生物工程专业知识范例(3篇)

生物工程专业知识范文

关键词环境专家系统废物最少化

专家系统(es)是人工智能(ai)的一个分支，产生于60年代中期。专家系统是一个(或一组)能在某特定领域内，以专家水平去解决领域中困难问题的计算机程序(黄可鸣1988，陈世福等1988，waterman1986)．国外环境专家系统的研究起步较晚，但发展较快。就美国环境专家系统的发展状况而言(白乃彬1993)，1985年前尚无环境专家系统，然而最近几年发展很快，环境各个领域都出现了专家系统，实用性强是它们的共同特点。从应用功能来分，有以下类型：评价、预测、诊断、设计、管理、教育和生产控制等，其中大部分是环境评价专家系统。国内环境专家系统的研究从1987年开始，目前已有城市环境噪声防治、城市污水处理、水资源保护、区域大气环境质量评价等方面的专家系统。本文首次报道废物最少化专家系统的研究成果。

1问题界定

废物最少化最早由美国提出，并已在很多国家得到实施。美国国家环境局对废物最少化的定义是：在可行的范围内，减少产生的或随之贮存、处理、处置的有害废物量。废物最少化制度将环保部门通常使用的逆向反馈控制模式与生产部门通常采用的正向控制模式结合起来：它不仅能减少废物的数量和毒性，进而减少其处理与处置成本，而且希望能减少生产成本、提高生产率和产品质量，增加企业收入。废物最少化以系统眼光分析解决问题，不仅仅着眼于生产过程或废物的处理过程，而从产前、产中、产后全过程入手。因此，废物最少化所处理的问题应是如何在企业产前、产中、产后的生产全过程中减少废物的数量、降低废物的毒性。

2废物最少化专家系统的设计原则

2.1实用性

建立废物最少化专家系统是为企业的生产管理、环境管理提供技术咨询服务的，系统是否实用是系统成败的一个重要标志。因此设计人员要紧密结合行业生产特点来设计系统的功能，系统设计的每一个阶段都应与该行业紧密结合，并取得行业专家的配合。

2.2系统性

用系统工程方法，对废物最少化专家系统进行全面的系统分析。废物最少化强调的是企业生产的全过程，应系统分析企业生产的各个环节，明确削减废物的可能性及可行性，确定系统在各个环节的功能目标和作用界面。

2.3领域专家与知识工程师相结合

对于一般的计算机应用系统来说，系统处理问题所使用的知识比较简单、数量也较少。程序设计人员同时扮演着领域专家及知识工程师的角色。对于专家系统来说，情况则大不相同。一方面专家系统要达到领域专家的水平，就必须掌握领域专家处理问题时所使用的大量专门知识，特别是经验知识，另一方面专家系统是一种很复杂的计算机程序，开发一个专家系统需要大量的计算机科学、特别是人工智能和知识工程方面的知识。这就决定了废物最少化专家系统的开发必须是知识工程师、行业专家与环境管理专家密切合作、共同努力的过程。

2.4面向用户

系统的开发应贯穿为用户服务的宗旨，针对企业现有条件及存在的问题，提出切实可行的废物最少化方案。系统应有较好的用户界面，为增强用户对系统信心，系统应具有良好的解释功能，以增加系统的透明度，提高系统的可接受性。

2.5知识库与推理机相分离

这是一般专家系统设计的基本原则，只有知识库与推理机相分离，才能实现解释功能和知识获取功能。

2.6尽量使用统一的知识表示方法

这就便于对系统中的知识统一处理、解释和管理，从而使专家系统的实现工作相对简化。

3废物最少化专家系统的结构设计

废物最少化专家系统是全国范围内推广废物最少化技术的有效手段，将为企业提供涉及废物最少化技术的远程、即时咨询服务。系统开发坚持贯穿废物最少化的综合设计思想。从企业诊断及技术经济分析着手，建立废物最少化专家系统

3.1知识库

用以存放废物最少化技术的专门知识，由规则集及事实组成。因为专家系统的问题求解是运用专家提供的专门知识来模拟专家的思维方式进行的，所以知识是决定一个专家系统性能是否优越的关键因素。知识工程师一方面要频繁地采访专家，从同专家的对话和专家以往处理问题的实例中提取专家知识(称为知识获取)，另一方面．耍选择合适的数据结构把获取的专家知识进行形式化存入知识库中(称为知识表示)。

3.2数据库

反映具体问题在当前水解状态下的符号或事实的集合，它由问题的有关初始数据和系统求解期间所产生的所有中间信息组成。

3.3推理机

在一定的控制策略下针对数据库中的当前问题信息，识别和选取知识库中对当前问题的可用知识进行推理，以修改数据库直至最终得出问题的求解结果。推理的控制策略常用的有数据驱动的正向推理方式、目标驱动的逆向推理方式和正向与逆向结合的混合推理方式3种。本设计采用目标驱动的逆向推理方式。由于实际问题的证据和知识库中的知识常常含有不精确成份，因此推理应具有不精确推理功能。

3.4解释器

回答用户对系统的提问，对系统得出结论的求解过程或系统的当前求解状态提供说明。

3.5人机接口

将专家和用户的输入信息翻译成系统可接受的内部形式，同时把系统向专家或用户的输出信息转换为人类易于理解的形式。

4知识获取及形式化表示

获取知识并把知识表达成专家系统可用的形式，是专家系统开发中的主要瓶颈之一。专家系统的主要知识源是领域专家。由于领域专家的知识绝大部分是启发性知识，这些知识多来源于经验，没有正确性保障，一般不会写入教科书或其它专业书籍中。另一方面，对于行业专家和环境管理专家来说，专家系统是一种新鲜事物，他们并不真正了解构造专家系统需要什么知识、不需要什么知识，所以由他们整理出来的知识往往就能满足构造专家系统的要求。因此，在知识获取过程中，必须长时间同领域专家一起工作，通常要与领域专家进行一系列深入的系统的面谈，从专家对大量实例的分析中获取专家解决问题的思路、知识、经验及规则。例如，对于镀铬行业废物最少化专家系统而言，废物最少化技术涉及到配方工艺、操作工艺、漂洗工艺、铬雾回收工艺、废水处理及无害化工艺等方面，这些方面知识的获取就要与电镀专家、环境管理专家进行深入、细致的面谈，确定各个环节所需要的概念及各种概念之间的关系，同时还需确定问题的控制流程、求解问题的约束条件等。

建立知识库的下一步工作是对获取的知识进行形式化表示。知识表示模式有多种，台规则表示、框架表示和语义网络表示等。当用于表示在某领域中多年解决问题积累的经验知识时，用规则表示方式是很合适的。规则用if桾hen语句表示。对于镀铬行业废物最少化专家系统。我们整理了21条规则，该知识库是一个多目标知识库。

5系统的建立

由于专家系统开发工具具有缩短系统开发周期、提高工作效率等优点，我们以系统性能及人机接口较好的m．1专家系统开发工具建立镀铬行业废物最少化专家系统。

6结语

a废物最少化专家系统的开发具有明显的现实意义：能及时有效地利用专家知识和经验，避免了专家个人原因无法提供咨询服务的困难；易于普及专家知识，可以在更大范围内推广废物最少化技术和经验；避免让专家进行雷同的咨询，使专家能够集中精力从事新的创新研究；为用户提供灵活的建议，用户可以根据该建议所基于的系统推理过程自行决定接受建议与否。

b专家系统开发工具能缩短系统开发周期、提高工作效率。由于每种人工智能基本技术都有一定的局限性，所以用这些技术实现的各种专家系统开发工具也不可避免地具有一定的局限性。因此能否选择一个合适的工具是一项重要的工作。m．1是一种适合于小型专家系统开发的专家系统开发工具，实践证明，用m．1建立废物最少化专家系统是合适的。

c废物最少化专家系统的开发是一个长期的过程，是系统不断修改、不断完善的进化过程。一方面由于废物最少化本身是一个相对、动态的概念，废物最少化技术处于不断完善之中；一个方面知识获取是一项长期而艰苦的工作，需用大量实例测试系统的运行结果，不断修改、完善知识库。

d环境专家系统是继环境数据库、环境管理信息系统之后出现的解决环境问题有用工具之一。是环境决策支持系统的重要组成部分，值得做深入的研究。

参考文献

1白乃彬．环境专家系统进展．环境科学．1993，14(1)：49?2

生物工程专业知识范文

【关键词】生物工程；培养方案；分类人才培养模式

生物工程专业是教育部于1998年正式成立的专业，包括生物化学工程、微生物制药、发酵工程、生物化工等专业，并且首次将生物工程列为本科专业目录中工学门类中的一种，与化学工程、轻工等并列，对生物技术领域产业化发展以及人才培养都具有极其重要意义[1,2]。随着时展生物工程已经逐渐发展成主导性产业，在国家产业结构调整和经济增长中扮演不可或缺的角色，必将成为国家大力发展生产力，实现跨越式发展极大的推动力。生物工程专业发展迅速，但近年大规模扩招和许多学校现有办学条件的限制，致使生物工程专业建设主要存在以下问题：（1）教学资源紧张且师资薄弱，教学质量方面出现较多问题，更为重要的是经费严重不足导致办学力不从心；（2）由于目前生物工程没有形成大规模的产业化，许多高校又增设了生物工程专业，导致毕业生就业出现困境；（3）生物工程本科专业为一级学科，但却没有生物工程硕士和博士点，从而导致本科和研究生教育出现脱勾现象，对于生物工程领域高素质、高水平人才培养非常不利，为此应加快生物工程硕士和博士点建设，切实制定相应的质量标准，加强专业建设和人才培养模式的研究，培养满足社会需求的各种规格的生物工程专业人才是当务之急。目前部分高校也实行创新型、复合型或应用型人才培养模式，但是同一个专业只实行一种培养模式，一种培养方案，学生入校后，只能按照事先设计好的培养方案和课程体系去学习，学生却没有选择余地，结果导致同一专业培养出来的学生规格全国差不多[3-5]。而社会同一行业用人单位对同一专业的学生要求却不同，即虽然来自同一专业毕业生，其工作岗位性质要求是不同的，然而学生在学校培养规格基本一样，这样的毕业生就不能满足社会同一行业不同性质岗位的需要。比如现行生物工程专业按照教育部教学指导委员会制定的规范要求，生物工程专业按照应用型人才培养模式进行培养，而学生毕业后有的出国、有的考研、有的到研究性质的单位、有的到技术岗位、有的到本专业管理岗位工作等等。如果按照应用型人才培养模式和与之配套的培养方案和课程体系进行培养，这样的毕业生是无法满足上述这些不同岗位工作的要求。所以说现实社会中，需要各种培养规格的生物工程专业人才，如研发型人才、技术型人员、专业管理人才、教学型人才等不同规格的各类人才。因此，必须对人才培养模式加大研究力度，培养不同规格的人才，以满足社会和学生本人的需求，从而培养出高质量的人才，进而适应日益激烈的人才市场竞争。为此，我们确定了以就业为导向、以工科为背景、以化工学科为优势、以生物学科为基础，制定满足社会需求的生物工程专业培养方案，并根据社会需求、生源质量和未来就业方向提出一种新型的人才培养模式——分类人才培养模式（研究型、应用型、复合型），在学生个性化下功夫，培养满足社会同一行业不同单位对不同规格的生物工程专业人才需求。我院围绕学校的办学定位和特色专业建设目标，认真总结专业办学经验，深入开展本专业人才需求调查和分析，进一步明确新形势下本专业在人才培养中对于创新能力和自身素质要求，对人才培养方案不断进行优化，突出专业特色。以增强人才创新性、实践性、前瞻性和适应性作为根本原则，构建合理的课程体系和教学计划，并做到持续改进，以保证课程体系和教学计划适应企业、行业、社会对人才需求的变化。着重建设实践教学环节，重点培养学生的实践能力，强化学生独立获取知识、终身学习的能力和综合素质的培养，真正为企业提供高素质的对口人才。

1拓宽专业口径，制定生物工程专业创新型人才培养方案

1.1准确定位生物工程专业创新型人才培养目标

紧密追随社会经济发展需要，按照企业和市场需要不断调整和重组现有专业，使生物工程专业更好的适应国家产业结构调整和经济发展。另外要不断拓宽就业基础，着重增强创新能力和高素质的人才培养，改变过去专业意识强和“填鸭式”的知识传授，按照社会发展需要使人才的知识能力和素质结构更加合理。从而提高学生的综合知识结构体系。遵循“横向拓宽，纵向理顺，加强基础，调整结构，更新内容，精简学时，突出实践”的原则，并根据吉林化工学院本科专业培养方案修订的原则和意见，重新构建培养方案，使其更加符合人才培养需要，其主要特点是：（1）注重知识能力和素质的协调发展，培养目标更加明确；特别是增加了本科生在读期间，必须修满4个创新教育学分，否则不能毕业；（2）明确主干课程的同时重点建设实践教学环节；（3）拓宽专业口径，把注意力放在创新能力的培养；（4）采用3+1模式，即大一到大三学年主要学习理论知识，大四学年重点进行实践环节教学。新培养方案更加符合人才培养目标，有利于提高人文素养和科学素质，符合新时代对于学生德智体美全面发展要求，对于学生实践和创新能力的培养打下坚实基础。由此，我们确定了生物工程专业创新型人才的培养目标：培养具有正确世界观、人生观和价值观德智体美全面发展的高素质创新型人才；具有扎实的理化知识、社科知识和人文素养；具有较高的外语水平和计算机应用能力，具有学会学习和较强的实践能力；能够掌握生物工程与技术领域的基本理论和技能，从而成为在该领域从事技术研究和产品开发以及生产管理等方面的应用型人才。

1.2明确生物工程专业分类人才（研究型、应用型、复合型）培养要求

以“注重素质、强化基础、拓宽口径、增强能力、开拓创新”为教学指导思想，融业务培养与素质教育为一体，融知识传授与能力培养为一体，融教学与科研为一体，培养素质高、基础厚、知识宽、能力强和具有创新精神的生物工程技术人才，并对素质结构、能力结构和知识结构均做了明确的要求。对于素质结构要求具备较高的思想道德素质、较高的文化素质、良好的专业素质和良好的身心素质，只有具备健全人格、人文素养、创新意识和创新精神以及良好的心理素质才能发展成为高素质的人才。对于能力结构要求具备获取知识的能力、应用知识能力和创新能力。只有具备这些能力才能在相关领域进行独立研发和生产设计，才能运用创造性思维进行科研开发。对于知识结构要求具备自然科学知识、人文社会科学知识、工具性知识、专业基础知识、生物工程专业知识、工程技术知识和管理知识。只有掌握这些基本的理论和知识才能熟练解决生产实践中遇到的问题，才能成长为社会发展需要的研究型、应用型、复合型人才。

2注重课程建设，建立科学、可行的创新人才培养的课程体系和教学内容体系，修订与之适应的教学大纲

按照拓宽就业基础和增强创新能力和高素质人才培养的思路重新设计教学计划，综合考虑学生知识能力和素质结构的协调发展，改变过去专业意识强和各门课程相互独立现象，增强不同学科间的交叉融合，积极推进教学内容和手段的改革。新的课程体系既体现了学科交叉融合和文理工渗透也体现了上下游技术结合。设置的课程选择性更强，专业任意选修课由原来的14门增加至20门，并且强化实践教学环节，突出各专业主干课程综合大实验的重要性，设置了《基因工程综合实验》、《细胞工程综合实验》、《生物分离工程综合实验》等综合大实验课程，并增加了《发酵工程课程设计》。增设文献检索与科技论文写作、英语听力课。同时修订生物工程专业课程教学大纲。并确定重点建设《基因工程》、《生物化学》、《微生物学》、《生物分离工程》等课程，每门课程均设课程负责人，由课程负责人制定本门课程的教学大纲及组织课堂教学。另外，加强教材建设，制订“生物工程专业教材选用原则”，优先选用教育部获奖教材、优秀教材、规划教材、面向21世纪课程教材、引进国外优秀教材的中文译本、高等教育出版社和科学出版社近3年出版的教材。同时学院编写了生物类优秀教材推荐目录，供任课教师在征订教材时参考。

3更新实践教学内容，构建培养创新精神和实践能力的实践教学体系

生物学是一门实验科学，而生物工程专业是生命科学从实验室研究通向工业生产的桥梁。所以，我们高度重视实践教学环节的建设，充分发挥科研的支撑作用，合理安排实验课程、课程设计、专业实习和毕业论文等教学环节，建立一定的研发训练体系；而全程导师制的实施，进一步提高了大学生课外创新实践活动的质量，贯彻了“全人教育”的思想，保证了本专业培养目标的实现。

3.1结合生物学科特点，统筹安排实验教学

生物工程专业原来专业基础实验课大多为验证性实验，这样不利于交叉学科、前沿学科内容的引入，更不利于学生分析和解决问题能力的提高。为此，重新构建了实验课程教学内容，优化了实验教学体系内容，增加了综合和设计性实验。将所有实验课分为专业基础实验和生物工程综合大实验两大类，按照由易到难、由简单到复杂的特点组织教学，突出实验教学的综合性和创新性。按照新思路，我们将生物学基础实验课程内容按基本技术、宏观水平、细胞水平和分子水平四个层次重新组合，优化课程体系，打破课程界限，内容合理衔接，由易到难，避免重复；将实验课程分为学科基础实验、专业基础实验和专业综合实验三大类，使本专业的实验教学具有基础性、系统性、综合性和先进性。另外重视学生的求知欲和探究精神，鼓励学生进行独立研究并营造一个宽松的环境，着重培养学生的创新能力。引领学生积极参与到导师的科研课题以及各种学术讲座和Semi-nar形式的学术活动，这样学生才能充分了解本领域的发展前沿，从而使其明了自己的研究方向，增强了他们的创新意识和实践能力，最终成为具有创新能力的应用型人才。

3.2建立“四个三”实践教学体系，符合学生认知规律

实行“四个三”实践教学体系，即三个实验层次：宏观水平、细胞水平、分子水平；三种实验类型：基本验证实验、专业综合实验、研究设计实验；三种教学途径：必修实验、开放实验、创新实验；三种考核方式：实验习惯养成和基本仪器使用、实验报告、实验操作考核。通过“四个三”实践教学实施使学生充分认识了各门课程的内在联系，极大地培养了学生的创新思维，推动了学生进行独立研究从而培养了他们的创新意识和实践能力，实现了知识能力和素质的协调发展。

3.3尊重教师科研背景，理论实验同步建设

我们充分尊重教师的科研背景，使课程或部分教学内容与教师科研方向一致，使之能将科研成果及时融入理论与实验教学。由主讲理论课程的教师总体负责对应实验课程的建设，使之合理衔接，内容融汇贯通，从而促进了课程的整合和理论、实验教学内容的更新。

3.4技术方法合理综合，内容与科研、生产有机结合

根据实验内容的内在联系，科学综合实验技术和实验方法，基本技术不计学时学分，实行实验室开放性训练，合格者方可进入实验环节。结合“本科生创新教育基金项目”引入科研成果和社会应用项目，为学生开出设计创新性实验。另外导师将个人的科研成果进行重新设计转化为学生能够操作的综合性大实验，通过学生再现科研成果可使学生明白科研成果必须能够复现并且经得起推敲，从而大大增强了学生的科研兴趣。逐步实现了与教师科研课题相结合的基础实验技能化、实验平台多元化、实验思维科研化、培养过程个性化的实验教学体系。

4结束语

教育是社会进步和经济发展的奠基工程。教育的产品——人才已经成为未来社会的焦点，为此，如何培养出一专多能、几专多能的高质量的人才来满足形势发展的需要，已是摆在高等教育面前十分突出的重要课题。目前部分高校也实行创新型、复合型或应用型人才培养模式，但是同一个专业只实行一种培养模式，一种培养方案，学生入校后，只能按照事先设计好的培养方案和课程体系去学习，学生却没有选择余地，结果导致同一专业培养出来的学生规格全国差不多。而社会同一行业用人单位对同一专业的学生要求却不同，即虽然来自同一专业毕业生，其工作岗位性质要求是不同的，然而学生在学校培养规格基本一样，这样的毕业生就不能满足社会同一行业不同性质岗位的需要。现实社会中，需要各种培养规格的生物工程专业人才，如研发型人才、技术型人员、专业管理人才、教学型人才等不同规格的各类人才。因此，必须对人才培养模式加大研究力度，培养不同规格的人才，以满足社会和学生本人的需求，从而培养出高质量的人才，进而适应日益激烈的人才市场竞争。因此生物工程专业建设应抓住机遇创新发展，不断地探索改革培养方案，最终实现培养生物工程领域研究型、应用型、复合型人才的目的。

参考文献

[1]崔凤杰,孙文敬,黄达明,钱静亚.生物工程专业培养方案的修订与实践[J].轻工科技,2013,29(4):142-144.

[2]潘志明,孙林,周福才,等.生物工程专业卓越工程师培养方案的实施研究[J].教育教学论坛,2015,51:268-269.

[3]江成英,刘晓兰,邹东恢,等.生物工程专业应用型人才培养方案的优化[J].高师理科学刊,2013,33(6):118-120.

[4]张德华,江瑜,陈存武,等.应用型本科院校生物工程专业人才培养框架结构与教改探索[J].皖西学院学报,2011,27(5):53-56.

生物工程专业知识范文篇3

一我国制药业存在的主要问题及人才需求

近三十年来，随着国民收入的提高，人民生活改善，对健康的追求越来越重视，对医药保健品需求也越来越大，加之我国已成为世界原料药的生产大国，促使我国制药业迅速发展，特别是加入世贸组织后更是飞速发展，大多数制药企业进行了改造或扩建，引进国外先进技术和设备，并通过消化吸收，我国制药行业的技术和装备的整体水平大幅提升。我国已经称为世界第一原料药生产大国，包括专利原料药代替加工生产几乎覆盖了所有主要的原料药，极大地促进了我国制药行业的发展规模和水平。但是从目前的整体水平看，制药行业的现况仍然与我国的人口大国地位不相称，存在的问题仍相当严峻。存在的主要问题是1.同发达国家相比，人均年医药品消费不足发达国家人均消费水平的30％，同中等发达国家相比不足50％；2.企业规模小，产品落后，自主产品少，产品质量不高，企业研发能力不足；3.资金技术投入有限等。这些问题是制约我国制药行业发展的主要因素，但不是最根本问题。制药工程专业人才匮乏才是最根本问题。原因是制药行业的发展首先从制药工程生产效率角度考虑，应以现代工程技术为基础，注重品种开发的连续性，实现高效、低耗、优质的集约化大生产，其次要注重新产品的研制开发与生产。而我国医药工业虽然已经进入世界经济体系，直接参与国际医药市场竞争，但是医药企业并没有通过联合形成规模经济，没能走向增强实力的集团化、现代化生产经营之路。企业要发展壮大，形成规模化生产，企业就应当掌握各种新工艺、新技术、新剂型及生产过程管理和控制工程等方面的知识，并在此基础上合理进行老产品技术改造和新产品的开发生产，以取得更好的经济效益和社会效益。因此只懂得药物制剂、生产工艺知识的药学类专业人才已不能适应现代医药生产企业发展的要求，医药生产企业急需的是既懂得药物制剂、生产工艺、质量控制知识，又懂得现代制药工程技术的复合型人才。高等学校担负着为社会培养合格人才的重任，应顺应时展的需要，紧密联系制药企业的实际情况，满足企业的现实和未来的需求来确定培养目标，为企业输送具有深厚基础，知识面宽，掌握各种技能的复合型人才。

二制药工程专业培养目标

当前我国制药企业规模小、生产效率低、原料能源消耗大、成本高、竞争力弱的最主要原因是专业人才的缺乏，尤其是制药工程人才的少。既懂得药物制剂、生产工艺、质量控制，又懂得工程的技术应用复合型人才十分匮乏。为培养出适应现代化建设需要的德智体全面发展的掌握生物制药、化学制药、中药制药、药物制剂技术与工程的基本理论、基本知识，掌握药物生产装置、工艺与设备设计方法，具有对药品新资源、新产品、新工艺进行研究、开发和设计的初步能力，熟悉国家关于化工与制药生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针政策和法规，了解制药工程与制剂方面的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态，具有创新意识和独立获取新知识的能力，能在医药、农药、精细化工和生物化工等部门从事医药产品的生产、科技开发、应用研究和经营管理等方面的复合型人才是我国制药工程专业的培养目标。

三制药工程专业课程体系建设