生物类毕业论文 第1篇
1应用于微球内外径等尺度指标的自动测定
2应用于细胞检测
2．1背景
细胞是生物医学研究的重要对象之一，通过分析细胞的显微图像我们可以得到很多有用的信息。红细胞是人类血液中存在的主要细胞，一直是研究的热点。正常的红细胞呈双凹圆盘状，而衰老和不健康的红细胞会呈棘形、双凹消失等不规则的形态。通过观察与分析显微图像中红细胞的形态可以评价其健康程度。所以这里以红细胞为例说明如何采用VBAI编写适合于进行细胞图像分析的技术过程。
2．2方法
将红细胞悬浮于缓冲液中，置于显微镜下观察，利用数码CCD摄像头拍摄下细胞的图像。检测程序上需要先寻找到各个细胞，再对每个细胞进行检测，与微球检测的过程类似，程序总体设计上依然可以利用上节中微球的检测程序的设计，但需要根据有关图像处理分析的内容更改具体的图像处理分析操作。在图像预处理操作中需要将原始图像处理为适合物体识别的二值化图像，利用VisionAssistant，先对图像转灰度图像、适当的LUT处理，在分割处理上，由于细胞边缘处明暗对比较大，边缘锐利，因此选用基于移动窗口分割的算法可以较容易地找到边缘。通过实验比较证明，选用Backgroundcorrection分割，可综合局部和全局的灰度变化信息。分割移动窗口大小设置为边长接近细胞边缘宽度2倍的正方形最为合适。分割完成后再对二值图像进行一定的形态学变换操作，将边缘尽量变得闭合并填充孔洞。最后进行DetectObjects操。接着将对细胞形态进行分析。首先根据DetectObjects操作中所检测到的物体列表，对每个细胞进行检测区域的建立，即设置ＲOI。然后依然使用FindCircularEdge操作，在该操作中调整参数，使得检测线能较准确的发现边缘。该操作完成后，将输出一项名为Deviation的参数，该参数代表了细胞边缘与标准圆的标准偏差。同时该操作还可以得到细胞直径等相关的信息。将Deviation除以直径后可以得到细胞边缘与标准圆的相对标准偏差，由于健康红细胞的图像是近似圆形的，因此Deviation参数可以一定程度上反映红细胞的健康程度。将实验中拍摄到的采用不同保存格式、保存不同天数的红细胞图片归类，用VBAI程序进行分析，结果保存在csv文件中。为较健康的细胞，图像中细胞外轮廓近似圆形，Deviation/Ｒ=1．2‰;为发生了一定形变的'细胞，Deviation/Ｒ=3．2‰为严重变形的棘形细胞，Deviation/Ｒ=7．3‰。随着细胞变形程度加重，细胞的相对标准偏差值也随之增加。通过软件分析的优势在于:可以客观而定量地给出每个细胞的变形程度;可以快速自动地分析大量的图片，得到大量的数据，并对数据进行后续的统计处理，具有统计学意义。除此之外，还可以获得细胞的大小信息，通过视野内细胞个数，得到细胞分布密度信息等。
3应用于图像的改善
3．1背景
某些生物医学样品的显微图像，由于各种原因，其清晰度与对比度都不能满意，对此，也可以运用VBAI的图像处理的方式对图像进行改善。下面介绍花粉孢子断层扫描图像中噪音及对比度不理想的断层图作改善的技术过程。
3．2方法
首先对整幅图像中的噪杂进行去除，通常改善的方法有空域滤波和频域滤波，两种方法都可通过VisionAssistant中的算法实现。其中空域滤波的算子较多，功能更加丰富。不仅提供了低通、高通等10多种算子、每种算子3×3，5×5，7×7三种尺寸，还可以由用户自定义算子以满足特殊需要。整幅图像改善完成后对左右对比度及清晰度不理想的花粉孢子断层图像进行增强，首先建立一覆盖中央花粉孢子像的区域，使用一可旋转的长方形区域，长方形的方向与左右像平移的方向垂直，宽度等于左右像平移的距离。接着利用Calculator操作计算图11(a)左右像的位置。输入中央像的中心点(X0，Y0)、角度α和平移距离L，则左像、右像中心点(X1，Y1)，(X2，Y2)分别为:X1=X0+LcosαY1=Y0－LsinαX2=X0－LcosαY2=Y0+Lsinα以此为中心点坐标参数，长宽与角度参数使用中央区域的长宽与角度，分别建立覆盖左右像的区域，使用VisionAssistant对左右区域内的图像进行对比度、明暗度的调整增强。得到处理后的图像，三个层面的图像的对比度基本相同。利用VBAI对图像进行处理与改善，不仅功能丰富，适用性强，且操作简单，易于掌握，程序建立完成后还可以快速的对其他同类图片进行处理，大大节省了时间。
4结语
使用VBAI创建图像分析处理程序，可对各种生物医学对象进行分析和检测，可对图像进行处理与改善，其优势在于:
(1)相比起人眼观测和手动测量，本方法能够提供客观和量化的数据，可快速对大量图像进行自动分析并保存检测结果。
(2)相比起通用化的测量分析软件，本方法针对性强，针对各种特定情况和需要制定适应的程序，准确性、有效性和实用性高。
(3)相比起使用VC等编程软件编写特定测量分析软件，本方法简单，有大量强大的模块化功能自由选用，程序开发周期短，工作量小，不需要专业编程技能，一般人易于掌握，且程序易于调整改进。综上所述，使用VBAI可简单快捷的针对不同生物医学图像建立相应检测处理程序，可快速自动地对大量图像进行分析，得到客观量化的数据。VBAI是实验室快速建立生物医学图像处理与分析检测程序的有力工具。
生物类毕业论文 第2篇
[摘要]生物医学是一门新兴的学科，它是应用了生物学、医学和生命科学的理论和方法而发展起来。随着信息技术的高速发展，计算机科学已经深度参与和渗入到生物技术的研究之中了。生物医学应用多属于大规模计算密集型应用，而生物医学研究中也越来越频繁地涉及到大数据存储和高性能集群运算需求技术，所以需要采用大规模的计算环境支持。
[关键词]生物医学；计算平台；管理模式；运行与维护
近几年，随着生物医学应用的飞速发展，大规模生物医学应用计算平台正从传统的以计算集群为基础的网格环境向高性能计算环境快速发展，以承载和支撑大规模生物与医学为中心任务，充分利用其并行运算和大数据处理的能力，为大数据提供高效的处理和分析机制。
一、生物医学计算平台的有效管理
（一）生物计算平台发挥的作用以及工作宗旨
其作为相对独立的辅助部门存在，为教学科研提供保障，最大限度地发挥资源的利用率，提供一流的生物医学计算和存储等服务工作。因此，计算平台是否能够按需求服务，科研和教学用户对平台服务是否满意，如何通过创建和创新服务而为生物医学研究创造更多的价值等一系列问题，依然是需要关注的重点问题。
（二）生物计算平台所面临的建设、运营等主要问题
一方面，各实验室和院所的发展对生物计算平台的建设提出许多新的挑战，需要长远目光和快速响应，比如每年的项目申报。另一方面，因频繁变化的业务使计算平台日常管理遭遇很多突发状况，如临时停电、软硬件技术故障、突击检查等，要求提前做好充分的准备工作。
（三）生物计算平台服务管理的广度和深度
生物计算机平台对人、基础设施、信息资产、其他资产的管理，范围广，涉及到的面多，只有抓住信息这个要素以信息管理为重点，以流程为指标，建立标准服务级别，并进行模块化管理。
（四）定制的服务体系构架
1）服务级别管理：计算机平台的核心使命是为各类用户提供满意的存储及计算服务，因此立足于平台的实际，针对不同用户的特点，制定和实施相匹配的用户服务协议，是衡量平台工作的核心标准之一。
2）财务管理：计算机平台逐年累月积累下来的教学和科研经验，必须考虑投入和产出效益。因此，需要设计预算和计费管理、运维的管理、对外服务的管理等，费用约定应明确体现在服务协定上，这对改善计算平台的运维和服务质量，提升平台的使用平率都十分必要。
3）持续可用性管理：作为一个重点建设，任务繁重的计算平台，必须在人员、技术、资产等方面进行持续管理。并必须明确计算平台服务需求，这样平台的工作目标才是明确的，这样优化和基础构架才有实用性。
4）事故能力的管理：为避免用户违规、例外操作等造成的事故，计算机平台需要制定严格的服务质量标准，并在此基础上规范操作、记录操作事故现象、分析并给出报告，以达到与用户沟通、减少事故次数、提高服务质量的目的。计算平台需要通过合理的岗位设置，来实现各类服务，并通过对人员的培训，以及对资源的优化合理配置，来发挥计算平台投资的最大效能。
5）问题配置管理：为兑现服务协议，降低事故损失，有必要开展事前分析，找出潜在因素，减少服务成本和对用户的影响。而合理地配置是计算机平台软件协同、高效工作的基石，对系统的配置项需要定期确认，以确保变更管理和日志。
6）变更发布管理：科学试验的流程变更需要合理管理，因计算平台面向的用户众多，拥有的'信息资源有限，而在实际过程中，用户的使用权限或端口会经常进行变更，所以用户出于自身需要对软硬件的变更也是变更管理工作的重点。为使IT技术信息透明化，应定期发布有关产品的配置项信息，而计算机平台通常使用可信第三方提供的软件产品。
二、生物医学计算平台的合理化运维
（一）生物医学计算平台下的用户维度
在传统模式下，业务系统与物理服务器明确对应，而采用计算平台后，是利用虚拟服务器进行服务的，其数量会动态增减。如要查看客户满意度、群集开机率、任务按时完成率以及平均等待时间，都可以在计算平台中操作实施。因计算平台面向的用户面广，所以用户维度是关键。在为各类用户提供满意的计算平台服务，并达到与客户之间的良好沟通，才能对计算平台的使用率以及良好的信誉有很大的提升。
（二）生物医学计算平台下科研项目与业绩的维度
生物类毕业论文 第3篇
医学细胞生物学是高等医学教育的基础课程。它是一门从细胞显微、超微结构和分子水平等层次上研究细胞结构和基本生命活动规律的学科，是高等医学院校重要的必修课，很多医科大学把医学细胞生物学作为医学生面临的第一门基础医学课程。但同时，一年级新生对医学细胞生物学学习的重要性认识不够。如何激发学生的学习兴趣，增强学习的主观能动性，为后续的医学课程学习奠定良好基础，成为高校医学细胞生物学教改的重要内容。本文结合长期教学实践，谈谈教学中的心得体会。
一、合理优化教学内容
医学细胞生物学是医学生的基础课程，教材普遍篇幅较大、知识覆盖面很广，内容涉及许多后续的相关学科。学生觉得教学内容多，重点不突出。首先需要教师在有限的学时内，对教学内容进行合理取舍，和相关学科进行探讨，了解细胞生物学与它们的衔接、重复部分，做好对后继课程的引导作用。比如在讲授生物大分子时，重点讲解脱氧核糖核酸的化学组成和分子结构，对于其复制、转录和翻译，在生物化学课程中要重点学习，因此在这里只需要简单介绍中心法则即可。其次每章的授课内容要做到条理清晰、重点分明，引导学生理清知识脉络。要求学生有大局观，掌握整个知识体系，注重医学细胞生物学内容上的系统性与全面性。教学章节是以“细胞器”为单位，按照“显微、超微结构—化学组成—功能—和疾病的关系”为知识链讲解，将医学细胞生物学与其他课程相关知识点有机融合，使学生建立起细胞整体进行生命活动的概念，加强医学细胞生物学在基础理论内容上的系统完整与学科交叉性。同时，及时更新教学内容，将自己的科研工作及专家前沿讲座、学术报告等，引入课堂，保证教学内容的前沿性与科研性。在丰富学习内容的同时，开阔学生眼界。培养学生的医学学习能力，作为一年级医学生，要引导他们思考基础医学知识和将来的临床工作之间的关系，认识到学习基础医学课程的重要性。
二、更新教学方法和形式
1.理论课教学与临床联系的紧密性。
作为医学生，关注所学的知识和将来的临床工作有何关联。同学觉得学习细胞膜、细胞核这些中学都知道的内容，今后的临床工作能用到吗？因此第一章绪论部分的讲授非常重要，要学生们明确医学细胞生物学是一门什么样的课程，和医学有什么样的关系，重点介绍细胞生物学近年来的前沿领域和重大发现，特别介绍了在医学领域的应用实例。如2010年的生理或医学诺贝尔奖，获奖内容是试管婴儿技术，2012年日本科学家研究可以重新编程的成熟细胞以及诱导多能干细胞，获得诺贝尔奖，对再生医学领域的影响，通过这些介绍，让学生切实地感受到细胞生物学和医学实践的相互促进和发展，并非只是毫无价值的基础理论，从而增强学生学习兴趣。医学细胞生物学与临床密切相关，在每一章节的教学中，也可以引入相关病案分析，比如在讲解受体介导的胞吞作用中，提出大家都比较熟悉的疾病高脂血症，介绍家族性高胆固醇血症的发病机制，学生对大分子的物质运输作用有了更深刻的认识。同时也使具体疾病和发病机理通过细胞生物学有了直观联系，引导学生在学习基础知识时增强了主动性和自觉性。
教学法。
在教学过程中，教师也要不断学习，引入先进的教学理念，并在教学实践中应用。笔者在山东大学教师培训中心培训中，学习了BOPPPS教学模式，是近年来北美诸多知名院校所采取的一种互动教学模式，并在教学实践中应用。BOPPPS式教学在加强教学反思、师生互动性等很多方面起到了良好的教学效果。BOPPPS式教学6个板块：
（1）Bridge-in（导入），采用灵活多样的方式引入教学内容，激发学生兴趣。
（2）Learning Objectives（学习目标），明确教学目标，让学生知道本次课的教学重点内容。
（3）Pre-as-sessmen（t前测），了解学生的知识基础，为后续内容做铺垫。
（4）Partici patory Learning（参与式学习），课堂教学的主体，通过提问、小组讨论等方式让学生参与，引导学生主动学习。
（5）Post-assessmen（t课内评估），检测本次课的教学目标是否达到，评估学生的学习效果。
（6）Summary（总结），对课堂教学的内容总结，强调教学目标，并引出下次课内容。例如在讲染色体时，首先问：大家知道唐氏筛查吗？这和临床妇产科相关，激发了学生的学习兴趣，引入了本次课的教学目标：学习染色体的组成、形态结构。学习染色体的化学组成时，提问学生以前学过的'DNA的组成和结构，进而引入染色体结构的学习，在讲解染色体的基本结构单位———核小体时，采取了角色扮演的教学形式，请几位学生上讲台，利用自己的一只手当作组蛋白八聚体核心颗粒，围巾当作DNA链，缠绕组蛋白核心，另一只手当作组蛋白H1，每位同学是一个核小体。下面的同学可以同桌模拟。以前在讲解核小体组成和结构时，学生觉得很抽象，通过自己演示了核小体的结构，达到了很好的教学效果。最后总结核小体的组成和结构，并引入下一部分内容：染色体的二级结构。BOPPPS教学模式从教师教学组织实施层面，进行了“教学目标→教学行为→学习活动→教学评估→教学目标”的教学循环过程，督促教师有效地组织课程教学，从学生方面，改变了学生被动地听老师讲课，增强了师生互动，学生有机会更多地参与到课堂教学，提升了学生的学习兴趣，提高了学生自主学习的能力。
三、加强网络课程建设
随着信息技术的发展，网络在人们的生活和学习中占据了重要地位。对于教师而言，传统的教学模式受到了巨大的冲击，翻转课堂、慕课等新兴教育教学形式已对我国传统教育理念带来革命性变化，越来越多的教师已积极投身于这一生动实践之中。为推动高等教育教学质量提升，教师也要提高教育技术应用能力和信息化教学水平，引领教学内容和教学形式改革，推动信息技术与教育教学的深度融合，从而达到提高教学质量的目标。网络化学习具备学习资源充足、学习方式自由、不受时间限制等众多优势，结合传统课堂教学，对于当前课时数有限与教学内容增加的矛盾，能够在一定程度上缓解、弥补课堂教学的不足。课堂教学和网络课程结合起来，既发挥了教师引导、启发教学过程的主导作用，还可以给予学生更多的学习自主性，充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性、创新能力和人文精神等。教学过程中，教师可以提前在课程网站发布课前预习内容、相关参考资料等，课堂授课中利用多媒体教学，采用图像、视频、音效等多种方式激发学生的学习兴趣，在有限的课时里完成教学内容，课后教师通过网络课程平台上传课件、布置习题、批改作业及答疑等辅助教学活动，进一步强化学习效果。学生在课后可以自主分配学习时间，进入网络课程平台进行下载学习资源、复习、在线自测、实时讨论交流等学习活动。教师引导学生积极参与开放的网络课程学习。师生之间还可以通过网络教学资源，以及QQ、微信等网络交流工具进行学习和交流等。传统的课堂教学和网络课程学习相互融合，不断补充和完善，逐渐形成实践教学中有效可行的教学体系。这种教学模式发挥了课堂教学和网络化学习各自优势，突出了教师的引导作用，激发了学生的自主学习能力，同时培养了学生的协作和创新能力，并有效增强了师生间的交流互动，真正意义上实现教学相长，起到了很好的教学效果。
四、加强实验教学，培养学生的科研素质和创新能力
对于医学生而言，在理论学习的同时，动手实践能力是非常重要的，实验教学是理论教学的重要辅助手段。对于一年级新生，在医学细胞生物学实验中，第一次接触到实验动物，进行解剖操作，学生对仪器、动物充满好奇，反而容易忽略实验内容。在实验教学之初，应强调科学实验对医学生的重要性，掌握实验仪器的操作，重视实验基本操作能力的培养。例如显微镜的操作，是医学生最基本的技能，在将来的组织胚胎学、病理学等课程中，以及科研工作中都是必不可少的。强调实验操作的关键点，改变实验教学中“教师讲解—学生照做”的实验教学模式，尽量多给学生留下思考的空间和动手的机会，引导学生自主完成实验。实验教学中还应着重培养学生良好的实验习惯，增强主动学习的实践能力，对于部分有科研兴趣的学生，在完成验证性、综合性实验的基础上，可以开展组织开放性和设计性实验，开放实验室，学生通过查阅文献，运用已学习掌握的知识和技术，自主设计实验，通过采集、整理、分析和归纳资料，学生完成了从实验设计到实验实施，对实验结果进行分析讨论，乃至探讨进一步的研究设想等过程，培养学生的科研思维，提高其创新能力。综上所述，教学是一门艺术，教师要不断学习、思考、探索、总结，更新自己的知识体系，把各种新颖的教学方法运用到教学实践中，达到更好的教学效果，培养优秀的医学人才。
