工程研究热点比较分析论文

2022-04-23

摘要:管理科学以及工程作为一门相对比较系统的学科,是将数学技术与现代信息技术结合起来,继而发挥一些与之相关的学科方法。另外,信息技术的进步与发展,促使管理学科的实际研究内容也变得更加丰富,因此我国的管理科学的研究也获得了相对比较全新的发展。下面是小编精心推荐的《工程研究热点比较分析论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

工程研究热点比较分析论文 篇1:

抗冻基因及其在基因工程中的应用研究进展

摘要:低温是限制植物分布与生长的重要因素,低温伤害是一种严重的自然灾害,全球每年因此造成农作物的损失高达数千亿美元。本文综述了抗寒基因研究中一些已分离和鉴定出的低温诱导表述基因,对抗冻基因的功能特性和作用机制进行了全面的回顾,总结了抗冻基因工程的研究方向,对典型抗冻基因的表达效果进行了比较分析,并提出此领域尚存在的一些问题及发展前景。

关键词:抗冻基因;抗冻机制;基因工程

低温冻害是农业生产中严重的自然灾害,不仅会限制农作物的栽种范围,也会造成农作物减产,每年引起的农作物的损失巨大,所以有关植物抗寒性的研究,改造农作物的遗传特性,使之从冻害中解脱出来,一直都是植物学领域研究的热点之一,也是科学工作者的理想与追求。用传统的抗寒育种方法对提高植物抗寒性的作用很小,目前用传统育种方法得到的最耐寒的小麦品种抗寒能力与20世纪早期所研制的品种抗寒能力基本上一样。随着生物技术的发展和广泛应用,对抗寒分子机理的认识不断加深,人们开始采用基因工程培育抗寒新品种。根据这一领域的研究现状对已分离和鉴定出的低温诱导表达基因、抗冻基因的功能特性和作用机制、抗冻基因工程的研究方向、典型抗冻基因对植物遗传转化的表达效果比较分析,以及此领域尚存在的一些问题、发展前景进行综述。

1 已分离和鉴定的冷诱导基因

目前已知的植物抗冻基因主要分为环境诱导表达的基因及和某些组成性表达的基因。前者指冷驯化,即植物自身适应环境的结果,如有骤然低温或霜冻来得较早的年份,植物来不及反应就受到冻害。后者是通过基因工程技术克隆出抗冻基因,连上强启动子或冷诱导启动子转入植物获得转基因植株,进而提高植株的抗冻性。目的性较强,能对低温迅速做出反应,因此,育种上经常采用此种方法来培育抗冻作物品种,目前已分离鉴定的植物冷诱导基因见表1。1970年,最先提出植物在低温锻炼过程中基因表达会发生改变的观点,并指出植物的低温适应性可能需要两个条件,即特异基因的转录激活和在最大抗寒过程中新蛋白质的低温诱导合成。1985年,GuyC L等最先证实菠菜在低温锻炼中基因表达确实发生了改变。迄今,大量的研究已经证实。低温锻炼可以诱发许多抗冻基因表达。

2 抗冻基因的功能特性和作用机制

低温诱导基因表达蛋白质的作用涉及广泛的生理过程,通过一些直接的方法(转移正义,反义eDNA分析后代抗寒性)及间接证据,如蛋白质同源序列比较等,人们已对大多数低温诱导基因的功能有所认识,它们大多数具有高度的亲水性,对膜起保护和稳定作用,从而防止冰冻损伤,提高植物的抗冻性。

2.1 corl5a基因表达提高植物的抗冻性

拟南芥的COl"基因在拟南芥所有高效表达的抗冻相关基因中研究最多。又称lti基因、kin基因、rd基因或erd基因。cor基因由4个基因族组成,每个基因族又是由2个基因一前一后串联组成,在低温、干旱及受脱落酸(ABA)诱导的胁迫中都表达。1996年,ArtusN N等对拟南芥corlSa基因的研究为冷诱导基因的抗冻作用首次提供了直接的证据,构建了一种组成型表达corl5am多肽的转基因植物,并将这种未经低温驯化的转基因植物与野生型植物的叶绿体的耐冻性进行比较,前者比后者提高了1~2℃。

1998年,Steponkus P L等对corl5a增加植物细胞耐冻性的机制提出了内部弯曲假说(intrinsic curvature hypothesis)。这个假说也可以解释其他抗冻基因编码的亲水性多肽的作用。它们都有形成亲水脂性a-螺旋的区域,因此,都可能通过影响膜磷脂层内部的弯曲性,来稳定膜结构以抵抗由于冰冻或其他逆境如干旱、高盐等引起的细胞脱水而造成的膜伤害。在这里我们来假设一下:它还有可能是通过调节一些与抗冻性有关的蛋白(如参与糖或脂代谢的酶)的活性来增强细胞内保持水分的能力,从而提高膜稳定性。如果多个cor基因协调参与提高植物对低温的抗性,那么整个cot基因表达提高的抗寒性较corl5a单个表达要强得多。但这些只是假想,还需用实验来证明。

2.2 CBF基因家族在抗寒中的作用机制

CBF基因家族是一个包括CBF1、CBF2、CBF3、CBF4的小基因家族,其成员在植物抗寒,抗旱及抗盐碱方面起着很大的作用。CBF转录因子在抗寒中的作用最早是从拟南芥开始研究。实验表明,在转基因拟南芥中过量表达CBF1或CBF3基因,能够使启动子中含有CRT/DRE基序的基因表达,如cor15a、cor78等,转入CBFI或CBF3基因的植株其抗寒性要比正常植株高很多。当把拟南芥转移到低温条件下,15min后CBF的转录水平将明显提高,并且会一直持续1~2 h。在2 h后转录水平开始下降(但仍比常温时高)。与此同时,cor15a、cor78蛋白会大量积累。在正常条件下是观察不到野生型的cor6.6、cor15a、cor47或cor78基因表达的。但Jaglo-Ottosen K R等发现,在转基因的拟南芥中,由于CBFl/DREBlb或CBF3/DREBla基因的超表达,不仅使冷相关基因能在正常温度环境中表达。而且当给以低温刺激时,这种转基因拟南芥的cor基因的表达水平比野生型的显著增强,其耐寒能力也随之大大增加。

如上所说,CBF/DREB1蛋白既然能在正常温度下诱导冷调节基因转录,那为什么在正常温度下又观察不到这些cor基因表达呢?研究发现,在放入低温环境后不到15 min,CBF/DREBl开始转录,随后1~2h由CRT/DRE调控的基因才开始转录,由此可见CBF/DREBl基因本身也由低温诱导。因此Gilmour S J等提出了一种假说,认为存在一种转录因子ICE,它是CBF/DREBl表达的启动子。这种蛋白在正常温度环境中是以非活化状态存在的。当植物面临低温胁迫时,ICE蛋白或与之相作用的蛋白就被激活,诱导CBF/DREBl基因的转录,随后诱导CBF调控元的表达。但是对CBF调控元的表达是如何来保护细胞免受低温以及包括干旱在内的其他胁迫伤害的功能目前还不太清楚。

2002年,Haake V等报道,冷诱导表达的拟南芥CBFl。CBF2和CBF3基因是不依赖于ABA的,而干旱诱导表达的CBF4基因是由ABA控制的。有趣的是,温度快速下降并不是CBF诱导表达所必需的。2003年,Zarka D G等在梯度降温的实验中发现,CBF的表达量与绝对温度有关,温度越低,CBF表达量越高,这就与cot基因在低温下持续表达不同,即CBF基因的表达需要的是低温程度而不是降温过程。植物似乎可以精确地感知环境温度,并严格控制对环境胁

迫的响应程度。是什么分子充当了温度传感器的作用?迄今知之甚少。也许RNA解旋酶对低温响应基因的调控会给我们对这问题的认识提出一个值得思考的方向。

2.3 抗冻蛋白的功能特性和作用机制

目前,已在多种生物体内发现了多种抗冻蛋白,其中研究比较清楚的是鱼类和昆虫的抗冻蛋白,对植物抗冻蛋白的研究也正在开展,另外还在细菌、真菌等多种生物中发现了抗冻蛋白。抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFPs)是1969年Devries在南极Mcmurdo海峡的一种Nototheneniid鱼的血液中首次发现的[z02,由于南北两极的鱼类生活在低于0℃(约-1.9℃)的海水中,其体液内含有抗冻物质~抗冻蛋白(AFPs)或抗冻糖蛋白(AFGP),以防止体液内冰核的形成与生长。有些生物体为适应寒冷环境在受冻害胁迫时产生并借此防止细胞免受冰冻伤害,这也是一些生活在极地,高山以及深水域等寒冷环境的生物抵御冰冻的一种有效方式。

表1中拟南芥cor6.6基因与油菜Bn28基因表达的蛋白质与鱼抗冻蛋白AFPs序列非常相近。属抗冻蛋白AFPs类群,它们区别于其他冷诱导蛋白的3个基本特征:(1)能够非依数性降低溶液冰点,(2)修饰冰晶形态;(3)抑制重结晶。抗冻蛋白低温下对植物的保护作用是直接的,不象其他冷诱导基因只是间接调节酶或通过信号传导等一系列温度适应来词节植物的抗寒性,它们特别针对零下低温对植物起保护作用,因此有人将抗冻蛋白与冷诱导蛋白分开来。但就低温诱导性来说两者有着相似性。

对鱼类AFP抗冻机制研究提出多种假说,如结合水学说、空间屏障及吸附抑制学说等。目前普遍认为吸附抑制学说比较合理,这一学说认为AFPs吸附在冰晶表面,通过Kelvin效应抑制冰晶的生长,属于热滞效应。它很好地分析了冰点下降的原因,有一定的实验根据,但在植物体内,热滞效应并不明显,而冰重结晶抑制效应显著。所以,吸附抑制学说是否适应于植物AFP仍有待证实。

有关植物AFP的抗冻机制亦曾有过报道。费云标等报道,沙冬青及黑小麦AFP的冰晶都具有鱼类AFP双锥形的冰晶形态,因此推测植物AFP与鱼类AFP可能有类似的作用机制,即依靠抗冻蛋白的热滞效应降低冰点。但是由于植物AFP的热滞值通常为0.2~0.6℃,其热滞效应大大低于鱼类和昆虫的AFP,这对环境温度远远低于-1.9℃下的北方越冬植物来说,仅靠AFP的热滞效应来降低冰点是难以解释的。因此,植物AFP的作用除了降低冰点外主要通过重结晶抑制作用来避免冰晶体对细胞组织的伤害。但也有学者提出,AFP在维持越冬植物原生质体的过冷状态中可能扮演着重要的角色。这一提法是根据两方面的发现推理而来的,一方面,原生质体的过冷作用是植物避免体内结冰的重要机制;另一方面,在昆虫和鱼类体内发现了AFP降低过冷点的实验依据。由此推测植物AFP可能也有类似的功能,否则越冬植物就不可能在远低于冰点的低温环境中生存。关于植物AFP的抗冻机制还有待于进一步的研究。

3 植物抗寒基因工程

植物的抗寒性受微效多基因控制,抗寒力诱导过程中基因表达的改变既可以发生在转录水平,也受转录后调节控制,随着人们对植物抗寒分子生物学研究的不断深入,开始逐步探索利用基因工程手段改造植物的遗传特性。

现人们已开始将不同作用的基因转入同一植物中,以期获得更强的抗逆性,但到现在为止,该方面的研究不多。同时将同一作用的不同基因转入同一植物中,对所获得植株的抗逆性比较,至今还未见报道。因此,基于所查大量文献,就上述3种抗冻基因转入同种植物,所得的结果进行分析。Artus N N等。对corl5a转基因拟南芥叶绿体、原生质体的抗冻性进行鉴定,未经低温锻炼的corl5a转基因拟南芥叶绿体的抗冻能力比对照提高1~2℃,但是冷锻炼的拟南芥叶绿体的抗冻能力比对照提高了6℃。1989年Cutler AJ等用真空透析法将冬比目鱼AFPs基因导入马铃薯,拟南芥和欧洲油菜中,降低了植物的自然结冰温度,提高了植物的抗寒性。在1999年,Meyer用农杆菌介导胡萝卜AFP基因重组子转化拟南芥,诱导了一系列低温调节蛋白的表达,使未经低温驯化的植株具有较强的抗寒能力。Jaglo K R等把拟南芥CBF基因转入油菜中,不需低温刺激,CBF1,CBF2和CBF3基因的组成表达引起了转基因油菜Bn115和Bn28(与cor6.6具有高度的同源性)的积累,提高了植株的抗冻性。1990年,Georges F等用电击法将人工合成的黄盖鲽鱼抗冻蛋白基因导入玉米原生质体,在植物细胞中获得表达,提高了其抗寒性。甄伟等用CBF1基因转化油菜及烟草,以电解质渗漏法检测抗寒性,结果显示转基因油菜的抗寒性较未转基因油菜有明显提高,转基因烟草抗寒性也有一定的提高。2002年,Fan Y等以胡萝卜幼苗为模板进行PCR扩增,克隆到一个1099 bp的抗冻蛋白基因,连上CaMV35S启动子,构建到pCAMBIA2300载体上后转入烟草,发现转基因阳性植株存活的过冷却点下降至一2℃。

以上所说cor15a,鱼类AFP和植物AFP抗冻基因均导人拟南芥中,CBF,鱼类AFP和植物AFP均导人烟草中,CBF、鱼类AFP导人油菜、玉米中。虽然将这些抗冻基因导入植物后,所获得的转基因植物的抗冻性都有所提高,同时也都有其不足之处。就转入同一种植物来说表达效果最好的是植物抗冻基因AFP。尽管cor15a转基因拟南芥在器官和细胞水平(叶绿体、原生质体)的抗冻性提高了,但是植株的抗冻性并没有显著提高。可能由于单个cor15a基因不足以明显提高植株的抗冻能力,植物的抗冻性是由多基因控制的。值得引人注意的是虽然转入CBF基因的株系可获得优良的低温抗性,但转基因系普遍出现不同程度的生长延滞(retardation)现象,其程度与CBF转录因子的表达水平呈正相关,具体生理现象包括叶柄缩短、叶片卷曲、叶色加深、开花延迟、结荚数减少等等。同时还发现这种生长延滞可以通过外加赤霉素(GA3)得到恢复,推测这种生长延滞现象与赤霉素合成途径的阻断或不同程度的抑制有关。从上述可以看出人们用不同的方法将鱼类的AFP基因导入拟南芥、油菜、玉米中,虽然重组蛋白能够在质外体中积累,有热滞活性,能够抑制重结晶,且转基因植株的抗冻耐寒性有所提高,但是最终获得的转基因植物抗寒性有限,还不能达到人们期待的结果,毕竟鱼类和植物在分类学上关系太远,同源性较差,基因结构差异较大,导致转基因植物的表达不尽如人意。虽然植物AFP基因的表达效果很好,但是对转基因植物抗冻性的提高还是没能达到人们的期望值,到目前为止,人们应用的植物AFP大多都是从胡萝卜种提取出来的,据报道,冬季常绿乔木北海道黄杨能忍耐-23.9℃低温,若能从中提取出抗寒基因并转入其他植物,将会极大地提高转基因植株抗寒性,因为植物内源AFPs基因更适合在植物体内表达。因此如何从植物中分离出更多的、活性更高的AFPs,并通过遗传转化将其导入抗寒性弱或不抗寒植物中进而获得抗寒性强的转基因植株,将是今后植物抗寒性基因工程研究的主要内容之一。

4 存在的问题与前景展望

自抗冻基因被发现并克隆后,利用基因工程手段来提高部分作物抗寒性的研究开展较多,植物抗冻基因工程也取得了可喜的进展。但同时还有许多尚未解决的问题有待于进一步深入研究。

(1)目前对植物AFPs及基因的了解甚少,只对鱼类AFPs蛋白基因的结构和表达调控有系统性的认识。今后的工作重点应转移到对植物AFPs作用机制的研究上。例如研究低温下植物AFPs与膜相互作用的稳定性机理、对冰晶形成的抑制机制、冷信号的传递与表达等。从而为植物AFPs在农牧业,食品工业等方面的广泛应用提供坚实的理论基础。

(2)在选择外源基因时,应考虑外源基因是否能与植物内源基因相互协调,一般以导入与植物同源性强的基因为佳,同时也应注意解决转基因植物沉默的问题。今后有必要利用生物化学与分子生物学手段分离和克隆更为优良的,适用于植物基因工程的抗冻蛋白基因,同时也需要对目前已获得的抗冻蛋白在结构、功能上进行深入分析。尽管现在有关抗冻基因及转抗冻基因植物方面的研究不多,但在不远的将来一定会得到飞速的发展。

(3)目前转基因工程多限于在模式植物拟南芥中展开,而研究植物抗寒性的一个最主要原因是提高农作物的抗寒性以增加其产量和地域分布。今后的工作应更多的转向农作物的研究开发。

(4)目前仅仅通过从生物体内提取抗冻蛋白远不能满足人们的诸多需求。或许人们可以通过生物技术的方法,试着用某种生物反应器来定向生产抗冻蛋白。总之,抗冻蛋白具有极其广阔的应用前景,在预防人类冻伤的研究中也可能会发挥一定的作用。今后应加强抗冻蛋白的应用研究,应以抗冻蛋白的化学合成和基因工程为突破口,实现抗冻蛋白的规模化生产,将抗冻蛋白应用到各个领域中去。

作者:郝 风 刘晓静 周爱琴 于铁峰

工程研究热点比较分析论文 篇2:

管理科学与工程的研究现状与研究热点分析

摘  要:管理科学以及工程作为一门相对比较系统的学科,是将数学技术与现代信息技术结合起来,继而发挥一些与之相关的学科方法。另外,信息技术的进步与发展,促使管理学科的实际研究内容也变得更加丰富,因此我国的管理科学的研究也获得了相对比较全新的发展。鉴于此,本文主要分析了国内外管理科学与工程的实际研究现状以及具体的研究热点和未来发展趋势,仅供相关人员进行借鉴与参考。

关键词:管理科学与工程;研究现状;研究热点

引言

管理科学以及工程的应用范围十分的广泛,并且也有着非常显著的速度快与应用实践性较强等方面的特征。管理科学是对活动进行系统以及研究的相对比较普遍性与一般方法的科学,有关管理科学的发展将会对社会经济的实际发展水平产生很大程度的影响,将管理科学、系统科学、数学与经济等等方法综合的运用起来,依照信息技术,来对社会、经济与工程等领域的管理问题进行研究与解决。随着信息技术的进步与发展,管理科学与工程所涉及到的领域也在不断拓宽。

一、国内外管理科学与工程研究现状

随着信息时代的来临,现如今的经济社会开始逐渐进入到了依照知识以及信息来发展的重要时期阶段。因此需要灵活地运用相对更加科学与合理的方式来进行管理活动。作为一种相对比较新型的学科,管理科学以及工程大体是通过对其他学科的长处以及管理方式而开展吸收以及改造的一种比较新型的管理方式,可以有效为经济社会等等诸多方面的管理提供技术以及途径。

(一)国外研究现状

在研究国外的管理科学与工程的研究现状之时,主要使用到的方式是进行文献研究。在此次研究过程中,具体选择来大约50篇国外的相对比较具有代表性的期刊论文,利用关键字等等检索的方式对近十年左右的国外在管理科学与工程方面所做出的努力,对获得成果进行客观的总结与分析。从研究的结果角度看来,国外对于管理科学与工程的实际研究内容主要包含如下几个方面:政策理论研究、具体方法研究以及组织管理研究。并且在实际研究的过程中也发现,国外对于该类学科的研究同时也加入来一些有关新技术的联合应用。举例说明,有关信息系统组建、计算机信息技术、评估策略建立等等方面的应用。其具体的研究方向是放置到具体的实践应用过程中的。有关理论性相对较强的研究比较的少,像是发展历史、管理思想差异与预测技术等等。而之所以会出现这种现象,深入的探究一下可以发现,是因为受到了二战以后国外对于此学科的研究转向,发挥运筹与系统设置的方式来逐步提升管理效率以及精确度。有关管理思想、管理心理与理论在实际应用过程中应用效用的研究相对较少。基于此,在研究的过程中某些力度也会随之减弱。通过整体的发展趋势看来,对于实践应用十分有利的诸多的运筹学以及信息技术其其他学科的交叉联用也会在之后的研究过程中不断受到人们的重点关注。

(二)国内研究现状

本次研究主要参照了也是50篇左右的期刊论文。通过一定的数据统计分析可知,我国现如今开展管理科学与工程研究的内容大约是信息技术以及管理系统工程期刊,其次是评估技术之类的研究期刊,对于有关管理科学以及思想的历史的相关研究的数量大约是将近三分之一的数量,也不应该是学科研究的主流内容。出现这种变化的主要原因是在最近几年的时间之内,我国的对于信息技术的重视程度不断加强,并且国家也非常的重视对信息工程的相关研究。而就发展的历史角度来说,在最近几年的时间之内,信息化管理与建设,各类评估预测技术等等的发展速度不断加快,在短短的时间之内也逐渐的获得来很大程度的提升。与此同时,有关管理工程理论的研究也处于一种不断上升的趋势。因此,在未来的一段时间之内,此研究方向都会成为该学科领域中的关键领域。另外,由于受到来外部环境方面的影响,研究方向不同的成果数量之间也是存在着极大波动的,这也会对这一学科的客观发展产生比较消极的影响。

二、国内外管理科学与工程研究热点问题

(一)国外研究热点问题

学科的发展是与该学科的各个领域所受到的关注程度之间存在着紧密联系的,如果一个学科的某个研究领域中的问题受到了相对比较普遍的关注,那么这一领域也会随之迎来一个发展十分迅猛的鼎盛时期。通过查阅与分析最近十年之内的有关论文以及相关的研究成果可以发现,在现如今的国际领域中,对于管理科学以及工程研究的热点问题大多都是集中在相对比较普遍与常见的管理领域和知识管理的相关领域中,并且管理系统的建设也会得到更加深入的进步以及发展。

(二)国内研究热点问题

时代的在进步与发展,改革开放的程度也在随之逐步加深,现代科学管理的相关理论在我国的管理实践过程中所发挥的效用也开始变得更加的显著,在理论界以及决策界等等所占据的作用也逐渐变得更加显著。依照最近十年所收录的相对比较重要的论文研究成果,所获得的结论大约是在一般管理理论的领域中,我国的主要研究热点问题就是有关管理模式的研究、人本管理理论和在知识基础之上的有效管理激励。另外是有关运筹与管理领域的动态规划、线性规划、生产系统库存优化理论与诸多限制条件之下的各种系统。

三、管理科学与工程发展趋势

(一)网络信息环境下重点研究管理系统

伴随着时代的进步与发展,现代科学技术处于一种飞速发展的状态,网络技术也随之获得不断地更新,有关互联网手机等等通讯技术的发展速度也处于一种不断加速的状态中,由此也促使管理科学以及工程的相关变革进一步的加快。在当前网络环境信息加速发展的前提条件下,有关信息管理系统的研究也逐渐的发展成为来管理科学以及工程研究中非常关键的课题之一。不仅如此,与其关系十分紧密的网络电子商务管理的理论以及方法的研究也隨之获得了非常广泛的发展。在网络环境的背景之下,国内外的各种研究热点以及重点的内容相对比较的丰富,像是运筹管理、信息技术与管理、知识管理以及信息管理系统工程等等。

(二)拓宽研究领域

通过科学技术发展与学科交叉促使相关的研究领域不断拓宽。现如今科学技术正处于不断发展的状态,与学科之间的联系也开始变得更加的紧密,由此致使管理科学与工程的研究领域也随之获得极大的拓宽。在这一领域中也有着一些比较新的系统,各种各样的新问题也会随之得到很大程度的管理,例如在线风险管理、虚拟组织与虚拟企业等等相关的问题。另一方面是管理科学与工程和系统科学、行为科学等等有关学科之间的紧密结合,会促使全新的研究方式进一步延伸出来,不仅如此,对于行为经济学、企业并购行为研究、网络招标行为等的相关研究方向也十分有利,因此有关领域的扩大效用非常明显。

结语

综上所述,通过对国内外的管理科学以及工程研究的发展现状以及具体的热点问题进行客观的分析与比较可以发现,有关管理科学与工程已经开始受到国内外相关研究学者的重视。但是需要注意的一点就是,我国对于这一领域的研究历史相对比较的短,因此在与国外的研究相比是存在着一定差异的。在这种情况下,就要积极地去吸收与借鉴国外相对优良的发展经验,以此来不断提升我国对此学科的研究水准,寻找最合理高效的发展趋势,继而促使我国的管理科学与工程发展水平的不断提升。

参考文献

[1]  薛毛毛. 解析管理科学与工程研究现状与研究热点[J]. 智库时代,2020,(08):258-259.

[2]  郝栋. 信息管理科学与工程的研究现状及发展趋势[J]. 通讯世界,2018,(10):312.

[3]  施颖佳. 管理科学与工程科学计量研究:现状、热点与合作[D].浙江工业大学,2017.

作者:吴宝洋

工程研究热点比较分析论文 篇3:

对矿业工程硕士研究生创新能力培养的认识与思考

摘要:研究生创新能力培养已成为当前我国各高校高层次人才培养的热点问题。研究生创新能力的培养是一项复杂的系统工程,其涉及到培养方案的制定、教材的编写、教学过程、导师指导等。矿业工程硕士研究生的培养应以工程实践为基础,以科研团队的集体指导为方向,拓展研究生的国际交流学习范围,不断改进研究生的培养模式,真正提升矿业工程硕士研究生的创新能力。

关键词:矿业工程;硕士研究生;学术创新;能力培养

引言:

研究生教育是高层次人才的培养,肩负着为国家现代化建设培养高素质、高层次创新型人才的重任。硕士研究生(以下简称研究生)创新能力培养已成为当前我国教育界、科技界共同关注的热点。最新的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010~2020)中也提出我国要进入到人力资源强国的行列,研究生教育就尤其重要。国务院学位委员会主任陈至立在2008年国务院学位委员会第二十五次会议上明确指出,以增强研究生创新能力为核心,提高研究生教育质量,以重大科研项目和国家重大工程为依托,加强研究生培养基地建设,创新研究生培养模式,强化研究生创新意识、创业精神和创新能力的培养。教育部曾在2002年就提出了研究生教育创新计划,并多次下发文件、制定相关政策和措施,如建立创新人才基地、提出科技创新项目等,旨在提高人们对科技创新的认识,通过强化研究生创新能力培养,提高我国科技创新能力。随着我国研究生教育规模的不断扩大,特别是矿业工程学科研究生数量的急剧增长,如何保证和提高矿业工程学科研究生培养质量,尤其是如何培养出具有创新能力的研究生,已经成为各高校与相关科研机构必须解决的问题。本文作者结合自身多年从事矿业工程学科研究生教学与指导的经历,对矿业工程硕士研究生创新能力培养的认识作一些探讨。

一、加强矿业工程研究生教材建设

编写具有专业特色的高质量研究生教材是培养创新型研究生的一个重要前提。由于研究生教学有自身的特点,教学目标、教学模式、教学方法与本科生也不一样,因而所使用的教材也有很大不同。目前国内各高校对研究生基础课有统一的要求,使用的是全国统编教材,但是就专业课来讲,各个学校还没有统一,因此使用的研究生教材差异很大,有些院校所使用的研究生专业课教材还主要是教师所编写的讲义,且内容陈旧,很难激发起学生的学习兴趣。如何编写具有专业特色的高质量的研究生教材已经成为培养创新型研究生的一个瓶颈。针对这个问题,很多高校建立了“研究生教材建设基金”,其主要目的在于提升研究生的教育质量。正如白春礼院士所说,中科院研究生教材有四个原则——科学性、基础性、系统性和前沿性。科学性和基础性是强调研究生应获得比较系统的科学基础,系统性是保证研究生教材内容全面而广泛,前沿性是能够体现学科发展最先进的内容,使学生能了解该领域的最新知识。这也是加强矿业工程研究生教材建设所应该遵循的一个原则。

二、深化矿业工程研究生课程教学改革

研究生课程教学与本科生有所不同,要培养研究生的创新能力,必须使他们具备合理的知识结构。传统的教学方式灌输多、启发少,不利于创新型研究生的培养。因此在研究生教育中必须深化教学改革,优化培养方式,建立科学的教学体系。首先,要优化课程设置,课程设置不仅要注重研究生掌握系统的专业知识,而且要特别注重掌握坚实、宽广的基础理论,突出教学内容的前沿性、交叉性和启发性。同时还应加强不同学科之间的交叉和融合,对部分有专长和特殊才能的研究生,培养计划可不受培养方案的限制,实行个性化培养和个性化管理。其次,改革教学方式,在研究生教学中,更应突出学生的主体地位。研究生一般有较强的自学能力,采用讨论式、参与式、启发式的教学方式,不仅能充分发挥学生的主动性,而且有利于培养学生的逻辑思维能力和语言表达能力,使学生在课程教学中由被动接受转化为主动参与,实现角色的转变。在知识传授的过程中,以科学发展的实例引导研究生获取知识显得尤为重要,这就要求采用案例教学法来培养研究生的创新能力。美国高校的教师在课堂教学中,运用案例分析来激发研究生对所学内容的浓厚兴趣。应该说每个有能力培养矿业工程研究生的学校,其所从事的研究项目都比较多,老师对这些研究项目进行分析整理后可以形成很好的教学案例,这不仅可以提高研究生解决实际问题的能力,而且能够激发他们的创新意识与创新灵感。

三、对矿业工程研究生培养模式进行创新

(一)试行科研团队指导研究生

古人语为师者的任务是传道、授业、解惑,如今站在创新型人才培养的高度来看,导师除了承担授业和解惑的责任以外,还要担当评论者、支持者和帮助者等多种角色。首先导师要成为研究生最好的学术评论者,在研究生培养过程中,研究生通过参加一定的科研实践,收集与实测大量的基础数据,在对实验数据进行整理分析后,集中体现在研究生发表的学术论文和学位论文中。其次,导师也要当好研究生生活和个人成长的支持与帮助者。当前,研究生培养机制改革的总体思路是实行以科学研究为主导的导师负责制,建立新的研究生资助体系,要求导师在研究生培养过程中,对研究生进行理想信念、人文素质和科学精神等方面的教育,对研究生的学术道德进行教育和监督。同时,还要关注研究生的生活、家庭和个人成长,在他们遇到生活困难的时候,导师能够像家长一样提供实际支持和心灵慰藉;在他们处于人生抉择的关键时刻,导师能够像朋友一般给予帮助、指点和疏导。由此看来培养研究生时对导师的要求是相当高的,尤其是矿业工程学科的导师要经常带领学生到矿山企业的生产现场进行相关的研究试验,导师一个人的时间精力及知识的深度广度都是有限的,加之现在指导的研究生人数都比较多,最好是一个科研或教学团队来指导研究生,从而弥补了导师个人的不足,为培养具有创新能力的研究生提供有力的保障。

(二)交流式培养研究生的探索

硕士研究生交流培养一般是在一年的时间内,由学校董事单位的指导教师进行培养研究生的教育教学模式。实施硕士研究生的交流培养模式可以产生良好的效果。首先,交流培养的模式开阔了其研究视野,拓宽了知识结构,避免了一校之内本、硕连读造成的知识结构单一的现象,可以吸取对方培养单位学风、教风和研风之长,实现优势互补,提高研究生的学术水平;其次,实施交流培养模式可以增强研究生的社会实践能力,为学生的择业及进一步深造奠定良好基础。此外,就交流培养活动中学校与董事单位双方导师的合作关系而言,通过研究生的交流培养,也加强了与学校董事单位导师的沟通与合作。这种沟通与合作主要围绕培养的研究生学业情况、科研能力以及各自内在潜力的开发而展开。双方导师的这种合作也是另外一种集体指导或团队指导,它对于研究生的科学研究精神和创新能力的培养非常有利。

(三)面向国际拓展研究生的交流培养

除了在学校董事单位交流培养研究生外,打通国际教学科研交流的渠道,一方面经常聘请国外矿业工程领域的知名教授来校讲学、联合培养研究生及合作科研项目。与国际上的一些知名大学或科研机构间建立实质性战略合作关系,吸取外来先进的教学理念、知识资源与成果,以及先进的研究生管理方法等,对拓宽矿业工程研究生创新能力的培养是非常必要的。另一方面,要尽可能地创造条件,鼓励研究生尽量多地参加国际学术会议,甚至将研究生直接送到国外的合作单位进行培养,使研究生直接与学科前沿接触,扩展视野,增长见识,提升创新能力。在这一方面,西南科技大学已经做了较好的探索,如我校与澳大利亚联邦科学工业研究院勘探采矿所(CSIROExploration&Mining),通过五年多的相互交流合作,聘请了该所的首席科学家为我校的“讲座教授”,其每年不定期在我校工作2~3个月时间,直接参与学校矿业工程学科及实验室建设工作,为本科生和研究生开设了系列学术讲座,主讲一门研究生的课程,每年指导矿业工程的研究生1~2名。同时,学校还先后派出了多名青年教师及研究生到澳方交流学习与合作研究,极大地提高了西南科技大学在矿山与工程微地震监测技术应用领域的国内外知名度。

四、结束语

在建立一个创新型国家的新形势下,培养矿业工程研究生的创新能力是个系统工程,也是一个长期的不断创新思路的过程,需要考虑矿业工程研究生培养的全过程和各个环节。实践证明,凡是实力比较雄厚、发展速度比较快、研究能力比较强的重点大学,如重庆大学、中南大学、中国矿业大学、东北大学等,在这些方面都积累了很好的经验,这也正是地方高校与重点高校在培养矿业工程研究生上真正的差距所在,但是地方高校也要重视自身的区域优势与特点,大胆进行矿业工程研究生教育教学方法的创新,提高研究生培养质量,探索出适合自身的创新人才培养之路。

参考文献:

[1]童洪志,邓文卓.研究生创新能力培养模式研究[J].科技管理,2009,11(6):138-144.

[2]刘国顺.对农科研究生创新能力培养的认识与思考[J].河南教育学院学报(哲学社会科学版),2009,128(1):94-96.

[3]乔军,孟庆玲,陈创夫.新形势下培养硕士研究生创新能力的思考[J].石河子大学学报(哲学社会科学版),2009,(6):14-16.

[4]刘同娟,马向国.面向创新实践能力培养的研究生教学改革初探[J].中国现代教育装备,2010,(1):150-151.

[5]徐亚清,王文利,王怡然.研究生创新能力培养的协同学思考[J].中国高等教育,2009,(6):45-47.

[6]雷兵,魏立安,黄宗升,等.研究生科研能力自我培养和提高的途径探讨[J].高等教育研究学报,2009,32(3):85-86.

[7]杨荣敏,王让会,吴鹏飞.浅析高校研究生科研创新能力的培养[J].教育与教学研究,2009,23(12):65-67.

作者:苏华友 彭仁涛

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