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纳米技术的相关知识范文1
关键词 纳米材料 课程设计 教学方法 评价机制
中图分类号：G424 文献标识码：A
"Nano-materials" Course Design and Teaching Exploration
LI Hongping， CHEN Beibei
（School of Material Science & Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang， Jiangsu 212013）
Abstract Nano-material is an emerging interdisciplinary， involving a number of areas materials， physics， chemistry， biology and so on. Emerge and flourish nanotechnology nano-technology and new materials， and on the "nano-materials" teaching activities proposed new requirements. In this paper， the characteristics of the course， with its own teaching experience， mainly from three aspects determine the arrangement of teaching content， select teaching methods and evaluation mechanisms conducted to explore the system in order to achieve good teaching， students of the scientific spirit and ability to innovate.
Key words nano-materials; course design; teaching methods; evaluation mechanism
1990年7月在美国巴尔的摩召开了第一届纳米科学技术学术会议，正式把纳米材料作为材料科学的一个新分支公布于世，从而纳米材料科学作为一个相对比较独立的学科诞生。①本文结合纳米材料课程的特点、重要性以及教学经验，拟从课程教学内容的安排、教学方法的选取以及评价机制的确定三个方面对高等院校材料类专业本科生进行纳米材料课程教学改革进行探讨。
1 课程特点概述
相比于其它发展相对成熟的课程，纳米材料是一门前瞻性、创新性、专业性和实践性很强的课程，涉及物理、化学、材料、生物、能源等领域，具有涵盖范围广、知识点复杂、概念抽象以及知识更新快的特点。②传统的课堂教学模式不能满足课程的教学要求，传统的教学方法和教学手段也不能很好地满足纳米材料课程的教学要求。比如在教材选择方面，由于纳米材料是一门交叉学科，涵盖的领域众多，再加上知识更新速度快，教材的更新速度跟不上知识点内容的更新速度，所以采用单一的教材、沿袭传统的教学方法讲授纳米材料这门课程很难达到课程教学目标。因此，根据该课程特点，合理地安排教学内容，恰当地选择教学模式和评价机制，对于完成纳米材料课程教学目标具有重要意义。
2 教学内容的安排
纳米材料课程涵盖了纳米科技的整个领域，它的内容多、范围广、更新快等特点，且需要在规定的课时内将整个纳米材料领域讲授给学生，这就需要教学内容条理清晰，重点突出，逻辑性强，同时要结合纳米材料最新研究进展，以点带面，合理优化课堂教学结构。因此，笔者从广度和深度的统一、基础与前沿的兼顾、新旧内容的衔接等方面考虑，合理安排教学内容。具体如下：（1）纳米材料的概念：从纳米材料的新奇特性开始，引入纳米材料的基本概念、发展史、分类方法，在内容编排上注重引入最新研究成果，激发学生的学习兴趣。（2）纳米材料的结构和基本效应：该部分内容是理解纳米材料特殊性质的基础，也是该课程的重点、难点。在讲述过程中，结合纳米材料应用实例（如：纳米二氧化钛光催化特性的原因及相关应用等），加深学生对纳米材料特性的理解和掌握。（3）纳米材料的制备方法及表征手段：纳米材料的制备方法主要有：气相法、液相法和固相法。气相法中重点讲述物理气相法和化学气相法的原理及特点。液相法中重点讲述共沉淀法、水热法、溶胶―凝胶法的原理及应用条件等。在固相法中重点讲述机械粉碎法和固相反应法的特点。纳米材料的主要分析测试手段包括：扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、激光粒度仪等，重点讲述测试仪器的原理、优缺点及使用范围，让学生掌握纳米材料的分析表征的主要方法。（4）纳米材料的理化特性及应用领域：回忆前面纳米材料结构和基本效应的学习，引出纳米材料的理化特性，以微观结构―特殊效应―特殊功能―应用领域为思路，使学生认识纳米材料的重要性，同时启发学生深入思考，进而深入掌握纳米材料的理化特性。（5）纳米材料最新研究进展：根据纳米材料的最新研究动态，让学生了解国际最新研究热点。
3 教学方法的选取
（1）多种教学方法和手段相结合，激发学生兴趣。“学起于思，思起于疑”，通过巧妙设疑，激发学生的学习主动性和积极性。如在讲述纳米材料基本理论知识时，可以从生活中一些常见现象启发学生思考：出淤泥而不染的荷叶为什么具有自清洁功能？美丽的紫铜在尺寸小到一定程度为什么会变为黑色？通过这种情景设置启发学生思考，寻求答案，对于其中的难点再予以解释。另外，针对纳米材料课程内容多，涉及范围广的特点，利用多媒体集图、文、声、像等于一体的优点，将大量的课程内容以丰富多彩的形式呈现给学生，激发他们学习的兴趣。（2）加强师生交流，建立以“学生为主体”的教学模式。结合课程内容，将学生分为多个小组。学生根据课程要求以及兴趣，自主查阅文献资料，通过PPT形式与大家进行课堂交流。在此基础上，针对学生遇到的疑点、难点，加以详细讲解。这种充分发挥学生主体的教学模式可以有效地提高学生自主学习及探索能力。（3）科研工作与教学内容紧密结合，提高学生综合能力。科研工作与教学内容紧密结合，使学生参与一定科研项目，是一个双赢举措。对于学生来讲，不仅可以加深课堂上对于纳米材料理论知识的学习，同时可以锻炼学生的动手能力，培养他们发现问题、解决问题的能力，激发学生的创新思维能力等。③笔者把自己科研工作中纳米二氧化钛纳米球、纳米管等的扫描电子显微镜图片通过多媒体形式与学生分享。通过带领学生进入实验室，参与纳米二氧化钛的制备、表征以及光催化性能研究，让学生了解影响二氧化钛形貌的因素、光催化特性的原理以及扫描电子显微镜的原理和方法，熟悉电镜样品的制样过程和方法，为学生今后从事纳米材料方面的学习奠定基础。
4 评价机制的确定
本课程的考核方式和成绩评定具体如下：（1）考核方式：让学生查阅资料、做PPT，介绍纳米材料制备、性能及相关应用，在PPT汇报的同时，撰写综述。（2）成绩评定：平时成绩（出勤情况及上课表现）占20%，学生做PPT及演讲情况占40%，综述占40%。这种灵活的考核评价模式可以充分调动学生的积极性，以不同于闭卷考试的形式检验学生对纳米材料相关知识的掌握情况，同时使学生了解纳米科技前沿，培养学生的综合能力。
5 结束语
纳米科学技术作为科学技术的重要分支，它的发展必然推动社会的进步。而纳米材料是纳米科学技术的基础，对纳米材料的学习，是适应未来社会对材料专业人才的需要。本文结合纳米材料课程的特点，从教学内容的安排，到教学方法的选取和评价体制的确定三方面对高等院校材料类本科专业进行纳米材料课程教学改革进行了探讨。实践证明，这些方法和模式有助于加强师生交流，发挥学生的学习主体作用，使学生不仅掌握纳米材料相关知识，并能运用相关知识分析、解决问题，提高学生的综合能力。
注释
① 陈敬中.纳米材料科学导论[M].高等教育出版社，2006.
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编写理念上，紧扣教材，注重联系生活实际贴近学生生活，符合同学们的认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，并对所学习的新知识起到进一步理解和巩固的作用，主要体现在以下几个方面。
1 与生活相联系
不仅可以使学生深刻地理解物理规律，同时也可以引起学生兴趣，扩大学生的知识面，对生活的理解更加深刻，例如：高速公路以其方便、快速、舒适已越来越受到人们的青睐，但它的安全j生不容忽视，稍不留神就会导致车毁人亡，所以它直接关系着千家万户的生命和财产安全为使广大司乘人员更好地在高速公路上达到高速、高效、安全、畅通，在高速公路上行车要特别注意以下几点：
1.1检查好车辆，系好安全带
高速公路上汽车行驶较快，所以机动车在上路前都要进行安全检查，如果不提前预防，车辆在高速行驶中突然发生故障，就会极易引起追尾碰撞，造成恶通事故，所以安全带的作用显而易见，其安全系数比安全气囊要高，此外，特别注意副座乘客和后座有安全带的都应系上，以确保生命和财产的安全。
1.2控制车速，保持车距
当车子超速行驶时，便极易引起方向失控，措手不及，从而造成追尾和碰撞防护栏事故，同时，随着车速的提高，一方面驾驶员视力明显下降，另一方面水平视野也明显变窄，因此，驾驶员要经常观察车速表，防止速度不自觉地加快，同时，不仅要控制车速，而且要保持车距，特别是遇大风、大雨、雪、雾天或者路面结冰时，应当减速行驶，加大行车间距，驾驶员要遵守行车道德，不要长期占用超车道行驶，做到“礼让三先”，过隧道时，按照限速要求安全通过。
2 与古代科技相联系，渗透科学史
编排的知识科学、合理、全面，催人奋进，有很强的可读性，根据教材中不同的新知识，科学、合理的选配内容，所选的知识丰富多彩，古今中外无所不及，有些还具有鲜明的时代性；内容文笔流畅，语言通俗易懂，阅读起来朗朗上口，深受师生们喜爱。如在“声音的特性”一节中，“生活·物理·社会”编排了我国古代战国时期的乐器——编钟的知识，使同学们知道了早在2400余年前我们的祖先就根据声音的特性铸造了现存世界上最大、最完整、音质优美的编钟，通过对此知识的阅读，同学们的民族自豪感倍感增强，又如在“汽化”一节中，“生活·物理·社会”栏目选取了“火洲里的坎儿井”，同学们阅读内容后，无不惊叹它的地下灌溉工程如此之庞大，在坎儿井的设计上真乃鬼斧神工之奇，巧夺天工之妙，同学们更为我国古代劳动人民的聪明才智而骄傲，同时介绍物理学史，物理学史它是科学家集体智慧的结晶，是时代的必然产物，但它的每阶段的具体发展情况又往往受到各种客观条件的影响，让学生不否认科学家个人的伟大作用，但科学绝不是少数几个特别有天才的大科学家在头脑里凭空创造出来的，只有那些善于继承又勇于创新的科学家才有可能抓住机遇，做出突出贡献，机遇也可以说是一种偶然性，但是在偶然性中体现了必然性，物理学史中大量事例可以说明，各种科学发现往往具有一个共同点，那就是勤奋和创新精神，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。
3 与生物相联系
物理教学中培养学生科学思维方法和大胆创新精神的同时，也要渗透着“学科交叉”的思想，使得我们的学生能够真正在各个学科之间体验到学科之间不同的思想思维方式的碰撞，贯彻这种“学科交叉”的思想，这样正确找到素质教育的切入点，培养学生的综合运用知识的能力，使学生得到全面发展，引导学生树立自然界事物相互联系的科学世界观，比如用物理知识解释大气压与海拔高度间的联系，用光的直线传播解释日食和月食，解释为何太阳刚出来比较大的现象等等，例如地理中东南风的成因也与物理知识相关联，(东南风的形成：水的比热容比砂石大得多，夏天，西南部气温升高，海水吸热而温度变化不大，阻碍了气温的升高，由于气温低，空气密度大，形成地面高压区，而西北气温升高，砂石吸热升温快，所以气温高，空气密度小，形成地面低压区，由于两地地面气压不同，空气就从东南流向西北，形成东南风，把物理学和生物学、地理学的知识有机联系起来，让学生了解生物知识中渗透有物理知识，领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感，这样还有利于对学生进行热爱生物、保护环境的教育。
4 与环境科学相联系
由于对科学技术的不恰当的应用，人类正面临着温室效应、能源枯竭、核污染等问题的严重威胁，环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除例如，温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应，这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步，当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动，严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题，随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加，环境空间被破坏，人的生存空间就会受到威胁，保护环境刻不容缓，人类对于自然的索取，应当与人类对自然的回馈相平衡，我们必须一方面通过控制、约束自身非理性需求和行为，将其维持在生态系统的承载能力之外，并且在范围内与大自然和平相处，如“生活·物理·社会”呈现了“紫外线与臭氧层”的相关知识，文中配了一幅拟人化的插图，一把巨型伞挡住了丑陋不堪的“家伙”——紫外线，地球露出了甜蜜的“笑脸”，同学们一看便知到臭氧层对我们人类的重要性，与现今的低碳生活联系紧密，让节能环保的理念更加深入人心，从而增强回报社会、服务社会的责任感和义务感。
5 物理科学技术的应用
纳米技术的相关知识范文3
一、科技信息供求脱节、传而不通
科技传播供求脱节、传而不通主要指媒体提供的科技信息与公众需求存在距离，共同的话语空间太小或不存在。虽然科技信息源源不断通过媒体传播出来，但由于不符合公众需求，很难激发关注热情，结果便是传而不通。在科技报道中造成传而不通的原因主要有两个。
其一，传而不需。所谓传而不需是指媒体提供了大量公众不需要的科技信息，无法形成有效传播。这些无效传播行为，表面上热闹非凡，实质上大大降低了科技报道的传播质量。比如专业色彩太强、实用价值不高、远离公众生活的科技报道，便很难满足公众的阅听需求。
其二，需而不传。需而不传是指公众有强烈需求，媒体却疏于提供，结果造成公众需求被漠视，公众对需要的科技信息求索无门。其实科技知识无所不在，公众在这方面的需求多而广，从工作到生活，不同行业、不同身份的公众都需要相关知识的指导。比如面朝黄土背朝天的农民，他们盼望通过各种渠道，尤其是大众传媒获得科学种田的知识！就连围着厨房转的家庭主妇，也需要了解生活中的各种科学常识。对于公众而言，科学技术不是高高在上，而是实实在在，它联结着健康，联结着收获，联结着人们的工作和生活。如果我们的媒体在传播科技信息时，时刻想着满足公众需求，深入了解体察民情，就能够及时提供民之所需，妥善处理科技信息在传播过程中存在的供求脱节问题。
无论是传而不需还是需而不传，从传播效果分析，最终便是传而不通。传而不通意味着传受双方在信息供求方面不和谐，属于无效传播。在媒体竞争越来越激烈的今天，无效传播不仅浪费大量人力物力和宝贵的媒体资源，最为糟糕的是公众资源的流失。从发展的眼光看，公众阅听兴趣的缺失，将严重影响媒体发展，而且不利于科技传播。当然，政府通过大众传媒提高公众科学素养的目的也很难实现。
二、由“使用与满足理论”看公众对科技信息的需求
解决传而不通的矛盾，关键是传播内容。只有以公众需求为导向，由外而内决定传播内容，才能从根本上解决问题。那么媒体传播什么样的科技信息，才能满足公众的需求呢？
“使用与满足理论”认为，人们接触某种媒介以及媒介传播的内容，是为了获得某种需求的满足。由此我们可以认为，公众阅听某些科技信息源于对相关信息的需求，需求如若被满足，公众便会频繁利用媒介；反之，公众则失去阅听兴趣。这样，我们可以构建一个科技报道有效传播的传通模式：公众需求科技报道内容公众需求满足科技报道有效传播。
根据“使用与满足理论”后期研究者布勒姆的分析，个人从媒体获得满足有三个社会根源：1．常见的原因：由于性别、年龄以及社会角色不同会使人们产生对媒体的特定需求和期望；2．更多地接触媒体，带给人们社交的机会或由于缺少各种社交机会，想从传媒那里得到补偿；3．个人对自己的社会状况的主观反映或调整。
依据布勒姆的观点，分析公众对科技信息的使用与满足，大致可以把公众的需求动机归为三类：生存的需求、社交的需求、发展的需求。
生存的需求：即不同性别、年龄以及社会角色，由于生存问题产生的对科技知识的渴求。这是公众最感兴趣、最需要的部分。比如：食品安全中的基因问题、纳米技术运用于服装行业对于消费者意味着什么，以及生物技术、通信技术等一系列科技问题。这些涉及衣食住行的科技问题，联结着公众的日常生活，是人们关注的重点，如果媒体能够充分提供这方面的科技信息，便有可能使传播有的放矢，从而避免传而不需、需而不传尴尬局面的产生。
社交的需求：作为社会成员，任何人都离不开与他人的交往。在与他人的交往中，科技知识有可能成为谈话的议题，因此，人们往往关注一些科技现象或新奇东西，这些信息在一定程度上不会对其生存带来直接影响，但有可能发展成为与人谈话的议题，成为社交的一部分。比如，“神六”飞天的报道，吸引了全国无数人的眼球，并成为舆论焦点，而对“神六”方方面面的报道，大大推动了相关航天知识的传播。
发展的需求：除了生存与社交的需求外，不同职业、不同身份的人对于科技知识的需求还存在行业区分。就工作而言，对科学技术的了解与把握，直接关系着企业的生存与发展，关系着每个从业者的经济收入与社会地位，因此，公众在涉猎科技信息时，往往还要关注与其工作或职业密切相关的内容，这便是发展需求使然。比如农民对科学种田感兴趣，因为这些科技知识关乎其经济收入。再比如人类功能基因组学的研究，其中生物芯片技术及产品，将对我国生命科学研究、医学诊断、新药筛选具有革命性推动作用，虽然生物芯片对于一般公众而言遥不可及，但相关行业的从业者凭借职业敏感会产生程度不同的阅听兴趣。
综上所述不难发现，尽管公众对科技信息的需求庞杂无序，但依据“使用与满足”理论，可将其需求动机归结为生存、社交、发展三个层面。如果媒体能够以公众为中心，围绕三大需求动机进行信息提供，便有可能拉近科技报道与公众的距离，激发出公众的阅听兴趣，实现科技报道的传需和谐。当然，若想实现有效传播，还应注意生活化、通俗化的表达方式。传播学者施拉姆曾提出受众选择某种信息的概率公式：报偿的保证／费力的程度＝选择的或然率。如果媒体能够以公众为中心，从生存、社交、发展三个层面去满足人们对科技信息的需求，那么科技传播中报偿的保证便被保证。若想获得理想的传播效果，还应注意降低科技报道的阅听难度。
纳米技术的相关知识范文4
【关键词】 地理信息技术；GIS；上机实验；高校教学
引言
1998年1月31日，美国副总统戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表了题为《数字地球：二十一世纪认识地球的方式 （The Digital Earth：Understanding Our Planet in the 21st Century）》的讲演，提出了“数字地球”（Digital Earth）的概念。戈尔在讲演中指出：我们需要一个“数字地球”，一个可以嵌入海量地理数据的、多分辨率的、真实地球的三维表示［1］。戈尔关于“数字地球”的这些观点引起了科技界的高度重视与响应。21世纪已进入数字化时代，谷歌地球（Google Earth）、数字城市、电子政府等词汇与理念开始深入人心。2004年8月，地理信息技术与生物技术、纳米技术被美国劳工部并列为三大最具前景的新兴产业［2］。我国在这个世纪初以来，也注重地理信息技术专业人才的培养，各种地理信息技术相关的优秀教材也不断出现［2-4］。
笔者从2008年开始给本科生和研究生讲授地理信息技术课程。其中本科生课《地理信息技术与数字地球》为跨专业全校性选修课，研究生则为全英文教学的海洋事务硕士生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》。从选修学生的专业背景知识来看，文理工兼具，层次也参差不齐。如何让不同专业的学生能理解地理信息技术相关专业知识，课堂上机实验的设计对于这两门实用性很强的课程尤其重要。本文主要以这两门与地理信息技术相关的课程为例，围绕课程上机实验的设计与探索，谈些体会，以飨读者。
1 知识背景与课程定位
据统计，地球上有超过80%的数据与空间相关，而地理信息技术是空间数据数字化的核心技术之一，是将地球上各种资源信息可视化表达、存贮、分析以方便人类生活、生产的重要技术支撑。地理信息技术是一种强有力的空间信息获取、管理和分析的工具［5］。这里谈及的地理信息技术主要为3“S”，即：地理信息系统（ GIS，Geographical Information System）、遥感（RS，Remote Sensing）、全球定位系统（ GPS，Global Positioning System）。其中，GIS 是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析和显示，并采用模型分析方法，适时提供多种空间和动态信息，为地理研究和决策服务而建立起来的计算机技术系统［6］。RS 与GPS 是两种重要的空间信息采集工具，是GIS重要的数据源。
由以上可知，地理信息技术是与计算机、地理学等学科相关性很强的一门实用型技术，并与我们的日常生活息息相关，如：利用GPS导航定位、利用谷歌或百度上的电子地图进行相关空间查询等。事实上，地理信息技术的应用领域已不再仅仅是地理学，已被应用于卫生、交通、林业、房地产、旅游、农业等各行各业中 ［7-8］。世界最大的GIS软件公司环境系统研究所Environmental Systems Research Institute（ESRI）的创建者、总裁Jack Dangermond说过，GIS的应用仅受限于使用者的想象力。也因为这样，从2008年开课以来，学生选修这门课的积极性较高，不论他们的专业背景是历史、音乐、哲学、英语、或是化学、生物、建筑、机械自动化与计算机等。表1列出了2010－2011年开设的本科生全校性选修课和海洋事务硕士生选修课两门课的选课学生的专业及人数构成情况。
表1 选课学生专业及人数构成
由表1可见，两门选修课，无论是本科生还是研究生的课程，选课学生的专业背景五花八门，这给教学与上机实验带来了一定的挑战。但无论是全校性本科生选修课，或是全英文授课研究生选修课，本课程的定位都是一致的，即结合自身的课题研究成果，如GIS在流域与海岸带管理中的应用等，介绍地理信息技术的基本功能及其应用，让学生了解地理信息技术、数字 地球与人类生产生活紧密相关，并初步掌握地理信息技术常用软件的基本操作。
2 课程设计与上机实验教学方案
围绕上述课程开设的定位，进行了课程的整体安排与上机实验教学的设计。表2为全校性本科生选修课《地理信息技术与数字地球》课程的整体设计。由表2可见，涉及到GIS、RS软件实际操作与课程作业的第4、7和8讲，占整个课程课时（36课时）的近60%（22课时），这是出于该课程实用性较强，需有足够时间保证上机的考虑。
表2 全校性本科生选修课《地理信息技术与数字地球》之课程设计
基于同样的思路，开展了海洋事务研究生选修课的课程设计，详见表3。由表3可见，有关ArcGIS软件学习的时间占用了20个学时，并进一步设计了两个有关GIS软件的课程实践（作业），目的是保证学生有充分的时间上机练习及完成课程作业。
表3 海洋事务研究生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》之课程设计
在保证让学生在课堂上有时间能自己动手操作软件的前提下，基于课程的定位，为了让学生掌握一些基本的软件功能，进一步设计一些能使不同专业背景的学生都能感兴趣的上机内容。表4进一步给出了本科生选修课《地理信息技术与数字地球》第4讲（表3）的上机实验设计。需要强调的是，本科生教学所涉及到的GIS软件为MapInfo和ArcView两个较易上手，界面友好同时对机房的硬件要求不高的桌面式GIS软件，主要的参考教材是《地理信息系统导论》（第一版）［3］。
表4 《地理信息技术与数字地球》之第4讲上机实验设计
通过上机操作，学生基本上掌握了空间数据采集（数字化）与编辑、属性数据输入与管理以及专题地图制作等基本的GIS软件操作，从课程难度上也较适合于这些跨专业（文理工兼具）的本科生。
对于海洋事务研究生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》，表3所列的第2－10讲“ArcGIS软件学习”的上机内容进一步展开如表5所示。需要说明的是，由于是研究生课程及上机条件的改善，学习的GIS软件为ArcGIS，主要的教材是《地理信息系统导论》（第三版）［2］。该教材有中文导读，其它内容包括上机说明都是英文，是现有较适合作为GIS英文教学的教材。在实际授课中，针对每一讲，采用“概念与原理介绍”与“上机实践”两部分相结合的形式，有效地保证了学生的上机时间。
表5 《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》第2－10讲之上机实验模式设计
由表5可见，尽量课时有限，但基于研究生具有一定的自学能力的考虑，通过这样的上机实验设计，学生较为系统地掌握了GIS软件的基本功能如空间数据采集、编辑、制图、简单的缓冲区分析、空间叠置等空间分析，并学到了一些高级的空
间分析，如地形分析、水文分析等以及GIS模拟。
3 期末课程作业设计与课程教学效果评估
对于这两门实践性较强的选修课，如果在期末用闭卷考的形式，仅是要求学生掌握地理信息技术相关的原理、概念，则有悖于课程的定位。取而代之的是，通过结合实际情况的开放式课程作业的设计，来考核学生对课程掌握的情况，从学生提交的作品来评估教学效果。
对于全校性本科生选修课《地理信息技术与数字地球》，通过2个期末作业来评估学生课程的表现。课程作业1是“数字化厦门大学本部地图”。通过采集身边的空间数据并进行制图表达，让学生进一步掌握MapInfo的空间数据采集，属性数据录入，数据编辑以及制图等基本操作。学生较好地完成了作业，并建立了不同的空间图层，如道路、林地、建筑用地、湖泊、草地等图层（见图1A）。课程作业2是专题地图制作“中国人口分布图”，通过该作业，评估学生应用ArcView进行专题地图制作的能力。图1是这两个课程作业的学生作品。
图1 本科生课程作业（A-作业1；B-作业2）
由图1可见，学生基本掌握了对周边地理事物进行数字化与制图表达的能力。通过这样的开放式的课程作业设计，联系身边的地理现象，让学生学以致用（如厦大校园地图制作），极大地激发了他们学习这门课程的自主性和积极性。
对于海洋事务研究生选修课《地理信息技术及其在海岸带管理中的应用》，同样采用课程作业来评估学生对课程的掌握情况。作业1是有关创建GIS数据库及地理制图。其中的制图包括普通地图与专题地制作。通过开放式分组（按学生所在国家）作业的完成，让学生掌握从网上获取各种相关空间数据的数据采集方式，并进一步编辑与地理制图。作业2是利用GIS的空间分析功能并与模型结合估算流域尺度的水土流失量并表达其空间分异性（基于课题研究成果）。该作业涉及到表5中的第6、7、8、10讲的内容，可让学生进一步巩固相关知识并通过GIS项目练习对GIS的空间分析与地理表达有进一步的认识。图2和图3分别是来自美国与喀麦隆的两位学生完成的两个作品。
图2 研究生课程作业1之学生作品
图3 研究生课程作业2之学生作品
从图2－3可以看出，学生较好地掌握了地理信息技术的相关知识与软件技能。值得强调的是，图2作业是本科专业是生物学的美国学生自己从网上下载相关空间数据图层，包括行政边界、河流、道路、人口等并完成制图的，来自韩国、喀麦隆等地的学生也完成了他们各自国家专题地图制作，篇幅所限，这里无法一一列出他们的作品。显然，通过这样的课程作业设计会使他们产生能用所学的东西制作自己国家地图的自豪感和成就感，学以致用。课后来自不同国家、学习层次不同的学生的普遍反映是该课程的实用性强，能学到一些“超出预期”的东西。
4 教学心得与体会
通过三年多的跨专业本科生、研究生地理信息技术相关课程的教学实践与探索，总结如下教学心得与体会：
4.1 联系实际并明确“学以致用”的课程定位。通过课题研究的成果展示并联系身边有关空间数据的事例，让学生了解地理信息技术是解决研究问题并与日常生活紧密相关的常用工具，有效地减少了跨专业学生对这个从未曾接触的软件工具的陌生感。进一步地从实用性的角度进行课程、上机实验设和课程作业设计，让学生掌握地理信息技术常用软件的基本操作。
4.2 “概念与原理介绍”与“上机实践”两部分相结合的授课形式对于地理信息技术这种实用型技术的教学是有效的。有关地理信息技术的原理与概念介绍很晦涩难懂，在简要地对重点概念与原理介绍之后，通过给学生有具体操作步骤的上机练习，完成特定任务，在课堂上有成就感，这很重要。课程设计上要保证学生有较多的上机时间。
4.3 课程评估宜采用开放式的课程作业的形式，让学生提交作品，而非闭卷考试。通过进一步的上机操作、复习相关内容并完成作品，可以进一步巩固学生对这一实用型技术的基本功能的掌握。
参考文献
［1］ Core A. The Digital Earth：Understanding our planet in the 21th Century. Given at the California Science Center，Los Angeles，California，on January 31，1998
［2］ Chang K S著，陈健飞译. 地理信息系统导论（第三版）. 科学出版社，2006
［3］ Chang K S著，陈健飞译. 地理信息系统导论（第一版）. 科学出版社，2003
［4］ 汤国安，杨昕. ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程. 科学出版社，2006.
［5］ 黄金良，洪华生，张珞平，张玉珍. 地理信息技术在海岸带资源环境管理中的应用，台湾海峡，2003，22（1）：79-84
［6］ 黄杏元，马劲松，汤勤. 地理信息系统概论. 北京：高等教育出版社，2001
纳米技术的相关知识范文5
关键词：计算机；硬件设计；安全
1 概述
计算机硬件指的是组成计算机系统的物理成分，其中包括输入/出设备、芯片等。在计算机系统中，信息安全包括硬件、软件和通信方面的内容，因此可从硬件、软件和用户方面来实现对计算机信息安全的建设管理，但在这一过程中，硬件无疑成了影响计算机安全的重要因素。通过调查发现，计算机硬件主要在输入/出设备和存储介质上存在安全问题，具体表现如下：
（1）在输入设备上，安全问题包括非法输入和输入不安全数据信息，其中前者是指非法输入可能损坏计算机内部的数据信息，而后者是指输入的信息带有病毒等。
（2）在计算机系统中，一些输出设备具备记忆功能，因此仅需重复操作，便可再现有关信息，这无疑会造成计算机数据信息泄露。
（3）计算机存储介质一般未设信息数据安全屏障，因此无法抵御暴力破坏、恶意攻击和非法拷贝等行为，从而造成数据信息泄露。
可见，计算机硬件在安全方面仍存在问题，且若不加以完善，极易造成保密信息泄露，从而严重损坏了用户的利益，甚至造成社会恐慌。
2 计算机硬件设计安全分析
计算机硬件的安全性能一般取决于设计阶段，且目前，在计算机硬件安全设计上，已取得了十分可观的成绩，其中较为常用的设计方案包括如下几种：（1）基于变异的硬件安全设计方案，其中“变异”主要从芯片老化、IC时序、噪声、温度和功耗等方面体现出来，且这些因素一般会受到CMOS制造技术、射频互联技术、等离子技术、纳米技术和光纤技术等的影响，因此这一设计方案在基于新兴技术的硬件中发展前景较好。但需强调的是，芯片内在的变异将不利于对恶意攻击的检测。（2）硬件木马检测，其中硬件木马指的是恶意修改、嵌入和变更原始芯片设计的行为，其是现今社会最重要的研究课题。一般来讲，常规的功能与结构测试无法检测出这一类攻击。在实际应用中，若不考虑工程变异，仅需先测出一段输入序列的泄漏功耗，再与仿真模型比较即可，但工程变异却增加了硬件木马检测的难度。可见，需进一步深化对硬件木马的检测。（3）PUF（不可复制技术）是计算机硬件安全设计的重要研究课题，其提供的是一组从输入至输出的映射关系，且这一关系依存在芯片制造工艺下，因此无法采用数学方法来进行逆向操作，从而保证了计算机数据信息的安全。但在目前的众多PUF方案中，一些因素的存在却使得PUF的安全性大幅度降低，如芯片结构的非线性特征较弱等。（4）非对称加密技术是一种基于PPUF的非对称加密系统，其中加密与解密所用的秘钥有所区别。一般来讲，通过用公共密钥和进行仿真，便可测出挑战信号的发出的响应，因为PPUF的结构会以公开的形式发表。但即便如此，也无法赶超原始设备的速度，因此可采用非对称加密技术来创建一种公共秘钥加密协议，用以地域物理和旁道攻击，甚至可将其看作可信设计的模块。
总之，计算机硬件设计的安全性将对计算机的使用性能产生直接影响，且基于硬件的安全协议可解决基于第三方的可信计算、遥控/感芯片的开启等问题。
3 计算机硬件设计的安全策略
综合上述分析，作者针对计算机硬件设计提出如下安全策略：
3.1 内置安全确认
在计算机硬件中内置安全确认无疑对保证计算机数据信息的安全具有重要作用，其原理如下：在制造计算机芯片时，通过将PUE技术与EPIC技术结合来对计算机硬件的IP进行保护。其中，EPIC技术是一种针对IC设计理念的技术，即先利用EDA工具来得到所需的物理版图，再采用PUE技术来绘出以芯片变异为基础的PUFIC，最后再通过与加密的IC管理员版权促和来生成检测秘钥。实践表明，采用上述设计理念绘出的加密型验证模块可通过保护IC版图来保护原始模块，从而实现对计算机硬件的安全进行保护。
3.2 外置辅助安全检测装置
外置辅助安全检测的方案采用了RAS技术，即先由秘钥管理中心制作一对秘钥（私用、公开秘钥），并用公开秘钥来保护计算机数据信息的安全，最后再通过安全芯片与秘钥存储器验证来共同组成外置辅助安全验证装置，其中秘钥存储器保护的对象是私用秘钥存储的数据信息，即在检测时，可利用RFID来对芯片内的电路数据信息进行读取及对芯片的安全进行验证，进而保护数据信息的安全。总之，在计算机硬件中外置辅助安全检测装置可通过秘钥管理来保护计算机硬件的安全。
3.3 计算机硬件开发中的安全设计
关于计算机硬件设计的安全问题，内置安全确认和外置辅助安全检测装置都属于技术层面的策略，但很显然，这一问题并非仅为技术性问题，因此还应从硬件本身来考虑问题，即分别从下列三个方面来将安全设计贯穿在计算机硬件开发的全过程：（1）目前，计算机硬件的开发者普遍看重的是硬件的性能和质量，却忽视了安全保护的问题，这极易使计算机硬件设计出现安全问题。对此，应通过培训教育来提高计算机硬件设计者的安全保护意识。（2）为了保护用户的数据信息安全，在计算机硬件开发中，应对硬件的安全性能有所侧重，具体应着手于内设与外设层面，逐一完成对硬件的安全设计。（3）一般来讲，在计算机硬件设备设计完成后，既要测试其性能和质量，还应评估其安全性能。其中，在评估计算机硬件的安全性能时，应着手于输入/出设备、存储设备，从而提高计算机硬件的整体安全性。
3.4 改进计算机硬件安全设计技术
与信息窃取技术相比，计算机硬件安全技术的发展存在滞后性，这将对计算机数据信息安全造成严重威胁。对此，应从如下方面进一步改进计算机硬件安全设计技术：（1）从计算机硬件安全设计技术的现状出发，找出其中存在的不足，并在分析的基础上逐步完善，从而提高计算机硬件设计的安全性能。（2）健全计算机硬件安全技术体系，即进一步密切计算机硬件之间的联系及在技术上的交互，从而实现对硬件安全的保护。（3）改进计算机硬件安全技术，其中较为前沿的技术包括量子、光学和生物计算机硬件，且这些技术的应用在保证硬件数据信息安全上提供了更为周全的思路。
4 结束语
经过多年的研究，计算机硬件的安全性能有所提高，但在硬件设计上的安全问题仍是影响计算机数据信息安全的重要因素。鉴于此，作者通过查阅资料和结合工作经验，提出了如下几点建议：一是在计算机硬件中内置安全确认来保护计算机硬件的IP；二是在计算机硬件中外置辅助安全检测装置来保护硬件的数据信息安全；三是将安全设计理念贯穿在计算机硬件设计的全过程，并对硬件的质量、性能和安全进行统筹考虑；四是改进计算机硬件安全设计技术，并进一步完善硬件设计安全技术体系。总之，计算机硬件设计的安全研究是维护用户切身利益的要求，也是促进整个计算机行业健康发展的选择，因此应加以重视。
参考文献
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1国外图书馆生物医学科研数据管理服务
在国外，科研数据管理已经成为一种制度。美国国立卫生研究院(NIH)要求申请50万以上基金项目的科研人员都提交一个数据共享计划或者数据不共享的说明［7］。该数据计划包括:数据共享的时间轴、数据集格式、数据分析工具、共享协议、数据共享方式等内容。英国生物技术和生物科学研究理事会(BBSRC)、英国癌症研究中心和英国医学研究理事会(MRC)［8］在资助科研项目时都要求研究人员提交数据共享计划，包括数据领域、类型和格式，标准和元数据，二次使用和数据共享的方法等内容，并为科研人员提供了数据共享计划模板，包括描述数据、数据收集、数据管理、数据安全、数据共享和责任等。澳大利亚政府、国家健康和医学研究理事会(NHMRC)和澳大利亚研究理事会(ARC)联合的澳大利亚诚信科研行为规范［9］中对于研究数据和重要资料的管理提出了明确的要求:研究者有责任保留科研数据，提供安全的数据存储，对数据进行明确标识，明确数据的拥有者以及确保数据的安全可靠性等。高等教育机构开始尝试解决如何支持科研数据管理的问题，有的开展科研数据共享和管理的咨询和培训服务，有的提供专业的数据服务，包括研究管理和计算机服务等。高校图书馆被认为可以在支持科研数据管理中发挥很大作用。但根据2012年一项关于英国大学图书馆正在从事的研究数据管理服务的调研表明，图书馆当前为研究密集型机构高水平活动所提供的科研数据管理服务还远远不够，在技能、资源和文化上仍存在巨大的挑战［10］。图书馆正在努力参与开发科研数据管理政策和服务，并将其视为未来角色的重要组成部分之一。本文选取印第安纳大学图书馆(IndianaUniversityLibraries)和提供生物医学科研数据管理服务的图书馆进行调研，参考借鉴其图书馆员为科研人员提供的数据管理支持服务的模式、内容、方法及工具等。
1．1印第安纳大学图书馆生命科学数据管理服务印第安纳大学图书馆［11］开展了针对生命科学数据的数据管理服务。该图书馆设立了科学数据管理馆员(ScienceDataManagementLibrarian)的职位，专职负责科研数据管理服务与联络工作，免费为本校科研人员提供科研数据云存储和存储介质，或协助科研人员找到能够满足需求的第三方数据存储的解决方案，建立数据管理服务网页，提供针对生命科学领域数据管理的详细指南和服务。具体服务内容主要涉及以下四大部分。
1．1．1记录数据对实验室记录，提供针对生命科学实验室数据记录获取的指南，如保持好的实验室笔记(包括案例和清单)的新手指南，莱斯大学生物化学和细胞生物学保持实验室记录的指南，甚至比较了各种油墨后提出的实验室笔记本选择建议，还有专业研究人员描述他们如何成功地管理专业笔记的书籍等。对于元数据，提供了生命科学科学数据常用的机读标准，如DarwinCore的生物多样性数据标准，生态元数据语言(EML)的生态学数据标准，ISA－Tab的omics－based实验数据标准以及其他的生命科学数据标准等。
1．1．2撰写数据资源管理计划协助制定数据管理计划，提供了一个采用IU－specific语言编写的NSF数据管理计划模板，并且建议使用DMPTool作为计划撰写工具，提供关于数据管理的指南，包括数据管理的一般概念(即记录数据与元数据，如何处理敏感数据等)和链接相关资源，以及提供制定数据管理计划的培训视频等。另外，还提供有关科研数据管理计划的人工咨询服务，由科学数据管理馆员审查核定，确保计划符合基金的要求。
1．1．3存储数据和保护资源印第安纳大学图书馆提供免费的数据长期保存服务，研究人员能够获得50TB的数据存储空间。印第安纳大学科研人员还可以注册一个研究文件系统(RFS)或学术数据档案(SDA)账户，为进行中和已结束的研究提供独立的私人存储数据。它提供的小型开放数据空间，可以上传150M的文件到IU-ScholarWorks平台。它提供的私有数据到开放数据的转换体统，研究人员可以将研究文件系统(RFS)或学术数据档案(SDA)中的科研数据传输到开放数据平台，供他人访问下载，实现科研数据共享。此外，印第安纳大学图书馆还向科研人员介绍了Biosharing．org和databib．org两个科研数据网站，主题领域涉及生物科学、生态系统科学、环境科学和健康与医学科学等。
1．1．4汇集数据管理相关政策提供印第安纳大学和科研数据管理相关的研究政策，如在生命科学领域特殊的研究政策，印第安纳大学关于人类被试研究的标准操作程序，敏感数据管理指南等。1．2马萨诸塞大学医学院图书馆数据管理服务［12］马萨诸塞大学医学院与新英格兰地区的几所图书馆联合开发了新英格兰协作数据管理课程(NEC-DMC)项目。NECDMC课程是科学数据管理最佳实践的教学工具，适用于健康科学的本科生、研究生以及科研人员。马萨诸塞大学医学院图书馆将这套课程上传至网站上，供科研人员和学生学习。课程的案例来自临床研究、生物医学实验室、工程项目和行为医学定性研究等科研数据管理的最佳实践案例。除了MECDMC课程外，马萨诸塞大学医学院图书馆还提供生物医学科研数据管理支持服务，由3名不同专业的图书馆员负责联系、咨询及其他服务。服务内容主要包括四个部分。
1．2．1科研数据管理介绍马萨诸塞大学医学院图书馆大力强调管理科研数据的重要性、为什么管理数据、良好的数据管理是什么样的、数据丢失的结果等。
1．2．2管理数据数据引用:向科研人员介绍为什么要引用数据、数据引用规范、引用数据的工具(DOI引文格式化程序)，并列出了若干数据引用规范案例。数据伦理:向科研人员指出什么是负责任的研究行为、什么是数据完成性、如何匿名化定量数据和定型数据、去除识别信息的病人数据使用，并且提供了数据伦理案例研究等。文件管理:提供了文件结构和命名模板，数据文件组织建议等。文件储存和备份:介绍数据存储介质(个人存储介质、网络驱动器、云存储)和存储设备，数据存储、备份和安全的建议及最佳实践。所有权:介绍了知识产权政策、数据所有权和知识产权相关知识。规划:提供数据管理计划政策、程序和指南，数据管理计划制定工具，以及eScholarship@UMM管理平台。政策:提供各类数据政策，如基金自助者数据政策、出版商数据政策、期刊数据政策以及马萨诸塞大学医学院的数据管理政策。数据保留时长:介绍本地数据保留政策、数据保留时间及负责数据保留的部门。
1．2．3提供学校的资源与政策提供了学校的数据管理工具BioTools@UMassMedicalSchool安全的数据云存储、学校的数据管理政策、学校数据分析规划服务、临床资料咨询和解决方案以及研究计算方案和工具等。
1．2．4提供其他开放和可用的数据资源提供了开放以及公开可用的数据(如Bioinfor-maticsTimesaver、Data．gov、Databib、GenomicDataRepositories、HSRIC:Data，Tools，andStatistics、NIHDataSharingRepositories等资源)和可用的生物科学的数据存储库(如Dryad、GenBank、GeneExpressionOmnibus、MouseGenomeInformatics、ProteinDataBank等资源)，以及公开的卫生数据集、社会科学数据集和开放数据资源等。从上述图书馆科研数据管理服务来看，生物医学科研数据管理咨询服务占很大比重，除了数据管理政策咨询、数据管理计划撰写指南及模板、知识产权咨询等咨询服务外，具有生物医学领域特色的数据收集方法、元数据标准、数据类型和范围、生物医学数据特有的分析方法和工具、生物医学研究政策、生物医学数据资源以及生物医学研究数据管理的最佳实践案例更成为了服务的重点。科研数据管理服务与文献情报服务有很大差异，需要配备专业的数据管理服务人员。
2对我国图书馆医学科研数据管理服务的启示
2．1以用户为中心无论图书馆如何提供科研数据管理支持服务，科研数据管理的主要责任者仍是科研人员。因此图书馆开展科研数据管理支持服务必须坚持以用户为中心，从用户的实际需求出发。首先在服务范围内对生物医学科研人员进行科研数据管理服务需求的调研，主要内容包括对科研数据管理政策的掌握情况，实际的科研数据管理方法及工具、科研数据管理计划的模板及工具使用情况，元数据格式、转换格式和工具使用情况，数据分析方法及工具的利用情况，科研数据管理目前存在的困难，以及对于图书馆能够提供的科研数据管理服务的需求等。针对以上情况，学科馆员需深入重点课题组，对科研数据管理实际情况进行考察，全面掌握服务对象在科研数据管理方面实际存在的问题，提升模式和对服务的需求。然后根据对调研结果的分析，初步设计出科研数据管理服务思路，结合本单位学科化服务重点服务计划，进一步开展基于生物医学数据生命周期的科研数据管理服务模式的研究和实践。
2．2基于数据生命周期的科研数据管理服务模式科研数据是根据科研工作的流程而产生的，同科研项目一样，也有生命周期。医学图书馆学科馆员为科研团队或科研人员提供科研数据管理服务，必须遵循生物医学科研数据的生命周期，满足科研进程不同阶段对科研数据管理的不同需求，才能有效地提供科研数据管理服务。学科馆员根据数据文档计划(DataDocumenta-tionInitiative，简称DDI)的研究数据生命周期［13］，确定基于数据生命周期的科研数据管理服务模型，包括研究设计、数据收集、数据处理、数据存档、数据、数据发现、数据分析及数据再利用8个阶段，并根据不同研究阶段数据管理需求来确定科研数据管理服务的内容和方式。
2．2．1研究设计阶段在研究设计阶段，确定研究任务的同时需制定一份关于未来科研数据管理的规范计划。科研数据管理计划(DMP)是描述研究过程中及研究项目完成后科研数据处理方式的正式文件。清晰完备的数据管理计划不仅使得科研数据生成、保存、共享和利用等操作规范化，也可保证他人分享数据和长期保存数据的完整性和一致性。学科馆员要提供各基金机构数据管理政策、数据管理计划软件、基于科研数据管理计划的制订提供咨询与指导、基于数据生命周期的DMP最佳实践案例以及详细的研究数据管理指南等。
2．2．2数据收集阶段在数据收集阶段，科研数据管理需要确定数据格式、尺寸和命名方式，以及对数据短期进行存储。但生物医学领域的研究由于实验方法、对象、材料等方面存在诸多差异，导致数据收集方法与工具也存在很大差异。学科馆员需协助科研人员创建元数据，提供生物医学数据元数据格式、生物医学数据存储标准、一些分布式文件系统的介绍、其他可用的图书馆数据资源，以及根据情况构建或引入科研数据管理平台。
2．2．3数据处理阶段在数据处理阶段，科研数据管理的任务主要为数据转换和数据重新构建。生物医学领域数据类型比较复杂，需要针对不同类型的数据提供专业数据分析处理工具，学科馆员可以为科研人员介绍高性能计算中心、专业数据处理课程、数据处理方法等。
2．2．4数据存档阶段在数据存档阶段，科研数据管理的任务主要为数据长期保存与管理。目前用于科研数据长期保存的系统主要有公共数据仓储库、各学科领域的专门数据仓储库、各机构建立的数据仓储系统等。学科馆员需协助科研人员进行数据的上传存档，提供生物医学数据归档政策、数据仓库介绍、数据上传归档工具以及数据字典等。
2．2．5数据阶段在数据阶段，科研数据管理的任务主要为数据共享、确保数据安全和权力。数据的和出版是将研究数据视为科学研究活动的产出成果进行和出版，将有助于推动数据共享的进程。学科馆员可以提供生物医学科研数据共享与数据出版政策、生物医学科研数据交换格式标准，以及科研数据安全相关问题咨询等。
2．2．6数据发现阶段在数据发现阶段，科研数据管理的任务主要为数据挖掘和数据利用服务。学科馆员可以帮助科研人员发掘更多可用的数据来源、提供数据引用规范以及科研数据知识产权相关问题。
2．2．7数据分析阶段在数据分析阶段，科研数据管理的任务主要为萃取和提炼科研数据中的信息知识。此时，学科馆员需帮助科研人员对数据进行统计分析，找到数据内在的知识联系，提供生物医学科研数据分析软件(如SAS、SPSS等)及生物医学科研数据统计咨询服务等。
2．2．8数据再利用阶段在数据再利用阶段，科研数据管理的任务主要为数据关联与再利用。学科馆员可以为科研人员提供再利用的政策，并根据新的科研任务提供新的科研数据管理计划等。学科馆员在基于数据生命周期的科研数据管理服务过程中可以使用libguides建立数据管理支持服务平台，提供生物医学领域数据管理详细的指南和服务，重点建设数据计划及元数据标准、生物医学科研数据管理最佳实践、生物医学领域资源等。
2．3馆员能力建设科研数据管理服务的发展对图书馆员带来了极大挑战，如专业领域的科研数据管理服务受知识和技能的限制。有研究表明［14］，健康、科学的图书馆员虽然对科研数据管理服务的开发具有兴趣，但往往缺乏提供生物医学科研数据管理服务的有效技能。学科馆员虽然具备一定的学科知识和图书馆实践经验，但对于专业的科研数据管理服务仍需提升各方面能力。在数据管理咨询服务能力方面，需加强理解和把握生物医学科研数据的生命周期，学习生物医学数据管理相关技术知识，熟悉生物医学元数据，掌握生物医学领域科研数据相关政策及规定，熟悉生物医学领域科研数据的范围和存储格式，加强对机构知识库的了解，补充基金申请书写作经验，提升与科研人员合作和沟通的技巧等。另外还需加强开发数据管理软硬件的能力，掌握应用专业软件(如Dspace、Fedora、Eprints等)定制开发特定领域的数据管理平台的能力等。
3结语
