专业前沿论文范文

专业前沿论文范文（精选6篇）

专业前沿论文 第1篇

海洋生物制药现状及展望

王珍婷

（生物制药一班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080）

摘要：海洋生物中活性物质丰富，新发现的萜类化合物广泛分布于海藻、珊瑚、海绵以及一些海洋真菌等海洋生物中，主要以单萜、倍半萜、二萜、三萜结构型式存在；而糖苷类化合物在海藻、海绵、海参、海星等海洋生物中发现大部分以糖苷脂、甾体糖苷、萜类糖苷型式存在„

关键词：海洋生物萜类化合物糖苷类生物活性基因海藻

Marine biological pharmaceutical status and prospect

Wangzhenting

(The 1th class of Biopharmaceuticals,College of Life Science,Heilongjiang

University,Harbin,150080)

Abstract: Marine biological activity in material is rich, new discovery of terpenoids widely distributed YuHaiZao, coral, sponge and some Marine fungi such as Marine organism, mainly monoterpenes, sesquiterpenes terpene, two terpene, terpene structure forms of existence;And glycosidase-catalysed compounds in seaweed, sponges, sea cucumber, starfish etc Marine organism to find that most rkatsiteli fat, steroidal glycosidase, terpenoids glycosidase form...Keywords: Marine organismterpenoidglycosidebioactivityGeneseaweed 正文：

海洋未被利用的有效面积约为陆地的5一10倍, 海洋生物中99%的物种尚未被利用。现代研究表明, 许多海洋生物都含有结构新颖的各种活性物质。近年来, 随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广泛应用, 从海洋生物中发现活性天然产物, 并将其开发成新型药物得到了研究人员的普遍重视【1】。海洋生物制药已成为一个崭新的领域, 显示出广阔的研究和市场前景。

海洋是生命之源，由于海洋环境的特殊性，具有高压、低营养、低温（特别是深海）、无光照以及局部高温、高盐等生命极限环境，海洋生物适应了海洋独特的生活环境，必然造就了海洋生物具有独特的代谢途径和遗传背景，必定也会有新的、在许多陆地生物中未曾发现过的新结构类型和特殊生物活性的化合物。

目前已有10000多种新型结构的化合物被发现, 其中200多种已申请专利, 主要包括枯类、聚醚类、皂贰类、生物硫、多糖、小分子多肤、核酸及蛋白质等, 主要药理作用包括抗肿瘤、防治心脑血管疾病、抗艾滋病、抗菌、抗病毒、延缓衰老及免疫调节功能等。现已开发的海洋药物【2】【3】已在治疗癌症、艾滋病、心脑血管病、早老年痴呆症等一些至今仍困扰人类的疾病方面显示出巨大的潜力。

萜类物质是一类天然的烃类物质，其分子中具有异戊二烯(C5H8)的基本单位。故凡由异戊二烯衍生的化合物，其分子式符合(C5H8)n通式的均称萜类化合物(terpenoids)或异戊二烯类化合物（isopenoids）。但有些情况下，在分子合成过程中由于正碳离子引起的甲基迁移或碳架重排以及烷基化、降解等原因，分子的某一片断会不完全遵照异戊二烯规律产生出一些变形碳架，它们仍属于萜类化合物。海洋生物中萜类化合物主要以单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜为主，三萜和四萜种类和数量都较少，且大部分以糖苷形式存在。萜类化合物是海洋生物活性物质的重要组成部分，广泛分布于海藻、珊瑚、海绵、软体动物等海洋生物中，具有细胞毒性、抗肿瘤活性、杀菌止痛等活性作用。

单萜

2005年M.G.Knott等人【4】对从红藻Plocamium corallorhiza中分离得到的三种多卤代单萜化合物plocoralides A-C（1～3）【5】【6】进行了活性研究，发现化合物Plocaralides B，C对食管癌细胞WHCOI具有中等强度的细胞毒作用，这些化合物具有卤素取代基。

倍半萜

从海泥来源的真菌Emericella variecolor GF10的发酵液中分离得到两个新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G和6-epi-ophiobolin N，化合物在1～3μM浓度时能使神经癌细胞Neuro 2A凋亡，同时伴随细胞萎缩和染色体聚集【7】。这一类ophiobolins是天然的三环或四环的倍半萜化合物，对线虫、真菌、细菌以及肿瘤细胞有着普遍的抑制活性。

糖苷的分类有多种方法，按照在生物体内是原生的还是次生的可将其分为原生糖苷和次生糖苷（从原生糖苷中脱掉一个以上的苷称为次生苷或次级苷）；按照糖苷中含有的单糖基的个数可将糖苷分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等；按照糖苷的某些特殊化学性质或生理活性可将糖苷分为皂苷、强心苷等；按照苷元化学结构类型可分为黄酮糖苷、蒽醌糖苷、生物碱糖苷、三萜糖苷等，海洋类的糖苷大部分是按照此特点分类的，主要包括鞘脂类糖苷、甾体糖苷、萜类糖苷和大环内酯糖苷等，在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海参、海绵等中均发现有糖苷类化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷类成分大都具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增强免疫力等生物活性。抗白血病和艾氏癌药物阿糖胞苷Ara-C(D-arabinosyl cytosine)、抗病毒药物的AraA)具有体外抗肿瘤活性

【12】。从蓝藻肠形链丝藻H.enteromorphoide中得到一种特殊的细胞毒性多肽, 它对多种癌细胞系有较强的抑制作用【13】。蓝藻属胶须藻R.f irma 含有一种胶须藻素(Rivularin D3), 即为多溴双吲哚化合物, 具有抗炎活性。鱼腥藻中含有心脏活性的环状多肽(Puwainaphycin C)【14】。从小头颤藻O.aculissima中分离出大环内酯类化合物, 即Acutiphycin,具有细胞毒作用和抗肿瘤活性, 体外试验当剂量大于50 Lg/ kg 时具有抗肿瘤作用。蓝藻phormid ium 的甲醇提取物, 亦具有明显的抗淋巴细胞白血病作用, 剂量大于12.5 Lg/ kg时, 亦不产生慢性中毒反应, 剂量达10 Lg/ kg时, 对Ehrlich 腹水瘤有明显作用【15】。目前, 螺旋藻多糖具有潜在的生理活性, 能显著地增强免疫功能与抑制肿瘤细胞作用【16】【17】。

海洋生物制药产业化, 应当坚持“ 务实、高效”的原则, 一方面通过政府政策鼓励和宏观管理, 增加在海洋生物技术尤其是海洋生物医药产业方面的投人另一方面在大学、研究所和企业间建立密切联系, 发挥各自在人力、智力、财力上的优势, 协调合作, 重点发展几个社会效益高、市场前景广阔的项目。最终形成在基础研究方面不断取得进展,并将研究成果迅速转化为现实的生产力, 反过来支持和促进基础研究这一良性循环的局面。现代生物技术应用于海洋药物的研究, 改变了以往单纯从海洋生物中提取活性物质制药的模式,解决了海洋药物开发中规模化和合理化的矛盾, 使生物技术制药进人一个新的时代, 为海洋科

学和制药产业的发展以及人类可持续地开发海洋资源。

参考文献：

【1】关美君, 林文翰, 丁源海洋药物一二十一世纪中国药学研究的新热点中国海洋药物,2001.20（1）

【2】李光友, 刘发义海洋生物活性物质的研究与开发海洋开发与管理，1998.15（2）

【3】罗素兰, 张本, 长孙东亭等海洋药物研究新进展及其开发战略海南大学学报自然科学版,2003.21（4）

【4】M.G.Knott, H.Mkwananzi, C.E.Arendse, et al.Plocoralides A-C,polyhalogenated monoterpenes from the marine alga.Plocamium corallorhiza Phytochemistry, 2005, 66: 1108.【5】Stierle D.B., Wing R.M., Sims J.J.Polyhalogenated cyclic monoterpenes from the red alga.Plocamium of Antarctica Tetrahedron, 1979, 35: 2855.【6】M.D.Higgs, D.J.Vanderah,D.J.Faulkner.Polyhalogenated monoterpenes from Plocamium cartilagineum from the British coast.Tetrahedron, 1977,33: 2775.【7】M.Kladi, C.Vagias, G.Furnari, et al.Cytotoxic cuparene sesquiterpenes from Laurencia microcladia.Tetrahedron Lett., 2005, 46:5723.【8】Long K H , Wu Z D.Marine Natural Products Chemistry ［M］.BeiJing : Marine PublishingCompany, 1984, 1: 127.【9】海洋：药物研发新领域，2004.12.14

【10】Koclm F.E.et al.J Nat Pr od 1992, 55(6):613.【11】Car ter D.C.et al.Jor g Chem 1984, 49: 236-241.【12】Kobaya shi J.et al.T etr ahedr on Let t, 1986,27: 5755.【13】Gerwick W.H.et al.Experientia, 1989, 45:115～210.【14】Mocte R.E.J Am Chem Soc, 1989, 111: 6128～6232.【15】Mundt S.et al.Die Pharmape, 1988, 12(43):809～815

【16】Yonshak A.et al.Physit ogia Plantaram1996, 97(1): 175.【17】11 Mat hew B.et al.Nat rition and Cancer 1995,24(2): 197.

专业前沿论文 第2篇

关键词：交通运输论文

一、交通运输专业现状分析

1.交通运输专业教学现状。交通运输专业水运方向在我国最早开设的高校有原大连海运学院(现大连海事大学)、武汉水运工程学院(现武汉理工大学)和上海海运学院(现上海海事大学)。而后随着全国性高校扩招，以及各个高等职业院校的兴起，开设此专业的高校越来越多，但这三所高校在水运方向交通运输专业人才培养方面仍具有较大影响力。本文对其课程体系模式以及课程进行比较分析如下：这三所高校本专业的课程体系模式大体上分成基础课和专业课或者必修课和选修课，同时均设有一定学时的实践教学环节，反映它们均注重对学生实践能力的培养，顺应时代对人才的要求。从开设课程来看，三所大学开设的专业主干课程都包括有：经济学原理、管理学基础、会计学、交通运输工程学、运筹学、财务管理、交通规划理论与方法、国际集装箱运输与多式联运、船舶货运、海商法、现代物流学、水运商务管理、港口装卸工艺、国际航运管理等。每个学校也有各自不同的特色，大连海事大学在港航法律法规的教学上有优势;上海海事大学注重现代信息技术在港航应用方面的课程教学;武汉理工大学强调培养学生的实践动手能力，在实践教学方面安排的课时较多。

2.交通运输专业教学中存在的问题。依据对航运相关企业的走访以及各届毕业生的反馈意见，可以看出当前交通运输专业不论在本科生的培养目标、具体方案上，还是在设置课程体系、教师教学方法等方面尚有需要改进的地方。①课程安排不合理。目前部分必修课程之间有一些重复的内容，不能实现对人才培养的高效性以及传授知识的系统性和完整性。专业选修课大都安排在第7学期开设，大部分用人单位都是在这一学期到学校招聘应届毕业生，学生上课出勤率较低，致使学生对相关专业知识的掌握较少，影响交通运输专业人才培养上的质量。②实践性教学环节重视不够。一些课程设计、基础强化训练等实践性教学环节的教学工作量较低，指导老师的教学热情受到抑制，学生的收获受影响。认知实习或企业实习等实践性教学环节的经费较低，实际学时不得不减少，教学方式只得简化，导致许多学生在实践环节中态度不够认真、积极，这些实践性教学环节达不到理想的效果。③双语教学效果普遍不好。教育部在“高等学校教学质量与教学改革工程”纲要中强调本科教育要重视双语教学。国际航运在国际贸易中举足轻重，国际航运的全球特点要求水运方向交通运输专业人才精通英语，因此开设双语课程很有必要。但是由于英语听说写能力有限，很多学生反映双语课程听不懂也看不懂，导致授课老师在课堂上翻译英文教材的现象时有发生，不仅不能提高学生的学习效率，反而会影响学习效果。④创新能力不足。在目前的教学模式下，学生基本都是被动学习知识，懒得动脑思考，也就无法创新。如何启发学生的自觉性，激发好奇心与求知欲，增强创新精神是一个亟需解决的问题。

二、社会对交通运输专业人才的需求

从近几年水运方向交通运输专业毕业生的就业情况来看，本专业的就业方向越来越广泛，主要分布在港口企业、航运企业、政府运输管理部门、院校及科研单位、物流企业、汽车行业，还有银行等其他非交通运输行业，就业类型越来越分散，跨专业就业的现象也累见不鲜。另一方面，我国水运行业一直不断发展，规模越来越大，对水运方向交通运输专业人才需求量也越来越大，并且对人才素质提出了更高的要求。

三、交通运输专业教学的改革措施

为了满足“厚基础、宽口径、重实践”的教育理念，通过培养使学生达到“素质高、强能力”的要求，提出几点关于水运方向交通运输专业教学的改革措施。

1.合理制定课程教学计划。协调好一些相关度较高课程的教学大纲、教学内容和授课次序，既保证专业理论基础和专门知识的系统性、完整性，又要避免教学内容的重复，提高教学效率。增加用人单位普遍需要该专业毕业生具备知识的相关选修课的比重，并调整必修课和选修课授课时间计划，第7学期既有选修课，也有必修课，一方面，授课时间可适当安排在第1―2节、第7―8节和晚上，另一方面，校方主动和用人单位协调好招聘面试时间。尽可能保证教学质量。在学生心理健康类课程的设置上要重视起来。目前高校虽设有少量的公共选修课涉及心理健康方面，但影响不大。近年来大学生由于心理问题引发的事故频频发生，社会影响恶劣。学校应设置专门的心理健康课程并且注重其质量，保证交通运输专业的人才在拥有扎实的基础知识以及综合能力的同时，也能有一个良好的心理素质。

2.深化实践性教学环节改革。交通运输专业课程体系包括了工程、管理、经济学科的相关课程，体系繁杂零散，不易调动学生的学习积极性。可以在教学中尽早地理论结合实践，让学生体会到实践经验的重要性。例如增加设计型实验、研究型实验、实地实习等实践活动，并采取评分与相应的奖励制度。切实提高认识实习、生产实习等实践性教学环节的经费投入，减轻学生的经济负担，以调动学生实习积极性，合理降低其计划学时。提高一些课程设计、基础强化训练等实践性教学环节的计划学时，激发教与学双方的热情，以优化其教学效果。

3.改善交通运输专业双语教学模式。由于各国水运状况、教育状况差异较大，目前水运方向交通运输专业原版教材还不能完全满足国内双语教学的需要，因此建议采用内部资料(英文)结合相关专业书籍翻译稿作教材。在本专业的双语授课时，可先让学生熟悉本门课的重要英文词汇，配上多媒体动画介绍国际前沿研究，弱化学生对英语的惧怕，激发他们对外文专业知识的求知欲。同时应考虑学生的英文水平，针对配载理论、船舶特性等不易理解掌握的重、难点章节在用英文授课后宜用中文进一步翻译讲解。对于一些比较容易理解的章节可以用全英文讲述，让学生自己理解。授课的中英文比例最初应以中文为主，慢慢增加英文比重，当学生对学科大部分专业名词熟识后再渐渐进入到全英文教学。 4.全面培养创新型人才。创新精神是创新的前提，也是创新的源泉，培养学生的创新能力，是时代的需要，也是教育改革的需要，培养学生良好的创新精神是高等教育所肩负的重要使命之一。交通运输专业创新人才不仅要求拥有扎实的专业基础，突出的专业特色，还要满足不同层次人才的需求。一部分本科毕业生会走向社会生产实践，为各类企事业单位服务，对于这部分学生加强社会实践能力的培养，鼓励其参与创业类项目，使其思路开拓。一部分会继续深造，最终有一部分会进入科研领域，加强培养他们的信息技术应用能力和数学模型构建能力。因此，培养不同类型人才的创新能力，应当设置分层次的培养方案，使得就业的学生能够满足不同企事业单位对人才的要求，继续深造的学生能够具备较强的科研能力和较好的科研素养。采取基于专业模块和层次模块的自主选课模式，可以实现分层次的培养目标。

专业前沿论文 第3篇

1 问题与困难

针对“服装专业论文写作中存在的问题与困难, 以及论文写作课应采取的相应对策”, 本文收到诸多论文指导老师及十几位服装专业同学的书面反馈, 这些指导教师的资历, 教学经验与科研方向各不相同, 因此, 所提供的反馈意见中的共性内容, 更能反映其所带学生论文写作的普遍性问题。以此同时, 虽然由于能提供反馈的同学数量相对偏少, 但服装专业同学来自同的院校或系科专业, 能够基本保证样本的多样性和代表性。

1.1 研究方向的选择

反馈个人体会的服装专业同学, 无一例外地提到研究方向与论文选题问题。艺术设计专业服装设计与工程方向毕业论文的研究方向, 向来以参考文献好找且相对容易理解的文学, 文化类居多;而工科类资料专业, 抽象, 教学类研究又往往涉及实证研究和相应的数据收集统计。如果学生“不是以对知识的获得与能力的培养为终极目的, 也不是以对学科的兴趣为依托, 而是以工作量的大小为取向, 这样的选择就是必然的结果。”

1.2 论文题目的选定

服装专业毕业论文选题存在“泛, 大, 陈, 浅”及共选率偏高的问题, 故在选定题目时, 应以前沿, 热点, 领先, 田野调查法的原则进行, 当然, 可以从几个方面入手。第一, 浏览已有的成熟结论;第二, 改进不足及过旧的结论;第三, 对复杂学术问题进行简单处理, 自己在进行复杂论述;第四, 对非主流方向, 若提出自己有见解的想法, 即有价值。

1.3 论文结构与研究方法

有多数受访学生提及服装专业论文中存在的结构和研究方法问题, 但关注焦点多为论文大致框架, 能够意识到自身学术研究能力薄弱的并不多;而指导教师则更在乎学生上交论文的基本构成要素和其中反映出的研究方法问题。有仅三成教师指出, 服装专业学生不会写文献综述及自己的研究目的, 有些论文甚至没有引言。超过半数指导老师认为, 对于研究方法和步骤, 学生完全没有概念;论文的论点和论据之间的支撑力度有问题, 有些论据不能有力的支持论点, 学生在理论与实践的结合方面还有欠缺, 他们的例子往往缺少结合理论的说明。

2 先进性和前沿性

“前沿性”和“先进性”是学术成果连续积累过程中的一个概念, 旧学与新知相互作用形成的前沿性问题同时又是该学科领域的基本问题。核心问题, 他们的新解释具有知识增强的价值, 前沿性问题被新观念, 新理论所建构起来的, 提高学生的提问能力, 是他的学养, 经验和理论水平的综合体现。

先进性不仅指研究内容的现金, 也可指研究方法, 研究技术的先进, 发现了新问题, 采用了新的方法, 技术, 产生了新的观点, 新的思想等, 均是先进性。先进性要求艺术设计专业服装设计与工程方向论文作者在进行论文选题时, 要时刻将论文选题与服装发展趋势相结合, 积累新知识, 认识新事物, 探索新规律, 追求新发展, 尽力选取没有被研究, 没有被涉猎或已经被研究但还不够成熟的题目才会有新发现, 新见解, 才能创立新学说, 新理论, 所撰写的学术论文才能具有先进性。

前沿性要求论文工作者在选题时, 尽量去选择那些前人没有研究或研究的很少的问题, 将其发展, 丰富, 完善。写这种题目的意义具有开拓性的意义, 提出新的观点和见解, 能够开辟新的研究领域, 这种论文难度较大, 但是, 论文一旦写成功发表出来影响比较大, 能起到填补空白开拓创新的作用。现代科学出现了相互渗透, 交叉和综合的趋势, 服装设计, 服装工程也不例外。艺术学, 建筑学, 教育学, 心理学, 社会学, 经济学与服装等多种学科产生了千丝万缕的关系, 同时, 服装领域也产生了符号学, 解构主义, 建模等一系列新的方法。因此, 我们如果能从服装工程 (设计) , 艺术设计与不同学科之间寻找接触点, 结合部, 从中选出课题, 突出重点核心, 将是专业论文写作的先进性和前沿性的最好体现, 就更容易取得突破性成果。

前沿性要求我们的论文工作者要在过去服装研究成果的基础上, 选择在客观上有科学价值, 有现实意义的论题, 在专业实践中迫切需要解决的问题, 特别是重点, 难点, 疑点和人们关注的热点, 有争议的焦点问题。开拓新的研究领域, 这就要从学科发展的前沿性去选择课题, 到实践中去提炼, 发现, 挖掘新的课题, 通过换位思考选题, 在不改变论题的前提下, 从新的视野, 以新的方法, 对已有研究工作进行进一步论证。

3 结语

综上所述, 专业论文写作的先进性和前沿性是论文写作者从选题, 到论文框架及最后的发表, 一贯到底的素质要求和写作传承, 一篇论文的成功与否, 含金量多少, 能否顺利发表, 在于其先进性和前沿性。

摘要：目前, 艺术设计专业服工方向的学生, 其毕业论文在选题, 资料查收, 语言表达, 论述, 结论, 文章的连贯, 参考文献, 特别是符合艺术结合论文写作规范等方面存在很多问题, 为艺术设计专业学生开设论文写作课, 是保证毕业论文质量的基本手段。本文针对论文指导老师的艺术设计专业学生在选题研究方向, 选取论文题目, 收集参考资料, 论文结构与研究方法, 规范格式细节等环节所反映的问题与困难, 通过调查与案例分析, 认为专业论文写作课的先进性和前沿性, 不但要突出学术性, 注重文章的逻辑性与层次结构, 还要根据专业特点, 注意提高论文质量, 增强论文的可读性, 达到学习专业论文撰写过程主要问题的重要保证。

专业前沿论文 第4篇

关键词：材料化学 专业实验 科研结合

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（a）-0045-01

材料化学专业是一个在我国多所高校都设立的本科专业，这个专业研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用，具有明显的交叉学科、边缘学科和应用型学科的性质。同时，材料化学专业是一门应用型理工科专业，实验教学在此专业的教学活动中占有重要的地位。实验教学开展的好坏将直接影响本专业毕业生的水平。另一方面，实验教学是高等院校理工科专业教学体系的重要一环，在培养学生创新精神和实践能力方面具有举足轻重的作用。从大的方面讲，高等院校人才培养的结果将直接影响我国的国际竞争力，因为国家间的竞争是人才的竞争，高素质的人才是一个国家创新的根本，因此，培养创新型人才就成为摆在我国高等教育面前最紧迫的任务。针对上述观点，为更好的培养我校材料化学专业本科生的实验探索能力和创新精神，结合我校在化学与材料科研方面的特点，经过多年的实验教学探索，我们建立了以前沿科学研究融入材料化学专业实验的新型实验的教学方式，以科研骨干力量作为实验指导老师，一方面强化学生的基础动手能力，强调基本功；另一方面带领学生紧跟学科发展方向，突出以学生为中心的实验教学模式，形成依托科研方向和科研项目的研究式为主的实验教学方式。

1 专业实验的基本构成

我们将专业实验课程分为材料合成、结构及性能测试实验和材料加工与设计实验两大部分，这两部分专业实验贯穿两个主旨，一个是加强学生对专业知识的理解和掌握，同时，提高学生的基本动手能力和基本实验素养，学生在学习完成无机化学、结构化学、电化学、物理化学以及其它前导课的理论课及实验课的基础上，进一步学习材料化学方面的相关理论及实践知识。这一部分包括的实验有：（1）LaCeCoNiO3钙钛矿超细粉末的制备；（2）电沉积法制备ITO/TiO2/CdS半导体复合薄膜；（3）X射线衍射粉末法物相分析；（4）染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜电极的光电流测试；（5）TiO2/CdS半导体膜电极光电性能的测试；（6）采用比表面分析仪测定改性纳米TiO2的比表面积；（7）钙钛矿型汽车尾气三元催化剂性能的测试；（8）以SBA-16为模板电沉积Fe；（9）CVD法制备碳纳米管；（10）气敏传感器件的加工、组装及测试；（11）偶氮苯的电子结构和光谱性质的理论计算；（12）金红石相TiO2的晶体结构及相关性质的计算；（13）压力对金红石相TiO2的带系的调控作用等。通过该课程的学习，使学生对功能材料及纳米材料的制备原理、方法有深刻的理解和认识，并使学生能将化学的基本理论与功能材料有机结合起来，培养学生独立思考和创新能力来解决材料化学问题，使学生对现代材料化学的研究现状和发展趋势有所了解。另一方面，是学生科学研究能力的培养和创新能力的培养，利用实验教师的紧跟时代的科研课题，激发学生的学习热情，同时，让学生体会到在科学探究过程中的乐趣。包括有：（1）基于纳米结构TiO2光电池的组装及其性能；（2）TiO2纳米粒子的制备、表征及其光催化性能；（3）功能复合微球设计合成及性质研究等实验，这些实验的结果并不是唯一的，学生可以选择自己感兴趣的方向选择其中一个。通过材料化学实验，使学生了解无机化合物功能材料领域的最新进展，系统掌握无机纳米粒子、超微粉体的制备、分离、表征以及性质研究等方法，培养学生的综合创新能力。

2 专业实验与科研相结合

依托功能无机材料化学教育部重点实验室、光电与能源环境材料省级重点实验室、功能材料省高校重点实验室，我院教师在新型石墨烯材料、半导体光电转换电极材料、光催化材料、化学传感器、光存储材料和有机光电功能材料及器件等方面的研究已经达到了国际前沿水平，同时，承担材料专业化学专业实验教学的老师全部承担参与了国家自然科学基金项目，并且绝大多数老师都是国家自然科学基金项目的项目主持人，这些资源为给学生开展优质的材料化学专业实验提供了保证。学生根据每一位指导教师的研究方向和课题并结合学生自己的兴趣，设计和执行实验方案。在各科研团队老师的指导下，分析实验结果，对存在的问题提出解决方案，最后得出实验结论。随着科研团队研究方向的发展，实验内容每隔三、四年即会调整更新，让学生始终能跟踪材料科学发展的方向，体会到创新的乐趣，自然增加了学生的积极性。

3 为学生创造条件继续深入科研

对一些学有所长，并且有时间和精力的同学，我们对他们开放实验室，为学生创造条件。有兴趣的同学可以在课余深入到教师的科研实验室，在相关教师的指导下，进行科学探索研究。因为专业实验的老师绝大部分都是科研骨干，所以学生在上专业实验课程的时候，能够了解各个老师的研究方向并找到自己感兴趣的方向，在课余时间，学生就可以找到相关的老师，继续自己感兴趣的研究，为他们日后打下基础。进几年来，已经有几位本科生在专业实验之后，走进实验室进行科学研究，并凭借其本科阶段的研究经验成功申请到奖学金，到发达国家的大学继续攻读研究生学位。

经过这些专业实验课程的改革之后，学生的上课热情高涨，学习的积极性也极大的提高起来，而且还有一些学生迸发了进一步进行科学研究的热情。这样又倒过来推动了学生对理论课程的学习，从总体上改善了学生的学习效果，能够更好的培养创新型人才。

参考文献

[1]杨琼芬.材料化学专业实验课程体系和教学方法改革探索[J].四川职业技术学院学报，2011，21（3）：90-91.

[2]王秀华，刘莉，阙荣辉.材料化学专业实验教学中学生创新能力的培养[J].科技信息，2010（20）：453.

学科前沿讲座论文 第5篇

课程名称：学科前沿讲座

姓名：臧宁宁 学号：1049731602549 学院：汽车工程学院

专业：车辆工程专硕

班级：163班

2016年 12 月 28 日

车网互联（V2G）技术浅析

臧宁宁

（武汉理工大学汽车工程学院；车辆工程163班；1049731602549）

摘要：针对城市高峰电力负荷大、持续时间短的特点，采用车网互联（V2G）模式，通过电动汽车集群晚间低谷充电，白天停驶时反馈给电网以支持高峰电力负荷，有利于城市电网削峰填谷，并提高能源利用效率。文章首先介绍了V2G研究的意义及其经济性，而后介绍了V2G的试现方法，V2G研究的关键问题：智能管理策略、双向充电器，最后对我国V2G技术的进一步发展提出了相关建议。

关键词：V2G：实现方法；智能管理策略；双向充电器

Abstract：For the city peak power load, short duration characteristics, the use of car network interconnection(V2G)model, through the electric car cluster evening trough charging during the day and suspended feedback to the grid to support the peak load, is conducive to urban power grid Valley, and improve energy efficiency.In this paper, the significance of V2G research and its economy are introduced.Secondly, the key techniques of V2G are introduced, such as intelligent management strategy, bi-directional charger, and some suggestions for further development of V2G technology in China.Keywords：V2G;implementation method;intelligent management strategy;bi-directional charger

引言

电动汽车以电为动力，作为智能电网的重要组成部分，其动力电池可以理解为电网中一个移动的分布式储能单元，具有清洁、高效、环保等特点。由此形成了“车—电”互联(Vehicle to Grid，简称V2G)的概念，即车辆与电网在受控状态下，实现能量、信息双向互动，将动力电池看成不仅是车辆的动力源，也是重要的移动储能介质。当车载动力电池需要充电，则电能从电网流向汽车。当汽车暂停使用时，也可以把车载电池中的电能反送给电网系统。电动汽车V2G充放电模式的应用，是电动汽车能源供给体系中的重要形式之一，也是智能电网建设的重要内容。采用 V2G 模式可对电网起到削峰填谷的作用，从而减少电力建设投资，提高能源利用效率。

图1.1 电网供应图

1.V2G研究的意义

现在的电网实际上效率并不是非常高，因为一是成本较高，再就是容易造成浪费。图1.1和1.2是电网的供应和需求图，将两图进行对比，可以看出：在用电高峰期，电网的供应难以满足需求，一般采用增建调峰电厂或调峰机组解决；而在用电低谷时，大量的电力被浪费。

图1.2电网需求图

V2G的核心思想就是利用大量电动汽车的储能源作为电网和可再生能源的缓冲，如图2所示。当电网负荷过高时，由电动汽车储能源向电网馈电；而当电网负荷低时，用来存储电网过剩的发电量，避免造成浪费。通过这种方式，电动汽车用户可以在电价低时，从电网买电，电网电价高时向电网售电，从而获得一定的收益。

图2 V2G示意图

现在，插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电动汽车（EV）正慢慢进入市场。当这些汽车的数量足够大时，其电池的总容量是相当巨大的，因而可以将其作为电网以及可再生能源系统的缓冲。但是，电动汽车并不能随意地、毫无管理地接入到电网中，这是因为如果电网正处于峰值负荷需求，大量汽车的充电要求必然会对电网产生极其严重的影响；对于汽车而言，除了为电网提供辅助服务外，还必须能够满足日常的行驶需求。因此在向电网馈电的过程中，还必须兼顾汽车自身的能量存储状态，以避免影响汽车的正常使用。综合上述两个方面，非常有必要对电动汽车 V2G 进行研究，协调汽车与电网间的充电和放电，使得既不会影响电网的运行，也不会限制汽车的正常使用。

2.V2G的经济性

《车网互联（V2G）支持高峰电力的技术经济分析》一文中，以带有 30 k W·h 动力电池的电动车集群集中放电来支持上海地区 12 h 的800 MW 高峰电力为例，通过V2G 模式中成本和收益的经济核算，发现电动车主和电网企业都能从 V2G 模式中受益。

文章还对V2G技术的环保价值进行了评估。通过 V2G 模式，一方面可以提高火电机组的发电效率和输配电设备的利用效率，减少发电和输电设备的投资；另一方面还可以提高可再生能源的使用比例。就纯电动车使用而言，其过程是零排放，既无 CO2排放，也无污染物排放。目前我国 70%-80%的电力来自煤电，电动车使用电力驱动间接上还是产生 CO2和污染物排放，如果把煤电的生产环节考虑在内，其 CO2排放量仍然保持在 120 g/km 左右。通过 V2G 模式可以提高能源利用效率，增加可再生能源电力的比例，从而减少二氧化碳和污染物的排放。因此与风能、太阳能一样，V2G 模式是一种节能、环保、可持续发展的模式。

3.V2G的实现方法

根据应用对象的不同，可以将 V2G实现方法分成四类。

3.1集中式的 V2G 实现方法

所谓集中式的V2G是指将某一区域内的电动汽车聚集在一起，按照电网的需求对此区域内电动汽车的能量进行统一的调度，并由特定的管理策略来控制每台汽车的充放电过程。由于此种方式采用统一的调度和集中的管理，可以实现整体上的最优，例如通过先进的算法可以计算每台汽车的最优充电策略，保证成本最低及电力最优利用。3.2自治式的 V2G 实现方法

自治式 V2G 的电动车经常散落在各处，无法进行集中的管理，因而一般采用车载式的智能充电器，它们可以根据电网发布的有、无功需求和价格信息，或者根据电网输出接口的电气特征（如电压波动等），结合汽车自身的状态（如电池 SOC）自动地实现 V2G 运行。由于不受统一的管理，每台电动车的充放电具有很大的随机性，是否能保证整体上的最优还需进一步研究，此外，车载充电器还会增加电动汽车的成本。3.3基于微网的 V2G 实现方法

基于微网的 V2G 实现方法，实际上是将电动汽车的储能设备集成到微网中，它与前边两种实现方法的区别在于，这种 V2G 方法作用的直接对象不是大电网，而是微网。微网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微网内部电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必需的控制；微网相对于外部大电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对电能质量和供电安全等的要求。

3.4基于更换电池组的 V2G 实现方法

基于更换电池组的 V2G 实现方法，其源于更换电池组的电动汽车供电模式。它需要建立专门的电池更换站，在更换站中存有大量的储能电池，因而也可以考虑将这些电池连到电网上，利用电池组实现 V2G。这种方法的原理类似于集中式 V2G，但是管理策略上会有所不同，因为电池最终是要用来更换的，所以必须确保一定比例的电池电量是满的。它的实现迫切需要统一电池及充电接口等部件的标准。

4.V2G研究的关键问题

4.1智能管理策略

4.1.1 从电网角度分析

电网各个发电单元的作用不相同：容量较大的发电单元价格便宜，但是响应速度慢，适用于提供基本负荷；容量较小的单元价格昂贵，但响应速度快，一般用于峰值负荷。管理策略的制定就是利用 V2G 尽可能减少电网对昂贵发电单元的依赖，并减少无功补偿装置的使用。这就需要电网根据自身的负荷状况、可再生能源的发电状况以及 V2G 单元可用容量等信息，事先计算出对各 V2G 单元的有功和无功需求，并给出合理的电价。

对此问题的处理可以分为两种方式，第一种是由电网直接对接入的每台电动车连同其他发电单元进行统一调度，采用智能的算法来控制每台汽车的V2G 运行。第二种方式是在电网与电动汽车群之间建立一个中间系统。该中间系统将一定区域内接入电网的电动汽车组织起来，成为一个整体，服从电网的统一调度。这样电网可以不必深究每台电动车的状态，只需根据自己的算法向各个中间系统发出调度信号（包括功率的大小、有功还是无功以及充电还是放电等），而对电动汽车群的直接管理，则由中间系统来完成。4.1.2 从用户角度分析

电动汽车 V2G 的智能充放电管理策略描述的是这样一个过程：中间系统根据电动汽车的充电需求对能量进行合理的供应，同时根据电网需求将电动汽车能量反馈给电网。对于每一台与电网相连的电动汽车而言，一方面要通过 V2G 来提供辅助服务，另一方面还要从电网获取能量为电池充电。但是，不论是提供辅助服务（放电）还是从电网获取能量（充电），其过程并不是随意地，毫无限度的，它需要实时考虑电动汽车当前及未来的状况，如电池 SOC、未来行驶计划、当前的位置、当前电力价格以及连网时间等信息。这样做是为了在保证正常行驶的前提下使用户获得最优。

对于电动汽车智能充放电管理策略的研究，主要涉及如何对各电动车进行协调充电；制定管理策略寻找最大化车主利益的最优方案，例如在电价便宜时为电动车充电，电价昂贵时向电网提供服务。大多数管理策略只适用于 V2G 运行的某一方面，有的适用于频率调节，有的适用于调峰，并没有提出一个统一的策略。4.2 V2G 双向充电器

要使电动汽车实现 V2G，需要在电网和汽车

间配备双向的智能充电器。此双向充电器必须具有为电动汽车电池充电的功能，同时产生最小的电流谐波，也应具有根据调节向电网回馈能量的能力。

一般来讲，双向充电器由滤波器、双向 DC-DC变换器以及双向 AC-DC 变换器组成。当充电器工作于电池充电模式时，交流电首先通过滤波器滤除不期望的频率分量，然后通过双向 C-DC 变换器将交流整流成直流。由于双向 AC-DC 变换器的输出电压可能与直流储能单元的电压不匹配，还需要一个双向 DC-DC 变换器来保证合适的充电电压。当变换器工作于电池放电模式时，其过程则恰好相反。

5.结论

随着电网负荷的快速发展,电网峰谷差逐年增大,电网调峰压力越来越大。如今大力开发和利用新能源的发展战略进一步加大了各电网的调峰和调频的难度。V2G技术给未来电网的调峰和调频问题开辟了新思路。

目前，我国正大力发展电动汽车产业，考虑到 现阶段我国智能电网的发展水平，V2G 的发展可适当参考以下两条建议：

（1）在建设电动汽车基础设施过程时，尽量考虑V2G因素，建设方便于V2G技术的设施。

（2）建立 V2G 试点工程，进行适当宣传，使广大电动汽车用户了解V2G技术的益处。参考文献

信息前沿论文 第6篇

信息技术发展前沿讲座论文

微电子技术对现代社会的影响

作者：**** 摘要：论述了微电子技术所引发的社会信息化对社会的生产力、新技术的产生、经济、增长方式、人们的生活方式产生的巨大影响；阐述了我国发展微电子技术的重要性，并对发展我国微电子技术及其产业提出了的见解。

关键词：微电子技术；社会信息化；重要性。

微电子技术是一门使电子器件或电子设备微小化的技术，其中心内容就是集成电路和计算机，而其实质则是精细或超精细的微加工技术。60年代初，随着集成电路的出现和推广应用，微电子技术发展成为一门独立的新兴技术，从此开创了微电子技术发展进步和广泛深入应用的新纪元。它的兴起和获得急速发展深刻的反映了社会生产和科学计数的迫切需求。展望21世纪，微电子技术仍将非常活跃，并具有强大的生命力。所以对它的社会影响及发展预测已收到世界各国的高度关注。

一、微电子技术的发展概况

现代技术的发展经历了两个阶段;第一阶段为20世纪40年代至60年代，它以核心技术、电子计算机技术和空间通讯技术的逐步走向成熟为标志。70年代以来至今为第二阶段，它以微电子技术为核心的新兴技术群引起了当代技术的巨大变革为标志。具体体现为微型电脑广泛应用于生产及生活的各个方面，微电子技术使人类由工业经济时代逐步转向知识经济时代。纵观40年左右为电子计时的发展历程，正是由于社会生产的急需和其本身所具有的持续发展的潜力这两个因素不断相互推进的结果。集成电路技术仍将是21世纪上半叶科技竞争的焦点，微电子产业和技术水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。

二、微电子技术对现代社会的影响

随着全球信息高速公路的建设和联网，信息改变着传统社会的所有一切：时间、空间、数量、规模、环境等等。同时，科技技术的进步。使人类面临着越来越多的人工世界。用现代科技元器件所组装的世界。因此我们只有适合这个不断进化的世界，才能够生存和进步。而科学技术是人类社会是持续发展的关键。

微电子技术是高科技和信息产业的核心技术，成为当前新经济时代的基础产业。它在国民经济、国防建设以及信息化社会具有极其重要的战略意义。它正在深刻地改变社会的形态、军事技术、国防、新技术产生方式、经济增长方式、人们的生活方式，对社会生活各个方面产生巨大的影响。

1.对经济增长方式的影响

在工业社会中，经济发展的主要方式是靠资源投入的方式来实现的，而工业化加工资源的方式是一种高消耗、高污染的实现方式，这种方式必然会引起自燃资源的日益枯竭，工业污染的加剧、环境退化的失控。而微电子技术引发的社会信息化，则为各国摆脱高投入、高消耗、高污染的经济发展方式提供了技术可能。数据表明，现在世界上GNP 的65%与微电子 技术有关，发达国家或者正走向发达行列的国家，经济增长有这样一条规律：电子工业产值增长率是 GNP 增长率的3倍，微电子产业增长率又是电子工业增长率的5倍。改革开放20多年以来，中国国民生产总值以平均每年8%左右的增长率稳定快速增长，其中电子信息业以同期国民经济增长速度的近3倍的速度增长，高达21% 左右，而支撑中国电子信息产快速发展的基石则是微电子技术。一般认为，1元的半导体产值，支撑着7-10 元的电子工业发展，支撑着100-300元的国民经济发展。

2.对新技术的产生的影响

微电子技术是现代高新技术及其产业发展的基础。微电子与其他学科的结合诞生了新技术和产业增长点。微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其他学科相结合，便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点。作为与微电子技术成功结合的典型例子便是MEMS微电子机械系统或称微机电系统）技术和生物芯片等。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技 术结合的产物。

3.对信息技术的影响

微电子技术是现代通信与信息业的硬件基础。到2010年，每芯片最多包含100 亿个元件（理论上的物理极限是每芯片1000亿个元件），信息存储量达到 16G/S，是现在的60余倍。这将极大地提高信息处理、存取的速度，同时，也对信息高速交换、宽带传输提出了新的要求。据专家预测，到2010年，以硅片为基础材料的微电子产业的总值将达到3000亿美元；而以微电子技术为支撑发展起来的信息产业的产值将达3000亿美元。届时，信息产业将超过传统的汽车、石油和钢铁等工业，而跃居为世界第一大产业。

4.对人类社会时代的影响

由于微电子技术的发展，使人类生活已经从工业经济时代转变为知识经济时代、从读写为主的时代转变为视听为主的时代，即虚拟时代、数字时代。随着微电子技术的发展，通过“语音、文字”来获取的信息资源量占全部信息比重越来越小，现在只占15%；图像与文字、语音一样成为人类获取、利用信息资源的手段，目前占人类获取总信息量的80%以上。随着超大规模集成电路和微细加工技术的发展，图像语音传感技术已涉足军事、医疗、工业、国防、影视等领域。虚拟本身是人类中介系统的革命。而语言符号系统的发明是人类第一次中介系统的革命，它创造了人类思维空间和符号空间。但虚拟则是在思维空间中发生的革命，它在思维空间中又创造出了虚拟空间、数字空间、视听空间和网络世界，使不可能的可能在人类历史上第一次成为一种真实性，导致了人类文明的长足进步与发展。

5.对思维方式的影响

科学技术革命从某种意义上说是人的智能革命，因为思维是智能的源泉，科技竞争实质上是人类智力与智力的竞争。思维方式是一定时代人们的理性认识方式，是按一定结构、方法和程序把思维诸要素结合起来的相对稳定的思维运行样式。而科学技术革命则孕育着新的 3 思维方式，思维方式的变革又根源于实践方式的变革，这些都与科学技术的发展水平紧密相 联。在大机器生产为主的工业社会，思维主体以人脑为主，思维客体受思维主体及社会关系的影响；而微电子技术革命则给现代实践方式带来深刻的影响。人类社会已进入以知识密集 型、技术密集型生产为主的历史阶段，思维主体以人脑为主发展到以人—机系统为主；思维客体由现实性为主进入到虚拟为主，从而实现思维方式由现实性转换到虚拟性思维。以微电子技术为基础的信息技术的发展和信息的快速传递，大大缩短了人与人之间的时空距离。通过互联网，人们可以在网上随意交流，每天可以接受到大量的不同种类、不同文化特质和民族风格新信息，大大加快了人们在思维方式上的融合、变革和更新，促进人们的思维方式从静态转向动态，从局域性转向全局性，从封闭性转为开放性，从单向性转为多向性。所有这些都有利于多方位、多层次、多渠道地展开思维活动，促进跳跃性、联想性、创新性的思维网络的形式，共享人类的文明和社会的进步。

6.对教育方式的影响

微电子技术的发展及应用，给现代教育方式带来巨大的变革，表现在：第一，教育投资的重心将由物质资源转向信息资源。工业社会中，教育投资的重心主要是物质资源如校舍、桌椅、粉笔等的投入。在微电子技术为基础的信息化社会中，投资的重心也将转变为信息的开发上；第二，以微电子技术支撑的互联网络应用于教育，改变了传统的授课方式，使异地授课，网上学习成为可能；第三，利用互联网实现信息交流、资源共享网络技术的发展也使无法进入学校读书的人获得必要知识成为可能。

7.对管理方式的影响

社会发展的一个关键因素是科学技术和管理的进步，可以说管理、科学和技术是实现社会现代化的三大支柱。技术革命所带来的生产力的迅速发展，国际市场的激烈竞争，将管理提到重要地位。而微电子技术的发展则促进了网络技术、计算机技术、通讯技术的发展，办公室自动化管理系统应运而生，大大提高了管理的自动化程度、管理效率和管理的信息量。

8.对生活方式的影响

生活方式是指除生产以外的人们日常活动的表现形式，说明人们在一定历史条件下是怎样生活的，包括物质生活和精神生活。微电子技术支撑着电子计算机和通信现代化的发展，支撑着消费类电子产品，诸如音像系统（VCD、CVD），数字音像系统（DVD）和数字高清晰度电视（DTV）以及家用电脑和多媒体通信产品等全面进入居民生活，从而促使人类走进信息化社会。由于信息化建立了一个规模庞大、四通八达的网络通讯系统，从而信息作为最有效、最有价值的资源，改变了传统的生活式。微电子技术的发展从某种意义上说强化了人与物的关系、淡化了人际关系。计算机、录音机和电视机改变了人们的学习方式；电话、网络技术改变了人们的交往方式。当然生活方式也影响着微电子技术的发展，生活质量的逐步提高给新的生活用品、家具等产品的研究带来动力，促进微电子产品的快速升级换代。

三、我国发展微电子技术的重要性

目前，我国尚未完成工业化任务，却又面临信息化的挑战。因此利用信息化与工业化的 内在逻辑关系，使它们实现互动发展，是我国加速信息化进程，实现我国经济结构调整和产业结构优化升级的一条捷径。这就是说，利用信息化带动工业化是工业化发展的真正出路。主要表现在：首先，信息化是加快经济结构调整，推动产业结构转换和升级的必然要求。目前我国产业结构不甚合理，地区经济发展不够协调，城镇化水平较低等。而发展信息化对于改变我国的产业结构则有巨大影响。一方面信息产业本身提高了产业内部结构的技术集约度；另一方面信息产业的带动作用可以使其他高级产业迅速发展。第二，信息化改造传统产业是传统产业面向国际竞争的前提。我国已加入WTO，各个产业直接面对国内竞争国际化和国际竞争国内化的双重挑战。而我国信息化的发展会直接导致传统产业的竞争力的提高。第三，信息化有利于改变我国长期以来在工业化过程中粗放型的增长方式，真正实现我国经济的可持续发展。在当代中国，先实现农业和工业现代化的道路已不可取。因为离开网络的发展，离开信息技术，不可能有真正的农业现代化，更不可能有工业的现代化。因此只有以信息化带动和促进工业化，才能更有效地发展我国的工业和农业的现代化，也有利于信息化本身的推进。微电子技术是现代高新技术及其产业发展的基础，是我国现代化的‘粮食’，具有重要战略意义和巨大经济效益。所以在!世纪，自主发展微电子技术，尤其是加速发展我国自己知识产权的微电子产业已迫在眉睫。

总之，人类的文明，社会的进步，国家的富强，无不是科技进步与创新的结果。科技、经济、国防和社会发展对微电子技术的需求是没有止境的。在国际高科技竞争日益激烈的今天，高性能集成芯片技术已成为体现一个国家综合实力的一种标志，它对保障国家安全、促进科技进步、推动经济社会发展有着不可替代的重要作用。在国家战略中，微电子技术已具有了与粮食、能源一样重要的战略性地位。有人比喻，现代经济起飞的发动机是计算机，而燃料是集成电路，谁拥有微电子技术优势，谁就掌握 21世纪的主动权。这也是推动我国工业化和加快社会主义现代化建设的重要努力方向。

参考文献：