生物技术的核心技术精选(九篇)

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第1篇：生物技术的核心技术范文

由于产业融合与全球直接投资的推动，使得生产业在现代服务业中的地位日益凸显，并在我国迅速崛起。按照我国“十一五”规划纲要提出的标准，生产业共有六种：现代物流业、国际贸易业，信息服务业，金融保险业、现代会展业、中介服务业。六种服务业固然都很重要，但是从产业发展角度衙言，必须有所侧重。所谓纲举目张，抓住主要问题和矛盾，才能带动整个生产业的迅速发展。

推动“中国制造”向“中国创造”转变，信息技术服务业是必不可少的凭借。国际经验表明，制造业发展到一定阶段后，其附加值和市场竞争力的提升更多的是靠生产业的支撑。现代制造企业的生产与服务功能日益融合，制造业部门的功能也日趋服务化。制造业高度发展会呈现“服务化”(Servicisation)的新趋向，主要表现为：该制造业部门的产品是为了提供某种服务而生产的，例如通讯和家电产品，随产品一同售出的是知识和技术服务；其附加值中有越来越大的比重来源于服务，而不是加工制造，服务含量在整个企业产值和增加值中所占的比重越来越高。如：美国通用电气公司的服务业收入已经达到了总收入的2/3。

主要发达国家生产业已经占到全部服务业的50％以上。与此同时，信息、网络技术的发展使得全球知识型服务外包日益兴起。

可以说，没有高水平的生产业，就没有现代化的上业，也难以实现“中国制造”向“中国创造”的转变。作为时代的发展趋势和转型方向，工业化深化，制造业升级，加之信息技术、网络和知识经济的催化，特别是经济调整，将加速工业化社会向服务化社会的转型和发展步伐。生产业随着制造业的转型升级而快速发展。

信息技术的发展改变了生产业的发展方式，使工业生产业的虚拟化、网络化成为可能，这种服务方式也日益凸显其优越性，促进企业智能化水平明显提高。在一个虚拟化的框架之中，高效地“整合”或“疏散”传统上认为的“内力”和“外力”资源，并让这些相关联的结构性要素发挥市场价值。信息技术可以推动生产业产业内部融合发展，促进服务业资源效益的提升。推进生产企业信息化，可以充分发挥信息技术的渗透和拉动作用。企业采用先进信息技术，优化业务流程，合理配置资源，实现服务手段多样化、服务产品个性化，促进服务效率提升。

第2篇：生物技术的核心技术范文

关键词：高中生物；信息技术；激发兴趣；突破难点

中图分类号：G633.91 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2015）10-0422-01

全国中小学信息技术教育工作会议指出："信息技术极大地拓展了教育的时空界限，空前地提高了人们学习的兴趣、效率和能动性。"强调"要努力推进信息技术与学科教学的整合，鼓励在学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在学科的学习中"。《基础教育课程改革纲要（试行）》也指出："大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式以及师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。"信息化社会呼唤教育信息化，教育信息化势在必行。

近年来，笔者将信息技术与高中生物教学进行整合，利用信息技术对图像、图形、动画等综合处理来制作课件，将高中生物课程内容整合到一起进行课堂教学。在对信息技术与生物教学整合研究中，笔者发现，大多数课结合信息技术上效果很好，学生对知识的掌握比较好；但有些课结合信息技术上反而比传统教学效果差。如何将信息技术与高中生物教学进行有效整合，提高课堂效率呢？

1.利用信息技术创设情景，激发学生的学习兴趣

"兴趣是最好的老师"。通过信息技术与生物教学整合，利用网络的视听互动功能，通过大量的文字、图片、声音、影视资料等素材，教师创设教学情境，向学生展现各种生命现象、过程和规律，激发学生对生物知识产生浓厚的兴趣。教师因势利导，提出问题，让学生思考各种解决问题的可能性，调动学生的学习热情，有助于学生掌握知识、提高创新能力。

如，在必修3《生态系统的信息传递》一课的教学中，教师播放"蜜蜂采蜜"影音视频短片作为导入，吸引学生的注意力，激发学生兴趣。在讲解"信息传递的作用"时，除了通过信息技术Powerpoint课件展示相关图片以外，还使用Flas软件播放"蝙蝠的回声定位""植物在光照刺激下开花"等动画，并在适当时候使用暴风影音来播放小的影音视频剪辑，如"孔雀开屏"等多彩的动态信息。这样的课堂教学，教师教得轻松，学生学得轻松，使探究性教学顺利展开。

2.现代信息技术为生物课堂教学提供更多的资源环境

用信息技术提供生物资源环境就是要突破书本是知识主要来源的限制，用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大扩充教学知识量，使学生不再只是学习课本上的内容，而是能开阔思路，接触到百家思想。在丰富资源环境下学习，可以培养学生获取信息、分析信息的能力，让学生在对大量信息进行筛选的过程中，实现对事物多层面的理解。教师可以在课前将所需的资源整理好，保存在某一文件夹下，让学生访问该文件夹来选择有用的信息；也可以为学生提供适当的参考信息，如网址、搜索引擎、相关人物等，由学生自己去Internet或资源库中去搜索素材。

例如，《减数分裂》一课是高中生物的重难点，学生普遍反映较难掌握。该课所涉及的知识较为抽象，虽然可以在显微镜下观察到细胞分裂的装片，但在显微镜下看到的只是细胞分裂过程中某一个时期的图形，而减数分裂本身是一个连续的动态过程。教师在教学中利用计算机来进行模拟试验，设计制作了减数分裂中"的形成过程"的多媒体课件，整个过程可控性强，让学生自己操作，体验"细胞连续分裂两次"的含义，帮助学生做出正确的理解，提高学生自主学习的能力。更为重要的是，通过整合，学生真切地认识到信息技术应用的重要性和学习方式改革的紧迫性。

3.解释复杂的生命过程，突破教学难点

生命过程是复杂的动态过程，在教学过程中，仅用图片、语言是难以准确、生动、形象的表述的。应用生物学多媒体课件辅助教学后，就可以把复杂的生命过程简单化，把内部的生命过程表象化，如血液循环、植物开花、受精、母体内胚胎发育的过程、胎儿与母体间的物质交换、细胞分裂、生物的生长等等。还可以利用动画把抽象的过程具体化，如光合作用的过程、细胞吸水的原理和过程等。这样就把生命过程准确、生动、形象的揭示了出来，让学生真切感受生命的真谛，感知鲜明，印象深刻，并突破了教学难点。

第3篇：生物技术的核心技术范文

西北农林科技大学：

值西北农林科技大学70华诞之际，浙江大学农业与生物技术学院全体师生员工向你们表示最热烈的祝贺和最诚挚的敬意！

西北农林科技大学从创办至今，已经走过了70年的风雨历程，形成了优良的传统校风。特别是改革开放以来，西北农林科技大学全校师生员工自强不息、艰苦奋斗、开拓进取，走出了一条独具特色的办学道路，为陕西省乃至全国输送了大批农业专门人才，为地方经济发展与社会进步，为国家高等农业教育、特别是我国农业现代化建设作出了巨大的贡献。跨入新的世纪，我们坚信，西北农林科技大学一定会将70华诞作为学校发展史上一个新的重要的里程碑，并以此为契机，进一步深化改革，加快发展，把学校建设成为陕西省和本部地区农林业现代化发展的大学，为实现西部大开发的伟大战略和我国干旱半干旱地区的农业可持续发展作出新的更大的贡献。

希望我们今后进一步加强交流与合作，相互扶持，共同发展，为发展我国农业高等教育作出新的贡献！

衷心祝愿西北农林科技大学全体师生员工继往开来，再创佳绩；

衷心祝愿西北农林科技大学蒸蒸日上，越办越好；

衷心祝愿西北农林科技大学70周年校庆庆典活动～成功！

第4篇：生物技术的核心技术范文

关键词:初中生物;信息技术;整合;策略

随着科技时代的到来，信息技术发展迅速，把初中生物课与信息技术整合在一起，已逐渐成为新课改的趋势，有助于学生提高生物成绩，为学生创造新型的学习环境。初中生物课与信息技术的整合对提升学生成绩有很大的帮助，那么我们该如何将两者进行有效的整合呢?

一、传递方式的优化———化难为易，化繁为简，化抽象为具体

细微、动态、抽象是初中生物的特点。用信息技术教学能很好反映这种特点。因此，教师要把初中生物课与信息技术结合起来，用多媒出示生物课件，边出示，边解释，边释疑，化难点为易点，化繁杂为简单，化抽象为具体。例如，在教学《人体的呼吸》时，笔者是这样使用课件化难为易，化繁为简，化抽象为具体的。1．打开课件，可以看到五个主目录“血液循环模式图”。2．点击“血液循环模式图”，进入后，点击该页的“播放”字样，课件会出现血液循环画面。如果想随时停止，就点击“停止”字样，若要分步介绍就点击“步进”。3．在课件主页点击“体循环”“肺循环”部分，打开的画面分别是体循环和肺循环的动画。根据学生的回答，教师可以相应点击课件本页右下角的字样“步进”，随着点击字样的不同，左边的画面会发生变化，右边会逐一出示血液到达的部位，能清晰地展现体循环和肺循环的途径。4．在课件主页点击“肺泡内的气体交换”部分，出现有关于“肺泡内的气体交换”内容，点击“播放”可以看到血管中的静脉血液中的红细胞携带者。由于播放速度较快，不利于学生观察和教师讲解，可以点击“步进”逐步进行，在教学过程中教师可以根据学生回答的相应内容逐步进行，从而增进教学效果。5．点击“组织里的气体交换”，呈现组织里的气体交换。方法同“肺泡内的气体交换”。6．点击“鼠标右键”还可以根据提示调节画面大小和播放速度通过媒体视频，让学生更直观的观察血液循环途径和人体内的气体交换。

二、学生学习能力的优化———发挥学生的主体作用

学生的主体作用是新课标强调的主要内容。教师要十分重视学生的主体作用，决不能忽视。在教学中教师要着眼于学生的“学”，要立足于学生的“学”。生动活泼、丰富多彩的多媒体，能帮助、促进学生的“学”，能解决学生在学习中遇到的各种疑难问题，以达到学习的目的例如，在教学《流动的组织———血液》时，笔者用媒体优化学生学习的能力。观察人血永久涂片，完成以下问题:1．你所观察的人血永久涂片中数量最多的是哪种细胞?2．你是怎样区分红细胞和白细胞的?3．为什么看不见血小板?4．观察红细胞，猜测红细胞的形状?血红蛋白有什么特性?说明有什么功能?如果血常规化验单上红细胞的计数和血红蛋白的含量都低于正常值，他的健康会受到什么影响?5．如果血常规化验单上白细胞的计数远远超过正常值，身体可能有什么症状?说明有什么功能?6．当人体受小伤时，血液会不会流个不停?血栓又是怎样形成的?说明有什么功能?白细胞的功能比较抽象，为了加深学生理解，我展示白细胞吞噬病菌的小动画，并给学生补充:你知道吗，人体一旦有病菌入侵，白细胞就能如变形虫一般穿过毛细血管到病菌入侵的地方去吞噬了病菌，在白细胞吞噬了病菌之后，它自己也和病菌同归于尽了，而这时人体内的造血器官马上又造出一些新的白细胞加入战斗，所以，一旦生病发炎，到医院验血，会发现白细胞数量比正常要多很多，医生由此判断身体内有炎症。而我们平日看到发炎部位有白色的脓液，就是死亡的白细胞连同病菌。白细胞就像人体的卫士一样，保卫着我们的身体，轻微的炎症依靠白细胞就没问题了。但过于严重的炎症，仅凭白细胞的兵力还不够，我们就需要药物的帮助。但也不能过分使用消炎药，否则白细胞就懒隋了，不再工作。假如人体白细胞少了会怎样?细菌容易入侵，人体的免疫能力就会下降，特别容易生病。

三、注意学生合作能力的培养

在实验室进行实验最有助于培养学生的团队合作能力，但是生物实验课与信息技术的有效整合同样需要合作。在这个实验教学过程中，教师可以把学生分组进行实验探究，记录方案，利用多媒体共享，模拟实验，充分发挥初中生物实验课与信息技术整合之后的优势。

参考文献:

［1］张石强．利用多媒体优化初中生物教学［J］．中国科教创新导刊，2013，(12)．

［2］陈玉坤，于芳．论多媒体技术在初中生物教学中的有效应用［J］．中国信息技术教育，2015，(S1)．

第5篇：生物技术的核心技术范文

信息技术拥有清晰的图画、声音、视频等功能，教师通过教学内容与信息技术的整合，将信息技术中拥有的这些特点与实际教学内容结合起来，让学生通过分解、组合、对比、联想等方式来进行生物知识的串联和整合，在方便学生进行想象的同时，也能进一步完善学生的思维过程，发散学生的思维，帮助学生形成良好的思维方式。学生联想与想象一般具有特定的过程，可以通过信息技术具体的图片、声音、视频等工具激发学生的思维，引导学生进行形象思维。如在学习“人的呼吸过程”这一节课的时候，以往的教学中，教师会强调让学生通过自己进行一次完整的呼吸来体验整个呼吸过程，这样的教学办法显得十分抽象，再加上自己的身体部位没办法完全进行透视或者了解，而别人的就更没办法进行了解，导致教学效果欠佳。在结合信息技术之后，教师可以通过一些反映人呼吸过程中肺部、膈肌、肋骨、胸廓等相对应的器官运行状态的视频或者图片，结合视频、教学教具、模拟实验等方式让学生完整地理解人体呼吸的整个过程。通过计算机辅助进行教学，以丰富的教学资源让学生完整地了解人体呼吸时的状态，可以比较清晰地展示这一教学内容，从而达到激发学生进行积极思维、展开联想，提高学生的思维能力，完善学生的思维方式的目的。

2巧妙利用信息技术，突破教学中的重点、难点

高中生物知识中的一些概念、原理和规律都有着自己的特点和逻辑特征，这些知识都是由前辈生物学家、学者实验、概括、总结而来，显得比较抽象，如果仅仅凭教师的讲授，学生还是很难把握的，会觉得课程十分枯燥，难以理解；如果教师在教学中能够巧妙地运用信息技术，就可以通过信息技术的声像结合化解教学中的一些重难点知识，让学生更容易地理解这些内容，提高学习效率。如在教学“神经调节”中“兴奋的传导”这个难点的时候，教师可以通过计算机技术来模拟出一体化兴奋传导的路线，从而使学生完整地理解兴奋传导机制，化解这个难点，提高学生的学习效率。又如在教学植物细胞的吸水与失水这一节内容的时候，学生对“渗透原理”有些难以理解，教师可以通过展示蔗糖分子与水分子的动态运动过程，引导学生观察分析水分子运动状态和量的变化，通过形象化的画面，学生很快便能理解渗透作用的概念，从而理解这个知识点。可见，信息技术在生物学课程中的应用，将原本静态的知识结构生动化，原来单纯的认知性学习贴近学生的需求实际，便于学生从教学资源的整合中更好地建构知识体系。同时，信息技术打破传统教育的局限，能够从关注学生的情感、态度及价值观上来完善教学手段。生物学科在信息技术的“窗口”化展示中，有助于学生从生物学前沿知识的联系中，激发学生的形象思维和逻辑判断能力，树立远大的学习理想，增进对现代科学尤其是自然科学发展的学习信心。

3通过信息技术，增大生物知识容量

信息技术在一定程度上可以增大生物知识的容量，在课堂教学中教师通过营造一定的教学氛围，使得学生进入到教学情境当中，运用信息技术将生物知识展示在学生面前，不仅可以模拟出生物原理、概念产生的现象，还能激发学生的思维，产生更多的信息，从而让学生将各个知识点有机地结合起来。如在学习“遗传与变异”的时候，在教学结束以后，教师通过计算机准备了一些内容让学生去想象，主要是PPT展示的画面，包括克隆技术的发展、太空生物技术研究、基因研究进展以及袁隆平杂交育种的农业技术等，通过这些内容让学生了解到生物技术的广泛应用，让他们感受到生物技术的快速发展，有利于拓展学生的视野，培养学生对生物学的热爱，从而使学生提高学习效率，激发学习热情。现代建构主义在推进课程知识整合中要强化对学生的关注，生物课程教育是研究生命科学及人类发展的综合性学科，既有生物学基础知识的学习，还包括生物实验内容的完善。因此在利用信息技术与生物学知识的整合中，要关注学生知识体系的自我形成，关注学生学习态度，从知识点的衔接、课程整合程度及方式上，联系学生生活实际，考虑到学生之间的差异性，不断调整知识整合的力度，借助于信息技术的优越性来发挥学生的自主性学习[1]。

4提高教师素养，更好地整合信息技术与高中生物教学

在当今的社会条件之下，要想更好地进行生物教学，将信息技术与教学完好地结合起来，就需要教师不断地提高自身的教育水平。教师应该在具备现代化教学思想和观念的前提下，能够熟练运用信息工具，结合合适的教学内容去进行资料的收集、整理和有效整合，实现教学的最优化处理，让学生能够在教学中完整地认识生物知识的形成过程和演变状态，从而降低学生学习的难度，提高教学质量。教师要真正做到发挥信息技术的能量，适时地利用信息技术进行教学。重视学生的学习过程，教师要从多种教学途径中进行探索，充分利用信息技术的资源整合优势，拓宽学生课堂教学渠道。信息技术在生物学中的渗透与融合，教师要从自身备课活动中强化学科间的知识衔接，勇于尝试，积极创新，以生物学知识为基本，开拓新课程改革的教学思路。同时，面对未来学科间的整合与协作，教师要从学科的发展上主动融入其他学科知识，将生物学与化学、数学、物理学等自然知识进行密切联系，从课堂知识整合到学科知识互补，不断加强学科间的交叉与建构，特别是在信息素养的提升上，教师要从自我观念及信息能力上自觉、主动地学习信息技术，构建多样化生物教学平台与环境，为生物学课堂教学注入新的生机与活力[2]。

5结语

第6篇：生物技术的核心技术范文

一、信息技术与生物课程整合的目的

培养学生创新能力是信息技术与课堂教学整合的根本目的：

1、构建新的教学模式。

当前人们在不断探索如何以互联网和计算机多媒体技术为突破口，建构一种全新的教学结构以及相应的全新的教学方法和全新的教学设计思想。学生必须会合理利用各种技能进行学习、合作和交流并解决问题。

2、促进个性化的自主学习。

我们已经步入了个性化的学习时代，网络交互式教育环境能最大限度地发挥每个学生的主动性，开发每个学生的潜能，使学生通过自我学习各得其所各得其乐，形成良好的学习心理与学习习惯。

3、提升学生的综合能力。

把信息技术作为认知工具，以各学科知识为载体，教师根据各自情况，吸纳最先进的最新鲜的内容，让学生在玩中学习学科知识，学习信息技术，学习做事，学习解决问题的方法。

二、如何将信息技术与生物学科整合

1、运用教育理论指导课程整合的实践。行为主义学习理论，在对需要机械地记忆知识或具有操练和训练教学目标的学习中突显出来。认知主义学习理论的指导作用，则主要体现在激发学生的学习兴趣、控制和维持学生的学习动机。建构主义学习理论，提倡给学生提供建构理解所需要的环境和广阔的建构空间，让学生自主、发现式地学习。如利用信息技术进行适当的内容重复，帮助学生记忆知识。通过信息技术设置情景，让学生便于意义建构。

2、根据生物学科特点选择有效的整合方式

生物的微观性、生物的运动性、生物的多样性是生物学科的特点。这些特点很难用普通的教学方法让学生们认识，这时候入借助信息技术这个平台就可以很好地展示，实现微观的东西宏观化，生动形象，感染力强，使学生易懂好记，动感化表现手段和艺术的完美结合，使学生看得透彻，听得明白，优化了教学过程。通过学科整合来领略世界的博大、生物精彩，掌握自然科学的最新、最前沿的知识。在日常的教育教学过程中，实现信息技术与生物学科的整合的方式主要是运用多媒体课件进行教学。课件的类型一般可以分为两种：一种是以辅助教师讲解为目的开发的多媒体课件，这类课件一般呈现一条主线，按照教师的讲解过程逐步演示，突出教材的重点和难点，内容详细；另一种是以学生为主体开发的多媒体课件，它可以按照学生不同的学习情况，由学生自己选择适合自己的教学方法。相比之下，后一种课件更能体现对学生的因材施教，也是今后信息技术与课程整合发展的方向。

三、信息技术与生物课堂整合的优势

1、突出教材重点难点，提高教学效率。生物学包括的内容非常广阔，时空跨度很大，小到动植物的细胞，大到包含世间所有生物：近到我们人本身，远到世界各大洲，凡是有生物存在的地方，他都无所不在，这就为教师的教，学生的学带来了难度。并且有些生物现象实在不是一些简单的标本或挂图所能展示清楚的，也不是教师用语言所能描述的。现代计算机技术在图形处理上具有高强的能力，利用这个特有的强大功能可以变抽象为具体、变静态为动态，将微观过程加以宏观模拟，把宏大场景作微观场面处理，对于瞬间变化过程作定格分析，化枯燥为生动，极大地消除了学生的“学习障碍”。如“家鸽”的双重呼吸这一重难点极其抽象，利用动画展示其过程，学生就一目了然，很清楚地发现每呼吸一次，在家鸽的肺里进行了两次气体交换。可见，在生物教学中运用多媒体技术可把重难点直观地展现在学生面前，使教学效益得到很大提高。

2、展示复杂的实验过程。如笔者在“影响酶活性的因素”的探究教学中，安排学生通过实验定量探究pH对过氧化氢酶活性的影响。由于该实验的程序精细复杂，教师讲解困难。教师课前组织部分学生精心拍摄了实验录像，引导学生观察和思考，教会学生基本方法以后，学生独立实验后，再引导学生进入更深入的讨论和思考，最后让学生去独立地完成温度对酶活性影响的实验设计。既保证了课堂教学的高效有序，又给学生充分展示自己的设计和思想的空间。在探究教学和学习课堂上，由于时间和条件限制，对于不能让全体同学进行的实验，可以由教师组织部分学生课下进行，而通过录像或图片来记录实验的过程，再在课堂上呈现录像资料，同样会达到好的教学效果，促进探究教学。

3、能开阔学生视野，增加信息量。在教学中如何加大课堂教学密度，增大信息量，这是时代对教育的呼唤和要求，应当是教育工作者必须认真考虑的问题。利用多媒体技术可以进行高密度的知识传授，大信息量的优化，大大提高课堂效率。图形不是语言，但比语言更直观和形象，包容的信息量更大、动画比图形更生动形象，利用文字闪烁，图像缩放与移动，颜色变换等手段，不仅容量大，速度快，效果也更好，以图像动画代替语言的描绘，化虚为实，化繁为简，使教学过程呈现出极强的直观性、活泼性和教育性，课堂教学效率大大提高，增加了信息量，为学生积累信息开阔了视野空间。

4、有利于培养学生学习生物学的兴趣，激发学生的求知欲。学习的最好动力，是兴趣。兴趣的力量是巨大的。生物课件运用大量的图形、图像、三维动画，加上运用虚拟现实技术，使教学内容表现得丰富多彩、生动形象，使情境学习在其中得到体现，使学生变被动学习为主动学习、创造性的学习。比如在“人体内的气体交换与运输”一节中，课件运用了大量的三维动画，形象地描绘了人体中气体的交换和运输，使学生对照自身的体验，能很快的体会到人体内气体交换的真谛。这样，可以快速的调动起学生的求知欲望和学习兴趣。

第7篇：生物技术的核心技术范文

关键词： 干扰建模；干扰管理；资源管理；干扰协调

Abstract： In this paper， we discuss interference management in wireless networks. We propose a method for intelligent and dynamic interference management. This method involves modeling multidimensional interference and exploiting interference management techniques， when combine with resource management， interference management is necessary to improve wireless network performance and is important for alleviating resource shortages. It avoids or uses interference and continuously improves network performance.

Key words： interference modeling； interference management； resource management； interference alignment

随着无线通信技术的快速发展，人们正在通过多种类型的无线接入手段（2G，3G，LTE，WiFi，WiMax）等，享受着丰富多彩的信息服务。用户拥有的无线终端数量以及用户周围可选择的网络种类也在大幅度的提升，新的接入手段（如4G、IEEE 802.11ac/ad、中国新一代无线局域网标准）正在不断涌现，用户对数据速率和服务质量的需求也越来越高。人们在探索更高速率传输体制的同时，也更加注重无线通信网络性能的提高，比如：网络容量提升、蜂窝小区边缘用户的性能改善、宏小区/femtocell之间的干扰规避，无线局域网中干扰协调。由于实际的用户通信受到可支配资源的制约，并且不同用户资源使用中的冲突将导致各种各样的干扰，因此无线网络的干扰管理、干扰对网络容量的影响以及如何通过干扰管理改善网络容量在未来无线通信技术发展中具有重要的研究意义。

未来无线网络的基本架构如图1所示。未来无线内容将是分层的蜂窝结构+ad hoc+认知。分层的蜂窝结构（宏蜂窝/微蜂窝/微微蜂窝/femtocell）可以适应不同的用户密度，并且采用ad hoc方式能够为用户提供灵活的接入。认知技术则是提高资源利用效率的有效手段。

宏蜂窝之间、宏蜂窝与Femtocell之间、中继传输之间、宏蜂窝与ad hoc网络之间的干扰已成为限制无线通信系统性能的重要因素。早期的干扰管理手段非常有限，造成这一结果的原因一方面是网络环境相对简单，干扰问题还不是影响系统性能的瓶颈；另一方面是干扰并未得到全面准确的认识。传统的干扰管理方法包括功率控制、频率复用、信号处理等。随着无线通信系统的多样化和网络结构的复杂化，以及多种新型通信技术的应用，干扰问题也变得越来越复杂，与多输入多输出（MIMO）、正交频分复用技术（OFDM）、协作、认知等技术相结合的干扰管理方面的研究近年来得到了广泛重视，如何通过干扰管理改善无线网络通信性能已经成为学术界与产业界共同关心的问题。

1 干扰的建模与评估

为了进行干扰管理，首先应准确地刻画干扰。在实际的通信系统中，干扰有信息并有特定的结构，同时具有功率、频率和时间这些基本特征，随着OFDM、MIMO、协作、认知等技术的引入，干扰的频谱特征复杂化的同时，还增加了空间、波束、极化方向等新的特征，因此干扰具有多维度的特点。例如：采用OFDM技术，需要刻画干扰在多个子载波上的分布；MIMO技术的使用，增加了干扰波束的空间方向信息；协作场景中的干扰依赖于用户之间的关系；认知技术的引入将产生由于用户优先级不同而导致的非对称干扰问题。此外，在无线网络性能的分析、优化以及接入、调度和路由机制设计中，常常需要通过抽象对无线信道干扰进行建模[1]，而准确地认识干扰是进行合理抽象的基础。

对于无线传输链路，可以通过构造干扰图或干扰矩阵实现对干扰的建模。特定的通信技术和信号传输方式也会给干扰带来新的特征，如MIMO，由于多天线及联合处理导致的信号空间特征，需要根据不同的数据传输之间的空间相关度对共道干扰进行定量评估。此外，在分层次的无线网络环境中，干扰的刻画与建模也需要根据具体的干扰管理需求在不同的层面上进行。

采用上述干扰建模的思想，结合未来无线网络的特点，从多个维度（时间、频率、功率、用户行为、业务流特性、网络特性等）描述无线干扰的特征，并以不同的干扰参数作为不同的坐标方向，研究人员建立了完善的网络干扰表征与评价机制，并总结形成了具体的干扰空间描述以及干扰的运算规则，为设计具体的干扰管理方法与管理结构，改善网络性能提供依据。

2 干扰与资源的联合管理

资源的有效管理是现行无线通信网络的基础技术。干扰管理与资源管理存在密不可分的联系。干扰的产生源于资源分配的非理想性，并且干扰就是对资源的冲突使用。当多组通信链路共享相同域（频率、时间、空间）的资源时，它们之间的相互干扰将导致网络资源的浪费和网络性能的恶化。传统的干扰管理将干扰视为不利因素，通过设计各种资源规划、分配及调度机制实现干扰的消除或抑制。虽然这些方式能够在一定程度上实现干扰的管理，但同时也降低了资源的使用效率。

随着研究的深入，人们考虑通过有效利用干扰，将其作为可用资源的一部分加以对待。例如，网络编码正是在重新认识干扰的基础上发展起来的一种重要技术，通过巧妙地利用无线干扰，可以提高传输速率，改善网络性能。文献[2]利用干扰信息设计调度、路由机制，获得通信性能的提升。

图2描述了干扰管理与资源管理的关系。对于无线通信网络，其资源分配策略存在非理想性，主要表现在会出现各种各样的干扰问题，以及以牺牲资源利用率为代价的干扰规避技术可能导致网络容量的降低。因此，需要综合研究资源的全局动态利用和干扰的管理，在二者之间进行合理折衷。一方面，从资源分配的角度，提升资源利用的合理性，抑制非合理因素，为网络容量提供增量；另一方面，通过对干扰状态信息的利用，对资源分配策略进行新的设计，助益于网络容量。

为了进行联合管理，可以采用效用函数作为衡量指标。通过合理的设计，将多种干扰管理机制带来的效用纳入到效用函数中，从而包含与传统的传输容量相比更多的因素，这可以作为实现干扰与资源联合管理的一种思路。

3 智能动态的干扰管理机制

目前可用于4G标准的干扰管理技术包括频率复用、功率控制以及智能天线等。欧盟启动了FP7项目ARTIST4G，深入研究未来无线网络的干扰问题[3]。对于复杂的网络，单一的干扰管理模式无法获得最优的网络性能，因此联合使用多种干扰管理方式才能最大化网络性能。美国弗吉尼亚理工大学的Thomas Hou教授研究了通过联合使用串行干扰消除和干扰避免的方式提升多跳无线网络的性能[4]。美国麻省理工学院的Dina Katabi教授通过联合使用干扰协调和干扰消除技术提高了802.11n网络的性能[5]。欧盟FP7项目ARTIST4G的研究人员也提出了将干扰避免与干扰利用相结合的理论。

3GPP对小区间干扰协调（ICIC）进行了长期的研究，在Release 8-11中均提出了不同的增强技术，从ICIC到eICIC再到FeICIC等，如表1所示。此外，从Release 12的发展动态中可以看出，在干扰管理方面一个很有潜力的研究领域就是收发端的联合优化问题。

无线网络的干扰环境具有动态特征，一方面源于网络本身，另一方面可能来自干扰管理行为。干扰环境的改变作用于干扰模型，而后者对接入、调度、路由等算法的性能有重要影响；反过来干扰管理机制的执行又会导致干扰的动态性和不确定性。因此，干扰管理与网络环境的关系不是静态、单向的，而是存在着反馈与互动。干扰环境作为网络环境的组成部分影响了可获得的干扰信息，干扰模型是通过对干扰信息的加工处理得到的，不同层次的干扰模型决定了相应的管理策略，而干扰管理行为又会导致干扰环境的变化，进而重新作用于干扰管理策略的设计。因此，从这一相互关系出发，结合协作、认知、资源管理等技术手段，设计智能动态的干扰管理机制或将成为未来研究的重点。

图3给出了智能的动态无线网络干扰管理体系。干扰感知模块负责对无线网络干扰环境进行感知，从而获得干扰的分布特征，并利用干扰的结构特点，形成描述干扰状态的具体信息。干扰管理决策在干扰管理方法库和干扰管理融合策略的支持下实现，前者包含了若干可采用的干扰管理方式，如干扰避免、干扰拒绝、干扰消除、干扰协调等，后者通过智能算法，产生融合的干扰管理策略，并对采用该策略后的网络性能进行预测。执行模块根据决策在网络和/或终端侧进行资源配置和信号处理等。干扰管理行为作用于无线网络环境，影响干扰感知模块开展新一轮的状态感知，并对网络性能进行评估。我们需要进一步利用学习机制，获得当前网络性能与预测网络性能的差异，以此作为干扰管理融合策略等的更新与修正依据，从而使干扰管理具有动态环境适变的特点。

在各种干扰管理机制中，干扰协调（IA）是一种比较新颖并受到广泛关注的方法，它借助信号处理手段，在发射端构造发射向量，将接收机收到的干扰信号协调到特定的子空间中，从而使更多的自由度用于传输期望信号。IA最初是由Maddah-Ali等[6]在研究MIMO X信道的自由度时给出，随后Cadambe和Jafar[7]在由K对用户组成的干扰信道中应用了IA技术，并得到了相应的自由度结论。目前对于IA的研究已经扩展到“X”网络、蜂窝网等。IA本质上是利用特定发射方式导致的干扰的结构化特征，并通过适当的信息交互实现多个数据流的传输，相关设计可以尝试在多个域（如时间、空间、码字等）中独立或联合进行。通过将IA与其他干扰管理方法相结合，如干扰消除（IC），网络通信性能可以得到进一步的提升[5]。此外，在协作多点传输（CoMP）方面，基于IA（IC）的设计也能够为解决小区间干扰，改善小区边缘用户的性能提供新颖的设计思路。对于认知通信，IA（IC）技术同样可以为干扰的有效管理，资源使用效率的提升提供帮助。

4 干扰管理与无线网络容量

干扰管理作为改善网络性能的重要手段，其与网络容量的关系具有十分重要的研究意义，相关工作可以对具体的干扰管理方法设计与评估起到指导作用。

在未来无线通信网络中，频谱利用和用户决策行为的动态性，通信业务种类及其性能需求的多样性，以及多用户之间存在竞争、协作、信息交互等行为都将使网络容量的分析变得复杂并具有挑战性。经典的信息理论在通信发展过程中起到了巨大的推进作用，但随着通信技术的不断进步和新型无线通信系统的出现，无法使用经典信息理论去分析这些新型网络的容量。为了进行基于干扰管理的容量域分析，一方面需要准确的网络容量定义，可以参考近年来出现的注水容量、安全/行为容量、后香农容量以及认知干扰信道容量等；另一方面需要借助有效的分析方法[7]。以无线Ad Hoc网络为例，文献[8]建立了经典的自组网网络模型，给出了用于分析无线Ad Hoc网络容量的理论基础，提出了无线Ad Hoc网络的两种容量定义，其中传送容量的定义首次将无线网络容量与传输距离联系起来，在自组网网络容量研究领域具有里程碑意义。在容量域分析方面，多用户信息论中的干扰信道容量域问题已经提出了近50年，目前为止已知的最佳速率域由Han和Kobayashi在1981年提出[9]，Tse等人[10-11]对干扰信道信息传输限以及协作体制下的干扰管理和容量域也进行了深入探索。此外，博弈理论以其在处理多用户的资源竞争与分配方面的独特优势，受到了广泛关注。

5 结束语

综上所述，随着无线通信网络技术的发展，干扰问题已成为制约网络性能的重要因素。利用干扰的结构化特征，实现干扰的多维度建模，探索干扰管理与资源管理的有机融合，设计与无线环境相适配的智能的动态管理机制，获得干扰管理与网络容量关系，将成为缓解资源供需矛盾、有效规避或利用干扰、实现通信系统和网络性能持续改进的重要思路，能够为无线通信网络的发展提供支持。

参考文献

[1] IYER A， ROSENBERG C， KARNIK A. What is the Right Model for Wireless Channel Interference [J]. IEEE Transactions on Wireless Communications， 2009， 8（5）： 2662-2671.

[2] WEISS E， KLEIN O， HIERTZ G， et al. Capacity and Interference Aware ad hoc Routing in Multi-Hop Networks [C]//Proceedings of the 12th European Wireless Conference： Enabling Technologies for Wireless Multimedia Communications （EW'06）， Apr 2-5， 2006， Athens， Greece. Piscataway， NJ， USA： IEEE， 2006： 7p.

[3] D’AMICO V，DEKORSY A， GOURAUD A，et al.ARTIST4G a Way Forward to the Interference Problem in Future Mobile Networks [C]//Proceedings of the 19th Future Network & Mobile Summit（FutureNetw’10）， Jun 16-18， 2010， Florence， Italy. Piscataway， NJ， USA： IEEE， 2010： 8p.

[4] JIANG C， SHI Y， HOU Y T， et al. Squeezing the Most out of Interference： An Optimization Framework for Joint Interference Exploitation and Avoidance [C]//Proceedings of the 31st Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications （INFOCOM’12）， Mar 25-30， 2012， Orlando， FL， USA. Piscataway， NJ， USA： IEEE， 2012：424 - 432 .

[5] LIN K C J， GOLLAKOTA S， KATABI D. Random Access Heterogeneous MIMO Networks [C]//Proceedings of the ACM SIGCOMM 2011 Conference （SIGCOMM’11）， Aug 15-19， 2011， Toronto， Canada. New York， NY， USA ： ACM， 2011： 146-157.

[6] MADDAH-ALI M A， MOTAHARI A S， KHANDANI A K. Signaling over MIMO Multi-Base Systems： Combination of Multi-Access and Broadcast Schemes [C]// Proceedings of the 2006 IEEE International Symposium on Information Theory （ISIT’06）， Jul 9-14， 2006， Seattle， WA， USA. Piscataway， NJ， USA： IEEE， 2006： 2104-2108.

[7] CADAMBE V R， JAFAR S A. Interference Alignment and Degrees of Freedom of the K-User Interference Channel [J]. IEEE Transactions on Information Theory， 2008， 54（8）： 3425-3441.

[8] GUPTA P， KUMAR P R. The Capacity of Wireless Networks [J]. IEEE Transactions on Information Theory， 2000， 46（2）： 388-404.

[9] HAN T S， KOBAYASHI K. A New Achievable Rate Region for the Interference Channel [J]. IEEE Transactions on Information Theory， 1981， 27（1）： 49-60.

第8篇：生物技术的核心技术范文

信息技术应用于课堂，无疑是一场教学的革命，它使学生手、脑、眼、耳并用，能充分地唤起学生课堂学习的兴趣，从而达到优化课堂结构，提高教学效率，激发学生的创造性思维的良好教学效果。多媒体课件上直观的画面，对于生物学中抽象内容的教学，起到了很好的辅助作用。因此，将信息技术与生物学科相整合的教学模式，既能够给课堂教学注入一股活力，又能够使老师从繁重的教学当中得到某种程度的解放，不失为一种受老师和学生欢迎的新式武器。

生物组在近几年的生物教学实践中充分利用信息技术，取得了较好的教学效果。本文通过生物组的几节示范课介绍将信息技术整合于生物学科，以发挥其独特的优越性的几条途径和方法。

一、通过制作、演示动画激发学生学习兴趣

兴趣是自己最好的老师。学生在学习过程中，会将精力和热情集中于使自己感兴趣的课程和内容。而高中生物在介绍原理、概念时较多采用文字、图片以及流程图的形式，对学生而言，这样的展示较为枯燥。但若把单调的文字说明转变成生动形象的动画过程，利用交互式计算机多媒体课件产生出一种图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，容易激发学生的求知兴趣，培养学习情感，形成学习动机。

例如在《生长素的发现》一课中，由于科学发现史的课程一般不能在课堂上再现实验内容，所以教师用现代多媒体动画及网络技术，设置简单的生物游戏，让学生利用电脑把长达几个月的实验通过几分钟轻松构建出来。这种教学方式，不仅能激发学生的学习乐趣，更重要的是让学生在课堂上把所学知识有效的应用到实际中。又如在《减数分裂》一课中，教师避开了传统的用橡皮泥演示染色体模型的方法，另辟蹊径：设计Flas演示的形成过程。在这个Flash中，教师给予学生每个时期细胞的轮廓（即细胞在每个时期变化情况），给予足够的不同形态的染色体，分别标记上不同的颜色（代表来自双亲），学生可以结合前半节课所学的内容进行模拟实验，他们可以根据每个时期的变化特点来拖动染色体到不同的细胞中，在规定的时间内构建一个完整的减数分裂过程。在学习《DNA是主要的遗传物质》一课时，教师将课本上的格里菲斯肺炎双球菌实验转化成动画，让学生通过计算机操作探究不同处理下肺炎双球菌对小鼠生命活动的影响，取得了良好的教学效果。

二、利用计算机模拟演示微观世界的数量变化，帮助学生抓住重点、突破难点

学生仅凭书本上的文字是很难抓住学习的重点、难点的。计算机课件具有方便的进程可控制性和可操作性，教学中通过将抽象的文字与形象的动画紧紧地联系在一起，教师有意识地掌握好课件进程和上课的节奏，这既加快了学生的认知速度也解决了他们在看书自学过程中遇到的难题。

在《种群数量的变化》一课中，教师可以指导学生通过实验搜集培养液中酵母菌种群数量变化的数据，再利用计算机将数据转化为数学曲线模型，并利用自己构建的模型得出酵母菌种群数量变化的规律。这种教学方式在充分运用教材资源的基础上，利用信息技术开展生物数学模型教学，能够增进学生对数学模型的思想和方法的理解，培养学生用建立数学模型的方法来解决实际的生物学问题的能力。又如在《酶的特性》一课中，教师利用计算机展示温度、pH等因素对酶活性影响的曲线，使学生在轻松愉悦的环境中解决教学的重难点，提高了教学的有效性。同样，在《质壁分离及其复原》实验中，经常会有学生因为没有充分理解实验的操作步骤和基本要求，从而导致实验效果不佳，甚至失败。利用现代先进的信息技术，我们可以轻易地实现通过多角度，全方位地展示实验操作的过程和手法，对微小材料的操作处理演示过程，也可以通过放大，清楚地展现在学生面前。在这种引导下，学生能直观理解实验操作的流程，顺利地完成实验的操作。

三、巧用电子白板，优化课程教学

交互式电子白板是一种国际上新近崛起的替代传统黑板、粉笔的数字化教学演示设备。集传统的黑板、计算机、投影仪等多种功能于一身，使用非常方便。它继承普通黑板并加以改进，整合现代多媒体教学技术，在交互式学习、合作式学习、启发式学习等方面具有独特优势，为教学多元化提供良好的平台。

例如《生态系统的稳定性》一课的导入处理：用电子白板依次展示竹子桃花，鸭子的图片,其中学生误以为鸭子是鸳鸯,立即可以从资料库中调出鸳鸯图片以示对比,灵活机动,随即删除,方便快捷。将这些生物用一句古诗串联起来,“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知”。加上江水，从资料库中调出江水图片，学生觉得很神奇，与传统黑板及课件教学相比，生动、形象。在教学《酶的特性》这一课时， 为了突破教学中的难点即温度对酶活性影响的实验设计，利用电子白板中的拖动功能和画图功能，加以演示实验步骤，以形象的方式展示一个复杂抽象的过程，这样以来教学的难点也就被破解了。

作为一个新兴教学手段的推广，在应用的初期必然存在很多的问题和阻力。如不同课堂中如何合理使用电子白板的问题，教师操作电子白板熟练程度的训练等等，都有待我们去解决。但是不可否认的是，电子白板的出现确实给我们教学带来了新的面貌，提供了一种全新的教学模式。相信随着使用的不断深入，软件不断更新，电子白板一定会让我们的生物课堂如虎添翼，让教师更愿意教，学生更愿意学。

第9篇：生物技术的核心技术范文

关键词： 信息技术 高中生物 整合

信息技术与课程整合是我国21世纪基础教育教学改革的一个新途径，与高中生物学科教学有密切联系和继承性，同时是具有相对独立性特点的新型教学结构类型。信息技术与课程整合，不是把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具，而是强调把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具，利用信息技术提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，调动学生的主动性和积极性，使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效锻炼，这正是创新人才培养所需要的。由此可见，信息技术与课程整合是改变传统教学结构、实施创新人才培养的一条有效途径，也是目前国际上基础教育改革的趋势与潮流。

一、高中生物教学与信息技术整合的必要性

1.高中生物教学在信息化时展的必然趋势。我国自改革开放以来，在经济和技术等多个方面都取得突飞猛进的发展，我国已经进入信息化时代，因此，教育作为信息社会中重要组成的一部分，不可避免地受到信息技术的影响。高中生物教学涉及很多微观世界，用传统图片等教学方式不利于学生对知识的理解和掌握，网络和多媒体等信息技术在生物教学中的运用，很好地解决这一系列难题，可以有效提高教学效率。

2.信息技术的运用是高中生物教学改革的重要途径。在当前教改的环境下，高中生物教学面临教育方法及教学模式等方面的改革，信息技术的出现成为改革的重要途径。《普通高中生物课程标准》提出“师生应充分利用互联网等媒体资源”的建议，信息技术的运用使教师的教学工作更方便，更重要的是有利于学生获得更直观的影像，对生物世界的微观世界有更清晰的认识。

3.信息技术的运用符合高中生物教学目标。由于信息技术具有多方面的优点，如具有视频、图像及文本等多元化的展现形式，具有极丰富的资源优势，同时可以让师生之间互动，因此有利于生物教学目标的实现。现阶段高中生物的教学目标是让学生掌握信息技术的基本知识和技能，并促进学生通过技术手段获得知识和能力，培养其较好的文化素养，并具有在信息化社会生活、学习和工作的能力。

二、信息技术与高中生物教学整合的方法

1.利用丰富的网络资源，积极开展教学活动。与传统教学模式不同的是，现代化信息教学具有极大的开放性。在教学过程中老师可以运用各大网络搜索，获取与教学内容相关的知识、信息、科研成果及理论动态进行及时的课堂讲解，让学生在这一学习过程中拓宽视野，了解更多学科知识，有效培养学生对生物的学习兴趣。比如老师在授课期间，当讲解到《动物细胞工程》这部分知识时，应该对知识点的原理进行讲解，其中包括细胞工程意义的常规课堂内容。同时应该运用网络搜索，获取更多与知识点相关的内容，开阔视野，使学生更好地了解现今世界上的动物细胞工程研究情况，包括我国甘肃省动物细胞工程技术研究中心的相关研究成果等。当学生在全面掌握所学的内容时，必定会提高自身的理论知识修养，养成自主学习的好习惯，同时能有效运用到实际生活中。在高中生物教学中，有效运用现代化信息技术，能够让学生开阔视野，掌握更多知识，培养学生在学生生活中积极进取的精神，做到勇于创新。对于教师而言，教师应该合理有效地运用现代化的教学手段进行教学，让学生对学习产生兴趣，变被动学习为主动学习。这样，学生在主动探索知识的过程中开发思维模式，很好地提高学习效率。当学生的思维活跃度提高的时候，学生的学习成绩会大大提高。

2.反映动态信息变化，有助于学生对概念的理解。在生物学教学中，存在很多动态变化的知识点。如果一味利用传统教学模式，则很难让学生轻松掌握知识要点。而信息技术的运用，能很好地解决这一难题，很好地反映生物知识中的动态变化，有助于学生理解知识。举个例子，还是在教学植物的根对无机盐进行吸收的教学内容上，在开始授课之后，教师可以利用信息技术手段的便利，设计课件，模仿植物种植。同时学生可以通过鼠标操作给植物施肥，不同的肥料会给植株带来不同反应。要让植株开始成长，学生就要进行多种尝试，以找到最佳方案，培育出健康的植物。在这一过程中学生充分认识到无机盐对植物的重要作用。在这样的学习过程中，利用信息技术教学手段，帮助学生理解重点知识，从而很好地提高学生的学习效率。

3.课程复习，迅速高效。在生物复习课中，教师借助计算机网络和投影技术，把预先准备好的一个完整的知识网络体系投到大屏幕上或是投到学生计算机的屏幕上，这样既节约时间，又加大课堂的容量，更便于教师精讲。在复习中利用信息技术展示知识网络体系，不仅可以使学生在瞬间勾起学生对以前所学大量知识的回忆，省时高效，而且有利于分层教学、自主复习。实际上每位学生所掌握的知识是不同的，教师把知识网络教给学生以后，学生根据已有知识水平对未掌握的知识有侧重点地复习或重新学习，有的放矢，新旧结合，大大提高复习效率。在复习课中，一个较好的课件，既对基础较好的学生起到提纲挈领、高效系统复习的作用，又可照顾基础薄弱的学生，起到“新授”、重新学习的作用，从而保证每个学生都根据自己的情况选择所学内容，不至于在课堂上无所事事，提高学生的学习效率。

4.教学评价，反馈调节。以计算机和网络为核心的现代信息技术，可以为教师提供交互性和智能化很强的人机对话系统。利用这个系统，我们对学生反馈的信息进行快速的智能分析，以取代传统的评价手段中相当繁琐重复的工作。例如：开发即时测试系统、网络考试系统等。教师依据考试系统对考试结果进行分析，实现快速准确的教学评价，以便调整教学进度和实现个别辅导。

参考文献：

[1]杨春.辉高中生物教学中信息技术的运用.科技创新导报，2012.8.