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生物模仿技術(shù)范文第1篇

角膜異物是眼科常見的疾病，在眼外傷中發(fā)病率極高。我院周圍因?yàn)闄C(jī)械廠礦較多，很多人從事機(jī)械加工，所以這類病人很多。角膜淺層異物可在表面麻醉后在裂隙燈顯微鏡下用一次性無菌針頭或角膜異物刀剔除。有時由于眼部刺激癥狀重加上患者心理緊張，在剔除角膜異物時，患者會發(fā)生暈厥，影響操作。 我院門診遇到5例發(fā)生暈厥，現(xiàn)報告如下：

1 一般資料

2000年10月至2006年6月間，經(jīng)我院門診診治的角膜異物患者2068例，男2063例，女5例；異物性質(zhì)：鐵屑2060例，502膠水4例，石屑4例。其中5例發(fā)生暈厥，全部為男性，l6～28歲，全部為鐵銹異物。

2 暈厥的病因分析

據(jù)林麗萍[1]報道：裂隙燈顯微鏡下剔除角膜異物所發(fā)生的暈厥多為血管迷走性暈厥（占59.5%）及低血糖性暈厥（38.1%）。血管迷走性暈厥可由緊張、恐懼等情感變化和疼痛等刺激，通過神經(jīng)反射產(chǎn)生迷走神經(jīng)興奮，導(dǎo)致廣泛的外周小血管擴(kuò)張，心率減慢，血壓下降，腦血流量減少而引起[2]。

3 預(yù)防及護(hù)理

對每一位患者，尤其是精神過于緊張者，在接受角膜異物剔除術(shù)前應(yīng)詳細(xì)耐心的解釋，使其了解角膜異物剔除術(shù)在眼科門診中是很常見的治療操作，非常安全，所用的一次性無菌針頭，在患者配合的情況下不會傷及眼睛，使患者有足夠的心理承受能力和信心配合操作。

充分表面麻醉，讓患者無痛接受治療；角膜異物剔除時，動作宜輕、巧、快、準(zhǔn)，盡量縮短操作時間；剔除鐵銹異物時間較長，中間應(yīng)間歇停止操作，讓患者閉目休息片刻，防止眼睛受長時間光照而眩暈。以上措施，均可減少暈厥的發(fā)生。

角膜異物剔除術(shù)時應(yīng)注意觀察，5位患者出現(xiàn)面色蒼白、頭昏、心慌、出冷汗等暈厥前期表現(xiàn)時，立即停止操作，使其平臥，按壓人中，用鼓勵性語言安慰患者，休息15～20分鐘后癥狀全部緩解，繼續(xù)配合操作直至將角膜異物剔除干凈。

4 討論

5位患者均按時進(jìn)餐，考慮為血管迷走性暈厥?；颊咴谏眢w疲乏、全身不適時或環(huán)境悶熱、空氣不流通時更易發(fā)生暈厥。本組觀察，角膜異物剔除術(shù)中發(fā)生暈厥者全部為青壯年男性，這與從事此類工作絕大多數(shù)為男性有關(guān)。此外，有人認(rèn)為青壯年男性來自于家庭和工作中的壓力較多，易導(dǎo)致精神緊張、焦慮等不良情緒，促使在角膜異物剔除術(shù)中發(fā)生血管迷走性暈厥。因此，眼科門診在行角膜異物剔除術(shù)時應(yīng)加強(qiáng)此類患者的護(hù)理，術(shù)前做好心理疏導(dǎo)，說明操作過程和患者的配合方法。正確使用表面，詳細(xì)了解患者進(jìn)食情況，以和藹可親的語言，嫻熟高超的醫(yī)術(shù)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度對待患者，使患者配合操作。若早期發(fā)現(xiàn)暈厥先兆，應(yīng)立即停止操作，讓患者平臥，休息15～20分鐘后癥狀可緩解。

參考文獻(xiàn)

生物模仿技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞:地方本科院校;生物技術(shù)專業(yè);應(yīng)用型人才;培養(yǎng)模式

地方本科院校是在我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)和高等教育大眾化的推動下,各地市以調(diào)整、合并、擴(kuò)展或“專升本”等方式形成的具有地方特性的普通本科高等院校。相對于重點(diǎn)大學(xué)在人才引進(jìn)、經(jīng)費(fèi)投入、社會影響和各種內(nèi)外環(huán)境等方面都受到更大的制約,堅(jiān)持立足于服務(wù)區(qū)域發(fā)展,適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要,培養(yǎng)應(yīng)用型人才成為加快地方高校學(xué)科建設(shè)的必由之路。生物技術(shù)專業(yè)是絕大多數(shù)地方院校主要傳統(tǒng)專業(yè),從1997年教育部正式批準(zhǔn)建立生物技術(shù)專業(yè)至今,全國高校生物技術(shù)專業(yè)無論從辦學(xué)點(diǎn)還是從招生人數(shù)上都得到巨大發(fā)展,特別是許多地方本科院校。德州學(xué)院生物系生物技術(shù)專業(yè)始建于2003年,現(xiàn)有在校學(xué)生人數(shù)500余人,培養(yǎng)目標(biāo)是以培養(yǎng)具有良好政治素質(zhì)和道德修養(yǎng),具有較扎實(shí)的生物科學(xué)基本理論、基本知識和較系統(tǒng)的生物技術(shù)理論與實(shí)驗(yàn)技能,了解生物技術(shù)領(lǐng)域的前沿和發(fā)展動態(tài),具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識與實(shí)踐能力,能在工業(yè)、醫(yī)藥、食品、農(nóng)、林、漁、環(huán)保、園林等行業(yè)從事與生物技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的德、智、體全面發(fā)展的應(yīng)用型高級專業(yè)人才,同時適度培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)型、復(fù)合型人才。

一、地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的必要性

1.培養(yǎng)應(yīng)用型人才是適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展需求。21世紀(jì)是生物學(xué)世紀(jì)已成為大家的共識,以生物技術(shù)為支撐的生物高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為本世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。德州學(xué)院所處的德州市現(xiàn)有生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)20多個,比較大的產(chǎn)業(yè)有山東谷神集團(tuán)、山東樂悟集團(tuán)、山東豆工坊集團(tuán)、山東豆博士、山東龍力集團(tuán)、山東福田集團(tuán)、山東保齡寶集團(tuán)等大型生物產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。這些集團(tuán)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益,它們在發(fā)展進(jìn)程中需要大批的專業(yè)技術(shù)人才及高校技術(shù)。這些企業(yè)的發(fā)展需求是一個大市場、大熔爐、大舞臺、大戰(zhàn)場。地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)只有把自身融入到地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的大環(huán)境中,才能抓住機(jī)遇,發(fā)展自身,促進(jìn)專業(yè)的快速發(fā)展。學(xué)校所需的土地、經(jīng)費(fèi)、生源主要依賴學(xué)校所在的地方,發(fā)展趨勢受到所在區(qū)域的政治、經(jīng)濟(jì)、文化等因素的影響,因而,盡學(xué)校所能為區(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)是生存發(fā)展的需要。

2.培養(yǎng)應(yīng)用型人才是地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)的辦學(xué)目標(biāo)。大學(xué)服務(wù)社會、推動社會進(jìn)步的主要途徑和形式是為社會培養(yǎng)各類人才,大學(xué)是社會的產(chǎn)物,不能離開社會發(fā)展的需要,必須從學(xué)校實(shí)際出發(fā),從社會需要出發(fā),在主動承擔(dān)科研攻關(guān)、知識創(chuàng)新任務(wù)的同時,為社會培養(yǎng)各類急需人才。社會不僅需要具有較強(qiáng)科研能力的學(xué)科研究型精英人才,也需要眾多具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的應(yīng)用型專業(yè)人才。確定一所院校的辦學(xué)方向和培養(yǎng)目標(biāo),必須綜合分析該校的辦學(xué)實(shí)力和服務(wù)范圍的社會需求。與國內(nèi)一流大學(xué)和辦學(xué)歷史較早的老校相比,新建地方本科院校具有辦學(xué)歷史短、文化積淀淺、師資力量弱,設(shè)備條件差、區(qū)域位置偏等不足,因此,把培養(yǎng)目標(biāo)定位在注重實(shí)踐技能的應(yīng)用型人才,比較符合學(xué)校的客觀實(shí)際,也更容易提高學(xué)生的成才率。地方本科院校是根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求,在地方黨委政府的大力支持下建立起來的。地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對應(yīng)用型人才的強(qiáng)勁需求,是地方本科院校的立校之本和生命之源。地方高校與當(dāng)?shù)卣?、?jīng)濟(jì)和文化聯(lián)系緊密,在加強(qiáng)橫向科研合作、提供知識服務(wù)方面,比其他高校具有獨(dú)特的地域優(yōu)勢。同時,地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的實(shí)際,也為地方高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供了現(xiàn)實(shí)的教學(xué)實(shí)踐基地。

3.培養(yǎng)應(yīng)用型人才有利于提高學(xué)生的就業(yè)率。高校畢業(yè)生的就業(yè)率關(guān)系到廣大畢業(yè)生的切身利益,也關(guān)系到高等教育的改革、發(fā)展和穩(wěn)定,是地方本科院校生存和發(fā)展的生命線。地方本科院校的主要服務(wù)范圍是學(xué)校所在地,因此,提高畢業(yè)生就業(yè)率的主渠道也是學(xué)校所在地市。影響畢業(yè)生就業(yè)率的因素很多,但主要因素是培養(yǎng)的專業(yè)人才是否適合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)把培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才作為主要培養(yǎng)目標(biāo),就必然會主動根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的實(shí)際需要,調(diào)整人才培養(yǎng)模式。

二、地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式

1.轉(zhuǎn)變教育觀念,樹立正確的教育教學(xué)思想。應(yīng)用型人才是隨著高等教育大眾化而產(chǎn)生的新型人才,高等教育精英階段的許多觀念不再適合這種新型人才的培養(yǎng)。因此,我們必須更新觀念,轉(zhuǎn)變思想,應(yīng)該站在高等教育大眾化的立場來看待應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)。培養(yǎng)應(yīng)用型人才,必須首先轉(zhuǎn)變重理論、輕實(shí)踐,重學(xué)術(shù)、輕技術(shù),重研究、輕應(yīng)用,重知識、輕素質(zhì),重共性、輕個性等片面的教育觀念。堅(jiān)持適應(yīng)性原則,突破傳統(tǒng)的“專門化”人才培養(yǎng)模式。人才規(guī)格不應(yīng)再是那種專業(yè)領(lǐng)域過于狹窄的專門化人才,而應(yīng)是涉及領(lǐng)域較寬、適應(yīng)地方發(fā)展需要、一專多能的復(fù)合型人才。要充分尊重學(xué)生在興趣、愛好、特長、能力等方面表現(xiàn)出來的個性差異,鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生選擇適合個人特點(diǎn)的成才之路,成為既有統(tǒng)一要求,又各具特色的多樣化人才。堅(jiān)持實(shí)踐性原則,突破傳統(tǒng)的學(xué)科知識型人才培養(yǎng)模式,重視加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)既有扎實(shí)理論基礎(chǔ),又有較強(qiáng)實(shí)踐能力,既有求真務(wù)實(shí)精神,又善于解決實(shí)際問題的實(shí)干家。

2.以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主要目標(biāo),重新戰(zhàn)略定位。應(yīng)用型強(qiáng)調(diào)的是動手實(shí)踐能力,應(yīng)用型人才培養(yǎng)是指通過高等教育培養(yǎng),使學(xué)生畢業(yè)后能夠在某一領(lǐng)域內(nèi)將其有關(guān)的專業(yè)理論知識具體運(yùn)用到經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)踐中去,完成理論指導(dǎo)實(shí)踐的改造客觀世界的活動,其培養(yǎng)特點(diǎn)是側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已有的理論,解決實(shí)際問題的能力。作為地方本科院校生物技術(shù)專業(yè),由于地方區(qū)域性,應(yīng)立足地方生物產(chǎn)業(yè)實(shí)踐需要,面向區(qū)域生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為地方生物產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo),必須落實(shí)為企業(yè)服務(wù)的辦學(xué)理念。

3.加強(qiáng)素質(zhì)教育,培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力。素質(zhì)教育是一種旨在提高人的自身素質(zhì)的教育運(yùn)動。它把人的和諧而全面的發(fā)展放在第一位,并通過人的發(fā)展促進(jìn)社會的發(fā)展,而人的發(fā)展則是社會發(fā)展的本源和基礎(chǔ)。具體來說,素質(zhì)教育主張?jiān)诔浞职l(fā)揮教師的主導(dǎo)作用下,廣泛地讓學(xué)生主動參與,積極思考,親自實(shí)踐;培養(yǎng)學(xué)生的自我意識和合作意識、創(chuàng)新意識;發(fā)展學(xué)生的自我調(diào)節(jié)能力、創(chuàng)造能力和社會適應(yīng)能力。人的素質(zhì)是以知識為基礎(chǔ)、以能力為平面所構(gòu)建的主體時空結(jié)構(gòu)。良好的素質(zhì)教育是提高人的素質(zhì)的唯一途徑。培養(yǎng)創(chuàng)新人才,離不開素質(zhì)教育,素質(zhì)教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的前提,是造就創(chuàng)新型人才的根本。

4.深化課程改革、優(yōu)化課程體系。生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才是一種新型人才,照搬傳統(tǒng)本科教育模式難以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),所以大力推進(jìn)教育教學(xué)改革是必須的。我國高等教育長期以來一直處于精英階段,目前雖然進(jìn)入了高等教育大眾化階段,但培養(yǎng)人才的許多做法仍沿襲著過去的傳統(tǒng),特別是在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面。教學(xué)內(nèi)容和方法是人才培養(yǎng)的重要保證,它決定著人才的智能結(jié)構(gòu),因此,為了達(dá)到地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo),必須改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,而且必須進(jìn)行系統(tǒng)綜合的改革,重構(gòu)滿足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)要求的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。在教學(xué)過程中不僅要注重理論基礎(chǔ),更要注重技術(shù)學(xué)科的知識傳授;不僅要強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),還要注重技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的能力的培養(yǎng);不僅要強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),更要注重實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對動手能力的培養(yǎng)。

5.努力探索產(chǎn)、學(xué)、研合作的培養(yǎng)模式。產(chǎn)、學(xué)、研合作教育,是一種以培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)、綜合能力和就業(yè)競爭能力為重點(diǎn),充分利用學(xué)校和社會兩種不同的教育環(huán)境和教育資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢,把以課堂傳授知識為主的學(xué)校教育與直接獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合于學(xué)生的培養(yǎng)過程之中的一種教育模式。

地方本科院校由于歷史及現(xiàn)實(shí)諸多制約因素的影響,往往在競爭日益激烈的高等教育領(lǐng)域處于劣勢地位,而樹立正確的辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)規(guī)格則成為它們求生存、謀發(fā)展的關(guān)鍵。由于師資及學(xué)生素質(zhì)等各方面不利因素的影響,地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)無法與重點(diǎn)大學(xué)在研究型人才的培養(yǎng)上進(jìn)行競爭,因此培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高級應(yīng)用型人才成為這類院校普遍的辦學(xué)定位。

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生物模仿技術(shù)范文第3篇

國內(nèi)對于仿生學(xué)的研究目前主要還是處于一個較為初期的階段，主要是在機(jī)械仿生學(xué)和化學(xué)仿生學(xué)方面開展研究。研究的重心還是針對觀察到的生物界的某種生物的特殊能力進(jìn)行機(jī)理分析和模仿。這類例子很多，從陸生動物到水生動物再到飛禽，從兩棲動物到爬行動物再到哺乳動物，人們都成功地對各類動物的特有能力進(jìn)行了機(jī)理分析并通過模仿獲得這些特殊功能的機(jī)理制造出能為人類服務(wù)的各類產(chǎn)品，并在實(shí)踐中得到應(yīng)用而造福人類。

例如，人們模仿蝙蝠的回聲定位功能發(fā)明了雷達(dá)，模仿蜻蜓的特殊飛行本領(lǐng)發(fā)明了空中懸停飛機(jī)，模仿壁虎的垂直和倒立爬行機(jī)理發(fā)明了能完成夾縫清理和戶外高樓墻壁清理的爬行機(jī)器人，模仿白蟻的巢穴設(shè)計(jì)了冬暖夏涼的節(jié)能建筑。相對國內(nèi)而言，國外對于仿生學(xué)的研究的領(lǐng)域更寬泛一些。在計(jì)算仿生學(xué)方面取得了一些成果。例如，模仿螞蟻的找食行為提出了蟻群算法，利用收獲蟻的找食行為模式發(fā)現(xiàn)了其與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的高度相似性。另外，一些學(xué)者在經(jīng)濟(jì)和管理領(lǐng)域也引入了仿生學(xué)原理。例如，通過隱喻和類比的方法，將企業(yè)或是人類生產(chǎn)活動隱喻或是類比為某種生物的某種特定行為，然后通過學(xué)習(xí)生物的行為模式來改善企業(yè)的管理模式和人類生產(chǎn)活動的模式。

2擬開發(fā)的仿生創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法

然而，文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)關(guān)于如何將仿生原理用于設(shè)計(jì)方法的相關(guān)研究還很少。與人類相比，其他生物的智力相對較低，可是生物卻能利用其有限的思維能力完成人類用復(fù)雜計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都無法完成的設(shè)計(jì)工作。例如，蜜蜂、螞蟻和很多鳥類能夠設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、外形精美和用料環(huán)保的巢穴，可是它們是如何做到的呢？多年來，人類已經(jīng)行成了一種固定的認(rèn)識、感知和思維模式，并且倔強(qiáng)地認(rèn)為這種思維模式是唯一正確和高效的。然而，事實(shí)并非如此，其他生物有其特殊的生理結(jié)構(gòu)，他們獲取和處理信息的模式與人類完全不同。他們的設(shè)計(jì)方法也與人類不同。因此，我們應(yīng)該首先分析清楚其他生物獲取和處理信息的方法，特別是它們與人類的不同點(diǎn)，人類可以向它們學(xué)習(xí)從中得到靈感。最終，努力構(gòu)造一種基于以上新的獲取信息和處理信息的模式構(gòu)造一種新的設(shè)計(jì)方法，以改善傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的單一性和刻板化。

在很多國際大公司，例如波音和微軟，他們的設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程是有明顯的階層特點(diǎn)（Hierarchy），任務(wù)層層下放，大系統(tǒng)不斷分割，每一組完成某一特定模塊的設(shè)計(jì)工作，最后各個組的工作通過接口連接在一起。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)廣泛為人們所接受，形成了習(xí)慣思維和思維定式，很少有人再去考慮是不是有其他設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)組織形式。然而，自然界中除人類以外的其他生命雖然智力都不如人類，但是它們也經(jīng)過千百萬年的進(jìn)化而得以生存下來，它們進(jìn)化出了它們特有的生存模式和生存本領(lǐng)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法可以從其他生物的生存方式和行為模式中獲取設(shè)計(jì)靈感，開發(fā)出全新的設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)在于通過類比或是隱喻方法將需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的功能與生物完成的某項(xiàng)任務(wù)的過程相對應(yīng)，模仿生物完成任務(wù)的模式來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。下面分別介紹該方法的目標(biāo)、內(nèi)容、關(guān)鍵問題、研究方法、技術(shù)路線和可行性。

1）仿生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目標(biāo)

通過學(xué)習(xí)和模仿生物的行為模式來設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品造福人類。新的設(shè)計(jì)方法具有簡潔、綠色、環(huán)保和可持發(fā)展的特點(diǎn)。

2）仿生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究內(nèi)容

確定需要完成的某項(xiàng)任務(wù)，例如，需要在渾濁的水域?qū)ふ夷繕?biāo)。尋找具有類似功能的生物體原形，例如，鯰魚或是墨魚的捕食動作。對選定的生物體原形的完成任務(wù)的模式和組織過程進(jìn)行全面分析。運(yùn)用類比方法，模仿生物的行為模式，給出設(shè)計(jì)方案。將新的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，發(fā)揮其效用。

3）擬解決的關(guān)鍵問題

如何建立正確的生物模型以準(zhǔn)備描述生物的行為模式，模型中要包括生物的信息傳遞模式、能量傳遞模式和機(jī)械運(yùn)動模式。如何利用關(guān)鍵問題1得到的生物行為模式信息來構(gòu)建新的更簡潔、環(huán)保和符合可持續(xù)發(fā)展要求的設(shè)計(jì)方案。

4）擬采用的研究方法

通過對生物某種行為特性的深入分析，運(yùn)用三維動畫軟件模擬生物的行為特征。運(yùn)用MATLAB軟件構(gòu)建生物行為特征的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用比對現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法，開發(fā)出新的基于仿生原理的設(shè)計(jì)方法。

5）擬采用的技術(shù)路線

6）可行性分析

仿生學(xué)正式提出是在本世紀(jì)的60年代，經(jīng)過50余年的發(fā)展已經(jīng)涉及到很多領(lǐng)域，并在一些領(lǐng)域發(fā)揮了作用。形成了建筑仿生學(xué)、機(jī)械仿生學(xué)、化學(xué)仿生學(xué)和管理仿生學(xué)等多個分支。以上研究成果都為我們開展仿生設(shè)計(jì)方法的研究提供了借鑒和基礎(chǔ)理論。相信通過進(jìn)一步深入分析生物行為特型，并結(jié)合過去前人的研究經(jīng)驗(yàn)，以及生物35億年進(jìn)化的成果，我們勢必能從這無比豐富的寶庫中找到一種區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的新方法。

3結(jié)論

生物模仿技術(shù)范文第4篇

經(jīng)濟(jì)的繁榮給人們的物質(zhì)生活帶來了突飛猛擊的進(jìn)步。如今，現(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)不斷繁榮創(chuàng)新。富有人性化，琳瑯滿目的包裝設(shè)計(jì)產(chǎn)品極大地豐富了人們的生活。

現(xiàn)代人強(qiáng)調(diào)人與自然需要有機(jī)地聯(lián)系，盡量減少對自然環(huán)境的破壞。大自然帶給人類的啟發(fā)意義是深刻的，現(xiàn)代仿生學(xué)將研究側(cè)重于模仿生物的造型、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)等方面，而不僅僅停留在外觀，這種理念的創(chuàng)新，同時拓展了包裝設(shè)計(jì)內(nèi)容與形式的變化。自然界生物的奇特結(jié)構(gòu)和功能，為包裝設(shè)計(jì)的研究與挖掘提供了無數(shù)的素材靈感。

二、仿生學(xué)與包裝設(shè)計(jì)

2.1 仿生設(shè)計(jì)的歷史淵源及發(fā)展現(xiàn)狀

仿生學(xué)是從生物學(xué)派生出來的一門學(xué)科，就是從生物的形態(tài)、運(yùn)動的原理和系統(tǒng)中獲取靈感、捕捉素材，將其轉(zhuǎn)化成應(yīng)用的設(shè)計(jì)。據(jù)說，魯班就是因?yàn)槭艿綆Т倘~子的啟發(fā)發(fā)明了鋸子。豆莢的組織原理促使了藥片包裝設(shè)計(jì)的問世。

仿生形態(tài)設(shè)計(jì)是針對自然界生物的研究設(shè)計(jì)，無論從其研究出發(fā)點(diǎn)或是研究結(jié)果都是促進(jìn)設(shè)計(jì)回歸自然，它體現(xiàn)著設(shè)計(jì)師對自然的尊重和理解，提醒著人們對于自然的關(guān)注，恰好與包裝設(shè)計(jì)所提倡的可持續(xù)、生態(tài)的核心理念相吻合，因此逐步成為包裝設(shè)計(jì)界最具潛力的新亮點(diǎn)。

縱觀國內(nèi)外的仿生學(xué)研究的現(xiàn)狀，仿生技術(shù)可分類為：結(jié)構(gòu)仿生、材料仿生等?，F(xiàn)代仿生包裝設(shè)計(jì)的主要特征是對新材料、新技術(shù)的充分應(yīng)用

2.2仿生物形態(tài)特征的包裝結(jié)構(gòu)

現(xiàn)今的社會中，面對不斷革新的市場環(huán)境，要求包裝設(shè)計(jì)師突破現(xiàn)有市場產(chǎn)品的局限，從生活中尋求創(chuàng)意地靈感，更好感知商品的信息，注入進(jìn)商品設(shè)計(jì)中。

仿生設(shè)計(jì)是包裝設(shè)計(jì)的創(chuàng)意來源之一。包裝結(jié)構(gòu)形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的研究范圍包括：如山川、河流的有機(jī)外部形態(tài)，以及植物的骨骼、莖葉、動物的等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并通過對自然物形態(tài)的藝術(shù)感知、研究總結(jié)歸納為設(shè)計(jì)的靈感，并將此作為設(shè)計(jì)藝術(shù)的手段應(yīng)用于包裝設(shè)計(jì)之中。自然物的研究對象是無限的，我們借助自然形態(tài)的靈感觸發(fā)也將是無限的，從而創(chuàng)造了多種多樣的設(shè)計(jì)作品，為市場的發(fā)展和消費(fèi)者的多元化需求，提供了更多的選擇。

包裝結(jié)構(gòu)形態(tài)的仿生設(shè)計(jì)是包裝設(shè)計(jì)創(chuàng)新的一種有效的方法，設(shè)計(jì)師需要在設(shè)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上，增加對生物學(xué)、社會科學(xué)的基礎(chǔ)知識，通過研究自然生物的造型結(jié)構(gòu)，尋求生物外形在包裝設(shè)計(jì)中的模仿創(chuàng)新的可能性。仿生造型設(shè)計(jì)歸納和提煉了自然界生物的美，既包含了觸感對生物表面肌理的認(rèn)識，又包含了視覺對自然物的色彩認(rèn)識。包裝形態(tài)仿生需要善于通過聯(lián)想、象征等方式表現(xiàn)包裝的造型特征及美感，并結(jié)合現(xiàn)有的包裝材料和生產(chǎn)工藝進(jìn)行包裝的仿生創(chuàng)新。

作為設(shè)計(jì)師，我們立足于消費(fèi)者的審美情趣，從仿生設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，正確進(jìn)行仿生物體形態(tài)的包裝設(shè)計(jì)。仿生物形態(tài)的包裝結(jié)構(gòu)可以遵循藝術(shù)性與科學(xué)性、創(chuàng)造性的原則。藝術(shù)性與科學(xué)性兩者原則的強(qiáng)調(diào)意味著包裝的形態(tài)仿生應(yīng)尋求適宜的自然物仿生對象。設(shè)計(jì)師要學(xué)會觀察自然物的特征從而準(zhǔn)確握自然物的特性，找到認(rèn)知與提煉自然物特征的角度和基本方法。

我們知道很多新的規(guī)律和原則都是從個體中總結(jié)出來的，對于形態(tài)的創(chuàng)造也是如此。仿生造型設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)對自然物特征的模擬與提煉。抽象表現(xiàn)是仿生包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要研究方法，抽象地提煉自然物的某種特性，從具象到抽象的過程需要藝術(shù)的加工，注入新的思想，將形態(tài)從原有的形象中抽離出來，脫離的是它的繁枝末節(jié)。在抽象、省略的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)目鋸執(zhí)幚恚匦乱孕碌脑煨蛠肀憩F(xiàn)包裝的內(nèi)涵，使之更加完整，典型。例如流線型造型就是將多種自然物形態(tài)融合、提煉出來的形態(tài)，人們可以從流線型中可以聯(lián)想到山川、河流等自然物的流暢的形態(tài)特征，如可口可樂的概念包裝設(shè)計(jì)，流線型的瓶身配以流線型的抽象圖形，將瓶子自然有機(jī)感與個性的現(xiàn)代感表現(xiàn)得淋漓盡致，如圖1所示。

設(shè)計(jì)師需要保持細(xì)致的觀察力和領(lǐng)悟力，當(dāng)看到某種適合的造型原形參照時，通過細(xì)致的觀察與創(chuàng)造思維能夠領(lǐng)悟到造型原形的內(nèi)部構(gòu)造，通過思考與調(diào)研對物體外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步深入了解和掌握，挖掘出最有價值的自然物的功能意義。創(chuàng)造性思維是包裝設(shè)計(jì)師不可或缺的設(shè)計(jì)思維。包裝結(jié)構(gòu)富有創(chuàng)新的調(diào)整，掌握仿生自然物的最具代表性的特征，能夠創(chuàng)造很多新奇的包裝設(shè)計(jì)作品新形態(tài)，使仿生造型與自然物達(dá)到有機(jī)的聯(lián)系。這款牛奶的包裝設(shè)計(jì)作品借助奶牛的典型外觀形態(tài)與商品本身的內(nèi)容完美結(jié)合在一起，同時保留特征形態(tài)的基礎(chǔ)上，對奶?；y的顏色進(jìn)行了顛覆，重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，既有著超強(qiáng)的逼真效果，又贏得了創(chuàng)新性突破。如圖2所示。

2.3仿生物功能特征的包裝材料

生物都有著對自身的保護(hù)本能。動物的皮、毛有的柔軟富有彈性，有的粗糙厚重；植物的樹干、葉子、種子都有著表皮的“包裝”，無論生物的“包裝”是堅(jiān)硬還是柔軟，都是其在特定環(huán)境下進(jìn)化自我保護(hù)、防御的結(jié)果，對生物內(nèi)部都起著至關(guān)重要的保護(hù)作用。同樣，商品也具有包裝，包裝的基本功能就是保護(hù)商品的內(nèi)容物，適宜的包裝材料決定于包裝功能能否得到體現(xiàn)。

在仿生包裝材料中，蜂窩紙板就是典型的案例?！胺涓C紙” ，顧名思義就是在模擬蜂巢結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)明的一種材料，既輕巧又堅(jiān)固是蜂巢結(jié)構(gòu)的特性，應(yīng)用蜂巢夾層結(jié)構(gòu)的紙板油了獨(dú)一無二的緩沖；水果、蔬菜的包裝對保鮮的要求極高，這種塑料薄膜包裝具有 “呼吸”的性能，使之能夠達(dá)到保鮮的目的，這與雞蛋內(nèi)薄膜的工作原理十分相似?？梢允拱b內(nèi)部與外部之間形成一定的空氣交換，這些都是應(yīng)用仿生學(xué)原理成功的包裝應(yīng)用實(shí)例。

生物模仿技術(shù)范文第5篇

一、中國古典哲學(xué)的仿生思想

遠(yuǎn)古時期，人們的生活生產(chǎn)資料都來源于自然，器物形態(tài)也呈現(xiàn)著原始抽象的自然形態(tài)。在與大自然不斷的斗爭妥協(xié)中，中國先人們形成了樸素的自然哲學(xué)思想，如“天人合一”與“五行相生相克”的思想?！疤烊撕弦弧笔侵溉耸亲匀坏囊徊糠郑说纳媾c發(fā)展建立在與自然共生互補(bǔ)的基礎(chǔ)上的。他們認(rèn)為只有達(dá)到了“天”、“地”、“人”和諧統(tǒng)一的完美境界，才能產(chǎn)生完美的器物。在此思想基礎(chǔ)上發(fā)展起來的手工藝論著，如春秋時期的《考工記》、明代的《天工開物》，集成了原始的產(chǎn)品造型與材料應(yīng)用法則，體現(xiàn)了古人們“外師造化”、“中得心源”的自然形態(tài)，概括抽象能力和利用改造自然材料，構(gòu)造具有形式美感的器物形態(tài)能力。

二、仿生設(shè)計(jì)在中國古代器物造型中的應(yīng)用

中國古代的日常生活用品，如陶器、家具、銅鏡、生產(chǎn)工具等取材于自然，造型也多是對動、植物形態(tài)的抽象再現(xiàn)。如新石器早期的瓜果和葫蘆形狀陶器，新石器晚期的豬形陶壺、獸形陶壺、水鳥形陶壺、龜形陶壺等，體現(xiàn)了人類對自然的敬畏和信仰，是古代先民仿生意識的流露。陶是其中有代表性的一種溫酒斟酒器具。陶中下部豐腴的獸腹和獸臀，可以加大儲酒的容量；鼎立的三足可以穩(wěn)定容器；三足的中空部分可以點(diǎn)火烘燒加熱。陶的尾部上翹，形成提梁；頸部上聳高昂，使整個器形具有挺拔的氣勢。陶是形態(tài)仿生與功能仿生的完美結(jié)合，體現(xiàn)了古人高超的抽象造型能力。新石器時期的彩陶常裝飾水紋、漩渦紋、云雷紋、魚紋等圖案，體現(xiàn)了古人的視覺圖案仿生智慧。在漫長的封建社會，中國的仿生器物也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。三國兩晉時期的茶具、酒具、文具等模仿動物的造型，如雞頭壺、鷹形盤；唐宋時期仿生植物的瓜形壺、花形盤等。明清時期的仿生設(shè)計(jì)更加豐富，自然a生活的一切人、事、物、動植物等都可以進(jìn)入器物的造型和圖案中，寄托美好的寓意，象征富足生活。

中國的古典家具中也常常能看到仿生設(shè)計(jì)的影子。人們常見的木墩，就是南瓜造型的仿生，逐漸演變而來。中國古典家具的某些功能構(gòu)件，如案幾、椅凳的腳，常模仿獸足；柜的頂飾，沙發(fā)椅的扶手和靠背等常采用龍的變型。

三、仿生在西方工業(yè)設(shè)計(jì)史中的發(fā)展與應(yīng)用

仿生設(shè)計(jì)在英國工業(yè)革命后得到了長足發(fā)展。19世紀(jì)末的新藝術(shù)運(yùn)動就是運(yùn)用海藻、草、昆蟲等自然元素和充滿活力、波浪形、流動的線條，以及充滿美感的女性形象和有機(jī)形態(tài)作為建筑造型、產(chǎn)品造型和平面設(shè)計(jì)的裝飾元素與創(chuàng)作靈感進(jìn)行設(shè)計(jì)的。如愛米勒?加雷設(shè)計(jì)的玻璃制品，整體運(yùn)用流暢和不對稱的有機(jī)造型，乳色肌理上裝飾以花朵、葉子、枝蔓、蝴蝶等圖案。他設(shè)計(jì)的家具也以異域植物和昆蟲作為裝飾題材，怒放的鮮花和花葉纏繞構(gòu)成獨(dú)特的表面裝飾效果。著名的“睡蝶床”，就是使用的玻璃和珍珠傳達(dá)了蝴蝶身體和翅膀的輕盈感覺，黑白交替的木頭紋理則再現(xiàn)了蝶翅的斑紋。

仿生設(shè)計(jì)在當(dāng)代西方呈蓬勃之勢，最具顛覆性的設(shè)計(jì)師路易吉?克拉尼提到: 自然界有幾千幾萬年的演變過程，它是逐漸按需求和必然存在的條件進(jìn)化而來的，而人類最近一兩百年才有工業(yè)的發(fā)展和各種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。我們必須遵循大自然的規(guī)律，他將曲線構(gòu)成的獨(dú)特生態(tài)形狀,運(yùn)用于產(chǎn)品、時裝、汽車、建筑和工藝品等廣泛的設(shè)計(jì)中。他設(shè)計(jì)的佳能單反相機(jī)獨(dú)特的細(xì)節(jié)曲線給雙手帶來無以倫比的握感。他認(rèn)為世界是圓的，他的靈感都來自于自然,他所做的無非是模仿自然界向人們揭示的種種真實(shí)。

四、仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用方法

1. 形態(tài)仿生設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的形態(tài)承載著設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念，是與消費(fèi)者溝通的橋梁。在當(dāng)下回歸自然，綠色設(shè)計(jì)的理念下，形態(tài)仿生設(shè)計(jì)成為了設(shè)計(jì)師的主要設(shè)計(jì)手段。菲利浦•斯達(dá)克的外星人榨汁機(jī)，就是以昆蟲般的細(xì)長三足，仿佛來自外太空生物的怪異頭部，引起了人們的無限遐想和購買欲望。

形態(tài)仿生設(shè)計(jì)分為具象仿生和抽象仿生。具象仿生直接真實(shí)的再現(xiàn)和描繪自然生物形態(tài)，形式生動活潑，極富生命力和親和感，常用于兒童產(chǎn)品和家居用品的設(shè)計(jì)。抽象仿生是將自然形態(tài)簡化、提煉，通過聯(lián)想、夸張、變形的手法，使產(chǎn)品形態(tài)在“似”與“不似”之間，產(chǎn)生趣味性和探索性。抽象仿生具有簡化性、概括性、想象性的特點(diǎn)，極富個性和創(chuàng)造力，也更加符合生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸包裝的要求。

2. 功能結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)

功能結(jié)構(gòu)仿生主要是研究生物體在自然界的特異生存本領(lǐng)或身體內(nèi)部特殊結(jié)構(gòu)，通過技術(shù)手段模仿其功能與構(gòu)造，用于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品的使用方式或技術(shù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的舒適性與便利性，完成產(chǎn)品的升級換代。如日本新干線高速列車采用仿生于貓頭鷹羽毛和翠鳥喙的降噪設(shè)計(jì)，行駛過程出奇地安靜。貓頭鷹的羽毛呈鋸齒狀排列，穿過夜空時，悄無聲息，高鐵與上方電線連接的裝置便采用這種鋸齒狀結(jié)構(gòu)；翠鳥的喙使它從空中向水面俯沖時在最大程度上減少能量損失，列車的前部采用類似形狀可幫助列車在穿過隧道時不會產(chǎn)生低水平音爆。再如，蜂巢由排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，科學(xué)家計(jì)算出是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅(jiān)固。人們仿其構(gòu)造制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強(qiáng)度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。蜂窩結(jié)構(gòu)頭盔的設(shè)計(jì)因其省料、容量大、強(qiáng)度高、透氣好的特點(diǎn)獲得了德國紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎。美國佛羅里達(dá)州大學(xué)工程師里克?林德從海鷗身上得到啟發(fā)，研制出一種能在高層建筑周圍尋找出路，同時又可猛撲向林蔭大道的遠(yuǎn)程遙控偵察機(jī)，很多現(xiàn)代戰(zhàn)場正是由高層建筑和林蔭大道構(gòu)成。林德手拿的就是基于海鷗可在“肩部”和“肘部”彎曲翅膀的能力設(shè)計(jì)的飛機(jī)原型。筆直的“肘部”在最大程度上提高了穩(wěn)定性，“肘部”以下部分則提高飛機(jī)在驟降、俯沖和翻滾時的靈活性。

3. 色彩圖案仿生設(shè)計(jì)

自然界存在著千變?nèi)f化的色彩和色彩組合圖案。優(yōu)異的色彩和圖案可實(shí)現(xiàn)生物體一定的生存功能。模仿自然界優(yōu)異的色彩組合與圖案形式，應(yīng)用于產(chǎn)品的外觀色彩搭配與圖案裝飾中，就是色彩圖案的仿生設(shè)計(jì)。如在箱包和家具面料中使用的仿動物皮毛斑點(diǎn)、條紋的設(shè)計(jì)，家居飾品中仿植物色彩與脈絡(luò)的圖案裝飾，都是色彩圖案的仿生設(shè)計(jì)。再如蝴蝶等昆蟲的羽翼在陽光下呈現(xiàn)繽紛絢麗的熒光，應(yīng)用于服裝面料的仿生設(shè)計(jì)中，會給人以美的享受。