绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇信息学论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
Klingler(Lncytepharmaceuticals,PaloAlto,CA,USA)强调基因组学正推动制药业进入信息时代。随着不断增加的序列、表达和作图数据的产生,描述和开发这些数据的信息工具变得对实现基因组研究的任务至关重要。他谈到了Incytepharmaceuticals对大规模基因组数据和生物信息学的贡献。
Lipshutz(Affymetrix,Santaclara,CA,USA)描述了一种利用DNA探针阵列进行基因组研究的方法,其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法,可以实现对人类基因组的测序。光介导的化学合成法被应用于制造小型化的高密度寡核苷酸探针的阵列,这种通过软件包件设计的寡核苷酸探针阵列可用于多态性筛查、基因分型和表达检测。然后这些阵列就可以直接用于并行DNA杂交分析,以获得序列、表达和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen,Branford,CT,USA)介绍了一种新的基于专用定量表达分析方法的基因表达检测系统,以及一种发现基因的系统GeneScape。为了有效地抽样表达,特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的发生和冗余程度。他在酵母差异基因表达的大规模研究中对该技术的性能进行了验证,并论述了技术在基因的表达、生物学功能以及疾病的基础研究中的应用。
二、基因的功能分析
Overton(UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicine,Philadelphia,PA,USA)论述了人类基因组计划的下一阶段的任务——基因组水平的基因功能分析。这一阶段产生的数据的分析、管理和可视性将毫无疑问地比第一阶段更为复杂。他介绍了一种用于脊椎动物造血系统红系发生的功能分析的原型系统E-poDB,它包括了用于集成数据资源的Kleisli系统和建立internet或intranet上视觉化工具的bioWidget图形用户界面。EpoDB有可能指导实验人员发现不可能用传统实验方法得到的红系发育的新的药物靶,制药业所感兴趣的是全新的药物靶,EpoDB提供了这样一个机会,这可能是它最令人激动的地方。
Sali(Rockefelleruniversity,NewYork,NY,USA)讨论了同源蛋白质结构模建。比较蛋白质模建(comparativeproteinmodeling)也称为同源模建(homologymodeling),即利用实验确定的蛋白质结构为模式(模型)来预测另一种具有相似氨基酸序列的蛋白质(靶)的构象。此方法现在已经具有了足够的精确性,并且被认为效果良好,因为蛋白质序列的一个微小变化通常仅仅导致其三维结构的细微改变。
Babbitt(UniversityofCalifornia,SanFrancisco,CA,USA)讨论了通过数据库搜索来识别远缘蛋白质的方法。对蛋白质超家族的结构和功能的相互依赖性的理解,要求了解自然所塑造的一个特定结构模板的隐含限制。蛋白质结构之间的最有趣的关系经常在分歧的序列中得以表现,因而区分得分低(low-scoring)但生物学关系显著的序列与得分高而生物学关系较不显著的序列是重要的。Babbit证明了通过使用BLAST检索,可以在数据库搜索所得的低得分区识别远缘关系(distantrelationship)。Levitt(Stanforduniveersity,PaloAlto,CA,USA)讨论了蛋白质结构预测和一种仅从序列数据对功能自动模建的方法。基因功能取决于基因编码的蛋白质的三级结构,但数据库中蛋白质序列的数目每18个月翻一番。为了确定这些序列的功能,结构必须确定。同源模建和从头折叠(abinitiofolding)方法是两种现有的互为补充的蛋白质结构预测方法;同源模建是通过片段匹配(segmentmatching)来完成的,计算机程弃SegMod就是基于同源模建方法的。
三、新的数据工具
Letovsky(JohnshopkinsUniversity,Baltimore,MD,USA)介绍了GDB数据库,它由每条人类染色体的许多不同图谱组成,包括细胞遗传学、遗传学、放射杂交和序列标签位点(STS)的内容,以及由不同研究者用同种方法得到的图谱。就位置查询而言,如果不论其类型(type)和来源(source),或者是否它们正好包含用以批定感兴趣的区域的标志(markers),能够搜索所有图谱是有用的。为此目的,该数据库使用了一种公用坐标系统(commoncoordinatesystem)来排列这些图谱。数据库还提供了一张高分辨率的和与其他图谱共享许多标志的图谱作为标准。共享标志的标之间的对应性容许同等于所有其它图谱的标准图谱的分配。
Markowitz(LawrenceberkeleyLaboratory,Berkeley,CA,USA)讨论了分布式数据库与局部管理的关系,以及用基于工具的方法开发分子生物学数据库(MDBs)的问题。许多方案当前正在促进搜索多种不同来源MDBs的数据,包括建立数据仓库;这要求对各种MDBs的组合有一种全局观,并从成员MDBs中装填数据入中心数据库。这些方案的主要问题是开发整体视图(globalviews),构建巨大的数据仓库并使集成的数据库与不断发展中的成员MDBs同步化的复杂性。Markowitz还讨论了对象协议模型(objectprotocolmodel,OPM),并介绍了支持以下用途的工具:建立用于文本文件或者关系MDBs的OPM视图;将MDBs作成一个数据库目录,提供MDB名称、定位、主题、获取信息和MDB间链接等信息;说明、处理和解释多数据库查询。Karp(SRIinternational,MenloPark,CA,USA)解释了Ocelot,一种能满足管理生物学信息需求的面向对象知识陈述系统(一种面向对象系统的人工智能版)。Ocelot支持略图展开(schemaevolution)并采用一种新的最优化并行控制机制(同时进行多项访问数据的过程),其略图驱动图形编辑器提供了交互式浏览和编辑功能,其注释系统支持数据库开发者之间的结构通讯。
Riley(MarinebiologicalLaboratory,WoodsHole,MA,USA)在讨论大肠杆菌蛋白质的功能同时,特别提到了GPEC数据库,它包括了由实验确定的所有E.coli基因的功能的信息。该数据库中最大比例的蛋白质是酶,其次则为转运和调控蛋白。
Candlin(PEappliedBiosystems,FosterCity,CA,USA)介绍了一种新的存储直接来自ABⅠPrismdNA测序仪的数据的关系数据库系统BioLIMS。该系统可以与其它测序仪的数据集成,并可方便地与其它软件包自动调用,为测序仪与序列数据的集成提供了一种开放的、可扩展的生物信息学平台。
Glynais(NetGenics,Cleveland,OH,USA)认为生物信息学中最关键的问题之一是软件工具和数据库缺乏灵活性。但是,软件技术的发展已得到了其它领域如金融业和制造业的发展经验的借鉴,可以使来自不同软件商的运行于各种硬件系统的软件共同工作。这种系统的国际标准是CORBA,一种由250多个主要软件和硬件公司共同合作开发的软件体系。联合使用CORBA和Java可以开发各种通过一个公用用户界面访问任何种类的数据或软件工具的网络应用软件,也包括生物信息学应用软件。Overton不同意Glynias的这种想法,他强调说CORBA仅对软件集成有用,不兼容的数据库软件可能是计算生物学所面临的最困难问题,一些制药公司和数据库仓库最近资助了一项用OCRBA链接不同的数据库的计划[2,3]。
四、制药先导的发现
Burgess(Sturcturalbioinformatics,SanDiego,CA,USA)讨论了填补基因组学和药物设计之间鸿沟的蛋白质结构中的计算问题。在缺乏主要疾病基因或药物靶的精确描述数据的情况下,药物设计者们不得不采用大规模表达蛋白质筛选方法;而结构生物信息学则采用一种更为实用有效的计算方法直接从序列数据中确定靶蛋白质的活性位点的精细结构特征,它利用一种集成专家系统从现实的或虚拟的化学文库中进行迅速的计算筛选,可以达到一个很大的规模。
Elliston(Genelogic,Columbia,MD,USA)讨论了治疗药物开发中发现新的分子靶的过程,着重讨论了基因发现方法。他认为,随着日益临近的人类基因组测序的完成,几乎全部基因的特征将在序列水平得到揭示。但是,对基因的认识将有赖于更多的信息而不仅仅是序列,需要考虑的第一类信息是转录表达水平信息,而Genelogic公司的GeneExpress就是一个由mRNA表达谱、转录因子位点、新基因和表达序列标签组成的数据库。
Liebman(Vysis,Downessgrove,IL,USA)介绍了Vysis公司开发的计算和实验方法,这些主法不仅用于管理序列数据,而且被用于以下用途:分析临床数据库和自然—突变数据库;开发新的算法以建立功能同源性(区别于序列同源性)模拟生物学通路以进行风险评估;药物设计的靶评估;联系复杂的通路特性以便识别副作用;开发疾病发展的定性模型并解释临床后果。
随着发现的新基因的日益增多,这个问题显得格外重要:基因的功能是什么?Escobedo(Chirontechnologies,Emeryville,CA,USA)提出了这个问题的一种方法:将分泌蛋白质的基因的功能克隆与筛选这些克隆(可能的药物靶)结合起来。在这种方法中,在微粒体cDNA文库池中进行体外翻译避免了劳动密集的克隆、表达和纯化步聚,对文库池中的翻译产物在细胞水平进行筛选,测试其在细胞增殖和分化中的作用。例如,在用这种方法识别的111个克隆中,56个属于已知的分泌蛋白质,25个为膜相关蛋白,另外30个功能未知,可能是新的蛋白质。一种相似的方法在转移到小鼠模型系统中的基因传导载体中构建分泌蛋白质的cDNA文库来克隆特定的功能基因。
Ffuchs(Glaxowellcome,ResearchTrianglePark,NC,USA)讨论了生物信息学更为广义的影响:它不仅影响到新药物靶基的发现,还对改善药物开发的临床前期和临床期的现状极具重要性。众所周知,涉汲数以千计病人的临床试验(可能是药物开发最为花钱的部分)的设计不论多么仔细,也不能为正确的药物选择正确的病人。而在基因组水平划分病人群体的方法可以大大改善发现新药的效率。Fuchs介绍了一种将病人的基因型和表型标志结合起来以改善临床前期和临床期药物开发过程的系统GeneticinformationSystem.他强调将遗传学和生物信息学数据同化学、生物化学、药理学和医学数据连接起来的集成信息管理和分析方法是极其重要的。
Green(HumanGenomeSciences,Rockville,MD,USA)介绍了他的测序工作中采用的数据管理工具。基于EST的测序方法所面临的挑战是,在对几百个cDNA克复测序之后,产生的数据堆积如山。由于大多数人类基因都是用这种方法发现并在么有数据库中分类编排的,面临的识别开放读框、重叠序列的重叠图谱、组织特异表达和低丰度mRNA基因的任务是令人生畏的。HumangenomeSciences公司开发了一些可用户化数据库工具,在同一个数据库中可包括以下功能:WWW上访问和检索数据,序列拼接,临视潜在药物靶基因的研究进展等。这些能够管理多项任务——从注释基因序列到成功开发基因产物进入药物发现的流程——的软件工具,极其可望从一种基于基因组知识的药物发现方法中得到新的药物靶。
Summer-Smith(Base4bioinformatics,Mississauga,Ontario,Canada)描述了一种相关的策略。药物发现阶段中所要求的软件工具的任务是多样化的,要能注释基因,并阐明它的生理和病理功能及其商业潜质。对这样多种来源的信息的集成与分析,在派生的、项目取向的数据库(project-specificdatabase,PSD)中可以很好完成。由于项目贯穿于发现到开发全过程,其间又不断加入背景的成员,PSD在项目的管理与发展中成为一种关键性的资源。
按照Smith(Bostonuniversity,Boston,MA,USA)的观点[2],我们并不需要更快捷的计算机或更多的计算机科学家,而是需要更的生物学家和生物化学家来解释序列的功能。这对有些软件或硬件专家来说是个打击,但生物学系统的复杂性是令人生畏的,并且对基因功能的认识可能需要生物学方法和计算方法的结合。探索基因的功能很可能要花费生物学家们数十年的时间,本次会议表明没有任何单一的方法可以得出一个答案;但是,将计算生物学同大规模筛先结合起来识别一种化学靶物(hit)是一种产生化学工具来探索基因功能的方法,这些化学工具接下来就可以用作理解基因功能的“探针”。这种方法在Butt(GeneTranscriptionTechnologies,Philadelphia,PA,USA)的描述中,既是一种检查基因功能的简单方法,也是为潜在的药物靶发现化学先导物的简单方法,他描述了一种可以在酵母中重建人类基因功能的酵母大规模筛选系统。在此系统中,可以迅捷地在一个化学文库中发现配基。这种技术的重要特征是它不仅仅是发现一种药物靶的配基的筛板(screen),相反,由于该系统的高速度,它也是发现先导靶基因的一种筛板。过去,世界上的制药公司通常在某一时间内仅能对有限数目(约20多个)的药物靶基因进行工作,鉴于此,我们需要根本不同的方法如基因组学来打开通向“新”生物学的通路。由于机器人和合成化学的进步,药物发现中最关键的问题不再是得到一种先导化合物(leadcompound),而是得到导向靶基因。此次会议为从计算和实验方法中发展出的新生物学迈出很好的一步。
参考文献
推荐系统(RecommenderSystem)[1]是个性化信息服务的主要技术之一,它实现的是“信息找人,按需服务”;通过对用户信息需要、兴趣爱好和访问历史等的收集分析,建立用户模型,并将用户模型应用于网上信息的过滤和排序,从而为用户提供感兴趣的资源和信息。生物信息学(Bioinformatics)[2,3]是由生物学、应用数学和计算机科学相互交叉所形成的一门新型学科;其实质是利用信息科学的方法和技术来解决生物学问题。20世纪末生物信息学迅速发展,在信息的数量和质量上都极大地丰富了生物科学的数据资源,而数据资源的急剧膨胀需要寻求一种科学而有力的工具来组织它们,基于生物信息学的二次数据库[4]能比较好地规范生物数据的分类与组织,但是用户无法从大量的生物数据中寻求自己感兴趣的部分(著名的生物信息学网站NCBI(美国国立生物技术信息中心),仅仅是小孢子虫(Microsporidia)的DNA序列就达3399种),因此在生物二次数据库上建立个性化推荐系统,能使用户快速找到自己感兴趣的生物信息。特别是在当前生物信息数据量急剧增长的情况下,生物信息学推荐系统将发挥强大的优势。
1推荐系统的工作流程
应用在不同领域的推荐系统,其体系结构也不完全相同。一般而言,推荐系统的工作流程[5]如图1所示。
(1)信息获取。推荐系统工作的基础是用户信息。用户信息包括用户输入的关键词、项目的有关属性、用户对项目的文本评价或等级评价及用户的行为特征等,所有这些信息均可以作为形成推荐的依据。信息获取有两种类型[6],即显式获取(Explicit)和隐式获取(Implicit),由于用户的很多行为都能暗示用户的喜好,因此隐式获取信息的准确性比显式高一些。
(2)信息处理。信息获取阶段所获得的用户信息,一般根据推荐技术的不同对信息进行相应的处理。用户信息的存储格式中用得最多的是基于数值的矩阵格式,最常用的是用m×n维的用户—项目矩阵R来表示,矩阵中的每个元素Rij=第i个用户对第j个项目的评价,可以当做数值处理,矩阵R被称为用户—项目矩阵。
(3)个性化推荐。根据形成推荐的方法的不同可以分为三种,即基于规则的系统、基于内容过滤的系统和协同过滤系统。基于规则的推荐系统和基于内容过滤的推荐系统均只能为用户推荐过去喜欢的项目和相似的项目,并不能推荐用户潜在感兴趣的项目。而协同过滤系统能推荐出用户近邻所喜欢的项目,通过用户与近邻之间的“交流”,发现用户潜在的兴趣。因此本文所用的算法是基于协同过滤的推荐算法。
(4)推荐结果。显示的任务是把推荐算法生成的推荐显示给用户,完成对用户的推荐。目前最常用的推荐可视化方法是Top-N列表[7],按照从大到小顺序把推荐分值最高的N个事物或者最权威的N条评价以列表的形式显示给用户。
2生物信息学推荐系统的设计
综合各种推荐技术的性能与优缺点,本文构造的生物信息学推荐系统的总体结构如图2所示。
生物信息学推荐系统实现的主要功能是在用户登录生物信息学网站时,所留下的登录信息通过网站传递到推荐算法部分;推荐算法根据该用户的用户名从数据库提取出推荐列表,并返回到网站的用户界面;用户访问的记录返回到数据库,系统定时调用推荐算法,对数据库中用户访问信息的数据进行分析计算,形成推荐列表。
本系统采用基于近邻的协同过滤推荐算法,其结构可以进一步细化为如图3所示。算法分为邻居形成和推荐形成两大部分,两部分可以独立进行。这是该推荐系统有别于其他系统的优势之一。由于信息获取后的用户—项目矩阵维数较大,使得系统的可扩展性降低。本系统采用SVD矩阵降维方法,减少用户—项目矩阵的维数,在计算用户相似度时大大降低了运算的次数,提高了推荐算法的效率。
(1)信息获取。用户对项目的评价是基于用户对某一个项目(为表示简单,以下提及的项目均指网站上的生物物种)的点击次数来衡量的。当一个用户注册并填写好个人情况以后,系统会自动为该用户创建一个“信息矩阵”,该矩阵保存了所有项目的ID号以及相应的用户评价,保存的格式为:S+编号+用户评价,S用于标记项目,每个项目编号及其评价都以“S”相隔开;编号是唯一的,占5位;用户评价是用户点击该项目的次数,规定其范围是0~100,系统设定当增加到100时不再变化。这样做可防止形成矩阵时矩阵评价相差值过大而使推荐结果不准确。(2)信息处理。信息处理是将所有用户的信息矩阵转换为用户—项目矩阵,使用户信息矩阵数值化,假设系统中有M个用户和N个项目,信息处理的目的就是创建一个M×N的矩阵R,R[I][J]代表用户I对项目J的评价。
(3)矩阵处理。协同过滤技术的用户—项目矩阵的数据表述方法所带来的稀疏性严重制约了推荐效果,而且在系统较大的情况下,它既不能精确地产生推荐集,又忽视了数据之间潜在的关系,发现不了用户潜在的兴趣,而且庞大的矩阵增加了计算的复杂度,因此有必要对该矩阵的表述方式做优化,进行矩阵处理。维数简化是一种较好的方法,本文提出的算法应用单值分解(SingularValueDecomposition,SVD)技术[8],对用户—项目矩阵进行维数简化。
(4)相似度计算。得到降维以后的用户矩阵US,就可以寻找每个用户的近邻。近邻的确定是通过两个用户的相似度来度量的。本文采用Pearson相关度因子[9]求相似度。(5)计算用户邻居。该方法有两种[10],即基于中心的邻居(Center-BasedNeighbor)和集合邻居(AggregateNeighbor)。本系统采用了第一种方法,直接找出与用户相似度最高的前N个用户作为邻居,邻居个数N由系统设定,比如规定N=5。
(6)推荐形成。推荐形成的前提是把当前用户的邻居ID号及其与当前用户的相似度保存到数据库中,而在前面的工作中已找出各用户的邻居以及与用户的相似度,推荐形成部分只需要对当前登录用户进行计算。推荐策略是:对当前用户已经访问过的项目不再进行推荐,推荐的范围是用户没有访问的项目,其目的是推荐用户潜在感兴趣的项目;考虑到系统的项目比较多,用户交互项目的数量很大,所以只筛选出推荐度最大的N个项目,形成Top-N推荐集,设定N=5。
3生物信息学推荐系统的实现
生物信息学推荐系统的实现可以用图4来表示。数据库部分主要存储用户信息和项目信息,用SQLServer2000实现。
数据访问层实现了与用户交互必需的存储过程以及触发器,也使用SQLServer2000,主要完成以下功能:初始化新用户信息矩阵;插入新项目时更新所有用户的信息矩阵;用户点击项目时更新该用户对项目的评价;删除项目时更新所有用户的信息矩阵。用户访问层主要涉及网页与用户的交互和调用数据访问层的存储过程,在这里不做详细的介绍。
推荐算法完成整个个性化推荐的任务,用Java实现。(1)数据连接类DataCon。该类完成与SQLServer2000数据库的连接,在连接之前必须要下载三个与SQLServer连接相关的包,即msutil.jar、msbase.jar和mssqlserver.jar。
(2)数据操作类DataControl。该类负责推荐算法与数据库的数据交换,静态成员Con调用DataCon.getcon()获得数据库连接,然后对数据库进行各种操作。把所有方法编写成静态,便于推荐算法中不创建对象就可以直接调用。
(3)RecmmendSource与CurrentUserNeighbor。这两个类作为FCRecommand类的内部类,RecmmendSource用于保存当前用户的推荐列表,包括推荐项目号和推荐度;CurrentUserNeighbor用于保存邻居信息,包括邻居ID号、相似度及其访问信息。
(4)协同过滤推荐算法FCRecommand。该类实现了整个推荐算法,主要分为邻居形成方法FCArithmetic和推荐形成方法GenerateRecommend。
下面给出方法FCArithmetic的关键代码:
Matrixuser_item=this.User_Item_Arry();//获取用户—项目矩阵
user_item=this.SVD_Calculate(user_item);//调用SVD降维方法
Vectorc_uservector=newVector();//当前用户向量
Vectoro_uservector=newVector();//其他用户向量
Vectorc_user_correlate_vector=newVector();
//当前用户与其他用户之间相似度向量
for(inti=0;ifor(intj=0;jc_uservector.addElement(user_item.get(i,j));
//1.获得当前用户向量
for(intk=0;ko_uservector.clear();
for(intl=0;lo_uservector.addElement(user_item.get(k,l));
//2.获得其他用户的向量
//3.计算当前用户与其他用户的相似度
usercorrelativity=this.Correlativity(c_uservector,o_uservector);
c_user_correlate_vector.addElement(usercorrelativity);
}
//4.根据当前用户与其他用户的相似度,计算其邻居
this.FindUserNeighbor(i,c_user_correlate_vector);
}
根据邻居形成方法FCArithmetic,可以得到每个用户的邻居。作为测试用例,图6显示用户Jack与系统中一部分用户的相似度,可以看出它与自己的相似度必定最高;并且它与用户Sugx访问了相同的项目,它们之间的相似度也为1,具有极高的相似度。
4结束语
在传统推荐系统的基础上,结合当前生物信息学网站的特点,提出一个基于生物信息平台的推荐系统,解决了传统生物信息网站平台信息迷茫的缺点,为用户推荐其感兴趣物种的DNA或蛋白质序列。
优点在于协同过滤的推荐算法能发现用户潜在的兴趣,能促进生物学家之间的交流;推荐算法的邻居形成与推荐形成两部分可以单独运行,减少了系统的开销。进一步的工作是分析生物数据的特点及生物数据之间的关系,增加用户和项目数量,更好地发挥推荐系统的优势。
参考文献:
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【中图分类号】G642.477 【文献标识码】A 【文章编号】1006-1959(2009)09-0029-02
毕业论文是医学信息管理专业教学的最后一个实践性教学环节,既是对学生在校学习的综合检验和对学校及教师教学质量的全面、综合的检查,是培养学生实践能力及掌握技能途径。我院自2006年开始第一届医学信息学专业毕业论文工作,现已完成三届,本文就2006、2007、2008届学生毕业论文相关问题进行分析研究,旨在提高我院的毕业论文质量,改进我院毕业论文工作。
1 毕业论文工作分析
1.1 基地建设及其作用:我院医学信息学专业学生毕业论文主要是在高校论文指导老师的指导下,需要到相关医疗单位进行基础技能、医学信息获取、处理、整理技能及毕业论文设计能力的实习,这些能力的获得对做好毕业论文设计是至关重要的。为保证学生毕业论文正常顺利进行,我院建立了一批以医院为主毕业论文实践基地。
1.2 毕业论文指导教师:毕业论文是由学院根据专业需要聘任具有中级及以上职称或硕士及以上学历或学位,有较丰富的理论教学和实践教学经验、较高的学术水平、教风严谨、责任心强,能够做到为人师表、教书育人的教师担任。2006届21名学生由16名教师指导,2007届25名学生由6名教师指导,2008届14名学生由5名教师指导,基本情况,见表1。
2 讨论
2.1 培养目标与教学计划:我院医学医学信息专业的目标是培养具备现代管理理论基础,计算机科学技术知识及应用能力,掌握基础医学和临床医学的基本理论和知识,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力,能够承担医疗部门信息设计、建设和管理,从事医学信息学工作的高级专业人才。根据我院该专业的教学计划,毕业实习及论文时间计18周(含10周的医院相关部门实习),我院该专业安排了10周的生产实习,主要内容为HMIS(医院管理信息系统)、CIS(临床信息系统)、LIS(检验信息系统)、PACS(医学图像存储与通信系统)、医保信息系统、医院网络和医学数据的建设与维护等。这说明毕业论文这一教学环节的必要性和重要性受到高度重视。
2.2 基地建设及其作用:
我院选用的是具有一定的带教条件、科研条件与设施三级综合性医院,每个医院接收5-6名学生,分组安排到医院管理部门,护理部、各临床科室、病案室、检验科、影像科、信息科进行轮转实习。实习基地除负责指导学生进行基础技能、医学信息获取、处理、整理技能外,还对实习生政治思想品德、组织纪律及教育及实习生在本单位的人身安全负责。从三届学生的毕业论文实习基地的建设来看,我院高度重视毕业论文工作,根据实际需要建立和完善校内外实习基地,并充分利用校外资源,满足我院学生的毕业实习及毕业论文工作需要。
2.3 毕业论文指导教师:由表1可以看到三届毕业论文指导教师配备比较科学,正高级职称水平的老师呈上升趋势,高级职称的教师占的比例较高,2006届的62.51%,2007届62.5%,2008届60%,由于学院信息方面师资相对不足,2007届、2008届学生又没有聘任外单位指导老师,所以每位教师所带学生数呈上升趋势,由2006届每位教师平均带教1-2名学生增至2008届位教师平均带教2-3名学生。
2.4 毕业论文的选题来源:选题是做好毕业论文的基础环节,是顺利完成毕业论文的前题条件。从两届学生的毕业论文选题情况来看,选题是符合专业培养目标,满足实践教学基本要求,能做到一人一题并体现中、小型为主的原则,能较好地结合科学研究,大多能与指导教师的科研工作密切结合。来源于科研的选题比例分别是2006届占14.3%,2007届占44%,2008届占50%。呈上升趋势。来源于社会生产实际的选题尚未涉及。
2.5 毕业论文的选题内容:
从三届学生的选题内容来看,学生选题涉及医院信息管理类、远程医疗和区域化卫生信息、医学信息教育及培训、医学网站建设及标准化建设及医学信息其他内容各个方面。所有选题均属于医学信息学范畴,而且与我国医院信息化发展的最新进展紧密相联,有利于学生在撰写毕业论文的过程中综合训练自己的专业知识和技能。从分类情况看:研究医院信息系统(含电子病历)的及远程医疗和区域化卫生信息直接指导医院院的课题所占比例达40%~50%。
2.6 毕业成绩:毕业论文的成绩评定是对学生的写作态度、毕业论文的水平、答辩情况等的全面评判。由指导教师(占40%)、评阅教师(20%)、答辩小组(40%)三部分组成。从三届学生的毕业论文成绩分布,均成正态分布,组成合理,大多数学生成绩达到良好水平。
2.7 存在问题:首先,毕业论文实习基地尚待完善和扩充,到医院信息化管理程度较高的医疗卫生机构去实习,到目前为止学生的毕业论文实习只局限于医院各科室。第二,由于我院前二届学生不多,指导教师的配备只局限于学校的信息教研室老师及图书馆研究信息的老师,使学生联系社会生产实际内容课题缺乏。第三,通过三届学生的毕业论文情况来看普遍存在写作能力偏弱,外文翻译能力不强等情况。第四,学生由于受就业、考研、毕业前补考等影响,时间上把握不好,存在前松后紧的现象,同进存在论文书写上的不规范。
3 提高毕业论文质量的措施
在管理上必须健全完善的毕业论文工作的规章制度,规范的毕业论文质量标准与撰写规范;在质控上,要加强对毕业论文的全程指导和监督和反馈,严格毕业论文的前期、中期、后期质量检查;在基地建设上,建立、完善毕业论文实习基地并加强对基地的投入与建设;在教师方面,建立梯队型的指导教师队伍,坚持奖惩激励机制,选拔对工作高度负责,教学和学术水平较高,科研能力强,有实践经验的教师任指导教师, 并对指导教师工作有具体、规范的要求。定期举办毕业论文工作经验交流研讨会,不断提高指导教师的水平;在学生方面,应要求学生弄清完成毕业论文的目的、意义和作用,对毕业论文的格式,写作,文献资料查阅、收集,数据处理等提出全面具体规范要求[3],引导学生合理安排好毕业论文的时间,掌握好毕业论文的进度,正确处理好毕业论文与就业、考研及参加毕业前补考等关系。要提高毕业论文相关研究经费的投入,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,抓好毕业论文的选题,打好毕业论文的质量基础,要努力培养学生的创新意识,提高学生的综合能力[4]。
参考文献
一、信息经济学的研究任务和发展前景
信息经济学可以同时作三种理解:信息的经济研究、信息经济的研究、信息(学)与经济(学)关系的研究。信息的经济研究可以囊括信息的费用与效用、价值与使用价值、信息资源的分配与管理、信息系统和信息网络的经济评价等研究;信息经济的研究可以囊括信息产业、信息市场、信息经济规模及其确定、信息技术对经济的影响、信息基础设施经济问题、国民经济信息化等研究,信息(学)与经济(学)的关系研究则可以囊括非信息对称条件下市场参加者的经济关系、信息在资源配置中的作用、信息与经济的相互作用、信息学与经济学交叉结合等研究。
在我国改革开放和社会主义现代化建设中,有许多问题需要信息经济学去参与研究,并从中提高信息经济学的水平和加快信息经济学发展。信息经济学是一门新型的经济学科,它适应信息社会的需要,体现信息经济的发展,最能充分反映经济活动中信息及其交流的特征。
二、信息经济学的研究对象
信息经济学研究目前正处于发展阶段,学者们从不同的角度阐明了信息经济学的研究对象。如马费成教授认为,信息经济学是把信息和信息活动当作普遍存在的社会经济现象来加以研究的学科。乌家培认为信息经济学的研究对象是信息活动的经济问题和经济活动的信息问题。陈禹认为信息经济学是一门研究经济活动中的信息现象及其规律的经济学。总之,学者们对信息经济学研究对象的认识是围绕信息活动中的经济问题及经济活动中的信息问题展开的。
三、信息经济学的研究内容
1、信息经济学基本理论问题研究。
任何一门学科,由于其研究领域中的矛盾特殊性所规定,都有自己独特的研究对象,并按照自己所研究的对象来建立不同于其他学科的理论体系。要学习、研究信息经济学,不了解信息经济学的研究对象,不知道信息经济学围绕什么内容来研究,不清楚信息经济学的学科体系和地位,就不可能进一步的学习和研究,就会降低研究效率,甚至会影响信息经济学的发展。在基本理论研究中,主要包括信息经济的涵义、信息经济学的研究对象和内容、信息经济学的研究方法、学科体系、学科地位、学科性质以及其发展历史、现状和趋势。
2、信息资源的研究。
如果说物质资源是“第一资源”,那么信息资源可称为“第二资源”。随着社会经济结构的逐渐变革,信息资源完全可能成为“第一资源”。如果信息资源开发利用的好,不仅物质资源能充分发挥作用,信息资源本身也可以转化为强大的物质力量。在信息资源的研究中,主要包括信息资源的涵义、信息资源的类型与特征,信息资源提高经济决策水平、提高生产力、优化产业结构的功能,信息资源共享的前提——信息资源的有效配置及配置的机制,作为信息资源主体的信息产品的性质、生产过程、生产方式,信息生产力的相关内容。
3、信息市场的研究。
信息市场是作为信息形态独立存在的商品,在流通领域传递交流中形成的一种特殊流动方式,也是信息商品买卖双方进行交易或交流,使之扩散、应用、渗透到生产领域,转化为直接生产力的过程。在信息市场中我们主要研究信息市场形成的历史及其作用,信息市场的基本类型与功能,信息市场的基本特点及其运行机制,信息市场的价格水平极其运动变化规律。4、信息产业的研究。
信息产业被认为是信息经济学的核心内容。信息产业的研究对国民经济和社会发展有巨大作用。这部分主要研究信息产业涵义、分类、产生过程与发展,信息产业的特征、作用,信息产业的历史、现状和发展前景,信息产业结构的涵义、形态、演进的特点和规律,信息产业结构优化的标准、基本思路和调节方式,信息产业的投入产出分析,信息产业与信息经济规模以及与信息产业发展相关的政策措施等。
5、信息化的研究。
信息化是当今社会的热门话题,什么是信息化,乌家培认为,信息化是信息活动(包括信息的生产、传播和利用等)的规模相对扩大及其在国民经济和社会发展中的作用相对增大的过程,它是一种社会经济现象。从这个角度来讲,信息化一定要成为信息经济学的研究内容。信息化的直接作用在于提高生产效率和经济效益,可见,研究信息化的意义重大。
6、信息系统的研究。
信息系统按信息种类的不同可以分为经济信息系统、科技信息系统、社会信息系统等。而经济信息系统无疑具有举足轻重的地位,其他任何信息系统功能的发挥,都离不开经济信息系统的帮助。信息系统的研究主要也是侧重于经济信息系统,包括信息系统的产生与发展,国家、地区、企业信息系统的基本任务,信息系统的费用与效益的比较,对信息系统的经济效益和社会效益的评价和评价方法,信息系统的运行、反馈、控制、监督等有关理论。
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革
(一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。超级秘书网
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
一、建构主义学习理论
建构主义学习理论是行为主义发展到认知主义以后的进一步发展。当今的建构主义者主张,世界是客观存在的,但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定。我们是以自己的经验为基础来建构现实,或者至少说是在解释现实.我们个人的世界是用我们自己的头脑构建的,由于我们的经验以及对经验的信念不同,于是我们对外部世界的理解便也迥异。
(一)基本概念
图式,是建构主义理论一个重要概念。它是指个体对世界的知觉理解和思考的方式。也可以把它看作是心理活动的框架或组织结构。图式是认知结构的起点和核心,或者说是人类认识事物的基础。因此,图式的形成和变化是认知发展的实质,认知发展受三个过程的影响:即同化、顺化和平衡。
同化,是指学习个体对刺激输入过滤或改变的过程。也就是说个体在感受刺激时.把它们纳入头脑中原有的图式之内,使其成为自身的一部分。
顺应,是指学习者调节自己的内部结构以适应特定刺激情境的过程。当学习者遇到不能用原有图式来同化新的刺激时,便要对原有图式加以修改或重建,以适应环境。
平衡,是指学习者个体通过自我调节机制使认知发展从一个平衡状态向另一个平衡状态过渡的过程。
(二)基本观点
皮亚杰关于建构主义的基本观点是人是在与周围环境相互作用的过程中,逐步建构起关于外部世界的知识,从而使自身认知结构得到发展的。人与环境相互作用涉及两个基本过程:“同化”与“顺应”。同化是指个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程:顺应是指个体的认知结构因外部刺激的影响而发牛改变的过程。同化是认知结构数量的扩充,而顺应则是认知结构性质的改变。认知个体通过同化与顺应这两种形式来达到与周围环境的平衡。当人能用现有罔式去同化新信息时,他处于一种平衡的认知状态;而当现有图式不能同化新信息时,平衡即被破坏,或修改或创造新图式(顺应)的过程就是寻找新的平衡的过程。人的认知结构就是通过同化与顺应过程逐步建构起来。并在“平衡一不平衡一新的平衡”的循环中得到不断的丰富、提高和发展。
二、建构主义学习理论与信息服务的关系
(一)从建构主义学习理论兴起的原因来看
建构主义学习理论基础虽然在上个世纪中期就由皮杰和维果斯基奠定了基础,但是为什么到了9O年才兴起?建构主义在上个世纪9O年代兴起与计算机多媒体技术和网络技术为代表的第二次信息技术革命有密切的关系。由于信息技术发展可以为信息表达提供丰富的媒体元素,可以为信息展示提供一个可以超越时的信息空间。因此,我们可以把这种新兴的信息技术作为建构主义所倡导的理想学习环境下的认知工具,能有效地促进学生的认知发展。所以随着以多媒体和网络技术为代表的信息技术的飞速发展。才使建构主义理论走出心理学家的“象牙塔”,开始进入各级各类课堂,成为支持多媒体和网络教学以及“信息技术与学科课程相整合”的重要理论基础。从这个背景来看,我们可以认为是信息技术推动了建构主义学习理论从理论走向实践,反过来,我们可不可以把建构主义学习理论和实践经验用来指导信息服务呢?
(二)从情报学认知观的角度来看
我们为了能够清楚地揭示学习与信息服务之间的关系,这里再从认知科学的角度来分析。建构主义学习观中有一个最核心的概念就是认知结构(皮亚杰称为图式),有时我们也称它为知识结构。我们下面就分析信息与认知结构的关系。
英国信息学家布鲁克斯曾提出了著名的信息与知识基本方程,以阐述信息与知识结构之间的关系,并由此给出信息的定义:“信息是能改变人们原有知识结构的那一小部分知识”。这就是说,信息对接收者的主要影响是改变其原有的认知结构。那什么是认知结构呢?“认知结构是指一种反映事物之问稳定联系或关系的内部认知系统,或者说是一个人的全部观念内容的组织。人的认识活动按照一定的顺序形成发展成对事物结构的认识后就形成了认知结构”。布鲁纳认为:“人主动参加获得知识的过程,主动对进入感官的信息进行选择、转换、存储和应用。也就是说人可以积极主动地选择知识,记忆知识和改造知识,而不是一个知识的被动的接受者”。认知学习主义认为学习只有在原有认知结构的基础上产生.不管采取的形式怎样。个人的学习都是通过把新得到的信息和原有的认知结构联系起来。去积极地建构新的认知结构。
从宏观方面分析,信息对认识结构的影响和作用,存在以下三种形式。
其一:认知结构能解释、说明的信息。当新的信息与原有的“认知结构”之问存在着一定的矛盾,但没有根本的冲突时,要适当地改变原来“结构”中的某些部分,调档成适当的“新结构”。现实中人们往往窬易接受与自己原有认知结构相关的信息,并借此对自己的认知结构进行补充和更新。
其二:与认知结构毫无关系的信息。当新的信息与原有的“认知结构”之间几乎不相关,就无法改变原来“结构”中的某些部分形成“新结构”。现实中人们在荻得与原有知识结构无关的信息时,往往如过眼州云,习惯于保持自已原有的认知结构。
其三:认知结构不能解释或与之相矛盾的信息。人们在获得与臼已原有知识结构相反或相矛盾的信息时,常常面临十分困难的选择。一种是追根究源,否定自原有知识结构中不科学或错误的东西,代之以科学先进的知识,实现知识结构的一次飞跃:一种是抱残守缺,,人去一次重要的知识纠错更新的机会:再一种则是盲从,不加思考地全盘接受,使原有的知识结构受到极大破坏,这可能会给个人和社会带来很大危害。
三、建构主义学习理论在网络信息服务中的应用
源自认知主义,在信息技术推动下发展起来的建构主义学习理论,在“信息技术与学科课程相整合”的过程中取得了很多实践经验。此建构主义学习理论在实践中如何创设学习环境的方法,如“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”这些支践经验可以为网络环境下的信息服务提供可以借鉴的经验。
另外我们从信息服务的角度来看,信息服务除了为信息用户提供具体而有使用价值的信息内容外,最核心的是要激发信息用户的情感因素,促进用户对具体信息内容价值的认知和体验,形成与信息所反映的事物的认知结构。网络为我们提供了丰富和多样化的信息资源和方便信息获取手段。这为用户与网络空间交流互动以及用户认知潜能的发挥提供了必要条什,但也由于网络空问结构呈多维网状结构和无限扩展性,导致用户信息活动时面临空前复杂的认知选择,这必然增加对信息环境方面的认知负担和信息超载。此如何减轻用户认知负担,增加用户情感和心理体验.提高用户在信息服务活动中的积极性和主动忡可以借鉴建构主义学习环境创设方法。
(一)创设“信息服务情景”
网络信息服务环境中的“服务情境”必须有利于用户对所需信息意义建构。从信息牛态学的观点来看,信息用户是信息牛态环境中认知的主体,是信息意义的建构者。信息建筑师的作用是帮助信息用户理解信息,促进信息用户建构意义。并不是仅仅要求信息建筑师直接向信息用户传递信息。如果仍然沿用传统的信息服务理论来指导网络环境下的信息服务,然不合适宜。这里从建构主义学习理论和信息构建理论融合的观点出发,提出如何创设网络环境下的“信息服务情景”。
1、多种媒体元素融合,多利-形式展示信息主题在网络信息空问中最核心的信息表征方式是超媒体方式,可以把信息实体分割成由文本、图形、音频、视频、动画等信息单元组成的节点,按照符合用户“联想”的方式组织成概念间的网状结构,灵活建立不同的通达路径。用户可以按照自己的思维路线在网络空间中较为自由地访问有关信息,从而使用户能够产生一个“浸润”感觉。这样用户可以在不同的情景中通达同一个概念,多种感觉通道同时作用,平行处理的信息蛀更加巨大,有利于激发并调动用户已有的知识结构和生活经验来选择、探索、加工新信息,建构其意义。具体实现的手段可以采用XML作为底层技术支持。建立主题图的方式(TOPICMAP),把具体任务或信息内容分成互相关联的概念网络。
2、建立随机通达路径。信息构建先驱Wurman先生一再强调,信息构建的一条基本原则就是使信息可访问。在这里为创设信息服务情景需要,不仅要求信息可涝问,而且要求随机通达。在网络环境下,信息用户类型多样,知识背景各不相同,任务目的多种多样,如何才能把从网络“四面八方”来的用户引导到具体的信息内容上去呢?也就是要为不同信息用户建立不同的信息路径,进入到相同的信息内容中去,这是信息建筑师必须考虑的问题。要实现不同路径条件下,使信息可以访问这一目标,最可行的办法就是建立语义导航系统。关于如何建立语义导航可参见武汉大学信息管理学院张玉峰教授的论文《基于Ontology的语义导航研究》。
3、建立认知地图。认知地图是表征环境信息的一种认知形式,是人们通过多种手段获得空问信息后,在大脑中形成的关于认知环境的“抽象替代物”。认知地图对于人类存储与使用环境信息的活动,如超媒体信息空问导航活动都十分重要,是一利1网络信息服务情景营造的重要手段。就认知地图内容而言,不仅包括对象的空知识,还包括对象的其他属性,例如,可访问性——访问某个对象的难易程度:感知经验——声音、色彩等;还包括情绪注释、评价感觉等。
4、营造语境效果。美国语言学家Sperber和Wilson提出了认知语境(cognitiveenvironment)的概念,认为在语言交际中的语境是一个心理建构体(psychologicalconstruct),是存在于听话者大脑中的一系列假设。用户对外界的认识与理解是以概念的形式存储在大脑中的。这就形成了用来处理新信息的认知语境。语境不仅包括交际时话语的上下文、对象环境等具体的语境眭j素,也包括个人的知识因素。如已知的全部实事、假设、信念以及个人的认知能力。我们从前面的分析知道信息与认知结构相互作用有三种结果,构造“if=}境效果”是指新信息与已知的已有信息相互作用,原有认知语境发生改变,产生新的认知语境。在网络信息空间中.可以使用超媒体交互技术来建立一个信息用户与网络空间的双向信息交流过程,具体来说可以采用隐喻的手段把背景信息与相关信息链接,建立一个本体与喻体、环境信息与目标信息之间的映射,从而达到减轻信息用户认知负担,促进信息理解和信息意义的构建。
(二)信息服务“协作与会话”
网络信息服务中什么是“协作与会话”?这里指的是信息服务人员与用户、信息建筑师与用户以及用户与用户之间的交流,在整个信息服务活动过程中都始终存在。如果我们把网络信息环境中信息用户、信息内容、网络信息环境看做一个信息生态系统的话,信息交互是这系统的“纽带”,它把信息生产者(包括信息建筑师)、信息环境、信息内容与信息用户紧密地联系在一起。在网络环境中为了实现信息用户理解信息,建构信息意义,信息用户与信息环境交互(交流与会话)作用起着关键性的作用。在网络环境下如何实现“协作与会话”?最传统的“协作与会话”形式是参考咨询。在网络环境下,可以采用电子邮件、即时视频与音频通讯工具、还可以通过专题的服务主题论坛把信息用户联系在一起。在信息服务人员的组纵和引导下,信息用户可以一起讨论和交流、相互协商,通过这样的协作信息环境,信息用户群体思维与智慧就可以被所有的用户共享,即整个信息用户群体共同完成对所获取信息意义建构.而不是其中的某一位或某几位信息用户完成意义建构。
2思维发散式的课后思考
课后的思考要充分的发挥学生的发散性思维,它既是课堂内容在学生大脑中的发散式延伸又是启发学生对后续课程内容兴趣的铺垫。做好课后思考题的布置对调动学生对整个课程的持续性兴趣至关重要。中学生的思维定势比较少,能够较快的接受新知识和新方法同时中学生思维的创造能力比较强,有意识的引导学生进行发散式的思考对培养学生的创造能力至关重要。因此教师在选择课后思考题的时候既要考虑到题目承前启后的作用又要考虑到题目的创新性和启发性,只有这样才能让学生在课后真正去思考。
二、赣南医学院图书馆的医学文献信息资源优势
赣南医学院图书馆作为本地医学文献信息资源中心,其在医学文献信息资源方面的优势,是本地区其他信息服务机构所无法比拟的。赣南医学院图书馆藏有大量的医学专业文献信息资源,有高素质的文献信息服务人员,有先进的管理设备和服务技术,有丰富的信息素养教学实践经验,利用这些优势能为本地基层医务工作者及时有效地获取医学信息提供极大的便利。1.丰富的医学文献信息资源目前,赣南医学院图书馆所藏的医学文献信息资源主要集中于三个方面:(1)医学及相关专业的各种纸质文献资料,共有图书70余万册,期刊980余种,报刊数十种,此类资源比较全面、系统,种类较为丰富;(2)大量的电子资源,含220余万册电子图书、30余个中外文数据库等,这类资源不仅丰富,而且依靠现代化的信息技术使用起来也非常方便;(3)与其他兄弟院校建立的数字图书馆联盟,这种基于资源共享而建立的馆际联盟,大大丰富了赣南医学院图书馆的文献信息资源。2.专业化的文献信息服务、管理人才赣南医学院已有70余年的办学历史,赣南医学院图书馆在长期的服务教学、科研工作实践中,培养了一大批高素质的专业文献信息服务、管理人才。人员涵盖图书情报、医学、英语、中文、计算机等各学科专业范围,知识结构合理,形成了一支多层次多学科的图书情报队伍。他们中既有文献开发、情报加工及咨询服务方面的专家,也不乏计算机应用与开发方面的人才,他们能熟练地查找医学文献信息、加工信息、传递信息,并能根据需要开发特色数据库资源。3.先进的管理设备和多样化的服务赣南医学院图书馆既是学校文献信息中心,又是学校信息网络化建设的枢纽。目前,赣南医学院图书馆拥有金盘图书集成管理系统,全面实现了信息资源管理、办公自动化。在服务方面,赣南医学院已形成以纸质、电子、网络等多型式并存的结构服务体系,为读者提供参考咨询、文献传递、科技查新、信息检索等多样化服务方式。
2分析结果
2.1考研录取结果分析
对2010~2014届所有成功考取硕士研究生的应届本科毕业生的录取结果进行统计分析发现:最终录取的院校分为三个层次:一是“985”高校,二是“211”高校,三是普通高等院校.按照高校的层次进行了分类统计,其中“985”高校按照省内和省外也进行了分类统计.普通高校录取的比例较大,是985与211高校的两倍至三倍.并且考入“985”高校的主要集中在省内的湖南大学和中南大学.因此考生在准备考研及确定目标时应该圈定一类符合自身条件的学校为目标,不能好高骛远,起点定的过高,否则,影响的不但是复习的积极性,同时也会打击自己的自信心.综合大学生考研多种影响因素考虑来看:其中地域就是一个重要的因素.统计2010~2014年间信息学院考研各层次本省和外省录取统计可知,每个层次本省比外省被录取的几率要大的多.
2.2考研成功学生考研成绩与在校成绩分析
影响学生考研成功与否的最重要因素还是成绩,成绩在考研过程中占据主导地位.其中数学和外语的成绩则在整个考研过程中起到关键性的作用,数学与外语成绩的好坏对整个考研成绩的高低影响巨大.因此关联分析考研学生在大学阶段各科平时成绩与其考研成绩就变得十分重要.本文对成功考研学生的平时成绩与考研成绩进行了分析,分析其大学数学成绩(线性代数、概率统计、高等数学)与考研数学成绩的关系,建立大学平时数学成绩与考研数学成绩的分布关系.其中大学平时数学成绩取的是各门各学期数学成绩的平均值.大学平时数学成绩与考研数学成绩存在一定的线性关系.同时对大学外语成绩与考研外语成绩进行了分析统计.大学平时外语成绩与考研外语成绩也存在一定的线性关系. 大学专业成绩在决定考生报考学校及报考专业方面具有比较重要的指导性,大学期间学生某一门专业或者其中几门专业学的比较好,那么这位学生在选择考试科目方面就会有比较大的倾向性.首先对成功考研学生选择报考的专业课程相近专业进行统计,然后在所有专业课中选取8门最具代表性的课程进行分析,这8门课程分别是大学物理、电路分析、信号与系统、模拟电子技术、数字电路、高频电子线路、数字信号处理、电磁场与电磁波.这8门课程信息学院的4个专业都有涉及.针对这8门课程进行整个年级的排名。
该方法适用于范围不大的环境下进行探究性的教育改革,它不能够构建其自身的理论体系,但可以对教学实际中遇到的问题进行逐渐的探索研究和改善,从而解决现实问题。其主要有:
1)将教改行动作用于教学之中;
2)对学科非大规模的教改研究;
3)给教师提供灵活的思维和策略;
4)确立积极有效的考评系统;
5)对已经存在问题实施的措施。在运用行动研究法时的特征一是就初中信息技术课堂项目的学习的探究,二是在研究过程中要不断归纳思考。
1.2内容分析法
这种方法是针对文献进行客观定量的解析。旨在探究出文献内在的情况和形态;使其隐藏的情报暴露出来从而判断发展的趋势。内容分析法本质上是一种非完全定量的研究策略,即通过对目标的文字、各种有沟通价值的信息进行处理从而得到定量的数据,再根据具体的目录分析这些内容,从而判断出信息的具体特性。内容分析法自发明以来就被用于诸如趋势、比较等众多的研究领域。
1.3问卷调查法
该方法又名问卷法,主要是通过调查者提前准备好的问卷,对随机抽取的对象进行详细的信息了解或者是建议征求。这种方法通常是把要研究的内容以问题的形式写在纸张上,然后通过走访、寄送、或者实时发放等方式收集信息,该方法要求被调查对象如实填写,并根据这些问卷内容了解所需要的信息。依据调查目的所提出的问题,选择的被调查对象,以及最后对全部信息的汇总处理,是该方法的关键所在。
2项目学习的研究意义
使学生养成主动学习研究信息技术的良好习惯,形成信息技术知识的自我学习意识,对信息技术有相当的处理收集能力,以及利用信息技术帮助各个学科解决实际中遇到的问题,这些都是现阶段初中信息技术教育的目的所在。而项目教学就是一种发挥学生的主体地位,通过学生自身的学习生活积累,多领域的持续高效的教学方法。学生在自我学习生活过程中对老师所教授的项目实现中的内容进行深度实践,从中获得学习的经验,并养成共同学习的意识,从而实现知识的高效学习。项目教学具体的意义体现如下。
2.1增加学生对于学习的趣味性
项目教学中项目的选择取自实际生活,又运用与实际生活。通过设立高效而又赋予趣味的情景学习,能够极大地提升学生对于学习的热情,使他们能够在较短的时间内积极主动的深入进去,从而高效的掌握学习内容。
2.2大大提升学生的综合能力
项目的学习使学生能够深度掌握信息技术内容,学生可以据此利用计算机多媒体等工具独立完成之后的信息技术课程。与此同时,随着信息技术内容的深度掌握,学生就可以将所学到的信息技术应用到其他学科的学习中去,从而高效的提升学生关于其他课程的知识。这样可以培养学生们自主性和实践中创新的能力,使他们搜集、处理、判断、利用信息的能力得到显著提高。
2.3提高了信息技术课程的高效性
学生应当作为学习的主体,初中信息技术教育新课程这样规定,学生还必须可以充分应用所学的信息技术知识去解决学习生活中遇到的各种问题,必须掌握自我高效学习的能力。由过去非主动式的教学向主动性的自我学习转变。而在信息技术课程中实施项目学习的方法,可以极大地帮助学生自我搜集、自我处理、自我应用的能力,还可以便于教师进行更好的教学。与此同时,这种教学方法还能有助于学对于所学信息技术课程内容的充分掌握,在实践中自我体会,真正做到学为所用。
2.4使信息技术课程和其他学科高效结合
项目的学习首先要创建出行得通的、有趣味性的、跨学科知识的项目,然后使学生在项目完成中使用各种方法和内容,通过与他人合作、相互探讨的方式完成项目内容。在进行项目学习整个过程中,师生都要有结合其他各种学科知识的能力,否则就无法完成有真实价值的项目内容,无法达到项目学习的目的。
3项目学习应注意的问题
在实际项目教学的运用中,有一些问题笔者觉得有必要说明:第一,项目学习的关键所在是项目的选择,在选择项目的时要将所教授的内容、学生的兴趣所在、实践生活三者紧密结合。教师还必须明白项目学习中项目本身并不是脱离教学之外的,相反它其实是教学重要的组成部分。教师在项目教学的时要为学生完成项目提供必要的帮助,比如帮助学生收集相关的资料,对项目进度进行实时观察,提供学生必要的建议并进行考评等。第二,项目教学本身就要求多学科知识的综合,所以在信息技术课程中教师必须努力学习各个领域的知识,力求在项目教学中帮助学生进行项目的完成。为此,教师需要对信息技术这门学科进行详细的归集,对于哪些内容是需要其他学科的内容,哪些又是课程的重点,全部事先做好充足准备。第三,项目设计最重要的是要吸引学生的注意力,所以想目必须是与学生密切相关的,选择项目时最好是可以参考学生的意见,教师也最好分配给学生他们喜欢的项目。项目的设计还必须使学生有能力完成的。在项目之后教师应该进行相关的考查和评价。第四,项目的教学对教师在于项目所涉及的内容、教学能力以及管理能力都有着较高的要求。在整个项目教学过程中学生才是主要角色,教师做的应该是辅导帮助,当学生遇到各种问题时,教师提出合理的建议和帮助,使学生顺利的完成项目。
二、信息技术课程翻转学习的有效性条件
从理论角度来看,信息技术课程实施翻转学习有明确的路径和优势,但是这种优势并不是必然产生的,而是建立在特定的条件下。翻转学习的实施需要课前教师网上数字化资源的制作、学生基于课程平台的学习、教师与学生有效互动等环节来看,学生的学习方式彻底改变了,并造成了教师角色的改变,这对教师的理念、能力提出了挑战。这种新的模式,需要做好以下准备,以保障翻转学习的正常开展。
1.明确信息技术课程的主要任务
从华南师大出版社《信息技术》的内容设置上来看,包括必修与选修两部分,一共设置了六个模块:一个必修模块、五个选修模块。其中只有“信息技术基础”是信息技术的必修模块,分为信息获取、信息加工、信息管理、信息技术与社会五个主题,这说明信息技术的课程实践要充分考虑学生信息素养的基础性,根据时代变迁和学生兴趣进行内容的选择,在不同内容的学习中培养信息技能,在教学过程中锻炼学生探究、审美、技能、表达与交流的基本能力,理解信息技术对社会发展的影响,构建与信息社会相吻合的价值观和责任意识。前者是具体的教学任务,后者所强调的价值观和责任意识是渗透在所有的教学环节中的。明确这点是提高翻转学习效率的前提:翻转学习的资源是为信息技术所设定的教学目标框架服务的。在网络资源和课堂组织的设计上,需要围绕信息素养提出的要求,以知识和技能习得为手段,既考虑信息技术的工具属性,又关注技术文化和社会前沿的发展,将培育人的活动内化到课堂结构中来,并恰当区分“翻转前”和“翻转后”的学习方式,实现信息技术课程的教学任务。
2.通过翻转学习优化信息技术学习方式
从翻转学习的操作过程来看,体现了以下几个方面的要求:第一,体现了教育公平的根本需求。教育公平随着民众意识的觉醒,对教育的需求增加而受到重视,并且从原来的“分配公平”开始向“关系公平”转变。[2]翻转学习通过知识转化场域的变化、学生自定步调、海量资源和大规模开放课程(MOOC)等因素的作用,让大部分人能按照自身节奏成长,鼓励更多的人通过努力实现知识自信和技能自信,促进了公平环境的养成。第二,适应“数字土著”的学习方式。信息技术的发展孕育了数字化生活,产生了一出生就和数字接触的群体,我们将其称之为“数字土著”。这类人群表现出了“碎片化学习”“多头任务”“批判性思维”等显著区别于原有学生群体的表征。[3]这为翻转学习的推行有了更为实际的任务:适应“数字土著”的学习生活。第三,优质资源的冲击。2012年伊始,MOOC掀起了一场教育界的“海啸”,对课程组织、教学和考核模式产生了巨大影响,身边的教师已经有了来自全国甚至全球的名师挑战,教师在课堂的知识权威被诸如MOOC等强势网络资源所打破。消极等待不如直接面对,用开放的理念拥抱MOOC所创造的新时代。第四,培养学生的终身学习能力。基于翻转的学习方式改变了传统教学中主动权掌握在教师手中的困境,在“翻转”情境下,学生通过课前观看教学视频进行新知识的学习,并根据自身的学习程度和学习需求对学习进度加以控制,学生的主动性得以加强,自主学习能力得到培养。从反面来讲,基于翻转的学习方式更加依赖学习者的自主学习能力,对控制自身学习的元认知水平的要求增强,通过视频接受新知识需要一定的“定力”,这也是终身学习体系建设的能力保障。
3.提升教师课堂理念和信息技能
翻转学习在学习形式上的改变,意味着教师对以往经验和模式的扬弃,需要教师在理念、能力和课堂实践中做出改变,甚至需要推动整个教师体系的文化转型,以适应新环境的变化。首先,课堂理念的转变是课堂质量提高的保障。如果缺乏理念的更新,仅仅是简单的模仿,会带来“翻转”的失效,使信息技术课程学习处于更加边缘化的地步。其次,翻转学习的开展需要教师知道“如何制作教学视频、如何指导学生学习、如何支持学生学习、如何对学生的学习进行评价”[4],需要教师的信息技术能力进一步提升。不可否认,信息技术教师在这方面有一定的优势,这也是信息技术能采用翻转学习的原因,但鉴于信息技术教师来源的非专业性和教学设计思想并没有得到很好的发展,对于学校信息技术教师来说,需要克服重重困难。