生物信息学分析方法范例(12篇)

生物信息学分析方法范文篇1

关键词：最优选法物资采购灰色关联分析方法指标因素

一、引言

在物资采购过程中，我们要做的是通过对各种采购途径的分析以及对各个供货商的各个素质的分析，来做出最后的决定。价格决策是传统选择方法中最重要，也几乎是唯一性的指标。在此前的时代背景下，价格决定法可以不对成本的预算和最后的利润造成太大的影响，但是计划经济已经无法满足于现代化社会发展的需求，改革开放后，市场经济登上了历史的舞台，在经济大潮面前闪耀着无限光辉，激发了潜藏在经济运行理论中很多爆发性刺激性的动力，因此我们需要另外一种决定方式来帮助我们做出最终有效的选择。强大的竞争机制使各种行业在不断的力求完善，在供货方面不断提出更优的供货价格方案，求的是以更低的价格获取更优的物资。作为买方，在方法上我们开始不断的寻找能够更为科学的做出决定的方法，以一种更具说服力的显性模式来对供货商进行最终的选择。这时灰色关联分析方法便应运而生，它的最明显的优势是躲避掉大多数决策中人的主观性操作，这样对于决策者的依赖性较强，我们知道主观性因素的波动很大，所以利用灰色关联理论可以全面的分析供货商的各个方面的细节信息和影响因素。其中能够最大限度规避掉个人决策不确定性，最后通过计算得到了各个供货商的关联度值，关联度越大，说明此供货商与最优供货商接近程度越高，如此我们即可根据科学的分析结果进行最终的选择，保证物资采购的合理进行。

二、对灰色关联分析法的总体概括

灰色关联分析法并不是根据物资采购而提出，它所解决的是与物资采购相类似的经济情况。它是以一种数学的视角来将现有数据经过一些列的公式套用来获取最终的对现有信息分析的一种合理化结果。自二十世纪八十年代初被提出后，得到广泛的认可并在一定的区域内进行有效的推广。物资采购就是其中一个收益的项目。对于选择物资供应商方面因为信息不对称的情况下进行交易时，能够克服这些缺点。邓聚龙教授灰色系统理论其中一个很重要的部分就是用手中的信息去科学的揣测未知的但却特别希望被掌握的信息，如此在交易中将天平的指针向买方倾斜，为买家提供了很多方便，这是一种能够从根本上控制造价，可以在不完全信息的情况下改变过多的未知因素左右交易结果的一种手段，为信息劣势方解决了很实际性的问题。也是一个将模糊不确定问题清晰化明了化的过程，使交易结果更显得符合市场经济的原则。

灰色关联理论研究的领域并不是显而易见的可以从表象能够分析得出的已知关联，而是把研究重点放到现有仅存的信息之间存在着的未知性关联，这也是为何称为灰色的隐性原因之一。灰色关联不仅能够对单一的我们关注的重点信息进行计算，同时还可以一起进行对于影响结果发生的其他需要被掌握的信息分析。通过比较统计序列几何关系来计算出系统中多因素关系的远近，如果序列曲线的几何形状越相似，则系统与对应因素的灰色关联度就越大，反之越小。灰色关联分析有一个很大的优点就是其准确性不会因所供给的样本数量少而降低，基本的运算公式和简单的计算过程都令人对这个理论很是嘉奖，其结果与定性分析结果相一致。我们可以看出，其实灰色关联分析所用到的数学知识和公式运算并不是很难很复杂，它兼具了简单易行，可以降低非专业人士无法参与其中的几率，同时又能够降低计算的复杂性带来的失误率，并且它的专业性和可靠性也是有很强的保证性的。其中对于信息数据掌握量的多少并不会对最终的结果产生偏理性的影响，这一点对于物资采购来说就很是实用并且方便，毕竟在这种情况下的交易我们所能够得到的信息很有限。

灰色关联分析方法通过分析因素的数据序列，用数学的方法研究因素间的几何对应关系。灰色关联分析实际上也是动态指标的量化分析，充分体现了动态意义。这样可以帮助在实际操作中解决因不同情况下信息的变动和其他动态的分析，特别是在物资采购中会受到很多波动性因素的影响，如果只用现有信息去做最后的决策，一旦发生变动，若公式无法使用，则最后反倒事倍功半，做的都是无用功。由此可见，灰色关联分析对于物资采购中供货商的选择具有多大的意义和作用。

三、灰色关联分析步骤

在以上的陈述我们已经对灰色关联分析理论做了总结性的概述，同时也简单的分析了物资采购中对于此理论应用的意义有多大，所以我们在选购供货商的时候需要通过灰色关联来进行各项数据的分析。无论是产品生产的哪个环节都有很多的影响因素可能是显性的也可能是隐性的，为了能够保证最后的结果更具可靠性和精准性，我们尽量对我们所能掌握的各个类别的信息进行分析，然后再对其整合和加总，这样综合分析出来的才是更具有科学理论依据的，其囊括的范围很大，很全面，可以避免片面的指标对于最后的结果影响过多，从一个更高的角度整体结构上去对每个供货商进行有效的分析。综合指标评价方法是从多个因素对供货商进行全面的综合分析，以定量形式确定现象综合优劣水平与次序的一种方法。下面我们就通过公式来解析一下灰色关联分析的过程。

3.1、比较数列和参考数列

数列运算是灰色关联分析法最核心的运算法，数列中的每个数值就是对应着供货商所提供给买家的基本信息。其中这些信息将会被分作两类，一类是供货商本身所具备的特征和性质，另外的一类就是能够在选择过程中发生效用和影响的各种信息。当我们整理好这些因素之后就可以直接套用到最后的公式中，其中具有参考性的供应商本身的特质的数据序列，称为参考数列为X0={X0(1)，X0(2)，X0(3)，X0(4)…，X0(n)}；同时能够影响最终的选择结果的数据序列，称比较数列为Xi={Xi(1)，Xi(2)，Xi(3)，Xi(4)…，Xi(n)},(i=1,2,…,m)。

3.2、供应商考核评价指标因素

在介绍灰色关联分析理论的时候我们曾提到过，可供参考和分析的因素有很多也很复杂，但是我们旨在分析那些最能够凸显对于最终结果有助推力的信息指标。再或是可以对所掌握的资料可以按照其重要的低位排序，在分析时可以从前开始一次选用，为了能够简述的更清楚，本文选取了可以在很多普通案例都实用的五个评价指标的量化评价来套用公式，这样可以更具体的看出公式是如何运用的：价格（M1）、质量（M2）、售后（M3）、管理（M4）、付款方式（M5）。假设在物资采购中n个供货商的评价指标体系由这5个指标构成，单个供货商的所有相应的指标值就组成了原始数据列，再经过灰色关联度分析后形成原始数据的实测矩阵。如下：

Xi={Xi(1)，Xi(2)，Xi(3)，…，Xi(5)},(i=1,2,…,m)。

3.3原始数据的无量纲化

无量钢化的方法有很多，比较有代表性的有：标准化法，阈值法，比重法等。基于本文讨论的指标性质，选取阙值法将原始数据统一为效益型无量纲化数据，其计算公式如下：

（1）

k=1,2,3,n；i=1,2,3,m

3.4灰色关联系数

x0(k)与xi(k)的关联系数在求差序列中，记；

则两级最大差为两级最小极差为

关联系数就可以转化为

其中ζ是分辨系数，是人为给定的系数，ζ越小，分辨力越大，其目的是为了减少极值对计算的影响，增强灰色关联系数之间的差异性，其取值范围为0.1―1.0，一般取0.5。

记，则

，称为分辨系数。ρ越小，分辨力越大，一般ρ的取值区间为(0,1),具体取值可视情况而定。当时，分辨力最好，通常取ρ=0.5。

3.5灰色关联度

这里我们要注意防止后期的计算可能会因数值的选取不知如何下手，因为很多数据并不一定是以我们所需的状态和排列存在的，可能在某种程度上过于分散，无法寻求一个集中性的数据，所以我们要一般按照惯例选取平均值作为最终的计量值。作为比较数列与参考数列间关联程度的数量表示，关联度r0i公式如下：

3.6关联度排序确定最优供货商

关联度按大小排序，如果r1

四、案例分析

根据以上的分析，我们知道了灰色关联分析法是如何通过计算来得出最终的决策选择的，可以看出灰色关联分析法的结果很直观，易于操作。为了能够进一步表现其优势，下面我们通过一个实例来更好的更具体的解释这个问题。假设某政府机构需采购一批物资，预算数额为100万，预备从4个投标的供货商中选择一个最优的，其中：A的报价为98万元，B的报价为100万元，C的报价为102万元，D的报价为96万元。依据先前5个指标：价格（M1）、质量（M2）、售后（M3）、管理（M4）、付款方式（M5）。

考虑指标有6个：供货商最低报价、产品售后服务及优惠条件、产品技术质量、产品制造与开发能力、供货商资质与业绩水平、产品付款方式．这6个指标的总分值分别为59，10，10，7，7，7，满分100分．

从图中我们可知r3>r5>r1>r4>r2>r6,即在资金许可的情况下我们可以选择C方案来实现我们最终最大利润。但若资金控制在100万内的时候我们只能采用E方案为最佳。

五、结语

本文通过对物资采购中的灰色关联分析法的介绍,指出采用这种方法不仅能够克服掉主观因素对采购过程的影响，同时还能降低由于信息不足造成的误导。随着市场经济的不断发展，这种方法也必将被更加广泛的使用。

参考文献：

[1]胡愈彬.试论物资采购数学模型的建立[J]，铁道物资科学管理，1999，17(5)：33-34.

[2]刘思峰，党耀国，方志耕.灰色系统理论及其应用[M].北京：科学出版社,2004

生物信息学分析方法范文篇2

关键词：实验教学；数字化；信息技术；整合

中图分类号：G632文献标识码：B文章编号：1002-7661（2014）20-341-01

信息技术与物理实验教学整合，实现了实验手段多样化和现代化，能够创建有利于引导学生主动学习的课程实施环境，提高学生自主学习、合作交流以及分析和解决问题的能力。

一、有利于学生获得直观体验

传统的物理实验教学以学生掌握和巩固知识为目的，对实验在知识、能力、方法、情感态度与价值观等综合科学素质教育中的重要作用认识不足。实验教学基本上是以教师为中心演示实验，教师操作，学生观察，教师引导学生总结物理规律。由于课堂的时间和空间的限制，以及实验仪器、实验设备的性能制约，多数演示实验的操作过程以及物理现象可见度较低，无法让全体学生同时获得有效的刺激，难以形成直观的感性认识。

新课程理念重视学生对物理实验的理解。演示实验，不仅要求学生关注所观察的实验现象，同时要求引导学生理解该物理现象是用来说明什么问题和怎样说明问题的、了解实验装置的工作原理。学生分组实验，要求学生明确实验目的、理解实验原理，设计实验，独立操作，重视学生实验技能的提高，使学生能正确使用高中物理实验中的仪器和工具，获得准确的实验信息，避免刻板的技能训练，以适应对技能要求的不断变化。实验是了解、研究自然规律的重要方法，是信息获取、信息演绎、归纳的过程。演示实验鼓励学生参与其中，获得直接观察经验，体验物理规律的发现过程；学生分组实验采用探究式教学，根据探究活动的需要，增加学生在实验室的活动，练习使用各种实验仪器、实验设备，尝试实验设计，收集实验数据并归纳、总结实验规律。

二、有利于学生探究物理本质

1、动画模拟与真实实验相结合。在传统实验的基础上，可利用实验模拟动画，展示实验现象发生的全过程，利用交互功能控制过程的进行，强化观察主体，引导对物理现象的分析，增强实验效果；可应用信息技术叠加分析性信息，搭建形象思维与抽象思维的“桥梁”，使学习者更深刻地理解客观物理规律及其应用。在“平抛运动”的教学中，利用实验演示平抛运动的物体和做自由落体运动的物体同时开始运动、同时落地，得出平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动的结论，现象不明显，结论的得出略显牵强。而利用Flas模拟、重现运动过程，过两个小球连一条直线，使直线随小球一起下落，放慢动画速度，发现直线始终保持水平，学生自然、合理地接受了实验结论。

2、利用动画技术模拟无法用传统实验演示的物理现象、物理过程，创设生动形象的物理情境。在“波的形成和传播”的教学中，仅利用绳波的演示，学生很难发现质点的运动与波的传播的关系。而Flas演示，绳子被形象地分解为一个个质点，动画模拟波的形成和传播、质点的运动，清楚、直观地演示质点的运动与波的传播的关系，在教学中起到事半功倍的效果。

3、模拟实验规则不允许操作或进行的技能训练。模拟物理实验不受实验一般规则的限制，学生可自由地进行模拟实验的“操作”。在虚拟物理实验室中利用相关课件，可让学生在网络环境中去独立“操作”。例如观察课件所模拟的电流表或电压表的接线柱接反、测量值超过了量程、电源短路等误操作情况下发生的现象，既保护了仪器又规范了学生的操作习惯。虚拟实验室为学生提供了全方位的、开放性的操作环境，如学生在虚拟场景中拆解游标卡尺，练习测量（如测量圆柱的直径、圆桶的深度和内径等），根据得到的反馈信息（测量方法和读数）进行针对性训练，完成了对游标卡尺的结构、测量方法及读数的意义建构。

三、有利于实验数据的统计分析

信息技术能使实验信息处理高速化和智能化，一些通用软件（如Excel）的数据处理界面非常接近实验数据的分析方式，数据以图表的形式显示，有利于分析实验数据。如测定电源电动势和内阻的实验，用记录表中的数据创建Excel数据表，生成点线图，有助于学生发现相关物理量之间的关系。

DIS可以替代打点计时器、弹簧秤、温度计、压强计等仪表，可以测量传统仪表无法测量的物理量，如测量瞬时速度（光电门）、磁感应强度（霍尔传感器）、微电流（微电流传感器）等。替代不是简单的功能重复，而是测量范围的扩展，是测量精度、速度的提高，是对电磁学实验中暂态现象的观察与记录。

信息技术与实验教学整合，发挥传统实验与信息技术各自的优势，优化实验教学过程，促进学生学习并应用信息技术解决实际问题，能够突出学生主体地位，有效培养学生的学习能力和综合素质。

参考文献：

生物信息学分析方法范文

论文关键词：生物信息学,计算机科学,基因组学

一．序列比对

序列比对其意义是从核酸、氨基酸的层次来比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性，进而推测其结构功能及进化上的联系。研究序列相似性的目的是通过相似的序列得到相似的结构或功能，也可以通过序列的相似性判别序列之间的同源性，推测序列之间的进化关系。序列比对是生物信息学的基础，非常重要。

序列比对中最基础的是双序列比对，双序列比较又分为全局序列比较和局部序列比较，这两种比较均可用动态程序设计方法有效解决。在实际应用中，某些在生物学上有重要意义的相似性不是仅仅分析单条序列，只能通过将多个序列对比排列起来才能识别。比如当面对许多不同生物但蛋白质功能相似时，我们可能想知道序列的哪些部分是相似的，哪些部分是不同的，进而分析蛋白质的结构和功能。为获得这些信息，我们需要对这些序列进行多序列比对。多重序列比对算法有动态规划算法、星形比对算法、树形比对算法、遗传算法、模拟退火算法、隐马尔可夫模型等，这些算法都可以通过计算机得以解决。

二．数据库搜索

随着人类基因组计划的实施，实验数据急剧增加，数据的标准化和检验成为信息处理的第一步工作，并在此基础上建立数据库，存储和管理基因组信息。这就需要借助计算机存储大量的生物学实验数据，通过对这些数据按一定功能分类整理，形成了数以百计的生物信息数据库，并要求有高效的程序对这些数据库进行查询，以此来满足生物学工作者的需要。数据库包括一级数据库和二级数据库，一级数据库直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释；二级数据库是对基本数据进行分析、提炼加工后提取的有用信息。

分子生物学的三大核心数据库是GenBank核酸序列数据库，SWISS-PROT蛋白质序列数据库和PDB生物大分子结构数据库，这三大数据库为全世界分子生物学和医学研究人员了解生物分子信息的组织和结构，破译基因组信息提供了必要的支撑。但是用传统的手工分析方法来处理数据显然已经无法跟上新时代的步伐，对于大量的实验结果必须利用计算机进行自动分析，以此来寻找数据之间存在的密切关系，并且用来解决实际中的问题。

三．基因组序列分析

基因组学研究的首要目标是获得人的整套遗传密码，要得到人的全部遗传密码就要把人的基因组打碎，测完每个小的序列后再把它们重新拼接起来。所以目前生物信息学的大量工作是针对基因组DNA序列的，建立快速而又准确的DNA序列分析方法对研究基因的结构和功能有非常重要的意义。对于基因组序列，人们比较关心的是从序列中找到基因及其表达调控信息，比如对于未知基因，我们就可以通过把它与已知的基因序列进行比较，从而了解该基因相关的生理功能或者提供疾病发病机理的信息，从而为研发新药或对疾病的治疗提供一定的依据，使我们更全面地了解基因的结构，认识基因的功能。因此，如何让计算机有效地管理和运行海量的数据也是一个重要问题。

四．蛋白质结构预测

蛋白质是组成生物体的基本物质，几乎一切生命活动都要通过蛋白质的结构与功能体现出来，因此分析处理蛋白质数据也是相当重要的，蛋白质的生物功能由蛋白质的结构所决定，因此根据蛋白质序列预测蛋白质结构是很重要的问题，这就需要分析大量的数据，从中找出蛋白质序列和结构之间存在的关系与规律。

蛋白质结构预测分为二级结构预测和空间结构预测，在二级结构预测方面主要有以下几种不同的方法：①基于统计信息；②基于物理化学性质；③基于序列模式；④基于多层神经网络；⑤基于图论；⑥基于多元统计；⑦基于机器学习的专家规则；⑧最邻近算法。目前大多数二级结构预测的算法都是由序列比对算法BLAST、FASTA、CLUSTALW产生的经过比对的序列进行二级结构预测。虽然二级结构的预测方法其准确率已经可以达到80%以上，但二级结构预测的准确性还有待提高。

在实际进行蛋白质二级结构预测时，往往会把结构实验结果、序列比对结果、蛋白质结构预测结果，还有各种预测方法结合起来，比较常用的是同时使用多个软件进行预测，把各个软件预测结果分析后得出比较接近实际的蛋白质二级结构。将序列比对与二级结构预测相结合也是一种常见的综合分析方法。

蛋白质二级结构指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角等几种形式，它们是构成蛋白质高级结构的基本要素，常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。三级结构是在二级结构的基础上进一步盘绕，折叠形成的。研究蛋白质空间结构的目标是为了了解蛋白质与三维结构的关系，预测蛋白质的二级结构预测只是预测蛋白质三维形状的第一步，蛋白质折叠问题是非常复杂的，这就导致了蛋白质的空间结构预测的复杂性。蛋白质三维结构预测方法有：同源模型化方法、线索化方法和从头预测的方法但是无论用哪一种方法，结果都是预测，采用不同的算法，可能产生不同的结果，因此还需要研究新的理论计算方法来预测蛋白质的三维结构。

图4.1蛋白质结构

目前，已知蛋白质序列数据库中的数据量远远超过结构数据库中的数据量，并且这种差距会随着DNA序列分析技术和基因识别方法的进步越来越大，人们希望产生蛋白质结构的进度能够跟上产生蛋白质序列的速度，这就需要对蛋白质结构预测发展新的理论分析方法，目前还没有一个算法能够很好地预测出一个蛋白的三维结构形状，蛋白质的结构预测被认为是当代计算机科学要解决的最重要的问题之一，因此蛋白质结构预测的算法在分子生物学中显得尤为重要。

五．结束语

现如今计算机的发展已渗透到各个领域，生物学中的大量实验数据的处理和理论分析也需要有相应的计算机程序来完成，因此随着现代科技的发展，生物技术与计算机信息技术的融合已成为大势所趋。生物学研究过程中产生的海量数据需要强有力的数据处理分析工具，这样计算机科学技术就成为了生物科学家的必然选择，虽然人们已经利用计算机技术解决了很多生物学上的难题，但是如何利用计算机更好地处理生物学中的数据仍是一个长期而又复杂的课题。

参考文献：

1.孙啸，陆祖宏，谢建明.生物信息学基础[M].清华大学出版社，2005.

2.张阳德.生物信息学.科学出版社[M],2004.

3.DanE.Krane&MichaelL.Raymer，孙啸，陆祖宏，谢建明译.生物信息学概论[M],2004.

4.施晓秋，孔繁胜.计算机在生物信息学中的应用[J],29（2）：163-165.

生物信息学分析方法范文篇4

应用生物学AppliedBiology医学技术MedicalTechnology

细胞生物学CellBiology医学Medicine

生物学Biology护理医学专用学NurseAnesthesia

进化生物学EvolutionaryBiology口腔外科学OralSurgery

海洋生物学MarineBiology口腔/牙科科学Oral/DentalSciences

微生物学Microbiology骨科医学OsteopathicMedicine

分子生物学MolecularBiology耳科学Otology

医学微生物学MedicalMicrobiology理疗学PhysicalTherapy

口腔生物学OralBiology足病医学PodiatricMedicine

寄生物学Parasutology眼科学Ophthalmology

植物生物学PlantPhysiology预防医学PreventiveMedicine

心理生物学Psychobiology放射学Radiology

放射生物学RadiationBiology康复咨询学RehabilitationCounseling

理论生物学TheoreticalBiology康复护理学RehabilitationNursing

野生生物学WildlifeBiology外科护理学SurgicalNursing

环境生物学EnvironmentalBiology治疗学Therapeutics

运动生物学ExercisePhysiology畸形学Teratology

有机体生物学OrganismalBiology兽医学VeterinarySciences

生物统计学Biometrics牙科卫生学DentalSciences

生物物理学Biophysics牙科科学Dentistry

生物心理学Biopsychology皮肤学Dermatology

生物统计学Biostatistics内分泌学Endocrinology

生物工艺学Biotechnology遗传学Genetics

生物化学BiologicalChemistry解剖学Anatomy

生物工程学BiologicalEngineering医学专用学Anesthesia

生物数学Biomathematics临床科学ClinicalScience

生物医学科学BiomedicalScience临床心理学ClinicalPsychology

细胞生物学和分子生物学CelluarandMolecularBiology精神病护理学PsychiatricNursing

力学专业

数学分析MathematicalAnalysis高等代数与几何AdvancedAlgebraandGeometry

常微分方程OrdinaryDifferentialEquation数学物理方法MethodsinMathematicalPhysics

计算方法NumericalMethods理论力学TheoreticalMechanics

材料力学MechanicsofMaterials弹性力学Elasticity

流体力学FluidMechanics力学实验ExperimentsinSolidMechanics

机械制图MachiningDrawing力学概论IntroductiontoMechanics

气体力学GasDynamics计算流体力学ComputationalFluidMechanics

弹性板理论TheoryofElasticPlates粘性流体力学ViscousFluidFlow

弹性力学变分原理VariationalPrinciplesinElasticity有限元法FiniteElementMethod

塑性力学IntroductionofPlasticity经典力学中的数学方法MathematicalMethodsofClassicalMechanics

机器人动力学DynamicsofRobots自动控制原理PrinciplesofAutomaticControl

优化计算与最化控制OptimizationandOptimalControl计算机图象处理ImageProcessing

计算机图形学ComputerGraphics概率与统计ProbabilityandStatistics

专业英语EnglishforMechanics振动理论TheoryofVibration

程序设计方法(C和FORTRAN)ProgramminginC&FORTRAN水动力学Hydrodynamics

光测力学PhotoMechanics断裂力学FractureMechanics

高等动力学AdvancedDynamics摄动方法PerturbationMethods

机械设计与AutoCADMachineryDesigningandAutoCAD信息显示(可视化)Visualization

微机原理PrinciplesofPersonalComputer复变函数ComplexFunction

企业管理专业

管理学PrinciplesofManagement微观经济学Microeconomics

宏观经济学Macroeconomics管理信息系统SystemsofManagementInformation

产业经济学IndustrialEconomics财务管理FinancialManagement

项目评估ProjectsAppraisal战略管理StrategicManagement

管理沟通ManagementNegotiation国际商务谈判NegotiationonBusinessAffairs

跨国公司专题研究SpecialResearchofmultinationalcorporation国际贸易InternationalTrade

公司组织与管理OrganizationandManagementofCorporate国际营销研究InternationalMarketingResearch

战略管理StrategicManagement生产管理研究OperationManagement

企业伦理EnterpriseEthics组织行为学OrganizationalBehavior

运筹学OperationalResearch人力资源管理HumanResourceManagement

信息管理专业

高等数学HigherMathematics信息存储与检索InformationRetrievalandStorage

数据库系统Database信息服务与用户informationServiceandUserStudy

信息管理概论IntroductiontoInformationManagement信息经济学InformationEconomics

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管理学原理PrinciplesofManagement信息政策与法规InformationPolicyandLaw

信息组织InformationOrganization计算机网络ComputerNetworks

管理信息系统ManagementInformationSystem线性代数LinearAlgebra

决策分析PolicyMaking离散数学DiscreteMathematics

概率统计StatisticsandProbabilityTheory生产与运作管理ProductionManagement

电子商务ElectronicCommerce信息系统安全与保密InformationSystemSecurity

政府信息化工程GovernmentInformationalization企业信息化工程EnterpriseInformationalization

广告实务PracticeofAdvertisement多媒体技术Multimedia

操作系统OperatingSystem信息科学基础FoundationsofInformationScience

经济信息管理EconomicInformationManagement微机基础PrinciplesofMicrocomputers

电子出版技术ElectronicPublishing广告概论IntroductiontoAdvertisement

信息环境论InformationEnvironments传播学原理PrinciplesofCommunicationTheory

知识产权法学LawofIntelligenceProperty组织行为学StudiesofOrganization

专业英语SpecialtyEnglish文献计量学Bibliometrics

货币银行学专业

货币银行学MoneyandBanking管理信息系统SystemofManagementInformation

宏观经济学Macroeconomics运筹学OperationalResearch

策略管理StrategicManagement保险学Insurance

银行会计BankAccounting管理会计ManagerialAccounting

运筹学OperationalResearch国际贸易InternationalTrade

财务管理FinancialManagement国际金融InternationalFinance

租赁与信托HiringandAffiancing证券投资学SecurityAnalysisandInvestment

商业银行实务PracticeofBusinessBank国际结算InternationalBalance

项目评估ProjectsAppraisal金融市场学FinancialMarketing

人力资源管理HumanResourceManagement财务报告分析AnalysisofFinancialStatement

财务案例分析CaseAnalysisofFinancialManagement

物理专业

热学Thermodynamics力学Mechanics

光学Optics电磁学Electromagnetism

计算概论ComputingGenerality固体磁性及应用基础MagnetismoftheSolidStateanditsApplication

衍射物理（固体结构分析）DiffractionPhysics(StructureofSolidAnalysis)科研实用软件UtilitySoftwareforScientificResearch

计算机模拟方法ComputerSimulationMethods激光原理、技术与应用ThePrinciple,TechniqueandApplicationofLaser

材料物理MaterialsPhysics近代光学和光电子学ModernOpticsandOptoelectronics

现代固体物理ModernSolidStatePhysics粒子物理ParticlePhysics

物理宇宙学基础ElementsofCosmologyPhysics固体物理SolidStatePhysics

原子物理AtomicPhysics量子力学QuantumMechanics

理论力学TheoreticalMechanics电动力学Electrodynamics

普通物理综合实验SyntheticalExperimentsofGeneralPhysics普通物理实验GeneralPhysicsLaboratory

市场营销学专业

营销管理MarketingManagement公共关系PublicRelationship

国际贸易InternationalTrade消费者行为ConsumerBehavior

管理信息系统SystemsofManagementInformation营销调研MarketingResearch

推销学SalesStrategies国际金融InternationalFinance

营销预测与规划MarketingForecastingandPlanning销售渠道管理alesChannelsManagement

国际市场营销InternationalMarketing商业谈判BusinessNegotiation

广告管理AdvertisingManagement营销案例分析CaseStudiesofMarketing

国际贸易实务PracticeofInternationalTrade服务业营销ServiceIndustryMarketing

企业伦理EnterpriseEthics新产品开发NewProductsDevelopment

管理学PrinciplesofManagement

表财务学专业

货币银行学MoneyandBanking证券投资学SecurityAnalysisandInvestment

财务报告分析AnalysisofFinancialStatement国际金融InternationalFinance

保险学Insurance财务案例分析CaseAnalysisofFinanceManagement

国际财务管理InternationalFinancialManagement资产评估AssetsAppraisal

项目评估ProjectsAppraisal宏观经济学Macroeconomics

财务管理FinancialManagement管理信息系统SystemsofManagementInformation

运筹学OperationalResearch策略管理StrategicManagement

管理会计ManagerialAccounting微观经济学Microeconomics

管理学PrinciplesofManagement微积分Calculus

统计学PrinciplesofStatistics

会计专业

会计学AccountingPrinciples成本会计CostAccounting

管理会计ManagerialAccounting审计学AuditingPrinciples

会计信息系统AccountingInformationSystems投资学InvestmentPrinciples

财务管理FinancialManagement货币银行学MoneyandBanking

财务报告分析AnalysisofFinancialStatement国际金融InternationalFinance

国际会计InternationalAccounting财税法规与税务会计LawsandRegulationsofFinanceandTaxes

预算会计BudgetAccounting内部审计与政府审计InternalAuditingandGovernmentAuditing

会计审计实务AccountingandAuditingPractice经济计量学EconomicMetrology

会计职业道德与责任AccountingEthicsandResponsibilities会计研究方法AccountingResearchMethods

生物信息学分析方法范文1篇5

【关键词】独立组分分析算法；综述；药物分析；基本原理；应用价值

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.08.603文章编号：1004-7484（2013）-08-4606-01

独立组分分析源于上世纪90年代，是一种能够解决盲源信号分离的有效处理防范，其分析目的是将混合信号分解成相互独立的成分，并强调分解出的分量相互统计独立。近年来，独立组分分析算法在药物分析中得到广泛的应用，在各类数据的解析中发挥重要价值。本文针对独立组分分析算法以及其在药物分析中的价值进行探究，现报告如下。

1独立组分分析算法的定义和原理

独立组分分析是利用统计原理作分析计算的方式，属于线性变换，变换中将数据、信号等分离成统计独立的信号源线性组合。独立组分分析属于盲信号分离中的一种。其分析的目的是在未知混合矩阵和源信号的条件下，利用源信号间做统计独立的假设，找寻线性变换矩阵对X作变换，进而得到n维输出向量，并使之能够尽量的逼近源信号[1]。目标函数的选择关系独立组分分析算法的稳健性，然而算法的收敛速度和内存占用情况等则依赖于优化。

2独立组分分析算法的十种算法

2.1FastlCA算法该种方法又称为度定点算法，主要特点为收敛快、分离好，在信号处理中应用观法，适用于任何类型的数据，并使高维数据的分析成为可能。该种算法与常规的神经网络计算方式不同，其采用批量的处理方式，在每一个步骤的迭代中都具有大量的数据能够参与到运算中来。但从分布样式和处理方式的角度看该算法仍属于神经网络算法。同时FastlCA算法具有基于最大似然、基于四阶累积量、基于基于最大负熵[2]等形式，并采用固定点迭代的优化计算方法，加快收敛速度，促进稳健性。

2.2EFICA算法EFICA算法实现了经过有限样本得到较高计算精度，在独立组分信号属于GGDP情况中比较实用，对残差方差的检测精度在Cramer―Rao[3]的下界，经过MATLAB计算机语言来实现复杂的计算，该种短发较之非参数需该的ICA及JADE算法在仿真当面更具优越性。

2.3SNICA算法该种算法与负条件中产生信号最小值问题有机结合起来，将利用主成分分析算法的必要性，同时找到了有效解决相关组分分析的方法。该种算法是在对峰值接近0，在非负信号的强度分布函数最佳值的基础上发展起来的。

2.4MILCA算法这种算法是在互信息基础上提出的，在光谱分析的应用中较为广泛。该种算法使从多组分线性混合物中提取单组分纯光谱及含量信息成为可能，经最相邻领域的算法和准确的数值固段互信息值，同时不需对纯信号源的独立分布做任何假设。经研究分析，经二阶导数来进行的线型滤波可以显著的降低重叠光谱波段导致的相关性，有助于纯光谱的分解，在计算中联合最小二乘法可达到甚至是超于专业的化学计量学计算方法。

2.5JADE算法这种算法是在基于累积矩阵的联合对角化基础上发展而来的离线计算方式，最主要的特点表现为现成的应用。其缺点主要是数据的来源会受到实际的显示，由运算的计算机配置决定。这种算法最初用于处理复杂的信号，例如数字通信。近年来，经过调整和发展能够有效的运用于实测数据的处理，如脑电图、心电图等生物医学信号等。

2.6RADICAL算法该种算法发展演变基于高效的熵估计，更具准确、文件和直接性。该种算法与许多计算方式相同，是依据估计的联合分布以及边缘分布结果之间的距离，可尽最大可能的实现独立成分的直接分离，较之基于高效的熵估计，改算法的收敛速度更快，与其他计算方式比较更具直观、简单的特点，计算效率高，但是对于异常值的估计不十分敏感。

2.7Kernel―ICA算法该种算法对比函数能够衡量组建的统计关系，是ICA的一个重要环节。传统ICA算法均以单一、固定的非线性期望函数作为对比函数，而这种计算方法是在再生和希尔伯特空间中，采用满足条件的核函数来替代两个向量之间的内积运算实现变换的，所以无需构造非线性变换的形式。

2.8LinearandNonlinearICA算法在信号系统属于线性系统时，采用盲源分离方式较好。但是，通常实际的信号系统大部分属于非线性系统，经线性模型得到的盲源分离较差。多层感知器是当前应邀浇灌的神经网络结构。LinearandNonlinearICA算法是Infomax算法的一种扩展，能够在估计分量概率密度时估计分量的互信息是指作为目标函数，进而实现ICA。

2.9EGLD―ICA该种计算模型将实际估算的结果与理论的计算方式相结合，包含较多的峭度、偏度，在数据分析以及工程设计中的应用较为广泛。这种计分函数与最大限度的ICA相近，其固定点算法和自然梯度的要求较多，在信号的处理计算中效果良好。

2.10EGLD―ICA算法这种算法是在互信息统计独立盲源信号分离算法的基础上发展而来的，其采用投影的方式在数据中找到有意义的方向，进而解决ICA问题。这种算法允许计分函数自适应建模，可对对称和非对称的分布作仿真。

3在药物分析中的应用价值

近年来，部分学者将独立组分分析算法与近红外光谱、高效液相色谱等结合，在药物分析汇总的应用广泛，有研究采用均场法提取独立组分算法对不同生产厂家的乙酰螺旋霉素进行指纹图谱测定，获得了药品组成分布信息和共存性信息，在其推官和指导生产工艺中提供有效的借鉴。Lin等人采用主成分分析、独立组分分析法对5000个常见的药片进行成分的光谱提取，采用FastICA算法、DOE、DS相结合的方式，得到较好的筛选方式[4]。结果显示，该种方式在检测假药中具有适用性和稳健性，并能够促进色谱方式自动化控制的发展。

参考文献

[1]宋清.独立组分分析在光谱分析中的基础与应用研究[D].第二军医大学，2011，18（07）：109-110.

[2]翁欣欣，尹利辉，杨永健，张中湖，陆峰.一种基于便携式拉曼光谱仪的假药判别分析方法研究[A].科学仪器服务民生学术大会论文集[C].2012，13（04）：198-199.

生物信息学分析方法范文篇6

关键词：非计算机类专业；管理信息系统；案例；电子商务；教学改革

中图分类号：TP399文献标志码：A文章编号：1006-8228（2014）08-55-03

Explorationofteachingreformof"managementinformationsystem"fornon-computerspecialty

YangDehong，YanHe

（ChongqingUniversityofTechnology，ComputerScienceandEngineering，Chongqing，400054，China）

Abstract：Managementinformationsystemisacomprehensiveandinterdisciplinarycurriculumintegratedwithmanagementscience，systemtheoryandcomputerscience.Ithasbecomeoneofthemostimportantcoursesforstudentsofnon-computerspecialtytounderstandandmastertheinformationandinformationtechnologyknowledgefromtheviewofmanagement.Thepresentteachingsituationof"managementinformationsystem"fornon-computerspecialtyisanalyzed.Thecontrolmethodofdifferentiatedteachingobjectiveswithdifferentspecialtyisdiscussed.Inordertoincreasethestudents'interestinlearningandturnstudentsfrompassivelearningtoactivelearning，amethodofteachingreforminorganizingteachingcontentsof"managementinformationsystem"isputforward，accordingtothecaseofelectroniccommercetransactionprocess.

Keywords：non-computerspecialty；managementinformationsystem；case；electroniccommerce；teachingreform

0引言

MIS课程的教学目标可划分为三个层次，第一层次是要求学生掌握相关管理知识和系统工程思想，了解信息系统生命周期，并熟悉相关专业领域具有代表性的管理信息系统软件；第二层次是掌握信息系统的开发方法学，了解信息系统分析、设计的基本方法和流程；第三个层次是培养信息开发、实施和维护的能力。对于不同的专业而言，以上三个层次的相互关系和侧重点在教学过程中是不同的。对非计算机类专业而言，强调信息技术辅助管理实践，一、二层次是核心知识，第三层次注重通过具体的管理信息系统运行操作来增加应用体验。考虑到不同专业学生信息技术基础不同，在实际教学过程中，具体落实以上三个层次的教学目标应有差别，但我校非计算机类专业MIS课程采用统一考核，差异化教学目标不易控制，从而对于信息技术基础比较薄弱的专业，在讲授信息系统分析、设计等环节知识时，学生普遍反映MIS课程教学内容过于抽象，与自身的专业知识距离太远，难以理解信息系统开发的流程和工程思想，特别难以掌握系统分析和设计的方法和步骤[1]。因此，对非计算机类专业，案例教学法非常重要[2-8]。过去常采用制造企业、医院门诊、库存管理、图书借阅管理等传统经典中小型桌面系统作为案例素材，通过案例分析，讲授需求分析方法和系统设计过程，并通过系统演示回答如何针对用户需求来描述功能、设计结构和实现软件，以及它们之间的一致性关系。但是，目前是一个移动互联的时代，大量的APP应用和电子商务平台所表达的管理信息已进入WEB2.0/3.0阶段，沿用过去传统企业信息化的案例显然已不能吸引学生的兴趣，绝大数学生有网上购物和支付的经历，他们比较关心自己喜爱商品的搜索、购物车管理、订单跟踪和网上支付及支付安全问题，同时也非常关心微博、微信等即时通信APP的使用和个人信息安全问题，但对于库存管理、人事管理、财务管理等传统桌面系统“背后的故事”已无兴趣。因此，对于非计算机类专业，MIS的教学内容必须改变，需要增加个人信息、支付安全等信息技术知识，并以电子商务平台和移动APP应用为案例讲授信息系统的分析、设计和实施过程，才能与时俱进，使学生不自觉地凭着兴趣学习完MIS课程。

1非计算机类专业MIS教学中存在的问题

1.1教学目标的差异化要求不易控制

MIS课程的目标是通过学习该课程，使非计算机类专业学生了解信息系统规划、分析、设计和开发的流程，建立“企业信息化的前提是企业管理的科学化和规范化概念，企业信息化过程实质上是对企业管理流程进行重组的过程，MIS能辅助管理者实现精细化管理、提高管理效率”等相关软件工程理念，有助于学生在工作后面临信息化建设项目时，能很好担当起既懂管理又懂技术的沟通者角色，以确保软件项目初期需求调研沟通无障碍、后期软件实施以及整个项目推进工作监控有效[2]。可以说，自上世纪80年代开始，各高校面向非计算机类专业按照以上的定位开设MIS课程，为社会培养了大批企业信息化项目建设的沟通者、企业管理变革的提出者、MIS软件的使用者、信息反馈者和决策者，为全社会信息化进程起到了巨大的推进作用。尽管面向非计算机类专业开设MIS课程的定位是非常准确的，但要实现这一目标，对教师本身的知识结构和教学方法提出了很高的要求。在具体教学实施过程中，往往可能会偏离这一教学目标，我们分析了造成问题的主要原因。

第一，过于强调信息系统分析、设计和开发等技术细节，使课程难度加大。

MIS课程教学内容离不开讲授信息系统分析、设计和开发等技术实现过程，能对信息系统生命周期有深入理解的教师大多是来自计算机、自动化或软件工程等专业，他们具有系统的软件开发技术知识和丰富的软件项目实践经验，比较强调软件实现的技术细节，但管理类的专业知识相对薄弱，在面向会计、经济、人力资源、物流、人文等不同专业学生讲授MIS课程时，难以针对不同专业学生的知识结构选择合适的信息系统案例，往往会选择图书管理系统、学籍管理系统等耳熟能详的案例进行分析，教师若过于强调信息系统分析、设计和开发等技术细节，往往会造成学生普遍反映该课程难度较大[4-6]。

第二，不同专业学生差异化能力培养不易控制。

在实际教学中，由于一般经管类专业在开设MIS课程前普遍仅开设过计算机文化基础、VF课程，会计信息化等少数专业开设过数据库技术基础、VB或PB等课程，少数其他工科类专业开设过C语言等课程。因此，不同专业开设MIS课程，对学生的能力培养要求应有差异，应根据学生前期的信息技术课程基础去落实第一、二层方面教学目标，而适度引入第三层次教学内容，但由于目前我校非计算机类专MIS课程考核采用统一考试，客观上造成教师在讲授课程中无法根据不同专业学生知识结构特点合理选择教学案例，从而不同专业学生能力培养的差异化要求不易控制。

1.2教学案例选择不恰当，学生缺乏学习兴趣

讲授MIS课程离不开案例的分析，教师常采用制造企业、医院门诊、库存管理、图书借阅管理等传统经典中小型桌面系统作为案例素材，通过案例分析，讲授需求分析方法和系统设计过程，并通过系统演示回答如何针对用户需求来描述功能、设计结构和实现软件以及它们之间的一致性关系。尽管所选择的案例均来自学生们比较熟悉的行业，讲授相关管理知识和管理流程，学生均能理解，但大多数学生并没实际使用过这些软件，缺乏直接的体验，就不能很好地把理论和实际联系起来。另一方面，对于单机版的桌面系统，本身所表达的管理理念就落后于时代，同时，软件单调的界面、纷繁的数据、烦琐的操作流程，会使学生丧失兴趣。

2非计算机类专业MIS教学改革

2.1科学定位教学目标，能力培养要求差异化

对非计算机类专业而言，强调信息技术辅助管理实践，一、二层次是核心知识，要求学生掌握相关管理知识和系统工程思想，了解信息系统生命周期，掌握信息系统的开发方法学，了解信息系统分析、设计的基本方法和流程；并熟悉相关专业领域具有代表性的管理信息系统软件。针对不同专业学生前期的信息技术课程基础情况，合理设置各章节教学内容的难易程度，降低系统分析和设计过程的技术细节要求。强调管理信息系统在企业中的地位和作用，弱化系统分析、设计和实施全流程以及技术细节，要求学生具备信息系统需求分析文档的编写能力。

2.2改进教学内容，培养学生兴趣

目前MIS教材大多针对传统制造企业信息化流程，按照结构化开发方法组织教学内容，虽然能较完整给出制造型企业的产、供、销、人事、财务等管理业务在信息化过程中如何抽象成对应的物流、资金流和信息流等信息系统要素，但不同专业学生的财务、人事、销售等管理知识结构有差异，而且对传统制造型企业的大部分管理业务缺乏实际体验，所以以上方式在实际教学中效果并不好。

在移动互联的时代，大量的APP应用和电子商务平台所表达的管理信息已进行入WEB2.0/3.0阶段，沿用过去传统企业信息化的案例显然已不能吸引学生的兴趣，绝大数学生有网上购物和支付的经历，他们比较关心支付方式及过程、订单管理、配送流程、签收评价等环节背后的管理流程及其技术实现，也非常关心微博、微信等众多即时通信APP的使用和个人信息安全问题。电子商务平台集成了财务管理、物流配送、信息安全、库存管理、员工考核和信息安全等相关专业管理知识，通过分析电子商务管理流程及其技术实现流程，较好地落实了管理信息系统教学目标的三个层次内容。因此，对于非计算机类专业，MIS的教学内容必须改变，要增加个人信息、支付安全等信息技术知识，并以电子商务平台和移动APP应用为案例讲授信息系统的分析、设计和实施过程，这样才能与时俱进。

2.3丰富教学案例，改进教学方法

案例教学是教师通过实际系统的开发需求，让学生参与系统的开发设计，在亲身体验中理解理论知识，达到理论与实践的结合，培养学生思辨能力和分析应用理论知识的综合能力。案例教学改变了“教师讲，学生听”这种传统的信息知识的单向传递过程，实现了让学生对实际问题进行分析思考的过程[8]。

MIS是一门综合性、实践性很强的课程，其管理思想、开发流程与企业管理紧密相关，要解决系统开发过程与企业管理实际脱节的问题，必须要引入案例教学法。案例教学法强调在教学中将教与学的过程视为一种社会的交往情境。这种情境使学生能够主动参与学习活动，师生能够相互交流。

在教学中一种能将理论和实际结合起来的较好的方法就是采用“基本知识+案例教学+实践创新”的模式，基本知识的学习容易陷入空泛和盲目，实践创新是学生获取知识和提升能力的重要环节，案例是枢纽，是联系理论和实践的桥梁。案例教学最重要的是选择典型的合适的案例，选择案例的标准包括：第一，案例必须要与理论授课内容高度相关，内容要新[7]；第二，案例的文化、社会背景学生要了解和熟悉，并与现实一致[7]；第三，案例要能够贯穿整个开发过程；第四，案例必须与计算机技术内容紧密结合[1]。

网上购物系统或电子商务平台是学生熟悉的，涉及到企业管理的方方面面，它与当前的各种技术紧密相关，学生非常关心购物过程中的各种信息和信息安全。网上购物系统或电子商务平台可作为教学案例，从网上购物系统的实际开发需求为出发点，通过学生网上购物和支付的亲身体验，引起学生的兴趣，激发学生的积极性和主动性，引导学生共同参与思考系统的目标、功能，进行系统规划、系统分析、系统设计、系统实施以及后续的运行和维护，在开发过程的各个环节分析管理的问题、思想，技术的解决方案，利用理论知识去解决实际问题，给学生创造一个对实际问题进行全局分析和思考的环境，并根据自己的亲身体验对自己使用过的网上购物系统提出自己的意见。

3结束语

MIS是一门综合性、实践性很强的课程，对于非计算机类专业学生而言，课程本身较难，统一考核不能满足其教学目标差异化的要求，学生易丧失学习兴趣，使课程教学过程难度加大。因此提出，针对不同专业学生的知识结构，制定科学的教学目标，做到产异化能力培养，改进教学内容，丰富教学案例；以电子商务交易流程为案例组织管理信息系统教学内容。这些方法可以调动学生学习的积极性，变被动学习为主动学习，增强学生操作实际信息系统的体验，变抽象为感性，变难为易，从而较好地实现教学目标，提高教学质量。

参考文献：

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[3]崔春生.“管理信息系统”教学改革中定量化方法的作用[J].电子设计

与工程，2011.19（9）：93-96

[4]吴云鹏.案例教学的生成性探析[J].教育评论，2012.5：87-89

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[6]梁妍，王知强.管理信息系统课程教学改革研究与实践（理论版）[J].图

书馆学研究，2010.4：19-21

[7]胡晓旭，王旭等.管理信息系统课案例教学的探讨[J].哈尔滨金融高

等专科学校学报，2009.9（3）：63-64

生物信息学分析方法范文篇7

（一）教材的地位和作用

“生态系统的信息传递”是教材新增加的内容，但对于学生来说并不难理解。有关生态系统中信息的种类，教材仅作了简要的概述，并安排了一个“思考与讨论”活动，引导学生关注身边的动物“蜜蜂的舞蹈”，让学生思考蜜蜂是如何进行信息传递的。

本节重点是信息传递生态系统的作用。“资料分析”列举了几种生物的生存、繁殖与生育和信息传递的关系，让学生分析，总结得出“生命活动的正常进行，也离不开信息的传递”的结论。随后，教材简要概述信息在调节种间关系时所起的作用。“信息传递在农业生产中的应用”，体现了信息与生产实践的结合。

（二）教学目标的确定

根据高中生物课程的指导思想和新课程标准中提高生物科学素养；面向全体学生；倡导探究性学习；注重与现实生活的联系四个基本理念，本节教学目标确定为：

1.举例说出生态系统中的信息传递。

2.说出信息传递在生态系统中的作用。

3.描述信息传递在农业生产中的应用。

（三）教学重点、难点及突破策略

教学难点、重点：生态系统中信息的种类及信息传递在生态系统中的作用。

突破策略：信息传递在生态系统中的作用，是本节的重点和难点，在教学这部分内容时，教师要和前边所学的能量流动和物质循环相联系，说明它们都是生态系统的重要功能之一。

本部分教学中，利用教材提供的四则资料，在“资料分析”中，分析信息传递在生态系统中的作用。在学生分析、讨论的过程中，教师要引导学生认识到：在生态系统中，信息传递的方式是多种多样的，它的作用与物质循环、能量流动一样，都是把生态系统各组成部分联系成一个整体，并且有调节生态系统稳定性的作用。同时，要说明生物间的信息传递是长期进化的结果。

二、说教法

本课采用直观教学法、讲述法、指导法、比较归纳法、讨论法、阅读法等教学方法，这样既可以充分调动学生学习的积极性和主动性，又培养了学生的综合分析、阅读、分析综合能力以及合作精神。

直观教学法：通过多媒体辅助教学软件，化静为动，化抽象为具体，增强了教学内容的直观性、启发性，使学生更好地从感性认识上升为理性认识。通过师生互动、生生合作学习，共同讨论信息传递在生态系统中作用的知识。

教学手段：多媒体教学PPT课件教学课时：1课时

三、说学法

生态系统的信息传递是新增加的内容，但对于学生来说并不难理解，建议学生联系各种亲身体验和生活实际，理解信息传递的类型，充分理解信息传递的作用。联系课件，并运用案例分析的方法理解信息传递的三个类型，讨论信息传递在生态系统中和农业生产中的应用。

指导学生在预习时以信息传递的作用为主，突出自主学习和自主阅读，明确信息的类型、应用以及生活案例。

指导学生学会思维迁移，从不同案例和资料进一步巩固信息传递的类型，并从生活案例分析得出信息传递的重要性，完善生态系统功能的知识体系。

指导学生提高综合能力，从不同案例和资料进一步巩固信息传递的类型。

四、说教学过程

课题的引入：通过对“交流方式”中的生活事例做分析与讨论，引导学生领会信息是什么？信息是如何进行传递的？再设计问题：你能举出在日常生活中生物之间有关“信息传递”的例子吗？这样我们就很自然地把课题引入到本节课的课题――生态系统的“信息传递”。

设问：你知道在生态系统中“信息”有哪些种类吗？请同学们阅读教材，生态系统中信息的种类，并思考下列问题：

1.生态系统中的信息种类主要有哪些？

2.如何辨别这些信息是属于什么类型的信息？

3.在日常生活中你见过这些类型信息的其他例子吗？请举例说明。

这样，教师也可以指导学生以小组为单位，让学生进行探讨，然后说出案例，教师从学生所说出的案例中诱导学生分析是什么信息类型，并问他们判断的依据是什么？这样可增强学生对这部分知识的领悟。

以诗引入：“竹外桃花三两支，春江水暖鸭先知。”和煦的阳光、温暖的空气将春天的信息传递给万物神灵，于是有了万物复苏，春花烂漫；有了燕子归来，粉蝶飞舞。在生态系统中，生物和生物之间、生物和环境之间在不断地进行着信息传递。从而引出本课题。

学生学习教材后，联想回答所了解到的生态系统信息的种类，并思考同种生物之间、不同生物之间及生物与环境之间如何传递信息。教师通过课堂互动探究1总结规律，通过例1分析提高。

教师提出生态系统的信息传递对个体、种群和生态系统具有什么作用。学生思考并通过实例回答，通过探究2总结规律，通过例2分析提高。此时，教师要点拨和小结，引导学生分析、交流。学生联系实际思考信息传递在农业生产上的应用。

教师用判断正误的方式让学生抢答完成，并且分组互评，并予以打分。

教师引导学生以小组合作形式总结本课时的重要知识点并以网络图形式呈现，互评后联系生态系统的功能进行网络知识构建。

最后，教师应当指出，生态系统中存在着精巧的信息传递和联络，但是，目前人们只能模糊地认识自然界的这种“对话”。信息传递是生态学研究的前沿领域之一，随着研究的深入必定会取得更多的成果。

五、板书设计（略）

生物信息学分析方法范文1篇8

一、科学确立教学目标

物理信息化教学设计中教学日标的分析与确立是至为重要的环节。分析教学目标是为了确定学生学习的内容或主题，即与基本概念、原理、方法或过程有关的知识内容，对教学活动展开后需要达到的目标做出一个整体描述，包括学生通过，奉节课的学习将具备哪些知识能力、完成哪些创造性产品以及取得哪些潜在的学习结果、增强哪些方面的情感态度与价值观等。教学目标分析确立好，那么统贯本节教学行动的指导思想即灵魂也就存在，其他环节的设计都要以此为依据来进行。

二、全面分析学习者特征

教学设计的最终目的是为了有效促进学习者的学习，教学活动的设计是否与学习者特征相匹配，是决定教学能否成功进行的关键。学习者特征分析除了要从知识基础、认知能力和认知结构变量等智力因素方面，以及兴趣、动机、情感、意志、性格等非智力因素方面外，在信息化教学设计时还应重视信息技术环境下学习的技能要求、认知心理特点和个性心理特征，要分析学习者在信息化环境下需要具有的信息素养、多媒体教学资源的驾驭能力、学习者的自控能力、学习习惯、兴趣、动机等，否则信息技术对学习不仅不能产生积极的促进作用，反而会带来消极的影响。所以对学习者分析时，应该抓住中学阶段的学习者对于事物的变化和区别具有强烈的好奇心的特点。着力培养学生终身学习的愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神。

三、掌握教学策略的选择

教学问题以一定的活动方式展开的，教学目标的达成也是在开展一个个教与学活动的过程中实现的。在物理信息化教学设计中教学策略的选择与设计是核心环节，也是体现教师的教育教学观念的一个环节。但每种方法策略都有各自的特点与运用场合，有的是为了获得认知学习结果，有的是为了训练动作与技能，有的是培养情感态度，有的是建构交流体系等，所以教学策略的选择应当根据当前的教学目标、教学内容、教学对象进行选择与组合来优化教学，以达到预期的目标。

四、创设活动情境，提高教学效益

物理来源于生活，又用于生活。物理信息化教学总是与一定的“情境”相联系的，在“情境”中只有那些生动、直观的形象才能有效地激发学生联想，提高学生的学习情趣，激发学生学习的欲望，达到知识的“迁移”；在具体教学中要充分利用各种信息技术手段，创设具有丰富教育教学意义的学习环境，让学生在情境中获得发展、创新、特别是在网络环境下。教师可以方便地引导学生进行基于资源、合作、研究、问题等方面的学习，使学生在意义丰富的情境中成功建构知识。

所以，物理信息化教学设计的着眼点应该是培养学生的主体性，落脚点是应该创设一个有利于启迪学生思维、创新的学习情境。

五、优化组合教学媒体

物理学是一门科学性、实践性、操作性很强的基础自然学科，在物理教学中要以大量的观察和实验为载体进行物理知识的传授。而一些物理现象和原理的分析很难用语言和文字表述清楚，实验由于受到常规实验仪器、实验材料、危害程度等条件的限制，实验效果不尽如人意，如果比较恰当地将媒体引入课堂教学就可以很好地解决类似的问题。可以采用模拟型实验教学模式，通过多媒体技术模拟一些重要的，在日前条件下难完成的实验，可以弥补常规实验的不足，提高实验的演示效果。但是，以信息技术为主的物理教学设计关注教学过程的形象性和生动性，不利于学生对物理知识的掌握，所以选择教学媒体时要依据戴尔的“经验之塔”理论，针对教学目标、教学内容，分析哪些是学生要获得的具体经验、替代经验、间接经验、抽象经验等，使媒体所呈现的信息与学生的认知结构及教学内容有一定的重叠，科学有效地发挥媒体的功效，使课堂教学达到最优化。

所以，物理信息化教学设计中，要坚持以物理教学内容为主、信息技术为辅的前提。处理好物理教学内容和信息技术的关系，既要坚持物理教学内容的主体地位，又要发挥信息技术的载体作用。

生物信息学分析方法范文篇9

关键词：生物信息学；医学相关专业；教学；临床应用

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）23-0146-02

一、前言

生物信息学（Bioinformatics）是随着现代生命科学的发展而兴起的交叉学科，旨在为生物学研究提供信息处理的支撑，从海量数据中挖掘生物信息，实现对生命科学问题的研究。生物信息学包含了对核酸和蛋白质的序列和结构信息的获取、处理、存储、分布、分析和解释等各个方面的分析研究，是通过综合利用生物学、计算机科学和信息技术等手段，来认识生命的起源、进化、遗传和发育的本质，揭示海量数据中蕴含的生命奥秘或生物学内在规律的一门科学[1]。随着测序技术的不断发展，人类与其他物种基因组计划相继实施和完成，产生了海量的数据，尤其是近年来的各种组学数据，如蛋白质组、代谢组、基因组、转录组等生物学数据，生物信息学将在解读基因组序列中的功能信息等方面发挥巨大的作用[2]。

二、生物信息学课程开展的现状

生命科学的迅猛发展、生物技术在社会发展中的应用越来越广泛，例如产前诊断、遗传并筛查、肿瘤靶向治疗等生物信息学相关的医学应用，生物信息学的作用和地位也越来越重要。研究机构和高等院校，特别是息息相关的医学院校，迫切需要通过各种形式的教学，系统地培养新的复合型研究力量的医学工作者。因此，医学院校针对医学相关学生开展与其专业紧密结合的生物信息学课程已经成为必然趋势[3]。目前，国内许多医学院校相继开设了生物信息学课程，将生物信息学作为必修或者选修课程。由于生物信息课程教学尚处于刚刚起步的探索阶段，尚未形成一个完整的课程建设体系，再加上生物信息学研究的范围广、相关数据与分析工具资源繁多、涉及多学科知识尚缺乏系统成熟的理论方法，正处在迅速发展中等一系列特点，如何开展生物信息学教学尚有待探索。因此，生物信息学课程的教育理念、教学内容、方式和方法等迫切需要根据自身专业特点，科学确立教学目标，及时系统地总结规划教学内容，探索和改革教学方法，以适应医学专业背景学生的学习，对于促进医学生自身综合素质的提高有重要意义。本文结合南京医科大学本科学生（主要为医学相关专业学生，非生物信息学专业学生）开展的生物信息学课程进行调研和改进，对该课程的学生的反馈意见及各教研室教师的建议进行了深入分析。本着以学生需要为原则，针对学生的专业背景，适当调整教学内容和方法，理论教学与上机实践有机结合，侧重将生物信息学的思维融入解决生物医学的问题，行成一套完整的、合理可行的医学生物信息学课程理论、实验教学方案。进而达到专业与课程相结合，激发学生的学习兴趣，从而达到较好的教学效果。

三、教学内容及方法的具体实践

（一）针对医学专业学生，优化教学内容

生物信息学作为一门发展迅猛的多学科交叉的前沿学科，理论、研究方法、研究内容尚在不断完善和更新中，其内容繁多复杂，更需要进行精心的选择裁剪和编排组织，才能在有限的时间内实现既定的教学目标，使学生学习到有用的知识。教学中应充分结合当前研究前沿和进展、时刻更新教学内容，更应该根据学生的不同专业背景适当调整教学内容和教学方法。在医学院校中，更要针对不同专业及背景的学生，制订具有专业特色的教学大纲。教学应以学生的需求为前提，结合不同专业背景、就业选择方向，调整培养方案和优化授课内容，以满足他们的需求，使学生能够学有所用。比如，针对临床专业的学生，生物信息学教学应该偏重医学研究中的方法和成果，本科教学注重转化医学、生物技术应用成果的普及，研究生教学注重利用生物信息手段和方法解决科研学习中遇到的实际问题；而针对法医专业的学生，教学应该偏重新一代高通量测序技术的原理、数据分析、结果意义等方面。针对目前医学院校中研究方向多元化的背景，强调教学与科研共促进，通过科研时刻关注、追踪学科前沿，将最新的研究成果和在医学上的应用展示给学生，丰富教育资源，使学生能在其他课程的学习时学以致用，从而高质量的完成教学任务。生物信息学亦是众多科学研究工作中强有力的必不可少的研究手段，教学反过来也可促进科研的进一步开展和深入。因此，教学和科研相结合，可以拓宽知识面，全面了解生物信息学和相关学科最新进展，不断为科研提供新的思路，不断的完善生物信息学教学体系。只有坚持教学与科研同时进行、并紧跟科学前沿，并做到及时纳入最新的研究成果，更新教学内容，才能给予学生高质量的前沿教学[4]。

（二）基于计算机的实验教学，锻炼动手能力

在生物信息学教学中，计算机实践教学是不可缺少的部分，理论和实践的有机结合才能达到更好的教学效果。只有亲自动手进行生物数据的分析，学生才能建立一个感官的、多方面的认识。优化上机内容、改进上机教学方法，使得理论知识在上机教学中可以得到实现，实际操作充分理解理论课内容，由此激发学生动手实践的激情和信心，更好地掌握知识。所以在生物信息的教学中，上机实验课程应该占据较大的比例，并通过生动的课堂练习培养学生的兴趣。实验课内容的设计应该考虑医学相关专业学生的背景，根据医学问题作为出发点，以如何解决这些问题作为主线设计课程。所以，通过了解当前医生常用的科研手段或当前医院正在开展的临床检测项目，设计相关实验课程、增加应用性实践教学，并结合最新研究成果和基础到临床应用的实例、以及项目原理及优缺点，可以调动学生学习的主动性。例如，针对临床专业开展常用的生存分析的原理和分析流程的实践教学；针对法医专业，开展常用的STR（短串联重复序列）作为亲权鉴定标志物的序列特点和可视化的教学等。另外，生物信息学本身是多学科交叉融合，知识面广而杂，其相关数据库资源，以及生物信息学工具、算法和软件等均更新迅速。在理论教学中，授课教师时刻密切关注学科发展前沿、并将最新研究成果及学术发展动态，而在实验课授课中，更应该注重教会学生，充分利用互联网资源，独立开展课题、综合分析、解决问题。例如，榱耸寡生了解当前网络数据共享的环境下，如何从网上搜索网络资源、下载数据，我们下载了多种不同类型的数据，包括测序数据、芯片数据、注释数据等，然后再从实际数据出发上机操作，介绍分析的方法和工具。

四、生物信息在医学相关专业的应用

基础科研成果的积累逐渐带来了临床应用的突破，而生物信息学的技术和数据在临床应用的重要性也愈加重要。目前，医疗上的应用主要有生育健康、遗传病检测、传染病药物研发、肿瘤诊断及治疗等几大方面[5]。2014年7月国家卫生计生委承认基因测序技术在产前诊断的应用，批准了基因测序诊断产品的上市，2015年3月27日，国家卫生计生委医政医管局又通过了第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技g临床试点单位。一些大型医院已经把基因诊断作为患者必需的诊断项目，特别是产前无创诊断，很多医院也正在筹建基因检测中心。目前国内每年新增癌症患者300万人左右，且发病率呈上涨趋势，肿瘤的基因检测和靶向治疗已经成为提高肿瘤治疗效果的一条重要途径。产前诊断和精准医疗的飞速发展所带来的巨大临床应用，亟需懂临床一线的医生了解前沿科技、懂生物信息、会临床应用。根据市场反馈的情况，未来基因检测在临床上应用所占比例会越来越大，医学工作者对生物信息知识的需求也越来越高。

五、结语

当前生物信息学与医学的联系越来越紧密，应用也越来越广泛。为此，我们需要为医学相关专业学生开设生物信息学课程，而课程的设置中不但需要教师掌握较高的生物信息学知识，更需要结合学生的不同专业背景进行其专业领域的应用实践教学。一方面扩大学生的知识面、紧跟科学技术前沿，了解生物信息学在当前临床诊断和治疗中的应用，另一方面提高学生的实践分析能力，只有这样才能使得临床和科研相结合，互相促进，推动进步。

参考文献：

[1]NIH生物信息学定义委员会.NIHworkingdefinitionofbioinformaticsandcomputationalbiology[EB/OL].2000-7-17/2008-517.

[2]Reuter，J.A.，etal.High-throughputsequencingtechnologies.MolCell2015，58（4）：586-597.

[3]赵方庆，方向东，李亦学.转化生物信息学研究前沿及挑战[J].遗传，2015，37（7）：619-620.

[4]郭丽，赵杨，柏建岭，于浩，陈峰.医学院校生物统计学专业生物信息学教学探索[J].南京医科大学学报，2013，13（5）：101-104.

[5]田李，张颖，赵云峰.新一代测序技术的发展和应用[J].生物技术通报，2015，31（11）：1-8

ResearchofBioinformaticsTeachinginMedicalRelatedMajors

LIYan，ZHAOXiao-jie

（SchoolofBasicMedicalSciences，NanjingMedicalUniversity，Nanjing，Jiangsu211166，China）

生物信息学分析方法范文篇10

一、前言

生物信息学（Bioinformatics）是随着现代生命科学的发展而兴起的交叉学科，旨在为生物学研究提供信息处理的支撑，从海量数据中挖掘生物信息，实现对生命科学问题的研究。生物信息学包含了对核酸和蛋白质的序列和结构信息的获取、处理、存储、分布、分析和解释等各个方面的分析研究，是通过综合利用生物学、计算机科学和信息技术等手段，来认识生命的起源、进化、遗传和发育的本质，揭示海量数据中蕴含的生命奥秘或生物学内在规律的一门科学[1]。随着测序技术的不断发展，人类与其他物种基因组计划相继实施和完成，产生了海量的数据，尤其是近年来的各种组学数据，如蛋白质组、代谢组、基因组、转录组等生物学数据，生物信息学将在解读基因组序列中的功能信息等方面发挥巨大的作用[2]。

二、生物信息学课程开展的现状

生命科学的迅猛发展、生物技术在社会发展中的应用越来越广泛，例如产前诊断、遗传并筛查、肿瘤靶向治疗等生物信息学相关的医学应用，生物信息学的作用和地位也越来越重要。研究机构和高等院校，特别是息息相关的医学院校，迫切需要通过各种形式的教学，系统地培养新的复合型研究力量的医学工作者。因此，医学院校针对医学相关学生开展与其专业紧密结合的生物信息学课程已经成为必然趋势[3]。目前，国内许多医学院校相继开设了生物信息学课程，将生物信息学作为必修或者选修课程。由于生物信息课程教学尚处于刚刚起步的探索阶段，尚未形成一个完整的课程建设体系，再加上生物信息学研究的范围广、相关数据与分析工具资源繁多、涉及多学科知识尚缺乏系统成熟的理论方法，正处在迅速发展中等一系列特点，如何开展生物信息学教学尚有待探索。因此，生物信息学课程的教育理念、教学内容、方式和方法等迫切需要根据自身专业特点，科学确立教学目标，及时系统地总结规划教学内容，探索和改革教学方法，以适应医学专业背景学生的学习，对于促进医学生自身综合素质的提高有重要意义。本文结合南京医科大学本科学生（主要为医学相关专业学生，非生物信息学专业学生）开展的生物信息学课程进行调研和改进，对该课程的学生的反馈意见及各教研室教师的建议进行了深入分析。本着以学生需要为原则，针对学生的专业背景，适当调整教学内容和方法，理论教学与上机实践有机结合，侧重将生物信息学的思维融入解决生物医学的问题，行成一套完整的、合理可行的医学生物信息学课程理论、实验教学方案。进而达到专业与课程相结合，激发学生的学习兴趣，从而达到较好的教学效果。

三、教学内容及方法的具体实践

（一）针对医学专业学生，优化教学内容

生物信息学作为一门发展迅猛的多学科交叉的前沿学科，理论、研究方法、研究内容尚在不断完善和更新中，其内容繁多复杂，更需要进行精心的选择裁剪和编排组织，才能在有限的时间内实现既定的教学目标，使学生学习到有用的知识。教学中应充分结合当前研究前沿和进展、时刻更新教学内容，更应该根据学生的不同专业背景适当调整教学内容和教学方法。在医学院校中，更要针对不同专业及背景的学生，制订具有专业特色的教学大纲。教学应以学生的需求为前提，结合不同专业背景、就业选择方向，调整培养方案和优化授课内容，以满足他们的需求，使学生能够学有所用。比如，针对临床专业的学生，生物信息学教学应该偏重医学研究中的方法和成果，本科教学注重转化医学、生物技术应用成果的普及，研究生教学注重利用生物信息手段和方法解决科研学习中遇到的实际问题；而针对法医专业的学生，教学应该偏重新一代高通量测序技术的原理、数据分析、结果意义等方面。针对目前医学院校中研究方向多元化的背景，强调教学与科研共促进，通过科研时刻关注、追踪学科前沿，将最新的研究成果和在医学上的应用展示给学生，丰富教育资源，使学生能在其他课程的学习时学以致用，从而高质量的完成教学任务。生物信息学亦是众多科学研究工作中强有力的必不可少的研究手段，教学反过来也可促进科研的进一步开展和深入。因此，教学和科研相结合，可以拓宽知识面，全面了解生物信息学和相关学科最新进展，不断为科研提供新的思路，不断的完善生物信息学教学体系。只有坚持教学与科研同时进行、并紧跟科学前沿，并做到及时纳入最新的研究成果，更新教学内容，才能给予学生高质量的前沿教学[4]。

（二）基于计算机的实验教学，锻炼动手能力

在生物信息学教学中，计算机实践教学是不可缺少的部分，理论和实践的有机结合才能达到更好的教学效果。只有亲自动手进行生物数据的分析，学生才能建立一个感官的、多方面的认识。优化上机内容、改进上机教学方法，使得理论知识在上机教学中可以得到实现，实际操作充分理解理论课内容，由此激发学生动手实践的激情和信心，更好地掌握知识。所以在生物信息的教学中，上机实验课程应该占据较大的比例，并通过生动的课堂练习培养学生的兴趣。实验课内容的设计应该考虑医学相关专业学生的背景，根据医学问题作为出发点，以如何解决这些问题作为主线设计课程。所以，通过了解当前医生常用的科研手段或当前医院正在开展的临床检测项目，设计相关实验课程、增加应用性实践教学，并结合最新研究成果和基础到临床应用的实例、以及项目原理及优缺点，可以调动学生学习的主动性。例如，针对临床专业开展常用的生存分析的原理和分析流程的实践教学；针对法医专业，开展常用的STR（短串联重复序列）作为亲权鉴定标志物的序列特点和可视化的教学等。另外，生物信息学本身是多学科交叉融合，知识面广而杂，其相关数据库资源，以及生物信息学工具、算法和软件等均更新迅速。在理论教学中，授课教师时刻密切关注学科发展前沿、并将最新研究成果及学术发展动态，而在实验课授课中，更应该注重教会学生，充分利用互联网资源，独立开展课题、综合分析、解决问题。例如，?榱耸寡?生了解当前网络数据共享的环境下，如何从网上搜索网络资源、下载数据，我们下载了多种不同类型的数据，包括测序数据、芯片数据、注释数据等，然后再从实际数据出发上机操作，介绍分析的方法和工具。

四、生物信息在医学相关专业的应用

基础科研成果的积累逐渐带来了临床应用的突破，而生物信息学的技术和数据在临床应用的重要性也愈加重要。目前，医疗上的应用主要有生育健康、遗传病检测、传染病药物研发、肿瘤诊断及治疗等几大方面[5]。2014年7月国家卫生计生委承认基因测序技术在产前诊断的应用，批准了基因测序诊断产品的上市，2015年3月27日，国家卫生计生委医政医管局又通过了第一批肿瘤诊断与治疗项目高通量基因测序技?g临床试点单位。一些大型医院已经把基因诊断作为患者必需的诊断项目，特别是产前无创诊断，很多医院也正在筹建基因检测中心。目前国内每年新增癌症患者300万人左右，且发病率呈上涨趋势，肿瘤的基因检测和靶向治疗已经成为提高肿瘤治疗效果的一条重要途径。产前诊断和精准医疗的飞速发展所带来的巨大临床应用，亟需懂临床一线的医生了解前沿科技、懂生物信息、会临床应用。根据市场反馈的情况，未来基因检测在临床上应用所占比例会越来越大，医学工作者对生物信息知识的需求也越来越高。

生物信息学分析方法范文篇11

遥感技术具有宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势，为矿区土壤重金属污染评价提供了可行的方法。本文综述了遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究，并对其进行了展望。

关键词：

遥感；土壤；重金属

1.引言

矿产资源是生产资料和生活资料的重要来源，人类社会的发展进步与矿产的开发利用密不可分。矿产的开采、冶炼、加工过程中大量的铅、锌、铬、镉、钴、铜、镍等重金属以及类金属砷等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。根据2014年4月17日环境保护部、国土资源部的《全国土壤污染调查公报》，“全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，总的超标率达16.1%”、“在调查的70个矿区的1672个土壤点位中，超标点位占33.4%，主要污染物为镉、铅、砷和多环芳烃”。资源、环境是制约社会经济发展的两大瓶颈，如何克服这个瓶颈问题同时又能实现矿山开发的可持续发展，是我国社会必须面对和解决的紧迫的社会问题［1］。传统的土壤重金属污染监测方法有实验室监测、现场快速监测等方法。实验室监测方法虽然测量精度高，但是存在劳动强度大、采样分析费时，适用范围小的缺点；现场快速监测法虽然具有大面积、连续、高密度获取信息的特点，但是还大多处于定性或半定量的试验阶段，易受周围因素影响［2］。各种岩石、土壤、植被及水体等均有各自独特的光谱特征。地物光谱特征的差异，是遥感技术识别各类地物的主要依据，也是应用遥感技术开展土壤重金属污染评价的理论基础。遥感技术以其宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势，在矿区土壤重金属污染评价中起到了积极的先导作用，并取得了良好的应用效果。一般情况下，土壤中的有机质、水分、铁氧化物、重金属等对土壤光谱反射率有一定影响。国外相关研究起步较早，始自20世纪六十年代土壤光谱研究［3］。国外有研究中表明，当土壤有机质含量超过2％，铁氧化物、重金属等光谱信息有可能被土壤中的有机质的光谱信息所掩盖，进一步加大了光谱信息提取的难度；同时土壤的反射率会因铁氧化物的存在而在整个波谱范围内有明显的下降趋势，土壤的光谱反射率都朝着蓝波方向下降，并且这种下降趋势可以扩展到紫外区域［4］，相关研究陆续拓展至矿区重金属污染中来［5］；国内自20世纪八十年代在云南腾冲系统地开展土壤光谱与理化性状关系的研究［6~7］，并于九十年代末开展遥感技术在矿区重金属污染监测的探索。目前遥感技术对矿区土壤重金属污染评价研究主要有两个方向：一是植被反演。根据地表植被覆盖以及重金属在植被根茎、叶片中富集，植被在重金属胁迫下叶绿素等光谱特征发生变化的特点，通过植被光谱数据反演土壤中的重金属含量，间接评价重金属污染。二是土壤监测。利用重金属对土壤波谱特性的影响，通过土壤光谱数据监测重金属含量［8-10］。

2.植被反演方法

植被在生长发育的过程中，矿区土壤中的重金属被吸收和富集，对植物的产生的影响主要体现在长势方面产生了生物地球化学效应，如色素含量、水含量、叶面温度的变化，进而影响植被的光谱反射率，植被光谱的变化能够在遥感光谱信息中有所体现。基于以上认识，可以通过植被光谱信息、波谱曲线变化的分析提取污染信息［11］。不同植物对重金属敏感性不同，重金属胁迫导致植物体内生物化学成分发生改变，使电磁波谱反射特性不同。植被反演方法的原理是，运用遥感技术研究重金属污染条件下植被光谱特征变化，建立植被光谱特征与重金属污染条件下植被生长状态参数变化之间的关系［7］；研究叶绿素含量与重金属污染之间的关系，分析叶绿素变化敏感的光谱指数及其响应规律，并进行了区域应用与验证［11-13］。研究表明，随着土壤中重金属含量增加，植被近红外、可见光反射光谱特征发生显著变化，表现为可见光光谱反射增强，近红外光谱减少，红边移动范围减少［14-15］。此方法适用于矿区植被覆盖较茂密的区域。王杰等（2005年）以江西德兴铜矿去为实验区，采用美国陆地卫星（Landsat）ETM+数据，采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增强影像视觉效果，对污染区的植被的波谱曲线与正常区的同种植被的光谱特征作对比，总结出受毒化植物叶冠的波谱形态与正常植物叶冠的波谱形态相比发生的形态变异的特征，总结对照区和污染区植被的波谱特征差异和各污染区的受污染程度，分析出不同污染区植物的受毒害程度［16］。雷国静等（2006年）在南方植被茂密区离子型稀土矿区采用高分辨率QuickBird遥感数据采取坐标换的方式，消除土壤信息干扰，获取了较真实的植被受污染影响程度的信息，运用了归一化植被指数密度分割方法和通过旋转二维散点图获得植被绿度方法来提取植被污染信息，取得了较好的效果［17］。李新芝等（2010年）以肥城煤矿区为实验区，将SPOT-5数据2.5米分辨率的全色波段进行小波变换、主成分分析等融合方法提高图像的空间信息量，综合运用缨帽变换、植被与土壤相关性分析、支持向量机分类等方法提取矿区植被信息，并制作了植被等级分布图，确定了不同污染程度的植被覆盖面积，与矿区污染分布的规律具有较好的一致性［11］。黄铁兰等（2014年）以广东大宝山矿区及周边10公里范围作为研究区，分别以ASTER及QuickBird为数据源，采用植被指数法和植被绿度法对植被污染信息进行识别，对获取的植被绿度信息图像进行密度分割，获得植被污染程度及分布情况。同时建议大范围的矿山植被污染信息的识别，考虑到项目综合成本等因素，采用ASTER等低分辨率的数据源，选择植被绿度指数法进行识别。对于小范围的典型矿区，可选用QuickBird等高分辨率的数据源，用植被指数法进行识别［18］。由于混合像元、大气效应的存在，植被信息提取过程中容易出现错分、漏分现象；相关系数的设置易受经验的影响。同时信息提取易受云层、山体阴影和人类生产活动的影响，均存在一定的误提现象。未来应加强信息提取技术、多源遥感数据在植被反演中的应用研究，以解决上述问题。

3.土壤监测方法

土壤是由多种物理化学特性不同的物质的组成的混合体，例如有机质、重金属、水、其他矿物质等。各种物质均有发射、反射、吸收光谱的特性，都会对土壤光谱特征产生影响，同时植被覆盖也对土壤光谱的监测有较大影响，因此对于通过土壤光谱数据直接监测土壤重金属含量的研究，尚处于探索阶段。土壤监测方法的原理是，利用光谱分析方法室内测定土壤发射光谱数据，经线性回归分析或指数回归分析、标准化比值计算、特征光谱宽化处理后，利用回归分析方法建立重金属元素含量与发射率变量之间的土壤重金属反演模型，定量反演出矿区土壤重金属含量［19-23］。此类方法适用于植被覆盖率较低的地区。ThomasKemper等（1998年）在西班牙Aznalcóllar尾矿库溃坝事件土壤重金属污染监测中，基于多元线性回归分析（MLR）和人工神经网络（ANN）方法分别通过化学分析、特征光谱--近红外反射光谱（0.35−0.35μm）手段监测土壤重金属含量，两种手段对As、Fe、Hg、Pb、S、Sb等六种元素监测有较高的相似度。为相似矿区环境的监测提供了较好的借鉴意义［13］。李淑敏等（2010年）以北京为研究区，研究土壤中8种重金属（Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg）的含量与热红外发射率的关系，分析了土壤重金属的特征光谱，并模拟预测了重金属含量的回归模型，为基于遥感光谱的土壤重金属含量监测奠定了基础［24］。宋练等（2014年）以重庆市万盛采矿区为研究区，通过光谱特征物质之间的自相关性来分析土壤中光谱特征物质，在回归分析的基础上建立As、Cd、Zn重金属含量的遥感定量反演模型，监测三种重金属含量，结果表明土壤在近红外波段和可见光波段的反射值比值与土壤中As、Cd、Zn含量存在较好相关性［25］。部分研究对波段选择和光谱分辨率的重要性认识不高，影响了重金属元素光谱信息识别、重金属污染预测精度；土壤中绝大部分重金属，如铅、锌、铬、砷等在可见光—近红外波段区间的光谱特征较弱，易被植被、土壤波谱信息掩盖，对直接利用土壤重金属光谱特征来提取污染信息带来了难度。研究发现，铁氧化物的波谱特征较明显，今后需加强土壤中重金属与铁氧化物相关性的研究，以提高污染信息提取的准确性。

4.未来展望

近年来，遥感技术用于矿区土壤重金属评价取得了一定进展，今后要在以下几个方面寻求突破：

（1）研究遥感信息提取新技术新方法。地物波谱特性易受土壤成分、大气效应、植被等环境噪音的影响，需进一步加强波谱信息提取技术的研究，以提高遥感信息提取的准确性。

（2）加强田间光谱测量研究。目前对土壤重金属监测仅局限于实验室级别的光谱监测，需要进一步探讨其他因素对重金属吸附的影响以建立准确的土壤重金属含量光谱估算模型，并进行大量而精确的实验室与田间的光谱测量工作。

（3）由定性监测向定量监测转变。遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究大多是定性或半定量评价，尚达不到定量评价。需在遥感反演土壤污染信息模型与理论方法、土壤重金属含量与光谱变量的相关关系等方面加强研究，以接近或达到定量评价污染的水平，进而利用遥感技术评价大面积土壤污染及修复。

（4）研制高性能的卫星，提高遥感信息获取能力。作为中国16个重大科技专项（2006年~2022年）之一的高分辨率对地观测系统已进入全面建设阶段，其中2014年8月发射升空的高分二号卫星空间分辨优于1m，这必将改变遥感数据普遍采用国外遥感数据（SPOT、Landsat、QuickBrid等）的局面。

参考文献：

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生物信息学分析方法范文

Explorationofteachingreformof"managementinformationsystem"fornon-computerspecialty

YangDehong，YanHe

（ChongqingUniversityofTechnology，ComputerScienceandEngineering，Chongqing，400054，China）

Abstract：Managementinformationsystemisacomprehensiveandinterdisciplinarycurriculumintegratedwithmanagementscience，systemtheoryandcomputerscience.Ithasbecomeoneofthemostimportantcoursesforstudentsofnon-computerspecialtytounderstandandmastertheinformationandinformationtechnologyknowledgefromtheviewofmanagement.Thepresentteachingsituationof"managementinformationsystem"fornon-computerspecialtyisanalyzed.Thecontrolmethodofdifferentiatedteachingobjectiveswithdifferentspecialtyisdiscussed.Inordertoincreasethestudents'interestinlearningandturnstudentsfrompassivelearningtoactivelearning，amethodofteachingreforminorganizingteachingcontentsof"managementinformationsystem"isputforward，accordingtothecaseofelectroniccommercetransactionprocess.

Keywords：non-computerspecialty；managementinformationsystem；case；electroniccommerce；teachingreform

0引言

MIS课程的教学目标可划分为三个层次，第一层次是要求学生掌握相关管理知识和系统工程思想，了解信息系统生命周期，并熟悉相关专业领域具有代表性的管理信息系统软件；第二层次是掌握信息系统的开发方法学，了解信息系统分析、设计的基本方法和流程；第三个层次是培养信息开发、实施和维护的能力。对于不同的专业而言，以上三个层次的相互关系和侧重点在教学过程中是不同的。对非计算机类专业而言，强调信息技术辅助管理实践，一、二层次是核心知识，第三层次注重通过具体的管理信息系统运行操作来增加应用体验。考虑到不同专业学生信息技术基础不同，在实际教学过程中，具体落实以上三个层次的教学目标应有差别，但我校非计算机类专业MIS课程采用统一考核，差异化教学目标不易控制，从而对于信息技术基础比较薄弱的专业，在讲授信息系统分析、设计等环节知识时，学生普遍反映MIS课程教学内容过于抽象，与自身的专业知识距离太远，难以理解信息系统开发的流程和工程思想，特别难以掌握系统分析和设计的方法和步骤[1]。因此，对非计算机类专业，案例教学法非常重要[2-8]。过去常采用制造企业、医院门诊、库存管理、图书借阅管理等传统经典中小型桌面系统作为案例素材，通过案例分析，讲授需求分析方法和系统设计过程，并通过系统演示回答如何针对用户需求来描述功能、设计结构和实现软件，以及它们之间的一致性关系。但是，目前是一个移动互联的时代，大量的APP应用和电子商务平台所表达的管理信息已进入WEB2.0/3.0阶段，沿用过去传统企业信息化的案例显然已不能吸引学生的兴趣，绝大数学生有网上购物和支付的经历，他们比较关心自己喜爱商品的搜索、购物车管理、订单跟踪和网上支付及支付安全问题，同时也非常关心微博、微信等即时通信APP的使用和个人信息安全问题，但对于库存管理、人事管理、财务管理等传统桌面系统“背后的故事”已无兴趣。因此，对于非计算机类专业，MIS的教学内容必须改变，需要增加个人信息、支付安全等信息技术知识，并以电子商务平台和移动APP应用为案例讲授信息系统的分析、设计和实施过程，才能与时俱进，使学生不自觉地凭着兴趣学习完MIS课程。

1非计算机类专业MIS教学中存在的问题

1.1教学目标的差异化要求不易控制

MIS课程的目标是通过学习该课程，使非计算机类专业学生了解信息系统规划、分析、设计和开发的流程，建立“企业信息化的前提是企业管理的科学化和规范化概念，企业信息化过程实质上是对企业管理流程进行重组的过程，MIS能辅助管理者实现精细化管理、提高管理效率”等相关软件工程理念，有助于学生在工作后面临信息化建设项目时，能很好担当起既懂管理又懂技术的沟通者角色，以确保软件项目初期需求调研沟通无障碍、后期软件实施以及整个项目推进工作监控有效[2]。可以说，自上世纪80年代开始，各高校面向非计算机类专业按照以上的定位开设MIS课程，为社会培养了大批企业信息化项目建设的沟通者、企业管理变革的提出者、MIS软件的使用者、信息反馈者和决策者，为全社会信息化进程起到了巨大的推进作用。尽管面向非计算机类专业开设MIS课程的定位是非常准确的，但要实现这一目标，对教师本身的知识结构和教学方法提出了很高的要求。在具体教学实施过程中，往往可能会偏离这一教学目标，我们分析了造成问题的主要原因。

第一，过于强调信息系统分析、设计和开发等技术细节，使课程难度加大。

MIS课程教学内容离不开讲授信息系统分析、设计和开发等技术实现过程，能对信息系统生命周期有深入理解的教师大多是来自计算机、自动化或软件工程等专业，他们具有系统的软件开发技术知识和丰富的软件项目实践经验，比较强调软件实现的技术细节，但管理类的专业知识相对薄弱，在面向会计、经济、人力资源、物流、人文等不同专业学生讲授MIS课程时，难以针对不同专业学生的知识结构选择合适的信息系统案例，往往会选择图书管理系统、学籍管理系统等耳熟能详的案例进行分析，教师若过于强调信息系统分析、设计和开发等技术细节，往往会造成学生普遍反映该课程难度较大[4-6]。

第二，不同专业学生差异化能力培养不易控制。

在实际教学中，由于一般经管类专业在开设MIS课程前普遍仅开设过计算机文化基础、VF课程，会计信息化等少数专业开设过数据库技术基础、VB或PB等课程，少数其他工科类专业开设过C语言等课程。因此，不同专业开设MIS课程，对学生的能力培养要求应有差异，应根据学生前期的信息技术课程基础去落实第一、二层方面教学目标，而适度引入第三层次教学内容，但由于目前我校非计算机类专MIS课程考核采用统一考试，客观上造成教师在讲授课程中无法根据不同专业学生知识结构特点合理选择教学案例，从而不同专业学生能力培养的差异化要求不易控制。

1.2教学案例选择不恰当，学生缺乏学习兴趣

讲授MIS课程离不开案例的分析，教师常采用制造企业、医院门诊、库存管理、图书借阅管理等传统经典中小型桌面系统作为案例素材，通过案例分析，讲授需求分析方法和系统设计过程，并通过系统演示回答如何针对用户需求来描述功能、设计结构和实现软件以及它们之间的一致性关系。尽管所选择的案例均来自学生们比较熟悉的行业，讲授相关管理知识和管理流程，学生均能理解，但大多数学生并没实际使用过这些软件，缺乏直接的体验，就不能很好地把理论和实际联系起来。另一方面，对于单机版的桌面系统，本身所表达的管理理念就落后于时代，同时，软件单调的界面、纷繁的数据、烦琐的操作流程，会使学生丧失兴趣。

2非计算机类专业MIS教学改革

2.1科学定位教学目标，能力培养要求差异化

对非计算机类专业而言，强调信息技术辅助管理实践，一、二层次是核心知识，要求学生掌握相关管理知识和系统工程思想，了解信息系统生命周期，掌握信息系统的开发方法学，了解信息系统分析、设计的基本方法和流程；并熟悉相关专业领域具有代表性的管理信息系统软件。针对不同专业学生前期的信息技术课程基础情况，合理设置各章节教学内容的难易程度，降低系统分析和设计过程的技术细节要求。强调管理信息系统在企业中的地位和作用，弱化系统分析、设计和实施全流程以及技术细节，要求学生具备信息系统需求分析文档的编写能力。

2.2改进教学内容，培养学生兴趣

目前MIS教材大多针对传统制造企业信息化流程，按照结构化开发方法组织教学内容，虽然能较完整给出制造型企业的产、供、销、人事、财务等管理业务在信息化过程中如何抽象成对应的物流、资金流和信息流等信息系统要素，但不同专业学生的财务、人事、销售等管理知识结构有差异，而且对传统制造型企业的大部分管理业务缺乏实际体验，所以以上方式在实际教学中效果并不好。

在移动互联的时代，大量的APP应用和电子商务平台所表达的管理信息已进行入WEB2.0/3.0阶段，沿用过去传统企业信息化的案例显然已不能吸引学生的兴趣，绝大数学生有网上购物和支付的经历，他们比较关心支付方式及过程、订单管理、配送流程、签收评价等环节背后的管理流程及其技术实现，也非常关心微博、微信等众多即时通信APP的使用和个人信息安全问题。电子商务平台集成了财务管理、物流配送、信息安全、库存管理、员工考核和信息安全等相关专业管理知识，通过分析电子商务管理流程及其技术实现流程，较好地落实了管理信息系统教学目标的三个层次内容。因此，对于非计算机类专业，MIS的教学内容必须改变，要增加个人信息、支付安全等信息技术知识，并以电子商务平台和移动APP应用为案例讲授信息系统的分析、设计和实施过程，这样才能与时俱进。

2.3丰富教学案例，改进教学方法

案例教学是教师通过实际系统的开发需求，让学生参与系统的开发设计，在亲身体验中理解理论知识，达到理论与实践的结合，培养学生思辨能力和分析应用理论知识的综合能力。案例教学改变了“教师讲，学生听”这种传统的信息知识的单向传递过程，实现了让学生对实际问题进行分析思考的过程[8]。

MIS是一门综合性、实践性很强的课程，其管理思想、开发流程与企业管理紧密相关，要解决系统开发过程与企业管理实际脱节的问题，必须要引入案例教学法。案例教学法强调在教学中将教与学的过程视为一种社会的交往情境。这种情境使学生能够主动参与学习活动，师生能够相互交流。

在教学中一种能将理论和实际结合起来的较好的方法就是采用“基本知识+案例教学+实践创新”的模式，基本知识的学习容易陷入空泛和盲目，实践创新是学生获取知识和提升能力的重要环节，案例是枢纽，是联系理论和实践的桥梁。案例教学最重要的是选择典型的合适的案例，选择案例的标准包括：第一，案例必须要与理论授课内容高度相关，内容要新[7]；第二，案例的文化、社会背景学生要了解和熟悉，并与现实一致[7]；第三，案例要能够贯穿整个开发过程；第四，案例必须与计算机技术内容紧密结合[1]。

网上购物系统或电子商务平台是学生熟悉的，涉及到企业管理的方方面面，它与当前的各种技术紧密相关，学生非常关心购物过程中的各种信息和信息安全。网上购物系统或电子商务平台可作为教学案例，从网上购物系统的实际开发需求为出发点，通过学生网上购物和支付的亲身体验，引起学生的兴趣，激发学生的积极性和主动性，引导学生共同参与思考系统的目标、功能，进行系统规划、系统分析、系统设计、系统实施以及后续的运行和维护，在开发过程的各个环节分析管理的问题、思想，技术的解决方案，利用理论知识去解决实际问题，给学生创造一个对实际问题进行全局分析和思考的环境，并根据自己的亲身体验对自己使用过的网上购物系统提出自己的意见。