第一篇:生命科学导论 live观后感 期末大作业(最终版)
自然的丰富神奇
——看《生命(Life)》有感
这个片子给我的整体感觉就是神奇,而且用一种大片的手法呈现在观众面前,更加的引人入胜。
片子讲述得十分有条理,首先讲的是动物捕食和躲避天敌篇。
集体的力量尤为重要。
在福罗里达州,海岸上有着神奇的圈圈,那是宽吻海豚的杰作,他们用尾鳍拍打浑浊的泥浆,并且不断的缩小包围圈,引起小鱼们的惊惶,这时,他们就张开嘴巴,等待着小鱼落入自己的嘴里,她们拥有着别人没有的捕鱼技巧,让他们在那里可以轻松的活下去。而在肯尼亚,生活着一群猎豹,他们知道自己的力量弱小,所以组成了三人的兄弟连,在雌鸵鸟放松警惕的时候,三个人一起发起攻击,捕获了一只比自身体型大很多倍的雌鸵鸟,这是一个巨大的收获。
伪装是动物们躲避天敌常用的技巧。
在马达加斯加岛,螳螂拥有着和树叶同样的颜色,但是他们还是没有躲过自己的天敌,原因是他们的天敌是有着更强伪装能力的变色龙。他的身体可以随着身边环境的改变而变成不同颜色;他们的双眼可以独立转动;更重要的是,他们的舌头可以以每秒15米的速度发起攻击,让猎物没有思考和躲避的时间,而且他们的舌头富有粘性,一旦黏住,就无法逃脱。还有的动物为了躲避天敌,练就出了独特的技巧。生活在南极洲的食蟹海豹,他们并不是真的吃螃蟹,而是以小虾为生,这不是重点。但他们遇到虎鲸的攻击时,他们懂得用冰块当掩护,在12只鲸鱼向他发起攻击,并形成包围圈的时候,他能够临危不乱,顺利逃脱。而别的海豹就没有他们这种备战能力,也就没有他们这么幸运了。另一个高手是有名的飞鱼,它们的小鳍进化成得如同翅膀一样,通过努力的划水,可以在空中滑翔200米,从而躲避敌人的攻击。
对于捕食者来说,一个生命可能只是一个果腹的晚餐,但对于被捕食者来说,要么是生,要么是死。
动植物之间,也有着激烈的竞争。
在巴西中部,有着一片奇怪的石头林,这里住着一群可爱的棕毛僧猴,他们的食物是椰果,但是也过为了防止动物的采食,长着厚厚的外壳。但是猴子们有着特殊的能力吃到椰果粒丰富的椰油。首先,他们会撕开椰果表面的粗纤维,然后放在地上晒干,他们知道,大约一周太阳就会把它们晒干,一周之后,神奇的事情发生了,他们把椰果放到一块大石头上,然后扳起一块大石头,像人类使用锤子一样,把椰果砸开!这需要聪明的智慧和充分的计划,当然,这对于猴子来说并不容易,小猴子需要8年的的时间才能把这项技术学得纯熟,这期间,猴子妈妈会悉心的教导。
有的时候,在动物和植物的竞争中,植物会反败为胜。
维纳斯捕蝇草有着艳丽的颜色和带着香味的汁水,总有一些苍蝇会禁不住诱惑,去舔食上面的汁水捕蝇草上长着许多小刺一样的东西,这些小刺一旦触碰到两根,只要两根,捕蝇草就会立刻收紧,苍蝇就没有逃脱的可能了,然后,捕蝇草就开始进行慢慢的消化过程。
繁育期对于动物们来说是一个更加重要的过程。
马来群岛上生活着一群很有意思的苍蝇,他们会找一棵安全的树爬上去,大口大口的吸进空气,然后鼓进眼睛里,眼睛就像吹气球一样变长,他们因此的熬了一个有趣的名字——棒眼
蝇,等到发育成熟,雌雄棒眼蝇就会集中到一起,雄蝇通过比较眼距的长度选出最终的优胜者,优胜者会得到与其他雌蝇交配的权力,从而把最优良的基因传递下去。
在赞比亚的旱季,水分很少,河马们如果没有水来降温就很难活下去,母河马都去投奔有水的地方的公河马了,而她们原来的公河马,没有了水分,也没有了母河马的陪伴很难活下去,于是去找有水地方的公河马决斗,而胜者才能在水深的地方生存,也拥有交配和繁殖后代的权力。
他们都是通过斗争去争夺繁育的能力,而生活在俄勒冈州的鸟儿,则通过动人的歌喉和美丽的舞姿吸引异性,公演一场水上华尔兹,这种和谐的场面肯定更加动人。
母亲在繁育过程中扮演着一个特别重要的角色。
在北太平洋生活着一种巨型章鱼,他身长4米,等到繁育期的时候,她会找一个能把自己完全隐藏的场所,然后产下大约十万只受精卵,之后用尽自己的生命去保护她的孩子们,这期间她一动不动,甚至不进食,忍受着饥饿,最后一丝力气也是用来波动水流,促进受精卵的孵化。在哥斯达尼加森林也有一位伟大的母亲,她是一只草莓色箭毒蛙,她每天看着自己的蝌蚪宝宝成长,但是天气逐渐变得炎热,她必须给孩子们再找一个成长的地方,于是拇指大的妈妈背着自己的宝宝开始了漫长的马拉松之旅,她爬上高高的大树,然后找到一种凤梨科植物,那里有一个适合小蝌蚪成长的小池子,然后美每过几天就排下一颗没有受过精的卵给小蝌蚪当食物,直到几周过去,小蝌蚪长出前肢,离开妈妈的回报,这期间,小小的母亲要爬过大约半英里的距离,这可要累坏妈妈了。
对于动物来说,生命的挑战就是战胜困难,寻找食物和战胜天敌。而以上这些就是生命的意义所在,把基因传下去,并且保证后代的生存。
第二篇:生命科学导论总结
哈佛大学核心课程主要包括六大门类;1.各国文化2.历史研究3.文学美术4.道德伦理5.科学(数学、生命科学)6.社会分析
一、生物学经历了三个发展阶段:描述生物学阶段,实验生物学阶段,创造生物学阶段
二、生命元素构成的特性;顺自然特性,反自然特性。每一种元素都有营养作用。或结构的作用,或功能的作用,或二者兼而有之。
三、元素成分的营养学意义;用实验动物的饲养实验来研究各种元素成份在营养学上的必要性。要证明某一种微量元素在营养学上是必不可少的,至少需要做下面三个方面的实验: 1.让实验动物摄入缺少某一种元素的膳食,观察是否出现特有的病症。2.向膳食中添加该元素后,实验动物的上述特有病症是否消失。3.进一步阐明该种元素在身体中起作用的代谢机理。
四、人体每天需要补充钙的数量;成人800 mg,婴儿(10个月)400mg,幼儿(<3岁)600 mg,少年(<10岁)800 mg,青年(12~18岁)1000 mg,老年1200 mg,孕妇/哺乳1500 mg
五、根据侧链结构和性质,可把20种氨基酸分成不同的组:疏水氨基酸:亮氨酸,亲水氨基酸:丝氨酸,酸性氨基酸:天冬氨酸,碱性氨基酸:精氨酸,含硫氨基酸:半胱氨酸,含羟基氨基酸:苏氨酸,带环氨基酸:酪氨酸。
六、氨基酸的功能:(1)作为组建蛋白质的元件(2)有的氨基酸或其衍生物具有生物活性(代谢调节、信号传递等)
七、脂类种类很多,分子结构相差较大;A、油脂:甘油三脂B、磷脂和鞘脂 C、固醇
八、生物大分子主要有三大类:蛋白质、核酸、多糖 九、一条多糖链的两端有不同结构和性质:一端的糖基有游离的半缩醛羟基,称还原端;另一端的糖基没有游离的半缩醛羟基,称非还原端。
十、由生物小分子到生物大分子,分子增大,出现新的性质。其中最主要的特点是:生物大分子有独特的立体结构、空间构型和分子整体形状。
十一、酶的催化特点;催化效率高、专一性质、可以调节。
十二、羧基肽酶以二价锌离子(Zn2+)为辅助因子,过氧化氢酶以铁卟啉环为辅助因子
十三、酶是如何降低活化能的呢 ? 首先需要酶与底物分子结合,酶蛋白结构中有底物结合中心/活性中心。然后,酶蛋白分子以各种方式,作用于底物分子,使底物分子活化起来。酶与底物的专一结合,又是酶促反应专一性的体现。
十四、光合作用反应概要;光反应(类囊体膜)
光化学反应:利用日光能使水光解,合成ATP和还原NADP+; 叶绿素激发:反应中心将高能电子传递给电子受体;
电子传递:电子沿类囊体膜上电子传递链传递,并最终还原NADP+;水的光解提供的H+积累于类囊体内;
化学渗透:质子穿越类囊体膜进入类囊体;在类囊体和基质间形成质子梯度;质子通过由ATP合成酶复合物构成的特殊通道回到基质;ATP生成。
碳反应;12NADPH+12H++18ATP+6CO2
C6H12O6+12NADP++18ADP+18Pi Calvin循环;叶绿体基质中不断消耗ATP和NADPH,固定CO2形成葡萄糖的循环反应。固定3分子CO2需要9个ATP和6个NADPH
十五、把火柴燃烧和生物体内氧化相比,基本原则相似―有机物氧化释放出能量。不同点;A、生物体内氧化比燃烧过程缓慢的多,不是猛然地发出光和热。B、生物体内氧化在水环境中进行。C、生物体内的氧化由酶催化。
D、生物体内氧化分步骤进行,产生能量贮存在 ATP 中。
十六、葡萄糖氧化分解产生能量的两条途径(有氧途径三阶段,无氧途径两阶段)一个葡萄糖分子经过:无氧
糖酵解途径
丙酮酸
2个 ATP 有氧 糖酵解、三羧酸循环,氧化磷酸化
完全氧化
36个 ATP,CO2 和 H2O
十七、孟德尔学说的重要意义;(1)第一次明确提出遗传因子的概念, 并且提出了遗传因子控制遗传性状的若干规律:
(2)孟德尔提出了杂交、自交、回交、测交等一套科学有效的遗传研究方法,来研究遗传因子的规律。
十八、格里菲斯的实验证明遗传物质可以转化进入细菌,改变细菌特性。爱弗莱的实验证实,进入细菌改变特性的遗传物质是 DNA,而不是蛋白质。沃森和克里克提出 DNA 双螺旋模型。
十九、DNA作为遗传物质的功能(1)贮藏遗传信息的功能(2)传递遗传信息的功能(3)表达遗传信息的功能
二十、基因工程的操作包含以下步骤:
获得目的基因
构造重组 DNA 分子(质粒和噬菌体DNA)
转化(细菌)或转染(动植物细胞)
表达
蛋白质产物的分离纯化
二十一、印迹法的主要步骤:印迹法的关键是“分子杂交”(1)基因文库- DNA 用限制性内切酶处理。(2)DNA 片断混合物通过电泳分离。
(3)电泳后,通过印迹技术转到酯酰纤维薄膜上,以便操作。(4)用已知小片断DNA 作为探针,互补结合需要找的基因片断。(5)探针DNA 片断已用放射性元素标记,使胶片感光后可看出。
22、每个生物体都是信息发送源(物理的和化学的),又是信息接受体。
23、人体协调内部的生物信息过程主要涉及两个系统:神经系统(协调内、外)内分泌系统
主要协调内部
24、感受器、感觉神经元、突触、运动神经元、效应器
25、神经系统中担负神经传导的基本结构和功能单位是神经细胞,即神经元。
还有几种神经胶质细胞,它们不担负神经传导任务,主要是起着帮助和支持神经元的作用。
26、神经元的结构:细胞体、树突、轴突(轴突外面常包着充满磷脂的髓鞘。轴突的主要功能是传出神经冲动。)、突触
27、动作电位产生与传播有以下特点:“全或无”、快速产生与传播、不应期
28、跨越细胞间隙传导神经冲动的两种方式:
神经递质:乙酰胆碱、正肾上腺素、-氨基
电突触
化学突触
丁酸、5-羟色胺
间隙nm
nm
神经调节物:内啡肽
传导
电位
神经递质
逆向
可以
不可以
29、激素特征:来源——由内分泌腺分泌
传播——无特定管道,随血流传布
作用——特定靶细胞
效应——低浓度、强效应
30、从分泌细胞调节目标的角度来看,不仅有内分泌,还有旁分泌和自分泌。这些细胞调节物统称为激素。激素在体内的生理作用,主要是调节细胞的代谢和行为。
31、按分子性质可以把激素分为两大类:
脂溶性激素——
性激素(固醇类)、肾上腺皮质激素、甲状腺素 水溶性激素—— 胰岛素(肽类)、肾上腺素(氨基酸衍生物)
32、脂溶性激素的信号传递途径 固醇类激素的受体在细胞质中/细胞核内。固醇类激素直接进入细胞,和受体结合,受体活化后,能结合到DNA 的特定位置,调节基因表达。固醇类激素的受体又被称为转录调节因子。
33、水溶性激素的信号传递途径
肾上腺素与位于细胞膜上的受体相结合。活化后的受体推动腺苷酸环化酶的活化,在该酶的催化下,产生环状腺苷酸—— cAMP。cAMP 再继续推动后面多重反应,使细胞出现总效应,最后使血糖上升。
34、人体有两道防线
非特异性免疫反应较慢,不具特异性;特异性免疫(专一性和记忆性)反应较快,具特异性
35、免疫细胞包括各种淋巴细胞、单核细胞,巨噬细胞和粒细胞等一切与免疫有关的细胞。人体淋巴细胞总数约 2 x 1010 个。免疫活性细胞: B-细胞和T-细胞。
36T-细胞又可区分为:Tc(细胞毒T细胞)TH(协助T细胞)Ts(抑制T细胞)
37、抗体与抗原形成特异结合,再通过下列反应消灭抗原。中和反应、聚集反应、沉淀反应 38:七种主要生境:冻土带、针叶林带、落叶阔叶林带、草原、稀树草原、沙漠、热带雨林
39、物质循环包括:水循环、气体循环、沉淀物循环
40、人类活动促使物种灭绝的一个重要方面是:热带雨林的消失。
41、生物多样性有什么重要性?
保护野生基因库、保护农业和药物资源、保护生态平衡
第三篇:生命科学导论论文
河南工业大学校级公选课
题目:基因工程在疾病治疗中的应用
学生姓名: 学
号: 所在学院: 专业年级: 班级序号:
2015年4月20日
基因工程在疾病治疗中的应用
摘要:现代基因治疗是一种应用基因工程技术和分子遗传学原理,对人类疾病进行治疗的新疗法。主要是指对致病基因的修正和基因增强及采用外源性细胞因子基因、核酶、基因药物进行疾病治疗的方法。经过几十多年的发展,技术逐步走向成熟。
关键词:
癌症 基因 基因治疗 发展
一.基因治疗现状
1.多种疾病的基因治疗
目前,基因治疗的范围已从过去罕见的单基因疾病扩大至常见的单基因疾病和多基因疾病。遗传性疾病的基因治疗多数属于单基因缺陷所引起的疾病的基因治疗。Fang等以腺病毒为载体,靶向肝细胞对苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺陷症小鼠模型进行了研究,结果表明小鼠的伤寒表型症状得到明显改善。等则通过反转录状病童T淋巴细胞中苯丙氨酸羟化酶(PAH)活性的改变状况。恶性肿瘤的基因治疗已进行了大量的预备性实验,美国科学家构建了重组的TIL(肿瘤浸润淋巴细胞),能表达100倍于正常水平的TNF并应用于黑色素瘤的临床治疗。结果表明:经修饰的带有CD4受体的细胞具有抗HIV感染的作用。还有将编码可使艾滋病毒HIV RNA降解的核酶基因转染人淋巴细胞,从而抑制HIV的传播。
多种药物的基因治疗随着对基因治疗机制本身的不断深人探讨,用于基因治疗的药物形式也不断创新。基于三链DNA形成脱氧寡核苷酸('rro)的反基因技术能够通过阻止基因转录和DNA复制而达到治疗目的。Cohen等曾用此技术抑制淋巴瘤的bc1.2基因,而Noonberg等以此对乳腺癌的HER2基因进行了相应的探索。基因治疗从传统意义上的DNA治疗扩展至RNA水平。有治疗作用的目的基因的mRNA已用作体内、体外基因治疗的研究。
二.基因治疗
1.复合免疫缺陷综合征的基因治疗
1991年美国批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案,即将腺苷脱氨酶(ADA)导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征(SCID)的女孩。采用的是反转录病毒介导的间接法,即用含有正常人腺苷脱氨酶基因的反转录病毒载体培养患儿的白细胞,并用白细胞介素Ⅱ(IL-2)刺激其增殖,经10天左右再经静泳输入患儿。大约1-2月治疗一次,8个月后,患儿体内ADA水平达到正常值的25%,未见明显副作用。此后又进行第2例治疗获得类似的效果。
2.黑色素瘤的基因治疗对肿瘤进行基因治疗
是人们早已期望的事,在进行了多方面探索的基础上,发现了肿瘤浸润淋巴细胞(tumorinfiltrating lymphocyte-TIL,即能在肿瘤部位持续存在而无副作用的一种淋巴细胞)在肿瘤治疗中的作用。于1992年实施了TNF/肿瘤细胞和IL-2/肿瘤细胞方案,即分别将IL-2基因肿瘤坏死因子(tumor necrosis ractor,TNF)基因导入取自患者自身并经培养的肿瘤细胞,再将这些培养后的肿瘤细胞注射至病人臀部,3周后切除注射部位与其引流的淋巴结,在适合条件下培养T细胞,将扩增的T细胞与IL-2合并用于病人,结果5名黑色素瘤病人中1名肿瘤完全消退,2名90%的肿瘤消退,另2人在治疗后9个月死亡。由于携有TNF的TIL可积于肿瘤处,因而TIL的应用提高了对肿瘤的杀伤作用。
3.其它遗传病的基因治疗其它遗传病
诸如白种人中常见的囊性纤维化的进展很快。对于DMD的基因治疗,由于有小鼠动物模型,也取得一定进展。例如1993年法国将Ad-RSVmDys(腺病毒-罗斯病毒小肌营养不良蛋白基因重组体)注入小鼠肌内成功。即用腺病毒为载体,与小肌营养不良蛋白(minidystrophin)基因的cDNA重组,在RSV启动子启动下,作肌肉注射,证明可在mdy小鼠肌肉表达,此外,对一些遗传病如血友病,地中海贫血、高雪氏病等正在探索中。
浙江大学孔德华博士等单位对乙型血友病的基因治疗也进行了有意义的探索,他们在兔模型的基础上,将人第Ⅸ因子基因通过重组质粒(pcmvix)或重组反转录病毒(N2CMVIX)导入自体皮肤成纤维细胞,获得可喜的阶段性成果,相信不久的将来,基因治疗会在我国取得成功。
4.反义技术
又称反义寡核苷酸(antisenseoligodeoxynucleotides)技术,是指利用人工合成的反义RNA和反义DNA来阻断基因的转录或复制,控制细胞生长在中间阶段,使编码蛋白质的基因能转录为mRNA,因而不能翻译成相应的蛋白质,以达治疗某一疾病的目的、用反义DNA已对某些癌症进行临床试验。这类反义技术只能认为是一种从基因水平进行治疗的技术,它们以不同方式,在DNA复制、转录和翻译水平发挥作用。由于它们的分子量低,故而有潜力进入靶细胞,但其临床稳定性、毒性、细胞通透性等各方面都需要进一步研究。
5.药物靶向治疗(drugstargeting)
此法机理可概括为病毒导向酶的药物前体治疗(virus directed enzyemeprodrug therapy,VDEPT),即用反转录病毒载体的外源基因转移到细胞内。该基因编码一种酶,此酶可将一种无害的药物前体转变为细胞毒素复合物。带有这一基因的病毒载体只在特殊组织或肿瘤细胞中而不在正常细胞中表达。例如,胞嘧啶脱氨酶(cytosine deaminase)可将无害的5-氟胞嘧啶(5-fluorocytosine,5-FC)转变为细胞毒素5-氟胞嘧啶(5-fluorocytosine,5-FC)。此病毒可感染正常细胞和癌细胞,但将该酶基因连接到一种“分子开关”后,则只能在肿瘤细胞中表达。Sikora等设计一个“嵌合小基因(chimeric minigene)”,即将酶基因连接到erbB2基因启动子的下游,此启动子活性增强,使erbB2在乳腺癌细胞中过度表达。此时,药物5-FC注入细胞后即转变为5-FU而致癌细胞死亡。而当5-FC给予含有此嵌合基因却无erbB2表达的细胞时,亦无药物前体活性。这一基因治疗的新策略,可有可能使人对肿瘤等不同疾病进行基因治疗。
三.基因工程在医学上的发展和影响
目前,通过重组DNA产生的工程菌已大量高效地合成出许多人体中的活性多肤,为人体战胜多种疑难疾病提供了有力的武器,也是国际医药工业发展的新的增长点。
重组DNA技术的发展使得设计新的无毒副作用的疫苗成为可能,并已取得了突破性进展。目前,正在开发研制的疫苗种类繁多,成为控制疾病的有效手段。蛋白质工程是指根据蛋白质的立体结构,采用基因工程等各种手段,根据人们的意愿对天然蛋白质进行修饰改造,使之在多种性能方面优于天然蛋白质。在医学方面,可望通过某些单克隆抗体免疫球蛋白与毒素队融合,来制造“生物导弹”药物,用以攻克肿瘤及其他疾病的治疗等。
转基因动物已进入实用阶段,把人的基因或其他外源基因导入动物的技术已经成熟,一种用途是建造新的动物模型;另一种用途是使转基因动物成为一种生物反应器,将有医学价值的活性蛋白基因导入易于繁殖的家畜或家禽受精卵中,在长成的转基因动物体液或血液中收获基因产物。
人类基因组计划和恶性肿瘤的防治从1991年开始的人类基因组计划,是人类科学史上最重大的科学项目之一,是当今生物学,医学领域内一项最为引人注目的系统工程。
基因工程是20世纪生命科学领域中最伟大的成就,开辟了生命科学的新纪元。基因工程是一种分子水平上的生物工程,是生物工程的核心,是生物工程的灵魂,它可以超越动物、植物和微生物之间的界限,创造出新的生物类型。基因工程不仅在医学上应用广泛,而且广泛应用在工业、农业、冶金、环保等领域,为人类的丰衣足食和健康长寿提供了持续的实用价值很高的产品,发展前景极为广阔。
参考文献:
1.《生命科学》2015年01期《基因编辑技术在基因治疗中的应用进展》 2.《人基因治疗》基因治疗的发展史
3.高中生物教材,选修3:《现代生物科技专题》 4.李立家,肖庚富.基因工程.2004.5.朱宝泉.基因工程技术在医学工业中的应用及进展.1997(2).
第四篇:通信导论大作业
查阅资料,对通信工程专业中光纤通信方向、无线通信方向、网络与交换方向、多媒体通信方向的发展进行简要的综述。(不含图标,文字限在6000字左右))
通信工程专业导论大作业
不知不觉,8周的专业导论课程就要结束了。回顾这8次课,可谓是受益匪浅。我是一名转专业的学生。一年半前,由于种种原因,入学时进入了一个当时自己并不是很感兴趣的学院——机电学院。入学时,自己就下定决心好好学习。终于,机会来了。大一下学期时,我报名参加转专业考试,经过笔试和面试,我如愿以偿的进入交大中最强的学院——电子信息工程学院,并荣幸的能够加入通信工程专业。但说实话,当时对这个专业的认识还不是很清晰。经过半个学期的专业导论的学习,我终于对所学专业有了一个全面系统的认识,我感到收获很多。更重要的是,通过这次的专业导论的学习,我明白了当初的选择是正确的,我不后悔,我将义无反顾的、一步一步踏踏实实在通信工程这条道路上走下去,争取有所成就与建树。下面就简要介绍一下这几次在通信导论课程上学到的知识吧。
一.无线通信方向
无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。
1864 年,英国物理学家麦克斯韦(詹姆斯•克拉克•麦克斯韦)从理论上证明了电磁波的存在;1876 年,德国物理学家赫兹(海因里希•鲁道夫•赫兹)用实验证实了电磁波的存在;1900 年,意大利电气工程师和发明家马可尼(伽利尔摩•马可尼)等人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功,1901年,马可尼又成功地将讯号传送到了大西洋彼岸的美国——科学家们发现了可以改变世界的一把“钥匙”,此后的时间,这个世界将进入无线电通信时代。
目前,无线通信系统主要有六种。
1.蜂窝移动通信系统
概念:蜂窝是指把一个通信服务区域分为若干个小无线覆盖区, 每个小区的半径在0.5~20 km左右,用户容量可达上千个。每个小区设置一个基站, 负责本区移动台的联系和控制, 各个基站通过移动业务交换中心相互联系, 并与市话局连接。
特点:具有信息流双向、用户可以位于网络的任何地方、用户可以主呼可以被呼等特点。分类:第一代蜂窝移动通信系统AMPS、第二代蜂窝移动通信系统 GSMCDMA、第三代蜂窝移动通信系统TD-SCDMAWCDMACDMA2000等等类型。
蜂窝移动通信的市场:1.GSM:全球应用最广;2.UMTS:市场发展的核心趋动力;3.CDMA:成熟并极具潜力
未来:1.设备模块化和平台化:迈向SDR;2.IP化:实现宽带、ALLIP基站及端到端ALLIP;3.绿色网络:实现可持续发展,保护环境;4.链接:蜂窝市场增长的驱动力 2.微波通信系统 概念:微波通信是利用微波作为载波来携带信息并通过电波空间进行传输的一种无线通信方式。
特点:抗干扰能力强,线路噪声不累积;保密性好;设备体积小,功耗低;组网灵活,建设周期短、成本低;对于地面远距离通信,采用“中继”传输 分类:地面微波中继通信、一点对多点微波通信、微波散射通信 3.广播/电视通信系统
概念:通过无线电波或通过导线向广大地区播送音响、图像节目的传播媒介,统称为广播。只播送声音的,称为声音广播;播送图像和声音的,称为电视广播。特点:信息单向传输;所有用户接收的相同;信息连续发送 分类:调幅广播(中波,短波);调频广播;电视 4.卫星通信系统
概念:利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。
特点:通信距离远,建站成本与通信距离无关;以广播方式工作,便于实现多址连接;通信容量大,传输的业务类型多;可以自发自收进行监测
分类:静止轨道卫星(GEO);低轨道卫星(LEO);中轨道卫星(MEO)5.无线局域网
概念:无线局域网(WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,用无线方式将计算机连接到因特网。
特点:传输数据率高;分组数据传输;802.11b、802.11a、802.11g 技术要求:1)可靠性:无线局域网的系统分组丢失率应该低于10-5,误码率应该低于10-8。
(2)兼容性:对于室内使用的无线局域网,应尽可能使其跟现有的有线局域网在网络操作系统和网络软件上相互兼容。
(3)数据速率:为了满足局域网业务量的需要,无线局域网的数据传输速率应该在1Mbps以上。
(4)通信保密:由于数据通过无线介质在空中传播,无线局域网必须在不同层次采取有效的措施以提高通信保密和数据安全性能。
(5)移动性:支持全移动网络或半移动网络。
(6)节能管理:当无数据收发时使站点机处于休眠状态,当有数据收发时再激活,从而达到节省电力消耗的目的。
(7)小型化、低价格:这是无线局域网得以普及的关键。(8)电磁环境:无线局域网应考虑电磁对人体和周边环境的影响问题。技术:跳频技术(FHSS);直接序列展频技术(DSSS);FHSS VS DSSS调变差异 6.短距离无线通信系统
概念:短距离无线通信技术的范围很广,在一般意义上,只要通信收发双方通过无线电波传输信息,并且传输距离限制在较短的范围内,通常是几十米以内,就可以称为短距离无线通信。
特征:低成本、低功耗、对等通信
主流的短距离无线通信技术:DECT、IR、Bluetooth、RFID、Zigbee、UWB、Ad-hoc
与此同时,我们还要意识到我们仍面临许多问题:
1.传输的开放性导致信号的衰落和干扰:传输的开放性越大,对信号的衰落和干扰影响就越大。
2.时间扩展和频率扩展 3.频率选择性和时间选择性衰落 4.角度扩展带来空间选择性衰落 5.同频道干扰和邻频道干扰
6.频率资源受限:频谱有限,指配应用;特性不同,不同应用
7.覆盖范围和频率的关系:频率和距离成反比,且满足Los = 32.44 + 20lg d(Km)+ 20lg f(MHz)关系
8.低的发射功率:下一代无线通信系统的要求:信息速率高达100Mbps~1Gbps;工作频率提高到5GHz或更高;传统传输方式无法满足,当2GHz、2Mbps时,GSM 的基站需要43dbm(19-20w)的发射功率, GSM手机需要2w的发射功率,CDMA的基站需要38dbm(6-7w)的发射功率, CDMA手机需要0.2w的发射功率
二.网络与交换方向
这里的要探讨的网络指的是各种各样的网络,但更侧重于电信网络。电信网络指的是运营商为公众用户提供通信服务的运营的通信网络。
最早建立的电信网络是电话网,1878年在美国发明磁石式交换机,1900年在美国发明Stroger步进式交换机,1919年在瑞典发明纵横式交换机,1965年在美国发明程控交换,1970年在法国发明数字程控交换机。
随后,又建立了移动电话网,它的终端移动,与固定电话网互连。大大提高了通信效率和便捷度。
最早的数据通信网是电报通信网,在这里,我们需要明确一点:电信的发展是先有电报后有电话,其中电报网基于数字技术,而电话网是从模拟起步的。但随着时代的推移,技术的进步,电报网逐渐被电话网取代。与此同时,电话网上也实现了数据通信:传真(图像)。就20世纪70年代可利用的业务而言,电话网称得上是多业务的综合网。
此外,通信网络还包括广播电视网等。广播电视网由无线广播电视网、卫星广播电视网、有线cable电视网等构成。
通信网络的未来发展方向: 1 走向宽带IP网 走向多协议标签交换网(MPLS)3 走向ATM网络
下面再介绍一下交换的知识。
交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。广义的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。交换是在用户间有目的地传递信息,数据交换就是数据转接。交换网络是完成语音或者数据交换的网络,是电信基础设施,包括语音交换网络和数据交换网络。
计算机网络与通信网络中使用的交换技术有:电路交换、分组交换、IP交换、ATM交换、软交换、移动交换、光交换等等。
交换机的分类:从广义上来看,网络交换机分为两种:广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域,提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的,一般来讲,企业级交换机都是机架式,部门级交换机可以是机架式(插槽数较少),也可以是固定配置式,而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。另一方面,从应用的规模来看,作为骨干交换机时,支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机,支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机,而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍的交换机指的是局域网交换机。
交换机通过以下三种方式进行交换:1)直通式2)存储转发3)碎片隔离。最后简略的概括一下交换机的基本功能:
1.像集线器一样,交换机提供了大量可供线缆连接的端口,这样可以采用星型拓扑布线。
2.像中继器、集线器和网桥那样,当它转发帧时,交换机会重新产生一个不失真的方形电信号。
3.像网桥那样,交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑。
4.像网桥那样,交换机将局域网分为多个冲突域,每个冲突域都是有独立的宽带,因此大大提高了局域网的带宽。
5.除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外,交换机还提供了更先进的功能,如虚拟局域网(VLAN)和更高的性能。
三.多媒体通信方向 多媒体通信是指在多媒体网络上对用多种媒体(包括文本、声音、图形、图像及视频)表示的、机器可以处理的信息进行显示、存储、检索、交换和传输。实现多媒体通信的4个基本要素是高效率、综合化的多媒体信息加工处理系统;高效率、大容量的多媒体数据库;综合化、多功能的多媒体终端;以及高速率、综合化的通信网络。
和电话、电报、传真、计算机通信等传统的单一媒体通信方式比较,利用多媒体通信,相隔万里的用户不仅能声像图文并茂地交流信息,分布在不同地点的多媒体信息,还能步调一致地作为一个完整的信息呈现在用户面前,而且用户对通信全过程具有完备的交互控制能力。
多媒体通信向人们传送的信息包罗万象,人们在各种场合,从各种终端上获得的信息今后都可以从多媒体终端上获取。多媒体通信的应用主要有以下一些方面。可视电话
多媒体通信的初级形式主要是可视电话,相距遥远的用户能够在通话的同时看到对方的形象,并传输所需的各种媒体信息。计算机支持的协同工作(CSCW)
多媒体通信技术不仅能让处于不同地点的多个用户通过屏幕看到对方的形象,自由地交谈,而且还能在双方的屏幕上同时显示同一文件,对同一文件或图表展开讨论,进行修改,在达成协议后再存储或打印出来。一切复杂的、需要面对面讨论的问题,都可以在短短的十几分钟内解决。这样,人们就可以在家中办公,不用为上下班花费时间,从而可大大地减少交通负担,进一步提高工作效率。视频会议(Video Conference)
视频会议系统是多媒体通信的重要应用之一。其基本功能是利用多媒体计算机系统,将反映各个会场的场景、人物、图片、图像以及讲话的相关信息,同时进行数字化压缩,根据视频会议的控制模式,经过数字通信系统,向指定方向传输。与此同时,在各个会议场点的多媒体计算机上,通过数字通信系统,实时接收,解压缩多媒体会议信息,并在显示屏上实时显示出指定会议参加方的现场情况,取得实时沟通的效果。远程医疗服务
以多媒体技术为主体的综合医疗信息系统是医药卫生保健信息化、自动化的重要标志。它能将医务人员的医务活动输入到以计算机为主体的各种设备中。医务人员也可以通过这些设备充分利用各种形式的多媒体信息资源,以提高医疗效率和质量,直到实现医疗的自动化和智能化。教学与培训
多媒体通信可以让学生接受异地教师生动活泼的教育。学生与教师可以利用各自的多媒体终端进行“面对面”的教学活动,达到双向沟通的目的。多媒体邮件
多媒体邮件是在电子邮政的基础上发展起来的,它能将数据、声音、图像等合在一起发送。用户可以查询多媒体邮件的状态,并对邮箱的信息内容实施控制。今后的多媒体邮件还能提供媒体的转型应用,即邮件以一种形式发送,而以另一种形式阅读。例如,一份以图像传真形式发送的文件,在阅读时则用光学字符阅读器来读取。在广播与出版业中的应用
多媒体通信还可将广播与出版业融为一体。例如,用户可选择实时出版的多媒体报纸或期刊,并检索与阅读所需的多媒体信息。多媒体报刊的发行部门还可利用多媒体通信系统发布多媒体电子新闻,出版多媒体期刊。咨询服务
今后,旅游、邮电、交通、商业、气象等公共式信息以及宾馆、百货大楼的服务指南都能以图文并茂的形式存放在多媒体数据库中,随时随地向公众或客户提供“无人值守”的咨询服务。用户查询时,既可获得文字数据说明,听到解说,同时也可以看到有关的画面。居家旅游和其它文化娱乐服务 多媒体通信与虚拟现实技术相结合,还可以向人们提供三维立体化的双向影视服务,使人们足不出户即能“进入”世界著名的博物馆、美术馆和旅游景点,并能根据自己的意愿选择观赏的场景,就象身临其境一般。在宽带ISDN进入家庭和办公室之后,人们就可以利用多媒体终端在家里点播爱看的视听节目,选玩画面逼真、声音悦耳的电子游戏,并实现居家购物、订票、或检索网络上的庞大的多媒体数据库。
当前,尽管多媒体通信已取得了一定的进展,然而,如何进一步提高系统的质量与功能,以最大限度地满足人们的需求,还应进一步突破以下一些关键技术。
1)不断提高各种多媒体计算机芯片以及多媒体产品的质量,开发新的多媒体软、硬件产品品种,降低它们的成本。
2)实现系统中各种多媒体信息之间的相互转换。3)进一步提高调制解调器的速度与通信线路的质量,以满足多媒体通信的要求。
4)进一步压缩语音与图像数据。
5)普及ISDN,尤其是基于ATM的B-ISDN。6)信息同步问题。
7)开发能传送双向图像的宽频技术。8)建立分布式多媒体系统。
9)充分利用终端上的信息处理能力,以减少通信线路上的信息量,进而减少通信费用与成本。
10)在标准化方面,应尽量做到与国际标准衔接。目前美、日两国都在积极开展多媒体的标准化研究。
展望未来,多媒体通信网络的发展,必将与信息高速公路相结合,把丰富多采的多媒体信息送到千家万户。而随着多媒体及其相关技术的进步和多媒体产品价格的下降,随着ISDN的商用化以及多媒体终端的推广普及,多媒体信息将会具有更加理想的传输环境,多媒体通信系统也必将以其高质量的服务赢得众多的用户。
四.光纤通信方向
参考文献:
郑登理.多媒体通信——通信技术未来的发展方向.[M]北京:情报理论与实践.1996年49-52页
第五篇:远程教育导论大作业
江南大学现代远程教育2015年上半年大作业 考试科目:《远程教育导论》
一、大作业题目
(一)简答题:
50分
1、简述现代远程教育的时代特征。答:所谓的远程教育就是教育机构借助媒体技术和各种教育资源而实施的超越传统学院时空限制的教育活动形式。与常规学校相比,远程教育有以下特征:
一、开放性,这是远程教育最基本的特征。远程教育是面向社会大众,对学习者来说教育的门槛被降低,接受教育的机会大幅度增加,教学信息资源得以共享。
二、延伸性,这是远程教育的功能特性,远程教育把教育信息传送给四面八方的学习者,借助各种媒体技术把教育信息向外传输,实际上就是教育资源和教育功能向外拓张。
三、灵活性,远程教育一般向成人,承担了在职教育,成人教育的工作。远程教育在课程的设置,学籍的管理,教育管理等方面比常规教育更灵活多样,充分适应成人学习者的特点。
四、手段中介性,远程教育的各个环节,如注册报到、教学活动、作业的布置与提交,评价与信息的交流与反馈等,都离不开媒体中介作用。
五、管理型,远程教育是在一定制度下,有目标、有管理、有评价、有反馈、有调控的作用下,并不意味着随意性和盲目性,它依然以特有的方式和制度调控教育活动的运行。
2、简述学习小组对于远程教育学生的学习具有哪三个特殊功能。答:
一、可以降低个人投入和费用,提高经济效益和学习效率
二、可以扩大生源范围,提高规模效益,降低办学成本
三、可以充分利用现有的宝贵学习资源
3、简述远程教育系统中“教与学子系统”的五个子系统的功能。
答:
一、教师授课系统,通过教师讲授向学生传授知识,根据教授系统中教师和学生是否能够进行进一步划分为双向和单项系统
二、学生自主学习系统,学生利用远程教育系统中的资源进行自主学习,是远程教育系统区别于普通学校教育的一个方面
三、答疑系统,对学生在学习过程中的问题进行解答,同时对学生的学习效果进行检查,答疑系统是远程教育系统中一重要方面。
四、作业和考试系统,负责学生作业的布置,提交,批改以及学习效果测验。在互联网基础上建立作业和考试系统,实现网上在线测试。
五、教学教务管理系统,对学生的注册、缴费、课程、成绩、学籍等进行综合管理。教学教务管理系统是远程教育中不可缺少的一部分。
4、简述建构主义学习理论及其基本学习观。
答:构建主义是认知主义的进一步发展。建构主义者更加关注学习者如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来建构知识,更加强调学习的主观性、社会性和情景性,个体在进行学习的时候,头脑并不是空的,而是由于先前的生活经验在头脑里保存着自己特有的认识图式,在学习过程中,通过与外界的接触,构建新的认知图式,这种新的认知图式是创造性的,在性质上不是原有图式的延续,所以与行为学派的理论相比,认为学习过程是一种质的变化,一种主动建构过程,而不是被动刺激反应模式。建构学习理论的基本观点:
一、知识观,对知识的意义,构建主义强调的是人类知识主观性,对知识的应用,构建主义强调应用的情境性,二、学习观,认为学生不是被动的信息接受者,而是学生主动建构自己的知识经验的过程,这种建构是任何人都不能代替的,知识的意义不是简单的由外部信息决定的,而是学习过程中,通过新旧知识经验间反复,双向相互作用建构获得。
三、教学观,建构主义认为,学生是信息意义的主要建构者,是以已有的经验为基础,通过与外界的相互作用,来建构新的理解,教学不能无视学生已具有的这些知识经验,而是要把学生现有的知识经验作为新的知识生长点,引导学生从这些知识经验中“生长”出新的知识经验。
5、简述远程教育中教学媒体的八个功能。
答:
一、表现力,是呈现教学信息是媒体教育的主要因素
二、认知目标,不同的教学媒体在实现各种不同认识目标上有功能差异
三、控制交互,媒体的交互的特性和控制特性一起是教学媒体的重要功能,对教与学的效果极大
四、参与性,学习者利用媒体进行学习时,行为参与和情感参与,不同媒体是有不同的,五、受众面,媒体的受众面也称接触面和易获得性、指媒体的受众多少以及获得该种媒体的难易程度
六、成本机构,不同媒体的成本是不同的
七、使用技能,媒体使用者应当掌握必要的使用技能
八、设计要求,在整个远程教育的教学设计和教学系统开发中占有重要地位。
(二)论述题:
50分 结合本人对网络教育学习支持服务的认识、选择网络教育以及江南大学网络教育学习支持服务的实际,谈谈对学习支持服务的认识与体会。
二、大作业要求
答题前请认真仔细审题。
简答题要求简明扼要、全面和准确,紧扣题目。
论述题要求紧密联系自己的实际谈体会与想法。字数要求不能少于1000字。严禁网上抄袭,严禁互相抄袭。
网络教育是指利用互联网功能特性和资源建立在有意义的学习环境,以促进和支持学生的学习活动。网络实施是网络教育的硬件基础,网络教学平台工具和网络课程资源是网络教育的软件基础,与网络教育相关的组织结构及其运行规则构成了网络教育的社会基础,而学生和教师则是网络教育中最具有活力的人的要素,他们应该具有驾驭网络资源进行学习和教学能力,从而实现高效的教学活动。
网络教学是当今终身学习手段的重要补充。主要体现在一个更加适合在职成年人业余学习需要,另一个双向互动,全交互。网络教育满足了学习型社会人才的需要
本人工作多年,工作安逸,一直很稳定,大概是环境影响了心境,从来没想过要进一步提升自己。但是与时俱进的今天,公司却是在发展和提升,新的项目开发,新的市场开发,新的优胜劣汰的制度,都要求员工不能安逸于眼前,要求员工要和公司一起提升与发展。
认清了现实,也就开始检讨自己,发现不思进取已经潜移默化。所以想要提升自己,无奈受限很多,其他学习途径和方式都不适合自己。多方考虑,发现还有网络教育这种教育手段,这无疑是最适合自己的。入学费用相对来说比较低,入学门槛相对低,学生的时间安排比较自由,然而学习的互动性更强,学习手段更加灵活。
冲着网络教育的优势,相比较其他,我选择的江南大学网络教育。江南大学网络教育办学多年,坚持“深化改革、强化管理提高质量、注重效益”的办学思想,以“保证教学质量、培养优秀人才”为目标,以“面向行业、面向社会、面向基层”为服务宗旨,“以加大教育投入,严格教学管理”为抓手,无论从学术氛围,硬件设施还是教学质量均达到或者超过国家标准。
选择江南大学网络教育,一方面因为江大网络教学质量优于其他,我能得到优质的教学质量保证,从而达到提升自己的目的;另一方面可以通过远程沟通的渠道与老师进行沟通学习,也可以通过网络与其他的同学进行互动,扩大自己的社交圈;最后网络教育的特点,能让我更好的安排学习工作与生活,相互交融,于教于学,更加有利于我们的学习。