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写开题报告的目的，是要请老师和专家帮我们判断一下：这个问题有没有研究价值、这个研究方法有没有可能奏效、这个论证逻辑有没有明显缺陷。因此，开题报告的主要内容，就要按照“研究目的和意义”、“文献综述和理论空间”、“基本论点和研究方法”、“资料收集方法和工作步骤”这样几个方面展开。其中，“基本论点和研究方法”是重点，许多人往往花费大量笔墨铺陈文献综述，但一谈到自己的研究方法时但寥寥数语、一掠而过。这样的话，评审老师怎么能判断出你的研究前景呢？又怎么能对你的研究方法给予切实的指导和建议呢？简历对于不同的选题，研究方法有很大的差异。一个严谨规范的学术研究，必须以严谨规范的方法为支撑。在博士生课程的日常教学中，有些老师致力于传授研究方法；有的则突出讨论方法论的问题。这都有利于我们每一个人提高自己对研究方法的认识、理解、选择与应用，并具体实施于自己的论文工作中。
语音识别技术研究让人更加方便地享受到更多的社会信息资源和现代化服务，对任何事都能够通过语音交互的方式。 我整理了浅谈语音识别技术论文，欢迎阅读!
语音识别技术概述
作者：刘钰 马艳丽 董蓓蓓
摘要：本文简要介绍了语音识别技术理论基础及分类方式，所采用的关键技术以及所面临的困难与挑战，最后讨论了语音识别技术的 发展 前景和应用。
关键词：语音识别;特征提取;模式匹配;模型训练
Abstract:This text briefly introduces the theoretical basis of the speech-identification technology,its mode of classification,the adopted key technique and the difficulties and challenges it have to face.Then,the developing prospect ion and application of the speech-identification technology are discussed in the last part.
Keywords:Speech identification;Character Pick-up;Mode matching;Model training
一、语音识别技术的理论基础
语音识别技术：是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高级技术。语音识别以语音为研究对象，它是语音信号处理的一个重要研究方向，是模式识别的一个分支，涉及到生 理学 、心理学、语言学、 计算 机 科学 以及信号处理等诸多领域，甚至还涉及到人的体态语言(如人在说话时的表情、手势等行为动作可帮助对方理解)，其最终目标是实现人与机器进行 自然 语言通信。
不同的语音识别系统，虽然具体实现细节有所不同，但所采用的基本技术相似，一个典型语音识别系统主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。此外，还涉及到语音识别单元的选取。
(一) 语音识别单元的选取
选择识别单元是语音识别研究的第一步。语音识别单元有单词(句)、音节和音素三种，具体选择哪一种，由具体的研究任务决定。
单词(句)单元广泛应用于中小词汇语音识别系统，但不适合大词汇系统，原因在于模型库太庞大，训练模型任务繁重，模型匹配算法复杂，难以满足实时性要求。
音节单元多见于汉语语音识别，主要因为汉语是单音节结构的语言，而 英语 是多音节，并且汉语虽然有大约1300个音节，但若不考虑声调，约有408个无调音节，数量相对较少。因此，对于中、大词汇量汉语语音识别系统来说，以音节为识别单元基本是可行的。
音素单元以前多见于英语语音识别的研究中，但目前中、大词汇量汉语语音识别系统也在越来越多地采用。原因在于汉语音节仅由声母(包括零声母有22个)和韵母(共有28个)构成，且声韵母声学特性相差很大。实际应用中常把声母依后续韵母的不同而构成细化声母，这样虽然增加了模型数目，但提高了易混淆音节的区分能力。由于协同发音的影响，音素单元不稳定，所以如何获得稳定的音素单元，还有待研究。
(二) 特征参数提取技术
语音信号中含有丰富的信息，但如何从中提取出对语音识别有用的信息呢?特征提取就是完成这项工作，它对语音信号进行分析处理，去除对语音识别无关紧要的冗余信息，获得影响语音识别的重要信息。对于非特定人语音识别来讲，希望特征参数尽可能多的反映语义信息，尽量减少说话人的个人信息(对特定人语音识别来讲，则相反)。从信息论角度讲，这是信息压缩的过程。
线性预测(LP)分析技术是目前应用广泛的特征参数提取技术，许多成功的应用系统都采用基于LP技术提取的倒谱参数。但线性预测模型是纯数学模型，没有考虑人类听觉系统对语音的处理特点。
Mel参数和基于感知线性预测(PLP)分析提取的感知线性预测倒谱，在一定程度上模拟了人耳对语音的处理特点，应用了人耳听觉感知方面的一些研究成果。实验证明，采用这种技术，语音识别系统的性能有一定提高。
也有研究者尝试把小波分析技术应用于特征提取，但目前性能难以与上述技术相比，有待进一步研究。
(三)模式匹配及模型训练技术
模型训练是指按照一定的准则，从大量已知模式中获取表征该模式本质特征的模型参数，而模式匹配则是根据一定准则，使未知模式与模型库中的某一个模型获得最佳匹配。
语音识别所应用的模式匹配和模型训练技术主要有动态时间归正技术(DTW)、隐马尔可夫模型(HMM)和人工神经元 网络 (ANN)。
DTW是较早的一种模式匹配和模型训练技术，它应用动态规划方法成功解决了语音信号特征参数序列比较时时长不等的难题，在孤立词语音识别中获得了良好性能。但因其不适合连续语音大词汇量语音识别系统，目前已被HMM模型和ANN替代。
HMM模型是语音信号时变特征的有参表示法。它由相互关联的两个随机过程共同描述信号的统计特性，其中一个是隐蔽的(不可观测的)具有有限状态的Markor链，另一个是与Markor链的每一状态相关联的观察矢量的随机过程(可观测的)。隐蔽Markor链的特征要靠可观测到的信号特征揭示。这样，语音等时变信号某一段的特征就由对应状态观察符号的随机过程描述，而信号随时间的变化由隐蔽Markor链的转移概率描述。模型参数包括HMM拓扑结构、状态转移概率及描述观察符号统计特性的一组随机函数。按照随机函数的特点，HMM模型可分为离散隐马尔可夫模型(采用离散概率密度函数，简称DHMM)和连续隐马尔可夫模型(采用连续概率密度函数，简称CHMM)以及半连续隐马尔可夫模型(SCHMM，集DHMM和CHMM特点)。一般来讲，在训练数据足够的，CHMM优于DHMM和SCHMM。HMM模型的训练和识别都已研究出有效的算法，并不断被完善，以增强HMM模型的鲁棒性。
人工神经元 网络 在语音识别中的 应用是现在研究的又一 热点。ANN本质上是一个自适应非线性动力学系统，模拟了人类神经元活动的原理，具有自学、联想、对比、推理和概括能力。这些能力是HMM模型不具备的，但ANN又不个有HMM模型的动态时间归正性能。因此，现在已有人研究如何把二者的优点有机结合起来，从而提高整个模型的鲁棒性。
二、语音识别的困难与对策
目前，语音识别方面的困难主要表现在：
(一)语音识别系统的适应性差，主要体现在对环境依赖性强，即在某种环境下采集到的语音训练系统只能在这种环境下应用，否则系统性能将急剧下降;另外一个问题是对用户的错误输入不能正确响应，使用不方便。
(二)高噪声环境下语音识别进展困难，因为此时人的发音变化很大，像声音变高，语速变慢，音调及共振峰变化等等，这就是所谓Lombard效应，必须寻找新的信号分析处理方法。
(三)语言学、生 理学 、心理学方面的研究成果已有不少，但如何把这些知识量化、建模并用于语音识别，还需研究。而语言模型、语法及词法模型在中、大词汇量连续语音识别中是非常重要的。
(四)我们对人类的听觉理解、知识积累和学习机制以及大脑神经系统的控制机理等分面的认识还很不清楚;其次，把这方面的现有成果用于语音识别，还有一个艰难的过程。
(五)语音识别系统从实验室演示系统到商品的转化过程中还有许多具体问题需要解决，识别速度、拒识问题以及关键词(句)检测技术等等技术细节要解决。
三、语音识别技术的前景和应用
语音识别技术 发展 到今天，特别是中小词汇量非特定人语音识别系统识别精度已经大于98%，对特定人语音识别系统的识别精度就更高。这些技术已经能够满足通常应用的要求。由于大规模集成电路技术的发展，这些复杂的语音识别系统也已经完全可以制成专用芯片，大量生产。在西方 经济 发达国家，大量的语音识别产品已经进入市场和服务领域。一些用户交机、电话机、手机已经包含了语音识别拨号功能，还有语音记事本、语音智能玩具等产品也包括语音识别与语音合成功能。人们可以通过电话网络用语音识别口语对话系统查询有关的机票、 旅游 、银行信息，并且取得很好的结果。
语音识别是一门交叉学科，语音识别正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术，语音识别技术与语音合成技术结合使人们能够甩掉键盘，通过语音命令进行操作。语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。
参考 文献 ：
[1]科大讯飞语音识别技术专栏. 语音识别产业的新发展. 企业 专栏.通讯世界,2007.2:(总l12期)
[2]任天平,门茂深.语音识别技术应用的进展.科技广场.河南科技,2005.2:19-20
[3]俞铁城.科大讯飞语音识别技术专栏.语音识别的发展现状.企业专栏.通讯世界,2006.2 (总122期)
[4]陈尚勤等.近代语音识别.西安: 电子 科技大学出版社,1991
[5]王炳锡等.实用语音识别基础.Practical Fundamentals of Speech Recognition.北京:国防 工业 出版社,2005
[6](美)L.罗宾纳.语音识别基本原理.北京:清华大学出版社,1999
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01【调查法】调查法是科学研究中最常用的一种方法，通常指通过书面或口头回答问题的方式，了解被试的心理活动的方法。它是有计划、有目的并且系统地搜集有关研究对象历史状况或现实状况材料的方法，调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用了观察法、历史法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解，并且对调查搜集到的资料进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的知识。调查法可以分为书面调查和口头调查两种。02【观察法】观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性，在科学实验和调查研究中，观察法具有扩大人们的感性认识、启发人们的思维、导致新的发现这几个方面的作用。常见的观察方法有：核对清单法；级别量表法；记叙性描述。观察一般利用眼睛、耳朵等感觉器官去感知观察对象。03【实验法】实验法是研究者有意改变或设计的社会过程中了解研究对象的外显行为。实验法的依据是自然和社会中现象和现象之间相当普遍存在着的一种相关关系——因果关系。其主要特点是：主动变革性、控制性、因果性。实验法有实验室实验法与自然实验法两种，实验室实验法便于严格控制各种因素，并通过专门仪器进行测试和记录实验数据，一般具有较高的可信度。自然实验法比较接近人的生活实际，易于实施。04【文献研究法】文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中，既能了解有关问题的历史和现状，帮助确定研究课题，又能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问，还能得到现实资料的比较资料，并且有助于了解事物的全貌。文献法是一种古老、而又富有生命力的科学研究方法。05【实证研究法】实证研究法是认识客观现象，向人们提供实在、有用、确定、精确的知识研究方法，其重点是研究现象本身“是什么”的问题。实证研究法试图超越或排斥价值判断，只揭示客观现象的内在构成因素及因素的普遍联系，归纳概括现象的本质及其运行规律。06【定量分析法】定量分析法是对社会现象的数量特征、数量关系与数量变化进行分析的方法。在企业管理上，定量分析法是以企业财务报表为主要数据来源，按照某种数理方式进行加工整理，得出企业信用结果。定量分析是投资分析师使用数学模块对公司可量化数据进行的分析，通过分析对公司经营给予评价并做出投资判断。定量分析的对象主要为财务报表，如资金平衡表、损益表、留存收益表等。其功能在于揭示和描述社会现象的相互作用和发展趋势。07【定性分析法】定性分析法亦称非数量分析法，主要依靠预测人员的丰富实践经验以及主观的判断和分析能力，推断出事物的性质和发展趋势的分析方法，属于预测分析的一种基本方法。定性分析法主要是解决研究对象“有没有”、“是不是”的问题。定性分析常在定量分析之前进行，它为设计或选择定量方法提供有用的信息；但并非所有的定量分析都必须事先进行定性分析，因为有时分析对象中含有哪些组分是已知的。这类方法主要适用于一些没有或不具备完整的历史资料和数据的事项。08【跨学科研究法】运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法，也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明，科学在高度分化中又高度综合，形成一个统一的整体。据有关专家统计，现在世界上有2000多种学科，而学科分化的趋势还在加剧，但同时各学科间的联系愈来愈紧密，在语言、方法和某些概念方面，有日益统一化的趋势。09【功能分析法】功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法，是社会调查常用的分析方法之一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要（即具有怎样的功能）来解释社会现象。10【模拟法（模型方法）】模拟法和类比法很近似。它是在实验室里先设计出于某被研究现象或过程（即原型）相似的模型，然后通过模型，间接的研究原型规律性的实验方法。先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。
论文的研究方法主要有以下几种：
1、调查法
它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解。
2、观察法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。
3、实验法
实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是：第一、主动变革性和控制性。
4、文献研究法
文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。
5、实证研究法
在科学研究中，通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化，以便更加科学地揭示规律，把握本质，理清关系，预测事物的发展趋势。
智能导盲杖优缺点:针对盲人群体出行不便的情况，我将人工智能技术融入传统的导盲杖，设计了一款智能导盲杖，其整体设计如图1所示。该导盲杖具有规避障碍、GPS定位与导航、一键紧急呼叫和无线充电等功能，为盲人的出行提供便捷与安全保障。 一、规避障碍 传统的导盲杖通过拐杖和障碍物之间的碰撞，让使用者感知障碍物。这种方式不仅操作距离有限，而且只能感知前方的障碍物，两侧的障碍物无法感知。 因此，我在智能导盲杖的中段部位加入5个红外检测器，在导盲杖底部增加碰撞开关。导盲杖触地时，红外检测器工作，并检测以使用者为圆心、半径为1m的半圆形区域内的障碍物。当检测到障碍物时导盲杖发出振动反馈，增大使用者的感知范围。 二、GPS定位与导航 GSP定位功能可实时监测使用者的位置，并将位置信息共享给他（她）的家人。智能导盲杖内还添加了导航信息，使用者通过按预设地点的按键后能自动规划路线，并播报路口位置等信息。 三、一键紧急呼叫 发生紧急情况时，可按住智能导盲杖上用盲文书写的“紧急呼叫”按钮，3s后即可进行紧急通话。与此同时，智能导盲杖还能进行声光报警，在紧急联络亲人的同时争取周围路人的帮助。智能导盲杖手柄部位设计如图2所示。 四、无线充电 无线充电器由充电底座和内置充电接收器组成。使用者只需将智能导盲杖挂在充电座上即可充电。无线充电器独特的卡槽式设计能保证智能导盲杖充电时不掉落
1、文献研究法根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的方法
2、调查法调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法3、案例分析法通过对现有的案例研究进行分析，使理论与实涉相结合，进行全面多方位的研究，得出更为具体贴切的结论．并从具体内容等方面进行深入剖析，得出相关经验与启示4、因素分析法本文分析了影响 x 的各种因素，从宏观上来看有政治法律、人口文化、经济环境等因素，微观方面有企业竞争力、企业营销现状、企业人力资源现状等因素5、理论分析法本文分析了影响 x 的各种因素，从宏观上来看有政治法律、人口文化、经济环境等因素，微观方面有企业竞争力、企业营销现状、企业人力资源现状等因素6、定性分析法运用归纳和演绎，分析与综合以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行仔细分析，去粗取精，去伪存真、由表及里。
论文的研究方法如下：
1、调查法：调查法是最基本常用的科学研究方法，包括问卷调查、资料收集、访谈等形式，对得到的大量资料进行比较、分析、总结、归纳，从而得出一般性结论。
2、文献研究法：根据研究目的需求，通过查阅文献获得资料，全面地、正确地掌握所要研究问题发展历史，研究进展和未来趋势的一种方法，是快速了解进展最为有效方法，也用来指导研究选题，挖掘坦山前沿热点等。
3、实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要，设计实验证实确定条件因素与此改现象之间的因果关系的活动。阐明自变量与某一因变量的本质关系。
4、定量分析法：以实际数据“量”化研究解析某一现象规律等差异，使人们对研究对象的认识精确化，利于科学地揭示规律，把握本质，并理清关系，结合数理模型可以预测事物的未来发展趋势。
5、定性分析法：对研究对象进行“质”的分析。具体运用到归纳和让扒中演绎、分析综合以及抽象概括等具体研究方法，进一步进行思维加工，以达去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，最终认识事物的本质、揭示纷繁复杂表象下的内在规律。
6、经验总结法：对过往大量实践活动进行归纳与分析，提升为一般性、系统性的经验理论方法。再经过不断的修正完善，指导自己和他人研究开展，经验水平与主体认知层次能力高低有很大关系。
论文研究的意义：
1、是前人没有研究过的，也就是说研究领域中一个新颖有意义的课题，被前人所忽略的。
2、前人有研究过，或者阐述过但阐述论证的不全面和有不足的地方，作者加以丰满，或者驳斥前人的观点。
【第一篇：小学英语课外阅读优化研究】
摘要：
随着中国越来越多的走进国际社会，英语的重要性也受到了越来越多的人的重视。因此，现代教育也越来越多的重视英语教学。小学阶段是学生打基础的阶段，在这一时期，教师要引导学生养成良好的学习习惯，引导学生进一步了解英语学习，为学生日后的英语学习打下基础。而语言的学习离不开阅读，阅读能够帮助学生更加快速的掌握知识，同时还能够有效的提升学生对知识的掌握质量。现代小学英语教学过程中教师不仅要引导学生做好课内阅读，同时教师还需要重视课外阅读，通过课外阅读进一步促进学生的能力的发展。但是当前小学英语教学的课外阅读教学因为各种因素的影响，其质量还有待得到进一步的提升。小学英语教师要找出课外阅读教学中存在的问题，并且找出问题产生的根源，这样才能够真正的解决好这些问题。
关键词：
小学英语；课外阅读；问题与建议
当前小学英语课外阅读教学的质量还有待得到进一步的提升。这主要是因为就目前的情况来看，小学英语教学并没有真正的发挥好课外阅读教学的价值。受到传统的教学思想的影响，以及教学在教学的过程中选择了不恰当的教学方式，现代小学英语教学中的阅读教学的质量出现了一些问题。这些问题的存在对于学生的英语素养的提升和综合素质的发展产生了巨大的消极的影响。在这样的情况下，教师要及时的找到问题产生的根源，找到解决问题的最合适的办法，在实际运用的过程中教师还需要结合实际教学情况进行调整和改善，这样才能够真正的做好阅读教学的相关工作。
1当前小学英语课外阅读教学有待提升的地方
1.1课外阅读教学的地位有待提升
就目前的课外阅读教学的实际情况来看，课外阅读教学的地位还有待得到进一步的提升。当前教师和学校的相关领导对于课外阅读教学的重要性还没有真正的深刻的认识，因此在实际教学的过程中，教师的课外阅读教学工作的开展就会有比较大的阻力。举个例子来讲，教师更加愿意学生将学习的时间用在课本知识的学习上，这更加能够保证学生的英语阅读能力的提升。而小学生的年龄比较小，在小学阶段学生还不能够完全依靠自己进行学习，在这样的情况下，教师对学生的引导方向基本决定了学生的学习方向。而很多教师不愿意花时间引导学生进行课外阅读，因此课外阅读教学的质量就必然会出现问题。
1.2教师的教学方法有待提升
不少教师认为课外阅读教学不重要，因此在教学的过程中教师并没有真正的重视阅读教学，而在选择教学方法的时候，教师也没有进行仔细的选择和斟酌，而是比较随意的给学生布置任务，让学生自己去阅读。此外，教师也没有就阅读的内容布置引导性的问题，这样一来缺乏足够自学能力的小学生在学习的时候必然会遇到比较多的问题。这对于学生的阅读能力的培养会产生巨大的消极的影响。
2提升小学英语课外阅读教学质量的一些建议
2.1重视课外阅读教学
为了真正的做好小学英语课外阅读教学的相关工作，首先应该帮助教师、学校还有学生真正的重视课外阅读教学。只有当教师和学校真正的重视课外阅读教学以后，学生才能够真正的重视阅读教学。毕竟在小学阶段学生的自我管理能力是比较差的，学生的学习依靠教师的引导和帮助。在学习的过程中，教师应该明确的认识到，教师对于学生的学习的支配作用。实际教学的过程中教师要让学生积极的进行思考和总结，让学生感受到在学习的过程中自己的能力的提升。而为了真正的体现课外阅读教学的重要性，学校可以有计划的组织一些活动，通过活动让教师和学生真正的投入精力到课外阅读中去。举个例子来讲，学校可以组织学生进行以课外阅读为主题的相关的比赛，通过比赛激发学生进行课外阅读的兴趣。此外，学校还可以要求教师展开相关的主题班会，或者进行相关的主题活动。通过这种方式让学生真正的认识到课外阅读的重要性。而且在教学的过程中，教师还需要注意，当教学出现问题的时候，教师应该及时的采取灵活的方式解决这些问题。
2.2丰富学生的课外阅读内容
课外阅读教学的开展需要大量的资源作为支持。只有这样才能够真正的开展好高质量的阅读教学工作。为了实现这一目标，教师应该有意识的搜集相关的资料，针对学生的发展情况和兴趣选择不同的阅读内容让学生进行选择，这能够更好的激发学生的阅读兴趣，同时还能够有效的提升学生的阅读质量。这对于阅读教学内容的提升能够起到真正的帮助作用。
2.3给学生专业的指导
在教学的过程中，教师还需要注意给学生专业的指导。学生的学习能力比较差，因此教师要给学生科学的指导意见，引导学生进行学习，在学生遇到问题的时候及时的给学生提供科学的参考意见。小学英语课外阅读教学对于学生的英语素养的提升具有极其重要的影响，教师要通过科学的教学方法促进学生阅读质量的提升。这样学生的英语素养和综合素质才能够得到真正的提升，这也是素质教育的大背景下，小学英语教学应该做到的。只有这样才能够真正满足现代教育的要求。
作者：嵇玲玲 单位：江苏省高邮市开发区树人小学
参考文献：
[1]王英.浅谈小学英语课外阅读面临的问题与优化对策[J].教育教学论坛，2013，21：105-106.
[2]刘春霞.小学英语课外阅读面临的问题与优化对策[J].新课程（下），2014，02：8
【第二篇：小学英语单元复习课分析】
一、背景介绍
2015年1月12日，临近期末，三河市小学英语班组织了一次培训活动。这次培训主要针对小学英语的单元复习课，进行了观课和研究。笔者聆听了一节四年级的单元复习课，授课教师来自一所农村小学，是一位参加工作不满两年的青年教师。教师教学热情高涨，语音语调纯正标准，给笔者留下了深刻的印象。但由于授课教师的教学经验不足，无论是在教学目标的确定上，还是教学环节的设计上，都存在着这样那样的问题。因此，笔者对这些问题逐一进行了分析，并提出了自己的思考及相应改进建议。
二、教学内容
本节课是单元复习课。教学内容选自PEP小学英语新版教材四年级上册第六单元“Meetmyfamily”。单元话题是familyandjob，涉及到家庭成员和职业词汇：parents,uncle,aunt,cousin,babybrother,nurse,doctor,driver,cook,farmer等。句型为询问家庭成员和职业的功能交际用语：—Howmanypeoplearethereinyourfamily?—Three.—Isthisyour...?—Yes,itis./No,itisn’t.—What’shis/herjob?—He/Sheisa...教学目标分析及改进建议授课教师的教学目标是这样设定的：
1.能够听、说、认读本单元单词
parents,uncle,aunt,cousin,babybrother，nurse,doctor,driver,cook,farmer。
2.能够听、说、认读本单元句型
—Howmanypeoplearethereinyourfamily?—Three.—Isthisyour...?—Yes,itis./No,itisn’t.—What’shis/herjob?—He/She’sa...
【分析】从文字表述方面看，授课教师确定的这两个教学目标没有什么不妥，注意到使用准确的行为动词(听、说、认读)来描述学生学习行为的达成度。但是，笔者认为，授课教师所确定的教学目标大部分学生在新授课时已经实现，并不适合确定为本节复习课的目标。
【改进建议】笔者根据对本节课的教材内容、学情以及教学重、难点的分析，认为应确定如下教学目标，更为合理：
1.学生在梳理本单元相关词汇的查漏补缺活动中，能够归纳出表示家庭成员的词汇：parents,uncle,aunt,cousin,babybrother以及表示职业的词汇：nurse,doctor,driver,cook,farmer。
2.学生能够运用以上词汇，在情境中运用功能句型询问家庭成员及其所从事的职业：—Howmanypeoplearethereinyourfamily?—Three.—Isthisyour...?—Yes,itis./No,itisn’t.—What’shis/herjob?—He/Sheisa...。
3.学生能够在谈论自己及他人家庭成员职业的过程中体会到：Allthejobsarehelpful.通过改进，教学目标就比较符合学生的认知基础了；同时在复习过程中，渗透了学习的方法和策略，提高了学生归纳、总结，以及运用英语进行交流的能力。通过目标的确定和对学生的引导，也体现了学科德育渗透，使学生在活动中自然体会到Allthejobsarehelpful。
三、教学过程分析及改进建议
1.导入新课，复习词汇
（1）上课伊始，授课教师播放一段谈论家庭成员的视频，导入学习。授课教师出示一张本单元涉及的所有家庭成员的幻灯片，让学生根据图片依次回答他们是谁，并且领读了词汇：parents,uncle,aunt,cousin,babybrother。
（2）接下来，师生问答、学生跟读单词。教师首先询问学生父母的职业，然后询问幻灯片上人物的职业，学生进行回答。之后，学生反复跟读这些职业词汇：nurse,doctor,driver,cook,farmer。
【分析】授课教师在引导复习单元词汇这个环节，忽视了学生的主体地位。教师不断地提问，反复地领读，学生一直被教师牵着鼻子走。这样做，*了学生思维的发展，不利于培养学生的自主学习能力。
【改进建议】《义务教育英语课程标准》（2011年版）在二级学习策略标准中提出：对所学内容能主动复习和归纳。因此，在该环节，教师应该引导学生对本单元词汇进行整理和归纳，而不是反复提问与领读。笔者认为：在播放谈论家庭成员的视频之后，教师导入今天的主题：Todaywe’regoingtotalkaboutfamily.Howmanypeoplearethereinyourfamily?Whoarethey?Whatotherfamilymembersdoyouknow?大多数学生都是独生子女，如果只回答第一个问题，他们只能说出parents,grandpa,grandma这些单词；而第二个问题Whatotherfamilymembersdoyouknow?则可以引导、启发学生归纳出所有表示家庭成员的单词，包括他们在三年级学过的father,mother,brother,sister等单词。这样一来，教师不仅帮助学生建立了新旧知识之间的联系，发散了学生的思维，而且发展了学生的归类联想，激活了已有知识，提高了按块记忆单词的能力。同样，在复习职业单词时，教师除了让学生谈论自己家庭成员所从事的工作以外，也可以提问Whatotherjobsdoyouknow?这样做，比教师直接指着图片问What’shis/herjob?和反复领读的效果要好得多。直接看图提问，只能就图说图，就词练词；而开放性问题则能激活学生的网状思维，从而极大提高学习的效率。
2.复习句型，拓展延伸
在复习本单元的主要功能句型时，授课教师设置了这样一个情境：利用幻灯片出示一张自己的全家福照片。（1）教师首先说：Thisisapictureofmyfamily.Ihaveabigfamily.授课教师出示全家福照片后，板书本单元的主要句型—Isthisyour...?—Yes,itis./No,itisn’t.—What’shis/herjob?—He/Sheisa...进行，然后反复领读。（2）之后，教师请学生拿出提前下发的调查表，告诉学生：Let’smakeasurveyofyourfamily.Youneedfinishthischartwithyourpartner.Andthentalkaboutyourfamily.学生两人一组，首先填写表格，然后谈论各自的家庭情况。
【分析】英语课程标准提倡尽可能多地为学生创造在真实语境中运用语言机会的理念和教学方法。笔者认为，授课教师利用家庭照片设置情境的想法很好，可以帮助学生在真实的语境中复习句型，符合课标的理念。但是，授课教师并没有给学生自己梳理句型的机会，而是把句型直接写在黑板上进行领读。学生虽然能够认读这些句子，但他们是在被动地学习，不是主动在情境中回想、记忆学过的功能句，导致他们在完成调查活动时不断地抬头看黑板，没有达到预期的效果。
【改进建议】笔者认为，授课教师在出示全家福照片后，可以这样引导学生：Thisisaphotoofmyfamily.Ihaveabigfamily.Lookatmypicture.Doyouhaveanyquestionsforme?Canyouaskquestionsaboutmyphoto?从而使学生主动回想运用本单元的功能句。如果是小组活动，还可以相互启发，实现巩固复习的目标。学生也会非常感兴趣，他们的思维就会活跃起来，就能灵活地运用Howmanypeoplearethereinyourfamily?Isthisyour...?What’shis/herjob?等句型进行提问，满足他们想了解老师家庭情况的好奇心。教师在与学生的交流中，应该善于发现学生存在的问题，对学生掌握不好的句子进行领读，达到复习课查漏补缺的目的。这样做不仅能够让学生在真实的语境中梳理、归纳、运用单元主句型，而且为下面的活动做好了示范。与此同时，教师谈论自己父母的工作，并骄傲地说：“Theyarehelpful!”让学生在这种“润物细无声”的环境中体会到职业是没有高低贵贱之分的价值观。此外，笔者认为，授课教师可以把之后的调查活动改成Talkaboutmyfamily。学生可以拿出自己的全家福照片，两人一组进行谈论。这样设计，语言情境就趋于真实，更加贴近学生的生活，操作起来实效性自然比较强。
3.巩固练习
授课教师在巩固练习环节，出示了这道习题：
【分析】练习的目的在于巩固本单元知识，检测复习的效果。教师设计的习题应该具有针对性。而笔者发现，授课教师设计习题时所选用的阅读材料是教材63页Readandwrite板块的原文，文后的习题也没有任何改动。学生对这道题已经非常熟悉，完成习题是简单重复，轻而易举，却没有达到温故知新的提升目标。【改进建议】笔者认为，在单元复习课上教师设计几道练习题让学生完成是非常必要的，可以帮助学生巩固所学知识，反馈复习效果。教师应结合单元知识的重难点、学生在学习过程中易出错的内容设计习题。故笔者重新设计了习题：
（一）Lookandmatch.
（二）Readandtick(√)orcross(×)Look!Thisisaphotoofmyfamily.Thisismyfather.He’sadoctor.He’stallandstrong.Helikessports.Thisismymother.She’sadoctor,too.Sheisveryfriendly.Thisismylittlepuppy.It’ssolovely!(1).Myparentsaredoctors.(2)Myfatherlikessports.(3)Mymotheristallandstrong.(4)Mymotherisveryfriendly.(5)Thereisalittlepuppyinmyfamily.笔者选用的两道习题具有图文并茂、由易到难的特点，符合四年级小学生的认知特点。第一题是一道基础题，以看图连线的形式考察学生的观察以及认读和识记能力。第二题主要考察学生的阅读理解能力，检测学生是否能够运用所学知识阅读语篇并进行判断。五个小题中，有事实理解，也有综合判断，还有区分文本信息的不同设计。这样设计习题，照顾到了不同层次学生的不同需求，尊重了学生的个体差异。
四、结束语
针对本节单元复习课，授课教师根据笔者的分析和改进建议，对自己的教学目标以及教学过程进行了改进。当授课教师再次上完这节单元复习课之后，笔者发现，学生参与课堂活动的主动性和积极性明显提高，复习效果凸现出来。因此，笔者认为，在单元复习课上，教师既要重视学生的知识复习、巩固，同时还要有意识地发展学生的归纳、总结、概括和主动运用知识的能力。为了达到这样的目标，教师在设计活动时，要注意设计贴近学生生活实际的活动，为他们创设真实的语言环境和语言任务，查漏补缺，发展语用能力、学习策略和情感态度，这样才能提高复习课的实效性。
【第三篇：多元化小学英语课堂教学】
1.多元智能理论的核心理念
1.1人的智能是多元的。
心理学家霍华德.加德纳认为智能是个体毕生用以学习、解决问题和进行创造的工具。人的智能是多元的，每个人至少由八种智能构成的，即言语-语言智能、逻辑-数理智能、音乐-节奏智能、视觉-空间智能、身体-动觉智能、自知自省智能、人际交往智能和自然观察智能（Gardner1983）。
1.2不同的人具有不同的智能强项。
八种智能在每个人的智能结构中同等重要，只是在不同的人身上组合方式不同，表现程度也就不同了。每个正常的人均有自己的智能强项（Gardner1999）。
1.3对智能强项的培养和发展能够促进弱项智能的发展。
八种智能在个体身上是随着环境的变化不断发展变化的，而且这些智能间相互作用，对某些智能强项的培养和发展能够带动其他智能弱项的发展。只要提供有利的环境和指导，八种智能在每个身上均可发展到一个相当高的水平。（戴维德2003）。
2.建构多元化的小学英语课堂教学的前提
2.1树立乐观的学生观。
多元智能理论认为：每个学生都是优秀的，每个学生都至少拥有着这八项基本智能，只有培养适当，每个学生均可成才。（Gardner1999）。作为一名小学英语老师，应该为学生创造多种多样的展现各种智能的情境，给每个学生创建表现其才智和个性的机会。
2.2秉持“以人为本”的教学观。
多元智能理论认为教学真正应该追求的目标是：学生智能的开发和全面发展。让每个学生有机会参与到课堂活动中，让每个学生的智能得以全面开发和发展，让每个学生在智能发展的过程中体验到快乐和成就感，让每个学生成为课堂上的主体。
2.3多方位的观察学生的智能倾向，建立智能发展记录袋。
了解学生的智能特点及其智能发展状况是组织好课堂教学活动的前提条件。对学生的了解应着眼于发现学生多元智能结构中的智能强项，以及不同智能领域中的相对长处和能力。在课堂上教师可观察学生与众不同的行为表现，从而判断学生的智能倾向，例如言语-语言智能强的学生经常在课堂上积极回答问题，有时甚至乱讲话；视觉-空间智能强的学生善于解释图片和图表，但爱在书上乱涂乱画或者发呆做白日梦；身体-动觉智能强的学生在操场上活力四射，而在课堂上时常坐立不安；人际交往智能强的学生在课堂活动中具有较强的组织能力等等。教师还可以通过观察学生在课外实践活动中的行为表现，或者咨询家长孩子在家里的智能表现情况，来判断孩子的智能倾向。根据多方位的观察结果，给每个学生建立智能发展记录袋，从而有目的的培养学生智能发展。
3.建构多元化的小学英语课堂教学
3.1开展多样化的小学英语课堂活动，促进学生多元化的智能发展。
在小学英语的课堂上，教师应有意识地开展多样化的活动，促进各种智能的发展，例如，头脑风暴，看图编对话，英语访问等强化口语的活动可促进学生言语-语言智能的发展；英语数数比赛，英语数字游戏，购物付款活动等可促进学生数理-逻辑智能的发展；读英语短文绘出平面图，辨别不同角度的物品，按要求涂色等活动可促进视觉-空间智能的发展；角色扮演，表演话剧，听音做动作等活动可促进身体-动觉的发展；演唱英语歌曲歌谣，编写英语诗歌等活动可促进音乐-节奏智能的发展；根据不同的教学内容让学生结合自身特点进行自我介绍或他人介绍可促进学生的自知自省智能的发展；小组讨论，两人对话等活动可促进人际交往智能的发展；观看动画后介绍动植物生长过程或者制作食物的过程等活动可开发学生自然观察智能的发展。
3.2采用多元化的课堂活动组织策略，关注全体学生的发展需求。
课堂上教师最重要的任务是“创造有利于学习的环境”，课堂活动组织的有效与否直接影响学生的参与度和学生智能的开发。例如，为了更好地培养学生的言语-语言智能及人际交往智能，在课堂教学中尽量设计真实的语言环境和语言任务；有时为了英语活动的开展，可以合理改变学生的座位位置，以便调动学生的视觉-空间智能的积极因素；在带领学生唱单元主题歌曲和歌谣时尽量不要限制学生的活动，使学生的音乐智能和身体-动觉智能的发展同时进行。在组织课堂教学活动时，教师需注意将具有不同智能强项的学生合理搭配分组，尽量使每个学生都有机会参与到活动中并在活动中有所表现，从而体验到学习的乐趣，进而促进智能的全面发展。
4.总结
本人运用多元智能理论建构多元化的小学英语课堂教学，旨在通过扩大小学英语课堂上的学习的内容领域和知识表征方式促进每个学生的独特个性的发挥和智能的全面发展，从而将新课程标准的课程基本理念践行于真实的小学英语课堂中。
人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就，在许多领域有着广泛的应用。以下是我整理的人工智能的毕业论文范文的相关资料，欢迎阅读!
摘要：人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就，在许多领域有着广泛的应用。论述了人工智能的定义，分析了目前在管理、教育、工程、技术、等领域的应用，总结了人工智能研究现状，分析了其发展方向。
关键词：人工智能;计算机科学;发展方向
中图分类号：TP18
文献标识码：A
文章编号：1672-8198(2009)13-0248-02
1人工智能的定义
人工智能(Artificial Intelligence，AI)，是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。“人工智能”一词最初是在1956年美国计算机协会组织的达特莫斯(Dartmouth)学会上提出的。自那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。由于智能概念的不确定，人工智能的概念一直没有一个统一的标准。著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而美国麻省理工学院的温斯顿教授认为“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”童天湘在《从“人机大战”到人机共生》中这样定义人工智能：“虽然现在的机器不能思维也没有“直觉的方程式”，但可以把人处理问题的方式编入智能程序，是不能思维的机器也有智能，使机器能做那些需要人的智能才能做的事，也就是人工智能。”诸如此类的定义基本都反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。
2人工智能的应用领域
2.1人工智能在管理及教学系统中的应用
人工智能在企业管理中的应用。刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中提到把人工智能应用于企业管理中，认为要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的关系，了解人工智能的外延和内涵，搭建人工智能的应用平台，搞好企业智能化软件的开发工作，这样，人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。
人工智能在智能教学系统中的应用。焦加麟，徐良贤，戴克昌(2003)在总结国际上相关研究成果的基础上，结合其在开发智能多媒体汉德语言教学系统《二十一世纪汉语》的过程中累积的实践经验，介绍了智能教学系统的历史、结构和主要技术，着重讨论了人工智能技术与方法在其中的应用，并指出了当今这个领域上存在的一些问题。
2.2人工智能专家系统在工程领域的应用
人工智能专家系统在医学中的应用。国外最早将人工智能应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。1982年，美国Pittsburgh大学Miller发表了著名的作为内科医生咨询的Internist 2I内科计算机辅助诊断系统的研究成果，1977年改进为Internist 2Ⅱ，经过改进后成为现在的CAU-CEUS，1991年美国哈佛医学院Barnett等开发的DEX-PLAIN，包含有2200种疾病和8000种症状。我国研制基于人工智能的专家系统始于上世纪70年代末，但是发展很快。早期的有北京中医学院研制成“关幼波肝炎医疗专家系统”，它是模拟著名老中医关幼波大夫对肝病诊治的程序。上世纪80年代初，福建中医学院与福建计算机中心研制的林如高骨伤计算机诊疗系统。其他如厦门大学、重庆大学、河南医科大学、长春大学等高等院校和其他研究机构开发了基于人工智能的医学计算机专家系统，并成功应用于临床。
人工智能在矿业中的应用。与矿业有关的第一个人工智能专家系统是1978年美国斯坦福国际研究所的矿藏勘探和评价专家系统PROSPECTOR，用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等。20世纪80年代以来，美国矿山局匹兹堡研究中心与其它单位合作开发了预防煤矿巷道底臌、瓦斯治理和煤尘控制的专家系统;弗尼吉亚理工学院及州立大学研制了模拟连续开采过程中开采、装载、运输、顶板锚固和设备检查专家系统Consim;阿拉斯加大学编写了地下煤矿采矿方法选择专家系统。
2.3人工智能在技术研究中的应用
人工智能在超声无损检测中的应用。在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中，目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质，形状和大小进行判断和归类;专家在传统超声无损检测与智能超声无损检测之间架起了一座桥梁，它能把一般的探伤人员变成技术熟练。经验丰富的专家。所以在实际应用中这种智能超声无损检测有很大的价值。
人工智能在电子技术方面的应用。沈显庆认为可以把人工智能和仿真技术相结合，以单片机硬件电路为专家系统的知识来源，建立单片机硬件配置专家系统，进行故障诊断，以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域，计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术，而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展，各种入侵手段也在层出不穷，单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要，把人工智能技术应用到网络安全管理领域，大大提高了它的安全性。马秀荣等在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中，起到了很好的安全防范作用。
3人工智能的发展方向
3.1人工智能的发展现状
国外发展现状。目前，AI技术在美国、欧洲和日本发展很快。在AI技术领域十分活跃的IBM公司。已经为加州劳伦斯・利佛摩尔国家实验室制造了号称具有人脑的千分之一的智力能力的“ASCII White”电脑，而且正在开发的更为强大的新超级电脑――“蓝色牛仔(blue jean)”，据其研究主任保罗・霍恩称，预计“蓝色牛仔”的智力水平将大致与人脑相当。麻省理工学院的AI实验室进行一个的代号为cog的项目。cog计划意图赋予机器人以人类的行为，该实验的一个项目是让机器人捕捉眼睛的移动和面部表情，另一个项目是让机器人抓住从它眼前经过的东西，还有一个项目则是让机器人学会聆听音乐的节奏并将其在鼓上演奏出来。由于人工智能有着广大的发展前景，巨大的发展市场被各国和各公司所看好。除了IBM等公司继续在AI技术上大量投入，以保证其领先地位外，其他公司在人工智能的分支研究方面，也保持着一定的投入比例。微软公司总裁比尔・盖茨在美国华盛顿召开的AI(人工智能)国际会议上进行了主题演讲，称微软研究院目前正致力于AI的基础技术与应用技术的研究，其对象包括自我决定、表达知识与信息、信息检索、机械学习、数据采集、自然语言、语音笔迹识别等。
我国人工智能的研究现状。很长一段时间以来，机械
和自动控制专家们都把研制具有人的行为特征的类人性机器人作为奋斗目标。中国国际科技大学在国家863计划和自然科学基金支持下，一直从事两足步行机器人、类人性机器人的研究开发，在1990年成功研制出我国第一台两足步行机器人的基础上，经过科研10年攻关，于2000年11月，又成功研制成我国第一台类人性机器人。它有人一样的身躯、四肢、头颈、眼睛，并具备了一定的语言功能。它的行走频率从过去的每六秒一步，加快到每秒两步;从只能平静地静态不行，到能快速自如的动态步行;从只能在已知的环境中步行，到可在小偏差、不确定环境中行走，取得了机器人神经网络系统、生理视觉系统、双手协调系统、手指控制系统等多项重大研究成果。
3.2人工智能发展方向
在信息检索中的应用。人工智能在网络信息检索中的应用，主要表现在：①如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术，包括机器感知、机器思维、机器行为，即知识获取、知识处理、知识利用的过程。②由于网络知识信息既包括规律性的知识，如一般原理概念，也包括大量的经验知识，这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素，对其进行推理，需要利用人工智能的研究成果。
基于专家系统的入侵检测方法。入侵检测中的专家系统是网络安全专家对可疑行为的分析后得到的一套推理规则。一个基于规则的专家系统能够在专家的指导下，随着经验的积累而利用自学习能力进行规则的扩充和修正，专家系统对历史记录的依赖性相对于统计方法较小，因此适应性较强，可以较灵活地适应广普的安全策略和检测要求。这是人工智能发展的一个主要方向。
人工智能在机器人中的应用。机器人足球系统是目前进行人工智能体系统研究的热点，其即高科技和娱乐性于一体的特点吸引了国内外大批学者的兴趣。决策系统主要解决机器人足球比赛过程中机器人之间的协作和机器人运动规划问题，在机器人足球系统设计中需要将人工智能中的决策树、神经网络、遗传学的等算法综合运用，随着人工智能理论的进一步发展，将使机器人足球有长足的发展。
4结语
由上述的讨论我们可以看到，目前人工智能的应用领域相当广泛。无论是学术界还是应用领域对人工智能都高度重视。人工智能良好的发展和应用前景，要求我们必须加大研究和投入力度，以使人工智能的发展能为人类服务。
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全文地址 摘要：简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用，对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料，与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器，在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。关键词：生物传感器；发酵工业；环境监测。一、 引言从1962年，Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂贵并不够稳定，因此以酶作为敏感材料的传感器，其应用受到一定的限制。近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术（PCR）的发展，应用PCR的DNA生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域1、 发酵工业各种生物传感器中，微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质，并且发酵液往往不是清澈透明的，不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。同时，由于发酵工业是大规模的生产，微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定，代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成，利用微生物的同化作用耗氧，通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量，从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要，用荧光假单胞菌（Psoudomonas fluorescens）代谢消耗葡萄糖的作用，通过氧电极进行检测，可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比，测定结果是类似的，而微生物电极灵敏度高，重复实用性好，而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时，乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长，因此需要在线测定。用固定化酵母（Trichosporon brassicae），透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外，还有用大肠杆菌（E.coli）组合二氧化碳气敏电极，可以构成测定谷氨酸的微生物传感器，将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内，由细菌—胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面，一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面，细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定，其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此，可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量（biochemical oxygen demand –BOD）的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的BOD测定需要5天的培养期，操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大，不宜现场监测，所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前，有研究人员分离了两种新的酵母菌种SPT1和SPT2，并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量BOD，其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中BOD的测定，其测量最小值可达2 mg/l，所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器，用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料，在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存，浸泡后即恢复活性，为海水中BOD的测定提供了快捷简便的方法[4]。除了微生物传感器，还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的BOD值。该传感器的反应时间是15min，最适工作条件为30°C，pH=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响（在1000mg/l范围内），并且不被重金属（Fe3+、Cu2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+）所影响。该传感器已经应用于河水BOD的测定，并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将BOD生物传感器经过光处理（即以TiO2作为半导体，用6 W灯照射约4min）后，灵敏度大大提高，很适用于河水中较低BOD的测量[5]。同时，一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的BOD值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管，假单胞细菌（Pseudomonas fluorescens）用光致交联的树脂固定在反应器的底层，该测量方法既迅速又简便，在4℃下可使用六周，已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器，多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(NOx-)，它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的NOx-进行了测量，其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在pH=2.5、31℃时一周测量200余次，活性保持不变，两周后活性降低20%。传感器寿命为7天，其设备简单，成本低，操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量，所用细菌是Chromatium.SP，与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌，此种细菌含有荧光基因，在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白，从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内，制成微生物传感器，用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌（E.coli）中，用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前，有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来，以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为：pH=7.4、35℃，连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属（Pseudomonas rathonis）制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器，将微生物细胞固定在凝胶（琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐）和聚乙醇膜上，可以用层析试纸GF/A，或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联，长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器，用于测定有机磷杀虫剂，使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶，对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol，在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器，使用丙酮酸氧化酶G，与自动系统CL-FIA台式电脑结合，可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐，在25°C下可以使用两周以上，重复性高[12]。最近，有一种新型的微生物传感器，用细菌细胞作为生物组成部分，测定地表水中壬基酚（nonyl-phenol etoxylate --NP-80E）的含量。用一个电流型氧电极作传感器，微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上，其测量原理是测量毛孢子菌属（Trichosporum grablata）细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min，寿命为7~10天（用于连续测定时）。在浓度范围0.5~6.0mg/l内，电信号与NP-80E浓度呈线性关系，很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外，污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的，基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌（Vibrio fischeri）体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌（Alcaligenes eutrophus (AE1239)）中，细菌在铜离子的诱导下发光，发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中，可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前，这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母（Saccharomyces cerevisiae）重组菌株作为生物元件，这些菌株带有酒酿酵母CUP1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacZ基因的融合体。其工作原理，首先是CUP1启动子被Cu2+诱导，随后乳糖被用作底物进行测量。如果Cu2+存在于溶液中，这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源，这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围(0.5~2)´10-3mol范围内测定CuSO4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中，使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度，其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔，所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功，使用嗜碱性细菌Alcaligenes cutrophus，并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量，其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌（ cyanobacterium Spirlina subsalsa）和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质，对三种主要污染物（重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂）的不同浓度进行了测定，均可监测到它们的有毒反应，重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术（PCR）的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用，不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用PCR技术的DNA压电生物传感器，可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上，用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的DNA样品进行同样的杂交反应并由PCR放大，产物为气单胞菌属（Aeromonas hydrophila）的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因，这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质，目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的PSP毒素[20]。DNA传感器也在迅速的得到应用，目前有一种小型化DNA生物传感器，能将DNA识别信号转换为电信号，用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性，并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法，目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。