生物工程學(xué)科評(píng)估范文

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第1篇

關(guān)鍵詞：地方本科院校 生物工程 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）01（c）-0200-02

生物工程是以細(xì)胞工程、基因工程、生物分離工程、蛋白質(zhì)工程、微生物工程為核心，借助于現(xiàn)代工程技術(shù)，以先進(jìn)生物技術(shù)研究成果為對(duì)象，以產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，進(jìn)行科學(xué)研究開發(fā)為其基本任務(wù)的工學(xué)學(xué)科，是生命科學(xué)從實(shí)驗(yàn)室研究成果通向工業(yè)生產(chǎn)的橋梁生物工程技術(shù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)境、食品等行業(yè)，發(fā)展速度突飛猛進(jìn)。

1 我校生物工程專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

湖南科技學(xué)院是位于湖南永州市，集文學(xué)、理學(xué)、工學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、教育學(xué)等學(xué)科于一體的地方本科院校。我校生物工程專業(yè)創(chuàng)辦于2004年，已培養(yǎng)了學(xué)生609人，目前有在校學(xué)生253人，2008年生物工程專業(yè)批準(zhǔn)確定為國家教育部第1類特色專業(yè)，2009年獲批第二批湖南省普通高學(xué)特色專業(yè)，2010年獲批教育部、財(cái)政部第六批高等學(xué)校特色專業(yè)，2012年獲批教育部綜合改革試點(diǎn)專業(yè)項(xiàng)目，現(xiàn)有中央與地方共建特色優(yōu)勢學(xué)科“生物質(zhì)能利用生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”1個(gè)，湖南省高校產(chǎn)學(xué)研合作示范基地1個(gè)，湖南省級(jí)精品課程1門。

2 我校生物工程專業(yè)教學(xué)過程中存在的問題

經(jīng)過近10年的發(fā)展，生物工程已成為我校優(yōu)勢發(fā)展學(xué)科，但不可避免地存在許多問題，主要表現(xiàn)在：（1）長期以來我們照搬重點(diǎn)院校教育模式，制訂一系列培養(yǎng)方案與教學(xué)計(jì)劃，各門課程之間的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，基本上采用的是研究型人才的培養(yǎng)模式，與高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)思路不相協(xié)調(diào)，未能真正體現(xiàn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展特色，本專業(yè)課程設(shè)置偏重基本知識(shí)、基本原理的掌握，大部分專業(yè)課未能突出體現(xiàn)工程系統(tǒng)的背景。（2）以前，我們往往注重學(xué)科化、學(xué)術(shù)化的發(fā)展道路，甚至沿襲了部分師專的師范化的發(fā)展模式，只重視理論知識(shí)研究和各門學(xué)科的獨(dú)立性，大都忽視了工程學(xué)科之間綜合性以及工程實(shí)踐的作用，導(dǎo)致我們的畢業(yè)生的視野長期被局限在科學(xué)技術(shù)的范圍之內(nèi)，其工科技能未得到提升，培養(yǎng)出來的畢業(yè)生傾向于“工程科學(xué)家”而不是適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展需要的工程師。（3）本專業(yè)部分教師自身缺乏工程背景和有效系統(tǒng)的專門訓(xùn)練，大部分教師沒有實(shí)際的工程學(xué)習(xí)或者工作經(jīng)驗(yàn)，教師的教學(xué)手段只在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上作了稍許調(diào)整，大多重視理論灌輸、輕實(shí)踐技能的培養(yǎng)，未能及時(shí)把工程實(shí)例充實(shí)到課堂上來，沒有真正體現(xiàn)“面向工程”的辦學(xué)理念和培養(yǎng)目標(biāo)。（4）本專業(yè)未永州地方相關(guān)企業(yè)形成互相依存、互利互惠、協(xié)調(diào)發(fā)展的有效機(jī)制。加上專業(yè)辦學(xué)經(jīng)費(fèi)不足、儀器設(shè)備陳舊、專業(yè)教師人數(shù)奇缺等因素，導(dǎo)致學(xué)生的工程訓(xùn)練大多只局限在課堂和實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)出來的畢業(yè)生缺乏對(duì)工程背景、真實(shí)工程情況的了解，更談不上得到綜合、系統(tǒng)的工程實(shí)踐技能訓(xùn)練。

3 生物工程專業(yè)專業(yè)教學(xué)改革與探索

面對(duì)迅速發(fā)展飛速的當(dāng)今世界，工程不再是狹窄的科學(xué)與技術(shù)涵義，它不僅僅靠一種知識(shí)就能支撐，而是要建立在科學(xué)與技術(shù)之上的包括社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、道德、環(huán)境等多因素的大工程涵義，工程師職業(yè)與其他職業(yè)的區(qū)別就在于高度的實(shí)踐性和綜合性，學(xué)生在工程觀的背景下經(jīng)過綜合知識(shí)和系統(tǒng)思維的培養(yǎng)、訓(xùn)練，才能做出對(duì)企業(yè)發(fā)展急需工程項(xiàng)目。針對(duì)教育部評(píng)估專家提的建議和意見，經(jīng)過我們系部領(lǐng)導(dǎo)和教研室討論，借鑒一些示范院校的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合永州地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需要，我們擬對(duì)生物工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革與探索，主要設(shè)置以生物制藥、生物化工、農(nóng)林種植、農(nóng)產(chǎn)品加工為特色的生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及相應(yīng)的課程體系，用工程觀、實(shí)踐觀理念來培養(yǎng)學(xué)生，要求專業(yè)教師樹立工程系統(tǒng)性和整體性觀念，凸顯本專業(yè)“以工為主”的辦學(xué)思路，強(qiáng)化人才培養(yǎng)的“工程觀”教育教學(xué)理念，大力提升學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。主要做法如下。

3.1 逐步推行本科生導(dǎo)師制

我們擬逐步在本科生一年級(jí)下學(xué)期開始中在推行導(dǎo)師制，一直持續(xù)到學(xué)生畢業(yè)，針對(duì)不同學(xué)生的特點(diǎn)，劃分不同專業(yè)方向的導(dǎo)師，導(dǎo)師的遴選除了本專業(yè)的老師外，還積極遴選一些企業(yè)資深工程師作為校外導(dǎo)師，導(dǎo)師對(duì)學(xué)生從學(xué)習(xí)、思想、生活各個(gè)方面進(jìn)行全方位的指導(dǎo)。要求導(dǎo)師在課堂教學(xué)內(nèi)外都與學(xué)生密切聯(lián)系，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性發(fā)展，鼓勵(lì)學(xué)生多帶著問題學(xué)習(xí)，多帶著探索精神去發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中遇到的問題和解決學(xué)習(xí)中遇到的問題。通過教師與學(xué)生的雙結(jié)對(duì)，引導(dǎo)學(xué)生盡早接觸科研活動(dòng)，參與專業(yè)文獻(xiàn)查閱、科研論文寫作、科研實(shí)驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)、工廠技術(shù)疑難攻關(guān)等，完成學(xué)生的畢業(yè)論文或設(shè)計(jì)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、自主學(xué)習(xí)能力。

3.2 重視實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)

實(shí)習(xí)是提高工科學(xué)生感性認(rèn)識(shí)和工程能力的主要環(huán)節(jié)，計(jì)劃安排6周時(shí)間（其中1周實(shí)習(xí)準(zhǔn)備、4周集中實(shí)習(xí)、1周為實(shí)結(jié)），按20人/組的標(biāo)準(zhǔn)分別配備校內(nèi)外指導(dǎo)老師各一名，校內(nèi)外指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)進(jìn)行全程指導(dǎo)。以前生物工程專業(yè)的實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)基地不穩(wěn)定，專業(yè)方向不十分合適，影響實(shí)習(xí)效果，我們將根據(jù)永州地方經(jīng)濟(jì)特色，到相關(guān)永州相關(guān)企業(yè)（如農(nóng)業(yè)示范園、啤酒廠醫(yī)藥公司、永州特色經(jīng)濟(jì)種植基地、食品公司、農(nóng)產(chǎn)品加工公司等）走訪、溝通，通過簽訂協(xié)議、掛牌等方式，建立起7～10個(gè)穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地，同時(shí)我們將逐步開展校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，擬建設(shè)如生物發(fā)酵中試基地、生態(tài)農(nóng)業(yè)示范基地、特色觀賞園林示范基地等，使學(xué)生能夠更好的在專業(yè)對(duì)口的企業(yè)或基地實(shí)習(xí)，培養(yǎng)動(dòng)手能力，為學(xué)生今后從事科研開發(fā)、工程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)我們還將積極鼓勵(lì)學(xué)生開展專業(yè)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，配備校內(nèi)外專業(yè)指導(dǎo)老師進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)。

3.3 突出抓好課程設(shè)計(jì)

以前，生物工程專業(yè)的大部分學(xué)生畢業(yè)環(huán)節(jié)內(nèi)容都以參與教師科研課題為主，他們?cè)谕瓿烧撐牡倪^程中缺少工程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練。但繪制工藝流程圖、物料、能量衡算、工藝設(shè)備選型等工作是工程應(yīng)用型人才所必備的基本能力。為此在生物工程專業(yè)的課程設(shè)置上，在第4、5學(xué)期相關(guān)的專業(yè)課學(xué)完后，我們都設(shè)置了對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，積極與校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地合作，課程設(shè)計(jì)來源于永州當(dāng)?shù)仄髽I(yè)（如啤酒廠醫(yī)藥公司、食品公司、農(nóng)產(chǎn)品加工公司等）在生產(chǎn)過程中遇到的設(shè)計(jì)問題，使學(xué)生在校內(nèi)外導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成工程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練。

3.4 做實(shí)畢業(yè)環(huán)節(jié)

無論是畢業(yè)論文還是畢業(yè)設(shè)計(jì)都是學(xué)生實(shí)踐性和創(chuàng)新性能力培養(yǎng)最重要的環(huán)節(jié)。本專業(yè)要求在第六學(xué)期導(dǎo)師就必須考慮課題，下達(dá)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書，讓學(xué)生先進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、外文翻譯等前期準(zhǔn)備工作，爭取在暑假期間就進(jìn)入課題工作階段，學(xué)生課題必須與解決永州當(dāng)?shù)仄髽I(yè)（如農(nóng)業(yè)示范園、啤酒廠醫(yī)藥公司、永州特色經(jīng)濟(jì)種植基地、食品公司、農(nóng)產(chǎn)品加工公司等）在生產(chǎn)過程中遇到的問題相關(guān)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)與永州地方經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合。學(xué)生通過大半年畢業(yè)環(huán)節(jié)的鍛煉，其動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力、工程實(shí)踐創(chuàng)新能力均能大幅度提高。做實(shí)了畢業(yè)環(huán)節(jié)，就會(huì)使學(xué)生通過半年的歷練使前三年積累的知識(shí)得到升華。

3.5 加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

我們將堅(jiān)持引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合的教師隊(duì)伍建設(shè)思路，加強(qiáng)青年教師的培養(yǎng)，通過聽課、研討、交流等方式進(jìn)行傳幫帶促進(jìn)青年教師的成長，同時(shí)依托生物工程教育部特色專業(yè)，教育部綜合改革試點(diǎn)專業(yè)，湖南省高校產(chǎn)學(xué)研合作示范基地等融教學(xué)和科研為一體，積極倡導(dǎo)專業(yè)教師形成特色學(xué)科團(tuán)隊(duì)，課題攻關(guān)。每年將選送部分教師到永州當(dāng)?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)一線鍛煉學(xué)習(xí)，針對(duì)性的開展專業(yè)技能訓(xùn)練學(xué)習(xí)時(shí)間不少于2個(gè)月，在校的專業(yè)教師在承擔(dān)理論教學(xué)任務(wù)的同時(shí)必須到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地參與實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，鼓勵(lì)專業(yè)教師參與項(xiàng)目研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)應(yīng)用推廣和提高學(xué)歷層次，培養(yǎng)“雙師型”教師，同時(shí)聘請(qǐng)一些經(jīng)驗(yàn)豐富的專家、企業(yè)工程師給學(xué)生授課、講學(xué)，進(jìn)行畢業(yè)論文或?qū)嵙?xí)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)等。

第2篇

關(guān)鍵詞：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；生物工程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： Q81文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

工程技術(shù)應(yīng)用與生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相結(jié)合，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。由此產(chǎn)生了很多學(xué)科，如生物工程、臨床工程學(xué)、生物醫(yī)學(xué)圖像等，對(duì)這些學(xué)科的研究和發(fā)展，推動(dòng)了工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。本文就生物工程中藥物注射系統(tǒng)的控制展開。

高血壓是引起心、腦血管疾病的重要危險(xiǎn)因素，嚴(yán)重地威脅著人類的生命和健康。心臟就像一個(gè)泵，將血液從心臟經(jīng)直接相連的主動(dòng)脈泵出，把營養(yǎng)物質(zhì)、氧等帶到全身，再通過靜脈回流到心臟；血液就像在密閉的自來水管子里，周而復(fù)始不停地流動(dòng)。當(dāng)心臟收縮加強(qiáng)，血管內(nèi)血流量高，周圍血管收縮加強(qiáng)或腎臟有問題時(shí)，體內(nèi)潴鈉、潴水增加或其他原因使血容量增加，都會(huì)引起血管內(nèi)壓力升高，使血壓升高。血壓一升高，尤其是忽高忽低，就容易將血管壁磨損。受損的血管壁就會(huì)形成血凝塊，血凝塊內(nèi)脂質(zhì)沉淀，最后發(fā)生血管硬化甚至形成斑塊、堵塞血管。如果堵塞發(fā)生在冠狀動(dòng)脈處，就形成冠心病、心肌梗死；發(fā)生在大腦處就形成中風(fēng)、腦梗死；發(fā)生在腎動(dòng)脈就形成腎動(dòng)脈狹窄、腎縮小，最常見的嚴(yán)重并發(fā)癥是中風(fēng)，奪走了無數(shù)人的生命。心臟手術(shù)后會(huì)出現(xiàn)高血壓現(xiàn)象，為了使并發(fā)癥最小化，必須盡可能地使升高了的血壓降下來。通常采用持續(xù)地注射血管擴(kuò)張的藥物如硝普鈉（SNP），這可使大多數(shù)患者的血壓降低。然而，過度使用SNP可能會(huì)引起副作用。由于病人對(duì)SNP的敏感性有很大差別，因此，必須要謹(jǐn)慎地控制SNP的注射率從而達(dá)到滿意的血壓。

保持滿意的血壓需要不斷地監(jiān)控動(dòng)脈血壓并且經(jīng)常性地調(diào)節(jié)藥物注射速度。目前的做法是通過醫(yī)務(wù)人員手動(dòng)控制來調(diào)節(jié)藥物注射量，但這種方式不僅消耗時(shí)間而且有時(shí)效果并不好。缺乏經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)務(wù)人員可能對(duì)血液循環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)間滯后問題、病人對(duì)藥物敏感性的差別以及病人特征隨時(shí)間變化等方面考慮不周或沒有考慮，因而可能會(huì)由于過校正而導(dǎo)致血壓振蕩性變化。改善對(duì)高危病人的護(hù)理需要一種自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)來準(zhǔn)確、高效地調(diào)節(jié)動(dòng)脈血壓。在這方面，研究人員已經(jīng)提出了從傳統(tǒng)的PID控制到模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各種控制策略，下面以運(yùn)用D- FFN來控制藥物注射率為例。

由于生理系統(tǒng)的高度復(fù)雜性，對(duì)自動(dòng)注射系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)及評(píng)估都必須考慮干擾因素。所建立的自動(dòng)注射系統(tǒng)要能處理這些可能是時(shí)滯、非線性、時(shí)變、非靜態(tài)隨機(jī)行為以及過程中產(chǎn)生的擾動(dòng)，同時(shí)還要滿足安全、可靠及易操作等要求。如果建立其核心數(shù)學(xué)模型即平均動(dòng)脈血壓（MAP）以及動(dòng)脈血壓對(duì)SNP的響應(yīng)，就能使上述控制得以實(shí)現(xiàn)，并且利用模型對(duì)這種注射系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真，還能對(duì)控制器進(jìn)行初步評(píng)估。

已有專家提出了病人的MAP對(duì)SNP注射響應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)動(dòng)態(tài)模型，該模型為：

其中，MAP是指平均動(dòng)脈血壓，PO是初始血壓，p是由注射SNP引起的血壓變化量，Pd是血壓蛋白原酶的反應(yīng)行為（身體對(duì)血管活性藥物使用的反應(yīng)）引起的血壓改變，n是隨機(jī)噪聲。描述血壓的變化p和SNP注射率u之間的關(guān)系的傳遞函數(shù)為：

其中，p是血壓變化量，u是SNP注射率，k表示對(duì)SNP的敏感性（對(duì)普通病人，k=- 0.72mmHg/ml/h），α是循環(huán)系數(shù)，Tc是循環(huán)延時(shí)，Ti是注射位置開始的初始傳送延時(shí)，τ是由藥物吸收、分布及由藥物產(chǎn)生生物反應(yīng)造成的滯后時(shí)間常數(shù)。藥物在血液中傳輸?shù)臅r(shí)延完全取決于心血管系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)表明,時(shí)間延遲的參數(shù)范圍為:Ti=30~60s,Tc=40~75s。病人在SNP影響下,MAP的離散時(shí)間模型為:p（k）=α0p(k- 1)+b0p(k- d)+b1p(k- m)+n(k),其中,u(k) 和p（k）分別表示在離散時(shí)刻k的SNP注射率及其初始血壓引起的MAP變化,參數(shù)α0、b0、b1、d、m由給定的連續(xù)時(shí)間模型參數(shù)在指定的采樣時(shí)間T下通過計(jì)算得到。不同的病人，其時(shí)滯和參數(shù)不同，那么模型中的參數(shù)就是變化的，通常以在固定采樣時(shí)間下的典型值（參數(shù)最大值、最小值和標(biāo)準(zhǔn)值）為范圍來分析。

由于生物工程控制相較于一般工程控制，更注重控制對(duì)象的安全，因此，除了保證控制器的穩(wěn)定狀態(tài)以外，控制系統(tǒng)的瞬間性能，如超調(diào)量、震蕩等方面的因素也必須考慮。為確保病人的安全，應(yīng)設(shè)計(jì)帶監(jiān)視器的調(diào)節(jié)器，這種監(jiān)視器應(yīng)有三級(jí)聯(lián)鎖，第一級(jí)設(shè)置藥物注射率的限制，第二級(jí)檢測人體對(duì)藥物注射率變化的反應(yīng)，第三級(jí)對(duì)MAP生理變化潛在的危險(xiǎn)，如嚴(yán)重的高血壓或低血壓，作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。對(duì)于一位心血管系統(tǒng)不穩(wěn)定的病人來說，如果對(duì)突發(fā)狀況在30秒之內(nèi)沒有作出緊急處理，那么是很危險(xiǎn)的，因此監(jiān)視器應(yīng)設(shè)計(jì)成每2秒啟動(dòng)一次。考慮到上述原因，設(shè)計(jì)藥物注射系統(tǒng)要滿足約束：①輸入：SNP注射率可接受范圍：0~180ml/h;②輸出：血壓不能低于設(shè)定點(diǎn)20mmHg,已知理想血壓值為100mmHg，那么可接受的最低血壓值為80mmHg；③每間隔15秒，病人MAP變化率最大可容忍范圍：

采用最簡單的控制方法———直接逆控制方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以方便檢測設(shè)計(jì)是否逼近動(dòng)態(tài)時(shí)變系統(tǒng)。直接逆控制是基于系統(tǒng)的參考模型, 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)或逼近該模型的逆系統(tǒng)模型, 并作為控制器與控制對(duì)象簡單地串聯(lián)在一起,使合成的系統(tǒng)在輸入x(t)與輸出y(t)之間形成一致的映射。如圖1所示是D- FNN的直接逆控制原理圖，參考模型的作用是用來產(chǎn)生訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)。

當(dāng)D- FNN在藥物注射系統(tǒng)中作為控制器時(shí)，我們的目標(biāo)是控制w(t)得到適當(dāng)數(shù)值，使輸出y(t)逼近期望值x(t)，這涉及到學(xué)習(xí)和應(yīng)用兩個(gè)階段，在學(xué)習(xí)階段，潛在對(duì)象的時(shí)變動(dòng)態(tài)逆模型被D- FNN辯識(shí)，然后，D- FNN在應(yīng)用階段作為控制器產(chǎn)生控制行為，如圖2所示即為藥物注射系統(tǒng)的控制方案。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不變模型（一般情況，離散時(shí)間系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值模型）、敏感時(shí)不變型（過敏性體質(zhì)，離散時(shí)間系數(shù)最小值模型）、參數(shù)變化模型（離散時(shí)間系數(shù)時(shí)變模型）及參數(shù)和結(jié)構(gòu)變化的模型（更為復(fù)雜的時(shí)變系統(tǒng)，此類研究較少）分別進(jìn)行了系統(tǒng)仿真研究，從對(duì)血壓的控制驗(yàn)證了D- FNN的逼近能力及所提控制方案的有效性。

對(duì)于時(shí)不變系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)和敏感模型），D- FNN控制器具有良好的性能，沒有出現(xiàn)明顯的延時(shí)和震蕩，這表明D- FNN很好地學(xué)習(xí)了模型的特性；對(duì)于時(shí)變系統(tǒng)，D- FNN控制器優(yōu)于其他的方法，用D- FNN控制的藥物注射率與血壓的變化很穩(wěn)定，即使在有干擾的情況下也沒有大振蕩，將實(shí)際的MAP變化的最大誤差進(jìn)行比較，在相同的噪聲下，其pmax更小。需要說明的是，由于建模誤差等因素，D- FNN并不能完全跟蹤模型時(shí)變特性，對(duì)于高度復(fù)雜的時(shí)變模型，誤差會(huì)更大。對(duì)于該系統(tǒng)，被辯識(shí)的逆模型精度是控制成功的關(guān)鍵，必須要依賴以下因素：①適當(dāng)選取待辯識(shí)的逆模型；②適當(dāng)選擇訓(xùn)練數(shù)據(jù)；③系統(tǒng)本身沒有反饋而缺乏魯棒性，如參數(shù)或模型選擇不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致更差結(jié)果，該方法以逼近動(dòng)態(tài)時(shí)變系統(tǒng)為目的，若最求更完善的控制，可改用在線自適應(yīng)控制得到。

參考文獻(xiàn)

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第3篇

區(qū)域產(chǎn)業(yè)是指在某一特定區(qū)域內(nèi)，生產(chǎn)同類商品或提供同種服務(wù)的所有企業(yè)的集合，反映的主要是產(chǎn)業(yè)空間布局狀況以及由此所決定的區(qū)域間橫向經(jīng)濟(jì)關(guān)系。生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)涵蓋醫(yī)藥、食品、檢驗(yàn)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域⑤，產(chǎn)業(yè)相關(guān)集群的形成對(duì)于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，保障經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境與人的協(xié)調(diào)發(fā)展意義重大。

1．生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位“十一五”以來，國務(wù)院批準(zhǔn)了《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》和《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》，大力推進(jìn)生物技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化，生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值以年均22．9％的速度增長。《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》提出，到2015年，生物產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重將比2010年翻一番；到2020年，把生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》和《國家“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》明確提出將“研究預(yù)防和早期診斷關(guān)鍵技術(shù)，顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展思路之一；將生物制藥技術(shù)列為重大支持方向之一；將食品安全列為民生科技示范重點(diǎn)，食品安全檢測產(chǎn)業(yè)將成為新型公益類重點(diǎn)資助領(lǐng)域。

2．吉林省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀“振興東北老工業(yè)基地”、“長吉圖開發(fā)開放先導(dǎo)區(qū)”、“長春市國家級(jí)生物產(chǎn)業(yè)基地”等國家和地方的政策性投入，使吉林省生物工程領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成了比較優(yōu)勢，已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫(yī)藥企業(yè)集團(tuán)和一大批中小型生物醫(yī)藥研發(fā)和制藥企業(yè)，以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產(chǎn)企業(yè)。2012年，相關(guān)產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)快速、強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，全年醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售產(chǎn)值1550億元以上，同比增長34．7％⑥。吉林省工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃提出，在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)方面，將吉林省建設(shè)成為國內(nèi)外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地；在醫(yī)療儀器設(shè)備及器械方面，提升醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展水平，加快補(bǔ)齊醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板，重點(diǎn)發(fā)展多功能激光治療設(shè)備、臨床檢驗(yàn)分析儀器等醫(yī)療檢驗(yàn)儀器。到2015年，全省醫(yī)藥工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到2000億元，年均增長27％⑦。

3．吉林省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)高層次人才相對(duì)不足目前，吉林省生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但企業(yè)創(chuàng)新能力薄弱、仿制藥比重較大；高端醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業(yè)技術(shù)力量十分薄弱，缺少足夠的優(yōu)秀創(chuàng)新人才，造成核心技術(shù)往往依賴引進(jìn)，受制于人。生物工程產(chǎn)業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，通過對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)：（1）生物產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展導(dǎo)致人才數(shù)量缺口加大；（2）產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力提升導(dǎo)致高端人才匱乏；（3）國內(nèi)外同行業(yè)的發(fā)展差距導(dǎo)致人才流失嚴(yán)重；（4）要突破國外技術(shù)壁壘需要生物醫(yī)學(xué)與機(jī)電一體化人才；（5）高技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才實(shí)踐能力的要求攀升。因此，吉林省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的提升和持續(xù)健康發(fā)展需要大批高層次實(shí)踐創(chuàng)新人才。《國家中長期生物技術(shù)人才發(fā)展規(guī)劃（2010－2020年）》指出，重點(diǎn)培養(yǎng)生物產(chǎn)業(yè)高端創(chuàng)新型人才、產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)專業(yè)人才；鼓勵(lì)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)、高校聯(lián)合建立生物技術(shù)人才培養(yǎng)基地；建立人才及人才團(tuán)隊(duì)在企業(yè)與科研院所之間流動(dòng)的暢通渠道。目前，吉林省生物工程專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)單位僅3所，即吉林大學(xué)、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產(chǎn)業(yè)輸送了優(yōu)秀人才，但在生物、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、機(jī)電一體化人才培養(yǎng)方面尚不能滿足我省生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需求。

二、長春理工大學(xué)對(duì)生物工程專業(yè)碩士學(xué)位研究生培養(yǎng)體系建設(shè)的探索

1．多學(xué)科交叉融合，凝練專業(yè)特色，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)定位長春理工大學(xué)堅(jiān)持生物、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、機(jī)電等多學(xué)科交叉融合的辦學(xué)特色，結(jié)合吉林省生物醫(yī)藥、食品安全檢測工程產(chǎn)業(yè)等區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，形成了生物醫(yī)學(xué)光機(jī)電一體化技術(shù)的生物工程優(yōu)勢學(xué)科。涵蓋三個(gè)穩(wěn)定的、特色鮮明的專業(yè)方向：（1）生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)工程，以國產(chǎn)化及自主創(chuàng)新的生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)試劑與配套光電檢驗(yàn)儀器一體化技術(shù)為研發(fā)目標(biāo)；（2）醫(yī)藥用生物反應(yīng)器與監(jiān)測設(shè)備工程，側(cè)重基因重組藥物的通用載體生物反應(yīng)器構(gòu)建與應(yīng)用技術(shù)，以及細(xì)胞工廠配套光電顯微光電監(jiān)控設(shè)備的研發(fā)；（3）食品安全檢測工程，側(cè)重食品中雌激素類、毒素、農(nóng)藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發(fā)。為吉林省醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品、商檢等企事業(yè)單位培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用復(fù)合型高層次人才。

2．優(yōu)化課程體系，構(gòu)建雙師型導(dǎo)師隊(duì)伍，探索三對(duì)接人才培養(yǎng)模式整合教學(xué)與實(shí)踐優(yōu)勢，按照專業(yè)方向的不同，采用分類培養(yǎng)的指導(dǎo)思想，突出知識(shí)背景交叉與能力培養(yǎng)并重的特色，設(shè)置了科學(xué)合理的課程體系，包括必修課（18學(xué)分）、公選課（10學(xué)分）、方向選修課（6學(xué)分）三個(gè)模塊，模塊間遵循“夯實(shí)基礎(chǔ)－提高能力－強(qiáng)化應(yīng)用”的培養(yǎng)規(guī)律。教學(xué)團(tuán)隊(duì)由企業(yè)專家、國外學(xué)者和校內(nèi)教師組成，企業(yè)專家講授實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，國外專家學(xué)者主講學(xué)科前沿性講座，突出實(shí)踐與前沿的兼顧。采取集體培養(yǎng)與個(gè)人負(fù)責(zé)相結(jié)合的指導(dǎo)方式，構(gòu)建雙師型導(dǎo)師隊(duì)伍。導(dǎo)師組由具有副教授以上職稱或博士學(xué)位的校內(nèi)教師，和具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)或具有博士學(xué)位的合作單位專家組成。形成一支結(jié)構(gòu)合理、學(xué)術(shù)思想活躍、教學(xué)科研與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。以實(shí)際項(xiàng)目為主要載體，融通基礎(chǔ)理論教學(xué)、前沿技術(shù)和實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建“學(xué)研用”三位一體的人才培養(yǎng)模式。學(xué)習(xí)方式分為全日制學(xué)習(xí)方式，學(xué)制2．5年；非全日制學(xué)習(xí)方式，學(xué)制3年。培養(yǎng)方式為校企（行）聯(lián)合培養(yǎng)，對(duì)于全日制學(xué)生，1年在校理論學(xué)習(xí)，半年行（企）業(yè)頂崗實(shí)踐，1年結(jié)合崗位實(shí)踐內(nèi)容完成畢業(yè)論文；對(duì)于非全日制學(xué)生，1年在校理論學(xué)習(xí)，半年企業(yè)頂崗實(shí)踐，1．5年結(jié)合崗位實(shí)踐內(nèi)容完成畢業(yè)論文。實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)與合作單位、生源層次、業(yè)界需求的對(duì)接，學(xué)校和用人單位的無縫連接。

3．建立校企聯(lián)盟，拓展實(shí)踐教學(xué)基地，全面提升人才實(shí)踐創(chuàng)新能力專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的重點(diǎn)在于實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，企業(yè)和行業(yè)參與高校專業(yè)學(xué)位研究生教育是保證專業(yè)學(xué)位研究生教育質(zhì)量的重要手段⑧。因此，通過校企合作和優(yōu)勢互補(bǔ)，建立工程實(shí)踐基地，實(shí)現(xiàn)研究生聯(lián)合培養(yǎng)，已成為提升工程碩士研究生實(shí)踐能力的重中之重。長春理工大學(xué)與相關(guān)企業(yè)在聯(lián)合攻關(guān)、學(xué)術(shù)交流、學(xué)生就業(yè)、本科生實(shí)習(xí)等方面進(jìn)行合作的基礎(chǔ)上，建立了生物工程專業(yè)碩士培養(yǎng)的校企聯(lián)盟。目前，與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司等15家企事業(yè)單位簽署了實(shí)踐基地合作協(xié)議，形成了以吉林省為中心，輻射北京、上海等地的穩(wěn)定的校外實(shí)踐教學(xué)基地。此外，校內(nèi)建設(shè)的與該學(xué)科直接相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)有生命科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心，吉林省生物檢測工程實(shí)驗(yàn)室和吉林省中藥生物工程二級(jí)實(shí)驗(yàn)室2個(gè)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2個(gè)學(xué)校參股的集生物醫(yī)學(xué)光機(jī)電一體化研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)。目前，已投入建設(shè)經(jīng)費(fèi)3000余萬元。校內(nèi)外實(shí)踐基地的建設(shè)，為學(xué)生提供了充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使學(xué)生在讀期間能參與企業(yè)生產(chǎn)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和新產(chǎn)品研發(fā)，全面提升了人才的創(chuàng)新實(shí)踐能力和就業(yè)競爭力。

4．“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)動(dòng)，以科研合作為紐帶，保障學(xué)位論文的先進(jìn)性與實(shí)用性“產(chǎn)學(xué)研”合作教育的本質(zhì)特征是尋求高等教育自身規(guī)律與現(xiàn)實(shí)社會(huì)對(duì)人才需求之間矛盾的解決⑨。通過“產(chǎn)學(xué)研”合作教育，實(shí)現(xiàn)教學(xué)、科研、生產(chǎn)三結(jié)合，能更有效地提高辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量，克服高等教育脫離社會(huì)實(shí)踐需要的傾向，增強(qiáng)其社會(huì)適應(yīng)能力和生存能力⑩。自2000年以來，我校先后與中國藥品生物制品檢定所、中國食品檢驗(yàn)檢疫研究院、長春生物制品所有限公司、長春百克藥業(yè)有限責(zé)任公司、長春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司、吉林省紫辰光電有限公司等多家企業(yè)，聯(lián)合完成了國家級(jí)、省級(jí)和橫向科研項(xiàng)目17項(xiàng)，累積科研經(jīng)費(fèi)達(dá)2000余萬元。以科研合作為紐帶，將科研項(xiàng)目立項(xiàng)、研發(fā)推廣過程與生物工程專業(yè)碩士培養(yǎng)相結(jié)合，形成了“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)動(dòng)模式，增進(jìn)了學(xué)校與企業(yè)間的合作交流。學(xué)生畢業(yè)論文選題結(jié)合專業(yè)方向、校企聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目和企業(yè)實(shí)際需求，鼓勵(lì)原始創(chuàng)新或集成創(chuàng)新。學(xué)生在校內(nèi)和校外導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下，掌握了扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)和先進(jìn)的實(shí)踐技術(shù)手段，具備了綜合運(yùn)用科學(xué)理論和技術(shù)方法解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，保障了學(xué)位論文的先進(jìn)性與實(shí)用性。