探讨化工技术教学及其应用:化工技术专业课程体系的构建 摘要:本文在调查研究的基础上,分析广西区域化工及相近企业对从业人员的岗位能力要求,结合学校实际,构建了服务区域化工企业生产过程的课程体系。同时对“双师型”教师队伍建设、实训实习基地建设进行论述,使专业建设与区域经济发展形成良性互动,更好地发挥高等职业教育服务社会的功能。 关键词:岗位能力;课程体系;区域经济;高等职业教育 广西壮族自治区地处中国西南部,目前以化肥、农药、橡胶等精细化工产业为化工支柱产业,化工产业的发展相对落后于沿海地区,但随着北部湾经济区、东盟-南宁、东盟-空港经济区等相继建成,中石油钦州炼化一体化二期、中石化铁山港炼化一体化、广维生物化工VAE浮液二期、玉林龙潭重交沥青等千亿元大型项目的相继投产,铟材料、铝基复合材料、锌锡产业链高端产品、锑阻燃剂系列新兴材料的重点推进,木薯、甘蔗、农林纤维等非粮资源开发燃料乙醇、工业甲醇项目的示范应用,生物乙醇、生物柴油、生物质固化成型及气化等高效清洁燃料工程的研发实施,广西壮族自治区的现代化工工业得到大力发展。服务区域经济是高等职业教育的义务和立足之本,广西化工产业的蓬勃发展,需要大批应用化工技术专业人才。但广西区内高职应用化工技术类专业院校较少,远远不能满足需要。同时,产业的更新换代以及节能减排对现代化工企业的从业人员提出了更高的要求,对应用型化工专业技术人才的职业能力有更明确、更具体的要求。桂林理工大学南宁分校通过重新构建应用化工技术专业课程体系,培养满足岗位需求、适应地方经济发展、具备职业能力的现代应用型化工人才,发挥职业教育服务社会的能力,促进区域经济的发展。 一、高职应用化工课程体系建设现状 1.国内高职应用化工专业课程体系构建的基本情况 由于我国目前的高等职业教育体系大多数借鉴了本科模式或者源于中专模式,专业课程体系结构多少有些缺陷,不能很好地满足化工行业发展对人才的需要,因此,许多学校都在探索应用化工技术专业改革和课程建设。南京化工职业技术学院以就业为导向确立人才培养目标,以校企合作推动课程改革[1],武汉软件工程职业学院基于典型化工过程构建高职应用化工技术专业课程体系[2],湖南化工职业技术学院立足于职业能力的培养来构建应用化工技术专业课程体系[3],扬州工业职业技术学院基于工作过程系统化建设高职应用化工专业课程体系[4]。针对高职院校人才培养质量与区域经济社会的发展需求,张丽玫等人提出构建“前厂后院”平台来实现校企融合[5]。针对产业升级与区域经济人才需求结构之间的矛盾,潘勇等人提出建“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式[6]。这些课程体系构建的思路和方案给我校应用化工技术专业课程体系构建提供了很好的参考。 2.桂林理工大学南宁分校化工技术专业发展现状 桂林理工大学南宁分校应用化工技术专业建设于2011年,至今已招收了五届学生,毕业100多人,通过五年的建设,实验实训设施日趋完善。但现行的专业课程体系没有很好地与广西化工企业的生产过程融合,且偏重理论教学,实践教学不足,学生缺乏实践和创新能力。总体而言,我校应用化工技术专业的课程体系建设相对滞后,没有充分与本区域化工企业进行对接,更谈不上很好地服务区域经济,重新构建我校应用化工技术专业课程体系,以适应区域经济发展,已迫在眉睫。 二、我校应用化工技术课程体系的构建 1.毕业生就业岗位调查情况 首先,我们对广西工业职业技术学院和我校应用化工技术专业毕业生就业区域进行了调查,据两校招生就业处提供的数据,该专业毕业生在广西区内就业的占大部分(约67%);其次,了解化工类企业对应用化工技术从业人员的岗位设置和需求情况,通过问卷调查以及对企业进行走访等形式对广西区内的多家化工企业或与化工相关的企业进行了调研。以广西田东锦盛化工有限公司的环氧氯丙烷厂为例,该厂的岗位设置包括销售、采购管理员、生产操作技术员、工艺技术员、DCS技术员、仪表技术员、机修技术员、设备技术员等岗位,而中国铝业广西分公司沉降车间的岗位设置则包括生产技术员、点检员、中控操作员等工作岗位。不同的企业有不同的岗位设置,但按照工作过程可将其归纳为化验分析、生产工艺及操作、设备仪表维护、销售与服务四大岗位。另外,对200名应用化工技术专业毕业生从事的工作岗位调查发现,从事生产工艺及操作人数最多,占总人数的51%,设备仪表维护岗位人员占21%,从事分析检验岗位的占16%,从事销售与服务岗位的占12%。图基于生产过程系统化构建的应用化工课程体系 2.基于区域化工企业生产过程,构建课程体系 基于应用化工技术专业特点,根据区域化工企业岗位需求和毕业生就业岗位分布情况,我们构建化工应用技术专业课程体系的思路是:以生产工艺及操作、设备仪表维护、化验分析及销售与服务等四大岗位要求为出发点,以上述四大岗位生产过程中所包含的职业核心能力及核心素质进行分析和解构,通过逆向推导,归纳出职业能力所需要学习的知识领域,形成了基于广西区域化工企业生产过程所需职业能力的课程体系,如上图所示。 3.新构建的课程体系特点 该课程体系结合生产实际,突出学生的主体地位,培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,建设包括化工原理、无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、无机化工生产技术、精细化工生产技术、石油化工生产技术等课程在内的主要课程体系,以服务区域经济为导向,注重培养学生的实践能力和创新能力。教学过程中,除注重基础性学科的建设外,按照生产过程系统化的方法,以学生走工艺技术岗位为主线,管理、分析检验、销售服务等其他岗位为辅线,打造综合性应用人才,服务于区域,兼顾区外为目的。为此,我们加大了核心课程的建设,将专业核心课程的教学与学校实训和企业生产实际相结合,以“必须、够用”为度,强调教学内容的针对性、实用性和综合性,优化专业课程,培养学生的综合素质。以《化工原理》课程为例,依托本校的实训条件,与企业开展合作,进行课程的建设,根据该课程中传质、传热、干燥、沉降、蒸发、精馏、吸收、萃取等单元操作,将每一单元操作先在学校实训室操作熟练,再到企业实习对照各单元操作在生产中的作用。本课程除了期末的理论考试考查学生对理论知识的掌握程度之外,还根据化工总控工职业资格证标准,对学生进行单元操作的培训与考核,锻炼学生实践能力,同时开展单元操作仿真实训,培训学生对DCS系统的操作及控制。从多个角度进行考核,既有利于全面考核学生,也有助于培养学生的综合素质。 三、达到课程体系构建效果的其他措施 1.“双师型”师资队伍建设 目前,我校的应用化工技术专业教师队伍情况是,高级职称2人,中级职称3人,初级职称1人,其中“双师型”教师2人。教师中青年人居多,且都是从高等院校毕业之后直接进入本校任教,实践教学经验不足,理论课程的教学能力需要提升。为提升青年教师的教学能力,建设“双师型”教学队伍,首先,通过选派青年教师进入全国示范性高职院校进修的方式,扩大教师的视野,提升教师的教学水平。并利用校企合作,选派青年教师到区域企业进行挂职锻炼。通过在职进修和参加企业实践等方式,产学研结合,建设一支有较高理论教学水平和实践教学水平、结构合理的“双师型”教师队伍。另外,聘请附近化工企业有经验的工程师或技术员到学校参与教学,提升了实践教学质量。 2.实训、实习基地建设 实训基地的建设是高职打造应用性人才的重要组成部分。我校于2015年下半年全面启动新实训大楼的使用。新实训大楼应用化工技术实验实训室,紧跟现代企业的需求,并按照专业课程体系的构建思路,结合资源共享突出专业特色以及现代化工企业生产的特点,这将为培养服务区域化工企业应用型人才发挥较大作用。除了校内的实习和实训,为了更贴近工作实际,培养学生的实践能力,我校分别在广西扶绥青年产业化园区、中铝广西分公司、南宁市泽威尔饲料有限责任公司成立实习基地,安排学生在实习基地进行生产实习和毕业实习,培养学生的实践能力。 3.科学评价体系的建立 许多高校现行的评价方式仍然以理论考试为主,这种评价形式能够很好地检验学生的认知能力,但这种评价形式的单一性,在鼓励发展学生个性和创造力的今天需要进行补充和增加。因此,需要建立更加科学的评价体系,本专业以国家中级总控工、高级分析工的职业资格标准作为依据,参考职业能力要求,采用理论考试、操作考试、项目答辩、创意评价、项目报告等方式进行考核,灵活多样的方式既考查了学生运用知识的能力,也有助于培养学生的学习积极性和创造性。 四、人才培养效果展望 我们构建的应用化工技术专业课程体系,由于结合了区域化工企业生产过程和应用化工技术专业特点,学生不仅学到了“必须、够用”的理论知识,实践能力也得到了较大程度的提高,具备了区域企业岗位能力。可以预见,在该体系下培养的毕业生更符合企业要求,毕业生在工作岗位上更快上手。同时,我们会及时走进企业了解生产技术状况,不断完善该体系,优化课程结构。 作者:黄润均 郭怀兵 李德鲲 单位:桂林理工大学 探讨化工技术教学及其应用:化工技术在制药设备及流程的应用 摘要:在化工行业,化工技术的创新在我国取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。随着我国经济的发展,科学技术的不断进步,诸多领域都取得了令人瞩目的成就,例如在化工行业,化工技术的创新在我国也取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。 关键词:化工技术;制药设备;技术创新 化工技术在我国制药行业的运用,不仅能够保证我国人民的正常工作和生活,也是未来的发展趋势。但随着对化工技术在制药设备及流程中的广泛应用,与此同时,在研究与应用的过程中也出现了诸多问题,针对其中的问题必须提出科学合理的解决措施,以保证制药行业的健康平稳可持续发展。 1化工技术在制药设备及流程的现状分析 化工制药设备是化工制药工艺的基础,化工制药设备为化工制药工艺提供健康无污染的制药环境,因此,制药设备在使用过程中是否进行全面的消毒以及消毒的标准,直接影响制药工艺及制药的成品性质。下面对化工制药流程中可能忽略的问题进行具体分析,主要从以下几种角度切入。 (1)对药品的生产设备的清洗消毒不彻底药品生产设备作为药品的载体,其是否进行清洗消毒直接影响药品的性质。正常情况下,对药品生产设备的清洗通常都是通过利用灭菌水,把药品生产设备进行道轨翻转、竖立从而对其喷射;对于药品生产设备的清洗,则是利用超声波微冲流对其进行冲击震动,清除生产设备里面残存的微生物及病毒细菌等。但在我国实际的药品生产过程中,多数化工厂仍然存在着药品生产设备清洗不彻底的安全隐患。 (2)缺乏完善的药品质量监督检验标准药品的质量监督检验流程是保证药品在市场中正常流通的重要环节。在我国有很多需要全程密封生产的药品及抗生素,对于质量检验标准有着极高的要求,但多数制药厂并没有提高对此环节的重视,部分需要人工手动进行抽查的药品,并没有得到人工抽查,其结果可想而知,要远远低于国家的药品质量检验标准[1]。 (3)缺少对药品直接包装材料的智能灭菌在药品的生产过程中,对于需要直接包装材料的药品,要求必须通过真空的远红外线进行全程自动化的包装材料灭菌消毒。但在实际中多数制药厂只是通过人工进行消毒,而且消毒过程过于简单随便,导致药品直接包装材料的不规范化和灭菌不彻底。 2化工技术在制药设备及流程中存在问题的解决策略 化工技术对于制药设备及流程发挥着不可忽视的作用,在我国存在部分黑心制药厂,为了企业的自身利益不择手段,忽视质量监督检验对药品的重要性,针对以上在制药过程中出现问题,经过对其的深入研究及讨论,探索出相关的解决策略,具体有以下几方面。 (1)优化药品制药工艺方法在实际的药品生产过程中,对药品的制作工艺进行全面优化,在很大程度上,可以提高药品生产设备的使用年限及使用效率,减少制药企业的投资及生产成本。通过高温杀菌及热辐射等方法对药品的生产进行消毒,运用干燥灭菌的方法对药品的直接包装材料进行灭菌杀毒,能够极大的提高药品包装材料的无菌程度,保证制药厂的清洁环境[2]。 (2)提升直接包装材料的灭菌标准合理提升直接包装材料的灭菌标准能够保证药品的性质以及药效,从而为广大病症患者提供安全健康的药品。因此,制药厂要肩负起自身的责任,把好药品质量监督检验的每一个环节,使药品直接包装材料的灭菌标准达到国家药监局对药品质量检验的标准系数以下,从而提升制药企业的品牌声誉及社会影响力。 (3)加强对药品的政策管理在药品行业的市场中存在着不少以假乱真、假冒伪劣的药品,不仅对人们的健康安全有着巨大危害,同时制药企业的恶性竞争,也扰乱了正常的药品市场秩序。而对于假冒伪劣药品的打击,不仅仅是媒体工作者以及广大消费者的责任,相关机关职能部门等也要拿起法律的武器,制订相关法律法规,对扰乱市场秩序的现象及行为、药品质量检验不合格的制药企业给予严重惩罚[3]。 (4)提高药品质量监督检验人员的专业素质在药品的生产及检验过程中,部分药品的抽查及检测需要人工手动检测,因此,一方面,对于药品的抽查及检验人员必须加强自身的专业素质,对不同药品的不同检测方式要熟练掌握,承担起自己检测及抽查的责任;另一方面,制药企业的管理人员,要定期邀请质量监测培训人员对工厂的药品检测人员进行专业培训,提升药品质量监督人员的专业素质。 3结语 综上所述,化工技术是制药设备及制药生产过程中采用的现代化技术,贯穿于整个药品的生产过程,不论是在制药生产过程中的生产环节、消毒环节还是质量检验环节,都起着巨大的推动作用,是我国制药行业的一项重大发现级重要举措。 作者:杨靖宇 单位:秦皇岛紫竹药业有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工艺中的绿色化工技术分析 随着我国经济社会的快速发展,人们越来越关注环境保护问题,这也是制约我国经济发展中重要影响因素。在新时期的经济社会发展中,环境污染问题已经影响到人们的日常工作和生活,其中,化学工业中的污染问题尤为突出,应该引起各方面的关注。所以,化工领域中的绿色化工技术发展具有十分广阔的前景,应该在各个层面予以充分重视,以保障化工产业的长期稳定发展[1,2]。总体来看,通过利用绿色化工技术,能够改善传统化工产业中所引发的环境污染问题,这点对于人类社会的长期发展具有至关重要的作用。所以,应该结合新时期的技术发展需求,重视化工领域中的绿色化工技术的研究工作,特别是相对应的理论以及实践方面的工作。 1绿色化工技术概述 在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用,通过实施绿色化工技术,能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况,希望能够进一步提升化工技术创新,通过合理的工艺技术的进步,有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以,应该充分重视有毒的废弃物的排放问题,充分利用好废弃物资源回收技术,保证资源利用效率的进一步提升,根据规范标准,通过对污染物的排放严格控制,以充分发挥绿色化学工业技术的优势。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓 2.1化学催化剂选取 分析化工领域中的具体生产,化学催化剂则具有广泛的用处,也是化工领域中不可或缺的,能明显提升化工产生效率。与此同时,也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放,会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以,在相应的绿色化工技术研发过程中,应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发,并在此基础上,充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外,还应该结合项目的要求,做好催化剂的选取工作,一般情况下,首选毒性小、危害程度低的催化剂,保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势,针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展,比如,针对烷基化固相催化剂来说,这种无毒害的催化剂,并没有造成环境的实际污染问题,应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点,针对无毒害化学催化剂的研发工作,应根据相关规定标准要求,严格控制好废弃物排放量,并重视排放的废弃物循环问题,进一步提升资源的有效利用率。 2.2化学原料选取 对于绿色化工技术中的化学原料部分,也应该引起足够的重视,并从根本的污染源方面进行严格控制,保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前,绿色无污染化工原料的研发过程中,还存在一定的不足之处,依然会造成大量的污染物在生产中产生,出现一定的环境污染问题。所以,应该结合项目实际需求,尽量选择毒性小或者无毒的原材料,尽量不添加化学药剂。比如,比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展,应该从环保的角度考虑,尽可能放弃有毒害的材料的使用,而大力推广无污染、无毒害的原材料,从源头上尽量降低环境污染的问题,也有利于无毒害材料进一步推广使用。 2.3化学反应选择性深化 在研发绿色化工技术时,还应该重视化学反应选择性方面的问题,能提升化学生成物的提取的效率,使其能够符合相关的环境标准要求,进一步降低化工生产的成本,保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如,我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中,主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征,这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以,应该进一步深化化学反应选择性的工作,避免出现损坏生成物的反应条件,从而符合化工绿色生产的要求,有效解决环境污染难题。 3化学工程工艺中的绿色化工技术应用 3.1清洁生产技术应用 应充分发挥清洁生产技术的优势,其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用,由于不存在毒害反应,这样自然也没有污染物的产生。比如,具体的海水淡化处理中,利用此技术进行海水淡化,能够有效提炼出海水中的盐分或其他,能满足日常生活的需求,并且在整体的应用环节中,清洁生产技术并不会出现污染环境的问题,没有任何的潜在危害情况。 3.2生物技术的应用 针对生物化工技术的发展特点,利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说,膜化学技术具有较为广泛的应用范围,并获得良好的效果。利用生物技术,能充分利用好可再生资源,并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用,能够保证反应速度的加快,控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题,具有相对温和的特性,对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中,原料大都选择动植物内部的有机原料,在逐步发展中,才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。 3.3环境友好型产品应用 考虑到人们日常生活中的环境问题,应充分重视环境对于人们生活的影响,所以,在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说,则是在日益严重的环境污染背景下,提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用,资源消耗中带给了大气的严重污染问题,引发人们身体健康的严重危害性,所以,应该积极开展新型环保产品的研发,这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如,以酒精的生产为例,主要是利用天然甘蔗为主的原料,能够通过技术发展生成新型乙醇汽油,实现汽油替代,具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中,环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。 4绿色化工技术展望 化学工业中的绿色化工技术具有重要意义,对于我国社会的可持续化发展功不可没,同时,绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面,这里结合当前的化学工业发展现状,针对未来绿色化工技术的发展,应着重分析以下几个方面的内容[5]:第一,通过直接转化技术,使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看,有机合同需要两步或者三步才能完成,如果能将其缩短为一步的原子经济反应,能充分体现出直接转化技术的优势。比如,在进行生产环氧丙烷的过程中,传统则是利用两步法的反映方式,在得到钛硅分子筛后,可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然,在化工领域中,满足原子经济性的条件还比较困难,有些条件甚至还是不可能实现的,但是,应该不断优化,充分利用化学反应的集成,能利用好排出的废物,可将其作为另外反应的原料,满足封闭循环的要求,实现零排放的需求。第二,保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视,满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下,不断开发新技术和新工艺,替代传统的排放量大、能耗高的技术,充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源,尽量减少碳排放。第三,保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料,满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破,通过电化学方法、光催化等手段,尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。 5结语 综上所述,化工生产中的有害物质会造成环境污染问题,对社会持续稳定发展造成严重影响。所以,应该重视绿色化工技术的研发,充分利用绿色化工技术的优势,实现环境污染问题得到有效控制,进一步综合性利用资源,有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。 作者:郑小伟 单位:合肥铜冠国轩铜材有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工程工艺与绿色化工技术要点 摘要:随着我国经济的飞速发展,环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观,走一条可持续发展的道路,促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍,以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。 作者:杨璐 单位:沈阳师范大学 探讨化工技术教学及其应用:项目化教学对化工技术的教学探索 摘要:如何将化工产业与实践有效结合是目前高职院校中应用化工技术专业立体实践教学体系构建过程中的重点课题。黑龙江工业学院应用化工专业在经历过多年的实践教学后,在体系构建和运行实施方面逐渐形成了一套教学体系,其中项目化教学改革作为专业特色教育已逐渐应用到了日常的教学当中。 关键词:应用化工;项目化教学;应用型人才 随着我校正在大力转型为应用技术型院校建设的同时教学改革也正走入到课堂。目前,项目化教学已成为我国高职类院校课程改革的重要方向[1-2]。具体实施就是将教学大纲中的教学内容转变成多个项目以教学内容为中心每个小项目为载体,教师引导学生进行实践教学。项目化教学主要为了培养学生自主学习和应用能力的一种多元化教学方法。在整个教学过程中,教师用企业对员工的标准来要求学生,在教授知识的同时也培养了学生的职业素质、团队精神、责任分工以及安全合作意识等。为学生日后的就业培养出良好的职业素养。 1构建项目化课程 在运用项目化教学之初,首先构建项目化课程。首先以教学大纲为基础,再以边学边做的方式提升学生专业技术能力为目标进行构建。项目设计的意义在于让学生完成工作项目的过程中,熟练掌握专业知识和实践技能,项目构建的科学性、合理性直接影响到整个教学的成败。所以项目化课程的构建应满足以下原则[3]:(1)项目内容必须涵盖相关的专业知识点;(2)项目要紧密衔接职业标准,并适应对应等级职业技术资格的鉴定要求;(3)项目具有应用价值和可操作性;(4)项目最终成果具要具有展示性。 2教学实践 本专业的项目化教学是以企业实际化工生产的真实情景为依托,将企业生产的实际流程进行分解,分成一些具体的任务。主要内容包括:明确工作任务、制定流程方案、论证任务方案、具体实施方案和结果鉴定等。学生再按要求分成若干小组进行分工配合,模拟化工成产条件对工艺流程进行收集资料、讨论、设计、修改、总结,最终确定解决方案。再经教师审阅同意后,按方案进行生产实践,实践结束后提交整个项目报告。 3项目化教学的具体实施 以化工生产中的一个典型化学品“对二甲苯的工业制备流程”为例,来说明项目化教学的具体实施。(1)人员分配。遵从学生自愿组合为原则,将教学班级的学生五人分成一组,每组内自己选出组长来负责组内成员的任务分配和人员协调工作。(2)布置任务。结合学校教学条件,按照不同年级所接触的专业课程给各组学生下达任务。下达后,要求学生先进性相关资料的收集和查阅,了解目前化工厂中生产对二甲苯的原理、使用设备、工艺流程和发展方向,从而有根据的制定生产方案。(3)制定生产方案。学生从自己收集到的资料入手挑选出符合自己生产要求的方案,并将信息进行融合。从原材料的筛选、方案的合理性、投入的风险性、生产的安全性、产品的稳定性和工厂的收益性等多方面进行考虑,并在组内讨论和整改,最终确定本组的生产方案。在此过程中锻炼学生的合作意识、主动思考问题及解决问题的能力。(4)理论教学。在学生初步确定生产方案后。教师进行理论教学,详细讲解生产原理、分类、工艺条件、配方筛选原则、产物杂质分析等。并加入科研成果、化工专业的前沿知识和新技术有机的穿插到教学中,对原有教学内容进行更新和补充,让学生接触到最新的知识从而激发学生的学习积极性。这样即加深了学生对基础知识的认识又解决了学生在设计生产方案时的困惑,实践联系理论,带着问题将基础知识进行升华,最后结合理论知识将自己设计的生产方案进行修改,教师确定最后设计方案以保证能够符合实施条件。(5)实施方案。学生以各小组为单位进入实验室,按最终确定的生产方案进行对二甲苯的制备。在实验过程中教师对各小组进行技术和安全指导,在教师的监管下完成各自的实验方案。在此过程中采取开放式作业,让学生在相对自由和独立的环境中自主发现问题、分析问题、解决问题,促使每个同学都能合理利用自己的时间,使学生真正从理论落实到实践,发挥项目教学的优势。(6)任务总结。各小组在本组的实验方案实施后写出详细的任务总结,从组内人员的任务安排、参考文献的筛选、方案设计的依据、实验可行性、技术安全性、技术创新性等方面进行分析。结合实验数据和结论分析做出总结,以PPT的形式进行汇报。在此过程中学生先在组内进行自评,组间再进行相互评价,最后教师在将各组进行集中评价让每位同学都能发现自己组内出现的问题,能对问题进行分析和解决从而达到知识的累,并锻炼了学生语言组织和表达能力。 4项目教学考核 良好的教学考核是检验教学质量的重要标准。项目化教学考核和传统的教育考核不同,不能单一的用理论成绩来来作为衡量标准。项目化教学更多的体现在实践教学方面,其教学考核内容应更多地落实在学生的职业能力和素养方面。所以考核主要以实践能力及职业素养的形成和提升作为考核重点,理论知识考核为辅。在整个项目教学中每个组的工作总结是整个考核的核心,包括学生的日常表现、操作技能、相互配合能力、职业素养和组织表达能力等综合进行评价。学生期末总成绩由每一个项目的评估结果汇总而成并占最终成绩的60%,传统的理论考试的成绩占40%。其中学生的自我评价、相互评价、项目的可行性、项目PPT总结汇报发言都是教师给出实践成绩的依据。通过这种考核和评价,真正实现学生的“工学结合”。 5结语 项目化教学改革还有许多问题有待于解决,例如学生对教学方式的不适应、项目研究与实践教学知识内容不能完全对应、学校的实验条件难以满足实际生产需要、教师实际生产经验欠缺等问题,这些问题都急待于在项目教学中不断解决和完善的。 作者:王艳玲 李岳姝 杨影洲 单位:黑龙江工业学院
教育技术应用论文:简述非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用 论文关键词:教育技术;非正式学习;显性知识;隐性知识 论文摘要:主要探讨非正式学习在中小学教师教育技术能力培养中的应用,以网络环境下基于问题的学习这种方式来实现,并提出非正式学习的实施模式以及非正式学习实施与促进的几点意见。 信息化的教育现状对教师的专业能力提出新的、更高的要求,除了要掌握坚实的专业知识,还有更多专业技能。教师的教育技术能力就是其中最具有代表性的一种,包含大量显性知识和隐性知识,比如广博的教育学知识、娴熟的教学技能、教师的自我反思和自我学习能力等。提高教师教育技术能力,已成为时代对教师提出的基本要求。 中小学教师教育技术培训的最终目的就是为了提高教师的教育技术能力。教师教育技术能力的提高是一个持续不断、逐渐深化的过程,是一个发展的概念。所以,培训只是为教师提供一个引子,要想真正达到最终目标,培训之后的后续工作才是中小学教师教育技术培训的重点内容。在这种情况下,与正规的学校教育或持续教育相对应的一种非正式学习(Informal Learning)在其中扮演了非常重要的角色。本文主要讨论的就是网络环境下基于问题的学习(WPBL)在这种非正式学习中的应用。 1非正式学习 著名的教育学家杜威曾提出“教育即生活”“学校即社会”“从做中学”的教育理念,也就是说,个人接受教育的过程就是他在社会生活逐渐习得的。这与非正式学习的思想如出一辙。所谓非正式学习是相对于正规学校教育或继续教育而言的,是指在非正式学习时间和场所发生的、通过非教学性质的社会交往来传递和渗透知识,如打球、读书、聚会等。研究表明,非正式学习广泛地存在着,笔者认为这种获取知识的途径是一种非教学性质的社会交往,它满足了大部分学习需要,达到个体在工作中学习需要的70%左右。 2非正式学习的实现模式——WPBL 非正式学习的实现形式是多样化的,不同的实现形式具有不同的优势和特点,这里的WPBL应属于一种网络学习形式。下面在传统的PBL实现模式的基础之上,探讨一下如何将这种网络环境下的基于问题的学习方式应用于一种非正式学习当中去。 2.1创设问题情境 在基于问题的学习中,问题情境是学习得以顺利进行的关键性因素,所以,在问题情境创设的过程中有2个重要的指标:1)问题应当难度适中,不能太难,也不能太容易;2)问题应当基于真实的情境,即都是复杂的、结构不良的。 2.2组织学习小组 在基于问题的学习中,要解决好一个创设好的问题通常需要学习者之间的相互合作,小组学习是PBL主要的学习形式。分组有2种途径,一种是依据学习者的学习风格、认知水平进行分组,一种依据学习者的兴趣、爱好进行分组。本文涉及的分组应该属于后者。在小组学习中小组成员的个数影响小组学习的学习效果,通常情况下小组成员最好在5~7名之间。在确定分组之后,要选取1名小组长,以便后面的学习能够顺利进行。 2.3小组学习 小组学习过程中,首先小组成员要在小组长的领导下对问题情境进行讨论,找到问题中隐含的信息、概念以及解决问题的初步计划和假设,确定小组的学习目标和每个成员自己的学习目标。其次,小组成员按照自己的计划进行自主学习。在这一阶段的学习中,小组成员可以随时将自己的学习进度、遇到的问题到平台上,供其他小组成员借鉴和学习。 2.4组内汇报及讨论 在小组学习过程中,小组内部需要及时总结,定期讨论。总结讨论的目的有2个:1)为了相互之问进行信息的分析和评价,获取有价值的信息,剔除虚假无用的信息,提高学习效率;2)通过讨论,重新审视自己的学习思路,以便及时作出调整。这一过程中,小组成员可以调整、修改、细化学习目标,安排下一步学习计划,直到最终完成学习目标。 2.5总结评价 这是PBL模式的最后一个阶段,整个学习过程进行到此处,问题已经基本得到解决,每个学习者不仅仅得到问题的答案,更重要的是提高了自己发现问题、解决问题的能力。通过最后的总结与评价,对自己的学习行为进行反思,激发和支持学习者的高水平思维。 3非正式学习的实施与促进 传统意义上,WPBL是以学习者为中心、教师为主导的学习。当WPBL作为非正式学习的一种实现模式,它就具备了更多非正式学习的特点:1)自发自愿的个性化学习,没有学习场所、学习内容、学习时间的限制;2)有时可以有明确的学习目标,有时则纯属偶然事件;3)探究的氛围,自我发展的需求,对话交流,知识共享,反馈,问题解决,这些都是非正式学习得以实现的重要条件。 根据上述特点,为了确保WPBL的实施和提高学习效率,对教育技术培训的组织者提出2点建议。 1)加强组织引导力度。虽然非正式学习是自发性的、灵活的学习方式,但必要的组织引导是不可或缺的。 2)为WPBL的实施提供支持服务系统。在远程教育中,学习支持服务系统可以为远程学习提供有力的支撑,在教育技术能力培养过程中完全可以借鉴。为教师教育技术能力培养提供有效的支持服务系统,是学习能够顺利进行的重要保障。 教育技术应用论文:浅析现代信息技术和教育技术应用与实践研究 论文关键词:现代信息 技术教育 实践 研究 应用 论文摘要:中国电化教育莫基人之一、西北师范大学教授南国农甘在“祈时期教育技术发展前沿问趁高层论坛”做了“关注学科前沿,寻求发展新路”的主题报告,报告提出,构建主义学习理论主张“以学习为中心”,强调发现法毕习,改除旧教育的异端,破除三中..;教师中.召、课本中心、课堂中心)带来了的积极的形响。然而,它也带来了另一下‘三中心”,即学习中心、生活中心,能力中心。在这样一个科学发证的霄景下,得建立一套县有我院特色的、适合的、料学的现代信息技术与教育技术理论体系尤为重要。 伴随我国教育技术发展及国家教育改革的深入,人们在步入信息时代的同时,“现代教育技术”这一概念应运而生,伴随信息技术的发展,“现代教育技术”这一概念被广泛的应用于教育教学中。现代教育技术的产生和发展,在教育史上引发的不仅是教育手段和教育方法的变革,而且是教育思想、教育观念等一系列内容的历史性变革,但现今对“现代教育技术”内涵的表述及理解仍不尽完善。在知识经济条件下,教育作为知识活动的主要领域,需要专业化的师资队伍来保证教育质量;教育技术的发展使得教育技术能力成为当前专业化教师必备的技能之一。教师对技术的应用,曼迪纳契和可兰认为分为四个阶段:挣扎阶段,在技术面前挣扎,被各种问题所困扰;掌握阶段,教师学会了应付的策略,提高了技术能力,对新的课堂结构和新的交互形式也有了经验和信心。冲击阶段,不再对技术心存畏俱了,出现了新的教学关系和结构。创新阶段,将技术整合到教学活动中,由此,课程和学习活动被重新组织,学习环境也被改变了。 现代教育技术以现代信息技米(计算机技术、多媒体技术、网络技术、数字音像技术、卫星广播技术、虚拟现实技术、人工智能技术等)的开发、应用为核心,但不是只把现代信息技术作为应用研究的对象,而忽视或抛弃了对传统媒体(黑板、挂图、标本、模型)的应用与开发的研究。现代教育技术是以一切教与学资源(包括传统煤体和现代信息技术)为研究对象的。“技术”的涵义是指有形的物化技术和无形的智能技术的总和。教育技术不仅包括视听媒体、计算机、网络等硬件及其软件,还包括设计、开发、应用、管理和评价学习资源和过程的一切方法和理论。所以说“运用现代教育技术”是指运用现代媒体进行教学,也指运用系统方法设计课堂教学过程、开发教学策略、构建教学模式等等。现代教育技术必须紧紧围绕素质教育这个中心。我国当前的教育改革绝不仅仅是教育内容和手段的改革,它是教育观念和教育模式的根本变革。现代教育技术若要实现优化教与学的最终目标,就必须以培养学生的创新精神和实践能力为重心,探索构建“创造教育”的新模式。我们对“教”的改革是改变教师在课堂中的主宰地位,变教师对学生的直接灌输为“学生进行意义建构,教师进行指导和促进”的学习过程,而不是抛弃它。除了加强现代信息技术和教育技术的理论研究,构建科学的理论体系以外,加强研究方法的研究与应用至关重要。我们还应该关注有效教学的现代信息技术和教育技术应用创新,数字校园与学习环境建设,未来课堂辅助教学之工具,教与学的最终效果不是取决于技术的高低,关键是合理的教学设计、适当的教学方法、有效的组织、内容与资源的合理安排、师生的互动以及现代信J急技术和教育技术运用的巧妙结合。促进学生主动学习,创造合理、生动的情景。现代教育技术是一个具有特定意义的概念,既然现代教育技术被提出,并被应用于教育教学,就应该被予以深刻的含义、准确的定位和充分的理解,而且在信息技术环境下,现代教育技术不仅吸纳了全新的现代教育思想和现代教育教学理念,在对现代教育技术的学习理论描述中添加了“建构主义学习理论”。广大的教育工作者正在利用信息技术构造一个更网络化、数字化和智能化的现代教学环境,现代教学平台将在信息技术环境中架起,届时,所有的教育教学资源将得到沟通,并会酝酿出新兴的教育教学规律。因而,在信息技术环境下,广大教育工作者不仅要掌握现代的信息技米手段,丰富自身的信息素养,还要用全新的教育教学观念和理论来重新审视自身的现代教育技术观念,在此基础上,我提出了对“现代教育技术”内涵的重新理解。 教育模式的改革是我国教育改革的核心,培养创新型人才是我国教育改革的目标之一,运用新的教育教学理论指导教育教学,发展新型的教育教学模式,从而使教育技术的研究领域不断扩大,教育技术的研究对象不断升级。教育技术已经摆脱了传统的单纯的以“学”为中心或以“教”为中心的片面的教学设计观念,“教学一体”即双主模式已经在教育教学中发挥重要作用,而这一重大变革正是现代教育技术这个教育改革制高点引领的结果。不同于教育技术,“现代之教育技术”综合了多种教学理论和学习理论(建构主义学习理论、客观主义等等),强调了学习的意义建构过程,强调了学习的意义活动过程,强调了学习必须处于真实的情境中,加上传播学理论作为现代教育技术的信息论基础,为了促进和改善人类学习的质量,“现代之教育技术”紧密与教育传播学结合,发展多媒体交互式视听传播技术,运用系统方法为指导全面分析教育教学过程的各个要素及其环境之间的联系,进行课程开发与教学设计,建立相关的策略方案来解决教育教学过程中的问题,试行解决的方案并对试行结果进行修改,从而使教学过程顺利进行,达到最优化的教学效果。教学过程实质上是信息的产生、选择、存储、传输、转换、分配的过程,而信息技术正是指用上述一系列过程的各种先进技术,包括电子技术、多媒体技术、计算机网络技术等等,现代教育媒体被引人教育领域,大大提高了信息处理即教学效率。 在信息技术环境下,教育媒体要由仅仅作为教师演示和讲解用的辅助工具转变为指导学生学习和交流的认知工具和情感激励工具。煤体不应是传递教学刺激的载体,更重要的是教师创设情景、激发和维持学生动机、引导学生、帮助学生探索知识、延伸自己潜能的工具,即体现了现代教育技术在教育教学中的四类用途:指导、探索、应用和交流。 教育技术应用论文:应用现代教育技术 全面提高教师素质 [内容摘要] 本文介绍了我校在开展应用现代教育技术活动中,对做好教师培训工作的探索和实践;既充分地肯定了成绩,又找出了不足,最后提出了下一阶段工作努力的方向。 [关键词] 现代教育技术 教师培训 我校于98年12月进行全国电化实验研究课题《应用现代教育技术 全面提高学生素质》的课题研究,研究项目的主要内容和目标是: 1、探讨利用现代化教育技术促进实施素质教育主渠道-课堂教学的结构模式的优化,方法的改革,提高课堂教学效益; 2、优化学生学习资源,研究现代教育技术与促进学生思想品德、文化科学、生理心理、审美等多种素质形式提高之间的联系,提高学校育人水平; 3、研究制作符合素质教育要求的CAI课件,满足教学需要; 4、建立一支具有现代教育思想,掌握现代教学技术的师资队伍,提高新一代教师的教学水平; 5、建立网络系统,加强与全国名校的联系与合作、交流、实现资源共享。 以下对课题4,就本校工作进行回顾和探讨。 教师是实施上述内容的主体,转变教师的观念,提高教师应用多媒体现代化教学手段,改善教师的知识结构,提高他们进行教育加工的能力,是我校师资队伍建设中的一项重要工作。我们以全体教师为目标,骨干中青年教师为重点,掌握现代教育手段为内容的岗位培训,取得了一定的成效。 一、课题的实施 1、学习与准备阶段 我校重视现代教学理论的学习,下发了《现代教育技术》(全国中小学继续教育公共必修课教材)和多篇的有关现代教育技术理论的学习材料,提高了教师们的思想认识和理论水平。学校领导重视现代教育技术的应用,亲自参加全国和省的电教培训及会议,多次带领电教教师赴广东、上海、及本省的厦门、晋江、南安等地的兄弟学校参观学习,并派出电教、数学、物理、化学、英语、语文等多个学科的教师参加省内外组织的多媒体教学软件学习班,形成了小规模的骨干青年教师队伍。98年10月,学校新建了多媒体综合教室,配有多媒体计算机、液晶投影仪、实物展示台、VCD红外同步听力系统等电教器材;电子备课室配有5台实达电脑、扫描仪、打印机、数码相机、光盘刻录机等器材,基本能满足教师制作课件的要求。又于99年配置 了62台联想双子恒星电脑的网络教室,学校还制定了奖励政策,资助教师购买电脑,为培训教师和提高教师的现代化教育水平创造了良好的条件。 2、实践阶段 教师的培训采用分期培训、个别辅导和用教学光盘软件自学的三种形式。96~98年,我校先后组织了四期的青年教师计算机培训班,培训的内容有"计算机基础知识"、"DOS操作系统"、"WPS文字处理系统"、"Foxbase 数据库"、"Windows 95 操作系统"等。并组织教师参加全国计算机一级B等级考试,有90人通过考试,其中获优秀的教师有45%。随着多媒体综合教室的建成,我们编写了多媒体综合教室使用指南和开设了多媒体综合教室如何使用的讲座,培养了一大批使用多媒体教学的青年骨干教师。 2000年的5~6月份,我们利用双休日和晚上的时间,在培训青年教师的基础上,对全校教职工进行三期的初级班和高级班的计算机培训,高级班培训的内容为"Authorware5.0多媒体工具软件"和"Photoshop5.0图象处理软件";初级班培训的内容为"Windows 98操作系统"、"Wps2000文字处理系统"、"Powerpoint 幻灯片制作";通过此次培训,我校教师80%会操作计算机,中青年教师都会用"Powerpoint "制作小课件,有30多个中青年教师会用"Authorware5.0"制作课件。2001年3~4月份,我们又举办了教师课件制作培训班,除电教组的教师讲课外,我们还邀请各学科的教师将制作小课件的经验介绍给老师,另外除分期分批进行教师培训外,我们电教组老师在完成各自的教学任务的同时,对电子备课室进行排班值日,保证电子备课室星期一至星期五对全体老师开放,教师们可随时在电子备课室 制作课件,遇有技术性的问题,值班老师都能热心地指导,极大地提高了教师制作课件的水平。某些课件,由学科教师提供脚本,与电教老师合作制作,在合作的过程中亦提高了学科教师的制作课件水平。 1999年和2000年学校先后举行了以"创新教育与现代教育技术应用"、"创新教育与启发式、讨论式教学"、"课堂教学模式优化探索"为主题的每次为期2周的公开课交流活动,共开设50多节优质课供校内外老师观摩、讨论(其中多媒体教学课有40多节)。为广大教师开辟了施展才华的广阔舞台,通过公开课交流活动,有的老师深有感触地说:通过应用多媒体技术辅助教学,使我认识到只有不断地加强自身的再学习、不断吸引新知识、新信息、才能使课堂教学具有生命力。另外,在制作课件过程中,正如有些老师所说的:课件制作过程中,要老师思考再思考,拿出好的创意,无形中对教师自身素质的提高,起着良好的促进作用。这种跨校、跨学科的大型教学观摩活动,得到了市教委领导和各县市(区)学校听课老师充分的肯定和好评,有力地促进了我校教师综合素质的提高,亦检验了我们培训教师的成效。 3、取得的成果 通过培训,各学科都有2~3名能熟练掌握多媒体技术操作,能利用素材资源库与制作平台相结合,独立开发小课件教学软件的骨干教师队伍。有60多位中青年教师能较好地应用多媒体技术进行教学,并在各级比赛中获奖,如我校的林峰老师,在2000年湖北宜昌举行的全国第二届政治思想优质课评比中,参赛的课题是高一经济常识中的《国家的宏观调控》这部分,理论性较强,学生感性认识不足,为解决这一问题,他充分运用多媒体技术,创建一个或多个的教学情境,在此情境中,师生交流、相互讨论、相互启发、较好地实现了以学生为主体,教师为主导的课堂氛围,教学效果好,取得了全国一等奖的第一名;所授的课题《国家的宏观调控》被评委会确认为模式课向全国推荐交流。数学张建梅老师和电教组邱旭华老师合作用"Authorware 软件"制作的说课课件《二面角》,在2000年南京举行的数学说课比赛中获全国一等奖;1999年徐辉老师获省物理说课一等奖。二年来,有几十位教师所制作的课件获市课件评比一、二、三等奖。其中张俊老师制作的《晶体结构》化学课件获省三等奖、市一等奖。邱旭华老师和张俊老师制用的《常用有机反应类型》化学课件获市一等奖。通过实践获得收益,并不断地总结出经验,积极地探索,我校教师共撰写了20多篇有关多媒体现代教育技术应用的论文,取得了一定的成果。 二、认识和今后的设想 我校虽然在培训教师方面取得了一定的成绩,但由于现代教育中心大楼刚刚启用,校园网也于2001年的9月10号才开通,跟其它兄弟学校还存在着一定的差距。在培训教师中也存在着一定的缺点,如对教师全员培训中,我们是以教研组为单位来分期培训,由于新老教师年龄的差距,出现了老教师听不懂,新教师又觉得教学进度太慢的情况,影响了教师学习的效果。现在,随着我校现代教学中心大楼的启用,大楼内的龙岩一中校园网、课件制作中心及教师备课室、视听阅览室、计算机网络教室、各学科多媒体综合教室等都将建成,信息点已进入每个校内教工家庭,教师在家中可共享校园网内和因特网上的资源。我们将充分利用此先进的教学设施,坚持校本培训,抓骨干带全体,分层推进的方法,继续做好教师的培训工作,不断地提高教师的综合素质,充分利用校园网做到如下几点: 1、提高教师获取使用信息的能力 继续培养全体教师使用计算机的能力,如:网上查询资料,下载文件等网上操作。做到每个教师会上网查询各种教学信息,使教师的教学活动更加丰富、新颖和富有活力。利用网络,拓宽教师的知识面,全面提高教师的科学素养,培养驾驭知识能力和创造性教学能力。 2、探索网络教学模式 随着现代科学技术特别是网络技术的日益发展,传统的课堂教学模式将面临重大改革。利用教育网络环境,让师生共同使用计算机,实现个别化教学或协作型教学,还可将"个别化"与"协作型"二者结合进来。我们将利用计算机网络,探索一种全新的教学模式,并通过网络使更为理想的交互式学习成为可能。根据网络教学模式的实验研究,对中青年教师在教育观念、教学能力、教育科研能力、知识水平等素质方面提出相应的要求。 3、培养学生创新能力 调动学生的学习积极性、主动性、创造性,充分利用校园网,鼓励学生在网上举行各种展览,办报、制作班级和个人主页等。让学生参与校园网络的建设,利用计算机制作一些的课件等等,以全面提高学生整体素质,把我校学生培养成高素质、强潜能、跨世纪的栋梁之材。 4、加强与名校的交流 我们要充分地利用互联网,加强与各地名校间,甚至是国际间的信息交流学习与合作,加快教育改革实施素质教育的步伐,共同迈进新的世纪。 教育技术应用论文:现代教育技术在学科教学中的应用 随着信息技术的飞速发展,基础教育信息化浪潮的汹涌澎湃,信息技术与课程整合的思想、理念和现代教育技术在学科教学应用中的重要意义不断的冲击着广大教育工作者。客观的说,在信息技术与课程整合的这次大讨论、实践中,广大教师尤其是一线教师不论是在思想上还是在实践中,他们的素质和技能都有了一个质的飞越。但是在现代教育技术在学科的具体教学实践过程中,笔者也发现了一些教师在认识上和实践中存在的问题。 首先是现代教育技术在学科教学应用过程中认识上的误区。 因为工作关系,我接触了许多教师,其中有许多教师的观念仍停留在表面的认识上,而不是深层次的思考。他们仍然认为不管什么课,只要在课堂上或多或少的用了信息技术的教学设备,更有甚者认为只要使用网络引用了一些网上的资料,那么这节课就与信息技术进行了整合,而不是从实际课程的具体需要出发,考虑应该应用什么样的现代教育技术手段?如何最好的发挥现代教育技术的优势?实际上这只不过是把过去的“教死书,死教书”变换了一种新的教学方式,在教学准备过程中或者在课堂上运用了一些现代的教学手段而已。 专家强调,1信息技术与课程的整合,不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教学的演示工具,而是要实现信息技术与学科教学之间的“融合”。它的本质是在先进的教育思想、教育理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具及丰富的教学环境的创设工具,并将这些工具全面地应用到各学科的教学过程中,使各种教学资源、各个教学要素和教学环节经过整理、组合,相互融合,从而过达到培养学生创新精神与实践能力的目标。 其次过分的强调和夸大了现代教育技术,而忽视了课程本身。 还有一些教师,在上课的过程中,不管是什么课,也不考虑课程本身的具体知识点和内容,都要牵强附会的运用现代教育技术这种教学手段进行教学。听完他的课以后,给学生和我们这些听课教师的感觉,好像这是一堂信息课。还有的课更好像是学生在自学,教师在课堂上扮演的角色只是一个各种现代教育设备的操作者。因为他把这节课所有的内容、知识点都做成了多媒体课件,整堂课中学生和我们只看到了他如何操作那些教学设备,对教学内容基本上没有进行什么讲解。这样的课从何而谈教学艺术,从何而谈激发学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性?更有的教师把自己的教学课件做的过于富有艺术性和欣赏性了,而他要讲的是一堂化学、物理或其它课程的实验课,一方面,这些课件脱离了科学知识的严谨性和真实性,另一方面,这些课件做的太过于华丽,分散了学生对学科本身知识点的注意力。 专家强调,信息技术与学科教学之间的整合应突出“人”的地位,实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实之间的融合,通过以计算机为核心的信息技术与学科课程之间有机的整合,确实达到优化教育、教学过程的目的,并且在教学过程中真正激发学生的主动性与创造性,从而为学生创新能力和信息能力的培养营造最理想的教育教学环境。 最后,在现代教育技术在学科教学的具体应用过程中,教师在教育技术设备操作技能上的欠缺。 有一次我在中小学听课,教师讲的非常精彩,现代教育技术设备运用的也是恰到好处,相得益彰,学生的学习热情被完全的激发了出来,不管是学生还是老师都不知不觉的被深深的打动,陶醉在这种学习气氛中,可是突然,那位教师不小心的碰了一下鼠标,他的课件马上进入了下一个内容。然后那位教师赶紧又切换到前一个章节,手忙脚乱的忙了半天最后总算是找到了前面的内容,学生们也一个个的跟着看了好几分钟,当老师再讲解的时候,刚才的学习气氛已荡然无存,无论是老师还是学生都再也找不到刚才的那种全身心投入感觉。 现代教育技术的发展将学科教学引入了整合的时代,现代教育技术的发展同样也促进了教师专业的发展。所以要想使用现代教育技术手段上好每一节课,首先我们教师本身必须掌握基本的现代教育技术与课程整合的方法与技能,具有信息化环境中教与学的新观念,才能适应现代教育技术与课程整合的实际需要,把现代教育技术与学科课程很好地组合起来以达到教学效果的最优化。在现代教育技术与课程整合的过程中,教师必须终身加强专业训练,习得专业技能,提高从教素质,关注自身的信息素养和学习能力,不断提高自身的信息技术技能水平,从而使我们始终具有较高的运用现代教育技术的能力,这样才能在教学中灵活运用现代教育技术,提高教育教学质量,促进学生的全面发展,最终达到培养创新型人才的目的。 总之,现代教育技术与学科整合的过程强调的是“以人为本”、“一切为了每一位学生的发展”。其根本目标是培养学生的自我生存能力、实践能力、解决问题能力和创新能力,最终实现面向时展的创新人才的培养。在学科教学与现代教育技术进行整合的过程中,我们必须对教材和学生事先进行深入的研究和思考,在有限的物质基础上,充分利用现有的信息资源,发挥设备的最大潜力,结合本学科的特点,结合学生的特点,利用以现代教育技术与学科课程加以有机整合,从而优化教育、教学过程,对学生实施高质量和高效率的教育。 现代教育技术与学科之间的整合,我们必须从有机的教学系统来考虑,不能任意夸大或者忽视其中任一因素的作用,否则就可能阻碍教育信息化的发展进度,偏离现代教育技术与课程整合实施过程中的正确方向。 教育技术应用论文:现代教育技术在地方医学院校药学教育中应用的研究与实践 随着科学技术的迅速发展,人类积累的知识量越来越多,知识更新的速度也越来越快,促使教学手段的不断更新。多媒体教学以其课堂信息量大、题材丰富形象、形式活泼多样等特点,在地方医学院校得到了广泛的普及。药学学科中大部分主干课程内容繁多,仪器结构复杂,原理抽象,涉及应用面广,如有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学、药物化学、生药学、药物分析、药理学等课程,使得课程的学习变得困难,也为教学工作提出了更高要求。多媒体和网络技术的运用有着其它教学手段所无法比拟的优势,突破了传统的教学手段和教学思想,使教学更加灵活、有效和充满吸引力。因此,如何使多媒体技术在网络环境下更好地为现代药学教育服务,是当今药学教育改革的方向之一,本文试图通过理论和实践来探索基于现代教育技术的药学教育教学的模式。 1 现代多媒体技术在药学教学中运用的特点 教育手段现代化的有效性,是教师探索课堂教育方法、手段的方向。要在40min的课堂教学中提高教学的效益,进行高密度、高容量的教学,多媒体的应用势在必行。 1.1 多媒体教学的优点 1.1.1 提高学生思维能力,增强教学效果 药学教学需要立体形象思维,而多媒体在信息处理方面是极为丰富的,能把多种信息的不同表现形式通过声音、图形、动画、视频、文本同时展示于学生面前,使学生能从中体验形象与抽象的关系,这非常符合药学教学的需要。多媒体课件的应用,代替了一幅幅粗糙的挂图和一具具笨重的模具,其多变的画面、生动的形式、丰富的内容、图文并茂的表达方式,有利于学生思维的发展,大大提高了教学效果。 例如,在《药理学》中讲解治疗高血压药物的作用机制时,通过图片动画展示有的药物作用于血管,通过扩张血管降压,有的药物作用于肾脏,通过利尿降压,还有的作用于血管紧张素等等,这样的图片动画,使药物作用的部位形象化,作用机制也更具条理性,同学观看时,再结合教师课题讲解,使学生的认识从抽象一具体一抽象的过程中达到对知识的深刻理解。 1.1.2 提高学生学习的主动性和兴趣,提高课堂教学效率 多媒体教学提供比课本更丰富的形式多样的多媒体素材,使原先抽象的不容易理解的内容通过多媒体形式生动、形象具体的表现出来,使学生一看就懂,一看就通,如《仪器分析》课程中,在讲解高效液相色谱仪时,通过网上找到的流程图动画或制作虚拟实验室软件,不仅清楚地展现了样品进入色谱柱是如何被吸附、洗脱、分离的,而且展现了仪器使用的操作过程及注意事项,课件直观又易懂,还能挖掘出学生的思维能力,教师授课轻松,培养学生学习兴趣,激发学习主动性,提高课堂教学效率。 1.1.3 交互性强,提高学生的学习能力 多媒体教学具有交互性,学生主动地介人到教学活动中来,学生在学习中可以根据自己的能力和兴趣去自由选择学习内容,自行调整学习进度,自我选择适合自己的不同难度的教程,变过去单向被动的接受学习为双向主动的学习。多媒体课件可应用于学生的复习和自学,其良好的界面、良好的交互性,可实现教育的个体化。学生可选择学习内容,对于没有掌握的内容,可反复演示;对于新的内容,便于学生自学。如在课件中增加测试内容,在一个章节学习结束后,还可通过测试了解学生对所学知识的掌握程度。可使教学从灌输变为主动学习,从而有效地发挥主观能动性,提高学生的学习能力。 1.1.4 对药学实践课程示教的补充 药学是一门实践性很强的学科,我校药学专业的学生必须掌握药学的基本操作技能。然而往往由于实验经费不足、仪器配备不够等客观条件制约,无法让每一位同学亲自动手操作,特别是分析仪器的操作,对操作人员的掌握能力要求较高,造成理论与实践脱节。多媒体技术的应用,可以在一定程度上作有益补充。通过建立各种药用植物形态、药用植物微观结构图像库,建立虚拟实验室,学生随时可以学习,在学生实习前的培训时,可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。 2 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效 药学学科教学设置包括药学基础学科和药学专业学科,这些学科课程特点是:理论知识涉及的化学专业、药学专业知识面较多,课程内容繁多,实践性强,课时有限,诸如有机化学、分析化学、药物化学、生药学、药物分析等。传统的教学方法使得学生们在学习过程中,感觉难以理解和掌握,特别是学习植物形态、分类知识、植物解剖部分的知识,药物的化学结构及构效关系理论,仪器结构及原理时感觉非常抽象,很难接受。因此学习的积极性受到了一定的挫伤,大部分学生仅仅是为了应付期末的考试,主动学习、自觉学习的很少。为了适应药学学科的不断发展和药学教育改革的需要,我们从2002年开始,将多媒体及网络技术引入到药学学科教学改革中,如药学相关课程的授课课件、实践教学及实习基地建设等,有目的、有计划地进行了一些尝试,经历5年多教学实践,摸索了一定的教学经验,取得了一定的成效,主要表现在以下几个方面。 2.1 多媒体课件的设计 2.1.1 基础化学课件的设计 在基础化学的教学中,常有原子结构和分子结构的教学,如有机化学的教学,传统的教学模式介绍s、p、d原子轨道和杂化分子轨道的模型时,通常采用挂图、模型在课堂上作演示,由于挂图不能长久使用,若不能及时更换也将影响教学效果;而现在理论课大多在大教室授课,模型相对较小,演示时大部分学生看得不清楚,影响教学效果,给学生的学习带来了较大的困难。将多媒体技术运用于基础化学教学,极大地改变了传统的教学模式,我们运用cs chemoffice制作了s、p、d原子轨道的三维模型、部分杂化分子轨道的三维模型等,学生不仅可以清楚地看到原子、分子轨道的三维模型,还能从各个角度观看原子、分子轨道的动态三维模型,从而使原子及分子结构的教学变得直观、生动、有趣。药学院有机化学课件制作获广西多媒体课件大赛三等奖。 2.1.2 开发设计虚拟实验室 利用多媒体开发设计语言vb及动画制作工具flash mx开发设计分析天平、气相色谱、高效液相色谱的虚拟实验系统应用软件,可用于教学、演示、练习及实验考核。这些软件与传统的实验方式最显著的区别在于它具有极强的交互性、自适应性及集成性。它的交互性创造了一个人性化的实验环境,使学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习和操作,从而极大地提高了学习兴趣。自适应性打破了时间、空间上的限制,只要在一台计算机上通过校园网就可以自如地去学习与操作,无须担心因操作失误而损坏仪器。它的集成性是使教、学、自测和考核等功能融为一体,获得事半功倍的功效。学生通过“错误查询”按钮,可及时发现操作错误,以便纠正。我们自2004级药学本科起用于实验教学中,深受师生的欢迎,大大提高了实验的教学效果和教学质量。 2.1.3 建立多媒体实验教学平台 在此基础上,开展药剂学、生药学等实验人机互动实验教学平台,编制了cai课件,建立了多媒体实验教学系统,保证在实验教学过程中实验教师的示范手法、实验手段、实验过程及结果观察等通过屏幕实时展示,并可根据学生的实验需要反复播放,使复杂的实验仪器原理、操作步骤简单化、图像化、形象化;结合动画制作生产工艺流程、设备流程和设备结构原理,较好地再现了药品生产的过程。 2.2 模拟实习前的岗前培训,提高药学专业学生专题实习的质量 到目前为止,我们与广西、广东、北京、湖南、湖北等地的近60家科研机构、制药企业、医疗机构、医药公司建立了学生实习联系,并在33所区内外的实习点挂牌,建立了稳固的实习联系。针对实习单位的需求,为了让学生更好地了解实习单位的工作流程、操作技术及技能、管理规定等内容,我们在制订2011届药学本科学生的培养方案中加大了见习时间,增大学生对实习单位的直观认识,提高学生的实习效果。如学生到制药企业实习前,结合企业机器检修和上新设备时,让学生进厂参观实习,同时,制作实习前的仿真软件,基本与生产的环境一致,使人一目了然,学生可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。而且,我们利用网络技术建立与加强与实习基地的联系,及时了解学生在实习过程中的表现,学生专题实习的质量及存在的问题,并及时与实习基地沟通、协调与解决,不断地调整教学计划和教学内容,适应地方经济发展对药学专业人才的需求。 2.3 设计课程教学案例,改革教学方法 我们已初步形成药学网络实践教学的平台,在教学的过程中可以根据课程实践内容的特点,选择相应的教学方法。以我校药学院药物化学课程为例,该课程按照能力划分为基础能力、应用能力和综合拓展能力三个模块,针对不同的能力模块,设计相应的学习情境,选择合适的教学法。如在基础能力模块中,重在培养学生掌握药物化学的基本操作技能,多采用实验教学法,教师与学生共同参与;在应用能力模块中,以学生为主体,教师引导学生完成专题项目任务,采用行动导向的项目教学法,提高学生的实践能力;在综合拓展能力模块中,对学生的综合能力提出更高要求,采用行动导向的协作,反思教学法。在各类能力模块中,将多媒体和网络技术充分应用于教学中,培养学生能够独立设计实验,分析问题和解决实际问题的能力。 3 建立药学专业网络教学体系 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效凸显,但多媒体教学的实践中仍存在不足之处,需要不断建设和完善。如学校多媒体设施投入不足,硬件环境需要改善;课件的设计流于形式,缺乏灵活性和多样性,教师利用多媒体进行教学的整体水平有待提高。针对以上存在的问题,我们从以下三个方面逐步完善药学专业网络教学体系。 3.1 提高多媒体课件制作的针对性、实效性和系统性 提高多媒体课件制作的针对性是指针对学生基础知识的实际水平和可接受的程度,根据教材相关章节的具体内容以及课时限定的时间确定,捕捉与识别有效资源并加以利用。例如,在《药剂学》中讲解片剂的制做过程时,我们应充分利用网络资源,查找压片机的使用功能宣传片,结合gmp车间生产片剂的全过程的模拟软件,给学生直观的感性认识,有助于学生理解药物从原料到制成成品的全过程,使书本抽象的讲解转变为实际操作,降低了学习的难度。 提高多媒体课件制作的实效性是指在多媒体教学课件制作与运用的实践中要适度、适量、适时,从科学性原则出发,对教学内容的选材、例证追求典型性和代表性。不为追求美观而违背客观事物的真实反映。在表达方法上,采用比较、分类、归纳、分解、演示和模拟仿真等科学手段来表达丰富的教学内容,提高课堂教学效率。将课件制作中常用的photoshop、adobe audition、imageready、3d studio max、softimage 3d等创作方法、技术与教师讲授有机结合,以讲授为主,多媒体教学为辅,注重师生互动,做到人机之间既要有合作,也要有分工,最大限度地调动学生的学习热情,完成教学目标。 提高多媒体课件的制作系统性是指组建学科课件资源要做好长期规划,一方面要遵循教学大纲相对稳定的基本要求,以学科知识体系为纲,搭建框架,将课程内容以模块的形式分门别类;另一方面结合学科发展前沿,从现实需求入手,由点到面,逐步完善。 3.2 加强药学类精品课程的建设 精品课程建设是“质量工程”的重要组成部分。根据《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》的要求,注重使用先进的教学方法和手段和重视教材建设是精品课程建设要重点抓好的两个方面工作。加强药学类精品课程建设时,重点在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革;安排教学内容时,要将授课、讨论、作业、实验、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体统筹考虑,充分利用现代化教育技术手段和教学方式,形成立体化的教学内容体系;重视立体化教材的建设,鼓励和推荐教师参加立体化教材的编写,加强基础课程教材、教学参考书、学习指导书、实验课教材、实践课教材、专业课程教材配套建设,加强计算机辅助教学软件、多媒体软件、电子教案、教学资源库的配套建设。目前,我们已建立了《药物化学》、《药物分析》、《药理学》、《生药学》、《分析化学》、《药剂学》、《物理化学》、《有机化学》精品课程网页,其中《生药学》和《分析化学》为广西省精品课程。我们编写出版的《大学化学实验》教材,是一本立体化教材,以应用型医药专业学生为主要对象,含化学基本技能实验、化学基本方法实验、设计实验、研究实验四个层次,其特点为“一体化、多层次”,密切结合医药专业的应用需要,精选、重整、相益而彰。该教材为形成《大学实验化学》书面教材与电子教案、电子图书、cai、试题库、网络课程、资料库等网络出版物有机配套,构建教学平台,因此获得“十一五”第一批广西高等学校优秀教材称号。 目前,我们正着手开展“药学一体化实验教学”项目,将药物合成、药物制剂、药物分析、药理学、药物动力学的实验融为一体,以扑热息痛实验为例,从扑热息痛的药物合成,扑热息痛颗粒剂的制作,到扑热息痛颗粒剂的质量检测,用药动学方法测定扑热息痛血药浓度计算口服给药的参数,最后研究扑热息痛镇痛的药理活性,使学生经历药物研发全过程。综合性、设计性实验训练提高了学生综合运用各学科知识的能力,巩固了药学基本技能,培养学生的创新思维,让学生成为学习的主角。 3.3 师资队伍的建设 师资队伍培训是实施教育信息化工程的重中之重,是否拥有大批掌握并能应用现代信息技术的教师是推动教育信息化的关键。基于现代技术的药学教育是以计算机技术为核心的信息技术,这就要求教师不仅能够将其作为辅助教学的演示工具,还要能实现信息技术与学科教学的融合。要实现这种融合,就需要对教师进行现代信息和互联网应用等多方面的培训。学校采取送出去和请进来的方式对教师分阶段、分层次进行培训,注重提高教师使用计算机的实际操作水平,培养教师自己设计制作课件的能力及网上操作能力。学校一方面对教师进行观念转变,组织教师外出参观示范课、欣赏优质课件;另一方面对全体教师进行计算机操作能力的全员培训,使每位教师都能熟练地进行单机教学。同时激励教师利用多媒体、网络技术进行备课和教学,提高教学课件的质量。在信息化教学模式下,传统的教学思维逐步转变,现代教育技术已渐渐融入教师的教学活动当中,逐步建立“以学生为中心”的教学观念。 4 结语 现代教育技术在未来的教育中必将普及,发展和完善则是我们面临的主要任务,无论在人力、技术,还是物力上都必须进一步增加投入,但现代教育技术毕竟只是教学的辅助手段,只能充分利用而不能完全依赖,只有当良好的教学基本功和丰富的现代教育技术完美结合时,教学水平才能不断提高,教学质量才能得到有效保证。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在 中医基础理论 教学中的应用 作者:王朝阳 曹继刚 张茂林 论文关键词:中医基础理论 现代教育技术 教学方法 论文摘要:《中医基础理论》是高等中医药院校中医学专业的基础课程,笔者在多年教学实践中,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式,充分调动了学生的学习兴趣,经过几年的尝试实践,有效提高了课程教学质量,教学效果良好。 《中医基础理论》是阐释和介绍中医学基本理论和基本思维方法的课程,是高等中医药院校中医学专业的基础课程,是学好中医其他各门课程的基础。由于中医理论形成于2000多年前,不仅文辞古奥,内容精深,而且使得其在认识论、方法论、思维模式与方法、概念体系等方面均具有较强的思辨性和抽象性,这就使得初学中医者常常产生畏难情绪,传统的课堂讲授教学方式较为单一,对教与学均带来一定的难度,因此应注重教学方法的优化。现代教育技术蕴涵着先进的教育理念,同时,为实现新教育观念提供了技术、方法和认知工具,支撑着新型教学模式的构建。2003年以来,笔者利用现代教育技术进行教学设计,对基于现代教育技术的《中医基础理论》教学模式进行了探索,建立了新型的《中医基础理论》教学模式: 1多媒体辅助课堂教学模式 是指通过对多媒体计算机、投影仪、大屏幕等教学媒体的综合运用,进行课堂教学的组织和运作方式的变革。其模式如图1。 多媒体技术集文字、声音、图形、影像、动画等各种信息表现形态于一体,为《中医基础理论》教学提供了一个理想的操作平台。通过教学设计,对教学内容进行集成性处理,创设由师生共享的教学情境,教学内容形象、直观、新颖,易于师生感情交流,及时反馈、引导,从而有效地提高教学效率和效果。这种教学模式既使传统教学方式的优势得以发扬,又弥补了传统教学的不足,使传统的课堂教学与现代教学媒体相辅相成、取长补短、相得益彰。2003年起,全体教师利用业余时间自制《中医基础理论》多媒体课件并应用于教学,在教学实践中及时总结经验,不断完善课件内容和使用方法,并开展了“多媒体演示与传统板书有机结合的课堂授课模式”的教学方法改革,收到很好的效果。 在《中医基础理论》教学中遇到抽象、难以理解的问题,可用多媒体课件或教学片通过多媒体投影用生动形象的动画或影像演示出来,便于同学们对所学内容的理解,并加深其印象。《中医基础理论》的各个章节都可以运用多媒体进行教学,尤其是阴阳五行、经络、六淫等章节,若充分运用多媒体,则可以通过大量图片、动画和录像将抽象难懂的教学内容具体化、形象化,这样可吸引学生的注意力,提高学生上课的兴趣,激发学生的想象力,便于引导学生多动脑、勤思考,活跃课堂气氛,不仅能加深知识的理解和记忆,还能将前后的教学内容有机地连贯起来,使学生对整个《中医基础理论》这门课程的逻辑框架有一个非常清晰的认识。 2网络远程教学模式 是指基于英特网(internet)通过网络教学平台、电子邮件、bbs等进行教学的形式,利用网络可以拓宽教学的时间和空间,开展网络教学是21世纪教学的主题。其模式如图2。 网络远程教学模式是在具备丰富网络教学资源的课堂环境中,学生在教师指导下,按照一定的学习目标,由网络获取信息,根据自己的认知水平和思维特点选择学习路径和学习方法,通过与教师、学生的交流,完成学习任务。利用学校引进的网络教学平台,2005年我们构建了《中医基础理论》网络教学平台,利用互联网开展教学:①《中医基础理论》全部教学课件及部分教学录像已应用于网络,为学生提供了多种学习途径。②《中医基础理论》教学大纲、教学方案、习题库、模拟试卷等均已上网,方便了学生学习。③建立了在线网络论坛、公开了教师电子信箱,开展了内容丰富的学术讨论,及时解答学生提出的疑难问题。这种教学模式使《中医基础理论》教学超越了传统课堂教学的局限,为学生自主学习创造了良好环境,有利于发挥学生学习的自主性,培养学生的创新能力,深受学生欢迎。 3计算机虚拟情境教学模式 是指教师根据教学的需要,建立虚拟情境,仿真现实情境的一种教学方法,使学生在一种身临其境的环境下进行学习、训练的形式。其模式如图3。 虚拟情境教学可用于真实实验无法实现或者表现不清楚的教学中,从而达到一种传统教学模式不能达到的效果,可大量应用于《中医基础理论》教学。现代计算机虚拟技术可以把舌诊、脉诊、阴虚、阳虚等中医学临床中的抽象症状和体征以形象生动的形式直观地呈现出来。对动态的过程、瞬间的症状和体征进行定格分析,使得教学摆脱了以往文字平面化叙述方式和挂图方式,学生既可以进入中医学微观世界,也可以进人中医学宏观领域,使教学内容变得具体生动。例如,对于血液循行的讲授,可制作血液循行的多媒体课件,仿真人体血液循行。过去这些内容在讲课中是非常抽象的,现在用多媒体课件或教学片、中的三维图像或视频影像来表现,这样教师讲解时会省时省力,学生学习时易于理解和掌握。虚拟情境教学最大的优势是让学生如临其境,融入其中去感受、体验现实生活。 现代教育技术为中医学教学提供了新的有效的教育手段,我们在《中医基础理论》教学过程中将多媒体辅助课堂教学、网络远程教学和计算机情境虚拟教学等多种现代教育技术和手段综合运用,构建了多元化的学习环境。利用多媒体技术,可以从图像、声音、文字、动画、视频各个方面冲击学生的视觉,强化学生的接受程度;利用网络技术,可以更好地发挥学习的随意性和主动性,有效地形成个别化教育,最终形成教育的系统化;另外,虚拟现实技术已逐渐从实验室的研究项目走向医学教学的实际应用,有着不可替代的和令人鼓舞的应用前景。教学实践显示:新型的《中医基础理论》多元化教学模式明显优于传统的课堂讲授模式,课堂气氛活跃,充分调动了学生学习的积极性,激发了学生的潜能,有效提高了《中医基础理论》课程教学质量,对于加强学生素质的培养有明显的促进作用,教学效果良好。 教育技术应用论文:浅议现代教育技术在小学数学教学中的应用 随着现代教育技术日新月异的发展,各种现代教育技术手段正逐渐被广大教师所接受和认可,并被广泛运用于各科教学中。特别是在数学教学中恰当利用现代教育技术手段不仅能弥补传统教学在情境营造、时空转换、情感渗透、思维创新等方面的不足,而且能通过提供各种声像结合、图文并茂、形象直观、动态逼真的感性材料,充分展示数学知识的形成过程和思维过程,化静为动,化抽象为具体,使学生在“知其然”的基础上“知其所以然”,显示出它得天独厚的优势。 下面就现代教育技术在小学数学教学中的应用,浅谈个人的几点认识: 一、突出现代教育技术特点,提高学生学习兴趣。 “兴趣是最好的老师。”在小学数学教学中,我们经常听到教师们抱怨:“学生情绪低落,参与课堂热情不高,课堂收效不大……”殊不知,这正是学生对于数学学习兴趣不高造成的。随着时代的不断进步,现代教育技术在课堂教学中得到了广泛的应用。现代教育技术的特点就是图、文、声、像并茂,能向学生提供形式多样、功能各异的感性材料。形象生动的动感画面,悦耳动听的音乐背景,能把学生带进宽松愉悦的学习环境,从而为课堂教学营造一种浓厚的学习氛围,以此拨动学生的心弦,荡起思维的火花,使学生以最佳状态投入学习。依靠现代教育技术,将课程体系、教学内容和教学手段,在有限的课时内形象生动地介绍给学生,有效地提高了课堂的教和学的效率,对传统的教育观念和教学方法形成了较大冲击。 二、依托现代教育技术优势,优化课堂教学设计。 优化课堂设计是提高课堂教学效率的前提。近年来,多数学校通过鼓励教师上传优秀案例、课件、教学经验谈,外出培训拷贝专家、学者的培训资料,购买教学软件、媒体资源、网络选择等方式建设了校园多媒体资源库,为通过现代教育技术优化课堂教学设计水平奠定了一定的基础。我们也利用空余时间用dreamweaver、frontpage、powerpoint等工具制作了许多教学课件,然后选择利用搜集来的图像、影音文件等资料来丰富课件内容。然而,现在的网络资源虽然非常发达,搜索引擎上随便一搜,就可以出现这样、那样许许多多的资源,但是这样多的资源不一定都是我们所需要的,而且即使是我们所需要的,也不一定适合我们的学生。因此,作为一名合格的数学老师,决不能是“拿来主义”,必须对资源进行整理和加工。 三、写好日常教学电子日记,不断提高备课效率。 多年来,我一直坚持指导、鼓励学生写数学日记,记录孩子每天的点滴积累、学习心得、一日反思,以此来再现每个孩子的成长轨迹。我鼓励学生将这些日记在校园网上,既可以锻炼学生的语言组织能力,激发学生的表现欲望、提高孩子学习的兴趣,同时也为学生成长和老师教学提供了第一手材料。同时,我自己的备课笔记也采用计算机排版,其优点是有利于在教学中随时根据实际需要增、减和更新授课内容,同时保证设计的完整性。并可以更好地满足多媒体等现代化教学手段的需要,方便制作多媒体授课课件。在打印稿排版上,可以如传统的备课本一样预留足够空间,用于对授课内容进行适当补充,并可采用不同颜色进行标记,方便课堂讲授。我的教学设计还向学生开放,使学生在上课时能将主要精力放在听课而不是记录上,提高教学效果。不仅如此,这样安排还可以适当减轻次年的备课工作量,原则上只需要根据上年的各种记录及学科的发展在计算机上适当增加或减少内容即可,提高了备课效率。 四、发挥教育技术辅助作用,提高课堂教学实效。 华东师范大学叶澜教授在“新基础教育”实验研究中将一堂好课的标准提炼成“扎实、充实、丰实、平实、真实”五个“实”,其中“充实”和“平实”所指即为有效率的课、常态下的课堂教学。在实际教学中,我们“说常态、讲效率”,但是有些重点往往不易突破,归其主要原因是学生的生活经验不丰富,观察事物不容易全面具体。因此我们要采用比较容易使学生接受的教学过程,达到知识迁移的目的。现代教育技术中,多媒体正是具备了形声、动画兼备的优点,在创设情境、营造氛围方面比其他媒体来得更直接、更有效。 例如:教学“立体图形体积”这一部分内容时,我首先让学生自己动手利用几何画板做出小学阶段接触过的几种立体图形,动画演示它们体积公式的推导过程,让学生参与制作,使其明白这些立体图形体积计算的依据,而后用电脑出 示一些形象的dreamweaver游戏练习题,例如长方体、正方体、圆柱体体积归类,即为柱体的体积,圆锥体,则为椎体,同底等高的圆柱与圆锥的关系等。学生做对了会得到电脑的夸奖:“你真棒!”同时观察到柱体的表面都变成了统一的颜色。而没有成功的学生会听到电脑的提示:“不要紧,再试一次。”多媒体的这种设置不仅使做对的学生得到了成功的喜悦,也会使做错的学生不气馁从而产生积极寻求正确答案的意识。 这些游戏型练习的设置有效激发了学生学习的兴趣,在练习结束之后,我给出提纲,一步一步引导学生梳理本课主要内容,学生兴趣盎然地讨论、总结,然后归纳,从而使枯燥的概念化为具体的形象。学生不但很容易接受,而且很快就掌握了多种形体的体积计算方法,既调动了学生的学习兴趣,又激发了学生强烈的参与意识,提高了教学实效。 教育技术应用论文:现代教育技术在高职计算机基础课堂教学的应用 [论文关键词]现代教育技术 计算机基拙 教学 [论文摘要]探讨了现代教育技术在高职计算机基拙课堂教学的应用,论述现代教育技术对计算机基拙课堂教学的 1前言 非计算机专业计算机基础教育是大学教育的重要组成部分。高职高专院校培养的是生产、建设、管理、服务第一线的高级技能型人才,更强调应用能力和实际动手能力。因此,培养学生具备较强的计算机应用能力就尤为重要。如何将现代教育技术融人计算机基础课堂教学,以提高该课程的教学质量,解决非计算机专业计算机基础教学中存在的问题,改进教学方法,提高教学效果是值得我们探讨的。 2现代教育技术的优势 计算机的发展对现代教育技术起到了巨大的推动作用,但如何将现代教育技术应用到计算机基础教育呢?现代教育技术有什么优势?现代教育技术是把现代教育理论应用于教育、教学实践的现代教育手段和方法的体系。它主要包括现代媒体技术、现代媒传技术、教学系统设计技术,三方面的内容。同时,现代教育技术的优势体现如下: (1)现代教育技术改变教师的角色,教师必须提高应用现代教育技术能力。应用现代教育技术,教师可以摆脱重复性劳动,而把精力用于更有创造性的教育活动中去; (2)现代教育技术对教学媒体的改造是教育教学方式的一次重大变革。以计算机多媒体和网络为核心的电子信息通信技术的飞速发展加快了教育信息化、网络化、现代化的进程; (3)现代教育技术为教育信息化的实现提供信息传播的技术手段,使教育思想观念的转变落到实处; (4)现代教育技术的超文本功能,能实现教学信息组织表达的最优化,使过去难以实现的教学设计变为现实; (5)现代教育技术成为现代化教学重要手段,将知识型教育转变为智能型教育,使教学方法改善,学习效率和教育质量提高; (6)现代教育技术支撑下的远程教育是一种随现代通讯技术发展起来的新型教育模式。 3计算机基础课堂的现代技术运用 3.1教学内容的丰富 从教学内容看现代教育技术可以集声、文、图、像于一体,使知识信息来源丰富,且容量大,内容充实,形象生动而更具吸引力。同时积极研制cai课件,将教学内容中的文字、图表、声音、静态图象和动态图象集成在一起,采用多媒体技术在大屏幕上产生极佳的逼真效果,使教学内容更充实、更形象、更具有吸引力,可以将抽象问题形象化,教学内容动态化,大大提高了学生的学习兴趣和学习效果。 3.2教学手段的变化 从教学手段看现代教育技术的教学系统主要是指多媒体教学系统。多媒体教学系统强调以计算机为中心的多媒体群的作用。从根本上改变了传统教学中的教师、教材、学生三点一线的格局,学生面对的不再是单一枯燥无味的文字教材和一成不变的粉笔加黑板的课堂,呈现在学生面前的是图文并茂的音像教材、视听组合的多媒体教学环境和通过网络、远距离双向传输的教学系统,所有这一切使得传统教法中抽象的书本知识转化为学生易于接受的立体多元组合形式,使得教学过程与教学效果达到最优化状态。学生在整个学习过程中,充分利用学生的视觉与听觉功能,对大脑产生多重刺激作用,从而使得学习效果显著提高。 3.3教学方式的多样化 把多媒体技术与网络技术相结合,进行开放教学和协作学习学校应逐步建立新型的教学结构,将多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网(internet)融入到新的教学环境中。教师可以通过进人校园网构建网络教学平台,将教学课件、电子教案、模拟习题库、学习指导、参考书目等内容上传。学生可以利用课外时间上网浏览课程相关内容,并与教师及时交流。教师可以通过网络辅导学生完成教学任务,解答疑难问题。网络教学可以改变传统教学的单一化模式,有助于学生学习积极性的调动,有效提高学习效率。 网络教学由于覆盖面广,可以实现更大范围的信息资源共享,名牌大学与一般大学的距离在缩短,学生接受优等教育和公平教育的机会增多,接受教育的方式也不再局限于课堂教育和在校教育。学习不再是接受某一学校的,某一种单一的教学方式,而是可以接受多种形式的教学方式,即学习的多元性,学生根据个人的情况,可以选择适合自己的学习方式。在符合总体教学目标的前提下,学生可以有针对性地开展学习。 4结束语 现代教育技术是教育科学与信息技术有机的融合,必须以先进的教育思想和教育理论为指导,充分发挥信息技术的优势。课件的内容要通过教育工作者的有效加工,使其融合到教育过程中,才能产生作用。因此现代教育技术的应用就显得尤为重要。 随着现代教育技术的发展,教学内容、教学方法、教学过程会不断地推陈出新,我们应该更好及更多的应用其有利的一面,克服其有弊病的地方,并加强教育工作者自身的应用先进教学手段教学的能力,只有这样才能提升教学水平,跟上时代的步伐 教育技术应用论文:系统科学方法在教育技术中的应用研究 【摘要】复杂性理论展示了新世纪科学研究的广阔全景,并为教育研究提供了新的视角和突破理论自身局限的可能性。教育技术具有系统科学方法的重要特征——最优化,这是教育技术所追求的目标。同时,教育技术具有系统科学理论中耗散结构理论的重要特征——开放,使得教育系统处于从无序向有序的动态平衡运动状态。最后,论述了阐释学、模糊逻辑、混沌理论对教学设计研究具有一定的启示和应用价值。 【关键词】复杂科学;系统科学方法;阐释学;模糊逻辑 被称为“制高点”、“突破口”的教育技术涵盖社会、政治、文化、教育、心理和艺术等众多学科的研究领域,我们必须充分利用科学规律和各种技术,把教育和技术紧密地结合起来,解决教学过程中的实际问题。但只是从应用层面和技术层面发展教育技术是不够的,必须从系统方法的角度来认识教育技术。只有这样我们对教育技术的认识才具有高度和深度,才能实实在在地对教育技术的发展进行指导。 一、复杂科学的提出 教育是一种非常复杂的社会现象,它的复杂性不仅体现在教育的主体复杂多样,系统内 部纷繁变化,还体现在与教育系统息息相关的外部环境的复杂多变上。因此,研究教育有必要从复杂性的视角来审视。复杂科学是国外20世纪80年代提出的研究复杂性和复杂系统的科学。复杂科学包括控制论、信息论、系统论(简称“老三论”)和耗散结构论、突变论、协(简称“新三论”),以及相变论、混沌论、超循环论等其它新的科学理论。这些理论主要是研究和揭示复杂系统的有关特性,如非线性、混沌、突现、自组织、非还原性等。[1] 正是基于对教育系统复杂性的认识,人们提出将复杂科学的原理和方法引入到教育系统的研究中,从复杂性角度来理解教育系统及其复杂性,转变学习概念,重新设计与复杂性相适应的学习系统,为学生提供从复杂系统中涌现出的新的思维方法,帮助他们提高学习效果,最终达到增强教育系统效能的目的。 物理学中耗散结构理论、协同学提出了解决复杂自然系统的理论、方法,为统一自然系统和社会系统建立系统科学准备了材料。物理学以前讨论的系统是可逆的、退化的,牛顿第二定律、热力学第二定律判定了系统的演化方向和特点。这类自然系统的演化方向与生物界、社会科学中普遍存在的发展、进化等演变现象相矛盾,人们无法用统一的方法来研究自然系统与社会系统。i.prigogine提出耗散结构理论:开放系统在远离平衡状态时,由于同外界进行物质、能量、信息的交换,可以形成某种有序结构。在自然界的物理、化学系统中可以发现存在着与生物学一样的进化现象,并可以利用耗散结构来统一讨论。h.haken提出协同学,认为复杂系统的相变是子系统之间的关联、协调作用的结果。我国著名学者钱学森教授在80年代提出了系统科学体系的框架,分析了在不同层次上的学科内容,提出了它们之间的联系,使系统科学走上了全面发展的新阶段。我们从系统科学的角度来讨论问题,这就可以站得更高,对问题分析得更深入。对这些复杂系统的分析不仅是对系统理论的应用,同时在研究中所采用的新的方法,所得到的新的结论也会丰富系统理论本身的内容,使系统理论真正成为解决复杂系统演化的理论。[2] 二、系统科学方法指导教育技术,以实现最优化 系统科学理论“老三论”(控制论、信息论、系统论)和“新三论”(耗散结构论、突变 论、协同论)为许多学科包括教育技术学科的研究提供了新的研究思路和研究方法。系统科学的思想观点和方法对教育技术学学科的形成和发展有着广泛和深远的影响,成为教育技术学最重要的理论基础。系统科学方法具有以下特征:整体性、综合性、有效性、定量化和最优化。其中最优化体现了系统科学方法解决问题时所要达到的目标,它可以根据需要和可能为系统确定出优化目标,运用新技术手段和处理方法,把整个系统逐级分成不同等级和层次,在动态中协调整体和部分的关系,使部分的功能和目标服从系统总体的最佳目标,以达到总体最优。 教育技术(aect)94定义:教育技术是为了促进学习,对有关的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。现代教育技术是以系统方法为核心展开全部教育实践的,即对学习过程与学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价。现代教育技术的目的是追求教育的最优化。教育最优化是指一定的条件下,在同样的时间内,使学生学得多些快些好些。最优化标准有两个:一是最大效果;二是最少时间。用最少时间得到最大效果是教育技术所追求的目标。 如前所述,耗散结构理论认为:任何远离平衡状态的开放系统,都能通过与环境进行物质和能量的交换,这时系统可从原有的熵增的状态,转变为一种在时空和功能方面的远离平衡的有序状态,即形成一种组织化和有序化的耗散结构。孤立的系统只能出现负熵,最终导致有序结构的破坏。[3]目前,中国的应试教育还根深蒂固,必须以和谐的方式从教育系统的外部引入负熵,营造开放的教育环境,促进系统内部长期积累的熵增的逐渐减少,通过系统内部的各要素之间的相互作用,使教育系统从无序向有序进行。教育技术可以实现以上转变。教育技术具有开放性和旺盛的科学活力,它与全新的认知理念同步发展,并及时把相关科学和高新技术引入到教育系统中,促进人们更新教育观念,改革教学方法,使教育领域成为培养适应社会的创新人才的基地。 开放是系统减少熵增和内耗的调节剂,开放使系统不断更新,也使系统获得良性循环的保证。系统要达到开放必须具备两个条件:系统内部各要素的相互开放和交流,系统内部和外部的各种影响因素的相互开放和互动。开放的本质是系统吐故纳新,教育技术的灵魂是整合,它意味着教育对各个学科的开放,接纳和综合。[3] 教育技术具有开放的显著特征:(1)开放的教育观念 学会学习是当今教育的主旋律,培养每个公民的信息素养增强了教育技术的开放性,教育技术实现了教育理念的全面开放。(2)开放的教育对象 从教育走出校园,面对社会每个公民,面对不同职业,不同年龄的人,可以按学习者的需求,构建教育环境。(3)开放的学习 重视学习的过程,从学习方式的单一化向多样化开放,如集体学习,个别学习,研究性学习,协作学习等。传统的认知方式是人们长期形成的习惯,而电子学习创造了全新的学习空间和学习模式,激发了认知潜能。(4)开放的学习能力 从重知识的获取能力到处理信息的能力。培养人的信息素养是学习的主要目的,强调个人对信息的获取、分析、加工、评价、创新的能力。(5)开放的信息资源 电子阅览室、数字图书馆、多媒体教室、视频会议系统和信息高速公路把全世界的信息资源通过文本、视频、音频、动画、数据等传播形式呈现在学习者面前,让学习者能够随时随地获取信息。 三、阐释学、模糊逻辑、混沌理论与教学设计 教学系统由学生、教师、教学内容、教学方法和教学媒体构成,教学设计是对教学系统 的优化设计。教育技术的核心问题是教学设计。因此,教学设计应摆在教育技术学研究与实践的核心位置,这是因为教学设计不仅构成教学开发与应用的前提,更直接影响到开发与应用的质量。人们获取学习信息或学习资源的手段、环境及学习目的都发生着变化,因此,教学设计处于变化之中。传统的系统理论研究教学设计具有一些局限性,如教学设计的线性、确定性、封闭性和负反馈性等与当前以人为本的教学实际有一定的距离。[4]20世纪90年代以来阐释学、模糊逻辑、混沌理论等多种学科领域的研究为教学设计提供了多样化的视角。 (一)阐释学与教学设计 阐释学(hermeneutics)是一种关于意义、理解和解释的哲学理论。从广义来说,它是对于意义的理解和解释的理论或哲学。阐释包括两个基本的意思:一是使隐藏的意义显现出来,二是使不清楚的意义变得清楚。“阐释学是一种理解世界的方法。通过阐释学原理的应用,在解释者对世界所熟知的意义和世界拥有的某种未知的意义之间架起一道理解的桥梁,缩短二者之间隔阂的距离。” [4]在阐释学发展过程中,有关学家研究总结出以下法则和原理:正确理解文本意义的法则。对文本的理解和解释不仅仅是一个语言的过程,而且是一个创造性的心里过程。(1)历史性原则——结合作者所处的具体条件理解文本的意义。(2)整体性原则——在一定的语境中理解每个词语的意义。(3)代入性原则——进入作者创造时的情景,重新体会其原意教学的主要目的就是对所学内容获得正确的理解,或者帮助学习者对所学内容阐发个性化的意义。根据学习者的理解过程来促进学习者的个性化理解,教学便有“建构”的意义。阐释学为教学设计思维提供了一种有意义的视角,对教学设计的启示主要表现在以下方面:(1)没有学习者的理解活动,理解不可能产生。学习的产生在于学习者能参与到理解的活动之中。阐释学认为,当理解者与文本以共同的观点融合在一起时,理解便产生了。(2)背诵不等于理解。以促进理解为目标的教学,应当关注文本创作者和解释者所处的不同文化或社会情境。文本的理解不是通过文本的背诵而获得,而是通过解释者的阐释。(3)教学不要奢望某种统一的意义理解或学习结果预定。理解并不是一种僵硬的过程,它涉及所处时代的社会和历史的影响。要从一个群体中期待一种可信的、客观的学习结果预定,是不可能的。(4)学习是一种个别化的社会性的活动。每个对话/交流都是不同的,忽视这一现象将导致在教学实践中错误地判断学习者理解了什么,学到了什么。 运用阐释学原理为教学设计寻求一种解决方案,意味着我们在为学习者深化某一问题的理解寻求方法。教学设计的思维和操作可以沿着以下原则展开:(1)利用理解的空白,促进学习者对学习内容表现他们个人化意义的理解。这种处理理解“空白”的活动,是基于阐释学的教学设计的主要任务之一。学习者在对待理解“空白”的问题上,要求表现个人化的解释/意义生成。教学设计就是要为学习者对文本形成个人化的意义创造/组合大量的机会。例如,为学习者提供开放性问题的课堂讨论练习,就有利于学习者展现个人化的反应和发展学习者的个人化意义。(2)多数学习者在学习过程中,在理解主题内容时,都会带着自身的偏见和切身的利益。这就意味着在学习课程内容开始,教师可以通过引发讨论的问题,来发展学习者的主观性意义。(3)为了促进学习者对学习内容的理解,教学应当在“文本创作时代”与“理解者所处时代”之间架起一座沟通之桥。在任何一种学习活动之中,学习者都会把其自身的时代和文化代入其中,对意义的解释产生影响。 (二)模糊逻辑与教学设计 模糊逻辑(fuzzy logic)是美国工程师lotfizadeh(1965)提出的一个概念。模糊逻辑对传统逻辑提出了严峻的挑战。传统的逻辑假设是:人的思想是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精神的,人们在思维中所用的概念、命题的意义都是精确的。它以命题的二值性为基础,以排中律为基本原则之一。因此,传统的逻辑所遵循的是二值性原则和排中原则。一个命题或者是真的,或者世界假的,并且一个及其否定必有一真。而模糊逻辑却与概念、命题意义的不精确性相一致,它推理的结论并不严格依据前提。模糊逻辑的出现,为解决复杂性、交叉性的问题开拓了道路。 模糊逻辑对教学设计的启示表现在以下三个方面:(1)模糊逻辑理论对教学设计中的需求分析和评价具有启示意义。这些分析在教学系统设计模式中居核心地位。从模糊逻辑理论的角度来看,在理念与行为只常常存在一种或然的、非线性的关系。因此,运用模糊逻辑作为一种分析工具,更能有效地解释行为。(2)模糊逻辑理论对认识/处理学习者的感知问题更为有效。学习者对自身能力的感知及自信心,与学习者获得好成绩同样重要。(3)运用模糊逻辑超越决定论的思维和设计方法,在评价“现实生活”的问题方面显得更为有效。[4]世界并非是黑白两极的,而是绚丽多彩的。 (三)混沌理论与教学设计 20世纪60年代,诞生于数学与物理学的混沌理论,与相对论、量子理论并誉为20世纪的三大科学革命理论。混沌理论的产生始于量子物理学不满牛顿机械决定论对物理现象的解释。牛顿物理学认为宇宙中的每种实践都是有序的、规则的并可以预测的。量子物理学认为宇宙并非是一个巨大的、事先决定的存在,所有的物理现象都是不可决定的,也是不可预测的。这种非决定论为解释世界的混沌现象提供了认识/研究途径。所谓“混沌”,是指非决定论的不可预测性与无序性、复杂性、不平衡性、多样性、非线性及不稳定性的存在。理解混沌,应当注意两点:第一,混沌系统中隐藏无序;第二,混沌是存在于无序中的有序模式。理解混沌理论要把握以下三个关键概念: 1.对初始条件的敏感依赖性(sensitive dependence on initial conditions):一个系统中的混沌是指系统内初始条件的小变化会引发后续的大变化。这也常被称为“蝴蝶效应(butterfly effect)”。混沌系统对其初始条件的异常敏感性说明,最初状态的轻微变化导致不成比例的巨大后果。当一个系统的初始条件不清楚或不确定时,我们是不可能预测到会发生什么结果的。 2.分形(fractals):分形理论创始人是美籍法国数学家b.mandebrot.fractal,本意是不规则的、破碎的、分数的。用此来描述自然界中传统几何学所不能描述的一大类复杂无规则的几何对象。例如,弯弯曲曲的海岸线、起伏不平的山脉、令人眼花缭乱的满天繁星等。它们的特点是极不规则或极不平滑。直观而粗略地说,这些对象都是分形。分形,意指系统在不同标度下具有自相似性质。由于系统特征具有跨尺度的重复性,所以可产生出具有两个普通特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同的尺度上不规则程度却是一个常量。 3.奇异吸引子(strange attractors):吸引子是系统被吸引并最终固定于某一状态的性态。而奇异吸引子则通过诱发系统的活力,使其变为非预设模式,从而创造了不可预测性。 混沌理论对分析学习系统提供了另一种科学视角,对我们在分析教学系统中常用的决定论科学方法提出了质疑。(1)如生物学系统一样,教学系统也是充满了混沌。传统的教学设计原则和假设在两个方面与混沌理论相抵触:一是教学系统的决定主义假设;二是学习者和学习过程是可预测的。(2)混沌理论挑战传统教学设计中的线性教学程序——设计者或教学者认为只要按照预定的教学程序,对学习者施加干预/影响,就可得到预期的学习结果。但事实上,预成的线性教学设计很容易被教学中的混沌实践所颠覆,导致教学过程难以预测,难以单靠线性的操作程序来控制教学过程,并得到预期的教学效果。(3)混沌理论认为教学设计必须认真考虑学习过程。学习的信息处理模式通常在本质上把学习描述为一种线性过程(短时记忆——长时记忆——工作记忆——绩效)。但是,学习的发生过程是学习者个体差异以一种混沌的形式相互交织在一起,共同发挥作用。(4)走向重视学习者元认知能力的发展。处理教学系统设计/实施混沌理论的最有效方法是:帮助学习者学会反思其学习活动,发展其元认知意识,提高其元认知/反思水平。发展学习者的元认知意识是一种帮助它们处理复杂现实世界问题的方法/途径。元认知是指关于我们如何人感知、记忆、思考和行动的知识。掌握这些过程并在学习中及时应用,直接影响学习者的学习成效。(5)情感与混沌。在学习中处理混沌现象最有力的促进因素要靠人类的情感。已有的情商研究表明,经常性的情感挫折或情绪波动会影响个体的智力水平,损害/削弱学习者的学习能力。自我意识是情商的关键性能力。了解和控制个人的自我意识,对于成功做出决策来说,是至关重要的。 就目前我国教育技术发展情形来看,以上这些研究还未完全体现在教学实践过程中。但是,积极地吸纳各种相关理论的研究成果,适应时展和健全自身发展,却是新时期教育技术发展的必然趋势。 教育技术应用论文:现代教育技术在机械制图课程建设中的应用 【摘要】文章通过对机械制图传统教学方法的剖析,引出现代教育技术在机械制图教学中的应用,在建构主义教育原理的指导下,运用多媒体技术和网络技术进行课程建设。 【关键词】机械制图;现代教育技术;建构主义;多媒体技术 《机械制图》是工科类专业的主干课程,其研究对象是机械图样,其目的是培养学生的绘图、识图和空间想象能力。制图课中的空间分析和想象能力是指在接受物体的二维和三维信息后,经过联想和判断、想象和推理等思维活动,确定物体在空间的位置和几何形状的能力。该课程教学难度大,难就难在学生难以建立空间概念以及机件表达方法的正确选择上。传统的教学模式主要是通过教师板书,借助模型、挂图进行课堂教学,效率低、信息量小。在计算机技术的迅速普及和推动下,从上个世纪80年代初的电化教学、计算机辅助教学到今天的多媒体教学,已经由单一的纸介质教材转化为多种介质共存,如由高新技术支持的磁介质、网络传输等现代化教学手段具有更丰富、更先进的表达能力,并且能把音像和多种媒体所表述的内容与教材有机结合,形象生动。 一、传统机械制图教学的弊病 (一)以教师为中心的行为主义教学模式 在传统?填鸭式的课堂教学中,由于教师始终唱主角,满堂灌,使得学生处于被动地位,课堂气氛呆板、沉闷,影响了教学效果,阻碍了学生的学习兴趣,抑制学生的发展。 (二)黑板作图,效率低下,耗费大量时间,教学信息量较少 传统的机械制图教学模式是:粉笔+黑板式的教学,教师在课堂上往往要书写大量的板书,画大量的图,重复劳动多,劳动强度大,工作效率低下,往往无法与学生进行充分交流。 (三)实物模型数量较少,讲解例题时,不能找到足够多的模型 机械制图是一门抽象性很强的课程,在学习过程中需要一定的空间想象能力,而青少年学生的抽象思维能力往往较差,这就使得在制图教学中存在着较多的难点,在讲授这部分内容时,教师往往无法讲得很清楚,学生也往往听不明白。以往都是使用实物模型来帮助学生建立空间想像能力,但仍然不能很形象的表达,模型的种类和数量也不能随着形体的不同,无限制的增多。 (四)分析几何形体的结构以及讲解机件的表达方法时,缺乏形象生动的教学手段 例如在讲解组合体的读图时,各种类型的组合体视图的分析过程,以往教师都是利用徒手绘制轴测图的方法,来展示视图所表达的形体的形状,这对教师的徒手绘制轴测图的能力要求较高,尤其是新教师很难掌握,影响教学效果。另外,在讲解剖视图的时候,对两个相交的剖切平面的剖视图的画法,利用挂图也较难讲清楚。 二、运用现代教育技术的方法如何实现机械制图课程的教学设计 [1]教育技术是以现代教育理论为基础,运用现代科技成果和系统科学提高教学效益,优化教育教学过程的理论和实践的技术。它通过研究学习过程和学习资源来解决教育教学问题,即解决“如何教”和“怎样教好”的问题。以现代学与教的理论为依据,并用系统方法去调动、协调、处理好教学系统中各要素,使教育技术更有时代特色,更加科学化和系统化。随着现代教育技术的不断的发展,越来越多的教师在教学过程中应用多媒体课件,重视网络课程的开发和建设,在教学设计中运用建构主义原理,以期追求更好的教学效果。 我们在建构主义理论的指导下,对机械制图课程的教学进行了设计: (一)将认知学习理论应用于教育技术实践 [2]以学生为主体,遵循学生的认知和学习规律,在教学中正确设计多媒体课件教学方案,积极调动学生的参与意识。关于教学媒体的设计,包括教学媒体选择与媒体内容呈现方式的设计。为了使媒体的利用能在教学中发挥最佳效果,教学媒体设计除了要考虑教学目标、教学内容、教学对象外,还须以认知心理学为依据。仔细分析注意、知觉、记忆、概念形成等四种心理活动所具有的特性以及与媒体呈现之间的关系,可以得出一批有价值的结论,这些结论对教学媒体的设计有直接指导作用,使教学媒体设计建立在坚定的理论基础之上。机械制图课程建设正是基于这种建构主义理论基础上,运用多媒体、网络技术来实现教学设计的。 (二)设计学习环境和教学模式 [3]随着学生认知学习理论的普及,人们认识到学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,教师不向学生直接灌输知识,而是创建良好的学习环境和理想的交互方式,发挥学生的积极性、主动性。因此,多媒体课件在设计中形成的交互性的教和学情景,能把教师和学生有机的联系起来。 (三)利用多媒体课件将机械制图中的难点和重点突出表达出来,使学生把握重点,理解难点 [3]建构主义认为,学是与一定 “情景”相联系的。思维和学习只有在特定的情景中才有意义。所有的思维、学习和认知都是处在特定的情景脉络中的,因此,课程教学设计注重使学习者能利用自己原有知识结构中的一些经验,去分析和理解当前学到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,为学生构造良好的学习情景。因此,[4]通过多种媒体的设计,展现几何形体的结构特征,以此来使学生在这种特殊的“情景”中,将大脑中的各种简单形体的认知联系起来,形成对复杂几何形体的认知,从而正确理解利用二维图形对三维几何形体的表达。 (四)引导学生开展协作学习 [3]为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。所以,多媒体课件注重教学方法的设计,对知识点的介绍是循序渐进的,提供交互方式的设计,将知识逐渐深化。 (五)组织学生利用网络进行学习。 [2]在网络环境下进行学习,学习者、教师和学习伙伴的思维与智慧就可以被沟通共享,共同完成学习任务。制作网络课程,可以通过网络使学生能够对课堂教学内容进行复习巩固,并组织学生对典型的题目进行讨论,发表各自的不同看法。 (六)强调多范围、多层次的学习 课程教学设计最好将学生认知和学习理解为个体层次和社会层次之间的动态互动过程。如果只关注某一个层次,并假设其他因素都是常态或者是可以预期的,就不能充分提供有效的学习情景。因此,制作包含各种层次要求的习题库和试题库,可以适合不同层次学生练习的需要,满足教学考核的需要。 三、现代教育技术在机械制图课程建设中的具体应用 基于以上机械制图的教学设计,我们在该课程的建设中做了如下尝试: (一)利用多种集成软件制作多媒体课件 以powerpoint软件为平台,将图片、影片、flash动画、文档等多种媒体集成为课件,实现多媒体教学。 (二)利用网络教学平台制作网络课程 利用天空教室等网络课程制作平台制作机械制图精品课程,将各种教学文件,如教学计划、教学大纲、授课计划、电子教案、电子教材、实践性环节指导书等公布于网络,使教师和学生能够上网查阅。 (三)制作习题库和试题库 利用word软件搜集整理各类习题及试题,还利用auto cad软件绘制习题和试题,以便能够根据需要修改试题。 (四)利用虚拟现实技术实现电子模型的模拟仿真 利用三维实体造型软件pro/e、solidworks、ug等制作三维电子模型,并通过使用特殊插件,能够在网络上实现电子模型的仿真模拟,能够随意旋转、移动、翻转模型,使学生通过对电子模型的研究,达到对真实形体的理解,从而较快建立空间概念,培养空间想像能力。 四、机械制图多媒体课件及网络课程在实际教学中的应用效果 1.利用多媒体课件教学受到广大学生及教师的欢迎,教学过程生动形象,教学手法新颖独特,给学生营造了一种轻松学习,娱乐学习的氛围。真正实现了“愉快地教”、“轻松地学”。 2.单位教学时间的信息量增大,解决了当前课时压缩,而教学内容较多的矛盾。同时,在课件中结合实际的内容多了,增加了学生的感性认识,将理论知识与实践操作有机地结合起来。 3.运用多媒体课件及电子模型可以满足学生对较多模型的需要。让学生在屏幕上看到形态各异,结构不同的零件,而且对它们的内外结构特征理解深刻,帮助他们较快建立空间想像能力,达到学习制图的目的。 4.利用习题库可以让教师根据需要多举实例,也可以使学生在课堂上完成较多练习。在课堂上利用多媒体进行交互,教师提出问题,学生进行讨论分析,解决问题,同时,结合黑板作图,以达到较好的教学效果。 5.利用试题库进行考核,真正实现教考分离,改变传统考试制度中由任课教师授课、复习、出卷、评分的模式,减少考试本身的随意性和主观性,以公正地评价学生的学习效果。 五、结语 在具体的教学实践中,我们不断尝试运用最新的现代教育技术,以建构主义教育理论为指导,对传统的机械制图课程教学进行改革,课程建设是一项系统工程,工作量很大,需要多方协作、领导支持,开发研制人员还要有奉献精神。这项工作对推进教育教学改革,提高教学水平将有深远意义。 教育技术应用论文:关于将现代教育技术应用于计算机辅助药物设计教学 论文摘要:为培养学生的创新和实践能力,运用计算机多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术手段对计算机辅助药物设计课程的教学方法进行改革,并对教学效果展开问卷调查。调查结果显示,改革可使教学内容更加直观、形象,极大地激发了学生的兴趣,收到了良好的教学效果。 论文关键词:计算机辅助药物设计;现代教育技术;教学改革 计算机辅助药物设计(computeraideddrugdesign,cadd)是药物化学学科的一个分支,该项技术的高速发展和广泛应用使其成为药学科研工作者必须掌握的技术之一。计算机辅助药物设计课程是药物化学的系列课程之一,其特点是专业性强,所涉及的内容、方法及应用软件更新很快;课程内容多涉及生物大分子和有机小分子的三维结构,如何将内容生动、形象地呈现给学生是教学过程中需要解决的问题。为充分调动学生主观能动性,提高学生兴趣,培养学生分析问题和解决问题的能力,笔者在cadd课程教学过程中引人多种现代教育技术和教学方法,不断推进cadd课程教学的革新。 本文主要对作者在计算机辅助药物设计课程教学中综合应用多媒体、分子模拟软件、录屏软件、dvd视频等现代教育技术的经验进行介绍,并对在cadd教学过程中推行改革的几点体会进行总结。 一、计算机辅助药物设计课程教学改革探索 1.多种现代化教育技术手段的应用 笔者所在的药学院自2001年在本科生及本硕连读长学制学生中开设cadd课程,其教学模式的发展如其他课程一样,经历了从传统到现代的过程。课程早期采用“粉笔加挂图”教学模式,以传统的黑板板书为主,复杂的内容用挂图表达。后来有了幻灯机,部分分子图形可以用幻灯机放映,使学生对分子图形有了相对形象的了解。到上世纪9o年代后期,随着计算机microsoftofifcepowerpoint软件在教学过程中被普遍使用,cadd课程教学模式进入了计算机多媒体时代。授课时,教师可以方便地将课件内容显示在教室的大屏幕上予以讲解。其优势是一些分子图形的内容可以比较形象的表达,但缺点在于图片依然是“死”的形式,不能显示生物大分子和药物小分子相互作用的动态过程,不足以形象地体现出计算机辅助药物设计的特点。为了解决这个问题,并充分挖掘现代教育技术的潜能,笔者在cadd课程教学中对教学方法进行了改革。 现代教育技术除常用的计算机、多媒体和网络技术等,还包括摄像机、dvd/vcd机以及其他av(音频和视频的总称)设备等。笔者在课堂教学过程中,不断摸索将现代教育技术恰到好处地应用于计算机辅助药物设计课程的方法,促使新技术的引入起到激发学生兴趣、提高教学效果的作用。笔者挖掘现代教育技术潜能具体的做法包括以下几个方面: (1)应用pymol软件图形化地表达分子动态过程 pymol是一个用于显示和分析分子三维结构的程序,由warrenlyforddelano编写,并被delanoscientificllc软件公司商业化。应用这个软件,可以向学生演示构建小分子的三维结构以及用球棍、飘带等多种方式显示分子三维结构的方法。另外pymol还可以对蛋白质三维结构进行编辑和修改,研究蛋白质和小分子相互作用的过程,并以三维图形的形式显示分子相互作用的动态过程,使原本抽象的教学内容能够很直观地呈现在学生面前。笔者在课程的各个章节中均穿插使用pymol软件对分子三维结构进行模拟,图像色彩鲜艳,结构形象生动。由于大部分学生是第一次接触分子模拟软件,对此种丰富生动的图形有很强的新奇感,激发了学生对课程的强大兴趣。因此pymol软件的引入,在整个教学过程中起到了变化教学刺激、维持学生注意力的良好效果。 (2)充分利用网络资源 在网络尚不发达的年代,cadd课程内容有一定的局限性——只能以介绍理论为主,相对抽象和枯燥,不利于培养学生的实践能力和解决问题的能力。随着网络技术飞速发展和网络资源的不断丰富,cadd课程的教学在时间和空间上都得到了很大的扩展。在课程的内容上,笔者给学生介绍大量与计算机辅助药物设计相关的网站资源,包括各种网页、数据库和计算模拟软件;让学生通过完成课后作业的形式利用这些资源,并自己不断扩充课堂知识,从而把课堂教学效果延续到指导学生今后的工作,使学生的学习能力和素质较之以前明显提高。后来的调查结果显示,学生对这部分的内容是非常感兴趣的。 (3)绘声绘影12.0软件的应用 计算机辅助药物设计课是对药学专业本硕连读六年制学生开设的一门选修课,根据每届学生人数不同,选修人数多则上百,少则六、七十人。由于场地和教师人员的限制,不可能让每个学生都进人工作站进行实地操作。为了使学生对工作站的基本情况有所了解,笔者用摄像机录制了介绍本院工作站的视频文件,并用绘声绘影12.0软件加以编辑,配上片头和音乐,自制成比较有趣的dvd视频教学片,在课上给学生播放。学生观看后,对工作站的方位和硬件一目了然。还有一些学生观看后,饶有兴趣地要求参加工作站的研究工作。 (4)discoverystudio2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件相结合的尝试 计算机辅助药物设计是一门实践性很强的学科,最佳的授课模式应该是在理论课进行的同时开设实验课,使学生有机会到计算机辅助药物设计工作站的实验室里亲自动手操作。但计算实验室与普通实验室不同,需要特殊的空间,需要大量的计算机,更需要昂贵的药物设计软件。受空间和经费的限制,往往短期内难以建成符合要求的实验室。另外对教师而言,只有在经过系统的培训和长期的实践基础上才有能力来带这种特殊的实验。如何使大量的学生能够在教师的指导下到工作站进行实际操作,多年来一直是困扰大家教学的难题。为了在经费有限的条件下解决这个问题,使整班学生都能较快了解软件的功能及操作,笔者在多种现代教学方法中做了许多摸索,最终采取将discoverystudio 2.5分子模拟软件和camtasiasudio6.0录屏软件的相结合使用的方法。 discoveyrstudio2.5(简称ds)软件是基于win—dows/linux系统的分子模拟和计算软件平台,功能很多,可以完成大多数课堂教学的计算内容,但是操作起来相对复杂。由于学生人数多,空间和时间都受限制,即使教师将学生分成多组,一遍遍地做演示和讲解也是不现实的。受网络教育的启示,笔者采取用录屏软件将教师在pc机上操作录制下来制成教学片的方法来进行实验教学。笔者先后尝试了多种录屏软件,最后选用功能较好、录制效果理想的camtasiasudio6.0软件。在专门的录音室里,教师在自己的pc机上应用discoveyrstudio2.5软件演示教学内容的操作过程,同步使用camtasiasudio6.0软件的录屏功能,将所有的操作步骤和讲解内容都很清晰地录制下来。之后,再对这些录制好视频文件进行加工,制成一个个不同主题的实验教学片,拿到课堂上给学生播放。这种直观的演示,不仅大大节省了实验室空间和时问,减少了教师不必要的重复性工作,学生容易接受和理解,学得轻松愉快。学生在后来的问卷调查中表示对这部分的内容很感兴趣,印象深刻。其效果可谓“教得轻松,学得愉快”。 在上述实践过程中笔者深刻体会到,灵活运用现代化的教学手段,充分挖掘其潜能,可以为教学工作提供很大便利。不但可以激发学生的学习兴趣,还能帮助解决师资缺乏和实验设备不足的问题,使教学效果明显提高。教师通过将网络、音频、视频等技术手段引人教学过程,把授课内容制成包括动画在内的各种视听资料,使教学内容能够以更加形象、更加逼真的方式传授给学生。这种方式较之传统的“板书+教科书”的授课方法更受学生的欢迎,同时,学生对授课内容的记忆也更加深刻。 孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。有教育学者认为:“在教学中创设良好的学习环境,是激发和引起学生学习动机、学习兴趣的有利手段,一旦激发起来,学生就会产生学习的强大内趋力,主动去探索和学习”。教育最终目的是“授之以渔”,故对教师而言,在课堂上启迪学生积极思维和主动学习是很重要的工作。现代教育技术的应用,可以直接指导学生在获得知识的过程中主动观察、思维和想象,引导学生在学习过程中分析现象,挖掘本质,最终解决问题,这些过程都可以加深学生对知识的记忆。现代教育技术通过对学生产生多种感官刺激,有效地激发学生的学习兴趣,使课堂的气氛轻松愉快,有利于教学质量的提高,有利于学生思维的发展,提高学生的素质。 二、传统教育与现代教育技术的有机结合 “教学的进步是要不断地掌握众多的教学模式和不断地提高有效使用这些模式的能力”。笔者在进行cadd教学改革的过程中,深感必须把现代教育技术与传统教学手段有机地结合起来,才能获取课堂教学的最佳效果。为此,笔者进行了三项改革。 1.及时更新教材 计算机辅助药物设计学科具有技术发展快、内容和软件更新快的特点,这使得其课程存在一个突出问题,即教材的更新赶不上学科的发展。为了应对这项挑战,笔者采取年年更新教材的做法,在每年开课之前都对教材内容进行必要的补充,为学生复印教材的补充材料。相应地,每年也都对教学内容进行调整,尽可能地将学科的新进展融人到教学内容中,保证学生能在课上接触到最新的知识。 2.改革授课方法 教学过程中,如何使学生在学习中发挥主体作用是一个重要的问题。教师在教学中应该充分发挥学生学习的主动性,激发学生对教学活动的参与,实现师生之间的互动。problem—basedlearning(pbl)教学法是目前世界流行的以问题为导向的教学方法,是一种以学生为中心的教育方式。实践证明,pbl教学可以很好地调动学生积极性,但必须有多个教师才能完成对学生的引导和带着问题学习的过程,同时需要学生投入很大的精力去查文献和准备讨论的内容。为此,笔者在cadd教学中借鉴pbl教学法,并对其进行改良,在每堂课都设计一些有关实际操作和药物设计的问题,引导学生积极展开讨论,启发学生的思维,使学生由灌输式的学习转变为积极、主动的学习。同时教师在教学实践中灵活、理性地利用现代教育技术,最大限度地调动学生的积极性,一起投人教学改革中,使教学效果获得很大提高。 3.革新考试方法 为培养学生的综合素质和创新能力,在考核方式上笔者没有采取传统的闭卷考试的方法,而是采用了多样灵活的形式。学生成绩(百分制)由以下几部分组成:以期末开卷考试(50%)和平时随堂练习成绩为基础分数(20%),加上记录出席实验课情况的基本考勤分(20%)和平时上课积极参加课堂讨论的课堂表现分(10%),即为学生最终的课程得分。这样不仅减轻了学生的负担,而且促进学生分析问题和解决问题能力的提高,把促使学生主动学习的思想贯穿在整个教学过程中,而不是仅在学期末的死记硬背,更有助于学生养成主动学习的习惯,有利于学生整体素质的提高。 三、应用现代教育技术要求教师再学习 目前国内各学校普遍配备了较为现代化的教学设备,但拥有现代化的教学设备,并不代表就能够发挥现代教育技术手段的优势。还需要广大教师学习和研究现代教育理论,充分使用现代教育技术。“教师需要跟上当前理论和研究的发展,并理解这些发展对课堂教学实践的意义”。 随着社会的发展和科学的进步,人人都面临终生教育的问题。教师作为教育的先行者,首先要更新知识更新观念,做现代教育技术的学习者、使用者和传播者;要提高教学质量、激发学生的学习兴趣,教师首先要提高学习兴趣;要培养自身创新意识,在教学过程中不断地尝试和创新,充分学习和利用现代教育技术。为此,笔者通过多种渠道来学习和掌握现代教育技术。首先,积极参加学校、社会组织的各种教学技术培训班,紧跟同行步伐,不落伍;此外,还充分利用寒暑假等业余时间,研究开发各种软件的使用方法,学以致用,及时地在课堂上进行应用和演示。在学习和应用这些技术方法的过程中,笔者体会到了无限的乐趣。 与此同时,教师又是现代教育技术的受益者。现代教育技术为教师提供了理想的教学平台,实现了教学资源的多样化,集p文字、动画、分子图形、分子模拟和dvd录像等各种表现形式于一体,使教学内容更丰富和更直观,有利于学生对知识的获取和记忆,使教学内容变得具体生动,使过去难以表达到的内容轻而易举的展现。现代教育技术的出现,为教师施展才华提供了新的契机。教师把新技术应用于教学和课堂组织时,会感到非常自信和方便。如果不把握住这一机遇,就会成为时代的落伍者引。 四、现代教育技术应用效果的评价 为了听取学生的建议,更好地推进cadd课程教学改革,笔者在2009年选修cadd课程的学生中展开了问卷调查。当年选课学生为60名,有56人参加答卷。其中与本文内容相关的统计和分析结果如下: 1.学生的学习兴趣 对于选修cadd课程的目的,有13人(23.2%)是因为学科内容与学生的研究课题有关,或希望毕业后往这个方向发展;而多达36人(64.3%)则只是感兴趣,为了多学一些与药学有关的知识。说明学习兴趣是促使学生主动学习的重要因素。 2.现代教学技术帮助学生达到预期的学习效果 对于是否达到预期学习效果,共45人(80.3%)认为完全达到和基本达到,认为说不清的10人(17.9%)。学习效果受到学生的肯定。 3.对计算机辅助药物设计实验教学环节的建议 有44人(78.6%)希望开设真正的实验课,学生自己上机实际操作;5人(8.9%)不希望开实验课,但希望到工作站现场去看教师演示;18人(32.1%)建议再录制一些其他实验方法内容,增加模拟实验课的学时,减少理论课的学时;没有一个学生赞成只讲理论课,取消实验课环节。上述数据说明大多数的学生还是希望培养自己的动手实践能力,以适应今后的社会发展的要求。 4.对整个教学过程感兴趣的环节 选择理论课中基于受体的药物设计方法的28人(50.0%);选择理论课中基于配体的药物设计方法的22人(39.3%);选择理论课中生物信息学内容的19人(33.9%)。有28人(50.0%)表示对所介绍的各种软件和各种网站比较感兴趣,说明学生希望用网络资源不断去扩充自己的知识。关于对视频教学的内容,有12人(21.4%)对笔者自制的dvd教学片感兴趣,同时25人(44.6%)建议在各相关章节中增加更多内容的dvd片子。有25人(44.6%)对实验教学片感兴趣,有学生还提出,看了实际操作印象深,希望多多益善,并建议教师提供下载软件方法。还有8人(14.3%)提出实验教学片的内容还不丰富,应该再增加其他实验内容。有42人(75.0%)感觉用camtasiasudio6.0录屏软件的录制效果不错。 上述数据说明学生欢迎现代教育技术的使用,肯定其带来的教学效果和学习乐趣,说明笔者的教学改革取得了成功。 教育技术应用论文:浅析现代教育技术在高校思想政治课中的应用 论文关键词:教育技术;高校;思想政治理论课;现代化 论文摘要:提高高校思想政治理论课教学的现代教育技术水平,纠正教育思想意识偏差,乃是当前加强高校政治理论课现代教育技术建设的首要问题,对此,必须从教育主体的现代化抓起,通过建构主义学习思想的实践教学应用,以及采取相应的发展信息化的有效措施,最终推动高校思想政治理论课教学水平的现代化。 一、问题的提出与应用误区的分析 目前,现代教育技术在高校思想政治理论课教学的运用有了迅速发展,但是也存在有问题和误区,其主要表现为:第一,教育理念存在偏颇。传统的教育观念强调以教师为中心。而20世纪90年代以后,随之以合作学习为中心的多种虚拟学习环境和教学模式的出现,新的集成化教育系统为人们提供了更为直接和高效的现代化教育技术手段,而人们的理念尚没有及时实现更新和转换。第二,应用网络教室和校园网的目的不明确。许多高校把网络教室这种现代化教育技术仅仅看作是一个教学手段的现代化,而没有看到有此所带来的高校思想政治理论课教学内容的改革和教学方法的更新,以及在很大程度上改变传统的教学模式,实现学习的多元化、主体化和社会化。第三,在课程信息化建设方面,技术性思维被忽视。各高校远程联机系统中,有关高校思想政治理论课教学的数据库资源比较贫乏。 二、建构主义学习思想的借鉴和应用 建构主义的学习观认为,知识是学习者在一定的情景即文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用有意义的学习资料,通过意义建构的方法获得。这里建构主义所强调的是学生对知识的主动探索、主动发现和对所学习知识的建构。诸如把多媒体网络等现代化教育技术手段运用到思想政治教育理论教学,就比较利于实现建构主义的学习环境。因为现代化信息资源和技术的应用,不仅能够极大地丰富高校思想政治理论课的教学情景,有效地促进学生该课程认知结构的形成和发展,而且也会促进现代信息技术和学科课程的整合,逐步实现教师和学生的教与学互动方式的改革。 从高校的现代教育技术发展来看,近几年来,多媒体教学已成为各个高校教学改革的热点和发展大势,它以图文并茂、声像结合、动静相宜的表现形式和非凡的视觉冲击力、表现力,能把人们对事物及其发展过程的认识引人了一个新境界。作为思想政治理论课,抽象的理论概念较多,如果采取传统的方式教学不仅枯燥乏味,且有时也很难阐释清楚,而一旦采用多媒体技术辅之以图片、动画和视频传导,就会起到很好的效果。因此,借鉴并应用现代教育技术对思想政治理论课进行信息化教育改革,势在必行。而作为信息化教育改革,必然会给传统教育模式下师生的思想行为带来巨大变革。一方面,作为思想政治理论课教师,要热爱网络和谙熟相关技术,能在正确把握教学信息真意的条件下,有效地对各种信息进行主体意义的加工,并通过网络技术进行有效和传递。这一过程既包括了对传统教学方式和手段的改善和改造,又包括了从学生的可接受性和学习需要出发,进行教学特色的创意设计和提高教学的效能。另一方面,作为学生,要确立在现代网络化环境中自主、自觉学习的新理念,根据自己的实际水平和学习方式自主地选择性学习,锻炼利用人工智能技术构建智能导师系统寻求教学帮助,或通过网络对学习进行反馈,培养现代信息技术条件下正确获取和运用知识、解决问题的能力。 三、推进高校政治理论课信息化的有效措施 (一)统一规划,逐步形成工作系统 要建立由主管部门统一规划组织的高校思想政治理论课教育软件设计开发系统。首先,设计开发软件必须走规模化大兵团作战之路,集中资金、人力和物力,克服和纠正各自为战、效益低下的局面;其次,要根据教育教学改革的需要,制订有针对性的、目的明确的科学开发规划,克服随意性;再次,要采用以系统为中心的开发模式,组建一支由政治理论课的学科专家、教师、教学媒体专家、教育心理学家、教育软件制作者等多方面专家组成的研发团队;另外,要注意引进和培育市场,有机地吸收大公司或企业的资金和技术,给教育软件发展注人活力。 (二)建设数字化教育信息资源库 作为高校思想政治理论课信息工程建设的重要内容之一,要建设数字化教育信息资源库和建立思想政治理论课教育信息网络中心。一方面开发数字化网上思想政治理论课教育信息资源,开展多媒体教学和网络教育服务,以解决可能制约高校网络化教育发展的“瓶颈”问题。另一方面建设现代化的思想政治理论课教学实验中心,为信息化课程的开发和教学实验提供技术支撑,同时也为高校思想政治教育研究提供快捷的信息化服务。 (三)聚合各种资源,创建学习资源中心 在信息社会里,随着多种教学媒体的发展与应用.学习资源已由单一的图书馆扩展到多种多样的媒体形式,而对于这种多种媒体存储的资源中心,我们通常称之为学习资源中心。这样的中心不是单纯的某种设备或资料,而是各种媒体、资料的集合存放和使用,需要进行一种全新的系统设计。因此,要大力挖掘和汇聚各种信息资源,如建立与校外相连接的校园网络系统、开展高校之间的合作交流、打造现代技术信息的教育联盟等等。 (四)培养网络教育环境下教师的信息素养 建设一支优良、精干、高效的高校思想政治理论课教师队伍,是推进现代化教育技术在高校思想政治理论课教学应用的根本保证。众所周知,教师是教育生存发展的关键。现代教育技术的应用,不单纯体现在教育技术设施、教学资源和教学管理手段的现代化,更主要的是体现为教育者的现代化。只有实现了教师的现代化,才能实现教育技术现代化应用序列的双向连结,即教师队伍的现代化——培养人才的现代化——教育现代化,而其中教师队伍的现代化是推进教育现代化的生命线。在信息化时代,作为高校思想政治理论课教师,应该及时把握科学技术的时代走向与内在精髓,通过学习提高,努力实现自身的教育现代化即素养现代化。
微生物论文:固定化微生物与游离菌净化SO2性能的初步对比实验 摘要:本文对固定化微生物和游离菌净化SO2的性能进行了初步对比实验研究,分别测试了固定化微生物与游离菌在液相和气相环境中对SO2的净化性能,同时考察了在气相条件下二者对SO2的净化效果。实验表明,利用复合固定化方法即吸附—包埋—交联法制备的固定化小球,与游离菌相比,对SO2的净化性能有显著提高。 关键词:固定化微生物 二氧化硫 降解 0 引 言 我国是以煤为主要能源的国家。1990年煤在一次能源中占76.2%,2000年占70%,预计2050年仍占60~70%[1],这表明我国以煤为主要能源结构在今后相当长时期内不会改变。 我国煤炭大多数都直接燃烧,因此造成烟尘和SO2等污染物大量排放到环境中,导致我国城市的空气污染十分严重。造成了严重的酸雨污染和生态损害。根据有关研究,1995年我国由于酸雨和SO2污染造成农作物、森林和人体健康等方面的经济损失为1100多亿,已接近当年国民生产总值到2.0%[2]。如不严格控制,SO2问题将成为制约我国国民经济发展和社会发展的重要因素,因此,削减和控制燃煤SO2污染是我国能源和环境保护面临的严峻挑战。 早在50年代,Leathan等(1953年)及Temple等(1954年)就分别发现某些化能自养型细菌与煤中FeS2的氧化有关,并从煤矿废水中分离出氧化亚铁硫杆菌(Thiobacilus ferroxidans)[3]。然而,当时,此发现并未引起足够的重视,直至70年代,因世界范围的大气污染和酸雨问题日益严重,世界各国才开始重视与煤炭脱硫有关的微生物研究。 微生物脱硫是利用化能自养微生物对SOX的代谢过程,将烟道气中的硫氧化物脱除。在生物脱硫过程中,氧化态的污染物如SO2,硫酸盐、亚硫酸盐及硫代硫酸盐经微生物还原作用生成单质硫去除[4]。目前,传统的生化处理存在着生物浓度低,会产生大量的污泥,并且给后处理带来麻烦,同时占地面积大,投资高、动力消耗多等问题。这些问题采用传统方法不能解决,而固定化微生技术却展现了广阔的前景[5-6] 固定化微生物技术即固定化细胞技术,是20世纪60年代开始迅速发展起来的一项新技术 ,它是通过化学的或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可以反复利用[7]。固定化微生物技术最初主要用于发酵生产,70年代后期,被用到水处理领域,近年来则成为各国学者研究的热点。固定化生物技术克服了生物细胞太小,与水溶液分离较难,易造成二次污染的弊端,具有微生物密度高、反应迅速、微生物流失少、产物易分离、反应过程易控制等优点,是一种很有前途的污染物处理技术[8-10]。采用固定化技术可以使微生物封闭在载体内,减少菌体的脱落,同时微生物在载体内可以繁殖,当酶失去活性后,通过培养可恢复其活性而被反复利用[11]。 近年来,随着世界经济的发展及工业的进步,环境问题已成为全球性问题,固定化微生物技术作为一种新的处理方法,已成为生物工程和环境工程技术的一个重要分支,越来越受到人们的重视。固定化微生物法净化低浓度烟气SO2技术的研究不仅拓展了生物技术在废气治理领域的研究与应用,而且为低浓度烟气SO2的生物治理提供了一个新途径。因此本研究对固定化微生物与游离菌净化SO2的性能的进行了对比,以确认固定化微生物法净化SO2的可行性。 1 实验条件与方法 1.1菌种培养实验装置 本驯化实验中所使用的菌种溶液为某污水处理厂氧化沟中段的污水,采用诱导驯化方式对菌种进行驯化,即向菌液中每日通入一定量的SO2气体,并不断地提高SO2气体的量,使微生物逐步适应并经多代繁衍。经过一定时间的驯化后,分析菌种对液相中亚硫酸根的降解性能,来判断菌种对SO2的净化性能。实验装置如图1所示。 Fig.1 experimental equipment of training microbe 图中1、2、3为SO2气体发生装置,即H2SO4溶液和Na2SO3溶液在3中反应生成SO2气体,并在风机的作用下,将气体吹入装有菌液的驯化装置6。 1.2固定化微生物制备方法 常用的固定化制备方法可分为三种:吸附法、交联法和包埋法[12]。现分述如下: 1)吸附法 吸附法是通过静电吸引或利用载体对细胞的亲和性将细胞直接吸附在水不溶性载体上。一般只要把载体放在细胞悬浮液中搅拌或浸泡,然后洗去没有被吸附的游离细胞,就制成了固定化细胞。该法操作简单,对细胞活性影响小,但所能固定的细胞数量有限。吸附法分为物理吸附和离子吸附两种。 2)交联法 交联法不使用载体,是利用双功能或多功能试剂直接与细胞表面的基团如氨基、烃基等进行交联,使细胞之间相互接成网状结构。最常用的交联剂有戊二醛,顺丁烯二酸酐、甲苯二异氰酸酯等。此法化学反应激烈,对细胞活性影响大。另外,交联剂大多价格昂贵,限制了它的广泛应用。 3)包埋法 包埋法是将细胞包裹在凝胶的网格结构中或者包裹在半透性聚合薄膜内,小分子的底物和产物可以自由扩散,而细胞却不会扩散到周围介质中去。包埋的载体主要有聚丙烯酰胺、琼脂、明胶、K—卡拉胶和海藻酸钙等。包埋法的优点在于包埋方法简单、条件温和,可以保持较高的细胞酶活力,是应用最为广泛的细胞固定化方法之一[12]。 根据本课题组的前期实验,增加活性炭的投加量,可使固定化微生物小球的活性和耐酸性均有不同程度的提高,但机械强度基本不变。增加己二胺的投加量,使小球的相对活性、机械强度和耐酸性均有不同程度的增加;交联时间增加也会使小球的机械强度增强。通过本研究前期正交实验确定的固定化小球最佳制备工艺,来制备固定化微生物。 本课题的前期实验研究,分别选用三种复合固定化方法中的最佳条件和包埋法最佳固定条件,制备固定化微生物小球,其性能比较结果如表1所示[13]。 固定方法性能指标 海藻酸钠包埋法 吸附—包埋复合固定法 包埋—交联复合固定法 吸附—包埋—交联法 相对活性% 225.6 261.9 221.3 246.2 机械强度g 27 27 40 42 72h失重率% 36.3 31.7 36.0 28 该结果证明采用复合固定方法即吸附—交联—包埋复合固定法制备固定化小球,不仅保证了固定化微生物很高的相对活性,而且还提高了固定化小球的机械强度及耐酸性。因此本研究采用复合固定方法即吸附—交联—包埋复合固定法,以如图2所示的工艺流程来制备固定化微生物。 图2 固定化微生物制备工艺流程图 Fig.2 Flow chart of making immobilized microbial biomass 1.3固定床反应器 以实验室制备的含SO2气体为处理对象,将固定化微生物小球填充在固定床内,对其中的SO2气体行生化处理,其整套净化实验装置流程如图3所示。 整个流程包括SO2气体的发生系统和净化SO2气体的固定床生化反应器二个部分。实验中,SO2气体是通过Na2SO3溶液1和稀H2SO4溶液2在SO2气体发生器3内反应制得的,并利用风机4将发生器内所生成的SO2气体由底部直接吹入固定床生化反应器。循环液体由高位槽7进入6内并从顶部向下喷淋到固定化微生物小球上(喷淋液体的主要作用是润湿固定化微生物小球,向微生物提供生长所需要的氮磷等营养物,同时将微生物的代谢产物带走),而后由反应器底部排入循环水槽8,再由耐酸泵9打回到高位槽循环使用。SO2气体在塔内上升的过程中与固定化微生物接触而被吸收,净化后的气体由反应器顶部排出。为了避免造成污染,在尾气排空前设置了SO2尾气吸收瓶10。 1.4实验分析方法 气相中SO2和液相中SO32-的分析方法采用碘量法。用奥立龙818型精密酸度计测液相pH值。 2实验结果与讨论 2.1在液相环境中净化SO2能力随时间的变化比较 将一定浓度的SO32-溶液中分别加入含有等量微生物的固定化微生物和游离菌,每隔一段时间测定溶液中SO32-浓度,并计算出净化效率。如图4所示,曝气量为0.1m3/h时,固定化小球的净化速率大于游离菌的,在反应开始进行的20分钟内,固定化小球的净化速率是增大的,游离菌的基本不变;20min以后,二者的净化速率都呈下降趋势。在生化反应的有效时间内,固定化小球的净化速率高于游离菌的。这表明固定化微生物净化SO2的性能优于游离菌的性能。 2.2 在不同pH值的液相环境下对SO2净化性能的比较 因为SO2为酸性气体,所以只研究在偏酸性环境下固定化微生物和游离菌对SO2的净化效率。选择从pH=3到pH=6四个pH值作为实验点,用NaOH溶液和盐酸溶液来调节其液相环境的pH值,考虑到NaOH溶液会消耗SO2,因此将pH值调节好后液相中SO32-的浓度作为SO2的初始浓度,测试游离菌与固定化微生物净化SO2的效率,实验结果如图5所示。 图5显示固定化小球的净化效率明显高于游离菌的,pH=5时固定化小球的净化效率高达70%,而游离菌的只有30%。这也表明固定化微生物对SO2的净化性能优于游离菌的净化性能。 Fig.4 Changing of purification velocity with increasing of time Fig.5 Effect of pH on purification efficiency 2.3 固定化微生物与游离菌净化SO2气体的性能对比研究 将固定化小球装入如图3所示的固定床6中,制得的SO2气体由风机吹入反应器6,在G处测入口浓度,在改变入口浓度的条件下测固定化微生物的净化效率。在相同的条件下将SO2气体通入菌液中,在相同的时刻测菌液中SO32-浓度和出口SO2浓度,计算出其净化效率,结果如图6所示。当入口浓度为5.1 g/m3时,固定化微生物和游离菌的净化效率都为98%。但随着入口SO2气体浓度的增大,游离菌的净化效率急剧下降。当入口气体浓度为7.2g/m3时,游离菌的净化效率只有40.7%,而固定化微生物的净化效率仍保持在80%以上。二者的净化效率都随着入口浓度的增大而降低,其原因主要是当入口浓度较低时,微生物可以和SO2气体充分接触,进而被生化吸收。随着入口SO2浓度的增加,多余的SO2在较短的时间内未能被微生物吸收净化,而是随着气相主体排出。因此就出现了随着入口SO2浓度的增加其净化效率反而下降的现象。 但是,如图6所示,固定化小球的SO2净化效率高于游离菌的。其原因主要是因为采用的是好氧微生物,固定化微生物可以与气相接触,即可耗用连续相的气相中的氧来对SO2进行生化吸收,而游离菌主要耗用的是液相中数量有限的溶解氧。因此富氧的反应气氛是固定化微生物净化效果优于游离菌净化效果的一个重要原因。 3结论 本研究对固定化微生物与游离菌净化SO2的对比实验结果表明,经固定化后的微生物在液相和气相环境中均对SO2有较强的净化去除作用,其净化性能明显优于游离菌的净化性能,因此有继续开展深入研究的价值和必要。 微生物论文:谈产酸相稳定发酵类型微生物生态学研究 论文关键词:产酸发酵反应器 生态因子 顶极群落 生态演替 生态位 论文摘要:通过产酸发酵反应器的动态试验,考察生态因子(pH、ORP)等制约的不同发酵类型顶极群落的结构、优势种群的组成和生态演替的规律,阐明不同发酵类型代谢及其顶极群落的典型特征,揭示产酸发酵过程中顶极群落内平衡与反馈调节的生理代谢机制,并以pH值、ORP来表征生态演替过程中优势种群的生态位图。 Ghosh和Poland在1971年提出了利用相分离的原理:分别控制适应于产酸发酵菌和产甲烷菌的最佳生理及生态条件,从而形成具有较高运行稳定性和处理效率的两相厌氧生物处理系统。目前,对于两相厌氧生物处理的微生物生态学的研究普遍受到重视,但是由于产甲烷菌具有种类少、生长繁殖慢、利用底物种类有限、对环境条件敏感等特性,使得人们长久以来认为产甲烷相是两相厌氧处理系统中的关键“限速步骤”,因此大多数研究集中于产甲烷相微生物的生态学研究上。事实上产酸相不同生态条件下形成的末端发酵产物作为产甲烷细菌利用的底物,对产甲烷相乃至整个工艺的稳定运行具有至关重要的作用[1]。以往的研究表明,产甲烷相微生物对底物的转化速率依次为乙醇 戊酸 丁酸 乙酸 丙酸,而乙酸的转化是系统产甲烷即去除效率的“限速步骤”。从整个系统角度出发,产酸相最佳发酵类型应为乙醇型发酵[2]。因此利用连续流产酸发酵反应器,通过对限制性因子(pH、ORP)的调控,考察在人工创建生境中,微生物所遵循的群落与种群生态学演替规律,不同发酵类型的顶级群落内平衡与反馈调节的生理代谢机制,得出以pH、ORP表征的生态演替过程中优势种群的三维实现生态位,这对于进一步阐明产酸相不同发酵类型的生态学规律,提高两相厌氧的整体处理水平具有新的思路和理论指导意义。 1 试验材料与方法 1.1 实验装置 采用沉淀区和反应区一体化、内设气—液—固三相分离装置的连续流搅拌槽式厌氧反应器(CSTR)作为产酸相反应器,有效容积为3.1L,通过对pH、ORP进行调控进行平行实验;反应器外部缠绕电热丝结合温控仪保证内部温度(30±1℃)的厌氧条件,实验中控制COD负荷为8kg/m3·d,进水COD浓度为4000mg/L。具体流程见图1所示。 1.2 实验底物与分析方法 采用废糖蜜为底物,并按照COD∶N∶P=800~1000∶5∶1配以少量N、P。采用标准方法分析测定COD、pH、ORP(以电极电位Eh计,mV)。液相发酵产物采用SC-7气相色谱分析仪,按照任南琪[1](1994)建立的检测方法进行分析。厌氧细菌的培养采用改进的Hungate技术,鉴定方法参见参考文献[3]。 2 结果与讨论 产酸发酵类型指依据酸性末端产物中挥发性脂肪酸(VFA)的分布判断微生物的生理代谢途径。酸性末端产物中始终占据主导地位的物质定义为相应的代谢类型,并将产酸发酵生态系统达到稳态时代谢的优势种群定义为顶极群落。产酸相的三种发酵类型中,丁酸型发酵和丙酸型发酵分别以丁酸或丙酸为主要液相末端发酵产物,而乙醇型发酵的主要液相末端产物为乙醇和乙酸。 生态演替是生物群落的一个动态变化特性,具有定向性、可调控性、趋于稳定性。由于环境因素(因变因子:pH、ORP)、微生物内部群落及末端代谢产物组成的协调控制,产酸相微生物群落在随环境因素定向演替的同时,由于群落的内平衡和反馈调节机制,又保持了相对的稳定性,即形成与不同发酵类型相对应的特征顶级群落生态系统,顶级群落中微生物通过种间竞争和协同作用选择优势种群,形成复杂的生态学决定关系[4~5](图2)。 2.1 乙醇型顶极群落的结构模式及生态演替 产酸发酵反应器的乙醇型发酵是以H2为主要气相产物,乙醇、乙酸为主要液相产物的发酵类型,在ORP、pH特别低的情况下,以产生乙醇的方式保证细胞内部的正常pH值,以维持机体正常产能和合成代谢,同时每产生1mol乙醇,氧化NADH的量为2mol,以此实现NAD+/NADH的耦联,并产生1mol氢气见表1。乙醇型发酵具有很强的稳定性,不同反应器及不同运行阶段的乙醇型发酵微生物优势菌群见表2。 2.2 丙酸型顶极群落的结构模式及生态演替 丙酸的产生和积累对厌氧生物处理系统有重要的影响,导致系统pH降低而发生“酸化”,致使产甲烷菌失活[6]。主要原因是丙酸在产甲烷相的产乙酸过程缓慢。丙酸型发酵的典型细菌丙酸杆菌属无氢化酶,不产生氢气。丁酸型发酵的主要限制性因素为较高的ORP和pH5.0。不同反应器及不同运行阶段的丙酸型发酵的顶级群落中优势种群见表3。 2.3 丁酸型顶极群落的结构模式及生态演替 从微生物代谢角度讲,pH接近中性时细菌以合成代谢为主,数量的增殖增加了ATP的消耗量,而丁酸型发酵的单位ATP产量是3,因此被选择。在环境中ORP较低、pH为6.0和5.0左右发生的是丁酸型发酵。而较高ORP、pH为5.0时的丙酸型发酵是由于丙酸杆菌的兼性需氧性所致。不同反应器及不同运行阶段的丁酸型发酵的顶级群落中优势种群见表4。按照Odum生态学的观点分析,在调节pH、ORP的生态演替过程中,环境中的顶极群落受环境中生态因子的制约而呈现一定的演替过程,最终被环境条件所选择的微生物成为优势菌群,这是群落“进化”过程中功能由量变到质变的过程,这一过程包括以下阶段:(1)各种发酵类型微生物之间复杂的种群关系通过微生物的生理代谢调节作用,与生境相适应的优势种群得以生长繁殖;(2)同种发酵类型微生物顶极群落的内平衡与反馈调节能力;(3)不同发酵类型代谢末端产物对群落的制约、调控;(4)顶极群落中某些优势种群(如2)反应器的拟杆菌属)的生态位与反应器内生态条件相似,污泥驯化初期已是优势种群,其优势地位不易动摇。 2.4 演替过程中优势种群的生态位 图4所示是以ORP、pH值组成的产酸相不同发酵类型顶极群落中优势种群的二维实现生态位图。由图3可见,生态因子制约了优势种群的生态演替,在这一过程中,各种类型微生物为形成稳定的顶极群落,通原因。膜组件的材料、MBR的运行条件和活性污泥的性质决定了这些因素的影响程度。(3)通过合理的设计及优化运行条件,结合有效的反冲洗和清洗措施,能够最大限度地控制膜污染和恢复膜通量。 微生物论文:灭菌后腹腔镜手术器械的微生物学检测评价 【关键词】 灭菌 摘要:目的:评价可拆卸腹腔镜器械的灭菌效果。方法:将两种腹腔镜器械认真彻底清洗后,用同一方法灭菌后进行细菌学检测。结果:可拆卸腹腔镜器械的灭菌后细菌学检测合格率达100%,不可拆卸腹腔镜器械的灭菌后细菌学检测合格率达仅占87.54%。结论:可拆卸的腹腔镜器械灭菌效果达标,为确保医疗安全,建议购买可拆卸的腹腔镜器械。 关键词:腹腔镜器械;可拆卸;不可拆卸;灭菌;检测 《消毒技术规范》中规定腹腔镜器械用前必须达到灭菌水平[1]。目前市面上有两类不同的腹腔镜器械即不可拆卸和可拆卸的腹腔镜手术器械。为评价两种不同腹腔镜手术器械的灭菌效果,在2003年7月至2004年12月期间,将不可拆卸与可拆卸腹腔镜手术器械进行灭菌效果检测,比较二者的灭菌效果。 1 材料和方法 1.1 材料及设备:选择常用的腹腔镜手术器械如抓钳、分离钳、钛夹钳、肠钳、持针器、薄剪、钩剪、双极电凝等不可拆卸和可拆卸的腹腔镜器械共659件次;灭菌器用广州汇日医疗设备有限公司生产的WAYWIN?2000医用灭菌器及其配机专用的消毒剂(过醋酸和水杨酸)和超声清洗机;Elecsys 2010电化学发光仪由瑞士罗氏公司提供。VITEK-2全自动细菌鉴定系统由法国梅里埃公司提供;生物学监测灭菌效果用枯草杆菌黑色变种芽胞(ATCC9372);洗涤剂用美国强生公司生产的适酶洗涤剂;吹干器械用高压气枪;纯抗原HbsAg(1.5mg/ml)由广东省临检中心提供。 1.2 器械的清洗:先用流水冲净腹腔镜手术器械的肉眼可见污物,再将所有腹腔镜器械用0.8%的适酶溶液超声清洗30min。可拆卸的腹腔镜器械在清洗前先将器械的各个关节部位全部打开,将操作杆套管、管蕊分离,使内管道及管蕊裸露。 1.3 不可拆卸腹腔镜器械的清洗:因不可拆卸腹腔镜器械的特殊构造,不能拆开器械的各关节及内管蕊等,所关节和内管腔等部位较难清洁。用超声清洗器洗完后,只能靠人手用刷子、针头或尖刀刷洗和挑去夹缝中的污物等,流动水认真仔细清洗器械的各个部位,然后用流水冲洗,再用高压气枪吹干。 1.4 可拆卸腹腔镜器械的清洗:用超声清洗器洗完后,人手用毛刷子流动水下清洗各个部位后,用高压气枪吹干。 1.5 器械的灭菌:将两种腹腔镜器械同时放入同一炉WAYWIN?2000医用灭菌器内,按操作程序进行灭菌;每次均按要求放入枯草杆菌黑色变种芽胞(ATCC9372)进行生物学监测。 1.6 器械灭菌后的细菌学检测:标本采集:将灭菌后腹腔器械前端(接触病人端)按无菌操作放入10ml无菌洗脱液内反复活动关节15次后[3]送检,并均作阳性对照。按《消毒技术规范》医疗器械灭菌效果的监测要求进行检测[4]。在2001年7月至2002年12月期间共灭菌了102炉次,共检测了659份标本。 2 结果 两类腹腔镜手术器械的灭菌效果(见表1);每炉的枯草杆菌黑色变种芽胞生物指示剂经检测均符合要求。 表1 两类腹腔镜手术器械的灭菌后细菌学检测结果 略 3 讨论 3.1 从表可知,可拆卸的腹腔镜器械灭菌合格率为100%。不可拆卸的腹腔镜器械的灭菌合格率仅有87.54%,检出的细菌中有致病性和耐药性均强的铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌,可引起难愈性术后感染,不符合灭菌物品的要求(必须达到100%)[5]。两者都未检出病毒。由此可见,为保证腹腔镜手术器械的灭菌效果,避免发生医院内感染,确保医疗安全,应该选用可拆卸的腹腔镜手术器械。 3.2 清洗彻底是保证消毒或灭菌成功的关键[6]。而《消毒技术规范》中要求腹腔镜器械应达到灭菌水平。为确保灭菌效果,器械的各个部件都应便于拆卸和互换,同时强调清洗器械时,要对器械进行彻底拆卸、清洗[7]。腹腔镜手术器械。 3.3 比普通手术器械的构造复杂、精细,有细小的内腔。不可拆卸的腹腔镜手术器械,由于无冲洗管、无法拆开各关节及部件,较难清洗到关节部位及内腔,手术时反吸的血污较难清洗干净,极易残留污物和细菌。WAYWIN?2000医用灭菌器是通过三层过滤的无菌水加上专用灭菌剂(过醋酸和水杨酸者)充分接触而达到灭菌。但由于器械的不可拆卸,灭菌时器械的某些部位无法与灭菌剂接触,存在盲点,而导致器械残留或滋长细菌,存在医疗安全隐患。 3.4 可拆卸的腹腔镜器械,可将器械的操作杆套管、管蕊及手柄等关节部位拆开裸露,清洗方便、彻底。灭菌时器械的各个部位均能与灭菌剂充分接触,不存在盲点,这应是可拆卸腹腔镜手术器械经细菌学检测全部无菌生长的主要原因之一。 3.5 我国自1991年开展腹腔镜手术,在10多年的时间里,腹腔镜外科由于创伤小、痛苦少、恢复快等众所周知的特点,以异常迅猛的速度得到了发展[8],许多医院都先后开展了腹腔镜手术。但由于各家医院的经济条件不同,所购买的器械档次也不同。为了保证腹腔镜器械的灭菌效果,确保医疗安全,笔者建议,不管购买何种档次的器械,应购买可拆卸的腹腔镜手术器械,以方便清洗和保证灭菌效果,确保医疗安全。现有不可拆卸的腹腔镜手术器械,由于价格较贵,且性能完好,只能逐步淘汰,不可能随便丢弃。建议此类器械采用2%戊二醛浸泡10h,使用前用无菌水彻底冲洗干净再使用。此方法灭菌效果经检测合格率可达100%,能符合要求(另文论述),确保腹腔镜手术器械安全使用。 微生物论文:微生物来源的具有促进纤溶作用的低分子化合物的研究进展 【摘要】 归纳了纤溶酶原的空间结构和纤溶酶原的活化在血栓溶解上的重要作用,分析了低分子化合物通过改变纤溶酶原空间结构促进血栓溶解的机理。重点叙述了到目前为止发现的complestatin,chloropeptin Ⅰ,stablabin,sarfuctin,glucosyldiacylglycerol等几类具有促进纤溶作用的低分子天然化合物和它们各自的特性,并且叙述了这些化合物促进纤溶作用的机制。 【关键词】 纤溶酶原;纤溶作用;低分了化合物 纤溶系统(纤溶酶原/纤溶酶系统)具有溶解血栓的作用,此外它还与创伤治疗、组织再建、血管新生、炎症反应、排卵、癌的形成与转移、动脉硬化、病原菌的组织侵入等许多生理的、病理的变化过程相关[1,2],纤维蛋白原是血液中的重要构成蛋白质,正常血浆的含量在2~4g/L,纤维蛋白原由3种线状的糖蛋白分子所构成,蛋白质长链通过二硫键结合在一起形成分子量为34万的纤维蛋白原大分子,以溶解状态参与血液循环,通过血液凝固反应,在凝血酶的作用下纤维蛋白原能被转变成不溶的纤维蛋白(血栓)沉积在血管壁上。纤溶系统的纤溶酶原和纤溶酶原激活剂通过赖氨酸结合位点与纤维蛋白相结合,在该结合部位形成的纤溶酶将纤维蛋白分解,纤溶酶原被两种纤溶酶原激活剂(plasminogen activator,PA)尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase-type plasminogen activator,uPA)和组织型纤溶酶原激活剂(tissue-type plasminogen activator,tPA)激活成具有活性的纤溶酶,该纤溶体系的活性以及纤溶酶原转换成纤溶酶的变化过程被PA抑制剂PAL-1(plasminogen activator inhibitor 1)、α2-抗纤溶酶(α2-antiplasmin)所调节。 在血液凝固-纤溶体系,一些生理活性成分能够通过(1)促进非活化状态的纤溶酶原向活化的纤溶酶的转化;(2)提高纤溶酶原的血栓结合活性;(3)改变纤溶酶原的空间结构使该酶原处于容易被纤溶酶原激活剂活化的状态;(4)促进血液中微量存在的尿激酶型纤溶酶原激活剂前体(prourokinase)向尿激酶型纤溶酶原激活剂的转化从而开始纤溶作用的爆发式血栓溶解反应,来加快纤溶酶原向纤溶酶的转化或促进纤溶酶的纤维蛋白(血栓)酶解反应过程,血管中因病理作用生成的血栓将被溶解并进而消除血 栓症。从天然化合物中探索针对于纤溶体系的酶原、酶的 特异性生理活性物质作为血栓症的治疗药物将不存在生理性的出血危险性,并且会适用于慢性及早期血栓症状。基 于上述事实和理论基础,利用纤溶体系的酶原[3,18](plasminogen,prourokinase)、血栓构筑的in vitro检索体系从微生物和海藻的代谢产物中已经发现了纤溶酶原的活性促进物质如complestatin,staplabin,plactins,surfactin和尿激酶型纤溶酶原激活剂前体的内因性活性促进物质glucosyldiacylglycerol等,这些化合物的促进纤溶作用或者是刚被发现、或者是活性低等原因,离临床应用还需要作大量的研究。但由于低分子化合物在微血栓、慢性血栓和使用上的巨大潜力和安全性,在溶血栓药物的研究领域,发现和研究低分子纤溶促进化合物正在成为探索新型纤溶疗法药物的重要途径。一些研究者在探索促进纤溶作用的低分子天然化合物时,发现了一些具有促进纤溶作用的化合物,本文归纳了这些化合物的探索途径、分离纯化、特性和促进纤溶作用的机制。 1 纤溶酶原的空间结构和活化 在血液中循环的纤溶酶原(Glu1-plasminogen;Glu-Plg)具有闭合的空间结构,在血液中被纤溶酶原激活剂低效率的活化[4,5],这种闭合型的空间结构被存在于N末端80个残基(N-terminal peptide,NTP)中的赖氨酸残基(Lys50或Lys60)与存在于第5个链回环(K5)上的氨基已糖结合位点形成分子内结合键所维持[5,6],当第5个链回环上的氨基已糖结合位点与纤维蛋白(或细胞受体)相结合时,NTP-K5的相互作用被解除,纤溶酶原分子被转变成开放型的结构,纤溶酶原分子在空间驰豫,从而裸露在纤维蛋白(血栓)表面的赖氨酶残基与纤溶酶原上显露出来的赖氨酸结合位点结合后,在空间驰豫的纤溶酶原被结合到纤维蛋白表面,纤溶酶原进一步被存在于其附近的组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)高效率的转变成纤溶酶。由于纤溶酶原其分子结构上的闭合状态与开放状态的转化特性(图1),在纤维蛋白(或是细胞间质)上,纤溶酶原的活性表现出是局域性的,血栓(纤维蛋白)溶解最先开始于赖氨酸残基的周围,其作用机理如图2所示。另外,随着纤溶的进行,Glu-Plg的N末端短肽被丝氨酸蛋白酶纤溶酶所切断,Lys78-plasminogen (Lys-Plg)在纤溶酶所出现的区域产生,Lys-Plg分子由于不带有NTP-K5分子内结合键,所以是开放型构造,容易活化,并且通过高亲和性与纤维蛋白结合。低分子化合物ε-氨基已酸(epsilon-aminocapronic acid)或氨甲环酸(tranexamin acid)结合在K5链回环的赖氨酸结合位点,使Glu-Plg成开放性构型,因此,赖氨酸类似物显著地促进Glu-Plg的活性化,但与此相对,赖氨酸类似物阻碍了纤溶反应(纤维蛋白的分解),这是由于介于纤溶酶原链回环上的赖氨酸结合位点的Glu-Plg-纤维蛋白复合物的形成被阻抑了。在纤维蛋白溶解反应的局域性和纤溶反应的高效性上,血液中的Glu-Plg与纤维蛋白的结合以及由此带来的空间结构的变化发挥着重要的作用。纤溶酶原是由791个氨基酸构成的单链糖蛋白,构成糖约占分子量的2%。从N末端开始顺次分为N末端短肽结构域(N-terminal peptide,NTP)、5个链回环结构域(kringle 1,kringle 2,kringle 3,kringle 4,kringle 5)、酶活性中心结构域和C末端氨基酸。酶活性中心在His603-Asp645-Ser740,uPA或tPA限定分解Arg561-Val562肽键(图中的虚心箭头位置)成双链的纤溶酶,PA(plasminogen activator)切断Arg561-Val562肽键后,N端的A链(或重链)C端的B链(或轻链)。 图中圆圈和其中的字母表示具体的氨基酸及其位置:数字表示从N末端起始的氨基酸序列:实心箭头表示弹性蛋白酶(elastase)、胃蛋白酶(pepsin)、鲜黄蛋白酶V8(aureus V8 protease)的水解位点,共6个;虚心箭头表示纤溶酶原激活剂的作用位点;短横线表示分子内二硫键,共23个;短折线表示糖链;实心圆圈和其中的字母表示活性中心氨基酸及其位置。 Glu-Plg由NTP、5个链回环结构域(K1~K5)、丝氨酸蛋白酶活性中心结构域构成,在K1、K2、K4、K5存在赖氨酸结合位点,K5的赖氨酸结合位点由于也能识别氨基已糖,所以又称作氨基已糖结合位点,能结合肽链中的赖氨酸。Glu-Plg分子的NTP Lys50(或Lys62)在K5的AH位点上形成分子内结合链,维持着紧密的空间结构,对活化作用显示出抵抗性。通过K5与纤维蛋白或细胞受体的结合,以及纤溶酶切断NTP,都会使纤溶酶原的空间结构发生驰豫,从而感受到PA的活性化。 2 促进纤溶作用的化合物 到目前为止,主要的纤溶促进化合物(图3)的特性被归纳在表1,这些化合物的探索途径、分离纯化和纤溶促进机制分述如下。 图3 促进纤溶作用的低分子天然化合物 表1 具有纤溶促进作用化合物的特性注:-没有实验数据;*含有不同于纤溶酶原作用特点的特征 2.1 complestatin和chloropeptin 1 以纤溶酶原和纤溶酶原受体构成in vitro检索体系,用于探索促进纤溶酶原向受体结合的低分子天然化合物。认为促进纤溶酶原向纤溶酶原受体结合的化合物也会促进纤溶酶原和纤维蛋白(血栓)的结合,进而促进血栓的溶解。以U937细胞作为纤溶酶原受体的供体,使用人纤溶酶原构成了纤溶促进化合物的检索体系,在对约5000株微生物的代谢产物进行筛选的基础上,从链霉菌属(Streptomyces)的一株代谢产物中发现了低分子化合物图3)complestatin和chloropeptin 1[7,8]促进了纤溶酶原向U937纤溶酶原受体的结合。该化合物是从土壤的分离菌株中分离纯化的,将活化培养的种子液接种到由可溶性淀粉3%、肉膏1%、混合溶液1.5%、玉米浸出汁2%和消泡剂CB442 0.01%构成的液体培养基(pH7.0)中,在25℃、310 rpm的条件下连续培养3天,收获的菌丝用70%丙酮溶液提取,提取物用乙酸乙酯萃取,萃取物经丙酮-甲醇(5:1)硅胶层析后,活性化合物被移动相为含0.2%三氟醋酸的45%乙氰水溶液的高压液相色谱柱(Inertsil PREP-ODS)所精制。 chloropeptin 1是complestatin (c61H45N7O15Cl6,MW1325)的异构体,只在苯甘氨酸-色氨酸残基的结合位置不同。complestatin和chloropeptin 1在0.5~10μM的添加浓度下,使Glu-Plg向U937细胞的结合增加了2~5倍,这些化合物由于也增加了Glu-Plg和纤维蛋白的结合,所以可以认为这些化合物是作用于纤溶酶原的,另外,这些化合物的作用能被ε-氨基已酸所阻碍,并且从化合物的作用特点能认为纤溶酶原和U937细胞没有形成新的结合方式,是complestatin和chloropeptin 1促进了纤溶酶原和U937细胞介于赖氨酸结合位点结合的增加。伴随着纤溶酶原向细胞或纤维蛋白结合的增加,细胞或纤维蛋白上纤溶酶的生成也增加了。在使用全血形成血栓的纤溶实验上,确认了两种化合物介于tPA促进了血栓的溶解[8],这之后,又确认了这些化合物带来了Glu-Plg空间结构的变化以及促进了介于uPA的Glu-Plg的活性化,从Glu-Plg空间结构的变化也能说明Glu-Plg向U937细胞结合的增加。另外,这些化合物不能直接促进纤溶酶以及纤溶酶原激活剂的酰胺分解活性。 2.2 萜类化合物(staplabin,SMTPs: Stachybotrys Microspora Triprenyl Phenol) 在探索Glu-Plg和纤维蛋白结合的促进化合物上,利用纤溶酶原-尿激酶前体-S2251的in vitro筛选体系,从微生物的培养液发现了新型的萜类代谢产物[9],这之后,又发现了8种新型同类化合物[10~12]。Staplabin(图3)具有显著的促进纤溶作用,该化合物分离于土壤微生物Stachybotrys Microspora的一个菌株。将经过种子培养的菌株接种到1L培养液含30g葡萄糖、10g脱脂豆粉、3g肉膏、3g酵母粉、3g蛋白粉、0.5g磷酸二氢钾、0.5g七水硫酸镁和0.1g消泡剂CB442的培养基中,在25℃、180rpm用500ml三角瓶连续培养3~5天,培养液离心后,上清液用等量的2-丁酸抽提,抽提物用二氯甲烷和甲醇展开于硅胶层析柱,活性成分被Inertsil SIL-ODS精制,移动相是流速为9.9ml/min的乙烷和乙醇(98:2)的混合溶液。 300~500μM的staplabin使Glu-Plg和Lys-Plg与纤维蛋白的结合增加了,这种增加依赖于Glu-Plg和Lys-Plg上的赖氨酸结合位点,并且在纤溶酶原激活剂存在下,Glu-Plg和Lys-Plg的活化被促进了,所以体现出提高了纤溶酶的分解活性[13],在使用分子排除层析的实验上由于该化合物部分地缩短了Glu-Plg和Lys-Plg的溶出时间,所以被认为该化合物使这些分子驰豫。纤溶酶原活性化的促进作用在ε-氨基已酸(epsilon-aminocapronic acid)和纤溶酶原断片存在的情况下也能观察到,所以能认为staplabin带来的构型的变化和complestatin这些化合物带来的变化是不同的[13],这种结果,也被staplabin的活性化促进作用能在mini-Plg上观察到的事实所支持。SMTPs Stachybotrys Microspora Triprenyl Phenol)(图3)也显示出同样的作用,但是SMTP-6、SMTP-7、SMTP-8与staplabin相比活性增加了3~10倍。 2.3 环肽化合物 在血浆存在下,利用U937细胞,探索促进125I-纤维蛋白分解的促进物质时,发现了4种新型物质plactins[14](图3)。 在和50种合成诱导物比较之后,发现plactins的D-Arg(或D-Lys)残基和4个疏水残基的立体配置构型是显示活性所必需的结构[15]。20~50μM的plactin介于血浆中的因子将细胞表面的单链的尿激酶前体转变成活化型的双链结构,而开始了纤溶反应。该活化机制比较复杂,介于多个因子的多条途径引起了促进纤溶作用。将Plactin 2.5~5mg/kg投于肺栓塞小鼠,小鼠栓塞肺的纤溶活性被促进了2~3倍。在uPA存在下,40~60μM的plactin使Glu-Plg的活化被提高了10倍,并且plactins使Glu-Plg的内部荧光增加了5%,但plactins对Lys-Plg的活性没有影响。与前述的化合物不同,plactin没有增加Glu-Plg与纤维蛋白的结合。该化合物在血浆/U937细胞体系将纤维蛋白的分解提高了3~4倍,但在Glu-Plg/U937细胞体系和Glu-Plg/uPA体系,没有促进纤维蛋白的分解,这暗示着plactin的促进纤溶作用依赖于Glu-Plg以外的通路。 2.4 脂蛋白(surfactin) 在尿激酶前体和纤溶酶原构成的反应体系中,尿激酶前体的内因性活性作用带来了Glu-Plg的活化,从纤溶酶原转化生成的纤溶酶将进一步把尿激酶前体转变成具有充分活性的尿激酶,利用该正反馈体系,从细菌的代谢产物发现了尿激酶前体-纤溶酶原反应体系中促进纤溶作用的物质surfactin类化合物,该类化合物是一种脂蛋白[16](图3)。 从土壤分离到的一株枯草芽孢杆菌的代谢产物被检索出来具有促进纤溶作用,将该菌株用普通细菌培养基在28℃、180rpm连续培养5天后,将培养液用2-丁醇提取后,提取物用乙氰-0.1%乙酸(60:40)展开于高压液相色谱柱Inertsil PREP-ODS上,活性成分经浓缩和冻结干燥后得到了脂蛋白surfactin。 3~10μM的surfactin C使纤溶酶原和尿激酶前体的转换被提高了3~4倍,这种促进作用是由于surfactin C促进了尿激酶引起的Glu-Plg的活化。Surfactin C也促进了Lys-Plg的活化,但surfactin C不影响mini-Plg的活化,在ε-氨基乙酸存在下也不影响Glu-Plg的活化,这个结果暗示着surfactin C作用于纤溶酶原链回环的K1、K2、K3、K4中的某个或某几个结构域,因为ε-氨基已酸作用于纤溶酶原链回环的K5结构域,而不影响纤溶酶原链回环的K1、K2、K3、K4结构域。surfactin C使Glu-Plg的内部荧光增加了7.4%,有分子排除层析实验上使Glu-Plg的溶出时间缩短,从这些结果上能判断Glu-Plg的空间结构被驰豫了。该化合物促进了Glu-Plg和纤维蛋白的结合,在pro-uPA/Glu-Plg,uPA/Glu-Plg,uPA/血浆体系促进了纤溶作用。该化合物(1mg/kg)和pro-uPA投于肺栓塞大白鼠,125I标记的大白鼠肺栓塞的溶解速度与对照相比被提高了3倍。 2.5 脂类化合物 利用纤溶酶原和尿激酶前体的相互活化作用,探讨了具有促进纤溶作用的天然化合物,对700多种植物提取液进行筛选的结果,从海藻中发现了一种稀有化合物α-D-葡萄糖甘油二酯[17](图3)的促进纤溶作用。将干燥的褐藻添加到三氯甲烷和甲醇的混合有机溶剂(HCCl3:CH3OH=2:1)中,用组织捣碎机充分破碎,过滤之后回收滤液,针对残渣重复一次上述的提取过程,再用提高了溶剂极性的混合液(HCCl3:CH3OH=1:2)提取残渣中的可溶性物质。把三次提取的滤液混合,经减压浓缩和真空干燥,从褐藻中得到了粗提取物,该粗提物经3次柱层析后得到了精制的生物活性物质α-D-葡萄糖甘油二酯。 相当低浓度的葡萄糖甘油二酯(0.66μM)促进了纤溶酶原和尿激酶前体的相互活化作用,而半乳糖甘油二酯在20倍于α-D-葡萄糖甘油二酯的浓度下,仍然不能促进这种纤溶酶原和尿激酶前体的相互活化作用。从这两种结构相似的中性甘油糖脂质的不同作用上,能够推测α-D-葡萄糖甘油二酯的促进纤溶作用不是这一类化合物的共同特性。在高浓度的丝氨酸蛋白酶抑制剂存在、纤溶酶原和尿激酶前体相互活化、尿激酶前体不发生活性化开裂的反应体系中,α-D-葡萄糖甘油二酯促进了纤溶酶原的活性化开裂,由此说明α-D-葡萄糖甘油二酯作用于该体系中的尿激酶前体,提高了尿激酶前体的内因性尿激酶型纤溶酶原激活剂的作用。与此相一致,纤溶酶原/尿激酶前体相互活化反应体系的另外两个反应,既纤溶酶引起的尿激酶前体的活化反应和尿激酶型纤溶酶原激活剂引起的纤溶酶原的活化反应,α-D-葡萄糖甘油二酯对这两个反应的影响是相当小的。进一步的研究发现,葡萄糖甘油二酯带来了尿激酶前体内部荧光的有意义增加以及它不影响纤溶酶原和尿激酶型纤溶酶原活化因子的内部荧光的变化。由这个结果能够推测葡萄糖甘油二酯带来了尿激酶前体空间结构的变化,并且能认为尿激酶前体的这个空间结构的变化与尿激酶前体的内因性纤溶酶原激活剂的作用有关。首次发现了提高尿激酶前体的内因性活性的天然生理活性化合物。 3 讨论 到目前为止,作为酶抑制剂的天然化合物是合成化合物已经知道的很多,但与此相对,如果除去辅酶、金属盐类和酶原保护剂等物质,作为酶活化剂的物质的数量是相当少的。上述所叙述的化合物不是作用于酶而是作用于酶的前体-酶原,这些化合物所以能够被确定为具有活性作用,得益于纤溶酶原分子的独特结构。当机体受到内在或外在的刺激,凝固-纤溶系统迅速对应的必要性被通过蛋白质空间结构的变化(与酶的活化有关)体现出来,这被认为是机体进化的一个方面。纤溶酶原是这种变化过程的一个典型,发现的这些具有促进纤溶作用的化合物使纤溶酶原的空间结构发生微妙的变化从而促进了纤溶作用。从以上的这些事实还能够进一步推测纤溶因子如纤溶酶、尿激酶、尿激酶前体的活性化合物也会促进血栓纤维蛋白的溶解,并且纤溶系统抑制因子的抑制化合物也会促进血栓纤维蛋白的溶解。 溶血链球菌产生的链激酶等细菌的代谢产物和纤溶系统的关系从很早以前就知道了,最近又从侵染性的多种病原菌中发现了纤溶酶原的受体[2],这些受体被认为与病原性细菌的侵入和组织侵入有关。与这些受体蛋白质相比较,上述叙述的化合物是低分子化合物,这些低分子化合物来自于细菌、放线菌、霉菌和海洋生物,作用于纤溶酶原或是尿激酶前体。产生这些化合物的生产菌和高等动物的关系如何?虽然目前的材料还不充分,但这些化合物的存在也让研究者能进一步探索这些化合物在病原菌侵染、组织纤溶、癌细胞游走和血栓疾病治疗上的巨大价值。 被应用于纤溶疗法上的酶或高分子蛋白如尿激酶、tPA等,主要是应用于心肌梗塞等重度血栓疾患的治疗上,它会带来全身出血的重大危险性,与此相对应,作用于纤溶酶原和尿激酶前体的低分子化合物会使生理的纤溶反应平稳的进行,特别适用于慢性疾患的治疗以及血栓疾病的前期,这些化合物正被人们期待着能成为安全、高效的血栓治疗药物。 微生物论文:微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用 摘要:本文结合堆肥化、卫生填埋两种现行的城市生活垃圾处理工艺,主要介绍了城市生活垃圾生物处理过程中的微生物种群,以及通过分析开发出的新的微生物技术,指出了应用于城市生活垃圾处理的高效的微生物技术的研究方向。 关键词:城市生活垃圾 微生物 强化微生物处理技术 基因工程 随着城市化进程在全球范围的加速,城市化带来的环境污染和人类聚居状况恶化等问题,已成为世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾(Municipal solid waste, 简称MSW)是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,是城市环境的主要污染物之一。目前,城市生活垃圾处理处置的方法主要包括卫生填埋(Sanitary landfill)、堆肥化(Composting)、焚烧(Incineration)三种,其中前两种处理方式均属于生物处理技术。具体来说,MSW生物处理技术就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物,在一定控制条件下,进行一系列的生物化学反应,使得MSW中的不稳定的有机物代谢后释放能量或转化为新的细胞物质,从而MSW逐步达稳定化的一个生化过程。 1. 城市生活垃圾生物处理中主要的微生物 MSW生物处理技术主要包括好氧和厌氧生物处理。好氧生物处理如:好氧堆肥、生物反应器填埋等,其工艺中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌等微生物种群。厌氧生物处理,如:厌氧消化、厌氧填埋等,其工艺中的微生物又称“瘤胃微生物”,主要有水解细菌、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等。 1.1 城市生活垃圾好氧生物处理中的微生物 1.1.1 细菌 在MSW好氧生物降解过程中,细菌凭借强大的比表面积,可以快速将可溶性底物吸收到细胞中,进行胞内代谢。总的来说,其数量要比放线菌和真菌多得多。当然,在不同的环境中分离的细菌在分类学上具有多样性,主要有假单胞菌属(pseudomonas)、克雷伯氏菌属(klebsiella)以及芽孢杆菌属(bacillus)的细菌[1]。在堆肥过程中,细菌总数的变化趋势是高-低-高。堆肥初期,有机废物中携带有的大量细菌分解有机物质释放能量,使堆体温度上升,此时,常温细菌受到抑制,嗜温细菌活跃;当堆温升至高温阶段,只有少量的嗜热细菌可以活动;高温期过后,随着有机成分的减少,堆体温度降低,嗜温及常温细菌又开始活跃,使细菌总数上升。整个好氧降解过程中,嗜温细菌是堆肥系统中最主要的微生物。 1.1.2 放线菌 放线菌具有多细胞菌丝,可以分解一些纤维素,并溶解木质素。它比真菌能够忍受更高的温度和pH值,在垃圾生物降解的高温阶段是分解木质纤维素的优势菌群。研究表明,诺卡氏菌(nocardia)、链霉菌(streptomyces)、高温放线菌(thermoactinomyces)和单孢子菌(micromonospora)等在MSW好氧堆肥中占优势[1]。 1.1.3 真菌 在MSW生物降解过程中,真菌对垃圾有机成分的分解和稳定化起着重要的作用。真菌不仅能分泌胞外酶,水解有机物质,而且由于其菌丝的机械穿插作用,还对物料起一定的物理破坏作用,促进生化反应。温度是影响真菌生长的重要因素之一,堆肥过程中随着温度的升高,真菌的菌落数开始减少,在64℃左右,嗜热性真菌几乎全部消失。当温度下降到60℃以下时,嗜温性真菌和嗜热性真菌又都会重新出现在堆肥中[2]。 1.2 厌氧生物处理微生物 MSW的厌氧生物处理依次分为水解、产氢产酸和产甲烷三个阶段,每个阶段各有其独特的微生物类群起生物降解作用。 1.2.1 水解细菌 水解阶段水解细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解,使固体物质变成可溶于水的物质,然后细胞将其吸收,水解成不同产物,该阶段起作用的细菌为水解细菌。Hungate分离出了以下几种水解菌:(1)产琥珀酸拟杆菌属,(2)湖生(lochheadii)芽孢菌属,(3)柱孢梭菌属,(4)生黄瘤胃球菌,(5)白色瘤胃球菌落,(6)溶纤维丁酸弧菌。同时还分离出纤维酶B—1,4—葡聚糖酶,外B—1,4—葡聚糖酶和纤维素二糖酶[3]。 1.2.2 产氢产乙酸菌群 产氢产乙酸菌群是将第一阶段发酵产物如丙酸等三碳以上有机酸、长链脂肪酸和醇类等氧化分解成乙酸和分子氢。在卫生填埋场中已分离出产氢产乙酸菌布氏甲烷杆菌属和G株布氏甲烷杆菌属等[3]。 1.2.3 产甲烷菌群 甲烷菌利用H2/CO2、醋酸和甲醇甲酸等C类化合物为基质,将其转化为甲烷。在卫生填埋场中,产甲烷菌群分杆状菌、球状菌和八叠球菌三类。杆状产甲烷菌通常呈弯曲、链状或丝状,此类细菌有史密斯甲烷短杆菌属、甲酸甲烷杆菌属、巴氏甲烷杆菌属、反刍甲烷短杆菌属、史密斯甲烷杆菌属、嗜热自养甲烷杆菌等;球状产甲烷细菌直径为0.3~5微米,球形细胞呈正圆形或椭圆形,成对排列成链状。此类细菌有巴氏甲烷八叠球菌、范尼氏甲烷球菌、沃氏甲烷球菌、马氏产甲烷球菌、海生产甲烷球菌及嗜热无机营养甲烷球菌等。八叠球状产甲烷菌,其细胞繁殖成规则、大小一致的类似砂粒的堆积物,有227巴氏甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、嗜热甲烷八叠球菌等[3]。 2. 微生物技术在MSW处理过程中的应用 MSW的生物处理主要是利用微生物在一定控制条件下,使有机物发生生物化学降解,形成一种稳定的化合物的过程。因此,微生物对垃圾中有机物降解的快慢、对有机成分降解的程度直接决定着处理周期的长短和处理效果的好坏,在MSW处理过程中起着决定性的作用。故MSW生物处理的优劣取决于微生物自身的结构、所处环境下的代谢状况。目前有很多学者在此方面做出了很大的努力,通过分析某种处理环境下微生物的特性、采用多种方式改变工艺中微生物的数量,质量等,开发出了多种MSW生物处理技术,如:强化微生物(纯种分离、强化接种、添加微生物菌剂、微生物固定化)以及基因诱变等技术。 2.1 强化微生物处理技术 强化微生物处理技术是从改变工艺中单位反应器空间内微生物的质量或数量的角度来增强MSW的降解率,从而提高处理效率,缩短处理周期。 2.1.1 纯种分离 自然界中的微生物总是杂居在一起,即使一粒土或一滴水中也生存着多种微生物。为了提高工艺中某种有效微生物的质量(纯度),提高处理效率,必须进行微生物的纯种分离技术。常见的纯种微生物的分离方法有平板划线分离、液体稀释法分离、利用选择培养基进行分离以及菌丝尖端切割分离[4]。 (1) 平板划线分离 将已经熔化的培养基倒入培养皿中制成平板,用接种环沾取少量待分离的材料,在培养基表面平行或分区划线(图1),然后,将培养皿放入恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成纯种的单个菌落。 图1 几种划线方法示意图 (2) 液体稀释法 将待分离的样品经过大量稀释后,取稀释液均匀地涂布在培养皿中的培养基表面,培养后就可能得到单个菌落。 (3) 利用选择培养基进行分离 不同的微生物对不同的试剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力,利用这些特点可配制出适合某种微生物生长而限制其他微生物生长的选择培养基。用这种培养基来培养微生物就可以达到纯种分离的目的。 (4) 菌丝尖端切割 这种方法适于丝状真菌。用无菌的解剖刀切取位于菌落边缘的菌丝的尖端,将它们移到合适的培养基上培养后,就能得到新菌落。 2.1.2 强化接种处理技术 纯种分离后还要将微生物接种到垃圾中进行生物处理,但由于接种微生物的生存环境发生了变化,故在微生物适应周围环境前,处理效率达不到理想的效果,因而直接在垃圾中进行微生物接种的处理效果则应好于微生物纯种分离后再接种的处理效果。直接在垃圾中进行微生物接种可采用多种方式,如:垃圾渗滤液循环、加入一定比例的垃圾腐熟物等。 微生物对垃圾的降解是在多种微生物的协同作用下完成,在适宜的条件下,微生物协同作用能力的大小取决于微生物种群的大小与结构的稳定性。一般说来,生物的种群越大,其自动调控能力越好,适应性就越强,结构越稳定。经垃圾渗滤液循环或向待处理的新鲜垃圾中加入一定比例的垃圾腐熟物进行强化接种培养后,微生物的种群扩大,且循环次数越多,微生物的数量和种群就越大,这样就会更有利于对垃圾的降解。 2.1.3 添加微生物菌剂 研究表明,单一的细菌、真菌、放线菌群体,无论其活性多高,在加快垃圾生物降解进程中的作用都比不上复合微生物菌群的共同作用[5]。微生物菌剂是采用分离、筛选的有效微生物,配合一定的处理工艺和设备,通过合理地调配各种有效微生物的含量,进行筛选、培育MSW生物处理的高效复合微生物菌剂,进而来调节菌群结构、提高微生物降解活性,提高微生物降解有机成分的效率。复合微生物菌群中既有分解性细菌,又有合成性细菌;既有纤维素分解菌、真菌,又有放线菌。向工艺中添加复合微生物菌剂,不仅增加了工艺中微生物初始浓度,而且改善了工艺中微生物的种群结构。作为多种细菌共存的一种生物群落,依靠相互间共生增殖及协同作用,代谢出抗氧化物质,生成稳定而复杂的生态系统,使得整个生物降解过程中微生物数量保持相对稳定,处理效果较佳[6]。 2.1.4 固定化技术 固定化微生物技术是将微生物固定在载体上,使其高密度密集并保持其生物功能,在适宜的条件下还可增殖,以满足处理工艺的要求[7];实质上是从增加单位反应器内微生物数量的角度来提高微生物的活性,使得细胞密度高,微生物流失少、不需分离,就能纯化和保存高效菌株等优势,反应速度快,运行稳定、可靠,从而节约运行成本,提高MSW的处理效率。固定化微生物技术目前国内外还没有一个统一的分类标准,方法也多种多样,主要有载体结合固定化(吸附法)、交联固定化、包埋固定化和共价结合法,各种固定化方法和载体都各有特点,见表1。其中,微生物细胞的固定化方法以包埋法和吸附法最为常用。包埋法是将微生物封闭在天然高分子多糖类或合成高分子凝胶的网络中,从而使微生物固定化;其特点是可以将固定化微生物制成各种形状(球状、块状、圆柱状、膜状、布状、管状等),但包埋法制得的固定化微生物对传质有一定的影响。吸附法是将微生物细胞附着于固体载体上,微生物细胞与载体之间不起化学反应,并且具有操作简单、固定化条件温和、细胞活性损失小、载体可以反复使用等优点,所以被广泛应用和深入研究[8]。 微生物论文:论土壤微生物的宏基因组学及其研究进展 论文关键词 土壤宏基因组学;研究进展;局限性 论文摘要 土壤宏基因组学技术是近来发展比较迅速的一种新方法,是研究土壤微生物生态学的基础,也是获是土壤中各种基因资源的一种有效手段。介绍了土壤宏基因文库的构建、筛选及土壤宏基因组研究现状和这一技术的局限性。 宏基因组学源于20世纪70年代土壤微生物基因组DNA的直接提取技术的实现,随着微生物学和生物技术的不断发展,Handelsman于1998年提出了宏基因组学的概念[1]。宏基因组学又叫环境基因组学(Environmental Genomics)或群体基因组学(Community Genomics),定义为利用现代基因组技术直接研究自然状态环境中的有机体群落,而不需要分离、培养单一种类的微生物。生物学和化学的结合孕育了宏基因组学的诞生,而宏基因组学的发展需要最大限度的利用现代生物技术和实用筛选技术。 土壤宏基因组学技术是近来发展比较迅速的一种新方法[2],这种方法从土壤环境样品中直接提取微生物基因组DNA(宏基因组)并克隆于不同载体,再将重组载体转移到适宜的宿主以建立宏基因组文库;同时结合不同的筛选技术,从基因文库中筛选新基因或新的生物活性物质。应用这些免培养的新方法和新技术,可以绕过微生物菌种分离培养这一技术难关,直接在基因水平上研究、开发和利用无法培养的微生物资源;有利于揭示不可培养微生物的基因多样性,为农业、医药和环境的可持续发展提供丰富的资源。 1土壤宏基因文库的构建 关于土壤宏基因组学技术的构建已有许多研究报道[3],文库的构建需要足够高质量的DNA,由于土壤微生物往往会与土壤其他组分紧密结合,这就增加了提取土壤DNA的难度[4]。常用的方法包括直接提取法和间接提取法。直接提取法是将样品直接悬浮在裂解缓冲液中处理,使其释放DNA,继而抽提纯化;间接提取法是首先去除土壤等杂质,通过不同的离心速度从土壤中分离出细胞,然后对细胞进行抽提。直接提取法提取的DN段较小(1~50kb),提取率高,操作简单;间接提取法提取的片断较大(20~500kb),纯度高,但操作繁琐,有些微生物在分离过程中会丢失。 根据插入片断大小,可以把基因文库分成2类:质粒载体的小片段插入(小于15kb)和柯斯质粒(15~40kb)或BAC(细菌人工染色体)(超过40kb)载体的大片段插入。大肠杆菌(Escherichia coli)是表达土壤细菌基因或基因簇的通用宿主,穿梭载体或BAC文库可将大肠杆菌包含的文库信息转移至其他宿主如链霉菌或假单胞菌[5]。 载体系统的选择取决于所提取土壤DNA的质量及研究目的,包括欲插入目的片段的大小、所需要的载体拷贝数、使用的宿主以及筛选方法等。如对腐殖质含量较高或剪切较严重的DNA样品适宜构建质粒文库,小片段的文库适用于筛选新的与代谢相关的单基因或小操纵子;而对于含较大基因簇或大片段的DNA样品则需要构建大片段和大容量的载体文库。Rondon直接把环境DNA克隆到低拷贝BAC载体,以大肠杆菌作为宿主构建了含100Mbp 的小文库(SL1), 并从这个文库中检测到DNA酶、脂肪酶、淀粉水解酶的活性。 2土壤宏基因组文库的筛选 宏基因文库的筛选主要有功能驱动筛选、化合物结构水平的筛选、序列驱动筛选,底物诱导基因表达筛选。功能驱动筛选是根据重组克隆产生的新活性进行筛选,在工业上有很多重要的酶就是用这种方法发现的。其主要缺点是要在寄主中进行功能表达,造成筛选工作量大,效率低。化合物结构水平的筛选是根据不同结构的物质在色谱中有不同的峰值,通过比较转入和未转入外源基因的宿主细胞或发酵液抽提物的色谱图筛选产生新结构化合物的克隆子。此方法工作量大,费用高。序列驱动筛选是不依赖重组基因在宿主中表达来筛选,而是根据已知功能的基因序列设计探针或PCR引物,通过杂交进行筛选具有目标序列的克隆子。底物诱导基因表达筛选是利用底物诱导克隆子分解代谢基因进行筛选,这种方法已经成功的从宏基因中筛选出芳烃化合物诱导的基因。国内外的资料显示这4种筛选方法可以筛选到所需要的物质,但筛选效率低,费用高。 3土壤宏基因组研究现状 利用宏基因组学的技术,科研人员筛选到了许多功能基因,加拿大TerraGen Discover公司最先在以链霉菌为宿主的宏基因组文库中筛选到了具有抗菌活性的5种新的小分子物质TerragineA、B、C、D、E[5];Courtois等利用柯斯载体构建了含5 000个克隆子的环境基因组文库,采用PCR 序列分析的方法,筛选出编码聚酮合成酶的新基因,同时采用HPLC技术发现了脂肪二烯醇中2种新的化合物,两者互为同分异构体;Yun等选用pUC19为克隆载体构建大肠杆菌基因组文库,利用活性筛选方法,从30 000个重组子中筛选出1个含淀粉酶基因(amyM)的克隆子。 2005年,LimHK等以枯草芽孢杆菌为宿主,建立了森林土壤的宏基因组文库,筛选到2个具有抗菌活性的克隆,对其结构进行分析,得出其中一个为产红色色素的靛玉红,另一个为产蓝色色素的靛蓝,是靛玉红的异构体。2006年,Voget S等首次研究了从土壤宏基因组文库中筛选到的一种纤维素酶的性质,证实了其具有较广的pH值和温度适应范围,并且在较高的盐度时也具有活性,具有工业应用价值。 4土壤宏基因组学的技术局限性 总DNA提取技术尚存在一定的限制,土壤环境中,由于微生物与土壤颗粒紧密结合的特性以及腐殖酸等抑制性物质存在等原因,从中难以获得适于构建宏基因组文库的高分子量DNA。Bertrand等采用间接提取法,通过Nycodenz梯度离心,所回收的土壤DN段大小己能达到400kbp,但至今基于原位裂解获得 100kbp土壤DNA的提取技术尚未突破,运用原位裂解法构建更大片段环境宏基因组文库(现有的土壤宏基因组文库中,平均插人片段最大为44.5kb)仍是一个难点。不可避免地,环境宏基因组文库所包含微生物基因组信息的偏差将直接导致“基因遗漏”现象发生,如海洋中普遍存在的微生物固氮基因,却在测序量高达1.6Gbp的马尾藻海水宏基因组文库中被遗漏,表明仅运用宏基因组学技术同样会忽略部分的微生物资源。 阳性克隆筛选频率低是宏基因组学的另一个瓶颈所在,运用经典的功能筛选方式,往往是在数千个,甚至数百万个重组克隆子中才能检测到有用的活性克隆,造成此局面一个重要的原因是外源基因的异源表达水平低下。目前根据核酸序列相似性及基因保守区设计探针或引物的杂交、PCR筛选方法,从文库中发现新基因的比率尚不到已知基因的40%。 环境微生物宏基因组研究能让我们发现存在于不可培养微生物中的一些重要的生理过程。许多实验室已经开始努力从不可培养土壤生物的基因组序列中去获得重要的基因,特别是从Acidobacterium组中,因为它是土壤中最常见的细菌。这些数据提供了关于这些生物在土壤中扮演角色的线索。随着足够序列信息的获得,这些生物的代谢途径将被构建出来,引导我们采取有效的策略去培养这些生物。这些数据也将准许我们构建包含所有已知开放阅读框的微生物芯片,来确定这些基因在时间和空间上的表达状况。 尽管宏基因组技术本身还存在着一些局限性,但它为土壤微生物的研究提供了一种有效的研究策略,尤其是对于99%以上不能获得纯培养的土壤微生物来说,宏基因组学不仅是研究土壤微生物生态学的坚实基础,更是我们获得土壤中各种基因资源的一个有效手段。 微生物论文:硝酸咪康唑搽剂微生物限度检查法的建立 【摘要】 目的 建立硝酸咪康唑搽剂微生物限度检查法。方法 测定硝酸咪康唑搽剂对大肠埃希菌等5种试验菌的回收率,对2个控制菌(铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌)的检查方法进行验证。结果 用薄膜过滤法和0.1%吐温80-ph7.0氯化钠-蛋白胨缓冲液作冲洗剂检查本品的细菌总数、真菌及酵母菌计数,其试验菌回收率均达到70%以上。同样用该方法检查本品的铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌,其试验组呈阳性反应,阴性菌对照组呈阴性反应。结论 用薄膜过滤法联用0.1%吐温80-ph7.0氯化钠-蛋白胨缓冲液作冲洗剂可以消除硝酸咪康唑搽剂在试验条件下的抑菌作用,从而顺利检出该品种所污染的各种微生物。 【关键词】 硝酸咪康唑搽剂;微生物限度检查;方法学验证 微生物限度检查法是检查非规定制剂及原料、辅料受微生物污染程度的方法,检查项目包括细菌数、真菌数、酵母菌数及控制菌检查[1]。但具有抑菌成分的药品由于其抑菌活性的干扰,常规检查结果不能真实地反映出药品中污染微生物的情况,必须先消除供试品中的抑菌活性,再根据《中国药典》规定的方法进行检查,并必须对所采取的检查方法进行验证,以确认抑菌活性的消除和检查方法的可靠性。具有抑菌作用的药品,每个品种抑菌效果不同,因此适合各个品种的微生物限度检查法也不同。 作者曾用常规法、培养基稀释法及薄膜过滤法(用ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗)对硝酸咪康唑搽剂进行微生物限度检查,结果均不能达到药典要求。吐温80是亲水性表面活性剂,具有增溶作用,因此本文选择用薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲溶液做冲洗剂检查该药品的细菌、真菌、酵母菌数和控制菌,结果满意,可为同类药品的微生物限度检查法提供科学依据。 1材料 1.1菌种大肠埃希菌(escherichia coli)[cmcc(b) 44 102], 金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)[cmcc(b) 26 003], 枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)[cmcc(b)63 501], 金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)[cmcc(b) 26 003],铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa)[cmcc(b)10 104]白色念珠菌(candida albicans)[cmcc(f) 980011], 黑曲霉(asperg illus niger)[cmcc(f) 98003],由广东生物研究所提供,菌种代数均为第3代。 1.2培养基及试剂ph7.0氯化钠蛋白胨缓冲液、0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液、营养肉汤、改良马丁培养基、营养琼脂培养基、虎红培养基、胆盐乳糖培养基、溴化十六烷基三甲铵琼脂、二盐酸二甲基对苯二胺试剂、pdp琼脂培养基、三氯甲烷、甘露醇氯化钠琼脂培养基和革兰氏染色剂。 1.3样品硝酸咪康唑搽剂,阿特维斯(佛山)制药有限公司,批号:0606950,成分:硝酸咪康唑、玫瑰麝香香精、乙醇、二甲基亚砜。 2方法与结果 2.1菌液制备[1] 2.1.1取经37 ℃ 培养18~24 h的金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌与大肠埃希菌的肉汤培养物1 ml,加入9 ml 0.9%无菌氯化钠溶液中,10倍稀释并制成每1 ml中含菌数50~100 cfu的菌悬液,做活菌计数。 2.1.2取经25 ℃培养18~24 h的白色念珠菌液体培养物1 ml,加入9 ml 0.9%氯化钠溶液中,10倍稀释并制成每1 ml中含菌数50~100 cfu的菌悬液,做活菌计数。 2.1.3接种黑曲霉的新鲜培养物至改良马丁琼脂斜面培养基中,培养5~7 d,加入3~5 ml 0.9%无菌氯化钠溶液,将孢子洗脱。然后,吸出孢子悬液至无菌试管内,用0.9%无菌氯化钠溶液制成每1 ml含孢子数50~100 cfu的孢子悬液,做活菌计数。 2.2供试液的制备[2]取本品10 ml,加ph7.0无菌氯化钠?蛋白胨缓冲液至100 ml,混匀,作为1∶10的供试液。 2.3验证方法 2.3.1细菌、真菌和酵母菌计数法回收率的测定 薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲溶液作冲洗剂对各试验菌的回收率进行实验,3次独立平行试验结果的均值见表1[3]。 ①试验组:取供试液10 ml到薄膜过滤器中,用无菌的0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲溶液冲洗3次,每次100 ml, 并在最后1次冲洗液中加入1 ml的试验菌液(50~100 cfu/ml)冲洗后取出滤膜,菌面朝上贴于预先制备好的营养琼脂培养基或虎红培养基平板上,置30~35 ℃培养48 h或23~28 ℃培养72 h。记录菌落数。试验组的菌回收率=(试验组平均菌落数-供试品对照组的平均菌落数)÷菌液组的平均菌落数×100%。 ②菌液组[4]:在过滤器中预先加入大约20 ml的无菌0.9%氯化钠溶液,再吸取1 ml的试验菌液(50~100 cfu/ml)到过滤器中,过滤。再用100 ml无菌的0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗1次,取出滤膜,菌面朝上贴于预先制备好的营养琼脂培养基或虎红培养基平板上培养,培养方法同试验组。 ③供试品对照组:方法同试验组,但不加试验菌液。 ④稀释剂对照组:方法与试验组同,其中供试液用ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液代替。稀释剂对照组的菌回收率=稀释剂对照组平均菌落数÷菌液组的平均菌落数×100% 表1各试验菌株的回收率 略 从表1可知,在3次独立的平行试验中,稀释剂对照组的菌回收率、试验组的菌回收率均不低于70%。可用薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗方法检查硝酸咪康唑搽剂的细菌、真菌及酵母菌数。 2.3.2控制菌检查方法验证 ①试验组:取供试液10 ml到薄膜过滤器中, 用无菌的0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗3次,每次100 ml, 并在最后一次冲洗液中加入50~100 cfu的试验菌(验证铜绿假单胞菌时,试验菌为铜绿假单胞菌),冲洗后取出滤膜放入预先制备好的相应培养基中,依相应控制菌检查法检查。 ②阴性菌对照组:方法同试验组,试验菌改为50~100 cfu阴性对照菌(2个控制菌验证的阴性对照菌均为大肠埃希菌)。 ③菌液组 :在过滤器中预先加入约20 ml的无菌0.9%氯化钠溶液,在吸取50~100 cfu试验菌到薄膜过滤器中,用100 ml 0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗1次。冲洗后取出滤膜,菌面朝上贴于预先制备好营养琼脂培养基上,置(36±1)℃培养48 h,记录活菌数[5]。 3次平行试验结果一致,试验结果见表2。 表2对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的验证结果 略 从表2可见,用薄膜过滤法联用0.1%吐温ph7.080?氯化钠?蛋白胨缓冲溶液作冲洗剂检查铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌,方法成立。 3讨 论 硝酸咪康唑搽剂为广谱抗真菌药,主要含有硝酸咪康唑、乙醇和二甲基亚砜等成分,对皮肤癣菌、念珠菌等有抗菌作用,对某些细菌也有一定抑制作用。《中国药典》2005版规定,对药品在微生物限度检查时,其方法应通过验证,以确认供试品的抑菌活性已被消除而保证检查方法的可靠性。从本品的微生物限度检查法的建立研究可见,选用薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液作冲洗剂来检查本品的细菌数、真菌、酵母菌数及控制菌(铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌)的方法有效,在细菌总数、真菌及酵母菌计数实验中,试验菌回收率均能达到70%以上;铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌检查实验,试验组呈阳性反应,阴性菌对照组呈阴性反应。本文结果可为同类产品的微生物限度检查方法验证提供科学的依据。 微生物论文:浅谈如何提高医学微生物学和免疫学课堂教学质量 【摘要】在医学微生物学和免疫学课堂教学中,采用循序渐进的原则、多媒体课件教学、运用恰当的比喻、采用启发式教学、注重归纳总结、加强综合应用的训练,能有效提高课堂教学质量。 【关键词】医学微生物学和免疫学 课堂教学质量 医学微生物学和免疫学是一门重要的医学基础课,与其他基础课和临床课联系紧密。医学微生物学所研究的对象体积微小、内容琐碎复杂;而免疫学内容大多是深入到分子水平、概念多、抽象、前后章节内容环环相扣、逻辑推理性强。因此在课程教学中难度较大。笔者在十几年的教学实践中积累了一些经验,就如何提高医学微生物学和免疫学课堂的教学质量,谈几点体会。 1 修订部颁教学大纲,使教学内容更符合临床实际 修订部颁教学大纲的部分内容相对于新版教材和临床实际显得有些落后,我们与临床教研室经验丰富的教师经过反复研究,对原教学大纲进行修改。删去免疫学应用中的补体结合反应、增补补体mbl激活途径;根据认知规律按抗原、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、免疫学应用的顺序进行讲解。微生物部分将以前要求掌握的脊髓灰质炎病毒改为了解内容;将奈瑟氏菌属、人类免疫缺陷病毒、密螺旋体属等内容改为掌握;增补冠状病毒、禽流感病毒、霍乱弧菌o139、朊粒等较新的内容;增补新发现的“超级细菌”内容;结合学生大多来自农林牧区的特点,特将布鲁菌属、森林脑炎病毒作为掌握内容。修改后的大纲突出重点、兼顾全面、删繁就简、循序渐进,力求教学的先进性与实用性,做到了理论联系实际。 2 采用多种方法提高学生学习医学微生物学和免疫学的兴趣 近年来进入中专学校的学生大多学习基础差,中专所学知识内容与初中不同,内容多而深。因此,学生对基本概念和基本理论的理解能力差;对物质结构的空间想象力差;逻辑思维能力和解决问题的能力差,而这些又是促成大多数学生对学习兴趣低的原因。 美国心理学家布鲁纳提出:“学习的最好刺激就是对相应内容产生浓厚的兴趣。”因此,在讲绪论和新的学习内容时,我都精心设计,激发学生对所要学的内容产生浓厚的兴趣,以调动学生们学习的积极性和主动性。例如:在讲微生物及免疫学的发展简史、补体、革兰氏染色等内容时,就以微生物及免疫学科学家(列文·虎克、革兰等)的真实事迹作为辅助教学的重要手段,通过介绍主人公当时发现问题的背景,遇到过哪些问题及如何解决问题的过程,最终得出什么结论以及有何意义。不仅激发了学生的学习兴趣,而且培养了学生发现、分析及解决问题的能力。例如在讲ⅰ型超敏反应一节时,笔者导入一些人(身边熟悉的老师及学生)在日常生活中因冷热、接触某些食物、花粉、紫外线等过敏;母亲因接触了婴儿含有青霉素的尿液而使其过敏性休克而死亡的案例;我又讲授蚕豆过敏症、面食过敏症、蘑菇过敏症等的临床表现,提高了学生的兴趣与求知欲,授课效果相当好。 授课内容紧贴生活实际,能提高教学效果。例如:在讲消毒灭菌这一节内容时,在煮沸的水中加入小苏打,不仅提高杀菌力,又可防止金属器械生锈。就湿热和干热哪种消毒效果好进行讨论,让同学们以日常生活体会(移动热物品时用干手巾还是湿手巾、皮肤容易被水蒸气烫伤)进行总结。 在教学中选择能突出微生物及免疫学重要基本理论的临床问题,这样就避免理论教学的枯燥与乏味,能活跃课堂气氛,提高学生学习兴趣和教学效果,也能提高学生解决实际问题的能力。例如:输血时为什么要做和怎么做交叉配血实验、儿童及解放军等易受伤人群感染破伤风后如何治疗、治疗时应注意哪些问题?同种异体器官移植物存活率的高低取决于什么?为什么人对同一种疾病的抵抗力不同等等。 3 按照免疫应答的过程,采用循序渐进的原则讲授免疫学基础部分 例如在讲抗原时就采用了如图3—1流程进行讲解,使学生不仅掌握了抗原及相关内容,而且对免疫细胞、免疫分子和免疫应答过程有了初步认识。在讲授免疫细胞、免疫分子、mhc及免疫应答时则采用图3—2流程进行讲解,使学生对免疫学的分子水平有了更深刻的认识,较轻松地就掌握了免疫细胞及免疫分子之间的相互作用及免疫应答等复杂内容。 4 科学运用多媒体课件教学,提高教学效果 目前,多媒体技术在教学活动中应用广泛,越来越体现出其卓越的性能,针对微生物及免疫学课程的内容抽象、较难理解特点,将多媒体教学与传统教学合理配合,能将抽象的变为直接的、静态的变为动态的、繁杂的变为简单的,能充分调动、激发学生学习的兴趣和观察及思考能力,也便于学生对免疫学结构、结构与功能关系的深刻理解,而且学生对所学内容记忆深刻,大大提高了课堂教学效果。例如:免疫球蛋白水解片段的讲授、k细胞的adcc效应、补体的经典激活途径、金黄色葡萄球菌引起烫伤样皮肤综合征、艾滋病临床表现等。 5 运用恰当的比喻,将抽象内容形象化、生动化 在讲授免疫系统时,将中枢免疫器官(骨髓与胸腺)比作是t、b细胞“革命圣地延安”,t、b细胞在此发育分化成熟,并学会了“认清敌我”(识别)的本领后离开,到外周免疫器官(淋巴结、脾脏等)开展工作,并不断巡视(淋巴再循环),一旦出现(衰老死亡和突变的细胞、病原微生物等抗原性异物侵入)情况,t、b细胞立刻识别并在接收到“鸡毛信”(双信号)后分化增殖为效应t细胞及抗体,它们再“招兵买马”(淋巴因子、穿孔素、颗粒酶、补体、吞噬细胞、k细胞等)形成庞大军队以不同方式去“歼灭清除敌人”。 抗原、抗体的特异性好比“钥匙与锁”的关系,“一把钥匙只能开一把锁”。 将补体激活酶促级联反应比作“多米诺骨牌效应”。 6 在免疫学理论教学中注重采用启发式教学 医学免疫学知识连贯性很强,前后章节内容联系紧密。因此在教师的教学及学生的学习过程中,要正确认识免疫学结构体系是学好免疫学的基础。否则学生就会对免疫学的普遍反映是枯燥、难理解、难记忆。因此,教师在授课时要采用启发式教学。启发学生深入思考、讨论,要把前面部分所学习的免疫学基本概念、基本知识、基本原理有机地运用于对各种免疫机制(如抗原识别机制、抗体免疫效应机制、ctl/nk/k细胞杀伤靶细胞的机制、各型超敏反应的发生机制、各种临床常用免疫学检测技术及防治的原理)的学习和领会中去。更要注重启发学生运用所学的免疫学知识认识、理解临床实际问题,临床应用某些抗生素及抗体制剂时应该注意什么问题,怎样避免或减少超敏反应的发生?器官移植为什么要做组织细胞配型?这样学习既能学以致用,又能反过来促进、加深学生对免疫学的认识理解。 7 加强综合应用的练习,注重归纳总结 俗话说得好,“熟能生巧”。成功的关键在于勤学苦练。练习的意义在于检验自己,对学习形成反馈调节,提高学习效果。学生通过做练习可以发现自己在学习中的薄弱环节、认识中的片面和错误,检验学习的效果,同时又是一种将所学书本知识加以运用以解决问题的实习机会。教师通过学生做练习,可以及时发现学生存在的问题,做到真正地因材施教、有的放矢,提高教学质量。 在此基础上还要引导学生进一步横向比较,在深层次上掌握基本知识及基本概念。如抗体与免疫球蛋白的区别、补体活化经典途径、旁路途径及mbl途径的区别、tcr与bcr的区别、mhc—ⅰ和mhc-ⅱ类分子的区别、病毒与细菌的主要区别、致病性葡萄球菌与链球菌在致病因素和在引起局部化脓性感染时各有何特点?能引起食物中毒的细菌有哪些等。通过总结学生们才能更加深刻理解,更好地记忆,从而学好微生物学及免疫学。 只有激发起学生学习微生物学及免疫学的兴趣,把抽象问题形象化、生动化,充分发挥现代化教学优势,采用启发式教学,深入思考讨论,归纳总结,微生物学及免疫学的课堂教学质量一定会得到提高。 微生物论文:甘草有益微生物的研究进展 作者:崔浩然,牛小宇,刘春生 【摘要】 植物体内大量分布的微生物对植物产生的影响已成为人们关注的热点,特别是那些有益的影响可对植物的生长及活性成分的形成产生一定的作用。甘草作为一种大宗中药,其栽培品的质量一直是人们所关心的问题,甘草有益微生物对提高甘草的品质有重要作用。该文综述了甘草有益微生物的研究进展,以期对提高栽培甘草的质量起到指导意义。 【关键词】 甘草; 内生菌; 根瘤菌; 菌根真菌 甘草是豆科甘草属(glycyrrhiza)植物,其根及根茎为常用中药,市场需求量大。近年来,随着野生甘草资源的急剧减少,且国家明令禁止采挖野生甘草,使甘草供求矛盾日益尖锐。在这种情况下,对甘草资源的保护性利用及栽培甘草势在必行。近年来,随着人工甘草种植面积的逐年加大,提高甘草的质量成为亟待解决的一个关键问题。相关研究表明,植物有益微生物可以产生促植物生长的活性物质,提高植物固氮性能,促进植物对恶劣环境的适应,加强系统的生态平衡,保证寄主植物健康生长。因此本文就近年来甘草有益微生物的研究进展进行综述,以期对提高栽培甘草的质量有指导意义。 1 甘草内生菌的研究现状 内生菌是指一生或至少一生中的某个阶段能进入活体植物组织内,并且不引起明显组织变化的真菌或细菌[1,2]。1993年,strobel等[3]从短叶红豆杉taxus brevifolia nutt的树皮中分离出二百多种微生物,其中有一株内生真菌taxomyces andreanae能产生紫杉醇,这一研究结果引起学者对内生菌的广泛兴趣。目前,人们已经从长春花、千层塔、银杏、厚朴等多种植物中分离得到了内生菌,并取得了一些成果。 有学者对甘草内生菌也进行了研究,发现内生菌对甘草产生一系列作用。宋素琴等[4]对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分离,并纯化得到149株细菌和2株真菌,鉴定得出149株细菌分属于13个属,2株真菌分属于青霉菌属penicillium和镰刀菌属fusarium。有学者发现内生菌可通过拮抗病原菌促进甘草生长。饶小莉等[5]从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶中共分离到内生细菌98株,并采用平板对峙方法筛选出6株菌株,其对植物病原菌有明显体外拮抗活性,鉴定这6株拮抗菌株分属萎缩芽孢杆菌(bacillus atrophaeus)、多粘类芽孢杆菌(paenibacillus polymyxa)、枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)、paenibacillus ehimensis。龚明福等[6]采用无菌操作技术从野生健康甘草glycyrrhiza uralensis的根、茎、叶、种子、根瘤等组织中分离出内生细菌(endophytic bacteria)125株,其中31株对棉花枯萎病菌(fusarium oxysporum)、棉花黄萎病菌(verticillium dahliae)具有较强的拮抗活性,这31株内生细菌分属于气芽孢杆菌属(aerobacillus sp.)、气单胞菌属(aeromonas sp.)、芽孢杆菌属(bacillus sp.)、黄单孢杆菌属(xanthomonas sp.)、假单胞杆菌属(pseudomonas sp.)、土壤杆菌属(agrobacterium sp.)。另有研究发现,从甘草中分离的有些内生菌还可产生活性物质。韦革宏等[7]从乌拉尔甘草和光果甘草中共分离得到68株内生菌,从中筛选出一个来自乌拉尔甘草的菌株mesorhizobium sp. ccnwgx022,从该菌株发酵液的石油醚提取物中分离得到了十八烷酸内酯rhizobialide,是第一次从内生菌中得到此类物质。另有学者研究了内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量变化趋势。林世利等[8]分离出不同月份苦豆子、骆驼刺、苜蓿、铃铛刺、甘草不同部位的内生细菌,研究阿拉尔地区豆科植物内生细菌种群动态。结果显示5月份的苦豆子和甘草植株、8月份的苜蓿植株、9月份的铃铛刺和骆驼刺植株的内生细菌的种类最多。内生细菌种类的分布规律依次为苦豆子中叶>茎>根>种子>花,苜蓿中根>叶>茎>花>种子,铃铛刺中茎>叶>种子>花>根,骆驼刺中根>茎≥叶>种子>花,甘草中茎>根>叶>种子>花。5种豆科植物生长期中总带菌量平均值在各个月份变化趋势不同,并且各个月份的带菌量处于交替变化之中,说明不同月份5种豆科植物内生细菌的种类和数量不同,同种豆科植物不同组织部位的内生细菌的种类和数量有差异。 2 甘草根瘤菌的研究现状 根瘤菌是与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。根瘤菌分快生和慢生两种类型,为化能异养菌。目前有学者已经从甘草中分离得到根瘤菌并进行了一些相关研究。 目前对甘草根瘤菌的研究多体现在根瘤菌的分类上。杨雪颖等[9]通过对西北干旱半干旱地区68株甘草根瘤菌的表型多样性和抗逆性分离研究,发现1个新类群和1个具有较高抗逆性的菌株。对新类群的中心菌株ccnwgx022和高抗性菌株ccnwgx035进行16srdna全序列测定及系统进化研究。结果表明,ccnwgx022和ccnwgx035与中慢生根瘤菌属内参比菌株的16srdna相似性分别大于96.8%和98.3%,判定它们均属于中慢生根瘤菌属。谷峻等[10]采用表型数值分类、16s rdna pcr-rflp分析和box-pcr指纹图谱分析的方法对中国北方地区的甘草根瘤菌进行表型、遗传多样性分析。供试菌株在数值分类聚类分析中约85%的相似水平上产生2个表观群,有11株菌未与已知参比菌株聚群。16sr dna pcr-rflp分析表明,供试的20株菌共产生14种遗传型,表现出丰富的遗传多样性。box-pcr指纹图谱分析进一步证明与甘草共生的根瘤菌的基因组也具有多样性。由此得出结论:在中国北方地区与甘草共生的根瘤菌在sinorhizobium、rhizobium和mesorhizobium属中均有分布。 3 甘草菌根真菌的研究现状 菌根是土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌,大部分属担子菌亚门,小部分属子囊菌亚门。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体,并各有形态特征,这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。根据形态和解剖学的特征,又把菌根分为外生菌根和内生菌根两大类。有学者对甘草菌根真菌进行研究发现菌根真菌可促进甘草的生长。饶小莉等[11]分离了甘草的va菌根,并用三叶草进行单孢繁殖,将繁殖后的菌根真菌回接甘草,结果发现接种了菌根真菌的甘草植株笔长、根粗、茎叶干重和根干重都有较大程度的提高,均比对照显著增加,并且不同处理对植株生长影响不同,得出结论接种va菌根真菌显著促进了甘草的营养生长。jingnan liu等[12]用两种am菌根真菌glomus mosseae与glomus versiforme接种甘草,结果显示接种的甘草相对于对照组在生长的早期和晚期有显著提高,叶摄取磷的量比对照组多,并且根中甘草酸的浓度有所升高,但根部氧化酶活性相对降低了,由此得出结论接种am菌根真菌有可能成为提高甘草药用价值的有效途径。 4 甘草其他微生物学相关研究现状 近年来,对甘草微生物学转化等方面的研究工作也取得了一定成果。谢毛成[13]利用发根农杆菌的ri质粒,以光果甘草种子胚萌发形成的实生苗不同部位为外植体,成功诱导出光果甘草毛状根,并利用tldna中rolc序列中的特异性引物,应用pcr技术对光果甘草毛状根进行了分子水平的鉴定,并利用理化手段对毛状根转化后产生的冠瘦碱进行了薄层定性鉴定,从不同水平上证实了光果甘草毛状根核基因组中已整合了外源ri质粒的t-dna片段。燕飞等[14]利用发根农杆菌r1601对药用植物胀果甘草(glycyrrhiza inflat bat)进行转化,诱导其产生发根。在发根诱导过程中,分别用不同菌液浓度、不同浸染时间对胀果甘草子叶、胚轴进行转化处理,统计、比较各条件下的发根率,结果表明,用稀释2倍的菌液浸染子叶8 min时,发根诱导率最高,为56.49%。何晨等[15]用一株产β-葡糖醛酸酶的菌种hc-12对甘草进行液体发酵转化。通过对菌种复合诱变以及应用系统数值化及灵敏值系统调控技术优化了发酵工艺,把甘草中不足0.1%的甘草次酸的含量提高了20倍以上。经过柱层析及hplc及1h nmr鉴定分离得到了甘草次酸纯品,并通过动物实验验证了发酵甘草于未发酵的生品对照甘草具有抗炎活性和镇痛作用显著性效果。 5 小结 内生菌对甘草的有益作用体现在:①内生菌有促进甘草生长作用,内生菌可与病原菌竞争营养或直接产生拮抗物质而抑制病原菌,从而促进甘草生长。②有些内生菌可产生活性物质。③内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量呈现一定的变化趋势。另有研究表明,内生菌能产生与宿主相同的活性物质[3],王兴红[16]推测内生真菌可能与中药的道地性有密切的关系。这些成果对于甘草内生菌的研究有重要意义。 根瘤菌对甘草的有益作用体现在:根瘤菌能够通过与甘草共生,引起甘草根部或茎部结瘤,将空气中的n2转化为可吸收利用的nh4,从而为甘草提供氮素营养,促进其生长。 菌根真菌对甘草的有益作用体现在:甘草和菌根真菌是一种互惠共生的关系,它们之间可以交换各自所需的物质,甘草借助菌根真菌吸收水分、养分和生长促进剂,而菌根真菌也从甘草中摄取自身生长所需要的糖分和其它有机物。菌根真菌是根系的延长和扩展,且比根系吸收水分、养分的能力大得多,可促进甘草的营养生长,提高甘草的药用价值。 微生物转化对甘草的作用体现在:对甘草进行微生物转化,可提高其有效成分含量,用药效果可得到提高。 总之,微生物是个潜力巨大、尚待开发的资源,对甘草相关微生物进行研究有重大意义,有利于提高甘草的质量,对于中药的可持续发展也将起到重大作用。 微生物论文:浅谈互动教学为核心的环境微生物实验教学方法探索与实践 论文关键词:微生物 实验 互动 研究 论文摘 要:环境微生物实验是环境学领域的一门重要基础课程。本文以传统的实验教学方式为基础,提出了以“先立观念,互动教学,科研教学”实验教学模式为核心的实践经验,并从中获得了一些启发与体会。 环境微生物学作为环境工程专业、环境科学专业的必修专业基础课,是以普通微生物学为基础,并在研究微生物学的一般规律的同时,更注重微生物与环境之间的相互作用规律的一门课程[1]。环境微生物是微观的、肉眼看不见的,需要抽象思维,总体而言枯燥乏味。所学知识虽与专业相关,但学生尚未接触科学研究,所学内容离日常生活较远,学习目的性大打折扣,难以激发学生学习兴趣。因此,与其他专业的微生物课程类似,在进行环境微生物学的理论教学的同时,配合一定课时量的实验教学,以其调动学生对理论学习的兴趣,提高对理论知识的认知能力。 另一方面,随着环境微生物学的发展,例如无菌操作、培养基制备、消毒与灭菌、微生物的培养分离计数等微生物学中最基本的一些技术在环境污染处理等生产研究领域中应用十分广泛,对整个科学技术和社会经济发展发挥着重大作用。因而,微生物实验教学也是课程理论与实践应用相结合的桥梁和纽带,在学生专业技能培养中具有十分重要的作用。那么,如何充分调配环境微生物学实验的内容及授课方式,让学生真正掌握所学知识,培养具备理论知识扎实、动手能力强且能将所学知识灵活运用创新能力的学生,一直是值得思考和努力的问题。本文根据环境微生物学实验教学过程中存在的问题,提出了“先立观念,互动教学,科研教学”为中心思想的教学方法,以其为进一步提高环境微生物学实验教学效率提供系列应对策略。 1 先立观念 微生物实验与物理化学实验不同,其研究对象是形体微小、分布广泛、无处不在的细菌、病毒和真菌。尤其是在进行某种微生物的分离、纯化及培养过程中,无菌操作技术是整个实验的重点。尚未接触微生物学实验的学生不能深刻注意到与其它学科实验的差异。其它学科实验的操作是在开放的空气中进行的,而微生物学实验尤其是研究工作中,许多实验操作是在相对隔离的环境中进行的,以保证不受环境中微生物的污染。因此,在学生尚未养成不良实验习惯之前,就必须让其建立无菌操作的概念。笔者在第一次课堂上,就针对整个课程周期内的行为规范要求做一次详细说明,培养学生规范的操作技术。让学生理解什么样的操作是规范的,什么样的操作会引起实验的失败。结果表明,缺少这部分内容的教育,在后面的实验活动中,学生往往会不自觉养成一些不良习惯,无菌操作概念则相当薄弱。因此,我们强调先立观念。大学的环境微生物学实验是他们第一次接触微生物,在最初阶段就让学生知道整个课程的基本规范,会让他们受益匪浅。 2 互动教学应贯穿整个实验教学 常规的实验教学,通常由理论教学和实验教学两部分组成。即,教师讲解本次实验的目的、原理、材料、操作步骤及注意事项,然后学生各自分组按操作步骤进行实验。此处,教师的课前讲解是学生进行实验的前提与基础,是学生是否能充分理解本次实验流程的关键要素。因此,教师工作者十分关注如何能提高教师讲解的效率以扩大学生的理解[2]。笔者发现,若将互动教学法引入到实验课中,同样十分有效,它是充分发挥教师和学生两个主观能动性的教学方法。那么实验课的互动教学法是以何形式出现的呢?笔者通过实践,摸索出了“问答式”、“答问式”、“师生讨论启发式”、“实验结果展现”、“多媒体教学”等多种形式,教师可以根据不同的教学内容,有选择地加以使用。 (1)“问答式”与“答问式”。“问答式”即在讲完实验理论后由教师针对本次实验的关键问题进行提问,然后由学生回答。如“细菌涂片制备与染色”实验中,教师可以询问学生革兰氏染色的原理与步骤等。这不仅能促进学生理解的效率,还能让教师从中了解学生的掌握程度,并可针对学生不懂之处解答;“答问式”则通常在“问答式”之后,即要求学生针对实验提出若干个问题,由教师回答。众所周知,在大多数情况下,中国学生往往会带着疑问进行实验操作,直至出现问题后才会找老师解答,或甚至不问。而这种情况对于实验操作教学是十分不利的。因此,培养学生在实验前把整个过程弄明白,不留疑问的进行后面的实验,是教师们一直以来努力的目标。笔者发现,从第一次课程点名鼓励提问,到后面几次课的踊跃提问,宽松的互动问题环节还是比较受欢迎的。其中有很多问题是教师认为比较简单的一些操作,所以先前并未讲解透彻,而学生却一知半解。当他们提问后教师解答,则能让整个实验的进行事半功倍。因此,让学生习惯并喜欢“答问式”是一个循序渐进的过程,也是一个非常有利于教学效果的方法。 (2)“师生讨论启发式”分两种形式,即口头和书面形式。口头形式通常在课内完成,即在学生在实验期间,与老师的交流。如此,使学生学到较多实验知识与技巧。并且,教师可在下课前集中讲解实验过程中出现的新现象、新问题,纠正学生常见的习惯性错误,培养学生良好的实验操作习惯。书面形式,则是要求同学在完成课内的实验操作后,实验报告除了目的、原理、方法、结果和思考题外,还应有相应的分析和讨论。以往,学生撰写报告往往把实验原理、材料、操作方法和实验数据等简单地罗列,未能对实验中遇到的问题进行分析讨论。为了使学生深刻理解和掌握实验内容,探讨成功的经验和失败的原因,提高分析问题、提出解决方案和实施解决方案的能力,笔者要求学生如实记录操作步骤和实验结果,尤其是鼓励将操作步骤以图示的方式表示出来,而非从资料上抄下来大段大段的文字。此外,鼓励其将实验中出现的各种结果进行分析讨论,对于实验取得与预期相符结果的,分析成功的关键和经验。对于未取得预期结果的,分析导致实验失败的原因。对于学生提交的实验报告,教师在批阅过程中逐一点评。笔者在评阅实验报告时常遇到以下内容:“本次实验失败了,主要原因可能是培养基制备时琼脂浓度过低”;“这次实验我们成功分离到了纤维素降解菌”。这让教师及时了解学生对课程的意见与想法,能促进今后课程开展的及时改进。 (3)“结果展现式”应用的典型例子就是在“显微镜的使用与细菌形态观察”这一实验。这个实验最主要的目的就是让学生通过显微镜的观察,对各种微生物细胞的基本形态特征有一个直接的感性认识。笔者所在教学实验室建立了一个互动实验室平台,即教师显微镜下的视野能直接投影到大屏幕让全体学生看到,每组学生用的显微镜视野也能切换到大屏幕上去。如此一来,所有同学都能看到老师做的微生物装片情况,各组之间的情况大家也一目了然。在观察微生物的形态、大小时,学生对看到显微镜下的物体常有误认。实验中,常常有学生把杂质当作了细菌细胞,需经过老师的指点才能看到了真正的细菌细胞。在互动教室中教师可以在大屏幕上对每一个成像进行分析辨认,从而轻松让每一个学生看到各个小组制作的真实菌体。另外,同学与同学之间也会就实验现象差异进行讨论,交流成功或失败的经验。笔者曾对学生做了调查,90%以上同学都十分认可将自己的实验成果与全班分享。 (4)随着科学的发展,理论部分的教学已离不开多媒体教学,但实验教学大多数仍保持着固有形式,如板书等。为了能在有限的课时内准确生动地将最基本的操作技术介绍给学生,提高实验课程的教学水平,我们在将多媒体技术应用到微生物学实验课程教学方面进行了一些有益的尝试,受到了学生的普遍欢迎。即每次课程均会播放一段教学视频,如“培养基的配制与分装”、“玻璃器皿的包扎”、“细菌的接种”、“革兰氏染色”等。通过生动形象的教学示范,可以让学生更为形象的了解微生物操作技术的细节要求,培养出微生物操作技术更为扎实的学生。或者在“污水中常见微生物观察”实验中,让学生观察后拍摄照片视频录像,并对影响资料进行标注,如添加标尺、调节曝光时间等,通过提高学生的兴趣来增强他们对知识点的记忆。因此,充分利用多媒体的有利条件,将实验课程教学建立在现代教育技术的平台上应逐渐成为当前形式下高等教育改革和发展的目标[3]。 3 实验教学与科研教学的关系 3.1 验证性与研究性教学的有机结合 微生物实验课的开设大多是根据理论教学的进度,设置相对应的实验。实验项目来自实验指导书,书中从实验目的、原理、器材、步骤及注意事项等内容都作了全面而具体的说明,所做实验基本上都是验证性的,学生只需照做,最后完成实验报告即可。整个过程缺少了能让学生好好动脑思考的环节。虽然,实验项目的选择都是从众多实验中筛选出来的具有实际应用价值,但大多是相对孤立的,学生会搞不清实验一和实验二之间有没有关系,有没有学的必要。如果,教师将其中一部分验证性实验项目进行科学合理的串联,使学生掌握基本操作技术后,适当安排一些研究性的实验项目。将实验项目告知学生,要求学生参考实验指导书和相关的期刊,分组写出试验设计,进行研究性学习。教师对各个小组进行具体指导,包括实验步骤、实验所需器材的准备等。同时,鼓励各小组选择不同的实验项目,观察结果时互相交流讨论。如“污水中大肠菌群的测定”这一实验中,可告诉学生采用中华人民共和国国家标准gb/t 5750.12-2006中的多管发酵法,由学生自行去网络资源中查找具体的资料,制作实验方案,由教师审核后开展实验。 3.2 研究性与开放性教学的循序渐进 虽然,上述研究性实验项目能培养学生的独立思考及设计能力,但是以培养高素质的创新人才而言仍然是不够的。因此,还可开设一些开放性实验课程,即3~4个学生组成的项目小组选择某位专业指导老师,开展一个结果未知的研究项目,实现实验教学与科研的真正结合[4]。如“化工废水中某降解菌株的筛选分离”、“水体藻类对某化合污染物的响应研究”等。课题组独立完成实验方案实施的全过程,指导教师随时对实验过程中的技术重点、难点进行指导和把关。教师除平时进行指导外,还定期组织学生进行学术交流。通过学术交流便于指导教师详细掌握各组的实验进度、存在问题等,并指出努力方向。实验结束时,每名学生写出正式规格的实验研究论文,由指导老师进行评定并备案。 总之,以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育正在普遍实施,我们针对环境微生物实验教学进行的一些“互动”改革,仍是初步探索,期望能对进一步推动实验教学改革的进程提供一些新的思路。 微生物论文:试论“土壤微生物的分解作用”实验的改进 摘要 针对“土壤微生物的分解作用”这个实验在教学中开展出现的几个问题,对实验方案进行了相应的改进,以期对教学实践有一定的参考价值。 关键词 土壤微生物 分解作用 实验改进 “土壤微生物的分解作用”是新课程标准中设置的一项活动,旨在使学生能从实验的角度去探究土壤中落叶等物质的消失源于土壤微生物的分解作用。笔者经调查发现,浙江省新课程实施两年以来,开展该实验的学校寥寥无几,多数一线教师反映该实验周期长、实验现象不明显,而更主要的是大多学校不具备实施该实验的设备装置,鉴于此,下面设计了该实验的3个改进方案,以供大家参考。 1 改进方案一 草莓是在土壤微生物的作用下腐烂的吗? 本实验采用对照实验的方法,设计对照组和实验组。对照组的土壤不做任何处理(自然状态);实验组的土壤要经过高压灭菌处理,以尽可能排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。所选用的草莓都要进行彻底灭菌处理。 (1)实验材料:土壤、草莓若干(可根据季节自行选择其他水果)、70%的酒精、升汞。 (2)实验器材:无菌操作台、高压灭菌锅、泡沫碗、铲子、培养皿、镊子等。 (3)实验步骤: ①采集土样。选取适量较肥沃的土壤等量分装于两个泡沫碗中,做好标记备用。 ③土壤处理。将其中的一碗土壤用报纸包好,同培养皿、镊子等一起放入高压蒸汽灭菌锅灭菌20 min(实验组)。另一碗土壤不做处理,保持自然状态(对照组)。 ③草莓处理。将所选用的草莓用70%的酒精进行10 s消毒处理,并用升汞进行20 min灭菌,最后用无菌水洗3-4次,杀灭草莓表面的微生物。 ④将灭菌处理后的草莓分别埋人两盒土壤中(深3-5 cm),并将2组实验材料放入无菌培养室(注意:实验组要在无菌条件下操作)。 ⑤隔天观察草莓的腐烂程度,并对其进行描述,得出实验结果。 (4)实验结果:实验第3 d对照组开始腐烂,第5 d实验组个别草莓开始有变化;第7 d,实验组个别草莓有一定程度腐烂,对照组几乎所有草莓都有不同程度腐烂。 (5)实验结论:对照组与实验组除了对土壤的处理不同,其他条件完全一样,实验结果不同,说明未经灭菌处理的土壤中确实存在使草莓发霉的微生物。 2 改进方案二 面包是在土壤微生物的作用下腐烂的吗? 本实验采用对照实验的方法,设计对照组和实验组。对照组的土壤不做任何处理(自然状态);实验组的土壤要经过处理(在微波炉里加热10min),以尽可能地排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变;面包要在微波炉里面进行灭菌处理。 (1)实验材料:土壤、面包。 (2)实验器材:微波炉、泡沫碗若干、报纸、铲子、镊子、锥形瓶等。 (3)实验步骤: ①采集土样。选取适量较肥沃的土壤等量分装于8个泡沫碗中,做好标记备用。 ②土壤处理。将其中的4盆土壤用报纸包好同镊子等一起放入微波炉灭菌20 min,该组为实验组。另4盆土壤不做处理,保持自然状态,作为对照组。 ③面包处理。将新烤的面包切成若干大小相等的块状,放在锥形瓶中,将锥形瓶放到微波炉里加热,进行彻底灭菌处理,杀死面包中含有的微生物。 ④灭菌处理后的面包分别埋入8碗土壤中(深3-5cm),用报纸将泡沫碗包好,并将2组实验材料放入无菌培养室(注意:实验组要在无菌条件下操作)。 ⑤隔天观察面包的腐烂程度,记录实验结果,一周后,实验组面包完好,而对照组面包发霉。 (4)实验结果:实验第8 d对照组开始发霉,第10 d对照组面包上长满了长长的“毛”,而实验组完好。 (5)实验结论:对照组与实验组除了对土壤的处理不同,其他条件完全一样,实验结果不同。这说明未经灭菌处理的土壤中确实存在使面包变质的微生物。 3 改进方案三 探究土壤微生物对淀粉的分解作用。 本探究实验将对土壤微生物的分解作用的探究和对淀粉及还原性糖的鉴定较好的结合在一起,既能完成新的探究实验,又能对必修1中的重要实验“鉴定淀粉和还原性糖”起到很好的复习作用。 (1)实验材料及药品:土壤、淀粉溶液、蒸馏水、碘液、斐林试剂。 (2)实验仪器:高压蒸汽灭菌锅、烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、电子称等。 (3)实验步骤: ①将取自农田的土壤放入里面垫有纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出,将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。 ②取两只锥形瓶,编号a、b,放入等量(约30ml)淀粉溶液,高压蒸汽灭菌20min。 ③在a锥形瓶中加入30ml土壤浸出液(实验组),b锥形瓶中加入30 ml无菌水(对照组,需无菌操作),分别用牛皮纸封口(隔菌通气)。 ④在室温(20℃左右)下放置7 d后,分别取a、b锥形瓶中的溶液5 ml,各放入两支试管中,分别编号a1、a2、b1、b2。 ⑤在a1、b1中加入碘液,在a2、b2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2~3 min。 ⑥观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果,得出实验结论。 (4)实验结果:1周后,a1中加入碘液仍为紫色,b1中加入碘液变为蓝色,a2、b2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2-3min没有变化;2周后,a2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2-3min,变砖红色,b2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2-3 min仍无颜色变化。 (5)实验结论:对照组与实验组除了对土壤的处理不同,即所得的土壤浸出液成分不同,其他条件完全一样,实验结果出现不同的颜色,说明了未经灭菌处理的土壤得到的土壤浸出液中存在某些微生物,使得淀粉被分解成为还原性糖。 4 总结 方案一选择草莓作为材料,周期短,效果好,但有季节限制;同时本方案灭菌效果彻底,但对实验仪器的要求也比较高,所以适用于实验设备条件较好的中学。考虑到有些学校实验设备条件有限,没有高压灭菌锅、灭菌台,所以方案二选用微波炉来灭菌,这是生活中常见的电器容易获得,适合实验设备条件一般的中学;同时本方案选择面包作为材料周期较长,但面包价格便宜,且没有季节限制。教材对方案三没有说明加入淀粉糊的浓度和量,以及所加淀粉糊在7 d后是否完全被分解,没作鉴定说明,这将会直接影响实验结果,本文在教材方案基础上针对性的对其进行改进,并增添了鉴定实验,使得实验更加严密,提高了可操作性。 微生物论文:关于高职微生物课程教学改革探索与实践 论文摘要:微生物课程是生物制药专业重要的职业基础课程,在本专业的许多课程教学中起着承前启后的作用。本文从生物制药专业发展概况及培养目标入手,对微生物课程教学地位及教学目标进行分析,阐述了微生物课程教学改革的探索与实践。 论文关键词:高职;生物制药;微生物课程;教学改革 生物制药专业发展概况及培养目标 生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确指出“要大力发展生物产业”。目前,全世界的医药品已有一半是生物合成的。 近年来,我国医药行业的迅猛发展,特别是生物技术在医药产业中的广泛应用大大加快了生物与医药类等高职院校生物制药专业的发展壮大。其培养目标是:德、智、体、美全面发展,具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神,掌握本专业领域方向的技术知识,具备相应实践技能以及较强的实际工作能力,熟练掌握并能从事药物的研发、药物的生产、药物的质量及安全检验、药理分析、药物的经营和销售等工作的高技能型人才。 微生物课程教学地位及教学目标分析 半个世纪以来,微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用,从微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在,事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位,也是一门实践性很强的学科。 由此可见,微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术,要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程概论、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术概论等多门主干课程。 本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识,确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作,并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法,从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。 微生物课程教学改革探索与实践 长期以来,全国各高校微生物学教学大多以课堂讲授为主,配合适量实验课。学生学习微生物学的方法常常是课上勤笔记少思考、课下不复习少作业,考前死记硬背、考后“完璧归赵”。为了提高微生物课程教学效果与学生的实践技能,我们于2008年申报了《微生物及其应用》院级精品课程,并与全省其他高职院校的同仁一道对生物制药及相关专业的微生物课程教学改革进行了一定的探索与实践。 (一)优化教学手段与方法 主要教学手段 合理利用学院优越的教学条件是提高课程教学质量的基本手段。在本课程教学中,我们充分利用学院完善的多媒体教学资源、电视显微镜设备组织教学,通过多媒体课件、视频、标本与即时的实验操作进行形象、直观的教学。同时,加强与本地区制药企业的联系,与企业一线生产人员共同探讨课程教学内容。 教学方法探索 在教学方法上,我们依据高职类学生文化基础、思维特征,针对不同的具体内容选择采取了项目教学法及案例导入法等多种“教学做合一”的形式开展教学,从而实现了将过去以教室为中心的学习形式向以实验室工作过程为中心和“边教、边学、边做”形式的过渡。例如,将基础知识部分组织成多个承前启后的项目,微生物应用部分(如微生物与发酵、食用菌栽培与药品的微生物污染检测等)采用案例法组织教学。通过启发与讨论、理论密切联系实际等方法引导学生加深对所学知识的运用、提高学习的兴趣与积极性。提供适量学时,鼓励有积极性的学生自选教学内容,采取合作或独立查阅资料和制作多媒体课件进行授课的形式实现了师生主体角色的转换,从而使学习以形成综合能力为目的而非单纯的知识摄取。同时鼓励学生在实验教师的指导下,根据自身兴趣进行微生物实验的设计与操作。 在有了一定的手段与方法基础上,我们认为利用适当的幽默或英文等教学技巧也是提高教学效果的良策。比如在要求学生列举已知的病毒时“特意提醒”不要自作聪明地制造“人瘟病毒”。在课堂中偶尔适时地穿插一个英语单词或简单的句子能够起到很好的调节作用,往往能让喜欢或不喜欢英语的学生激发兴趣。 (二)认真整合教学内容 内容的选取与组织 2007年下半年,在长期从事企业生产实践的“双师型”教师共同参与下,我们编写出了一本较为符合当前高职教育理念的湖北省“十一五”规划教材——《微生物及其应用》并获2009年湖北省高职高专优秀规划教材奖。本教材根据当前高职院校生物制药专业的培养目标及湖北省示范院校生物制药专业人才培养方案建设要求建立课程教学标准与内容,按照“教学做合一”模式进行教学内容的合理融合。在内容的组织上充分考虑高职学生的文化基础与思维习惯,适当降低了理论知识部分的深度,强化了微生物在生产实践中的应用。将课程内容按照微生物由大到小、由表及里的原则进行重新组合,首先使学生通过显微镜对各种微生物进行最基本的感性认识,然后逐渐了解微生物的培养技术及其在生产中的应用,从而顺其自然地完成对整个微生物课程内容由感知到认知的知识延伸与拓展过程。 教学组织与实践 为了较好地落实高职教育所推崇的“边做边学,边学边练”行动导向的教学理念,我们采取的是理论与相应实践操作(单元实验)相互融合的模式开展教学,并将教学内容划分为“基本知识与技能”和“知识与能力运用”两大模块,其中包含了“微生物形态观察技术”、“微生物分布与生长控制技术”及“微生物应用与检测技术”三个单元与七个项目来实施教学。在此基础上,我们还开发了《微生物及其应用》院级精品课,并在教学中认真践行“边做边学,边学边练”的教学方法,使学生能够自觉地将所学知识与实践相结合,从而既增强了学生学习的主动性,同时又较好地锻炼了他们的动手能力,强化了教学效果。 重视第一次课设计 第一次课是一门课程的序曲,它是引导学生进入微观世界、激发学生求知欲望、增强课程魅力的最佳向导。本课程的第一次课是通过“一个富有创造和启迪性的故事(列文虎克)”、“多幅彩色动静态图片的展示”和“一系列惊人的数字”等具有鲜明特色和感性认识的内容逐步展开的,非常强烈的视觉效果让学生产生了对微生物的浓厚兴趣,进而较好地激发了他们对本课程的学习热情和探究心理,当然也取得了非常好的教学效果。 (三)强化实践教学与考核 加大实践教学比例 本课程的教学目的是为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础,满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要,同时培养学生创新精神和创业能力。因此,我们按照“教学做合一”的模式将理论知识与有关实验内容进行了有机融合,因而也在很大程度上减少了理论学时,相应增加了实验操作学时,使理论与实践学时之比将近1∶1。将课程的实验分为平时的单元实验、期末整周的综合实训、培养兴趣的自主实验(如对口腔、霉变水果中微生物进行分离培养等)几项,并着重培养学生的无菌操作技能和微生物实验安全意识。 改革实践考核制度 在对本课程教学模式进行探索与实践的同时,我们对其考试制度也进行了改革。改变了传统的以理论为主、实验为辅的考试为理论考试和实验操作考核并重的新型综合考试制度。使实验成绩与理论成绩之比达到1∶1,其中实验考核以实践操作为主,口试、笔试为辅。同时,坚持平时表现与考试考核并举的形式对学生进行知识、能力和素质等方面的综合评价,即按照平时考勤、提问和作业成绩占总成绩20%、理论考试和实验成绩(包括实验操作考核、实验课表现、实验报告等)各占40%的分配比例进行课程成绩的综合评定,从而使本课程的成绩考核既符合高职以过程为导向的课程观和以行动为导向的教学观,又实现了考试过程的全程化和考试手段的多元化;既增加了考试的灵活性,又调动了学生实践操作的积极性,取得了较好的教学效果。 在2008年和2009年由教育部高等学校高职高专生物技术类专业教学指导委员会组织的两届生物技能大赛活动中(含微生物操作技能竞赛),我院生物制药专业的学生分别获得了团体一等奖一项、个人一等奖二项、二等奖和三等奖各一项的好成绩。
生物制药专业论文:优化生物制药专业免疫学课堂教学效果 摘要:随着生物技术的迅猛发展,生物制药专业的本科教学工作在不断推进,作为生命科学和医学的前沿交叉学科,免疫学课堂教学面临着新的挑战,如何系统、全面且有趣味地讲授这门课程是值得深入研究的一个问题。笔者结合自身多年免疫学课堂教学经验,对本专业免疫学课堂教学进行了改革,以供各位同行参考。 关键词:生物制药;免疫学;体验式教学 作为生命科学和医学的前沿交叉学科,免疫学理论体系和应用技术的高速发展推动了生物学、医学、药学乃至整个生命科学的发展。生物制药专业的学生具备相当的免疫学基础知识,掌握一定的免疫学研究技术,将对其以后的学习和研究工作产生深远影响。因此我院2011年建立的生物制药系将《免疫学》设为必修课程,该课程具有内容抽象、逻辑性强、知识点更新快且与医学联系紧密等特点,而我们生物制药专业基础课程教学计划与医学专业不一样,学生的基础知识不同,这使免疫学成为难学课程之一,因此不断探索和改进教学方法,提高教学效果是每个免疫学教师必须不断思考的问题[1]。 基于以上原因,我们尝试使用了体验式教学模式以期望提高课堂教学效果。体验式教学是一种以学生体验为主的教学方式,教师可以根据教学规律,针对某一知识点创造教学情境,可通过一些游戏和环境模拟来激发学生的学习兴趣,从而加深学生对专业知识的记忆和理解,其教学方法很多,常见方法有主题游戏、情景还原、分小组讨论及案例讨论等[2]。学生通过体验式教学可深切感知并领悟知识,并在获得乐趣的同时可验证知识的可靠性,这种教学氛围既能愉悦学生心情,又能增加学生自主学习的乐趣。 一、体验式教学模式的具体实施方法 我们所采用的体验式教学模式为多元化教学,包括案例分析、主题游戏、论文导读以及小组讨论等,使学生亲身参与到教学中来,在学习中开放心灵,从而体验获得新的知识和技能。其具体实施包括4个环节(见图1)。 1.通过案例分析体验式教学让学生融会贯通,举一反三。免疫学是一门临床学科,如果单独介绍书本知识,而没有医院、病例和医药公司等方面的案例分析,学生就会感觉学习起来干巴巴的,没有实际意义,从而导致教学效果甚微。我们在课堂上导入为当今社会所熟知的艾滋病、风湿性关节炎等免疫性疾病,和学生一起讨论这些疾病的发病机制,让学生思考如何针对这些疾病的病理机制进行药物设计。也可以针对免疫学技术在临床医学诊断和生物医学研究中的运用向学生提出一些问题,例如酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg诊断的原理和过程,以启发学生思维。这些举措一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可以让学生将所学的知识融会贯通,达到举一反三的教学效果。 2.寓教于乐,漫画、主题游戏体验式教学。传统的免疫学课堂教学,多采取“填鸭式”教学方法,大量枯燥的免疫学知识,不但让学生无所适从,还会对本科程产生“厌学”心理[3]。针对这种情况,我们拟在采用多媒体教学的基础上,选用大量图片、漫画、视频等教学工具,采用图片启示法能使学生更好、更快、更形象地掌握所教内容。例如,讲B淋巴细胞时,我们选择“B细胞的一生”这组漫画,使得学生的课堂气氛骤升,课后学生也对这组漫画记忆犹新,明显加强了对B淋巴细胞的认识和记忆。此外,针对免疫学名词概念多且难以理解的问题,我们设计了免疫学名词猜猜看游戏,即一个学生站在讲台上,背对黑板,老师在黑板上写一个免疫学名词,下面同学给他描述这个名词的功能和行为,讲台上的同学根据大家的描述来猜,在热烈的游戏气氛中,大家对这个概念的认识和理解显著加深,学生在快乐中完成了学习的过程,通过体验将老师讲授的知识化为自己的知识。 3.通过论文导读和小组讨论激发学生对免疫学的兴趣。在工科院校,免疫学课程的培养目标即通过教学活动,使学生掌握免疫学的基础理论和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和技能解决生活和学习中遇到的免疫相关问题。基于此目的,我们利用第二课堂进行免疫学论文导读,例如讲授完树突状细胞后,教师以题为“DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[4]”进行导读,并让学生分小组讨论。这种师生、生生间的交流互动形式,有如剥笋般层层深入阅读文献,一方面加深了学生对DC、CIK细胞、细胞因子、细胞表面抗原等知识点的理解,另一方面拓展了学生的视野,也激发了学生的科研热情和创造力。 4.以专题讲座和课外兴趣小组的形式演示免疫学新技术。建立伊始,我院就成立了本科生导师制这种“2+2”的培养方案,以培养学生利用所学知识来解决实际问题的能力。而免疫学技术已广泛应用到生命科学的各个领域,如果不了解这些技术和方法,学生在阅读文献时会遇到很多障碍,也很难建立自己的科研思路。针对这些问题,利用本院现有资源,我们以专题讲座的形式给学生现场演示免疫学新技术,例如流式细胞仪技术、共聚焦显微镜技术等,以加深学生对课堂知识的理解,并可激发对免疫学有兴趣的学生成立科研小组。这样一种教学实践,不但加深了师生之间的联系,而且提高了学生的科研创新意识,我们成立的科研小组曾以“抗LDL多克隆抗体的制备”为题参加浙江省大学生生命科学竞赛,并取得三等奖。 二、结果与分析 通过体验式教学的课堂实践,我们随机抽取了2010级生物工程、生物制药两个专业56名学生进行问卷调查,结果显示(见表1)体验式课堂教学效果优于传统课堂教学方法,这种教学模式能够进一步调动学生的学习积极性、启发学生思维,更有利于学生对知识的吸收,也对提高学生分析和解决问题的能力有一定帮助。 总之,免疫学是一门抽象难懂的学科,尤其当面对生物专业的学生时,教学更是困难,因此我们调整教学模式,使之更能激发学生的学习热情,最终实现素质教育的目的,当然,这些措施尚在探讨中,培养学生的综合素质以符合现代生物科技的高速发展,还需进一步探索、研究和完善。 生物制药专业论文:生物制药专业本科生统计学课程开设的思考 摘要:统计学在生物制药专业本科学生培养中占有重要的地位,结合我院统计学教学的实际情况,提出有关统计学教学内容、教学方法的几点思考,希望对生物制药专业统计学课程本科教学提供参考。 关键词:生物制药专业;统计学课 一、统计学课程开设的必要性及现状 生物制药是指以生物体、生物组织或其成份为原料,综合利用生物学、物理化学、现代药学的原理和方法,生产用于预防、治疗和诊断的制品。该专业培养的本科生应能熟练掌握现代生物技术和制药技术的基本原理,其中一个重要环节是评价某种生物药品的药效。当今制药领域对药效评价的经典方法是采用随机双盲对照试验,其对统计学知识的掌握提出了较高要求,因此生物制药专业本科生能否掌握统计学的基本原理并灵活运用,对学生毕业以后能否胜任制药专业相关工作有着重要影响;对统计学知识的掌握也成为衡量一个生物制药专业本科生专业技能水准的重要标准。目前,虽然包括生物制药专业在内的大部分药学相关专业都已开设统计学课程,但是生物制药专业统计学课程的教学存在令人担忧的状况。一方面,统计学都是作为专业选修课甚至公共选修课程来开设,导致教师轻视该课程的教学;同时,讲授统计学课程的教师基本只具有生命科学专业背景,授课教师统计学专业知识的欠缺导致难以取得让人满意的教学效果。另一方面,统计学课程本身枯燥乏味、公式繁多,推导过程复杂,导致学生对该课程的学习兴趣不浓,使得统计学成为生物制药专业本科生及格率最低的课程,让学生完全掌握统计学原理的教学目的成为泡影。 二、统计学课程需采用合适、科学的教学模式 传统的填鸭式教学完全不能适应21世纪大学课程的教学模式,对复杂、枯燥、专业性极强的统计学课程来说更是如此,如何采用适合统计学本身的教学模式是个耐人深思的课题,本人根据自己的教学感受,提出几点自己的认识。 1.注重对统计思想的培养和传递。重视统计学方法的讲解,特别是统计学公式的推导,而忽视统计学思维的培养,是现在国内统计学教学过程普遍存在的一个弊端。大多数主讲老师认为统计学的核心是数理统计,是建立在数学模型的推导和应用上。不可否认,数学是统计学的基础,其在统计学的产生和发展中起到了不可替代的作用。但是生物制药专业的学生不同于统计专业学生,因为他们毕业后并不需要提出新的统计模型与验证,而只需运用统计学思想来分析制药实际生产中出现的问题。一个类似、形象的比喻,学习统计学就像使用手机,我们只需要掌握手机的操作与应用,而无需了解诸如手机制造过程中如何完成电信号与声音信号转换的具体机理。因此,在统计学的教学过程中一定要注重对统计思想的挖掘和传递,注重对学生统计思维能力的培养和塑造。当学生具有了统计思维能力,自然就加强了对统计方法学习和利用的主动性。 2.突出基本原理,强调应用。与统计学专业的学生不同,生物制药专业的学生重点是掌握统计学的基本原理及其在制药领域的应用。因此在实际教学中,授课教师应该避开统计学复杂公式及其纷繁芜杂的推导过程,重点突出基本原理的介绍,以及常采用的统计检验方法(t检验、方差分析、相关分析、回归分析等)在生物制药领域应用的具体前提。 3.加大案例教学比重,选取合适的生活统计案例。案例教学是指通过一个具体教育情景的描述,引导学生对这些特殊情景进行讨论的一种教学方法。20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法,如今案例教学法已在中国高校专业课程教学中被广泛采用。但是目前在生物制药专业统计学课程教学中,晦涩难懂的药学或者医学案例成为课堂的主角,让学生一见到就失去学习的兴趣。国外经典的统计学教材均采用平实、生动的生活案例,不仅有助于学生理解统计学的基本原理,更有利于激发学习统计学的兴趣,促使学生课后主动学习统计学知识在自身专业中的应用。因此,适当增多生活中统计学案例应用的讲解,或者在介绍一个深奥医学案例使用统计学具体某种方法之前,讲解一个与之类似的生活案例的应用,会让学生有茅塞顿开的感觉。 4.重视现代统计软件的应用。现代统计区别于传统统计的一个重要特点是先进统计软件的广泛应用。与此相适应,统计课除了要求学生掌握理论知识外,还要求学生至少能熟练操作一种统计软件。现代统计软件的应用是在目前的教学条件下指导学生进行统计实践最主要的途径,充分体现了统计课重方法重实用的特点,并能引导学生自主性学习和分析处理问题。因此,在生物制药专业统计学教学中可以将统计理论课程与统计软件应用课程同时进行,每讲解完一个统计方法,便可进行统计软件中相对应使用操作的讲授,让学生在统计软件的操作中深刻理解统计方法的原理与精髓。 5.选取国外优秀的统计学教材。国内统计学教材大多具有趣味性差、案例匮乏、实用性不强的特点,国外教材非常注重实际应用,每一部分都引入大量的生活中常见实例,不知不觉地把读者引入统计专业知识的殿堂。这些教材几乎都摒弃了烦琐的数学推导,大部分只介绍基本公式,少数则采用纯文字描述的形式来介绍统计学,让学生轻松、愉悦地学习统计学;而且它们都非常详细地介绍了如何利用统计软件来进行操作,课后也有大量配套的习题让读者自己去练习,以加深对统计学方法的理解。因此,在生物制药专业本科生统计学课程教学中,采用国内优秀教材与国外优秀教材结合与并重的方式,会大大提高课程教学的效果。若直接采用国外原版教材,多数学生不高的英文水平可能是个障碍,因此采用经典的翻译教材是个好的选择。根据本人教学的经验及感受,如下几本优秀的国外教材可作为生物制药专业本科生统计学课程的参考教材:《统计学的世界》(戴维斯・穆尔 编)、《统计学》(David Freedman)、《爱上统计学》(尼尔・萨尔金德)。 6.改革考试方式――加强统计综合应用能力的训练和考核。传统题型有利于统计基础知识的掌握,但也要给学生自由发挥的空间,使学生统计方法的综合应用能力得到有效的培养。因此,在平时的训练和最终考核中,应该加大对统计综合应用能力的训练和考核,具体可以采用案例分析的方法。教师平时应多注意收集不同应用领域的相关案例,同时不要给学生过多的提示和约束,尽量避免出现像传统计算题的解题要求,应该给学生充分的发挥空间去选择和应用统计方法,分析结论也不一定是唯一的,以充分地调动学生解决问题的主观能动性,培养学生综合运用统计知识解决实际问题的能力。 考试形式,可分为阶段性测试、平时测试和期末考试三种形式。阶段性测试和平时测试主要以课程论文的方式进行,可以将学生分为若干个小组,每个小组以某一种统计学方法讲解为中心完成一篇论文,并在课堂上以PPT形式向大家汇报其论文内容,完成课堂提问、回答的环节后,对其论文计分。期末考试则采取A、B卷分卷命题、随机抽取的方式进行,考试内容分主观性命题和客观性命题两种形式,主观性命题有简答、辨析、论述和材料分析题,试卷评阅采取流水作业的方式进行;客观性命题主要是单项选择和多项选择题。同时应建成习题库,以备同学们练习。 三、结语与展望 本文结合作者所在广东药学院生物制药专业统计学课程教学中实际情况,提出了在教学内容、教学方法上可以进行改进的几点个人思考。当然,统计学课程教学过程中还有许多其他环节可以进一步挖掘和优化。只要我们教师针对统计学教学中出现的问题不断改进,不断摸索适合生物制药专业统计学课程的教学规律,相信对于生物制药专业本科学生来说,统计学虽晦涩,但也可做到易理解、好运用。 生物制药专业论文:探索构建创新型多层次的生物制药专业实验课 摘要:按照提高学生实践操作能力的设计思路,从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容等方面进行改革,增大综合型实验和创新型实验的比重,从而使实验项目多层次,注重实验考核,增加学生自主设计实验,确保学生真正思考、真正的动手操作,提高学生在实践过程分析问题、独立解决问题的能力,将实践和自主创新能力的培养落到实处。 关键词:生物制药:专业实验;改革 做为工科院校重要的组成部分的实验教学,对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风等方面起着举足轻重的作用。因此,我们以实验教学改革为主线,以构建新型的多层次实验教学项目为内容,要对生物制药专业实验进行深入的改革。 一、生物制药专业实验教学存在的问题 长期以来,工科高校制药等专业实验教学存在种种弊端,很难担当创新人才培养的任务,主要表现为:(1)实验目的上,实验教学仅仅是对理论知识的验证,实验技能得训练存在重理论、轻实践的倾向,忽视实验教学对学生综合能力与创新思维的培养;(2)在实验安排上,实验课程依附理论课程设置,导致各门实验相互独立、互相分割,重复内容多;(3)在实验内容上,缺乏创新,验证和演示性实验占的比重很大,学生只是机械的按照指导书或老师的吩咐去做,这根本不能激发学生对实验的兴趣和主动性。为此,我们要对生物制药专业实验课程进行全面的改革。 二、生物制药专业实验及其教学目标的改革 生物制药专业培养的人才应面向新兴制药的主战场,具有医药产品的生产、科研及过程开发设计能力。为适应上述总要求,我们必须对生物制药专业实验课程从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容三个方面进行全面改革。一是确立实验课程的教学目标;通过实验课程培养学生的综合和创新能力。二是围绕目标,系统的整合生物制药专业实验课程设置。三是根据实验课程设置,改革优化实验课程内容,通过开设综合性、创新性专业实验,训练学生理性与创新思维,锻炼学生分析决绝问题的能力。 针对实验课程按课分设的弊端,我们可以进行实验课程内容设置的整合改革,将药剂学实验验证的部分整合到药物分析当中去,药剂学实验就只是单一制剂的制备可以纵向化,而药物分析可以横向化发挥每一个学科的优势。同时我们也可以制定一整套与理论教学独立平行的实验教学文件,包括实验课程教学大纲、教学内容和教学方法等,对学生进行系统的培训和训练,培养他们运用理论知识的能力、分析与解决问题能力,为学生顺利毕业尽快的找到好工作打下坚实的基础。 三、生物制药专业实验课程教学内容改革 依照增强素质、训练技能的科学理念,我们可以对生物制药专业实验课程的教学内容进行改革。改革的思路是循序渐进将单一的实验操作技能训练提升为综合、设计、研究型实验及科研能力的训练。改革的方法是整合调整,删旧补新。既选择反应步骤、操作难度适中,所涉及反应类型在药物合成中具有共性的药物及中间体的合成为实验课程内容,训练学生熟练掌握药物的合成操作技能、学习有效控制中间体及药物质量的方法,掌握药物的分离、纯化工艺、结构鉴定方法及技术。我们可以构建多层次专业实验项目,将专业实验项目分为基础型实验-综合型实验-研究创新型实验三个层次,来培养学生的专业实验技能。 1.专业基础型实验教学内容 专业基础型实验主要是利用合成简单药物及其中间体学习有机药物合成的基本原理、特殊反应类型及实验操作技能。它是“四大化学”基本操作技能得巩固与延伸,它强调的是化学基础性技能得培养,专业基础型实验是以学习药物合成的特殊反应及常用实验技能训练为主,主要内容:氮酮的制备、甲基硫氧嘧啶的制备等。 2.综合型实验教学内容 综合型实验主要使学生学习复杂药物成、反应终点监控和产品结构鉴定和质量分析方法,强调对学生能力与技能进行综合训练,强化是基础,培养的是能力,实验教学要点是放开、收拢。 3.研究创新型实验教学内容 研究创新型实验则以培养学生的分析解决问题的能力和科研创新力,实验内容与教师研究项目结合,进行实验方案及工艺设计,参与研究工作全过程,研究创新型实验是生物制药工程专业多层次实验项目中的关键,这一实验是专业实验教学与科研课题的结合,是对传统教学观念的一种突破,其教学模式将以教师为中心转变为以学生为中心,它要着力解决的是“因材施教”培养高层次创新应用型高级人才的问题。因此,我们可以建立从实验课程体系、实验教学大纲到实验内容、教学方法、考核方式等创新实验教学体系,强化学生的个性化教育和素质教育,形成一种教学与科学研究相结合、课内课外相结合、校内校外相结合的“三结合”教学新方法。 四、生物制药专业实验课程教学的改革 实验教学与理论教学相比,学生为实践主体的特点尤为突出。为使专业实验课达到既定目标,我们以实验报告与实验过程在线考核相结合的考核机制,加强对实验课程的监督和管理,让学生在教师指导下,通过动脑、动手完成实验课程,培养学生严谨的科学学风。对于专业基础型实验和综合型实验,我们可以采取以下管理及实践教学方式。 1.规范实验报告 规范实验报告是提高实验质量的可靠保障。为培养学生严谨而实事求是科学态度,我们强调实验报告做到“三性”,即:一是报告内容书写的科学规范性。二是实验数据记录的原始完整性。三是实验结果分析的理论正确性。报告规范的具体内容有:a实验日期;b实验标题c实验目的d反应式及反应原理;e原料规格及配比;f实验结果g结果分析h思考题解答。通过在实验报告中要求有详细实事求是得实验记录,异常实验现象的理论分析,使学生真正知晓专业实验课程教学既要求学生取得良好的实验结果,更重要是逐步培养学生思考和分析问题能力,逐步形成尊重科学和尊重事实的科学素质。 2.实验课程考核 实验成绩考核是对学生能力进行的综合评价,也是对学生学习的一种激励机制。除常规考核内容外,实验思考题是积极鼓励学生对实验课程内容进行深入的思考和理论的分析,考查的是学生的动脑能力。而实验改进则是鼓励学生突破思维定势,通过提出不同的实验思路及见解来考查和培养学生思维能力,考查的是学生在实验中的创新思维,以此培养学生的创新能力。 3.创新型实验的教学改革 创新型专业实验的实施通过把握两个关键点来保证实验质量。一是实验必须和指导教师的科研工作结合起来,让学生贴近实站,真题真做。二是实行目标管理,建立可行的考核验收机制。经考核合格后记学分,并进行优秀评选,获奖的给予适当奖励,以资鼓励。 五、结语 生物制药专业作为一门新兴学科,研究与探索新型的教学模式,重构与优化现行的实验和实践教学环节,努力提高学生的理论水平和实践动手能力,对于推动生物制药专业的发展和生物制药产业的进步具有重要的意义。 (作者单位:生物与化学工程学院海南科技职业学院571126) 生物制药专业论文:浅谈生物制药专业实验课程构建的探讨及研究 摘要:按照提高学生实践操作能力的设计思路,从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容等方面进行改革,增大综合型实验和创新型实验的比重,从而使实验项目多层次,注重实验考核,增加学生自主设计实验,确保学生真正思考、真正的动手操作,提高学生在实践过程分析问题、独立解决问题的能力,将实践和自主创新能力的培养落到实处。 关键词:生物制药:专业实验;改革 引言 做为工科院校重要的组成部分的实验教学,对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风等方面起着举足轻重的作用。因此,我们以实验教学改革为主线,以构建新型的多层次实验教学项目为内容,要对生物制药专业实验进行深入的改革。 1.生物制药专业实验教学存在的问题 长期以来,工科高校制药等专业实验教学存在种种弊端,很难担当创新人才培养的任务,主要表现为:(1)实验目的上,实验教学仅仅是对理论知识的验证,实验技能得训练存在重理论、轻实践的倾向,忽视实验教学对学生综合能力与创新思维的培养;(2)在实验安排上,实验课程依附理论课程设置,导致各门实验相互独立、互相分割,重复内容多;(3)在实验内容上,缺乏创新,验证和演示性实验占的比重很大,学生只是机械的按照指导书或老师的吩咐去做,这根本不能激发学生对实验的兴趣和主动性。为此,我们要对生物制药专业实验课程进行全面的改革。 2.生物制药专业实验及其教学目标的改革 生物制药专业培养的人才应面向新兴制药的主战场,具有医药产品的生产、科研及过程开发设计能力。为适应上述总要求,我们必须对生物制药专业实验课程从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容三个方面进行全面改革。一是确立实验课程的教学目标;通过实验课程培养学生的综合和创新能力。二是围绕目标,系统的整合生物制药专业实验课程设置。三是根据实验课程设置,改革优化实验课程内容,通过开设综合性、创新性专业实验,训练学生理性与创新思维,锻炼学生分析决绝问题的能力。 3.生物制药专业实验课程教学内容改革 依照增强素质、训练技能的科学理念,我们可以对生物制药专业实验课程的教学内容进行改革。改革的思路是循序渐进将单一的实验操作技能训练提升为综合、设计、研究型实验及科研能力的训练。改革的方法是整合调整,删旧补新。既选择反应步骤、操作难度适中,所涉及反应类型在药物合成中具有共性的药物及中间体的合成为实验课程内容,训练学生熟练掌握药物的合成操作技能、学习有效控制中间体及药物质量的方法,掌握药物的分离、纯化工艺、结构鉴定方法及技术。我们可以构建多层次专业实验项目,将专业实验项目分为基础型实验-综合型实验-研究创新型实验三个层次,来培养学生的专业实验技能。 3.1 专业基础型实验教学内容。专业基础型实验主要是利用合成简单药物及其中间体学习有机药物合成的基本原理、特殊反应类型及实验操作技能。它是"四大化学"基本操作技能得巩固与延伸,它强调的是化学基础性技能得培养,专业基础型实验是以学习药物合成的特殊反应及常用实验技能训练为主,主要内容:氮酮的制备、甲基硫氧嘧啶的制备等。 3.2 综合型实验教学内容。综合型实验主要使学生学习复杂药物成、反应终点监控和产品结构鉴定和质量分析方法,强调对学生能力与技能进行综合训练,强化是基础,培养的是能力,实验教学要点是放开、收拢。 3.3 研究创新型实验教学内容。研究创新型实验则以培养学生的分析解决问题的能力和科研创新力,实验内容与教师研究项目结合,进行实验方案及工艺设计,参与研究工作全过程,研究创新型实验是生物制药工程专业多层次实验项目中的关键,这一实验是专业实验教学与科研课题的结合,是对传统教学观念的一种突破,其教学模式将以教师为中心转变为以学生为中心,它要着力解决的是"因材施教"培养高层次创新应用型高级人才的问题。因此,我们可以建立从实验课程体系、实验教学大纲到实验内容、教学方法、考核方式等创新实验教学体系,强化学生的个性化教育和素质教育,形成一种教学与科学研究相结合、课内课外相结合、校内校外相结合的"三结合"教学新方法。 4.生物制药专业实验课程教学的改革 实验教学与理论教学相比,学生为实践主体的特点尤为突出。为使专业实验课达到既定目标,我们以2实验报告与实验过程在线考核相结合的考核机制,加强对实验课程的监督和管理,让学生在教师指导下,通过动脑、动手完成实验课程,培养学生严谨的科学学风。对于专业基础型实验和综合型实验,我们可以采取以下管理及实践教学方式。 4.1 规范实验报告。规范实验报告是提高实验质量的可靠保障。为培养学生严谨而实事求是科学态度,我们强调实验报告做到"三性",即:一是报告内容书写的科学规范性。二是实验数据记录的原始完整性。三是实验结果分析的理论正确性。报告规范的具体内容有:a实验日期;b实验标题c实验目的d反应式及反应原理;e原料规格及配比;f实验结果g结果分析h思考题解答。通过在实验报告中要求有详细实事求是得实验记录,异常实验现象的理论分析,使学生真正知晓专业实验课程教学既要求学生取得良好的实验结果,更重要是逐步培养学生思考和分析问题能力,逐步形成尊重科学和尊重事实的科学素质。 4.2 实验课程考核。实验成绩考核是对学生能力进行的综合评价,也是对学生学习的一种激励机制。除常规考核内容外,实验思考题是积极鼓励学生对实验课程内容进行深入的思考和理论的分析,考查的是学生的动脑能力。而实验改进则是鼓励学生突破思维定势,通过提出不同的实验思路及见解来考查和培养学生思维能力,考查的是学生在实验中的创新思维,以此培养学生的创新能力。 5.结语 生物制药专业作为一门新兴学科,研究与探索新型的教学模式,重构与优化现行的实验和实践教学环节,努力提高学生的理论水平和实践动手能力,对于推动生物制药专业的发展和生物制药产业的进步具有重要的意义。 生物制药专业论文:浅析高职高专院校如何开展生物制药专业实验教材的研究与开发 摘 要:生物制药大专学历是不同于本科压缩层次的,它本身所具有培养计划应区别与本科专业但是存在内在联系,如果简单把本科计划压缩用在专科上是不合适的。再者,现在的学生主体也发生了变化。只有不断的研究,不断的创新,不断的完善,才能赢得学生的认可。所以我们的研究正是基于我们向职高专院校的现实情况:设备较少,器材不多,学生起点较低。如何在现有的条件基础上开发出一套适合高职高专院校学生使用的实验教材,其意义就显得非常重要了。 关键词:高职高专;生物制药;实验教材;研究与开发 1 项目提出的背景 高等职业教育作为高等教育的一个重要组成部分,它的课程设置和课程体系既和本科课程有相似的地方,也有自身的特点。高职高专生物制药专业实验教材建设就是要在研究课程内容的基础上建立起高职高专本身所特有的实验教材,区别于其他教育层次。高职高专学校学生文化基础较为薄弱,但这并不意味着他们在学习的道路上没有发展前途,也不意味着他们在专业技能的学习上会重蹈文化学习的覆辙。人的智力是多方面的,每一位学生都可能同时拥有智力的优势领域和弱势领域,对他们而言,语言和数理化方面是其智力弱势领域,但动手能力等方面可能是他们的智力优势领域。经过多年的实践证明,学生的动手能力和他们的文化基础水平不一定成正比。发展学生的智力优势领域,这样既符合高职高专学校的培养目标,也符合社会对职业教育的要求。 在理论课的基础上,通过实验教学活动,进一步巩固理论知识和扩展专业学习。实验教学过程要体现以人为本的思想,从学生的学习兴趣出发,才能有利于学生学习,才能达到提高学生动手能力的目的。在这样的前提下,适用于高职高专的生物制药专业学生的实验教材的编写就势在必行了[1]。 2 项目建设的目标与意义 研究目标:编写出一套适合高职高专院校生物制药专业实验教学的教材。 研究意义:针对高职高专院校学生的实际现状,如何来开发实验教材的课程标准、教学内容、教学目标、教学设计、教学方法等是事关实验教材研究和编写成败的关键,在实施教学过程中是否能够增加学生的信心,提高兴趣,是实验教材开发必须要考虑的根本所在。对学生进行了大量的调研,开设座谈会,对他们的实际情况有了详细的了解,大部分学生的基础较薄弱,所以教材内容不能太复杂,首先要调动起学生的积极性和兴趣,然后通过教师和学生的互动逐步提高实际的教学效果。开发一套适合高职高专院校生物制药专业学生使用的实验教材,提高学生的动手能力,提高学生的内在实力。提升人才的实际附加值,为将来就业打好坚实的基础。 3 项目研究的基本思路和方法 针对高职高专院校学生的实际现状,如何来开发实验教材的课程标准、教学内容、教学目标、教学设计、教学方法等是事关本课题成败的关键,在实施教学过程中是否能够增加学生的信心,提高兴趣,是实验教材开发必须要考虑的根本所在。 对学生进行了大量的调研,开设座谈会,对他们的实际情况有了详细的了解,部分学生的基础较薄弱,所以教材内容不能太复杂,首先要调动起学生的积极性和兴趣,然后通过教师和学生的互动逐步提高实际的教学效果。通过学生反馈的信息和实验数据的收集,不断调整实验项目,部分实施细节做细微调整。方法总结就是:使用--反馈--修改--使用,不断循环,逐渐完善。 4 项目研究的主要内容 具体内容包括两个方面,一方面根据高职高专院校生物制药专业学生学习状况和教学总目标,对照教学计划,确立实验教材编写体系;另一方面根据高职高专院校生物制药专业教学具体目标和学科特点,编写实验教材内容。 4.1 根据高职高专院校生物制药专业学生学习状况和教学总目标,对照教学计划,确立实验教材编写体系 生物制药专业是一个生物、化学、药学和工程学交叉的工科类专业。 ⑴生物制药专业的培养目标为:培养掌握现代生物技术的基本原理,具备生物制药和微生物制药学的基本知识和一定的操作技能的工程技术人才[2]。所培养学生能在制药企业、化工企业、生物企业以及相关的科研单位、高等院校和医药公司、医药部门、服务行业等部门从事药物、生物制剂和煞费苦心工类产品的研究与开发、生产、教学、经营和管理、药物检验、医药工程设计以及外贸、医药代表、药品及医疗器材的营销等工作。 ⑵生物制药专业培养教学内容:培养适应国家经济、科技进步和社会发展的人才需要德、智、体全面发展,具有高尚健全的人格、强烈的民族使命感和社会责任感、宽厚的专业基本和综合人文素养,具有国际视野、创新能力和领导潜质的未来学术新秀和管理人才。本专业学生主要学习生物制药基本原理和基本生产工艺操作,培养能适应当前社会需求的生物制药专业人才。本专业学生应该获得以下几方面的知识和技能:a、掌握生物制药技术的基本理论、知识及技能;b、掌握常用和典型生物药物生产工艺与设备的基本工作原理和使用操作方法;c、具有对生物药物的资源、新产品、新工艺进行研究、开发和设计的初步能力;d、熟悉国家关于药品及生物制剂的生产、设计、研究与开发、经营、使用以及原材料种植等方面的方针、政策和法规;e、了解生物制药的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;f、具有创新意识和独立获取新知识的能力。 ⑶生物制药专业学制为三年,毕业最低学分为139,课程体系由通识课、专业核心课和选修课三大模块组成,专业核心课程有:无机用分析化学、无机用分析化学实验、有机化学、有机化学实验、化工原理、生物学基础、生物学基础实验、生物化学、生物化学实验、物理化学、微生物学、微生物学实验、人体解剖生理学、生理学实验、生物制药工艺学、药物化学、药物分析、药剂学、发酵工艺学、药理学、天然药物化学、教学生产实习、毕业实习。其中理论课时1072学时,实验学时192学时,实践教学学时11周。 ⑷生物制药专业学生学习状况。生物制药专业学生因招生层次为三年制专科,所以高中学习成绩普遍不是很好,特别是公共课如英语、数学的学习成绩较差,但生物制药的学生普遍学习积极性较高,在学习过程中认真勤奋,在同年级中生物制药专业的学生在学习方面表现一直都是名列前茅的,同时生物制药专业的学生也表现出课堂教学不够活跃、动手实践欠缺(主要表现在对自己没有信心,不敢去动手操作)。 4.2 根据高职高专院校生物制药专业教学具体目标和学科特点,编写实验教材内容 因传统实验教材对高职高专类的学生而言在内容上与理念教学有所脱节,侧重于理论研究,而对于高职高专类学生而言理论知识较之本科学习有所欠缺,实验教学应该更多的侧重于动手能力的培养,因而进行实验教材的研究与开发是十分必要的,我们应该在分析了学生特药专业学习学习现状的基础上结合高职高专院校生物制药专业教学的具体目标和学科特点,在经过长期的实践教学的检验不断修改完善最终确定了各实验教材的教材内容。 生物制药专业论文:高职生物制药专业“三段渐进式”人才培养模式的构建与研究 【摘 要】为了更好地支撑生物制药产业的发展,高职院校应准确定位人才培养目标,构建“双基导向”课程体系,建设“专兼结合”的师资队伍,配备完善的实训基地,形成“三段渐进式”人才培养模式,进而培养出适应生产、管理第一线需要的德、智、体全面发展的高端技能型人才。 【关键词】生物制药技术专业;三段渐进式;工学结合 0 前言 自进入21世纪,世界经济全球化进程的速度不断加快,社会对高质量教育的要求以及对高技术人才的需求也在不断提高,而企业要适应知识经济全球化竞争的挑战,高职院校要建构适应经济社会发展的职业教育人才培养模式就必须加强企业与高职院校合作的力度[1-2]。 《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高〔2000〕2号)中指出,“在制订高职高专教育人才培养方案的过程中,要遵循教育教学规律,处理好社会需求与实际教学工作的关系,广泛开展社会调查,并尽可能请社会用人单位参与专业培养计划的制订工作。”《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成〔2011〕12号)中也指出“要与行业(企业)共同制订专业人才培养方案,实现专业与行业(企业)岗位对接。”基于此,南通纺织职业技术学院生物制药技术专业在人才培养方案构建中充分体现了基于“社会生活过程”和基于“工作过程” 的双基导向理念,邀请了行业、企业专家共同参与,成立了专业指导委员会,在专家指导下,最大限度地将知识结构、能力结构、素质结构贯穿于教育全过程,并通过实训基地建设、师资队伍建设和“三段渐进式”培养等途径有效保障了人才培养质量。 1 以就业为导向的人才培养目标 1.1 生物制药产业发展背景 在国家产业结构调整和相关政策支持下,生物制药产业已成为我国高新技术发展的重点,具有广阔的发展前景。《江苏省生物技术和新医药产业发展规划纲要(2009-2012年)》中提出,我省将着力打造泰州医药高新区,构建形成以泰州“中国医药城”为中心,南京、苏州、南通、连云港等地各具特色、差异发展的产业发展布局。至2012年,泰州已形成500亿元的生物医药产业规模,成为引领全省生物医药产业跨越发展的“加速器”。另外,随着人民生活水平的不断提高和对医疗保健需求的不断增长,医药行业一直保持着较快的发展速度,“十二五”发展规划中,制定生物技术和新医药等新兴产业,销售收入到2012年实现倍增,成为江苏经济新的重要增长点。这种行业发展趋势使生物制药专业的毕业生成为当前社会急需的人才之一。专业调研中发现,全省现有药品研究机构800多家,生产企业670余家,已初步形成了苏南、苏中、苏北“三大医药板块”。南京南的苏锡常医药产业群、南京“药谷”,苏中的泰州中国医药城,苏北的连云港新医药产业基地,培育了扬子江药业集团、恒瑞医药、正大天晴集团、豪森药业、先声药业、康缘药业、江山制药、奥赛康药业等众多全国医药工业百强企业。 1.2 生物制药产业技术工人现状与培养目标的确定 目前一线岗位从业人员以高中学历为主,专业素质普遍较低,不能满足企业快速发展的需要,急需生物药物发酵、分离提取、质检和品控等岗位的高素质技能型人才。根据学院立足南通、面向江苏、服务大中原长三角的办学定位,在面向行业、企业广泛进行人才培养需求调研的基础上,将生物制药技术专业的人才培养目标定位为:适应南通及其周边地区生物制药行业生产一线需要的,具备较强的从事药物生产、药物分析与检测、药物制剂、药品营销等实际工作能力,适应生产、管理第一线需要的德、智、体全面发展的技术技能型人才。 2 专业课程体系设计 2.1 课程体系设计理念 南通纺织职业技术学院的课程体系设计以培养学生综合职业能力为目标,按照“基于社会生活过程”的公共课程开发理念和“基于工作过程”的专业课程开发理念,以系统论方法为指导,构建本专业“文化素质养成与专业教育有机融合”的课程体系。 为培养学生过硬的专业能力,满足学生个人专业兴趣发展需要,按照“基于工作过程”的专业课程开发理念,通过专业调研及召开实践专家访谈会,分析提炼出了本专业典型工作任务,遵循学生认知与职业成长规律,构建专业课程体系,从而适应我国生物制药产业发展的需要。 2.2 专业课程体系构建过程 专业课程体系的构建,首先,通过企业专家实践访谈,凝炼分析形成适应典型工作任务所必须具备的学习能力、专业综合能力、创新能力;其次,专业教师通过找寻合适的平台或载体,整合所需要知识、技能训练内容,设计形成相应的课程;最后,对专业课程,按照材料的复杂程度、评价的综合要求、团队合作的组织要求和遵循学生认知规律和职业成长规律,来实现课程从简单到复杂,从低级到高级,从单一到复合的有序编排。 2.3 生物制药技术专业的典型工作任务 通过组织课程专家、企业技术骨干和专业教师成立建设团队,在深入行业企业调研和进行职业资格分析的基础上,进行学习领域课程开发,形成了本专业的典型工作任务。如表1所示。 表1 典型工作任务与学习领域(课程)一览表 以上典型工作任务立足于生物制药专业教育,同时通过专业选修课程的设置,促使学生横向发展,拓展企业生产岗位能力。 3 生物制药技术“三段渐进式”培养模式 3.1 “三段渐进式工学结合”培养模式的目的 工学交替的安排与实施,就是要为学习者在学习与工作间架设无缝桥梁,以培养学生职业综合能力。该模式利用学校和企业(泛指学校外)两种教育资源与环境,实施理论与实践教学的有机融合,促进学生课堂学习与工作实践的有序交替,使学生接受一定的职业训练、获得一定的工作经历,能够胜任未来从业岗位、独立开展工作并承担社会责任。 3.2 “三段渐进式”培养模式的构架 生物制药技术专业的培养模式,在遵循学生认知规律和职业成长规律前提下,结合企业的实际情况,制定了“三段渐进式工学结合”培养模式。在该教学模式下,主要有“行业感知”、“专业体验”、“职业定位”三个环节构成,以提升毕业生综合职业能力和可持续发展能力为培养目标。 第一学年,通过《专业认知与职业规划》使新生对该专业的发展和职业定位有比较清晰的了解、和理实一体化课程《基础化学》,在校内实验、实训室内完成简单、单一的基本技能训练;第二学年及第三学年的一段时间,通过工学结合,在校内生产性实训基地和校外实训基地内进行生产性实训,完成复杂、综合的职业能力的培养;在第三学年,通过在生产企业的顶岗实习,使毕业生完成由“新手”到“熟手”,由“模仿”到“创新”的转变。 3.3 “三段渐进式”培养模式的教学保障 3.3.1 专兼结合的教学团队 以我校为例,现有专职教师27人,在职称结构上,高级职称3人,副高职称11人,副高以上职称人数占教师总数51.9%,中级职称8人,占教师总数29.6%,双师型教师24人,占总数的88.%;在学历结构上,博士研究生1人,占教师总数3.7%,硕士研究生17人,占教师总数62.9%。专职从事实践教学环节的教师5人,专职教师在外从事技术兼职的有5人。 按照专兼结合的原则,已与南通市质量技术监督局、南通精华制药有限公司、南通江山农药化工股份公司、南通优尼科有限公司、百益制药、塞奥生化有限公司等企业共同组建了一支知识结构合理、专业基础扎实、实践能力较强、综合素质较高、年龄结构和职称结构合理的优秀教学团队。 3.3.2 校内实践教学基地 我校校内实践基地主要有无机化学实验室、分析化学实训室、有机化学实训室、传质与分离实训室、物质成分分析实训室、流体输送实训室、物质物性分析实训室、高压灭菌锅、生化培养与检测实训室、无菌接种室、生物发酵实训室、气相色谱分析室、液相色谱分析室、原子吸收分析室、红外色谱分析室、紫外分光光度计实验室、气质联用分析室等专业实验室和分析室共17个,1个制药仿真实训室,5个理实一体化实验室等校内实训、实验室为完成“三段渐进式工学结合”培养模式,提升学生综合职业能力奠定了坚实的基础。 3.3.3 校外实践教学基地 为了满足学生职业岗位与技能培养要求,本专业在加强校内实验室建设的基础上,一直关注校外实习实训基地的建设和发展。在长期的教学实践与社会服务中,已与南通精华制药、江山农化、南通市质量技术监督局、南通百益制药有限公司、海慈药业等单位展开深入合作,为学生工学交替的生产性实习和实训提供了有力保障。 生物制药专业论文:高职院校生物制药专业微生物课程教学改革探索与实践 摘 要:微生物课程是很多理工专业重要的基础课程,从生物制药专业发展概况及高职院校人才培养目标入手,对微生物课程教学地位及教学目标进行分析,从教学内容、教学方法等方面阐述了微生物课程教学改革中的做法和体会。 关键词:生物制药;培养目标;教学内容;教学方法 一、生物制药专业发展及微生物课程建设概况 1.生物制药专业发展概况及培养目标 生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分,目前,全世界的医药品已有一半是生物合成的。 2.微生物课程教学地位、教学目标及概况 半个世纪以来,微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用,从 微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在,事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位,也是一门实践性很强的学科。 由此可见,微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术,要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术等多门主干课程。 本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识,确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作,并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法,从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。 然而,一方面由于微生物本身个体极其微小,肉眼难以看见,其生命活动规律不易被人们所知;另一方面由于现代生命科学的迅速发展,微生物学领域中的内容日益丰富,新理论、新技术层出不穷,这样的客观情况势必给《微生物学》课程教学提出更高的 要求。 二、教学内容的改革 1.选用、编写合适的教材 教材是教学之本,它是联系师生教与学的纽带。教师据此讲解课程,传授知识;学生以它发展能力,吸收知识。因此教材建设也一直是高职院校课程建设的重要内容。作为《微生物学》课程建设的配套教材,由中国农业出版社正式出版发行,并入选为“21世纪农业部高职高专规划教材”,出版后受到有关专家学者的好评推荐和众多读者的欢迎。教材中的这些改革尝试主要表现在: (1)在以往的高职高专药学类专业教学中,微生物课程往往使用医学类教材进行教学,在教学过程中,重视“医用”而忽视了“药用”相关微生物学知识的教学。因此课程的学习与专业培养目标联系不够紧密,而本教材依据药学类专业岗位群的需要,重新梳理与添加了课程内容,如:以“微生物与药学”为一个篇章,讲述微生物与药物生产和微生物与药物质量控制等内容。(2)十分突出实际应用。基本理论和基础以“必需、够用”为度,强调以培养适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为目的,充分考虑高职教育的针对性、应用性、职业性和继续教育的特点,教材较多地详细介绍了微生物在医药产业、行业中的应用以及医药用微生物学实验操作技术,内容比较实用,范围比较广泛,总结比较有针对性。 2.授课时对教材内容的“取”“舍” 一本优秀的教材可以满足不同需求层次的大多数学生,而对于教师授课来讲,还要注意对其内容的“取”和“舍”。“取”指的是教师平时要密切关注微生物学科的发展前沿以及在生物制药行业中的应用,在教材内容的基础上适当地增加一些当前的新技术、新问题、新知识,补充更多与我们生活息息相关的实例,使学生认识到当前的一些热点问题都是可以用本课程的原理来解释的,增加了学习的兴趣。如:SARS、禽流感病毒等,这些病毒的结构和致病性教材上不可能介绍得很详细,需要及时给学生介绍,使学生了解它们致病性和防治原则;讲解药物制剂的微生物学检验时,列举几起因微生物引起药物变质引起的医疗事故;又如,在讲授抗生素知识时,让学生了解当前生物制药的主要产品之一就是抗生素,简单介绍一些国内外知名制药企业及相关产品,分析当前抗生素滥用危机。“舍”指的是对教材的内容适当地舍其枝叶,抓住主干。由于微生物学课程内容多,大多数高职院校由于学制的限制,对本课安排的课时相对较少,对于已经在前面课程中讲授过的或者后续课程将重点讲述的内容,为了避免重复,教师授课时要适当精简,要认真钻研教材,善于总结,充分挖掘教材的内在联系,特别是对于理论知识,要突出重点和难点,把整体内容的“主线化”,有些知识要引导学生自己去挖掘出主干线外的分支线,至于相关内容可简单讲述,侧重其联系性。如微生物各论部分,与其对细菌、真菌、放线菌等每一个章节进行详细讲授,不如用列表的方式,对其形态、大小、培养特征等进行横向对比,抓住异同点;讲授微生物遗传与变异时,部分知识在《生物化学》《基因工程制药》等课程中有系统介绍,可将重点放在如何利用微生物的遗传变异开展菌种选育、弱毒株制造菌苗等方面。这样才能在规定时间内完成教学内容,也能帮助学生养成横向联系看问题的思维模式和善于总结的学习习惯。 三、教学方法的改革 教学方法是教师传授知识的技巧,由于《微生物学》课程讲授的内容是在微观世界下生活的生物,因此在教学中要采用较为特殊的手段,遵循“学为主体、教为主导、发展创新”的原则,通过教师指导,充分激发学生的兴趣,调动学生学习的主动性,训练学生分析问题、解决问题的能力。 1.PBL教学法 PBL(Problem Based Learning)教学法是以问题为基础的教学方法,该教学模式是由美国神经病学教授Barrows于1969年在加拿大的Memaster大学创立的。PBL强调把学习设置于复杂的、有意义的问题中,通过让学习者合作解决问题来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。PBL教学法运用于《微生物学》教学,特别是对某些概念纷杂枯燥、容易混淆的知识点的教学,可提高学生从不同角度思考问题的能力、加 强自我指导性学习和问题解决技巧等能力等。具体做法是教师提出问题,提前一周发给每位同学,同时提供给学生参考书目和网址让学生课下准备,上课时组织学生分组讨论,并让每一组推举代表回答问题,该组其他同学补充,然后,组织学生对某些有争议的结论进行讨论,最后,教师对该节课需要掌握的内容和问题作出明确的解答,并进行简要的串讲和总结。如:提出问题“防腐、消毒、灭菌有何区别?常用的防腐、消毒、灭菌方式有哪些?生物制药产业中防腐、消毒、灭菌的应用领域有哪些?”从专业的角度去解读日常生活中常用的一些易混淆词汇,让学生掌握环境条件对微生物生长的影响。又如,“历史上造成较大影响的真菌毒素药物中毒事件有哪些?常见的真菌毒素有哪些种类?各自的中毒机制是什么?容易污染哪些药品?怎样对其进行预防?”以历史事件为切入点,让学生了解霉菌的产毒特点和危害等。在这个过程中,可以高度激发学生的参与意识和学习热情,培养学生的表达能力和分析、解决问题的能力,并具有高度整合所学相关课程知识的作用,这个过程同时对教师的综合理论素质有较高的要求,并且也要求教师要有较好的课堂主持和时间控制能力。 2.现代化教学手段 《微生物学》经常涉及一些抽象的、微观的、描述性的内容,要在“微”字上让学生易于接受和理解,必须运用现代化的教学手段。教师要充分利用网络资源的强大优势,搜索相关电子图片及影像资料,并且制作成具有较高保真性的微生物学图片及影像资料库,供制作课堂讲授课件时调用。江苏省兽用生物制药高技术研究重点实验室建在笔者所在单位,拥有荧光定量PCR仪、荧光倒置显微镜等精密仪器设备,现代化的教学手段使学生对微生物的认识从书本平面、死板的黑白世界转变为立体、鲜活的多彩世界,实现微观世界宏观化、文字叙述图片化、平面内容立体化、彩色内容真实化、静态模式动态化、复杂过程简单化、教学方法多样化的目的,增强微生物的可视性、可感性。 3.典故史料法 微生物的发现和微生物学的发展凝聚着无数微生物学家的心血,许多流传的经典佳话构成了微生物学发展史中的重要内容。在教学过程中,结合授课内容,适时介绍令人难以忘怀的有关背景史料典故以及他们为微生物学发展忘我劳动的献身精神,展示他们不惧失败、百折不挠的拼搏风格,不仅可以渲染、活跃课堂气氛,还会激励学生为微生物学发展作贡献。如:列文虎克勤于观察,首先看到微生物的个体、科赫反复试验找到优良的凝固剂琼脂、巴斯德解决一个又一个的实际应用难题、弗莱明发现青霉素的过程与之对后世产生的深远影响、卡尔梅特和介兰受到农场主启发,足足花了13年的时间,终于成功培育了第230代被驯服的结核杆菌,作为人工疫苗、张仲景遭遇了家族三分之二的人因患疫症而死亡的悲剧,但一生勤求古训,博采众方,写出了不朽的医学名著《伤寒杂病论》等,都给同学们留下深刻的印象,而增添了对《微生物学》课程的喜爱和期待。 4.多样化的教学技巧 如:形象比喻法,微生物学教学内容中,有些要点既抽象又深奥,不易被学生所理解。如能恰到好处地打个比方,能使复杂问题顿时变得简单、形象、生动,非常有利于学生的学习,如用稍加修饰的鸡蛋比作细菌复杂的细胞构造,其要点容易理解,便于记忆。又如,图表演示法,有些教学内容用文字叙述,既嗦,又不易表达清楚,或者就很难进行表达,如果经过加工制成图表,可使繁琐的内容变得简单清晰,一目了然,帮助理解,便于学习,如:四大类微生物菌落形态比较、G+与G-细菌细胞壁结构成分比较等。再如,分门别类法,微生物学名词概念多,容易混淆,不便记忆,如能依据某种相近关系把它们分门别类放在一起,分析比较,寻找异同点,便于理解,如:内毒素、外毒素、类毒素等。 四、实践课程的改革 微生物学是一门实验学科,首先,要引导学生注重实验课,只有通过微生物学实验才能对课堂讲授的知识加深理解,才能培养学生的创新思维及动手能力,要通过“理”“实”结合、集中技能训练等方式增加实践课时的比例。其次,要特别重视培养学生独立、规范的操作技能,加强训练,培养学生的规范操作理念。第三,要注重实用性,以解决实际问题和满足岗位需求为出发点设计实验,为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础,满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要。 几年来,笔者和同事在高职教育生物制药专业微生物课程教学内容、教学方法和实践教学等方面做了有益的探索和实践,取得了较为显著的成绩。然而我们也清醒地认识到,课程建设是一项长期的艰巨任务,需要坚持不懈地努力。微生物学是一门应用广泛、发展迅速、更新周期短的学科,社会的进步使得生物制药高职人才的社会需求不断增大,因此,微生物学课程的教学改革还需要结合社会需求、专业特色、高职教育特点继续深入地开展,今后我们将继续深化改革,大胆探索,不断实践,争取把《微生物学》课程建设成为深受学生欢迎的精品课程。 (作者单位 江苏省泰州农牧科技职业学院) 生物制药专业论文:生物制药专业生物化学的教学方法 【摘 要】生物化学是生命科学的领头学科,也是生物制药专业的一门重要的专业基础课,有大量需要记忆的知识点,内容繁多,理论抽象,代谢反应复杂,学生难以掌握。因此生物化学教学需转变传统的教学方式和方法,重视现代科学技术发展的特点,重视技术教育和素质教育,本着以人为本的教学原则,突出学生在学习过程中的中心地位,本文以激发学生学习的热情和兴趣,降低学习难度,提升教学效果为目标在生物化学教学中进行改革尝试。 【关键词】生物化学 教学方法 教学效果 近年来,生物技术制药产业发展的突飞猛进,使得社会对生物制药技术人才的需求日渐增多。针对这一现象,怎样提高生物制药专业课程的教学效果,成为广大职校教师所关注的问题之一。生物化学是生物制药专业的一门重要的专业基础课,能为相关专业课程如生物制药技术、发酵工程等的学习打下坚实的基础。但因其在生物领域的重要性,而使内容日渐增加,不断涌现新知识,需要记忆和思考的内容逐渐增加,理论抽象,代谢反应复杂,学生难以掌握,使之成为生物制药专业较为难学的课程之一。因此,将这些深奥难懂的理论以及错综复杂的代谢反应转变成浅显易懂、形象具体的知识传授给学生,激发学生学习兴趣,改变学生消极的学习态度,使他们主动学习,从而牢固、系统地掌握生物化学的基本知识及基本技能,成为需要广大生物化学教师不断探索的问题。同时,传统的教育理念和陈旧的教学模式已不适应培养创新型高素质人才的需要。为此,在改进生物化学的教法方面我们进行了大量的实践探索,以学生为主体,不断更新教育理念,优化教学方法和手段,致力于培养学生的自主实践能力和科学创新精神,提升教学效果。 一 多媒体教学 近年来,多媒体技术已被越来越广泛地应用于教学领域,在改革教学方法和教学手段方面,多媒体技术教学已成为各学科教学辅助手段的首选,随着计算机多媒体技术的不断发展,现代教育技术手段的日益进步。加之,近年来我校教学条件的改善,多媒体教学课件越来越多地被应用到生物化学的课堂教学中,为课堂教学呈现丰富的教学方式和多维的教学空间。以图文声像并茂的传播方式把各种文本、图形、图像、动画、视频、音频等信息融为一体,生动、形象、直观、逼真地把教学内容表达出来,极大地增加了课堂教学内容的信息量,克服了传统教学的枯燥与教条,增强了学生主动学习的兴趣,激发了学生的想象力,从而极大地提高了教学效率。可以说,多媒体教育技术在职校生物化学教学中将发挥越来越重要的作用。 生物化学是当代生命科学领域发展最迅速的学科之一,新知识、新理论不断涌现。然而,目前实训技能操作课时在陆续增加,职业院校教学理论授课时数却在不断缩减。难免有“老师赶课时进度、学生赶笔记”的现象,教学效率大打折扣。而多媒体具有广阔的空间,承载着大量的信息,可将搜集的大量资料和教学内容设计成课件,在有限的教学时间内,丰富教学内容,增加必要的信息、扩大知识的密度。学生也可以将课件拷贝到自己的计算机上查阅,节省了记笔记的时间,以利于理解、记忆。还可以利用课后时间,参照课件对所学内容进行归纳整理,梳理重难点,在头脑中形成较系统的知识结构。培养学生自主学习的本领,学生是具有主观能动性的个体,只有在自身有目的、有意识的活动中个体才能得到发展。 二 互动式教学 取得优良教学效果的重要条件是轻松和谐的课堂氛围和民主平等的师生关系。互动式教学是一种平等、民主、开放式的教学方法,能够调动学生思维,激发其学习兴趣,培养其独立思考能力,促进其个性发展。在讲述“如何证明DNA是遗传物质基础”时,通过对经典的噬菌体侵染细菌实验条件后,启发学生通过思考自己设计实验过程来证实DNA是遗传物质。如此既加深了学生对这一经典实验的理解,又培养了学生的独立思考能力。又如在讲授“基因的复制、转录和蛋白质的翻译”时,首先,指导学生查阅相关资料、观看有关基因的相关影像视频;其次,请学生依据查阅和观看的资料阐述对讲授内容的理解及疑惑;然后,教师针对学生正确的理解给予肯定,对理解错误或有偏颇的问题,请学生思考讨论,并亲身参与学生的讨论,抓住重点进行深入细致的分析,最后对所探讨的内容进行理论升华。这样便于学生理解和接受新知识。师生在平等互动的教学过程中充分交流沟通、积极探讨、深入研究、双向输入,极大地调动了教学双方的积极性、主动性,激发了学生的学习热情和兴趣,促进了教学相长,达到了提高教学效果的目的。 三 自学讨论式教学 现代教育理念提倡学生自主学习,而书本及网络是学生获取知识的主要来源,所以培养学生阅读能力和自我获取知识的能力是现代教学中教师的主要职责之一。叶圣陶先生曾说过:“凡为教者必期达到不教,教材中学生能独立看懂的内容可采取自主、合作方式学习,辅以教师指导。”具体教法为,首先,教师给出章节的要求及与内容息息相关的思考题让学生小组带着问题预习,在合作中寻求答案,再组织学生以小组为单位讨论解答相关问题。最后,教师指导学生进行归纳总结。如对于学生比较熟悉的“维生素与辅酶”这一章内容,通过课堂知识竞答发现绝大多数学生对维生素在生命活动中的重要性以及维生素缺乏症等基础知识能熟练掌握,既提高了学生学习的积极性,培养了学生独立思考能力,又能很好地达到教学的预期效果。一般情况下,自学——提问——讨论——总结的教学方式可以极大地激发学生学习的自觉性和主动性,进而培养学生的创造性思维。 四 关注学科最新动态 教学过程中,及时引导学生关注现代生物领域的最新动态及最新成果。如科幻电影《逃出克隆岛》里描述的,提供新鲜健康器官给自体的克隆人,绝对是违反道德伦理的。在介绍“核酸”这一抽象难懂的教学内容时,可以列举若干个转基因植物带来巨大社会效益、经济效益及潜在应用价值的例子,如美国加利福尼亚基因公司利用基因工程技术培育出的一种转基因抗冻番茄,因不会产生会引起自身腐烂的聚半乳糖醛酸酶,故这种西红柿不易腐烂,较长时间保持鲜美的风味。因此可以预言,在未来某个时期,人们可以用基因工程技术,把动物的基因转给植物,如把猪的基因转给红薯,把鸭的基因转移给西红柿,那么可能培育出具有猪肉味的红薯、具有鸭肉味的西红柿等诸多新奇的蔬菜,未来餐桌将是丰富多彩的。这种教学方法的运用,既增加了学生的学习兴趣又拓宽了学生的知识结构,同时也使学生了解了生物化学技术发展的新进展和新成就,并对生物化学技术在经济发展和社会进步领域中所起的重要作用有了逐步认识。 五 理论联系实际教学法 任何一门学科所讲授的理论都是为实践服务的。阐述生命现象的学科——生物化学也不例外,在生物化学教学过程中,特别是职校生物化学教学中,联系相关生活的实例既能帮助学生理解记忆复杂的原理,又可以活跃课堂氛围,提高学生的学习热情,提升教学效果。如在讲到“蛋白质的变性”时,就可以联系生活中他们非常熟悉的鸡蛋煮熟这一蛋白质变性永久凝固的实例,加深对知识的理解和记忆。教师不断学习,及时更新教学方法和教学理念,依据教学目标、教材内容和学生实际选择运用职校生物化学教学的适宜教学方法,尽最大可能地调动学生的学习主动性,让他们进行自主、探究、合作学习,体验学习的乐趣,进而达到提升教学效果的目的。 生物化学教学内容本身枯燥、抽象,难以理解。因此职校生物化学教学实践中,教师应尽可能地寻找课堂讲授与现实生活的连接点。如在讲“超氧离子的危害”时,联系护肤品大宝SOD蜜中含有SOD(超氧化物歧化酶)等一些能预防皮肤衰老的美容护肤品的作用机制。在讲到“脂质”时,联系社会上一些人为了减肥盲目拒绝脂肪的摄入,而对身体产生一系列的危害,因此强调脂肪在人体内有着非常重要的作用,让学生认识到“没有脂肪,就没有人的生命”,使学生站在科学知识与生活实际的交汇点上,形成积极向上的学习态度。 生物制药专业论文:提高生物制药专业本科生创新能力的教学改革方法初探 [摘要] 生物技术制药(生物制药)是一门综合性、前沿性及应用性非常强的学科,随着科学技术的迅猛发展,生物制药已经成为最活跃、发展最快的学科之一。培养高素质的具有创新精神的生物制药人才,对推动我国生物制药产业的发展有着极其重要的意义。本文以拓展生物制药本科生创新思维为目标,从生物制药专业的特点入手,提出了培养学生创新能力的五种方法,并结合实例对方法的具体形式、特点进行了阐述,从而提高生物制药专业本科生的创新能力。 [关键词] 生物制药;创新能力;教学改革;本科生 生物技术制药(生物制药)是指运用微生物学、细胞生物学、药学、医学等理论知识,综合利用基因工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程等技术和方法,从生物体、生物组织、细胞、体液等制造预防、治疗和诊断药物的学科,是一门综合性、前沿性及应用性非常强的学科[1]。随着科学技术的迅猛发展,生物制药已经成为最活跃、发展最快的学科之一,生物制药制品不断推陈出新,广泛应用于保健、医疗等行业,对改善人民的生活水平起到了重要作用。随着制药行业的发展,对生物制药人才的需求也大幅增加,特别是培养高素质的具有创新精神的生物制药人才,对推动我国生物制药产业的发展有着极其重要的意义。以传统理论知识为基础,以前沿创新性教育为支撑,重点培养学生的创新能力,将对培养高素质的生物制药专业人才发挥关键作用。开展生物制药专业的创新性教育应该循序渐进,本文将结合生物制药专业的特点及目前存在的一些问题,对开展创新性教育提出如下几点建议,以提高学生兴趣、获取并且规范化应用专业领域前沿信息的能力,旨在培养具有创新力的生物制药人才。 1 夯实专业基础知识,培养逻辑思维能力 基础理论知识是专业学习的根本,也是快速理解和应用课本外知识的工具[2]。基本理论、概念的课堂教学是学生打好基础的重要途径之一,因此教师应选择教材、备课及上课过程中清晰、准确对基本理论进行讲授,突出重点难点,阐明逻辑关系,结合课堂测验,了解学生掌握知识的程度,使学生能够确切理解知识内涵。如在酶工程制药的学习中,应重点强调酶是一种生物催化剂,可以高效催化各种生物化学反应,具有高效性、专一性、温和性、易变性等特点,这些特点就引出了酶生物转化过程中,涉及其活性定义、活性测定方法、反应特殊性等一系列概念,并结合实例β-葡萄糖醛酸苷酶水解为苷元黄芩素进行讲解,此外课后让学生参与搜集酶催化反应的资料,帮助学生清晰掌握酶催化反应这一小节中所涉及的重点概念。总之,扎实的理论基础是创新性教育的前提,对知识进行深入浅出的讲解,培养学生的逻辑思维能力,对开展相关创新性教育大有裨益。通过选择合适的教材并合理运用多媒体手段可提高学生对基础知识的学习效率,具体如下: 1.1 教材的选择 教材是学生获得知识的主要材料,也是教师进行教学的主要依据。生物制药是一门前沿性非常强的学科,知识更新速度显著加快,也许在大学阶段学的知识或者技术,毕业后可能会发生新的甚至根本性的变化。因此,一本优秀的教材不仅应侧重于基本理论、基本知识及技能的描述,还应突出“新”知识及发展方向。例如酶的概念随着20世纪90年代核酶的发现已不再是过去“酶就是蛋白质”的概念,抗体概念的出现,赋予抗体和酶以新的内容。随着1996年完成的第一个古生菌(Archaea)全基因组序列和rRNA序列比较测定的完全吻合,整个生命界已不是原来的二界,而是三界,即真细菌、古生菌和真核生物。随着学科的发展应添加新的内容,而去除陈旧的内容[3]。然而面对繁杂的生物制药的学习内容及有限的学时,选择内容精炼、重点突出的教材具有重要意义。本教研室选用吴梧桐主编的《生物技术药物学》及《生物制药工艺学》两本教材,这两本教材是国家“十一五”规划教材,教材与时俱进,能反映国内外生物制药工业的最新进展,基本上与国际同类教材接轨。教材强调了各类生物技术药物的来源、组成、结构、性状、临床用途与用法等方面的基本理论和基本知识,也介绍了生物技术药物学发展的新动向。生物制药专业的学生掌握核心基础知识的同时,也对学科的发展趋势有了延伸了解,使初学者对生物制药有了初步地了解。 1.2 “启发式”多媒体教学 多媒体教学即多媒体组合教学,在以班级授课形式的课堂教学中,结合教学目标与教学对象的特点,适当的引进现代多媒体设备(计算机、投影仪、音响设备等),通过借助预先制作的多媒体教学课件展开教学活动过程[4]。多媒体教学整合了多种现代化教育手段,信息量大,并且大大提高了课堂教学效率。但由于多媒体教学上课更容易产生“满堂灌”、“一言堂”的单向教学,信息量大容易造成学生对所讲知识不能充分理解,思维跟不上,课后一片茫然。所以如何提高多媒体教学的效率也是对教师能力的一种挑战。在上课前,教师应根据讲授内容收集相关素材,循序渐进、动静结合、主次分明、脉络清晰地将基本内容、实例等制作在课件中,为“启发式”课堂教学做准备。在课堂教学中,教师应把握好“度”,根据课程进度和实际需要,结合板书与多媒体教学,在课件页面转换时必须为学生预留足够的思考与消化时间,可以分层次、实例加讨论的方式来调整讲课节奏,启发学生进行思考,有助于拓展学生思路,更好地理解、记忆教学内容。例如在制药工艺学中电泳分离技术时,可以按照表1的方式进行备课及讲解,这样符合教学规律、效果也很好。 2 开展针对性文献学习,开阔学生视野 学术论文是深入了解本学科前沿领域的一扇窗,也是培养学生学习兴趣的重要途径[3]。在夯实理论基础的基础上,针对性地开展本领域文献学习,特别是高水平学术论文的学习,对开阔学生视野非常重要,特别对于高年级学生的毕业论文大有裨益。理论授课的一大优势是知识点集中,缺点是学生接受知识被动,学生容易失去兴趣,而文献学习是对理论授课的有机补充,指导学生深入理解知识点的内涵,不同的学生对不同的内容产生兴趣,这样更利于因人而异的个性化教学的开展,提高学生学习知识的主动性。有针对性地开展文献学习,是提高学生文献阅读能力的有效途径。在授课时,教师可以引经据典,也可以结合自身科研经历为学生多呈现一些实例,并为学生留下一些拓展空间,引导学生查阅文献。例如,在讲发酵工程制药时,笔者联系自身科研经历,进行了发酵制备α-糖苷酶抑制剂实例的讲解,并提出问题“如何建立α-糖苷酶抑制剂高通量筛选模型”、“不同的α-糖苷酶抑制剂是否存在结构-活性关系”等问题,引导学生通过CNKI、pubmed、Elesiver、Springlink等数据库查阅文献,学生对α-糖苷酶抑制剂的筛选、蛋白-抑制剂模型及菌种培养等表现出了广泛兴趣,进一步加深了对α-糖苷酶及发酵制备α-糖苷酶抑制剂的理解,同时也拓展了学生的创新思维,取得了很好的反馈效果。同时,可从文献查找、阅读及记录三方面来提高生物制药本科生的文献阅读能力。 2.1 文献查找 纸质版文献、电子期刊、互联网是学生获取文献的三大主要途径。纸质版的文献检索方法简单,借阅方便,适合长时间阅读,纸质文献有一定的准确性和可读性,但是纸质文献更新不及时。通过互联网搜索引擎“百度”、“谷歌”等也可以获取专业文献,但是某些文献受期刊授权的影响,难以获取全文。随着网络的发展,学校购买了期刊丰富的电子期刊数据库,电子期刊具有省时、快捷、种类齐全,易于保存,及时更新等优点,已经成为不可或缺的获取专业知识的途径。在“pubmed”、“Elsevier”、“CNKI”、“CA”等专业数据库中,输入检索条件可以获得专业文献。 2.2 文献阅读 学生进行文献阅读时应分层次进行。首先,应对本领域内或研究方向有代表性的较新的中英文文献综述进行反复认真的阅读,掌握专业术语、基本理论与观点、学术动态与前沿等;然后阅读相关研究性论文,特别是文章摘要,通过摘要可对论文的主要研究结果基本了解,对感兴趣的内容进行重点阅读;阅读本研究领域的权威期刊文献,即影响力较高、引用次数较多的文献,这类文献往往是研究的新发现,有利于学生了解专业领域前沿动态。通过大量阅读文献,积累多了,会由量变发展为质变,比较研究方法的优劣,会对今后开展研究工作大有帮助。此外,在文献积累的基础上,批判地评价文献,取其精华去其糟粕,懂得提炼思想,学习别人的观点,与自己的实验结合,找到技术突破口。 2.3 文献阅读记录 看文献时应养成做笔记的习惯,如对文章的前言(研究进展)、实验方法及研究结果进行批注。对于电子版文献,可充分利用相应的软件标记功能,如在Adobe Acrobat Reader中设置标签、作批注等。对文献上重点、难点特别是感兴趣的地方及时做好记录,总结文献基本内容及主题。 3 进行多层次讨论,培养学生交流能力 生物制药是一门创新性非常强的学科,广泛开展学术讨论,有利于巩固、加深和综合运用课程内容,并且开拓思路[4]。英国科学家贝弗里奇指出:“学术讨论常有助于创造性的思维活动。”讨论最大的作用就在于激励学生在思想交流中深入思考。本科生往往不重视学术报告,更无从谈起对某一问题的讨论,这也是教学中的一大弊病。如何开展学术讨论,是教学中较难实现的环节。如果盲目性开展,学生理解能力达不到,导致形式化,并且也不易使学生产生兴趣。针对本科生的学术讨论应该循序渐进、有针对性、持续性、层次性,培养学生对问题的理解力,讨论问题时,必须集中精力,讲自己的基本思路和观点,而不能含含糊糊,似是而非。教师在讨论式教学中要引导学生开展讨论,如对“细胞培养及免疫荧光技术”的讲授时,由实验操作视频入手导入课题,结合文献学习,激发学生的求知欲,学生总结出细胞培养及免疫染色的基本方法,并概括了细胞冻存和复苏的基本操作要领为“慢冻快融” 、免疫荧光染色时用的抗体标记及量子点标记等方法,使学生充分理解了这一重要技术在生物制药中的作用,有利于培养学生深入、独立研究课题的兴趣和方法,提高学生的创新力。 4 开展创新性实验,培养科学素养 生物制药是一门实验性非常强的学科,调动学生的积极性,开展创新性实验,并且使学生自觉地参与到实验中,提高动手能力及分析问题能力,是培养学生的创新思维的重要途径[5-6]。创新性实验与常规课程实验不同,应综合多学科内容,并结合教师的科研项目,使学生接受比较系统的科研训练,学会撰写科研报告和有关论证报告,初步掌握科学的思维方式和研究方法。笔者结合“α-糖苷酶抑制剂的构效关系研究”科研课题,确立了3个适合本科生进行的实验子课题:“α-糖苷酶抑制剂的高通量筛选”、“产α-糖苷酶抑制剂菌株筛选、酶的分离纯化及酶学性质”、“α-糖苷酶抑制剂的分离纯化”,以这3个课题为中心,本科学生进行了较为系统的研究,筛选到了一株产α-糖苷酶抑制剂的菌株,并对酶进行了分离纯化。学生在子课题的完成过程中,不仅提高了动手能力,将理论与实验结合起来,同时培养了其分析问题、解决问题的能力,学会从科学的角度分析实验结果,提出自己的想法,学生的创造力得到了质的飞跃。 5 规范论文写作,培养严谨的科学态度 严谨的科学态度是实验性科学须具备的基本素养,也是培养创新性高素质生物制药人才的关键[7]。养成规范性的论文写作习惯,是培养学生科学态度的重要方法。在大三、大四阶段,课程学习相对减少,学生开始进入实验室进行课题研究,完成毕业论文。学生需要进行文献调研、实验准备、实验操作及对实验结果进行分析,以论文的形式表现其整个实验过程。笔者发现,学生重视做实验及实验结果,而轻视实验结果讨论,忽视论文写作的规范表达。小到字母及单位的统一表示,大到逻辑关系的表述,而这往往体现学生的综合素质。实验过程中,教师应注意培养学生的实验记录,使学生养成规范性表述的习惯,在书写论文时,应强调逻辑表达、学术词汇的书写、图表制作等细节,反复修改,使学生意识到规范性书写的重要性,也帮助学生养成严谨的科学态度,特别是本科生毕业论文,应注意以下几个方面: 5.1 论文选题 论文选题,就是在研究材料的基础上,提出问题,确定学术论文的研究对象和目标,选择并确定课题。找到一个合适的论题是写好课程论文的关键,为了培养学生的创新精神,教师往往不指定论文题目。适合生物制药专业本科生的选题应符合:创新性强,选题简单,可操作性强,即“小题大做”。选题不要太大,问题集中,难易要适度,同时具有很强的操作性,尽量做得全面,深入。通过选题以及之后的文献综述帮助学生了解到课题的意义,能够使学生产生兴趣,为以后的科研打好基础,有利于培养学生的创新能力。 5.2 实验态度 生物制药是一门实验学科,学生应树立端正、严谨的实验态度。学生在文献调研、选题立项之后开始进行实验设计、方案和方法的建立,指导教师根据具体条件对设计方案进行修改和补充,保证实验的顺利进行。课题进行过程中,指导教师应帮助学生培养客观、认真的态度,进行详实、准确的实验记录,能够反映实验过程,寻找方法去解决困难。在课题完成中,应强调以学生为中心,鼓励学生自主完成实验,独立解决问题,培养学生的科学创新能力。 5.3 论文写作 论文是课题完成的体现形式,通过完成毕业论文能够明显提高论文写作的能力。学生应仔细阅读学校毕业论文写作的格式要求,分析论文的结构,教师指导学生对摘要(中英文)、引言、材料和方法、结果、讨论及参考文献的写作,帮助学生用科技语言完成毕业论文,使学生养成严谨的科学态度。 总之,生物制药是一门综合性、前沿性非常强的学科,培养高素质的具有创新精神的生物制药人才,对推动我国生物制药产业的发展有着极其重要的意义。通过以上教学方法的尝试,可在理论知识传授的基础上,侧重培养学生逻辑思维能力,开拓学生视野,提高学生交流能力,拓展创新思维,培养严谨的科学态度,对综合提高学生的创新能力,具有十分重要的现实意义。 生物制药专业论文:生物制药专业医学微生物学课程教学的探索与实践 (东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030) 摘要:医学微生物学是生物制药专业的基础课程。结合作者的自身教学实践,阐述了作为生物制药专业的医学微生物学的教学应该有其专业个性化的特点。在教学重点上应强调基本应用型知识的掌握;教学的过程中应重视药学知识的实践;在实验课程上着重培养学生的基本实验技能和规范性的实验操作技术;在课程知识之外还应结合当前的医学实践,激发学生的学习兴趣,提高教学质量,进而取得较好的教学效果。 关键词:课程教学;探索;实践 引言 生物制药专业作为药学院或综合性大学的新兴专业, 正随着生物技术的发展而成为培养具备生物学、药学基础理论的生物制药专门人才的急需专业。医学微生物学作为本校生物制药专业的必修基础课程,要为后续的生物制药工艺学等相关课程打下良好的基础, 同时要能够使同学们掌握医学微生物学的基础知识以及为学生们今后走向药学事业创造契机。但由于课程内容较多、基础理论性与实践性都较强,学生普遍反映学习难度大,不易掌握。因此,笔者对医学微生物学课程的教学内容、教学方法和教学手段进行了探讨和实践,为生物制药学科的建设提供参考。 一、结合专业特点,精心选择教材,精炼教学内容 目前国内出版社的《医学微生物学》教材版本较多,大多为医学出版社出版,与临床医学的结合性较强。为选择适合药学专业的微生物学教材,笔者从众多的教材版本中选定了高教出版社出版的黄汉菊主编的《医学微生物学》,发现该教材的基础部分能够满足教学需要。再根据所安排的课时对医学微生物学的各论部分内容进行精简和综合,在教学时发现既要注重“三基”知识的讲授,还要据医学模式转变、疾病谱的变化,增加公认的新知识、新技术的介绍,充分体现医学微生物学与药学的联系。 (一)丰富理论教学内容 理论教学内容应有一定的稳定性,但也不应一成不变,应随微物科学技术的发展而做出相应补充与完善。目前,各国都在致力于开发出抗微生物医药新型技术以及先进的生产工艺,需要学生及时掌握这些内容。同时,医学微生物学作为一门基础学科,其教学内容要突出自己的特色。为此,在教学内容上做以下调整。 1.优化教学内容结构。课程的教学内容按分章节的形式介绍各类微生物的基本生物学特性,在每一章节中,着重介绍微生物种属的基础知识,尤其微生物的抗原特性、微生物学诊断以及免疫防治等,针对微生物的诊断和防治技术进行系统的阐述。这种结构利于学生掌握知识的共性,利于学生理解和灵活应用。同时,还须做好本课程与其他相关课程教学内容的联系,以利于学生进一步探索医学微生物学的应用。 2. 突出教学重点。由于医学微生物学课程具有实用性强的特点,课程的教学内容就应紧密结合医学致病微生物的各个领域。例如,在讲授流感病毒的基础知识时,应着重掌握病毒粒子的结构,基因组的组成、编码蛋白的种类及其功能,其主要抗原的类型,抗原容易发生变异的机制及在病毒防治中遇到的关键问题。 3.教学内容要体现新颖性 作为生物技术发展最快的领域,医学微生物学中尤其与人类健康关系密切的一些高发病原的新的科学进展时时在更新。在教学中,要随时查阅最新的科研动态,更新相关领域的科学知识,把与本专业领域相关的科学知识作为新的教学内容充实于给学生的讲授环节,以保持教学内容的先进性。如把最新的抗HIV药物充实到反转录病毒的教学内容,拓宽了学生的视野,增加了学生对学习新知识的兴趣。 (二)强化实践教学环节 实验、实习等实践教学环节,对于全面提高人才培养有着重要作用,所以加强医学微生物学这门课的实践教学环节尤为重要。除讲清基本理论外,对医学微生物学实验基本操作技术要领的严格掌握是本课程实验教学的重要环节,以配合理论教学,提高教学效果。 1.加强综合性实验教学。实验教学内容除一些验证性实验外,增加综合性实验,使学生增强主动分析问题的能力。在教学中针对细菌学实验开设细菌的分离培养及鉴定综合性实验,使学生在混合菌种中分离克隆出纯的菌种,并鉴定到属,使学生的实验具有连贯性,有利于培养其综合实验技能。 2.增加设计性实验。设计性试验给学生开放了更感兴趣的领域。进行微生物的分离并鉴定,使学生的认识从感性领域到认识到微生物的无处不在,加深其对微生物的认识,并对致病微生物和非致病微生物有更明确的认识,达到培养学生的学习兴趣、实现最佳教学效果的目的,提高了学生的综合素质。 二、重视教学方法和教学手段,调动学生的学习兴趣,提高教学质量 在教学实践中,我们重视教学方法研究,在系统传授知识的同时,引入学生感兴趣的与实践相关的医学微生物学知识,有目的地加强对学生思维能力、分析能力、自学能力的培养。 (一)充分备课是搞好课堂教学的重要环节 课堂教学是传授知识的主要途径,要搞好课堂教学,必须重视备课环节。备课时要熟悉、掌握教学内容,明确各章节的目的、要求,确定重点;再根据学生的实际水平及课程特点,确定难点。这是在备课时的首要明确的内容。要用自己的语言精心组织教学内容,使之层次分明、条理清楚、重点突出[1];考虑清楚采用的教学方式或方法、提出什么样的思考问题及进一步学习的自学参考题纲。备课时对相关问题作充分地考虑和安排,教学中才能顺利完成教学任务,才能调动学生的学习兴趣,充分发挥学生的主体作用。 (二)采用现代化的教学手段,提高授课效果 在有限的时间内,要尽可能让学生学习更多的知识,就需要运用现代化的教学手段。现代的医学微生物学随着分子生物学技术的发展,对众多病原微生物的分离、诊断技术均研究的较为清晰。将这些已有的科研成果以图片或动画的形式呈现在学生面前,再配以相应的解释,会得到事半功倍的效果。传统教学中只是让学生翻看书本,而书本上没有的图表不得不画草图,因此,教学节奏无法掌握,教学效果不理想。为了使教学生动、直观、形象,我们除了组织教学参观外,还采用多媒体教学。通过多媒体教学,可以直观地展现畜产品副产品的形状、生产设备以及作用原理图,更利于学生理解抽象的课程内容,这样,学生们兴趣非常浓厚,上课效果非常好。 (三)采取PBL教学法,调动学生的学习兴趣 知识能否牢固掌握,在很大程度上和学生的学习兴趣密切相关。在学习上我们常说“主动产生效率,态度决定一切。”也即要想让学生主动去学习,有正确的学习态度,使学生对所学的知识产生浓厚的兴趣应是非常必要的。作为教师,不但要准备好教学需要的内容,而且想办法激发学生的兴趣。而激发学生的学习兴趣,这在教学的第一节课尤为重要。在课程的绪言中,要给学生引出问题:人为什么会生病,生病可能与什么有关?进而给出致病因素与医学(病原)微生物的密切关系,进一步的指出作为生物制药专业的研究方向可能之一就是要针对某些具体的病原微生物,研究其有效的生物技术药剂。通过这些实例的讲解,学生们会明白医学微生物学中要学的内容与生活和生物技术制药生产密切相关,是一门实践性与实用性很强的课程,并非枯燥的理论。 采取PBL(problem based learning)教学法[2],即以问题为中心的教学模式。这种方法不仅给学生提供了展示教学新理念的机会,同时也对指导教师提出了挑战。在讲授过程中,不时地提出问题,这些问题可以是已学过的知识,也可以是即将讲到的新问题,这些问题的难度不应很大,学生只须短暂思考就可以回答。通过提问,吸引学生的注意力,使学生的思维跟得上教师的讲课节奏,帮助学生去思考的问题。基于以学生为中心这一基本原则,在教学过程中有关课程的基本理论知识由教师进行详细讲解,以求使学生完全理解并记忆。选择一些常见病原微生物部分则进行PBL教学,要求结合疫病的最新研究成果,培养学生获取知识的能力。PBL教学的方法是:课前由教师将讨论的内容以问题的形式提出,布置给同学。问题有较强的针对性,通常是要求同学必须掌握的内容。教师同时提出解决问题的思路。学生们利用各种信息资源,如通过图书馆、网络、请教专家等途径,获得相应的信息,经归纳、整理,并做出讨论预案,再返回到课堂大家在一起进行讨论。在PBL教学过程中,教师主要起把握方向、布置任务、组织讨论和进行总结的作用[3]。课堂上学生充分进行讨论、辩论,让学生的主观能动性得以充分发挥,从而有效地培养学生的表达能力、辩论能力、主动学习能力、利用信息资源能力和逻辑思维能力。 随着生命科学的飞速发展,人类诊治疾病的能力不断增强。作为医学微生物学教学工作者要跟上时代的步伐,在教学实践过程中,面对新问题的出现,及时调整教学思路及方法,更新教学理念,不断学习,不断探索,争取做到最大程度地发挥教学功能。我们还会继续探索新的教学内容和教学方法,完善现代化教学手段,随着教学改革的不断深入,为培养出新世纪优秀的生物制药专业人才而努力。 生物制药专业论文:中医药院校生物制药专业实验教学之思考 [摘要] 针对中医药院校中药与生物制药技术专业实验教学存在的相对普遍的问题,我们认为,首先要强化中药学与生物技术基础技能的训练;同时注重综合实验设计与研究创新的能力培养;注重加强实验室配套仪器设备建设;注重实行实验室开放机制;注重开展虚拟实验教学;注重加强对学生进行中药与生物技术结合研究的训练与培养。我们的最终目的是要培养适应我国中药与生物制药技术发展的“研究型”、“创新型”、“应用型”的人才。 [关键词] 中药与生物技术;基本技能;综合创新与应用能力;实验室开放;虚拟实验室;仪器建设 我国生物制药业虽然起步较晚,经过20多年的发展,以基因药物为核心的研制、开发和产业化已具备一定规模,尤其是进入二十一世纪,我国的生物医药产业更加迅速发展。同样,我国传统中医中药事业也进入快速发展的轨道。伴随生物医药和中药事业的发展,中医药生物技术人才尤其是相关的研发人才的短缺,因此近年来全国部分中医院校的中药学专业相继开设了生物制药学专业,我们学校的生物制药学专业在本世纪之初设立,为社会培养与输送了数届生物制药毕业生,应该说社会反馈总体还不错。但还是存在一定问题,即无论从学生的中药学基本实验技能,还是他们的生物制药学基本技能,无论动手能力,还是科研设计与研发创新能力等,与老牌综合性院校相比较,我们还存在一定的差距。面对现今对综合素质高、研发创新能力强的人才大量需求之时代,我们必须要转变教育模式,包括变革实验教学模式。高等教育就是要把注重培养学生的实践能力、创新精神做为根本指导思想之一。我们务必有清醒认识,从我们教学实验的教育思路、自我特色、重视程度等等方面认真研究查找问题,深化实验教学改革,提高实验教学质量,探索新形势下实验教学的新理念、新体系、新模式,我们的最终目标就是从根本上改变我们存在的问题,培养出过硬的技能优秀的具有中药与生物制药综合能力的复合型、应用型的人才。以下是我们的一些设想与建议: 1、加强实验基本技能的学习与训练 实验教学是高等教学工作的重要组成部分之一,是培养学生实验基本技能、创新意识、创新能力的切入点,也是由理论过渡到生产实践的桥梁。要重视生物制药专业学生在中药学诸如基础、专业化学、分析、药理学、制剂等的基础实验技能的锻炼,即基本的提取、分析、配制、仪器使用等等。同时我们务必要加强生物技术基本技能,比如微生物学、基因工程等等方面的基础训练,一直以来,我发现我们的一部分学生直到实习阶段、甚至毕业前,连最基本的试剂配制、生物学无菌操作技术及意识都过不了关,更不要说其它。这些务必要引起我们的高度重视。改革试验培养方案,严格实验考核,创造一切条件,开展对学生进行相关的教育,让学生从思想深处明白实验的重要性,要让学生们明白为什么要高度重视实验课,为何要重视实验技能训练,改变他们消极被动的学习,激发他们的积极主动性,治学上严格要求,训练学生的基本技能,包括规范性以及熟练度等等,这些是保障试验教学成功的基本。实验教师要在实验课上反复强调、严格把关,细心指导,同时又要鼓励学生们大胆动手,课后,要认真检查学生们的实验报告以及他们对试验中问题的分析解决能力。要在平时建立基本技能训练与综合能力训练、基础实验教学与科学研究、课内与课外、个性培养与共性培养相结合的实验教学模式,通过这一系列手段,可以在促进学生综合研究能力的培养时,不断锻炼与强化他们的基本实验技能。 2、改变传统实验教学思维,重视培养学生自主动手能力、综合设计能力、重点是勇于研究与创新的能力;变革传统的实验教学考核模式 2.1 在人才竞争日益激烈的今天,蓬勃发展的中药与生物药产业市场迫切需求的是来之即可担当的,具有很强动手能力,具备综合创新能力的研究应用型人才。面对这种需求,如果我们仍是在传统的教育模式下,那么我们我们培养的只能是死读书的人才,而不是当今我国急需要的中药与生物医药研究与创新人才。我们必须大胆改革、实践、创新,要探索实施研究式、启发式试验教学。这实际上对我们教师提出了更高的要求。首先要求我们要有一支具有更高水平的实验教师队伍,实验教师不仅自己要擅长创新研究,还要擅长在实验教学中激发学生们的创造欲望,充分调动学生的主动性、积极性,培养学生的科学精神和研究技能。我们的教师应采取有助于研究性教学的方法,因材施教地组织培养,加大对学生创新的指导和支持,努力实现学生知识、能力和素质协调发展。大力推进研究性教学,努力培养高质量的创新人才。因此,我们要高度重视实验,培养学生的基本实验技能、综合实验技能和创新能力,改变我院以验证性实验为主的传统实验教学模式,除开设基本实验内容外,更加注重增设提高型综合实验、设计实验、应用性实验和研究创新实验的实验项目。目前高校培养人才的模式已开始在发生变化,正从“知识型”向“知识能力型”、从“应试型”向“素质型”转变。我们要形成“以学生为主体,教师为主导”的实验教学模式,改变灌输式实验教学,多些启发式教学,增设与加强学生综合性与设计性实验的训练。培养动手、动脑、设计能力与创新精神。注重发挥学生的主体作用,启迪他们的科学思维和创新意识,运用所学知识解决实验中遇到的问题。拿我们学院的生物制药来说,我们务必要改变传统的实验教学方法,创造更好的条件与空间,更好的激发学生的主动性与探究欲望,锻炼他们的综合实验能力与创新能力。许多研究成果都表明,变革传统实验教学方法,培养学生自主动手能力、综合设计能力、创新的思维与能力一定可以培养出大量优秀合格的创新人才。 2.2 我们的生物制药专业,在试验技能考核这方面,虽然平时也有实验课堂检查、实验报告、学期考核、实习考核、毕业考核等,但从根本上重视还是不够,一些还流于形式,结果学生多是应付了事,学生的基本技能、综合能力的培养得不到太大改观,达不到我们想要的结果。我们必须大力改革实验考核评价制度,对学生进行多元考核以及全过程考核,可以大大促进学生实验课学习参与的积极性。在平时成绩中应考虑实验的预习、技能操作、实验态度、实验报告等,特别是要考察在开放实验和科研创新实验中发现问题、提出问题和解决问题的能力,以及团队合作精神和科学素养等因素来综合评定学生成绩,改变过去只看实验课出席率和实验报告的评分标准。随着我们的教育理念中自主创新能力逐渐被广泛重视和挖掘,我们在评价考核体系中应逐步增加自主性指标内容的比重。在实验教学的考核中应注重启发学生创新思维和培养学生创新能力,要特别重视与评价学生的自主创见和研究与创新能力。我们认为科学化、创新化、使命化、公平化、规范化实验教学考核体系的应用,可以显著促进了实验教学水平的提高,有利于学生综合素质和创新能力的培养。 3、建立教学实验室开放机制,重视实验室教学仪器设备的配套与建设 3.1 我们实验教学过程中,经常碰到一些学生提出想利用课余时间多做实验的要求,要满足与鼓励他们探索与研究的积极性,我们就有必要实行开放实验室机制,使同学们能随时带着兴趣和问题去投入实验。这种机制同时也为实验教学改革后的设计性、研究性实验提供了弹性的发展空间,从而使实验教学改革的求真务实落到实处,有效地保证了设计性、研究性实验课的教学质量。实验室的开放也为学生与各门实验课教师之间提供了更多相互交流的空间,可以说,开放实验室是高等院校培养高层次应用型人才的一个重要手段。改革后,我们的实验室是全天开放的,针对某个实验研究内容,学生自己社设计实验、准备实验、自己做实验,这样学生动手、动脑机会多,有利于培养学生独立分析解决问题的能力和操作技能。实践中,可以组成几人学习兴趣合作小组,进入开放实验室,为了一个研究方向或问题大家共同动手动脑。这种开放实验室的机制要力求做到以学生为主体,教师为主导,规范化、灵活化管理(比如通过建立一种网上预约系统,学生可以网上预约),鼓励我们的学生课余积极进入,培养一种自主的积极活跃的研究氛围,学院可以给予一定的经费支持或某种激励措施,同时协调好教师给予学生技术上的适当指导,让他们自主的动手、分析、设计与研究,一定会对我们的学生在综合实验与研究能力方面产生不可估量的积极作用,真正实现学生在实验教学中的主体地位。 3.2 实验教学设备及各种仪器是实验教学内容改革的重要载体之一,要适应现代培养人才的需求,在提高实验教学的质量、增加软件投入的同时,必须加大经费投入,持续不断地改善我们中药学生物制药教学实验室的仪器设备等硬件条件,这是更好地提高我们的实验教学水平、适应现代实验教学质量需求的根本保证。 4、重视运用现代信息技术,开展网络虚拟实验教学 伴随信息技术的发展,虚拟实验技术作为一门新兴实验技术越来越受重视。它可以通过仿真模拟实验过程,采取交互式教学方法实现实验过程的教学。虚拟实验作为传统实验的一个必要的有益补充,既能节约大量的教育经费,弥补我们由于试验场地不足、时间安排不足、仪器不足,减少器材、试验动物、耗材的投入,使实验在时间和空间上得到有效的延伸。虚拟实验网络最大优点是可以共享资源,学生通过它也可以不断了解国内外中药与生物制药技术的应用与发展。便于教师与学生、学生与学生之间可以平等地通过“协商”进行互动学习;便于学生锻炼自学能力;学生们可以远程学习、预习、试验、数据分析、提交实验报告、试验资源的下载等等。这种实验教学工程可以成为创设学习环境与手段,学生主动探索与求知的过程,实验教学方法灵活。网上虚拟实验教学作为一种新兴的辅助实验教学手段的新教学模式,创造一种先进、灵活的手段与氛围,可以激发与提高学生的学习兴趣和积极性,对我们的实验教学效果将产生非常好的积极带动作用。拿我们的实验室来说,一直也存在着经费不足、仪器老化、仪器数量不足、试验时间受限等条件制约,如果能逐步采用以上虚拟实验教学手段作为中药生物制药实验室教学的有力补充,相信对于提高我们生物制药专业实验教学质量,对我们研究型人才的培养会起到积极促进作用。 5、高度重视在学生实验中开展中药与生物技术结合的应用研究的路线、方法与技能训练。利用各种途径定期进行相关的社会实践学习与应用 中药生物制药技术是一门新的学科。与其他一些基础学科不同,中药生物技术培养学生的创新能力必须从实践教学人手,在实践中着重培养学生综合运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力。要培养学生掌握现代生物工程和技术方法在中药学中的应用技术,培养学生把所学知识灵活应用到生产实践中的方法。把生物技术应用于中药现代化研究与产业化开发这也是我们的中药发展方向之一与特色。我们应该高度重视,改革与制定出科学可行的新的培养计划方案,让我们的学生明白自己的学科方向,将来能做什么,该如何去做。对于我们中药学专业培养的生物制药专业的学生,我们不仅要求他们具有扎实全面的生物学理论与实验技能知识以及生物制药学方面的理论与实践能力,还要让他们掌握如何把所学的生物制药学知识、技能与中药学传统研究技术有机结合,拓宽中药研究思路。中药生物制药技术实验具有应用性、广泛性和综合性的显著特点。学生也通过一系列具有设计性的、系统性的、完整的实验可以全面了解某一中药生物技术产品或某一综合技术方法的特点与关键环节,可以逐渐加强学生对中药生物技术原理与技术的全面、深刻理解。 我们要充分利用各方面优势资源来培养高层次应用型中药与生物人才。诸如多增设一些与专业前沿密切相关的社会实践课,建立一些相关的中药与生物教学基地,安排学生定期参观与学习相关的科研院所,现代化工厂基地等,使学生们不断从实践中得到学习、影响与锻炼。引导他们在校期间多进行中药生物技术的兴趣小组、生产见习、相关网络学习、科学研究等等,加强实验与科研训练,开阔学科视野,拓宽思维空间;尽可能增加应用性、设计性实验,提高学生科研水平。此外,利用我们的高校研究优势,可以把我们的系列产学研平台与学生的实践训练相结合,给学生不断提供科研和生产实践的机会,可以切实地提高学生的综合设计与研究能力,显著地提高他们的执业素质,造就大批实用性人才,促进科研创新,有利于促进我国的中药技术与生物制药技术的强劲、健康与蓬勃发展。 6、结束语 总之,我们要实行“基础性实验-综合性实验-研究式实验”的实验教育体系。建立以学生为主体、教师为主导,以教学实验室、科研实验室、医药企业、开放(自主)实验、虚拟与仿真实验等手段为教学模式,大力培养我们学生的基本实验技能、综合实验设计、创新意识、创新能力和科研素养。最终目的是适应时代的需求,在培养学生扎实的基本技能、综合实验能力、设计与创新能力的基础上,加大中药与生物制药技术的“研究型人才”与“应用型人才”的培养,促进我国中药事业以及中药生物制药技术事业健康、蓬勃发展。 生物制药专业论文:高职生物制药专业产学研结合教学模式研究 摘 要:分析高职院校生物制药专业产学研教学模式的内涵,总结目前本专业产学研结合教学模式的具体途径,并提出实现此种教学模式急需解决的主要问题。 关键词:产学研结合;生物制药;工作岗位为导向 生物制药技术是采用现代生物技术,利用生物体作为生物反应器,按照人们的要求来生产所需的医药产品的一门高新技术。高职生物制药专业主要培养从事生物药物研制、生产和工艺设计以及药品市场管理的高级工程技术人才。 一、高职生物制药专业产学研结合教学模式内涵:高职生物制药专业产学研结合教学模式是指充分利用学校与生物制药企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育模式。“产”:指与生物制药相关的企业、工厂,即为能够进行生产或生产性实习与科技转化实验性生产以及能够使科技成果物化的生物制药产业。“产”不但可以增强学生的技能,而且还可以带来可观的经济效益,为弥补生物制药专业教学经费不足、改善办学条件、提高教师待遇、购置先进的实验仪器设备等起到积极作用。“学”:指在高职院校发生的教学活动,即教师与学生为学生掌握生物制药相关知识与技能所进行的一切活动。“学”在产学研中属于基础和中心地位。“研”:指从事生物制药科学研究科研院所。为针对当前生物制药技术与生物制药产业发展要求的研究,让学生参与整个研究实施过程,培养学生独立思考和创新能力,并着眼于地方经济发展所进行的科学研究工作。“研”对高职学校的教育有促进作用。 二、高职生物制药专业产学研结合教学模式培养途径:国外各个发达国家都有与自己国情相适应的高技能应用人才培养模式,如德国最成功的“双元制”培养模式。我国目前较为成功的产学研结合模式有“2+1”、“定单式”、“工学结合”、“双定生”等。不同的职业可选择不同的合作教育模式以实现培养人才的目标。我国高职生物制药专业是改革开放以后,为了迎合经济发展和技术进步需要而设立的,其产学研人才培养途径主要有“2+1”、“工学结合”两种方式。(一)“2+1”模式。本模式以生物制药技术相关职业岗位的需求主导专业教学内容的组织。通过对职业岗位的具体分析,明确各个岗位必备的知识、能力、素质要求,然后确定实现这些培养目标的具体教学内容。按照“必需够用管用”的原则,整合课程体系,确定核心教学与训练项目。此种模式学生在校学习时间为两年,第三年学生有选择性的到企业或者相关单位进行顶岗实习。(二)工学结合的培养模式。此模式是将学习与工作结合在一起,主体是学生。以职业为导向,充分利用不同资源,把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合。在这一过程中,学生专业的理论、实训学时分配大体上各占50%,在校内以受教育者的身份,参与各种以理论知识为主的学习活动,在校外以“职业人”的身份参加与所学专业相关联的实际工作。这种模式既提高学生的综合素质和就业竞争能力,又提高学校教育对社会需求的适应能力。各个学校“工学结合”的具体做法有所不同,浙江经贸职业技术学院学校采“1.5+0.5+0.5+0.5”学制,即入学后一年半在校学习,半年在企业或校内共建基地顶岗实习,再回到学校学习半年,最后到企业进行综合职业能力的顶岗实习。有的学校则采取每年分为学习和工作两个学期方式,学生一半时间在学校,一半时间在企业进行实训。 三、实现高职生物制药专业产学研结合教学模式需解决的问题:(一)政府应大力支持,出台相应的政策来激励产学研结合教学模式的发展。高职产学研合作教育虽受到了重视,但政府并没有出台具体政策来推动高职与企业联手教育。目前,高职产学研合作主要是由高职院校积极推动,企业往往采取观望态度,热情不高。而生物制药类企业在技术难题的解决方面更信赖更高层次的技术力量,而不是高职院校的科研能力。在这种情况下,政府调动企业参与产学研合作教育的积极性,对于高职产学研合作教育的实施相当重要。(二)高职院校生物专业应充分发挥自身主观能动性。要切实将产学研合作教育放到本专业发展的重要位置,寻找合作企业和合作项目,及时解决校企合作过程中的障碍,促进产学研合作教育的高效进行。高职院校还应建立起一套促进产学研合作教育的机制,制定相关政策文件,在人力、财力等方面对产学研合作项目进行倾斜。鼓励专业教师主动和企业联系,积极参与到产学研合作教育中去,了解最新产业发展情况,对于教师在产学研合作教育中作出的努力应在职称评聘等方面优先考虑。(三)高职院校生物制药专业应以工作岗位为导向设置专业课程。高职生物制药专业不应当是本科此专业的压缩饼干,而是针对性和实用性的,要以工作岗位为导向全方位的考虑专业课程的设置问题。课程的设置既要体现生物制药专业的特点,也要考虑现有的条件;既要找到与地方经济的切入点,还要考虑学生的多方需求。专业教师深入企业了解本专业最新的生产有利于解决教学方面存在的各种滞后问题。同时建立由学院专业带头人、企业经理、技术专家参加的专业建设指导委员会,对专业建设、教学改革进行有效的指导和管理。委员会研讨教学改革方案、专业的开发设置、教学计划的调整修订等内容。让企业参与教学的全过程,学院根据企业的要求确定教学内容和教学方法,以便推进专业教学改革的深入。 产学研合作教育给高职教育事业带来了新的生命力,但一个新事物的发展壮大总会经受磨练,困难是不可避免的。高职院校如何通过产学研道路培养出更加符合社会需要的生物专业人才还需要不断地探索。 作者单位:广东食品药品职业学院 生物制药专业论文:生物制药专业应用技术型人才培养模式的实践 摘 要:国家教育部对近10a来新升本科院校的发展定位作出了重大调整,在这样的大背景下国内多所高校的人才培养模式发生了重大改变,由过去的高级人才培养定位向应用型人才培养转变。该文以大庆师范学院生物工程学院为例,从人才培养方案的制定、地方示范实习基地的建立、省外实习就业基地的开拓、创新实践活动的开展和双师型师资队伍的建设等几个方面阐述了在探索应用技术型人才培养模式过程中取得的经验、成绩和做法。 关键词:生物制药;应用技术型;人才培养 1 引言 2011年,广东省中山市的调查显示,在所有行业中,生物制药行业人才最为紧缺,特别是新药研发工程师和生产管理经理。2012年,生物制药被列入成都、天津、苏州、无锡等多个城市的人才紧缺行业目录。2012年1月,科技部了《国家中长期生物技术人才发展规划(2010-2020年)》,明确提出涵盖生物制药在内的人才培养计划。到2020年,要培养和造就3~5名国际顶尖科学家、领军人才300~500名、学科骨干3万~5万名、30万名生物产业人才、3 000~5 000名生物技术高级管理人才。 大庆师范学院生物科学学院自2006年恢复招生至今已走过10多个年头,共招收生物科学和生物技术2个专业。2012年始我校正式开始转型,大幅度调整各学院专业设置,在这样的背景下我院结合国家生物产业的发展需求和地方经济发展实际情况与2013年开始招收第一届生物制药专业学生并与同年停止招收生物科学专业学生。目前生物制药专业是我校大力扶持的一个重点建设专业,和大庆市地方的生物制药企业、事业、技术和行政部门的相关行业均可对接。 然而,目前国内的生物制药行业人才培养不足,尤其是本科教育偏向理论教育,学生实践能力水平有限,不符合企业的生产岗位需求。为了探索生物制药专业的人才培养模式,培养出符合企业生产实际需要、符合学校人才培养目标的合格应用型人才我院进行了为期4a的实践研究。现将已经取得的经验、成绩和做法总结如下,以期与各位同行共勉。 2 生物制药专业应用技术型人才培养方案的构建与改革 根据教育部批使娑ǖ淖ㄒ刀ㄎ唬结合黑龙江省实际情况,通过去相关企业及高校实地考查,详细研究国内现有生物制药专业人才培养模式,并根据生物制药专业发展现状及相关文献发表情况,广泛听取各方面意见,在初步构建的人才培养方案的基础上,探讨了我院生物制药专业应用技术型人才培养模式的改革方式,目前已经探索出适应地方经济发展、能够与生产企业有效对接的人才培养方案[1]。 3 校级示范实习基地的建立与应用 2012年开始与地方最大的制药企业福瑞邦生物科技集团股份有限公司建立业务联系。福瑞邦生物科技集团股份有限公司是地处大庆市、“十三五”规划哈大生物产业集群生物医药产业最大规模产业园之一。占地15万m2,建筑面积20万m2,注册资金4.15亿元,现运行四大产业模块:生物医药产业、中医药产业、医药商业和服务业等。通过校企双方的多次互访、考察、座谈、协商初步签订了校企合作协议。同年开始向企业输送实习学生。2014年7月,我院与福瑞邦集团公司应用技术型人才培养订单班签约仪式隆重举行,开始订单式培养。经过双向互选在2013级生物制药专业选拔学员35人成立了第一届“福瑞邦订单班”。通过“企业家讲坛”、“企业员工培训”、“专业见习”等多种形式逐步拓展校企合作的领域和范围。2015年双方成功共同建成校级示范实习基地。基地有专门的组织机构,主要职能是在教学方面为专业学生的见习、实习、本科毕业论文及就业提供平台和便利条件,在科研方面与我院专业教师共同开展科研项目合作,促进校企双方的共同发展。目前基地已接纳实习学生累计40余人次、完成本科毕业论文40余篇,毕业后留在企业就业的学生累计20余人次。 在顶岗实习过程中,学生把在校学到的理论知识运用到实践操作中,切实体会到专业知识的用武之地。通过“在学习中工作,在工作中学习”的方式切实实现了抽象学习与生产实践应用的实体结合。直接提高了学生的专业业务技能和行业就业竞争力。此外,优秀实习生还可获得相应的岗位工资,对提高学生参加生产实习的积极性,以“持之以恒”的心态对待实习任务,稳定和发展本学院的实习教学工作具有极为重要的推动和稳定作用[2]。 示范实习基地的管理任务由校企双方共同承担。参加专业实习的学生同时兼有双重身份,即在校学生和企业员工。为了实践教学工作的顺利完成、切实保障学生的人身安全和物质利益、降低企业员工的流动性,稳定人才队伍,在实习教学开始前学校、企业和学生三方正式签订实习协议书并严格履行。学生按照协议在人才培养方案规定的时间范围内到所在生产车间既定岗位完成实习任务,日常遵守企业和学校相关管理制度。实习学生主要由在企业实践锻炼的在校“双师型”教师指导和管理[3]。 4 省外实习就业基地的开拓 2016年10月由学院书记亲自带队考查了杭州、德清、苏州、常州和上海等5个城市的多家生物制药企业旨在拓展我院实习就业基地,为我院应用技术人才培养奠定坚实的基础。同年12月第二次走访青岛、上海、杭州、台州、广州等地的制药企业和生物公司。通过与多家企业如青岛汉唐生物科技有限公司、汉恒生物科技(上海)有限公司、上海博冠生物技术有限公司、杭州中肽生化有限公司、浙江海正药业股份有限公司、浙江朗华制药有限公司、深圳市傲基电子商务股份有限公司、杭州哈佛赛尔干细胞技术有限公司等的有效沟通,新建实习就业基地3个,包括青岛三利集团有限公司、浙江我武生物科技股份有限公司和上海祥音生物科技有限公司;获取学生就业信息100余条;回访实习生30余人次,包括在阿里巴巴、我武生物科技有限公司、石药集团、正大天晴药业集团股份有限公司等地的制药和技术专业学生。 5 创新实践活动的开展与成果 自2013年生物制药专业首次招生以来,本专业教师即开始带领学生积极开展实验室开放、第二课堂、专业学科竞赛等多种科研活动。2014年累计获批省级大学生创新创业项目4项,校级大学生创新创业项目2项;2015年累计获批省级大学生创新创业项目7项,校级大学生创新创业项目4项;2016年累计获批省级大学生创新创业项目8项,校级大学生创新创业项目2项;3a累计发表学术论文20余篇。多项项目成果参加 “挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛并获奖。 6 双师型师资队伍的培养 生物制药专业是我院新办专业,14名专任教师中、青年教师有11人,占师资队伍总人数的79%。大多数教师在执教前并不具有行业工作经验,因此主要通过以下措施改善师资:(1)直接引进医院药房专业药师担任专任教师职务,从事药理学等专业核心课程的教学工作。(2)积极响应学校关于要求专业教师赴生产一线进行实践锻炼的号召,多次派遣专任教师深入福瑞邦、阜丰等联合单位的生产一线进行企业挂职实践锻炼,了解企业的生产流程、运行方式、与本专业人才培养密切相关的生产需求岗位、对学生专业素质的具体要求、为企业员工开展技术理论培训、结合自己的专业业务特长为企业生产实际解决技术问题、以科研立项的形式帮助企业克服技术瓶颈。(3)派遣由原生物科学专业转入本专业的专任教师赴沈阳药科大学等兄弟院校进行至少6个月的进修学习,主要涉及《药理学》《药剂学》《药物化学》《药物分析学》等专业核心课程的教学内容、教学模式、教学方法、课程体系整合等。(4)鼓励专任教师参加各种国家级资格认证,成功建议学校在专业技术职称评审工作条例中添加了对国家级资质认证的认可和优先的相关文件内容,迅速提升了专业教师尤其是青年教师对“双师”素质的重视程度,目前已有2位青年专任教师获得了国家级职业药师专业资格证书。(5)聘请企业中具有丰富实践经验的车间主任、分公司技术人员到学院来担任兼职教师、实验、实训指导教师,通过企I指导教师的引导,让学生及时了解生产一线与纯理论学习之间的巨大差距、学以致用、实时更新专业知识、坚定“活到老,学到老”的信念,提高学生行业就业竞争力[4-5]。(6)在学院领导指导和大力支持下积极开展教学团队建设。本专业于2015年已孵育建成学院级生物制药专业双师型教学团队。该团队由14名专任教师组成,高级职称2人,副高2人,讲师8人,助教2人;博士2人,硕士8人。 7 结语 应用技术型人才培养无论对国家、地区还是学校的未来发展都具有举足轻重的作用。目前国内大多数转型院校都处于艰难的摸索阶段。4a的实践经验告诉我们应用技术型人才培养离不开“双师型”师资队伍的建设、校企合作联合办学以及学生创新实践活动的指导与积极开展。但上述几点只是摸索的开端,只有全方位推进专业转型变革,才能为国家输出合格的应用技术型人才。 (责编:徐焕斗) 生物制药专业论文:生物制药专业药理学双语教学模式初探 摘要:药理学是生物制药专业的主干课之一,采用双语教学方式有助于学生更好的学习理论知识,拓宽知识面,打好基础。我们通过两年的双语教学实践,已形成了较好的教学和考核模式,教学效果良好,显著激发了学生的学习兴趣,提高了专业英语水平和自学能力。为其他课程进行双语教学提供了参考。 关键词:生物制药;药理学;双语教学 双语教学(Bilingual teaching)是指在教学中使用除母语以外的第二种语言进行授课,在国内主要指采用汉语和英语进行教学,包括但不限于在教材,讲课,课件,作业和考试等多个环节使用英语和汉语两种语言进行专业课的教学,最终达到使学生既提高语言能力又掌握学科知识的目的,培养一批既精通英语、又具有丰富专业知识的高水平“复合型”人才。因此,教育部高教司于2001年9月出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出各高校在本科教育方面20%以上的公共课和专业课必须进行双语教学,特别是在金融、法律、信息技术、生物技术、新材料技术等专业开展双语教学[1,2]。 生物制药专业是建立在药学、生物学、化学和生理学等基础上的新兴交叉应用学科,要求培养一批同时具备宽厚的理论基础并能与国际前沿接轨的应用型复合人才,因此在该专业的课程实施双语教学势在必行。药理学作为跨越药学与医学、基础医学与临床医学的双重桥梁学科,在生物制药专业教学中起着承前启后的作用,近年来发展迅速,很多专业术语和药物名称都来源于英文。为了使本专业的学生能准确掌握药理学的核心知识,拓宽学生视野,了解最新前沿信息,我们学院从2014年起在生物制药专业的学生中,开展药理学的中英双语教学。本文针对药理学双语教学的一些问题进行探讨,并就本学院初步开展的双语教学模式探索与实践,谈谈开展生物制药专业双语教学改革的若干体会。 一、生物制药专业课进行药理学双语教学的重要性 1.双语教学有利于人才培养作为科学发展的前沿阵地,生物技术制药领域需要大量具有国际竞争力的人才。随着现代社会经济水平的提高,各大国间的生物技术人才竞争已成为国际人才竞争的重点之一。我国作为发展中国家,迫切需要高水平的复合型生物技术人才,实现由生物技术大国向生物技术强国的转变。由于生物制药领域的特殊性,作为专业人员,只有具备与国际同行切磋的能力,才能更好地掌握新的技术和理论,为药物的研发做出应有的贡献。英语是国际主要流行语言,是重要的交流和学习工具,专业英语更是体现知识水平的重要佐证。通过药理学专业课的双语教学,学生学会了自己查找第一手英文文献,并及时阅读掌握全球生物制药的发展现状、本专业领域的最新发展动态及应用前景,提高自学能力,为今后的学习、工作和科研奠定坚实的基础,这正是生物制药专业双语教学改革的重要性所在。 2.双语教学有利于学科发展《药理学》是生物制药专业的一门主干课程,而生物制药,也叫生物技术制药,是20世纪末人类科技史中最令人瞩目的高新技术,是采用现代生物技术,利用生物体产生人类所需医药产品的高新制药方式,正以惊人的速度改变着制药行业的方向与未来。近年来新兴的抗体药物、基因工程干扰素、重组疫苗、免疫细胞、重组人肿瘤坏死因子等,都是生物制药的杰出成果[3]。目前生物技术制药产业主要集中在美国和欧洲[4]。自1986年实施国家“863”计划以来,各种研究计划不断加强生物技术领域的投入,使我国近年来在生物药物的研究与开发等方面也取得了突飞猛进的进展,但目前国内综合研发能力与国际现代生物制药水平之间还存在一定的差距。因此,开展药理学的双语教学,有助于学生了解本学科的最新动态及发展趋势。 二、生物制药专业药理学双语教学模式的探索 1.师资力量的准备优秀教师队伍的建立是双语教学改革过程中的重中之重。本课程的授课教师均为具有海外留学工作经历的青年教师,还包括一名外籍教师。教师本身英语水平较高,在国外学习的过程中接受的就是英语教学,对英语教学有深刻的认识和体会,而且所学专业均为生物制药相关课程,因此,在师资力量上具有优势。在授课期间,这些教师还相继参加学校组织的口语课程,全程旁听外教授课等强化训练。教师间实行试讲制,互相听课。定期与外校本专业双语教学的教师进行经验交流等,在实践中不断提高专业课的英语教学能力。 2.双语教材的准备教材的正确选择和合理使用是双语教学成功的基石,没有好的教材,双语教学就成了无源之水,无本之木。在教材的选择上,我们综合考虑了各方面因素。英文原版教材当然是最权威最规范的,例如国际上通用的一些药理学教材[5]。但是,考虑到中国学生的实际情况,首次接触原版教材,难度比较大,价格也比较昂贵,不符合现实情况。因此,结合我们的实际情况,我们采用的是参考国外主要药理学教程的自编教材,同时推荐学生在学习过程中参考人民卫生出版社出版的中文药理学教材,中英对照的学习。 除此之外,参考国外药理学主要期刊杂志,我们还自编了一套药理学案例,结合不同章节的教学内容,对不同分类的药物抽取代表药进行英文的案例教学。 3.制订科学的教学方法。在教学方法上,双语教学尤其要注重灵活多样,避免枯燥。生物制药专业的药理学教学安排在大三,大部分同学都以通过大学英语四、六级考试,具有一定的英语基础。另外在大一、大二两年,已经学习了生理学、药物化学、生物化学等学科,也有部分学生参加了课外科研活动,为学习药理学打下了很好的专业基础。所以,在这个时候开展药理学的双语教学,学生学习积极性高,对双语教学的认知度、支持度高。 授课方式主要采用多媒体教学,利用各种教学资源,制作图文并茂的全英课件,采用英文讲解为主,重点难点用中文重复解释,并借助视频、Flash等手段加深印象。 理学是科学性和实验性很强的学科,国外的发展远远快于我国。在教学过程中,为了丰富学生的知识,提高学习兴趣,我们还开展了以诺贝尔奖得主和其主要获奖成果为例子,给学生介绍药理学的发展进程。由于都是国外的案例,适合用英语讲解,内容又生动有趣,大大提高了学生的兴趣,加深了印象。 对药理学本身的特殊性,每类药物我们选取了代表药,作案例分析。首先请学生用英文介绍案例,然后提出问题,学生分组讨论,对于课堂上无法解决的问题,布置学生课外查阅英语文献,该方法大大激发了学生的学习兴趣,鼓励学生开口讲英语,并引导学生进行自主学习。 4.建立生物制药双语教学的评估体系。药理学双语教学课程我们采用了平时作业与考试成绩相结合的综合性考核办法。在教学过程中不定时安排随堂小测,小组讨论并汇报,课堂提问等方式,作为平时成绩评定的依据。平时成绩占30%比例。药理学考试为闭卷考试,包括填空题、选择题、判断题、名词解释、简答题及论述题几种题型。采用百分制,部分题型(主要是主观题)采用英文试题形式出现。经过学生和教师双方的努力,采用双语教学以来,药理学考试成绩优秀率达20.2%。学生对教师的教评分普遍为优良。 三、生物制药专业双语教学模式的心得与展望 经过两年的药理学双语教学,我们获得了宝贵的经验,也总结了不足之处。师生英语水平的欠缺仍是双语教学的主要瓶颈。尤其是教师,应加强课堂用语的训练,提高英语交流的能力,表达多样化。在教学安排上,应遵循循序渐进的原则,针对教学中的重点难点,比如许多英文药名都有相似的前缀或者后缀,通过构词法的讲解,启发学生寻找规律,快速记忆。 总之,药理学双语教学作为生物制药专业双语教学的试点,取得的成绩是显著的,同时也有待提高,只有在实践中不断总结和探索,才能真正提高教学质量,培养优秀人才。 生物制药专业论文:信息化背景下高职院校生物制药专业教学策略探讨 摘要:信息化教学已经成为高职院校教学改革的主要方向,生物制药作为新兴产业,人才需求旺盛,传统的生物制药人才培养模式难以满足市场需求。本文探讨了信息化教学背景下高职院校生物制药专业的教学策略,以期提高生物制药专业的教学质量。 关键词:高职院校 信息化背景 生物制药 教学改革 课题:本文系校级教改课题,项目名称樾畔⒒视屏下生物制药专业教学攻略。 一、高职生物制药专业课程的特点 生物制药是医药产业与高新生物技术结合而形成的高技术产业。高职院校生物制药专业课程具有如下特点:知识面广、内容抽象复杂,学生理解有难度;课程涉及设备价格高、体积大、难维护;仪器设备型号多,通用性、兼容性差;实训过程涉及有毒、有害物质,产生废气、废水等;教师示范操作覆盖面小。长期以来,生物制药类课程大多以教师的理论讲授为主,学生被动学习。 二、高职生物制药信息化教学策略 信息化教学就是在信息化环境中,师生借助现代教育媒体、教育信息资源和教育技术方法进行的双边活动。信息化教学过程具体体现在教材多媒体化、教学个性化、教学资源全球化、学习自主化、教学环境虚拟化等方面。 1.教材多媒体化 生物制药专业教材多媒体化是指利用计算机多媒体使抽象的内容具体化、枯燥的理论趣味化、静止的事物动态化,变微观为宏观,化复杂为简捷。例如生物化学、微生物学、遗传学等专业课程大多从分子水平研究生物大分子的结构与功能,内容抽象,学生理解起来有一定的困难。传统教学大多通过语音描述、空间想象来讲授,无法直观展示。信息化教学逐步将教材多媒体化,呈现出声音、图像、视频、动画及三维模拟的景象,恰当地表现和揭示知识的内在规律,开拓了学生获取信息的视觉通道,丰富了学生的空间知觉表象,同时提供了多种记忆编码方式,有利于学生对生物制药知识的记忆。 例如,细胞工程中的细胞培养,传统教学中,教师通过挂图、教学模型等手段讲授知识,效率低、效果差。通过多媒体技术,可以将动物细胞或者组织的获得、培养过程、注意事项等生动形象地展示出来,并配有解说和动画,点击相应的操作步骤,电脑会语音提示并演示相应的操作。还可以动态的形式伴随动听的音乐,反复播放操作要点,抓住学生的注意力,促进学生对学习内容的理解和掌握。 2.教学个性化 教学个性化就是依据学生的认知水平、兴趣、能力及需要有针对性地施教,以达到个性发展、因材施教的目的。但现有的班级授课制使教师的因材施教很难落实到每位学生。目前,生物制药专业根据专业需要安排了几门必选的专业课程,除此之外,学生拥有很大的自由度,可以根据自己的情况选择一些相关课程,甚至跨学院选课。另外,在选课时,学生可上网浏览课程简介、授课内容、开课时间、授课教师等信息,教师的教学特点、教学方法、考核办法等都有详细的介绍,学长对该课程评价也可供选课参考。在课程学习上,学生可通过电脑或手机登录学校的网络平台,自学完成教师布置的习题,测评系统可以进行批改并反馈。对于答错的题目,如果学生不能自行解惑,可以在线交流讨论。教师、学生借助交流平台实现互动。教师还可根据反馈的学情,有针对性地录制微课,重点解决突出的疑难点。例如生理学实验课程,许多实验仪器的操作和动物解剖过程需要教师示范,但是由于学生数偏多及课时数有限,很难满足所有学生的学习。为了解决这个问题,教师可录制相应的微课,详细示范,在操作过程中讲清楚注意事项,并将微课上传至校园网络课程,在实验前让学生观看学习、领会掌握。教师在课堂上有针对性地帮助学生解决疑难问题。通过信息化网络技术,先学后教,学生从被动接收、理解、掌握知识转向主动获取、运用知识,每个学生都能获得个性化教学。 3.教学资源全球化 信息化的教育资源通过网络能够实现全球共享。网上的教育资源有许多类型,例如专业网站、公开课、电子书刊、虚拟图书馆等。网上教育资源虽然较多,但适合本专业的高职高专的中文信息资源严重不足,直接影响了教学效果。为此,笔者学校开发了各专业的专题网站,针对生物制药专业的实际教学情况,有目的性、有针对性地开发建立了微生物学、人体生理学等课程的网上学习资源。同时,注重吸收学科发展的前沿内容,用更直观、浅显的形式向学生介绍新内容。在教学中,要及时关注教学信息反馈,针对情况修改和完善相应的课件。开发网上教育资源,需要教师、社会部门,特别是教育部门的共同努力。 4.学习自主化 以学生为主体的教学思想,可以通过信息技术支持下的学生自主学习来实现,个性化、智能化的多媒体课件为学生由被动的知识接受者向学习主体转变提供了便利条件。在学生自主化学习过程中,教师的角色是“导演”,而不是“演员”。 教师要传授给学生借助网络平台自主学习的方法,要让学生明白他们不是孤军奋战,而是有团队同心协力在一起学习的。学生在遇到问题或困难时可通过请教教师、同学或小组互助学习等多种途径解决。通过这些教学环节,在信息化时代学生的自我更新与自身培养,最终会让学生认识到“鱼”与“渔”的区别。自主化教学对培养学生在实际工作中的学习能力和终身学习的意识都大有裨益。 5.教学环境虚拟化 传统教学受到空间、时间的限制,而信息化教学的重要特征是通过教育环境的虚拟化,为教学活动提供更广阔的空间和时间。在生物制药专业教学中,由于药物生产原理、工艺都不尽相同,生产设备型号多,通用性差、兼容性差,更新换代快,资金的相对紧缺使得学校很难投入巨额的仪器设备更新资金。一些实验实训原料、中间过程及终产物是有毒、有害物质,产生废气、废水等危害人体健康,教学中,教师示范操作覆盖面小,影响教学效果。在制药企业进行的实验实训,由于环境、卫生和安全等要求,学生能实操的机会较少,更多是听讲座或参观,很难对工程实践环节进行全面细致的了解。可见,生物制药专业理实一体的教学理念在实践中很难完全落实。仿真实验仪器和虚拟仿真实验室是将计算机技术、虚拟仪器技术相结合的一种全新的实验方式方法。仿真实验能替代部分实际实验项目。通过计算机软件系统对实验教学进行观察、分析,并且分析处理实验结果,特别是人机交互功能,几乎能够完全呈现出真实的实验氛围。这对生物制药专业提高教学质量、降低办学成本有着重要意义。例如,生理学实验课程中的许多实验操作要求和难度非常大,没有医学基础的高职学生很难做到。仿真软件可模拟一些高难实验,例如,蛙心灌流实验可以通过软件轻而易举地模拟蛙心的离体、引流管的插入、体液循环、各种药物的输入影响等。通过操作青霉素发酵仿真实习系统,土霉素发酵仿真实习系统,气相色谱仪、高效液相色谱、全自动小型发酵罐等模拟系统,学生学习了一般实验室中很难接触到的仪器设备,达到了教学目的和要求。模拟演示能够避免实际操作中的各种危险因素和环境,学生能够大胆探索,通过模拟能够有效提高学生的分析问题和处理问题的能力,并进一步解决实践环节教学资源短缺、实践经费不足、设备更新困难等问题。 三、小结 生物制药专业教学与信息技术的有机结合,是生物制药专业教学提高教学质量的内在需求,对于培养高素质的人才有着重要意义。生物制药专业教师不仅要钻研专业知识和先进的教学理念、教学方法,更要提高掌握信息技术运用能力,包括课件设计、信息整合、信息化教学的课堂管理等能力,以实现生物制药专业教学与信息技术的完美结合。
生物科学论文:生物科学史在生物教学的作用 摘要:生物科学史作为一种教育资源,已经成为生物课程不可或缺的组成部分[1]。在生物教育教学过程中,准确运用适合课堂教学内容的生物科学史材料,并结合适当的教学方法,既丰富了教学内容,又充分调动了学生学习的积极性,把传统的“教与学”的模式转变为使学生积极主动去获取知识的模式,同时也培养了学生科学的研究精神和思维方式,促进了学生的全面发展。因此,加强生物科学史的教育既是生物课堂教学的需要,也是教师教学实践中的切实需求。 关键词:生物科学史;生物教学 生物科学史是生物科学发生和发展的历史[2]。它用详实的历史资料描述科学家们在生物学领域的创造与发现,以及进行科学探究的思维过程和研究方法。在生物教育教学过程中,重视生物科学史例证材料的应用,能够引导学生追寻生物科学成果的产生及生物科学发生发展的历史过程,尝试理解其本质,明晰其研究方法,探寻其研究的路径。由于生物科学史即有丰富的科学思维、科学方法,又包含有科学精神等内容,因此,将生物科学史运用于生物课堂教学过程中的优势就明显地呈现出来。 一、有利于创建良好的学习情境,激发学生学习兴趣 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,专业性较强,其中就包含很多逻辑性强且较难理解的生物学专业术语。而这些专业术语恰恰是学生觉得枯燥无味、缺乏学习兴趣的最基础的教学内容,因此,在教学中涉及到这些知识点时,就要积极探寻能够激发学生学习兴趣、调动学生学习积极性的方法和手段。而恰当引用教材中出现的科学史料,不但能有效地建立学生学习生物学知识的情境,而且还会在生物科学史事的叙事情境中自然顺畅的将学生引入到教学内容上来,使学生即会被轻松吸引,也会带着浓厚的兴趣进入学习的佳境,形成了积极主动探究的学习动机,推动了教学内容的实施。例如,在学习伴性遗传时,介绍英国著名的化学家物理学家道尔顿发现色盲的故事,以此为线索,引出什么是伴性遗传、伴性遗传的特点;在讲述条件反射时就向学生介绍巴普洛夫的实验过程:利用狗吃东西时会分泌唾液的现象,在每次喂食之前都发出铃声,将铃声和给狗喂食结合起来,通过一段时间训练后,只要铃声一响,狗就分泌唾液,条件反射建立,进而揭示了什么是条件反射,条件反射建立的过程及条件反射形成的原理.由此可见,恰当的引人生物科学史能够把学生的学习兴趣充分的调动起来,激发学生对学科知识的渴求与了解,促进了教学内容的完成。 二、有助于理解生物学课堂教学内容,掌握重点和难点 生物科学史不但展示了生命科学研究成果发现过程的史实,也揭示了生命本质的探究过程。在生物课堂教学中,将生物科学史作为教学材料,可以充分详实的引导出教学内容中生物学知识的演变、发生、发展过程,渗透生物科学的研究方法和思维方式,帮助学生积累更多的经验,提高分析解决问题的能力,这样有益于学生对知识的消化理解,有益于切合认知规律。例如我们在讲授植物《光合作用》时,将光合作用的发现史贯穿于课堂教学中,“1771年,英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新因燃烧或呼吸而变得浑浊的空气;1779年荷兰科学家英格豪斯通过500多次的实验证实了只有在阳光照射下植物绿叶才能更新污浊的空气,到1785年才明确绿叶在光下放出的是氧气,吸收的是二氧化碳;1845年德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律指出光合作用过程中光能转化成了化学能储存起来;1864年德国植物学家萨克斯通过实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉;光合作用所释放的氧气源自于水的结论,在1939年被科学家鲁宾和卡门使用氧同位素标记的实验所印证。”[6]这一史料的介绍,阐明了光合作用的过程(重点),明晰了光合作用的本质(重点与难点),学生对光合作用有了透彻的理解;在“遗传的物质基础”一节,DNA分子的结构与复制是遗传学的核心内容,既是重点,也是难点,将DNA分子双螺旋结构模型的发现过程贯穿于课堂教学中,利用教学软件,让学生观察DNA分子的结构和复制过程,这样使复杂问题简单化、直观化,既突出了重点,也突破了难点,提高学生对重点和难点知识的掌握和理解,并为后续内容的学习奠定了扎实的基础。 三、有利于培养自主探究能力,掌握科学的学习方法 生物课的教学过程中,学生不但要掌握生物学的基础知识和基本技能,科学的学习方法、自主探究的学习能力的培养也是生物学的教学目标之一。而运用生物科学史中的经典实验例证进行生物教学,是培养学生自主探究学习能力的一个有效途径。生物科学史中的经典实验史实,其中蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法[3]。生物学家萨顿运用“类比推理”的研究方法提出了孟德尔假设的遗传因子在染色体上的假说,这让学生对类比推理有了一定的认识,知道这种科学方法存在局限性,也就是结论没有通过实验的验证。学生就会带着疑问“如何证明染色体是基因的载体”,巧妙的引入了生物科学史中摩尔根用假说演绎法及其实验研究证明了这一结论的成立,并发展成为遗传学理论。摩尔根无论对自己还是对他人的学说,都以实验来检验正确与否。这样学生可以感悟科学发现与探究的过程、方法和科学态度,有利于学生培养自主探究能力和科学的学习方法。 四、有利于塑造学生的科学素养,培育崇尚科学精神 科学素养是对科学知识、科研过程和方法、科学技术对社会及个人的影响的了解程度[4]。生物学课堂必须让学生摒弃被动学习的传统陋习,注重运用生物科学史中的具有严谨科学研究态度的例证,让学生了解科学成果产生的过程,有意识地培养学生一丝不苟、实事求是的科研精神,独自分析解决问题的能力及团队合作能力。从生物科学史中可以看到,青霉素的发现是英国细菌学家弗莱明求真务实态度的成果;孟德尔遗传规律是奥地利生物学家孟德尔以豌豆为实验材料,克服重重困难、坚持不懈潜心研究了八年,最终总结出的科学理论;由此看出科学史料的渗透,利于塑造科学素养,培育崇尚科学精神。 五、有利于培育理想信念,促进学生成长成才 生物科学史料见证了生物科学发展与进步的历程,展现了科学家求真求实的科学精神。每一个科学成果的产生都是科学家们坚持信念、积极探索、无私奉献的结果。课堂教学中引入生物科学史料,就是充分重视它在学习过程中的积极促进作用。有效选择适合的材料、运用恰当的教学方法,有利于帮助学生掌握生物科学知识的同时,真正了解科学家发现生物科学本质结论背后的顽强意志和信念[5],其始终如一的探索精神,勇于为生物科学毕生奋斗的高尚情操。“遗传学三大基本定律”的问世是孟德尔、摩尔根以坚韧顽强的意志,分别在豌豆杂交实验和果蝇性状的遗传试验中最终发现的三大遗传规律,这正是一种人生理想信念的体现。学生正处于人生观世界观形成时期,对未来充满了好奇和想象,生物科学史料在教学中的恰当运用,使学生不仅掌握了丰富的生物科学知识,还学到了科学家们为生物科学奉献的理想信念,有助于培养学生持之以恒坚忍不拔的思想品格,这对学生的成长成才都是至关重要的。在生物教育教学过程中,教师应充分认识到生物科学史的重要作用。将生物科学史准确运用的课堂教学中,不但可以完善学科体系,还可以促进学生对生物学知识的理解和掌握,提高了课堂教学效率和效果;同时在生物科学史的学习过程中,也培养了学生科学的思维及解决问题的方法和手段,燃起了学生科学探究的热情,培养了理想信念,促进了学生的全面发展。 作者:王纳新 单位:营口职业技术学院特师分院 生物科学论文:高中生物教学如何提高生物科学素养 摘要:随着我国新课程改革的不断深入,生物作为高中教学中的一门学科越来越得到教育部门的重视,提高生物科学素养是高中生物教学中的重要理念之一,对于提高学生的生物成绩有着积极作用,有利于促进学生全方面能力的发展,这也是新课程改革的基本要求。为此,本文将对高中生物教学中提高生物科学素养的途径进行探索,以期提高高中生的生物科学素养。 关键词:高中生物教学;生物科学素养;途径 随着我国教育事业的不断发展,生物学科在学校教育中的地位也越来越高。提高生物科学素养是高中生物课程中的重要理念,对于提高学生的生物成绩,促进学生全方面能力的发展有着重要的意义。但是,高中生长期受到应试教育的影响,对于生物学科的学习都是注重理论知识的学习,而忽略了生物科学素养的培养,已经很难适应时展的教育理念需要,因此,在高中生物教学中提高生物科学素养的途径已经成为生物教学中研究的重点和难点,我们要努力探索高中生物教学中提高生物科学素养的途径,不断提高高中生的生物素养。 一、倡导探究性学习,建立科学思维 探究性学习是一种能够体现学生自主学习的学习方式,在高中生物教学中,让学生自主选择一些与学科相关的研究性问题,然后通过教师的引导和促进,使学生能够自主完成发现问题、分析问题和解决问题等一系列的学习活动。不仅有助于学生构建生物学知识,还可以培养学生的科学思维能力,也是高中生物新课标中的重要理念之一。在探究性学习的过程中,学生和教师之间的关系可以得到有效的结合,由学生积极思考发现问题,再由教师积极引导和促进学生分析问题,最后解决问题,对于提高学生的综合学习能力有着非常重要的作用。因此,在生物教学中,教师要积极倡导研究性学习,建立学生的科学性思维,让学生自主的参与学习,从而解决一些实际问题,从中获得新的生物知识,促进学生的解决问题能力、分析能力和思考能力等全方面的综合能力的发展。 二、重视生物科学史,领悟科学精神 生物科学史是由很多生物学家在历史中不畏艰辛、勇于探索出来的智慧结晶,是一部科学的探究史。它需要学生在生物教学的过程中主动的去学习其中丰富的教育内容,有利于培养学生的态度、科学精神。例如,达尔文冒着生命危险历经5年环球航行进行探索,写出了《物种起源》,从而推动了生物进化的发展,在生物史上奠定了基础。这就需要教师在进行生物教学的过程中,善于挖掘教材中的生物科学史的内容,重视生物科学史的教育,培养学生的生物科学精神,让学生感受到生物科学家们拿着为了科学勇于献身的精神,以及科学家身上的那种坚持不懈、持之以恒的科学态度,有助于充分激发学生的学习热情和创造性思维,对于提高学生的生物科学素养有着重要的意义。 三、重视实验教学,提高学生生物实验的技能 高中生物学科是一门以实验为基础的学科。学生可以通过实验接触到生物体本身,可以直接的对生物现象进行研究,对于激发学生的学习兴趣和培养学生的动手能力、思维能力、研究能力等有着重要的意义,学生还可以通过生物实验对已学的理论知识进行巩固,是理论与实践的有效结合,从而有效的提高高中生的生物素养。因此,在高中生物教学中,一定要重视实验教学,充分发挥实验教学的作用。教师应该充分利用好学校的生物实验资源,积极开设生物实验课,并在实验过程中对学生进行引导和指导,让学生自主的动手完成实验的内容;同时还应设计更多的探究性实验,让学生自己去发现问题,经过思考和分析,通过实验进行验证,从而解决问题,提高学生的实验能力和探究水平。 四、加强其他学科的渗透,培养学生的综合运用知识的能力 高中生物是一门综合性较强的学科,在生物学科中所涉及的知识内容包括物理、数学、化学等方面。因此,在生物教学中,一定要加强其他学科的渗透,加强学科与学科之间的联系,在把握生物学知识重点的同时,善于发挥其他学科的优势,利用学生学过的其他学科的知识来解决还未学习的生物学问题,从而培养学生的综合运用知识的能力,也有利于学生巩固已学的知识,从而提高学生的生物科学素养。五、渗透“科学、技术、社会”教育理念,树立正确科学意识“科学、技术、社会”的教育理念强调的是科学技术与实际社会之间的联系。在高中生物教学中渗透“科学、技术、社会”教育理念,可以将抽象的生物知识与现实生活中的问题联系起来,使抽象具体化和简单化,运用生物概念和生物原理等知识来解决实际中的问题,让学生学会学以致用,使学生树立正确的科学意识。只有将科学技术和实际社会联系起来,才能让学生更好的学习生物知识,提高学生的生物科学素养。另外,生物学是21世纪发展最为迅猛的学科,特别是基因工程、细胞工程等已经成为科学领域中研究的重要课题,为人类社会带来巨大的社会效益和经济效益,教师在进行生物教学时,应注重给学生多教授一些生物发展的实际案例,不仅有效的提高学生学习生物的兴趣,对于学生树立正确的科学发展观更有着深远的意义,也可以有效的提高学生的生物科学素养。 小结 综上所述,高中生物教学中提高生物科学素养对于提高学生学习生物的兴趣、自主学习能力等有着重要的作用,有助于促进学生的创新能力、解决问题的能力、动手能力和应用能力等全方面的发展。 作者:李超 单位:安徽省枞阳县浮山中学 生物科学论文:生物科学人才市场需求及培养模式 【摘要】随着生物科学行业的发展,人才市场的扩需和培养成为教育行业发展的重中之重。本篇文章以教育市场供需矛盾性为背景,针对当前生物科学人才市场需求与培养的问题而言,建立科研性、复合型和应用型人才,以当前的行业状况出发,对市场格局提出健全的构想和设计,从而进一步为我国生物科学事业拓宽市场。 【关键词】生物科学;人才培养;高等教育;市场 1行业发展与人才需要 在我国教育事业中,现阶段的生物科学人才培养朝着以基础理论出发的科研型、以技术操作为主的应用型和以市场所需为基础的具有经营管理通才的复合型三类模式为主,同时具有经营、管理、市场、财务等方面的基础知识和强烈的市场意识,可以在灵活多变的市场中逐步摸索,展现自我价值,找到适合自己的定位。只有在各方面人才的互相配合下,我国的生物技术产业才能真正走上学术、研发、产业的良性循环。与传统生物技术相比,现代化的生物产业具有科技含量含量高、人力资源投入大、回报风险成正比的高风险的特征等。早期的生物科技产业主要以制药、基因工程为主体,其目标为实现高效益、高收入。但随着时代的进步与发展,以生物制药为专利,投入到股市当中的项目类型与日俱增,大多数企业虽不具备自主研发一类新药的资本和能力,但也非常青睐生物股。现阶段,生物医学逐步迈进基因组和蛋白质组研究的时代,对于新药研发的门槛就更高了,生物科学整个市场开拓的也更加广阔。当今的生物技术行业其实是一个传统与前沿并存的行业,即有老的发酵工业、生化制剂、酶制剂工业,也有新兴的生物技术药物、生物芯片、临床诊断试剂、生物技术服务等高科技企业,还有从事生物试剂、器材的贸易型企业;用人单位的体制包括大型国企、私企、外企、风险投资企业、国家科研机构、教育部门、政府部门等等;涉及的行业有基因工程药物、临床诊断试剂、生化药物等;洗涤酶制剂、生物化妆品;各类保健品、食品等。因此,在不断改善和提高人类生存条件的大前提下,各种老行业的科技革新和不断涌现的科研新成果,给生物技术产业留下了巨大的发展空间。 2目前人才培养中存在的问题 2.1重理学而轻人文素质 在生物教学的课堂分配上,主要以个人专业基础和知识素养的学习为重点,缺乏实地的考查和实践,对市场竞争和就业压力认识不够全面,个体为人处世的能力不健全,学校也忽略对其的培养和认知。除此之外,大量课内的作业,使得在有限的课余时间内大学生无法参加各类有关于本专业的兴趣活动和实践小组,缺乏最基础的人际交往能力和社会活动能力,人文素质塑造环境匮乏,难以调动学习的主动性和兴趣性。由于基础课程设置过多、课余生活单一、诸如此类都会导致大学生产生厌学弃学的抵触心理,从而沉溺电脑游戏和网络低级趣味,影响学习[1]。 2.2学生缺乏学习自主性 现阶段,我国生物科学教育教学的方式下多以应试教育,“满堂灌”的教育方法为主,通过教师的依照课本的传授,学生通过记笔记的方法将知识进行累计,成为学生主要的学习方法。然而,该类教学方法不能够调动学生学习的自主性和积极性,导致学生产生依赖性和懒惰的心理。随着生物科学市场人才需求量的扩大,多数学生将未来的出路投入到考研和出国留学的层面上,忽略最基础的知识积累,对专业知识了解的更是模糊不定。 2.3专业面狭窄 对于生物科学专业的培养,多数以所学的专业课程为主,注重行业内部知识结构体系的传授,忽略其他相关专业的讲解。由于生物科学涉及范围广泛,物理、化学、数学、电子及信息学都参与其中,对于培养专业综合性人才而言,缺乏最基础的管理能力和知识体系。 2.4缺乏必要的职业指导 大学毕业后面临的首要问题就是工作、就业,学生自身对未来也是十分茫然彷徨。因此,缺少必要的职业指导是当前生物科学专业的弊端之一。学生往往在就业、留学、读研之间徘徊不定,从而失去对专业学习的兴趣。 3生物科学市场培养模式的建议和构想 3.1培养模式多样化 以上述材料为前提,学校教育需要以多样化的培养模式为主。学校的教育者应该改变以往片面强调培养人才的教育方式,以建立科研型人才、应用型人才和复合型人才为主,合理分配教育资源和师资力量。除此之外,在大学一年级或二年级以后,指导教师可以根据职业指导和学生本人意愿进行分类交流。科研型、应用型和复合型三种模式在生物课程设置上可以有所差别,在学位要求上也可以有所不同。 3.2灵活教学管理制度,增强学习自主性 建立健全的教学管理体制,以提升学生自主学习能力和创新能力为侧重点,从教学基础抓起,以专业的核心内容,对整体课程进行详尽的编制分配,拓展课外知识,注重学生的实验探究能力,设置实验课讲座,激发学生学习的主动性、积极性,从多个领域入手,采用灵活的教学方法,因材施教,开拓学生的视野和思路,引起学生的兴趣。设立生物课程难度级别,对不同培养目标的学生制定不同的课程计划[2]。 3.3改进教学方式 对于学生教学的方法,作为教育者应该从自身出发,提升自身的综合素质,站在学生的角度考虑学生的想法,由单项教学升级为多面教学,从知识的传授者转化为知识的谈论者,同学生一起学习理论知识,引导学生学习,提高学生的自学能力和创新能力。对于生物科学专业课教学中也可以对产业现状和相关企业发展案例进行必要的介绍,重视市场意识的培养,使学生有更多机会接触到社会现实[3]。 3.4加强职业指导 可开设辅导性课程或讲座,使学生了解行业发展现状和当前市场对人才的需求;可以通过网站等形式为学生选择专业、了解学校管理政策、就业等提供信息,也可为学生、师生之间的对话提供平台。 4结束语 综上所述,从高校教育者的角度出发,以义务教育为大前提,随着时代步伐的迈进拓宽人才培养方式方法及策略,适应市场对人才的需求度,不断壮大我国的教育事业的规模。与此同时,生物科学最为新型行业急需市场观念的支持,树立牢固的市场意识,不断提升学生自我的认知度和归属感,树立正确的人生观、世界观和价值观,使学生能够适应市场的变化,从而满足社会对人才的需要。 作者:苗峣 单位:吉林油田农业开发公司 生物科学论文:海洋生物科学人才培养模式研究 [摘要]为响应国家海洋战略,地方本科院校琼州学院由综合性高校转型为海洋类高校,更名为海南热带海洋学院。要办出有地方特色的应用型海洋类大学,需有相应的海洋类专业与学科支撑,该学院在学校转型与定位的基础上把生物科学专业作为学校第一批试点专业。作者围绕该专业在课程体系的设置、实践教学的改革、师资队伍的建设、教学方法的改进等方面进行了探索,为学校培养海洋特色人才开创了先例,为海洋类相关专业的发展奠定了基础,为其他向海洋转型的高校提供了示范。 [关键词]地方本科院校;生物科学;海洋;人才培养 为贯彻落实国家21世纪“海上丝绸之路”“一带一路”的海洋战略部署,培养热带海洋人才,地方本科院校琼州学院于2015年9月更名为海南热带海洋学院,实现了由一所综合类院校向海洋类院校的转型。其办学宗旨与办学定位变为立足海南、服务南海、面向东盟,建设成为国际化、开放性、应用型、有特色、高水平的热带海洋类大学。随着陆地资源的开发,临海各国已将目光投向资源丰富的海洋,围绕海洋能源、海洋资源的开发利用与海洋权益的维护等方面展开不同程度的竞争。为了实现我国建设海洋强国的目标,国务院频布了《全国海洋经济发展规划纲要》,部署了全国各沿海省份的海洋经济发展战略(港、澳、台除外)。而海南海洋面积200万平方公里,占我国海洋面积三分之二的领海,已成为我国海洋资源与海洋战略十分重要的一个海洋省份。位于我国最南端的海南省,担负着国家实施“海洋强国战略”的重要责任。自《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》以来,海南的海洋建设上升为国家战略,海南已开始成为我国海洋经济发展新的增长区。“海洋战略”由此也成为海南新经济发展的引擎,培养海洋类应用型专业人才已成为实现海南海洋蓝色经济可持续发展的紧迫任务。琼州学院在原有办学基础上,转型发展成立一所海洋类院校,为南海海洋经济的发展提供智力支撑,成为海南热带海洋学院未来发展的重要使命。利用海洋生物资源,开发海洋资源,保护海洋生态环境,生物科学专业成为学校转型背景下第一批培养热带海洋类人才的12个试点专业之一。如何在现有人才培养体系下实现海洋类生物应用型人才培养,本文围绕课程体系的设置、实践教学的改革、师资队伍的建设、教学方法的改进等方面进行了探索。 一、课程体系的结构性调整与优化 (一)以专业基础课程与专业核心课程为基石,构建多元化的海洋类特长选修课程,凸显海洋特色 根据海南热带海洋学院教务处2015年对人才培养方案的指导性意见的修订要求,生物科学专业以教育部本科专业目录为指导,结合学校的实际情况和培养热带海洋人才的特色理念,除了通识课程、基础课程、专业核心课程必须开设外,通过设置特长类课程及实验(实践)等教学环节来确保在生物科学专业的基础上培养具有海洋特色的海洋生物类人才。将以前培养热带果蔬花卉栽培专长、生物技术专长等的课程改为海洋水产养殖专长如海洋生物学、鱼类学、鱼类遗传育种、水产营养动物与饲料、鱼类养殖学等课程,海洋生物技术专长如海洋生物制药、海洋调查与监测技术、海洋资源学、海岸带开发与管理、海洋生态等富有海洋特色的课程,使学生在知识结构上拥有较为丰富的海洋生物知识。 (二)开发校本教材,优化课程设置,更新教学内容,凸显热带优势 生物科学的专业基础课程与专业核心课程包含植物学、动物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、植物生理学、动物生理学、微生物学、分子生物学、生态学等。此类课程教学要求授课教师对课程内容进行取舍,结合海洋环境更新教学内容,赋予这些课程更多的海洋知识。比如植物学、动物学等课程要求教师在引导学生掌握基本理论的基础上,根据南海的海洋资源特色,侧重讲授南海海洋动植物的认识与分类及标本的制作;野外实习要求带领学生在海湾、海水养殖基地去实地考察与了解。微生物学课程侧重提高学生对热带海洋微藻等海洋浮游生物的认识。生态学课程注重让学生掌握海洋生态与海水养殖环境的关系等。目前海洋类书籍很多,但其知识内容比较零散,一些课程内容需要整合多本教材方可达到教学目标,且许多知识内容中缺少热带海洋资源介绍,这样教师所传授的知识、学生所学课程均缺少整体性与系统性。为了满足教学要求,体现课程知识体系的系统性、完整性与前沿性,开发立体化的校本特色教材尤为重要。校本教材开发应以南海海洋资源开发与利用、保护为侧重点,注重理论与实践相结合,聘请行业和企业的一线技术员参与教材的合作编写,以南海海洋资源开发利用为素材,突出区域资源优势,以培养区域特色人才。 (三)优化课程性质比例,注重实践实训,强调知识应用,突出个性培养 生物科学专业在人才培养上探索比较多,但课程性质比例在地方院校仍然采用以理论教学为主体、实践教学为补充的教学模式。为了培养海洋类应用型人才,实现与企业、行业接轨,生物科学专业调整与增加了实践教学比例,增加实践实训课时,以突出实践教学环节,提高学生的技能。鼓励学生参加实践类、职业类课程的培训与技能竞赛,在经费上支持学生根据自身兴趣参加三亚举办的各类企业、行业及协会的海洋类专业技能竞赛与学术论坛。比如参加蓝色海洋经济论坛,学生可通过学术平台将教师承担的一些与企业合作的横向课题成果进行分享,也可以自己家庭养殖为基础进行创新创业。学生也可根据个人爱好利用暑期去红树林保护区、海虾养殖场、鲍鱼养殖场等基地实习,以实践活动的多元化提高实践技能,突出专业的应用性,注重将所学到的理论知识应用于生产实际当中,解决实际问题。 二、实践教学体系的不断拓展与完善 传统的实践教学模式以满足生物科学专业学生的基本技能为出发点,而培养海洋类应用型人才,完善的实践实训基地与仪器设备,对培养学生解决海水养殖、开发利用与保护海洋生物资源等实际问题的能力十分重要。生命科学本来是实验性和实践性很强的学科,向培养海洋类人才转型,改革实践教学模式,突出实践技能是实践教学改革的突破口。生物科学专业在原有东岛、西岛等认知海洋动植物实践实训基地的基础上,先后在三亚周边及陵水、海口、东方等多个海水养殖场建立了以技能型人才培养为主体的实习实践基地;实验室建设在现有生物仪器设备的基础上,通过对海洋大楼实验室的新建,原有基础实验室的扩建,与中国海洋大学兄弟院校实验室的共建等多种途径,为学生在海洋类领域基本技能训练提供了良好的实践环境。同时与中科院深海研究所实现了仪器设备等资源共享,部分学生可跟随老师搭乘深海研究所的科考船进行远洋考察与探索。为加强学生的技能,突出学生的应用能力,学校在转型过程中增设冬季小学期,要求各专业以职业技能为导向,应用型人才培养为落脚点,创新实践教学模式,通过开展技能竞赛、创新创业大赛、职业规划等方式革新实践教学体系。本专业在冬季小学期针对不同年级开展了集中性的以突出实践教学为主要目的的不同程度的技能比赛与学术论坛,聘请校外海洋专家、行业的公司总裁来校授课,学生去企业实地考察,为培养多元化的海洋应用型人才奠定了基础。学生毕业论文逐步由传统的以论证性实验室研究为主体向解决实际生产问题为主体方向转型。海南热带海洋学院结合学校的规划建设,以海洋生物资源利用开发为大背景,将在原有海洋食品研究的基础上,与海南大学组建教育部热带海洋资源开发与利用功能重点实验室,围绕海岸带生态资源保护平台、海水养殖与病害防治研究平台、海洋药物资源开发利用平台等多个研究方向开展工作。本科生的毕业论文将围绕海洋生物展开研究,为培养以海洋生物为背景的生物科学人才创造良好条件。 三、以专业特长为基础的平台搭建 海南热带海洋学院在生物科学专业基础课程与专业核心课程的基础上突出海洋特长,设置海洋资源开发与利用、海洋渔业养殖、海洋生态环境保护、海洋观赏鱼养殖等特长方向,学生根据个人兴趣爱好,选择专业方向特长,为专业人才培养的分流就业创新了人才培养模式,为学校新办海洋类专业的申报与筹办搭建了平台。学校在生物科学海洋方向人才培养的基础上成功申报了水产养殖专业、海洋渔业等新专业。在生物科学海洋方向的基础上,学校以转型发展为突破口,对一些传统专业进行了重组,通过组建新的学院,如对传统专业食品专业,通过与生物科学海洋方向组建在一个学院,使生物科学、海洋渔业、水产养殖等食品专业在海洋领域的拓展提供原材料,食品专业也为海洋生物资源的深入开发利用拓展了更加广阔的人才培养空间。 四、以海洋为特色的教学改革与职业育人 生物科学专业在应用型人才培养上以传统的教学模式、经典的教学方法、原有的实践实训场地等能够满足社会对专业的需求,而海洋生物科学更注重海洋理论知识的应用,传统的教学模式、现有的师资队伍在很大程度上不能满足海洋生物类人才的培养与企业行业对人才的需求。在学校转型的背景下,专业与企业行业搭建平台,签订协议,通过专业教师与企业行业专家、一线技术员共同实施课堂教学,减少满堂灌,注重讨论、案例分析,以行业企业中遇到的技术难题为契机,由学生来处理问题,并通过实践实训与竞赛等教学活动来促进学生技能技术的提升。考核模式上改变传统“唯分是举”的重理论轻实践的考核方式,注重学生学习的过程考核、实践考核、技能考核,以提高学生的业务综合素质。海南热带海洋学院的生物科学职业育人的具体做法主要是学生进校一年后根据自己的兴趣爱好,把职业教育纳入其人才培养体系中,根据海南海洋类企事业对海洋类人才的需求,依托学校大学生科技园,与企事业单位共同制定就业创业培养计划,共同编写实用的实践实训教材,共同寻找与推荐就业岗位,初步实现了校企合作培养与全程职业育人的目标。五、应用性双师型师资队伍的构建与优化在学校转型后,海南热带海洋学院生物科学专业原有教师队伍的转型、分流、构建与海洋生物科学相适应的双师型师资尤为重要。首先是培训与提升。年长的师资根据个人意愿,可以外出培训或承担基础课程或分流从事行政。而青年教师可以借助学校与海洋类高校加强合作的平台来提升自己。学校聘请国家海洋局丁德文院士、国家海洋食品工程中心主任朱蓓薇院士、中科院广东分院陈勇院士等打造学校的“双聘院士”或特聘教授的平台,将青年教师送到国内的海洋研究所、中国海洋大学、院士工作单位等机构学习深造。有海洋教育或工作经历背景的青年教师,学校通过与周边的企事业加强联系,将青年教师送到相应的实践基地积累生产经验,参与到企业行业中去解决实际的生产应用问题。其次是聘用。将有专业技能证书的企业行业技术人员聘到本校对学生进行实践实训的指导,改变传统的单向引进人才策略,实现对教师人才构建与利用的多元化途径。再次是引进。对新进的人才如博士,不仅要求他们理论知识丰富,还需要对他们进行实践锻炼,如学校统一实行的挂职锻炼或是选派去实践基地锻炼,以提升他们的实践能力。目前海南热带海洋学院生物科学专业的教师通过分流、培训、聘用、引进等方式,师资队伍建设不断加强,教授为学生授课,校外著名院士学者、教授来校讲学,青年教师进行实地训练、组建教学团队,为海洋生物科学专业师资队伍的优化、海洋类人才的培养奠定了坚实的基础。六、结语生物科学在国内高校中为开设时间长、开设数量较多的一个经典专业,从总体看,其毕业生就业适应面不是很广,就业率不是很高,而且不同高校毕业生缺少各自特色和竞争优势。为办出与众不同的特色,海南热带海洋学院生物科学专业近几年以海洋生物为背景和材料,对课程体系的调整、实践教学的改革、师资队伍的重组优化、教学方法的改进等方面开展了开创性的探索,取得了一定的成效。在教学内容上,突出了应用性,体现了职业性,达到“培养目标的职业性、课程设置的应用性、教学过程的实践性”。但是在办学过程中我们发现该专业人才培养目标的规格要求与企业行业对海洋类人才要求相比仍有许多不完善之处。比如生物科学海洋渔业养殖特长类人才培养,学生在生物科学专业的背景下,除了掌握基础的遗传育种知识外,还需掌握与养殖相关的育苗、饲料喂养、鱼药(疫苗)使用、海洋生态等理论和技术知识。海洋动植物资源的开发利用,如生物活性物质的提取,需要学生既要熟悉海洋药用生物的特性,还要具有化学、生化分离、结构解析等知识。而在生物科学的基础上增设这些课程,一方面会加重学生的学习负担,另一方面会增加专业的办学成本。因此生物科学海洋人才培养这一新课题仍需不断探索。 作者:贺立静 周述波 林伟 史云峰 马军 李由明 单位:海南热带海洋学院生命科学与生态学院 海南热带海洋学院教务处 海南热带海洋学院教育学院 生物科学论文:生物科学类专业实践教学模式与路径 摘要:生物科学类专业实践教学改革具有重要意义,不仅顺应教学工作需要,还能促进学科有效发展,提高学生实践技能。因此,实践教学中,应该认识现有实践教学模式的缺陷,从教学科研平台、教学资源、校企合作、师资队伍建设、教学管理等方面采取完善措施。从而更好规范和引导教学活动,促进生物科学教学活动顺利进行和人才培养质量提高。 关键词:生物科学;实践教学;创新平台;校企合作;管理体制 一、引言 随着社会发展和就业市场对人才培养要求的提高,生物科学教学过程中,除了让学生掌握基本理论知识之外,还要加强实践教学活动,促进学生实践技能提升,让他们有效顺应时展需要,努力提高实践技能和人才培养质量。但目前实践教学存在不足,制约生物科学人才培养效果提升,需要采取措施改进和完善。 二、生物科学类专业实践教学改革的意义 根据教学目标和人才培养需要,创新生物科学实践教学活动,不仅顺应时展需要,同时也是提高人才培养质量的要求,其重要意义表现在以下方面。第一,顺应教学工作需要。在整个社会对生物科学专业人才培养质量要求提高的前提下,很多学校注重加强基础设施建设,改善教学条件,完善实训基地建设,创建实践教学示范中心。在这样的背景下,学校应该更新思想观念,创新教学模式和人才培养方式,完善实践教学基地建设,从而顺应教学工作需要。第二,促进学科有效发展。生物科学的有效发展,离不开实践教学活动。为此,学校应该根据实践教学工作需要,注目整个社会对专业人才培养的需要。合理设置实践教学课程,拓展实践教学基地,加强师资队伍建设,完善教学管理工作,为生物科学这门学科的有效发展注入生机和动力。第三,提高学生实践技能。毫无疑问,生物科学实践教学是提高学生实践技能的重要手段。作为任课教师,应该创新教学方式,健全实践教学课程设置,增进校企合作,提高任课教师的综合素质,并完善教学管理和考核评价体系。进而让学生有效融入学习活动,促进学生实践技能提高。 三、生物科学类专业实践教学的模式路径 虽然实践教学活动具有重要作用,但一些学校没有充分认识其重要意义,教学管理不到位,校企合作没有落实,制约实践教学工作的有效进行,有必要从以下方面采取完善措施。第一,搭建教学与科研创新平台。根据生物科学的教学目标和人才培养需要,以教学资源共享和科研活动顺利进行为目标,科学合理构建生物科学实践教学与科研平台。要修订和完善实践教学大纲,考虑专业发展要求和人才培养需要,加大综合性实验、设计性实验所占的比例,最大限度发挥平台的优势,满足学生获取最新研究成果的需要,让学生接触最先进、最前沿的生物科学知识。从而激发学生的创新思维,提高知识应用技能,促进实践技能提高。第二,整合教学资源和仪器设备。优化整合生物科学的教学资源,合理安排仪器设备,强化实验室建设和科研平台建设。这样既能提高教学资源的利用效率,还能推动实践活动顺利进行。要根据生物科学实践教学需要和人才培养目标,搭建实践教学示范中心,既满足学生开展实践学习活动的需要,还能为毕业论文设计,开展科研活动创造便利,推动实践教学效果和人才培养质量提升。第三,创新理念并增进校企合作。充分利用校内资源开展实践活动,增进与校外企业、科研单位的联系,为学生参加实践锻炼提供条件。例如,可以与动植物保护站、动植物研究所、生物制药企业等增进联系,为学生参加实践锻炼提供保障。并且还要加强实践教学的管理考核工作,增强学生实践技能,促进他们的综合素质提升。第四,加强师资队伍的建设工作。学校应该加强师资队伍建设,引进生物科学专业知识扎实,实践技能强,教学水平高的任课教师,为实践教学活动开展准备师资力量。同时还要注重对任课教师的管理培训,构建完善的培训管理体制,采用进修、访问、观摩同事教学等活动形式,不断提高任课教师的综合技能和实践教学水平。可以邀请企业的优秀教师来学校讲学,为任课教师到企业参加训练创造条件,有效培养“双师型”教师队伍,让他们更好适应实践教学需要,促进生物科学实践教学效果提升。第五,健全实践教学的管理体制。针对实践教学工作需要,构建完善的教学管理体制,有效约束和规范实践教学活动。要明确管理目标,规范实践教学活动流程。同时在实验室建立完善的管理制度,明确工作人员职责,保证实践教学活动顺利进行。改进考核评价体系,注重对学生实践活动过程的考核,真实记录学生参与实践活动全过程的基本情况,确保考核评价的科学性与合理性。实践过程中还要加强安全管理,推动实践活动有效开展下去,促进生物科学专业学生实践技能不断提升。 四、结束语 综上所述,实践教学是生物科学专业教学不可忽视的重要环节。作为任课教师,应该充分认识加强实践教学的重要作用,并结合人才培养目标,创新思想观念,整合优化教学资源,完善课程设置,并加强实践教学管理。从而有效规范和引导生物科学的实践教学活动,激发学生兴趣和热情,促进生物科学专业学生的实践技能提升,让他们更好适应将来的工作和学习需要。 作者:吴玉德 吕冬云 宋文超 丁玉萍 许龙 生物科学论文:研究性学习在生物科学的应用 摘要:生物科学专业的专业课具有更新迅速的特点,研究性学习在学生自主探究的模式下获取新知识,可以满足该类专业课前沿知识的补充的需要。从教育教学单位及学校的支持和鼓励、教师的观念转变和能力培养以及学生的配合的方面,对研究性学习在生物科学专业专业课有效开展进行探讨,为生物科学专业学生掌握专业课内容,提高综合素质提出建议。 关键词:生物科学专业;专业课;研究性学习 研究性学习是在教师指导下,从社会和生活中选择研究题目,在类似科学研究的过程中,学生主动获取新知识的活动方法。其核心思想是倡导学生在学习过程中的主动性,锻炼学生的创新性和探索性,是培养学生综合素质的有效手段。研究性学习在生物科学专业的专业课中的应用,可适应该专业专业课发展更新速度快的特点,课程研究内容与生活实践联系密切,选题易于引起学生的学习兴趣,是该专业专业课教学的有效辅助形式,如何在生物科学专业有效开展研究性学习一直是该专业教师研究的热点和难题。本研究研究性学习在教学实践应用的基础上,对其有效实施提出几点建议。 一、教育教学主管单位和学校的支持 新的教学理念的开展和实施离不开教育教学主管部门和校方的宣传和鼓励。开展研究性学习方法的宣传讲座、案例介绍、将其列入研究课题中等多种形式,能够有益于该方法的应用和教师的观念的转变。在研究性学习开展过程中涉及到的软硬件设施需要主管单位和校方的支持。比如以课题的形式提供经费支持;提供网络查询平台、图书馆、实验室或各种实践基地等相关设施。做好一线教师的培训和交流工作;与学生家长沟通,展示研究性学习的成果,获得家长的支持和认可。 二、教师观念的转变和能力的培养 (一)教师观念的转变 专业课的讲授教师尤其是具有多年经验的主讲教师,对于课程内容和体系已有完整的把握,按照教学大纲制定教学计划已有固定模式,课程的重点难点把握准确,能够将课程中主体固有知识讲解清楚,但学生学习兴趣很难调动,前沿知识扩展有难度。而研究性学习没有固定的教学模式,教师要投入大量的经历重新研究课程内容、设定研究题目、设计研究性学习形式、指导开展并提供协调软硬件设施等,对于已成定式的授课教师是一个新的挑战,坚定创新的思维,积极开拓的观念转变是对教师的首要克服困难。 (二)教师能力的培养 1.指导学生的能力在研究性学习过程中,学生成为了学习的主体,教师一改传统的“威严和统治地位”,转变为学习过程的辅助者,疏导着,指导者,重点要该向学习过程的指导、启发和诱导上。无论是从课题题目的选定还是收集资料的形式,再到合作推断和获取新知识的过程,都需要教师根据学生选题的内容和学生的知识结构和性格特点给予指导和帮助。2.教学设计的能力选题上,研究性学习题目的确定是开展的关键,既要引起学生的兴趣,又要结合专业知识的特点,还要考虑推断的难易。这就要求教师熟练掌握课程内容,学生已有知识基础以及课程的前沿发展动态。选取课题要与课本内容相关,为有效掌握专业知识打好基础。题目选择上不能有教师包办,引导学生根据课程内容编排选定题目。课题大小难易适中,即达到预期效果又有利于下一阶段内容的开展。还要联系实际,培养学生发现问题、解决问题的能力。形式上,研究性学习没有固定的形式,根据课程内容的特点和学生数量及性格状态,可开展讨论、汇报、参观、考察等多种形式。还要考虑课时等因素,合理安排研究性学习所占比例,在有效完成教学任务的前提下,培养学生的综合素质。3.知识结构更新的能力研究性学习对教师的知识结构和基础有了更高的要求,教师在实施的过程中不断更新和拓展自我的知识结构的深度和广度。要求教师不仅具有该专业的深厚和高端知识内容,还要具有能够融会贯通多学科的能力。具有广阔的视野和深厚的底蕴。另外,教师的不断学习的精神状态能够给学生以示范作用,推动学生主动学习的兴趣。4.运用信息的能力现代教学已进入网络化时代,利用计算机、网络、信息平台辅助教学已成为今后教学的必然趋势。大学生对网络的热情和掌握程度更是教师要考虑的要素,研究性学习获取方式中,网络是学生重要的利用手段,这就要求教师掌握和熟练运用现代教育技术相关知识,对信息进行加工、整理和总结。并利用多种网络沟通手段与学生交流和指导。 三、学生的积极配合 学生是研究性学习的主体,学生首先要明确学习的目的和自身的社会定位,只有学生知道了“为什么学”之后,才能克服“网络的诱惑”,转变观念,主动学习,锻炼自己发现问题、研究问题和解决问题的能力。在教师的指导下,小组合作是常用的形式,不断发掘他人的特点和长处,接受同学间的观念差异,学会与他人交流,锻炼团队合作的能力。总结和反思研究性学习过程中出现的问题。生物科学专业专业课的研究性学习的开展和实施,没有先例没有固定模式,是广大教育工作者不断探索、总结和前进的过程,需要更多的实践和修正,更离不开各个部门和每一个教师和学生的共同努力。 作者:李修平 张丽敏 吴恒梅 张卫东 赵雪 单位:佳木斯大学生命科学学院 东北农业大学大豆研究所 生物科学论文:大学生物科学类人才培养模式研究 摘要:在我国开始提出人才强化国家的发展战略时,研究型大学也开始面临很多的挑战和压力。在当前的研究型大学中的人才培养状况不能满足目前国家的发展需要。因此,全面的培养人才是目前研究型大学共同注重的问题。本文从大学的生物学科出发,对其领域的人才进行培养模式的研究和探索。这项研究对研究型大学的教学发展有着实际性的作用。 关键词:研究型大学;生物科学;人才培养 在当前经济快速发展的时代中,生物科学和人类的生活和文明产业等发展紧密相连,直接关系到人类的粮食、医药、能源等方面的问题。所以,在研究型大学中对生物科学类人才进行培养,是目前具有压力和潜能的一项重要课题。从教育方看,要全面的注重学生的未来发展,让学生逐步的加强知识和能力方面的意识,在素质方面要兼并广和专的结合。教学发展均建立在“基于研究的教学”的基础上进行,提倡自主、高效以及研究性教学,致力于培育出具备国际性的人才。 一、精英人才作为培养目标,创造本科生培养理念 精英人才和一般的人才是不同的,精英人才是在国家的人才中处在最高地位的。在每个行业和领域中,尤其是在科学技术的领域中的人才,要培养其创新精神和能力,培养能够为国家做出大贡献的人。研究型大学一般都具有极强的专业性。研究型大学要借助这一特点培养专业的人才。生物科学的专业有加强基础、拓宽口径以及增强技能,能够等适应广大人才发展的培养理念。学生要具有非常厚实的生物学基础知识,同时也要实行生物学的应用研究。在有些研究型大学中还设立有机生命基地和理科基地这两个培育基地,都具有着这些特点。生物学领域的学生必须要具备着创新和实践的能力,同时也要具备能够独立进行生命研究、生物技术研究以及调查和组织管理的能力。 (一)增强生物学科学生科研训练,提升学生的实验能力 对大学生进行科研训练是改革本科教学模式的关键方式,同时也是培养与提升学生科研能力的有效措施。在研究型大学中,校方可以激发学生多多参加一些科研训练项目的比赛,通过科研训练锻炼学生的科学研究能力。在另一方面还可以让学生进行自主建设相关的项目。培养其主动意识。在学校设立相关课题的基础上建设支持基金,为更多的学生提供参加训练的机会,提前让学生投入到科研训练中。科研训练在一些优秀的导师团队的共同指导之下,进行仔细的开题、考核以及结果汇报等工作,进而有效的提高了学生的实践能力,增加学校学生在发表刊物上的效率。 (二)改变学生评估制度,建设选拨优秀人才的综合性体系 在实际的教学中,后期的学习水平结果评价工作一定要做到位。要实行全面的学分制管理。在比较低的年级只能够每个班级要配一名指导教师,在高年级中就是三到五人配一名。基础班级要进行滚分式管理,依据学生平时的学习基础和相关的综合性素质,以此作为考核的方式和条件。没有达到要求的学生就没有在基地班学习的机会,随即安排到普通班进行学习。在对人才的培养中,可以进行优秀学生的选拨制度。这是为研究生培养优质的学生源。生物学科的学生可以在校内以及校外研读相关的硕士学位;基地班学生可以在本校研读,进行进一步的学习和研究。唯有建设合理性和科学性强的综合性评价制度,才能够有效的呈现学生的自我发展和创新的能力。建设全面的优质学生选拔考核体系,普通班照样实行。改变传统的用考试分数对学生的学习结果进行评价的方式,其中学习成绩在综合考核中占据百分之七十,综合素质能力占据百分之十五,以此方式帮助学生培养综合素质。在进行面试的时候主要是对学生的科研训练状况以及语言表达水平等进行考核,在这样的选拨过程中就有效的激发学生对科技创新的兴趣,提升学生实践能力。 二、为培养人才建设优质的科研平台 (一)创新性实验技能训练为学生夯实实验基础 进行综合性的创新基础。这种实验室在原有的实验的基础上进行整体性的设计。使用整合课程资源的方式,把贯穿整个学科的实验依照实际的内容关联在一起。要建设出符合学校的的生物实验教学体系。比如像一些农业型的学校就是基础类实验,其中包含有动物学、植物学等。在生物科学的实验中有遗传以及分析等。在生物技术方面有基因工程以及动植物生产技术等,其中就包括了生物科学的最基本最重要的内容。进行适当的改革,让原本独立和不连贯的实验变成了一个整体。学生在设立研究小组的时候,在专业教师的指导之下进行钻研。想要实验获得全面的成功,学生就会自主的、仔细的做好每一步的实验,仔细的记录每一次实验的结果,在实验中才能够更加的深入,以此提升学生学习的主动性。教师还应该多多鼓励学生参加相关的比赛和活动。 (二)增强开放性实验教学 对学生进行实验室的全面开放是当前学校培养人才、提升专业素质的新措施。进行实验室的开放能够加学生的创新意识、为其拓宽相关能力。把教学实验室以及科研实验室为学生全面的开放,在教学的时候生物实验室中的相关仪器和设备也供学生观察。对一些对科研兴趣比较高的学生,可以依据教学的内容使其自主的选择实验的课题以及方案。以此方式让实验教学从注重结果变成注重过程。这对生物科学人才的培养有着非常实际的作用。 (三)生物学实验中心创造优良的设备条件 在生物实验中心可以对相关的实验设备进行优化,很多学校在实验设备上有着奖金2000万的仪器和设别。按照基础、综合以及研究这几个方面建设实验教学平台,把生命科学的体系相融。在创新技能的训练中,可以举办一些培训的活动。其中可以包含蛋白质研究技术以及生物信息分析技术等。这些实验基本上都概括了生物学相关的实验技能,为大学生的科学研究夯实了基础。进而增加了大学生的学术能力,每一个模块的技术都应该让校内外的专业人员进行知识讲座。其中主要详细的介绍这个模块中所牵涉的相关技能以及理论知识,然后再实行试验操作的技能锻炼。 三、改革学生课程,提升学生培养水平 (一)学生的培养实行导师负责制 学生在培养和科学实践中都由导师负责。导师要指导学生的全过程,其中要对其思想品质和科学道德进行监督。导师要用诚信教学对学生进行任务素养的培育。建设完善的学术规章以及道德标准,把科学和学风融入导师的培训中。运用有效的方式对学生的政治思想以及学术伦理方面实行教学,进而惩罚一些学术上的不端行为。在生物学的领域中导师要全程的参加到学生的招生工作中,高年级的学生可以在导师的实验室进行科研训练,优秀的本科生可以继续读研究生。通过考试、面试的双向选择进而录取优质的学生。 (二)浓厚的学术气氛为学生创造好的交流平台 学校要培养专业人才,每年应当恰当的邀请一些比较著名的专家为学生做一些讲座或者学生报告。实验室方面也可以定期做一些课堂学术讨论。以此方式为研究生提供优质的交流平台。学院可以请一些网络技术人员,建设一些相关的学术论坛,制定合理的新课程进行培养。学校的学生最起码要在学校的论坛上做一次学术报告,并且需要参加一次国际性的会议,用这种方式来激发学生参加活动。 四、为培养生物科学人才做提前工作 在生物学的领域中,人才培养的效果是十分显著的。学生的创新实践能力在各大院校和单位中都有好评。优秀的毕业生在相关的企业和单位也成为了中坚力量。因此,在生物科学人才培养中做提前工作需要从以下几方面增强。 (一)改革新生源的选报制度,提高生源质量 生源的质量是保障研究生培养的重要方面。把学校的优势资源进行整合,在学术的科研团队方面进行增强。进而吸引生源,提供学生科研锻炼的给水,使其尽快的对实验室进行了解,快速的和导师熟络。通过相关的讲座以及夏令营的方式进行招生宣传,以此增强学校之间的交流。在招揽学生方面的制度上可以进行一定的改革和优化,比如可以建设优秀生源的奖学金之类的制度,吸引校外的优秀学生。 (二)试着实施本研课程相通,增强对外的交流与合作 试着把本科与研究生的专业课程进行整合,然后形成一个完整的课程系统。依据课程的设计模块与难易的程度进行分类设置。本科生和研究生可以依据其实际的需求进行相关的课程选择。有能力的本科生可以选择更加专业和深入的课程,进而提升自己的学习质量。 五、结语 总之,每个研究型的大学要根据自己学校的实际情况进行生物科学的人才培养。其中主要坚持人才培养的目标,建设良好的实验平台以及在人才的后继力量上做相关的工作。以此培养出更加优秀的生物科学类人才。 作者:黄睿 单位:阿坝师范学院 生物科学论文:生物科学专业实践教学改革策略 摘要:大类招生背景下,生物科学专业实践教学改革存在不足,主要表现为实践教学方法陈旧、内容单一、师资队伍建设不足、实践教学场地缺乏。为弥补这些不足,顺应大类招生的时代背景和要求,应该采取措施推动实践教学改革:创新实践教学方法、完善实践教学内容、提高任课教师素质,并加强实践教学场地建设。 关键词:大类招生;生物科学;实践教学;改革策略 一、引言 随着整个社会对生物科学专业学生实践技能要求的提高,课程教学中应该顺应这种趋势,合理安排实践教学内容,创新教学模式,提高人才培养质量,从而让学生更好适应将来工作需要。但不能忽视的是,在大类招生背景下,一些学校没有充分认识实践教学的重要作用,教学创新不足,课程安排不合理,需要采取措施改进和完善。本文结合大类招生的时代背景,探讨生物科学实践教学的不足,并提出改革创新策略,希望能为实践教学活动开展提供借鉴。 二、大类招生下生物科学专业实践教学改革的不足 实践教学是生物科学教学的重要组成部分,这对提高人才培养质量,增强学生的实践技能,让学生更好适应将来工作需要具有积极作用。但在实践教学中,一些任课教师的思想观念没有更新,实践教学设计不合理,教学方法创新不足,制约生物科学实践教学效果提升,存在的不足表现在以下几点。第一,实践教学方法陈旧。一些任课教师的实践教学方法陈旧,常常根据教学目标对实践教学步骤进行简单演示。先介绍实践教学的目的、步骤和方法,然后根据已有教学材料和实验场地,对实践教学内容进行演示,由学生观察并撰写实践报告。这种方式比较落后,不利于培养学生的创新能力和动作操作技能。[1]第二,实践教学内容单一。生物科学知识发展迅速,更新较快,但很多学校在开展实践教学活动时,忽视及时更新教学内容,所采用的内容比较单一,不利于激发学生的兴趣和热情。再加上先进的生物科学技术没有被融入教学活动当中,难以有效调动学生的学习热情。验证性实验和设计性实验不足,制约学生实践技能和创新思维能力提升。[2]第三,师资队伍建设不足。一些任课教师的课堂组织能力、创新能力不足,也制约生物科学实践教学效果提升。例如,任课教师的年龄较大,忽视及时更新生物科学知识,科研实践不足,职业技能训练被忽视。再加上忽视培训和进修,没有观摩并学习其他任课教师的优点,对生物科学实践教学活动开展产生不利影响。[3]第四,实践教学场地缺乏。生物科学实践教学离不开场地建设,但由于经费拨付不足,制约场地建设和设备更新,难以满足生物科学新技术和新实验的需要,不利于学生的实践技能提高。[4] 三、大类招生下生物科学专业实践教学改革的策略 为顺应大类招生工作需要,创新实践教学模式,结合生物科学专业教学存在的不足和人才培养目标,可以从以下方面采取完善措施。第一,创新生物科学实践教学方法。创新思想观念,努力推动实践教学效果提升。例如,生物实践教学活动中,应该注重教学方法创新,综合利用情境教学法、合作学习法、任务驱动法、参与式教学法等,调动学生的参与热情,激发学生学习生物科学知识的兴趣。要重视验证型实验、设计型实验的应用,力求实验内容新颖,实验方法先进,能让学生有效参与生物科学实验锻炼活动当中,促进实践教学效果提升。第二,完善生物科学实践教学内容。根据生物科学专业特点以及社会需要,及时调整并更新生物实践教学内容,增强教学内容的时代感。在生物实验教学中,要善于把握前沿和最新的问题,利用互联网下载最新学习资源,更新教学内容,从而满足学生的学习需要。要重视微课和慕课的利用,补充新的教学资源,方便学生学习,进而深化对生物科学知识的认识和理解。有效掌握生物科学的前沿知识,增强实践技能,取得更好的学习效果。第三,提高任课教师队伍整体素质。注重引进生物科学专业知识扎实、实践技能强、课堂组织能力强的任课教师,充实生物科学教师队伍。建立完善的管理培训机制,让他们有效开展培训和学习活动,通过访问、进修、观摩优秀教师授课等方式,不断提高综合技能。为任课教师进入科研单位、实训基地参加锻炼创造条件,不断增强任课教师的实践技能。从企业选派优秀人才来学校讲座,进行课堂授课,帮助生物科学专业学生解答疑惑,加强对学生的指导,促进学生实践技能提高。第四,重视生物科学实践场地建设。根据生物科学实践教学活动需要,加大实践教学场地建设的资金投入,合理划拨各项经费,为设备购置、场地设施建设创造条件。要科学安排各项资金支出,用于购置实验器材,改善实验场地环境。同时还要学习先进的生物科学技术知识,加强实验室管理,让学生有效开展实践活动。拓展校外实训基地,将教学、科研和生物科学实验有效结合起来,实现有效提升学生的生物科学实践技能的目的。 四、结束语 综上所述,在大类招生背景下,为促进生物科学专业实践教学活动顺利进行,提高人才培养质量,应该采取措施推动教学改革创新。从而顺应时展需要,创新人才培养模式,激发学生的兴趣和热情。让生物科学专业人才培养与市场需求接轨,促进教学效果和人才培养质量提升。 作者:吴玉德 吴恒梅 许龙 生物科学论文:生物科学专业创新性实践教学体系研究 摘要:结合大类招生的时代背景和生物科学专业教学基本情况,就如何构建创新性实践教学体系提出相应对策,主要包括明确创新性实践教学目标、搭建创新性实践教学平台、加强创新性实践教学管理等内容,可为实践教学活动的有效开展提供启示。 关键词:大类招生;生物科学专业;创新性实践教学体系 一、引言 实践教学是生物科学专业不可忽视的内容,尤其是在大类招生背景下,随着学生人数增多和就业市场对人才培养要求的提高,更应该完善实践教学体系,搭建创新性教学平台。从而激发学生兴趣,让学生有效融入实践锻炼活动,提高知识应用技能和综合素质,为以后的学习和工作打下坚实基础。 二、明确创新性实践教学目标 结合大类招生的背景和生物科学专业教学要求,以培养学生的创新能力和实践技能为出发点,明确课程教学目标。教学目标主要包括基本实践能力、综合实践能力、科学实验能力、创新实践能力四个层次。通过这样设置层层递进的目标,循序渐进,有效规范和引导教学活动,加强学生基本技能训练,有效培养学生的创新实践能力。 三、搭建创新性实践教学平台 根据人才培养目标和教学要求,以提高学生的专业基础知识水平、科研能力、实践技能、知识应用水平为目的,教学中要从以下方面搭建创新性实践教学平台。第一,基本能力实践教学。基本技能训练包括动植物学实验,无机、有机和分析化学实验,微生物学、细胞生物学、分子生物学实验等。通过这些课程和实验内容设置,让学生掌握生物学的基本操作技能。课程教学前要制定系统的大纲,明确实验训练任务。例如,微生物实验主要包括无菌操作技术和微生物分离鉴定技术训练,要围绕教学目标精选实验内容,减少重复实验,增加综合实验,搭建生物科学实验专业训练平台。第二,综合能力实践教学。一方面,开展综合性实验。提高学生的综合实践技能,既能有效满足教学需要,还能训练学生的综合实践技能。例如,分子生物学可以开设DNA纯化、DNA重组与鉴定等实验,让学生加强综合训练,有效融入实验活动。还可以开设研究法实验课程,探讨动植物体功能的活动规律、产生机理、内外部环境变化所带来的影响等。这样既能激发学生兴趣,还能提高学生的探究技能,培养学生的分析、判断、综合与推理能力,有利于增强学生的创新技能。另一方面,改革实习环节。实习包括课程教学综合实习、专业实习和综合实践,让学生亲自体验和验证课本上的概念和原理,并到校内外研究室的实践基地实习,或者组织实践活动,提高学生的动手操作能力,提高知识应用技能。第三,创新能力实践教学。包括科研训练和毕业实习。科研训练主要包括参考文献的查阅,了解本专业和生物科学的研究现状,拟订研究方案和研究计划,明确思路,让理论知识与实践结合,为以后从事科研活动打下基础。还可以开展科研活动和生物科学实验竞赛,系统培养学生的生物科学理论水平、专业技能和科研能力。另外还要认真撰写毕业论文,补充知识,提高学生的创新能力和知识应用技能,提高资料搜集、整理和应用能力,为学生以后学习和开展科研活动奠定基础。 四、加强创新性实践教学管理 健全完善管理机构和管理制度,为创新性实践教学体系的有效执行和落实提供保障,主要采取以下有效措施。第一,制订创新性实践教学计划。结合实践教学内容和方法完善教学计划,在培养计划中中注重搭建实践教学平台。同时还要合理安排课程内容和教学课时,整合并优化专业课程和实践课程设置,突出生物科学的专业特色,强化对学生基本技能的训练,让学生努力参与实践教学,逐渐提高实践教学技能。同时还要加强每个实践教学环节的管理,明确实践教学的内容、课程安排、实践形式、课程考核等内容,为实践活动的有效开展和实效性提升奠定基础。第二,加强创新性实践教学师资队伍建设。注重专业基础扎实、实践技能强、教学水平高的任课教师引进,不断充实生物科学专业实践教师队伍。鼓励任课教师到企业参加实践锻炼,增强综合技能。并观摩和学习其他任课教师的优点,利用访问、进修等形式提高专业知识水平和教学技能,打造“双师型”教师队伍,为教学活动的有效开展奠定基础。还要组织教学和技术人员到其他学校观摩教学活动,开展示范教学。并发挥“传、帮、带”的作用,促进任课教师的教学技能、实践能力等综合素质提升,优化教师队伍结构,有效开展生物科学实践教学工作。第三,健全创新性实践教学考核评价体系。重视校内和校外实践基地建设,为实践教学准备条件。改进教学评价,认真做好实践教学的考核与记录工作,提高考核评价的科学性与合理性。例如,生物科学专业考核时可以尝试采用“笔试+口试+实验”的形式,有利于更好规范和引导教学和学习活动,增强学生创新能力和实践技能。实现以考促教的目的,对提高生物科学专业教学效果也具有积极作用。 五、结束语 综上所述,通过构建完善的创新性实践教学体系,有效规范和引导教学工作。不仅顺应大类招生的要求,还有利于创新人才培养模式,提高学生的实践技能,让学生有效把握生物科学专业知识。进而提高人才培养质量,也为学生更好从事将来的工作奠定基础。 作者:许龙 吴玉德 吴恒梅 庄树文 生物科学论文:生物科学专业核心课程群构建策略 摘要:从生物科学专业核心课程群构建的必要性分析入手,本文提出了应用型生物科学专业核心课程群构建的总体目标和构建策略,在产教融合背景下,为培养学生的专业技能和应用创新能力,提高学生的综合素质提供参考。 关键词:产教融合;生物科学;核心课程 群产教融合是高校根据自己所开设的专业开办专业产业,使专业产业与实际教学密切结合、相互支持,形成集人才培养、科学研究,科技服务为一体的校企合作办学模式。随着我国现阶段高等教育的改革,以学术研究型人才培养为主的高校会越来越少,而侧重于培养社会急需的、应用型人才的高校越来越多,且将逐步成为我国高等教育结构的主体。相对于学术型人才培养而言,应用型人才培养除了一定的理论知识外,更注重其实践性、应用性和技术性。安徽科技学院作为一所地方性高校,2009年被安徽省教育厅遴选为“示范应用型本科院校”建设单位,2014年被遴选为“地方应用型高水平大学”建设立项单位。其中生物科学专业的应用型人才培养方案实行“平台+模块”的课程架构,构建两个平台(通识教育课程平台、专业教育课程平台)和三个模块(专业方向课程模块、创新创业教育课程模块、个性化拓展课程模块)组成的“2+3”课程体系。生物科学专业教育课程平台包含专业基础课程(植物学、动物生物学、生物化学、微生物学、遗传学、生物统计学)和专业核心课程(细胞生物学、人体解剖生物学、分子生物学、植物生理学、生态学),在应用型人才培养方面起到了一定的促进作用。但这11门课程中有许多课程内容出现重复,部分课程的开设由教师自主选择教材、自行开展教学活动,缺乏交流和沟通,常常会出现课程之间的教学内容高度重复或脱节现象。例从理论层面来看,蛋白质和核酸结构、功能及其代谢、DNA复制、转录、蛋白质翻译和基因表达调控等内容,生物化学、分子生物学教材均要讲述。如果不能对上述教学内容进行有效重组,就不能形成专业知识的系统性,不利于应用型人才的培养。 一、构建生物科学专业核心课程群的目的 课程群是高等学校深化教育教学改革、提高教学质量的一种课程建设模式,它能够发挥课程的综合效应,优化配置教学资源,提高学生的专业水平。课程群建设是近年来课程建设与改革的发展方向。进行专业课程群建设,就是要推动专业课程的优化整合,改变过去课程改革单兵作战的做法,注重教学资源的优化配置及课程的规模效应和整体效应。为提高生物科学专业应用型人才的培养质量,以安徽省《生物化学》精品资源共享课程建设为契机,根据生物科学专业人才培养的特点,要整合理论课程内容,强化课程群观念,专业基础课程和核心课程之间要做到整体性和连贯性,使学生从整体角度掌握生物科学专业的基本知识。实践教学方面,要减少验证性实验,增加综合性、设计性实验,加大专业综合实习力度,使学生从理论和实践层面掌握生物科学专业的基础理论和基本技能,提高人才培养质量。 二、构建生物科学专业核心课程群的总体目标 结合目前人才培养的现状及对我校应用型人才培养的要求,研究生物科学专业核心课程群的构建策略,加强专业核心课程群内容建设,优化课程群建设的措施,重构教学质量评价体系,提升教师教学水平,提高教学质量,为生物科学专业应用型人才培养奠定坚实基础。因此,以产教融合为基础,构建以生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等五门课程形成生物科学专业核心课程群,通过研究实践,逐渐形成一个有序的、统一的整体;以整合后的教学内容及探索出的新的教学方法、教学手段为切入点,创建新的相关课程,引进新的思路和教学模式;建立新的实验实践教学方式,体现学科交叉优势,培养应用型创新创业人才,符合应用型本科院校人才培养目标。 三、构建生物科学核心课程群的策略 1.充分调研,深入分析,积极推进产教融合。深入企事业等用人单位,调研生物科学专业毕业生的人才培养质量,收集用人单位对毕业生素质的需求,调研省内外相关院校生物科学专业人才培养方案中的课程设置情况,通过比较,对我校及校外应用型生物科学专业课程设置的现状及存在问题进行分析,构建符合我校生物科学专业应用型人才培养的核心课程群。产教融合可以推进校企合作办学。推动高校与企业间的深度合作,积极开展校企一体化办学实践,推动专业与企业、岗位对接。遴选本行业相关专业教师进企业实践基地教学培训,企业技术人员到学校教学,促进院校与企业的合作共赢。高校改革人才培养模式,实现教学与生产过程对接,着力探索专业核心课程群的建设,提升专业教学水平。2.重新修订生物科学专业人才培养方案。根据学校自身特点制定生物科学专业人才培养目标、人才培养规格和专业核心课程群,认真修订人才培养方案,并在实践中不断进行总结和完善。拟将生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等课程组建成生物科学专业核心课程群。人才培养方案的修订经相关专家论证后报学院审定后,再报经学校审批。3.整合与优化课程群各门课程内容,构建核心课程群新的理论教学体系。生物科学专业核心课程群涉及的知识面广、内容多,学生理解难,且课程之间有些内容高度重复。因此,要对教学内容进行整合和优化,避免交叉、重复,同时要做到详略得当、重点突出。组建生物科学核心课程群教学团队,定期开展教研活动,充分研讨教学内容,构建核心课程群理论教学体系,并重新制定相关课程的理论教学大纲。4.优化、改革生物科学专业核心课的实践教学内容,构建新的实践教学体系。应用型本科专业要以应用性能力培养为目标构建实践教学体系,提高学生实践动手能力。实验性课程是检验学生对所学理论知识的掌握情况,是培养学生实践技能的重要手段。为此,整合、优化实验教学内容,构建新的实践教学体系,通过研究逐步形成基础性实验、综合性实验、设计性实验的“层次化”实验教学体系。基础性实验不同课程之间相对独立,目的是使学生掌握相应的基础理论和基本操作。设计性实验要独立授课,单独考核,可以以项目为载体进行设课,培养学生的创新能力、综合能力和实践动手能力。5.改革教学方法和教学手段。教学方法和教学手段是提高教学效果的一个重要因素。教师要引导学生掌握好的学习方法,养成良好的学习习惯。学生除了在课堂上听老师讲解外,还要学会自学。老师要鼓励学生自学,激发学生自主学习的热情和积极性。因此课题组要进行教学方法改革研究。拟采取:采取问题探究式教学方法,根据课程有关内容设计教学问题,引导学生思考并开展讨论,最后教师进行点评、总结;选出一些较为合适的章节,让学生分组备课、登台讲解,体验讲课过程,调动学习热情,增加趣味性。通过比较分析要进一步固化新的教学方法和教学手段,并加以推广。6.改革考试考核评价办法。评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统的考核方式其弊端主要是评价体系采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实水平和能力。要加大课程过程考核力度,研究可操作的公平公正的考核办法。对学生的评价不仅要重视理论知识考查,更要重视其动手操作、创新等能力的考查。考试方式要采取多样化,考试时间要自主化,通过写专题报告、撰写学术论文、参与科研项目等多种形式评价学生的学习效果。 四、结语 通过梳理应用型专业生物科学专业基础课程之间的关系,在产教融合背景下构建科学合理的展业核心课程群。整合教学内容、改革教学手段和教学方法,形成一套行之有效的人才培养方案。通过对生物科学核心课程群的建设与实践,制定核心课程群合理的教学大纲,提高教学效率,培养学生的专业技能和应用创新能力,提高学生的综合素质。 作者:孙玉军 王松华 张晓龙 周成 单位:安徽科技学院 生命科学学院 生物科学论文:基础教育生物科学人才的创新型培养 摘要:本文拟对于基础教育阶段的生物科学人才的创新型培养进行研究和分析,针对我国现阶段基础教育水平的具体要求,总结我国生物科学人才培养方面在生物科学素养与素养测评方面的现状和问题,并根据国际通行的生物科学人才素养标准进行对照。向基础教育教学和人才培养工作中,旨在面向高等教育阶段如何更好地就生物科学人才输送问题提出建议和对策。 关键词:生物科学;人才;培养 一、引言 在知识经济时代和经济全球化的今天,一个国家劳动者的素质,尤其是脑力劳动者的知识和科技水平,已经成为衡量一个国家经济实力和发展潜力的首要指标。然而,在信息技术引领科技创新飞速发展的当代,知识创新和技术创新的步伐,随着人类生产力水平和科学技术更新换代的日益加快,对于一个国家劳动者的知识背景和创新能力的要求也越来越高。因此,对于我国新生代科学技术领域人才的培养和挖掘,必须以当今国际通行的标准来评价和考量。因此,培养创新型人才必须牢牢把握人才成长和发展的黄金年龄段,在时间上抢占先机,才能更好地参与国际经济技术的竞争,提升我国的科技水平,巩固和稳步提升综合国力。 二、把握生物科学人才培养的战略机遇期 根据有关专家的科学研究,人类的黄金学习期处在17岁到23岁这一阶段。这一阶段的人智力发育快,学习能力最强,最有利于在某一专业领域成才。因此,如果把生物科学这一基础性学科的人才培养重点都放在升入高等院校之后,将错过学生进行专业定位和专业教育的黄金时期。因此,为了能与升入大学后的高等教育培养工作进行更好的衔接,并打好以义务教育为基础的生物科学教育工作,在我国最新推出的《普通高中生物课程标准》中,第一层次将"生物科学素养"这一概念引入到我国基础教育阶段的生物课程教育日常工作中。 三、基础教育阶段是生物科学创新型人才培养的重点 培养生物科学创新型人才工作,在基础教育阶段,生物科学人才的培养应以打好生物科学学科知识基础,提升生物科学素养为主。对于生物科学素养这个概念的认识,目前主要以培养生物科学知识和学科问题探究能力,建立生物科学探究精神,增进生物科学相关问题的情感态度价值观为主要依托,通过参加社会经济生活中的生产实践和生物科学教学中的科学实验,获得对于生物科学知识和能力的掌握和运用。并在此基础上不断学习和试验,以应对在日后的专业学习中的生物学研究的进一步深化,运用创新能力解决生物科学分支学科中的前沿性学术和技术难题。如今,伴随着生物科学素养这一概念的引入,成为基础教育生物课程的重要教学任务和关键词,学生生物科学素养水平的提高与否,成为近年来评价和衡量生物科学教学质量的重要环节。由此引发了生物科学创新型人才培养的另一个急需解决的问题———如何衡量和界定具备生物科学创新型技能的学生在生物科学方面的创新型潜能?界定一名学生是否具有生物科学素养和潜能是一项涉及到自然科学和社会科学双重内容的课题。既事关“素养”“潜能”等心理学和社会学的内容,有涉及到对于生物科学基础性知识和实验操作能力等方面的具体归类和划分。众所周知,在西方具有上百年研究历史的生物科学学科的内涵十分的丰富和复杂,如何结合现代心理学和人类学知识对人的生物科学领域创新型潜能进行摸底和测评中会造成一些标准上的难以统一,造成针对生物科学创新型潜能的测评相当困难。因此,对测评生物科学素养水平工具和方法的研究是对于挖掘基础教育阶段学生是否具备生物科学创新型潜能的关键环节。对此高中阶段的生物学课程指南中对于生物科学素养和潜能的具体特征和表现做了一个宏观的规定。共涵盖六个方面。这六个方面的内容虽然在精确性上不够完善,但基本上建立了高中阶段对于生物科学学科要求学生在具备掌握和研究相关知识和课题中需要具备的几项基本素质,以及部分具备生物科学研究潜力的学生能够达到的标准。首先是要能够了解和掌握生物学的中学阶段生物课教学大纲中提出的关于生物学的一些基本原理和重要概念。这些内容是生物科学人才培养需要完成的基础性工作,如果学生难以对生物学的基本原理和重要概念在头脑中形成系统化的框架性认识,就无法在日后的生物科学学习和研究中走的长远。二是对人类对生物圈的影响具备现实了解和理性的认识,并对人类活动对日后生物圈的影响趋势有较高的关注和兴趣。创新型人才的最大特征不在于对旧的知识能够有多么牢固的掌握,而是能够利用现有的知识和积累探索未来,保持对人的活动与生物圈的发展之间的关系和趋势进行探究和思考的浓厚兴趣,才是具备创新意识的生物科学人才需要具备的素质。三是对生物学研究的历史和发展过程有所研究和了解,通过对前辈学者进行科学实验以及课题研究、专业考察等科研活动的方法和过程有所了解和认知,领悟科学探究的过程并非一朝一夕,可能会充满各种艰难险阻,才能在日后更为深奥的生物科学研究工作中不畏困难,保持良好的科研信念和工作态度。四是能够对生物多样性特点具备观察和探究的能力,在我们生存的地球上,生物多样性是文化、种族、国家制度、意识形态等诸多多样性存在的源泉。对于生物多样性的客观认识是日后开展生物科学研究的基础。五是建立好科学探究的基本方法,树立客观的科学研究精神,避免唯心主义和不可知论等思想。六是对于现今的生物科学先进技术保持关注,并能够尝试运用先进技术尝试解决学科研究中出现的问题。相信日后在对基础教育阶段生物科学学生创新型潜能的研究不断深入的基础上,我国在生物科学人才培养方面一定会开创新的局面。 作者:刘语 单位:沈阳师范大学 生物科学论文:生物科学史在高中生物教学的作用 摘要:在高中生物教学中融入生物科学史,并将其贯穿于整个高中生物的学习过程中,通过对生物科学史的讲解,能让学生了解到生物学科的发展过程与生物知识的应用价值,进而发挥生物科学史在高中生物教学中的育人作用,能保证高中生物课堂的教学效果。 关键词:生物科学史;高中生物;育人作用 生物科学史作为一种宝贵的教育资源,其独特的视角以及丰富的内涵使它具备多种的教育价值。选择在课堂教学中合理的引进相应学科的学科史料,不仅能有效提升学生的学习兴趣,还能进一步激发学生的求知欲,有利于培养学生严谨的科学态度以及永不厌倦的探索精神。 一、生物科学史在高中生物教学中的育人作用 1.引导学生,加强生物学知识体系的构建所谓生物科学史,即生物学知识与理论成果的形成过程。只有让学生充分了解了知识的形成过程,才能帮助学生构建完整的生物学知识体系。因此,高中生物教师在开展教学活动时,应将生物科学史贯穿于教学过程中,通过对生动事例的讲述,引发学生的好奇心,激发学生的学习兴趣,让学生在了解生物科学史过程逐渐培养起科学积极的情感态度。如,在《高中生物选修2》及《选修3》中便有着许多的生物科学史材料,如“抗生素史话”“核移植技术发展简史”与“试管婴儿之父张明觉”等。这些极具趣味性的生物科学史材料极易激发学生的兴趣。对此,教师可在实际的教学过程中,引导学生深入讨论这些问题以吸引学生的注意力,使学生在学习生物学相关知识时始终保持着强烈的好奇心,这样能够在提升课堂教学效率的同时增强学生的生物学素养。2.领会生物,形成学科唯物辫证、发展与和谐思想对待生活唯实不唯上,对待科学研究唯真不唯前是每一位科研工作者都应具备的基本素养,也唯有如此才能让科研工作取得更加辉煌的成果。因此,高中生物教师在实际的教学过程中,也应有意识的培养学生这种求真务实的科学态度,以推动生物学科的健康发展。如,在《高中生物必修2》中有关于法国博物学家拉马克与英国博物学家达尔文在信奉神创论时代,通过大量的观察与思考后所提出的进化学说与自然选择学说的相关记载。并在此中着重强调了达尔文的进化论是以丰富的事实为依据,经过论证生物的变化过程,让生物学摆脱了神学的束缚逐渐靠近科学。由此可见,任何科学上的重大发现都离不开科学家们“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。并且,通过对以上案例的研究我们不难发现,发现科学的基本在敢于怀疑。因此,高中生物教师在日常教学过程中应积极引进生物科学史,以培养学生这种“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。 二、生物科学史在高中生物课中的应用探讨 1.利用生物史引入课题在高中生物教学中积极利用生物科学史,不仅有效吸引学生的注意力,还能激发学生的求知热情,进而保证课堂教学的效果。例如,在进行《高中生物必修2》第一章“遗传因子发现”的相关内容学习时,教师便可先引导学生思考:“为何只能‘种瓜得瓜、种豆得豆’,而不能‘种瓜得豆,种豆得瓜’?”为何孩子与自己的父母有如此多的相似之处等。通过提问的方式引发学生思考,并鼓励学生勇敢阐述自己的观点。此外,学生在思考过程中,教师可顺便为其讲述遗传之父孟德尔的相关故事,激发学生对孟德尔的了解兴趣,促使学生主动关注他所进行过的豌豆试验,学会遵循前人的胶布去探寻遗传学的奥秘。通过这样的教学方式,不仅加深了学生的学习印象,还促进了学生对知识的理解与掌握。因此,面对丰富的生物史资源,作为生物教师应考虑如何才能将这些资源充分利用于高中生物课堂,以激发学生的学习兴趣,保证课堂教学效率。2.直接利用史料讲解生物概念、理论在进行一些生物相关概念的讲解时,通过对其发展历史的讲解,能让学生清楚地掌握概念的来龙去脉,进而理解该概念的意义。因此,高中生物教师在教学过程中,可通过引进生物科学史的相关资料来阐述部分生物学观点,促使学生更深入的掌握与理解。例如,在进行《高中生物必修2》中“现代生物进化理论”的相关概念教学时,教师可先为学生讲述达尔文的相关事例,让学生了解前人是如何看待生物进化这一问题的。然后为学生讲述该理论经过了怎样的验证与推导才形成了现代的进化理论,又是经过了怎样的发展才被人们普遍接受与理解。由此向学生证明,任何重大的科学发现都是基于“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。总之,良好的生物科学史教学,应从中选取适当的教材材料,运用恰当的教学手段,才能达到最佳的教学效果。因此,高中生物教师在教学过程中引进生物科学史资源时,应注重材料的选择,并有意识的培养学生敢于质疑、勇于探索、求真务实的科学精神,为学生未来的发展打下坚实的基础。 作者:陈飞 单位:江苏省洪泽中学 生物科学论文:生物科学专业毕业生对专业情感的调查 摘要:采用问卷的方法对150名生物科学专业毕业生进行了专业情感的调查。调查内容包括:对本专业的认同程度、学习态度、学习兴趣、是否欣赏以及个人价值体现五个方面。调查结果显示:75%的生物科学专业的毕业生的学习态度是积极的、98%的毕业生能感受到个人价值的存在、60.7%的毕业生对本专业存在浓厚的学习兴趣、只有50%的毕业生对本专业的认同度较高等。反思:建议应该提高学生的专业实践能力,加强学生入学的认知,改革考核方式,增加教育见,实习的时间,使生物科学专业在各方面能够得到更好的发展。 关键词:生物;专业情感;调查;反思 1引言 专业情感是描述对某一学科专业具有深刻而稳定的感情。在教学活动中,积极的专业情感容易激活人的兴奋中心,消极的专业情感则会抑制人的正常心理活动,从而导致截然不同的教学效果。生物专业的专业情感则是生物专业学生对于自己选择此专业是否能满足自身心理上或社会性需要而产生的内心体验。通过对生物专业毕业生的专业情感的调查,有利于提高学生学习质量和效果,而且能使本专业在学院将来的发展、学生的就业等方面起着很好的指导作用。 2问卷调查及结果分析 2.1调查对象调查对象为重庆长江师范学院生物专业的2011级和2012级毕业生。2011级的学生人数为70名,2012级的学生人数为80名。2.2研究方法及研究内容本课题的研究方法主要是采用问卷调查法,对2011级的学生大多采用网上问卷调查的形式,对2012级的学生则采用发放问卷的方式。参照布鲁姆和加涅制定的教育目标和情感教育目标分类理论,并结合实际,主要从生物科学专业毕业生对本专业的认同度、是否主动参与学习、学习态度、专业欣赏度及个人价值观五个方面进行设计,共设计25个问题。共发放150份问卷,实际回收的有效问卷为150份,有效回收率为100%。 3结果及分析 3.1对生物科学专业认同度的调查结果(表1)与分析由表1可知:38.7%的毕业生认为当初选择本专业是因为爱好,其余毕业生基本是由于一时兴起或被调剂而选择了本专业。69.4%的毕业生喜欢本专业,其中有54.7%的毕业生对本专业的就业前景比较有信心。在毕业生是否会从重选择本专业就读的信念上有52%的毕业生选择会继续在本专业就读。而毕业生在是否会在本专业上继续深造的这个问题上有53.3%选择了不再继续深造,但还有28.7%的毕业生不清楚自己的想法,没有规划好自己的未来。导致这些结果的原因是:生物学专业竞争力大,就业压力大,使他们对本专业的发展前景很失望,对本专业不喜欢或厌倦。另外,还有一部分学生是调剂入此专业,对所学专业不够了解,专业相关知识有所欠缺,导致专业认同度不够稳定。3.2对主动参与学习生物科学专业知识调查结果(图1)与分析由图1可知:75%的毕业生认为自己能够积极主动参与教学活动,并完成自己的学习任务;12.3%的毕业生只是为了通过考试而学习;还有12.7%的毕业生是根据自己的心情决定学不学习,不愿意学习的学生基本没有。以上结果显示:毕业生学习态度整体倾向是积极的,但大多数学生学习目的较模糊,追求学习的功利价值倾向比较明显。产生的原因可能是:本专业学生受外在促发力影响过多,欠缺内发性学习动力,不能全面认识本专业的价值取向;本专业开设的课程吸引力不够,实用价值差。3.3对生物科学专业学习兴趣的调查结果(图2)与分析由图2可知:通过4年生物专业的学习,部分毕业生对生物科学专业的学习兴趣并没有逐渐提升,只有28.7%的毕业生认为自己对本专业的学习兴趣越来越浓了,有32%的毕业生觉得自己对本专业的学习兴趣还保持原样,还有21.3%的毕业生对自己的专业没有任何感觉,不知道自己是否对本专业的学习感兴趣,甚至有少部分毕业生对本专业的学习感到厌倦,但又不得不学,但毕业生对本专业最感兴趣的课程主要是本专业的选修课程和本专业的社会实践课程。产生以上现象的原因是:学生希望教师注重学生兴趣,提供较多的实践机会,使学生能够参与到课堂中去。3.4对生物科学专业的欣赏度调查结果(表2)与分析根据表2可知:有45.3%的毕业生认为我院拥有先进的实验设备,能够充分满足学生学习的需求,这一优势比较明显;有24%的毕业生觉得我院浓厚的文化底蕴也是一个巨大的优势;还有16%毕业生认为我院的考研率高,就业形势好。有30%的毕业生认为本专业最重要的学习内容是实验技能,认为只要把实验技能掌握好了本专业的内容就可以全部完成;本专业的理论知识只有4%的人认为重要;有42%的毕业生认为实践教学技能最重要。其中有52%的毕业生认为本专业的实验主要是按照教师的演示或书本上的要求进行,有23.3%的毕业生觉得是按照教师提出问题和方法,然后学生去做,只有少部分毕业生觉得本专业的实验是自己设计自己做的。3.5对学习生物科学专业后个人价值的调查结果(表3)与分析表3可知:被调查的毕业生都认为自己在本专业学习过程中收获了东西,只是收获的东西不同而已:有33.3%的毕业生认为主要学到了新的生物知识;还有27.3%的学生认为通过学习生物,增加了对生活常识的了解;还有一部分认为自己学到了科学严谨的实验态度等。有98%的毕业生认为自己毕业后能为社会做出贡献,但有2%的毕业生认为学习本专业后自己可能碌碌无为,不能为社会奉献自己的一份力量。有28.7%的毕业生觉得在生物专业学习期间是平平淡淡的;有44.7%的毕业生觉得会铭记这段经历并将收获运用于以后的工作中;还有一部分学生认为这段经历将影响他的一生。毕业生认为本专业主要培养了师范生的素质与技能,但本专业对学生的科研创新能力又有很少的帮助,同时还有部分毕业生觉得本专业也培养了他们其他方面的能力,只是比例占得少。另外,有些学生由于受传统观念的影响,认为自己只要上了大学,将来就有了着落。 4反思 据调查问卷结果显示:大部分生物科学专业毕业生学习态度整体倾向是积极的,并能在学完本专业后感受到个人价值的存在,但是仍有部分学生学习兴趣不高、专业认同度较低等。因此,教师有意识地对学生进行情感的培养与训练,是促进学生努力学习、培养其创新精神、提高人才素质的关键。而当前各高校对学生的专业情感培养没有引起足够的重视,最终导致学生“专业认同度低、学习兴趣淡、缺乏对专业一定的欣赏”等消极专业情感。教师应加强学生对生物科学专业的情感培养,增加教育见习、实习的时间,丰富实践活动,让生物教材贴近生活,让学生体会学习此专业具有现实意义。 作者:张燕 庹贵华 单位:长江师范学院生命科学与技术学院 生物科学论文:生物科学专业核心应用能力培养模式 摘要:根据应用型本科院校人才培养目标,确定了生物科学专业的核心应用能力及与之相支撑的理论课程和实践环节体系,提出了以培养专业核心能力为导向的生物科学专业人才培养模式,通过教师教育能力、专业应用能力和创新能力培养,培养学生的岗位工作综合能力,为社会培养所需要的应用型高素质人才。 关键词:生物科学;专业核心应用能力;应用型人才 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》强调,提高质量是高等教育发展的核心任务,提高高等教育质量,最根本的是提高人才培养水平[1]。陕西学前师范学院是陕西省首批普通本科院校向应用技术类型院校转型发展试点院校,肩负着新建本科院校转型发展的示范引领重任,逐步地将“培养高水平应用型人才、建设高水平应用型大学”的理念转化为实践过程,发展专业内涵和特色,提高服务区域经济社会发展的能力,为社会培养所需要的既具有一定深度和广度的基础知识,又有较强的实践和创新能力的实务操作应用型高级人才[2]。生物科学专业是陕西学前师范学院的优势和特色专业,随着学校的转型发展和社会对应用型人才的需求,在培养师范生教师教育实践技能的同时,还要考虑到生物专业的学科特点,不断加强学生的专业应用技能培养,使学生的专业核心应用能力得到培养和提高,以提高服务地方经济社会发展的能力。 一、生物科学专业核心应用能力的内涵和培养体系 (一)生物科学专业核心应用能力的内涵 国家教育部2012版高等学校专业目录要求,生物科学专业学生主要学习数理化基础、生物学基本理论、基本知识以及人文社科知识,接受专业技能和科学研究方面的基本训练,具备科学思维和国际化视野,掌握从事生物学及相关领域的基础科学研究及应用技术开发的基本能力,能够在生物学及相关领域从事科学研究、技术开发、教学及管理等方面工作[3]。生物科学专业核心应用能力就是生物科学专业学生所具有的能够履行岗位职责的综合能力,其培养重点是要培养学生的岗位工作基本能力、教师教育能力、专业应用能力、创新能力四个方面[4],以此来促进高校教育教学质量的提升,实现应用型本科院校人才培养的目标。 (二)生物科学专业核心应用能力的培养体系 按照社会需求-人才培养目标-培养方案制定-课程设置的原则,专业课程的设置要服从于社会需求和专业人才培养目标,经过调研、修订、总结几个阶段,确定了应用型本科院校生物科学专业的核心应用能力培养体系(图1)。核心应用能力培养都设立了与之相支撑的理论课程和实践环节培养体系,其中,要重点培养生物科学专业学生的教师教育能力、专业应用能力和创新能力。 二、生物科学专业核心应用能力的培养模式 (一)教师教育能力的培养 生物科学专业培养的学生首先应当具备一名中学生物学教师的教育实践能力。教师教学能力是教师的基本素质,包括备课能力、讲课能力、课外作业布置与批改能力、学业评价能力、现代教育技术应用能力、班级管理能力等[5]。通过教育学、教育心理学、生物课程与教学论、中学教材解析、教师语言、教育评价、现代教育技术、班级管理等理论课程的系统学习,以及教师基本功“三字一话”训练、教育技术及课件制作、微格教学、师范生教学技能比赛和中学教育实习等实践环节的训练,生物科学专业学生的教学能力得到培养和加强。 (二)专业应用能力的培养 掌握生物学专业知识、培养专业应用能力是从事和胜任生物学领域教学及管理、科学研究、技术开发等方面工作的必备条件。生物学是实践性很强的学科,除了系统的学习和掌握专业理论知识外,更重要的是实践操作技能的培养[6]。为了更好地培养学生的专业应用能力,培养社会所需要的应用型人才,服务地方经济社会发展,生物科学专业开设了高等数学、基础化学、大学物理等专业基础课及实验,开设了植物生物学、动物生物学、生物化学、遗传学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生态学等专业核心课及实验。另外,为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,开设了植物资源开发与利用、生物多样性、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养、生物摄影技术等专业选修课程,还根据中学生物学教学需要,结合中学生物学探究性实验和中学生物学竞赛内容开设了中学生物学实验技术培训课程。通过以上几个方面的学习和训练,学生的专业知识、实验操作技能和实践应用能力都有了明显的提高。 (三)创新能力的培养 随着新一轮基础教育课程改革,教育思想和教育观念都发生了变化,在现代化的中学生物学课堂中,学生从被动接受者逐渐转变为学习的主体,教师从知识传授者逐渐转变为学生学习和科技创新活动的引导者。要有效推进素质教育,当务之急就是培养具有创新意识和创新能力的师范生[7]。通过实施导师制、指导本科生申报大学生创新创业训练项目和互联网+大学生创新创业项目、开放实验室、提高综合性和设计性实验比例、组织学术讲座、参与教师科研项目、实习与科研结合、指导学年论文和毕业论文、参加教学技能大赛和学科竞赛活动等途径,大大提高了生物科学专业学生的创新意识和创新能力。 三、生物科学专业核心应用能力培养的实践与成效 自2012年以来,通过对生物科学专业4届近300名学生的核心应用能力培养模式的探索和实践,学生的教师教育能力、专业应用能力、创新能力等方面都有了明显的提高。 (一)教学能力大幅提升 一年级通过组织院级中华经典朗诵和演讲比赛,学生的普通话水平普遍得到提高,生物科学专业毕业生普通话测试二级乙等及以上通过率100%。二年级通过开设书法课和组织院级三笔字、多媒体课件比赛,学生的课堂板书和课件制作水平有了大幅度提高,多媒体使用熟练,板书设计规范。三年级通过生物课程与教学论的学习与微格教学实践,学生掌握了生物学教师的基本教学技能,学会了课题引入、教学设计、课堂互动、难点突破、作业布置、教学反思等各个教学环节。通过组织师范生教学技能比赛,学生全员参与,逐级选拔,当场点评,每位学生的教学技能都有了明显提高。四年级通过参加为期16周的中学教育实习,参与了课堂教学、实验教学、班级管理、教研活动等全过程,同学们体验角色转换,发现自身的不足,切磋教学技能,相互促进提高,为成为一名合格的中学生物学教师奠定了基础。 (二)应用能力显著提高 三门专业基础课及实验的开设和学习,为学生掌握生物学专业知识奠定了基础。在此基础上,进行八门专业核心课程及实验的学习,使学生能够系统地掌握生物学专业知识。专业核心课实验全部独立独设课,单独计算学分,编制实验课教学大纲,实验课时量大于理论课时量。实验教学强调基础性、综合性、应用性的特点,按照基础-综合-提高的原则,对原有实验内容进行整合,减少经典性、验证性实验,增加综合性、设计性、创新性实验,一年级学生以综合性实验为主,二年级之后的学生以设计性实验为主,对三年级以上的学生开放实验室,设立专项经费开设创新性实验,并逐年提高综合性、设计性和创新性实验的比例,加强实验考核。通过对核心实验课程的训练,克服了过去实验课程相互脱节、实验内容过细过窄、学生实验技能得不到系统训练的缺陷,学生不仅系统掌握了中学生物学教学中各分支学科实验操作技能,还大大提高了实验课效率。除此之外,利用陕西省中学生生物学竞赛办公室在我校设立的优势,和多所知名中学的生物学教师探讨,结合中学生物学探究性实验[8]和中学生物学竞赛内容开展中学实验教学研究,对生物学下的八个分支学科内容进行实验设计,编写讲义,开设了中学生物学实验技术培训课程,提高生物类师范生的实验教学能力,为学生毕业后能够很快适应工作岗位奠定了基础。为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,根据我校与省内多个企事业单位的合作优势,不仅为学生开设了植物资源开发与利用、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养等专业选修课程,还与太白县政府、太白山国家级自然保护区管理局等单位联合,确立科研合作研究项目,合理开发和保护秦巴山区野生植物资源。 (三)创新能力不断增强 多元化的第二课堂科技活动,在培养本科生的应用能力、创新意识和综合素质等方面有重要的作用和意义[9]。2013年至今,已经立项大学生创新创业训练项目国家级10项、省级21项、校级32项,参与研究的学生130余人,13篇。获得互联网+大学生创新创业项目1项,参与学生5人。在野外实习和教育实习中,学生撰写了10余篇有价值的调查报告。多名学生参与教师科研项目完成学年论文和毕业论文,1名学生的科研论文入选2015年陕西植物学会论文集,5名学生的毕业论文在学术期刊发表。连续多年举办师范生教学技能比赛,推选的1名学生获得西北地区高等院校师范生教学技能大赛优秀奖。鼓励学生积极参加学科竞赛,推选的2名学生获得全国非专业组高等数学竞赛一等奖和三等奖。生物科学专业核心应用能力培养模式的成功实践,使学生的教学技能、专业应用能力、创新意识和能力都得到了培养,学生的岗位工作能力不断加强,学生学习生物学专业知识的兴趣更浓、主动性更强,同时也吸引了更多教师积极参与其中,使教师对以生为本的教育理念和应用型人才培养目标有了新的认识,对学生核心能力培养和综合素质教育的重要性和必要性认识进一步提高,极大地促进了我校的生物科学专业教学研究的改革与实践。 作者:李璟琦 贺游利 濮智颖 单位:陕西学前师范学院生物科学与技术系 生物科学论文:生物科学专业本科生导师制的实践 【摘要】通过分析生物科学专业本科生导师制的现状及存在的问题,从导师工作态度、分配制度和实施过程的改革等方面进行实践与探索,最后以微生物学课程为例提出学生四年的指导原则。 【关键词】本科生导师制;生物科学专业;微生物学 本科生导师制最早起源于英国牛津大学,它是一种学生在校期间为其配备专业导师,并由导师对学生的学习、思想和生活等方面进行个别指导和人才培养的制度[1]。本科生导师制通过教师的言传身教和个性化指导,强化对学生的培养,形成教学互动的良性机制,促进学生成长成才。随着高校学分制的实施,本科生导师制因其提高学习效率和加强学生思想政治工作的优势而被众多的学校所推广。 1本科生导师制实施的管理制度 为推进和完善学分制,充分发挥教师在学生培养中的主导作用,进一步调动学生学习的积极性和主动性,不断提高人才培养的质量,我校于2005年起全面推行本科生导师制度,并对导师工作提出具体实施办法①。1.1要求导师任职资格本科生导师制要求导师在教学过程中对学生进行思想引导、专业辅导和生活指导,我校对导师的任职要求:(1)坚持正确的政治方向,具有良好的职业道德,为人师表;(2)、教育教学经验丰富,懂得教育规律,熟悉本专业培养目标和教学计划;(3)熟悉学分制下教学管理和学生管理的相关规定,熟悉学分制的运行机制;(4)导师需具有讲师以上职称或硕士以上学位。1.2明确导师工作职责要求所聘请导师需了解学科和专业的基本情况,掌握所指导学生的学习情况,根据本专业人才培养方案和教学计划,指导学生制定切实可行的整体学习方案,进而指导学生制定学习计划,并通过各种方式经常与学生保持联系,根据学生的实际情况具体指导。1.3规定导师配备考核导师的聘任工作需在新生入学后2个月内完成,并明确指导学生名单、工作任务和任期,每位导师指导的学生一般不超过20人。导师工作的考核由院系负责,并将其与教师年度考核结合起来,对认真履行导师各项职责的教师按每生每学期0.4学时记教学工作量,对不切实履行导师职责的教师要及时进行调整。 2本科生导师制实施的现状问题 生物科学专业的本科生导师制工作由生物科学教研室负责分配安排,教研室按照学校管理制度在每学年初将大一、大二学生分配给专业教师指导,分配结果由教研室负责通知导师,由班长负责通知学生,每学期期中要求导师提交指导记录接受学校的教学检查。本科生导师制度在生物科学专业开展期间,教研室严格按照学校制度进行分配与管理,但是实施过程中发现仍然存在一定问题。2.1导师工作没有完全落实主要体现在部分导师工作的积极性没有充分调动,对学生的指导或流于形式,或没有规划,使导师工作没有充分发挥其作用。分析原因主要是:(1)个别教师对本科生导师制的认识不够;(2)多数教师虽然认同导师制工作,也很愿意与学生交流,但是因为教学、管理和科研工作繁重,很难抽出时间对学生进行具体指导;(3)导师没有实质权利对学生进行表扬或处分,所以即使导师有时间对学生进行具体指导,但当遇到学生对导师的指导不接受或不配合时,指导也就没有实际意义。2.2学生对导师制认识不够多数学生对导师制度和导师职责不是很了解,每学年初只知道自己被分配给了哪位老师指导,但对导师会指导哪方面或自己希望导师从哪方面指导不是很清楚,造成两种极端,一种是大事小事都找导师,把导师当成了班主任或辅导员;一种是导师不组织见面,学生决不会主动找导师交流。 3本科生导师制的改革探索 3.1统一对导师工作的认识[1]首先在每学年开学初,教研室组织教师就导师制的重要性、改革创新等组织专题教研活动,统一教师对导师工作的认识,在符合学校制度要求的前提下,结合生物科学专业特点,明确本专业导师的工作职责。因为生物科学专业各班级都配有班主任,所以关于学生生活、思想等方面的教育相对较少,导师主要职责是对学生的专业学习教育,让学生了解人才培养方案、教学目标、专业技能,结合各学科竞赛、毕业论文等进行指导。3.2依据制度,选聘导师对仍未认同导师制工作的教师可暂缓分配学生;在统一认识的前提下,对教学、科研等工作任务重的教师,可适当减少分配学生人数,以保证每学年选聘导师的工作积极性和工作效率。3.3组织学生,讲解制度教研室在每学年初利用新生入学教育向学生介绍本科生导师制的实施办法和生物科学专业导师的主要职责,使学生理解辅导员、班主任与导师的职责区别,鼓励学生主动联系导师,使导师工作成为教师课堂教学与学生思想教育的延伸。3.4分配制度改革生物科学专业的本科生导师制只针对大一、大二学生,为了更好的发挥导师制的作用,教研室对分配制度进行改革,大一新生因为对老师不熟悉,对自己的方向也不清楚,所以主要采取随机分配原则;大二学生因为经过一年的学习,对导师比较了解,有些学生已经在导师的指导下开展了相关实验,所以分采取学生选择导师的分配原则,如遇冲突,需结合导师的意见进行调整。3.5制定《生物科学专业本科生指导手册》手册中明确学校本科生导师制实施办法、生物科学专业本科生导师制实施细则、指导学生联系方式、导师每学期的指导计划、指导记录表及年度工作总结。手册的制定,可以提高导师及学生对导师制的重视,同时也便于材料的检查、整理及归档。3.6以微生物学课程为例介绍导师制的具体实施对于大一新生,导师负责指导其了解微生物实验室,认识各种仪器、器皿和试剂,鼓励其走进实验室,参与实验室的日常维护与管理;大二学生已经开始学习微生物学课程,导师负责指导其为实验室基础实验做准备,提高微生物实验技能,同时尝试开展实验;大三学生不执行导师制,可在这一年分配毕业论文导师,继续开始相关实验;针对大四学生,毕业论文导师可指导其对实验数据进行验证、整理、分析并形成毕业论文。使本科生导师制工作基本形成“大一分配、大二选择、大三确定、大四完善”的四年指导原则。 4结语 生物科学专业本科生导师制在实施期间,通过不断的改革创新取得了一定的成效,在一定程度上促进了教育观念的变革和教育质量的提高,但也存在很多的问题。本科生导师制作为一个系统工程,涉及教师、学生及学校的管理等各方面工作,需要各方努力,在实践中不断完善,才能取得更好的效果。 作者:艾银婷 单位:榆林学院生命科学学院 生物科学论文:技术研究与生物科学论文 1生物科学技术的应用浅析 随着我国生物技术的不断发展,生物技术的应用变得越来越广泛,下面我们来具体分析生物技术领域中的应用。生物技术类药品开发已是各国政府发展战略中的重要组成部分,改革开放以来,国家对生物技术制药的高度重视,特别是生物高新技术领域,以大量的资金和人力日前我国生物技术。药用部分领域已达到国际水平,各种生物医药市场或进入临床试验。 1.1生物科学领域的农业方面的应用 生物技术应用领域不同的是,农业领域。农业生物技术领域中应用十分广泛的脚步已经渗透到每一个角落。取得的成绩也是最大的。人们运用相关生物技术有效的增加粮食作物产量,还有些病虫害防止。下面,我们具体分析了21世纪以来,基因组学的研究又推进一系列突破生物技术进人更加迅猛发展的新阶段,包括动物、植物、微生物生物技术、农业生物技术已经在新的农业科技革命的强大动力小才这么部门间因作物也已经大规模推广应用抗虫方向相同,抗疾病,抗除草剂的部门间因棉花玉米、大豆、油菜等。进人大规模商业化阶段是应用现代分子生物学和传统植物育种科学结合的男人。新兴的分子育种学。检查生物科学技术部门间因克隆领域的应用,几年前,一个技术受到人们的重视,许多人很有兴趣,许多人持反对意见,这项技术是部门间因复制技术。该技术是最近几年,由于生物科学技术的迅速发展,还开始了。下面,我们马上就来具体分析一下。我国的动物生物反应器的基础研究和开发水平总体上同国外相比,差距仍在三年,利用部门间的因有线生物反应器表达多种疫苗、药物技术在小断体人类细胞的多种优良种牛成功率的研究现在正迅速增加。 1.2生物科学技术在转基因克隆方面的应用 前几年,有一项技术受到了人们的重视,有很多人很感兴趣,也有很多人持相反的意见,这项技术就是转基因克隆技术。该项技术近些年啦,因为生物科学技术的融入,也迅速的发展起来了。下面,我们就来具体分析一下。我国动物生物反应器基础研究与开发水平在总体上同国外相比仍有三年的差距,但利用转基因羊乳腺生物反应器表达多种疫苗和药物的技术正在小断完善体细胞克隆多种优良种牛的研究成功率正在迅速提高。 2生物科学与技术研究进展分析 下面,我们来分析一下生物科学与技术的研究成果。 2.1浅析基因工程技术的建立与应用 基因工程技术是一种基于基因的技术,该项技术正式因为基于基因,因此可以有效的,根本的改善一些生物的本质。因此,具有很高的研究价值。基因工程主要基因克隆是指定任何基因组基因克隆化。基因工程在农业、畜牧业、酿造业、制药业、水产业等力量已经因为应用效果进行了深入的研究,而对基因工程人遇难船上的更复杂的、和人际关系???。生物的基因组的各种生物的认识的人和改造,有差异时,从基因组上找到真正的原因,生物学因为我地分子生物学和生命科学时代。 2.2浅析,细胞综合技术及应用实例 人的身体是由许多细胞构成,每种细胞都发挥着不同的作用。所以生物技术领域的应用,细胞大的研究价值。同其他生物技术领域的应用。细胞综合技术快速纯合新品种的方法和技术。特别是和杂交,远缘杂交、辐射等新技术结合,说明我们自21世纪以来,生物科学已经发生的原始细胞生命的起源、生命进化的新物种的形成与改造等重大理论问题上有很大的发展,人类的生物本质的认识,对遇难船没有大的提高,改造理论和实践上对生物的影响作物新品种的选育有良好的指导作用。 2.3规模浅析人类基因组计划的实施 人类基因组计划,但许多年前,当时的生物科学技术的不断完善,因此还计划及时得到了。最近几年,随着生物科学技术的发展,终于得到了这个计划。中国科学院遗传的人类基因组研究中心,国家人类基因组中心和北南电力动力中心一起承担国际人类基因组的连续测量工作目前已基本完成遗传图、物理图像、复印地图制作比人体基因组研究小只具有理论意义。其次,许多研究文献的能力的生物技术实现工业化、商业化过程。中都需要整合经济学、伦理学、法律、管理学等多个学科的社会科学知识和环境对他的评价、社会管理等方面的经验,通过对应的生物科技应用中形成的技术。挑战当然同时也需要中国科学管理部门及高等教育机构相互配合。 3生物技术的发展,对社会的影响 生物技术的发展已经影响社会的许多方面。下面,我们的生物技术促进多学科的融合,促进生物技术方面的技术多起床。先说生物技术实现了多学科的集成。人类生命科学实验探究的孟德尔著名的豌豆实验后的细胞杂交技术开发小细胞核及细胞质结合形成理想的供体细胞特征杂种全同胞这一切都说明生物科学技术学多学科知识的发展。是的,集成在一起,生物科学技术的基础。 4结语 我国是世界上人口最多的国家,拥有众多的人口,首先要解决的就是人们的衣吃住行。在吃的方面,因为我国人口实在过多,致使我国粮食产量虽然很多,但是还不能满足人们正常的需求,每年还需要从别的国家进口大量的粮食。因此,如何增大粮食产量成为了我国农业的首要任务。生物技术的出现,极大程度的解决了我国粮食产量不够的问题。科学家们利用相关的生物技术,大大提高了,农作物的适应能力,比如说可以在一些高寒的地方种植一些温带的植物,增大当地的植物的多样性,从而解决我国粮食短缺的问题。上面提到的只是,生物技术应用在我国农业方面的运用,希望生物技术相关部门,能够研究出更加实用的技术,更好的造福人类。 作者:李廷 单位:哈尔滨师范大学
生物类论文:生物类交叉学科图书的加工要点 摘 要 本文从生物学与物理学、计算机科学、医学、环境科学、社会科学等学科的交叉书稿的实际编辑工作中,总结出生物学类交叉学科图书的加工要点,从而探讨提高交叉类书稿的编辑加工效率和准确率。 关键词 生物科学;交叉学科;编辑加工 生物科学是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的一门自然学科,它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。目前,科学的协同作用及相互激励作用逐渐被人们所认识,随着各国政府和科学界对生命科学的日益重视,化学家、物理学家和数学家从已经获取的新的生命信息中,不断修改、增添各自学科的理论、定义,从而使得一大批生物科学交叉学科蓬勃发展,如生物地理学、生物力学、生物光学、结构生物学、纳米生物学、计算生物学、生物信息学、耦合仿生学、合成生物学、生物医学工程学、系统生物学、生物伦理学等。 加工这类交叉学科的稿件,对编辑人员的业务能力要求较高,如知识结构、科学认知能力、逻辑分析能力、文字表达能力等。尤其是进行规范性编辑加工时,要求编辑具有掌握不同学科行业规范的能力。下面根据生物学与所交叉学科的不同,举例子说明编辑加工此类稿件的要点。需要说明的是,本文主要介绍稿件中遇到的相关学科内容的加工重点,至于生物学范畴内的基础知识加工规范,在此不再赘述。 1 与物理学的交叉 生物学与物理学交叉的学科主要有生物力学、生物光学、生物声学等,这类稿件中,除了对生物学基础知识的加工外,主要涉及对数学公式、数学符号规范方面的加工。 数学公式和数学符号的特点是字母多(英文、希文等)、符号多(各种运算符号和数学符号)、层次多(上下角标、行列式、矩阵等),因此编辑加工难度较大,且极易出现错误。为了使科技类图书做到标准化、规范化,使数学公式更加简明、规范、准确、直观,下面从数学公式和数学符号两个方面介绍加工要点。 1.1 数学公式 1)数学公式一般以另行居中排为原则。 2)公式前面,如上行末文字是“令”、“为”、“有”、“是”、“得”等字时,其后不加任何标点符号。 3)公式中常用的括号有圆括号、方括号、花括号,三种括号多重使用时,一般是圆括号外套方括号,外再套花括号。 4)一般情况下,如果公式不是特别复杂,则符号说明可在“式中,”之后按接排式的版式排(中间用分号隔开)。 5)公式需加排序号,采用阿拉伯数码,并用圆括号括起,放在公式右边行末版口处。 6)公式中的主辅线要分清(一般主线比辅线长),并且主线要与运算符号在同一水平线上。 7)方程组在编排时应尽量排在一面上。 8)编排行列式和矩阵时,应特别注意元素的行列要上下对齐,每一行的间距要均匀一致,行距通常为半个字距;对角矩阵的对角元素所在的列应明显区分,不能上下重叠,混淆不清。 1.2 数学符号 数学符号的字体以国家标准为依据,主要有大、小写的区别,白、黑体的区别,正、斜体的区别。 1)未知量的符号,表示变量的字母、变量符号,以及表示点、线段的符号用白斜体。 2)集合符号用黑正体,如集合B。 3)矢量(向量)符号、张量符号、矩阵符号都用黑斜体表示,如力F、张量T、矩阵A。 交叉类稿件的加工中还应特别注意公式里出现的容易混淆的字符,如英文字母的大小写容易混淆、英文字母O和阿拉伯数字0容易混淆、英文字母a和希腊文字α等。因此编辑在加工时一定要认真、仔细地标识清楚,以避免排版人员在排版时出错。 另外,一些物理学和数学家的名字也会有常用错别字,如“傅利叶”应该为“傅里叶”、“笛卡尔”应该为“笛卡儿”。 当然,关于数学公式和数学符号的使用还有很多详细的要求,以上列出的仅是生物类交叉学科图书中最容易遇到的问题。 2 与化学的交叉 生物学与化学交叉的学科中,主要任务是对化学式的加工,最容易出问题的主要有以下几处。 1)单箭头表示反应单向进行,双箭头表示反应双向进行。 2)化学元素符号用整体,表示反应组分数量的变量符号用斜体。 3)有机化学式中,化学键的键长要统一。 4)有机化学式中,元素符号和键号必须对准。 3 与计算机科学的交叉 随着后基因组时代的到来,生物学与计算机科学的交叉学科应运而生,包括生物信息学、计算生物学、合成生物学等。这类稿件的加工通常注意以下几点。 1)会出现数学公式和符号,加工重点见上。 2)有较多的计算机软件生成图或者屏幕抓图,因此加工时一定要注意图片的清晰度,图片模糊的话需要作者重新提供。 3)稿件中会出现较多的缩略词、简写,包括计算模型的缩略词、研究机构的缩略词、数据库的缩略词等,因此加工时要注意这些缩略词是否前后一致;同时要尽量保证这些缩略词的拼写正确。例如,“GenBank数据库”不能写成“GeneBank数据库”。 4)稿件中有时会出现一些代码程序,特别注意,这时不能根据我们已有的编辑加工知识去随意修改,因为代码有其本身固有的格式。 4 与医学的交叉 生物学与医学的交叉学科包括生物医学工程学、生物医学影像学、生物制药、医学细胞生物学等。这类稿件的加工难点主要是一些常见医学术语的规范。例如,“罗音”应该为“音”、“爱滋病”应该为“艾滋病”、“抗菌素”应改为“抗生素”、“心肌梗塞”应改为“心肌梗死”等。 4.1 与环境科学、地理学的交叉 生物学与环境科学、地理学的交叉主要涉及一些生态学科类的图书,如水资源、森林资源、农业气候资源等。这类稿件的加工中,除了涉及生物学的基础知识外,加工的重点主要为地图、插图类问题和数据错误。 1)地图、插图类问题。 (1)岛点差错(漏标主要岛点)。 (2)界限画法错误(国界、未定界)。 (3)注记差错(级别、字色、错别字)。 (4)区域设色差错(如台湾底色)。 (5)比例尺差错。 2)数据错误。 (1)求和、求平均值、计算增长率等错误。 (2)正文中的数据与表中的数据不一致。 (3)同一个数据,前后文不一致。 (4)文字描述与数据不一致,如“第一年是272t,第二年是230t,增长了……”。 5 与社会科学的交叉 生命伦理学关注的是生物学、医学、控制论、政治、法律、哲学和神学这些领域的相互关系中产生的问题。因此其通常会存在较大的争议。在这类稿件的加工过程中要特别留意是否存在宗教、信仰方面的敏感问题。这类问题可能并不多见,一旦出现就要特别引起重视,属于政治性差错的范畴。 另外需要注意的是,在科技类图书中会出现很多专业名词,特别是交叉学科的图书,涉及的专业类别很广,编辑的知识不肯能面面俱到,如果遇到不太熟悉的专业名词,一定要核查准确,确定是错误的字、词才可以改动,绝对不能妄改。关于专业名词,可以在全国科学技术名词审定委员会网站上进行核实。 随着我国科学技术的不断进步和发展,科技类图书承载“介绍新知、推广技术、传播资讯、传承文化”的使命不断增强。因此,科技类图书的编辑应当密切跟踪相关学科发展前沿,以此为基础增强科技类稿件的科学性,判断稿件的真理性,提高稿件的逻辑性。作为联系作者与读者的桥梁,科技类图书的编辑要着力拓宽自己的知识领域,只有这样才能编辑加工出高质量、高水平的科技稿件。 生物类论文:生物类实验课教学模式改革研究 摘要:随着生物技术的发展和先进科学仪器的普及使用,传统的实验课模式已经不能满足对创新型人才培养目标的要求,为培养社会需求的毕业生具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。实验课的内容设计及教学质量对他们能力培养起着重要作用。通过对现状分析,针对存在的问题,探讨实验课教学改革的方向。 关键词:生物类 实验课 教学模式 改革 随着生物技术在工业和农业中的广泛应用,社会对这样的人才需求也逐年提高,现急需培养一批适合现代化建设的生物技术人才。因此必须对现有的实验课教学内容进行重组更新,落后的教学设备进行更新换代。使培养出来的学生初步具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。符合现代生物技术的培养目标。 1 现有生物类实验课教学模式存在的问题及分析 第一,实验课教学内容设计缺乏系统性,现在大多数实验课教学内容相对独立,且多数是理论课与实验课同步进行。如生物技术的四大工程实验,分布在不同的学期,由不同的教师上课,有些内容重复,不利于培养学生的科学思维方法,也不利于学生全面系统和完整掌握实验内容。 第二,实验受学时影响,现大多数学校一个实验的学时数一般不超过4学时,简单的实验对学生动手能力和思维能力的培养不利。由于理论课和共同课排课的限制,学生很难找出一整天做实验的时间,对大实验内容设计带来一定困难。也很难培养学生的创新能力和科学研究的方法。 第三,适合现代生物技术实验课教材较少,多数实验课教材都是围绕理论课设计实验,且多数是一些验证性实验,通常是2学时一个,适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验较少,现有实验项目与实验项目之间不能有机结合且连贯性也较差。 第四,随着现代科学技术的进步,一些新的实验技术、新科研方法不断被教师引入到实验课程中,可大多数学校仪器设备不能满足需要,且现在实验材料价格逐年上涨,实验课教学成本也就随之升高。由于学校对这方面的投入不增加,教师也很难对现有教学内容进行大胆改革。 2 生物类实验课改革的措施 第一,科学合理设置实验课教学内容,把学生的创新活动和实验室开放项目结合起来设置课程实验,且注重项目之间的连贯性和系统性。且为学生尽可能多提供实验材料, 上实验课时学生可以根据自己对课程兴趣与爱好, 以及自己感兴趣的实验内容自主选择实验材料,完成承担的教学内容和实验室开放项目。 第二,由于大实验受学时影响,学生和教师很难找出一整天做实验的时间,可对有些大实验以项目化进行设置,在不影响正常授课情况下由教师和学生共同找时间来完成,由教师拿出时间表,报到学院由学院进行监督。这样对大实验的实行和教学内容的设计就能实施,对学生的创新能力以及科学研究的方法学习很有利。 第三,组织专家和学者,编写适合现代生物技术要求的教材。系统和完整地从知识体系把适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验进行科学地设计。让学生在实验中分析实验现象从中发现问题、然后对发现的问题进行分析,最终通过自己独立思考或小组相互探讨来解决问题后才能完成实验。 第四,有些动手能力相对较差的学生,在上课时跟不上老师的讲解,有些对实验兴趣不大,做实验也不认真,如条件具备时可对现有的实验项目进行录像,然后挂到网络上,学生在上实验前进行预习。然后再进入实验室做实验效果可能更好。对学生第二课程和实验室开放项目的开展也起到很好的辅助作用。不用教师进行讲解,学生也能独立开展项目。对他们能力的培养起到重要作用。 第五,打破一门课程由一个实验教师上课的设置,实验内容由实验中心统一设置,然后由不同教师进行授课,以往一门课程由一个教师授课,教师多数根据自己熟悉和掌握的内容设置实验。打破以后,由课程组最好的教师每人选1-2个实验项目进行授课,收到很好的效果。 第六,增加综合性、设计性和创新性实验的比例,减少验证性实验,对动物学和植物学镜下观察切片的验证性实验和形态解剖实验进行精简合并,既可以减少学时浪费又可以减少实验耗材的,只保留1-2个能让学生掌握仪器使用和学会实验方法的验证性实验,尽可能多地加大综合性、设计性和创新性实验的比例。特别是加入中学课本中开设的探索性实验,并有选择性地进行拓展,让学生学会科学研究的一些方法,例如草履虫的培养与采集这个实验,以往是由实验教师培养好,学生进入教室一看就完了,我们现在由学生进行采集和培养,使用不同的培养液进行培养,在培养过程中出现这样或那样的问题,都由学生自己解决,这样在实验中培养了学生处理问题、分析问题、最后达到解决问题的目地。 第七,考试方式进行改革。通常的做法是实验课考试多数在课程进行完统一考试,有些学生对平时实验课就不重视,在期末考试时进行突击背实验的现象,针对这一现象,我们进行了改革,实行全过程考试,包括课前的预习,实验过程中处理问题,在做实验的过程中进行考核,然后对实验报告进行批改,所有的实验做完,成绩就出来了,不再考试。这样学生都认真对待每个实验。因为这样的考试方式学生也不知道老师什么时候提问自己,实验的每个步骤都很认真。且以组为单位给成绩,每个成员都不想给自己的组丢分,互相督促,相互帮助。 生物类论文:生物类专业生物信息学教学初探 [摘 要]随着大数据时代的到来,面向生物类专业的生物信息学教学也随之发生变化。授课范围由传统“面面俱到”的灌输式教学向紧跟科研发展的数据挖掘和大数据处理倾斜;授课方式由单一的理论学习转为与上机操作相结合,并采用案例分析将教学内容系统、完整地衔接和串联。本文根据笔者的教学实践,以两个案例教学为中心,从教学手段、考核方式等方面展开阐述和讨论。 [关键词]生物信息学;案例教学;生物类专业 生物信息学是一门交叉科学,它包含了生物信息的获取、处理、存储、、分析和解释等在内的所有方面,综合运用生物学、数学、计算机科学等方法,阐述和理解数据所包含的生物学意义。作为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,生物信息学已成为介于生物学和计算机科学前沿的重要学科。实验室的每一项技术,从简单的克隆、PCR到基因数据分析都需要在计算机上进行处理。因此对生物学专业的学生而言,具有一定程度的理解和应用生物信息学技术的能力是十分必要的。而课程是为培养目标服务的。这就要求教师在有限的授课时间内,使学生不仅掌握基本的理论知识,紧跟科研的最新进展,而且在今后的科研工作中能学以致用。 1 理论与实践相结合的教学手段 根据当今生物信息学的发展方向,教师结合理论教学内容增加综合性、开放性实验,使学生循序渐进地理解和掌握生物信息学的原理和方法,进而运用合适的生物信息学工具解决问题。本文以两个案例解析这一教学过程。一是信息的简单检索。在获取生物信息的同时,理解数据库概念、动态规划和bootstrap等算法;二是高通量测序的数据分析。在实现大规模数据处理和分析的同时,掌握统计分析基础知识。 1.1 生物信息的简单检索 近一二十年,生物学数据,尤其是序列数据,以指数级的方式增长。以GenBank的核酸数据库为例,每12~20个月数据就翻一番,略高于Moore定律提供的参考数值。如何从这些海量数据中获取想要的信息,已成为生物学专业学生必须掌握的技能之一。而如何正确获取和应用信息,则需要了解数据是如何被存储、解析,以及背后隐藏的算法。因此围绕正确挖掘数据信息这一主题,设计以下案例,通过4步展开教和学。 1.1.1 讲解 基于大数据教师引申出数据库存储信息的概念。而后分类介绍常用的基因组数据库、核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、蛋白质结构数据库以及各种常用复合数据库。 1.1.2 演示 了解上述常用的数据库之后,教师实例演示数据库检索。通过逐层提出问题,诱导学生思考如何利用上述不同的数据库资源,一步一步挖掘所需的信息。例如,被测序的片段是哪个基因?该基因编码的蛋白质序列是什么?是否有保守的功能结构域?在亚细胞的什么位置发挥什么功能?可能的三级结构?和哪些蛋白或RNA存在可能的相互作用?它在进化中又是如何演变的? 1.1.3 实践 让学生上机操作上述实例,体验各个数据库的侧重点,并理解不同软件不同参数的意义或差别。比如GenBank和Swissprot的侧重点,PAM-n和BLOSUM-n的选取。 1.1.4 成文 引导学生形成可重复计算的科学文档。对每一个案例,教师展示常规性的文件组织形式:/data,/analysis,/scripts,/reference等。写说明文档的时候,要求学生记录每一个分析步骤的所有细节:数据库的网址、软件的名称、版本、输入的文件、精确的运行参数、结果的提取等。 通过这样的案例教学模式,一是较好地将知识点融合串联到教师讲授和学生上机操作中。二是使学生不仅熟悉各种常见的数据库,而且理解数据库中各个软件及其参数的意义,遇到实际问题也不再束手无策。而教师也可以充分参与到学生的学习中,对学生上机操作过程中出现的一些主要理论与技能问题了如指掌。通过教―学―练―教―练,达到学以致用的教学目的。三是培养学生创建较好的文档及其组织形式,形成科学研究的可重复性(replication)和可复现性(reproducibility)。不仅有利于追溯前因,而且对代码的复用,以及对结果应用于新项目都非常必要。 1.2 高通量测序数据的分析 随着高通量测序技术的兴起,大量物种的全基因组数据、转录组数据和其他类型数据被测定完成或正在进行中,每天都有成千上万的数据被源源不断地输入相应的生物信息库中。这些大规模数据的不断产出,使得生物学专业学生掌握高通量数据分析技术已成为一种趋势。因此,教师有必要将这部分内容由理论讲授过渡到上机操作。 1.2.1 介绍 教师以DNA测序技术发展为主线,理论介绍De Novo测序、ChIP-seq测序、RNA-seq测序、Methyl-seq测序等。并通过拍摄的录像,向学生直观地展示不同的测序仪及其特点。 1.2.2 演示 教师对整个分析过程进行详细的阐述并实时上机演示(下图)。以转录组RNA-seq为例,包括测序质量的评估(碱基组成和碱基质量分析)、clean reads的筛选、利用TopHat/Bowtie将筛选出来的reads比对到参考转录本、统计reads在参考基因上的分布情况及覆盖度,判断比对结果是否通过第二次质控、通过cuffmerge将重复测序得到的reads形成一致性转录本、基因结构优化、基因覆盖度统计、使用cuffdiff筛选差异表达基因和鉴别可变剪切体、对结果基因进行聚类分析、GO和pathway富集性分析。 1.2.3 实践 让学生分组讨论并上机实现上述数据分析流程。掌握基本的Linux命令、统计计算和可视化分析。 1.2.4 成文 引导学生形成规范化文档和脚本,以便回溯和可重复性使用。 高通量数据分析不仅涉及的知识点多,而且需要在Linux下进行简单的操作和软件的使用。对生物学专业的学生来说,容易造成心理上的抗拒。教师可以采用“分而食之”的策略:将教学内容分成相对独立完整又有一定联系的几个部分(下图)。对于每部分内容,教师利用已讲解的相关知识给学生实时演示,并给出教师自己的理解和结果。然后把学生分组,让他们根据自己的理解,带着兴趣和疑问上机实践。并在上机操作过程中,鼓励学生之间、学生与教师之间及时讨论交流。最后让学生将所有内容串联起来,介绍本组的实验内容及解决办法。通过这种方式能较明显地消除心理顾虑,有助于学生独立思考,独立解决问题。 “RNA-seq数据分析”案例教学流程图 2 以能力测试为中心的考核方式 对于生物学专业的学生而言,生物信息学是一门实践性很强的学科。因此,教师采用以“能力测试”为中心,知识与技能考核并重的考核方式。以上述两个案例为例,在期末考试中,教师将NCBI GEO中“(RNA-seq[Title])AND “Mus musculus”[porgn:__txid10090]”722个实验数据,随机分配给每个学生。要求每个学生对分配到的RNA-seq数据进行差异表达分析,聚类分析和富集性分析。并选择合适的基因,分析其保守的功能结构域、亚细胞定位以及可能的蛋白质结构和功能、可能结合的转录因子、相互作用的蛋白质网络和信号通路、构建相应的系统进化树。 学生对上述每一个小题从“知识点”、“参考资料”、“使用软件或工具”、“参数”、“脚本”、“结果”分别答题,不仅非常有效地明确所学的内容,而且很好地杜绝了作弊行为。 3 教学效果 为了解案例教学的效果,本课程案例教改活动向2011级生物科学和免疫学专业学生QQ群发放电子问卷,共收回82份答卷,统计结果如下表所示。从表中可以看出,案例教学模式使学生有较强的参与感,能较好地提高学生的学习兴趣,学生对理论问题的认识更为深刻。 4 结 论 案例教学基于具体的事例,将一系列的知识点有机地串联起来,并通过实例操作达到学以致用的目的。从学生反馈意见可以看出,这种理论与实践结合的教学模式,很好地提高了学生的学习兴趣。考虑到有限的授课时间和不同学生的学习背景,作为教师需要设计合适的案例,从而达到较好的教学效果。一般可以遵循以下原则。 4.1 具有代表性 所选的案例既要经典又要紧跟科学前沿。比如第一个案例所蕴含的数据库检索、序列比对和系统进化树的构建,在生物信息学中,属于较经典且核心的知识点。而第二个案例选择的对象则与当前的科研热点紧密联系。 4.2 具有偏向性 生物信息学本身是个交叉学科,涉及的知识点相对较多。面对生物类专业背景的学生,我们侧重生物信息学方法或者工具(软件)的应用,而不是强调算法。比如第一个案例中系统进化树的构建,我们只是以5条8bp长的序列为例讲解最小进化法和邻接法、最大简约法、最大似然法以及贝叶斯推断,重点在于强调不同的数据适合采用上述哪些方法以及如何用Mega等软件实现系统进化树的构建。 4.3 先后案例有层次性 比如第一个案例中,学生掌握了Windows下的序列比对。对于第二个案例中Linux下的Bowtie就容易理解并操作。 4.4 具有拓展性 比如第一个案例中,在Windows的DOS下进行批量序列比对时,不同的参数设置,输出不同的数据格式。第二个案例中,Bowtie最多允许3个错配,如果允许更多的错配数,则可以采用SOAPaligner/ SOAP2实现。学生可以根据自己的兴趣和能力,选择拓展性内容进行继续学习。 4.5 良好的成文习惯 引导学生养成良好的文档组织和书写习惯。每一个案例,都要求学生形成可重复性和可复现性的文档,对于整理分析思路、核实结果、重复使用代码都起到事半功倍的效果。 生物信息学是现代生物科学研究的重要工具和载体。如何有效正确地应用生物信息学,是每一个生物实验者需要具备的能力。教师应紧跟学科发展的速度,围绕学以致用的原则,将案例教学科学地、和谐地应用到教学实践中,不仅使学生掌握一定的理论知识,从而正确地应用软件工具,而且逐渐培养学生自我分析和解决问题的能力。 生物类论文:高校生物类“理―实―基”三位一体创新人才培养模式的研究与实践 摘 要:以黑龙江大学为例,结合其生命科学基础课程团队在创新人才培养方面的有益经验,构建了课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面的“三位一体”创新人才培养模式,并获得了一系列的创新性成果。 关键词:高校;创新人才;教学团队;培养模式 创新型人才,通常是指思维灵活、好奇心强的人,具有丰富的精力、持久的耐性、较强的专注力、新奇的想象力以及勇于探索等特征,就是在某一领域内富有创新创造能力的人[1]。2011年,教育部、财政部公文提出“十二五”期间进一步强调落实创新人才培养模式,为国家经济社会发展培养更多应用型、复合型和创新型人才。探索和建立创新人才培养模式,及相应的有效机制,培养越来越多的创新人才,是当前大学教育教学工作的核心内容[2-3]。 在教育部高教司和黑龙江大学培养学生创新能力思想指导下,经过多年研究和实践,黑龙江大学“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”5门课程组成的生命科学基础课程团队,提出了在课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面“三位一体”模式培养创新人才的体系,该模式将课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面有机整合在一起[4],提高了学生创新能力,培养了创新思维,提高了人才培养绩效,获得“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究与实践的创新性成果。 一、“三位一体”创新人才培养模式的内容 (一)基础环节:强化课堂理论教学 1.教学内容:注重课程内容体系和高水平教材建 设。面对迅速发展的生命科学学科,团队兼顾经典理论和技术与现代前沿理论和技术相结合,以科研促进教学发展,把学科前沿技术方法和课程团队最新科研成果与理论课程和配套实验课程教学内容相融合,结合“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”各门课程特点,拓展学生知识面,增加综合设计性试验比例,完善双语教学体系[5]。目前,团队的5门理论课程均已开展5届独立挂牌选课的双语课程。团队共编写出版了2本普通高等教育“十一五”规划教材,将启发式互动教学方法融入教材,为培养创新人才打下良好的知识储备基础。 2.教学方法:将启发式教学法贯穿于5门生物基础课程的教学环节,启发学生产生创造意识和思维,培养学生主动探求知识、运用知识、分析问题、解决问题的能力。主要包括:注意引导学生学习方向,树立正确的学习动机,成为学习的主宰者,激发学生的创新思维和创造能力;教师精心设计课堂上教学情境,善于设疑、激疑、释疑;鼓励学生提出质疑,提倡教学中的民主气氛;根据研究现状全盘设计各门课程的课堂思考题,专题讨论题,归纳总结等环节;注重各门课程内容相关性及延续性,将一些重点和热点问题在不同课程中通过多层次、多角度进行阐述,提高学生发散性创新思维。 3.教学手段:积极发挥课程网站、多媒体等辅助教学手段的运用。团队拥有配套的“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”3门省级精品课程网站和1个自主设计开发的课程网站(http://218.7.221.227/fzsw),利用网络实现与学生的交流互动,实现学生知识面的扩展,促进学生学习能力和创新能力的发展。课堂上将传统教学方法与多媒体教学手段相融合并且灵活运用,提升其学习主观性,拓宽学生学习能力的发展空间。理论课和实验课上采用多媒体教学,利用3D动画、Flash动画使所讲的内容形象化、具体化,来解答课程理论及实验中抽象难懂的机理问题。 (二)加强环节:深化实验室开放课题 以黑龙江大学的实验室开放机制和学校创业教育创新课题为契机,鼓励大学生积极申报各项创新课题,招募组织学生创业、创新团队,增加学生进入实验室提高动手能力锻炼的机会。经过多年努力,团队以生物基础实验中心为平台,开发了一套以提高创新能力为目标的实践程序,形成了一套完善的实验室开放体系。实验室开放的程序是:学生立项、教师指导团队组织项目开展项目结题成果发表奖项申报效果反馈学分获得,培养了一大批具有专业实验技能和创新能力的优秀毕业生[6]。 具体方法:重视发挥师生双方合力,将启发式的互动教学方法融入指导创新课题中,提高学生的科研创造水平;不定期组织学生参加专家教授关于如何进行科技文献查阅、科研思路归纳设计及相关讲座,拓宽科研视野,了解掌握科研程序的基本构造;学生定期进行学术交流,探讨学术问题;组成互动成长的平台,形成以先带后、以老带新的创新研究梯队。鼓励学生参与省和国家“挑战杯”大赛;鼓励学生积极创业,提出可应用的创意和产品商品化规划;鼓励学生以第一作者发表学术论文。开展大型仪器培训项目,利用课程网站进行创业和创新思想方面心得和经验的交流,使没有机会进入实验室进行具体实践创新的学生也能通过更广泛意义上的实验室开放平台(实验培训、课程网站、学术报告等)进行创新能力的提升。 (三)完善环节:加强实习基地建设 在实习基地建设方面,安排学生到与相关单位共建的4个校外基地和1个校内基地进行定点参观、假期实践和就业实习。通过实习,使学生的创新思想和创新能力得到与社会近距离接触和融合的机会,进一步提高学生的动手能力、实践能力和创新能力,对开阔学生视野,强化学生职业规划意识,增强学生社会实践经验,提升学生就业能力,拓展学生就业范围起到良好推动作用。 二、“三位一体”创新人才培养模式的实践效果 团队经过几年的努力,在学生创新素质提高、质量工程建设、教学改革和成果应用等方面均取得了良好的效果[7]。 (一)学生创新素质有所提高 团队通过“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究及实践,指导学生获得实验室开放项目累计达100余项,获得资助10余万元,参与学生人数累计达400余人,累计达40000余学时。培养学生获得全国“挑战杯”大赛二等奖3项、三等奖1项;黑龙江省“挑战杯”大赛二等奖1项,黑龙江省“挑战杯”大赛校一等奖2项;黑龙江大学第四届创业计划竞赛二等奖1项。本科生以第一作者发表学术论文10篇,考研率稳步提高,毕业生在工作岗位上表现突出。 (二)质量工程建设成效显著 黑龙江大学“普通微生物学”“分子生物学”“生物制品学”课程先后评为省级精品课程,生物基础实验中心被评为省级实验教学示范中心,生物产业人才培养模式创新实验区被评为省级人才培养模式创新实验区,生物技术和生物工程两个本科专业被评为省级重点专业。 (三)教学改革和成果应用突出 该成果获得教学改革工程项目资助4项(其中省级项目3项),发表高水平论文6篇,出版教材7部(其中“十一五”规划教材2部)。团队成员获得省高等学校教学名师奖,首届省高等学校教学新秀称号,第十届省青年科技奖。与企事业单位共建5个校内外实习基地。 三、“三位一体”创新人才培养模式的应用 该模式的研究与实践成果立足于地方综合性院校,已应用于黑龙江大学生命科学学院12届3000多名学生,并推广和应用于哈尔滨师范大学、齐齐哈尔大学、大庆师范学院的培养创新人才工作中,取得了突出成绩。 该成果受益学生多,成果突出,影响广泛,得到了省内同行和专家的广泛认可和好评。该成果对作为地方综合性大学和全国创业教育改革的先行试点单位黑龙江大学的创业教育提供宝贵方法和经验,同时对黑龙江省内各高校培养创新人才方面起到积极引领与示范作用,为中国普通高等院校培养创新能力强的生命科学领域专业人才找到了一条良好的途径。该研究获得黑龙江省高等教育教学成果一等奖1项。 本文结合黑龙江大学生命科学学院基础课程团队取得的实际成果,介绍了“理-实-基”三位一体培养生物学创新人才的模式。但是,创新人才的培养模式是一个非常复杂的系统工程,需要我们结合各个学科各自特点而不断探索、实践和健全、完善。 生物类论文:浅谈生物类研究生的培养 摘 要:对生物类研究生的培养应当转变教育思路,从思想教育、理论学习和综合能力方面,全方位、高标准、严要求,提升高级生物人才的培养质量。 关键词:生物类研究生 研究生教育 教育思路 高标准 研究生教育,是本科毕业后,继续进行学习和深造的一种教育形式,分为硕士研究生教育和博士研究生教育。研究生教育也是我国高等教育的最高层次,旨在为国家培养学术骨干和管理骨干等高级专门人才,为科研发展、经济建设和社会进步提供强有力的中坚力量。近年来,随着我国研究生招生规模的扩大,研究生素质和教育质量问题引起了全社会的广泛关注和重视,学校新的研究生培养方案对培养研究生素质也提出了更高要求[1]。 众观全球,现代生物技术和分子生物学蓬勃发展,且在社会经济发展、人类健康和环境保护等方面具有极其重要的意义,与人类生存和生活息息相关。而我国生物学研究基础薄、底子弱、发展慢,所以对其专业人才的培养迫在眉睫。另外,现代生物技术属于高新科技范畴,高端人才的培养尤为重要。生物类研究生作为我国生物领域未来的核心力量,对他们的培养必须全方位、高标准、严要求,以保证人才产出质量。 1 在思想教育上提供先决保障 1.1 做研究要先做人 研究生教育的主要内容是科学研究,做研究首先要做人。礼貌待人、乐于助人、团队合作、严谨细致是新时代研究生应具备的基本素质。礼貌待人,低调做人,才能及时、充分地发现并改进自身不足;乐于助人,帮助他人又提升自我;团队协作,最大限度发挥团队智慧和个人热量;严谨周密,避免科研工作中的漏洞和科学错误。 1.2 抵制寂寞和诱惑,潜心于科学研究 科研工作是一条清苦的不归路。要有所成就,首先必须静下心思考问题,整理思路,浮躁和浅尝则止根本做不好科研。在他人休息和玩乐的时候,研究人员还必须在工作岗位上默默耕耘。因此研究生需要耐住寂寞,抵抗诱惑,坚守信念,潜心于科研工作。俗话说,“好的钟,不怕埋没,终有出土的一天;勤奋的人,不怕寂寞,终有出头的一天。” 1.3 勤能补拙是良训 做科学研究必须勤奋,尤其对于从事生命科学的人而言。生命科学是现今发展最快的学科之一,众多的新方法、新知识、新理论层出不穷,日新月异。因此,从事生命科学的人,必须保持“学习中”的状态,每天从不同的媒介上不断学习。只有勤奋和不懈怠慢才能不断为自己注入新能量。 2 在理论学习上全面、深入 2.1 理论知识的广度、深度并重 研究生教育与本科教育存在巨大差异。本科教学侧重于增长知识面、构建理论框架,研究生教育是给本科基础不断增加血肉。同时,现代生物学是一门新兴的边缘交叉学科,不同领域或学科之间相互交叉、相互关联、甚至相互融合。它不仅与数学、物理、化学等学科大量融合,还与经济、社会、历史、地理等学科逐渐靠拢。这些新领域、新思路都对研究生的知识体系和理论口径提出了新要求。因此,研究生教学需要在理论知识的广度和深度上都进一步加强。 2.2 善于紧跟新知识、新方法、新理论 现代生物技术蓬勃发展,生物学研究已逐渐从传统的宏观领域,如生态、生理和解剖学向微观深入细化,如分子生物学、基因工程、基因组学、转录组学、蛋白质组学等。而越来越多的新技术、新方法和新理论也逐步成为现代生物学研究的主流。固有的传统知识、方法和理论已经远远不能满足现代生物学的研究需要。现今的研究生教育应紧跟国际生物学的脚步,在夯实传统的基础上,要求研究生不断学习新知识、新方法和新理论。唯有如此,才能不被国内外同行远远甩在身后。 3 在综合能力上高标准、严要求 3.1 培养研究生创新能力 创新是民族不断进步的灵魂,是国家不断发展的强大动力。有研究表明,人的一生中,创新能力最强的恰恰是青年时期(20-35岁),大多数诺贝尔奖获得者的成果均来自这个时期。而对于高层次人才培养的研究生教育而言,创新能力的培养是其核心,也是评价研究生教育质量的根本标准[2]。但令人遗憾的是,由于历史原因,我国的生物学研究和教育不仅起点低、起步晚,创新能力尤为不足。因此,如何提高研究生的创新能力一直是我国研究生教育的难点。 我国研究人员数量已跃居世界第一,甚至国际学术期刊类论文也达到世界前列,但论文的引用率却远远低于世界平均水平。为何会导致这种现象呢?缺乏创新是最主要原因。首先,与诸多发达国家不同,我国的研究生教育主要是培养听话的学生,导师让干什么就干什么,故而让研究生从思想上产生了极强的依赖性和惰性,也失去了创新的原动力。其次,我国所有的导师都面临科研项目结题的压力,在规定期限内顺利完成项目内容是每个导师不得不正视的现实问题。如何协调培养研究生的创新能力与完成项目规定内容之间的平衡,也是现代生物学研究生培养的一大难题。但无论如何,如今的研究生教育必须改变固有的培养模式,将学生的思想解放出来,在一定的范围内,在导师的引导下,充分激发他们的创造力。 3.2 鼓励研究生阅读文献 培养研究生发现、提出和凝练科学问题的能力,首先必须鼓励研究生多读文献、读好文献,紧跟科学前沿、掌握研究动态。对于未接触的陌生领域,建议研究生循序渐进,先从中文综述到中文博士论文,再从英文综述到英文期刊文献。中文综述可以帮助研究生了解该领域的基本名词和专业术语,中文博士论文可以帮助研究生更好理清研究脉络。中文博士论文的前言或绪论会详细介绍该领域的背景和相关理论知识,以及本领域的国内外优秀科研团队的研究动态。对于英文综述,特别是约稿综述或影响因子高的文章,需要精读,重点关注作者对各方向优缺点的评价以及对缺点的改进和展望。精读好的英文综述,不仅可以了解该领域发展现状,还能学习地道的英文表达。最后就是针对自己的课题查阅相关英文文献,掌握全面、具体的研究动态及实验结果和结论[3]。 3.3 鼓励研究生撰写学术论文,参加学术会议 研究生应具备一定的学术论文写作能力。无论是学术期刊,还是毕业论文,写作能力都直接决定对其科研能力的评价。目前在我国高校中,研究生的论文写作水平偏低,有的学生甚至不具备撰写学术论文的能力。究其原因,一方面,文献阅读量制约了研究生采用规范、精炼的语言来撰写论文;另一方面,导师没有丰富的精力指导学生用清晰、流畅和逻辑性的语言来表达自己的学术思想。所以,应当鼓励研究生早写、多写学术论文;越早发现问题,就能越早得到提高。 与此同时,鼓励学生多参加学术会议。首先,实验室团队内部的学术报告应该制度化,这有助于学生用科学、逻辑性的语言和直观、有表现力的课件表达自己的学术思想。其次,鼓励学生参加院校内的学术活动和会议,感受学术会议和报告的学术氛围。在经过上述锻炼之后,鼓励学生参加国内外优秀的学术会议,与国内外的专家、学者和同行进行交流,探讨生物学研究前沿,探讨本领域的研究热点和动向。这对研究生的个人素质也提出了很高要求。 3.4 转变教学思路,改进教学与考核方法 转变教学思想,切实树立培养研究生创新能力与实践能力的战略定位。研究生已具有一定的专业基础和自学能力,其课堂教学应当与本科生相区别。尤其是生物类研究生,应以自学为主,讲授为辅,同时加强课堂讨论,以提升研究生的自学能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 人才培养目标的调整对研究生考核方法也提出了新要求。传统式闭卷或开卷考试都不利于全面考查和培养学生独立思考、分析问题和解决问题的综合能力。为了考查和培养学生的科学思维,可采用统一命题,撰写相关学术报告或论文的方法,让学生查阅文献和参考书,独立完成报告和论文。即使采取考试的方法,题型和内容一定要摆脱传统模式,改变固有的客观题和主观题的比例,适当减少知识性内容,增加思考性强的主观题和开放式考题。此类考题可能是单一领域或单一学科的,也可能是跨领域、跨学科的,可能无法直接在书本上找到答案,甚至可能没有统一答案。 总之,生物类研究生作为我国生物领域未来的中坚力量,我们应该转变培养思路和教育理念,对其进行高标准、严要求的全方位培养,以保证高层次专业人才质量。同时,我希望能够以此抛砖引玉,引发大家对生物类研究生教育更多关注和思考。 生物类论文:高等院校生物类本科专业统计课程的思考 摘 要 统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。现阶段统计课程教学中存在学生缺乏参与感、课程考核方式单一、学生解决实际问题能力不足等问题。为解决这些问题,可采用引入计算机模拟演示、增加课程考核环节、引导学生参与科研等对策。 关键词 统计学 R软件 计算机模拟 课程考核 高等院校生物类本科专业包括生物科学、生物技术、生物工程。尽管三个专业在培养目标和课程设置有差异,但统计类课程(一般为生物统计学)是三个专业共同的专业基础课程。统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。但统计课程具有理论性强、公式繁多,计算复杂的特点,对于初步接触概率论和数理统计的本科生而言,具有相当难度。而且,随本科培养方案和教学大纲的调整,统计类课程的课时有被压缩的趋势。此外,生命科学的迅速发展,以基因测序技术为代表的新技术日趋成熟,大数据时代的来临,对统计课程设置在统计分析方法和数据处理能力培养方面均提出更高要求。有鉴于此,如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。 1 现阶段存在的问题 1.1 学生缺乏参与感 教学中发现,相当比例的学生课堂上缺乏参与感。主要体现在以下方面: (1)自己看书,不听教师讲课;(2)玩手机,玩笔记本电脑,玩平板电脑;(3)不积极思考教师提出的问题。 学生课堂上缺乏参与感的原因固然有网络资源丰富、学生对所学专业不感兴趣等客观原因,更重要的原因在于,一方面统计类课程理论性强,需要公式推导,且前后课程知识点联系紧密,部分学生基础薄弱,难以跟上课程进度;另一方面,教师教学方法单一,较难长时间吸引学生注意力。据统计,教师吸引学生注意力的时间为15~20分钟。以一节课40分钟计算,大约50%~62.5%的时间教师不能很好地吸引学生注意力。这意味着这部分课堂时间的利用效率比较低。 1.2 课程考核方式单一 教学中普遍采用的成绩评价体系由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成。其中,平时成绩一般用课程作业考核,期中、期末成绩采用考试方式考核。这样的成绩评价体系具有操作简单的优点,但难以完全反映学生对课程内容的掌握程度和对统计思想的理解深度。 由于课时所限,课堂讲授内容有限,课程重点和难点较集中。考试前,学生通过习题练习可掌握相关内容,但对其中蕴含的统计思想和解决新问题的能力未能得到很好培养。另一方面,课程作业以题目为导向,未能充分挖掘学生的潜力。 1.3 学生解决实际问题能力不足 培养学生解决实际问题的能力是教学目标的重要方面。但在实际教学过程中,通过课程学习,学生解决实际问题的能力未能得到有效锻炼。体现在以下方面:(1)学生缺乏主动运用统计学原理和方法解决身边具体问题的意识;(2)在面对具体问题时,欠缺选择分析方法的能力;(3)缺乏分析数据的技巧;(4)缺乏将数据分析与解决问题联系的能力。 学生解决实际问题能力不足存在多方面原因。其中很重要的一点是,课堂学习过程中缺少独立思考。传统的课程教学是教与学的过程,教师与学生在这过程中的主要作用分别是传授知识和学习知识。而从传授知识到学习知识之间缺少练习、反思过程。这些过程对于培养学生运用所学知识解决实际问题的能力至关重要。 2 对策 2.1 引入计算机模拟演示 PC计算机性能的提升和统计软件的发展,使得教学中涉及的统计学方法和思想可以通过计算机模拟的方式在课堂上呈现出来。目前常用的统计软件包括R,SPSS,SAS,Matlab,Minitab,Stata,MS Excel 等。其中R软件是免费、源代码开放软件,可通过网站和镜像下载,并可针对具体教学需要安装不同Packages。而且R具有强大的图形展示能力,因此是一款非常适合在统计课程教学中使用的软件。 R软件可以实现的统计学教学内容包括以下内容:(1)统计描述,常用的函数有mean(算术平均数),sqrt(平方根), sd(标准差),var(方差),range(极差),median(中位数),和sum(求和),max(最大值),min(最小值);(2)统计绘图,barplot(柱状图)、pie(饼图)、hist(直方图)、stem(茎叶图)、boxplot(箱线图)、plot(散点图);除此之外,还可以使用lattice 等程序包输出更为复杂图形;(3)统计检验, t.test(t 检验),aov(方差分析),chisq.test(卡方检验),cor.test(相关系数检验)。 计算机模拟演示的方式具有以下优点:(1)有利于增进学生对知识的理解。可通过调节函数的参数,实现动态图形输出,从而加深学生对统计方法的理解;(2)把抽象的理论知识和实践联系在一起,增加学生学习统计的兴趣;(3)培养学生利用软件解决问题的意识和能力;(4)针对具体教学内容,编写相关程序,使软件完全为教学服务。 2.2 增加课程考核环节 由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成的成绩评价体系,扩展为课堂问答、课程作业、期中项目训练、期末考试。课堂问答通过讲授新内容时提问原有知识点,达到巩固旧知识,实现新旧知识之间的衔接。课堂问答可计入平时成绩,最终反映到课程得分,以提高学生回答问题的积极性。期中项目训练通过学生自由分组,共同解决一个具体问题的方式,引导和培养学生运用所学统计知识解决实际问题的能力,同时培养学生团队合作意识。在项目选择上特别要注意控制项目难度。难度过大或者耗时太长的项目易导致学生产生消极畏难情绪。因此,难度应控制在课程涉及到的统计学知识范围内,或者稍微扩展。 增加课程考核环节的优点在于:(1)培养学生利用自身能力解决问题的能力;(2)培养学生团队合作精神;(3)发挥解决问题能力强的学生的积极性;(4)使得课程分数更准确反映学生解决问题的能力。 2.3 引导学生参与科研 本科生参与科研首先需要教师具有科研经验并接受过完整的科学训练。教师具备相应的科研能力后,才能对学生进行指导。其次,教师应为本科生设计科研题目和科研步骤,在题目设计时应侧重统计方法的运用;再次,教师应在论文写作和科研项目报告等方面继续指导。最后,教师应引导学生对科研过程进行回顾与总结,激发学生的学习兴趣。 本科生参与科研具有以下优点:(1)培养学生解决具体问题能力;(2)培训学生掌握科研规范,为撰写科技论文打下基础;(3)增加学生自信心,培养创新能力。 生物类论文:多媒体技术在生物类硕士研究生教学中的应用探讨 【摘要】多媒体教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生实践教学和实验教学的需要。将复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 【关键词】多媒体技术 研究生教学 生物学教学 多媒体教学作为一种先进的教学手段,在研究生课堂教学中发挥了积极的作用。但在具体的教学实践中,由于受教师的观念、能力等因素的影响,研究生课堂教学中多媒体应用的针对性不强,远未达到培养研究生科研思维和创新能力的目标。如何让学生灵活掌握书本知识,更好地将书本知识应用到实践中去,就成为教学的重点。通过充分利用多媒体技术,在生物类硕士研究生教学实践中取得了良好的效果。 一、生物类硕士研究生教学特点 生物学是系统性很强的理学学科,具有丰富的哲学内涵,注重理解性记忆,与化学、药学等学科有着紧密联系,并与实践紧密结合。生物类硕士研究生教学更偏重于实验教学,在完成培养方案制定教学课程基础上,在指导教师的带领下完成相关毕业论文工作。生物类全日制学术型硕士研究生偏重于基础理论研究,注重实验教学,指导教师在学生自主设计、操作完成实验基础上加以指导。生物类专业学位硕士研究生教育偏重于生物学实践教学,在掌握学科动态基础上,针对生产、教学过程出现的具体问题加以分析并予以解决。因此,传统的生物学课堂教学方式仅限于书本上的死知识,很难展示出当前生物学科的新研究成果,因此,运用新的教学方法和教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生的需要。 二、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的优势 多媒体教学集文本、图形、动画、音频和视频于一身,可突破时间与空间、微观与宏观的限制,并使生物类硕士研究生教学中问题具体化,枯燥单调的形态知识趣味化,静态的教材动态化,复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 (一)运用多媒体进行生物类硕士研究生实验辅助教学,可以拓展实验教学方法和思路 如何有效的完成硕士毕业论文是生物类专业研究生培养过程中最为重要的环节,运用多媒体进行生物类专业实验辅助教学可有效的解决学生在实验过程中遇到的难点问题,提高分析问题、解决问题及动手操作能力。生物类硕士研究生实验项目很多,主要是依据各自导师的研究课题设计不同类型的实验,从教学角度来看授课教师不可能开设全部实验课程,只能开设一些有代表性的实验。在实验教学中应用多媒体辅助教学,可将实验操作过程以动态形式展现出来,使学生如临其境,如闻其声,增强了直观感,对于一些复杂操作还可重复展现,这样可避免在以往操作中由于实验样品及仪器的限制,有些操作指导老师不可能重复进行,只能以口头讲述的形式重复的弊端。对于没有开设的实验项目,可以在理论教学中给学生利用多媒体展现一些代表性生物学原理的实验操作过程,这样有助于学生对理论知识的掌握,理解,加深印象。 (二)运用多媒体教学图文声并茂,形象直观,有助于培养生物类硕士研究生的创新精神 运用多媒体进行教学,可以将各种生物学原理、实验方法及最新的研究进展通过屏幕以动、静结合的方式直接展现给学生,避免以往教师口述讲解枯燥乏味的缺点,使学生感受直观,记忆深刻,这样的教学,既吸引学生的注意力,又给学生丰富的感知,使学生对所讲内容掌握得较扎实,教学效果良好。在典型实验案例的分析中注重方法的传授和指导,使知识的传递从旧到新,从低到高,形成台阶梯度,做到不断增值,形成创新中必备的思维定向。 (三)运用多媒体教学能充分体现研究生课堂教学的灵活性 作为教学对象的生物类专业研究生这一群体,他们思维灵活,智力水平高,知识面广,在课堂学习中具有较强的积极性和主动性。他们不喜欢慢节奏的传统教学模式,对那些缺乏先进性系统性的课堂教学总有不满足心理,因为他们感到自己很被动,能力上得不到正视,跟本科生物课堂学习如出一辙。从研究生心理特征来看,他们喜欢节奏明快、生动灵活的授课方式,也乐意接受并能激发科研兴趣,发挥主体性和培养思维能力的多媒体课堂教学方式。 三、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的创新 (一)精心设计多媒体课件,突显知识的前沿性 多媒体教学课件的设计制作直接影响教学效果。制作课件时,一方面要根据教学内容,教学目标精选媒体素材,另一方面也要考虑生物类硕士研究生教学对象,创设学习情境并对各种教学要素进行最佳组合。因为教学对象既是学生又是研究者,故在进行多媒体课件设计时,不但要使用视频、音频、图片和文本等多媒体精心设计出能呈现知识规律且展示其内涵的课件,另外还要添加学科领域里国内外的最新研究动态,从而使教学内容体现其基础性、学术性和思想性的有机结合,激发研究生的科研思维能力。 (二)利用多媒体教学变抽象为具体,模拟各种生物学原理和实验现象 为生物类硕士研究生授课时如果只是照搬教材,会使学生越学越糊涂。针对这种状况,将知识点分类讲解,同时配以一定的动画,使教学更加形象直观, 便于理解和掌握。如高级生物化学课程中的三羧酸循环过程,它既涉及了一系列代谢产物、同时又涉及相关代谢过程等,以上我们通过多媒体影音形象再现循环全过程,让学生从整体到细节均能有效掌握知识。如运用多媒体技术将高级分子生物学课程中一系列经典实验加以还原,可有效为各位硕士研究生提供正确的操作依据和实验指导。 (三)注重多媒体教学与传统媒体教学的有机结合 多媒体既不是一种全能的媒体,也不可能代替传统媒体。多媒体与传统媒体在教学中应相互补充,取长补短,课堂教学中必须根据实际情况,该用则用,用得适度,用得合理,用得巧妙。多媒体技术只有用得好,用得科学才能达到提高课堂教学质量的目的,否则就会适得其反。因此,教学中应针对教学内容有选择性的采取与之相应的教学方法方式,合理地综合地利用各种教学媒体,优缺互补,交互使用,这样才能发挥各种教学媒体的综合功能,更有利于吸引学生的注意力,取得最佳教学效果。 四、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学应注意的问题 (一)革新教育观念,正确认识多媒体教学 一方面,教师作为教学活动的设计者,必须改革研究生课堂教学中传统的教学观念,主动积极的接受多媒体教学,充分发挥多媒体教学的优势,活跃课堂气氛。另一方面,要从理念上消除对多媒体课堂教学的完全依赖与绝对信任,多媒体教学不能完全实现研究生课堂教学的教学目的。在实践教学中,哪种教学方式能够更好的实现教学目的,达到良好的教学效果,就是最理想的教学方式。 (二)过分依赖多媒体教学 和传统教学方式比较,有效集合声音、文字、图像和动画等的多媒体教学在大学教育中的优势不言而喻,因此部分教师不管上什么样的课都一律使用多媒体授课的方式,这样毫无目的地使用多媒体辅助教学非但不能达到预期的教学目标,反而会让学生反感,也降低了对教师教学业务水平和业务能力的要求。 (三)多媒体课件承载信息量过大 某些高校教师为研究生制作的多媒体课件承载信息量过大,甚至出现了很多“电子书式”的课件,仅将教材进行了一些翻版。教师忽视了多媒体技术只是教师进行教学活动的一种辅助手段,这样教师只是多媒体的操作者,学生在这种环境中,往往把注意力放在了不断变化的屏幕上,加之长期使用多媒体教学,学生失去新鲜感,如果教师再组织不当,势必会造成学生感觉单调、视觉疲劳,难以达到预期效果。 五、结束语 面临21世纪高等教育的挑战,生物类硕士研究生教学由于内容单调、乏味,难于记忆等特点,传统的教学手段已难以保证在规定时间内高质量地完成教学任务,而多媒体教学以计算机为辅助手段,根据教学内容和教学要求,集声音、图像、视频和文字等为一体的,由于其具有多样性、形象性、直观性、丰富性、灵活性等特点,既便于教师讲解,更便于学生理解和记忆,从而提高教学效果。但多媒体只是作为教学的辅助工具,它并不能完全代替教师,所以在运用多媒体进行生物类硕士研究生教学时还需结合教学内容,综合自身的特点,正确、合理地进行运用。 生物类论文:食品、生物类基础化学课程体系与教学内容改革探讨 摘 要:本文分析了课程体系与教学内容改革的必要性,并从教育思想和教学理念、基础教育和专业特色、课程内容的设计三个方面,探讨了课程体系与教学内容改革的总体思路。 关键词:基础化学;课程体系;教学内容;改革 随着高等教育的发展,高校的教学改革也在不断向纵深推进,而改革的核心则是课程体系与教学内容的改革。化学是长春工业大学(以下简称“我校”)食品、生物类等非化学化工专业的重要基础课,因此,把食品、生物类专业基础化学课程体系与教学内容改革作为一项课题进行研究有着重要的现实意义。 一、课程体系与教学内容改革的必要性 我校食品、生物类专业开设了无机化学、有机化学、分析化学和物理化学课程,这些课程是按照化学化工类专业课程体系进行设计的,它们相对独立,系统性很强。然而,20世纪80年代以来,科学技术的迅猛发展,催生了新的学科,学科之间的交叉、渗透又产生了新的交叉学科和前沿学科,这对高校的教学提出了新的挑战。为了适应这种变化和挑战,我校食品、生物类专业也多次调整了人才培养计划,对各学科的课程学时进行了调整,减少了各门化学课程的学时数,这样,传统的“四大化学”式的基础课程体系已经不能适应新的教学要求。 当前,发达国家和地区的化学教育已基本上打破了“四大化学”的框框。这些国家的大学,或者设计一些合理的内容“板块”采取板块教学法,或者是把“四大化学”融为一体,重新组成一门新的基础化学。这些改革大胆删除了一些陈旧的、重复的内容,为化学学科发展新成果引入课堂教学扩大了空间。国内的大学也进行了教学内容的尝试性改革,也出版了一些新的基础化学教材,但在教学实践中却多未进行实质性的改革。因此,有必要重新构建新的化学教学体系,对基础化学的相关课程进行教学内容调整和优化。 二、课程体系与教学内容改革的总体思路 (1)改变教育思想,转变教学观念。要改变教育思想,转变教学观念,就不能把化学教育单纯地看成是学科专业教育,这就要求教师在传授化学知识的同时,更要重视这些知识所载荷的观点、创造力及情感,领悟学科知识的实质、内涵和外延,实现学生综合素质、创新能力的培养,强调科学、技术与社会的关系。组织和实施化学教学,使学生掌握化学知识的同时,了解化学与社会的关系以及对社会的影响,利用化学中蕴含的辩证唯物主义思想,帮助学生形成科学的世界观和方法论,培养他们敢于探索、勇于创新的思想,从根本上改变传统教学的任务和作用,建立现代全新的教育思想和观念。 (2)加强基础教育,强化专业特色。传统的基础化学课程的教学内容,主要存在以下几个方面的问题:重理论性,轻实践性;重基础性,轻应用性;重独立性,轻相关性。“导致教材越来越厚,内容越来越多,理论越来越深”,存在贪多贪全的弊病。这一方面造成学生学习负担越来越重,兴趣越来越少;另一方面学生只知道学好知识考好试,却不知道学到知识在生产实践中怎么用。在实践环节中也只会将原理照搬照套无实用性,无创新性。鉴于此,在教学改革中应注重基础教育,强化专业特色,突出相应的重点,紧扣专业脉络,步步深入,并尽可能结合专业实例。 (3)注重课程内容的先进性,重视素质教育。我校是一所工科院校,要培养具有创新精神的高等工程技术人才,教学内容必须具有先进性,要使学生了解本学科前沿的理论知识,吸取发达国家的先进的科学技术,要正确处理先进性与传统内容的关系。学生学习知识需要遵循由浅入深和循序渐进的原则,但不能只强调某一课程的系统性和完整性,要把“四大化学”作为一个整体来考虑化学的系统性和完整性。要不断进行知识更新,如分析化学中传统内容比较多,在加强分析化学基础知识和建立“量”概念的同时,增加仪器分析方面的内容,反映现代最先进的分析测试技术。实验教学要从验证性实验,转变到实验方法、实验技术及仪器使用方面上来,注重学生能力和素质的提高。 新的课程体系的建立,避免了教学内容在不同化学课程教学过程中的低水平的重复出现,节省出的时间可加强学科前沿知识、新理论和交叉学科知识的介绍,充分体现了基础化学教育的系统性、科学性和先进性。 生物类论文:对生物类专业群共享教学资源库可持续发展的思考 摘 要:从生物类专业群共享教学资源库的建设初衷和内容出发,对资源库的现存问题进行了分析,并由此提出有助于教学资源库可持续发展的一些策略思考。 关键词:共享;教学资源;可持续发展 一、 教学资源库的建设现状 (一)生物类专业群共享教学资源库的建设初衷 我院生物类专业群主要涵盖生物技术及应用、食品营养与检测和生物制药技术三个专业,其共享课程主要为新生入学第一年必修的5门职业基础课―《无机及分析化学》、《有机化学》、《微生物学》、《生物化学》和《仪器分析技术》。专业群共享教学资源库的建设本着开放和共享原则,凭借示范院校建设契机,通过多种方式收集、整合、编辑和存储资料,将生物类专业基础课程的各种资源进行数字化处理,建立一个包含课程标准、教学设计、多媒体课件、教学视频等诸多元素在内的教学资源库。借助该网络共享平台,教师可以灵活地调用资源进行网络教学,学生能够根据学习需要进行自主学习[1]。 (二)生物类专业群共享教学资源库的建设内容 生物类专业群共享教学资源库由课程设计库、网络课程库、实验实训库、试卷试题库、教学视频库、学习拓展库和成果展示库几个部分组成。根据不同的课程内容需要,在每一个库中再划分相应的子库。 表1 教学资源库的具体建设内容 二、 教学资源库建设中存在的问题 (一)建设定位和服务对象不明确 生物类专业群共享教学资源库的建设初衷,一方面是为教师提供丰富的教学资源,充实授课内容,实现网络化的教学方式,另一方面也是期望能够为生物类专业群的学生提供一个自主学习的平台。然而从资源库现有的建设内容来看,主要为授课教师教学内容和辅助教学资料的简单汇总,未能很好地体现出学生自主学习的功能。资源库原本定位为一个学习交流的平台,然而在实际建设后更像一个基础课程的素材库。教学资源基本围绕课程建设展开,对于单门课程的建设多于专业整体的建设;资源内容数量充足,但缺乏一条逻辑主线来进行系统的划分,因此在资源库使用的便捷性上还有待提高。 此外教高14号文件指出,共享型资源库除了满足学生的自主学习需要之外,还应该为培养高技能人才以及构建终身学习公共平台服务。因此在考虑为校内教学服务之余,资源库还应关注行业企业的动态,以及其他社会学习者的需求。 (二)日常管理和后期维护跟不上 生物类专业群共享教学资源库在建设初期的资金来源于项目申报和示范建设经费,建设团队分工明确。然而在资源库初步建设完成,项目通过审核之后,日常使用管理和后期维护更新工作就陷入困境。 首先,教学资源的实际利用率问题。既然是共享教学资源库,共享性应当是资源库最主要的特点之一。然而目前资源库共享的程度不高,不考虑校际或校企之间,即便仅仅在校园内部,资源共享的程度也较低。即使已经有大量的资源放在校网上,但是由于宣传力度不够,很多师生并不了解资源库内的资源组成以及有效利用方式,造成了资源的浪费。同时教师在实际授课过程中还会受到网络条件、数据库的开放性、使用者的接受程度等外界环境的影响,在资源库使用推广上遇到阻碍,使得不少教师在资源库建设初期的使用积极性较高,随着时间的推移逐渐降低。 第二,资源的知识产权保护问题。资源库建设者将自己辛辛苦苦收集、整理、制作的课件、视频等教学资料放入资源库,而普通用户一经登录就可以随意下载和使用这些资源,那么教师应当如何保护自己的劳动成果?这是一线教师在进行资源库建设过程中心底始终存在的疑惑,也是限制资源库广泛共享的原因之一。然而如果设置较高的门槛限制资源的共享性,又将影响到资源库使用者的积极性。 第三,目前资源库的建设主要是由专任教师、教务处和图书信息中心共同配合完成,建设初期根据项目申报书进度安排,成员分工明确。然而,资源库建设并非一步到位,而是一个逐步完善的过程,在初步框架搭设完成后仍需不断更新,需要学校进行统一的规划,出台明确的政策制度来保障资源库的后期维护。 (三)行业企业参与力度不足 当前教学资源库建设的主要参与者为一线教师,素材主要来源于教师的备课授课内容。高职教育的目标是培养高质量的技能型人才,日常教学必须结合地方经济,从企业对人才和岗位的需求出发,注重对学生实践技能的培养,因此在校内教学中就应该时刻关注行业企业的发展动态和需求。从教学资源库现有的建设情况来看,行业企业的参与力度十分有限,未能反映行业企业的需求。在内容的设置上,主要存在以下几个问题: 第一,资源库缺少对于专业群的整体描述,虽然在首页上有专业信息的描述,但只是短短的几百个字,无法很好地体现专业群的特色,以及对应岗位群的能力要求。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。高职学生有一年时间在企业顶岗,教学资源库中对学生在校外实习环节的内容未有涉及。 第三,在学习拓展库中的内容较为陈旧,未能体现行业企业的最新动态。 (四)未能建立有效反馈机制 生物类专业群共享教学资源库设置了QQ咨询的功能,点击后会直接跳出资源库建设负责人的QQ对话框,可以通过QQ进行咨询。但是,这种非直接交流的方式可能导致沟通不及时、不畅通的情况,而且仅限于个别交流的范畴,无法了解大多数使用者的需求。 目前对资源库的评价仍局限于审核专家的意见,使用者的交流和评价不足。专家和使用者的评价角度不同,为了提高资源使用的满意度,应当主动对用户开展调查,提高资源的质量。 三、教学资源库可持续发展的策略思考 (一)针对不同用户,分级构建资源 为了提升教学资源库的应用效率,改变重建设轻应用的现状,首先必须明确资源库的总体定位和服务对象,然后从使用对象的实际需求出发,提供有针对性的教学资源。根据资源库的建设目标,将资源库的服务对象定位于教师、学生、行业企业以及其他社会学习者四类。 第一,为教师的教学服务:资源库应当提供优质的教学资源,包括专业教学标准、课程体系、教学内容、实验实训、教学视频等素材,一方面为青年教师的备课提供指导意见,另一方面也为老教师授课不断充实新鲜血液。 第二,为学生的学习服务:教育的最终目标不是单纯的授之以鱼,而是鱼渔双授,因此教学过程中对学生学习能力的培养尤为重要。教学资源库除了可以为学生课堂学习提供预习和复习功能之外,还应该具备专业知识的拓展功能,让学生在数字化的学习环境中进行自主学习。目前的高职学生都是90后,对数字化资源的获取和掌握能力较强,与传统的课堂教学相比,这种个性化的教学模式将更受学生欢迎。将被动接受转变为主动获取,充分调动了学生的积极性和自主性,便于学生就感兴趣的问题展开更为深入的探究,同时也提供了协作和创造性学习的模式,从而培养了学生的合作创新能力。 第三,为企业人员的在职培训服务:企业人员由于工作较忙,在职培训的时间有限,不可能像学生那样抽出整段的时间学习,因此网络化的学习模式可以解决他们在培训中的时间和地域限制;其次,企业虽然也有专门的培训部门,但是理论水平和校内专任教师相比有一定的差距,资源库可以实现网络师资共享,实现学校和企业间的优势互补。如我院食品营养与检测专业与工商局建立了定期培训关系,可将每期的培训内容放入教学资源库,供培训人员后期继续学习。 第四,为社会学习者的继续教育服务:资源库要实现“终生学习”的功能,必需紧跟行业产业的发展动向,引入行业企业标准,充分结合生产实际,从而满足社会学习者不断提升自我的需求。 针对上述四类用户,资源库在设计时可以采用不同的登录界面,同时从不同用户的使用需求出发,完善管理模块,将资源库的素材分级分类地放入相应的模块之中,确保各类用户都能获得个性化的资源素材[2]。 (二)制定保障措施,明确激励政策 资源库建设是一项长期、艰巨的系统工程,需要学校各个部门的通力合作来完成,更重要的是需要学校有明确的政策支持和制度保障。 在人员上要明确建设团队的分工,实现人力资源的合理分配。建设团队中应当包含有专业教师、企业技术专家以及网络技术人员。专任教师是资源库的建设主力,他们具备丰富的职教经验,了解教学的设计和组织规律,能够保证教学资源的科学性和合理性;行业企业技术专家掌握相关行业的最新动态、政策导向,具备扎实的实践经验,在实训项目开设、操作能力培训方面有较高的指导水平,能够保证教学资源的及时性和实用性;网络技术人员能够熟练使用现代信息技术,确保资源库的规范性和便捷性。通过上述人员的优势互补、协同合作,才能保质保量地完成资源库的持续更新。 在政策上要通过各种渠道合理保障资源提供者的知识产权,从而确保教师参与资源库建设的积极性和持久性。有数据显示,美国高校中有52.2%制定了知识产权保护的政策,以保障教师对自行开发的教学资源拥有明确的知识产权,然而在中国,这个数字仅为12.9%[3]。资源能否真正共享的瓶颈就在于体制和机制。唯有让建设者没有了后顾之忧,才能促进更为广泛的资源开发,更为有效的资源应用,以及更为深层的共建共享。 在制度上要明确奖惩办法,将教学资源建设工作和专业建设、课程建设统一起来,明确评分标准和考核方式,与教师的教学业绩考核、职称评定、评奖评优等挂钩,对于特别优秀的教学资源给予奖励,更能保障资源的时效性。 (三)校企深入合作,丰富资源内容 教学资源库建设离不开与行业企业的紧密合作,应当充分发挥专业特色,调动企业参与建设的积极性,将行业发展规划、企业人才需求融入课程标准和教学设计之中。在资源库的内容设置上,可以通过以下几点进行完善: 第一,在资源库建设中增加专业群建设的内容,明确专业建设标准、人才培养方案、课程体系设置,还可以根据企业调研结果,收录对应岗位群的职业资格标准、相应的职业资格证书分类、考核标准等。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。可以在实习实训库中增设校外实训内容,包括校外实训基地介绍、校外实训基地的实训场所视频、校外实训过程录像、校企合作情况介绍、企业就业岗位信息、企业主页的链接等,一方面帮助学生提前了解顶岗实习、毕业就业的相关内容,为学生今后的实际工作环境建立一个初步印象,另一方面也可以调动企业参与资源库建设的积极性。 第三,在学习拓展库中可以增加行业动态、技术前沿和相关专业网站的链接, 也可选取企业的经典生产工艺流程、检测项目实例等内容,作为课堂教学的提升环节。 (四)强化交流与反馈 加强用户在使用资源库时的交流,除了QQ咨询,可以在系统内设置专门的用户论坛,及时分享高质量的教学资源,同时解决资源使用的技术问题。另外设置网络调查问卷,定期对资源库使用者进行网络调查,收集和分析评价意见,以便更好地发挥资源的使用效果,提高资源库的可持续性。北美高校教学资源库建设水平普遍较高,原因之一就是他们非常重视资源质量和用户评价,如美国国家技术大学(NTU)是由美国53所知名高校联合建立的,为确保将最优秀和成熟的资源提供给广大用户,每学期都会给使用者发放评价表,通过高质量的资源所发挥的效益来实现价值的增值与滚动发展。 生物类论文:高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性与课程设置 摘要:动物性食品安全问题已经引起了党中央和国务院的高度重视。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。文章分析了高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性,并对课程设置进行了探讨。 关键词:高等院校;非生物类专业;动物性食品安全概论 动物性食品,又称动物源性食品,广义上是指动物肉、蛋、奶等可食性组织及其加工的产品,而在日常生活中,与健康密切相关的动物性食品则多数来源于集约化、规模化饲养条件下的畜禽[1]。肉、蛋、奶作为基本营养物质的供应源,在人类进步和社会发展方面发挥着重要且不可替代的作用,然而,二英、疯牛病、瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺、兽药残留等事件不仅给畜牧业、食品加工业造成重创,更重要的是直接危及消费者健康,影响我国整体对外形象。因此,动物性食品安全问题已经引起了党中央、国务院的高度重视。随着我国改革开放的发展和高等教育体制改革的深入,我国的高等教育从职业培训式的专业教育,逐渐向全面素质化培养进行转变。当前形势下,高等院校非生物类专业开设与生命科学相关的选修课,不仅是时代赋予高等教育的使命,更是符合社会发展对综合性人才的现实需要。《动物性食品安全概论》课程是生命科学领域的一个组成部分,该门课程以动物性食品安全为主线,概述动物性食品安全有关的基本知识点及关键技术。授课内容要点包括绪论、化学和物理性污染、生物性食物中毒、人兽共患病、公共卫生、食品标准化、食品质量控制、动物性食品安全生产、食品安全认证、食品残留分析[2]。在高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。 一、非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性 1.促进多学科交叉发展,有利于培养综合性人才。交叉学科是指两门或两门以上学科融合而形成的一种新的综合理论或系统学问。交叉学科并不是简单的多门学科的拼凑堆积,而是依赖于多学科内在逻辑关系且相互渗透形成的新学科[3]。21世纪是学科交叉大发展的时代,健康是科技发展和社会进步的前提,动物性食品安全生产直接关乎人类健康、关乎农业和工业化产业链条的可持续发展。《动物性食品安全概论》课程涉及畜牧学、兽医学、化学、物理学、医药学、食品科学等专业的相关理论和技术方法,在教学内容上,涵盖动物健康养殖、动物性食品安全隐患因素及其检测方法、人兽共患传染病及预防措施、动物性食品加工质量控制及标准。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课有利于促进农学、工学、理学、医学等学科的交叉融合;有利于推动保障动物性食品安全生产新技术、新方法的产生。 2.强化动物性食品安全意识,促进社会和谐稳定发展。动物性食品安全生产涉及动物饲养、疾病预防、动物性食品加工和流通等环节。从目前我国屡次发生的动物性食品安全事件来看,国民对动物性食品的安全意识有待提高,存在的问题主要包括:(1)公民动物性食品安全方面的知识薄弱;(2)动物性食品安全事件只要没有发生在自己身上就得不到重视,已经发生的动物性食品安全事件尚未对公民起到足够的警醒作用;(3)动物性食品安全知识宣传普及不足;(4)动物性食品安全相关知识尚未全面纳入通识教育体系。我国的动物性食品安全总体形势逐年趋转,但由于深层次问题没能从根本上解决,动物性食品安全问题仍然较多,也备受各级政府和广大消费者关注。动物性食品安全问题危害严重、涉及面广、影响因素复杂,一定程度上阻碍了社会和谐稳定发展的进程。我国的高等教育是在完全中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动,具备培养专门人才、科学研究和服务社会的基本职能[4]。改革开放以来,我国高等教育事业获得长足发展。高等院校作为实现高等教育的“载体”,在当前形势下,更应该重视学生对生命科学相关领域知识的培养,《动物性食品安全概论》课程的教学内容贴近生活、实用性强,鉴于高等院校非生物类专业的特点,开设该门课程作为公选课,是非生物类高等教育培养综合性人才的重要补充,是增强国民动物性食品安全意识长远规划的现实需要,也是推进学科交叉融合发展,促进动物性食品安全生产新思路、新技术和新方法产生的有效途径。 二、《动物性食品安全概论》公选课课程设置 1.确立教学目标。结合目前国内动物性食品安全生产存在的诸多问题和高等院校非生物类专业课程设置的特点,开设《动物性食品安全概论》公选课的教学目标就是通过教学和学习,使学生了解国内外关于动物性食品安全生产的最新研究进展,掌握动物性食品安全的基础理论知识,能独立运用所学的基本知识解决生活和工作中遇到的相关问题。通过学习,主要使学生获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握畜禽健康养殖的生产模式;(2)掌握影响动物性食品(肉、蛋、奶)安全的理化因素;(3)掌握影响食物中毒的生物性因素;(4)掌握人兽共患传染病病原的种类及预防措施;(5)了解动物性食品标准化和安全生产的质量控制关键点;(6)了解食品安全认证的流程;(7)了解食品残留分析的技术方法。 2.优化教学内容和教学方法。(1)优选教学内容――贴近生活,切合实际。教学内容的选择直接影响学生对该门课程的学习、理解、掌握和应用情况。根据高等院校非生物类专业学生的培养目标和《动物性食品安全概论》课程本身特点确定课程的主要讲授内容分为以下五部分:①畜禽健康养殖关键知识,包括畜禽健康养殖关键技术、无公害功能性饲用添加剂、畜禽重大疫病防控等内容;②影响动物性食品安全因素,包括理化因素(辐射、兽药残留、农药残留、有害重金属、有机化合物等),生物因素(细菌性中毒和真菌性中毒);③重大人兽共患传染病种类及防控(细菌、病毒、真菌和寄生虫);④动物性食品生产标准化,包括无公害动物性食品标准、动物性食品质量控制操作规范(GMP)、危害分析与关键控制点(HACCP体系)、绿色食品认证和有机食品认证等内容;⑤动物性食品残留分析技术,包括萃取技术、色谱技术、质谱技术和现代生物检测技术等内容。(2)优化教学方法――多媒体教学手段与互动式教学模式统一。教学方法是教师讲授方法和学生学习方法的统一。随着现代教育技术的发展,多媒体教学手段得以进一步普及,与传统教学方法相比,多媒体技术借助图像、动画、声音等形式传递课程内容信息,具有丰富的表现手法和巨大的表现力,扩大直观视野,把复杂的变化过程及抽象的宏观或微观世界,以生动鲜明的直观形式展现出来[5]。对于高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课而言,使用多媒体辅助教学,具有以下优势:①采用图文并茂的多媒体技术,以直观的形式加深非生物类专业学生对该门课程所涉及相关专业知识的理解程度,缩短教学时间、提高教学效率,增加单位时间内的教学容量;②采用Flash动画、VCD示教片演示动物性食品中人兽共患传染病的传播途径、检测方法、防控措施,无公害标准化动物性食品生产加工的操作流程,以及动物性食品残留分析检测技术等,突破非生物类专业学生学习该门课程的时空局限性,在有限的时间和专业背景下,以生动形象、主题鲜明的特点扩大学生的知识面,增加学生的学习兴趣。在该门课的教学模式上,采用互动式教学。所谓互动是指教师和学生双方不是主动和被动,而是互相影响、互相促进的关系[6]。《动物性食品安全概论》公选课的互动式教学模式就是要规避公选课教学课程中普遍存在的“教师填鸭式教学”和“学生以修学分为主的被动式听课”的问题,打破传统的以教师为主导地位的教学方式,实现在教学过程中教师主导地位与学生主体地位的有机统一。该门课程因实用性较强,与健康和生命安全息息相关,所采取互动式教学模式主要强调两方面:①“互”,即在传统的教师启发与学生思考之外,更加侧重于课堂中“学生提出疑问,教师思考解答”的环节。在教学过程中,根据授课所涉及的相关知识领域,将学生进行分组,学生利用课余时间查阅信息,集中收集问题。②“动”,即学生的动脑和动手。在教学过程中适当增设专题讲解形式的学生讲授环节,以学习小组为单位,每次讲授时间20分钟,讲授内容围绕该门课程的教学目标,采取学生自拟题目,教师辅助指导的方式,进一步调动学生的主观能动性。 3.改进和完善考核方式。与传统的闭卷考试方式相比,开卷考试对于公选课的成绩评价更加客观,也更能反映出学生对所学课程相关知识的搜集和掌握程度。因此,《动物性食品安全概论》课程作为高等院校非生物类专业的公选课,应采取开卷考试的方式,试卷结构以主观题为主,形式为问答题和论述题,试题在宏观上要具有“知识点的实用性、研究内容的前沿性和解决问题方法的多样性”等特点。在考核方式上,公选课的成绩评价不能仅限于单一的试卷测试,合理的成绩评价要从整体上反映学生对知识的掌握程度和分析解决实际问题的能力,这就决定成绩的高低不能仅凭试卷考试,可通过能体现学生运用知识能力的小论文、专题报告、课堂提问和课外参考书学习,以及对学生参与教学活动的态度、完成作业质量的评价等方式进行综合考核,将各项成绩加权后计入学生的总成绩,可以客观地反映学生的综合素质和能力。 “民以食为天,食以安为先”,我国高等院校涉及生物类专业已逐渐开设或完善了关于食品安全或动物性食品安全生产相关的课程,符合社会发展对高等教育的需要。而高等院校非生物类专业因专业本身的固有特点和学生知识背景多样性的特点,开设《动物性食品安全概论》选修课应注重学生对知识的掌握和运用能力的培养,以拓展学生知识面、强化国民动物性食品安全意识和促进多学科交叉融合发展为出发点和落脚点,一定程度上为我国倡导的综合性人才培养的高等教育体系做了重要补充。 生物类论文:生物类专业毕业实习实践的新模式构建 摘要:本文对本校生物类专业传统的毕业实习实践模式存在的问题进行了分析,提出了毕业实习实践的新模式,旨在通过实践,培养学生实践创新能力,提高教学质量。 关键词:毕业实习;实践;模式;教学质量 本科生的毕业实习实践是高等学校人才培养的重要实践教学环节,是学生从课堂走向社会的桥梁之一,通过毕业实习,学生可从生产实践中获得生产单位生产事宜的具体资料和信息,为将来解决实际工作中所遇到的问题奠定基础,提高学生的自身素质,增强他们的就业竞争力。 一、传统毕业实习实践模式中存在的问题 一般而言,传统的生物类专业毕业实习实践由以下过程组成:教师联系实习单位、组织学生进入实习单位、学生参观生产过程、讨论生产中存在的问题、学生提交实习实践报告、教师评定学生成绩。经过分析,传统毕业实习实践模式存在如下问题。 1.不利于培养学生综合素质。该实习模式下,学生没有真正参与工厂生产,也未接触到生产中的实际问题,只是对生产过程有了初步认识,没有深层次将所学理论与生产实践相结合,难以发现生产中存在的真正问题,也不能提出有效的解决问题的办法。因此,该实习模式没有达到锻炼学生利用所学知识分析生产问题和解决问题的能力,更未培养出适应生产实际的具有综合素质的优秀毕业生,使得毕业实习变成了一种感官教育,流于形式。另外,由于各高校的财政政策都向学科建设、科研奖励和人才引进等方面倾斜,学校的主要精力集中在如何维持正常的教学工作上,忽视了毕业实习实践,致使实习经费不够。在安排实习实践时一般都以分散实习为主,在某种程度上等于“放散羊”,也就保障不了实习质量。在对学生毕业实习指导时,指导教师无任何利益可言,所以有的指导教师会很少了解过问学生,甚至有的教师几乎没有指导,所以很难保证毕业实习对学生起到真正的意义。就学生本身来讲,实习一般安排在第七学期,学生在此阶段主要是准备相关的毕业论文,或者进行研究生、公务员的备考以及找工作,所以学生的实习兴趣不足,只是服从学校的安排,走过场,最后获得一张有单位签字盖章的鉴定表而已。因此,传统的本科生毕业实习不利于培养学生的综合素质。 2.不利于我国高等学校毕业生就业的改革。我国对高等学校毕业生就业制度进行了改革,《教育部关于进一步深化普通高等学校毕业生就业制度改革有关问题的意见》中指出,要以“三个代表”重要思想为指导,采取积极有效的措施,转变高校毕业生就业观念,建立学校推荐、学生与用人单位双向选择的就业机制,因此,需要毕业生提前开始寻找并确定工作单位。而传统生物专业毕业实习模式无法满足学生对实习质量日益提高的要求,也难以调动学生实习的主动性和积极性,因此,毕业实习难以达到提高毕业生素质的最佳效果。 3.受到生产接收单位的制约难以进行。过去传统的毕业实习模式一般由30名左右或者更多的学生组成实习组,由教师安排在实习单位进行实学习。但由于学生实习人数多,校内外实践教学基地不能满足毕业生实习的需求,另外企业往往注重自身的经济效益,大部分用人单位不愿接收实习生,主要原因有:一是顾虑接待大批学生会耽误工作,妨碍生产,影响单位经济效率和产品质量;二是由于学生缺乏安全意识,一些实习单位害怕学生会出现意外伤害和事故;三是怕学生多,会增加本单位的成本,由于学校的实习经费投入不够,实习单位无利可图。一般企业优先接收已签约学生进行实习,而不愿意大量接受非签约毕业生实习,即使对已接纳的实习生,也不会安排具体工作。该情况下,为了完成毕业实习任务,学生参与生产实践变为参观生产过程,甚至变为旅游实习。多数学生没有参加生产操作和生产管理,不能锻炼学生适应生产现场工作,直接影响了高校毕业生的综合素质。所以,对于改革生物类专业传统的毕业实习模式势在必行。 二、毕业实习模式 1.自行联系实习模式。由学生按自己意愿或兴趣选择实习单位,即“实习与个人兴趣意愿相结合”模式,学生可进入即将就业的单位实习,以利于不同就业意向、不同层次的使学生得到更适于自身发展的锻炼。将学生自己联系工作单位分散接收学生实习与学院集中、分组、交叉、统一安排学生实习相结合。在该模式下,利于学生在校期间,通过主动与企业单位接轨,了解相关企业单位的需求,进而能够明确学校目标,依据学习目标有重点的进行实习的针对性。另外,对于学校而言同样可以缓解学校的实习压力,确保在有限的实习基地基础上完成相关的实习任务。对用人单位而言,乐于接收即将毕业的学生及早参加用人单位的生产实践,既有利于用人单位按照需求来培养毕业人才,减少用人单位与学生相互适应的时间,使得学生能够早一些了解行情内务,提高工作的完成质量。然而此模式也存在一定的缺点,那就是学生实习的效果并非有所保障,不利于监控实习质量,也存在一定安全隐患。 2.实习与产、学、研相结合模式。这种模式是由实习基地基础上更进一步演变过来的合作模式。作为一种高校人才培养的新模式,通过将生产、实习与科研全方面相结合,共同带动企业跟高校的发展,利于科研成果的蜕变。在这种模式下对于学生而言,不仅能够从中了解参与生产的全过程,提高实践能力,而且经过企业的学习或者相关导师科研项目的参与,可以从中接触到知识的前沿,进而培养独立思考和独特思维的能力,同样为日后的毕业论文(设计)奠定了好的基础。优秀的学生更容易拥有一个好的就业前景机遇。而对于企业来讲,该模式有利于高校人才物质资源进行相关科学研究,不仅为企业生产带来服务,产生更多的经济效益,而且可以优化、带动企业相关员工,并且培养的相关学校实习生,也可作为日后企业人才的储备。 3.订单培养模式。所谓订单培养模式,是“实习与就业相联结”的一种模式,也就是教学、实习同就业相结合。企业用人单位主动联系相关高校,根据自身企业的需要,制定出相关专业培养计划,同学生签订定向协议,其中的学习经费可由企业进行支付,实习生在学完相关课程后,可进入企业进行相关实习培养,实习毕业完成后要到该企业上班。这种模式比较适应于专业性强并且比较冷门的生物类专业,它具有很强的专业针对性,但是用人单位需要承担一定的风险危机。由于该模式是具有一定专业针对性的,学生在入学就已经确定了日后的工作方向及岗位,因此,在学校学习过程中,会有重点的进行相关培养学生解决工作中实际问题的能力,使之毕业后能迅速进入工作角色。不足之处在于学生就业的自主性受到限制。 三、毕业实习人才培养模式的创新点 1.组织形式上,学生自己联系用人单位分散接收学生实习与学院对学生集中、分组、交叉、统一安排实习相结合。 2.实习方式上,鼓励学生主动参与生产实践,辅以参观实习,使参与生产实践与参观实习相结合,把教师和技术人员共同指导相结合。 3.实习内容上,将生产中需要解决的实际课题与选择验证性和归纳总结性课题相结合。 4.实习目标上,将培养学生分析问题、解决问题及创新能力同综合素质的培养相融合。 5.实习成果考核上,教师考核学生与企业考核学生相结合,建立企业对实习成果的激励机制。 生物类论文:生物标本在生物类专业教学中的作用 【摘 要】生物标本是生物专业教学必不可少的教具。本文从生物专业教学的特殊性出发,论述了生物标本在生物类专业教学中的重要性。 【关键词】标本 生物教学 重要性 生物标本是指将动物或植物的整体或局部整理后,经过加工,保持其原形或特征,并保存在科研单位或学校的实验室中,供生物学等学科教学、科学研究或陈列观摩用的实物。生物标本真实客观地反映了生物特有的形态和结构,生物类专业的特殊性决定了生物标本在专业教学中的重要性。在生物学专业教学中往往会涉及不同的生物类群,包括各类动物、植物和微生物。在授课中,如果仅借助课本或幻灯片讲述理论知识,学生仅有抽象的概念,很难真正理解课本的内容,这样的教学缺乏真正的意义。作为一种直观教具,生物标本改变了这一状况,它们以实物形式呈现在学生面前,化抽象为具体,将课本知识与真实标本结合起来,使学生增加了感性认识,对学习生物知识产生了较高的积极性和兴趣,并且可以透彻地理解教学活动的全部过程。无论是老师的教学质量还是学生的学习效率都会显著提高。因此,在生物类专业的教学过程中,生物标本的作用非常重要,增加使用生物标本的频率成为提高教学效果的有效方法之一。 一 直观生动,突破视觉的局限 在生物专业的教学内容中不可避免地会涉及一些用肉眼无法清楚看到的各种植物、动物的内部结构和许多微小生物。这部分内容只有通过解剖或在显微镜的帮助下才能看到。 1.生物的内部结构 无论是植物还是动物,通常情况下我们只能观察到它们的外部结构,而最为复杂的往往是其内部构造。如一片树叶,在它的表面布满了可以呼吸的气孔,在它的内部包含有叶绿体、线粒体等各种植物器官;粗糙树皮包裹下的树干,是由大量的导管和筛管组成的木质部和韧皮部;生长于地下,错综复杂的植物根系,这些都是肉眼无法直接观察到的内容;动物的内脏器官,种类繁多,结构各异;即使是相同的器官在不同的动物类群中,其结构上的变异也很大;同样是水生生物,贝类和鱼类的呼吸系统就存在很大的差异。这些同样都是肉眼无法直接观察到的内容,学生很难认知和理解它们内部立体复杂的构造。作为生物专业教学中的重点和难点,通过观察生物标本从根本上解决了这些问题,同时生动直观的教学也大大提高了学生的学习兴趣。 2.微小生物的观察 在生物教学中,还有一些在一般情况下肉眼无法直接观察到的微小生物,如细菌、病毒等。这些类群同样是生物学内容重要的组成部分,它们的大小超出了人类视觉的极限,学生很难凭借抽象的描述和想象去了解它们。而通过玻片标本并借助于现代显微镜技术,学生可以突破视觉限制,清楚地观察到它们的结构,加深对教学内容的记忆。 二 跨越时间的限制 每一种生物,无论是植物还是动物,都具有其固有的生长周期和特定的生长季节。一些特定的形态或器官只出现在特定的时间段内。如多数植物春天开花,秋天结果,而荷花只出现在夏季,蜡梅只在寒冬开放;如凤蝶一生具有卵、幼虫、蛹、成虫四个不同的形态;在浙江,星天牛的成虫只出现在每年的6~8月份。而生物学的学习需要了解这些生物的不同阶段和不同形态,而观察这些特定的生物必须在某个特定的时间里,教学时间往往无法满足这一要求。为了避免教学时间与生物生长期的冲突,我们将各种生物材料制成标本,使学生即使不是在它们的生长期时上课,也能获得标本来学习研究。 另一些生物因地球的变化和生物物种自身的原因,其物种逐渐走向灭亡。只有将其制成标本,在未来的教学过程中,我们才能通过标本再现这些曾经存在过的生物实体。 三 突破地域的限制 生物的分布具有明显的地域特征,生物学教学内容中的许多生物实验材料都无法在本地采集到,比如山核桃、香榧只适宜在浙江生长;北极熊只在冰天雪地的极地生存。想要实现跨地域的实地教学,显然是不切实际的。因此,在学习非本地生物物种时,生物标本的作用就显得更为重要,它有效地解决了地域限制的问题,达到辅助教学的重要目的。 四 节约资源,长期保存,重复使用 在生物教学过程中,需要经常观察各种生物体。在自然环境下,新鲜的生物体往往容易腐烂,很难做到长期保存,这样一方面会造成资源的浪费;另一方面枯死、腐烂的生物体很难达到预期的教学效果。而将新鲜的生物体进行一定的处理,并借助化学物质的作用,制成标本,即可达到长期保存的目的。不仅可以保持新鲜生物体原有的结构特征,保证教学效果,还可以增加单一生物标本使用的次数,起到节约资源,保护环境的作用。 五 结束语 总之,标本在生物类实验教学中的地位是显而易见的,它是生物类实验教学中必不可少的部分。当然在使用生物标本时,要注意结合标本充分调动学生学习探索的积极性,以达到提高教学效果的目的。同时应避免标本的任意使用,避免造成学生把注意力完全集中在标本上而忽略理论知识的学习。这样不仅不能达到教学目的,也违背了教学过程中使用生物标本的初衷。只有理论与实践结合,达到平衡,进一步提升生物标本的应用效果,才能使标本的作用得到充分体现,才能更好地完成实验教学。 生物类论文:“以应用为中心”的生物类专业英语教学改革与实践 [摘 要]提出“以应用为中心” 的理念,对生物类专业英语教学进行系统改革,以全面培养学生专业英语的交流和应用能力。具体措施包括根据专业内容编写适合教材,强化专业英语的词汇、句法和篇章教学,利用互联网资源辅助教学,打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板等。 [关键词]生物学 生物专业英语 教学改革 能力培养 专业英语(科技英语)是高等院校开设的一门很重要的专业基础课,这门功课教学成功与否,对于学生是否能够运用英语进行专业写作和专业交流影响至关重要,同时也影响到我国21世纪人才的素质教育和应用能力培养。在专业英语教学实践中,不少教师的教学理念和教学方法陈旧刻板,专业英语教学内容局限于教材,如同普通英语讲课一样,读单词,读课文,并一句一句解释;还有很多教师只注重学生的专业英语阅读,不注重培养学生的翻译、写作、听说等英语交流能力。这些都严重影响到专业英语的教学质量和学生专业英语应用能力的全面培养。 为此,我们对生物类专业英语教学进行系统改革,提出“以应用为中心”的教学改革理念,全面培养学生专业英语的交流和应用能力,改变目前普遍存在的“聋子英语”和“哑巴英语”现象。通过三年多的实践证明,本教学理念和方法切合实际,确实增强了学生专业英语应用和交流能力。 一、根据专业内容编写适合教材 教研组结合本校生物技术专业特点和地域特点,编写了《生物技术专业英语》教材(南海出版公司,2007)。全书共分8个单元,每个单元包含4~5节内容(除第1单元和单元外),绝大多数内容都摘自英文原文期刊或参考经典教材。内容包括生物技术介绍(Introduction to Biotechnology)、基因工程(Genetic Engineering)、细胞工程(Cell Engineering)、酶工程(Enzyme Engineering)、发酵工程(Fermentation Engineering)和分子标记(Molecular Markers)的实际运用与最新进展,最后对如何进行科技论文的英文写作(How to Write A Paper)和翻译(Translation of English for Science and Technology)进行了介绍。对文中出现的专业名词术语进行了英文、中文注释,并标注了音标。 二、强化专业英语的词汇、句法和篇章教学 结合生物类专业英语词汇的特点和教学目标,提出以下教学法:1.传授构词法,使学生迅速掌握大量的新词汇;2.讲述词素和词源分析法,加深学生对专业词汇的记忆和掌握;3.辨析易混淆的同义词,阐明语境和词汇之间的关系,促进学生对专业英语词汇的理解;4.加强专业英语词汇发音的教学,提高学生的听、说能力。 在句法教学时,根据专业文献中使用大量结构复杂的定语从句、长句和复杂句的特点,我们针对这些句子进行了重点强调和专门教学。其中定语从句是生物类专业英语使用最多,功能最复杂的从句之一,定语从句的理解与翻译是专业英语教学的重点与难点。在具体教学时,结合例句,对生物类专业中定语从句的翻译策略进行分析和讲授。具体地,根据定语从句的长短及与所修饰的中心词或主句的关系,可根据情况译为前置定语结构、一般从句或独立句子、状语从句、融合结构等。在专业英语长句和复杂句的理解和翻译技巧方面,让学生了解英语语言和汉语语言的特点和差异。例如英语句子结构重形合(hypotaxis),汉语重义合(parataxis),也就是说,英语的句子组织通常通过连接词(connectives)和词尾的曲折变化(inflection)来实现,汉语则较少使用连接词和受语法规则约束。英语句子通过表示各种关系如因果、条件、逻辑、预设等形合手段组织,环环相扣,可以形成像树枝一样包孕许多修饰成分、分句的长句和复杂句,而汉语则短句和简单句。英语注重使用各种短语作为句子的构成单位,在修饰位置上可前可后、十分灵活,常习惯于后置语序。这些差异就形成了王力先生所谓的英语“化零为整”,而汉语则“化整为零”特点。此外,英语多用被动语态,这在科技英语中尤为如此。了解英语和汉语这些造句差异,就可在英语长句和复杂句的理解和翻译中有意识地将英语句子按照汉语造句特点进行转化处理,短语和从句结构变单独句子或相反,后置变前置,被动变主动。了解英汉两种语言的造句特点,进行大量长句和复杂句翻译的实战训练,使教学取得理想效果。 在篇章教学方面,除介绍科学论文、科普文章、技术文本(如产品说明书、专利、技术合同等)、科技文体特点外,重点对英文科技论文写作和论文摘要翻译进行教学。对英文科技论文的基本格式,如论文题目(Title)、作者姓名(Author(s))、联系方式(Affiliation(s) and address(es))、摘要(Abstract)、关键词(Keywords)、引言(Introduction)、材料和方法(Materials and Methods)、结果(Results)、讨论(Discussion)、结论(Conclusions)、致谢(Acknowledgements)、参考文献(References)的写作方法和语言特点进行详细分析和介绍,重在实用。 三、利用互联网资源辅助教学 随着专业文献的网络化,利用互联网搜索和获取专业文献成为生物类专业研究人员的主要途径。专业英语课本的阅读量是远远不够的,利用互联网资源进行专业文献扩展阅读,不仅可适合学生网络阅读方式,丰富学生阅读量,提高学生阅读技巧,还可使学生了解生物科学的最新前沿、研究动向,对于培养学生的专业学习兴趣和扩大知识面都是十分有用的。此外,利用互联网进行文献检索是一项基本专业技能。 为了培养学生利用互联网资源学习专业英语的能力,辅助生物类专业英语教学,提出以下三项内容:1.利用文献搜索引擎进行互联网文献检索;2.利用互联网资源,如期刊数据库和国际著名科普杂志网站,进行专业文献扩展阅读;3.利用英美著名高校网络开放课程和视频/音频资料进行专业英语听说训练。 四、打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板 一般而言,要求学生掌握科技英语听、说、读、译、写的能力。基本上“读、写、译”能力培养较多,而“听、说”能力培养通常不够,成为专业英语教学中的短板。为了全面培养学生专业英语应用和交流能力,就需要强化“读、写、译”基础,消除“听、说”短板。 在打牢“读、写、译”基础方面,继续强化训练学生的阅读、翻译和写作能力。具体地,在课堂教学中讲授专业英语词汇、句法和篇章特点及翻译和写作方法,同时加强翻译和写作训练的点评,课外加强和扩展专业英语阅读量。消除“听、说”短板方面,首先在课堂教学中创设专业英语交流环境,重视发挥学生的主体作用,采用讨论式教学来调动学生学习积极性。组织学生对文本进行深入阅读和分析讨论,为学生创造一切可能听和说的机会,锻炼和提高他们的听说能力。其次,课外组织学生参加外籍专家的专业报告、英语演讲和辩论比赛等,还可利用网上国外名校的公开课程和视频资源(互联网上很多国际一流高校,如哈佛、耶鲁、麻省理工、斯坦福、加州大学伯克利分校等优秀教授的开放课程视频、播客和视频讲座),培养学生专业英语交流能力。 生物类论文:高校生物类实验教学的思考 摘 要:分析了目前高校生物类实验教学中存在的问题,提出了脱离“保姆式”实验教学、完善实验教学内容的系统性、改变实验教学考试模式、探索开放式实验室管理、实现“导师制”培养模式和建立网络实验教学平台几点建议,进一步推动研究性实验教学和创新性人才培养模式的建立。 关键词:高校;生物;实验教学 经过多年的探索和实践,我国本科层次的人才培养已从单纯注重传授知识、强调课堂教学,转向注重培养学生的综合素质、尤其是实践能力和创新能力[1]。实验教学是理论教学的重要补充,是提高学生综合素质、培养学生创新能力和探索精神的重要途径[2]。在各高校中实验教学都占有重要地位。通过实验课可以加深学生对理论知识的理解和应用,将课本上枯燥的知识生动化、具体化,从而提高学生对专业课知识学习的兴趣和动力。对高校中生物类专业而言,很多学生毕业后选择读研或继续深造,实验技能的培养尤为重要。实验中的自主性、探索性和创新性是进行科学研究的基础和保障。目前生物类专业中,很多专业基础课的实验相对陈旧,多以验证性为主,大多从属于理论教学,在研究性实验教学方面的探索不够。本文将对高校中生物类实验教学存在的问题及如何开展实验教学提出几点思考,进一步推动研究性实验教学与人才培养模式的创新。 一、生物类传统实验教学存在的问题 (一)实验教学内容陈旧 实验教学内容是实验教学的核心。在高校中很多专业课,尤其是专业基础课,都延续着若干年前的教学大纲,实验多以小的验证性实验为主,实验内容简单,仅仅为理论中某一知识点的验证。酶的实验就做酶,糖的实验就做糖,不能将相关的知识内容有机地结合在一起。对于学生系统地掌握理论知识,没有起到很好的诠释作用。 (二)不同课程之间存在着重复教学 高校生物类中,物理和化学大都有其独立的实验课程,但专业课的实验教学往往都是依附和从属于理论课,不能单独作为一门课程进行教学。在课程体系的设置上,以学科为基础,各个学科之间往往单打独斗,难以形成系统的培养学生创新素质的课程体系[3]。存在着同一个实验内容在不同专业课中开展的情况。如一个关于蛋白的实验,在生物化学与分子生物学、基因工程和蛋白质酶工程中都涉及。这样不仅导致资源浪费,而且在有限的学时内没有使学生最大限度的掌握更多的知识,对学生是一种不负责的表现。 (三)实验教学资金投入不足 资金是实验教学的经济保障。生物类实验教学中所涉及的试剂和仪器相对来说价格都比较高。目前,分子生物学技术已渗透到生命科学的各个领域,在分子实验中,各种酶、试剂盒、低值易耗品和实验动物都是一笔很大的开销,而且学生实验中不可预见的消耗量很大,更增加了资金的投入。很多实验教师有好的想法,想对实验内容进行改革,但局限于资金问题而未能实现。因此,如何在有限资金的前提下丰富实验内容是一个值得思考的问题。 (四)学生对实验课的重视不够 在很多专业课的考试中,理论考试成绩占大部分,实验课仅为20―30%。学生眼中的重要与否,主要是看分数。实验课所占分数较少且没有严格的考核,导致学生重理论,轻实验。存在这种心理的学生,在实验课上往往表现很不积极,教师不要求的不做,听不懂得不问,实验报告雷同,这无形中对实验教师也是一种压力。如何更好地调动实验的积极性,引导学生动手动脑,是开展研究性实验教学的又一难题。 二、开展研究性实验教学的几点思考 (一)让学生参与实验,脱离“保姆式”实验教学 以往的实验课都是由实验员将药品、实验材料和菌等各种实验物品准备齐全,学生上实验课时拿起来就用,是一种“保姆式”实验教学。学生不知道试剂怎么配制,不知道菌经过怎样的诱导,不知道植物材料怎样进行胁迫处理,上课时实验仪器由教师进行操作,学生只是按照黑板上的实验步骤机械地做下去,实验内容不完整。笔者建议学生充分地参与到实验准备工作中,对实验的每个过程和原理充分掌握,同时也对一些基本的实验技能进行复习。如微生物实验中我们学习过如何进行接菌,在其他的实验课程中可以让学生自己准备菌种,既能使学到的知识应用,也能让学生在实验中提高自己的技能。 (二)完善实验教学内容的系统性 实验内容是开展研究性实验的关键。首先,要积极开展综合性和设计性实验,将原来小的验证性实验融入到大的综合性实验中来,让学生明白实验的整体性,懂得基础性实验在综合性实验中的应用。其次,可以让学生根据专业课知识自己来设计实验,例如微生物实验中,可以让学生自己来设计培养基配方,通过对比和小组之间的合作,找到最适某种菌生长的培养基。在维生素C含量测定的实验中可以让学生自己准备不同的实验材料,来比较各种蔬菜和水果中维生素C的含量。这样既能引发学生的兴趣,也能让学生在设计实验的同时巩固专业知识,一举两得。另外,实验内容的系统性也可以应用在不同的课程之间,也可将自己的研究方向与实验相结合。例如,教师可以将已经成熟的转基因技术应用到实验中来,在植物组织培养实验中开展植物转基因实验,通过基因工程实验中的PCR和Southern方法进行检测目的基因是否转入,得到的转基因植物可以在植物生理实验课中测定各种生理指标,也可以在酶工程实验中测定相关酶的活性和进行同工酶电泳。这样不但实验系统性强,而且也能让学生在实验中懂得理论教学各课程之间的连贯性和交叉性。为了节省实验经费,同一批实验动物也可以满足不同的实验课需求,动物营养实验课可以配比不同的饲料配方,动物生理实验课可以对不同处理的动物进行生理指标的检测,最后动物解剖学实验课可以对动物进行解剖,了解动物结构。这样既保证了实验质量,又在有限的实验经费条件下满足了不同实验课的要求。 (三)改变实验教学考试模式 专业课实验教学考试模式通常为依据实验报告和实验课的出勤率,或在理论考试的试卷中出一道实验设计的题目。这样不能很好地激发学生的创新性。建议实验课的考试可以单独进行,不从属于理论课。可以在实验室内采取抽签的方式进行作答,目前我院基因工程课程就是采用这种方式,取得较好的教学效果;也可以让学生自由组合成小组,教师拟定一系列的实验项目让学生通过学过的专业知识和查阅文献的方法进行设计,最后通过制作幻灯的方式进行汇报,重点论述实验技术路线和可行性分析。另外,学校可以采取各种方式对创新性实验和学生进行奖励,鼓励更多的同学参与其中。 (四)探索开放式实验室管理,实现“导师制”培养模式 实验室开放时间一直是限制创新性实验开展的一个因素。大多数高校的研究室都能够做到全天开放,但本科实验室通常按照工作人员的上班时间进行开放。学生只能在有限的时间内进行实验,不能按照自己的时间来安排和设计实验。另外,如果大量学生在实验室工作,对实验室的安全和药品的管理也存在一定问题。建议在学生入学时就进行导师制管理,按照我院比例,每位教师指导7―8名学生,让学生充分参与教师科研工作中。学生在实验中发挥主体地位,自主把握实验方法和进程,鼓励学生进行讨论,提出建议并在实验过程中大胆尝试,教师在实验过程中只给予必要的指导和启发,其目的是着力培养生物类专业本科生的研究能力和创造能力[4]。 (五)建立网络实验教学平台 充分利用网络教学,将一些专业课理论知识、基本的实验技能和实验方法上传网络,实现资源共享,方便学生进行专业资料和文献查询。同时也可以给老师和同学之间打造一个沟通平台。学生可以随时随地进行学习,引导学生探究式学习,拓展自己的知识空间。 三、展望 实验教学在学生创新精神和实践能力的培养方面具有不可替代的作用[5]。如何让面临就业的学生具有实验技能,让继续深造的学生具有科研能力,是实验教学急待解决的问题。目前,各高校都提高了对实验教学的重视,并且不断努力更新和创新实验教学内容,取得了良好的教学效果。我们将继续推进实验教学改革,力争实现研究性实验教学,为国家培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。
基础科学论文:浅议新科技革命与基础科学人才教育发展问题 摘 要:当今世界正酝酿着一场新的科学技术革命和产业变革,中央提出了创新驱动战略,将转变经济增长方式与产业变革结合起来。发展科技依靠人才,培养人才靠教育。教育担负着更加繁重的任务。当前教育要为人才辈出打下坚实基础,特别要关注贫困地区和贫困人口的教育问题,避免青年才俊因贫困而失去受教育的机会。 关键词:新科技革命 基础科学人才 教育 一、20世纪科学技术的积累 当今世界之所以会兴起新科技革命和产业变革,主要有三个原因:第一,和平与发展的时代特征会长期持续下去。现在世界上有些地区存在动乱和武装冲突,但各个大国之间尚能和平共处,这就能稳定住大局,各国有条件致力于和平发展,为新科技革命创造出一个和平环境。第二,经济危机的压力。2008年由美国开始的金融危机,中印等新兴经济体也受到拖累。至今,经济复苏仍然举步维艰。历史经验证明,当经济危机来临时,会形成一种压力,推动科技革命和产业革命。第三,科学技术的积累效应。科学技术越积累越多,能量越来越大,引发一场科技革命并推动经济快速发展。在20世纪前30年,发生了以量子力学、原子科学和相对论为标志的科学革命,同时发生了两次世界大战,各交战国忙于战争,除军用技术以外,无暇顾及其他用途。这就积累了大量的科学技术,二战结束,这些积累和储备的科学技术知识释放出来,引发了一场科技革命,带来了20多年的经济大发展。现在,有几十年未发生科学技术革命,中国科学院院长白春礼称之为“科学沉寂的60年。”科学技术的沉寂,标明其正酝酿着一场革命,称之为科学技术的积累效应。 分析科学技术的积累效应,首先要考察其起源。现在都是将科学技术连成一体,而在19世纪以前,科学同技术是分开的,二者有不同的源头。科学起源于人的智力。人从观察自然现象中搜集到信息,用大脑进行分析判断得到知识,知识经过系统化就形成了科学。这一精神生产过程与物质生产过程有相似之处。信息相当于劳动对象(原料),智力相当于劳动工具,科学知识相当于产品。科学起源于人脑(智力),技术则起源于人手(生产经验)。人在生产实践中,经验的积累就形成了技术。现代技术与古代技术(技能技巧)有明显区别,古代技术以实物和人为载体,人不在光有实物也不行,技术随之消失。现代技术除了实物和人作载体以外,还有文字信息作载体,人不在,技术还能延续下来。技术与科学的区别,在载体上,技术有实物作载体,科学则没有实物载体,只有文字信息载体。在18世纪以前,科学和技术是分离的,如牛顿力学受到推崇,但在产生100多年时,尚不能用于生产技术。技术发明依赖生产经验,而并非按照科学原理,最有力的证明是蒸汽机的发明。1712年苏格兰铁匠纽可门制成了单式蒸汽机,这种机器热效率低,耗煤量大,只是在煤矿用。瓦特长期修理纽可门机,积累了经验,在1768年发明了复式蒸汽机,由此引发了第一次工业革命。这项技术上的重大发明,全靠经验摸索,并不依靠什么科学原理。在蒸汽机发明和应用了几十年以后,法国物理学家卡诺于1856年从蒸汽机中总结出热力循环规律,称卡诺循环。蒸汽机的发明应用,是技术先于科学和科学技术分离的证明。发电机的创造发明,则是科学先于技术的开端。英国物理学家法拉第于1837年提出了电磁定律,号称法拉第定律,在这项科学定律出现了30年之后,德国西门子公司按照这一科学定律,发明了世界上第一台发电机,由此引发了第二次工业革命。发电机的发明和电力的应用,是科学先于技术的证明,也是科学与技术结为一体的证明。进入20世纪,科学与技术更加紧密地结为一体,任何一项重大技术发明,都是遵照已有科学原理,再也没有全靠经验的技术发明了。同时,科学的发现和发展,也更加依赖于技术的支撑。以原子能科学技术的发展为例,当年居里夫人发现镭的放射性,揭示了原子核内部有能量释放出来。1916年爱因斯坦发表相对论,从理论上证明了原子核内部蕴含有巨大能量。这些科学发现只是证明了原子核内部有巨大能量,如何证明原子核内部有能量特别是如何利用原子能,就依赖于技术发明。美籍意大利物理学家费米与1938年建成了世界上第一台原子反应堆,是在原子能科学的指导下进行的,他证明了以前关于原子能的推论,并推动了原子科学的发展,由此产生了一门名为核物理学的新学科。原子能的利用,又产生了一大批新学科。由此可见,科学与技术的结合并在实际中应用,会派生出一些新学科。两门以上科学结合会产生一门新学科,如分子物理学与生物学相结合形成了一门名为分子生物学的新科学和遗传工程新技术。还有从老科学中也能派生出新科学,如热力学是19世纪就有的老科学,在20世纪70年代,普里高津从研究热力学中开创了名为耗散结构论的新论说,又派生出专门研究模糊(不确定)现象的模糊数学。由科学与技术相互渗透与结合,不断分化与综合出新学科,使得科学技术滚雪球式的增多,到20世纪末,人类进入了知识爆炸时代。 科学技术能够以信息文字为载体永远存在下去,如两千多年来造的船,都是遵循阿基米德原理(浮沉原理),船早已消失,而阿基米德原理永存。科学技术还永不过时,永不减少。如18世纪发明的蒸汽机,到20世纪70年代已停用,从蒸汽机中总结出的热力学理论并未过时停用,至今仍在用,并由此衍生出耗散结构理论。200年来造出多少台蒸汽机没有统计,但总是用一台少一台,而热力学用的人再多,也不会减少,反而会增多,如20世纪首年(1900年)德国物理学家普朗克就是从热力辐射中发现了量子,并由此开创了量子力学。20世纪初,出现了量子力学和相对论力学,号称物理学革命,这里讲的革命(Revolution)指重大变革,并非是否定了牛顿力学。实际上牛顿力学并未过时,仍然适用。而科学革命只是揭示了其适用范围:量子力学指明,牛顿力学在宏观物理世界适用,不适用于微观物理世界;相对论力学指明,牛顿力学对静止和低速运动物体适用,对高速运动(指接近光速)物体不适用。其实,任何科学都有其适用范围,举个简单例子,欧几里得几何学产生了两千多年,也用了两千多年,到19世纪末,俄国数学家罗巴切夫斯基创立了一套几何学,同欧氏几何大为不同,乃至相反,号称非欧几何学。如欧氏几何有条定理是:三角形三内角之和等于180度;非欧几何证明三角形三内角之和小于180度。德国数学家高斯还在阿尔卑斯山设立了足够大的三角形,测量结果是等于180度,并宣称,在地球范围内,欧氏几何是完全正确的。直到20世纪中期,有了射电天文学技术,测量结果证明,在大于5光年的世界,即是远大于太阳系,三角形三内角之和方才小于180度。充分证明,欧氏几何定理在地球范围内是完全适用的。至此可以发现,科学技术以信息文字为载体,成为人类精神的遗传基因,只生不灭,越积累越多,而且科学知识的增多,会产生连锁反应,进一步的增多,使得科学技术加速发展,越走越快。恩格斯把科学的发展比作人口的增长,指出:“人口的增长同前一代人的人数成比例,而科学的发展同前一代人遗留下的知识量成正比,因此,在最普通的情况下,科学是按几何级学增长的。”由于人的科学知识积累越多,这就形成了一座庞大的精神资源,并在不停的膨胀,且越用越多,而地球上的物质资源则越用越少,这就会陷入物质资源匮乏的困境。随着世界各国,特别是发展中大国,工业化、现代化的进展,这一困境将会越陷越深,摆脱这一困境的出路,就是发挥精神资源的优势,依靠科学技术的力量。时代在呼唤科学技术革命,当前,科学技术积累已相当深厚,也正酝酿着一场新的革命。 二、发挥教育的基础作用 由于科学知识越积累越多,则学会已有的知识所需要的时间即受教育的时间就越来越长。同时,现代从事各种产业的工作,都需要掌握科学知识。同时,当今世界,科学知识变革很快,不断地出现新知识、新技术,要求人不断地学习掌握。古代近代社会,没有文化知识,照样可以种地、作手艺乃至打仗,现代就不行了。这样一来,教育就关乎经济的发展,文化的传承,乃至国家民族的盛衰。在世界面临新科技革命来临时,教育就更加显得突出重要。在学习会上指出:“物质资源必然越用越少,而科技和人才却会越用越多。”又说:“要深化教育改革,推进素质教育,创新教育方法,提高人才培养质量,努力形成有利于创新人才成长的育人环境。”实施创新驱动战略靠人才,培养人才靠教育,要发挥教育的基础作用。 中国一向重视教育、重视知识的传统。古人说:一年之计,在于树谷;十年之计,在于树木;百年之计,在于树人。就是说,安排一年的生计,在于种好庄稼;安排十年的生计,在于种好树木;安排好百年的生计,在于教育培养人。可见中国古人已深深了解教育的巨大而深远的意义。当代世界,科教与人才成为决定社会前进的首要因素,教育对社会的推动作用,远比古代为大,我们更有理由比古人更加重视教育。以往我们常以地大物博自豪,冷静的分析,我国人均占有的土地和矿产资源,在世界上都排在后面。最大的特色是人口众多,大力发展教育事业,提高人的素质,才是我们真正的优势,我们更有理由比世界各国更加重视教育。今后国家富强,民族的复兴,这一历史重任都落在教育上,中国的教育事业可说是任重而道远。 人们常说中国是一个经济和文化落后的国家。新中国成立前,中国经济落后是无可置疑的。说中国文化落后,颇有疑问。中国属于儒学文化圈,欧美属于基督教文化圈,即人们常说的东西文化。这二者不可比,正同中国的京剧与外国的歌剧、舞剧不可比一样。说中国文化落后于西方,如同说京剧落后于莎士比亚剧一样,是讲不通的。因而不存在中国文化落后于西方文化的问题。但教育是可比的,如文盲、在校学生、大学生在人口中所占的比例,都是可比的,同外国一比较,中国确实明显的落后,因此,中国的实际情况是教育落后,而并非是文化落后。 中国的教育落后在满清时已经显示出来。到了19世纪,欧美国家兴办学校,教授自然科学课程,属于近代教育。我国仍然盛行私塾,全教人文科学,属于古代教育。到了20世纪初,才开始向近代教育迈进。 教育对各个领域都发生深层次的影响,这种影响有些是看不到的,但确是巨大而深远的。如许多地区,有丰富的资源,却得不到合理的开发利用,依然处于贫困状态。其中一个重要原因是缺少有眼光、有创业能力的人才。想反,有了人才,就要资金有资金,要技术有技术,资源优势转化为经济优势。同样的外部环境与条件,只是由于管理人员的素质不同,一个企业,一个学校,一个机关,竞争会有不同的结局。少年、儿童的成长和社会风气的好坏,极大地同家庭环境、幼儿园、学校和各种社会组织的熏陶有关,归结起来,还是人的教育问题。 从20世纪初中国才开始有了近代教育,比欧美国家落后了一个世纪。新中国成立后,我们急起直追,教育事业得到迅速发展。 三、新形势下出现的新问题 我国实行社会主义市场经济,推动了经济迅速发展,取得了举世公认的伟大成就,同时也出现了一些新的问题。 市场经济的一个基本特征和运行目标是追求经济效益。教育则是百年大计,着眼于提高人的综合素质。在一定程度上教育和市场经济的目标存在差异。由于市场经济的原则是追求经济效益,因此,教育部门培养的实用人才,如会计、销售、法律、公关以及各部门应用技术的人才,很容易为市场所吸收接纳。对于基础科学的人才,如哲学、历史学等人文科学,理论物理学,理论数学等基础科学,从世俗的市场经济的观点看是效用不大的,不能立即产生经济效益的。从社会功能的角度看,基础科学如同水,各门应用技术如同船,水涨船高,只有基础科学水平提高了,应用技术乃至生产和工作的水平才能提高。基础科学起到基础的作用,没有牢固的基础何以能建起高楼大厦。故世界上的有识之士,都极其重视基础科学人才培养。政府应有远大眼光,不能局限于短期的功利目的,要高瞻远瞩,稳住基础科学学科专业这一头。 基础科学人才是学界的精华,在精而不在多。我国过去高等学校在学科设置上,基础科学偏多而失之于精。特别是文科的哲学、政治经济学、历史专业,每个综合性大学都设置,应用专业则设置的少。近年来,由于市场大潮的冲击,基础科学学科受到巨大冲击,以至于取消或改变专业方向。为今之计,应本着少而精的原则,稳住基础科学系科这一头,选择条件好的院校,设置基础科学专业,培养高精尖人才,为科研机构与高等院校造就一批学科带头人乃至具有世界水平的科学家。 科学界精英人才也是教育应当稳住的一头。特别是要关注底层平民家庭中有天赋、有潜能、有强烈的向上意识的子女的培养教育,使他们有机会、有条件得到更多学习深造的机会。由于这部分子女有奋发图强的精神动力,只要有良好的学习环境和求学条件,极有可能成为科学精英。因此,政府和全社会都要注视科学精英的苗子,对于那些勤奋而有天赋的学生,要在经济上予以大力支持,决不能由于家庭经济困难使其丧失求学的机会。 基础科学论文:国际视野下的基础科学教育观察 《科学教育的十项原则》,(英)温·哈伦编著,韦钰译,载《科学教育的原则和大概念》,科学普及出版社2011年7月出版 一、在义务教育的所有年级,学校都应该设置科学教育项目,以系统地发展和持续保持学习者对周围世界的好奇心、对科学活动的热爱,以及如何阐明对自然现象的理解。 二、科学教育的主要目的应该是为了使每个人能够参与有依据的决策和采取适当的行为,这对保证他们个人、社会以及环境的健康和协调发展是重要的。 三、科学教育具有多方面的目标,科学教育应该致力于:1.理解一些科学上有关的大概念,包括科学概念以及关于科学本身和科学在社会中所起作用的概念;2.收集和运用实证的科学能力;3.科学态度。 四、基于对概念的审慎分析,以及基于当前对学习是如何发生的之研究和理解,应该给出为了达到科学教育各个方面目标的清晰进程,指出在不同阶段需要掌握的概念。 五、应该从学生感兴趣并与他们生活相关的课题开始,逐步进展到掌握大概念。 六、学习的经验应该明晰地反映出既包含科学知识,也包含科学探究的理念,并且符合当前科学和教育方面的见解。 七、所有科学课程活动都应该致力于深化学生对科学概念的理解,同时应该考虑其他可能的目的。例如,科学态度和能力的培养。 八、为学生设置的学习项目以及教师的职前教育和专业发展,都应该与为达到原则三中所设目标需要的教与学的方法保持一致。 九、评测在科学教育中具有关键的作用。无论是对学生学习过程的形成性评测,还是对学生学习进展的总结性评测,都必须考虑到所有的学习目标。 十、为了达到科学教育的目标,学校的科学项目应该促进教师之间的合作,并需要社会其他力量包括科学家的参与。 《美国科学教育框架设计理念的发展动态》,王威 刘恩山,载《外国教育研究》2012年第8期 《科学教育框架》首先对科学教育的对象进行定位,帮助教育研究者与实施者对学习者有更明确的认识。这一定位聚焦于两个方面:(1)学习者学习科学的能力;(2)学习者对科学的已有理解。《科学教育框架》设计理念对学习者的定位为:孩子天生就是研究者,他们的学习能力比长期以来所认为的要强得多。 《科学教育框架》对科学教育的内容进行定位,这一定位为科学教育的实施提供了明确的建议:(1)通过核心概念的组织进行科学教育内容的建构;(2)通过实践进行核心概念的有效学习。 《科学教育框架》对科学教育过程进行定位,指出学生对科学的理解是随时间推移而逐渐形成的过程。科学学习过程有两个重要特征:(1)科学学习是一种将科学解释概念化的过程;(2)这一过程可以通过学习进阶的形式表现出来。 《科学教育框架》对科学教育方式进行了定位。知识与实践相结合的设计理念描述了科学同时具备知识体系和实践活动的双重属性,这源于科学不仅是反映当前对自然界理解的知识体系,还是用以形成、拓展和提炼这些知识的实践活动。科学研究者的活动同样是知识与实践的共同体,即通过实践形成知识,并利用知识指导实践的过程。科学教育将知识与实践结合,不仅可以促进学生对科学本质的理解,也可以成为学习科学的方式,这种方式让学生的学习与科学家的研究更为相似。 《澳大利亚科学课程标准分析与启示》,徐玉红 高芳 周华松,载《当代教育论坛》2011年第4期 澳大利亚科学课程标准设计宗旨为:(1)教育学生做好终身应用科学并成为积极公民的准备,让他们能够在科技先进的社会中有效地发挥作用;(2)为学生进一步学习高中科学、大学科学工程课程和职业技术培训打下基础。 澳大利亚科学课程总目标从科学探究技能、人类科学史、科学理解三个相互联系的维度进行了分述。人类科学史维度是一项比较新的研究,除包含情感态度价值观外,还包含科学史观、科学伦理观等,充分体现了科学史、科学社会学和科学哲学教育思想。 《澳大利亚科学课程标准》把科学学习分为四个阶段,考虑到10项一般能力,科学课程中涉及8个,包括文字认知、数字认知、信息与交流技术、思考能力、团队合作、道德行为、创造力和自我管理,与三个跨课程方面(即原住民历史和文化、亚洲文化及澳洲与亚洲的交流、可持续性),如何促进科学教学,并在教学中得到提高。 《对科学探究教学的界定》,张杰艺 郭玉英 范佳午,载《课程·教材·教法》2011年第7期 美国国家科学基金会“探究综述项目”在开展研究时,为筛选每项具体研究是否属于探究教学研究的范畴,以及描述各项研究中探究教学实施的不同,制定了探究教学的操作定义和简单的分析框架。(见表1) 该框架由三个部分组成:1.判断教学内容的类型:如果教学内容不在I所列内,则不是科学探究教学。2.判断学生参与的方式:学生至少要以表中所列的一种方式参与到学习中,但只有参与是不够的,在参与的过程中,必须还要体现探究的元素。研究者将学生对学习的责任、学生主动思考、学生的动机称为探究的元素。3.判断教学的组成部分以及在每个部分中探究元素的体现程度,分为“不重视、重视、很重视”三个层次。 《关于学习进展序列的研究》,韦钰,载《中国科技教育·脑科学与科学教育》2012年第3期 以学生学习沉浮现象、建立物体密度概念为例:了解小学科学教育的教师都知道,孩子很喜欢水。不管是玩水,还是自己学游泳,孩子从小就会接触到沉浮现象。但是教师也都知道,建立密度的概念是小学阶段科学教育中的难点,也一直是科学教育研究的热点课题。皮亚杰认为:建立为什么物体会沉浮的解释,孩子需要经历4个主要的阶段。第一阶段(4-5岁)孩子解释沉浮的原因是道德上的,如“这块石头聪明”。第二阶段(5-6岁)认为重的物体会沉,因为物体重,表示强大,用的是拟人力量的解释,而非客观的原因。第三阶段(6-8岁)开始找客观的原因。第四阶段(9岁以后)开始把重量和容积联系起来,才可能逐步建立密度的概念。这就是皮亚杰提出的儿童获得密度概念的进展序列。 皮亚杰理论的问题在于把这种进展序列看成是儿童天生具有的过程,不受到文化和社会背景的影响。他的这个观点被实践和脑科学证明是错误的。儿童,乃至没有接受过良好科学教育的成年人,都会对沉浮现象有许多错误的前概念。这些错误的前概念,不经过精心设计的科学教育,是很难改变的。而有了好的教育方法,儿童才能够较早地建立正确的概念。 威尔逊等用渐进的变量来描绘学生对沉浮概念掌握的进展过程,一共分为9个等级。作为一个例子,它说明不同的科学概念可以分解成随着时间进展而发展的详细过程。在给出的学习进展序列中并没有像皮亚杰那样给出年龄的阶段。因为,根据社会建构理论和脑科学的研究,已经证明学生的学习进展的进度各不相同,既与先天的条件有关,更会受到后天文化和社会条件的影响,语言和教育就是一个重要的学习背景。 《关于科学教育的若干思考》,张英光,载《中国科技教育》2012年第8期 前不久,《科学美国人》杂志刊出一篇题为《美国科学教育之痛》的重头文章,详细讲述了美国科学教育的当下困境:长期以来,由于种种原因,“重文轻理”和“重商轻理”在美国十分盛行。在基础教育中,理科教育成了薄弱环节。由于待遇不够好且得不到足够的发展机会,美国很多理科教师纷纷跳槽转行,以至于今天的美国,为孩子实施科学教育的,大多是没有接受过科学训练的老师。因此,这些老师培养出的学生,在科学素养上显然存在“天生缺陷”。 上至总统奥巴马,下至各位政要均宣称,美国在科学和数学教育上的颓势将对国家未来竞争力产生严重威胁。 为此,奥巴马提出要向美国教育部门输入一批朝气勃勃的优秀人才。他开出的处方是:在2020年前培养100000名高水平的数学与科学教师,并将此项工作列为国家重点任务之一,同时提高所有50个州的科学与数学课程标准。 基础科学论文:正确认识基础科学在国家建设中的作用 三年来,我国人民经济的恢复与发展的工作已经获得了辉煌的成就,现在全国人民正以忘我的劳动和兴奋的心情来迎接行将到来的国家建设的高潮。当我们面临国家建设高潮的时候,我们首先便感到现在我国科学技术干部,无论在质的方面和量的方面,都远远落后于国家建设的要求。科学技术人才的培养成为当前的急务之一。今年暑假后,又将有几万毕业于中学的青年们走进高等学校学习科学技术,这将为我国将来的建设工作增加一支生力军。 有些青年,对于学习专门技术很重视,但对于进理学院,学习研究基础科学的重要性,认识不够,因而兴趣就比较淡薄。有的甚而觉得这可能用处不大,出路不广。这个问题是涉及到对国家建设,对科学的认识的,我们现在就对这个问题作些解释。 我们国家的建设工作,包括经济建设,也包括文化建设。我们不能想像一个国家的人民只有丰裕的经济生活而可以不要健康充实的文化生活内的。在文化建设中,科学研究工作,是一项很重要的任务。由于有了科学的研究,使我们能够发见、掌握了自然规律,从而能不断地改进生产技术,发展国家的生产力,推动了经济建设的进行。同时,由于科学的发达,我们加深了对自然界的认识,增进了控制自然界的知识,也就是提高了人民的文化水平,我们就不再是自然的愚味的奴隶而是自然的主人了。所以说“科学,按其本质来说,是精神文化的最重要的成分,它为社会生活的各个方面服务。”(加马利、康士坦丁诺夫:科学在社会发展中的地位和作用。见学习译丛一九五二年第三号第五十四页)。我们如果把国家建设工作短视为只限于生产的改进与发展,而不重视基础科学的研究工作,那是不全面不正确的。 再进一步看看,任何近代大规模的生产技术要是没有科学的研究与发明来作基础,那也是不能想像的。所以说“近代大生产是以自觉运用自然科学的成果为基础的,它要求人们研究物的机械、物理、化学等特性,科学地分析和综合工农业的一切生产实践。”(见前书第四十九页)。难道我们可以想像没有马克司威尔的电波学说便可以有近代的无线电的出现。没有门德列也夫的元素周期律和原子分子的学说而可以有近代高度发展的化学工业,没有居里夫人关于放射元素的研究,也可以有近代原子能工业吗?再有一个明显的例子,在苏联,因为有了巴甫洛夫在生理学上的成就——高级神经活动学说,于是在医学技术上,今天就有了基本的革新,甚至教育学和畜牧医学在应用上也都因为它的影响而有了新的进展。可见任何一种应用技术的革新没有不是由于科学研究上的发明发现而引起的。理学院中关于数学、物理、化学和生物等基础科学的学习与研究,对于国家生产技术的发展与提高来说,对于国家全面建设来说,不仅是需要的并且是很为重要的。 那么为什么还有一些青年对于投考理学院有顾虑,怕学了没有“用”,没有“出路”呢?那也是可以理解的。中国过去由于长期帝国主义的压迫,反动阶级的统治,我国生产力的发展是受到了很大的限制的。科学工作要是没有社会生产上的需要是不可能发展的。于是从外国移殖过来的一点一滴的科学工作,也由于得不着滋养而日渐成为脱离实践、日渐萎缩的东西了。毕业于理学院的学生和从事于基础科学的研究工作者们除了教教书外,就根本没有充分的条件,去很好地进行研究,以使自己对于国家、对于人民作出很多贡献;甚至有的由于“用非所学”“用非所长”,就不得不半路改行了。这样就自然造成所谓理学院没有出路的现象了。但是我们不能忘记今天我们祖国大地的一切是完全改观了。基础科学研究工作没有出路的那种不合理的现象是随着反动统治一去不复返了。今天在经济建设工作中,要改进发展生产技术,立刻就需要基础科学研究工作来指引、推进。而在文化建设工作中也更需要我们有更丰富更正确的控制自然的智识来提高我们的文化水平。特别是在的号召下,我国科学工作者们正在进行思想改造,克服了过去脱离实践的学院式工作作风,使科学工作更能指导工农业生产的实践,这就为我们学习基础科学的青年们准备了又一个更好的条件。 基础科学论文:制度建设为基础科学机制为保证不断提高组织工作的满意度 选人用人关系到党的干部队伍建设,关系到人心向背,是干部群众和社会对组织工作关切的核心所在。构建以制度体系为基础、以科学化的工作方式为保障的选人用人机制,是提高组织工作满意度的关键。 必须夯实制度规范这一基础 总书记指出:必须始终把制度建设贯穿于党的思想建设、组织建设、作风建设和反腐倡廉建设中。制度是根本,提高选人用人的公信度,必须以健全的制度体系为基础。在制度体系的健全和完善中,要准确地把握制度体系的点、线、面要素以及制度所覆盖的基本内容和制度运行的关键环节。 要把握制度体系的核心点,关键是在制度之中能体现核心要素选干部。一是思想品德、业务能力、综合素质构成的基本标准。德为先是思想基础,能为上是工作基础,学为重是素质基础。二是实际履历、个人情况、岗位需求构成的条件标准。真正注重实际工作表现,并与个人学识修养、岗位结构搭配相兼顾。三是群众认同、干部认同、上级认同构成的工作标准。能够将群众拥护和组织信任的人选出来。中央对干部选任有总体要求和《干部选任的条例》,需要在实践中结合本单位的具体情况,制定实施办法并加以落实,但必须准确掌握其核心要素。 要把握制度运行的主要线,关键是在制度之中能体现规范环节选干部。一是制度体系的程序节点之间是连贯的。干部的选任,从群众测评、自荐和推荐、考试答辩、公推或竞聘,到组织考察、纪委反馈、差额票决、公示任用、廉政谈话等,必须保证确定的流程线都要有相应的制度约束。二是制度体系的主线是清晰的。如群众测评有分析,体现科学定性和定量;选任方式要公开,尽可能让大多数群众都能知晓;组织考察应全面,能够真实反映被考察者德、能、勤、绩、廉的情况、担任干部的适合度以及个人特质;会议决策需民主,党委在选任干部中实行差额考察和差额票决制等。 要把握制度覆盖的主要面,关键是在制度中能体现科学机制选干部。一是选人用人的工作机制有不同的层次。在总体要求上,制定既符合中央要求,又体现学校实际的有针对性、适应性的方案;在选拔方式上,采取进一步扩大竞争上岗范围和公开招聘的措施;在选任程序上,规范民主推荐、考评答辩、差额考察、纪委函复、任前公示、票决确定等要求。二是选人用人的机制有较宽的覆盖面。要完善干部在岗的学习培训制度,落实干部试用期、回避、报告事项、廉政谈话制度,落实干部履行职责的常态化考评机制,建立后备干部的培养机制。三是监督的配套机制。严格执行“一报告两评议”,做好干部述职述廉、离任审计等,将4项监督落到实处,并建立纪检、审计、财务等有关部门的联席会商机制,加强干部常态化监督。 只有按照中央要求,并将各个单位具体实施的方法以制度的形式予以确定,才能打牢选人用人的工作基础。 必须坚持正确导向这一根本 做好选人用人工作,要通过制度和机制形成正确导向,匡正选人用人的风气。需要我们思考的是,如何以制度和机制解决“怎样选人,选什么样的人”的问题。选好人既要在制度层面保证选人的要求,也要在实际做法中体现选人的作风。中央提出,让能干事者有机会,干成事者有舞台,不让老实人吃亏,不让投机钻营者得利。有良好的选人用人风气,从干部角度讲,能够激励干部,让其工作感到舒畅;从群众角度讲,有利于增加群众对组织部门的信任和对干部的支持。在实践中要把握好5点:一是制度和机制要确保选人用人的正确导向,要按照中央提出的德才兼备、注重实绩、群众公认的干部选任原则,通过民主推荐、竞聘上岗、公开选拔、群众参与等方式,扩大选人用人的民主范围,拓宽选人用人的视野,摸得准、看得准、选得准。二是工作方法要确保选人用人的民意基础。让群众知情、参与,将群众的知情权、参与权和监督权落实到选人用人的实际工作中。加强民意测评,让民意反映干部的德才,让群众评价干部的政绩,将大多数群众的意见作为干部履职评价的主要依据,作为选人用人的依据。三是监督体系要确保选人用人的公平公正。领导干部的提名权要有制度,组织、纪委部门要加强经常性沟通,确保投机者选不上以及防止干部带病上岗,严肃处理跑官、要官和拉票贿选行为。四是岗位任职中要体现干部的轮岗交流。干部轮岗交流,反映在高风险岗位规避、多岗位锻炼、干部的合理调整等几个方面。要注意把群众反映好、工作能力强、政治素质硬的干部选拔到重要岗位,也要注意与长期在弱势岗位工作的干部加强交流。五是组织干部自身要行得正。要思想上讲党性、工作上重品行、行为上作表率,深入基层、了解民意,掌握干部思想动态和工作表现,敢于坚持原则,真实反映情况,勇于抵制不正之风。 干部选任的导向,是群众和干部评价满意度的风向标,只有在选人用人的实际工作中,最大程度地依靠群众,才能风清气正,做到让组织放心、让群众满意。 必须提高科学水平这一要求 做好选人用人工作,贯彻中央提出的坚持民主、公开、竞争和择优,必须落实在干部选任的整个过程,即做法要反映民主、过程要实现公开、选拔要体现竞争、目标要达到择优。只有延伸和拓展实际工作的每一环节,才能真正意义上实现民主、公开、竞争和择优,提高选人用人的公信度,提高组织干部工作的满意度。 客观地说,干部工作长期以来有一套严谨的工作流程,但在如何听取多数人的意见,避免个人或少数人说了算,以及集中群众的认可度方面,尚需要提高科学水平。坚持民主,就要从初始的人选推荐、拟任干部的遴选到考察听取意见、干部任用的决定等,全面增加群众和干部的参与度,并实行干部选任差额票决制,避免以少数人意见取舍,制衡“一言堂”。坚持公开,就是让更多的群众从一开始就知道,缺什么岗、岗位条件和职责是什么、怎样选人等。对干部选任中的一些环节,要尽量多场合加以公开,可以借用媒体、内部信息渠道和一些现代科技手段,让本单位的大多数干部群众了解组织上选人用人的工作要求、工作步骤和主要信息,并建立畅通的意见反映渠道。坚持竞争,就是形成比较性选人。干部选任实行竞争上岗,实际上是改变了干部的提名权,让可能原本不在视野里的人和更多优秀的人参与。体现竞争,要将岗位公布,鼓励更多的人报名,进行差额考察、差额票决等。坚持择优,就是按照中央要求,把政治上靠得住、工作上有本事、作风上过得硬、人民群众信得过的干部选拔上来,这也是干部选任的最终目的。 基础科学论文:在基础科学教育中对文学的利用 个人简介:刘兵,男,1958年生,1982年毕业于北京大学物理系,1985年毕业于中国科学院研究生院,现为清华大学人文社会科学学院科学技术与社会研究所教授,博士生导师,政府特殊津贴享受者,上海交通大学科学史与科学哲学系学术委员、兼职教授,中国科学技术史学会常务理事,中国科协清华大学科技传播与普及研究中心副主任,中国自然辩证法研究会理事等。主要研究方向是科学史、科学文化传播、科学技术与社会等。出版有《克丽奥眼中的科学》等专著6种,《刘兵自选集》等个人文集7种,《超导史话》等科学史与科学文化普及著作4种,译著7种,发表学术论文120余篇,主编有《科学大师传记丛书》等多种丛书、教材和读物。 摘 要:本文提出在基础科学教育中可适度利用涉及科学问题的文学作品来激发学生的学习兴趣,落实新课标所倡导的情感、态度、价值观这一维度的教学目标,并例举分析了几部较有影响力的西方畅销小说,指出其中所涉及的科学问题,以及如何去理解和把握其中的科学理念。 关键词:科学教育;文学作品 在中学的基础科学教育中,为了实现新课标所提出的教学目标,特别是关于情感、态度与价值观的维度,可以利用各种辅助性的教学方式来进行有效的教学。在这当中,一些在传统教学中不被重视甚至几乎被完全忽视的教学资源,如果恰当地利用起来,也可以取得很好的教学效果。 在科学教育中,对科学的本质、科学技术与社会关系的教学,由于以往被强调不够,教师经常会感觉在教学内容和资源等方面有困难。就此来说,一些目前在国内已经出版了中译本的西方畅销小说,因其涉及到与科学有关的话题,而且,更多地反映了一些国际上比较流行的对于科学、技术其及本质和与社会之关系的见解,就是一类既能引起学生的兴趣,又能满足特定教学要求的素材。倘能适当地在教学中引进、利用这样的素材,完全有可能让学生在愉悦的学习中,掌握一部分相关的知识并进行有益的思考。 这样做的关键,是对适当的文学作品的发现和对其有关科学之理念的理解与把握。在这样的基础上,可能的选择还是很多的。在此,可以例举若干部较有影响的作品作一简要的分析和讨论。 在一些早期的西方文学作品中,我们可以举《美丽新世界》和《1984》这两本书为例。20世纪上半叶,科学在世界上还是突出地以非常正面的形象来传播,科学技术的一些负面的效应还没有充分表现出来的时候,就已经有一些作家非常难能可贵地表现出了先见之明,在其作品中讨论了相关的问题。 《美丽新世界》这本赫胥黎的经典作品,写于上个世纪30年代,现在国内已经有了好几个中译本。在那个时候,赫胥黎就已经非常有先见之明地探讨了科学可能给社会带来的另一种影响,即生育技术,这样的意识是非常超前的,甚至于我们现在激烈争论的生物技术的问题,在其书中就已经有了类似的影子。他利用当时可以得到科学技术的进展,构想了一个特殊的极权社会,这个社会把科学技术的各种先进手段都运用起来,在对其成员从出生起,就进行着有目的的培养,把人分成不同的阶层,如阿尔法、贝塔、伽玛。与此同时,为了避免不同的社会结构带来的冲突,作者设想这个社会还保持着文化专制。比方说,对一些传统文化像莎士比亚的戏剧等都是禁书……。在这本书中,就我们这里所关心的话题来说,最关键的是赫胥黎设想中,利用可以想象的科学技术手段来维持这样一个作者显然是对之采取批判态度的社会。作家所要反思的一种是社会体制,一种就是利用科学手段对体制的保证。 类似于这部反乌托邦的经典著作,另一部可以提及的小说,就是那本非常著名的写于1948年的《1984》。以往人们不会把它算作跟科学有关的书,而更多地放到政治幻想小说的分类中,把它作为一本政治小说来读。这部书在世界范围内的影响力是很大的,当然首先的影响也是来自于它对于政治社会的构思。但是,这部小说在其精彩的描述中,其实也还涉及到对于那样一个专制社会的技术支撑条件的设想,甚至于带有了某种科幻的意味。比如说,人受到监视,所有的地方没有自由、没有隐私,甚至在自己的房间里都要躲着监视器(即小说中的“电幕”)。在1948年时,技术还不像今日那样发达,但作家在描述一种社会政治结构中发生的种种故事时,其实是很有预见地设想了可能利用的科学技术手段,即使当时这样的手段并不完善。作家的想象力和科学技术的思考和价值判断是非常值得后来人重视的。在当下,不是已经有人在讨论监视器这种技术手段的普遍应用与个人隐私之关系等伦理性的问题了吗? 除去这些较为早期的经典作品之外,如果我们直接跨入20世纪90年代,我们更会发现,一系列的小说更加有针对性地在思考着科学的问题。 很有代表性的美国畅销小说作家克莱顿的一系列作品,就是典型。其中,在公众中,其最有名的作品,就是最初以小说形式问世的《侏罗纪公园》了,当然,由于这部小说后来被改编成电影(其实他的每部小说几乎都被拍成了电影),由于电影的传播,其影响力超出了小说。后来沿着类似的思路、围绕着同样的主题的续篇《失落的世界》亦是如此。 抛开《侏罗纪公园》中那些至少在逻辑上似乎成立、与当代科学发展有某种关系的幻想性细节不谈,仅就其思想性而言,在引人入胜的故事情节背后,也有许多非常值得人们思考的内容。 小说的作者体现在其作品中的一个非常清晰的意识,即作者所要讲述的,实际上是人和自然的关系的问题。那个设想由人类造出并放养了恐龙的孤岛是一种自然,人们在这个孤岛上用人工的方式复原了几千万年前存在的恐龙,重新建造了一个人工的自然界。但作者又认为,这样一个自然界是不可能稳定的,虽然小说中的某些人以为可以控制这样的自然,但是这实际是一种幻想,而作者立论的根据,又放回到某种科学的逻辑里。在这本书中,作者大量采用了一些科学前沿的东西,典型的就是混沌理论。曾有人说这部作品所传达的混沌理论这样一些科学前沿概念,要比很多科普作品效果好得多。此小说中有一位主人公,是可以视为作者代言人的名叫马尔科姆的数学家,他就根据自己的研究而预言:这样一个人为的自然系统肯定是要出问题的。 从近代科学创立的时代起,人类有一种对自己能力的自信,从哲学家培根开始,就提出了一个非常有名的口号:知识就是力量。后来有人重新解读,译为知识就是权力。人们一直有这样一种观念,一种所谓人类中心的观念,有一种人类对自己能力夸大的想象,认为人们可以控制自然、可以改造自然,可以把握人们创造的自然,这种认识是近代科学创立以来特别是近代工业革命以来人们一直不断地主流地所持有的一种看法,直到后来很多问题的出现,使人们开始反思,我们是不是真的有能力做到这一点?过去我们在中国不是也有这种传统吗?的时候口号不是“人定胜天”吗?这种概念无论是基于想要依赖科学技术手段还是政治意识形态的信念,都是认为可以由人的意志来改善自然界和控制自然界,但是后来人们发现这样的信念也许是有问题的,或者说,对自然的控制有时候也是会出问题的。从《侏罗纪公园》到《失落的世界》,正是反映出这样的一种思想。 相应地,在当下我们的现实中,当我们为人与自然的关系而争论,为一些涉及人与自然的关系的事件或问题而争论,如像有关人类是否应“敬畏自然”的讨论,关于水利工程的讨论(在《侏罗纪公园》就真的提及到阿斯旺水坝的事例)等,如果把这样的小说结合在科学教育中,也许会提供给学生更多的一些话题、思路和素材。 在这里,还可以再举一个近来非常走红的典型的作家的例子,即著名的《达芬奇密码》一书的作者丹・布朗,他因《达芬奇密码》而知名,但其另外几本作品其实都是跟科学有关的,比如说像《数字城堡》、《骗局》、《天使与魔鬼》。 《数字城堡》涉及到的是密码、信息、超级电脑的问题,当然内容也包括恐怖主义、政府的电脑信息系统的研制开发等等情节,但关键在于,它提出的问题是:如果能够研制出万能解密机,那么,在这种有可能性的技术发达情况下,人类的隐私何在? 关于个人隐私,像这样的反思,或者是像生物技术的应用等所带来的冲突,在学术界也已有所讨论,此小说只是通过生动的故事情节,把这样的科学发展的伦理性问题具象化。这里仍然把科学技术的发展和应用,与人和社会的发展的冲突的问题作为关注的核心。 在《骗局》这本书里,涉及到的也是一种科研伦理的问题。作者设想的情节是,出于政治的需要,政府的有关机构和官员也居然会在科研的问题上作伪。像这样的问题,在我们关注科研道德的时候,当然也是有借鉴思考价值的。 在丹・布朗几部小说中,我更愿意强调的是《天使与魔鬼》这本书,因为这本小说把叙述的焦点放在一个科学与宗教的环境之中,在仍带有幻想性又有一定科学依据基础的故事情节里,反映了科学与宗教的冲突。书中,教皇内侍在危急的时刻的长篇演讲几乎就像是一篇在讨论科学、宗教和人性之关系的论文。其中提到的一些很有意味的问题就是,仅仅靠科学我们是否能够很理想的生存?能够满足我们所有的物质需求的前提下,科学是否能够同时满足我们的精神需求?在我们掌握了非常先进的一种具有威力的手段和技术的前提下,我们的道德是否也已经进化到了有能力足以能够控制把握这样一种技术发展的相应的程度? 如果仅就近几年来被译成中文的国外畅销小说来看,其实还可以举出许多其他涉及对科学的反思这一主题的优秀作品,像《诺贝尔的囚徒》、《羚羊与秧鸡》、《猎物》,等等。这里就不一一再例举了。 总之,本文只是想提出这样一种可能的设想,即如果在学校的基础科学教育中,适度地利用涉及到科学问题的文学作品,完全是有可能在引起学生学习兴趣的同时,更容易达到新课标所设定的某些教学目标的。 基础科学论文:紧密结合中医临床,积极开展基础科学研究 “证”是机体在疾病的发展过程中某一阶段的反应状态。中医病证结合动物模型已被视为实现中医药规范化,客观化乃至科学化的重要环节。中国中医科学院西苑医院基础医学研究所刘建勋研究员首先提出了病证结合动物模型拟临床的研究思路和方法,其研究团队以冠心病作为切入点,采用多因素、多靶点的方法干预模型动物的生理过程,建立了冠心病痰瘀互结证小型猪模型,利用模型动物的特点和优势,深入分析疾病证候的现代机制和生物学特征,进行治疗相关病证中药新药的研究与评价。相关研究成果在本刊连续5期相继发表系列研究论文,得到了广泛的反响。以下是中医药学不同研究领域的著名专家分别表述个人观点: 王庆国(教育部“证候与方剂基础研究重点实验室”主任,北京市“证候与方剂重点实验室”主任,北京中医药大学原副校长,中国民族医药学会副会长):中医疾病病机演化规律是一个动态的、复杂的过程,它随着外界环境的不同而发生变化。随着现代医学的发展,对传统中医病机的认识逐渐向微观化方向发展;同时对病机的病理生理机制研究在微观上、深层次上认识机体生物活动特点,更加准确的揭示病机演化的本质,促进达到宏观辨证与微观辨证的统一。在《中国中药杂志》2013年第38卷23期发表的“小型猪痰瘀互结证冠心病“痰、毒、瘀”病机演变规律的实验研究”一文中,作者首先采用模拟临床冠心病危险因素的方法,将高脂饮食与冠状动脉血管内皮损伤二者有机的结合建立中国小型猪冠心病痰瘀互结证冠心病模型,并进行病机规律的分析以指导临床诊疗。通过对血脂代谢、炎症反应、血液功能动态变化的分析提示,单纯的痰证、瘀证或毒证都不足概括冠心病痰瘀互结证病机的发展规律。可以认为冠心病痰瘀互结证的病机发展规律在于“由痰致毒、致瘀,痰毒瘀三者互结,损伤心脉,气血运行不畅,发为心痛”。扩展了中医胸痹的病机认识。此研究采用现代医学的研究手段和方法,从微观角度分析冠心病病理机制,并结合对中医传统致病因素的认识,提出了冠心病痰瘀互结证“痰-毒-瘀”的病机演变规律,其思路和方法都值得借鉴。但是需要指出的是,所研究的病证结合动物模型的病理生理及客观检查指标的变化应与临床相关病证密切相关,否则对病机的微观分析将毫无意义和价值。 史大卓(中国中医科学院西苑医院副院长、主任医师):转化或转换医学(translational medicine)是近年来国际医学健康领域出现的一个新的学科,即从实验室到病床(bench to bedside),再从病床到实验室(bedside to bench),实现“基础-临床”循环往复的研究模式,简称为“B-to-B”。B-to-B模式不仅应用于疾病的诊断与机制研究中,同样也运用于新药研发过程。在转化医学过程中要求基础实验动物模型是有多个方面与临床相关疾病相似的病理改变,相似度越高则由实验室转化临床的效率就越高。因此,对实验动物模型提出了更高的要求。在《中国中药杂志》2014年第39卷第3,4期发表的“痰瘀同治方对痰瘀互结证冠心病小型猪心功能的改善作用”,“痰瘀同治方对痰瘀互结证冠心病小型猪心肌组织的保护作用”2篇论文,实验不仅采用临床冠心病危险因素的方法作为致病因素,并且在模型评价过程中以临床冠心病诊断的方法为中心,通过心肌酶谱、心脏超声、无创血流动力学分析观察实验动物冠心病心脏结构和功能的改变。这不仅为冠心病的临床研究提供了良好的实验载体,同时也使中药新药临床前评价的数据和结论更有临床参考价值,缩小实验研究向临床转化的距离。因此模拟临床的动物实验研究,是一个非常有价值的研究方向,特别是在中医药领域。此研究所建立的中国小型猪冠心病痰瘀互结证冠心病模型也值得推广和广泛应用。 吕爱平(中国中医科学院首席研究员,香港浸会大学中医药学院院长、讲座教授):辨证论治是中医认识疾病和治疗疾病的基本原则,体现了中医学对疾病诊断和处理的特点。随着现代医学科学的发展和中医临床实践的深入,如何将疾病证候的变化特征以更客观的现代医学实验室指标来阐述,还需要大量细致的工作。但是在基础实验研究中,通过建立与临床相关疾病证候相似的动物模型,并以病证结合动物模型为研究对象,分析证候发展过程中客观实验室指标的改变将有助于证候本质的认识,辨证与辨病结合,宏观辨证与微观辨证的结合;同时也进一步提高基于证候分类的疾病治疗疗效。在《中国中药杂志》2013年第38卷24期发表的“痰瘀同治方对冠心病痰瘀互结证小型猪模型中医证候评分的影响”一文中,实验的设计和思路比较新颖、独特,实验采用模型临床四诊辨证的方法并结合现代医学对中医致病因素的认识,从体重指数、脂质代谢、血液流变学,心功能和心电图改变等对中国小型猪冠心病痰瘀互结证进行证候评价,并建立证候诊断标准,基本符合中医痰瘀互结证的特点。因此以临床病证特点为参照,根据实验动物病理、生理情况,将临床病证的表现通过适当的转变以应用于动物模型中进行评价,将有助于病证结合动物模型的发展。因此中国小型猪冠心病痰瘀互结证模型的建立促进此方面的研究,而该模型的建立和发展同时也进一步促进疾病过程中证候变化本质的研究。 孙晓波(中国医学科学院药用植物研究所常务副所长、研究员):中药复方临床前评价的主要目的是为将来的临床研究提供重要的参考。而病证结合进行中药临床前有效性评价的方式收到了越来越多的接纳。病证结合动物模型的建立要求具备现代医学病理学模型和中医证侯学模型两方面的特点。但是由于中医病证结合动物模型目前存在的诸多不足导致中药复方临床前评价多采用西医疾病,或者单纯中医证侯的模式进行。在《中国中药杂志》2014年第39卷2期发表的“痰瘀同治方对小型猪痰瘀互结证冠心病血液流变性及血脂的改善作用”和“痰瘀同治方对小型猪冠状动脉粥样硬化炎症反应的影响”2篇论著中,则克服了以上中医模型不足和缺陷,值得推荐。通过高脂饲料喂养和冠状动脉血管内壁球囊损伤双因素的刺激方法,建立中国小型猪冠心病痰瘀互结证模型,用于中药新药的临床前评价。在评价方法中,一方面围绕与中医证候相关的因素如血脂代谢的异常、血液流变学的异常等进行评价。另一方面以冠心病病理过程为中心,评价中药复方干预对心肌缺血过程的影响。通过以上两部分的密切结合,可以全面的分析中药复方的作用特点。同时也与当前中医临床辨证与辨病结合的发展一致,更加密切联系临床。不失为一项高起点、高标准的中药复方临床前评价研究工作。 基础科学论文:基础科学与军事技术创新关系的历史演变 [摘 要]从军事技术发展史的角度分析,基础科学与军事技术创新的关系历经了初级、中级和高级三个阶段,即古代时期两者各自独立发展,近代时期彼此相互联系,现代时期的高度融合。关注基础科学与军事技术创新关系的探讨,对我国依托基础科学推动军事技术创新,促进军民融合发展有一定的借鉴意义。 [关键词]基础科学;军事技术创新;历史演变 从军事技术发展史来看,基础科学与军事技术创新的关系经历了独立发展、相互联系和高度融合的三个历史阶段,随着科学技术一体化的日趋加强和军事技术体系错综复杂,基础科学与军事技术创新的关系将更加密切。 1、古代:基础科学与军事技术创新的关系处于初级阶段 在火药应用于军事之前,高频率的战争次数导致冷兵器的种类繁多、内容丰富,但这一时期的基础科学并不发达,军事创新主要依靠工匠们的经验积累和不断摸索。 就冷兵器的材质而言,冷兵器可分为木兵器、竹兵器、石兵器、陶兵器、青铜兵器和铁兵器,在这演变的过程中,冶炼技术起着主导作用。在冶炼技术出现之前,人们的武器一般都就地取材,使用木质或者石头打磨的工具,而金属铜的出现并有目的的应用战争则使武器装备有了质的飞跃。大约公约前1万年,石器时代的人们开始认识并使用铜,通过不断地艰难摸索,掌握了通过制造高温热源和去除杂质的冶炼技术。这一时期,化学等基础科学的知识根本没有系统的出现,武器装备材质的创新主要依靠工匠们不断的摸索实验,“最初控制燃烧温度的知识被看做一股神秘的力量,随后人们才逐渐认识到,那些不过是知识和技术的应用而已。几乎可以肯定,同样是靠着运气和反复试验、反复失败,金属制造最终获得了飞跃式发展。”[1] 冷兵器性能优劣的另一个重要影响因素是制造工艺的高低,这取决于工匠技术的经验积累和技术的熟练程度。最初,工匠通过模仿自然界的实物形状来制造兵器,并不需要科学知识的指导,古希腊哲学家亚里士多德也说过,“人最初的认识是从模仿中得来的”[2],模仿在武器装备的创新中起着重要的作用,如“戈的形状丰本锐末而微曲,如同鹰嘴兽角,用以钩挽和啄刺敌人”[3]。通过模仿,工匠们可以制造出各式各样的冷兵器,而且由于工匠们的经验技术的不同,同等质料的兵器在性能上也会大相径庭。1965年在湖北江陵出土的越王勾践剑虽埋藏地下2300多年,仍然光洁如新,寒气逼人,锋利无比。在《吴越春秋》中也有干将莫邪铸剑的记载:“干将,吴人;莫邪,干将之妻也。干将作剑,莫邪断发断指爪投入炉中,金铁乃濡,遂以成剑;阳曰干将,阴曰莫邪。”可见,古代工匠的铸造工艺决定了武器性能的优劣。在基础科学尚未系统出现的古代冷兵器时期,基础科学与军事技术创新的关系较弱,工匠的经验技术水平对武器装备的创新起到了主导作用。 2、近代:基础科学与军事技术创新的关系处于中级阶段 14~15世纪的文艺复兴运动,促进了近代科学的形成与发展,以实验材料和逻辑推理为基础的研究方法,指导人们更好的认识世界,探索事物的发展规律,数学、化学、物理学等基础学科获得了较快的发展,取得了一系列的新理论、新知识,这些基础科学的突破往往带来军事技术创新。 在近代科学形成之前,火药就已经被认识和使用,最早关于火药的记载可以追溯到公元8~9世纪,当时的炼丹家已经知道炭、硫、硝三种混合物的性质,并在宋代第一次运用于军事的记载。但是直到14世纪末出现的明火枪,也是因为射速慢、射程短和准确性差,没有产生重要的军事影响。从火药的发明到14世纪轻火器的出现,在将近6个多世纪里,火药的性能将一直没有显著地提高,军事效能并不理想,直到15世纪发明了粒状火药后,这种状况稍有改观。然而,真正满足军事需求的高爆炸药的发明,则是近代科学尤其是化学发展的产物。18世纪拉瓦锡氧化学说的提出,开启了化学革命的大门,使人们对物质和物质的变化从定性的朴素认识进入了定量的研究;19世纪初道尔顿的原子论阐明了化学变化的统一理论,从而有力地推动了化学的新发展;19世纪60年代,门捷列夫创立的元素周期表不仅对化学理论有重大意义,而且对化学工业以及其他工业的兴起也有重要的促进作用。从18世纪到19世纪60年代,在不到200年的时间里,基础化学取得的理论突破使化学工业蓬勃发展,火药由传统的黑火药变为硝化甘油、炸胶、无烟火药苦味酸和梯恩梯等强力炸药,使火药的性能显著提高,满足了枪炮对火药的性能的要求,奠定了现代军事工业的基础。 基础化学的发展为枪炮提供了稳定可靠的炸药,解决了弹药动能和杀伤力的问题,但射击精度的提高还需要外弹道学理论的支持,这离不开数学、物理学等基础科学的发展。1546年,意大利数学家塔塔格里亚出版了《投弹技术》一书,发现了炮身在倾斜45°时射程最远。17世纪时,伽利略在大量观察实验的基础上,并结合惯性定律等物理学知识,导出弹丸运动的抛物线方程,并且以其为依据写出了关于自由抛射运动的著作,用科学的理论解释了射角为45°射程最远的事实,标志着弹道学的理论初步形成。从17世纪末18世纪初,牛顿通过介质对运动物体的作用的研究,在《自然哲学的数学原理》中四章讨论了外弹道学理论,确立了力学定律和微分学是外弹道学问题的理论基础,成为近代外弹道学奠基人。19世纪战争对枪炮技术的要求逐渐提高,枪炮的准确性、射程和威力要求及高精度的射表是外弹道学必须解决的课题,战争的现实需要极大的刺激了外弹道学的发展,使外弹道学理论出“井喷式”涌出,如西亚切近似法、弹丸运动微分方程的数值积分法等,这些方法的核心就是微积分理论。微积分在外弹道学中的应用,使外弹道学摆脱了经验判断的局限,以“无限细分”和“无限求和”的微积分思想让运动弹丸的轨迹细分到静止弹丸点的集合。[4]通过研究每一瞬间弹丸的特征来归纳出整个弹丸运动规律,使枪炮技术成为一门以数学为工具的学科。 3、现代:基础科学与军事技术创新的关系处于高级阶段 进入20世纪后,科学活动日益从个人或少数人的独立研究发展成为大规模、有分工,高度组织化的集体,从“小科学”逐渐发展到“大科学”。在科技体制化逐渐形成的“大科学”发展阶段,武器装备创新往往是涉及学科门类众多、工程技术综合、管理系统复杂、社会影响巨大的大工程项目,如“曼哈顿工程”、“阿波罗登月计划”和“星球大战”。1942年,美国动员了15万人员,耗费了23亿美元,动用了全国1/3的电力,实施了“曼哈顿工程”,制造了首批原子弹。[5]在研制原子弹的过程中,基础科学与武器装备创新的关系比以往任何阶段都要密切,二者相互融合,一方面表现在物理学基础理论的突破是原子弹研制成功的理论源泉,另一方面,在解决研制过程中的困难时,“曼哈顿工程”又极大的发展和丰富了物理学的基础理论。由传统的以基础科学推动武器创新为主的单向线性推动模式,转变为双向相互推动发展模式。 20世纪初,爱因斯坦提出了著名的质能方程E=mc?,解释了物质内部能量和质量相互转化的关系,正是在这一理论的指导下,量子物理学家们积极探索原子内部结构规律,取得了一系列惊人发现,为原子弹的发明提供了理论基础。1919年,卢瑟福利用镭放出的“射线”轰击其他元素,实现了原子核人工嬗变,打开了实现人工核裂变的通道,为人们深入研究核反应,利用核能奠定了基础;1932年,英国物理学家查得威克在卡文迪许实验室发现了中子,被当成轰击原子核的理想“炮弹”,人类找到了打开原子核内部的“钥匙”;1938年,居里夫人、费米和哈恩等著名的物理学家,在大量实验的基础上提出了核裂变理论,为人类开辟一种新的能源。这些物理学的基础理论的发现被誉为“通往核时代的三个阶梯。”[6] 正如“曼哈顿工程”的成功依赖于基础科学的突破一样,“曼哈顿工程”也极大的促进了量子物理学的发展,使人们对理论物理学的认识得到了极大的强化,使量子物理学在战后相当长的一段时间内成为带头学科。“曼哈顿工程”集中了当时大量的顶尖物理学家,为学术交流提供了良好的平台,“他们有时在国际会议上碰头,交换意见,有时在声望卓著的科学刊物上,介绍新发现。一大批这方面的科学家会聚在阿拉莫国家实验室,形成了一个无与伦比的思想库”,7这些物理学家们在阿拉莫实验室进行问题探讨,学术交流,将观众的焦点集中到共同的目标,极大地推动了量子物理学在短期内的迅速发展。在研制的过程中,有政府出资建立的先进实验室,也为基础科学的研究发展提供了优越的硬件设施。此外,从“曼哈顿工程”中总结出来的“大科学”管理模式,被成功地应用与其他基础科学项目的管理,间接地推动了其他基础科学的突破与发展,基础科学与军事技术创新高度融合。 基础科学论文:科技场馆针对不同人群开展的基础科学展品讲解 摘 要 科技场馆作为校外科学教育机构,主要是通过展览教育形式来开展科学教育活动。科技场馆的科学教育工作要取得成效,与辅导员的讲解质量关系密切。同时科技场馆是公众教育场所,因此区别对待参观群体开展展品讲解显得尤为重要。本文主要论述辅导员如何针对不同参观群体开展讲解来实现科技场馆的科学教育功能。 关键词 科技场馆;展品;讲解 科技场馆的常设展厅一般都会展出一些演示科学原理、定律的基础科学类互动展品。这些展品通常是按一个主题或学科进行归类摆放布展,本文探讨的是单件展品的讲解也不是展品组合的讲解。 这些展品是立体的科学教材,观众在参观时能参与进来,他们推拉、吹吼,但是否会让他们去研究一些问题呢,又或者是有何收获呢?这就无从得知。科技场馆作为一个非正规科学教育场所,尽可能发挥这些展品的教育功能显得尤为重要,这是科技场馆的展品与游乐场的游乐设备之间的区别。科技辅导员针对展品的讲解及与观众之间的交流是发挥这些展品的教育功能的主要方式。不同年龄观众的认知阶段和兴趣点不一样,因此讲解起到的教育功能也是不一样的。如果辅导员在作展品讲解时,没有根据不同人群作出不同的讲解与交流,那么就很可能成为一次失败的讲解。本文主要探讨的是针对三个不同年龄阶段群体的讲解,不涉及混合群体的讲解。严格来说,这三个群体还是可以细分的,但由于科技场馆不同于学校,辅导员难以准确判断观众的准确年龄,只能作一个大概判断和大概分类。 1 辅导员针对小学生群体开展的展品讲解与 交流 针对小学生群体的讲解与交流的主要目的是培养他们的科学兴趣与增加他们的科学经验。讲解与交流的难点是如何创设情景,增加趣味性,通俗化。 小学生群体有以下几个特点。 1)按皮亚杰的观点,小学生群体的认知阶段基本上是属于具体运算阶段。在这一阶段,他们形成了初步的运算结构,出现了逻辑思维。但思维还直接与具体事物相联系,离不开具体经验,还缺乏概括的能力,抽象推理尚未发展,不能进行命题运算。 2)他们对周围事物有强烈好奇心,并渴望对这些事物寻求解释,已经形成了关于周围世界许多方面的 概念。 3)他们通过在校的科学课学习,开始对科学现象有所理解。 4)他们喜欢玩。 根据以上特点和讲解目的,针对这个群体开展的展品讲解与交流,辅导员可从以下几点来考虑如何讲解。 1)通过创设他们喜欢的情景来吸引他们的注意力,引导他们仔细观察展品呈现的过程与现象。辅导员可通过讲故事、展品拟人化、虚构事件、探讨他们感兴趣的话题等各种方法来创设情景。在情景中启发他们对展品现象的思考与交流。这样有利于增加讲解的趣味性。 2)辅导员针对这类群体的讲解语言要生动有趣、通俗化。为了达到这样的效果,宁可讲解时出现论述不严谨、不全面,甚至出现错误。尽量避免使用专业术语名词、概括性抽象词语、公式。否则,对小学生来说,讲解已没有任何趣味性可言,根本就谈不上培养他们兴趣,保持进一步学习的动力了。例如,有件展示涡流现象的展品叫“摆动的环”,在讲述时不应该说“导体在磁场中作切割磁感线运动”,他们大部分人还没有导体和磁感线的概念。可以这样通俗化地说“小铝在磁铁旁边跑动”,显然,这样的表述是不严谨、不全面,甚至是错误的,但这样的表述能把事情说得清楚,让人听得明白且容易记忆。通过这件展品的讲解,他们能增加这么一个经验就可以了:铝在磁铁附近运动,会有电产生,电又产生了磁。 3)辅导员讲解过程应引导他们把展品的现象与他们已有的经验进行联系并思考。“科学的”概念常常与人的直觉相反,通过这种联系思考,使得他们的经验得到扩展。 4)讲解尾段,为了保持他们的好奇心,可以引导他们去探究其他展品,也可以引导他们回家做些跟这件展品有关的简单实验。 2 辅导员针对中学生群体开展的展品讲解与 交流 针对中学生群体的讲解与交流的主要目的是引导他们综合运用课本上的知识去分析研究一个系统(展品),从而增进他们分析研究自然事物的能力。讲解与交流的难点是如何让观众达到专注的快乐。 中学生群体有以下几个特点。 1)按皮亚杰的观点,中学生群体认知阶段基本上属于形式运算阶段。这一阶段,个体形成了完整的认知结构系统,能进行形式命题思维,智力发展趋于成熟。 2)不同年级的学生由于学习的科学类科目结构内容不一样,因此掌握的科学概念与知识的程度不一样,运用科学方法与实验方法的能力也不一样。 3)他们比儿时积累了更多的生活经验,在校学习也积累了很多知识,能够对周围事物作出解释。 4)最新脑科学研究表明,他们这个阶段,脑会发生重大变化。这阶段是提高人的科学素质关键阶段。 根据以上特点和讲解目的,针对这个群体开展的展品讲解与交流,辅导员可从以下几点来考虑如何讲解。 1)很多展品展示的科学原理、定律,如果他们已经在课本上学习了。只要他们看了展品的说明牌,那么这件展品对他们来说只不过是立体的教材或示范性的实验,看不到虚假的线索、幻想的破灭和失败。因此,辅导员如果把讲解的重点还是放在讲述这件展品展示的科学原理、定律,那么估计难以引起他们的兴趣,也难以引起他们专注去思考。 2)辅导员讲解时,可以考虑把展品作为一个系统,引导他们把展品看成一个系统,综合运用他们学过的知识,补充他们没有学过的知识,和他们一起交流与讨论。通过这种较为深度的分析研究,引起他们专注地探究和分析,增进他们运用科学方法的能力。例如,展示涡流现象的展品“摆动的环”,辅导员和他们一起操作和观察后,引导他们分析展品的构造。展品主要构成:架子、带有铝圆片的单摆、磁体。这件展品是展示带铝片单摆在磁体旁运动的情形,因此可以把它按时间来分割,分析和研究一个运动周期。在整个分析过程中,需要综合运用单摆周期运动、磁体特性、能量守恒、能量转换、电磁感应、楞次定律等知识。通过这样的讲解与交流,除了加深他们对已学知识的理解,增进他们没学的知识,更重要的是领悟一些科学方法。 3)很多展品都趋向于掩盖科学与技术之间的复杂关系。因此针对中学生的讲解与交流,可以适当增加一些这方面的介绍。 3 辅导员针对成年人群体开展的展品讲解与 交流 针对成年人群体的讲解与交流的主要目的是和他们一起重温学生年代课本上的知识并了解这些知识在实际生活当中的应用。讲解与交流的难点是如何让观众重拾在校时的心态和感受。 成年人群体有以下几个特点。 1)智力发展已成熟。 2)已经接受了较长时间的正规教育,如果不是从事专业工作,在校学到的很多知识已逐渐模糊,但没有消失。 3)积累了相当多的生活经验。 根据以上特点和讲解目的,针对这个群体开展的展品讲解与交流,辅导员可从以下几点来考虑如何讲解。 1)辅导员和观众一起回忆在校时学过的知识。 2)重点讲解展品展示的原理、定律在生活中的应用。例如上面所述的展示涡流现象的“摆动的环”时,可以介绍涡流制动、电磁炉、变压器为何要尽量减少涡流电流。 展品讲解方式多种多样,辅导员也应有各自讲解特色。一次成功的展品讲解就包括以下几个因素:1)这次讲解的教育目的是什么?2)分析观众特点再讲解。3)能否使观众心情愉悦。 基础科学论文:以实践为基础科学分析社会矛盾 摘 要:自2013年初我国大部分地区遭遇雾霾气象灾害,河北地区更是列为“重霾”地区,对于雾霾天气究竟是如何形成的,为此河北地方政府作出了各项治霾决策,河北地区针对该问题是如何以实践为基础,发现问题,解决问题,处理相关社会矛盾的,本文针对以上问题展开相关研究。 关键词:实践;发展;矛盾 一、导言 马克思曾说:“人们为之奋斗的一切,都同他们的利益相关。”在社会生活中处处充满着各种矛盾,大部分都是利益矛盾,而矛盾又是事物发展的源泉和动力。目前我国仍然处于社会主义初级阶段,人民日益增长的物质文化需要同落后的社会生产力之间的矛盾仍然是社会主要矛盾。但是当经济利益与生态环境发展产生矛盾时又该如何处理,追求经济利益、追求物质发展的理论在实践的检验下应该适时做出调整。河北地区在追求经济利益发展工业化的实践下基础下,生态环境出现了严重的危机,对此需要用具体问题具体分析的科学分析方法来寻求经济利益与生态环境的平衡点。 二、发现问题,雾霾重袭河北地区 自2013年初以来,我国发生大范围持续雾霾天气,受影响面积约为143万平方公里占国土面积的四分之一,重霾面积约为81万平方公里,包括华北平原、黄淮、江淮、江汉、江南、华南北部等地区,主要集中在北京、河北、山西、山东、河南、辽宁等地,京津冀及周边地区39个地级及以上城市中,有20个城市发生了重度及以上污染,受影响人口约6亿人,当然这些数据与日俱增。 “雾霾”严格意义上来说是“雾”与“霾”两个不同的概念,雾是一种气溶胶系统由微小水滴或冰晶组成,大量悬浮于近地面空气中,雾和霾同样会降低空气透明度使能见度恶化,但是雾主要是由空气中的水汽凝结升华而成,而霾则是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物、二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成,这些污染性的有毒颗粒物与雾气结合在一起让空气瞬间变成灰蒙蒙的毒气,将阴霾天气与雾并为灾害性天气现象统称为“雾霾天气”。 三、分析问题,河北重霾灾害成因 对于“雾霾”究其原因概括为两点,一是有利于雾霾形成的气象条件,二是造成雾霾气象灾害的罪魁祸首也就是人为因素。之所以河北地区成为重霾之地,是由于该地区地势平坦,经济发展迅速,为追求经济利益,大片植被被砍伐开垦成农田,农田又大量使用化肥和农药。在这些改变的大环境和大气候的交互作用下河北省环境状况持续恶化,主要表现为以下三个方面,一是荒漠化危害的面积大,2008年相关数据显示,河北省荒漠化土地面积272万hm2,占国土面积的14.5%;在全省138个县(市)中,有114个县(市)不同程度存在沙化现象。二是荒漠化面积增加的速度快,河北省土地荒漠化的面积已由建国时的122.6万hm2猛增到2000年的272.0万hm2,50年间增加了1.22倍。三是地类复杂、沙源丰富河北省是全国地类最复杂的省份,有高原、山区、平原和滨海。复杂的地类,除了带来迷人的景观,也存在发生荒漠化的潜在危险。 “两高”产业集中也是河北能够产生十大污染城市的原因。像钢铁、建材、石化等都是河北省的主要产业,这些产业大量排放出煤烟、颗粒物环绕河北地区上空,北方地区冬天几乎全民燃煤取暖,普通家庭一冬天就要烧掉将近两吨煤,一些家庭还使用燃煤炉做饭,单这一项一个冬天家庭日常使用燃料所释放的颗粒和废气也不得不引起重视。 可见河北地区成为重霾之地的根本原因是一味追求经济利益和个人利益,忽视了生态环境的保护。通过不断的发展工业,生产建设,河北地区的经济有了大幅度的提高,人民的生活水平也日趋改善。在尝到了经济利益带来的好处后,忽视了经济发展这把双刃剑也会带来伤害。 四、解决问题,河北狠抓生态建设 党的十八大提出,建设中国特色社会主义事业总体布局由经济建设、政治建设、文化建设、社会建设“四位一体”拓展为包括生态文明建设的“五位一体”,这是总揽国内外大局、贯彻落实科学发展观的一个新部署,更是当前应对雾霾气象灾害的必要保障与措施。经过多年的发展经验和如今的环境污染教训河北地区人民更加深切的体会到协调生态需要与经济发展需要的关系的重要性。经济发展和生态需要二者都既是现实需要也是长远需要,二者必须相结合相融合,从长远的可持续发展的角度来发展经济维护生态建设,然而个人认为当前情况下生态环境建设应该先于经济建设考虑,因为当前不仅是河北地区甚至于全国大部分地区都存在严重的生态环境污染破坏问题。 河北地区为治理污浊的雾霾天气各级政府制定了各项政策,首先针对燃煤方面进行了一批煤改气工程,拆除了一大批小锅炉、茶炉、炉窑等,大部分居民小区的地暖和水暖都改造成气暖,新建的小区一律采用集体气暖供应。同时还要求完成除尘设施升级改造火电燃煤机组14台,共涉及19家36台燃煤机组的除尘设施改造。 作为全国钢铁产能最大的省份,河北今后5年内将以“壮士断腕”的决心和力度,全力防治大气污染。河北提出了5年内削减钢铁产能6000万吨的目标。着眼于削减产能、控制污染,河北在最新出台的《河北省大气污染防治行动计划实施方案》中提出,到2017年,全省“减钢”6000万吨的目标,煤炭消费量比2012年净削减4000万吨。 治霾力度的加大带来了空前的压力,即民生压力和自身发展压力。就单从在线监测系统一项来说就耗费上千万元的建造费以及后期昂贵的维护成本,这让许多企业吃不消。庆幸的是压力也可以转为机遇,中央首次如此具体频繁的关注河北经济结构转型,也表示河北要把调整产业结构作为河北发展经济的主攻方向,做大做强做优先进制造业,培育壮大新兴产业。河北五年内削减煤,压减钢,任务极其艰巨,也是势在必行,迫在眉睫。河北应该胸怀全局,通过消化、转移、整合、淘汰等方式,打好调整经济结构、化解产能过剩这场攻坚战。因此如何在雾霾这把双刃剑下抓住机遇,也是河北地区需要思考和把握的。 五、小结 作为决策者要有科学的预见能力,对未来的预测、关注和把握需要从系统整体出发。“从这个系统的整体最优出发,既要考虑到组成这个整体的一切要素以及各要素之间的相互作用,同时还要考虑到这个整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系,采用各种分析工具和方法,对系统整体与要素进行定性和定量的分析,在决策过程中不断调整、修正决策目标的偏差,达到整体最优。”对于河北省的相关建设发展出现的偏差,就是由于对整体把握的不足,没有权衡经济利益与生态环境之间的关联。 生态建设不仅是政府的职责更是社会大众共同的责任只有全民努力才能真正有效快速的抗击雾霾,还我们碧水蓝天。因此为了提高民众的认识要加强宣传,普及生态意识,倡导生态价值观,使公众的观念转变过来,树立人与人,人与自然和谐的生态价值观,让公众有自觉的生态文明意识。在日常生活中如何做到低碳环保,绿色生活,也是我们作为普通民众的义务,河北地区发起全民抗霾活动,“五公里内不开车”“放下汽车,骑上单车”等生活理念,大力传播,希望更多的民众都加入进来,守护我们共同的家园。(作者单位:贵州民族大学研究生院) 基础科学论文:注重基础科学 促进应用技术创新 我阅读《环球飞行》已有多年历史,每次翻阅这本杂志总会获得一些新的感受和启发。可能是由于涉及自己工作领域的缘故,我注意到《环球飞行》近年来发生的明显变化,尤其是《环球飞行》搭建了“科技前沿”专刊这一学术交流平台,这对于引领人们注重基础科学、促进应用技术创新具有深远意义。 科技前沿工作主要是从宏观、微观等多层面探索物质世界的本质、变化及其内在联系,建立起符合大自然规律的基础科学理论,进而创造出适合人类社会进步所需的种种应用技术。没有基础科学的支撑,就不会有真正的应用技术创新。改革开放以来,虽然我们在应用技术方面取得了显著的进步,国人生活水平也普遍有了较大提高,但在基础科学领域对人类的建树,相对于科技发达国家我们还存在着明显的差距。造成这种状况的原因是多方面的,根本原因主要在于基础科研长期得不到真正重视,对科技事物的评价体系和评价方法存在误区,急于求成,只看结果而不关心科学理论的产生和形成技术的过程,各种所谓“模仿式创新”、“解决有无重于创造”的状况影响到对基础科技的投入。于是,当我们的社会进入到必须由制造向创造转型的历史阶段时,这种重技术、轻科学和“拿来主义”所导致的恶果,就会陆续浮现出来,表现为在应用技术上我们似乎不断缩短了与科技发达国家的差距,而实质则是我们的创造力可能会越来越落后于时代。 基础科研是应用技术创新的前导,从目前太阳能飞行器研制状况可见一斑。人类研制太阳能飞行器已有数十年历史,太阳能飞行器结构与布局也陆续出现了许多新方式,但受制于现有太阳能光伏发电技术瓶颈,太阳能飞行器难有突破性发展。太阳能飞行器能否实用,关键在于有否创新方法来提高近地空间单位面积太阳能的收集和转化利用效率,这就需要对阳光、太阳能和其他光现象进行更深层次的研究。纵看人类了解光本质的历史,我们不难发现过去和现在所采用的方法存在局限性。例如,尽管经过了数百年的反复论辩,人类对光本质仍然只有“共识”而没能得出充分证据,对光的理解还停留在基于假设的数理逻辑推理阶段,并长期陷入将光的波粒二象性当成光本质的误区,导致人类对光的认识难有根本进步。仅用数理逻辑方法来推定微观环境下物质的状况显然是不够的,在受认识与条件所限,因“测不准”而对微观世界用数理逻辑方法推测出种种“不确定性”的现阶段,即使“科学的主要目的是以最少数的假设,用合理的逻辑来解释最广泛的实验结果”已成为基础科学领域的主流共识,我们仍然不能因一些理论学说对光的描述得到学界广泛认同,而放弃对事物真相的继续探索。如果我们要继续深究光的本质,就必须寻求新的方法来接近和揭示事物真相,而不能停留在数理逻辑推理的局限上和人们的自由想象之中。 在临近空间可操纵飞行器创造领域,也存在着类似的问题。尽管人类已经开始研究如何往返火星,但在20余千米到100千米空气稀薄的临近空间高度,现有航空航天技术都显得无能为力。以火箭为推力的航空器还能勉强发射到这个空域作一个来回,航天器也只能往返“路过”而无法停留。高空气球倒是能够到达这个空域的中下层,但气球只能随风飘荡、浮沉而难于操纵。能否创造出有实用意义的临近空间可操纵飞行器,是能否有效弥合空天一体化作业缝隙的关键点,对人类有着重大的现实意义和深远的历史意义。人们曾提出过无数构想来试图解决这个世纪难题,平流层飞艇便是其中最有希望的典型代表。然而人类在平流层飞艇领域已经探索研究了近50年,世界上至今仍没有成功先例。一些科技发达国家所研制的、能够升到10余千米的“平流层飞艇”,实质上都仍是不能有效操纵、需要放气后才能伞降回收的飞艇状气球。现有科技能力显然已难解决创造临近空间可操纵飞行器所面临的巨大困难,必须从头再来,由基础科研入手创建新的科学理论和创造出新的技术方法,如此才有可能让人类的平流层飞艇之梦成为现实。 航空航天科技的发展和工业水平的提高不仅让人类实现了自由翱翔的愿望,甚至将来移居到外星球也都有了可能。这一切,得益于前人为我们建立的基础和每一代人的开拓创新。在享受前人发现与发明来丰富现代生活的同时,我们也必须思考承前启后继往开来的问题。 基础科学论文:音乐基础科学研究的新成果 翻开中国、印度、阿拉伯或欧洲的音乐历史典籍,我们发现乐律学在其中占据了很大的篇幅;从赫尔姆霍尔茨的《音感觉论》到王光祈的《东西乐制之研究》,近代西方和中国的音乐学也都肇始于所谓的音体系(Tonsystem)研究。可见这门以音乐构成的最基本单位――音程为探索对象的学科在古今中外的学术中都居于十分重要的地位。可是当今绝大多数学习音乐的人却把律学视为畏途,认为它太抽象,数学运算太复杂、太困难了。殊不知当我们从事音乐活动之始实际上就已经与音律打交道了。当然在一般情况下律学所探讨的音程关系凭听觉也是能够“自在地”训练和把握的,但是作为一门“自为”科学的音乐学,如果没有一定的律学基础,其研究的深度与广度就将会受到很大的局限。 今年4月由中央音乐学院出版社出版的李玫博士的专著《东西方乐律学研究及发展历程》是这门多年来被音乐学界冷落的学科值得关注的新成果,它也是作者从硕士到博士学术上节节提升、多年耕耘结出的硕果。该书的上编“研究方法”以精练的、相对易懂的语言(约占全书1/8的篇幅)阐明了理论律学的一般原理,论述了乐音和音程的物理属性与数理规定性的相互关系,使具备高中数学、物理程度的音乐学子可以在较短的时间内初步掌握这门让许多人望而生畏的学科的基本知识。这一部分的阐释在继承缪天瑞先生以往研究的基础上,充实了赵宋光先生及作者的新探索成果和新提出的概念,例如“相对波长”、“跃迁算子”、“跃迁值”等。她还提供了运用这些新方法进行运算的实例,使读者可以将它们与传统的运算两相对照,明确彼此间的联系。作者在讲述一般理论的同时,也兼顾介绍了从古代各主要文化以长度比值、近代以频率比值、现代以周期比值来解释律学原理从宏观到微观的发展历程。尤其值得称道的是,作者用三四万的文字把这门看似深奥的学科的基本原理向读者做了简明而清晰的交待,大大地拉近了律学与一般音乐学研究者和学习者的距离,也为未来在音乐院校开设相关的课程做了学术上的铺垫。 该书的下编“律学研究历史的发展与回顾”是这部著作的重心,也是其创新性和主要价值之所在。作者在第一、二章系统地记述了中国律学实践与理论发展的沿革,让读者一目了然地了解从《管子・地员篇》记载的三分损益法到朱载址⒚鞯摹靶路密律”这一不断深化的历史脉络,在第七章还总结了20世纪中国乐律研究新成果。同时下编还分别列举了除中国以外其他三大文明发源地印度、阿拉伯-波斯(古埃及和古两河流域)和欧洲不同时期的律学理论和运算原理,例如古印度的“22斯鲁蒂”理论、对维纳琴弦长进行分割的掐断率,古代阿拉伯世界的扎尔扎尔“中指”、乌德琴定弦法、萨菲丁的不平均十七律,欧洲拉莫斯和扎里诺的纯律理论、斯台文和梅尔桑对十二平均律的研究等,用丰富的实例证明了民族音乐学的创始人之一埃利斯在《论诸民族的音阶》中所得出的结论:“在全世界不是只有一种音阶,或只有一种自然的音阶,或必须以赫尔姆霍尔茨极为巧妙地设立在音响学上的构成原则的那样一种音阶,而是有着非常多的和各式各样的不同音阶。其中有些是极其人为的,甚至还存在着很随意地发音的音阶。”①此外作者还介绍了近代物理学和数学的新成果对律学发展的推动,也为后学指出了今后如何借鉴现代科技深化这一领域研究的新方法、新思路。 李玫博士的这部著作在强调数学和物理学对乐律研究的基础作用的同时,并没有忽视人类丰富的乐器制作与演奏实践在推动认识乐律的规律的重要意义。例如作者十分重视中国琴律、笛律学的研究成果,特地介绍了印度拉玛马特亚以维纳琴作为实践物改造律制的过程、阿拉伯乌德琴的定弦法、乌德演奏时中指指位的变迁和扎尔扎尔中指指位的确立对阿拉伯律制形成的特殊作用。基于演奏演唱的实践和人类的审美听觉,作者特别尖锐批评了当今乐理知识讲授中把十二平均律作为世界通行的金科玉律,而对它违反自然规律的本质缺陷视而不见的现状,以充分的论据打破了多年以来国内外专业音乐教育对十二平均律的迷信。这对开拓和丰富音乐史学、民族音乐学、音乐心理学的研究视野是十分有益的。 按照书名这本著作的研究对象应为“东西方乐律学”,但是在其中我们只看到对四大文明发源地律制的论述,而对于一些很有特点、民族音乐学家历来十分关注的其他特殊律制,例如泰国的七平均律、印度尼西亚的九平均律却没几乎有涉及,更没有从学理上加以解释,这让我们这些世界音乐后学者不能不感到有些遗憾。尽管如此,我们已经可以从李玫老师的这部书中获得了许多的启示和教益。 正如赵宋光教授在该书的序言中所说的:乐律学“曾以不可抗拒的规律性多源萌生存活,还将以不可磨灭的勃勃生机发育壮大,而且还将以自己抽枝放苞的强劲生命力注入未来的人类,煞住百年颓势。”我们有理由相信正在振兴的中华民族这个文化群体“有能力在21世纪引领人类音乐文化走出那‘法老称霸的疆土’”。 基础科学论文:探究基础科学教育研究与建构主义中西方的差异 摘要:摘要:本文讨论了国内外教育界在理解建构主义与教育研究之关系问题上的差别,分析了“社会建构论”对于基础科学教育改革的意义,与存在的有关问题。 关键词:建构主义;基础科学教育科学知识社会学科学史 1引言 目前,无论是在国外还是国内的学术界,包括教育界,建构主义(或称“建构论”constructivism)都是一个重要的概念,而且,也是非常有影响的学术思潮。例如,用constructivism在网络上的搜索引擎在上检索时,有11万条结果。用constructionism检索时,也有1万6千条结果。在国外教育界,在科学和数学的教育领域中,建构主义产生了重大的影响。由建构主义研究的重要中心之一英国利兹(Leeds)大学给出的一份1990年的文献目录中,就开列有1000多种著作。在90年代初,也有人估计,在教育类杂志上,当时差不多有2500篇受到建构主义启发的学术研究论文。[1] 大约在20世纪80年代末至90年代初,据说在美国教育界颇为风行的建构主义学习理论思潮开始传入中国,并倍受教育改革者们的青睐,被当作一种向传统教学方式发起挑战的理论武器。[2]这种说法可以从中国教育研究者们发表的有关论文的数目得以验证。例如,在全国期刊网的中国期刊全文数据库中,以“建构主义”作为关键词检索时,有结果670项,其中,除去极少数其它领域的文章之外,绝大部分都是属于教育研究领域的。但是,在这些论文中,对于建构主义的理解尚有不够全面之处,基本上都是把建构主义作为一种教育理论或学习理论来进行介绍和讨论,至少是在很大程度上忽视了它在此之外的其它含义与影响和建构主义学说的多样性,包括它给在学习过程之外的关于科学知识本身的认识所带来的影响,如来自科学知识社会学以及建构主义科学史的影响等。本文,将就此问题在国内和国外的不同观点作一分析与评论。 2国内教育研究界的视野、关注点与认识理解 首先,在国内的科学教育研究界,在引进、介绍和研究建构主义学说时,有这样一种非常典型的观点,认为“当今的建构主义(Constructivism)是皮亚杰等思想的发展,他们强调学习是建构意义的过程,它包含两方面的建构,并强调学习的非结构性和具体情境性以及学习中的社会性相互作用;他们提出了情境性教学、自上而下的教学设计、随机通达教学等教学进程设计思想;在发现学习、接受学习的基础上又提出了支架式教学的教学模式;另外,他们重视通过合作学习和交互式教学而实现的相互作用在学习中的作用,对当今的教学改革很有启发。”[3]可以说,这确实是一种很典型的说法,一方面,它给出了在国内教育领域中研究建构主义的意义,即是把它作为一种可以用来改变国内教育现状和促进教育改革的理论工具,针对以教师讲授为主,学生只是被动地接受知识的教学习惯,把它作为一种“解毒剂”,因为从这种建构主义教育理论的观点来看,教师的教学过程虽然看起来是在“传递”知识,但实际上只是在有意无意地促进学生自己积极地建构知识,特别是“建构意义”的过程而已。另一方面,这种说法的典型性是在于对建构主义理解上的某种以偏概全。有人甚至以全称的描述明确提出:“现代建构主义主要是吸收了杜威的经验主义和皮亚杰的结构主义与发生认识论等思想,并在总结60年代以来的各种数学教育改革方案的经验基础上演变和发展起来的。”[4]当然,以皮亚杰的学说为代表的建构主义学说确实在教育中扮演着非常重要的角色,但在如今形形色色的建构主义理论学说中,这种建构主义的理论只不过是其中的一支。虽然也有人在对国外文献的检索中注意到的一些涉及科学知识社会学及科学史中的社会建构论对科学教育之影响的文献,甚至注意到美国的科学教育的重要文献之一《国家科学教育标准》主要是以建构理论为其指导思想的,但也仍然在论述中没有将这方面的问题进行讨论同,而只集中于关注建构主义在纯教学过程中的意义。[5]或者是,有人虽然注意到了主要的几种不同的建构主义流派,如认知的建构主义、社会建构主义和激进的建构主义等,并有保留地指出了其对于我们教育改革的意义,但却几乎完全忽略了来自科学知识社会学的以及相关的与科学史中建构主义的研究及其对教育的影响。而且在评论中,虽然也谈到建构主义与我们以往强调的客观真理的观念的不同,认为建构主义不再关心知识与客观世界是否一致,是否“真”等,但由于只是关注到了建构主义的学习理论,依然把略去了在我们在教授要学习的知识之前人类对知识自身的“建构”。[6] 在这样的理解之下,有些研究者即使在谈到社会建构主义(socialconstractivism)时,也多主要以俄国心理学家维果茨基(L.S.Vygotsky)及其学派的学说为主要来源,认为“社会建构主义是指,个体在社会文化背景下,在与他人的互动中,主动建构自己的认识与知识。与其他建构主义理论一样,社会建构主义也把学习看成是个体自己建构的过程,但它更关注这一建构过程中社会的一面。”[7]这种对社会建构主义的理解显然也只是对众多社会建构主义在学习理论限制下的一种狭义的理解。在这样的理解中,自然会将诸多作为科学哲学、科学社会学和科学史中重要指导思想并富有成果的社会建构主义排除在外。当然,在国内教育研究者中也有极少的例外,像近来在《全球教育展望》上的一篇文章,就也谈到了在科学教育中科学的知识观问题,认为科学知识应当明确地和深信不疑地被看作是个人和社会建构的。理论需要被看作是临时性的,不是绝对的。这和在其它教学方法中把科学知识描绘为客观的,没有疑问的和一成不变的(常常出现在教科书或正式的讲义中)的观点相反,而是把科学知识看作是通过个人的经验探索发现的。[8]可惜的是,像这样的认识与声音实在是太少了。相反,在国内绝大多数研究者中的主流作法,却只是在前面提到的对建构主义片面理解下,将其应用于各种具体的技术性教学手段。 3国外的某些观点 在国外对建构主义这样一种热门的论题的研究中,与教育的相关同样是研究者们关注的重要问题之一,但却又不象国内教育研究界那样视野局限。一个典型的例子,是专门研究科学和数学的历史、哲学与社会学对科学教育之影响的刊物《科学与教育》(Science Education)在1997年所出版的建构主义专号。其中数篇文章就从不同的侧面讨论了建构主义与科学教育的关系,是对科学教育中建构主义之当时的表现的哲学讨论。正如其由著名的建构主义教育理论研究者马修斯(M.R.Matthews)在开篇的导论性评论中所言:“在当代的科学和数学教育中,建构主义产生了重要的影响。在其后现代主义或‘解构主义’的观点中,它在文学、艺术、历史、社会科学甚至神学教育中有重大的影响。在其所有的变体中,建构主义都是被热烈争论的话题。”当然,重要的是注意到其“心理学的影响”以及建构主义的学习观。“这是建构主义最原初的核心,即一种关于信仰如何被得出,而不是关于如何使信仰为真或将其解释为科学知识的心理学理论。从这一核心出发,建构主义已经扩展到把关于认识论、教学、课程设置、教育理论、伦理学、本体论以及形而上学都包括在内的观点。”“但是,即使在其学习理论的核心中,也涉及到认识论……因而从核心出发,建构主义必然要涉及对哲学的考虑,不幸的是,这样的考虑正是科学教师因其训练而没有准备好的东西。当然建构主义有许多变体。为了方便的缘故,这些变体可以分成教育的建构主义、哲学的建构主义和社会学的建构主义。第一种变体自身又可再分为个人的建构主义和社会的建构主义。第二种变体在托马斯•库恩(ThomasKuhn)的书中有其直接起源,并由近来美国科学哲学联合会的主席巴斯•范弗拉森(BasvanFraasen)对之做出了最有力量的表述。这种哲学的建构主义在贝克莱的科学哲学中有其根源,并可进一步追溯到古希腊的工具主义哲学。自从亚里士多德以来,这种传统就为科学哲学中的实在论者所反对。社会学的建构主义等同于爱丁堡学派的‘强纲领’,以及他们对科学知识社会学(SSK)的研究。在这种传统中,科学的成长,以及在其理论和哲学承诺中的变化,被人们用社会条件与社会利益的变化来解释,而认知内容和理性的推理的解释力量则打了折扣。这也就是说,某些真实而且合理的东西,并不被爱丁堡纲领的拥护者作看作是构成了一种解释,说明它为什么让人相信。”“需要承认,许多被用建构主义的名义来谈论的东西已经超越了其原来学习理论的领域……建构主义也有助于教育者们意识到科学的人性维度:它的易谬性、它与文化和利益的关联、在科学理论中约定的地位、理论的竞争性质,及其它更多的内容。”[9] 在另一篇文章中,吉兰(D.R.Geelan)区分了6种不同的建构主义形式,它们分别是:个人的建构主义(personalconstructivism)、激进的建构主义(radicaldonstructivism)、社会建构主义(socialconstructivism)、社会建构论(socialconstructionism)、批判的建构主义(criticalconstructivism)以及与境的建构主义(contextualconstructivism)。[10]吉兰还提到,这些视角的每一种,都为我们理解建构主义提供了不同的侧重点。正如有人比喻的,可以把建构主义描述为一个n边的多面体,它的不同的面代表了建构主义的不同形式。这些面中有些是相邻的、相容的,而另一些面则是对立的并处于张力中,但它们仍然是整体的一个组成部分。当然,除了像马修斯和吉兰的分类之外,对于建构主义的谱系也还有其它众多的分类。 不过,不同的分类只是表明了一些国外的研究者并没有忽视在纯学习理论意义上的建构主义之外其它的建构主义。冯•格拉瑟斯费尔德(vonGlasersfeld)可以说是在其本人和他的学派中使皮亚杰的认知心理学线索的建构主义得到了相当程度的贯彻,但即使是对于以他为代表的与学习理论关系密切的激进的建构主义理论的分析中,人们也仍然会注意到其超越个人维度之外的社会维度的表现,因为“激进的建构主义并不否认学习中的社会成分”,而且“显然激进的建构主义确实把社会的成分看成是学习过程中不可缺少的成分”,只是“激进的建构主义的认知学习模式还没有对在学习中的社会-文化成分和个人成分之间的相互作用给出适当的解释而已”。因而这种相互作用需要进一步的研究。[11]这也正如奥格玻恩(J.Ogborn)在其“学习科学的建构主义隐喻”一文中所指出的,“关于学习科学和理解科学,建构主义非常有吸引力的图象,来自把科学知识的本质和学习的本质这样两个非常不同的问题联系起来。”“显然在知识的本质和如何最佳地学习和教授知识之间并无必然的联系,但有一个明显的推论,即学习者需要被教授这种知识的本质。在对这两者应用同一隐喻的意义上,倡导恰当的学习方式的建构主义者经常把这种联系作为必要的东西来对待。”[12] 在科学教育的改革中,教学方法的改革与创新只是一个方面,尽管在教学的过程中,对于科学知识的本质的教授也是必要的一项内容。但另一方面,像对于课程内容的选择与设置等,也同样是改革的重要方面,在这方面,与来自建构主义科学社会学和科学史研究的结果就关系极为密切了。而且,这种密切的联系在一些重要的基础科学教育改革文献中也有不同程度的体现。例如,1989年,在英国教育与科学部和威尔士事务部新公布的国家规定的中学科学课程设置中,科学史教学有了更进一步的进展。这份法规性的文件,要求学生和教师了解“科学的的本质”。在国家课程设置委员会发表的相应的指南中,甚至出现了“科学是一种人类的建构”这样的典型带有建构主义意味的提法,这样,从法律上,便要求“学生应逐渐认识和理解科学思想随时间的变革,以及这些思想的本质和它们所得到和利用是怎样受到了社会、道德、精神和文化与境的影响,而它们是在这样的与境中发展起来的;在这样做时,他们应开始认识到虽然科学是对经验进行思想的一种重要方式,但却不是唯一的方式。”“科学的本质”就是此课程设置所要求达到的17个目标中的最后一项。[13]至于像美国的《国家科学教育标准》和“2061计划”这样的科学教育改革方案,虽然在叙述上出于某些原因回避了明确地提出“建构”这样的词语,但其中“科学的历史和本质”或“科学的性质”,都是其中重要的内容要求。在其字里行间,也可以看出相近的含义。如在“2061计划”的科学素养基准要求中,就有像“科学的进步与发明在很大程度上依赖于社会其他部分的状况”这样的说法。[14] 这种在基础科学教育中要求学生学习和认识科学的性质的做法,必然导致对科学与社会之关系、社会对科学发展之影响,或者更明确地讲,社会因素对科学之“建构”作用的关注。这也正如柯柏恩(W.W.Cobern)所说的,他就是要在讨论科学与科学教育的社会建构主义观点时引入社会建构的概念,并论证说,“无论人们对科学知识的性质怎样评论,对科学的学习必定要被看作是一种社会的建构。因而,任何科学课程设置都带有一种社会的视角”。而且,在一种文化研究的意义上,在强调文化的多元性及其对科学发展的意义时,“科学的多元主义就是一种在对科学的社会研究中强纲领的逻辑延伸,它促进了对科学知识和方法的一种激进的社会建构论的看法。”[15] 简而言之,由以上并不完备的对一些国外的观点的介绍分析中可以看出,在国外的教育研究者们当中,无论是就看法上,还是就实际的教育改革行动中,都并不仅将建构主义的理论与实践限于心理学意义上的学习理论,而是超出了这一界限,除了关注在教授学生学习知识的过程中需要注意的建构主义学习理论之外,也注意到与所教授的知识本身的形成和性质密切相关的另一种意义上的的“社会建构”。 4科学知识社会学、科学史与“社会建构论” 如果我们粗略地将建构主义分为以皮亚杰式心理认识理论为代表的个体的建构主义,以及以科学知识社会学为代表的群体或社会的建构论的话,那么前者主要强调的是在个体在学习过程中认识的建构是通过认识的主体和被认识的客体(如知识)的相互作用来实现的,而后者,则关注在人类知识本身的建构过程中社会因素的重要作用。大约从20世纪80年代开始,在这里所讲的意义上的社会建构论开始在国际对科学的人文研究领域中产生了巨大的影响,占据了主流地位。 如果略去更早些时期的背景,我们大致可以说社会建构论成熟于英国的科学社会学界的爱丁堡学派发展起来的“科学知识社会学”(SSK),或者至少它的“强纲领”几乎成为科学知识社会学或社会建构论的代名词。其代表人物布鲁尔(D.Bloor)提出的作为原则用来研究科学知识之形成的“强纲领”,主要有以下四个要点:即1,应当从因果关系角度涉及那些导致信念和知识状态的条件(因果性);2,应当客观公正地对待真理和谬误、合理性和不合理性、成功和失败(无偏见性);3,应当用同一些原因类型既说明真实的信念、也说明虚假的信念(对称性);4,应当可以把一种学说的各种说明模式运用于它自身(自反性)。虽然抽象地看上去,这四条信念并不复杂,不过如果暂时抛开为保证其学说本身免受质疑但又相对复杂和引起诸多争议的“自反性”之外,其它三条“强纲领”恰恰构成了对科学之研究的“社会建构论”的核心主张。[16]在这样的指导思想下,它修正了以往我们只用外部社会因素来说明科学认识的失败或谬误,而对科学“真理”的认识则只用内部史的方法即可说明的传统研究方法,并具有相当大的颠覆性。也正是在这样的指导思想下,科学知识社会学迅速发展起来,并以大量的具体的历史与现实案例研究为基础,将其影响延伸到多个领域。“到80年代中期,它积累了一些令人印象深刻的经验性案例研究,并开始影响了众多带头的历史学家的工作。”这时,“建构论”这个标签,已经成为科学知识社会学家和受其影响的历史学家们的共同具有的观念。“这个术语把注意力引向一种中心的概念,即科学知识是一种人类的创造,是用可以得到的材料和文化资源来制造的,而不仅仅是对预先给定的和独立于人类行动的自然秩序的揭示。”建构论“更像是一种方法论的取向,而不是一组哲学原则,它系统地将注意力指向作为社会行动者的人类在制造(making)科学知识中的作用。”[17] 因此,当来自科学知识社会学家们自身的大量案例研究以及在他们的观点对科学史家的影响下而带来的建构主义科学史的研究工作大量问世时,这些工作就从社会学与历史两个角度开始对以往形成的传统的科学观与至科学知识的看法提出了挑战与修正。由于建构主义科学史的具体成果与这些成果产生的影响是一个更加复杂的大问题,笔者将另文论述而不拟在此展开讨论。但至少我们可以意识到的是,“从某种意义上说,科学知识社会学最大的感染力,就是呈请科学家、哲学家、历史学家、社会科学家以及所有生活在科学时代的普通人,对已经习以为常了的科学观进行再思考。”[18] 在这种情形下,“如果社会建构论者们的观点是正确的,我们就需要彻底修改我们教给学生的那些有关他们正在学习的学科的系统条理的说法。物理学----以这个在其中争议更加尖锐地出现的学科为例----原来被描述成为是探索在预先存在的自然王国中可以客观地确定的性质与力的真实说明,这个先在的自然王国具有实在性,它独立于人类在任何特定的时代所相信的东西,这种探索是松散地由一种可以合理地捍卫的‘科学方法’所指导的。但现在就不应再这样描述了。”“如果这种或者种更为激进的社会建构论的说明被接受了,在我们的教科书和课堂上,物理学就不再被描述为一种寻求真实地说明外部实在的事业……”。[19] 这样一来,就使得教育研究者们面临着一种两难的境地。一方面,我们知道科学史对于基础科学教育的重要性。多年以来,科学教育界一直在努力寻求将科学史引入科学教育,近年来,科学哲学和科学社会学的内容也成为基础科学教育改革中人们努力要引入的内容。像那些著名的教育改革方案中设立的有关科学的历史或科学的性质等内容要求,就是这种努力的明显表现。但另一方面,近年来,虽然像有的人所说的,建构主义,或者说社会建构论的科学社会学与科学史研究已经过了其最高峰、最狂热的时期,但现在毕竟它已在相当的程度上渗透到了对科学的人文研究的各个相关领域中,成为流行的观念。不过,关于建构主义的观点,在学术界又是有着相当多的争议的。特别是,“建构主义对科学的看法明显地与几乎所有的科学家和科学教育家们习惯采用的观点有严重的分歧。”“社会建构论的言过其实受到了科学家、哲学家和非建构主义社会学家们的严厉批评,他们论证说,建构主义的计划是荒谬的、自相矛盾的,或在经验上没有根据的。”[20]因此,如何,或者说在什么程度上在基础科学教育中利用或反映建构主义的观点,也就成了有争议的问题。 不过,其实建构主义只是将问题更加极端化而已。在建构主义的科学社会学和科学史研究成为热点之前,有关传统的科学史在基础教育中的应用也并非没有问题。早在1974年,美国物理学史家布拉什(S.Brush)就曾在《科学》杂志上发表了一篇关于科学史教学的重要文章:“科学史应该被定为X级吗?”。布拉什指出,按照历史学家的说法,科学家的行为方式可能不是学生们的一个好样板。因为这确实涉及到对学生进行什么样的教育的问题,“如果科学教师们想要利用科学史,并且如果他们想要从科学史家的当代著作中获得信息和说明,而不是从一代又一代的教科书的编者那里毫不费力地地获得神话和轶事,那么他就不可避免地要被这种对客观性的怀疑论所影响,而这种怀疑论当前是很流行的。他们将发现,很难抵制历史学家们的论点,特别是如果他们费心去检验这些论点的最初来源的话。”这样,“那些想要利用历史材料来说明科学家是如何工作的科学教师,确实是处于一种尴尬的境地”,他的建议是让那些想向其学生灌输科学家是作为中性事实发现者的传统角色的教师,不要去使用目前由科学史家准备的材料,因为那类材料不适合于他们的目的。[21]因此,建构主义科学社会学和科学史,只是使类似的矛盾更加尖锐,甚至于将“不宜”的对象从原来仅仅是学生扩大到包括相当一部分科学家和科学教育家在内更大的群体。 5若干结论与分析 结合上述讨论,在这里,我们可以初步地得出如下的结论与分析。 1,在国内和国外,建构主义(建构论)都是在教育研究领域中被讨论的热门话题。 2,建构主义实际上包括了各种不同类型的理论。 3,教育界对建构主义的讨论中,国内和国内的情况有所不同。国内教育研究者主要集中关注的是认知心理学类型的建构主义学习理论,以及将这种建构主义学习理论应用于各种具体的教学方法,而将另外一类来源于科学知识社会学并影响到科学史的社会建构论几乎完全忽视。比较之下,国外关于建构主义与教育之关系的研究中,则对于后一类社会建构论也有相当的关注。 4,就与基础科学教育的关系来说,第一类认知心理学类型的建构主义学习理论,主要与教师教授和学生学习已被设定要教授和学习的科学知识的过程相关;而第二类源于科学知识社会学及相应的科学史研究的社会建构论,则与对要教授和学习的科学知识的性质的认识和理解相关,它密切地关系到教学内容的设置和对所设置的内容在更深层次上的理解。 5,在国际上,社会建构论已经成为在对科学的人文研究各个领域中颇具影响的主流观点之一,但对之也存在有广泛的争议。相应地,对于它在基础科学教学中的体现,也是一个很有争议但却又值得注意和研究的问题。 6,国内教育研究界对社会建构的忽视,也与国内对科学的人文研究之普及的欠缺有关,众多的教育研究者并不了解这种在国际上渐成主流的在科学观上的变化与研究进展。与此同时,虽然近来国内的基础教育改革已经在强调对于科学、技术与社会(STS)内容的引入,但传统的科学观仍然占据着主导的地位,传统中强调科学知识的客观性的唯物主义仍有根深蒂固的影响。这也在相当的程度上,使广大的科学家和教育工作者难以接受社会建构论的许多见解。 7,尽管有上述的困难与问题,但包括科学社会学、科学哲学和科学史以及在这些领域中体现出来的建构主义思想在内的STS,仍是在基础科学教育改革中需要注意的内容,问题只是应该深入研究怎样以适当的方式来引进和吸收它们,并使之成为理想的基础科学教育不过分割的有机组成部分。 基础科学论文:基础科学研究的困境及资助 一、基础科学研究之困境 1.科学职业化后名与利的纠结十八世纪之前的科学研究均以业余爱好、个人兴趣为基础,学者(从事基础科学研究的人,下同)为了追求对自然和社会的理解之最高智慧,不以名利为目标。那时的科学没有今天这样高的社会声望,而且那时的学者主要是大学教师,学术研究满足的是教学需要———学生对人类理智事业的最高追求。伽利略、牛顿、莱布尼茨皆如此。十九世纪,皇家科学院及各国科学院诞生后,科学研究渐渐地成为一种职业,研究成就与名利收入挂钩;当启蒙运动把科学变成了实证的理性事业后,科学研究的职业化就是不争的社会事实了。罗伊•波特(RoyPor-ter)说,“传统的、亚里士多德式的将物理学首先当作哲学分支的观点不再那么有道理了:到1800年,真正的物理学则意味着实验物理学。” 人靠工作养家生活,科学家也不例外。18世纪前没有职业科学家,人们都有确定工作,包括技术工作。人们凭借经验改进工作技术,包括蒸汽机也是通过经验的累积而改良的,热力学理论是在瓦特改进蒸汽机之后才产生的。人们出于好奇心、工作与生活需要及个人性趣,才去探索自然物象之奥秘的。罗伯特•金•默顿(RobertK.Merton)说:“在科学被当作一种工具有自身的价值而得到广泛接受之前,科学需要向人们表明它除了作为知识本身的价值以外还具有其他价值,以此为自身的存在进行辩护”。科学作为关于物象的经验知识,只有当它向技术、生产和生活领域展示其无蔽的真理时,纯科学理论的社会价值才获得了人们的认可。由于笛卡尔坐标系的诞生,数学与几何融会贯通,这种贯通使得实验、测量与科学理论之间架起了一座检验的桥梁,经过启蒙运动的催化,纯粹的理论科学就变成了实证科学。原本以探索自然奥秘为目的的纯粹的理论科学被启蒙运动的思想家们打扮成了谋利的、经验的、实证的、可技术化的实证科学。英、法、德等国的科学院最初是由那些有探索自然奥秘意愿的科学家自发组织起来的协会。 前苏联以国家名义创立了科学院,新中国成立后仿效苏联,国家及各省纷纷成立了自然科学院和社会科学院,但它们与英、法、德、美之国家科学院极其不同,前者是科学家自我组织的协会,不受国家控制,后者带有强烈的国家主义色彩,贯彻的是国家意志。战后,因美国原子弹的功效,各国政府加大了对科学研究的投入和资助力度,科学研究成了真正的职业研究。科学家从此陷入了为争取研究资源和最高荣誉奖而奋斗的名利战场。但创立深刻的科学理论是一项风险极大的事业,在短期内不能立竿见影地看到研究成果,而且以国家需求为目标的资助体系看重的是功利化的、实证的、有利于提高国家综合竞争能力的实证和实用研究。战后风行世界的课题制资助方式把科学家推进到了一个争名逐利的战场,从此高尚的科学研究事业与世俗凡事一样肮脏。 2.国家资助体系的功利主义倾向国家资助体系必然贯彻国家之意志,以满足国家政治需要为根本之目的,这就决定了国家资助不可能向基础科学研究倾斜,必须向知识之流的应用研究和技术开发倾斜。不管是民主国家,还是非民主国家,国家资助的功利化取向是相同的。可是,基础科学研究以追求真理为最高之目标,它不管、也不问其理论的功用价值,甚至于他人理解或不理解,研究者均不在乎。学术研究不需要向人们证明其理论是否有用。严格地讲,一个思想是否有用,与思想之提出者无关,提出理论是一回事,应用理论是另一回事。所以,老子、庄子、柏拉图、康德、牛顿、爱因斯坦均不思考他们的理论对于人们是否有用这一愚蠢的问题。学者没有责任向人们证明其理论的功用价值;一个理论,有用与无用,与研究者和提出者无关,而与接受者的心智相关。学术理论、学术思想之意义不在其功用,而在于开启人们的心智。比如,老庄认为,天道之幽幽,人心难求,这样的思想,看上去毫无价值可言,可是它让人们明白,人们以感官之功能不能探知自然物象之真相,这一认知意义就是老庄关于天道思想之价值所在。学术思想的意义在于它的认知层面,但并非所有可认知的东西均能付之于人的行为实践,而且最重要的问题在于,一个思想是否具有行动的指导价值,责任不在于思想的提出者,而在于它的倾听者和接受者。比如,1930年12月W•泡利(W.Pauli)提出了中微子理论的原型构想,就连他自己本人都认为,无法找到相应的实验程序予以证实。1952年由其他科学家以精致实验验证了他的猜想。问题是,提出理论比验证理论更为重要。以课题制为核心的国家资助体系很难资助大胆猜想的、无实用价值的学术理论研究。 3.意识形态的压制孵化科学的是文化,不是意识形态,科学是文化演进的产物;意识形态恰好是科学的“敌人”,是科学进步的主要障碍。意识形态是用来证明政治制度合法性的理论工具,是官道运行的“软件”。笔者认为,科学是研究天道的,文化是研究人道的,意识形态是研究官道的,天道、人道、官道虽有交汇点,但各行其道是必须的。十九世纪法国科学家拉瓦锡在法国大革命中被砍头,前苏联的李森科借意识形态制造伪科学,历史斑斑血痕,意识形态与科学,尤其是与基础科学存在着深刻的对立与排斥,它是基础科学研究的“拦路虎”。科学不是任何单一主义的产物,任何单一主义都不能指导科学;科学也不是任何个人智慧的产物,尽管历史上许多卓越的个人对科学研究做出了不可磨灭的贡献,但从科学演进的轨迹看,科学从来都不是个人智慧发扬光大的结果,任何人指导不了科学。回顾人类科学史之历程,源起于希腊文化的科学,在雅典时期繁荣,到希腊时期达至顶峰,罗马人虽然征服了地中海三大洲,但科学在罗马时期“死亡”了。“罗马人只是为了完成医学,农业,建筑或工程方面的实际工作,才关心科学,他们只使用科学知识之流,而不培育其源———为学术而学术的源泉———,结果,不到几代人,源与流就一起枯竭了。” 从英、法、德、俄、日、美等科学强国的历史经验看,科学不是一种孤立的社会现象。上述诸国科学繁荣前先有一大批思想家、艺术家、文学家甚至音乐家,而后才诞生一大批科学家。究其根本,乃是这样一个基本道理:我们不能指望一个头脑发懵、智力尚未开化的人搞出惊天动地的科学发现和科学理论。西方著名的科学家首先是思想家,而后才是科学家,因为用他人之思想做不了自己的研究。强迫科学家接受意识形态的指导,不但压制了社会科学家学术创新的灵感,同样也压制了自然科学家学术创新的灵感。以意识形态为借口,压制学术自由,基础科学就繁荣不起来。基础科学研究在中国遭受意识形态方面的压制表现在两个方面。第一,官方意识形态把科学精神解读为“求真务实”,事实上那是工业科学精神。基础科学只求真,不务实,牛顿、爱因斯坦从来不考虑他人如何运用他们的理论去获取最大限度的“社会效益”。“务实”是政治家的要求,职业化的工业科学家也追求应用技术之实利,但基础科学研究没法“务实”,除非改变现行的科学制度和知识产权制度。第二,意识形态是国家资助体系的“风向标”,凡是符合并最大限度满足政治要求的科学研究项目就能得到很好的资助,否则,很难得到资助,因为研究项目填报栏里要求研究者必须填写有何“社会效益”。 4.课题制与基础科学研究不相适宜学界认为课题制度的优点,不外乎以下几条理由:l.合理配置科技资源,提高使用效率;2.引入竞争机制,适应并满足市场需要;3.打破单位限制;4.规范国家科研计划及管理制度;5.明确参与课题研究主体间的责、权、利之关系。这五条,除了第3条是针对当前体制弊端之外,其余4条均不成立。“合理”,合乎谁之理性?只是合乎国家作为出资方的理性,实则是政治决策者的个人理性,最大限度满足国家对科学技术的需要。国家的科技需要主要是应用科学技术、实用技术的需要,对于基础科学理论,它不需要。第2条,既然有市,何必国家资助呢?因为市场主体是企业法人或自然人,企业家需要技术,他可以从技术市场上采购而得,何必国家资助呢?国家以纳税人的钱去资助企业家对技术的需要,那不是相当于说用公共财政(众人的钱)去资助少数人发财。这不合乎正义。唯独第3条旨在打破现行科研单位权力的限制,有点道理。第4条是以国家科研计划为前提的,对科学研究进行人为的规划本身就是荒唐的,因为没有人是圣人,谁也不能事先预知研究从哪里取得突破,对科研进行规划,不合科学演化轨迹。第5条属于管理程序,姑且不论。总之,课题制度的核心是最大限度地满足国家对工业科学及其技术的实际需要,贯彻的是国家意志和政治决策者的政治意愿,但它与基础科学研究极其不相宜。基础科学研究满足的是国民对自然物象和社会现象的认知需要,这种需要是非功利导向的。国家不是一个人,而是一个机构,机构没有认知需要。政府作为国家的人,它不会出钱购买认知智慧。李兵、李正风二人对课题制度的批评角度仍然是工业科学研究观的立场,他们二人看不到基础科学研究的性质与取向是丰富知识之源,增加全社会的知识总量,而工业科学研究是截取知识之流以应用于国防、生产、环保和生活等诸多方面。 二、基础科学研究的性质与资助 从基础科学的性质上看,基础科学研究体现的是研究者之间的智力竞争制度,学者把对自然物象、社会现象的深层次的认知、达至顶峰的智慧作为自己的研究追求,以自己的智慧传之万代而不朽为著书立说之宗旨。这样的研究情怀,不仅仅是高尚的,而且是塑造本民族乃至人类文明和文化的精神家园。基础科学追求的是人类认知万事万物的最高智慧境界,它不以功利和实用价值为其研究目标和追求;基础科学对于一个民族的精神价值来讲,是以开启民众和后代智慧为其终极目标的。追求人类的最高认知智慧是科学研究的终极目的,“独孤求败”是基础科学的真正精神,“求真不务实”是基础科学研究的灵魂。启蒙运动之后,人们把“知行合一”看作是科学的标准,实际上这只是实证科学的标准,基础科学不能以此为准。人的认知层面与行为层面并非二合一的关系,许多精妙的思想暂时找不到它的实践路径,不等于说,它就是虚的、不真实的,如前所述,物理学史上相对论、量子论、中微子理论,起初均没有找到验证它们正确的实验方法,十年、二十年过后,人们才找到检验其真伪的实验方法。常人之思想,往往有很强的惰性,把自己一时不能理解的思想和理论斥之为“妄”,而那些肤浅、甚至是错误的思想则很受欢迎。人类最普遍的历史现象是:真正的学术思想精品,不为当时的世人所理解,历经数代人之后,人们才发现它们是有价值的,而且具有极高的认知价值和启发价值,而那些最流行的“时代精神”过了一代或两代之后,就被人们视之为垃圾,弃之于野。中国文化史上的道家、儒家、纵横家等学术流派就经历过“不被同时代人所理解而被后代人视之为宝”的遭遇。伯纳德•巴伯(BernardBarber)说,“科学不具有常识的局限性”。 基础科学的理论解释范围远远超出了常识和经验,牛顿的万有引力定律、狄拉克(PaulAdrienMauriceDirac)的正电子方程、W•泡利的不相容原理、德布罗意(LouisdeBroglie)的物质波概念等,它们均以数学推导为工具,实验过程只是证明他们的推导结果是正确的。自然物象的本真状态处于人的感官范围之外,人们只能用仪器捕获其物象,以显示仪显示其存在状态,以数学为工具推导其变化过程。现代物理学的研究对象不是可以直接感知的,更谈不上经验,人们必须以常人无法直观的方式去研究它们,思想方法的独特性是其关键。埃德加•莫兰(EdgarMORIN)说,“新宇宙学的开拓者从开普勒到牛顿都把他们对自然的探索建立在他们的神秘的信念的基础上:在现象世界的混杂性之后存在着规律,世界是一个合乎理性的和谐的创造物”。故此,莫兰认为,必须保护越轨者。也就是说,必须保护那些有奇思妙想的怪才、不同寻常的奇怪理论和怪异思想。纵观整个物理学史,每个对物理学理论做出卓越贡献的物理学家都是以自己独到的思想方法而名垂于科学青史。所以如此,用他人的思想做不了自己的研究,不同的问题需要不同的思想方法去解决,捕鱼的理论指导不了打猎。不存在放之四海而皆准的通行的、普遍的思想方法。这正是基础科学研究的生命所在。 基础科学研究之成果就是作为认知的科学理论、历史理论、人文思想、社会理论等。其最为重要之历史和社会价值是开启后代之心智,纯洁人们的灵魂、规范社会秩序,启发后人的交往理性。这是不能用实证精神和实验程序加以检验的精神价值。 1.基础科学研究资助的新思路基于上述考虑,笔者认为,基础科学研究的资助方式必须这样来构想:把资助与学术知识产权结合起来考虑,以学术成果(篇、著)为购买单位,针对每个基础学科,国家成立匿名评审委员会,建立采购制,而非申报制,对于在严谨的基础学科的专业学术期刊上发表的纯理论研究成果,经学科专业委员会审定认可后,由国家出钱,“高价”从学者那里购买部分知识产权(主要是使用权,而不是占有权和所有权);从事工业科学和技术开发的研究者引用或应用某项学术成果(包括人文学科的研究成果在内),必须向原本作者付费;对于特别优秀的、高水平的、可以传之后世而不朽的学术研究成果,国家采取匿名评审的办法,另外给予重奖;同时,放开对社会资助的控制和管理,鼓励民间机构、民间团体自行决定对基础科学研究的资助方式。 2.建立健全基于基础科学的评价制度目前全世界通行的学术评价体系中关键的评价指标是引用率这一概念。以引用率作为学术评价的前提是某篇研究成果必须得到同行的关注,有关注才有引用率,如果不被关注,或被关注得极少,引用率就为零或低。然而,学术思想史上不争的事实是:不被人关注的学术研究成果常常具有极高的思想价值和实际的社会价值,只是当时的世人没有认识到这一点而已。在人类智慧演进和思想史上,越是深刻、宏阔的思想体系,能够被同时代人所理解的极其罕见,相反,那些最容易被理解和引用的研究成果,不一定具备很高的思想及社会价值,10年、20年或一代人之后,它们或许就被人们扔进了垃圾堆,成为历史和思想史上的尘土。而那些不被当世人所理解的、高水平、引用率极低的著作,反而有可能是不朽的、世代都光芒万丈并且惠及万代的精品。纯粹的理论科学是少数人的事业,真正属于大众的科学只能是工业科学和技术开发,但不是基础科学。对于基础科学来讲,其研究成果,一看就明白、一看就懂、引用率极高的东西,不一定是什么好东西,不一定是深遂而精妙的真知卓见;而那些真正的学术精品未必就是常人一看就明白、一看就懂的、引用率极高的研究成果。“引用率”概念,只能说明某个问题被同时代人思考和关注的程度,但不能以此作为衡量作者研究之深刻、思想之精致、智慧之高低的度量标准。古希腊哲学家德谟克利特的著作被埋没长达二千余年而不被人所理解,老子的《道德经》至今能够理解它也只是少数人。“引用率”概念类似于民主社会的得票率概念,政治家的得票率只是代表民众的支持程度,但不代表政治家的执政观念具有真理的性质;基础科学研究成果的真理性不能用赞成人数的多少来衡量,也不能以关注者和有兴趣者的多少来衡量。 适合于基础科学的评价制度只能是同行专家评议制度。该项制度的基本原则是:公正,坚持并忠于真理。赞成给光之波动说的贡献者菲涅尔(AugustinJeanFresnel,1788-1827)评奖的科学家毕奥(J.B.Biot)、拉普拉斯和泊松(S.D.Poission)都是光之微粒说的积极拥护者。同行专家评议,评价公正是最难得的,学派之间的认知分歧、利益冲突不可避免,多重学派专家匿名评审是较好的制度安排,否则,难以保证评审和评价的公正性。对于一个真正的学者来讲,坚持并忠于真理是至高无上的科学信念,任何时候、任何情况都不可动摇。 作者:邓周平单位:江苏科技大学公共管理学院 基础科学论文:农学报与农业基础科学在我国发展 上海务农会于光绪二十三年四月(1897年5月)创刊的《农学报》,是我国最早的农业专业科技期刊。它大规模地翻译西方以及日本的农学著作,第一次全面系统地传人西方农学知识,几乎涵盖了现代农学学科中的所有门类。同时,国人在农学方面也有了自己的创造,对农学有了独特的认识,现代农学体系已初见端倪。以自然科学知识武装起来的西方现代农学,与中国传统农学有着本质的区别。用科学改造农业,在农业史上是一次巨大的飞跃,是科学与农业生产力的一次完美结合。《农学报》的诞生对之后系列综合性农业期刊以及次生农业学科专业期刊的出现具有开拓性意义。有关《农学报》编辑出版或与中国近代史关系的研究,已有一些成果。本文拟运用科技传播史研究方法,揭示其在传播西方现代农业基础科学体系方面的贡献和创造。 1农业经济学 在农业经济学中,见载有:光绪二十四年五月(1898年7月)第36册藤田丰八译的《农工银行法》,后在第37册续完;光绪二十四年九月(1898年10月)第47册陈寿彭译的《农利丛谈》,后在第48册、第49册连载;光绪二十七年三月(1901年5月)第140册今关常次郎著,吉田森太郎译的《农业经济篇》,后在第141册、第142册、第143册连载。《农利丛谈》一文中指出,农业获利颇丰,鼓励人们从事种植业,并用实际调查数据来证实棉田之利,认为:“今试以二千万亩之棉子,计其每年所得之息,约可二千五百元。若他国棉田七千五百万亩,则每年裒积其出产利益,可得一万二千三百七十五万元矣。 此中之益,所差净利,约至十万万元。惟是种植者,聚积如此之多,约估每年所运三百万吨之棉子,以出洋。其国应得厚利,亦将近于十万万元,岂不佳乎?此吾人所以少闻其农功失利者”。据此,农田之利已不言而喻,“农功失利者”更是闻所未闻。光绪二十四年九月(1898年1O月)第47册《农业保险论》一文论述了保险事业的由起,天灾人祸不可避免,而保险业意在拯救人于殃祸之中,已成立的有“帝国生命保险公司”、“日本生命保险公司”、“明治火灾保险公司”、“职工保险公司”、“帝国海上保险公司”等。各种保险公司蔚然而起,看似保险之事业已完备,但作者认为,“余特以保险事业之最切急者,未起为憾焉。最切急者为何?农业保险是也”_6]。并且,对农业保险事业的重要性及迫切性作了阐述:“世之立说以农为重者,谓本邦以农立国。鉴于国家所由创建,与应朝理财之法,日不可不以农业建国本,余非偏重农业,而轻视他业者。然深知农业不可废弛,又国民之业农者居大半,故欲扶掖振作之,以裨国家,为之讲便宜保安之法,殆当今最急之务也。屋宇府库贾物,得托保险,而农人独无所托产业,以保安全。是余所以主张农业保险事业,而不已也”6。 文中所涉“农业保险”一词,中文前所未有,实为一次全新的突破,把金融领域的一种安全措施运用于农业之中,从而注入中国传统农业管理拓新的理念。《农业经济篇》一文对农业经济学作了概述:“农学为应用诸种学科于农业之一种科学,世所已知,然则农业经济学,亦为应用于农业之一种理财学而已。农业经济之农业与理财学交涉,与农艺化学之农业与化学交涉,形同而旨异。农业经济学之发达,尚不如农艺化学,范围经界,分别术严。农业经济之本体,可分为二部:一属社会,主研究小作料地租等社会通行之原则;一属各人,主探求农场设备管理等各人营业之知识。 农业经济学有此二部,始得完全之组成”。由此可知,农业经济学尚属一门新兴学科,是农业与经济学交叉所形成的。这是之前综合性期刊所未曾涉及的。因此,“修农业经济学,必须有理财学之观念,以之审属社会之部”,而不只是“叙述属各人者为主”。除此,还对消费、价值、价格、劳力、资本、资产、生产要素等经济学概念作了详细的解释,并从生产、贸易、消费等经济学角度对农产品流通作了具体分析。这对转变传统农业形态,从自足性生产转向商品性生产和提高农业经济效益不无裨益。 2农业物理学与农业化学 在农业物理学方面,光绪二十六年十一月(1901年1月)第128册有藤田丰八译的《电气助长》;光绪二十八年四月(1902年5月)第178册有沈译的《光线与植物之关系》;光绪三十一年十二月(1906年1月)第3l5册有《渔业上电话机之应用》等。《电气助长》一文提及:“通电气于植物种子,则大助其生长云。今据俄国电气工艺会所实验,通电气之种子,比普通种子有二倍至六倍之收获,且通电气于地中之根,则胡萝卜马铃薯亦比通常者,可大数倍云”l_8。实验证明,电磁波有助于植物生长,能够增加产量。将电学原理运用于农业,是为一次全新的尝试。《光线与植物之关系》一文论述了日光对植物生长的重要作用:“植物必得日光乃能长养,此在稍窥植物学、气象学之门径者,无不知之原。夫光线之作用能在植物体中造生物质叶绿,因之而有分炭教养之机能。光线大宗固仰给于日,然月光虽微,亦为日光之助。若电光,则利大害亦大。惟日光中之中位波长者,即黄赤色为最宜于植物之生育也”9,指出光线的作用在于能在植物体中形成叶绿素,使之发生光合作用,合成有机物,在保持大气中氧气含量和碳循环的稳定等方面也有重要作用,并将日光与月光、电光相比较得知,惟日光最宜于植物生长。而且,法国巴黎对光线作用的实验成绩也表明,“凡植物受日光多者,收获亦多”。从中可知,日光是植物生长所必须的条件,与此同时,植物释放出大量的氧气,有益于人类。绿色植物光合作用是最为普遍、规模最大的反应过程,是农业生产的基础,在理论和实践上都具有重大意义。在农业化学方面,光绪二十九年十二月(1904年1月)第241册有《论农艺化学之进步》;光绪三十年四月(1904年5月)第254册有泽村真的《农艺化学实验法》等。《农艺化学实验法》一文介绍了各种成分的实验法,谈到植物灰分实验时指出:“农用植物之灰,通常成自硅酸、磷酸、硫酸、铁、石灰、苦土加里曹达盐素,含满俺者甚稀,欲验植物之无机分,即检以上之成分,先烧其植物为灰,灰之含量由植物而大异。故所同量之灰之植物量,由种类而不同。 依分析表,知植物之灰含量。据计算,采生五瓦灰之植物,干燥细切人坩埚,在灯上灼之。其初坩埚不掩盖,至烟不生乃施盖,时时开之,以换空气。因植物种类而灰色不白,宜将坩埚离熠放冷,滴下强硝酸石灰,更灼之,则酸化炭素灰为白色,灰粗白色则行次试验”l。植物之灰含有硅酸、磷酸、硫酸等无机化学成分,检验这些成分时,首先将其烧成灰,不同的植物,灰之含量不尽相同,而所含的无机成分也有所差异。依照文中所提到的实验方法,检验植物中的成分,对其成长所需补给的肥料进行核实,从而合理地施肥。同时,还对土壤、肥料、植物有机成分、尿、牛乳、酒类、水等物质进行实验,检验其各种成分,以有效利用。 3农业气象学 在农业气象学方面,光绪二十九年四月(1903年5月)第216册中川源三郎的《农业气象学》,后在第217册、第218册、第219册连载;光绪三十一年三月(1905年4月)第287册的《论农业天气预报之必要及霜害之预防》,后在第288册、第289册、第290册连载。《农业气象学》一文对农业气象学作了概述:“农业气象学者,所以考察气象,乃关于农事者之一分科也。其旨归在讲明外界现象之性质,及变化之定则,以究气象所及土地及植物之实效,兼示应用气象之方法”Il。将气象学作为农学学科中的一个分支,考究气象对土地、植物的实效,并指出气候是农业的制约性因素,“凡气候之于一切业务,甚重且大”_l,就中国农业,尤直受制于天候,不可须臾离。故“古来农家所当忧苦者,唯在天候良否。然则农产物之丰歉,唯气象为之,决非农家所能左右之者。故当气候不宜,虽穷培养之力,常获之半,且不可望,人皆知之。夫如是,则农事与气象,其相关也甚大矣。虽然气象之良否,人无奈之何,不得不委之天,但审此等所以关植物,其有益者,务讲利用之方,其有害者,必究防遏之策,是农家之急务”_l。 气候的变化直接影响农作物的收成,人之力亦无可奈何,由此认为,“农事与气象,相关甚大”。进而,气象学成为人们迫切了解的知识,“气象学者,理学之一分科,专究大气之状态及其现象,则其学之所及太广,且施之农务。其要件亦甚多,气象元素,所附于地面及植物之效用。农产物基于气象变化之病害,随气节变迁,应气候变化,而变更耕作及植物之方法,及必用天气,与不用天气。预知之于未发之前各方法等,是也欲讲求此等事理,则农学之外,必须知气象学之大要”l}_一。气象学用之于农业,是农学与理学二者的结合,诸气象元素形成植物生长的自然条件,气候变化对农业发展产生了决定性的作用。因此,“气象之农事”为论究农学这一学科的重要组成部分。对气象元素的性质、变化规律、对植物的影响以及气候与农作物的关系都作了详细的论述,并附之图表加以形象地说明,从而使农家深刻认识到气象学的至关重要性,并运用气象学知识更好地服务于农业。 《论农业天气预报之必要及霜害之预防》一文指出农业对于天气的依赖性,认为农业与天气关系尤为密切,大多受天然力的制约,植物生长的五要素,即空气、湿气、光、热、土壤,除土壤外,均变化无端,而又非人力所及,所以,农业受天气变化的影响较大,直接制约着农业的生产。此外,对天气之概念以及变化的原因也作了科学的阐释:“天气者,谓于一定时限,大气中之情态,大气中之情态构成天气者,主予空气之温度、风、湿度、雨雪量、晴晦是也。此等事项,时时变化,不知所及,而占大气中情态变化之一大原因者,空气之运动是也,而大气则常运动,其原因由于地球上所受太阳温热之分量各地不同故也”¨。并且,详细说明大气运动的原理,从地理学、气象学的角度,对天气变化、大气运动作了合乎科学原理的分析。基于天气变化无常,农业受自然环境影响较大,故寄望于天气预报的产生,预测天气之法也逐步改进。“从来气象学上,预测天气,则以低气压为搅乱天气,乃变化之主因,故由此推察天气。 然近年德国气象学家芬别辨耳氏,则唱由低气压不如由高气压,视其配布以预测天气,其法更精确云。其说以为低气压部位之发生及进行,极不规则,其变化极剧且频繁,故以之预测翌日天气,甚困难。高气压则反之,变化少而运动缓,且常在低气压附近,故其势力及于低气压之运动,变化上不少可制定低气压及于天气上之影响,重视高气压部位之配布,较为精确又可预知数日间之天气”E12]。此处解释了天气预报的预测原理、方法,依据“高气压部位之分布”,即可准确预测未来几日之天气状况,并指出,“利用天气预报,于农业上利益甚多”_l。在霜害预防方面的论述尤为突出:“晦天则霜不结,故以人工作等于晦天之状态,即可御之,亦即结霜后,以人工使徐徐融解,亦可免害”l_l引。鉴于结霜之原因,提出了多种霜害预防的方法,如遮光法、洒水法、熏烟法等,并且给予具体指导。据此,天气预报的重要性已不言而喻。 4农业生物学与土壤学 在农业生物学方面,光绪二十五年十月(1899年11月)第86册有佐佐木忠二郎著,山本正义译的《蚕体解剖讲义》,第87册、第88册、第89册、第90册、第92册、第93册均有连载,系统地介绍了蚕的身体构造,并对其各个部位作了剖析,不仅涉及眼、口、翅、听觉、视觉、嗅觉、呼吸等基本器官,而且对绢丝腺、神经、筋肉、神经、脂肪等组织也予以详细讲解。在谈及脂肪组织时,指出:“今解剖蚕体而捡之,有如木叶者,片片,是即脂肪组织也。其构造乃多角形之细胞,外有薄膜掩之,其一方有细柔如丝者,出而结着其体,又走有空气管。此管恒依其体之一定位置,与柔丝皆令其固结不动着也。如是形薄如瓣者,片片存于各部,脂肪所成之细胞中有核,寻常一核,亦有至二以上者。 此核之周围存脂肪,是核之内容,变化而为脂肪也”_l。对其形状、位置、结构作了剖析之后,又将其功用加以解释,“脂肪之用,乃食物消化后,以养其本体尚有余,则以此组织中,贮其养液,以供不时之用。故凡蚕及其他动物,果富此脂肪组织,即久不与食物,亦能生活。盖得于此组织中取养液也,若不与食物,即见衰弱者,必其体中脂肪减少故也”_】。由此可见,脂肪组织在动物体中的作用不容忽视,将食物贮存并转化为能量,得以使动物维持生活。从生物学原理对动物的各种生理现象进行解释,对生物体各种器官的系统阐释是中国传统农学所无法企及的,其科学性、合理性、全面性均胜出一筹。在土壤学方面,光绪二十五年九月(1899年10月)第82册即有池田政吉著,山本宪译的《土壤学》,并在第83册、第84册、第85册、第86册、第87册、第88册、第89册、第90册、第9l册、第92册、第93册连载;光绪二十七年四月(1901年6月)第144册有藤田丰八译的《耕地整理法》;光绪二十八年二月(1902年3月)第172册有金福兰格令希兰著,卫理口译的《农务土质论》等。《土壤学》一文,对土壤的概念做出了这样的解释:“土壤者,谓地壳所由成,盖岩石细末与有机物若干,混淆为一者。凡人生日用衣食居处所需之物,皆仰给焉。故审辨各事之关系土壤者。 为世间凡百作业之本。植物资大气与土壤以为养,然大气成分到处略同。故农家不必措意,土壤则不然。其成分性质及由来到处不同。母岩及其成生之形势亦大有同异。此农家精究土壤所以不可缓也。动物虽或食肉以生或食植物以生,或杂食肉与植物以生,族类不同。资生于土壤则一,而人亦然。土壤所含无机物质,生于岩石崩解”。对土壤的重要性以及成分、性质、来源均予以介绍,并对土壤作了不同的分类,依据土壤生成之状势分为原生土和输土两大类,输土又分为冲积地和漂转地。 由理学之性情将土壤分为砂砾、砂土、黏性土、壤土四类,进一步对土壤的性质、色泽及成质作了深入分析,并附有19张表,将不同土质的温度都作了全面的记载,除此,还对20种土壤作了理学及化学性分析,对农产物也有调查。其中,涉及了地质学、化学、物理学等众多学科。光绪二十八年六月(1902年7月)第185册刊载的《土壤改良论》一文强调了改良土壤的主旨:“土壤虽有天然生产植物之力,而其于理学上性状与化学上组成,常不免有缺憾,如山林原野有自然发生草木者,然而其质坚硬不能亟取植苗。此外,或则湿气不足,或则水分过多,或则含有毒物,与夫黏重轻松为质各殊要,无有适合希望者,于是不得不加种种人工,使天然之土壤近于所望之性状,是土壤改良之主旨也。 法固不一,要不外化学的与机械的作用,其由化学的作用者,即所谓施肥法以俟肥料论说之”l。这实际上是意识到,天然形成的土壤成分、性质均有所差异,必须通过各种人工法进行改良才能弥补其不足,使之符合种植的条件,可以通过化学与机械两种方式对其加以改进,包括使用施肥、耕锄(犁锄、耕耙、镇压、中耕)、客土法(以理学的性状及化学的成分相异之土壤,取自他地而混入此地)、植树法、烧土法、排水法等,从而变“不毛之地”为“肥沃之区”。 5肥料学 在肥料学方面,见载有:光绪二十三年五月(1897年6月)第4册王丰镐译的《论粪田》;光绪二十三年八月(1897年9月)第10册古城贞吉译的《论肥料》;光绪二十四年十二月(1899年2月)第57册原熙的《肥料篇》,并在之后每期连载,直至第80册续完;光绪二十八年五月(1902年6月)第183册梅原宽重述,伊东贞元译的《肥料效用篇》等。其中,《论粪田》一文将粪田置以学术的角度做出解释:“天下弃物,皆可粪田。草木之质,人畜之矢,物之毛骨,无不供用。今则由学问以精求田事,若化学植物性理诸名家,教导农人,变通新法,多用金石类以为肥料。如镁氧铝二、氧三、氮气磷氧五及钾质等不一,而粪溺等质,用处亦广。因粪中含杂质最多,易与植物化合。若兽粪海草鱼秽等,皆为粪田第一层之用,又有烘法,近甚通行。其理以植物发荣滋长,根柢生结,最喜熟气,盖热气蕴藏炭氧二,暗使改变,犹如以金类粪田耳。古时粪田有用骨类,或块或碎,未有一定。旋有人考得磨骨成粉,生长较易,迨理弼搿创得新法。用骨与硫氧三相和。于是,化学之法兴,获利益宏……现肥田料,大都以钙氧氮氧、钾氧氮氧、氮氢硫氧等,而推氮氢五及含氮养五之质为最佳。他如钾氧盐类,粪田亦肥甚,凡泥地及近河之区,内多含钾氧,若中心松散之地,宜肥以钾氧,如氮氧五、硫氧三、氢氯等,多寡不一”。 在中国传统农业中,已将“草木之质”、“人畜之矢”、“物之毛骨”作为肥料,认为举凡废弃之物都可以粪田,这些经验是从长期农业耕作中逐渐积累而成的,也只看到其肥田效果,却没有认识到这些物质作用的具体原理,对其中所含的多种化学元素更是知之甚少。这里,从学理的角度解释肥料中所含的化学元素及其特性,指出钙、钾、镁、硫、氮、氧、氯等多种元素富含在这些物质中,具有良好的肥力效果,并把其作用原理归结为“粪中含杂质最多,易于植物化合”。除此,还介绍了各种肥田之法,并强调不同的土质所含的元素皆有差异,要因地制宜,施以相应的肥料。《肥料篇》一文对肥料作了系统的论述,将施肥之必要性加以突出,一为还植物所吸养料于土壤,以防衰乏。“如斯植物养料,资天然供给,故山林原野所生,天然植物,毫不仰藉人工,由天然养料,繁生不衰,此等植物,若其一部,及全部枯死,则不但还所吸收养分于土壤,又能加给自大气中所得者,加以有动物死体排泄物等,委之地上,是以土壤次第得增加养料,故虽垦新地,不须施肥,而多收获者,职是故也。寻常田圃与此异趣,不关土壤肥瘠,又不问植物种类,与产额如何,悉夺其所产物,无以还付,故其土壤渐次衰乏,为之疲瘠,是其常也。世之农家,欲维持丰饶,以御乏竭,须还补植物所吸夺养料之几分于土壤,是所以有施肥之法也”。二为增加土壤生产力,使之品质佳良。“农家不独患地力衰乏,又须增加其生产力,并望发育完全,品质佳良,如农家所培养数种植物,比之土壤自能给者,知养料更可加多。是亦须施肥料之理也”【17]。三为肥料功效有数作用,“供给必须之养分于植物;使土壤之化学成分,应植物需用,以得适当之比率;宜溶解土壤中不可溶之成分;宜讲求改良土壤之理学性状;宜使土壤中有害物化为无害”。另外,还对肥料成分、施用法、类别、各植物所需肥料加以介绍,并对肥料性质作了详尽的分析,将其分为动物性肥料、植物性肥料、矿物性肥料、杂肥、间接肥料等。这些方法贴近实际,可操作性强,易被农事者接受,也大大深化了中国传统农学的科学内涵。 6讨论与结论 《农学报》系统地介绍西方农学知识,把完整的西方农学体系经由日本引入中国,而自然科学知识的运用正是西方农学与中国传统农学最本质的区别,从而全面提升了农业发展的科学性,为实现农业科学化奠定了坚实的基础。西方农学知识之所以先进,很大程度上是因为其将数学、物理学、化学、气象学、生物学等自然科学知识运用于农业生产领域,而中国地大物博,向称以农立国,如今农业地位却一落千丈,这种巨大落差使当时一些有识之士意识到用自然科学改造中国传统农业已成为亟待解决的社会问题。梁启超在《农学报•序》中明确指出:“溉粪无术,择种不良”I18],是中国农业式微的根本原因,并提出解决之道:“中国今日之地,苟以西国农学新法经营之,每年增款,可得六十九万一千二百万两,虽生齿增数倍,岂忧饥寒哉”¨副!因此,“西国农学新法”的引进已经势在必行。同时,也介绍了一些科学实验方法,以培养农事者的科学意识。《农学报》大量引进翻译西方农学知识,将农业基础科学与传统农学相结合,在中西方的农学知识相互碰撞融合的过程中,亦促进我国近现代农学体系的最终形成。 基础科学论文:思想道德修养与法律基础科学性研究 在课程教学中践行思想道德和法律理论(实践性)、彰显课程教学内容的科学性、立足课程教学内容的阶级性、发展课程教学内容的开放性,坚持《思想道德修养与法律基础》教学内容的科学性与意识形态性的辨证统一,把坚定正确的政治方向放在首位,树立社会主义意识形态教育优先的思想。以高品位的思想道德和法律学术水平聚人气,确立《思想道德修养与法律基础》学术研究与教学任务适度分离的原则。在《思想道德修养与法律基础》教学中,应进一步立足社会主义意识形态(政治方向),彰显思想道德和法律理论的科学性(学术性),以进一步增强《思想道德修养与法律基础》教学的实效性。 (一)树立《思想道德修养与法律基础》社会主义意识形态教育优先的观念 立足《思想道德修养与法律基础》的社会主义意识形态性,进一步坚定课程教学的社会主义方向。《思想道德修养与法律基础》是一门中国特色社会主义的课程,具有鲜明的社会主义意识形态性。马克思主义思想道德和法律理论从诞生之日起就公然申明是为无产阶级服务的,在学校就是为大学生服务的,是为武装大学生头脑,为大学生传道、授业、解惑而开设的课程。大学生高尚的思想道德和法律素养不是自发产生的。列宁的“灌输理论”给教《思想道德修养与法律基础》的教师提出了严格要求,同时也为这些教师确立了社会主义意识形态教育的优先思想。《思想道德修养与法律基础》教师要努力改造世界观、人生观、价值观和法治观,刻苦钻研思想道德和法律理论,深入中国特色社会主义建设事业的实际,以身作则,深入到大学生中了解实情,做客观、公正、符合实际的调查研究。充分运用社会主义核心价值观理论,整合教学内容、改善教学手段和方法,解放思想、实事求是、与时俱进,求真务实,坚持以人为本的科学发展观,贴近实际、贴近生活、贴近学生,增强《思想道德修养与法律基础》教学的吸引力、感染力、影响力,切实有效地提高教学的针对性和实效性,培养适用于当前发展的社会主义的可靠接班人和合格建设者。 (二)确立《思想道德修养与法律基础》学术研究与教育任务适度分离的原则 彰显《思想道德修养与法律基础》的科学性,进一步提升《思想道德修养与法律基础》教学的学术性。人们要高度重视《思想道德修养与法律基础》的科学研究工作,努力提高教学的科研含量。《思想道德修养与法律基础》的教育性不容置疑,是社会主义本质要求的体现;同时,课程的科学性不容忽视,《思想道德修养与法律基础》是科学性与意识形态性的辩证统一。要提高《思想道德修养与法律基础》教学社会主义意识形态的说服力和感染力,思政教师必须加强对《思想道德修养与法律基础》课理论和实践问题的研究,并且要用科学研究所获得的成果支撑高水平教育。教师只有用自己的理解和掌握的科学理论去传授、去讲解,才能影响学生、说服学生、打动学生。只有这样,才能真正实现思想道德和法律理论深入学生头脑。同时,《思想道德修养与法律基础》课教学还肩负着为社会主义意识形态宣传的任务。但是,在宣传中应体现社会主义意识形态的学术(科学)性。有人觉得《思想道德修养与法律基础》的开设是党和政府的行为,照搬相关文件和要求就可以,不需要深入到科研工作。这种观念是错误的。由于教学内容的科学性和教学任务的复杂性、多样性,决定它必须深入到科研工作。从《思想道德修养与法律基础》教学内容的知识层面讲,学生在中、小学学习过程中就或多或少有所接触,并有一定的了解。近年来,党和国家在政治宣传方面的工作有了很大提高,通过媒体、报纸、电视、广播等形式一直积极宣传。但是,《思想道德修养与法律基础》教学是要从知识层面向理论层面的提升。大学生基本上都是成年人,他们有较强的自学能力以及独立思考能力,纯粹的政治宣传对他们根本无法起到好的教育效果。《思想道德修养与法律基础》要充分发挥大学生对现有知识的怀疑心理和学术层面的追求。如果教学只是一味地重复大学生已有的知识,不仅无法达到教育的根本目的,还会使他们对教师、对课程、对学习产生厌烦心理。因此,对《思想道德修养与法律基础》教学内容的阐述,必须要用学科科研成果作支撑,才能打动学生,使学生信服。人们一直提倡素质教育,其根本目的就是在科学理论的指导下,充分调动学生独立自主的学习能力,要让学生自己提出问题、分析问题和解决问题。教师教学的科研含量,对学生的独立思考问题无疑是一种示范作用。近年来,人们在《思想道德修养与法律基础》教学中不断摸索,力图采取更有效的授课方式实现教育传授的目的。在教学中,人们利用专题讲座的授课方式,目的就是尝试增加学术含量。在新课改进程中,必须改变思政教师教书匠的倾向,必须在科研上提出更高要求,并在政策上提供倾斜,真正实现思政教育工作者从教书匠向教学科研型教师的真正转变。这与教师所在院校是教学类型不是一回事,即便是教学型院校,思政教师也应树立教学与科研并重的思想。《思想道德修养与法律基础》教学必须坚持教学与研究并举,以教学支撑科研,以科研带动教学,但也不能过分强调科研。有的《思想道德修养与法律基础》教师一心忙于搞科研,荒废教学,是“捡了芝麻,丢了西瓜”。 高校《思想道德修养与法律基础》既有社会主义意识形态教育的任务又有学术研究的问题,要贯彻社会主义意识形态教育优先的原则,确立《思想道德修养与法律基础》课社会主义意识形态教育任务与学术研究适度分离的原则,这是由教育的阶级性决定的。《思想道德修养与法律基础》课堂教学必须坚持社会主义意识形态教育优先原则,把好坚定正确的政治方向关,与学术争鸣适度分离。马克思主义理论课教育本身有一种倾向至今仍未彻底改变,那就是把马克思主义理论课“学术化”。片面研究、考证和诠释观点、体系、“从概念到概念”或是概念加实例,非要将其弄成一门高深的学问才肯罢休。这是职称评审“指挥棒”的影响,根本没有意识到《思想道德修养与法律基础》的时效性和针对性是最大的学术性。《思想道德修养与法律基础》教学严重脱离大学生思想实际,使许多大学生面临的现实问题得不到很好解决,感觉马克思主义离他们很远。当大学生的思想问题在《思想道德修养与法律基础》的课堂教学中得不到很好解决时,大学生们就会到西方学者的哲学著作或其他人文著作中寻找答案。这正是大学生们经常兴起这种或者那种思潮热的重要原因。 作者:曹丽萍 王继辉 单位:中山火炬职业技术学院 科学、技术与社会和基础科学教育 一、何为sts 近几年,面对现行教育出现的种种问题,我国基础教育界一直在呐喊要提倡素质教育,同时也在不懈地探索素质教育的方法。 近年来,国际上许多国家对其基础科学教育的内容与标准都进行了各种形式的改革。这些改革的特色之一,是将“科学、技术与社会”(sts)的思想内容融入到基础科学教育之中,即在科学教育中增加人文思想、人文色彩。我国目前的基础教育的改革也已是一种必然的趋势。其中将sts与基础科学教育相结合,是最为值得关注和最紧迫的问题之一。 由于科学研究和科学教育重视专门化的东西,使得大多数科学家也越来越重视研究更专门和更带技术性的问题,研究的深度日益增加而其范围却日益缩小。第二次世界大战更加深了越来越专业化的教育带来的弊端。20世纪50年代末,英国学者斯诺也谈到越来越专业化教育带来的不好的影响。他认为,这使得社会上出现了两种相互对立的文化。一种是“人文文化”,一种是“科学文化”。在“科学文化”和“人文文化”之间存在着一条鸿沟,比如科学家很可能只了解专业很窄的范围,而不了解社会学、人类学、文学等基本知识,甚至代表两种文化的双方互相认为对方的工作意义不如自己从事的重要,从而互相排斥。这种文化的分裂会带给社会损害、损失。斯诺提出要改变现有的教育制度和教育方法,以改变这种现状。 科技发展引起了许多新的问题,如是否应该发展核能,是否应该谨慎地加以限制基因工程的研究,应怎样控制世界人口,怎样控制非再生能源的消耗率,怎样避免战争、环境污染,又怎样防止或消除等等。科学技术革命,不断引起对人和大自然的关系的讨论,而人和大自然的相互关系本质上是社会过程。凡其结果会对广大群众产生影响的,群众都应参与决策和实施。科学技术对政治和道德的影响是公众的事情,外行也应介入。然而西方国家中社会和科学技术明显分离,自然科学和人文科学相互脱节,而自然科学又占统治地位,这样就需要培养了解科学技术及其后果、能够参与涉及科学技术决策的公民,需要能给决策者提供新的信息和科学的分析等等。基于这些客观需要,逐渐兴起了一个跨学科的新的研究领域:sts。世界上许多经济发达国家如美国、英国、澳大利亚等已经开展了这方面的研究。 对sts的研究也可以追溯到很早的时代。一般认为,sts是约在20世纪60年代末70年代初诞生于美国的一个新兴的学科。我国在20世纪80年代开始sts研究。现阶段,我国专门研究sts的学者这样定义sts:sts是一门研究科学、技术和社会相互关系的新兴学科。它认为科学技术的发展并不是孤立的,它和社会其他子系统(比如政治、经济、文化、教育等等)有一定的相互作用。因此研究科学、技术也应该研究作为社会子系统的科学和技术的性质、结构、功能及它们之间的相互关系;研究科学、技术与社会其他子系统如政治、经济、文化、教育等之间的互动关系;还要研究科学、技术和社会在整体上的性质、特点、结构和相互关系及其协调发展的动力学机制。 在国外,学者们对sts有广义与狭义两种理解。在广义的理解中,sts体现为一个学科群,是科学史、科学哲学等等(还包括技术史、技术哲学、科学社会学、技术社会学、科技政策研究等)学科对科学、技术与社会的相互关系的研究的总称。在狭义的理解中,sts则是以传统的科学史、科学哲学、技术哲学等学科为基础,在更高的水平上进行理论综合,而形成的融合了上述传统学科之基本内容的一门新兴的交叉学科,它追求对科学、技术与社会之相互关系的新理解。很自然,像这样的研究及其成果,迟早是要反映在教育,包括基础教育之中。 二、sts与基础科学教育 随着科学的发展和深入,一个相应的趋势是,科学教育也越来越专业化。这种向学生传授具体的科学知识的倾向将影响到所培养出来的一代人的知识、技能结构以及基本素质。在这样的目标下培养出来的,即使是很杰出的人才,也很可能大多数只是某个狭窄领域的专家而对其他领域几乎一点也不通。时代和社会并不要求人人成为物理学家,但要求人人都要有较高的科学素养和对急速发展变化着的时代有较强的适应能力。当代科学技术的发展对教育的内容、方法、观念及人才的培养都提出了新的要求,实际上,现代的社会需要更多的是有现代观念、有一定专长、也了解其他领域知识的通才。只了解很窄的领域,不论是领导科学工作,还是参与制定科学政策或政府其他政策的讨论等等,都是不够的。科学技术越专业化,越可能使得人们沉迷于技术的发展中,而只看到很窄的方面,甚至忽视了科技发展可能带来的负面影响。当遇到由于科技飞速发展所带来的问题,或应该做出决策时,很可能会手足无措。sts教育正是在出现了以上问题的情况下才逐渐形成的,它可以从根本上改变传统教育的不足。另外,只注重知识的传授,学生掌握了知识,并不代表就具备了独立思考、工作、研究、开创的能力。而sts教育可以使学生在更宽的视野中(比如历史的、哲学的、社会的、伦理的,等等)理解科学的本质、科学技术发展的规律、科学的方法、科学的思想、科学技术和社会之间怎样相互影响、相互促进等等。 从近些年来国际上基础科学教育改革的总体趋势来看,在对sts内容的引入中,科学史和科学哲学可以说是最重要的核心组成部分之一。当然,sts在基础科学教育中的内容绝不仅限于此。 首先,科学史教学对于科学教学本身具有帮助。通过科学史的教学,学生可以不仅学到具体的、现成的科学知识,还知道科学知识是怎么来的、科学是怎样形成的、又是怎样发展的、科学家是怎样思考的、研究科学的方法有什么等等。这样可以开拓学生的视野,使学生更具有科学洞察力。学生可以更好地理解科学动态的发展,在对科学概念演变的了解中能更准确地理解科学概念,并学会更好地利用已有的知识,而不是只学到 一些作为现成结论的知识片断。 其次,近年来出现的另一个趋势是,在基础科学教育中将科学史同科学哲学结合起来(例如对于在历史上科学革命中出现的重大变革的本质的说明以及对科学与伪科学的划界问题的介绍),这尤其有利于培养学生批判的头脑,也有利于学生了解真正的科学精神。 再次,sts的教育可以帮助学生认识科学是一种文化。因为科学在本质上是一种人类的活动,在其发展的过程中,深深地打上了人类的烙印。科学是无数科学家毕生辛勤工作的结果,是我们的文化遗产的重要组成部分。它们现了我们最崇高的传统,是我们心中最美好的东西。它可以使我们对未来满怀信心,可以使我们更聪明、更谦恭,甚至更为愉快。但科学毕竟只是一种文化,一个人大脑中具有了一定的科学知识,并不代表他就是一个全面发展的人。从早期对引入科学史的专注,到更加泛化的sts,这样的教育可以说起到了某种沟通两种文化的“桥梁”的作用。 最后,sts教育具有可以帮助学生认识科学与社会的关系的重要功能。由于sts在西方产生的特殊背景,这方面的关注更加集中于随着科学技术的飞速发展及其在社会生活中所起的作用越来越大,广泛应用科学技术的一些负面效应(如对资源的过分消耗和对环境的破坏与污染等)。利用sts教育,则可以使学生懂得科学并不只是象牙塔中的、和外界孤立的知识,而应该对科学技术有更全面的认识。这对于社会对科学应用的适当控制以及对未来的科学技术决策,以及培养学生的社会责任感,都具有重要的潜在意义。 三、sts与中国的基础科学教育改革 我国中学的理科教育,在单科的系统知识上,其深度、广度几乎不亚于世界上任何其他国家,尤其是物理学和化学。但是放在今日世界激烈的经济、科技竞争环境中来分析,我国科学技术的现代化和社会主义市场经济的建立和发展,不仅需要科技精英,还需要具有较高科技素质的劳动大军。在中学理科教育中,培养学生具有正确的科学价值观也是极其重要的。应该使受教育者懂得科学成就和技术革新应为社会的生产、生活和发展服务,为公众利益服务,对科学技术应用中各种社会问题持积极参与的态度,并尽可能提出合理的对策和行动。但是现行中学理科教育受制于升学的压力,教师为升学而教,学生为升学而学。这不仅使教学内容和方法围着应试转,而且使得科学、技术、社会三者的脱节。 科教兴国,素质教育兴国,中国的基础教育课程改革项目已全面启动。在未来将出台的国家基础教育课程标准中,将体现国家对不同阶段学生在知识、能力、态度等方面的基本要求,将规定各门课程的性质、目标、内容框架、教学建议、评价标准等。按有关权威部门的说法,在课程标准的改革中,需要处理好现代社会科技进步与学生发展的关系;倡导从学生的兴趣和经验出发,结合社会、科技的发展,重组各门课程的学习内容,并体现综合性。相应地,在义务教育阶段理科课程共同基础中,内容将包括义务教育阶段的理科课程、科学素养的养成、知识与技能、过程与方法、科学精神与科学态度及对科学、技术与社会相互关系的理解等几部分。 尤其需要指出的是,由于我们在基础科学教育中在渗透人文因素方面长期的落后,以及相关学术研究进展的滞后,使得有时在教育中谈到要引入sts内容时,对于究竟何为sts以及如何引入还存在着相当严重的误用。例如,仅仅望文生义地将sts等同于实践、动手等等。因此,我们也应该更多地关注西方的科学教育中的新思想,这对于我国基础科学教育的改革有重要的借鉴意义。必须承认的是,与像英美这样的国家相比,在基础科学教学中结合sts的方面,我们国家显然仍有不小的差距。尤其是,教育界不能和学术界脱离,而应该汲取学术界的观念、观点,请学术界人士参与到教育的改革中来。
生物技术方面论文:生物技术在家畜繁殖改良方面的应用 [摘要]以生物技术为主体的高新技术已广泛地应用于各领域,特别对现代畜牧业产生了深远的影响。作者阐述了现代生物技术在动物品种、遗传育种与繁育等方面的应用情况。 [关键词]生物技术 现代畜牧业 影响 应用情况 现代生物技术作为高新技术,已广泛渗透到现代畜牧业的各个领域,为解决现代畜牧业生产领域所面临的许多重大问题开辟了新的途径。为优秀畜禽品种资源的保护与利用,良种的快速繁育,动物营养与饲料资源的开发利用,疾病的预防和诊断治疗,以及生物药品的开发提供了更加广阔的途径,促进了优质高效现代畜牧业的发展。 一、生物技术在畜禽品种方面的应用 以生物技术保存畜禽品种资源主要有2种途径。一是利用胚胎和生殖细胞的冷冻技术,这是静态保种技术,早在20世纪70年代就有一些国家以冷冻配子(精子、卵子)和胚胎进行畜禽遗传资源保存的研究。这种方法保存的优点是基因和基因型频率的变化降到了最低水平,抽样误差小,容易控制疫病,保存时间长,保种经费少,解冻后种群恢复快。育种中冷冻配子和活体保种相结合,可以减轻自然选择、近交和遗传漂变对基因、基因型频率带来的影响。二是利用分子生物技术建立畜群、禽群的基因文库。基因文库的建立就是利用DNA重组技术将决定畜禽重要经济性状的主基因或全部基因整合到某些特殊的基因载体上,然后用这些载体感染宿主细胞,通过宿主细胞的大量增殖构建各基因DN段的无性繁殖系(克隆),制备的克隆总体就是该畜禽品种的基因文库,保存该基因文库就等于保存了该畜禽品种,通过生物技术保存了畜禽优良品种的性状,保护濒临灭绝的动物。目前,许多发达国家已建有家畜冷冻精子库和胚胎库,低温冷冻保存家畜精液的研究和应用在50多年中有很快进展。 利用生物技术可简化良种引进方法,胚胎移植与胚胎冷冻技术相结合,良种的引进可简化为冷冻胚胎的引进,不仅运输方便、检疫程序简单、成本低廉,而且后代对引种地生态环境适应性和抗病力增强。目前,牛羊胚胎移植与冷冻技术已成为国际、地区间良种遗传资源交流廉价而简便的方式。 二、生物技术在动物遗传育种方面的应用 1.利用基因导入技术育种 哺乳动物转基因技术(transgenic technique)是基因工程与胚胎工程结合的一门新兴生物技术。科学家利用基因工程通过一定方法把人工重组的外源DNA导入性细胞或胚胎细胞受体动物的基因组中,或把受体基因组中的一段DNA切除,从而使受体动物的遗传信息发生人为改变,生产出带有外源DN段的动物,并且这种改变能遗传给后代。它打破种的界限使育种工作可以充分利用所有遗传变异,有目的、有计划和有预见地改变动物遗传物质的组成,生产出优良品种的动物。体细胞核移植(somatic cell nuclear transplantation)技术又称体细胞克隆,它是利用分化程度较高的体细胞移入去核卵子中,构建新合子的生物技术。在畜牧生产中,运用核移植技术可以从一枚优良胚胎出发,将其培养到多细胞时,通过酶使其分成许多单细胞卵裂球,再把每一个卵裂球的细胞核作为核供体,再将它们移植到去核的受体卵细胞中,使其发育成一个胚胎,由于所有胚胎的细胞核来自同一枚优良胚胎,他们都具有优良的潜质。通过核移植,可生产许多同质胚胎,实现优良家畜的无限扩增,最大限度地利用优秀母畜的遗传潜力。 2.提高动物产品的生产性能和质量 近年来,各国对家畜生产性能的改良目的是提高家畜肉、奶、毛及其它产品综合遗传力。在畜牧业中,利用转基因手段可以达到改善动物生产性能的目的。在namlner等获得转基因猪以后,转基因技术已取得了很大成果。把生长激素或促生长因子基因导入家畜基因组中,加速生长速度,提高饲料报酬。1985年,科学家第1次将人的生长激素基因导入猪的受精卵获得成功,转基因猪与同窝非转基因猪比较,生长速度和饲料利用率显著提高,胴体脂肪率也明显降低。表达牛生长激素的转基因猪生长速度比对照组快10-15%,饲料报酬提高16-18%,胴体中脂肪下降80%。 3.培育抗病品种 家畜疾病,尤其是传染性疾病是畜牧生产的大敌,由疾病造成的经济损失约占畜牧业产值的12%-15%。抗病性能是当前畜禽育种的重要目标性状,抗病育种的目标是培育出整体免疫力高的品种。目前,已发现的与免疫相关的综合抗病力候选基因为数不多,主要有MHC和NRAMPl,其中NRAMPl蛋白可抵抗分枝杆菌、沙门氏菌等多种胞内寄生病原菌的侵染而发挥重要免疫功能,对畜禽机体抗病力影响较大,目前已克隆了多种生物的NRAMPl基因。猪瘟是危害养猪业最严重的疾病之一,如果能培育出抗猪瘟病毒的新品种,将对养猪业做出巨大的贡献。谢庆阁等设计合成了阻断猪瘟病毒复制的核酸基因,研究了其抗病毒感染的功能,认为该途径是可行的。此外,对一些种属特异性的疾病,如果可以从抗该病的动物体中克隆出有关的基因,并将其转移给易感动物品种,就有希望培育出抗该病的品系。而在对畜禽类病原体基因组结构进行深入研究的基础上,将病原体致病基因的反义基因导入畜禽细胞,使侵入畜禽机体的病原体所产生的mRNA不能表达,从而起到抗病作用。 三、生物技术在动物繁殖方面的应用 1.人工授精技术 自20世纪40年代以来,人工授精技术蓬勃发展,已成为家畜品种改良的重要手段。人工授精在奶牛业的发展最快,目前多数国家已普及了对奶牛的冷冻精液人工授精,把人工授精技术作为家畜育种和扩繁的有力手段。法国经过后裔测定,优良种公牛遗传力的改进每年进展达20%。人工授精与胚胎移植相配合,提高了奶牛的产奶量,减少了饲养头数,人工授精大大提高了优秀种公畜的利用价值。绵羊人工授精仅次于牛、猪的人工授精,近20年来在很多国家也受到了重视。 2.体外受精技术 体外受精(in vitro fertili-zation,lVF)是继人工授精后,家畜繁殖领域的第3次革命。它包括卵子的成熟培养、精子获能、体外受精、胚胎早期培养和胚胎移植等5个连续过程。由于它与胚胎移植技术(ET)密不可分,又简称为IVF-ET。自张明党(1959)把体外受精的兔受精卵移植给受体母兔获得世界上第一个“试管哺乳动物”以来,体外受精技术发展很快,现已日趋成熟而成为一项重要而常规的动物繁殖生物技术。它为胚胎生产提供了廉价而高效的手段,对充分利用优良品种资源,缩短家畜繁殖周期,加快品种改良速度等有重要价值,这项技术国外已从实验室转向商品化生产。我国在牛IVF技术的研究方面并不落后,技术上已经取得了重大突破。 生物技术方面论文:植物生物技术在植物保护方面的应用 【摘 要】伴随着科学技术的日益发展,生物技术已经被广泛地应用于植物保护方面。生物技术的运用主要体现在:对植物病毒和病源的判别和诊断,促进了植物病毒治理过程;选育抗病虫种苗,免除了病虫的危害;研制基因工程农药,有效的避免了化学农药产生的不良后果;培育抗病虫和抗除草剂植物,生物技术的运用极大地促进了植物的保护。 【关键词】生物技术 植物保护 基因工程 伴随着国内外对植物生物技术研究的不断深入和发展,生物技术已经被广泛地应用到植物保护方面。生物技术主要是指利用微生物或者生物有机体来制造或改进产品、改良品种,或者通过培育微生物等过程以达到为人类服务目的的一种技术。生物技术主要涵盖细胞工程技术、基因工程技术、发酵工程技术以及酶工程技术。植物生物技术在针对植物病毒和病源的判别和诊断、植物病虫害防治等问题上具有安全、高效、选择性强、无污染等特点,被广泛的应用于植物保护过程中。 一、对植物病毒和病源的判别和诊断 生物技术应用于植物保护中,能够快速而有效地进行植物病毒和病源的诊断。单克隆抗体技术就是一种用于对植物病毒和病源进行诊断的技术,这种技术与各种免疫标记技术相互结合,就能够对病源进行快速而精确的诊断分析,促进了植物病毒的治理。单克隆抗体技术的积极运用为诊断和判别植物病害提供了有效的途径,现已经制备了很多种植物病毒单克隆杂交瘤的细胞株,例如各种像烟草花叶病毒、葡萄扇叶病毒、黄脉病毒等。我国在植物细菌病害的研究中取得了丰硕的成果,如水稻白叶枯病、青枯病、葡萄扇叶病毒、马铃薯青枯病单克隆抗体的等很多种植物病源的单扛杂交瘤柱系,极大地促进了生物技术在植物病源诊断上的应用。 二、培育无病种苗 近些年来,我国在抗病虫育种的基础上,积极地运用生物技术,创造并选择利用植物群体内新的遗传变异,取得了很多新的进展。生物技术应用于选育抗病虫植物和培育无病种苗,是通过组织培养的方式。为了保证各种作物的产量和品质,提高对有害生物病、虫、杂草的抗性和耐力,使用组织培养的方式,通过无性系突变体来筛选新的抗病虫材料或新抗源,获得无病毒苗,进而获得抗病虫的植物,用体外栽培植物的离体部分来消除病毒的侵染危害,生成没有病毒的完整植株后,再将植株的种子进行繁殖,通过这种无性繁殖就能获得没有病的的种苗,免除了各种病虫的危害[1]。 通过花粉粒作为外植体进行培养,获得植株的单倍体,利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料,从而诱导、筛选出具有抗性的植株。另外利用茎尖脱毒技术也可以繁育出像薯类、果树、花卉以及某些蔬菜等无病毒种苗,极大的保证并提高了作物的品质和产量。目前国际上已经开发出抗虫转基因水稻,同时我国也在积极研究,已经开发出抗叶枯病和抗水稻细菌性条斑病的转基因植株,这种生物技术应用于实践,能够有效地降低化学农药的使用量。 三、研制基因工程农药 生物技术在微生物农药开发中的应用,能够代替化学农药而起到防治害虫的效果。为了提高农作物的产量而进行的病虫害防治,长期以来大量使用有机农药,虽然起到了杀菌防虫的作用,但与此同时因单纯依靠化学有机农药,并且使用浓度严重超标也造成了一系列的恶果。例如农药的过度使用,使得在杀死害虫的同时,也杀害了害虫的天敌,从而严重的破坏了生态系统的生物链;长期使用农药,使得害虫产生了抗药性,形成了恶性的循环;农药残余严重,破坏了土壤环境,同时也危害了人们的身体健康。 鉴于有机化学农药带来的各种问题,生物农药防治病虫害的方法也呼之欲出。随着各种生物杀虫剂和生物杀菌剂的相继研发成功,诸如假单胞杆菌型、莓力菌杀虫剂以及枯草杆菌杀虫剂等的使用,极大的避免了有机化学农药产生的危害作用。利用昆虫重组病毒防治害虫,可以利用寄生在昆虫体内的昆虫杆状病毒,如果将此病毒的基因中插入和表达外源基因如节肢动物或细菌来源的昆虫毒素、昆虫激素或酶,就能够扰乱害虫内部的代谢平衡,从而达到了灭虫的目的。另外许多微生物农药也在积极的研发过程中,利用产素细菌能够防治各种因植物细菌而产生的病害问题,这种方法主要是先从土壤根围的细菌中筛选出对水稻或者蔬菜等重要病原细菌,然后选择具有较强拮抗作用的拮抗菌株,这种拮抗菌株由于能够产生较强的拮抗蛋白而起到了抑制或预防作物细菌病害的作用。在这种引进拮抗菌株进行植物的病虫害防治的进程中,从植物体形成的自然生态系统中筛选增产菌,而增产菌的代谢物对改善植物生理代谢又起到了重要作用。总之微生物农药具有高效、无毒、无公害和无污染等特点,对于病虫害防治和环境保护都具有良好的效果。 四、培育抗病虫和抗除草剂植物 作为一种分子生物学技术,植物基因工程技术是利用了植物细胞的全能性。植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都具有相同的遗传信息,因此能够把一个植物细胞通过生物技术方法培养成完整的植株。进行抗病虫植物的培养,可以利用动物毒素基因的导入达到防治害虫的目的。此类方法是将一些昆虫的毒素基因导入到植物中,害虫一旦咬食植物的同时就吞入这些细菌,从而就会被杀死[2]。培养抗除草剂植物是通过将破坏除草剂的基因导入到植物中。研究者已经从吸水链霉菌分理处一种能够破坏破坏除草剂的基因,将这种基因导入到烟草、马铃薯和番茄的植株后,这些植株就对常用的除草剂产生了抗性,这样就使得这些作物避免了除草剂产生的药害作用。 抗病虫工程植株与抗除草剂工程植株的培养,我国也取得了很多突破性的进展,已经将很多诸如水稻、小麦、大豆、棉花等农作物通过组织培养的方式获得了再生植株;通过病毒的外壳蛋白的基因转移到烟草和番茄上,并将苏云金杆菌的毒蛋白转移到棉花和水稻上;弱毒疫苗和卫星核糖核酸的也已逐渐应用到实际的生产中[3]。 总之,生物技术的发展,对植物保护产生了革命性的影响。利用植物生物技术能够选育和培育出各种抗病虫害的新的植物品种,同时生物技术对植物病毒和病源进行了快捷而有效的诊断,基因工程农药的使用免除了病虫的危害,也有效的避免了过度使用有机农药产生的恶果。因此,充分利用各种生物技术,能够有效的起到植物保护作用,从而保护了物种的多样性,保护了生态环境,实现了人与自然的可持续发展。 生物技术方面论文:医疗器械方面的生物技术 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。 另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点: (1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材; (2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等; (3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况; (4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。 在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 生物技术方面论文:生物技术在畜禽疾病方面的运用 通常,为了保证畜禽的健康水平,我国相关的饲养人员都会在喂养这些动物的时候采取一定的措施。生物技术在畜禽养殖方面已有很广泛的应用,比如预防畜禽疾病的疫苗和诊断技术等等。因此,在不久的将来,以生物技术为代表的各种科学技术一定能够在人类的生活以及工作中发挥更大的作用。 1有关生物技术的相关内容 1.1生物技术的定义及主要用途 所谓的生物技术是指生物学家们利用一些特定的技术手段对生物体进行改造之后使其能够为了人类更好的服务的技术。这种技术,已经随着我国科学技术的不断进步而取得了快速发展,不仅仅是能够有效的预防以及诊断各种疫病,还可以从遗传学的角度对生物新品种的培育起到很重要的推进作用。此外,生物技术还可以为这些牲畜以及家禽提供更易消化以及更富有营养的食物。由于每个生物不同的特性,在生物技术的发展过程中已经逐渐的产生了一定的分科现象,比如说发酵技术以及现代生物技术等等。前者比较便于理解,而后者主要包括一些为现代人们提供具体服务的学科,最主要的是遗传学、生物化学以及免疫学等等。 1.2生物技术在诊断和防治动物疫病中的应用 在防治动物疫病方面,运用生物技术培育的基因工程兽用疫苗与常规疫苗的生产相比生产周期更短,疫苗的种类更多,效果更强大,并且降低了由于残毒和污染而造成的生物污染的机率。常见的有预防禽痘病毒的活病毒载体重组疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病诊断方面,随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。 1.3在净化畜禽环境中应用 生物技术因为养殖业大多都十分集中,所以畜舍中所散发的十分难闻的气味含有氨气等对人体及畜禽有害的物质,因此,必须采取相关的措施对这种情况加以预防和制止。现阶段容易出现的肉鸡和一些猪出现呼吸道疾病都是由于畜舍内含有大量的氨气而造成的。科学家们从沙漠植物莫哈欠丝兰中提取的糖化合物,能够让舍内H2S、NH3、粪臭素等减少,增强牲畜血液中含氧成分,在一定程度上提高了猪的生产性能,也有效的减少了鸡出现腹水症的几率。发酵床养殖技术的应用,不仅改善了养殖环境的质量,提高动物产品的品质还降低了养殖成本,实现了养殖污物的零排放。 2生物技术在畜禽疾病方面的具体应用 生物技术在畜禽方面的应用前景更加的广阔,尤其是在疾病探索方面。一般来讲,在畜禽饲养和疾病预防以及诊断效果等方面表现最明显的就是生物技术。一方面,生物技术能够针对畜禽出现的不同症状或者是感染的不同病毒研究出不同的疫苗,进而提高感染疾病动物的存活率。另一方面,生物技术所研究的疫苗和通过其他途径获得的疫苗相比具有更大的竞争优势,原因是这些疫苗对生物体具有很强的保护性。因此,在目前及以后的疫病防治中,生物技术都能够发挥很强的针对性和效果。值得一提的是,现在的生物技术还能够对原有的疫苗进行技术上的弥补工作,使其更具效果。所以,依目前生物技术在我国的应用来看,在未来很长一段时间之内,这项技术都会为动植物带来更大的利益。传统的化学农药和化学肥料对动物、人和整个生态系统都有很强的副作用和长期滞留的毒害作用。目前利用DNA重组技术,制成的微生物杀虫剂和微生物肥料,可有效地降解生物,大大减少了环境的污染,维持了生态的平衡。 3结束语 综上所述,随着我国生物技术的不断完善,它的应用已经遍及许多领域和作业。尤其是农业和畜牧业应用的成就更为突出。生物技术的应用还能够保证我国动植物的生长状况达到最优的状态,因为生物技术能够为动植物提供优质的饲料以及疾病预防的准确度,同时生物技术的这种优点,也使得我国的饲养人员获得了更大的经济利润,从而也使得我国人们能够食用到更优质的食品。 作者:杜培杰 单位:山东省临沂市畜牧站 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的运用 1食品检验中现代生物技术应用的重要性 1.1传统检测方法无法满足发展需求 随着生活水平的提升,食品安全问题逐渐成为众人瞩目的焦点,而要解决这个问题最直接的方法就是要做好食品检测工作。它不仅是食品质量的基础,也是食品安全的保障。在国内一直延续着使用化学、物理及仪器的检测方法。但是传统方法有很大局限性,不仅是测量结果不精确,也会增大很多工作量。随着科技发展,社会需求进一步提升,人们对安全提出了更高的要求,这就注定传统检测方式要被抛弃,转而投向新的检测手段。 1.2生物检测的优势 生物检测是新兴的一种科学、精密检测方法,与传统检测方式相比,它在各个方面均显优势,并且应用范围在不断的扩大、延伸,它的检测范围也涉及到各个领域,主要包括质量监控与监督、品质评价等方面。生物技术检测不但具有很高的选择性而且还具有特殊的识别能力。此外,它还融合物理化学的方法,从而发明了一些操作简单,但是结果准确快速的检测方法。因此这种方法受到人们的青睐。 2食品检验中常见的现代生物检测技术 2.1基因探针法 基因探针主要是利用生物基因来完成食品安全的检测,其原理是组成基因的碱基可以进行特定配对。基因探针就是利用基因的变性以及可重复性实现对特定基因序列进行检测的目的。基因探针得到了进一步地发展和广泛应用,尤其是在食品安全检测方面贡献显著。这种技术的流行简化了检测的操作流程,优化了检测结果,提升了检测的精准度,避免了传统检测方式的种种弊端。当然任何事物都会有优缺点,这种技术也存在其应用的弊端,主要表现在其检测速度较慢,相应的检测成本就会比传统方式高,所以说基因探针技术在使用过程中还应积极的改革创新,追求更高的发展空间,为生物技术在食品检测方面做出更大贡献。 2.2PCR技术 PCR技术主要也是依靠基因原理来实现检测目的。它的主要检测过程是找一条DNA分子作为检测需要的模板,然后找到一段有特定碱基排列顺序的基因片段当作引物,最后将其放置在适宜条件下进行大量增殖。在现实生活中,这种技术主要用于转基因类别和致病微生物的食品检测。PCR技术在食品检测领域得到了很大发展,像对掺假成分、DNA污染等方面的检测。1992年开始使用这种技术,1996年德国在理论上对这项技术能进行基因探测给予了证明,2006年,曾利用这种技术检测葡萄中的曲霉菌。 2.3免疫学检测技术 棉衣学检测主要依靠众所周知的抗体与抗原的反应。目前棉衣检测常见的三类有免疫标记、免疫凝结、以及免疫沉淀等。在当前社会,在检测技术中最为广泛的技术即为免疫学检验技术。免疫学检验技术具有灵敏度较高、分析容量较大、检验成本较低、特异性较强而且方便快捷等特点。酶联免疫法是免疫技术中常见的免疫法。酶联免疫技术将酶标记在特殊的抗体上,这种抗体会寻找特殊的抗原反应,然后在反应完成后加入底物,根据显色反应以及显色的程度来判断检测结果。酶的催化效率很高而且灵敏度很高。但是它自身也存在缺点,也有很大的改进和发展空间。 3结语 随着人们对食品安全问题的不断重视,传统的检测方式必然会被新兴技术所取代,生物技术的崛起无疑给各个领域,特别是食品安全领域检测带来了新的活力。无论是在操作方面,还是在结果的精确性方面,它都无疑是现代食品检测最优的检测方式,是食品检测中主要的技术组成力量。但是在我们也应该用发展的眼光发现这种技术的缺点,积极的去改正创新,使它能发挥更大的价值。在我国生物技术的不断发展中,生物技术一定会使我国食品检测更加成熟,使人民身体健康得到保障。 作者:李强 单位:通标标准技术服务(天津)有限公司 生物技术方面论文:医疗器械方面的生物技术论文 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点:(1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材;(2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等;(3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况;(4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 4数字化生物技术的运用 数字化生物技术即为医疗自动化技术,其在医疗器械方面的应用十分广泛,包括心脏起搏器、剖析监护设备、放射设备等嵌入式的技术;分光光度计、肌动的电流扫描器等,其均需要性能良好的数字信号处理系统提升器精度;医疗机器人技术、无线通讯技术、自动化的测试、感应器等技术,由于医疗设备的消耗量较大,该类器械的发现潜力极大。 5结语 生物技术属于现代十分先进的技术,其发展速度快,影响深远,且具有较大的发展潜力。该技术的应用范围极为广阔,包括环境保护事业、农业生产方面、医学技术方面、医药制造方面等,其也能够应用于医疗器械的生产与开发方面,提高医疗器械的性能,使之功能更加全面,效果更加显著。本文仅从一般的角度分析了其在医疗器械方面的应用,在实践的医疗活动中,医疗机构可以根据实际的情况及自身的需求,科学的引进生物技术,提升自身的医疗水平,更好的服务社会,带来良好的社会效益。 作者:郑雯雯 单位:山东恒信检测技术开发中心 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的运用研究 摘 要:经济的快速发展为人们提供了更为舒适和高质量的生活环境,在这样的生活环境中人们逐渐有了健康饮食的观念,对生活中的食品质量了有更高的要求,与此同时近些年食品加工市场竞争激烈乱象丛生,导致社会中不断出现食品安全方面的问题,为了更好的保证人们饮食安全促进食品加工方面的平稳发展,我国在进行自主食品监测技术设备研发的同时,还引进了许多国外的高新技术与设备,共同应用于食品监测中。目前在食品监测过程中生物技术的使用率最高并且效果显著,为了在此基础上进一步加强生物技术的对食品检测的作用,提升食品检测的精准度。本文从生物技术在食品检测方面的运用方面着手研究,为生物技术与食品检测今后发展提供思路。 关键词:食品安全;食品检测;生物技术;运用;研究 食品是人们生存的必需品,其质量直接影响着人们身体健康和生活质量。但近些年来我国的工业方面发展越来越快,在带来经济效益的同时也带来了大量环境污染。在这样的环境污染情况下,人们越发的重视食品的安全问题。为了更好的保证食品安全,我国逐步将食品检测划为重点,但在实际食品安全检测过程中却出现了诸多问题,比如检测技术、政府监管、以及法律法规方面都存在许多不足,其中最为突出的是检测技术问题,所以生物技术一经发展便得到了极大的重视, 一、基因探针法 基因探针法也可以称为分子杂交技术,因为基因具有一定的变性和重复性,所以基因探针法利用基因的这一特性对食品中存在的基因进行序列比对,从而确定食品的安全。目前正在使用的基因探针法主要分两种,异相杂交与同相杂交,相同的是两种方法都以基因探针为基础。基因探针法大多使用于食品中的微生物检验,可以对食品中存在的沙门氏菌、大肠杆菌、葡萄糖菌等常见的影响人们身体健康的细菌充分检验。从基因探针法的操作过程以及检测结果中可以看出,其与传统的检测方式相比,具有更强的操作便捷性以及结果精准性,但同时基因探针法也存在诸如运行成本高、速度慢等问题。所以还需研究人员进一步对基因探针法进行研究。 二、PCR技术 PCR技术的原理是以需要扩增的DNA分子作为模板,用分别和模板互补的一对寡核苷酸的片段作引物,遵从半保留复制原则,在DNA聚合酶的作用下完成扩增,因此,又称聚合酶链反应技术,由变性、复性和延伸三个步骤构成。仅需要用很少的物质便可大量扩增所需的基因片段,并可以定量、定性地分析检测样品,这是PCR技术的一大优点。与此同时,由于检测仪器昂贵,操作复杂、技术含量较高,因此对其技术人员有较高且严格的要求。由于现在分子生物学技术正在突飞猛进的发展,转基因食品已经随处可见,由此可见转基因食品逐渐进入了人们的生活,它们在人们的餐桌上出现的同时,转基因食品的安全性也倍受人们的关注,成为了百姓饭前茶后所谈论的热点话题。由于在传统的食物中,并不存在转基因食品中的蛋白质和新遗传物质,使消费者存在隐忧。为了让人们的健康有一个可靠的保障,使消费者消除顾虑,让商品流通和国际贸易更加有利,研发一个快速、简便、准确的食品安全检测技术迫在眉睫。 三、免疫学检测技术 免疫学检测技术的基本原理是抗体和抗原的结合反应,一般可将其分为三类:免疫沉淀反应、免疫标记技术和免疫凝集试验。目前,免疫学检测技术在检测方法中用途最为广泛,其具有方便快捷、特异性强、检测成本低、灵敏度高、分析容量大等特点,特别表现在食品检测方面,在分析蛋白质的结构中通常会用到。当前,免疫技术中的酶联免疫法已在食品检测中得到普及。近几年,在传统检测方法的基础上,免疫学开发出新的检测技术,其中包括放射免疫测定、荧光免疫测定、免疫传感器、免疫磁性分离和酶免疫测定,比如PCR-ELISA技术,就是将酶联免疫技术与PCR技术结合,可用于检测大肠杆菌,效果良好。酶联免疫技术是将酶标记在特异的抗体上,即为酶标抗体。它具有酶的底物催化和抗体抗原反应的特性,它和与它对应的抗原相结合,添加底物,便可依据底物显色程度做出定量或定性地判断。由于酶的催化效率高,能够最大限度的将反映效果放大,使测定结果稳定且灵敏度高。但其也具有局限性,因此多数用于检测鲜活组织和基因工程生物体改造的初步z测。 四、生物芯片技术 生物芯片技术的原理是按照预先的设置将大量生物分子排列并固定在载体表面,因为生物分子具有特异性亲和反应,可利用其对生物分子的量和存在进行分析,比如抗体抗原反应和核酸杂交反应等。高通量是基因芯片最为突出的优点。相较于传统检测方法,生物芯片技术可克服具有系统误差的缺点,许多基因探针杂交和标记等只需一个过程即可完成,并且生物芯片技术自动化程度高且其数据可靠客观。但是由于基因芯片技术无法判断在细胞类型较多的组织中检测基因的精确定位。与基因芯片相比,处于研发中的蛋白质芯片可能将此种情况改善。 1.基因芯片 基因芯片的探针使用大量的寡核苷酸以及DNA,在工作过程中将大量的已知基因数据集中输入于基因芯片当中,在芯片运行时会将食品样品中所存在的核苷酸与芯片中同位置探针内的核苷酸进行杂交,杂交后再根据碱基互补的基本原则,确定食品样本中的核苷酸序列,最后将样本转换为对应的检测图像,在计算机中对结果图像进行信息分析,得出检测结果,基因芯片的技术优点在于相对传统食品检测更为高效与灵敏,有效提高了食品检测的工作效率。 2.蛋白芯片 蛋白芯片的组成部分是大量的蛋白质,是根据使用不同蛋白质相结合产生的效果辨别食品安全的技术。其在实际操作过程中需要将食品样本的固相载体采取化学处理,然后将具有已知数据的蛋白探针固定与样本载玻片上,随后观察其中蛋白质产生的相互作用,对作用结果分析得出检测结果。蛋白芯片技术多用于转基因食品的检测当中,其具有大量食品检测,快速检测等特点。 五、结束语 由于生物技术具有高效、经济等特点,广大科学研究人员对其越来越认可,在食品检测中生物技术成为了重要的力量。在我国科技不断发展科研人员不断努力创新研究的背景下,在今后的食品检测中,生物技术一定会更加成熟的应用其中,使我国的食品质量安全得到保障。食品安全不仅关系到人类的健康,更与国家的经济、政治息息相关。近几年,我国大力推进食品检测技术及食品安全的应用及研究,并增强了相应法规法律的制定。与此同时,还需大量投入资金在食品检测的技术研究中,并对食品科学技术的专业队伍加强建设。综上所述,生物技术在食品检测中已经愈来愈显其优越性,但其检测方法或多或少都存在着局限性,因此在其应用中需要搭配和选择使用,同时也期待生物技术的改进、优化以及创新,为食品安全提供可靠保障。 生物技术方面论文:生物技术在制药方面的应用与前景 摘 要:生物制药中生物技术研究开发和应用最为活跃、邻域进展的也是最快,在我国的制药产业中是最具有前途的产业之一。目前生物制药的研究成果数量日益增长,在新药研发中生物技术制药形式相对比较重要,使生物技术制药成为了研发主流。在未来的发展过程中,各种生物疫苗以及基因工程药物等领域的研发,是生物制药技术的主要发展趋势。文章主要阐述了生物技术的新药研发成果,根据统计相关资料,从中选取与生物制药有关、权威的内容进行综述,通过围绕基因工程、细胞工程、酶工程等相关生物制药技术的研究进行以下介绍,和相关的发展现状、前景、优势。 关键词:生物技术;制药;应用 生物技术也可以称作是生物工程。以现在化的生命科学为主要基础,综合各种科学技术,科学原理以及先进的科学手段,按照设计对生物体和生物原料的加工为人类生产出具有重要作用的生物技术产品。生物技术是人们对动植物以及微生物本身的物质加工而成,为人们生产数优质的生物技术产品更好的为社会服务。现代生物制药技术其中包括现代化生物技术和发酵技术,生物技术来源于相关的学科和生物学发展相融合的产物,其中以重组DNA技术为核心主要的基因工程,这之中还包括有生化工程、细胞工程、微生物工程和生物制药等各个领域。生物技术是综合许多种现代科学理论与生命科学研究出来的一种高新技术,运用先进的技术手段为我国制药行业的研究创造出广阔的应用前景。 1 发酵工程制药 现代的发酵制药工程。又可以被称作微生物工程,是指采用现代的生物技术手段,利用微生物的特定功能,为人类生产出有用的产品,工业生产的过程直接运用微生物技术。微生物代谢生产的生物技术就是发酵工程制药。发酵工程制药中含有,抗生素、激素、维生素等相关的生理活性物质。主要的研究对微生物改良和筛选,工艺研究,等处理产品后续的问题。如今DNA重组技术对微生物菌类的改良有着重要的作用。在20世纪70年代中,基因技术和细胞技术融合等生物技术的不断发展,发酵工业进入了现代化的工程阶段,其中生产的产品有酒精类饮料,还有胰岛素、生长激素和抗生素等多种保健药物。发酵工程制药利用微生物生长以及代谢制作中药,此类制作中药方式比一般方式都优越,可以全面的改善药性,降低副作用,橹幸钚猿煞痔峁┬碌姆⒄狗较颍产生新的药物作用,针对各种适应症的治疗,充分保护中药成分,避免中药活性成分遭到破坏,从而做到节约药物资源。 2 基因工程制药 基因工程制药是指分子水平上基因的操作,根据人类的需求所设计的,按照设计方案创建含有新性状的生物新品系,并且能使生物新品系稳定的遗传给下一代。基因工程与工程设计运用了相似的方法,具有明显的理学与工程学的特点。工程制药通过DNA技术将疾病的蛋白质、酶、核酸等基因药物转移到宿主细胞进行表达和繁殖,最终可以获得相应的治疗药物。抗生素通常是人体的活性因子,主要研究基因的鉴定、克隆导体的构建,导入产物分离纯化等问题。基因工程被人们掌握时间并不是很长,但已经多次的取得了实际性的成果和应用价值,基因技术已经成为我国的核心技术,将在制药方面充分的发挥重要作用。 3 细胞工程制药 相关于细胞工程制药的范围还没有确切的说法,细胞工程是根据分子生物学原理,应用了细胞培育技术以及细胞水平进行遗传操作。细胞工程大体可分为细胞质工程和染色体工程。细胞工程的主要关键是运用植物和动物的细胞培养作为药物生产技术。利用细胞技术对动植物的培养可以生产出人类活性因子,以及单克隆等抗体产品。也可以生产出活性因子疫苗等DNA产品。在地理条件和气候环境的影响下植物细胞代谢产物含量仍然很高。系统正在研究培养,人参、三七等制药用的植物,并对相关的培养条件做出了。分析表明,人参细胞培养物与药理活性都和普通种植的人参没有明显差异。对于某些植物的细胞培养与生产已经达到了商业化作用。除了对细胞大规模的培养之外,毛状根与不定根的培养也很成功。黄氏毛状根的培养效果与价格与药物黄氏相似,希腊毛地黄细胞应在褐藻酸欲的固定情况下培养,可将有毒的毛地黄物质转化成地高辛,运用紫草细胞培养生产紫草宁等根据野生新疆雪莲的抗炎等作用,相关人员等进行了细胞培养物与天然新疆雪莲抗炎、镇痛的药理实验,实验表明新疆雪莲细胞培养物,可以成为野生雪莲的替代品。资源短缺也是比较严重的问题,对于资源短缺完全可以利用细胞培养技术对犀角等相关药用动物器官进行培养,此方式就能解决资源短缺的问题。 4 酶工程制药 酶工程指的是用酶、细胞,等拥有独特的催化功能,借助生物技术手段为人类制造出需要的产品。酶学理论与化工技术结合形成的新技术就是没酶工程。现如今已经有很多国家都运用了固定化的酶和细胞生产药品。没工程技术是现代生物技术的重要部分,固定化酶不仅能合成药物分子。还能用于对药物的转化。我国运用微生物的两部转化方法成功的生产出维生素C,酶工程主要研究产药酶,酶细胞固定化相关的操作条件等。酶工程的应用前景一片光明,发酵工业与化学合成工业发生了巨大的改变。药用植物的有效成分来源于植物的次生代谢产物。现如今已有很多个国家充分的应用固定化细胞与固定化酶进行药物的生产。 5 结束语 综上所述,我国的生物技术已经越来越重要,目前生物制药的研究成果数量日益增长,其技术制药研究已经不断的深入各个领域,中药研制新药的环节也在不断的介入在新药研发中生物技术制药形式相对比较重要,使生物技术制药成为了研发主流。生物技术同时还具有对珍稀传统药材的保护同时还能生产出大量的高品质药材和药品活性成分,使药品活性成分的含量有效的提高。合理的应用现代化生物技术,使我国的制药行业不断地取得更大的发展。 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的应用探究 摘 要:近年来,食品安全事故不断,相关人员深入研究食品检测技术,其主要目的是提高食品安全性。本文通过分析在食品安全检测中如何应用的各种生物技术,以便为食品安全的检测提供参考。 关键词:生物技术;食品检测;应用 1.FTA-PCR的技术 FTAR 卡属于特制的棉纤维卡片, 主要通过螯合剂与强力的变性剂共同浸泡,其纤维基质中包含化学物质,一旦FTAR捕捉细胞,石炭酸、EDTA以及SDS会自动地把细胞裂解,而聚丙烯酰胺会结合核酸,确保样品中的DNA具有稳定性,同时确保核酸不会受到紫外线、核酸以及氧化剂破坏,还有利于其他微生物以及细菌生长。该种方式不仅可以直接提取DNA,而且所提取的DNA能够于室温下保存,给PCR检测创造了条件。在食品检测中,采用FTA-PCR方法,有着明显优势。Robert使用FTA卡来提取流感病毒RNA,联合PCR的技术检测流感病毒。李伟昊使用FTA卡与PCR方式相结合,提取以及检测鲜肉中的沙门氏菌,从鸡肉、猪肉、羊肉与牛肉匀浆液中实际检出限大约70CFU/mL,能够在六小时以内结束肉中的沙门氏菌检测,现阶段主要使用先增菌PCR的检测方法可以节省时间12~24小时,和GB/T 4789.4-2003的方式比起来,用这种方式检测,所用时间与检出率效果都比较好[1]。 2.环介导的等温扩增术(LAMP) 环介导的等温扩增术属于恒温核酸的扩增方式,主要是针对基因四种特异的引物以及六个区域的设计,在常规水浴的条件下,即在65℃条件下一个小时,就能够结束核酸扩增反应;和普通PCR比起来,无需紫外观察、模板热变性以及温度循环等过程。完成扩增以后,可以按照管内的沉淀情况对结果进行评估。由于这种技术操作比较便利以及灵敏度比较高,所以广泛应用于食品检测中。闻伟刚[2]使用RT-LAMP技术构建了具有特异、快速以及灵敏特征的菜豆荚中斑驳病毒检验方式,用这种方式检测的灵敏度比病毒的稀释液高出3~10倍,与常规RT-PCR 检测方式相比,灵敏度提高1000多倍。徐芊采用LAMP技术检测水产品副溶血弧菌,只需一个小时就可以结束检测,并且检测限高达89CFU/g,与常规PCR的检测方式相比,缩短将近1/2的时间。易海华研发出志贺菌LAMP检测方式,在一个小时以内可以结束检测,每微升检测限高达200拷贝。LAMP 是恒温扩增的反应之一,可以缩短普通PCR的反应升降温耗具体时间,并且能够通过肉眼看到检测结果,通常在0.5~1小时内结束反应过程,所以在食品检测中有着明显优势。然而由于LAMP的方式对实验技术者与实验环境方面有着较高要求,未达到相关要求时容易出现假阳性问题,还需要深入研究,不断地对这种检测技术进行完善。 3.核酸探针技术 核酸探针能够促进单链核酸的配对,然后构成双链,通过标记物对信号进行释放,进而实现检测的目的。在核酸样品的基因序列检测中用核酸探针检测,由于病原体具备特异性核酸序列的片段,通过标记技术与分离手段,可以把特定片段研制为核酸探针,并用在病原体的检测以及疾病诊断中。在病原微生物中应用核酸探针,可以鉴别高相似度基因的寄生虫与毒株。Malic通过核酸探针的原味杂交方式,检测与检定球状、铜绿假单细胞、金黄色葡萄球菌与链球细菌属,经检测得知铜绿假单胞菌侵染比较明显,可以用于多项指标检测。Almeida使用核酸探针原位杂交方式检测奶粉中阪崎肠杆菌,该方式特异性高达百分之百,即便存在其他混合菌类,检出限仍达到1CFU/10g。Almeida应用同种方式拓展样品检测的范围,检测了粪便、血液与供应水中沙门氏菌,其检出限达到1 CFU/10g(mL),实际检测时间在20小时以内,与常规PCR检测方式相比,其灵敏度大大提高。曲海娜使用核酸探针方式检测动物毛皮中耐β-内酰胺病原菌,其检出限为529pgDNA,与传统的药敏实验相比采用这种检测方式可以降低检测成本,将检测周期缩短,提高食品检测效果。邹金峰研发出鸭圆环病毒核酸探针技术,同时用于检测中,最低检出量约5pgDNA,和常规PCR技术比起来,采用这种方式可以规避假阴性、假阳性发生的可能[3]。 4.基质分子的印迹技术 基质分子的印迹技术主要是应用分子印记的方式,把包含分子大小、形状识别空洞膜印记到载体或是基质上,也就是把分子与载体印记到聚合物单体上。如2-乙烯基以及甲基的丙烯酸等,建立检测靶与分子之间的链接链,使用电聚合、自组装以及分子聚合和模板分子构成相应的配合物,然后添加交联剂。例如,添加多元醇与有机二元酸交联剂,然后在载体上构成膜,再把模板的分子包裹于膜中,然后将膜内的模板分子清除,将模板分子特异性的印记留下。因为所形成印记构造和模板分子之间互补,也就是只有印记和需检测、分离分子形状匹配时,这种分子才可以占据印迹的空洞。而且因为印迹三维结构中的一维属于传导载体,所以可以把该分子识别的过程快速、直接转变为可识别信号。而开始基质分子的印记技术主要用于医学临床检验如肌红蛋白检测中,目前逐渐应用于抗生素的检测中。Wang研制出分子的印迹技术胶质晶体类模版,能够对蜂蜜与牛奶样品中的金霉素、四环素、土霉素残留进行检测,其检出限为0.04~0.24μmol/L。Shi把甲矾霉素作为模板,构建了层析法分子印迹的固相萃取方式,可以对河蟹中的残留氟苯尼考胺、氯霉素、氟苯尼考与甲矾霉素进行检测,其检出限分别为0.03μg/kg、0.02μg/kg,0.10μg/kg、0.09μg/kg,在一天以内能够结束全部检测。分子的印迹技术的检测限和色谱技术比较相似,但是其检测的成本比色谱技术低,用该技术检测产品时,既可以用在食品检测中,还可以用在食品现场的自检中,检测范围主要包含杀虫剂、真菌毒素以及细菌检测等。 5.免疫层析技术 免疫层析技术是当前兴起的诊断与鉴别技术,原理是某抗原特异性的抗体容易被荧光微粒、金粒子标记,容易吸附于固相载体点样的区域,并且同一种抗原的另一种特异性抗体会固定于固相载体另一端,一旦液体样品浸入点样的区域以后,已标记样品以及特异性的抗体容易在毛细血管的作用下沿固相的载体超前移动;如果样品之中存在待检的抗原,待检的抗原就会和已标记特异性的抗体结合,构成相应的复合物,复合物移至特异性的抗体区域时,抗原部分容易破坏此处特异性的抗体。 6.生物的传感器 生物的传感器主要是通过固定化生物活性的物质,例如生物膜、酶、DNA、蛋白质与微生物等,作为理化换能器以及敏感原件。换能器主要包括压电晶体、氧电极、场效应管以及光敏管,同时还可以构成分析检测的装置,而待测的物质经过扩散作用以后,会进入分子中,对元件进行识别,在识别的作用下,和分子识别的元件进行结合,从而产生生物、化学反应。 总而言之,生物技术具有高效、经济科学的特点,在检测食品的过程中,应用生物检测技术,能够提升检测的精度以及提高检测的速度,是现阶段食品检测领域的新型技术,因此,食品检测领域需要全面了解生物检测技术,尽可能从食品的检测细节与工作着手,在食品检测中应用各种先进检测技术,以确保食品检测的安全性。 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的应用 摘要:现如今,食品安全问题已然成为社会各界人士都普遍关注的问题。鉴于此,本文结合实际情况重点研究了ELLSA、DNA探针、生物芯片等生物技术在食品检测中的应用。 关键词:食品;检测;生物;技术;应用 随着食品安全问题与人们食品安全诉求矛盾日益增强,做好食品检测工作是妥善解决社会发展矛盾的有效措施。由于我国食品安全检测技术起步较晚,现目前技术成熟度较低,加之食品安全问题日益繁杂,倘若仅仅采取传统的化学、物理等检测手段便不能够契合现代食品检测需求。生物技术在食品检测中,具有灵敏度高、识别功能强、成本低廉、选择性高等特点。因此,在食品检测中,生物技术开始占有一席之地且得到广泛的关注,尤其在人们普遍关注的转基因食品检测中,生物技术发挥出来较强的优越性,此外对于致病微生物的检测,生物技术也具有不可估量的优势。于兹,下文将重点探究几种在食品检测中常用的生物技术。 1. DNA探针技术的应用 1.1 DNA探针技术概念简介。DNA探针技术在食品检测中,主要是利用DNA抑或RNA碱基序列的互补性,将已知DNA用同位素法进行标记,然后做成DNA探针,并寻找可以匹配的待测微生物的DNA或RNA从而结合成杂交分子链。然后通过显微镜观测,被标记的DNA探针是否与待测微生物结合成了分子杂交链以此判断是否存在某种微生物。随着DNA探针技术不断改进与发展,现目前已经成为较为成熟的食品检测技术,并且在市场上得到了较为广泛的使用。现目前,DNA探针技术主要用于微生物检测,对某些致病源检测效果极佳。譬如利用DNA探针技术可以成功且高效的检测食品中的大肠杆菌、李斯特氏菌、沙门氏菌、志贺氏菌等。 1.2 DNA探针技术的应用。上文我们首先简要探究了DNA有关概念,接下来我们将进一步探究DNA探针技术在食品检测中的具体应用。DNA探针技术的核心是构建DNA探针,但是构建探针的方法我们不能按部就班、一层不变的进行,因为微生物特性各不相同。不同的微生物所适用的探针不仅具有特殊的碱基序列,同时其特异性也需要着重考虑。因此构建DNA探针时,必须结合待测微生物特异性,并将具有特异性的DNA保守基因序列作为目标DNA。而DNA探针则应该以目标DNA作为模版,利用互补法构建配对的碱基序列。一般而言,决定微生物特异性DNA的关键因素是生理特征、生化特征。因此工作人员要抓住待测食品微生物的特异性,采取合理的措施构建具有实效性的DNA探针。 2.PCR 及其改进技术在食品检测中的应用 2.1 传统PCR技术简介。PRC技术有被称之为聚合酶链反应技术,该技术的机理是运用酶促反应对DNA进行体外扩增。此技术主要是依赖于DNA聚合酶较强的促进作用,使得DNA能够有效连接碱基序列从而复制具有特异性的DNA碱基序列片段。传统的PCR技术在食品检测中,主要用于对病源微生物的检测。该技术滥觞于1985年,在1992得到实际运用。但是直到近几年该技术在食品检测中才得到较为广泛的运用,现目前利用传统的PCR技术,我们已经可以成功且高效的检测出小肠耶尔森氏菌、 单增李氏菌、金黄色葡萄球菌、肠出血性大肠杆菌0157等病原体。除此之外,PCR技术通过有关实验证实其还可以用于检测转基因食品。由此可见PCR技术不仅能够有效检测一般致病源同时还能有效检测转基因食品。 但是从今年来的实践效果来看,传统PCR技术也存在诸多缺陷:譬如:传统PCR技术在食品检测中偏向于定性检测,而对于定量检测则显得比价乏力;同时利用传统PCR技术检测微生物时,在存在部分衰老或者死亡微生物的情况下,检测结果会出现假阳性特征,这就很容易对检测结果造成极大的干扰。 2.2 革新的PCR 技术 在食品检测中的应用。正如上文所述,传统PCR 技术 在食品检测中虽然有较为明显的效果,但也存在诸多可以矫治革新的问题。鉴于此,下文将进一步说明改革的PCR 技术 在食品检测中的具体应用。 2.2.1 定量PCR 技术的应用。所谓定量PCR 技术 ,顾名思义即指的是不仅要检测食品微生物类型及致病源,同时还能够检测微生物数学量。定量PCR 技术 是在传统PCR技术上进行改进的新型技术,它主要是在传统PCR技术基础上,在原有的检测体系中加入了荧光基团。而加入荧光基团的作用一则是监控检测反应速率,二来则是通过荧光信号计量,以此成功完成微生物的定量检测。鉴于此该技术具有上述优点因此在实际检测中,我们通常是利用该技术检测病原微生物数量、转基因食品、掺假量等。 2.2.2 巢式PCR 技术的应用。所谓巢式PCR技术其基础仍然是传统PCR技术,巢式PCR技术的工作机理是,在传统PCR技术基础上同时加入两队引物,一对负责利用DNA聚合酶促使DNA扩增反应进行,另一对引物的作用则是利用酶合反应过程对病原微生物进行检测。 3.生物芯片技术及其在食品检测中的作用 生物芯片技术是上个世纪90年代初的新兴技术,该技术自研发以来在各界都得到较为广泛的运用,现目前在食品检测中也得到了有效的应用。生物芯片技术的工作机理是利用微电子技术与微加工技术在固格体芯片上构建起待测病原微生物的有关化学机构以供分析。利用生物芯片技术就可以直观的观测病原微生物的化学结构,以此精确、快速的判断并分析该微生物的细胞、DNA、RNA、蛋白质等有关信息。现目前生物芯片技术在食品检测中具有十分重要的作用,因为该技术不仅充分认识到了病原微生物的基因序列的保守性,同时也兼顾了各个菌种的差异性。不难看出,在食品检测中使用生物芯片技术,能够极大的提高检测数据的精确度。同样的,生物芯片技术不仅对病原微生物检测有作用,该技术在转基因食品检测中也具有较好的效果。生物芯片技术不仅能够有效检测出食品是否含有转基因同时也能够分析出食品转基因类型。 4.胶体金免疫层析技术在食品检测中的应用 根据实际情况来看,胶体金免疫层析技术普遍运用于医学领域,该技术在食品检测领域的使用仍处于起步阶段,但是就近几年的发展状况而言,该技术在食品检测中的运用前景是十分可观的。 胶体金免疫层析技术能够对病原微生物进行定性分析也可以进行定量分析,因此使用该方法进行食品检测,能够有效提升检测数据的精确性。 胶体金免疫层析技术能够检测的有害微生物有:霍乱弧菌、金黄色葡萄球菌、布氏杆菌等。 5.结束语 综上所述, 生物技术在食品检测中发挥着巨大作用,DNA探针法、PCR技术、生物芯片技术、胶体金免疫层析技术等在食品有害微生物及转基因食品检测中都有着十分显著的效果。我们期待生物学家们可以研发更加高效的生物检测技术,从而为人们赖以生活的食品提供安全和营养的可靠保障。 生物技术方面论文:试论微生物技术在市政环境方面的应用 摘 要:随着城市化发展进程在全球范围内的不断加速,城市发展所引起的环境问题和居民生活环境恶化现象十分突出,已成为当今世界各国共同关心的问题。以百达净微生物为例,介绍了其在市政工程中的应用情况,就如何提高其应用效果做了详细、深入的研究。 关键词:微生物技术;市政工程;环境问题;菌种 引言 随着城市化进程的加快,由此引发的环境污染越来越严重,城市垃圾处理已成为当今环境保护工作的核心,是世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾作为城市日常生活以及城市生活提供服务活动中所产生的废弃物,是城市环境的污染之源。目前,我国城市环境治理工作主要是以园林绿化工程、污水处理系统和垃圾处理新方法开展的,但是传统的城市环境治理中,虽然当时取得了良好效果,但是在日后发现其中还存在着明显的问题,需要我们工作中进行总结。基于此,以微生物技术为主的环境处理技术得到人们的重视,这一技术的利用为城市环境保护提供了新方向,为城市现代化、持续化发展做出了重大贡献。 一、百达净微生物菌概述 百达净微生物菌种是由加拿大政府最先发现的一种微生物菌,是由地球上安全生存数百万年的天然有益菌生物群组成的,经过分离、筛选之后按照当时的比例和特殊工艺进行混合培养的,是纯生物产品,其中不含有任何基因改造生物、乳化剂、添加剂以及表面活性剂,它在应用中也不会与其他生物发生变异。在当今发达国家的环境处理机构中获得充分认可,甚至成为有些国家重点研究项目。在目前百达净微生物菌的研究中,它同其他的微生物有着显著的差别,其具体表现在以下方面: 1.微生态循环系统 在微生物利用工作中,百达净微生物菌是利用很多菌种之间的协作关系,并且是一种共同繁殖、稳定增长的现行,对于污染源在持续不断根治中能长期稳定生存,且不会产生后续污泥。这种微生物菌在利用中,是将污染物转化为生物分子、二氧化碳以及水,其中生物分子作为鱼类最为喜欢的食物和饲料,因此很难产生淤泥以及其他的杂物。在这个过程中,通过硝化、氮化和氧化处理,使得生物菌得以降解,其他一些微生物菌逐渐转移到育苗身上,从而形成新的生物链。 2. 微生物菌种作用方式不同。 在应用当中,常规生物菌通常都需要很长的时间才能和污水融合,进而发挥清洁和处理作用,形成环境相对优势的菌群,而百达净微生物菌平常都表现出沉睡的液体状态,在这种状态下它甚至可以置放三年之久,而在使用中通过设备进行激活,这一条件下百达净生物菌是以解状态存在的,它在投入水体之后,马上就能发挥作用,加速环境优化速度,以此得到世界各国污水处理工作的重视,成为当今污水处理系统中最常见的微生物菌。 3.高浓缩倍数。 在常规生物菌的利用中,生物菌的最大浓缩量为 108 个每毫升,而百达净微生物菌的浓缩倍数为 1011个/ml,甚至是一些特殊情况下这一数字还要高出千倍之多,只有在其中加入少量的环境污染物才能发挥出应有的作用。这也是它在环境污染物处理中发挥绝对优势的重要原因之一。 二、微生物技术在市政环境污染中的优势 微生物是自然环境的清理人,在工业化前,一直调节着自然环境,使之变得清洁。 虽然它非常微小,但种类多、数量大,在调节自然环境中起着重要的作用,我们充分微生物的特征,来治理目前存在各种各样的市政环境污染的问题,微生物通过自发的方式进行遗传变异,将环境中的污染物变成自身繁殖的营养物,通过新陈代谢使它成为无害物质。因此,微生物还可以充当污染物的分解者,去净化水,气体以及土壤中的有害物质,使人们的生存环境得到很大的改善。他与传统污染治理方式的不同在于以下几个特点: 1. 治理彻底、没有二次污染。由于微生物处理污染物非常彻底,将其充分“消化吸收”后排出体外,将原来的有毒物质变成水、二氧化碳等。这就保证了不会产生其他的污染。污染物的总量得到大大的降低。 2. 成本低、速度快。由于是通过生物技术来降低污染物,就像酶分解营养成分一样,能有效分解污染物,同时,由于它的大量存在,所以降解污染物的速度会非常快。 3. 适用范围广。微生物种类多,微生物生存环境要求不高,对环境有很高的适应性,因此,他降低了成本,稳定性也大大提高了,它还非常易于操作。 三、白净大菌种在市政污水处理中的应用 1. 生物清淤 -BMS 技术。 近几年来,河道清淤工作越来越受到人们的重视,它在清淤的过程中是以河道、湖泊、市政管道中的淤泥清理为主的,这些淤泥的出现是因为有机物和重金属沉积造成的,其在底部存在着许多的有机物总体。一般来说,在清淤工作中,整个淤泥可以分为可以降解淤泥和不可降解淤泥两种。其中,可降解淤泥的物质包含了糖类、纤维素、脂肪酸以及其他一些氮化合物,而难以降解淤泥物质包含木质素、腐蚀物、沥青等。因此通过高效微生物菌种的投加使用,可以将河道,湖泊及市政管网中的淤泥基本清除干净,既解决了水体发黑发臭现象,又解决了市政管网经常堵塞的现象,再也不会出现因人工清掏所带来的危险了。 2.水质的改善。 微生物的应用在水质改善方面主要指的是在城市河道整治和城市观赏湖的治理方面。由于河道、湖泊都是比较复杂的水环境,而且会有污染物不断进入水中,因此,要让微生物在此环境中发挥出它的效果,还需要一些相对完善的配套技术。基于国外 25 年和国内 8 年的工程应用基础研究,百达净环保科技有限公司已形成如何在复杂自然水体环境中利用曝气、填料等综合技术充分发挥微生物菌种作用效能以及利用生物种类完成生物量转移去污的工程实施能力。 四、百达净高效菌种在酒店业的应用 “地沟油”所产生的堵塞及恶臭问题,不仅对酒店的正常营业造成负面的影响,而且因为“地沟油”的回收再利用的事件,也会造成相当恶劣的社会影响。国务院办公厅《关干加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》近日出台,为彻底解决由于油脂存在给酒店及餐馆所带来的堵塞及恶臭问题,并杜绝不法“地沟油”回收的情况,应从源头上加强“地沟油”整治力度。采用专门的可以降解油脂以及污物的百达净高效微生物,将它放于酒店的下水管道和隔油池里,就能很快的将管道内和隔油池内的油脂消化掉,这样,既能解决了管道的堵塞问题,保持了管道的通畅,同时又解决了操作间或隔油池里面,由于食物腐烂所排出的恶臭味。堵塞一般会有有两种情况:一是由于油脂或都污染物日积月累的出现在管道内壁上,造成污垢,进而造成了管道越来越细,从而引起了排水的困难。二是由于头发、布等东西造成的堵塞。而微生物就能快速的解决第一种情况所造成的堵塞问题。它的作用表现在:一是可以清理污水及管壁的油脂,并能防止渍垢的形成,这样既可以解决了管道的填塞问题,又可以防止污垢腐烂所产生的恶臭味,同时还可以节省每天冲刷下水管道的时间和用水;二是微生物菌种随着水流入市政管道后,还可以继续对市政管道进行除油及清理;三是微生物菌种进入后减少了油脂对填料的影响,同时还能大大提高处理的效果。 结束语 综上所述,对于城市污物的各种生物处理技术,不管是在微生物的角度,还是从基因工程的角度,都有很大的发展潜力,所以我们要努力根据百达净菌种中在的微生物中所具有的特性,开发出更加高效的百达净菌种生物处理技术,以达到更好的处理效果。 生物技术方面论文:生物技术人才培养方面存在的问题及解决方法 摘 要:进入21世纪以来,我国的生物技术产业迅猛发展,而与之相悖的是,我国的生物技术人才培养方面却存在着种种问题。如何破除生物技术专业人才培养的迷局,培养富有创新精神和具有实践能力的高素质生物技术人才,是广大生物技术教育工作者所必须探讨的关键问题。 关键词:生物技术 人才培养 问题 解决方法 党的十八大指出,“教育是中华民族振兴和社会进步的基石。要坚持教育优先发展,全面贯彻党的教育方针,坚持教育为社会主义现代化服务的根本任务,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。” 生物技术作为技术革命的三大支柱之一,在工业、农业、医学、军事、环境、海洋等领域均有广泛的应用。但生物技术专业在人才培养方面却存在着种种问题。 首先,“杯水车薪”,国家在生物技术专业的资金投入上严重不足。 由于我们国家的经济基础还比较薄弱,科技水平还不够发达,国家每年在生物科学上的投资还远远不足。而由于生物技术的仪器比较昂贵,致使大部分高校没有雄厚的资金去购买,这直接导致了学生实验能力的缺乏。 其次,“本末倒置”,生物技术专业的课程设置上存在较大问题。 “生物技术”,顾名思义,应以实践为主,理论为辅,而当下却存在本末倒置的现象。生物技术专业在课程设置上偏重基础理论的学习,课程面很广,但都是浅尝辄止,缺乏对某一专业的精深。实践学习的缺乏,一个重要的原因就是生物技术实验不仅难度较大而且费用很高,很多高校没有与之相匹配的足够实验资金。 最后,“闭门造车”,生物技术专业缺乏与社会的对接。 学生的学习仅仅局限于学校,没有走出校门,深入到企业中去,不能将自己所学的基础理论运用到实际操作中来。这直接导致了一方面学生就业难;而另一方面,生物技术企业却找不到合适的人才。 21世纪是生命科学的世纪,生物技术的学生作为最先进科学技术的代表,将担负起振兴中华的伟大重任,而如何将企业、学校、研究所结合起来,培养富有创新精神和具有实践能力的高素质生物技术人才, 是广大生物技术教育工作者所必须探讨的关键问题。 第一,国家要划拨专项资金,加大生物技术专业投入。 生物技术作为一个新兴的高科技产业,与发达国家的差距较之其他行业要小很多。要振兴中华,建设祖国,生物技术是一个很好的增长点。目前,这个增长点还比较幼小,它的成长需要祖国母亲的大力支持,“乌鸦反哺,羊羔跪乳”,我们相信在祖国的关怀下,终有一天生物技术将成为中国的拳头产业,为祖国的繁荣富强贡献自己的力量! 第二,“以人为本、与时俱进”,构建适合我国国情的生物技术课程结构模式。 高等教育是密切服务于经济与社会的发展的,高校应当立足于当地经济建设和社会发展培养人才的基础上,根据市场需求动态,调整生物技术专业的课程设置。高校和生物技术用人单位可以携手合作,签订用人协议,共同设置课程,让企业参与人才培养的全过程,既降低企业人力资源的管理成本,又解决了学生就业难的问题,形成学校、学生、企业三方共赢的结果。 第三,加强实验室建设,增加实验课的比重,培养学生基本的实验技能。 首先,高校要加大生物技术实验器材的投入,为学生创造一个良好的实验环境。其次,生物技术的实验教学要与生物技术的学科建设、课程体系优化、教学内容更新相结合。最后,教师要加强学习,提高自身的科研素质,能够正确的指导学生,提高学生的实验能力。 第四,“开门办学”,实施校企合作育人模式。 “校企合作”作为一种新型的育人模式,具有诸多优点。首先,通过校企合作,学校可以利用企业的先进生产设备,减少了试验设备的投入和维护资金。其次,通过在企业的实习,学生不仅能够学到本专业先进的科学技术,而且可以在实践中加深对理论知识的学习,查找不足,激发学生的学习兴趣。最后,学校的教师通过深入企业,学习了本专业的先进知识,可以与企业共同进行科研项目的开发与合作,大大提高了教师的业务水平。 第五,加强大学生思想道德素质建设,培养德、智、体全面发展的社会主义建设者和接班人。 生物技术人才培养的最终目的是为国家培养合格的建设者和接班人。所谓“合格”,就是德才兼备,而良好的思想道德素质又在专业素质之先。为达到这一目标,我们要在人才培养中把思想道德教育提到一个重要的位置上来,通过各种方式加强大学生的思想道德素质建设,为国家培养德才兼备的栋梁之才。 我们敬爱的总理说:“青年是祖国的未来,民族的希望”。而作为当代青年杰出代表的大学生更肩负着振兴中华的伟大使命,生物技术产业作为一种和发达国家差距较小的新兴产业,更是大学生施展抱负的绝佳舞台。而如何破除生物技术人才培养方面的困境,培养适合我国国情的,德智体美全面发展的生物技术专业精英人才需要国家、高校、企业的通力合作。 生物技术方面论文:生物技术在农业方面的应用 摘要:随着时代的发展,生物技术也在不断提高,给农业带来了益处的同时也有某些弊处。基于此,分析了生物技术在农业方面的应用。 关键词:生物技术;农业;应用;利弊 1 生物技术给农业带来的益处 广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品,并应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是基因工程的出现和发展,它能改变、取代物种的基因。 生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是:玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这类玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因,经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万 hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1 000万 hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。 生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通绵羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如:通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。 生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。 在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。 生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。 2 生物技术带来的不利 从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。 生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情况可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。 生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。 另一个令人担心的是:转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引进引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。1 500 a以来,世界各国动植物的交流,有些已成为当地的有害动植物。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发:1)转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题;2)转基因作物通过杂交后产生杂种;3)转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。 生物技术方面论文:生物技术在食品检测方面的运用探析 摘 要 在我国经济发展迅速、在人们的生活水平不断提高的同时,对于食品的安全问题,国家越来越重视。因此,在食品检测中国家陆续引进了各种新技术、新设备。其中,生物技术十分广泛地被应用于食品检测。生物技术的应用,不但使食品检测结果的精确度得以提高,更是为食品检测开拓了新的方向。下文中,笔者将针对生物技术应用于食品检测方面进行分析。 关键词 生物技术;食品检测;应用 近几年,因城市工业化日渐加深,使得环境问题越来越严重,人们对食品安全的关注也越来越多,食品安全已经成为牵动人心的焦点问题。然而,对于现在的食品检测,传统的方法已经与现代社会发展需求完全脱轨,当前在食品检测中广泛应用的是PCR技术、生物芯片、基因探针法、生物传感器技术、免疫技术等生物技术。眼前,人们越来越关注食品安全,即是食品质量的安全。在我国,影响并制约食品安全的因素有很多,比如法规法律尚不完善,政府监管松懈以及科学技术上遭遇“瓶颈”等。因此,生物技术的广泛应用使人们实现了简便快捷、特异性强、灵敏度高的食品检测方法。 1基因探针法 基因(DNA)探针法又称分子杂交技术,其原理是利用基因的重复性、变性和其碱基互补配对的精确性来探查某一DNA序列的新技术。当前,DNA探针杂交法有两种,分别同相杂交和异相杂交,其技术的关键就是构建基因探针。近几年,基因探针杂交技术十分广泛的应用于食品微生物的检测中,如今可检测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特氏菌、葡萄球菌和志贺氏菌等。相较于传统的检测方法,DNA探针技术在克服了传统检测方法缺点的同时,其操作简便快捷、灵敏度高、特异性强的优点使食品检测结果更精准。但是,DNA探针技术也存在着速度慢、成本高、效率低等局限性,在今后的科学研究中还需改进。 2 PCR 技术 PCR技术的原理是以需要扩增的DNA分子作为模板,用分别和模板互补的一对寡核苷酸的片段作引物,遵从半保留复制原则,在DNA聚合酶的作用下完成扩增,因此,又称聚合酶链反应技术,由变性、复性和延伸三个步骤构成。仅需要用很少的物质便可大量扩增所需的基因片段,并可以定量、定性地分析检测样品,这是PCR技术的一大优点。与此同时,由于检测仪器昂贵,操作复杂、技术含量较高,因此对其技术人员有较高且严格的要求。由于现在分子生物学技术正在突飞猛进的发展,转基因食品已经随处可见,由此可见转基因食品逐渐进入了人们的生活,它们在人们的餐桌上出现的同时,转基因食品的安全性也倍受人们的关注,成为了百姓饭前茶后所谈论的热点话题。由于在传统的食物中,并不存在转基因食品中的蛋白质和新遗传物质,使消费者存在隐忧。为了让人们的健康有一个可靠的保障,使消费者消除顾虑,让商品流通和国际贸易更加有利,研发一个快速、简便、准确的食品安全检测技术迫在眉睫。 3 免疫学检测技术 免疫学检测技术的基本原理是抗体和抗原的结合反应,一般可将其分为三类:免疫沉淀反应、免疫标记技术和免疫凝集试验。目前,免疫学检测技术在检测方法中用途最为广泛,其具有方便快捷、特异性强、检测成本低、灵敏度高、分析容量大等特点,特别表现在食品检测方面,在分析蛋白质的结构中通常会用到。当前,免疫技术中的酶联免疫法已在食品检测中得到普及。近几年,在传统检测方法的基础上,免疫学开发出新的检测技术,其中包括放射免疫测定、荧光免疫测定、免疫传感器、免疫磁性分离和酶免疫测定,比如PCR-ELISA技术,就是将酶联免疫技术与PCR技术结合,可用于检测大肠杆菌,效果良好。酶联免疫技术是将酶标记在特异的抗体上,即为酶标抗体。它具有酶的底物催化和抗体抗原反应的特性,它和与它对应的抗原相结合,添加底物,便可依据底物显色程度作出定量或定性地判断。由于酶的催化效率高,能够最大限度的将反映效果放大,使测定结果稳定且灵敏度高。但其也具有局限性,因此多数用于检测鲜活组织和基因工程生物体改造的初步检测。 4生物芯片技术 生物芯片技术的原理是按照预先的设置将大量生物分子排列并固定在载体表面,因为生物分子具有特异性亲和反应,可利用其对生物分子的量和存在进行分析,比如抗体抗原反应和核酸杂交反应等。高通量是基因芯片最为突出的优点。相较于传统检测方法,生物芯片技术可克服具有系统误差的缺点,许多基因探针杂交和标记等只需一个过程即可完成,并且生物芯片技术自动化程度高且其数据可靠客观。但是由于基因芯片技术无法判断在细胞类型较多的组织中检测基因的精确定位。与基因芯片相比,处于研发中的蛋白质芯片可能将此种情况改善。 上文中论述的生物技术在食品检测方面其运用前景是十分广阔的,除此以外,逐渐会有越来越多的更加先进的生物技术在食品检测中得以应用,它的前景很值得期待。 由于生物技术具有高效、经济等特点,广大科学研究人员对其越来越认可,在食品检测中生物技术成为了重要的力量。在我国科技不断发展科研人员不断努力创新研究的背景下,在今后的食品检测中,生物技术一定会更加成熟的应用其中,使我国的食品质量安全得到保障。食品安全不仅关系到人类的健康,更与国家的经济、政治息息相关。近几年,我国大力推进食品检测技术及食品安全的应用及研究,并增强了相应法规法律的制定。与此同时,还需大量投入资金在食品检测的技术研究中,并对食品科学技术的专业队伍加强建设。综上所述,生物技术在食品检测中已经愈来愈显其优越性,但其检测方法或多或少都存在着局限性,因此在其应用中需要搭配和选择使用,同时也期待生物技术的改进、优化以及创新,为食品安全提供可靠保障。 生物技术方面论文:浅议微生物技术在污水处理方面的应用及优势 [摘 要]随着社会的不断发展、工业的进步,大量的有害物资不断地排入江河湖泊,水源污染日益严重。这不仅造成生态平衡破坏,更直接危害着人类的健康。大量的污水如何处理已经成为亟待解决的问题。本文就微生物技术处理污水做了简要的论述,并就其与传统污水处理技术对比存在的优点以及发展前景也做了相应的阐述。 [关键词]微生物技术;污水处理;优势 1 我国水源污染现状 我国水资源短缺,全国目前有400多个城市缺水,其中100多个严重缺水。由于人口众多,人均水资源的占有量仅为世界人均占有量的25%,属世界贫水国之一。由于水源分布不平衡,更存在南多北少,东多西少,夏天多冬天少的时空差异。然而就在不利的条件下,工业废水和农业污水不加处理的任意排放,造成水源污染愈加严重,根据环境保护部的2010年全国环境质量数据显示,中国的地表水严重污染,七大水系(长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河)受到轻度、中度、重度污染,湖泊富营养化问题突出。近几年来,重大水污染事件频繁出现,发生率高达50%。缺水问题日益严重。 1.1 传统污水处理技术 水的污染通常指人为原因造成的水质恶化,降低水的使用价值,主要污染物是固体废弃物和化学物质(需氧有机物、难降解有机物、重金属、植物营养物质、酸、碱和石油类物质)。 我国目前常用的污水处理技术有: (1)物理法即不溶态污染物的分离技术(重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、离心力分离、磁力分离等)。 (2)化学法即污染物的化学转化技术(酸碱中和法、化学沉淀法、氧化还原法、化学物理消毒法)。 (3)溶解态污染物物理化学分离技术(吸附法、离子交换法、膜分离法、蒸发、冷冻法)。 1.2 常用方法存在的弊端 物理方法占地面积大,基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求,单独使用效果不明显。化学方法运行成本高,消耗大量的化学试剂,易产生二次污染。多数情况下两者须结合使用。 2 微生物技术 如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提呢?微生物技术满足了以上的要求。 2.1 微生物介绍 微生物是一类形体微小的单细胞或个体结构比较简单的多细胞,甚至没有细胞结构的低等生物,是眼看不见,手摸不着,有生命的微小生物,只有借助于光学显微镜和电子显微镜才能看到。微生物包括细菌、病毒、真菌等。 2.2 微生物技术及应用 微生物技术主要是利用微生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对污染环境进行监测、评价、整治以及修复的单一或综合性的现代化人工技术系统。它不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术,目前已逐步发展成为一种经济效益和环境效益俱佳的、能解决日益严重的(尤其是水污染)环境问题的有效手段之一[1]。 按照微生物降解的过程和产物种类的不同,微生物处理主要分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理。 (1)好氧微生物处理,在氧气充足的条件下,微生物通过有氧呼吸作用将有机物分解。好氧微生物处理工艺主要有:①氧化塘,以自然界的池塘、湖泊作为参照物,仿照非流动水具有自身净化功能的原理,人为构建一个静态污水池塘,污水中有机物主要由塘中细菌降解,细菌所需氧气由藻类和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空气提供。方法简单易行,但只适合于轻度污染且量少的污水处理。②活性污泥法,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。③生物膜法,即利用在固体载体表面附着生长的微生物所形成的生物膜去除废水中溶解性有机污染物的一类方法。生物膜法又可分为滴滤池法(或叫生物滤池)、生物转盘法、接触氧化法和流化床生物膜法等。 (2)厌氧微生物处理,在厌氧条件下,厌氧菌通过无氧呼吸或发酵作用分解有机物,有机物最终被转化为甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧微生物处理工艺主要有如下几种:①厌氧消化池,主要用于处理污泥和粪肥,不宜用于生活和工业废水的处理。②厌氧接触法,在厌氧消化池的基础上,提高处理效率。在厌氧滤器内有固定填料,其上附着生长的生物膜使处理效率得到进一步提高。目前在处理含有易降解可溶性化合物的工业废水方面得到了大规模的应用。 (3)微生物兼氧处理当好氧和厌氧在同一处理工艺中共存时即为兼氧处理,有时好氧和厌氧的共存反而会使处理效果更好,其中好氧菌起主体作用,但没有厌氧菌及少量的兼氧性菌种也不可能达到预期的处理效果。 2.3 与传统技术对比存在的优势 与目前采用的物理法和化学法相比,在污水处理方面,微生物技术具有一系列的特点和优势:①具有很强的吸附力和良好的沉降性,很强的降解能力,不需要高温、高压、温和的条件,污染物经过酶催化即可高效并相对彻底完成,处理水量大,处理费用低廉,仅为物理、化学法的30%~50%。②微生物物种丰富、资源广泛、具有多种代谢类型,几乎可降解或转化环境中存在的各种天然物质,易培养、繁殖快、对环境有较强的适应能力和易实现变异等特性,一旦新的化合物出现,它们也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系,具备新的代谢功能,从而降解或转化那些新的化合物。适当地对其加以培养繁殖,特别是在一定条件下加以驯化,就能使之很好地适应各种有毒的工业废水、生活污水等环境。通过有针对性地对菌种进行筛选、培养和驯化,可以使大多数的有机物实现生物降解处理,应用面宽。③微生物处理不仅能去除有机物、病原体、有毒物质,还能去除臭味、提高透明度、降低色度等,处理效果良好。只要找到合适的微生物,给予合适的条件,所有的污染物质都可得到降解或转化。④对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少。⑤直接暴露在污染物下的机会减少。⑥就地处理,操作简便,可以避免铺设不雅观的机械设备,减少占地面积,基建费、运行费,能耗,管理等,且能满足高效低耗的要求。 人们利用这些微小的生物群体,加之人为作用就可以解决其他物理化学方法无法解决的难题。为今后的污水处理提供了一项高效、节能、环保的绿色途径。
中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析 摘 要:如今,人们对于中药制药质量要求越来越高,这也使中药制药面临了巨大的机遇和挑战,越来越多先进科学技术与专业设备出现在中药制药市场中。然而,我国目前中药制药领域中,高新技术得到了广泛的应用,高新技术的出现,不仅大大提高了中药制药生产的效率,还能够有效保障药品的安全卫生质量,对于中药制药行业的稳定发展有着重要的作用。因此,本文就具体介绍了高新技术在中药制药领域中的应用,并对其中存在的一些问题进行分析,总结出以下几点注意事项。 关键词:高新技术;中药制药;应用;分析 目前,高新技术受到了中药制药领域的高度重视,被广泛应用于中药制药过程中,取得非常好的效果。但是,就我国目前高新技术水平而言,虽然取得了一定的发展与进步,可总体来说尚不成熟,在实际的中药制药领域的应用中,仍旧存在很多的问题和不足,使得药品质量无法得到充足的保障,严重影响了中药制药的生产效率,这无疑会对中药制药领域产生一定的冲击。因此,本文以高新技术在中药制药领域的应用为主要内容,加少了几种不同类型的高新技术,提出一些自身的观点,仅供参考。 1 高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.1 泡制全浸润工艺与装备 一般情况下,我们对于中药的认识只存于表面,并不了解中药具体的制药过程。但是,在实际的中药的生产过程中,制药工艺非常繁琐,难度较大,这也导致大多数中药在制药过程中发生一些问题,使得药品的治疗效果受到一定的影响。其次,中药浸润工序是整个中药制药过程中最为关键的环节之一,制药人员必须要对浸润时间进行严格的控制,不能过长,也不能过短,充分保证药品的质量。因此,我们可以将先进的高新技术与设备应用到中药的泡制全浸润工艺中,以此来简化复杂的制药工艺,从而有效的降低制药生产工作的难度。此外,制药人员要对不同类型的药物进行分别处理,更根据药物的性质采取适合的制药工艺,并制定合理的浸润时间。 1.2 动态提取技术 结合目前我国中药制药生产过程现状而言,其中还存在很多的弊端,尤其是在进行重要药物的提取过程中,制药人员依旧延续了传统陈旧的提取方法,施工设备也非常滞后,这就导致药物的提出率不高,并不能发挥很好的治疗效果,从而严重制约了我国中药制药领域的发展。那么,如何才能提高中药的使用率,达到良好的治疗作用呢?那就必须将动态提出技术应用于中药制药的生产中,并对滞后的设备进行及时的更新,这样不仅能够充分保障药物的提出率,还大大提高了药物的使用率,使得我国中药制药领域真正满足于现代社会发展的需求。 1.3 仿生技术 仿生技术是从生物药剂学的角度模拟人口服给药及药物经胃、肠运转的原理,将药物研究与分子药物研究相结合,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺技术。中药材粉末在一定的pH酸性水溶液提取,然后再用一定PH碱性水溶液提取,选择pH的最佳值和其他一些辅助条件和工艺参数。它主要是以生物学的相关理念为基础,从而对药物特性进行相应的分析,通过人体环境模拟的办法,来对中药药物生产的相关内容进行详细的分析和了解。而且在药物提纯的过程中,人们也可以采用仿生技术来对其进行相应的处理,从而使得药物在提取的过程中,药材的利用率得到了进一步的提升。 1.4 生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质,生物酶具有专一性,一种酶只能催化一种物质。 2 中药制剂应用高新技术应注意的问题 2.1重要活性成分或药物配比的关系 一种中药的发现,其中活性成分和要用部位的确定和使用,使之进一步成为确定的药物很重要,但是研究清楚每一味中草药植物中所含有的活性成分的种类、用药部位之间的量效关系在医学研究领域有着更重要的意义,因为这种研究和最终各项理论的确定为人类利用中药开拓了广泛的药物资源。目前,我国中医中药药性和药味组成之间的关系研究主要是从哲学的辩证态度的分析进行的,缺乏相关药物之间量效方面的深入研究。因此,我们在继承和发扬我国传统中医中药理论和处方方剂的基础上,要从理论研究与实验方式相结合的方式进行发展和研究。 2.2 中药产品的内在质量和技术含量问题 目前我国中药制药生产过程中常常出现农药超标、化学成分过多等质量问题,这些药品一旦投入市场中,将会极大威胁人们的身心健康,甚至还会引发其他的并发症,后果不堪设想。虽然现代中药制药领域中引入了更多的高新技术和施工设备。但是,中药产品内在质量问题仍是中药制药行业非常关注的问题,还需要相关技术人员更加深入的研究和开发,不断加强和完善高新技术,进一步提高高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。因此,中药制药行业要高度重视中药产品内在质量和技术含量问题,对于农药超标和化学成分较高的中药药材进行分析调查,充分保障药物的使用质量,达到理想的治疗效果,从而大大缓解了患者的病痛情况,为我国中药制药行业做出巨大的贡献。 2.3 应用现代检测技术控制 为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 3 结束语 综上所述,可以得知,高新技术的出现,对于中药制药领域的生存和发展起到了重要的作用,不仅提高了中药制药的生产效率,还充分保障了药物的质量,减少了繁琐的制药工序,打破以往传统的中药制药生产方法,采取更多先进的制药技术,加大对高新技术的推广和应用,及时对制药设备进行优化和更新,使其能够充分满足于现代社会发展的需求,对药物内在质量进行严格的质量把关,根据不同类型的药物,采用适合的高新技术,确保药物能够起到绝佳的治疗效果,从而进一步提高我国高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。 中药制药论文:中药中残留农药在制药工艺中的归属与去除 【摘要】目的:为了对三种不同提取技术状态之下人参药品之中所存在的农药残留归属进行了探讨。方法:采用水煎煮工艺及95%乙醉,50%乙醉加热回流工艺对人参有效成分进行提取后,用毛细管气相色语法测定煎煮(提取)液中的有机氛农药含量。结果:以95%醉提溶出率最高,50醉提溶出率次之,水煎过程溶出率最少。结论:醉提对中药材中有机氛农药有较高的溶出率,而水煎煮过程对中药材中有机氛农药的溶出率很低,残留农药大部分随药渣去除。因此情况允许的条件下应尽量采用水煎工艺提取药材中的有效成分,必须采用醉提工艺时应考虑去除提取过程伴随溶出的残留农药,以避免残留农药可能的安全风险。 【关键词】人参;有机氛农药;气相色谱;溶出率;提取转移率 人们在药物服用过程中,所涉及到的传统汤剂以及中成药,实质上都是利用醇提、水提等方式来提取出在中药材之中所存在的活性成分。下文主要是以人参根茎类的药材来作为测试样品,该药物在经过了醇提以及煎煮等不同的处理之后是,对其提取物之中所含有的有机氯农药残留溶出量进行测定,通过该措施,来我国中药药材之中残留农药处理研究工作提供科学合理的研究依据。 一、仪器与试荆 1.仪器。Agilent(6890N型)气相色谱仪(配备63Ni电子捕获检测器)、DB-1701石英毛细管柱(美国Agilent公司);索氏提取装置;回流装置,实验室组装;NE-1真空旋转浓缩仪(Eyela日本);离心机(丹东,82-1);电子分析天平(sartorius);HH-Z2水浴锅;电热套(河北新兴电器厂);群力TDGC-1调压器(北京调压器厂)。 2.试剂、材料。丙酮、石油醚、浓硫酸、乙醇均为北京化工厂分析纯,提取用水均为双蒸水。 农药标准品:六六六(Benzene Hexachloride,BHC),包括a -BHC ,p-BHC,y-BHC,S-BHC四种异构体;滴滴涕(dichloro-diphenyl-trichloro ethane,DDT),包括p,p'-DDE,p,p'-DDD,p,p'-DDT, o,p'-DDT四种同系物;五氛硝基苯;四氯硝基苯;七氯;环氧七氯;抓丹;艾氏剂;硫丹,包括a一硫丹、p一硫丹两种异构体,均购自sigma公司,纯度 98%。配制成0.02p,g-mL-,的农药标准品。 在该试验之中,所使用的所有人参提取药材,都是在大量的测试样品之中,选择具有农药残留量最高的药品来进行的测试,同时,所选择的试验药材之中所含有的农药,几乎已经包含了所有可能被检测出来的不同种类的农药。 二、方法与结果 1.三种有效成分提取工艺 (1)水煎。精密称取充分混匀后的人参样品l0g,置于圆底烧瓶中,100mL蒸馏水浸泡半小时,首煎30min先武火煎沸腾,再改用文火保持沸腾状态),倒出首煎药汤。待稍冷却,加人60mL蒸馏水,复煎30min,方法同首煎。倒出复煎药汤。合并两次药汤,即得水煎药汤,此工艺过程为模仿通常的中药汤剂的煎煮过程。 (2)95%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加人SOmL95%乙醇,在800℃水浴锅中回流提取1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL95%乙醇,回流1h0倒出复提药汤。合并两次药汤,即得95%醇提药汤。 (3)50%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加入SOmL50%乙醇,在800℃水浴锅中回流1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL50%乙醇,回流1h。倒出复提药汤。合并两次药汤,即得50%醇提药汤。 2.有机氛农药含量测定 (1)色谱条件。DB-1701石英毛细管柱(30mx0.32mmx0.25wm,Agilent公司),载气为高纯氮气(纯度 99.999%),流速1.2mlJmin。进样口温度2000 ℃,进样口恒压8.即si,检测器温度3000℃,不分流方式。柱升温程序:初始温度为100℃,以250℃/min升至1900℃后,保持1min,以30℃/min升至2200℃后,保持2min,以100℃/min升至2700℃后,保持l0min。出峰时间为32.4min0进样量1wL,外标法定量,不分流进样。 三、讨论 在中药药材之中所出现的农药残留超标过量的情况下,有相当一部分研究学者针对中药药材农药残留量进行了大量的研究,但是针对经过提取之后的萃取成分所具有的农药残留量却没有进行针对性的研究。本篇文章主要是对药材在实际制药提取过程中的各个工序进行模拟,依据模拟所提出去的活性物质有机氯农药的含量,来对溶出率进行阐述,并且得出了以下几个方面结论。 在对中药药材进行提取的过程中,所使用的提取方式不同,其有机氯农药残留的溶出率也有着极大的不同,例如在使用乙醇提取法的过程中,其有机氯农药经过处理之后,拥有的溶出率较高,并且溶出率的提高是随着提取过程中的乙醇浓度的不断提升而提升,实现这一效果的主要原理就是由于有机氯农药能够充分溶解在极性数值较小的溶剂之中。并且从大量的研究结果来看,有机氯农药自身所具有的溶出率,在随着药材的增加而持续不断的提升。但是在实际操作的过程中,依据大量的档案记录情况来看,有机氯在乙醇影响之下所产生的实际结果,事实上和实验室所得到的结果有着一定的差距。在进行全面分析的过程中,可以明显的发现以下几个方面的原因:文献之中所存在的溶解程度,事实上都是在完全常温的状态之下来进行相应检测并且计算得出的,而在本文对有机氯溶出率进行模拟实验的过程中,其实验过程中所采用的模拟工艺条件是使用的800℃水浴,而在这一过程中,有机农药所呈现出来的溶出率是随着温度的提升而不断的提高;本次实验的过程中,其人参药材之中所包含的有机氯农药所具有的含量,达到了PPB的级别,但是在150ML的乙醇之中所呈现出来的溶解程度,却远远没有达到一个完全饱和的状态下;有机氯农药之中所包含的大量有效成分,在实际溶出的过程中,起到了极其重要的协同性效果,也就是说,只有有效成分的存在,才能够促使有机氯农药能够更好的溶出。 即便是使用完全相同的提取工艺,其中所存在的不同有机氯农业,也同样会直接呈现出不同状态的溶出率。导致这一现象出现的主要原因就是由于其中的有机氯农药所具有的性质,直接影响到了具体的试验结果。根据上文的试验结果来看,其中所包含的有机氯农药溶出率排序,由低到高的顺序主要为:BHC 结语 综上所述,依据本篇文章的实验理论,能够通过试验的结果来得出:在对如果更高的提取药材之中所存在的有效成分进行更高效提取的过程中,务必要针对药材的溶出率降低进行全面深入的研究,此外,还应当尽可能的减少有机溶剂在这一过程中的所进行的提取操作,而直接使用水提的方式来对药材之中所存在的活性成分进行提取。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 【摘要】进入二十一世纪以来,在我国经济体系飞速发展的情况下,各个行业领域都得到了极大的发展。尤其是在我国的药品制造行业发展中,高科技技术的应用,促使我国的制药生产力得到了极大的提升。但是就我国的中药领域制药技术所呈现出来的现状观察来看,其中还存在着大量的问题没有加以解决,如果说这类问题无法加以解决,那么就必然会导致中药制药发展出现错误。本篇文章主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨,以期为我国的重要制药领域发展作出贡献。 【关键词】高新技术;中药制药;领域;分析 在中药的制药领域中,从理论上来说,利用高新技术来进行生产,能够使得生产能力和质量都得到极大的提升,尤其是提升中药制药的高效性,高新技术能够起到良好的稳定、可靠性作用。同时,在实际利用高新技术的过程中,务必要对其中所涉及到的各方面技术加以改造,从而促使技术能够更加适合中药的制药生产。下文主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨。 一、高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.泡制全浸润工艺与装备 中药制剂实际生产的过程中,主要是将中药进行清晰、切片、制造等几个繁杂的工序处理之后,再将其制造成为相应的药片,通过该方式进行生产的制剂可以直接使用在临床疾病的治疗过程中。而在中药制剂的制造加工过程中,所涉及到的最为重要的侵润工序,便是其中所涉及到的极为重要的环节,其侵润的具体时间不能够过长,也不能过短,要根据不同药材的特性进行把握。如果说应用高新技术来投入到重要制剂之中进行生产,其高新技术能够直接依据不同药材的不同特性、药性、部位等来对侵润的具体时间、温度进行调控。 2.动态提取技术 在中药的制药生产领域之中,药物的提纯技术,可以说是关乎药品质量高低的一个关键操作环节。就目前来说,我国使用极为广泛的技术便是利用水、乙醇的方式来进行沉降提纯,但是这类生产方式从目前的行业领域上来说,其设备较为落后,药物实际的提纯效率极低。而为了能够使得中药制药领域发展能够得到提升,使得提纯的成分和效率能够更加的充分,就必须要最大化的对药材本身进行利用,就必须要针对制药过程中所使用的相关技术进行提升结合,避免技术过于落后。动态提取技术技术在实际应用的过程中,实际上就指在进行提取的过程中,添加入适量的药材,同时采用机械化的方式来应用循环技术,这不仅能够切实有效的提升药物液体之中所存在的溶解程度,还能够在进行动态处理的过程中保持药物浓度差在一个合理的范围之内,从而最大限度的提升药物所具有的溶出效率。 3.仿生技术 仿生技术是从生物学上借鉴而来的一项技术,主要是指从生物药剂学的基础上,模拟药物在人体环境下经过整个身体机能的运作原理,将药物研究和分子技术的药物研究相结合,为药物服用后经过人体消化道和胃部给药的重要制剂设计开发的一种新的药物提纯的生产工艺。其基本原理是根据中药制剂在不同的酸碱环境不同的溶解度为标准,在一定的酸性环境下对其药物成分进行提纯,然后在用一定碱性的水溶液进行中和提纯,选着最佳的酸碱值,借用其他的提纯方法和辅助条件实现药物的提取。 4.生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质。 二、中药制剂应用高新技术应注意的问题 1.理论与实践相结合研究重要处方中的重要活性成分、部位或药物配比的关系 从一种中药之中,能够极为明显的发现其中所存在的重要部分以及所包含的活性成分,通过这一方式来确认药物自身所具有的重要性,是极为关键的环节。但是要对所有中药材所具有的成分、用药部分进行量效的确认,是医学研究过程中,必须要加以重视的一个问题。由于这方面的研究和涉及到的理论体系对于中药的制药发展来说,有着重大的联系,所以,我国目前在对中药自身的药性成分以及药味等方面进行研究的过程中,都是直接利用辩证的形式来对药物资源的应用途径进行分析,但是却没有专门针对各个不同药物之间所存在的量效进行切实的研究。因此,中药制剂在发展的过程中,务必要采取实验与理论相结合的方式,并且要在我国传统的中药处方以及医学理论上来进行发展研究。 2.中药产品的内在质量和技术含量是至关重要的问题 切实有效的解决这一问题的主要方式,就是对药物提取的过程中对所涉及到的各项标准进行强化、完善。就目前来说,我国在中药制药领域之中,极易出现的农药超标、中药制剂超标、中药生产效率控制等方面的现象,已经得到了极大的改善,也正是这方面的改善工作,才使得我国的中药制药生产得到了提升。但是仍然还存在着尚待解决的问题。中药制剂的质量可控的重点工作就是中药处方各中药制剂的药性如何确定、如何检测,除了采用指纹图谱技术之外还需要我们研究更为实用的新技术。农药残留问题和重金属超标问题应该从药材的种植源头抓起,中药制剂的理化性质包括溶解率、缓释等问题的改进和药物易吸湿、霉变的稳定性问题必须依靠先进的技术和可靠的设备得以改变。对于中药制剂在药性的最大化保留和药物性质的稳定问题上应尽量采用新技术和新设备进行生产,而固体制剂应该改变以往的传统的生产模式,同样应该采用高新技术和先进的生产设备,例如新制粒技术、包衣技术、固体分散技术、包合物技术、包囊技术等。 3.应用现代检测技术控制中药质量在当前的中药制药领域中 为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 三、结语 综上所述,在中药制药领域飞速发展的的过程中,其高新技术、设备的应用范围还会持续不断的扩大。而中药只要领域之中所使用的各方面技术,能够对于中药制剂的生产提供更高的生产效率以及质量,这对于中药制剂的繁荣发展来说,有着极其重要的作用。 中药制药论文:中药制药现代化和中药药剂学的发展讨论 【摘要】 中药作为中华民族优秀的文明成果, 造福了千千万万华夏儿女。在我国医药大发展的背景下, 中药制药的现代化和中药药剂学的发展也日益受到瞩目。中药制药现代化是中药实现现代化发展的重要基础和前提, 只有从生产工艺、中药原材料、中药药剂的剂型、中药制剂的现代化质量标准等上面着手, 多管齐下, 才能真正使得中药能够在最大效益上造福于人类。本文简述中药制药现代化和中药药剂学的发展历程, 争取能够为中药现代化发展提供参考。 【关键词】 中药制剂;中药制药现代化;中药药剂学;发展 中医中药是中华民族源远流长的文明成果, 也是医药学的重要组成部分。在我国发展史上, 中医中药为人们的健康和国家的发展做出了显著的贡献。而多年来, 由于中药对某些疾病所起到的特殊的治疗或缓解作用, 使得中药愈来愈受到世界范围内的医药专家的关注。尽管我国有着很丰富的道地药材, 但是由于我国中药制剂生产工艺、生产设备等方面的制约, 使得我国中药现代化水平还有待提高。如何在纷乱复杂的医药市场上, 抓住机遇, 稳中求进, 既能大力发展我国中药事业, 又能提升我国中药制剂的研发水平, 成为中药制剂现代化发展亟需解决的问题。 1 我国中药制药现代化和中药药剂学发展概述 “中药现代化”这个概念是1996年正式提出的, 经过十几年的发展, 中药现代化已经成为国家产业之一。中药现代化是指凭借传统中药的优势, 应用现代化的科技手段, 按照国际普遍认同的质量标准对中药进行研发、生产和使用, 以满足现代化的医药需求。中药现代化包括中药基础研究的现代化和中药制药的现代化[1]。这次主要探究的是中药制药的现代化, 而中药制药现代化的基础是中药生产的现代化, 核心是中药制剂的现代化。我国虽然有着很多道地药材, 但是随着环境污染和资源的不可持续利用, 我国药材目前存在着重金属含量超标、农药残留较大、资源量减少等诸多问题, 严重阻碍了我国中药的国际化发展。 中药制药现代化的发展也不能忽视中药制剂的现代化发展, 中药制剂与化学药制剂的单方药不同, 中药制剂多为复方制剂, 所用原料的成分极为复杂, 君臣佐使共同作用, 其中存在很多无用成分以及药物辅料淀粉等。这也使得中药制剂的毒副作用不明确, 增加了药物制剂质量控制的难度。我国中药制剂中较为普遍的是中成药, 并且其应用范围广、经济效益高, 易被人们接受, 尽管如此, 我国中药制剂中仍然存在许多问题, 比如生产工艺有待改进, 中成药质量标准不够明确, 中药剂型种类有待扩充等。为此, 增强我国中药研发生产中药物的提取和分离纯化技术, 能够有效的改善我国中药制剂水平的落后情况, 并且只有综合实现中药辅料、中药生产技术、中药质量标准、中药剂型的同时现代化才能最大程度上的实现中药制药现代化。 2 国外中药现代化发展概述 2. 1 德国中药发展概述 德国生物药手册中有40%左右的药物都是由植物原料制成的, 且73%的德国人使用过或者正在使用植物药物。大多数德国人在解决感冒、滋补和心血管疾病时会采用植物药物, 而这种用药环境极大地促进了德国植物药的发展, 德国很多现代药学研究方法和技术在世界上处于领先地位[2]。另外, 德国在植物药的生产方面也位列世界前列, 是全世界众多国家中上市植物药品种最多的国家之一。我国众多进口的“洋中药”种类中, 1/3以上都是来自德国, 并且在我国中药市场上有着较强的竞争力。 2. 2 美国中药发展概述 早些年, 由于美国食品与药品监督管理局要求药品的化学成分必须是成分明确的, 申请入境的复方制剂要阐述清楚每种化学成分的药理药效学作用, 并解释清楚他们之间的相互作用以及毒理学作用。而中药制剂大多成分复杂, 并且很难清楚明了的解释清楚其作用机理。为此, 中药及其制剂在美国的发展较为缓慢。从2004年开始, 随着《植物药研制指导原则》的, 美国逐渐允许具有多种化学成分的中药也可以作为药物, 但是必须保证其有效性和安全性。美国对于植物药的研发大多是由化学家进行, 主要是从植物药中分离各种成分, 找寻新的化合物结构以作进一步研究[3]。而美国生产的植物药品种大多是单方药, 一般以胶囊或片剂为主要剂型。 2. 3 日本中药发展概述 汉方是我国传统医药在日本的本土化结果, 并随着日本药学发展已经在日本形成了独特的体系。截至目前, 日本已经拥有900余种汉方药, 其份额在国际植物药市场上的占有率高达80%。虽然日本汉方药与我国中药的起源相同, 但是日本汉方药更注重对药物的稳定性、安全性和有效性进行研究, 为了提升对汉方药质量的高效控制, 汉方药制剂以颗粒剂和浸出物制剂为主[4]。另外, 由于汉方制剂大多数有明确的标准、药理研究及临床功效数据等, 所以在美国等国家的上市畅通无阻。这些原因都使得日本的汉方药成为我国中药的强大竞争对手。 3 中药在未来的发展前景 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高, 人们对于药品的消费理念也会逐渐改善, 从对治疗疾病的需求型逐渐过渡到预防疾病的保健型。在世界药品市场上, 化学药、生物药和植物药三方鼎立, 药物种类处于多元发展的状态, 但是由于化学药具有明显的毒副作用, 这使得越来越多的人倾向使用天然药物或者绿色药物来治疗疾病或者预防保健[5], 这无疑给天然产物中草药的发展带来了新的契机。另外, 从2009年我国实施新医改以来, 我国医药市场逐步扩充, 并且政府对中医药职业的扶持力度也在逐渐加大, 中西医并重发展将成为未来医药发展的主题。在如此良好的环境下, 更应该大力发展我国中医药事业, 促进我国中药体制改革, 逐步提升我国中药企业的生产技术水平, 淘汰那些已经陈旧腐化的中医药管理制度, 健全中药质量控制标准, 以促进我国中药事业的蓬勃发展。 4 小结 中药作为我国医药发展中的重要组成部分, 为提升我国国民的身体健康水平发挥了巨大的作用。而实现中药制药的现代化将会更加促进我国中药行业的国际化发展, 增强我国中药的国际竞争能力。只有继承与创新并举, 把传统中药的优势和特色与现代化的生产工艺和质量控制标准相结合, 才能促进我国医药事业的蓬勃发展。 中药制药论文:中药制药专业人才培养模式与药都经济发展 摘 要: 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。 关键词: 中药专业;人才培养;本溪药都;地方经济 1 前言 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。但是,作为中药生产的故乡――中国,中药的出口情况不容乐观,出口份额相当低,且多为原料药,以低端产品为主。更加严峻是其他国家研制、开发的中医药产品已经进入我国市场,并走向世界市场,甚至在我国申请专利,这是对有着悠久中医药发展历史的我国的中医药产业的巨大挑战。面对日趋严峻而激烈的中医药市场的竞争,我国研制、开发现代新中药及生物医药产业已是迫不及待。但我国现阶段以中医药理论与技能为基础的中药制药人才及生物制药人才极度匮乏。基于此,结合本溪药都经济开发区开设以中医、中药为背景的具有中医药特色的中药制药及生物制药专业是非常必要。 2 中药制药生物制药专业的性质与产学结合 以中医药知识为基础,以现代先进的科学基本理论为指导的,具有中医药特色的中药制药及生物制药专业,以中药制药及生物制药为主要发展方向,在中职学生层面,专业设置应主要以培养适合药品生产企业需要的岗位操作工及岗位质量检查员为主要目标。中药制药及生物制药专业应分别将中药制药、生物制药领域中的先进设备结构、设备操作方法、设备操作过程中常见的问题、生产过程中的产品检验及岗位质量检查员各岗位检查项目作为课程设置的主要内容,以解决中药及生物药生产过程中的出现的问题和实施GMP生产操作。其目的是要求学生掌握扎实的中医药学、生物学、中药制剂技术、生物药制剂技术等多方面的专业知识,各种药品生产设备的操作,解决生产过程中出现的问题,以及药品生产过程中的药品质量控制。结合我校的的优势与药都企业建立长期可靠的产学交流。使学生将所学的技能更适合企业工作的需要。 3 培养模式的探索 制药的相关专业在我国部分高校及部分中职院校有所开设,但大多数院校主要注重于化学药品生产的研究,与以中医药理论为基础的中药制药及生物制药专业,在培养方向及学生所掌握的知识技能上有一定的差别。虽然各院校开设的课程主要注重于化学药专业知识的培养,但在学科建设上还是有很多值得借鉴之处的,为我校中药制药及生物制药专业人才培养模式的研究提供了参考。 对于中职院校来讲具有中医药基础的制药方面专业人才,中医药理论知识和实际动手操作能力都是其必须具备的能力。实际动手操作能力在人才培养过程中主要是通过实验、实训、工厂实习、技能大赛,毕业设计来进行培训的。一般的培养模式是在开设专业课的时候开设这一门专业课的相关实验、实训课,对理论课讲解的知识点、原理、方法等进行验证和巩固。 学生们在实验、实训室学习的条件毕竟是有限的,而且其规模也难以与工厂相比。在实践教学中,学生们在药品生产企业进行实习,工厂实习虽然很辛苦,但是学生们还是很认真刻苦,并且学习兴趣高于在校学习。学生们普遍认为,通过在药品生产企业的实习,加深了对专业的理解,使自己所应该掌握的专业技能更加熟练,能够适应将来的正式生产工作。 我校是中等职业技术学校,以培养学生动手实践能力为主。在专业设置上,本校的中药制药专业是本溪市第一个以中医药基础为背景的制药专业。专业已于1996年招生,目前在校学生近500人。专业开设至今,在校领导的关怀及相关老师的努力下,教学改革工作有了一定的积累,并取得相当大的成绩。对专业人才培养模式的研究与实施将会培养更多优秀的具有中医药特色的制药人才。对解决本溪药都地方药品生产企业生产人员,特别是具有中医药基础知识的技术工人匮乏,具有的现实意义和社会意义。将能更好地促进本溪市地方经济的发展,为辽宁省甚至全国的中医药企业提供后备人才力量。 4 结语 我认为在课程设置上,应加大中职学生实际动手操作能力的培养,制订相对完善的教学计划,进行针对性较强的具有中药特色的中药制药及生物制药专业药品生产技能人才培养。在教学方式上,应加强校企合作,实现资源共享,优势互补,提高教学质量,共同培养具有中医药基础的合格学生。尽可能安排学生到制药企业车间参观学习,增强学生感性认识,激发学生自主学习。在实践环节中,要实验、实训室相结合,实训室、工厂实习相结合,力求培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 摘 要:在现代化社会经济发展中,我国医药行业更加重视制药的质量和效率,尤其是中医制药的安全性。随着科学技术不断进步,许多高新技术和设备层出不穷,为我国重要制药领域带来了新的发展机遇,对提高了社会生产力、促进我国经济增长具有不可或缺的意义。在中药制药领域中应用高新技术,不仅能提高制药效率,还能确保药品的安全性。因此在中药制药中,应采用合理的高新技术,促进我国中药制药行业的健康发展。 关键词:高新技术;中药制药领域;应用分析 1 引言 就目前我国中药制药行业来讲,由于制药工艺、方法和模式落后,难以适应于当今社会经济以及该行业的发展,难以确保中药药品的质量和安全。为提高中药制药的质量和效率,采用先进的制药技术和设备,提升制药企业的生产效益和效率,实现中药制药的智能化和自动化控制,从而更好的顺应现代化医药事业的建设要求。但是由于传统制药思想观念、技术水平的制约,导致在采用高新技术制药过程存在一些问题,制约了中药制药质量和水平的提升。因此制药企业应加大对高新技术在中药制药领域应用的研究力度,使其更好的适应于制药生产过程,切实提高中药制药的效率和质量。 2 高新技术在中药制药领域应用的分析 2.1 泡制全浸润工艺和装备 近年来,人们越来越重视中药制药的发展,对中药制药的效率和质量提出了更好的要求。在中药制药生产中,采用泡制全浸润工艺和装备进行生产,通过中药清洗、切片、制造等生产工序,最终制造成相应的药片。在该方式下生产出来的制剂可以直接应用于治疗临床疾病中。浸润工序作为中药制剂制造过程中最重要的工序,在整个制药过程中发挥着巨大的作用,往往浸润时间的长短直接影响着最终制剂的治疗功效。因此浸润的实践不宜过长和过短,需要根据药材的实际特性进行设置。那么将高新技术应用与中药制药领域中,高新技术能根据药材的不同特性、药性等对浸润时间和温度进行掌控,从而确保最终制剂最大化治疗功效。 2.2 动态提取技术 在中药制药生产过程中,药物的提纯技术直接关系着最终生产药品的质量和功效。目前我国制药企业在中药制药过程中,普遍使用的药物提纯技术是通过乙醇、水的沉降方式进行提纯。但是该方式提纯设备落后,药物提纯效率和质量十分低,已经无法满足现代化中药制药行业的发展。为确保药物提纯成分和效率更加充分,就必须对药材进行充分利用,采用先进的药物提纯技术,避免因技术落后降低药物提纯效率。将动态提取技术应用于中药制药领域中,在药物提取过程中适当添加药材,采用机械化方式来应用循环技术,在提高药物液体溶解度的同时,将处于动态处理过程的药物浓度控制在合理的范围内,最大程度提高药物的溶出效率。 2.3 仿生技术 基于生物学药剂学基础,将仿生技术应用于中药制药领域中,通过模拟药物在人体环境中对整个身体机能运作的影响,与分子技术药物研究相结合,在药物服用后经过人体消化管和胃部给药的重要制剂基础上,开发出一种新的药物提纯生产工艺。该生产工艺是根据不同酸碱环境中,中药制剂溶解度不同的标准,在特定的碱性水溶液中进行中和提纯,在特定酸性环境中提纯药物成分,从而确保仿生技术在中药制药生产过程中的最佳酸碱值,从而确保生产的药品是符合多数人身体运行机理的,且不会对其造成其他有害影响的。仿生技术的应用大大提升了药材的利用率,促进了中药制药生产质量和水平的提高,从而保障中药制药企业最大化经济效益。 2.4 生物酶技术 生物酶技术是基于生物工程技术的酶工程进行中药提取的。生物酶是一种特殊的催化剂,其具有一定的高效性和科学性,多数酶的主要成分是蛋白质,这也是采用生物酶技术的优点所在。在植物中药制药中采用生物酶技术,在生物酶的作用下将其溶解出来,并依靠酶运输在细胞内发挥出药物有效成分的最大功效。同时中药材在提取后往往含有一定的杂质,比如蛋白质、多糖等,这种物质在生物酶的催化作用下都会被降解并挥发出去,提高了药物的纯度。由于中药材涉及到诸多领域,如动物、植物以及矿物质等,加上生物酶具有专一性,在采用生物酶技术进行提取时,应注意选择合适的生物酶种类,有利于提高中药制药的效率和精度,促进我国中药制药行业健康发展。 3 高新技术在中药制药应用中应注意的问题 3.1 理论和实践结合研究处方中药物之间的配比关系 对中药进行分析,可以发现其中存在的重要部分和所包含的活性成分,确定药物自身所具备的功效和治疗重要性,是非常关键的。在中药制药过程中,确定所有中药材具有的成分、用药部分,是目前医学研究中比较重要的问题,对整个中药制药理论体系及其发展具有深远的意义。但目前我国在这方面的研究,主要是利用辩证形式对药物资源应用进行分析,忽视了不同药物之间的量效的研究,针对这些发展瓶颈,采用理论和实践结合的方式,基于我国传统中药处方和医学理论展开研究,有利于推进我国高新技术在中药制药中的高效应用。 3.2 中药产品内在质量和技术含量的问题 在我国中药制药领域中,时常出现农药超标、中药制剂超标等现象,不仅影响了植物和动物的生长健康,还可能造成环境破坏,阻碍中药制药行业的发展。为切实解决中药产品内在质量和技术含量的问题,就必须不断完善药物提取中所涉及到的各项标准,从而提高我国中药制药的效率和质量。在中药制剂质量控制中,如何有效的检测处方中各中药制剂的药性,应采用先进的技术和设备,比如农药残留和重金属超标问题,需要依靠先进的技术和设备对中药材的理化性质进行检测,并有效的改变中药制剂的溶解率以及缓率等问题。 4 结束语 在科学技术飞速发展和进步的今天,我国中药制药行业涌现出了一些高新技术,在提高制药效率的同时,确保了药品的质量和安全。但在高新技术应用过程中,由于一些因素的干扰,导致制药过程存在一定的问题,制药企业应不断完善中药制药的相关标准和规范,加大高新技术的应用力度,从而促进中药制药水平更上一层楼,促进我国医药行业健康发展。 中药制药论文:以就业为导向的中药制药方向实验教学体系构建与实践 中药制药方向是北京城市学院中药学专业的一个方向,旨在为制药企业、科研院所、药品检验等部门培养从事中药制剂生产、中药质量分析与检测等工作的应用型人才。自开办此方向以来,学院一直致力于根据学生知识结构、能力与特点,培养适应中药制药领域人才需求的应用型专业人才。为更好地适应岗位需求,在实验教学体系的建设中,经过丰富的调研,构建了以就业为导向的中药制药方向的实验教学体系。 中药制药方向特色实验教学体系的构建 1.实验教学体系构建的总体思路 实验教学是整个教学体系中重要的组成部分,如何构建实验教学体系,建设一个什么样的实验教学体系,起着举足轻重的作用。中药学专业具有较强的学科综合性、技能实践性的特点[1],基于此,我们在构建实验教学体系时,立足于基础实验技术和专业实验能力的巩固与提高,协同创新思维和能力的培养。以“发展个性、因材施教”为基本原则,以“分层培养、启发创新”为基本教学思路,从人才培养目标和知识运用能力出发,设计构建学生在大学期间的整体实验教学体系,使培养的学生具备扎实的实验基本功、过硬的专业实验能力,具有创新意识和良好的团队协作能力。其具体思路如下: 一是实验教学体系整体性原则。中药制药方向传统的实验课程在内容设置上往往强调与理论课程的相应性,注重每门课程的独立完善与改革,从而造成教学内容重复、缺乏系统性及实验室资源浪费等问题。因此,在进行实验教学体系构建研究时,首先要系统地建设实验教学内容,理顺实验课程体系[2],改变过于与理论教学相应的状况,以中药学系统的整体功能为出发点确定各门实验课程的知识结构及相互之间的有机联系。根据学科的交叉性、相关性,将学生在校期间的实验课程作为一个整体进行统筹规划,调整实验内容,按多层次、循序渐进、开放式的思路,构建实验教学体系,从而发挥系统功能效应。 二是分层次、递进性、多样化教学模式。中药制药方向实验课程体系以应用性实践能力培养为核心,构建了基本技能、专业技能(包括专业基本技能和专业核心技能)、创新性训练三大模块。具体实验项目的设置划分为验证型、综合设计型、创新型三个层次。其中基本技能侧重实验基本操作,以验证性实验项目为主;专业技能注重专业技术的巩固与应用,以综合性设计性项目为主;创新性训练模块注重强调应用性教学、创新和新技术的应用,以设计性项目为主,培养学生的综合实践能力和创新思维。 实验教学体系的教学模式按上述实验内容层次划分,进行“递进式”的多样化教学。通过循序渐进地培养学生的基本技能、专业技能和创新意识能力,利于对不同层次学生开展针对性的培养,以满足不同层次的人才培养需求,创建多样化的培养模式。 三是依托实验中心优势资源,共享基础训练平台。中药制药方向依托的实验教学中心―中药与生物技术实验教学中心是北京市实验示范中心,拥有丰富的学科交叉和开放型团队的协作条件。实验中心通过科学整合原有的各个功能独立的实验室资源,构建了学生基本技能训练平台、化学基本技能训练平台和生命科学基本技能训练平台,满足了不同专业的实验训练需求,强化了各专业的基础实验教学。 中药制药方向通过充分利用实验中心各项训练平台、学科交叉与开放型团队的协作条件,在共性素质教育与能力培养的同时,科学合理地构筑专业核心实验课程体系,内容与结构设计反映了知识链、能力序列、学生层次的系统构思[3]。 四是实验室开放与学生创新训练、应用相结合。实验室平台是大学生创新训练的肥沃土壤,充分利用实验室开放条件,鼓励学生到开放实验室从事创新活动或开放性实验训练,提升学生实验技能与综合运用能力,培养创新意识,营造创新氛围,使学生在创新的环境中发挥自己的聪明才智。 2.中药制药方向实验教学体系的构建 以中药材、中药饮片和中成药质量检测等领域的知识、技术运用为核心,对中药制药方向实验课程设置进行一体化设计,对实验教学内容进行整合和优化,构建中药制药方向实验教学体系。(见下图) 图: 中药制药方向实验教学体系 其中,基本技能模块实验课程的开设,依托实验中心构建的基本技能训练平台和化学基本技能训练平台。基本技能训练平台主要训练学生显微镜技术、溶液配制、玻璃仪器洗涤使用、称量及实验室安全的训练内容,以实验中心所有实验室开放的形式,在一年级本、专科新生中进行。通过训练使学生所掌握的基本技能达到整齐划一,为进入下一轮的化学基本技能训练做好充足的准备。化学基本技能训练平台是将“无机化学”“分析化学”“有机化学”三门实验课程的教学重点与特色进行有机整合,作为基本验证层次 ,重新编写《化学基本技能训练》。面向生物技术、食品质量检测技术、中药学和药学专业开设的化学实验平台训练。 专业技能模块实验课程的设置,强调以就业岗位为导向,突出中药材、中药饮片、中成药质量检测技能。该模块按实验技能循序渐进设置有专业基本技能模块和专业核心技能模块两部分。其中专业基本技能模块依托实验中心开设的生命科学基本技能训练平台,该训练平台是拟合生物技术、中药学、食品检验技术专业的基础实验项目,以专业共性基础与个性基础相结合设置实验项目,以各专业共性项目为主,个性项目为辅,多为验证性实验,少为综合性实验项目。各专业在必修共性项目和专业个性项目的基础上,可以选修其它专业的个性项目,拓宽思路与视野。中药制药方向依托此平台开设了其中与药用植物学、微生物学、药理学、中药药理学、解剖生理学、仪器分析相关的训练项目及专业拓宽项目。突出使学生掌握中药显微技术、植物形态鉴别方法、仪器分析技术、微生物检验技术、中药药理实验技能,同时开拓了视野与思路。专业核心技能模块设置了“中药化学实验”“中药鉴定学实验”“中药药剂学实验”“中药质量检测技术”和“中药学综合性实验”课程。其中,“中药学综合性实验”课程是在前四个核心实验课程的基础上,为强化学生的实验教学环节,使学生能够掌握中药学实验的系统性、整体性理念,以实际应用为着眼点设计,将各门课程有机地联系起来设置的综合设计性实验课程。 创新性训练模块是为提高学生创新意识,对学有余力的学生开设的创新性实训项目。此项目的开设方式主要是以学生申请大学生创新性训练项目或参加教师主持的应用型研究等项目为主展开训练,培养学生实验技能的综合运用和创新意识。 如上所述,中药制药方向构建了由基本技能模块、专业技能模块(专业基本技能模块和专业核心技能)、创新性训练模块组成的,具有完整性、循序渐进性,有机结合、统筹协调的实验教学体系。 实验教学体系设置和运行的关键环节 实验课程体系中核心专业技能模块作为专业实验技能与能力运用的核心,在整个实验体系的设置与运行中是关键环节,对学生核心实验技能培养成败起着至关重要的作用。因此,如何科学有效地设计专业核心实验课程的实验项目并实施实验教学是重中之重。 根据中药化学、中药鉴定学、中药药剂学、中药质量检测技术核心实验课程学科教学内容特点,在实验项目的选择、建设上,注重典型性、特色性,突出学科特点。将基本技能层次、技能强化层次、综合设计层次教学内容进行有机整合,使同一系统的实验技能顺畅衔接,保证学科知识与方法的系统性、完整性及层次性。同时,打破以课程为单位组织进行的实验教学,有效地避免各课程开出的部分实验教学内容的重复性。从而激发学生兴趣,提高学生对所学专业知识的理解和实验技术的掌握。 另外,中药学综合性实验课程以中药材、中药饮片、中成药质量检测为核心,按照中药学应用型实验研究思路,选择了一些典型性的实验项目。例如,复方黄连素片、冠心丹参滴丸、山楂总黄酮分散片等,以《中国药典》为指导,建设了将各门实验课程联系起来的,模拟中药材质量检测、中药制剂制备与质量检测、药效评价的综合性设计性实验,构建了中药制药方向的特色实验教学“流水线”。 中药制药方向实验教学体系的特色与优势 1.形成特色实验教学培养体系 围绕中药生产、质量检测和应用的实践,在实验教学中通过基本技能模块―专业技能模块―创新性训练模块3个阶段的实验技能训练,巩固了学生实验基本技能,提高了其分析问题、解决问题的能力。逐步形成了基础实验、专业基本实验、核心技能实验、强化技能与思维形成的实验有机结合,循序渐进、统筹协调的实验教学体系。 2.多学科协作培养学生实验能力 充分利用实验中心学科门类齐全的优势,依托实验中心构建的各类训练平台,培养了学生扎实的实验基本功、拓宽了学生的视野。同时,也为专业核心实验技能的开展奠定了技术基础,提供了丰富的师资力量。 3.实施开放式实验教学 选择性的为中药制药方向的学生开设设计性综合应用型实验,并以实验室开放的形式实施,打破了实验课程课时的限制和“填鸭式”教学形式。在实验实施中,学生自主拟题设计并实施实验方案。在实验实施过程中,仪器的准备、试剂的配制、实验步骤的操作、实验结果的分析以及解决实验过程中出现的问题等均由学生负责,指导教师给予必要的指导。通过这种专业实验课的开放式实验教学,为中药制药方向的学生提供了一个专业互动的平台,使学生在实践中进一步深刻的理解理论知识,增强实验技能,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,调动了学生的积极性和主动性,使学生受益匪浅,为学生就业奠定了坚实的基础。 实践效果 中药制药方向实验教学体系经过近两年的初步教学实践,激发了学生学习的主动性和积极性,实验教学效果明显得到提高,成绩显而易见。 一是实验教学体系从根本上解决了学生刚刚入学时实验基础参差不齐,学习比较被动、学习兴趣不高的问题。扎实了学生的基本实验技能,在专业核心实验课程中锻炼了学生独立实验能力和分析问题、解决问题的能力,使学生具备了较强的动手能力,感到身心轻松,游刃有余。 二是在有机结合、循序渐进、统筹协调的实验教学体系中,学生通过基础实验技能、专业基本技能、专业核心技能、创新思维的训练,能够很快胜任相应领域的工作岗位,并在就业岗位中显示出明显的竞争力。 三是创新性训练模块激发了学生运用所掌握的实验技能与思维挑战创新实验的热情,参加该项活动的学生人数逐年增加,并且发挥了学生的潜力,不断取得较好的成绩,获得国家级、北京市级大学生创新训练项目。 在教育教学方法“百花齐放”的今天,如何能够使实验教学对接学生的就业岗位,并达到预想的效果是任重而道远的使命。适合的实验教学体系能够培养学生扎实的、完整的实验技能,提高学生分析问题、综合解决问题的能力和创新能力的培养,提升学生的专业综合素质。同时,能够充分调动学生的学习积极性和乐趣,从而为就业岗位培养实验基础扎实、实践与创新能力强的高素质中药学应用型技术人才。 中药制药论文:现代中药制药工艺学的教学方法探索 摘要:从课程的准确定位、多元化教学、补充新的中药制药工艺技术以及全面评价等四个方面论述中药制药工艺学课程教学方法,提高专业课的授课质量进行探讨。 关键词:中药制药工艺学;中药现代化;教学方法 我过于上世纪90年代提出中药现代化,旨在继承和发扬我国中医药优势和特色,综合运用现代制药技术和手段,提供“安全、有效、稳定、可控”的中药产品。这既是提高中药竞争力和国际化的必由之路,也是中药发展的内在要求。实现中药现代化,不仅需要技术创新,也需要专业技术人员的培养;不仅需要科研院所的努力,更需要中药企业的积极参与。针对中药制药技术进行联合攻关,提高中药的质量和竞争力,现代中药制药工艺对于实现中药现代化具有举足轻重的作用。现代中药制药工艺涉及两个相辅相成的重要环节:中药原料药的生产工艺和中药制剂的生产工艺。其中本文所讨论的中药制药工艺主要是指中药原料药的生产工艺,涉及中药的前处理、中药有效成分的提取工艺、分离纯化工艺、浓缩工艺和干燥工艺,这也是决定现代中药质量的关键环节[1,2]。现代中药制药工艺学研究的对象是中药,涉及中药学、生药学、天然药物化学、中药制药工程等多门专业课的综合理论知识。中药制药工艺学与化学制药工艺学和生物制药工艺学的相通之处在于对现代制药技术的采用,但中药制药工艺又具有自身的显著特色:以中医理论为基础,新技术和手段的应用要围绕中医药理论进行,若离开这个基础,就成为植物药或天然药物。因此,在中药制药工艺学的教学中,要在中医药理论这个基础上,积极采用现代化的提取纯化工艺。 一、准确定位 中药制药工艺学是专业性课程,针对大三下学期或大四上学期的学生开设。所以在中药制药工艺学的教学工程中,要以专业性、技术性为导向,突出这门课的应用性。这门课以中药学、天然药物化学、制药工程学课程为基础,突出其综合性以及在日后中药生产中的桥梁作用。中药制药工艺学的落脚点是工艺技术,不能过于强调其基础原理。 二、多元化教学 虽然中药制药工艺学目前的发展总体上较化学制药和生物制药有所差距,但仍有不少发展良好的中药制药企业,积极采用新技术,实现了中药生产的升级换代。同时积极吸收现代化学制药与生物制药领域的先进技术,与中医药理论相结合,在保证中医特色的前提下,实现中药的现代化生产。这就需要高校为企业输送既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,这对制药工程专业的教学,特别是中药制药工艺学提出了新的要求。该课程的教学,要立足课本,但也要根据实际需要采用多种资源提高教学成效。 1.充分利用网络资源。采用网络资源,特别是国际上植物药生产的工艺的相关资料,对于提高中药制药工艺学的教学质量非常重要。目前,限于课堂教学条件限制,学生不能从教材上直观地感受工艺过程。根据课堂教学的需要,选用一些直观、说明生产流程的视频讲义。水蒸气蒸馏法提取中药材的精油章节,可以利用flash演示加热、汽化、冷凝过程,同时播放水蒸气蒸馏提取薰衣草精油的视频,这比教材的示意图更加直观和富有吸引力。等视频网站有动态表现生产工艺的flash和视频资料,可以直观地表现工厂车间的生产流程和原理,同时增加学生的学习兴趣。 2.强化实践教学。工科专业的学生,在学习中药制药工艺学这门课之前,会有专业见习和实习的机会,充分利用这些机会,让学生在车间里最直接地认知中药生产工艺,同时,车间操作人员的现场操作也可以加深学生对工艺流程、参数设置的理解。充分利用学校资源和企业资源,将理论学习与基本训练结合起来,增强学生的专业技能,切实提高课堂教学的实际效果。切不可将见习或实习简单化、形式化,在开始实习前,老师要和车间的带教老师沟通好,在保证学生和生产安全的前提下,要让学生对生产流程有深入的了解,最好有一定的亲手操作的机会。同时利用学校的中试车间,让学生分组分批完成实验任务,让每个小组(3~4学生)都独立地完成提取、纯化、浓缩、干燥以及压片或灌装胶囊的中药制药流程。该课程配套的实验分为两部分:一次是集中实验,统一学习操作技能;一次是进入到中药或生药方向的课题组中,跟随研究生做实验,要求每位学生从提取、纯化、浓缩、干燥等环节中,挑1~2种练习。这部分实验需要和各课题组的负责人沟通好,虽然实行起来有难度,但效果较好。 三、充分吸收最新的工艺技术 目前所采用的教材对新技术、新工艺有所更新,但仍不充分。但目前在国家政策的支持下和研究院所的共同努力下,一些中药企业加大研发力度,对新技术和新工艺的采用比较积极,引进了一批较高技术含量的生产工艺。所以在教学中需要补充已经被企业采用或行将被企业采用的新的技术或手段。在这方面比较有代表性的是膜分离(浓缩)技术。比如一些中药企业采用无机陶瓷膜工艺代替传统的醇沉工艺,减少生产环节,缩短生产周期;减少乙醇使用量,对中药有效成份基本无截留,除杂彻底;无机膜性质稳定,再生方便等特点。与纤维滤膜组合使用,即可以延长滤膜的使用寿命,又可以提高药品品质。但关于无机陶瓷膜的介绍以及在中药生产中的应用,在目前的教材中较少,可以利用网络资源,及时补充到讲课材料中,使学生接触到代表中药制药工艺发展方向的新技术。采用有机超滤膜精制中药多糖类成分,较传统的水提醇沉工艺具有得糖率高、工序简省的优点,是非常具有前景的生产工艺。以香菇多糖的制备为例,可以从超滤原理、多糖分子截留、多糖的组成等几个方面介绍有机膜超滤工艺在中药多糖制备工艺中的应用。同时利用flash动画模拟超滤过程,多糖的电镜测定等手段直观的对比膜过滤与传统工艺的不同,让学生有更深入的理解。 四、全面评价教学效果 中药制药工艺学是一门突出技术工艺的专业课,不能当作理论课来讲授,在考察学生时也应兼顾课本知识和实际应用能力。因此考察环节中应该有一定比例的实验课环节,考察学生实际解决问题能力以及对中药制药工艺的理解。笔者在学习结束后设置了中药制药工艺学综合实验:银杏总黄酮的提取及滴丸制备,涉及微波、超声以及传统煎煮等不同的提取工艺,采用UV和HPLC定量法,考察不同工艺对总黄酮的提取效率的影响。比较大孔吸附树脂柱、膜分离以及醇沉工艺对总黄酮部位质量的影响。让学生不仅加深对课本知识的理解,而且锻炼工艺设计的能力。 现代中药制药工艺学是传统技术与现代技术的结合,在坚持传统中医药理论的基础上,积极采用现代的技术,特别是源于化学制药和生物制药领域的先进技术,对于提升中药的生产水平至关重要,毕竟,目前中药制药领域新技术的独立创新成果较少。在设置中药制药工艺学实验课时要兼顾中药学、中药制剂等传统学科和生物学、材料学、波普学等现代技术。既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,是实现中药现代化的重要依赖,也是生产现代中药的重要保障。所以,现代中药制药工艺学的教学要立足课堂,联系实践,培养既有扎实理论功底,又有实际工艺设计能力的工学人才。 中药制药论文:高职中药制药专业职业分析与人才培养方案的制定 【摘要】高职院校的中药制药专业主要是以有效培养技能型的专业人才,用以服务于中药生产过程中的第一线工作为其人才的培养目标。而综合型的专业技能人才的培养,又必须在整合专业的基础上,对其职业进行有效的分析,迎合社会对该专业人才的需求程度,有效地制定出人才的培养方案。对高职院校中,其中药制药专业的职业岗位与人才的培养目标进行全面的分析,进而从实际课程的设置、专业的师资力量的培养等方面,对该专业的人才培养方案的制定,提出有效的建议。 【关键词】中药制药专业 职业分析 人才培养 一、引言 中药产业作为我国独特的民族性与战略性产业,近年来,其逐渐朝着现代化的发展方向发展。因此,就迫切需要一些综合型的专业技术人才,使其能够在医药教育、生产、科研等多个领域中从事相关的工作,从而有效地提高我国的中药产业的飞速发展。因此,在高职院校中,在对中药制药专业的职业分析的基础上,制定出有效的人才培养方案,全面地提供该专业学生的实践能力,满足社会对中药专业人才的需求,具有比较重要的意义。 二、高职中药制药专业的职业分析 在高职院校中,其中药制药专业属于一门将工学与药学有机地结合在一起的新型专业,具有较大的覆盖面与应用性,是用来连接医与药的重要桥梁,涉及到了中药制药行业中的多个领域,如新设备、新辅料等。同时,对于高职院校来说,其中药制药专业主要是培养一群具有专业的中医药理论知识以及相关的中药生产技能,并且具有将强的实践能力的人才,从而满足我国的众多中药生产企业对中药饮片、制剂等生产活动中对专业人才的需求。因此,在高职院校中的中药制药专业,就需要以培养这类人才为其教学目标,从而将学生培养成综合型的技术人才,如表1所示。 三、高职中药制药专业人才培养方案的制定 在上述的叙述中,我们已经知道,高职院校与我国传统的高等教育以及本科教育有所不同,其中药制药专业培养的是一群具有专业的中医药知识以及技能的综合型技术人才。然而目前,对于该专业的人才培养方案的制定中,对于学生的实践能力的培养并没有充分的贯彻到教学的各个环节,如在对该专业的人才培养定位上,仍是按照本科型的人才培养方案,忽视了中药制药专业的职业性与技术性特点;而在课程的设置上,也缺乏对学生职业技能的培养与专业素质的拓展,特别是对于实训课程,目前在高职院校内的中药制药专业的人才培养方案中没有对其重点突出,致使学生缺乏一定的实践技能。因此,针对这些问题,在充分了解中药制药专业的职业定位与人才的培养方案以后,在实际教学过程中,高职院校就可从以下几方面加以改进,从而制定出科学、合理的人才培养方案。 第一,在课程设置上的改进。在课程的设置中,高职院校要在中药制药专业的人才需求为基础,从岗位群出发,对相关岗位所需的能力要求进行分析,从而制定出符合本专业的课程与教学的计划。如在基础课程的设置方面,就需要本着“必需,够用”的原则,无需一味地强调各学科的系统性与完整性,只需要让学生充分了解本专业的基本特征与要求就可,并适当的加强诸如计算机、英语等基础性的课程与本专业的联系。而对于专业性的课程,就需要适当的加大对各课程的整合力度,遵循相关职业的操作管理规则,加强学生的动手实践能力,特别是对于一些实践性的课程教学,学校必须重点把握,通过模拟生产实习以及生产实习的形式,积极地提高学生的实践能力,从而提供其专业的技能。 第二,在教学模式上的改进。在实际的教学过程中,可以实施采用引导式的教学模式,本着“以学生为主体,教师为主导”的原则,以项目为载体,积极提高学生的动手能力。如高职院校可以积极贯彻“工学结合”的人才培养模式,加强学校与各相关企业的联系,为学生的实习与实践能力的培养提供场所,让学生在真实的环境中体会到相关职业的实际操作程序,实现预就业的目的,为毕业后的真正就业奠定坚实的基础。 第三,突出对专业师资力量的培养。在高职院校中,为了有效地实施重点培养实践性的专业人才的培养目标,必然对师资力量有了更高的要求,而这也就使高职教师面临着巨大的挑战。因此,在实际的教学过程中,中药制药专业的教师必须对其角色进行转变,改变传统教学模式下“知识的传播者”角色,让自己成为理论知识与实践能力同时具备的“职业指导者”的角色。而高职院校也必须加强对“双师型”教师的培养,制定一些专业教学的培养计划,不断地提高本校的专业师资力量,为人才的培养提供必要的保障。 第四,加强对实训资源的优化配置。实践教学的基地不仅是综合型的专业人才的培养摇篮,也是高职院校普遍的办学特色,它为专业技能人才的培养提供了必要的保障。因此,在高职院校中,需要在充分了解中药制药专业的教学计划与教学大纲的基础上,加强相关的实训基地建设,从而强化学生理论与实践的结合,提供学生的专业技能。同时,除了不断地加强学校实训基地的建设之外,还需要积极地完善对实训教学的质量评价与管理制度,对学生的实训结果进行有效的评价,可以帮助学生找到自己的不足,从而不断地得到提高。 四、结束语 综上所述,对于高职院校有关中药制药专业的人才培养方案的制定,需要在对该专业的职业岗位以及人才的培养目标等方面进行全面的分析以后,再根据实际情况,从教学模式和课程设置的改进以及师资力量与实训教学的强化等方面,有效地制定出科学、合理的人才培养方案,重点突出对学生实践能力的培养,以满足社会对专业的中医学人才的需要。 中药制药论文:试分析膜分离在中药制药中的应用进展 摘要:膜分离技术因其便于操作、过程易于控制以及无污染、能耗低等优势,在中药的制药过程中应用广泛,并产生了良好的经济与社会效益。加强膜分离技术的研究具有重要的现实意义。本文立足于膜分离技术及其在中药制药中的应用领域,着重分析了膜分离技术在中药的制药过程中的应用进展。 关键词:膜分离技术;中药制药;应用进展 一、膜分离技术及其在中药制药中的应用领域 (一)膜分离技术及其特点 膜分离技术是一种在化学位差以及外界能量的推动下,让混合物其中一部分组分通过选择性透过膜,而另一部分则被透过膜截留下来,并有机结合透过膜在分离混合物时,混合物的各组分具有不同的迁移率这一特性,从而实现分离混合物或对其展开浓缩以及提纯等目的新型分离技术。在膜分离过程中,没必要将新物质引入,而且分离中无相变化产生,因此对环境的污染较少,同时所消耗的能量较低,能有效的节约能源。此外,化学势能差以及压力差是膜分离的主要驱动力,其分析设备无运动部件,因此膜分离技术具有操作方便、结构简单、维修方便等特点。 (二)膜分离技术在中药制药中的应用领域 1.常规除杂。运用膜分离技术,可将热原、鞣质以及蛋白等中药内的大分子杂质去除。例如,运用膜分离技术中的微滤技术,进行何首乌水提液的精制,去除的固体杂质高达67%左右,可获得良好的精制效果; 2.有效成分提纯。当前,膜分离技术在中药的现代化生产中,在进行提纯植物有机酸与色素、黄酮类化合物等有效成分中应用广泛; 3.中药提取液浓缩。一般情况下,在多数的中药提取液中,其目标产物具有的浓度相对较低,要获得最终的产品,通常需要经过大比例干燥或浓缩才能实现。在中药提取液中运用膜分离技术,可将提取液中的无机盐类以及水去除,最终完成中药提取液的浓缩; 4.药酒与中药口服液生产。(1)在药酒的生产过程中,运用膜分离技术,利于除菌率以及澄明度的提高;且经过较长时间的贮存依然能保障药酒的性能;(2)在运用传统的水提醇沉法生产中药口服液的过程中,生产的产品具有较大的黏度,且含有大量絮状物、亚微粒等。在中药口服液的生产中,运用膜分离技术可增加口服液中的有效成分浓度,同时还利于中药口服液的澄明度的大幅提升; 5.中药注射剂、浸膏制备。(1)在中药浸膏制备过程中,采用膜分离技术,能有效缩减中药浸膏崩解时限,提高其崩解性能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,减小中药浸膏的体积;(2)相较于采取石硫醇法以及醇水法等传统方法进行中药注射剂的制备而言,应用膜分离技术可将热原以及杂质等有效去除,避免不良反应的产生,大幅提升制备产品的澄清度。同时,运用膜分离技术进行中药注射剂的制备还能产生脱色作用。 二、膜分离技术在中药制药中的应用进展分析 (一)微滤与超滤 可将微滤与超滤的过程看做是一个以膜为介质而展开过滤的过程,它主要是在压力差作用下,结合膜孔径大小而实施筛分的过程。混合液体在压力差作用下通过膜时,比膜孔径小的分子被富集起来,并截留住比膜孔径大的大分子物质,完成混合物分离。在这一分离的过程中,由于分离膜上不断滞留了许多大分子物质,从而降低了膜的通量。加之阻塞以及浓差极化产生的膜污染问题,导致实际膜通量 (二)纳滤 在纳滤过程中,压力差是其主要的驱动力。在纳滤分离过程,所需的操作压力 (三)反渗透 反渗透主要是指实际高于溶液渗透压的压力于溶液一侧,并通过膜,使溶剂分子流向溶剂侧,并确保溶剂分子流向溶液侧的数量多于其向溶液侧透过的数量的过程。静压差(高于渗透压)以及选择性透过膜是反渗透必不可少的两个条件。在该过程中,操作压力通常为1.5MPa-10.5MPa,0.1nm-1.0nm为截留分子直径。在中药制药中,反渗透主要应用于浓缩药液、水回收利用以及脱除各类无机盐等。 在中药制药中,除以上的膜分离技术应用之外,膜蒸馏、分子印迹技术以及膜集成联用技术在中药的生产过程中也普遍应用。如,运用膜蒸馏技术精制中药,或在人参综合利用中,运用膜蒸馏技术进行人参露与洗参水的浓缩等。 膜分离过程具有分离效率高、可实现自动化与连续操作,而且分离过程简便等优势,使膜分离技术发展成为当前最为节能、高效的分离与浓缩技术之一。在中药制药中,运用膜分离技术,可有效降低生产成本,缩短中药生产周期,并获得良好的环境效益。此外,还可提高中药的附加值,在中药生产中产生了极大的推动作用。因此,在中药制药中,要立足于实际,推广运用膜分离技术,推动中药制药工业快速发展。 中药制药论文:现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用 【摘要】:随着经济社会不断发展,现代工艺和技术也在不断更新,中药为我国传统医药,用中药防病治病在我国具有悠久的历史。如何更好的发展好中药,应当引起业内重视。本文主要对现代工艺与技术在中药制药领域中的应用进行了探讨。意在抛砖引玉。 【关键词】中药;制药;工艺;技术;应用 近些年来,我国中药生产中的大桶煮提、大锅蒸熬及匾、勺、缸类生产器具当家的状况大为改善,进而出现不锈钢多功能提取罐、外循环蒸发、多效蒸发器,流化干燥器等设备,中成药的剂型也有较大的发展,由丸、散、膏、丹剂为主发展成为具有颗粒剂、片剂、胶囊剂、口服液及少量粉针等剂型。那么到现在为止,在中药制药领域又有哪些新技术、新设备应用到其中呢?现作如下综述: 1粉碎技术 利用超声粉碎、超低温粉碎等技术把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉。细胞破壁率达95%以上。超微粉碎以剪切为主,得到超细粉体再进行提取。提高药物的吸收率、生物利用度,增强靶向性,主要用于一些贵重、稀有药材的粉碎[1]。其中超微粉碎技术在中药领域的应用将带来中药传统剂型的革新和发展,推动中药剂型现代化。以生药人药的传统剂型有汤剂、散剂、膏剂和丸剂等,超微粉碎技术的应用可以拓宽以生药人药的剂型,如片剂、胶囊剂、软膏剂、吸人剂、涂膜剂等,也可促进先进制剂技术(如固体分散技术和药物缓释技术)在这些生药剂型中的应用。 2浸提技术 2.1超临界流体萃取 利用超临界流体的独特溶解能力和物质在超临界流体中的溶解度对压力、温度的变化非常敏感的特性,通过升温、降压手段(或两者兼用)将超临界流体中所溶解的物质分离出来,达到分离提纯的目的,兼有精馏和萃取两种作用。超临界流体萃取由于可通过调控压力和温度,选择性地萃取某些成分,可以兼具提取和分离的功能,适用于提取分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质及亲脂性、分子量较小物质的萃取,但对极性大、分子量大的物质如苷类、 多糖类 ,需要加夹带剂。 2.2超声提取 超声提取技术是以超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应引起机械搅拌、 加速扩散溶解的一种新型提取方法。超声提取能够增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间,提高有效部位提取率,且瞬间稳定升高温度,对热不稳定成分影响较小。 2.3微波萃取 是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药用植物、矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。微波萃取的机理可从两方面考虑:一方面是微波射线自由透过透明的萃取介质,深入到生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能,物料内部温度突然升高,在天然物料中的维管束和腺胞系统升温更快,保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁自由流出,传递到萃取溶剂里。另一方面,由于不同物质的tanδ值不同,对微波能的吸收程度也不同,微波可以对体系中不同组分进行选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到萃取溶剂中。 2.4酶法提取 酶法的基本原理是选用合适的酶将中草药中的杂质(如淀粉、果胶、蛋白质等)予以分解除去,最大限度地提取中草药有效成分。酶法提取要求酶有极高的活性、高度的专一性和温和的反应条件。酶法提取的效果主要取决于酶的种类、用量、酶解时间、温度、酸碱度、物料细度、搅拌强度等多种因素。 2.5半仿生提取 半仿生提取法是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,从生物药剂学角度,模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。具体做法是,将提取液的酸碱度加以生理模仿,先将药材用酸水提取,再以碱水提取,提取液分别滤过、浓缩,制成制剂。对提取液的最佳pH值和其它工艺参数的选择用一种或几种有效成分结合主要药理作用为指标用正交试验法、比例分割法进行优选。 2.6亚临界水萃取 常温常压下水是极性很大的溶剂,随着温度的升高,水的极性会降低,对中极性和非极性有机物的溶解能力也会增加,在适度的压力下,将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温,水体仍然保持在液体状态,它的极性会随温度变化而改变,这种水称为亚临界水。亚临界水与常温常压下的水在性质上有较大差别,更类似于有机溶剂。当温度为250℃,压力10.0 MPa时,水的极性与甲醇相当。 2.7双水相萃取技术 将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合,当聚合物达到一定浓度,体系会分成互不相溶的两相,形成双水相体系。双水相体系的形成主要是由于高聚物之间的不相溶性即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,不能形成均一相,从而具有分离倾向。基于物质在双水相体系中的选择性分配,不同物质在特定的体系中有着不同的分配系数,当物质进入双水相体系后,在上相和下相间进行选择性分配,表现出一定的分配系数,从而达到分离纯化之目的。 2.8反胶团萃取 表面活性剂分子溶于非极性溶剂中自发形成的聚集体,其中表面活性剂的极性头朝内而非极性头朝外与有机溶液接触。胶团内可溶解少量水而形成微型水池,蛋白质、核酸、氨基酸等生物物质溶解在其中,由于胶团的屏蔽作用,这些生物物质不与有机溶液直接接触 ,起到保护生物物质的活性的作用,从而实现生物物质的溶解和分离[8]。 2.9液动分级逆流技术 液动分级逆流提取是工业生产技术,在提取方法上采用新工艺、新技术的产物,适合于动物类、矿物类、根茎类等原材料,进行常温或加温浸提、常温或加温动态提取、常温或加温阶段连续逆流提取。对各种药材的提取时间、提取温度、溶媒及溶媒用量、颗粒饮片尺寸、 提取单元组数、药效成分提取率等工艺参数等,可根据不同药材的特性进行优化。 3分离纯化技术 3.1膜分离 膜分离是以压力为推动力,根据体系中分子的大小和性状,通过膜的筛分作用,在分子水平上进行分离,可分离分子量为1000~1000000道尔顿的物质。起到精制、富集及浓缩的作用。目前,膜滤主要用于浓缩、分级、大分子溶液的净化等。 3.2大孔吸附树脂 大孔吸附树脂是由不含离子交换基团的由许多微观小球组成的多孔球状交联聚合物,是由有机单体加交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂聚合而成。其理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶媒,不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响。它具有的吸附性是由于范德华力或产生氢键的结果。大孔吸附树脂具有的筛选性原理是由其本身的多孔结构所决定。 3.3分子蒸馏 由于物质挥发度不同,根据分子运动理论,液体混合物的分子受热后运动会加剧,当接受到足够的能量时,就会成为气体分子而从液面逸出,随着液面上方气体分子的增加,有一部分气体就会返回液面,在外界温度保持恒定的情况下,最终达到分子运动的动态平衡。不同种类分子的有效直径不同,故其平均自由度不同,其逸出液面后与其他分子碰撞的飞行距离不同。 3.4高效逆流色谱技术 高效逆流色谱是一类不用任何固态载体或支撑体的液 -液分配色谱,主要是利用在高速旋转状态产生的二维离心力场的作用下使两种互不相溶的溶剂快速有效的对流或分割,从而使样品能够在短时间内进行成千上万次萃取,根据样品中的物质分配系数的不同而进行分离的种方法。 4干燥技术 4.1喷雾干燥 喷雾器是喷雾干燥的关键部分。液体通过喷雾器分散成 10~60 μm的雾滴 ,提供了很大的蒸发面积(每m3溶液具有的表面积为 100~600m2) ,从而达到快速干燥的目的。对喷雾器的一般要求为:形成的雾粒均匀,结构简单,生产能力大,能量消耗低及操作容易等。 4.2冷冻干燥 冷冻干燥使被干燥的液体在极低的温度下 ,冷冻成固体;然后 ,在低温、 低压下利用水的升华性能 ,使冰升华汽化而除去 ,以达到干燥的目的。冷冻干燥法适用于绝大多数生物产品的干燥和浓缩 ,可以最大限度地保证生物产品的活性。冷冻干燥的干燥过程包括升华和解吸两个不同的步骤。 5β-环糊精包合技术 环糊精是一环状低聚糖化合物,外端亲水,内部疏水,既有水溶性又有脂溶性。药物经其包合后,可增加溶解度和溶出度,可防止药物的风化或挥发,防止氧化、光解、热解等, 提高药物的稳定性。该技术适用于挥发性及不稳定性药物的包合,如延参健胃胶囊中干姜挥发油的包合,冰片经包合后,解决了不稳定的问题。 6计算机应用技术 计算机辅助设计被誉为当代最杰出的工程技术成就之一。微机自控系统已普遍用于制药工业及制药机械的设计和生产,如高节能超临界萃取微机程控提取装置,口服液、大输液、针剂、软胶囊等的生产联动线,微机自控胶囊填充机等。 随着GMP的更高层次的要求,使用电脑和机器人控制的无人工厂已在日本、美国等一些发达国家中出现,药物生产在密闭的空间进行,不与人直接接触,仅需少数技术人员管理电脑和机器人,从而大大减少了污染,提高了产品质量。 相信经过我们一代又一代中医药人的努力,中医药事业的发展会越来越现代化,中医药产业会在世界医药产业中占有越来越重要的地位。 中药制药论文:中药制药中微波技术的应用 【摘要】随着我国经济飞速的发展,微波技术的应用也更加广泛,茶叶加工、植物油提炼等生产过程中都会看到微波技术的踪影。由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。正是由于微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。 【关键词】微波技术;中药制药;应用 在以往的中药制药中,生产程序需要经历的浸提方法包括浸渍法、回流法、水蒸气蒸馏法等。而被用来干燥中成药和中成药材的方法包括沸腾干燥法、烘干法等。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成[1]。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。微波技术使传统的中药制药技术获得了极大的突破,具有非常大的研究开发意义与价值。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。具体分析如下所示。 1 微波技术的基本原理分析 1.1 微波的基本原理 微波技术之所以能够实现杀菌效果,主要是依赖于微生物产生的非生物效应与热效应。在交流高频电磁场的环境中,植物细胞内会生产大量热量,液泡因此产生膨胀,最终致使细胞壁中,有效成分细胞液的流出并融入进溶液里,在温度的催化下迅速扩散。这一提炼过程,主要是在微波能的作用下,致使目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出。其次是利用离子传导,产生撕裂以及相互摩擦,最终产生热效应[2]。而且,因为微波拥有一定的穿透力,加速了细胞内有效成分的浸出,使药物的提炼效率与质量得以提升。 1.2 关于微波特性的分析 微波拥有许多优良的特性,主要包括穿透力强、内热效应优、对生物有非生物效应,同时灭菌效果强。此外,由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。在中药制药过程中,只需对微波电流、时间与温度加以调控,就能够精确的掌控中药制药的反应过程。 2 微波技术应用于中药提取的相关分析 由于在提炼过程中,必须通过目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出,所以细胞破壁的操作过程十分关键。在实际操作中,这一过程重要为:通过微波加热致使细胞内部温度上升,细胞膜与细胞壁会在液态汽化的压力下,细胞表面将会出现细小的裂痕与孔洞。而细胞外的溶剂就趁机快速渗入细胞内,完全溶解后将释放大量包内产物[3-4]。因为微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波浸取技术拥有一定的选择性,能够提高工作效率,降低原料耗损度,提高有效物质的使用率。中药制药中的浸取技术,由于微波技术的结合[5],因此获得全面的革新,制药技术得以提升,因此微波技术具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 3 微波技术应用于中药炮制的相关分析 微波技术的介入,让中药制药加工过程与结果都取得了良好的反响。它能够有效节省制药时间,降低能源材料的耗损,提高现有材料的利用率,同时掌控性强,对生产药物的灭菌消毒效果佳,所以微波技术在中药制药生产中的应用,获得广大业内学者的认可与支持。值得一提的是,利用微波技术加工苦杏仁,既能有效杀死了苦杏仁酶,还能保障苦仁苷完整。相关实验结果显示,在炮制苦杏仁时,微波技术的杀菌效果显著,同时还能使含矸量不受影响,具备优良的保苷性,食用口感也更加松脆[6]。用蛤粉作为辅助材料,使用微波计术炮制阿胶丁的效果也非常好。 4 微波技术应用于中药材干燥的相关分析 微波技术的革新推动着中药制药技术的发展。微波的灭菌机理是:由于受到强度微波场的作用,物料中的菌体及虫类会因为分子极化弛豫,且吸收微波会使温度变高。当目标作用物的蛋白质性质发生变化后,其膨胀性、黏度、溶解度等均会产生相应的明显变化,同时失去生物活性。此外,微波的非热效应还具有灭菌作用,这是其他的常规物理灭菌法没有的。业内学者还对六味地黄丸进行了烘箱干燥与微波干燥的对比实验,实验结果显示,烘箱干燥出的产物,丹皮酚的含量好俗大,灭菌效果没有微波干燥法的效果好[7]。 5 结束语 随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。当前,微波技术在中药制药过程中举足轻重,具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 中药制药论文:中药制药专业“四位一体”人才培养模式的探索与实践 摘 要:本文从探讨新形势下职业教育模式的角度,提出了现代职业教育要体现以教师为主导、以学生为主体的具有综合素质和创新能力的现代教育理念,并大胆地进行探索与实践。它将制药企业的制剂生产线引进学校,采用企业管理模式建立专业性实训室,在教学过程中,教师严格按照企业岗位职业能力指导学生,生产出真实的产品,形成了“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的“四位一体”的新型教学模式。 关键词:“四位一体” 职业教育 教学模式 课 题:辽宁省职业技术教育学会2013-2014年度课题,课题编号LZY13436,课题名称:中职学校中药制药专业“四位一体”人才培养模式研究,课题负责人:周雪梅。 我国医药工业的快速发展使社会对制药类高级技能型人才的需求量不断增加,但由于医药行业的特殊性,医药企业受国家《药品管理法》《药品生产管理规范》(GMP法规)等相关制度、规范的制约,很难在正常生产过程中为相关院校承担起培养核心职业技能岗位人才的实践教学任务。学校要培养适合制药企业需求的技能型人才,但学生又缺少企业实践机会,这显然已成为制约中职制药类专业技能型人才培养的瓶颈。 基于此,笔者学校对中药制药专业人才培养模式进行了大胆尝试和改革,创新性地提出了中药制药专业“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的新型工学结合的“四位一体”模式。它将企业职业能力、岗位标准等融入到专业课程教学过程中,切实有效地提高学生的综合素质。使职业教育从培养能读、写、算的有知识的人,转变为心、手、脑并用的有较高职业技能和素养的专业人才,真正实现“以能力为本位,以学生为主体的素质教育”。这样既体现了学校专业建设的职业特色,也使这种新的人才培养模式更具有科学性和实用性,更受企业的欢迎。 一、实施过程 1.岗位职业能力调研 岗位职业能力调研旨在根据制药行业企业对人才规格、知识结构、技能水平及职业素养的需求来构建中药制药专业课程体系,核定教学内容、制定教学标准等,以提升中等职业中药制药专业的教学水平,提升该专业学生的综合素质和专业内涵,为制定“四位一体”人才培养目标提供客观依据,使构建的课程体系、教学内容、制定的标准,既符合现代职业教育的要求,也满足现代中药制药生产行业的需要。 调研采取问卷调查、走访调查相结合的方式,对本溪经济开发区、沈阳经济区及吉林等地制药企业发放问卷或实地走访。通过对问卷进行分析,了解到医药生产企业基层岗位设置主要有工艺员、技术员、安全员、设备员、材料员、质保员、车间化验员、仓库保管员、提取岗、浓缩岗、炮制岗、粉碎岗、干燥岗、制粒岗、压片岗、包衣岗、胶囊填充岗、制丸岗、制水岗、配液岗、铝塑泡罩岗、颗粒内包岗等。生产剂型主要集中在片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、散剂等固体制剂,口服液、搽剂、酒剂等液体制剂相对较少。从企业走访情况看出,生产企业对各种制剂工、提取工等基层岗位需求量大,要求专业操作技能较高,而其他如工艺员、技术员、设备员、车间化验员等人员需求较少。调查中也发现岗位操作工有时也需要对产品质量(外观、水分、密度等)进行一般性检测和分析,并要求他们有一定的对设备进行简单维护的能力,所以中药制药专业在培养学生时除了岗位职业能力外,还应适当加强药品质量检验及制药设备知识能力的培养。调研还显示,职业教育不仅要重视实践性教学及提高学生操作技能,更应注重培养学生分析问题的能力和应用能力,侧重培养学生将已有的设计、决策、规划等成果转换成产品的能力。 2.课程体系的构建 根据医药行业岗位职业能力调研结果,建立适合于“四位一体”人才培养模式的“就业导向型”课程体系。新的课程体系、课程标准和评价体系主要通过对岗位群进行分析,选取典型的工作任务,围绕职业岗位能力展开,强化生产实践技能培养,适当加大实验和实训课的比例。教学内容与岗位需求相适应,理论课设置与实训课相呼应,其授课比例更趋于合理,知识结构与实践安排更符合企业对综合素质强的高质量技能型人才的需求标准,减少课程内耗。课程标准更加突出实践性,学生学的就是职业岗位要用的。对学生的学业评价改变以往单一“理论知识”评价方式,以企业的岗位操作和职业素养作为评价的依据,实行知识(理论知识)、技能(操作技能)、素质(职业素质)、思想(道德品质)“四位一体”的综合评价体系。 3.专业核心校本教材建设 中专的学生基础比较薄弱,对教材的理解和掌握有一定的难度。中药制药专业聘请了中国药都的多位医药行业专家,通过大量的研讨与实地调研,将职业标准融入课程中,并与生产企业合作开发了适用于医药产业岗位职业需求的《中药固体制剂技术》《中药制剂技术实训教程》《药物制剂工职业能力手册》等核心课程校本教材和技能实训教材。实践证明,新教材的投入使用,大大提高了学生对专业知识的理解和掌握程度。 4.实训基地建设 建设融教学、培训和职业技能鉴定功能于一体的实训基地。成立了行业、企业专家参与的校内实训基地建设领导小组,制定规范化管理制度和运作机制,为实训基地科学有效运作和为实践教学服务创造条件。 实训基地按照企业的岗位工作内容、工作场景、工作要求建设,使学生进入真实的工作环境中,体验真实的场景,并可以应用实训室的制药设备,加工出真实的产品(如:丸剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂等)。通过在实训基地的理实一体化的学习实践,最终达到职业技能鉴定的考核标准,使培养的学生能完全符合企业的岗位需求,达到学校培养与企业应用的无缝对接。 5.提升教师职业技能,打造新型职业教师队伍 采用“走出去,请进来”的方式,利用寒暑假,积极联系医药企业,送专业教师下企业顶岗实习。聘请专家、企业能工巧匠到校,对专业教师进行培训或到校从事兼职教学工作。通过加强理论学习及职场实习实践,引进企业管理模式,引导教师体会和建立“以岗位技能和人际合作技能为核心”的“有效教学”的教育观。通过工厂岗位实践、技术交流、技术比武等多种形式,全面提升教师的操作技能和在生产实践中解决问题的能力,培养一支综合素质强、能教学、能科研、能解决生产实际问题的职业型教师队伍。 6.探索新型教学方法 由于中专学生的年龄偏小,对社会认识不足,并且基础知识差距较大,有学习好、接受能力强、有表现欲的,也有基础差、不爱主动学习的,因此在实训课教学中运用“分层次”教学方法,将接受能力强、有表现欲的学生安排为实验实训组的组长,教师培训结束后,由组长再对组员进行再培训,充分调动学生学习积极性。 学生在实训室的真实环境中,以及老师的精心指导下,应用实训室的生产设备生产出各种剂型的产品。学生的作业即是生产出的产品。学生在操作中常常会提出各种问题,此时教师即是师傅,指导处理在生产过程中出现的各种问题。培训过程完全采用生产车间的工作流程,以技能训练为重点、以现代化教育技术为依托。在专业教学过程中,实现“教师为师傅、学生为学徒、教室为车间、作业为产品”的角色转换,把实训场所作为教学的重要阵地,形成符合职业教育规律的教学方法新体系。同时,培养学生认真钻研、规范操作、团结协作和开拓创新的职业素质。 7.探索基于实训过程的技能考核模式 传统的教学实训考核模式,由于考核重结果导致学生学习目标不明确,不能全面检验学生对技能的掌握程度,不利于调动学生的学习积极性,容易造成学业评价的不公平,失去考核的信度和效度。为消除现行实训教学考核模式的弊端,在不断探索和总结经验的基础上,提出基于实训过程的考核模式,变原有的阶段性考核为过程考核,做到实训教学考核全程化。考核内容以制药企业岗位能力为依据,包括理论知识、操作技能、记录填写等。 二、条件保障 生产性实训基地建设是“四位一体”教学模式的最基本条件,它创建的良好的职场环境有助于培养学生良好的职业习惯。而具有丰富生产实践经验的双师型教师队伍是“四位一体”教学模式转化为实际成果的有效桥梁。在“四位一体”教学模式下,老师必须改变教育教学观念,师生以企业生产活动为中心,边教边学边做,这样不仅能使学生掌握技能要点,还能培养他们自主学习、钻研探究的习惯,为今后的职业生涯发展打好基础。 三、实施成效 实施“四位一体”的教学模式,建立了企业管理摸式的“教、学、做”一体的实训教室,培养了一批优秀的双师型教师队伍,编制了以岗位能力为核心的实训教程。专业培训的优秀毕业生遍布中国药都的每一个医药企业。 2013年中药制药专业学生代表辽宁省参加全国“中药传统技能大赛”取得了三等奖的好成绩,某医药企业闻讯直接将这些学生聘任为药材库保管员。2009级学生在某医药企业GMP认证办公室工作,她在工作中所体现出来的态度和水平得到了该企业领导的一致好评,她本人也在实习报告中说,“虽然到了一个新的企业,但是在学校打下的坚实的理论和实践基础给了我太多的帮助”。某公司化验室唯一一名中专学历的职员,来自于笔者学校中药制药专业,这都是因为她在学校学习的过硬的化验技术和良好的职业素质。其他岗位的优秀员工不胜枚举,他们已遍布于中国药都各个生产企业,成为了企业发展的中流砥柱。 四、体会与思考 “四位一体”教学模式的改革,解决了中药制药专业人才培养中学生无法进入医药企业实习的难题,并有效地提高了专业人才的综合职业素质和岗位技能,实现了学校人才培养目标与生产企业人才需求目标的一致。但是这种生产性实训将消耗大量物料,同时生产出的大量教学产品,不能进入市场创造价值,这是有待于学校下一步研究和解决的难题。 中药制药论文:浅析中药制药的瓶颈及创新方法 【摘要】本文从当前我国中药制药技术领域的基本现状出发,浅要分析了中药在制药领域内遇到的若干瓶颈问题和亟待解决的重大技术需求。在此基础上提出了制药领域科技创新的战略方向。创新性的提出以“三化”即精密化、数字化、智能化为主要特征的中药制药技术,并对该科技工程的创新前景提出了建设性的建议。 【关键词】中药制药工程;制药方法;中药工业;转化科学 在我国生物医药产业中,中药工业是一个重要的组成部分,近年来更是升级为国家战略性的新兴产业。但由于受到发展时间短的历史原因及科技水平低的现实原因双重影响,导致我国在中药制药领域出现了桎梏的瓶颈,诸如市场竞争力弱、科技含量低等。为了解决这些问题也为了促进我国中药制药的战略发展,实现“低投入、高产出”的战略转变,故选择一些有潜力的中成药进行再次开发是及其必要的,从而完成制药技术的升级改造,以便更适合当前医疗市场的需求。 随着医疗市场的发展,一些中成药的质量问题备受关注。大众对中成药质量问题的关注促进了对中成药的质量分析,诸如多成分含量测定、色谱指纹图谱等检测方法在技术上走向成熟。例如在我国中药制药领域制药技艺还是水准较低、生产操作过程呈粗放式、制药设备智能化程度低、制药的技术革新意识较低、创新驱动力不足进而导致中药制药技术水平整体落后于时代的发展和需求[1]。因此,面对中药制药发展的困境和市场对中药制药的期望,自主创新发展中药制药工艺、推动该项技术的升级发展、实现科技战略创新、构建提高药品标准的新机制、加强对制药过程的检测及全程质量监测、确保产品的安全可靠、不仅具有巨大的医学价值更有利于推动我国中药制药产业的健康发展。 1制约中药制药发展的桎梏因素和技术诉求 1.1中成药产品的保证质量之难 按照国家药品局的指示,提高中药的制药质量标准是医疗工作者各项工作的重中之重。在此基础上对中药制药技术提出了六字真言,即“高标准、严要求”。“高标准”即是在研究中提高中成药的生产原料及质量放行的标准,将一些药量含有限制或者微量有毒有害的物质修订了检测的目标,纳入检测的范围。“严要求”就是严格控制制药工艺品的品质、提升制药工艺的水平。 1.2中成药的二次开发之难 人们往往重视的是药品的药效和作用机制的研究,因而导致对中成药的再次开发的研究技术较薄弱。再加之制药工艺品质低等技术因素导致中成药存在很大差异,例如同一生产产家不同批次生产的药物或者不同产家生产的同一款药物在化学组成成分上也存在较大差异。这些差异不仅会影响到药品的质量、药品药效的稳定性以及临床疗效甚至还极易会造成临床上的一些安全隐患。由此观之,中成药的二次开发之难是阻碍中成药进一步发展的桎梏因素。 1.3中成药制药过程节能之难 低碳经济是当前各行各业所追求的发展战略,如何促进中药制药过程中减少原材料的损耗、减少废品垃圾、提高能源利用率、提高生产设备的生产利用率、催生生产新工艺,是当前中成药发展过程中亟待解决的问题。 1.4保障中成药生产品质之难 中成药制药的各个环节密切关系到药品的质量,可以说制药工艺各个环节的精准操作是保障中成药生产品质的奠基石。然而,在我国当前的中药制药过程中,工艺操作却缺乏精准,有些工艺甚至呈现出粗放式。大部分生产企业的制药工艺参数还没有实现完全的自动化控制。综上所述的种种因素都成为了中药制药工艺品质的瓶颈。 1.5中成药生产质量检测风险之难 虽然在医疗领域出现中成药产品质量问题的事故层出不穷,但还是缺乏中成药生产质量事故预警的机制。根据生产需求,建立质量风险预警系统和风险评估机制,检测生产工艺的质量,对生产数据进行观察可以有效加强对生产质量全过程的监测[2]。 1.6中成药制药过程质量控制之难 中药的制药过程是及其复杂的,因而制药过程的质量控制也一直是中药质量控制领域内的瓶颈因素。控制技术整体水平较低、制药过程质量控制技术较落后、中间体质量检测指标尚不完善、制药信息的缺乏导致难以实现对制药整个过程的有效控制。因此推动中药制药过程质量的控制技术创新发展是中药制药领域内的当务之急。 2新时代中药制药核心技术的创新突破 改革开放以来经过广大医学工作者的辛苦努力和科学技术的日新月异的发展,在医学领域陆续发生了三次科技革命。第一代技术改革出现在20世纪70年代左右,出现了以“机械化和半机械化”为特征的技术变革。第二代技术革新起始于20世纪90年代,制药设备更新以“三化”为特点:自动化、管道化、半自动化。第三代中药制药技术抓住了新时代技术革新的浪潮,创新发展以“精密化、数字化及智能化”为制药技艺革新的目标,推动中药制药工艺实现跨越式发展[3]。通过对新一代中药制药技艺的探究发现,在新的时代诉求下,中药制药工艺力求在以下几个方面做出创新: 2.1中药制药过程分析技术的创新 中药制药技术一般是利用PAT技术实现对制药过程的有效监控。通过集成方式对制药过程进行化学、物理、数学和生物等风险监测,辨析出可能引发制药风险的因素,实现中成药质量的控制目标。 3中药制药科技创新构思 随着信息技术的发展和第三次科技革命的创新对中成药的制药技术突出了创新的技术诉求。我们应抓住这新一轮的技术革新机遇,自主创新实现中成药产业的快速发展。 第三次科技革命如火如荼的发展也深刻影响了制药工程的技术创新,生产系统的数字化和智能化将极大促进中成药工业技术的创新飞跃。大幅度提高中药质量,实现制药技术的升级更新,推动中成药走出中国走向世界。 中药制药论文:现代制药技术在中药生产中的应用分析 摘要:进入二十一世纪以来,我国的科学技术不断进步,现代制药技术不断深入。由于传统的思想,在药品的选择上,人们偏向于中药,所以对中药的生产和研究提出更高的要求。中药作为我国传统医学的精髓,对其进行现代化的发展是必然的选择。一般来说,中药研究的过程是采用先进的科学技术,对中药成分中有毒有害物质的去除,生产出副作用小、质量稳定的药品。目前,大多数的医药研究员都引入了现代制药技术,来提升我国传统中药的质量和作用,提高中药生产的效率。 关键词:现代制药技术 中药生产 应用分析 一、引言 目前,我国中药生产技术明显落后于其他制药技术,中药产业在我国制药市场中呈现下滑趋势。中药产业若想在激烈的制药市场中立足和发展,就必须不断的引入现代新技术,向高科技制药技术的水平和方向发展。随着我国加入世界贸易组织,我国的中药产业得到了较好的发展,大多数中药企业都投入大量资金,引入了现代化高新技术,这刺激和影响着传统的中药产业。现代化科学制药技术和各种制药新工艺、新设备的应用,使我国中药产业取得了举世瞩目的成就,也推进了中药制药剂量和药效稳定发展。 二、现代化中药制药技术实例概况分析 进入二十一世纪以来,中航建发在医药方面形成了自己的特色,拥有了一支专业的设计队伍。其医药工程项目设计主要涵盖生物制药、中药提取和医药制剂以及配套的设施等。特别是中药提取车间的工程项目设计,把国内外的先进制药技术和我国传统中药制药技术联系起来,不断的改革和完善,形成了一套全面的中药现代化生产技术体系,被国家发改委员会评为“高技术产业化示范工程项目”。 此制药项目占地面积达到3000多平方米,厂区分为两期工程进行规划和整理,一期工程建筑面积达到8000平方米,为双层,高度为18.75米,结构形式为钢筋混凝土结构。在整个厂房的布局中,规划了发酵车间、提取车间、交配电房、仓库以及办公区域等。各辅助生产区域采用岗位轮流的工作模式,在不影响工作有序进行的前提下,将厂房分为2层,方便工作人员的工作。 在设计中,将提取车间分成了三层,包括出渣层、操作层和投料层。在第三层可以布置同提取罐配套的冷凝器、冷却器;提取罐可以悬挂在第二层上,同时单效蒸发器也放置在第二层。整个设计工序方便操作、流程顺畅,既充分利用了空间,又减少了占地面积,降低了成本的投入。 图1 中药提取生产车间 三、现代化制药技术在中药生产中的设计和应用 在一个工程项目中,好的方案和规范是工程项目成功与否的重要基础,也是影响建设全过程有效的控制理论。在科学技术日新月异的今天,我国的中药制药现代化技术不断进步,促进了我国制药工艺和行业的快速发展,满足了各种各样的需要。 (1)采用自动化技术对固体进行发酵 现代化中药制药工艺突破了原来的生产技术,适应了国家和社会高新化、现代化的发现要求,使固体发酵工艺实现了技术创新。在工作设计和制度中,引入了先进的开发技术和单元操作技术,建立了一套适应国家先进水平的现代化自动生产线,以满足相应发酵环境下各种新工艺、新技术以及新设备的发酵工作和在不同自动化技术控制阶段的标准和理念。此技术有效的推动了中药制药技术的发展,使现代化先进制药技术广泛的应用在中药生产过程中,提高了中药生产效率,保证了中药药性和剂量。 (2)实现了中药胶囊有效成分的定量控制 目前,我国大多数制药企业为了实现质量控制现代化,在生产检查中采用了高效液相色谱法(HPLC)检测质控手段,它采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,能对液体混合物进行成分分离。超高效液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用方法在定量控制中的应用也越来越多。例如,三聚氰胺就可以用此法检测其含量。相关部门还制定了科学严格的质量标准,使中药制剂更具有安全性和稳定性。 图2 高效液相色谱法(HPLC) (3)中药的提取和制剂生产设备对生产过程进行全面的质量检测控制 生产工艺和质量控制直接关系着中药现代化的发展。单元制造技术系统集成的自动化全面质量检测控制生产线是该项目实现制药工艺现代化的重要工作之一。在此项目中,单元制造设备建立了提取、浓缩、干燥等操作系统,这些相互独立又相互连接的方式,使整个提取工艺流程实现连续化和物料转移管道化。 设计中,采用了国际先进水平的铝塑包装设备,提高了产品包装过程的质量控制;同时具备了在线检查和称重、自动去除不合格产品的功能,有效的增加了中药生产的效率和质量。设计中用到NT25型铝塑包装机,利用数字和红外线扫描,能精确的保证产品的质量参数,高效快速的控制质量,提高了中药生产技术水平和设备水平,进而推动了中药产业的稳定发展。 (4)高温、高湿的空调处理技术 在现代化制药技术中,中药生产流程非常的复杂。在生产过程中,提取工序使用大量的酒精,存在安全隐患和质量风险,应该在送风支路上设置防爆防火阀,并采用直流形式排风。如果外界自然空气能达到一定的使用要求,可以利用自然风,采用排风扇,实现变风量、变新风的运行。 (5)膜分离技术在中药提取、分离中的应用 膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质,利用膜两侧的电位差、浓度差或者压力差,使原料选择性的透过膜,达到最佳的分离效果。在中药成分分离过程中,由于存在较多较大的杂质和胶体,不仅会对膜产生一定的破坏,也会对中药的提取、分离以及制造工作带来不必要的麻烦。因此可以在中药中加入絮凝剂,使部分悬浮颗粒发生沉淀,使其过滤,更好的被超滤膜分离,达到中药生产的最佳效果。由于该技术操作方便、污染小、成效高,能全面提高中药生产的质量,促进我国中药产业更好更快的发展。 四、结束语 此工程设计整体来讲,布局比较合理,各项工艺流程和设备都已经达到国内先进水平,其生产过程稳定可靠,有效的提高了中药生产的效率,保证了中药的剂量和药效。中药制药作为我国传统医学的精髓,运用现代制药技术进行生产是必然的选择。相关部门应该充分利用现代技术,调动科学力量,促进中药走向现代化、国际化的发展方向,为我国人民的健康做出应有的贡献。
化学实验论文:基于医学化学实验教育改革分析 医学生物化学是从分子水平研究生命的化学组成和变化的一门科学,是各专业医学生必修的重要基础学科,其理论和技术已渗透到医学的各个领域。作为一门实践性很强的学科,实验教学是其不可分割的一部分,是培养学生的实践能力、创新能力和综合素质的重要手段。但是,由于传统教学模式下的“重理论,轻实践”使得实践教学在传统教育中是一个薄弱环节,随着教育观念的改变,人们已经意识到传统的医学生化实验教学存在诸多弊端,如教学内容简单、陈旧,实验技术人员年龄层次、知识结构老化等。为了培养新一代创新型医学人才,强化实验教学是一条重要的途径,因此,各医学院校都在不断地探索医学生化实验的改革。本文将结合我院的生化实验教学改革,从教学内容、教学手段和教学人员等几个方面对生化实验教学改革进行初步探讨。 1及时更新和完善实验教学内容 传统的实验教学内容单调,多为验证性实验,综合性和设计性实验内容较少,学生的观察能力、思维能力、操作能力得不到充分的锻炼;还有些实验项目过于陈旧,早已经被其他更优越的方法取代,使得实验教学与时代和科技的发展完全脱节,极大地限制了应用型人才的培养。因此我们应根据实验技术的不断发展,及时修订实验教学大纲,删减验证性实验,增加设计性和综合性实验,适当引入分子生物学实验。提高学生对知识的综合运用能力,鼓励学生创新思维,设计实验,并亲自动手验证结果,从而有利于学生创新能力的培养和实践能力的提高。如我院在生化实验教学改革中,减去了一些简单的验证性实验如酵母RNA提取鉴定、琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用等,而增加了综合性设计性较强的分子生物学实验,如:细菌蛋白的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,γ-球蛋白的分离纯化与鉴定,质粒的提取、酶切与鉴定等;在时间安排上,首先安排的是一些基础性实验,以便培养学生的基本实验技能,使他们能掌握常见仪器的使用,熟悉生化实验的基本技术(如离心、电泳、分光光度法等),然后再进行综合性实验,进一步强化实验操作技术,更重要的是锻炼他们的独立思考、综合分析问题的能力,为培养应用型和创新型医学人才打下基础。在实验教学过程中,还应根据出现的问题不断改进实验内容和完善实验方法。如:转氨酶的活性与临床的一些诊断密切相关,因此“改良穆氏法测血清中谷丙转氨酶的活性”是医学生化实验室常做的实验,出于安全考虑,只能使用健康人血清,而我们知道,转氨酶在脏器中活性较高,正常人血清中活性较低,再加上学生在操作过程中还可能有误差,结果导致有些同学在比色时,测定管和空白管几乎无差异,从而得不到实验结果,同学会感觉很沮丧,甚至进而对生化实验失去信心和兴趣。我们在改进教学内容时,同时以动物(如家兔)肝脏为样品作一个对照,不仅能解决实验不出结果的问题,还能帮助学生掌握“转氨酶主要存在于组织中,正常人血清中酶活性很低”这个知识点,从而进一步理解测血清中转氨酶活性的临床意义。我们还将科研实验中已基本不用的圆盘电泳改为更为常用的垂直板电泳,在开始两年的电泳中,用血清作为样品,由于血清中清蛋白含量过高,影响了电泳的分辨率,后来改进为用细菌蛋白,分辨率则大大增强。 2充分利用现代化信息技术 近年来随着多媒体技术和计算机网络技术的不断发展,以网络技术为支撑的虚拟现实技术及虚拟实验室迅速发展。虚拟实验室是计算机技术与机械技术相结合的产物,它通过电脑及相关计算软件构建一个虚拟实验环境,实现传统实验室的功能,在各种虚拟的实验环境中,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种各样预定的实验项目,所取得的实验效果等价于甚至优于在传统实验环境中所取得的效果。生物化学特别是分子生物学方面的新技术、新方法的发展日新月异,有些内容如基因工程及其他一些常用分子生物学技术如PCR反应等都是理论课上必讲的,但是由于这些实验花费较大、耗时较长等原因,难以在学生中开展,造成理论与实践严重脱节,因此生物实验教学的改革应大力提倡建立分子生物学虚拟实验室,作为传统教学的补充。虚拟实验室可降低实验成本,打破时空限制,保证实验的开出率和成功率,提高教学效果和教学质量;同时虚拟现实技术的高度沉浸性、交互性、想象性的特征,有利于激发学生的学习热情,培养学习兴趣和科学素质。虚拟分子生物学实验在我院也在初步运行。除了对难以开设的实验通过虚拟实验教学外,对于一些已开设的如质粒提取等实验,我们还先让学生进行虚拟实验,熟悉实验过程,了解可能出现的问题等,然后再进行实际操作。虚拟实验增加了实验的成功率,激发了学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。此外,我们还可以充分利用网络,从网上下载一些相关视频,或者教师自己操作制成视频,做成多媒体,当做演示实验给学生看,可增强他们的感性认识,并帮助他们及时捕捉和了解生物化学和分子生物学领域的各种新技术、手段、方法。 3提高实验技术人员的素质 各医学院校生化实验室均配有实验技术人员为实验课准备试剂、器材等。实验员是实验教学中不可缺少的重要力量,实验工作人员不但要有扎实的医学基础理论知识和操作技能,还要有更全面的实验素养来解决教学中疑难问题。但很多实验员存在年龄大、学历层次低、学科知识老化的问题。而随着时代的发展,实验课程也在不断改革,如近年来许多医学院校生化实验都增加了分子生物学方面的实验,年龄较大的实验员对经典的生化实验准备得心应手,但面对新的技术和方法则可能会有力不从心的感觉,这就要求实验技术人员不断学习新知识,拓宽知识结构,了解和掌握更多、更新的方法和手段。另外,高校的实验技术人员待遇也普遍偏低,技术人员缺乏工作和学习积极性。因此,高校应转变传统观念,建立各种激励机制,提高实验技术人员的地位和待遇,激发他们的积极性和创造性;有计划地安排实验人员进行进修、培训和继续教育;引进高学历的中青年实验人员,创建一支年龄和学历结构合理的高素质的实验人员队伍,为实验教学提供强有力的保障。 4教师应参与实验准备和实验室管理 长期以来,教师和实验人员的分工是泾渭分明的,实验人员负责实验准备,而教师只是到时间来上课就行了。这样,在实验过程中出现问题,也往往难以找到问题出在哪里。教师参与到实验准备和实验室管理中,对整个实验过程所需要的试剂、配制的方法,教学仪器的安装、维护等都一清二楚,可以预防或及时发现并解决一些可能出现的问题,在实验课堂上也能够更加游刃有余地进行教学和指导 ,保证实验课顺利进行。教师参与实验准备和管理,可加强教师和实验技术人员之间的横向技术交流与协作,促进实验技术人员整体素质的提高,也有利于教师更加系统、完整地学习和教授本学科的知识,从而提高自身理论水平和与实践相结合的综合能力,促进理论教学和实验教学。随着医学教育改革的不断深化,通过实验教学培养大学生的实践能力和创新能力越来越受到重视。因此,我们要推进实验教学改革,不断提高实验教学水平与质量,调动学生的主动性、积极性和创造性,使学生在本科阶段得到创新性科学研究的锻炼,培养科研的能力和创新的兴趣。 化学实验论文:对有机化学实验教学探索 1改革实验教学内容 从培养学生能力的角度出发,改革教学内容,优化实验教学,增加基本操作实验,压缩性质验证实验,开设综合性实验、设计性实验等内容,不断提高教学质量和教学效果。基本操作实验是培养学生动手能力的基础,是进行综合性实验和设计性实验的基础,必须保证合理的课时比例,即可安排集中训练,也可穿插在有机合成实验中进行,如洗涤、蒸馏、萃取、重结晶、常用仪器操作方法、常见有机反应装置安装和使用等等,教师要强化各种基本操作的要点和使用范围,要求学生熟练掌握,必要时可进行考核,实现人人达标。性质验证实验要适当减少,对必要的验证性实验,要尽量与专业性质联系起来,与实际应用结合起来,不断改进,以提高实验的应用性和趣味性,更好的发挥实验教学的作用。如工业分析与检验专业学生做“糖类物质的性质实验”,可把这个实验改成不同糖类物质未知样品的鉴别实验,教师提供未知糖类样品,学生通过实验加以区分鉴别,既验证和巩固了基础理论知识,又从实验结果中获得了成就感,学生对实验越感兴趣,收获就越大。在经过基本操作实验和基本有机合成实验的训练后,可开设综合性实验,就是把物质的制备、分离、提纯、化学性质鉴定、组成确定、有关物理常数的测定等内容结合在一起的实验。这种实验内容多、操作繁琐、所需时间长,要求学生要全面掌握实验过程,合理安排实验时间和各个操作的衔接,对学生的基本操作技能的综合运用能力和动手能力是很好的锻炼。如“乙酰苯胺的制备”实验,通过苯胺和冰醋酸的加热回流反应制备乙酰苯胺,减压过滤后得到粗品,再经重结晶制得纯品,烘干,测定纯品的熔点,计算产品的纯度。通过完成这一综合性实验,学生练习了合成、减压过滤、重结晶、测熔点等基本操作,掌握了苯胺乙酰化反应的原理和乙酰苯胺的制备方法。学生观察、分析、联想思维和归纳总结的能力都得到提高,独立工作能力和分析问题、解决问题的能力也可以上了一个新的台阶[3]。在扎实的理论学习和严格的基本操作训练后,可以有目的、有计划的安排设计性实验,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。教师根据教材或者科研课题的部分内容,选取实验题目,提出具体要求,让学生去查阅相关文献和资料,确定实验方案。实验中仪器、设备的选用及组装,药品选用及配制,实验步骤的组织实施,实验结果的整理、分析、计算,实验报告的完成等一系列的内容,都由学生独立来完成。教师则要对实验方案、实验过程进行监督、把关和指导,以保证实验顺利完成,这是一个比较系统的训练和培养过程。如合成苯甲酸的实验中,就可设计两条合成路线,或选用甲苯为原料,采用高锰酸钾氧化法;或选用苯为原料,采用格氏试剂法,选择哪条合成路线更合理,更简便易行,以及如何进行实验操作,需要在教师的指导下,学生自行完成,实验中得到的经验与教训反过来也可以让学生进行思考。这种实验费事、费力,但是实验效果较好,强化了综合能力的培养,提高学生分析问题和解决问题的能力。 2改革实验教学方法 改革实验教学方式,确立学生在实验教学中的主体地位,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的综合能力[4]。改革实验讲授方式,要求学生实验前做好预习工作,查阅资料,撰写预习报告,对实验目的、原理、过程都要做到心中有数。上实验课时,教师或采用问题教学法,就相关实验内容向学生提问,检查学生的预习情况,或采用讨论法,与学生共同讨论实验的原理、实验的关键点和注意事项,加深学生对实验的理解,调动学生学习的积极性。实验过程中,教师要督促学生严格操作规范,注重对实验现象的观察和分析,记录好数据,遇到问题,及时与教师交流讨论,在教师的启发下,立足于独立思考来解决问题,逐步提高学生自主完成实验的能力,逐步培养学生的科学素质和科研能力。将多媒体教学引入实验教学中,配合教师的讲解和操作演示,使得教学效果明显提高。通过多媒体实验演示,可以在学生面前呈现出全面、具体的实验过程,实验演示效果清晰真实,学生可以很好的了解实验步骤、实验所用仪器、操作注意事项等,对实验有了感性认识,有利于学生对实验过程的思考和探索。对于一些在目前条件下不能开设的实验项目,也可以通过多媒体课件演示,了解这些实验的现象和过程,变抽象为形象,增长了见识,开阔了视野,开拓了思路。开放式教学,定期施行实验室对学生开放的制度,鼓励学生或主动参与教师的科研项目,或根据专业特点或兴趣爱好自选课题,通过查阅相关文献,设计实验方案,与教师一起讨论研究后,独立完成实验操作,撰写相关实验报告,对于其中有创新价值的研究成果,可以鼓励学生,充分调动学生的积极性,发挥他们的潜力和创造力。 3改革实验教学评价方式 改革实验教学评价方式,引导学生注重能力培养,全面提高自身素质,成为社会所需的应用型人才。实验教学评价的目的是要考核学生掌握了基础有机化学实验知识、技能的基础上,是否具备分析问题、解决问题的能力,尤其是对综合性实验和设计性实验中所表现出的综合能力的评定,从而引导学生由过去只重视实验技能的熟练程度向重视培养综合能力的方向发展。因而,针对有机化学实验课程特点,为客观真实的反映学生的实验水平与能力,要对学生的实验成绩实行综合评定,加大平时成绩的比例,主要包括实验预习占20%、实验操作及方案设计占30%、实验报告占10%、期末考试由操作考核和笔试考核组成,各占20%,共同组成实验成绩[4-5]。在教学实践过程中发现综合评定的考核方案确实可以客观、真实地反映学生的实验水平。 4结语 总之,有机化学实验教学从教学内容、教学方法、教学评价方式等方面进行的改革,为实验教学拓展了空间,充分调动了学生的学习兴趣和积极性,有效地提高了学生的操作技能和分析解决实际问题的能力,帮助学生实现与工作岗位的零对接,成为企业发展所需的高素质技能型人才。这一改革具有重要意义,需不断地努力和探索。 化学实验论文:化学实验与学生创新能力的培养 化学是一门以实验为基础的学科。而化学实验则是化学学科的灵魂,化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径,更重要的是化学实验过程本身就是培养学生创新精神和创新能力的最佳途径,是其他学科所不能替代的。本人在实验教学过程中做了以下几点尝试,对培养学生的创新精神和创新能力收到了较好的效果。 运用化学史实中的实验过程及现象激发学生的创新意识 在教学过程中很多人都会提到一句话:“温故而知新”。但由于受到许多因素的影响,有关化学史实的教学往往被很多老师所忽视。然而,化学史就是一部不断创新的科学史,是对培养学生创新意识和创新精神很好的素材。通过对化学史实中某些实验过程及现象的描述,可使学生们兴趣盎然,极大的激发了学生动脑思维、动手实验和渴望创新的积极性。 例如,在学习空气时,向学生介绍空气的发现史;学习氢气时,介绍16世纪中叶和17世纪的一些科学家发现了某些金属与酸(无强氧化性)反应产生一种可燃性气体 ---氢气的方法,在工业上虽无实用价值,但却是实验室制取少量氢气的极为简捷的方法;学习王水时,介绍丹麦著名物理学家波尔是怎样巧藏诺贝尔金质奖章的;在学习磷时,介绍法国人布兰特是怎样发现磷的等等。 二.开展探究性实验,培养学生的创新精神 目前,中学化学教材中的实验多为验证性实验。验证性实验是用实验来论证已学过的化学知识的正确性,在实验中学生处于被动接受知识的状态,这种实验模式缺乏对学生的思维能力、动手实践能力、创新精神及创新能力的培养。而将教材中的某些验证性实验改为探究性实验,可将学生带入科学探索的情景中,使学生处于一种主动探索知识的兴奋状态,这对激发学生的创新欲望、培养学生的创新精神等方面所起的作用是验证性实验所无法替代的。 例如,在讲解Fe(OH)2的制备和性质时,我就先告诉学生Fe(OH)2的颜色、状态及溶解性,然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反应,让学生仔细观察,结果学生未能看到白色絮状沉淀,而看到的是灰绿色的沉淀。该现象立即就会引起了学生的思考,此时我便及时地引导学生进行探索原因:① 为什么要用新制的FeSO4溶液?② 为何要将滴管插入试管里溶液底部,慢慢地挤出NaOH溶液?③ 久置的NaOH溶液中会溶解了什么物质?当学生通过认真思考、分析得出FeSO4和Fe(OH)2易被空气中的氧气所氧化时,然后立即换一瓶经煮沸以除去氧气的NaOH溶液重新进行实验,再让学生仔细观察,结果观察到的现象是:先得到白色沉淀,但过一会儿就转变为灰绿色,随后逐渐变为红褐色。这一现象又引起学生的疑问:怎样才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率减慢呢?结果经过学生一系列的思考、讨论、比较以后,最后选用在FeSO4液面上滴加几滴苯作保护层,再将滴管伸入试管底部,滴加煮沸过的NaOH溶液,就得到了Fe(OH)2白色沉淀并保持了较长的时间不变色。 通过探究性实验的开展,激发了学生主动积极探索的精神,增强了学生的自信,激活了学生的创新能力。 三.利用开放性实验习题,培养学生的创新能力 开放性习题是指题目的设计是开放的,答案是灵活多样的,只要答案是合理的,都是正确的。开放性习题的出现是对传统封闭性习题的挑战,这类习题旨在鼓励学生运用已有的知识和经验,对问题发表自己的见解,不同能力的学生可以从不同的角度、不同的侧面、不同的范围、不同的层次去分析、去选择解决问题的方法和途径,学生答题的过程就是一个创新过程。利用开放性实验习题,给学生提供多角度考虑问题的机会,让学生在解决问题的过程中体验乐趣,领悟知识,感受成功的喜悦,从而激发了学生的创新精神和培养了学生的创新能力。 例如,在分液漏斗中,用一种有机溶剂提取水溶液里某无色物质时,静置分层后,如果不知道哪一层是“水层”,试设计一种简便的判断方法。 给出题目,让学生根据自己已掌握的知识,并在我的适当提示下认真思考、仔细分析、比较后,学生们便给出了以下几个合理简便的方案: [方案一]取一只小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体(这是取样检验的常规方法,后面表述用“取样”),往其中加入少量的水。如果加水后,试管内的液体不分层,则说明分液漏斗中下层是“水层”;反之,上层为“水层”。 [方案二]取样,向其中加入少量的四氯化碳或苯,若试管中液体分层,则说明分液漏斗中的下层为“水层”;反之,上层为“水层”。 [方案三]取样,用胶头滴管取少量待测液,滴2-3滴到无水CuSO4固体上,观察白色固体上是否有蓝色出现,若有变化,则说明分液漏斗中下层为“水层”;反之,上层为“水层”。 再如,2002年理科综合能力测试的第29题第(4)问,我便先提出以下几个问题以激发学生的思维: 喷泉现象应当满足什么条件? 引发喷泉实验的原理是什么? 怎样才能引发装置II的喷泉? 然后让学生仔细思考、认真分析,得出合理的方案: [方案一]用降温的方法。即打开夹子,用浸过冰水的毛巾捂住烧瓶,使烧瓶内气压减小到一定程度,外界大气压产生的压强将烧瓶中的水通过导管压入烧瓶,使氨气与水接触,形成喷泉。 [方案二]用升温的方法。即打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,使氨气与水接触,发生喷泉。 四.开展设计型实验,培养学生的创新能力 实践是创新的摇篮,通过学生自己思考设计实验,既可以培养学生动手动脑解决问题的能力,让学生体验到成功的喜悦,又可以培养学生的创新思维能力和创新设计能力。 例如,在钠的氧化物性质的教学中,我便要求学生根据反应原理:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2设计一个实验来证明CO2与Na2O2是否反应及反应后生成的产物。实验设计要求:(1)根据实验原理选择实验所需的试剂、药品;(2)确定实验所需的装置、仪器及连接顺序;(3)尽可能保证实验设计的科学性和严谨性。这样便迫使学生自己去发现问题、去查阅资料、去设计、去探索、去创新。布置任务后,给学生一段时间,让他们去独立思考、查阅资料、设计实验。然后再组织学生一起对他们提出的设计方案进行分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点等。选择其中几组方案由学生在课堂上进行演示,对比较好的设计给予表扬,对于较差的设计则从其中找出“闪烁点”给予肯定,从而调动了各层次学生的创造积极性,并培养了他们的创新精神和创新能力。 总之,注重实验教学的探索与创新,给学生留出自由思考的空间,增加学生独立设计、独立操作实验的机会,是提高学生素质,培养学生创新精神和创新能力的有效途径 之一。以上只是本人在实验教学中的一些初步尝试,还有待在今后的教学实践中不断的提高和深化。 化学实验论文:化学实验在教育教学中的作用 随着上海二期课改的进程,我们的教学理念也在不断的更新,二期课改的理念,体现以学生为本,注重学生的能力和可持续发展,特别是在学习目标上,强调知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观的三维目标。而化学实验是化学教学中重要的组成部分,是落实教学目标的有效手段,它具有千变万化的现象,它的直观、真切和印象深刻的特点不仅激发着学生的学习兴趣,而且它的丰富的知识性对学生理解化学原理、巩固化学知识有着有力的验证作用。通过多年的教学实践,根据初中学生的心理特点,我们将化学实验分为:教师演示实验,学生分组实验,探究实验,课外兴趣小实验等 ,不同的实验在教育教学中有着不同的作用。 一.化学实验是激发学生学习兴趣的有效方法 兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。托尔斯泰曾经说过:“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”初中学生年龄小、好奇心强,他们学习化学的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。化学实验教学的首要任务是通过激发学生对学习化学的兴趣,提高他们学习化学的主动性和积极性。因此,教师的演示实验,我们力争做全、做好,并将老师的一言堂,改为双边活动,发动大家积极参与,先让学生到讲台前做,然后,其他同学修改、补充,老师加以小结,得出正确的操作和结论。由于演示实验是多种多样的,实验中所贯穿的知识错综复杂的交织在一起,所以,这样既巩固验证了所学的知识,又激发了学生的学习兴趣。但激发兴趣容易,维持兴趣就难了,化学是一门以实验为基础的学科,它原于生活,服务于生活,奇妙的化学现象,生活中的美丽化学,又可以激发学生新的学习兴趣。因此,我们在没有课内教学实验的课程中,加进课外趣味化学小实验。如:魔棒点灯、烧不坏的手帕等,来维持学生的学习兴趣。例如:“魔棒点灯,准备的仪器:玻璃棒、酒精灯。药品:高锰酸钾、浓硫酸等。操作:用一根玻璃棒蘸取少量浓硫酸,再沾少量高锰酸钾,去点燃酒精灯,立即燃烧起来。老师演示完后,同学们感到非常惊讶,学生讨论原理,交流,使学生不断产生新的好奇心,新的兴奋点,随之就会有不断求知的兴趣,就会形成今后愉快、主动学习化学的内在动力。 二.化学实验是学生合作学习的良好平台 社会在不断的进步和发展,个体的作用越来越弱化。团队精神合作意识越发重要。为了学生的发展,让他们学会合作,善于合作,在学习中建立和谐、浓厚的学习氛围,化学分组实验为学生合作学习提供了良好的平台。在分组实验中,针对初中学生好奇、好动,有的同学忙不过来,有的同学却不知道做什么的特点,合作就显得更为重要。例如:、学生分组实验,二氧化碳的制取和性质,这个实验的反应速度较快,,在一个四人小组中,进行分工合作,一个动手能力强的同学负责装置的连接,一个同学负责加药品,一个同学验证性质,另一位同学记录现象和结论,然后交流,完成实验报告,大家在紧张、和谐、有序的气氛中,完成了实验。、课后,同学们反映,这样做大家的积极性都很高,小组有了凝聚力。经常性的合作,既锻炼了学生的动手能力,也增强了学生良好的心理品质和社会技能。为此我们选择了两个班进行实验对比,三(1)班分工合作,三(2)班小组随便做,一学期后收到了截然不同的效果。在以后的学习中,三(1)班同学不管是学习、集体活动还是运动会都有了很强的合作意识,同学间增进了友谊和理解,在一些小制作中显示出了及强的动手能力,形成了团结向上的班集体。 三.化学实验是培养学生观察能力的基本途径 观察是认识的窗口,是人们有效地探索世界、认识事物的一种极为重要的素质,是思维的前提,如果没有敏锐而细致的观察,就不能深入认识事物的本质。苏联教育学家苏霍姆林斯基指出:如果说复习是学习之母,那么观察就是思考和认识之母。可见观察能力的重要性。 化学的认识与发展过程是以实验观察为基础的,在培养学生的观察能力上,化学实验有得天独厚的优势。1、化学现象丰富多彩:在实验中,能看到的、听到的和感受到的我们都称作是现象。如;光、声、味、烟、雾、火焰、燃烧、爆炸、沉淀、溶解、颜色、气泡等都是化学实验中常见的现象。2、观察方法灵活多样:用视觉,如:二氧化碳通入紫色的石蕊试液中,看到的现象是:紫色的石蕊试液变红色,说明生成碳酸,用味觉,如:加热碳酸氢铵,在瓶口闻到刺激性的气味,说明有氨气生成,用听觉,点燃氢气,听到爆鸣声,说明氢气不纯 ,用触觉,如:镁带和稀硫酸反应,用手接触试管,感觉发烫,说明反应放出了热量。3、反应现象多样有序:如金属钠与水的反应。反应前:色态、硬度;反应中:钠浮在水面,熔成小球滚动,逐渐变小消失,伴有嘶嘶声;反应后:溶液无色透明,滴入酚酞试液显红色。为此,使学生知道观察什么,怎样观察。科学的观察顺序、严肃的观察态度,良好的观察品质灵活的观察方法都可以通过化学实验得到落实。 四.化学实验是培养学生思维的最好载体 化学实验从设计、操作到分析实验结果、总结归纳规律,都离不开科学的思维方法。化学实验常用的思维方法有;分析法、归纳法、对比法以及综合法等,应该知道思维方法比实验结果更为重要。结果主要以知识的形式出现,知识本身在人的头脑中存留的时间不会太长,日后用不到的知识很快就会被遗忘。而思维的方法是有效的、长期受益。培根说过;方法比知识更重要。象分析法,就是由浅入深、由表及里,使学生的思维从表象到本质,从感性认识到理性认识。 如:做电解水的实验时,先提出下列问题:(1)通电后,你观察到什么现象?(两极产生气泡),(2)实验一会儿后又观察到什么现象?(两极玻璃管上部汇聚大量气体,且体积2:1),(3)两极产生的气体分别是什么?如何检验?前两个问题学生可从观察演示实验中直接得到,而第3个问题,是直接观察不到的,学生还需分析、猜测两种气体可能是氧气和氢气,通过实验验证,得出结论。学生从整个实验过程中,体验了分析实验的科学思 维方法。这种通过实验提出问题,分析问题,解决问题的方法,使学生的思维能力得到提高。象比较法,有些化学现象不容易区别,比如白烟和白雾,让磷在空气中燃烧和浓盐酸在空气中挥发同时发生,去比较白烟与白雾的区别。使学生通过同时比较实验,能更清楚的比较相近现象的区别。又如学氧气、氢气、二氧化碳三大气体后,对它们的性质、制法、用途做比较,可以加深对氧气、氢气、二氧化碳三大气体的进一步理解记忆。 在化学实验教学中有意识地训练和培养学生的思维方法,使学生对实验中的思维方法有清晰的感知、深刻的领会、透彻的理解。有利于学生的可持续发展。 总之,化学实验是传递知识,培养能力,形成价值观的最好的载体之一。它以其丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用。为此,化学实验在教育、教学中的作用地位非常重要,重视化学实验,充分发挥化学实验的作用。正确认识化学实验的多种教育教学功能,对于深化化学实验教学理论,培养学生科学的实验素养,树立科学的人生观,全面提高教学质量,具有重要的理论与实践意义。 化学实验论文:对创新型人才培养的综合化学实验教学探索 1、普通工科院校开设综合化学实验的必要性 国家中长期人才发展规划纲要在人才建设主要任务中指出:要创新人才培养模式,建立学校教育和实践锻炼相结合、国内培养和国际交流合作相衔接的开放式培养体系。探索并推行创新型教育方式方法,突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力。实验教学是整个高等教育创新体系中创新人才培养过程不可缺少的重要组成部分,实验教学对学生综合素质的提高,对学生理论联系实际、实践能力、动手能力、创新能力的培养以及整个高等教育培养模式转换起着非常重要的作用。 对于普通工科院校,通常没有化学专业,化学作为应化、化工、制药、材料、环境等专业的基础课。学生入校后,在大一、大二期间分别学习无机化学、分析化学、有机化学及物理化学,此后即开始学习各自专业的专业课程及开展专业实验,到大四时开展毕业论文。这种传统教学模式的弊端在于,各基础课具有自身的基础理论、实验操作技能,学生在这些实验课中是分别学习的,各门课的知识和技能也是分别学习和掌握的,学生缺乏有关知识和技能的融会贯通,缺乏各种实验方法和技术的综合应用能力,学生从基础化学实验到专业实验缺乏过渡;另一方面,高年级的专业实验又由于专业划分过细,知识分割过窄,使学生学得的知识过窄,实验方法和技能也较单一,不利于创新型人才的培养[1]。 现代化学已经发展到了各学科分支间纵横交叉、互相渗透和融合的程度,在教学中如果不有意识地把各基础学科的知识和技能加以综合,就必然适应不了现代化学发展的要求。综合化学实验是一门深层次的、多学科性的和综合性实验技能训练的化学实验课程。它除培养学生熟练掌握实验技能外,还能让学生综合应用化学知识和多种化学研究方法,使“四大化学”之间能融会贯通,培养学生具有分析问题、解决问题的能力;从培养人才的角度看,开设综合化学实验课程的目的在于缩短学生在所学的专业基础知识与科研、生产实践中解决实际问题能力之间的差距,培养学生的科研能力和创新能力[2,3]。 2、综合化学实验体系的构建 “综合化学实验”与四大基础化学实验的根本差别在于它的综合性。它必须既能体现各二级学科专业方向的特色和优势,又能涵盖多个二级学科的知识点,因此要能使学生站在更高一级的层次上去理解化学各分支学科之间最本质的内在联系。我校综合化学实验课程组经过反复讨论和论证,设立了“三层次、三方向”的综合化学实验体系。“三层次”是指综合化学实验包括综合性实验、设计型实验及科研实验三部分。综合性实验主要综合四大化学的基本实验技能,让学生在一个实验项目中融会贯通四大化学基础知识;设计型实验则在一个实验项目中综合了四大化学基本实验技能与专业实验问题,为学生向专业学习及发展搭建桥梁;科研实验则指学生进入教师科研实验室,参与完成科研项目。“三方向”是指目前我校综合化学实验针对我校化学相关的特色专业(应化、环境及材料专业)分别开设相关综合化学实验。对每个方向分别根据各专业人才培养需要开设了4个综合实验和4个设计型实验,其中一部分是我化学相关专业教师长期科学研究的阶段成果。将这些成果编写成综合实验,有利于培养学生的综合思维能力和创新能力。这些实验包括金属配合物的合成、表征和性能测定;综合性分析;典型有机化合物的合成、分析鉴定;天然化合物的提取、分离、表征;催化剂的制备、表征与性能;典型环境污染物的分析、分离;材料的合成及表征等。这些综合实验项目具有以下共同的特点: (1)综合性:综合运用合成、分析、表征等各种实验技术,一个实验是两个或两个以上二级学科知识点的有机结合,实现了知识的系统化,形成了综合性的实验课体系。 (2)先进性:以现代新技术在环境、能源、材料、生物化工等领域中的应用为重点,选择反映化学学科进展的内容,大部分实验内容来源于科学研究的成果,可以引导学生尽早了解各分支学科的国际前沿和热点,对学生将来进行科学研究提供帮助。 (3)实用性:实验的对象是现实中的样品,例如植物油渣油、茶油饼粕、虾壳、纺织污水等。实验的产物是实用的产品,例如甾醇、维生素E、生物柴油、茶皂素、壳聚糖、阳离子淀粉等,有利于激发学生实验兴趣。 3、综合化学实验教学方法 (1)启发式教学:由实验辅导老师启发式地讲解实验的基本原理和基础理论,指导学生查阅文献资料,综合分析比较,确定设计性实验方案,由辅导老师审阅。 (2)讨论式教学:在讲授综合性实验时,采用提问的方法启发学生用什么仪器,通过什么样的方法来完成实验内容,让学生自己归纳总结出实验的基本步骤、思路和特点。 (3)课内外结合式教学。建立开放实验室实验平台,这样学生既可以在课堂内学习,也可以在课堂外随时练习课堂上的实践内容,锻炼实际动手能力。 化学实验论文:谈以培养应用型创新人才为核心推进分析化学实验改革 创新教育是在实施素质教育的过程中以培养学生创新意识、创新精神和创新能力的教育。创新型人才培育是我国教育改革的重要方向,是各级各类教育的共同要求。创新型人才培养的核心就是创新精神和实践能力的培养[1]。分析化学实验是我校环境工程和绿色电子材料专业本科生的一门应用性、实践性很强的专业基础课,它不仅使学生加深对分析化学理论知识的理解,训练学生熟练掌握实验操作技能,也是培养学生的科学态度和创新能力的重要途径,使学生们在学习过程中实现由知识到能力的转变。然而在传统的分析化学实验教学中存在许多不足,培养应用型创新人才,需从人才培养观念、培养视角、培养模式及考试评价制度等方面对分析化学实验进行改革创新。 1 更新人才培养观念,提升学生的主体地位 实验教学的目的是引导学生运用所学的理论知识解决实际问题,把知识转化为能力的认识过程[2]。在这一过程中切实有效的办法就是以教师为“主导”,充分发挥学生的“主体”作用。为此在分析化学实验中,我们充分重视学生的自主学习。在实验前,要求学生通过课程中心分析化学网站观看多媒体课件和实验教学录像,了解实验原理和内容,思考实验预习题,让学生带着问题去预习。学生进入实验室后,在检查学生的预习情况后,教师只需向学生提出实验中的重点难点,关键步骤和注意事项;在实验过程中,教师积极引导学生去发现问题、分析解决问题,当学生在实验中遇到疑问,教师鼓励学生开展讨论,积极启发学生自己去思考和解决。对实验中出现的一些异常现象,在排除实验操作不当的因素以外,让学生不要简单草率地对结果加以否定,而是引导其冷静思考,深入钻研,换方向多角度思维,如果在课堂上不能解决的问题,鼓励学生查阅参考文献,探索问题产生的真正原因,培养学生主动学习和积极思考的能力。通过分析化学实验,不仅要让学生“学会”,更重要的是要让学生“会学”,以提升学生主体地位为目标,充分激发学生创造欲,实现由知识到能力的培养。 2 改革人才培育视角,培养学生的创新思维 创新思维是提高创新能力的特定思维过程,是达到产生新观念的最佳思维状态并使头脑产生新观念的能力最大化,是产生原创的、多样的、精心设计的观念的思考能力,是产生思想变化和发展的一系列精神活动,是探索行动和思维多样化途径的过程[3]。从广义上讲,创新思维不仅表现为作出了完整的新发现和新发明的思维过程,而且还表现为在思考的方法和技巧上,在某些局部的结论和见解上具有新奇独到之处的思维活动。具体表现为不迷信、不盲从,凡事独立思考,勇于提出自己的想法,辨证地看待问题;在分析和解决问题过程中不拘泥于常规,善于从变异、多角度中寻求答案[4]。培养创新思维习惯需要过程,要逐步培养学生的创新意识与创新思维习惯。实验教学就是培养学生科学态度和创新精神的一个重要环节。但我们在多年的分析化学实验教学中发现,教学内容以传统的验证实验为主,“照菜谱做菜”的实验教学模式难以培养学生独立思考的能力,更谈不上创新思维的培养[5]。针对分析化学实验教学上存在的上述现象,我们从实验教学内容着手,设计了循序渐进、由浅入深的实施模式:通过基本实验操作,使学生掌握分析化学的基本操作技能;通过验证性实验,进一步加强实践能力,加深对理论知识的认识;通过设计性和综合性实验,模拟科研管理方法,实现实验教学由被动验证理论向主动参与探索的素质和能力培养型的转变,突出对学生实践能力和创新思维的培养。 3 革新人才培养模式,促进学生的全面发展 应用型创新人才的培养需要改革人才培养模式。创新人才的培养,必须尊重教育规律和人才成长规律,创新教学方法,探索多种培养方式,做到学思结合、知行统一、因材施教[6]。教学是以激发兴趣、学习知识、提升能力、挖掘潜能、鼓励创新为目标[7]。我们本着加强基础、培养素质、发展个性,突出创新的教学改革目标,以应用技术型大学的人才培养定位为基础,积极探索开放式的实验教学模式,给学生提供更多实践机会。开放式实验教学模式的内涵就是实验教学的开放性,它是改革传统的实验教学的有效途径,其目的在于让学生在掌握有关知识和技能的同时,拓展知识面,获得较高的创新意识和创新能力[8]。培养学生自主学习和创新能力开放式的实验教学体系主要包括以下几方面:一是,重复计划学时内实验,当学生在计划学时内实验现象不明显,或者获得的数据不准确等,允许他们在课后进行重新实验,提供学生充足的实验机会。对于设计型实验,允许学生在开放实验室进行自行设计的其他实验方案,为学生营造科研氛围,给学生提供更多的创新机会。另一方面,是鼓励对科学研究感兴趣的学生跟随教师开展科研活动,在研究中加深对基础知识的理解,提高利用理论知识解决问题的能力和创新能力。 4 完善考核评价制度,提高学生的综合素质 考核评价制度对应用型创新人才培养起到导向作用。严格的考核是正确引导和激励学生积极性,检查学生学习效果,提高教学质量的有效方法[9]。分析化学实验具有实验时间长,操作要求严,记录数据多,数据处理量大,对数据的精密度和准确度要求高等特点[10],这些特点决定了分析化学实验考核必须克服传统评价体系仅根据是否交预习报告、出勤率以及实验报告的情况来决定最终考核成绩,只注重结果,不重注过程难以客观反映学生对实验内容的理解、掌握程度以及学生实际能力的弊端。为了能客观公正地给出学生实验成绩,我们必须对实验课程教学进行细化、量化,我们实行了将实验预习、操作技能、数据记录和处理、实验报告等对学生进行综合评价的分析化学实验评价制度,统一标准要求,有 根据地给出各部分的具体分数。以滴定分析的实验操作过程为例,对各个环节进行全面评定。从天平称量开始到滴定管读数直到滴定终点的判断,教师对各个环节进行监督指导和评分,对于操作技能较差的学生,采取个别指导的方式。这样培养了学生严谨的科学作风及分析和解决问题的能力。通过考核评价制度的完善,尽量做到合理化和公平化,同时充分体现实践教学的灵活性,重点培养学生的创新精神和实践能力,以提高学生的综合素质。 在面向大学本科的注重探索性、过程性、合作性的分析化学实验改革中,我们运用适当的教学方法和手段,倡导以学生为主体的人才培养和研究性学习的教学改革,逐步探索创新型人才培养的新模式,完善考核制度,以弥补传统分析化学实验教学的不足,充分调动学生的学习热情,对学生的实践能力培养起到较好的效果。分析化学实验教学改革,需要不断地探索与尝试,总结和完善,以适应时展的需要,培养更多具有创新精神的高素质化学人才。 化学实验论文:对PBL教学模式在基础生物化学实验教学中的应用 PBL教学(Problem-Based learning)是以“问题为中心”的教学模式,①是美国教授Barrows于1969年首次采用的一种新教学手段。与传统的教学方法(LBL,Lecture-Based learning)相比有很大不同。其特点在于提倡“以学生为中心”的教学理念,注重把课堂的主动权交给学生,强调教师对学生的指导和评估作用,有利于培养学生发现问题与解决问题的综合能力。②③其精髓在于将学生的自学与教师的引导教学紧密结合。 1 研究方法 1.1 准备阶段 选择4学时的两个实验项目(蛋白质含量的测定方法和酶的性质)采用PBL教学模式进行。随机选取4个30人左右小班,共计124人,分成2个大组,一组实施PBL教学法,另一组实施LBL教学法,每组均由同一位教师指导,两组都分别再分成若干个小组,每组5~6人,各组选出一位组长。 准备阶段是PBL教学环节中最重要的环节之一。以蛋白质含量测定实验为例,在生物化学实验技术中,蛋白质含量的测定方法很多,根据不同蛋白质的性质合理选择测定方法是这一环节中的重点。首先按照教学大纲的内容,设计选择不同难易程度的实验材料,在实验前对学生进行简短讲解。教师在课前根据教学大纲的安排,找出能基本涵盖相关知识点的实验材料。 1.2 课前设计 PBL组上课前将教学内容的主要目标交给各小组组长,问题设置具有引导作用,要求学生预先进行小组讨论并提出与本实验内容相关的问题,并指导学生利用图书馆和网络信息资源来回答问题,通过此种途径使学生在课前即获得实验所需的相关知识,最后撰写小组讨论成果以及实验方案,在课前一并交给任课教师。 1.3 实验教学 PBL组和LBL组的任课教师、教材以及教学内容均相同。在PBL组教学中,教师先集中讲授学生撰写的实验方案中出现的共性问题,然后将问题进行分类,并以此为依据进行分组实验,再根据实验中每组学生出现的不正确操作和不理想的实验结果,再次提出问题,促使学生独立思考并找出问题所在,最后,由教师对本次实验进行全面分析和总结,并将学生的发言记录保存。在LBL组教学中,首先由教师按照教材讲授实验目的、原理、操作步骤以及实验中的注意事项,然后学生按照教师的讲解逐步进行实验内容。实验结束后,两组学生完成实验报告。 1.4 总结分析 实验结束后,由教师对本次实验的重点内容进行综合阐述,对学生在实验中仍然不清楚和操作中考虑不全面等共性问题做出重点分析,并且再次提出实验操作中需要注意的各种问题,对两组学生的综合表现进行适当的点评。 1.5 效果评价 实验教学结束后,教师对两组全部学生同时进行实验成绩的比较分析,并对PBL组和LBL组学生迸行调查问卷。内容从学生自学能力、动手能力、对所学理论知识的理解和应用、语言表达能力、创新能力的培养、团队合作意识以及拓展知识领域等多个角度进行,每个问题为是、否两个选择。结果数据运用SPSS11.0 软件进行数据处理和统计学分析。 2 结果 在上述教学效果评价的基础上,考察学生对PBL教学手段的看法和感受,与传统教学方法比较,学生有什么样特殊的收获。本次共发放问卷62份,收回62份,结果见表1和表2。从调查的结果可以看出:学生对PBL这种教学方法之前不甚了解,但是通过这次尝试,PBL组中有79.03%的学生愿意接受PBL教学,对此教学反映良好;75.81%的学生认为该教学模式适合自己,并对此产生了浓厚的兴趣;对自身素质培养的调查中有72.58%的人认为能够提高组织和语言表达能力;半数以上的同学认为PBL教学模式给予了主动学习的机会,激发了想象力,对培养创新能力和开拓精神有很大帮助。从教学效果来看,PBL教学法在提高学习积极性、独立分析和解决问题能力及开拓知识视野等方面具有积极的作用,④PBL组均优于LBL组。但也有个别学生对该教学模式没有兴趣,认为对自己的学习效果没有明显的改变 3 讨论 由于采用PBL教学涉及到教学方法和考核等方面的变化,在执行中可能会遇到一些问题。所以,教师应该以学生为中心,引导学生提出与教学内容相一致的问题,使学生带着浓厚的兴趣进行学习,引导学生自己找到疑难问题的答案,让学生学会自主学习,顺利完成教学内容,所以教师应该扮演一个指导者的角色。 此次PBL实验教学,根据实验成绩并结合调查问卷结果表明,学生对PBL教学由不清楚到产生一定的兴趣,认为PBL教学有一定的新意,能够提高学习热情,有利于加强枯燥的生物化学知识的学习和理解。同时PBL组同学认为与传统教学的不同在于,PBL通过提出问题引发学生学习的主动性。回答问题的过程中不仅局限于教材,而且可以充分利用网络上信息的优势。在解决问题的过程中,需要学生综合相关方面的知识。因此,有利于学生将各方面的知识融会贯通。在实验操作过程中,采用PBL方法,使学生对于实验现象和结果有了更好的理解,更有利于加深对理论课所学知识的掌握,加强理论联系实际,并激发了学生对新知识的兴趣和探索。以小组为单位的新形式促进了学生之间的交流和沟通,培养了学生的团队精神与合作意识,也为学生提供了一个利于自主学习和自我发展的良好平台。加之教师的参与,更利于课堂教学过程的灵活多样和激发学生的参与意识,使教学更具有目标性和方向性。 PBL教学模式以提出问题为核心,为基础生物化学的实验教学提供了新的思路。但PBL的开展还刚刚处于起步阶段,目前在具体实施过程中还存在一些问题。首先,无论学生和教师两者对 PBL 缺乏足够的认识,教师在教学中很难真正地“隐退”, 学生对PBL的内涵缺乏深入的了解,无法找到真正的学习方法,因此,很难真正发挥PBL教学模式的优势作用。正如问卷结果显示,有少数学生认为高校课程较多,四年的时间有限,应用PBL 进行教学对学习效果不会有太大的帮助,对课程的某些细节还有可能遗漏,特别是基础生物化学这类重要的基础课。而传统教学的系统性较强,具有全面讲解、重点突出等特点,正好弥补了PBL教学中的不足。其次,PBL教学模式对师资状况提出了更高的要求,要求有足够的教师和实验人员来匹配。但目前我校的师资状况难以满足PBL这一需求,同时,PBL教学对教师的理论基础与深度提出了新的挑战,新的教学经验还需要不断摸索,教师传统教学思维的转变还需要一个过程。再次,对教学效果的正确评价仍缺乏有效的手段。本次PBL实验教学采用的调查问卷与成绩考核,只是初步的尝试,还不能准确、全面地反映教学效果,还需逐步建立定量和定性相结合的客观有效的评价方法。 因此,根据我校的实际情况,将PBL这种新的教学模式引入到基础生物化学的实验教学中,并与传统的LBL教学进行有机的结合是很有必要的。一方面发挥PBL教学以学生为主体,以重能力培养替代重知识传授的优势,提高学生学习积极性,提高学生解决问题和实践能力。另一方面也发挥传统教学讲解系统性强的优点。本课题中我们选择已经在理论课学习过蛋白质化学及酶学的有关章节,开展蛋白质含量测定方法及酶的性质方面的讨论,这样有利于学生加深对酶性质的理解,并了解和掌握蛋白质含量测定方法的广泛应用,对理论课的学习起到一个很好的复习和巩固作用。生物化学是高等农业院校培养学生基本实验技能和实践能力的重要的基础教学环节,为后续专业知识的学习奠定基础。通过开展本课题发现,目前PBL教学可以应用于本科生的基础实验教学中,符合现行教育体制下教学改革的主导思想。但不能完全否定LBL传统教学,应结合本校的实际情况,逐步开展PBL教学改革,即充分发挥PBL教学模式的优势,也保留传统教学的特点,建立一个适合我校实际情况的、有特色PBL教学体系,使基础生物化学的教学质量有一个新的突破。 化学实验论文:化学实验教学中的课例的解决路径创新 化学实验既是学生学习化学知识和形成技能最好的实践活动,也是学生能够充分发挥想象力和创造力,实现科学探究的主要途径。精心设计实验,在化学实验教学中起着举足轻重的作用。对“新制氯水成分的探究”—节,开展了课例研究,通过课堂教学案例分析,再现和描述教学改进过程中的问题和教学决定,旨在通过研究提高实验设计能力,改进实验教学方式,提高教学质量。 1、化学实验教学中开展课例研究的意义 1.1 教学现状的要求 《化学课程标准》明确把“倡导以科学探究为主的多样化学习方式”作为化学课程改革的突破口,化学实验教学是培养学生探究学习能力的主要平台。采取怎样的实验教学方式,使实验具有更强的问题性、探究性、实践性、参号性和开放性,从而更好地培养学生探索、创新的能力,这是广大化学教师共同面临的现实问题。但目前化学教学中课例研究相对较少,因此我们提出对化学实验教学进行课例研究的课题,探索实验教学的策略,探讨教学中存在的问题以及解决问题的方法,以便为实验教学提供相应的理论指导和实践支持。 1.2 教师专业发展的要求 新课程的核心理念是“为了每一位学生的发展”,而学生的发展必须建立在新课程的实施者一一教师专业发展的基础上。教师的专业发展需要关注实践智慧的动态发展过程,而常规教研活动中的突出问题是:“任务布置多,深入研讨少”、“问题意识差,交流对话少”。教师的专业成长迫切需要加大“研”的分量,需要有课例的专业引领,需要行为跟进的全过程反思。教师在化学实验教学中进行课例研究,探索与研究实验教学的策略,这是新课程背景下教学研究与课题研究整合的一种有益尝试,可使教师自身成为一个研究者,在观课中成长,在课堂实践中成长,在反思、重整中不断成长。“课例研究”是优秀教师成长的必然途径,对于教师自身素质的提高有着不可估量的作用。 2、课例研究的实施过程 2.1 第一阶段:确定课例研究主题、内容 实验教学方式正发生着改变,越来越多的教师关注和应用探究性实验教学。探究性实验教学是在教师指导下,学生运用已学过的知识、技能,把自己当做新知识的探索者和发现者,在实验过程中对实验进行自我设计、判断、验证和反思,通过实验亲自发现问题,探究科学结论形成和发展的过程。探究性实验教学成了课堂教学的亮点,但在教学实践过程中仍然存在亟待解决的问题:化学实验教学的设计在问题性、探究性上开放性不是很大,学生的情绪调动不充分。实验结果往往在预料中,没有新意,没有悬念,束缚学生创新思维的发展,等等。因此,确定以“化学实验教学中的课例研究”为课题,以“新制氯水成分的探究”为例开展课例研究,探索化学探究式实验教学的方式和方法。 2.2 第二阶段:立足课堂,设计-实践-反思-重构-再实践 2.2.1 第一次授课 (1)教学设计 本课例是“氯气的性质”的第二课时。通过上一课时的学习,已经知道氯气可以与金属、非金属单质反应,体现出强氧化性,这些知识为本节课的教学提供了基础。氯气与水的反应,既是本节课的重点,又是难点,因此用探究的形式让学生突破这个难点也就成了本节课的教学重点和价值所在。通过氯气跟水的反应和氯水的性质的探究实验,引导学生在实验观察中产生问题,通过观察思考、讨论互动的方法分析氯水的成分及起漂白作用的物质。具体教学流程如图2所示,学生实验报告单则如表1所示。 (2)教学效果 第一次授课通过活动与探究,既培养了学生的实验技能,又使学生学会运用观察、对比、分析等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,较深刻地理解和掌握了氯气与水的反应和氯水的成分等相关知识,体验和了解化学科学研究物质性质的一般过程和方法,认识实验在化学学习和研究中的重要作用。 (3)教学反思 这种设计初步体现了探究的理念和方法,为学生提供了“氯气能用于自来水消毒”的情境,提供了检验氯水成分的必要试剂,并且让学生亲自通过实验分析氯水中的成分,并根据实验结果探究得出氯气与水的反应。但教学的设计过于简单和具体化:问题是教师提的,实验设计也是按照教师的思路去做,学生的思维虽然会比较集中,解决问题比较快,但却限制了思考空间,不利于学生兴趣的培养和探究程序的掌握,影响了探究效果。 2.2.2 第二次授课 (1)教学设计 根据第一次授课存在的问题,使用创设“渐进式问题—,猜想式问题一开放式问题”的策略,逐渐引导学生自主学习、自主探究、自主解决,达到促进学生“自主发展”的目的。本节课旨在改变第一次“明确问题、实验操作、验证结论”的教学模式,构建新型的教学模式,采用“创设问题情境、提出有效问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的方式。首先利用日常生活中“养金鱼能否用自来水”的问题,并将这一生活问题转化为化学问题。通过“氯气通人干燥、湿润的红色布条”的对比实验,引导学生发现问题,提出对实验中感兴趣的、值得研究的问题。引导学生从元素组成上推测氯水中除水外的其他成分,积极组织和指导学生提出假设、设计方案、实施方案、得出结论。再根据反馈信息、进一步推论,建构合理的认知结构,掌握氯气与水的反应。最后的归宿也聚集在“用自来水怎样养金鱼”的圆满解决上。即“在解决生活的问题中学习化学”,层层深入,让学生从感性认识上升到理性认识。教学流程如图3所示,学生实验报告单如表2所示。 (2)教学效果 第二次授课围绕生活中“养金鱼能否用自来水”的问题展开,进而转化为氯气与水反应的问题探究中,教师的情境激发,师生间的演绎推理,环环相扣、推波助澜地把学生的学习逐渐推向高潮,充分展现学生的主体地位,为学生打开了运用已学知识、探索未知领域的广阔自学空间,学生中“自主、合作、探究”的生动活泼的学习氛围自然生成。本次授课既落实了知识目标,又发展学生探究设计的能力,对探究学习思路的形成有很好的奠基作用。 (3)教学反思 在探究活动中,问题是核心,没有问题就没有探究。首先要研究哪些问题是有利于主动探究的,怎样呈现这些问题才能有效地引导学生开展探究性学习。与第一次授课比较,在第二次授课过程中,问题有了一定的层次性,问题的出现基于生活现象和实验现象,问题的解决基于学生的办法,教师对问题的主线索起到引领作用。在设计实验探究这部允采用学生间“自主出题、自主实验”的开放式教学设计。这种实验探究模式突出体现教师的主导作用和学生的主体地位,强调问题的科学性、重要性、可探性,注重发现与探究,重视过程与开放,加强学生学习的主动性与信息交流的互动性。既有利于 学生发散性思维的培养,同时在探究思维方面又存在—定的指向性。在规范操作基础上,属于既扶又放的教学模式,对科学素养的培养有比较高的提升,充分发挥了学生在学习中的主体作用。具体模式如图4所示。 3、反思与总结 第一,课例研究重视积累,重视增加教师的实践智慧。研究过程既是发现和研究解决教学实际问题的过程,同时强调面对教学共同分享,合作研究,提供了实践反思、对话交流、分享经验的平台,提升教研的实效性。使化学教师能够有效驾驭“探究性实验教学”,促进了教师专业发展。 第二,化学实验教学中课例的研究,有效落实化学新课程教学目标,使学生的学习方式发生了根本改变。在实验探究中学生积极思考、主动参与、提高信息搜集与处理能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。 第三,化学教学中“探究性实验教学”课例的研究涉及的范围比较广泛,限于多种因素的限制,对各课型不同教学设计的比较研究还有待进一步深入,所获得成果的代表性、典型性还有待拓展。 总之,课例研究作为教育教学实践研究方式之一,架起教育理论和教育实践之间的桥梁,是一种重要的实践研究方式。课例研究不仅增长教师教学业务水平和智慧,同时切实体会到教育的长远目标在于培养学生的创新意识和实践能力。 化学实验论文:化学实验教学与学生智力开发 在化学实验教学中,教师不仅要传授化学实验知识、技能,更要重视开发学生的智力。若对学生的智力开发认识不足或方法不佳,则必然要影响学生的智力开发,影响教学质量的提高。如何在实验教学中开发学生的智力呢?本文谈一点粗浅的看法。 一、充分认识在实验教学中开发学生智力的重要意义1、开发学生智力是全面贯彻党的教育方针的需要我们教育的总目标是使学生在德、智、体、美、劳诸方面都得到发展,智育即包括化学实验知识技能的传授,又包括开发学生的智力。有人认为智育就是传授知识,这显然是把“智”当作“知”来理解了,这是不全面的。人无知识不行,但光有知识没有智慧更不行,有了知识不会用,知识就是僵死的东西。有了知识又有了智慧,才能举一反三、触类旁通、灵活运用,把实验知识、技能转化为实践工作的创造性能力,因此,实验教学中须注意开发学生的智力。 2、开发学生的智力,是培养社会主义经济建设科技人才的基本措施近几十年来,由于科学技术的飞速发展,反映科技成果的科学知识也在不断的更新换代。由于新的知识层出不穷,学生毕业后必然会遇到他们所不熟悉的新科学应用技术、新的发现、新的成果,那时,他们必须发挥自己的智慧去弄懂、掌握、应用它们。因此,只有认真重视开发学生的智力,才能使学生面向现代化、面向世界、面向未来。 3、化学实验教学对开发学生的智力有其独特的优势化学实验这门课程是通过教学活动使学生把学到的理论知识在实践操作中进行论证,使理性认识转化为感性认识,并在感性认识过程中,通过实验技能知识的积累和独立思考,不断丰富观察力、想象力及分析问题和解决问题的能力,使其智力得到开发。例如,在乙醇制备乙醚的实验中,学生已知副产物有乙烯生成,但副产物是怎样产生的呢?学生在实验过程中观察发现得知:反应首先是乙醇与浓硫酸作用,生成硫酸二乙酯,反应伴有放热。然后乙醇进一步与硫酸二乙酯在加热条件下作用生成乙醚,但如果反应时温度过高,则硫酸二乙酯分解生成乙烯,同时伴有碳化副反应现象发生。 这是学生在掌握乙醇加热生成乙醚的基础上,在实验中通过观察得出新的理性认识,使其智力得到锻炼。 二、在实验教学中开发学生智力的方法1、要加强“双基”教学,为开发学生的智力奠定基础智力和知识、两者是紧密相连的。如果一个人对客观事物一无所知,就根本谈不上有什么分析问题和解决的能力。从这个意义上来说,缺乏一定的知识,就会阻碍学生智力的开发,因此,要开发学生的智力,教师就必须加强基础知识的教学和基本技能的训练。从化学实验这门学科而言,就必须通过课堂理论课的教学,把反映客观物质本质性的知识,通过实验,使学生获得的理性知识,在实验中加以检验,并对实验中的问题加以分析解决,达到智力开发的目的。要完成这个任务,教师在教学过程中就要注意讲练结合。所谓“精讲”就是画龙点睛地把实验的重点、难点和实验成败的关键讲清楚。“练”就是根据教学目的,精心安排设计各种实验内容,培养学生运用知识的能力。 2、坚持启发式教学方法,为开发学生智力创造条件智力的开发与学习知识虽有密切的联系,但智力的开发又不能简单的归结为对理论知识和实验技能的学习,更重要的是对理论知识和实验技能的灵活运用,使理论知识渗透于实验操作之中,实验的事实结果又能升华为理论。如果教师是注入式灌输的,学生就只会死记硬背、照方抓药、机械的模仿操作,智力就难以开发。如在实验过程中,学生常会得出一些反常的实验现象,有的甚至实验失败。对此,学生往往会向教师提出许多各种各样的问题,面对这些提问,教师应该与学生一道共同分析实验操作中每一个环节,引导学生找出问题所在,并让学生自己思考解决问题的途径与方法,这样才利于学生的智力开发。启发式教学的关键在于教师要深入细致地钻研教材,结合学生实验,采取各种有效方式,充分调动学生的学习积极性,启发学生积极思考、活跃思维,激发学生的求知欲,发展观察、思维和想象等方面的能力。 3、强调实验报告中的问题讨论,为开发学生的智力提供积极因素实验报告是学生学习化学实验中不可疏漏的重要环节,实验是运用理论知识指导实践,写实验报告则是将实验结果升华为理性认识,是对实验作全面的总结。在实验报告中强调对实验问题的讨论,并把它作为衡量实验报告质量的一个重要标准,使学生在实验过程中积极主动的去观察,从而发现问题,并通过思考在实践中提高解决问题的能力,这样就使学生的智力培养和开发贯穿于整个实验教学过程中。
城市污水处理技术探析:浅谈中小城市污水处理中存在的问题及解决策略 [论文关键词]中小城市;污水处理;解决策略 [论文摘要]发展中小城市是中国未来城市化的重点和方向。中小城市的健康发展,是促进区域经济社会发展、保障人民健康和国家走向持续发展的重要环节,目前我围在中小城市污水处理方面尚缺乏适用技术和设备制造技术,缺乏管理经验,严重影响了中小城市的发展,本文分析了我国中小城市污水处理方面存在的问题并就这些问题提出了相关的解决策略,城市化是现代化的一个标志,中小城市是沟通大城市与小城镇及其周边地区的桥梁,大城市和小城镇的发展都离不开中小城市。我国中小城市划分是指根据管理工作的需要,按市区(不包括市辖县)的非农业人口总数多少对城市规模进行划分。在我国城市规模的分类为:城市人口在20万人以下的为小城市,20~50万人为中等城市。随着社会经济的发展,中小城市污水处理厂的建设已提到议事日程上来。如何根据中小城市的特点优化污水处理工艺成为目前城市规划和建设中亟待解决的问题。 1、中小城市污水处理中存在的问题 首先,中小城市在污水处理中表理出水平低,主要表现在污水处理设备落后。我国的污水处理厂绝大部分是一、二级污水处理。污水设备存在着效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点。据清华大学紫光顾问公司调查,目前我国现存污水处理的设别运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、113处于停止状态。这使污水处理厂的运转率只能达到50%。另外,我国污水处理技术虽然在吸收消化国外技术的同时也发展了自己的技术,但这些技术在不同程度上存在着基建造价和运行成本较高、处理效率有待提高等问题。这严重影响我国污水处理的水平。 其次,污水处理厂建设和运行资金严重短缺。为了实现我国污水处理的2000年和2010年的目标,我们必须在较短时间内建设足够数量的污水处理厂。根据统计资料表明,我国2000年需增加1518万吨的日处理能力,约需投资304亿元。到2010年还要增加6722万吨的日处理能力,约需资金1344亿元。短时间内要筹集这么多资金,资金不足也就十分突出了。由于污水处理厂建设和运行资金短缺,致使一大批规划中的污水处理厂迟迟不能上马,预期的环境目标无法实现。 中小城市污水处理中存在的问题还体现在运行机制不合理。我国污水处理的建设、运行、管理体制是从建国以来形成的计划经济体制条件下的建设、运行、管理机制。污水处理的全部费用都由政府全部承担,而污水处理又是纯公益事业,这就造成了一般建不起,建起了也养不起的局面。 2、有关中小城市污水处理的解决策略 1)建立市场经济的运行机制 我国目前的污水处理的建设、运行、管理是一种典型的计划经济模式,己不符合现代的市场经济。为此我们要建立市场经济的运行机制。把污水处理作为一种市场行为,作为一种商品生产的过程。中水作为一种商品,通过销售中水来取得维系运行的经费,为经营者创造利润和再发展的资本。经营者按市场经济的规律努力提高管理水平、寻求最佳方案,使污水处理持续发展下去。 2)实现污水处理资源化 从自然属性看,污水处理资源化就是保护水资源的更新能力的有效手段:从社会属性看,污水处理资源化就是解决污水对环境的污染;从经济属性看,污水处理资源化,就是从流通的角度增加水资源;从科技属性看,污水处理资源化就是要研究出先进的污水处理的设备和工艺,来减少污水对环境的污染;从哲学属性看,污水处理资源化就是维持人的生命源泉,水的伦理道德的平衡,以确保人类社会的可持续发展。从另一角度看,污水处理资源化是实现污水处理的市场化、商品化的根本。只有将污水变成再生水,才能实现污水的市场化、商品化,才能实现污水的优化处理。 3)制定鼓励污水处理的经济政策 制定鼓励污水处理的经济政策,实现污水有价排放、有偿处理、有偿使用。并利用价格杠杆,使污水排放的价格略高于处理的价格。这样污水处理厂,只要认真管理、积极经营、就会有赢利,这样就会使污水处理有发展潜力,在市场经济发展规律中有竞争力。 4)大力发展污水处理的科学技术 要大力发展污水处理的科学技术,研究污水处理的新工艺、新设备,这是提高我国中小城市污水处理能力的保证。 (1)革新的氧化沟工艺 现代氧化沟工艺具有运行灵活、处理效果好、脱氮效果好、污泥稳定程度高等工艺特点。如交替式氧化沟工艺通过将2~3条既联系又相对独立的单沟组合起来,通过改变氧化沟和操作方式,设置了相对独立的缺氧区与好氧区,形成A/O和A2/O的工艺环境,不仅可达到去除BOD、SS的目的。而且可达到生物脱氮除磷的目的。从目前国内氧化沟的应用来看,其突出的工艺优点是基建费用低,操作简单,运行稳定。易于维护管理,剩余污泥量少而且稳定,处理效果稳定可靠, (2)革新的SBR工艺 SBR法从问世以来,已经发展为城市污水处理的实用技术之一。其变种也有十几种之多,如UNITANK工艺、TCBS工艺、MSBR工艺等。革新的SBR工艺在城市污水应用中的重点是尽可能降低基建和运行费用,简化操作过程,提高系统的可靠性和灵活性。革新的SBR工艺城市污水处理中的关键技术如下:为达到同时硝化反硝化的目的,准确控制溶解氧的设计;合理的污水体积确定;典型污水水质脱碳、脱氮、脱磷的关键工艺参数;高效连续流SBR工艺的设计;革新的SBR工艺配套系统的合理设计。 (3)从工业废水的单独分散处理转为城市污水的集中处理 虽然发达国家的污染控制对象已经转向微量有毒有机物,致力于受污染水体水质功能的恢复,但广大发展中国家的污染控制对象仍然主要是有机污染物,以及氮磷营养物,遏制水污染和水质富营养化不断加剧的趋势仍然是艰巨的任务。因此,今后相当长的一段时期内,加强污染源的末端治理依然是我国水污染控制的最主要途径。国内外的实践表明,在绝大多数情况下,采取城市污水与工业废水集中处理的方式具有非常明显的技术经济优势。 (4)扩增污水处理厂综合性技能 长期以来,我国的污水处理技术研究以单项优势为主,且偏重于工艺性能的研究,缺乏对不同处理系统综合研究,缺乏足够的系统性、完整性,缺乏全面和综合比较能力。因此有必要调整科技攻关的思路,将工艺研究和设备开发密切结合,在推广应用先进工艺技术的同时推出高质量的成套设备,不断扩增污水处理厂综合性技能,如:曝气系统生产性能测试和改进技术;不同类型微生物的微观分布及其对处理性能的影响;溶解氧分布与能量节省;新型除磷脱氮技术的开发等。 总之,污水处理设施的建设和运行是我国中小城市当前水污染控制的重点。建立科学的污水管理体制和方法,掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术,可以大大推动我国污水处理设备产业的发展和促进中小城市持续发展。 城市污水处理技术探析:城市污水处理厂的环境影响与防治对策 论文关键词 城市污水;环境影响;工艺技术;防治对策;深度处理 论文摘要 分析了城市污水处理厂的环境影响,提出相应的防治对策,以期正确引导城市污水处理厂的建设。 随着我国节能减排工作的不断深入,城市污水处理厂作为主要减排的载体,在减排工作中显得尤为重要。按照有关要求,到“十一·五”期末,我国城市污水处理率必须在70%以上。全国各地近期内必将掀起建设城市污水处理厂的高潮。因此,应充分认识城市污水处理厂带来的环境影响,采取合理的防治对策,正确引导城市污水处理厂的建设。 1城市污水处理厂建设的主要内容 城市污水处理厂的主要建设内容有硬件系统和软件系统。硬件系统包括污水收集系统和处理系统,污水收集系统包括城区污水收集管网、污水输送管道及污水提升泵站;污水处理系统包括污水处理工程的构筑物、配套的泵站、设备、自控系统等。软件系统包括设计的处理规模和处理工艺,处理规模即日处理的污水量,处理工艺即处理工艺技术、路线、自控性能等。 2城市污水处理厂对环境的影响 2.1对生态的影响 由于城市污水处理厂通常建在城市周边的郊区,从城区收集的污水需要通过输送的管道及污水提升泵站方可送到污水处理厂,输送管道的建设将破坏穿过的土地、河流等生态系统,其建设过程中产生的弃土堆置不仅需要占用土地,同时还破坏土地原有的生态系统。在城区的污水管网建设和改造中,施工过程的噪声、粉尘、施工废水对城区居民产生影响,产生的弃土对占用土地生态系统产生影响。 2.2恶臭的影响 城市污水处理厂的恶臭主要来源于格栅、泵房、沉砂池、反应池、污泥池等,由于废水中含有氮、硫、氯、磷等污染物,随着废水的腐殖发酵产生如NH3、CH3S?蛳OH、H2S等,形成恶臭。 2.3噪声的影响 城市污水处理厂的噪声源主要有风机、水泵及水流等,尤其是风机的噪声,声级高达105dB。尽管一般情况城市污水处理厂远离居民区,对周围的居民区影响很小,但对于操作人员,长期处于强噪声的工作环境中可能导致耳聋,并对人体的中枢神经、植物神经产生损害。 2.4污泥的影响 城市污水处理中产生污泥,一般情况下为污水处理量的1%~2%,污泥的发生量大。污泥中不仅含有大量的病原体、微生物、寄生虫、病菌及有机物,还含有汞、铬、镉、铅等重金属,处理不当将对土壤、地下水、地表水等产生影响。 2.5排水的影响 城市污水处理厂处理后的最终排水对收纳的水体产生影响。城市污水经正常处理达标的情况下,排水进入河流后在排水口附近形成一段混合区,在此混合区内,水质不能达到相应的水质标准,对该段河流的水体功能产生不良影响,影响沿线居民的生产、生活。尤其是非正常工况下,污水经处理后不能达标排放,在收纳排水的水体将形成很大的超标带,并将对沿线的生产、生活带来严重的影响。 3防治对策 3.1合理选址 城市污水处理厂选址,要根据城区总体规划要求,选择城区的下风向、收纳废水河流的下游、远离居民区;在排水口设置时,按照水源保护区设置的要求避开集中式饮用水源的取水口、渔业养殖等。 3.2建设花园式厂区 在厂区因地制宜种植花草树木,充分利用不同植物对污染物的吸收作用。如利用地衣、山楂、夹桃竹、丁青等吸收二氧化硫,女贞、美人蕉、大叶黄吸收氯气,水葫芦、浮萍、金鱼藻等吸收水中的汞、铅、镉,阔叶植物吸收大气中的飘尘。在污水处理厂建设中,将绿化、人工湖、景点与处理构筑物、出水相结合,既能减少污染对环境的影响,又可美化厂区。 3.3建设全封闭式污水处理厂 通常对恶臭主要处理方法有焚烧法、催化氧化法、吸附法等,将发生恶臭的构筑物安置于室内,通过引风设备收集恶臭气体,再将臭气采取相应的净化措施,不仅可以吸收恶臭气体,厂房还对噪声起到封闭隔离降低效果。 3.4选择合理设备 既要根据所在地的自然条件和经济状况,选择经济可行的处理工艺设备,满足处理效果要求和经济承受能力;还要采用先进的自动化控制系统和全线监控系统,减少人工操作,避免因人为因素对处理效果的影响。 3.5确定合理建设规模 在城市污水处理厂建设中,要按照城市的发展规划和环境保护规划,合理确定规模,分步实施。 3.6选择合理的工艺 污水处理厂的处理工艺应根据原水水质、出水要求、处理规模、运行成本、自然条件和社会状况等因素慎重考虑。不同的工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,因此,工艺选择应符合技术合理、经济节能、易于管理、重视环保等方面的要求。 3.7污泥的处置 污泥处置应按减量化、资源化、无害化的处置原则,首先对污泥进行浓缩脱水,减少污泥发生量;再通过消化、厌氧,去除污泥中的有机物、病菌和微生物等,并对污泥进行成分测定,达到要求后可以进行堆肥,充分利用污泥中丰富的氮、磷、钾等营养成分,如不能利用,则进行无害化填埋处置。 3.8城市污水的深度处理 为减轻城市污水处理厂的排水对收纳水体的不良影响,节约水资源、保证水资源的持续利用,可对污水进行深度处理后重复利用。尤其是缺水地区,对污水进行深度处理后重复利用,是解决淡水资源的重要途径。 所谓深度处理,就是在污水经过物化生化处理、达到排放标准后,对污水进一步采取处理措施,降低水中的污染物,使水质接近或优于可以直接利用的水质,如居民生活中的水、工业冷却水、道路绿化浇洒水、农田灌溉用水等。通过城市污水的深度处理,使污水达到重复使用,节约水资源,减轻对收纳水体的污染。 城市污水处理技术探析:城市污水处理厂污泥的综合利用方式 摘要:本文通过污泥的综合利用、填埋、投海等几种主要的污泥处置方式的分析,指出污泥的资源化利用应立足于各地实际,在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下,选择最佳处置与利用方案。 关键词:污泥 综合利用 城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥,并将其作为一种新的资源加以有效利用,变废为宝,已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素,也是全球共同关注的课题。 1.污泥最终处置的主要方式 目前,国内外污泥最终处置方式主要有:综合利用、填埋、投海。 (1)综合利用 ①农田林地利用 污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题,污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分见表1,故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法,但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物质,目前对重金属污染研究较多。因此,在作农田林地利用前,应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵,同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求,处理成本无法和经济效益相平衡,化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等,这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。我国有大量工业废水进入污水处理厂,污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中,污泥中的重金属离子含量一般都较高。 为提高污泥的农用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有机—无机复合肥料,适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足,这样可以提高肥效降低有害物的含量;二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人,如免费提供试用肥料样品,免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。 ②污泥焚烧产物利用 污泥中合有一定量的有机成分,经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本,该方法巳占污泥处理总量的60%以上、欧盟也在10%以上。为防止焚烧过程中产生二?f英等有毒气体,焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性,因而可用于改良土壤、筑路等,也可作为砖瓦和陶瓷等的原料,另外,污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。将污泥转变成一种颗粒状燃料,可以很好燃烧,其热值和褐煤相当,燃烧释放的有害气体远低于焚烧过程,其残余物可用于建筑工业。 污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量,用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料,该合成燃料可用于工业和生活锅妒,燃烧稳定,热工测试和环保测试良好,是污泥有效利用的一种理想途径。 ③低温热解制取可燃物 污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底,地位已逐渐增强。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度( 500℃)、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物,最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类,正常产率为200~300L(油)/t(干泥),其性质与柴油相似。 ④建筑材料利用 污泥可用于制砖和制纤维板材。 污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖,另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时,应对污泥的成分作适当调整,使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当污泥与粘土按重量比1:10配料时,污泥砖可达普通红砖的强度。利用污泥焚烧灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的,制坯时只需添加适量粘土与硅砂。比较适宜的配料重量比为灰渣:粘土:硅砂=100:50:(15~20)。 污泥制生化纤维板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有机物)与球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂(又称蛋白胶),使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。 (2)填理 污泥填埋有填地与填海造地两种。 污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式,经过消化后的污泥有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的污泥填埋场,根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋,但此法有占地较大、选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。 污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应 0.5m,消化污泥泥层厚度应不大于3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置,污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。 污泥填海造地,应遵守下列要求:①必须设护堤,渗水也必须集中进行处理,以防污泥和污水污染海水;②污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。 (3)投海 沿海地区,尤其是有大江、大河入海口附近,可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。投海方式可用管道输送或船运,其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前,必须搞好投海区的选择(离海岸10km以外,水深25m左右),以保证海水的稀释与自净作用。 总之,综合利用将是今后污泥处置的主要方式。填理由于占地多,潜在生物可利用率低,渗滤液可污染地下水,后续处理管理费用高等问题,应用受到限制。海洋投弃将逐渐被禁止。随着科技的发展,污泥的有效利用的方式和有效利用率将会进一步增加。 2. 污泥利用方案的选择 (1)污泥利用的潜在风险 污泥利用需满足严格的环境卫生标准,不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染,所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的,而土地利用则需严格管理,只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物,而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染,热干化的安全性较佳,因其高温灭菌作用很彻底,产品可完全抑制微生物的活性;碱性稳定化基本上也能达到安全标准;堆肥则不足以保证安全性,因病原物仍有少量存活且产品的高含水率(一般为30%~40%)可使病原物复活,故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。 (2)利用方案的比较 ①农田林地利用 用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等,不仅可改善土壤的理化性质,增加土壤肥力,促进树木、花卉及草坪等的生长,而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害,除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需堆肥化处理,堆肥化若采用静态条垛工艺,成本最低,但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重;若采用发酵仓,其设备投资和运行费用将增加,而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备,这样其成本优势就大大削弱了。 ②污泥焚烧产物利用 污泥焚烧效果好,焚烧产物既可用作新的产品原料,又可回收热能。国外已有较成熟经验和工艺,可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高(是其他工艺的2~4倍)。今后应从降低成本,减少二次污染角度着手,生产新设备。 ③低温热解制取可燃物 污泥低温热解效果亦好,污泥可通过干馏提取油、气等,不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品,具有工业化利用前景,且能量回收率高,经济性优于焚烧处理,是大有前途的处理方法。在热解机理和动力学研究方面,还有很多工作需进一步探讨。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。 ④建筑材料利用 建筑材料利用,不仅可以减少污泥填埋所占用的土地,减少自然资源消耗,而且可以使资源得到循环利用,变废为宝。 (3)其他因素 污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言,污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题,所以选址会对方案选择产生决定性影响。 3. 结语 污泥经过减容、稳定和无害化处理后,可以作为资源加以综合利用。污泥的处理处置及其无害化,作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。面对各地区千差万别的污泥利用经验,应立足于本地区的实际情况,在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下,审慎地、全面地论证各种方案实施的可行性,从中选出最佳方案。目前的利用方向是土地利用和热能利用。从长远看,对于我们这样一个农业大国,应将污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料,将农田林地利用作为主要的有效利用途径。同时,也要发展研究其它的资源化途径,如直接或间接作为燃料、热分解制油等。污泥焚烧作为最彻底的处理方式,在国外,特别是西欧和日本已得到了广泛的应用,欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。在国内,由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。随着国内大型城市污水处理厂建设的进一步加快,污泥处置已成为突出的问题。
农业科学论文:设施农业科学人才培训 1人才培养方案改革的必要性 设施农业科学与工程专业作为一个新兴专业,涉及农学、工程、环境等多门学科,因此,在设置课程时,应充分考虑各学科间的相互渗透。但目前全国开设该专业的高等院校大多对人才培养方案基本处于探索阶段,潍坊学院在2003年第一次人才培养方案确定实施的情况下,经过2006年不断调整修订,但仍然存在课程设置相对不合理、实践环节与社会需求衔接不够紧密,原有专业课程模块需要重新调整等问题,人才培养方案改革势在必行。2010年,我们在走访毕业生和用人单位的基础上,借鉴中国农业大学、山东农业大学、西北农林科技大学等高校的特色,根据潍坊学院实际,注重改革方案的地域特色和方案实施的可行性,构建了新的特色人才培养方案[2]。 2构建和实施特色人才培养方案 课程是教学计划的最基本单元,是专业教学改革方案的具体落脚点。依据学科、社会和学生需求,根据专业培养目标要求,采取“纵向压缩,横向拓宽”的措施,建立理论教学和实验实践教学体系,突出了“厚基础、宽课程、长实践”特色,从而拓宽了专业基础,强化了实践应用能力[3]。 2.1课程设置实施方案 将学科建设、专业建设和课程建设有机结合,突出课程建设,积极推进课程体系改革。在原有人才培养方案的基础上,重新优化和构建“平台+模块”的课程体系总体框架,课程体系划分为三个平台,由通知教育课程平台(必修和选修)、学科基础与专业课程平台(必修和选修)、专业选修课程(限选和任选)平台,加大选修课比例,推行套餐式服务,充分发挥学校学科齐全、文理渗透、农工结合的综合性优势,鼓励学生跨院、跨专业选课,促进学生个性化发展、全面发展。通识教育课程:强化思想政治理论课的实践教学,增强思想政治理论课的教学效果;注重学生外语应用能力的训练和培养,坚持外语教学四年不断线,实行分级教学,建设自主学习的网络环境;坚持计算机全程教学与应用,强化计算机网络的教学与实践,提高学生的计算机应用能力;体育教学由竞技体育向健康体育转变,培养学生形成良好的健身习惯;重视艺术与人文教育,提高学生审美情趣和人文素养;严格公共选修课程的审核准入制度,加强过程管理,提高课程质量。学科基础与专业课程:根据该专业涉及农学、工程、环境三个学科的特点,改变了原培养计划中农学类课程所占比例较大,工程和环境类课程缺乏的局面,实现了农学、工程和环境三大学科的有机结合;精选课程,推行小课制,对农学类课程中与专业关系不够密切的课程进行了删减,对与学科专业关系密切必须保留课程的学时进行了压缩,使农学、工程、环境三类课程保持在一个合适的比例。 工程和环境类课程中增设了工程力学、画法几何、测量学、自动化控制原理等课程,生物类课程中压缩了植物学、植物生理学、微生物等的学时,将遗传学、分子生物学等课程由专业基础必修课调整为选修课。学科基础与专业选修课程:在专业限选课中,密切结合潍坊特色农业,浓缩、精选核心课程,科学设置设施农业科学和设施农业工程两个模块方向。设施农业科学方向包括设施种植和设施养殖两大内容,主要设置设施园艺学、设施植物保护学、水产养殖学、动物医学等核心课程;设施农业工程方向包括设施工程设计建造和设施工程环境调控两大内容,主要设置农业设施设计基础、设施农业工程环境学、设施农业工程工艺学等核心课程。在任选课的设置上,以提高学生专业基本素养和个性发展能力为目标,力求体现专业特色,丰富和深化学生专业知识,培养学生鲜明个性,新增设设施专用品种选育、工厂化育苗、农业废弃物资源利用、绿色食品生产与检测等课程。集中进行的实践课程:除军训和公益劳动外,集中进行的实践课程分为学科基础实践、专业基础实践、专业实践、专业综合实践和毕业实习及毕业论文,五个部分因课程设置不同每个部分对应1~3门课程,学科基础实践重在培养学生对专业的兴趣和认知能力,专业基础实践和专业实践重在培养学生理论联系实际的能力,专业综合实践重在提高学生综合运用知识的能力,毕业实习和毕业论文重在增强学生独立思考和解决问题的能力。调整后,集中进行的实践课程共达到33周,实验和实践课程在总学分的比重达到37.5%。经过调整,学科基础与专业必修课、限定选修课和任意选修课的比例达到5.2∶1.8∶1,这与我国试行学分制以来的各大著名高校的比例基本一致,既考虑了学科课程发展的需要,更尊重学生个性特征需要,促进了三元课程结构的形成,有利于具有较高技能和丰富个性人才的培养;实践课程学分得到提高,实验实践学分在总学分中比例增加,构建四学年“三四四”实验实践教学体系。 2.2课程设置实施特色 对课程设置进行了整合优化,将必修课与选修课有机结合,理论教学与实践教学有机结合。学生培养实行学年学分制,总学分为160学分,其中必修课程86学分,选修课程32学分,实践环节和其他共33学分。课程设置具有“厚、新、宽、活、长”的特点。“厚”主要是强化专业的公共课、基础课和专业基础课比重,如在基础课设置中就包括了微积分、线性代数、概率论、无机及分析化学、有机化学等课程,较一般的农学类和工程类专业的基础课设置有很大的不同,数学、化学的基础显著加强。“新”体现在专业课的设置上,结合潍坊是农业大市、寿光设施蔬菜发达和诸城畜产品产业化水平较高的实际,充分考虑设施农业发展的需求,在专业限选课上设置设施农业科学和设施农业工程两个方向,其中设施农业科学方向中同时设置设施种植和设施养殖的相关课程,这在全国其他高校中是没有的;设施农业工程方向中,除了设置农业设施工程环境学、农业设施设计与制造课程,还设置了设施植物栽培学等农学类课程,从而将农学、工程和环境等学科有机结合起来。“宽和活”体现在选修课的设置上,我们将选修课分为三大类:专业类、拓展类和前沿类。 专业类课程以巩固专业知识、提高学生应用能力为目的,如设施专用品种选育、工厂化育苗、饲料加工工艺学等课程;拓展类课程则以扩展学生的专业知识面,提高学生综合素质为主,如农业废弃物资源利用、绿色食品生产与检测等课程;前沿类课程可以使学生了解学科发展动态,对学生科研深造具有重要作用,如生物化学专题、分子生物学专题等。学生可根据自己的学习目的,自主选择相关课程,有助于充分发挥学生的专业积极性。“长”体现在长实验、长实践上。在实验课程的设置上,重点提高实验课程时数和质量,实验学时达476学时。分为“验证性-综合性-设计性-研究创新性”四层次实验课程,依次培养学生综合运用知识和解决问题能力、组织能力和自主实验能力以及创新能力;实践课程分为“学科基础实践-专业基础实践-专业实践-专业综合实践-毕业实习及毕业论文”五层次实践环节,层层递进,依次提高,特别是专业综合实践,在第7学期集中进行,此时专业课程已经学完,设置8周到寿光高科技园等校外合作基地进行专业综合实践,深入实践、到实际生产一线获取增长才干的机会。毕业实习及毕业论文(含科研训练)在第6~8学期结合教师科研课题开始进行,主要集中在第8学期。通过以上四年不间断的实践环节的培养和训练,可切实提高学生的实践动手能力,同时培养了学生适应社会,树立吃苦耐劳、团结协作的精神,把学生的应用创新能力培养落到实处。 3人才方案实施的可行性 (1)根据经济发展和社会需求,重新调整了课程设置,合理调整了专业课程,避免了课程重复、交叉等问题。增加了设施农业工程方向模块,重点开设温室设计与建造、温室自动环境调控技术、设施作物栽培、设施养殖等课程,真正体现了理农渗透、农工结合的宽口径特点。设施农业科学与工程专业面向全国招生,其他省份的学生可根据家乡地域的特点和经济发展的需要进行选择。 (2)结合潍坊设施农业现代化、国际化的区域优势,依托校外寿光高科技博览园、青州绿博园等联合教学基地,能够到现代化的生产一线得到实践操作和锻炼机会。 (3)实施素质教育,实行学年学分制,注重个性发展,让学生充分发挥自己的个性与潜能,鼓励学生跨系、跨专业选课。在教学过程中,学生可自由选修全校公共选修课和专业选修课来拓宽知识面。调整后的人才培养方案更加贴近农业发展的实际,更加有利于培养高层次应用型人才,具有很强的可操作性。 (4)该专业立足地方设施农业特色发展,有良好的前五届本科生的培养基础,其中有50%左右的学生考研继续深造,有较好的专业发展潜力,其余学生在相关行业和产业就业创业,受到了国内其他高校同专业的肯定和借鉴。从目前的情况来看,该专业培养的学生既有创新型人才,也有创业型人才,并且毕业生在单位很受欢迎,达到了人才培养的目的。 总之,自从潍坊学院首批批准设立设施农业科学与工程专业并开始招生以来,立足地方特色,以培养学生能力为突破口,不断建设和实施服务地方的复合应用型高素质人才的培养,目前已有5届学生共175人顺利深造和就业,并已成为符合社会需求和建设的高级专业人才。 农业科学论文:农业科学数据共享平台体系的构建 摘要:针对新疆现有的涉农网站和平台现状,对新疆农业科学数据共享平台的体系构建进行了分析研究。利用中间件的优势,对现有的农业科学数据共享平台进行集成,并根据用户需求增添了查询、服务等功能模块,对各模块的功能进行设定分析,从而满足了用户多样化及个性化的需求,实现了对农业科学数据资源的有效保存、挖掘分析、共享利用,极大地降低了成本,提高了服务效率。 关键词:农业科学;数据共享;中间件;管理模块 农业科学数据是农业发展的一项重要资源,是农业科技创新的基础,科学地管理农业数据,能够更好地开发和利用各种农业资源。近年来,新疆农村互联网水平显著提高,新疆各类涉农网站也纷纷设立,农业化信息队伍不断壮大。但是每个网站都有自己独立的门户,信息之间数据共享不足,信息交融不够,因此,构建全面的农业科学数据资源管理和共享服务体系、整合各种农业数据资源、实现对农业科学数据资源的高效利用,便成为各部门和广大用户的迫切需求。 1新疆农业科学数据共享平台的现状 新疆已建立的涉农网站超过了100家,其中一些已经形成了一定的规模,在用户的使用中占据了一定的比例,如新疆农业信息网、新疆兴农网等。此外,部分农业下属部门或农业相关部门已经设立了自己的信息共享基础平台,如新疆干旱区林木种质资源共享基础平台、新疆畜牧综合管理信息平台、新疆环境气象监测信息共享平台等。为了避免各部门独立设置门户网站及建立信息平台,因重复建设而产生的资源浪费,更为了方便用户查询各类农业相关信息,我们应该建立一个统一的科学数据共享平台,将现有的科学数据整合集成。集成现有的数据资源平台,能够充分利用各部门的信息资源,有助于消除“信息孤岛”,使各单位可以集中人力、物力来建设自己的特色资源,节约成本。此外,集成数据共享平台在不影响原系统运行的前提下,对各种异构数据统一表示、管理,并为用户建立一个方便透明的数据访问入口,使用户不必再去面对各种不同的应用系统,进行繁杂的操作过程,只需表达其需求,从而显著提高查询效率。 2新疆农业科学数据共享平台构建思路与原则 2.1新疆农业科学数据共享平台构建的思路 新疆农业科学数据共享平台的构建思路是实现以下几个功能。2.1.1数据开发、积累和存储的功能包括农业科学数据的采集和标准化整理,建立标准化的数据库和数据集,使科学数据得到有效的保存,为实现科学数据共享提供资源基础。2.1.2集成及信息拓展功能采用中间件法把农业各个学科的科学数据集成到一个网络系统、集中在一个共享网站上和展示,以便于用户的查询和获取。同时,数据库中的信息还可以动态地增加、删除以及更新。2.1.3数据共享功能即在数据和用户分级分类基础上提供数据在线和离线服务,如数据的分发、数据在共享网站上的等。2.1.4智能的搜索查询功能用户可以使用自然语言查询、模糊查询等多种查询方法对科学数据进行快速查找。2.1.5其他服务功能平台还能提供一些其他的服务内容,如专家咨询、标准定制、决策支持、统计分析等,同时提供了API接口,能够方便地接入新的信息服务模块。 2.2新疆农业科学数据共享平台构建的原则 新疆农业科学数据共享平台的根本目的是通过网络化等手段提供信息的共享服务,便于用户的信息查询及使用,在提供信息数据共享服务的过程中,应体现以下几方面的原则。2.2.1针对性任何信息都是在特定时间、场合下对特定用户的需要产生效用,因此农业科学数据共享服务必须围绕用户的特定具体信息需要来展开,注意信息提供的针对性。信息服务就是要为特定的信息找到确定的用户,使信息发挥最大效用。无论何种信息都必须针对用户的信息需要才能得以存在和发展[1]。同时,随着社会信息总量的迅猛增长,相关信息也在不断增多,如新疆农业信息网每个工作日的信息更新超过50条,如果关注所有农业相关信息,每日信息量会远超过此,而信息提供量超过了用户的吸收能力,就会影响决策的效率。应在完整性基础上认真筛选加工,在可满足用户解决问题的前提下提供尽可能少的信息。2.2.2时效性时间对于信息价值具有决定性的影响。为了保证时效,应当加快信息传递的速度,尽早地把信息提供给用户。但最好是把握恰当的传递时机,在用户最需要的时候提供出去。2.2.3方便性科学数据共享服务要为用户的信息行为提供最大的便利条件,如简单易用的界面,数据的上传下载,要求系统使用方便、对终端用户来说不需要太多的精力用在对软件本身的使用上。还有采用信息技术跨越时空障碍,实现跨地域、跨系统的信息共享简化利用信息服务的手续,从而提高信息服务的效率等。2.2.4可拓展性科学数据共享平台要实现的不仅是数据收集、累计,更重要的是需要集成不同的系统,完成在不同操作系统平台的客户端也能方便地共享数据。而且对不同数据库,都可以提供符合共享数据平台标准的数据,同时软件本身有开发接口,提供给后续的开发和使用。2.2.5稳定及安全性由于数据平台是以互联网为基础建立的,作为数据共享的平台会被频繁访问,系统的稳定性尤为重要。同时为保证数据存储和共享平台,数据、网络的安全,对访问用户应进行严格的权限控制。 3新疆农业科学数据共享平台的构建 3.1基于中间件法的分布式数据共享平台的集成架构 鉴于新疆部分农业下属部门或农业相关部门已经设立了自己的信息查询系统或信息共享基础平台,新疆农业科学数据共享平台要做的首先是能够对已有的系统进行集成。笔者将采用中间件法来实现分布式异构的数据信息集成。中间件是提供系统软件和应用软件之间连接的软件,以便于软件各部件之间的沟通,特别是应用软件对于系统软件的集中的逻辑,在现代信息技术应用框架如Web服务、面向服务的体系结构等中应用比较广泛。中间件法具有成本低、容易实现、局部数据源加入方面灵活、自治性强等优点[2]。元数据是关于数据集的数据,它在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征,是实现地理空间信息共享的核心标准之一。笔者运用元数据在中心节点建立统一的元数据映射表,根据元数据映射表,就可以在查询时自动定位所需查询的数据源位置,实现灵活高效的信息资源整合,从而实现分布式信息资源一体化的建设和共享。在用户与各个分布的信息资源之间建立一个中间层,将元数据管理封装在中间件中,通过元数据映射表为分散的各个数据源和网站或系统提供一个统一的访问接口,就可以实现将分散在各处的数据库等同于单一数据库来集中调用。图1显示了分布式数据集成的逻辑结构,在用户和分布式农业科学数据之间建立一个中间件层,为分布式的异构数据源提供一个统一的访问接口,通过元数据管理器将各个节点提交的对自身数据库描述的元数据进行统一管理,并为无分类的资源定义分类规范,按照一定的分类规则将分好类的资源呈现给用户,用户就可以根据分类信息方便地浏览或查询自己所需要的农业科学数据。 3.2新疆农业科学数据共享平台的总体框架 新疆农业科学数据共享平台建设考虑既有分散又有集中的体系结构,它是一个基于网络的实体,通过数据中心能够实现农业数据的整合集成、保存及社会共享服务。通过中间件法可以将分布异构的农业科学数据集成到共享平台下,使其具有统一标准的数据源接口及共享协议,能够有效地进行管理,还需要添加一个服务模块,使各个分散的信息源都能够方便快捷地成为共享平台的一部分。此外,服务模块的结构设计采用灵活的层次,可对其进行任意功能服务的拓展。因此,整个数据共享平台是一个由网络层、数据层、服务层、中间层、服务层及支持保障层(包括技术支持、管理支持、标准支持)组成的多层次的综合系统[3],如图2所示。第一层是用户层,提供统一的用户输入接口。用户可以通过不同的接入方式如手机、浏览器、电脑等,登录到数据共享平台,使用不同的设备都能够方便快捷地访问数据共享平台的所有信息及服务。其次,根据用户身份将其分为不同等级,不同等级的用户在登录平台后对数据信息享有不同的浏览及使用权限。第二层是服务层,可以为用户提供智能化的检索查询、专家咨询、统计分析、决策支持等服务,同时服务层还可以根据用户的使用情况以及数据共享平台的需求方便快捷地增加其他服务功能。服务层是用户发现和获取数据的关键点,是数据中心存在价值的具体体现。第三层是中间件层,能够通过元数据映射信息将分布在不同地方的异构数据源提供统一的访问接口,实现数据的集成。第四层是数据层,其中包含了分布在各个系统的分散数据库,也可以新建数据库。对于各数据库中的信息,不仅可以通过网络远程调用共享,还能够动态地添加、删除或更新数据库中的数据。第五层是网络层,是数据中心运行的网络环境,包括软硬件条件、操作系统、备份系统、安全系统,各个数据源之间的网络互联、网络出口带宽等,用户可以通过网络访问数据中心,查询和获取相关数据。网络层主要解决硬件管理问题和支持上层的数据管理问题,是数据中心运行的基础。第六层是支持保障层,由技术、标准和管理三个方面构成。支持技术包括数据采集技术、数据处理技术、元数据技术、数据库技术、网络技术、计算机技术等。支持标准由数据标准、服务标准和管理标准三大系列标准组成。管理支持包括组织保障、人才保障、资金保障、运行机制保障、安全保障等组成。 4新疆农业科学数据共享平台的体系结构及功能模块分析 4.1新疆农业科学数据共享平台的体系结构 为了完成平台的数据整合和数据共享服务,笔者从设计角度构建平台的层次结构模型,包括平台的功能设置、基础模块以及各功能模块之间的相互关系等,如图3所示。用户可通过多种登录途径进入数据共享平台,经过用户管理模块的验证后,不同用户将在平台中享有不同权限的查询及数据共享内容。平台能够为验证通过的用户提供检索查询、导航、专家咨询、统计分析、决策支持等多种服务,而支持这些服务所需的数据,则是由元数据管理模块将处于不同位置的异构数据库集成共享而来的。在元数据管理模块处添加领域本体,增添数据的语义信息,从而能够实现模糊查询。此外,在数据库层还有一个数据库接口管理模块,能够对数据库进行操作,对数据库进行添加、删除,对数据库中的数据进行更新等。不同权限的用户享有不同的操作权限[4]。 4.2平台各模块的功能分析 新疆农业科学数据共享平台的体系结构包括多个模块,下面就分别介绍各模块实现的功能。4.2.1用户管理模块用户层为用户提供统一的输入接口,其输入接口可以包含多种形式,如浏览器、手机、短信等多种登录查询渠道。由于农业科学数据种类多、数量大,各类数据的加工存储状态各不相同,部分资料还有保密性要求,因此,共享数据范围按数据内容进行了分级,如一级数据为国内外公开数据,可供用户无偿使用;二级数据为省内公开数据;三级数据包含专项数据,只为部分用户提供共享服务;四级数据为原始数据及保密数据,仅供少数专家或相关研究人员共享使用。用户管理模块用来实现用户分级分类共享数据。按照用户注册信息进行等级划分,可将用户分为个体用户和群体用户。个体用户分为普通用户、科研人员、管理人员;群体用户包括科研单位、相关企业等。不同的用户对共享的数据具有不同的操作权限,如个体用户对各项数据仅有查询权限,而管理人员则可以添加、删除或更改数据。用户通过统一输入接口将注册信息输入,用户管理模块将其信息存入用户信息库中,便于以后用户登录对其等级进行查询。注册用户登录后则进入科学数据共享平台开始查询信息或接受平台提供的各种服务。4.2.2数据平台服务模块数据平台通过各种模块能够提供多项服务。检索查询模块提供基本的信息检索接口,接收到用户的查询信息后进入元数据层寻找相关信息,由元数据目录引导找到相关数据库进行数据的查询,然后将查询信息返回检索查询模块,以浏览页面的形式呈现给用户。导航服务模块能够记录用户的查询历史,并对用户历史查询信息特点进行总结归类,根据用户的使用习惯对用户再次访问提供个性化服务。专家咨询模块能够支持用户向专家提问,专家咨询模块将问题经过处理后自动传给相关专家,然后将答案传回给用户。当问题得到满意答复时,问题及答复则存储在专家咨询模块的数据库中,以便下次有相同问题出现时,可自动提供答案。决策支持模块主要面向群体用户,如科研机构或企业等,根据用户决策需求,整合搜集到相关的政策报告、统计数据等经过分析处理,为用户决策提供支撑信息。服务管理模块实现的功能是对于服务模块的添加、删除或更改。当数据共享平台需要提供新的服务时,可通过服务管理模块创建新的服务模块,以保证农业科学数据平台的灵活性。4.2.3元数据管理模块当用户对平台各项服务进行操作时,需要元数据提供数据库信息,元数据管理模块接收到查询参数时,根据元数据映射数据库找出享有的数据源位置,元数据管理模块通过分布式异构数据源统一访问接口进行数据查询,然后将查询结果统一格式后返回给用户,本体数据库能够对用户输入的查询条件进行语义拓展,从而实现数据的语义化查询。4.2.4数据库接口管理模块数据库接口管理模块主要功能是为数据库的增加、减少提供一个接口,便于新的数据库的加入,保证了数据共享平台的可拓展性。 5结语 新疆农业科学数据共享服务平台的建立是一个长期的过程,需要在目前的各网站资源基础上不断地改进和完善,其结构体系的建立更不是一朝一夕能够完成的,需要不断地优化。笔者针对新疆部分农业下属部门或农业相关部门已经设立自己的信息查询系统或信息共享基础平台的情况,结合中间件法的优势,对新疆农业科学数据共享平台已有的系统进行集成,再根据用户需要增设各种服务及查询功能,既能很好地利用已有资源,又对不同渠道的资源进行了整合,使分布不同的各种资源能够相互贯通,用户使用起来更加方便快捷,满足了用户多样化及个性化的需求,极大地降低了成本,提高了服务效率[5-11]。 作者:朱倩 王华丽 单位:新疆农业大学管理学院 农业科学论文:农业经济可持续发展与农业科学技术 摘要:中国的可持续发展的农业建设必须以农业科学的完善为前提,坚持农业生产、经济进步和生态环境的统一,只有这样,才能真正解决我国的农业问题,促进社会和谐发展。 关键词:农业经济;可持续发展;农业科学技术 1农业产业的可持续发展理念的特征 农业的可持续发展理念可以归纳出以下几个特征:可持续发展农业是要求社会、经济、环境协调统一的农业。与传统农业片面追求经济效益不同,可持续发展要求在发展农业的过程中必须顾及到生态环境的保护,以及社会效益的最大化;可持续发展农业要求社会、公民、行政机关的多方支持。可持续农业是一项持久浩大的工程,必须依靠每一位公民的力量,在劳动和生产中都遵循着生态平衡、协调发展的理念;可持续发展的农业经济必须依托现代科学技术为基础和重要手段。与过去的“面朝黄土背朝天”的耕作方式不同,现代农业在先进科技的帮助下,生产效率得到了极大的提高,也节省了土地等重要的农业资源,对我国的农村经济发展有重要意义。 2现代农业科技与可持续发展的农业的关系 中国的农业文化源远流长,农业一直都是我国的一个重要产业。不过受到自然条件的影响,我国的可持续发展的农业建设也受到重重阻碍。在此这样的背景下,必须坚持采用先进农业科学技术,农业技术是农业经济发展的先决条件和必要基础。所以笔者通过论述农业可持续发展和现代科技之间的关系,希望能找到解决途径。科学技术是发展可持续农业的一个必要要件,主要体现在农业可持续发展的理论对现代技术的影响、科学技术对于可持续农业的促进作用2个方面。 2.1农业的可持续发展理念对农业科技的作用 农业的可持续发展概念要求必须优化农业资源的配置,保护农业环境不受破坏,进一步开发相关的农业科学技术等等。以上的理念都对于发展农业科技有重要影响。开发农业技术不能只看这项技术的效率和带来的产量,更重要的是在运用技术的同时不会给农业环境和生态平衡带来危害。而且还要关注这项农业技术对于社会的影响,是否符合社会发展的需要,具有持续性和长久性。所以说在可持续发展概念的影响下,农业技术的发展也不同于以往,而更加侧重于经济社会和生态环境的和谐统一。 2.2科学技术对农业的可持续发展的积极作用 在社会发展的历程里,科学技术一直发挥着积极不可替代的作用。科技能够提高社会历史的发展速度,甚至推动社会发展的进程。同样,在农业领域,科学技术一样起到巨大的积极作用。它能够极大的增进农业经济发展,提升农业生产水平,还避免生态环境的恶化。我国农业发展过程中,过去有很多不规范的生产现象,导致土壤肥力减弱、水土流失等多种问题出现,而先进的现代科技可以最小程度上避免这些问题的恶化,做到经济发展和生态的平衡。科技的进步帮助我国上千上亿的人民解决温饱,同时也能促进中国的良好的生态建设。所以说农业技术在维护农业可持续发展的道路上功不可没。 3利用现代科技促进农业的可持续发展 现代科学技术和农业可持续发展的关系十分密切,所以要积极利用现有技术来提高可持续发展农业的程度。在制定相关农业技术创新的战略时,一定要保证科技和农业生态环境的协调,开发高新技术产业,根据农村地区和农民的实际需求来研发和使用相关技术,只有这样才能保证内部需求和外部环境的统一。在研发农业技术时,要保证新成果和新技术的及时产出。由于农业领域的特殊性,受到地理和自然条件的限制,所以国家对于农业技术的开发研究上一定要给与大力的帮助和扶持,将技术骨干和充足的资金注入到现代农业技术的发展中去。可持续发展农业产业是一个艰巨而漫长的过程,所以政府一定要发挥出应有的调控角色作用,为农业技术的培训和相关技术、产品的研发提供必要的支持,并监督农业技术成果的快速转化。加强对落后地区的科学知识的教育普及活动。说农业可持续发展战略需要每一位公民的积极参与,所以培养一批有知识文化的农民和农村技术骨干也是十分重要的。政府可以开设相关的培训课程,并且注意要理论联系实际,让农民们能够真正理解农业可持续发展的理念,同时能运用相关技术实现农村经济的稳步增长。一旦公众能参与到这个项目中来,就能提高农业科技的成果转化率,能够实现社会、政府、公众3方参与的良好局面,对发展可持续的农业经济有着不可估量的作用。由于我国的人口结构、地理条件的原因,我国农业生产与生态环境、社会发展的矛盾日益显著。因此笔者认为一定要寻求一个适合中国农业发展的解决途径。研究农业可持续发展和现代农业科技之间的关系,能够说明这2者的相互作用,并且利用相关条件保障农村经济的发展。所以中国的可持续发展的农业建设必须以农业科学的完善为前提,坚持农业生产、经济进步和生态环境的统一,只有这样,才能真正解决我国的农业问题,促进社会和谐发展。 作者:李金 单位:江苏省连云港市赣榆区青口镇农村经济服务中心 农业科学论文:农业科学数据增值服务研究 1农业科学数据概述 1.1农业科学数据的含义 农业科学数据是农业科技活动中产生的原始性、基础性的数据以及按照不同需求加工后的数据集和相关信息[2]。从广义而言,农业科学数据包括农业科技基础数据、农业科学实验数据、农业自然资源数据、农业科技文献数据、农业科研条件数据、农业科技成果转化数据等。本文探讨的是广义上的农业科学数据及其增值服务。 1.2农业科学数据的特性 农业科学数据借助数字和其它符号记录农业活动的特征、本质和规律,其主要特性表现在以下方面:(1)资源性。从信息的层面而言,农业科学数据属于信息资源的一种,它不像物质和能量那样越用越少,是一种非消耗性资源,可重复利用,而且在利用过程中体现其价值并产生新的数据,实现价值增值。但农业科学数据是需要开发才能获取的,农业活动主体因人力、物力、财力的差异对农业科学数据的支配能力而不同。(2)共享性。共享性是农业科学数据的本质特性之一,它不具有排它性,多个用户可同等程度同等权利地利用同一数据资源,不受使用者专业背景、使用目的、地域、个体差异的影响。当然这种共享也是相对的,会因知识产权和一定的技术条件受到限制。(3)选择性。农业科学数据具有使用方向上的可选择性,它可渗透到农业活动的方方面面。同一数据资源作用于不同的对象上,可产生不同的效果。因此,农业活动主体可据此选择农业数据的使用方向,合理配置数据资源,使之产生最佳效益。(4)增值性。科学数据都具有增值性,其增值性体现在科研、经济和社会的多个方面,它的一个显著特点是数据产生过程中需要昂贵的开发费用,而在数据应用中只需廉价的复制费用,而且可以无限制地复制,节省大量的重复投入费用,而得到大量的价值产出,这个价值产出是通过对科学数据进行分析、研究,取得新的数据或研究成果,这就意味着科学数据的增值具有一次投入,多次使用,成倍增值的特点。 2农业科学数据的增值服务模式探讨 农业科学数据增值通常是指通过对数据进行加工、开发,使原有数据的价值增加,并以多种方式(产品、服务等)满足用户的特定需求,为用户带来附加价值。农业科学数据增值包含价值增值和服务增值两个层面。对数据进行采集、提炼、加工、处理,使用户能得到更直接、更有效的数据产品,数据在质、量和功能上都产生一定的递增变化,这是数据的价值增值。而通过科学数据为用户提供数据产品以外的服务,满足用户的个性需求,是服务增值。价值增值是服务增值的基础,服务增值是价值增值的深化,两者统称为增值服务。农业科学数据只有经过充分和广泛的应用才能实现其价值,而应用之前必须对其进行加工并通过一定方式提供给用户,数据才能得以利用。如上图所示,农业科学数据增值服务可分成从初级到高级的三个服务层次,即:数据加工服务、数据分析整合服务和个性化服务。数据加工是对大量分散无序的数据进行采集、选择、加工,建成数据目录目次、文摘索引数据库、全文数据库等,便于用户检索所需数据,这是最基本的数据增值服务。数据加工的结果是各种数据产品,而农业数据的分析整合是中级增值服务,包括农业门户建设、数据导航、农业数据与文献的对接、农业数据挖掘等,对农业数据进行深度分析,使之为政府决策、科学研究、农业生产、农业推广发挥更大作用。个性化服务是增值服务的高级阶段,以用户为中心,针对用户的特殊要求,量身定制地提供特色服务,如学科馆员服务、特定数据或数据分析报告的定制服务、竞争情报等。农业科学数据增值服务的三个层次是既有差别又紧密相关,数据加工是开展分析整合服务和个性化服务的基础,没有农业科学数据的采集和处理,数据的分析与整合、个性化服务犹如无源之水;数据的分析与整合、个性化服务也会涉及数据的加工,三者之间不能绝对划分,而是相对独立、相互联系的整体。提供农业数据增值服务的主体有政府部门、农业科研机构、农林高校、数据商、社会信息机构等,他们均能提供不同层次的农业数据增值服务,而服务效果又可以由用户反馈给服务提供者,不断地改进服务内容和服务方式,提高服务质量,形成良性循环。 3农业科学数据增值服务主要内容探讨 从农业科学数据增值服务模式图中,我们可以看出农业科学数据增值服务的主要内容是体现在数据分析整合和个性化服务层次。数据加工的结果是各种数据产品,也是农业数据增值服务的一部分,但只是停留在增值服务的基本层面,远远不能满足用户需求,尤其是现代农业的发展和网络环境的普及使得“三农”用户对农业数据的需求更高、更具体,不仅需要数据,更需要深度分析、具有综论性或前瞻性的高端数据服务,现阶段的主要服务内容包括: 3.1建立农业科学数据共享平台 农业科学数据共享平台可以是国家级、地区级和省市级。无论是哪一级,应由政府部门进行宏观规划、实施和管理,使之成为具有权威性、科学性、实用性、指导性的农业科学数据服务平台。如“农业科学数据共享中心”是国家科学数据共享工程的一部分,自2002年启动以来,已建设了7个数据分中心,集成数据库(集)574个,资源量在600GB以上,实现网上共享[3]。这是基于国家层面的共享平台,目前主要提供数据存储、累积、共享等功能,其特点是数据量大、辐射面广、网络环境优,但数据分析、综合以及功能多样化方面还有待加强。 3.2建立农业科学数据门户网站,开展整合与导航服务 目前的网上农业数据资源整合与导航服务主要是针对文献信息层面,很少以各种农业科学数据为对象进行资源整合及导航的。基于这种现状,对农业数据的整合,有二种实现途径,一是在现有的农业文献信息平台上增加农业科学数据内容和导航服务。利用已有的网络信息平台添加农业数据及其导航服务内容,能够在最短的时间内产生使用效应,成本低,效果快。二是建设新的农业数据整合与导航门户系统,需要投入一定的人力、物力、财力,所需时间周期较长,但在系统功能、数据加工处理标准及加工技术、数据、服务内容、用户反馈等方面更加完善,如前所述的“农业科学数据共享中心”。 3.3“三农”特色定制服务 面向个人用户或团队用户的个性化服务。针对用户的个别需求,专门收集和提供数据产品或服务,包括数据检索、提供专门的数据目录及实体数据、分析报告、定向咨询与培训、数据推送、FAQ等,甚至根据用户需求建立农业专题数据库或专题网站。如浙江农业信息网的“农技110咨询”、“每日一助”等服务很受农民的欢迎,效果很好。 3.4学科馆员服务 主要针对农业科研人员的个性化服务,在农林高校和农科院所开展较多。每个院、系或研究所由图书馆配备具有农业专业背景的馆员为学科馆员,院、系、所配备图情教授,以互动方式开展对口服务,主要涉及特定资源选择与配置、数据发现与获取技能培训、课题查新、学科服务等,并融入到科研中全程提供咨询服务。 作者:刘碧波 单位:华中农业大学图书馆 农业科学论文:中国农业科学技术发展前景 中国是一个发展中的农业大国,75%的人口、90%以上的国土在农村。建国47年,特别是改革开放以来,我国农业一靠政策,二靠科技,三靠投入,取得了举世瞩目的成就。中国以占世界不到7%的耕地养活了占世界22%的人口,对人类生存和发展作出了巨大贡献。纵观世纪之交的国际国内形势,正在迈向21世纪的中国,要实现小康生活目标,向富裕水平迈进,必须依靠科学技术的进步,使农业得到持续发展。 1中国农业科学技术面临着重大挑战 目前中国正处于工业化中期的快速发展期向成熟期过渡的阶段,完成工业化过程,耕地不断转用于非农业,大量灌溉用水也转用于非农业用途是不可避免的。而人口的刚性增加、消费水平的提高,更加重了人口、经济、自然资源和环境的协调发展问题。如何处理生存与发展的矛盾是我国面临的一个重大战略问题,民以食为天,核心是粮食问题。 中国建国47年来,粮食年递增达3%。改革开放以来,全国粮食总产年际虽有波动,但最大波幅不到10%,已挤身世界粮食稳定系数高的国家之列。世界上没有其他一个国家像中国那样成功地解决了粮食问题,中国有能力自己养活自己,中国也只能自己养活自己。虽然如此,中国决不可掉以轻心。根据估算,到2030年,按中国人口总数达到16亿左右,人均占有粮食400kg计算,粮食总产需为6.4亿吨。也就是今后35年间,平均每年粮食产量增加近40亿kg,年递增1%左右;若按目前单产4200kg/hm2计,粮食播种面积基本不减,单产水平需提高1500kg。作为农业大国,除了粮食外,我国需高度重视农业的全面发展。《关于国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议》〔1〕中指出,“九五”期间我国农业和农村经济发展的重点任务是,保证粮棉油等基本农产品稳定增长;保证农民收入有较快的增长,生活达到小康水平。到2010年,农业综合生产能力、农村经济和农民收入要再上一个新台阶。要实现这一系列宏伟目标,农业科技将起重要的支撑作用,这也是农业生产发展的必然。 自中国改革开放以来,农业生产经历了三个阶段:80年代初,实行了家庭承包责任制,并提高了农产品的价格,调动了农民的积极性,给农业生产带来了巨大变化;80年代,为使粮棉油全面丰收,着重调整了农业生产结构;90年代,农业科技起着越来越重要的作用。科学技术的进步不仅是中国农业生产的原动力,更重要的在于到2000年乃至下一个世纪将在农业生产的腾飞中起决定性的作用。 2中国农业科学技术蕴藏着巨大的潜力 建国以来,中国农业科技工作取得了前所未有的突破性进展。据初步统计,1979~1994年各省、自治区、直辖市确认的科技成果有3.2万项,其中受到国家、部门奖励的重大科技成果4815项。这些科技成果不仅有较高科技水平,而且产生了巨大的经济社会效益。根据中国农业科学院农业经济研究所计算〔2〕,1971~1980年间,农业科技贡献率为27%,1981~1985年间增至35%左右,以后有些浮动,但目前仍为35%。中国农业科学技术进步主要可概括为以下几个方面: 2.1遗传学理论和育种技术的突破,使农业生产特别是粮食产量大幅度提高 目前,我国已收集、保存各种农作物种质资源33万份,其中属国内收集保存的占85%,而且种类十分丰富。自建国以来,全国共培育出41种农作物新品种、新组合5000多个,使粮食等主要作物种植品种在全国范围内更换了3~5次,良种覆盖率达80%以上,每次更换一般增产10%~30%,良种在科技进步中的作用占30%左右〔4〕。以我国主要粮食作物之一的水稻为例,70年代初,我国成功地选育并在生产中推广“三系”配套的籼型杂交水稻,这在水稻发展史上是一次新飞跃,不仅为提高水稻产量开辟了新途径,而且也为自花授粉作物利用杂种优势闯出了新路,极大地丰富了遗传育种理论。据统计,至今杂交水稻种植面积累计达1.6亿hm2,年种植面积占全国水稻面积近50%,年增产稻谷约125亿kg。在畜禽良种培育上,继培育肉脂兼用型猪新品种之后,80年代又培育出商品瘦肉猪新品系,瘦肉率高达63%,料肉比由5∶1降至3∶1。培育出肉鸡、蛋鸡系列新品系和中国黑白花奶牛、中国美利奴羊等,良种覆盖率达60%~80%。 2.2改进田间管理技术和饲养管理方法,提高了农畜产品的产出率 如改双季水稻三熟制,北方发展间作套种,发展小麦叶龄指标促控技术和水稻叶龄模式栽培技术,以及立体种植技术和高产、优质、高效农业的综合配套技术等,使全国复种指数达156%〔7〕。此外,通过增施化肥和改进施肥技术,配方施肥、推荐施肥约占粮食播种面积的1/3,比传统粗放施肥增产8%~15%;改进灌溉技术,推广渠道防渗,低压管道输水技术达333.3万hm2以上,提高水的利用率30%~40%,降低能耗50%,增产粮食20%~30%以上;引进的地膜覆盖栽培技术,经过研究和技术改进,年应用面积达470多万hm2。在改进畜禽饲养管理方面,推广良种良法配套集约化饲养技术。以草地畜牧业为例,在南方条件下可实现0.14~0.20hm2地放养1只羊,北方条件下可实现0.33~0.53hm2地养1只羊。在饲料饲养技术开发方面,研制出适合我国国情的饲养标准和饲料配方,饲料生产技术不断提高,使饲料转化率提高30%。 2.3对主要病虫害进行综合防治,有效地减少了农产品的损失 提出以种植抗性品种、生态系统调控、科学施用农药等措施相协调并因病虫各有侧重的综合防治技术,使东亚飞蝗、小麦吸浆虫、小麦线虫、麦类黑穗病基本消灭,小麦条锈病基本得到控制,粘虫等迁飞害虫防治达到国际领先水平。每年可挽回粮食损失150亿kg。研制成功的一批安全有效疫苗,基本控制和消灭多种畜禽疫病,如牛瘟、牛肺疫、猪瘟、马传贫等,为畜牧业发展提供了有效保障。 2.4生物技术在农业上应用研究发展很快,正在走向生产 中国已成功地利用组培、花培技术,选育出40多种作物新品种、新品系,其中水稻、小麦、烟草等已用于生产。果树、蔬菜、花卉和马铃薯脱毒快繁实现了商品化、产业化。利用基因工程已获得了一批转基因植物,其中抗棉铃虫棉花、抗黄矮病小麦、抗青枯病马铃薯等已进入田间试验示范。首次研制完成了4等分奶牛胚胎并获得4分胚胎牛。利用染色体技术,在母牛妊娠后20d左右,可准确地判断牛胚胎性别。研制成功3个不同品种幼畜腹泻基因工程疫苗,经10万头母猪100万头仔猪示范表明,使用该疫苗可以显著降低仔猪腹泻所引起的死亡率。此外,核技术、计算机技术、遥感技术等也广泛用于农业,取得了显著的社会经济效益。 我国农业科技总体水平虽然有了很大提高,但是由于科技发展所依赖的社会经济条件的限制,以及科研体制、科技人才、科技手段和科研基础的差异,使得目前我国农业科技实力和承载力同发达国家尚有明显差距,农业科技水平与国际先进水平总体差距为15~20年。我国科学技术对农业的贡献份额仅为35%,灌溉水利用率和化肥当季利用率均低于40%。小麦、水稻、玉米、大豆等主要粮食作物平均单产仅为高产国家的41%、68%、54%、45%。在畜禽草资源评价利用、畜禽疫病诊断、新技术应用等方面与发达国家相比也有相当大的差距。同时,在我国农业技术进步中,技术推广的作用发挥得远远不够。显然,这些差距从科学技术工作的意义上说,就是潜力、就是希望。 3中国农业科学技术发展总体目标 21世纪之交,世界各国综合国力的竞争,其核心实际是科技实力的竞争。现代农业科技将出现超前性、渗透性、竞争性和创新性四大新趋势,在技术革命和社会经济发展浪潮冲击下,农业和农业科技均进入了一个新的发展时期。 根据世界农业科技发展趋势和我国的国情,中国农业生产要实现4个转化,即:劳动密集与技术密集结合,逐步向知识技术密集转化;手工劳动与半机械化、机械化相结合,逐步向农业机械化、自动化转化;用地与养地相结合,逐步向高产优质高效集约化经营、科学务农转化;传统农业技术与现代科学技术相结合,逐步向现代农业转化。从而大幅度地提高资源利用率、劳动生产率、投入产出率和经济效益。同时,中国一定要形成大农业的观念与格局,实现农业产业化,即农工贸一体化,使农业获得必要的、应得的效益,才能保证农业持续发展。 “九五”至2010年中国农业科技发展目标为: 1.以科技保证主要农产品的有效供给,大力推广和普及现有科技成果和适用新技术,减少农民采用新技术的风险,提高农业科技成果的转化率;进一步加强国外先进技术的引进工作,使农业科技进步的贡献份额2000年提高到50%左右。2010年,为农业上新台阶、综合国力大提高、农村经济全面持续发展提供科技保证,贡献份额将达到60%左右。在土壤改良、杂种优势利用和作物多抗性育种、多熟种植、高产栽培、生物防治、畜禽疫病诊断和淡水养殖等优势领域继续保持世界领先地位。 2.加快农业技术改造,推动农业产业化进程。加强农业的产、供、销高新技术的研究与开发工作,形成一批高新技术产业化的基地和工程研究中心,当前尤其要抓好种子工程。 3.为增强农业和农村经济持续发展的后劲,攻克一批关键性、综合性的重大科技难题。 4.进一步加强农业重大基础理论研究,到2000年使农业科技总体水平达到80年代末世界先进水平,部分领域达到或接近90年代中期国际先进水平,迅速缩小同世界先进农业科技水平的差距,到2010年,争取60%农业科技领域达到世界先进水平。 5.加强农业科技发展能力的基础建设。 据此,我国农业科技工作将沿着4个层次展开: 1.农业持续发展关键技术研究,重点研究动植物生产力持续增长和农村经济全面发展方面的重大关键技术。 2.重大应用基础和基础性研究,以提高我国农业科技的整体水平,增强发展的后劲,紧跟世界农业科技发展前沿。 3.重点农业技术示范推广研究,重点加强农作物种子工程,水稻、小麦、棉花、玉米、大豆5大作物大面积生产开发示范工程,畜禽规范化养殖,黄淮海地区节水农业工程,南方丘陵、沿海滩涂综合开发工程等建设。 4.高新技术开发与产业化示范工作,以获得科技经济一体化,科技成果商品化、产业化的新途径、新模式,加快农业产业的技术改造,逐步形成新兴产业。 4中国农业科学技术发展重点领域 未来中国人口增长和经济发展对农业形成的压力主要集中在粮食生产上。提高粮食的综合生产能力的主要因素为播种面积、物质投入和科技进步。据近20多年资料表明,世界粮食增产中25%归功于扩大耕地面积,74%归功于提高单产。中国土地管理部门提出了挖掘内涵、集约利用土地,“实现耕地总量动态平衡”的设想〔6〕。增加粮食的途径将主要依靠科技进步来提高现有耕地上的单产,及减少作物因自然灾害造成的损失。在保证主要粮食作物生产的同时,逐步推动“粮食-经济作物”二元结构向“粮食-饲料-经济作物”三元结构的转变,同时还要大力加强菜篮子工程和特种经济作物的生产,以科技支撑整个农业的发展。 今后加强研究与推广的10大重点领域为: 1.动植物种质资源的引进、鉴定、评价和利用。充分发掘利用现有特(优)异种质材料,进行相关目标性状的遗传改进,在超高产、抗虫、抗病、抗逆境和品质方面有较大的突破,加强动植物种质资源多样性研究。 2.动植物新品种选育。选育高产、稳产、多抗、优质的作物新品种,加强抗旱、抗寒、抗涝、抗盐碱等品种选育,并大力推广和示范。在今后15年内使品种更新换代2~3次,良种覆盖率达85%以上,使良种在科技进步中的贡献份额提高10%~15%。同时在畜禽、牧草、水产优良品种选育及苗种繁育技术研究方面有重大突破。 3.动植物病虫害防治研究。针对我国动植物重大病虫草鼠害和疫病的灾情现状和成灾趋势,开展灾害预测和控害减灾技术研究,以及病虫抗药性监测和农药安全有效施用技术研究,为减轻灾害提供经济、安全、高效的配套技术。农药的有效利用率提高到30%~35%,病虫害损失率降低5%~10%,畜禽死亡率降低8%~10%。 4.粮食等主要农作物、畜禽、水产的高产、优质、高效综合配套技术研究。研究作物“两高一优”综合栽培技术,农作物间套复种多熟增产机理与综合配套技术及不同区域作物资源优化配置生产管理系统。围绕提高施肥利用率,研究提出多种改进施肥技术,提高肥料利用率10%~15%。在节水高效农业技术方面,目前我国灌溉面积占耕地面积的50%左右,因此根据作物高产、优质栽培的需水规律和农田水分循环机理,研制和推广一批先进的节水灌溉技术,使灌溉水利用率提高10%~20%,并进一步开发与扩大灌溉面积。研究畜禽规模化饲养技术,包括优化繁育体系、营养标准、饲养技术、饲料生产技术、饲料配方及综合防疫措施等研究,使饲料转化率提高20%左右。研究湖泊、水库、浅海滩涂等水产资源环境保护和生产管理技术措施,以渔为主农牧综合开发技术,使产值在原有基础上提高15%以上。 5.农业生物技术研究。综合运用生物技术方法,注重与常规育种技术相结合,并有大的突破。研究高效、经济、实用的分子标记技术,绘制基因图谱,并培育具优良基因的新种质、新品种。此外,加强作物品质改良基因工程、抗除草剂基因工程研究。建立牛羊胚胎工厂化生产技术、猪胚胎冷冻技术、家畜性别控制技术等,研究基因工程苗、病害的诊断检测和防制技术。 6.不同类型区农业综合发展配套技术研究。针对占全国人口总数68%、耕地70%、中低产田80%的黄淮海平原、北方旱地、黄土高原、南方红黄壤以及松嫩-三江平原等五大区域,从理论、方法、实践上提出不同类型区综合治理和综合发展的多种模式和配套技术,形成一系列治理低产因素的有效技术措施,使粮食产量占全国新增粮食生产能力的85%以上,当季氮肥利用率提高到35%~40%,灌溉水利用率提高到50%以上,复种指数提高到160%。 7.农业宏观发展战略研究。长期以来,我国粮食生产量的增加方式基本上是通过大量的物质投入来实现的,生产成本也随之不断上升,生产者或投资者并未从中得到相应的收益,出现增产不增收甚至减收。这需要进行宏观经济研究,实现农业产业化经营,取得规模效益。据有关资料,在粮食增产中,规模效益占15%左右,其潜力相当可观。同时,需加强农业科技政策和农村经济政策、形势等软科学研究。 8.农产品加工增值技术及饲料开发技术研究。在世界发达国家,农产品产后增值为初级产品的3~9倍。研究农产品贮藏、保鲜、深加工新技术、新设备、新材料及新型饲料添加剂,建立研究开发基地,使农民增产增收,从而发展农村经济,优化农业结构。 9.集约化农业生产技术研究。加强农作物机械生产工艺与成套设备、工厂化高效农业工程技术、新型农业小机具及农用航空喷雾技术等研究,使农业生产中产值、省工、节能等方面有较大提高,为农业产业发展提供保障。 10.农业环境保护与资源的高效利用研究与开发。综合研究与开发环境污染治理技术和废弃物资源化技术,制定绿色食品标准,建立防治农业污染的示范工程,使农业资源污染和农业生态环境破坏得到减缓。5国际先进农业科学技术的引进我国在国际合作和引进国际先进农业科学技术方面已取得了显著成就,如优良品种和资源,地膜覆盖、水稻旱育稀植等作物栽培技术,畜禽饲料管理技术,现代技术仪器设备,国外智力引进和国内人才培养等。为改善科研条件,提高科研能力,乃至提高综合农业生产力发挥了重要作用。要实现我国跨世纪的农业科技目标,还必须继续加强国际科技合作和国际先进农业科技的引进、消化与吸收。为此,计划在近5年内引进我国农业急需、国际先进、增产潜力大、经济效益好、见效快、覆盖面广、实用的农业科学技术1000项,以增强农业科技研究实力,推进我国高产、优质、高效农业发展,缩小与世界先进水平的差距。在引进的同时,必须结合我国国情,加强消化、吸收与创新,解决一些关键技术,并加强示范、推广。 农业科学论文:建立农业科学技术档案安保系统 随着我国现代农业的发展,农业科学技术研究机构承担着农业发展的全局性、方向性、基础性、关键性的科研任务和国家重大农业科研攻关项目。同时,还要面向市场,进行成果转化,为现代农业的大发展和新农村建设提供有效的科技信息支撑。面对新的机遇和挑战,农业科学技术研究工作在不断的深入和创新,形成的科研材料在成倍的增长。为此,最大限度地做好农业科学技术档案的资源建设、安全管理和有效利用,构建农业科学技术档案安全保障体系势在必行。 1农业科学技术档案的安全管理现状 近年来,一方面,由于强烈地震、泥石流等自然灾害和突发事件的发生,可能使农业科学技术档案遭受损毁;另一方面,由于管理机制、管理制度的不健全,也存在安全隐患。另外,一些别有用心的人,企图用非法手段窃取重要的农业科学技术档案信息也将造成隐患。这不仅使农业科学技术档案信息资源出现缺失,而且对本单位科研工作的创新也将造成严重影响。 1.1管理机制上的疏忽 农业科学技术档案的规范管理不仅是档案部门的工作,更是农业科研单位行政管理和科研管理工作的重要组成部分。但是,有的农业科研单位在制定中、长期规划纲要、农业科研工作计划和目标任务时,对农业科研档案的安全管理工作并没有列入其中。比如,在制定“十二五规划”时,对农业科学技术档案资源建设、安全管理工作不列入其中;在年度计划、总结中对农业科学技术档案工作不重视,对广大农业科技工作者对档案资源的利用需求不做统计;对“农业科研工作和农业科研资料建档工作实行‘四同步’”的政策规定不能全面贯彻落实等。鉴于管理机制上的不重视,造成农业科学技术档案管理不规范,制度不健全,档案人员责任不清、业务不精、意识不强等不良现象,将造成农业科学技术档案的严重缺失。 1.2管理制度不健全 目前,有的农业科研单位对农业科学技术档案在形成、收集、鉴定、整理、移交、保管、借阅、利用、销毁以及向综合档案馆移交等环节中,制度建立不够健全完善;对负责资料收集、档案管理的不同岗位上的相关人员的责任、素质、技能、培训等没有具体明确的职责规范。另外,对于电子档案,在其形成积累、整理归档、移交、保管利用等各个环节也没有健全完善的管理制度。将会存在着电子载体遭破坏、信息被篡改、材料丢失和破损的可能性。因此,依法建立科学规范,健全完善的管理制度,确保农业科研档案的原始性、真实性和系统完整性是农业科学技术档案资源建设、安全管理和有效利用的法制保障,应当引起各农业科研单位的足够重视。 1.3库房及设施设备中存在的问题 农业科学技术档案的存放库房是其安全最重要的保证。但是,由于受经济所限,各级农业科研单位对档案库房建设的投入不足,很多档案库房设在本单位办公楼区域内,一般都建于20世纪80年代末90年代初,有的多年没有进行维修,雨季室内漏雨,库房湿度过高,水暖管道锈蚀,电路老化,存在水灾、火灾隐患;大多没有安装安全监控系统、自动报警系统、自动灭火系统等设备;有的在基本建设中,不能根据农业科学技术档案的年扩增量,对档案库房的建设面积做详细的预算,盲目的留置一些闲置的小房间用于存放档案,库存面积小,导致现在《纸质档案数字化技术规范》、《磁性载体档案管理与保护规范》赋予的档案安全保障措施等业务工作无法正常开展。另外,在购置存放实体档案的存储柜、密集架时为了方便查阅,整齐美观,不考虑在自然灾害、突发事件发生时,便于搬运,给抢救工作创造便利条件等因素。上述现象将造成农业科学技术档案的安全隐患。 面对复杂的农业科学技术档案安全隐患,尽快建立安全保障体系,最大限度地保障农业科学技术档案的安全管理和有效利用刻不容缓。 2农业科学技术档案安全保障体系的构建设想 一个相对完善的农业科学技术档案安全保障体系,一般应当包含安全人员保障体系、安全管理法规体系、设施设备安全保管体系以及电子档案安全管理体系等。 2.1农业科学技术档案安全保障人员体系 安全人员保障,是在国家档案行政管理部门的法规要求和专业指导下,通过农业科研单位内部的岗位设置、人员分工、部门配合、制度约束等管理机制的建立,为农业科学技术档案的安全管理提供组织上的保障。具体包括决策、管理、执行方面。决策工作由农业科研单位相关部门组成农业科学技术档案安全管理工作领导小组等机制,制定安全保障体系的总体规划、实施目标、重点工作任务、档案灾害预警机制及演练方案等。做好各阶段前期工作的统筹安排及全过程技术实施方案等,以科学的态度,作出科学的决策。 管理工作由档案部门负责,依法处理农业科学技术档案安全管理的日常工作,协调各方面实施执行。并提出制定、修改具体业务工作中的安全策略、操作规范、实施细则等意见,记录和处理农业科学技术活动中形成的文件材料在收集、整理、立卷归档、保管利用等过程中出现的安全问题。 执行者则是具体负责特定档案事务的设在各个岗位上的工作人员。要选择有强烈的事业心和高度的责任感,具有良好的服务意识和安全意识的专业人员,还要为他们创造业务学习和培训的机会,不断更新知识,以便更好地适应档案工作的要求。除档案工作人员外,收发人员、安全保卫人员等也是安全体系中的执行者,要对他们进行定期或不定期的培训,明确责任,增强意识,做到警钟长鸣,尽量减少人为因素给农业科研档案带来的安全风险和隐患。 2.2农业科学技术档案安全保障法规体系 威胁农业科学技术档案安全的因素来自各个层面和各个环节,因此需要构建全面的法规制度体系。即由国家的法律、行政法规、地方性法规和规章制度所构成的相互联系、相互融合的统一体,来保障农业科学技术档案的绝对安全。 2.2.1农业科学技术档案安全管理的法律 涉及农业科学技术档案安全管理方面的法律主要有《中华人民共和国档案法》以及刑法、民法等基本法律及其他专门法律中涉及到档案的内容或条款等。认真学习和深刻领会档案法律,对于保证农业科学技术档案的真实性、完整性、系统性和开发利用具有重要的意义,是我们构建农业科学技术档案安全管理体系并赖以实施的依据和准绳。 2.2.2农业科学技术档案安全管理的行政法规、标准、地方性档案法规 可以遵循的行政法规主要有《中华人民共和国档案法实施办法》、《机关档案工作条例》、《科学技术档案工作条例》等。可遵循的国家标准有《科学技术档案案卷构成的一般要求》、《电子文件归档与管理规范》等;行业标准有《科学技术研究课题档案管理规范》、《归档文件整理规则》、《纸质档案数字化技术规范》、《磁性载体档案管理与保护规范》等。地方性法规有《甘肃省档案管理条例》等。行政法规、标准、地方性档案法规规定了对各种档案各主要管理环节的操作要求及质量标准,既是建立标准化、规范化档案管理工作的依据,又是进行档案日常管理工作的操作指南,我们应当认真学习,熟练地掌握和运用。 2.2.3农业科学技术档案安全管理的规章制度 除了要执行国家有关档案法律法规外,还应针对自身的特点和实际需要制定本单位的规章制度。包括档案工作制度、管理规范、部门工作职责以及电子档案管理规范等。工作制度是依据法律法规,结合本单位实际,对农业科学技术档案的管理体制、管理分工、保密、档案利用原则等所做的规定,要求本单位所有部门和工作人员都要执行。管理规范包括对归档范围、分类方案、保管期限、鉴定标准、整理、移交、保管、借阅利用、鉴定销毁、业绩考核等环节所做的规定。部门工作职责包括档案室、档案工作人员、库房管理人员、保卫人员等工作职责。电子档案管理制度包括计算机使用、密码管理、电子档案异质备份、业务系统操作制度等内部规范。建立健全农业科学技术档案规章制度,是进行科学化、规范化管理的有效措施,也是确保其安全的有效手段。 2.2.4落实各项规章制度 有了科学完善的农业科学技术档案安全管理的法规制度,关键在于落实,要加强对农业科学技术档案资源监测,严格其管理和利用活动,依法管理,按章办事,科学有效地实现档案的管理与保护。依法对破坏、危害农业科学技术档案的安全行为进行查处,追究责任,维护档案法规的严肃性。 2.3设施设备安全保管体系 确保库房的安全无疑是整个系统安全的前提。包括库房建设、设施设备配备、日常管理等方面。在库房建设方面。对于计划重新修建的库房,严格按照《档案馆建设标准》和《档案馆建筑设计规范》要求,建设满足未来30~70年需求的坚固、安全的现代化档案库房[1]。对于现有的库房,要进行安全风险评估,增强防患意识。同时,要开辟足够的库房存储面积,配备监控自动报警、自动灭火、温湿度控制、门禁系统等先进设施,实现档案安全管理的自动化和可控性。库房除了传统意义上的日常存放实体档案外,还必须放眼长远,考虑到兼顾存放备份磁盘、光盘等离线电子档案,在做到“八防”要求外,应增加针对电子档案特性的电磁屏蔽等安全防范措施。小规模离线电子档案存储库房,可考虑使用恒温恒湿防磁柜用以存放电子介质[2] 。 另外,在配备存储档案密集架和防磁柜时,应当考虑在应急搬运时的安全便捷因素。做好设施设备安全保管体系建设,为农业科学技术档案的安全保障打造第一道防线。 2.4电子档案安全保障体系 目前,许多农业科研单位对于电子档案的管理,认识不足。一方面,由于开展此项工作资金投入大,要配备完善的支持电子档案运行的设施设备;另一方面,电子档案安全管理保障技术尚未普及,现有的农业科研档案管理人员也不能保证具有与其岗位职责相适应的技术能力和管理能力。在现有条件下,我们可以从以下几方面尝试。 2.4.1开展电子档案的组织保障 随着信息化和办公无纸化的飞速发展,农业科研项目的研究工作、鉴定验收、成果转化等系列流程都离不开电子设备,因此,从组织机制入手,进行电子档案的规划建设,是立足长远的发展之路。 多渠道筹措资金,配备完善的存储电子档案的最佳磁、光载体等先进的设施设备,建立归档数据安全监控系统,确保存储的电子档案长期安全可读,有效利用。确立将纸质和电子两种版本并存和异质异地备份策略管理的目标,是加强农业科学技术档案安全保障的有效举措。 2.4.2开展电子档案的技术策略 实施电子档案策略,一方面,应以现存农业科学技术档案纸质载体为基础,选择利用纸质档案数字化技术,扫描纸质档案产生数字图像,存储于安全性能好的磁、光介质上,供快速有效利用。再利用COM(计算机输出缩微品)技术,将数字图像输出到缩微胶片上,制作成农业科研档案缩微品,进行长期安全保存[3]。另一方面,制定纸质档案与电子档案“双轨制”归档管理实施方案。在文件生成、运转过程中二者共存,即两种版本档案同步随农业科研工作流程运转,使纸质和电子两种版本双套归档[4]。这不但有利于开展农业科学技术档案异质异地备份策略,而且将增加农业科学技术档案安全保障和有效利用力度。 2.4.3电子档案的人才队伍建设 电子档案安全管理工作是一项科技含量很高的知识创新工作,需要高素质的,具有计算机、自动化和网络方面基础知识以及在数字资源开发、组织和提供利用方面有丰富经验的专业技术人员和管理人员。为此,应当通过引进和培养的渠道,建设高素质的人才队伍,有效管理电子档案。 2.4.4电子档案安全操作中应注意的主要问题 为确保电子档案扩散范围的精准控制,需要采用规范的存储方法,选择良好的载体和创造安全的保护环境。在接受电子档案存储时,要对文字、图像、视频、音频处理技术形成的农业科学技术文件材料,转化为通用格式,并要注明格式、文字处理工具,必要时保存文字处理工具软件。对电子档案的可读性、真实性以及传输安全方面,应参考国内外先进的研究成果加强管理。还要采取严密的防尘措施,用先进的除尘设备,减少灰尘对电子载体的损害等。在电子档案的开发利用中,应该严密控制外泄和破坏,选择具有安全保密功能的运行软件,进行安全操作,必要时应该与责任者签订安全使用协议书,确定调阅档案人员范围和档案利用手续,以确保其安全。 3结论 农业科学技术档案安全保障体系的构建是一项系统工程,需要组织保障、技术保障、人员、经费、存储保障等多方面的协调工作。也是一项复杂而严谨的工作,需要科学研究先行,做好前期技术储备及全过程技术保障。 随着现代农业和新农村建设的快速发展,农业科学技术档案的数量将成几何级数迅速增长,危害其安全的问题也越来越多样化,片面地通过单一手段难以完整实现农业科学技术档案的资源建设、安全管理和有效利用。 通过构建农业科学技术档案安全保障体系,为农业科学技术的创新提供信息支撑,为农业科研工作者提供更加全面可靠的科技信息做出贡献。 农业科学论文:农业科学学术著作出版情况及前景 1农业科学学术著作出版现状 1.1农业科学著作有精品,但规模与农业科学发展需要匹配不足 中国目前正快步进入出版业发展的高级阶段———专业出版时代。农业科学技术的发展给农业学术专著出版创造了很好的发展机遇,一些农业科学学术专著出版物不仅在内容上质量很高。而且在编校、排印、装帧、设计等方面的质量也是一流的,凝结了作者与编辑出版部门很多的心血。也有很多农业科学技术专著获得国家、行业专项的重视与支持。“十二五”期间,已有39项农业科学学术专著列入国家重点图书规划,但其中25项规模为1卷(册)。2013年度国家出版基金资助340个项目,其中农业科学类有11部书稿获得资助。目前,农业科学学术专著系列主要有:科学出版社农业科学技术专著丛书?科技前沿系列、上海科学技术出版社现代中国农业科学专著集、中国农业出版社现代农业科技专著大系等。中国农业从业人员3.48亿,农业始终是第一产业,同时,农业科技学科飞速发展,与其他学科渗透融合,规模不断拓展。仅2012年,农业科研国家队中国农业科学院在优化学科布局中即确立8大学科集群、134个学科领域、309个研究方向,因此,我国目前农业科学学术精品规模与农业科学发展需要匹配不足。 1.2农业科学出版产业转型升级及数字化探索尚处于发展阶段 新闻出版“十二五”规划指出,顺应数字化、信息化、网络化趋势,推进新闻出版业转型和升级。2012年,中国数字化阅读和出版持续快速增长,已成为电子出版物总量世界第二的出版大国。目前出版业面临的最大问题就是转型升级,而出版业的转型升级不仅仅是数字出版问题,更是要将出版传媒与科技技术、市场、数字等实现全面融合、深度融合。高等教育出版社以精品立社、数字化兴社,积极进行先进教学模式的探索,基于教材出版,主办了高等教育视频资源数据库、中国高校课程网、全国高校教师网络培训中心、大学文化研究与发展中心;上海交通大学出版社依托上海交通大学的优秀科研资源,建设了各类数据库,探索业态数字化与专业规模化相融合的模式。目前正推出“出版+项目”、“出版+评价”等一系列出版新理念,与上海交大医学院、图书馆等单位合作开发新的数字出版项目。2012年10月,商务印书馆推出工具书查检数字平台。北方联合出版传媒(集团)股份有限公司2012年在数字出版加速多维度、数字产品自主研发生产、数字教育资源服务系统建设等多方面,探索传统出版向数字出版转型发展中取得新突破。中国农业科学技术出版社作为专业出版社,2008年3月,“中国农业科学院农业传媒与传播研究中心”揭牌,2011年申报了数字平台国家农业科技数字出版产业基地建设,农业科学专业出版产业升级尚处于发展阶段。 2农业科学学术著作出版创新展望 2.1提升学术出版公信力 学术著作鱼目混珠,严重影响了学术出版公信力。2007年,国务院批准设立国家出版基金,旨在扶持精品出版项目;2011年4月,《新闻出版业“十二五”时期发展规划》明确提出[5],加强精品力作生产,组织出版更多具有时代精神与特点的精品力作。2012年9月,新闻出版总署公布的《关于进一步加强学术著作规范的通知》,对出版社明确规定,出版单位应加强学术著作选题论证,组织相关学科领域专家学者,对学术著作的学术水平、创新成果、出版价值等进行认真评估,积极探索实行同行匿名评议等评审办法,提高学术著作出版质量。新闻出版总署副署长邬书林也一再强调出版界“应当提高出版门槛”。很多出版机构也注意到这个问题,2012年10月31日,人民出版社、商务印书馆、三联书店、科学出版社等70余家出版社在京签署倡议书,呼吁出版界进一步提高学术出版“门槛”,并积极采取规定学术著作编写规范,严格学术著作准入制度、同行评审制度等措施,这些举措必将逐步提升中国学术著作出版的质量和公信力,促进学术出版健康有序发展。因此,在出版单位规范学术著作出版的基础上,农业科学精品著作更需要农业专业领域的支撑与支持,学术出版与科研相衔接,需要整合相关资源要素,调动专家学者著书热情,提升学术出版公信力,鼓励专家学者积极参与学术出版,集中打造创新性强、学术水平高、服务当代、惠及后人的精品力作。 2.2创新出版形式 目前出版业面临的最大问题就是转型升级,而出版业的转型升级不仅仅是数字出版问题,更是要将出版传媒与科学技术、市场、数字等实现全面融合、深度融合。在数字化时代,以互联网为代表的数字化传播方式的兴起,在不断推动传统图书出版向数字化转型的同时,也给整个图书出版领域带来了一场生产关系的大变革。其中,图书出版领域的关联者,无论是作者、读者还是编者,也都被深深地卷入了变革之中。在最近的十年间,自然科学学术出版60%的收入来自北美,发达国家学术出版增长稳定但增幅较慢。IHSISuppli公司对美国图书出版今后4年的预测是,至2015年,美国的图书销售金额总数会保持在250亿美元左右,不过,电子出版会有每年40%的增幅,而纸质出版却会出现每年4.9%的降幅。阅读是图书出版业的核心驱动力,决定着出版业的生死存亡。“阅读的对象远比读书的对象来得丰富。阅读针对的是文本,文本并不只表现为书写或印刷的形式,它可以包括文字、图像、口语、图片、印刷、音乐等表现形式,乃至于声像材料、电影、电视节目,甚至任何一种计算机所储存的信息、碑铭、唱片等各种形式”[6]。库存图书电子化、电子书以及按需打印三股浪潮是冲击,也是学术著作出版升级的重要契机。我们要做的是,如何与时俱进,创新发展,力求找到作者、读者、编者广为接受出版形式。 2.3利用项目支撑,推动打造精品著作 中国的市场很大。只要努力去做精品。同样会获得在这个市场中更多的双效益产品的精品意识在行业内广泛深入人心。在新闻出版总署的鼓励支持下,我国很多出版机构也实施了精品图书出版工程,凝心聚力倾心打造精品专著。黑龙江省2009年正式启动精品图书出版工程,一批学术价值高、创造性强、极具积累和传播价值的优秀项目在国内已形成较大影响,带动了全省图书出版产业结构的优化;重庆出版集团设立综合性学术著作出版基金,累计投入资金1000万元,同时用基金运作产生的利润资助出版优秀学术专著,出版100种学术专著;《国家哲学社会科学成果文库》于2010年由全国哲学社会科学规划领导小组批准设立,旨在充分发挥哲学社会科学优秀成果的示范引导作用,鼓励广大哲学社会科学工作者以优良学风打造精品力作,进一步推动我国哲学社会科学繁荣发展。为推动更多中国文学精品的诞生,北京市文联、北京作协联合举行“北京作家文学精品项目”签约仪式,刘庆邦、徐小斌、邱华栋、荆永鸣、徐坤、宁肯等12位作家的11部长篇小说,均获得高额扶持资金。近年来,随着国家投入的明显增加,大型学术出版工程剧增。2012年第二十二届图书博览会上,政府项目、品牌出版项目越来越成为集团展示的重头产品。 2.4学术出版依托学科资源,服务学科发展 隶属于澳大利亚科学院的澳大利亚科学院(CSIRO)出版社是一家专注在农业、动植物以及环境等科学领域的专业学术出版社,该出版社的专著以及期刊依托澳大利亚科学院强大的研究力量,联合在世界各地该领域的专家学者,为全世界该领域的研究人员提供最前沿的科学研究成果和信息。美国国家学术出版社,负责美国国家科学院、国家工程学院、国家医学院和美国国家研究委员会相关研究成果的出版,是美国科学院下属的学术出版机构,将其所有出版近3000种科学、工程、健康方面图书的PDF对所有读者免费开放,并且将这些图书去除DRM保护。政府出版机构、大学出版社和学术社团出版机构作为非营利性出版机构,提供农业科技最新相关信息。加拿大非常重视农业信息服务,出版的农业科技专著最后要集中反映在为农业服务,提供信息服务,将农业科技转化为实际生产力。日本农文协的出版物涵盖了期刊、图书、音像、电子出版物等,通过营销书刊为农村和山区的日本民众提供科技情报、传播信息的同时,也深入调研农民科技需求,采集出版选题和素材。日本农文协不单单是一个出版机构,其更多地承担着农业科技信息传播的职能。国外很多学术出版机构注重数字化的发展。库尔特?斯塔博在线图书馆收藏了古代和现代的大量生物学著作,其中有很多珍本可以免费在线阅读。 2.5学术出版“走出去”,要更具系统性、针对性和规模化 学术精品反映着一个国家、一个民族科学技术的创新能力和创造水平,也是文化繁荣发展的重要标志。美国出版业水平居世界前列,其图书出版业在世界图书出版产业格局中一直占有举足轻重的地位,自20世纪90年代初起,一直稳居世界图书出版的霸主地位。作为图书出口大国,美国主要通过版权贸易的形式输出农业科技图书,一些英文原版书也通过版权贸易的形式输入其它国家。日、韩注重向包括中国在内的世界各国学习最新的农业科技。日、韩的农业科技发展很快,除实际应用于农业生产外,所出版的农业科技专著注重将版权以技术的形式进行输出。近年来,中国版权输出数量增长显著,版权输出途径不断扩大,2011年全国图书共输出版权5922种,于建慧:农业科学学术著作出版现状及发展展望153其中,“中国图书对外推广计划”功不可没。中国图书对外推广计划工作小组各成员单位2011年全年共向海外输出版权3236项(不含港、澳、台地区),比2010年增长25%,版权输出大户中,中国人民大学出版社、外语教学与研究出版社、北京语言大学出版社、北京大学出版社、浙江大学出版社等专业学术出版机构跻身前列[7]。2012年8月,上海交通大学出版社与Elsevier出版集团签署协议,一次性输出“大飞机出版工程”五种精品学术专著的英文版版权,2011年11月出版《钱学森文集(1938-1956海外学术文献)》,12月,与Elsevier出版集团签订了版权输出协议,Elsevier将通过集团旗下顶级学术出版子品牌AcademicPress,正式出版文集的英文国际版,并在2012伦敦书展上举办首发式,向全球展示我国科学家的学术风范,介绍我国科技工作者的杰出成就。但目前,中国文化产品的输出与引进在品种总量和市场规模上仍存在差距,在国际合作的经验、运作模式、专业人才等方面都有差异。在国际出版竞争中,中国出版业总体仍处于弱势的局面。《新闻出版业“十二五”时期发展规划》进一步提出使新闻出版产品、服务、企业、资本“走出去”,扩展版权输出与对外合作出版的区域和范围,提高版权输出质量。为此,专业出版社应坚持从各自的产品和市场出发,积极探索用更加专业的眼光,将优秀的作品以更有效的方式推向海外。 3结语 实现出版产业发展,学术精品出版是专业出版社专业化、特色化发展的必然选择,是打造“专、精、特、新”的出版传媒企业的必由之路。立足资源实现专业出版必须做好7个结合,即:专业出版要和品牌建设、专业营销渠道建设、数字出版数据库建设、人才队伍建设、国际化战略、教育出版、管理专业化等结合起来[8]。专业出版社同大学出版社一样,要形成自己的特色。必须依靠行业的人才优势和学科优势。最大限度地利用学校教学和科研的优秀成果。充分发掘其智力资源,将学科优势转化为出版优势。专业出版社的优势还在于优秀的专业出版编辑队伍对于原创性的认知。来源于对学科研究现状与前沿水平的了解。来源于对作者研究能力与达到水准的判断。亦来源于对同类著作出版状况的把握。专业出版的发展,必须要“依托优势,强化特色;整合资源,潜力发展;立足传统,多元发展;加强管理,培养人才”。 作者:于建慧单位:中国农业科学技术出版社 农业科学论文:谈农业科学挂职干部鼓励机制 干部挂职锻炼也因此从干部提拔的唯一方式向干部学习、干部交流、科技服务、科技推广、技术合作等多领域进行了扩展,并取得了较好的成效。为进一步鼓励挂职干部提高工作积极性,最大程度的实现干部挂职成效,农业科学事业单位大胆挑战传统的事业单位管理模式和任用制度,多角度对挂职干部进行了激励。“具有挂职经验的科技人员,在同等条件下优先进行项目申报、报奖”;“具有挂职经验的干部,在同等条件下优先进行职称申报和岗位聘任”;“在同等条件下优先提任具有挂职经验的干部”;“具有挂职经验的干部,且考核合格以上者,作为评先评优工作的重要参考依据”等字眼纷纷出现在各类制度和文件中。事实证明,以上措施,积极推进了人才工作的改革创新,激发了挂职干部的工作积极性和主观能动性,取得了一定的阶段性成果。 1挂职干部激励机制存在的问题 1.1挂职干部激励制度方式单一。由于现有的挂职干部激励机制几乎都集中在以考核结果为导向的干部挂职后期激励,且带有较强的政治因素。他们缺乏挂职前期的目标激励,精神鼓励,挂职工作过程的关心与交流,结果导致,管理挂职干部对工作前途担忧,科技挂职干部对科研事业发展方向模糊,工作满意度降低,挂职成效不明显。而不同的挂职干部类型、不同的年龄段、不同的岗位特点对挂职干部激励机制又有不同的要求。现有的“挂职干部组织关系转移、工资关系保留”政策导致挂职人员经济上没甜头;选用干部学历、年龄一刀切的做法让挂职干部政治上没奔头;派出单位缺乏关心,接收单位缺少信任导致工作上没劲头;重使用轻管理,考核单一化的做法更让挂职干部感觉体制上没靠头。 1.2挂职干部激励制度体系不完善。当前,挂职干部正面临着正负层面的双重压力,一方面部分人认为干部挂职只是提任的一种前期形式,有“油水捞”且待遇好;而另一方面挂职干部自身却深刻体会到面临着严重的信任危机,不同的挂职干部待遇悬殊,工作环境差别大,长此下去,必然会对干部挂职工作产生极端影响。局外人看到表面的风光,挂职干部却自身体会其中的艰辛,究其原因,干部挂职工作宣传不到位,过程监管缺乏引导,群众测评没有时效以及干部挂职后期考评欠缺公正是直接因素。 1.3挂职干部激励制度操作程度把握不好。干部挂职经历往往被灌以“优先考虑、重要参考、齐抓共管”等华丽字眼,却从未见到有任何的度量字眼,执行和责任主体。结果导致,锻炼前风风火火,锻炼后无人问津,前后差别较大。“同等条件下优先考虑,重点参考”的字眼,在不同的执行主体操作中,界定的标准又不一致;“齐抓共管”明确了责任对象,却没法度量谁管哪一部分,管到什么程度,结果导致部分激励制度形同虚设,没有发挥到作用。其次,在部分挂职的重要岗位还存在,激励程度不高,调动不了积极性;激励程度过高,又易引发消极怠慢的心态,甚至滋生过分的物欲,导致贪污腐败行为的出现。激励机制程度把握不好,同样无法起到激励作用[10]。 2对农业科学事业单位挂职干部激励机制的思考 2.1构建挂职干部激励机制的必要性 激励机制是运用配套的制度体系,设定岗位目标,规范职责要求,刺激人的需要,激发人的动机,使其发挥内在的潜力,并为实现整体目标而努力奋斗的一种机制[11]。农业科学事业单位干部挂职在培养干部的同时,还承担着创新管理体制,优化人才队伍结构,助推农业科技事业发展的重要任务。良好的激励机制有助于引导挂职干部沿着积极正确的方向坚持学习,增强创新意识;有助于使挂职干部自发产生一种持续提高自己素质动力的功能。且挂职干部多处在思维最活跃,创新精神最旺盛的阶段,激励机制为他们提供了一个摸索新规律,寻找新方法,接触新知识,创新新成绩的良好平台[12],这有助于农业科技事业的创新与协调发展。 2.2挂职干部激励机制模式分析 农业科学事业单位开展干部挂职锻炼工作是大力实施“请进来,走出去”战略的重要体现,构建挂职干部激励机制模式是确保工作实效的重要制度保障。农业科学事业单位挂职干部激励机制涉及组织部门、派出单位、接收单位以及干部自身四个参与主体,为实现“全面、协调、可持续发展”的目标,统筹兼顾各个方面,挂职干部激励机制模式需在全民参与原则引导下,遵循科学性、灵活性、全面性、合理性,以及与农业科学事业单位特点的相容性。 (1)思想激励干部挂职,尤其是带有政治意识和委派方式进行的挂职,挂职干部的思想缓冲时间不足,没有意识到“为什么挂职,挂职来做什么、挂职后带走什么”,甚至有些干部会一味的沉浸于自己犯了什么错误或者组织是否准备提拔的思索中,导致长时间无法进入挂职角色,影响锻炼效果。因此,需要组织在安排挂职之前与干部进行深入交流,引导挂职者尽早进入角色,端正思想。 (2)授权激励授权激励是授予挂职干部在自己的责任范围内制定决策或执行决策的权力,从而最大限度的发挥他们的才能[13]。农业科学事业单位让挂职干部放手工作,使他们敢于负责,是对挂职干部的充分信任,有助于促进他们工作的积极性,激发潜力和培养独立自主发现问题,解决问题的实践能力。 (3)培训激励培训是给予挂职干部学习的机会,使他们在工作中的理论水平进一步提高,从而增加知识,更好的服务于实际工作。根据激励理论,满足需要的过程其实就是激励的过程[13],挂职干部具有理论知识学习的需求,是他们更新思想,创新管理理念的源泉,这有助于挖掘挂职干部的工作潜力。 (4)情感激励情感激励是突出以人为本的理念,及时了解干部的需求和困难,以真情和温暖关怀干部。挂职干部在工作期间往往承受更重的家庭和生活负担,真正做到关心爱护,帮助其解决涉及切身利益的实际困难,是将组织的关怀送到干部的心坎上,有助于激励他们振奋精神,集中精力工作。 (5)考核激励考核是帮助干部总结经验,发扬成绩、纠正错误的一次机会[14]。坚持日常考核与定期考核相结合,是组织对挂职干部工作、生活情况的一次了解,会达到为他们鼓劲打气的效果;坚持民主测评和结果通报,有助于挂职干部本身看到自己的优势和不足,在今后的工作中扬长避短,进一步提高工作水平,也有利于所在单位有针对性的提出和实施培养管理的措施;坚持考核结果使用制,是公开、公平,竞争、择优选择干部的科学模式,也是鼓励挂职干部“出实绩、出成果”的重要措施。(6)物质激励物质激励是给予挂职干部实实在在的经济支持,以稳定干部的工作为基础,是干部达到最佳工作状态的根本保障。物质激励的基础在于缩小干部层级待遇的差距,以减少或消除挂职干部同工不同酬的思想负担,从而提高工作积极性,发挥主观能动性和创新性。 3对构建农业科学事业单位挂职干部激励机制的建议 3.1健全挂职干部选拔机制,渲染环境激励氛围科学的干部选拔制度,是保证公平、公正的基础,是提高群众满意度的根本途径。中国共产党历来注重“德才兼备,德为先”的用人标准,坚持组织按程序、按需要、按标准选人,才能真正让群众对干部选派工作心服口服。 3.2加强挂职干部岗前培训,提升能力激励机制针对不同层次、不同岗位,根据干部实际需要和个人特点,推行差别化、针对性的培训是加强挂职干部政治理论基础,拓展业务素质和提高能力水平的重要途径。在农业科学事业单位向“服务型”转变的过程中,创新培训模式,加强岗位培训,有利于搭建干部实践锻炼的新平台,有助于在实践中掌握新知识、积累新经验、增长新本领。 3.3协作挂职干部过程管理,强化情感激励作用挂职干部正处于精力充沛、思想活跃和激情高涨的阶段,这一时期可能是他们职业转折的关键时期,他们往往渴望有成绩、出成果,情感比较丰富,如能加以正确引导,将会积累一批宝贵的财富。在这一阶段,可利用“三个结合[15]”来强化他们的感情基础,帮助其清醒的认识自我和树立正确的工作态度。(1)宽与严相结合。宽是注重在工作过程中给予挂职干部表达想法、意见或建议的机会;严是要求有严谨的工作思维和认真的工作态度。(2)“冷”与“热”相结合。“冷”是培养挂职干部脚踏实地、循序渐进的工作态度,遇事慎重处理的能力和淡化求功心切的思想;“热”是对于挂职干部工作中表现出来的创新能力和成绩予以及时肯定表扬,对于工作中的问题和错误及时的进行批评指正。(3)派出单位、接收单位和干部个人相结合。派出单位定期与挂职干部进行交流,及时掌控干部的工作动态,让干部感受到关心;接收单位定期对挂职干部进行考察,及时发现挂职干部的优点与不足,便于下一步有针对性的进行培养;干部自身通过不定期的总结和自查,以检验和提高自身的工作能力。 3.4落实挂职干部物质待遇,夯实思想激励基础物质激励是调动职工工作激情,提升凝聚力的直接方式。落实挂职干部物质待遇,完善薪酬体系,能够消除“同工不同酬”“干多干少一个样”的消极思想,夯实挂职干部思想保障基础。具体方式包括:缩小派出单位与接收单位薪酬差距;就高实施差额补贴;实施特殊环境工作补贴以及节日慰问等。 3.5优化挂职干部考评机制,强化政治激励保障(1)合理设置考评指标。考评指标设计统筹策划,采取定性与定量结合,随机考评与阶段考评相结合的方式,既要和大众进行比较,又要兼顾工作条件、工作质量、工作效率以及对长远发展影响等因素,尽量做好公平、公正。(2)坚持民主集中评议。民主集中评议是干部考评公正化、透明化的一种有效方式,进一步落实公众在干部评议过程中的知情权、参与权、选择权和监督权,从德、能、勤、绩、廉五个方面做出评价,实现挂职干部考评主体由单一化向多元化的转变。(3)完善监督机制。考评机制的有效性还体现在群众对考评结果的监督和知情权上。大众的参与监督和对考评结果的公开,一来对考评的公正性进行了诠释,二来有助于鼓励干部向着积极的方向发展。(4)合理使用考评结果。考评结果作为对挂职干部工作肯定的一种方式,对考评优秀的干部在适当的时机进行提拔任用或政策倾斜,对考评结果较差的干部,视情况给予组织处理或通报批评,发挥考评的作用。 作者:张园欧阳欢方骥贤唐冰陈诗文詹小康常偲偲单位:中国热带农业科学院人事处中国热带农业科学院农业机械研究所国家重要热带作物工程技术研究中心 农业科学论文:论农业科学事业机构采购问题及措施 1农业科学事业单位政府采购的主要方式 在具体政府采购行为实践中,由于公开招标方式没有限制条件,竞争程度最高,因而是政府采购的主要方式。农业科学事业单位要依据政府采购的管理规定选择恰当的政府采购方式,对于单项金额较大的工程项目一般采用公开招标方式,而对于规格及标准相对统一的通用类设备的采购,一般实行协议供货采购方式,即由政府采购管理部门组织实施公开招标,确定中标的供应商及产品,采购单位在此范围内选择自己需要的产品[1]。中国热带农业科学院南亚热带作物研究所(以下简称“南亚所”)属农业科学事业单位,政府采购主要包括仪器设备类、基建工程类和农业生产资料类等3类,分别采用不同的采购方式。 1.1基建工程类项目 目前,主要来源为农业部科学事业单位修缮购置专项资金,主要为科学事业单位房屋修缮、基础设施改造类项目,根据国务院办公厅印发的中央预算单位年度集中采购目录及标准的规定:“除集中采购机构采购项目和部门集中采购项目外,各部门自行采购单项或批量金额达到50万元以上的货物和服务的项目、60万元以上的工程项目应执行《中华人民共和国政府采购法》和《中华人民共和国招标投标法》有关规定,南亚所的该类项目主要采用公开招标和邀请招标。 1.2仪器设备类项目 主要经费来源为农业部科学事业单位修缮购置专项资金和科研项目中的小额仪器购置经费。对于此类项目的采购,南亚所全部采用公开招标,将上级部门批复的仪器设备和该年度使用项目经费需要购置的小型仪器设备统一通过招标公司公开招标采购。对于办公设备如电脑、打印机等,则按照中央政府采购网上的协议供货选择合适的供货方。对于农业生产资料类货物的采购,由于各个课题组自行采购数量不大,主要由各个课题组自行采购。 2农业科学事业单位政府采购面临的问题 2.1对政府采购规定理解有误,造成规避政府采购行为的发生政府采购范围简单划分为货物、工程和服务,集中采购目录内、目录外产品等,对于同一采购项目如果包含家具、设备、物资等,由于均属于货物,是按照类别分开确定采购方式,还是在一个采购项目下合并内容确定采购方式,在这方面没有具体政策依据。对于同一采购项目包含的货物,是按照同一项目的采购来确定还是按照同一单位内所有货物的采购来确定采购方式,也没有具体操作规定。另外,农业科学事业单位有特有的核算机制,单位内部的课题组独立发展,拥有自己的课题经费。对于农业生产资料,如化肥、农药等的采购是按照一个单位所有货物合并采购还是按各个课题组自行采购,值得商榷。 2.2进口仪器设备采购手续繁琐,不利于预算执行工作目前,科学事业单位修缮购置专项资金主要用于资助各个单位采购单价5万元以上的仪器设备,主要用于提升科技创新能力。在科研工作中,对数据精确度要求很高,稳定性强、抗干扰性强的测试仪器在试验研究中起重要作用,而测试数据的精度高低直接关系到科学试验研究的成败[1]。进口设备在性能上优于国产设备,但是政府采购工作要求尽量采购国产设备,对购置进口设备有严格限制。采购进口产品时,首先方案申报前要做调研和专家论证,并经财政部专家审核后,由财政部门批复。在开展具体采购行为前,仍需再次组织专家论证并向财政部门履行申报审批程序。单位论证基础性工作主要依靠单位的科研人员做,工作量很大,耗时费力,基层单位对此重复工作很不理解,实际上也给上级主管部门增加了重复工作量[2]。项目申报时为进口产品,预算批复后采购前,进行进口产品申报时,如果不批准,就无法采购进口产品,只能采购国产产品,而国产产品在性能上不及进口产品,价格上更低于进口产品,这样造成了预算资金结余,既不利于预算执行,也不利于科技创新能力提升。 2.3专业专职人员缺乏,造成预算和计划编报不够科学农业科学事业单位缺乏专业从事政府采购工作的人员,目前从事该项工作的主要是相关科研人员,缺乏专业知识,并抱有政府采购程序复杂、效率低下,不利于科研工作的错误思想,因此在执行政府采购行为时,积极性不高。在这种错误思想下,政府采购计划与预算结合不够密切,科研人员对计划的重要性认识不足,编制预算具有随意性[3]。在这种情况下,极易出现采购时预算不足的问题,同时,因项目批复后调整难度大,影响预算执行。 3农业科学事业单位政府采购管理对策和建议 针对在具体政府采购行为实践过程中出现的问题,需要采取必要措施加以改进,以免影响政府采购工作。 3.1制定符合农业科学事业单位特点的政府采购实施细则对政府采购工作,建议按照不同类型单位分别制定具体实施细则,如对农业科学事业单位应该制定符合该类单位自身特点的具体实施细则,以使其具有可操作性。 3.2优化进口设备采购程序针对进口产品采购过程复杂的问题,建议简化审批手续,使采购测算在前,经费预算、政府采购预算、政府采购计划的编制审核同步[4],并建议进口产品申报审批同项目实施方案审批同步进行[2]。 3.3建立政府采购工作专职队伍,加强政府采购知识培训建立政府采购的专兼职人员,定期由上级部门组织培训交流,加强政府采购相关知识的培训工作。 作者:钟宁袁晓丽单位:中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 农业科学论文:农业科学研究所发展情况与措施 “十一五”期间,共承担部、省、市、院各类研究项目167项,比“十五”期间增长161%,先后有49项通过验收,共审定新品种13个,申报品种权25项,授权品种权16项,申报专利85项,获得授权专利27项,两项指标大大地超过了“十五”水平。新登记农药新产品12个,同比增长50%,5个新产品被认定为江苏省高新技术产品。在各类期刊284篇,同比增长196%。江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,近年来,挂牌扩园,加强试验示范工作。先后在镇江丘陵地区句容市建立了占地面积500亩,以应时鲜果新品种、新技术示范为主的省级农业综合开发(白兔)科技示范园区;占地200亩,以果树设施栽培新技术为主的国家级农业综合开发(后白)园区;占地700亩的种草养畜优质牧草示范为主(天王磨盘)牧草示范园区;占地面积1000亩,以发展优质有机果品并实施生态果草畜结合、果茶结合为主的(天王戴庄)生态科技示范园区;占地面积500亩以水稻、小麦、蔬菜、花卉育种为主的农业科技试验基地(白兔)-农业科技创新中心;占地面积1000亩以展示为主的农业科技示范中心(句容华阳)。全所现有在职职工90人(人事人员9人),在职专业技术人员67名。 一、江苏丘陵地区镇江农业科学研究所发展现状 1978年12月,党的十一届三中全会顺利召开,号召“把全党工作的着重点和全国人民的注意力转移到社会主义建设上来”,农村以家庭经营为主的联产承包责任制的迅速实施,拉开了农业、农村以及社会各经济领域改革开放的序幕。农业体制改革,在“尊重知识,尊重人才”的社会氛围中,循序渐进的开展。《关于科学技术体制改革的决定》推动了农业科研单位人才队伍的建设、科技手段的提高及对外科技交流等各方面工作。江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,在上级政府和有关部门的关心和支持下,大胆创新,勇于实践,一年一个台阶,取得了令人满意的成绩。就拿2010年来说,多项指标均创历史水平。一是授权品种保护、专利15个,8个稻、麦、蔬菜品种通过审定,授权保护品种及授权专利总数列全省农区所前列;二是成果奖级别大幅提高,表现出历史最好,参与合作的抗条纹叶枯病高产优质粳稻新品种选育及应用获国家科技进步一等奖,是历史性的突破;三是科技服务成效显著,社会效益列全省农区所首位,并先后获国家“三农”科技服务金桥奖,中国国际专利与名牌博览会专利金奖及省服务业名牌单位等10多项奖项荣誉。就我所人才队伍建设为例,在改革的起步阶段,在编科技干部有原来的14名,增添了落实知识分子政策进编28名,计42名,至1988年底,每年从大专院校进员,在编干部增至67名,农业科技队伍迅猛扩大,目前全所拥有90多名职工,学历层次大幅提高,人才结构全面优化。现在我所正在开展以学科建设为依托的资源整合和重组,全所研究工作划成七个方面,配置六个研究室,设立四个中心,转动四大科技服务企业。 二、目前面临的问题 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,在江苏丘陵农区的农业生产和发展上,勇于探索,激励创新。“十一五”期间,共获各类奖项12项,其中国家科技进步一等奖1项,省科技进步二等奖1项。十多个稻麦新品种以科技转让服务社会。但从目前的情况来看,要在今后的工作中取得更大的成绩,仍存在以下几方面的问题。 1.认识程度不够目前,尽管解决“三农”问题放到了前所未有的高度,但由于受我国传统观念影响,轻农、怠农现象,仍较严重。表现形式有:走过场,避实就虚,重名利,轻实效。面对江苏丘陵农区面广量大的分散经营农户,在选题和服务上,要认识到它的繁重性和长期性,要加强认识农区农业生产在经济上的地位及重要性。 2.科研力量不足主要表现在科研手段的落后。虽然“十一五”期间,项目经费渠道增加了,但在科研手段的强化上未得到应有的重视。出于这方面的考虑,增强了中心实验室,涉及到人员、项目等因素,要达到高端水平,还有很长的路要走。 3.服务创新不力农区内大型连片果品园区的示范方式、优良品种科技转让、农民专家培训等作为科技服务支持农区农业生产,在服务创新上仍未突出“新”来,电子服务终端、服务网络建设等现代措施,有待落实。 4.人才培养不畅人才是关键,培养人才涉及到科研与服务整个过程。“十一五”人才培养规划中,把人才培养、引进融入到学科建设、专业配置、科技服务中,每年度增加人员。在人才使用、激励措施,人才调配上,还需要积累经验,形成畅顺的培养和使用人才运作机制。 5.体制机制不全科技体制改革,使地市级农业科研单位处于大发展时期。江苏丘陵地区镇江农业科学研究所立足本地农业生产条件,大力引进消化,加强农业科研,探索农业科技服务方式,通过资源整合,人员重组,谋求有利发展的新体制和新机制,在科研与开发的轻重问题、在人事调配、业绩考核等方面,还有待于进一步完善。 三、发展对策 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所在改革开放以来,加强农业科研,在人才引进与培养,科学仪器添置,对外科技交流与合作等多方面着手,使区域内农业科研向深度和广度充分发展。在农民培训及科技转化上,日益重视,已逐步形成多层次多渠道多形式的服务方式。近来,以发展为主线,鼓励创新,加大科技服务力量,提升核心竞争力,扩大社会影响力,增强内部凝聚力。为加强该所在区域内农业经济上的地位和进一步发挥农业科技推进作用,要采取以下措施。 1.统一思想认识,纠正长期的轻视农业的观点农业是社会物质生产的重要部类,在国民经济中,占有重要的战略地位。在全国第二次农业科技大会上,中央提出了“大力推进新的农业科技革命,实现传统农业向现代农业的根本转变。”首先,是政府有关领导,应充分重视农业科研单位的地位和科技支撑作用,确实贯彻一系列惠农、强农政策,纠正传统思想影响下的“轻农”“怠农”的模糊认识。 2.强化科技能力,提高其区域内农业经济地位积极要求上级政府及有关部门予以财政上的大力支持,以逐年投入递增,解决单位科研事业费不足的问题。用充裕的资金,提高科研能力和科技服务转化,提升单位在农区的“三农”服务中的经济地位。 3.创新服务模式,加强区域内农业生产科技支撑力在科技成果转化上,我所紧密联系实际,积极开展科技服务,已逐步形成了专家培训、科技示范、技术转让上等多形式的服务模式。经多年的实践,我所已从科研促开发,转向科研与开发并重。在科技服务上,仍要花大气力,探索研究更贴近丘陵农区农业发展需要,更能发挥农业所科研优势的各种模式。 4.培养引进人才,打造现代的高效科研与开发平台要发展,人才是关键。在培养与引进人才上,我所近年来已做了一些尝试。为了打造现代高效的基层农业科研与开发平台,仍需要在人才的培养与使用上作研究,总结经验,使各学科有高水平的学科带头人,从而把我所发展推向科技开发的良性循环。 5.完善体制机制,保证其在健康稳定的轨道上发展近几年,在我所研究与服务的运作过程中,制订一些列管理办法,按照政策要求,做了调整与重组等工作。在今后工作中,仍要在科研选题立项,选人用人、科研开发等各方面,激励创新,形成完善的保障体系,以保证各项工作卓有成效。 四、发展展望 总体来看,基层农业科研单位已逐渐步入良性轨道,只要克服目前科研与服务上一系列问题,就有着更大的发展前景。江苏丘陵地区镇江农业科学研究所作为基层农业科研单位,在上级政府及主管部门的关心和支持下,紧抓发展重点,积极鼓励科技创新、服务创新和机制创新,以创新的科研成果提高科研水平,以完善的体制机制强化运作效率,以创新的服务方式提升农区所的战略地位,以学科建设为契机,进一步优化学科设置,整合科技资源。以人才培养作为关键,确立农区内优势学科及培植特色学科,拥有一支水平高、品质优的专业团队,把基层农业科研单位建设成为学科配置合理、优势学科突出、富有朝气活力的文明之所。坚持以科学发展观统领科研和科技转化工作;坚持以发展高效农业作为主攻方向,致力于农区内农业生产与发展。在科学研究上,加大对环保节约型的农业科学研究,走低消耗、高产出、高回报的可持续发展道路。在科技转化上,以园区为窗口,加强服务创新,打造崭新科技服务平台。在今后的发展中,江苏丘陵地区镇江农业科学研究所将会在区域农业生产和“三农”服务中,地位愈益凸显,作用更加强大。 作者:蔡金华付反生张玉军温小林单位:江苏丘陵地区镇江农业科学所 农业科学论文:构建设施农业科学的思考 1设施农业科学与工程专业开设的意义 1.1服务于农业战略性新兴产业 设施农业科学与工程专业培养的人才主要服务于农业的节能环保产业、生物产业、新能源产业和新材料产业,重点服务于节能环保产业的能源重复利用、设施节能建造、农业物资循环利用等;生物产业中绿色农用生物产品的研发;新能源产业中太阳能利用技术;新材料产业中设施农业上新型节能、保温、环保材料的研发等。通过设施农业科学与工程专业人才服务于战略性新兴产业,将促进全市、全国较具特色的农业战略性新兴产业的完善,推动天津市现代农业步伐,实现设施农业的低碳发展,构建绿色地球。 1.2设施农业科学与工程专业的开设有利于提高农产品的安全性 在农业生产中,由于大量化肥、农药等的不正确使用,使得农产品品质不断下降,农药残留量严重超标,直接威胁着人身健康。因此,建立安全、高效和可持续的农业生产技术体系就成为现代农业技术发展的新趋势。设施农业科学与工程专业的设立,在设施农业科学研究和培养设施农业的技术管理人才方面会起到很大的推动作用,将把先进的农业设施栽培技术等转化为生产力,促进农产品的安全、规范生产。 1.3设施农业科学与工程专业的开设是我国农业发展的必然产物 近年来,天津市政府提出了全市设施农业建设的目标和任务,设施农业建设进入了高速发展的新型节能日光温室时代。设施农业作为现代农业的一种重要形式,通过集中土地、资金、技术和劳动力等要素,形成了以资金密集、技术密集和劳动力密集为主要特征的集约型、高效型产业,农业的工业化道路已成为农业向现代农业迈进的必由之路。所以,开设设施农业科学与工程专业适合天津市农业发展形势的需要,是我国农业发展的必然产物。 1.4设施农业科学与工程专业的开设是适应培养 现代化农业设施专业技术急需人才的需要目前,发达国家如荷兰、法国、以色列、美国、日本等国家的设施农业已经达到高生产率、栽培精准化、资源可重复利用、高效节能及高度自动化水平[3-5],天津市近几年在设施农业方面取得了很多的成果,对增加农民收入、推动农业发展方式转变和科技成果转化、促进农产品质量安全体系建设发挥了重要作用。但是,通过市场调研发现,目前天津市的设施农业规模、水平及效益还不高,还远远赶不上荷兰、以色列那样的高科技投入、高资金投入、超高效益的高度集约型工厂化设施农业,与国内设施农业发达地区相比也存在一定差距,突出表现在:一是设施农业装备发展滞后,机械化、自动化程度低;二是农产品的质量安全形势严峻;三是设施农业科技人员的数量和结构远不能适应社会发展的要求,生产领域、观光旅游业、设施餐饮业等行业设施农业技术人才缺乏,高级技术人才需求缺口更大;四是农户技术水平低,整体素质、服务水平与设施农业发展的要求不相适应。因此,天津设施农业向现代化方向发展的瓶颈就是设施农业专门人才的缺乏,天津市设立“设施农业科学与工程”专业、培养现代化农业设施专业技术人才乃是当务之急。 2设施农业科学与工程专业建设的内容 2.1专业的定位 设施农业科学与工程专业主要学习生物学、化学、环境工程学、观赏园艺学的基础理论知识,具有农科与工科相结合的优势。通过该专业的学习,将使学生具备从事设施农业的科研、教学、生产、开发、经营、管理等方面的基本能力,培养学生成为从事设施农业建设、农业现代化管理、现代设施农业的工程设计、高效特色作物(园艺作物、药用植物等)栽培、农业园区的经营管理等方面工作的应用型人才,服务于天津沿海都市型现代农业的发展。 2.2师资队伍建设 师资队伍建设要以营造良好吸引和留住人才的工作环境、生活环境、文化环境为基础,以培养、引进和用好人才为重点,以建立国内一流学科师资队伍为目标,按照师资队伍规划,注重师资队伍的学缘结构、学历结构、年龄结构、知识结构。通过各种途径,加强与国外、国内著名大学、相关企业之间的合作,建立具有凝聚力和创新能力的教师团队,服务于天津沿海都市型农业。 2.3课程及教材建设 根据设施农业的特点,课程建设要特别强调其复合性与应用性,要符合现代化设施农业产业的要求,加强应用性课程,建设科学合理的课程体系。要加强人才综合素质培养,重视实践教学环节,根据学科发展方向以及专业今后的服务方向,加强与学科发展方向及专业服务密切相关的专业课程。天津农学院作为天津市和滨海新区培养农业专业人才的高等院校,已具有多年的高等教育办学经验,目前专业使用皆为全国规划统编教材。今后,随着专业的发展,将重点突出专业的自身特色,“十二五”期间将进一步加大建设适合天津设施发展的自编教材。 2.4实验室及基地建设 实验室及基地建设要以培养人才为目标,逐渐实行实验室及基地对学生的开放,提高学生的实际操作能力。实验室开放必须具备良好的仪器设备条件、高水平的实验教师队伍和管理能力。为此,根据教学目标的需要,应从硬件上满足实验教学与学生毕业论文研究的需要,使实验室及基地的功能更加齐全,运行更加便利,效率进一步提高。实验室要配备专职的实验教师,制定实验室的具体管理措施和规章制度,保证学生安全使用实验室。为了强化实践教学环节,要不断巩固和扩大校外实习与实践基地建设,使校内外实习、实践基地充分满足教学、科研、实践需要。教学设施建设是进行教学、人才培养的重要基础建设,今后,教学科研基地建设要本着以服务教学、科研为主的原则建立相应的管理机构,保证基地管理工作的经常化、制度化和规范化。 2.5教学管理建设 在教学管理方面,要加强部门学术委员会对教学工作的指导、管理和监督作用,健全教学检查、教学评估、教学座谈会等一系列教学管理制度,保证教学工作的高效、有序进行。要进一步完善和细化现行的教学管理制度、执行环节、质量监控体系、考核体系、激励和奖惩措施等。进一步抓好每一堂的课堂教学、夯实基础知识教育,强化实践教学、突出技能培养,扩充学生知识面、加强学生通识教育、提高学生综合素质。要落实好毕业生回访制度,及时掌握用人单位的反馈意见,做好教学计划的完善、人才培养目标的动态调整和教育教学内容、方式的改革工作。 2.6卓越人才培养 设施农业科学与工程专业的人才培养目标是“融素质教育、业务培养、能力培养为一体,培养具备生物、环境、工程、园艺等学科的基础知识,具备现代设施农业的工程设计、高效特色作物(园艺作物、药用植物等)栽培、农业园区的经营管理等方面能力的应用型人才”。在人才培养上,今后要注重基础理论知识与基本技能的统一,突出创新能力的培养和学生个性发展,因为这更符合当今设施农业发展对人才的需求。在教学计划中,增设创新实验和综合实验课。在毕业论文实验中,充分发挥和培养学生的好奇心和充分运用知识与技能的能力,鼓励学生的探索精神、创新思维、独立思考能力,营造崇尚真知、追求真理的氛围。重视培养学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力、语言文字表达以及团结协作和社会活动能力。在实习方面,要把学生真正地放到企业中去,在实习基地第一线进行锻炼、学习、积累经验。设施农业科学与工程专业的设立,要为天津及周边地域农业领域培养更多从事设施农业的优秀人才,促进现代化设施农业的快速发展。 总之,设施农业科学与工程专业的开设要紧密结合天津设施农业产业发展的方向,重视专业教师队伍建设、课程建设、人才培养等内容,要实施产学研相结合的教学体系,建立健全实习基地。专业的设置要因地制宜,体现特色,充分发挥沿海都市型农业的优势,进一步发挥设施农业科学与工程专业在天津农业现代化建设中的主导作用,服务于战略新兴产业,创建具有天津特色的设施农业科学与工程专业。 作者:王丽娟边珮璐王学利李树和刘海荣单位:天津农学院园艺系 农业科学论文:西南大学农业科学学科发展论述 1期刊分布 通过对论文总刊载量排名前10位的期刊进行统计,结果发现发表在《西南大学学报(自然科学版)》上的论文数量最多,占论文总量的14.8%,其次为《西南师范大学学报(自然科学版)》(8.6%)、《安徽农业科学》(5.6%)、《蚕业科学》(2.7%)、《黑龙江畜牧兽医》(2.0%)、《水土保持学报》(1.9%)、《中国兽医杂志》(1.7%)、《中国农业科学》(1.7%)、《生态学报》(1.7%)、《中国农学通报》(1.6%). 2论文引用情况 引文索引既可作为一种新型的文献信息查询工具,又可作为对论文、学者、学科、机构、地区等科研情况的统计以及对期刊进行分析的有力工具[3].利用《中国引文数据库》对论文2005-2012年的被引情况进行了统计分析.结果表明,西南大学园艺学、农作物、畜牧与动物医学、农业基础科学等领域论文引文率较高.这反映出西南大学园艺学、农作物等相关研究领域的论文产出率较高,在国内具有一定的影响力.分析被引频次最高的前10篇论文中,被引频次最高的为107次,最低的为47次,的年度主要集中于2005-2008年.按学科领域划分,作物生理学、畜牧与动物医学、遗传学和土壤学等研究领域的论文被引率最高,说明这些论文学术价值较高,相关领域科学研究受国内学者关注的程度较高.研究论文在2005-2012年被引量呈现逐年上升态势,说明这7年间该校的农业科研论文的质量和影响力均有较快的提升. 3SCI收录英文论文分析 3.1论文学科分布 在我国,被3大引文索引数据库WebofScience(即SCI、SSCI、A&HCI)收录文献和被引用频次的多寡,被视为一所高校科研水平、科技实力和综合研究能力的重要指标[4].参照中国图书馆编目分类规则,对从WebofScience中检出的1949篇论文进行分类,统计结果见表2.从表2中可以看出,农业科学相关学科中,生物化学与分子生物学、遗传学和环境科学领域的论文产出率最高,分别占论文总量的33.5%,14.7%和14.3%,而病理学、免疫学和渔业等3个学科领域总论文产出率较低,分别占农业相关学科论文总量的0.8%,1.0%和1.2%. 3.2论文年代分布 农业学科英文论文2005-2011年数量逐年显著递增,2012年下降的原因可能与统计时数据库的论文还未收录完全有关. 3.3期刊分布 笔者统计了论文总刊载量排名前10位的期刊,结果见表3.由表3可以看出,英文的期刊分布比较广泛,说明该校农业科学学科开展的研究工作范围较广. 3.4论文引用情况 对2005-2012年的被引情况进行了统计分析,结果表明该校生物化学与分子生物学、遗传学、环境科学、农学等领域论文引文率较高.这反映出西南大学在这几个研究领域英文学术论文产出率较高,在国际上具有一定的影响力.分析被引频次最高的前10篇论文中,被引频次最高为177次,最低为76次,文献的发表年份主要集中于2005-2009年,说明这5年是该校农业科学研究成果取得显著成绩的年份.在这10篇论文中,遗传学、昆虫学(蚕学)、免疫学和生物化学等研究领域的论文被引率非常高,说明这些论文学术价值较高.论文在2005-2012年被引量逐年呈上升态势,说明这7年间该校的农业科研论文的质量和影响力有较快的提升,且部分学科在国际上已经具有一定的学术影响力. 4与华南农业大学农业学科的比对分析 以第一作者机构为华南农业大学作为检索入口,检索了《中国学术期刊网络出版总库》、《中文科技期刊全文数据库》和《中国引文数据库》2005-2012年的中文核心期刊论文和WebofScience数据库2005-2012年的英文论文,通过、筛选,最终确定了7098条中文记录和2361条英文记录进行对比分析. 4.1中文核心期刊论文比对分析 2005-2012年间,华南农业大学农业学科核心期刊发文总量为7098篇,西南大学为5035篇,数量上差距较大.原因之一是检索论文的时间范围为2005年1月1日-2012年12月31日,而西南大学合并时间是2005年7月,前6个月的发文量未统计在内.对2个学校的学科研究领域进行对比分析,从表4中可以看出,华南农业大学在植物保护、园艺及畜牧与动物医学领域科学研究较西南大学有优势;而西南大学的优势领域为蚕蜂与野生动物保护、水产和渔业及农艺学. 4.2SCI收录英文论文分析 2005-2012年间,华南农业大学农业学科英文发文总量为2361篇,本校为1949篇,发文量差距较大.原因之一是检索论文的时间范围为2005年1月1日-2012年12月31日,而本校合并时间是2005年7月,故前6个月的发文量未统计在内.对2个学校的学科研究领域进行对比分析,从表5中可以看出,华南农业大学在农学、植物学、动物学和昆虫学领域的科研英文论文的发文量大于西南大学,而西南大学的优势领域为生物化学与分子生物学. 近年来,西南大学农业学科发展较快,所发表的学术论文不论从质量还是数量上都表现出快速增长的趋势,高水平的学术论文比重逐年增大.根据发文总量的变化曲线,结合该校的科研发展状况,总结原因可能有以下3点:1)国家加大了对科技的投入,“十一五”期间,西南大学科研项目立项数量和经费大幅增长,年增幅均达到20%,总经费超过了9亿元,推动了科研成果的产出.2)国家科技平台建设项目改善了科研环境.学校建成了重庆市大型科学仪器资源共享平台服务中心西南大学分中心,推进了科研论文的发表.3)学校与美、英、加、法等近20个国家或地区的高校、科研机构开展科研合作,进行学术交流.国际间学术交流和合作的增加,也使英文论文的产出量有了更大的提升.当然也应该清醒地看到,虽然西南大学农业学科科学研究取得了较为突出的研究成果,但标志性成果仍然偏少,在国内外的学术影响力仍需加强与华南农业大学农业学科研究领域的对比分析中,西南大学在蚕蜂与野生动物保护、水产和渔业及农艺学领域的研究在国内的影响力大于华南农业大学.国际学术影响力上,华南农业大学在农学、植物学、动物学和昆虫学领域大于西南大学.基于此,建议学校进一步加大投入力度,整合学科资源,重视农业学科的发展,保持优势学科,缩小与国内同类高校间的优势学科领域的差距。 作者:赵晓莅李松芹周艳单位:西南大学图书馆 农业科学论文:农业科学的现状和战略对策 1农业科学的发展趋势和研究热点 1.1农业科学与其它现代科学的交叉是新的发展趋势 (1)雄性不育现象的发现和利用,是基础性研究长期积累的结果。60年代以来,雄性不育在水稻、小麦、高粱、谷子、大豆、油菜和大白菜等作物上都已发现和应用。目前,已发现100多种能在生产上应用的雄性不育植物。雄性不育理论的研究与应用,有力地促进了作物新品种的培育,提高了农作物的产量和质量。在我国,197。年发现了“野败”,迎来了水稻育种的灿烂曙光。由此育成的釉型杂交水稻,创造了世界育种史上的奇迹。自1976年以来,累计种植三系杂交水稻达1.7亿余公顷,增产稻谷2600亿公斤。随着这项技术被引进到有关国家,已在更大范围内发挥着作用。杂交水稻取得了举世瞩目的成就,并被誉为“第二次绿色革命”。 针对三系杂交水稻的美中不足,如米质较差,优良恢复系不好选配等问题。我国科学家们在努力选配优质稻组合的同时,已发现并培育成功了二系法杂交水稻,一般可增产巧%左右。 这一独特的创造,领先世界水平,使水稻生产跨人了一个新的发展阶段。 (2)农作物病虫害可以给作物造成10一30%的损失,严重时使得颗粒无收。近些年来,随着病虫害问题的日益严重和复杂化,对害虫的研究投人了更大的力量,出现了各学科的交叉和互相渗透,进一步把宏观与微观不同层次的研究结合起来。同时,对害虫、天敌和植物之间关系的研究,发现昆虫和寄生植物之间,不是单纯的为害和受害的关系,而存在着植物抗逆的一方面。这一方面的研究和发现为寻找控制害虫新途径和新方法提供了基础。如利用植物的“超补偿能力”防治害虫,不是要求把害虫斩尽杀绝,一个不剩,而是允许保持一定的虫口密度,以不造成明显减产为度。这种原则不仅可以减低防治成本,减少环境污染,如果控制适度还可以带来增产效果。 在对生态学如昆虫变态、生殖、滞育、飞翔、迁移等生命活动规律研究的基础上,提出区域性害虫生态控制的新概念;性诱剂的应用,包括性诱剂和病毒的联用;以及新型的无公害农药的开发应用等,无不得益于基础研究。 在农牧区鼠害防治方面,鼠情监测和预报的发展,一方面归功于长期定位研究的积累,另一方面则借助于先进的计算机和有关软件技术。利用不育和遗传防治技术是目前鼠害防治技术发展的一个重要方向。美国农业部丹佛动物危害控制中心在这个方面有很好的工作。在防治策略上已放弃单一的大面积化学防治方法,更着重长期持续地压低害鼠害兔的种群数量。 (3)远缘杂交与染色体工程育种在创造特异种质资源方面显示了强大的优势。美国的棉花“PD”系统种质是通过远缘杂交(中棉一瑟伯氏棉一陆地棉三元杂种)建立起来的,已经成为美国优质育种的主要种质资源。远缘杂交与染色体工程育种结合组织培养技术可快速稳定特异性状,以及利用分子生物学方法进行快速鉴定分子标记,在杂种早代就能鉴定带远缘目标基因(如抗性基因)的微小异源染色体片段,大大加快了育种速度。我国科学家在棉花远缘杂交的研究中,就是综合利用了有性杂交、激素处理、幼胚培养、染色体加倍、多代回交以及异地鉴定等技术,创造了系列优异种质材料和优良品系,并可望在本世纪末的最后几年,在理论和应用方面取得突破性进展。 长穗堰麦草是小麦远缘杂交育种的优良野生亲本材料,用它与普通小麦杂交,已经选育出许多高产、优质、抗病新品种,如小堰6号、小僵107等。相关的核质杂种优势理论正在深人地开展研究。核质杂种优势的研究,对于小麦改良有着重要意义,因为核质杂种优势一旦表现出来就不需要年年制种而又能稳定地保持下去。我国在远缘杂交、染色体工程以及核质杂种优势等方面的整体研究水平处于世界领先地位。 (4)把物理学和化学的成果引人农作物育种领域,产生了物理和化学诱变技术,并得到了广泛的应用。在这个领域,目前又有新的发展。把离子束技术引人育种领域,出现了离子束生物工程育种技术。利用离子注人进行基因位点损伤,诱发遗传变异,利用离子刻蚀进行细胞加工,介导外源基因。利用这一技术育成的新品(菌)种,已在农业生产中推广应用,创造了明显的经济效益。随着生命科学与其它基础学科的交叉,这类创新性研究和应用也会越来越多。 1.2持续农业和各类特色农业的兴起是农业科技进步的又一显著特点 (1)“绿色革命”与“蓝色革命”正在相互交融。在生物技术与常规技术相结合促进农业科技发展的同时,人们将加速向海洋领域拓展,出现大规模的海洋农(牧)场,实现“海洋农牧化”。人类解决所面临的人口、资源、环境问题,出路之一是重返海洋。利用现代科学技术手段,研究海洋、开发海洋、保护海洋、发展海洋产业,现在人们称之为蓝色产业。 随着世界人口的增长和技术的发展,海洋捕捞业日益发达。因此,早在80年代初,一些营养和商业价值高的鱼类产品就开始明显减少,199。一1992年,全世界年捕鱼量仅为8000万吨,比1989年减少7%。在减少和控制捕捞恢复海洋特别是近海渔业资源的同时,人们已把注意力转向人工养殖和近海特种资源的人工增殖。日本最为发达,真绸、牙鲜、对虾、梭子蟹、扇贝、牡砺、鲍鱼和紫菜等养殖早已著称于世,科研生产都达到了相当高的水平。西、北欧和北美诸国基础研究较为深人,而用于生产者种类较少,生产规模一般较小,产量不大。值得注意的是,近年来国外十分重视高新技术(细胞工程、基因工程)在增养殖生产及科研中的应用,对养殖中繁殖发育、营养、生产、疾病及其环境条件间相互关系研究较为深人。在我国,同发达国家相比较,水产养殖产量主要来自淡水。随着产量压力的不断增加,使得内陆河流湖泊水环境资源受到破坏。将来的方向是发展集约化养殖,把淡水资源用作饮水和环境,同时加速向海洋的战略转移。我国有1.8万公里海岸线,浅海中生物生产力相当于每平方米每年2000大卡,两公顷海面相当于1公顷良田。经过努力可以从海洋中得到数千万吨水产品,成为大规模食品生产基地。 (2)现代化、高效率和高技术农业离不开“设施农业”。随着耕地面积进一步减少,如何发展适合中国国情的设施农业将对进一步提高单位土地的产出,发展“两高一优”农业起到重大作用。发达国家的肉牛、奶牛、猪、鸡等广泛采用现代化工厂化养殖方式,未来规格化“全进全出”全自动化程度将得到发展。今后随着智能化程度提高,温室蔬菜、花卉等作物无土栽培将走向群体化、大型化。 和“设施农业”相关的是“白色农业”。所谓白色农业,主要是指不污染环境的微生物工厂化农业。人们不仅可以从中获得大量的食用菌类,还可以生产大量的无公害生物农药及生长激素,也可以直接生产人们所必需的蛋白质。 (3)80年代中期,美国学者针对“生态农业”的局限性,首先提出了“持续农业”的新概念。 与生态农业不同,持续农业在强调对资源环境保护的同时,不反对化学能的投人。即不仅采取农业生产的现代化措施(良种、农药、化肥、灌溉),而且注意农业生产的经济性、社会性,即经济效益与环境保护并重,侧重于生态、经济、社会的综合效益。我国人多地少,在农业生产满足需求的同时,也必须考虑到对自然资源的合理利用和生态环境保护。 2我国农业科学的现状和战略对策 2.1我国农业科学的现状分析 建国以来,我国农业科学不断取得进步。品种资源研究和良种选育技术水平不断提高。我国学者利用远缘杂交、染色体工程、基因工程等技术与常规育种相结合,实现外源基因转移,拓宽种质资源,培育丰富的农作物新品种,为我国乃至世界农业增产作出了突出贡献。特别是水稻杂种优势利用,随着“三系配套”技术走向世界,“二系法”研究的初步成功,以及“一系法”的积极探索研究,我国在这一领域的整体优势和领先水平,已为世界所公认。 我国农业生物技术研究始于70年代。20多年来,在生物技术基础理论、试验技术和应用推广方面都有了明显的进展,取得了一系列重要成果,有不少产品和技术已走向市场,同时也大大缩短了与发达国家的差距。我国在脱毒快速繁殖技术、花药培养、染色体工程育种技术和单倍体育种应用方面一直处于国际领先水平。植物基因工程方面,我们已基本上能够自己分离侵染蔬菜、烟草及其它经济作物的病毒外壳蛋白基因,获得了一批转基因抗病毒植株。但由于这些新技术发展历史较短,我国目前的水平基本上属于跟踪发展阶段,所采用的技术路线和方法,基本上与国外相同,未能有新的重大突破。 从整体上来看,我国农业科学研究和应用,同发达国家尚存在一定差距,在一些重要领域存在很大差距。比如作物、畜禽良种覆盖率,在我国分别只有6。一80%和30一60%,而发达国家已接近100%。在高技术方面的差距还很明显。但在一些局部,比如杂种优势利用、远缘杂交及染色体工程育种、单倍体育种及其应用等则均居世界领先水平。 2.2战略与对策 (1)要加强基础性研究,为农业的发展提供科技贮备。高新农业应用科技来源于农业基础理论的研究,否则应用科技就成了无源之水,无本之木。以杂种优势的利用为例,如果没有遗传学的基本理论指导,没有杂交高粱等杂种优势利用的实践经验,也就没有1970年野败材料的发现和对其系统研究,也就没有三系杂交稻的成功。因此,我们应当稳定并精心组织一批精干的科技人员,对涉及农、林、畜牧、兽医、水产等领域科学技术重大理论课题和前沿领域进行攻关,特别是在品种选育的新理论与新方法、基因工程、病虫害防治机理以及作物近缘种保护生物学、生物肥料、温室和大棚中的生态调控等方面的研究上,力争有所创新和突破。 应当看到,我国农业生物技术的基础研究相当薄弱,基本上处于跟踪研究状态,缺乏新的思路和观念。在越来越激烈的国际竞争面前和强调知识产权的今天.缺乏创新的生物技术产品是会被淘汰的。我们在选择动植物基因工程课题时,要尽量避免相同水平上的简单重复,力争在理论和关键技术上有所突破,为开发增加后劲。 在海淡水增养殖方面,我国海带养殖近期产量不断提高,已高达300多万吨,而栽培方法仍是50、60年代的成果。80年代提出了新的方法,可以免去长达4个月的低温育苗,但还没有广泛应用。对虾养殖的问题就更加突出,流行性虾病形成毁灭性灾害,造成上百亿元的经济损失。必须加强病原及病理学研究,加强监测技术和防治药物的研制与开发,加快研究生态综合防治措施,以求尽快改变目前这种几乎是束手无策的被动局面。 (2)加快高新技术特别是生物技术在农业生产上的应用,提高农业生产的现代化水平。通过高新技术产业化,直接把科技转化为经济优势、市场优势,同时提高国际竞争能力,保持我国农业高新技术在某些领域的先进水平,缩小与先进国家的差距。科学技术与其他商品不同,科学技术必须有超前性,既要重视选择当前一般先进实用的技术项目,又要抓住具有世界先进水平,能影响未来农业发展方向的重大项目的推广,这样才能带动我国农业的大发展。 (3)增加农业科技的投人。农业的发展一靠政策,二靠科技,三靠投人。农业科技大多是属于周期长、社会效益显著而直接经济效益低微的特殊科技领域。我国是发展中国家,不可能在投资总量上同发达国家甚至中等发达国家攀比,如韩国1994年消耗200亿美元开始实施“生物技术20。。计划”。但是,我国农业科技长期投人不足,已严重地影响科研水平的提高和成果转化。80年代世界平均农业科技投人占农业总产量的1%,而我国为0.17一。.27%,是世界上农业科技投人最低的国家之一。如国家自然科学基金中,用来支持农业基础研究的才不足7%。据统计,我国基础性研究经费分配情况是:自然科学占57%,工程技术科学占27.2%,医学科学占10%,农业科学只占5%,这和我们这个农业大国的地位极不相称。从实际研究状况看,如有一个农业大省,农业科技进步奖1987年申报108项,1989年为76项,1991年降低到36项,1992年竟降低到33项。5年间,成果申报数减少了2/3,其潜在危机是显而易见的。尽管这种现象的存在原因可能是多方面的,但不能不说科技投人不足是一个重要原因。由于农业科技投人不足,也造成农业科技队伍不稳定,成果推广人员严重不足。我国每万名农业人口中农业科技推广人员仅有5人左右,一些发达国家达到30一40人。因此,应当制定相应的政策,采取切实可行的措施增加农业科技投人就研究与开发这部分来说,不仅应当包括课题费,而且应含部分设备费和研究人员的津贴,以利于科研和科技成果推广队伍的稳定以及青年科技人才的成长。 作者:牛德水 姚庆筱 单位:中国科学院自然与社会协调发展局 农业科学论文:农业科学技术产品竞争 鉴于农业的基础地位,农产品竞争力一直是众多学者关注的重点,特别是在我国加入WTO以后,农产品的竞争力如何成为研究的重点。随着科学技术的发展,农业抵御自然灾害能力的提高,农业开始逐渐摆脱过去“靠天吃饭”的状况,转而依靠农业科技水平的提升。农产品的竞争优势也不再仅是来自优越的地理条件和气候条件,农民科学文化素质、农村基础设施建设、农业科技发展水平等因素都对农产品竞争力有非常显著的影响。湖北作为一个我国的农业大省,过去很长一段时期内依靠得天独厚的自然条件,显示出较强的竞争优势。但是近年来湖北农产品竞争力与农业强省相比有持续下降的趋势,这应引起足够的重视。为此,本文从湖北农业科技发展的角度来探索湖北农产品竞争力,这有助于更好地分析影响湖北农产品竞争力的因素,从而为提升湖北农产品竞争力献计献策。 1湖北农产品竞争力的总体状况 农产品竞争力概念并没有一个统一的认识。一般认为农产品竞争力是一个国家(或)地区的农产品参与市场竞争、获取市场份额并能够持续获利的综合能力。这种综合能力可以从农产品价格、生产效率、市场营销能力、农产品质量以及农业生产环境等多个方面来反映。本文将从生产效率、农产品生产成本、销售价格三个方面分析湖北农产品竞争力的状况 2.1主要农产品平均产量 农产品平均产量在一定程度上能够反映相关农产品的生产效率情况。鉴于资料的有限性,本文仅对近6年的稻谷、小麦、棉花、油菜籽和蔬菜5种农作物的全国平均产量和湖北平均产量进行了对比(见表1)。 对比数据显示,湖北省只有稻谷和油菜籽的平均产量是高于全国平均产量的,而小麦、棉花和蔬菜3种农作物的平均产量低于全国平均水平。仅从均产数量上看,稻谷和油菜籽是具有产量优势的产品,而小麦、棉花和蔬菜不具备产量上的优势。从农产品平均产量的增长情况看,湖北5种农作物的均产与全国平均水平基本保持一致,总体上呈现上升趋势。稻谷、小麦、棉花、油菜籽等都属于大宗农产品,天气等自然资源对农作物的产量影响很大。从表1中的全国和湖北5种农作物的平均产量来看,尽管总体上农作物平均产量都呈现上升趋势,但是波动较大。并且近6年5种农作物的平均产量基本上没有发生很明显的变化和增长。 为了更进一步了解5种农作物的生产效率情况,根据统计资料,本文对5种农作物的效率优势指数进行计算(见表2)。如果某种农作物效率优势指数大于1,表示该农作物在生产效率上具有明显优势;反之小于1,表示该农作物在生产效率上不具有效率优势。数据显示,稻谷和油菜籽的效率优势指数大于1,特别是稻谷的效率优势指数;小麦的效率优势指数最低,没有超过0.8。稻谷和油菜籽的效率优势指数近7年并没有发生明显变化,既没有扩大也没有缩小,而蔬菜和棉花的效率优势指数在近几年有一个明显的缩小趋势。 虽然粗略的平均产量和效率优势指数的分析,不足以全面地反映湖北农产品的生产效率情况,但是连续多年的对某一大类农作物平均产量和效率优势指数的比较和分析还是能够在一定程度上显示湖北农产品的生产效率。总体上,湖北农产品还是在稻谷和油菜籽等传统优势农产品上有比较大的优势,但其效率优势并没有扩大,而在其他农作物上就不具备效率优势,并且棉花、蔬菜等农作物的效率弱势却在进一步拉大。 2.2主要农产品的成本 农产品的生产成本是衡量农产品生产管理水平和经济效益的非常重要的指标,也从另一个侧面反映了农产品的生产效率,它是决定农产品市场竞争力的关键因素。对已有资料的分析表明,湖北农产品的生产成本一直居高不下,尽管国家对农业税进行了减免,但是由于物价上涨等因素,农产品的生产成本并没有下降很多(见图1)。 图1中数据显示,除棉花生产成本波动起伏外,从1999~2004年稻谷、小麦油菜籽3种农产品的生产成本呈现下降趋势,但是2005年各种农产品的总生产成本有一个比较大的增加,超过了1999年的水平。其主要原因是用工费用增加,2005年每种农产品的每hm2均用工费用比上年增加都超过150元,如稻谷2004年用工费用为715.50元/每hm2,到了2005年增加到874.50元/每hm2,而棉花的每hm2均用工费用增加达到300元。另外各种农业物质投入增加,农药、化肥等价格上涨较快,也增加了农产品的生产成本。 由此可知,农产品生产成本和农产品的市场竞争力密切相关,近年来湖北农产品生产成本上升,一定程度上表明湖北农产品的市场竞争力在逐步下降,市场经济效益也逐渐减少,这不利于农业的进一步发展。 2.3主要农产品的销售价格 农产品的平均售价直接反映了农产品在市场上的竞争状况。表3是对4种农产品50kg产品平均售价的比较。从表4中可以发现,从2000~2005年4种农产品的出售价格总体上呈现上升趋势,但是近两年平均售价在下降。尽管对这四种农产品国家都会实行保护价收购,湖北的平均售价要低于全国平均水平,这表明湖北农产品在市场上具有一定的低价格优势。但是结合上面的成本分析来看,由于农产品的生产成本上升,出售价格却下降,市场经济效益自然降低。 从以上对湖北几种农产品的生产效率、生产成本和市场售价的分析来看,湖北农产品的市场竞争力形势并不容乐观。生产效率上,仅有稻谷和油菜籽两种农产品高于全国平均水平;生产成本在近两年也居高不下,同时农产品的售价却在近年有所下降,虽然保持着一定的低价优势,但市场经济效益明显降低。 2湖北省农产品竞争力低的因素 随着农业科学技术水平的发展,农产品竞争力的提高更多的依靠农业科学技术。改革开放以来,湖北农产品国内、国际竞争力得到了很大的提高,很大程度上得益于农业科技水平的发展与提高。但是从湖北农业的地位以及农业科技水平的发展来看,还存在诸多问题。 2.1农产品品质差,良种选育重量轻质,农产品市场竞争力不强 在20世纪90年代以前,农产品市场竞争主要依靠数量和价格,随着人民生活水平的提高,到了90年代中后期,消费者对农产品质量的要求越来越高,数量型农业逐渐向质量型农业转变。这就要求农产品不仅能够高产,还要高质。湖北长期以来在农产品的育种选种上以高产量为目标,忽视了农产品的品质,特别是大宗农产品。据有关部门统计在大宗农产品良种选育上,90%以上的农产品品种都是以高产为目标的。优质高产农产品缺乏,极大地削弱了湖北农产品的市场竞争力,只能依靠低价竞争,降低了经济效益。以油菜为例,湖北省地处长江流域,“双低”(低芥酸、低硫甙)油菜优势产区的中游,“双低”油菜籽的含油率一般为37%~39%,而加拿大的“双低”油菜籽含油率一般为41%~44%;关键是加拿大“双低”油菜籽的芥酸含量小于1%,硫甙含量小于20μmol/g,而湖北省“双低”油菜籽的芥酸含量则在5%左右,硫甙含量在80~150μmol/g之间,远远高于加拿大的水平。除此之外,在良种的推广上也存在一定的问题,良种推广缓慢,并且良种的更新速度也较慢。从农业发达国家来看良种更新一般为3~5年,而湖北的良种更新速度要远远慢于这个速率。品质差、更新速度慢,一方面使得农产品生产阶段的生产成本增加,另一方面又降低市场经济效益,极大地降低了湖北农产品的竞争力。 2.2农业生产机械化水平低,肥料利用率不高,农产品生产效率低下 由于我国地少人多,人均耕地面积较少,因此农业生产的机械化水平低一直是我国农业发展的瓶颈。湖北省也不例外,尽管近几年湖北的农业机械总动力有明显的增长,从1999年的1363万kw·h,增加到2006年的2263万kw·h,7年时间增长了900万kw·h,但同湖南、安徽等比邻省份相比仍存在一定的差距。在机耕面积、机播面积、机收面积等农业机械化水平方面,也明显存在差距。表4反映了从2000~2006年湖北农业机械化水平程度。从数据资料来看,农业机械化总体水平在不断提高,机收面积显著提高,但是增长速度缓慢,并且机耕面积、机械植保面积和机械铺膜面积近两年还有下降趋势。农业生产机械化水平较低,劳动力投入较大,必然会导致农产品单位生产成本高,生产效率低下,从而降低农产品的竞争力。 此外肥料利用低下也是导致生产效率不高的一个非常重要的原因。平均而言在湖北氮肥的当季利用率只有30%~40%,磷肥的当季利用率为10%~25%,钾肥的利用率为50%~60%,这些都远远低于发达国家的水平,如发达国家的氮肥利用率能达到60%。化肥利用率低一方面造成了大量浪费增加了生产成本,另一方面流失的肥料会对土壤环境产生不利影响。化肥深施和配方施肥是提高肥料利用率的重要手段,而湖北2003年化肥深施面积为1474khm2,到2006年降低为1433khm2,而配方施肥面积也由2003年的4396khm2,降低到2006年的4082khm2。 2.3农业科技成果转化率低,农业技术推广体系不完善 湖北农业科技力量布局比较分散,导致农业常规应用技术升级慢,农业高新技术产业化程度低,农业科技成果转化率不高。有资料表明,目前湖北省的农业科技成果的转化率只有30%~40%,远远低于农业发达国家的水平,而农业科技成果的转化率偏低一个重要的原因是农业科技推广体系不完善。曾经让农业辉煌的农业推广体系,如今在许多地方出现了“线断、网破、人散”的局面。湖北于2003年进行了基层农业科技推广体系改革,对乡镇农业科技推广体系进行了改革。改革后在岗从事农业技术推广的总人数由5.4万多人缩减到不足1万人,加大了农业科技推广的难度,不足以满足现有农业科技推广的要求。在投入经费上,由于农业科技推广体系是从中央到省、市、县、乡的五级推广体系,而农业科技推广工作的重点一般在县乡两级,但是在农业科技推广经费的划拨上,县乡特别是乡镇一级的农业科技推广机构的事业经费很少,许多乡镇的农业推广机构还把仅有的这些经费的80%作为职工的工资,余留的20%作为农业科技推广经费。另外,有部分县乡政府“卸包袱”,把农业科技推广部门推向市场,有的甚至被摆卖或被撤销,使本来就十分薄弱的农业科技推广部门更是难以为继。农业科技推广体系不完善,农业科技转化率低,使得先进的农业科技成果无法在广大农村得到普遍应用,降低了农产品竞争力。 2.4农民科学文化素质较低,农业科技人员缺乏 湖北是个人口大省,总人口超过6000万人,其中农村人口大约2600多万人。大部分农村人口从事农业生产活动,农民的科学文化素质影响着农业生产效率和农业技术推广。诸多研究表明农民科学文化素质高,农业生产效率就高,接受新技术的意愿和能力就强。对农民科学文化素质起决定作用的是受教育年限,而根据湖北农调队的测算显示,2004年湖北农村人口平均受教育年限为7.91年。到目前湖北农民的受教育年限还不满8年,也就是说农民平均受教育水平还达不到初中二年级,小学及以下文化程度的占农村人口不到60%,中专以上文化程度占农村人口不到1%,这种情况与湖北作为教育大省的地位是不相符合的。农民接受技能培训的人次也比较少。 此外,农业科技人员偏少,专门从事农业科研的人员只有5000多人。在农民科技队伍中,湖北全省只有农民科技人员7.5万多人,平均每1000名农业劳动力中只有不到4名的农民科技人员。如今农业科技在农业发展中的贡献愈来愈大,农民的低素质和农业科技人员缺乏无法有效保证农产品竞争力的人力支撑。 3以农业科技为依托,大力提升湖北农产品竞争力 3.1调整农产品品种结构,提升农产品品质 一是开发、培育、推广优良品种及其配套技术,不断提升农产品的品质,把传统农业逐步引向高效生态农业。扩大优质品种的规模和比重,大力发展适销对路的优势品种和有地方特色的名、优、新、稀产品。根据农业不同生态特点和地域特点,大力发展先进育种技术、病虫害防治技术等配套技术,改善农产品品质,提高竞争力。二是大力发展农业产后加工、保鲜和贮藏技术,延长农业产业链条。以龙头企业为核心,着力发展农副产品精深加工,发展营养食品、方便食品和休闲食品,提高农产品的科技含量和附加值。 3.2加快农业机械的研究和开发推广,提高生产效率 围绕现代农业的高产、优质、环保、节能、高效和可持续发展等综合因素,充分应用现代科技,吸取国内外一切成功经验,加快技术创新,研究开发适用不同农业生产需要的新式农机具,提高农业机械化水平。大力推动配方施肥和深施肥技术,因地、因作物施肥,混合适用氮、磷、钾、有机肥,着力提升肥料利用效率,减少肥料流失率,确保土壤酸碱平衡。 3.3强化农业科技推广工作,提升农业科技对农产品竞争力的贡献率 健全农业科技推广体系,深化农业科技推广体制改革,充分履行农业技术推广的公益性职能,形成队伍多元化、技术服务化、推广形式多样化、运行机制市场化的农业推广服务网络。改变单纯依靠行政手段的传统推广形式,走行政组织与市场机制相结合,产学研、技工贸、产业化经营的路子。大力开拓和发展农业技术市场,搞好技术、人才、信息和资金等生产因素的有效配置,增加投入,加快农业科技成果的转化。 3.4提升农民科学文化素质,确保提高农产品竞争力的人力支撑 确保农村免费义务教育,鼓励有条件的农民进入学校重新学习,提高农民的科学文化素质。充分动员和利用一切培训资源,以县、乡为重点,以提高农民综合素质为出发点,以促进农业农村经济发展和农民增收为目标,将农民科技培训贯穿了农村工作的始终,多形式、多层次地开展农民科技培训。重点提高农民科技意识、市场意识、生产技能、从业能力和经营水平,把培养一支有技术、懂经营、善管理的高素质农民队伍,提高农业科技的转化率、入户率。 农业科学论文:农业科学事业单位预算管理初探 摘要:随着国家事业单位分类改革和公共财政体制改革的不断深化,对科学事业单位资金管理的科学化和精细化要求越来越高。实行全面预算管理有利于预算工作为单位目标服务,为促进科学事业单位可持续发展提供有效途径。文章分析了农业科学事业单位实行全面预算管理存在的问题,提出了建立全员参与机制、加强预算执行与监督内部控制、建立完善的财务预算管理制度等加强全面预算管理的对策,以期推动农业科学事业单位依法理财、科学理财。 关键词:农业;科学事业单位;全面预算管理;存在的问题;对策 农业科学事业单位全面预算管理是未来一定时期内科研、开发、经营等各方面的收入支出的总体计划,是把一个单位的发展目标转化为各部门、各岗位以至个人的具体行为目标,从而保证单位总体目标得以顺利实现的管理过程[1],其核心是资金管理[2]。文章将以农业科学事业单位的资金管理为重点,分析探讨加强全面预算管理的有关问题。 1全面预算管理的应用 全面预算管理是企业内部控制的一种方法。作为实现企业目标的重要手段之一,已经在企业中得到广泛应用,并日臻成熟与完善[2]。全面预算管理需要充分的双向沟通以及所有部门的参与,真正的全面预算管理要做到:事前有计划,事中有控制,事后能考评、追溯[3]。由于农业科学事业单位的经济活动特点是以科学研究与科研应用开发为主,没有大规模的生产销售活动,因此,实行全面预算管理的农业科学事业单位还较少,但是相关的研究与探讨一直持续不断。全面预算管理已被各种组织管理实践证明,是一种行之有效的管理方法[4]。随着国家对部门预算编制与审计的要求越来越严格,作为筹集、分配、运用、控制资金的依据,迫切需要科学事业单位从原来的“重核算,轻管理”,转变为运用科学手段进行财务管理,实施全面预算管理,完善预算管理的各个环节,做好资金管理工作,在保证公共服务的同时,提高竞争能力,实现自我发展。 2全面预算管理在农业科学事业单位应用中存在的问题 2.1对全面预算编制不够重视 事业单位管理人员对于全面预算编制认识不足,对全面预算管理的作用认识不明确,普遍认为预算编制只是财务部门的任务,积极参与的意识不强。对于一个单位而言,调动内部所有部门共同编制预算有一定的难度,普遍存在以应付态度完成预算编制的现象。 2.2预算编制的完整性不够 全面预算管理具有“全面性、全员性、全程性、目标性、指令性”的特点[5]。综合农业科学事业单位预算编制情况来看,预算编制内容不够完整,仅停留在财务成本支出、单位收入及科研支出等方面,没有涉及现金流量及资本性支出等预算内容[6]。对资金预算以外的资产,如固定资产并无有效的管理,导致预算编制缺乏科学性和合理性[7]。 2.3预算编制与财务管理结合不紧密 科学事业单位一般从事科研教学等研究性的工作,大多数属于社会公益性组织,其资金来源是政府的财政拨款,只有国家财政在拨款上给予保障,科学事业单位才能真正履行好公益性职责。但由于各单位预算编制经验不足,财政部门审批预算时又往往会在单位预算基础上进行削减,导致最后确定的预算不能满足单位需要。这种主观上改变预算的做法,导致预算编制与预算执行、决算编制都未能匹配,有的农业科学事业单位资金预算和资金使用无法对应,挪占预算资金现象时有发生[7]。 2.4预算执行缺乏完整、规范、有序的管理体系 财务预算管理的机制不够健全,管理制度不够完善,缺乏完整、规范、有序的财务预算审批程序[8]。很多事业单位常常会出现在年底为了达到预算目的而突击花钱的现象,这都是因为未能建立起完整的全面预算管理体系,导致预算执行的随意性很高,全面预算管理工作执行力度不够,预算管理作用难以发挥,预算工作松散,执行比较随意。 2.5预算执行监督力度不大 一方面,由于农业科学事业单位缺少专业方面的人员,对预算的执行情况无法进行全面监管;另一方面,没有将预算执行情况纳入考核内容,在预算项目结束后,没有对预算的执行情况进行科学分析、控制、考核评价,使得预算原有的职能弱化,预算执行时缺少约束力。 3加强全面预算管理的对策 3.1建立全员参与机制 科学事业单位的领导层应改变传统滞后的财务预算管理观念和模式,在单位内部营造良好的预算管理和控制的企业文化氛围[9],建立预算编制委员会,由单位的主管领导牵头,财务部门、业务部门共同参与编制[2],项目负责人、科技管理部门或财务部门与课题负责人积极配合,依据目标相关、政策相符、经济合理的原则编制课题预算,包括经费来源预算和经费支出预算[10],确保预算编制与实际情况相吻合,提高预算编制的合理性和科学性。 3.2加强预算执行与监督内部控制 以科学事业单位的实际情况为依据,对财务资金进行全面控制、统一分配、集中统筹,全面执行财务预算管理控制,确保单位各项经济活动的正常开展,避免预算超支现象[6]。加强财务预算管理的综合控制,在保证财政资金完整安全的前提下,以部门预算管理为基础,综合分析各部门预算编制、预算执行(含预算调整)与财务决算情况,通过平衡部门预算和单位经费的使用需求,进行内部二次预算,提高预算执行的准确度。另外,要建立预算计划与实际预算执行出现偏差预警制度,实时监控预算的全过程,及时修正预算中出现的偏差,提高财政预算资金的安全性与使用效益。 3.3建立完善的财务预算管理制度 要建立全面预算管理体系,就必须建立完善的财务预算制度,包括财务预算管理制度、财务预算审批程序、财务预算执行情况分析、考核制度、预算绩效制度等,这是实施全面预算管理的保障。既有利于规范财务预算管理活动,指导财务预算管理的实施并控制经济活动全过程,又有利于科学事业单位财务预算管理控制,管理制度约束和监督、检查、考核有机结合,从而保证经济资源得到充分利用,单位管理水平不断提高,进而促进科学事业的发展[11]。 3.4建立健全预算管理队伍 目前,科学事业单位预算普遍由财务部门组织编制和监控执行,给财务人员带来了巨大的工作压力,但财务人员不能等同于预算编制人员。由于全面预算管理要求更加全面、细致,需要更加专业人员的参与,因此,各单位应在财务人员的基础上,充分完善预算管理人才队伍,定期对预算人员进行专业培训,以保证预算的编制质量。同时,要加强信息化建设,利用信息网络技术手段,对预算实现实时控制,减轻预算管理人员负担,提高预算管理水平和效率。 作者:李雪芹 单位:农业部规划设计研究院
一、废弃矿山概述 (一)废弃矿山的概念 矿山是用于开采矿物的独立的生产和操作单位,目的是挖掘工业等生产所需的矿石。矿山主要包括一个或多个矿业车间(穿孔、矿山、开凿坑等)和一些辅助车间。矿山包括煤矿、金属矿山、非金属矿山、建材矿山和化学矿山。废弃矿山因采矿活动受到损害,没有及时采取复绿措施导致今后无法使用,并包括裸露的矿岩口、荒芜的土山、煤炭高山、尾矿池、被污染的植物和其他建设土地、存在潜在的崩塌、泥石流自然灾害的矿山等。 (二)矿山废弃地的特点 1.地形破碎由于暴力开采矿山和随意丢弃矿渣,造成了矿山地表不平整、地形破碎。矿山所处矿区本身地势起伏较大,加之不合理的开采活动、加重了地形的破碎。开采后没有及时采取行动修复矿山,后续引发坍塌、滑坡等地质灾害使地形更加破碎。特别是民间不规整的开矿行为,无序堆放填埋碎石,导致地形破碎不堪。 2.立地条件差矿山所处山区的地质条件较差,本身处于缺水缺肥的状态下,加之人为不合理的开采活动,导致矿区土壤流失,开采后造成的土地污染也使植物失去了生长环境。 3.交通运输与供水受限山区的地理位置较差、地形崎岖,特别是开矿为了节约成本,忽视地形,减少对道路的投资,仅仅满足施工车的道路通行,在后续复绿工作中,道路不畅阻碍了水资源的运输,矿区缺乏水资源,导致复绿过程不及时,加大了复绿成本。 4.高陡边坡问题开采矿山造成山体不规则、不平整,裸露岩石过于陡峭,增加了复绿的难度和复绿成本;开矿后没有及时对裸露的峭壁进行围网防范,很容易造成山体滑坡,崩塌等地质灾害;水土多的地区遇到雨季极易引发泥石流。 5.排水问题开矿时对工业废水不合理排放,污染了下游农田,排放的废渣残渣甚至会堵塞出水口,影响雨季排水从而引发洪涝灾害。 6.采空区问题矿区进行地下开采形成的采空区也是复绿的难题。采空区发生崩塌的可能性极大,开采后,地下水位下降,原有生物缺少生长困难;发生崩塌后,不仅地表需要重建,绿植也要大面积重建。在开采过程中,矿山的布局、角度、斜面方向及倾向,以及废土和矿渣的堆叠没有充分考虑,为了填埋需要预购大量的沙土、水、土壤做保护工作。此外,开采遗留下了陡峭的岩壁也加大了种树种草的难度。对矿山植被和土壤结构的破坏性损害使生态学植被难以恢复,远远超出了人们的想象。 二、研究区概况及废弃矿山生态复绿的方法 (一)研究背景 我国成立之初工业产业、农业生产和现代化落后,经过七十多年的角逐,中国发展成为世界第二大经济体。在发展过程中,我国经济建设中矿产资源的需求非常强烈,矿产资源开发利用的基本定位和作用在经济建设中也不断提高。但是,大规模、强度高的矿产资源开发活动,虽然促进了我国经济发展建设,但是造成的环境污染、地表破坏等问题也付出了巨大的成本。长期以来,“无视开发而忽视保护”的不合理的开采和利用方式,留下了许多矿山的生态环境问题,造成了许多废矿。近年来,随着国民环境保护意识的提高,中国废弃矿山的生态恢复工作也越来越受到关注。自十八大以来,国家以史无前例的高度推进了生态文明的建设。废弃矿山的生态复绿是中国生态文明建设的重要课题。但是,由于留下的矿山历史、复杂的生态学问题、严重影响和处理资金不足的投资所留下的问题,生态学的恢复是困难的,矿区的生态学安全状况依然严峻。 (二)研究范围 我国从2000年以来为了解决遗留的废弃矿山问题,通过开展的两轮全国矿山环境摸底调查,基本摸清状况后,在结合付战勇等学者的修复理论和研究方法,傅伯杰等知名学者开展了我国生态区划研究,提出生态环境胁迫理论与评价指标体系等。根据国内外学者的研究,我国除了土壤修复、植物修复、景观修复等方面的调查研究,还在充分考虑山水田湖草是生命共同体的前提下,提出在开展废弃矿山修复时应充分考虑生态体系的完整性,因地制宜制定各地修复措施。 (三)废弃矿山生态复绿的步骤 按照生态学的自然利益、经济利益、社会利益的统一原则,遵循矿区的土壤、气候、地形、综合分析了各种自然因素,如生物学、社会经济发展水平和种植习惯等社会因素。合理考察废矿修复后的自然效益和经济效益,根据复绿技术评估了废矿的正和负环境影响和再生可能性,基本确定复绿的步骤:平整土地、合理用地、生态建地、自然封育。 1.平整土地:由于矿区附近的农田偏多,其复绿时首要任务是平整土地。特别是平原地区的土地类型满足开矿前的用地所需,但是开采后造成的水土流失、土壤污染等问题也使农户痛不欲生。主要采用挖深垫浅的方式,合理利用周边土壤,减少成本的情况下,最大限度平整土地。平整之后引入当地优势农作物作为对复绿土壤的补偿。潜水坍塌区平整土地采用挖深垫浅的方式不合理,结合水资源的优势,在净化水之后可以发展水产养殖,建立农林牧渔等联合产业,不易发生坍塌的地区应该采用种植人工林,保持水土。平整土地不是一味地打平土地,保持地平线最大化一致,而是针对开采后的矿区形势,优先平整,对于无法平整的地表要采用合理的方式,既能完成复绿,也能维持当地的经济发展。 2.合理用地:对于平整后还不适合栽种农作物的用地,在保证缓坡且地层稳沉的状态下,结合物化等工程技术对其地基加以巩固,消除坍塌、泥石流等地质灾害发生的可能性。把废弃矿山复绿和土地开发合理利用,这类土地可以大面积建造工厂、商场等,不仅建设成本低,而且缓解了城市内部用地紧张,合理促进城市转型。例如:福清上迳官元采石场,2011年关闭后,遗留下一个大水塘,不适合种植农作物,但是离县道很近,运输占优势,加上废弃矿坑的坑底设计烟花爆竹仓储用地,节约回填成本,可以作为工业用地上迳镇党委政府收储该宗地,用地面积10518平方米,(合15.777亩)该宗地于2019年2月1日经省政府批准,供地时间为2019年9月9日,现已建成烟花爆竹仓储用地,成功华丽转变。 3.生态建地:利用良好的自然生态景观和长期的矿山开发的历史和丰富的采矿文化遗产在矿山附近建设矿山文化公园,把改善城市生态质量和我国的文化资源和自然景观资源可以结合起来,通过创建生态景观公园和矿山主题公园来构建城市旅游品牌。例如:福清福庐山56家矿山2009年关闭后,遗留下许多废弃矿坑,对周边群众安全造成很大的隐患,龙田镇党委政府和各界人士的热心支持下年,着手规划福庐山公园一期工程。在2010年总投资3000万元的公园一期工程告竣,一座以山地岩石为特色,集文化、休闲、娱乐、游览为一体的综合性公园拔地而起。一期工程东入口综合区规划面积13.57公顷,景观上强调其文化性与标志性,再造福庐灵岩夕照、密林探幽、松林听涛等名山意象。2021年,为进一步完善提升福庐山公园,实现“再造名山”的愿景,福清市启动福庐山公园二期工程建设。总占地面积约63公顷,分为南入口景观,历史文化观光区生态休闲区三大功能区域。不仅改善了生态环境,也满足了人们追求高质量生活的需求,同时也宣扬了采矿文化,提高公民的环保意识,长久以往可促进矿山经济的可持续发展。 4.自然封育:经过上述三步人工的复绿已经达到预期复绿效果了,对于废弃矿山剩余生态脆弱的地区进行复绿不适合大面积开展人工复绿活动,采取封山育林等自然修复手段为主,减少人类活动,尽可能还原其生态环境。 三、废弃矿山生态复绿技术的应用研究 (一)废弃矿山生态复绿技术的现状 目前我国废弃矿山生态复绿主要营造技术是废弃石壁绿化技术和艺术经管再造技术。1.废弃石壁绿化技术主要针对的是三个角度的石壁。对于40°以下的石壁采用的技术为网格喷薄复绿法,将土壤、黏合剂、种子等混合后喷射在岩石表面,使其形成一层喷播层,保证草种的顺利生长。此法施工方便,短期内适合绿植生长发展,但是随着时间的推移,喷播层会被腐蚀掉落,所以需要及时复绿,造价成本也随之提高。40°~70°的石壁采用分层喷射法,也就是在网格喷薄复绿的基础上研究的一种新技术,喷射层分为三层,整个喷射过程完成后,喷射层较厚,牢固性更高,所以抗腐蚀性就更强,但是始终不能作为长久的复绿之计。70°以上的石壁多采用筑台拉网法,在岩石面按照一定距离利用钢棒等悬空筑造种植台,在花盆内撒入攀爬型绿植,如爬山虎。这种方式虽然操作难度大,费用高,前期需要花费精力呵护绿植,但是后期粗放管理,保水保肥,筑台后耐腐蚀性也较强,减少二次施工的频率。2.艺术景观再造技术。结合岩体结构设计合理的绿植栽种计划,在不同的岩体中观赏不同类别的绿植,并且适当设计溪流等活动性景物,增加整体生动感。绿植随着四季而变,绿植的设计也应包含四季的类别,结合岩石面特有的开采痕迹设计雕塑,丰富景观内容。 (二)废弃矿山生态复绿技术的理论基础 废弃矿山作为受损生态圈的一部分,复绿时应该考虑整个生态圈的平衡,在矿区的山水湖林田草要互相依存,相互影响,所以对于废弃矿山的复绿应该系统恢复、总体设计和总体推广,逐步修复受损的生态功能。考虑到采矿过程中的环境问题和危害,考虑不同矿区的自然气候条件、地形地貌特征,分析矿山生态修复的适宜性与矿山所在区域的生态功能分区和生态系统特征相一致。本着尊重自然顺应自然的原则,选择合理的复绿方式,优先进行自然修复,在维护好矿区附近人民生命财产安全的情况下,务必最大化消除由于开采矿区引发的地质灾害等问题;在结合生物工程和物理技术,分析矿区特点修复土地形态,考虑到人们渴望更好的生态环境,所以要进行植被重建和景观美化等后续复绿工作。 (三)废弃矿山生态复绿技术的实施 我国自然地形面积复杂,气候类型多样,根据傅伯杰对我国生态的不同划分,针对废弃矿山生态复绿技术也要分区域实施。 1.温带平原农业区该地区的废弃矿山复绿主要考虑保护农田,避免发生地质灾害。采取农林渔复合治理,若无法完全恢复农田,也应创造最大面积的复绿,矿区附近的低矮矿山可因地制宜建造景观,引入人工河流等完善公园景观。 2.温带山地丘陵区要优先保障该地区的废弃矿山安全,对能复垦的土地整理复绿为农田,不能复垦的土地根据矿山坡度制定合理复绿计划,矿山森林区要封山复绿,植树造林;由于开矿造成的污染问题要第一时间切断污染源,防止污染源扩散,以及造成的污染问题要采用科学的方法修复。 3.黄土高原区黄土高原区的修复要防止水土流失和土地沙化。尽可能采取自然修复的方法,植树造林,在开矿前也应做好预估,合理开矿。对于黄土高原沟壑纵横的地表来说,应平整土地,防止雨季冲刷地表,造成更严重的水土流失,从而危及中下游。 4.沙漠区沙漠区的复绿比较困难,由于本身自然地理环境风沙大,裸露的废弃矿更容易出现石漠化,应采用自然修复和工程修复的方法,合理复绿,恢复植被。但石漠化的地理环境给复绿带来极大难度,其修复成本也高。5.戈壁区荒漠戈壁区本身生态环境较差,风沙大。要采用适当的工程手段防风固沙,避免在复绿过程中造成新的生态问题。具备农耕条件的绿洲场地采取自然修复和人工修复相结合的方法,恢复当地农垦状态,改善矿区生态。综上所述,对废弃矿山修复的分区处理提倡工程技术与人工修复相结合,但是切忌采取过多的工程技术,对矿区造成新的生态环境污染。 四、废弃矿山生态复绿技术的实例分析 (一)废弃矿山基本情况 根据中国地质调查局以市、县为单元地全国矿山地质环境调查数据统计,截至2018年,我国共有各类废弃矿山约99000座,按矿产类型分,非金属矿山约75000座,金属矿山11700座,能源矿山12300座。按生产规模分,大型废弃矿山共有2000座,中型废弃矿山共有4200座,小型废弃矿山共有92800座。按开采方式分,露天开采的废弃矿山共有80600座,井工开采的废弃矿山共有16400座,其他混合开采的废弃矿山2000座。全国废弃矿山空间分布极不均匀,有的区域密集,有的区域稀疏,整体呈现出大中型矿少、小型矿多,建材等非金属矿多、能源和金属矿少,东部多西部少的趋势。本文主要以福州市福清市新厝镇漆林玉成采石场“青山挂白”植被恢复治理工程为例,福州市矿产以非金属矿为主,金属矿产少。非金属矿主要有叶蜡石、饰面用花岗岩、高岭土等。由于矿山地质环境保护与治理恢复制度还不够健全和完善,制度实施也不够到位,矿山土地治理恢复率偏低,部分矿山存在可能诱发地质灾害等安全隐患,矿山地质环境保护和治理工作相对滞后。矿产资源开发利用与矿山地质环境保护的矛盾仍然突出,保护矿山地质环境、推进绿色矿山建设的任务艰巨。 (二)废弃矿山生态复绿技术的应用 1.挡土墙修建根据施工部门勘探的地质条件,可以在合适的坡脚处修建挡土墙,并且开挖排水渠,避免坍塌滑坡等灾害。修建的挡土墙高度要根据实际坡度来决定,主要原料为强度超过MU30的毛石并进行浆砌,并且砂浆的强度也要超过M15。挡土墙必须深埋在岩层中,在墙身上应间隔按照梅花桩的布局保留排水孔。施工人员要使用超过300mm的材料作为过滤层放在排水孔的内侧。 2.修建独立排水孔修建独立排水沟是为了对挡土墙下的水进行及时分流,避免墙体坍塌。同时也要在坡底修建截水沟,方便对地表水进行拦截。排水沟的长短也要根据实际情况计算,但是材料务必选择C20型号的混凝土脚注,0.3m的浆砌片作为沟壁,金属排水管要用水泥浇筑并完全埋于地表以下。 3.平整坡面施工人员需要及时对矿区的一些危石和堆积材料进行处理,达到平整坡面的效果。需要平整的面积比例也要根据各地实际情况加以计算,确保安全。 4.覆土矿区的开采对于地面破坏程度较大,过多岩石暴露在地表上,因此施工人员需要及时进行覆土。普遍常用的方法是收购矿区附近的土壤,确保土壤的运距为10km以便节约成本。对于破坏矿区的绿化部分的覆土工作,还要及时进行植树铺草等活动快速恢复当地绿化。栽种爬山虎是常用方法,因为矿区的岩体陡峭,大面积植树造林不切实际,爬山虎生命力顽强且攀爬能力较强,适合作为美化矿区地首选绿植。经过整改,“青山挂白”植被恢复治理工程总体绿化效果较好。不仅加强了矿山地质环境与保护,还做好水土保持,解决了大部分历史遗留问题。虽然现今福州市的金属矿资源较少,且除了叶蜡石矿以外,金银铜等金属矿的勘察投入不足,也为福州市以后在找矿、开采矿以及后续修复矿山提供经验,切勿为了追求GDP忽视经济的发展。 (三)废弃矿山生态复绿技术的优势 根据各地废矿所处自然地理环境的不同,结合各种植物材料的习性和特点,多采用的是灌木类和地表类绿植对废矿因地制宜进行生态复绿。首先,根据植物的习性将其种植或者喷射在矿区,不仅满足了其生存环境,绿植能更好生长,而且也推动了矿区复绿的进程。其次,绿植的栽种与矿区修复相辅相成。一些不适合在城市栽种的绿植被栽种在矿区,充分发挥绿植美化环境的作用,给矿区增加生机。一些生命力旺盛的绿植受到季节变化影响较小,一年四季都以自己独特的形态为矿区增加色彩,有效提高了矿区复绿的完整度。 五、结语 矿山开采的确促进了我国经济发展,也在我国能源领域占有重要地位。在早期开采只重视经济效益忽视生态效益的情况下,给我国生态环境造成了不可逆的伤害。随着科技革命的不断深入,我国要更加注重合理开采矿山,特别在开采完后对于废弃矿山的生态复绿技术的应用。我国越来越重视生态环境,合理处理废弃矿山,保护生态环境已然成为主流,不仅可以缓解人地矛盾,而且促进了城市转型。希望在可持续发展观念的引导下,我国废弃矿山的生态复绿技术可以愈发成熟,同时全方位、多角度规划复绿方案,为我国经济可持续发展注入新鲜血液。 参考文献 : [1]李建中,张进德.我国矿山地质环境调查工作探讨.水文地质工程地质,2018,45(04):169-172. [2]张进德,郗富瑞.我国废弃矿山生态修复研究[J].生态学报,2020,40(21):7921-7930. [3]谭兴元.废弃矿山的生态复绿技术的应用研究[J].世界有色金属,2019(10):224-226. 作者:游晓清
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。 (Energy-Minimization Multi-Scale Model,EMMS)。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力。
育种论文:CIMMYT小麦品质育种策略 摘要:总结了国际玉米小麦改良中心(international maize and wheat improvement center, 简写cimmyt)的品质育种特点,即根据种植习惯、气候条件、土壤类型,将不同的地区区域划分为12个米格环境,在对亲本进行品质、抗病性、农艺性状检测及调查基础上,大量组配杂交组合,高世代结合品质综合评价,培育具广泛适应性、抗病、稳产高产并具一系列加工品质特性的种质资源。 关键词:小麦;品质;育种;检测 小麦在发展中国家是第二大作物,地理分布全球化。从墨西哥北部湿润的低地,到哈萨克干燥的平原,小麦种植面积在发展中国家已超过20亿hm2。国际玉米小麦改良中心(cimmyt)是当今世界现有的15个国际农业研究和培训中心之一。cimmyt自1966年成立以来,为全世界尤其是第三世界国家的小麦、玉米种质资源培育及生产作出了巨大贡献[1]。cimmyt小麦项目寻求在亚洲的大部分、北非、南非、东非及拉丁美洲这一多样的生态区中,还包括日常食品需求的一半仅来自小麦的一些国家中,改善食品安全和进行资源保护。 受国家留学基金委资助,笔者于2010年9月至2011年8月期间赴墨西哥cimmyt进行小麦品质分析及小麦育种研究工作,现将cimmyt的小麦育种策略及与谷物化学实验室相结合情况作一介绍。 1研究内容 cimmyt自成立以来,以面包春小麦和硬粒小麦育种为主,20世纪80年代中期又开展了冬小麦在土耳其的育种工作。cimmyt每年从合作国家广泛征集各具特色的种质资源2 000份左右[7],年配制杂交组合约8 000个,针对各米格环境特点,选育适应该米格环境条件、气候特点,及符合当地消费习惯的稳产高产、抗病的种质资源,并向全世界小麦育种者提供有关育成材料产量、性状表现以及基因型与环境互作的信息,以促进种质资源的交流,确保以种植小麦谋生的农户有最好的研究支持[1]。 2米格环境划分 cimmyt为开展工作的需要,并进行针对性育种,将全球小麦分布区域根据种植习惯、气候条件、土壤类型、最终用途等划分成12个米格环境。表1、表2分别为各米格环境分类标准、代表地区及育种目标。 cimmyt从1944年对米格环境1进行育种,至今仍是主要育种地区。该区首先采用rht1和rht2矮化基因,使小麦品种产量潜力和实际产量提高了2~3倍,以后又相继在其他米格环境采用该基因。自1988年在土耳其开展冬小麦育种工作。 3小麦育种 cimmyt总的育种目标为:培育适于不同米格环境下的稳产高产、抗病,并具广泛适应性的且具备一系列加工品质特性的种质资源。 针对这一育种目标,cimmyt以近期推出的具广泛适应性种质资源为一类亲本材料,另一类为与之有合作关系的、用于国家交流的、具有特殊特征特性种质资源;针对种质资源的特征特性,采用相对应的杂交方式,每年组配约8 000个杂交组合,一般单交每组合做3穗杂交,顶交和双交每组合做15穗。 在选择方法上,由20世纪80年代中期以前的系谱法选育,改为80年代中期后的改良系谱法或集团选育。从1995年后使用集团选育法,系谱法仅在f6使用。 f7中选材料升入小面积试验圃,同时该材料在toluca和el batan分别进行条锈和叶锈、赤霉病鉴定筛选。入选材料升入第一年产量试验圃(yt),3次重复,同时鉴定叶锈病,产量比对照品种增产显著的中选材料升入第二年产量试验圃(eyt),3次重复,两年的产量试验都在cd.obregon进行。通过产量试验后,中选材料即可升入国际产量试验圃。 toluca, 气候湿润,多雨,主要是抗条锈和抗septaria 叶病选育;cd.obregon,干燥,日光充足,昼夜温差大,进行产量鉴定和抗叶锈育种;f5、f6代同时种植于kenya,进行抗秆锈选育。 4品质检测 cimmyt小麦育种材料,除了对亲本材料进行品质检测与评价外,从f5代单株选择开始,即进行品质检测。f5-f10,用近红外(nir)光谱分析技术测定籽粒硬度和sds(十二烷基硫酸钠)沉降值试验;f7-f10,用mixograph测定面筋类型;f8~f10,用alveograph测定面团的比功和面团的弹性和延展性,进行烘焙试验,包括面包、饼干等。对于来源于特殊地区的育种材料,还要进行更细微的品质检测,包括亲本及f2、f3代分子标记检测,以及淀粉质量鉴定、sds-page高低分子量蛋白亚基检测等。谷物化学实验室根据育种家提供的小麦育种材料的信息,结合品质分析结果,提供给育种家详细的分析报告。以下是小麦品质育种中非常重要的几项分析项目。 4.1 籽粒硬度 小麦籽粒的硬度对胚乳和麸皮的分离、水分的吸收、面粉的筛分等,都有非常重要的影响;硬度大的小麦在磨粉时产生较多的破损淀粉,对于面包烘烤时,提供糖化力是非常重要的[2]。表3是用近红外光谱分析技术对不同海拔高度的籽粒硬度分级。 4.2sds沉降值 沉降值是测定小麦品质的综合指标,沉降值越大,表明面筋强度越大,面粉的烘烤品质就越好。沉降值遗传力较高,在育种早代选择有效。比沉降值结合了蛋白质数量,可消除蛋白质数量对sds沉降值影响,比值更可靠。经sds法测定的各类型面筋强度的sds沉降值范围及比沉降值如表4所示。 4.3揉面仪(mixograph)测定面筋类型 揉面仪显示的曲线峰值是面团最适宜的形成时间,面团流动性最小,可塑性最大;耐揉性表示曲线峰值后下降斜率,表示面团的稳定性。称量面粉的质量(g)(14%m.b.)=(100-14)×35/(100-面粉含水量);35 g面粉(14%m.b.)的加水量:y=(1.5x+43.6) ×0.35。 根据峰值高度和峰值后斜率的范围进行校正,在结合揉混时间,最后确定面筋强度类型。 mixograph测定的曲线类型及面筋强度划分类型如表5所示。 吸水率越高,面粉蛋白质质量越好;揉混时间越长,表明面粉蛋白质地筋力越强;曲线的宽度和下降角度,表明面团对揉混的耐性,曲线越宽,下降角度越小,表明面团对揉混的耐性越强,蛋白筋力越好[2]。 4.4吹泡示功仪测定面团比功、弹性及延展性 p值表示面团的张力,表示吹泡示功仪最大压力时面团的抵抗力,面团弹性大时p值高;l表示面团的延展性;w(尔格)表示单位质量的面团变成厚度最小的薄膜所需的功,为曲线面积(s)×6.54乘积,表示膨胀指数[2]。 在各个品质指标测定后,综合蛋白质含量、面筋类型、吹泡示功仪比功及p/l值,籽粒硬度、sds沉降值,mixograph 的峰值高度和时间,以及面包、饼干烘烤特性,最后确定某种小麦属于哪类用途,并将分析的综合信息报告给育种家,以便于育种家根据小麦品系类型确定适宜发展地区及为改良新品系做种质资源。 育种论文:通化地区玉米品种应用现状及育种策略 作者:李光发 张淑琴 邬生辉 曲刚 徐宝峰 许正学 摘要介绍了通化地区玉米品种应用的现状,提出了近期玉米育种的策略,以期为通化地区的玉米生产提供依据。 关键词玉米;品种应用;现状;育种策略;吉林通化 通化地区位于吉林省东部半山区,年降雨量为500~700 mm,有效积温为2 700~3 000℃,集安岭南高于其他地区,为3 300℃左右。通化小气候区比较多,土地肥沃程度不一。玉米面积为7.04万hm2,占全部播种面积的37.6%,主要种植在岗坡地上。主栽品种以中熟为主、中晚熟为辅,主要几个品种主宰玉米生产形势。 1玉米品种应用现状 通化地区20世纪90年代玉米主要代表品种是本育九、吉单159、吉单156、丹玉15、四密25、新铁10;近几年主要代表品种为通单24、通育99、通育112、先玉335。其中,先玉335以强猛的优势占据1/3~1/2的市场份额,种植面积迅速扩大,深受农民欢迎。先玉335为中熟品种,弹性大,不同年度、不同环境稳定性好,熟期稳定;产量高,种植密度6万株/hm2,产量可达到15t/hm2,种植密度在5.0~5.5万株/hm2,产量为13t/hm2左右;活秆成熟,叶片持绿时间长;穗均匀、整齐,不秃尖;籽粒饱满,颜色好,商品品质好;轴细,籽粒脱水快;粒大,百粒重大;籽粒拱土能力强,出苗快,保苗全;单粒点播,省种,省间苗;耐涝抗旱。但植株高,在6万株/hm2的密度下,2008年雨水多年份,株高为3.5m,穗位为1.5m,倒伏严重;2009年干旱年份,株高为3.0m,穗位为1.1m,轻微倒伏,枯死株占一定比例。苗期分蘖多。通单24是吉林省中熟品种的一个典型代表,10年来推广种植社会效益巨大,年种植面积逾5.33万hm2。通育112累计种植面积逾3.33 hm2,通育99累计种植面积6.67万hm2(有部分单粒播种),这3个品种种量的1/3在通化区。近3年,在先玉335大面积种植的形势下,通字号玉米品种有良好的发展势头。 2育种策略 2.1品种有卖点 品种要有适合当前复杂多变的气候、环境和当前粮食市场的需求以及农民的要求,即在高产的基础上,粮食是否好卖,品种是否优质优价,风灾年份是否抗倒伏,干旱年份是否果穗秃尖严重,秋后籽粒降水快慢,下棒扒皮难易等。 2.2提高产量 一是与先玉335达到平产。充分利用国内研究成果,立足过去育种目标即通过提高单穗产量从而达到提高群体产量的模式,继续利用lancater×reid yellow dent、lancater×塘四平头、lancater×旅大红骨、reid yellow dent×塘四平头、reid yellow dent×旅大红骨等组配模式[1-5],在6万株/hm2的密度条件下严格选择,加强对组合的抗倒伏性、穗均匀性、有无空秆、抗病性、穗秃尖性、籽粒脱水快慢性、米质好坏的选择,以期获得良好结果。二是比先玉335增产10%。逐步退出原来的思维模式和组配方式,强化对耐密品种模式的研究和探讨,加快对先玉335及国外杂交种的研究利用,如将先玉335的株高降低50cm,保持其他性状,适应性鉴定等。 2.3矮秆 吉单261在通化区2008年株高为3.0m,2009年株高为2.8m;先玉335在2008年株高为3.5m,2009年为3.1m。目前生产上主要是中、高秆玉米品种,遇多雨大风年份,倒伏严重,减产严重。由于气候多变,风调雨顺的年份很少,抗倒伏、稳产高产的品种将是一大亮点,虽然抗倒伏不等于矮秆,但矮秆品种应是首要考虑的重要目标。耐密矮秆玉米品种是实现玉米高产稳产的首要途径。品种矮秆,其双亲就不能高,母本应保持株高2.1m左右,父本株高不能超出2.3m;双亲株高稳定性好,雨水调和与干旱年份株高差异不应超过10cm。加强对矮秆种子资源的挖掘利用,对不同优势系统的矮秆材料进行归类、测配和分析[6,7],利用国外资源积极创制矮秆材料,选育高产稳产矮秆新品种。 2.4熟期和米质稳定 熟期和米质是相关联的,熟期稳定,米质就稳定。有的品种熟期对环境气候不敏感,吐丝期和成熟期稳定,米质就好。如先玉335和通育99,无论在黑龙江省还是河北省,不管是白城地区,还是延边地区,都是中熟品种,米质好。熟期稳定、产量稳定,米质稳定,单位效益就稳定,前景就好。 2.5籽粒品质优良 一是品种百粒重要大,不能太小,目前以42g左右为宜。百粒重过小,没有市场;百粒重过大,虽然市场需求,但遇到低温、干旱年份,成色欠佳,影响销售。籽粒大小要均匀,穗尖部籽粒不能太小,即使尖部粒小,所占比重不能太大。二是籽粒颜色要正黄色,有亮度。三是容重要高,水分要低。 育种论文:现代生物技术在油菜育种中的应用 摘要:介绍了植物组织培养技术、重组dna技术和分子标记在油菜育种中的应用。植物组织培养技术已日趋成熟,应用在了油菜的单倍体育种、远缘杂交和染色体诱变等方面;重组dna技术在油菜抗除草剂,抗虫和抗病等方面已发挥巨大作用;随着基因饱和度的增加,基因图谱与物理图谱的建立,分子标记将有望在提高选择效率,培育好的油菜品种方面发挥大的作用。 油菜是世界四大主要油料作物之一,属十字花科芸薹属,包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3个栽培种。多年来,油菜生产国政府和科学工作者均十分重视油菜的生产和科研工作。从70年代开始发展起来的现代生物技术则给动植物品种改良带来了一场革命,把育种技术从宏观水平提高到微观水平,以植物组织(细胞)培养技术、重组dna技术、分子标记技术为主体的现代生物技术已成为作物品种改良的前导技术。本文就生物技术在油菜育种中的应用加以综述。 1、植物组织培养 植物组织培养是指植物的离体细胞、组织或器官在人工培养基上的生长、维持或分化。组织培养的全部实践都是以细胞的全能性和体细胞有丝分裂的均等性为依据的。植物组织培养根据外植体来源和培养目标的不同分为愈伤组织培养,器官培养,分生组织培养,细胞培养和原生质体培养及融合等类型。组织培养作为一种新的手段,对植物改良有重要价值。 1.1单倍体育种技术 控制和改变植物染色体倍数来达到选育优良品种的技术,其中最突出的是单倍体育种。以花药为外植体组织培养获得单倍体个体,无论花粉来源于纯合体还是杂合体,经加倍后即纯化,为加速育种进程提供了前所未有的机会。目前,花药培养已在200多个植物种中获得成功,中外学者对影响花药培养的内外因素进行了广泛深入的研究,运用花药培养已经获得新品种的重要作物有水稻、小麦和大麦等,通过花药培养也获得了一批纯合玉米自交系。甘蓝型油菜通过花药均获得单倍体植株,进而加倍,已成为常规育种的重要辅助技术。 1.2通过胚培养克服远缘杂交不亲和性和杂种后代的自交不亲和性,拓宽种质范围 远缘杂交是植物育种的二个重要方面。通过远缘杂交,可以获得品种间杂交难以得到的变异类型。通过栽培种和野生种间的杂交,还可以从野生种那里获得如抗病性和对恶劣环境适应性等经济性状。但远缘杂交也存在许多困难。其中之一是杂种胚乳不能正常发育,杂种胚也会因饥饿死亡。在芸薹属、萝卜属等作物上,远缘杂交均有成功的报道,我国也有不少成功的例子,如甘蓝型油菜与兰花籽、诸葛菜的种属间杂交等。 1.3原生质体培养及融合技术 植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁的、裸露的、有生活力的原生质团。这种裸露细胞在适当的外界条件下,还可以形成细胞壁,进行有丝分裂,形成愈伤组织和诱发再生植株,因而仍然具有细胞的全能性。原生质体培养就是指以这种裸露细胞作为外植体所进行的离体培养。原生质培养的主要目的是实现远缘物种的体细胞杂交和外源染色体、dna或细胞器的导入,以这种生物学手段对植物进行改良。在植物育种上应用最多而且期望最高的是体细胞杂交。 体细胞杂交又称原生质体融合,是指2种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合,而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此,杂交的产物一异型核细胞或异核体中将包含有双亲体细胞中染色体数的总和及全部细胞质。当然,由于自然的原因,由杂种细胞再生成的杂种植株内,染色体数目和细胞器的组成以及其它细胞质成分还有不同程度的变化,因而大大增加了后代的变异。此外,由于人为的控制,也会使杂种细胞内的遗传物质发生某种变化,例如体细胞杂交过程中有意识地去除(或杀死)某一亲本的细胞核,得到的将是具有l个亲本细胞核和2个亲本细胞质的杂种细胞,通常把这种细胞称为胞质杂种。 关于原生质体融合技术,自carlson(1972)获得第l个烟草体细胞杂种以来,到80年代中期报道有15个种内组合,38个种间组合,13个属间组合的体细胞杂种植株。大多数属于茄科植物,十字花科只有少数。据不完全统计,到90年代,通过体细胞杂交技术又增添了再生植株的种内杂种14个,种间62个,属间47个,并有2个科间组合的胞质杂种分化出植株。油菜的原生质体融合在70年代也开始了尝试,如拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获得了自然界不存在的属间体细胞杂种一拟南芥油菜。banneret等通过种间杂交将ogura在萝卜中发现的雄性不育性胞质转移到甘蓝和甘蓝型油菜中。pelletier等通过体细胞融合的方法产生雄性不育的甘蓝型油菜胞质杂种,从而得到优良的没有缺点的雄性不育系。heyn通过油菜雄性不育和raphanobrassica(萝卜×甘蓝型油菜杂交的双二倍体)种间杂交,将恢复基因从萝卜导入到甘蓝型油菜中,pelletier等选择得到了具有改良的最佳胞质杂种组胞质全恢复植株,这类种质具有一个显性恢复等位的基因,近年来,通过不断改良,萝卜胞质三系已接近生产和利用阶段。 1.4诱发与筛选遗传变异,转移创造抗逆、抗药、抗病性突变 因为组织培养改变了细胞分裂的正常周期,使异染色质dna复制更加延迟,从而使带有异染色质区的染色体在细胞分裂过程中发生断裂、引起染色体畸变,诱发转座因子。因此,在组织培养条件下,无论有无诱变剂存在,都有较高的突变率,再生植株中存在着丰富的遗传变异。由于组织培养的环境条件可以严格地加以控制,我们就有可能模拟出各种自然灾害条件,如培养基中nacl的浓度、ph值、添加对某些作物危害最大的流行病菌毒素或者最有效的除莠剂等,组成各种特异性选择培养基,从而筛选出具有对特殊自然灾害抗性、抗药性或抗病性细胞系或再生株,为作物改良提供宝贵的基因来源或种质资源。 2、植物基因工程技术 基因工程即重组dna技术,或分子克隆。是一种外科手术式的遗传操作。它不是通过一般传统的有性杂交方法,而是采取类似于工程建设的方法,按照预先设计的蓝图,借助于实验室的技术,将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去,使后者定向地获得新的遗传性状,成为新的类型。用重组dna技术实现对某一植物的改造,大体上要经过以下5个步骤:①从某种特定的生物中获取外源dna或目的基因; ②从原核生物中获取目的基因的载体并进行改造;③用限制性内切酶将载体切开,用连接酶把目的基因连接到载体上,获得dna重组体;④以欲改造的植株作受体,使重组dna进入受体细胞,即实现外源dna的转化; ⑤被转化的受体细胞再生完整植株,外源dna在受体内表达。 利用基因工程技术可以改良作物蛋白质成分,提高作物中必需的氨基酸含量,脂肪酸组成,培养抗病毒、抗虫及抗逆境植株,在当前农业生产中已经显示出巨大的经济效益。因此,倍受重视,已经成为研究人员多,投资大,进展快并极富活力的生物技术产业,并展示出在未来农业生产中的诱人前景,是我国"863"计划的重点项目。 近年来,油菜基因工程研究已蓬勃开展,据不完全统计,1985-1991年,十字花科基因工程研究共23篇,其中油菜占13篇。在加拿大,1992年全国转基因植物试验共205个,其中油菜164个。在这164个试验中,抗除草剂试验159个,抗病试验l个,改变蛋白质试验1个,提高含油量的试验l个。 2.1抗除草剂 将除草剂耐性引入农作物是增加对除草剂选择性及完全性的一条新途径。在油菜基因工程中,对抗草甘磷的epsp合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)突变基因的导入取得成效。草甘磷(glyphosate)是一种非选择性的广谱除草剂,它是通过抑制epsp合成酶的活性而阻断芳香族氨基酸的合成,最终导致受试植物死亡。 目前已从e·coli分离出一个突变株,它含有抗草甘磷的epsp合成酶的突变基因,将其引入到作物中,当使用草甘磷时,作物不受损害。由于草甘磷无毒,无残留,易分解,不污染环境,因此,人们对抗草甘磷的epsp合成酶基因的遗传操作十分重视。目前加拿大已有2个抗草甘磷的转基因油菜品系,多加1992一1994年加拿大油菜品种联合试验,这些品系在产量方面与当前品种相当,但品质和抗性加强。 2.2抗虫 培养抗虫植物是基因工程的一个重要应用领域,不仅对改良作物具有重要意义,同时对种子工业和农业化学也有不可低估的影响。在抗虫方面,主要是通过克隆编码。将苏云金芽孢杆菌(bocillas thuringiensis)即b·t·的毒素蛋白基因(也称杀虫晶体蛋白基因)转移到植物细胞中,从而获得抗虫的转基因植株。目前已将其转入到烟草、番茄、棉花中。在姜芸薹抗虫基因工程中,已将苏云金杆菌毒蛋白基因转入油菜、花椰菜、花茎甘蓝,结球甘蓝中。 利用一些蛋白酶抑制剂基因,也可获得抗虫植株。如英国已克服了豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因,将该基因转入植株,就产生抑制剂,能破坏虫体胰蛋白酶的活性。害虫食转基因植株后,便因消化不良而死亡。 2.3抗病性 病毒对植物的危害是农业生产上损失最大的病害之一,目前普遍采用的控制和避杀传毒昆虫、选育带有抗病基因的品种、生产脱毒苗以及接种病态的弱毒株系以达到交叉保护的作用等常规方法,均或多或少存在限制因素,导致效果欠佳或产生相反的效果。利用植物工程防治病毒的方法有以下几种。 ①病毒外壳蛋白基因的导入:即利用导入的外壳蛋白基因形成交叉保护,防止或减轻病毒危害,已经获得的抗病毒转基因蔬菜作物有番茄、马铃薯、辣椒等。美国于1986年获得了转化tmv外壳蛋白基因的番茄植株,在大田试验条件下,有tmv外壳蛋白的番茄接种tmv后只有5%的植株发病,产量不减,而对照植株发病率达99%,减产26%~35%。已经成功转化的病毒外壳蛋白基因还有马铃薯x病毒(pvx)、马铃薯y病毒(pvy)、黄瓜花叶病毒(cmv)和大豆花叶病毒(smv)等。 ②病毒卫星rna的crna导入:1986年英国科学家把cmv的卫星rna转成cdna。再将它转进植物中去,第l次获得了抗cmv的工程植株。我国学者赵淑珍也获得了类似的转基因植株。 ③病毒的反义rna:日本科学家1993年已将cmv反义rna基因导入到辣椒中并探索反义技术在抗病毒育种上的应用价值。其抗病机理就是将病毒的基因组反向结合在启动子上,转入植株,使转基因植株编码出反义基因的rna,当外源rna病毒侵入时,反义rna便与之形成互补,构成双链结构,从而阻止病毒复制,减轻病毒危害。 除上述3种方法外,还可以利用植物自己编码的抗病基因以及利用病毒上的其它基因等方法进行抗病品种的育种。 2.4品质改良 据davies(1992)报道,在脂肪酸代谢过程中催化不饱和反应的酶为质体中18碳酰基载体蛋白脱氢酶。将其反义rna基因导入油菜和芜菁。结果使转基因植物中饱和的18碳烷酸含量由2%提高到40%,增加20倍。但油脂含量仅为正常种子的一半。另据kuntzon等报道,由加州月桂树分离得到的月桂酸酰基载体蛋白硫酯酶基因导入油菜中,使转基因油菜种子油中月桂酸(13碳饱和脂肪酸)含量高达50%。此外,据krebbeors等(1991)、stayton等(1991)、altenbach等(1992)报道,通过根瘤农杆苗导入拟南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西坚果富含甲硫氨酸种子蛋白基因,使转基因油菜蛋白质总量成倍增加,甲硫氨酸和赖氨酸含量显著提高。这些事实都说明,提高基因工程改良种子中油脂和蛋白质组成是可能的。 2.5自交不亲和性的转变 自交不亲和性(si)有孢子体和配子体2个主要系统,孢子体不亲和系统是不亲和花粉管在柱头表面生长停滞,配子体不亲和系统是不亲和花粉长出花粉管,花粉管生长停滞一般发生在进入柱头之后。甘蓝(brassica oleracea)仅孢子体系统,其s一座位(s-locus)含有2个多态基因(polymorphic genes)。即s一座位糖蛋白(slg)和s一受体激酶(spk)基因,两者是分离的,相隔约200kb。srk基因中一个类似于slg的结构区域,一个假定的穿膜结构区域和一个激酶结构区域。 甘蓝型油菜(brassica napus)属于自交亲和性的植物,将其slg基因转入自交不亲和性的甘蓝(brassica oleracea)后,甘蓝即变成自交亲和株。这可能是甘蓝的slg基因在受到有益抑制,引起柱头发生变化造成。 2.6育性 决定植物育性的ta29基因及转基因杂种油菜已取得突破性进展。ta29核酸酶基因最先是由goldberg r·b·在烟草花器中发现的。这一基因转至油菜等作物中可以表达。据marlani c·等研究,外源的ta29核酸酶基因在绒毡层中专一表达时,致使绒毡层细胞败育,而绒毡层细胞主要是为花粉粒发育提高营养的,败育后导致花粉发育不正常而表现为雄性不育。为了达到育性的恢复,marlani c·又设计了用绒毡层专一启动子与ta29核酸抑制物基因构成融匣?虻既胫参铮?肷鲜龅既?a29核酸酶基因后得到的雄性不育株杂交,在f1代中,由于ta29核酸抑制物基因表达,抑制了ta29核酸酶的活性,从而恢复可育。 为了使基因工程雄性不育可保护下去,mariani c·又设计了将ta29核酸酶基因与bar基因(编码抗除草剂磷化黄酮的ppt乙酰转移酶)串联在一起的转化植物。这一转基因雄性不育植物当与正常油菜杂交时产生的后代即可用除草剂处理,选择性杀死可育株而保留不育株。现在比利时pgs公司(1993)已利用这一套材料生产杂种。 3、分子标记 分子标记(molecular marker)是指与特定基因或标记连锁的一段经过扩增并可检测出的dna序列。经典的分子标记rflp(限制性片段长度多态性)至今仅l0多年的历史,但人们利用它已构建了数以百计的植物分子标记遗传连锁图。后来发展了基于pcr技术的各种分子标记,如ssr、rapd、scar、aflp等等。这些分子标记各有千秋,已有许多专文予以介绍。这里仅就分子标记在辅助作物育种中的功用概述之。 从本质上看,分子标记与构建经典细胞遗传连锁图的形态学标记和生化标记是一致的。所不同的是与后两者相比较,前者直接反映了dna序列上的变异,并在数量上具有无限性,因此在辅助作物育种上有更广泛的用途。 3.1作物品种资源的dna指纹分析 这种分析不仅将导致对遗传资源本质的评价、归类和利用,还将在品种的纯度测定和品种知识产权保护上发挥作用。 3.2标记重要基因 有些重要基因,如抗病基因检测不仅很费时,还受植物发育阶段的限制。利用与这些基因紧密连锁的分子标记,无疑有助于在育种过程中对特定基因型的选择。如果利用分子标记与目的基因之间的连做关系,构建出类似于细胞遗传图的分子标记遗传连锁图,那么分子标记还将有下述用途: ①辅助回交育种 回交育种中需要解决的问题之一是连锁累赘。利用分子标记可能检测到在目的基因两侧各发生了一次交换的个体,因而可以仅经过二、三次回交,便可达到常规回交育种中回交上10次也达不到的目的。 ②全基因组选择 借助于饱和的分子标记连锁图,可以对各预选单株的整个基因组组成进行分析。在此基础上选择出不仅具有多个目标性状,且遗传基础最为理想的个体。 ③杂种优势分析和预测 杂种优势来源于dna的杂合性,分子标记第一次提供了准确判断杂交组合dna杂合性的手段,从而也第一次有可能从dna水平预测杂种优势。利用分子标记,还可人工培育出在dna序列的重要片段可能高度杂合的亲本,从而配制出超优势的f1组合。 4、结语 处于世纪之交的现代植物育种学是以组织培养、分子克隆和分子标记3大生物技术同育种实践紧密渗透为特征的。组织培养技术已日趋成熟,成为油菜常规育种的重要辅助手段,随着基因图谱的饱和度日益提高,以及rflp标记图谱,基于pcr标记图谱、物理图谱间对应关系的建立,育种家在不久的将来有望利用分子标记来提高选择效率,更快地培育出更好的品种。基因工程除在抗除草剂、抗病、抗虫等方面发挥巨大的作用外,在创造新的雄性不育材料、充分利用杂种优势方面亦展现出诱人的前景。 育种论文:水蜜桃育种信息管理论文 1需求分析 1.1条码制作 1.1.1条码生成 条码内容具有唯一性,包含品种编号、种植位置、流水号等信息,在桃树定植后选择品种、种植基地与田块、垄行号、定植数量等后批量生成。同一位置原则上只能存在一个定植条码,但允许通过嫁接、补种在相同位置上补充新条码。 1.1.2条码打印 数据中心PC端连接控制专业条码打印机制作条码,可在条码生成时批量打印,也可在观察记录中多选打印。条码选用防水防晒抗撕标签材料,树脂碳带打印保证条码内容经久不褪色或模糊。标签在不同位置打上相同标识内容的QR二维码和Code128一维码,可兼容不同手持终端。条码打印后可塑封或直接悬挂在主枝上大约离地面1~1.2m处,便于手持机扫描记录及田间桃树修建及管理。 1.2信息采集 1.2.1育种观察性状记录 水蜜桃考种记录字段达70多个,为了准确清晰地给每个条码记录这些信息,系统支持字段进行分组管理与显示,通过预定义字段信息采集方式(多项选择、日期选择、输入等),并对性状选择值提供一对一的模式图描述,使其在数据中心PC端和手持智能终端上快捷展示记录。育种图像、录音等媒体信息可在手持终端上现场拍摄录制后同步至数据中心,也可直接在PC端选择媒体文件记录。 1.2.2生产日志信息记录 以日志形式记录水蜜桃生产种植过程中各项农事操作,内容包含时间、基地田块、负责人、具体事项等,可针对多个水蜜桃种植基地镇或集中产区进行规范化统一登记管理,形成完善的水蜜桃生产质量安全追溯信息平台。 1.3信息查询 基于性状字段分组记录机制,育种信息查询支持一个或多个性状字段进行组合搜索,快速显示符合某些具体性状的条码,并可整合基地田块、资源名称、时间范围、条码等进行高级查询。信息查询结果可根据用户所选字段或全部字段导出到相应Excel文件中,便于其他分析利用。质量安全追溯信息则通过微信扫描商品二维条码,查询相关品种选育信息、育种单位、生产种植信息等。 2系统设计与实现 2.1系统架构 系统基于上位机与下位机分布式协同工作方式开发,上位机为运行于一般PC机的数据中心,负责初始化基地田块、资源品种、育种条码等基础数据,收集和存储水蜜桃育种与生产全过程文本、数字、图像、语音等多形式的可追溯信息;下位机为运行WindowMobile等智能操作系统的手持终端,每个终端具有唯一标识,基于上位机预置的数据框架通过扫码条码关联记录各类性状信息,并通过有线连接数据中心上传汇总图文信息。一个上位机可分配管理多个下位机采集的育种信息,即育种人员可多人同时使用多个手持终端分工考种,并保证数据统一标准采集入库。整体系统设计层次鲜明,数据对接融洽,实际操作性好。 2.2数据库设计 从数据功能角度划分,系统包括基础配置信息、育种过程信息、生产日志信息等三类数据。为便于后期数据库同步与备份,系统按“一库六表”的形式设计数据库,即系统配置表config、性状字段表field-Table、育种资源表variety、基地表base、田块表field、观察记录表record、生产日志表log。当上下位机数据同步更新时,系统只需根据所选同步内容进行数据表的清空与批量插入操作。 2.3系统实现 系统程序在MicrosoftVisualStudio2012中基于C#开发实现,数据库采用MicrosoftAccess2008与Sqlite2.0,实现了上、下位机的各类功能。 3结束语 水蜜桃育种与质量追溯信息管理系统的研究与构建,不仅有利于新品种选育性状数据智能化输入和系统化管理,而且通过管理系统功能延伸,能有效实现对水蜜桃生产过程的全程监控和质量追溯,对促进水蜜桃产业的转型升级与可持续发展具有重要意义。 作者:张小斌 吴大军 陈妙金 孙奇男 单位:浙江省农业科学院数字农业研究所 奉化市水蜜桃研究所 育种论文:论北美大豆的育种现状及其启示 1.大豆遗传资源的收集及评价 美国农业部(USDA)科研人员先后举行两次大规模调查。Dorsett于1924~1926年在中国东北部收集1500份大豆资源,并送回美国。此后,Dorseet和Morse又于1929~1931年从中国、日本和朝鲜半岛收集约4500份资源。现在,美国农业部设在伊利诺伊大学香槟分校的大豆遗传资源基因库,保存有19000多份大豆种质资源。另外,作为美国大豆遗传资源的长期保存库,同样的资源还保存在美国马里兰州的贝尔茨维尔和密西西比州的斯通威尔。上述基因库保存并续繁了极为宝贵的种质材料,并对保存种质的形质性状进行系统评价,为世界大豆育种研究作出重要贡献。位于加拿大中南部城市萨斯卡通的加拿大农业部基因库,仅保存极少量的大豆种质资源,大部分加拿大育种家的育种研究,都要依赖于美国收集的资源。随着人类有目的选拔活动的不断深入,在野生大豆的进化演变过程中,大豆遗传变异基础愈加狭窄,遗传多样性也异常低下。其主要原因是野生种有的最低碱基序列多样性,随着作物化的演变进程被减半,稀少的等位基因81%被遗失,遗失基因的60%是具有显著变化特性的等位基因。 2.北美普通大豆的遗传改良育种 在北美通常认为,新开发品种对大豆增产的贡献率最大,每公顷年增产幅度大约在23kg[13]。在过去70多年时间里,北美大豆育种家们主要致力于提高大豆产量、品质以及病虫抗性、倒伏抗性等研究。在大豆广适性品种开发方面,也由美国北部扩大到加拿大南部等高纬度地区。有关作物改良的研究,1985年前,主要由公立研究机构主导。此后,美国私立研究机构已取代公立机构,主导大豆新品种的开发研究。尤其是最近40多年来,私立研究机构的贡献率正呈逐年提高的趋势。在美国中部和南部地区,育种家们多利用淡季闲置下来的保护地苗圃等作为加代繁殖的场所,来加快选育进程。所采用的育种方法多为系谱法、单粒传法、回交选育法或者混合改良法等。近年来,随着计算机网络化系统数据库软件的广泛应用与开发,多变量解析等复杂遗传变异的研究,使北美育种家的育种程序向着简便化发展,使效率化育种成为可能[14]。它将成为比通过实际的试验交配来评价杂交亲本配合力更有效地选择方法之一。为了促进大豆基因重组,获得更大的遗传变异,北美的少数几个研究小组,在雄性不育、双亲交配、循环选拔等方面进行有效尝试,并获得一定程度的成功。近年来,极少数研究小组进行了F1杂交大豆的开发应用、复合品种及多系品种的培育尝试[13]。过去几十年,来自中国北部的大豆遗传资源,对美国北部和加拿大的品种选育及开发作出较大贡献,而引自中国南部的大豆遗传资源,已成为美国南部育成品种的祖先[14]。根据Cui等近缘系谱分析,北美食品加工用大豆品种的遗传基础与同地域栽培的加工用品种存在差异,其遗传多样性更为丰富[15]。Martin等对北美大豆产量遗传贡献的众多调查结果表明,即便是产量最高的农家品种,距离理论上的选择极限仍有差距[16]。选择极限就意味着再无可利用的遗传变异,对北美大豆育种家来说,这种威胁正越来越近。因此,努力扩大遗传资源基础对大豆育种是至关重要的。 3.加工专用型大豆新品种的选育 在北美洲,特殊用途的大豆,通常指可用来制作豆腐、纳豆、豆乳、豆酱等某些专用品种,以及黑大豆、菜用大豆(亦称毛豆)等。此外还有蛋白质加工用豆,部分的油分加工用豆,有机大豆以及加工功能性食品用等能够满足特殊市场需求的大豆类型。通常它们的产量及其他综合农艺性状都比已推广的高产大豆品种略差[15]。豆腐用品种,当初是以蛋白质含量高、百粒重大为育种目标进行开发的。百粒重一般在22~25g,蛋白质含量为44%~48%。美国Vinton大豆品种就是为满足豆腐加工市场需求而开发的第一代豆腐专用品种群的品种之一。到1991年,加拿大农业与农业食品部研究所开发的Harovinton推广普及,成为后来育成的高品质品种群的先驱[17]。大豆蛋白质含量的高低及组分的构成,是决定豆腐出率及品质的重要因素。豆腐常用的亚基品种多为球蛋白组分Ⅱa亚基缺失的品种,即A5A4B3亚基缺失型品种。Poysa等研究表明,使用7S球蛋白的α-亚基和11S组分的Ⅱa亚基双缺失,且11S组分的Ⅰ及Ⅱb亚基含量高的大豆基因型品种,可以做出硬而富有弹性的高品质豆腐[18-19]。在北美,有关豆腐用品种的开发研究,仅局限于极少数的公立大学及研究机构。在研究内容方面,北美育种家多以各种蛋白质亚基缺失的品种开发为主。在北美最初育成的纳豆用品种,为加拿大农业与农业食品部AAFC(AgricultureandAgri-FoodCanada)研究所Harvey指导下育成的品种,和弗吉尼亚工科大学GlenBuss开发的品种。Cober和Voldeng研究认为,小粒种育种应用集团选拔育种法,可以有效减少配制的集团组合的数量,降低工作量[20]。脂肪酸组成改良方面,北美Hammond和Fehr利用EMS(Ethylmethanesulfonate)诱变处理,育成低亚麻酸含量(≤4.1%)品种[21-22];Wilcox和Caviness通过对Century进行EMS处理,育成亚麻酸含量3.5%以下品种[23]。现在,北美推广的低亚麻酸含量的大豆品种,是已知的3个fan基因中的两个发生突变的结果,亚麻酸含量可降到2.5%~3%,若3个fan基因均发生突变,亚麻酸含量可降到1%[24]。目前,有关将油酸转化为亚麻酸的3个fan基因(GmFAD3A、GmFAD3B、GmFAD3C)的分子突变解析已经完成[25]。美国从2006年1月开始,出台了“加工食品有义务标注反式脂肪酸含量”法规,食品厂家为使其产品的反式脂肪酸含量接近,低亚麻酸大豆品种变得备受欢迎,助推研究机构开发超低亚麻酸含量大豆品种的积极性。现在,先锋公司注册的Treus、孟山都公司注册的Vistive商标,开始低亚麻酸大豆的商业化生产。据Pham等研究,至2009年,油酸含量≥80%、并获专利保护的大豆新品系已经开发成功[26-27]。育种家还致力于提高异黄酮、维生素E、叶黄素等功能性成分含量及降低植酸、过敏原蛋白含量等的改良[28-33]。 4.F1大豆杂交种育种的选育 大豆F1杂交种育种研究方面,与自花授粉的水稻一样,大豆也开展通过培育杂交种提高大豆产量的探索[34],研究认为杂交大豆产量若能比常规高产品种增产10%~20%,杂交大豆的推广应用价值就会被认可。但是,由于受授粉机制的制约,大豆F1杂交种的规模化生产还存在一定难度,已育成的品种也因为在制种规模及成本等方面的障碍而无法得到大面积推广应用。在近几年,随着质-核雄性不育系的逐渐改良,大豆F1杂交种的规模化、低成本制种将有助于F1大豆杂交种的快速推广[34]。 5.分子标记在抗逆育种、基因挖掘、纯度鉴定等方面的应用 MAS分子标记辅助选择育种在大豆抗病新品种选育上的应用,已被证明是极为有效地选择方法[11]。它在大豆抗孢囊线虫(SCN,Soybeancystnematobe)育种上的应用,已有较多成功的先例。在大豆茎疫病、落叶病等抗病育种选拔上,也取得显著效果。据最新报道,杜邦公司应用MAS技术,在大豆锈病、斑点病以及蚜虫抗性育种方面取得成功。孟山都公司通过现代生物技术与传统育种技术的集成,在大豆遗传资源选拔上,从过去的百万分之一提高到五分之一,选拔效率发生巨变。最近,美国爱荷华州立大学联合美国农业部对大豆转座子TgmW4的克隆解析表明,它可以使既知功能的大豆基因的克隆变得容易起来[35]。由于MAS不受害虫与植物互作影响,鉴定结果具有一贯稳定的可靠性,而且,在分子水平上可为品种纯度及真伪性鉴定提供便捷、可靠的检测手段,因而具有很高的利用价值。 6.转基因大豆育种 1996年至今,已开发出1000多个草甘膦耐性的GMS品系[36]。目前,所有的草甘膦耐性GMS,均来自拥有CP4EPSP合成酶基因源系统的“40-3-2”。但是,随之而来的耐草甘膦除草剂的超级杂草也相伴而生。近年在北美出现的草甘膦耐性杂草,已成为影响北美大豆生产一个不可回避的因素[37]。2009年后,孟山都公司新开发的第2代草甘膦耐性品种RoundReady2Yield(RR2Y),与第一代相比,导入基因相同,但是插入基因组内的位点不同,而且具有同等的草甘膦抗性。由于其丰产性较好,大有取而代之的趋势[37]。MON98788GMS品种就是以农杆菌为载体,将目标基因插入到分裂组织而获得的GMO(Geneticallymodifiedorganisms)。据孟山都公司研究,此基因的插入,在提高产量及优异形质导入平台的构筑等方面,比最初品种群能发挥更大的作用[37]。拜耳公司在2009年也将RR2Y技术导入到有草胺膦耐性LibertyLink系列品种中。大豆品系A2704-12,A2704-21及A5547-35,是通过基因枪轰击,将包含CaMW35S启动子序列和一段受终止序列调控后改变的pat基因的pUC19基础质粒,导入受体细胞育成的。编码草胺瞵-N-酰基转移酶的pat基因是从好气性土壤放线菌分离出来的绿色链霉菌克隆的,是它赋予植物耐草胺膦的特性[37]。另据先锋良种国际有限公司的报道,不久的将来,兼耐草甘膦和ALS(乙酰乳酸合成酶)抑制性除草剂的OptimumGAT性状将导入到大豆中。这项技术是利用基因枪将两个耐不同类型除草剂的新基因,同时导入到一个大豆品种去。它包含的两个基因,一个是可以赋予植物草甘膦耐性的基因gat4601,另一个是编码不受阻碍乳酸乙酰合成酶(ALS)除草剂(咪唑啉酮系)影响的、可改变ALS酶的gm-hra基因[37]。可以预见此品种会在继RR2Y、LibertyLink品种推出后,成为又一个备受注目的新品种。这些颇具竞争力的技术所占的市场份额,将由除草剂使用的容易程度,防除杂草的广谱性、有效性、丰产性、害虫耐性等综合农艺性状以及遗传背景决定。这些技术与原技术的差异,在于它可为GMS带来新的杂草管理模式。其他GMO形质,也都处于市场开发或法律程序申请等阶段。其中,离GMO市场化最近的将可能是先锋公司正在开发或处于规制申请阶段的高油酸含量( 80%)的大豆品系。这种GMS的推出是由于将单拷贝的外源cDNA基因GmFad2-1导入受体,抑制发育中大豆种子内源GmFad2-1(编码油酰磷脂酰胆碱ω-6脱氢酶)基因表达,从而显著提高油酸含量,改善大豆油脂肪酸组成[38]。 北美大豆育种展望及我国大豆生产和育种科研的思考 1.北美大豆育种展望 北美大豆总产量占世界大豆总产的份额虽然在减少,但随着大豆在食品、油、饲料以及工业原料等领域用途不断扩大,将会更进一步激活北美大豆产业。在改良大豆品质、增加其附加值基础上,提高大豆产量仍将是北美乃至世界各国大豆育种家们最重要的育种目标。前述的GMS品种多以除草剂耐性或某一种子成分含量等单一形质的改变为主,随着GMO技术的日渐成熟,能同时改良2种或2种以上形质的新品种的育成,将成为新GMO育种目标。例如,孟山都公司计划到2030年前,将实现RoundupReady大豆品种产量比2000年提高1倍[39]。如何突破F1大豆杂交种制种瓶颈,提高其杂种优势,仍将是吸引大豆育种家致力研究的课题之一。在大豆品质改良方面,为了能够使大豆油分、蛋白质及功能性营养成分等的组成、含量有较大改善。美国大豆基金会2002年专门编制“好大豆品种计划”(BBI,Betterbeaninitiative),并成立一个成果转化利用中心,其目的就是应对广大消费者的需求,在不影响大豆产量和栽培特性的基础上,进一步提高大豆油和蛋白的品质,以提高其附加值,制定分析标准及分析技术,解明影响大豆品质的潜在因素。随着大豆基因组解析的深入研究,SSR、SNP等分子标记的进化及产量限制因素分子机制的解明,在大豆病虫害的抗性育种、高产育种等领域,发生根本性的变革是值得期待的。 2.我国大豆生产和育种科研的思考 从北美大豆的历史发展沿革、生产销售以及北美大豆育种的形势来看,北美大豆的耕种史,虽然远不及我国历史久远。但是,它们在经历二战及之后的40多年的发展后,在总产和单产各方面发生质的飞跃。而我国同期的大豆总产仅为美国的1/6,单产也仅为美国的3/5,即便如此,我国仍然是大豆净出口国。但是,自1996年后,随着美国GMS的不断扩张及出口份额的急剧上升,我国已由原来的纯出口国急转为净进口国。我国大豆的发展,由此呈现出一种“国内消费高度供不应求,国内生产供过于求”的现象。就大豆育种工作者而言,应具备超前的思维理念,制定的育种目标,既应该考虑产业链上游的生产者对品种高产、抗病等农艺性状的需求,又能反映产业链下游的加工企业,特别是要注重与我国大豆深加工企业沟通,及时了解企业对加工用大豆品种性状的需求,高产、优质、多抗育种的基础上,将现代生物技术与传统育种技术集成组装,加快加工专用型高附加值大豆新品种的培育,以降低企业的加工成本,在确保企业及农场主等各方利益最大化的同时,也确保国产大豆上中下游全产业链的良性健康发展。(本文图表略) 本文作者:王绍东 刘伟 于佳 姜妍 王浩 李远明 单位:东北农业大学国家大豆工程技术研究中心 育种论文:糯高粱育种目的与状况 作者:周忠宇 柳青山 周福平 张一中 张晓娟 邵强 单位:山西省农业科学院高粱研究所 高粱品种分为粳质(红粒)、粳质(白粒)、糯质(红粒)、半粳半糯(红粒)和四川的粳质(黄粒、褐粒、红粒)、糯质(黄粒、褐粒、红粒)、半粳半糯(黄粒、褐粒、红粒)7类。分析表明,这7个类型的高粱品种间总淀粉含量差异不显著,平均含量为61.50%~63.18%,说明北方杂交高粱及四川省高粱无论粳与糯,还是红褐粒与白粒,其总淀粉含量都比较接近,无显著差异,但在同一类型中,品种不同总淀粉含量变幅较大。7种类型高粱的总淀粉含量虽然接近,但直链和支链淀粉所占的比例却有明显差异。北方粳质(白粒)高粱的直链淀粉平均含量最高达28.52%,比四川省的平均最高的粳质(黄粒、褐粒、红粒)高7.57百分点;而北方糯质(红粒)高粱支链淀粉平均含量最高为91.99%,四川省平均支链淀粉含量最高的糯质(黄粒、褐粒、红粒)高粱为94.42%,比北方高粱高2.43百分点。四川省地方高粱品种中,糯高粱占70%以上,支链淀粉占90%以上,粒色普遍较深,多为黄、褐粒种。 糯高粱的组织结构及酿酒特性糯高粱的籽粒饱满、颜色淡红,抗虫性强,淀粉含量高,纤维含量低,其淀粉结构松软,易于吸水,淀粉易膨胀暴露,曲酶的作用点多,易于糖化,发酵较为彻底,组成的糟醅感观利朗,烤出的酒体醇香自然、绵甜净爽。若糯高粱用于小曲酒酿造,与使用粳高粱相比,其温水浸泡时间(蒸煮时间)短,辅料用量低,能源消耗低,糟醅残余淀粉低,出酒率高,酒质优,若经贮陈老熟,其品质更佳。如国酒茅台是用糯高粱通过特有的高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温蒸馏、多次发酵、多次回酒而成,品质酱香突出,幽雅、细腻、醇厚、留香持久。五粮液通过糯高粱让5种粮食的综合效应驯化了窖泥微生物特有的区系,造就了五粮发酵特有的糟醅风格,长期循环发酵所构成的微生物代谢生态环境,让五粮液具有了特有的糟香[6]。糯高粱酿造的小曲清香型白酒,具有糟香(主要是乙酸乙酯为主体的香味物质)和含量适中的醇类、酸类、醛类等助香助味成分,是中国药酒浸泡的最佳白酒。而且还是中国肉类腌腊制品、腌菜制作、酿造调味品制作,控酸、生香、提香的最佳白酒[7]。 淀粉含量糯高粱的淀粉含量在60%~70%之间,支链淀粉占总淀粉的90%以上。研究表明,总淀粉含量及支链淀粉与直链淀粉含量的比率与籽粒出米率、适口性及出酒率和风味有重要关系[5,8]。 单宁含量北方糯高粱一般单宁含量较低,粒色较淡,红褐粒种在1%以下;而四川省糯高粱单宁含量普遍较高,比北方红粒高0.5~1.5百分点。这一结果澄清了酿酒界过去“北方高粱酿酒效果不如四川高粱好的原因是北方高粱单宁含量高”的误解。 蛋白质含量蛋白质含量除与品种有关外,还受天气和施氮水平的影响。同一品种,种植年份不同,施氮量不同,其蛋白质含量有一定差异。研究表明,除白粒种蛋白质含量较高外(平均为9.76%),红褐粒种,北方糯高粱与四川省高粱接近(8.7%左右)。 粒质量与角质率北方糯高粱千粒质量多在20g以上,对27份北方糯高粱统计,均值为21.13g;四川高粱多为极小粒种,千粒质量为15g左右。角质也称玻璃质,一般认为,其含量低的酿酒效果好。目前,单独对高粱籽粒角质率的研究较少。宋高友等[8]研究认为,角质率与赖氨酸、蛋白质含量、出米率、千粒质量显著正相关,与单宁含量显著负相关。鉴于F1的角质含量大约比双亲平均值低10%,可根据育种目标,选择相应的角质含量低的亲本材料。 糯高粱的育种目标在糯高粱的育种目标研究上,张文毅[9]认为,要有较高的淀粉含量和单宁含量,较低的蛋白质和脂肪含量。宋高友等[8]认为,应培育粳糯型高粱。丁国祥等[10]研究认为,名酒的产量和风味除与得天独厚的气候、土壤、水质和酿酒工艺有关外,高粱籽粒的品质也是十分重要的因素。经研究,糯高粱育种的具体目标主要应考虑几点:产量为6500~7500kg/hm2,总淀粉含量在70%以上,支链淀粉含量占总淀粉含量的90%以上,蛋白质含量7%~9%,单宁含量0.5%~1.5%,脂肪含量在4%以下,角质率低于50%,抗丝黑穗病、炭疽病和纹枯病,中矮秆(株高1.5~2.4m),中熟(生育期115~125d),中散穗型,红褐色中粒种(千粒质量20~28g)。 糯高粱选育方法糯高粱的选育方法与普通高粱基本相似。选择粳性不育系、糯性恢复系等品种资源,或者糯性不育系、粳性恢复系等品种资源,在进行配合力测定的同时,筛选优质高产系,组配杂交种。收集糯性红高粱品种进行产量鉴定,或直接利用或转育成新的糯质不育系、恢复系。丁国祥等[11]用四川省农科院水稻高粱研究所选育的18A等4个糯高粱不育系与35R等5个糯高粱恢复系按Griffing方法Ⅱ配成20份组合,估算了糯高粱籽粒总淀粉含量、支链淀粉含量和直链淀粉含量的配合力。结果表明,同一亲本不同品质性状的配合力不同,同一品质性状不同亲本的配合力也不同。在酿酒品质性状的杂种优势利用上,选育优质酿酒高粱组合应选择总淀粉含量及支链淀粉含量一般配合力高的亲本。宋高友等[8]采用糯(A)×糯(R)、糯(A)×粳(R)、粳(A)×糯(R)3种杂交类型组合共239份,逐个分析了千粒质量、穗粒质量、蛋白质、赖氨酸、淀粉、直链淀粉、支链淀粉和单宁等指标的杂交优势。认为粳×糯组配方法较易获得籽粒淀粉含量高且淀粉中支链淀粉比例高的杂交种。丁国祥等[11]用糯质恢复系4R,21R,35R,58R,60R和糯质不育系32A,68A,70A,72A,按不完全双列杂交方法,配制20个杂交组合进行研究。结果表明,糯质高粱杂种1代存在明显杂种优势,穗粒质量、穗粒数、千粒质量、株高、穗长具有正向优势,而生育期表现负向优势,穗粒质量优势最强,组合间优势变异最小,但糯质杂交种产量低于粳质杂交种,比目前四川省生产上种植的青壳洋高粱增产显著。糯质高粱亲本主要性状对杂种1代存在不同程度的正向影响,提高亲本的千粒质量和穗粒数对选配高产糯质组合时特别重要。 糯高粱的育种现状目前,国内多家育种机构已育成一批品质好、产量高、抗病虫和适应能力强的糯高粱新品种[12],如山西省农业科学院高粱研究所育成了晋糯1号、晋糯2号[13],四川省农业科学院水稻高粱研究所育成了泸糯1号、泸糯2号、泸糯3号、泸糯9号[14-15],辽宁省农业科学院育成了辽粘2号、辽粘3号[16-17],贵州省旱粮研究所育成了黔高7号、黔高8号[16],湖南省农业科学院高粱研究中心育成了湘两优糯粱1号[18]等适宜于各生态区种植的糯高粱品种,为糯高粱的大面积生产及产业化经营奠定了基础。随着农业种植结构体制调整力度的加大和酿造业的快速发展,选育并推广专用型酿酒糯高粱新品种势在必行。这对于推进我国种植业的结构调整和大幅度提高农民收入以及向高效、优质、可持续发展农业转变都有着重要意义。 育种论文:林木常规育种与生物技术应用 摘要:文章首先对林木常规育种期间生物菌肥的应用形式进行分析,帮助明确林业发展育种期间的技术要点。其次从生物农药应用、病虫害防治以及新品种培育等方面进行论述,整理出生物技术在育种环节中的应用方法,帮助提升林业建设发展速度。 关键词:林业常规育种;生物技术;技术应用 一、生物菌肥的应用 树木生长期间会从土壤中吸收大量的养分,土壤中原有的营养物质成分可能不够充足,需要人工进行土壤中营养物质的补充,长时间处于这样的环境下也不利于树木生长,近年来各行业提倡绿色理念,在林业发展中应用生物技术,能够避免土地受到肥料的影响变得硬化,借助生物技术在林业生长区域内形成生物菌肥,为树木生长提供源源不断的营养,这样的营养供给方法更科学合理,符合林区可持续发展方向,在林业发展建设阶段会充分完善基础堆肥设施,维持了生态系统的平衡性,同时也能够节省大量的林业养护资金。为了保护环境,为了全面供给土壤养分,特别是增加土壤腐殖质,改善土壤结构;为了提供安全的、生态的绿色食品,生物菌肥越来越受到重视。成功的事例是:西双版纳百果洲食品有限公司主要以菠萝(凤梨)和西番莲为原料进行热带果汁生产和加工。为了竞争出口创汇,为了创立名牌,首先引进“有机食品”的栽培机理。把菠萝加工后剩余的果渣,经过生物菌肥堆积发酵,施于西番莲种植地;把西番莲加工后的果渣,经生物菌肥发酵后施用于菠萝种植地。这种做法,实现了菠萝和西番莲种植地土壤、肥力的良性循环,实现了两者的双收。经欧盟食品机构认证,并获得“欧盟有机食品证书”。当前,在森林木本蔬菜的开发中,应该采取西双版纳百果洲食品有限公司的做法。有机食品或者生态食品的开发中,采用生物菌肥是最佳的选择。利用剩余的植物秸秆、果壳等变成有机肥料。增加土壤有机质—腐殖质,改良土壤结构。 二、生物农药的应用 森林发生阶段也会进行病虫害的防治,需要投入大量的资金,在这样的环境下所进行的工程建设任务,更符合实际情况,也能够帮助提升工作任务的完成质量。生物农药技术提出的时间比较短,但技术在应用期间却得到了迅速的完善,能够帮助提升树木生长的速度,并且生物农药也不会对森林中的有益生物带来影响,更符合绿色种植理念,大面积种植的森林区域内,会采用这种方法来进行局部调节控制,形成对病虫害的防御体系,避免树木在生长过程中受到病虫害影响。生物农药也是当前关注的一个焦点,包括环境污染、食物残毒、食品安全等问题。生物农药是很早就引起注意的事情。林业上最成功的例子是:利用白僵菌防治松毛虫、小蠹虫等,在农业和蔬菜栽培上采用白僵菌、苏云杆菌。西南林学院王海林教授为首的课题组,在防治小蠹虫的研究中发现并提纯了一种“拟青霉菌”,防治小蠹虫、松毛虫、介壳虫等效果很好。目前,云南省大面积发展印楝,主要用途之一就是开发生物杀虫剂(印楝素)。生物农药的前途方兴未艾,但是以后开发的多菌种的剂型(真菌杀虫剂、细菌杀虫剂和病毒杀虫剂),防治效果更好。在我国,生物农药的推广有许多限制因素。例如价格问题(一般价格贵)、防治效果问题(防治效果慢,见效慢),很难推开。但是有机食品的生产基地必须采用生物农药。 三、利用生物多样性控制农作物(林木)病虫害 生物技术中注重森林生长阶段生态体系的形成,会将不同品种的树木搭配种植,形成生物防护体系,在生长阶段就不会受到质量隐患的影响,也能节省大量的养护资金投入量。更符合林业发展建设规律。病虫害但人工营林区域内传播十分迅速,原因在于害虫缺乏天敌,应对重重害的能力也会降低,通过生物技术的运用,使森林内所种植的树木更丰富多样。生物防御系统的形成需要一段时间,在此过程中管理人员要不断的分析完善方法,解决不合理的现象,所开展的工程建设任务才能更高效合理,在森林养护阶段所遇到的问题可以作为工作体系完善的依据。 四、组培及微体无性快繁技术在林业上的应用 林木快速扩繁技术有许多成功的事例,许多树种的组培苗生产技术已经成熟,但是在生产上采用常规扩繁技术。例如,全光喷雾育苗技术,嫩枝扦插技术。采穗圃、根繁圃、护繁圃轮换,实现幼化繁殖,快速育苗。具体来讲就是留根育苗技术、一条鞭芽接繁殖技术、建立采穗圃技术相结合、相配套的成果。一株3m高毛白杨苗,分为三部分来利用。起苗后的苗坑,采用留根育苗(根繁圃);地上部分苗干采用一条鞭芽接(地上部分芽接,扩繁圃);苗根(根桩)重新(移位)栽植(采穗圃)。三圃轮换,实现循环繁殖。中国林科院林研所的研究员林木菌根专家华晓梅,多年研究各种树木的特有菌根,形成生物菌根制剂。在北方干旱地区造林中获得成功。菌根造林非常有效,可保证造林成活率和造林保存率,增强根系的吸水吸肥能力。 五、林木育种在林木遗传育种中的应用 1、遗传标记 林木的良好特征是具有遗传功能的,包括林木的形态特征、细胞学、同功酶等,分子标记是指以DNA分子形态为基础的遗传标记,能反映出生物个体的基因表达方式。在林木育种中选用分子标记方式时,应当着重考虑以下方面的因素:遗传多态性高;即基因中存在着相对差异或者是DNA序列上有差异性;共显性,能够鉴别出基因是纯合型或者是杂合性;此外还要求在基因组中大量存在而且分布均匀,同时不影响林木性状的表达。近些年来,分子标记在指纹识别技术研究和遗传图谱构建上发挥了重要作用,指纹技术和遗传图谱为研究种质资源、选育良种以及基因克隆提供了理论基础。 2、基因工程 基因工程的目的是重组林木的DNA,以获取人们期望的林木特征,常用的基因工程技术有目的基因分离和鉴定、林木的载体构建、细胞遗传转化等。最早的转基因植被是烟草,随后转基因技术在马铃薯、番茄、大豆中广泛应用,提高了作物的抗病性以及产量。我国开展较早的是杨木、松树、按树的转基因实验,并积累了大量的经验。对于林木育种而言,常用的转基因方式有根瘤农杆菌、电击法、聚乙二醇以及注射法,其目的是获取林木抗虫害、抗逆性、抗除草、促进生长及改善材质的特性,这是林木转基因工程的主要工作任务。 作者:于晓平 单位:北安市林业局林业工作总站 育种论文:玉米育种生物技术论文 一、基因工程育种技术途径 例如植物的抗虫、抗病、抗倒、高产、优质等都可以通过转基因技术得以改变。尤其是现代的高科技技术蓬勃发展,转基因技术有着发展的良好环境,相对于其它育种途径,转基因技术可以培育出更多更好的植物品种。另外,所培育的新品种有很好地适用外界环境的能力,能突破不同植株的差异化,使得植株的性能大幅度提高。1983年研究成功后,转基因作物从1996年的170万公顷直接增长至2003年的6770万公顷,有5大洲18个国家的700万户农户种植,其中转基因大豆已占全部大豆种植的55%,玉米占11%,棉花占21%,油菜占16%。当前,玉米的遗传工程研究大多数体现在以下三个方面:一是培育抗病虫害的转基因玉米;二是培育抗除草剂的转基因玉米;三是培育抗旱抗涝、抗寒等转基因玉米。一般来说,玉米转基因技术主要有:载体转化技术指的是玉米通过农杆菌质粒介导的转化系统进行基因的转换。DNA直接导入转化技术包括基因枪法、PEG法、电击法、超声波法等。种质转化技术包括花粉管通道法、子房注射法等。 二、分子标记辅助育种技术途径 分子标记技术在我国的发展尤其迅速,被大范围的应用到玉米自交系的遗传多样性分析当中,对于玉米群体优劣的划分、玉米的抗病抗逆性能、玉米雄性不育系等多方面的研究有着非常重要的意义。另外,在深入进行玉米遗传多样性的研究上,可以为玉米种质资源收集、亲本的选择、玉米种类的划分、基因组建等多方面提供必要的技术和数据支持。与此同时,分子标记技术的应用,可以帮助基因在改善玉米的杂种优势预测方面的科研工作有所突破,避免由于玉米的先天遗传方面的不足带来的低产效应,给玉米的品种的培育提供了更为优质的品种资源。在实际的玉米自交系遗传变异研究中,分子标记可以更好地进行杂种优势群的划分。相对于玉米自交系纯度,分子标记育种技术的方法可以更为精确、简单易操作,保证玉米自交系纯度质量。指纹图谱是分子标记技术在玉米育种上的显著应用,可以通过指纹图谱建立植物品种的汇总。同时,分子标记技术可以更为精确的区分先天遗传差异较小的植株,使得培育的技术更为精确,并且分子技术培育被广泛应用于植物新品种保护领域。目前,我国在玉米新品种保护方面也已经取得不小的成就,逐步建立起自交系和杂交种的DNA指纹图谱数据库。数据库的好处是更为方便鉴定植物基因类型,尤其是一些并未有被记录在指纹图谱中的品种分类。作为结果,分子标记技术可以为更好地监测玉米育种群体的遗传多样性提供必要的数据支持,也为育种专家如何选择优质的杂交组合提供理论依据。 三、结语 综上所述,生物技术的应用与发展为玉米育种带来了新的生机与活力,通过生物技术的应用可以培育出更优质的玉米品种,对玉米常规育种技术来说是很好的补充。同时,生物技术在玉米育种中的应用势必会带来育种水平的提高和突破,能协调好常规育种同生物技术两者的相互关系。只有两者相互结合,相辅相成,才能促进玉米育种在原有的基础上培育出更多的品种。这就要求一定要实现常规育种和生物技术的统一,拓宽玉米育种的新途径,为我国的农业生产奠定坚实的基础。 作者:刘敏 育种论文:探讨白菜育种技术 1高产制种技术 1.1播种育苗 1.1.1苗床准备苗床应选择土壤肥沃、地势较高、易灌易排,家禽家畜不易进行为害的地块,且3年内应未种植过十字花科植物,前茬以黄瓜、南瓜、葱、蒜及玉米茬为佳,苗床面积与制种大田按1∶10配置。播前翻耕晒垡、整平作畦,苗床可施15~30t/hm2有机肥作底肥。苗床畦宽2m左右,畦面整平耙细,畦间必须留有宽20cm左右、深10cm以上的排水沟。 1.1.2播种苏皖地区的播种期一般在9月下旬至10月上旬,由于东方18号白菜的父母本花期基本一致,故应同期播种。播种应掌握匀播与适当稀播的方法,播种量为7.5kg/hm2,父母本按1∶4的比例配置。均匀撒播后用扫帚轻扫或用磙子碾压以达到覆土的效果。 1.1.3苗期管理苗期应注意加强肥水管理,促成壮苗,增强抗逆性。需要预防黄条跳甲和小菜蛾等苗期病虫害。育成的苗要求枝叶完整,长势健壮,叶色深,根系发达,无病虫害。移栽前需要去杂,将不符合父母本典型性状的混杂株、优势株、病虫株、弱株、畸形株去除。 2定植 2.1定植田块的准备制种田应与其他十字花科特别是芸薹属白菜类作物严格隔离,制种田的空间隔离距离一般不得少于1000m[2]。前茬腾茬后及时深耕晒垡,结合整地施足基肥,可施腐熟有机肥45t/hm2、复合肥450kg/hm2作基肥,具体施肥量可根据制种田块肥力状况作调整。为了降低终花后去除父本株的难度和失误概率,采用大小畦相间定植,将母本定植于大畦上,父本定植于相邻小畦上,这样终花后只要清除小畦上的植株即可,不易出错。大畦宽度为3.5m,小畦宽度为0.7m,畦间作宽0.3m左右的排水沟。 2.2适期定植于苗龄35~45d定植。起苗前将苗床浇透水,使苗根多带土坨。定植行距为35cm,株距为25cm。大畦上定植8行母本,小畦上定植2行父本,制种田四周定植2行父本作为保护行。为避免定植时父母本混杂,应在一个亲本定植好之后再定植另一个亲本。定植后连续浇水2~3d以确保活棵。 2.3田间管理田间管理总的要求是把植株控制在适当大小,同时要减少病虫害的发生、提高制种产量。一般在抽薹初期施尿素75kg/hm2,趁雨前撒施或穴施。适当控制母本中后期氮肥的施用,但不宜过多。在移栽后至抽薹前,根据株形、叶形、叶色等去杂1次。母本初花时检查其中是否有可育株,若发现,及时连根拔除并运出制种田销毁。花期开始后必需有足够数量的蜜蜂进行传粉,自然野蜂量少时需要引进外来蜂源进行充分授粉。授粉后要加强病虫害的防治,病害主要有软腐病和霜霉病,虫害主要有小菜蛾和蚜虫,但是要避免施用对蜜蜂有毒害的农药。父本花期结束后要及早去除全部父本株并运离制种地。这样可以改善母本肥水及通风透光条件,提高制种产量,并可避免父本种角果在成熟时混入母本中而降低种子纯度。 2.4适时收获收割前应检查田间有无父本漏株漏枝,对结角不正常的植株和分枝特多的杂株进行去除。当终花后30d左右,全株2/3种角果转黄、籽粒转为红褐色或黑褐色时抢晴收割。收获后要及时脱粒、晒干。脱下的种子不能直接在土场或水泥场地晾晒,要在塑料布或帆布上晾籽,以避免混入土粒、石子以及造成种子烫伤等[3]。要严防在脱粒、运输、精选、晾晒等过程中发生机械混杂。干燥的种子应储藏于通风、干燥处,以防种子回潮发生霉变而降低发芽率。 作者:徐海陈龙宋波张慧况媛媛袁希汉单位女:江苏省农业科学院南京农业大学园艺学院 育种论文:探讨大麦种植业与遗传育种的发展形式 我国大麦产业发展现状大麦在全世界各地广泛栽培。随着全球经济的发展与农业生产结构的调整,大麦需求量不断增长。 1我国是世界大麦的主要起源地之一,大麦遗传资源丰富,种质类型多样,蕴藏着丰富的基因资源,但我国目前大麦产业发展与国际相比,还有很大差距。1.1大麦种植持续下降1945年以来,全球大麦种植面积增加了近一倍,总产增加了3倍多,种植面积和总产的相对增长比例均居禾谷类作物的首位。欧盟各国、俄罗斯、加拿大、乌克兰、澳大利亚和美国是世界主要大麦生产和出口国。与20世纪90年代相比,2000年以后世界大麦种植面积由原来的6000万hm2减少为5500万hm2,但总产量仍维持在1.4亿t左右。多年来世界各地产量比例基本保持稳定,欧洲占50%以上,亚洲、美州、非洲、大洋州依次分别占20%~25%,10%~15%、6%、5%左右[7,8]。我国种植大麦的历史悠久,早在新石器时代中期,古羌族就已在黄河上游开始栽培,距今已有5000年的历史。20世纪初,我国大麦总种植面积曾达到800多万hm2,约占世界总种植面积的1/4左右,直到40年代总种植面积和总产量还分别为654万hm2和626万t,分别占世界总量的13.4%和12.6%,居世界各国之首[9]。随后,大麦总体生产持续下滑,从80年代初的333万hm2降到90年代初的200万hm2,再下降为目前的100万hm2左右,年均种植面积减少10%以上,造成了国产专用大麦原料供应的严重不足。1.2大麦需求不断增加回顾近代全球大麦生产的历史,有两点值得注意:一是随着啤酒和畜牧饲养业的发展,对原料大麦的需求的不断增加,刺激了大麦生产,二战后全球大麦种植面积由4533万hm2发展到70年代末的8733万hm2,总产由5000万t增加到17200万t;二是除耕地严重缺乏需依赖进口的日本之外,生活水平较高的发达国家在啤酒和饲料工业快速发展时期都大力发展大麦生产[9],重视大麦育种等基础研究,作为产业发展的支撑。尽管20世纪80年代以后,发达国家的大麦发展高峰已过,但发展中国家啤酒和饲料工业的发展速度,仍是对大麦需求能否增加的决定因素。随着我国国民经济的持续发展和人们生活水平的不断提高,我国啤酒工业发展迅速,年产量已从1980年不足10万t猛增到2009年的3824.23万t,连续6年净增量居全球首位,已成为世界第一啤酒消费大国。即使如此,我国人均消费量仍然不及世界平均人均消费量的一半,发展空间巨大。同时,我国的畜牧业也表现持续发展,随着人们生活质量的不断提高,膳食结构的改善,肉、蛋、啤酒等副食产品的需求量不断增加,以玉米和大豆(豆粕)为主体的饲料原料已不能满足畜牧业发展的要求,市场饲料大麦的需求也在持续增加[8,11]。据专家分析,至少需要种植350万hm2的大麦才能保证我国对专用型啤酒和饲料大麦原料每年超过1000万t的巨大需求。目前我国啤酒大麦原料60%以上依靠进口,2009年进口量已猛增到173.8万t,超过全球啤酒大麦净贸易量的二分之一,年耗费外汇4亿美元以上[12,13]。假如大麦这种需求与生产背向而驰的状况持续发展,那么我国整个啤酒工业则将更加严重地依赖并受制于国外进口。1.3造成大麦生产下滑的因素造成大麦生产总体下滑的因素很多,如市场和政策导向层面的影响,准入后进口价格的冲击,我国一家一户小规模生产和收购方式难以保证原料质量要求以及金融危机对世界经济的影响等[10]。然而目前国内大麦无论是遗传研究还是实际育种成果均不能为大麦生产发展提供有力的技术支撑,不能提供能与国外优良大麦品种一争高下的国产优质品种,难以在推动生产中担当科技引领的重任也是不容忽视的重要原因。 2大麦遗传育种基础研究状况大麦作为一种集粮食、饲料和工业原料三位一体的重要禾本科作物,世界各国一向对其基础研究给以高度重视。大麦栽培、育种、抗病、抗逆遗传、起源、区域分布等方面的研究已有悠久历史。同时大麦作为一个完全自交的简单二倍体物种,还有染色体数目少且形态大、遗传多样性丰富、种质资源收集全面和遗传图构建完备等特点,是植物遗传和生理研究的理想模式物种[1,14,15]。 2.1国际大麦研发趋势2.1.1遗传育种理论创新与遗传资源发掘以大麦细胞遗传学为核心,世界各国大麦研究工作者从生理性状分析、染色体工程、连锁群建立、资源调查、远缘亲本杂种优势利用、花药及小孢子培养等一系列研究出发,广泛应用化学和辐射诱变等方法,不断为大麦遗传改良研究增添新的技术手段,在一定程度上拓展了大麦改良的途径和方法[16~18]。种质资源创新及新型育种理论与体系的构建是长期以来全球大麦研究的重点。经典遗传图和大量分子标记遗传图谱的成功构建,推动了大麦单基因和复杂基因的遗传定位研究和分子标记辅助筛选的利用[1,19~21]。大麦种质资源鉴定与评价及有益基因的发掘与利用一直备受重视。以日本生物资源所为主的一些研究者通过多年研究,从我国西藏野生大麦中鉴定到籽粒化学组成和相关酶活性特异的材料,为品质改良提供了良好的遗传资源[22];Roy等[23]在318份来自于中东、北非、中亚及高加索地区的野生大麦材料中,筛选到302份斑枯病抗性材料,并利用群体关联作图(associationmapping,AM)分析技术在大麦七条染色体上找到23个斑枯病抗性基因位点,为解决目前商业大麦品种斑枯病易感问题提供了更多的可用基因。美国学者通过转基因技术,培育出了一系列具有抗虫、抗病、耐逆、高β-葡聚酶活性的大麦品系,为大麦增产增收、品质改良创造了新的种质[24,25]。Murray等[25]通过在大麦中过量表达转录因子HvGAMYB,提高了糊粉细胞中水解酶的含量,从而可以增加啤酒大麦麦芽得率。研究人员通过对啤酒大麦麦芽品质的研究发现决定麦芽品质高低的因素有20多种,并对包括总蛋白含量、籽粒饱满度、糖化力、麦芽浸出率和多种淀粉酶和蛋白酶活力等开展了广泛研究,与19个麦芽品质决定要素相关的至少168个QTL被定位[26],为分子标记辅助育种和多基因聚合育种奠定了基础。此外,大麦还被用作生物反应器,表达乳铁传递蛋白及用于防治仔猪ETEC腹泻的FaeG蛋白等[25]。2.1.2基因组研究目前,全球大麦研究已进入基因组学时代[27]。过去十几年间已建立完整大麦EST数据库,可作为基因发掘和功能研究的重要基础。美国、芬兰、德国、日本和苏格兰的五大研究组及其他多国的大麦科学家从近百个包括不同组织器官、不同发育时期、受不同逆境处理的独立cDNA文库获得了超过50万条EST数据,TimClose及他的同事们在现有的EST序列中,发现了约22000个SNP,构建了大麦基因组的SNP图谱[28],而stergaard研究组和Bak-Jensen研究组,用2D电泳分别分离了pI区间为4~7和6~11的103和37个活性蛋白[29~31]。包括生物信息学分析平台、对公众开放的网上数据库、进行基因表达谱分析的商品化大麦DNA芯片、用于基因功能分析和大麦转基因研究的转基因操作体系、能快速获取并鉴定突变体的方法等技术和手段的发展,使大麦基因组学研究的技术平台已逐渐形成,目前已经获得了近千份有精确表型变异描述的T-DNA插入突变体以及大量还没有鉴定检测的突变群体[24];通过图位克隆的方法,已经进行了包括抗白粉病、锈病等真菌病害及多个大麦重要农艺性状控制基因的克隆研究[20,32~34]。 2.2我国大麦研究状况我国大麦科学家从20世纪30年代就开始了对大麦遗传育种的研究,“七五”至“九五”期间,我国大麦遗传育种研究在野生种质资源调查、大麦中国起源中心的推定、大麦品种的引进改良、重要农艺性状的遗传分析、杂种优势的开发利用、细胞工程育种方法的创建与应用等方面做出了出色的工作,使同期我国大麦总体研究水平与国外先进水平逐渐靠拢。由细胞工程育种获得的大麦花培品种在大麦生产中成功推广应用,体现了以生物技术为基础的新型育种方法的技术优势和应用潜力[9]。但“十五”以来,我国大麦研究的地位和水平明显下降,从事大麦研究的单位和人员急剧减少,而且大部分集中在大麦常规育种。由于缺乏遗传育种研究上的源头创新,尽管分布于我国几个大麦主产区的大麦育种研究人员仍然在继续育种实践,但由于育种手段单一,种质资源狭窄陈旧,各地近年来育成的大麦品种推广范围不大,优势特色不明显,没有真正能与国外优良大麦品种很小比例。然而研究证明,作为一种药食同源性植物,大麦不含胆固醇,脂肪含量低,含有可溶性纤维、抗氧化剂及各种维生素和矿物质,食用大麦可降低血压、血中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平。随着各种大麦保健食品的不断推出,用于食用的大麦比例可能有所增加[4~6]。 由此可见,大麦产业具有广阔的发展前景。加强大麦遗传育种研究,培育产量高、性状优的品种是保证供需平衡、促进大麦产业可持续发展的科学基础。本文围绕我国大麦的生产和育种技术研究现状,一争高下的有影响力的国产优质品种,很难为国产大麦生产提供强有力的技术支撑。我国饲料与啤酒工业发展迅速,对饲用及啤用大麦的需求快速增加,但相应的大麦品种研发落后,尤其是在啤用大麦品质方面,直至20世纪末尚缺少相关研究,从而影响了啤用大麦的遗传改良、优质栽培和加工生产,导致国产啤用大麦品质不佳、缺乏市场竞争力。鉴于此,自1999年起,国家自然科学基金委员会农学学科逐步加大对大麦基础研究的支持,1999-2010年共资助大麦相关研究课题56项(其中重点1项),资助领域以遗传育种(包括资源评价和创新)和作物生理及栽培为主,计34项,植物保护领域15项,其他领域7项。这些项目的实施与完成,显著提升了我国大麦基础研究水平,缩短了与发达国家的研究水平差距,促进了大麦的遗传改良和优质生产。现已鉴定与创制了一批株型、麦芽品质和逆境胁迫耐性特异的种质资源,获得了矮杆、耐酸、耐盐、耐旱、耐湿以及麦芽品质性状特异的珍贵种质材料,明确了多个株型、产量、品质及耐逆相关特异基因的位点和遗传多样性,促进了我国大麦种植资源的发掘和利用。目前我国科学家在野生大麦资源收集和利用、大麦品质性状遗传定位、大麦组培和遗传转化体系、大麦耐盐代谢组学研究和大麦条纹花叶病毒抗病机理等方面取得了较好的研究进展,并得到国际同行的高度认可。2012年4月,我国成功举办了第11届国际大麦遗传学大会,进一步推动了各国大麦研究者之间的交流和合作,有利于进一步提升我国大麦科学的研究水平和人才培养。 3加强大麦基础研究的重要性和迫切性不断增长的啤酒和饲料工业对我国原料大麦的巨大需求是促进我国大麦生产更快更好发展的良好机遇和严峻挑战。事实上我国也完全具备发展扩大大麦生产的优越条件。首先,作为世界大麦的主要起源地之一,我国幅员辽阔,生态条件迥异,大麦类型多样,遗传资源丰富,蕴藏着各种特异基因资源可供育种选用。其次,大麦在我国大量种植古已有之,尽管我国现有耕地急剧减少,但大麦在南方地区历来是与小麦复种,大量冬闲田可供大麦种植,与其他作物的种植不发生冲突。因此,发展大麦生产不但能有效解决我国啤酒、饲料原料的自主供应,也是优化作物种植结构,提高对土地、光温等自然资源利用率,实施生态农业的有效举措。但目前我国缺乏功能强大、技术先进、高效率的创新研究平台,既阻碍了对我国丰富大麦基因资源的开掘利用,也限制了对大麦重要农艺性状的遗传分析。由于不能提供在常规方法之外更高效的大麦育种新方法,因而难以解决长期以来大麦育种中的实际难题,选育不出高产、抗逆、优质的大麦品种,无法推动我国大麦生产的快速发展,这正是目前我国大麦科研水平低下,不能有效为大麦生产快速发展提供科技支撑和服务的主要原因。因此,加大对大麦科研的投入,通过大麦遗传育种成果的引领作用,建立起生产和科研二者之间良性互动,对于提高我国大麦科研水平、实现大麦生产健康发展意义重大。 4我国水稻功能基因组计划结合水稻育种改良所取得的成果是基础研究和育种应用密切结合的典范[35]。大麦遗传育种研究要学习借鉴水稻的成功经验,充分利用大麦与水稻之间在遗传上的高度同源性,针对大麦育种中的实际问题,以基因组学为引导,以分子育种平台建设为基础,重点在以下方面开展研究:①基因组学引导下的分子育种平台建设,包括:基因组规模的水稻/大麦同源基因的搜索及利用;禾本科主要作物间主要农艺性状的比较基因组学研究;大麦重要农艺性状相关基因的克隆和功能分析等。②新种质/基因资源的开掘利用,如中国特有野生大麦种质资源的征集、鉴定与系统进化研究;优质、抗逆大麦种质资源的鉴定与相关基因的分离及功能研究;核心种质资源的特异性状等位基因座位多态性的比较分析等。③重要农艺性状的遗传解析,包括:大麦品质(重点为麦芽品质)的形成机理及其调控技术研究和大麦抗病(赤霉病、白粉病等)基因的遗传定位和分子标记开发等。④高效安全的现代育种体系建立,在理论创新上注重大麦综合高效育种和多基因聚合育种的理论和技术研究,“超级”大麦的分子设计及其培育途径研究,并开发高通量、低成本的分子标记辅助育种方法。 5澳大利亚、加拿大、美国、英国等一些国家联合启动了大麦农业合作研究计划。英国、澳大利亚和以色列等国的学者利用现代分子生物学技术共同鉴定大量来自中东“肥沃月湾”(大麦主要起源中心之一)的地方种和野生种以发现抗非生物逆境(抗旱、耐盐)和抗病的种质并应用于育种。鉴于目前我国大麦研究力量分散、基础薄弱,加大项目投入力度、加强资源整合共享就显得更为重要。建议从以下方面采取措施:5.1加大投入力度,建立合作网络通过组织实施基础与应用密切结合的研究项目,整合研究力量,拓展研究领域,使得大麦遗传改良基础研究与遍布全国各地的大麦育种单位更紧密的结合,建立更广阔的网络平台。在国家863育种研究专项之外,若能再启动几个重大研究课题,将有助于建立国内合作网,在促进遗传研究与实际育种结合的基础上,着力培育影响力大、推广面广、能与国外品种抗衡的国产优良大麦新品种。5.2借鉴水稻基因组学研究平台,推动比较基因组学研究近年来,在国家的大力扶助下,通过国家973、国家自然科学基金、863等一系列项目的支持,国家水稻基因组研究聚集了国内外植物科学研究的骨干力量,发展迅猛,卓有成效。借助水稻基因组研究的强大平台、丰硕成果和成功经验,利用大麦与水稻的高度同源性,通过比较基因组学研究,必定会带动我国大麦研究较快发展和水平的较大提高。大麦研究成果反过来又可以为水稻、小麦及其他禾谷类作物借鉴利用,从而推动对禾本科作物共性的认识和理解,进一步提高我国作物科学的总体研究水平和国际竞争力。5.3加强国际合作,充分利用海外智力资源目前在欧洲、北美、澳大利亚以及其他主要大麦科研机构有为数不少的华裔科学家参与从基因组学到遗传育种等不同大麦科研项目,在第10届国际大麦遗传会上,分别代表美国、德国、加拿大、澳大利亚、加拿大、以色列等几乎所有大麦科研发达国家参加会议的就有十多位。这批活跃的海外学者,有着从事大麦研究的丰富经验和创新思路,他们在为任职单位创立科研业绩的同时,也都非常希望能为中国的大麦研究做出贡献,这是我国大麦研究重要的资源和财富。建立专门的国际合作平台或通道,最充分地发挥这批海外专家对我国大麦研究的指导和建设作用,无疑是提高我国大麦科技水平切实有效、意义深远的重要举措。 作者:边秀秀、李志兰、任红艳、王道杰、杨新泉单位:甘肃农业大学图书馆、浙江省自然科学基金委员会、国家自然科学基金委员会生命科学部、河南大学生命科学学院 育种论文:大麦育种成绩显示突出分析 保大麦6号创全国单产第一。2004年参加云南省区试,参试品种八个,在全省不同生态区设立八个参试点,试验地海拔1460~2480m,港啤一号作对照,试验结果保大麦6号平均产量389.48kg/667m2,比对照增产44.21%,居第一位,八个试点都比对照增产,在沾益、临沧、丽江和昆明居第一位;2005年试验平均产量338.01kg/667m2,比对照增产26.39%,居第二位,综合二年平均产量为377.56kg/667m2,比对照增产37.83%,居第一位;2005年在隆阳区金鸡乡金鸡一组举办保大麦6号丰产样板9.02hm2,平均产量529.2kg/667m2,最高产量达562.96kg/667m2;2007年在腾冲县固东镇乐坪村示范4hm2,平均产量673.7kg/667m2,当年5月1日保山市农业局邀请有关专家在固东镇乐坪村实打实收760.4m2,晒干扬净达产量717.4kg/667m2,据查新资料显示,该品种创全国单产之最。 “云大麦2号”连创两项全国第一“云大麦2号”是云南省农科院麦类常规课题组和保山市农科所麦类室共同选育的又一超高产啤饲大麦新品种,“云大麦2号”在保山市经多年多点试验示范,丰产性好,该品种二棱,幼苗直立,分蘖力强,耐肥性好,株型紧凑,穗层整齐,生育期155d左右,株高60~80㎝,抗倒伏性极好;中抗条锈、白粉病,中感条纹病,抗旱性中等;“云大麦2号”宜在海拔1400~1700m高肥力种植,在大面积生产上以穗多夺高产,丰产丰收。2009年4月17日,经云南省农业技术推广总站、云南省种子管理站等单位有关专家组成的省级专家组对保山市腾冲县固东镇罗坪村山寨三组、四组93户连片种植的13.7hm2“云大麦2号”进行了分类测产验收和实打验收,分类测产验收结果是,罗坪村种植的啤饲大麦新品种“云大麦2号”13.7hm2连片丰产样板平均产量达629.6kg/667m2,并对两块田进行实收,面积分别是427m2和800m2,鲜重分别为715kg和1310.6kg,扣除34%的水分及杂质,折合干重产量分别为737.3kg/667m2和720.8kg/667m2,科技查新结果显示,“云大麦2号”百亩连片丰产样板平均单产和最高单产均为全国第一。 万亩啤饲大麦平均单产创全国第一保山属云贵高原冬大麦区,系横断山南端的亚高山和中山地带,市内海拔从535m至3780.9m,由于地形地貌复杂,海拔高差悬殊较大,气候垂直差异十分显著,市内气候资源丰富,气候类型多样,立体气候明显,在啤饲大麦生长发育期间,保山市的气候表现出“暖冬气候、湿凉气候、立体气候”等三种特殊气候效应,秋冬季节气候相对干燥,光照充足,这些条件的共同作用,形成了保山啤饲大麦高产的自然气候基础。这样的气候资源为啤饲大麦夺高产提供了得天独厚的自然条件,具体表现在同一品种在不同生态区连续多年出现高产或同一年际间的多个品种在同一生态区多处出现高产。腾冲是云南省啤饲大麦主产县,近年每年种植啤饲大麦1.33万hm2左右,固东镇又是腾冲啤饲大麦主产区,常年种植啤饲大麦面积0.2万余hm2。2011年,保山市农科所选择固东镇实施啤饲大麦高产创建项目,采取市、县、镇、村联办的办法,充分发挥科研团队的作用,分别实施百亩方、千亩片、万亩区各一个,主要种植云大麦2号和保大麦6号。经对项目区61块田8.03hm2测产,百亩方平均产量626.3kg/667m2,比非样板区产量增92.1kg/667m2;千亩示范片平均产量578.7kg/667m2,比非样板区增产量64.8kg/667m2;万亩示范区平均产量504.2kg/667m2,比非样板区增产量51.9kg/667m2,以上“百、千、万”三项种植的啤饲大麦累计产量比非样板区增收啤饲大麦56.05万kg,按市场价1.8元/kg计算,增加产值106.5万元,获得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。2011年5月4日,保山市农科所麦类室和腾冲县固东镇农科站共同举办的万亩啤饲大麦高产示范样板,通过省、市、县专家验收组实地测产验收,验收结果:万亩连片种植啤饲大麦平均产量504.2kg/667m2,创下我国连片种植啤饲大麦单产新高。据西南区域啤饲大麦育种专家、云南省农科院研究员曾亚文介绍,连片种植万亩啤饲大麦平均500kg/667m2以上,不仅名列全省第一,在全国也属罕见。 三点有益的启示我们农业科研和示范推广工作能取得如此大的成绩,五年能够创造出四个全国第一,给我们三点有益的启示:一是十一届三中全会以来举国上下有一个稳定的政治环境、社会环境和科研环境,同时各级领导对我们的科研工作都给以大力支持,这是搞好科研工作的前提条件。二是科研目标要明确,任务要具体。1988年以来,我们这个科研团队在啤饲大麦新品种选育和示范推广过程中,制定出了明确的育种目标,划定了具体的示范推广区域,团队成员在新品种选育和示范推广中都各人有各人的具体任务,在工作中又相互配合,把个人的工作积极性和团队力量发挥到最大化。三是科技队伍长期稳定,科研工作持之以恒。 二十多年来,我们这个科研团队人员逐步增加,科研推广网络逐步建立健全,保山市的啤饲大麦科研推广1988年从零起步,2011年发展到2.81万hm2,“十二五”末有望发展到3.33万hm2以上,科研推广成果惠及全市广大农民。 作者:郑家文、刘猛道、赵加涛、字尚永单位:云南省保山市农业科学研究所 育种论文:生物科技在菘蓝育种的运用探究 本文作者:程春松1,2彭代银1黄和平1郭友平1作者单位:1安徽中医学院药学院2中国中医科学院中药研究所 基本检测技术的应用 现代生物检测技术在药用植物的基源鉴定研究、转基因育种等各方面都有着广泛的应用,在菘蓝的育种研究PCR及RT-PCR技术、SouthernBlot分析、RAPD技术在外源基因检测、抗性基因的检测中取得了良好的效果。 1PCR及RT-PCR技术:1985年,KaryMul-lis发明了PCR技术,引用到药用植物育种研究中,可以通过分离植物基因来鉴定中药中的目的基因以及DNA指纹图谱研究。许铁峰等[11]为了验证外源基因是否转入植物细胞内,对抗生素抗性植株进行了PCR检测,对转基因菘蓝利用农杆菌介导外源半夏凝集素基因进行RT-PCR分析,由于PCR只能证明在转基因植株体内存在外源目的基因片段,而不能完全确定外源目的基因片段已整合进植物基因组,且PCR可能存在假阳性结果,因此通常配合采用SouthernBlot分析验证。 2RAPD与扩增片断长度多态性技术:1990年代提出RAPD技术,该技术现已广泛地应用于生物的品种鉴定、系谱分析及进化关系的研究[16]。陈桂平等[12]选取同一个无性系植株及其亲本进行RAPD分析,得出结果无性系植株的遗传背景一致性很好,但也发生了DNA水平的变异。这项工作为进一步分离抗性基因和培育抗病品种打下基础。相对于RAPD技术,AFLP技术与之相类似,它是一项新的分子标记技术,能检测10倍的轨迹,并且可以检测任何DNA。 染色体研究技术的应用 药用植物染色体研究是分子生物学的基础研究,主要是包括总DNA的提取、染色体制片技术、核型研究以及其结构分析。 1菘蓝总DNA的提取:核酸样品质量将直接关系到实验的成败,所得的DNA应达到满足试验要求的量和纯度。陈桂平等[12]运用的菘蓝总DNA提取方法是采用改良的十二烷基磺酸钠微量提取法提取DNA。丁如贤等[10]采用改良十六烷基三甲基溴化胺法提取总DNA。CTAB是阳离子去污剂,可以很好地去除多糖,因此对于植物DNA的提取具有较高的广谱性,而SDS是阴离子去污剂,对多糖含量高的植物样品效果比较差。 2染色体制片技术:菘蓝染色体很小,因此,在测量长臂和短臂时,难以确定长、短臂的分界线,只有制作染色体分散、染色体分开,而着丝粒未分开的染色体标本,并把染色体相片尽量放大,才能较准确地确定着丝点的位置,使数据可靠[17]。杨飞等[18]在大麦、玉米染色体研究中多采用去壁低渗火焰干燥压片法,该方法简单易行,适合植物染色体制片。 3核型研究:核型是指染色体组在有丝分裂中期的表型,是染色体数目、大小、形态特征的总和。核型研究就是在对染色体进行测量计算的基础上,进行分组、排队、配对,并进行形态分析的过程。杨飞等的报道[18]表明:菘蓝的核型公式为2n=2x=14=10m(2SAT)+4sm,菘蓝核型的对称等级为2A,是一种比较对称的核型。鹿萍[17]报道二倍体染色体数为14条,核型公式为2n=2x=14=14m,四倍体染色体数为28条,核型公式为4n=4x=28=28m。以上研究基本确定了菘蓝染色体的数目、大小及形态特征。 4染色体分析:随着分子细胞遗传学技术的进步,荧光原位杂交技术被广泛应用于染色体识别和分析[19]。45SrDNA和5SrDNA是编码核糖体rRNA的基因,参与构建核糖体,已被作为十字花科核型进化分析及比较基因组学研究的重要细胞学标记[20]。杨飞等[18]为了深入研究菘蓝的分子细胞学特征,以45SrDNA、5SrDNA和端粒序列为探针,对菘蓝有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交实验,建立菘蓝荧光染色体核型。为菘蓝分子细胞遗传图谱的构建提供了必要依据。 组织培养技术 组织培养技术是药用植物育种过程中一项基本技术。客绍英等[21]以菘蓝幼叶为外植体,对其诱导培养过程中细胞启动、脱分化、组织分化和器官(芽和根)发生,进行了石蜡切片观察和分析。李连华等[22]以菘蓝愈伤组织为试验材料,分析比较了不同培养基对菘蓝愈伤组织增殖和分化的影响。此外张胜珍等[23]用纤维素酶和离析酶的混合酶液提取菘蓝无菌苗幼叶原生质体,他们探索了菘蓝原生质体分离和纯化的条件,为菘蓝的细胞工程育种做出了有效的探索。
现代生物技术论文:现代生物技术在医药领域的应用 摘要:我国社会经济快速进步,为医药行业发展提供了良好契机,一系列现代生物技术在医药领域得以应用,进而在治疗疾病方面取得了突破性进展。文章通过介绍现代生物医药的重点领域,对现代生物技术在医药领域的应用展开探讨,旨在为相关人员基于现代生物医药的重点领域的现代生物技术在医药领域的应用研究适用提供一些思路。 关键词:现代生物技术;医药领域;应用 引言 随着科学技术的急速进步,尤其是分子生物相关先进理论成果、当代先进技术不断侵入现代生物技术,全面社会需求,生物技术由高新技术代替过去传统技术俨然成为现代生物技术发展的必然。现代生物技术作为一项高新技术,其与医药领域存在着密不可分的联系,现代生物技术发展一方面能够促进医学基础学科发生革命性转变,一方面能够为医药工业开辟出又一片天地[1]。 1现代生物医药的重点领域 1.1肿瘤治疗 世界范围内,肿瘤死亡率在疾病死亡率中有着十分高的占比,每年各个国家用于肿瘤的治疗费用数以亿计。肿瘤属于一种多机制的复杂病症,现阶段依旧采取早期诊断、放疗、化疗等综合方式治疗,疗效并不十分客观,同时会对患者造成极大的痛苦。当前,唯有现代生物医药方可肩负起彻底攻克肿瘤的人类使命,肿瘤治疗着实进入到一个两难的局面。在对肿瘤患者机体癌细胞进行杀死时,同时会危机到患者机体的正常细胞。基于此,现代生物医学提出了导向治疗理论。导向治疗指的是借助抗体寻找靶标,就好似导弹的导航仪,于病灶中有效引入肿瘤药物,从而不至于伤及到其他正常细胞[2]。现阶段,在数百余种开发的现代生物技术药物中,存在一半被用于肿瘤治疗,对肿瘤发病机制研究、抗肿瘤新药研发及现代生物技术均呈现出良好的发展前景。 1.2神经退行性疾病治疗 神经退行性疾病,好比小脑萎缩症、帕金森氏病、脑中风等,势必会愈来愈有赖于现代生物医药的发展。单单美国每年中风患者就超过80万,且死于中风人数达到20万,而治疗此类疾病的有效药物十分有限,特别是治疗不可逆脑损伤方面的药物更是极少,伴随神经生长因子、溶栓活性酶的开发为治疗此类病症带来了希望[3]。 1.3自身免疫性疾病治疗 当前,现代生物医药在治疗自身免疫性疾病中扮演着十分重要的角色。诸多炎症是由机体自身免疫不足造成,好比风湿性关节炎、哮喘、皮肌炎等,全球范围内全年单单用于风湿性关节炎的治疗费用超过千亿美元,治疗此类顽疾的高效基因药物市场前景十分可观。在自身免疫性疾病中,艾滋病(AIDS)是属于对人类危害最大的一种病症,现阶段治疗AIDS仍旧还没有十分有效的特异性药物,但很显然,医药领域已经把攻克AIDS的希望寄托于现代生物技术。 2现代生物技术在医药领域的应用 2.1制取活性物质 在现代医药领域中,医疗环节应用的抗生素、菌体药物及酶制剂等各种类型药物,均是通过微生物发酵而成的,此类微生物发酵产物只不过是不计其数生物活性物质中的几种。一般而言,生物活性物质均是通过液体深层培养法而生成的,一些物质可发挥对生物体内酶活性予以抑制的作用,此类物质即为酶抑制剂,酶抑制剂在医药领域有着十分可观的发展潜力。在现代医药领域中,诸多生理活性物质均可借助现代生物技术得以生成。就好比,在治疗大部分关节炎过程中,体激素往往能够获得满意的疗效,体激素成分中可的松对于风湿性关节炎疗效则更为显著。而醋酸可的松属于以脱氧胆酸为生产的原料,通过32个环节的化学反应合成而来,如若借助黑根霉将黄体转换成11-a-轻基黄体酮,则能够省去多个不必要的化学合成工序,有效提升其收率[4]。 2.2开展基因治疗 自基因角度而言,基因治疗指的是将具备正常功能的基因置换或是增补到部分存在缺陷的基因中,进而实现对基因缺陷予以修复的目的。自治疗角度而言,基因治疗指的是借助导入遗传物质对病患机体细胞基因予以转变,进而实现防治疾病的目的,此种导入基因既可以是与缺陷基因有着对应功能的同源基因,又可以是与缺陷基因不存在关联的治疗基因。在应用现代生物技术开展基因治疗期间,多采用下述两种治疗方式:(1)生殖细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对生殖细胞基因表达予以转变;(2)体细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对体细胞基因表达予以转变。自理论角度而言,对生殖细胞缺陷予以修复,一方面能够对当代基因缺陷展开治疗,一方面能够保证基因缺陷不至于遗传到下代人细胞基因中。 2.3改进生产工艺 现如今,我国已设立了国家基因资源库、生物样本库及蛋白质库,将各式各样化学药物制剂技术、基因重组治疗性抗体、大规模培养、基因治疗等作为关键,通过一些大规模企业构建健全医产学研密切相融的新药研发体系。在应用基因工程技术改进药物生产工艺期间,其能够起到提升菌种生产性能和水平、简化工艺改善收率、优化工业生产菌种及极大降低生态污染等作用。世界范围内生物制药市场中基因工程药物已经占据很高的份额,有着高成长、不易攻破壁垒及极佳市场潜力等特点。自上世纪90年代以来,我国基因工程药物复合增速超过5层,平均毛利率高达80个百分点[5]。基因工程药物包括单抗、重组蛋白及新型疫苗等,近些年借助基因技术改进亚欧无生产工业、生成高产菌株的实例不断增多。 2.4单体克隆 单体克隆抗体一经问世,便得到医药领域专家、学者的热切关注,其不仅具备可标准化、质地均一、反应灵敏等优势特征,还能够展开大规模大批量的工业化生产。现如今,市场上已有数以百计的单抗治疗制剂、单抗诊断试剂,且还存在诸多单抗治疗制剂正在被开发。单抗偶合物能够展开机体定位诊断,有效促进肿瘤、心脑血管疾病等病症诊断工作的开展。单抗偶合物一方面能够促进机体肿瘤定位,一方面能够展开导向治疗,强化肿瘤治疗药物的细胞毒性功效,降低不良反应及用于杀死机体肿瘤细胞等。此外,单抗简易家庭诊断药物,好比糖尿病诊断药物、妊娠诊断药物等逐步在市场中推广,简易诊断法作为一种时展趋势将逐步由医院转至家庭。 3结束语 总而言之,现代生物技术在医药领域的广泛应用,为人类增强体质、攻克病魔做出了不可磨灭的贡献。在预防、诊断和治疗影响人类健康的重大疾病方面也起到了关键的作用,基于此形成的生物医药产业是截至目前现代生物技术最为庞大的应用领域。 作者:李伟航 单位:牡丹江师范学院 牡丹江市卫生学校 现代生物技术论文:环境监测现代生物技术论文 1PCR技术 PCR技术是一种将特异性DN段在体外合成方法,也是聚合酶链式反应。通过PCR技术,环境中的有害生物,包括病毒,病原菌等都可以被监测到。过程主要包括分析与监测PCR扩增产物、PCR扩增靶序列、提取模板核酸等。不仅如此,环境中的特异性种群也都可以通过PCR进行监测,甚至基因表达都可以以之来测定。同时,PCR也可以用来对环境中基因工程菌株进行跟踪监测。 2生物发光监测技术 大自然非常神奇,各种各样的生物都有。而在其中有些昆虫会发出亮光,比如萤火虫。其实不止萤火虫等昆虫,包括真菌、细菌等在内的许多生物也都可以发出亮光。这些细菌天生对土壤中的重金属敏感,会根据重金属的多少而发出强弱程度不同的光。只需要通过判断其放射荧光的强度便可以对其所处环境的污染程度完成监测。较之常规监测方法,生物发光监测技术具有监测方便、快速、特异性强、灵敏度高等特点。 3生物酶技术 3.1处理功效高 生物酶技术利用微生物和酶结合,极大地提高了其处理污染的效率,较之通常的化学和生物方法,生物酶技术可对有机物进行快速降解,速度得到极大提升,是传统方法的百倍。将生物酶技术应用到污染物之后,可迅速祛除污染物的臭味,同时也能对水质进行净化处理,甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。这也是有些洗衣粉品牌在广告语中强调酶含量的原因所在。 3.2适应性更广 生物酶技术通过微生物和酶的结合,大幅度增加了微生物对环境的适应性,使得微生物可以在多种生存条件下得以生存并逐渐适应多种温度和pH值范围。如此一来,微生物便可以在低氧环境中也能有效发挥作用。 3.3更有针对性 生物酶技术现在拥有多个研究配方,甚至多达四十多种。可在不同领域、不同用途和不同的污染环境中广泛使用;即使碰上处理不了的,也可根据具体治理对象的具体情况,专门研发出针对性的、最具效力的配方。 3.4治理成本最低 生物酶技术产品投入资本小,但治理效果却十分显著。无需花高价购买地皮建厂,也不必购置大型仪器,在综合治理成本上有着明显优势,非常值得采用。 3.5纯绿色环保 当今环保意识已逐渐渗透到每个人们的心中,绿色产品成为人们普遍关注的焦点。而生物酶技术产品由纯天然菌种和酶复合后生成,在它的成分内既无转基因,也不包含任何的化学物质,也自不会给环境造成二次污染,是一种生物技术在环境保护应用上非常值得大力推广的环测方法。 4生物芯片技术 生物芯片技术起源于速测试试条发明后的次年,亦即1995年,通过这项技术,数以万计的基因的表达情形都可以被自动且迅速地监测出来。依照固定于芯片上的探针种类的不同,生物芯片可分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片以及组织芯片等。近日,国外的一个资深生物学家通过不断研究,发明了一种新的,独特的,可提供更多基因信息的组织芯片和细胞芯片。较之基因芯片或蛋白芯片,组织芯片可提供的信息更为庞杂,对于环境监测而言更为有用。因此许多环境科学家逐渐意识到了生物芯片技术的强大,并将之引入到环境科学研究中来。在科学技术较为发达的西方国家,他们基因学研究的新趋向便是基于生物芯片技术的环境基因学。作为科学技术稍显落后的我国,在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在国家自然基金委与科技部都对这项新兴技术予以大力支持,并将之列入了前沿课题项目中,相信在不久的将来,我国的生物芯片技术也会取得非常成就。 5生物传感器技术 电子科技技术研发的不断深入、以及生物技术的研究的持续发力,使得生物传感技术应运而生,并获得人们的逐渐认可。它的特点在于高度集成化、微型化和自动化,能够快而有效地帮助环境监测进行有害物质分析。不仅常被用于环境监测,在食品工业与生物医药领域也都应用广泛。生物传感器通常由转换器和敏感材料(分子识别单元)俩个部分构成,其特点为:测定速度快、成本低、且操作简便。相信在未来会被广泛应用于环境监测中去,会大有所为。 6结语 近年来,现代生物技术在环境监测中的应用逐步增多,尽管受限于其方法和生物材料的来源,存在一定的问题,但都会在未来逐一被解决。笔者坚信现代生物技术在未来将对环境监测以及其他应用方面起到不可替代的作用,也将给我国的环境保护贡献力量。 作者:李菁华 单位:贵州省黔南州环境保护监测站 现代生物技术论文:现代生物技术的运用及进展趋势 本文作者:王训博、熊路、黄海兵、王定兴、李昊旻、许永立 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院、湖南农业大学生物科学与技术学院、湖南城市学院城市管理学院 随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进,许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命,而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此,现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。 1现代生物技术在农业领域的应用 1.1基因工程在农业领域的应用 基因工程即利用分子生物学和微生物学技术,设计好不同来源的基因顺序,在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞,使受体细胞表现出人们需要的表现型,产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术,获得的农作物优质、高产、抗性强,还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如,经过7年的努力攻关,2011年胜利突破了大面积示范(即6.67hm2示范)平均产量为13500kg/hm2的超级杂交稻第3期目标,达到了13899kg/hm2[1];运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2];运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中,使农作物能够不受除草剂的影响,目前已生产出多种抗除草剂作物品种,应用广泛[3]。 1.2细胞工程在农业领域的应用 细胞工程是指在体外培养细胞,以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交,使植物或动物个体繁殖速度加快,以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多,如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交,可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”;将豆科植物与向日葵进行细胞杂交,可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。 1.3发酵工程在农业领域的应用 发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品,或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面,一是生产传统的发酵产品,如果酒、茯砖茶、食醋等;二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术,通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺,进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。 1.4酶工程在农业领域的应用 酶工程,简单来说就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如,随着我国粮食的不断增产,一些地区出现了粗粮过剩的问题,需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段,将葡萄糖转变为甜度大的果糖,果糖不仅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度还高50%以上。 2微生物肥料在农业领域的应用 2.1微生物肥料的特点 微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面,从狭义上讲,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的,活性高。施入该种肥料能够产生活性物质,能够增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性质,使作物的生长环境变得更好,使作物生长更优、产量更高。从广义上讲,生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂,包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等,此种生物体不限定,既可以是微生物,也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。 2.2生物肥料的应用优势 微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势,可有效改善土壤的理化性质,提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中,并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用,对环境几乎无污染;同时,施用量一般不大,在其生产过程中所消耗的能量也很少,因而可节约农民的施肥成本。此外,微生物肥料还可改善土壤的理化性质,减少土壤营养流失和富营养化的产生,实现土壤的可持续化利用。 2.3微生物肥料的应用前景 目前,微生物肥料在农业领域方面的应用已越来越广泛,也得到了农民以及社会的逐步认可。国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品,微生物肥料作为一种保护生态环境、维护人类健康的理想肥料在农业生产中的应用必将越来越广泛、越来越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向[11-12]。 现代生物技术论文:现代生物技术在水产养殖的应用 [摘要]现代生物技术是利用生物体、生物组织细胞等其他的组成部分并发挥的功能,设计出具有预期性的新物种和新产品。基于各个原理和加工生产过程,为了能给社会产品、服务工作提供综合性的技术体系,需要将现代生物技术充分引入。安徽省阜南县水产管理局在水产养殖中,充分利用了现代生物技术,实现了技术的融合发展。 [关键词]水产养殖;生物技术;应用 近几年,水产养殖业得以发展,特别在安徽地区,为农业经济增长提供了较大依据。但在实际发展过程中,也会出现一些问题,导致生产种类不够稳定,无法获得较高的增殖效益。因此,利用现代生物技术能够促进水产养殖的高产、健康发展。 1现代生物技术种类 1.1多倍体育种技术 多倍体育种技术在水产养殖中具有重要作用,不仅能促进鱼类的正常生长,提高水产质量,还能促进杂种成活率的稳步提升。多倍体育种技术的应用是利用温差处理、药物处理以及水压杂交等方式。在目前发展下,多倍体育种技术被广泛应用,对一些水产养殖工作具有十分重要的作用。使用该技术不仅能提升水产生物的生长速度,还能提高其抗病能力。 1.2转基因生物技术 转基因生物技术得以使用,促进了水产生物遗传工作和育种工作的积极开发。转基因生物技术在使用过程中,是结合人们的实际需求,利用有用的外源基因。如:各种生长激素、抗病基因等放入到水产养殖中,促进水产生物品种的优化性。现今,转基因技术已经被广泛应用,并获得良好的发展效果。将转基因生物技术应用到水产养殖中,解决了传统不同的水产生物交配问题,促进了科学化的实施,保证水产生物遗传物质的优化性,提高水产养殖工作的产量和质量。 1.3分子遗传标记技术 生物遗传标记技术是利用分子生物学方式对不同的水产生物、群体进行区别,能够将水产生物个体、群体个体之间的遗传差异进行客观表现。分子遗传标记技术在使用过程中,是利用遗传图谱的构建完成的,能够为生物基因的形成提供依据。同时,还能促进生物分子标记辅助选育工作、遗传工作的科学性。目前,在水产养殖工作中,生物分子标记已经成为主要工具,是根据水产生物中某个个体、基因和性状进行分析,结合这些要素实现育种工作,这样不仅能促进选择工作的准确性,降低生物育种的时间,还能促进我国养殖生产工作的优化实施,促进增产效益的提升。 2在水产养殖中现代生物技术的应用 基于以上的分析,通过对现代生物技术的研究和阐述,为了促进水生养殖工作的优化发展,保证技术的优化使用以及发展效率的稳步提升,一定要将现代生物技术应用到水生养殖工作中,保证在较大程度上促进现代技术的优化使用,提高整体的发展效益和社会效益[1]。 2.1在资源保存中的运用 现代生物技术在资源保存工作中的利用。在水产养殖中,现代生物技术的使用是根据人们的发展需求对水产中的生物遗传性质进行优化、改变的,并为其创造出新的物种。但是,在近几年逐渐发展过程中,人们出现过度捕捞水产生物的现象,大量的化工厂排出的污染物开始污染河流、影响水利工程的设施建设,降低生物物种资源和遗传多样性。在水产养殖中,一些生物的产卵场遭受到破坏,使一些水产生物结构逐渐实现低龄化、产卵低等特点。同时,一些水产生物的良性状也在不断退化,导致大量的水产物种出现濒临灭绝现象。针对以上的这些情况,要促进水产养殖业的优化发展,提高水产生物种类资源,需要利用现代生物技术为其解决,保证水产物种资源实现更好保存。在具体工作实施过程中,需要从两方面进行改善。一方面,使用冷冻胚胎技术;另一方面,利用冷冻生殖细胞以及促进基因文库的建立。冷冻胚胎技术与冷冻生殖细胞是一种静态保种技术,该技术的使用具有一定优势,如:能够将水生生物基因、基因频率水平降到最低,也减少抽样调查之间的差距,使养殖场的相关工作人员能够对疫病有效控制,加长保种工作的时间,降低保种费用。同时,育种冷冻技术与活动保种工作的结合运用,还能降低自然选择、近交等基因频率产生的影响。所以说,促进基因文库的形成,是利用重组技术对水产生物经济性状的主要基因、全部基因整合到一些特殊的基因载体中。通过这些载体,将宿主细胞感染,同时为其建立各个基因片段的无形繁殖,也称为克隆技术。这些因素的产生是某个特定水生生物品种中全部基因克隆为整个生物基因文库,再对其保存[2]。 2.2在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中的应用 现代生物技术适合应用在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中。因为在水产养殖工作中,饲料能为水产养殖业发展提供有效保障,饲料添加剂在水产饲料工作中发挥十分重要的作用。所以,需要对新型饲料蛋白源、饲料添加剂进行研究,促进制造与开发工作的有效执行,保证水产生物养殖行业实现健康发展,促进关键技术的优化利用。将现代生物技术应用到养殖工作中具有十分重要的作用。比如:将现代生物技术应用到水产生物养殖工作中,能够将饲料植物中存在的超高毒素进行去除,保证饲料植物中的氨基酸更均衡。在对鱼类生物养殖期间,经常使用的是棉籽饼,因为棉籽饼中含有大量毒性,如果不对其有效处理,将影响鱼类的正常生长,所以,为了保证鱼类的健康生长,需要对棉籽饼进行处理。但是,利用现代生物技术能够为其培养出棉酚含量较低的棉子品种,使其经过处理后使用。并且,在棉籽饼发酵后,含有的蛋白质、氨基酸等都会逐渐提高。利用这些基因能够为其构建工程菌主要方法,也能促进新型水生生物的良好生长。比如:鱿鱼脑垂体中分离、提取出生长激素基因,利用基因工程技术将这些生长激素基因放入到大肠杆菌中进行生长、繁殖。接着,利用注射的方式将产物注入到虹蹲体内,以促进虹蹲的有效生长。 3总结 总而言之,我国已经广泛应用现代生物技术。虽然我国在逐渐发展中存在一些问题,但水产养殖工作在经济发展中也占有较大位置。所以说,现代生物技术具备较高的发展潜力和经济实力,对水产养殖业发展具有更为重要的作用。 作者:李保安 李刚 单位:安徽省阜南县水产管理局 现代生物技术论文:现代生物技术对社会经济的影响 【摘要】现代生物技术主要是以生命科学为主要运行基础的对生物体进行研究,并且有效的设计出本身有预期性质的一些生物的新产品,还有新的品系,在技术手段的映衬背景下,阐述出科学的原理,给人类的生产生活提供更多的综合性的服务。生物技术对社会经济的发展会产生非常多的影响,不断的推动社会经济的进步,本文围绕现代生物技术对社会经济发展的影响进行了研究分析,希望能够给相关研究起到一定的建议和启示性作用。 【关键词】现代生物;技术;社会经济;发展;影响 现代生物技术是从生命科学的角度出发对生物体进行研究和分析的。现代生物技术能够给人类生活提供更多新型的服务,并且因其具有高附加值以及低能耗和低公害的特点,能够对社会经济发展起到积极的促进性作用。尤其是面对现代化人类生活的危机环境,现代生物技术对动物、农业、工业以及其他产业都能够起到积极的促进性作用。 1现代生物技术对动物类的影响 现代生物技术能够对动物生长以及代谢进行有效的调控,并且对动物的生产现状进行全面的改良。20世纪末转基因小白鼠产生为人们提供了较大的启示和影响,通过这样的技术能够使动物的生长时间缩短,生长速度加快,并且还能对肉类以及产奶类动物进行基因改变,使食品的质量得到提升。例如使用原核生物进行牛生长激素的提取和制作,然后用在奶牛的生长,这样就可以让奶牛的产奶量得到提升。此外动物育种中广泛应用的生物技术主要有转基因技术、动物克隆技术、DNA重组技术以及胚胎工程技术等等。运用现代生物技术进行分子育种可以有效的改善传统育种方式的培育周期长等问题,大大的加快了育种的进展,提高了育种的质量。在畜禽疾病诊断方面,随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。 2现代生物技术对农业生产的影响 我国的经济发展过程中,农业经济发挥了非常关键性的作用。为了使农业科学技术有更好的发挥,提升农业粮食的产量,需要生物技术发挥出以下作用,解决粮食问题。首先,现代生物科学技术能够培育出更多的抗逆作物,提升农业作物的优良品种。现代生物技术中的转基因技术主要是对植物的基因进行转移培育,培育出一些抗寒和抗旱以及抗击盐类的生物品种,尤其是在大豆、玉米方面。此技术在20世纪末就进行了实验,我国还将转基因的蛋白注入到棉花当中,培育出了抗击虫害的棉花,其中杀虫率达到80%以上。其次,现代生物科学技术还能够使用组织培养技术,在较短的时间内进行大量试管苗的培育,然后在工厂进行加工生产,大约在很小的温室当中就能够繁殖出更多株小苗,这一项技术的价值非常大。自然条件下繁殖出来的植物能够在非常短的时间进行更多的繁殖,减少病毒感染的可能性,此项生物技术可以在蔬菜、果树以及花卉当中进行使用,还能够实现生物技术的商品化发展。我国在此技术的使用下已经建立起了植物试管的生产线,在葡萄、香蕉、花卉等等方面已经做出了一定的成绩。再次,现代生物技术还能够对农业粮食的品质进行改善。将菜豆当中的蛋白放在向日葵当中,能够让向日葵的种子含有菜豆的蛋白。这一项技术就是能够在多种食品中加以运用,例如,可以让番茄延迟成熟的时间,避免出现变软的现象,这样可以减少在运输过程中所出现的破损现象,这项研究能够让多种食品的营养物质变高。最后,现代生物技术能够减少农业生产中的化肥使用量。农业种植会使用很多的化肥,农药,化肥使用会让土地出现板结的现象,降低肥力,化肥生产还能够对环境造成一定的污染。因此,现代生物技术将固氮细菌放在转基因的农作物当中,这些生物对固氮的行为,减少化肥的使用量,增加农作物的产量。 3现代生物技术对工业经济发展的影响 工业生物技术就是将微生物或者是酶作为催化剂进行物质转化的一种工作行为,能够更大规模的对人类生产生活所需要的化学品、能源以及材料进行生产,以此解决当前的一些能源性危机问题,这也是解决环境危机的一种有效手段,是医药生物的重要支撑,能够为农业科学技术提供更多的加工手段。工业生物技术在生物产品的加工方面,化学以及能源材料的应用方面都能够发挥作用;在当今全球资源紧张的今天,这项技术将是解决依赖进口的一种途径。工业生物技术还需要国家的支持,尤其是对能源以及化学品行业,工业生物技术可以有多个方面的应用,成为精细化工业制品的一种催化剂,能够促进营养品以及保健化妆品还有功能性化学产品的生产。例如,聚乳酸还有胰岛素等等这些都是生物技术,极大的推动了医学的进步。微生物基因学也是有效推动工业技术发展的一项重要性举措,在未来的发展过程中,微生物基因学还会发挥出较为关键性的作用,微生物的潜力较为巨大,精妙地和现代工业结合在一起,能够给人类发展提供更多的发展机遇[1]。 4结语 现代生物技术能够解决多个领域和多个方面的问题,在动物、农业、工业以及其他方面都产生了积极的影响和作用。在未来的研究方向上还需要对现代生物技术进行多方面、深层次的分析和研究,让现代生物技术的作用得以最大程度的显现出来,促进经济的全面发展,让我国经济在腾飞的基础上走向更加广阔的空间。 作者:刘权赓 单位:天津市静海区第六中学 现代生物技术论文:现代生物技术发展趋势研究 摘要:现代生物技术在社会中的运用越来越广泛,受到人们的高度重视。本文分析了现代生物技术在农业方面、工业方面、医疗行业方面及军事方面的发展趋势,以为现代生物技术的发展提供科学依据。 关键词:我国;现代生物技术;发展趋势 1现代生物技术在农业中的应用 现代生物技术在农业方面有着极广的应用。典型的成功事例诸如袁隆平教授培育的杂交水稻,他是利用生物基因重组将高产水稻和抗病水稻的优点集于一身。当前应用较为广泛的转基因技术,极大的提高了粮食的产量,尤其是我国较为稀缺的蔬菜的产量产量有了显著的提升。现代生物技术在农业中的应用也极大的丰富了农业种类,诸如新培育出的太空辣椒、转基因黄金大米等一系列新物种。这些新物种的形成在很大程度上改变了大自然生存法则,也加速了物种之间基因的交流。另外,生物技术对于农业最伟大的想法是将植物的基因植入到动物体内,实现动物的光合作用,彻底解决人类的温饱问题,但是这种设想还是停留在最初阶段,但是随着科学技术的发展,很可能在某一天转换为现实。最后,农业是我国生物技术未来发展的一大趋势,对于提高粮食产量,促进物种间基因交流有着十分深刻的现实意义。 2现代生物技术在工业中的应用 生物技术和工业看似没有联系,但是实际联系较为广泛。现代生物技术在工业中最广泛的使用就是制药生产线,通过生产线的纽带将生物技术和工业紧密联系在一起。其次;生物发电也是生物技术在未来发展的一大趋势,生物质能发电已经成为今天电厂供电组成系统中的一部分,但是,生物发电迄今为止还是停留在理论阶段,并没有真正的试验成功。但是随着生物技术的不断发展和对重大难题的不断突破,终有一天生物发电也将变为现实。 3现代生物技术在医疗行业中的应用 生物技术在医疗方面的应用最广,生活中也最为常见。从之前胰岛素蛋白的生成,到现阶段抗青素的制造,无一离不开生物技术而存在。在现代的医疗行业发展中,生物技术的存在极大的推动了现代医学的发展,例如;先进的神经中枢替代技术,采用生物电位差原理有效的将人体的神经中枢替代,而正确的传达神经信号,在人体出现神经中枢受损或者神经中枢疾病时,医生完全可以借助现代生物技术用电位差原理将人体神经中枢有效代替,从而使患者身体康复。生物技术在医疗行业中更为先进但也饱受争议的就是克隆技术,克隆技术的存在使世界上生物不用实现繁衍交配而产生下一代,克隆羊多利就是很好的一个证明。现在在医学上克隆人体心脏,种植人体耳朵、人工受孕、DNA鉴定等,这种先进的生物技术打破了传统的医疗体系,为我国医学的发展打开了新的一扇门。 4现代生物技术在军事中的应用 生物技术在军事中的应用较为广泛,从古老的帝国时代的造船是模仿鱼的姿态,并将其体态扩大,建造出了无坚不摧的战舰。现代高科技的雷达技术,是蝙蝠回声定位技术的重要应用,对于世界各个国家的国防做出了重要贡献。为了减少水的阻力,核潜艇设计借鉴了鱼儿流线型的身姿,从而可以潜居世界海底。美国日本的千里眼监控,则借鉴了苍蝇的眼睛结构设计。世界各国的军事技术都离不开生物技术而存在,并且生物技术的存在极大的推动了世界军事的前进步伐,为军事发展做出了重要贡献。但是,生物技术在军事运用上也具有其两面性。尤其是在战争中,生物技术的运用将对人体和世界和平产生极大的威胁,诸如细菌武器的应用。这种极端的生物技术在军事上的发明,有效的增强了国家的战斗力,但是这种有悖于道德的生物技术在军事上的运用,将对人类乃是世界环境产生极大的危害,甚至是破坏生态环境。因此,生物技术在军事运用上要发挥其优点回避其缺点,从而真正的将生物技术运用到军事领域上来保卫世界和平而不是灭绝性的杀害。 结束语 现代生物技术有着较高的技术优势,对我国社会进步有着重要影响。现代生物技术的发展趋势受到社会各界的普遍关注。并且,现代生物技术对我国的农业、工业、医疗、军事等行业都有着重要影响。分析我国现代生物技术的发展趋势对生物技术的发展与我国社会的进步都有着重要意义。 作者:文苑英华 单位:湖南广益实验中学 现代生物技术论文:现代生物技术对环境检测的应用 【摘要】现阶段,现代生物技术在各行各业中都发挥着越来越重要的作用,尤其在环境检测中,现代生物技术的应用极大的提高了环境检测的效率。基于此,本文主要对现代生物技术的内涵以及常见的几种现代生物技术进行了分析,并提出了其在环境检测中的具体应用,以期为相关人员提供参考。 【关键词】现代生物技术;环境检测;应用 1引言 现阶段,我国常见现代生物技术包括生物传感器技术、生物酶技术以及生物芯片技术等,这些监测技术具有较强的特异性、灵敏性和准确性,操作简单快速,因此在目前的环境检测工作中都发挥了十分重要的作用,大大提高了环境检测的质量和水平,加强对其分析研究有着十分重要的意义。 2现代生物技术的基本简介 现代生物技术其主要包含有分子生物学、微生物学、系统生物学以及免疫学等多种理论,而且与化学、计算机以及微电子等多种学科相互结合,综合性较强,因而,具有十分广泛的应用领域。现代生物技术主要的研究对象是生物,主要的研究目的是为了实现对资源的有效开发和利用,操作过程简单快捷,能够有效地减少资源浪费和环境污染。现代生物技术所开发的产品具有较高的纯度和较高的安全性,产品质量可靠,最大程度地满足了人们的使用需求,实现了连续化的操作,有利于建立资源节约型、环境友好型的生态环境。现代生物技术目前主要在农业生物技术、植物生物技术、医学生物技术以及环境生物技术等领域实现了广泛的应用。 3环境检测中常用的几种现代生物技术 3.1生物传感技术 生物传感器的技术基础是固定化酶技术,能够将识别与感知的信息转化成电子信号,并通过电子信号装置对其进行控制,最后被检测的物质可以通过电子器件检测出来,然后将其转化成已被检测的电子信号。目前生物传感技术是环境检测中应用最多的技术。 3.2基因探针与PCR技术 基因探针技术中的非放射性核酸探针可以应用于环境检测中,主要应用于环境中细菌或病毒的检测,且非放射性核酸探针对病毒及细菌的检测还十分灵敏,核酸杂交技术应用于环境微生物的监测中不仅更加安全可靠,还十分快速有效,目前核酸探针及PCR技术已经广泛应用于水环境中如大肠杆菌、志贺氏菌等微生物的检测。 3.3酶免疫检测技术 酶免疫监测技术是利用抗原和抗体的特异性反应而研发的,该技术将酶进行标记,然后再将标记过的酶与待检测的抗原进行检测,根据其出现的免疫学特征反应通过比对确定待检测病毒或细菌的种类。酶联免疫吸附检测技术是目前应用最为广泛的一种酶免疫检测技术,其主要应用于水质检测中。3.4生物芯片技术生物芯片技术是利用微电子技术研发的一种微加工技术,可以将作为探针的分析固定与于固定相表面,然后根据构建的生物化学分析系统进行分析,从而实现对蛋白质、细胞等生物学组成成分进行快速准确的检测,其主要应用于水污染中的化学物质毒性的检测。 4在环境检测中现代生物技术的具体应用 4.1生物传感技术的应用 数字科技和生物技术的快速发展,各个学科也都实现了不断的进步与发展,并且在发展过程中实现了学科的相互交叉和融合。生物传感技术因其具有高度集成化、微型化以及自动化的特点,因此在环境检测中实现了广泛的应用。生物传感器能够实现生物反应与电信号的转换,为环境检测提供了大量快速有效的分析手段,实现了食品工业以及环境检测的技术革命。生物传感技术的应用理论基础是实现传染物与生物层之间专一的固定化作用,作用原理就是通过被测对象与生物组之间的相互作用,然后利用电子元器件将对被测对象的监测转化为比较容易被识别的电子信号,最终再通过电子信号设备和装置对电子信号进行识别和分析,实现对监测对象的有效控制。生物传感技术具有测定速度快、操作简单、反应灵敏准确、成本低等优点,因此在未来的环境检测中一定会实现更加广泛的应用和推广。 4.2基因探针和PCR技术的应用 不同的微生物病原体具有不同的致病剂量,因此确定水样中病原体的数量和种类提高检测的准确度显得异常重要水体污染问题已引起了人们的极大关注,确定自然水体或污水水样中受病原体或化学类污染物污染的程度和快速确定污染源是一个难点问题。饮用水样品中只有不到1%的微生物可经实验室培养。因此,用传统培养方法研究微生物群落,不能反映环境的真实情况。DNA损伤评价污染物遗传毒性的一个很有价值的生物指标,PCR技术的应用使得在分子水平分析DNA损伤之一DNA突变有了很大的进展,提供了一种在分子水平上分析环境生物DNA损伤和检测病原体的简便方法,该方法克服了传统方法的缺陷,更利于提高环境检测的效率和准确性。PCR有许多不同种类,如实时定量PCR,多重PCR等,用PCR得到的母的片段可用于微生物检测。目前已有将PCR技术用于饮用水中大肠杆菌的检测;用于制备基因工程中的目的片段;用于DNA杂交技术中DNA探针的制备;用于环境生物多态性的分析。DNA探针是用生物素、荧光素等物质进行标记的能够与待测基因进行特异性互补产生杂交信号的DN段。荧光探针、寡聚核苷酸探针等已被应用于监测水中的大肠杆菌,取得了很好的结果。为了更灵敏、快速的检测水中大肠杆菌,目前DNA探针技术多于PCR技术结合使用。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成:(1)模板DNA的变性模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;(2)模板DNA与引物的退火(复性)模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;(3)引物的延伸DNA模板一引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性———退火———延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4min,2~3h就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。PCR技术在环境检测中的基本原理见图。 4.3生物酶技术的具体应用 目前,我国的环境检测工作中另一个应用比较广泛的现代生物技术就是生物酶技术。①生物酶技术的处理功效高。生物酶技术的作用原理是将微生物与酶进行有效的结合,能够快速有效地进行污染物的降解,从而增强环境检测过程中的污染处理功效。②生物酶技术在环境检测中的适应性更加广泛。生物酶技术有效地降低了微生物的生存要求,为微生物创造了更加适宜的温度和pH条件,大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技术与其他方法相比更具有针对性。生物酶技术目前被广泛地应用于不同的领域和不同的环境,因此,在使用时可以充分地根据实际情况进行选择,从而采取更具有针对性和效力的方案进行监测。④生物酶技术的污染治理成本也较低。生物酶技术的应用不需要引进庞大的设备和装置,大大降低了治理成本和投资成本,并且具有显著的治理效果。在此,主要就生物酶技术在处理水污染中的具体应用进行了简要的分析。某城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水总水量约为1.5万t;外观呈现黑色,并散发臭味。经环保部门对滞留污水进行采样监测,监测数据如表1。从表1可知,滞留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超标,最高超标达10倍以上。该滞留污水中混有大量制革废水及化工废水。制革废水由强碱性的浸灰脱毛废水和弱酸性的鞣革废水组成,前者含有高浓度的氯化物、硫化物、表面活性剂、防腐剂、油脂、蛋白质及SS等污染物;后者含有高浓度的鞣料、化学助剂及染料等。制革混合废水呈碱性、有毒性、难降解物质含量高,外观污浊,气味难闻。而对滞留污水投加高效复合生物酶药剂进行应急处置后,高效复合生物酶对于滞留污水中的污染物进行高效催化降解,逐步改善滞留污水的水质状况。投加高效复合生物酶药剂后,一周即可使其中的污染物降解30~50%。由表2可以看出,高效复合生物酶对滞留污水的应急处置有明显的效果。投加高效复合生物酶药剂一周后,经相关环保部门对污水进行采样监测,监测结果见表2。 4.4生物芯片技术的具体应用 在进行环境检测时应用生物芯片技术时能够有效地提高环境检测的质量和水平,使得我国环境检测技术得到进一步的发展。生物芯片技术可以自动、快速、准确地监测出不同基因的表达情况和环境因素对基因的影响作用。生物芯片技术目前所采用的载体主要有组织芯片、蛋白质芯片以及基因芯片等,生物芯片技术通过对细胞基因组的详细分析,准确筛选DNA的多态性变化和突变过程,从而确定出环境污染对生物基因水平的影响,实现对污染的科学监测。随着生物芯片技术的不断发展,其在环境检测过程中逐渐成为新的研究方向和研究概念,未来具有更加广泛的应用前景。 5结语 总而言之,现代生物技术在环境检测中得到了较为广泛的应用,而现代生物技术的进步大大促进了环境检测工作效益的提高,有利于改善我国生态环境,对环境保护具有深远意义。 作者:刘利 单位:怀化市环境保护监测站 现代生物技术论文:高中生物课堂的现代生物技术分析 【摘要】随着现代生物技术在生物界乃至世界范围内被广泛应用,无论是用于基础教学研究还是应用开发,各方面都有了令世人瞩目的成就。本文笔者结合教学经验,就高中生物课堂中的现代生物技术融合进行探讨。 【关键字】现代生物技术;成就;主导;新兴产业 随着现代生物技术的不断发展,其必将是新世纪的主导生物应用技术,也必将会带动一系列相关的有发展潜力的新兴产业的发展。生物技术对我们人类的生产生活各方面都将会产生深刻的影响,这已成为众所周知的事实。在高中生物教学中融合现代生物技术符合大纲教学要求,对提高学生效率作用显著。 一、开展专题教学,提高学生积极性 商定专题和分组讨论成为如今教学默认的主要形式,而将现代生物技术的基本内容以专题的形式进行讨论研究也符合生物教学的目标,比如将什么是基因工程、基因工程如何诞生、基因工程相应的原理及技术、基因工程如何应用以及蛋白质工程这一系列就能就作为一个讨论专题。这样来讲课,不仅这几项在内容上有所相连,而且是一个循序渐进的过程,符合一般事物的认知过程,也符合学生由易到难学习的过程,所以,在高中生物教学的过程中,也应该吸取经验,采用专题研究讨论的形式进行教学活动。当然在有些特定的专题讲座进行中,还要注意对学生的启发式教学,就是要通过各种方式激发学生能够积极思考,善于动手动脑,并且主动进行探索相关问题的能力,还要注意如何能够提高他们自主判断能力和思维的活跃性。当老师对学生以讨论的形式进行教学时,在选好内容后,自己或者让学生自主找出一个适当的主题分组进行讨论。在进行讨论之前,教师要适当布置一些课前需要预习的课文和需要查阅的资料,必要时可以跟学生指出讨论话题的大体框架、应该如何进行讨论等,并准备好在教学过程中需要用到的一应材料;在分组讨论过程中,教师要适时适当地对学生做出引导,使学生的讨论紧紧围绕主题,并且向能够解决问题的方向发展;在讨论结束后,还要由每组组长经组员讨论商议后作出总结。 二、更新教学内容,拓宽学生知识面 在21世纪,随着现代生物技术的飞速发展,并在各个领域的广泛应用,教师在运用现代生物技术进行生物教学时,要与时俱进,根据外界的发展不断更新教学内容,不断补充新的科研进展和研究成果,对教学手段进行创新并能根据最新科研成果增设新的研究课题。这就需要教师在生物教学中要能够积极组织和引导学生翻阅相关资料,学生也可以自己通过互联网技术或者最新的学术期刊进行相关内容的查阅,如应用最广泛的中国学术期刊网、万方数据库和一些文献期刊或者相关的搜索引擎等,以便于自己能够了解现代生物技术新兴课题、研究现状和最新的研究成果。另一些市场上出售的教学光盘和教学软件,学生也可以适当采用。例如,在遗传基因工程相关专题的教学中,教师就可以根据讨论内容给学生一些相关网站网址、专题主页等方面的提示,让学生能够自己或者成组去互联网上搜索有关这方面的素材,既能更好的理解这个专题的内容,又能增强学生的主动动手和思考能力。又如,老师可以利用周边的有利条件,带领学生对某些现代生物技术操作过程进行参观,或者进入准许进入的现代生物技术研究室和生产车间,让他们能够亲身感受一下现代生物技术是如何研究及应用的,或者带学生进入转基因农场进行实地调研,然后给学生制定相应的问题进行思考并在可能的前提下对学生提出的疑问进行解答,从而丰富学生的知识。高中生物教学内容很多已经深入到分子水平,对于这部分知识的教学,难度更大,学生理解起来也更加困难,在没有实际模型的帮助下,学生很难具体的想象出相关分子结构的形态,这给学生的学习带来了很大困难。对此,教师需要网络技术,从互联网上搜索资料为学生直观地展示相关分子结构的形态,帮助学生进行知识的深入理解掌握。 三、运用科学技术,培养学生研究能力 为了适应现代生物科技的要求,教师在进行教学活动时要更加注重对现代生物先进性的教授,即在讲授生物的基本概念和基本原理时要充分体现出现代生物的先进性。如讲述在光合作用的概念时,除了对光合作用的产物要详细讲解,更要注重能够与当时一些最新的科研技术和成果相联系,不光要讲述课本基础知识,更要对相关的课题进行联系,这样就要运用到现代的科学技术了。当然,生物教学并不是仅限于本学科知识,更要考虑到社会和经济发展的实际需要,生物技术的发展能够结合社会发展背景,紧密联系当下最受关注的实际问题,如资源问题、环境问题、人口问题、粮食问题、人口日益增长与其他问题之间的矛盾等,这才是在教学中应该不断深入并引导学生进行思考、研究的重中之重。培养学生的研究能力不能仅仅依靠课本知识,学生应该在老师带领下多做实验,并培养自己在实验过程中的动手操作和思索探究能力,运用不同的讲授方法设立特定研究栏目,如设立专门的生物科学史研究专项。要善于运用质疑的方式激发学生怀疑和思考的精神,如在学习《生态环境的保护》时,老师可以对学生进行提问:地膜覆盖的利弊以及是否应该去除地膜覆盖。教师也可以通过对一些著名生物学家获得科研成果的实例对学生进行启发,激发学生的积极性。21世纪是科技飞速发展的时代,在这样一个对人才有着强烈渴求的时代,对高中的生物教学提出了要求。科学技术作为第一生产力,在面向世界化的国际竞争中,只有发展好科学技术才能培养更多的适应社会发展的人才,为国家做出贡献。 作者:周蕾 单位:江苏省泰兴市扬子江高级中学 现代生物技术论文:现代生物技术对抗生素生产的应用 摘要:抗生素在诸多行业领域均具备广泛应用价值,包括医用行业、农用行业、食品储藏以及试验试剂等领域。而对于现代生物技术来说,将其合理地应用到抗生素生产过程中,能够使抗生素的产量得到有效提升,并使抗生素的组分、生产工艺得到有效改善,进而使生产的抗生素更具应用价值。本文从诸多现代生物技术在抗生素生产中的应用进行了分析,以期为现代生物技术应用价值以及抗生素生产质量的提高提供有效建议。 关键词:现代生物技术;抗生素生产;应用价值 在抗生素生产过程中,注重新型抗生素的获取,同时也注重优良抗生素产生菌的获取。而对现代生物技术加以应用,则能够使抗生素的产量得到有效提升,同时使抗生素的组分得到有效改善,并提升抗生素的生产工艺水平[1]。从现状来看,如发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程等现代生物技术,均在抗生素生产中具备显著应用价值。 1现代生物技术中发酵工程在抗生素生产中的应用 从上世纪四十年代开始,在青霉素被发现之后,抗生素发酵工业便逐步发展起来。目前,抗生素具备两百多个品种,广泛应用于医学、农用等行业。其中,通过发酵方法生产的便存在数百种。基于现代生物技术中的发酵工程在抗生素生产中具备显著应用价值。一方面,在抗生素发酵生产过程中,必须具备生产菌的参与。对于抗生素生产菌来说,主要包括霉菌和放线菌两类。在我国,各个抗生素生产商将军中筛选及改造视为使抗生素产品提升的有效方法。在发酵工程菌种选育及其改造过程中,通常会联合基因工程方法实施,进而使育种经过三个阶段:第一阶段,野生菌向变异菌育种;第二阶段,自然选育向代谢控制育种;第三阶段,诱发基因突发向基因重组定向育种[2]。此外,为了使抗生素产量得到有效提高,会利用现代生物技术中的发酵工程,从而采取优化发酵过程控制策略,包括加糖控制、补料控制、pH控制以及温度控制等等。总而言之,现代生物技术中发酵工程子啊抗生素生产中具备显著应用价值,为抗生素的优化生产奠定了坚实的基础。 2现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用 对于酶工程来说,在上世纪七十年代产生,该项技术具备的优势包括:效能高、污染低、自动化以及安全性高等。将酶工程应用于抗生素生产中具备显著价值作用。例如:我国在上世纪八十年代,采取固定化酶技术(固定青霉素酰化酶及头孢菌素酰化酶等)生产出了6-氨基青酶烷酸与7-氨基头孢烷酸等抗生素中间体。近年来,对于酶工程来说,逐渐朝传统的固定化酶以及固定化活细胞环节朝向DNA重组技术以及细胞融合技术等方向发展,这样将其应用于抗生素生产过程中,便能够使抗生素的生产工艺水平得到有效提升。然而,就现状而言,我国在利用细胞融合技术以及DNA重组技术进行抗生素生产尚且处于初步试验环节,其价值作用还有待进一步考究。但是,毋庸置疑的是,随着社会的发展,科学技术的几部,现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用价值将能够得到充分有效的体现。 3现代生物技术中细胞工程在抗生素生产中的应用 在现代生物技术当中细胞工程不可忽视,并且其在抗生素生产中具备显著应用价值。细胞工程中的原生质融合技术加以应用,能够使抗生素的产量得到有效提升。对于维生素原生质体融合来说,指的是将遗传性状存在差异的2个菌体细胞的原生质体加以融合,进而获取存在2个菌体遗传性状的稳定重组子。此项技术能够使远缘菌株的基因重组得到有效实现,不会有有性孢子的丝状真菌产生,但是却具备准性生殖的特殊遗传现象。并且,利用此项技术,在高产量的变异菌株筛选过程中,具备显著应用价值。比如:柔红霉素产生菌和四环素产生菌的种间原生质体融合,因这2个抗生素生物合成均源于聚酮体,从而让柔红霉素的单位产量获得了显著提升。总之,对细胞工程中的原生质体融合技术加以应用,能够使抗生素的产量得到有效提高。因此,相关工程技术人员需对此充分重视。 4现代生物技术中基因工程在抗生素生产中的应用 基于现代生物技术当中的基因工程也能够在抗生素生产中发挥有效作用。一方面,利用基因工程中的两步重组法技术,能够使生物合成肽类抗生素得到有效改造。对于肽类抗生素来说,可由微生物的非核糖体合成的方法基于多肽合成酶系中进行,多肽合成酶系具备酶与模板的功能,称之为蛋白质模板,针对其相应的氨基酸激活功能域采取定向两步重组取代,能够使全新的肽类抗生素得到有效生成,例如:耶儿森氏鼠疫杆菌素的合成等[3]。另一方面,通过基因工程当中的人工改造技术,能够使抗生素的产量及品质得到有效提升。例如:改造卡那霉素链霉菌当中的编码氨基糖苷6-N-乙酰转移酶的自身抗性基因过表达,能够使产生菌对氨基糖苷类的抗性得到有效提升,进而使链霉素的产量得到有效提高。 5结语 通过本文的探究,认识到在抗生素生产过程中,可以利用现代生物技术,以此使抗生素的产量及品质得到有效提高。例如:基于现代生物技术中的发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程均能够在抗生素生产中发挥技术作用。因此,抗生素生产商便有必要对现代生物技术的应用加以重视,进一步为抗生素产量及品质的提高奠定夯实的基础。 作者:于嵩 李鲁新 单位:山东鲁抗医药股份有限公司 现代生物技术论文:现代生物技术对社会创新的作用 摘要:现代生物技术是20世纪50年代以来发展最快的先进技术之一,对社会发展与创新产生了广泛的影响与促进作用,尤其在屠呦呦作为中国第一人获得2015年诺贝尔生理学或医学奖后,其正面效应在我国更为明显。从介绍主要几个现代生物技术出发,阐述了现代生物技术的特点,重点论述了现代生物技术对社会创新的推动作用。 关键词:现代生物技术;特点;社会创新;推动作用 2015年10月5日,因为创造性地提取出青蒿素,“拯救2亿人口”的伟大发现,中国科学家、中国中医科学院中药研究所首席研究员屠呦呦获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。这是中国医学界迄今为止获得的最高奖项。屠呦呦也成为第一个在中国本土进行的科学研究而获诺贝尔自然科学奖的中国人。国人在欢欣鼓舞的同时,也深刻认识到现代生物技术对社会创新的巨大推动作用。 1现代生物技术简介 1.1基因(DNA)测序技术 基因(DNA),也称遗传因子。最早于1909年,由丹麦遗传学家约翰逊教授提出。20世纪50年代初,美国生物学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型,被称为20世纪生命科学最伟大的科学发明。简而言之,每个人身体是由千百万个染色体组成,每条染色体又含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序(碱基序列)不同,由30亿个碱基对组成的人类基因组大约含有2.5~4万个基因,储存着一个人种族、血型、孕育、生长、凋亡过程的全部信息,也支持着每个人生命的基本构造和性能。基因测序技术,即测定DNA序列的技术。它是进一步研究和改造目的基因的基础,是基因工程和分子生物学领域最重要的技术之一,它能够从血液、唾液等组织样本中分析测定基因全序列,预测罹患多种疾病的风险,从而通过改善生活环境和生活习惯,避免或延缓疾病的发生。 1.2生物芯片技术 生物芯片,也称为基因芯片。起源于美国教授EdwinMellorSouthern提出的核酸杂交理论。通俗的讲,生物芯片技术是指采用光导等高科技方法,将大量生物分子比有序地固化于硅芯片或玻璃芯片的表面,组成自己的分子排列,然后与已标记的生物样品分子杂交,通过仪器对杂交信号进行检测分析,从而判断样品中分子的数量。由于在制备过程模拟计算机芯片的制备技术,所以称之为生物芯片技术。这项始于20世纪80年代末的基础研究,是在生物遗传学领域发展起来的,是融微电子学、生物学、物理学、化学和计算机科学为一体的高度交叉的新技术。在生命科学研究及实践、医学科研及临床、药物设计、环境保护等各个领域有着广泛的用武之地,具有明显的产业化前景,是一个具有巨大商业潜力的高技术产业。 1.3蛋白质双向电泳技术 蛋白质是生命的物质基础和生命活动的主要承担者,是构成生物体的主要大分子。蛋白质占人体重量的16%~20%,人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。1994年,科学家MarcWilkins提出了蛋白质组学,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识,蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径,蛋白质组研究的发展是以双向电泳技术作为核心的。蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因组时代的特征,将成为未来生命科学的新前沿。 2现代生物技术的特点 2.1互相渗透,是一门的综合性技术 现代生物技术本身包含微生物学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、遗传学、系统生物学等多门学科,同时影响了化学、物理、计算机、环境保护等众多自然学科,甚至人类学、伦理学等社会科学,是一门名副其实的、互相渗透的综合性学科。就其应用领域,可分为农业生物技术、医学生物技术等。 2.2应用广泛,是一门与大众紧密联系的技术 现代生物技术涉及到的基因、生物医药等对每个人的健康,包括生物环境监测、废气废水处理等都关系到人民大众的身体健康;生物育种、食品检测等等,都影响每个人的食品健康、食品安全、关系到每个大众的生活质量与福祉。 2.3实用性强,是一门对社会发展影响深远的技术 生物技术被广泛应用于食品检测,使食品检测更加准确、迅速及安全;生物技术被用于环保工程,在废水废气处理、有机固体废弃物处理、环境监测方面,提高环保工程的质量;生物技术被用于育种,提高了粮食产量,解决了世界粮食短缺问题;随着现代生物技术的不断改进和完善,生物技术已经成为当今世界发展最快、最活跃和最具潜力的高新技术领域之一,对社会发展会产生深远影响。 2.4发展良好,是一门决定未来核心竞争力的技术 一个基因创造一个产业,一个产业产生一大批公司,一大批新公司将带来难以估量的经济效益和社会效益。随着现代生物技术的发展,将带给一个组织、一个地区、一个国家巨大变化,相应的,也改变着相互的竞争态势,生物技术也成为一门决定未来一个组织、一个地区、一个国家核心竞争力的技术。 3现代生物技术对社会创新的推动作用 3.1现代生物技术会诱发新一轮的科学技术革命 基因(DNA)测序技术、生物芯片技术、蛋白质双向电泳技术等,在自然科学史上第一次将物质结构、功能及其相互作用转换为数字信息,产生了生物信息学,提高了生命科学的研究效率,加速了其他相关学科如计算机科学、材料科学和数理化等学科的发展。使新学科的发展一日千里,人类认识生命的本质、生物进化与起源、生物的基因设计、人类的食物营养与健康控制等进入一个崭新的时代。随着现代生物技术的推陈出新和深入发展,会诱发新一轮的科学技术革命,将产生一系列新的交叉学科,形成一批新的技术标准、搭建一个个新的技术平台、催生一大批新的技术专利和新兴的产业。 3.2现代生物技术会带动新一轮的产业经济革命 一个基因创造一个产业,一个产业产生一大批公司。现代生物技术的日新月异,一方面通过优胜劣汰,淘汰一批技术落后、工艺落后、产品落后的企业或产业,另一方面通过技术的创新,创造一个又一个的产业,相应地带动一大批高科技公司的产生。这些都给社会创造了大量的新的就业、创业的机会,满足了人们的需求,增加了社会财富,推动了社会经济的发展,带动了新一轮的社会产业经济革命。 3.3现代生物技术会引发新一轮组织方式、社会伦理的社会革命 现代生物技术的互相渗透、多学科紧密联系的特点,必然带来传统研究方式、技术路线、组织方式的革命,呈现出、信息化、智能化、网络化等鲜明的特点;同时,生物技术研究中不断涌现出新信息、新技术、新疗法、新药物和新观念等新事物,冲击着传统的伦理、观念和文化,甚至冲击着现有的部分法律体系,给社会带来深远影响的社会革命。 3.4现代生物技术会触发新一轮的全球竞争革命 生物技术将带给人类社会巨大变革,包括全球竞争态势的改变。现代生物技术,很多体现了基础性、战略性、前瞻性的重大特征,具有占领和发展高技术产业制高点的优势,必然成为国家经济发展的核心驱动力和国际竞争力的决定性因素。21世纪以来,许多国家纷纷制定本国的生物技术发展的战略和计划,以求在未来的市场竞争中能抢占制高点、掌握主动权。如美国推出了“面向21世纪的生物技术”、“国家基因组计划”,日本推出了“官、产、学一体化推进21世纪的生物技术计划”、欧洲推出了“尤里卡计划”等。 4结语 21世纪是现代生物技术的世纪。我国现在正处在发展中国家向发达国家升级的关键时期,现代生物技术发展带给我国千载难逢的跨越发展机遇。我国拥有丰富的生物资源,合理地开发和利用生物技术对国民经济的健康协调和可持续性发展有着非常重要的意义。应以前所未有的胆识、理念和战略部署,集中力量参与竞争,在新兴的生物技术领域不断打造民族和国家的未来。 作者:陈程 单位:武汉市洪山高级中学 现代生物技术论文:现代生物技术在环境保护的应用 摘要:现代生物技术在环境保护应用具有重要作用,能降低环境保护成本,提高环境保护水平,并创造可再生资源。主要应用领域包括污水处理、土壤污染处理、白色污染处理、化学农药处理等。为提高环保水平,促进现代生物技术得到更为广泛的应用,今后应该推广该技术,提高科研和成果转化速度,吸收借鉴发达国家经验。 关键词:现代生物技术;环境保护;污水处理;土壤污染 环境保护与人们日常生活联系紧密,也越来越受到人们普遍关注。为达到有效保护环境的目的,需要综合利用技术、管理、资金、制度等措施,及时处理环境污染问题,为人们营造良好的环境。现代生物技术以DNA为基础,通过现代生物科学和工程原理的应用,达到有效保护周围环境的目的,其中比较有代表性的技术包括酶、基因、微生物等。这些技术不仅在工业、医学、材料领域有着广泛的应用,对环境保护工作开展也具有积极作用。 1现代生物技术在环境保护的应用意义 1.1降低环境保护成本 传统环境污染治理方式工序复杂,需要很多设备综合发挥作用,成本较高,同时还需要耗费大量人力和物力。而现代生物技术能转变这种情况,例如,酶技术、细胞技术等显著降低环保成本,同时还能取得良好效果。例如,利用降解技术处理垃圾,不仅可以减少垃圾占地面积,降低污染物的排放量,而且生物降解后的垃圾可以循环利用,节约成本,综合效益良好。 1.2提高环境保护水平 生物技术的应用可以不受场地、气候等条件限制,通过化学反应原理实现对污染物的处理,达到有效保护环境的目的。这些化学反应不受场地、时间、地点的限制,能够随时发挥作用,并取得良好效果。正是由于具有这些特点和优势,有利于现代生物技术的推广和应用,促进其应用范围不断扩大,达到提高环保水平,美化周围环境的目的。 1.3能创造可再生资源 对某些污染物通过现代生物技术利用,可以将其转化为新的资源,并发挥重要作用。例如,沼气池改造能实现对人畜粪便的有效利用,不仅防止环境污染问题出现,还能产生沼气这种清洁能源,既环保又节能,综合效益良好。 2现代生物技术在环境保护的应用对策 2.1污水处理的应用对策 污水处理工艺复杂,难度大,投资高,是环保工作面临的重要难题。而现代微生物技术的应用能很好解决存在的问题,取得良好效果。微生物活动能将水中的重金属、氰化物分解,使其转化为无毒无害物质。近些年来,固定化酶和固定化细胞技术在污水处理中也得到越来越广泛的应用,能有效分解和固化水中有害物质,还有其他一些物质也通过化学反应得到分解。研究表明,该技术除去水中农药、化肥污染的成功率达95%以上。 2.2土壤污染处理的应用 主要是农药残留和土壤板结沙化,需要采取有效措施进行处理。农药的磷、氯等是土壤污染主要来源,现代微生物技术能有效分解这些物质,除去土壤中的有害物质,将其分解为水和二氧化碳,保证土壤良好性能,避免出现污染现象。同时微生物技术还能彻底根治土壤污染,不会出现新破坏,满足农业种植需要,为农作物生长创造良好条件。 2.3白色污染处理的应用 主要是对塑料制品污染进行处理,白色污染已经成为环境污染的重要来源。而现代生物技术能有效降解塑料制品,破坏其中的聚酯分子结构,实现对白色污染的有效处理。不仅有效处理白色污染问题,同时还能节约成本,加快白色污染处理速度,并生成与塑料制品功能相似的产品,作为塑料制品的替代产品,有利于其综合效益提高。 2.4化学农药处理的应用 农业种植过程中,有80%的化学杀虫药物遗留在田地,污染土壤,破坏整个生态系统。而微生物能有效分解这些物质,将农药稀释为水和二氧化碳,不仅操作简单,而且效果良好,有利于保持土壤良好性能,避免化学农药对其带来不利影响,也为农药种植创造良好条件。 3现代生物技术在环境保护的应用展望 为推动现代生物技术得到更为有效的应用,达到有效保护周围环境的目的,结合实际工作需要,笔者认为今后应该综合采取以下完善对策。 3.1推广现代生物技术的应用 提高思想重视程度,充分认识现代生物技术在环境保护领域应用的意义,综合采取有效措施,使其发挥更大作用。例如,现代农业种植过程中,生物农药可以替代化学农药,同样也能起到除草和杀虫的作用,并且可以避免污染周围环境,防止影响人体健康。需要加大科研力度,提高生物技术实用性,促进其得到更加广泛的应用。 3.2提高科研和成果转化速度 健全并完善生物技术研发力度,鼓励科研机构和科研人员加大技术攻关,并且政府部门需要加大资金支持,给予适当补贴。理顺现代生物技术成果转化工作,注重增强产品的环保性,提高新技术应用水平和应用范围。 3.3吸收借鉴发达国家的经验 发达国家在现代生物技术应用方面积累较为丰富的经验,并且成为重要产业,要善于引进和吸收新技术,加大科研力度,借鉴新经验,促进生物技术得到更为有效的应用。 4结语 环境保护领域现代生物技术应用具有重要作用,具有广泛应用空间和领域。应该结合具体需要采取有效对策,推动现代生物技术在环保领域更好发挥作用,有效治理环境污染问题,为人们日常生活营造良好的环境氛围。 作者:吴玉霞 单位:郓城县环境保护局 现代生物技术论文:现代生物技术在环境监测的实践 1现代生物技术分析 1.1探针核酸监测技术 探针核酸检测技术是使用特定核苷酸序列出现特异性互补已知核苷酸片段作为探针,主要分析片段长度的多样性,被标记的探针可以使用在植物细胞组织内、探测溶液、固定生物膜同源核酸序列[1]。探针核酸监测技术有高度灵敏性以及特异性,当前在环境微生物监测中广泛使用。 1.2PCR技术 PCR(PolymeraseChainReaction)技术是指生物学的聚合酶链式反应,主要是指在聚合酶的催化中将特定的引物设置为监测起点,通过延伸、退火以及变性等步骤将DNA体外复制,可以快速的在异地使用体外复制所有目的的DNA[2]。聚合酶链式反应有特异性强、灵敏度高优势,可以在监测大量评价样品以及环境中的污染。 2在大气污染中的实践 大气污染是指使用生物监测对大气质量进行分析研究,确定环境污染程度。在生物系统中,大气污染给动植物的生存带来了严重的污染,因为植物有在固定的温度、湿度中生长的特征,导致植物没有科学办法避免有害物质污染。植物对大气中有害物质有一定敏感性,所以在环境监测中便于监测以及管理,环境监测中现代生物技术在大气污染中的实践中可以使用采取植物叶子的方式当做需要监测的样品。植物可以通过大气污染程度完整的反应出来,在大气污染实践中常用的监测植物有以下种类: 2.1氟化物指示植物 通过植物可以反映出氟化物的对象主要有:苔藓、金线草、唐菖蒲、大蒜、郁金香以及梅树等植物。通常情况下,使用现代生物技术监测受污染比较明显的植物,叶子形状转变为尖形,并且叶面上有一定程度的伤斑,出现在叶脉上的症状则比较少。受环境污染的伤斑是浅褐或者红褐色。 2.2二氧化碳所指示植物 二氧化碳污染指示的植物主要有海棠、烟草、向日葵、番茄以及柑橘等。通常受环境污染比较明显,症状主要是植物叶子上出现不规则的伤斑,颜色主要是白色、棕色以及黄褐色等,同时植物叶子上也不同程度的出现点状伤斑。 3在水体污染中的实践 3.1微生物群监测 水体系统中比较重要的组成部分是微生物群,微生物群在水体出现污染时可以快速的感应。一般情况下在环境监测中使用的监测手段是泡沫塑料块聚氨酯法,该手段是在水体中投入一定量含有聚氨酯的塑料块,对水体中微生物群落收集监测。和传统水体环境监测方式对比,这种方法速度快、经济、准确,同时还可以在污染监测中广泛使用。 3.2生物法监测 使用生物法监测水体污染的方式主要是使用生物监测方式对水体监测。使用现代生物科技中的生物法对水体污染情况进行分析。生物法监测水体污染情况可以将水体污染带来的不利影响全面展示出。水体污染比较严重、可以反映出的生物有蚊幼虫、小颤藻以及颤蚓类生物。 4在土壤污染中的实践 4.1动物监测法 使用动物监测法控制土壤受污染的情况,使用这种方式进行监测时,通常情况下可以将蚯蚓当作监测对象,因为蚯蚓有比较高的敏感性,可以觉察到土壤中是否含有农药、铅等有害物质。除此之外,使用现代生物技术进行土壤污染监测时因为土壤中有一定镉物质含量,和蚯蚓体内镉物质含量有一定关联性,因此蚯蚓在土壤污染的应用中具有一定意义。 4.2植物监测法 使用微生物监测法对土壤污染进行监测主要是指使用土壤指示植物对土壤受污染情况进行监测。如果土壤遭到一定污染,受到污染的微生物会出现一定程度的反应,并且有污染比较明显的植物出现代谢异常的症状。比如遭到土壤污染的植物表面出现明显伤斑、构成成分发生改变、呼吸作用不断加强或者减弱、发育减慢等情况。 4.3微生物监测法 现代生物技术监测土壤污染情况可以通过微生物监测法对土壤进行监测,土壤污染源主要是人类粪便、尿液等污染源,同时灌溉过程中使用污水也会对土壤造成不同程度的污染,使用微生物监测可以对土壤污染的状况和程度全面评价。 5结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,使用生物学技术监测环境已经发展成为目前“探针”高技术水平,说明环境工程和生命科学工程有着同时发展的形式,环境监测中使用生物科学技术是未来环境良好发展的方向[3]。目前在环境监测中使用生物学监测技术对环境进行监测,必须要根据环境监测设备的实际情况和其他设备联合使用,扬长避短,才可以将监测作用充分发挥,为我国环境监测提供技术支持。 作者:隆勤劳 单位:大理州环境监测站 现代生物技术论文:现代生物技术对乳品工业的应用 在我国人民生活水平的不断提高的今天,不仅对乳制品的需求有更高的要求,对乳品的质量也不断的挑剔。在人们看来乳制品应该能供给他们全价合理的优良钙质、优质蛋白质和维生素等营养素的最理想食品。而且近几年来,随着基础科学间的渗透作用和不断前进以及技术水平的不断提高,乳品行业已普遍采用最新生物技术应用在在产品的生产管理中。因此乳制品行业已经逐渐成为我国食品行业中增长速度最快最好的行业之一。 1、现代生物技术在改善乳制品质量的应用 1.1基因工程增加乳制品中某种必需乳蛋白 基因工程技术是分子遗传学和工程技术相结合的产物,是生物技术中的核心技术。它采用类似工程设计的方法,按照人类的需要将具有遗传信息的基因,再离开生物体的情况下进行剪切、组合、拼装,然后把这种人工组装的基因转入宿主细胞内进行大量复制,使遗传信息在新的宿主细胞内或个体中高速繁殖,以创造新的生物。基因工程主要包括重组DNA、基因缺失、基因加倍、导入外源基因及改变基因位置等分子生物学技术手段,它为定向改变生物性状提供了理论和技术支持。将这项技术应用于动植物上即生产基因工程食品。基因工程应用于乳制品具有很多优点:第一点,提高乳制品营养品质,如基因重组的牛生长激素可提高牛的产奶量,减少脂肪的含量,营养更丰富,风味更佳;第二点,提高乳制品的蛋白质含量,通过基因工程可增加乳制品中必需氨基酸(如甲硫氨酸、赖氨酸)的含量,还能提高乳制品的功能特性,拓宽植物蛋白的使用;第三点,增加乳制品的碳水化合物的含量;第四点,基因工程,尤其是克隆技术,可提高畜牧含量满足乳制食品的需求。转基因动物不仅使产奶量增加,而且还可以得到具有特殊功能的奶制品,例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品;第五点,通过转基因技术不仅可以改变乳制品中脂肪酸的结构,而且还能促使其中脂肪结构本身的生物协同作用,利用基因工程可以有计划有目的地设计出许多新的脂肪和油脂,以满足许多功能性乳制品生产的需求。 1.2酶工程通过促进物质转化来提高乳制品的质量 酶工程利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。生产出人们所需产品的技术。对于婴幼儿来说母乳是最好营养素最全面的食物,但是也有一些婴儿缺少或者得不到母乳喂养,他们就需要一种营养素全面并接近母乳的乳制品来成长。现代生物技术广泛的应用在工业化酶制剂的品质改良和新品种的开发,并取得了巨大的成果。例如过氧化氢酶主要用于清除乳制品中多余的过氧化氢,从而利用双氧水杀死致病菌;超氧化酶用于乳清脱色等;巯基氧化酶用于去除乳制品因超高温杀菌而产生的糊味;脂肪酶用于乳制品增香;另外利用凝乳酶可制作干酪;用乳糖酶处理乳汁品,防止乳糖结晶析出;真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中,是乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,从而防止制品粗糙,提高口感。酶工程也能修饰乳脂肪,通过脂肪酶的转脂作用对乳中甘油三酯进行修饰,改善乳脂肪的性质,特别是改善脂肪的融化性、乳化性,并使乳制品保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳制品的质量。 1.3现酵工程能形成高品质的乳制品生物反应器 发酵工程又称微生物工程,是传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技结合并发展起来的现酵技术。它是在人工控制的条件下,利用微生物的特定性状,通过现代化生物技术生产有用物质或直接应用于工业化生产,术是主要利用菌株的生理生化代谢机制用于菌体生产和代谢产物的发酵来生产工业原料或工现酵工程主要包括微生物资源的开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯技术。例如生产酸奶和奶酪。发酵工程凭借其自身投资少、见效时间短、污染较小的优点应用在工业上生产上。开展发酵工程对乳制品的生产是有很大好处的。实现了乳制品生产上的一个重大突破。新生产出的酸奶发酵剂的活性强,不需要大面积培养,可直接使用,酸奶厂家可以根据实际情况随意选择,这不仅仅增加了酸奶产品的样式,同时也省去了菌种车间的占地面积,减少了工作人员的数量,大尺度的简化了酸奶的生产工艺。 1.4新型杀菌技术保持长时间的高品质乳制品质量 温度过高会影响乳制品的质量,不仅会降低食品中功能性成分的生理活性,还有可能影响色、香、味以及其营养成分。冷杀菌技术作为一门新兴的杀菌技术,对杀菌的温度要求较低,很好的解决了上述问题。乳制品用射线辐照处理时,射线可以穿过包装和冷冻层,杀死乳制品表面和内部的微生物、害虫和寄生虫,而且在辐照过程中,温度几乎没有升高,有“高效冷杀菌”之称;处理得当的辐照乳制品和新鲜乳制品在外观形态、组织结构及色香味品质方面很难加以区别,具有良好的保鲜效果;此外辐射处理所消耗的能源少。还有一种乳制品超高压处理杀菌技术,“所谓高压食品”与加热杀菌同样是将乳制品密封于弹性容器或无菌泵系统中,以水或其他流体作为传递压力的媒介物,在高压下和在常温或低温度下作用一段时间,以达到加工保藏的目的,而食物味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工办法,即以加压取代加热而成。 2、应用现代生物技术实现高质量的乳品检测中 在乳制品中绝大多数都是牛乳制品,所以以下就以牛乳为例,说明生物传感器如何检验乳制品的新鲜度。生物传感器实际上是一个菌数测定仪,而牛乳新鲜度传感器最早由高桥福辛发明的,其原理是测定的电流值与试样中的细菌总数成正比关系,电流值越大表明细菌菌数越多,说明牛乳越不新鲜。要想检验乳制品的新鲜程度就要从长时间放置乳制品过程中发生变化的成分入手,我们可以发现受细菌的污染作用产生乳酸,因此,乳酸含量也可表示牛乳的鲜度。随着科学技术、农业的日益发展,食品原料日趋丰富,人民生活水平的不断提高和生活节奏的加快,人们的视频消费观念已经从传统的单一性、繁琐性转向现代的多样性、快捷性、营养性和安全性,这对食品工业提出了更高要求,即必须给顾客提供更好的质量、更多的选择、更高的价值和更低价格的产品。在这种情况下,促使大量的高新生物技术在食品行业得到广泛的应用,大中型企业设备装备水平有了较大的提高,尤其是乳制品行业,我国乳制品机械设备制造水平正在逐步适应食品工业的发展和技术设备改造的要求。 作者:冷进松 现代生物技术论文:现代林业生物技术论文 1林木组织培养育苗 林木组培培养是采用林木的器官和组织作为外植体进行苗木快速繁殖的技术,目前可以通过组织培养繁殖的木本植物多达120余种,并且逐年在增加。美国1978年已经使用火炬松组培苗进行小范围造林,1983年其里格斯苗圃林木组培苗的生产规模就达到100万株,德国、法国、加拿大和巴西等国家对云杉、杨树、桉树等树种的组培方面也进行了较为系统的研究,并投入了工厂化生产。我国于20世纪70年代开始了林木组织培养研究。通过科研工作者的不懈努力,先后分别有杨树、桉树、马尾松、泡桐、杉木、湿地松、马褂木、柚木和桑树等树种通过组织培养成功获得再生植株。目前,我国的林木组织培养育苗研究已从实验室研究进入工厂化生产阶段,分别华北和华南建立了具有国际先进水平的组织培养育苗工厂,仅中国林业科学院在湛江的南方桉树中心,年产桉树组培苗就达到300万株。 2林木转基因育种 基因工程是生物技术五大工程之一,是生物技术的核心,基因工程育种的原理是将目的基因片段整合到到相应的受体植物细胞的染色体中,改变受体植物的DNA组成,进而改变林木自身的相关性状,产生新的有利性状,转基因为林木遗传改良提供了一条全新的途径。基因工程技术与常规杂交育种和纯合育种相结合,可以大大缩减育种周期,加快林木育种进程,可以有效打破远缘杂交不亲和的生殖隔离障碍,创造新物种和选育新品种,对优质人工林的营造和生态环境保护具有重要意义。近年来,基因工程在林木育种工作中开始大量应用,其中主要技术有基因片段的分离与鉴定、植物细胞遗传转化和转基因植株的鉴别等。目前我国的林木基因工程育种研究取得了较大进展,已经有几十种树木如杨树、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻栎、桉树、苹果、罗威云杉等先后进行了基因工程研究,已经获得转基因植物的有杨树、核桃、柳树、松树、苹果、李和葡萄等。研究领域主要有抗病虫害、抗除草剂、抗逆性、花色花期调控等基因,其中抗虫基因工程已经取得突破性进展,培育的抗虫转基因杨树新品种已实现商品化生产。 3林木分子标记辅助育种 遗传标记是指能稳定遗传,容易识别的遗传学特征,包括形态特征、细胞学特征、生化特征和分子标记等。分子标记是在分子生物学基础上发展起来的一项技术,已经广泛应用于生命科学研究的各个领域,由于DNA分子具有多态性,能体现生物的基因特征,常作为分子标记的遗传标记。目前,在林木育种工作中用的分子标记手段主要有4种,分别是限制性片段多性(PFLP)、随机扩增多态性(RAPD)、扩增性片段多态性(AFLP)和简单重复序(SSR)等。在林木遗传改良中,分子标记主要用于种质鉴定、遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、分子标记辅助选择、)重要经济性状基因定位等方面。目前,借助分子标记技术,杨树、桉树、松树等主要经济树种已经建立了遗传图谱,通过遗传图谱能识别遗传标记的具体位置,可以对树高、胸径、材积、干形等指标进行定位研究,遗传图谱对林木育种工作有极大的促进作用,有利于优良品种的定向选育与培养。随着分子标记技术的发展和应用成本的不断降低,作为一种行之有效的遗传标记,在现代林木遗传育种研究中发挥着越来越重要的作用。 4林木次生代谢物质生产 植物通过次级代谢途径产生的物质称为次生代谢产物,并非生命活动所必须。采用植物细胞培养技术,利用生物反应器将林木细胞排泄到液体培养基中的次生代谢物质,然后使用生物技术的方法将其分离和纯化,可以用于制药、生产化妆品和染料。目前使用细胞培养技术生产的次生代谢物质有药物成分、生物碱、活性肽、色素和香精等,在某些植物细胞培养物中次生代谢物质的含量接近和超过亲本,通过细胞培养提取次生代谢物质比传统的溶剂提取法、超声提取、微波萃取等物理和化学的方法,效率更高,且不受季节和地域的限制,一年四季都可以生产。如通过培养人参细胞提取人参皂苷、培养毛地黄细胞提取地黄酮,培养红豆杉细胞提取紫杉醇等技术已经投入工业化生产。 作者:祝剑峰 李芬 单位:湖北生态工程职业技术学院 现代生物技术论文:现代生物技术在食品加工中的应用 1现代生物技术 1.1基因工程 基因工程,即DNA重组技术,是指对不同生物的遗传基因,根据人类的需求或意愿进行基因的切割后,通过转入受体的方式,使其产生人类期望产物。基因工程在技术上使得人类一定程度上可以客服物种的界限,定向培养出自然界已知不存在的生命形态,以此来满足人类社会的不同需求。其在农业生产中已得到广泛的应用,如根据人类对作物的需要将特定基因转入受体植物基因组中,起到改良品质、增加产量及抗病虫害、抗除草剂的目的,其中应用最广的抗冲虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)伴孢晶体基因已被转入棉花、玉米、烟草等多种植物基因组中,并获得不错的效果。基因工程在畜牧业上也有应用,如将鼠类有关促进角蛋白形成的基因转入绵羊基因组,经改良的绵羊比普通绵羊产毛量提高6%左右[1]。 1.2细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学方法,借助工程的实验方法和技术,在细胞水平上改造生物遗传特性和生物学特性,以此获取特定的细胞产品或新生物体。如植物体细胞杂交可以将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体,袁隆平通过体细胞杂交技术获得具有远缘杂种优势的超级杂交水稻,亩产可达1600公斤。 1.3酶工程 酶工程是指在生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能将相应的原料转化的一门技术,包括微生物细胞发酵产酶、动植物细胞培养产酶、酶的提纯与分离纯化、酶和细胞原生质体固定化、酶的修饰和改造及酶反引器等研究方向,其应用范围也涵盖了食品、轻工、化工、能源、医学等多个学科和领域。1.4发酵工程发酵工程是指将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机的结合起来,利用微生物的生长和代谢来制造各种产物的工程技术。最早的发酵工程是在20世纪40年代随抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,特别是二战期间的美国利用发酵工程技术大规模的生产青霉素,使得这一技术得到了长足的进步和发展[2]。 2现代生物技术在食品加工中的应用 随着现代生物技术的发展,越来越多的新技术、新方法被应用到食品加工行业中来,特别是基因工程,作为现代生物技术的产物,短短的十几年内其在食品加工制造领域的应用得到了长足的发展和进步,产生了显著的社会、经济效益。通过特定基因的转入使得农作物能够抵抗病虫害、旱涝灾害,大大降低了生产成本,提高了粮食产量,一定程度上为人类解决因人口增加而产生的食物短缺问题提供了有力手段。同时、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活力,将影响产酶和酶催化活力的基因转入受体中,可获得基因菌,以此来产生具有较强催化能力能催化特性的酶类满足食品加工的要求。应用微生物发酵技术生产发酵产品,充分利用了生物技术的手段借助微生物的特殊功能生产有用的物质,或者将微生物直接应用于食品加工的技术体系中,手段包括菌种选育、菌种生产、代谢产物发酵、特种微生物利用技术等。发酵工程在食品加工领域所取得成果包括从新食品研发配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造及废弃物利用和食品品质检测等。其应用主要在以下几个方面(1)用现酵工程改良传统发酵食品、如双酶法糖化工艺取代酸法水解生产味精,或采用固定化酵母连续发酵技术进行啤酒的生产可明显的缩短发酵周期提高啤酒产量。(2)优化近酵产品。如运用固定化醋酸菌酿制食醋,既可以缩短发酵周期,又可将酯化能力提高9~12倍。(3)缩短发酵产品的开发周期。如单细胞蛋白(SCP)的制备等[3]。目前世界范围内,现代生物技术应用于食品加工中并创造总产值已达到2000亿美元,涵盖了维生素、氨基酸、酵母制剂、微生物多糖、环状糊精、脂肪酸等产品的开发与检测。 3困境与展望 随着现代生物技术知识的普及,越来越多的新技术、新产品得到广大人民群众的认可和支持,但由于其高新技术属性,及食品的特殊性,现代生物技术在食品加工领域的推广和发展仍存在一定的困境和难度。一方面应用现代生物技术加工食品的安全性和可接受性仍处于待测试的状态,缺乏可靠的依据证明;另一方面其营养价值及功能的稳定性亟待实验证实;同时生物技术应用的成本也是制约其推广的重要因素[4]。解决上述一系列政策、技术难题是推广现代生物技术在食品加工领域中应用的主要措施和应努力的方向。 作者:吕寒冰 张明昊 单位:沈阳师范大学化学与生命科学学院 现代生物技术论文:现代生物技术在生物修复中的应用 摘要:在时代飞速发展的今天,环境问题越来越被人们所重视。我国现在环境污染与生态破坏问题也日渐严重,现代生物技术是解决这一问题的重要方法。广泛的应用现代生物技术,能从源头上防止环境污染。并且在经济发展的同时,有效的对环境进行改善。本文主要是研究了现代生物技术与生物修复的主要内容,以及其在生物修复中的应用进行探讨。 关键词:现代生物技术;生物修复;应用 我国在经济建设的同时,引发了一系列的环境问题,这也使得我国环境污染问题日渐严重。虽然我国一直在采取相应措施加以控制,但是环境污染依然日渐加剧,这个时候如何在发展经济的同时有效的对环境进行保护,已成为首要问题。现代生物技术是人们通过对环境污染的不懈研究,总结出的重要方法之一,其也在为环境污染问题上如何解决提供了重大依据。 1 生物修复与现代生物技术的主要内容 1.1 生物修复技术 生物修复技术包括两大类:一是微生物修复,也是目前国内外广泛应用的生物修复技术的主导,人们对它的研究也非常重视。主要是通过微生物的降解功能,有效的对环境中的污染物进行分解与清除,来进行对环境污染的控制。微生物修复的成本低,因其本身的特性,不会造成环境的二次污染。在最大限度上有效的解决了以往环境治理的问题,得到了广泛认可;二是植物修复,主要是通过对植物的种植,来对环境中的重金属、放射元素污染以及降解困难的有机物进行有效分解。通过研究表明,植物可以通过自身的生物特性,净化土壤与水质,使土壤与水质得到有效恢复,达到净化环境的目的。我国通过一系列的科学研究,表明植物是可以去除水中的N、P,能够起到一定的净化效果。 1.2 现代生物技术 现代生物技术是生物技术高新技术总称。是以DNA生物技术为根本,来进行生物研究工程[1]。其中包括微生物的生物研究、基因细胞工程、生物降解酶理论、蛋白质等相关的生物技术。21世纪以来,生物技术作为新兴技术一直受到国内外的广泛认识,发展非常迅猛。其特点是通过对微生物与植物来对环境进行“无公害”控制,在处理污染时的最终产物大多数是绿色无公害的生物稳定物质。能直接进行环境的治理,有效避免污染的多次转移,并且其造价相对较低,可以对其产品或副产品作为营养源来加以利用。 这种新型的治理污染方式,有效的解决了生态环境污染面临的问题,其不仅仅污染小,治理效果明显,还能有效的恢复当地原有的生态环境。环境中垃圾废弃物、工业污染等是常见的污染物,可以利用生物技术对其进行处理,改变其原有的分子结构,并且发挥生物降解这一特性,对各种产物和副产物进行从新利用,使得环境污染程度降到最低。其主要原理是利用酶的反应过程,从酶中得到一种活性蛋白质,达到对污染物分子的转换,分解和检测出环境中污染源。因其操作简单、反应条件简单、成本低、过程稳定、效果好等优点,使得其在生态环境治理上得到广泛应用。 1.2.1 核酸探针检测技术 核酸探针检测技术是常用的几种现代生物技术之一。它的主要应用原理是能与特定的核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,来对DNA序列及片段长度的多态性进行分析。被标记过的探针可以直接探测细胞组织上面的同源核酸序列。具有较高的灵敏性与高度特异性,被广泛应用到对环境中微生物的检测与分析实验中。 1.2.2 酶免疫测定技术 酶免疫测定技术的主要原理是根据抗原与抗体之间的特异性,吸附到固相载体的表面,然后产生一种活性酶作为示踪物,通过与酶相结合,产生结合物沉积在底部,可以根据其颜色变化来进行判断环境中是否存有污染物。酶免疫测定技术具有选择性好、灵敏度高、使用等优点,被广泛应用到检测农药、污染物残留、生物污染等领域中。 1.2.3 生物曝气滤池处理 生物曝气滤池处理技术是对环境中的污水进行通过生物技术进行滤化,对污水进行采样处理,根据污水的水质特征,对微生物菌株的分离与筛选,找出最为合适的微生物,来对污水中的污染源进行分解,有效的对污水进行处理以及资源优化。 2 现代生物技术在生物修复中的应用 生物修复技术其最大的特点就是可以进行环境污染的大面积治理,最大限度的改善环境,并且不会产生二次污染。在通过现代技术的研究,构建了生物高效菌,其能加大微生物对化学物质、农药、有机物等污染物降解,从而达到提高降解效率的作用,有效对环境进行治理,这样也就证明运用现代生物科技可以有效的提高对污染物的清除与控制,并且效果明显[2]。因此生物强化技术加入到传统生物修复技术中,并且结合现代高新生物技术手段来对环境污染问题进行监测与探讨,已成为一种发展趋势。 在通过对微生物的研究表明,微生物最佳的修复时间在30℃,在阿维菌素的试验里,在污染土壤中放入阿维菌素,从中找出讲解效果最好的菌株进行温度测试,可以很清楚的看出在30℃左右效果最佳。我们的生活环境非常适合这种生物修复技术的进行,但是相对还是有一些局限性。它不仅仅只是作用于农药污染领域,其还在石油污染和水体污染的修复中应用也是非常广泛,并且都取得良好的效果。其中对污水的治理就是通过微生物自身的活动机理来对水质中的垃圾毒素进行清理和转换,为达到进化水质的目的。在最大程度上减少水质的污染,并且方法简单且成本低,还可以形成自身的生物循环从根本上解决问题。 3 生物技术的发展趋势 现代生物技术的广泛应用,有效的促进农业、工业与环境治理等多个方面飞速发展。可以通过现代生物技术,对我国丰富的遗传资源,进行合理研发,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种。在以“基因”为核心内容的生物产业中取得主动,实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。借鉴国外成功的转基因经验,完成我国从基因组时代向基因组时代后期转换。因此,合理运用现代生物技术,研发转基因产品,是农业生物技术必要发展道路。 工业生物技术的可持续性发展离不开现代生物技术的进步。现如今人类社会发展离不开能源、人口、环境等问题,随着现代生物技术的飞速进展,使得人们可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生物质资源转化为新的资源和能源。现代生物与工业生产的有机结合,可以有效解决工业生产中环境、能源等问题,在各个领域中都发挥着重要作用。其在生物修复中的作用更是重中之重,在环境污染的处理过程中,传统的物理与化学的处理方法,常常会出现二次污染,并且其应用费用较高。现代生物技术在处理各类环境污染均有较强的适应性,可将其作为代谢底物降解,有效的控制了二次污染。其在环境中的发展趋势将朝着生物技术改良与其他污染处理手段相结合的方向发展,可有效提高对生态环境的治理。 4 现代生物技术在生物修复中的问题探讨 生物技术发展到今天,已被广泛应用到环境治理的各大领域中去,并且得到相应的认可。生物修复技术可以应用到很多领域,如高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的修复等多方面的环境工程项目中。现代生物技术以深入到我们生活中的多个方面并与之息息相关,给我们带来非常重要的作用。但是它在带来作用的同时相对也出现了许多的问题,我们通过生物技术培养出来的菌种在一定程度上破坏了污染环境地区的生态平衡,环境因素受到影响,通常带来可怕的生物灾难。如“水葫芦”事件中,水葫芦的泛滥,造成成了大规模生物入侵,给我国的生态环境造成了极大的影响[3]。要充分提高研究人员的工作水平与道德品质,和其对待生物研究的意识。要加强国际之间的合作与社会机制的强化,才能更好的克服这一系列的问题,使得环境与社会能得到共同的发展。 5 结语 现在生物技术及它相关的产业发展,是环境建设的必要环节,大力发展现代生物技术是发展经济建设的必要前提。随着科技在不断进步,生物修复技术将得到大力发展,其所产生的利益与作用将被人们广泛的应用到各个领域,进行科技生物技术大规模产业化,从根本上改变人类的生活生产方式。 作者简介:陈兴丹,本科学历,黔东南民族职业技术学院,讲师,研究方向:生物技术。 现代生物技术论文:运用现代生物技术防治作物病虫害 摘 要:农业是我国的第一产业,从狭义上来说,农业主要指的是种植业,主要生产活动包括有粮食作物种植、经济作物种植、饲料作物种植等等,只有农业稳定才能够保障工业以及我国第三产业的稳定,对农作物的病虫害进行防治是否有效直接关系到农业的生产和发展。随着科技的不断进步,现代生物技术逐渐被应用到对作物病虫害进行防治的工作中,本文主要分析了几种有效防治病虫害的生物技术,希望对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 关键词:现代生物技术;农业;农作物;病虫害防治 随着科技的进步和发展,在防治病虫害时逐渐开始应用生物技术,并且取得了非常良好的效果。使用微生物技术进行病虫害的防治不仅符合农业发展的要求,同时也符合环境保护的要求,有效的促进农作物保持健康的生长状态,防治病虫害的发生。接下来,笔者从基因工程对于作物病害防治、生物技术在防治病虫害的实际应用以及生物技术在防治草害的应用和生物农药的应用这4个方面展开论述。 1 基因工程对于防治病害的作用 CP基因能够适当诱导作物对病毒进行免疫,有效地提升作物对于病害的抵御能力,因此,无论是国内还是国外,都对基因工程非常重视。 RP基因是能够实现病毒复制的一种复制酶基因,能够将病毒进行编码,再通过不同形式和组合生成聚合酶,快速合成病毒基因DNA,除此之外,RP基因还能够把一些存在问题的复制酶基因传入作物中,使得病毒复制速度大大降低。 Sat-RNA和中和抗体的应用。Sat-RNA和中和抗体是低分子RNA的一种,需要通过依靠病毒实现复制,在复制的整个过程中,会产生对辅助病毒的影响,在症状表现上出现变化。在防治作物病害过程中,通过病毒症状来减弱Sat-RNA,对病虫害的防治有着非常积极的作用,应该得到科研人员的重视。 2 生物技术对防治病害的作用 在大多数的生物体内,都含有一种蛋白酶抑制剂,这是一种能够使得生物体代谢正常维持的保障的基因,同时,这种基因也能够有效的对外来各种蛋白水解酶形成抵御,防治生物体遭到损坏。近几年来,随着科技的不断进步,生物技术也处在快速发展的阶段,科研人员越来越重视蛋白酶抑制剂这种基因的研究,所研究的范围也更加广,蛋白酶抑制剂在抗击病虫害这一方面的作用逐渐被发掘出来。通常情况下,在杀虫工作中,蛋白酶能够起到的主要作用是有效的对病虫肠道的蛋白活性进行抑制,直接破坏病虫自身的消化系统,病虫会因为体内缺少氨基酸而无法正常的成长和发育,最终死亡。就目前情况来看,用蛋白酶来对病虫生长进行抑制的方法在作物生长过程中起到了良好的保护作用和促进作用,得到了越来越广泛的使用,有效的推动了作物对病虫害的防治能力,有助于作物实现健康的生长。 3 生物技术对防治草害的作用 通过使用生物技术能够把一些具有抵抗除草剂效果的基因转移至作物中,使作物自身增强对于草害的抵御能力,一般情况下,这些能够抵御除草剂的基因主要包括利用编码将除草剂酶分解的酶和在扩增时被除草剂破坏的酶等,这些基因能够有效的达到抵抗草害的效果。近几年来,随着人们环保意识的逐渐加强,生物技术的研究中也开始注重保护环境,通过生物技术实现草死苗长的效果,可以有效的推动除草剂应用的价值的提升。 4 生物农药应用研究 生物农药主要包括有微生物农药、生化农药、农用抗生素以及植物源农药等,生物农药的研究不仅能够更好的抑制作物病虫害的发生,更能够降低对于环境的污染,将病虫致死,又能够保证对人畜没有害处。随着时代的发展和人们环保意识的逐渐提升,生物农药逐渐得到了越来越广泛的应用和认可。 5 结束语 近几年来,随着科技的进步和发展,作物的病虫害防治工作也取得了非常明显的效果,有效的应用生物技术,能够使得作物同病虫害之间的互相作用的机制得到充分的研究,有效的提升作物对于病虫害防治的效果和能力,使得作物能够健康的生长,在环境保护意识日益增强的今天,生物技术逐渐得到了越来越广泛的认可和应用。本文作者主要分析了现代生物技术对于作物病害防治的几个典型应用,以期对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 现代生物技术论文:现代生物技术的教学思考 【摘要】对于生物科学专业的本科生而言,了解和掌握现代生物技术课程尤为重要,作为发展非常迅速的现代生物技术,几乎渗透到生物科学的诸多领域中,从实际生活问题出发,结合课程教学任务、教学内容,实现产学研相贯通的教学目的,使现代生物技术课程的教学质量以及教学效果更加优化。 【关键词】现代生物技术 生物学 教学思考 现代生物技术是建立在分子生物学基础之上的生物科学与工程科学相结合的一门学科,是根据人们的需求和意愿来创新的生物机能和生物类型,实现造福和改造人类。随着DNA重组技术、基因组计划、干细胞的成功运用,逐渐发展成了系统生物学工程与合成生物学工程,不断使生物技术涉及到环境、农业、工业、医药、海洋、空间等诸多科学领域中,可能会在进一步的细胞计算机、细胞制药,乃至生物太阳能和环境保护方面均起到至关重要的作用。所以,现代生物技术在生物科学专业中属于专业核心课程,这些课程的教学计划、教学大纲在整个的教学过程中起到主导作用和地位。该课程也是一门综合型和应用型很强的学科,可以通过实践教学来巩固专业理论知识,从而提高学生的实践和创新能力,尤其是对于应用型人才的培养更为需要。 贵州工程应用技术学院生物科学一直都开设了现代生物技术理论课程,但由于缺乏实践创新,导致大部分同学在生物技术的理论与实践联系不紧密,致使不能提高学生的学习兴趣,在生物信息时代,生物技术在不断的日新月异,面对新的理论知识和时间技术的发展,现代生物技术的教学内容也在不断的更新,加上现代生物技术已经涉及到人们生活的方方面面,因此,在一定的教学时数下,根据教学内容,制定适合学生的教学方法、提高学生的积极性及教学效率,使得学生能理论联系实际,把学到的知识得以应用,这就需要教师不断的对教学手段与方法进行探索。根据现代生物技术课程的更新快、综合性强、涉及范围广等特点,加之课程标准的要求,我们从掌握基础、应用到实践中的原则出发,对现代生物技术的教学已进行了思考,并加以实施。 1.教学指导思想 作为应用型人才培养为目的的学校而言,我们的教学必须实现“高效、实用、先进”。近年来,全球教育均把培养学生的职业能力作为教育的重点。大学生应该是高素质、高能力的人才,但是,由于受到学校培养教育模式单一的影响,造就了他们理论知识不能联系实际,解决问题能力差,造就很多学生一毕业就失业。要解决上述问题,这就需要我们必须因地制宜、因材施教,让我们的教学手段方法适应社会,让学生成为应用型人才。 2.精选教学内容 《现代生物技术概论》所选用的是高等教育出版社,宋思扬主编教材,其余多种教材为辅,教学的对象是已经具备生物科学基础学科知识和实验技能的大四学生,他们对于生物前言知识和热点话题都有着强烈的求知欲望[1-4]。怎样才能激发学生的学习兴趣,这就要求教师根据教学大纲和实际情况,对学习内容进行调整,讲授可以分为:(1)介绍生物技术的概念、发展历程、与其他相关学科之间的关系,着重介绍现代生物技术的应用以及怎样推动社会的发展,激发学生对本学科的兴趣,时刻关注生物技术的新成果和动态。(2)上游工程:包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、组织工程、胚胎工程以及转基因工程。在这一部分的授课过程中着重强调研究思路及方法,怎样利用这些技术去解决实际问题,带动学生积极思考,为学生不断创新奠定基础。以细胞工程为例,在学生掌握了基本的理论基础和概念的情况下,多多结合新的研究成果、新技术新方法来介绍细胞工程在动植物、环境、医学等领域的应用、局限及展望。(3)下游工程:酶工程、发酵工程、生化工程、生物制药以及生物医学工程等,是加工应用阶段,通过下游工程实现了产品的企业化、商品化,我们可以通过校企合作的方式,让学生理论联系实际,走出校门,进入到企业、工厂,医院等地方认识与现代生物技术相关的产品和技术,让学生亲身体会到生物技术无处不在,这样不但能激发学生的求知欲,而且也能提高学生学习的主观能动性。 3.现代生物技术教学的几点思考 3.1教学新理念的形成 教师应该在掌握学科前沿和动态的情况下,尽可能的将所讲知识进行模块化,如将现代生物技术在食品、动植物、医药、环保等应用以及安全性等问题进行分化,先让学生自己到生活中去寻找和感受生物技术的应用,在查阅相关文献、对有疑问的问题进行探讨,提出各自的意见和观点,最后在由老师解疑答惑,这样学生不仅学会了独立思考,而且也提高自己解决问题和分析问题的能力。 3.2优化教学内容 在教学的过程中,教材虽是教学的基础,但体现教师专业水平关键还在于课程标准。对于不同的现代生物技术教材,内容侧重点也完全不一样。上课时大致需按指定教材上,但实际上一本教材不能完整体现出全部内容。那么,在教学内容设计上,教师可以选择教材上没有的相关内容(图片、视频、双语等)来提高学生的观赏性,把抽象的难理解的教学内容进行认识,不仅加深理解和记忆,也能够拓宽学生的知识面。 3.3教学方法与手段的多样化 在教学中,教师除用板书、多媒体等传统教学手段方法外,更多应该实现产学研有机结合,在实践中引导学生学习,通过一些探究性实验项目、创新性试验项目来培养学生的创新思维,对已有掌握的知识进行再次深入研究,让学生敢于质疑、敢于假设、不断提出自己的见解。一定让学生不断的通过实验来完善理论知识。 3.4考试成绩计算多样化 对于课程学习的评价进行多元化考核:平时作业、上课回答问题、期末考试、实践教学、出勤率来综合评定。在试卷命题时题型一定多样化、灵活化,一定与实际生活相联系,能达到理论联系实际、举一反三,体现出学生具有自我解决问题的能力。 现代生物技术论文:现代生物技术在甘薯育种中的应用 摘要:现代生物技术攻克了过去在甘薯(Ipomoea batatas)育种中无法解决的难题。诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术已在甘薯选育、品质改良、增强抗病虫性等方面上发挥了非常重要的作用。综述了诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术在甘薯育种中的研究与利用概况。 关键词:甘薯(Ipomoea batatas);现代生物技术;育种;诱变育种;细胞工程;分子标记;基因工程 甘薯(Ipomoea batatas)属旋花科甘薯属,为一年生或多年生蔓生草本,是中国的重要粮食作物、饲料作物和新型生物能源作物,具有极高的经济价值。甘薯含有60%~80%的水分,10%~30%的淀粉(支链淀粉含量高,易被人体消化吸收),5%左右的糖分,还富含人体必需的多种维生素(VA、VE、VB1、VB2、VC等)、氨基酸(赖氨酸含量较高)、蛋白质、脂肪、膳食纤维以及钙和铁等多种矿物质。甘薯中的活性化学物质(脱氢表雄酮)可以抑制癌症和预防癌细胞增殖[1]。因此,培育出高产、稳产、优质的品种及各类不同用途和种类的品种如食用、加工用、饲料用、茎尖菜用等[2]具有非常重要的现实意义。但是由于甘薯的高度杂合性、杂交不亲和性、遗传资源匮乏、遗传基础狭窄、优异近缘野生种利用困难和病虫害、病毒病危害严重[3],极大地制约了甘薯的生产和发展。但传统育种模式周期长,品种改良进度缓慢,难以满足发展需求。生物育种是目前应用推广最为迅速的技术,它突破了传统育种的局限性,有利于加速培育高产、优质、抗逆、广适的新品种。本文重点介绍近年来几种主要生物技术,包括诱变育种、细胞工程、分子标记辅助选择育种和基因工程在甘薯育种中的发展与应用。 1 诱变育种 甘薯是一种无性繁殖作物,其自然变异和人工诱变产生的变异,是甘薯育种重要的变异来源,因此诱变育种一直是甘薯育种的一条重要途径,也是发展比较早的一种技术。 在自然条件下,由于外界环境的变化和遗传结构的不稳定性,植物本身会发生自发突变,但是这类突变发生的频率较低。自然变异突变体的选择、鉴定是甘薯种质创新的主要途径。张连顺等[4]从抗薯瘟病的闽抗329中选育出了兼抗蔓割病、藤蔓旺盛的闽抗330,张永涛等[5]、李培习等[6]分别从高抗根腐病的徐薯18芽变体中选育出了兼抗茎线虫病的临选1号和富贵1号。 辐射诱变的方式包括χ射线、60Co处理、80 Gy γ射线处理、搭载返回式卫星进行空间诱变处理等。但诱发突变的方向难以控制,有利突变频率不够高。通过辐射诱变育种加以多年筛选获得了比较好的品种如较徐薯18高抗黑斑病的品系农大601[7]和抗线虫扩展、薯皮色同质、干物率高、食味优、高胡萝卜素突变体及淀粉类型和紫色素类型育种材料[8]。 化学诱变具有专一性强、突变频率高,突变范围大的特点,为多基因点突变,诱变后代的稳定过程较短,可以缩短育种年限。Luan等[9]用EMS处理鲁薯8号愈伤组织,并通过离体筛选,获得3个耐盐突变体株系(ML1,ML2,ML3)。王凤保等[10]用0.05%秋水仙素和2%二甲基亚砜混合水溶液处理秦薯1号甘薯种子,选育出高产、高淀粉、低β-淀粉酶活性、高蛋白质、高铁、早熟的短蔓型甘薯新品种短蔓3号。王芳等[11]用0.5% NaN3处理澳大利亚Au1990sp紫甘薯的胚性细胞团,选育出品种适应性广、产量高、品质佳、抗性强的甬紫薯1号。 2 细胞工程 甘薯细胞工程主要有体细胞胚发生、原生质培养、细胞悬浮培养、茎尖分生组织培养等,在种质资源创新、新品种选育和脱毒苗工厂化生产等方面具有广阔的应用前景。目前主要通过茎尖诱导体细胞胚胎的植株再生。利用甘薯茎尖培养诱导得到胚性愈伤后,通过液体振荡悬浮培养可以迅速增殖,利用农杆菌介导、基因枪、电激等方法研究甘薯的遗传转化。在此过程中,常常会出现自发变异,通过对这些突变体进行筛选,也可以用于甘薯新品种选育[12]。 甘薯容易侵染的病毒和类病毒种类较多,加上甘薯属于无性繁殖作物,病毒能够在植株体内不断增殖积累,使甘薯病毒病的危害逐年加重,造成了大幅度的减产。利用甘薯茎尖病毒含量低或不带病毒的特点,通过茎尖分生组织培养可以生产甘薯无毒苗。脱毒甘薯增产效果显著,根茎叶生长旺盛,光合效率高,抗逆能力强[13]。经检测确定为不带病毒的组培苗可以进行快繁和原种生产。 3 分子标记辅助选择育种 分子标记在甘薯遗传育种中的应用是利用标记将不同甘薯品种DNA序列上的多态性体现出来,可利用其进行种质鉴定、基因定位、遗传图谱构建和辅助育种等并最终应用到生产实践中。在作物遗传改良过程中,形态标记、细胞学标记和同工酶标记等已很难满足对它们的基因组进行更详细研究的需要。随着分子生物学的发展,产生了多种基于DNA多态性的分子标记技术,在甘薯育种中应用较多的是RAPD、AFLP、ISSR、SCAR和SNP等。 3.1 构建甘薯分子遗传图谱 由于甘薯的遗传背景较复杂,对甘薯基因组的研究较滞后,分子标记的数量和种类相对匮乏,分子遗传图谱的构建要落后于水稻、玉米等作物。Kriegner等[14]在2003年用AFLP技术构建了首张甘薯遗传连锁图,632个母本标记和435个父本标记分别排列在Tanzania的90个连锁群和Bikilamaliya的80个连锁群上,共定位了1 100个AFLP标记,平均遗传距离为5.9 cM。随着甘薯栽培种转录组测序的完成和分子标记技术的发展,李爱贤等[15]在2010年利用SRAP标记构建了漯徐薯8号和郑薯20连锁图谱,漯徐薯8号的81个连锁群由473个SRAP标记组成,总图距为5 802.46 cM,标记间距为10.16 cM,郑薯20的66个连锁群由328个SRAP标记组成,总图距为3 967.90 cM, 标记间距为12.02 cM。Zhao等[16]在2013年利用AFLP和SSR标记构建了徐781(高抗茎线虫病)和徐薯18(高抗茎线虫病)的连锁图,徐薯18的90个连锁群含有1 936个AFLP和141个SSR标记,总图距为8 184.5 cM,标记间距为3.9 cM;徐781的90个连锁群含有1 824个AFLP和130个SSR标记,总图距8 151.7 cM,标记间距为4.2 cM。这也是到目前为止标记密度最高、基因组覆盖率最广的甘薯栽培品种分子标记遗传图谱。 3.2 绘制指纹图谱,鉴定甘薯品种 甘薯是一种无性繁殖作物,其品种数量多、同种异名、同名异种的情况比较普遍,在甘薯的生产过程中容易出现品种间混淆的情况,使得品种鉴定困难,影响品种的改良和育种。随着分子生物学的快速发展,DNA分子标记技术已成为指纹图谱构建和品种鉴定的主要方法。指纹图谱能够在分子水平上鉴别生物个体之间的差异,可以有效克服形态和生化上的局限性,是甘薯品种鉴别的重要工具,在生产实践上具有重要意义。 目前用来作DNA指纹图谱的标记主要有RAPD、SSR、ISSR、AFLP、SRAP等。Arthur等[17]应用RAPD标记分析在美国8个州种植的甘薯品种“Jewel”的无性系,发现其中5个的多态性谱带在7.1%~35.7%之间,表明RAPD标记可以检测无性系中的变异。王红意等[18]研究表明通过RAPD标记产生的指纹图谱可以将30个中国甘薯主栽品种分为3类。罗忠霞等[19]采用EST-SSR标记,利用2对引物将52份甘薯品种区分开,建立了52份甘薯品种的指纹图谱。季志仙等[20]利用ISSR技术对不同引物获得的指纹图谱进行了分析,发现利用2对引物即可将供试的17份甘薯品种区分为4类。蒲志刚等[21]利用AFLP技术通过五对引物构建出47个品种南瑞苕的指纹图谱,将其分为5类。张安世等[22]利用SRAP技术通过2对引物构建出22种甘薯品种的DNA指纹图谱,将其分为7类,随后又利用ISSR技术通过3对引物将22种甘薯品种分为4类[23]。 3.3 甘薯基因定位和DNA分子标记辅助选择育种 甘薯许多重要的农艺性状如块根产量、品质(淀粉含量、胡萝卜素含量)、抗病性(茎线虫病、根腐病和黑斑病)等都属于多基因控制的数量性状,在甘薯分子连锁图谱的基础上,对重要农艺性状进行QTL定位,进而克隆相关性状的主效基因,是甘薯育种研究的重要方向。DNA分子标记辅助选择育种具有方便、快捷、准确等特点,且较少受季节、发病条件、发育条件、鉴定方法等因素的限制,可以在低世代进行早期选择,更适合目前育种的需要。目前该技术已广泛应用于甘薯的育种研究中。 Ukoskit等[24]利用甘薯易感根线虫病品种与抗根线虫病品种杂交,用760个RAPD引物对2亲本和F1分离群体进行分析,筛选出1个抗根线虫病的基因。柳哲胜[25]用RAPG法和改进的SSAP技术对农大603和徐薯18的基因组进行抗茎线虫病相关基因的分析,结果显示由片段54设计的引物在抗病和感病品种之间扩增出多态性带,推测片段54是与甘薯抗茎线虫病有关的RGA(Resistance gene analog),并得出甘薯MIPS基因可能与甘薯抗茎线虫病有关。周忠等[26]对高抗茎线虫病的徐781和高感茎线虫病的徐薯18的后代进行抗病性鉴定和RAPD分析,得到与抗茎线虫病基因相连锁的RAPD标记OPD0l-700,经证明,该标记可作为甘薯抗茎线虫病辅助育种的分子标记,并在甘薯育种尤其是抗病品种选育中发挥较大的作用。王欣等[27]利用对高抗亲本徐781和高感亲本徐薯18的F1分离群体的161个品系进行OPD01-700的克隆和测序,成功地将OPD689标记转化为SCAR标记,初步验证结果与田间鉴定结果基本一致,初步建立了甘薯抗茎线虫病育种分子标记辅助选择技术。袁照年等[28]以金山57×金山630的杂交F1分离群体为材料,按F1单株抗性分群,建立薯瘟病抗病池和易感池,分别以其为模板进行RAPD分析,结果显示其中S213-500在抗感池和易感池间显示多态性,可以作为抗Ⅰ型薯瘟基因的连锁标记,在鉴定甘薯抗I型薯瘟病方面具有应用价值。苏文瑾等[29]在已有的高抗根腐病品种徐薯18与高感品种胜利百号F1分离群体抗性鉴定的基础上,采用分离群体混合分析法(BSA)与AFLP技术相结合,发现显性标记Eco(45)-Mse(45)与感病基因连锁,对甘薯抗根腐病的遗传改良具有指导意义。蒲志刚等[30]以南薯88等12个抗感黑斑病品种为材料,建立了甘薯黑斑病的AFLP分子标记体系,并用该体系找到了与甘薯抗黑斑病紧密相关的特异性DN段,为甘薯抗黑斑病分子标记辅助育种奠定了基础。 吴洁等[31]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号和甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体采用SRAP分子标记,将1个与淀粉含量相关的QTL定位到绵粉1号遗传图的第三连锁群上。蒲志刚等[32]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号与甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体,在绵粉1号遗传图的第二连锁群上检测到E1M7-2可作为淀粉的临近QTL。李爱贤等[33,34]以高淀粉、低胡萝卜素含量的甘薯品种漯徐薯8号和低淀粉、高胡萝卜素含量的甘薯品种郑薯20杂交得到的F1分离群体,采用SRAP分子标记的方法在父本郑薯20的Z31连锁群上检测到1个与淀粉含量相关的QTL,并检测到17个与甘薯β-胡萝卜素含量相关的QTLs,其中10个定位在郑薯20图谱上,7个定位在漯徐薯8号图谱上。 3.4 甘薯转录组测序和分子标记的开发 转录组测序(RNA-seq)操作简单,不局限于已知的基因组序列信息,可获得低丰度表达基因,具有通量高、灵敏度高、成本低及应用领域广等优点。转录组研究是基因功能与结构研究的基础和出发点,利用新一代高通量测序,能够快速全面地获得某一物种目标细胞在某一特定状态下的全部RNA序列的信息,例如发现新转录本、了解基因的表达量、挖掘单核苷酸多态性(SNP)、结构性变异等[35]。目前,测序技术已成为分子生物学研究中最常用的技术。相比于其他作物,甘薯的基因数据资源极少,这给甘薯的分子生物学研究带来极大的不便。Gu等[36]应用Illumina的RNA-Seq技术对不同的甘薯组织与发育阶段进行高通量的转录组测序,通过对甘薯的转录组从头组装、基因注释和代谢通路分析,得到了大量重要的转录本信息,如淀粉合成、抗盐、抗旱、转座子和病毒等相关基因。Tao等[37]利用Illumina数字基因表达(DGE)标签分析甘薯的7个组织的转录组的差异,鉴定出大量的差异和特异表达的转录本,主要涉及病毒基因组的基因表达方式、淀粉代谢、潜在耐逆性和抗虫性等方面。 转录组测序的高通量特点使分子标记的大规模发掘得以实现。基于转录组测序开发的分子标记主要为SSR和SNP。Wang等[38]采用同样的方法获得56 516个unigenes,基于与已知的蛋白序列的相似性搜索,总共鉴定发掘出114个cDNA的潜在的SSRs。Xie等[39]通过对紫薯转录组的高通量测序,获得58 800个unigenes,发掘出851个潜在的SSRs。SNP是基因组中最普遍的遗传变异,有着分布广、数量多、遗传稳定性高、密度高、易于实现分析自动化等诸多优点,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记,新一代的高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。许家磊[35]在淀粉含量、薯干产量和茎线虫病抗性差异明显的徐781和徐薯18的Illumina RNA-seq测序结果中已获得1 386个SNP候选位点的基础上,发现Tetra-primer ARMS-PCR可以检测出SNP分子标记,可以用于甘薯SNP分子标记的开发。苏文瑾等[40]利用简化基因组测序技术(SLAF-seq)对300份甘薯种质资源的大群体测序,通过生物信息学分析进行系统设计,筛选特异长度的DN断,构建SLAF-seq文库后高通量测序,通过软件分析比对,获得260 000个多态性SLAF标签,在多态性SLAF标签上共开发得到795 794个群体SNP位点。 4 甘薯基因工程 1983年世界首例转基因植物培育成功,标志着人类用转基因技术改良植物的开始,至今已有120多种植物转基因获得成功。近年来基因工程技术在农业作物育种领域已经取得成功并逐步推广,基因工程技术已成为普及应用最快的先进农作物改良技术之一。基因工程技术是提高作物产量和改良作物品质的有效途径,给人类带来巨大的社会和经济效益。相对于其他作物,甘薯基因工程的研究起步较晚。自1987年以来,许多学者陆续报道把抗性基因nptII和标记基因Gus转入甘薯,成功地获得了转基因的愈伤组织、芽或再生植株,为进一步转化目的基因改良甘薯积累了经验[41]。近年来,在应用基因工程提高甘薯蛋白质或淀粉含量、改善蛋白质氨基酸组成或淀粉组成、提高甘薯抗虫及抗逆性等方面取得了较大进展。 4.1 甘薯品质改良的基因工程 甘薯品质改良主要集中在淀粉、蛋白质和胡萝卜素方面。Shimada等[42]构建了编码甘薯淀粉分支酶的IbSBEII基因的dsRNA干扰载体并通过农杆菌转化进入甘薯基因组,转基因植株的淀粉具有较高的直链淀粉含量。Otani等[43]通过RNA干扰技术抑制甘薯淀粉粒附着性淀粉合成酶I(GBSSI)基因的表达,培育出不含直链淀粉的转基因甘薯植株。Takahata等[44]通过抑制淀粉合成酶Ⅱ(SS Ⅱ)的表达改变支链淀粉的结构降低甘薯淀粉的糊化温度。Santa-Maria等[45]从海栖热袍菌中克隆了一个编码极端嗜热α-淀粉酶的基因,通过根癌农杆菌介导的转化获得的转基因植株在80 ℃具有自发处理淀粉为可发酵糖的能力。 罗红蓉等[46]用根癌农杆菌介导获得了含人乳铁蛋白基因(hLFc)的甘薯抗性愈伤组织,为获得具有转人乳铁蛋白基因的甘薯材料奠定了基础。高峰等[47]获得了转玉米醇溶蛋白的转基因甘薯植株。脂联素(Adiponectin)具有抗炎、增加机体对胰岛素敏感性和降糖、抗动脉粥样硬化的作用。Berberich等[48]利用根癌农杆菌介导的转化获得表达Adiponectin cDNA的转基因甘薯植株。Kim等[49]利用RNAi沉默CHY-β基因,可以增加甘薯中的β-胡萝卜素的含量和类胡萝卜素含量。 4.2 甘薯抗病虫的基因工程 甘薯病毒、病虫害严重影响产量。Kreuze等[50]研究利用靶向编码SPCSV(甘薯褪绿矮化病毒)和SPFM(甘薯羽状斑驳病毒)序列复制酶的内含子剪接的发夹结构的RNAi策略通过根癌农杆菌转化甘薯,转基因植株对SPCSV和SPFMV的抗性显著增强。Muramoto等[51]的研究表明,转大麦αHT基因的甘薯植株的叶片和块根表现出对黑斑病菌的抗性。蒋盛军等[52]用根癌农杆菌介导法将OCI(水稻巯基蛋白酶抑制剂基因)导入甘薯品种栗子香中获得了转基因植株,对转基因甘薯植株对甘薯线虫病的抗性进行了初步研究。 现代生物技术论文:现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用 【摘要】随着现代生物技术应用面的不断扩大,研究其在生态环境及污染治理中的应用凸显出重要意义。本文首席介绍了现代生物技术的优势特点,分析了常用的几种现代生物技术。在探讨现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的基础上,研究了生物技术的发展趋势。 【关键词】现代生物技术;生态环境;污染治理;应用 一、前言 作为一种实际应用效果良好的技术方法,现代生物技术在近期得到了广泛的应用。研究其在生态环境及污染治理中的应用,能够更好地提升现代生物技术的应用水平,从而有效优化生态环境及污染治理的整体效果。 二、现代生物技术的优势特点 生物技术在生态环境及污染治理中的运用不仅良好实现了对环境污染的治理,还有利于改善污染地的生态环境。这种新型的治理污染的方式,不仅污染小,其治理效果也比较明显,还有利于恢复当地原有的生态环境。我国的科研工作者要不断地对这一新技术进行研究与实践,为我国进一步的生态环境治理提供更加科学合理的生物技术支持。 垃圾废弃物是一种较为常见的污染物,我们利用生物技术对其进行处理,能够让其分子结构改变,生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用,从而使环境污染程度得到降低,同时也将这些废弃物进行转化,变为可利用资源。 在利用酶促反应处理污染物的过程中,用到的酶是一种活性蛋白质,在常温常压和中性条件下进行的,这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点:第一,操作比较简单;第二,成本比较低;第三,发生反应的条件比较简单;第四,反应过程较为稳定;第五,效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在生态环境及污染治理中进行普遍应用。 三、常用的几种现代生物技术 1.核酸探针检测技术 核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性,目前广泛应用于对环境中微生物的检测,定性、定量分析等研究中。 2.酶免疫测定技术 该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面,引入一种酶作为示踪物,通过共价键与酶连接形成酶结合物,加入底物后,根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在,具有选择性好、灵敏度高、准确、实用性强等优点,广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。 3.免疫金标技术 免疫金标技术是将特异性的抗原(或抗体)固定于硝酸纤维素膜,通过毛细作用向前移动,通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点,广泛应用于环境污染物的在线检测。 4.PCR技术 PCR即聚合酶链式反应,是指在DNA聚合酶催化下,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等步骤,体外复制DNA的过程,是一项DNA体外合成放大技术,能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点,用于检测大量平行的样品,环境中的生物污染。 四、生物技术在环境污染治理中的应用 生物治理环境污染是我国新世纪面临的新的重大课题。以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础、应用基础和应用研究,为重金属废水、石油废水、印染废水、油脂废水、农药废水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投资省、运行成本低的生物治理技术和设备,以此促进我国的环境工程建设。目前可提供的技术主要有: 1.城市有机垃圾处理技术 将城市垃圾通过分选后综合治理。将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成板材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气、臭气、粉尘集中处理,废水循环使用,处理场地环境卫生达到国家标准,使垃圾达到无害化和更合理的资源化利用。 2.高新生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质、组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液(亦可制作成干性固体菌剂),用于油脂化工、化工有机废水、食品、印染、生活污水等工业废水处理。 3.生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。 4.含油污泥高新生物处理技术对我国大中型油田、炼油厂、石化企业等行业中含油污泥、炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。 5.油田、炼油废水高新生物处理技术通过对大中型油田、炼油厂废水石油污染物样品采集、降解微生物菌株的分离、筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。 五、生物技术的发展趋势 1.生物技术在农业中的发展趋势 充分利用我国丰富的和特有的遗传资源,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓,以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估,借鉴国外的成功经验,防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡,研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此,在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟,必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。 2.生物技术在环境中的发展趋势 在污染的处理过程中,传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染,且运行费用高,处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化因此,生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势,是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展,研究高效快速的工艺流程。 3.生物技术在工业中的发展趋势 工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力,即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展,使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。 六、结束语 通过对现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的相关研究,我们可以发现,该项技术的多项优势特点决定了其在生态环境及污染治理中的应用地位,有关人员应该从其客观实际需求出发,研究制定最为优化可行的实施策略。
林学论文:林学专业人才培养目标及专业方向设置的探讨 我国林业在“十五”期间确定的以六大林业工程带动的跨越式发展目标需要大量的林业管理和技术人才,并对他们提出了更高的要求。但我国林业生产单位技术力量仍较薄弱。据初步统计,在黄山市10个国营林场中,高级技术人员平均每千公顷不到1人,中级技术人员平均每千公顷不到9人。由于缺乏人才,在森林资源的开发和经营管理方面都处于十分粗放的状态。然而作为人才培育的林业高等院校在扩大招生中却处于劣势,林学专业招生较困难,部分学校甚至在林学的名义下招收社会热门专业,形成了一边是政府、社会对林业越来越重视,逐年增加投资,加大发展力度;一边是产业技术力量薄弱,人才难以为继的不谐调局面。其原因是多方面的,既有林业工作环境相对艰苦的因素,林业适应市场经济的滞后性,更主要的是作为培养林业管理应用型技术人才的林学专业的课程设置不尽合理,不能满足当代林业生产发展的需要。 传统的林学专业是以森林培育为主要内容来安排、组织教学的,而林业的发展,尤其是随着社会主义市场经济在我国的建立和完善,对林业有了更深层次的要求,除了为社会提供优质的林木产品外,更应该发挥维护生态平衡、改善和提高生活质量的社会功能和生态效益。要解决林业生产中出现资源消耗与资源保护、经济效益与社会效益的直接矛盾冲突,除了政策倾斜外,更重要的是林业自身的发展,这种发展需要大量懂技术、善管理、能吃苦、敢于创新的综合型人才。因此,结合林业生产实际需求,对林学专业的课程体系进行改造已是当前的首要任务,美国在这方面走在了我们的前面。他们在林学专业下设置了两个方向,即森林资源管理及森林旅游,分别确立系列课程,形成学科群,值得我们借鉴。 (一)当前我国林业生产的主要任务 1.森林资源监测和管理 我国的天然林保护工程、森林分类经营、湿地保护、野生动物和自然保护区的建设等工程的开展,都离不开森林资源监测,但目前我国森林资源监测单位的科技人员绝大多数是由大专院校和中专的林业专业设置调整前培养出来的。随着高新技术的不断涌现和业务范围的迅速拓展,知识老化日渐严重,因此,亟须培养大批思想觉悟高、掌握高新技术、敢于创新、善于总结的监测人员,以适应迅速拓展的业务范围、艰苦复杂的监测任务以及带有执法检查性质的工作内容的需要。 2.以新品种研究和应用为主的森林资源的培育速我国速生丰产林的建设 尽管我国是一个多山的国家,有近600万hm2的速生丰产林,但平均年生长量只有9—12m3/hm2,远低于新西兰等先进国家的30m3年生长量。而且,从木材品种和材种结构上看,也是与市场需求不相适应的,优质木材短缺,价格上扬,依赖进口。据有关资料统计,目前我国每年进口的木材、木板、纸浆等折合木材大约是8000万m,花费外汇134亿美元。据有关专家测算,照此速度,今后10年,国家至少要花费1万亿元人民币进口木材和林产品。因此如何在短时间内做到木材的自给自足,是摆在林业工作者面前的重要任务。从农业的发展实践来看,杂交水稻的推广应用使得单位面积产量成倍提高,解决了我国粮食的自给自足。所以培育优质林木新品种同样是实现木材产品自给自足最重要的手段。当然,林业生产力低下的另一个原因是经营管理的水平低下,而提高经营管理水平同样离不开大量科技人员。 3.加强森林资源的综合开发 森林资源综合开发包括非木材林产品的开发和利用、森林环境资源的开发,如生态旅游,特种种植、养殖,林农结合、林牧接合,绿色食品的生产等。当前我国林业生产基层单位大多面临刁;同程度的经济困难,除历史原因外,与林场生产单一、观念陈旧有关。一些林场的管理者始终把木材生产做为林场的惟一任务,忽视森林资源的综合开发。主要表现在,木材生产以原木为主或仅简单加上,产品的附加值低,加工产生的废料、下脚料大多废弃;森林旅游并未在/“大林区得到真正开发;林区特有动植物资源没有转变为财富;林地资源利用率低。尤其是我国广大林区丰富的非木祠林产品,由于缺乏技术,没有得到有效的开发和利用。 (1)加强森林环境资源的利用。森林环境资源是林区一种重要的资源。目前由于缺乏技术管理人员、交通不便和宣传力度不够等原因,环境资源的开发基本空白。森林旅游仅限于城市郊区,广大林区没有在蓬勃发展的旅游业中获益。森林的特殊环境也是珍贵动、植物生栖繁衍的场所,大力种植、养殖这些动、植物,不仅有利于物种的生存与发展,有利于满足人民生活水平的提高,也有利于发展林区经济。 (2)加强木材资源的精加工和综合利用。应改变目前木材生产中木材产品附加值低、利用率低的现象。大力发展木质成品的生产,如木质家具、木质玩具等;还可利用加工废料,大力发展食用菌栽培及加工业。 (3)加强非木材林产品的开发和利用。非木材产品是指在森林中或类似用途的土地上生产的可以更新的产品。它的开发可推动传统林业和森林工业经营管理措施的变革,使林区丰富的土地资源得到综合利用,发挥更强的功能,提高土地利用效率;可提高现有森林的经济价值和多种附加效益,缓解长期以来困扰林区的木材过度采伐的压力,转变林区经济完全依赖木材生产的现状,使采伐限额、天然林禁伐等措施落到实处,使可持续林业措施更易推广,从而创造更显著的社会效益。非木材林产品的开发可在保障人类社会的前提下,既不耗费森林建群种林木资源,又不破坏森林的更新能力,实现森林和林地的可持续利用,从而减少人口对自然生态系统的压力。目前温带和北方森林保护和持续经营标准与指标工作组“蒙特利尔行动”已明确地将森林中的非木材林产品年收获量列入温带和北方森林保护和可持续标准与指标的标准2(森林生态系统生产能力的维持)的指标体系中,又将非木材林产品的产量和价值占gdp(国内生产总值)的百分率、产品再循环程度和非木材产品的供应、消费和利用列入标准6(满足社会需求的长期多种社会经济效益的维持和加强)的指标体系中。 1995年联合国粮农组织根据环发大会的要求,在总结过去40年的经验基础上,制定了一项《关于非木材林产品资源开发与利用的未来行动计划》,许多国家也都制定了非木材林产品的发展计划,如日本林野厅设定了林特产政策室,专门研究振兴非木材林产品的发展对策;越南、美国等国家也都十分重视非木材产品的开发工作。因此培养综合开发森林资源的非木材林产品的开发和加工人才、森林旅游管理人才、特种种植、养殖人才及木材深加工人才,是提高林业生产经济效益、扭转当前林业生产单位经济困难局面的关键所在。 (二)林业专业人才培养设置方向 结合以—亡我国林业生产发展的实际,我们认为林学专业培养的人才可以设置以下几个方向: (1)森林资源监测方向:以数字林业、森林调查技术、航空遥感技术、电子计算机技术、全球定位系统、森林环境学、可持续发展理论、景观生态学、图形图像处理技术、环境监测等在内的系列课程为专业课程群,以培养高素质的资源监测和管理人才,适应社会的需要; (2)速生丰产林培育方向:以生物技术,尤其是野生植物的引种驯化、组织培养、遗传工程,森林生态经济学、森林资源经营管理学等课程构成专业课程群,以开发、培育园林绿化、商品用材林所需优质品种为主,能科学经营管理森林的现代优秀森林培育人才; (3)森林旅游方向:以自然资源政策和管理、森林管理和规划、娱乐地管理、领导和管理技能开发、自然资源冲突管理、冲突和纠纷解决系统等课程组成专业课程群,为社会培养森林旅游所需要的高素质人才。 (4)生物资源开发利用方向:以自然资源政策和管理、引种驯化、市场开发、食品工程、特种种植与养殖技术等课程组成专业课程群,为社会培养所需要的特种动物养殖和特种植物的种、养殖技术人才、药材加工人才、食品加工人才等。 林学论文:申报林学类精品课程的体会和建议 摘要:在分析西北农林科技大学林学院精品课程的基础上,对申报林学类精品课程经验和体会进行了总结,认为林学类学科在申报精品课程中主要存在教学材料准备不足,网页制作存在技术问题,网页片面追求美观,实用性差,缺乏教学研究项目和成果,缺乏特色栏目,多媒体课件质量和教学录像质量有待提高等问题,并且对申报过程中的薄弱环节提出了在申请林学类精品课程的对策和有关建议。认为做好申报前的准备工作、按照网页的规范设计网页、提高多媒体课件和网页质量、加强课程教学改革研究工作、突出课程特色是申报成功的关键。 关键词:精品课程 高等学校 林学 精品课程建设是“高等学校教学质量和教学改革工程”的重要内容之一,也是教育部正在制订的《2003-2007年教育振兴行动计划》的重要组成部分和主要内容之一。精品课程是指具有一定特色和一流教学水平的优秀课程。精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要内容,是学科建设的重要体现,也是反应该学科教学水平的重要指标之一。 西北农林科技大学林学院目前有一门国家级精品课程、四门省级精品课程和九门校级精品课程。2004年和2005年我们进行了成功申报了《森林培育学》校级、省级和国家精品课程,在申报过程中也发现了一些值得注意的问题,现就申报林学类精品课程的体会和应该注意的问题谈一下自己的看法,以供参考。 一、申报精品课程的体会 (一)教学材料准备要充分 完备的教学材料是申报精品课程的基础和前提。精品课程的评审现在都采用网上审评的办法,这就要求参加申报的课程必须要有内容丰富的教学材料。教学材料一般包括教材、教学大纲、教学日历、授课教案、讲稿等。这些材料都是教师在组织教学时的必备材料。同时,还要在每一章节列举完整的习题、思考题、实验指导、实习指导、参考资料目录等材料。这些材料是填写精品课程申报书的依据,要求内容齐全、新颖。所有教学材料都要形成电子文件,认真校对,严防出现错别字。字体适中,字形要美观大方。 精品课程的内容要体现教学改革的方向,在内容体系方面,要充分反映现代教学的特点,处理好传统教学与现代教学的关系,体现林学类课程实践性强的特点,坚持理论教学与实践教学并重,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力。 (二)网页制作要规范 网页是整个教学内容的展示途径和载体。为提高评价结果的可靠性与可比性,现都采取专家网上评审。评审专家往往根据申请者提供的网页资料,采用定量评价与定性评价相结合的方法对申报课程进行评价。这就要求网页制作要特别规范,页面既要简单明了,又要能够反应这门课程的全部内容和特点。从2005年以来林学类课程申报的情况来看,应该注意以下几个方面的问题。 1.栏目设置要规范,严格按照网页制作的要求来规范网页内容 由于专业特点和学科特色的要求,很难有统一的标准对网页栏目做出规定,这样,不同课程就出现了各自不同的栏目内容,但是,有些栏目也不一定能恰当地展示想要表达的内容,甚至有些哗众取宠。 为了加快精品课程建设的步伐,教育部出台了《国家精品课程建设工作实施办法》,并于2005年对该办法进行了补充规定,我校每年在组识和实施精品课程申报前都会根据国家精品课程申报的新要求,及时更新“西北农林科技大学精品课程网页制作规范”,这一技术文件为网页的制作提供了最新依据。因此,栏目设置必须以此为依据,布局要求规范、科学。 具体来讲,网页的栏目要按照学校“精品课程评估指标说明”中规定的内容来设计,尽可能简单明了,大方得体。页面菜单必须包括精品课程评估指标中的一级指标,包括教学队伍、教学内容、教学条件、教学方法与手段、教学效果、特色及政策支持等内容。各个菜单要按照二级指标及相对应的主要观测点和评估标准来设计。 2.连接和导航要科学、合理 由于评价的内容繁多,部分内容相互重叠,网页必然要用到连接和导航等方法和手段。可以将有真正内涵和联系的内容进行连接,路径要进退自如。胡乱连接和返回首页或上一目录困难,给浏览网页造成困难,难以达到预期的展示效果。 3.展示材料要齐全 网页中要展示的内容除过最基本的一线教学材料以外,还要求一些其他支撑材料。比如教学队伍结构及整体素质、同行评价和学生评教等。但是,由于种种原因,这些资料往往不能齐备或材料达不到申报的要求,网上提供的资料不能反应我们的真实情况。比如,学生评教不尽全面,同行评价的专家知名度不高或缺乏影响力,这就给课程的总体评价带来负面影响。 另外,除过文字材料外,特别要利用网络优势充分体现我们的教学特点。林学专业是一个历史悠久的专业,实践性很强。在长期的教学工作中应该有包括照片等在内的大量资料积累,制作 网页时可以专门设置一个栏目来展示这方面的内容。 4.切忌过分追求网页的色彩,忽视其实用性 精品课程的建设目前还处于起步阶段,网页的制作大都是业余的网页制作人员和专业课教师共同完成,这样就会出现页面表达不到位、不全面或不准确的情况。业余的网页制作者和教师往往喜欢采用艳丽的色彩来体现某个内容,而这不符合网页制作的最基本的要求,网页缺乏和谐、自然的感觉,达不到最佳的设计效果。 5.必须时维护网页 目前每门课程可以参加校级、省级和国家精品课程的申报,并且是逐级申报。有些课程在申报校级精品课程后,由于某些原因,已经制作的网页得不到及时的维护和更新,出现了网页上的错误不能及时纠正、新产生的教学材料和成果不能及时体现的现象。 (三)努力提高多媒体课件质量 多媒体课件是课程评价的主要内容之一,也是现代化教学手段的重要体现。现在大多数课程的多媒体课件都是采用powerpiont的形式来体现。但这一手法比较单一,没有表现出多媒体的真正效果。 (四)加强教学研究工作,争取更多的教学成果 教学研究是教学工作的内容之一,是提高教学质量的主要保证,也是申请精品课程必备的内容之一,教学研究项目是教学研究的体现和主要途径。从目前申报的情况来看,教学方法缺乏深入研究。 学校每二年都要进行教学项目的审批和教学改革项目成果的评定,足以表明学校对教学研究工作的重视和支持。然而,有些课程缺乏教学改革方面的研究项目和成果,对经批评课程的申报造成一定的影响。但这并不表明这些课程没有进行教学改革和教学方法的研究,而是对这方面的工作没有进行系统的研究,没有形成具有自己特色的成果。 (五)注意特色栏目的培育 林学一级学科的每门课程都有各自的特点和风格,这些特色和分格可以用最能体现课程特色的栏目来体现。从目前申报精品课程的情况来看,特色栏目非常缺乏,仅有个别课程制作的网页中增加了特色栏目。如刚刚获得国家精品课程的《森林昆虫学》就有昆虫形态数据库,既增加了课程展现的内容,又很好地体现了该课程的特色,起到了画龙点睛的作用和效果,为申报国家精品课程增色不少。 (六)进一步预告教学录像质量 教学课堂录像也是申报精品课程的必备内容之一。在提供的教学录像资料中,机位少、画面单一是我们的课堂录像存在的主要问题。申报精品课程申报最少要求有一个小时的课堂教学的实时录像,完全可以按照“精品课程录像技术规程”来完成进行录像,实现多机位、画面丰富的要求。 二、申报精品课程应注意的思考 精品课程建设要体现现代教育思想,符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律,具有鲜明特色,并能恰当运用现代教学技术、方法与手段,教学效果显著,具有示范性和辐射推广作用。通过2年来的工作经验和体会,我们认为在申报精品课程时要注意以下事项: (一)提前做好申报精品课程的准备工作,确保完备的教学资料及相关材料 在每年七月份精品课程评审之前,要有足够的时间进行申报前的准备。教学材料主要包括教材、教学大纲、教学日历、授课教案、讲稿、习题、思考题、实验指导书、实习指导书等材料和课程简介、课程特色、教学队伍、主讲教师简介、参考文献目录等相关资料。 (二)制作网页要规范,严格按照网页制作的要求制作网页 设置合理的栏目,科学链接和导航,以自然的色彩和画面表达课程内容,及时维护和更新网页都是网页制作中应该特别注意的问题。 (三)努力提高多媒体课件质量 发挥多媒体的优势,充分利用声音、图像、动画和文字的表现手段,使多媒体的质量有一个很大的提高,保证我们的申报材料占用绝对的优势。 (四)加强教学改革方面的研究,努力提高教学质量 积极申报教学改革项目,加强教学内容和教学方法的改革和研究工作。特别要对教学方法进行深入的探索和研究。在教学方法上要协调传统教学手段和现代教育技术应用的关系,以充分调动学生的学习积极性和参与性为目的。 (五)增加特色栏目,提高录像质量 进一步挖掘和分析课程的特色,形成具有一定代表性和说服力的特色栏目。比如,林业类的课程我们可以充分考虑黄土高原和干半干旱的地域和气候特点,以此为基础形成特色栏目。另外,在力所能及的前提下,要考虑多机位录像,保证有一个自然、流畅和内容生动的教学录像。 林学论文:林学专业无机及分析化学课程内容改革的实践 摘要: 合并无机化学和分析化学,开设无机及分析化学是林学专业建立多层次课程体系的重大步骤。将无机及分析化学内容分为化学基本知识和理论,溶液中的平衡及应用,现代测试方法三部分。删除过于艰深的内容,增加与林学专业结合的内容。结合实验课和教学方法、手段,全面进行了课程内容改革。与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》比较,新编《无机及分析化学》的篇幅减少了约二分之一。 关键词: 林学;化学;教学内容;改革 化学是林业院校最重要的基础课程,大学一年级常开设无机化学、分析化学。在1999年以前的教学中,无机化学和分析化学分为两期授课,各门课程自身的系统性和规律性也得到了充分重视,但课程之间相互协调不够,两门课程之间有重复的内容。 在面向21世纪教学改革中,提出了在林业院校建立多层次化学课程体系的设想。第一层次是基础化学,包括无机及分析化学、有机化学、无机及分析化学实验和有机化学实验等四门课程。理论课教学以讲授基本理论和基本知识为主线,适当拓宽知识面,简要介绍化学科学的新进展,特别是林业科学、生命科学中与化学相关的新进展;实验课以操作训练为主,以定量内容为主,加强对学生素质和能力的培养。第二层次是中级化学,包括物理化学、仪器分析,中级化学实验、现代化学进展等若干门必修课和选修课。学生在完成基础化学层次的学业之后,再继续学习中级化学课程,较深入地学习化学理论,并受到较严格的综合实验训练,培养分析问题和解决问题的能力,掌握多种仪器的使用。第三层次是有关学科的一些专业课程和某些研究生的课程。 这种改革的思路已经纳入教育部面向21世纪教学改革项目,即“高等农林院校化学系列课程教学内容和课程体系改革 (04-8) ”课题[1-3]。开设无机及分析化学课程就是这项改革中的一个重大步骤,对原有的无机化学和分析化学两门课程的体系进行了较大的调整,对教学内容作了较多的增删和重新组合,最终由北京林业大学拟定了教学大纲,由中南林业科技大学主编了无机及分析化学教材。最近两年,我们在林学专业无机及分析化学课程内容的改革方面,主要做了以下几个方面的工作。 1 将无机及分析化学的教学内容分为三个部分 第一部分是化学的基本知识和基本理论,包括溶液、胶体、化学热力学、化学平衡、化学反应速率、物质结构等内容。第二部分是溶液中的平衡及应用,重点是在化学分析中的应用。第三部分是现代测试方法,只讲授电势分析和吸光光度分析,对仪器分析进行简单介绍。与原有的无机化学、分析化学两门课程相比较,理论课讲授减少了约20学时,删除了晶体场理论、电子互斥理论等过于难深的内容。根据林业院校的特点,增加了生物无机化学简介、稀土元素在农业上的应用、纳米材料等内容。 2 讲课中注意前后呼应,让学生举一反三 例如讲化学平衡时讲清多重平衡的条件及影响因素,则学生可以自己解决溶液中几种平衡相互影响的问题。又如对滴定曲线,重点讲清酸碱滴定曲线,而配位滴定曲线和氧化还原滴定曲线就不再详细讲授,让学生自己分析计算,自己绘制。在教材中,将酸碱平衡与酸碱滴定,配位平衡与配位滴定,氧化还原平衡与氧化还原滴定的内容安排在前后章,教学时结合在一起讲授。一方面将化学平衡的原理直接用于分析测定,另一方面也让学生了解在遇到实际问 题时,如何综合运用化学知识来分析问题和解决问题。 3 提高教学的层次与视点 例如讲授胶体时,提及宇航保温用品“轻如烟”的固体。讲gibbs公式时,让学生自己判断gibbs函数变与焓、熵和温度的关系,并判断化学反应的自发性,加深对gibbs函数变判据化学反应自发性的理解,使学生在一定程度上避免了死记硬背。又如过去无机化学中讲杂化轨道理论,讲分子间作用力等时,基本上局限于无机化合物,现在则提及有机物的杂化现象,在讲分子间力时,把有机同系物熔沸点的变化规律也涵盖进来,使学生了解到化学科学的完整性,了解到这些规律无论对无机化合物或是有机化合物都同样适用。又如关于酸碱平衡,过去重点讲授电离理论,介绍质子理论,现在将改为重点讲授质子理论,并用质子理论函盖电离理论,提高了学生的视点。 4 无机及分析化学理论教学内容的确定 与北京林业大学、南京林业大学、福建农林大学、西南林学院和浙江林学院相关教师共同商讨,经过对以往教学内容的总结,新的教学内容和新教材的章节顺序确定为: 第一章溶液和胶体:溶液浓度,稀溶液的依数性,胶体溶液,表面现象 第二章化学反应的基础理论:焓、熵、自由能,化学反应速率,化学平衡 第三章分析化学概论:定量分析的一般程序,有效数字,误差,有限 数据的统计处理,滴定分析计算,仪器分析简介 第四章溶液中的离子平衡:酸碱质子理论,酸碱溶液ph值计算,缓冲溶液,难溶电解质的沉淀溶解平衡,沉淀的生成与溶解 第五章酸碱滴定法:酸碱滴定曲线,酸碱指示剂,酸碱标准溶液的配制,酸碱滴定法的应用 第六章沉淀滴定法和重量分析法: 第七章配位化合物:配位化合物组成与命名,配位平衡,螯合物,配合物的应用 第八章配位滴定法:edta的性质,配位滴定曲线,金属指示剂,配位滴定法的应用 第九章氧化还原反应与电化学:氧化还原反应,原电池与电极电势,元素电势图 第十章氧化还原滴定与电势分析法:条件电势,氧化还原滴定曲线,氧化还原滴定指示剂,常用的氧化还原滴定方法,电势分析法的基本原理,膜电势,电势分析的定量方法 第十一章物质结构简介:原子结构,分子结构,晶体结构,分子间力与氢键 第十二章生命元素选述 第十三章分光光度分析法:物质与光的作用,光吸收定律,偏离光吸收定律的原因,分光光度法的应用第十四章化学与社会:化学和环境,化学和生命体,稀土与农林业,化学与纳米材料 与上一届高等林业院校合编的《无机化学》和《分析化学》(16开,约600页)比较,按以上内容新编了《无机及分析化学》教材,其篇幅减少了约二分之一[4]。 5 改革实验课的教学 化学是实验科学。在教学改革的方案中,独立设置无机及分析化学实验课程,实验不再是理论课的附属和验证。实验课以训练基本操作、基本技能为主,增加操作实验和综合实验。实验内容较密切地联系生产和科研实际,依照化学课程改革的要求,突出了基本操作的规范,适当增加了有利于培养实验基本操作技能、提高综合能力的制备实验、常数测定实验和设计实验,压缩了部分验证性的试管实验。在设计实验中要求学生从查阅资料开始,自己拟定实验方案,并提交完整的报告,这种训练方法,学生不再是按照实验教材“照方抓药”,而是有相当大的独立性和自主性,学生都非常感兴趣,都投入很大的精力来完成设计实验。 无机及分析化学课程的教学内容经过多年来的教学内容改革实践,不断修改完善, 学生的知识更宽,实验室动手能力得到了较大的提高,取得令人满意的教学效果。 林学论文:华南农业大学林学专业土壤学课程教学改革初探 摘要:土壤学是林学专业本科生的一门重要专业基础课,在以往的教学中存在教学学时不足、教学内容陈旧和实验实习组织困难等一系列问题,教学效果不理想。为了提高土壤学课程的教学质量,该文在华南农业大学林学专业土壤学课程教学改革和探索的基础上,提出“精选教学内容,突出实验教学;不断更新教学内容,创新教学方法和手段;改革课程实验、实习教学的组织模式和课程成绩的评定方法”等具体措施。这些措施较好地解决了土壤学课程教学中存在的各种问题,有效地调动了学生的学习积极性,使课程教学效果得到明显的提高。 关键词:高等教育;林学专业;土壤学;课程教学 “民以食为天,食以土为本。”土壤是人类赖以生存的物质基础,是农林牧业生产的介质,是环境物质容纳和净化的场所。在我国土壤资源面临沙化、盐碱化、荒漠化、肥力退化、侵蚀(包括水蚀和风蚀)和污染加剧等诸多威胁的背景下,土壤学已经成为关系国土安全和国民经济可持续发展的重要学科。 在高等林业教育中,土壤学一直是林学专业的一门重要的专业基础课,既有自成体系的理论框架,又有与生产实践和环境治理密不可分的广泛实用性;同时,在林学专业系列课程学习中具有承上启下的作用。该课程的教学质量直接影响学生实践能力和创新能力的培养,对培养高素质的现代林业人才有着重要的作用。在教学改革不断深化以及新知识、新理论和新技术快速发展的今天,认真分析土壤学课程教学中存在的主要问题,积极开展教学改革,提高教学效果,加强培养学生的学习能力、解决生产实际问题的能力和保护土壤资源的意识,是摆在任课教师面前的一项紧迫而重要的任务。 一、土壤学课程教学面临的主要问题 (一)教学学时明显不足 进入21世纪以来,高等教育中的本科教学强调“宽口径,广适应”,面向本科生开设的课程门数明显增多,选修课的比例大幅提高。这导致专业基础课和专业课的教学学时不断被压缩。华南农业大学林学专业的土壤学课程由早期的120学时减少为后来的80学时,继而压缩到60学时,最后进一步减少到现在的48学时。其中,理论教学30学时,实验教学18学时;课程实习的时间由最初的2周变为1周,再变为现在的0.5周。国内许多林业院校的土壤学课程也面临着相同的境遇。 教学学时的减少,使理论教学中相当一部分内容不得不被删除,许多重要问题和知识点的讲授难以深入和展开。实验教学也受到明显的影响,例如p、k测定项目无法开设;为了节省学时,原先由学生自己动手完成的一些实验环节(如试剂配制、标准曲线测定、空白实验等)也只好让实验课教师代劳。课程实习在某种程度上流于形式,变成“走马观花式”的参观考察,学生动手的机会减少,从而使实习难以取得实效。 (二)教学内容比较陈旧 目前,各高校使用的土壤学教材均是在原有教材基础上多次修订或改编出版的,其中有许多教材是“十五”规划教材或面向21世纪教材,教材内容与过去相比有明显的改进。但是,由于教材出版周期一般比较长,所以内容在一定程度上必然滞后于学科发展前沿,反映土壤学科新发展和现代化林业土壤管理等方面的内容较少;且新出版教材大都难以摆脱原有教材的框架、内容或模式,内容或多或少都有陈旧的痕迹,理论与实际联系不紧密。尤其是实验教学部分,除了受经费、实验场地、仪器设备等条件的制约外,也同样受到实验教材落后的影响。长期以来,实验课不但没有明显的提高和拓展,反而呈萎缩趋势;现代实验测试方法和手段在实验课上基本没有得到应有的体现。 (三)实践教学困难重重 教学实习是土壤学课程的重要组成部分,与课堂理论教学相辅相成,对学生理论知识的掌握和实践能力的培养有重要作用。随着高校招生规模的不断扩大,教学实习的组织面临诸多困难。首先,由于接收林学专业学生进行土壤学课程实习的单位食宿容量有限,无法解决数个班近百名师生的吃饭、住宿问题,所以实习师生只能当天往返,大量时间和经费都花费在实习途中。同时,实习参观场所也因人数太多而显得拥挤不堪,影响了实习效果。 其次,实习指导教师的数量不足,学生实习存在安全隐患。近百人的队伍外出实习,至少需要5~6名教师带队,才能较好地保障实习秩序和安全纪律,防范意外事故的发生。但目前的情形是,仅能抽出2~3名教师带队,学生实习存在明显的安全隐忧。 第三,实验课的开设亦遇到困难。在高等教育扩招的形势下,华南农业大学林学专业一般招3~4个班。由于实验课必须分小班上,且许多实验项目的时间跨度达2天之久,所以同一项实验内容不得不隔天开设。这样,学生周六也需要上实验课。另外,实验课上,每个小组的人数由原来比较合理的2人增加到3~4人。这使实验室显得十分拥挤,酒精燃烧和样品消解存在安全隐患;也很难实现每个学生都动手操作。 二、土壤学课程教学的改革措施 (一)合理取舍教学内容,突出实验教学 由于土壤学课程的学时大幅度缩减,所以要讲授课本上的所有内容是不现实的。为了适应改革后的形势,我们对教学计划进行了修订,并在授课过程中对教学内容做了相应调整,以突出土壤学课程的特点、难点和重点。课程教学改革采取的主要措施包括: (1)在课堂上重点讲授土壤学的核心概念、基本理论、研究进展以及与生产实践联系密切的内容,主要包括土壤的形成过程、物质组成、物理性质,水、肥、气、热四大肥力因子,肥料与施肥,土壤利用与改良以及土壤学研究的新进展; (2)将土壤生物、土壤结构、胶体构造、土壤分类及土类分布状况等教学内容布置给学生课后自学,并安排一定时间的答疑,教师在课堂上适当提问以检查自学效果。 实验课对增进学生对理论知识的理解和培养学生的实际操作能力有重要的作用。因此,在有限的学时内,我们腾出18学时用于实验教学,开设了8个实验;同时,对原有的实验内容进行整合优化。例如,矿物岩石的识别原为3次实验,现整合压缩为1次。再如,将土壤剖面观察、采样与土壤容重、孔隙性测定整合为1个实验项目。 通过以上理论教学内容的精选和实验课的优化整合等措施,保证了在有限的学时内完成土壤学主要理论知识的讲授和主要实验的开设。同时,通过安排课余自学任务,进一步培养了学生主动学习的习惯和自学能力。 (二)不断更新教学内容,创新教学方法和手段 设置合理的教学内容是提高教学质量的重要保证。教学过程中,我们不拘泥于教材内容和结构,尽可能地将本学科领域的研究进展以及生产实际中与土壤学相关的常见问题融入课堂;并采用大量的照片、图表和动画等来阐释一些抽象的理论问题,制作的课件图文并茂、深入浅出。我们广泛收集了生产建设中有关土壤学的实际问题,如苗圃经营成败的经验教训,城市绿地建设中土壤调查、规划与改良的具体措施,造林规划中必须考虑的土壤学问题等;还收集了脍炙人口的农谚等,并把这些内容充实到相应的理论课教学中,收到了良好的教学效果。 灌输式的教学方法,单一的教学形式,以教材为本位、教师为中心的教学模式等,都不利于很好地发挥学生的主观能动性,导致学生学习兴趣不高、学习效果不好。针对这种情况,我们在教学过程中坚持采用启发式、参与式的教学方式。我们要求学生课前预习、课后复习。每次课开始时,教师要针对上次课的主要内容进行提问,并根据学生的答问情况给出成绩,作为平时成绩的评定依据。在授课过程中,教师随时提出问题,要求学生当场回答或课后查阅相关资料。 另外,每学期选取一章内容由学生讲授。具体的做法是:教师在开学之初布置授课任务,要求学生以4~5人为单位,自由组合成若干个小组进行准备;然后通过简短的试讲和考察各组制作的课件,选定授课学生名单;最后教师对选出的学生进行指导,要求被选中的学生每人讲授一部分内容。通过这种方式,锻炼了学生查阅文献、制作课件、语言表达及团队合作的能力,调动了学生的学习积极性: 此外,为了增强学生阅读本学科领域英文文献的能力,教师在授课过程中尽量提供土壤学中主要名词术语的英文,同时在课间休息时播放一些英文笑话。这样,既帮助学生学习了专业英语,扩充了专业词汇,又活跃了课堂氛围。 (三)改革课程实验、实习教学的组织模式 实践教学(包括实验和课程实习)有利于学生更好地消化吸收课堂理论知识,提高学生的实际操作能力。实践教学的组织安排对实习效果有很大影响。过去,实验课安排在开学的第2周,而课程实习则安排在期末进行,实验与实习脱节。而且,平时实验课上分析的土壤样品是从学校的树木园或附近地区随机采集的,没有明确的研究目标或生产需要,所做的实验纯粹是验证性实验。同时,学生在课程实习中采回的土壤样品,又由于临近期末考试和放假,根本无法进行分析。 针对这种情况,近2年来,我们将课程实验、实习有机地结合起来。首先,将半周时间的课程实习前移至学期的第3~4周,并且尽可能地做到实习内容与教师的科研项目、研究生论文工作或生产单位的土壤资源调查任务结合起来;同时,要求实验设计、样品采集与分析、数据处理、报告撰写等环节均由学生参与或独立完成。此外,学生采集的土壤样品带回实验室后,可作为该学期实验课的分析对象。 其次,每次实验结束后,要求每位学生提交1份实验报告。学期结束时,任课教师汇总全班学生的实验数据,并要求每位学生根据汇总的结果独立撰写1份土壤调查报告。学生在报告中需要阐述土壤调查的目的、方法、过程、注意事项,调查区土壤性状、肥力水平和制约因子,以及土壤利用、改良的建议。这项措施既能将实习与实验有效地衔接,显著地提高教学效果;又锻炼了学生分析问题、解 决问题和撰写报告的能力;同时还满足了科研项目或生产单位的需要,可谓一举多得。 (四)改革课程成绩的评定方法 课程成绩的评定方法是否客观和科学,直接影响学生的学习态度和效果。课程成绩考核不仅要注重理论考试,还应注重实验、实习等操作技能的考核,以及对学生平时学习表现的评价。在期末考试的内容设计上,我们重点考察学生对基本知识、基本概念和基本理论的理解和掌握,以及运用这些知识和原理分析、解决实际问题的能力;同时,重视参考学生平时的学习表现,如出勤率,迟到、早退现象,课堂答问情况,以及学生的实验、实习表现和实验报告质量等。因此,我们确定的土壤学课程成绩评定标准是:考勤情况占总成绩的10%,平时课堂答问情况占10%,实验操作表现和实验报告占20%,期末考试成绩占60%。这种成绩评定方法综合考察了学生在学习该课程全过程中的表现,能够比较客观地反映学生对该课程的理论知识、基本技能的掌握程度和运用能力。 土壤学是林学专业本科生的一门重要的专业基础课,具有很强的实际应用价值,并对学生后续系列课程的学习有重要的影响。目前,课程学时减少、学生规模扩大和教学内容繁多等成为提高该课程教学效果的制约因素。因此,授课教师应转变教育教学观念,合理安排教学内容,改革教学方法,更新教学手段,突出实践教学,科学地考核学生的学习效果,从而切实提高教学质量,培养学生综合运用课程理论知识解决实际问题的能力,帮助他们树立保护环境、关注生态安全的意识,并为其后续课程的学习打下良好的基础。 林学论文:农林学科专题学习网站中自主学习设计策略的研究 摘要:利用信息技术支持自主学习已成为必然发展趋向,设计与开发有助于学生自主学习的网络资源显得尤其重要,专题学习网站是开展自主学习的一种重要的网络资源。本文通过对专题学习网站个案设计与制作,提出了农林学科专题学习网站自主学习设计“五策略”模式。 关键词:专题学习网站;自主学习;设计方法 当前迅速发展的网络教育使通过网络学习变成一种重要的学习方式。而自主学习是网络学习的一大特色,因而设计与开发有利于大学生自主学习的网络资源就显得尤其重要。专题学习网站是开展自主学习的一种重要的网络资源,在专题学习网站的设计与制作中,如何体现现代教学设计思想,如何体现自主学习,如何体现农林学科的特点与自主学习策略的整合,设计出能有效促进学生自主学习的专题学习网站,这些都值得我们去探讨。本文通过广东省“151工程”立项项目“南方花卉”、“植物生理学”、“农业昆虫学”和“生物化学”等专题学习网站的设计与开发的实践,对农林学科专题学习网站自主学习设计的策略进行了探索。 1 农林学科的特点与专题学习网站的构成 1.1 农林学科特点 我国农林高等教育历来强调理论与实际、教育与生产劳动相结合,以强化培养学生能力为根本。农林专业集理论、应用和实践于一体,操作性与实践性都很强,所以专业教学与生产、科研实践必须紧密结合,在教学中将生产实践、科研训练、技术推广、社会服务等引入教学过程。比如花卉学,它是观赏园艺和园林专业的主干课,内容分为基本知识和生产技术两部分,基本知识系统介绍花卉学的重要相关概念、花卉产业发展状况和特点等,花卉生产主要环节技术包括繁殖、栽培、花期调控和病虫害等,重点介绍1~2年生花卉、球根花卉等重要花卉的繁殖方法、栽培技术与栽培管理以及园林用途等要点,操作性与实践性特强。 农林学科内容具有特定的受众群,农林专业的学习对象是农林高校的大学生,而大学生各方面的能力都基本保持成熟和稳定,具有自主学习的能力,在更多情况下是让学生利用资源进行自主学习和协作学习。同时大学生是成人,大多数成人学习者愿意独立自学。希望教师更多发挥组织学习、指导学习、鼓励学习的作用。 1.2 农林学科专题学习网站的构成和特点 农林学科专题学习网站是指在互联网络环境下,围绕农林学科中一门课程或相关的多门课程密切相关的某一项或多项学习专题进行广泛深入研究的资源学习型网站。它通常包括以下四个基本组成部分,如图1所示。 “农林学科专题学习网站”拥有网址,能通过互联网访问,它同时包含如下四个方面的功能:①专题基础知识的结构化展示;②专题相关的扩展性的学习资源的整合;③进行交流、讨论、答疑的空间;④学习者进行自我评测的数据库。农林学科专题学习网站是信息技术与农林学科课程整合的一种形式,它充分发挥了网络的开放性、交互性、共享性、超媒体、大容量等优势,不同于某一门课程的网上教材,也不同于一个学科的专业网站。“南方花卉”专题学习网站,就是依据农林学科专题学习网站的组成和特点,把南方花卉知识与相关知识整合在一起组成的专题学习网站。 2 目前一些专题学习网站存在的不足 随着学校教育信息化建设的发展。以及对网络教学研究的逐渐深入,涌现了一批专题学习网站'笔者通过对一些学习网站(如中国园艺网)进行内容分析,发现目前的专题学习网站存在以下问题:①展示资源、提供资源查 询的网站较多;②网站设计中缺少自主学习的引导;③个人开发的网站较多。而对学生自主学习引导设计尤为薄弱,主要体现在: (1)一些网络资源未发现有学习目标、学习方法、自我练习等模块,或者只有部分模块,不能让学习者有明确的学习目标。未能体现学习者学习的计划性,未能很好地激发学习者学习的内因。 (2)缺乏学习监控与评价系统,缺乏对学习者的学习评价,学习者不能及时获取学习反馈信息,未能很好地激发学习者的学习动机。 (3)很少有教师导学模块,未能很好发挥教师在网络教学中的“导航者”作用。 (4)学习内容区缺乏方便的导航功能,学习者不能根据需要跳转,寻找前后知识的联系。 3 农林学科专题学习网站中自主学习设计的实现策略 根据教学设计理论与自主学习的特点,结合专题学习网站的构成和特点,在分析目前一些专题学习网站在自主学习设计方面存在问题的基础上,我们在专题学习网站中采用随机进入式自主学习设计方法。通过对“南方花卉”等四个专题学习网站作为案例进行设计与开发,归纳出基于农林学科专题学习网站的自主学习设计可采用建立完善的知识结构体系、设计明确的学习目标、设计教师导学模块、生成规范的自我评价系统、设计 清晰的导航策略“五策略”模式(简称“5s”模式),以此来加强对学生自主学习的引导,促进学生对知识的意义建构,如图2所示。 3.1 建立完善的知识结构,提供丰富的多媒体资源 完善的知识结构,丰富的多媒体资源,对学生自主学习的实现尤其重要。在进行知识结构的设计时,首先要涵盖所有的知识点内容,各个知识点的关系要体现专题内容的特点,反映教学规律,并力求在清楚地揭示知识关系的同时,建立完善的知识结构。才能有效地促进自主学习的实现,促进学习者对知识的建构。同时为了支持学习者的主动探索和完成意义建构,在网站中为学习者提供丰富的学习资源。在“南方花卉”专题学习网站中,把南方花卉与相关知识整合在一起,设立了基本知识、花卉生产技术、花卉新动态、花卉病虫害、名花趣事五个知识模块(如图3所示): 基本知识:主要包括花卉业发展历史、花卉资源与利用、花卉的生长发育特性、环境因素与花卉生长发育、花卉生产设施、花卉繁殖技术、花卉生产技术、花卉应用和花卉经营等知识。 花卉生产技术:以花卉的种为分类,介绍每种花卉的概况、主要栽培品种、生物学特性、繁殖技术与切花栽培技术。 花卉新动态:主要介绍国际国内花卉的发展动态、花卉的新品种与新技术、花卉的市场与价格等信息。 花卉病虫害:主要介绍花卉的病害与虫害及其防治技术。 名花趣事:主要收集一些花卉的趣事与历史典故。 五大类知识模块构成了南方花卉完善的知识结构,使专题内容能全面、综合地表现出来,为学习者提供了丰富的学习资源,能很好支持学习者自主学习和完成对知识的意义建构。 3.2 设立学习目标(要求)模块 在利用专题学习网站学习中,学生必须自主学习。当他们具有清晰的学习目标时,他们更愿意接受教育,并愿意为之付出努力。为此应该让学生明确地了解学习目的,有一个学习行为的引导,在每一单元或每章学习前,设定学习目标(要求)。在专题学习网站的设计中,设计学习目标(要求)模块的方法是创建链接点,用鼠标点击后,弹出新窗口,以展示学习要求的内容。 3.3 建立教师导学模块 在网络教学中,教师角色定位应是教育思想的“贯彻者”、学生自主学习的“导航者”,为此,必须增强教师“导学”作用。在专题学习网站的自主学习设计中,要增加教师的导学模块,来引导学生在自主学习的过程中去理解、思考、分析和创造。目前的导学方式有四种:文本型、音频型、视频型和同步视频,在《南方花卉》专题学习网站采用了文本型和视频型结合的方式。 网站首页设有教师导学主要介绍整个专题学习网站的情况,引导学习者学习;而在每一单元中也设有教师导学,对本单元学习内容做必要的引导。 在教师导学内容中还使用了视频型导学策略,由于花卉学科集理论、应用和实践于一体的,操作性与实践性都很强。所以在视频点播系统中提供专题知识点的教师授课实录与实践实录,学习者可通过视频点播系统来获取,使学习者好像置身于班级的课堂现场教学中一样,克服自主学习型多媒体课件因缺乏丰富的课堂教学所产生的负面影响。 同时,教师还可以进行动态导学,网站建有在线咨询模块,学生可以在线向教师咨询。教师可在线指导学生学习,也可以通过自由讨论区或e-mail的形式来指导学生学习。 3.4 生成规范的自我评价系统 在自主学习中,最重要的是学生自主探索、建构知识的过程。因而学生在学习过程中一定要借助于反馈信息,形成对客观事实的认识解决实际问题。合理及时的反馈是维持学习者学习动机和积极性,确保学习质量不可缺少的一部分。在专题学习网站的设计中,要依据学习者的学习需求和特征差异,以及学习者在学习过程中的表现,给出不同程度的强化练习进行评价,并及时给出反馈信息,作到评价和反馈的动态性。只有借助于不断的自我反馈,学生才能适时调整自己的学习方向,以掌握正确的知识和方法。完善自身的认知结构。 在“南方花卉”和“植物生理学”专题学习网站学习内容中,在每一单元知识或每一章内容,都设计有形成性练习和自我评价模块。同时也设计自测评价和咨询系统,对学生的学习情况进行在线评价反馈,让学生学习完后通过它可以自测,了解自己对学习内容、学习目标的掌握程度,评估自己的学习效果,检查目标完成的水平,激发学生去主动建构知识的意义。并能从中得到进一步的指导。 3.5 设计清晰的导航策略 导航是超媒体教学设计中的一个重要环节,导航能为网状知识结构中的学习者提供即时有效的引导,它是一种避免学生偏离学习目标、引导学生进行有效学习、提高学习效果的策略。专题学习网站信息量大,开放性强,学生在 自主学习时极易产生迷航现象。为引导学习者更好地利用专题学习网站内容进行自主学习,减少学习者的认知负荷,帮助学习者迅速进入相应学习内容,清晰明了的导航系统必不可少。 在“南方花卉”专题学习网站设计中,我们在标题区中设置专题导航和加入检索、返回、帮助等导航系统,采用简洁的文字,对比强烈的色彩,让学习者一目了然,在内容显示区还设置翻页功能,学生可以随意前后翻页,寻找前后知识的联系。同时网站采用随机进入式自主学习设计方法。学生可通过不同的导航方式获取相同的学习内容。从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解。 4 结束语 农林学科专题学习网站自主学习设计“五策略”模式的设计方法已在“南方花卉”、“植物生理学”、“生物化学”、 “农业昆虫学”和“农业气象学”等专题学习网站中得以运用,并进行了教学试验研究,结果表明该设计方法能够调动学习者自主学习的主动性和积极性,能很好促进学习者对学习内容理解,有助于培养学习者自主学习的能力,提高学习效果。 林学论文:景园林学科教育进展 引言 近年来,我国人民生活水平日益提升,人们在衣食住行等一些基本方面得到满足后,转而对周边的生存环境有了更高层次的要求,在街边简单的种植花草树木已经无法跟上时代的进步,园林绿化行业急需有较高设计素养的景观人才的加入,因此中国的风景园林{langdscape architecture}专业得到快速发展,专业的设置也由最开始的几所综合性大学到现在的各大高校纷纷开设。每所学校都有自己的教学理念课程设计,可以说是百花齐放,而在这看似繁华的场景,却暴露了我国景观教育行业发展尚未成熟,急需整顿的现实情况,因为一门成熟的学科应该有其行业内部的统一性,下面将就我国风景园林教育的起源开始,论述这门学科在我国的进展。 1. 现代中国风景园林教学的起源 现代风景园林教学在中国的起源可以追溯到解放前,早在那时,已经有“海归”前辈作出努力,其中较为著名的有陈植(1899~1989)、程世抚(1907~1988)两位先生。陈植先生1919 年进日本东京帝国大学农学部林学科造园研究室学习,专攻造林学和造园学。解放后,历任南昌大学、华中农学院、南京林学院、南京林业大学教授。程世抚先生在南京金陵大学,园艺系获得学士学位,1930年美国哈佛大学研究院研究生,1932年获美国康奈尔大学la及观赏园艺硕士,1933年任广西大学园艺系副教授。1933~1937 年任浙江大学园艺系教授、系主任。显然陈植、程世抚等老前辈已经接触了与国际接轨的景观设计思想,他们在中国一些高校内任教,也必然建立了相应的知识结构体系,在他们的努力下,中国的风景园林教育有了雏形,开始培养出专业从事造园的人才,而不是以往由文人等一些业余人士充当主力的局面。 2. 现状 90年代后期,中国风景园林教育迎来了第一次高峰期,各个院校纷纷开设风景园林系,专业教学侧重点主要依托在各个不同院校的不同专业基础上产生,设计方向主要有建筑院校的建筑学、城市规划、市政工程,艺术院校的环境艺术,农林院校的园林等。不同院校的专业背景(师资、技术和学科范畴等方面)的差异,所偏重的教学内容也有很大的不同,如同济大学、东南大学等一些以建筑为特色的理工类大学主要侧重于培养学生的景观空间设计意识,注重学生空间造型能力的培养,大量培养出以空间氛围营造为强项的造景人才;而如中央美术学院、南京艺术学院等一些艺术类高校,培养出的学生以二维空间及平面构成见长,设计出的作品形式新颖风格多变大胆,给行业注入了新鲜的活力;一些农林院校如北京林业大学、南京林业大学、南京农业大学则培养出了诸多能够运用大量植物,以植物造景见长的设计师。 3. 教学存在的问题 3.1专业名称的不确定性 对于将本专业命名为景观建筑学还是风景园林学是业内最著名的专业名称之争,各派专家据理力争各执己见,因此出现了园林专业在各个学校的名称都不相同的现象,由于英汉翻译上的原因和专业发展的历史原因,引起的学科名称之争,始终是专业人士心中的一件憾事。与 landscape architecture(以下简称la)相对应的中文名称用过许多,如造园学、园林学、景观建筑学、风景建筑学、景园建筑学、大地景观、风景园林等,因此给人的感觉是一片混乱。1983年在中国建筑学会下成立园林学会,1989年正式成立国家一级学会“中国风景园林学会”,它的英文是chinese soci-ety of landscape architecture。“景观建筑学”和“风景园林“只不过是对 la的直译,是上述多种名称中的一种,它们之间并不存在包含与被包含,谁对与谁错的关系。而专业一开始统称”园林“是历史上游憩境域因内容形式不同用过的不同名称之一,如同园、囿、苑、圃、庭、院、林园、林圃、林泉、园池、花园等,唐宋以后,园林泛指各种游憩境域。如以非学科或专业的观点来谈园林概念则确实如此,但是自从园林作为专业学科名称以后,概念就不再停留在原地,而是随着学科的发展而变化。许多人对园林的认识停留在“园林”词义的本源,对该学科的了解也停留在园林发展过程中的某个阶段:即对庭园、公园和风景区的规划设计层面。事实上,园林所涉及的领域是在不断拓展的,从古典园林的小面积的庭园、花园、公园等地形地貌设计,道路、建筑、叠石堆山及种植设计,一直到现代整个大城市园林绿地系工程的规划设计和建设;从一个小园林的设计一直到宏观的,涉及土地利用、自然资源的经营管理、农业区域的变迁与发展、大地生态的保护、城镇和大城市的园林绿地系统规划;同时运用现代尖端科学技术,如航测、卫星遥感、计算机技术的应用等。因此,景观建筑学与风景园林在概念及实践领域也都应该是重合的。 3.2 学校课程设置的不统一性 景观专业主要依托在各个不同院校的不同专业基础上产生,主要有建筑院校的建筑学、城市规划、市政工程,艺术院校的环境艺术,农林院校的园林等。不同院校的专业背景(师资、技术和学科范畴等方面)的差异,导致景观教育的偏向性,也无法在短期内使景观专业走向完全意义的统一。各所高校在认识上基本趋同,但实际操作上还有很多困难。如果对课时、 学分安排以及设计辅导教师等方面作进一步研究,可以发现:农林学科下的园林专业对建筑、城市、工程技术的重视程度不够,设计学时安排太少;建筑学科下的园林专业则在植物的认识与利用以及自然因素的作用方面是薄弱环节。而对资源的合理利用与保护性开发的研究不够深入, 3.3 国际交流的不充分性 目前国内大部分院校处于闭门造车的状态中,与国外本专业交流联系过少,学生对国际上的专业进展了解不够充分,具体体现在,1,邀请国外专家来校讲座数量较少。虽然每年理事会也会安排邀请ifla成员访问我国进行巡回演讲,各校老师也会力争邀请知名设计师来学校为学生现场讲解案例,但是这些大部分在北林等一些明星院校,国内其他院校的学生由于知名度不高,所以接触这些国际行业设计师动态的机会少之又少,造成了学生对国际风景园林行业形学生实践机会的缺乏性,而风景园林专业的动手要求能力很强,这需要学校在四年或五年的教学培养中安排大量的实习机会给学生,使他们明白自己正在学习的是什么以及需要他们掌握的是什么,设计单位需要的是一批毕业后直接可以上岗的实际经验丰富的学生,而目前的状况是学生们在学校里学习了大量的理论,画了无数张纸上谈兵的图,而真正走向工作岗位之后却需要用人单位的二次培养,在学校所画的图基本与实际脱节,理论也落后于行业最新动态,这也是为何社会上景观公司招聘写明的只要工作经验三年以上的有经验人员的原因,这是对现在学校教育的非常不信任的表现。 3.4 关于今后的发展 通过横向比较欧美、日本等一些发达国家的风景园林行业发展,可以看出这个行业在我国仅是朝阳产业,还有相当大的发展与上升空间,还会需要相关学校为社会输送大量的从业人员,但目前的学院式教育还有所欠缺,培养出的学生在技能和实践能力上满足不了社会上对人才的需要,通过学习借鉴比我们先起步的发达国家的景观人才的培养方法以及从初期以来国内景观教学所暴露出来的缺点,大学里对风景园林的课程设置应作出相应的调整。 3.4.1 核心专业课的设置 在专业人才培养上的多层次性和多方面的特点。在牢牢把握核心设计课程的专业技能训练基础上,通过自选设计课和多种限选及任选课使学生在某一方向形成自己的偏好和特色。比如农业院校的核心专业课就应当是植物识别与应用等一些课程,而建筑院校的核心课程则应是 空间构成等一些课程。 3.4.2 扩展学生视野,增进国际学术交流 兼容并蓄,广泛邀请世界名流学者参与学校教育,向学生介绍成功案例及先进思想,使学生思路开阔,唤醒学生的设计师自豪感,时刻保持与最先进的行业动态的一致性,经常接触行业成功人士,使学生能够在更高的层面上看问题。。 3.4.3 在保持特色的前提下,统一教学内容 根据目前各校各派课程设置百花齐放的混乱现象,各校应根据各自特点, 合理设置教研室, 经常探讨各自设置课程的成功与不足之处,互相借鉴,在达到园林教育共性的基础上, 创造各校教学特色。 3.4.4 增强学生动手能力, 不同阶段应当重视不同能力的培养,本科生的教育应重视基本功培养与实践教学环节, 因此对学生应从其入学之日起到毕业之时都要不间断地进行造型能力的培养。在学期中间安排学生到景观公司实习,学生通过与外界接触,学到与学校的理论知识不同的专业知识,开阔学生的眼界,使他们不再局限于书本上的条条框框。 3.4.5 明确培养目标 目前, 我国高校中开设的园林专业可以分为两大类: 一类是农林院校中的教学体系, 重点在于园林植物与园林规划设计, 偏重自然景观和生态环境的改造; 一类是建筑院校的教学体系, 重点在于人工环境的改造。此外, 还有一些艺术院校开设的风景园林专业侧重于环境艺术的设计。这些园林教育的课程设置往往以自己院校所擅长的专业为主。由此可见, 目前我国园林学科没有明确的培养目标, 培养出的学生差异很大, 且专业面过窄。对此, 有些人认为这是不同院校的“办学特色”。但作为园林专业必须有基本的办学标准, 达到社会需求, 至于特色,必须是在达到园林专业基本标准的前提下具有的, 否则是欠缺, 而非特色。 结语 目前,随着我国经济水平的不断增长,农业产业结构的调整,我国城市尤其是小城镇的建设方兴未艾。如何解决城镇建设与土地、资源、环境的矛盾;如何解决在经济发展中维持整个区域环境生态的平衡等问题,都需要风景园林师的参与。因此我国未来对具有综合素质的园林专业人材的需求是很大的,专业前景十分广阔。事实上,风景园林也是美国80年代10大热门专业之一,我们有理由相信未来几十年,风景园林专业将成为建设界最热门的专业。办好园林专业,与国际接轨己成当务之急。 林学论文:浅析基于SUPER生涯理论的大学生职业规划现状——以浙江林学院为例 [论文关键词]职业决策 职业生涯 [论文摘要〕近年来我国整体社会就业形式趋于紧张,大学生就业难的问题引起社会的广泛关注。本文将super的职业生涯理论与大学生在校学习的各阶段相结合,分析了大学生职业规划的现状,力图找到大学生职业生涯规划中存在的问题,并从学生和学校两个角度提出相关的对策与建议。 近年来的高校扩招促使大学生毕业人数急剧增长,高等教育正从精英化向大众化过度。大学生的就业形式不容乐观,如何更好地实现毕业生就业成为我们面临的一个重要问题。面对严峻的就业形式,毕业生是否能够在职业决策的过程中做出恰当、有效的决策显得犹为重要。职业决策是一个长期的过程,学生在学习过程中的不同选择,会影响最终的职业决策。 职业生涯规划又叫职业生涯设计,职业生涯规划的内涵主要包括两方面:一方面是组织职业生涯规划,另一方面是个人职业生涯规划。本文所探讨职业生涯规划特指个人职业生涯规划。super是美国著名职业学家,他将人的职业生涯分为五个阶段:成长阶段、探索阶段、建立阶段、维持阶段和衰退阶段。大学生时代处于职业生涯的探索阶段,这一阶段个人将认真的探索各种可能职业,对自己的能力和天赋进行评估,并根据未来的职业做出相应的教育决策,完成择业及初次就业,具体可以分为三个时期:①尝试期((1 5一17岁),个人对需要、兴趣、能力、价值观以及就业机会等因素都有所考虑,并通过幻想、讨论、课外工作等方式进行择业的尝试性选择。②过渡期(18一21岁),个人进人劳动力市场或专门的培训机构,该时期的发展任务是明确一种职业倾向。③试验和初步承诺期(22~25岁),选定工作领域,开始从事某种职业。结合职业生涯发展理论与学生在校学习的时间,可以划分为出现、定向、执行、稳定四个阶段。本文以浙江林学院本科毕业生为研究对象,选取不同专业共300名毕业生发放问卷,回收有效问卷共253份。 职业生涯的出现阶段主要集中大学一年级,核心任务是适应大学生活、唤醒职业意识和适应专业学习。出现阶段的现状主要从专业选择、专业认知、职业定位及对口专业就业面了解程度四个方面进行衡量。在所调查的253个同学中,70.4%的学生为自主选择专业,在这70.4%学生当中,有将近45%的学生对于择业范围没有明确认知;剩下29.6%的学生为非自主选择专业,即由父母做主或学校调剂,在这29.6%的学生当中,对于择业范围没有明确认知的比例高达60%,明显高于自己选择专业的学生。从这里可以看出,自主选择专业的学生职业意识觉醒得比较早。关于专业认知方面,约83.4%的学生对所学专业有一定认知,但程度也仅为“了解”。 定向阶段是职业生涯发展的关键阶段,在时间上处于大学二、三年级,核心任务是了解个人兴趣、爱好,进行职业探索,制定职业目标,考虑专业发展。定向阶段的现状主要从社会实践的执行情况,学生自主学习情况及学生对于职业技能了解程度三方面进行衡量。在社会实践方面,有42.7%的同学在大二和大三学期参加过实习,“没参加,但有这方面打算的”的占了所有被调查者的52.6%。在学生自主学习方面,有自主学习行为的同学,已经工作或实习的比例达高51.5%,没有主动学习行为的同学,这一比例为38.1 %。对于将来从事工作所需技能有清楚认识的同学,其就业比例高达56.1 %,而完全不清楚的同学,其就业比例仅为29.4%执行阶段出现在大学四年级,这个阶段的主要任务是搜索求职信息,掌握求职技能,进行职业选择。该阶段学生的核心任务包括建立职业价值观,获取就业信息,掌握求职技能进行职业决策。就业执行情况主要通过职业价值观调查,就业信息获取渠道,求职技能的掌握,就业决策的影响因素,目前工作的获取途径及就业情况六个方面进行衡量。据统计显示,择业时学生比较重视的几个问题依先后次序分别为:公司待遇,发展空间,个人兴趣,工作地点,专业对口。学生签约时对这几个问题的重视程度有所改变,排序为:公司待遇,发展空间,工作地点,个人兴趣,专业对口。在被调查者中,对于第一份职业执“先实现就业”态度的学生占总数的51.9%。在衡量职业生涯成功标准这一问题上.49%的学生选择了高工资,其次才是实现自己的价值。各类求职网站及学校网站是大学生获得有效信息的主要渠道,其次则是从同学、朋友处得到消息,接下来是在人才市场与报纸上找到信息。在求职过程中,自主意识对职业决策起着决定性的作用,父母和朋友的意见也起着一定的影响作用。 稳定阶段一般出现在学生即将离校时期,通常指达成就业协议后,适应工作,寻求职业发展的过渡阶段。这个阶段的任务包括签订就业协议,熟悉工作及寻找更好发展等 研究表明,目前大学生职业生涯规划在以下几个方面存在不足之处: 职业生涯规划不足:专业选择及学业规划意识不足。学生在人学之后一至两年的时间内,对专业发展方向都没有明确的概念。学生缺乏职业规划方面的知识,对于职业技能要求也不甚了解。大学三年级是职业生涯教育的“黄金阶段”,而学校在这一时期的教育、教学工作也有不足之处,未能帮助学生树立明确的择业观。 就业指导工作巫待完善:大学生在职业选择上缺乏科学的决策指导。大学生面临就业、求职困难时,辅助渠道单一,除了独立解决外,一般求助于同辈群体及家长,相比而言,老师的影响力较为微弱。学校就业指导部门软件不足,缺乏专业化的教师队伍,难以保证工作质量。学生在就业选择上缺乏引导,对于应聘岗位了解不足,在面试技巧方面也缺乏相应指导 就业指导观念上的落后:目前对毕业生就业指导大部分仍然采用的是一种就事论事的方式。这种纯粹的就业指导,更加关注的是解决学生在求职时所遇到的现实问题。因而更多的指导往往会围绕求职应聘技巧、就业政策等方面进行,千方百计促成毕业生找到工作。这种就业指导只能称作是“毕业生就业指导”,是就业指导的最低层次,而不是真正意义上的大学生就业指导。 大学生职业生涯规划是个复杂的系统,存在各种影响因素,包括学校、家庭、社会、职场等。但是,职业生涯规划的主体无疑是大学生自己。而学校的任务之一是实现学生的社会化,尤其是指导他们顺利的向职场过渡。本文从学生和学校的角度提出改进建议,希望能更好的帮助大学生完成社会化,顺利地走向职场。 学生要发挥主动性,挖掘自身潜能,学会为自己负责。在个人职业生涯规划的过程中,变被动为主动,积极和家长、老师多交流,寻找适合自己的职业发展平台。 学校应该及早转变观念,变“毕业生就业指导”为“学生职业生涯辅导”,开设相关课程,多举办讲座、活动,培养正确的择业观,提升就业竞争力,增设相关咨询机构,指导各阶段、不同需求的学生解决职业生涯规划问题,并努力完善其功能。根据毕业生专业和个性特征提供详细的就业信息,拓宽就业渠道。 林学论文:高校林学本科专业英语教学模式现状与探讨 论文关键词: 林学专业英语 教学模式 现状 探讨 论文摘要: 文章探讨了高校林学本科专业英语教学过程中主要存在的问题,主要包括:合格师资相对匮乏、学生英语自身基础参差不齐、林学专业英语教材可选性较少且内容陈旧等问题。文章针对以上问题探索出了解决途径,包括:改进授课模式、加强师资队伍建设、选编适合自己特色的优秀教材、探索适合学生学习的课堂教学模式、让学生参与教学过程的民主评议活动等。 0引言 林学专业英语是高等院校林学本科专业必修的专业课程之一,在当前对外开放步伐进一步加大的新形式下,我国高校对外交流也变的日益频繁,因而林学专业高等教育对于人才的培养又提出了新的要求,迫切需要大量既精通外语、又具有丰富专业知识的高素质复合型人才,培养的学生不但要具备扎实的林学专业知识和基本技能,更要具备良好的国际视野,能够熟练地运用英语这门工具进行专业交流,学习国外先进技术,把握科技发展动态。因此,林学专业英语教学已经成为培养现代化林学复合型人才的重要环节,但在实际的教学中,基于各校学生自身英语水平、教育管理模式及师资水平等多因素的差异,林学专业英语的教学尚存在许多不足之处。 1林学专业英语目前主要存在的问题 1.1 林学专业英语教学优秀师资相对匮乏在授课过程中,林学专业英语对师资有其自身的特殊要求,既要求具有精深的林学专业知识,还需具备流利的英语表达能力,这样才能够自如地把学科的基本概念、相关理论和学习重点讲解透彻。但研究表明[1],我国高校专业英语教师来源可归为三类:一是国内高校培养出来、经过培训的中青年教师;二是留学归国人员;三是外籍教师。其中,第一类教师能够用英语向学生表达清楚讲授内容, 但很难达到英语思维 “原汁原味” 的境地,师生之间也缺乏交流与互动,这不利于学生的知识和语言应用能力的提高;第二类教师需要将国外的教学经历和国内实践结合起来,需要一个熟知的过程,因此难以很快达到预期的教学效果;第三类教师则由于种种原因难以在国内进行专业英语授课。可见,目前我国专业师资队伍无论在数量上还是质量上都比较欠缺。 1.2 学生英语自身基础参差不齐众所周知,近年来我国高等院校连年扩招,尤其是农科类专业甚至降分录取,致使我国普通高校的录取比例逐年增加,因此,许多高校生源质量都呈现不同程度的下滑趋势,在英语水平上,生源英语自身基础参差不齐。 1.3 教学方式陈旧、略显枯燥目前,多数高等院校在林学专业英语授课环节上,都不同程度的存在着授课环节与实践脱节、授课方法和教手段落后等问题。表现为:首先,授课时只重视专业词汇和阅读,考核偏离实用性,学生仅懂得了很多专业理论和词汇,但缺乏实际的英语应用能力。其次,多数院校课堂授课仍然是教师朗读、讲解、翻译的模式,最多只是让学生简单的参与读解一下,缺乏互动式、多媒体等模式教学,削弱了学生学习的主动性和积极性[2]。 1.4 林学专业英语教材可选性较少且内容较陈旧林学专业课程又可分为森林植物学、土壤学、植物生理化、森林生态学等。不同学校开设的专业方向侧重点不同,因此各学校针对不同的专业方向选择适合自己办学特色的林学专业英语教材十分重要。但目前,多数高校林学专业采用的专业英语教材都是国内学者在国外原版教材的基础上经过选择编写而成的,由于国内教材策划和出版的周期短,因此教材质量良莠不齐;此外,内容选择的仍是70-80年代的外文原著,缺乏教材的时代特色和知识的更新性。 2林学专业英语授课模式的改进 2.1 加强师资队伍建设高素质的师资队伍是提高林学专业英语授课质量的根本保证。各林学类高校在培养和引进师资队伍时,应充分兼顾近期急需与长远规划的原则,可通过“送出去”“引进来”等多途径模式建设一支具有专业结构、年龄梯队的完备师资队伍,并形成梯队式师资储备。此外,应建立定期组织一线教师去其他大学听课或聘请教学名家示范教学等学习机制,学习新的教学理念和方法。同时还要有引进国外优质教育理念和资源,对专业师资培训和考核。 2.2 选编适合自己特色的优秀教材在林学专业英语授课过程中要结合国内的特殊背景,对原版教材的结构体系进行合理调整,推陈出新、取其精华,弃其糟粕,结合学生已有的知识结构,在此基础上组织国内外相关学科教育及科研专家,编写适合于我国现状的教材。其次, 在教材的选取上专业英语内容要避免和基础英语教材内容重复,尽量选择原汁原味的阅读材料。再则,教材的选取还应补充听、说、写方面的内容,使学生能以英语为载体进行专业表达和交流。教材内容应该具有专业知识的逻辑性、连贯性和系统性,循序渐进,由易到难。另外,利用网络资源特有的共享性、广泛性和即时性,可即时查阅检索本专业各方面的资料,随时对教材内容进行修改、增添和删除,以便丰富教材内容。 2.3 努力探索适合学生学习的课堂教学模式授课过程中,教师应逐渐探索适合学生自身特点的学习方式。比如,循序渐进地进行教学,刚开始可以中文为主,穿插英文,以后逐渐增加英文授课分量;另外,要改进教师课堂上演独角戏的传统教学模式,让学生充分参与教学。另外,教师授课要善于总结和运用各种好的教学方法,把枯燥的语言知识教的生动有趣,便于记忆。比如,针对记忆枯燥的专业词汇时,可采用总结式的授课手法,总结一些常见的前缀和后缀,便于学生记忆。举例讲,带inter-的前缀表示“之间”,例:interspecific competition (种间竞争) ;后缀-ology表示“学科”,例: biology生物学;zoology动物学;ecology生态学;virology病毒学;immunology免疫学等等[3]。 2.4 让学生参与教学过程的民主评议活动学校每学年组织学生对授课教师进行评议,一方面既可把授课效果反馈给授课教师,以便今后查缺补漏、进一步改善授课质量;同时,也可使学生充分发挥民主监督的主人翁作用,督促授课教师,充分提高教师的责任心。再则,学生评议的结果也可作为教师年终考核的一项指标,便于高校进一步人事管理和规范用人制度。 综上所述,林学专业英语授课质量的高低,受制于多种因素。只要教师认真转变传统教学观念和模式,科学地将林学专业与英语教学内容相结合,大胆创新,最终会达到提高授课质量的目的。 林学论文:林学期刊量与单位的使用问题 一、林学期刊在执行量和单位国家标准方面还存在较大差距 1)林业科学的特殊性,使现行国家标准中缺少可供使用的一些量和单位。 2)林业科技人员对现行国家标准及相关知识不够熟悉。国家标准是适用于所有科学技术领域的基础性标准,而专门在本领域从事科学研究的林业科技人员,由于对一些相关学科、交叉学科涉足不多,对这些基础性的计量单位比较陌生,对它们的发展变化缺乏了解,不能很好适应。林业科学期刊编辑人员同样存在这些问题。 二、使用相关学科中已废弃的单位及单位符号 林学期刊中,还能看到如下一些错误用法:光照度lux(应为lx),转速rpm(应为r?min-1),长度μ(应为μm),时间hr(应为h),原子质量单位D(道尔顿)(应为u),压力atm、bar(应为Pa),能量cal(应为J)等。错误使用单位符号1)有些是沿袭了过去一些习惯的错误用法。例如把平面角的单位符号“°”用来表示含量:酒度为54°[应为φ(乙醇)=54%];又如把“′”、“″”用作时间单位:加热15′30″(应为加热15min30s)等。2)把一些不是单位符号的符号作为标准化单位符号使用,例如yr、day、sec,应为a、d、s。3)有些是对量的物理意义认识不清引起的。例如把摩尔质量的单位写作kg,应为kg?mol-1;又如把mol错误地用成浓度的单位mol?L-1:“浓度为2mol的NaOH溶液”,正确的表达应是浓度为2mol?L-1的NaOH溶液,或c(NaOH)=2mol?L-1。 三、使用单位符号和中文符号构成组合单位 GB3100-93中规定,不应在组合单位中同时使用单位符号和中文符号。当组合单位含有时间单位时,这种不规范的书写形式比较普遍。例如流量单位写作“m3?秒-1”,应为“m3?s-1”。但是当组合单位中含有计数单位或没有国际符号的计量单位时,允许同时使用汉字和单位的国际符号构成组合单位[4]。例如生物质量单位kg?株-1?a-1,林分密度单位株?hm-2等。这种特殊的组合单位,林学期刊中比较多,林学期刊编辑尤其要熟知以上使用规则,以便正确把握。 四、对单位符号进行修饰 林学期刊中常常使用一些经过修饰的单位符号。例如:种子千粒质量kg/1000粒,VC含量mg/100mL果汁,凋落物量t鲜重/(hm2?a),光合速率μmolCO2?m-2?s-1等。GB3100-93规定,“单位符号没有复数形式,符号上不得附加任何其他标记或符号”,因此,笔者认为,采用改变量名称或改在量符号上加注信息的办法[3,5]较好。如此,以上各例可以相应地改为:千粒种子质量m/g;(果汁中)ρVC/(mg?dL-1);凋落物量[mFW?S-1?t-1]/(t?hm-2?a-1),其中mFW表示凋落物量以鲜质量计,S、t分别是面积和时间的量符号,对应的法定单位采用t、hm2和a,这适宜在图表中使用,文字叙述可为“凋落物量(以鲜质量计)为××t?hm-2?a-1”;光合速率[n(CO2)?S-1?t-1]/(μmol?m-2?s-1),其中n(CO2)表示光合速率测定CO2的量以μmol计,S、t为面积和时间量符号,对应的法定单位采用m2和s。文字叙述可为“光合速率(以CO2计)为××μmol?m-2?s-1”。2.5SI词头的错误使用林学期刊中常见不规范的有以下几种:1)词头错写,大小写混淆。经常可见的μ误写成u,如将μm写成um。常见的大小写混淆的有:P(1015)和p(10-12),M(106)和m(10-3),k(103)和K,c(10-2)和C等。2)词头重叠使用。例如mμm、μμm、kMW等,应分别改为nm、pm、GW等。3)组合单位中分母加词头。例如:J?mmol-1?K-1,应改为kJ?mol-1?K-1;J?μmol-1应改为MJ?mol-1等。 林学论文:关于农林学院金融学人才培养创新探讨 一、农林院校金融学人才培养存在的问题 1、考核方式单一。大部分课程传统的“一考定成绩”考试方式存在考试目的功利化、单一的闭卷考试、标准化题型、答案规范化和百分制成绩记分方式等问题,这种方式在相当程度上制约了教学水平和教学质量的提高,并且忽视了学生的主体作用,严重阻碍学生综合能力的提高。标准化考试的客观题偏多,扼制了学生的创新思维以及个性发展。虽实践课程占考试成绩比例,但部分学生模拟实验流于形式,校外实践也是提供虚假性报告,教师考核注重结果,不注重实践过程,学生实践能力并没有提高。 2、教学评估亟需加强。教学评估是校内一项最重要的评估,它可检查监督教师的教学水平。学生评估是学校一项行之有效的教学质量管理举措,在不同程度上激励和督促了教师教学的改进。不过有些评估制度没有实施不到位,能真正起到改进教学作用的评估相当缺乏。学校教师成立专门小组对教我国金融学科师资力量有了很大提高,新增师资的学历层次也在不断提升。但各农林院校金融专业因发展较缓慢在结构上不甚合理,教师年轻化趋势不明显,还是以老一辈的教师为主,学历也参差不齐,他们的有些教学方式跟不上学生需求。实验室的指导老师实践经验并不丰富,很多年轻教师均是直接毕业就进入教学阶段,理论知识强,而真正从事金融行业的教师很少,他们自身实践操作能力很有限,因而在实践课上并不能以其亲身实践经历与学生交流,学生在实践过程中遇到实际问题很多时候是不了了之。 二、发达国家的应用型人才培养模式经验借鉴 发达国家强调的是开放式学习,注重理论与实践的结合。不同国家有不同国情,不同院校有不同校情。发展应用性的教育已成为众多院校的选择,农林院校金融学专业在中国众多院校中不占优势,可借鉴发达国家应用型人才培养模式的成功经验再结合当前学校金融专业的发展情况,着眼于农村金融市场和学生自身的需求,构建具有农林特色的应用型金融学人才培养模式。 1、英国 英国高校采取面向经济、工商业的自主性、能力型人才培养方式,强调自由式学习以培养融会贯通、一专多能的人才。学习组织不同于国内,比较松散。高校可依市场需求灵活设置专业和方向,学生可自主选择自己的专业和课程并转换专业,且各种专业的学生都可以一起学习。英国高校的课程可结合市场的实际需求来调整和设计,有时更是与商业人士探讨市场人才需求以便随便变更专业课程。思想教育类的通识课程在大学中要么不设置,要么就是另类的教堂思想教育;三明治特色课程更是让学生既可以学到自己缺乏的专业知识和工作经验技能,也可拥有一定收入独立完成学业。教师在英国只是一个助学者,教师的教学就是一种培养学生综合能力的活动。课程上教学方式灵活多变,注重学生参与性,要求学生多参与发表自己的观点和提出疑问,有利于培养学生自主思考能力;他们的出勤率不是靠点名而是教师采用各种创新的方法吸引学生主动上课。并且他们的独特之处在于采用师生完全平等的教学方法,国内很多院校在于教师告诉学生问题的唯一答案,而他们在于不断探索寻求多种答案。英国毕业论文完全由学生自身完成,教师不参与,以此培养学生的自主研究和独立工作能力,学校与企业尤其是中小企业关系很紧密,寻求与各种企业合作为学生提供实践教学,以实际的工作效果考核成绩。同时高校鼓励学生自主创业,学校也愿提供部分创业基金。学生评估有监考评估和课业评估,含任务、证据、成果评定和反馈四步骤的课业评估是英国最具有特色的考核方式,这值得农林院校借鉴。 2、德国 德国在20世纪六七十年代对大学进行改革,应用科技大学和职业学院的教育以培养应用型人才为目标。他们的培养目标和课程设置都以应用型为主,既包括理论知识学习也高度重视实践。双元制是他们典型的教育模式,按照金融机构对人才的要求组织教学和岗位培训,学生既在校学习理论知识也在企业学到专业操作知识,课程模式以职业活动为导向。德国高校的教学采用双元制、师生平等、项目教学,在期末教师给予不同专业方向学生一个大题目,下细分10-20个小题目,学生选择自己感兴趣的小题目,利用假期搜索资料和写报告,在开学上课讨论。这种方法给予学生足够自主学习时间搜索资料寻求解决问题路径,提高学生动手能力,笔头和口头能力都会有不同程度提高。实践模式更是与企业紧密结合,以便学生毕业能顺利适应工作,实践教学的教师有很深的实践经验,而且他们要求学生进行技术实习,并结合自己的毕业论文进行。此外,德国高校奇特之处在于他们的合理校企合作用人激励机制,企业面向社会招录合适学生,学生既要进入专门学校学习基础理论知识,也要接受企业的考核,他们毕业时必须接受专门部门的考核和企业考核技能。另外,“企业主导型”实践教学模式需要企业、学校和政策的大力支持。 3、美国 美国在20世纪60年代开始出现对本科层次应用性人才的培养,有以宏观金融为主的经济学院和以微观金融为主的商学院两种人才培养模式。“商学院模式”培养的学生要掌握一定的技术,解决实际工作中的问题。农林院校金融学旨在培养基础扎实、适应面宽、综合素质高、实践能力强的应用型金融人才,主张学习商学院模式成功经验。美国高校允许跨专业,跨学科联合培养。美国商学院培养金融分析师最多,他们的毕业生能够很快适应工作、就业竞争力强。大学前两年内都进行集中的、疲劳式的必修课学习,掌握必须的金融基本知识,要求学生参加各种从业资格考试以便更快适应工作。且他们的课程设置很灵活,紧跟时展趋势和市场需求,一大特点就是偏微观,整个金融体系课程设置与注册分析师考试科目基本一致,注重金融工具类、金融数学类课程。美国高校运用团队、项目、现场和案例等教学方式教学,用实验、案例、讨论、互动交流等丰富生动的形式来提高学生的学习积极性。哈佛大学商学院首创并推行的案例教学在MBA教学中很成功,金融学的实践性比较强,适合采用案例教学。项目和课堂相辅相成,促进课程教学的改革。且他们的CBE实践教学以综合职业能力为实践教学的培养目标和评价标准,重在突出能力。学校可作为金融学专业实践教学的主导模式,学校邀请企业代表组成委员会分析确定金融行业所具备的综合能力从而根据培养目标确定需要掌握的专项能力,接着制定实践教学大纲和实施教学内容。农林院校可借鉴案例教学提高学生决策和解决问题能力,并且大大缩短了教学情景与实际生活情境的差距,学习实践教学模式培养学生的应用能力。 4、澳大利亚 澳大利亚实行一种国家框架体系下以金融产业为拖动力量的、政府、金融机构和学校相结合,以学生为中心进行灵活办学的相对独立的、多层次的综合性金融人才培养模式。基于行业的学习是澳大利亚在1963年提出的一种教学形式,是他们教学的一大特色,至今被广泛流传。澳大利亚高校特别重视学生的专业应用能力,强调面向行业、结合企业开展应用型的教育和培训,行业和企业也参与到课程设计以及教学过程中。学校的课程有理论课和基于行业的学习两部分组成,开发非常灵活。学校在设计课程前会先咨询有关行业人士确保教学真正符合金融行业的需求,企业和个人甚至可以定制专业课程。实践课更是由企业和行业联合设置并与大学积极配合以便他们更能适应工作和市场需求,并且政府和行业出资建立校内外实训基地。他们强调学生、大学和行业的紧密合作,学生修完大学前两年学位课程后到企业带薪工作,学习几个月后再回校继续修课程且与企业保持紧密联系。学生更是由行业和企业学术导师共同管理。这种教学模式不但可以为企业培养潜在未来员工,节约人力成本,更为学生提供实践平台提高工作能力和适应工作,在学习中工作和在工作中学习。金融行业变化很快,高校通过和企业的合作能很快了解金融行业的发展趋势和企业的真实动态,促使他们不断探索新的教学方式和提高教学水平。农林院校可以借鉴此种模式,既提高学校教学质量,亦可解决部分学生的就业。 三、农林院校金融学应用型人才培养模式改革建议 新形势下社会需要具有扎实的专业理论知识和适应社会需求能综合运用各种知识开拓事业的人才。农林院校与综合财经类院校相比在金融行业中不具备优势,要想更好发展需要突显“农”特色,需要在培养目标、教学课程体系、教学方法、教学条件等方面做改变。 (一)教学管理改革 1.明确定位金融特色。人才培养目标是人才培养模式第一要素,是一切教育活动的出发点和归宿,直接影响着人才培养的质量。只有明确培养目标,才能制定出具有自己特点的科学合理、切实可行的培养模式,才能体现学校的办学特色,学校才有竞争力。农林院校基本属于教学型大学,它的社会价值应体现在培养应用型人才以解决农村金融市场人才需求问题,应将金融特色定位于为地方经济和社会发展培养懂金融实务能操作,动手能力强的应用型人才。 2.学分弹性化和课时灵活。教学机制的改革要以学分制改革为核心,全面实行弹性学制。现在高校可允许学生修满学分提前毕业,或是保留学籍,在一段时间内创业、社会实践和出国留学。设立创新学分以培养符合时展需要的应用型人才,让学生学习内容更具有选择性、学习时间更灵活,这也打破了学年制对学生的束缚。此外,每所农林院校金融学专业的优势不尽相同,院校间可以相互合作,允许跨校选课并相认学分以弥补自身资源不足和使各校优势互补、资源共享。因很多课程具有交叉性,可压缩部分课时,设置一种课程多个学时,学生可依不同学习方向需求选择课程学时。 3.推行全面考核。院校逐步构建以平时考核成绩为主、期终考试成绩为辅的课程学习效果考核新体系,提高平时考核成绩占课程考核总成绩的比重,核心骨干课程的比重可占到60%以上,理论课考核为平时考核+期终考试。期末闭卷考理论知识,平时开卷考上课出勤、案例参与、讨论、问答、作业。实践课考核为平时出勤、模拟实验课综合表现、新题目的实践操作处理程度和实践报告,全面注重考察学生的综合运用能力。这避免学生平时不参与实践和考试抄袭别人实践报告现象,且丰富了综合素质教育的内容和形式。同时学校实行教考分离制度,且采用统一流水阅卷让评分更规范,此后就考试成绩和试卷难易程度作全面分析评估和总结,提出整改措施。 (二)优化课程体系 学科定位和人才培养模式改革最终要落实在课程体系设置调整上,现代金融服务业的发展要求高校金融学对原有的课程体系进行整合优化,突出自己的特色注重宏观与微观的有效结合。 1、灵活变动公共课。金融国际化趋势则需要学校开设金融英语和商务英语课程,并就不同外语能力学生设置多种外语选修课。同时,学校可适当加强数学的学习时间或是开设金融数学这门课程,提高学生的数学能力和逻辑思维能力,以适应金融学众多偏理性课程。并且可开设大学语文、人力资源管理、商务礼仪、会计电算化等个性发展课,根据本专业学生的成长成才规律和需要,在全校公共选修课范围内挑选适合本专业学生发展需要、学有基础的课程组成课程群,学生选读部分课程。 2、扩大专业选修课比例和细化方向。整个专业课程设置在注重金融理论基础的同时要兼顾提供实践应用性课程,使学生不仅具有扎实、宽厚的理论知识和实践知识,而且具有较强的个人竞争能力。我国高校走的基本是先学分后选修的道路,在学分制下制定选修课,现有的选修课只是一个点缀,一个学分的产物。农林院校有为新农村提供更合适人才的优势,可调整设置如小额信贷和农村金融学等农学金融特色类课程以满足农村金融市场人才需求,扩大专业选修课比例。再而,学校可在原有金融专业课基础上优化选修课结构,细分专业小方向。金融学有货币银行学,金融经济(含国际金融、金融理论),投资学,保险学,公司理财(公司金融)等小方向,学生可据学校在这几个方向设置的课程群选择自己的兴趣课程群。 3、加强实践课程教学。实践是应用型人才培养重视的环节,不要让实践流于形式。金融学专业实践教学可开设包含证券投资、金融企业会计等课程,商业银行经营管理、国际金融等课的金融综合实验,或是含管理学、企业管理学、会计学、统计学、财务管理等五门课程的经营管理综合实验,融合实践内容进行实践教学的创新。农林院校组织学生实践调查和调研培养学生自学钻研、团结合作和工作适应能力,再开设专业文献综合训练和专业综合能力测试提高学生的科研能力。并且每周进行课程实习和专业综合实习,鼓励学生通过多种途径获得社会实践学分。 (三)创新教学方法和改进教学手段 金融专业体系很庞大,采用启发式、探究式、讨论式、参与式等多样化教学方法,注重思维启迪、知识传授与能力培养并重,有助于那些缺乏实践学习的学生增强对金融专业知识的认识和深化。 1、推行小组单元互动式教学。教师在一些专业课程教学中以问题为中心采用案例分析对学生进行小组单元互动式学习,教学向“以教师指导下学生主动学习为主”转移,让学习成为没有终点的循环过程。教师作为“导演”选择好剧本,引导学生进入不断探索和反思学习的过程,学生作为主角,就金融知识问题中各种小问题进行小组互动讨论,让学习和实际充分结合。教师在课程上审时度势,让学生得到最大收获,并且在案例讨论结束后,要求学生针对个人参与度、课前准备和运用知识解决问题等方面进行自我评价以培养学生的自我监控能力。这种教学方式不但调动教师教学方式改革的积极性,提高了教学效率,而且培养了学生的学习能力和创造力,培养了学生团队合作精神。 2、充分开展网络教学。充分利用网络,借助计算机辅助教学软件和多媒体教学课件,采用虚拟、仿真实验技术手段,注意虚拟实验、仿真实验与实际操作的结合,让学生将知识融汇于实际中,达到事半功倍的效果。在教学中采用发放问卷和召开座谈会的形式让学生参与发言和讨论,实现教师角色的转变,将课堂理论教学与知识实践结合起来。此外,学校多利用网络资源设立公共邮箱提供各经济资源网站、教学材料、教学笔记和个人资源等,让大家了解金融业最新发展动态。开设BBS讨论,供教师和学生共同讨论疑难问题等,开放式的讨论建立多层次的师生交流平台,给学生提供方向性指导。 (四)改善教学条件 1、加强实践环境建设。高校按照金融专业培养目标和教学大纲的要求,配备必需的软、硬件设施和有实践经验的实践教学教师。金融实践软件中注重引进和采用当前实际工作单位(机关和公司)正在或即将使用的管理工作类软件和手段,如电子商务,电子货币与网银行系统软件,证券、期货及外汇实时交易系统,用友会计电算化,ERP等,为学生实习提供有力保障。可以在金融(证券、期货)实验室安装一套证券、期货实时系统,学生不仅可以利用这套系统浏览实时信息,通过管理员设置帐户和启动资金,可模拟证券、期货交易,开展模拟股市大赛,加深理论知识,锻炼实战能力。并且,整个经管系可让学生24小时远程访问,共享实践软件资源和综合利用,以避免设备分散浪费。 2、建立校企合作实习基地。金融专业应用性很强,必须要把理论和实践结合起来。在学校从理论到理论很难接触到金融行业真正需要的东西,仿真的模拟与实际工作还是有区别,缺乏对企业的现实针对性和指导性。农林院校要依据市场需求与当地农村金融市场企业合作高度重视实践,坚持与培养学生的专业技能为主,加强学生基础理论教学与实践应用的相互融合,凸显农林院校应用型人才的教育特色。 3、优化师资队伍。教师是学生的方向指标,学校需要年龄和知识结构合理、学术梯队完整、学术特点鲜明的师资队伍。学校为教师创造学习条件如讲座、进修培训班,促使教师提高教学学术水平,与国内和国外著名大学建立学术联系,形成稳定的师资交流、培训机制,提高教师的业务素质和教学水平,并积极借鉴和吸收国际上学科建设的成功经验,加强学科建设。教师在校开展产学研工作,弥补从学校到学校缺乏实践经验而难以胜任的专业教学,尤其是实践教学环节的不足。此外,也可借鉴发达国家的普遍做法,建设一支相对稳定的兼职教师队伍,兼职教师包含金融学教授与具有丰富实践经验的金融行业人员,满足教师技术应用能力多样化要求,并以此为纽带发展教学过程与实践紧密结合的应用型人才培养模式。 作者:周孟亮 单位:湖南农业大学 林学论文:林学人才培养方式革新思考 作者:李明诗 孙力 单位:南京林业大学 贾治邦提出“十二五”时期我国林业工作的总体思路是:高举中国特色社会主义伟大旗帜,以邓小平理论和三个代表重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,全面实施以生态建设为主的林业发展战略,以推动林业科学发展为主题,以加快转变林业发展方式为主线,以确保如期实现双增目标为核心,以兴林富民为宗旨,坚持依靠人民群众,坚持依靠科学技术,坚持依靠深化改革,加大生态建设保护力度,加强森林抚育经营,加速培育主导产业,加快繁荣生态文化,全面开创现代林业科学发展新局面,为夺取全面建设小康社会新胜利做出新贡献[4]。林业可持续发展理论是林业科技发展的指导原则,也是指导林业人才培养的根本理论。我国森林资源少、分布不均,森林覆盖率低,天然林生态系统破坏严重,生态环境不断恶化,这都要求林业教育应重视与加强森林培育方面的教学内容和环节。随着我国森林资源综合化合理利用的较快发展、农用林业研究范围的不断拓展以及信息技术等高新技术的渗透和多学科技术的融合,高等林业教育需要加强学科的交叉融合,改革传统课程,增加新课程,更新教材内容等。在这种形势下,本科院校林学专业要想站稳脚跟并争取有更大、更好的发展,一个关键的问题就是要找准自己的位置,认清自己的劣势和不足,发挥自己的优势和特点,培养既适应社会需要又符合自身办学实际的人才。其中专业建设是实现高校人才培养任务的基础和核心,也是提高高校教学、科研和社会服务能力和水平的保障[5~8]。 1林业教育的中外比较及我国林学专业的建设与发展 1.1国外林学专业建设与人才培养的趋势国外林学专业的建设与人才培养,强调培养能够适应21世纪林业行业新变化(从以木材生产为主转向以生态建设为主)的新型人才;通过专业知识结构的改造,适应“环境热”、“自然热”、“生物热”的潮流,实现专业课程结构的优化[9~11],培养具有深厚知识和较高能力的“通才”;实行教学、科研与企业相结合的开放型办学体制,注重学生能力的培养;淡化专业,改革课程设置,重视基础性训练和文、理、工科的相互渗透,实行综合化的课程体系,使学生在知识、能力、素质三个方面协调发展,增强适应性[12]。 1.2我国地方本科院校林学专业建设的现状我国地方本科院校林学专业教育存在专业建设历史短、教育观念相对陈旧、课程结构单一、教学模式和教学手段较落后、教学内容陈旧、学科间缺乏渗透、教育体制和教学管理的改革思路缺乏开拓性、没有充分发挥第二课堂对学生素质培养和潜能发挥的作用、所培养的人才知识面窄等问题。这些问题的存在违背了现代教育思想,也不符合现代林业科学发展观、社会经济发展和人才市场需求的要求。近年来,随着高等教育的发展方向由规模扩大向内涵提高转变,地方高校办学历史短、积淀少、底蕴薄的问题开始显现。面对新的形势,地方高校必须及时调整办学指导思想,不能盲目瞄准“一流”、向老牌高校看齐,而是要走自己的路,创出特色、办出活力[13]。培育新建地方本科院校的办学特色,也是适应高等教育大众化发展的客观要求[14]。同样,地方本科院校中的林学专业要想在激烈的竞争中得以生存,也必然要进行特色专业建设。林学专业本科人才培养模式主要由培养目标、素质要求、课程体系、教学方式和教育教学活动运行机制等要素构成[15],其中人才培养目标是人才培养模式的核心。地方本科院校林学特色专业的人才培养目标是:为地方经济建设培养实用型人才,即立足地方资源保护、开发、利用及区域生态安全建设,培养适应21世纪经济和社会发展以及林业科学和技术需要的,具有较宽的公共基础知识以及扎实的林业科学基础理论、基本知识和基本技能,实践动手能力强,综合素质良好,创新能力与吃苦耐劳精神兼顾,能够在林业、农业、环境保护等部门从事森林培育、森林资源经营与管理、经济植物栽培、植物资源开发与利用、生态工程建设和城市林业建设等工作的应用型人才。 1.3我国林学人才培养中存在的问题 1.3.1招生规模及生源质量下降长期以来,我国的林业专门性大学和部分农业大学中的林学院(林学系)肩负着培养林业本科层次专业技术人才的重任。但由于林业院校管理体制和布局结构的重大调整,高等林业院校在改革中不断扩大办学规模,向多学科综合性大学发展的同时,都相对地压缩了传统林学类学生的招生数量。与此同时,农业院校中的传统林科专业在专业扩张过程中却逐渐萎缩以致消失。近年来,该趋势则愈演愈烈———林科类考生的第一志愿填报率和上线率呈逐年下降趋势,录取的学生多为调剂志愿考生,生源质量明显下降。更为严重的是,毕业生实行“双向选择”就业后,林科类的毕业生则争先恐后跳出“林门”[16,17]。可见现在学生对林业的认识不够,有的不明确自身的价值取向,所以增加基础课程(如哲学)的教育显得尤为必要。 1.3.2失去传统优势,缺少林业人才面对目前林业专业存在的问题,各大高校采取了一系列措施,如浙江林学院在《关于林科类专业改革的意见》中明确提出:“林科类专业改革特别要加强林业与生命科学、林业与生态环境、林业与生态旅游、林业与环境艺术的结合,专业设置要充分考虑农林和区域一、二、三产业的协调发展”的要求,传统林学专业相应设置了3个柔性方向:城市林业、森林资源开发利用、森林生态环境建设与管理[18]。而更多的高等院校选择在林科专业人才培养时,突出在广泛的通识教育基础上进行较宽的专业教育[19]。虽然这些举措在一定程度上拓宽了林学的学科外延,丰富了社会对该学科的认知,也提升了林科专业毕业生在就业市场中的竞争力,但这些改革措施都弱化了传统林学的优势,导致报考林学相关专业研究生的数量锐减,而林业基层一线几乎失去了人才的输入。所以林学专业教育在突出优势的同时,必须加强与其他学科间的渗透。 2林业专业学科建设探索 2.1重视林业区域性和森林分类经营等特点林学专业的课程设置要充分体现林业的区域性特点,根据所在区域的不同而有所不同。例如,南方集体林区的林业生产经营具有规模小、经营分散、经营类别多样的特点[20],所以应在林学专业的课程体系中设置木材学、木材检验和木材生产工艺学等课程。在东北国有林区,国家对林业主体功能重新定位之后,这些国有林区的主要职责是实施天然林保护工程,保护天然林,恢复森林资源[21],所以应在林学专业的课程体系中增加植被恢复生态学、森林健康、森林多功能经营等课程。在西北干旱半干旱地区,林学专业的课程体系设置应更加突出与抗旱造林等相关的课程。只有通过设置能够体现森林分类经营特点的课程,林学专业才能培养出更加符合当地区域林业特点的专门人才。#p#分页标题#e# 2.2增加有关森林碳汇的专业基础课森林在应对全球气候变化中具有独特的作用,是陆地上最大的碳储库和最经济的吸碳器。2009年,在中央林业工作会议上,总理作出了“林业在应对气候变化中具有特殊地位”的重要论断。同年,主席在联合国气候峰会上的讲话也强调了“大力增加森林碳汇是我国应对气候变化的重要措施”。因此,在应对全球气候变化、建设低碳社会中,林业肩负着前所未有的社会责任和历史使命。目前,减少大气中CO2等温室气体的措施主要有两种:一是减少温室气体排放,即减排,主要是通过降低能耗来实现;二是增加温室气体吸收,即碳汇,主要是通过植树造林、植被恢复、科学的森林经营管理,使森林最大化地固定和吸收大气中的CO2,从而实现间接减排。有关研究表明,每年全球大气和地表碳流动量的90%来源于森林,林木每生长1m3,平均吸收1.83t的CO2。由此可见,把发展林业作为减少大气中CO2等温室气体的措施,具有操作成本低、效益好、易实现等优点,是目前全球应对气候变化的最经济、最现实的手段。因此,在林学专业建设时顺应时代主旋律而突出森林碳固定、碳蓄积测量及碳释放等方面课程。 2.3加强信息化建设信息化是当今时代的重要特征,影响着社会经济的发展方向,是现代社会的重要标志。加强林业信息化建设工作,是转变林业管理方式、提高林业现代化管理水平、推进现代林业建设的必然选择。林业信息化建设的速度、质量,从某种程度上说,必须靠人的素质的提升,必需依靠大量林业从业人员的信息技术整体素质[22]。信息社会对林学专业人才的培养提出了更高更新的要求,而林学专业学生的知识结构有明显的偏差,以计算机为主的信息技术能力普遍偏低。一方面人才市场需求远远不能满足;另一方面林学专业学生难以就业。林学专业教育如何主动适应我国现代林业发展的需要,培养出适应不同岗位的林业信息技术人才是值得探讨的课题。林学专业在林业生态建设中起到培养大批高级专门人才的使命,将林学专业教学与信息技术进行有效整合,培养具有林学基础知识和信息技术的综合性人才,是林业信息化建设的迫切需要。林业信息化建设就是信息技术在林业建设上的应用,主要包括林业资源监管系统、营造林管理系统、林业灾害监控与应急系统、林业综合办公系统、林业信息化基础平台、林业产业发展与林业经济运行系统等方面的建设内容。由于林业信息化建设专业性较强,既要求有3S技术、计算机技术、网络技术等现代信息技术,又要求有森林培育学、森林经理学、森林保护学等林业基础知识,因此专业技术人才的培养成为当前林业信息化建设的重要方面[23]。因此,在林学专业教育教学中,要在学生中加强以计算机能力和3S技术为主的信息技术能力的培养,使学生在掌握林学专业知识的基础上,熟悉和掌握有关计算机原理与应用、3S技术应用等方面的基本知识和技能。由专业课教师在非信息技术课程中灵活安排信息技术内容的传授和实践,对学生展开多方位、多角度、多层次的信息技术训练,培养学生利用信息技术分析问题、解决问题的方法和意识,提高学生的信息素质。同时,在教学方法上广泛采用网络教学平台、数据库技术、多媒体技术以及试题库系统,将信息技术有机地融合到林学专业教学中去,提升专业教育教学水平,提高林学专业人才培养质量。 2.4强化实践能力教育目前,林业高等教育尚存在人才培养规格与林业发展需求不相符合的问题,其中最突出的是培养的林学高级专门人才实践能力不够强,不能满足林业基层实际工作的需要[24,25]。通过实践教学,使林学专业学生的基本素质和基本能力得到训练,专业技能得到全面提升,综合能力和适应社会的能力得到全面提高。要实现信息技术与林学专业教学的无缝整合,仅依靠课程教学和实践来提供学生足够的实践机会是不可能实现的,应该积极利用非课程教学环节展开多层次、多方位的重点培养[26]。毕业论文(设计)、学生创新课题、教师科研与实验室开放等教学环节是主要的非课程教学方式。在非课程教学环节中,可以选择遥感在林业上的应用、地理信息系统在林业上的应用或设计开发一个管理信息系统等大型实验对学生进行信息技术的较高层次的培养。自然科学源于实践,是在对自然现象观察的基础上从生产实践和科学实验中总结发展起来的[27]。对于高等院校,实践教学的质量是其人才培养的生命线[28],在农业类院校表现尤为突出。实践教学不仅是为了让学生验证所学的各种知识,理论联系实际,更重要的是培养学生动手能力和创新意识,是全面提高学生知识、能力与素质的重要手段。近些年,大学生面临就业压力大的严峻考验,这也给高校的教学特别是实验教学提出新的课题。要求实验教学在形式、方法、内容等方面进行全面改革,以适应社会需要。另外,实践教学也应该抓住学生继续深造或者就业这一不同特征,设计个性化的教学方式,多样化的教学形式和综合教学内容。江西农业大学对林学专业提出分年级制定实验计划的改革措施[29],浙江林学院围绕新型人才培养目标对林学实验教学进行了改革[30],都有很多很好的经验可以借鉴。 2.5推行本科生导师制导师制是学生教育与管理的一种重要形式,起源于15世纪英国的牛津大学和剑桥大学,后来为其他学校所效仿[31,32]。在我国,研究生的培养多采用导师制,本科生一般采用辅导员制。目前,本科生导师制作为一项教学管理制度并没有统一的标准,也少有成熟的经验可供借鉴。一些高校在本科生导师制的实践探索中,大体的做法是聘请有经验的教师担任本科生的指导教师,在学生的成长过程中对其进行专业辅导、生活指导、心理疏导等。林学专业本科生的年龄一般为18~23岁,他们正处在青年的初期和中期,是个体发展由不成熟到成熟的过渡阶段,也是个体形成科学的人生观、价值观和世界观的重要时期,在生理和心理上的发展仍处于不稳定的发展时期[33]。他们需要导师在生活和学习上给予更多的关注与引导。本科生导师制的实施能够营造和谐、积极的学术氛围。师生之间经常进行讨论和交流,使导师更充分地了解学生的学习需求,进而做到因材施教,以个人的学术魅力激发学生的学习积极性,并指导学生采用合适的学习方法解决学习问题。同时,导师能及时从学生那里得到教学效果的反馈,从而发现更多的问题,激励自己不断地创新进步。这带动了教师队伍的建设,是个一举两得的举措。2002年,在北京大学和浙江大学的带动下,全国许多高校纷纷效仿,一时本科生导师制在全国几乎呈遍地开花之势。北华大学林学院在借鉴其他高校实践经验的基础上,结合地方林业院校的特点,在林学专业适时推行了本科生导师制,并取得一定的效果。南京林业大学在林学拔尖人才培养方面将严格执行“科研训练制”及“双导师制”,在二年级春学期,每班级安排3名选课导师,每名导师负责10名学生的选课指导,并对职业生涯规划进行辅导和咨询。在三年级下学期,每名学生可选择1名具有高级职称的科研训练导师,负责一对一的科研训练指导。我们相信,这些举措一定会为林学专业拔尖人才培养奠定良好的组织基础。#p#分页标题#e# 2.6开展专业英语教育在当前对外开放步伐进一步加大的新形势下,我国高校对外交流也变得日益频繁,因而林学专业高等教育对于人才的培养又提出了新的要求,迫切需要大量既精通外语又具有丰富专业知识的高素质复合型人才。林学专业的学生不但要具备扎实的林学专业知识和基本技能,更要具备广阔的国际视野,能够熟练地运用英语这门工具进行专业交流,学习国外先进技术,把握科技发展动态。因此,林学专业英语教学已经成为培养现代化林学复合型人才的重要环节,但在实际的教学中,基于各校学生自身英语水平,教育管理模式及师资水平等多因素的差异,林学专业英语的教学尚存在许多不足之处[34]。高校需敢于探索,勇于实践,积极开展林学本科专业英语教育。南京林业大学将组织本校具有两年以上欧美留学经历的知名专家教授对林学拔尖人才班实施专业英语教育,包括专业文献阅读、专业课程作业英语化、双语教学及参加欧美交流学者报告会等。 3建议和讨论 3.1改进课程建设随着林业主导功能从简单的提供木材转向以维护生态平衡、改善和提高生活质量、发挥生态和经济效益为主,林业发展的大方向已由造林转变为营林、从木材利用转变为森林健康[35]。而且随着科学技术的不断向前发展,低碳经济型社会建设的逐步推进,林学专业的教育应在以森林培育的基础上,增加森林碳汇及森林经营管理(重点突出3S在林业中的应用)知识的教学。培养具备传统的森林培育、森林利用、森林保护等基础理论与技能以及与森林健康、森林多功能经营、森林碳汇等相关的新的理论与技能的林业专门人才,以满足林业内涵的不断延伸。 3.2合理地安排教学实践林学不同于其他学科,林学的实践性非常强,只有下到基层去学习实践,才能真正地将理论运用到实践当中,目前很多林业院校考虑到野外实习安全问题等因素,缩短甚至削减了野外的实习安排,这违背了对林学专业人才教育的要求。首先应认真筛选实践教学教材,选择针对性强,训练目标明确,便于操作的项目组成实训教材,避免过多地进行原理的繁杂推导和计算,尽量做到简约;其次理论课程与实践课程应交叉结合教学,先理论后实践的教学模式容易让学生产生倦怠心理,学习的效果不是很好,如果将理论课与实践课交叉学习,会很好地将理论与实践衔接,及时将理论运用到实践当中,在实践中思考学习理论,会大大提升学习兴趣提高学习效率。 3.3加大英语与计算机知识在教学中的比重现今社会不断的国际化、信息化,高校须认真转变传统教学观念和模式,科学地将林学专业与英语,计算机教学内容相结合,大胆创新,最终会达到提高林学专业人才综合能力的目的。综上所述,在教学安排中,重视通识教育,增加实践课程的比重;在课程设置上,以森林培育课程为基础,增加有关森林碳汇的专业基础课,加强计算机技术及英语的学习与应用,将林业与信息化技术相结合,增强林学专业学生的国际化视野,这将是新形势下林业发展的必然要求。 林学论文:风景园林学园林专业论文 一、风景园林学的学科内涵 风景园林学(LandscapeArchitecture)是规划、设计、保护、建设和管理户外自然和人工境域的学科。其核心内容是户外空间营造,根本使命是协调人和自然之间的关系,是人居学科群支柱性学科之一。风景园林学主要涉及两类问题:如何有效保护和恢复人类生存所需的户外自然境域?如何规划设计人类生活所需的户外人工境域?为了解决上述问题,本学科需要融合工、理、农、文、管理学等不同门类的知识,交替使用逻辑思维和形象思维,综合应用各种科学和艺术手段。因此,也具有典型的交叉学科的特征。 二、国内风景园林专业办学现状及存在问题 (一)办学现状据统计,2009年我国共有38个风景园林类学科博士培养点、88个学科硕士培养点,25个风景园林硕士专业培养点和184个本科专业培养点,覆盖全国175个学位授予单位,其中高校为172个。1998—2009年间,我国风景园林学科和专业培养点高速增长,学科博士点年平均增长约20%、学科硕士点年平均增长约20%、本科专业培养点年平均增长约14%。在风景园林学成为一级学科之前,这些专业培养点分设在工、农、理3个学科门类多个一级学科内,名称混杂重叠,即使是业内人士都很难说清楚。2012年,教育部对风景园林学进行了学科评估,参评高校共计38所,其中建筑背景类19所,农林背景类18所,艺术背景类1所,从评估结果来看,排在前5名的高校中(含并列),建筑背景类有7所:同济大学、清华大学、东南大学、天津大学、重庆大学、华南理工大学、西安建筑科技大学;农林背景类有7所:北京林业大学、南京林业大学、中南林业科技大学、四川农业大学、东北林业大学、福建农林大学、西北农林科技大学。就专业特色而言,建筑背景类院校的风景园林专业侧重于空间形态塑造,农林背景类院校的风景园林专业的优势在于植物材料的应用。就应对中国当前日益复杂的户外环境问题而言,无论在专业知识结构方面,还是规划设计理论与方法等方面,各校均需要继续发展完善。从发展规模来看,参评的学校有些是一个学院,如北京林业大学园林学院,现有教职工约100人,其中工程院院士1名,教授21人,副教授30人,现有学生3145人,其中本科生2014人,全日制学术型硕士研究生366人,全日制风景园林专业硕士研究生205人,博士研究生142人,在职研究生418人。有些则是一个系,如同济大学景观学系,现有教师21人,其中教授9人,博导13人,每年招收本科生60人、硕士生100人(其中普研40人、专硕60人)、博士15人、博士后1~2人。人数虽少,但无论是科研水平、教学质量,还是毕业生质量,都在国内处于领先地位。 (二)存在问题多年来,针对风景园林教育中出现的问题,众说纷纭,归纳起来有如下几个方面。 1.风景园林学的科学性问题如雨后春笋般涌现的风景园林专业培养点,一方面说明了本学科发展的强劲势头,另一方面也提出了一个问题,是不是任何学校都可以办风景园林专业?办学是否有专业门槛?风景园林的科学性如何考量? 2.专业教育的规范性与各高校办学的独特性问题强调规范办学,最直接的就是要确定专业核心课程,而发挥高校各自的优势,则可以实现人才培养模式的多样化。随着《高等学校风景园林本科指导性专业规范(2013年版)》的出台,专业教育的规范性问题已经得到了根本的解决,然而各高校办学的独特性问题仍然悬而未决。3.高校与用人单位在培养目标上的错位问题设计单位希望学生毕业后便能独立工作,是成熟的专业人员,而不是设计院的实习生;希望学生在学校内通过系统的训练,掌握全过程的设计知识,而不是仅仅停留在方案阶段。设计单位不希望学校通过设计院实习来弥补设计教学中的不足。高校则认为用人单位对毕业生存在急功近利的要求,认为学生在校读书是为了发展智力、学习理论、提高创造力和培养综合素质,为未来的就业和职场发展打下坚实的基础。 4.教学方法问题作为一门应用性的学科,风景园林具有艺术和科学的双重属性,很多问题的答案都可以不止一个,因此,培养风景园林师应注重创造性,注重与实践对接。国际风景园林师联合会———联合国教科文组织的《风景园林教育宪章》指出,在学习阶段,教师指导、师生互动及讨论式教学应占各课程体系的实质性内容的一半左右。目前,很多高校受到传统的“以教师为中心,以课堂为中心,以教材为中心”教学模式影响,教学方法有待改进。另外,教学环节上还存在不完整的现象。以法国国立凡尔赛高等风景园林学院为例,其非常注重对场地的观察分析,每个课程设计对场地的考查次数一般不少于3次。国内高校对这一环节一般不太重视,有时甚至不会到现场去,很多课程设计所选的题目本身就是假题。 5.教学资源问题国外风景园林教育非常注重教师队伍建设及教学资源的整合。以美国佐治亚大学风景园林专业为例,其所在的环境设计学院拥有世界一流的教学团队,全院37名教师多数既是学者,又是注册风景园林师。学院注重与校内众多学院(如人文学院、生命科学学院、社会科学学院、物理学院、艺术学院等)的交流、合作教学与科研。风景园林五年制本科教育要求学生每年必须选修2~3门其他院系的专业课程,以提高自身的综合素质。学院还不定期从校外、国外以各种形式聘请著名教授、设计师及社会成功人士来系里参加教学、评图和讲座,开阔学生的视野。美国哈佛大学是全球第一个开设风景园林专业的大学,至今仍在美国处于领先地位。该学科的领军人物全都有在事务所从事规划设计的工作经历,高级选修规划设计课主讲教师全是风景园林大师级的教授。除了建设自己精干的师资队伍外,哈佛大学还从校外、国外以各种形式聘请著名教授、设计师来系里参加教学、讲座和评图工作,从而使师生时刻能接触到最新和最先进的知识。法国国立凡尔赛高等风景园林学院有广泛的社会资源,众多法国一线风景园林师都在此任教,其中不乏大师级人物。学院实行项目轮换制,根据不同的项目来安排导师。几乎所有的导师都拥有自己的设计事务所。学生四年学习期间可以直接接触到不少于20位活跃在风景园林界的设计师。相比之下,国内很少有高校能做到这一点。 三、华东理工大学风景园林专业概况及办学特点 (一)风景园林专业发展概况华东理工大学风景园林专业设在艺术设计与传媒学院里,起始于艺术设计专业的环境艺术设计(后更名为公共艺术设计)方向和旅游管理专业,2012年新增景观学本科专业,2013年统一更名为风景园林专业,同年增设景观规划与设计硕士点。至此,形成了从本科教育到硕士研究生教育的风景园林专业教育格局。 (二)风景园林专业办学特点1.原公共艺术设计方向植根于艺术学门类设计学一级学科之下,课程设置偏重于形态训练、设计中的创意构思、艺术处理,在工程技术方面较为欠缺,把握宏观尺度规划设计能力一般。再者,课程设置兼顾风景园林和室内设计两个方向。学生精力分散,受课时限制,两个方向授课内容都有待于深化。尽管如此,师生经过共同努力,还是取得了一定的成绩。我们在上海市城市规划学会组织的2013年城市袖珍广场大学生设计竞赛中获二等奖1项,优秀奖3项,在上海市风景园林学会组织的2013年现代杯风景园林规划设计大赛中获二等奖1项,三等奖1项,佳作奖2项,并获得优秀组织奖。2.风景园林专业教师由原旅游管理系的教师和公共艺术设计方向的教师整合构成,现有教授3名,客座教授3名,副教授8名,讲师及助教5名,个别教师专业上不对口,特别是风景园林规划设计、景观植物学、景观工程师资存在缺口。景观规划与设计硕士点为设计学、材料科学与工程、环境科学与工程相交叉后产生,如何加强学科之间的交流与合作是亟待解决的重要问题。 四、华东理工大学风景园林专业教育发展方向 基于办学基础、国内外风景园林专业发展背景、中国社会经济发展背景,我们对华东理工大学风景园林专业的教育发展方向探讨如下。 (一)学科交流与融合面对中国城市化进程和环境恶化现实,我们加强与校内其他学院如资源与环境工程学院、生物工程学院、材料科学与工程学院等相关学科的交流融合,发挥风景园林专业在改善生态环境方面的优势。加强量化研究,提高风景园林专业的科学技术含量。风景园林专业是科学与艺术结合的专业,那么科学与艺术各自比重是多少呢?有专家认为,科学技术应占到90%,当今的风景园林虽有艺术成分,但主要的理论实践都基于科学、工程、技术。1999年美国风景园林师协会(ASLA)百年庆典上对该专业的定义也再次体现了风景园林的科学性远大于艺术性,甚至其中都未提及“艺术”(Art)一词。对于当今风景园林专业人士,“需要一个全面的科学方面的培养,但同时也必须具有创造力和想象力,这样我们的设计才会与自然环境和谐,同时保护人类的生活质量,保存地球上丰富的文化遗产”。华东理工大学的风景园林专业应该依托相关优势学科,大力提升科学技术含量,以理性为基础,再谈感性浪漫,这是今后立足于国内风景园林教育界的一个重要问题,需要我们认真研究落实。 (二)重点教学方向面向日益增长的生活需求,风景园林专业教育应走出城市。近期可以以新兴旅游游憩地为对象,探索规划设计的理论与方法,力求在专业教育及理论研究上有所突破。出于三方面考虑,一是华理风景园林专业以旅游管理系为主体申办,在旅游游憩方面有一定的基础;二是在中国,优秀的自然风景资源基本都已经被开发,针对人们闲暇生活的需求,大量新建的或改造的旅游游憩地规划设计建设方兴未艾,亟需要理论与方法进行指导;三是中国传统风景园林擅长于小尺度的园林设计,对宏观、中观层面的规划设计,无论是理论还是方法都还处于探索之中,这是重塑中国作为世界园林之母形象、形成风景园林教育中国学派的重要契机,值得我们努力奋斗。另外,在历史文化遗产保护方面,部分教师也有较深厚的研究积累,这也成为另一个可以重点发展的研究方向。 (三)专业教育特色华理的风景园林专业教育不仅要依托学校理工科学科群优势,不断加强该专业的科学性、理性特色,而且面向日益提升的大众审美水平,我们也需要依托艺术设计与传媒学院,在风景园林细部设计、景点设计上不断提升艺术设计水平。以风景园林专业为交叉点,可以实现多个专业的交融共生,如工业设计、产品设计、艺术设计、广告设计等,充分发挥艺术设计学院的学科群优势。 (四)培养目标与课程体系架构风景园林具有的艺术和科学的双重属性,决定了风景园林教育在知识结构上将向人文科学、社会科学和自然科学所组成的跨学科领域多元化发展。在学生培养目标上,本专业可以以KAQP为基础框架,进行制订。K指知识(Knowledge),A指能力(Ability),Q指素质(Quality),P指人格(Personality),Q与P内涵基本一致,二者可以结合,形成由知识、能力、素质/人格构成的KAQP人才培养模式。风景园林本科阶段对专业知识和技能的学习一般会经历认知、理解、应用、综合4个学习阶段。将4阶段与KAQP相对应,可以建立风景园林本科专业培养的目标结构,并以此为基础确立本科教育的课程体系。 (五)教学资源与教学方法面向风景园林专业的应用性特点,我们需要进一步整合教学资源。一方面,在优化完善校内师资队伍的同时,通过双导师制、讲座教授等灵活的机制,并给予一定的正式身份,吸引一批有丰富实践经验,并且有一定理论研究水平的大师级设计师,充实教师队伍;另一方面,需要多渠道建立教学实践基地,利用短学期、寒暑假等相对集中的时间段,为学生参与专业实践创造机会。教学方法上,应加强师生互动及讨论式教学,特别是在研究生教学方法上,应采用多种形式,如Studio、Workshop等,加强实践教学环节,培养学生解决实际问题的能力,以及针对实际问题开展研究的能力。 作者:温全平单位:华东理工大学 林学论文:农林学科特色舞台艺术教育探析 1农林院校深化艺术教育的问题和困难 我国的高等农林教育起源于19世纪初,以设立农林学堂为主要标志;建国后,在高度计划体制下建立独立设置的高等农林院校,主要是单科性的高等农林院校承担高等农林教育任务。60年的高等农林教育,在艺术教育实践中主要存在以下困惑。一是高等农林院校生源艺术修养不高。由于受到一些世俗偏见和国民功利化倾向的影响,重点高等农林院校招生生源都在重点批的最低线,普通高等农林院校招生生源质量更是难以令人满意,高等农林院校录取的生源都处在同类招生层次的最低水平。高等教育大众化,虽然给高等农林教育带来了加快发展的机遇,生源质量和办学规模有所提高。但是,市场化的取向,要素市场、产权市场、劳动力市场等在配置高等农林教育资源方面的作用越来越大,公众对高等教育优质资源的强烈取向,使高等农林教育处于不利地位,高等农林院校招收的学生,农村及边远山区生源比例较高,多数学生从小缺乏艺术教育和人文熏陶,更谈不上艺术方面的系统训练,学生的整体艺术素养基础较弱。二是高等农林院校人文艺术氛围不浓。我国的高等农林院校,大多创建于20世纪50年代,是在教育革命的群众运动中产生的,这一时期较多地借鉴前苏联的高等教育模式,强调高等教育的专业性,设置单科性专门学院,注重人才培养的计划性。高等农林教育一直白成体系,与理、工、商、医类高等学校相比,由于学科和服务面向的特殊性,以及经济社会发展水平的制约,高等农林院校的办学基础相对薄弱,而且大多院校远离中心城市。在这样的历史背景下诞生的高等农林院校,人文艺术氛围带有明显的“先天不足”,这些学校办学规模较小,学科专业单一,仅有农林类专业,人文社科类学科少见,不可能形成学科交叉渗透和对学生多种学科的熏陶和感染,也就谈不上全面的素质教育。这样形成的那种无形的、相对单调的校园环境,严重影响着学校的人文艺术氛用。高等农林院校经过l0多年的跨越式发展,学科专业数量急剧增长,新上了人文社科及艺术类专业,但学科专业水平不高。学校人文艺术氛同的形成绝非朝夕之功,文化积累有其自身的规律,更何况学校的传统和特色有其发展惯性;在短期甚至相当长的时间内,高等农林院校人文艺术氛围难以与其他高校同日而语。农林院校深化艺术教育的问题和困难不少。 2《中国茶谣》的创作与实践 浙江农林大学建校于1958年,是浙江省一所以农林学科为特色,涵盖农学、工学、文学、理学、法学、医学、管理学、经济学等八大学科门类,在校生23000余人的省属本科院校。浙江农林大学在素质教育实践中,积极探索深入开展艺术教育的途径与方法,《中国茶谣》的创作与实践,是大学生课外文化艺术实践的典型成果。作品也许还略显稚嫩,但她如实记载了具有探索性、实验性和开创性的校园先锋文艺。2008年5月,撰写《茶人j部曲》的茅盾文学奖获得者、浙江农林大学茶文化学科带头人王旭烽教授携200余名师生创作了舞台剧《中国茶谣》。《中国茶谣》具有典型的“农林”学科特色,是一种带有民族性的舞台艺术呈现形式,融合了民歌、舞蹈、茶艺、器乐演奏以及民俗文化。表演共分为十个部分,即喊茶、采茶、禅茶、下茶、仙茶、施茶、会茶、讲茶、礼茶、祝茶,分别向观众呈现了茶叶的形成过程以及与茶有关的文化故事。学校艺术团学生参演了采茶、下茶、施茶、会茶,讲茶。其中,采茶和会茶由校艺术团舞蹈队和礼仪模特队的同学出演,下茶、施茶与讲茶由梵风剧社的同学出演。采茶中愉悦轻快的采茶舞和会茶中清新独特的盖碗舞,体现了茶的民俗唯美。下茶、施茶与讲茶中戏剧性的表演形式体现了茶的民族精髓,使得整台演出淋漓尽致。2008年5月15日,《中国茶谣》在杭州大剧院进行了专场试演,参加联合国粮农组织政府间茶叶工作组第18届会议的几百位各国人士观看了这台独具东方魅力的的演出。2008年5月28日,《中国茶谣》舞动在第十届国际茶文化研讨会暨浙江湖州首届陆羽茶文化节的舞台上。2009年12月27日,《中国茶谣》(正式版),在浙江农林大学影剧院进行首次校内公开演出。80分钟的时间里,我校茶文化学院和艺术团梵风剧社的200多名师生演绎了舞台魅力非凡的《中国茶谣》,表现了中国茶文化的博大精深,给在座的每一位观众带来了强烈的视觉冲击和震撼的听觉享受。同时,中国国际茶文化研究会和浙江省文化部门的领导与学校师生一起观看了演出,给予了高度评价。《中国茶谣》的舞台呈现,从创作到排练,200多名师生都伞身心投入其中,点点滴滴,教师乐教,学生乐学,那优美的旋律、跳动的音符和悠扬的歌声似乎仍在校园上空久久回荡。这歌声不仅唱出了大学生明朗、清新和欢快的青年时代,也表达了大学生对生活的热爱、对未来的向往和对艺术的追求,同时也是学生群众性文化艺术活动的一次高水准的展示。 3成效及探讨 《中国茶谣》的创作与实践,体现出j个特点,即艺术欣赏与艺术实践相结合,突出实践意义;流行元素与经典内涵相结合,突出主旋律;营造文化氛同和提升文化品位相结合,突出精神内核。该剧与学生的专业学习相结合,大学生容易找到艺术感觉,在一定程度克服和弥补了学生文化艺术人才的不足。贴近学生实际的创作作品不仅具有深刻的思想、高雅的品味和隽永的意境,其强大的震憾力和激励作用是其它思想教育和政治鼓动所难以企及的;而且学生的认同感好,不断激发学生的艺术想像,诉说自己的情怀,激荡学生的心灵,以其特有的魅力和文化感染力教育、引导学生,大学生在艺术与文化的享受中接受了真善美的启迪和陶冶。大学生作为校园文艺活动的主体,需要不断地提升自身的审美意识,审美鉴赏力和审美体验。正如我校一位校园戏剧爱好者所说:“我喜爱戏剧,甚至于在中学时代就痴情于它,这是因为它富有意蕴的道白与丰富生动的体姿语言,还因为它悬念化的故事情节浓缩人间万象,生活命运;更因为它能使我们在面对面的交流中达到思想的共鸣和精神的交流。”从感官直觉的悦耳悦目,到对审美对象蕴含内涵的领悟、品味,进而上升到对世界、对人生的思想领悟、精神畅游。在这个过程中,艺术欣赏、艺术学习、艺术交流的核心在于精神境界的升华。人们常说大学是人类的精神家园,理想的殿堂,而文化艺术的内核正是建构大学精神的重要组成部分。艺术探索的创造精神,艺术欣赏的自由精神、文化兼容并蓄的宽容精神以及艺术和凿所表现出来的合作精神,这正是大学精神所致力追寻的。浙江农林大学着力开展《中国茶谣》的创作与实践,体现了高稚、健康的内容与学科专业优势特色相统一;因地制宜、百花齐放与自娱性、欣赏性、示范性相统一;内容的思想性、学术性与艺术性、娱乐性相统一,寓教于乐,在文化艺术教育的普及与提高中推动校园文化品位的提升。另外,这样的艺术创作与实践,又在潜移默化中,深化了学生的专业思想,促进了学生的专业学习。近几年,浙江农林大学茶文化学院和大学生艺术团的学生,教学质量和以艺术素养为主要特征的综合素质不断提高,深受社会各界的欢迎。值得注意的是,大学是一个特殊的学校,它是一座知识城,也是一座文化城。学生艺术活动有效地促进了大学与社会的互动,使学生秉有清明的才智、通达的性情、宽广的胸怀和高尚的情操。百花齐放的大学文化艺术活动使它更充满智慧的灵性和艺术的光芒。《中国茶谣》以其特有的魅力建构起了大学生感悟传统与现代、民族与世界、校园与社会的自由灵动和新型空问,同时在发挥高校作为文明源的文化辐射方面的重要作用,引导大学生走向礼会,走向成熟。 林学论文:林学思想与人工营造森林论文 摘要:伟大的革命先行者孙中山先生在长达数十年的革命斗争中,形成了完整的林学思想,其林学思想核心为政府管理森林,人工造林为该思想前提,发挥森林防护作用为该思想要素,国家经营森林生产为该思想目的。 一、倡导人工营造森林 由于农民家庭生活环境的熏陶,使早年的孙中山已初步掌握了人工植树方法。特别是兄长孙眉在檀香山以农、林、牧业发家致富,也给孙中山以一定的影响。1883年,时年17岁的孙中山从檀香山回国时携带酸豆树籽种在自家院内,现这棵百年老树已是郁郁葱葱,仿佛正在昭示世人,它本身就是孙中山人工造林实践的出发点。1890年,孙中山开始着手在家乡筹备人工造林,他对广东香山无林区进行了初步调查,提出要将香山东南一带“秃然不毛”(1)之山,“植果以收利,蓄木以为薪”。面对当地农民只知砍伐,而不知种植林木的愚昧无知状况,他利用假期,在家乡种植桑树,为父老乡亲提供样板,居然初见成效。 孙中山在香山倡导植树时,又上书清朝官吏,推荐自己制定的植树造林方案。即:1、“凡于沙漠之区,开河种树”。2、“其余花果草木,审察土宜,于隙地广行栽种”。3、及时预防“谷蟊木蠹”。(2)至此,孙中山完成了第一个植树造林方案。 1915年,为提高全民植树意识,统一全国人工植树时间,孙中山建议北洋政府以每年清明节为植树节,获得赞同,这是中国历史上第一个国家法定的植树造林节日。1916年,孙中山视察绍兴,大声疾呼“譬彼高山,胡不栽森林”。(3)作为一位日理万机的革命家,孙中山能够随时随地倡导人工植树造林,亲自参加人工植树活动,制订人工造林计划,提倡设立国家植树节,这充分体现了他对人工植树造林的重视,是非常难能可贵的。 二、政府设立林业管理机构 早在1890年,孙中山就呼吁成立农学会,作为林学理论研究机构。时隔不久,他在广州正式成立农学会。作为秘密革命机关的农学会,在进行革命活动时,也考察了外国农林事业,研究近代林学理论。尽管数年后农学会被清廷破坏,但它具有破天荒的重大意义,它是中国历史上第一个林学研究机构。 1912年,中华民国成立,孙中山在南京就任临时大总统,开始设置国家林业管理机构,中央内务部负责农林事务;在地方设置南京府劝业科,负责“山林土地事项”。(4)使南京临时政府初步建立了层次完整的林业管理体系。孙中山辞职后影响北洋政府在中央设立农林部。孙中山在北京与袁世凯会谈时;商定农林部可以暂时“伐采森林”,(5)解决国家财政困难。 1920年下半年,孙中山在广州重组军政府,自兼内政部长,明令农务局“培植及保护森林”。(6)后农务局并为第二司,继续主管“农业、林业之保护、监督、奖励及改良事项。”(7)此时,孙中山在政府设立林业管理机构,基本上还都属于西方政府机构的形式模仿。 1922年9月,孙中山在《筹备改组国民党宣言》中除继续主张“……森林、水利及其他大规模之工商业,应属于全民者,由国家设立机关经营管理之”,又进一步提出“并得由工人参与一部分之管理权”(8)的新主张,该主张实际上已具有鲜明的社会主义色彩,是“联俄、联共、扶助农工”三大政策在林学理论上的反映,惜其未能贯彻执行。 在实际运作中,孙中山设立的林业管理机构曾出现个别人员素质较差、影响工作效率的现象。1924年,孙中山广东革命政府为吸引高素质专业人才,颁布《考试条例》,规定应聘林业机构荐任文官者必须参加森林化学、森林工学、森林测量、森林动物学、森林植物学、土壤学、气象学、林政学、树病学、造林学、昆虫学、森林保护及管理法、植物生理学等科目书面初试,合格后再参加相同科目口头复试,最终合格者方可为荐任文官。(9) 三、国家经营林业生产 1912年,孙中山辞去临时大总统,以在野党领袖身份,用英文给《大陆报》撰文,主张“凡……森林各业,均应收归国有。”(10)其所产利益作为国家税源,用于行政、教育、慈善等事业经费。在数月后的一次演讲中,他进一步指出“今日中国地主、资本家眼光尚浅,知保守而不知进取,野山荒地尚多无主之物,一般平民间亦有自由使用之权,即如樵采游牧,并无禁止之例。若在欧洲,则山野荒地皆为资本家所领有,他人不能樵采游牧于其间也”(11)而一但中国地主,资本家效仿欧洲,就会垄断山林,操纵民生,到那时再采取补救措施,为时已晚,应当事前加以预防。1920年,孙中山提出预防地主、资本家垄断山林的具体方法,即国家经营林业生产。他在《地方自治实行法》中说:“凡山林……悉归公家所有,由公家管理开发。”“其数年或数十年乃能收成者,如森林、果、药等地,宜由公家管理。开荒之工事,则由义务劳动为之。”(12) 1923年,孙中山开始实施国家经营林业生产政策,在一系列法令、法规中规定:在都市内,果园、苗圃征收千分之十五地价为普通地税,随着土地增值,按超过原地价的百分比征税,但每亩地价不到二百元者免征增值税。(13)国有山林均准人民承垦,承垦年限“树林地一千亩未满者二年,一千亩以上二千亩未满者三年,二千亩以上三千亩未满者四年,三千亩以上四千亩未满者五年,四千亩以上五千亩未满者六年,五千亩以上一万亩未满者七年,一万亩以上者九年。” (14)每亩地价七角,提前完成垦荒植树造林者可按比例减其地价。 1924年1月,孙中山发表《中国国民党第一次全国代表大会宣言》,提出:“山林川泽之息”“皆为地方政府之所有,用以经营地方人民之事业,及应育幼、养老、济贫、救灾、卫生等各种公共之需要。”“本县资力不能发展兴办者,国家当加以协助。其所获纯利,国家与地方均之。”(15)上述规定,孙中山在手书《建国大纲》中再次予以肯定。孙中山自视《宣言》和《大纲》是最权威和经典著作,国家经营林业生产、全民占有林业效益的设想,就成为孙中山最具代表性的林业政策之一了。 四、发挥森林防护作用 前面已经述及,孙中山很早就认识到森林能够保持水土,调节气候,美化环境,他早年在香山提倡植桑,就是为了保持水土。随着时间的推移,孙中山发挥森林防护作用的思想日益完善成熟。 1918年,孙中山在谋求发展中国经济的同时,谋求防止华北、华中水土流失,保持生态平衡,他在著名的《建国方略》中号召“于中国北部及中部建造森林”(16)可以说,这是我国三北防护林体系的最早雏形,我们不仅实践了孙中山计划,而且大大超过并完善该计划。 1924年,孙中山系统演讲《三民主义》,指出“至于防水灾的治本方法是怎么样呢?近来的水灾为什么是一年多过一年呢?古时的水灾为什么是很少呢?这个原因,就是由于古代有很多森林,现在人民采伐木料过多,采伐之后又不行补种,所以森林便很少。许多山岭都是童山,一遇了大雨,山上没有森林来吸收雨水和阻止雨水,山上的水便马上流到河里去,河水便马上泛滥起来,即成水灾。所以要防水灾,种植森林是很有关系的,多种森林便是防水灾的治本方法。有了森林,遇到大雨时候,林木的枝叶可以吸收空中的水,林木的根株可以吸收地下的水;如果有极隆密的森林,便可以吸收很大量的水,这些大水都是由森林蓄积起来,然后慢慢流到河中,不是马上直接流到河中,便不至于成灾。所以防水灾的治本方法,还是森林。”“要能够防水灾,便先要造森林,有了森林便可免去全国的水祸。我们讲到了种植全国森林的问题,归到结果,还是要靠国家来经营;要国家来经营,这个问题才容易解决。”“这种防旱灾的方法,要用全国大力量通盘计划来防止。这种方法是什么呢?治本方法也是种植森林。有了森林,天气中的水量便可以调和,便可以常常下雨,旱灾便可以减少。”“所以我们研究到防止水灾与旱灾的根本方法,都是要造森林,要造全国的大规模森林。”(17)勿庸赘言,演讲分析了森林与防止水旱灾害之间的关系,阐述了国家经营森林事业的重要意义。在百废待兴、愚昧落后的旧中国,孙中山能够把林业放到水土保持、防止灾害的高度去认识,十分罕见,时人无出其右者。 《三民主义》演讲没有最终完成,孙中山赴韶关督师北伐。军务繁忙中,他发现南华寺周围森林遭到严重破坏,当即交给长老一百元植树款,让他在寺外植树,保护生态环境。 总而言之,孙中山的林学思想是近代中国最进步、最革命的林业科学体系,它借鉴了西方林学理论精华,又有孙中山的许多首创。该林学思想的完成,为中国林业事业的发展做出了积极贡献。正因为如此,中国人民为纪念致力于发展中国林业事业的孙中山先生,将3月12日他的忌日定为植树节。 林学论文:林学思想研究论文 伟大的革命先行者孙中山先生在长达数十年的革命斗争中,形成了完整的林学思想,其林学思想核心为政府管理森林,人工造林为该思想前提,发挥森林防护作用为该思想要素,国家经营森林生产为该思想目的。 一、倡导人工营造森林 由于农民家庭生活环境的熏陶,使早年的孙中山已初步掌握了人工植树方法。特别是兄长孙眉在檀香山以农、林、牧业发家致富,也给孙中山以一定的影响。1883年,时年17岁的孙中山从檀香山回国时携带酸豆树籽种在自家院内,现这棵百年老树已是郁郁葱葱,仿佛正在昭示世人,它本身就是孙中山人工造林实践的出发点。1890年,孙中山开始着手在家乡筹备人工造林,他对广东香山无林区进行了初步调查,提出要将香山东南一带“秃然不毛”(1)之山,“植果以收利,蓄木以为薪”。面对当地农民只知砍伐,而不知种植林木的愚昧无知状况,他利用假期,在家乡种植桑树,为父老乡亲提供样板,居然初见成效。 孙中山在香山倡导植树时,又上书清朝官吏,推荐自己制定的植树造林方案。即:1、“凡于沙漠之区,开河种树”。2、“其余花果草木,审察土宜,于隙地广行栽种”。3、及时预防“谷蟊木蠹”。(2)至此,孙中山完成了第一个植树造林方案。 1915年,为提高全民植树意识,统一全国人工植树时间,孙中山建议北洋政府以每年清明节为植树节,获得赞同,这是中国历史上第一个国家法定的植树造林节日。1916年,孙中山视察绍兴,大声疾呼“譬彼高山,胡不栽森林”。(3)作为一位日理万机的革命家,孙中山能够随时随地倡导人工植树造林,亲自参加人工植树活动,制订人工造林计划,提倡设立国家植树节,这充分体现了他对人工植树造林的重视,是非常难能可贵的。 二、政府设立林业管理机构 早在1890年,孙中山就呼吁成立农学会,作为林学理论研究机构。时隔不久,他在广州正式成立农学会。作为秘密革命机关的农学会,在进行革命活动时,也考察了外国农林事业,研究近代林学理论。尽管数年后农学会被清廷破坏,但它具有破天荒的重大意义,它是中国历史上第一个林学研究机构。 1912年,中华民国成立,孙中山在南京就任临时大总统,开始设置国家林业管理机构,中央内务部负责农林事务;在地方设置南京府劝业科,负责“山林土地事项”。(4)使南京临时政府初步建立了层次完整的林业管理体系。孙中山辞职后影响北洋政府在中央设立农林部。孙中山在北京与袁世凯会谈时;商定农林部可以暂时“伐采森林”,(5)解决国家财政困难。 1920年下半年,孙中山在广州重组军政府,自兼内政部长,明令农务局“培植及保护森林”。(6)后农务局并为第二司,继续主管“农业、林业之保护、监督、奖励及改良事项。”(7)此时,孙中山在政府设立林业管理机构,基本上还都属于西方政府机构的形式模仿。 1922年9月,孙中山在《筹备改组国民党宣言》中除继续主张“……森林、水利及其他大规模之工商业,应属于全民者,由国家设立机关经营管理之”,又进一步提出“并得由工人参与一部分之管理权”(8)的新主张,该主张实际上已具有鲜明的社会主义色彩,是“联俄、联共、扶助农工”三大政策在林学理论上的反映,惜其未能贯彻执行。 在实际运作中,孙中山设立的林业管理机构曾出现个别人员素质较差、影响工作效率的现象。1924年,孙中山广东革命政府为吸引高素质专业人才,颁布《考试条例》,规定应聘林业机构荐任文官者必须参加森林化学、森林工学、森林测量、森林动物学、森林植物学、土壤学、气象学、林政学、树病学、造林学、昆虫学、森林保护及管理法、植物生理学等科目书面初试,合格后再参加相同科目口头复试,最终合格者方可为荐任文官。(9) 三、国家经营林业生产 1912年,孙中山辞去临时大总统,以在野党领袖身份,用英文给《大陆报》撰文,主张“凡……森林各业,均应收归国有。”(10)其所产利益作为国家税源,用于行政、教育、慈善等事业经费。在数月后的一次演讲中,他进一步指出“今日中国地主、资本家眼光尚浅,知保守而不知进取,野山荒地尚多无主之物,一般平民间亦有自由使用之权,即如樵采游牧,并无禁止之例。若在欧洲,则山野荒地皆为资本家所领有,他人不能樵采游牧于其间也”(11)而一但中国地主,资本家效仿欧洲,就会垄断山林,操纵民生,到那时再采取补救措施,为时已晚,应当事前加以预防。1920年,孙中山提出预防地主、资本家垄断山林的具体方法,即国家经营林业生产。他在《地方自治实行法》中说:“凡山林……悉归公家所有,由公家管理开发。”“其数年或数十年乃能收成者,如森林、果、药等地,宜由公家管理。开荒之工事,则由义务劳动为之。”(12) 1923年,孙中山开始实施国家经营林业生产政策,在一系列法令、法规中规定:在都市内,果园、苗圃征收千分之十五地价为普通地税,随着土地增值,按超过原地价的百分比征税,但每亩地价不到二百元者免征增值税。(13)国有山林均准人民承垦,承垦年限“树林地一千亩未满者二年,一千亩以上二千亩未满者三年,二千亩以上三千亩未满者四年,三千亩以上四千亩未满者五年,四千亩以上五千亩未满者六年,五千亩以上一万亩未满者七年,一万亩以上者九年。” (14)每亩地价七角,提前完成垦荒植树造林者可按比例减其地价。 1924年1月,孙中山发表《中国国民党第一次全国代表大会宣言》,提出:“山林川泽之息”“皆为地方政府之所有,用以经营地方人民之事业,及应育幼、养老、济贫、救灾、卫生等各种公共之需要。”“本县资力不能发展兴办者,国家当加以协助。其所获纯利,国家与地方均之。”(15)上述规定,孙中山在手书《建国大纲》中再次予以肯定。孙中山自视《宣言》和《大纲》是最权威和经典著作,国家经营林业生产、全民占有林业效益的设想,就成为孙中山最具代表性的林业政策之一了。 四、发挥森林防护作用 前面已经述及,孙中山很早就认识到森林能够保持水土,调节气候,美化环境,他早年在香山提倡植桑,就是为了保持水土。随着时间的推移,孙中山发挥森林防护作用的思想日益完善成熟。 1918年,孙中山在谋求发展中国经济的同时,谋求防止华北、华中水土流失,保持生态平衡,他在著名的《建国方略》中号召“于中国北部及中部建造森林”(16)可以说,这是我国三北防护林体系的最早雏形,我们不仅实践了孙中山计划,而且大大超过并完善该计划。 1924年,孙中山系统演讲《三民主义》,指出“至于防水灾的治本方法是怎么样呢?近来的水灾为什么是一年多过一年呢?古时的水灾为什么是很少呢?这个原因,就是由于古代有很多森林,现在人民采伐木料过多,采伐之后又不行补种,所以森林便很少。许多山岭都是童山,一遇了大雨,山上没有森林来吸收雨水和阻止雨水,山上的水便马上流到河里去,河水便马上泛滥起来,即成水灾。所以要防水灾,种植森林是很有关系的,多种森林便是防水灾的治本方法。有了森林,遇到大雨时候,林木的枝叶可以吸收空中的水,林木的根株可以吸收地下的水;如果有极隆密的森林,便可以吸收很大量的水,这些大水都是由森林蓄积起来,然后慢慢流到河中,不是马上直接流到河中,便不至于成灾。所以防水灾的治本方法,还是森林。”“要能够防水灾,便先要造森林,有了森林便可免去全国的水祸。我们讲到了种植全国森林的问题,归到结果,还是要靠国家来经营;要国家来经营,这个问题才容易解决。”“这种防旱灾的方法,要用全国大力量通盘计划来防止。这种方法是什么呢?治本方法也是种植森林。有了森林,天气中的水量便可以调和,便可以常常下雨,旱灾便可以减少。”“所以我们研究到防止水灾与旱灾的根本方法,都是要造森林,要造全国的大规模森林。”(17)勿庸赘言,演讲分析了森林与防止水旱灾害之间的关系,阐述了国家经营森林事业的重要意义。在百废待兴、愚昧落后的旧中国,孙中山能够把林业放到水土保持、防止灾害的高度去认识,十分罕见,时人无出其右者。 《三民主义》演讲没有最终完成,孙中山赴韶关督师北伐。军务繁忙中,他发现南华寺周围森林遭到严重破坏,当即交给长老一百元植树款,让他在寺外植树,保护生态环境。 总而言之,孙中山的林学思想是近代中国最进步、最革命的林业科学体系,它借鉴了西方林学理论精华,又有孙中山的许多首创。该林学思想的完成,为中国林业事业的发展做出了积极贡献。正因为如此,中国人民为纪念致力于发展中国林业事业的孙中山先生,将3月12日他的忌日定为植树节。
地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的运用 摘要:随着信息技术的发展,信息技术已经被广泛的应用到了各个领域,在信息技术的广泛应用下滋生出许多衍生系统,地理信息系统就是基于信息技术的基础上衍生出来的。本文针对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行研究与分析,首先对地理信息系统和地质矿产勘查做了简单的说明,然后对地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用进行了分析,最后对地理信息系统的发展做了阐述。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用分析;实际应用情况 随着科学技术的不断发展,地质矿产勘查也运用许多新的技术和设备,进而提高了地质矿产勘查的工作效率和精确度。目前地质矿产勘查中已经运用了许多先进的的通讯传感技术、计算机技术以及通过多媒体网络建立了多媒体地质矿产勘查系统。这样综合了信息技术的勘察手段已经在很广泛的范围进行了推广使用。地质矿产勘查必须保证在严格的科学的地质理论基础之上,这样才能确保地质矿产勘查结果的准确性和精确度,才能有效地提高矿产勘查的工作效率。此外,在地质矿产勘查工作中使用新的科学技术,还必须遵循相应的原则。在使用新的技术时要考虑到工程项目的成本和科学性,这也是对地质矿产勘查质量影响的重要因素。地质矿产勘查中,勘查的相关数据必须保证其准确性,因为地质矿产勘查所消耗的成本和动用的人力都是巨大的,保证数据的准确性可以大大降低成本并且保证了地质矿产勘查质量。 1地理信息系统 在进行地质地貌空间位置的勘察过程中,需要把人员、技术设备、数据理论等整合成一个可执行的系统,只有整合成相应的执行信息系统,才能保证地质勘察工作的高效性与精准性。在整合的系统中测量手段和设备先进程度起到至关重要的作用。并且是保证测量和勘探质量的有效手段。在地理信息系统中,每一个环节都可能对测量的数据产生影响,因此,组成地理信息系统的每一个环节都必须有效发挥其自身职能和使命,只有这样才能够保证测量的地理数据的工作顺利的完成,才能够确保测量质量的有效性和精准性。地理信息系统结合了许多技术和系统优势,地理信息系统不仅能够进行对测量参数的快速储存、整理运算、数据管理,还能够自主进行采集信息的处理、命令的优先执行等,凭借以上的优势地理信息系统在地质矿产勘查中被广泛的使用。 2地质矿产勘查 在地下蕴藏着无数的矿产资源,对矿产资源的开发和利用一直是人类不停探讨的话题。对于地质矿产勘查工作,很早就已经出现在,随着科技的发展和技术的不断能提高,对地质矿产勘查技术也起到了很大的出尽作用。由于地质矿产勘查受到人员、地形地貌、技术设备、成本要求等因数的限制,地质矿产勘查一直是学术界研究的重点话题。目前地质矿产勘查已经融合多种技术和系统,地质矿产勘查已经具有一定的先进性,其中地址测量、物探手段等已经实现了自动化,地质矿产勘查技术的提高对矿产勘探领域发展具有重要作用。 3地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用分析 地理信息系统主要所能执行的功能有空间数据采集、建立参数数据库、模拟数据模型、估算矿产储量等。其中空间数据采集功能是地理信息系统与常规信息测量系统相比,较最具有优势的功能。目前地质矿产勘查手段主要是在已有的地质信息资料和地形版图或者是地质区域的三维坐标系的基础上,用适当的信息处理手段综合测量设备进行的。而利用地理信息系统进行地质矿产勘查,不仅能够在已知地质信息和地形版图或者地质区域的三维坐标系的基础上,进行合理的矿产资源的勘探和推测,还可以完成对空间数据进行采集、分析运算、传输以及储存。地理信息系统在地质矿产勘查中提供一个快捷有效的技术平台。地理信息系统在地质矿产勘查的实践应用中,可以利用地理信息系统中特有的空间数据采集功能,根据所选地区进行地质矿产勘查和对矿产资源蚀变程度进行评估预测,在通过数据的模式比对或者工业设计的指标来进行矿产质量的评定。每一个矿场都有固定的矿期,对矿期的测量需要综合的数据采集,利用地理信息系统进行地质矿产勘查来测量矿期参数非常直接有效。 地理信息系统数据库主要功能包括测量数据信息和计算存储参数以及三维坐标系建立等。地理信息系统数据库主要为地质矿产勘查中三维坐标系的建立做数据准备。地理信息系统数据库还具有图形处理功能,图形处理功能主要是对地形地貌相关图片进行编辑、识别、整理输出、归类存储、分级查询等,而图片数据的采集功能是通过远程传输、高清地质扫描、数据实时转换等方式实现的。在进行地质矿产勘查过程中,需要利用地理信息系统中地质信息模型对勘察数据进行运算和处理以及高速传输。在地理信息系统中所有的地理相关的数据都是由地质矿产勘查中获取的。地理信息系统以自身的优势在地质矿产勘查中得到应用,地质矿产勘查又为地理信息系统提供数据保障。 4结语 地理信息系统是地质矿产勘查的数据平台也是地质矿产勘查的技术保障,地质矿产勘查的数据反过来能够丰富地理信息系统的数据库,为下一次的地质矿产勘查做更好的数据支持。 作者:甘宇 单位:中铁大桥勘测设计院集团有限公司 地质矿产论文:地质矿产勘查的困难与建议 摘要: 矿产资源是人类发展的重要物质基础,在我国工业化、现代化和城镇化发展过程中起到不可替代的作用。当前,我国处于建设社会主义新农村的重要阶段,资源消耗的扩大和对资源的进一步需求使得社会发展面临着严峻的资源考验。针对我国地质矿产勘查存在的困难进行分析,并且,提出具体的操作建议,目的是有效推动我国地质矿产勘查的良性发展。 关键词: 矿产;勘查;困难;建议 随着我国科学技术的进步,我国探明了大量矿产资源,矿产资源的勘查取得了辉煌成就,为国家经济的迅速发展奠定了坚实的基础。目前,随着经济的不断发展,城市化建设和社会主义新农村的推进,对自然资源,尤其是地质矿产资源的需求越来越日益增大。所以,为了适应经济发展的需要,需要加大地质矿产资源的开采力度。目前,我国地质矿产勘查虽然取得一定的成绩,但是仍然存在许多发展的困难,有待于逐步解决和不断完善。文章结合实际,一一分析目前我国地质矿产勘查存在的问题及其原因,并且提出切实可行的改进措施和具体方法。 1我国地质矿产勘查面临的困境 建国后,我国矿产资源勘查取得了一定的成就,探明了大量矿产资源储备,为国家经济的发展提供了坚实的基础和有力的保证。然而,随着经济的发展,城市化建设和社会主义新农村的进一步推进,我国矿产资源和经济的发展已经成为一对矛盾,地质勘查存在的困境逐步显现出来。 1.1地质勘查体制有待完善 我国目前的地质勘查体制与实际不协调,缺乏市场竞争机制。由于我国原有的地质勘查体制,绝大部分都是在计划经济时期建立的,在市场经济时代到来之后,没有相应的改变,地质勘查出资人和受益人仍然是国家,缺乏相应的竞争机制引入,与现行的市场经济体制格格不入,投资融资的能力和抗风险的能力远远达不到市场的要求。 1.2缺乏地质勘查方面的人才 我国地质勘查从开始的兴盛时期逐渐走向一个逐步萎缩时期,这种状况持续了十数年,造成了大批人员的流失。其中有些年份,地质勘查专业甚至一度停止招生,造成直至勘查后续人才的不足。当前,我国直至勘查已经开始注重人才的问题,但是由于经济的快速发展和城镇化进程的加快,对资源的需求日益增加,地质勘察人员的怎家速度远远赶不上地质勘查工作的需求,造成一线技术人员缺乏。为了实现人才的发展和技术的发展相适应的目的,我国应该加强人才的培养力度,尤其是具有较强的实践能力的人才。 1.3地质勘查处于一个阶段性提升期 第一,这一时期原有的矿山老化和资源枯竭,并且技术设备不够先进。建国之初,我国地质勘探重点放在浅部矿体,"漏天矿"开发的较多。资料显示,我国各种金属矿大多建于二十世纪五十年代到二十世纪七十年代之间,经过多年开采挖掘,许多矿山已经老化,许多矿山资源开采过度,甚至有的存在坍塌的风险,企业的生产也陷入前所未有的困境。随着经济的发展,我国对资源的需求力度进一步加大,这给我国直至勘查工作提出了新的课题,我国地质矿产勘查面临着技术的转型阶段。第二,这一阶段,地质勘查投入的经费不足。地质勘查经费是影响工作进程的主要问题之一。由于我国地质勘查方面没有建立和健全完善的机制,导致投入经费的阶段缓慢,中央和地方政府在工作上的责任划分不明确,地方缺乏一个完善的政策指导,以及对外部市场的融资没有充分利用,从而导致经费投入不足。第三,这一阶段,地质勘查技术的应用不够充分。地质勘查已经进入了信息技术有效利用的时代。但是,目前我国一些勘查点位仍然在用旧有的勘查设备和技术,严重阻碍了地质勘查工作的迅速发展。 2我国地质矿产勘查的建议 2.1建立和健全我国地质矿产勘查体制 建立健全一个适应社会主义市场经济的矿产资源勘查体制,推进体制的转变。建立有中国特色的地质矿产勘查市场,让机制融入到社会主义经济市场中去,在加大政策监管的同时,充分发挥市场的调节作用。制定优惠政策,政策导向,引导市场中各个勘查单位参与到市场竞争中来,从而激发地质勘查公司的潜能,从而逐步实现良性的发展。鼓励创新,对于采用遥感技术等新兴技术的企业,给予适当的财政补贴。鼓励多元化发展,吸引市场上的资金参与到新技术的应用当中。为地质矿产勘查的良性发展提供政策的保障,规范勘查市场,建立健全法律体系。捋顺开采权和探矿权之间存在的关系,明确各个部门的职责。及时发现地质勘查中存在的不足,提前预设解决问题的方案,以保证问题发生时再去做滞后的处理。在国家的政策引导和市场的调节中,地质矿产勘查会逐渐的走上良性健康可持续发展的道路上来。 2.2重视我国地质勘查方向人才的培养 二十一世纪,竞争主要是人才的竞争。任何一个行业,都需要优秀的人才,甚至,整体人员的知识水平和技能都需要达到一定的高度。我国地质矿产勘查,在日益激烈的市场竞争中和面对社会对矿产资源巨大的需求缺口的同时,需要大力培养人才。首先,与知名大学合作,把先进的理念和先进的技术理念引进到课堂上,从而保证人才的后续力量和战略补给。其次,招聘优秀毕业生到地质矿产勘查单位实习,培养人才的实践能力,既保证质量又保证数量,通过能力培养,不惜重金留住人才。再次,对已有员工进行定期的知识培训和技能培训,以期他们跟上先进的技术应用的变化。抽调国内知名技术人员进行人才培训,培养更多优秀人才。优秀人才可以择优选拔,到国外先进的学校或者单位进行学习深造。最后,提高地质勘查人员福利待遇,地质工作人员由于长期的工作环境比较恶劣,有些人员承受了其他工作无法想象的压力和风险,地质勘查属于艰苦的行业,加强加强勘查人员的思想教育,培养地质勘察人员正确的人生观和价值观,提高人文关怀,同时,提高福利待遇显得非常重要。 2.3正确认识和对待地质矿产勘查这一时期 目前,我国地质勘查处于一个过渡期和转型期。首先,在正确认识这一时期的同时,正确引导和规范矿产勘查市场,使之平稳过渡,实现经济的软着陆,显得尤为重要。保护现有矿质资源,开发深部资源。对现有的露天矿采取相应的保护手段,即使不去开采也不能进一步破坏。对于过时的机器设备,开采效率较低的设备,为了防止资源浪费,应该果断阻止使用。对于一些低品位矿、深部矿和隐伏矿,一定要建立健全一个完备科学的开采体系,避免资源、人力和物力的浪费,避免人员的安全隐患。其次,加大直至勘查经费投入,建立健全完善的长效机制,中央和地方政府进行有效沟通,明确权责,提高中央对地方的政策支持力度和扶植力度。第三,引进先进的技术和设备,充分利用现代科技,让现代科技有效服务于地质矿产勘查。在引进先进技术的同时,逐步的淘汰落后的技术和技术设备,重新武装,让地质矿产勘查的装备焕然一新。最后,在政策正确引导的同时,引入市场竞争机制,让市场这个“看不见的手”起到有效调节的作用。通过有效措施的采用,有效解决地质矿产勘查存在的困难,突破困境,实现平稳过渡,实现地质矿产勘查的健康、协调和可持续发展。 地质矿产论文:新形势下地质矿产勘查技术解析 摘要: 新形势下,随着我国经济的迅猛发展,工业项目的逐渐增多,对于矿产资源的需求量也越来越大。众所周知,矿产资源是我国不可或缺的能源之一,而且是不可再生能源。因此,只有不断加大对矿产的勘查力度,运用先进的设备提高找矿技术水平,才能满足国家对于矿产资源的需求。本文首先介绍了地质矿产勘查及找矿技术的原则,其次对地质矿产勘查及找矿技术方法做了具体分析,最后简单阐述了地质矿产勘查的步骤。希望通过对地质勘查及找矿技术的深入研究,弥补我国地质矿产勘查及找矿技术中存在的不足,不断提高其技术水平,从而拓展开采矿产资源的空间。 关键词: 地质;矿产;勘查;找矿;技术 0引言 随着我国经济的不断快速发展,我国对能源的需求不断增加,尤其是对矿物质的需求,并且综合中国国情来看,资源短缺成为了国民首先要解决的问题,为了促进我国经济健康可持续发展,进行矿产资源的勘查和开发就显得尤为重要了,因此我国需要加大对地质矿产勘查工作的研究,在进行矿产的勘查和开发时要采用科学的方法,实现矿产资源的勘查、开发、保护同步进行,同时还需要确保采矿工程团队的工作效率。 1地质矿产勘查及找矿技术原则 1.1坚持以人为本,统筹规划 地质勘查及找矿工作是一项危险系数较高的工作,并且在勘查及找矿过程中可能会遇到人为因素而影响工作进度的问题,因此,在实际工作中必须坚持以人为本的原则,保证工作人员的人身安全以及人民的个人利益。勘查及找矿工作一定要保证在不影响生态环境的前提下开展工作,并提高企业的经济效益。 1.2遵循规律,合理分配 在进行地质勘查工作过程中,首先要明确所要勘查的区域的地质条件,工作时间久的人员可以参考之前的工作经验,依据一些质地条件的规律来进行准确地判断。其次,在了解了勘查地区的地质条件后,才能准确、具体地确定勘查范围,并且合理选择主要勘查地点以及次要勘查地点。 1.3明确重点,拓宽范围 一切商品都具有价值高低之分,矿产也不例外,对于矿产的开发也有价值高低的区别。所以我们在进行勘查及找矿工作中,要对矿区的价值做出准确评判,对于价值高的矿区应该重点勘查,对于相对而言价值较低的矿区减少工作量,这样不仅可以更加准确快速地开发有价值的矿产,而且大大提高了工作效率。 1.4用科学技术提升实力 改革开放以来,我国的经济实力和科学技术水平都有了大幅度的提升。1988年邓小平根据当代科学技术的发展趋势和现状提出了“科学技术是第一生产力”,这一伟大的论断。在那之后我们经过多年的实践充分检验了这句话的真理。只有先进的科学技术才是推动经济、社会快速发展的前提和保障,在地质勘查及找矿工作中必然需要相关的设备来辅助,先进的设备有助于提高勘查的精确性,所以,只有引进先进的设备仪器,不断创新科学技术,才能有效促进地质勘查及找矿事业的可持续发展。 1.5建立完善的地质勘查管理体制 一个企业的管理体制直接影响企业的发展状况,合理、良好的管理体制有助于提高员工工作积极性,进而提高工作效率,提升企业经济效益。因此,在地质勘查及找矿企业中,也要建立完善的管理体制,合理分配工作任务,奖惩分明,责任明确,培养员工的团队意识,这些都会在企业的发展中有积极的影响,促进企业更快更好地发展。 1.6合理规划工作内容 地质勘查工作是一项户外工作量大的工作,因此,要考虑到天气、地理位置以及人员身体素质等客观因素的原因,而且对于某区域矿产的勘查一般范围会比较大,如果盲目地进行勘查和找矿,会消耗大量的人力、物力、财力和时间。所以,我们在勘查及找矿之前一定要做好对工作内容的合理规划,明确勘查地点,勘查范围,尽量缩小范围,减少工作量,针对勘查区域选择的勘查方法以及需要使用的设备也要提前准备好,将工作的流程,重点勘查范围,工作过程中可能会遇到的问题等一系列事情,都做好事前规划,这样真正开始工作才不至于没有头绪,反而会有条不紊地开展工作,提高工作效率,按期完成任务。 2新形势下地质矿产勘查找矿技术 2.1重砂找矿技术 重砂找矿技术,顾名思义研究对象就是重砂。该技术具体的操作方法就是:通过研究重砂聚集区域的水文地质特点,进而推测出该区域矿产大致分布范围。想要重砂分布就要利用地表水流的推动作用,或者重砂自身的重力作用,再或者重砂的堆积作用,这样就会形成重砂分布多的区域,之后再通过研究改区域水文地质特点,进一步推测出矿产分布的范围。需要注意的是,在应用重砂找矿技术时,一定要明确采样位置,同时在有可能分布矿产的位置设置充足的采样点,防止遗漏矿产分布地,并且在实际的工作中,要对重砂的分析检测做相应的调整,因为在实际工作中会受到其他客观因素的影响,所以对重砂的测量和评价指标不是一成不变的,依据具体情况具体分析的原则。在我国,目前重砂采样技术应用较多就是砂钻技术和刻槽技术。 2.2砾石找矿技术 我们通常所说的矿产不一定都是隐藏在地表的内部,有些矿产在许多年之前是暴露在地表外部的,但是由于几百年甚至更长的时间受到风化的作用,就会自然的形成砾石,而当砾石受到冰川、水流或者是自重的影响后,会因为撞击而分散,分散之后的砾石又会分布于地表的各个角落,这样循环砾石的分布范围就会越来越大,所以我们要想研究矿产,就可以通过寻找砾石来实现,沿着山坡高、水流急或者有冰川的地域,追踪砾石分布的具体地方,就可以推测出矿产分布的位置。 2.3遥感地质勘查技术 遥感技术主要指的是利用飞机、卫星等遥感器技术对目标物进行光谱或电磁的扫描和识别,对于地质勘查来说,遥感地质勘查技术指的是利用现代遥感设备对地质情况进行卫星扫描或光谱识别,从而获得更准确的地质信息,为相关地质研究和地质开采提供科学依据。相较于传统的地质勘查技术而言,遥感地质勘查技术有着检测结果准确、技术先进、使用方便等优势,这也是遥感地质勘查技术被广泛应用于地质勘查研究的重要原因。 3地质勘查及找矿步骤 3.1研究矿产地质特点 对于从事地质勘查及找矿工作的人员,在多年的工作中对于已经产生矿产的地区应该有基本的了解,对于研究人员来说,应该对已经产矿的地区进行系统、全面的分析和研究,归纳总结该地区的地质特点、水文特点、地壳运动、自然气候等相关因素,这些都是该地区产矿的特殊条件,凭借这些研究结果我们可以推测未知的产矿地区,进而更加准确、高效地发现矿产所在地,给我们今后的找矿工作带来极大的方便,也为未来勘查工作奠定了坚实的技术基础。 3.2预测可能出现的矿区 通过第一步对矿产地质特点的研究,工作人员对已发现的矿产地区的水文、地质等条件都有了一点的了解,积累了一定的矿产地质知识,对于未知的矿产地区可以通过收集当地相关资料信息,之后进行研究、分析、对比等方式,判断该区域是否有矿产。所以说,对于可能出现矿区的预测最重要的就是收集可能有矿产地区的地质信息,确保资料信息的准确、可靠,这样才能有利于分析矿产资源的存在与否。 4结束语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以便工作人员更好地进行工作,进而为我国的矿产事业做出较大的贡献。 作者:张丽娜 单位:中石化石家庄炼化分公司 地质矿产论文:地质矿产勘查中地球化学的作用 摘要: 随着矿产资源需求的不断增多,地质矿产勘探工作的需求也越来越多,作为矿产资源丰富的大国,在进行地质矿产勘探的时候不是可以在一个区域所完成的,主要对于中国的每一片土地进行勘察工作。地球化学的存在,在很大程度上缓解了矿产勘探的压力。在地质矿产勘探中起到了重要的作用。 关键词: 地球化学;地质;矿产勘探;作用 我国在目前情况下,由于对于矿产资源的开采严重,浮于表面,容易进行开采的矿产资源已经基本上被开采完毕了,所以如果想利用其它的矿产资源,就需要在全国范围内进行勘探工作,以保证矿产资源寻找的准确性。地球化学的出现,为地质矿石勘探工作提供了更多的可能性,并且在进行勘探的过程中,也可以确保勘探的准确性,确保矿石勘探的效果。 1地球化学勘探方法 地球化学在现阶段的应用,已经不仅仅是在积累原始的经验,已经形成了其特有的勘探体系,形成了一个属于其自己的科学理论专业,并且目前所出现的地球化学勘探方法也多种多样,应用于许多行业。 1.1构造叠加晕法。在进行原生晕找矿石的过程中,构造叠加晕法是一种很有效的方法,并且也是现阶段最为广泛应用的方法,对于中寻找隐伏的矿产资源效果最好。在实际的应用过程中主要是对于不同成分的矿产资源进行分析,从而确保对于矿产资源成分的确认,并且由于不同成矿阶段,矿产资源的种类以及含量并不相同,所以在应用构造叠加晕法的时候,要尽可能的依照矿产资源纵向分带以及空间叠加性,建造合理的模型,从而分析整个矿产资源矿石含量以及开采价值。在实际的使用中,要注意对于未知矿的叠加分析,从而确保对于隐床的确定效果,并且在进行使用的时候,虽然应用了统计学形成了模型,但是其分析还是具有一定的局限性,影响着其勘探作用的发挥。这种方法在热液金属矿床中应用效果最好。 1.2热释泵化学方法。这种地球化学勘探方式最在起源于加拿大,在二十世纪七十年代就有所应用,将其应用于卡岩型的矿场资源勘探中,发现了其对于土壤泵气异常的检测效果,所以逐渐将热释泵化学法应用于对于矿石的勘探中,而且取得了不错的勘探效果。但是其劣势是,容易受到季节的影响,在不同季节,对于矿石勘探的效果并不同,是一种主要的辅助寻找矿石的方法,为矿石的寻找提供了依据,在水文工程的地质矿石勘探工作中应用效果良好。 1.3电地球化学方法。电地球化学方法是由苏联的科学家最先提出的地质矿石勘探方法,对于寻找隐藏的矿石具有重要作用。在进行工作的过程中,主要是应用电化学溶解的方式进行,依照电解后形成的离子晕,分析矿产资源中的矿石组成成分,主要是依照在电解作用下,不同矿石的迁移不同来进行的。在电地球化学方法中,主要应用了物理、化学以及电化学三个学科的知识,这三种放大结合在一起,可以更好的发展勘探区域的异常,并且可以实现对于勘探区域的分析工作,确保地域隐伏矿床的勘探工作顺利进行。我国现阶段的大部分矿产资源依旧都被发现并且开采完毕,所以对于隐伏矿床的勘探需求也越来越高,也就促进了电地球化学方法应用的广泛性,对于电地球化学方法的发展及其有力,相信随着技术的进步与发展,电地球化学方法在地质矿石勘探中的应用范围会越来越广,其应用效果也会得到很大的提升。 1.4酶提取法。酶提取技术由美国提出,非晶质二氧化锰具有较大的表面,在其表面上,正负电荷是随机分布的,可以吸附从深部矿体向上迁移的阳离子及阴离子。经过一系列化学反应,再测定反应所得溶液的金属离子浓度,就能够发现隐伏矿了。这个方法拥有很大的可靠性。元素的迁移被认为主要靠地下水的循环。因为这种方法只会提取非晶质锰的氧化物,所以被用于冰积物覆盖区。根据报导,已经有550多个钻孔发现了矿。 1.5地气法。地气法在20世纪80年代末传到我国,我国科学家针对这个方法做了很多的研究,随着技术的发展,这种方法在实际应用中得到了不小的突破。虽然直接找矿信息非常微弱,但它更加可靠。所以,这方面专家越加重视这种方法。而且该方法需要的样品来自近地表大气或者土壤中气体,所以观测结果受到覆盖层、岩石类型等自然条件的影响比较较小,甚至可以在传统地学方法不能发挥作用的戈壁、草原和森林等地区使用。 2地球化学方法面临的一些问题 2.1如何区分异常类型。找矿难度的日益增加和其他各方面因素的干扰,在勘查过程中经常会有性质不明的化探异常,工作人员很难正确判断出异常的性质。所以,怎样才能快速找出最有前景的靶区,并同时做好定位预测,是目前化探勘查中所遇到的问题之一。 2.2变动因素影响。勘查地球化学新方法在分析活动性元素时,面临着许多变动的因素影响。因为元素向地表迁移时是很难直接观测的,并且在过程中一般还伴随着其他新的地质现象,可能没有被工作人员发现,所以这些基础性的问题一直没有得到统一。问题的存在不仅影响到了金属矿产的勘查,还影响到了勘查地球化学方法自身的发展。 2.3难识别的矿种。目前,人类对世界的探索还是有限的,因此,在勘查中也会遇到一些很难识别的矿种。在过去的一段时间里,勘查地球化学运用高精度、高灵敏度的分析技术,在勘查难识别矿种或难识别类型矿床上取得了重要成果,尤其是贵金属矿和有色金属矿。但是,现在仍然还有一些矿种是难识别的,有些类型矿床是目前没有见过的,需要我们进一步去探索。 3学会综合运用各种找矿技术意义 各种不通的勘查地球化学新方法,通过适当地应用会造成不同的地质效果。从目前的应用情况中,可以发现化探方法应用于矿产勘查具有经济、快速、受覆盖层限制较小的特点,而且比物探的方法更直接性、更有效果。但是我们也要考虑到,上面提到的任何一种化探方法都不是万能的,必须根据他们各自的适用特点,综合考虑矿种的不同,什么样的勘查阶段,来选择具体的操作方法。有时候,在同意各矿区还会有不同的矿物,又或者是不同的景观条件,这就要综合选择合理的化学新方法。矿产勘查工作是一项非常复杂的工程,如果单纯地想靠一种化探方法去解决问题,将很难把工作进行下去。因此在实际的工作中,我们必须要充分了解并重视化探方法,发挥化探方法的优势,更好地解决勘察中出现的问题。 4结论 随着科技的发展,社会的进步,地球化学勘探技术也在不断的与时俱进,为地质矿石勘探工作做出了重要的贡献,相信随着地球化学技术的发展,其在地质矿石勘探中起到的作用会越来越大,对于矿石勘探的效果也会越来越好。并且其在其他行业的应用也将会取得很好地效果,发挥其自我价值,为国家发展做出贡献。 作者:刘巍 单位:黑龙江省地球物理勘察院 地质矿产论文:环境地质矿产资源论文 一、矿产资源开发中常见的主要环境地质问题 矿产资源开发过程中常见的一种地质灾害主要是地面沉降和地面塌陷,同时地面滑坡、泥石流和地裂缝以及瓦斯爆炸等也是其主要的地质灾害,进而对当地居民带来了巨大的财产损失和生命威胁。比如说云南省矿山地质灾害多人死亡和失踪,并造成经济损失高达10亿元。总而言之,矿产资源开发中常见的主要环境地质问题并不仅仅局限于以上几点,在实际的矿产资源开采过程中还存在更多潜在形式上的环境地质问题亟待发现和解决,需要更多相关人士的共同参与。 二、矿产资源开发中环境地质问题的防治对策 做好矿产资源开发中的环境地质问题的防治,就要立足于当前,对矿产资源开发和环境保护之间的问题正确的处理好,并将矿产资源开发利用中的可持续发展全面实现,进而国民经济的可持续健康发展。首先就要对有关矿产资源开发和环境保护的相关政策法规加以制定和健全,并将环境保护的宣传教育和学习加强,对环境监督管理机制进行强化,相关领导更要清醒的认识矿业开发中环境保护和我国资源可胡兴旺中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队吉林长春130033持续发展的重要性,进而主动的形成一种对资源和环境保护的主动意识,做好开发中环境保护的相关工作。其次就要始终坚持预防为主和防治相结合的基本原则,保证各级领导和相关的矿管部门始终坚持依法办事,禁止对国家矿产资源的滥挖和滥采,尽可能的对已经开采的矿区进行植树种草,做好植被的绿化保护,及时的清理堆放的尾矿,加强泥石流、滑坡和崩塌灾害地区的治理,对谁开矿谁保护的基本制度加以建立。最后就要对矿产资源开采中引起的环境地质问题进行全面的调查分析,及时的检测环境资源的保护情况和水资源的污染情况,加强环保部门、有关分析测试研究部门和地质部门的联合工作,进而将其工作开展出来,对相关的防治措施和建议加以提出。并在调查的基础上,借助于现代化先进的技术,做好矿山环境地质动态监控以及相关预报系统的安装,对矿山环境地质问题进行随时的掌握,并对其未来的发展趋势进行预测,进而为现代化矿山环境的恢复做好相关的预防保护措施。总而言之,矿产资源开发中环境地质问题的防治过程中,更要始终坚持环境保护的基本原则,对资源进行节约,对地质环境进行全面的检测和保护,总体上做好矿产资源开开采过程中环境地质保护的基础工作。 三、结语 随着时代经济的飞速发展,矿产资源开发中产生的环境地质问题逐渐受到人们的高度关注,其环境地质问题不仅仅对我国环境有着污染作用,同时对于人们的生存质量也有着直接性的影响,因此更应该做好矿产资源开发中环境地质问题的相关防治,健全矿产资源开发中环境保护的相关法律法规,并及时的检测矿产资源开采中环境地质情况,进而避免环境地质不利现象的发生,从根本上最大程度上实现现代化矿产资源的可持续健康开采。 作者:胡兴旺单位:中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队 地质矿产论文:地质矿产预测中GIS技术的运用 1目前我国矿产资源信实现信息化存在的问题 自从人们认识到过度的开采所带来的严重后果后开展了一系列的补救措施,退耕还林的政策得到响应,很多近山地区都取消耕种农作物改为种植树木。同时矿产资源开采单位也在寻求良好的科学的合理的方式进行勘测开采。坚决执行可持续发展战略,同时保护生态环境节能减排。目前已经提出很对环保的理念如绿色开采和低碳开采。这些举动为我国的矿产资源的可持续发展打下了良好的基础,也为实行可持续发展战略打下了夯实的基础。但是在矿产开采的技术仍然需要提高,尽量减少开采污染和不正确开采导致开采量下降影响开采质量,同时还有注意开采安全问题。与此同时,对于我国矿产资源的预测环节还要加强改进,力求达到精准的预测以保障不过度开采。 1.1矿山资源进行信息化的范围较为狭窄。在我国九百六十万平方千米土地上的矿产资源是十分丰富的,如果不考虑人口只比较资源来讲,我国也属于能源大国。由于地域辽阔矿产资源分布广泛,而无论是从开发还是探测的角度说对这些矿产资源都需要人工劳动。所以统计矿山资料的数据库并不全面,也不能够将所有的矿山资源进行信息化记录在案。针对发现矿产资源的设备需要不断更新,采矿设备也需要不断的更新,只有加强机械设备的操控才能减少人力的投资,同时操作设备的技术还需要大量的工作人员,这些问题都需要及时注意,给出解决办法。 1.2采矿单位缺乏健全的认识和工作理念。很多采矿单位并没有专业的开采知识,由于采矿方法不够先进影响采矿的速度和质量。这些采矿单位更多的只注重利益,为了争取到最大的利益,为了能够开采出更多的矿产资源而添加了许多大型的开采设备,这种只重视硬件的投资导致了忽视了软件技术的开发,就相当于一个人要打开一个瓶子不知道需要旋转瓶盖而只是蛮力的生拉硬拽,最后导致的结果就是即使瓶盖打开也不能够在此把瓶盖拧上那样反复循环了使用,而是一次性将其破坏,至于瓶子里的水也会因瓶盖破裂的一瞬间而损失,矿产资源也是一样,在大型机器的使用中不注意技术也会使矿产受损失。 1.3缺乏健全的信息资源管理系统。截止到目前,国内一些发展规模较大的采矿企业对矿山信息化的重视度很高,并且已经采取实际行动在企业内部建立了一套最基本的矿业信息资源管理系统,甚至利用互联网通信网络技术在计算机网络平台上开通了企业自己的内部通信网络。但是,在这些所开通的企业通信网络中,其仅仅只是一种存在形式,并没有利用现有的网络资源对企业内部通信网络进行扩充,或者进行深层次的信息资源开发工作。这使得采矿企业所构建的内部通信网络与信息资源管理体系形同虚设,并不能在采矿作业中发挥真正的作用,影响了矿山信息化建设的步伐。 2利用GIS技术进行勘测矿产资源 根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价:搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。 对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。 3结束语 通过科学技术人员的不断努力,我国矿产资源的开采变得更为有效,不仅提高了开采质量同时还降低了开采风险,而且还更好的将可持续发展战略更好的实施。对于GIS技术还需要更好的进一步完善,还可以被人们更充分的开发利用,创造更多的价值。随着时代的进步,人口不断增加,资源的不断使用和耗能,资源枯竭是人类最为担忧的问题,只有通过研发更好的科学技术解决问题才是根本途径。无论是不可再生资源还是可再生资源都需要人们节约使用,矿产资源同样如此都需要人们充分的开发利用和保护。GIS技术的诞生实现了人们的意愿,但这远远不是终点,这只是一个开始,人类需要不断的开拓进取,找到越来越好的矿产资源勘探预测方式,保护资源不受过度开采。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:地质矿产勘查及找矿技术 1针对地质矿产资源勘查注意问题 1.1当地质勘测对象同为成矿时注意的问题对于时代不同以及类型不同的矿中均有可能存在一种相对稳定的同为成矿作用,此种现象在一些规模比较大并且稳定性比较强的大规模矿床形成中表现尤为明显。对于矿产地区,可以对工作区域的地壳活动特点进行分析,结合地质环境以及地质事件来初步判断矿产资源形成的地质环境、分别等信息。 1.2在实地考察中要遵循矿产分布规律进行勘测遵循矿产分布规律,是地质矿产勘查的重要前提。沿着有利成矿区域勘查,要对区域内大的断裂以及其地质构造进行更为深入的研究,准确掌握区域成矿与地质构造之间的关系,进而可以更有效的分析出管制矿田矿床分布的次级断裂结构特征。例如横向矿带规律,矿床、矿田等断裂结构多与控制区域或者矿带的深大断裂呈大角度相交产出,并且可以以一定的间距近乎平行的排列方式出现。 2地质矿产资源勘查中采用的探测勘测方法 2.1在矿产资源勘测时采用物化探测勘查方法了解成矿区的成矿规律是进行地质勘查的关键,通过对深部矿区成矿环境、成矿演化以及成矿系统等多方面的研究分析,可以确定矿床的深度空间和制约因素,进而可以发现深部矿床。想要寻找深度矿,必须要加强对成矿系统的研究,对矿床的类型形成一定认识,掌握矿床空间分布的特征。一方面,可以应用物探技术来完成深度找矿。物探技术的应用可以有效寻找矿产能源、非金属矿床以及有色金属矿产等,其主要研究的内容包括重力、电、磁效应、地热、放射以及地震。在进行地质勘查时确定是否应用此种勘查技术,首先必须要对勘查区域地层、矿石以及岩体等进行测量,准确掌握各种参数以及性能,对测量数据进行分析,并根据分析结果来确定是否应用。另一方面,应用化探技术深度找矿。化探技术主要应用于金属矿产的查找,以土壤测量法、水系沉积物测量和矿床原生晕法等为代表的一种勘查方式。现在露头矿和近地表矿的开采逐渐趋于殆尽,想要满足社会发展对能源矿产的需求,必须要加强寻找勘查深度矿的研究力度。随着科学技术的发展,通过使用灵敏度高、精确度高的化学仪器可以更好的发挥化探技术勘查效果,需要专家对此方面进一步研究。 2.2在矿产资源勘测中采用地磁测量勘查方法地磁测量主要是以不通知时间不同空间地球磁场变化数据为基础,对其进行研究并判断矿产资源位置的一种勘查方法。此种方法主要由四部分组成,即陆地磁测、航空磁测、海洋磁测以及卫星磁测,而根据测量的目的不同又可以分为区域性测量、地方性测量以及全球性测量。海洋磁测主要是利用呆在一起的船只对海洋进行地磁测量的一种方式,对获取海洋地底信息、研究海洋地质以及编制地磁图等提供了重要的数据基础。陆地磁测主要是通过应用质子旋转磁力仪来测量地磁强度,为地质矿产的勘查提供数据支持。区域航空磁测主要是利用航空磁测资料对地球进行大范围的物理测量,以此来判断断裂、磁性地层等。此种测量方式对于地面磁测效果并不理想,但是对于勘查石油矿、金属矿等具有良好效果。 3结束语 人类社会中经济与科学技术是在逐渐进步的,这两者的进步会带动整个人类社会方方面面的进步。地质资源勘测也同样在进步,因为有了更先进的地质资源勘测技术,可以更全面的帮助人类了解自己生活的环境,让人类知道资源还存在多少。地质资源的勘测就像是一个家庭对积蓄的整理一样,只有了解人类还有多少可用的资源,才能够更好的安排今天的生活方式,人们必须为了长远的生存发展做打算。国家的地质资源就类似于每个家庭的资产,当资产金额不足时就要想尽办法提升资产,节约使用资产,同理国家也在进行能源再生的研究也在进行合理运用地质资源。人类不会再像个不懂事的娃娃肆意的挥霍自己的财富,因为人类社会经历了风雨在不断的进步成长。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:谈论地质矿产勘探找矿方法 1前言 近年来,我国加大投资力度倾斜地质找矿勘查,就目前的区域地质矿产调查工作,笔者认为很有代表性,即以先进的地质成矿理论为指导,采用地、物、化、遥等综合有效的找矿方法和手段,开展全面找矿工作,充分发挥出地勘资金应有的价值。不可否认,地质找矿本身具有很大的风险,但是我们如果能够合理地利用某些勘查手段,那么一定会获得很好的收益。 2地质勘查工作的案例引证 其主要工作内容包括区域地质矿产调查、地球化学勘查(包括水系沉积物与土壤地球化学测量)、地球物理勘查、遥感解译验证、矿产检查和综合研究等。 2.1地质路线填图 1:5万区域地质填图是以先进地质理论为指导,以地质研究为基础的地质填图方法技术。地质填图调查的路线布设以解决地质找矿问题为原则,总体上路线布设以穿越法为主,辅以追索法,横穿地质体、构造线、异常区、成矿远景区则相应布设了主干路线。线距在500~800m,点距在300~500m。 2.2实测地质剖面 对各地质体及重要异常区均布设了1~2条剖面,控制了含矿地质体的分布和重要构造带的展布。火山机构、侵入岩体、矿(化)点均有剖面控制,重要的火山机构相应布设了“十”字或“丁”字形路线精测剖面。测制目的以解决重要地质问题、矿产问题和控制化探异常为原则,尽可能选择地层和其它地质体、矿(化)体、异常等出露相对齐全区段,通过槽探工程揭露进行测制。 2.3物探工作 1:2万高精度磁法测量工作:本次工作共完成200X20m网度高磁测量面积20km:,磁测物理点5579个,达到了预定的200x20m网度高精度磁法测量任务工作量的要求。野外生产使用捷克生产的PMG一1型质子磁力仪3台,其中2台用于测量工作,1台作日变观测。按照面高精度磁测技术规程》(DZ/T0071—93)的要求,在开工生产前和工作结束后,对3台仪器的一致性、噪声均进行了校验测试。1:2万檄电中梯工作:目的是利用激电中间梯度法在化探异常区寻找激电异常,并确定其走向,以期发现矿(化)体。仪器选择:选用仪器为重庆地质仪器厂生产的5kW大功率激电仪,接收机型号DJS一8。激电中间梯度装置进行野外测量,取得的参数是视极化率("s)和视电阻率(ps)。供电极距AB为1200m,测量极距MN为40m,点距为20m。采用一台发送机供电,三台接收机测量。工作前,对三台接收机进行了一致性对比试验,结果三台仪器的一致性良好。 2.4化探工作 样点主要布设于l、2级水系中,3级以上水系不布样。长度大于300m的水系有样点控制;采样点分布均匀,无重复控制现象,采样密度为4.14点/km。在个别或局部小格水系不发育地段,为避免出现连续采样空格,每小格采集2~4个土壤样。选择在有利于砂砾质沉积和各种粒级混杂堆积的活动流水线上、河床底部,要在水系沉积物分选性差的部位取样。避免在早期河漫滩及岸边泥炭堆积与有机质淤积部位采样。对于汇入沼泽的水系,尽量在其上游山口处采样。分析数据后,对数据进行100%的校对,确保准确无误后,将全部样品分析数据与对应的样品编号、横坐标、纵坐标、所属地质单元连接起来,然后运用相关软件进行数据处理。图件编制:地球化学图件主要采用MAPGIS软件编制。 2.5遥感工作 本区l:5万矿调中遥感地质解译工作重点是:区域构造格架解译,辅助地质填图解译,已知成、控矿地质体、地质构造追索圈定,与成、控矿相关的遥感线、环形特征影像提取以及隐伏岩体圈定等,通过ETM影像可以清晰的辨别出各类解译标志,大致解译出地质界线,再通过野外验证能够更加有效快速的进行和指导地质填图,大大的提高了工作效率和精度。矿产地质方面,通过ETM影像可以大致查明与矿(化)体有关的线性或环状构造,能够有效的指导槽探的布置和找矿的准确性。 2.6探矿工程 区内探矿工程以探槽为唯一手段,探槽开口宽1.5x2.Om,为防止槽壁坍塌,落石伤人,槽口两侧各清出0.5m宽以上的安全通道。施工后槽底宽在0.6—1.0m,掘进基岩厚度一般为0.3—0.5m,最大为1.0m。探槽完工验收后,首先进行了槽底清理,完成编录后布设取样位置,然后逐一采集刻槽样及相关样品,主要依靠基岩样品来取得直接找矿信息,所以探槽施工质量尤为重要。探槽施工基本达到地质目的,探槽中采集的样品质量可靠,可完全用于找矿及科研。 2.7综合研究工作 1:5万矿调的综合研究工作要求对实测的地、物、化、遥等找矿信息进行综合分析和资料的综合整理(包括已有资料整理),分析区域成矿地质背景,开展矿产预测,编制综合成果图及成矿预测图,科学划分成矿远景区带,并圈定成矿远景区,总结区域成矿地质条件和成矿规律,确定找矿标志,优选找矿靶区,对区域矿产潜力做出综合评价。 2.8取得的矿产成果 ①在重点找矿靶区中共圈出土壤单元素异常360个,经地表工程验证HtI一1、HtI一2组合异常中圈定金矿化体2处;HtllI一1组合异常中发现金钼矿化体l处、钼矿化体1处;HtV一1组合异常中发现金矿化体1处。②电法测量控制了一个视极化率异常,异常长大于1800m,平均宽在300m左右,极化率最高值在6。88,2。激电异常与土壤HtlI一1组合异常完全套合,地表工程验证有铅锌矿化蚀变。 3结束语 利用单一找矿方法存在许多问题,有时甚至会给某个有望地区判处死刑,致使其他地质部门不再对其进行继续查证工作,这对有限的矿产资源无疑是一个巨大损失,因此希望能够引起相关部门的高度重视和密切关注,建议在今后的找矿工作中,综合多种勘查方法加以查证,以期取得更好的经济效益。近年来随着科学技术的发展,还出现了不少勘查方面的新理论,因此我们应重视新理论、新技术、新方法的利用,同时结合以往多种勘查手段,以期提高矿床发现潜力,取得显著的经济效益。 地质矿产论文:地质矿产勘探遥感找矿技术 1遥感技术的找矿应用 1.1直接应用——遥感蚀变信息的提取 岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循,因此,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。 1.1.1蚀变遥感异常找矿标志 围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物。常见的蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、夕卡岩化等。 1.1.2信息提取的实现 与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征,光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的晶体场效应或基团的振动效果引起的。各种矿物都有自己独特的电磁辐射,利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比,可以确定出样品的吸收谷,识别出矿物组合。根据曲线的吸收特征,选择合适的图像波段进行信息提取。根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,因为探测范围内有干扰介质存在(白云、大气、水体、阴影、植被、土壤等),因此,在进行蚀变矿物信息提取时,根据干扰物质的光谱曲线出发,进行预处理消除干扰。主要造岩矿物成分(0,si,A1,Mg)的振动基频在可见——近红外区不产生诊断性吸收谷的谱带。不同类型的矿物蚀变会引起Fe,Fe,OH一,中某一类的变化,Fe2+,Fe3+,OH一,CO:在可见一近红外区可产生岩石谱带中的不同吸收谷组合,例如,在0.4~1.3um范围内的光谱特性是因为矿物晶格结构中的Fe,cu等过渡性金属元素的电子跃迁引起的;1.3~2.5的光谱特性是由矿物组成中的CO:,OH口HO引起的。根据吸收谷所处的波长位置、深度、宽度、对称性等特征进行处理,提取相应的蚀变遥感异常(遥感异常)。现在应用的数据有多光谱TM,ETM+,ASTER数据以及少量的高光谱与微波遥感数据等。蚀变遥感信息在整景图像上信息占有份额低,但局部地区的信息并不微弱,因此即使是微弱的蚀变异常也可以被检测出,试验证明,遥感信息检测的蚀变检出下限优于1/20000。目前遥感找矿蚀变异常信息的提取有多种方法,例如波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法和MPH技术(MaskPCAandHIS)、混合象元分解等。“ETM+图像数据的综合遥感找矿蚀变异常信息的提取”、“ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法技术”都取得了一定的成果。在蚀变遥感信息提取和应用研究中,形成了~套独特的技术,即“去干扰异常主分量门限化技术”,包括:①预处理:校正及去干扰,校正包括系统辐射校正、几何校正、大气粗略校正;干扰包括云、植被、阴影、水、雪等的去除。②信息提取:以整景的TM(ETM+)图像遥感异常信息的提取为主,其方法以PCA主分量分析为主,比值法为辅,同时用光谱角分析法对所获得的主分量异常进行筛选,然后进行门限化分级处理,以获得分级异常图。由于涉及到的矿床类型、规模、控矿要素、蚀变类型以及矿产勘查程度不同,仅靠单一的处理方法不利于异常信息的提取,因此需要多种方法的有效组合,一种方法为主其他方法为辅这些遥感信息提取技术在资源勘探过程中发挥了很大的作用,目前,利用围岩蚀变找矿已经取得了很好的效果。 1.2遥感技术间接找矿的应用 1.2.1地质构造信.息的提取 内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于扳块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相同。遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、芍理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。 1.2.2植被波谱特征的找矿意义 在微生物以及地下水的参与下,矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化,进而使土壤层的成分产生变化,地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用,影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化,导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能,可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查,较为成功的是某金矿的遥感找矿、东南地区金矿遥感信息提取。不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大,因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试,统计对金属最具吸收聚集作用的植被,把这种植被作为矿产勘探的特征植被,其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术,采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调,通过图像处理,这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来,在遥感图像上可用直观的色调表现出来,以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小,因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制,当金属含量变化微弱时,现有的技术条件难以检测出,检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲,高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍,例如对某一农业区进行管理,根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策,当某农作物干枯时,多光谱只能知道农作物受到损害,而高光谱可以推断出造成损害的原因,是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。 1.2.3矿床改造信息标志 矿床形成以后,由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的找矿标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。 2遥感找矿的发展前景 2.1高光谱数据及微波遥感的应用 高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多,光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空问分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富,不同的波段具有不同的信息变化量,通过建立岩石光谱的信息模型,可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势,结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息,加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感,是利用红外光束投射到物体表面,由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号,由此可以判定物体表面的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点,因此对提取构造信息有一定的优越性,同时也可以区分物理结构不同的地表物体,因为穿透性强,对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力,但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校正及辐射校正等关键技术都有待于深入研究,否则势必影响微波遥感的发展。 2.2数据的融合 随着遥感技术的微波、多光谱、高光谱等大量功能各异的传感器不断问世,它们以不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等多方面反映地物目标的各种特性,构成同一地区的多源数据,相对于单源数据而言,多源数据既存在互补性,又存在冗余性。任何单源信息只能反映地物目标的某一方面或几个方面的特征,为了更准确地识别目标,必须从多源数据中提取比单源数据更丰富、有用的信息。多源数据的综合分析、互相补充促使数据融合技术的不断发展。通过数据融合,一方面可以去除无用信息,减少数据处理量,另一方面将有用的信息集中起来,便于各种信息特征的优势互补。数据的融合包括遥感数据间的融合、遥感数捱与非遥感数据的融合。融合技术的实现方法有多种,简单易行的是对几何配准后的像元逐点进行四则运算或HIS变换,还有一些方法是对多源数据先进行预处理(特征提取、判别分析)后再进行信息融合,主要的方法有代数运算融合、小波变换融合等。蚀变矿物特征光谱曲线的吸收谷位于多光谱数据的波段位置,因此可以识别蚀变矿物,但是波段较宽,只对蚀变矿物的种属进行分类。与可见一红外波段的电磁波相比,雷达波对地面的某些物体具有强的穿透能力,能够很好地反映线性、环性沟造。雷达图像成像系统向多波段、多极化、多模式发展,获取地表信息的能力越来越强。总的来说,多光谱、高光谱数据的光谱由线特征具有区分识别岩石矿物的效果,所以对光学图像与雷达图像进行融合处理,既能提高图像的分辨率、增强纹理的识别能力,又能有效地识别矿物类型。尽管融合技术的研究取得了一些可喜的进展,但未形成成熟的理论、模型及算法,缺乏对融合结果的有效评价手段。在以后的研究中,应该深入分析各种图像的成像机理及数据间的相关性、互补性、冗余性等,解决多源数据的辐射精校正问题,发展空间配准技术。 2.33S的结合 3s是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的简称。利用GPS能迅速定位,确定点的位置坐标并科学地管理空间点坐标。海量的遥感数据需庞大的空间,因此要有强大的管理系统,随着当今人力资源价格的升高,在区域范围内找矿时,遥感表现出最小投入获得最大回报的优势,那么RS与GIS的结合也势在必行,因为GIS更有利于区域范围的影像管理及浏览。随着3S技术发展,遥感数据的可解译程度与解译速度得到进一步提高,目前,地质工作者尝试将3S与VS(可视化系统)、CS(卫星通讯系统)等技术综合应用,取得了较好的效果。 2.4图像接收、处理及信息提取技术的发展完善 由传感器接收的地物光谱信息传到地面接收站,在计算机操作平台上进行图像的处理以及遥感信息提取。随着传感器的发展、数据量的增大,从海量的遥感数据中提取有用的、相对微量的找矿信息不是一件容易的事,传感器的发展是信息提取的前提,图像处理技术的开发是信息提取的关键。为了提取更客观有效的找矿信息,需要进行以下几方面的工作: (1)进一步发展高分辨率传感器,以便接收更微弱、细小的地质信息; (2)加强信息提取方法的研究解决计算机处理的技术问题,例如补偿信号在传感器的误差、校正辐射、地形起伏等引起的图像失真等; (3)在选择参与信息提取的波段时,深入波段选取依据的理论研究,例如进行岩石样品的光谱测试,矿物识别与分析是遥感地质信息提取的核心,所以需要确定不同类型的矿物在各波段的吸收性。同样在利用植物地化找矿时需配套精密的物质成分分析仪器及技术等; (4)遥感图像处理海量数据,经处理后的一景图数据量很大,为保障数据处理速度,需要强大的计算机技术(硬件与软件)支撑,:图像处理中要将算法转化为计算机的可识别语句,需要计算机语言的发展。发展有利于提高遥感图像的信噪比、优化信息提叉的软件平台,实现不同格式图像问的兼容性。 3结束语 综上所述,遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿,取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取,遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景的领域主要有:高光谱数据、数据融合技术、3s的紧密结合、计算机技术的发展。遥感技术在地质找矿中的应用包括直接应用和间接应用:直接应用是指遥感蚀变信息的提取,间接应用则包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。 地质矿产论文:试论新形势下地质矿产勘查及找矿技术 摘要:矿产资源在我国能源中占据较为重要的地位,由于矿产资源的不可再生性,不断地寻找新的矿产资源成为较为急切的问题。文章对于新形势下地质矿产勘查及找矿技术的讨论,对此将会有指导性的意义。 关键词:新形势;地质矿产;矿产勘查;找矿技术;矿产资源 1 矿产以及勘查现状 矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着很大的作用,了解其现状,能在一定程度上指导我们对于矿产的勘查。面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国地质矿产的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。 1.1 资金的保障不强 我国矿产也有过“黄金十年”的经历,在这近十年时间内,一直保持着增长的趋势,因此对于矿产地质的勘查也有着需要上的不同,到了2013年,这种状态发生了一些改变,呈逐渐下降的趋势。虽然下降了,但是基于较大的基础,下降的趋势不是很大的情况下,整体还是较为高的。随着我国能源与矿产资源需求结构发生重大变化,国家新型工业化、城镇化和绿色化发展战略,“中国制造2025”、“一带一路”等战略的实施,也对矿产的勘查等方面有着积极的推动作用。矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着大的作用。但是最近几年来矿产的储备增长得较慢,进入危机的矿产资源也逐渐变多,随着难度的加大和缺乏技术的创新,勘查也变得越来越难。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 1.2 科技没有较好的创新 随着较易发现和开发的矿产资源的不断减少,寻找矿产的难度越来越大,更多的情况下会出现较为危险的现象,在科技不断进步的今天,本该通过更加高效的方法和技术对于矿产的勘查等提供帮助,但是就现状而言,当前我国矿产勘查作业过程中,最为常见的还是按照人工勘查的传统方法,这使得整个勘察工作过程变得效率极其低下,特别是在一些地形较为复杂、区域存在一定危险的情况下,人工矿产勘查的工作范围非常有限。除此以外,当前地质勘查部门的相关矿产勘查设备还是比较老套,使用的矿产勘查技术手段缺乏创新,对整个矿产勘查工作流程缺乏整体的合理性规划,进而造成矿产勘查过程效率低下,出现人员伤亡事故的概率居高不下,所以为了保证我国矿产勘查工作的高效率、少伤亡,我国相关地质勘察部门有待在技术人员的培养和技术的创新方面进行加强。 2 矿产勘查原则 有较好的勘查原则,会让技术人员和研究人员有据可循,能够为经验较少的人员积累较为可靠的实际的经验,也能够依据原则选取最佳的技术方法,最终实现经济最大化和利益最大化的同时,兼顾各个方面使其达到最优的方面。在实际矿产勘测中,要综合地质勘测的商业性和经济性,把握矿产勘查与环境地质勘测的统一,协调中央与地方的地质矿产勘测的侧重点,统筹不同区域之间的工作,发挥地质勘测的基础性的作用,更好地为找矿工作的开展与实施奠定基础。 2.1 因地制宜 由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在进行这些勘测等类的工作时,我们必须深入地了解,并且把握好中国的地质条件,与此同时,掌握相关的资源分布规律。这些要与中国国民经济发展布局以及社会经济发展需求的原则相一致,遵循社会发展的布局的一定规律。结合人口分布、土地利用以及基础设施建设等各方各面的内容,合理地制定出地质矿产资源勘测的区域布局,更好地推动中国地质矿产资源勘探工作的开展。大量勘查实践证明,只有从矿床实际情况出发,按照实际需要决定勘查的各项工作,才能取得比较符合矿床实际的勘查效果。如果不计实际,随便想象,将会带来很多不必要的麻烦。因此必须加强矿床各方面特征的观察研究,同时又要加强地质、设计和建设单位的方面结合,使勘查工作既符合矿床地质实际,又能满足矿山建设的实际需要。 2.2 循序渐进 所有的技术都是很庞杂的,在较短的时间以及跨度上不能较为透彻地理解和掌握核心。关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。地质勘查是一项具有一定难度的工作项目,在地质勘查过程中需要考虑多方面的因素,涉及到许多复杂精细的环节,而不同的环节需要一定的地质勘查相关知识的支持,此外,还需要结合当地地形条件,听从相关专业人士的经验总结,最终才有可能发现矿产资源。因此,矿产勘查过程不能急于求成,需要相关人员静下心来循序渐进。在勘查的过程中要对所需要的知识不断的进行补充式的学习,从现象到本质,从表面深内里,从已知的知识延伸到未知的知识,对所需的资料进行不断的收集和积累,对于经验也要不断进行反思和总结。 2.3 全面 由于在一些工作和研究中,要对各个方面同时的进行要求,这样的结果才会较为具有全面性。但是不管做什么事,都要有所侧重,把握好重心。对于重点矿区以及矿种,其勘测工作要进行有效的突出和侧重,提高中国地质矿产资源勘测的精确度和有效度,根据实际发展的需要,对地质矿产资源勘探工作的领域进行拓宽。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在具体的实践过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境、矿体的形状和量的大小进行勘察,对于所用的技术根据具体的条件等进行合理的选择和研究。 2.4 综合评价 大部分黑色及有色金属矿床和部分非金属矿床都含有多种有益组分,其中包括极为重要的稀有及分散元素。另外,某些元素由于地球化学性质相似及成矿的多期性,常共生或伴生。因此,在勘查工作中,对矿床的主要矿产进行研究和评价的同时,必须对伴生有益组分和共生或伴生矿产进行综合研究、综合评价。具体的实践的过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境进行勘察,对于所用的技术根据条件进行合理的选择和研究。实行综合评价,既可以提高矿产勘查成效,避免重复工作,又可以提高矿床的工业价值,甚至会使原来认为无工业价值的贫矿变为可供综合开发利用的工业矿床。矿石的形成经历过较为漫长的时间,而导致的结果是有较为复杂的成分,所以对于所找到的矿产进行评估的时候要从多个方面、各个角度进行考虑,考虑其优点和缺点、有益成分和有害成分,较为全面地分析才会使得出结果更加可靠。 2.5 经济合理 矿产作为有重要地位的能源,涉及到很多的技术人员等的分配和应用,所得的收益也是需要合理把控的。对于支出也要很好的规划,提高经济效益,为国家的经济做出应有的贡献。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。 3 新形势下地质矿产勘查及找矿技术 3.1 研究产矿的地质特点 为了配合对于未知矿地的寻找,要对于已知的已经产矿的地区进行研究。研究已经存在矿产的区域的地质环境、地理特点等静态的信息。除此之外,动态的地壳的运动也是生成矿的一大原因,要研究当地的地壳运动与地层之间的断裂现象。对于已知的信息进行合理的储备有助于对于研究人员经验方面的提升和技术熟练度的增强,也为以后多方便的勘查奠定了可靠的基础。 3.2 预测可能出现矿的地区 基于以上对于已知的出现矿的地区的知识的储备,研究人员对于矿产进行勘察时可以以此为经验知识,然后对于相关地区的现象以及特征的收集,最后与已知的信息相对比,将会较大可能地确定该地域是否有矿,大大提升了判断的准确率。因此,最关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。 4 结语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以及工作人员更好地进行工作,能够为我国的矿产事业做出较大的贡献。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互地进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 地质矿产论文:谈如何提高地质矿产勘查及找矿技术 [摘 要]随着科学技术的发展,我国地质矿产勘查技术有了很大提高,但还存在着许多不完善之处,有待我们解决。究其原因,主要是受到传统勘查技术的影响,新技术、新设备还没有完全得到推广,新理念还没有完全接受。因此,现阶段我们需要加强地质矿产勘查技术的研究与创新,使人们充分认识到新技术的重要性,促进地质矿产勘查工作的顺利开展,为找矿提供更好的服务。 [关键词]地质矿产 勘查 找矿技术 现阶段,人们对于矿产资源的需求日益提高,需求量也不断增加,同时对矿产资源质量方面的要求也不断提高。为了适应当前经济发展的现状,地质矿产勘查技术也需要得到快速推广与应用,并且在实践中不断改进创新,充分运用现代高新科技,提高找矿技术,满足社会发展对于矿产资源的需求。 1 地质矿产勘查技术的改进和创新 1.1 我国地质勘查现状的不足 目前的形势下,我国的地质勘查事业主要的问题:(1)设备和资金投入相对不足,缺乏更好的硬件系统;(2)体制转换的特殊时期,面临着勘查队伍的调整和改进,使得工作力量减弱;(3)勘查技术相对较低,探测风险较大,严重阻碍了矿产勘查工作的进行;(4)勘查方案没有很好的部署和落实,勘查工作失去头绪。 1.2 整体部署的创新 很多工作的顺利的进行都是在一个良好部署的前提下,因此设计一个完善的计划,做一个整体的部署对于地质矿产勘查工作来说一个至关重要的环节。勘查时要将多个门类的专业技术积聚起来,发挥特长,重点研究。做好整个勘查计划的部署必须要做到几点:(1)目的性明确,根据市场上对资源的需求进行着重研究和探测。(2)引进国外先进的勘查技术,进行统一的部署和管理,制定相关的政策来约束该事业的发展。(3)中国目前的勘查状况为范围广、分散、项目小的特点,需要根据实际情况,将商业性的勘查和公益性的勘查相协调,统一部署和研究,将二者结合,突出重点。(4)重点关注矿产的优劣等级,对于重点勘查项目要做好优化配置。对于潜力股的资源需要加大设备的投入。(5)严格管理资源勘查与开发的单位或企业,对于不合格的单位或企业应取缔其勘查权利,不予颁发勘查证书。完善勘查行业的规范,制定相关的法律和政策,来保护和约束矿产勘查行业。 1.3 矿化信息的创新 在地质矿产的开发中了解矿化信息是必须要做的,矿化信息决定了矿产开发和勘查的关键问题。因为在探测矿产时,化探找矿和遥感探测具有很大的作用,能够很好的反映矿产资源的情况。例如在矿产评价时,只有正确掌握了矿产资源的位置和数目才能有效的进行开发和利用。如果只看到表面矿产信息好,忽视了地下矿产的情况,收益甚微。因为地下的剥蚀状况和地表的信息可能有很大差距,故要充分利用好矿化信息。 2 新形势下地质矿产勘查及找矿技术的研究 2.1 对可能形成矿的地质环境的研究 为了能够更有目的性地去找矿,首先,要对可能形成矿的地质环境进行研究。根据各个区域地质的改变,地理环境的特点,地质构造、地壳运动等地质变化,进行成矿的可能性分析和研究。由于地壳运动是矿物质生成的一个重要环节,我们可以通过对一片区域内的地壳运动的特点进行分析,进而研究和了解矿物质的形成。找到大的断裂带,就很容易找到区域矿带之间的特点,可以继续推测矿产资源的存在性及量的大小。 2.2 可能成矿区域的信息的采集及重视 丰富的找矿信息是地质勘查人员进行矿产作业部署的关键,这同时也是地质找矿工作中需要掌握的基本策略。对可能成矿区的所有的信息的重视,是一个地质矿产勘查工作者的习惯,只有依靠这些信息,才能更加有效地进行勘测,更快捷地寻找矿址。当勘测进行到地层深处时,勘察难度比地表要增加不少,这时候就需要借鉴先辈们、国际上带头人的勘测成果,结合实际已经得到的信息,运用先进的科技产品,运用先进的测量方法(比如地磁测量),进一步对地层深处进行勘察。另外,还要重视找矿信息中反应的剥蚀程度,不同的剥蚀程度,反应出来的信息也不同。一般不能只根据地表剥蚀程度来断言找矿前景的好与坏。有的时候,地表的信息反应良好,但是剥蚀程度较深,直接判断找矿前景不大,但是剥蚀程度较深,可能是因为在其深处隐藏着不同类型的矿产资源,甚至有可能隐藏着产能巨大的矿床。所以,我们在找矿的时候,一定要依据矿区的成矿规律,汇总所有的信息,认真研究分析对比,提高找矿信息的精准度,更好地指导找矿工作的开展。 2.3 注重总结矿产分布规律 矿产分布具有特定的规律,如果勘查人员能够总结出该规律,即可以使用矿区带找矿作业的方法,以此来提高找矿的效率。矿产分布规律的总结是使用上述方法的关键,尤其是大矿产分布规律,勘查人员需要更加认真仔细的总结,以此来为后期的矿产勘查提供依据。矿产分布规律的总结是建立在大量的地质构造研究的基础上,特别是对断裂相交情况的分析,尤其重要,这是找矿作业的基础。虽然不同类型的矿区其矿产分布规律略有不同,但是地质构造有很多相似的地方,完全可以互相作为参考借鉴,以此来提高我国整体的矿产勘查效率。 3 地形及工程测量方面 一般情况下,我们会采用大范围的坐标系统配合国家的基准点进行测量,来完成对地理位置的测定和勘探工作的测量工作。但是,有一些特殊的矿地,由于种种原因,没有在国家系统中设定基准点。这样的情况下,就需要全球定位系统的帮忙,借助GPS等先进技术探知确切的坐标数据,从而建立当地的坐标记录。 3.1 地质填图 我们一般在当地地址进行实际观察,严格按照同比例尺地址测量的要求标准,建立地质的填图。为了方便矿产勘查工作的开展,以及矿山建设的设计工作,我们一般采用大比例尺填图,而且,比例尺的选择侧重于矿床的规模、形态、勘察阶段的依据材料。在有特殊意义的区域要摆设地质点,而且要借助仪器绘制到图中进行标注。如果遇到薄矿层、标志层等有特殊意义的地质现象,也可以适当扩大标示。 3.2 传统地质方法 传统地质方法包括地质测量、砾石找矿、重砂找矿。地质测量法主要原理是利用地质理论,对工作区域内的地层构造、岩石特征进行全面的调研,掌握该区域的矿化信息,利用地质填图法将该区地质现象客观的反映到相应的地形图上。对矿化类型,控矿因素,矿床形成环境进行研究。此方法具有基础扎实、综合全面、可靠实用的优点。砾石找矿法是指以风化或矿化后的砾石为线索,沿某些特殊地质构造寻找矿产。多用于地形条件困难不易进入的地区,是发现固体矿产资源最原始的方法。其中河流碎屑法跟冰川漂砾法应用较为广泛。重砂找矿法是指以重砂为搜索线索,主要借助自身重力及地表水流运移堆积,形成重砂含量较高的区域,根据该区域与当地地质水文气象条件反推富矿地区位置。这种方法要求地质采样点要足够多,对重砂的测量与评价要具有对比性。其中重砂的采样方法又可以分为浅坑法、刻槽法、浅井法、砂钻法,这些方法主要应用在物性稳定的金属及非金属矿产资源勘查上。 3.3 地球化学法 地球化学法与重砂找矿法的原理相似,重砂找矿法是以重砂为线索,地球化学法是以地层中的有关元素为线索。根据地层元素找矿相对来说搜索区域较大,对于元素的运移、分散、堆积等会有更好的规律性。因此,用地球化学法可以找到更隐蔽,埋藏更深的矿藏。地球化学法针对的采样对象更宽泛,有岩石、土壤、水系沉积物、微生物、气体等。 4 结语 只有在实践中积累经验,科学地掌握矿产勘测的技术和找矿资源的新技术才能更好地完善地质矿产资源的勘察工作,为人类资源的永续性利用做出应有的贡献。 地质矿产论文:浅谈地质矿产勘查与找矿技术 摘 要:近年来,人们的生产生活对矿产资源的需求量日益增大,对矿产资源的开采力度也随之加大,矿产资源作为不可再生资源越来越紧缺。找矿工作的意义凸显起来。为此,在探讨矿产勘查及找矿应遵循的两大原则的基础上,分析了矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术。 关键词:地质矿产勘查;找矿;原则;主要内容;技术 根据相关部门统计的数据,相比于之前,我国在2015年的固体矿产勘查中,在储量上出现了明显的增长趋势。比如铝土矿的储量增加了2.6亿吨,煤炭的储量增加了520亿吨,铁矿储量增加了47亿吨。这离不开我国地质勘探和找矿技术的发展和进步。回顾我国几十年的地质勘探发展史不难发现,在长期的地质勘探实践中,我们已经积累了丰富的找矿经验,形成了先进的找矿技术和找矿方法。与发达国家相比,从整体上看我们仍然一些问题,发展依然相对滞后,但是,在某些地区、某些技术上,我们也达到了世界先进水平。经过长期的地质勘探和找矿实践的发展,我国的固体找矿技术越来越具备了中国的特色。这些特色是基于我国多样化的地理条件及不同地区不同的地质地貌特点而形成的。下面就我国矿产勘查及找矿应遵循的原则和矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术进行简要探讨。 1 矿产勘查及找矿应遵循的两大原则 1.1 科学规划,统筹实施 我国幅员辽阔,地大物博,各类矿产资源都非常丰富。地质勘探部门应该以我国社会发展的实际情况为依据,按照国民经济统筹发展的整体要求,进行地质勘查的规划工作。同时,要严格遵循我国矿产资源的地区分布规律,科学地组织和引导各类地质勘查和找矿工作的有序进行。在开展地质勘查工作的整个过程中,都要贯彻和落实科学发展观的要求,尤其是贯彻和落实以人为本的要求,统筹规划和处理好中央与下属各地区地质勘查工作的关系、国内地质勘查事业发展与地质勘查事业对外合作的关系、商业性地质勘查工作与公益性地质勘查工作的关系等,使各类地质勘查工作都能够按照既定规划,统筹开展。只有这样才能充分地发挥地质勘查的基础性作用。此外,在统筹规划地质勘查工作时,要关照后续发展,比如勘查对环境的影响等。做好远景的部署与规划是开展好地质勘查的前提和基础。 1.2 遵循规律,合理布局 在地质勘探工作中,既要考虑我国地质地形的实际情况,又要考虑我国区域经济发展的实际情况。把二者结合起来,才能够实现地质勘探的最优化。首先,在实际的地质勘探中,要求勘探部门及工作人员对我国的地质地形情况做到谙熟于胸,能够非常准确的把握住我国矿产资源的分布情况、特点及开采价值等基础性问题。这是地质勘探工作能够顺利进行,和取得实效性的前提条件,也是合理布局的前提条件。其次,在实际的地质勘查和找矿工作中,不仅要求勘查部门及工作人员深刻明晰我国的地质地形情况和矿产资源分布情况、特点及开采价值等问题,还要求勘查部门及工作人员了解我国矿产资源分布区域的经济发展情况,风俗习惯情况,基础设施建设情况,人口数量、密度等情况,城镇化格局等等问题。只有把地质勘探和找矿工作与这些因素紧密结合,才能合理布局地质勘查工作,引导商业化地质勘探工作朝着有序、合理和科学的方向发展。 2 矿产勘查及找矿工作的主要内容 2.1 对生产矿山的勘查 在勘查生产矿山的时候,对于矿山服务年限,既要做到科学合理的利用和开发,也要做到科学合理的规划与设计。为此,要加强矿产勘查工作,增加生产矿山的储存量。要增加生产矿山的储存量,一是必须要扩大矿产勘探的范围。在原有勘探范围内,勘探部门已经做了许多勘探工作,要增加生产矿山的储存量是比较难得。扩大矿产勘探的范围,在新的地区进一步开展勘探工作,可以有效增加生产矿山的储存量。二是要提高勘探效率。以往的勘探工作之所以效果不明显,其中一个重要原因就是勘探效率不高,集中表现在新技术、新科技的运用不到位。因此,提高勘探效率,发展和运用新的勘探技术,对于增加生产矿山的储存量意义重大。此外,国土行政管理部门,要根据矿山企业矿产开采情况,对生产性矿山的开采情况进行及时而系统的监测和记录,并把相关档案资料保存好。 2.2 对闭坑矿山和尾矿的勘查 闭坑矿山的勘查也是地质勘查的重要方面。矿山企业必须要按照国家的相关规定,严格对矿山进行复垦和关闭。在复垦和关闭之前,都要对矿山的地质环境进行仔细的检查,并加强对矿山及周边环境的生态保护。在选择闭坑地址时,矿山企业必须要遵照相应的程序,在对矿山的矿产资源开采结束之前进行。矿山企业确定闭坑地址后,应该及时以书面形式向上级部门上报。遇到闭坑或废弃的矿山,在相关职能部门对其地质环境进行调研和分析的基础上,对当前矿山的整体地质环境进行综合评价。值得注意的是,强化矿区环境的整治和优化工作也显得十分重要。此外,对于尾矿进行勘察和评价,可以使尾矿得到有效的开发和利用。在矿产资源的开发商,要按照相关的政策和标准,深入调查和综合利用尾矿,使矿产资源的利用率得到不断的提升。 2.3 对危机矿山接替资源的勘查 矿山接替资源是矿山所在矿区的内部、外围及相邻地区可以经济开发的范围内存在的还没有被相关部门纳入到开采计划中的矿产。矿山接替资源可以被矿山所利用,并保证矿山企业资源的接替性。对危机矿山进行接替资源勘查有利于延长矿山的服务年限,使矿山能够得以持续发展。因此,对大中型矿山地区,地质勘查单位应该通过大规模的勘探工作,加强对其危机矿山的接替资源勘查力度。不仅要重点勘查铜、锌、铅等在国内具有重要使用价值的矿种,也要勘查在国际上具有市场竞争力的矿种。对危机矿山的接替资源潜力进行评价,可以帮助相关地区、相关矿山良性的发展。勘查评价工作中,要对地质条件较好、市场需求量较大、使用价值较高的危机矿山进行优先安排。 3 矿产勘查及找矿的关键技术分析 我国矿产资源分布不均,受地质地形条件的影响,开采深度有深有浅。受到技术和设备条件的限制,我国的深部矿产资源开采速度较慢。我国的矿产开发和找矿技术以地表浅层找矿为主。这里主要谈谈我国的矿产勘查及找矿的关键技术。一是航空物探技术,即利用航空科技对地表各个区域进行测量,为矿产勘查及找矿工作人员提供精密数据。航空物探技术的优势是突破了一般的找矿局限性,提高了找矿的准确率。二是电勘查找矿技术,即通过电磁、激光等技术,对勘查区域进行多参数、多功能的同步频域的数据收集,为矿产勘查及找矿工作人员提供数据支持。电勘查找矿技术所得数据受地形影响而存在一定差异。三是地震勘查技术,即针对地形结构较为复杂的地区,进行震波分析和勘查,提高找矿的精确度。地震勘查技术适用于地形结构较为复杂的矿区。四是“直接”探测矿产。直接找矿与前几种技术相比更具直接性,是对原来的谱激电等技术的改造和升级,有利于提升固体矿产资源的发现率。此外,随着我国计算机科技的发展,我国找矿工作也逐渐实现了智能化,极大的推动了矿产勘查及找矿工作的开展。 地质矿产论文:RTK技术在地质矿产勘查测量中的应用 摘 要:由于我国的国土面积非常广泛,这就在很大的程度上促使了我国土地勘测的发展。土地勘测由于勘测的范围比较大,这就需要对勘测的技术手段进行合理的创新。目前我国在土地勘查上使用的勘查测量技术大多数是GPSRTK技术,这项技术在原有的基础上使用GPS全球定位系统,对整个勘测过程的准确便捷起到非常重要的作用。而且这项技术手段在土地勘测过程中还有直观和不受地形限制的特点,正是因为这项技术有诸多优点,才导致这项技术手段在土地勘测的过程中得到非常长广泛的应用。 关键词:地质矿产勘查测量;GPS-RTK技术;精度 在对我国进行地质研究过程中发现我国土地范围也非常广阔,而且其中还含有非常丰富的矿产资源,这就从很大的程度上导致我国现在社会上,对地质矿产勘查测量的重视程度有很大的提升。在对我国地质矿产勘查测量的过程中使用的技术手段在社会的发展过程中也出现了一定的创新。在目前在地质矿产勘查测量中使用的技术手段主要是GPS-RTK技术,这项技术的应用不仅可以对勘测地点进行准确的定位,而且还不受地形的限制。以下主要针对现在社会上使用的GPS-RTK技术进行深入的分析,并对其在低着矿产勘查测量过程中的应用进行详细的论述。 1 GPS-RTK技术的工作原理及其误差 1.1 工作原理 GPS-RTK技术在工作中能够进行有效的动态定位,而且对特定的地点也能进行准确的勘测。在使用这项技术手段的过程中,不仅仅可以对土地矿产进行准确的勘查,还能够将勘查的数据准确的通过相应的链接进行传输。在接受数据的过程中还需要对GPS采集的数据进行全面的分析,并在规定的时间内进行有效的处理。在研究过程中发现,在这项技术手段中涉及的流动站不管是动态还是静态都能发挥非常重要的作用。需要说明的是RTK技术的主要作用在于对进行收集的数据进行有效的处理和传输,促使整个土地矿产勘查和测量能够更加顺利的进行。 1.2 测量误差 在物理学上来说,误差是不可以完全消除的,这也就说明在进行土地矿产勘查测量的过程中也会产生一些误差,但是在研究过程中发现有一部分步骤对误差是可以进行避免的,主要包括在测量过程中使用的软件发生故障而出现的误差、卫星的状态和观测的条件也会导致误差的出现,这就需要对误差的发生进行详细的研究,并从根本的角度上对上述发生的误差进行有效的避免。 1.3 初始化的数据链 在进行测量的过程中,不仅需要对整个土地矿产进行准确的测量,还需要在测量之前对RTK进行合理的初始化操作。在实践过程中发现测量结果的准确性与初始化的时间和可靠性之间有一定的关系。因此在测量之前进行合理的出事化是非常有必要的。在对初始化的研究中初始化主要可以采用两种方式进行,包括静态方法和OTF这两种方法,而且初始化的时间与距基准站之间的距离存在正比的关系,也就是说在距基准站越近,初始化的进行就越快。 GPS-RTK技术在测量的过程中是通过全球定位系统进行地点确定的,但是在这个过程中还需要对接收天线的高度和地球的曲率进行全面的考虑,只有这样才能保证使用GPS-RTK技术进行测量的结果更加准确可靠。 1.4 坐标的转换 运用GPS-RTK技术进行土地矿产勘测,在勘测之后还需要将矿产的地点和坐标进行全面的转换,主要转换成相应的数据,这样在对土地矿产进行研究的过程中能够做到更加准确有效的进行。而且在进行转换的过程中还需要选用合理有效的参数,只有这样才能在很大的程度上保证GPS-RTK技术中出现的误差有一定的降低。 2 RTK在地质矿产勘查中的应用 2.1 RTK的设置 2.1.1 静态的设置。(1)基准站上仪器架设要严格对中、整平。(2)GPS天线、信号发射天线、主机、电源等应连结正确无误。(3)严格量取参考站接收机天线高,量取二次以上,符合限差要求后,记录均值。(4)基准站的定向指北线应指向正北,偏离不得超过10°。对无标志线的天线,可预先设置标志位置,在同一测区内作业期间,应每次标志指向做到基本一致。 2.1.2 动态的设置。(1)由于流动站一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值。(2)在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功。(3)在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。 2.2 图根控制测量 为满足测图及地质工程测量要求,在E级GNSS控制点基础上采用GNSS-RTK技术布设了至少与1点通视的RTK点作为图根控制点,其中T01、T03、T04、T05、T06和T07埋设了混凝土标石,其他13个点为木桩,平均每平方公里10个控制点,每平方公里埋石点4个,均满足了《规范》、《设计》的要求。本测区采用GNSS-RTK技术施测图根控制点。具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个E级GNSS点求转换参数,然后测定其他E级GNSS点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时进行图根点测量。各图根点测量均停留10s以上,取平均值记录坐标和高程,得到图根点的成果。所有图根点均在不同时段观测两次,两次观测成果较差小于5cm时,取中数作为最后成果。由检测已知点成果计算出的点位中误差为±2.4cm,高程中误差为±2.0cm。由两个时段观测成果的差值计算出的点位中误差为±1.8cm,高程中误差为±1.6cm。均满足《规范》要求。 2.3 地形测绘 地形点采用GNSS-RTK技术进行全野外采集数据,具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个控制点求转换参数,然后测定其他控制点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时就进行碎部点测量。各碎部点测量均应停留5s以上,取平均值记录坐标和高程,即可得到该点的成果,然后进行下一个点的观测。 2.4 进度分析由于矿区数字地形结束后,进行了工程定位测量,其间用莱瓶TS06全站仪对10个图根点,20个工程点进行了测量,对其结果进行了分析:图根点最大误差是3.2cm,最小是2.5cm,中误差4.6cm,高程最大为5cm,最小为2.4cm,中误差为7。5cm。工程点最大误差2.6cm,最小1.9cm,中误差4.43cm,高程最大为5.5cm,最小为3.6cm,中误差为8.1cm。满足规范要求。 结束语 在我国现在地质矿产勘测不断发展的过程中,采用合理有效的技术手段对地质矿产的勘察和测量起到非常重要的作用。在研究过程中发现现在社会中使用的GPS-RTK技术不仅准确度比较高,而且还不受地理位置的限制,对地质矿产的勘查和测量能够准确的进行。正是因为GPS-RTK技术有诸多好处,才使得这项技术手段在地质矿产勘查和测量的过程中得到非常广泛的应用。 地质矿产论文:遥感找矿技术在地质矿产勘探中的应用 摘 要:遥感技术是当前矿产资源勘查工作常用技术之一,该技术因其独有技术优势而被广泛应用。鉴于此,笔者将在下文中对当前遥感技术在矿产资源勘查工作中的应用进行探究,分析该技术应用原理。 关键词:遥感技术;矿产资源;遥感 传统的矿产勘察与现代化勘察工作的区别在于技术的成熟与否、机械设备的先进与否以及经验的积累与否,在现代化的矿产勘察技术中,遥感技术以其独有的技术优势得到工程、矿产行业的广泛应用和肯定。当然,任何技术都有其短板和缺陷,遥感技术也不例外,此技术在矿产资源勘察应用中也具有其应用局限性和短板处,但是,这并不能掩饰此技术对矿产勘察的重要贡献。由此可知,对遥感技术进行探究分析,无论是从对遥感技术的推广使用方面来看,还是从对遥感技术的发展角度来看,对遥感技术都是具有极大的益处的。 1 遥感技术概念 在当前诸多工程测量技术中,遥感技术是使用最为广泛、应用效果最佳的技术之一。遥感技术主要划分为两大类:其一是航天遥感技术,主要是指技术人员利用卫星收集数据;其二是航空遥感技术,主要是指利用飞机等平台测量地形地貌,采集需要的数据。这一技术目前在测绘成型图方面得到了普遍的应用。遥感技术的应用原理:物体在相同的光谱内所呈现出的颜色不同,相同物体在不同位置、时间内受到的光照角度是不同的,在这种不同光照下,物体所吸收的热量是不同的,这种不同在光谱上能够得到放大,通过反映颜色的不同来判断物体的位置、形状、性质等特性。该技术在矿产资源勘查中被经常应用,主要应用方式是将遥感技术与与数字虚拟技术相结合,该方式主要应用于探测深埋地下的矿产资源。在遥感技术的应用之下,能够实现地质矿产资源的有效勘查,不仅是在矿产资源的勘查工作,其他观测、测量和勘查工作也都有应用到遥感技术,例如污水污染面积勘测、耕地资源勘查等,其优点是经济性强、时效性强,受到人们的青睐与欢迎。 2 不同岩区矿床的遥感技术应用 我国国土面积较大,各种地质和岩层都有存在,这种现象在给我过带来巨大丰富资源的同时,也给我国矿产资源的开发工作带来了巨大的难题。因为我国的地质岩层较为复杂,传统的矿产资源勘查工作根本无法满足多种多样的矿区岩层勘查任务,而且我国矿产资源分布较为分散,勘查工作的进行往往需要较多的人手和资金,而且根本无法保证勘查结果的科学合理性。在引用遥感技术后,该问题和难题得到了有效解决,通过遥感技术对不同的岩层、矿区进行光谱分析,再将分析结果以图标的方式进行绘制变现,通过图标能够有效的了解各种矿产资源的分布情况。 2.1变质岩区矿床 变质岩往往分布在地质较为复杂的地区,因此寻找难度较大,传统的矿产资源勘查方式很难准确寻找到变质岩的分布,而遥感技术的应用则很好的解决了这一难题。通过遥感技术来对整个地区进行勘查,在对该地区的地质基础完全掌握和了解后,在对遥感技术呈现的色谱图进行分析,便可从色谱图中色调差异中寻找出变异岩的分布状况。此外,遥感技术还能对该段位置的地质进行叠加分析,这种叠加分析极大的节省了矿产位置寻找的工作,帮助矿产勘查和分析人员对复杂地质结构和活动进行全面有效的分析,从而找出该段位置的矿产资源分布规律。 2.2岩浆岩区矿床 岩浆岩一般能在火山附近尤其是内生金属矿区寻找到。此类矿产是在火山喷发和高温影响下产生的,一般储存于较深的地下,在地下的地质断层处较易寻找,具体位置必然位于火山周边或者地质活动较为频繁的地区,该类矿产的分布较为复杂,传统勘查手段很难勘查,即便是利用遥感技术,该矿产在遥感光谱上的显示也是较为复杂和零散,可通过地形结构图分析地区成矿条件,根据其周围的火山岩石结构特点来分析地矿地点和分布及寻矿工作的可行性,利用遥感图上地质断层的特点来确定地矿具体方位。 2.3表壳矿床 表壳矿床形成受当地地貌影响较大,根据表壳矿床特点可以分为近代风化壳矿床和砂矿,其矿物质大多为化学性质较稳定的锰、铝、金等矿元素。砂矿和近代风化壳矿床分别存在不同的地点,通过遥感图像对地质地貌进行正确分析可发现这两类矿床,其中砂矿主要存在于低山丘陵的河谷区,近代风化壳矿床一般存在地形地质相对平缓稳定的高平台地区,不过一些岩溶洼地、破碎带或凹地也存在这类矿床。 2.4沉积岩区矿床 沉积岩区矿床的形成受某些岩性地层影响偏大,必须利用航空遥感技术才能获取到有价值的研究资料,得以了解矿床区域构造及成矿条件。这是一般遥感图片难以完成的。 3 遥感找矿技术在地质勘查中的应用 3.l遥感影像线性结构与成矿的关系 遥感影像线性结构对矿产地质分布能够有效而直观的显示,通过对该结构的分析能够得出该位置地质矿产资源的分布规律并最终找到可开采矿产的具体分布位置。地质地貌的巨大变化能够影响矿产资源的分布位置和成矿的概率,在地质地貌变化较大的区域往往容易找到具备开采价值的矿产资源,不过,万事没有绝对,部分开采价值较高的矿产资源也普遍分布在主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。遥感技术所显示的光谱图能够有效显示出矿产资源的分布状况,对该遥感光谱图进行分析能够有效的了解该段地区地址构造特点和矿产资源分布状况,当然这种了解还不能断定该矿产资源具备开采价值,更多的信息需要对该光谱图进行数字化技术处理,将该光谱分析图立体化,在对该图进行分析就能够将矿产资源的分布位置大概规划出,这样的矿产资源勘查寻找方法极大的节省了勘查工作时间、人手并提高勘查的效率和质量。 3.2利用遥感多波段技术分析矿产分布及成矿关系 遥感光谱上所显示出的颜色差异就是矿床上出现了蚀变或者矿化后物理和化学性质发生变异,这种变异在遥感光谱上的显示便是色调的差异,变现在光谱上就是各种比例尺的多波段影像,通过对这些影响进行分析可以准确找出发生矿化和蚀变的矿床位置。通过红外航空遥感图像等多波段遥感图像对成矿相关的岩石、地层、构造及围岩蚀变带等地质体进行解译,可运用目译解译和遥感图像处理技术提取矿产信息。同时,还可利用机译将矿产解译成果与地球物理勘探、地球化学勘查资料进行综合处理,圈定出成矿远景区,提出预测区和勘探靶区。 4 结语 根据上述可知,遥感技术在矿产资源勘查工作中的重要作用,而遥感技术也通过在矿产资源勘查工作的应用也得到了发展,现今遥感技术已发展延伸出多种方法,各种遥感技术的应用范围、应用难度、成本高低都各有不同,所以,对于矿产勘查工作而言,如何根据矿产资源选择一种合适的遥感技术已成为当前矿产勘查工作需要首先解决的问题。在选择遥感技术时,必须要根据实际掌握的数据资料进行选择,要有明确的目的,在保证矿产资源勘查工作质量的前提下,争取选择一种最实用、最适合、最经济化的物遥感技术。 地质矿产论文:新形势下当前地质矿产勘查及找矿技术的分析 摘 要:当前,我国社会和经济的发展速度不断加快,发展水平也不断提高,对矿产资源的需求也在不断地变化。在新形势下,我国的地质行业要从矿产勘查和找矿等方面出发,不断提高矿产资源开采的效率和开采的质量,才能满足我国社会和经济发展对矿产资源的需求。本文将对新形势下我国地质矿产勘查和找矿技术进行分析。 关键词:新形势;地质矿产;勘查技术;找矿技术 0 引言 我国矿产资源的储备量有限,但是我国社会和经济对矿产资源的需求量却不断增长,导致我国矿产储备量和需求之间存在着矛盾。为了解决这方面的矛盾,我们就要遵循科学发展观发展我国的地质行业。目前,我国地质行业的发展水平还不够高,经过多年的开采,我国裸露在地表的矿产不断减少,这就给我国的地质矿产勘查和找矿带来了新的难度。在新形势下,为了促进地质行业的发展,我们就要不断对地质矿产勘查和找矿技术进行优化。 1 地质矿产勘查的原则 1.1 统筹规划 根据我国《找矿突破战略行动纲要(2011-2020 年)》理念,我们在进行地质勘查找矿工作的时候,要按照统筹规划的原则。具体来说,在勘查找矿的时候我们应该对公益和商业、地质勘查和环境等方面的关系进行科学处理。同时在地质勘查找矿的过程中还应该使地质勘查在对外开放中的先导作用发挥出来,处理好中央与地方、国内和国外的关系。 1.2 拓宽领域 拓宽领域主要是指扩展地质勘查的对外开放程度。在这个原则的指导下,我国的地质勘查应该把国内的矿产资源开发作为立足点,同时还要做好与国外企业的合作工作,这样就能够使我国的矿产资源供给能力得到全面提高。此外,在拓宽地质勘查领域的时候,我们还要注意最新的科学技术和找矿技术的应用,使我国地质勘查的精度、广度等方面得到提高。 1.3 合理布局 地质矿产勘查主要是针对土地开展工作。我国幅员辽阔,矿产资源的分布不平衡。为了使地质矿产的勘查能够适应我国的土地国情,我们就要根据我国资源分布的特点、地质条件等方面的情况对我国的地质矿产勘查工作进行科学布局。 1.4 完善体制 在新形势下,中央和地方各级政府要充分发挥自身的积极性,加快我国地质矿产勘查工作体制现代化的建设。在建设现代化的地质矿产勘查工作体制的时候,应该结合我国地质矿产勘查工作的实际和相关的科学研究对体制进行完善建设。同时,为了推动我国的矿产优势向着科技创新优势转型,我们还应该推动找矿理论、勘查技术等方面的发展。 2 新形势下地质勘查技术 2.1 水文地质工作 为了保证地质勘查工作的顺利进行,应该保证矿区的水文地质、工程地质等方面的工作要符合相关的水文工作的要求。为了做到这点,就要在地质矿产勘查的过程中按照有关的规范对岩石的物理学性质进行测定。 2.2 地质填图 在进行地质填图的时候要把地质观察当作参考,同时还要根据地质测量的相关要求对比例尺的精度进行控制。这样才能使地质填图更加科学,才能使地质填图为地质矿产勘查工作提供更好的服务。此外,在地质填图的时候,如果有特殊的地质现象,就要在填图的时候进行扩大的表示。 2.3 地形和工程测量 地形对地质矿产勘查工作有着直接的影响,在不同的地形上,甚至在同一地形上不同时期上的高层基准都存在着一定的差距。为了使工程测量不受地形的影响,或者是把影响降到最低,在工程测量的过程中,对高层基准点和坐标点的选择应该选用最新的国家标准。如果地质矿产勘查的地点比较偏远,没有国家系统的基准点可以参考,还可以在工程测量中通过GPS获取当地的数据,然后建立独立的坐标系统测图。 2.4 探矿工程 在探矿工程中,应该根据钻探规程的相关要求对钻探工程的质量进行控制,在坑探工程中,其工作的开展也要按照坑探工程的相关要求。比如,在坑探工程中,如果矿体比较浅,就应该使用浅坑和探槽,如果矿体比较深,就应该采取浅井。 2.5 采样 在采样的时候,要根据设计的规定对采样的地点进行选择,同时还要根据相关的要求进行采样,采样的要求主要是采样能够对具体范围内的实际情况进行反应。同时,在采样的时候切忌进行选择性采样、混样、错号。在采样中需要注意的是,采样工作不能破坏地质结构。对于难以通过采样识别的矿石应该交给国家进行验证。 3 新形势下地质矿产勘查找矿技术 3.1 物化探测 物化探测技术在找矿中具有很大的优势,它能够帮助有关人员对成矿地区的环境、成矿的系统、成矿的演化过程等因素进行深入的研究分析,通过对这些因素的分析,工作人员能够对矿产演化形成深入的认识,从而能够找到深层次的矿产资源形成的原因,并且能够找到制约矿产资源形成的因素。此外,物化探测技术能够寻找深层的矿产,对于生产矿产资源的开发具有积极的意义。在对区域矿产系统进行探索的时候要先用物化探测技术对深层的矿产进行探索。物化探测技术对矿产资源的定位主要是通过重力、磁性、电、放射性、地热等角度进行的。使用这种计划对矿产资源进行探索能够更好地寻找出金属矿产和非金属矿床资源。在使用物化探测技术进行找矿的时候,工作人员要对地层、岩体、矿石等方面有深刻的了解,否则就不能在探测的时候对矿产的参数特征和性能进行科学地掌握。 3.2 化探技术 化探技术主要用于深度矿产资源寻找,其工作的原理主要是利用化学知识进行矿产资源进行寻找,其在寻找金属矿产上具有一定的优势。在用化探技术进行矿产资源寻找的时候,应该先通过水系沉淀物、土壤、矿床原生物等确定矿产资源的测量参数,之后在具有代表性的区域运用化探技术进行矿产资源寻找。通过化探技术我们能够快速地发现深层的矿产资源。在新形势下,化探技术已经被科学界认可,对化探技术的研究也在不断深入。目前,一些高精度的机械被逐渐应用到化探技术当中,使化探技术的工作效率得到很大程度的提高。 3.3 时空定位 在寻找矿产资源的时候时空定位的方法主要是利用与矿产资源有关的地质信息,对地质运动和矿产资源的整体情况进行了解,然后再通过科学的方式预测矿产资源的位置,最后结合相关的地质理论,能够把矿体的位置推测出来。此外,通过时空定位,我们还能够对矿区的矿产储存量进行把握,并且还能够对矿区的资源分布情况进行分析。 4 结语 在新形势下,传统的地质矿产勘查和找矿技术已经不能满足我国经济和社会发展对矿产资源的需求,我们必须加强对地质矿产勘查和找矿技术的研究,才能够促进我国地质行业的发展,为我国社会和经济的发展提供足够的矿产资源支持。 地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的应用探究 摘 要:地理信息系统技术能够实现对空间数据进行分析和处理,并且这种技术被广泛应用于各个领域,又被称为GIS。在地质矿产勘查过程中应用该项技术,能够有效提高矿产勘查效率,有利于勘查工作的顺利进行。所以本文对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行了分析和研究,希望对于该项技术的推广具有重要作用。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用 0 引言 随着信息技术的不断发展,地质矿产勘查方面对勘查技术也进行了相应的革新,从而保证矿产勘查工作的高效性。现阶段我国应用一些先进的通讯技术、计算机技术以及多媒体技术建立了相应的地理信息系统,并且该种系统被广泛应用于地质矿产勘查工作中。地质矿产勘查必须建立在地质科学理论的基础上,只有这样才能具有先进的理论基础,才能保证地质矿产勘查工作顺利进行。此外,在地质矿产勘查工作中,勘查工作还必须遵循相应的原则,从而保证工程项目的经济性、科学性等,这也是保证勘查工作质量的重要因素。同时在勘查过程中,勘查工作必须保证地理信息的准确性,因为该项工作需要消耗大量的人力、物力和财力,准确的地理信息数据也能够起到有效的参考作用。 1 地理信息系统和地质矿产勘查概述 1.1 地理信息系统 在对地球地理空间位置进行勘查的过程中,需要利用人员、设备、数据等组成的空间信息系统,只有具备了相应的信息系统,才能保证对地质矿产勘查工作的高效性。其中人员在地理信息系统中起到至关重要的作用,并且各自具有各自的工作内容。在地理信息系统中,各项元素都能够对勘查结果产生影响,所以组成地理信息系统的各个元素必须有效发挥其自身作用,只有这样才能够保证地质矿产勘查数据的准确性,才能够保证接下来各项工作能够顺利完成。地理信息系统具有强大的功能,它不仅能够实现对信息数据的储存、运算、管理,还能够实现实现信息数据的描述、识别等功能,所以能够被广泛应用于地理环境、地质资源等领域。 1.2 地质矿产勘查 地球拥有丰富的资源,这种资源被称为矿产。对于地质矿产资源的勘查工作,早在我国古代就已经存在,只是对于矿产资源的勘查技术还不成熟,只是停留在推测层面。目前,我国在地质矿产勘查方面具有丰富的资料,并且还具有先进的地址测量、物探手段等,对于促进我国地质矿产勘查技术的发展具有重要作用。 2 地理信息系统在矿产勘查中的应用 2.1 地质图像制作 在地质矿产勘查过程中,地质图像能够发挥重要的作用,所以在勘查过程中,必须保证地质图像的准确性,这是现象接下来所有工作的基础,为了保证地质图像的准确性, 必须做好测绘领域、采矿领域数据等工作的质量。所以在实际的勘查工作中,工作人员可以应用专业的分析模型和地理信息系统,这样就能够保证地质图像的准确性。 2.2 对矿产地质勘探资料进行管理 在矿产勘查工作过程中,工作人员必定会引用前人留下的信息资料,为了能够保证勘查工作的质量,必须保证矿产地质勘探资料的应用,所以必须保证矿产地质勘探资料管理工作的质量。地理信息系统能够实现对地质勘探资料的录入,对于保证信息资料的安全性起到了重要作用,并且能够实现信息资料的分层管理。利用该种技术还能够实现图形与信息资料建立联系,并能够为用户提供可靠的依据。所以为了保证地理信息系统的高效性,在实际的工作中必须矿产地质勘探资料管理的高效性。 2.3 进行地质定量分析 为了能够进一步提高地质勘查工作的高效性,必须保证地质定量分析工作的质量,该项工作对于提高工作的效率具有重要作用。在地质定量分析工作中,地理信息系统能够实现对信息数据的充分利用,同时还能够建立相应的模型,从而提高对信息数据的处理效果。该项技术对于促进矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,所以在工作中应当提高该项技术的应用,但是该项技术在应用过程中也存在应用权限,只有不断提高其智能化技术水平,才能有效发挥地理信息系统的应用。 3 地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用展望 3.1 集成化方向 地理信息系统是一项综合性较强的学科,它包含了地理信息学、市场学、计算机学等,所以该项学科必定具有强大的作用,所以在地质矿产勘查过程中应当促进该项新兴学科的应用,从而提高地质矿产勘查工作的高效性。地理信息系统是各种技术的集成,所以随着相关技术的不断发展,地理信息系统也有了相应的发展,只有该系统不断发展进步,才能有效促进矿产行业的不断发展。 3.2 智能化方向 随着信息技术的不断发展,地理信息系统的功能也在不断完善,对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用。但是这种技术也存在着相应的缺陷,就是不能够对知识层面进行处理,且其推理能力较差,限制了其功能的发挥。所以为了满足地质矿产勘查工作的需求,必须促进该项技术的智能化,只有这样才能完成对知识层面的处理工作,才能根据勘查专业所积累的经验、资料信息建立相应的思维模型,完善该系统的推理能力,对于促进矿山环境治理方案的优化、矿山环境的保护等工作具有重要作用。只有不断完善地理信息系统,才能够有效解决矿山环境问题,才能够有效促进我国矿山行业的不断发展。 4 结语 综上所述,随着我国经济的不断发展,矿产采矿行业也有了较为明显的进步,地理信息系统的应用对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,同时也能够在一定程度上提高矿产勘查的效率和水平。所以我国的矿产行业必须认识到地理信息系统的重要性,只有在地质矿产勘查工作中充分发挥其作用,才能够有效促进地质矿产勘查工作的顺利进行,此外,为了保证地理信息系统能够持续发挥作用,必须对其进行不断创新,把握其发展方向。
农业气象论文:农业气象学实验课程革新举措 农业气象学是高等农林及农林职业技术院校中农学类各专业必修的一门专业基础课程。主要介绍气象要素光、温、水、气的分布、变化规律,它们与农业生产的关系和调节措施;天气形成、变化原理及灾害性天气发生规律,地区特征和防御途径;气候形成、区划,农业气候资源的开发及利用等。农业气象学不但是农学类各专业必修的一门专业基础课,更是一门重要的技术课,其实验课程教学改革势在必行,以培养学生的创新意识和动脑、动手能力,才能与时俱进,真正体现出“以人为本”的现代教育理念。因此,必须对实验教学内容、实验教学方法、实验考核办法进行改革,充分发挥教师的主导和学生的主体作用,培养学生严谨的科学态度和良好的科学作风。 1 实验课程教学内容改革的针对性 1. 1 压缩验证性实验教学内容 依据实验课程教学大纲应开设的实验有太阳辐射的观测、空气温度和土壤温度的观测、空气湿度的观测与查算、气压和风的观测、蒸发和降水的观测、农业小气候的观测及地面气象观测资料整理等。除农业小气候的观测以外,基本上都属于验证性实验。为尽可能地压缩验证性实验,给学生增加设计性与探索性实验的机会,将实验四、五压缩合并为一个实验,取消了气压的观测,对风的观测内容进行了缩减,只讲小气候观测仪器的使用,气象站使用的仪器只要求学生了解。资料整理中农业界限温度起止日期的确定和积温的求算,将原来的多种方法,如界限温度求算中的五日滑动平均法、偏差法、日平均法等压缩为前一种,其余由学生自学。 1. 2 注重设计性实验教学内容 农业气象学实验课程的设计性实验主要是让学生自己根据社会实践中可能遇到的实际问题,按照教师的要求自行设计方案,并组织实施,有计划、有目的地解决这些问题。在验证性实验教学内容的基础上,注重增加设计性实验内容。 1. 2. 1 增加农业气象调查实验 通过调查方案的设计、调查过程的组织实施、调查资料的整理、调查报告的撰写等,使学生学会从实践出发解决生产实际问题的能力。 1. 2. 2 增加农业气象试验设计 开设一部分设计性实验,比如农田(果园、温室、菜地)温光因子的观测方案设计、农业害虫生育进程、危害期的起始温度和积温研究的方案设计等。结合这些方案,学生可以根据自己的情况,有选择地组织实施。这样学生可以结合自己的专业,对通过查阅图书资料或向专业教师咨询等各种方式得来的多方面的知识进行综合分析,设计出科学的方案。这一过程既锻炼了学生的动脑、动手能力,又丰富了学生的实践知识,增加了学生的学习兴趣,还培养了学生的综合能力和创新意识。 1. 3 增加探索性实验教学内容 在实验课程教学中,依据学生的专业和兴趣,引导学生自行设计实验方案,并进行实验,探索实验结果。在太阳光照度和日照时间的观测中,植保专业学生对光对昆虫的影响这一内容比较感兴趣,就引导他们尝试做一些这方面的实验,如不同的昆虫对光照度感受的能力及指标、同一昆虫不同生育期对光照度的感受能力与指标等;园艺专业的学生对光与园艺植物的关系应用方面感兴趣,就引导他们做通过改变光照时间的长短来控制花期的实验,并对不同的花卉控制指标进行探索。学生通过做这些探索性实验,并进行讨论,可以总结自己实验设计方案的优劣,既能满足学生的求知欲望,也能锻炼学生的思维能力,还培养了学生的创新能力和创新精神。 2 实验课程教学方法改革的必要性 2. 1 实验教材的改革 以前实验教材主要是验证性实验,而且内容与形式不利于学生自学和预习。因此,必须对实验原理、仪器原理和仪器使用方法及操作步骤、注意事项、数据处理方法等进行改革,做到重点突出,并在每个实验中加入“预习思考题”和“技术关键”两项内容。设置“预习思考题”是为了让学生对此次实验有大致的了解,做到心中有数,在实验过程中能够得心应手,掌握主动权。在实验中增加“技术关键”是为了让学生在实验中掌握重点、难点,另外还设置了多种思路和问题,使学生在实验过程中充分发挥其主观能动性,积极拓展思路去解决这些问题,从而使学生的能力得到提升。 2. 2 实验讲授方式的改革 改革后的实验讲授分为两个阶段。一是提问与讨论阶段,提前通知学生实验内容,让学生提前预习,对实验内容、实验过程等有初步的了解,避免学生在实验中的盲目性,使学生在实验过程中处于主动地位。二是讲授与模拟阶段,根据学生的提问及学生的讨论情况,在讲授时只针对学生的问题及本次实验的重点、难点进行讲授,对实验过程中易出现的问题进行简单模拟与演示,强调技术的关键,使学生在较短时间内便能够掌握整个实验的内容与技术。通过这两个讲授过程,保证了实验的顺利进展,并能很好地降低实验物品的损耗率。 2. 3 实验教学方法的改革 2. 3. 1 开放实验室 让学生自行安排实验顺序,给学生更多的主动权。学生可以根据自己的情况安排实验顺序,首选自己感兴趣的实验,并允许学生按教学计划要求提前完成自己的实验任务。2. 3. 2 提供知识咨询由于增加了探索性实验和设计性实验,学生在学习、实验或实践过程中遇到的问题,在较短的实验课堂上不能够完全加以解决,必须在课外时间进行。这就强化了教师的咨询作用,要求教师及时给予学生帮助,知识咨询的内容以评判方案、提供有关的仪器或资料、解答问题为主。 2. 3. 3 组织兴趣小组 结合学生的专业,向学生提出不同的实验课题和让学生进行调查等形式去实实在在感受农业气象的重要性,激发学生的学习兴趣。学生对自己感兴趣的问题可设实验课题,在教师的引导下使自己的兴趣得以激发,使学生的思维得到锻炼,能力得到发展,知识得到拓展,还能增强团队意识。 3 实验课程考核方法改革的督促性 实验考核主要从学生预习、实验的操作过程、实验态度、实验报告等几方面综合评定。其中,预习占考核成绩的30%,主要从预习与实验课有关的理论内容、熟悉有关仪器的使用方法、查阅实验中所用仪器的性能参数或额定值及与农作物有关的指标、能够设计有关的观测实验方案、写出预习报告等几方面来衡量。实际操作占考核成绩的50%,主要从正确使用各种常用仪器与器皿和准确读数、按照实验的具体要求正确操作、在规定时间内完成实验并写出实验报告、不损坏仪器和浪费实验材料、实验完成后的整理情况及物归原处等几方面考核。实验报告占考核成绩的20%,主要从根据要求整理实验数据绘制相应的曲线或图表、对实验数据进行分析并得出结论、记录和讨论实验中发现的问题与解决办法、正确回答农业气象学实验课程中提出的问题、报告语言通顺、条理清晰等方面进行考核。同时学生还可以提出提高实验效果的改进建议,对一些综合性、设计性实验,还要求附有实验设计的方案,以培养学生科学实验的能力和完整、准确、科学表达自己观点和思路的方法。这样,通过对学生实验课程实行全程管理、全程考核,让学生对每一个实验、每一个环节都加以重视,增强学生学习的主动性和自觉性,充分体现实验考核的督促作用。 4 结语 根据学校培养学生的目标要求,省属高等农林及农林职业技术院校的大学毕业生多数都面向农业生产基层工作第一线的实际,通过十多年来对农业气象学理论和实验课程教学过程每一环节的亲身经历,在实验课程教学改革具体实施的前提下,写出此文,以期同行们参考并恳请提出宝贵意见。 农业气象论文:国内农业气象状况与趋势 我国的农业气象学科在老一辈科学家竺可祯、陈凤桐、赵九章、吕炯等的倡导、主持和宛敏渭、江爱良、刘明孝、潘怡航等参与下,于1953年建立起中国第1个现代农业气象研究机构,经厉了40个岁月,走过了创建、艰苦、波折、发展的道路,奠定了农业气象发展的基础。今天,我们在回顾过去,瞻望未来时,应当缅怀农业气象先驱者们的功绩。我们坚信再过40年,我国农业气象科学将走在世界的前列。 l主要成就与水平估计 1.1建立了一支配套的农业气象科技队伍 1953年以气象、农学专业人员相结合,开展了农业气象研究,举办过提高不同层次的讲习班。1956年在大学建立第1个农业气象专业,1958~1961年相继有5所大学设立了农业气象专业。先后有近40个研究单位设立了农业气象研究机构,培养了大批农业气象专业人才,造就了一些与世界同一专业相当的农业气象学家和专家,一大批有才能的中青年农业气象学科技人员正在成长,他们是农业气象发展的有生力量。据不完全统计,全国有4000多从事农业气象研究和业务工作的科技人员,居世界第1位,其中研究人员约80。余人。 1.2形成了分支学科较齐全的专业结构 农业气象在切多年的发展过程中,与世界农业气象发展相呼应,与国家经济建设孺要相适应,由单一的农业气象发展有作物气象、农业气候、农业小气候、畜牧气象、森林气象、农业气象灾害、农业气象预报、农业气象仪器与监测等专业。这些专业在原有的基础上不断地更新内容,得到新的发展,一些新的领域正在出现,以温室气体大气成分对气候与农业影响的研究已开始,农业生物学与气象关系的微观结构的研究起步,农业气象数值模拟已开展,并向动态模拟模式发展,农业产后气象学扩大了小气候的研究领域,与全球环境变化相联系的农业环境气象已经提出或起步。这些为农业气象学科注入了新的内容,促进农业气象学的发展。 1.340多年农业气象取得了一批主要成果 在农业气候资源利用和农业气候区划、农业气象预报、农业气象灾害、早地农业的类型和防单体系,作物气候生产力、区域农业气候和局地农业气候等都获得过国家奖或重大进展,其中许多项达到国际水平,引起了国内外同行的重视。如中国农业气候资源与区划、中国农作物气候规律,以农业气候与小气候为依据的橡胶北移成功、湿害防御技术、亚热带东部山区农业气候与小气候、农业气象预报等取得重大成果,早地农业类型与防早技术体系、干热风、低温冷害等也取得重要进展。这些研究成果促进和保证了农业生产的发展。 1.4农业生产的发展得到农业气象理论和技术的支持 农业发展规划、农业生产布局和农业生产结构的调整、作物栽培、农业气象灾害防御对策、农业自然资源特别是水资源的利用、农业设施的结构设计优化与小气候调控等得到农业气象学有效的理论和技术的支持。如橡胶北移成功是以气候资源、地形小气候和生物气象理论为基础的,种植制度的调整是以气候条件的分析为主要依据,早地农业水分调控和节水农业措施是建立在气候的水分平衡的基础上,气候变化和灾害发生规律研究为农业生产波动找到原因和对策,农业气象预报为农业生产安排与保护提供了有效保障,农田生产管理科学化的实现和高效,浦要协调作物生育、技术措施与水、热、气、肥关系,亦是以天气气候为基础、以小气候规律为指导的。一大批农业气象基础工作如农业气候资源图、作物气候图、各种农业气象著作等在农业生产中起到积极作用。由此不难看出农业气象理论和技术原理,正在农业生产和农学各个领域中,直接或间接地发挥了巨大的知识力量。 1.5水平估计 目前我国农业气象科学的学术水平在总体上处于中等地位,在农业气候、农业气象灾害、农业气象预报等领域和其它领域个别环节上达到国际先进水平,比美国、日本、原苏联、以色列、英国、德国、法国、荷兰等有些方面有差距,比其它国家略高,但在应用方面处在世界的前列。我国与世界农业气象学科主要差距:美国的农业气象体系并不明显,但在基础研究(水分平衡等)、基础资料积累、农业气象模拟、农业小气候等方面领先;日本整体水平较高,基本上适应农业生产,在低温冷害方面的研究领先;原苏联在机构设置、资料积累和研究工作方面都有较坚实的基础,在农业气候、作物气候方面有许多先行的研究,但由于基础理论较薄弱,近年没有重大进展。其它如英国在植物小气候、德国在森林小气候、荷兰在农业气象动态模拟等方面领先。我国除在这些湃究领域有差距外研究设备和手段方面差距很大,基础工作的基本资料、积累、基础理论研究方面都有较明显的差距。 2主要问题 经过40多年的努力,农业气象研究取得长足的进步,但也存在不少问题。 2.1研究工作面很广,但深入的少;研究的间题多,但重点不突出 我国的农业气象工作从早期研究面狭窄走向多方面研究;不限于研究各分支学科内的问题,而且研究的对象很广,涉及农业生展间题也多,但系统深入研究的问题少,许多研究工作只走完第一步即中止。如低温冷害在气候规律、某些机制上取得进展,但到进一步解决低温冷害时由于条件限制未深入;湿害在解决实际问题有明显成效,但在理论上没有取得重大进展。同时由于研究的问题广,没有进行梳理和聚焦,在一个阶段没有形成重点,或形成重点但对学科的发展没有“带头”作用,对农业气象学的发展促进不大。2.2模仿引进的多,创立的少大部分农业气象基础研究没有摆脱模仿阶段,没有建立、提出新思想、新理论。当前兴起的农业气象数值模拟,其模型大多是引用国外的,没有创立中国的模拟模型,没有走在世界所建模型之前开展研究,没有创立模型的凉型,使许多研究工作长期与国外保持。时问差”,处于紧迫的状态。这是有碍于我国农业气象学发展的。 2.3基础工作薄弱,农业气象装备落后 许多方面基础研究不够,缺乏必要的资料和数据,而许多农业气象科学数据是弓{用国外的,有些极为重要的数据如温室气体的农业排放量,由于缺乏观测资料,在一些国际会议卜沙有充分发言权。此外,大多数研究单位设备简单,仪器和信息采集及处理手段落后,主要是资充源少,使农业气象设备长期得不到更新换代。目前国内尚无专门研制农业气象仪器设备机构,研究手段长期落后的状态,必然影响农业气象的发展,与国外的差距越来越大。 2.4理农业气象理论体系尚未形成,缺乏解决农业实际间题的能力 成为农业气象学的三大理论基础都是从其它学科中移植过来的,如生物气象来源于生物学的某些领域,农业小气候理论基础是微气象学,农业气象预报的理论是借助于气象预报理论与方法。农业气象的交叉与边沿地位应该体现在研究领域和学术问题上,而不应长期处于依附的地位。在理论基础薄弱的同时,农业气象技术体系也未建立,两者是相辅相成的。这是发展农业气象学科至关重要的根本。 3农业气象面临的形势与任务 从世界与我国农业气象研究的发展过程看,都有过不同程度的起伏。西欧70年代,在植被与大气环境理论、植物生长与作物生产模拟,美国在生物环境小气候方面,日本在低温冷害、温室环境控制等方面都取得重大进展,进入80年代农业气象的理论成就并不十分显著。美国近期转向气候变化对农业影响的研究又有起色。我国的农业气象因多种原因而起伏更大,曾三起三落。这说明农业气象学科稳定地位的基础并不牢固。当前我国的农业气象学正处在关键时期,一方面如不奋起加强和改革,又有落人低谷的危险;另一方面又面临农业要求农业气象必须发展的形势,也即是说当前农业气象处在不断增长的客观需求和自身理论与技术极不完善的双重艰巨任务下发展,这对农业气象科学来说既背负生存和发展,又面对挑战和机遇。 3.1国民经济的发展要求农业气象科学参与国家农业发展战咯决策。我国的国民经济要求在本世纪末翻两番,农业上两个台阶,农业气象可以从农业气候资源,农业发展重大措施的农业气象依据等方面提出决策建议,虽已错过某些时机,但仍有大量工作可做。 3.2我国农业生产不稳定性,是围绕农业发展进程的长期因素。我国处在东亚强季风气候区,大陆性又很强烈,农业气象灾害十分颇繁,是造成我国农业生产不稳定性的主要原因。农业气象学要为保证农业生产稳定性发挥重要作用。40多年来,粮食生产最大波动可达17.6%,一般年景可达5%左右,在粮食总产4boo多亿kg的水平,每年约损失200多亿kg。解决农业生产的不稳定性,使农业生产稳定发展,这是农业气象学科的重大责任。 3.3我国农业生产特别是粮食生产的形势仍然严峻,同时对多种优质农产品的需求在不断增长,影响农业生产发展的基本的环境因素是气候。解决我国的农业生产问题,不仅对我国的稳定和发展十分重要,而且也是对人类的生存发展的重大贡献。因此,要求农业气象学科更快拿出更多、更高的理论与技术成果,为解决农业生产中的农业气象问题作出贡献。 3.4当代科学技术的飞速发展推动许多科学的发展和知识的更新换代,新技术、新方法、新观点应运而生,冲击着农业气象学科的传统阵地,使农业气象面临前所未有的形势,这既是挑战,也是机遇和条件。但是,在当前形势下,作为农学的基础分支学科的农业气象学科,不能与飞速发展科学技术相适应,还没有形成独立理论体系与技术体系,严重地影响了农业气象的地位和发展,我们要抓住当前的时机,既要发展,又要创新、既要引进,更要创立,建立起自身的理论体系和技术体系,以适应日新月异的世界科技发展形势和农业不断增长的需求,这也是农业气象学不能回避,又必须面对的重要任务。 3.5农业气象学科还面临着没有引起重视而已存在的问题,即多学科伸向同一个农业气象研究间题,既开展协作,又展开激烈的竟争,如农业干旱间题,虽是农业气象间题,但是农学各分岁学科、地理、水利、大气、植物、生理、环境、自然灾害等学科都会伸向这一领域,一旦列为重点课题,争夺这一课题会激烈化。同时市场经济的发展带来的竞争机制,也势必加剧科学研究的竞争。当然,这对发展科学是十分有利的,但也对农业气象学科提出了严重警告,如不加强和提高,增强研究实力,必然会在竞争中败下阵来。这也迫使农业气象加快步伐,加强基础工作,提高竞争能力,以适应未来科学研究的发展形势。 4当前农业气象学科发展的生要趋势 除了一些共同的特点外,诸如研究的问题愈来愈深入,涉及的领域越来越宽广,难度越来越大等,从当前看农业气象学科的发展趋势: 4.1农业气象由单纯学术间题研究向农业生产重大问题靠拢。如由开展气象与作物关系研究、气象灾害危害规律和特征、农田小气候特征、农业气候资源数量评价等研究转向农业水资源及水分问题、农业气象灾害、农业布局和结构调整、重大工程的农业气象评价、农业发展战略决策等重大农业生产问题。世界范围和我国进人70年代,有关气候异常与农业生产,特别是粮食间题的研究,80年代关于农业水分间题研究,用于农业发展战略和布局的农业气候资源和区划,种植制度的气候向题研究等等,都是当前农业生产发展的重大间题,农业气象向这些重大问题靠拢,开展大规模研究,取得重大进展,不仅为农业发展提供依据,也为解决这些重大间题发挥了学科作用,提高解决实际问题的能力,加强和提高农业气象在农业生产中的地位,这是农业气象得以生存和发展的基础。美国的农业气象学家也认识到农业气象不与经济间题结合起来是没有生命力的。 4.2农业气象理论引进在加速,同时促进农业气象向农学各分支的渗透。计算机的发展和应用推动农业气象学的前进,使农业气候出成果的速度加快;采用遥测遥感等现代信息科学手段,使农业气象预报理论和方法迅速更新,准确率大为提高;模糊数学应用使农业气象的许多工作的定量化更明确了;摘的观点引进,阐发了生态环境劣变导致嫡增,更易诱发灾害和群发性的关系,大气温室气体增加的气候变化效应,引发了大气成分对农业影响研究等令。这些引进推动了农业气象学理论的发展,开拓了新的研究领域,丰富了农业气象的内容,有利于促进农业气象学理论和技术体系的建立。与此同时,农业气象学科也加强向有关学科渗透,农业气象由处于解释农业生产问题的作用进而伸入有关学科,达到共同解决农业生产问题。如以生态气候为基础,根据天气气候分析,与植物保护学科共同探讨农业昆虫迁飞的规律;根据气候季节变化和农田小气候规律,与栽培学科共同解决作物生育促控的条件与措施,农业小气候关于近地层热水平衡或热水输送的研究,使早地农业研究更深入一步。总之,农业气象学的介人,促进农业生产各要素协同理论得到发展。 4.3农业气象当前有向微观结构探入,向宏观综合联系扩展的趋势.经过几十年的努力,农业气象学广泛地探讨气候与农业的一般关系,这在农业气象初期发展阶段中起过重要作用,但没有适时地引向深入,使农业气象学的发展在较长时间内处于徘徊境地。近年来出现一些新的动向,如霜冻的研究,利用高倍显微镜观察和摄影可以记录到植物霜冻过程的微细结构;霜冻冰核活性细菌成冰作用和提早与加重危害影响的发现,对霜冻提出新的见解。其它如湿害、干热风向生理反应的研究方向发展,生物工程的微环境研究已开始。大气湍流扩散以及热量传输等物理过程和动力过程的微细结构已进入农田边界层的研究。生物与气象条件的微细结构的深入研究,将使农业气象取得新的重大进展。利用光、温、水因子对生物生长发育和特性的影响和控制,有可能发展成为新的农业气象产业。在宏观联系方面向大范围、多因子扩展,如农田小气候由单一结构的研究进而研究大面积朴体系统能量与物质输送,在气候生产潜力方面从单项气候条件与产量关系进而研究农业诸多因子与气候的关系,作物栽培中研究各要素与气候因子协同的关系,农业气候区划由单纯的气候条件区划到考虑农、林、牧和环境等多方面的综合区划,在山地气候研究方面向小、中、大尺度相结合的研究发展,农业气象与社会经济领域相结合有利发挥农业气象学参与宏观调控的作用.农业气象的这种综合研究动向将导致农业气象学产生更大的效益。 4.4注意全球性农业气候问题的研究。气候变化往往是大范围洲际性甚至是全球性的。如1972年我国发生大范围干早,与此同时非洲、原苏联、北美等都发生不同程度干早。当今出现的温室效应导致的气候问题,是全球性的,影响人类生存环境,也会导致我国的气候变暖、变干或变湿,势必影响农业生产的发展。联合国开展全球行动,我国正参与全球气候变化问题和对农业生产影响的研究。美国航空和空间管理机构制定的Eos(地球观测系统)计划,世界上许多国家参加,对陆地、海洋、大气、生物圈等进行了大规模观测。全球性有关农业气象科学活动的增加,扩大了农业气象学研究的视野,有利子我国农业气象的发展。 4.5农业生产人工环境小气候调控的研究有加强的趋势。由于人口的增长,耕地的减少,社会藉求的增长并趋于多样化和周年供应,特种农产品的供应也有新的需求,必然要发展和增加设施农业生产来补充和满足经济发展的需要。人工环境设施农业生产的关键性技术是小气候调控,目前这方面在国外的研究应用已有很大进展,但我国的小气候自动化调控的装备和监测程度还很低,设施内无病环境的调控哑待解决,目前研究正向温室理想环境调节发展,利用计算机综合控制温、光、水、肥、co:浓度等,达到产品产量的增加速度任何时候都保持最高点。今后在一定程度上对这方面还会提出更多更新的要求。 农业气象论文:农业气象学混合式学习探索 农业气象学是高等农业院校植物生产类专业基础课, 目的是介绍对农作物生长发育和农业生产活动有影响的大气科学知识。其学习内容具有较强的拓展性和实践性, 单凭传统的课堂讲授进行教学存在一定的困难。在高等学校实施质量工程的背景下, 我们希望通过借助网络教学来提高该课程的教学质量。在应用网络改进教学方面, 应用混合式教学已是大势所趋,因而我们采取混合式教学的方式实施农业气象学课程教学改革。 1 混合式教学的基本原理 一般认为, 混合学习要将网络教学的优势和传统教学优势相互融合, 它不仅是一种学习方式的混合,更是教育理论、教育理念的混合, 包括教学方法、教学模式、教学资源、教学环境、教学媒介、教学目标等教学各要素的混合, 其目标是整个教学系统以最小的投入获得最大的回报[1][2]。我们认为, 混合式学习 ( 在本研究中 “混合式学习”等同于 “混合式教学”) 就是把传统学习方式的优势和 E- learning ( 即数字化或网络化学习) 的优势结合起来的教学方法。 2 农业气象学课程开展混合式教学的实践 2.1 开展混合式教学的试验研究设计 (1) 试验研究的目标。本研究旨在探索如何构建适用于混合学习的农业气象学课程资源, 如何应用课程资源开展混合式学习, 如何对混合式课程资源以及所进行的教学进行评价。 (2) 试验内容与教学对象。试验内容包括农业气象学整门课程的教学内容。在对课程所有章节进行知识目标划分后, 我们确定了课堂讲授、网络教学、实践操作三种不同教学方式的分布和时间 ( 见表 1) , 该表列出了课程哪些可以通过网上学习、哪些是课堂讲授、哪些是实践课程, 分别占多少课时以及划分的依据。教学对象为仲恺农业技术学院农业与园林学院园艺专业 2006 级本科生, 共 30 人, 试验环境包括多媒体教室、网络教室、实验室。 (3) 试验研究的方法。试验研究主要采用行动研究和评价研究。行动研究主要应用在开展自主学习的教学策略、操作流程等方面。评价研究主要应用在检验网站对学生自主学习的作用、教学效果方面。 2.2 开展混合式教学的网络资源和教学策略的设计 (1) 网络资源学习平台设计。混合学习是将传统教学与网络教学有机结合并有效实施, 那么, 有效开展网络教学首先要搭建网络学习平台, 网络学习平台构建的好与坏直接影响到网络教学效果。在本研究中, 我们制作了农业气象学网络课程并用于网络教学。根农业气象学网络课程的应用方式即混合学习中的网络学习, 它的设计与开发主要遵循了两条原则: 第一, 不同知识内容采用不同媒体表现。对不同类型的知识, 在网络教学资源中可以有不同类型的课件来表现, 我们设计的课件比较常见的有流媒体 ( 视频) 课件、操作练习课件、资料呈现课件、物理模拟课件。对于生产实践性比较强的课程网络教学资源的设计, 充分考虑到学生在生产实践方面的不足, 尽可能地设计一些教师课堂讲授或生产现场操作的录相资料, 并借助于一些物理模拟技术, 弥补学生在实践环节动手不足的缺陷, 从而缓解有限的教学资源与教学、生产实践、技能训练的矛盾。因此, 农业气象学网络课程中, 视频类的课件使用最为普遍。 第二, 支持自主学习。由于网络学习主要是自主学习, 因此, 在网络课程的设计过程中, 我们通过有效的设计策略来促进学生的自主学习, 提出了应用混合学习的网络课程需具备 5 个支持系统: 学习内容支持: 明确学习目标, 建立完善的知识结构, 提供丰富的多媒体资源; 学习活动支持: 设计专题探究活动;交互支持: 建立教师导学模块; 导航支持: 设计清晰的导航策略; 评价反馈支持: 设置多种评价手段。 (2) 混合学习教学策略的设计。常见的混合式教学策略有基于问题的混合式学习、基于专题的混合式学习、基于案例的混合式学习、基于研究性学习的混合式学习、基于任务的混合式学习五种。根据教学的实际需求, 农业气象学主要采用了基于案例的混合式学习, 基于研究性学习的的混合式学习、基于任务的的混合式学习三种教学策略。教学策略、混合方式、混合学习活动成分三者的对应关系如表 2 所示。 课堂教学主要在多媒体教室进行, 目的是解决一些难点问题, 主要采用基于案例的混合式学习、讲授法,约占总课时的 39%。网络学习主要是学生在课后在宿舍自主学习 ( 由于部分学生因缺少计算机等原因不能在宿舍内访问网络课程, 我们采取了折衷的办法, 为这些学生申请免费的计算机机房使用, 从而保证每一位学生都可以参与到网络学习中) , 也组织了 3 个课时的集中学习。网络学习约占总课时的 27%, 主要采用基于问题的混合学习、自主学习和教师的在线指导三种策略。实践操作主要是课程的实验课部分, 学习场所主要是包括实验室、校园、农场, 旨在培养学生的动手能力, 学习时间约占总课时的 34%。实践操作部分首先要求学生通过网络学习掌握实验的基本步骤, 观看实验视频, 认真填写实验计划后才进行实地实验, 主要采取了基于任务的混合学习策略。 2.3 开展混合式教学的实施过程 农业气象学课程从 2007 年 9 月底开始到 12 月底结束, 利用主要的学习方式: 面对面的多媒体教学、网络学习、实践教学环节。学生必须按照规定的参与课堂讲授学习, 其中包括教师知识讲解、疑难问题解决、学习讨论等。其基本的教学流程包括对学生的各种问题答疑, 以问题为导向与案例分析结合起来突破教学的难点。除了面对面课堂教学以外, 约有 1/3 的课时是网络学习, 网络学习活动包括: (1) 学生按教师的要求, 浏览网络课程, 在规定时间内完成某部分内容的自主学习。 (2) 学生以小组为单位, 围绕 4 个专题完成课程作业。课程作业要求学生多途径搜集资料, 包括网络搜集、图书馆报刊、实地考察测量数据等途径, 最后形成电子作品在网络课程的作品展示模块中。 (3) 学生利用网络学习平台提出问题, 教师可以通过同步或异步的方式进行问题解答, 从而使得学生获得问题解决的方法。 (4) 完成自测题目以及学习量表, 对自己的学习效果、学习方法、学习体验进行检验。课程考核包括课堂考试、平时表现、期末考试、网络学习经历等, 成绩评分的比例分配见表 3。 3 开展混合式教学的效果评估 在混合式教学试验研究结束之后, 为了了解学生对开展混合式教学的态度, 我们采取随机抽样的原则, 抽取了 40 位学生作为调查对象, 以问卷调查的形式对这些学生进行了调查。从教学实施、教学效果、教学资源三方面展开调查, 调查以研究者直接到所在班级发放问卷, 当场收集问卷的方式进行。问卷调查共发放问卷 40 份, 回收问卷 40 份, 有收率为100%, 数据统计使用了 SPSS V11.0。通过数据处理、分析, 我们发现了以下问题。 (1) 教学资源的评价。对混合学习使用的网络课程的评价,我们设计了 7 个问题对资源库、课堂教学PPT 讲义、教师授课录像、课程学习内容、在线测试、作品展示、在线交流进行了调查, 结果表明: 该班同学对农业气象学网络课程对学习的支持作用是肯定的, 几乎所有观测点的好评率到都在 80%以上, 说明了我们的设计策略是比较有效的。 (2) 教学效果的评估。对混合学习教学效果的评价,我们设计了 4 个问题对混合式学习对课程内容、信息技术应用能力、学业成绩、学习效率的作用进行了调查, 分析结果如下表 4 所示。从上表可知, 该班同学对采用混合式学习所取得的教学效果是肯定的, 说明了此次混合式学习的教学效果比较好。 (3) 教学实施的评估。学生对混合式学习的反应普遍比较好, 97.5%被调查者表示喜欢这种学习方式,并且 65%的同学认为本次混合式教学开展的很好 ( 或较好)。当问及 “混合式学习的优点”时, 40 名被调查同学一共选择了 129 个关于该种授课方式的优点, 其中“师生及同学之间的互动较好、讨论压力较小” “增加网络及信息技术工具的使用技能” “增强对课程内容的兴趣” “参考资料可立即分享”是感受比较强的优点。 尽管同学们对混合式学习的授课方式比较认同,但在实施的过程中, 也暴露出一些问题。首先是学生网络学习的时间比较少, 在 1 小时以下的占到 40%,这种情况可能与较多同学缺乏个人计算机, 需要到网络教室上机不够方便所致。对于此次混合学习的缺点, 同学们反应最多的是 “网络速度不快”, “互动情况不佳”和 “教师指导不够”也是较大的缺点。并且, 他们认为网络学习中的主要困难包括: 网上学习时间不够, 网络资源不足、网络学习工具不好用。这些反馈意见对我们以后改进组织方式、教学策略明确了方向。 4 结论和讨论 本研究根据媒体适用性原则和自主学习原则构建了课程资源, 采用课堂教学结合网络学习、实践操作开展混合式学习的教学策略, 通过调查问卷的方式对课程资源、教学效果和实施过程进行了评价。课程试验结果表明, 面向混合学习的教学设计模式是可行的, 得到了教师和学生的认同, 充分发挥了学生学习的主动性和教师教学的主导性作用, 课程的教学效果是良好的。根据实践的经验我们认为, 尽管混合学习的内涵比较广泛, 而适合当前高校实际情况的混合学习包括以下三种: (1) 学习资源的混合: 不同类型课件的混合; (2) 学习方法的混合: 教师主导与自主学习的混合; (3) 学习环境的混合: 常规课堂讲授、实践操作环节与在线学习的混合。 农业气象论文:灾难天气给农业气象工作的启发 2008年1月12日至2月5日,我国南方地区出现了历史同期罕见的大范围持续低温雨雪冰冻灾害过程,对我国农业生产、农村经济和农民生活造成了十分严重的影响。由于这次灾害的复合性强、持续时间长,因此,灾害发生后我国相关部门及时开展了调查和研究。气象部门较多地分析了灾害发生的机制和成因[1-4]。但为客观、正确评估该农业气象灾害对农业生产造成的影响,掌握第一手资料,检验农业气象服务和科研成果的应用情况和效果,探讨应对此类突发性、复合性强的灾害所需加强的科研、业务建设,提高业务服务的能力。全国各相关部门都及时开展了实地考察和调研,获取了大量宝贵的资料[5-6]。通过考察,提出了农业灾后恢复、重建以及春季农业生产的应对策略;同时,探讨了农业气象灾害监测、预警、评估等业务需求和科研方向,为开展农业防灾减灾的科研、业务开发提供了重要依据和资料。 1 低温雨雪冰冻灾害概况 2008年1月10日以来,我国天气形势发生了显著的变化。从去冬以来的晴暖、少雨天气转变为低温、多雨雪天气。这次罕见的低温雨雪冰冻灾害主要由4次天气过程造成,发生的时间段分别为1月10-16日, 18-22日和25-29日, 31-2月2日。总体上,具有范围广、强度大、持续时间长、灾害影响重的特点,大部分地区为50年一遇,部分地区达到百年一遇,属历史罕见。 1•1 范围广 持续的低温雨雪冰冻天气,影响了贵州、湖南、湖北、安徽、江西、广西、重庆、广东、浙江、福建、四川、陕西、江苏、云南、甘肃、河南、青海、西藏、山西、上海等20个省(自治区、市)。 1•2 强度大 1月10日以来,河南、四川、陕西、甘肃、青海、宁夏6省区降水量达1951年以来同期最大值。长江中下游地区的最低气温降至-6~0℃,日最高气温与最低气温接近。武汉和长沙市连续半个多月日平均气温接近或低于0℃;湖北、安徽、江西、湖南和贵州5省大部的气温比常年同期偏低2~4℃,湖北中东部、湖南大部、贵州东部偏低达4℃以上;河南、湖北、湖南、广西、贵州、甘肃、陕西平均气温均为历史同期最低值,江西、重庆、宁夏为次低值。江南、华南及西北大部地区过程最大降温幅度达10~20℃,其中华南西北部超过20℃。浙江暴雪是1984年以来最强的一次,安徽和江苏的部分地区积雪深度创近50年极值。 1•3 持续时间长 2007年12月1日至2008年1月31日,长江中下游(江苏、安徽、湖北、湖南、江西、上海)及贵州日平均气温 1℃的最长连续日数仅少于1954/55年,持续时间为历史同期次大值;长江中下游及贵州雨雪日数超过1954/55年,为历史同期最大值;冰冻日数接近1954/55年,为历史同期次大值。其中湖南、湖北省雨雪冰冻天气是1954年以来持续时间最长、影响程度最严重的。 1•4 灾害影响重 持续低温雨雪冰冻天气给湖南、湖北、安徽、江西、广西、贵州等20个省(区、市)造成重大灾害,特别是对交通运输、能源供应、电力传输、通信设施、农业生产、群众生活造成严重影响和损失,受灾人口达1亿多人,因灾直接经济损失1 516•5亿元,农作物受灾面积和直接经济损失,均已经超过2007年全年低温雨雪冰冻灾害造成的损失。 2 对农业造成的影响 农业是此次灾害过程中受损失最严重的部门之一。据中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业减灾研究室对受灾影响的20个省(市、自治区)的评估,受灾作物种类包括油菜、蔬菜、果树、茶树和小麦等,其中油菜、蔬菜和果树受灾最重,小麦受灾相对较轻(表1)。 2•1 农业生产遭受损失重大,受灾范围广 全国有20多个省(市、自治区)的冬季农业生产普遍受到影响,据民政部副部长李立国2月23日提供的数据,在这次低温雨雪冰冻灾害中,农作物受灾面积为1 200万hm2;而据国家发展和改革委员会主任张平4月22日向十一届全国人大常委会第二次会议报告抗击低温雨雪冰冻灾害及灾后重建工作的有关情况时透露农作物受灾面积更是高达1 400万hm2,绝收205•1万hm2。秋冬种油菜、蔬菜受灾面积分别占全国的57•8%和36•8%。因灾死亡畜禽7 455•2万头只,水产养殖受灾面积97万hm2。(1)影响品种多 油菜、蔬菜、果树、茶树、甘蔗、马铃薯等农作物遭受严重冻害,生猪、家禽、水产等养殖品种因灾死亡较多。(2)受灾程度深 各种农作物成灾面积达584•3万hm2,绝收176万hm2,受农资价格上涨,劳动力短缺等因素,给春季农业生产带来明显的不利影响。(3)设施损毁严重 因在损毁塑料大棚4万hm2、畜禽圈舍1 943万m2、水产养殖设施1 485万m2、农机具64万台、机库棚62万m2。农业原种场、良种场等育种设施也遭受到重创。 2•2 农民收入受到较大影响 灾区农民人均直接农业损失在100元左右,对农民增收有较大贡献的蔬菜、瓜果等经济作物、园艺产业和畜牧水产养殖业受损严重,实现全年农民增收目标的难度加大。 2•3 鲜活农产品有效供给和价格稳定的压力加大 由于冬季蔬菜主要供应地区的蔬菜、禽类、生猪及水产养殖业受灾严重,使我国春季部分地区的蔬菜、肉鸡、鲜肉和部分水产品出现季节性、区域性和结构性供应紧张,全国跨区域鲜活农产品调运压力增大。此外,由于油菜、甘蔗等受灾严重,将使全年食用油、食用糖等供应以及农产品价格上涨的压力加大。 2•4 对一些农业生产领域带来持续性影响 灾区农业良种繁育体系和农业生产设施严重受损,幼龄柑橘和种苗、亲鱼及鱼种以及仔猪大量死亡,破坏了部分地区的农业生产力。尽管这次灾害没有影响到我国粮食生产大局和农业发展的总体趋势,但对蔬菜、油菜、果树、茶叶和养殖业等“菜篮子”产品的影响十分严重,特别是对设施农业、果树等的影响需要一定时间的恢复。 3 对农业气象工作的启示 农业气象是气象部门为“三农”服务的重要领域,回顾这一次重大自然灾害,我们也看到了在农业气象灾害研究和服务方面存在的不足,有许多工作需要加强。 3•1 农业气象服务能力有待提高 当前农业气象的业务服务工作已经得到了很大的发展,服务领域不断拓宽,服务对象不断增加,服务手段不断加强,技术水平也在不断的提高。特别是在农业气象情报服务和主要作物的产量预报方面,均实现了历史性的突破,受到了各级领导和政府部门的认同。但在农业气象灾害的业务服务方面依然存在很大的问题,服务不够及时、缺少有效的手段,特别是应对突发性灾害和极端气象灾害的服务能力严重不足,其时效性和有效性仍需加强。 3•2 农业气象实验条件有待改善 农业气象灾害的研究必须在实验研究的基础上开展,而目前,我国农业气象试验站的实验条件较差,大部分站多年来几乎没有经费支持仪器设备的更新改造,更不用说增加新的现代化观测设备,技术人员严重缺乏,且缺少技术交流和必要的培训,实验能力也不能满足现代农业气象实验的要求。总体来说,农业气象的实验能力和观测设备要远落后于气象领域其它专业,对农业气象科研和业务的支撑作用还不能满足要求。因此,为了满足农业气象发展,急需改善实验条件,增强农业气象科研能力。 3•3 农业气象灾害监测预警能力仍不足 目前,各省农业气象的业务部门几乎都没有开展农业气象灾害的监测预警服务业务,仅有限的几个省在近年开展了部分农业气象灾害的监测预警工作,特别是农业气象灾害的预测服务远不能满足当前农业生产发展的需求。因此,在农业气象灾害的监测预警方面,必须加大研究的投入,尽快建立农业气象灾害的监测预警服务系统,特别是提高对极端农业气象灾害的监测预警能力。 3•4 农业气象灾害防御措施的有效性欠缺 农业气象灾害防御技术是减轻农业因灾损失的重要手段,目前虽对农业气象灾害防御技术的研究很多,但在极端灾害出现时往往不能发挥有效的作用。特别是当灾害发生面积较大,影响程度较严重时,其防灾效果不能满足需要。本次灾害发生时,有关地区针对具有较高经济效益的作物也使用了较多的通用方法,但效果甚微,典型的例子是使用烟熏来减轻霜冻灾害的危害,但由于低温时间过长,低温程度严重,再加上光照不足,这种措施没有起到任何作用。而在当前来说,还没有更有效的技术。 3•5 极端农业气象灾害研究的重要性 我国对于农业气象灾害的研究基本都集中在常发性的单灾种研究,对偶发性和复合性的极端农业气象灾害的研究极少[7]。但极端农业气象灾害虽然发生的几率很低,但一旦发生往往由于准备不足而造成巨大的损失。因此,有必要开展极端农业气象灾害相关方面的研究工作,特别是要加强极端农业气象灾害以及复合型农业气象灾害对农作物影响的机制、监测预测方法以及减灾措施的研究,并建立相应的服务机制和应急响应机制。 3•6 农业气象科研工作要适应农业生产结构调整的需要 随着农业结构的调整和农业布局的变化,当前的农业生产正在飞速发展,名、特、优、新产品不断涌现,设施农业、精准农业的发展势头迅猛。农业气象工作要适应当前新形势下农业生产的需要,特别是在本次灾害中设施农业的影响最为严重,大量的塑料大棚被压塌就是典型的事例。此外,大量高产、优质新品种的引种,由于缺乏农业气候的论证也受损严重,给当地农民造成了巨大经济损失。 3•7 加强农业气象灾害风险评估研究 农业气象灾害风险评估是保证农业高产稳产的重要保证,要在农业气象灾害监测预警和防御技术研究的基础上,进一步加强重大农业气象灾害的风险评估、风险预测、风险区划、保险区划、风险管理、综合影响评估技术体系和综合服务系统。要进一步提高我国重大农业气象灾害监测预测水平和评估的准确率,提高服务的时效性以及信息化水平,对提升农业防灾减灾的能力和水平,最大限度地减轻农业气象灾害造成的损失都有重大意义。 农业气象论文:农业气象学课程成绩分析研究及实践 平时成绩是为弥补考试制度的不足而设计出的主要措施,是现行考试模式下成绩评定最重要的补充。《农业气象学》是我国高等农业院校农学类专业,包括农学、林学、园林、园艺、植保农业资源环境及其相关专业的专业基础课,是目前我国高等农业教育中最重要基础课之一,已有多年的开设历史[1-2]。多年以来,该课程的成绩的构成一直是由平时成绩、实验成绩与期考成绩按比例合成作为最终的总成绩,这种评价模式,也是是农学类专业其它相关课程成绩评定中最常见的方式。 长期以来,《农业气象学》平时成绩的评定主要是由学生出勤率高低、作业完成情况以及学生课堂听课状况等按印象打分,往往就是上课出勤率高的,作业写的认真的就可以获得较高的平时成绩。这种情况虽然可以在一定程度上强迫学生走进课堂,并且有助于学生写作业认真一些,但对学生上课的效率,比如是否专心思考,是否认真完成作业,是否进行预习复习,听课效果如何等作用甚微,因此平时成绩的改革,势在必行。为此,笔者以河北农业大学中荷园艺学双学士学位合作项目班为试点班进行了平时成绩改革的初步探索,通过参与式、互动式的教学方法,激发学生自主积极性的课后作业方式。结果表明,较之其它按传统手法比较的班级,成绩有了显著提高。所以笔者认为,如果在日常教学过程中,通过科学合理的管理方法、激励方法,提高学生在教学过程中积极参与,再结合课程设定合理的教学手段或方法,全面科学的制定平时成绩的考评,就能促使学生提高听课效率,勤于思考,变被动学习为主动学习,有效地提高学生学习的能力,同时也提高了教学质量。 一、中荷园艺学双学士学位合作项 目班《农业气象学》课程简介中荷园艺学双学士学位合作项目(简称“中荷班”)是河北农业大学与荷兰王国荷兰应用科技大学的校际合作项目之一。学习方式采取2+2模式,即转入后的学生先在河北农业大学按培养方案单独培养两年,英语成绩达到雅思6.0或托福网络考试80分,并通过由荷兰应用科技大学与河北农业大学联合组成的面试小组测试,进入荷兰应用科技大学农学院学习两年。从2009年开始招收第一个中荷班共18名同学,2010年中荷班共招收学生25名。《农业气象学》(简称气象学)是该项目学生的专业基础课,于新生入学第一学期开始开设,共16学时,包括讲授10学时,实验6学时。理论课主要包括辐射、温度与大气中的水分三种主要气象要素的基本概念、变化规律,另外主要讲授这三种主要的气象要素对园艺生产的作用,如不同光谱的辐射对花卉着色的影响、不同温度对蔬菜营养与生殖生长的影响以及空气湿度与设施园艺小气候的关系等;实验主要包括空气温湿度与地面温度的观测,农业小气候的测定与比较两部分内容,主要涉及各种温度、湿度仪表的使用与安装原则,小气候的测点布置、仪器使用方法,以及在园艺生产中的主要应用。 二、平时成绩改革探索实践 (一)试验组平时成绩改革方式 1.课堂出勤与课堂表现方面 态度是不可观察的一种假设结构,它必须通过对客体做出积极或消极的评价结果来测量[4]。因此,学生的学习态度可以从其学习出勤的表现中间接地反映出来。本次试点班通过点名方式记录学生考勤,满勤学生,记60分,以此做为基准。请假,无论事假病假学生均扣2分,迟到早退扣3分,无故不出勤扣4分。不出勤会影响学习效果,论什么假效果都是一样,但请假不是主观故意,故请假一次扣2分;迟到早退影响正常行课学习,但依然有一定的学习结果,故扣3分;而无故不出勤属于逃课,态度不端正扣4分[3]。 2.随堂教学活动方面 课堂讲授是我们目前教育体系中主要的传授知识的方式,也是最能反应学生平时表现的场所。本课程采用课堂同学提问、教师提问的互动方式,同时采取学生参与教学的方式。教师提问上次课讲授的问题,可以有效反应学生复习的状况,学生课堂提问可以反应他思路是否在与教师授课同步。每课时结束前5分钟,由学生自愿简短的发表对该堂课的一些意见或者建议,具体规定如下:能积极参加课堂活动的(如主动对课堂授课知识提出看法),且达到参与目的的(问题能较为准确的反应该生思路与授课同步)加5分,没有达到参与目的的(如可以积极对授课知识提出问题,但问题目的不明确,不能准确反应该生认真思考)加2•5分。被动参加参加课堂活动的(如被点名就课堂知识发表见解以及回答问题等),但达到参与效果的加2.5分,被动参加参加课堂活动的(如被点名就课堂知识发表见解以及回答问题等),且未达到参与效果的不加分;课堂上其它违纪表现,如上课睡觉及走思、心不在焉、上课吃东西的扣2.5分;大声说话,开手机接打电话等严重影响课堂秩序扣5分。 3.课后作业方面 “书为心画”,书写工整,卷面情况,在很大程度上可以侧面反应学生对待作业的态度,虽然文字书写习惯不同,书写文字水平有很大程度是能力问题,但书写工整、卷面整洁则是态度问题。内容与教师要求的契合度,作业完成的水平从反应了学生对课堂讲授知识的消化比例,又从另一个方面反应了学生上课听讲的态度。以此把学生作业分为“优秀”(加8~10分)、“良好”(加5~7分)、“一般”(加2~4分)、“差”(加1分)4个等次。 4.笔记与课堂记录方面 维特罗克认为,记笔记是一个技术生成的过程[3,4,7]。笔记有助于指引个人注意和发现知识的内在联系,进而建立新知识和旧知识之间的联系。前人通过调查研究发现,笔记的连贯性以及笔记状况记课堂笔记与成绩之间呈现显著的正相关[5,6],所以,通过观察学生的笔记,可以非常有效的反应学生上课思路的连续性与学习态度。因此作出如下规定:不记笔记或笔记数量不足课时一半的的同学不加分;整理笔记超过一半但不完全的加3分;能连续按行课顺序记笔记的加5分,笔记完整并能提纲挈领的反映重点,且有后续整理情况的8分。 (二)主要实验组设定方法 本试验均以中荷班为研究对象,以2009年开课的中荷班为“对照组”,采用传统的平时成绩考核方式,以考勤和回答问题为主要依据给出平时成绩。以2010年开课的中荷班为“试验组”,采用平时成绩改革后的管理模式给出平时成绩。两组学生都开设完全相同的实验课与理论课,经学生与教师测算,考试用试卷难度系数十分接近,实验课开设情况完全相同。 三、结果分析 (一)成绩构成比例比较分析 表1显示的是试验组与对照组中荷班各项成绩构成情况,由表可知,平时成绩一项中,对照组学生中平时成绩80分及以上比例为100%,远多于2010级的76%,但90分以上的比例试验组要高于对照组,由于对照组采用的传统平时成绩管理,所以由于学生出勤率较高,80分以下的未出现,而试验组则有24%的学生都是80分以下。两个班均为出现60分以下的学生;期末成绩与总评成绩比例两项90分以上学生比例,都是试验组远高于对照组,平均高出28•9个百分点,实验成绩中试验组90分以上学生比例,试验组稍低于对照组。 (二)平时成绩与期末成绩和总评成绩的相关性分析 表2所示为试验组的平时成绩、期末成绩与总评成绩的相关性分析。由表2可知,试验组学习由出勤率、课堂表现、课后作业、笔记等多方面因素共同组成的平时成绩,与考试成绩呈现极其显著的正相关(r=0•899,p=0•01),与总评成绩不仅呈现极其显著的正相关,而且相关系数更大(r=0•491,p 0•01);表3所示为对照组的平时成绩、期末成绩与总评成绩的相关性分析。由表3可知,对照组平时成绩与总评成绩呈正相关(r=0•525,p 0•05),但相关系数但相关系数明显小于试验组,而平时成绩与期末成绩无显著相关(r=0•332,p 0•05)。 (三)平均成绩分析 图1所显示的是对照组与试验组平均成绩的情况,可以看出,试验组的总评成绩、期末成绩与总评成绩的平均值都要超过对照组,其中期末成绩与总评成绩的平均值分别高于对照组2•6分和3•9分;试验组唯有实验成绩平均值低于对照组1•8分。 (四)试验组各项平时成绩与期末成绩之间的关系分析 表4所显示的是试验组平时成绩构成要素与期末成绩的相关性分析表,由表4可知,平时成绩的构成要素中,出勤率成绩与期末成绩无显著相关(r=0•194,P(0•05),作业成绩与期末成绩则则呈负相关(r=-0•286,P(0•05)。课堂表现与笔记记录成绩则与期末成绩成极显著正相关,分别是课堂表现成绩与期末成绩的相关系数r=0•881,笔记成绩与期末成绩的相关系数r=0•813。表5所显示的是试验组平时成绩构成要素与总评成绩的相关性分析表,由表5可知,平时成绩的构成要素中,出勤率成绩与总评成绩无显著相关(r=0•309,P(0•05),作业成绩与总评成绩则则呈负相关(r=-0•253,P(0•05)。课堂表现与笔记记录成绩则与总评成绩成极显著正相关,分别是课堂表现成绩与总评成绩的相关系数r=0•9481,笔记成绩与期末成绩的相关系数r=0•798。 四、结论与讨论 平时成绩是教学活动所不可缺少的重要环节,也是课堂教学的重要补充。平时成绩的管理除了更加全面的反应学生成绩的构成外,还应该成为教师教学活动中激发学生学习兴趣与开发学生潜力的重要手段。因此,认真、严格搞好平时成绩考核,可促进教风、学风的建设和教育体制改革,对提高教学质量,培养高素质的合格人才具有重要的意义和作用[7]。适当的平时成绩的管理方法可以有效的提高学生的学习积极性,使学生可以充分挖掘学习潜力,并且奖惩分明的管理方法使得学生更能发挥自身的学习特长。本研究显示,学生的平时成绩与期末成绩、总评成绩之间存在明显的相关性,但采用传统的平时成绩管理模式下的相关系数明显低于新管理模式下的试验组的。试验组的期末成绩与总评成绩都要高于对照组,这说明改革后的平时成绩管理模式对于学生的学习,是有着积极的促进作用的。研究还发现,平时成绩中各部分构成要素对期末成绩与总评成绩的影响差异很大,其中出勤率与期末成绩和总评成绩无显著相关,而作业成绩与期末成绩与总评成绩还成负相关,课堂表现成绩与课堂笔记记录情况则与期末成绩与总评成绩成极显著正相关。这说明,在学生平时成绩中,传统平时成绩考核模式,即依靠学生出勤与课后作业作为依据记录平时成绩,是有很大弊端的。而真正能反应学生真实学习情况的则是学生课堂表现与笔记记录情况。当然基于样本的限制,学生平时成绩构成中哪些具体的表现会对成绩有显著的促进作用,还有待于进一步观察研究,以期形成一套有效的平时成绩管理机制,把那些平时成绩中对于学生成绩有显著促进作用的活动进一步强化,以此来从源头上提高学生的学习效率。 农业气象论文:农业高校的农业气象学教学革新及尝试 《农业气象学》是高等农业院校农学、林学、园艺、植物保护、资源与环境科学等涉农学科的专业基础课,也是在农业科学与气象学基础上相互渗透而发展起来的一门气象学、农学以及农业生态学边缘学科[1-2],在各农业高校已有很多年的开设历史。但由于种种原因,《农业气象学》一直并未受到足够的重视,仍然只是对系统的、成型的知识进行讲授[3]。另外,还存在课程学时数过少、教学设备陈旧、教学观念滞后等诸多问题。针对《农业气象学》原有教学体系的不足,笔者拟对该课程体系进行深入改革(图1),提高教学效率,提高学生运用综合知识,解决实际问题的能力,培养出“厚基础、宽口径、个性化、研究型”高素质的复合型人才。 1梳理教学内容 目前,高等农业院校开设的《农业气象学》主要包括农业气象、农业天气与气象灾害、气候和农业气候资源和农业小气候等4个部分的内容[4]。其中农业气象部分是研究的重点,主要介绍与农业生物和农业生产活动有密切关系的光照、温度、水分、气压与风等气象要素,阐明这些要素与农业生产的关系。因此,从研究内容来讲,《农业气象学》课程的教学目标应围绕高等农业院校的专业特色,为涉农类专业提供一个学习专业知识的平台,使学生在了解气象学相关知识的基础上,重点将气象知识与农业生产、科研联系起来。比如,“熏烟法”防御重要的农业气象灾害———冻害,综合应用降低地表有效辐射、潜热热交换等知识点达到保护农业生产的目的。《农业气象学》课程教师应正确处理“气象”与“农业”的关系,梳理教学内容,明确教学目标,把握好侧重点,始终以“农业”为主线,以达到良好的教学效果。 2改革教学手段 2.1激发兴趣,构建学习思路《农业气象学》作为一门系统的课程出现,对于所有学生来讲都是崭新的。虽然《农业气象学》中的一些知识点或者名词在其他课程中有所提及,但涉及的专业知识较少且范围有限。所以,上课之前应先梳理学科内容,帮助学生构建一个完整的学习思路。因多数学生对于枯燥的理论知识缺乏兴趣,可紧密结合相关生活实例,有针对性的讲解疑难知识点,提高学生的学习积极性。如在讲解气象学分支学科时,涉及到小气候部分,可通过举例“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,或者“橘生淮南则为橘,淮北则为枳”,讲解小气候的特征及其形成原因等。另外,如通过浇灌越冬水来增加土壤的比热容进而保护作物安全越冬,以及在清晨具有逆温层时喷洒农药等都是讲解农业气象知识与农业生产联系的生动案例。实践教学表明,激发学生的学习积极性可使教学效果远好于单纯灌输理论知识。在此基础上为学生铺设一个宏观的学习思路,引导学生由表及里,由浅及深的学习,培养学生的学习兴趣,并最终让学生获得从理论到实践,再从实践丰富理论的一种学习思路。 2.2改革教学手段,完善教学方法 2.2.1采用板书与多媒体相结合的授课形式。《农业气象学》课堂教学比较枯燥,即使是平时能够观测到的大气现象,在理论教学中也无法随时都遇到。比如云的成因与分类、台风的结构、大气环流、压强带分布等知识点单靠教师语言讲述,很难达到理想的教学效果,需采用多媒体生动教学。而实验教学中也存在诸多抽象的知识点,如EL型电接风向风速计的构造,以及其记录风向与风速的原理等。还有涉及大量计算或者演算的,如太阳高度角的计算,拉普拉斯压高公式的应用以及地球自转偏向力的形成等,则需以板书依次计算的方式效果更好。因此,应采用板书与多媒体相结合的授课形式,依靠现代技术手段,使学生既重新巩固了所学的知识,又能更为直观的观看一些现象的产生和发展以及其演变规律,加深对相关知识点的理解与领悟,同时板书也能突出学习重点,提高学生的学习效率。 2.2.2开发趣味性课堂教学。《农业气象学》课程内容涉及地理、物理等多学科领域,与实际生活紧密相连。因此,针对这一特点,可开发趣味性农业气象教学。综合多种教学手段,激发学生学习兴趣。如在学习气压与风章节时,涉及地球自转偏向力的知识点。若直接讲解物理公式,多数学生理解起来可能存在困难。在讲授之前可先做个小游戏,将一滴墨水滴在地球仪的北半球部分,然后飞快的旋转地球仪,慢慢的就发现墨水偏离了原来下滑的轨迹,向右侧偏转,要求学生对此现象进行观察讨论,并给出合理解释。进一步结合实例,如我们在马路上都是靠右侧行走;我们跑步都是逆时针绕操场等,促使学生深入思考,激发学生的求知欲。在此基础上,全面讲解相对抽象的知识点,取得良好的教学效果。同时,教师应充分利用课余时间搜集形象生动的教学素材。如在网络上收集Flash的动画实例,其中包括昼夜长短的变化,太阳直射点的季节变化,热量平衡,风的形成,大气的运动,三圈环流,锋面系统,地面雨,海陆风等。通过多种方式提高教学的趣味性,使教学内容更加生动直观,活跃课堂气氛,达到良好的教学效果。 3调查学情 《农业气象学》与《植物生理学》、《植物学》、《基础生物化学》等基础课程相似,面向的开课对象不仅专业门类众多,而且年级级别也不同。不同专业年级的学生拥有不同的知识背景,这给《农业气象学》课程教学带来一定的难度,应采用灵活多变的教学方案。比如讲解辐射与农业生产章节,大二、大三的学生已在《植物生理学》课程中学过此部分内容,应将重点放在气象要素与农业生产的相互影响机理的讲解上,而对于大一新生则应全面的概述讲解。授课教师应统筹安排教学进度,在面对农学、植物保护、园艺、环境科学、旅游管理等不同专业的学生开设《农业气象学》时,需要因材施教、因势利导,有针对性开展教学活动。在依照教学大纲的前提下,通过不同的教学案例来引导学生发挥已有知识体系的优势。如讲授农业气象灾害时,针对环境科学专业学生可从环境灾害的角度讲解;针对农学专业学生可从大田作物的灾害角度讲解,针对旅游管理学生可从天气灾害对旅游的影响角度讲解。因此,在《农业气象学》开课之前,应提前调查学情,针对不同的专业、不同年级的学生设置不同的教学体系,并最终使学生在掌握农业气象学基础理论知识的基础上,最大限度的领会到该课程与其专业之间的联系,并能充分地将所学知识应用到专业课程的学习与实践之中。 4完善实践环节 4.1加强理论与实践相结合的教学理念 长期以来,《农业气象学》课程的实践教学一直被作为理论教学的附属,导致教师重视理论教学,忽视实践教学;学生重视理论考试,忽视实际能力训练;管理者重视教学效果,忽视实践教学管理。从而形成了“以教师为中心,以课堂为中心,以教材为中心”的传统教学模式,严重影响《农业气象学》教学质量的提高,也制约了学生社会实践能力的发展和综合素质的提高。因此,应加大实践教学的力度,完善实践教学体系,培养适应社会需要的复合应用型专门人才。在《农业气象学》教学过程中,从转变教学思路入手,逐渐将课堂教学与实践环节紧密联系起来,形成学生重视并积极参与实践教学的良好的学术氛围,具体实施包括2个方面。①指导思想。实践教学融政治思想教育、专业技能培养和为生产服务于一体,通过实践教学,树立学生学农、爱农和务农的思想;培养学生勤奋、朴实、严谨、创新的工作作风;提高学生适应生产、适应社会的能力;保障高等农业院校教育的培养目标和基本规格的实现。②基本思路。以实验室建设和实习基地建设为基础,以增加投入为保障,以提高师生素质为重点,以加强管理为关键,以提高质量为目的。全面贯彻教育部对各个农林院校提出的总要求、总计划和总任务。 4.2加强实践教学环节 《农业气象学》实验教学包括实验课程和教学实习2个部分,教学重点放在基础课和专业基础课学习阶段。实验教学的主要目的是加深学生对课堂所学知识的理解,提高学生动手能力和进行科学实验的能力。因此,应全面加强农业气象学的实践教学环节,主要包括3个方面。①合理安排实践教学内容。实验课的开设要精选实验内容,优化实验项目,在保证实验开设率的前提下,减少验证性实验。相关课程的实验课开设相互兼顾,减少重复和遗漏。实践性较强的课程需安排一定时间的教学实习,部分课程的实验课实行单独开设。②合理配置实践教学仪器设备。根据实践教学的指导思想和基本思路,结合现代农业教育的特点,合理配置教学仪器。在实训课的仪器配置中,应坚持使用符合地面气象观测范围的常规仪器,杜绝非气象仪器的使用。同时,向学生介绍当今农业科研和工作实际中所使用的较为先进的仪器。仪器的合理配置既保证了教学仪器的正规性与先进性,也使学生具有了一定层次的知识储备。③结合实训开展实践教学。可结合实训提高学生运用气象知识分析和解决实际问题的能力,如农业小气候观测,根据不同的小气候环境设立观测项目,安排学生分组分时连续观测,对比不同小气候环境间各气象要素的差异,分析出不同小气候环境下温度、湿度、风等不同要素变化的原因与规律,进而将这些知识应用到农业生产中去,指导农业生产实践。 5结语 《农业气象学》做为高等农林院校的专业基础课,是公共课与专业课之间的纽带,对开展农业相关的教学、科研与生产有着重要推动作用,尤其涉及环境对农业生产的影响方面。笔者从教学实践中总结了部分《农业气象学》教学改革的思路与方法,主要涉及学生学习兴趣的激发、教学方法的完善、学情分析以及实践教学的改进,旨在进一步提高《农业气象学》授课教师的教学效果,同时也提高学生的学习效率,使农业气象学更好的为农业的教学、生产与科研服务。 农业气象论文:农业气象学教学理论分析 在农业生产与外部环境条件的相互关系和相互作用过程中,包含着农业生产对象———农业生物和农业生产过程两个方面。在农业生物的生命周期中,它既受人类活动影响,同时又与其所处自然环境发生联系,外界环境条件的优劣决定着生物体生长发育状况的好坏,直至决定最终产品质量和数量。在农业生产过程中始终伴随着农业生物受其外部自然环境的这种影响,同时农业生产过程本身也必须充分考虑这种影响。因此,现代农业研究的重要任务之一就是要揭示农业生物与其所处外界环境条件之间的相互关系,了解农业生物的生长发育所需的适宜环境,通过合理安排种植制度、甚至通过环境调控,能够为农业生物的生命活动提供良好的外部环境条件,从而为有效解决粮食安全问题,实现农业高产、优质、高效的目标服务。 农业气象学课程是全国农业院校的基础课程,也是应用气象专业的专业主干课程,其教学目的就是要求学生通过理论学习和实验技能训练,认识农业生物与农业生产过程与气象条件的相互关系和作用规律,特别是要掌握农业生物和生产过程对气象条件的定量要求,确定各种农业气象指标,计算有关生物物理、化学过程中的重要物质交换、能量转化等,为后续专业课程的学习打下坚实的基础[1-3]。而要实现上述教学目标,首先必须对农业气象课程涉及到的生物与环境之间的相互作用有深刻的认识。 一、外界环境条件的最小因子限制性 太阳辐射是地球上一切生物的能量来源,绿色植物通过光合作用将光能转变为生物化学能,形成“初始生产力”或“第一性生产力”(PrimaryProductivi-ty)。影响植物光合作用强度的环境因素不仅包括光,还有水分、环境温度和二氧化碳浓度等,以及这些要素的组合。如果哪一种要素不适,都可能导致生长停止。例如,在我国青藏高原高海拔地区,那里的光照充足,降水丰沛,二氧化碳浓度可维持在光合作用所需水平,但是由于气温过低,植物组织活力很弱,甚至不能成活,因此一年中大部分季节不能进行光合作用,也就无法发展农业生产。同样,在世界上广大的干旱地区,光能充足,气温适宜,二氧化碳浓度满足需要,但是由于降水严重缺乏,植物处于萎焉状态,气孔关闭,光合作用受阻,因而也不能发展农业生产。通过这两种极端典型的事例,说明影响生物体适宜生长发育的环境条件具有综合的特点,任何一种最不利的气象条件都可能起决定性作用,并且其不利影响不能被其他任何要素所补偿[4],这正像所谓的“水桶定律”一样。由此进一步说明,不同地点由于光照、水分和温度条件的适宜程度不同就构成了农业生物的生长发育、产量和品质的差异,甚至构成各地种植制度、作物类型等极大的不同。 二、农业生物与其所处环境的系统性 学好农业气象学课程必须要有系统的观点,只有运用系统的理论和方法才能处理好农业生物与环境条件的关系。植物的地上器官为大气所包围,植物的根系扎入土壤之中,因此植物同时受大气和土壤两种介质的影响,从而构成了土壤-植物-大气系统。在植物生长发育过程中,始终伴随着这一系统中各组分之间的能量交换、物质输送以及信息传输等过程,农业生产的目的就是要获取最大收益时的干物质贮存和经济产量。例如,植物根系从土壤中吸收水分,向茎叶输送,并通过气孔扩散进入大气中,这样就完成了该系统的水分输送过程,但是在水由液态变成气态向外扩散的过程中需要消耗汽化潜热,因此同时又完成了该系统的部分能量交换过程。消耗的汽化潜热能量来源于系统所吸收的太阳辐射,因此,太阳辐射不仅用于通过光合作用系统的化学能的转化,同时还用于从辐射能到热能的转化,即系统所吸收的辐射平衡或净辐射转变为热量平衡中的各项支出,包括用于植物与大气的显热交换、植物蒸腾和土壤蒸发潜热、土壤热通量等,真正消耗于光合作用的辐射能仅占辐射平衡的很小比值,但这并不意味着光对植物生产不重要,只是在全球大多地区,光并不明显成为限制农业生产发展的环境因子。 在教学过程中特别要提起学生注意的是,在土壤—植物—大气系统中,每一种过程,如发育过程、蒸腾过程、光合作用过程等都是系统中的子系统,各子系统之间相互联系、相互作用,只有正确处理好每一子系统,才能够处理好整个系统。如果对子系统涉及的过程认识不清楚,那么就必然影响到对整个系统的认识。如植物的光合作用这一子系统涉及到影响水分利用效率的植物蒸腾过程、影响叶面积扩张的干物质分配过程等,而蒸腾过程又与土壤水分平衡过程有关,因此必须有效地估计土壤水分平衡、蒸腾速率、干物质分配等,才能较好地估计光合作用速率;而呼吸作用、养分吸收等子系统所涉及的过程也非常多,光合作用、呼吸作用、养分吸收等子系统之间又存在着密切联系,要想获得植物干重的增长、产量等信息,就必须了解和掌握这些过程,因此系统分析和处理的方法显得非常必要。 三、生物体与环境的互为反馈性 通常我们认为生物体对环境的响应是被动的,这对刚开始接触这门专业知识的学生来说更是有这样的认识,其实在农业生产过程中,并不都是这样。植物可以通过对环境的影响形成独特的植物微气象(或小气候)环境,反过来又会影响植物本身的生长发育状况。例如在郁闭的冠层中,可以形成特殊的光分布环境;由于土壤蒸发和植物蒸腾使空气中的水汽浓度增大,因而产生了湿润的空气;同时由于植物冠层吸收辐射的特征与其他下垫面不同,对冠层的气温也产生一定影响,这就构成了独有的植物微气象。由于光的分布而影响不同高度叶片的光合作用,最终决定着群体的光合作用;由于空气湿润,空气饱和差减小,从而减弱土壤蒸发和植物蒸腾;在植物冠层内空气中的二氧化碳浓度变化也有其特点,夜间由于土壤和植物呼吸释放二氧化碳,加上夜间大气层结比较稳定,因此冠层空气二氧化碳浓度非常高,甚至超过500ppm;但是在白天,由于植物光合作用吸收空气二氧化碳,使得冠层空气中的二氧化碳浓度降低,不过,由于白天大气垂直交换较强,因此植被上方的二氧化碳不断向下方补充,从而可以满足植物光合作用的需要[5]。生物体与环境的互为反馈性对于温室作物栽培来说更为有用,因为在几乎密闭的温室环境中,植物的蒸腾使空气湿度增大,过湿的环境对植物生长不利,同时还会产生病虫危害,因此,这就需要进行通风降湿;另外,植物光合作用不断吸收和固定温室内空气二氧化碳,使温室二氧化碳水平很低,从而降低光合作用强度,这时就需要考虑对温室补充二氧化碳,以提高作物生产力。 四、农业生物的质变与量变对环境的依赖性 质变与量变一直贯穿于农业生物的整个生命活动周期,而环境条件影响其质的转化和量的增减。这一特性的总结能够让学生从哲学的深度更好地认识农业生物体的生长与发育如何受环境的影响。植物的一生要完成不同的发育阶段,这是由植物遗传特性和内部矛盾决定的。从一个阶段发育到另一个阶段是植物性质的变化,而某一发育阶段进程的快慢则是植物数量上的变化。植物这种量变和质变的变化始终与环境的作用联系在一起,如越冬作物的春化作用需要冬季一段时间的低温经历,才能在以后的生长阶段顺利进入生殖生长,完成开花结实。再如短日作物需要短于一定界限的日长才能开花结实。植物的发育速度也依赖于环境条件,如在一定的温度范围,随温度升高,其发育往往加快,同时日长也会产生一定的影响,这就表明作物要完成某一发育阶段需要一段时日的温度积累并考虑日长的修正。因此,通过研究作物发育速度和温度及日长之间的数学关系[6-7],就可以进行发育期的预报,从而用于指导农业生产。另一方面,植物干物质积累的速度以及最终产量的高低与环境条件紧密联系在一起,如充分适宜的水分是保证植物气孔开张,使二氧化碳扩散进入植物体内进行同化作用形成干物质的前提条件,一旦水分不足,会产生植物凋萎,气孔关闭,从而降低同化作用。光照和温度同样影响植物的同化作用,因此,运用这种数量影响关系可以进行作物产量预报[8]。 五、结语 在农业气象学教学中,从以上四个特性出发,借助实例,阐述农业生物与气象条件的相互作用和关系,可以让学生从多角度和多层面,由表及里、由浅入深地来学好这门课程。如果通过设计一些实践和实验课程,把一些生物生理过程和气象条件相互作用的关系用现代探测设备跟踪并演示,可以让学生更直观地掌握农业生物与环境条件之间的相互作用规律,使这门课程的教学效果达到更佳。 农业气象论文:创新教学方法对农业气象学教学启发 当今世界面临的许多重大问题,如粮食、能源、环境保护、资源利用与保护等,都与大气科学有着密不可分的联系,大气科学的分支之一的气象学可为之提供理论、方法与技术,这说明气象学对社会的各个领域的发展有重大作用。不论是从学科发展还是从现实情况出发,我们都必须对气象学有所了解。 《农业气象学》属应用气象学范畴,是气象学与农业科学相互交叉形成的一门边缘学科,主要讲述了气象学的一些基本概念、原理、方法和这些原理方法在农业科学中的应用。《农业气象学》这门课程涉及到数学、物理学、化学、地理学、生物学等多学科知识,对学生的知识面要求较高,所以,大多数学生在学习这门课程中,普遍感到比较难学。因此,如何提高《农业气象学》课堂教学效果,使学生不再感觉气象学是个难学的课程,是一个很值得探讨与深思的课题。以下是笔者在教学过程中总结出来的提高课堂教学效果的一些方法。 1课堂教学中存在的问题 笔者在教学过程中发现,许多学生在学习本课程时,都觉得难学、难懂,在与学生交流过程中发现了其中的原因:(1)由于该课程的多学科性,使得许多同学难以适应。如前所述,农业气象学涉及的学科较多,课程内容相对难以理解,再加上现在的大学生对气象学所涉及的众多学科的知识涉及程度不深,因而学习起来常常感到力不从心。(2)在整个农业气象学课程体系中,始终贯穿“变化”的思想,与学生的固有思维方式相冲突。对大多数学生而言,有规律的、固化的东西比较容易理解记忆,而对于处于变化中的事物难于掌握。而《农业气象学》中大气科学部分研究内容要用变化的思维方式去理解记忆,这恰恰是学生的弱点。(3)教学方法单一,讲课内容枯燥无味,学生在上课过程中没有兴趣,提不起精神,这也是学生感觉难学的原因之一。 2几种教学方法的应用及效果为了提高《农业气象学》这门课程的教学效果,笔者在教学过程中,不断研究与摸索,积累了一些有益的教学方法与经验,取得了良好的效果。 2.1实例教学法 相信绝大多数教师在讲课过程中都会穿插实例来对理论知识进行讲解,也会收到一定的效果,但是,如果举例生动形象,且是大家都熟悉的事例,那么就会使教学效果更上一层楼。例如本课程中,大气稳定度部分是难点,它分3种情况,其中之一就是稳定大气,就是有一团空气在某一平衡点受到外力作用后,离开平衡点到达新位置后,其具有返回平衡位置的趋势,具有这种属性的大气就是稳定大气。怎么理解它呢?我们可以举例,稳定大气就像弹簧一样弹,当我们人为将弹簧一端从平衡位置拉到一个新位置后,弹簧具有返回平衡点的趋势,相反,将弹簧从平衡点压缩到一个新位置后,弹簧也具有返回平衡位置的趋势,稳定大气就像被拉伸或被压缩的弹簧一样。这样,我们就会对稳定大气产生一个感性的认识,理解就会更加深刻了。 2.2互动式教学法 互动式教学法就是师生之间就某一问题进行探讨交流,以期使学生对问题的看法更加深刻,同时也有助于提高学生学习的主动性与积极性,对培养学生的学习兴趣很有意义。比如就全球气候变化之类的问题,大家都熟知但又不是非常理解的问题,可以进行更深层次的探讨与交流,这种教学方法比单一的“填鸭式”教学更有效果。 2.3角色转换教学法 角色转换,顾名思义,就是学生和教师位置对调,让学生也体验一下当教师的角色。我们事先给学生布置一个与所学课程紧密相联的一个问题(知识点),给他们一定的准备时间,然后让学生走上讲台,发表自己对该问题的看法,同时,可以和讲台下的学生进行互动交流。这种教学方法的优点是,可以使学生主动地熟悉教材中的理论知识和主动的查阅相关文献,来充实自己所讲内容,变被动学习为主动学习;在此过程中可以发现学生所具有的某些潜能,如语言组织能力、表达能力、临场发挥应变能力等;可以极大地激发学生学习本课程的兴趣。现在的大学教育倡导素质教育,我们要在课堂上给他们一个展示自我风采的舞台,在有限的课时要求条件下,尽量给学生创造机会,使学生知道为什么学习和学习什么。 2.4多媒体技术应用于教学 多媒体在教学上的应用发展很快,它具有信息量大、图文并茂、动静结合等优点,运用在教学过程中,对提高教学效果有很重要的作用。笔者在运用多媒体进行教学的过程中,在加大信息量的同时,注重分清主次。因为在教学中,有的学生不分主次,忙于记笔记,对所讲述内容不能很好的去理解,这时,就要提醒学生哪部分需要掌握,哪部分需要了解,这样,学生就会有的放矢,可以达到多媒体教学应有的教学效果。 2.5理论与实际相结合 结合理论课程教学实际,为提高学生的动手能力,由教师拟定题目或由学生自由选题开展“课程论文”活动,极大地激发了学生的学习研究积极性和主动性。把同学分成若干组,每组一个题目,从查资料、定方案、做实验、写论文到小组交流会形式的小答辩(答辩委员会由学生代表组成,教师是顾问),学生们表现出极大的热情。该环节可以使学生综合掌握、运用学到的知识,充分挖掘了学生学习潜力,激发了他们的主动性,提高了他们对理论知识的实际应用能力,使他们对教材上理论知识的理解更加深刻,同时也培养了同学们的团结协作意识,既提高了教学效果,也提高了学生们的综合素质。 3总结 教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。笔者通过灵活运用启发式、探究式、协作式、讨论式等多种教学方法,调动了学生参与学习的积极性,既提高了课堂教学效果,又培养了大学生的综合素质。 农业气象论文:非农气象系的农业气象学教学创新 《农业气象学》是农业科学和气象科学相互渗透而形成的边缘学科,它也是农业科学的重要基础。农业气象学的课程教学内容包括气象学、天气学、气候学以及应用气象学等领域的相关知识。农业气象学作为一门高等农业院校非农业气象专业开设的专业基础课,具有一般专业基础课所具有的一些共性,如学生的学习积极性不高、教学内容乏味等。但该课程是高等农业院校农学、园艺、植物保护和资源环境等专业学生必修的专业基础课程之一,且与后续的专业课有密切联系。另外,随着高校教学改革的全面实施,农业气象学课程授课时间不断被压缩,这在一定程度上也加大了本课程的教学改革难度。本文根据农业气象学课程特点及其在实际教学中所面临的现状,并结合教学实践经验,就农业气象学课程教学改革浅谈几点认识。 教学内容的改革 教育部于2007年2月27日了“关于进一步深化本科教学改革,全面提高教学质量的若干意见”,文件中对教学内容改革提出了明确要求,即要根据经济社会发展和科技进步的需要,及时更新教学内容,将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。其主体是要求把大量新的内容反映到课程体系和教学内容上,使之能符合时代需要,而教学内容的改革也应围绕这一指导思想来开展。根据这一指导思想,在教学内容改革中,首先要考虑专业基础课的课程定位,专业基础课作为学生素质教育的重要环节,有其明确的教学目标,即培养和提高学生专业科学素质、科学思维和研究能力,并为后续专业课程的开设打下基础和提供桥梁与工具等。 其次,要考虑课程体系中教学内容的取舍,在此基础上考虑加入一些新的内容。农业气象学作为高等农业院校非农业气象专业开设的专业基础课,有其独立的课程体系。目前我国高校非农业气象专业的农业气象学课程内容可划分为以下三个单元:第一,与农业生物和农业生产活动有密切关系的大气、辐射、热、水和风等农业气象要素的形成与变化规律以及农业生物生长发育和农业生产活动对这些气象要素的反应;第二,单元内容为主要天气系统的形成、灾害性天气的发生机理和时空分布规律及其对农业生产的影响和相应的防御对策等;第三,有气候的形成和分类、气候变迁、中国的气候、农业气候的分析、区划及农业小气候的利用与调节等内容。根据农业气象学各单元教学内容特点,认为应从以下几个方面进行教学内容的改革。 1.农业气象学课程教学体系中的第一单元内容是高等院校非农业气象专业,如农学、园艺及植物保护等专业的诸多专业课知识的主要结合点。因此,在教学内容改革中,对这部分内容的取舍尤其要慎重。即在保持原来知识结构的前提下,对一些不合理的教学内容进行适当删减。例如,辐射相关教学内容中有作物群体内的辐射状况、光饱和点和补偿点、光照时间随季节和纬度的变化、植物的光周期现象、光照时间与作物引种等,其中,除作物群体中的辐射状况和光照时间的变化规律外,其他已在植物生理学等其他课程中学过的内容。所以,作物群体中的辐射状况和光照时间的变化规律是需要重点讲授的内容,其他可以略带而过。剩下的时间可以介绍一些新的内容,如,基于作物冠层反射光谱的农业遥感理论、农田植被消光系数的测定原理和方法等。对于本单元的其他知识点,也可通过类似的方法,把一些新的理论、研究成果引入到新的教学内容体系中。 2.天气系统及灾害性天气是第二单元的主要内容。我国的农业气象灾害相当频繁,它主要由降水、温度等的较大年际变化所引起,农业气象灾害也是引起我国粮食大幅减产的主要自然灾害之一。通过该单元知识的学习,提高学生的防灾减灾意识,培养学生防御农业气象灾害的能力。另外,我国幅员辽阔,具有除极地气候和地中海气候外的各种气候类型,各地所发生的农业气象灾害种类繁多,差异较大。因此,根据不同地区农业气象灾害发生规律和分布特点,可适当调整教学内容,使教学始终围绕当地主要天气系统及农业气象灾害来展开。如,对于华北地区来说,春旱、冻害、干热风、风沙害等是经常发生的气象灾害,教学重点也应围绕上述几个气象灾害和主要天气系统的形成来展开。 3.气候的形成和分类、气候变迁、中国气候、农业气候区划、利用与调节、农业气象观测、农业气象情报预报等是农业气象学课程体系中的第三单元内容。对于应用气象专业来说,该单元知识是学习后续专业课程的基础,但对于非农业气象专业来说,农业气候区划、利用与调节等是这一单元中重点讲授的内容,这些知识也是学好作物栽培、园艺作物栽培、植物保护等后续专业课的基础。全球气候变化是当前的科学热点之一,其中有关全球气候变化对农业生产的影响评价研究更是农业气象和作物生长模拟模型研究的热点内容。把全球气候变化对农业生产的影响评价研究与大气污染、全球温暖化等新的内容引入到新的教学体系中,不仅有利于学生了解全球气候变暖的原因、气候变化对农业生产的影响及其评价方法、适应对策等,也有利于提高学生的环境保护意识。在大力强调环保意识的大趋势下,农业气象学的教学内容改革也应该顺应这种时代潮流[1]。 教学方法的改革 教学方法和手段的改革是加强课程建设,提高教学质量的重要途径,要遵循系统性、整体性、综合性、动态性、全体性和启发性原则[2]。通过教学方法和手段的改革,为学生独立思考和主动探索提供宽松的环境。 1.采用多媒体教学法,提高教学效果。随着现代信息技术的发展,信息技术正逐渐成为提高高校教学质量的重要手段。教育部明确指出,要进一步培养和提高教师制作和使用多媒体课件、运用信息技术开展教学活动的能力,培养和提高本科生通过计算机和多媒体课件学习的能力,以及利用网络资源进行学习的能力。制作并使用多媒体课件是充分利用现代信息技术进行课堂教学的有效方式,多媒体课件把抽象的知识变为生动、形象、具体、直观的内容,有利于激发学生的学习兴趣,加深对抽象概念的理解和快速准确地掌握所学知识。农业气象学的很多教学对象时空范围广,动态性强,非常适合用多媒体课件进行课堂教学。如气象要素的空间分布、锋面天气的形成、台风及云的形成、科里奥利力的产生过程等内容都非常适合用各种媒体手段来直观地表现出来。教学是一个由教师、学生、教学内容、教学方法、教学工具及教学手段构成的系统,多媒体是这个系统的一个组成部分,它只有与教师、学生、教学内容等其他因素有机结合起来,才能发挥其应有的作用,但如使用不当,会带来相反的效果。多媒体课件质量不高,调动不了学生学习的积极性;内容太多,主次不分,淡化主体;不管课程性质,滥用多媒体等[3]都是多媒体教学中经常出现的问题,只有克服多媒体教学的这些诸多不足,才能达到提高教学质量的目的。 2.采用灵活多样的教学方法,调动学生学习积极性。传统的课堂教学方式是以教师为中心的,其特点是由教师通过讲授、板书及教学媒体的辅助,把教学内容传输或灌输给学生。在这种模式下,作为认知主体的学生是被动接受者,在整个教学过程中始终处于比较被动的地位,很难达到较理想的教学效果,也不利于培养出创新型人才。因此,在课堂上应坚持学生为主体、教师为主导的原则,通过各种教学手段和方法,增强学生学习的主动性,创造学生独立思考和主动探索的环境。根据教学内容的特点,教师可以向学生提出问题,学生则带着问题去学习、归纳、思考、解决问题,并向教师提出问题,实现教师与学生互相沟通[4];同样,教师也可以针对某些教学难点或其他一些与专业课密切相关的知识点,组织即兴课堂讨论,激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性。如,前年年初我国南方冰雪灾害的成因、危害及防御对策、农田植被消光系数的计算方法及其在作物学研究中的应用等内容都可以成为即兴课堂讨论的题材。 3.充分利用校园网资源为拓宽学生的知识面创造有利条件。目前大部分高校已基本建成校园网络,且已开始在高校教学、科研及行政管理等领域发挥着巨大的作用。在教学过程中如何利用校园网资源来提高教学效果是值得探讨的问题。网络版多媒体课件是提高校园网资源利用效率的有效途径之一,能对传统课堂教学起到补充和辅助作用。利用校园网资源,为学生提供由于受教学时间的限制而未能在课堂上讲授的教学资源,如气候分布与纬度、灾害性天气、气候变迁、大气污染与气候变化的关系、全球气候变化及其对农业生产的影响评价方法等多种媒体组成的大量资料,从而为拓宽学生的知识面和培养学生的科研能力创造有利的条件。 结束语 教学改革的根本目的是通过教学内容和教学方法的不断改革,提高课程的教学质量,培养学生科学思维和研究能力。随着时代的发展,《农业气象学》课程内容也不断发生变化,它主要体现在新的研究成果的不断涌现,这些变化要求对教学内容进行不断地改革。另外,教学时间被进一步压缩这一现实也促使教师在教学方法改革上也要有新的突破。因此,教学改革可以说是一个没有终点,需要不断总结、探索和创新的过程。只有教师通过各种途径不断提高自身综合素质,丰富和完善教学内容,改善教学方法,教学改革才能见成效。 农业气象论文:农业气象学课程教学分析及革新 农业气象学是研究农业生产与气象条件之间相互关系及其规律的科学,农业科学的基础学科之一,气象学科中应用气象学的重要分支。农业气象学研究的目的在于围绕农业的发展与现代化,不断认识和解决生产中的气象问题,提出促进农业生产的最优气象条件和措施。农业气象课程的学习,使学生系统的学习农业气象学的基础知识和基本原理,较全面地掌握光照、温度、水分、大气、风和气压等农业气象要素的意义、特征、变化规律及形成各种天气过程的原因;初步弄清天气与农业天气、气候与农业气候的基本知识,掌握小气候与农业小气候的形成、变化规律及调节原理,掌握基本的农业气象要素和小气候的观测原理、方法及气象资料的分析整理方法,明确气象条件在农业生态环境中的重要性,为学习其他专业课程和以后分析农作物与气象条件的关系,充分合理地利用农业气候资源,调节和改善农田气象环境条件等方面打下坚实的农业气象学基础。 目前,在全球气候变暖的背景下,极端气象灾害增多增强,农业病虫害趋多趋广,给农业生产带来了严重的影响,面临的自然风险也更多更大[1]。随着农业气象学科的快速发展和当前新的历史时期对农业气象学更好服务于农业的新要求,课程的教学存在学生学习的主动性不高,不知道农业气象学的具体作用和功能,教学内容、教学理念、教学手段单一,不重视实践能力培养等问题,农业气象学的优势和为农业服务的作用没有得到充分的展示。因此,如何根据农业气象学课程自身特点及专业学生的培养目标,有针对性地进行教学改革,使学生能快速、准确掌握知识并应用与生产实践中是一个值得思考的问题。 1使学生明确农业气象在农业生产中的重要作用 农业生产离不开气象服务的支撑和保障。据统计,2000年以来,我国每年因自然灾害造成的农业损失占农业生产总值的15%~20%,远高于自然灾害损失占全国GDP2%~5%的比重[2]。现代农业气象是现代农业生产与现代气象业务的高度结合,现代农业生产与气象条件密切相关,对气象保障服务需求更为迫切。随着气象为农业服务深入发展,农用气象服务工作也日益显示其重要作用,成为气象为农业服务的重要手段。 1.1农用气象预报服务 包括农业天气分析评估、农业灾害性天气、病虫害、作物适宜播种期、收获期、重要物候期、土壤水分、未来气候趋势预测和极端气候条件预测及对农林牧业生产影响的预评估等服务产品。同时预报服务也包括农业气象旬(月)报、雨情、墒情、温情、灾情、农业干旱监测专报,作物生育期间的农业气象条件分析,年度农业气候评价,气象灾害评估与风险分析产品等服务产品。 1.2农用气候服务 包括农用气候专题分析、作物气候生态适应性分析、气候变化对农业生产的影响分析、农用气象灾害专题分析、农用气候资源开发利用、开展精细化的农用气候动态区划及成果推广应用、退耕还林草气候适应性分析等服务产品。 1.3特色农业气象服务 包括开展特色经济作物种植的气候环境评价。如中药材(当归、党参、黄芪、甘草);制啤酒原料(啤酒大麦、啤酒花);油橄榄、百合、黄花菜、花椒、白兰瓜、酿酒葡萄、苹果、桃、板栗等作物。开展特色作物播种期、采摘期等时机、适宜天气预报;开展特色作物对气候变化和极端天气事件的响应;开展特色物极端天气条件和病虫害预报等服务产品。 1.4为农业生产提供综合服务 在产前,根据各区内农业气候资源状况,为合理制定栽培计划及选择适宜各区农业气候条件的优质、高效的优良品种,提供气候预测分析服务和适播期预报服务;在产中,通过进行实时平行对比观测和测量,及时获取有关农业气象资料,开展农业气象研究和服务,进行产量、品质的预测预报服务,重点对影响产量和品质的气象因素进行研究,并提出对策;在产后,及时对当年基地生产期间的农业气象条件利弊影响进行分析鉴定,做出气候影响评价,总结当年基地生产经验教训,从中总结规律,指导来年计划和决策,并做好收获和储运期间的气象服务[3]。 2加强和完善现有的教学体系 2.1突出学生创新思维,以能力培养为本位 培养大学生的创新精神最重要的是培养他们在实践活动中的创新行为,有了创新行为,创新精神才有生命力,才有实际价值。科学方法的掌握与学生能力的培养都必须依靠学生的实践。对于高校学生而言积极参加社会实践活动是培养其科技创新能力的有效途径。一方面大学生通过实习、见习、参观、社会调查、业余兼职等多种社会实践,在具体的实践活动中,学生们会遇到许多生搬硬套书本知识所不能解决的问题;另一方面学生可以通过将科研与教学相结合来培养创新思维和创新行为[4]。农业气象学是一门实践性很强的学科,比如说农田蒸散量是由作物叶面蒸腾和土壤表面蒸发造成的农田水分损失量,它是决定农田水分状况,作物光合作用和生长状况的重要因素。对于蒸散量的测定方法很多,无论那一种方法的测定都会有各自的优缺点,针对此问题如何以一种创新的思维去理解农田蒸散量的测定,由老师加以引导,逐步培养学生的创新理念,以期在测定方法上有所突破和创新。农业气象学本身具有专业性强、实践性强的特点,同时也是其他相应专业课的基础课程,为今后的专业课程学习起到铺垫的作用,如果在基础课阶段的学习中,学生没有培养起基本的科学思维方式和动手能力,专业课的学习势必会非常被动。因此,确立以学生综合能力培养为本位的教学思想,注重教学各个环节的科学性、灵活性和针对性,启发学生独立思考和解决问题就显得尤为重要[5]。比如说研究同一个农业气候区域内,由于地形不同而形成局地的气候差异以及对农业产生影响,是农业气候的一个重要内容,其研究方法一般是对典型的地形进行短时间的气象观测,并用物理模型进行计算或数理统计分析,确定地形影响气候条件的规律及其农业意义。学习这个知识点的过程中,老师可以采用讨论式教学、案例分析教学法、启发式教学法、互动式教学等方法,充分调动学生积极主动思考,要求学生在后面学习地学课程中注意把握,不同的地形条件下会产生不同的农业气候区域,那么对于不同的地质地貌类型的形成是否和当时的气候条件有关呢?因此,农业气象学的学习为其他专业课程的学习起到了很好的知识积累作用,同时也是创新思维和能力培养的良好开端。 2.2重视实践教学,改进教学方法 我校农业气象学实验课学时较少,目前开设的内容仅为辐射、温度、湿度、蒸发、降水、气压和风这几个主要气象要素的观测,由于课程设置的限制没有涉及综合性实验。我们认为应根据专业的不同,在安排实验课教学时有区别地对待。对于农林专业,建议将各气象要素观测开设为地面气象综合观测实验,集中在一次对各个气象要素同时进行测定,这样有利于学生认识气象要素之间的相互联系和影响,促进学生深入分析气象要素的综合表现差异而产生的不同天气状况。对于资源环境专业类的学生,不仅仅要安排农业气象基本因子的观测,同时可采用选修课、课程论文、毕业论文的形式增设验证性实验、综合性实验和部分气象数据的处理和建模。比如利用我校现有的气象观测设备,完成对农田蒸散量的计算,通过学生对最高温度、最低温度、平均温度、风速、日照时数等气象要素的测定,利用Penman-Monteith公式推导农田蒸散量的数值,既加深了同学们对该知识点的掌握,同时也锻炼了学生实践操作动手能力。与此同时,教师在课堂上讲授完理论知识后,有选择地设计一些题目,让学生利用业余时间(主要是节假日),通过社会调查了解生产实际问题,既开阔了学生视野,增进了对社会的了解,又锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。如调查家乡主要农作物的种植、家乡土壤的解冻期、作物的播种期、某一天的温度变化(温差)情况,主要生理病害等情况,以及它们和气候之间的关系。选择自己感兴趣的题目,并查阅相关资料,进行交流,班级同学可分为几组,设定不同的题目,最后通过大家每一组的调查讲解,实现相互之间的知识共享。 2.3使学生了解农业气象学的发展前景 兴趣是最好的老师,学生的学习兴趣在很多情况下是需要老师引导和激发的,它能使学生对感兴趣的东西给予优先注意并促使学生积极主动地去研究它、领会它和掌握它。农业气象学涉及的学科前沿性问题有全球气候变化与作物适应性问题,环境胁迫和调控,灾害规律和预警,界面过程与水热传输,资源利用、持续生产力与利用率,信息与遥感应用,精细农业或精确农业中物质能量输导等方面[6]。 从20世纪70年代以来,农业气象学在观测手段研究方面正逐步实现自动化、遥测和精确化。在作物气象条件研究方面,从过去单因子研究向多因子综合研究发展,其方法上突出的特点是开展数值模拟和模型实验[7]。如作物-天气-土壤的各种统计模式和动态模式的试验研究,作物的生长发育和产量同气象条件的关系等。在农业气候方面,应用聚类分析、模糊数学等近代数学方法,使农业气候相似研究和农业气候区划工作更加客观化和定量化;应用线性规划和统计决策等方法,使农业气候区划工作由只考虑单个生产对象发展到综合考虑多个生产对象在不同区域的最优配置。综上所述,为了适应目前新形势下农业气象学的新任务和农林专业学生发展的要求,农业气象学必须进行积极的教学改革和思维转变。只有通过不断优化该课程的知识体系,做到以能力培养为本位,才能够更好地为教学、科研和农业生产服务。 农业气象论文:农业气象学教学模式创新 农业气象学是一门研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的科学,是把农业生产对象与天气气候联系在一起的科学体系,也是重要的农业基础科学。长期以来,农业气象学一直作为高等院校农学、植保、园艺、林学等农林专业的基础课开设,它根据农业生产的需要,运用农学及气象学技术,揭示和解决农业生产中的农业气象问题,以谋求合理利用农业气候资源,战胜不利的气象因素,促进农业发展,其目的在于让学生通过该门课程的学习,为后续农业生产类课程的学习以及从事农业生产与科研活动打下良好基础,为学生解决在农业生产中遇到的气象问题提供理论依据。它既是应用气象学的一个分支,又是农学的一门基础学科。随着自身知识体系的完善,农业气象学在农业生产中的地位也越来越重要。为了提高我校农业气象学的教学质量,通过以下几方面对该课程的教学进行改革探索,以便充分发挥农业气象学的特色,使学生更准确地掌握其精华内容。 1讲好绪论 绪论是对全书的高度概括和总结。讲好绪论部分是激发学生学习兴趣和了解农业气象学课程内容的关键。农业气象学绪论首先给学生一个关于这门课程组成结构的整体介绍,首先让学生了解气象学、农业气象学的基本概念;农业气象学研究的对象、任务和方法;在此基础上会重点介绍与农业生产关系密切的光、温、水、气等气象要素的变化规律、相互关系以及对农业生产的影响;然后是与农业生产关系密切的灾害性天气及其防御措施;最后介绍农田小气候、设施小气候的特点及其调节措施。通过绪论的学习使学生认识到本课程环环相扣的结构及其与实际生活的密切关联,开始对农业气象学产生浓厚的兴趣。 2引用农谚,运用实例深入浅出讲授理论 气象学是研究大气中所发生的各种物理过程的本质及其变化规律的科学,可以形象地把大气比喻为“天气变化的舞台”,水汽是“天气变化的主角”,太阳辐射则是“天气变化的动力”。正是由于各种气象要素在天气变化的舞台上既相互联系、又相互制约,所以在不同的条件下错综复杂地结合,才表现为各种复杂的天气和气候。根据土壤温度垂直分布的特点,把土壤深层比做夏天的“电冰箱”,冬天的“保温箱”。利用这种特点进行深贮藏,使蔬菜水果等农副产品越冬过夏、果树枝条安全过冬,不失为既省事省电、省钱、保鲜,又调节市场供求关系、提高农副产品价值的一种有效途径。这种形象比喻,对学习理论起到了提纲挈领的作用。又比如,在讲雾、云的形状和特点时“,早上有雾,晌午晒布”能很好说明辐射雾多预兆晴天的特点。用“天上鲤鱼斑,明日晒谷不用翻”来说明透光高积云的特点。又如,在讲解锋面天气时“,一日黄沙三日雨,三日黄沙九日晴”能形象说明冷锋过境的天气特点。在讲锋面气旋时,首先从三国时诸葛亮借东风火烧赤壁谈起,在简单介绍这场经典战役时,巧妙地将两军的布阵位置、东风的由来与锋面气旋的结构联系起来,学生能快速准确地把握该天气系统内各个区域风向的差别以及降雨产生的具体位置。这样在兴趣提升的同时,会激发学生主动思维,这时再让大家共同讨论,教师最后补充完善,知识点的掌握就会非常牢固。 3应用多媒体技术提高教学质量 当前,多媒体技术应用于课堂教学,已成为现代化教育手段发展的新趋势。在农业气象教学中,对于难以表达的、学生难以理解的抽象内容、复杂变化过程,多媒体演示手段都能予以解决,使学生容易掌握,既可增加课堂教学的生动感,又可利于知识的获取,从而突破教学的重点,淡化教学的难点。例如,在讲解引种时,各地光照时间长短的变化规律是很重要的内容,引种及新品种推广必须清楚各地光照时间长短的变化规律,光照时间长短的变化直接受当地太阳高度角大小的影响,而太阳高度角的变化比较抽象。运用多媒体来模拟太阳光线照射到地球上的变化情况就可以使抽象的太阳高度角的变化具体化、形象化、生动化、直观化,从而使学生轻松了解光照时间随季节、纬度不同引起的变化规律。讲解锋面天气时,运用多媒体展现锋面移动过程,就可以很轻松的示范锋面降雨的过程。而在讲灾害性天气时,利用多媒体再现如“干热风”、“龙卷风”、“台风”等各种灾害性天气的发生情况,同学们可以很直观地看到灾害发生时所带来的损失,就可以充分理解抗灾防灾的重要意义,也大大提高了防灾意识,就可以主动去了解当地经常发生的气象灾害及发生规律,以便及时地采取措施,防御灾害,以减轻灾害带来的损失,从而达到预期的教学效果。 4注重实验,增强学生动手能力 农业气象学的一切理论是在实践的基础上建立的,对农业气象学实验技术的掌握已经成为在新的高度和水平揭示天气奥秘的需求。我校农业气象学实验课学时较少,林学、园艺和植保专业目前开设的内容仅为辐射、温度、湿度、降水、气压和风这几个主要气象要素的观测,没有设计综合性实验;农学、资环专业在这些观测实验基础上还有综合性农田小气候观察和到气象站的综合实习。我们认为应根据专业的不同,在安排实验课教学时有区别地对待。对于林学专业,建议将各气象要素观测开设为地面气象综合观测实验,集中在一次对各个气象要素同时进行测定,这样有利于学生认识气象要素之间的相互联系和影响,促进学生深入分析由于气象要素的综合表现差异而产生的不同天气状况;园艺专业则可以增加温室大棚建设与地理纬度的关系方面的知识介绍,考察当地温室大棚的建设;而植保专业,则可以增加灾害性天气对作物病害、农业生产的影响方面的知识,增加相关资料调查方面的实验。这些实验的开设将有助于学生通过调查方案的设计、调查过程的组织实施、调查资料的整理、调查报告的撰写等,使学生学会从实践出发解决生产实际问题的能力。这样学生对通过查阅图书资料或向专业教师咨询等各种方式得来的多方面的知识进行综合分析,设计出科学的方案,这一过程既锻炼学生的动手动脑能力,丰富学生的实践知识,又增加学生的学习兴趣,还能锻炼学生的综合能力和探索精神。 综上所述,为了适应新形势下农林专业学生发展的要求,农业气象学必须进行积极的教学改革。只有通过改革才能不断优化该课程的知识体系,更好地为教学、科研和农业生产服务。 农业气象论文:民族高校的农业气象学运用计算机教学创新 随着高等教育的不断改革与发展,学时少、信息量大、效果差已经成为各高校教育工作者的共识,也已经成为各高校教育工作者迫切需要解决的问题之一。较传统教学法相比,多媒体技术具备处理文字、数据、图形信息和综合处理图像、声音、动画、视频信息的功能,已经成为各高校教育工作者普遍借助的手段。本文尝试以新疆塔里木大学为例,尝试探讨多媒体技术在少数民族高校《农业气象学》课程教学中应用的优势及存在问题,旨在探求适合少数民族高校《农业气象学》的教学法,也期望为各民族院(校)的教育工作者提供理论参考。 1《农业气象学》课程性质及现状分析 1.1课程性质 《农业气象学》属于应用气象学的一个分支学科,涉及地理学、生态学、农业科学、大气科学等的交叉边缘性学科,研究对象涉及到农业生物、农业生产过程及农业技术措施与气象条件间的关系及作用[2],是各农学类专业学生必修的一门专业基础课程,其气象要素的观测具有很强的规范性,数据分析具有很强的专业性。 1.2现状分析 笔者通过查阅参考文献、网络查询及与同行交流等途径发现,该课程在各农业高校重视程度普遍不够,均不属于骨干课程,教学时间一般多为40学时左右,个别高校仅为30学时左右,这无疑给《农业气象学》课程教育工作者增大了难度,尤其是对存在语言障碍的民族高校学生。以新疆塔里木大学为例,该课程仅为30学时,改革后仅为32学时(2011年开始执行),通过笔者6a的观察与统计发现:70%以上的汉族学生和90%以上的民族学生认为该课程内容多、很抽象,教学时间太短;汉族和民族学生普遍认为该课程十分有用,通过该课程的学习,能初步了解常见气象要素时空变化规律性及灾害性天气发生规律及防御措施,能够很好地指导农业生产,趋利避害。基于上述种种问题,笔者发现采用多媒体讲授《农业气象学》课程可为教学提供诸多方便,但也发现了诸多问题。 2《农业气象学》多媒体教学的优势 2.1有利于提高教师计算机操作能力和提升学生学习兴趣,促进学生创新性能力培养 在以往的教学中,有些教师往往采用灌输式教学方式;有些教师采用诸如简单挂图、模型等进行演示讲解;有些教师则采用黑板绘制图形方式进行教学,这往往因设备、教师绘图水平等因子限制而无法生动形象地表现气象要素和天气系统的时空变化性,使教学质量低下。而借助多媒体技术可将各气象要素及天气系统的时空动态性巧妙展示,是传统教学所不能比拟的。在实现高质量多媒体教学环节中,教师就需要不断借助网络平台获取各种专业媒体资料,不断学习诸如Pho-toshop图像处理软件、Flash动画、PowerPoint中的“自定义动画”、UlerdGIFAnimator动画制作软件。比如可借助Flash动画直观、连续展示气旋从初生、发展、锢囚到消亡的生命史及各阶段特征,也可促使学生对诸如“这些图片及发展过程是怎么做出来的?”一系列问题的思考。在一定程度上讲,有利于促进学生创新性学习能力的培养。 2.2直观形象、切中教学重点难点,提高教学效率 在少学时、短时间的课堂教学中,突出重点难点,吸引学生注意力是每一位教师经常思考的问题。教师可在章节内容讲授前采用“一般知识点、重点、难点”进行引导,授课过程中采用不同颜色突出重点难点,在章节结束时采用“了解、掌握、理解”等字眼进行总结;在讲解诸如冷锋、暖锋、准静止锋等天气系统时,配合过境时和过境后的天气现象,使抽象问题具体化;在讲解影响达到地面太阳辐射量及光照时间的太阳高度时,可采用PowerPoint中的“自定义动画”来模拟太阳光线到达地面上的变化情况,使抽象的太阳高度角变化形象化、具体化和直观化。笔者认为,采用高质量的多媒体教学手段,可节省10%~20%的时间,增加20%~30%的课程信息量。尤其对存在语言障碍的民族学生效果甚好,教师可采用慢节奏、高质量完成课堂教学内容,使学生能直观、形象地了解和认识气象要素及天气系统变化规律。 2.3及时展现最新天气事件,活跃课堂及课间氛围 在授课过程中,结合典型天气事件可加深学生对课堂知识的理解,时刻关注天气变化。比如在讲解辐射、温度、水分及气压和风等章节时,可通过“问天网”展示区域各气象要素变化曲线,实地进行讲解分析;在讲述灾害性天气与农业气象灾害时,可通过观看“98特大洪涝灾害与副热带高压”、“2010西南地区冬春初夏连旱”、“沙尘暴”视频及图片,可让学生及时了解和认识各种极端天气事件,也可引起学生高度的注意力。在课间休息环节,教师可有目的地播放学生喜欢的音乐和视频,以调节课件气氛,缓解课堂疲劳。 2.4能将理论—实验—实习环节紧密结合,提高学生动手能力 《农业气象学》实验和实习环节与其他课程明显不同,具有很强的规范性,需严格按照《中国气象局地面气象观测规范》进行操作,由此很容易受天气、人数、场地和设备的影响,因而可采用观看“观测视频”、“实地演示”和“学生亲自观测”相结合方式,达到省时、高效的目的。比如空气温湿度、土壤温度观测时,可采用实验、视频和亲自观测记录相结合的方式,使教学取得良好效果。笔者认为,在时间短、规范要求高、学生语言存在障碍的少数民族高校,采用多媒体技术,促使理论—实验—实习有机地结合,无疑是《农业气象学》教学的一种择优手段。 3《农业气象学》多媒体教学存在的问题及对策 借助相同的多媒体教学手段,而不同教师的教学方式及教学效果却明显不同。笔者发现,有的教学流于形式,照课件宣读,枯燥乏味;有的教师却注重感官刺激,课件制作过于夸张;有的教师课件则是课本的堆积,字体大小不科学。笔者认为,应根据各课程性质不同,合理定位,科学利用多媒体技术。就《农业气象学》来说,应主要从以下几方面着手: 3.1转变思想观念,树立服务理念,慢节奏、高质量教好每一节课程 在少数民族高校,民族学生语言存在障碍,数学、地理基础相对比较薄弱,这就需要教师具备服务意识,关心学生,课堂上慢节奏、高质量地掌握好每一个教学环节;不断提升自身专业技能与专业理论,制作高水平的多媒体课件,最起码达到“台上一节课,台下8h”的标准要求。 3.2板书—多媒体—实验—实习环节紧密结合 各高校对《农业气象学》课程教学的重视程度普遍不够,教学设备较差,尤其是偏远地区。笔者认为,合理的《农业气象学》教学应采用“4块上下移动的黑板+多媒体技术+实验+实习”的模式。比如在讲解对称或不对称温压系统随高度变化时,可采用多媒体演示+黑板(板书)的方式效果较好,较为直观,学生容易理解。 3.3建立与充实校内气象网,帮助学生课后自学 除了课堂、实验和实习环节讲授外,校内气象网的建立和充实,无疑是对学生课程学习的多媒体补充措施。比如南京信息工程大学“气象网络教学”和华中农业大学“气象万千”网的建立,可为学生提供视频自学、天气谚语、气象知识、在线测试及交流平台,很值得各高校教育工作者借鉴与参考。 农业气象论文:农业气象学的教学研究及创新 在农业生产与外部环境条件的相互关系和相互作用过程中,包含着农业生产对象———农业生物和农业生产过程两个方面。在农业生物的生命周期中,它既受人类活动影响,同时又与其所处自然环境发生联系,外界环境条件的优劣决定着生物体生长发育状况的好坏,直至决定最终产品质量和数量。在农业生产过程中始终伴随着农业生物受其外部自然环境的这种影响,同时农业生产过程本身也必须充分考虑这种影响。因此,现代农业研究的重要任务之一就是要揭示农业生物与其所处外界环境条件之间的相互关系,了解农业生物的生长发育所需的适宜环境,通过合理安排种植制度、甚至通过环境调控,能够为农业生物的生命活动提供良好的外部环境条件,从而为有效解决粮食安全问题,实现农业高产、优质、高效的目标服务。 农业气象学课程是全国农业院校的基础课程,也是应用气象专业的专业主干课程,其教学目的就是要求学生通过理论学习和实验技能训练,认识农业生物与农业生产过程与气象条件的相互关系和作用规律,特别是要掌握农业生物和生产过程对气象条件的定量要求,确定各种农业气象指标,计算有关生物物理、化学过程中的重要物质交换、能量转化等,为后续专业课程的学习打下坚实的基础[1-3]。而要实现上述教学目标,首先必须对农业气象课程涉及到的生物与环境之间的相互作用有深刻的认识。 一、外界环境条件的最小因子限制性 太阳辐射是地球上一切生物的能量来源,绿色植物通过光合作用将光能转变为生物化学能,形成“初始生产力”或“第一性生产力”(PrimaryProductivi-ty)。影响植物光合作用强度的环境因素不仅包括光,还有水分、环境温度和二氧化碳浓度等,以及这些要素的组合。如果哪一种要素不适,都可能导致生长停止。例如,在我国青藏高原高海拔地区,那里的光照充足,降水丰沛,二氧化碳浓度可维持在光合作用所需水平,但是由于气温过低,植物组织活力很弱,甚至不能成活,因此一年中大部分季节不能进行光合作用,也就无法发展农业生产。同样,在世界上广大的干旱地区,光能充足,气温适宜,二氧化碳浓度满足需要,但是由于降水严重缺乏,植物处于萎焉状态,气孔关闭,光合作用受阻,因而也不能发展农业生产。通过这两种极端典型的事例,说明影响生物体适宜生长发育的环境条件具有综合的特点,任何一种最不利的气象条件都可能起决定性作用,并且其不利影响不能被其他任何要素所补偿[4],这正像所谓的“水桶定律”一样。由此进一步说明,不同地点由于光照、水分和温度条件的适宜程度不同就构成了农业生物的生长发育、产量和品质的差异,甚至构成各地种植制度、作物类型等极大的不同。 二、农业生物与其所处环境的系统性 学好农业气象学课程必须要有系统的观点,只有运用系统的理论和方法才能处理好农业生物与环境条件的关系。植物的地上器官为大气所包围,植物的根系扎入土壤之中,因此植物同时受大气和土壤两种介质的影响,从而构成了土壤-植物-大气系统。在植物生长发育过程中,始终伴随着这一系统中各组分之间的能量交换、物质输送以及信息传输等过程,农业生产的目的就是要获取最大收益时的干物质贮存和经济产量。例如,植物根系从土壤中吸收水分,向茎叶输送,并通过气孔扩散进入大气中,这样就完成了该系统的水分输送过程,但是在水由液态变成气态向外扩散的过程中需要消耗汽化潜热,因此同时又完成了该系统的部分能量交换过程。消耗的汽化潜热能量来源于系统所吸收的太阳辐射,因此,太阳辐射不仅用于通过光合作用系统的化学能的转化,同时还用于从辐射能到热能的转化,即系统所吸收的辐射平衡或净辐射转变为热量平衡中的各项支出,包括用于植物与大气的显热交换、植物蒸腾和土壤蒸发潜热、土壤热通量等,真正消耗于光合作用的辐射能仅占辐射平衡的很小比值,但这并不意味着光对植物生产不重要,只是在全球大多地区,光并不明显成为限制农业生产发展的环境因子。 在教学过程中特别要提起学生注意的是,在土壤—植物—大气系统中,每一种过程,如发育过程、蒸腾过程、光合作用过程等都是系统中的子系统,各子系统之间相互联系、相互作用,只有正确处理好每一子系统,才能够处理好整个系统。如果对子系统涉及的过程认识不清楚,那么就必然影响到对整个系统的认识。如植物的光合作用这一子系统涉及到影响水分利用效率的植物蒸腾过程、影响叶面积扩张的干物质分配过程等,而蒸腾过程又与土壤水分平衡过程有关,因此必须有效地估计土壤水分平衡、蒸腾速率、干物质分配等,才能较好地估计光合作用速率;而呼吸作用、养分吸收等子系统所涉及的过程也非常多,光合作用、呼吸作用、养分吸收等子系统之间又存在着密切联系,要想获得植物干重的增长、产量等信息,就必须了解和掌握这些过程,因此系统分析和处理的方法显得非常必要。 三、生物体与环境的互为反馈性 通常我们认为生物体对环境的响应是被动的,这对刚开始接触这门专业知识的学生来说更是有这样的认识,其实在农业生产过程中,并不都是这样。植物可以通过对环境的影响形成独特的植物微气象(或小气候)环境,反过来又会影响植物本身的生长发育状况。例如在郁闭的冠层中,可以形成特殊的光分布环境;由于土壤蒸发和植物蒸腾使空气中的水汽浓度增大,因而产生了湿润的空气;同时由于植物冠层吸收辐射的特征与其他下垫面不同,对冠层的气温也产生一定影响,这就构成了独有的植物微气象。由于光的分布而影响不同高度叶片的光合作用,最终决定着群体的光合作用;由于空气湿润,空气饱和差减小,从而减弱土壤蒸发和植物蒸腾;在植物冠层内空气中的二氧化碳浓度变化也有其特点,夜间由于土壤和植物呼吸释放二氧化碳,加上夜间大气层结比较稳定,因此冠层空气二氧化碳浓度非常高,甚至超过500ppm;但是在白天,由于植物光合作用吸收空气二氧化碳,使得冠层空气中的二氧化碳浓度降低,不过,由于白天大气垂直交换较强,因此植被上方的二氧化碳不断向下方补充,从而可以满足植物光合作用的需要[5]。生物体与环境的互为反馈性对于温室作物栽培来说更为有用,因为在几乎密闭的温室环境中,植物的蒸腾使空气湿度增大,过湿的环境对植物生长不利,同时还会产生病虫危害,因此,这就需要进行通风降湿;另外,植物光合作用不断吸收和固定温室内空气二氧化碳,使温室二氧化碳水平很低,从而降低光合作用强度,这时就需要考虑对温室补充二氧化碳,以提高作物生产力。 四、农业生物的质变与量变对环境的依赖性 质变与量变一直贯穿于农业生物的整个生命活动周期,而环境条件影响其质的转化和量的增减。这一特性的总结能够让学生从哲学的深度更好地认识农业生物体的生长与发育如何受环境的影响。植物的一生要完成不同的发育阶段,这是由植物遗传特性和内部矛盾决定的。从一个阶段发育到另一个阶段是植物性质的变化,而某一发育阶段进程的快慢则是植物数量上的变化。植物这种量变和质变的变化始终与环境的作用联系在一起,如越冬作物的春化作用需要冬季一段时间的低温经历,才能在以后的生长阶段顺利进入生殖生长,完成开花结实。再如短日作物需要短于一定界限的日长才能开花结实。植物的发育速度也依赖于环境条件,如在一定的温度范围,随温度升高,其发育往往加快,同时日长也会产生一定的影响,这就表明作物要完成某一发育阶段需要一段时日的温度积累并考虑日长的修正。因此,通过研究作物发育速度和温度及日长之间的数学关系[6-7],就可以进行发育期的预报,从而用于指导农业生产。另一方面,植物干物质积累的速度以及最终产量的高低与环境条件紧密联系在一起,如充分适宜的水分是保证植物气孔开张,使二氧化碳扩散进入植物体内进行同化作用形成干物质的前提条件,一旦水分不足,会产生植物凋萎,气孔关闭,从而降低同化作用。光照和温度同样影响植物的同化作用,因此,运用这种数量影响关系可以进行作物产量预报[8]。 五、结语 在农业气象学教学中,从以上四个特性出发,借助实例,阐述农业生物与气象条件的相互作用和关系,可以让学生从多角度和多层面,由表及里、由浅入深地来学好这门课程。如果通过设计一些实践和实验课程,把一些生物生理过程和气象条件相互作用的关系用现代探测设备跟踪并演示,可以让学生更直观地掌握农业生物与环境条件之间的相互作用规律,使这门课程的教学效果达到更佳。 农业气象论文:气象为农业防灾减灾服务的探讨 摘要:本文结合驻马店市气象局气象为现代农业生产服务实际情况,探讨现代农业生产对气象服务的需求,提出气象为现代农业生产防灾减灾服务对策,以供相关部门参考。 关键词:气象为农服务;现代农业;防灾减灾;服务思路 驻马店市位于河南省中南部,地处北亚热带与暖温带过渡地带,是典型的大陆性季风型半湿润气候,气候温和,雨量充沛,光照充足,年平均气温为14.9~15.0益,年平均降雨量为850~960mm。农业是驻马店市第一产业,是农民经济增收主要来源。随着全球变暖,驻马店市气象灾害频发,严重威胁农业生产。为确保农业高产丰收,驻马店市气象局将农业气象服务作为工作重点,通过拓宽气象服务领域,增强服务水平,为驻马店市农业现代化发展提供可靠气象服务。 1现代农业生产对气象服务的需求 1.1现代农业增产高效的气象需求 为确保各区域内特色农业稳产高产,应保证特色农业整个生长发育期气温、光照及降水量等符合生长适宜气象指标,为特色农业提供精细化水平更高的气象服务。如驻马店市主要经济作物是小麦和玉米,除了解小麦和玉米各生长发育阶段对气象条件需求外,还要准确掌握农田土壤、土质及营养成分等[1]。 1.2现代农业气象灾害防御的需求 与传统农业相比,现代农业生产对气象灾害敏感性更强,受灾害性天气危害更大。应做好现代农业布局气候区划和气象灾害风险区划,充分利用当地气候资源,根据农业品种生长发育指标,结合气象灾害风险区划,找出适宜农作物生长区域,再加上品种更新速度快、集约化程度高,这就需要精细化气象服务为支撑。因此,驻马店市气象局在为当地农业生产提供针对性气象预报预警服务同时,还要增加种植、养殖的不同品种生长发育阶段内病虫害等综合信息[2]。 2气象为现代农业生产防灾减灾服务对策 2.1建立气象灾害应急响应体系 驻马店市气象部门应尽快建立以政府部门为主导、各单位共同参与的气象灾害应急响应体系,制定气象灾害应急预案,建立健全野预警到乡、预案到村、责任到人冶机制并不断完善。在农村各乡镇及自然村建立气象灾害预警信息工作站,配备信息协理员和信息员共同开展气象灾害预警。市级、县级气象部门应加强沟通交流,充分发挥气象协理员和信息员作用。利用各种现代化媒介做好灾害性信息传播,确保农民第一时间接收到气象灾害预警信息,在灾害发生后做好灾情上报,减少灾害性天气造成的损失。 2.2加大防灾减灾科普宣传 驻马店市气象部门应在政府部门和有关单位积极开展气象防灾减灾宣传,提升各级政府部门和相关单位对现代农业生产气象防灾减灾认识,提供切实可行的方针政策和规划建议,并尽快落实。此外,借助电视、网络、报纸、新媒体等平台共同组成气象防灾减灾科普宣传网络,确保政府领导和社会大众认识到气象防灾减灾工作的重要性,并根据气象防灾减灾要求开展工作。综合农技推广站和气象站建立科技资讯和技术培训体系,利用培训班、讲座、技术推广、专题咨询等形式对种养殖大户、农技人员、合作社及相关负责人开展气象灾害防御指导和培训,确保气象防灾减灾技术广泛应用,充分发挥在其现代农业生产中的作用[3]。 2.3建立气象为现代农业生产气象灾害预测预报体系 随着现代农业快速发展和现代化新型农村建设工作稳步推进,驻马店市气象部门根据高效农业和特色农业实际需求积极开展专业、专项农业气象灾害预警预测工作。在提升农业气象预报时效性和准确性的同时,做好气象灾害预报预警工作,结合当地特色农业、设施农业、畜牧业、林业等,做好干旱、暴雨洪涝、冰雹、大风、寒潮、霜冻等灾害防御;针对重大农业气象灾害和林业病虫害及时进行预警预报工作。以农业生产各环节及农作物生长发育阶段具体需求为依据,增加与农业生产相关的观测项目,做好关键农事活动的气象预报。 2.4加快建设与现代农业发展相适应的观测站网 不断调整并完善驻马店市境内区域性气象观测站网,确保现代化气象综合监测网络具有多要素、自动化、高时空密度特征,增强气象监测资料及时性、准确性及高效性。县级气象部门正确调阅和应用辖区内各区域站气象要素实况资料、预警信息、雷达回波资料等。做好加密采集,在本地区建立综合数据库,提升气象部门对气象灾害监测能力[4]。 2.5更新农业气象服务理念 以现代化生产为背景,更新现代农业气象服务理念。不断完善农村经济结构,分析农业生产受气象灾害危害程度,运用现代化观测仪器设备和科技手段,建立各种信息监测手段、预警信息、气象观测站等,及时掌握农业生产中各类气象灾害,作出相关预防预警,降低气象灾害对现代农业生产危害,推动现代化农业可持续发展。 3结语 做好气象为现代农业生产防灾减灾服务,不仅可以确保农业稳定发展,还能提升社会经济水平。气象人员应加强专业知识学习,提升气象预报准确性,充分发挥气象为农服务作用,加快推动现代化农业生产走可持续发展道路。 作者:王芦 单位:河南省驻马店市气象局
浅谈现代农业科技发展:现代农业科技创新发展 摘要: 我国农业长远发展的动力源自于农业科技不断创新,农业科技进步造就新产业和新产品,农业科技创新是发展现代农业的决定力量。本文通过分析农业科技创新对现代农业发展的重大影响,结合目前我国农业科技创新遇到的挑战,提出了加快农业科技创新推广的对策与建议。 关键词: 科技创新;现代农业;对策与建议 截至2015年底,我国粮食产量实现“十二连增”。在粮食产量逐年增加的同时,资源环境面临着严峻挑战,如水土流失、土地退化、污染严重等问题,阻碍了农业的可持续发展。同时,我国农产品存在市场竞争力弱、农业市场风险大、质量差、价格低、销路不畅等问题。如何利用有限的资源生产出更多保质保量的农产品是现代农业发展的关键。要使我国农业可持续发展,依靠农业科技创新助力现代农业发展已成为关键。 1发展我国农业科技创新的重要意义 1.1农业科技创新是发展现代农业的根本途径 走中国特色的现代农业发展之路,大力发展农村经济,提高农民收入,改善农村环境都离不开农业科技的支撑。农业科技创新进步可以使产业技术水平提高,减少资源的约束,提高农产品的产出量、商品率,提高劳动生产率,开拓产业新领域;农业科技创新进步可以引领高产量、质量优、效率高、安全又环保的现代农业;农业科技创新的发展能更好地推动农业和农村经济战略性调整,提高农业综合生产能力,更好地促进我国现代农业的发展。 1.2农业科技创新是实现农业可持续稳定发展的必然条件 走高产量、高质量、产品安全、环境友好、节约资源的农业可持续发展道路,就要加快发展现代农业与农业科技创新。为实现农产品的增产增收,广泛运用新技术、新品种在网络环境下推广的新型农业技术以及综合有效的防灾减灾等农业科技创新技术。农业科技创新的广泛运用,确保了国家粮食和主要农产品的有效供给,从而实现我国农业可持续稳定发展。 1.3农业科技创新是提高我国农业竞争力的必然选择 就现阶段来说,世界新兴农业科技创新技术正在经历着意义非凡的革命阶段。一方面是农业和互联网的深入融合,普通农业向网络化农业转型,实现了“互联网+农业”;另一方面,农业技术的创新牵动着生产技术的升级。广义讲,食物生产的研究从植物扩展到微生物,不仅有陆地生产还有海洋生产,这些科技发展会帮助人类提高地球的空间利用而生产出更多物质财富,还有高产量、高效益的种植、养殖业的壮大等。总之,世界农业技术正在飞速发展,信息技术、生物技术在不断创新并得到应用,作为大环境下的中国农业,必须抢抓机遇,深化改革,提高农业科技创新能力,只有这样才能不被世界农业技术和世界农业经济的发展潮流所淘汰,才能增强我国农业科技能力,成为世界农业强国。 2我国农业科技创新的重大挑战 2.1农业科技创新体制不完善 我国目前的农业科技应用与农村经济发展缓慢、农业生产滞后、农民收入低等情况不相适应,市场经济、农业生产、农民文化水平相适应的农业科技创新体制还未建立健全。 2.2农业科研投入总量不足 据调查,我国科研投资强度为2%左右,而我国农业科研投资比例大概为0.7%,两者差距较大,农业科研投入总量远远低于平均水平。农业是一个具有公益性、大众性、基础性的产业,其科研投入总量与其基础地位很不相称,农业的发展在我国应得到更多支持和保障。 2.3农业科研人才的严重缺失 农业科技创新的关键在于要有高素质、高水平的专业科研人才。从近几年来看,由于农业科研单位研究条件差、环境恶劣、待遇较低,导致相关人才严重流失。我国近十年专业科研人员的流失率约为职工总数的20%左右,学术顶尖人才和学科领头人、新兴学科专业的高素质、高文化人才的缺乏,阻碍了我国农业科技创新和现代农业的发展。 3加快农业科技创新推广的建议 3.1加快健全现代农业科技创新推广体制 “十三五”规划指出,现代农业需要建立健全技术推广创新体制,推进农业机械化进程,加强融合农业与网络信息技术,并在此基础上提高农业生产力水平。要实现这一目标就需要依托现有的相关农业机构,以国家级农业科研推广机构为主,并建设国家农业科技创新推广中心及各级农业科研创新推广机构。建立符合现代农业发展趋势并具有国际高端农业水平和具有国家竞争力的新型农业科技创新推广体制。 3.2加大投入总量,优化投资比例模式 当一个国家农业科研总投入占农业产值的比重大于2%时,该国农业才会出现科技创新,其农业与经济等部门才能统一协调发展。为了响应“十三五”规划要求,应合理完善财政体系中农业领域的支出结构,改革农业资金投入使用以及运作方式,健全财政体系农业资金的稳定增长机制,引导金融资本以及农业企业加大科技的投入,向投资主体多元化,资金来源多渠道的方面发展。改善农村科技基础设施条件,增加农业基础科技经费投入。 3.3重点建设农业科技创新人才队伍 要建立完整的农业科技培训系统,培育农业领域人才和新型职业农民,聘请农业高级专家授课,提高我国农技人员实际生产指导能力;大力宣传农业科技的优越性、公益性,吸引更多的优秀人才加入这个行业,培养朝气蓬勃、积极向上的人才队伍;要建立农技研究推广奖惩机制,完善工资分配机制、激励机制、约束机制,重点体现公益性、基础性的农业科研单位特点,制定分级分类管理和岗位绩效要求的收入分配与奖励制度。 作者:刘艺玮 单位:云南农业大学人文社会科学学院 浅谈现代农业科技发展:现代农业科技企业人才培养问题分析 摘要:用科技引领农业的发展,培育我国农业科技企业,是化解我国农产品占领国内外市场的关键。而农业科技企业的核心竞争力是通过企业员工创造出来的,并通过不断的维持与发展逐步形成和稳定的。农业科技企业的竞争很大程度上就是人才的竞争,人才成为了企业战略决策的核也要素。 关键词:农业科技;企业人才 1农业科技企业发展现状 随着我国企业体制改革的推进,企业间从资本到业务、从管理到运营、从技术到人才等,各个方面的竞争日趋激烈,农业企业面临的市场环境瞬息万变,其中科技型企业升级改制更加快速化。当前,湖南省农业科技企业面临的新的市场发展要求,具体而言主要体现在以下几个方面:一方面,当前全国大力发展乡镇旅游观光农业,在这一背景下,农业科技企业当前面临着更为苛刻的市场需求,市场需要特色更为鲜明的产品,农产品或多或少需要带有一定的“土特产”或“家乡味”气息。因此,农业科技企业其所产产品是否具有足够的竞争力,这是当前企业既需要解决的问题,又是其面临的重大困难,对于一个企业来讲,关系到其生存与发展。另一方面,农业企业较多,但农业科技企业则并不多,特别是大中型企业数量少,中小型企业所占的比较大。农业科技企业在发展过程中涉及的利益关系日益复杂化,农村地域内的资源、要素和市场的适应性越来越差,几乎无法适应当前的发展要求,反而对要素等在跨部门、跨地区、跨所有制中流动的要求日益强烈,这就要求以先进的技术、规范的管理等来推动湖南农业科技企业的发展。 2农业科技企业人才开发的普遍性问题 人才的基本特征决定了其可开发性,以湖南老爹农业科技股份有限公司人才开发为例,由于受到公司产业发展背景所人才资源状况的影响,致使当前人才资源呈以下特征。 2.1人员素质两级分化。 湖南老爹农业科技股份有限公司当前管理层人员近150余人,企业总人数260余人,从这一客观来看,当前公司管理层人员数量超出了实际生产与研究的人数。从近几年招入的人员来看,所招岗位中,研发与高层管理者诸多,而生产与实践者占少数。对于管理层的员工其素质要求较高,而对于基层工作人员、特别是一线人员的整体素质则不作要求,或低要求。这从入职者的学历层次就可以见得,当前公司生产线员工普遍处初中以下文化程度,还有些员工除了会讲地方湘西语言以外,连普通话都不会,造成沟通难和管理难。 2.2前线员工流动性大。 一个企业,员工流动较大,则说明这个企业的不稳定性明显,对于企业的长足发展将产生极大的阻碍。由于公司当前的一线人员受教育程度相对较低,当前九成员工为农民身份,员工对于企业文化、个人愿望、公司制度与流程等了解较少,他们也不得关注,通常只关注眼前利益和得失,什么地方工资高就去什么地方,什么时候什么地方工资高就什么时候选择性去这个地方。 2.3人员本土化严重。 由于农业行业人才的特殊性,致使当前的人才流动频率高,造成了人才市场化的机制冲突。人才开发、培养、管理等机制的不完善、信息不对称是最为明显的现象。湖南老爹农业科技股份有限公司为了管理上的需求,在选择人员与使用人员方面,通常都是采取最直接、最简单、最便利的就地取材的方式,从地方本区域走快速化渠道招聘员工,这些通过快速渠道进入公司的员工占公司所有员工的多数。 2.4核心人才难以留住。 由于公司地处湖南湘西地区,民族特色浓厚,地区当前较为贫穷,还未赶上发达地区的生活水平,再加上公司员工薪酬与绩效之间总是无法对接起来,致使相互脱节的现象明显。 3农业科技企业人才开发对策 3.1树立人才开发新理念。 企业人才开发,首先要明确其开发工作对于该企业经营目标和战略有什么样的帮助。农业科技企业有一定的特殊性,因此,既要看清当前所面对的经营环境、同时又要弄清企业所面临的挑战;并且还要进一步了解企业未来是否具有生命力、竞争力。培养公司长期的核心竞争能力是人才开发的根本目的,同时培养人才持续竞争优势也是人才开发的根本出发点,即培养具有价值性、稀缺性、难以模仿性和替代性高技能水平、高素质的人力资源;简而言之,人才是公司获取未来竞争力的必然因素。 3.2强化企业人才开发的作用。 若要使人才开发工作有效,或者能为企业创造更大价值,就必须与企业的战略目标紧密结合。从人才开发的历史演变和现实來看,不同公司,不同类型的公司,人才的角色扮演均不相同;甚至在同一公司的不同阶段也会出现如此现状,不同的角色对公司的增值效果不一样。公司为了在原有的基础上将各项设施发挥好,以创造出更大的价值,获得更大的投资回报,首先要为人事相关部门配置足够的资源,如增加人员数量,提供系统培训等,更要不断转变人的观念。人事部门则要适当减少对其他事务处理的资源和时间投入,要使全部精力用于人才培养、开发、吸收工作,将资源和时间投入到专业服务中去,与公司发展战略导向同步,使部门成为公司的核心,通过制定和实施相关政策、方案,实现人力资源高效配置和使用,从而使人才开发的价值得到最全面的体现。 3.3重视员工职业发展,突出企业培训重点。 从研究来看,湖南老爹农业科技股份有限公司目前的人才开发与技术培训体系同样存在着较多的问题,具体表现在:人才开发过程中,公司所组织的相关培训没有针对性,现有的技能培训方式和手段相当单调,培训时间智囊,次数少,并且参加培训的员工是否有收获,是否能够用培训内容指导实践,这些后续跟踪工作没做到位。这就必定会使公司员工培训流于形式,员工真正想要的培训没有,不想要的培训又必须应付,培训工作无效。这一问题的解决要从两个方面下手。 作者:鲁劲 单位:湖南农业大学公共管理与法学学院 浅谈现代农业科技发展:谈现代农业科技的发展对策 1加强现代农业科技人才队伍建设 一般来讲,农业劳动力素质能对现代农业科技进步产生重要的影响。提升农民的科技水平与整体素养,对转变农业增长方式,实现可持续发展的战略,使农业经济增长向集约型方向转变,具有重要的现实意义。针对当前现代农业科技人才不足、结构不科学等情况,需要加大农村从业人员的科技培训力度,并打造新型农业人才。进一步实施农业科技人才战略,进一步完善流动、开放与协作的用人机制,进一步提升广大科研人员的积极性,全面实施知识产权保护战略,尽全力减少科技人才流失。充分依托当地农业科研院所、农业高等院校等机构并发挥机构内科技人员的工作积极性与创造性,为当地农业科技进一步发展提供强大的后盾。 2全面提升农业科技成果转化率与附加值 2.1全面提升农业科技成果的整体转化率 当前农业科技成果转化率较低,为了全面提高农业科技的转化效能,需要从以下几个方面出发。一是现代农业科技研发以政府为主导,发挥市场调节作用。在现代农业科技研发中要坚持以政府为主导,充分发挥市场调节作用。一般来说,现代农业科技的基础性研究具有见效缓慢、公益性强、周期长与风险大等多个特点,不能单纯依托社会主义市场机制来发挥其实效性作用,需要积极加大政府的投入,并确保开发主体的地位,充分结合当前市场调节的相关办法,积极鼓励企业与其他民间组织参加相关产品的研发研究工作,进而有效节约现代农业科技成本、缩短开发周期,并全面提升现代农业科技成果的转化效能。二是从当地生产实践出发,解决农业与农村经济发展的具体问题。为全面提升现代农业科技成果转化率还需要从当地生产实践出发,解决农业与农村经济发展的具体问题,实现农业科技的研发与转化并重。并将农业科研开发与和市场推广利用有机结合起来,纠正长期以来重视学术而轻视利用、注重研究而轻视推广的倾向,并逐步加大关系到当地国计民生的现代农业科技的投入,适当使用先进的科技成果进行有效的推广,切实调动当地科研单位与科研人员的科研积极性与创造性,推动农业科技产业化持续升级。 2.2全面提升农业科技成果附加值 增加农产品的附加值,延长农产品的产业链,发展农产品加工方面的技术,是今后农业发展的方向。为了更好地发展高效现代农业,推动农产品实现深加工,让农产品加工链条逐渐向多功能方向延伸,实现农业发展的产业化经营,要继续加大对农产品加工技术的投资力度,并注意引进西方的先进生产技术,对其进行消化吸收再创新,强化国际间的交流与合作;进一步整合当地优势加工业资源,以畜产品、粮油、水产品等相关领域为中心,并且创建技术研发的机构,强化农产品技术的推广与研发,强化人才的培训力度;加大产学研的培训与合作力度,推动相关产业工程的有效实施,形成以企业为中心、相关高校以及农业科研机构广泛参与的高效协调的产学研结合机制;全面提升农产品加工业对现代农业的贡献效能,增加农产品的加工业在整个农产品总产值内的比重,并确保农产品在加工业中成为农业支柱,促进农业专业化与标准化生产,推动农业现代化发展进程。 3创建高效的农业科技推广机制 3.1强化基层公益性农业科技推广机构建设,完善标准化服务体系 强化基层公益性农业科技推广机构建设,对当地推广服务机构以及资源加以整合,并且强化基层农业科技推广能力,进一步完善公共服务机构的管理机制,有效改善当地农业科技推广服务的措施,为农业科技的顺利推广奠定坚实的基础。另外,还应该进一步健全并完善农业社会化与标准化服务体系,为科技推广提供情报与信息,强化网络技术的研发与利用,采用切实有效的手段,更好地为农业科技服务提供参考。 3.2对农业技术进行系统分类 根据当地的实际情况,科学地对农业技术加以分类,对类型不同的农业技术,由当地不同的农业推广组织与机构,使用不同的方式来推广。农业技术是科技产品,主要包含私人技术、半公共技术以及公共技术。对公共技术来讲,具有风险性与公益性,这决定了推广技术与转化技术必须由政府来主导;对于半公共技术来讲,需要市场机制和政府相互结合的方式来进行推广,并且尽量防止出现政府过分干预的情形;对私人技术来讲,需要市场来进行优化,形成适应市场需求以及农业生产需要的农业技术推广系统。 4结语 加快现代农业科技进步发展,是解决“三农”问题的关键,因此任重道远,只有采取大力支持现代农业科技自主创新,加强现代农业科技人才队伍建设,全面提升农业科技成果转化率与附加值,创建高效的农业科技推广机制等措施,才能提升现代农业科技进步水平,真正为“三农”发展服务,为社会主义小康社会建设、社会主义新农村建设做出应有的贡献。 浅谈现代农业科技发展:建设现代农业迫切需要农业科技创新 “要大力推动农业科技创新,加大对良种繁育、疫病防控、农产品质量安全等关键技术研发和应用的支持力度。加快推进基层农技推广服务体系改革和建设,健全乡镇或区域性农业公共服务机构。完善农业技术补贴制度,促进先进适用农业技术到田到户。建好现代农业示范区,推进高产创建和标准化创建。加快农业机械化步伐。” 一、加快现代农业发展迫切需要农业科技创新 中国农业正处于从传统农业向现代农业加速转变的关键时期,建设现代农业,转变农业发展方式是“十二五”农业发展的核心任务。“十一五”期间,农业物质技术装备条件明显改善,农业科技进步贡献率和农作物耕种收综合机械化水平均达到52%。同时也必须清醒意识到,迈入“十二五”,世情、国情、农情将继续发生深刻变化,我国现代农业的发展处于可以大有作为的重要战略机遇期,同时也面临着诸多风险挑战。保障粮食等主要农产品有效供给、加快现代农业建设,推进农业农村经济持续稳定发展,必须更加依靠科技实现创新驱动、内生增长。 保障国家食物安全迫切需要科技。解决十几亿人口的吃饭问题始终是中国农业发展的首要任务。近几年,中国粮食生产虽然已经取得“八连增”的巨大成绩,但农业基础设施差,抗风险能力弱、比较效益偏低等问题依然存在。未来随着国民经济社会的不断发展,中国人多、地少、水缺的趋势不可逆转,城乡居民对粮食等主要农产品的需求将会持续增加,中国粮食安全面临更加严峻的形势。解决粮食等主要农产品总供需矛盾,确保粮食安全,必须最终依靠科技创新,充分挖掘品种潜力,尽快突破农业生产中的重大技术瓶颈,大幅度提高农业土地生产率,从根本上提高农业综合生产能力。 确保农产品质量安全迫切需要农业科技。近年来,农兽药残留、添加剂、防腐剂问题屡禁不止;“红心鸭蛋”、“多宝鱼”、“三鹿奶粉”等事件的发生又增加了问题的复杂性;此外,还有一些转基因食品、动物源性饲料添加剂等由技术进步所产生的新问题。按照“高产、优质、高效、生态、安全”的总体要求,确保农产品质量安全,必须推进农业科技进步和创新,加快发展规模化、标准化、设施化和智能化种养,全面升级农业产业。 确保生态安全迫切需要科技。目前,中国农业发展面临资源综合利用水平不高,农业面源污染不断加剧,污染物无害化处理能力低等问题,再加上气候变化对农业生产的负面影响不断加剧,资源环境对农业发展的约束日益加重。缓解资源环境压力急需加强资源环境领域重大共性关键技术研究,大力发展节约型农业、生态农业、循环农业、低碳农业技术,加快开发清洁生产集成技术,建立实现“低耗、高效、持续”的农业发展模式,大幅度提高资源利用效率,促进资源、人口、经济和社会的和谐可持续发展。 确保产业安全迫切需要科技。在经济全球化的今天,农业领域也日益成为国际竞争的焦点。现代农业发展的支撑力主要来自于农业科技进步,农业竞争实质上就是科技竞争,自主创新能力是科技竞争的核心。目前,中国大豆进口量已经达到5000多万吨的水平,随着全球农产品市场竞争程度的加剧,中国农产品的进口量仍有进一步增加的可能。要提高中国农业的国际竞争力,进一步减少国际农产品市场对中国农业的冲击,就必须加快现代农业生物技术、信息技术、生物质能源和资源环境技术在农业领域的应用与产业化,加快农业前沿领域的原始创新,有效增加科技储备,引领国际农业科技发展,力争占据农业科技和产业发展制高点,全面提升中国农产品的市场竞争能力。 面对需求刚性增加,资源日益紧缺的严峻形势,我国农业发展只有依靠农业科技创新,才能确保粮食安全,保障食品质量安全;只有依靠农业科技创新,才能改善生产生态环境,从而实现现代农业跨越式发展的战略任务。依靠农业科技创新发展现代农业的迫切性和必要性空前提高。 二、加快农业科技创新迫切需要若干重大举措 加快农业科技创新,要明确农业科技创新方向,突出农业科技创新重点,完善农业科技创新机制,依靠科技创新、科技推广和农民培训“三轮”驱动,发挥政府引导、市场运作的“双轨”运行作用,引领支撑现代农业建设。[论文网] 深化科技体制改革,构建国家农业科技创新体系。加快推进农业现代化,农业科技创新的历史任务艰巨。进一步深化科技体制改革,改进我国科技管理制度,完善项目申报、经费分配和过程管理办法,突出农业科研的公益性特征,探索新的科研组织模式和有效资助方式,形成有利于农业科研基础研究和公益研究健康快速发展的体制机制。同时必须建立适合国情的农业科技创新体系,做到有破有立,改革是手段,建立是根本,为构建国家创新体系奠定坚实的基础。 着力提高农业科技自主创新能力。针对农业可持续发展的技术需求,以夺取农业科技制高点、增强科技发展后劲,提高农业竞争力为目标,全面提升科技自主创新能力。进一步加强动植物种质资源的收集、保存等基础性工作。着力提高农业知识创新、生物技术领域、机械化技术领域和信息技术领域的科技自主创新能力。 强化公益性农技机构改革,创新农技推广机制。强化农技推广机构公益性职能定位,积极推行“三权归县”,明确职能任务,合理设置机构,科学核定编制,理顺管理体制,完善改革配套措施,提高工资待遇,全面建立岗位责任制度。加强水利、林业、气象等技术推广服务体系建设。鼓励创办、领办科技型企业以及技术合作组织等,积极发展校市联建、院县共建等多元推广模式,并给予公益性农技推广体系同等的政策支持。 加强农业科技人才队伍建设,大力培训农村实用人才。按照农业科技用人规律和基本需求,分别构建国家高层次农业科研人才培养基地、高水平科研骨干培养基地、高水平科研辅助人员培养基地和高水平科研管理人才培养基地,加快构建、科学培养科技创新人才和团队。建立一套适应农业科技创新要求的人才培养、使用、评价和激励的机制和制度。加大新型农民和农村实用人才培训力度,扩大培训规模,提高补助标准,增强培训的针对性和实效性。充分发挥大专院校、农广校和科研推广单位的科技教育和人才资源优势,多层次、多渠道、多形式地开展农业科技大培训。 浅谈现代农业科技发展:现代农业科技改革现状及对策 农业科技创新不仅是生产活动,同时是一种经济活动,农业在三大产业中处于基础地位,政府和企业都应当在不同的农业技术领域成为农业科技创新的主体;农业科技创新的最终效果是创新的农业技术得到推广及应用,从而推动农业经济的增长,加快农业进步并推动整个社会的进步。 第一,农业科技创新具有创造性。创造性既表现在其应用的农业科技是首次成功使用的新技术,或者是通过改进现有农业中的某些技术,从而得到更加完善的并且具有更加明显效果的技术。又表现在创新的过程中,通过对生产要素重新组合的过程,创造性地把新技术应用于生产经营的实践活动中,实现技术形态的转化。 第二,农业科技创新具有高风险性。农业科技创新活动本身涉及许多相关环节和方面,加上农业生产受自然条件的约束较大,众多因素的影响容易使得创新的结果呈现出不确定性,这也就意味着创新本身具有风险性。 第三,农业科技创新具有高回报性。随着国际贸易自由化程度的不断提高,传统的对国内农业生产的保护政策将受到严重冲击,农业科技创新将是降低农产品成本、提高农产品质量,从而达到占领国际国内农产品市场的最关键因素之一,其高回报性是显而易见的。 第四,农业科技创新具有阶段性。农业科技创新在不同的技术发展阶段有不同的创新内容,这也是农业技术创新和生产不断进步的结果。全面实现农业机械化,为大幅度提高农业生产率发挥了至关重要的作用;化学技术的普遍应用,促进了农业增产;以杂交种为重点,生物技术开始在农业科技创新中全面兴起;生物技术、信息技术、管理技术等的综合运用,环保、安全的农业生产和技术发展成为农业科技创新的主要标志。 1现代农业科技创新的意义 “农业的根本出路在于科技”。推动我国农业现代化发展必须依靠科技创新,充分利用科技创新成果,推广新技术的有效应用。科学技术通过对生产力诸要素的物化,使生产力发生质的变化。科技创新在农业生产中可以提高劳动者的能动性,同时,转化劳动者的技能;科技创新加速了劳动手段的现代化,加速了劳动资料的物化,使生产工具更加便捷先进;科技的飞速发展也使劳动对象的效能得到提高,促进劳动对象发生根本性的变化;科技创新使农业生产工艺流程更科学更先进;科技创新还可以使生产要素达到最优组合,使农业生产过程的组织形式更加科学合理;科技创新提高了农业生产经营管理水平,改善农业生产经营管理方法和农业生产经营手段。20世纪90年代以来,随着以生物技术和信息技术为主的高新技术的不断突破与应用,科学技术在农业增长中的贡献不断增加,新技术成为现代农业的先导和发展动力。近年来的基因技术、生物工程技术、遥感遥测技术、耕作技术、节水灌溉技术、精准农业技术、电子计算机技术以及激光技术等最新科学技术方法在农业生产过程中的应用,使现代农业的增长方式由单纯地依靠资源,转到主要依靠提高资源利用率和可持续发展能力的方向上来,使单位农产品产量得到了提高,农产品品质得到了改善,劳动强度减轻,并节约了能耗,改善了生态环境。现代农业的科技创新是一个不断发展变化的过程,是随着时代的进步而不断向前推进的,是人类更好地生存与发展的必要手段。 2我国现代农业科技创新发展现状 2.1我国现代农业科技发展的成就 近年来,我国农业科技创新技术获得了长远的发展。农业科技体制不断深化,科技投入持续增加,重点农业科研院所的建设加快,并逐步形成了庞大的农业科技研发和推广队伍;下大力气加快重大科技成果的推广应用,农业技术创新的推广模式和服务方式不断创新;积极鼓励和发展农村各类专业技术协会和社会发展服务组织,引进和消化吸收国内外先进农业技术;不断提高农民文化科学素质,农业科技基础和实力显著增强,现代农业技术与常规技术结合不断促进农业生产发展。国家统计局的《关于2011年粮食产量数据的公告》指出,2011年全国粮食单产达到5166公斤/公顷,总产达到57121万吨,已经达到了丰年有余的水平。 2.2我国现代农业科技成果转化 21世纪,我国农业进入新的发展阶段,加速推动科技成果快速转化和产业化进程,满足新阶段农业及农村经济发展对科技的需求,将是我国农业现阶段的重要任务和历史使命。我国农业科技成果转化取得了很大的成就:一是先进、适用科技成果的推广,满足了农村与农业生产一线的科技需求,新品种、新技术的示范和推广,推动了我国传统农业向现代农业的过渡;二是通过广播电视讲座、现场示范、科技宣传、技术咨询、科技下乡等多种途径,各级农业技术推广机构把科学技术送到农村的千家万户,提高了农业的科技文化素质;三是科技产业化推进了科技体制改革,经过多年的努力,农业科研单位创办的科技企业管理逐步规范,科研与开发形成了良性循环,增强了科研单位自身实力和自我发展能力,加快了科技与经济的结合。但是,我国的农业科技成果转化率仍与发达国家还有很大一段距离,我国农业科技成果最普遍存在的问题就是科技成果适用性较差,一些农业科技成果不能直接应用于生产,可行性差,严重制约了我国农业科技创新的进展[4]。 2.3我国现代农业科技创新制约因素 目前,我国农业资源方面利用率、生产效率、劳动产出率偏低、生产和经营方式较落后,其产生的主要的原因。(1)农业科研部门提供的科技成果科技含量低、欠成熟,真正具有推广价值的成果不多,大量成果均属无效供给[4]。这又归结于我国现阶段农业科研管理体制,我国目前还是政府主导型,不是市场主导型,计划经济色彩仍然贯穿于农业科研中从选题立项到推广应用的整个过程,结果就是选题与生产实际需求脱节。(2)农民采纳新技术的条件和能力有限,对农业科技的有效需求相对不足。农民是农业技术的最终需求者,但要使农业技术顺利地推广到农民手中,就农民本身来讲也存在着许多制约因素:农民整体文化素质低,接纳新技术的能力差;同时,农民采用新技术的机会成本如果太高,他们也会消极对待农业技术科技成果;此外,我国农业经营规模小,耕种的土地分散,不利于农作物的田间管理,不利于农户采用新技术。(3)农业教育、科研和推广三者之间缺乏良好的合作机制。我国的农业教育、农业科研和农业推广三部门在促进我国农业科技进步方面应该相互依存、相互促进,但由于各种原因,三部门各自为政、各行其是,难以形成整体优势。 3我国现代农业科技创新对策 3.1现代农业科技创新原则和方向 3.1.1现代农业科技创新的基本原则 利用科技创新发展现代农业,推动现代农业生产力跨越式发展,其核心是全面落实邓小平同志关于“高科技领域的一个突破,带动一批产业的发展”,“发展高科技,实现产业化”的重要思想和江总书记提出的“中国农业问题、粮食问题,要靠中国人自己解决,这就要求我们的农业科技必须有一个大的发展,必须要进行一次新的农业科技革命”等指示精神,把农业科技实力变成现实的第一生产力,使我国的农业科学技术迎头赶上国际先进水平,大幅度提高农业综合生产力。根据国内外农业发展的历史经验和我国的政治、经济、科技发展现状,借鉴世界农业科技的发展趋势,我国实行现代农业科技创新必须坚持以下原则:(1)可持续发展原则。我国当前面临耕地减少、人口增多、环境污染、资源短缺等问题,决定了我国现代农业科技创新路径选择时必须坚持可持续发展原则。(2)高新技术与传统技术组装配套原则。根据我国的具体国情,高新技术与传统技术组装配套,既有利于农业高新技术充分发挥其技术功能,又实现了经济效益最佳、成本最佳。(3)引进技术与现有技术相结合原则。既坚持推广我国已有的成熟技术,又重视引进国外先进技术,既有利于先进技术的消化吸收,又能做到投资少、见效快。 3.1.2我国现代农业科技创新方向 现代农业科技创新要围绕世界农业科技创新的新趋势,形成适应各地高新技术改造传统农业的创新模式,加快提高农业综合生产力。 (1)现代农业科技创新要向综合化迈进。21世纪农业科技将在探索农作物、林草业、畜禽、鱼虾等动植物和微生物生命活动奥秘,以及挖掘生产潜力等方面取得重大突破,从而使高产、优质、多抗和高效目标达到一个新的水平;同时,现代农业科技要与其他众多门类的自然科学、社会科学、技术科学、经济科学不断渗透、交融,从而形成新的科学交叉点和生长点,拓宽农业的领域。 (2)现代农业科技创新的突破带来了农业知识经济领域的扩展。现代农业将由动植物向微生物,农田向草地森林,陆地向海洋,初级农产品生产向食品、生物化工、医药、能源等多种产品生产方向拓展,形成以知识为基础的知识经济,产生一批新的高技术产业群。 (3)生物技术和信息技术将成为21世纪的两个支柱产业。生物技术、计算机技术、新材料技术、航空航天技术等主导21世纪产业的基础性技术将会不断取得新的进展,并呈现出相互渗透,齐头并进的新局面,而生物技术产业和信息技术产业无疑将会成为21世纪举足轻重的两个支柱产业。 (4)可持续发展农业技术体系建设越来越受重视。可持续发展农业是兼顾生态、技术和社会经济效益并具有持久性发展能力的集约化、多样化、综合化农业发展和经营的体系,能围绕防治污染、保持生态平衡、节约与合理利用资源,保护资源再生潜力,支撑农业持续发展,因此必须从理论和实践上建立可持续发展农业的技术体系。 (5)农业科技的国际交流与合作将大大加强。随着现代农业的发展以及农业新技术革命的推动,国际的学术交流和合作研究愈来愈频繁,协作攻关的项目和规模将会越来越大,从而加快农业科技发展的国际化。未来的国际农业科技交流与合作方式能对农业科技管理体制的改革进行综合研究和分析,而且技术交流和新技术转让将会更加制度化,将建立起更加持续发展和平等的国际农业科技交流与合作。 3.2现代农业科技创新对策建议 (1)各级政府要加大对农业的投入强度和工作力度,建立现代农业科技创新的宏观调控体系。改革开放以来历年出台的中央“一号”文件,充分说明了几代中央领导集体对农业的高度重视,要求各级政府部门要不折不扣地贯彻执行。首先,政府应建立农业科技创新宏观调控体系,确立与我国社会主义市场经济体制相适应的政府促进农业科技创新模式,支持重点建设和重大技术创新项目,建立农业技术创新的投入支持体系[6]。其次,要增加政府对农业科技研究和开发的投入,各级财政对农业科技投入的增长速度应确保高于财政收入的年增长速度,力争在较短的时间内使国家财政对农业科研的投入强度达到世界平均水平。同时,各级科技三项经费的30%以上用于农业科技,政策应确保落实,以大幅度提高农业科技创新的经费总量[7]。再次,政府对农业科技的投入重点,应向具有研发能力的优势机构和新时期农业发展需要的专业倾斜,通过政府投入导向,引导研发机构布局和专业结构的调整。 (2)实施人才战略,提高农民素质确立“人才强农”的基本国策,解放思想,建立以市场为导向的农业科研观念。针对我国农业科技发展的新情况,研究新对策、寻找新策略,用长期、动态、战略的眼光去研究市场,树立“人无我有、人有我优、人优我廉、人廉我转”的创新思路[8],培养多层次农业科技人员;农村中小学应根据本地区的自然条件和农业生产特点,开设一些农业相关的理论和实践课程,加强学生的劳动技能;建立健全农民职业教育体系,利用各级各类农业教育培训资源,逐步建立起功能齐全、布局合理的农民职业教育培训体系和健全的培训制度,利用发挥现有资源优势以及现代科学技术手段,大幅度提高农民的科学文化素质和运用科学技术的能力;中等农业教育要重点扶持农村急需而又薄弱的中、初等专业技术教育项目;高等农业教育要坚持为当地经济建设服务的方向,为农村输送更多“下得去、留得住、用得上”的“永久牌”农业技术人才。 (3)将农业科研与农业生产的实际需求相结合促进农业科技创新成果转化为生产力,使农业科技研发与农业生产经营融为一体,必须克服传统的农业科技与农业生产经营相互脱节的弊端。结合区位优势,开发具有地方特色的农产品,本着因时、因地、因物制宜的原则,面向市场需求,优化和调整农业生产结构,做到以当地资源为依托,以市场为导向,做到农业科研与生产的实际需求相结合。 (4)建立农业科技示范园,作为科研成果转化的突破口农业科技示范园,就是以农业科研院所和高等农业院校及技术推广单位为技术支撑,在具有一定产业优势、经济相对发达、交通方便的区域,引进国内外优质品种和先进的高新技术,调整农业产业结构,对农业新产品和新技术集中投入、集中开发[8]。同时要供群众参观学习,不断扩大技术应用的社会影响,使农民群众看到技术应用的效果后跟着学、跟着做,产生辐射效应,以此推动农业现代化。农业科技示范园,可以说是科技走向千家万户的紧密结合点,是传统农业向现代农业发展的新兴组织形式,农业科技示范园的迅速发展,对我国农业和农村发展起到了较大的示范和带动作用,尤其是在推动农业科技新成果转化应用、探索农业产业化发展的模式途径、提高农业和基层技术人员对技术的吸纳能力等方面成效显著。 (5)积极培育龙头企业,大力推进农业产业化经营要把加快发展农业产业化经营作为推进现代农业科技创新的重要途径,提高农业效益和增加农民收入的重要措施,制定指导我国农业产业化经营的政策性文件,扶持农业产业化经营的加工或流通型龙头企业。创造良好投资环境,广泛吸收社会资本和国外资本参与,加快培育农业产业化龙头企业,发展高科技、精深加工型龙头企业。促进农村非农产业向城镇集聚,企业和龙头企业到小城镇发展,转移农村富余劳动力。 4结语 21世纪是我国农业进入由传统农业向现代农业转型的重要历史时期,农业科技创新成为时代的迫切需要。面向世界农业新技术革命的潮流,应该保持清醒的头脑,把握时机,结合我国国情,加快农业技术改造,促进我国现代农业科技创新体系这一项伟大而又艰巨的系统工程加速发展。 作者:任秀梅 单位:闽南师范大学马克思主义学院
生物技术及应用论文:职业教育分级制度在生物技术及应用专业的改革实践 摘 要:职业教育分级制度是现代职业教育体系的核心制度设计,涉及职业教育理念、制度、教育实践的创新改革,是对传统的职业教育进行从形式到内涵的全方位重构。本文以生物技术及应用专业职业教育分级制改革试验为例,介绍了“职业仓”构建、分级标准制定、学习制度安排、课相开发与教学设计、质量控制和评价等方面的改革成果。 关键词:职业教育分级制度 教育改革 生物技术及应用 职业教育分级制度改革方案[1] [2]的提出,是从我国的国情出发,在初中后教育分流的基础上,采用5级架构为基础,纵向可以发展的“5+X”职业教育分级结构模型,形成新的职业教育人才培养层次与人才评价机制。建立职业教育等级证书制度,对接学历制度、国家职业资格制度,能更好地适应行业、企业或社会组织对于不同层次人才的需求。生物技术及应用专业是北京市职业教育分级制度改革的首批试验专业,目前已经完成了分级、标准、课程、评价、学习制度等方面的方案设计,并开始在2011级、2012级两个年级中进行教学改革试验。 构建生物技术及应用专业“职业仓” 职业教育是从实际存在的职业需求出发设计教育内容、教育过程、教育方法和组织教育资源开展的人才培养活动,从职业中来到职业中去,源于职业又高于职业[3]。职业仓提供了一个从职业到教育的分析模型。通过对某专业所对应的行业或企业中的众多职业进行分析,按照职业类型、结构、特征的不同进行分类,建立起行业或企业的职业结构模型,并按工作的难易程度合理划分层级,从而形成与专业对应、分类有序、层级明显的行业企业典型职业的集合,即职业仓。职业仓从职业调研分析入手,解决职业教育能不能分级和怎么分级的问题。 生物医药产业是北京市重点发展的新兴产业。目前有北京天坛生物制品股份有限公司等生产企业270多家,生物技术公司800多家。经过调研发现,在这样的高技术企业中从事科学研究与产品开发的人员不足10%,大多数的人员从事科研或研发助理、产品生产和检验等工作,也就是说,这些企业对职业教育培养的不同层次的技能人才有着更大的需求。 为了调查清楚生物医药产业职业岗位特征和人才需求,北京电子科技职业学院联合企业和科研单位专家组成的课题组实地调查了北京天坛生物制品股份有限公司等73家企业,摸清了这类企业职业岗位设置情况。课题组系统研究了国家职业大典中与生物医药相关的职业,并对人才招聘网站中北京地区生物医药行业的1,277个职业岗位进行了统计分析,其中研发类岗位214个、检验类岗位240个、生产类岗位532个,未包含在上述大类内的岗位291个。据此,课题组将生物技术及应用专业所对应的职业群划分为产品生产、产品检验和产品研发类,确定了该专业的人才培养方向(初次就业岗位)主要是从事生物医药行业产品生产、质量检验和研发助理等工作。 在充分进行职业分析的基础上,为便于开展有针对性的职业教育,还需要提炼出典型职业,并将其合理划分出层次,作为建立职业仓结构的依据。下面是在分析北京地区生物医药行业的职业分布和职业能力要求之后,构建的职业仓模型。在这里,每个典型职业都对应了不同的职业教育等级。 教产合作拟定职业教育分级标准 北京市职业教育分级制度改革方案明确将职业教育目标分为社会能力、操作能力、发展能力3个领域、8个次级目标和若干个3级目标[4]。依据这个基本框架,学校和行业企业等联合开发职业教育分级标准,从而建立起横向分类、纵向分级的职业能力目标体系。生物技术及应用专业依托生物药物生产和检验两大岗位群,结合国家职业和行业企业技能标准,解构相应的岗位能力目标,形成职业教育分级标准。 社会能力 道德责任 安全环保 沟通合作 ①具备严谨细致、详尽如实地记录生产和实验数据能力,对产品质量负责的职业道德。②熟悉《药品生产质量管理规范》等规范和法规,具有法律意识。 ①熟悉生物制品生产等产品生产和检验岗位的质量、安全和劳动保护要求,并能对他人的工作行为和产品质量承担有限责任,具有健康安全意识。②能正确处理生物产品生产和检验中出现的三废,确保生产环境及相关环境的安全及卫生,能按照6S要求对工作环境进行整理和规范,并具有环境保护意识。 ①具有沟通交流能力,对自己或他人发现的生物产品生产和检验过程中出现的常见技术问题,能够通过协商后独立解决。②具有与人合作的能力,能够根据合作合同或清单要求,与他人共同制定并完成生物产品生产或检验过程。 ①具有理解和执行药品化验员、高级药物制剂工、生物制品工、基因工程产品工等岗位的企业生产技术规范和标准的能力。②具有认识和使用无菌操作设备、药物制剂设备、仪器分析设备等专属生产工具的能力。③具有完成发酵原料药的生产、生物制剂生产、免疫制剂生产、基因工程药物的生产等生产任务的能力。④具有完成生物药物原辅料、半成品和产品检验的能力。 ①具有使用衡器、量器等基本工具,掌握基本的化学分析方法等通用技术能力。②具有利用计算机、网络通讯等技术手段解决生产和检验问题的信息处理能力。③具有利用数理统计等方法处理实验数据的数字应用能力。④能根据工作岗位和个人发展的需要,确定学习目标和计划,具备自我学习能力。⑤能够借助专业词典,熟悉常用进口设备的仪器使用说明和标准操作规程,具备外语应用能力。 学习能力 信息能力 创新能力 具备及时了解制剂、基因产品、生物制品及药物检验相关领域的新知识的学习能力。 具备能利用网络、图书馆等媒介收集制剂、基因产品、生物制品及药物检验的相关的信息收集、处理和应用能力。 能对市场需求较新的一些生物产品、药物剂型和药品检验方法提出可行的生产程序或方法,具备一定的战略思考、创新和解决问题的能力。 制定面向人人的学习制度 职业教育的功能是帮助人们走向职业,面对的是学习者多样化的教育需求。只有超越学校教育、学龄教育、学历教育的固有模式,建立面向人人的弹性、灵活的学习制度,职业教育才更有意义。分级制度打破了传统学历教育框架,丰富了教育层次,使面向人人的教育理想成为现实。表5是以本专业职业教育4级为例,建立的5种人才培养路径以及多元化的入学通道、学制安排和学习形式。 表5职业教育4级招生对象、入学要求、基本学制和学习形式 完成职业教育分级制度规定的学习任务,经过评价合格获得职业教育等级证书。职业教育等级证书与我国目前职业教育学历证书有对应关系,2级与中职学历、4级与高职学历、5级与本科学历相对应。由于职业教育分级标准和原有的学历标准不同,因此职业教育等级证书与学历证书虽可对应但不等同。 课相开发与教学设计 实施职业教育分级制度对职业学校原有的课程体系提出了挑战。课相就是在职业教育分级制度改革试验中提出的课程新概念。它是以职业教育分级标准提出的能力目标为依据,以实际职业活动或典型工作任务为载体,以学习者为中心,教、学、训、做、评相融合的职业教育教学任务和教学组织模式[3]。由于课相开发的依据是分级标准提出的能力目标,完成一组课相教学就意味着可以达到职业教育分级标准要求,为此,本专业职业教育4级共开发了“原辅料检验”“发酵原料药的生产”“生物药物制剂生产”“基因工程药物生产”“免疫制剂生产”和“制剂单项检验”6个课相。 课相教学设计与传统的生物技术及应用专业的教学设计有很大的不同。首先,教学设计的逻辑起点不同。传统的课程体系设计是按照基础课、专业基础课和专业课的思路,按照难度递进的方式进行设计,而分级制课相的设计是从职业岗位出发,以生物药物的生产和检验流程为逻辑主线而设计。其次,教学内容的设计思路不同。传统课程教学是在学生掌握无机化学、有机化学等相关知识的基础上学习生物药物生产的专业知识,而课相教学是以实际职业活动或典型工作任务为载体,在完成实际生产任务的过程中贯穿讲解必备的基础理论知识,完全打破了传统的学科体系。例如,“原辅料检验”课相以4级分级标准提出的生物药物理化检验相关的能力目标为依据,以枸橼酸等6种生物药物生产过程中的常见的原辅料为载体,按照实际的岗位工作流程进行教学的组织与实施,融入传统教学体系中“无机化学”“分析化学”“生物化学”等6门专业基础课程的必备知识和技能,培养了职业综合能力。再次,教学的组织形式不同。传统课程教学基本上是采用“理论+实践”的教学组织形式,而课相教学是采用“教、学、训、做、评”相融合的教学组织形式。课相教学是由企业专家和专任教师共同组建教学团队,教学载体来源于实际职业活动或典型工作任务,学生在完成实际生产任务的过程中,在教师的指导下完成理论知识的学习、实践技能的训练和考核评价。 建立质量控制和评价体系 为建立完善的分级制质量保证与评价体系,生物技术及应用专业成立了由骨干专业教师和企业专家组成的专业委员会,负责4级课相考核标准的制定。 课相评价分数由单项评价与综合评价(50%)、主体评价与客体评价(50%)组成。 单项评价与综合评价:每一个课相的评价由任课教师(专任教师和企业专家)评价、学生自评、学生互评组成。任课教师根据学生的实操过程、证明材料、出勤考核等给出评价成绩;学生根据任课教师给出的评价表给出自己的分数;学生互评分数是由小组长根据学生在实操过程中的表现给出的分数。 单项评价与综合评价=教师评价(70%)+学生自评(15%)+学生互评(15%) 主体评价与客体评价:每一个课相的评价包含理论评价和产品评价。主体评价即理论评价,由任课教师对学生进行理论知识的考核;客体评价由任课教师和学生共同对学生的产品进行评价。 主体评价与客体评价=理论考核成绩(50%)+产品考核成绩(50%) 生物技术及应用专业职业教育分级制改革已试点两年,北京泰德制药有限公司等多家企业参与了该专业的分级制改革和考核评价。目前,学校已经完成了“原辅料检验”等4个课相的开发与实践,企业非常认可“从职业出发进行教学设计”的分级制改革思路,认为这种教学模式不仅教会了学生必备的理论知识和实验技能,而且教会了学生如何按照企业标准完成工作任务,教会了学生如何遵守药典等行业技术规范和法规,把理论与生产实践紧密结合起来。 (作者单位:北京电子科技职业学院) 生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业发展前景探讨 摘要:高职院校的生物技术相关专业发展对培养社会生物技术相关产业和领域内的专业技术人才发挥中不可替代的作用,其培养目标正是为社会培养和输送具有必要的生物技术专业知识和实践技能、能够从事生物技术领域工作的实用型、应用型的技术和管理人员。 关键词:高职教学 生物技术 教学实践 生物技术目前已由人们观念里传统高深的技术已经向大众开始逐渐普及起来,随着生物技术的发展和普及,其已经逐渐向多个领域进行扩展,比如农、牧、渔、园林、工业、环保、医药、食品等众多行业都与生物技术密不可分。所以,我们社会对于生物技术及其专业人才的需求量也在不断升高。在我国的各大院校,都已经建立和发展了和生物技术相关的专业院、系等,对生物技术发展和专业人才培养起到了很好的助推作用。对于高职院校而言,其生物技术及相关专业的开设仅仅只有十几年的时间,可以称得上是一个比较“年轻”的专业。因为培养的是高级专业技术人才,所以这对培养对象的动手实践能力就相对要求较高,可以说学生的实际动手操作能力决定着自身在未来所从事这个行业领域的生存。高职院校怎样在这种要求环境下,立足自身实际,使培养的学生能够具有更高的专业技能,使他们能够更好地满足社会的发展和需求,高职院校生物技术及应用专业的发展应着重考虑以下几方面的问题。 一、对学科专业定位问题 由生物技术是一个涵盖领域非常宽泛的专业,在发展的早期只有食品与发酵一个专业方向,而随着生物技术的快速发展,专业范围被大大拓宽,包括了生物制药、食品发酵、环境保护、动植物细胞培养、生化工程、农产品深加工等。那么这样一样,覆盖领域如此的科学专业,对高职院校而言,怎样定位学科发展是尤为关键的。高职院校的生物技术及其应用专业的学科定位,既不同于大学本科的教育,也不应同于中职院校的培养目标,它是处在这个专业领域比较中间的位置。所以,既要定位于有研究倾向的发展,又要非常地注重学生动手实践能力培养,后者是高职院校学科定位的重中之重。既要培养对专业的创新研究能力,可以以这个为导向,引导学生在真正实际的操作实践中能够积极思考,不断创新实践环节。这样,才可以说把高职院校的对生物专业技术及应用专业培养目标定准,这也为具体的培养方案和课程设置问题奠定了方向性上的基础。 二、专业建设发展问题 高职生物技术及应用专业建设应该建立有鲜明特点高职教育特色体系,加强工学结合人才培养模式的实施和多元化校企合作模式来进行专业建设发展。一是形成三级梯队教育。这三级分别是指国家级、省级、校级的名师梯队。在实际建设中,要积极依靠校外力量,特别是要省的投入,积极聘请全国比较知名的教师在学校进行指导和讲学,同时也要主动邀请企业的一线技术人员来学校进行参观并请他们提出宝贵意见的方式,来打造全方位的学习机会,为专业建设和发展奠定基础。二是建立课程建设新机制。在这方面,可以以精品课程建设为提高教学质量的切入点和着力点,并建立开放、多元、动态的课程体系,以国家、省级、校级、院(系)级的四级课程建设机制,并通过校企合作深度互融共同开发课程;特别是要综合课程和实训课程建设为重点带动相关课程的资源建设,使专业课程体系更趋开放、多元和动态。三是建立工学人才培养模式。对于这种模式,目前呢,中职院校采用的比较多,比如对于操作性特别强的专业来说,在学生进校的第一年就把基础课和专业课学完,从第二年开始直到学生毕业,通过与企业建立长期合作机制,把学生送企业进行实习,通过在实际岗位中不断锻炼,提高他们的实际动手操作能力,这也是未来高职院校建立多元化校企合作模式的趋势。这种模式一方面解决了企业人员的紧缺,另一方面给学生提供了顶岗实习锻炼的机会,实现校企的“双赢”,可以采取多种形式,例如组成企业实践服务团,让学生在专业相关企业开展社会实践活动,彰显专业特色,鼓励学生深入企业,倡导学以致用,服务社会。 三、人才培养方案制定问题 人才培养方案是具体人才培养实施的指导方针,一些从事人才培养的工作都应以为依据,结合高职院校学科专业定位和专业建设发展来看,主要应包括以下几个方面内容:一是依据岗位来开发课程体系。通过生物技术类企业岗位调研,进行岗位群定位、技能需求分析、设立知识技能模块、重构课程体系、建立基于岗位需求的专业培养方案。针对学生要建立两个平台,一个是人文素质基础模块、另一个是生物基础知识模块,这两个模块可以使得学生看到自身存在短板,针对问题找出在学习和实习中有针对性地提高的地方。二是依据工作过程开发课程体系。根据就业岗位每项任务的工作过程,分析每一个工作步骤所需的知识和技能,把学习性的工作任务进行归纳, 进行基于工作过程系统化的课程开发,确定教学内容,并按照先简后繁、先易后难的顺序进行排列,建立专业课程体系。三是按照职业要求优化课程体系。按照工作过程导向序化成若干个工作项目,作为成功完成每项工作项目支撑点的课程教学,结合需求进行课程内容的优化与整合,将工作和学习融合起来,满足岗位工作所需要的理论和实践;同时,需要以工作过程为主线,进行技术模块的设计,将知识点项目化,设计项目化课程。四是建立一体化教学模式。课程体系的设计和建立要以工作过程为基础,形成在“做中教、在做中学”这样一体化的教学模式,其一切的教学内容与环节都要围绕实践来展开,可以以生产为载体,实行任务驱动导向,从而体现高职教育的实践性、职业性、开放性。以课程学习为主线,以强化学生的职业道德!提升学生的职业能力为目标,成立课程学习兴趣小组,开展丰富多采的第二课堂活动,融学与做为一体。可以模拟企业生产流程再现企业真实环境,一方面根据企业生产不同目标产品,模拟企业流程开设综合性大实验,另一方面从实训环境、实训设备和器材购置上向企业的真实情况靠近,在学校营造和模拟一种实际的职业环境。其实这种方式,就是要在教学中要加强实践课程的力度。五是注重课程网站建设构建学生自主学习平台 引导学生充分利用课程网站进行自主学习,建立交流讨论平台,提供电子课件、常见问题解答、仪器使用方法、学习参考文献等教学资源和网站链接课外拓展等学习资源,帮助同学对所学知识的消化理解,开阔视野,促进学生学习能力的发展,打破了时间和空间的阻隔,使课堂得以延伸。 四、课程设计问题 生物技术及应用专业相关课程操作环节比较多,所以建立理论和实践相结合的考核制度显得尤为重要,它既是实践教学与质量的反馈,又能直接地反馈实践教学中存在的问题;既能真实地反映出学生的实际水平,又能充分调动学生的学习兴趣。其中制度里应包括到课情况,实际态度,实验原理的掌握,基本操作过程,数据处理和结果分析,分析报告几个方面,并根据课程具体设定每部分应占的比例。应向学生说明制度,这样才能利用它真实地评价学生实践的成绩,提高学生参加课程实践环节的自觉性,从而使学生的基本操作和技能得以加强。当然,在课程设计中,在加大操作实践课的同时还需要进行适当的讲解,实践教学的主要环节是操作,但正确操作的前提是理论知识,因此在教学中不能认为教师什么也不讲就能提高学生的动脑动手能力,因为高职的学生的主要特点是知识基础相对差一些,如果教师不进行必要的讲解,让学生在一无所知的情况下去操作反而使他们丧失了兴趣和信心。说明了原理、让学生充分了解原理、机制对于实践大有裨益。其实,在讲解的过程中只需要注意强调注意事项和简单过程,而把为什么要注意及实验应该出现的现象或结果设为疑问,多给学生一些独立思考的时间和空间,充分发挥学生的自主性,启发学生的求知欲望,使学生始终处于有效的积极思维状态。让学生们带着问题去实践,可以提高学生们探究疑问的兴趣,也培养了学生们的独立思维能力。在课程教学环节,要采用形式多样的方式方法,比如可以在一定条件的基础上创造条件多分组,这样可以克服实验仪器设备数量少、价格贵、器材耗损大等困难,同时,还可以增加学生们的实际操作和动手机会、发现问题可以积极解决。克服传统的整班进操作间,一人做、多人看的传统形式。再比如可以把整班分成几个部分,按次序分批进行实验,使课内实践与课外实践相结合,这样虽然一个班级的实践操作环节时间会大大延长,但每个学生都能够得到锻炼和提高的机会。教师在学生课程学习和实践过程中需要进行耐心细致地指导,不断发现并纠正学生在操作过程中错误的操作手法,解答疑难问题,更重要的是起到了督促的作用。 生物技术及应用论文:现代生物技术在农业领域的应用及发展趋势 摘要 从基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程4个方面对现代生物技术在农业领域的应用进行了简要的综述,并提出微生物肥料将成为未来农业领域应用的重要发展趋势。 关键词 现代生物技术;农业领域;应用;发展趋势 随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进,许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命,而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此,现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。 1 现代生物技术在农业领域的应用 1.1 基因工程在农业领域的应用 基因工程即利用分子生物学和微生物学技术,设计好不同来源的基因顺序,在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞,使受体细胞表现出人们需要的表现型,产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术,获得的农作物优质、高产、抗性强,还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如,经过7年的努力攻关,2011年胜利突破了大面积示范(即6.67 hm2示范)平均产量为13 500 kg/hm2的超级杂交稻第3期目标,达到了13 899 kg/hm2 [1];运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2];运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中,使农作物能够不受除草剂的影响,目前已生产出多种抗除草剂作物品种,应用广泛[3]。 1.2 细胞工程在农业领域的应用 细胞工程是指在体外培养细胞,以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交,使植物或动物个体繁殖速度加快,以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多,如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交,可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”;将豆科植物与向日葵进行细胞杂交,可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。 1.3 发酵工程在农业领域的应用 发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品,或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面,一是生产传统的发酵产品,如果酒、茯砖茶、食醋等;二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术,通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺,进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。 1.4 酶工程在农业领域的应用 酶工程,简单来说就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如,随着我国粮食的不断增产,一些地区出现了粗粮过剩的问题,需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段,将葡萄糖转变为甜度大的果糖,果糖不仅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度还高50%以上。 2 微生物肥料在农业领域的应用 2.1 微生物肥料的特点 微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面,从狭义上讲,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的,活性高。施入该种肥料能够产生活性物质,能够增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性质,使作物的生长环境变得更好,使作物生长更优、产量更高。从广义上讲,生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂,包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等,此种生物体不限定,既可以是微生物,也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。 2.2 生物肥料的应用优势 微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势,可有效改善土壤的理化性质,提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中,并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用,对环境几乎无污染;同时,施用量一般不大,在其生产过程中所消耗的能量也很少,因而可节约农民的施肥成本。此外,微生物肥料还可改善土壤的理化性质,减少土壤营养流失和富营养化的产生,实现土壤的可持续化利用。 2.3 微生物肥料的应用前景 目前,微生物肥料在农业领域方面的应用已越来越广泛,也得到了农民以及社会的逐步认可。国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品,微生物肥料作为一种保护生态环境、维护人类健康的理想肥料在农业生产中的应用必将越来越广泛、越来越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向。 生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业实践教学体系探索 摘 要:高职生物技术及应用专业由于办学时间短、相应产业处于快速发展期等原因,导致生物技术及应用专业实践教学体系建设方面明显滞后。分析了生物技术及应用专业实践体系的构建原则,提出了实践内容、支撑保障和评价体系建构方法。 关键词:高等职业教育;生物技术及应用专业;实践教学体系 在我国,高职生物技术类专业开设不足10年,实践教学体系建设滞后于学科发展,严重影响了生物技术类专业的实践教学质量,尽快制定较为完善的实践教学体系已是当务之急。 1 生物技术及应用专业实践教学体系构建的原则 1.1 与国家职业标准对接 生物技术及应用专业应以生物发酵、食品检验、酶制剂制造、食品类生产操作、生物制品等工种的职业功能、工作内容、技能要求、专业知识要求来确定实践教学目标、内容及考核评价指标、配置实践教学仪器设备,以提高实践教学的针对性和实用性。 1.2 三维目标并举原则 实践教学体系与理论教学体系是相辅相成,不可分割的,共同促成专业培养目标。教学中要充分利用实践教学这一素质教育的平台和载体,在进行校内实践、校外实践和毕业设计三维目标体系和内容体系设计时,不仅要重视学生职业技能和职业知识的培养,而且要充分考虑学生敬业精神、诚信意识、纪律观念、职业道德意识、团结协作和竞争能力等综合素质的培养。 1.3 整体优化原则 依据生物技术及应用专业培养目标对技能和素质的整体要求,系统架构实践教学体系以避免实践项目的重复设置和技能点训练的遗漏,达到提高实践教学效率和质量的双重目的。 1.4 层阶递进原则 生物技术应用专业的应用能力培养不是一蹴而就的,需要循序渐进,合理搭建单项实践、综合实践、课程设计、企业实习、毕业设计(论文)由简单到复杂的递进训练层级、递进实践教学内容体系。 1.5 技术应用与创新能力培养相结合的原则 国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确指出“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业能力”。实践教学是创新能力培养最直接最有效的载体之一。实践教学体系构建要尽量设置一些综合性、设计性及具有探索性的实践项目,让学生参加一些高新技术项目的训练,提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 2 建构“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系 我校通过对生物技术及应用专业实践教学体系的深入研究,开发了以生物发酵、酶制剂制造、食品检验、食品类生产操作、生物制品营销岗位为依托,以单项实践、综合实践、课程设计、社会实践、企业实习、毕业设计(论文)为支撑的“五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系框架(见表1),在进行岗位实践教学能力结构分析的基础上,制定出了各实践项目的目标、内容及考核方式,编制了与之配套的微生物应用技术实践、企业实习等15门实践课程标准和实践教学指导教材。 表1 “五岗六层”生物技术及应用专业实践教学内容体系 3 架构“五位一体”的生物技术及应用专业实践教学支撑保障体系 实践教学设备、仿真环境与校内生产实训基地、校外基地、实践教学资源库、双师型教学团队“五位一体”的支撑保障体系是生物技术及应用专业实践教学体系得以实施的基础。其中实践教学设备以及仿真环境与校内生产实训基地是生物技术及应用专业实践教学得以实现的载体。近年来,我校生物技术及应用专业建成了基因工程、酶工程、细胞工程等18个实验实训室,购置600多万元实践教学仪器设备。建成了柠檬酸生产车间、啤酒酿造车间、果蔬汁生产车间、焙烤车间、今麦郎实训室等校内生产实训车间,基本满足了发酵产品及生物制品的模拟式教学和体验式教学的需要。深度合作的校外实习基地是保证顶岗实习顺利进行的关键。我校生物技术及应用专业与青岛啤酒(徐州)彭城有限公司、徐州恒顺万通食品酿造有限公司等8家生物技术、食品类企业建立了深度合作关系。实践教学资源库方面,我们不仅开发了实践教学课程标准、实践教学教材,还开发了一些动画素材及多媒体课件。在师资队伍建设方面,从行业企业聘请专家和工程技术人员构建专兼结合的实践教学双师团队,不仅能大幅度提高实践教学质量,而且为校内专业教师双师素质的塑造提供了一个直接高效的培养机会。 4 谋构“三维二级”的生物技术及应用专业实践教学质量评价体系 科学合理地评价实践教学质量是保证和促进生物技术及应用专业实践教学顺利进行的基础。课题组在深入研究基础上,针对校内实践、校外实践、毕业设计(论文)三种实践类型(三维)制定了生物技术及应用专业校内实践教学质量评价指标、生物技术及应用专业毕业设计(论文)教学质量评价指标、生物技术及应用专业校外实践教学教师及组织管理质量评价指标3个针对性的评价指标体系。评价指标均设立了二级,一级指标包括教学指导效果、学生学习效果、组织管理效果3个方面,每个一级指标又各设立了4~5个二级指标。该指标体系在2008~2010级生物技术及应用专业实践教学中得以应用,取得了良好的效果,极大地促进了实践教学质量的提高。 生物技术及应用论文:探讨农业种植中生物技术的推广及应用 摘要:文章主要从以下三个方面,对农业种植中生物技术的推广及应用进行了简单探讨。 关键词:农业种植;生物技术;推广应用 随着科学技术的发展,生物技术也得到了不断地进步,生物技术在农业种植中的应用和推广,实现了我国农业的可持续发展。 1 农业种植中生物技术的推广及应用-转基因技术 转基因技术,简单来讲,就是在生物体外对DNA分子进行人工剪切、拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内使导入的基因得以表达。其中,其核心技术就是提取目的基因——将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。其中还有一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体进一步培养、研究。 在当前的农业生产中,转基因技术是目前应用最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植的育种有着极为重要的作用和意义,其可以将某一种作物的优良基因转移到另一种完全不具亲缘关系的作物品种当中,使得作物产量和质量得到提高。 目前被较广泛提取使用的植物目的基因主要有:苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉铃饲喂棉铃虫,如虫吃后不出现中毒症状,说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达,如虫吃后中毒死亡,则说明摄入了抗虫基因并得到表达。 因此,通过转基因技术的应用,使得农作物的品种得到改良,目前,随着科学技术和生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛应用的趋势。首先,目前,转基因植物的种植规模在不断地扩大,根据相关数据分析,目前采用转基因技术种植面积已经达到了全球耕地面积的16%。 此外,还有杂交育种技术的应用。简单来讲,就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。其也是一种极为常见的生物种植技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作方式更为简单,而且这种技术的推广时间也比较早,目前,对于杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些技术的应用都使得农业种植的难度降低。 2 农业种植中生物技术的推广及应用-组织培养技术 在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立细胞的全能性的基础之上的,通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终发育成为完整植株的一种生物技术。组织培养技术的利用,不仅可以增加植物繁殖的速度,而且更为重要的是能够在有限的时间内,培育出更多优良的植物品种。此外,利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,促进良种经济作物的快速推广。在应用组织培养技术要注意以下几点:首先,要保证在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。另外,在进行初代培养外植体的时候,对于褐变做好处理。褐变,主要就是指外植体在接种后,其表面开始褐变,有时甚至会使整个培养基褐变的现象。它的出现是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活,而使细胞的代谢发生变化所致。在褐变过程中,会产生醌类物质,它们多呈棕褐色,当扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。第三,关于植物组织的初代培养。初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。即接种某种外植体后,最初的几代培养。在初代培养时,用诱导或分化培养基,即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括:茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。 3 农业种植中生物技术的推广及应用-采用生物技术制作生物农药 生物农药,简单来讲,就是利用生物新陈代谢的产物,将其作为制作农药制品的有效成分,改变传统形式通过化学手段制作农药的方法,即可以起到良好的保护环境的作用,另外,还可以达到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐药性,所以,利用生物技术制作农药具有深远的影响。 在基因工程药品的生产中,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。因此,我们可以将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。例如:转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆等等。 因此,生物农药技术,避免了对环境造成的污染,利于农业的可持续发展。 4 总结 总而言之,生物技术已经在农业中得到了广泛的推广和应用,有效地改善我国目前的农业现状,提高了农作物抵抗能力,提高农业产量,积极推进我国农业的发展,实现了农业的可持续发展。 生物技术及应用论文:农业生物技术在我市生产及应用初探 一、佳木斯市农业生物资源现状 佳木斯市农业生物资源十分丰富,主要有农作物秸秆、泥炭、人畜粪便、粮食及经济作物产品加工副产品等等,这些生物资源有很大的开发价值。 1、作物秸秆。 佳木斯市农作物秸秆年产出量为500万吨左右,其中三分之一用于直接还田,三分之一用作烧柴和喂畜,三分之一被浪费。有很大的开发潜力。 2、泥炭 佳木斯市泥炭资源十分丰富,总储量为250万吨。主要分布在同江、抚远、桦南、桦川四个市县。目前只有桦川县申家店泥炭矿处于开发阶段。 3、粮食及经济作物产品加工副产品 粮食加工副产品每年有30万吨左右,经济作物加工后副产品主要有甜菜加工产生的废醪为2万吨左右,全市56万亩白瓜生产的瓜瓢为120万吨左右,被全部浪费,急待开发。 二、我市有潜力的农业生物技术开发项目 (一) 泥炭开发 我市泥炭资源十分丰富。而泥炭是生产腐殖酸类肥料的良好原料,也是生产医药、化工产品的重要原料。搞好泥炭资源开发和利用对我市经济发展有很大带动作用,利用泥炭资源可以进行以下开发。 1、建立腐殖酸类肥料厂,生产腐殖酸类肥料。在泥炭产地建立腐殖酸类肥料厂,引进先进技术和设备生产高质量腐殖酸类肥料。 2、利用泥炭生产水稻育苗壮秧剂、花土、草坪土等。 3、利用泥炭生产医药和化工产品。 (二) 秸杆开发 我市秸杆资源十分丰富,每年产出量在500万吨左右。而实际利用率不到30%,大部分秸杆被浪费。利用秸杆可以进行以下开发。 1、建沼气池生产沼气,解决农村能源问题。可以以每个农户为单位建小型沼气池,也可以以每个自然屯为单位建立大型沼气池,供全村使用。 2、建立以秸杆为原料的大型酒精生产厂。 秸杆快速腐烂发酵剂的研发生产。秸杆腐烂还田可以培肥地力。由于我市气温低,秸杆腐烂速度慢。秸杆直接还田影响农业生产。因此,需要一种能使秸杆快速发酵的制剂,使秸杆当年秋季快速腐烂,培肥地力。 (三) 生物肥料开发 生物肥料在绿色食品生产中占重要地位,生物肥料增产效果也十分明显,生产生物肥料有广阔的发展前景。 a)大豆根瘤菌肥。大豆根瘤菌肥可以增加大豆根瘤数,提高大豆固氮能力,能使大豆增产10%左右。我市80年代曾在宝清县建了一个大豆根瘤菌肥厂,取得了一定经济效益。但后来由于技术等方面的原因,工厂倒闭。随着现代技术的快速发展,大豆根瘤菌肥生产技术日渐成熟,引进先进技术生产大豆根瘤菌肥有十分广阔的前景。 b)土壤磷素活化剂。土壤磷素活化剂主要是释放土壤中被固定的磷,被作物直接利用。我市农民年年施用磷肥,磷在土壤中大量积累,土壤中磷含量逐年升高。引进先进技术建土壤磷素活化剂厂,生产土壤磷素活化剂,可减少我市磷肥用量,既增产增收又减少了化肥造成的污染。 c)生物钾肥。生物钾肥的作用主要是释放土壤中被固定的钾。我市土壤中钾含量很高,但速效钾含量很低。生物钾肥可以把土壤中被固定的钾变成速效钾直接被作物吸收利用。我省有几个生物钾生产企业,效益十分可观。 (四) 生物农药开发 生物性农药是我市植保技术体系中的重要品种,近几年应用面积呈现加大趋势,对于发展绿色农业具有重要作用。 1、农抗120类:该类农药是一种碱性核苷酸类抗生素,可直接阻碍真菌性病原菌蛋白质合成,导致病原菌死亡,并对作物有显著的刺激生长作用,属低毒杀菌剂,抗菌谱广。 2、加收米:加收米是小金色放线菌的代谢产物,有内吸和在植物体内运转的作用,对水稻稻瘟病有良好的防治效果。 (五) 稻壳苗床营养土 育苗取土难,破坏耕地,成为我市水稻生产一大难题。2006年经过试验,粉碎稻壳可代替三分之二营养土育苗,育苗效果比纯土育苗效果好。 (六) 稻壳制炭 我市每年稻壳产出量很大,但大部分被废弃。利用稻壳可以制成炭,代替木炭。即节约了木材,又废物利用。 (七) “淀粉基环保型木材加工用粘合剂”开发 采用天然高分子原料淀粉经与聚合物改性制备的一种新的环保型木材粘合剂。成本低、价格高。市场需求量很大。 三、我市即将开发的农业生物技术开发项目 大豆根瘤菌剂 大豆根瘤菌是大豆根瘤内一种能固定空气中氮素的细菌,大豆一生中需氮量的2/3是由大豆根瘤菌固定空气中的氮素而来的,其余1/3是从土壤中吸收的,大豆产量的高低与大豆根瘤菌数量有很大关系。大豆根瘤菌的作用是利用与大豆共生的根瘤来固定空气中的氮素,以满足大豆对氮素的需要。 1.大豆根瘤菌的种类 大豆根瘤菌是共生固氮菌中最主要的一种,目前,我国各地研究分离、筛选出了许多优良的大豆根瘤菌菌种。例如快生型的2057、2053、2058根瘤菌,慢生型的2010、2063、C33、61A76等。经过试验,2057、C33、61A76等菌种在我市增产效果比较理想。 2、大豆根瘤菌菌种的来源 目前,有很多研究、分离大豆根瘤菌菌种的研究机构,比较权威的机构有中国科学院微生物研究所,黑龙江省农科院土壤肥料研究所等。这些部门可以为我们提供所需要的菌种。 3、大豆根瘤菌的载体 大豆根瘤菌是一种非常微小的细菌,必须依附于某种载体上才能应用于农业生产,泥炭是大豆根瘤菌最好的载体,并且具有培肥地力的作用。泥炭资源在我市十分丰富,在我市总储量为250万吨左右,有充分的泥炭资源保证大豆根瘤菌肥的生产。 4、大豆根瘤菌肥在我市推广应用情况 我市从87年开始推广应用大豆根瘤菌肥,当时在宝清县建了一个大豆根瘤菌肥厂,年生产能力为2000吨,我市主要应用该厂的产品。87年推广应用面积为3万亩,88年推广应用面积为8万亩,89年推广应用面积为10万亩。90年由于灭菌、接菌等技术不过关,宝清县大豆根瘤菌肥厂倒闭。当时,市场上又无其他大豆根瘤菌肥产品,所以大豆根瘤菌应用技术推广工作在我市告一段落。近几年来,南方一些大豆根瘤菌肥产品进入我市,但由于菌种不适应我市土壤和气候条件,增产效果不明显,在我市应用面积很小。 5、大豆根瘤菌肥的增产效果和经济效益 经过在我市多年的试验结果,大豆应用大豆根瘤菌肥较对照平均亩增产大豆12.5~16.5公斤,增产率为9.2~14.5%。每亩平均增收31.9元,扣除每亩大豆根瘤菌肥成本6元,每亩纯增收25.9元,增产效果明显,经济效益显著。 6、大豆根瘤菌肥的推广前景 我市大豆面积每年都在700万亩以上,每亩大豆需大豆根瘤菌肥2公斤,我市700万亩每年需大豆根瘤菌肥1.4万吨,推广前景十分广阔。 7、现有大豆根瘤菌肥厂情况 目前,国内只有辽宁、河北、山东省有几家大豆根瘤菌肥生产厂家,其产品并不适合我市土壤、气候特点,在我市很难推广。目前,省内还没有大豆根瘤菌肥产品生产厂家。在我市建厂可以辐射全省。 8、大豆根瘤菌肥产品生产的技术关键问题 大豆根瘤菌肥产品生产的关键性技术问题主要是引进菌种的纯度、载体的灭菌、产品的含菌数量。菌种的纯度必须达到100%;载体的灭菌必须彻底;产品的含菌数量必须达到2亿个/克以上。当时,宝清县大豆根瘤菌肥厂倒闭的主要原因是载体的灭菌不彻底,产品的含菌数量没有达到2亿个/克以上标准。目前的生产技术完全可以解决这些问题。 9、大豆根瘤菌肥产品生产投资 大豆根瘤菌肥产品的生产主要是进行菌种的培养,载体的灭菌,接菌等几个关键环节。所有过程必须在无菌条件下进行,建立一个年产1万吨的大豆根瘤菌肥厂需投资1千万元左右。 10、大豆根瘤菌肥产品生产效益 大豆根瘤菌肥产品每吨生产成本为1200元左右,而目前市场价格在2500元左右,每吨利润在1300元左右,一个年产1万吨的大豆根瘤菌肥厂每年利润可达1.3千万元,当年就可收回投资。 生物技术及应用论文:透明质酸的生物技术生产及应用 糖胶聚糖(GAGs)是线性多糖,由重复的二糖单位(一个氨基糖和一个糖醛酸残基组成)构成。其中,透明质酸(HA)与其他GAGs不同,组成中无硫酸基。HA具有广泛的科学价值,应用于不同的生物医学领域。HA在生理条件下有多种不同的形式,有酸的形式或盐的形式如透明质酸钠,故将其命名为hyaluronan,本文将其简称为HA。 此生物高聚物广泛分布于自然界,已证实其于脊椎动物的软组织(如关节、滑液、皮肤、眼玻璃体、脐带、鸡冠),海藻,软体动物,培育的真核生物细胞系及一些原核生物中存在。HA是脊椎动物细胞外基质的主要组成成分,是人眼玻璃体(0.1 mg/mL)和关节滑液(3~4 rag/mL)的首要成分。人体内含HA最多的组织是皮肤,约为7~8 g,约占成人体内HA总量的50%。胎儿在发育的特定阶段,被厚的HA层包裹,脐带中含有丰富的HA(4 rag/mL)。鸡冠作为特殊的皮肤段,其中HA的含量最高可达7.5 mmL,这使其成为工业提取HA的首选资源。 脊椎动物体内的HA具有多种不同的功能:皮肤中,保持水分;软骨中,联于蛋白聚糖,调节水和离子浓度,维系软骨组织的物理特性和细胞一底物间的相互作用。HA的生物效能与HA受体的结合有关,可诱导细胞增殖速率、细胞移动及血管形成的改变。在炎症、纤维化以及癌症等疾病过程中,发现过量的HA。有直接的证据证明,HA参与癌症的转移。 本文分析评价HA及其衍生物的生产工艺、理化特性和己确定或潜在的应用。1 HA的生产 HA的工业生产,主要有两种方法:从动物组织提取(如牛眼和鸡冠):微生物大规模发酵。上述两种方法将在下面讨论。此外,最近的文献中报道了由新型的基因改造的微生物生产HA以及化学一酶法合成方法生产HA。 1.1传统的提取工艺 传统的HA生产是用溶剂从动物组织提取物中提取,然后由氯化十六烷基吡啶(CPC)沉淀得到。 最早1968年由Swann报道,生产工艺如下:(1)机械切片,获得小块的鸡冠; (2)乙醇洗涤(鸡冠1 kg中加入4L乙醇),重复多次,直至乙醇液不显浑浊; (3)用水/氯仿的混台液提取(鸡冠2.5kg中加入10 L水及0.5 L氯仿),搅拌至鸡冠溶胀: (4)过滤,滤液中加入氯化钠,氯仿提取; (5)离心,蛋白酶(链霉蛋白酶)酶解。 替代的方法:动物组织粗提取物经由表氯醇,三乙醇胺(ECTEOLA)色谱法提纯后,CPC分级分离。另外,在CPC(1%)沉淀前后,有报道用乙醇(1:3水//,醇)多次乙醇沉淀。在这些方法中,HA沉淀后,用灭菌滤器过滤,最终配制成医疗器械和医药产品。HA纯化的收率超过90%(按糖醛酸计)。 然而,由于收集鸡冠,以及生产过程中提取纯化耗时耗力,导致HA价格昂贵。事实上,由于动物组织的HA复合于蛋白聚糖,且往往与HA降解酶共存,导致分离高纯度、高相对分子质量的HA较困难。而且,由动物组织提取的HA在医药上的应用面临跨物种病毒和其他外来剂污染的风险。因此,从上世纪80年代开始,微生物发酵法生产HA正逐步取代从动物组织中提取HA。 1.2 HA的生物技术生产 已知的可合成HA的细菌是A和C群链球菌(Streptococci),革兰阳性菌如马链球菌(Steptococcusequi,一种马病原体),类马链球菌(Streptococcusequisimilis,可以在不同种动物间传染),化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes,人类病原体),乳房链球菌(Streptococcus uber~,牛病原体)。这些B增;血性细菌在琼脂培养时,在细菌群周围出现黏稠半透明层,这可归因于HA的合成。 DeAngelis等人1998年报道出血性巴斯德菌(Pasteurellamultocida,一种革兰阴性病原菌)可以在其荚膜中制造HA。无论是链球菌还是巴斯德菌,HA荚膜均是一种毒性因子,可保护细菌,使免疫系统无法识别。此荚膜也可以保护细菌抵抗白细胞释放的活性氧化物。最后,HA英膜利用CD44介导的组织应答,帮助细菌通过上皮层。因此,HA荚膜在微生物致病性上,起到很大的作用。 兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)和出血性巴斯德菌通过特殊的与膜结合的糖基转移酶(HA合酶)作用于活性底物(核苷酸糖类)生成HA。近期,有研究者用出血性巴斯德菌HA合酶通过酶化学(chemoenzymatic)法合成HA,其中也涉及了获得确定的HA的可能性。目前工业生产工艺是基于诱变的链球菌发酵。 在细菌发酵生产HA的过程中,约5%~10%的碳被代谢。在兽疫链球菌发酵的生产中,通过~3CNMR研究表明,组成HA的D一葡糖醛酸和N一乙酰氨基葡糖分别由6,磷酸葡糖和6一磷酸果糖衍生而来。 合成1 mol HA--糖,需消耗5 mol核苷三磷酸(3ATP和2UTP),2 tool葡萄糖和1mol乙酰辅酶A;同时产生2mol还原当量物(NADH)。由于在HA的生产过程中要消耗ATP生成NADH,所以ATP的水平以及细胞内的NADH在生物合成中起到关键作用。除了合成HA,也可生成组成细菌细胞壁的3种主要成分:肽聚糖、磷壁酸和细胞壁多糖抗原,这三种物质占细胞干重的20%。 1.2.1参与HA合成的酶HA合酶是合成HA的关键酶。自从1993年发现A群链球菌HA合酶的第一个基因编码,在其他菌类及真核细胞中,许多其他类似的HA合酶基因被确定。 1.2.2链球菌发酵链球菌是不形成孢子和非游动的细菌,光学显微镜下,呈现小球形或卵球形,外部环绕大范围的荚膜。通常情况下,HA荚膜是细胞体直径的1~3倍。从20世纪80年代初通过c群链球菌,特别是马链球菌马亚种和兽疫亚种发酵开始,HA已实现商业化生产。基于HA溶液的高黏度,发酵超过5~7 g/L的产物不实际。通常,多糖按消耗碳源计的收率约为0.05~0.1 g/g,多糖的Mr平均为(1-2)×10。报道的最大Mr是5.9×10。重要的发酵工艺。 1.3 HA的分离与提纯 HA在生物医学上的广泛应用,归结于下述特性:(1)高吸湿性;(2)黏弹性;(3)良好的生物相容性(4)非免疫原性; (5)降解产物安全。 1.HA保水性与其亲水的化学性质有关。由于分子链中羧基的存在,生理pH下(HApKa=2.9),HA是高分子电解质;有水存在下,HA分子可溶胀1000倍形成水舍物。 2.HA的黏弹性是指HA水溶液的流变学行为,表现为凝胶的弹性及流体的黏性。HA溶液表现假塑性,在高切变速率下,溶液的黏度降低。HA医学应用基于切变表现稀薄行为,流变性与Mr、浓度以及环境条件如DH有关。 3.作为人体许多组织的组成物质,HA具有高的生物相容性,这是在生物医学领域应用必须具有的属性。 4.HA分子在所有物种和所有组织中具有相同的结构,因此免疫系统从不对其“警戒”。 5.HA在体内降解主要通过透明质酸酶催化水解,降解产物安全。皮肤中HA的半衰期约为24 h,服内HA的半衰期约为24,36 h,软骨中为1-3周,玻璃体中为70dt。 由于以上的突出优点,HA的开发及其商业化程度日趋加强。HA主要用于骨关节炎的治疗、化妆品、眼科学、美容医学、外科和创伤愈合、局部给药和组织工程学中。 2.2市售制剂中的HA:线性、衍生物及交联物。 应用于已述领域时,HA为原始的线性结构。然而,为了其他的目的,需要对HA进行化学修饰。通常对HA做衍生化(线性链的修饰)或交联处理(在HA链之间形成共价键,从而形成HA的三维网状结构)。 修饰HA是为了降低体内HA的高转化率。例如。如果皮下注射线性HA,降解迅速而不能有效的发挥其功能。相反,修饰后的HA,不易受化学和酶解的影响,因此在体内作用时间较久,效果更好。修饰HA,尤其是交联处理,也可以改善HA某些特定的力学特性。 HA的化学修饰一般涉及其分子结构中的羟基或羧基。 HA的衍生化策略包括酯化及硫酸化。硫酸化发生在HA链的羟基位置,得到的产物具有类肝素的活性(与硫酸化的程度有关)。酯化过程涉及分子链上的羧基,羧基转化为酯后,导致产物疏水性增加。因此,随着HA修饰程度的增加其水溶性降低,从而使其在体内环境下更稳定。在所有HA衍生物中,HA的苄酯衍生物具有更好的市场。 过去的10年中,多种方法可制得交联HA,许多交联HA产品上市。交联的方法包括:双一碳二亚胺交联,碳二亚胺[R1-N》N―R,如EDC:l一乙基(3,3一二甲氨基丙基础二亚胺)]和辅助活化剂(co-activators,如,N一羟基硫代琥珀酰亚胺,sulfo-NHS,或1,羟基苯并三唑HOBt)介导的多价酰肼交联,二硫化物交联,由碳二亚胺和一种辅助活化剂介导的自交联,甲基吡啶碘(CMPI)介导的自交联,光致交联,上述的交联过程均涉及HA链中的羧基。其他的交联方式涉及HA链中的羟基,包括二乙烯基砜交联和双环氧化物(di-epoxide)交联。 2.3线性HA的应用 线性HA主要用于化妆品、眼科以及促进伤口愈合。化妆品中,由于HA的亲水性,其作为保水性物质,目前主要的化妆品品牌中均含有HA。 HA在药物局部给药系统应用中受到关注。如,Solaraze,处方为含有双氯芬酸(3%)的HA凝胶(25%),临床用于治疗局部光线性角化病。与对照或其他给药系统比较,HA可明显提高双氯芬酸对角质层的渗透性,并能提高表皮中药物的滞留及定位。 HA有助于皮肤炎症及伤口的愈合。如Jaloplast Cream(Fidia,Italy)就是一种以HA为主要成分(0.2%w/w)的产品,涂抹于伤口(擦伤、皮肤移植、外科手术、一和二度烧伤、血管变形和溃疡、褥疮)表面,促使伤口更快结痂愈合。 整形外科生物再生(bio―revitalization),是指HA皮下给药,抵抗皮肤衰老。面部HA皮下给药后,可以修正面部线条,平复皱纹。面部小剂量注射HA,可以帮助皮肤恢复和保持弹性,显得健康。经常用于眉线、鱼尾纹及嘴角纹。注射HA后,可以使皮肤更光滑、细密、有光泽。 眼科手术中,HA溶液用于保护眼组织,可以在眼科手术时提供足够的空间。这主要利用了HA的黏弹性。高黏的HA溶液固定后(静态),可以维持眼科手术空间。高剪切率下HA黏度较低,可使其更易注射。HA的高弹性可以保护眼组织不受外科器械及植入物的伤害。 常用产品为Healon,来自美国雅培医疗光学公司。该产品是一种含透明质酸钠(1%,w/w,pH 7.0-7.5)的黏弹性生理溶液,辅助用于白内障摘除、人工晶状体植入、角膜移植、青光眼滤过术及视网膜附件手术。 Viseaot(黏弹性的眼内注射液,Cilco,USA),主要含透明质酸钠(30 mg/mL),硫酸软骨素钠(40 mg/mL)及缓冲体系。主要用于自内障摘除及人工晶状体植入。 眼科中,线性HA在许多洗眼液处方中作为活性成分。如,意大利Sift公司生产的Hyalistil,含有0.2%透明质酸钠,可以稳定泪膜,保湿和润滑角膜。可以有效提高佩戴隐形眼镜的舒适性。HA的吸湿性和黏弹性是其作用的基础。美国雅培医疗光学公司产的Blink Contacts是一种含0.15%(w/w)HA的滴眼液,可以增加隐形眼镜的舒适性。 泌尿外科应用,膀胱内缓慢输入线性HA溶液被用来治疗间质性膀胱炎、复发性尿路感染和出血性膀胱炎。HA是膀胱上皮的保护屏障,炎症导致GAG层损坏,可能增加细菌黏附及感染的可能性。目前临床关于HA治疗上述病症的资料较少。 2.4交联HA的应用 交联HA主要用于美容医学,骨关节炎(OA)治疗以及组织工程。 最近十年,交联HA在美容医学上的应用逐渐兴起。HA作为皮下填充物,在非手术软组织填充中反响较好。皮下注射HA可平滑皱纹,增加软组织体积(如唇部、乳房)。根据美国美容整形外科学会统计,2008年使用的皮肤填充产品中,85%含有HA。因为巨大的临床商业价值,几乎每家美容器械公司均生产含HA的皮下填充产品。 交联及线性HA可用来治疗OA。HA是关节滑液的组成成分,关节炎症时,关节滑液中HA的浓度降低。关节内注射HA溶液,对炎症有治疗作用。有研究表明,HA可以抑制软骨变性,保护关节软组织表面,使滑液的流变学特性正常并能降低痛感。1997年,FDA批准Synvisc上市,其主要成分为Hylan GF-20,一种交联的HA衍生物。Hyalgan(Fidia),Orthovisc(Anika)以及synovial(IBSA)是市场上广泛应用的以线性HA为基础的治疗OA的产品。 为防止术后粘连,建议使用交联HA。例如,意大利Fidia公司的ACP(AutoCrosslinked Polymer,白交联聚合物,HA分子链上的羟基和羧基可以形成分子内或分子间的酯键),在动物模型及I临床试验中,可有效的减少腹腔手术后的粘连。美国Genzyme Biosurgery公司生产的Seprafilm为一种粘连屏障(隔膜),由HA和羧甲基纤维素(CMC)制得。据推测,该产品中的HA可能部分衍生化,部分交联。临床表明,该产品可有效降低腹腔手术后粘连的发生频率及粘连程度。 2.5 HA衍生物的应用 HA的酯在此类高分子中利用最多,尤其是在组织工程中。HYAFF(Fidia Advanced Biopolymers,Italy)为HA苄酯。HYAFF,11(完全酯化的HA衍生物)医学上应用广泛,如组织修复、药物控释、神经再生、创伤敷裹。它可以作为皮肤和软骨再生的支架。医学上应用的几种形式:薄膜、喷雾、海绵、管及微球。LaserskintlHyalograff cAutograft,Hyaffj基础的商品。Laserskin是直径40-500m的HYAFF。11的微球,成功用于治疗烧伤及皮肤病灶。Hyalograft C Autograft为3D的HYAFF一1 l,已成功用于治疗软骨缺失。3结语 由于科学上的关注及其在化妆品和生物医学领域应用的多样性,HA成为重要的生物高分子。因此,其在许多跨学科领域的研究不断深入。一方面在于改进生物技术生产工艺,另一方面在于发展新型的HA制剂/基于HA的新原料。市场需求促进了研究的进行。从代谢工程方面进行开放的科学讨论,讨论也涉及新的生物转化工艺,目标是为了生产出特定M的生物高分子。许多文献报道也指出,Mr与HA的不同生物功能密切相关。对于HA理化和生物现象的全面认识,我们还相差甚远;还需进行更深入的研究来完全发现HA的价值。 生物技术及应用论文:废水厌氧生物技术应用现状及发展前景 摘 要针对高浓度污泥和利用气泡的聚并和破裂产生的“聚式”流态化原理良好的传质效果,使IC反应器在厌氧处理技术方面比普通反应器,如UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed)更具有优势。IC(Inner-Circulation)厌氧处理技术应用现状及发展前景。 关键词厌氧处理废水;UASB;IC反应器;IC技术热点;IC应用现状;IC发展前景 以高效、低成本为特征的现代废水处理技术首先当推先进的厌氧生物处理技术,厌氧生物反应器是其中发展最为迅速的一个领域。 1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。 原典型的UASB反应器工作原理概念和工作状态模型存在三方面问题:A、高度问题,污泥床高度对反应区的水流影响较大,如太厚会加大沟流和短流;B、增加截面积的放大方式,在大规模反应器中难以实现均匀布水;C、三相分离器的稳定操作较为困难。 20世纪80年代中后期到90年代,针对上述缺陷,国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环反应器(IC)、升流式厌氧污泥床过滤器(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)为代表的第三代厌氧反应器相继出现。从物理角度来看,第三代厌氧反应器是以颗粒污泥为生化反应的基础,主要考察固体物质在重力场作用下,在流体中形成更为合理的微物理环境,达到固液充分接触,更快传质的这一核心目的。利用固体的流态化技术是其核心技术之一,侧重是解决典型UASB上述的A、C问题。 90年代中后期荷兰Pagues公司的开发了一种内循环(internal circulation)IC反应器,采用了特殊物理结构设计,以ANAMMOX工艺为特征的流化床。反应器的设计,生化反应规律,以Kolliken为主的菌群的微生态环境,现有和可能形成的物理特征,在连续工艺过程中菌群的流体中特点,设计出合理的物理结构。因此更加具有优势。IC反应器应用于啤酒、发酵、造纸、食品、饮料及化工等行业。取得了不错的效果。使第三代厌氧反应器的应用在我国得到开展,与此相应的研究工作也相继展开。 1IC反应器工作原理 IC反应器基本构造如图1所示,它相似由2层UASB反应器串联而成,具有很大的高径比,一般可达4~8,反应器的高度可达16~25m。 1.1进水 水泵将废水泵入反应器底部的布水系统,颗粒污泥和气液分离器回流的泥水混合物有效地在此充分区混合。 1.2膨胀污泥床 混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水气混合物由底部位分离器收集被沼气提升至顶部的气液分离器。 1.3气液分离器 被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。 1.4后处理部分 经第处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。 1.5出水 泥水气混合物由高部位分离器收集被最终分离,上清液经出水堰溢流排出,沉淀的颗粒污泥仍留在后处理部分的污泥床内,在上部产生的沼气沿第二条上升管也进入气液分离器,小部分泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合。沼气可用于发电。 从IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRT HRT,获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。 2IC反应器的运行特性 J.H.F.Pereboom和T.L.F.M.Vereijken详细进行了IC反应器与UASB反应器生产性装置各项运行参数的测定和比较,如表1所示。下面从几方面进行分析。 2.1IC反应器的处理效能 前已述及,与UASB反应器相比,在获得相同处理效率的条件下,IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率,IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时,HRT可缩短至2.0~2.5h,使反应器的容积更加小型化。由表1可知,在处理同类废水时,IC反应器的高度为UASB反应器的3~4倍,进水容积负荷率为UASB反应器的4倍左右,污泥负荷率为UASB反应器的3~9倍。由此可见,IC反应器是一种非常高效能的厌氧反应器。 2.2污泥物理性质 IC反应器颗粒的平均直径在0.66~0.87mm,略大于UASB反应器颗粒的平均直径0.51~0.83mm;IC反应器最大颗粒直径为3.14~3.57mm,UASB反应器颗粒的最大直径3.38~3.43mm;IC反应器颗粒密度为1.041~1.057g/cm3,与UASB反应器颗粒的密度1.039~1.065g/cm3较为接近。但是IC反应器颗粒相对剪切强度比UASB颗粒的强度差,如以UASB颗粒的相对强度为100%,则IC颗粒为32%~53%,这是由于IC反应器的污泥负荷率大大高于UASB反应器的污泥负荷率之故。IC颗粒污泥的灰分占0.13~0.15,低于UASB颗粒污泥的灰分0.2~0.26,这说明IC颗粒污泥中有机成分含量更高,污泥的活性更高。 2.3颗粒大小的分布 Pareboom和Vereijken比较了IC反应器与UASB反应器污泥样品颗粒大小尺寸的分布,UASB和IC反应器处理啤酒废水和土豆加工废水的颗粒大小分布情况。比较的结果表明,IC反应器颗粒尺寸较粗和分布较宽,这是由于IC反应器升流速度较大,使细小颗粒更易于被冲刷从而反应器内小颗粒比例减小,而留在反应器内的颗粒获得更充分的营养,在长期滞留情况下颗粒长得更大,因此IC反应器内颗粒大小的分布范围比UASB反应器更宽,且IC反应器的平均粒径Da和Sauter平均直径D32均大于UASB反应器。 2.4颗粒沉降速度 UASB和IC反应器内颗粒的沉降速度一般都高于液体升流速度。IC颗粒(粒径 2.5污泥的活性 IC反应器污泥的活性远高于UASB反应器的污泥活性。这是由于IC反应器的污泥颗粒完全趋于流化状态,传质的限制因素小,UASB反应器污泥床局部地方的污泥浓度很高,甚至存在死区,传质受到一定限制。因此,IC反应器的平均污泥去除负荷率远高于UASB反应器的污泥去除负荷率。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 2.6反应器不同高度污泥浓度的变化 Pereboom和Vereijken分别测定了处理啤酒废水和土豆废水的IC反应器不同高度处污泥浓度及颗粒大小分布变化的情况。得出了不同高度的颗粒尺寸的分布,颗粒尺寸大小、生物量浓度和灰分沿IC反应器高度的变化,IC反应器的第一段污泥床混合良好,污泥床以上和出水中固体的灰分大大高于第一段污泥床。由此可得出结论,IC反应器具有很高的紊流和上升流速,有助于无机物的有效去除。 3IC工艺技术优点 3.1容积负荷高 由于IC反应器存在着内循环,第一反应室有很高的升流速度,传质效果很好,污泥活性很高,因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多,一般高出3倍以上。处理高浓度有机废水,如土豆加工废水,当COD为10000-15000mg/L时,进水容积负荷率可达30-40kgCOD/(m3d)。处理低浓度有机废水,如啤酒废水,当COD为2000-3000mg/L时,进水容积负荷率可达20-50kgCOD/(m3d),HRT仅2-3h,COD去除率可达80%左右。 3.2节省投资和占地面积 由于IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4-1/3,所以可显著降低反应器的基建投资。由于IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比(一般为4-8),所以占地面积特别省,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。小型的IC反应器可以工厂预制,大型的可在现场制作,施工工期短,安装简便,且IC反应器的土方量很小,可节省施工费用。 3.3抗冲击负荷能力强 由于IC反应器实现了内循环,处理低浓度水(如啤酒废水)时,循环流量可达进水流量的2~3倍;处理高浓度水(如土豆加工废水)时,循环流量可达进水流量的10~20倍。因为循环流量与进水在第一反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,降低了有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。 3.4抗低温能力强 温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20-25℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。 3.5具有缓冲pH的能力 内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流,防止局部酸化发生,并可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内pH保持最佳状态。 3.6内部自动循环,不必外加动力 普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。 3.7出水稳定性好 IC反应器的第一、二反应室,相当于上下两个UASB反应器,它们串联运行,可以补偿厌氧过程中Ks高产生的不利影响。VanLier在1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。第一反应室有很高的有机容积负荷率,相当于起“粗”处理作用,第二反应室则具有较低的有机容积负荷率,相当于起“精”处理作用。整个IC反应器实际上是两级厌氧处理。一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也较稳定。 3.8启动周期短 IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1-2个月,而普通UASB启动周期长达4-6个月。 4IC处理技术应用现状及发展前景 IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985年荷兰首次应用IC反应器处理土豆加工废水,容积负荷(以COD计)高达35-50kg/(m3d),停留时间4-6h;而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有10-15kg/(m3d),停留时间长达十几到几十个小时。 在啤酒废水处理工艺中,IC技术应用得较多,目前我国已有多家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看,IC工艺容积负荷(以COD计)可达15-30kg/(m3d),停留时间2-4.2h,COD去除率ηCOD 75%;而UASB反应器容积负荷仅有4-7kg/(m3d),停留时间近10h。 对于处理高浓度和高盐度的有机废水,IC反应器也有成功的经验。位于荷兰Roosendaal的一家菊苣加工厂的废水,COD约7900mg/L,SO42-为250mg/L,Cl-为4200mg/L。采用22m高、1100m3容积的IC反应器,容积负荷(以COD计)达31kg/(m3d),ηCOD 80%,平均停留时间仅6.1h。 我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的IC厌氧处理系统自1998年12月运行以来一直都很稳定,进水COD一般在8000mg/L以上,pH5.0左右,容积负荷(以COD计)可达30kg/(m3d),出水COD基本在2000mg/L以下,且每千克COD产沼气0.42m3。1996年IC反应器首次应用于纸浆造纸行业,并迅速获得客户欢迎,至今全世界造纸行业已建造IC反应器23个。反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%-80%,CO2为20%-30%,其它有机物为1%-5%,可作为燃料加以利用。 表1列出了IC反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对照结果,从表中数据可以看出,IC反应器在很大程度上解决了UASB的不足,大大提高了反应器单位容积的处理容量。 5结语 随着生产的发展,经济高效、节能省地的厌氧反应器越来越受到水处理工作者的青睐。IC反应器的一系列技术优点及其工程成功实践,是现代厌氧反应器的一个突破,值得进一步研究开发。而且由于反应器容积小,生产、运输、安装和维修都十分方便,产业化前景也很乐观。 生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业校外实践教学改革探讨 摘要:高职生物技术的校外实践教学在培养高等技术复合型、应用型人才中具有十分重要的作用,从更新实践教学观念,重视校外实践教学入手,针对企业对人才的需求特点,提出校外实践教学改革思路:同时,提出校外实践教学改革中学校、企业及政府部门均有不可忽略的作用。 关键词:高职;生物技术及应用;校外实践;教学改革 生物技术及应用专业在医药、食品、卫生、化工及农、林、牧、鱼、环保等众多行业中都具有广泛的应用,社会对优秀的生物技术专业人员的需求量也逐步增加。高职院校生物技术及应用专业的培养目标正是为社会培养和输送具有必要的生物技术及应用专业知识和实践技能、能够从事生物技术及相关领域工作的复合型、应用型的技术和管理人员,为适应市场经济建设和科技发展的需要。为使高职院校生物技术及应用专业的学生能适应企业对人才的要求,拓宽就业渠道,必须加强学生的实践教学。实践教学在该专业学生技能的培养过程中起着决定性的作用,具有中心地位的主导作用。因此,在进行校内实践教学的同时,必须加强校外实践教学并提出改革体系。 一、正视高职生物实践教学的现状,重视校外生物实践教学 生物技术及应用专业是一门实践性很强的专业学科,但目前在实践教学上存在着许多不符合生产实际的教学情况,应用就更谈不上, 首先,大多数高职院校在实践教学过程中,把理论能力培养放在第一位,应用能力培养放在了第二位;把传授理论知识、验证已有的理论知识作为教学重点,应用技术和综合应用操作技能的训练当作教学陪衬;在教学方法上。主要是进行模仿和验证性实践,且教学方法和手段极其落后,完全没有体现求知、创新和应用,对培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及实践操作能力效果甚微,这就使得培养出来的学生不能满足现代市场经济社会对高素质人才的需求。 其次,高职院校生物实践教学闭门造车,与企业实际生产脱沟。企业技术创新、产品更新及对岗位技能的需求发展迅速,大大超过学校普通实验、实践教学的设备更新和完善的能力及速度。许多学生走出校门显得茫然不知所措,进人工厂大门不知机器名称,面对实践仪器无从下手。即便企业录用,也要培训较长一段时间,给企业增加额外负担。同时,通过对企业的调查总结企业对生物技术专业人才提出的要求是:第一,必须有一定的文化基础素质;第二,要有扎实的专业技能。扎实的专业技能就是要有较高的技术应用能力和较宽的就业岗位的适应能力。其中有较高的技术应用能力是核心,也是实践教学的基本任务,它集中体现在对专业技术的掌握和应用上。可见,高职院校生物技术专业校外实践教学不容忽视,极其重要。在此,结合我校的实际情况,从更新实践教学的观念人手,广开思路,认真吸取其他高职专业办学的成功经验,建立高职生物技术及应用专业的校外实践教学改革体系。 二、针对企业对人才的需求特点,提出校外实践教学改革思路 (一)以市场为导向,认真做好专业定位和课程设置 高等职业教育只有面向市场、进入市场,与产业发展、行业需求紧密结合才有生机活力。高职院校生物技术及应用专业在专业定位上坚持专业建设紧贴行业需求,突出以技术、能力培养为主、理论知识必须、够用的特点,为企业提供具有较高实践操作技能的“灰领”人才。同时,教学内容贴近企业,以企业为依托,重组课程体系,更新教学内容,修订教学计划,使教学内容与企业需求尽可能“零距离”贴近。课程安排与企业要求相适应,按照企业岗位在知识、技术、能力方面的要求,加强企业需要的针对性教学。坚持教学现场和生产现场同步,实验设施与生产设备同步。与企业共建实验室、共商课程设置。有必要的话还可聘请企业的工程技术人员参与教学计划、教学大纲的修订和教材的编写,参与部分课程的教学。这样教学内容更加贴近企业,使学生更能适应企业需要,缩短从学校人到企业人角色转变的过程,为培养高素质的实用型、复合型人才打下坚实的理论基础。 (二)以企业为依托,积极建立校外实习、实训基地 实践能力的培养必须有一个好的实践环境,学生除在实验室进行验证性实验外,更重要的是要给学生创造一个适合本专业动手操作的实习、实训场所,提供真实的职业环境。只有这样才能培养出一大批业务熟练、技术过硬的专业人才。因此,本课题组提出建立生物技术及应用专业校外实习、实训基地的改革思路。 首先,根据我校的实际情况,充分利用学院自身的优势,依托学校企业的先进设备和技术优势,校企联合共办校外实践基地。南昌理工学院为全日制普通高等专业学院,隶属于南昌航天科技集团。集团拥有企业30多家,其中与生物技术专业相关的企业有多个,通过校企商议。选择江西航天日用化工发展有限责任公司和江西航天泰力士药业有限公司为学院生物技术专业学生校外实习、实训基地。 其次,通过各种方式,在社会上选定一些相关的公司、企业建立相对稳定的校外实习、实训基地。鉴于目前公司、企业的市场性经营性质。应改变校外实践教学的方式和内容。采取“内低、外高”,“内技能、外技术”的实践教学模式。即本专业学生的基本操作技能,初步专业技能由校内实训基地解决,在此基础上,再到公司、企业参加技术性比较强的专业实践。比如技术革新、产品设计、方案论证、管理训练、高技术操作等。这样一般就不会影响公司正常的生产秩序,甚至可为公司、企业解决工程技术中的实际问题及创造相应的价值。这样的校外实习就会受到欢迎,并可使校外的实践教学取得事半功倍的效果。具体措施如下:第一,可由学校出面与企业进行联系,并签定有关实践教学的合同;第二,学生自主联系或课余兼职,并将校外实习的体会及时反馈学校;第三,吸纳企业,与企业合资办学,成立股份制学校,使企业自然地成为校外实训基地。 最后,开展校外实习、实训必须统筹规划,制定相应的校外实践教学管理制度。本课题组认为应该加强这些方面的管理。即制订详细的实训教学计划和实训指导书;建立注重过程和业绩的考核制度:建立互惠互利、优势互补的校企合作运作机制。这样,才能使校外实习、实训长期稳固地进行下去。 (三)以就业为目标,大力推进“订单式”教育模式 高等职业教育要坚持以服务为宗旨,以就业为导向。面向社会和市场办学,深化人才培养模式的改革,实施“订单式”人才培养的办学模式。“订单式”人才培养是校企合作的有效载体,是产学研结合的重要方式。作为校企合作培养人才的具体实施形式,“订单式”教育有利于高职教育体制和人才培养模式的改革,有利于弥补书本知识不贴近生产实际的不足,使学校的教学内容与社会的需求同步。同时,还可提高人才培养的质量,使培养的人才更符合企业生产实际,从根本上解决“对口”就业难的 问题, 本课题组结合我校的实际,经过市场调研及与企业咨询,了解企业对高职生物人才的需求,同时充分考虑高职生物技术专业的特点,在实施“订单式”人才培养模式上进行了积极的探索,提出以下教学改革思路。①全程模式,企业与学校共同确定招生计划并参与学生录取工作,学生入校后就将学生的档案与企业交流,企业为学生提供校外实训场所,对品学兼优的学生企业可优先录用。②2+1模式,学生在校学习两年后,在企业实习一年,在实习期间应充分发挥专业优势。为企业服务,企业对表现优秀的学生可优先录用或提前录用。③2.5+0.5模式,学生通过最后一学期在实训基地顶岗实训参加生产实践,实训基地对学生实行员工式的管理,学生在真实的职业环境中得到全方位的职业能力训练,实践技能水平得到显著提高。 校外实践就是让学生提前进入企业,让学生较早接触企业环境,在企业一边实习、实训,一边进行专业课学习,缩短教学与企业的差距,大大增强学生学习的主动性、针对性,激发学习热情,掌握了知识,增长了才干,学到了本事,成为就业有优势、创业有能力、继续深造有基础、持续发展有空间的有用人才。受到企业的欢迎。 (四)以网络为工具,构建校外实践交流的平台 学生在校外实践的过程中。有成功的惊喜,也不免会遇到这样或那样的问题,随时希望有老师、同学或朋友与其分享或为其排疑解惑。作为校外实践教学的一个补充,以网络为工具。构建校外实践交流的平台。同学们可以在此畅所欲言,交流实践成功的经验;也可以倾诉实践失败的教训;还可以提出各种专业问题。学校设立校外实践指导小组,定期安排教师为学生解答问题,进行专业实践指导。通过交流,学生将在校外实习的情况及时反馈给学校,学校能及时掌握学生在校外实践的效果。对学生实践技能及其他各方面能力的提高都具有重要的指导作用。同时,企业与学校之间也可通过网络进行多方面交流,指出学生在企业实践的优缺点。学校则及时解决出现的问题。这样。可使学校与企业长期合作。使校外实践、实训基地长期稳固地发展下去。 三、高职生物技术及应用专业校外实践教学改革中引发的思考 (一)校外实践教学改革实施中学校应发挥主体作用 校外实践教学组织形式应由单一化向丰富多彩的形式发展。过于依赖相对固定的校外实训基地。期望企业直接、全面参与学校人才培养过程是不现实的,开展校外实践教学还必须充分挖掘动态的社会资源,如开展市场调研、组织实战训练和课余兼职等。这就要求学院在专业课程设置上面向市场、进入市场。与产业发展、行业需求紧密结合,使学校一开始就与产业部门保持天然、密切的联系,依托行业。办出专业特色,形成优势。同时,对学生的实习、实训给予极大的支持。并制定一系列的政策、制度进行规范管理。如制定与企业互惠互利的合约、学生实习、实训的指导书、过程管理、绩效考核等。 (二)校外实践教学改革中企业应发挥的主导作用 校外实践教学离不开企业。学生的实习、实训必须依托企业,只有走进企业,接触企业,才能使理论与实践有机结合,才能提高专业技能,增强就业能力和社会竞争力。然而。由于市场经济的影响,很多企业对上门来洽谈合作的学校不是拒绝就是找各处理由推托;有的勉强答应了,但对前来实习的学生没有管理,没有培训,任其自生自灭;这样的校外实践形同虚设。如何使企业与学校共同携手并肩来实现高职专业学生的实践教学应是双方的责任。 (三)政府部门在校外实践教学中起着不可忽略的作用 我国目前正在加速工业化进程。社会对生产、管理、服务一线人才的需求庞大,企业和学校、政府共同成为办好高职教育的三大主体,政府引导,企业参与,实现学校和企业的密切联系和合作。是高职教育改革和发展的必然趋势。充分利用社会资源,国家通过法律规定或政策引导等方式促使学校与企业共担职业教育和技术培训义务,共享利益。形成有分有合、责权利相结合的良性循环机制。高职教育必须利用社会资源,而且也只有将校内外办学资源有机整合起来,才能实现人才培养的高质和高效。可见。国家政府部门在校外实践教学中起着不可忽略的作用。 四、结语 随着生物技术及其产业化的快速发展,企业对高职生物技术及应用专业人才的培养也有了更高更新的要求。为了加强学生的操作技能,提高学生综合素质和创新能力,高职院校生物技术及应用专业的实验教学必须与实际相结合,特别是校外实践教学方面应进行改革,形成一定的校外实践教学改革思路,这样才能实现高职生物教育的培养目标,真正为社会输送高素质的应用型、复合型生物技术人才。 生物技术及应用论文:海洋生物技术原理及应用课程教学探索与改革 摘 要: 作者从目前高校《海洋生物技术原理及应用》课程的特点出发,结合几年来的教学经验,对教材的选择、教学内容的调整、任课老师的搭配、考试考评体系改革等方面的改革措施进行探究,以达到提高教学质量、提升学生的综合素质和创新能力的目的。 关键词: 海洋生物技术原理及应用 教学改革 提高教学质量 现代生物技术是21世纪令人瞩目的高新技术之一,分子生物学、遗传学以及生物化学等学科的飞速发展,使现代生物技术发展日新月异[1]。浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮,它覆盖着71%的地球表面积,海水总体积占地球总水量的97%,蕴藏着巨大的生物资源。在全球面临能源危机和环境污染的情况下,利用海洋生物资源,缓解上述危机,成为科学家认为最可行的方法之一。因此,将生物技术应用于海洋生物研究和开发形成的海洋生物技术是生物技术中发展最快、研究最热、最有潜力的研究方向之一。在此形势下,海洋生物技术相关课程应运而生,在很多涉海研究的科研院所开设。由于海洋生物技术涵盖内容较多,范围较宽,本课程的教学难度较大。但是有关海洋生物技术课程的教改信息及探讨较少。面对蓬勃发展的海洋生物技术,为使海洋生物技术教学适合时展的需要,提高教学质量,我们结合对本门课程教学的实践和体会,初步探讨了海洋生物技术教学的改革。 1.合理编排内容,优化知识体系 教材是学生接触、预习和复习一门课程的工具,是保障良好教学质量的前提和基础。一本好的教材,可在很大程度上提高教学的效率,激发学生学习的兴趣和热情。但是,目前有关海洋生物技术的教材较少。目前,相关书籍有5本,《海洋生物技术》,曾呈奎主编,山东科学技术出版社,1998年出版;《海洋生物技术新进展》,范晓主编,海洋出版社,1999年出版;《海洋生物技术原理和应用》(第二版),张士璀主编,海洋出版社,1999年出版;《海洋生物技术研究进展》,王长海主编,化学工业出版社,2005年出版;《海洋生物高技术新进展――863计划海洋生物技术主题成果汇编》,丁健主编,海洋出版社,2006年出版。前三本书编著时间在10年以前,海洋生物技术发展飞快,因此不适合做教材。后两本主要是对文献或专利的汇总,不能作为本科生教材。在这种情况下,教师在阅读以上相关教材基础上,末不断大量查阅相关期刊论文,掌握学科发展最新的前沿和动态,及时更新讲课内容,并进一步积极准备编写海洋生物技术教材。 2.优化师资力量,实现优势互补 海洋生物技术相关课程涵盖内容较广。从生物类别上可分为海洋微生物生物技术,海洋动物(特别是海洋经济类动物)生物技术,海洋植物(特别是海洋大型藻类)生物技术;从技术手段上包含了所有传统的生物技术和快速现代生物技术如细胞工程技术。虽然在海洋生物技术领域内,各个科研院校都不乏科研和教育能手,但是毕竟各位老师术业有专攻,各位老师的学习及科研背景不同。虽然都从事海洋生物技术领域的科研工作,但是海洋生物技术涵盖内容较多,各位教师只能从事其中较小的一部分。在这种情况下,要了解各位教师的研究领域,将研究不同海洋生物技术领域中教师资源整合,集中各位教师的研究优势教学究。海洋生物技术包括海洋微生物技术、海洋动物技术、海洋植物技术三大方面的内容,分别由主要研究对应领域的三位教师任教。由于教师本身一直从事相关的研究,所熟悉的实例、应用等内容会相当丰富,在讲课中能理论结合实际,不会空洞无物,因此能极大地提高学生的学习兴趣,从而提高教学质量。 3.协作改进教学,提高教学质量 在根据内容安排教师的同时,也要注意到教师的年龄和教学特点。学无常法,教无定法。有学者认为教学和用兵有异曲同工之妙,兵法中有“兵无常势”之说,教法中有“教无定法”之论。不同年龄的教师对于教育的理解、对于教学经验的积累各不相同,可以互相取长补短。擅长不同教法的教师组合对于学生来讲如同从多角度、不同侧面去学习和理解一门课程,可以达到事半功倍的效果。可见,安排不同年龄层次,擅长不同教学方法的教师组合如同不同兵种、不同将帅、不同智囊的最佳组合,取长补短,相互协助,几乎攻无不克、战无不胜。 除了不同教师上不同部分的课程外,有一些教学内容如种质资源的保藏、生物多样性检测、海洋环境保护生物技术等章节存在三位教师讲课内容交叉的情况。这些章节可以由其中一位教师把基础的概念讲好后,三位教师同时参与,在同一个课堂上三位教师和同学们就其中的章节的内容进行互动学习,学生可以按照兴趣等方式自行分组,从海洋动物、海洋植物、海洋微生物三方面对种质保藏、生物多样性检测、海洋环境保护生物技术等提出自己的观点和设想,比较其中的差异及优缺点。各位教师对同学们所提出的方法和设想给予评价和总结,在轻松愉快的氛围中完成了课程内容的学习,这样会强化学生的批判性思维能力,提高教学质量[2]。另外,根据同学们总结和回答的问题的情况可以很明显地给出他们的平时成绩。 4.现代教学手段,提高教学效果 传统的教学手段,一支粉笔,一张嘴,三尺讲台,灰头土脸,形式单调,教学效果较差[3]。加之海洋生物技术是一个理论性和实践性都很强的学科,晦涩难懂。仅采用传统的教学手段,容易引起学生对课程的懈怠,降低学习兴趣,教学效果可想而知。现代媒体手段比传统教学方式更加直观、生动、形象。在一定程度上弥补了传统教学形式单调、枯燥等缺点。如多媒体教学,综合应用文字、动画、图片、影音、视频等教学手段,使一些抽象难懂的知识直观而形象,便于学生理解。 但是,现代媒体教学手段也存在诸如上课信息量多,学生忙于记笔记而没时间思考,或者选择了脱离实际的目的多媒体,可能会降低讲学效率。所以,在多媒体等教学手段的使用中要注意这些缺点的弥补。板书是学校教学过程中传授知识的重要手段之一,在使用多媒体教学的课堂教学中仍然必不可少。板书起到提纲挈领的目的,如同行车的导航仪,在它的引导下,学生能够轻松地掌握课堂教授的重点。因此老师应恰当使用媒体手段和板书,使媒体手段与传统教学方式优势互补,提高教学质量。 5.调整考核方式,全面真实考查 目前,虽然很多高校都在进行考试改革,但还是以传统的笔试考试方式为主[3]。很多传统的笔试考试方式难以取得满意的效果,并会导致学生只会死记硬背,考试前突击,考试后全忘的现象。改变现有教学课程的考试方式势在必行。只有采用细化和科学的考试和考评方法,才能在检验学生基本理论掌握程度的基础上,对学生的动手能力及综合思考能力都进行考查。根据课程和教学方式的特点,为了检测课程开设的目点是否达到,三位教师可采取多种方式分开考试,最终计入总评。这样能对学生对知识的真正掌握情况有真实的了解。避免一次考试情况下考试前突击,考试后全忘的现象的发生。 总之,我们应在正确认识海洋生物技术原理及应用课程特点的基础上,从多方面进行分析和教改,提高教学质量。虽然任何课程的教学改革都不是一蹴而就的,但是时不我待,为了培养高素质高水平的学生,我们一定要积极坚定不移地进行教学改革,提高教学水平。 生物技术及应用论文:高职高专生物技术及应用专业教学改革初探 随着经济建设的发展,生物技术领域不断扩大,对技术人员的素质提出了更高的要求。如何满足市场要求,在激烈的竞争中提高高职高专学生的竞争力,这是我们教育工作者面临的一个亟需解决的问题。 高职高专教育以面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高级技术应用型人才为培养目标。所以,在教学过程中,教师要强化学生综合能力的培养,增强学生的专业适应性和社会适应性,通过实践性教学环节,培养学生理论联系实际的能力和实际操作的能力。 一、改革的思路 近年来,我校生物技术及应用专业始终以技术应用能力和基本素质培养为主线,有针对性地进行了教育教学改革,从而构建了生物技术及应用专业人才的知识、能力和素质结构体系。 1.把转变教育思想观念贯彻于教学改革的全过程。多年来,在教改、教学计划的修订过程中,我校以转变教育思想观念为先导,广泛开展了教育思想的大讨论,逐步明确了高职高专教育的基本特征,树立了具有高职高专特色的人才观、质量观和教学观;坚持为地方与行业经济发展服务的方向,以提高人才培养质量为目的,以技术应用型人才培养模式的改革与创新为主题,进一步明确了专业教学改革的指导思想。 2.专业培养目标的准确定位。高职教育与传统学科型教育是两种不同类型的教育,在专业设置、培养目标和人才培养规格等方面都有各自的特点。学科型高等教育以学科建设和发展作为专业改革和建设的出发点,培养目标突出学科本位的特征;而高职教育则以社会需求为导向来设置专业,围绕地方或行业经济发展的需求开展专业教学改革,培养目标突出职业教育的特征,注重对专业的社会背景和行业背景的分析。高职教育的教学改革必须适应时展的要求,直接为地方或行业经济建设服务,紧密依托行业或企业,满足社会对技术应用型人才的需求,这是专业教学改革的出发点。为此,我校组织力量,深入行业与企业一线,广泛开展调查研究,对人才需求进行比较深入的预测分析,与用人单位共同寻求人才培养规格的准确定位。 3.积极探索多样化的人才培养模式。人才培养模式的改革与创新是高职专业教学改革的目标与核心问题。我校生物技术及应用专业在总结教学改革经验的基础上,发挥优势,提出了具有创新精神和高职特色的专业教学改革基本思路:以主动适应社会需求为目标,以培养技术应用能力和综合素质为主线,设计学生的知识、能力、素质结构;以职业技术领域和岗位群的实际需要为出发点,制定专业人才培养规格和培养方案,突出实践教学环节,重新构建理论教学体系、实践教学体系与素质教学体系。我校在原有课程改革的基础上整合重组课程结构,建立新的教学体系,增加了学生就业的适应性,建立了一个公共知识平台。 二、改革的方法 生物技术及应用专业教学改革的核心是课程体系和教学内容的改革,这也是专业教学改革的难点和重点。课程体系和教学内容改革的力度,表明专业教学改革的深度,体现高职特色的教学质量。为了更好地体现高职教育的特点,在课程体系和教学内容的改革方面,我校重点做了以下几方面工作: 1.以培养技术应用能力为主线,设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。高职高专教育的基本特征是以培养技术应用能力为主旨构建新的课程体系。在构建新的课程体系时,一要突出实践能力的培养,强调动手能力、实践技能;二要强调在教学过程中培养职业岗位所需的各种能力。为此,我校从实际出发,不断探索知识、能力、素质三者之间的关系。在专业课程体系构建过程中,突出以技术应用能力培养为主线的方针,着重建设以关键能力、创造性思维和创业能力为主的实践教学体系,突出特点,抓住重点,提高教学质量,使学生成为合格的高级技术应用性型人才。 2.正确把握基础理论以“必需、够用”为度。在基础课程设置中,我校注意高等教育的基本规格,去掉没有应用价值的部分,保留必需的基础知识,加强外语和计算机的教学;大力调整专业课程结构,注意拓宽专业知识领域;重组专业教改方案,整合课程结构,突出主干课程的建设和关键能力的培养;处理好教学内容针对性和适应性的关系,使专业教学改革更加突出高职高专教育的特色。 3.紧密依托行业或企业,建立产学研结合的有效运行机制。高等技术应用型人才的培养必须坚持走产学研结合的道路。除了重视校内实验室、实训基地的建设外,我校多年来与多个相关行业或企业签订了产学研合作的协议,企业不仅为学生提供稳定的校外实训基地,而且参与专业培养目标、人才培养方案的制订,支持学校校内实训基地的建设,承担专业课和实践教学任务,全方位参与人才培养。教师到企业锻炼并与企业合作开发科研项目,为学校“双师型”教师的培养和教师科研能力的提高创造了条件,也为提高学生的实际工作能力、解决就业途径提供了条件。 4.加大投入,加强教学基本建设。加大经费投入,加强教学基本建设,是保证专业教学改革顺利进行、努力提高教学质量的前提条件。对此,我校和系部各级领导都有清醒的认识。近年来,我校多方筹措资金,加大对专业教改的资金投入力度,花大力气加强教学基本建设,建设了药物制剂实验室、显微镜实验室、天平实验室、啤酒生产实训室、发酵设备、发酵技术实训室、淀粉加工实训室、微生物分离检验实训室、药物成分分析实训室、生物物质分离实训室、基因工程实训室、现代仪器分析与使用实训室、植物组织培养实训室等一批科技含量较高、具有现代化手段的专业实验室、实训中心和校外实训基地,培养了一批“双师型”骨干教师和专业教学改革带头人,并编写了一批适合高职高专教育特点的专业教材。 5.强化实践教学,推行职业资格证书制度。我校生物技术及应用专业自2004年以来率先实行了学生持“双证”毕业,并把岗位技能培训和职业技能鉴定纳入教学计划规范管理。按照国家职业能力标准和职业资格制度的要求改革人才培养模式,使高职教育、劳动就业、职业资格培训紧密结合,培养了一批适销对路的高级技术应用型人才。根据培养目标和职业技能鉴定考核的要求,我校围绕“一专多能、一生多证”,建立了以基本技能、专业技能、综合技能实训三大模块为主线的相对独立的实践教学体系。每个模块包括若干实训课程,并配有实训大纲,每门实训课程由若干独立的基本训练单元组成。系列实训课程主要包括:化学综合实训、微生物基本操作技术、基因工程技术、发酵技术、毕业设计等。实践教学做到三年不断线,一年级主要进行基本技能训练,使学生掌握本专业的基本操作技能;二年级主要进行专业技能训练,使学生熟练掌握本专业要求的各项专业技能;三年级主要进行综合技能实训,让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核,获得相应的职业资格证书,并通过产学结合,让学生参与生产及就业环节,具有第一岗位职业技能和职业素质,加快从学生到职业人的过渡,毕业后就能顶岗工作,缩短了磨合期。 三、教学改革的成效 经过近几年的教学改革实践,我校的专业教学在以下几个方面收到了明显的效果。 1.提高了学生理论联系实际的能力。通过将课堂教学和推行职业资格证书相结合,学生在上学期间就能接触到工作环境,并结合理论知识考虑解决实际操作中的一些问题,提高了理论知识的应用性,也增强了学习动力和趣味性。 2.提高了学生的实践操作能力。原来我校以课堂教学为主,实践教学环节为辅,改革以后,我校建立了一系列的专业实验室,学生可以充分利用课余时间进入实验室了解实际设备的构造、原理和运行情况及常见故障,实际操作能力因此得到较大的提高。 3.缩小了毕业生与企业在岗技术人员的差距。毕业生到企业后不能马上投入工作,还要经过一段时间的磨炼和培养,已经成为普遍现象。产生这一现象的原因,主要在于教学内容与企业实际需要有较大距离,仍然停留在单纯的理论教学上。进行改进后,在校期间学生就接触到了生产实际问题,有效缩短了由学生转化为企业技术人员的时间,近几届毕业生大多能较快进入状态,受到了用人单位的普遍欢迎。 4.增强了毕业生的社会适应性。教学改革拓宽了学生的知识面,大大增强了学生的动手能力,学生持双证毕业,适应了社会对人才的需求,就业口径更宽。 生物技术及应用论文:生物技术在乳制品加工中应用的建议及对策 摘 要: 生物技术的快速发展,带给乳制品生产更大的空间,但随着社会对乳制品加工企业越来越关注,如何科学合理使用生物技术,确保乳制品加工企业稳定、健康发展,已成为当前社会关注的焦点。我们务必合理使用生物技术,切实提高企业产品的质量,进一步优化乳制品加工企业的生产环境,增强乳制品加工企业的市场竞争力。 关键词: 生物技术 乳制品加工 应用 对策 随着市场化进程日益深化,对生物技术要求越来越高,各类丑闻的不断出现,聚集了全社会的眼球,对食品加工及其风险的关注成为社会焦点,如何使用正确的生物技术,切实提升乳制品企业竞争力,已成重要课题。特别国内企业如何面对全球市场,对乳制品加工企业提出了新的、更高的要求。 1.生物技术 简单而言,即从分利用生物体系,采用先进的生物学和工程学使用技术,改变生物自身特性而进行的物质转化,用来生产人类所需的各类产品。可分为3个发展阶段,即传统生物技术阶段,具体指如酿酒、酿醋、酿造酱油等,近代生物技术阶段,具体指发酵技术、生物标本等,现代生物技术阶段具体指新型发酵工程、酶工程、现代生物反应工程、细胞工程或组织培养技术、基因工程、蛋白质工程和生化工程等。现代生物技术可广泛应用于乳业的各个方面,积极推动乳品工业的革新与发展。 2.生物技术应用于乳制品加工的作用 2.1提高乳制品的质量 。乳制品加工企业通过入生物技术的应用,可以进一步提高乳制品质量,提升乳制品产量。前提是必须在法律法规范围内,合理利用,以期生产出质量更优的乳制品。 2.2增强乳的免疫功能。生物技术的使用,可以进一步改进产奶质量,增强乳制品所具备的免疫功能。前提是必须在进行SWOT具体分析的基础上,面对不同的细化市场,可以从细化市场中寻找一个重点突破口。在实际工作中,要有针对性的对某一个细分市场改进乳制品质量,进一步增强某方面产品的竞争力。从而实现趋利避害,有的放矢,完成企业承担的社会使命。 2.3增强企业的核心竞争力。生物技术在乳制品加工中的应用,促使乳制品企业在与国际市场接轨的同时,能够以增强自身的竞争力为出发点,将生物技术引入乳制品加工业,改进产品生产中的不足,进一步提高产品质量,增强核心竞争力。 3.生物技术在乳制品加工中应用具体体现 3.1乳蛋白生物活性肽的开发 如何开发乳蛋白生物活性肽, 生产质量更高的乳制品原料,是每一个乳制品企业面临的共同课题。当前,乳蛋白是乳制品生产的最重要原料,蛋白酶是生产乳制品的重要手段之一。由于它们当中存在多种具有生物活性的功能的肽,因而引起人们高度关注。从乳制品加工过程中而言, 不同的生物活性肽是通过选择性水解乳蛋白来获得的,易消化、易吸收、抗过敏性、治疗低血压和降低胆固醇等活性肽类食品由于其他产品的特有功能。其产品主要包括口服液态食品和低过敏性食品、健康和运动食品、发酵和微生物培养用的肽类,以及化妆品。每年消费者对活性肽的需求量一吨是对的乳制品加工企业最大的市场诱惑,为了更好地占有乳制品市场份额,各企业加大研发力度,,促进有益微生物的成长发育,以期生产出苦味更低、风味更好的乳制品,更好地占有市场。 3.2增强乳制品的免疫功能 。由于人乳中的乳清蛋白存在一定量的乳铁蛋白、溶菌酶和免疫球蛋白等,这些物质的存在使人乳具有抗微生物的效应,在婴儿配方乳粉中,强化这些免疫因子能增加其免疫功能。通过引入生物技术,开发牛乳制品中对人体有保护作用的免疫球蛋白。随着免疫学的每一个新发现,都会为免疫乳的开发制造一个新的发展空间,通过引入生物技术,开发对人体健康有全方位作用的免疫乳。 3.3 乳制品加工中,引入ATP生物荧光技术 。在乳制品加工过程中,通过采用ATP生物荧光技术检测乳制品中的细菌总数及特异性病原菌具有简便、快速、灵敏的特点,在原料奶的验收、乳制品货架期预测及抗生素和细菌、噬菌体残留的检出等方面具有广阔的应用功能,可以减少乳制品加工过程中的某些不便,降低乳制品加工企业的人力资源管理成本,优化企业生产环境,科学地对乳制品进行质量管理,提高乳制品质量。 3.4 引入固定化技术 。在乳制品加工过程中,采用固定化技术,即是通过物理或化学方法限制或定位在某一特定空间范围,保留其固有的催化活性和存活力,可以提高原料的储存质量,降低企业的管理成本。 3.5 利用乳脂肪修饰。通过引入生物技术,采用脂酶的转脂作用或水解方式,将乳制品中的甘油三酯进行修饰,使乳脂肪的性质,尤其是融化性、乳化性得到改善,并保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳及乳制品的质量及货架期,为消费者提供了更优的产品,同时也为消费者及销售者对乳制品的储存提供了方便。 2.6对酪蛋白改性。 牛乳中酪蛋白与乳清蛋白之比为78:15,而人乳中两者之比为40:60,在母乳化奶粉生产中需添加价格昂贵的乳清粉以降低牛乳中酪蛋白的相对含量,如将牛乳中酪蛋白改性,即可经济实惠地达到这一目的。酶法改性的酪蛋白已应用于糖果和蜜饯的生产,含有5%~40%多肽链的酪蛋白可生产一种能替代鸡蛋蛋白用做蛋白糖霜的产品,胰蛋白酶改性的酪蛋白还可用于母乳化奶粉的生产。 2.7减少乳制品中的苯丙氨酸 。乳制品加工企业在发展的过程中,既要提供满足公众需求的乳制消费品,同时也要保证乳制品加工企业生产出来的产品在符合国际指标的情况下,不影响消费者的身心健康。可利用酪蛋白经胰酶或微生物产生特殊蛋白酶来进行部分水解,再经活性炭、离子交换处理除去乳制品中大部分苯丙氨酸,从而为消费提供了预防病症的功能,提供质量更优的产品,提高了企业的竞争力。 综上所述,乳制品加工企业在生产过程中,通过引入开发乳蛋白生物活性肽、增强乳制品免疫功能、ATP生物荧光技术、固定性技术、利用乳脂肪修饰、对酪蛋白改性、减少乳制品中的苯丙氨酸等生物技术的应用,可以提高企业产品的质量,进一步优化乳制品加工企业的生产环境,从而增强乳制品加工企业的市场竞争力。 生物技术及应用论文:环境生物技术在污染治理中的应用及发展趋势 摘要: 介绍了环境生物技术的特点,及其在环境治理中的应用现状,并对环境生物技术发展趋势进行了讨论。 关键词:环境生物技术,微生物,生物净化,生物修复,生物降解,反应器 环境生物技术(environmental biotechnology)是利用生物的生理活动,高效净化污染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统。作为一门新型的边缘学科,主要涉及生物技术、工程学、环境学和生态学等学科,不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术, 其核心是微生物学过程[1]。它是近20年来产生的一门多学科相互渗透的新兴边缘学科,环境生物技术可以按技术难易划分为三类[2] 第一类是指以分子生物学技术为主体,以基因工程为主导的污染控制与监测技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌,创造抗污染型转基因植物等。第二类是以目前大量应用的经过改革与创新的生物处理技术,如生物流化床法、上流式厌氧甲烷发酵法和变形活性污泥法等等。 第三类包括:生物稳定塘、人工湿地和污染控制资源化生态工程等自然净化系统。 本文仅讨论后两种环境生物技术。 1.环境生物技术的特点 作为高新技术之一的生物技术用于污染治理已有悠久的历史。但是,由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术,是20世纪 80年代才诞生于欧美地区[3]。 环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点领域,它将在环境治理上发挥着重要的作用。环境生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。 近年来,随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展,环境生物技术得到了进一步的发展。生物与环境之间既有对立的一面,又有统一的一面,生物体靠体内调节和变异来适应环境变化,同时通过自身来影响和改变环境。 环境生物技术拥有许多其他方法不可比拟的优势,如微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化,具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势。用生物方法处理污染物的最终产物大都是无毒无害、稳定的物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷等,通常可一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它又是一种消除污染安全而彻底的手段。另外,生物处理技术的产物或副产品,大多可以较快生物降解的,并可作为资源加以利用,有助于把人类活动产生的环境污染减到最小程度。生物技术还易于进行大规模操作,一些生物曝气池、生物滤池的容积之大,也是其他工艺望尘莫及的。 生物方法还可以就地利用天然水塘或土壤层作为污染物处理场所,这可大大降低处理费用。因此生物技术在环境领域的应用将是势不可挡的。 环境生物技术具有深远的发展前景,特别是对于寻求用低成本解决环境问题的发展中国家具有极大潜力。 目前,环境生物技术在废水处理、废气处理、环境监测、污染检测和补救、毒性鉴别等诸多领域的应用研究已经开始进行[4] ,有些也已取得了初步成果,但是环境生物技术的潜在优势还远没有引起人们的重视。 2 环境生物技术的应用 生物技术在环境方面的应用主要有:用植物和微生物清除环境污染物、毒物;用生物传感器监测污染;用微生物杀虫剂代替化学杀虫剂等。运用环境生物技术进行水污染治理,是目前采用的主要技术措施,它具有以下优点: ①生物既具有很强的吸附力,又具有良好的沉降性,处理效果好; ②生物具有很强的降解能力,处理效率高; ③可处理水量大,方法成熟; ④成本低,无二次污染。 生物法在处理污水时所起的重要作用已受到关注,它在环保领域中的应用还有待于进一步研究和拓展,以下几点是环境生物技术在环境污染治理方面的具体应用。 2.1生物修复 有毒化学品尤其是石油、有机氯化物、化学聚合物等造成的污染已成为世界性问题,在各种清除污染物的技术中,生物修复是最有前途的技术之一。 生物修复即生物除污,是指生物特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染的环境、消除环境中的污染物或修复由于对生态系统管理不善造成的损害的一个受控或自发进行的过程。不同类型的生物都有不同的生物除污作用。例如:利用植物吸收污染物(植物除污) 是一个正在兴起的研究领域。 植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种和某些化学元素的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术[5] 。 2.2 生物监测 传统的环境监测以化学分析用成熟的仪器为主,当代生物技术发展了生物监测为主的新手段,如通过测定微生物的酶和细胞基因等监测环境的变化。 目前研究较多的有生物发光菌、卤素呼吸菌、苯乙烯降解菌等,主要监测水体中的有害物质和海水中藻类的爆发。 2.3 微生物降解技术 微生物对污染物质的代谢、转化及降解作用,是当今环境污染控制研究中最活跃的领域之一。 许多微生物和原生动物可以净化废水,传统的生物处理技术大多是对自然生长的微生物群体加以驯化、繁殖利用,对污染物的降解水平较低。 20世纪70年代以来,针对一些特定的有毒废水或成分单一的高浓度有机废水,已选育出具有较高降解活性的菌种,并进行纯培养后用于废水处理,已初步显示出一定的优越性,成为近年来利用生物处理废水的一种常用方法。微生物在废水处理中的特殊作用将不断得到挖潜,而且用微生物来处理环境污染物是一种安全、经济的方法。 2.4 生物发酵技术 生物发酵工程涉及最早的领域是废水生物处理。目前关注的生物发酵技术主要有: ①水解- 好氧生物处理法( H/ O 法) ,其特点是将厌氧过程控制在水解和酸化阶段。用H/ O 法处理表面活性剂废水、焦化废水和印染废水等难降解工业废水,其效果十分显著,COD 去除率较常规法提高20 %~30 %;处理城市污水时,其出水COD 浓度 2.5 生物强化处理技术 为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质的方法. 主要强化方法有: ①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。 日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[6] 。 ②生物- 铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐如铁、钙、镁等,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉) ,形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高去除污水磷的效果。 ③生物- 活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每克活性炭去除1~3gCOD ,分解废水毒性能力增强,同时还显著提高了脱氮水平 。 2.6 生物反应器技术 生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。该法主要应用于制药、食品、精细化工等行业。其特点是:容量大,连续运行,自动化控制,操作简便。 美、英、德、日本等现大量生产现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜;供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。我国的北京、上海等地也在积极开发研制。目前,2000m3的反应容器已经问世。 虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有70 %的污水处理厂采用该技术⑸ 。 2.7 微生物絮凝剂的应用 微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些都是目前使用的无机或有机合成高分子絮凝剂等所不具备的。 通过细菌、真菌等微生物生产出的生物絮凝剂由于具有降解性能好,使用成本低,不会导致二次污染等优点已广泛应用于工业废水处理中。目前,已筛选出19 种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[3]。 随着生物技术的发展,生物絮凝剂的开发与应用具有良好的发展前景。 2.8 生物净化技术 生物净化处理包括稳定塘和土地处理系统。 稳定塘是污水处理技术中最简单的一种,其特点是结构简单,工作可靠,不需要什么特殊技术就可连续处理污水。 一般停留时间较长,需占用较大的土地面积。 可用于污水的一级、二级处理。 土地处理系统是利用土壤及其微生物、植物根系的净化能力处理污水,同时利用污水中的营养元素和水分促进农作物、牧草或树木生长,具有一定的生态效益和经济效益。 其特点是投资少,能耗低,易管理和净化效果好。 若这两个系统有机结合,可实现污水的二级、三级处理。 由于稳定塘系统比正规污水处理厂更能有效的去除有机化合物及N、P 等,由厌氧塘、兼性塘、好氧塘串连而成的稳定塘系统已成为二级处理的有效替代方法[7]。 2.9固定化微生物技术 它是生物工程领域中的一项新技术。 进入20 世纪80 年代以后,国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,并取得了令人瞩目的成果。 随着现代生物工程技术的不断发展,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌脱色菌、脱氮、脱磷菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质的治理有明显的优势。 3 环境生物技术的发展趋势 环境生物技术是我国的一个重要发展领域,也是解决环境问题的根本措施。应结合我国国情进行急需的环境生物技术研究, 从国内外的研究与应用现状可知,目前环境生物技术最有应用前景的领域是高效的废物生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术以及可降解材料的生物合成技术。 3.1 生物反应器的研究与发展 厌氧与好氧工艺相结合,生物膜与活性污泥相结合的反应器将成为废水处理反应器的主要发展方向。 其技术发展的总趋势是在活性污泥中加入载体,发展既有固定载体又有流动载体,既有好氧又有厌氧固定膜的反应器,最大限度的增加反应体系中的生物量和生物类群,最高水平地发挥微生物降解污染物的生物活性,同时兼顾便于管理和降低运行费用。 高质量传感器,信息传输与数据处理等构成的自动化控制系统,将在多种反应器中发挥作用,提高生物处理的效率,节约大量的人力,简化操作程序。 3.2 利用生物技术实施资源化战略 采用生物技术方法建立无害化生产工艺过程,实现废水循环利用,同时将部分无毒有机污染物转化为副产品,开发利用废物生产甲烷,氢气和燃料乙醇的多层次生物技术,增加由生物发酵处理有机废物的资源化工程的种类和产品,充分实现废物资源化。 3.3 建立各种生物监测手段 在环境中低浓度污染和沉积物中的污染物的研究方面,除继续应用指示种、耐污种、敏感种以外,还应利用各种形态、生理、生化、遗传的异常改变和群落多样性指数,建立各种生物监测手段,其中生物传感器技术具有广阔的应用前景。 3.4 利用微生物进行生态环境修复 一些生态工程,如污水稳定处理、土地处理、固体废弃物处理技术和方法在环境污染处理方面起到很重要的作用。 近年来人们更加重视土地、湿地、湖泊、河流的生态修复与重建工作,并发展用于环境修复的多种微生物制剂。 这方面的研究方向主要是对环境污染具有抗性的生物种类的筛选和培养。 另外,一些新的应用领域也引起了注意[8],如超级工程菌的构建,从环境中分离筛选出的菌种,其降解污染物的酶活性水平有限,需要对这些菌株进行遗传学改造。因此使近期的研究热点从一般的筛选工作转入到降解代谢途径、降解酶系组成以及其遗传控制机制上来。在此基础上就可能实现用质粒 转移、分子育种和基因重组技术构建有特殊功能的超级工程菌。人工构建的能够生物降解污染物的基因工程菌,具有生长繁殖迅速,絮凝性能好和对难生物降解污染物的较高降解活性。 4 结束语 随着微生物降解污染物巨大潜能的挖掘和动力学特性的解明,环境生物技术必将在污染防治和环境生态建设中发挥更大的作用。我国是一个污染严重的国家,要建立一个有利于现代生物技术在环保中应用的良好环境,规划、法规和资金投入是必不可少的,鼓励和资助环境生物技术的研究和创新,政府、工业部门与学术团体应相互配合。 其中解决环境生物技术的安全问题已经成为推动技术发展的关键因素,应充分利用我国的资源优势,借鉴国外的先进技术和先进经验,根据我国的国情有重点地加强环境生物技术的研究与开发。 生物技术及应用论文:高职生物技术及应用专业顶岗实习现状\存在问题\影响因素及其对策分析 摘要: 本文以南通职业大学生物技术及应用专业为例,分析了高职生物技术及应用专业顶岗实习现状、存在问题及其影响因素,并从政府、学校、企业、学生四个层面初步提出了提高高职生物技术及应用专业顶岗实习质量的对策。 关键词: 高职 生物技术及应用 顶岗实习 0引言 顶岗实习是高职院校有效推进工学结合、校企合作人才培养模式的关键环节。高职院校人才培养质量的重要标志是学生能够顺利完成顶岗实习,最终走向工作岗位实现就业。 1高职生物技术及应用专业顶岗实习现状 目前国内还没有专门针对高职生物技术及应用专业顶岗实习的运行机制,已有的工科或文科类顶岗实习模式也很难适应该专业“工文兼容”的顶岗实习特色。 2高职生物技术及应用专业顶岗实习存在问题 2.1 实习单位难找在我国,生物技术产业是近几年发展起来的一个新兴行业,虽然企业数量众多,但经营项目和科技含量差距较大,与高新科技的生物技术产业相比较,一些以经营土特产或保健品为业务的公司亦冠名为生物技术公司,因此,真正符合高职生物技术及应用专业职业岗位群的顶岗实习单位数量相当有限。 2.2 实习岗位单一目前,我国生物技术产业需要大批既熟悉生物科技知识,又熟悉产业化诸多环节的复合型“双料人才”。因此,高职生物技术及应用专业的顶岗实习应是面向生物技术产业的职业岗位群,而不是某一单独岗位。然而,企业为了保证正常运转和追求利润最大化,不可能让大批量的学生在企业内部的各个岗位进行交叉顶岗实习,很多情况是安排实习学生长期做一个岗位,很少有轮岗的机会,企业更多关注的是能否给企业带来效益,至少不能产生亏损。 2.3 课程体系对学生参加顶岗实习的针对性不强据调查,目前很多高职院校的生物技术及应用专业更多地沿袭了学历教育的课程体系,没有以行业需要为主线构建与学生顶岗实习相对应的模块化课程体系,学非所用的情况比较明显。学生所学知识和技能在顶岗实习过程中根本不能适应日新月异生物技术产业发展的需要。 3高职生物技术及应用专业顶岗实习影响因素 3.1政府政策层面近年来,国家虽然出台了《关于大力发展职业教育的决定》、《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》等相关政策性文件,但是多数地方政府并未在法律允许范围内制订具体实施条例,对顶岗实习过程中学生、企业双方的权利和义务缺少必要的监督和利益保护。 3.2 学校层面就学校层面而言,与理论课的学习和校内职业培训相比,高职生物技术及应用专业顶岗实习问题产生的主要原因是学校对学生顶岗实习资金和专业教师的投入严重不足。以南通职业大学生物技术及应用专业为例,学生顶岗实习与毕业论文环节同步进行。期间,毕业论文指导教师除指导学生的毕业论文外,还要负责学生顶岗实习的日常指导及管理工作,工作量大、责任重,然而,每位老师指导每个学生顶岗实习与毕业论文(设计)的劳动报酬是每生补偿6~10个课时,报酬远远低于在校内讲授专业课和校内进行职业培训,顶岗实习资金的投入不足严重挫伤了指导教师的积极性。 3.3 企业层面生物技术产业是我国近几年发展起来的一个新兴行业,大多数企业规模发展不大,效益不高,与学校间存在着局部意识与全局意识,眼前利益与长远利益的矛盾,许多企业与学校都缺乏成熟的合作教育理念。 3.4 学生层面学生在校学习期间,虽然掌握了一定的生物技术专业理论知识,但是对于生物技术的相关操作技能及其在生产中的应用还仅仅停留在书本上,因此在顶岗实习时对于自己可以从事和能够胜任的工作十分迷茫,缺乏自信,部分学生实习过程中出现些许波折,就频繁要求换岗调岗,拒绝正常的工作任务甚至要求中断实习,给用人单位造成不良印象,严重地影响了学校与企业的合作关系。 4高职生物技术及应用专业顶岗实习对策 4.1 立法鼓励企业接纳实习生针对企业对顶岗实习不欢迎的现状,地方政府应尽快立法,把接纳学生实习作为企业的一种社会责任和义务;同时制定鼓励政策,通过经费资助、减免税收和奖励,建立有利于学生实习的统筹与管理机制。以南通职业大学为例,从2008年起,南通职业大学化学与生物工程学院与海门临江开发区管委会就“政府参与”模式下的顶岗实习过程进行了积极的探索和实践,通过政府为学校和企业搭建的沟通平台,确保了学生顶岗实习的质量。 4.2 改革学校顶岗实习运行机制首先,建立“校企双赢”运行模式,学校应该让接收学生顶岗实习的企业在合作中获利。其次,加强课程体系改革,专业课程体系一定要根据生物技术产业的特点,配合企业的实际需要,培养实用型应用人才。此外,学校还应增加顶岗实习资金的投入,提高指导教师的劳动报酬,加强“双师型”师资队伍建设,完善顶岗实习评价制度。 4.3 生物技术企业要树立长远发展战略现代生物技术企业要树立长远的发展战略,要认识到企业对学生顶岗实习的投资也是生产性投资,要把职业教育的育人功能融入到企业的价值链中,在创造经济效益的同时,主动承担为社会培养高技能应用型人才的责任,积极主动地给学生提供实习机会,不要把学生当作廉价劳动力,要尊重学生的劳动,对实习生实行人性化管理,确保顶岗实习的质量。 4.4 学生要认真对待顶岗实习实践机会学生只有在顶岗实习实践时把自己当作实习单位的员工,认真对待顶岗实习实践的机会,全身心地进入工作状态,才能真正的把所学专业理论知识应用于实际的工作中。
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力 化学工程论文:分析化学工程与日常生活的联系 世界万物均是由物质组成的,化学就是一门研究物质的组成、结构、性质、和变化规律的科学,它对人类认识和改造物质世界有着极大的帮助[1]。而化学工程正是量产这些物质的工程,因此化学工程与我们的日常生活有着非常紧密的联系,千百年来,从河姆渡人烧制陶器到航天飞机飞向太空,化学工程的产品贯穿了日常生活的每一部分,并推进着社会文明的进步和人们生活质量的提高,不断地改善着我们的生活。 1 什么是化学工程 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业(如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等)生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,并应用这些规律来解决过程及装置的开发、设计、操作及优化问题的工程技术学科。 化学工程通常应用数理化的基础理论,通过各种各样的实验,在最适化与合理生产量的情况下,充分考虑工业生产中的“放大效应”,并与化学工艺相配合,安排出经济而有效的程序,最终解决工业生产中遇到的问题,化学工程对于我们现在的生活已经有了极大的作用,因此研究化学工程迫在眉睫。 2 化学工程所涵盖的领域 由于化学工程是研究工业生产的化学和物理过程原理的学科,而在传统的工业生产,如矿石冶炼、燃料燃烧,石灰烧制中,往往都伴随着物质分解等化学过程和能量流动等物理过程的同时发生,因此化学工程所涵盖的领域是相当广泛的。它不仅包括矿石冶炼,食品加工,纸张制造等传统的化工产业,还包括生物制药,纳米技术等尖端新型化工产业[2]。这些行业中生产、制造、研究出的产品是我们无法缺少的,因此,可以说化学工程已经与我们的生活密不可分了。 3 化学工程与日常生活的联系 随着化学技术的不断发展,相应的化学工程也逐渐全面地渗透到我们的生活中,从平常的衣食住行中就可以看出化学与我们联系的密切性。 20世纪40年代,合成纤维工业开始起步,锦纶、腈纶、涤纶等陆续投入工业生产并快速发展起来。此后纺织工业的原料完全依赖农牧业的情况开始发生了改变[3]。合成纤维不仅可以用于生产服装、渔网、绳索等生活用品,还可以生产工业用织物、隔音、隔热、电气绝缘材料等,医疗用布、外科缝合线、止血棉、人造器官等医疗用品,它作为重要的纺织纤维,其地位已经超过天然纤维,广泛的应用于服装行业为主的各个行业中,保证了人们的对“衣”的需求。而橡胶合成和皮革加工行业则为几十亿人提供了日常所需的鞋子。 说到“食”,现今社会中,在这个“食”里充斥着的化学产品太多了,这些化学产品中有好的,也有很多具有副作用的,我们要选择性的发展。它们的技术产品革新,特别是合成氨技术的出现大大的提高了世界粮食的产量,保证是数以亿计的人的“吃饭”问题。这已足以说明化学工程在我们日常生活中重要的地位和作用。而日日与我们相伴的调味品,甚至食品添加剂、防腐剂在赋予了食物美味的同时,也保证了他们的新鲜,他们都是通过化学方法所制的,这些也是化学工程对生活的贡献。 在“住”方面,我们盖房所需的钢筋水泥、玻璃门窗,装修所需的油漆石膏、地砖马赛克,日常所需的锅碗瓢盆、肥皂化妆品都是以化学物理原理为基础,通过工业生产而成的典型的化学工程产品。正是这些炼制钢铁、烧制玻璃、配制油漆洗发水等化工工艺的不断提高,才保证了我们“住”的质量的巨大飞跃。 “千里之行,始于足下”,日常行走离不开我们的双脚和脚下的鞋,而说到鞋就不得不提我们前面说到的它对橡胶和皮革制造产业的依赖。当然,现代人在“行”方面更多的会选择自行车或汽车这种相对更加便捷的交通工具,制造它们必不可少的便是钢铁、塑料、皮革、橡胶这些化学工程相关产品。而汽车想要行驶起来,离不开铺设柏油路的沥青和各种汽油、柴油、添加剂、润滑油,这些都是石油化工的主要产物。所以说,我们的日常交通离不开化学工程的功劳。 谈到国防航天事业,虽说是国家大事,但也是与我们每个人都息息相关的事情,航母的下海,飞船的上天,这已不仅仅是关乎民族自豪感了,而是关乎我们整个国家全体国民的安全和利益的事情。但是想要把他们造出来却绝非易事,在太空中或极端恶劣的作战条件下,一般的钢铁材料往往承受不了环境带来的巨大伤害同时较大的自重更会影响其关键时刻的机动性。高分子材料、纳米技术等先进的化学工程技术的出现则较好的解决了这一难题[4]。这使其不仅具有抗高温、抗创击能力,又保持了自身的灵活性,极大的推进了我国国防航天事业的发展与进步,保证了国家的国泰民安。 当然,化学工程对我们日常生活的贡献还远远不只这些,生物制药技术帮助人们治疗病患,造纸厂满足人民生活学习中对纸张的需求,印染工业则给人们带来一个多姿多彩的世界…… 但是化学工业在给人们带来无限的“福利”的同时,也对人类造成了一些不小的危害[5]。众所周知,化工产业一直就是工业部门中的污染大户,且较难治理,这给生态环境带来了很大的威胁,并危害着人们的身体健康。同时,化学工程的高物耗、高能耗也在慢慢竭尽着地球上有限的资源,违背着人类的可持续发展战略。 4 结语 在千百年的发展历程中,化学工程在人们的实践与挫折中持续的进步,并一直的为人们的生活服务着,不断地提高着人们的生活质量,推进着社会的进步。虽然其不可避免的对我们的日常生活产生了一些不利的影响,但这不能掩盖它至关重要的作用和所做出的巨大贡献,可以说化学工程和日常生活是紧密相连密不可分的,没有化学工程的发展就没有我们现在的生活。 化学工程论文:浅议化学工程学科未来的发展动态 引言:化学工程是一门用来研究化学工业和其他相关产业在生产过程中所进行的化学过程和物理过程以及所使用设备的设计、操作和优化的工程学科。因为在化学工程方面所涵盖的内容比较广泛,所以,对化学工程技术从总体上进行发展探索研究具有深刻的意义,能够掌握研究的动态信息,吸收国内外最新的研究成果,促进研究工作效率的提高。 一、化学工程学科未来的发展动态 1、化学工程向过程工程的发展 过程工程所研究的对象是一个复杂的系统,具有多种控制因素、非线性和非平衡性、结构多尺度的特点。在过程工程这个复杂系统中结构是其中心问题,发展简化的方法是解决思路,才能够在工程中具有实用性;通过对特定系统的研究,发展其具有普遍适应的方法,才能够实现过程工程发展的机遇和优势;要想很好的解决复杂系统就必须采用整体和还原论相结合的方法;在解决复杂系统时多尺度方法是最有效的方法,过程工程是解决时间或空间上的多尺度问题,主要是为了解决跨尺度敏感性、尺度之间的模型封闭、关联问题。在应用领域内容的扩展所表现出来的是化学工程向过程工程的发展趋势,应用领域包括化学工业、向生物、环境、信息等扩展;研究的内容是 小尺度、大尺度之间的扩展。在过程工程的研究方法上也出现了新的变化,如由原来的实验或理论变为实验、计算、理论三者结合的方向发展,学科之间相互交叉、多尺度、复杂系统都是过程工程中研究的重要内容。 2、化学工程与材料化学工程的发展 随着我国社会的发展,科学技术也在不断的更新发展,新能源、新资源、生物技术等这些新兴的产业在逐渐取代传统产业,化学工程学科面对这一具有时代性的变化必须考虑到为新产业的形成与发展提供良好的服务,并继续完善本学科的理论,化学工程的发展进入到了一个新的发展阶段。在研究方法上以学科交叉的特征进行研究,已经发展了材料化学工程、能源化学工程、生物化学工程、环境化学工程等产业,为以后化学工程的发展创造了新的活力和发展空间。在这些以发展的产业中材料化学工程是发展最快的,并且成为了当代化学工程的热点研究领域。在材料化学工程中另一个研究的核心内容是新的单元技术和集成技术,它主要是以新材料作为基础。而在传统化学工程中主要是以设备作为基础,一些具有关键性新材料的突破对化学工程的发展起着至关重要的决定性作用。在我国也对这方面进行了相关研究,并取得了一定的成绩,在新材料的生产问题上得到了解决,并且也为化学工程学科创造了更好的发展空间。通过对化学工程的理论发展和过程工程的设备研究的深入了解,并结合现阶段材料学科的发展方向,进一步强调化学工程学科和材料学科相互交叉,发展以新材料作为基础的化学工程技术,利用化学工程理论进一步对新材料的生产过程进行研究,并为规模化生产做好准备,对我国的化学工程学科以及材料学科的发展具有十分重要的意义。所以,化学工程和材料科学的相互结合为我国化学工程学科的研究奠定了基础,并且取得了突破性的成果。 3、化学工程与信息工程的发展 根据科学的发展来看,科学数据的大量积累可以发现重大科学的发展规律。根据调查发现,在一篇外国化学文摘中记录了分子、化合物等相关数目近千百万种,但是在世界上相关化学家并没有对这些数目有明确的研究。尤其是在化学工程领域方面,这些数目的研究分析,很可能可以提高生产的效率和效益,所以必须对这些数据进行重新评估和整理。在我国一些知名大学利用先进的科学技术,已经开始对这些数据进行相关研究,并取得了一定的成果。 二、开展必要的化学工程基础应用研究 化学工程研究不仅要消化吸收引进技术,还要进行高科技的发展,开展相关基础研究。虽然基础应用研究具有科研周期长,投资费用高,在短时间内很难取得经济效益,但是为了保证化学工程的持续发展,更好的参与到国际合作与竞争中去,必须放眼于未来,进一步加强科学技术的开发,完善必要的基础应用研究,并加强消化吸收引进技术的化学工程基础研究,避免一些相关问题,如专利技术,形成具有自己特色的流程和设备。 三、建立一个具体有效管理和运行机制的体制 在我国相关研究所、设计院、企业甚至是一个部门的相关管理和运行机制都缺少活力。并且具体的分工不十分明确,组织困难,没有一个有效的运行机制,主要是在化学工程方面。所以要把开发工作切实落实起来。因此,必须建立一个以设计所、研究院和高校相互结合的开发体制,组织化学工程任务的相关课题。对化学工程的发展战略进一步深入研究,把握学科前沿,结合自己的相关情况,提出相应的化学工程发展战略,以化学工程作为主线进行先关研究,解决实际问题,取得相应成果。根据信息、计算机、新材料等这些工业要求以及环境、生物化工的发展情况,并结合国外化学工程的发展动态,抓准重点发展本学科的生长和结合点,形成良好的分支。 四、促进化学工程技术发展的对策 1、着眼全局提高化学工程技术水平 化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。 2、提高化学工程机械设备研究水平 机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。 3、做好化学工程技术的教育工作 任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。 4、积极开拓化学工程技术的应用市场 当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。 结语:综上所述,随着科学技术的发展和化学行业的不断进步,专业人员已经把化学专业的研究重点从单一研究化学过程、设备等单一方面转而 研究化学行业与其他行业的融合方面.最大限度地节约地资源、能源,实现绿色化学的目标,实现可持续发展.探究化学工程技术的热点分析与发展趋势,通过对现有的化学工程技术的分析,研究其技术热点,从而经过理论分析,判断未来的化学工程技术的发展态势.化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题.由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响.未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。
工业微生物论文:食品工业微生物谷氨酰胺转移酶运用 摘要:谷氨酰胺转移酶能促进蛋白质分子间的交联作用,催化蛋白质之间异肽键的形成,对蛋白质溶解度、乳化能力、发泡性能和凝胶化作用等功能产生积极影响。众多食品工业加工过程中如奶酪生产、乳制品加工、肉类加工、焙烤制品及可食性膜的生产过程等都应用了这种酶的交联特性。微生物源性的谷氨酰胺转胺酶在生物技术生产中所需成本低,目前已经应用于几乎所有的工业领域。本文总体概述了谷氨酰胺转胺酶的特点及其在食品工业中的应用。 关键词:谷氨酰胺转移酶;蛋白质;交联作用;微生物;食品工业 谷氨酰胺转移酶可以催化谷氨酰胺残基中γ-甲酰胺基团(供体)与不同化合物的ε-胺类基团(酰胺残基的受体)之间异肽键的形成并诱导蛋白质之间的交联[1]。酶的这种催化作用会导致蛋白质理化性质的显著改变,如粘度、热稳定性、弹性和韧性等。研究证明,谷氨酰胺转移酶参与到许多生理过程中:血液凝结过程、抗菌免疫反应及光合作用等[2]。科学家们已经成功地从动植物体及微生物中分离出了谷氨酰胺转移酶。微生物来源的谷氨酰胺转移酶分子量较低,是一种单肽链酶,它由331个氨基酸组成,等电点为pH8.9,分子量约为38kDa。谷氨酰胺转移酶的最适催化温度为45℃,pH5.5[3],该酶在50℃下30min就失去50%的酶活力,碳水化合物,如麦芽糊精、蔗糖、甘露糖、海藻糖和还原型谷胱甘肽(GSH)等,可以显著提高酶的热稳定性[4]。与动物源性的谷氨酰胺转移酶相比,微生物来源的谷氨酰胺转移酶不需要钙离子的激活作用,在实际利用酶制剂的过程中,这是一个非常令人满意的特征。另外,微生物源的谷氨酰胺转移酶在很大pH范围(4.5~8.0)内可以保持酶活力,可以简化某些加工过程,进而节省能源消耗,提高经济效益。另外得益于转基因技术的出现,利用基因的异位表达可以大大提高谷氨酰胺转移酶的产量,并且它对食物中的蛋白质具有不同的反应特性,这样的特点使得该酶成为改善食品中蛋白功能的有力工具。 1谷氨酰胺转移酶的生物合成 1.1微生物谷氨酰胺转移酶 起初,谷氨酰胺转移酶大多来自豚鼠的肝脏,然而有限的来源和其相对昂贵的提取和纯化过程限制了谷氨酰胺转移酶在工业中的广泛使用。近期,有很多文章讨论了使用农业废料,以微生物合成方式作为合成谷氨酰胺转移酶的碳源来源的可能性。从已发表的文献中可知,发酵培养基可以占据微生物生产成本的近30%[5],如果可以从廉价的原材料如高粱秸秆等获得半纤维素水解物,那么以此来培养微生物获得微生物来源的谷氨酰胺酶的合成途径将会引起人们更大的兴趣。 1.2谷氨酰胺转移酶微生物发酵 在含有高粱秸秆水解物的培养基中,经过72h的培养时间,生物合成的谷氨酰胺转移酶的活性为0.34U/mL[6];当使用马铃薯酶解物作为培养基,另外添加酵母提取物、玉米浸出液和酪蛋白等成分培养后,酶活力可达1.12UA/mL[5];利用S.ladakanum合成谷氨酰胺转移酶时,甘蔗糖蜜和甘油的同时存在会产生协同效应[7];此外,当使用甘蔗糖蜜与甘油作为混合碳源时,测定的谷氨酰胺转移酶活力为0.72U/mL[8];Ryszka[9]研究了一种利用S.mobaraense菌株生物合成谷氨酰胺转移酶的最适培养基,以aminobac、玉米浆、酵母提取物作为氮源,以葡萄糖、蔗糖、淀粉和糊精作为源碳,pH范围为6.5~7.0,培养30h后测定谷氨酰胺转移酶活性为2.0U/mL。蛋白胨、酵母提取物、酪蛋白和尿素是合成谷氨酰胺转移酶的常用氮源。另外有文献报告了使用植物原料如大豆、大米、玉米和小麦面粉、玉米浆、小麦麦麸或麦芽提取物作为氮源的可能性[10]。Zhu[11]和Tramper对培养基成分进行了优化设计,发现在含有蛋白胨的培养基中添加额外的含氮化合物,如适当的氨基酸,会显著提高S.mobaraense中谷氨酰胺转移酶的产量。然而,为了实现经济性,工业生产中需要更便宜的原料作为底物。此外,培养基的配方也是至关重要的,因为组成成分会影响产物的浓度、产率和单位体积生产效率。 1.3谷氨酰胺转移酶基因重组表达 谷氨酰胺转移酶能够改变蛋白质的理化性质,具有重要的实用价值。因此,开发能够用于食品行业的有效的谷氨酰胺转移酶合成系统是很必要的。由Itaya[12]和Kikuchi进行的调查结果表明,目前的谷氨酰胺转移酶大都是利用大肠杆菌菌株生产的。谷氨酰胺转移酶是以酶原的形式存在的,然后通过切除N-端前导肽可以直接生成具有活力的谷氨酰胺转移酶[13]。许多研究表明前导肽是在大肠杆菌中过表达谷氨酰胺转移酶的关键因素[14],首先把酶的编码基因克隆到大肠杆菌中,然后经过培养后利用层析的方法纯化重组蛋白。利用这种重组大肠杆菌生产的谷氨酰胺转移酶的活力可达到22U/mg[15]。但是同时也应该注意与蛋白质翻译后修饰相关的问题,探究开发更便宜、更有效的生物合成系统,从而降低运输、保存、提取、纯化等有关成本。 1.4谷氨酰胺转移酶制剂 谷氨酰胺转移酶制剂可以成为解决很多与酶应用效率、食物质地等相关难题的解决途径。市场上有不同的微生物酶制剂,它们含有利用微生物合成的谷氨酰胺转移酶,这些酶可以中和由于冷冻而引起的肉类质地的变化[16];也可以使香肠等肉类产品更快地加工成熟,并且具有良好的口感;它们可以改善肉的质地,使加热和配给过程的损失最小化。Poland公司的酶制剂可以作为发酵乳制品生产过程中的辅助剂,可以提高加工过程中蛋白质的热激能力,并改善成品的风味。利用这种酶制剂已经获得了更高稳定性的奶油、冷凝效果更好的干奶酪。在食品行业使用谷氨酰胺转移酶已成为一种自然的技术方法,并且利用酶法改变食物成分比化学方法更容易被食品行业所接受。 2谷氨酰胺转移酶的应用 含有谷氨酰胺转移酶的制剂可以用于食品中蛋白质的交联反应,因此引起了人们的研究兴趣。研究结果表明,交联后的β-酪蛋白比未交联化的酪蛋白对胃蛋白酶的消化作用抵抗性更强,利用这种特性可以开发具有更强的结构特性的食品[17]。在烘焙行业中,谷氨酰胺转移酶主要用于醇溶谷蛋白链之间的交联反应。谷氨酰胺转移酶对面团的稳定性和体积有积极影响,还可以提高利用较差面粉制作的面包的质量,提高其质地[18]。研究发现谷氨酰胺转移酶可以改善面团的流变性,可以保证烘焙后面包内适当的孔隙大小和弹性,与传统方法制作的面包糕点相比,体积增大了14%[19]。此外,还可以改善面团的吸水性和韧性,用来提高面包的风味、质地和体积[20]。谷氨酰胺转移酶也广泛用于肉类产业。谷氨酰胺转移酶可以促进肉块的强劲凝聚力,改善用猪肉、牛肉或禽肉制作的结构单一化香肠的质地,而不需要热处理或添加食盐或磷酸盐。谷氨酰胺转移酶处理过的钠酪蛋白可以取代以往的动物脂肪[21],制作具有更低的脂肪含量、更高营养价值的肉制品。谷氨酰胺转移酶的应用为生产高质量的粗碎香肠、维也纳香肠和熏肉创造了新的技术。在乳品行业,为了防止酸奶的脱水收缩作用或使其质地更平滑、稳定性更好,常常在生产过程中使用谷氨酰胺转移酶。用谷氨酰胺转移酶改造后的酪蛋白可以作为生产面霜、冷冻甜点、冰淇淋、牛奶饮料和调料的原料[22]。同时,利用谷氨酰胺转移酶进行牛奶蛋白的聚合反应可以生产蛋白膜,改善奶制品的功能特性[23]。谷氨酰胺转移酶也用于奶酪的生产过程,并且可以提高凝乳的产率。目前常用于生产天然奶酪的酶有凝乳酶和谷氨酰胺转移酶。Cozzolino[24]等对提高奶酪产率和特性的因素进行了调查,结果表明在添加凝乳酶之前就添加谷氨酰胺转移酶可以防止牛奶凝固;而同时添加这两种酶可以明显降低奶酪的抗性和硬度,同时减少乳清中蛋白质和脂肪的含量。目前,谷氨酰胺转移酶越来越频繁地在多个行业中被用作蛋白质修饰酶。例如乳清蛋白经谷氨酰胺转移酶作用后可以用于生产蛋白质膜,这种可食用的蛋白质膜可以涂在新鲜蔬菜和水果表面上,用来延长食品的保质期和新鲜度[25];有观点称,利用谷氨酰胺转移酶这种酶来消除大豆蛋白可能的过敏效应和抗水解性[26];也有人建议也许在将来谷氨酰胺转移酶可以用来在醇溶谷蛋白中重建肽键,阻止T细胞对多肽链的识别作用,从而避免脂泻病的产生[27]。 3总结 谷氨酰胺转移酶可以诱导蛋白质之间的交联作用,被广泛地用于食品工业中,其廉价来源——即微生物合成方法的发现,为这种酶的实际应用提供了更多的机会。微生物来源的谷氨酰胺转移酶的广阔适用性也引起了人们对菌株筛选的兴趣,以期利用最廉价的底物获得高活力的酶制剂。为了获得更低成本的酶制剂而进行的微生物研究,也许可以促进易得的产品的开发以及其更大范围的使用。 作者:王美玲 单位:青岛科技大学 工业微生物论文:微生物酶造纸工业论文 1、微生物酶运用于制浆 1.1 漆酶在制浆中的应用 造纸厂的蒸煮制浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学制浆,不但成本高、能耗大,而且对环境污染也较为严重。而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用漆酶和介体HBT在蒸煮前对麦草进行预处理,可降低纸浆的Kappa值,提高纸浆的白度和强度。Jujop的研究表明,在20%~90%,pH值2~10条件下用漆酶进行预处理,可以对原料中的木素进行改性,磨浆能耗明显降低,每吨浆能耗由1300kW•h降至850kW•h,节省动力约30%,且机械浆的物理性能得到改善,纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平。 1.2 纤维素酶在制浆中的应用 在机械制浆前加化学预处理,除去或改变一部分木素结构,可以改善纸浆的强度,但降低了纸浆的得率,损害了纸浆的光学特性,废水的排放量和污染负荷也相应增加,而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点,克服其缺点,除了可以增加纸浆的强度性能之外,还能显著降低机械磨浆时的能量消耗。 2、微生物酶用于纸浆漂白 传统的含氯漂白产生大量有毒和强致癌性物质对环境和人类造成极大危害,已逐渐被无氯漂白所取代,而以某些真菌产生的漆酶不仅能氧化非酚结构,而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。佐治亚大学的研究者发现一株漆酶产菌———朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarlnus),以产生自己的氧化还原中介物3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilic acid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系统不仅能氧化非酚模式化合物,而且能降解合成的木素。通过筛选或诱变培育出假单胞菌(Pseudoznonas sp.)G6-2,枯草杆菌(Bacillussp.)A-30等木聚糖酶高产菌株进行了分离纯化的酶学研究,其所产木聚糖酶运用于生物漂白技术,其结果表明木聚糖酶在多种浆种的不同漂白工艺中都有明显的助漂作用。用于桦木浆CEH三段漂和ECF漂白,在保持白度,得率,强度基本不变的情况下,可减少近50%氯或二氧化氯用量,漂白浆的白度稳定性也有所提高。 3 微生物酶用于造纸废水处理 在制浆和造纸生产过程中,造纸废水可分为黑液、中段废水和纸机白水。黑液是整个造纸过程中污染最为严重的废水,木素是造成造纸工业排放黑液COD和色度形成的主要原因。白腐菌具有能降解木素和变性木素的酶活系统,能将漂白废水中的有机氯化物转变成无机氯和CO2,并破坏发色基团组织和结构,降低漂白废水中的TOCl、BOD、COD和色度。范伟平等利用微电解-白腐菌生物降解-絮凝沉降联合处理系统对活性染料生产废水进行处理,在最佳pH和温度及接触停留时间下,其COD去除率达90%以上,色度去除率在95%以上。另有研究表明,使用坚强芽孢杆菌产生的絮凝剂处理印染废水和酵母废水,可取得良好的絮凝效果,由李云鹏等从剩余污泥中制得微生物絮凝剂LBF经实验相比于PAC效果更好,其COD、SS、色度去除率都高于PAC处理的废水样。 4 微生物酶用于造纸工业中的其他用途 与常规碱法脱墨浆相比,微生物酶法脱墨浆有更高的游离度,且滤水性好、物理性能优、白度高和残余油墨量低,还可缩短脱墨时间。利用纤维素酶处理回收的废纸,既可脱除油墨和化学处理难以去除的调色剂,又可改善二次纤维的抄造和使用性能。顾琪萍等研究表明,在优化条件下,废报纸经脂肪酶脱墨后,白度比原浆提高4.3%SBD,裂断长、耐破指数和撕裂指数可分别提高11.4%,19.8%和17.5%。由于传统造纸工业是耗能和环境污染大户,随着生物技术的发展,微生物酶应用于造纸工业的技术越来越受到广大研究者的重视,其规模也在不断提高。通过使用微生物技术或酶技术,不但能使资源充分利用,降低能耗与环境污染,而且能带来良好的经济效益,对造纸工业与环境保护都具有非常重要的现实意义。 作者:轶媛 单位:湖北轻工职业技术学院 工业微生物论文:微生物发酵食品工业论文 1材料与方法 1.1微生物发酵 以酱糟(30%)、木薯渣(10%)、玉米黄浆(30%)和玉米喷浆纤维(30%)食品工业废渣为发酵底物,添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌进行固态发酵。接种用乳酸菌冰干粉为西南民族大学生命科学与技术学院动物科学实验室从牦牛消化道中分离筛选的优良菌株———嗜酸乳杆菌LAg12-7,该菌株已送中国典型培养物保藏中心———武汉大学保藏中心保藏,其保藏编号为CCTCCM2012305;枯草芽孢杆菌和酵母菌干菌粉购于北京华辰兴业科技有限公司。将乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌的冻干粉按40.0%、30.0%和30.0%的比例制成混合发酵菌剂。取复合发酵菌剂1.0份,加红糖5.0、维生素C0.4、尿素3.1、磷酸二氢钾0.5和清洁水90.0份,30℃活化72h,制成混合发酵菌液。在发酵底物中按3%的比例加入活化后的混合发酵菌液。参考闫征等、王秋菊等和刘新星等方法,在30℃培养箱发酵5d。发酵期间适当补水,水分含量控制在30%左右,每24h翻动1次。发酵前1d和发酵后(第5天)的物料各取100g装于自封口塑料袋中,立即置于-20℃冰箱中保藏。以上微生物发酵饲料试验重复进行3次,即得3个批次的发酵饲料。 1.2样品处理 取适量发酵前和发酵后饲料鲜样-4℃保藏,用于活菌计数和pH测定。将发酵前和发酵后饲料样品置于90℃烘箱中烘30min以灭酶活,而后65℃烘6h,室温自然放置6h得到风干样品。将风干样品分2份粉碎,并过20目筛(用于纤维测定)和40目筛(用于粗蛋白和小肽测定)。 1.3指标测定 1.3.1活菌数的测定 乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌分别梯度培养计数,培养基的配制参考杨雪峰等和刘惠知等的方法,计数方法依照GB/T13093-2006。 1.3.2pH的测定 pH的测定方法参照王旭明并有所改进,对样品10倍稀释混匀后采用Beckman离心机8000r/min离心,取上清液测定。 1.3.3常规营养成分的测定 中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用VELP纤维素测定仪;粗蛋白(CP)采用FOSS蛋白测定仪。测定方法参照张丽英饲料中常规成分分析一章。 1.3.4蛋白酶和纤维素酶活性的测定 以40目风干样品为原料测定酶活力,蛋白酶活力的测定参考张寒俊等方法,纤维素酶活力的测定采用二硝基水杨酸法(DNS)法。 1.3.5小肽含量的测定 小肽含量的测定参照郭玉东等方法,并对其进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),定性说明小肽含量变化。 1.4统计分析 对3批次发酵饲料分别采样并测定相应指标,试验结果用平均值±标准差表示,发酵前后的差异性采用SPSS18.0统计软件中的t检验。 2结果与方法 2.1活菌数及pH 发酵后食品工业废渣中3种有益菌活菌数均极显著提高(P<0.01),乳酸菌和酵母菌达到108数量级。与发酵前相比,乳酸菌数增加454.90%,枯草杆菌数增加282.35%,酵母菌数增加403.70%。发酵5d后,由于微生物尤其是乳酸菌的新陈代谢,导致食品工业废渣的pH明显下降,由5.80降至3.91,降幅达32.59%,P为0.0041。 2.2常规营养成分 发酵后食品工业废渣CP含量极显著增加(P<0.01),增幅达21.68%;NDF和ADF含量均显著下降(P<0.05),其中NDF下降10.61%,ADF下降9.23%。 2.3活性成分 发酵过程中由于微生物不断分泌代谢产物,使得食品工业废渣的蛋白酶和纤维素酶活力均提高2倍以上,蛋白酶活力增幅达138.45%,纤维素酶活力增幅达143.20%。小肽含量显著提高,由0.87%增至3.20%,增幅达267.81%。发酵5d时,66200~97400的肽段含量较之发酵前1d时降低,而66200以下肽段含量增加,说明食品工业废渣经过发酵,部分大分子蛋白得以降解,并转化为低分子肽。 3讨论 3.1微生物发酵对活菌数和pH的影响 发酵过程中,益生菌和发酵底物中原有微生物利用饲料中的糖分等营养物质逐渐大量增殖,发酵后乳酸菌和酵母菌枯草杆菌活菌数分别达到2.83、1.36和0.65亿CFU/g。王旭明等用玉米-豆粕型日粮添加益生菌发酵,4d后乳酸杆菌数量达到最大值9.5亿CFU/g,2d后酵母菌数达到最大值4.1万/g,同时大肠菌群和腐败菌被抑制。魏爱彬等利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌发酵全价饲料,2种菌的单一发酵组和组合发酵组的乳酸菌数量分别在发酵6、4和6d达到最大,分别为994、983和984亿CFU/g,而酵母菌在发酵过程中数量逐渐降低,发酵10d时2种菌的单一发酵组和复合菌种发酵组中的酵母菌活菌数分别为374、365和372亿CFU/g。任佐华利用枯草杆菌、黑曲霉和产朊假丝酵母发酵水稻秸秆,最佳条件下总活菌数可达118亿CFU/g。试验乳酸杆菌活菌数变化趋势与王旭明等相符,魏爱彬等和佐华活菌数较高可能因为发酵底物、发酵时间和菌种组合不同所致。微生物尤其是乳酸菌增殖过程中分泌酸性物质,降低了发酵饲料的pH,发酵后pH降至3.91,可提高发酵饲料的适口性,而酸性环境又可抑制许多有害菌的繁殖,从而可以延长发酵饲料的保藏时间。吴天祥对芭蕉芋酒糟接种嗜酸乳杆菌发酵,7d后pH降至3.8。王旭明等对玉米-豆粕型日粮添加微生物原液固态发酵,pH第4天即降至4以下。试验pH变化趋势与以上试验相符。 3.2常规营养成分的变化 通过益生菌的发酵作用,可使发酵底物中的粗纤维和粗淀粉降解,产生菌体蛋白,提高CP的含量,从而改善食品工业废渣的利用效率。试验中,发酵后CP含量由14.16%增至17.23%。张鑫利用酿酒酵母、白地霉、热带假丝酵母和植物乳杆菌混菌固态发酵马铃薯渣,根据响应面数据得出在最适条件下CP含量可达到36.96%,比发酵前提高了10.22%。试验CP变化趋势与其相符。发酵后,NDF和ADF含量分别降至46.83%和33.62%。NDF是植物细胞壁的成分,反映饲料容积,可用来衡量动物的饱腹度,与家畜采食量呈负相关。日粮中NDF高时,瘤胃容积限制干物质采食量;ADF的木质素比例较高,木质素为不可消化纤维,故ADF适于作为反刍动物饲料消化率指标,与家畜消化率呈负相关。故NDF含量的下降意味着动物采食量的增加,ADF含量的下降则可说明动物消化率的提高。院江等利用乳酸菌和酵母菌等组成的复合菌发酵棉籽壳,10d后测得NDF和ADF含量分别降至(63.10±4.55)%和(49.09±5.26)%。付敏等采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和白地霉对菜籽饼混合固态发酵,5d后测得NDF含量下降了38.70%,ADF含量下降了27.88%。试验NDF和ADF变化趋势与以上试验相近,院江等和付敏等试验结果降幅较大可能因为试验条件差别所致。 3.3活性成分的变化 动物自身分泌的消化酶很难消化植物性细胞壁及细胞壁内的营养物质。饲料工业中一般都会应用粉碎技术来破坏植物细胞壁,但很难将植物细胞壁完全破坏。纤维素酶可协同降解细胞壁,释放单糖等易被畜禽吸收利用的物质,从而明显改善饲料的营养价值。发酵过程中,在混合益生菌的作用下,饲料中纤维素酶活力增至411.8U/g,可有效降解发酵底物中的纤维素成分;经过发酵,蛋白酶活力增至172.4U/g,酶活力的提高可改善发酵饲料的营养价值。任雅萍用益生菌28℃下发酵苹果渣和马铃薯渣72h,自然发酵时:对于苹果渣,在酵母菌和黑曲霉组合,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达168.50U/g,发酵增率为380.1%;纤维素酶活性最高达3829.63U/g,发酵增率为949.6%;对于马铃薯渣,在米曲霉单菌,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达478.08U/g,发酵增率为657.0%;纤维素酶活性最高可达564.90U/g,发酵增率为794.5%。试验与以上试验酶活力均增加明显,变化趋势相近,增幅差异可能由于发酵条件不同所致。利用乳酸菌和芽孢杆菌等能分泌蛋白酶的菌种,可在合适微环境下酶解蛋白质底物产生小肽蛋白。同时,也能较大程度地降低植物蛋白中的抗营养成分,如胰蛋白酶抑制剂、脲酶和血凝素等,可有效消除大分子蛋白的抗原性,有利于动物的生长发育和肠道对肽类蛋白的吸收利用。小肽可提高机体蛋白质合成、消除游离氨基酸吸收竞争、增加动物生产性能并能增强矿物元素的吸收利用,对动物营养产业具有重要意义。试验发酵后,小肽含量增幅达267.81%,这可提升微生态饲料的附加值,并可改善动物的生产性能。马文强等利用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸菌发酵豆粕,结果表明:发酵后低分子蛋白质含量提高2.25倍。试验小肽含量变化趋势与以上试验相符。 4结论 食品工业废渣经乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌混合发酵5d后,其营养品质得以改善,为食品工业废渣的优化利用提供了参考。 作者:刘华南 高庆军 鲁登位 徐琴 夏天婵 郭春华 饶开晴 彭忠利 单位:西南民族大学生命科学与技术学院 四川省饲料工作总站 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂的研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水探讨 一、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 二、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 三、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:工业微生物的发酵培养浅析 [摘 要]近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越V泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 [关键词]工业微生物;发酵培养 生物发酵工程是与人们生活息息相关的一种技术体系,包括工业生产菌株选育、生化反应器设计、最佳发酵条件的选择及控制等过程。根据对目前国内外微生物发酵工艺的研究,相关研究团队进行了综合的分析和研究。通过对微生物发酵工艺中影响发酵的各种因素的分析,总结出了相应的技术经验并且制定了工艺的优化方法。近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越广泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 1 发酵工程外界因素的影响 1.1 补料对发酵的影响 菌类的生长发酵所必须的因素都达标的同时,补料的及时准确的供给也是直接影响着菌类的发酵。补料的作用是及时的补充菌类生长发酵所需要的能源。例如在酵母菌的培养过程中,适当的补充营养物质会抑制乙醇的生成,从而避免了菌类的生长周期变长,产率下降等问题。在培养过程中准确的添加补料量可以有效的调节菌类的呼吸防止中间出现氧气的限制。这样做的办法很大程度上减少了酵母菌的发芽问题,同时促进酵母菌细胞的快速成熟,从而直接提高了酵母菌的产物的产量。在不断的利用先进设备进行检测的同时更好的了解菌类发酵过程中的动态信息从而更好的了解发酵过程中原料的需求情况。根据需求以及菌类种类的不同可以适当选择添加物的物理特征。例如添加液态物质,固态物质。 1.2 二氧化碳对菌类生长的影响 二氧化碳作为新陈代谢的最终产物直接影响到菌类的生存情况。当溶解在发酵液中的二氧化碳的浓度超过一定范围以后直接会对氨基酸、抗生素等出现抑制或者刺激现象。当菌类代谢产生的二氧化碳的浓度超过4%的时候,直接会影响菌类的糖代谢和呼吸速率。就算营养液中的氧气达到标准由于二氧化碳的浓度超过一定的范围也会直接影响到氨基酸的发酵问题。因此,在更快的提高发酵产率的同时也要考虑到产物二氧化碳的排放问题。在生产过程中,要考虑到二氧化碳随着液体深度压力变化的情况。为了更好的满足生产的需求常常采取减少通气量以及提高罐的压力来减少逃液,但是根据二氧化碳的性质这样做的在很大程度上增加了二氧化碳的含量从而直接影响菌类的生长。所以,在考虑到菌类生长发酵的同时也要考虑到二氧化碳浓度以及排泄的因素。 2 微生物发酵工艺优化的方法 2.1 正交试验设计法 正交试验设计法是一种数理统计方法,主要是通过正交表来进行多因素问题的分析,在研究得出结论以后可以通过直观分析或者是直接对比来确定微生物发酵的主要影响因素。该设计法在使用中具有工作量小、方法简单、效果好、效率高等特点,因此正交试验设计法是微生物发酵工艺优化的最常用方法。正交试验设计法在工业和农业生产中应用广泛,并且在其他科研领域也取得了显著的效果。该设计法曾被多名生物学家进行实际的优化应用,例如利用正交设计法对枯草芽孢杆菌的液体发酵进行优化,从而使发酵后杆菌的产量大大提高。 2.2 Plackett-Burman设计法 Plackett-Burman法主要针对因子数较多且未确定众因子相对于响应变量的显著影响,采用的试验设计方法。能够及时有效地筛选出对试验结果具有显著影响的关键因素。在通常情况下,使用Plackett-Burman设计法开展的N次试验最多能够研究(N-1)个因素,对每个因素取两个水平,通常是设低水平为原始培养条件,高水平为低水平的1.25倍,通过对各个因素两水平的差异与整体的差异进行对比分析来对因素显著性进行确定。需要加以注意的是,如果因素水平选取得不合适有可能导致Plackett-Burman试验结果无效,从而需要重新选取因素来进行再一次的试验;如果Plackett-Burman试验的模型有效,那么则可以确定对试验具有显著影响的因素,然后下一步可以通过开展响应面设计等方法来筛选出最优的条件。袁辉林等利用Plackett-Burman设计方法获得了预期结果。 2.3 响应面设计法 响应面设计法是一种统计方法,主要结合数学建模、统计分析、实验技术等方法经过试验设计进行数据的分析,并且通过多元二次回归方程进行函数关系的拟合,从而将工艺参数进行优化。该方法对于变量因素较多的微生物发酵有很好的参数优化效果,能够将各方面所需材料、发酵因素等进行准确的定量,从而保证微生物催化的顺利进行。响应面设计法的适用面较广,目前除了微生物发酵领域以外还遍布于生物学、医学、制药等多个方面,成为使用最广的微生物发酵优化工艺。 3 溶氧量对工程菌的影响 生物的生存发展都离不开氧气。氧气对于微生物来说也是一个关键因素。就拿葡萄糖的氧化分解来说,1mol的氧化糖彻底分解需要6mol的氧气。当菌类合成代谢产物是也需要消耗一定的氧气。根据计算,1mol的葡萄糖大概需要1.9mol的氧气。所以根据不同种类的细菌需要氧气的情况也各不相同,对于好样细菌来说生成产物所需要的氧气也就随之增加。但是由于菌类所需要的氧气并不是直接吸收大气中的氧气,而是吸收营养液中的溶解氧。但是大气中的氧气却很难溶解到水中。在外界压力为101.32kpa温度为25度的时候,氧气在水中的溶解度为0.26mol/L。在这个温度下氧气在发酵液中的溶解度确是0.20mmol/L,但随着菌类的新陈代谢的活动以及各种因素的影响,温度也会随之增加。随着温度的增加,溶解液中的氧气含量随之降低。因此为了更好的满足营养液中氧气的含量,必须及时的掌握培养液中的氧气含量的问题。通过不断补充氧气来弥补温度的增加营养液中氧气的降低。同样也可以采取一定的措施来控制液体的温度,把温度调整到酶的最适宜温度从而更大效率的提高产率。 4 结论 随着科技的发展工程细菌的不断研究的深入,如何才会更好的实现菌类的最大效益的发酵也是每个企业所关心的话题。微生物发酵工艺对生物技术的发展有良好的推动作用,该技术在工业和农业方面都得到了广泛的应用,通过微生物发酵能够解决很多正常生产无法解决的问题。合理的运用微生物发酵并且不断进行工艺的优化能够提高生产的效率,推动发酵工程技术的不断前进和发展。在技术纯熟以后还可以广泛运用于医药、卫生、工业等多个领域,为这些领域的发展开辟一个新的纪元。 工业微生物论文:工业微生物混合发酵的研究进展 摘要:指出了混合发酵是2种或2种以上微生物在同一培养基中进行的发酵,在某种特定情况下,混合培养在发酵过程中有利于微生物间的相互协调,提高产物的生产效率或降低培养基的要求等,比纯培养更快、更有效。对于工业微生物或者具有工业生产潜力的微生物混合发酵生产维生素、沼气等产品进行了探讨,阐明了工业微生物混合发酵的现状和发展趋势。 关键词:工业微生物;混合发酵;协同作用 1引言 人类对微生物的利用经历了天然混合培养到纯种培养2个阶段。过去的多数发酵食品都来源于混合发酵,由于多菌发酵是一个完整的或接近完整的生物体系,体系中的微生物之间大多数具有生长代谢协调作用。自从纯种分离技术被广泛应用以来,人们研究的重点、焦点似乎都在单一的菌种上,忽略了天然发酵的模式,那就是生存环境的完整性和协调性。利用混合菌种发酵生产饮料正是利用几千年以来各菌种之间的共生性。纯培养技术使得研究者摆脱了多种微生物共存的复杂局面,能够不受干扰地对单一目的菌株进行研究,从而丰富了我们对微生物形态结构,生理和遗传特性的认识。但是,在长期的实验和生产实践中,人们不断地发现很多重要生化过程是单株微生物不能完成或只能微弱地进行的,必须依靠两种或多种微生物共同培养完成。微生物混合培养或混合发酵已越来越被人们所重视。 2混合发酵生产功能性饮料 目前混合发酵在功能性饮料的开发和生产方面有广泛的应用。根据国际饮料行业协会的新规定,功能性饮料是指具有保健功能的软饮料。目前市场上的功能性饮料主要分为3类,即运动饮料、能量饮料和其他饮料,其大多含有氨基酸、矿物质,以及各种维生素等人体所需物质。这些饮料的开发多数采用了混合发酵技术,也有部分是采用直接从生物体提取和单菌发酵方法的。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,饮料消费迅速增加。据有关资料显示,1980年我国饮料产量仅28万t,1995年则猛增到1 000万t,2005年达到2 000万t,25年间平均以26.7%的速度增长。如此巨大的饮料市场,发酵功能性饮料必须占有一席之地。据国家统计局、中国饮料工业协会、中国食品工业协会、中国海关、中国经济信息中心、中国竞争情报网、中国食品商务网、全国及海外500多种相关报纸杂志的基础信息等公布和提供的大量资料显示,中国饮料市场成为中国食品行业中发展最快的市场之一。2003年中国饮料产量2373万t,比2002年增长16.84%。实现工业总产值(当年价)813.87亿元,销售收入774.42亿元,分别比上年增长40.12%和40.41%。以“红牛”“脉动”等新一代品牌为代表的功能性饮料已被广大消费者所接受,并在健康潮中掀起一股功能性饮料的热潮。就我国目前的饮料市场来看,功能性饮料正处于黄金发展时期,具有极大的开发空间[1]。 3微生物混合培养生产药品 3.1维生素的混合发酵生产 维生素C二步发酵是混合发酵的典型实例。这种方法是由中科学院微生物所和北京镧药厂合作,于20世纪70年代初发明的。其第2步发酵由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌等伴生菌混合发酵完成,其中小菌为合成维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2KGA)的菌株,但很难单独培养,且单独培养产酸能力很低;大菌单独培养容易,但不产生2-KGA,与小菌混合培养时不仅可促进小菌生长,而且能大大增强小菌的产酸能力[2]。能与小菌混合培养合成2-KGA的伴生大菌有很多,除巨大芽孢杆菌外,还有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌,苏云金芽孢杆菌等,某些酵母亦有该作用。有关研究表明,大菌为小菌提供某种生长因子促进其生长,并且提供某些生物活性物质协助小茵合成2-KGA,二菌混合培养呈互生关系[3]。通过调节二菌比例、pH值、温度及溶氧量等因素,可使混合菌达到较适的生态状态,发挥较高的生产效能。二者间的关系和作用机制正在进一步深入研究中。此外维生素B12可利用谢氏丙酸杆菌和马铃薯芽孢杆菌或大肠杆菌的混合培养生成。 3.2抗菌肽的生产 乳酸菌素是一种由乳酸菌属菌株产生的抗菌肽类,可抑制多种革蓝氏阳性菌的生长,已被50余个国家用作食品保鲜剂[3]。1999年Shimizu等[4]报道,以Lactococcus lactis和Kluyveromyces marxianus混合培养可有效地生成乳酸菌素,这主要是由于Kluyveromyces marxianus可通过消耗前者产生的乳酸控制发酵体系的pH值,从而使乳酸菌素的产率维持高水平。 3.3甾体转化 多种甾体类药物的转化也是利用混合菌培养实现的。诺卡氏菌和节杆菌培养用于5α-Δ9(11)-16β-甲基-3β,17α,21-羟基-孕甾烯-3β,21-双醋酸酯-20酮和5α,17α-甲基-17β羟基-雄甾-3酮的1,4位上的脱氢转化[4]简单节杆菌和玫瑰产色杆菌的混合培养也可用于甾体转化。 4微生物混合培养用于生物降解 蛋白质是配合饲料中的主要营养成分,一般占20%左右。随着畜牧业的迅猛发展,对饲料蛋白的需求量日益增加。因此寻求新的饲料蛋白来源便显得十分重要。我国薯类作物产量很高,但因其本身蛋白含量很低,直接用作饲料其生物效价不高通过微生物转化技术可由丰富的薯类资源得到菌体菌蛋白饲料,从而可在一定程度上缓解日益突出的饲料蛋白短缺问题。对淀粉质原料而言,通常采用的工艺是原料先经酸法或酶法糖化等预处理,将淀粉降解为可发酵性糖,然后再接种相应的高蛋白产生菌合成微生物菌体蛋白。为简化生产工艺,直接采用具有淀粉分解能力的菌种发酵生产蛋白饲料已日益受到重视。 我国是蛋白质饲料资源短缺的国家,目前蛋白质饲料年缺口约为1 500万t。据预测2010年到2020年我国蛋白质饲料资源需求分别为6 000万t和7 200万t[5]。目前我国发酵工业的废菌渣和糟渣类农副产品下脚料以及废弃物大多没有充分利用,这不仅造成资源浪费,而且造成环境污染[6~13]。现在生产主要是以食用菌生产过程中的废菌渣为主要基质,筛选适合分解利用废菌渣的多种大型食用真菌和酵母菌,采用单独培养和混菌共同发酵工艺来生产饲料蛋白,以实现废弃物质资源化和物资的循环再生,减少环境污染。 4.1对原油的降解 生物修复是治理土壤石油污染的重要方法,主要原理是微生物利用石油作为碳源进行同化降解,使其转变为无害的无机物质。据文献报道,单菌株所能代谢的石油组分有限,大多数石油降解菌株只能代谢一种或几种石油烃。但经过混合菌对原油的降解及其降解性能的研究,发现经驯化后的烷烃降解菌GS3C、菲降解菌GY2B、芘降解菌GP3A和GP3B对原油都具有一定的降解效果。GS3C能基本去除原油中的直链烷烃化合物,GP3A对C 4.2对生活垃圾的降解 世界每年产生大量生活垃圾,处理方法主要是堆埋和焚烧,占用土地和浪费能源,既污染环境又带来一定危害。生活垃圾在经过发酵后可作为有机肥料,但在一般条件下,其发酵时间长且肥效低,影响了其实际应用[15]。 有研究表明纤维素分解菌可混合培养,自生固氮菌利用纤维素分解菌分解纤维产生的葡萄糖作为碳源,纤维素分解菌利用固氮菌固定的氮作为氮源,两者相互利用、相互依存,进行生长和繁殖。两者混合培养的菌数和发酵液总含氮量明显高于各自单独培养。自生固氮菌与纤维素分解菌的混合菌液作用于生活垃圾,可大大提高生活垃圾的降解速度,同时其降解物的含氮量也有明显的提高。用这种方法处理生活垃圾既可以提高生活垃圾的降解速度又使其含氮量增加,提高了肥力,同时其降解物中含有大量的有生物活性的固氮菌及纤维素分解菌,所以是一种优良的生物活性肥料。将其施用于土壤中,既增加土壤的肥力,又增加土壤中固氮菌及纤维素分解菌的数量,有利于土壤中有机质的分解及土壤自生固氮,进一步增加土壤肥力,改良土壤,减少化肥的施用,有利于环境保护[16]。 4.3氨基多糖生物降解氨基多糖 氨基多糖主要以几丁质和脱乙酰几丁质的形式存在于节肢动物外骨骼和真菌细胞壁中,在自然界中的含量仅次于纤维素。利用微生物对氨基多糖进行降解和转化,有可能生成具有生物功能的活性糖蛋白。王士奎以Beauveria Bassiana LB90为氨基多糖降解菌,以Candida sp.LB50作为氨基糖转化菌,建立了氨基多糖混合菌生物降解和转化模型。与纯培养比较,粘度下降比率提高23.0%,可溶性糖含量增加167.7g/mL,两菌呈互生关系[17]。 5混合发酵开发清洁新能源 5.1沼气发酵中的作用 沼气发酵是由多种产甲烷菌和非产甲烷菌混合共同发酵完成的。我国是农业大国,每年产农作物秸秆7亿t以上,禽畜粪便大约1.4亿t。随着农村经济发展和农业结构调整,牲畜养殖已经由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖,并且大多集中在大城市附近,这必将造成农村户用沼气池发酵原料的短缺。因此,寻求新的发酵原料将是亟待解决的问题。然而单一以秸秆作为发酵原料,由于其碳氮比高、速效养分含量低、纤维木质素含量高,表面有一层蜡质,不利于微生物的附着,且降解率低、厌氧消化时间长、易出现漂浮分层,一直不能被广大农民所接受。将粪便和秸秆混合发酵,可以有效弥补秸秆作为发酵原料的弊端[18~19]。 5.2乙醇发酵 作为可更新可持续的生物能源,生物酒精是经济高速发展过程中替代传统石油燃料能源的最佳选择之一。把纤维素作为可更新资源通过微生物降解转化生成糖类,然后糖类进一步发酵转化成液体燃料具有广阔的应用前景[20~23]。然而,纤维素酒精的规模工业化生产还面临很多严峻的实际问题,其主要问题之一就是微生物对纤维素的降解效率以及糖类发酵转化成酒精的效率太低[20,21]。研究表明,热纤维梭菌(Clostridium thermocellum)是一种高效的纤维素降解细菌,但其酒精生产效率较低[22,23];嗜热厌氧乙醇菌(Thermoanaerobacterethanolicus)不能降解纤维素,但其能够有效的发酵糖类而转化为酒精。因此对两者进行混合培养,可以利用热纤维梭菌高效降解纤维素转化成糖类,然后糖类可以作为嗜热厌氧乙醇菌的底物通过发酵转化成酒精,这样一个稳定的混合培养体系可以作为纤维素酒精工业化生产微生物群落较好的选择。本研究主要以热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌为对象,以Solka Floc为底物纤维素,系统分析了热纤维梭菌纯培养以及热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌混合培养对纤维素酒精生产能力、纤维素降解能力及终产物分布的影响,以期为纤维素酒精工业化生产提供理论依据。 6结语 虽然微生物混合发酵技术的部分成果已成功应用于部分工业生产,但在大多数混合菌体系中,菌间相互作用机制和发酵产物对于各种混合菌之间的影响的研究还很少。同时对于菌株混合时的安全性还没有系统的评估和研究。混合发酵关键是摸索pH、温度、混合比例、菌株混合时间等多菌种的共同培养条件,从而确定菌株发挥最大协同作用的结合点。为了使混合发酵能够更好地应用于工业发酵生产,使其最终具有良好的大规模生产的工业应用前景。针对目前混合发酵的随机组合和盲目的发酵实验,需要深入研究并且建立快速有效的混合菌发酵模型是非常必要的。因此,如果从生理、代谢和遗传角度对混合菌间关系和协同作用机制进行深入研究,对混合菌培养的理论和应用都将有巨大的突破。所以未来的研究重点可能集中在多菌组合模式、筛选适合菌株,并且优化混合培养的条件。混合发酵有广阔的发展空间,在工业发酵中如果得以合理的运用,就必定可以提高生产效率与产品质量,为实现绿色无污染生产提供了新的发酵模式。 工业微生物论文:《工业微生物育种技术》课程项目化教学实践 摘要:《工业微生物育种技术》课程以岗位需求为依据确定课程目标,以育种工作流程为主线设计教学项目,以学生为主体完成项目实施,以过程性评价为手段增强技能培养,为培养学生的岗位职业能力、动手能力和实践创新能力提供了较好的教育平台。 关键词:微生物育种;项目化教学;高等职业教育 早在4000多年前,我国劳动人民就会利用微生物来生产酒和酿造食品。如今,利用工业微生物育种技术对微生物进行改造,可以提高目的产物的产量、质量或获得新的目的产物,并符合工厂化生产的要求,从而使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、核苷酸、生物碱、激素等微生物产品产量成倍甚至成千倍增长,同时产品质量也不断提高,各类微生物产品已深入到人类生活的各个方面。工业微生物育种技术是高等院校生物技术类专业的专业课程。在传统的教学过程中,教学内容往往太过理论化,理论知识与实际操作未能结合,学生学习难度大,感觉枯燥乏味;而且,教学实验安排大多是孤立的,在技术上不具有连贯性和系统性,不能将技能训练与生产过程有机结合,学生学完之后不知如何运用,解决实际问题的能力提高不明显。显然,传统的教学方式已不能满足现今高技能生物技术专门人才培养的要求。如今,许多高职院校正在积极探索新的教学方法,项目化教学就是其中常用的一种。它依照教学目标将课程内容设计成若干个操作性较强的项目,以工作任务为中心,以典型产品(或服务)为载体,开展课程教学,将理论知识、实践操作与素质培养融为一体,学生在完成项目工作任务过程中,既收获了知识,又锻炼了技能。与传统教学法相比,项目化教学强调行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体以及理论实践一体化,主要解决“怎么做”和“怎么做得更好”这两个问题,是培养技能型人才的主要途径[1]。2007年,湖北生物科技职业学院生物工程系开设了《工业微生物育种技术》这门课程,它是生物技术及应用专业和生物制药技术专业的必修课。自2010年引入项目化教学方法以来,经过多年的探索和实践,该课程取得了良好的教学效果。 一、以岗位需求为依据确定课程目标 按照工业微生物育种技术在生物技术及应用专业人才培养方案中的定位,依据职业岗位的需求,确定本课程的教学目标,即能根据微生物育种原理和基本操作流程,制定育种的实施方案,并按照实施方案应用微生物育种技术获得高产突变株,同时能对实施过程和原有方案进行评价和改进。课程教学目标,包括知识目标、技能目标和素质目标三个方面。(1)知识目标:熟悉工业微生物的特征,了解工业微生物育种技术的方法种类;掌握基因突变及基因重组的机制;掌握工业微生物诱变育种的原理与方法;熟悉其他常用的工业微生物育种方法。(2)技能目标:能够根据微生物的来源与特性,选择合适的分离纯化方法,并进行分离纯化操作;能够根据微生物的类型,选择合适的诱变育种方法;会进行生产菌种的保藏及复壮技能;能正确使用微生物的培养设备,并进行维护。(3)素质目标:具有较强的责任心和严谨的工作作风;具有较强的人际沟通能力;具有较强的团队组织协调能力;具有良好的安全、环保和节能意识。 二、以育种工作流程为主线设计教学项目 项目化教学的关键,在于教学项目的设计。我们一般应根据课程教学目标,以职业活动的工作过程为依据,结合职业岗位的典型工作任务,按照学生的认知规律来设计项目。项目设计要打破传统学科体系的章节编排,不应以知识的逻辑顺序为依据来安排教学。每个项目都有其相应的知识、技能和素质要求,让学生在“做中学、学中做”。工业微生物育种技术的教学项目设计具有以下特色。 (一)课程设计思路 大多数项目化教学课程的设计思路,是将课程内容设计成基础项目、主导项目和自主项目。根据工业微生物育种课程内容、操作流程和职业活动的特点,笔者将该课程设计成一个综合性大项目,即果胶酶高产突变株的筛选。笔者将原先孤立、分散的单个实训项目综合为一个由9个子项目组成的前后连贯的大项目,其连贯性、整体性的特点更为突出(表1)。两个子项目互为依托,前一子项目的结果是后一子项目实验材料的来源。 (二)相关专业课程衔接 该课程项目产品为筛选出的果胶酶高产突变株,可作为后续课程发酵工程、酶工程、生物分离与纯化、生物制品技术的项目化教学的材料。比如,可对果胶酶高产突变株的发酵条件进行摸索,或对其发酵工艺进行优化,或从高产突变株中分离纯化果胶酶,或对提纯的果胶酶进行性质分析。从而完善了专业课程体系建设的连贯性、整体性及层次性,实现了专业课程之间的有机衔接。 三、以学生为主体完成项目实施 在具体子项目实施之前,笔者安排有项目概述环节,内容主要包括:①课程简介:告知学生本课程的教学目标、项目设计情况、教学组织方法和考核方案等。②行业企业概况:介绍工业微生物的应用状况、工业微生物的概念及特点和工业微生物技术种类等。③后续课程任务的布置:要求学生查阅相关资料,指导学生制定子项目实施方案。以微生物育种工作流程为主线,开展子项目的实施,每个子项目有各自的知识、技能目标。在子项目的完成过程中,教师只起组织、引导、指导和评价的作用,学生才是学习的主体。每个子项目的实施步骤如下。 1.项目导入。首先,教师通过案例或者问题导入学习项目,提出问题、给出提示,导入本次课程的内容,组织学生展开讨论。 2.方案制定。学生通过图书馆或者网络查阅资料,以小组为团队讨论并制定实施的初步方案。笔者通常安排学生利用课余时间完成该步骤。 3.方案确定。首先,每个小组以ppt形式向全班汇报制定的初步方案,分析实施可行性,并说明资料来源。然后,教师和其他小组对汇报组进行提问或评价。笔者通过交互式讨论,引入相关知识,最后由教师对各小组初步方案进行点评,同时提出修改建议,鼓励实施方案的多样性。 4.方案实施。学生按照确定的方案,合理分工,团结协作,共同完成项目。在实施过程中,教师随时检查学生实施的情况,进行现场指导,解答学生的疑问,参与学生的讨论,纠正学生的错误,全面掌控学生的实施效果及学习质量。 5.总结评估。总结以各小组向全班展示实训结果的形式进行。评估采取小组互评、教师点评等方式进行。每一个项目均制定了技能考核方案及评分标准,结合学生提交的实训报告进行过程性评价。 四、以过程性评价为手段增强技能培养 成绩考核是教学过程中的重要环节,好的考核方式对学生职业技能的养成会起到促进作用。传统的单一笔试考核方式很难反映学生在学习过程中的素质和能力,与强调以素质为基础、以能力为本位的现代高职教育理念不相符。本课程的考核以结果性评价为辅,重在过程性的评价,以静态知识考核为辅,重在动态能力的考核,学生综合成绩的评定以过程评价、技能考核和理论考核相结合的方式进行。每个子项目的实施都要求进行过程评价,评价内容涉及子项目实施的每个步骤,以子项目5诱变剂量的选择为例,子项目技能量化考核表如下(见表2)。 学生、组长和教师为评价主体的三方,依据量化考核标准分别给出过程评价成绩,然后按照一定比例折合成学生的过程评价终成绩。理论考核和技能考核通常在学期末进行。课程总评成绩的组成详见表3。 现代职业教育,应该是一种以服务为宗旨、以就业为导向、以职业能力培养为核心的教育,重心应在于培养学生的动手能力和实践创新能力,特别是毕业后从事某种职业的谋生能力[2]。项目化教学,充分体现了学生是学习的主体的特点,学生的学习主动性和积极性被有效调动了;和传统的教学模式相比,其教学效果得到明显改善。当然,以就业为导向,坚持走产、学、研相结合的路线,以岗位技能促进学生就业,在高职高专院校进行课程项目化教学改革是一个漫长的过程,需要学校和教师从多方面进行改革,比如教学观念、管理、内容设置、教学模式及结果评定等。 工业微生物论文:浅析微生物转化技术在现代医药工业中的应用 摘 要:随着现代科学技术不断发展,越来越多的化学制品在日常生活中得以使用。而在于现代医药工业使用之中,许多企业使用酶转化或者微生物转化技术加以产品的制作,而微生物转化技术在现代医药工业的具体应用之中,占有极为明显的优势,尤其是在一些手性药物的制备之中。因此本文主要对于微生物的转化使用所表现出来的积极作用进行了阐述,详细分析微生物转化技术在现代医药工业中的具体应用。 关键词:微生物;转化技术;现代医药工业;具体应用 过去三十年间,微生物转化技术在化学领域内不断地进行常识性试验,并且得到了全面的发展,而在实际的使用方面,也得到了极为长足的发展。现在社会中,大量的运用化学制品,而许多化学制品都是制作工艺十分复杂的产品,例如药品、食品添加剂、化妆品等日常生活中极为常见的生活必需品。而在这些产品的具体合成过程之中,许多重要性的反应已经可以使用微生物转化技术加以代替。因此,本文主要针对这一技术在现代社会中的具体应用加以分析。 1 微生物转化的简要概况 所为的微生物转化就是使用微生物将一种物质转化为另一种物质的这样一个过程,这一个过程主要是建立在微生物产生一种特殊的细胞内部的酶作为生物催化剂展开的化学反应。简单来说,是使用一种以微生物为基础进行合成的技术。这些酶对于微生物来说,是生命过程中的必需品,而在具体微生物的转换过程中,这些酶仅仅是作为一种催化剂而存在的。另外,在使用微生物进行处理过程之中,不仅仅是需要利用相似的产品,并且在相似产品中增加的底物也存在着同样的催化作用,所以我们可以将微生物转化技术看做有机化学的一个特殊的分支。 之所以微生物能够将某种物质转化成为另一种物质,主要是因为酶的作用。我们不需要对酶进行解释,只需要了解酶的转化和微生物的转化之间存在着细小的差别,酶是一种单一的化学反应,后者则是提供了一种合成酶的场所和反应。所以,从这一个方面来看,微生物转化是一种真正的生物转化。另外,因为生物转化过程中所使用的酶多数来自微生物,我们也可以从动植物中找到所需要的酶。因此再具体的微生物转化过程中,究竟是选择使用酶还是微生物进行转化,需要综合考虑多种因素,比如成本、例如环境以及生产机构的设备质量等方面。 同时,在研究微生物的具体转化过程中,需要充分考虑多个方面的问题,例如如何选择要转换的物质,所选择微生物的具体应用那个能力,转化的方式以及具体转化反应的选择等。这其中最关键的一点在于选择转化过程中的合适的微生物,以及如何提高这种微生物的转化能力,也就是酶的活力应该如何的提高。另外,一旦发现一种新的酶或者一种新的反应就要设计一种新的转化过程。要想寻找十分合适的微生物,除了要十分了解酶的反应,更加有效方法是通过筛选的方式来选择酶。 筛选的方式选择酶,所要涉及的范围必须尽可能的宽广,因为截止到现在已经出现了将近3000多种的酶,这些酶中有些酶的催化效果明显好过化学催化剂。另外,微生物呈现出多样性,从而能够帮助我们找到我们在预先设计中所想要得到的一种反应。 2 具体药物开发过程中的使用 现在越来越多的专家研究发现,作为药物使用的一种混合物有着不容忽视的弊端,而在最近一段时期美国FDA公布的一些药物使用原则加快了转换技术从已经开发出来的药物中开发出单一药物的脚步。 而制作手性药物的关键之处在于不能对称的一张合成型技术,并且长久以来,许多化学专家都开发使用化学药品来展开不对称合成技术的研究和发展。然而在最近的20年间,越来越多的化学专家将研究的目光头像到如何将微生物转化更好地运用到有机合成之中产生了兴趣。应用微生物进行催化的技术要比使用化学合成以及不对称合成的方式具有更加明显的优势,主要在于这样几点:(1)转化物质具有更强的转移性,也就是不需要专门的基因保护;(2)使用微生物进行转化条件更加优越,有着极高的转化率;(3)而在生物转化过程中对于外界的影响更小,尤其是对环境的污染方面。特别是近年来DNA重组技术的应用和新的转化系统的开发应用,使愈来愈多的原来使用化学方法进行不对称合成的化合物有可能被生物催化转化的方法来替代。 利用生物转化技术进行手性药物的开发主要进行两个方面的工作:一是进行药物关键中间体的制备,因为利用生物催化转化方法制备对映体纯化合物具有很大的吸引力,但试图利用这种方法来完成所期望的复杂的有机合成往往是困难的,甚至是不可能的,而利用这种方法获得某一关键中间体是切实可行的;另外,尽管用化学的方法能够在实验室条件下获得所需要的手性药物,但往往是由于成本和技术问题难以实现产业化。因此用化学一生物一化学的制备路线具有独特的优越性,即所谓的“绿色合成工艺”;二是进行消旋化合物的生物拆分或转化,得到单一构型的药物分子。 3 组合生物催化与新药发现 组合生物转化/催化,是指利用一种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶,对同一个母体化合物进行组台转化,以得到化学结构的多样性,它是从已知化合物中寻找新型衍生物以及从简单化台物制备复杂化合物的有效手段。从某种角度讲,它比化学合成的方法更为简单和有效。这是一个新的研究领域。 天然产物的多样性和其结构的复杂性,是存在于生物体内大量酶的作用结果。生物体内负责一系列重要生命活动的酶,在体外同样具有相同的催化能力。因此,只要体外的催化环境与体内相仿,则能够实现一系列复杂的,特别是用传统化学合成方法难以实现的化学反应。利用生物催化剂或化学合.成一酶催化相结合的方法,能够大大地增加衍生物的多样性,以及能够有效地对复杂天然产物的结果修饰和从简单的分子构建新的化合物库,在这过程中,往往能够发现新的生理活性物质。生物催化剂为扩大组合化学提供了各种合成的可能性。 利用生物催化发现先导化合物的优越性在于:(1)可能进行反应的范围广;(2)能够定向进行区域选择性和立体选择性;(3)不需基团保护和脱保护,一步实现所需的反应;(4)在温和和均一的条件下可容易地实现自动化和一步反应的重现性;(5)温和的反应条件保证了复杂易变的分子结构的稳定性;(6)高的催化活性可以降低催化剂的用量;(7)酶的固定化可以使催化剂反复和循环使用;(8)生物催化剂可在环境中完全被降解。 结束语 综上所述,微生物转化技术在现代医药工业中起到十分重要的作用,并且对于药物等日常生活用品的生产方面也起到十分突出的作用。这就要求我们做好这一方面的具体工作,并且详细考虑在合适的场所选择合适的酶或者生物转化技术来进行生产和转化,从而确保生产产品的优异质量。 工业微生物论文:微生物絮凝剂及在食品工业水处理中的应用 摘要:主要论述了微生物絮凝剂的种类和特点,微生物絮凝剂产生菌,微生物絮凝的机理,影响絮凝活性的因素及在食品工业废水处理、乳化液的油水分离、发酵液的固液分离等处理中的应用,并展望了今后微生物絮凝剂领域的研究重点。 关键词:微生物絮凝剂;食品工业;水处理;应用 目前微生物絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。微生物絮凝剂是一类由微生物菌体所分泌的一些分泌物或其产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的。微生物絮凝剂作为一种新型微生物产品,具有絮凝范围广泛,效率高,运行方式灵活,无毒,可消除二次污染,使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀。微生物絮凝剂多数相对分子质量较大,达到104~106。分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数。 一、微生物絮凝剂产生菌 至今发现的具有絮凝性的微生物达32个种[1],其中细菌18种,真菌9种,放线菌5种,由它们生产的絮凝剂中,最具代表性的为以下三种:1976年Nakamura J.用酱油曲霉生产的絮凝剂AJ7002;1985年,H.Takagi用拟青霉属生产的絮凝剂PF101,对啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土和氧化铝等有良好的絮凝效果;1986年R.Kurane等人利用红平红球菌研制成功微生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母菌、泥浆水、河水、粉煤灰水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的絮凝效果最好的微生物絮凝剂。 二、微生物絮凝剂的分类 1.直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母菌,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 2.利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母菌细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。 3.利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜(菌胶团)和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂。 三、微生物絮凝剂的絮凝机理[2] 1.“桥联作用”机理 “桥联作用”机理认为微生物絮凝剂是一种具有长链线状的结构的生物大分子物质,其借助静电引力、范德华力或者氢键的作用吸附多个不同的胶体颗粒,并在颗粒间产生“架桥”现象,生成粗大的絮团而沉淀下来。研究显示细菌细胞之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了原有胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。 2.“电性中和”机理 胶体颗粒的絮凝过程中,电中和效应也是不容忽视的。溶液中带有多个电荷的多价电解质能够与颗粒表面带相反电荷发生中和,从而减弱颗粒间彼此的相互排斥力,促进颗粒的絮凝沉降。 3.“卷扫作用”机理 该机理认为当微生物絮凝剂投加到一定量时可形成小粒聚体,在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒而产生沉淀分离,称为“卷扫作用”或“网捕作用”。 此外还有荚膜学说、病毒假说等多种理论可以解释絮凝机理。微生物絮凝剂作为带电荷的生物大分子,作用机理尚处于探讨和完善阶段。对于微生物絮凝剂的絮凝机理,其中的架桥机理是被广泛接受并认同的。 四、影响絮凝活性的因素 1.微生物絮凝剂本身特性的影响 (1)分子量。微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。絮凝剂分子量的大小对其絮凝效果有一定的影响,分子量越大的,絮凝活性越高;当絮凝剂的分子量减小,絮凝活性会明显下降。 (2)胶体颗粒表面电荷的影响。胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响。相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。 一般无分支结构的絮凝剂,絮凝效果较好;产生菌培养后期形成的絮凝剂絮凝效果较好。 2.反应条件 微生物絮凝剂的絮凝效果受加剂量、pH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。 (1)絮凝剂的投加剂量。每一种絮凝剂都有最佳投加剂量,过多或过少,絮凝效果均会下降。据分析,投加剂量的最佳值约是固体颗粒表面吸附大分子化合物达到饱和一半时的吸附量,此时大分子在固体颗粒上架桥几率最大。 (2)pH值。不同的絮凝剂对pH值变化所表现的效果也不一样,同种絮凝剂对不同的被絮凝物具有不同的pH初始值要求。故每一种絮凝剂都有其最适的pH值范围,大于或小于某一pH值都会影响微生物絮凝剂及其被絮凝物表面电荷、带电状态及中和电荷的能力。在最适的pH值范围内,微生物絮凝剂表现出良好的絮凝活性。 (3)温度。适当改变温度可提高絮凝效率。由于絮凝物质结构上含有蛋白质或肽链的絮凝剂一般都是热不稳定的,高温可使这些高分子物质空间结构改变,导致变性,从而使絮凝活性下降。而由糖类构成的絮凝剂则是热稳定的,它们对温度不敏感,絮凝剂活性不随温度的改变而改变,或者改变较少。例如R.erythropolis产生的絮凝剂在100℃的水中加热15min后,其絮凝活性下降50%。 (4)金属离子的种类和浓度。微生物絮凝剂受金属离子的种类和浓度影响较大。不同的絮凝剂,其适合的离子种类有所差异,目前研究较多的有二价离子中的Ca2+、Mg2+、Mn2+等,以及三价离子中的Al3+、Fe3+等;不同的金属离子在适当的浓度下与悬浮颗粒以离子键相结合,从而提高絮凝活性,这对于提高微生物絮凝剂的絮凝活性有重要意义。若金属离子的浓度过高,由于大量离子占据了絮凝剂分子的活性部位,把絮凝剂分子与悬浮颗粒隔开而抑制絮凝活性。 五、微生物絮凝剂在食品工业水处理中的应用 1.食品工业废水 由于微生物絮凝剂具有安全、无毒的特性,逐渐在食品工业废水处理中被采用,并可达到满意的效果。如用微生物絮凝剂普鲁兰处理味精废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%[3]。用絮凝剂A-9处理淀粉厂的黄浆废水,其处理效果也明显优于目前使用的其它化学絮凝剂,且可回收其蛋白质成分作饲料。 2.乳化液的油水分离 乳化液中加入特定的絮凝剂,在一定程度上可使油水分离。如用Alcaligenes latus培养物可以很容易地将棕搁酸从其乳化液中分离出来。试验表明,向100mL的0.25%乳化液中加入10mLAlcaligenes latus培养液和1mL聚合氨基葡聚糖,乳化液中形成明显可见的油滴并浮于表面,下层清液的COD值从原来的450mg/L下降为235mg/L,下清液的COD去除率为48%,远好于无机絮凝剂和人工合成的高分子絮凝剂。 3.发酵产品的固液分离 利用絮凝剂对细胞具有优良的沉降性能来去除发酵液中的菌体,可大大减少能耗,降低成本,且操作简单,管理方便。在酿酒工业中,用具有絮凝性能的酵母替代没有絮凝性能的酵母可以酿出质量更好的啤酒;另外,在生物乙醇和面包发酵酵母的生产中也应用了这种絮凝剂,并可达到良好去除固体物的效果,减少处理时间,有助于降解不稳定生物物质以及节省成本。 六、结论 微生物絮凝剂作为一种新型的絮凝剂,虽然现在主要应用于废水处理方面,但在食品工业中也将有着良好的应用前景,并显示有强大的生命力。微生物絮凝剂将可能在未来取代或大部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂,但微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段,存在成本较高的缺点,无法适应工业化生产的需要。目前,推广应用微生物絮凝剂的关键是应进一步降低微生物絮凝剂的生产成本。为此,今后的工作应主要集中在以下几个方面:①改进培养条件,研制出低成本的培养源。②优良絮凝剂高产菌株的筛选及产生菌的诱变育种和基因控制。③要达到大规模的工业化生产,需对微生物絮凝剂的合成条件和影响絮凝活性的因素进行更深入的研究,以便寻找廉价的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最优条件。 工业微生物论文:工业微生物课程教学改革的探讨 【摘 要】文章介绍了工业微生物课程的特点及进行教学改革的必要性,并从教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面对工业微生物课程教学改革进行了探讨。 【关键词】工业微生物 教学 改革 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它从工业生产需要出发研究微生物的生命活动规律,以及人为控制微生物代谢的规律性,从而利用微生物转化生产所需产品,是生物工程、生物制药等专业的必修课程之一。其内容和应用涉及到食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活关系紧密。目前,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,工业微生物将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类可持续发展的战略意义重大。工业微生物学是一门新兴的学科,单独作为教程的时间不长,存在的问题较多。本文针对教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面进行探讨。 一、教学内容应体现基础理论知识与科研、实验教学和生产生活实践的有机结合 工业微生物学涉及许多领域,发展迅速,面对相关科学知识的大量增加,如何取舍和合理安排课程内容,明确教学目标,是全球高校共同面对的课题。目前教学大纲规定的教学内容太过陈旧,虽然罗列了大量的知识点,却较少兼顾学生的需要和社会的需求。社会对人才类型和层次的需求是多样化和动态性的。对生物教育而言,既需要从事科技研究的研究型人才,也需要从事设计和研发的工程型人才,同时还需要技术支撑与改进的技能型人才。因此,工业微生物讲授的课程内容应具有前沿性和实用性。内容既要紧跟学科发展,注重讲授最新研究内容和引用最新国际一流期刊发表的资料,这样对将来攻读研究生的学生具有启发性,还要针对本科毕业后进入企业就业的学生需求,系统讲授微生物菌种选育、微生物发酵及其控制等与学生将来从事专门领域工作相关的知识。由于信息随时更新,这就要求教学中所使用的教材、实践环节、教师的教学大纲不断更新,始终保持讲授学科专业的前沿知识。教学内容不仅要包括传统的微生物学知识,还要包括最新工业微生物学发展动态、热点话题和取得的新成果,以更新知识点、完善教学内容。工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识、掌握实验技能、提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力具有很好的效果。另外,工业微生物学具有很强的应用性,讲授内容如果能将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合,或在生产企业进行现场教学,会取得更好的效果。 二、采用多媒体教学模式 工业微生物教学涉及大量形态、结构的描述与讲解,各种代谢调控机制也较为复杂,传统的教学模式,会使学生感觉抽象无趣和晦涩难懂,而应用多媒体模式有助于提高教学效果。如在讲解“微生物的形态结构”时,运用大量色彩鲜明、形象生动的图片和动画,对学生了解微生物的立体结构有很大的帮助。又如讲授“乳糖操纵子模型说明底物对酶合成的阻遏”时,如果制作成动画展示,就能形象地把酶合成受到阻遏的过程表现出来,这样能够把复杂的问题简单化,且形象生动,便于学生理解和记忆。另外,教师在制作多媒体课件时还能随时更新内容和添加最新研究动态和成果,做到授课内容与时俱进。 三、以能力目标要求安排教学教师 目前高校工业微生物教学大多是一个教师独立讲授全部教学内容。然而,由于学科的飞速发展,一位教师很难对工业微生物学的方方面面都有较为深入的了解,这样就使教学只是停留在书本上,没有自己的研究和见解。为改善此种情况,可以在充分发挥教师特长的基础上将教师资源进行合理整合,根据课程内容,合理安排最合适的教师参与教学过程。教师的讲授内容可以联系主讲教师近几年的研究课题,因此能够保证讨论的深度和广度。由于不同教师学术背景和风格各异,具有完全不同的教学个性,他们在教学中联系各自的科学研究和自身体会,大大增强了课程教学的灵活性与个性化,极大地培养了学生的科学思维能力和创新能力,拓宽了学生的视野。这种教学组织方式可以充分保证每位教师都能将精力集中在自己的优势研究方向上,既减轻了教师的教学负担,又能最大限度地发挥教师的特长。 四、以学生为教学中心组织教学 目前,国内高校大多数课堂教学都是教师一言堂的情况,因为缺乏与学生的互动,很难调动学生的学习积极性。教育观念、教学方法的改革已成为当前高校教育改革最迫切的任务之一,其核心是使高校教学由现在的以教师为中心向以学生为中心的转变,使教学成为交互式和讨论式,激发学生主动学习的积极性,培养他们的创新思维能力。强调学生在教学过程中的主导地位,不是教师想教什么,而是强调学生们想学什么。通过这种方式的教学,每位学生都能得到自己想要的知识,满足了不同层次学生的实际需要。目前国内高校的反馈与评价通常也是在学期结束之后,学生对教师的评价也大多流于形式。如果教师能够在学期过程中及时获得学生对教学的反馈与评价,特别是在教学中需要改革和提高的地方,以及学生真正想学什么,才能真正有效地提高教学质量。由于学生毕业后去向不同,有些学生毕业后选择以学术研究为职业,有些学生则直接进入企业从事研发和销售工作等。因而,应该针对学生不同就业情况及其相应知识要求分别辅导、因材施教。教学过程中应重视对学生的答疑辅导,对于学生提出的某些共性问题安排课堂讨论,师生间形成良好的互动,可以极大地改善教学效果。还可以安排教学助理研究生开设大量辅导课,及时解决学生学习中遇到的难点。 五、以培养学生自主学习能力为中心组织教学 培养学生自主学习的能力已成为高等教育的共识。要做到这一点,除在课堂教学中要更新教学观念、改革讲授方式外,还必须充分利用各种现代化的手段,鼓励学生在课后对教学过程的主动参与,并对所学知识进行积极讨论及进一步深入学习。[5]充分应用网络技术、多媒体技术,将工业微生物学课程介绍、教师介绍、教学要求、学习方法、指定教材、教学大纲以及主要授课课件等放在校园网上,这样可以提高学生学习的自主性。学生能充分利用网络资源,在需要时可以随时上网查阅有关资料,与教师互动,解决学习困难。通过网络学习,学生能够学会如何从网络资源中选择自己需要的资料,进一步提高学习效率。这种教学方式有利于达成课程的教育目标,同时也改变了学生的课堂学习行为,拓展了学生在课堂外的学习。另外,工业微生物学是一门实验性、实践性很强的学科,很多学生在课堂上虽然看到了一些生产过程和设备图片,但仍然缺乏实际生产概念。鼓励学生了解和参加生产实践,教师可以介绍一些与教学内容有关的生产企业(如啤酒厂、制药厂、生物工程公司等),让学生了解生产的实际过程,及时将理论知识和生产实践相结合,加深对理论知识的理解。通过观察实际生产操作和运行,发现尚需解决的问题,并带着问题查阅资料或与老师讨论,寻找解决方法,形成学习、实践、再学习、再实践的良性循环的求知习惯。 在工业微生物课程教学实践中,我们对教学内容和教学方法作了一些改革,注重收集最新研究成果,增加了基础理论知识与科学研究和实际生产相结合的内容,使教学内容更加丰富和完善。采用多媒体课件授课并增加生产现场教学内容,提高了学生的学习兴趣和求知欲,教学质量得到明显提高。学生踊跃加入到教师的科研小组,参与实验设计和操作,也得到了一些有意义的实验结果。作为实验和实践性较强的课程,工业微生物学相关知识、信息量扩增较快,因此在教学内容上要注重课程基础性、系统性、先进性与应用性的有机统一,引入新的教学手段和教学方法,培养学生把所学知识化繁为简,并进行系统归纳和总结的能力,并在此基础上,有意识地培养学生利用所学知识进行实践应用的能力。 工业微生物论文:微生物在含油工业废水处理中的应用 摘要:随着社会的发展与进步,重视微生物在含油工业废水处理中的应用具有重要的意义。本文以包钢冷轧废水为例主要介绍微生物在含油工业废水处理中的应用。 关键词 : 钢铁 工业 废水 处理 微生物 引言: 微生物技术在生活污水和可生化性较好的工业废水处理中的应用由来已久,但对于可生化性较差的工业废水,尤其是含油工业废水处理中应用得很少。因为微生物处理对COD:BOD和BOD:N:P的比例有较为严格的要求,而工业含油废水如轧钢废水中BOD较低而COD较高,氮、磷等营养物质的含量又非常低,特别是冷轧含废油水中油和添加剂含量均较高,可生化性差,通过常规自然驯化得到的菌群在短期内是无法适应,处理效果不理想,因此应用得较少。近年来,随着微生物技术的发展和其减量化、无害化处理的优势不断突现,国内国际已经陆续开始进行专门针对含油废水处理的专性菌的驯化培养和组合优化,以适应不同的水质。因此,难生化降解的冷轧含油废水也被列入微生物处理技术的应用范畴内。 1.国内外冶金行业生化法处理废水的发展现状 含油工业废水属难处理水,生化性能很差,国内大都采用物化处理的方法,即采用破乳、加药、混凝、沉淀、过滤以及强氧化的工艺,而这些处理工艺大都存在工艺复杂,安全性差,运行成本高,污泥量大,处理后出水水质不稳定或难以达标排放等问题,而且存在着二次污染的问题。 微生物处理技术主要是通过微生物的代谢,使废水中的油,CODcr转化为水和二氧化碳,因此,是一种减量化无害化处理的理想方法。因为不产生二次污染和污染物的真正减量化,所以生物处理技术成为最广泛使用的废水处理技术。虽然传统的生物处理工艺对难降解有机物的处理效率不高,但随着生物工程技术的发展,微生物在高浓度难降解有机工业废水的处理方面得到了长足的发展。利用微生物的可变异性,通过微生物活性和浓度的强化,可以开发出适合于处理高浓度难降解有机工业废水处理的技术及设备。目前许多国家都在进行这方面的研究,其中加拿大的EPI处于领先地位。近年来,美、日、意、新西兰,比利时等国家采用生物滤池结合加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN EPIZYM微生物处理各种工业及城市污水处理取得了很好的效果。我国之前由于没有专性的微生物菌种,微生物处理技术在钢铁行业也没有实质性的应用,与国外的先进技术还有很大的差距,因此必须积极赶上去。目前,我国一方面通过微生物菌种的引进,另一方面通过长期的驯化和优选,得到了一些适合我国国情和可应用于各种不同废水水质的微生物菌种。 以生物滤池的问世为标志的生物膜反应器技术在走过了100多年的发展历程后,与活性污泥法一同成为现代污水处理技术的最重要组成部分。研究和实践表明,生物膜不仅可以取代活性污泥法用于生活污水和工业废水的二级生物处理,而且还具有运行稳定,抗冲击负荷能力强,更经济节能,无污泥膨胀问题,同时具有硝化和反硝化功能,可实现封闭运转以无异味等独特的优势。近年来生物膜工艺发展迅速,相当多的研究和工程实践使得人们对生物膜的特征及其基础理论研究不断加深,现有工艺也得到进一步的完善。与此同时也出现了各种新型生物膜反应器及其组合工艺,并逐步形成了一套较完整的生物膜法污水处理系列工艺和设备。 2.包钢冷轧废水处理工艺 包钢生产过程中产生四种废水,其水质水量分别如下: a.浓含油废水9.6m3/h,含油量1-11g/l,CODcr2000-15000mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的乳化液站和各液压润滑站地坑; b.稀含油废水50m3/h,含油量100-1000mg/l,CODcr1000-2500mg/1,主要来源为浓含油废水处理系统出水和热镀锌线碱洗系统排放的废液; c.酸碱废水llOm3/h ,pH 2-12,CODcr0-400mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的酸再生站、酸洗机组漂洗水和热镀锌机组漂洗水; d.含铬废水2m3/h,每3个月排放一次,悬浮物80000-100000mg/l,Cr6+≤10000mg/l,来源为热镀锌机组的钝化废液。 包钢新建冷轧废水处理站一座,专门接收和处理冷轧生产线所产生的全部废水,处理后的出水达到国家二级排放标准,排入包钢排水总网,经最终处理后排放。 废水处理站的处理工艺流程如图1.1所示,共分为四个部分:浓含油废水处理系统、稀含油废水处理系统、酸碱废水处理系统、含铬废水处理系统。其中稀含油废水包括酸洗-连轧机组含油废水、热镀锌机组、磨床排放的含油废水以及超滤系统出水,主要处理系统是采用的微生物处理技术。各机组稀含油废水先进入稀含油废水调节池前的分配槽,经水量分配后进入调节池。调节池内设刮油刮渣机一台,刮除表层浮油,底部污泥刮至污泥槽。调节池废水用废水提升泵提升至pH调节池,经二级pH调整后废水进入微生物反应池,考虑到含油废水的温度可能较高,不宜直接进入。微生物反应池,需要先将废水温度冷却至25~35℃后再进行生化处理。冬天可超越冷却塔系统。 微生物反应池是一种接触氧化生物膜反应器,池内设半软性填料,底层设可变孔软管,采用罗茨风机曝气,配备微生物反应罐,在初期运行和日常运行过程中,根据实际情况需要,定期向微生物反应池投加经过优化筛选组合的联合菌群,使废水中快速建立一条有效降解烃类、脂类等有机污染的生物群,对废水中各种复杂的脂肪族和芳香族进行生物降解,同时投加与之配伍的营养剂和抗表面活性剂,以维持联合菌群的优势和活性,有效地提高废水的可生化性和去除效率。由于大部分的有机物和石油通过微生物的代谢作用已转化为二氧化碳和水,废水中的油含量和化学需氧量等污染指标均符合国家二级排放标准的要求。微生物反应池的出水进入斜板沉淀池,使生化处理后的废水中的无机物、剩余污泥和部分生物污泥、细菌的代谢产物得到高效的沉淀去除。同时根据进入斜板沉淀池的废水水质,加入少量的高效絮凝剂,以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥进入污泥浓缩池,上清液排放至排放水池或酸碱废水处理系统。考虑到运行成本和维护优势微生物菌群的反应活性,并提高废水的可生化性,斜板沉淀池排泥向微生物反应池的污泥回流率为20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥浓缩池,进一步浓缩脱水后定期外运。泥饼含水率小于75%。 3.微生物处理技术的目的和意义 随着中国国民经济的发展迅速,市场对钢材的需求正在迅速扩大,刺激了国内钢铁行业发展迅速,而冷轧生产线为钢铁行业的主要发展方向,它的生产过程产生的高浓度难降解的含油工业废水除了生化处理至今尚未有一个良好的解决方法。 采用微生物处理技术运行稳定,功能可靠,运行管理方便,投资费用和处理成本低。结合实际工程,谨慎合理地选择工艺路线,可确保处理系统长期运行安全可靠,出水稳定达标排放。同时可以合理地解决污泥的出路问题,避免二次污染等问题。 由于上海宝钢2030冷轧生产线的成功应用,以及随后上海宝钢1800冷轧生产线、邯钢1650冷轧生产线和包钢1560冷轧生产线的采用,国内有越来越多的冷轧项目开始采用微生物处理技术来处理冷轧和镀锌产生的高含油、高COD废水。但是,应用于冷轧含油废水处理的微生物处理技术在我国发展的时间并不长,难以找到与此有关且切实有效的参考依据,无法形成一套成熟的理论,致使处于探索阶段的各个钢铁企业无法有大的进展。包钢冷轧含油废水处理系统污水处理站的研究和应用旨在努力探索一套冷轧含油废水微生物处理系统的运行数据,以指导废水处理站的生产运行,从而为研究提供强有力的现实基础和微生物技术处理冷轧含油废水的应用理论。 结束语 随着我国高科技技术的快速发展,微生物技术已成为我国二十一世纪重点开发、研究的方向,在工业废水处理中的有着广泛的应用前景,微生物技术不仅起到净化环境的重要作用,减少污染和改造传统产业,也为保护环境和国家的经济建设和社会可持续发展做出了积极贡献。 工业微生物论文:工业微生物学教学初探 【摘要】 工业微生物学在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。本文从工业微生物学这门课程的教学环节和实验环节出发,结合教学过程中的一些问题,对教学方法和教学内容进行了探讨实践,使学生对工业微生物学产生了较浓厚的兴趣,达到了教改的目的。 【关键词】工业微生物;教学;初探 项目来源:吉林农业大学质量工程课题 《生物工程特色专业》项目资助。 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它涉及食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活有密切联系。现在,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类的可持续发展战略有着十分重要的意义。 工业微生物学授课范围适用于生物工程、制药工程等专业。在吉林农业大学生命科学学院主要是生物物理硕士学位课,由于开设时间不长,在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。 1.工业微生物学教学方法的探讨 1.1根据本专业学生的特点,因材施教 由于此门课程是研究生课程,所以要根据学生本科学习阶段所开设课程,在教学方法上作适当调整,可以采用与学生互动和启发式的教学方式,就是在教师的诱导、点拨下,使学生积极思考并自己先做出判断的教学方式。工业微生物学是注重应用的一门学科,鼓励自主探究,鼓励对学习内容和过程的反思等。例如鼓励学生将所学东西和自己的科研方向相结合来加以证明;课堂上,鼓励学生随时提问题,大家一起参与讨论。通过这些方法,课堂气氛活跃了,学习兴趣也得到了很大的提高。主要表现在两个方面教学效果比较好:一方面可以让学生根据自己未来科研方向开展工业微生物相关知识、试验设计的查阅;另一方面可以让学生以报告的形式找到切入点,谈谈自己的想法或试验思路。 1.2采用计算机辅助教学模式 利用计算机多媒体技术辅助教学是目前高校多采用的一种教学手段,相对于板书教学有着它自身的优点,计算机多媒体技术是指:计算机综合处理多种媒体信息,如文本、图形、图像、音频和视频,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。工业微生物学的教学涉及大量的形态描述与试验设计的讲解及较复杂的各种调控机制,如采用计算机多媒体技术能很好地解决了这些问题,教学效果能得到较大的提高。 1.3选择合适的教材和参考资料 对于研究生的教学教材来讲,因为好多研究生阶段的学生在本科阶段并没有学习有关微生物的基本知识,所以教材除了要有基本知识点外,还要有适合研究的扩展性知识、应用性知识。因此,可以参考像岑沛霖等编辑的《工业微生物学》(化学工业出版)的基础部分讲解,更要参考像杨汝德编辑的《现代工业微生物学教程》(高等教育出版社)的应用性教材,另外更要查阅国内外重要查阅国内外重要期刊,讲解现在工业微生物主要的研究热点和方向,结合学生各自的研究方向跟学生进行探讨。总之,参考教材和资料要尽可能丰富。 2.工业微生物学教学内容的探讨 2.1理论知识与科研的结合 工业微生物学涉及许多领域,如食品、化工、制药和环境保护,而且发展非常迅速,信息也在随时进行更新。在教学中除了选择信息量大、适合教学和自学的优秀教材外, 由于此门课程是研究生课程因此在教学工作中,应注意和科研相结合,阅读专业的文献材料或对某个课题进行研究后,把最新工业微生物学发展动态,热点话题或取得的新成果给学生讲解,及时完善了教学内容的更新。或者让学生同学围绕自己感兴趣的问题查阅一些资料,然后以作报告的形式在课堂上进行讲解,使他们把知识和科研很好的结合在一起,这样既可增加学生学习的自觉性和积极性,又会有事半功倍的学习效果。 2.2理论知识与实验教学的结合 工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识,掌握实验技能,提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力,具有很好的效果。本课程也开设了一些设计性和验证性的实验课,使理论教学和实验教学很好的结合。这样一来,一般都是学生学了理论知识后,就进行相关的实验操作,如有不了解或者感到抽象的知识点,可以在实验课中得到很好的解决。 2.3理论知识与实践的结合 在讲授基础理论课时,我们将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合进行详细的讲解,及时穿插一些实用的小知识,并尽量做到前后呼应,学生也积极响应,希望学到更多的教材以外的东西。例如,在绪论中讲解工业微生物发展趋势时,向学生们讲述了酸奶制作, 使学生学习本课程的兴趣有了很大的提高,并开阔了知识眼界;讲解菌种筛选内容时,又以乳酸菌新菌种筛选为例,较详细的讲述了筛选过程,并与诱变育种的内容相结合,使学生对菌种选育的基本过程有了系统的了解。同时学生通过查阅资料发现:人们适用酸奶的最佳时间是饭后1~2小时,因为这个时候人胃中的酸碱度适中,不会影响乳酸菌的作用,使他们的知识得到了进一步的补充。 总之,在深化教学改革过程中, 我们按照课程建设的目标及要求,在教学过程中逐步加强课程的教法和教学内容的摸索探讨,改革课程组织形式,建立一个较好的教学模式和体系,培养学生的独立思考和创新能力,取得了较好的效果。
化学专业论文:化学类专业多元化人才培养体系的构建与实践 近年来,在南京大学以“通识教育与个性化培养融通”的理念推进新一轮教学改革的进程中,南京大学化学化工学院以建设“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心、以完善机制为保障、以提升人才培养质量为目标,构建和实践了化学类专业多元化人才培养体系并取得了很好的效果。 一、针对理科化学教育存在的主要问题明确改革方向 我国传统的高等理科化学教育是以培养化学科研工作者为目标,课程体系与培养手段比较单一,无法满足科学、国家以及产业发展对化学类人才的多元化需求。具体问题包括:(1)现有课程体系大多是为通过高考入学的本科生进行循序渐进地培养而设置的,而在国内高水平高校中,通过自主招生录取的学生已具有很好的无机化学以及有机化学知识基础,现有课程体系无法满足对拔尖学生的培养要求;(2)传统化学人才培养主要是通过实验课程培养学生的实践能力,对化学学术类人才的研究能力及创新意识的培养措施较为单薄;(3)在传统课程体系中,交叉课程少,对学生交叉类学科的实践能力、研究能力的培养不到位;(4)对化学产业人才的培养不重视,对学生产业素养的培养措施缺失,实习实践基地比较缺乏。 南京大学化学专业是国内外具有重要影响的人才培养基地,在人才培养工作中一直秉承戴安邦院士的全面化学教育思想。在对现行理科化学类专业人才培养中存在的主要问题进行深入思考后,我们明确了教学改革的方向和主要任务:以培养与科学发展及社会多元化需求相适应的领军人才、满足学生个性化发展为指导思想,以构建“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心,以机制建设为保障,努力促进人才培养质量的显着提升。 二、以学生发展需求为导向构建并实践多元化的课程体系 1.构建两类理论课核心课程体系,适应具有不同基础的学生需求 (1)建设适宜拔尖学生的核心课程体系。通过自主招生入学的拔尖学生具有较好的无机及有机化学基础,对此类学生,我们将专业核心课程的设置进行了调整。融合无机化学与基础物理化学知识,构建一门全新的“化学原理”课程;精简有机化学内容,将授课时间由1学年调整为1学期;将结构化学、结晶化学、高阶物理化学内容整合为“高等物理化学”。通过数理课程学习内容的强化、化学专业核心课程的整合与提升,使学生具有宽厚的数、理、化、生等理科基础,学科视野开阔,专业知识扎实,为他们在化学以及相关交叉学科领域的发展打下良好的基础。 (2)优化常规的化学专业核心课程体系。对大部分通过高考入学的学生,我们合并无机化学与化学分析内容,设立“大学化学”课程;结构化学由大三调整为大二开设;增设“高分子导论”为核心课程。形成以大学化学、结构化学、有机化学、物理化学、仪器分析、高分子导论为骨架,从微观到宏观的核心理论课程体系,并按照以知识单元构建知识体系的要求在教学内容的综合性和开放性方面对课程内容进行调整与更新。调整之后的专业核心理论课程体系,内容更趋合理,课程分布更加均衡。 2.构建多元化选修课程体系,满足不同发展方向的学生培养需求 (1)丰富专业学术类选修课程体系。刚入学的一年级新生对大学和学科还不是很了解、有比较强的好奇心。为尽快激发他们对学科的兴趣和激情,开设了“化学与生命”、“化学与材料”、“能源与化学”、“化学与环境”、“大分子:从材料到生命”以及“原子与分子的量子世界”等6门新生研讨课。我们聘请活跃在科研一线的名师主讲这些课程,注重以科学的知识单元组织课程,构建了知识体系完整、前沿性强的专业选修课程体系。我们还建设了高年级研讨课并对本科生开放了部分研究生课程。通过对这些前沿性课程的系统学习,有助于从专业学术方向发展的本科生系统了解学科前沿领域,激发科研兴趣。 (2)强化学科交叉类选修课程体系。学科发展趋于融合,化学与生命、材料、环境以及能源科学越来越多地交叉,依托院内从事交叉领域研究的教授,开设了“现代材料化学基础”、“纳米科学前沿”等课程;委托生科院开设了“生物化学”、“分子生物学”等课程;我们还选择“环境化学”、“材料加工”、“药物化学”、“能源化学”、“地球化学”等相关院系的课程作为学生跨院系的选修课。通过这些跨学科的课程学习,拓宽了学生的学科视野,为学生将来从事交叉学科的工作奠定了较为坚实的基础。 (3)建设化学产业类选修课程体系。针对化学产业人才的需求,我们开设了“化学化工行业就业创业指导”、“化学安全与防护”、“精细化学品开发与商业化”、“现代实验测试技术”等与企业管理、安全生产、环境保护、质量认证等行业紧密相关的课程,建立了一套内容丰富、适应社会要求的选修课课程体系。聘请企业“千人计划”入选者、行业专家和管理者等校外有关师资为学生授课,为学生毕业后更好地创业就业打下基础。 3.完善“一体化、多层次、开放式”的实验教学体系 我们较早实施了“基础-综合-研究”三层次实验教学运行模式和实验室管理体制,并按化学一级学科的整体性对各层次的实验教学内容进行了改革。整合“无级化学实验”和“定量分析化学实验”为“大学化学实验”;取消二级学科专门化实验,在化学一级学科层面上开设综合化学实验;将科研成果及时转化为教学实验,开设和学科前沿融通的研究性实验。在进行课程体系和教学内容改革的同时,大力推进“提高-扬优-早期介入科研”的各类实验室开放机制,有力促进了学生视野的开阔、个人兴趣的养成。 三、以提升学生质量为目标完 善多元能力培养的保障机制 1.建立导学机制,营造化学文化环境 学生个性化成长,必须依据其自身兴趣爱好,同时也离不开外界因素的正确引导。我们积极聘请教学科研经历和人生阅历丰富的老师做新生导师,同时通过职业生涯指导课、专业规划指导课,根据学生的兴趣与特长,帮助学个性化发展。建立院史以及化学展览馆,设立化学文化节,建设教学和科研实验室的化学文化氛围,着力激发学生个人兴趣、努力帮助他们明确自身的发展方向。 2.完善创新训练体系,培养学生学术研究能力 以化学人才基地能力提高项目为支撑,依托国家及教育部重点实验室,以涵盖化学主要前沿的课题做载体,设立学生自由创新探索项目,结合本科生创新计划,努力培养学生的创新意识与研究能力。定期组织本科生科学研究报告论坛,培养他们的学术交流能力。采用多种方式积极鼓励并资助学生进行国际交流,培养学生的国际学术视野。形成了对本科生研究能力、创新意识及综合素质全面培养的机制。 3.构建交叉学科平台,培养学生多学科视野 我们以本院从事交叉学科研究的实验室及外院(系)的相关研究平台为依托,在化学人才基地能力提高项目以及创新研究计划中设立交叉学科研究课题。与中科院相关研究所合作,采用“双导师”模式,培养学生交叉科学研究能力,拓宽学生的学术视野,为其毕业后从事交叉学科领域的工作奠定基础。 4.加强实践基地建设,培养学生实际应用能力 我们积极寻求并有效利用社会资源,建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生实习实践联合培养机制。设立了一批包括江苏梅兰化工集团、和氏璧化工集团等企业在内的实习实践基地,并与中国石化、扬子江药业等企业进行实质性的学生实习合作,实施了“实习前评估-实习中监督-实习后考评”的管理模式,加强对学生的实践能力培养,使他们能尽快适应社会要求。 由于构建并实施了多元化的人才培养体系,我们在人才培养中取得了很好的效果,学生的创新意识和实践能力明显提高。在近3届全国大学生化学实验邀请赛上获得6金3银的好成绩,多元化人才培养体系构建和实践收获了多项成果:新增2个国家级教学团队,1门国家精品课程,“国家级化学实验教学示范中心”于2012年以优异成绩通过验收,5部教材入选“十二五”国家级规划教材,化学专业被纳入首批“国家基础学科拔尖学生培养试验计划”,获得了1项国家教学成果二等奖和2项江苏省教学成果一等奖,有力促进了化学类专业的教学改革。 化学专业论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学专业论文:浅谈养成教育理念在化学专业实验教学中的作用 论文关键词:化学 实验教学 养成教育 论文摘要:对新时期大学生养成教育的现状及面临的新问题进行了阐述和分析,对实验教学中加强大学生养成教育的途径和方法进行了思考.面对化学专业的大类招生,养成教育理念在实验教学实践中,对培养大学生的综合素质起到重要作用. 现代大学生必须掌握扎实的学科知识、坚定的职业信念、过硬的职业技能和良好的综合素养.其中,扎实的学科知识和过硬的职业技能是知识基础;良好的综合素养和坚定的职业信念是目标.因此,在高校的教育教学过程中,不但要使学生掌握专业知识,还要培养良好的道德品质和综合素养.养成教育是指在思想政治教育的基础上,在日常生活、工作和学习中,通过行为训练,严格管理等多种教育手段,全面提高人的素质,最终养成自觉遵守社会公德和行为规范等良好道德品质和行为习惯的一种教育在大学教育过程中,养成教育是学校德育工作中的中心内容,是形成良好校风、学风的关键.但是,社会经济发展的不平衡给社会特别是高校青年学子的成长带来一定的负面影响,并给高校学生养成教育提出新的挑战. 首先,在市场经济大变革、大发展的社会转型时期,一些消极的、错误的政治观点、价值观念,会通过各种渠道对大学生的思想产生冲击和影响.而大学生的世界观和人生观还处于形成期,很容易受到西方文化思潮的影响而产生一些错误的思想和价值观念.假如不进行正确的引导,我们的青年一代就有可能会被西方的价值观和道德观所同化. 其次,当代大学生大部分是独生子女,存在着许多人格缺陷.表班:心理不成熟,遇到困难就表现出脆弱心态,缺乏坚韧不拔的意志;一部分同学生活缺乏自理能力,依赖性强,同时在性格特性上又表现为任性、自私、偏狭,难于与人交往,难于适应集体生活等.这些缺陷如果不进行“治疗”,大学生即使学到了很深的专业知识,也难于在社会上立足. 再次,当代大学生心理健康状况堪忧.对我院2008级404名新生所做的心理健康普测显示,结果异常的占总人数的11.1%,在大学几年,面对紧张的学习和生活,这个比例会变得更高.近年来,由于高校学生的心理问题引发的多起刑事案件和自杀事件也充分地说明了这一点.所以,在大学时代要使学生德智体美全面发展,首先就要对学生进行完美人格的塑造,用养成教育手段塑造学生正确的人生观、价值观、成人意识,特别在低年级尤为重要. 通过长期的教学及学生管理工作,我们发现化学专业的实验教学是实施养成教育的良好平台.通过在实验教学中正确教育和引导,可以树立学生正确的价值观和道德标准,可以培养学生坚韧的意志品质和团队协作意识,可以增强学生的心理承受能力,为大学生的顺利成长提供一个良好的环境. 我校自2007年开始在化学与材料科学学院实施按化学大类招生,在明确培养目标和培养规格的基础上,基于专业的特点,整合学术取向和专业取向,构建由公共基础课、学科必修课和专业方向课3个板块构成的课程体系.在整个教学课程体系中,实验教学作为一个重要的教学环节,显得尤为重要.在校教学研究项目的支持下,我们对如何在实验教学中贯彻养成教育的理念进行了研究和探索. 1化学类专业学生实验课程设置思路 自2007年,我院开始实行按大类招生以后,对相应年级的学生开始使用新的培养方案.为进一步培养学生的综合素质,在教学过程中实施养成教育的理念,对原有的培养方案做了大幅度调整.在新方案中,将学科必修课程和公共基础课程全部调整到前两个学年,第三学年开始进行专业方向课程的学习.其中,在学科必修课和专业方向课程中,加大实验课时的比重,特别是在学科必修课的977学时中,实验课为497学时,已经超过了50%.体现实验课程在对学生素质培养过程中的重要性.同时,也对实验课的教学提出了更高的要求. 化学实验课作为把创新思维变成具体创新能力的第一实践场所,是培养学生团队协作精神和创新能力的重要课堂.首要解决的问题是改革陈旧的已不适应素质教育需要的实验内容.设计思维新颖、现象明显、知识全面综合、无害自然的实验,是大学化学实验改革的方向.在新方案中,我们从实验内容上进行了改革,减少验证性实验,增加设计性实验和综合性实验,增强了绿色、环保和节约的实验理念,在实验课教学过程中培养学生的综合素质.针对部分学生学有余力,又有继续学习的愿望,我们在新方案中强化了开放实验的重要性,对于已掌握常规的实验操作技能与基础知识的学生,对他们开放实验室,在课外时间能够从事部分课外科研课题的研究,进一步增强学生自主实验的能力和专业技能及科研能力. 2养成教育在实验课教学过程中实施的方式 为了解决高校教育教学过程中学生出现的新问题,新矛盾,我们在实验教学过程中将养成教育贯彻于整个实验课的教学过程中,取得了较好的效果。 2.1利用实验教学贯彻诚信教育 在实验教学中发现,部分学生对实验教学较为随便,主要表现为课前不预习,实验操作不规范,甚至编凑实验数据等.其原因主要是学习动力不足,学习态度不端正,责任意识淡薄,诚信意识缺乏.针对这些问题,我们在实验教学过程中注意把诚信教育融人培养学生严谨的实验态度中.例如,在讲解实验时,给学生介绍一些科学家坚持真理的典型事例,也可给学生介绍一些现实生活中由诚信缺失造成严重后果的事例.如三聚氰胺奶粉事件等.让学生明白分析结果的准确与否在生产中将关系到产品的质量、在食品卫生检验中将关系到人们的健康、在医院中将关系到疾病诊断的正确性等,使其充分认识到实事求是的重要性.在学节寓验过程中,从试剂用量、实验步骤和操作技能等方面对学生进行指导,提醒学生,一旦出错立即要求其堕做,指出错误的严重性,如果结果符,应分析误差原因,给出合理解释.在实验教学过程中,把实验数据的真实性列为重要考核标准纳入平时成绩中,使学生养成良好的实验习惯、责任意识和诚信态度. 2.2在实验教学中培养创新意识 目前高校教育的核心是创新教育,培养具有创新精神和创新实践能力的人才,是大学教学改革成败的关键.以前的实验教学,常常是教师从实验目的、原理、仪器的使用到实验的方法步骤“一包到底”.学生只需按实验书上的步骤完成操作即可.这样操作机械、内容单调的实验教学方式激发不了学生的兴趣和创新欲望,不利于对学生创新思维和创新意识的培养.为此我们采用了探究性实验教学的模式进行教学.在实验中,有意识地提出一些要求,设置一些障碍,让学生带着任务做实验,通过观察、思考、归纳、总结来完成这些任务.这样可使同样的实验内容得到不同的教学效果.在实验中一般采取“问题一讨论一实验一结论一应用”的程序进行.结合探究性实验步步启发、层层推导,让学生产生多种独创的想法,提高创新思维能力.例如:在化学基础实验的操作规范要求上,我们抛弃了过去的满堂灌的教学方式,让学生讨论、思考、总结出相应仪的操作规范,并予以讲解.老师在学生讨论讲解的基础上,针对错误的地方进行重点讲解、更正,然后,通过实验来进行验证,得出正确结论. 这种探究性实验的教学方法也为开放性实验创造条件,在开放实验中,学生可以根据自己的实际情况选择综合性实验,也可以自带课题进行设计性实验,也可以做自己感兴趣的研究性实验.这样不同类型的学生都可以在实验过程中得到培训,使学生的思维能力,分析问题能力,独立解决实际问题的能力和学生的创新能力得到普遍提高. 2.3利用实验教学培养学生的钻研精神 我国化学家戴安邦先生曾指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技能,又训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德,故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式”.化学实验教学正是培养学生根据研究对象和研究的目的创造性地运用科学知识和实验手段有计划地探究的实践活动的过程.因此,在这一过程中正好渗透了科学的研究方法和实事求是、严谨求实的科学精神,一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风,这些正是养成教育的要求和体现.例如,在铁矿石中铁含量测定实验中,要求学生按照传统的有汞法测铁进行思考,在理解了实验原理以后,让学生进行实验方案的改进,在保证测定准确度的前提下减少实验药剂对环境的污染.经过学生对基础知识的灵活应用,设计出无汞法测铁的实验方案.实验教学过程中,通过启发学生对实验的探索,培养学生对知识的探究和钻研精神,让学生明白“实践出真知”,这对于学生树立辩证的人生观,以及将来在人生的道路上保持良好的进取心和开拓精神打下坚实的基础,使学生受益终生,这正是我们在实验教学过程中贯彻养成教育的宗旨所在. 2.4在实验教学中形成学生良好的团队意识 互相尊重、虚心谦让、共同进步的协作精神既是现代科学精神不可缺少的内容,也是养成教育的重要目标之一.科学技术的飞速发展,信息化、网络化的社会不仅需要高效率、高智慧的创造性人才,更需要这类人才具有良好的合作精神.凝聚力的大小是衡量一个集体发展水平和团结、战斗力的重要标志.学生合作精神的培养有利于他们良好心理素质的形成,有利于培养学生的创新勇气,有利于促进学生社会化的发展.我们在综合性和设计性实验及研究性实验中,通过对实验内容的讨论、根据各自的特长对实验内容进行合理分工,对实验数据的归纳、处理、综合,培养学生的团队意识,提高了实验的效率和实验的成功率.例如,在综合实验中的“植物叶片中叶绿素的提取、分离和表征”实验项目中,要求学生自由组合,然后根据不同同学的特长和爱好进行分工,在有机物的分离方面有特长的进行叶绿素的色谱分离、在仪器操作及解谱方面有特长的进行表征和测定等,这不仅能使他们融人集体互帮互助的良好氛围,在成功的喜悦中,感受集体的力量,渐渐形成开朗、活泼、勇敢、积极、互相学习、共同进步的良好心理素质,而且提高了学生的沟通交流能力和团结协作能力. 3结论 通过在实验教学中贯彻养成教育,化学类学生不仅掌握了专业实验知识,还养成了良好的道德品质和综合素养,学生在动手能力、分析解决问题能力和创新能力都有了很大提高.但在教学中亦出现一些问题,教师工作量大,学生需要适应的过程.当然,对于学生的养成教育,仅仅靠实验课堂的教学功能还是远远不够的,还需要在营造和谐、健康、文明的校园文化方面做更多的工作. 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:提高化学专业有机化学课程教学质量的几点思考 高等院校作为人才培养的基地,能否培养出基础扎实、思维敏捷、能力强、素质高、具有创新精神和开拓意识的应用型人才,直接关系到我国能否在21世纪的国际社会中占有一定的地位和具有较强的竞争实力,也是高等教育改革的方向。有机化学作为化学学科中最活跃的领域,其发展异常迅速,随着高教改革的不断深入,有机化学课程有限的学时与不断膨胀的课程内容和要求之间的矛盾日益突出。因此,不断改革教学内容,保证教学质量,提高学生对有机化学的应用能力和创新能力,是我们每一个从事有机化学教学工作的教师应不断为之探究的课题。二十余年来,笔者一直从事高校化学专业有机化学的教学与改革工作,对如何提高有机化学课堂教学质量做了一些有益的尝试,收到了较好的效果。 1 优化教材结构与体系,设计合理的教学架构 有机化学是化学专业十分重要的专业基础课,其特点是化合物种类繁多,反应复杂,机理抽象,学生学习本文由论文联盟//收集整理过程中普遍感到掌握较困难。其实任何一门学科都有其内在的规律性,关键是如何去研究、认识和掌握。因此,优化教材结构与体系,设计合理的教学架构,是提高有机化学教学质量的前提。 我们的具体做法是:(1)重要知识点讲清讲透。例如,对典型反应除讲清反应及机理外,同时强调该反应需注意的问题。在烯烃与卤素亲电加成反应中,要求学生注意:①加成反应是有选择的“反式加成”;②反应本质为离子型亲电加成反应;③反应速率取决于c=c上电子云密度;④鉴别;⑤合成意义等;在芳烃f-c反应烷基化反应中要求学生注意:①反应本质;②多元化;③可逆性;④重排;⑤分子中强吸电子基团或碱性基团阻碍反应进行;⑥合成意义等。这样学生不但能全面理解和掌握反应,同时还学会对该反应具体应用。(2)教学内容重组。例如,在醛酮和羧酸衍生物这两部分内容教学中,因醛、酮和羧酸衍生物均含有羰基,结构的共性决定其性质相似,因此,在组织教学内容时,打破教材体系,先介绍醛酮或羧酸衍生物的共性反应,在反应后均及时给出反应机理,再讨论其个性反应,这样一对比,学生感到学起来轻松也记得牢。(3)强调理解规律的本质。例如,不对称烯烃与酸加成时可用马氏规则来解释,但教学中我们强调不要死记马氏规则,根据反应本质从电子效应的角度分析双键碳电子云密度的高低或根据生成的反应中间体和稳定性来判断加成产物,这样一方面可避免遇到反马氏加成时出错,另一方面,更重要的是提高了学生分析问题解决问题的能力,如在后续内容芳烃的亲核取代反应中,将遇到用典型亲核取代反应无法解释的实验现象。 此时,学生可利用前面所学的知识从容应对即从反应本质入手,根据产物中间体稳定性来判断。因此,注重规律本质的把握,有效培养了学生有序思维的能力和灵活应用知识的能力;(4)注重每章的反应小结。作为每章的必交作业,要求学生每章学完后,以典型化合物为代表,总结本章重要反应,完成“反应联络图”。一方面,可帮助学生熟悉每章重要反应,另一方面,使学生理解反应之间的内在联系,在掌握知识的同时,也提高了其归纳、总结能力。 2 丰富教学手段与方法,提高教学效果 教学过程应遵循“教师为主导,学生为主体”的指导思想,因此,采用现代化教学手段并根据教学内容适时地变换教学方法,会使学生感到新鲜和有趣,激发他们的求知欲望,提高教学效果。(1)多媒体课件教学。近年来多媒体教学在教育领域越来越普遍,其具有信息容量大、视觉效果明显、简单直观等优点。使用多媒体课件虽然可以大大提高讲课效率,但它只是辅助教学的一种手段。我们的做法是:①强调自制。有机课件由任课教师根据教学实际情况自己制作,以体现教师上课的思路和对内容的把握,这样对教学的重点、难点,才可以充分利用多媒体优势来达到教学目的;②强调辅助。过分强调多媒体容易使学生产生视觉疲劳,分散注意力,忽视教学主体学生的存在,因此,教学中应适当使用挂图及模型教具,同时完成必要的板书,将多媒体课件与传统教学方法有机地结合起来以达到最佳的教学效果。(2)灵活多样的教学方法。课堂教学中教师的主导作用十分重要,我们在教学过程中根据不同的教学内容,适时变换教学方法,如对比教学法、归纳教学法、启发式教学法、专题讨论法等。如在介绍环已烷构象时,船式构象和椅式构象碳碳间均保持正常键角109.5€埃榷ㄐ韵嗖詈艽螅岩岳斫狻n耍颐瞧舴⒀庸瓜笊险以颍毖隽秸叩墓瓜蠛蠡腥淮笪颍环矫妫问焦瓜笾?,3和5,6两对碳原子的构象处于邻位交叉式,能量较低,而相应碳原子在船式构象中却呈现全重叠式,能量较高;另一方面,船式构象中两同面桥头氢相距0.183nm,而椅式构象中两同面氢相距0.250nm,前者因距离较近使相互排斥力加大,体系内能增高。 这样学生不但很好地理解椅式构象为优势构象的原因,同时,也提高了思考问题、解决问题的能力。对有机化学中的一些难点及易混淆知识组织学生进行专题讨论,如影响亲核取代反应机理的因素,立体化学在研究反应机理中的应用等,学生普遍认为收获很大,效果很好。 3 注重教学与科研结合,培养科学素养 教学改革的重要任务之一是废弃传统的“专才型”人才培养模式,以适应新形势下社会对人才的新需求。现代企业对人才的要求很高,不但要求大学毕业生具备扎实的专业知识和实际操作能力,还要有研发创新能力,这对高校教育提出了新要求。大学生科研立项是解决这一问题的很好举措,其充分体现教学研一体化的办学理念,对培养学生的科学素养、实践能力和创新能力具有重要的促进作用。化学专业学生进入大三后,已具备一定的有机化学专业知识和实践能力,因此,我们要求学生积极参与相关课题的申报工作,近三年来,我院每年都有近80%的学生参加科研究立项,其中从事有机化学方面课题研究的比例最高,我们也鼓励学生参加教师的科研团队。这种教学与科研结合的模式不但提高了学生获取知识和应用知识的能力,也有利于培养学生学习的内在动机,激发对有机化学的学习兴趣,更重要的是学生学到了科学研究方法,培养了学生的科学素养、研究能力和创新能力,取得了很好的效果,为他们今后踏入社会成为社会所需要的人才打下了坚实的基础。 4 改进实验教学,培养综合实践能力 有机化学实验对学生的专业知识、实验技能和创新能力的培养具有十分重要的作用, 是实施素质教育、培养创新人才、促进知识向能力转化的重要途径。如何提高有机化学实验的教学效果?我们的具体做法是:(1)去掉验证性实验,适当增加未知物的鉴定实验;(2)增开综合型实验;(3)根据实验条件开设设计型实验。实践表明,内容上的调整不但强化了学生的技能训练,还有效提高了学生的实验综合能力和创新意识。在教学实施过程中,我们通过检查学生实验预习报告、相关实验内容的提问、实验结束后的总结以及学生完成实验报告等环节来保证教学目标的实施。对于增开的综合型实验,不仅注意到实验的类型,还注意了实验的连续性,尽量做到实验的序列化,即上一个实验的产品是下一个实验的主要原料。这样不仅降低了实验成本,而且对学生提出了更高的要求。对于增开的设计型实验,一般由实验教师选题,学生提前一周拿到实验题目并查阅相关资料,在实验前均写出自己的设计方案。这项实验改革,极大调动了学生的实验积极性,培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。对有机化学实验的考核,我们采取平时与考试相结合,理论与操作相结合的方式。平时成绩占50%,实验理论占20%,实验操作占30%。(平时成绩含:实验预习、平时操作、实验习惯、课堂提问、实验报告等方面;实验理论成绩含:本学期做过的实验中涉及到的一些理论性问题和关键问题;实验操作成绩含:本学期实验中涉及的基本技能操作、重要装置的安装、常用仪器使用等,实验操作采取随机抽取答题卡片的方式进行。实践证明,效果十分显著。 以上所述仅是我们对化学专业如何提高有机化学教学质量的一点粗浅看法和经验,提高有机化学教学质量是实现有机化学课程改革目标的关键,因此,在教学过程中如何坚持以知识为基础,以能力为前提,以素质做保障,真正做到知识、能力和素质的辩证统一,是我们每个高校教师应为之认真思考的问题。 化学专业论文:浅谈强化学生专业能力提高学生就业能力 论文关键词:专业能力 就业能力 评价 素质 论文摘要:电子信息类毕业生就业曾有过耀眼的辉煌,但近几年来,其就业形势大不如前。其主要原因有人才市场容量不足的问题,也有毕业生整体就业能力下降的问题。本文从电子信息工程专业学生应具备的专业能力入手,对专业能力实现的几个层次,改革学生评价体系,全面提升学生素质,增强学生就业能力等方面进行了探索。 当前大学生就业是社会关注的热点,高校就业工作面临着越来越大的挑战,如何做到大学生充分就业、合理就业,不仅需要高等学校在就业工作上更新观念,加强指导,同时还需要大学生对就业问题进一步加深认识、理性思考,切实提高自身的就业能力。大学生就业能力是大学生成功地获得工作、保持工作以及转换工作时所具有的能力,是一种与职业相关的综合能力的组合。大学生就业能力培养不仅是高等教育发展的需要,也是社会经济发展的需要,具有重要的理论与现实意义。大学毕业生作为劳动力市场上一个特殊劳动供给群体,其就业能力是指大学毕业生在校期间通过专业及相关知识学习、积累,对自身潜能进行开发而获得的能够实现自我职业生涯目标、满足社会需求、实现自我价值的技能和能力。就业能力是一种综合能力。关于就业能力具体包括一些什么能力,至今仍没有定论,但总的说来可以划分为专业能力和非专业能力,本文以电子信息工程专业为例,从本专业应具备的专业能力入手,探索如何提高学生的专业能力,从而提高学生的就业能力。 一、电子信息工程专业能力 电子信息工程专业作为新兴专业,顺应了知识经济、信息时代的教学、科研和生产发展的需要。但随着我国经济和科学技术的快速发展以及开设电子信息专业的院校逐步增多,未来毕业生的就业形势会更加严峻,竞争会更加激烈。毕业生的质量是电子信息专业竞争成败的关键。从培养规格看,本专业学生应具备各方面的能力,由此我们将培养规格中的各种能力进行分类,整理出与之相对应的各门课程,具体分类如下: 1.工程计算基础能力。主要包括:数学计算及应用能力、建模能力、时域、频域分析,主要涉及的课程有:高等数学、大学物理、工程数学、信号与线性系统。 2.外语应用能力。包括:听、说、读、写能力,本专业英语文献阅读能力,主要涉及的课程有:大学英语、eda技术与应用等。 3.计算机应用能力。主要包括:计算机基础应用能力、程序的设计能力、典型微机系统的分析和应用能力,主要涉及的课程有:计算机应用基础、计算机语言、c语言程序设计、eda技术与应用、微机原理与应用、单片机原理与应用、单片机技术及应用综合训练。 4.电子工程基本分析与应用能力。主要包括:常用电子仪器使用能力,电子电路分析、应用能力,单片机应用能力,eda应用能力,阅读与绘制电气图能力。主要涉及的课程有:电装实习、电气绘图与电子cad、电路原理、模拟电子技术基础、数字电路、电路原理实验、模拟电子技术实验、数字电路实验、单片机原理与应用、eda技术与应用、模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机技术及应用综合训练。 5.电子信息产品的分析、设计、安装、运行维护等应用能力。主要包括:工业标准的理解能力,电子信息产品分析、方案的理解及初步的设计能力,方案实现和系统测试能力,电子设备维护检修能力,跟踪新技术能力。主要涉及的课程有:工程制图与cad、科技信息检索、通信电子线路、电视技术、电子测量、家用电器技术实训、传感器与检测技术、计算机网络与通信、通信电子线路实验与设计。 6.专业综合能力。主要包括:根据实际应用需求,综合运用所学知识进行电子系统方案设计与实现,创新意识和实践能力,获取新知识的能力。主要涉及的课程有:数字电视、家用电器技术实训、无线电调试中级工实训与考工、毕业设计。 7.技术技能能力。主要包括:获得无线电调试工技术技能能力和考工证书。主要涉及的课程有:测试技术与仪器、大屏幕彩色电视接收机、数字图像处理、无线电调试高级工实训与考工。 8.研究与创新能力。主要包括:培养学生独立思考、探求真理的科学精神,培养学生的创新意识和创业精神,提高学生的科学研究能力,巩固和扩展学生所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高学生运用理论知识分析、解决问题的实践能力。主要涉及的课程有:电子应用基本模块训练、数字化测量的实践训练、常用控制系统的设计实践、科研实践、产品开发。 二、专业能力实现的三个层次 1.基础训练。主要通过课堂实验、电子工艺实习等环节,训练学生识别选用电子元器件,使用常用电子仪器仪表,测试简单电路、掌握焊接安装工艺等。通过对电子元器件的识别、性能测试和对各种电路性能指标测量,巩固学生所学电子技术理论知识,学会正确使用仪器仪表和科学测量电路方法,为后续实训环节打下基础。 2.模块训练。就是对某一门或几门课程进行专项实训,也就是课程设计,目的是提高学生的实践动手能力,使学生能掌握一些专项技能,积累一些实际电路知识和工程知识。通过以模拟电路、数字电路、单片机电路等为主的实际应用电路的设计、制作安装、检测与调试,训练学生的基本技能,并为后面的综合训练做好准备。 3.综合训练。主要采用项目、大型设计竞赛、毕业设计等形式。项目主要是在教师指导下,申报校级或院级项目,或是参与教师课题等;大型设计竞赛指的是,参加全国大学生电子设计竞赛、重庆市盛群杯单片机竞赛等;毕业设计是在教师指导下完成最后阶段的教学实践环节。目的是训练学生综合运用知识的能力。通过查阅资料、选择方案、设计电路、制作电路板、安装调试、撰写报告等环节,系统地进行电子电路工程实践训练,从而进一步提高学生分析问题、解决问题的工程应用能力和创新能力。 三、改革评价体系,全面提升学生素质,增强就业能力 目前,各类企、事业单位对毕业生的要求不断提高,对应聘者的要求不仅仅是专业能力,还包括人际交往、组织协调、沟通、适应、团队合作、创新等能力。因此,要求学生对自己所学专业的基础知识牢固掌握的同时,要积极参与社会实践,将所学知识与社会实践紧密结合,只有积极参与社会实践,参加各项活动,才能得到各方面能力的锻炼。为此,必须改革大学生评价体系,改革以前在评优评先中只看学习成绩的做法,增加学生个人素质评价等相关内容,才能全面提升学生素质。如学生个人素质主要包括:基础文明素质、政治素质与道德修养、社会实践与调查、科技文化艺术和体育活动、社团活动和社会工作和课外读书活动等内容。本文以电子信息工程专业为例,就本专业学生应具备的专业能力,以及专业能力的实现的几个层次进行了探索。为全面提升学生素质,提高就业能力,还应包括人际交往能力、组织协调能力、沟通能力、适应能力、团队合作能力、创新能力等非专业能力,对如何提高这些非专业能力还有待进一步探索,也期待同行的指点。 材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词:材料化学 人才培养 课程体系 论文摘 要:根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点,通过改革原有的课程体系,优化课程结构,修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色,体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科,受到了各国政府的重视,许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求,经安徽省教育厅批准,我校于2003年增设了材料化学本科专业,并在当年正式招生,目前已经有5届毕业生,学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业,培养的是应用型理科人才,所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习,还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标,使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求,是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念,深化教育改革,革新教学体系,优化课程体系中实践性教学环节,才能培养出掌握基本理论知识,动手能力强,富有创造精神的材料化学专业人才,才能办出高水平的材料化学专业,以满足经济建设和社会发展的需求。 1 材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2 材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。 3 构建相对完善的实践教学体系 3.1 构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2 更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。 4 结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 化学专业论文:化学化工专业教育教学改革路径探讨 摘要: 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。文章结合重庆理工大学化学化工类专业本科教育教学实际状况,分别从教育教学理念、教学课程体系、教育教学模式以及教学管理模式等4个方面对新时期高校高等教育教学改革路径进行了深入探讨,详细阐述了高校化学化工类专业本科教育教学改革的基本方法,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供了理论参考。 关键词: 化学化工类;教育教学;改革;探讨 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。当前,化学化工行业正进行新一轮的产业结构调整,提升化工行业高新技术产业比重和加大复合型技能人才供给成为应对化工行业未来发展的主要努力方向。高等教育作为化学化工类人才培养的重要人才基地,以及提升化学化工技术创新能力的重要支撑平台,深入探讨高校化学化工类人才培养教育教学改革,明晰化学化工类人才培养模式,成为应对当前化学化工专业人才缺乏、技术创新能力不足的重要途径。重庆理工大学化学化工学院是在原重庆理工大学化学与生物工程学院基础上组建发展起来的,近年来逐渐成为重庆及西部地区化工高等教育和化工人才培养输出的重要基地。为了深入贯彻落实党的十八届六中全会精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,围绕化学化工产业发展新形态,本文以重庆理工大学化学化工学院本科教育教学改革为研究对象,针对新时期下的化学化工人才培养模式、教育教学方法等方面进行初步的改革探索,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供参考。 1.教育教学理念改革 化学化工工业作为我国国民经济的重要支柱产业,与人民生活、社会发展、国防建设等众多领域密切相关。随着化工行业市场竞争的日益激烈,针对化学化工类人才的需求也在不断持续增长,对于既懂管理又掌握化工技术的复合型高级人才的需求更为强烈。然而,当前化学化工学院教学环节仍存在以教师的教为主、学生的学为辅,教师知识的传授为主、学生的自主学习和发展为辅的现象,导致学生出现主动发展意识不足、创新创造能力较差、社会适应技能欠缺的现象,造成高学历低技能人才培养的恶性循环。对此,应结合新时期下的人才需求特点,面向化学化工行业长远发展和行业变革的趋势,努力转变传统教育教学理念,树立“学生的综合能力发展是教育教学活动中的主题”的现代教育教学理念,明确高等教育是学生与教师间的多元交流平台的意识,做到从“关注教师的教”向“关注学生的学”转变、“系统的知识传授”向“学生的学习和发展”转变,注重学生的综合素质和技能的培养,以学生的需求导向,充分考虑学生的发展以及社会需求,从“学生被动地学”向“学生主动地学”转变,促进化学化工学院教育教学工作努力向以学生为主转变,最终培育出发展意识强、创新能力高、社会适应技能丰富的化学化工人才。 2.教学课程体系改革 对于高等教育人才培养而言,化学化工类专业人才培养的总目标是培养应用型、复合型人才,而人才培养目标的实现最终要落脚在高校专业人才培养方案建设、专业教学内容与课程体系建设等方面。因此,高校化学化工类人才培养应始终坚持学生全面发展与个性发展相协调,加强专业课程教育教学的顶层设计,突出专业教学特色,结合行业发展实际需求,优化专业教育核心课程,围绕应用型、复合型人才培养总体目标,提高专业人才培养方案的科学性、针对性以及时效性,提升人才培养方案、课程体系建设、专业教学手段的灵活性、弹性,积极发扬专业教育的特色,切实强化学生实践能力和创新创业能力的培养,形成完整的知识、能力、素质协调发展的课程培养体系,以此来适应化学化工行业及市场的发展需求。此外,作为培养应用型、复合型人才的大学来说,在当前信息化时代背景下,还应积极处理好专业理论教育与行业需求发展的关系,积极开展实践课程、理论课程、实验课程以及专业选修课程的设计,提升学生的综合能力和素质。 3.教育教学模式改革 (1)课堂教育教学模式改革 随着互联网信息技术与高校教育教学的深度融合,现代课堂教育教学模式也越来越多样化。教师作为高校教育教学模式实施的主体,既要做到加强与学生的沟通和引导,同时也要充分利用网络化媒介增添课堂魅力。化学化工类专业同其他专业类似,都面临着满足学生的个性化、多样化知识需求,对于高校教育教学而言,唯有从多元视角积极拓展新型高校课堂教育教学模式,充分运用现代化教育教学技术手段,才能有效提升高校课堂教学效果和学习效率。教学模式本身没有好坏之分,采用什么样的教学模式要取决于教学目标和教学内容,化工化学类专业课堂教育教学模式改革既要顺应时代环境的变化,又要做到综合考虑学生需求。 (2)实践教育教学模式改革 化工化学类专业教育教学具有较强的操作性、实验性和技能性特点。为提升学生们的操作实践能力,可通过如下几点对高校实践教育教学模式进行初步改革:①深入开展校企间的“产-学-研”合作机制,积极建立与本行业优秀企业的联络渠道,争取在合作中建立稳定的实习和实践基地;②邀请工程界专家为开设讲座和技能培训,并积极与工程类企业合作开展师资和学生培训,拓展师生的专业知识领域和培养学生的工程实践能力;③以“行业执业资格”能力培养为导向,以“学科竞赛”为主要抓手,建立应用型化学化工人才培养新模式;④实现企业岗位和高校专业、学科的相互渗透,一方面,针对性地服务于企业发展需求的同时,积极转化科研成果,高效服务地方经济建设。另一方面,积极收集一手教学资料,为课堂教育教学创新提供现实案例,进一步促进理论与实践的有效结合。 4.教学管理模式改革 教育教学管理是确保高校化学化工类人才培养持续健康发展的软技术。当前,专业教学管理制度的建立、实施和监督工作主要是由校级管理,二级学院自主权很少。例如在学生的实习、毕业论文(设计)、课程设计、集中实践等环节都要严格按照既定要求执行,这就导致性质不同的专业教育教学考核实施效果差异较大,体现不出专业核心特点和教育教学特色,此外,对于专业有特殊要求或需单独设置的实验课程,需要层层提交书面申请,并经相关职能部门批准后才能执行,导致课程开设效率低。打破现行的集中管理模式,实施权力下放,对当前教学管理模式进行深入改革成为提升教育教学管理效率,促进高校化学化工类人才培养持续健康发展的关键途径。 作者:肖芃颖 单位:重庆理工大学化学化工学院 化学专业论文:化学专业英语课程教学改革探索 摘要: 结合笔者多年从事的讲授实践与总结,首先分析了当前我校《化学专业英语》教学现实中大致存在着的两个方面主要问题,在此基础上对《化学专业英语》教学改革从多个方面进行了全面而深入的探索,强调本课程重要性并激发学生学习热情,注重与基础英语、专业课程、文献检索和论文写作的衔接和配合,并运用更新教学内容、变革教学方法和采用现代化的教学手段等灵活多样方式调动学生学习主动性并培养自学能力。 关键词: 化学专业英语;教学改革;探索与实践 《化学专业英语》是我国各个高校化学类专业学生的必(选)修课程,是化学专业与英语知识密切结合的一门文理兼顾课程[1]。分析《化学专业英语》课程教学这个薄弱环节中所存在的问题,并研究相应的对策,这业已成为当前有关教学改革的一个任重而道远的关键课题。 1教学实况综括 2004年以来,笔者一直从事《化学专业英语》课程教学,在多年的实践中深深体会到,《化学专业英语》教学现实中大致存在着两个方面的主要问题[2-4]:一方面,重视程度不够,学生基础素质呈现“三差”,教学效果欠佳。目前,各高校和学生对《化学专业英语》的重视程度远远不及基础英语,教学地位明显偏弱,开设难度和随意性极大,任课教师积极性屡受打击;学生专业基础知识掌握不够扎实,英语基础普遍薄弱,计算机基础操作水平不高,多数缺乏学习兴趣和热情,习惯于被动听课,过多依赖任课教师的讲解,学习效果很一般,尽管最后修得了学分,但其实际应用能力并无多大的提高。另一方面,课程内容多而专业,学时短、教学任务较艰巨。化学专业知识体系庞大而复杂,《化学专业英语》课程教学学时少却要求颇高,教学难度过大。要想在36学时内兼顾较为系统的讲授内容和扎实的教学质量,确实是件很不容易的事情。如此一来,任课教师明显感到疲于应付,而学生大多觉得复杂生硬、枯燥难学,常常恍如听天书,造成了师生双亏的不良局面。 2教学革新与努力 鉴于此,从2014年初伊始,笔者针对所发现的两大问题,结合本校、本专业学生的具体情况,从《化学专业英语》教学工作的各个方面作了一些有益的改革和尝试。 2.1强调重要性并激发学习热情 《化学专业英语》教学过程中,任课教师很有必要向学生分析当代社会形势及本课程在其学习、工作和生活中的重要性,明确学习目标,培养学习兴趣,引导学生从态度上和行动上重视本课程的学习。如此一来,师生双方在思想上达成了共识,教学过程才能顺利进行,才有利于提高教学效率。(1)第一堂课时,笔者通常从《化学专业英语》课程的学习目的、要求、实用性等方面有意识地强调该课程在今后文献阅读、产品使用和工作中的重要性,提升学生对这门课程的重视程度,引导他们把学习过程看作是提高其外语水平的一次极好机会。(2)笔者经常例举一些本系英文功底较好的专业教师标兵在教育教学科研上所拥有的优势和业绩、往届优秀毕业生成功考取重点大学硕士研究生以及一些专业英语成绩很好的毕业生在单位或企业成功就业的典型事迹,这极大激发了学生的学习热情和积极性[5]。 2.2注重课程间的衔接和配合 《化学专业英语》教学建立在基础英语和专业知识的基础之上,且需依赖于牢靠的公共英语基础和扎实的专业基础知识,因而基础英语和专业知识的铺垫至关重要,基础英语、专业知识与专业英语三者密切关联。 2.2.1与基础英语的对接 针对学生基础英语不够牢固的实际情况,为了帮助学生顺利实现从基础英语向专业英语的学习过渡和迁移,笔者在教学过程中特意重复了基础英语的一部分教学内容,结合专业英语内容大量分析和讲解句子结构和语法,强化基础英语语法在专业语篇中的应用;从词源角度将专业术语和基础词汇联系起来,使学生将基础英语词汇的学习经验应用到英文专业词汇的学习中;在真实语境中比较交叉词汇在基础英语和专业英语中的应用,促进学生把基础英语学习的经验迁移到专业英语的学习。 2.2.2与专业课程的承接 在《化学专业英语》的讲授过程中,笔者有意铺垫讲解了一部分专业基础背景知识和有关专业术语并强调学习中应多加留意,让学生理解课文中出现的专业名词术语和涉及到的专业内容,有效降低学生的学习难度并增大他们的学习期待,如此一来,任课教师就消除了学生的畏难心理,将他们轻松、更好地导入专业英语,从而完成了学习迁移。 2.2.3与文献检索和论文写作的配合 从笔者的教学和科研经验来看,高校的专业英语和文献检索两门课程存在不少相互联系和交叉的地方,确实有着两者接(融)合的必然性与可行性。因此,笔者有针对性地加强学生英文文献查阅力度的专门训练,适当阐述各外文文献类型检索工具并教授英文文献的常见查阅方法,还利用本校图书馆资源引导学生完成多次实践型英文文献检索过程,提高他们的英文文献检索能力;加强英文文献阅读与翻译能力的训练,把检索到的文献记录用作英译汉的练习作业,将文献利用中的摘译、编泽、综述等练习作为专业英语阅读、翻译和写作等综合技能的操作对象,切实提高学生的外文翻译质量。此外,基于高水平英语文献对提高本科生毕业论文质量的关键作用,笔者在《化学专业英语》教学过程中刻意加强学生英语科技论文写作能力的训练,通过“6.1学术论文写作概述”、“6.2化学学术论文写作”两节中的具体实例、句型和文章阐述有关学术论文写作和发表的要点、结构、注意事项等内容,然后循序渐进地训练学生的写作能力,摘录一些权威期刊文献中的中英文标题、摘要和关键词,并且让学生揣摩当中的句法和语法特点,尝试将英文翻译成中文或者中文翻译成英文,还列举一些往届学生毕业论文中含有句法语法错误的英文标题、摘要和关键词,让学生分析错误并加以纠正,最后再慢慢地让他们模仿写作课程小论文或实验报告。 2.3运用灵活多样方式调动学习主动性并培养自学能力 作为公共(基础)英语的后续(延伸)课程,专业英语实质上还是一门英语语言课,即:专业英语=英语语言+科普知识+专业内容。 2.3.1更新教学内容 在教学内容方面,笔者在兼顾知识性、趣味性和可读性的基础上合理选择教材或干脆自编讲义(教材)《化学英语教程》(双语版),并以实用性、新颖性、广泛性及难度适中为原则精心设计、及时调整教学内容,不完全依赖于教材内容和篇幅,积极构建“课堂教学+网络教学+课外拓展”的多方面开放式课程教学新体系,丰富多彩的授课内容由主体(课文及其词汇、阅读要领、课堂练习等)、辅助(主题专业词汇、泛读资料等)和延伸(主题对话、专题教学片演示、专题调研实践、课后作业等)三部分构成,逐步优化教学内容并注意教学侧重点,详略得当、逐渐渗透,从而激发学生的学习兴趣并提高学习效率,丰富他们的学术视野,不断扩展学生的科学研究能力。 2.3.2变革教学方法 在教学方法方面,笔者遵循“学生为主体、教师为主导,学以致用”的教学理念,灵活地采用启发(引导)式、研讨式、激励(竞争)式等多种教学方法来组织课内外教学,以多提问、多讨论、多测试和多运用的互动方式充分调动学生积极思考,注重个人学习与小组合作(依据基础英语和计算机操作水平进行优劣互补、男女混合的分组)、书本知识与实际应用以及课前预习、课内精讲精练与课外实践拓展相结合,突出学生的参与性、教师作用的指导性和教学方式的实用性,循序渐进地合理安排层次化教学进度,注重对规律性问题的归纳并强化学习方法的指导,还精心编制了综合教辅材料《化学英语教程》(双语版)导学手册》和《化学应用计算机上机操作教程》,最大限度地拓展学生的自我学习能力,有效缓解学时少、内容多、难度大的教学矛盾,试图建立一种自主、开放、应用的专业英语教学模式。 2.3.3采用现代化的教学手段 在教学手段方面,笔者采取各种方式来吸引学生的注意力,将现代化的教学手段充分应用到《化学专业英语》教学当中,注入多媒体教学和网络教学环节。在根据授课内容和特点制作多媒体课件的过程中,合理地加入视频、音频、动画、图片等更能直观、生动、形象、多样地反映教学内容的多种现代化媒体形式,并通过动画、颜色、放映方式分析语法结构,从而为教学过程提供更多丰富的感性材料,使学生对听讲内容印象深刻、思维活跃并且更容易理解;充分利用网络教学手段,借助本校校园网初步建立起《化学专业英语》网络教学平台———“化学专业英语及文献检索”网络课程网站,与本课程有关的参考资源、网站链接,学生可与任课教师及时、真诚地互动交流学习感想、提出建议意见并答疑解惑,扩充教学容量、利用其为教学相长服务并作为进一步改进教学的借鉴。 3结语 实践表明,近两年来我们对提高化学英语水平所作的探索和努力是成功的,全方位的互动教学得到了广大师生的欢迎和好评,取得了比较好的教学效果。例如:学生能掌握一定数量的专业英语词汇,较自如地查阅英文文献资料并正确理解英文原意和掌握专业英语翻译的基本技巧,并有一定的阅读速度,为今后从事科学研究、开展工作打下了良好的基础。学生们普遍反映,课程结束后词汇量尤其是常用专业词汇量有较大增加,理解力有所提高。一些英语及专业水平较好的学生,能够在任课教师指导下撰写出有一定质量的专业论文或综述。毕业生们普遍反映该课程设置合理,任课教师素质高,教学效果好,给他们留下了深刻印象,增强了他们的就业竞争能力和工作适应能力。与此同时,从毕业生用人单位的反馈意见来看,化学类专业毕业生在从事与本课程相关的工作岗位上,专业知识熟练、业务能力突出,获得了用人单位的较高评价。 作者:万永坤 单位:玉溪师范学院 化学专业论文:化学专业安全教育的方式 一、化学专业安全教育的方式 1.1安全教育原则 (1)长期性。安全意识不是一朝一夕形成的,需要长时间不断地予以强化。因此,安全教育要贯穿学生的全部学习过程,从学生的入学教育,到理论知识的学习、实验技能的培训,再到毕业设计,甚至到研究生教育阶段,安全教育要贯穿每个教学环节。 (2)系统性。鉴于化学学科涉及危险化学品多的特点,化学专业学生必须获得系统的安全教育培训,将安全管理制度、安全技能、安全知识融入化学知识、实验技能的教学中。在讲授化学品的性质、化学反应时也要讲授化学品的安全管理和安全防护,由易到难、由浅入深、由知识到技能,避免片段零碎的知识灌输,让学生得到系统的安全教育。 (3)多样性。安全教育的多样性是指安全教育的内容、安全教育的形式的多样性。安全教育的内容涉及化学及相关学科知识,包括化学品的危险性及安全管理、仪器设备的规范操作、安全防护设施的使用、安全事故的早期处理等。安全教育的形式既可以是课堂讲授,也可以是网络学习、场景模拟、报告讲座、技能竞赛。多样化的培训方式、丰富的培训内容有助于学生深刻记忆、强化安全意识。 1.2化学专业人才培养中安全教育途径 1.2.1理论教学中渗透安全理念 在高校化学专业的理论教学中要适时进行安全的教育。例如在有机化学教学中,讲到低沸点试剂的易燃易爆性质后,要及时强调这些试剂的存放要求、使用注意事项;讲到砷及其化学物时,介绍砒霜的剧毒性质时要强调剧毒化合物的管理规定和实验注意事项;讲到碱金属时要强调活泼金属的储存方式,提示禁止将实验后的金属碎屑扔到垃圾桶或冲入下水道中,以免引发火灾。在理论知识的讲授过程中穿插安全问题,可以丰富讲授的内容,吸引学生注意力,学生也容易理解安全管理的内容并自觉遵守安全管理制度。 1.2.2实验教学提高学生规范操作和防护技能 实验教学是化学教学的重要组成部分,对于学生巩固理论知识,熟练操作技能,培养观察能力、分析问题和解决问题的能力具有重要的作用。化学专业的学生有近一半的学习时间是在化学实验室度过的,有很多机会接触各种化学试剂和实验仪器设备,因此实验室是对学生进行安全教育的主要场所。 (1)安全管理制度教育。在学生进入实验室之前要进行实验室安全管理制度教育,包括实验室安全管理规定、化学试剂的放置位置及取用要求、实验防护措施(比如护眼镜、实验服、防护手套、通风屏蔽设备)的使用、实验废弃物的收集存放要求、发生各种安全事故的处理方法、洗眼器的使用、灭火装置的操作、实验室疏散路线等。要求学生在进入实验室前熟记实验室布局、环境、实验内容,每次实验前强调本次实验的安全注意事项、存在的危险及事故处理办法。 (2)实验操作的规范化、标准化、熟练化。化学实验过程中发生的安全事故很多是由于学生的不规范操作引起的。例如实验装置安装不正确造成化学品溢出或泄漏;有毒有害物质的操作没有在通风橱中进行;腐蚀性化学品的操作不配戴防护手套、护眼镜;实验废弃物随意倒入垃圾桶或下水道。另外,学生在成长过程中缺乏动手能力的训练,在实验操作过程中畏首畏尾、不敢操作、缺乏条理以及实验台面杂乱无章,都极易发生危险。因此,在实验教学过程中要重点强调规范的实验操作要领,并将实验操作的规范程度、熟练程度作为实验技能考核的一项指标。 (3)采用微型化实验教学。化学实验的“微型化”就是在能实现实验教学目标的前提下,努力开发微型化实验,减少化学品的用量,减少反应废弃物。随着人们对化学实验安全问题和污染问题认识的提高,化学实验微型化已经成为实验教学的一种趋势。在微型化实验中,化学品的用量往往是常规实验化学品用量的1%~10%。化学试剂用量减少、废弃物也随之减少,自然提高了实验的安全性。微型化的化学实验要满足实验现象显著、快速、安全的要求,也更能激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力。 (4)安全防护设施、救护设施的使用操作。化学实验室中发生安全事故的原因多种多样,例如不规范的实验操作或是在出现事故苗头时未能采取正确的处置措施。救援措施和逃生方法不正确也会造成巨大的财产损失或人身伤害。因此,正确地使用防护设施和正确的施救方法是化学专业学生的基本专业素养。定期组织学生参加安全模拟演练和疏散演练,可以帮助学生更好地熟悉各种防护设施和自救方法。学校可以将一些重要的安全防护技能纳入到学生实验课程的考核体系中以强化师生的重视程度。 1.2.3通过多种课外活动提高安全意识 营造安全氛围是提高学生安全意识的有效途径。院系可以聘请专业人士举办安全知识讲座、进行安全事故案例分析,以真实的案例引起学生对安全的关注。可以组织师生进行安全培训、安全知识技能竞赛等多种形式的安全教育活动,在活跃的气氛中熟练掌握安全专业知识和专业技能,提高师生的安全意识。结合实验室的情况和学科特点,有计划地开展实验室安全事故应急演练,对于减少事故的危害、提高学生救援和防护能力非常必要。例如演练使用洗眼器或喷淋装置来降低腐蚀性化学品对眼睛或皮肤的伤害;演练扑灭有机试剂的失火,让学生正确使用不同类型的消防器材。这些训练将提高师生在危急情况下的应急能力,避免在事故发生时惊慌失措。 1.2.4建设安全实验环境,营造安全氛围 实验室设备和水、电、气管线等设施的安装要符合规范和标准,符合实验要求,方便操作,尽量减少设备、设施的挪动、延伸和改造。实验室内部布置要合理、通畅、整洁,物品和设备摆放有序、位置固定,统一安装智能通风系统、易燃和毒害气体报警装置、消防联动系统、安全防护装置等,以预防和早期发现安全事故并及时处置,减少事故的危害程度和范围。根据实验室功能的不同,要安装相应的安全设备、设施。大型仪器设备实验室必须配备防辐射装置和空气清洁装置;化学实验室必备灭火设备、喷淋设施、洗眼器、急救箱,并且放在容易取用的位置,标志齐全、醒目,定期检查,保证状态良好。在实验室的醒目位置张贴实验操作规范、防护用品和设施使用示范的图片或说明、安全事故处理办法、实验室管理规定等规章制度,方便学生学习。整洁、有序、安全的实验室环境有助于学生养成良好的实验习惯,保持愉悦的心境,潜移默化地强化学生安全意识。 2.2.5开设安全教育课程,丰富安全知识 对于化学这样一个危险性实验较多的专业,有必要开设专门的安全教育课程来丰富学生的安全知识,强化安全意识。国内外很多高校都开设有安全教育课程,取得了良好的效果,非常值得学习和借鉴。安全教育课程的内容应包括:从安全的角度介绍化学品,尤其是危险化学品的特性、危害、存放和运输要求、操作规范等;实验室安全管理制度;化学实验室安全防护用品和设施的使用及实验室安全事故的处理措施。安全教育课程可以采用面授或网络自学的教学方式,前者有助于学生系统学习安全知识,后者则可以充分利用网络的资源优势,学生可以有重点地学习,课程内容也可以设计成模拟案例,这样对于学生更有吸引力。结合实验室准入制度对学生进行考核,可以采用笔试和实际操作相结合的方式进行考核,对于未参加学习和未通过考核的学生将不允许进入实验环节。 二、结束语 安全教育是素质教育的重要组成部分,是学生提高各项素质的基础和保障,对于化学这门存在潜在“危险”的学科尤其如此。在对学生进行化学专业知识和技能的培养过程中要时刻注意渗透安全教育,既要鼓励学生大胆创新、勇于探索,也要培养学生细心、谨慎的实验习惯,这也是对自己、对他人、对社会的责任心所在。在专业学习中培养的安全素质将伴随学生今后工作、生活的各个方面,并将使学生终生受益。 作者:牛焕双 吉琳 单位:首都师范大学 化学专业论文:Seminar教学模式下生物化学专业教学 1对象和方法 1.1对象 以本校2010级七年制中医类专业4个班为研究对象。分为两组,实验组为2010级中医骨伤和中医外科七年制班级,共95人。对照组为2010级中医临床和针灸推拿七年制班级,共90人。两组均为全日制统招生,教材均选用《生物化学》(中国中医药出版社,王继峰、唐炳华主编),使用我校七年制中医专业配套教学大纲。 1.2方法 实验组:采用Seminar教学模式。具体方法为:首先在教学方法和教学内容安排上做出如下调整:将教学内容分成既各自独立又相互联系的四大块实施,即生物大分子的结构和功能;物质代谢;基因信息的传递和表达;医学相关专题篇。在每一部分内容教学时,首先安排一定课时由老师讲解新知识,让初学者在老师的讲授中建立起该部分内容的整体认知;然后由学生提出在学习过程中遇到的问题,集体讨论解决,最后采用随堂选择题和问答题回答方式总结反馈教学效果。即:知识点讲解——提出问题——讨论——总结反馈模式。然后每部分内容讲授完2周后再安排3学时“研讨会”,研讨会的基本模式是将每班学生分成4个小组(男女搭配、班干部分散),老师根据该部分教学内容和学生共同商定讨论主题,如“蛋白质与中药四性相关性的思考”,“蛋白质与中医药学原创性发展与现代化”,“中药材生物多样性与核酸的关系”,“酶与中医中药”等讨论主题,然后由学生自行查阅相关资料、文献,准备材料,各小组由组长负责自行找时间讨论并推荐一位主讲者,在课前一周,主讲者以大纲的形式把要讲的内容在班级QQ群上共享,最后进入Seminar教学的实施阶段,老师先概要介绍主题,但不做评论,每小组主讲学生根据所学的知识和文献资料,以Powerpoint形式深入、系统地阐述主题,提出观点,主讲学生与其它参与者(包括其它小组成员和教师)围绕主题讨论,提出各自意见,最后教师进行总结评点,讨论结束后布置每位学生根据大家提出的意见完成讨论报告,根据小组表现计入平时成绩。对照组:采用传统教学模式。具体教学方法为按教材编排顺序教师讲授,学生听课,完成教学大纲所规定教学内容。随堂提问计入学生平时成绩。 1.3效果评价 问卷调查:课程结束后对实验组进行问卷调查。问卷从学习效果、学习能力、创新能力和综合素质等多方面评价教学效果。闭卷考试:期末考试实验组和对照组采用同一套试卷,题型包括单项选择题、多项选择题、填空、改错、名词解释和问答题。通过期末考试成绩评价教学效果。 1.4统计学分析 计量资料用均数±标准差表示,SPSS16.0软件进行统计分析,数据进行正态性检验后组件比较用t检验,P 0.05为有显著性意义。 2结果 问卷调查结果分析:实验组两个班级发放调查问卷95份,收回95份,回收率100%。结果显示,87.4%认为Seminar教学模式加深了对知识的理解和掌握,79%的学生认为Seminar教学模式提高了知识的应用和分析解决问题的能力,82.1%的学生认为自学能力得到了提高,75.8%的学生认为这种教学方法提高了文献查阅能力,83.2%的学生认为Seminar教学模式激发了学习和主动探索的热情,有能力在今后的工作中运用生物化学知识研究中医药的机制,75.8%的学生认为这种教学方法有助于培养他们的创新思维和创新能力,82%的学生认为提高了语言表达和学术交流能力,93.6%的学生认为加强了团队合作精神,71.6%的学生认为这种教学方法培养了竞争意识。考试成绩分析:实验组期末考试成绩为87.17±9.61,对照组考试成绩为80.14±8.13,统计分析表明,实验组期末考试成绩优于对照组(P 0.01)。 3讨论 传统的以教师讲授为主的教学模式一直是中医药院校生物化学的主要教学模式,但是生物化学知识体系复杂,中医药院校学生又必须在有限时间内完成中医和西医两个医学体系的学习,而生物化学课程教学课时却远远少于西医院校,同时中医药院校学生前期接触现代生命科学知识相对较少,传统的老师讲,学生被动接受的教学方式很难使学生理解和掌握必要的知识,而且还可能使学生丧失学习兴趣和主动性,教学质量很难保证和提高。七年制专业学生属于本硕连读,通过七年学习获得中医学硕士学位,除了需要掌握基本学科知识外,还需要帮助他们建立创新思维,为今后研究工作奠定基础。所以,我们在教学中改变以往让学生“被动接受”知识的教学模式,实施Seminar教学法,激发学生对生物化学的学习和主动探索的热情,增进了师生的交流,以期提高了教师的教学质量和学生的学习效果。通过实践我们发现Seminar教学有以下几方面的优势:提高了学生的学习成绩。Seminar教学加深了学生对知识的理解和掌握,实践证明,在考试成绩上,实验组学生成绩明显优于对照组(P 0.01)。锻炼了学生的自学能力,调动了学生的主动性,培养了学生获取、分析和交流信息的能力。问卷调查表明,经过教学改革,主讲学生通过精心准备,对生物化学知识及其与中医药及后期课题研究的关系有了深刻认识。因此我们认为,应该在教学实施过程中尽量让每位学生都有机会当一次主讲者。另一方面,参与讨论的学生扩大了知识面,提高了他们在学术交流中积极思考、踊跃发言表达观点的能力。在教学过程中学生主动寻求真理、质疑权威、充分表达观点的过程对综合素质的提高起到促进作用[3,4]。讨论报告的书写也为学生今后书写毕业论文和科研论文奠定了良好的基础。可以促进教师不断学习本学科知识和最新研究进展。Seminar教学模式要求教师在教学前必须精心设计讨论主题,指导学生准备;在课堂讨论中,学生汇报的大量资料也给教师诸多启迪。促进了师生间的交流,增进了师生感情。在Seminar教学模式实施过程中需要教师花大量业余时间指导学生,讨论时教师以平等的身份参与讨论,让教师有了更多的机会了解学生,从而真正做到因材施教。但是,我们Seminar教学模式仍存在一些问题:①由于七年制学生是初次接触到生物化学知识,而且仅仅是大学二年级学生,对其他生命科学知识和中医专业知识的认识和了解有限,所以有时讨论不够深入,还需要教师更多的加以引导,可能还需要其他学科的教师共同参与。②某些主讲者没有认真准备造成课程的质量不高。③难以调动所有参与者的思维。④学生专业英语接触较少,很多同学不愿意选择外文文献阅读,更不愿意运用外语讲解。⑤对教师提出了更高要求,教师不仅要有扎实的专业知识和丰富的教学经验,还需具有良好的教育心理学知识背景和组织协调能力,并善于从学生的讨论中发现和提出问题。 总之,将Seminar教学模式引入中医院校七年制中医专业生物化学教学中并根据实际情况加以改进完善,取得了良好的教学效果。它培养了学生的自学、探索及创新能力,对于提高学生综合素质、创新思维方式具有良好的促进作用,也提高教师了的综合素质。 作者:宋岚 单位:湖南中医药大学医学院 化学专业论文:高师化学专业教课模式的探微 1入学即入教的基本理念的灌输 在新生入学初即对其进行职业意识教育,确立意识:(1)主体意识。这是教育职业意识的核心。主要体现为教师的自觉、积极、主动的进取。正确对待逆境和挫折;不满足现状,注重提高自身素质;关注主体精神世界的合理构建,主体人格的完善等。(2)师表意识。教师职业行为的示范性引导性特点,要求我们必须躬行实践,为人师表。原清华大学党委书记校长刘达同志为我校题写的校训为“敦品励学、重教爱校、求精务实、为人师表”。做为一个师范人师表意识要在从进入师范院校起就在心中生根发芽。(3)育人意识。教师职业的一个重要职能是教会学生怎样做人。只教授专业知识而不传授做人的道理,那不是一个好老师。高等师范学校有必要帮助师范生确立教师完整的职业意识“,爱业,敬业,乐业。”让学生明确在校的学习目标,就是要把自己培养成为一名合格的人民教师,着重培养和提高师范生对教师职业的认同感,树立正确的职业意识,以及投身于教育事业决心。要求全体师范生与任课教师都牢固树立一种信念,我们的目标就是培养出适合当前中学化学教学的需要,缩短学生的上岗适应期,让学生走出校园就会成为一名合格的教师,走上讲台就能讲出成形的好课。 2重新调整人才培养方案,实现课程的重新组合 (1)对学生教师能力的培养紧紧围绕课堂教学、实践教学、顶岗实习三条主线来进行。调整人才培养方案,将原本第二、第三学期开设的教育学、心理学等基础理论课前移至第一学期,同时开设专业基础课与教师基本技能课(如书写、教师语言艺术等),并将教师基本技能训练贯穿于全部教学过程中,这样在第一学期学生就能掌握成为一名教师的基本技能。从第二学期开始,在学习专业基础课的同时,开设教法课与新课标解读课,使学生掌握基本教学法并与中学化学课程标准紧密结合做到理论知识与中学教学内容不脱节。在第三学期开设教学实践课,在每门专业课的教学中都要融入教师技能训练,一切课程围绕教法课展开。第四学期进行为期六周的教育实习,同时继续开设教学实践课,并对实习后发现的问题及时加以解决。第五、第六学期进行为期30周的顶岗实习,检验学生教师技能的掌握情况并适时地进行反馈和完善;让学生完成理论学习——教学实践(教育实习)——顶岗实习三步走。在学习过程中,每个学期安排一次教育见习,为期一周,让学生边学习,边纠正,不断弥补不足。 (2)在三年的学习中实现知识、技能、能力三位一体。将中学教材引入到课堂教学中,让学生带着任务走进课堂,每一次课都有具体的中小学教学任务,让学生在课堂教学中感悟中小学教学内容与方法,带着收获离开课堂。第一、第二学期为学生的通识教育阶段,这一阶段主要对学生进行教学模式和教学方法总体认知训练。第三、第四学期为学生的选项阶段,学生对自已喜欢的内容进行有针对性地训练,重点提高。第五、第六学期为学生教师技能提升阶段,通过顶岗实习检验自己的学习成果并不断完善和提升。经过这样的训练力求达到,毕业时学生会对部分教学内容、教学方法、教学模式达到熟知,缩短学生就业的适应期,或达到就业的零适应期。 3加强双师型教师的培养 本教学模式要求所有从事化学专业课程教学的教师都要承担三个角色:一是知识的传授者,即教师要传授学生需要掌握的专业基础知识;二是教师技能的训练者,即在教学中要对学生进行基本技能的训练;三是教法指导者,即要在训练中给予学生准确恰当的教法指导。所以对全体教师要进行教法培训,同时让所有的教师熟知各项教师技能的内容与标准。我们要使每一位教师不仅能传授给学生专业知识而且还要教会学生教师教学能力。加强教材建设与改革。 4新的教学模式进步性 新的教学模式从某重意义上说打破了原有的专业基础知识教学和教学方法教学的界限,使我们固有的教材观也随之打破。一门课程的讲授如再拘泥与单一的一本教材则没有办法进行全部课程的教学。在教学过程中我们会为学生指导参考书目,一方面使学生学习专业知识有章可偱;一方面能加强教学能力的指导注重学生实际能力的提高。选择教材,应该立足于现实、面向未来与时代特点,具有现代意识,与蓬勃发展的社会生活同步,与世界文化发展接轨,与突飞猛进的现实生活和飞速发展的科技信息相符合。让教材满足我校的教学原则“够用,适用,能用,会用”,同时为适应新的教学模式的需要我们还编写了校本教材。 5改革考核评价方式 目前,各学科的评价方式多数仍采用传统的一张试卷定成绩势考试方式,基于目前教学方法的多元化我们积极改革考试办法,引入学年学分制的评价方式,将平时考核与期末试卷考核相结合,更加注重学习过程考核。我们将学生的成绩分为三部分,一部分为试卷成绩,一部分为基本技能成绩,一部分为平时成绩,比例为3∶4∶3。用最后的综合成绩对学生的学习情况进行考核。 作者:姜国玉单位:齐齐哈尔高等师范专科学校 化学专业论文:化学工程专业新培养方案 1.新培养方案的特点 1.1注重培养规格,强化毕业生应获得的知识和能力首先,强调德、体。“热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的思想品德、社会公德和职业素养”。其次,强调外语和计算机能力。外语和计算机属于工具型能力,会广泛应用于将来的工作和学习。重点强调专业能力。获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力;掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力;了解专业学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态;具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。再次,强调了学生掌握文献检索、资料查询的基本方法,要具有创新意识和独立获取知识的能力。 1.2优化课程体系,体现厚基础、宽专业的培养特色,拓宽专业口径,淡化专业意识,加强基础教学,培养通才,增强人才的适应能力,提升自我发展能力。首先,新培养方案提高了原来要求的规定修满教学学分,其中适当增加了实践教学学分。学校前两年实施通识教育,不分专业,基础教育课程一致性,后两年体现专业特色,突出学科优势。其次,在专业基础课设置上,强化了四大化学的理论课时与实验课时,同时整合了两个培养方向在《化工原理及实验》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》、《专业外语》、《仪器分析与实验》、《电工学》等课程的一致性,体现了厚专业基础,宽专业口径的特点,增强了人才强大的理论基础。在专业必修课设置上,既要突出两个方向的特色专业,又要体现我们学校的办学特点,扬己之长,使培养的人才具有特色,满足化工不同行业的需要。因此,我们将两个专业方向的部分特色课程交叉选修。如:石油加工方向选修《煤化工基础》、《洁净煤技术》,煤化工方向选修《石油化学》、《石油加工基础》,使所有的学生,既懂得了本专业的知识,也跨入了另一个相邻领域,扩展了知识面,也强化了就业优势。 1.3重视实践和创新能力培养,锻炼和强化学生实践动手能力,培养学生的创新思维和综合实践能力,最终成为具备实践和创新能力的应用型化工人才新培养方案中,在实践教学环节,除了传统实习之外,引入了仿真教学,综合实验和综合能力素质训练,强化了实践能力的重要性,促进了学生综合能力的提升。在实践教学体系中,金工实习、认识实习、生产实习,为学生提供了广阔的实践平台,我们学校先后与地方6个化工企业及科研院所签订了实习协议,每年都有学生去进行不同类型的实习,同时,我们也鼓励学生到企业委托实践,增强学生理论与实践结合能力的培养。在课设和毕业设计(毕业论文),大胆创新,允许学生参与教师或者企业的科研课题,发散思维,在实践中提升学生的创新能力;鼓励学生积极参与“挑战杯”、“创新实践”、“科技小论文大赛”“资格认证”、各种论文和实验等大赛、以及参与各种培训及调查报告等,提升学生的创新思维,培养创新能力。 在仿真教学环节,学校引入了化工仿真实训软件,提供计算机房,使学生足不出户,在计算机上就可以模拟实际化工工艺路线与实际化工装置,自己动手操作,将理论知识与实际处理问题相结合,既巩固了专业知识,也应用了专业知识,同时提升了动脑和动手能力。在专业实验环节,既体现两个专业方向的共性,也强化了专业方向的特色。比如;石油化工方向学生开设化学工艺学专业实验与石油加工专业实验,而煤化工方向学生开设煤化工专业实验的同时,也进行石油加工实验,这样既淡化了专业方向性,强化了大化工的概念,也使学生在就业中更具备了竞争力。 2.新培养方案的实施效果 新培养方案从2011届开始实施至今,效果明显。具体体现在如下几个方面:学生对学习的课程感兴趣程度增强,理论课学分普遍提高,受学业警示率明显下降。学生在假期的实践机会增多,提高了学生的综合素质,提升了其就业的竞争力。学生参与创新实践的积极性增强,并有多项成果获得校级以上殊荣。学生设计能力明显增强,小论文专业说服力明显提升,学生整体素质有了极大提高。 作者:贺小平单位:辽宁石油化工大学顺华能源学院 化学专业论文:小议化学工程专业的教课 1.利用多媒体进行教学 随着电子信息技术的发展,多媒体教学方式被广泛地利用起来。它不但能够与网络联系在一起,提供大量的信息,生动形象的教学还能吸引学生的注意力,这都是传统的教学模式所不能达到的。对于教师来说,为了能够通过多媒体将更多的知识更加直观生动地展示在学生面前,就需要不断提高自己的软件应用能力,只有将课堂授课所需要的表格在屏幕上进行展现,针对工艺流程图可以做出动态效果,这样的教学方式才能够达到更加理想的效果,大量的抽象信息都可以利用生动的形象展示在学生面前。只有不断提高自身的软件应用水平以及网络技术水平,才能提高课堂的教学效果,更好地锻炼学生的专业能力。 2.提高学生的英语水平 现在的化工专业的英语学习课时,还远远不能适应当今教育的要求,因此需要学校在课时的安排上进行合理的调节,并给学生创造更多的英语学习环境和学习机会,只有这样才能更好地提高学生的英语水平,而这就需要教师采取必要的措施: (1)英语学科化。化学工程专业存在着很多的专业术语,为了让学生能够在平常学习时获得更好的学习效果,教师需要将这些学科术语的英文表达及时地教授给学生,这样就能够为其储备必要的词汇量,在其进行专业阅读的时候就能发挥更大的作用。 (2)鼓励阅读原版教材。虽然说我国现在的教材编写水平得到了很大的提高,但是化工科学技术的发展很快,教材编写难以跟上其更新速度。为了使学生掌握更加前沿的知识,教师应该鼓励学生进行原版教材的学习,学习的内容和深度要根据学生的具体水平来制定。 3.使用计算机软件 信息技术的发展使很多教学行为都可以用计算机来代替,现在计算机软件的发展很快,在化学工程专业总往往存在大量的计算,而这方面的计算机软件已经发展起来,利用软件的完成时间与以往的传统方式相比是天壤之别。因此只有学会相关软件,才能从庞杂的计算中解放出来,更好地进行科学研究,取得更加理想的成绩。 4.学会文献的检索运用 随着化学工程领域的发展,相关文献的数量也越来越多,基于此,学生应该掌握必要的文献检索能力,这样才能及时获取自己需要的资料,进行自己的科学研究。教师在这个过程中应该教会学生常用的检索工具,并为其介绍这些文献的利用方式,这样才能够开阔学生的眼界,激发学生的兴趣,更好地促进学生的专业水平。 5.培养学生的写作能力 学生在学习化学工程的过程中,如果有相应的发现、总结等成果时,需要进行写作并发表出来,就需要自身具备一定的写作能力。教师要多锻炼学生的写作能力,诸如可以让学生自身选题撰写开题报告,在这个过程中,教师可以对学生在此过程中遇到的问题进行指导,诸如文献的分类、归纳等工作,经过这样的调教,学生的写作能力将会得到很大的提升,这对于学生的学习来说有着重要的作用。 作者:夏库热·阿不里米提单位:新疆轻工职业技术学院 化学专业论文:材料化学专业人才培养模式的研究与实践 摘要:人才培养模式的优略直接关系到人才培养的水平,对于内蒙古科技大学稀土学院新成立的材料化学专业建立合适的人才培养模式是非常必要的,文章从培养目标的定位、课程体系的设置、实践教学体系的建立、师资队伍的建设和教学手段的改进方面进行了研究并付诸于实践。 关键词:材料化学 人才培养模式 教学 实践 0引言 材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加新开设的一个专业,它是一门新兴的交叉学科,是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合我校学科建设的需要和人才培养和地方经济发展的需求,我院于2009年申报了材料化学专业,由于各方面的迫切需求当年就被获批,并于2010年9月招收了第一批新生。 尽管从90年代初由复旦大学成立第一个材料化学专业开始, 目前在国内已有约90多所高校相继开设了此专业,但是由于材料本身的多样性,以及各高校开设此专业的背景和所依托的优势学科各不相同,所以尽管专业名称都叫材料化学,但是各个学校的材料化学专业的人才培养模式、教学内容都相差很大[1-5]。而我校设立此专业的初衷就是发展和完善内蒙古自治区的地区高等教育,为当地乃至全国各地的建设事业培养合格的急需人才,为了满足这一初衷就依赖于材料化学专业的人才培养模式的制定,基于此,对于刚成立不久的材料化学专业,制定具有专业特色的人才培养模式势在必行。 1明确培养目标, 体现专业特色 坚持“结合材料科学发展的大方向和工科院校在材料领域的人才需要对材料化学专业人才培养进行定位”的原则,材料化学专业人才培养的基本目标是:培养适应社会主义现代化建设需要的、德智美体等全面发展的,掌握化学及材料学科的基本知识和基本理论,具备材料设计、开发、检验等基本技能,能在材料、化工及相关的领域从事新型材料研制、质量检验、产品开发、教学及技术管理等工作的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型、研究型人才。 通过学习材料科学方面的基本理论和技术,受到现代科学思维和科学实验方面基本训练;掌握材料化学相关的基本知识,具有运用本专业知识进行材料研究和技术开发的基本能力。使培养出来的毕业生具有以下几方面的知识和能力:具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;具备扎实的基础化学知识及基本实验技能;掌握材料制备、材料加工、材料结构分析,材料性能测试与表征等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;获得本专业领域的实践能力训练,具有较强的计算机和一定的外语应用能力;了解材料化学的理论前沿、应用前景和发展动态,以及材料、化学化工及相关产业的发展状况;具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质,能够创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流。 以上这些培养目标可以说是各个高校的材料化学专业共同的、基本的培养目标。然而,为什么具有共同的培养目标还要在众多高校中开设材料化学专业呢?而且还会陆续允许在其他没有此专业的高校开设?这主要是由于各大高校所注重的专业方向、专业特色不同而导致的。 内蒙古科技大学地处稀土资源丰富、国家级以“稀土”冠名的高新技术产业开发区――包头市,经过多年的发展,包头形成了稀土冶炼、稀土材料加工和器件开发的产业链,但是由于客观条件的限制,目前仍以产品的简单加工为主,高附加值的产品很少,这主要源于理论研究水平较低,缺少专门的专业人才的培养,使该领域专业人才匮乏,直接制约着稀土事业的发展。我校设置材料化学专业,目的就是通过该领域专业人才的培养,加速将稀土资源优势向经济优势的转化,为地区经济的可持续发展做出贡献。因此在此背景下,我院的材料化学专业是工学学科并将侧重于稀土材料的制备、组成、结构、性质及其应用,尤其稀土在催化领域的应用,如光催化和热催化方面。通过此专业的学习,学生能够从理论上、从分子水平设计和构筑稀土材料,从而改善材料的性能,扩大其应用范围。 2完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,设立专业方向模块,适当增加选修课比例[1]。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必修课和专业选修课四个部分组成。其中分别以材料和化学的基础课为专业基础课,并侧重于稀土的原则,设立了专业基础课,其主要包括:化学基础理论、稀土元素化学、稀土冶金物理化学、基础有机化学、结构化学、稀土元素分析、材料力学、材料科学理论基础和催化原理;在懂得材料和化学的基本原理的基础上,了解材料的结构与性能的关系,设立了专业必修课,其主要包括:材料物理、材料化学、材料性能学、材料表面与界面化学、材料分析与测试技术、材料制备科学与技术、材料工程基础、稀土功能材料、化工过程与装备和光催化与光电催化。为了增加学生的知识面、对前沿的了解和某方面知识的升华,进而开设了专业选修课,其主要包括:纳米材料与应用、能源材料、稀土资源与保护、现代催化研究方法、高分子化学、环境化学、数据分析与处理技术、专业英语。从以上的课程体系中,可以看出:一方面稀土的基础理论、稀土功能材料、稀土资源与保护构成了稀土的模块,催化原理、光催化与光电催化和现代催化研究方法构成了催化的模块,体现了专业的特色;另一方面,以材料和化学广泛扎实的基础知识和材料的制备、性能与应用的相关课程体现了专业的宽泛。 3建立系统的实践教学体系,强化实践能力的培养 材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科的一个组成部分。材料化学跨越了材料和化学两大类学科。涉及的内容极为广泛,具有明显的交叉性、边缘性和应用性。尤其对于工科院校,更注重学生实践能力的培养。基于此,在不同的阶段为学生设立了相应的实习和实践的环节。包括:大一的军训、大二的工程教育、大三的金工实习和生产实习、大四的毕业实习和毕业设计这一部分基本上是每个工科院校都应该开设的。除此之外,我院将传统的“专业基础实验随课同上”的传统方式进行了改革,将各部分实验都从相应的课程中删掉,将实验从大二下半学年到大四上半学年连续五学期集中开设。这样就可以设计一些学科交叉的实验,更能让学生将所学的单独的知识通过这样的实验更好的融会、更好的消化吸收。并且可以让学生发挥自己的主观能动性并结合自己的个人兴趣设计一些实验,真正做到学以致用,让学生自己有所感悟,这样就反过来会促进学生主动学习的知识性,而且通过这样的良性循环让学生从中学会如何学习的方式,建立提出问题、分析问题、解决问题的方法和思路。 4加强师资队伍建设 师资是专业建设和人才培养的基本保证,由于我院的材料化学专业刚刚成立,本专业的师资队伍正处在一个起步的阶段,目前仅十余人,随着学生招生人数的增加,将不断加强师资队伍的建设,建立合理的教学梯队。由于材料化学专业是一个新型的交叉专业,对于高学历的本专业的人才相对单独的材料和化学专业比较少,因此对于高学历的人才我们将遵循本科是化学类专业、研究生是材料类专业或者本科是材料类专业、研究生是化学类专业的人才进行引进的原则,并尽量挑选一些研究方向与我院的专业特色相吻合的人才,以保证专业课和实验环节的顺利开展。另外,为了提高教学质量实现人才培养目标,发挥教师的主导作用,我们要求每位教师都必须明确培养目标,参与教研教改工作,参与课程体系建设,参与教学大纲的制定和修订。在加强学习的同时,通过教研教改活动,把握专业的发展,提高自身的素质,有的放矢地指导教学,统一协调地工作,确保教学质量的提高。 5加强教学方法和教学手段建设 随着高科技的发展,在教学过程中,教学方法和手段也应该充分利用高科技,帮助学生更好地学习,从而提高教学质量。首先,教学方式不应该仅仅是简单的PPT讲述和黑板板书,而是应该充分利用多媒体技术,丰富教学课件,做到图文并茂、有声有色、生动形象,调动学生的主动性和积极性,在轻松愉快的环境中,把知识不知不觉地传授给学生。其次,教学过程中应该多采用启发式教学。授课并不是填鸭式地把知识灌输给学生,而是应该注意引导学生自己去学习、去思考、去探索,培养学生自我学习和思考的能力。要做到“授之以渔”,而非“授之以鱼”,才能更好地培养学生的创新能力,真正达到素质教育的目的。 总之,材料化学专业作为一个新型的专业,它的发展需要经过一个不断探索、不断发展和完善的过程。但可以预见的是,在科学、可持续发展的高等教育管理制度下以及学院注重软、硬件建设的情况下,而且随着西部的开发和经济的发展,材料化学专业将会培养出“厚基础、宽专业、强技能、重应用、能创新、高素质”的人才,并为西部的高等教育质量和经济发展做出应有的贡献。
农业面源污染论文:防治农业面源污染推进生态农业建设 [摘 要] 在人们想象中,工业生产和城市化生活是造成环境污染的主因。但是据环保部做的抽样调查表明农业是中国最大的污染源。农业面源污染是最为重要且分布最为广泛的面源污染,农业生产活动中的氮素和磷素等营养物、农药以及其他有机或无机污染物,通过农田地表径流和农田渗漏形成地表和地下水环境污染。农业面源污染是我国农业生产与农业可持续发展面临的严峻挑战之一。 [关键词] 防治 农业污染源 生态农业 当前,我国农业农村经济发展进入最好的历史时期,粮食生产实现“十一连增”,在取得巨大成就的同时也付出了巨大的代价,资源利用的弦绷得越来越紧,生态环境的承载能力越来越接近极限。面对资源条件与生态环境的双重“紧箍咒”,迫切需要转变农业发展方式,加强农业面源污染治理,切实推进农业生态环境保护与治理,促进农业可持续发展。文章针对农业的污染源就如何推进生态农业建设作一些探讨。 1 当前农业面污染源存在的问题 1.1 农作物施肥过量 主要粮食作物化肥用量基本合理,但是蔬菜和瓜果等经济作物过量施用现象比较突出,总体上化肥消费增长率在下降,但化肥投入量仍然偏大。2015年我国化肥使用量占世界的35%,平均单位面积化肥施用量达远远高于世界平均水平。值得指出的是,目前我国主要粮食作物氮肥平均使用量已经低于环境安全上限,但果树、蔬菜的氮肥平均用量还远高于环境安全要求,果园和设施蔬菜化肥过量施用现象还较为突出。 1.2 农作物农药使用量过多 我国单位面积农药使用量高于世界平均水平,但低于美国等发达国家。总体使用量趋于稳定,但利用率偏低。近年来,我国农药使用量稳定占世界农药总用量的1/7,比例高于我国土地面积占世界耕地面积的比例,这与我国土地复种指数高有关系。总体来看,我国单位面积农药使用量高于世界平均水平,但低于美国、以色列、日本等发达国家。目前我国农药利用率较低,仅有35%,农药残留会经降水、地表径流和土壤渗入后,严重破坏土壤和水质的,对生态、生物多样性具有很大的破坏影响。 1.3 地膜回收率偏低 我国的地膜总的覆盖率以及使用量位居世界第一,但是残膜的再回收利用技术以及机制欠缺,导致“白色革命”逐步演变为“白色污染”,农田地膜残留污染问题日益突出。地膜残留危害严重,影响土壤结构,降低耕地质量;影响出苗,造成减产;影响农机作业,造成播种和施肥质量下降;牲畜误食不断发生,危害牲畜健康。地膜回收率较低,破旧农膜残留问题仍有待破解。 1.4 农作物秸秆综合利用率偏低 农作物秸秆是用途丰富的农业资源。据推算全国秸秆总产量及其可收集利用量综合利用率仅为76%。随着农用能源结构的变化,农作物秸秆在生活用能源中所占比例愈来愈少,多余秸秆的出路,一是就地焚烧,造成空气污染,降低大气能见度,妨碍交通,危害人体健康;二是弃之田沟或堆入河沟或湖中,经风化、雨淋与腐烂,秸秆中的有机物进入水体造成污染。农作物秸秆综合利用率偏低,循环利用能力亟待提升。 1.5 畜禽粪便等排泄物的利用率偏低 养殖业集约化程度越来越高,由于畜禽粪便等废弃物资源化利用率较低,污染排放呈上升趋势。近几年我国畜禽养殖总量不断增加, 规模化集约化快速发展,与此同时,养殖废弃物处理设施建设却相对滞后,大量畜禽粪便难以及时处理和利用,使得畜禽养殖废弃物由传统农家肥变成了污染物。 2 如何有效处理农业面污染源 2.1 实施化肥农药零增长行动 启动实施化肥农药使用量零增长行动,全面普及测土配方施肥技术,扩大推广面积达,深入实施绿色防控,设立国家级绿色防控示范区,陆续淘汰高毒农药;开展农作物病虫专业化统防统治与绿色防控融合推进试点建设,建立示范基地。 2.2 治理农田残膜污染 推动地膜标准修订,解决残膜易破碎、回收难的问题,实施地膜回收利用示范,启动实施可降解地膜对比试验,筛选应用效果好的可降解地膜用于示范推广,增加残膜加工能力,扩大回收地膜的面积。 2.3 开展秸秆综合利用 实施秸秆综合利用项目,开展秸秆还田、养畜、秸秆沼气、秸秆代木、秸秆炭化等方面工作,加快推进秸秆利用的规模化、产业化发展。 2.4 推进畜禽养殖污染防治 加快推进畜禽养殖标准化建设,创建标准化示范场;加大中央财政资金补贴,实施畜禽养殖废弃物综合利用试点项目;因地制宜发展农村沼气工程,提升农村养殖粪便污水处理能力。 2.5 提升监测预警能力 实施全国农业面源污染监测网络,不断推进农业面源污染监测常态化、制度化运行。 3 针对上述问题如何有效推进生态农业建设的实施措施 建设生态农业是利用循环经济理论,生态工程方法,达到节约能源资源和保护生态环境的目的,促进农业可持续发展,通过有效保护和合理利用资源和环境,实施集约节约利用投入和清洁生产,促进废物综合利用,进而促进对农产品质量安全的监管,实现经济、社会和生态效益,提高现代农业形式的同步发展。要紧紧围绕以农业这个平台,实施生态农业建设,通过构建生态农业产业、培育生态农业主体、推广生态农业技术、实施生态农业项目,着力形成农业产业融合发展、农业资源循环利用、农业面源污染有效防治、农业环境持续改善、农产品优质健康的现代生态循环农业体系。 3.1 调整农业生产布局,构建农业生态多级循环 以种养大户、家庭农场、农民专业合作社、农业企业等为主体,创建生态农场、生态农庄和生态企业,通过种养结合、循环利用等途径,实现主体小循环。以乡镇为重点,创建一批生态循环农业示范区,通过沼气工程、沼液配送、农业废弃物收集加工处理等节点建设,构建种养平衡、产业融合、物质循环的区域中循环。以县域为整体,统筹布局农业产业以及废弃物回收利用企业、动植物无害化处理中心、畜禽粪便收集处理中心、有机肥加工企业等配套服务设施,构建生态循环农业产业体系,实现县域大循环。 3.2 积极推广清洁生产,有效防控农业面源污染 3.2.1科学使用农业投入品 普及测土配方施肥技术,加大有机肥推广应用力度,加快推广施用配方肥、生物肥料,努力减少化肥用量。严格选择和规范使用畜禽饲料和渔用配合饲料及其添加剂,减少重金属等有害物质残留。加快推广高效、低毒、低残留农药和病虫害绿色防治技术,努力实现病虫害化学防治向绿色防控转变。 3.2.2科学利用农业废弃物 大力发展以有机肥加工、沼气发电、农林秸秆和加工剩余物综合利用为重点的生态循环企业,积极培育农村沼气、沼液配送等社会化服务组织。推广农作物秸秆用作还田肥料、畜牧饲料、生物质能料,充分利用农作物秸秆发展食用菌。推广综合养殖模式,开展水产养殖尾水处理设施建设。加强技术研发与推广,加快建立畜禽养殖排泄物就近消纳、种养对接机制,推广畜禽养殖雨污分流、干湿分离、固液分离和环保工艺等清洁生产技术,做好病死动物无害化处理设施建设。探索废弃农药包装物和兽药包装物回收机制,引导和鼓励农业生产者及时回收废弃农膜。 3.2.3推广农业节能节水生产技术 改善农业水利设施,完善田间排灌体系,扩大农业节水灌溉面积,重点推广微灌、喷灌、低压管道输水,鼓励实行综合节水措施和精确灌溉,推进农业用水循环利用。加快建立农机报废更新补偿机制和回收制度,加快淘汰能耗高、污染重、效率低的老旧农业机械。推进太阳能、风能、沼气能、地热能等清洁能源及节油装置设备在农业生产中的应用,推广农村沼气集中供气模式,不断提高农村清洁能源利用水平,逐步提高农村清洁能源利用率。 3.3 切实保护生态资源,修复改善生态环境 深入规范实施耕地质量以及提高耕地培肥,加强造林围垦土地的实施改良以及培育,促进农业标准化生产,加强绿色生态建设和土地质量监测,开展耕地质量状况监测和评价,建立完善耕地质量监测网络体系和耕地质量长效管理机制。 农业面源污染论文:我国农业面源污染治理技术研究进展 摘 要:从目前农业发展来看,粗放式农业发展形式促使其与环境存在着非常大的冲突,农业面源的污染问题成为了农业发展的突出问题。随着农业面源污染来源以及结构方面的多样化促使异质化现象非常的明显,社会环境方面的变化以及制度安排方面的不合理性促使农业面源污染现象非常的严重。本文对我国农业面源污染治理技术进行分析,深入研究农业的面源污染。 关键词:农业面源污染;治理技术;农业发展 粗放型农业经济发展与生态环境发展中具有非常密切的关联,这就使得农业面源污染问题不断推前。所谓面源污染,实际上就是深入到地表或者是地下水体中的,以一种较为分散的、广域性的并且微量形式所存在的污染物。从目前的调查来看,农业面源污染属于水体污染的一种。结合我国农业发展国情,农业面源污染主要是由于种植过程中出现了农药以及化肥等过量使用,或者是在畜禽养殖的过程中出现了乱排乱放的行为,出现钾、氮等养分过剩的现象,过剩养分经过雨水进入到水体中,这样就产生了地表水面的污染。在农业发展过程中,过度施用化肥促使耕地土壤结构受到了影响,养分流失速度不断加快,容易造成土壤板结,同时种植农产品也存在着品质下降,地下的水体系统受到了破坏,人们生命健康受到了威胁。政府需要明确农业面源污染的治理工作与农业经济可持续发展、建设社会主义新农村之间的重要的关联,发挥自身的先锋作用,有效缓解农业发展过程中存在的面源污染问题,提升农业发展效率。 1 我国农业面源污染治理技术分析 1.1 政府强化自身工作责任 在农业面源污染治理工作过程中,根据相关管理要求,有效控制面源污染扩散,在面源控制工作中可以采用源头控制的治理方式,更加强调在更大流于内的农田治理工作,重视养分管理工作,在实际的工作过程中有效的削弱磷以及氮等的总含量。政府需要认识到农业面源的污染防治工作的复杂性以及必要性,同时了解面源污染治理工作的紧迫性,实现农业工作部门、科技工作部门以及水利工作部门之间的协调,明确各个工作部门的责任以及目标。在进行农业面源的污染防治工作中,需要明确工作目标以及工作人员,实现市县各级政府相关工作的协调,明确自理区以及保护区之间的利益协调,提升面源污染防治工作效率。 1.2 重视农业生产的限定性技术 在进行农业面源污染治理工作过程中,需要认识到水源涵养地以及保护区的重要作用,重视面源污染源头方面的控制,在施肥过程中需要重视磷成分以及氮成分的有效控制,尽可能减少农业发展中的面源污染。同时,在农业面源控制中需要重视水土流失控制工作,实现水土资源的综合性管理。例如,在进行坡耕地的种植过程中,需要重视耕地的改造工作,通过还林还草等形式来实现土壤养分以及资源的综合性管理。面源污染治理工作中需要重视施肥技术改进工作,有效推广科学的施肥技术,实现平衡施肥理念的有效推广,提升肥料实际利用率。总之,在面源污染治理工作中,需要坚持资源化、无害化以及减量化发展目标,特别需要重视家禽以及牲畜等粪便的处理利用开发工作,提升技术实用性,提升行业化的污染处理水平。为了能够有效推广污水以及粪便处理效率,可以构建实验示范点,有效带动面源污染防治工作,提升污染实际处理效率。 1.3 重视人工干预工作 在农业面源污染治理工作中,需要重视技术操作方面的简单性以及便捷性。在养分管理工作中,需要从轮作类型、施肥的时间、施肥方式等方面进行细化,从源头上来控制面源污染。在进行农业面源污染治理工作过程中,需要重视单向性治理工作,适当性加入人工干预,提升实际的治理效率。例如,在面源污染治理工作中,植被具有非常重要的作用,考虑到屏障性以及过滤性功能,需要借助植被的过滤以及沉积等来削弱地下水地污染量治理工作,有效降低土壤中的氮磷钾成分,借助粘土矿物来改善土壤类型,提升土壤对农业面源污染的吸收能力,同时也能够为植物增长提供了非常充足的养分,提升污染物实际的截留能力。同时,还需要重视面源污染治理思路。结合小流域自然经济情况以及社会经济发展情况等,发挥小流域的水土流失治理工作的中心地位,坚持社会经济的可持续发展,不断的优化生态效益以及经济效益,优化农田产业结构,发挥水土保持的重要作用,构建小流域治理模式。 2 结语 在农业面源污染防治工作中,需要重视政策创新工作以及治理政策完善工作,重视农户在政策方面的接受能力以及反应能力,实现农业资本日渐深化。农业资本不断深化促使经营主体呈现出多元化发展倾向,农业的经营主体也出现了家庭式的农场、农业合作社等,在农业发展过程中具有不可替代的重要作用。与传统的小型农化相区别,农业方面的经营收入成为了农业经营主体的重要来源,这就需要结合市场发展形势,制定品牌化发展战略,提升生产情节性,满足消费者在农产品绿色化以及有机性方面的实际需求。农业面源污染治理工作中,需要重视农业经营模式方面的创新,实现无害化以及减量化生产,有效优化面源污染,提升实际的优化效率。 农业面源污染论文:浅谈利用生态农业产业链技术来控制农业面源污染 【摘要】:分析了中国农业面源污染现状及成因,认为农业面源污染是造成水体污染的最大问题。为了改善水体环境,从生态农业产业链技术的含义和内容出发,提出以“种一养一加一生”循环一体化的产业链技术体系来控制农业面源污染,保护水环境质量,即以源头无害化、过程资源化、末端生态化和控制规模化为原则,进行控制农田养分流失的生态种植、低污染零排放的生态养殖、无公害的生态饲料生产、以发酵垫料为主要原料的生物腐殖酸肥料加工和生态农业产业园区规划与建设等。这些技术的联控应用,能强化养分、食物链的循环延伸,是控制农业面源污染的有效方法,可以实现农业面源污染的零排放控制,改善水环境质量。 【关键词】:水污染控制;农业面源污染;生态农业产业链 1、农业面源污染的现状及成因分析 1.1现状 据第一次全国污染源普查的结果,2007年某流域TN、TP排放量分别为2.74万t和0.33万t,其中来自农业面源的TN、TP分别占48%和32%;滇池每年氮磷人湖总量为1.72万t,其中来自农业面源污染的有4719.1t,占滇池流域氮磷污染总量的27.4%;根据《太湖流域水环境综合治理方案》中的估算,来自农业面源污染的TN和TP分别占太湖流域TN和TP总污染量的77.0%和33.4%。农业面源污染的贡献率远远超过来自工业和城市生活的点源污染,已成为中国各重要流域的主要污染源。因此,要从根本上解决中国的水环境污染问题,必须把农业面源污染防治纳入环境保护的重要议程引。 1.2成因分析 造成农业面源污染的途径主要包括农药污染、化肥污染、养殖业污染、农业废弃物污染及农村生活污染等。中国的农药使用量居世界第一位,1990年为73.3万t,到2009年已增长至226.2万t;而且所使用的农药一般毒性大且具有化学和生物稳定性,利用率不到30.O%,未利用的部分则流失在土壤、水体和空气中。中国化肥的平均施用量高达400kg/hm,超过世界平均水平的2倍,其中主要粮食作物的氮、磷、钾肥利用率虽已经进入国际上公认的适宜范围,但仍处于较低的水平,未被利用的养分通过径流、淋溶等方式进入环境,污染了土壤、大气和水体。畜禽粪便的淋溶性强,能通过地表径流污染水体。 2、生态农业产业链技术 生态农业产业链技术以减量化、再利用、资源化的循环经济理念指导农业生产,使农业生产方式由“资源一产品一废弃物”的传统模式向“资源一产品一再生资源一产品”的循环模式转变,实现物质能量的相互转换和多层次利用¨。农业产业链适合建设在集种植、养殖、农副产品为一体的农业区域,通过产业链的延伸将各相关农业产业串联起来,在有效降低生产成本、增加利润的同时,还可以达到控制农业面源污染、保护水质的目的。 3、“种一养一加一生”循环一体化产业链技术体系 “种一养一加一生”循环一体化的生态工业园,是通过集合种植、养殖、农产品加工、农村生活等各独立链条而构建的循环产业链,以实现物质能量的逐层利用和循环再生。笔者首次提出利用“种一养一加一生”循环一体化利用的产业链技术体系来控制农业面源污染、保护水环境的思路。该技术体系以源头无害化、过程资源化、末端生态化和控制规模化为原则,通过各项技术的联控应用,实现养分、食物链的循环延伸与农业面源污染物的零排放控制,有效改善当前的水质状况。本体系涉及的关键技术主要包括以下几个方面。 3.1无公害的生态饲料生产技术 随着养殖业的集约化发展,高效与防病成为生产中的重要指标,导致含激素与抗生素等的饲料添加剂大量使用,造成了重大的污染和危害。生态饲料具有维持动物体内微生物菌群平衡、增强机体免疫能力、营养促消化和防病治病的能力,具有显著加快畜禽的生长速度、防病抗病、减少饲料用量和提高瘦肉率等作用J。虽然目前生态饲料存在相对成本较高、配方研究和加工工艺缺乏等不足,但是生态饲料对推动农业可持续发展的重要意义毋庸置疑,无公害的生态饲料生产将有利于养殖源头污染的高效控制。 3.2低污染零排放的生态养殖技术 生态养殖是一种以低消耗、低排放、高效率为基本特征的可持续畜牧业发展模式。发酵床养猪技术是结合现代微生物发酵技术提出的一种环保、安全、有效的生态养猪方法,其基本模式是将锯末、谷壳、玉米秸秆等农副产品作为垫料,利用固体发酵剂对垫料建堆发酵,然后铺进猪舍形成垫床。猪粪尿直接排放在垫料上,迅速被垫料中的有益微生物分解转化,整个饲养过程达到零排放、无臭味、无污染。 3.3以发酵垫料为主要原料的生物腐殖酸肥料加工技术 废弃垫料富含腐殖酸、有益微生物和作物所需的丰富营养成分(N、P0和K0养分之和大于等于7%),是一种具有潜在价值的资源。废弃垫料资源化利用的原则是“因地制宜、因量选型”,可以将废弃垫料作为食用菌培养基的主料,或经简单粉碎加工后作有机肥。黄义彬等将发酵床垫料堆肥30d腐熟后,pH值和有机质、全氮、全磷、总养分的质量分数分别达到7.2、37.8%、2.5%、3.7%和7.6%,达到了中国农业行业标准中关于有机肥料的相关规定。可见,以发酵垫料为原料的生物腐殖酸肥料不仅具有丰富的营养价值,而且还能有效减少农田径流中的污染物,具有可观的环境效益。 4、结论与展望 农业面源污染已成为中国现代农业发展的瓶颈,是造成当前水环境污染的最主要原因。利用生态农业产业链技术构建“种一养一加一生”循环一体化的生态园区,是改善农业面源污染状况的有效方法。在生态农业产业链条中,在不同的环节因地制宜地选择适合的技术类型,从源头、过程和末端等不同阶段齐力控制。在种植方面,推广科学合理的农药化肥使用技术,提倡生物腐殖酸有机肥的推广和应用;在养殖方面,从生态饲料无害化的源头把控,实施种养区域平衡,力争物质循环利用;在农产品加工方面,充分利用各个环节中的废弃物,开展生态饲料、生物有机肥等的加工,实现资源再生和链条循环;在农村生活污染方面,结合实际情况选择适合的技术实现污水的原位消纳与循环利用,最终实现水资源的保护和水环境的改善。 农业面源污染论文:东北地区农业面源污染产生原因分析 【摘 要】东北地区是我国的重要粮食生产基地,农业生产相对发达,农业面源污染风险也相对较大。本文根据东北地区的区域特点,从大田和保护地种植、集约化养殖生产、作物秸秆、农村生活垃圾等几个方面,系统地阐述了东北地区农业面源污染的产生原因,以期为农业面源污染的防治提出可行的解决措施。 【关键词】面源污染;东北;肥料;重金属;秸秆 环境污染可分为点源污染和面源污染。通过固定排放口产生的污染归属为点源污染,目前,相关部门加强对污染物排放口进行监控,点源污染现象逐渐减少;而没有固定排放口的污染一般归属为非点源污染或面源污染,从监控和管理层面上,面源污染治理的难度远高于点源污染,尤其是与国计民生密切相关的农业面源污染几乎没有监控,更谈不上控制与治理。东北农区是我国的重要商品量生产基地,农业生产投入较高、各种人工农业措施的实施广度和强度也很大,产生的农业面源污染的风险就更高。本文从我国东北农业集中区域的现状出发,对该区域农业面源污染的产生机理及原因进行系统分析,以期根据当地特点提出切实可行的解决措施。 1 种植业生产 1.1 大田种植方面 东北以玉米、水稻、大豆等大宗作物为主,小杂粮为辅的农作物品种分布特征。在作物种植过程中,需要施入大量的肥料和农药,过量施入的肥料和农药会通过地表径流等方式进入地表水,通过淋溶作用进入地下水,对水体产生严重的面源污染。污染物主要包括氮磷[1]和有机农药,虽然氮磷不是有毒污染物,但过量排放,会导致水体富营养化、产生水华现象。大田种植中杀菌剂和杀虫剂的比例较低,主要以除草剂为主,因此,毒性相对较弱。 东北地区大田种植业面源污染严重的原因有如下几个方面: 1.1.1 地形特点 东北地区的坡耕地比例很大,尤其是东部山区几乎全是坡耕地;即使是中部的平原地区,也多以漫岗漫川为主,这样的地形很容易产生地表径流,氮磷和有机农药很容易随地表径流进入水体。 1.1.2 气候特点 东北地区几乎都是雨热同季,降水多集中在每年的6-8月份之间,降雨强度较大,产流量大,而这个时期恰恰为肥料和农药施用最为集中的时期,对水环境产生极大的污染风险。 另一方面,东北地区冬季漫长,在每年的冬末春初,冻融现象明显,土壤易崩解;加之雪冰融化,本应固持在土壤表面的氮磷和残留农药很容易随径流进入水体。 1.1.3 施肥制度 现阶段,农民种地多采用“一炮轰”(将作物一生所需的肥料在播种时一次性施入)的施肥方式,这种方式看似省工省时,但是一种对环境极不友好的施肥方式。因为这样施肥是不符合作物生长规律的。从现有的文献来看,我国农业生产中肥料利用率一般低于35%,即,65%的肥料未能有效利用而通过各种途径进入环境,那么这种“一炮轰”施肥模式对环境产生面源污染的可能性更高。 1.1.4 耕作制度 目前,东北农区广大农民通常利用小动力农机进行翻耕,,土壤耕层变薄,后果是保肥保水能力显著下降,污染物流失风险加大;同时,土壤耕层变薄使坚硬的犁底层上移,肥料下渗和作物根系下扎困难,导致肥料聚集于土壤表层,迁移性能增强。 另外,北方地区多为一年一茬,春季地表覆盖度低,刚刚翻耕过的土壤松散,土壤的固持能力最差,风蚀和水蚀概率最高,且施入土壤的肥料和农药尚未被利用,对环境的污染风险最高。 1.2 保护地种植 高度集约化生产设施菜地中接纳了过多的农用化学品,大量农药的使用会引起土壤中有机污染物的增加;化肥和农药中的重金属也会进入土壤[2]。一般过磷酸盐肥料中含有较高的金属,集约化养殖的畜禽粪便中盐和重金属的含量也偏高,因此,施肥、污水灌溉、固体废物和农药的影响是保护地土壤重金属含量较高的主要原因。 保护地土壤中重金属污染来源于矿石类化学肥料和畜禽粪便。氮磷含量过高是由于过量施肥导致的。有机农药残留是由于保护地栽培特点和农药不合理施用造成的,保护地土壤中残留的有机农药以杀菌剂为主,杀虫剂很少,除草剂几乎没有。总之,保护地土壤面源污染主要是由于化肥、农药和集约化养殖的畜禽粪便造成。 2 养殖业生产 近年来,随着经济的发展和市场化进程的加快,畜禽养殖业得到了迅猛发展,已成为农民增收的重要途径,同时也满足了城乡居民不断增长的生活需求。目前,畜禽养殖业表现出如下2个特征:一是经营方式由农户分散饲养向集约化养殖场转变,专业化提高、规模化变大,随之产生大量的畜禽废弃物。第二是为运输方便,畜禽场由农村、牧区向城郊转移。这样,导致农牧脱节,畜禽粪便无法就地消化;加之传统的有机肥料逐渐被化学肥料所替代,导致大量畜禽粪便局部集中,未得到有效利用和安全处置,使某些地区单位土地面积的粪便承载量过高[3]。随着畜牧业的发展,大量畜禽粪便给环境造成了污染。为实现牧业增效、农民增收、保证畜牧业的可持续发展,必须大力发展生态畜牧业。畜禽粪便的综合利用是循环农业产业链中的一个重要环节,近年来,畜禽粪便的无害化处理及资源化利用技术已日趋成熟,但利用比例却很低,畜禽养殖业的污染风险极大。主要原因有:一是,畜禽粪便清运和贮存不够规范,导致其含水量过高,后续利用难度变大;二是,资源化利用过程中释放一定数量的臭气;三是,延伸产品商品附加值低,企业积极性不高,难以进入流通环节;四是,一些资源化利用技术尚需进一步优化。 东北地区长达4个多月的寒冷期,给畜禽养殖业产生的面源污染赋予了很多特殊性,如冬季数月的污染物冻结在排水区域,直到春天融化,伴随着降雨集中大量进入水体中,造成地表水变黑变臭,甚至对农村地下水产生污染。 3 农业垃圾 3.1 秸秆 现阶段,农业生产过程中产生的农业垃圾主要是作物秸秆。前些年,受农业生产技术的限制,作物生物量较小,秸秆产量也不高,作物秸秆一般作为取暖和做饭用的烧柴。现阶段,农村的能源结构发生改变,秸秆需求量下降;而作物的秸秆产量大幅增加。这两个原因导致秸秆大量剩余,而东北的温度和降水量都低于南方,导致秸秆腐烂极慢,回田难度较大。因此,受秸秆资源化利用技术储备不足和禁止焚烧等因素的影响,在东北地区过剩的作物秸秆无序堆放已成为新的污染源头,应值得广泛关注。 3.2 农村生活垃圾 主要是农业人口在日常生活及相关服务中产生的垃圾。包括厨房垃圾、净菜产生的果蔬废弃物、煤灰、塑料、纸类等构成。由于农村一般没有环卫部门对其产生的垃圾进行收集和集中处理,因此农村垃圾处置不当,首先通过土壤渗透向四周迁移。其次,生活垃圾中含有大量有机物,在适宜的温度和湿度下被微生物分解,会释放出大量的二氧化碳、甲烷和微量的氨气和其它恶臭气体,污染周围大气环境,最后,对水体的污染。如果将有害废物直接排入江、河、湖、海等地,或是露天堆放的废物被地表径流携带进入水体,水体都可溶解出有害成分,毒害生物,造成水体严重缺氧,富营养化,导致鱼类死亡等。 农业面源污染论文:松原市持续加大农业面源污染治理力度 近年来,松原市应用新型农业种植养殖技术,强化土壤环境治理,有效遏制了农业面源污染蔓延趋势。 1.重点开展测土配方施肥技术。松原市为保护黑土地、遏制因盲目施肥、过量施肥造成的土壤板结、盐碱化蔓延趋势,加大了测土配方施肥技术推广力度,引导农民增施有机肥、农家肥,减少化肥使用,提高耕地有机质量。目前,全市每年测土配方施肥技术推广面积约达320万亩,每年可减少化肥投入近2万吨。据检测,测土配方施肥地块的肥料利用率达到43%,明显高于普通地块肥料利用率不足40%的水平。 2.积极采用生物技术防治病虫害。松原市依据“预防为主,综合防治”原则,对病虫草害优先采用农业和生物措施防治,全市每年利用赤眼蜂防治玉米螟面积达40万亩。 3.利用降解膜取代传统塑料农膜。近几年,松原市一直试图利用易降解膜(液态地膜)取代传统塑料农膜,彻底消除田间“白色污染”。2015年,松原易降解膜示范面积达到5000公顷。 4.合理开发利用地表、地下水源。利用好“三江一河一湖”及自然泡塘,建设堤水排灌系统,提高地表水的利用率,减少受污染地表水残留。同时,因地制宜开发利用地下水资源,按照800~1000米的井距布局,打深、浅机电井,扩大地下水灌溉面积。 5.植树造林改善生态环境。松原市以农田防护林为重点,切实加快造林绿化步伐。目前,在严重干旱地区、一般地区的农田防护林网格密度分别达到12.5公顷和25公顷的规定标准。 6.大力推广秸秆还田。松原市通过推广使用大型联合收割机,实现秸秆粉碎直接还田。2015年,松原市秸秆还田量约为173万吨,其中玉米秸秆还田量约为100万吨、水稻秸秆还田量约为73万吨,占全市年度秸秆总量的19%。 7.加快推进标准化农业进程。松原市现已发展有机农产品面积达19.5万亩,绿色农产品基地48 万亩,无公害农产品基地82.5 万亩。 8.强化规模化畜禽养殖治理。“十二五”期间,松原市累计上报规模化畜禽养殖减排项目234个。全市畜禽规模化养殖污染物产生量为COD39300.826吨、氨氮733.32036吨,经过治理污染物削减为COD36581.214吨、氨氮558.69416吨,分别下降了6.9%和23.8%。 (松原市政府 供稿) 农业面源污染论文:农业面源污染治理现状分析 摘要 人口的快速增加和对粮食需求的不断扩大,迫使农田施肥量不断增加,使农业面源污染治理面临巨大的挑战。为了更好地控制农业面源污染对水环境、生态环境和大气环境造成的影响,以及实现土地的可持续利用和农业的可持续发展,对农业面源污染的特性、治理措施和存在的问题及未来发展的方向进行较为详细的阐述,以期能为制定合理的治理措施提供一些有价值的参考。 关键词 农业面源污染;特征;治理措施;问题;对策 广义的农业面源污染是指农业生产活动造成的污染,它是一种常见的面源污染。随着人口数量和粮食需求的不断增加,促使农业中施肥量的不断增加,最终导致了农业面源污染状况日益加剧。为了缓解农业面源污染的不断恶化,许多有效的措施被应用。为了更好地治理农业面源污染,有必要对目前治理方法、存在的问题及未来发展方向进行较为详细的阐述,最终实现农业可持续发展的目标。 1 农业面源污染的特性 掌握农业面源污染的类型、特点及其影响的对象是有效治理农业面源污染的前提条件。农业面源污染按来源不同可以分为以下几类:农药、化肥污染;畜禽养殖污染;农村生活污染;其他污染。农业面源污染的特点:分散性;随机性和不确定性;滞后性与隐蔽性;不易监测性;防治难度大。农业面源污染对环境的影响分为3类:水环境、土壤环境及大气环境影响。 对水环境的影响包括以下3个部分:河流水质恶化及湖泊富营养化;污染饮水源,影响人体健康;水体生态系统服务功能下降。对土壤环境的影响包括以下3个部分:破坏土壤结构,土壤质量下降;威胁微生物多样性,破坏土壤生态系统的稳定性;通过食物链影响人体健康。对大气环境的影响也包括以下3个部分:增加了温室气体排放;空气质量下降;空气中微生物菌落增加,加速了病原体的传播。 2 农业面源污染的治理措施 针对农业面源污染的不同类型和机理,国内外的专家学者进行了大量的研究,提出了很多措施和方法,归纳起来主要包括生物措施、化学措施、农业措施。 2.1 生物措施 2.1.1 人工湿地法。人工湿地污水处理系统是一种应用较为广泛的污水处理系统。它是以自然湿地为主体发展起来的污水处理技术,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者间的协同作用来实现对污水的净化。该技术的优势在于成本低、排污效率高,因此得到广泛的应用。 2.1.2 蚯蚓生态池。该技术是由法国和智利共同开发,主要服务对象是农村生活污水处理。该方法通过向土壤中接种蚯蚓,实现改善土壤中的环境及土壤结构,提高污水处理效率[1]。李军状等[2]研究表明,该方法对农村污水处理效果显著,化学需氧量(COD)、氨态氮(NH4+-N)、全氮(TN)、全磷(TP)的去除率均在70%以上[2]。然而,目前该方法在应用过程中亟待解决的2个问题:如何使蚯蚓保持长期的活性;长效性的检验。 2.1.3 稳定塘。稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称,主要通过菌藻类之间的相互作用实现对废水中有机污染物的处理。稳定塘污水处理系统具有投入少、运行成本低、操作及维护便捷、除污效果显著等优点,因此得到广泛的应用。为了该技术的广泛应用,国内外的专家学者对稳定塘的除污机理进行了深入地研究。Maynard等[3]进行了稳定塘中有机物除污试验,结果发现即使在三级处理塘中,BOD5的去除率能达80%,而在整个系统中对BOD5的去除更可高达90%以上。Babu 等[4]、Silva等[5]研究证明,硝化-反硝化、水生植物吸收、NH3挥发这3个过程是藻类稳定塘除 TN 的机理。然而目前尚未明确哪种机制在去除TN过程中起到决定性的作用。对于稳定塘对磷的去除效果发现,除磷受到诸多因素的影响,而水生植物及底泥的类型在去除过程中影响显著,但对于是以生物吸收还是化学沉降为主导存在一定的分歧[6]。为了更好地发挥该技术,国内外的专家学者针对稳定塘在应用中出现的水力停留时间较长、占地面积较大、积泥严重等不足之处进行了改进和完善,使稳定塘的类型更加多样化,例如高效藻类塘[7]、水生植物塘、悬挂人工介质塘、超深厌氧塘[8]、移动式曝气塘;另外,还包括一些复合式塘,如多级串联塘[9]、高级综合塘系统(AIPS)[10]、生态综合系统塘(Eco pond)[11]等。 2.1.4 生物膜法。生物膜法是利用微生物自身的分解功能,通过人为控制的方式提供有利于微生物生长繁殖的环境,加快微生物的繁殖,由此提高对污水中有机物的氧化降解效率。为了更好地应用该技术,一些专家和学者对生物膜法的除污机理和效果进行了研究。Wu等[12]开展了自然生物膜对N、P等元素去除效果和机理的研究,结果发现除污机理如下:首先生物膜将沉积于膜上一部分营养物质转化为细胞质,进行生长繁殖,最终成为生物膜中新的活性物质;生物膜自身有很强的吸附能力。吴 迪等[13]通过试验研究发现,一体化生物膜技术对农村污水中COD、BOD、NH4+-N、TN、TP和SS平均去除率均在70%[13]。生物膜法除了能够去除肥料中N、P,对于去除水环境中重金属也效果显著,而且大大降低了造成二次污染的几率[14]。研究还发现,生物膜法能够有效去除有害藻类,改善水质。这些研究结果充分证明生物膜是一种有效治理农业面源污染的措施。 2.2 化学措施 目前,化学措施已成为处理农业非点源污染中一种重要的方法。该方法主要通过向土壤中施加土壤改良剂的方式减少土壤中N、P的流失,改良剂主要包括硫酸亚铁、聚丙烯酰胺(PAM)和生物碳(biochar)等。姬红利等[15]对3种土壤改良剂(硫酸亚铁、硫酸铝和聚丙烯酰胺)和1种土壤消毒剂(五氯硝基苯)的改良效果进行了研究,结果发现:径流雨水中TP和TDP值降幅明显,上述土壤改良剂的施用对降低P流失效果显著。生物碳由于自身具有良好的吸附能力、成本低廉以及良好的生物亲和性,被广泛的应用到农田养分、盐分的释放控制上。Ding等[16]对生物碳的改良效果进行分析评价,结果发现,将0.5%的生物质炭施入农田表层20 cm后,土壤中的NH4+-N损失量明显减少[16]。上述结果说明化学措施的除污效果,但化学措施是否会造成土壤环境风险还需要进一步深入研究。 2.3 农业措施 合理的种植结构也是治理农业面源污染的一项重要措施。它通过选择合适的作物类型、合理种植模式及种植制度,从而达到合理施肥的目标。对于合理种植结构研究方面相关人员也取得了很多成果。研究发现,将豆科绿肥与稻麦轮作相结合不仅能够减少氮肥的施量,同时还能对稻季的氮素进行补充。Qiao等[17]通过对水稻+紫云英轮作的试验发现,冬季用种植紫云英代替小麦,稻季不施加氮肥,水稻的产量仅比常规种植常量减少5%。如果补充常规施氮量的30%,不仅可以保证产量,甚至还可以增产。王 静等[18]通过对滇池流域蔬菜产地的调查研究发现,合理的轮作方式能够减少菜地中N、P的盈余量,并推荐了适合当地的蔬菜轮作方式和蔬菜花卉轮作方式。对于合理种植结果的研究虽然取得了一定的进展,但目前研究作物的类型较少、种植模式及种植制度还多以传统方式为主,若想使种植结构在治理农业面源污染中发挥更大的作用,需要对上述几个方面进行深入地研究。 3 农业面源污染治理中存在的问题及对策 通过多年调查和总结发现,农业面源污染治理中存在的问题主要变现为:过分重视点源而忽视面源;产业结构不合理、基础性工作开展不够、缺少对污染的认识和环保意识;尚无完善的政策、立法及相应的管理体制。若想实现土地与环境的可持续发展,需从以下几个方面进行完善:完善相关政策法规,明确管理部门的职能;引进国外先进技术的同时,加快自主技术的研发;加强宣传,提高全社会对农业面源污染的认识和重要性;建立完善的监测评价标准及预警体系。 4 展望 目前,对于治理农业面源污染虽取得了很大的进展,但农业面源污染的问题会随着人类对粮食需求的不断扩大而显得越发突出。对于治理措施方面需要做以下几个方面的工作:拓展思路,对尚未明确的机理继探索;多学科交叉研究;利用先进的地理统计系统、卫星系统、数学模型进行研究。通过多年的实践证明,农业面源污染的治理不仅需要先进的科技手段还需要更加合理的管理体制。为此,对于管理体制需要采取以下措施:明确职责;完善法律法规;加强环保意识宣传。只有两者相互协调才能使得农业面源污染治理取得更大的进展,加快实现农业可持续发展的目标。 农业面源污染论文:云南省山地农业面源污染控制措施 摘要 通过节水、节肥削减农业面源污染是一条促进农业可持续发展的有效途径。针对云南省主要农业面源污染氮、磷的流失问题,探讨控制农业面源污染的技术和措施。节水灌溉技术、水肥一体化等技术措施的推广应用,既可节水、节肥,提高农业抗逆能力,也可有效控制面源污染源氮、磷,适合云南省山地农业推广应用。 关键词 农业面源污染;控制措施;山地农业;云南省 云南省土地面积有94%为山区,耕地中48.5%为坡耕地,大面积的坡耕地容易发生地表径流。2007年进行的第一次全国污染源普查云南省农业污染源普查报告数据显示:云南省农业污染源排放到环境的COD占全省总排放量的11.31%,为8.12万t,总氮排放量占全省总排放量的31.02%,为6.17万t(氮肥径流和淋溶5.60万t,占90.8%),总磷排放量占全省总排放量的63.44%,为6 635.32 t(径流流失5 338.05 t,占80.4%)[1]。笔者就农业面源污染源的氮、流失及控制措施进行分析。 1 农用化肥流失概况 我国农田施用化肥利用率较低,平均总损失率约60%[2]。化肥被作物利用的越少,流失到环境中的就越多,造成环境污染也严重。 1.1 肥料中氮、磷的流失机理 化学肥料中20%~70%的氮被作物吸收,其他的氮一部分与土壤结合或者以硝酸盐形式存在地下水中,一部分残留在土壤中经氨化和反硝化作用挥发到大气中或渗透到土壤的深层,另有一部分则直接挥发进入大气。由于土壤对有机磷的吸附力弱,在土壤中磷即将饱和时,化肥的施用和牲畜粪便将引起有效磷和颗粒磷的流失。 1.2 云南省化肥使用情况及氮磷污染分析 2013年,云南省共销售化肥实物量581万t,施用比例严重失调,加之云南省大多数土壤偏酸性,过多的化肥使用不仅导致部分土壤产生盐化、酸化,农田径流流失的氮、磷更多,易导致地下水和饮用水硝酸盐含量超标,造成水体污染及水体富营养化[3]。 2 氮、磷污染物流失控制措施 通过提高施肥技术、改变施肥方式等措施减少化肥的用量,科学灌溉防止或减少水土流失,可从源头和过程中有效控制农业面源污染。近年我国多地也在大力推广节水灌溉技术及水肥一体化技术,这些技术的推广使用能有效控制氮磷流失。 2.1 节水灌溉技术 开展农业节水,推广节水灌溉技术,不仅可以减少用水量,而且可减少排水量,减少农业面源污染。有资料显示,较常规施肥方式,采用节水的薄露灌溉方式,加上合理的灌排技术能够减少污染物的排放,氨氮、总氮、总磷的减排量分别达到65%、45%、70%,效果显著[4]。 截至2010年末,云南省共发展高效节水灌溉面积5.92万hm2,节水灌溉措施既能使粮食增产,也能提高化肥利用率,是一项节水减排的好措施。“十三五”规划中,云南省将投入大量资金发展高效节水灌溉。借助云南省大力发展高效节水灌溉的技术,可有效控制云南省山地农业化肥氮、磷流失。 2.2 水肥一体化技术 利用水肥一体化技术肥料利用率可提高30%~50%,该技术因水、肥利用率的提高,大幅度节水、节肥,减少氮磷流失[5]。主要模式如滴灌水肥一体化技术、微喷灌水肥一体化技术、膜下滴灌水肥一体化技术等都可选择性地在云南省推广使用。 3 其他面源污染控制技术 测土配方施肥技术也是一项能有效控制农业面源污染的措施,若配合缓释肥料、控释肥料和稳定性肥料的应用,可更有效地减少化肥用量,大幅度削减农田氮磷流失,特别适宜云南省种植的果树、蔬菜、林木等长生育期的经济作物。 同时,生物有机肥、有机无机复混肥等也能提高土壤有机质含量、促进土壤中有益微生物的繁衍从而提高肥料利用率、减少流失,也是控制面源污染的有效技术。 4 结语 大力发展应用节水、节肥技术才可减少化肥用量、大幅度削减氮磷流失,从源头上控制农业面源污染。随着云南省高原特色农业和庄园经济的蓬勃发展,农业产业化对灌溉用水高效率、高效益的需求日益增大,面对云南省农业用水的严峻形势,在云南省大力发展以喷灌、微灌、管道输水灌溉为主的高效节水灌溉技术,尤其水肥一体化技术,既可减少农业用水、用肥量,缓解云南省水、肥资源供需矛盾,增强农业抵御旱灾能力,又可控制农业面源污染。 农业面源污染论文:黑龙江省农业面源污染现状及防治 [摘 要]黑龙江省的农业发展比较快,由于很多人的环保意识不强,所以在农业生产的过程中,对周围环境造成了污染。本文对黑龙江省农业面源污染的危害以及污染的现状进行了分析,还对防治黑龙江省农业面源污染的措施进行了介绍,希望可以突破黑龙江农业发展的瓶颈,提高其农业发展水平,促进我国国民经济生产总值可以更快的提升。 [关键词]黑龙江 农业 面源污染 危害 防治 措施 农业面源污染主要是指农药、致病菌、肥料等污染物引起的水质破坏、大气破坏等问题。农业面源污染与人们的农业生产有着密不可分的关系,其涉及的范围比较大,隐蔽性强,而且很难监测与控制。农业面源污染对农村生态环境有着较大的影响,如果不对农业面源污染进行有效的控制,会造成严重的结果,会威胁人类的健康生存。农业面源污染防治工作的顺利展开,还需要借助相关法律法规,要建立监督管理体系,这样才能更好的对农业面源污染进行治理。 一、农业面源污染的危害 农业面源污染是农村比较常见的污染问题,其影响了农业生产,也降低了农村的生态环境,面源污染会对水环境造成污染,会降低水质,威胁着人类的身体健康。近年来,随着黑龙江农业的不断发展,其经济水平得到了有效的提升,很多人忽视了环境保护的重要性,为了提高粮食的产量,使用了较多的农药,并且对沉积物、农药残留以及废料没有进行合理的控制以及处理,黑龙江省生态环境呈现出了不断恶化的局面,黑龙江省受污染的农田不断增多,这不利于保证农产品的安全,这也阻碍了黑龙江省农产品出口贸易的发展。农业面源污染会影响当地蔬菜瓜果的质量,会使蔬菜瓜果的农药残留超标。据统计,在2010年,黑龙江省生产的蔬菜中有机磷类农药残留超标率达到了15%,而铅类金属硝酸盐招标率达到了60%,有的地区蔬菜瓜果有害物质超标率达到100%,严重不合格,这些产品不符合国家食品安全部门提出的要求,所以,必须对农业面源污染进行有效的控制。农业面源污染会对水体、土壤以及大气造成污染,还会破坏人类居住环境的生态平衡,会对人们的身体产生不利影响。 二、黑龙江省农业面源污染的现状 黑龙江省的农业资源丰富,农业生产的自然条件也比较优越,所以,其农业经济的发展比较快。黑龙江的农业区域面积比较大,在农业生产的过程中,会使用大量的化肥,会产生较多的农作物秸秆,还会产生很多的农膜残留,由于环保工作不到位,所以农村的生态环境遭到了较大的破坏,水体、土壤以及大气受到了严重的污染,不利于实现农业的可持续发展。 1、化肥污染 化肥污染是农业生产中比较常见的污染源,化肥污染是指在农业生产的过程中使用了过量的化肥,造成了土壤的污染,有的化肥淌入河流后,还会造成水体的污染。一般氮肥的利用率为30-40%,磷肥的利用率为10-15%,钾肥的利用率为40-60%,由于很多农民在施肥时都存在过量的问题,所以,当地的土壤结构越来越差,农作物的产量也逐年减少。氮肥在施撒的过程中,会造成氮逸失,这会对大气造成污染,会破坏臭氧层。在施肥的过程中,如果操作不当,会增加大气环境中CO2的含量,会造成温室效应,过量的化肥,还会造成农产品重金属超标,不利于保证农产品食用的安全性。 2、农药污染 目前我国农药年产量50万吨,位居世界第二。我国每年农药的使用量在23万吨左右,平均使用农药2.33kg/hm2,其中浙江和上海用药水平最高,分别达9.96 kg/hm2和9.85 kg/hm2。目前我国农药的过量施用在水稻生产中达40%,在棉花生产中超过了50%。我国使用农药中杀虫杀满剂占62%,杀菌剂占21%,除草剂占17%。农药的不合理使用,在一定时间内或多或少都有部分残留或超量残留在农作物上,导致农产品农药残留量增加,严重影响了人民的身体健康和出口贸易。 畜禽粪便的污染 3、农膜污染 农膜污染也称为白色污染,是指使用农膜后,没有对其进行回收,造成了农膜随意放置的问题。农膜是一种高分子有机化学聚合物,其在土壤中不易被降解,而降解后也会产生有害物质,如果不对农膜进行合理的处理,会污染土壤环境,还会对农作物的生长造成影响,威胁了农产品的安全,也威胁着人们的身体健康。黑龙江省由于气温比较低,所以,对农膜的使用量比较大,很多地区使用的都是不可降解的地膜,具统计,在地膜残留比较严重的地区,农作物减产达到了20-30%,对农业的发展造成了不利的影响。 4、畜禽粪便的污染 近几年,黑龙江省畜禽养殖业迅速发展,每年畜禽粪便及粪水的排放量逐年增加,畜禽粪便污染问题成为当前农业面源的主要污染源之一。畜禽粪便不经任何无害化处理就直接排放,这些畜禽粪便携带大量的大肠杆菌、寄生虫卵等病源微生物和大量的氮、磷等进入江河湖泊,不仅污染养殖场周围的环境,而且导致水体和大气的污染,更是我国江河湖泊富营养化的主要污染源。 三、防治农业面源污染对策与措施 1、广泛宣传教育,营造防治农业面源污染的社会氛围 加强对农民的宣传和教育,让农民知道农业面源污染的危害和原因,认识到控制农业面源污染对于农业环境安全,对于巩固农业的基础地位,进而确保全面建设小康社会宏伟目标顺利实现的重大意义。要重视舆论宣传,充分发挥电台、电视、报刊、网络等大众媒体的作用,提高公众的认知度、环保意识和参与意识。 2、进行循环利用,降低农业面源污染的数量 大力推广示范“农田水微循环利用”、“稻田养鱼(鸭)”、“猪-沼-果(菜)”等新的模式和技术,进行循环利用,降低农业面源污染的数量。如发展以沼气为纽带的庭院式生态农业模式,将种植业、养殖业与沼气使用相结合,以获得最佳的生态效益与经济效益。使用沼液替代传统的农药浸种,减少了农药的使用量,减轻农药对农田的污染;沼液、沼渣是优质的有机肥,沼肥的施用减少了化肥和农药的施用量,提高了土壤有机质的含量,减轻了化肥和农药对农产品、土壤和水体的污染。 3、完善法律法规,依法控制和减少农业面源污染 认真贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国农业法》等现有法律法规,严格执法程序,加大执法力度,做到有法可依、违法必究。制订和完善农产品生产和安全质量标准、农产品基地环境质量和污染物排放标准,积极推进农产品标准化生产。完善无公害农产品、绿色食品、有机食品的奖励扶持政策,依法控制和减少农业面源污染。强化农业面源污染治理的制度建设,使农业面源污染治理真正纳入法制的轨道。 四、结语 本文对黑龙江省农业面源污染的现状进行了介绍,还提出了防治的方法,希望对农业工作者有着一定的启示作用,可以在今后的农业生产中,加强环保意识,加强对化肥、农药的控制,还要制定相关法律法规,做好对农产品中有害物质含量的检测,避免出现食品安全问题。在从事农业生产时,要避免造成资源的浪费,还要减少对周围环境的破坏,做好农膜以及畜禽粪便排放的控制以及治理工作,要加强环保知识的宣传,提高人们的环保意识,加强对面源污染的认识,从而实现黑龙江农业的可持续发展。 农业面源污染论文:漓江水系农业面源污染调查及治理建议 摘要 漓江水系由19条支流组成,是桂林市人民的母亲河,漓江又是中外游客向往的旅游圣地。然而随着农业生产的不断发展,农业投入品的大量使用,漓江水质也受到了一定程度的污染。近几年来,农业部门对漓江水系农业投入品的使用进行了调查,依据调查提出了还漓江水质原貌的治理建议,旨在保护桂林市人民的母亲河和确保漓江两岸人民生活用水安全。 关键词 漓江水系;农业面源污染;调查;治理建议 漓江水系是珠江水系主要发源地之一,由19条支流组成,是桂林市人民的母亲河。漓江两岸景色迷人,是中外游客向往的旅游圣地,年接待游客数千万人次,旅游收入数百亿元,成为桂林市经济收入的一个重要组成部分。 漓江流域范围自兴安县境内的猫儿山开始至阳朔县普益乡与平乐县福兴乡交界处,进入桂江流域;覆盖4个县5个城区总计48个乡镇587个村委会,总人口229万人,农业人口160余万人;流域面积5 959 km2,占全市总面积的21.43%。 据统计,2013年漓江流域内耕地面积10.2万hm2,农作物播种面积24.02万hm2,复种指数2.35,低于全市平均复种指数0.42个百分点。粮食产量51.23万t,水果总产量35.02万t,肉类总产量19.56万t,森林覆盖率为54.26%。2013年,流域内农业生产总产值442 902万元,其中:种植业总产值176 250万元,占农业总产值的39.79%;林业总产值25 629万元,占农业总产值的5.79%;牧业总产值227 470万元,占农业总产值的51.36%;渔业总产值13 553万元,占农业总产值的3.06%。农民人均纯收入7 625元,低于全市农民人均纯收入8 361元8.8个百分点[1]。 1 农业面源污染成因调查 农业面源污染来源于多方面,产生于多种原因。笔者从农业生产所需的原材料(包括化肥、农药等)方面,以及农业生产带来的废弃物(如垃圾、污水、粪便等)方面深入调查研究,将农业面源污染总结为如下几点原因。 1.1 农业生产技术相对落后,化肥、农药等使用不科学 在施肥方面,根据发达国家公认的化肥折纯量安全值为225 kg/hm2,据研究数据显示,2012年漓江流域内该值为280.5 kg/hm2,远超出国际标准近25%。其中化肥施用量过大问题主要集中于水稻与蔬菜种植,氮、磷、钾施用比为1.00∶0.34∶0.28,其施用量大于该值最佳比(1.00∶0.52∶0.34),加之化肥施用80%以上通过表面撒施方法进行,造成70%以上的氮、磷、钾元素流失,严重降低了化肥的使用效率,并造成了土质板结劣化,是导致农业污染的重要原因之一。在农药使用方面,据2012年调查数据显示,漓江流域农药平均使用量约为8 kg/hm2,由于农药喷洒技术相对落后,其中只有20%~30%的农药有效用于农业除害,绝大部分农药流失到了周边的空气、水体与土壤中,这也直接造成了农业面源污染。 1.2 农业生活、生产废弃物处理方式不当,无害化处理力度不足 据统计,2012年漓江畜禽存栏量4 600余万头(只、羽),1年所产生的粪便总量达到6 800万t以上,其中60%左右的粪便直接排放到土壤、水体中。除此之外,漓江流域内农业人口达213万人,1年生活产生的废弃物总量约7 782万t(其中粪便总量约142万t、生活垃圾总量约80万t、生活污水总量约7 560万t),其中70%废弃物未作任何无害化处理。可见,农业生活、生产所产生的废弃物是农业污染的又一重要原因。 1.3 环境保护意识淡薄,生产资料循环利用率低 农地膜随地处置,农作物秸秆焚烧现象在漓江流域内较为普遍,据统计,2012年流域内农地膜平均使用量为150 kg/hm2,基本上是一次性使用后便不再回收利用,由于农地膜不宜降解、腐化,残留的农地膜对土壤的土质以及农作物的生长都将带来负面影响,造成土壤环境污染。此外,每年农作物秸秆体量庞大,其中10%~20%的秸秆用于农村生活能源,其余大部分都就地焚烧,燃烧所释放的有毒化学物质直接造成了空气污染。由于环保意识淡薄,部分聚酯类农业包装袋随意丢弃,深入土壤、沿着地表径流进入水体,造成环境污染[2]。 2 农业面源污染治理存在的问题 2.1 法律法规宣传与落实不到位 广西桂林自治区已于2011年底人大常委会会议表决通过了《广西壮族自治区漓江流域生态环境保护条例》,但该条例宣传力度有待加强,通过走访调查结果显示,不足10%的流域内农业从业者知悉该条例,由此可见,农业环境保护执法并不乐观,并未切实落实。 2.2 农业环境保护经费不足,政府财政投入欠缺 农业环境保护是一项功在当代、利在千秋的事业,需要在技术研究、实验创新、成果推广、技能培训、法制宣传等多方面长远布局,需要大量的经费支撑。然而,目前政府在农业环境保护方面财政投入占比小、经费少,难以建立良好的农业环境保护体系,使得农业面源污染防治工作的稳步推进难度较大。 2.3 农村可持续发展意识薄弱,农业环境保护科技含量较低 由于环境保护教育力度不足、法制法规宣传力度不够等多方面因素,农业从业人员往往在环境保护方面意识淡薄,导致污染情况随处可见。加之目前漓江流域内农业生产现代化步伐较为缓慢,农业环境监测能力严重不足,无法通过健全的监控体系实现环境质量检测与预警,导致农业面源污染处于恶性循环中。 3 农业面源污染治理建议 3.1 以可持续农业为核心,发展节约型农业经济 着力实现从传统粗放型农业经济向节约型有机农业模式改变,提高生产废弃物的无害化治理程度,对农业废弃物进行合理再利用,将废弃物变废为宝,全面提升综合效益,实现现代化农业良性循环。具体而言,大力推广农村清洁能源,利用沼气综合技术将农业生产废弃物(如畜禽粪便等)转变为清洁能源,降低了能源成本,解决了废弃物处理问题,减少了对农业生态环境的污染。除此之外,还可以利用锻压技术将秸秆回收制造成装修合成木板,创造附加价值,推动可持续农业稳步发展[3]。 3.2 科学推广农业生产原料使用方法,从源头控制农业污染 一方面注重优化农肥施用格局,利用科学技术对畜禽粪便进行无害化处理,使其便于施用,提倡用有机肥料代替化学肥料,进而提升土壤土质。另一方面提升农药喷洒自动化程度,实现全面科学施药、安全施药,并科学规划农药使用量与使用频度,提高农药使用率,降低农药施用对农业环境造成的污染。 3.3 建立统筹治理多方协同机制,营造全民防护治理氛围 农业污染防护与治理繁冗复杂,需要政府、社会与全民多方协同,建立完善的统筹治理、高效协同机制尤为关键。其中,政府应不断完善、细化环境保护与治理相关法律法规,做到有法可依、执法必严、违法必究,使得相关法规切实执行,除此之外,应加大教育、宣传力度,将农业环境保护深入到每一位农业从业人员心中,政府还应考虑对农业从业人员的补贴优惠政策,农民遵纪守法的同时切实得到实惠,使得农业环境保护与经济发展协调统一[4]。 3.4 加大农业环境保护投入,深化农业技术变革 “科学技术是第一生产力”,强有力的科学技术是推动传统农业向现代化农业转型的动力。政府在重视综合执法、综合监管的同时,应加大对农业环境污染防护与治理的财政投入,积极推广新理念、新技术,为新产品的研发、试验、应用、推广及宣传保驾护航,鼓励科研院所、社会企业投身到农业污染防护与治理的系统工程中,深化农业技术变革。 农业面源污染论文:黑龙江省农业面源污染治理政策的问题及国外经验借鉴 摘 要:黑龙江省作为我国农业资源大省,农业面源污染问题十分严重。在阐明黑龙江省农业面源污染状况的基础上,分析其治理政策中产业政策不尽合理、财政支持能力较弱和环境污染政策缺失等问题;在总结美国、德国和日本农业面源污染治理政策经验的同时,提出完善污染治理政策法令、强化财政治理污染办法和加大技术治理污染力度等对黑龙江省农业面源污染治理的借鉴措施。 关键词:农业环境;农业污染;污染治理;财政投资;技术治理 面源污染又称非点源污染,是指在农业生产过程中施用化肥、喷洒农药、畜禽粪便和生活垃圾等污染物,通过地表径流、农田排水和地下水灌溉等方式形成的水环境污染。其特点主要是污染源分散、类型多样、地理边界广泛、控制难度大及治理困难;而点源污染是指有固定排放口的污染源,主要在工业生产过程中和城市垃圾处理时所形成的污染。近年来,我国农业环境面源污染问题日趋严重。黑龙江省作为我国农业资源大省,农业面源污染问题更为突出,这已成为制约黑龙江省农业可持续发展的瓶颈之一。 一、黑龙江省农业面源污染的基本状况 截至2014年底,黑龙江省总人口3 833.0万人,其中乡村1 609.5万人,占总人口42%;农作物播种面积1 477.5万公顷,其中粮食播种面积1 422.7万公顷;谷物面积1 079.7万公顷,其中,粮食作物水稻399.7万公顷,小麦12.3万公顷,玉米664.2万公顷,谷子0.8万公顷,高粱2.7万公顷,水稻、小麦和玉米面积3项同比均有下降;水土流失面积1 085.0万公顷,治理水土流失面积370.8万公顷,占流失面积的34.2%。黑龙江省农业面源污染主要包括农用化肥、农药使用、畜禽养殖和塑料薄膜污染等方面,其中,化肥和农药是造成土壤板结、土壤能力下降、农产品有毒污染的重要因素,也是河流湖泊水质不断恶化的主要来源[1]。 (一)农用化肥污染状况 近5年(2010―2014年)黑龙江省农用化肥施用量呈现逐年增长的趋势,见表1。 从统计数据及表1上看,2010―2014年黑龙江省粮食产量从5 012.8万吨增加到6 242.2万吨,5年增长了24.53%;化肥施用量从214.9万吨上升到251.9万吨,增长了17.21%。但粮食产量和化肥施用量的增加(如表2所示),导致了农业自然资源的退化和严重的环境污染。 从表2中看,2014年黑龙江省化肥施用量(实物量)依次排序为农垦总局(124.03万吨)、哈尔滨市(118.55万吨)、绥化市(90.83万吨)、齐齐哈尔市(80.56万吨)和佳木斯市(45.49万吨);化肥施用折纯量为251.93万吨,其中,氮肥折纯量占35.31%,磷肥占20.80%,钾肥占15.02%和复合肥占28.87%;化肥流失的重点流域主要是松花江哈尔滨江段干流流域、额木尔河流域、乌裕尔河流域、呼兰河流域和三江平原地区挠力河流域等。但不合理的大面积使用化肥,引起了氮磷流入地表水和地下水,以及湖泊、河流的富营养化,水藻生长过剩,导致水生生物缺氧死亡。其土壤中形成的硝态氮还原成亚硝酸盐引发高铁蛋白症及癌症等疾病,危害人们的健康与生活。过量施用化肥导致土壤肥力下降,但为维持粮食高产,农户们又不得已逐年增加化肥投入,导致恶性循环,农业面源污染更为严重。 (二)农药使用污染状况 全球气温变暖导致了严重的病虫灾害,使得农药使用量逐年增加。黑龙江省土地面积广阔,农药使用总量居于全国前列,其中部、北部松嫩平原与小兴安岭山区交界处区域农药使用密度高,而松嫩平原地区特别是西部地区病虫害严重,农药使用量更大。 2010年黑龙江省农药使用总量为7.4万吨,2014年增至8.7万吨,增长了17.57%。目前黑龙江省使用的农药主要是被禁止的高度农药和杀虫剂,而高度农药喷洒农产品的有效率仅为10%―20%,其他成分随着降雨流进河流、土壤中造成污染。佳木斯市、黑河市和大庆市是高度农药重点使用地区,应积极推广使用生物农药来控制农作物的病虫害。 (三)畜禽养殖污染状况 我国实施强农惠农政策,有效地促进了畜牧养殖业的快速发展,其规模化、集约化、标准化、区域化程度不断提升。畜禽粪便的污染物是工业固定废弃物的2.4倍,但目前无论是大规模的养殖场还是家庭式的养殖散户,对畜禽粪尿处理都达不到规定的标准。至2014年底,黑龙江省有大牲畜536.6万头、家禽13 940.1万只(详见表3),其粪便的大量堆积导致地块土质过肥,被随意冲洗或堆放的禽畜粪便在降雨后进入地上和地下水中,严重影响了水质安全,易致人畜疾病。因此,随着黑龙江省畜禽养殖业的发展,加之环保设备不足和资金投入有限等因素,更加大了禽畜养殖污染治理的难度。 (四)塑料薄膜污染状况 进入21世纪以后,黑龙江省农业塑料薄膜在大棚覆盖、水稻育秧和蔬菜栽培等方面的使用数量逐年增长。例如,2000年黑龙江省农薄使用数量为5.3万吨,2014年上升到8.4万吨,增长了58.49%。农用地膜覆盖虽具有保水、保温、保肥、抑制杂草生长等作用,但其使用过的农膜往往不能循环利用,而大多数的废弃农膜被弃置于田间地头。 农膜是人工合成的高分子化学物质,主要成分是聚乙烯和聚氯乙烯,自然条件下难以在土壤中自然分解,更难做到彻底清除,几乎需要几十年甚至是上百年才可能完全分解。残留在土壤中的碎片切断了土壤孔隙,影响着水分渗透,降低了土壤抗旱能力,导致土壤次生盐碱化,且长时间使用塑料薄膜还会阻碍农作物正常吸收水分和养分,减少农作物的产量,同时对农村环境景观也造成了不良的影响。 二、黑龙江省农业面源污染治理政策存在的问题 黑龙江省在实施治理农业面源污染政策方面,虽取得了一些成就,但也存在一定的问题亟待予以解决。其问题主要表现在以下三个方面。 (一)产业政策不尽合理 近年来,我国产业政策的制定偏向于以市场为主导的产业经济结构调整,从过去的单纯以农业为主体转向农林牧渔多产业的协调发展。随着农业生产技术水平的提高,黑龙江省农业得到了快速、稳定的发展。黑龙江省农林牧渔业产值及增长率见表4。 从表4中可以看出,2005―2014年10年间,黑龙江省农业总产值从1294.4亿元增加到4 894.8亿元,增长了278.15%,其中农业、林业、牧业、渔业均有增长,其增长速度分别为319.64%、190.79%、222.22%、274.82%。黑龙江省农业结构的调整虽对农业总产值做出了贡献,但导致的风险是农业面源污染的持续恶化。其原因主要有包括两个方面。一是林业和渔业产值的大幅度增加占用了一部分农业种植耕地,农民为追求单位粮食产量利益的最大化而大面积施用化肥促进土壤肥力,但化肥使用量与强度增加却超过了农业环境的负荷承载力,从而带来面源污染。二是牧业产值的不断增加也增加了畜禽粪便数量,其中一部分通过污水的分离处理排入农田达到了良好的利用效果,但大部分采用露天堆放或直接排入河流的畜禽粪便,却导致了空气及水方面的污染。 (二)财政支持能力较弱 我国政府和黑龙江省地方政府虽对农业面源污染治理采取了一定的措施,但运用财政政策支持农业面源污染治理能力不足,与农业可持续发展政策目标还有较大的差距。从2014年黑龙江省地方公共财政支出上看,农林水事务支出为487.67亿元,占地方财政总支出(3 434.22亿元)的14.20%,但农林水事务支出中几乎没有治理农业面源污染的支出。 因此,亟待财政支持面源污染治理的问题主要包括:缺乏有效的财政支持,政府没有设立用于农业面源污染防治的专项财政资金;农业面源污染治理的关键是制定并执行限定性农业生产技术,显然目前没有对农业生产及环境技术的财政投资或投资极少;对农业面源污染治理相关的农业基础设施投入较少,更缺少力度较大的直接财政投资;财政补贴农业生产的化肥、农药和农膜等资料虽支持了农业发展,却导致了土壤和水资源的污染[2]。 (三)环境污染政策缺失 目前,无论是国家还是黑龙江省地方政府,都缺乏全面、系统的农业面源污染管理政策法令,仅是针对污染源地区的农药和化肥使用出台了部分限制性政策,以及畜禽废弃物和秸秆环境管理的规章等,缺少针对污染源的全面规制管理,这在客观上也纵容了污染行为的发生,导致农业面源污染治理实践中既无章法可依、又存在执行偏软的问题。 因此,必须科学、规范制定农业面源污染治理的法律法规或实施办法,特别应严格细化面源污染的责任或惩处条款,适时开征环境保护税(费),使之有专法可依,严格依法行政行为。此外,在实际工作中应积极加大对农业面源污染行为的打击力度,并严格惩处,迫使其增加农业面源污染的成本费用或损失,以避免或减少农业面源污染的发生。 三、国外农业面源污染治理的政策经验 (一)美国农业面源污染治理的政策经验 1.充分发挥生态税收功效。美国是最早推行生态税收的国家,20世纪60年代主要是对环保产业实施减免税优惠,70年代对硫化物排放提出征税议案,80年代对环保领域征收生态税收。在农业面源污染治理中,主要是发挥生态税收功能,对农村面源污染者征收消费税和环境收入税。1986年美国国会审议通过环境收入税,该税明确规定,企业收入超过200万美元的,就超过的部分计算纳税,并对生产、进口、贮存、流通和使用中产生污染的化学品按不同比例征税。美国1991年开始对购买环保和循环利用的设备给予免征销售税、财产税和税收抵免等优惠,并允许5年内采用加速法计提折旧;为控制农业面源污染,美国州政府也相应实行减免政策,如州政府按其实际人口数及比例予以税收减免等[3]。近年来生态税收的实施收到了良好的预期效果,生态环境得到改善,生活质量显著提高。 2.专项治理财政资金支持。美国生态税收是在“后工业时代”(以服务型经济、技术阶层、轴心原则、技术控制与评价等为特点)背景下形成的,在此基础上通过直接资助和借贷等方式为面源污染治理提供全部或部分资金支持。其专项财政资金一般在10%左右,主要由美国财政部将专项财政经费资金分别划拨到信托基金和普通基金预算,并及时转入超级基金中。超级基金是美国环保局的最大基金,也是治理农业面源污染的最大资金链,征缴对象和数额能得到充分保障,基金数额呈现逐年递增态势。 3.实施绿色农业补贴政策。美国的绿色补贴政策是鼓励农民将农业生产方式和绿色产业经营开发结合起来,实质上是政府对生产者环保行为的补偿。美国联邦政府提出了“环境质量鼓励计划”、“草原贮备计划”、“湿地贮备计划”、“资源保护和发展计划”等,其目的是将农业发展与环境保护紧密结合起来,以促进农业生态环境的协调健康发展。但在实施绿色农业补贴政策时,各州政府对受补贴农户要采取严格的限制性措施,生产者必须自觉、定期对其经营的农田、牧场、植被、水质、空气等进行检测,向政府有关部门进行汇报,有关部门经过实际考查后,再决定是否给予农民补贴及补贴金额。 4.制定排污许可交易制度。由于农业面源污染(非点源污染)受地理环境、气候和降雨等自然环境影响较大,现行的法律法规无法对污染排放指标进行明确的限定,因此美国联邦政府制定了排污许可交易制度(又称点源――非点源信贷交易政策)。该制度在控制大气污染方面效果显著,进而被用于水污染治理中。其具体办法是:限制某一特定地点一种养分的排放总量,并允许其与面源污染者进行交易;点源污染者如果从污染物排放量低的非点源污染地区购买这种所谓的信贷,会比自己通过购买环保设备、增加技术投资来降低污染所需的成本费用更低,因而他们会积极地进行信贷交易。 (二)德国农业面源污染治理的政策经验 1.完善相关法律规范。在欧盟共同体农村政策的引导下,20世纪90年代开始德国制定了一系列有关环境保护方面的法律规范,主要包括《土地资源保护法》、《种子法》、《肥料使用法》、《垃圾处理法》、《水资源管理条例》、《自然资源保护法》等,这些法律规范从不同视角详细规定了农业生产与环境保护之间的关系。此外,欧盟对有机农业还制定了《欧洲生态农业法案》,德国根据该法案制定与实施了种植业和养殖业的生态农村管理办法。上述的法律规范对肥料施用、废弃物排放和农业设施安装等方面都做出了具体的规定,如果农户或企业违反其规定,政府将给予严厉惩罚,因而农业面源治理收到了良好成效。 2.实施生态补偿政策。德国生态补偿政策主要是政府补贴给农民,促使生产者采取环境友好型生产方式保护农业生态环境。其补贴是有机农业办法:农业生产活动和产品符合有机农业要求和标准;根据土地用途,每公顷土地最高补贴450―900欧元;多年生植物放弃使用除草剂(生态补偿的生植物包括葡萄和各种水果);耕地转为粗放型草场使用,大幅度减少化肥和农药使用量,降低草场畜牧量(每公顷在0.3―1.4个畜牧单位)[4]。通过上述生态补偿政策的实施,提高了农民保护环境的积极性,促进了生态农业的健康发展。 3.制定综合管理办法。德国政府在不断探讨与实践的基础上,制定了综合经济管理办法。即在治理农业污染环境的同时,融合田埂和道路的治理,并将土壤资源和环境气候调查也列入其中;在品种的选择上,注重其品质、产量和抗逆性,将有机肥和无机肥相结合,防止化学元素过量产生有害物质;在土地利用方面,采用科学轮作方式,通过少耕或免耕方式保护土壤结构,以抑制土壤肥力下降。 (三)日本面源污染治理的政策经验 1.健全相关法律法规。日本对农业面源污染规定了非常严格的监管措施,并制定了一系列相关的法律法规。这些法律法规虽不是针对农业面源污染的,但客观上发挥了作用,促进了生态农业发展。在防治农业生产污染方面包括《食品、农业、农村基本法》、《肥料管理法》、《农药取缔法》等,防治畜禽养殖包括《家禽排泄物法》、《恶臭防治法》等,防治固体废物包括《关于促进费类收集容器包装及在产品化的法律》、《循环型社会形成推进法》、《关于废弃物处理及清扫的法律》等,保障城市生活环境安全包括《水质污染防治法》、《土壤污染对策法》等[5]。面源污染治理由于其特殊性质导致难度大、成本高,现有的经济和技术治理达不到理想的效果,因此完善相关法律法规才能更有效地治理面源污染问题。 2.实施循环经济政策。日本对农业废弃物采用循环利用模式,即积极利用当地有机资源能力减少环境压力。主要做法是:将污染物经处理后用于农田间的灌溉,畜禽粪便在堆积发酵后就地还田给土壤做肥料使用等,体现了再生资源循环利用的特点。如图1所示。 图1所示是日本一种减少化肥、农药栽培型循环模式。它是在保证现有农产品产量和质量的前提下,通过已有技术合理减少化肥、农药等对环境污染产生危害的化学品用量,降低食品中有毒物质含量,施用缓效性肥料,以建立面源污染全方位防治体系。 3.完善财政补贴政策。为促进环保型农业发展,日本在部分地区采取环境直接补贴办法。即对“环境友好农产品”直接补贴,每1 000m2(约合1.5亩)的补贴为:水稻面积以3hm2为基准,在其面积以下补贴5 000日元,超过3hm2的部分补贴2 500日元;设施蔬菜(主要指温室栽培的蔬菜)补贴3万日元,露天蔬菜补贴5 000日元;果树(梨、桃、葡萄和无花果)补贴3万日元,其他果树补贴1万日元。此外,日本对“环保型农户”即农业年收入超过5万日元的农民,可向农林水产省申请环保型农业种植,经审查合格后,银行可为其提供15年的无息贷款,政府每年给予7%―35%的农业税费减免,农协提供50%的农业设施补贴。至2014年底,日本从事环保型农业生产经营的农户达到了48.9%[6],有效促进了绿色农业的发展,较好控制了农业面源污染的范围。 四、国外农业面源污染治理政策对黑龙江省的借鉴 加强对农业面源污染治理既是一项系统的工程建设,也是国家、各级政府及其有关部门长期、艰巨的工作任务。美国、德国和日本治理农业面源污染的政策经验,如美国的财政资金支持、绿色农业补贴和排污许可交易,德国的完善法律规范、生态补偿政策和综合管理办法,以及日本的健全法律法规、循环经济政策和财政补贴政策,值得我国及黑龙江省各级地方政府所借鉴。 (一)完善污染治理政策法令 德国、日本等国家极为重视各类法律法规的建设与完善,包括对农业面源污染治理的法律法规。黑龙江省应从省情和实际情况出发,建立与完善农业面源污染的法律法规和信息管理机制,如地方性农业环境保护、农业投入品污染防治法律制度,以及化肥、农药和农膜等使用管理办法,细化化肥和有机肥等产品的质量标准;同时,加大对化肥等化学品监管及农业面源污染防治的力度,避免或减少其对农业面源污染的危害性[7]。 此外,应完善有机废弃物、畜禽粪便、秸秆还田管理等相关法规,有效控制城镇和规模化养殖场的污水排放;积极推进农业生态示范村建设,建立健全省级、市县级清洁生产的技术规范,并完善与之相关的政策法令;积极探索政府主导、市场运作、公众参与的生态农业发展新模式,注重生态农业的可持续发展,建立农业环境评价体系等,确保黑龙江省各级地方政府在治理农业面源污染实践中有法有章可依,同时加大行政执法力度。 (二)强化财政治理污染办法 在农业面源污染治理上,其投资方式主要是以财政投资为主体、社会投资为辅助,如美国和日本重视财政资金支持或财政补贴政策的作用。黑龙江省可借鉴其农村环境保护财政投入机制,在财政预算中设立农村环境保护支出科目,建立农村环境保护专项资金,同时吸引社会或民间投资,加大对农村环保建设的投入力度。今后一定时期应着重支持基层环保监测网络体系建设,增强农村饮用水、小城镇等环保基础设施及农村环境科技的财政投资。 与此同时,黑龙江省应建立综合性的农村环保投融资促进机制。如制定农村生态环境保护的投融资政策,采取财政贴息等方式鼓励政策性银行、商业性银行参与,带动民间资本和国际资本等多渠道投入,逐步形成城市扶持农村的新型农村环境保护投资机制。地方各级政府应加大对农业面源污染治理的资金扶持力度,调动地方政府、企业和农户参与面源污染治理的积极性;还应给予采取环保政策的农村合作社、畜禽养殖场等投资补贴和税收减免优惠等。 (三)加大技术治理污染力度 影响农业面源污染环境原因复杂,包括土地类型及利用、农田基础设施及管理方式、地质地貌特征、气候水文条件和氮磷污染物等因素。如近年来黑龙江省秸秆焚烧导致雾霾等问题日趋严重,除严格依法焚烧禁令外,其技术治理是关键。各级地方政府及农业、科技部门应积极加快新技术的推广进程,如在秸秆处理、生物农药、绿色化肥、可降解农膜等产品方面,加大研发与生产力度,同时给予政策上的支持。 强化黑龙江省技术治理农业面源污染的有效措施主要包括:依靠先进的科学技术积极创建“环境友好型农业”,取代传统农业的高污染、高能耗模式;在重要水源保护区实行限定性技术标准,如施肥平衡、适量使用农药、建立生态沟渠,进一步减少农田和畜牧业氮磷径流和淋溶;利用面源污染的试点地区,构建人工湿地与植物过滤带的综合生态工程,以稀释农田中的氮、磷、泥沙和除草剂等物质,过滤泥污和污染物,从末端上防治面源污染。 农业面源污染论文:昆山地区农业面源污染区域性“零排放”模式研究 [摘 要]随着昆山市污水管网的健全,工业废水和城镇生活污水得到逐步控制,农业面源污染已经成为影响全市水功能区达标的重要因素。多年来,昆山市一直致力于生态灌区的建设和推广,但受限于污染物总量和上游来水影响,现有模式很难实现区域水环境质量的进一步提升。本文尝试利用昆山境内发达的河湖水系以及数量众多的沟渠塘堰,针对圩内低田(半高田)封闭灌区和圩外高田开放灌区,构建两种典型水循环生态运转模式,通过灌溉站的水动力驱动,持续削减区域内农业和养殖业尾水中的N、P等污染物,并利用净化处理后的尾水作为灌区用水和养殖补水,实现水资源和营养物质的循环利用,并为区域内农业面源污染零排放的实现提供可能。 [关键词]田间排水沟 尾水湿地 生态河道 水循环 零排放 昆山地处太湖流域,境内土地肥沃,气候温和,雨量充沛,河道纵横交错,湖荡众多。作为典型的苏南平原河网地区,昆山自古就蕴育了发达的农耕和渔业文化。其中,以锦溪大米为代表的生态农业和巴城阳澄湖大闸蟹为特色的水产养殖,已经成为昆山现代农业、养殖业的响亮名片。随着区域内工业废水和城镇生活污水得到有效控制,农业面源污染已经取代点源成为水环境污染的最重要来源,据研究显示,即使在点源污染全面控制之后,江河、湖泊、海洋的水质达标率也仅为65%、42%和78%[1]。杨林章等在对上海淀山湖、安徽巢湖、云南洱海等湖泊的调查表明,农业面源污染对水环境污染的贡献率已经全面超过点源污染,成为水环境污染控制的重要内容[2]。 1. 昆山农业面源污染现状 昆山农业面源污染主要由水稻种植和水产养殖尾水造成,由于昆山市本地水资源充沛,水稻种植方式传统,灌排方式较为粗放,以及规模庞大的水产养殖业,造成农业及养殖尾水直接排入就近河湖的现象十分突出,不断透支区域水环境容量,对全市水环境质量造成了较大影响。根据2013年昆山市水功能区断面监测数据显示,全年监测未达标次数中,超标因子中含有氨氮的占比高达82%,特别是作为水稻主产区的昆南和水产养殖集中区的昆北,这一比例更是接近100%。考虑到全市污水管网在城区、镇区和乡村覆盖率已达96%,90%和100%(截止2013年底),截污已逐步完善,因此基本可以推断超标的氨氮大部分来源于农业生产的复合肥使用和水产养殖的饲料投放。 2. 应对措施及存在的问题 近年来,为控制全市农村面源污染,提高区域水环境质量,昆山市通过建设农村污水收集处理设施,推广商品有机肥使用和大宗农药补贴,有效减少了N、P投放总量。通过利用稻田高效水肥,节水灌溉和减污技术,结合灌区更新改造、河湖生态修复工程以及人工湿地构建,系统控制了农业面源污染扩散。2007-2013 年期间,累计改造生态灌区275 个,改造面积6.5 万亩,构建各类湿地50 余处,改造生态排水骨干河道31.3 Km。累计节约灌溉用水4326.2万m3,减少氮肥使用量2669.2吨,并大幅削减了稻田排水及其氮磷输出量,其中TN 和TP 输出量分别减少1472 吨和420.8吨。 虽然现有的节水灌溉控污减排工程模式实现了N、P等污染物的削减,但处理之后的尾水实际进入自然水体的污染物总量仍然较大。根据2011―2013年度昆山市水功能区监测年报数据显示,三年内氨氮的超标率分别为:55.3%、52.7%、44.1%,超标率虽有逐年降低趋势,但仍处于较高比例。究其原因,一是现有的节水控污工程模式采取的都是单向模式,利用的是从“生态排水沟净化―人工湿地处理―生态河道排放”的单向处理方式,并未实现灌区内部的水循环处理,导致仍有大量污染物外排;二是区域内农业尾水污染物总量早已超出水环境承载力,虽实现了总量的削减,但仍然无法完全将其控制在区域水环境承载力范围内,因此对整体的水环境质量的提升贡献有限。 3. 水循环零排放模式探讨 昆山是太湖流域典型的低洼圩田平原,对圩区和灌区的划分十分清晰,灌排水利工程设施相对完备,为灌区的水循环生态处理提供了有利条件。针对全市圩内低田(半高田)封闭和圩外高田开放两种类型的灌区,本文提出利用昆山发达的河湖水系以及数量众多的沟渠塘堰,构建两种生态处理水循环运转模式,通过灌溉站的微动力驱动,持续削减区域内农业和养殖业尾水中的N、P等污染物,并利用净化处理后的水作为灌溉用水和养殖补水,实现水资源和营养物质的循环利用,并为区域内污染物零排放的实现提供可能。 3.1 圩内低田(半高田)封闭型灌区水循环模式构建 圩内低田(半高田)封闭型灌区地处低洼地带,为保障区域防洪排涝安全和正常农业耕作,全年排涝站的进水闸门和出水闸门基本处于关闭状态,为水循环创造了先天优势,通过构建“灌溉站―农田―田间排水沟―尾水小型湿地―圩内生态河道―灌溉站”的水循环系统(图1),使灌溉用水通过农田作物吸收,田间排水沟自然吸收,尾水小型湿地二级净化,最后排入封闭圩区内的生态河道进行深度处理,河道各处的灌溉站利用净化后的尾水循环灌溉农田,实现水资源和营养物质的循环利用和污染物零排放。 “田间排水沟+尾水小型湿地+圩内生态河道”组成的净化系统具有节水、防污双重功能,对灌区水循环系统十分必要。系统通过构建三级净化,分层次消减以N、P为代表的农田面源污染:第一级净化――田间排水沟的节水减污作用,由于渗漏与地表排出的水量减少,随水流出的污染物量减少,大约可削减N、P15%~25%;第二级净化――尾水湿地,通过水生动植物、微生物的转化和生物吸收等作用,可削减N、P约40%~60%。第三级净化――圩内生态河道,也可将其视为另一种带状形式的湿地,可削减N、P约15%~25%。通过三级净化的处理,N、P污染物总量可减少70%以上[3]。 3.2 圩外高田开放灌区水循环模式构建 圩外高田开放灌区由于地势较高,区域内防洪排涝压力较小,为保障水系畅通,排涝站的进水闸门和出水闸门一般保持开启状态。相比圩内封闭型灌区,开放型灌区构建水循环系统的难度要大,因此,本文提出在排水支沟末端设置防污型溢流闸门,将尾水湿地出水引入灌区内改造之后的沟渠塘堰,将其作为尾水湿地出水的“蓄水池”和“净化池”,替代封闭型灌区内圩内生态河道的功能,形成封闭水环境,从而构建了“灌溉站--农田―生态排水沟―尾水湿地―沟塘湿地―灌溉站”的水循环处理模式(图2)。通过人工生态改造,使沟渠塘堰变为净化能力强、蓄水容量大的沟塘湿地,同时,利用灌区各个位置,不同方位的沟渠塘堰,可以搭配改造成多种形式、多样水生植物优势种的沟塘湿地,有条件的灌区还可把各个沟塘湿地疏通连接起来,形成生物多样丰富的区域性人工湿地,进一步增强蓄水调节和生态净化功能。 “田间排水沟+尾水小型湿地+沟塘湿地”组成的净化系统同样具有节水、防污双重功能,系统通过构建三级净化,对 N、P污染物总量的削减效果明显。另外,在沟塘湿地构建时可以考虑结合当地水产养殖业,通过引入周围水产养殖尾水,丰富水体中营养物质种类,为水生动植物形成一个完整的食物链,也为农业尾水和养殖尾水治理提供一个完整的经济系统。 3.3 灌溉站水动力循环 封闭灌区和开放灌区内的水循环驱动都依赖于灌溉站的动力输出,利用水泵沿水流方向输出动力,形成水动力循环,持续对灌区内的污染物进行净化处理。水循环方式分为两种,分别针对灌溉期和非灌溉期。其中,在农田灌水期间的路径为:“灌溉站――农田――田间排水沟――尾水湿地――圩内生态河道(或沟塘湿地)――灌溉站”,在非灌溉期间为:“灌溉站――尾水湿地――圩内生态河道(或沟塘湿地)――灌溉站”。这就要求灌溉站除了具体日常直接向农田灌水的功能外,还需具备向尾水湿地排水的能力,这也是保持整个系统持续运行,高效发挥生态净化功能的必备条件。 为了探究灌溉站输出动力、循环周期与净化效率的最适比,根据昆山市水利局联合河海大学在花桥天福灌区开展的《高效节水灌溉关键技术研究与应用示范》研究得知,农田排水在田间排水沟、尾水湿地和圩内生态河道的最适水力停留时间为分别为田间施肥后的第4、第5和第6天,三者对TN的降解率能够达到83.7%、77.2%、86.1%。因此可以推断,封闭型灌区内水循环周期大致在15天左右,在灌溉站输出动力时,保持尾水在15天内完成一个周期的运转,理论上能够发挥出整个生态系统最高的净化效率。另外,在开放型灌区内,因沟塘湿地存在构建形式和改造数量的差异,最佳水循环周期需根据实际情况具体分析。 4.组合模式各单元环节设计 4.1 田间排水沟 昆山地区一般为小型灌区,田间排水沟尺寸较小,宽度较窄,排涝降渍为其首要功能,因此不宜人为种植各类植物,可在格宾网、三维植被网或蜂窝状水泥板基础上保持原生态面貌,有选择性地在沟中水体污染严重地段或沟渠系统末端摆放拦截箱以加强沟渠系统的去处功能[4]。在部分排水降渍要求较低的灌区,可适当考虑低密度栽种酸模、莎草等体积小、净水效率高、土保持能力强的植物。 4.2 尾水小型湿地 尾水小型湿地是指对围绕灌区四周的排水支沟进行适当拓宽和生态改造,使其成为具备抗污染冲击负荷的封闭式小型人工湿地。经改造后的尾水小型湿地作为承纳尾水的第一个蓄水池和净化池,是田间排水沟与生态河道或沟塘湿地之间的一个缓冲带,既可以利用农田尾水在其中相对较长的水力停留时间,通过植物吸收和湿地内部微生物作用,消减农田面源污染,同时,又能够在降雨时吸纳短时激增的农田面源径流,减轻了下级净化系统的抗污染负荷压力,提高了系统整体运行的稳定性和可靠性。由于小型尾水湿地仍然要承担排涝降渍的功能,在有限的空间中同样应布置体积小、密度适中、抗污能力强、耐受性高的水生植物。 4.3 圩内生态河道 具有减污功能的圩内生态河道主要包括生态护岸及护底工程,生态护岸、护底可采取网垫植被复合型、水生植物护岸等技术,护底可采用植物型防渗砌块等[5]。昆山的圩内生态河道总长约2800公里,普遍在河岸上栽种香樟、柳树等,常水位以上堤设置草皮(高羊毛草或结缕草)覆盖,河道中选择芦苇、再力花、菖蒲等。要注意的是圩内生态河道首先应具备的特征是其水利工程属性,也要满足排滞排涝及水流的不冲不淤要求[3],在降雨时还应具有行洪的作用,因此圩内生态河道的挺水植物种植面积要适中,平衡生态需要和行洪要求。 5. 结语 针对圩内低田(半高田)封闭和圩外高田开放灌区的特征,构建的两种典型水循环生态运行模式,通过对田间排水沟、圩内河道以及沟渠塘堰的生态改造,加以灌溉站的水动力驱动循环,持续性的消减农业面源污染,为区域零排放的实现提供可能。圩内低田(半高田)封闭灌区在实现区域水动力循环和污染物零排放上条件更为优越,可行性更高;圩外高田开放灌区在沟渠塘堰较多的灌区同样具备区域内污染物零排放的可行性,但针对部分条件受限灌区,可利用周围具备改造条件的灌区,在规划设计时统筹考虑。 灌区各级湿地的规划和布置还应充分考虑湿地面积与其所承受排水的农田面积比,太大则占用过多农田,太小则又对N、P等污染物没有去除效果或去除效果不明显。特别是尾水小型湿地,在不具备拓宽改造条件时,应首先保证其作为生态型支沟的排涝降渍功能。 昆山境内境内沟渠塘堰星罗棋布,加以众多改造完成的景观湿地,如在在生态灌区设计时,一并将其纳入生态水循环体系,不仅节约了土地占用面积,而且可以充分发挥现有景观湿地的生态功能。 农业面源污染论文:宜春市农业面源污染现状及对策 摘要 通过对宜春市农业面源污染进行调查,分析了存在的问题,提出了今后进一步加强农业面源污染防治的对策。 关键词 农业面源污染;现状;问题;对策;江西宜春 近年来,农业面源污染已引起了各级党委、政府的高度重视和社会的高度关注。为此,宜春市在全市开展了一次农业面源污染专题调查,通过调查并剖析原因,探索农业面源污染防治有效对策。 1 宜春市农业面源污染现状 宜春市农业面源污染主要来自3个方面:一是种植业污染。全市耕地总面积为35.33万hm2以上,水田29.33万hm2,年施用化肥达90万t,流失氨氮达990 t,年使用农药达20万t,年使用地膜达0.9万t,残留达320 t。育秧盘、农药瓶及化肥、种子包装袋等废弃物形成的白色污染严重。年产秸秆达2 560万t,除部分用作饲料或肥料,其他的被用作燃料或焚烧。二是水产养殖业污染。全市水面养殖面积4.67万hm2,年投入饲料达60万t、药物0.5万t,产生废水达42 500万t以上。水库养鱼投饵施肥养殖后,虽然产量得到大幅增长,但水质日趋恶化。三是生猪养殖业污染。随着全市生猪养殖业的迅速发展,生猪养殖排污成了全市农业面源污染的一个主要因素。目前,全市生猪年出栏达600万头以上,据结算养猪场年排污水量达1 600万t以上,有的未经处理直接排放到赣江、袁河、潦河、锦河等主要水域,已影响该流域附近人们的正常生活。 2 存在的问题 2.1 管理体系不完善 农业面源污染治理是近几年刚启动的工作,尚未形成完整的管理体系,在管理、评估、监测、技术、信息、教育等方面有待进一步强化。 2.2 养猪场建设不规范 早期建养猪场不需环评和审批,随着市场利益的驱动导致无序竞争、乱建养猪场、滥排污随处可见,尽管近年来进行了整治,但力度不够。 2.3 治污资金投入不足 养猪排污治理投资大,设备运行费用高,回报率低,业主投入很少,近几年虽然靠项目资金进行了排污治理,但资金有限,远未达到预期目标。 2.4 农民环保意识不强 农民关心的是经济利益,环境保护意识不强,所以种植业中超标超量使用农药化肥、乱丢废塑废膜和焚烧秸秆现象以及养殖业中任意增肥养鱼、养猪场污水直排等现象时有发生。 3 对策 3.1 种植业污染整治 3.1.1 进一步健全农业环境保护管理体系。要进一步健全农业环境保护管理机构,切实加强监督与管理;要进一步完善农业环境监测体系,特别是要提升化肥农药监测能力,对农业面源污染进行有效的常规监测和评估;要进一步完善农业面源污染预警预报体系和农作物病虫害监测预警体系,及时做好预警预报工作;要进一步加强农业综合执法,确保对化肥农药使用的全程监管。 3.1.2 开展综合整治活动。以“三减一禁一提高”(即减少农药、化肥施用量和畜禽粪尿污染,禁止高毒高残留农药的使用,提高农业“三废”资源化利用水平)为重点,强化农业面源污染治理,对违法经营国家明令禁止生产销售的农药、化肥、动植物生长激素等行为要进行严厉打击。结合农村清洁工程建设,大力推进农资废弃物回收,修建废弃物收集池,对农膜、农药瓶、育秧盘及化肥、农药、除草剂包装袋和残膜等进行就地堆放、集中回收、集中销毁,由农村保洁员进行分类收集、统一处理。大力推广使用降解农膜,提倡人人拾捡农资废弃物的文明行为,鼓励商家进行兑换回收[1]。 3.1.3 推进农业清洁生产。通过节肥、节药、节水、节膜、节能的农业清洁生产技术普及,达到源头减污的目标。大力推行测土配方施肥,推广新型肥料产品,推广种肥同播、化肥深施等高效施肥技术,提高肥料利用率;大力实施秸秆还田,种植绿肥,增施有机肥,合理调整施肥结构,引导农民施用农家肥;大力推广农作物病虫害绿色防控和专业化统防统治技术,加大绿色防控示范和专业化防治队伍建设力度,倡导生物防治,有效保护害虫天敌,切实减少农药的使用量。 3.1.4 推进农业示范基地建设。积极创建生态循环农业示范基地、标准化农产品生产示范基地,严格规范农业生产操作行为,通过创建环保型农业生产模式,典型引路,示范推广,带动农民按规范规程进行清洁生产[2]。 3.2 畜禽养殖业污染整治 3.2.1 加强管理,严把审批关。严格落实生猪养殖“三区”规划,实行生猪规模养殖场准入制度,控制养殖总量。开展3项整治行动:一是对禁养区域内的规模养殖场要采取责令拆迁行动;二是对限养区域和可养区域内的规模养殖场要开展完善粪污处理设施行动;三是对可养区域内新建猪场要实行限批严审行动。今后凡兴建猪场必须报县级畜禽污染防治领导小组审批,任何个人不得擅自新建、扩建和改建养殖场。严格执行落实“四同时”制度,新建、扩建、改建畜禽规模养殖场工程建设要与污染防治设施和生态保护措施同时设计、同时施工、同时验收、同时投入使用,通过了环境影响评估并符合土地利用总体规划和畜牧业发展规划的才允许建设[3]。 3.2.2 完善治污设施,促进畜禽养殖业健康持续发展。要以标准化建设项目为抓手,依托项目助推养殖场转型升级和粪污防治设施改造,重点促进规模养殖场完成减排任务;要强化病死畜禽“四不一处理”措施,杜绝病死畜禽乱抛乱弃造成的环境污染,积极推动规模养殖场病死动物无害化处理设施建设;要积极建立畜禽养殖污染防治技术示范点,总结经验并逐步推广农牧结合、达标排放、发酵床养殖、有机肥生产等粪污处理与利用模式;要精心培育养殖专业合作社、专业大户、家庭牧场等新型经营主体,加快生猪养殖场栏舍智能化控温、自动喂料、防疫消毒、排泄物处理和病死生猪无害化处理等设施设备改造和完善,建设一批起点高、科技含量高、设施先进的生猪规模养殖场,进一步提升养殖场设施化装备水平[4]。 3.2.3 加强监管,严肃查处违规行为。对重点区域和重点养殖企业的治污工作要进行定期督查,将治污措施落实到位。要建立治污设施监管机制,定期对粪污处理设施运行状况进行检查,确保设施正常运用;要建立退养监管机制,组建退养监管队伍,对退养猪场定期进行检查;要建立责任追究机制,对治污工作不达标的单位和个人实行跟踪问责;要健全官方兽医监督巡查制度,全面开展养殖场登记备案工作,强化规模养殖场的规范化管理;要加大执法力度,对违规建场、违规排放的单位和个人依法严肃处理。 3.3 水库养鱼污染整治 3.3.1 加强水库渔政监督管理。全面实行水库养殖《水域滩涂养殖证》制度,约束渔民养殖行为。 3.3.2 开展渔业洁水保水行动。对大中型水库和饮用水水源所在地水库要实行“人放天养”,合理增养滤食性鱼类和土著水生生物资源,改善水库水质。 3.3.3 建立水库水质监测体系。在大型水库设立水质监测点进行水库水质检测,适时掌握水库水质变化动态。 3.3.4 加强水库渔业生产监管。禁止水库网箱投饵养鱼,禁止使用化肥、复合肥、畜禽粪便等进行肥水养鱼,禁止使用违禁药品,保护水库水质。
农业推广技术论文:农业技术推广机构影响因素及完善 1数据来源以及研究方法 1.1数据来源 数据主要来源于国家食用菌产业技术体系产业经济研究室所调查的福建、甘肃、河北、河南、黑龙江、湖北、吉林、江苏、辽宁、山东、陕西、四川、浙江11个省的76个农业推广机构的数据。农业技术推广机构的调查问卷主要涉及农业技术推广机构的基本构成以及推广活动。 1.1.1农业技术推广机构概况根据调查,农业技术推广机构的规模平均为31.62人,拥有房屋面积为1274.36平方米,然而,最小农业推广机构的成员仅仅有3人,最多的人数为136人,有的农业技术推广机构没有办公用地;从农业技术推广机构的人员的比例上看出,本科以上的人员比例及其研发人员的比例为21.49%和10.36%,人员素质偏低;从基础实验条件可以看出,有试验地、育种棚、仪器设备的农业技术推广机构不到一半,基础设施薄弱;从最近3年的投入的经费来看,平均投入37.83万元,然而有的地区的经费为0,农业技术推广工作的经费严重不足,总体上来看,农技推广人员及经费分布存在部门及地区的不均衡问题。 1.1.2农业技术推广机构推广活动从农业技术推广机构所采用的技术比例来看,推广的技术仍然以自有比例为主,占70.16%;从农业技术推广的主要方式来看,农业技术推广的方式呈现多样化;从农业技术推广过程中的收入来看,农业技术的推广活动仍然以公益性为主,并且65%的农业技术推广机构都与科研院所(企业)进行合作;从对农业的农业技术培训来看,每年平均培训7次,并且培训效果较明显,农业技术推广机构对目前的推广工作也比较满意。 1.2研究方法 农业技术推广机构的运行改善主要通过人员配置、资金的合理利用以及管理体制的改善来提高农业技术推广的效率。然而,由于反映农业技术推广机构的基本运行状况的变量众多,如何从中找到密切相关的变量并不是一件容易的事情。基于此,本研究将采用多元统计分析中的因子分析法,找到影响农业技术推广效率的主要因素,对调查农业技术推广机构进行分析,找到机构运行中存在的问题,提出提高推广效率的方案。 2影响农业技术推广机构运行的主要因素 2.1考察原有变量是否适合进行因子分析 将农业技术推广机构的概况以及技术推广活动主要涉及的22个变量(见表1)运用因子分析法找出影响农业技术推广机构运行的主要因素。用SPSS18.0对农业技术推广机构相关的22个变量进行因子分析,进行巴特利特球度检验和KMO检验,检验发现巴特利特球度检验统计量的观测值为665.364,相应的概率P值接近0,若显着性水平为0.05,由于概率P值小于显着性水平,拒绝原假设,认为相关系数矩阵与单位矩阵有显着差异,原有变量适合做因子分析。同时,根据Kaiser的观点,KMO值越大,表示变量间的共同因素越多,越适合进行因素分析,当KMO值小于0.5时,较不宜进行因子分析,本次KMO值为0.584,说明适合进行因子分析。 2.2影响业技术推广的主要因素 根据所选择的变量,为使因子具有命名解释性,采用方差最大法对因子载荷矩阵实行正交旋转,旋转在11次迭代后收敛。根据原有变量的相关系数矩阵,前8个因子的特征值均大于1,对解释原有变量的贡献较大,因此提取8个因子,8个因子解释了原有21个变量总方差的79.052%(见表1)。根据各个变量在每个因子上的负荷量,可以将第1个因子解释为推广机构的基础实验条件;第2个因子为基础设施条件及规模;第3个因子为财政投入;第4个因子为拥有的技术;技术推广的主要方式、第5个因子为农业技术推广方式;第6个因子为与其他机构的协作;第7个因子为研发工作;第8个因子为农业技术推广评价。 3农业技术推广机构运行改善方向 根据以上因子分析的结果求出每个农业推广机构的八个因子的得点,对每个农业机构推广机构进行运行情况进行诊断。根据表2中因子的评点,就可以很明确地判断每个农业技术推广机构的特点,并且可以迅速地对农业技术推广机构的不足点提出第4期影响农业技术推广机构运行的主要因素及改善方向的研究91改善的方案。例如,农业技术推广机构73,根据因子的评点可以看出,最近3年投入的经费是最多的,然而,机构的基础实验条件、研发和与其他机构的合作低于平均水平,同时,技术自有的比例较高,然而,农业技术的推广方式却多样化,并且每年对农民进行的培训次数要高于平均水平,根据这样的现状,可以看出,农业技术推广机构73对投入的经费使用不当,经费的使用应该向农业技术研发条件的改善以及对科研方面倾斜,注重长期的效益,加大对科研的投入以及技术的购买,而不应该过度追求短期效益,用过度的资金对农业进行培训以及对农业技术的宣传,这样对农业技术推广机构长期的运行不利,因此,对投入资金的运用的比例需要进行调节。 4结论 研究表明,影响农业技术推广机构运行的8个主要因素顺序依次为农业技术推广机构的基础实验条件、基础设施条件及规模、财政投入、拥有的技术、农业技术推广方式、与其他机构的协作、研发工作、农业技术推广评价。根据每个农业推广机构的因子得点分析农业推广机构的运行情况,可以看出,存在部分农业技术推广机构基础设施条件、实验条件较差、投入资金不足、并且资金利用不合理等问题,导致农业技术推广机构运行不良,从而导致农业技术推广效率出现问题。根据以上问题,对于农业技术推广机构经费不足的地区,地方财政应加大对农业技术推广机构的支持力度;对于基础设施条件较差的农业技术推广机构,对于经费的使用应该着眼于长远的利益,首先要考虑建设基础实验条件,以及基础设施;对于科研力量薄弱的农业技术推广机构,应与地方农业科研、教育机构有效联系起来,充分动员和利用一切农业科技教育资源,增加农业推广机构自有和外购的农业技术;对于对农民培训效果较差以及本单位对农业技术推广工作和管理体制评价不好的农业技术推广机构,应采用专家授课、现场指导、农民就近参观考察等形式提高农业技术推广的效率。 农业推广技术论文:对于农业技术推广的思索 现阶段我国生态农业技术推广存在的问题 生态农业技术推广体系尚未建立目前,我国生态农业发展较快,但我国农业技术推广体系仍然是传统农业技术推广体系,即政府直接领导,以国家农业技术推广机构为主多部门协作的农业推广体系。该体系形式上功能健全,国家对农业技术推广的人、财、物进行统一管理,统一立项选定重点推广技术成果,组织进行实用技术培训,建立科技服务实体,结合技术服务推广新产品、新农药等农业生产资料。但在实际的运作过程中,农业技术开发研究与农业技术推广分离;科、教、研及农业技术服务组织等系统间相互协调困难,难以产生协同效应。许多基层农业技术推广站的功能仅仅是销售种子、农药及地膜等农业生产资料,技术服务推广功能形同虚设。先进的生态农业技术推广体系基本没有形成,这种落后的推广方式和农业技术严重影响着生态农业的发展。 生态农业技术推广方式单一现阶段我国农业技术推广仍然是传统农业技术的推广方式,主要是通过试验、示范、培训指导以及咨询服务等,把农业技术普及应用于农业生产活动中。这种推广基本上是单纯的耕作技术的推广,忽视对农业自然资源和环境的保护,以及农产品自身的安全等问题,使农业技术推广仅仅限于农业生产这一个环节上而不是产前、产中、产后的全过程推广,最终导致了土壤污染、耕地衰竭、草场退化、水资源浪费及农产品质量低等种种生态问题。这种推广方式不利于生态农业的可持续发展。 生态农业技术推广资金投入严重不足生态农业与其他农业生产模式相比,它主要是综合效益明显,远期效益突出,而农业企业是最讲实惠的,他们只看重经济效益,而且是只看重近期的经济效益。因此,我国生态农业技术推广经费来源主要是财政拨款,近年来用于农技推广的财政拨款逐年减少,用在生态农业技术推广上的更是少之又少,况且少数地方还出现挤占、挪用现象,使农业技术推广工作因资金问题难以维持。与发达国家相比,一般发达国家的推广经费占国内农业生产总值的5%左右,世界平均1%,而我国目前仅占0.2%,差距相当大。经费不足已严重影响了生态农业技术推广工作的开展。 生态农业技术推广人才缺乏生态农业是一种新型的农业发展模式,它强调的是对现有技术的优化组合,对推广人员的技术要求高,但我国现有农业科技推广人员大部分只有中专学历,接受继续教育的机会不多。同时有些地方甚至出现了基层农科站所“网破线断”的现象。另外,我国平均2000多个农业劳动力中仅有1名农业技术推广人员,而发达国家平均不足400人有1名农业技术推广人员。我国生态农技推广缺乏相应的技术支撑和人才支持,这严重影响着生态农业推广和发展。 我国进一步推广生态农业技术的对策 建立新型科技创新体系生态农业技术推广体系的建立要以农业科技发展纲要为基础,确保实现农业现代化,保证农民收入。一是建立以企业为主体,科研机构和高校为依托的技术创新体系,形成相互合作的农业技术创新组织体系;二是建立产学研相结合的生态农业技术创新体系,将农业科技人员、农业科技成果与农户有机结合在一起,有效地解决了研究开发与产业发展脱节问题;三是建立健全农业科技创新保障体系。农业科技成果是一种公开的、保密性差的成果,具有正外部性效益,因此,要制定保护农业科技创新的配套政策,保证我国农业科技创新活动有效与快速地发展。 建立生态农业技术推广机构我国幅员辽阔,不同地区间的自然情况不同,因此,生态农业技术的推广必须首先考虑到不同地区间的差异问题。生态农业技术推广机构的建立要确保以下两点,一是要让农民懂得如何利用生态规律,合理地利用土地资源,保持农村生态平衡;二是建立农业信息交互网络平台,及时将国家的相关政策和技术成果传授给农户,并听取农民的生产需求。 加大资金投入力度通过政策倾斜,促成生态农业技术创新及推广投资主体多元化。生态农业技术推广远期效益明显,因此,必须依靠国家的大力支持,同时积极发展合作推广,建立多渠道融资投入机制。 提高生态农业技术推广人员素质建立生态农业科技推广人员及农民科技培训机制,对推广人员进行定期培训,提高在编人员的学历水平。建立激励机制,充分调动推广人员的工作积极性。完善科技成果推广奖励制度,针对在工作中取得重大成绩并创造显着经济效益的人员要给予重奖。 农业推广技术论文:关于深化农业技术推广体制改革的思考与对策 内容提要:农业技术推广是推动农业经济发展的重要支柱。针对我国现行农业技术推广体制存在的问题,必须加强政府对农技推广的支持,深化农业技术推广机制改革,创新农业技术推广组织,形成社会化的农业技术服务体系,以适应新时期农业经济发展的需要。 关键词: 创新 激励机制 组织创新 组织化 十六届三中全会通过的《关于完善社会主义市场经济体制的决议》 指出要“深化农业科技推广体制和供销社改革,形成社会力量广泛参与的农业社会化服务体系”。 我国农业已经进入了新的发展阶段,科技进步越来越重要。而农业技术推广服务又是农业科技进步的重要支柱,是实现农业工业化、产业化、现代化的基本保证。针对我国现行农业技术推广体制存在的问题,必须加强政府对农技推广的支持,深化农业技术推广机制改革,创新农业技术推广组织,形成社会化的农业技术服务体系,以适应新时期农业经济发展的需要。 一、当前农业技术推广中存在的主要问题 我国的农业技术推广体系是在长期计划经济体制下形成的,随着我国市场化进程的推进和市场需求格局的变化,我国农业技术的推广面临着一系列的问题,影响了农业技术对推动农村经济发展的作用。据有关部门测算,我国畜禽发病死亡每年直接经济损失达238亿元,相当于畜牧业总产值的2.82%,农民平均年损失26.44元。猪、禽的死亡率每降低一个百分点,农民人均将减少损失1.87元,按出栏后的价值计算,人均可增收9.76元。另据测算,如果我国通过推广先进技术,是我国化肥利用率达到发达国家的水平,每年可以节省成本252亿元,亩节省成本12.9元;如果使我国农药的利用率达到发达国家水平,每年可以节省成本90亿元,亩节省成本4.6元。 1、农业推广资金投入不足,制约着推广力度。发达国家农技推广经费一般占到农业总产值的0.6%~1.0%,发展中国家也在0.5%左右,但我国不足0.2%,人均经费更少。因经费不足等原因,部分地方政府“卸包袱”,出现了“线断、网破、人散”的被动局面。 2、我国农民对现代农业高新技术接纳能力差,并且缺乏采用新技术的需求动力,影响农业新技术成果推广转化质量。一方面,农民的文化素质制约了他们对高新技术的接纳能力。另一方面,在农业内部,作为市场主体的农户更加懂得比较科技投入的成本和预期收益,只有当他们认为预期收益高于预期成本时才会选择新的生产技术,农业科技使用的高风险性又使得他们在有限的资本和劳力的投向上显得更为谨慎,农户对可替代的新技术选择反应迟钝,缺乏内在的需求动力。 3、传统的农业科技推广从推广项目选择机制、技术上不能适应变化中的农户生产需求。长期以来,我国农业科研、推广基本是以提高农产品数量为主要目标。现代农业面对的是一个买方市场,消费需求多样化,品质高端化,农业生产处于大的结构调整中,同时作为农业技术推广的最终接受者的农户随着生产与经营行为的改变,他们对技术需求的行为也发生变化,主要体现在对传统的粮食生产技术需求迫切性下降,而对经济作物生产技术的需求逐步增加;由原来对高产技术的需求对优质技术的需求,由节约资金技术的需求转变为节约劳动技术的需求。但现行的农业技术扩散机制是以提高农作物特别是粮食作物的产量为主要目标,建立在“地区目标群体的社会经济条件具有完全同质性”这一假设基础之上的,自然不能同农户的生产需求相适应。 4、农业技术推广队伍积极性不高,影响农技推广效率。在现行农业推广制度下,农业技术推广及开发的速度,效果,服务质量,最后效益不能和推广主体的努力程度或付出挂钩,农业制度对农业科技进步缺乏有效的激励机制。 5、农民居住地分散,组织化程度低,村委组织功能弱化,农业技术推广缺乏有效的渠道。我国农业经营存在分散性的特点:农业涉及2亿多个农户。农业生产的高度分散性,农民组织的缺失,使得技术推广成本高,导致技术与产业的割裂。 二、深化农业技术推广体系的对策 (一)推进农业技术推广的制度创新 一是确立农民对技术需求的主体地位,提高农民采纳农业新技术的自愿性。农民是农业经营主体,也是农业技术的需求主体,市场主体。采纳新的农业技术应该是农民市场经营的理性选择。传统观念通常是从技术供给者的角度看问题,把农业技术推广的过程仅仅看作是向农民提供农业技术的过程,把农民看作是农业技术的被动消费者,而没有对农民的技术需要给予足够的关注,缺乏农业技术推广的针对性。因此,今后要注重建立农民参与选择推广技术的机制,改变“你给的我不要,我要的你没有”的技术供给状况。作为政府的职能部门的农业推广部门应该及时地把市场需求的正确信息、先进技术传递给农民,让农民自己选择,引导千家万户自愿采纳农业新技术。 二是解决农业推广体系中激励机制的缺位问题,广泛采取市场化的激励手段,进行推广机制的创新,大力调动农民、企业等社会力量参与农业技术推广工作的积极性。在现行农技推广机制下,农业技术成果转化还缺乏市场激励机制,技术人员和推广人员的工作还有较强的计划经济色彩,没有有效的利益诱导机制,其工作的好坏不是通过市场机制来引导的,许多推广工作也就难免流于形式,不能让农民满意。农业技术推广体系机制的完善,关键在于解决推广主体的激励问题,创新农技推广机制。比如支持农技推广机构和农技人员开展技术承包、有偿服务、可订立“超产提成、减产赔偿”合同;通过股份制等市场化手段创办科技示范园区,展示名优品种、高效生产模式,带动农民跟进。福建南平市的“农业科技特派员制度”就是非常值得推广的措施,它能使科技人员与农业生产者形成利益共同体,而长期有效的合作,实现科研机构与农业生产者的“双赢”。 (二)推进农业技术推广的组织创新,形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系。 一是创新农业推广体系,发挥政府农技推广队伍的骨干作用。农技推广体系具有不可替代的社会公益性职能,它是农业社会化服务体系的主体。由政府建立一支履行公益职能的农技推广队伍,不但是我国农业和农村经济发展的客观需要,也是绝大多数国家农业发展的共同经验。现行的农业科技推广工作必须更新观念和进行机制创新,结合农业产业结构调整,按照市场经济发展要求,把服务领域由产中向产前、产后延伸,由单项向综合服务延伸,利用技术和信息引导农民进入市场,参与并促进农业产业化经营。政府的技术推广等可以委托协会等为农服务组织进行。农技、农经、农机等站所可以改制或精简后划归协会等组织管理。各级推广机构在切实履行公益性职能的前提下,可以兴办经营实体,实行“一站两制”、股份制和股份合作制等新的管理运行机制。 二是鼓励企业、农民等参与农业技术推广,大力培育多种成分、多种形式的农技服务组织,形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系。农技推广主体逐渐走向多元化,农业科研、教育单位广泛地面向农村,开展科技成果开发、推广活动;农业企业越来越多地开展技术推广服务工作;各种农民技术协会、种养大户也成为农业技术推广服务领域的重要力量。各级农业管理部门和政府农技推广机构要支持这些组织和企业的发展,鼓励它们以多种形式向农民推广技术,对农民进行培训。加强农业科研、教育、推广部门之间的联合,推动跨地区、跨专业推广机构的横向协作,拓宽科技下乡的渠道,加速科技成果转化。注意发挥各类农技推广服务组织的作用,建立多方合作机制。 三是把技术推广与提高农民组织化程度密切结合起来,降低农业技术推广成本,降低在技术市场交易中的交易成本,提高推广效率。我国农业涉及2亿多农户,规模小,高度分散。农业推广体系直接面向经营规模小、高度分散的农户进行高新技术推广,成本高,效果低。单个农户直接参与农业技术市场交易,由于经营规模的限制,技术交易成本非常高。通过提高农民组织化程度,形成“技术推广站(农业科研单位等)——农民专业化合作组织——农户”的推广模式,使农民专业化合作组织成为联接农业技术推广主体和农户的桥梁,则能降低推广成本和技术交易成本,有效提高新技术的推广效果。从“技术推广站(农业科研单位等)——农民专业化合作组织”这个技术转移过程来看,一方面合作制度保证了成员在技术获取过程中费用较低;另一方面,其组织制度保证了各成员在选择决策中的主体作用,保证了技术的适用性;其次,农民专业合作组织由于聚集了更多的能人,接纳高新技术的能力更高。从 “农民专业化合作组织——农户”这个技术扩散过程来看, 是农民自己来传播农业技术,其产生良好的效果是其它推广组织和推广手段难以替代的,主要原因在于传播者本人也是农民,具有与他人相同的社会背景和社会关系结构,了解当地实情和农民实际,因此容易为农民所认同和接纳,特别是如果他们在接受信息后再加以利用,并取得良好绩效,这种“再传播”的影响力不言而喻.所以,通过农民专业协会来推广、普及农业技术,容易做到实用性更强,费用更低,影响更大,更为农民所乐于接受,从而实际效果更为显著。 (三)加强政府对农业技术推广的保障和支持 农业科技推广是一个庞大的系统工程,能否更好发挥作用和发挥更大作用,除了农业技术推广体系自身要深化改革、创造条件外,还需要各级政府、社会各界的大力支持和配合,也需要相应的政策措施、资金支持等外部环境和条件作为坚强的后盾。 一是加强政府财政支持力度,增加农技推广资金投入。一要建立农业科技推广专项基金,并能逐步制度化地增加财政支农资金用于农技推广的份额。二要利用“绿箱”政策,调整支农资金投入结构:按照WTO的原则,减少政府对农业生产、流通领域的直接资金投入,按绿箱政策增加对农业科研、教育、推广等领域的资金投入,使政府对农业技术推广的资金达到国际平均水平。 二是加强农业教育和农民技术培训,把教育、研究、推广紧密结合起来。农业科技创新成果的转化,农业劳动生产率的提高,与农民科学文化素质关系极大。可以说,农民教育是农业科技扩散的基础。今天的农业教育,就是明天的农业科技,就是后天发达的农业经济。离开农民素质的提高,农村技术的持续创新和整个农村经济的发展就必然是“无源之水、无本之木”。农技推广体系必须把提高农民素质或通过提高农民素质提升农产品的竞争力作为指导思想和基本目标,把技术推广融于提高农民素质的过程之中。同时,要抓好农民技术培训方式创新。要重视对农业劳动者的技术和技能培训,把提高农民的素质作为“科教兴农”、发展现代农业的一项重大措施。要深化农村教育方式的改革与创新,增加职业教育的比重,通过农业技术讲座、培训、函授、夜大等多种形式,大幅度提高亿万农民的科学文化素质和农业科技水平。二是农民素质的提高将是一个较长期的过程,在加强农民教育的同时,要创新推广理念、改进推广方式。我国农民整体文化水平低,又是一群最务实,最讲究实际,极注重经验,又相对保守,狭隘,改变他们的传统生产方式更需要通过事实进行演示。看得见,摸得着的东西他们才容易接受,纯理论性的东西他们很难也不愿意接受。因此,要创造条件建立农业科技示范推广基地,开展示范性农业技术培训。农业科技示范推广基地建设是加速科技成果转化的重要措施。 三是加强农业技术推广人员的技术培训。基层农技推广人员长期工作在农业一线,直接为“三农”服务,要通过培训使他们不断更新知识,提高素质,适应农业产业发展的需求。 四是发展和引导农业技术市场,规范农业技术推广市场行为。目前,我国农业技术市场发育不足,技术中介组织、技术商业公司、技术承包商等发展远远滞后于农业生产的需要,农业技术市场性组织所承担的功能仅仅限于技术产品交易的功能和部分信息传播的功能,而在技术推广方面还没有发挥更大的作用。因此,要加强农业技术市场建设,促进农业技术转让。为农业科研机构、大专院校及民营科技企业的成果转化及市场化提供便利条件和措施保障;要通过各种途径农业技术成果、专利等技术转让信息,密切技术供需双方的关系。同时,通过法规、管理办法等规范市场主体的行为,进一步净化市场环境,提高农民对技术传播媒介的信任度,大力发展技术市场与技术传播推广市场性组织,促进技术推广市场化进程。 农业推广技术论文:推广保护性耕作栽培技术 确保农业可持续发展 论文关键词 保护性 栽培技术 可持续 发展 论文摘要 现代农业在推动农产品产量快速增加的同时,也带来了环境污染等严重的生态问题, 对农业的可持续发展构成了威胁。本文从四个方面系统地分析了现代农业对生态环境带来的负面影响, 提出积极推广少耕、免耕、作物残茬覆盖、合理施肥、节水灌溉和有机农业生产等保护性耕作栽培技术, 确保农业的可持续发展。 自上世纪30 年代初, 化肥、农药的相继出现并应用于农业生产, 标志着现代农业时代的到来。在现代农业时代,化肥、农药及除草剂等农业化学品的大量投入、灌溉面积的不断扩大、土壤机械化作业强度的不断提高、作物耐肥品种的推陈出新以及栽培技术的不断创新, 共同推动了农产品产量的快速增加( 主要是单位面积产量的提高) 。与此同时,现代农业也带来了环境污染等严重的生态问题, 对农业的可持续发展构成了威胁。 1 现代农业的负面影响 1.1 地表水及地下水污染 长期以来, 化肥、农药、除草剂等农业化学品的大量施用导致的地表水及地下水的污染一直是农业及环境科学家高度关注的一个问题。化学肥料, 尤其是水溶性极强的氮素化肥, 不仅可以通过地表径流冲刷到江河、湖泊等地表水中, 而且可以通过降雨及灌水等淋溶到泉水及深井水中。农业生产活动被认为是硝酸盐污染水环境的最重要原因。农产品生产过程中氮素化肥的超量施用, 提升了地下水和地表水中硝酸盐的含量, 从而导致了水环境的富营养化。 随着我国农业产业结构调整的不断深入, 在粮田面积减少的同时, 蔬菜、水果等经济作物的面积迅速扩大。农民在经济作物上的投入远大于粮食作物, 由此带来的农业化学污染也更为严重。 1.2 作物的抗逆性下降, 农产品的品质降低 化肥、农药等农业化学品的大量施用, 可以显著提高植物组织中硝酸盐和氨基酸的含量, 并使植物的细胞壁机械强度减弱, 从而诱发植物病虫害的发生。不仅如此, 农业化学品的超量施用还可以导致植物收获物中维生素C、有机酸及可溶性糖等营养成分的降低, 从而导致农产品品质的下降。更为严重的是, 植物吸收了杀虫剂、除草剂等农业化学品后, 会对人类的健康构成威胁。 现代农业对杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农业化学品的依赖程度越来越高, 由此带来的直接后果是病、虫、草害的抗药性越来越强。为了尽量减少病、虫、草害带来的损失, 不断增加用药量和不断使用农药新品种成为农民的普遍选择。杀虫剂的大量施用给害虫的天敌带来了毁灭性的打击, 使依靠化学药剂防治植物病虫害的努力陷入了一个“农药施用量不断增加, 害虫的抗药性越来越强”的恶性循环。 1.3 土壤肥力下降及土壤酸化 现代农业的另一特点是土壤的机械化作业强度不断加大, 由此导致的土壤水蚀和风蚀及环境污染已成为一个严重的生态问题。水土流失的直接后果是农田土壤肥力的下降和地表水及地下水的污染, 而导致水土流失的直接原因则是频繁的土壤作业造成的表土疏松及径流加剧等。 化学肥料的大量施用除了容易引起土壤养分失调外,更为重要的是导致土壤酸化、板结、土壤的渗透能力降低等, 致使土壤的生产能力下降。 2 推广保护性耕作栽培技术, 确保农业可持续发展 2.1 积极推广保护性耕作栽培技术 保护性耕作栽培技术的核心是少耕、免耕技术及作物残茬覆盖技术。保护性耕作栽培技术不仅可以降低生产成本, 而且可以提高土壤有机质含量, 增加土壤水稳性团粒结构的数量, 提高土壤的渗水性, 减少雨季的地表径流, 提高土壤抗水蚀及风蚀的能力, 增加土壤的蓄水量, 提高水分利用率, 全方位培肥地力, 从而有效地提高土壤的生产能力。免耕技术是一项高效低耗的先进农业生产技术, 它不仅适合于水浇地, 更适合于旱地。该技术的推广有利于农业的节本增效和可持续发展。保护性耕作栽培技术的大面积推广应用, 不仅有效地解决了长期以来的水土流失问题, 而且使土壤不断培肥, 土地的生产能力不断提高, 为农业的可持续发展打下了良好的基础。 2.2 合理施肥 合理施肥至少包含施肥量及施肥时期两方面的内容。按照作物的需肥规律合理进行肥料运筹, 不仅可以提高肥料利用效率, 而且可以减少因施肥不当而造成的环境污染。许多农民群众为方便起见, 将全部或大部分氮肥在播种前或播种时做基肥一次施入, 造成肥料的浪费和地下水的污染。这种传统的施肥方式既不利于提高肥效, 降低生产成本, 也不利于环境保护及农业的可持续发展。 2.3 推广节水灌溉技术 2.3.1 革新地面灌水技术, 改大水漫灌为沟内渗灌传统的大田作物灌溉技术多为大水漫灌。这种灌溉方式不仅浪费水资源, 破坏土壤结构, 而且也是造成农业化学污染的重要原因。而改大水漫灌为小水沟内渗灌不仅可节水30%以上, 而且可以降低田间湿度, 提高作物的抗倒伏及抗病能力, 从而减少杀菌剂及杀虫剂的使用量, 有利于环境保护。此外, 改大水漫灌为小水沟内渗灌, 不仅便于浇水管理, 而且使灌溉水与土壤的接触面积减少了60%, 从而减少了水蚀, 保护了土壤。 2.3.2 推广非充分灌溉技术 植物的根系在受到水分胁迫时会产生化学信号并输送到叶片, 叶片在感知根系受到水分胁迫的信号后会降低气孔开度或关闭气孔, 从而减少水分消耗。根据这一原理建立起来的非充分灌溉技术是农业节水领域的一项新兴技术。 于振文等专家( 2001) 对高产小麦高效灌溉技术及其生理基础进行研究后认为, 在底墒充足的情况下, 小麦生育前、中期适度灌溉, 在保证适宜亩穗数和幼穗正常发育的前提下, 适当抑制营养生长; 后期补充灌溉, 延缓根系及功能叶片的衰老, 保证穗粒数和粒重。这样, 就可以将传统的3~5水减少为1~2 水, 从而使灌水效益显著提高。 2.4 推广有机农业生产技术 为了克服现代化学农业带来的环境污染、土壤酸化、农产品的品质下降甚至威胁人类的健康等负面效应, 自上世纪70 年代开始, 在英、美等国出现了以拒绝施用人工合成的化学肥料、化学农药等为基本特征的有机农业。有机农业与现代化学农业的本质区别在于, 现代化学农业栽培管理直接目标是作物, 如使用化学肥料的直接目的是为了满足作物生长发育的需要; 而有机农业栽培管理的直接目标是土壤, 栽培管理的直接目的是为了满足土壤生物( 土壤动物及土壤微生物等) 的需要, 通过土壤生物的活动达到创造健康土壤环境的目的, 如使用有机肥的直接目的是为土壤生物提供营养, 通过土壤生物的活动达到培肥地力的目的。 由于有机农业不施用化肥、农药、杀虫剂等人工合成的化学物质, 不仅大大减少了农业生产活动对地表水及地下水的污染, 而且消除了这些农业化学品工业生产过程中的能源消耗及其引发的大气污染。农产品的农业化学残留明显减少, 品质显著改善, 口味更佳。我国是农产品生产大国, 发展有机农业, 促进农产品出口是农业增收、农民致富的战略性对策。 农业推广技术论文:推广保护性耕作栽培技术 确保农业可持续发展 论文关键词 保护性 栽培技术 可持续 发展 论文摘要 现代农业在推动农产品产量快速增加的同时,也带来了环境污染等严重的生态问题, 对农业的可持续发展构成了威胁。本文从四个方面系统地分析了现代农业对生态环境带来的负面影响, 提出积极推广少耕、免耕、作物残茬覆盖、合理施肥、节水灌溉和有机农业生产等保护性耕作栽培技术, 确保农业的可持续发展。 自上世纪30 年代初, 化肥、农药的相继出现并应用于农业生产, 标志着现代农业时代的到来。在现代农业时代,化肥、农药及除草剂等农业化学品的大量投入、灌溉面积的不断扩大、土壤机械化作业强度的不断提高、作物耐肥品种的推陈出新以及栽培技术的不断创新, 共同推动了农产品产量的快速增加( 主要是单位面积产量的提高) 。与此同时,现代农业也带来了环境污染等严重的生态问题, 对农业的可持续发展构成了威胁。 1 现代农业的负面影响 1.1 地表水及地下水污染 长期以来, 化肥、农药、除草剂等农业化学品的大量施用导致的地表水及地下水的污染一直是农业及环境科学家高度关注的一个问题。化学肥料, 尤其是水溶性极强的氮素化肥, 不仅可以通过地表径流冲刷到江河、湖泊等地表水中, 而且可以通过降雨及灌水等淋溶到泉水及深井水中。农业生产活动被认为是硝酸盐污染水环境的最重要原因。农产品生产过程中氮素化肥的超量施用, 提升了地下水和地表水中硝酸盐的含量, 从而导致了水环境的富营养化。 随着我国农业产业结构调整的不断深入, 在粮田面积减少的同时, 蔬菜、水果等经济作物的面积迅速扩大。农民在经济作物上的投入远大于粮食作物, 由此带来的农业化学污染也更为严重。 1.2 作物的抗逆性下降, 农产品的品质降低 化肥、农药等农业化学品的大量施用, 可以显著提高植物组织中硝酸盐和氨基酸的含量, 并使植物的细胞壁机械强度减弱, 从而诱发植物病虫害的发生。不仅如此, 农业化学品的超量施用还可以导致植物收获物中维生素C、有机酸及可溶性糖等营养成分的降低, 从而导致农产品品质的下降。更为严重的是, 植物吸收了杀虫剂、除草剂等农业化学品后, 会对人类的健康构成威胁。 现代农业对杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农业化学品的依赖程度越来越高, 由此带来的直接后果是病、虫、草害的抗药性越来越强。为了尽量减少病、虫、草害带来的损失, 不断增加用药量和不断使用农药新品种成为农民的普遍选择。杀虫剂的大量施用给害虫的天敌带来了毁灭性的打击, 使依靠化学药剂防治植物病虫害的努力陷入了一个“农药施用量不断增加, 害虫的抗药性越来越强”的恶性循环。 1.3 土壤肥力下降及土壤酸化 现代农业的另一特点是土壤的机械化作业强度不断加大, 由此导致的土壤水蚀和风蚀及环境污染已成为一个严重的生态问题。水土流失的直接后果是农田土壤肥力的下降和地表水及地下水的污染, 而导致水土流失的直接原因则是频繁的土壤作业造成的表土疏松及径流加剧等。 化学肥料的大量施用除了容易引起土壤养分失调外,更为重要的是导致土壤酸化、板结、土壤的渗透能力降低等, 致使土壤的生产能力下降。 2 推广保护性耕作栽培技术, 确保农业可持续发展 2.1 积极推广保护性耕作栽培技术 保护性耕作栽培技术的核心是少耕、免耕技术及作物残茬覆盖技术。保护性耕作栽培技术不仅可以降低生产成本, 而且可以提高土壤有机质含量, 增加土壤水稳性团粒结构的数量, 提高土壤的渗水性, 减少雨季的地表径流, 提高土壤抗水蚀及风蚀的能力, 增加土壤的蓄水量, 提高水分利用率, 全方位培肥地力, 从而有效地提高土壤的生产能力。免耕技术是一项高效低耗的先进农业生产技术, 它不仅适合于水浇地, 更适合于旱地。该技术的推广有利于农业的节本增效和可持续发展。保护性耕作栽培技术的大面积推广应用, 不仅有效地解决了长期以来的水土流失问题, 而且使土壤不断培肥, 土地的生产能力不断提高, 为农业的可持续发展打下了良好的基础。 2.2 合理施肥 合理施肥至少包含施肥量及施肥时期两方面的内容。按照作物的需肥规律合理进行肥料运筹, 不仅可以提高肥料利用效率, 而且可以减少因施肥不当而造成的环境污染。许多农民群众为方便起见, 将全部或大部分氮肥在播种前或播种时做基肥一次施入, 造成肥料的浪费和地下水的污染。这种传统的施肥方式既不利于提高肥效, 降低生产成本, 也不利于环境保护及农业的可持续发展。 2.3 推广节水灌溉技术 2.3.1 革新地面灌水技术, 改大水漫灌为沟内渗灌传统的大田作物灌溉技术多为大水漫灌。这种灌溉方式不仅浪费水资源, 破坏土壤结构, 而且也是造成农业化学污染的重要原因。而改大水漫灌为小水沟内渗灌不仅可节水30%以上, 而且可以降低田间湿度, 提高作物的抗倒伏及抗病能力, 从而减少杀菌剂及杀虫剂的使用量, 有利于环境保护。此外, 改大水漫灌为小水沟内渗灌, 不仅便于浇水管理, 而且使灌溉水与土壤的接触面积减少了60%, 从而减少了水蚀, 保护了土壤。 2.3.2 推广非充分灌溉技术 植物的根系在受到水分胁迫时会产生化学信号并输送到叶片, 叶片在感知根系受到水分胁迫的信号后会降低气孔开度或关闭气孔, 从而减少水分消耗。根据这一原理建立起来的非充分灌溉技术是农业节水领域的一项新兴技术。 于振文等专家( 2001) 对高产小麦高效灌溉技术及其生理基础进行研究后认为, 在底墒充足的情况下, 小麦生育前、中期适度灌溉, 在保证适宜亩穗数和幼穗正常发育的前提下, 适当抑制营养生长; 后期补充灌溉, 延缓根系及功能叶片的衰老, 保证穗粒数和粒重。这样, 就可以将传统的3~5水减少为1~2 水, 从而使灌水效益显著提高。 2.4 推广有机农业生产技术 为了克服现代化学农业带来的环境污染、土壤酸化、农产品的品质下降甚至威胁人类的健康等负面效应, 自上世纪70 年代开始, 在英、美等国出现了以拒绝施用人工合成的化学肥料、化学农药等为基本特征的有机农业。有机农业与现代化学农业的本质区别在于, 现代化学农业栽培管理直接目标是作物, 如使用化学肥料的直接目的是为了满足作物生长发育的需要; 而有机农业栽培管理的直接目标是土壤, 栽培管理的直接目的是为了满足土壤生物( 土壤动物及土壤微生物等) 的需要, 通过土壤生物的活动达到创造健康土壤环境的目的, 如使用有机肥的直接目的是为土壤生物提供营养, 通过土壤生物的活动达到培肥地力的目的。 由于有机农业不施用化肥、农药、杀虫剂等人工合成的化学物质, 不仅大大减少了农业生产活动对地表水及地下水的污染, 而且消除了这些农业化学品工业生产过程中的能源消耗及其引发的大气污染。农产品的农业化学残留明显减少, 品质显著改善, 口味更佳。我国是农产品生产大国, 发展有机农业, 促进农产品出口是农业增收、农民致富的战略性对策。 农业推广技术论文:生态农业技术创新特性与其推广分析 摘 要 利用推广学原理分析了生态农业技术创新的特性,指出它的优越性并不突出、技术复杂,相容性、可试验性和可察性都比较差,从而导致生态农业推广缓慢。 关键词 生态农业 推广 创新 我国生态农业经过20多年的推广历程,依然处于试点阶段,可以说生态农业在我国的推广步履缓慢,这其中既有内部因素的制约,也有外部因素的影响。本文着重分析生态农业推广缓慢的技术创新内因。 推广学认为,影响一项创新被采用速度的一个最重要的因素是创新的特性。这里所讲的创新特性强调的是指潜在采用者对创新特性的认识,或者说是潜在采用者所感知到的创新特性,而非技术专家或行为变革者所理解的创新特性。要想推广我国的生态农业,必须先了解它的技术创新特性。研究表明,影响创新采用的创新特性主要相对优越性、相容性、复杂性、可实验性和可观察性。 1 生态农业的相对优越性 所谓相对优越性,是指一项创新的采用较未采用前的状况的改进程度。创新优越性与创新采用率存在着明显的正相关关系,即潜在采用者感到创新的优越性越明显,其采用创新的可能性就越大。所谓生态农业的相对优越性指的是生态农业与以往其他农业(传统农业、石油农业)的相对优越程度。下面主要从效益性因素来分析。 这里所说的效益性因素包括社会效益、生态效益和经济效益。从我国当前的生态农业的试点来看,生态农业的三个效益是较为明显的。 我国1993年开始建立的51个生态农业示范县经过5年的实践,取得了比预期更好的效果。首先是促进了农村经济的发展。据有关资料统计,51个县中实施生态农业建设的,1994~1997年平均年增长分别为8.4%、7.2%和6.8%,比全国同期平均水平分别高2.2%、 0.6%和1.5%。其次是显著改善了生态环境。经过5年的努力,试点期间水土流失治理率达73.4%,土地荒漠化治理率达60.5%,森林覆盖率大幅度提高。其三是推动了农村社会的进步,拓宽了农林牧渔各业的生产领域,缓解了新的就业压力,如湖北省京山县在建设生态农业中产生了“三回流”现象,山下人往山上流,城里人往乡下流,县外人往县内流。至1998年该县农村劳动力有11万人从农田中脱离出来、转向林果业、养殖业和二三产业,占农村劳动力的57%。 但是,生态农业与其他农业生产模式相比,在经济效益上的优越性并不突出。在全国2 400多个生态村和生态试点中,几乎没有一个村镇经济发展水平能在当地居于首富,“比上不足,比下有余”者居多。纵观我国所有的亿元村镇,均是靠大力发展乡镇工业致富的。而追求生态建设的村镇,主要力量都放在了改土造田、林网建设、太阳能建设、沼气利用、生物链建设上了,工业往往发展不快,或者被有意加以控制。因此,在现阶段,由于各种限制,生态农业的生态效益还无法“显化”为丰厚的经济效益,它主要是综合效益明显,远期效益突出,而农民是最讲实惠的,他们只看重经济效益,而且是只看重近期的经济效益,并以此单项指标作为自己行为的指南,从而大大缩小了农民对生态农业优越性的实际体验。 2 生态农业的相容性 相容性是指潜在采用者认为创新与其需要、既有的观念、以往及现在的经验等相适合的程度。从创新采用导致的不确定性而言,相容性越高,意味着采用创新的不确定性越小,从而对采用者的冲击越小,不至于受太大的抵制。一般来说,相容性往往会影响潜在采用者对创新的认可。 就目前来说,我国广大地区的农民对生态农业知识知之甚少,对常规农业存在难以割舍的恋旧情结,再加上我国农业的总体利益较低,农民们从心理上认为农业不能使自己致富,因而对生态农业持怀疑态度,没有情感上的需求。一方面是因为常规现代化农业从50年代起就开始宣传,已对农业科技人员、管理者和农民起到较深的潜移默化作用,人们一讲农业现代化就自然想起“四化”,对“四化”可能引起的副作用不熟悉,对全球现今的新发展不了解,习惯性认识有意无意地阻碍着人们对生态农业的认同。另一方面,生态农业毕竟是一种新的农业生产方式,很多人并不了解它的实质内涵、它的优越性和他的技术要求,推动起来也容易被动和盲目。此外,我国生态农业研究和实践上处于起步阶段,理论上的阐述比较复杂,科技研究还不够深入,实践效果的定量分析和描述也很不够,尤其是未总结出一套让农民一看就懂、一学就会、短时间内就出效益的生态农业实用技术,这些也是影响生态农业相容性的原因。 3 生态农业的复杂性 复杂性是指一项创新被认为难以理解和使用的程度。一般说来,创新越易于理解和使用,其被采用的可能性也就较大。复杂性和采用者对自身能力的评估都是一种主观感觉。一种创新的复杂性越高,自觉可以领会和使用该创新的人就越少,因此人们采用创新的可能性也就越低。 从总体上讲,我国生态农业比较复杂难以理解。首先,生态农业的系统既是一个复合生态系统,又是一个松散的集合体,有多重时空上的相对独立的组分组成,这些组分按一定的比例组合在一起,或构成时间上的延续,或得到空间上的互补。其次,在食物链设计上,试验的农业生物数量和种类、物质和能量投入的最佳值、生产管理条件等都要从实践中获得数据加以分析,拿出科学的依据,而这无疑是一个艰辛和复杂的过程。其三,生态农业的原理、原则过于抽象,难于为大多数农民所掌握。例如,何为农业生态系统的整体性?如何协调系统和组分间的关系?如何充分发挥系统的组织作用等等问题,这都是很难掌握的。最后,生态农业强调的是对现有的技术的优化组合,这是生态农业的创新之处,但过多的利用现有技术往往会给人造成一种错觉,即生态农业同其他农业形式没有什么区别。同时,由于生态农业的技术支持系统不过硬,缺乏具体的优化组合技术,又受系统复杂多样性的影响,如何在实际生产中实现技术的有效组合仍是一个难以把握的问题。如农业资源保护增殖技术、小流域综合治理技术、农业环境综合整治技术等都比较抽象难懂,再加上农民的知识水平有限,要真正掌握生态农业的技术可以说是非常困难。 4 生态农业的可实验性 可实验性是指用户在正式采用创新前对创新性能所能试验、考察的可能性。由于采用创新的决策过程是一个需要不断消除不确定性和风险感的过程,即使是有限度的实验或使用,也能够使用户对创新的特点和功能有一个实在的感觉,帮助消除诸多担忧和疑虑,从而有利于创新的扩散,因此,创新的可实验性越强,创新的采用率越高,它们之间有正向的相关关系。 总体上讲,我国的生态农业的可实验性较差。由于生态农业是一个涉及多学科技术的生产体系,技术种类需要多而且整合起来还比较复杂,且短期内不易见效益,单靠农民现有的知识水平难以消化和掌握,更别提单独操作和实验了。特别是对生态农业的早期采纳者来说,它们对生态农业可实验性特别看重,因为它们可参考的经验不多,他们可以借鉴的通常只有从大众媒体获得的有关生态农业的一般知识。因此,他们常常面临较大的不确定性和风险感,对采用可实验性较差的生态农业可以说是慎之又慎。从宏观上来说,对于一个生态农业示范县或省,生态农业是一个涉及多学科多部门的事业,建设面广,综合性强,单纯靠某一个部门的力量是难以奏效的,生态农业必须在政府的领导下,把相关部门的人力、物力、财力集中结合起来,按照各自的业务要求,各司其职,各尽其责,统一协调,形成合力,共同推进;只有这样,才能调动农民采用生态农业的积极性,以弥补生态农业可实验性较差的不足。 5 生态农业的可察性 可察性是指创新的采用结果对其他人来说显而易见的程度。有些创新被采用后不易为人所知,有些创新的采用则一目了然,尽人所知,通常,对大多数创新来说,可察性是和其采用率呈正相关关系。 由于生态农业毕竟是农业,无论是生产过程或是最终产品,外观上和其他农业的区别不大,其效益具有滞后性,因而,导致其可察性在短时间内不够明显。从附表可以看出,河南内乡县各种生态农业类型1999年比1995年粮食产量增长幅度远没有环境效益的增幅大,单从粮食产量这种可察性方面来看,生态农业的可察性就比较低。不过,近年来,我国大力宣传和发展生态农业,特别是51个生态农业示范县建设的成功,生态农业与其他农业相比,可察性有所提高。 总而言之,我国生态农业虽然具有一定的优越性,但受各种条件所限,优越性不很明显,再加上它的可容性低、比较复杂、可试验性和可察性都比较低等特性,决定了其对农民的吸引力有限,而生态农业技术创新的上述特点决定了其对政府的吸引力很大(生态农业的社会效益和长远效益所至),这也正是国内所有生态农业试点均为各级政府组织和扶持,而农民大范围的自发“学习”却是一个十分缓慢进程之原因所在。 农业推广技术论文:农业技术推广专业人才队伍建设中长期规划 一、我省农业技术推广专业人才队伍现状 (一)现状 (二)主要问题 二、农业技术推广专业人才队伍建设的指导思想、基本原则和目标任务 (一)指导思想 以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻全国和全省人才工作会议精神,牢固树立和落实科学发展观、人才观,紧紧围绕现代农业和社会主义新农村建设的重大历史任务,大力实施人才强农战略,以人才资源能力建设为核心,坚持突出重点与整体推进相结合,不断创新人才管理体制和工作机制,紧紧抓住培养、吸引和使用人才三个环节,努力建设一支规模较大、素质较高的农业技术推广专业人才队伍。 (二)基本原则 1、坚持与农业、农村经济发展相结合。农业技术推广专业人才队伍建设必须始终坚持为农业和农村经济社会发展服务的宗旨。做到人才总量与农业和农村经济社会发展的需要相适应,人才结构与农业和农村经济结构的战略性调整相协调,人才素质与农业增长方式的转变相同步,实现人才开发与经济发展的相互促进。 2、坚持人才培养与使用相结合。立足现在,面向未来,培养农业和农村经济发展需要的各类人才;建立健全必要的激励机制,稳定人才队伍,使各类人才脱颖而出,才尽其用。 3、坚持与提高劳动者整体素质、推动生产力发展相结合。加强专业人才队伍自身建设,适应农业现代化的趋势,加快农业实用技术的推广应用,加强对劳动者新知识、新技术的传授,适应城乡经济一体化的趋势,提高农民的整体素质、职业技能,拓展农民的经营领域,促进生产力发展。 (三)目标 三、加强农业技术推广专业人才队伍建设措施 在今后10年,我省将围绕“全面建设小康社会”、“振兴xx、富民强省”的战略目标,通过“规划牵动,培训带动,政策推动,项目拉动”,继续推进实施科教兴农、人才强农战略。建立健全农业技术推广专业人才选拔、培养和使用机制,发挥市场对农业技术推广专业人才资源配置的基础性作用,加大投入和政策扶持力度,使农业技术推广专业人才知识水平和能力素质有较大提高,队伍建设有较大推进。重点从以下几个方面加大工作力度。 (一)按照各级人事部门的要求,通过事业单位岗位设置,推进专业技术人才管理制度改革。以推行聘用制和岗位管理制度为重点,完善按需设岗、竞聘上岗、以岗定酬、合同管理的职务聘任机制,建立个人申报、社会评价、单位聘任、政府调控的职称制度,促进事业单位由身份管理向岗位管理的转变,逐步做到人员能进能出、职务能上能下、待遇能高能低。逐步建立重实绩、重贡献、向优秀人才倾斜、向关键岗位倾斜的分配制度,努力实现一流人才、一流贡献、一流报酬。 (二)围绕高新技术发展,加强人才培养。依托国家重大人才培养计划、重大科研和建设项目、以及国际学术交流与合作项目,在注重提高综合素质的前提下,加大高级专家的培养选拔力度。省每年重点培养200名左右高级农业技术推广人才。认真落实学术技术带头人及其后备人选的选拔制度,培养一批农业科技推广领域的领军人物和拔尖人才。资助一批农业行业学术和技术带头人以及高级农技推广专家参加国际国内学术交流和培训,举办专题学术研讨;采取多种形式支持农技推广专家开展推广课题研究。创新农业技术推广体制与机制,实现农业技术推广人才与农业生产的紧密结合,建设一支稳定高效、技术转化能力强的农业技术推广人才队伍。 (四)加强农产品质量安全监管队伍建设。“十二五”期间,在完善提高省级农产品检测中心的基础上,扶持16个市90个农业县(市、区)质检站建设,形成以省级质检中心为龙头、市级质检中心为骨干、县级质检站为基础、乡镇速测站为前沿的全省农产品质量安全检验检测体系。强化质检机构考核评定工作,实行检测人员培训上岗制度,全面规范质检机构管理。实现农产品质量安全执法监管体系“机构专业化、人员稳定化、经费预算化、手段现代化”。开展农产品质量安全监管、检测、认证队伍培训,构建一支“懂政策、懂法律、懂技术、懂管理”的复合型农产品质量安全执法监管人才队伍。 (五)鼓励各类农业人才到农村基层创业。对县以下农业技术推广专业人才,继续在业绩评价、职称评聘、学习培训等方面给予照顾。支持农业专业技术人员开展科技开发、技术推广、试验示范等有偿技术服务,依法保护知识产权和经营所得。在完成国家赋予的公益性职能前提下,利用自身优势和技术特长,拓宽服务领域,扩大服务范围,延长服务链条,增强自身的活力与实力。 (六)加大农业技术推广专业人才开发的投入力度。确立人才投入优先的观念,建立健全政府主导、用人单位、个人和社会多元化投入机制,加大农业技术推广专业人才开发投入力度。调整财政支出结构和方向,大幅度增加对农业职业教育、农业专业技术人员继续教育和农民培训的投入。把农业人才开发经费列入年度财政预算。广泛动员社会资金,建立各种农业技术推广专业人才培养和奖励基金。在重大项目设立和经费使用中,优先支持学科带头人和优秀科研团队。 (七)完善农业技术推广专业人才激励机制。加强对农业技术推广专业人才的业绩考核,采取多种形式对优秀农业技术推广专业人才进行表彰和奖励。积极利用广播、电视、互联网、报刊等媒体,大力宣传优秀农业技术推广专业人才的先进典型事迹。在农业技术推广系统营造尊重人才、爱护人才、向优秀人才学习、鼓励奋发向上、锐意进取的良好社会氛围。 (八)加强组织领导。各级农业部门要从战略高度认识农业技术推广专业人才工作的重要性和农业技术推广专业人才队伍建设的紧迫性,加强组织领导,将农业技术推广专业人才队伍建设工作列入议事日程,纳入目标考核。在当地党委、政府的领导下,把农业技术推广专业人才队伍建设纳入当地农业和农村经济社会发展规划,结合本规划制定具体实施方案,并与有关方面积极协调、密切配合,形成做好农业技术推广专业人才工作的强大合力。要以求真务实的精神抓好人才队伍建设的各项工作,加强督促检查,总结推广典型经验,及时发现和解决问题,保证人才队伍建设各项任务落到实处。 农业推广技术论文:金湖县乡镇农业技术推广服务中心发展现状及对策 摘要分析了金湖县乡镇农业技术推广服务中心基本现状,总结了改革后乡镇农业技术推广中心发展取得的成效,指出了存在的问题,并提出对策。 关键词乡镇农业技术推广服务中心;现状;成效;对策;江苏金湖 1基本现状 1.1人员构成基本情况 金湖县辖有11个镇,核定编制152人,实际在编138人,在编人员中农技21人,农机11人,农经24人,畜牧26人,蚕桑8人,劳服所11人,水产8人,林业10人,企管10人,统计4人,其他5人。大专学历87人,本科16人,高中及中专学历35人。初级职称86人,中级职称52人,高级职称人员无。平均年龄44岁,其中30周岁以下4人,30~40周岁52人,40~50周岁75人,50~55周岁7人,55周岁以上人员没有。平均工龄22.1年,其中10年以下的11人,10~20年47人,20~30年79人,30年以上1人。 1.2工资福利基本情况 金湖县乡镇农业技术推广服务中心人员平均档案工资1 505.7元,所有人员的工资已全部纳入镇财政预算,由镇财政统一打卡发放,医疗保险、养老保险、住房公积金各镇均由镇财政统一解决。但福利、奖金、办公经费各家解决途径不一致[1],存在以下4种情况:一是由镇财政全部解决有3个镇;二是镇财政解决部分人员经费的有2个镇,如涂沟镇原农技、农经、兽医人员的福利、办公费用由原单位解决,而原水产、林业、蚕桑等其他人员经费则由镇财政解决;三是镇财政实行预算外管理,不足部分由镇财政补足的有5个镇;四是镇财政不承担福利、办公经费,完全由改革前原单位承担的1个镇。 2取得的成效 (1)精减了人员,减轻了农民负担。改革前全县乡镇7所8站在编人员有339人,改革后,原7所8站人员编制一般仅设立1~3个编制,平均不到2人,现全县乡镇农业技术推广中心实际在编人员138人,明显精减了人员、减轻了农民负担。 (2)充实了力量,提高了业务水平。在改革时,通过竞争上岗,一般淘汰了业务水平较低、工作能力较差的人员,而业务水平较高、工作能力较强、群众基础较好的专业技术干部被竞聘上岗,使乡镇农技推广整体力量加强,业务水平明显提高[2]。 (3)经营性人员与公益性人员分开,提高了工作效率。通过改革,全县所有改革竞争上岗人员均脱离经营,从事公益性农技推广,使公益性人员有更多的精力、更高的积极性从事本职工作;而经营性人员也改变了观念,端正了态度,更好地从事经营活动。 (4)精减了机构,避免了重复开支。改革前7所8站经改革后合并成立一个单位,上级主管部门及镇开展工作时,把农业技术推广中心作为一个独立部门开展工作,机构精减了,避免了不必要的重复开支。 (5)承担农业项目实施,促进科技成果的转化应用。各镇农业技术推广中心一般都有相应专业人员参与了农业项目实施,如稻田生态养殖、机插秧栽培技术、油—瓜—稻高效栽培技术、藕鱼套养技术、特种养殖技术、网箱养殖技术、千亩成片林生产基地建设、科技入户、三项工程、畜禽高效规模化养殖、基层农技推广体系改革与建设示范县等项目,将有效地促进农业科技成果转化应用,促进农民增收增效。 (6)创办、领办农业专业合作组织,促进农民增收致富。全县乡镇农业技术推广中心有51人创办、领办农业专业合作组织18个,带动农民致富2万人,有效地促进了农民增收致富。 3存在的问题 (1)职能不明,农技推广职能被削弱。一是县级主管部门业务管理相对较弱。改革后乡镇农业技术推广服务中心下放到各镇人民政府管理,县级业务主管部门行使业务管理。而实际上级业务部门从事业务培训、管理相对减少,竞聘上岗人员一般只参加人事部门职称培训,而业务部门几乎不直接对农业技术推广中心人员进行业务培训[3]。据调查,5年来乡镇农技推广人员参加3 d以上培训的人数仅为6.5人次。二是镇里存在政事不分,乱拉乱用现象。镇里工作千头万绪,镇政府为了应付镇里日常工作,一般政事不分、职能不明,农业技术推广中心人员大部分时间、精力主要应付镇里的中心工作,例如负责分工村、规费上缴、农业养老保险、秸秆禁烧等突出性工作,而无暇顾及本职业务工作,更为严重的直接抽调他用,全县这种类型人员有24人,占在编人员17.4%。全年50%时间从事政府其他工作的人员有110人,占在编人员近80%。 (2)办公条件差,办公设施落后。改革后,原7所8站的财产归镇政府拥有,镇政府为了减轻财政负担,一般把原有财产主要是房产进行拍卖处理,导致竞聘上岗人员没有集中办公场所。办公设施简陋,根据调查:全县乡镇农业技术推广中心配备电脑25台,其中有11台是县农业局为了方便镇农技员开展工作配备的,有固定电话的9家,还有2家没有固定电话,同时缺乏现代农业技术推广相应的仪器设备。 (3)福利待遇低,工作经费短缺。各镇农业技术推广中心人员与镇行政编制人员相比,奖金福利待遇解决难,相对福利待遇低,改革后公益性与经营性人员分开,公益性人员不再从事经营活动,而部分镇仍需农业技术推广中心人员自行解决福利、奖金等待遇,将直接影响农业技术推广中心人员工作积极性和责任心,同时因办公经费短缺,农业技术推广中心人员难以正常开展工作。 (4)债务严重,导致农业技术推广中心不堪重负。据不完全统计,各乡镇农业技术推广中心原单位在撤并前,一般都存在或多或少的债务;加之合并成立农业技术推广中心后,部分镇政府对各单位债权、债务、资产等情况没有充分核资清算,财务管理混乱,会计帐目不清,资产流失严重,导致目前全县11个镇的农业技术推广中心一般都有60万~250万元不等的债务。这些债务各镇政府也无力偿还,最终还挂在各镇农业技术推广中心帐上,将成为乡镇农业技术推广中心沉重的负担,直接制约着其发展。 (5)编制安排欠合理,导致部分人员无法从事本专业工作。定编时,各镇均设立蚕桑专业编制人员1~2名,但由于不少镇没有蚕桑生产,导致这些人员人浮于事、无事可干。 4对策 (1)理顺关系,明确职责。建议上级主管部门加强乡镇农业技术推广中心管理,理顺上下关系,上级主管部门避开条块分割,并直接进行业务培训,专业职称的评聘管理,各镇政府也应实行政事分开,退还相应编制人员,并明确相应职责,定编定岗,减少乱拉乱用现象发生。 (2)建立保障机制,落实基本待遇。建议上级主管部门制定相关政策,保障农业技术推广中心人员的工资、福利、奖金以及各项工作经费。 (3)增加资金投入,改善办公条件。建议各级政府进一步加大资金投入,加强农业技术推广中心基础设施建设,配备必要的办公场所和办公设施及仪器设备,从而提高为农服务能力。 (4)加强业务培训,提高业务水平。建议业务培训实行对口培训的方式,每年由省、市、县组织乡镇农业技术推广中心人员进行集中业务培训,对有编无职的人员进行转岗培训,提高农业技术推广中心整体为农服务水平,增强为农服务能力。 (5)加强政策扶持,打造创业平台。对领办、创办农业经济合作组织、农业科技园等的农技人员给予政策上扶持,解决他们后顾之忧,在创业道路上出现的难题,建议明确上级主管部门实行专人挂靠制,解决其创业道路上的难题[4]。 (6)加强清财化债,减轻债务负担。对各乡镇农业技术推广中心的债务建议各镇组织监察、财政、审计等部门进行进一步清查,明确债权、债务关系,对现有资源重组配置,增强经济、社会效益;对事实存在的债务进一步清财化债,促使乡镇农业技术推广中心甩掉债务重担,轻松从事农技推广工作。 农业推广技术论文:诸暨市镇乡农业技术推广队伍建设现状与对策 摘要:农技推广队伍建设是农技推广成败的关键。介绍了诸暨市镇乡农技推广队伍建设现状,分析了其存在的问题,并提出对策,以期为镇乡农技推广队伍建设提供参考。 关键词:镇乡;农业技术推广队伍建设;现状;存在问题;对策;浙江诸暨 农业技术推广(以下简称“农技推广”)是科技成果转化的主要手段,是联系农业科技创新系统和农业科技接受系统的桥梁,农业科学技术的推广和应用,对于优化农业结构升级、加快农业产业化进程有重要的推动作用[1-3]。而农技推广队伍建设是农技推广成败的关键,也是农技推广的重要支撑。近年来,诸暨市初步建立了一支能满足基本需求的农技推广队伍,通过镇乡农技推广体系改革和实施农技推广责任制度,有效增强了基层农业公共服务能力,农技推广在服务农业现代化发展、增加农民收入方面取得显著成效。同时诸暨市镇乡农技推广队伍建设也存在着一系列问题制约着农业技术的深入推广,应该重视镇乡农技推广队伍的建设,将其提高到农业的现代化和可持续发展的战略高度上,切实提高农技推广人员素质,促进农技推广队伍建设。 1诸暨市镇乡农技推广队伍建设现状 诸暨市全市总面积2 311 km2,辖3个街道,24个镇乡,468个行政村,总人口106.67万人。2009年,全市镇乡(街道)农技队伍共有在编人员165人,其中专职或兼职从事农技工作的133人,包括农科员23人,蚕桑辅导员17人,茶叶辅导员12人,动物卫生监督员63人,农机员18人。另32名属农技人员编制的人员,已提任镇乡班子成员,或脱离农技工作,转岗从事工业、城建等工作。近几年来,诸暨市镇乡农技推广队伍得到一定的发展,整体素质得到相应的提高,在推动当地农业经济快速发展,促使农业科技成果更好地转化为生产力,提升农业转型速度,促进农业发展、农民增收、农村进步上发挥着重要的作用,做出了较大贡献。 2存在的问题 2.1队伍严重老化,整体素质不高 全市镇乡农技人员中,35岁以下的仅5人,占3%;35~45岁的28人,占17%;46~55岁的53人,占32.1%;55岁以上79人,占47.9%。农技人员老龄化现象严重,年轻技术人员断档,没有形成合理的梯队。在岗农技人员中,中专及以下学历的达94人,占57%。高学历人员十分奇缺,高素质的人才严重匮乏,人员年龄结构和知识结构都很不合理,人员整体水平与农技推广工作发展不相适应。 2.2人员知识断层,专业技术落伍 目前,现有的镇乡农技推广人员缺乏知识更新和进修深造机会,对现代农业新技术的熟悉程度和操作能力不够。诸暨市已对农业的种植结构进行较大的调整,农业种植变成了多种经济作物种植,农民对农业技术的需求已由原来的粮棉油技术改变为多种经济作物技术的需求。面对现代农业发展,镇乡农技推广人员知识结构单一,专业技术滞后,不能很好适应当前市场经济与高效农业多样化发展。 2.3人员配置不平衡,岗位编制不合理 镇乡之间农技人员分布极不平衡,最多的乡镇在编17人,最少的仅3人。除畜牧线因刚完成畜牧兽医体制改革,人员配备还比较均衡,其他的都是配置较弱,如农机线有13个镇乡(街道)无专业农机员,特产线有9个镇乡没有专业人员,粮油线有6个镇乡出现空缺,全市各镇乡没有水产类专业人员,也没有负责农产品质量安全的人员。一些乡镇出现“在编不在岗”或“在岗不在编”问题,全市镇乡(街道)现有165名在编人员中,32人已完全脱离农技岗位,占19.4%。在岗的133人中,仅畜牧线有23人专职从事本职工作,其余110人均有兼职。有的镇乡农技人员空缺后,用林业、文化线等人员充任农技员,其不懂业务,影响工作;有的乡镇让林技员负责粮食生产;有的被乡镇政府随意抽去从事计划生育、征地、选举等其他工作。全市镇乡仅有的几个特产线高级农艺师,工作在街道,无相应产业,从事非农工作,作用得不到发挥,这些不合理的配置使本来有限的农技推广力量显得更加薄弱。 2.4人员待遇较差,推广队伍不稳 镇乡农技人员待遇很低,经济条件好的乡镇可以保障推广人员工资,但是“有钱养兵,没钱打仗”;而经济条件不好的乡镇,农技推广人员的工资都不能保障,既“没钱打仗”,又“没钱养兵”。有的乡镇级甚至出现了“线断、网破、人散”的现象。再加上农技推广人员职称(职务)晋升难,导致农业技术推广人员的收入水平相对较低。镇乡农技推广工作条件差、待遇低、职称评聘难(尤其是聘任),是农业技术推广队伍不稳定的重要原因[1]。这样就难于吸引优秀高校毕业生,即使进来也留不住,使得农技推广队伍整体素质难以提高。 2.5经费保障不力,推广工作受限 目前,诸暨市财政支出方向、结构不合理,导致农业技术推广经费投入相对不足。农业技术推广经费投入不足,影响和制约了农业技术推广机构的正常运转,既无法引进新技术,也无法开展新品种试验、示范、推广。同时,由于经费的影响,在农技推广过程中缺乏必要有效的信息传播、技术培训以及交通工具,影响推广工作效率,农业技术推广人员继续教育机制也无法建立,从而导致农业技术推广人员知识老化现象十分严重。 3对策 3.1健全组织建设,解决好镇乡农技推广队伍岗位问题 要科学设置农技推广机构,对现有镇乡农技机构进行整合,建立农技推广、动植物疫病防控、农产品质量安全监管“三位一体”的农业公共服务中心[4]。农业公共服务中心为镇乡政府、街道办事处内设的全额拨款事业单位,业务上接受市农业局的指导。要明确农业公共服务中心的公益性定位,就是具体承担新技术、新机具的引进、试验、示范和推广,农民技术培训,农业资源使用监测,农业公共信息服务;畜牧业生产、动物免疫检疫、疫情报送、防疫智能化信息录入、防治处置等公益性职能。在保持农技队伍编制不变的基础上,将现有农技人员分为专职、兼职、转岗三类管理,对人员重新进行定岗。一是组建专职责任农技队伍。服务中心应设专职主任,负责全面工作,同时根据产业规模和镇乡类型,配备一定数量的专职人员。二是现已转岗人员保留农技干部编制,根据镇乡需要,不再从事农技推广工作。三是其他农技干部为兼职农技人员,实行分线联片工作制度。人员配备由农业局提出方案,各镇乡街道确定人员,必须保证一定数量的专职人员。 3.2加强业务培训,提高镇乡农技推广队伍整体素质 要针对镇乡农技推广人员需要的知识,实施农技人员知识更新培训计划,建立和完善农技推广人员继续教育机制,采取异地培训、集中办班和现场实训等方式,借用农业院校、科研院所力量,每年组织选派技术骨干进行定量在职培训,开展专业知识集中培训,努力培养一批“全科医生”式的基层农技干部。农业公共服务中心在不影响农技推广工作的前提下,对全体农技推广人员进行短期脱产轮训,培训的开展主要是以当前农业领域新理论、新知识、新技术、新方法为重点的继续教育,做到活学活用,帮助农技推广人员更新知识,改善知识结构,提高服务本领。 3.3选拔充实农技人员,不断优化镇乡农技推广队伍结构 农技推广人员的补充,应由市农业局提出方案,要通过人事部门公开招聘的方式,选拔优秀人才专职从事农技推广工作,招收具有大学本科及以上学历的应届毕业生,弥补基层高学历专业人才的不足,改善专业技术人员的学历结构和年龄结构。要积极鼓励高校毕业生到基层从事农业公共服务工作,引导支持大学生“村官”学习农业知识,开展农业公共服务,对表现好的选拔聘用到乡镇农业公共服务队伍中。 3.4加大支持力度,加强镇乡农技推广队伍保障措施 一是加强经费保障。市财政要加大对基层农业公共服务的经费投入,农业公共服务中心为全额拨款事业单位后,农业公共体系人员经费、工作经费要全额列入市财政预算,建议原为差额拨款的农技人员调整为全额拨款[5]。农业公共服务中心不能全部承担的动物防疫、检疫等公益性服务,采取政府购买服务的方式予以落实。二是加强政策保障。要结合实际,深入调查研究,研究制定具体的实施方案和相关政策,重点明确机构性质、职能定位、人员配备、经费保障、责任落实、考核奖励等政策,推进规范化、制度化建设。三是加强组织保障。建议政府成立由市长为组长,市委副书记、组织部长、分管副市长为副组长,人事、编制、财政、农口相关部门组成的领导小组。出台关于加强农业公共服务体系建设的意见和具体实施方案,各镇乡也要建立相应的领导小组,切实加强对农业公共服务体系建设工作的领导和组织协调,确保各项工作有序开展。 3.5建立激励机制,调动镇乡农技推广队伍工作积极性 一是改善基层服务工作条件。要切实加强基础建设,努力改善基层农业公共服务的条件,重点加强服务场所、示范基地建设及仪器设备、交通工具等的配备,做到工作有场所、服务有手段、示范有现场、进村入户有工具,确保为“三农”提供方便、快捷、高效的服务。二是建立农技推广人员奖励制度,对工作成绩显著的农技推广人员要实行奖励,提升农业技术推广人员的社会地位,增强农业技术推广人员的荣誉感。三是提供农技推广人才发展途径。要深化职称制度改革,打破学历、论文、外语等限制,确立以业绩为主的基层农技推广人员职称评审机制,解决基层农技推广人员技术职称(职务)晋升难的问题,鼓励优秀专业技术推广人才到农业生产第一线建功立业。 农业推广技术论文:浅议如何加快完善农业新技术推广的进程 农业新技术的推广随着社会主义市场经济体制的建立,面对黑龙江省农村经济发展的新态势,农业技术推广工作的进展并不是十分顺利。作者在基层工作多年,根据调查分析以及亲身感受提出制约农业新技术推广的因素分别是:农业技术推广机构管理体制不顺,改革目标不明确;不完善的农业新技术推广体系;农业技术推广事业经费缺少,农业科技人员待遇报酬偏低;没有试验、示范基地,农业技术推广整体水平明显下降;农技人员素质偏低,知识更新不及时,培训学习机会少等。 (一)农业技术推广机构管理体制不顺,改革目标不明确 目前,乡镇农技站划归乡镇政府管理,91年农技站人、财、物“三权”下放乡镇后,使县级农业部门对乡镇农技站在业务上难于管理。有的地方政事不分,把农技人员当行政人员使用,农技站人员在业务上没有自主权,技术干部做行政事务的多,搞业务技术的少,直接影响了科研成果转化为生产力的进程,和农业生产的发展速度。 (二) 不完善的农业新技术推广体系 目前,农技推广职能定位不清,效率低下。除技术推广职能外,还有执法与质量监测等行政职能及经营服务等职能,难以兼顾。而且,自从2003年的农业技术推广体系改革试点以后,许多乡一级的农业推广站向自主经营、自负盈亏的方向发展。为了生存,他们更侧重于农业技术推广的营利性,好多推广站把向农民出售种子、化肥、农药等作为工作重点,完全忽略了农业新技术的实验,示范的重要环节,没有充分发挥出其应有的服务性职能。 (三)农业技术推广事业经费缺少,农业科技人员待遇报酬偏低 长期以来,乡镇农技站应以搞好经营促进推广的工作原则出发,但事实上大多的乡镇不是这样,而是政府把乡镇级的农技部门的合法经营做为创收的一个环节,采取了出租或承包的形式进行管理,所得承包费均归政府所有。而农技人员应该享受的待遇却不予兑现。乡镇农技工作最直接服务于农民,面对千家万户,工作量大。从道理上讲,在人才和经费的投放力度上应该大些,但现实情况是大部分基层农技站难以维持,有的甚至连最起码的基本工资都保证不了,村级农技员多年前就已取替,导致乡镇农技推广网点解散,留下的农技员不得不成为兼职或专职的“农资员”,去搞经营创收,致使农技人员无法集中精力从事农业技术推广工作。 (四)没有试验、示范基地,,农业技术推广整体水平明显下降 在农副产品日趋商品化和市场化的形势下,农户增收的愿望十分强烈,但农民引进新技术仅凭一些简单的听、看和有限的光盘资料,发挥不出好的效果。农民又比较因循守旧,接受新技术新事物的能力又有限,所以新的科技成果转化为生产力的进程也达不到快速的目的。只有发挥完善乡镇级农业技术的推广,建立一些试验田、示范基地,在农技推广技术人员的正确指导下,有目的直观的向农民展示必要的效果,农民才会体会到更多的收获。争取一步到位的大面积的达到农业新技术推广的应用目的。新技术的推广及应用也是政府为提高农业生产率和土地利用率,增加农业综合效益,促进农民增收,建设社会主义新农村的有效途径。农业技术推广本身也是一个创业的过程。我们看到很多地方,科学家在推广技术的过程中与农业生产者合作、与资本合作,产生了众多企业。比如搞种籽研究的成立了种业公司,搞饲料研究的成立了饲料公司,这种模式不仅能够产生利益、放大利益,而且符合现代化农业工业化发展的要求,有利于农业的标准化、规范化生产。我们要以开阔的胸怀接收这种利益模式,这本身也符合市场经济发展的规律,也符合科技创新的规律。 (五)农技人员素质偏低 农技推广工作是一门新学科,它是农科理论、农科技术与营销学的结合,而各农技站技术人员全部只有中专及以下文化程度,本科、大专毕业生不愿来,中级职称人员很少,大多数人是顶替和学专非所用人员,导致农技推广队伍的人才结构不合理,人员素质参差不齐,严重的降低了技术队伍的整体素质。而且接收继续教育人数也逐年下降,尽管他们通过多年基层实践,积累了一定得经验,但在日新月异的科技发展时代,知识面与知识结构还不能适应农村经济发展的需要。 通过以上主要因素的分析,我们不难就如何进一步做好新的技术推广工作得到一些启示:一,把市场做为第一信号。密切关注市场动向,始终把效益放在第一位,重点推广市场利用前景好的农业新技术,减小市场风险。二、把新技术的实验、示范做为前提。针对农业新技术的地域性特点,必须从小面积的实验、示范入手,然后才能大面积推广。三、把搞好网络建设,提高服务水平做为着力点,完善村级设置,必须十分重视服务网络建设,充分发挥各级服务组织的优势。鼓励科技人员服务第一线,多层次多渠道投入农业科技体系,实施科技承包,把投入农业体系,实施科技承包,把应用技术送到千家万户。四、把提高农民素质做为切入点。 现代农业需要有现代知识的人来经营。只有使技术拥有者和推广者从中受益,才能让他们放心地在“土地”上扎下根,与农业生产者分享创新成果、分担风险、分享利益、共同发展。同时,我们应该看到这种创业过程的利益示范效应。我们每年有数万农业院校毕业生,如果他们能够看到农业产业的前景和钱景,如果他们投身到农业创业中来,开展技术推广,形成自己的企业,开创自己的事业,这本身是一件多赢的事情。他们的加入,必然改变农业生产的人才结构,而人才结构的变化一定会加速农业科技的扩展和农业现代化的步伐。 农业推广技术论文:新时期农业技术推广现状 一、新时期农业技术推广的现状 (一)忽视市场规律的运用 从改革开放以后,我国就开始实行市场经济体制,依靠市场的导向作用来促进经济的发展。但新时期的农业技术推广并没有从市场的需求出发,许多推广出的农业技术无法真正满足农民生产的需要,这使得农产品的市场需求和农业技术推广的市场脱节,结果导致农产品过剩问题出现。再者农业市场讯息不能及时反馈到农业技术的推广中,造成农业技术落后于农产品市场的实际适应性。 (二)农业技术推广力量不足 无论是农业技术推广的渠道还是技术推广人员,都缺少专业化统一化的推广程序。从目前农业技术的推广渠道来看,现有的推广途径并不能满足农村普及的需要。对于农民来讲,他们的综合素质相对较低而且接受新事物的能力比较弱,如果仅仅依靠推广技术人员使用语言去表达新技术的优势,可能推广的效果就比较微弱。尤其是许多农业技术推广人员比较擅长在实验室研究农业技术,但对农民表达农业技术时不能采取有效的方式。 (三)缺乏风险抵御机制 农业技术推广的最终目的是要转化成切实可见的农业成果展示给农民看,这样农业技术才发挥出研究的应有价值。但对于一些新兴的农业技术项目,很可能由于操作过程不当对农民生产造成损害,这种内在的风险会打击群众对于农业技术的信心和热情,只有降低农业技术推广的风险,建立风险预防的完备机制才能结局技术推广的实际问题。比如,现存的多数农业技术推广都没有包含保险服务措施,风险的后果由农民群众承担使得农业推广的步伐变得艰难。 二、推广农业技术的有效对策 (一)注重市场指导,强化服务信息 面临农副产品日益市场化的新时期,我们要善于抓住机会对农业技术进行推广,根据市场规律的发展趋势,种植开发市场需要的农作物。很多农业技术研究出来不能在市场得到需求,发挥不出应有的价值,那么这项研究就是失败的,一方面从农民群众的好奇心理入手,从市场中的需求出发,消除农民群众对市场的畏惧心理,真正研究出有实用价值的农业技术。另一方面农业服务部门要主动承担起为农民提供信息服务的职责,将信息服务纳入到技术的推广范畴中,在对群众农业技术培训师,主动讲解关于市场营销方面的知识,以市场经济带动农业技术的推广。 (二)壮大农业技术推广的力量 新时期农业技术的推广有完善的程序和步骤,对于农技推广的渠道和技术人员都应该策划周全。随着社会主义新农村建设进程的加快,许多地区已经建立起网络,信息化宣传是农技推广的重要渠道,通过农村互联网技术的普及,农民群众接收农业技术信息的渠道已不仅仅限制于从技术人员的口中得知。再者农技推广人员的队伍需要更加专业化,除了增强整体人员的表达能力之外,定期对最新研究的农业技术进行学习培训。随着农产品产量的提升,人们对其质量提出了更高的要求,所以对农技推广的重点要考虑到是否有利于农产品产量和质量的双重提升。除此之外还可以在新时期各种媒体资讯发达的情况下,利用微博微信等媒介传播农业技术相关知识,定期对群众举办农技讲座,鼓励群众积极参与到农技推广的活动中来,设置手机短信提醒日期和时间。 (三)完善配套建设,营造良好的推广环境 上文提到许多农技推广存在一定的风险,打击了农民群众推广的积极性,针对这一为问题,农技推广工作者需要建立完善农技风险管控,解决群众的后顾之忧,形成良好的农技推广环境。首先当前针对农技推广的险种并不完备,需要相关地方政府以及企业建立协调沟通农技推广机制,新城完善的农技推广体系。其次,良好的推广环境需要工作者加强推广力度,获得群众对农技推广的支持,两者建立一种广泛而深厚的联系,注意倾听群众的心声,真正走入到基层中间,开展实际调查,为群众解决农业生产中的实际问题,注重向群众展示农技研究的成果,增强群众对农技推广的信心。综上所述,新时期农技推广工作是实现农业现代化的前提,作为中间连接的纽带,必须引起足够的重视。虽然当前农技推广中仍然存在许多问题,但只要农技推广不断改革创新,在新时期寻求发展的机遇,最终会促进我国农业的可持续发展。 作者:崔绪钊 单位:江苏省淮安市淮阴区棉花庄镇农业技术服务站 农业推广技术论文:农业技术推广对农业增收的促进作用 摘要:建设全面小康社会无法脱离农业的推动,涉及到很多农村地区的经济发展水平,农民收入难得到提升,小康社会就只能成为一种形式。为了改善农民的生活环境,促进农民增收,我国在近几年出台了一系列的鼓励政策,从废除农业税到下发农业补贴,很多工作都没有实现预期中的农民增收效果,山区农民的工作积极性明显提升,工作负担也在减轻,但是收入却没有得到提高。因此,农业部门需要对农民增收加强研究,探讨出有效的措施促进农民增收。 关键词:农业技术推广;山区农民增收;作用 我国是一个农业生产大国,农村人口基数比较大,农民收入是解决“三农”问题的关键,对于促进城镇化目标的实现具有重要意义。根据统计局公布的数据可知,我国的农村人口收入与城市人口收入相距甚远,国家要想缩短双方的收入差距,就要帮助农民提高收入,而农业技术的运用是促进农民增收的关键。因此,本文先分析了农业技术在增加农民收入方面起到的作用,然后提出了加强培训力度、加大技术推广的资金投入、建立农业技术服务平台、采用农民推崇的推广方式以及建立农技推广监督体系这几项措施促进农民增收,真正发挥出农业技术的实际效用。 1农业技术对农业增收的促进作用 实现小康社会的建设和农业的有效发展息息相关,我俄国农村地区人口数量大,要实现全面小康社会就必须增加农民收入。为了有效提升农民的经济收入,使其生活环境得到改善就必须加快农业的发展进程。近年来,国家出台了农业税废除制度及农业补贴制度等一系列促进农民增收的额政策,对于农民工作积极性的提升有了极大的促进作用。党和国家对于农业技术推广也高度重视,各级政府通过试验、培育新品种、培训技术人才等多种措施来指导农业技术的发展和应用推广。这些举措在各地农村都起到了良好的效果。其中,新品种农作物种植技术的推广和培育、新型农业机械设备的引进和使用培训、优良农作物种子的提供和良好的农作物管理方式的推广等,同时加强对农民作业科学性的培训,使农民掌握预防农作物虫害的知识,从而有效促进农业的增收,提高了农业生产效率,极大程度上促进了农民收入的增长。 2利用农业技术促进农民增收的有效对策 2.1加强培训力度 对农民进行技术培训,可以通过网络和媒体这类新兴手段进行,让农民了解最前沿的农业知识,有关部门还要建立培训班、组织技术讲座,或者邀请农业专家在现场为农民解惑,从而帮助农民掌握实用的农业技术[2]。当前的农民教育比较滞后,所以农民的知识水平也非常有限,政府应加大基础教育力度,并从政策上给予农民更多优惠和帮助。 2.2加大农技推广的资金扶持力度 政府应设立农技推广的专项资金账户,对农技推广加大扶持力度,还要为农民提供培训经费,确保农业推广项目和引种工作都能够有序开展,还要给予农民财政补贴,制定健全的法律法规,鼓励外资和个体投入到农业当中,促进农业的专业化和标准化。 2.3采用农民推崇的推广方式 因为农民的知识水平有限,过于学术化的技术理论他们无法消化,这样只会打击到他们的学习积极性,所以农业部门要采取比较简单的方式来推广农业技术,而不是一味地宣讲理论。有关部门可以组织建立农技示范园和科研区,带动邻近乡镇共同学习农业技术。还要建立农业合作社和乡村农场,鼓励农民积极参与,可以选出农技学习示范户,让其他农民看到农业技术在增收方面的实效,从而调动他们运用农业技术的积极性。 2.4构建农业服务机构 农业部门应该利用网络建立农业信息网站,让农民能够通过互联网实时掌握农业资讯,学习更多有效的病虫害防治技术,学会科学管理田地。可以利用广播宣传农业技术有关的知识,这种宣传方式对于农民来说更容易接受。还可以建立农村信息服务点,让工作人员农业信息,为农民解疑答惑,提供实用的、有效的帮助,这么做还可以达到宣传农业技术的目的。 3结语 增收问题关系到我国人口最多的农民利益问题,也是我国实现全面小康目标必须要解决的问题。提升农民对农业设备、农业生产和农业管理的积极性,就是解决该问题的重要措施。各基层的农业服务站必须认真履行自身的职责,从而加速实现我国全面建设小康的目标。在未来的发展进程中,还应该加强对农业技术的推广,同时应该考虑到农民基础素质较低的特点,尽量通过简单、易懂的方式来进行推广,推广进行之后,还应该在各地配置专门的技术人员到田里头进行实践工作,解决农民在实际种植过程中遇到的问题,做好后续技术服务和指导工作。 作者:舒龙 单位:河北省滦平县农牧局河北滦平 农业推广技术论文:农业技术推广现状与改善措施 摘要:自改革开放以来,我国农村发生了巨大的变化,农业产业结构为了适应社会发展的需求而不断进行调整。农业技术推广为我国农村经济的发展起到了巨大的推动作用,但是随之市场经济体制改革的不断深入,我国农业技术推广已无法适应当前农业发展的需求。对此,就目前农业技术推广的现状进行分析,针对其中存在的问题提出相应的改善措施,以促进我国农业技术应用效率,促进我国农业产业结构的调整。 关键词:农业技术推广;现状;改善措施 0引言 人们对农业的要求随着我国国民经济的快速增长也随之提高,不仅要求产量要增加,还要求农作物要有更高的品质与口感,这样才能够满足国民对饮食日益增长的要求。要确保这个目的的实践,其前提就是要加强现代农业技术的推广与应用,改变传统农业生产模式,改善粗放型的传统农业现状,为我国农业生产化、规模化的发展奠定基础。但是就我国目前农业技术的推广与应用而言,其中存在的一些问题对我国新型农业技术的推广与应用造成了阻碍。 1我国农业技术推广推广现状 1.1农业技术推广工作体制不健全 就目前我国各地区农业推广机构管理体制而言,情况堪忧。一方面,农业技术推广的工作落实不到位、信息不畅通、费用不到位等问题,对正常农业推广技术造成了严重的阻碍。甚至还有个别农业技术推广站出现了胡乱编制岗位、在编不在岗等等现象。另一方面,由于农业技术推广站的条件较差、工资待遇水平的原因,从而使得农业技术推广工作难以吸纳相关的专业人才参与工作。此外,由于农业技术推广内部不健全的管理体制,竞争、奖罚激励、监督等体制相对缺少,从而使得推广人员的工作积极性、主动性、创造性难以得到充分调动。 1.2相关技术人员与农民素质亟待提高 由于农业技术推广站的工作条件、工资待遇等条件较差,从而导致部分农技人员不愿继续工作纷纷离开原来的岗位,造成了农业技术推广人员相对欠缺。同时,高学历、高职称的技术人员因工作条件、待遇等问题不愿从事农业技术推广工作。此外,农民群众为农业技术推广工作中的手体,近年来大量青壮年劳动力外出务工,农村从事从业生产的多位老弱妇孺,整体文化素质偏低,接收新技术的能力较差,从而为农业技术的推广工作造成了阻碍。 1.3农业科技成果转化率低、效果差、不配套 在农业技术推广之中常常会遇到这样问题,高水平的科研成果在生产得到不到推广与应用,究其原因主要有以下三个原因:一是因为个别单位重视科研实验研究,忽略实际生产的需求,从而导致了科研成果与生产发展不同步且不被农民群众接收。二是因为技术不配套从而导致了实际农业生产中的效果低下。三是由于相关农业技术的研究经费相对不足,对科研成果从实验室向生产领域的应用过程造成了阻碍。从一定程度来讲,第三个原因是目前影响我国科技成果得以转化的最关键的一个因素。 2改善目前我国农业技术推广现状的措施 2.1加大经费补贴提高推广应用积极性 一方面,需要对农业技术推广工作人员提供完善的绩效补贴扶持,根据推广人员的推广业绩、所在地区新技术普及程度为其提供合理的经济补贴,或是予其以评优、职位动迁等方面的优先福利支持。另一方面,加大对重点推广区域农民、农业企业适当的补贴扶持,比如设立新技术应用的保障保险机制,确保固定收益,或是给予农业技术推广相应的经费补贴,还可以进一步强化农产品的销售渠道,推荐优先采购等等[1]。通过实际利益促进农业技术推广人员、农业从业人员能够积极运用新技术,提升农业技术的利用效率。 2.2加大对推广人员与农民群众的技术培训力度 就目前存在的农民群众素质偏低的现状,需要进一步对其的农民技术培训,积极采取多种形式开展培训。可以于农闲时节以培训班、现场示范相结合的方式进行指导,不断提高其科技意识,丰富其科技文化素质,提升其农业生产之中运用农业技术的能力。同时,定期组织基层农业技术推广人员进行培训、再教育提高其整体素质,提升其专业技能,确保其能够为农民群众提供更高效、更优质的农业技术指导服务。 2.3加大科技投入促进科技成果的转化 相关部门应极大对农业科技研究项目基金的支持,确保每个科研项目各阶段资金应配套。加大对配套资金合理利用的研究,确保有效资金不被滥用,能够充分发挥资金的作用,从而提高科技成果的转化效率。同时应积极借鉴国外相关经验,积极通过立法等手段鼓励农业生产大企业、大集团、相关科研部门,积极开展农业研究巩固关系机构,予以风险投资[2]。研究喝过允许有限的垄断,结合风险与效益拓宽科研成果转化道路。 3结语 农业技术推广对我国农业的发展起到了一定的促进作用,但是却存在着不少的问题,对我国农业现代化与品质化的进程造成了很大的阻碍。对此,农业部门、地方政府、农业技术推广人员应加强合作,不断创新工作模式与思维理念,积极提升农业技术的应用效率,促进我国农业产业化的调整与发展。 作者:刘常喜 单位:东明县农业局 农业推广技术论文:农业技术推广体系建设浅议 [摘要]农业技术推广是我国现代农业、生态农业发展的重要手段之一。随着我国人口的增加、经济的发展,我国农业生产逐渐凸显出一定的问题,如新技术和新工艺得不到有效的运用,农业生产水平低下等,严重阻碍了我国其他战略的实施和发展。而农业技术推广体系建设有助于我国农业生产水平的提高,从而解决我国经济发展的基本问题。当然,构建农业技术推广体系并非一朝一夕的工作,在推广过程中会遇到各种各样的难题。本文试从目前我国农业技术推广存在的问题进行分析,并对具体问题给出一些建议,以期尽快建立健全我国农业技术推广体系,对我国农业现代化发展有所裨益。 [关键词]农业;技术推广;对策 随着我国经济现代化发展的腾飞,城市开始反哺农村,支持农村的经济建设。党和国家领导人提出“三农”问题,更是对农村建设的重视。农村建设的首要问题就是农业生产水平的提高,农民生活质量的提高,这些问题可以通过农业技术推广来解决。农业技术推广主要是指通过试验、示范、培训、指导和农技咨询等方式,将一些应用在种植业、林业、畜牧业和渔业方面的最新科技成果和实用技术普及到农业生产的产前、产中和产后。农业技术推广体系的建设不仅是实现我国现代化农业的重要保证,而且是提高农民收入的有力措施之一[1]。所以,搞好农业技术体系建设于国于民都是有利的。 1目前我国农业技术推广体系建设存在的问题 农业的发展在我国经济建设中起着无法取代的重要作用,但目前我国农业现状无法满足经济建设发展的需求。所以,提高农业生产效率,实现农业增收是目前我国农业发展的主要问题。这个问题需要建设农业技术推广体系来解决。由于农村情况比较复杂,在推广农业技术的过程中会遇到各种不利的影响,不利于农业技术推广工作的顺利进行。 1.1管理制度不健全 制度的建设是保证行动实施的重要前提,当前我国农业技术推广管理体系仅由中央到地方的管理方式,这种方式在很大程度上带来了技术推广的不确定性,由人治而非制治,人员之间经过层层部门的管理容易导致人事分离,造成农业技术推广无专人负责,各部门之间又缺乏良好的协调,出问题相互推脱的事情时有发生,这种制度的不完善和不合理严重影响了农业技术推广体系的建立。此外,农业技术部门责任不明确,资金使用模糊不清,没有将农业技术推广资金用到合理的地方,致使农业技术推广受到了一定的影响。 1.2农业技术推广经费不足 我国对农业技术推广的资金支持不到位,具体有两方面因素,一方面是各级政府对农业技术推广专项资金的发放不到位。由于农村经济发展缓慢,工作条件艰苦,并且农业技术人员工资不高,这无疑影响了从事农业技术推广工作者的积极性。另一方面是资金使用不合理甚至出现贪污腐败、资金乱用的现象。一些部门占用用于农业技术推广的专项资金,还有一些部门利用职务之便将专项资金挪为他用。另外,一些地方基本没有这方面的财政拨款,或是地方政府取消了财政拨款,导致农业技术推广工作无法正常进行,严重阻碍了我国农业的发展。 1.3农业技术推广人员素质偏低 在我国,农业技术推广有专门的技术人员负责,这些技术人员对技术知识的掌握和对宣传方法的理解都影响着农业技术推广体系的建设。目前,我国的农业技术人员从业数量较少,并且缺少专业的技术人员,有些地区甚至没有专业的农业技术推广人员。同时,当技术推广员遇到无法解决的问题时,也没有相应的农业专家和教授对其进行指导,这就阻碍了农业技术的推广,造成推广速度慢、推广效果不理想的结果。 2农业技术推广体系建设的相关对策 2.1完善农业技术推广制度 完善农业技术推广制度是保证农业技术推广体系建立的首要条件。除了制度之外,还应建立健全相关的法律法规,政策只有在法律法规和制度保障的前提下才有可能顺利实施。虽然我国也出台了相关法律法规,但是操作性低、约束力不足。因此,要加强相关法律法规的完善和修订。对负责农业技术推广工作的相关部门要有一定的监督制度,将权力放在制度的牢笼里可以保证政策的有效落实,才可以使农业技术推广成为国家关注、政府关注、人们关注的大事[2]。 2.2政府加大资金投入 农业技术推广的实施离不开政府专项资金的支持,加大相关资金的投入对农业技术推广体系的建设有很大的推动作用。在资金注入后,对资金的使用和管理应谨慎一些,各级领导要带头做好本职工作,并确立起监督机制,对资金的使用有良好的规划和监督作用,杜绝贪腐等问题的出现,全力支持农业技术推广体系的建立[3]。 2.3加强对农业技术人员的培养 农业技术人员素质的高低直接影响着农业技术推广工作成效,因此,加强对农业技术人员的培训和专业能力的培养是至关重要的。只有农业技术推广人员的素质提高了,才能获得良好的推广效果[4]。另外,可以邀请农业专家到农村对农民进行集体的讲座培训,这样可以提高农民对农业技术推广的认识度。 3结语 农业技术体系的建设既关系到我国农业现代化的发展,也关系到我国的粮食安全和现代化经济建设。农业技术推广体系的建设既是国家战略规划的需要,也是农民真正实现创收的途径做好农业技术推广工作,使农民真正从社会主义建设中获利,是社会主义现代化建设的红利可以普及每个人。但是,农业技术推广并非是一帆风顺的,其中各种各样的问题需要推广人员齐心解决。 作者:宋瑞娥 单位:封丘县留光镇人民政府 农业推广技术论文:我国农业技术推广体系的改革与创新 摘要:农业技术推广体系在农业技术及农村经济发展中均占有非常重要的地位,对于促进农业技术成果落地转换具有非常重要的作用和意义,在整个农业技术技术创新中是非常重要的一个环节。我国农业发展的主要特点是区域性和分散性较强,建立的农业技术推广体系需要做到覆盖面广、深入深等特点。文章主要探讨了我国农业技术推广体系中存在的问题,并从农业技术推广体系的改革和创新的角度提出了对应的策略。 关键词:农业技术;推广体系;存在问题;改革;创新 科学技术在整个国家的发展中有着重要地位,对于农业发展来说也是如此,尤其是在农业技术推广中,科学技术的作用也十分明显。对于农业技术以及成果转换具有积极促进作用,其需要和农业科研、农业教育等形成推动农业发展的三驾马车。我国目前的农业技术成果转换问题主要表现为技术产业化程度较低、农业技术贡献率低、成果转化的速度慢,有针对性地对农业技术推广体系进行改革和创新是促进农业技术推广的一种有效措施。 1传统农业技术推广体系存在的问题 对于农业技术的推广,我国政府一直都给予了高度重视,自从建国以来就一直在努力,目前已经形成了覆盖面很广的一个农业技术推广体系。各个地方在农业推广过程中有着比较丰富的实践经验,经过长期的发展,在计划经济的影响下,我国目前的农业技术推广体系主要特点是政府扮演重要角色,没有形成良好的传达以及反馈机制,农业技术自主权较差。主要存在的问题如下。首先是国家在进行农业技术推广体系建立时是单向的,采取的服务方式都是被动的,对应的问题就是技术的转换效率较低,转化成果不够理想,从市场的角度来说,缺乏有效的驱动力。其次是不同种类的农业技术推广体系不同,推广的力度不一,有的技术覆盖范围较广,有的则实际覆盖范围较窄,发展也较为缓慢,要想很好的实现农业技术转化落地还需要很长的一段时间。再者是农业大专院校和相关的农业科研院所的科研技术实力比较差,目前进行的相关研究内容和实际的农业生产之间存在一定差距,直接导致技术成果转化比较困难。最后是对于在农业技术推广中涉及到的各种服务以及目前相关的主体、资源和要素之间都缺乏有效的联系和沟通,没有形成良好的资源整合,农业产业优势没有得到积极发挥。 2农业技术推广体系的改革与创新 进行农业技术推广体系的创新和改革是一个相当复杂的系统工程,需要从各个方面进行综合分析和考虑,一般主要围绕3个主要方面进行开展,包括主体结构、运行的机制以及职能定位。 2.1职能定位的创新 根据我国的实际情况,农业部门进行农业技术推广时根据不同的职能和目标主要可以分为两种不同的类型,首先是根据相关法律和法规委托到相关行政部门的行政管理,主要包括动植物检疫、畜禽水产品检验、农机监理、农民负担管理等。另外一种是纯粹的公益性工作,包括动植物病害的防治、预报以及诊断,对于农民进行相关的培训和咨询服务,对新技术进行引进,利用示范、试验以及推广等对相关的农药、农业产品进行检测,对目前的农业情况进行统计和分析。 2.2主体结构的创新 就我国当前的实际情况而言,从事农业技术推广工作以及承担相关任务的机构主要还是政府相熟的各级农业技术推广部门、农业院校以及专业的科研机构等,同时还有一些咨询服务机构以及中介等。在没有统一的管理机制之下,各个相关主体都是单独进行工作,没有形成有效合力,农业技术的创新以及技术应用都存在一定的问题。 2.3运行机制的创新 之前,我国的很多民众将农业技术推广看作是一个公益性的事业,但由于我国的经济体制转型,由之前的计划经济体制转变为市场经济体制,适应于市场经济体制的农业推广服务体系并没有真正建立起来,农业技术推广最主要的职责就是促使农业科学技术的发展与应用,带有一种服务的性质,和整个农业生产的全过程都是息息相关的。因此,对于农业技术推广来说,机制上的创新应该从公益性和市场性进行分析。 3结语 在我国的农业技术推广体系中,市场型的农业推广技术属于是其中非常重要的一个组成部分,在推动我国的农业科学技术发展以及农业技术创新等方面都发挥着非常积极的作用。对于在农业技术推广体系中不适应相关岗位工作的人员应进行职位的调整,节省一部分资金主要可以用来投入到推广工作中的其它事务中,同时政府还可以从增值税收中拿出一部分资金来支持农业技术推广体系的改革。 作者:郭英 单位:吉林省舒兰市滨河街道农业技术推广站 农业推广技术论文:农业技术推广投资对农业经济增长影响 摘要:农业技术推广投资是农业经济增长的一种重要途径,通过将科技生产力转化为农业生产力,将大量的社会资本引入到农业生产结构中,从而促进农业生产的发展。当前,我国的农业技术推广投资中还存在很多问题,本文主要分析了农业技术推广投资对农业经济增长的影响,并提出了合理化的建议,希望可以促进我国农业的发展。 关键词:农业技术推广投资;农业经济增长;影响 农业技术推广投资是将科技转变成为农业生产力,将社会资金引入到农业结构中,以实现农业经济的增长,这不但需要政府和相关科研单位的努力,还需要整个社会的共同努力,共同推进我国农业经济的发展,进而为我国的经济增长作出突出贡献。 一、农业技术推广投资的意义 农业科技是农业发展的第一推动力,农业技术推广投资就是为扩大再生产而投入农业生产领域的物化劳动和活劳动的会比表现,农业技术推广投资,使农业技术在农业生产中的得到强有力的发展动力,能够不断改善农业的物质技术,是农业的生产适应社会的发展需求,也是投资的多样化表现。此外,推广农业技术,对于提高农业劳动者的素质也具有一定的积极作用。从而进一步提高农业劳动生产率和生产力,以促进农业的快速发展。从目前来看,农业技术推广已经得到了一定的发展,但是仍然存在着一部分限制因素,如:农民整体素质偏低,传统思想影响过大,创新不积极,致使农业技术推广速度较慢。 二、农业技术投资推广对农业经济增长影响存在的问题 1.农业技术投资推广以政府投资为主。我国当前的农产业结构依然是以农民个体户为主体结构,以政府的财政支出为主要模式,由于受到相关农业相关技术成本过高、国内农产业的相关经济效益差、相关企业虽然是以农产业为核心而建立的,但他们的发展潜力有限以及,对农业技术投资推广的观念陈旧与认识不做足,从而造成了我国农业科技广泛推广困难,推广投资仍然由政府来承担等问题,严重的制约了我国农产业的发展。2.投资缺乏带动力。我国已经逐步的重视对农业产业链的投入,为了可以促进我国农产业的良好持续发展,国家也相继的出台了一些帮扶政策,对农产业技术的投资也逐年增加。但是,就当前我国农业发展现状来看,我国当前的农业技术与发达国家先进技术水平相比较,差距还是非常的大,我国推广投资力度不足,造成了预期效果的实现较为困难的局面。另外,在当前我国的农业财政支出中,农业财政支出所占比例较低,由此可以充分体现出国内对农业技术投资与推广的力度小、资金数额不大,造成了国内农业产业增长困难,很难从根本上取得实际进展。3教育、科研和推广严重脱节。实现农业技术的有效推广,促进科技成果向现实生产力的有效转化,必须要实现教育、科研和推广三者之间的有效融合。由于受到当今管理上诸多矛盾的限制,当前各自为政现象比较严重,没有实现三者之间的有效融合。尤其是在当前我国农业技术投资推广过程中,只有农业科研以及相关教育机构积极的响应共同参与其其中,但是,农业技术推广部门作为农业科研成果有效推广的核心部门,却被忽略并没有实现完全的参与其中,从而造成了众多的农业科技成果向现实生产力转换率低下的状况发生。与此同时,在此种背景下,一些前沿的农业科技技术难以实现基层农业技术推广部门第一时间获取,其推广部门不能及时的对自身的知识体系进行更新,由此导致了其不能充分的满足当前的农业生产经营需求。 三、农业技术投资推广促进农业经济增长的主要策略 1.加强财政支持力度。当前我国农业产业要想实现彻底的改变与发展,国家可以通过出台一系类相关的倾斜政策,强化与完善当前的农业技术投资推广发展机制,增强我国农业技术投资推广的力度,对其的投入资金进行有效合理的运用。相关政府部门通过建立完善有效的绩效系统,加强增大对农业技术投资推广的监督工作,对投入资金进行有效的监督与管控,做到“专款专用”,合理使用过投资推广资金,提升其的使用率。此外,相关政府部门要依据实际的情况,来对以往经费使用结构进行相应的调整与改善,要做到项目与事业费比例的科学、合理化,为农业技术推广工作的奠定良好的基础,促使其可以有效的进行开展。相关数据表明,在当前的农业技术推广相关部门,80%以上的资金费用都用于工资的发放,严重的制约了农业技术推广活动资金流动与使用,在此种背景下,事业费用的拨款比重政府应该进行加大,有效控制在25%以上。2.建立多元化的农业技术推广机制。“自上而下”的农业推广形式只是注重于应用推广,过于单一,对现实市场的实际需求没有起到充分的考虑。所以,必须要进行技术推广形式的改变,实现“由下至上”的技术推广模式的建立,做到农村科研机构、科研所等相关部门协力发展,以此来将政府投资的农业技术推广作用发挥到最大化。同时,通过对多元化的金融投资机制进行有效的建立,相关金融企放宽对农业技术推广的贷款门槛,以此来对民间资本的作用进行充分的、积极的发挥。此外,对非农业技术推广人员进行科学分流,对基层推广人员的相应的工资待遇进行提高,以此来保障他们可以享有到应得的利益,大力兴办经济实体,有效推动非技术推广人员可以全心致力于农业产业化经营中。对推广机构的影响力进行有效的提升,并将经营与推广之间的关系进行有效的处理,以此来实现推动现代企业的发展。3.加强农科教结合工作。实现农业经济的经营模式的多样化、丰富化,以多元化、核心化等方式并存的模式来推动农业支柱产业链的全面发展,加大对农业推广技术人才的专业知识、创新能力以及职业素质等方面的培训与培养,实现农业支柱产业链的结构在源头上进行不断的健全与完善。一方面,建立校企、政校合作机制。为是实现农业技术推广模式的有效性,通过对政府各个职能单位、科研单位、企业三者之间的协作能力进行进一步的强化,以此来促进教育、科研和推广三者之间的有效融合,提高各职能部门参与积极性,以此来发挥各职能部门的最大功效,提高农业科技成果向现实生产力转换的转换率。另一方面,做好示范带头工作,通过结合当地农业技术现状,积极开展品种、科技示范等相关活动,以此来促进形象品牌的良好推广,实现农业技术的大面积推广,从而促使当地农业经济的快速增长。 四、结语 农业技术推广投资是农业发展过程中的一项重要工作,对于加快现代化农业发展、提高农业的生产产量,提高农民收入等具有非常重要的意义。当前,我国农业对于科学技术的需求还在不断增长,这就需要加强农业技术推广投资工作。当前,我国农业技术推广投资中还存在很多问题,比如投资渠道单一、产学研脱节、投资缺乏带动力等,这些都严重影响了我国农业技术推广投资工作的发展,为此笔者结合以上问题提出了针对性的完善策略,希望给我国农业产业改革提供有效依据。 作者:孙大宇 单位:黑龙江省农业科学院
园艺技术论文:高职园艺技术专业实践教学体系构建研究 摘 要:该文以扬州市职业大学园林园艺学院园艺技术专业为例,调查和分析了毕业生就业从事与专业相关工作比例比较少,主要有园艺产业、学生自身和学校方面的原因。学生的就业转行现象暴露了专业教育的很多不足,尤其专业的实践教学体系应该注重培养学生的专业情感,增强毕业生职业情感,为现代园艺产业培养爱岗敬业的高素质技能型人才。 关键词:高职园艺技术专业;实践教学体系;专业情感 近年来,全国很多农科院校大学生的择业观不够科学合理,很多农科专业的学生学农不爱农,不愿意从事对口专业,使得农业人才流失严重,造成了国家教育资源的巨大浪费[1],高职院校园艺技术专业也不例外。目前随着我国经济水平的提高及城镇化建设的发展,园艺产业也蓬勃发展,对从业人员的素质要求也越来越高,需要大量专业技术人才作为支撑,尤其迫切需求生产一线高职专科毕业生,但是高职园艺技术专业毕业生转行现象非常严重,这和园艺产业的发展需求不适应。如何为现代园艺产业培养爱岗敬业的高素质技能型人才,并为他们营造一个良好的发展环境,发挥其最大价值,是目前高校及企业管理者迫切需要解决的问题。以扬州市职业大学高职园艺技术专业为例,分析学生转行的原因,探索园艺技术专业实践教学体系,对于提高办学水平和保障教学质量有着一定的理论意x和现实意义。 1 高职园艺技术专业学生转行原因分析 1.1 园艺行业对人才吸引力不够 园艺是指栽植蔬果花木的技艺,园艺产业在我国农业中占据非常重要的位置。园艺产业发展人才的需要量很大,特别是一线的高职专科毕业生。目前,在园艺产业发展方面,着重发展硬件扶持,而忽视了人才的引进,对人才的吸引力不够,激励体制不完善[2]。高职园艺技术专业培养的目标是园艺产业生产、管理、服务第一线的高素质技术应用型人才,但初次就业大部分是生产一线,工作强度大,除了高层管理者外,普通员工的报酬一般都不太高。 通过问卷、电话、QQ、微信、走访用人单位等方式随机调查了我校2013―2016届110名毕业生初次就业薪资情况,调查人数占总毕业生人数的58%。初次就业每月薪酬2000元以下的占到52%,从事与园艺技术专业相关工作的工资一般都不到2000元,这样的待遇很难吸引和留住人才。在调查毕业生中,只有32人从没有跳槽,占调查人数的30%,其余78人都有跳槽的经历,占到70%。毕业生离职的原因主要是觉得在单位没有晋升机会和对收入福利不满意,大部分人是对收入福利不满意。 1.2 学生专业情感不强 社会上很多人对学农的都有歧视与偏见,认为学农的就是脏苦累,收入也低。如我校统招的园艺技术专业的学生大部分是调剂的,志愿报考的不足30%,当初家长和学生入校前选择学校和专业,最初考虑是自己的分数能不能被录取,选择园艺技术专业,其实并没想从事这个行业,选择的目的只是为了获得个大专文凭,这大大浪费了专业教育资源。 学生专业不感兴趣,专业情感不强。高职院校园艺技术专业的学生很少是自己的兴趣爱好选择了本专业,自愿选择的不到30%,因此导致学生毕业后从事本专业的少。通过对园艺技术专业2013―2016届4届毕业生初次就业情况统计,从事与专业相关的约40%,毕业生第一次就业从事对口专业的少,这与现代园艺产业的需求不相适应,也造成了就业资源极大的浪费。半年以后转行现象普遍,从事相关专业的更少,只有25%左右,这与现代园艺产业的需求极不适应。 1.3 学校专业实践教学和就业考核体系不完善 近几年,随着生源下降,而高考录取率不断提高,最低录取分数线却不断下滑。高职高专院校招生“吃不饱”,即使 180分的考生,也成了“香饽饽”,生源大战愈演愈烈[3]。尤其涉农专业的学生录取的分数线就是录取线,学生文化基础知识的薄弱和生源素质的良莠不齐,在教学中学校没有为他们量身定制教学计划。而在教学计划中,实践环节是学生对专业情感培养的重要的途径,许多课程中虽然安排了实践环节,但没有意识到到这一环节对于学生未来择业有怎样的影响,只要求学生大概了解一些技能,也没考虑到一旦进入真实工作环境中各种因素的影响,导致学生在实践中对专业学习产生了一些不满、抵触等情绪,通过长期的积累,导致学生对园艺行业丧失了热情。 还有由于一些制度的原因,学校就业考核的主要指标是毕业生的就业率的高低,至于工作和专业的有无关联,一直没引起足够重视,如此下去,造成的直接后果就是专业教育资源的大量浪费和高校社会服务功能的不断弱化[4]。因此让他们学有所用,真正为当地的园艺产业输送高技能应用型人才,则是高职园艺技术专业建设研究的一个重要课题。 2 通过专业实践提升学生的专业情感的策略 学生对本专业的体验是一个综合性的概念,包括一个人自我的专业认知,专业情感以及按照岗位要求进行专业知识学习,进而达成就业目标的意向行为[5]。通过实践教学环节,对社会的认知、对岗位的认知更为深刻,社会对本专业毕业学生的思想素质、实践技能的要求也有了更进一步的认识。 2.1 重新构建认知实践教学体系,完善专业实践教学体系 高职院校人才培养的目标要让大部分学生能够愿意到本专业相关的行业工作并安心本职,这也是要应该重点考虑的问题。实践教学体系应该围绕学生专业情感的养成和强化,建立多层次、全方位的专业情感教学体系,培养他们热爱本专业,愿为园艺产业做贡献的精神。高职园艺技术专业人才培养定位是生产一线的高素质技能型人才,除了加强必要的专业技能以外,实践教学内容要形成一个有效强化学生专业情感的实践教学体系,培养学生爱岗敬业的精神。我校园艺技术专业自2014级开始,进行了实践教学体系的完善(见图1),在实践教学过程中注重学生的专业情感教育,重新构建了认知实践教学体系。 2.2 实践教学过程中注重专业认知教育,培养学生的对行业信心 专业认知教育的内容主要是以学生所学专业为切入点和载体进行专业情感教育。高职园艺技术专业的学生由于对自己所学的专业没有深入的了解,不知道学什么,自己应该从哪些方面去准备就业的专业知识,产生迷茫和误解。久而久之,产生厌学心理,面对学习和就业的压力,有的学生出现在情绪上思想上出现消极、忧郁、自我否定等状态,影响了学习效果。因此,在实践教学过程中,加强认知实践环节,如参观园艺相关的前沿产业、园艺龙头企业顶岗实习和优秀毕业生作报告等形式,激发学生的专业自信心和职业自豪感。 我校园艺技术专业自14级加强学生的认知教育,形成了富有职业导向性的认知实践教学体系(图1):(1)集中J知实践:主要在新生入学后,组织新生参观扬州附近园艺相关市场、企业、科研单位、生态农庄,如扬州江都阿波罗花卉市场、雅典娜花卉公司、西江生态园、沙头蔬菜基地、杨氏猕猴桃研究所、碧阳菌业、润德菲尔山庄等,让学生了解园艺技术专业面向的产业现状和专业学习环境,全面了解本专业的专业特点。(2)课后兴趣小组认知实践:在专业老师指导下,成立学生专业协会,组成了食用菌、花卉、蔬菜等兴趣小组,利用课余时间模拟园艺产业开展活动。(3)单项技能和综合技能认知实践:该内容贯穿专业基础课和专业课教学中,集中强化专业各项技能训练。(4)顶岗认知实践:安排学生在具体性的岗位上动手操作实践,园艺技术专业学生在第四学期末,集中安排到江苏绿港现代农业发展股份有限公司顶岗实习半个月,学生通过顶岗实习与所学专业对口以及顶岗实习有来自学校或企业的指导毕业生就业概率会大大提高[6]。通过多元化的认知技能培养体系,充分整合利用学校的实训室、基地和周边的社会资源等,营造职业氛围,赋予学生强烈的职业认知环境,将职业能力培养贯穿在整个专业学习生涯中,提高学生综合技能水平,为以后的职业规划打下了基础。同时教师也要将行业学科的前沿动态传输给学生,增加他们的职业爱心。院校必须给教师足够的机会走出去,了解行业的发展,从而带动学生的专业激情。 2.3 在实践过程中培养对专业的兴趣,增强专业情感 实践教学过程必须充分体现以培养高素质技能型人才为主线的特点,切实处理好理论与实践的关系,应用知识与提高素质的关系,帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,完成高职院校人才培养从“技能人、知识自然人、工具理性人”到现代“企业人、文化社会人、价值理性人”的超越[7]。兴趣是最好的老师,是学习活动中重要的心理因素,它可以使学生对知识不断的追求和积极的探索,学生的学习欲望往往是从兴趣中产生的。学生对专业的认知点是在具体的职业场景中认识事物,提高兴趣。通过系统的专业情感认知实践,学生能够结合自己的职业兴趣、专业特长和知识结构,规划将来从事的工作做方向性的选择,并热爱所从事的专业,形成为之奉献终生的高尚职业情怀。我校园艺技术专业的学生通过认知实习,大致规划自己的职业方向,在专业老师指导下,成立学生专业协会,组成了食用菌、花卉、蔬菜等兴趣小组,模拟园艺产业开展活动,在实践过程中培养了他们专对业的兴趣和就业的能力,为他们以后从事自己专业的职业规划奠定了基础。 3 结语 高职园艺技术专业的实践教学体系,对于学生择业是否意向园艺产业有着重要的影响,实践教学过程中就不能忽视对学生的专业情感教育。因此,要不断完善和改进专业实践教学体系,培养学生对专业的学习兴趣和动力,增强对园艺业的自信心,形成为之奉献终生的高尚的职业情怀,从而有利于提升毕业生的就业竞争力。 园艺技术论文:关于现代园艺技术与园林景观设计要点探讨 摘要:在当前的城市建设与城市环境规划当中,园林景观设计是非常重要的组成部分,这样不仅可以有效的美化城市当中的环境,也能给到人们不一样的视觉感受等。随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也在不断提升,因此人对生活质量也提出了更高的要求,传统的园林景观设计将难以满足人们的需求。所以将园林景观设计和现代化园艺技术相结合是我国园林景观设计未来的发展方向,这两者相结合不仅更加符合人们的审美观,也能更好的保障园林景观设计的整体质量,并且打造更加美观与和谐的城市园林景色。作者将在本文当中深入分析了园林景观设计和园艺技术,还将探讨了两者相结合的具体方式等,希望能给到有关人员提供参考。 关键词:园林景观;设计;现代;园艺技术;结合 1前言 随着我国社会经济的迅速发展,人们的生活水平也在日益提升,因此人们对环境与生活质量的要求在不断提高,而且将物质生活转为精神生活的层面,寻求更高的精神需求将很好的满足更多人的需求。在城市规划设计与整体的建设当中,园林景观设计十分重要,这将不仅能很好的美化城市环境,也能更好的方面人们的观赏,可以能满足人们的多种需求。在对于园林景观设计来说,现代园艺技术在其当中将有着非常重要的作用,这不仅可以丰富园林景观设计的内容与深层次的意义,还能使得园林景观设计呈现出生机和活力。因此,在新时期的园林景观设计当中,把园林景观设计和现代园艺技术相结合,⑾缘弥凉刂匾,作者将对此作出深入的探究。 2园林景观设计与现代园艺技术的概述 2.1园林景观设计概述 园林景观设计是在相应的地域范围之内,利用相关技术及园林艺术手段等,通过园路的布置、建筑的营造、地形的改变及植物的种植等创造新的自然环境。相关人员通过园林景观设计可以确保园林环境带有很强的美学价值与丰富的功能,并且实现园林景观的可持续发展。目前,国内一些设计人员强调园林与景观之间的区别,但实际上两者并无本质差异,对其进行刻意区分并不恰当。在园林景观设计中,主要可分为软景观与硬景观,相关分类需要设计人员给予重视。 2.2现代园艺技术简述 在现代园艺技术中,主要分为观赏园艺与花卉园艺。传统类型的观赏园艺主要包括植物的生产、具体的栽培等。但是,伴随相关行业的快速发展及具体技术的革新,现代园艺技术中的观赏园艺也逐渐向着良种栽培、种苗的生产、花卉引种等方面发展。除了观赏园艺之外,花卉园艺也是其中重要的组成部分。花卉园艺在室外主要被用于城建及绿地种植中,而室内运用主要指的就是居室园艺,包括插花、盆景等。 3现代园艺技术与园林景观设计相结合的具体方式 3.1商务建筑方面的设计 伴随我国整体经济的快速发展,商务建筑区的数量越来越多,成为了我国建筑中不可缺少的重要组成部分。在商务建筑区内,为了为人们创造更好的工作环境,很多商务建筑都会选择园林景观进行建筑区布置。这样不仅可以增强建筑区自身的艺术氛围,并且可以提高建筑品位。在商务建筑区内的园林景观设计中,设计人员可以选择营造景点的方式进行具体设计,可以将中国传统的山水意境与商务建筑园林设计相融合。设计人员还需要利用现代园艺的相关技术,选择合适的绿色植物、花卉等,创设与商务建筑相吻合的园林景观设计风格。在具体的设计中,相关人员不要选择平面设计形式,而应当创造一种错落有致的园林景观。 更为重要的是,设计人员需要在商务建筑的园林景观设计中做好必要的功能性设计,强调其自身观赏性的同时,也不能忽略实用性。某设计单位在为一处商务建筑区进行园林景观设计的时候,将其与现代园艺技术相结合,并且十分重视功能设计。设计人员选择了装饰性较强的花卉等对休息区的桌椅进行点缀,在凉亭的打造方面也选择了可用的绿植,并且在园区内的池塘中种植了一些滨水植物。这样就保证了该商务建筑园林景观设汁与现代园艺技术的紧密结合,也使园林景观设计在具有美观胜的同时兼具功能性。 3.2住宅小区的园林景观设计 在我国大多数的住宅小区中,绿地的覆盖率是有较为严格的标准的,对于高档小区而言,绿化面积至少需要达到园区总面积的35%,公共绿地的宽度也要达到8m,绿地面积至少需达到4000m2,且绿地不能背光。这样一来,很多住宅小区都会在内部进行园林景观设计,在满足绿化要求的同时对整体环境予以优化。 设计人员需要在住宅园林景观设计中,充分结合小区自身的地形及土壤环境等,还要结合小区所处位置的气候等去选择相适合的植物。设计人员在为小区园林景观选择观赏树种的时候,应当选择成活率较高、养护较为简单、可以显著改善住宅小区植被结构的种类,比如北美香柏等树种。 3.3观光园的园林景观设计 除了上述内容之外,观光园目前也是园林景观设计的重要体现。在对观光园进行园林景观设计的时候,设计人员需要根据园区内的区域分别选择合适的植物,可以将乔木植物、灌木植物、水生植物等共同组合在一起,比如将云杉、丁香、西府海棠及睡莲等共同组合,从而确保观光园内的景观更有层次感。对于观光园的道路设计,园林景观设计人员可以在道路两旁选择一些植被,提升园区道路的美观性,还要在观光园内部的建筑周围点缀上花卉等,这样才能确保观光园园林景观设计的灵动性,达到浑然天成的设计效果。 4结束语 在园林景观设计的现展当中不断和现代园艺技术相结合,这将确定了现代园艺技术在园林景观设计当中的重要地位。现代园艺技术当中包含花卉园艺和观赏园艺等,这些主要技术不仅可以运用在住宅和商务建筑等园林景观设计当中,并且可以运用在绿地和街区以及节日花草的彩化处理当中。所以有关设计人员要深刻认识到现代园艺技术的重要性,而且要根据园林景观设计当中的内容将其进行相结合,只有这样才能保证现代园艺技术能够得到充分的运用,并且能够实现园林景观设计的新发展,为我国的园林景观设计事业做出应有的贡献。 园艺技术论文:《园艺植物生物技术》课程体系建设探索 摘要:为了创建优秀课堂和培养高素质应用型园艺人才,本文对《园艺植物生物技术》课程体系的教学内容、教学手段、课程建设创新以及课程改革与优化进行了一系列的探索和实践,旨在提高学生运用现代生物技术解决园艺植物育种相关问题的能力,为从事生物学领域的相关研究奠定良好的理论与技术基础。 关键词:园艺植物生物技术;课程建设;创新与优化 一、引言 高等学校教育课程体系建设是提高本科教学水平以及本科生素质的有效手段。对于园艺植物生物技术课程而言,动手实验能力是进行课程体系建设必须具备的一项基本技能,良好的动手实验能力可以培养学生的创新性思维,有效提高课程质量。在这样的建设背景下,如何使学生在基本的教学大纲、教案设计以及课程开发与创新等方面掌握更多的理论知识,着实增强学生自身的动手实践能力,培养完善的课程体系机制是当前进行课程建设的关键所在。 二、《园艺植物生物技术》基本课程建设解读 1.园艺植物生物技术课程的开设背景。园艺植物是农作物的重要组成部分,在现实生活中,我们可以通过研究园艺植物的机理组成、基因结构、育种方法以及培育手段等对园艺植物进行系统的研究和控制,从而形成一套普遍的物种培育方法,为我国园艺行业的发展做出应有的贡献。另外,通过探索园艺植物生物技术在基因工程、细胞工程等领域的具体应用,深入研究园艺植物生物的病毒脱除与检测方法。通过掌握基本的病毒脱除技术有利于减少病毒对人体的侵害,减少农业化学物品的使用,实现安全生产与技术运用相结合。 2.生物技术发展简述。一般来说,生物技术指的是利用基因技术、细胞工程技术、发酵技术、微生物技术以及现代生物技术制造产品的过程以及所有技术的总和。现代生物技术起源于20世纪70年代,而园艺植物生物技术是现代生物技术的一个细小分支,由传统园艺学与现代生物技术交融而来,主要以园艺植物为建设素材,以生物技术为创造和改良对象。 3.课程体系建设创新的必要性。基因工程和细胞工程是园艺植物生物课程学习的主要内容。目前,园艺植物生物技术的发展步伐正在不断加快,随着植物生物技术的不断更新,课程建设体系的不断发展与完善,要想达到理想的教学目标,在教学建设中教学任务就显得尤为重要。因此,如何按照现有的学校应用型人才规划机制,培养一批专业技能高、实践能力强的高素质人才,着力打造综合性的课程培养体系,探索更加优化完善的教育教学模式是文章主要的研究方向和研究重点。 三、《园艺植物生物技术》整体课程设计 1.教学内容介绍。进入21世纪以来,园艺植物生物技术得到了广泛的应用与发展。作为农林院校园艺基础专业的重要基础课程,在一些新型课程设计上,例如分子生物学、植物基因工程等,课程体系和课程内容要根据具体的培养目标做出相应的改变和调整。目前,高校的园艺课程内容主要包括园艺植物细胞工程培养,园艺植物基因克隆技术,园艺植物组织培养与发展,园艺植物病毒脱除与检测,园艺植物基因分离与克隆以及园艺植物遗传转化载体的构建等。 2.教学目标。整体来讲,《园艺植物生物技术》是将现代生物技术与园艺植物研究有效结合的重要载体。学习本门课程要求学生在具体实践基础上,充分了解园艺植物生物技术的相关概念、研究内容、研究途径;理解园艺植物生物技术的基本发展原理;掌握园艺植物生物技术的相关操作方法并能应用于社会实践,着实提高运用现代生物技术进行园艺植物育种的能力。具体看来,学习本门课程的具体目标是加深学生对现代生物技术的理解;能够利用园艺植物生物技术所学知识,设计一些小实验解决遇到的生产或育种等问题,为从事生物学领域的相关研究奠定良好的理论与技术基础。 3.课程整体开发与系统应用。(1)基础课程建设。《园艺植物生物技术》课程是一门复杂的综合性课程,需要充足的课程时间加以学习,但是大多数学校分配的授课时间却是极其有限的。根据国家教学培养方案以及新型教育培养计划的发展要求,我校充分结合本专业学生的具体学习情况,经过不断地实验尝试,结合往常丰富的教学经验,将本门课程的学习时间调整为40学时,其中课堂讲授教学为24学时,实验课为16学时。在具体的教W实践中,由于植物遗传因子的转化与植物基因工程需要学生进行动手实践且该课程学习周期长、操作难度大,如果只采用教师课堂讲授的方法,那么课程本身的实践性就得不到有效发挥,将会影响学生对课程的具体理解和整体的教学效果,因此,学校采用教授与实验相结合的教学模式。另外,学校还设立了专门的文献搜集和实践讨论课程,旨在让学生们及时掌握植物生物技术发展的最新动态。(2)教学大纲的演变与完善。学校的课程指导大纲是课程教学的主要建设依据。为了更好地实现学校的教育发展目标,我们对学校的教学大纲进行了一次次的改良与完善,由之前注重理论课程设计到现在的实践导向性研究,着实增加学生田间作业的机会和对相关前沿文献的阅读与讨论,旨在让学生更好地掌握现代植物生物技术。 四、课程教学过程中的优化策略 1.选取优质的学习书籍和参考资料。目前,教学课程设计的主要参考书目为巩振辉主编的《园艺植物生物技术》,本书共分为14个章节,首先对园艺植物组织的基本发展概念进行了系统的阐述;接着从基因技术、病毒及脱毒技术、园艺植物细胞工程、园艺植物基因分离与克隆、园艺植物遗传转化载体构建等方面介绍了现阶段生物技术的主要学习内容;最后对园艺生物技术的安全与管理进行了系统的解读和分析。在此基础上,本校为园艺植物生物技术的拓展与查阅提供了便利的条件,在图书馆设置专门的查阅专栏,买进先进的参考期刊供同学们随时借阅查看。 2.建设良好的教学实践环境。教学实践环境建设是保证课程正常进行的重要条件之一,本校为园艺专业设置了专门的实验教学基地,教师可以带领同学们在专门的实验室进行园艺生物技术和基因细胞培养的学习与研究。同时,学校也配备了专门的实验室和多媒体教室,便于教师演示病毒的鉴定过程以及生物基因的发展脉络,不仅给教师授课提供了良好的教学环境,最重要的是,学生可以在实验基地进行一次次的实验探究,从而保证了学校实践教学模式的正常运行。 园艺技术论文:水肥一体化技术在园艺作物中的应用成效 摘 要:连云港市是江苏省水资源匮乏的地区之一,针对当前全市农作物生产过程中水肥利用率偏低和化学农药使用量过多的问题,为提高园艺作物水肥利用率,开展了水肥一体化使用技术工作研究和示范工作。通过试验、示范研究水肥一体化应用的新技术、新模式和新装备,并在赣榆、东海和灌云等地建立水肥一体化综合展示基地。通过技术培训,示范推广水肥一体化技术,在减少农田灌溉水、化肥和化学农药的使用量,保护生态环境,提高农作物产品质量方面,取得了较大进展,在农业生产上发挥了巨大的作用。 关键词:水肥一体化;园艺作物;应用成效 1 应用背景 连云港市地处暖温带与亚热带交汇地区,四季分明,是江苏农业生产的主产区。灌溉水资源短缺、肥料利用率不高和化学农药使用量偏高是限制本地农业发展的主要因素之一。农业生产中特别是园艺作物水、化肥和化学农药使用量较多,水肥利用率偏低,据调查全市灌溉水的平均利用率只有50%左右,肥料平均利用率只有30%左右。造成连云港市灌溉用水、化肥和化学农药使用量较多的主要原因是: (1)灌水不科学。农作物特别是设园艺作物生长期短,生长快,需水量多,传统的灌溉主要依靠经验进行定时灌溉,水资源利用率低,而且过多的水分不仅造成设施内湿度增加,水分蒸发带走大量热量,不利于设施保温,同时还造成农作物病虫害加重; (2)施肥不当。生产中化肥使用量较多,化肥利用率偏低,据调查连云港市氮肥的施用量一直偏高,高产地块1hm2耕地年施氮量高达300~450kg,加上氮、磷、钾肥料的配比不合理,土壤营养失衡,大量的氮肥淋失,造成土壤和水体污染,农作物安全品质受到威胁; (3)蔬菜产区连作障碍逐年加重。病虫害、生理病害等因素造成减产逐年增加。 (4)新菜区技术信息服务缺少。新菜区缺乏足够的技术指导服务、信息服务,新技术推广应用少,展示作用不强,发展受到限制。 2 主要成效 推广应用的主要成果是:水肥耦合、精准施肥、配方施肥和变量施肥技术,提高了化肥利用率,减少了园艺作物化肥使用量;水肥一体化精准灌溉技术推广应用提高了水分利用率,减少了农田灌溉水使用量;推广灌水控盐、灌水洗毒、{畦栽培膜下滴灌等技术改良了土壤,抑制了连作障碍,控制了设施湿度抑制了病害,减少了化学农药的使用量;构建水肥一体化高产优质栽培技术模式。通过技术培训、学习观摩、新型载体宣传等方式,在全市及全省推广应用,最终在园艺作物栽培中达到了预期的效果。 2.1 提高水肥利用率 在水肥一体化模式下,肥料溶解于水中通过管道以微灌的形式直接输送到作物根部,提高了水肥利用率。根据东海、赣榆等地多年大面积示范结果,在设施蔬菜、草莓上应用水肥一体化技术可节约用水50%。 2.2 保护土壤生态环境 采用水肥一体化,工作人员无需进入田间,直接进行灌水施肥。能提供全面高效的水肥供应,能满足作物不同时期对水肥的旺盛需求,进而大幅提高作物产量。 2.3 抑制病害发生 水肥一体化条件下,使设施蔬菜降低了土壤和空气湿度,有效减轻病虫害发生,从而减少了农药用量,降低了农药残留,提高了农产品安全性,减轻了对环境的负面影响,既生态又环保。 2.4 改善土壤状况 微灌灌水均匀度可达90%以上,防止土壤板结,减少土壤蒸发量。 2.5 节省劳力 在农业生产中,水肥管理需要耗费大量的人工,水肥一体化技术可省工70%。 2.6 提高农产品产量和品质 通过试验研究发现,不同年龄段的果树对水肥一体化和传统施肥方式的反应是不一样的。新种植的果树由于对养分汲取量不是很多,所以并没有多大差别,但是7、8a树龄的果树应用水肥一体化技术不仅会提高产量,果实总可溶性固形物含量等指标都要优于习惯施肥。 3 主要措施 3.1 明确目标,优化方案 针对指标,深入细致的优化方案,是确保顺利实施的基础,首先深入实施地,认真选择试验、示范户、示范基地,与农户多交流,找准实施的切入点。其次是发挥团队优势,负责人多次与参加实施人员协商制定实施方案,从而使方案更具实用性和可操作性。 3.2 建立核心区,带动辐射区 3.2.1 设施蔬菜滴灌水肥一体化技术示范园区建设 多年来,实施单位以省高效设施农业建设、菜篮子基地建设、蔬菜标准园建设等为依托,在赣榆雅仕农场、沙河蔬菜园区、浦南镇江浦村,侍庄乡日光温室蔬菜水肥一体化示范基地,研究温室大棚的黄瓜、茄子、草莓、番茄等作物开展的水肥一体化技术,不断完善技术模式,整合资源力量、多方增加投入,有力地促进了水肥一体化技术推广应用,起到了显著的示范作用,实现了高产与高效。 3.2.2 特色水果微灌和施肥橐惶宓墓喔仁始际跏痉对扒建设 在沙河、青口,下车乡葡萄水肥一体化示范基地、伊山镇甜梨园水肥一体化示范基地,赣榆建设蓝莓、猕猴桃、大樱桃、黄桃等基地,实施集微灌和施肥为一体的灌溉施肥模式,每行果树沿树行布置一条灌溉支管,借助微灌系统,在灌溉的同时将肥料配兑成肥液一起输送到作物根部土壤,确保水分养分均匀、准确、定时定量地供应,为作物生长创造良好的水、肥、气、热环境。 3.3 强化宣传 扎实培训 工作中注重对实施农户的技术培训工作,我们采取进棚、入户、集中授课等多种形式对农户进行指导培训,全面推广设施茄果类高效抗逆栽培中应用的相关技术,提高技术的到位率和应用效果。在整个实施期间采用田间现场技术培训、科普宣传等形式深入田间48余次,培训和咨询人数56200余人次。 4 应用效益 该技术经过近几年的试验、研究和示范推广,设施蔬菜、特色水果等主要经济作物的应用面积达8.9万hm2,推广水溶肥66939t,总节本增效67561万元。引进筛选出适宜连云港市新型肥料5个,集成推广水肥一体化新技术5项,推广应用新模式3项,建立核心示范区8个,带动辐射区面积近0.5万hm2,1hm2新增纯效益8572.5元,劳动力减少70%,节水70.5%,节肥34%,农药使用减少35.4%。取得了显著的经济、社会、生态效益。 (责编:吴祚云) 园艺技术论文:现代园艺技术同园林景观设计的结合研究探讨 摘 要:园艺技术与园林景观设计为园林工程发展中的重要部分,两者的结合发展组成了整体的园林工程。随着当前经济的发展的加快,人们在生活中对于居住环境有了较大的要求。园林工程则是居住环境中,重要的影响因素。在此背景下,本文针对现代园艺技术同园林景观设计的结合,进行研究探讨。 关键词:园艺技术;园林景观设计;园林工程;结合发展 时代在发展的过程中,各类技术也在不断的发展。其中园林工程作为城市发展中重要的组成部分,其对于城市化进程的推进,以及城市名片的形成意义重大。当前在随着园林工程的发展,关于园艺技术同园林景观设计的结合发展,也引起了较多人群的关注。如何以更合理、更科学的方式进行园林工程的发展,成为当前研究人员长期研究的课题。在此背景下,笔者针对现代园艺技术同园林景观设计的结合,进行简要的剖析研究,以盼能为我国园林工程的发展提供参考。 1 园艺技术同园林景观设计的相互关系 园艺技术在应用的过程中,主要为针对植株进行修剪、栽培、种植、培育、养护等综合性的作业流程,主要应用于农业发展以及园林工程养护。园林景观设计在发展的过程中,主要为针对园林建设项目,进行建筑、植被、人文、美学等方面的园林工程设计。使得园林工程在具体应用的过程中,具备良好的逻辑感、美感,以及区域文化等特征。针对园艺技术同园林景观设计的相互关系,笔者进行简要的分析介绍。 1.1 园艺技术为园林景观设计的基础工程 园林工程在建设应用的过程中,设计了大量的树木、禾木、灌丛等植被。此类植被种植之后,其在生长的过程中,为了保持植被美感,并且保持与周围环境的协调,园艺人员针对此类植被定期进行修剪,以此保障整体的植被符合园林景观设计的理念,最终能够突显园林景观设计的效果。因此园艺技术在应用的过程中,可看作为园林景观设计的基础工程,两者之间存在相互促进的关系。 1.2 园林景观设计提升了园艺技术的工艺发展 园林景观设计为园林工程的上层建筑,因此在其在实践的过程中,需要通过较多的手段进行协调管理和设计。当前在实际发展的过程中,园艺技术作为园林景观设计的基础工程,园林景观设计对其产生了促进性的作用。实际应用的过程中,园林景观设计能够增强园艺技术的工艺发展。例如在特殊植被的应用中,由于地理现状等原因,园艺人员在操作的过程中,存在较大的风险性。在此现状下,园林景观设计可通过调节植被的方式,进行园林工程设计的优化。以此提升整体园林工程的效果,并加强了园艺人员的人身安全。 2 现代园艺技术同园林景观设计结合发展的要点分析 现代园艺技术的发展同园林景观设计的发展,两者之间存在相互促进的关系。针对现代园艺技术同园林景观设计结合的发展,笔者将其发展要素,通过分析案例总结如下。例如:园林工程“三要素”、空间分布设计、建筑形态设计、景观分配设计、资源配置设计、人文区域设计。针对此类设计要点笔者进行简要的分析介绍。 2.1 园林工程“三要素” 园艺技术同园林景观设计整体涵盖于园林工程之中,因此两者在具体应用的过程中,需遵从园林工程设计的“三要素”:山、水、植被(树木、草)。一般情况下,园林工程在建筑设计的过程中分为:观光型工程、社区型工程、商务园林工程、公园类型园林工程等。此类园林工程在设计的过程中,为了保障最终的园林工程效果,具体设计的过程中应至少具备3要素中的2种要素。以此完善园林工程的生态环境,并且体现园林工程的效果。 例如商务园林工程中,为了协调与商务环境的和谐。设计人员可通过微型人造景观布置、人工循环水的方式进行设计。 2.2 空间分布设计 园艺技术与园林景观设计的结合,其在发展的过程中。为了良好的体现设计效果,并且协调园艺技术的发展。具体设计的过程中,应注重空间分布的设计。通过合理的分布景观设计类型,达到区域空间的合理利用,并且带动园区游客的流动。避免因重复设计造成的审美疲劳,影响了最终的设计效果。 例如实际设计的过程中,园林景观设计必须考虑园艺技术的实际落实效果。并且对设计区域进行综合划分,设计的过程中应考虑阳光照射情况、地理环境现状,以期达到最佳的设计效果, 并且提升空间利用率。 2.3 建筑形态设计 建筑形态设计为园林工程景观设计中,重要的组成部分。其对于整体园林工程的效果体现影响重大。当前我国园林工程在发展的过程中,应用较多的建筑形态有:明清建筑形态、徽派建筑、古今结合类型的建筑形态。此类建筑形态对于整体园林工程的效果体现,以及景观设计效果起到极大的促进作用。 建筑工程为园林工程中重要的组成部分,当前在实际设计的过程中。通过建筑形态设计结合景观设计的分布,良好的体现了整体的园林效果。 2.4 景观分配设计 园林景观设计中,景观分配为主要的设计流程之一。设计人员根据整体园林工程区域进行规划,按照地理环境现状进行改造设计。在此过程中,为了体现整体设计效果,并且完善园林工程的景观内容,设计人员在设计的过程中。应结合园艺技术发展,针对景观分配进行合理的配置。 例如实际设计的过程中,草地的设计应为全方位设计。除去道路、水域以及建筑外,区域地面应以草坪、树木、人造假山为主。并按照整体的区域范围,针对此类设计因素进行合理的分散配置,以此合理的利用区域环境,并且达到园林生态环境平衡发展的目的。 2.5 资源配置设计 园艺技术同园林景观设计在结合发展的过程中,除去注重园区内设计效果,还应针对园区内资源现状进行合理的配置。例如园区内部饮水机的分布、休息座位的分布、垃圾桶的分布、餐饮区域的分布、商业区的分布,应进行合理的分配和布置。通过针对整体区域进行划分,之后按照常规客流量的分析进行资源配置。最终达到最佳的设计效果,并且带动园区内经济的增长,以及游客舒适度的提升。 2.6 人文区域设计 一般情况下园林景观设计与园艺技术在结合发展的过程中,除去设计方面的理念落实外,对于园林所在地人文文化的体现,也为常规的设计手段之一。一般情况下观光类型园林工程,涉及到接待游客等功能。因此在实际设计的过程中,为了更好的体现人文设计。设计人员针对整体的区域范围,应划分出人文文化区域或在实际设计的过程中,将人文文化渗透入每一个区域。并且在园艺养护的过程中,园艺人员也可通过修葺草木,进行具体事物的设计表现。 例如:我国陕西省西安市大雁塔景c在人文文化方面的设计,则进行了较多投入。如:丝绸之路石雕、全区域布置古寺路灯等。通过此类手段,良好的体现了人文文化的传播,并且发挥了景观设计的效果。 3 结束语 当前我国现代园艺技术同园林尽管设计的结合发展,整体的发展较为良好。实际落实的过程中,为居民的居住满意度,以及幸福感提升奠定了良好的基础。在此现状下,为了更好的发挥现代园艺技术同园林景观设计结合的作用,其在发展的过程中应注重以下因素,园林工程“三要素”、空间分布设计、建筑形态设计、景观分配设计、资源配置设计、人文区域设计等因素的落实。 园艺技术论文:“富硒果品生产技术研究与示范”成果获华耐园艺科技奖 由中国农业科学院果树研究所研发的"富硒果品生产技g研究与示范"成果获得2016年度华耐园艺科技奖。 “富硒果品生产技术研究与示范”团队在首席科学家、果树所所长刘凤之研究员带领下,在国内率先系统开展了苹果、梨、葡萄和桃等主要果树对硒元素的吸收运转及积累特性研究,明确了我国主要果树树种对硒元素的吸收运转规律。研发的产品及其配套技术不仅显著提高了果实中硒元素的含量,而且显著提高了果树叶片质量和光合效率,促进花芽分化,提早果实成熟,改善果实品质,使果实风味更加浓郁,SOD酶活性显著增强,明显提高了果树抗病、抗寒和抗旱性。该项科技成果已达国内同类研究领先水平。 该成果首次研发出含氨基酸硒的富硒叶面肥,获两项国家发明专利,已通过国家肥料登记并批量生产,已出版相关著作3部,发表相关论文15篇。研发建立了葡萄、桃、苹果和梨等主要果树富硒果品生产技术规程并在辽宁、山东、河北等果树主产区大面积应用,经济、社会及生态效益显著。目前已累计培训果农1万余人次,示范推广16.46万亩,新增经济效益4.35亿元。 该项成果由中国农科院果树研究所主持,安丘鑫海生物肥料有限公司、辽宁省经纪人协会为参加单位。这种以研究所为主体,不断深化研企合作、协同攻关的团队研发模式对进一步提升科技创新水平具有良好促进作用。 园艺技术论文:基于“专业社团”培养园林园艺技术技能人才的创新与实践 摘 要:江苏农牧科技职业学院园林园艺类专业围绕课堂教学,学生专业社团和校内外实训中心,形成了“三课堂联动”的人才培养模式。以学生为中心,通过校企合作,引入教学项目、竞赛项目、企业真实项目,多层次培养学生的专业技能与综合素质。 关键词:专业社团;园林园艺;人才;创新;实践 1 园林园艺类专业人才培养存在的问题 1.1 专业培养目标不明确,不能满足园林园艺类专业的岗位需求 园林园艺类专业所开设的课程绝大部分为植物养护、园林绿化、观赏园艺等以园林种植与养护为主的课程,使得学生就业面较窄,不能满足园林行业对技术技能型人才的需求。实际上园林行业需要大量从事园林设计、生产、养护管理方面的人才,园林设计包括园林景观的设计、园林花艺及植物造景设计;养护管理包括植物的培育、配置、修型、植物保护等。 1.2 学生的综合实践能力偏低,不能适应岗位职业能力的要求 职业教育由于受到各种因素的约束,往往难以落到实处,课程体系也总还是像老师本身读的本科大学一样,基础课、专业课、专业技能课等,即使是专业技能课,也首先是一堆的理论讲授,再按照实验步聚按部就班完成就算合格,各课程或课程的各部分都是相互割裂的,学生到了毕业还不知什么是综合的项目,也就无法完成园林生产的完整过程,不能适应岗位职业能力对学生综合能力的要求。 1.3 校企合作,工学结合不够规范 园林园艺类专业从开办之初,就定位于培养技术技能应用型人才,为了把握人才培养目标,建立了专业建设委员会,共同审定人才培养方案。从推广“案例”教学、研究性教学到项目教学,教育教学改革起得了一定成效。但校企合作层面仅停留在校外实训基地方面,没有形成有效“互惠互利,合作共赢”的机制和自我完善的制度,在项目、环境、师资、标准等方面的深度融入仍有待于不断推进,校企合作之间存在“一头冷一头热”的现象,严重影响了工学结合的正常开展。 2 园林园艺类专业人才培养研究与探索 2.1 基于“专业社团”三课堂联动培养人才 江苏农牧科技职业学院园林园艺类专业围绕课堂教学,学生专业社团和校内外实训中心,形成了“三课堂联动”的人才培养模式。 “第一课堂”是指传统的课堂。在课堂学习中,教师采用“项目导向,任务驱动”教学方法,将一个完整项目其分解为若干任务,在完成这些任务的过程中培养学生的专业技能;同时,利用课程设计、毕业设计、职业技能课程等培养学生综合运用专业技能的能力。 第二课堂主要是通过学生专业社团培养学生。学生在专业社团中参加讲座、校内比赛,完成教学项目,参与竞赛项目和企业真实项目。 第三课堂主要包括校内外实训基地。学生在第三课堂上⒂肫笠嫡媸迪钅炕蜃灾鞔匆担熟悉企业工作流程和企业文化,提升职业素养和综合运用技能能力。 园林园艺类专业学生结合自己的专业特点,于2013年成立了组培协会、花艺与盆景协会、植物标本协会和水族协会,这些专业社团一方面活跃了校园生活、繁荣了校园文化,以特色鲜明、针对性强的专业活动吸引了广大同学参与;专业社团通过邀请行业企业专家开展各类学术讲座;组织组培大赛、景观设计大赛和插花大赛等各类专业技能竞赛、以及挑战杯等活动培养了学生的实践能力,让学生在自身的实践体验中获得经验,主动发现和获取专业知识。 2.2 建立“三项融汇”专业教学体系 以学生为中心,通过校企合作,引入教学项目、竞赛项目、企业真实项目,多层次培养学生的专业技能与综合素质。课堂教学完成教学项目,专业社团活动瞄准竞赛项目,校内外实训承接真实项目。将教学项目、竞赛项目、真实项目分阶段循序渐进融入课堂教学、社团活动和校内外实训中。使学生在不断地学习中有效提升其专业核心能力,逐步积累各类项目实战经验,提高职业素养。建立了层次递进的学生技能培训和创业孵化的组织框架。 “三项融汇”专业教学体系提高了实训与生产环境的一致性,提高学生实践能力的培养。技能竞赛是专业知识的综合运用和延展,在专业课程教学体系中,通过技能竞赛把基础理论、综合实训融入在课程建设中,开设与全国性专业竞赛相关课程,如《植物组织培养》《花艺与盆景技艺》《计算机辅助设计》和《园林规划设计》等课程,不断优化专业相关课程的建设,把专业教学与企业用人需求相匹配,使学生在专业教学中提高实践操作和专业科研能力。 2.3 依托平台,注重特色,孵化创新创业人才 “以学生为本,以提高学生综合技能水平为目标”的创新创业人才培养特色,依托学生专业社团,三课堂配合教学。经过多年的发展,学生活动收效显著、学生参与各类比赛成果斐然。 单纯的课堂教学、书本学习,难以很好地实现这样的培养目标。高职学生的特点是重实践学习而轻理论学习,因此,与专业联系紧密的专业社团能够很好地起到课堂教学延伸的作用,营造培养学生创造思维、发挥学生创造潜能的氛围,加强实践能力的锻炼,为创新能力的培养创造条件。这对解决现代大学生对书本知识很熟悉,但却缺乏实践和创新能力的局面很有帮助。 3 园林园艺类专业人才培养创新与成果 3.1 提出以“专业社团”为载体的产学结合模式 课堂学习能让学生了解职业岗位必须的各种技术技能;学生专业社团活动能让学生掌握职业岗位必须的各种技术技能;校内外实训参与的真实项目开发确保学生熟练掌握职业岗位必须的各种技术技能。 3.2 建立学生自我管理,双重导师指导体制,确保专业社团成效 园林园艺系坚持以学生为专业社团主体,专业社团覆盖园艺技术、园林技术、园林工程技术、景观设计以及中草药栽培技术5个专业。目前专业社团包含:盆景社团、花艺社团、艺彩社团、组织培养社团、植物标本社团共计6个。针对现有社团,有效利用教学资源,实行实训室开放模式,加强学生自我管理及协调能力。聘请专业教师为社团指导老师,解决专业指导问题,如论文,写作,实验,开展调查和社会服务;把思想教育工作融入到专业指导中,在提高社团成员专业水平的同时提高社团成员的思想政治素质,两类导师相互配合,相互补充,相互促进,“两手都要抓,两手都要硬”。社团成员专业技能比赛成绩显著,不同年级社团成员互帮互助,形成良好的阶梯模式,由社团日常活动、院系技能比赛、省赛直至国赛,屡获佳绩,成效显著。 3.3 实施校企结合,项目推动的专业社团运行模式,实现专业成果转化 园林园艺系坚持以专业社团发展和企业实践相结合,通过专业社团的作用发挥,把专业理论的运用和企业的创新实践结合起来,与企业的实际需求相结合,为企业生产做研发,社团成员开拓思路,大胆创新,提升社团的创新和应用价值;社团成员参与专业教师及企业的项目中去,通过社会资源的引入开阔社团成员的视野,同时给予社团成员创新能力平台,推动专业社团发展,有效锻炼了专业社团以及指导老师的综合能力,如:,专利申报,园艺产品生产,景观设计规划等,从而真正实现产学研的成果转化。 3.4 精益求精,打造特色社团,学术型和社会服务型专业社团齐头并进 园林园艺系注重培育精品社团,积极打造特色社团,每年举行大学生专业社团成果展,倡导社团成员运动所学专业理论知识,分析解决社会实践中的问题。通过社团成果一方面由传统的学术型拓展到创业类服务,可以提供职业生涯咨询,提高自身职业意识和素质,另一方面,通过媒体报道加大专业社团的号召力,更有效的为社会服务,这种将大大提高专业社团成员的积极性,实现学术型和社会服务型专业社团齐头并进。 4 园林园艺类专业人才培养成果的推广应用 (1)园林园艺专业社团指导教师和学生积极将专业学习与服务社会紧密联系,多次参加由泰州市科协主办的泰州市“科普广场”活动。活动以室内观赏植物的鉴赏和栽培养护科普为主要内容,就室内植物栽培养护管理方面的问题向广大市民现场讲解,并发放家庭养花小知识宣传单。活动得到广大市民的高度关注和认可。社会服务使学生不畏艰辛,勇于挑战,大大提高了学生责任心和就业信心。 (2)园林园艺系专业社团指导教师带领20多名社团成员和泰州市特殊学校的小朋友们开展了“艺术抒写人生,童心与我同画”爱心志愿服务活动;花艺协会成员携手凤凰小学的小学生开展皱纹纸花的制作活动等。通过活动的组织,社团成员始终充满热情的小学生进行交流沟通,对他们表现出了极大的耐心与关爱,并且利用自身所学专业知识现场制作特色作品,深受小朋友们的喜欢。 (3)社团举行了实验室技能我是小小科学家、盆景养护活动、温室园艺带我走进生活、押花画作品创作、新生花材识别活动、药品称量比赛、“校园一景”明信片成果展示、植物水培营养液配制比赛、叶脉书签制作、环保生活之植物标本创意DIY活动、水族箱造景体验活动、“手绘牧院,筑梦青春”为主题的手绘校@大赛、“以花传情,品质生活”多肉拼盘大赛等丰富多彩的活动及成果展示,锻炼了同学们的专业素养和动手能力,激发了同学们的求异思维、创新精神。 (4)在专业社团导师的指导下,从社团活动中选拔一批专业知识扎实,实践操作能力强,学习积极性、主动性和创造性高的学生参加国家级、省级、市级的技能大赛,并获得了优异成绩。其中获得国家级技能大赛一等奖1项、二等奖1项;江苏省技能大赛一等奖1项,二等奖3项,三等奖3项;泰州市技能大赛二等奖2项。 (5)2015年12月由泰州市文明办、泰州市公安局交警支队、泰州广播电视传媒集团(台)新媒体发展中心・凤城泰州网主办的“交通文明之美”泰州高校墙体绘画比赛在泰州老街拉开帷幕,为迎接“122全国交通安全日”的到来以及深化其精神,园林园艺专业社团的学子积极响应号召代表学院投身到此次长达2个月的创作比赛中去。在比赛中,社团的学子们利用自己专业的手绘功底,结合老街的文化底蕴,在20m的白体墙面上以泰州古城今韵的设计概念为出发点,由泰州特色京剧脸谱展开故事,用红色绸缎将泰州凤城的古韵和交通文明主题充分融合,为泰州老街增添了一分创意灵动。经过前期的线上投票,以及决赛当天的线下现场专家评委和市民评审打分,我专业社团作品的综合得分情况远超他校,夺得“泰州首届高校墙体绘画比赛”冠军。 (6)园林园艺专业社团的不断壮大,社团活动质量与层次的不断提高,扩大了专业类社团在学生心目中的影响力,充分调动了学生们的学习积极性,激发了学习兴趣,同学们踊跃主持并参与各类教科研项目。近年来我系教师指导学生参与江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目7项;学生参与教师科研项目10项;创新创业基地3个,2014年张成霞老师指导学生“创意生活馆”在省大学生创新创业优秀成果交流展示会上进行了展示。我系老师多次带领学生参加社会服务,如对海陵区有害生物进行普查、麒麟湾生态果园进行葡萄搭架等。 (7)园林园艺专业社团的发展,提高了学生的专业知识,促进校园文化的繁荣和社团品牌的打造。专业社团的建设使社团管理和相关人才培养机制逐渐走向科学化、规范化、系统化,促进我校社团品牌建设。在社团活动的推动下,学生积极参与老师的科研(或设计)项目,为毕业设计(论文)的顺利完成打下来基础。其中,张进达、吴梦影两位同学分别在2013年度、2014年度获得江苏省普通高等学校本专科优秀毕业设计(论文)三等奖,为自己的大学生活画上了一个圆满的句号。 园艺技术论文:新时期园艺技术与园林景观设计的发展 摘 要:园林景观设计对城市绿化建设具有重要作用,园艺是农业种植业的重要组成部分。随着人们物质生活的丰富,带动了园艺技术的发展,并且逐渐应用在园林景观设计中,使园林景观更为多样化,更加贴近人们生活需求。基于此,笔者结合个人观点,就新时期园艺技术与园林景观设计发展进行简要分析。 关键词:新时期;园艺技术;园林景观设计;发展 园林景观建设能够美化城市、净化空气,为人们提供良好的生活环境。随着园林行业的快速发展,园林景观设计逐渐应用在商务办公区、住宅区、农业生态等领域。而园艺技术与园林景观设计的的融合,使园林景观设计如虎添翼,是现代化@林工程的有效助力。 1 新时期下园艺技术 1.1 观赏园艺 我国国土资源丰富、天气变化多样,能够满足不同的植物生长需求。利于农业技术的发展,并带动了观赏园艺的发展,园艺技术中观赏园艺发挥了重要的作用,并且园艺生产对人们生活、环境的改善具有重要的意义。园艺一词原指的是围篱保护的园囿内进行的植物栽培,但随着现代农业技术的发展,现代园艺变得更为多样化,现如今开始不断应用于现代园林景观设计中。 1.2 花卉园艺 如今,花卉园艺得到了广泛的关注,花卉园艺应用范围广,无论是室外环境还是室内设计中都可以融合花卉园艺。在室外环境中,花卉园艺主要应用于公路两侧、城市美化中;室内花卉园艺主要应用在卧室、客厅等。花卉园艺包含:插花、盆景、花卉栽培,对人的精神素养有所帮助。随着园艺技术的发展,花卉园艺也被应用在园林景观中,效果良好。 2 园林景观 2.1 园林景观分析 园林景观主要是在规定范围内,使用相关技术方法和园林技术方法,从规划设计―施工建设―植物种植,一步步实现环境的美化,强调可持续发展;带给人们一种生活化的美感享受的同时起到净化空气的作用。园林景观设计也能够反映出我国园林工程技术发展状态,我国在园林景观设计上起步较晚,不过在技术水平上进步速度较快。园林景观建设通常可以分为硬景观和软景观。软景观主要指的是一些河流、植物等自然建设景观;硬景观主要是人工景观建设,例如:灯光、座椅等。 2.2 园林景观发展 园林设计讲求环保、经济、实用原则,缺一不可。不同的原则有着不同含义,在设计理念上具有一定的差异。适用性是景观设计中的首要条件,适应性原则讲求因地制宜,确保景观设计的长久性;注重景观所需资金投入,在资金投入上要进行一定的控制,防止预算超支。尽可能的减少经济投入;注重景观的环保美感。在设计阶段进行科学、合理的安排,对植物位置布局进行设计,给人1种美的享受。例如:在园林景观设计中,设计师们通常会用假山制造,以衬托周围环境。 新时期,园林景观建设依然要以依托自然生态环境为主,在保留传统设计特点的同时融入现代元素,注重园林建设材料的使用,凸显历史感,动静结合。 3 新时期下园艺技术与园林景观设计 3.1 高档住宅区园林景观设计 高档小区绿地覆盖率在整体面积的35%,公共绿地跨度大于8m,并且面积不低于4000m2。高档住宅区绿地面积的1/3需要有充足的阳光。所以,在进行住宅区设计时,设计师通常将会将小区绿化转为景观设计,符合国家标准的同时提升美化效果,提高小区档次,给予人们视觉上的享受。在进行景观设计过程中,需要充分考量小区地形、土壤、天气等条件,进而选择适合小区环境的植物。选择一些成活率高、易管理的植物品种,节省资金投入同时达到美化效果,两全其美。 3.2 商务建筑景观设计 一些商务办公建筑中也会融入园林景观设计,以缓解人们工作压力,放松心情,同时增加文化氛围。在商务办公中融入园林景观设计可以营造一定的环境氛围。将不同的植物、花卉融入在商务办公中更能够增添园林特点。在设计过程中,需要注重氛围、环境的衬托,强调立体化和适用功能。例如:在进行商务建筑景观设计中可以加入凉亭、桌椅等基础设施,满足该区域的人们对于休闲功能需求。给予人们一定的休息空间,配合环境效果,让人们在紧张的工作之余得到放松。 4 结语 园艺技术和园林景观的融入,将现代园林工程建设优越性发挥的淋漓尽致,效果塑造完美无瑕,实现了一次又一次创新型突破。通过对新时期下园艺技术、园林景观、新时期下园艺技术与园林景观设计,3方面进行分析,希望对园林建设行业有所帮助。 园艺技术论文:园艺果树中存在的问题和果树园艺技术的应用 摘要:果树的生长过程需要进行科学管理,如果不能及时进行果树营养诊断及相关的防止工作,就会直接影响果实的质量。本文对园艺果树中存在的问题和果树园艺技术的应用进行了探讨。 关键字:园艺果树;园艺技术 一、园艺果树栽培存在的主要问题 1.果树棚体问题 就现在的形式来看,棚体不通风,果树品种不多,授粉品种也比较缺乏,整形修理的也不够好。刻芽、拉枝等具体技术都不到位;农民配合力度不够,施肥量少,土壤也不够肥沃,这是果树设施栽培大棚存在的问题。 2.发展规模小,原始积累少 很多设施相对比较落后,且都以农民个体户为主体,专业不够精湛,农业销售服务体系还没有形成,造成农产品不能成批量、有组织的销售到外面去。属于盲目生产,没有进行市场调研,设施也不全,所以很难拓展外地市场。 3.很多技术没有普及到位 例如栽培技术,设施设备技术等,果农有实战经验,但不能使用那些技术性的东西去进行生产。农业技术服务体系的技术推广难度比较大,技术人员又缺少实战经验,且培训也较少,理论与实际差距大,进而产生脱节现象,与发展形势不相适应。 4.产品质量有待提高,生产无公害绿色食品迫在眉睫 设施内温度较高且空气不流通,会导致虫害越来越多,农药喷的次数也在增多,这就会造成严重的污染。要提高产品的质量,提高无公害生产和技术的意识。无公害绿色果品的生产是当务之急。 二、果树栽培技术应用的关键 1.调控果实品种的技术 使用设施果树栽培方法时,首先要选择适合栽培的果树品种,只有优选品种,才能提高果树的产量与质量。选择果树品种要注意三个原则:丰产的原则,应用设施栽培技术需要果农投入大量的人力、物力、财力,如果果树不能丰产,果农就难以收回投入的成本,为了提高果农的经济收益,果农应选择易于丰产的品种。有市场品牌效应的原则,随着市场经济的成熟,人们对于果实的需求已经细化,果农在栽培果树的时候,要根据市场的需求选择果树品种,果农需根据市场的需求选择最适合栽培的品种。成活率高的原则,设施栽培技术为模拟适合果树生长环境的方法栽培果树,如果果树不易成活,那么有可能会由于人为控制温度、湿度、光照的时候出现些微偏差的缘故果树不能成长,这会浪费果农投入的生产成本,为了提高经济效益,果农需选择易于存活的品种。 2.调控生长环境的技术 果实在生长时,对生长环境有特殊的要求,果农应用设施栽培技术就是要调控与果树生长相关的环境因素。果农应用该栽培技术时需要控制以下几个因素: 光照的因素,设施栽培技术需要根据果树生长的光照需求模拟人工光照。以大棚果树生产技术为例,果农需应用透光性强的大棚,以便能为果树提供需要的光照、果棚的结构设计必须合理,以免在提供光照的过程中出现光照死角。 温度的因素,温度因素是影响果树生长的一个重要因素,比如要让水果的口感好,就必须让果树生长在温差较大的环境下。此时果农需应用扣棚技术控制大棚内的温度,待果树完成休眠期后,将温度提高到果树需要的温度,为了做好大棚保温工作,果农还需覆盖大棚或应用草帘加盖技术,使果树能够渡过成长期。 湿度的因素,为了控制果树生长需要的湿度,果农可应用通风的方法或应用浇灌的方法人为的调节设施内的湿度。比如果农可应用通风的机器加强设施内的空气交流降低湿度;果农可用定期喷水的方法提高设施内的湿度。 3.调控果实成长的技术 果树根、茎、叶的成长决定果树成长的情况,果农需控制好果树生长的情况。比如部分果树要丰产,果农就需控制好果树的垂直根系,使果树能有效的吸收水、肥。果农可用起垄的方法控制果树的根系生长。 三、我国果业发展对策建议 1. 以市场为导向,积极调整与优化果品结构 果品结构的调整与优化,一方面,水果品种结构应适应市场的需求,做好不同水果品种之间的合理搭配,只有水果的质量好,竞争力才能增强;另一方面,为了适应市场需求的变化,应不断进行树种、品种结构的调整,在安排果品生产时,要在确保优势水果主导地位的基础上,扩大优良品种的覆盖率。 2.积极推进果品产业化进程 尽快建立现代果品产业化经营体系,将分散运行的水果种植业、产后处理业、贮藏加工业以及相关的科技服务业和营销体系有机结合起来;并建立相应的管理体制和利益分配体系,从而解决目前不断加剧的小生产和大市场的矛盾,最终形成果品的种植业、产后商品处理业、贮藏加工业和科技产业于一体的综合产业发展的新格局,以迎接激烈的市场竞争。 3.提高果品采后商品化处理的程度 目前我国应通过制定各种水果的质量标准,进行国产设备和引进设备的选型工作,提高各种水果采后商品化处理的程度;尽快建立与高档优质果品相适应的现代果品批发市场、零售网点和贮运体系;重点建立现代果品的贮藏加工业和果品采后预冷、分级、打蜡等处理体系,提高包装的档次,完善“冷链”环节,使我国果品的商品化处理率逐渐提高。 4.大力发展贮藏加工业 在贮藏方面,应重点研究各地名、特、新、优果品的时、贮藏保鲜技术,延长贮藏期;在加工方面,应据国内国外市场的需求和消费者的喜好,增加加工品的花色品种.促使果品加工向深加工、精加工和综合利用的方向发展,积极研制开发水果保健品,提高果品生产的附加值。 5.认真实施科技兴果战略,建立高标准的商品基地 科研和技术服务部门大力推广品种改良技术、病虫害生物防治技术、合理施肥技术,应面向市场和果品产业发展的需要,逐步实现果品生产良种化、无毒化,促使水果种植向最适宜的地区集中,树立一批我国的果品品牌,发展优质果和能适应国际潮流的绿色果品的商品生产基地。 结语:随着我国产业结构的调整和农业产业化步伐的加快,只要在品种选择、脱毒快繁、预备苗生产、破休眠技术、优质高效综合配套技g、市场开拓等方面做好工作,果树设施栽培的面积将不断增加,果树设施栽培的前景广阔,无疑将迅速成为我国果品生产的一个新的经济增长点。 园艺技术论文:温室智能装备系列之五精准变量旋肥技术在设施园艺生产中的研究与应用 “温室精准变量施肥技术”是指在设施园艺生产过程中,充分考虑温室环境的微气候特性,按照作物生长规律,利用传感器技术、机电一体化技术等手段精准控制施肥过程,按照需要自动控制肥料浓度和施肥量,做到肥料最少用量、最多吸收、最大利用、最小浪费,最大程度地提高肥料的利用率,做到少投入、高回报。 研究背景和现状 精准变量施肥技术是一个重要的领域。对于温室园艺生产来说,水肥科学控制关系到园艺产品的品质和产量, 直以来都是国内外温室经营者、种植者和研究机构关注的焦点。设施园艺生产有着自身的鲜明特点,即水肥用量大,高度依赖人工水肥环境。设施园艺生产的这一特点就要求生产者对水肥的控制要精益求精,以明显地提高产品的质量,增加经济效益。 国外对水肥控制技术研究的起步较早。以色列、美国、荷兰、法国等国家在这方面都有很多成果。以色列是个水资源短缺的国家,研发了很多先进的节水技术。其中,先进的微灌技术应用带动了以色列水肥灌溉的兴起,该技术在温室的优势更为明显,其基于精准变量控制的温室水肥灌溉系统对水的最高利用率可以达到95%。AMIAD公司、NETAFIM公司等是以色列知名的水肥精准变量控制技术设备供应商。 基于地广入稀的自然特点和劳动力昂贵的社会现实,美国也大量应用自动化灌溉技术。目前,美国是世界上微灌面积推广最大的国家。在微灌技术的基础上,美国大力发展了精准变量施肥技术,开发并大量应用了化肥一农药注入泵、文丘里化肥注入系统、40站电磁阀控制器等先进的施肥控制器。目前。美国在精准变量施肥领域处于先进水平。 荷兰的花卉产业发达,相关的技术领域发展均较快。荷兰花卉温室大量应用了先进的灌溉施肥设备。荷兰PRIVA公司是世界最大的温室计算机自动控制公司之一,其已经成功开发并应用了多款先进的用于温室生产的自动控制施肥机,能够完全满足实际生产中的水、肥精准变量控制。 法国在肥料农药混合器方面的研究也处于国际先进水平,相关的温室园艺使用的精准变量施肥产品应用得也非常普遍。 相比之下,我国的温室灌溉施肥技术相对比较落后,水的利用率只有40%(马学良,1999),设施园艺生产中应用精准变量技术起步较晚。20世纪90年代以后,国家对节水灌溉施肥更加重视,各地从发达国家引进了相关的灌溉施肥设备,使得国内温室大棚等保护地生产的灌溉施肥技术有了较大发展。但是,目前,温室中普遍应用的是简单的压差式施肥器,浓度不均匀。我国自行研发的计算机控制的变量精准施肥设备大多处于实验室研究阶段,尚未有成熟的产业化产品。 国家农业信息化工程技术研究中心针对我国温室园艺的实际需求,开发了移动式温室精准施肥机等多款温室专用的智能施肥机,性能可靠,适应温室推广应用。 移动式温室精准施肥机 适用于小型温室生产基地 移动式温室精准施肥机(见图1)是专门针对小型温室生产基地生产的需要开发的,不需要配套专门的纯水机,普通的自来水即可使用。该设备设置有自动控制箱,安装有可编程控制器、报警模块、液位传感器,能够按照程序设定自动控制工作时间,设置有自动和手动模式切换开关,可以在自动和手动两种模式之间灵活切换。自动模式下,可无人监测定时自动开关机,可记录灌溉水总量,肥料箱溶液用尽可自动报警。移动系列安装有静音橡胶脚轮,可灵活移动,10个温室公用1台施肥机即可完成作业,配备有快速密封接头,可方便在不同温室之间移动使用。肥料浓度使用高精度的比例器控制,可手动灵活调节施肥浓度,性能可靠,经久耐用。使用配套的喷枪后,可按照设定浓度精确喷洒叶面肥。设备保养维护简单,普通温室种植人员经过简单的培训后即可进行操作使用。该设备价格适合,适合我国温室大面积推广。该机已经获得国家专利。 温室精准灌溉施肥系统 适用于大中型设施园艺基地 温室精准灌溉施肥系统(见图2)是专门应用于大中型设施园艺基地的智能精准变量施肥系统。要求配套有纯水机制造纯净水,能精确控制EC值和pH值。设有专门的灌溉施肥控制计算机,具备单独灌溉、施肥等多种功能。控制器采用彩色液晶触摸屏,防水防潮,操作界面友好,除有简体中文的操作界面外,还支持英文。系统具有肥料溶液循环系统,可以提高利用效率40%。最多可控制40个灌溉电磁阀区,有多达8种EC/DH值设定,可以根据光照量来校正EC值。 平移式肥水喷洒系统 专门为温室工厂化育苗基地开发 平移式肥水喷洒系统(见图3)是专门为温室工厂化育苗基地开发的智能设备。该设备能有效解决温室育苗过程中人工喷头喷洒水量不均、秧苗高低不一的问题,折叠喷杆上安装有可旋转的多功能喷头,1个喷头可以安装3个不同喷量的喷嘴,根据瓜类、椒茄类、豆类等不同秧苗、不同生长期的需求,选择不同的喷嘴,通过控制器灵活变量控制叶面肥喷量,实现施肥作业时的精准变量控制。可先选择好合适的喷嘴,设定所需的喷洒量,人工推动喷洒车匀速前进,也可两人抬着喷杆,喷杆通过高压喷管和压力泵连接,打开喷洒阀门后匀速前进,完成肥水喷洒作业。 潮汐式精准灌溉施肥系统 潮汐式精准灌溉施肥系统是基于潮水涨落原理而设计的种将灌溉和施肥结合在一起的高效节水施肥系统。该灌溉施肥系统适用于各类盆栽植物的种植管理,可以有效提高水资源和营养液的利用效率。该系统能保证作物均匀吸收肥料和水分,充分满足作物生长需要,因此,园艺产品质量一致性好,成品率高。 潮汐式精准施肥灌溉系统主要分为两类:地面式和植床式。地面式潮汐灌溉施肥系统是在地表砌一个可蓄水的苗盘装水池,在其中分布若干出水孔和回水孔:植床式潮汐灌溉系统则是在苗床上搭建出一层大面积的蓄水苗盘,在苗盘上预留了出水和回水孔。在应用时,灌溉水或配比好的营养液由出水孔漫出,使整个苗床中的水位缓慢上升并达到合适的液位高度(涨潮)。在保持一定时间,使得作物根系充分吸收营养液后,打开回水口,使营养液陕速回流到储液池中(落潮),从而完成一个灌溉循环过程。潮汐式灌溉可以精确满足植物的水肥供应,且在通过毛细作用进行灌溉时,可使介质保持相应的湿度和透气性,降低了根压,有利于植物根系及植株的快速生长。潮汐式灌溉系统采用完全封闭的系统循环,水资源利用率90%以上,通过底部灌溉,避免了植物叶面产生水膜,可以保持叶面干燥,促进作物的光合作用,有利于室内相对湿度的控制。 潮汐式灌溉施肥系统集成了紫外臭氧消毒技术,不但可以实现作物均匀地精准灌溉施肥,而且可对回收液进行有效地过滤、消毒、杀菌处理,提高营养液的循环使用效率。数据采集系统还可以同时对水温、EC值、pH值等用户关心的参数进行实时检测,精确控制环境温度和营养液的配比平衡,达到施加、过滤、回收、检测、消毒、调整、再利用的闭环结构,有效提高营养液和水的利用率。潮汐式灌溉系统管理成本低,无论是手动操作或辅助以自动控制系统管理下,一个人在20 min内可完成多个植床的灌溉施肥。该系统科学实用,有很好的市场推广前景。 展望 温室的肥水科学管理能够明显地提高温室园艺作物产量和品质,具有广阔的发展前景。目前,我国设施生产中的精准变量施肥技术应用水平不高,从国外引进的温室精准变量施肥系统因为维护保养成本高,投入大,无法在我国大面积推广应用。开发价格适中、能满足我国设施园艺生产需要的智能施肥设备,有很重要的意义。随着现代农业技术的发展,观光旅游农业、高附加值花卉等产业蓬勃发展,必将带动相关智能装备技术的巨大需求。在未来十年,这一领域必将有很大的提高。 园艺技术论文:设施园艺技术标准研究 【摘 要】近年来中国设施园艺产业在借鉴国外温室行业、总结国内设施园艺发展经验的基础上,相继出台了一系列设施园艺相关标准,但是至今仍有很大缺口。由于缺乏统一的生产技术规程,设施园艺产业还存在着生产水平参差不齐和产品质量低等问题,严重地影响了产品的国际市场占有量及出口创汇。本文主要介绍了中国标准及标准化概况、中国设施园艺标准化研究的范围、项目,及目前中国花卉园艺标准制定情况,此外还为中国设施园艺标准化工作的推进的提出几点建议,以期设施园艺标准化的制定与应用工作能够顺利开展,尽快提高中国园艺产品出口量,增加国际贸易量,为中国设施园艺产业开辟更广阔的市场前景。 【关键词】设施园艺;标准;标准化;生产技术规程 设施园艺标准化对设施园艺的发展起着举足轻重的作用,是设施园艺发展的必经之路。首先,设施园艺标准化有利于提高园艺产品的质量。虽然中国设施园艺生产面积居世界首位,但是受园艺产品质量低的限制,中国园艺产品在国际市场中仍只占有较少的比重。只有标准化的生产和加工才能保证产品质量。其次,设施园艺标准化有利于促进设施生产的产业化。设施园艺产业化是以市场为导向,以经济效益为目标,以主导产业为中心,实现产前、产中、产后相结合的经营体系。园艺生产标准化不断完善着生产及管理环节,使设施园艺生产实现产业化的经营模式。此外,设施园艺标准化有利于实现园艺生产经营的企业化。目前,中国设施园艺产业正在探索公司与农户相结合的经营模式,设施园艺标准化使得个体农户应用了统一的技术和管理标准,这为设施园艺实行企业化提供了可能。 1 中国标准及标准化概况 1.1 中国标准概况 1.1.1 标准的定义及特点 中国国家标准“GB/T200D0.1-2002《标准化工作指南第1部分:标准化和相关活动的通用词汇,代替GB3935.1―1996 对“标准”进行了定义:“为了在一定的范围内获得最佳秩序,经协商一致制定并由公认机构批准,共同使用的和重复使用的一种规范性文件。”标准的形式有两类;一类是数字表达的,就是标准文件:另一类是事物标准,包括各类计量标准、标准物质、标准样品(包括农产品的实物标准等)。 标准的三个主要特点:第一,标准是关于可重复事物特性的质与量的规定:第二,标准是来自于科学研究成果和生产实践经验,并经有关各方协商后形成基本一致的意见,上升到权威组织机构颁发的正式文件;第三,标准一旦形成就具有相对的稳定性和约束力。 1.1.2 标准的分类 为了不同的目的,可以从层次、性质、对象等不同角度对标准进行分类。 按层次可将标准分为六类:国际标准、区域标准、国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 1)国际标准指由主权国参加组成的世界性标准化组织。按一定的工作程序,通过有组织地合作和协商,制定的标准。国际标准在全球范围内适用。 2)区域标准指由区域性国家集团或标准化团体为其共同利益而制定的标准。如欧洲标准化委员会(CEN),泛美标准化委员会(COPANT)等制定的标准。区域标准只能在该区域的国家集团范围内适用。 3)国家标准指由合法的国家标准化组织制定和的标准,在全国范围内适用。中国的国家标准分为强制性标准和推荐性标准。强制性标准,在全国范围内强制执行。不符合强制性标准的产品禁止生产、销售和进口;推荐性标准,国家鼓励企业自愿采用,但推荐性标准一旦纳入指令性文件,将具有相应的行政约束力。 4)行业标准指由行业标准化组织制定和的标准,在该行业范围内适用。行业标准是当无国家标准时,根据本行业的需要而制定的,一旦有了国家标准,对应的行业标准应自动废止。 5)地方标准指由地方标准化制定机构制定的标准,在该地方使用。当有相对应的国家标准时,地方标准应自行废止。地方标准只有省级以上地方政府的标准化部门有权制定和批准。 6)企业标准指由企业制定的标准。企业标准的制定一般应以国际标准或国外先进标准、国家标准、行业标准、地方标准为基础。若有强制性标准时,企业标准必须完全达到强制性标准的要求。 按性质将标准分为技术标准和管理标准。 1)技术标准是针对标准化领域中需要协调统一的技术事项所制定的标准。可以进一步分为:基础技术标准、产品标准、工艺标准、检测试验标准、设备标准、原材料标准、半成品标准、外购件标准、安全卫生环保标准等,其中产品标准是最多的一类标准。 2)管理标准是针对标准化领域中需要协调统一的管理单项所制定的标准。是对管理目标、管理项目、管理程序、管理方法和管理组织所作的规定。管理标准可分为:管理基础标准、管理程序标准、管理业务标准和工作标准。 1.1.3 标准的性质 中国《标准化法》规定:国家标准和行业标准分为强制性标准和推荐性标准。 《中华人民共和国标准化法实施条例》规定:从事科研、生产、经营的单位和个人,必须严格执行强制性标准,不符合强制性标准的产品,禁止生产、销售和进口。但需要注意的是,当市场或调控需要时,推荐性标准一旦纳入指令性文件,将具有相应的行政约束力。在进行国家或地方性监督抽查时,所采用的标准无论是强制性标准,还是推荐性标准,都是评判标准:在市场行为中买卖双方签定合同时,确定的标准、规格,无论性质如何,都是最终裁量的依据。 标准的年限一般不超过5年。《中华人民共和国标准化法实施条例》规定,标准实施后,制定标准的部门应当根据科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审,以确定现行标准继续有效或者予以修订、废止。 1.2 标准化概况 中国国家标准GB/T20000.1-2002《标准化工作指南第1部分:标准化和相关活动的通用诃汇,代替GB3935.1-1996》中对“标准化”进行定义:“为了在一定范围内获得最佳秩序,对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的条款的活动”。该定义的应用范围主要包括编制、和实施标准的过程。标准化的主要作用在于,为了其预期目的改进产品、过程或服务的适用性,防止贸易壁垒,促进技术合作。 标准化的对象成为需要标准化的主题。可指产品、过程或服务,包括如材料、元件、设备、系统、接口、协议、程序、功能、方法或活动。也可以限定在任何对象的特定方面,例如可对鞋子的尺码和耐用性分别标准化。标准化领域指一组相关的标准化对象,例如,工程、运输、农业以及量和单位,均可视为标准化领域。最新技术水平,指根据相关科学、技术和经验的综合成果判定的在一定时期内产品、过程或服务的技术能力的发展程度。公认的技术规则为大多数有代表性的、专家承认的、能反映最新技术水平的技术条款。标准化层次指标准化所涉及的地理、政治或经济区域的范围。标准化可以在全球、或某个区域、或某个国家层次上进行。在某个国家或国家的某个地区内,标准化也可以在一个行业 或部门(例如政府各部、地方层次上、行业协会或企业层次上,以至在车间和业务室)进行。 2 设施园艺标准化研究的范围和项目 设施园艺标准化,包括设施结构标准化、设施生产技术规程及产品标准化。 2.1 设施结构标准化 到目前为止,中国还没有正式出版成套的设施结构及建造的标准(除农业部和机械行业出版了部分行业标准外)。所以,全国各地都按无规则标准建造不同的温室设施,必定会造成结构不合理,造价较高,难以评定的局面。而美国、荷兰、日本等国家有明确的建造标准,便于工业化生产,因此,尽快出台成套设施结构标准尤为重要。 2.2 设施生产工艺标准化 也称生产技术规程。目前,中国设施生产工艺标准化、温室作物生产技术都是比较零散或经验性的,尤其是大型温室生产,成套操作技术规范较少,导致园艺产品产量低,生产效益差。而荷兰、以色列、日本等设施农业发达国家,温室内生产工艺是集约化、规范化和专业化的,不仅其温室设备硬件较强,温室管理软件也较齐全。因此,温室黄瓜、番茄每公顷产量可达4.5万kg,而且依靠计算机等进行机械化操作,用人极少,生产效益较高。反观中国温室生产中,育苗、施肥、灌溉、植株调整、病虫害防治等各方面均缺乏有效而科学的标准体系,仍然停留在依靠经验进行生产的层面,与国际水平相差甚远,亟待解决。 2.3 产品标准化 国际上许多产品是有规范与标准的,质量可以得到保证。而中国园艺产品分级无标准、品质不高、包装加工较落后,特别是有污染的产品,不仅难以出口创汇,而且对人们身心健康也有危害。因此,追求绿色食品生产和标准化产品上市已成为当前重要的发展内容。 本文主要针对设施生产工艺标准化(生产技术规程)进行总结和探讨。 3 中国设施园艺标准制定情况 近几年,虽然中国在温室骨架设计和覆盖材料研发方面取得了一些进展,但是,其设计、制造、施工均不规范,粗制滥造现象屡见不鲜,主要原因是缺乏标准。因此,必须尽快制定温室产品设计、制造、施工、以及生产栽培、加工等相关标准。否则,将给中国设施农业的发展带来不利影响。 3.1 温室结构标准 3.1.1 设施园艺中常见的设施类型 3.1.1.1 简易覆盖设施 简易覆盖设施主要包括各种温床、冷床、小拱棚、风障、荫棚、遮阳覆盖等,这些园艺设施结构简单,建造方便,造价低廉,多为临时性设施。主要用于园艺作物的育苗和矮秆作物的季节性生产。 3.1.1.2 普通保护设施 通常是指塑料大中拱棚和日光温室,这些保护设施面积一般每栋面积在200~1000m2之间,结构比较简单,环境调控能力蓑,栽培作物的产量和效益较不稳定。一般为永久性或半永久性设施,是中国现阶段的主要园艺栽培设施,在解决蔬菜周年生产供应中发挥着重要作用。 3.1.1.3 现代温室 现代温室通常是指能够对环境条件做自动控制的大型单栋或连栋温室。这种园艺设施每栋面积一般在1000m2以上,大的可达几万平方米,一般用玻璃或聚酯碳酸酯板(也称PC板)塑料薄膜等进行覆盖。使用计算机监测和智能化管理系统,可以根据作物生长发育的要求调节环境因子,满足其生长要求,以此能够大幅度地提高作物的产量、质量和经济效益。 3.1.1.4 植物工厂 植物工厂是园艺栽培设施中目前公认的最高层次,其管理完全实现了机械化和自动化。作物在大型设施内进行无土栽培和立体种植,温、湿、光、水、肥、气等均按植物生长的要求进行最优配置,不仅全部采用计算机监测控制,而且采用机器人、机械手进行全封闭的生产管理,实现从播种到收获的流水线作业,完全摆脱了自然条件的束缚。但是,植物工厂的缺点是建造成本过高,能源消耗过大。目前,只有少数温室投入生产,其余正在研制之中或为宇航等超前研究提供技术储备。 3.1.2 中国温室结构标准化现状 中国的温室设施发展经历了塑料大棚、日光温室、连栋温室等各个阶段。随着温室设施的发展,温室的标准化工作也一直在进行当中,中国第一部设施农业的国家标准-GB4176-1984《农用塑料棚装配式钢管骨架》于1984年实施(2000年编号修改为NY/T7-1984)。但随后,温室标准化进入了发展相对缓慢的阶段。直至1995年后,随着中以示范农场的建立,拉开了大型连栋温室在国内大规模发展的序幕。随后,上海市政府花费1亿元的巨额资金从以色列和荷兰共引进15hm2大型现代化温室。开始了中国大型现代化温室研究和示范的第二次创业。“九五”期间,国家科技部不失时机地启动了国家重大科技产业工程”工厂化高效农业示范工程”项目,在全国6个省市进行研究示范,使温室行业的发展有了质的飞跃。在以后的发展时间内,大型现代化连栋温室得到了重新定位和发展,成百家温室生产企业应运而生,国内大型连栋温室发展逾千公顷,并以每年新增150~200hm2的速度发展。大型温室快速发展的局面,同时也掩盖了温室生产和管理中各种技术细节上的漏洞。随着时间的推移和大面积温室的建设和发展,各种温室技术细节问题逐渐暴露了出来,温室市场发展混乱,温室企业技术力量层次悬殊,有关温室运营效益差、温室管理水平低等问题成为了人们关注的焦点,温室标准化逐步提上了议事日程。加入VVTO后,面对世界各国温室企业的挑战,中国温室市场更需规范,要实现中国温室产品走向世界的目标,温室设备及其生产管理都必须与世界接轨,实行规范化生产。由于现代化温室和钢结构日光温室骨架是一种工厂化生产产品,工厂化生产的要求,必须配套相应的生产和安装标准才能实现对产品质量的控制,温室的高速发展必然离不开强有力的标准化体系的支持。因此,全国设施园艺的兴旺发展也使温室标准化的发展迎来了一个新的发展时期。 首先,温室企业自发起草和编写自己的企业标准,如北京锦绣大地2000年起草并提出了10个企业温室标准,囊括了从温室设计、施工、验收和维护管理等各个方面。其中设计标准包括:《温室结构设计荷载标准》、《温室通风系统设计标准》、《温室结构热损失标准》、《防火安全标准》、《温室电气设计的考虑》;温室施工标准包括:《施工标准》、《覆盖工程》和《外购覆盖材料的标准》。上海都市绿色工程有限公司、深圳绿鹏温室设施公司等温室企业在1 999年~2000年都相继起草了自己的企业标准。农业部从1999年开始启动了农副产品标准专项,每年一批,每批约300项,其中温室相关标准在每批专项中都占有一席之地。第一批标准专项列入了《日光温室使用技术条件》:第二批列入了《温室建设标准》和《日光温室建设标准》;第三批列入了《温室地基基础设计、施工与验收规范》:第四批列入了《温室齿条开窗机》、《温室齿条拉幕机》和《目光温室效能评价 技术规范》,第五批列入了《设施园艺工程专业名词术语标准》、《温室通风系统设计规范》和《温室透光覆盖材料无滴性测定方法与检验规则》。上述标准中《日光温室使用技术条件》已于2002年正式颁布实施,编号为NY/T 610-2002:《日光温室建设标准》、《连栋温室建设标准》已于2005年正式颁布实施,编号为NYJ/Tr07-2005和NYJ/T06-2005:《温室通风设计规范》已于2007年正式颁布实施,编号为NY/T 1451-2007;《温室钢结构安装与验收规范》已于2009年正式颁布实施,编号为NY/T1832-2009,其他标准有的已经完成审稿,有的正在起草之中。相信,随着温室行业中大批相关标准面世,温室行业发展将会真正走向标准化时代。中国已实施的温室结构标准详见附表1。 3.2 生产技术标准制定情况和相关数据分析 3.2.1 中国园艺类生产技术规程列表 详见附表2 3.2.2 分析 目前,中国已制定的生产技术规程多为蔬菜、果树、花卉的生产规程,无公害食品生产技术规程系列由中华人民共和国农业部于2001年~2002年共计33种,涵盖了蔬菜果树园艺中的主要品种。在生产技术规程的内容中,主要包括产地环境和生产管理措施等,适用于国内无公害食品的生产。果树生产技术标准中包括果树园艺作物的生产园地选择与规划、栽植、土肥水管理、整形修剪、花果管理、病虫害防治和果实采收等技术标准。在蔬菜生产技术标准中,主要包括产地环境、栽培季节、整地施肥、播种、田间管理、病虫害防治、采收等技术标准。形成了结构完整、覆盖全面、步骤明确、内容详实的生产管理标准体系。将此前已的部分蔬菜果树的生产技术规程按照统一的结构进行修改和补充,统一于此次作为一批以无公害食品为标题的蔬菜果树生产技术标准而先后并实施。生产技术规程的制定有助于规范生产操作,提高产品的质量和数量。多年来,中国的农业生产规范化一直处于一种发展较为缓慢的阶段,这极大提高了中国农产品的质量和促进了出口贸易,进而推动农业行业的发展。所以,在农产品生产中,无论是对于生产技术的规范,还是产品制定量等级的划分,制定国内统一的行业标准,都是众望所归。 在无公害食品生产技术规程中,已注明该生产技术规程适用于设施栽培或者保护地栽培,但并未以此分类,即没有统一的设施园艺生产技术标准。近年来,关于温室等保护地设施建筑标准、安全标准、环境质量评价标准都在不断完善。设施保护地栽培技术标准也亟待出台,以设施园艺生产为范围,根据不同的品种,选择适当的设施栽培技术,并制定出具体的实施标准。4中国花卉园艺标准制定情况 目前已出台的花卉方面的标准大部分为产品质量分级标准。中国花卉资源十分丰富,栽培历史悠久,素有“花园之母”之称。近年来,中国花卉业发展尤为迅速,取得了令人瞩目的成就,已成为国民经济建设中的一项新兴产业。由于中国花卉行业起步较晚,发展还不成熟,在专业化生产、集约化经营、规范化管理等方面与世界先进水平还有一定的差距。为了规范花卉生产和市场秩序,提高花卉产品质量,推动中国花卉业持续健康发展,中国于2000年7GB/T18247《主要花卉产品等级》国家标准。共分为8个部分,分别是:鲜切花、盆花、盆栽观叶植物、花卉种子、花卉种苗、花卉种球、草坪。标准中,产品质量标准一般具有公共标准和具体产品标准。附表3和附表4所示为切花、盆花产品公共标准。GB/T18247《主要花卉产品等级》标准中,具体产品标准笔者选取重要的花卉产品分别列出,具体的产品名称如附表5。在农业部的行业标准中,部分切花的质量评价标准则分别实施,见表5。表中所列植物月季、唐菖蒲、香石竹、菊花、满天星在国家标准GB/T18247中已做等级划分规定,但相比较GB/T18247《主要花卉产品等级》国家标准,其更详实。已制定的切花标准全部是针对切花产品质量分级、检验规则、包装、标志、运输和贮藏技术要求,并没有生产技术规程方面的标准。如果生产没有规范化,产品质量的规范化将缺乏基础。 由附表5和附表6可以看出,花卉产品等级划分标准已非常详实明确地涉及到7个部分,基本涉及到各种常见花卉品种。内容完整充实,可见关于花卉产品等级标准已得到重视。但是,在GB/T18247《主要花卉产品等级中》,只有产品质量分级按照花卉种类每种分别列出检测方法、包装、标识等均统一划分标准。可见花卉产品等级标准仍然有补充和具体化的空间。从农业部对不同鲜切花质量等级标准的分别制定,可以看出,对各种设施园艺产品分门别类地进行产品质量标准、包装、标志、及运输的标准制定将是大势所趋。而设施花卉园艺产品生产技术规范标准目前仍然没有出台。由于没有生产技术标准作为基础,要想生产出符合质量标准的产品并非易事。 5 中国设施园艺标准化的推进和实施 随着农业结构的调整,中国设施园艺标准已初步形成了一个以国家和行业标准为骨干、地方标准为基础、企业标准为补充的标准体系。标准的范围发展到园艺作物设施生产的全过程,标准的内容从园艺作物的生产设施到园艺作物生产、加工、包装、贮藏和运输等各个环节。但是,设施园艺标准化由于起步晚,技术水平相对落后,政府重视程度不够,以致发展相对迟缓,设施园艺标准化实施状况与现代园艺的发展要求还有很大差距。如何快速扭转设施园艺在发展现代农业发展中不利的局面和严峻形势,尽快把设施园艺标准化实施融入分散农户的生产实践中,成为他们自觉的行为规范,还需不懈的努力。 首先,提高全民的标准化意识。广泛、反复地宣传和普及设施园艺标准化知识,从理论到实践,从种植管理到收获收益,让管理者和生产者从思想上转变生产意识。同时,通过实地考察培训强化农民标准化生产技术的意识,把设施园艺标准化与园艺产业的发展结合起来,快速推进设施园艺标准化生产示范区建设。 其次,加强政府领导,健全检测体系。设施园艺化的实施,必须由政府大力推动,通过市场引导,龙头企业的带动,大力推介标准化园艺生产的成果,激发农民积极参与和创立自身特色和品牌,从而提高园艺产品市场竞争力。此外,精确的农业监测和管理体系是优质生产的关键环节,先进的产品监测手段有利于遏制质量低劣产品混入市场而影响设施园艺产业的整体效益。 此外,设施园艺标准的发展还需同国际接轨。现代的园艺产品不能仅仅局限于国内市场,还要面向国际市场,并且努力出口创汇,所以标准化的发展要积极参考先进国家的成功经验及国际化的相关标准。这些国际标准和其他先进标准具有先进性和广泛性,但是还要结合国内的实际条件与技术,制定出安全、高效的操作标准。国际标准中产品生产的技术规程等会经常发生变化,中国的园艺标准化体系也需不断地完善更新。 只有实施设施园艺标准化,才能使设施园艺产业持续、稳定的发展。设施园艺标准化是中国园艺产品出口创汇的首要任务。尽快加强标准化制定与应用工作,将为中国设施园艺产业开辟更广阔的市场前景。 园艺技术论文:无土栽培技术在园艺花卉中的应用探究 摘 要:本文重点对无土栽培技术的特点进行阐述,从不受土地条件限制、劳动强度小、缓解病虫害的发生几率三个方面,解析花卉无土栽培技术存在的主要优点,并以此为依据,提出了无土栽培用于花卉种植的应用措施。希望通过本文的阐述,可以为相关领域提供些许参考。 关键词:无土栽培技术;园艺花卉;营养液;基质 在我国,无土栽培是一种新型的园艺花卉栽培技术,并在园艺花卉栽培中取得了一定的成绩和效果[1]。所谓的无土栽培主要是指,在不受地域和空间的限制下,只需要营养液或固体基质与营养液,不用土壤就可以给植物提供所需的养分的种植方式。该种植方式,目前广泛的应用于家庭、公共场所以及私人会所中的观赏植物栽培。基于此,笔者对无土栽培技术在园艺花卉中的应用进行深入的分析和探究。 1 无土栽培技术的特点 无土栽培主要是在没有使用天然土壤的基础上,应用营养液代替或营养液和人工基质替代原始的栽培方式,从而构成一个无需土壤的一种新型的植物种植方式[2]。而所谓的园艺花卉无土栽培主要是指,将无土栽培技术应用到园艺花卉中种植之中[3]。将无土栽培技术应用于园艺花卉栽培中的优势有四点:第一,采用无土栽培技术培养的花卉植物生长速度快,开花质量高,开花周期长,且开花数量多;第二,由于花卉种类的差异,所需的营养也不同,无土栽培技术可根据花卉需求合理配置营养液,这样不但可以简化花卉种植环节,同时还可节省大量的水和肥料,缓解资源浪费;第三,无土栽培主要是借助无机盐给植物提供所需的营养,这样可以降低病虫害的发生概率,从而起到保护生态环境的目的[4];第四,应用无土栽培技术,可以打破空间对植物种植的局限,充分利用立体空间实现植物种植,从而加大了园艺花卉的生产潜力。 2 花卉无土栽培的优点 2.1 不受土地条件限制 应用无土栽培技术,可以打破万物生长需要土壤的传统种植理念[5]。传统的种植方式由于受到地域的局限性,一些缺少水分或者土壤含量少的地带是不适合植物生长的。而无土栽培不受土地条件限制,可以在在家庭、办公场所以及公共场所的任何角落进行植物的种植,这样不仅可以给园艺事业带来更好的经济价值,同时还能净化空气,节省水资源,起到优化环境的目的。 2.2 节约劳动力, 降低水肥用量 无土栽培技术和传统的栽培技术进行比较,存在的主要的优势就是减少了耕作、除草、追肥等复杂环节,节省了大量的劳动力[6]。此外,由于无土栽培采用的是营养液栽培方式,只需一条微管道灌溉系统就可以实现植物的种植,这样不仅可以节省大量的种植时间,同时也杜绝了水资源浪费的现象。 2.3 减少病虫害 将无土栽培技术应用到园艺花卉中,可以有效的减少病虫害的发生机率,这主要是因为无土栽培技术可以避免由于土壤中含有病原体,而导致病虫害传播的事情出现,从而将病虫害的传播途径进行破坏。此外,因为人为因素将植物的根际微环境进行优化,使得植物的根茎生长茂盛,进而增加了植物本身的抗病能力,防止了土壤栽培中存在病虫害残留,而存在土壤盐渍化或者重茬减产的情况[7]。同时,无土栽培技术采用的是基质种植方式,尤其其具备消毒的功能,因此和传统的土壤消毒进行比较,具有成本少、应用方便的特点。 3 无土栽培用于花卉种植的应用 3.1 育苗 花卉的无土育苗主要分成三种育苗方式,第一种是扦插育苗;第二种是播种育苗;第三种是组织培养育苗。应用无土栽培培育的植物,不仅要求壮苗率好,同时还要求植株大小一致,这样有利于机械化的种植和生产。将蛭石、珍珠岩以及草炭按照比例为1:2:2 的形式来对红掌进行处理,结果显示,经过处理的红掌幼苗在缓苗期的成活率要比没有经过处理的红掌幼苗的成活率高,而且红掌幼苗的叶子生长也比较旺盛。再加上这几种原材料的成本相对比较便宜,因此最适合做红掌植物的基质。通过上述实验我们可以得知,和传统的育苗方式进行对比,无土栽培不仅可以节省大量的种植时间和劳动强度,同时也能保证育苗的生长情况,提高存活率。因此,这种技术可适用于大规模的种植。 3.2 切花和盆花 切花的研究对象不仅是适合栽培鲜切花的基质,同时还包含营养液配方以及种植的环境因子的控制等技术。盆花的研究对象主要是指适宜栽种的基质、栽培管理的条件以及营养液的配方等方面。张小冰在《月季无土栽培营养液特性的分析与比较》一文中对我国的月季花卉的无土栽培的营养液进行了研究[8]我们国家的切花以及盆花的类型有很多种,但是由于它们的适栽基质、环境因子以及营养液的配方方面存在一定的出入,因此还需要进行大量的研究,从而给切花和盆花提供更理想、更高效的栽培技术。 3.3 屋顶绿化 随着人们生活品质的逐渐提高,人们对目前所居住的环境提供了更严格的要求。为了迎合人们的住宅需求,完善人们的生活品质,净化城市空气,给人们提供一个舒适、良好的生活环境,我国园艺企业开始对屋顶绿化进行研究[9]。但是,在进行屋顶绿化研究的过程中,还是会存在一些问题,例如建筑的负载情况、排水以及放水等问题。为了有效的规避这些问题的出现,我国园艺绿化开始在屋顶绿化工程中应用无土栽培技术。 3.4 水面绿化 所谓的水面绿化主要是指,在水域中进行绿化养护。前人已经在水面绿化中取得了一定的成绩,水面无土漂浮种植技术已日渐完善,越来越多的植物开始适应了水面漂浮栽培技术,例如,美人蕉、大花盖草以及旱伞草等植物。水面绿化工程的出现,不能美化了城市环境,净化了水质,同时也将无土栽培技术进行充分的利用,从而给无土栽培技术创造了良好的发展前景[10]。 3.5 草坪绿化 草坪绿化在我们国家的园艺绿化中占据主要的地位。传统草坪绿化时,多采用土壤作为栽培基质,但是草坪成型的效率比不理想,同时还存在浪费植物种子的情况,从而导致草坪绿化成本比较高。而将无土栽培技术应用到草坪绿化中,不仅可以有效的解决上述问题,同时还能节省大量的种植成本。 4 展望 至今,无土栽培技术已经有了一百多年的历史,但是,在园艺花卉中应用无土栽培技术起步较晚。随着时间的推移,无土栽培技术在园艺花卉中已经取得了一定的效果,但仍存在一些问题,而导致问题出现的主要原因就是我国各个城市的经济发展存在不均匀的现象,从而使得无土栽培技术在园艺花卉的应用中,存在设施化与简易栽培的局面持续较长,再加上施工成本比较高,营销市场不完善,从而出现各种客观问题。但是,在我国园艺工作者的不懈努力下,以及我国社会经济的不断提升,无土栽培技术会逐渐完善,并在我国的园艺花卉中广泛应用,促进我国园艺花卉产业的发展。 5 结束语 根据目前的情况来看,要想将无土栽培技术更好的引用到水培花卉的栽植工作中,首先就要加大对营养液配比的研究,并科学的控制和掌握好水和营养液的科学比例,从而保证花卉植物更好的生长。站在我国发展的视角来看,花卉无土栽培仍处于发展阶段,各项设施仍不成熟,因此,要想花卉无土栽培得到更好的发展,就要加大研究力度,从而推动园艺花卉更稳定的发展。 园艺技术论文:果树园艺技术的若干研究 摘要:近年来,果树作为特殊的绿化树种进入城镇,已经受到城建、林业、园林绿化部门的关注,果树不仅能美化城镇,还能有效降低城镇的废气、粉尘、噪音等污染。一些道路、公共绿地、公园、小区等已有分布,在城镇绿化中的应用也越来越多。本文对果树园艺技术进行了若干研究。 关键词:果树园艺技术;研究探讨 0 引言 园艺产业是劳动密集型产业,比较效益高,有利于解决就业、发展农村经济、缩小城乡差距。在果树园艺技术广大同还存在着不少问题,本文进行了探讨研究。 1 设施果树栽培存在的主要问题 1.1 果树棚体问题 就现在的形式来看,棚体不通风,果树品种不多,授粉品种也比较缺乏,整形修理的也不够好。刻芽、拉枝等具体技术都不到位;农民配合力度不够,施肥量少,土壤也不够肥沃,这是果树设施栽培大棚存在的问题。 1.2 发展规模小,原始积累少 很多设施相对比较落后,且都以农民个体户为主体,专业不够精湛,农业销售服务体系还没有形成,造成农产品不能成批量、有组织的销售到外面去。属于盲目生产,没有进行市场调研,设施也不全,所以很难拓展外地市场。 1.3 很多技术没有普及到位 例如栽培技术,设施设备技术等,果农有实战经验,但不能使用那些技术性的东西去进行生产。农业技术服务体系的技术推广难度比较大,技术人员又缺少实战经验,且培训也较少,理论与实际差距大,进而产生脱节现象,与发展形势不相适应。 1.4 产品质量有待提高,生产无公害绿色食品迫在眉睫 设施内温度较高且空气不流通,会导致虫害越来越多,农药喷的次数也在增多,这就会造成严重的污染。要提高产品的质量,提高无公害生产和技术的意识。无公害绿色果品的生产是当务之急。 2 我国果业发展对策建议 2.1 以市场为导向,积极调整与优化果品结构 果品结构的调整与优化,一方面,水果品种结构应适应市场的需求,做好不同水果品种之间的合理搭配,只有水果的质量好,竞争力才能增强;另一方面,为了适应市场需求的变化,应不断进行树种、品种结构的调整,在安排果品生产时,要在确保优势水果主导地位的基础上,扩大优良品种的覆盖率。 2.2 积极推进果品产业化进程 尽快建立现代果品产业化经营体系,将分散运行的水果种植业、产后处理业、贮藏加工业以及相关的科技服务业和营销体系有机结合起来;并建立相应的管理体制和利益分配体系,从而解决目前不断加剧的小生产和大市场的矛盾,最终形成果品的种植业、产后商品处理业、贮藏加工业和科技产业于一体的综合产业发展的新格局,以迎接激烈的市场竞争。 2.3 提高果品采后商品化处理的程度 目前我国应通过制定各种水果的质量标准,进行国产设备和引进设备的选型工作,提高各种水果采后商品化处理的程度;尽快建立与高档优质果品相适应的现代果品批发市场、零售网点和贮运体系;重点建立现代果品的贮藏加工业和果品采后预冷、分级、打蜡等处理体系,提高包装的档次,完善“冷链”环节,使我国果品的商品化处理率逐渐提高。 2.4 大力发展贮藏加工业 在贮藏方面,应重点研究各地名、特、新、优果品的时、贮藏保鲜技术,延长贮藏期;在加工方面,应据国内国外市场的需求和消费者的喜好,增加加工品的花色品种.促使果品加工向深加工、精加工和综合利用的方向发展,积极研制开发水果保健品,提高果品生产的附加值。 2.5 认真实施科技兴果战略,建立高标准的商品基地 科研和技术服务部门大力推广品种改良技术、病虫害生物防治技术、合理施肥技术,应面向市场和果品产业发展的需要,逐步实现果品生产良种化、无毒化,促使水果种植向最适宜的地区集中,树立一批我国的果品品牌,发展优质果和能适应国际潮流的绿色果品的商品生产基地。 2.6 积极稳妥地发展果树保护地栽培,培育果品生产新的经济增长点 3 关于果树园艺技术 3.1 造树造林和保持水土技术 植树造林技术是根据树木种植的多少,树木质量的好坏,以及种植时间和种植方法来决定的。评价树木质量的高低是以树木的生长是否旺盛、树木的根系是否发达以及树皮有无损伤等为标准的。另外,树木的种植是全部种植还是分片种植是依据果树的特点和保持水土的需要而决定的。 3.2 果树的管理 果树的管理技术指果树品种的筛选、果树的嫁接技术、果树的杀虫和果树的施肥等。选择果树的品种一定要实事求是,因地制宜,不盲目,选定适合本土种植的品种。果树的嫁接不能被动地接受一些果农片面的方法,要跟专门的技术员学习嫁接技术。杀虫要未雨绸缪,不能等到虫子蔓延了才去杀虫,杀虫剂要选择合适的。土壤的施肥时间要选对,施肥的多少以及施肥的品种务必把握好,只有这样,才能保证果树的营养得到及时有效的满足。 3.3 温度与果树园艺 3.3.1 果树的低温和自然休眠的解除。落叶果树进行自然休眠是大自然物种长期进化的结果,落叶果树在进入休眠后,要想解除休眠就需要一定的低温量,只有这样果树才能正常的发芽、开花、结果。因此,必须先解除果树的自然休眠,才能对落叶果树进行加温栽培。如果果树的低温量不够,达不到需求,就不会自然休眠,在此时,即使采取保温措施,果树也不能发芽开花甚至结果,达不到想要的目的。 3.3.2 温度和果树的设施栽培座果多少的关系。果树的设施栽培是指为了提早使果树发芽、开花、结果,早早的占据市场,而创造的高于露地温度环境的栽培技术,目的是为了取得好的效益。事实上,通过设施栽培却出现了坐果率低的现象。一般来说,落叶果树的有效温度起点是4.5℃。在自然条件下,落叶果树在经历了低温条件解除休眠后,又因为气温的过低而继续休眠,在休眠期,落叶果树不断分化和发育。因此,要在果树解除休眠后,便立即采取加温的方法,倘若温度太高,温度升幅太大,都不能使果树健康生长。 4 结语 综上,通过对果树园艺技术的领悟,改进了果树的管理和培育技术。果树的健康生长需要科学的管理,只有这样,才能保证高产、丰产和稳产,才能满足人们的需求。通过对果树各方面的营养诊断,可以及早发现问题,从而采取有效的策略,保证果实的质量,满足人们的需要,增加广大果农的收入,是非常值得学习和推崇的。
无机化学论文:关于就业导向下的中医药院校无机化学教学设想 论文关键词:就业导向;中医药;传统与创新;无机化学;教学设想 论文摘要:就业导向驱动是市场经济对教育的必然要求。市场经济下的化学教学已不同于以往计划经济下的化学教学。在中医药院校的无机化学教学中,重视传统教学方法的继承与发挥,努力探索利用现代化手段进行创新,结合专业激发学生学习兴趣,提高学习能力,提高综合素质,有利于培养智慧型应用人才。 当前我国高等教育正处于由精英型教育向大众化教育、由应试型教育向素质能力培养型教育转轨的时期,这是我国高教事业的重大变革。为了适应这一新形势,中医药院校教育必须改革,而教学改革是教育改革中的一项重要内容。目前,大多数中医药院校的无机化学教学,无论从教材结构、教学手段,还是从与专业结合的角度来看,都与满足教育转轨的需要、适应学生就业的需求有较大差距,无法满足学生学以致用、举一反三的实际需要。无机化学是中药学、药学等相关专业学生人校的第一门重要基础课。 它不仅为后续有机化学、分析化学、物理化学等相关课程提供必备的思维方法和综合运用能力,还担负着使学生尽快适应大学的教育模式和学习方法的重要任务。上好无机化学课,对中医药学生从高中的应试教育向大学的素质教育转化起到特殊作用。 一、重视绪论课,激发学习热情 良好的开端,是成功的一半。无机化学绪论课的主要内容,通常是从介绍化学研究对象,到无机化学研究对象、发展前景、与中医药的关系,再到无机化学的学习要求和学习方法。讲课时,可突出以下几个方面。 1.无机化学是化学学科的基础和母体。我国国务院学位委员会规定无机化学为化学学科所属的七个二级学科之首,其余依次是核化学和放射化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学和环境化学。 2.强调无机化学与药学的关系。某些无机物质作为矿物药,是中药的重要组成部分。我国地域辽阔,矿物药种类繁多,应用矿物药治病历史悠久。《中药大辞典》、《全国中草药汇编》等专著也有矿物药记载。目前在新药开发中,以无机物为主的制剂也大量出现。研究金属元素和药物的关系,研究在生物体内由于这些元素的失衡所引起的各种疾病和治疗这些疾病的药物以及治疗手段,即药物无机化学,是近十多年来十分活跃的一个领域,可以认为是生物无机化学的一个分支。另外,最近的研究表明,在抗癌化合物的任意筛选中,从无机化合物中发现活性物质的概率要比在有机化合物中大25倍。 3.提出“做人”的道理,落实“育人”的目的。韩愈认为:“师者,所以传道、授业、解惑也。”世界著名的牛津大学和剑桥大学都以培养有“教养”的人为目标。他们认为培养学生有“教养”,比具有高深学识更为重要,教育的成果“不是书面是人”。作为入学第一门基础课的任课教师,当然有义务向学生进行一次“做人”的道德思想教育。 曾经两度获得诺贝尔奖的居里夫人在法国发现了新元素,毅然选择自己的祖国波兰来命名它为“钋”(Pdandium);我国化学专家侯德榜,早年留美,1920年获得哥伦比亚大学研究院化学工程博士。1921年毅然回国,面对国际制碱托拉斯对我国碱业的垄断,决心振兴民族化学工业。他不辞劳苦,潜心研究,首先提出了联合制碱法,被公认为侯氏制碱法,为我国制碱业做出了辉煌的贡献③。适时对学生进行一些诸如此类的爱国主义思想教育,能激励学生为振兴我国的中医药事业而学习的热情。 二、重视学习能力的培养与训练 对于刚从高中升人大学的新生,多习惯于原来的学习方法,并以中学的教学模式要求教师。而实际上,大学课程内容多,信息量大,授课进度快,课堂复习辅导时间少,但自习课相对增多。因此,新生可能会出现两种不良现象:一是放松学习,利用自习课、晚上时间来弥补高中阶段因紧张应试而失去的玩乐时间;二是找不到适合自己的学习方法,被老师拖着疲惫地向前赶进度。为了避免这些现象,教师必须给予正确的引导。 1.重视课前预习,提高学习能力。先告诉学生每章的重点、难点,课堂讲授大约几学时,讲授的基本内容,让学生心中有数。每次提前下发预习内容,给学生布置明确、具体、带有启发性的阅读提纲,或设置一系列阅读思考题,帮助他们把握重点,了解难点,预先了解知识的脉络体系。 2.课后归纳,启发思考。每章内容学习完之后,要求学生先自 己归纳总结本章所学内容。归纳总结可以按照事物求同的某种属性,运用求同思维去进行;也可以根据事物本质加以概括,使知识更加简约,更加精练,更加便于理解和记忆。譬如理论部分可用条理式,比较式。如在“弱酸弱碱电离”、“缓冲溶液”、“沉淀平衡”中都提到了“同离子效应”的概念,有无类似之处;在“分子结构”一章中,提到了多种化学键理论,可比较这些理论提m的先后顺序,各自的优缺点,更适用于解决那一类问题;在“酸碱平衡”一章中公式很多,它们在使用时各有什么局限性;等等。在进行这样比较、归纳、总结后,可将前后知识梳理清晰。在此基础上可启发学生独立思考融会贯通。 三、尊重传统,结合中医药特点,活跃教学气氛,启迪智慧 诺贝尔奖获得者杨振宁先生在比较了中美的教学方法后指出④:中国的传统教学方法重视演绎、推理,其结果就是按部就班,严谨认真,基础好,但创新精神不足;而美国的教学方法中归纳、综合和分析相互渗透,虽不够严谨,但其效果是独立思考和创新精神强。双螺旋结构是1953年由一位青年生物学家沃森和另一位青年物理学家克里克提出的,但他们的研究方法应该讲是模仿化学家鲍林的。鲍林依靠他在结构化学方面的优势,从原子之间的立体化学关系,氢键的配置,采用拼搭模型的手段,就将一螺旋的结构“猜”了出来。教学中训练学生从大量的知识堆积中找出共性,上升到理性认识的思维方法,不仅能提高学习效率,更能培养学生分析问题、解决问题的能力。通过这种教学方式,开发了学生学习的各种潜能(分析、理解、记忆、想象等),达到了素质教育的目标。 无机化学的特点是知识繁杂,有人戏称无机化学为“无理化学”。如果教师不注意调整教学方式,一本教材,一支粉笔,面无表情讲完一本书,学生也只会死气沉沉,心不在焉地听完一本书。教师与学生感情上没有沟通,教与学配合不紧密,学生对这一学科的学习就不会有太大的热情。爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”学生对某一学科有强烈的兴趣时,就会产生积极的探索精神,从而提高学习的自觉性和学习效率。 1.理论与实际相结合,激发学生的学习热情。如介绍无机化 合物在中药方剂中的应用时,可治流行性乙型脑炎的“白虎汤”:生石膏50g,知母18g,甘草6g,粳米9g。方中君药生石膏[c.so·H20]味辛甘,性大寒,善能清热,并能止渴除烦。治疗暑湿的“六一散”:滑石18g,甘草3g。方中君药滑石[Mm(Si,O.。)(0H)】能清tl,解暑热,渗湿利小便。暑湿证兼tl,悸怔忡,失眠多梦者,用六一散加辰砂,灯心汤调服,即“益元散”。用于清热开窍,豁痰解毒的“安宫牛黄丸”:牛黄、郁金、黄连、朱砂、山栀、雄黄、黄芩各一两,水牛角浓缩粉一两,冰片、麝香各二钱五分,珍珠五钱,金箔衣。方中牛黄味苦而凉,能清心解毒,熄风定惊,豁痰开窍与麝香共为君药;佐以朱砂【Hgs】、珍珠[CaCO,】镇心'安神,以除烦躁不安;雄黄【As2S2】助牛黄以豁痰解毒;用金箔【Au】为衣,亦是取其重镇安神之效⑥。这些例子学生很有兴趣,也紧密联系了无机化学与中医药的关系。 2.利用课堂演示实验,增强教学互动性。如讲配合物一章时,用演示实验就可很好地导人配合物的定义,取得更好的效果。另外有很多元素性质部分的验证实验因学时有限,学生不能在实验室做,对于其中重要的、经典的实验,可在课堂上演示,并请学生毛遂自荐上台示范。示范时一方面要先分析实验现象;另一方面为了观察到是否发生了反应,就要体现出是否有现象变化,那么加试剂的先后顺序也应事先琢磨好。这样学生不仅掌握了书本知识,在实际操作中锻炼了动手能力,提高了分析能力,也使课堂气氛更活跃,提高了学生的学习兴趣。 3.探究教学方法,教学相长。教师在课堂上仪表端庄,和颜悦色,精神饱满,思维敏捷,幽默机智,则课堂气氛活跃,师生关系融洽。教师还应创造机会让学生发问,加强课堂教学的双向交流,做到教学相长,师生互动。对于学生提出或回答的问题给予肯定,保护其积极性。多给予学生表扬,多用激励性和指导性语言来激发学生的上进性、自尊心。学生喜欢这样的化学老师,对化学学科也会产生一种亲切感,即所谓“亲其师,信其道”。 四、鼓励创新,利用现代化手段激励学生学以致用。 进入2l世纪以来,以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术正以超H{人们想象的速度向前发展,并进入到社会的各个领域和环节。在这种情况下,教育也在信息技术的强烈冲击下.在教学目标、教育内容、教学手段等方面产生重要改变。多媒体教学,因将各种声、光、电等媒体素材组织起来,触动了学生的感官,更能加强教学效果,激发学习兴趣。教师可将多媒体组合教育方式和利用多媒体计算机个别交互学习方式结合到传统教学方式中。借助课件制作软件及自己的教学经验,教师可自己设计制作教学课件、电子录像、电子教案等以丰富教学资源。也可将教学重点、难点、习题等内容在学校的局域网上,学生对不懂的问题可通过网络交流平台寻求老师或同学的帮助,或对共同的疑难展开讨论。这样,让网络技术介入学生课后的学习和实践活动,可以使学生的学习进行得更为完善和全面。 综上所述,在无机化学教学中,除了要教给学生基本知识,还应教会学生学习方法,锻炼学生的各种综合能力,提高学生的综合素质,为培养新世纪的中医药高素质人才而教书、而育人。 无机化学论文:关于师专《无机化学》教材中《电离平衡》一章内容编排的探讨 论文关健词:盐类水解溶液 酸碱性计算 酸碱质子理论 教材编排 论文摘要:将《电解质溶液与电离平衡》一章中酸碱理论的内容提到盆类水解的前面介绍,统一了盐类水解与溶液酸碱性的公式,并与后续课程《分析化学》中酸碱滴定部分的内容前后一致,保持了连贯性. 在无机化学中,有关电离平衡的知识占有极其重要的地位,因为大部分无机反应都是在水溶液中进行的,而且弱电解质的电离平衡、沉淀一溶解平衡是《无机化学》及后续课程《分析化学》所涉及的四大平衡中两类重要的平衡.笔者翻阅过很多版本的《无机化学》,对庞锡涛老师主编的师专《无机化学》教材中《电解质溶液与电离平衡》一章有关内容的编排,笔者作如下探讨。 1.教材中电解质溶液和与高平衡一t的内容编排 当介绍完电解质溶液、弱电解质的电离平衡及缓冲溶沼后,教材接着介绍盐类的水解,然后介绍沉淀溶解平衡,最后才介绍酸碱理论。 1.1.盐类的水解部分介绍了四种类型盐类的水解 它们分别为:(I)一元弱酸强碱盐的水解:(2)一元弱碱强酸盐的水解:(3)一元弱酸弱碱盐的水解:(4)多元弱酸强碱盐的水解。对于水解后溶液的酸碱性的计算均由水解方程式求出水解常数;再根据水解平衡来计算溶液中,上述四种类型盐类水解后溶液中时分别为: 1.2.酸碱理论部分重点介绍了酸碱的质子理论在酸碱质子理论下,重新定义了:凡能给出质子的物质都叫做酸,凡能接受质子的物质都叫做碱。酸给出质子后转变为相应的碱,喊接受质子后又转变为相应的酸,即酸启质子+碱,这种存在共扼互变关系的酸和碱称为共扼酸碱对。酸碱质子理论扩大了酸碱的范围。同时酸碱反应的范围也随之扩大,如水溶液中的电离反应、中和反应、水解反应等都统一归属于酸碱反应. 2.电解质溶液和电离平衡内容编排之我见 2.1把酸碱理论的内容提到盐类水解之前 从上得知,按庞锡涛老师的教材编排体系,得出的盐类水解后溶液中的计算公式形式较复杂,记忆及使用都有些不便,尤其是本章内容、公式较多,给学生的学习带来了较大的负担.为此,我在多年的教学中均未按本书顺序依次介绍给学生,而是在介绍完第一节电解质溶液、第二节弱电解质的电离平衡、第三节缓冲溶液之后,接着介绍第六节酸碱理论,重点学习酸碱的质子理论,这里的酸、碱强度也可用来定量、衡量,且补充介绍互为共辘关系的一对共扼酸碱对的与标之间有如下关系: 以此类推。 这里由于扩大了酸、碱的范围以及酸碱反应的范围,以下盐类的水解也归结为酸碱的反应来讨论。22.盐类水解的计算公式推导上述四种盐水解后溶液的计算公式推导如下: 一元弱酸强喊盐的水解,如NaAc,浓度为c Ac为一元质子碱,其与水的酸碱反应为:电离出的[OH-]公式推导与一元弱碱(如)相同,设 这就是一元弱酸强碱盐水解[OH-]的近似计算式,与一元弱碱溶液[OH-]的近似计算式相似,便于记忆和使用.同理,可导出: 一元弱碱强酸盐[H+]的近似计算式为 酸弱碱盐中酸碱质子理论下弱碱的共扼酸和弱酸的共辘碱的电离常数): 多元弱酸强碱盐 3.教材内容,新编排后的优点 3.1.将盐类水解与酸碱电离的计算公式统一起来了 只要是酸碱质子理论定义下的酸,则 要是酸碱质子理论定义下的碱,则多元酸或碱主要考虑一级电离只不过是,若式中的不能直接查表而得,而共扼的喊(或酸) 可查表而得时,要利用共扼酸胶对的与称的关系来求,即 (具体见2.1.).这样学生只要会求酸碱溶液的[H+]或[OH-],盐类水解后所得的溶液的[H+]或万[OH-]计算也就迎刃而解了.统一了公式,简化了计算,方便了使用。 3.2.有利于今后的学习 调整以后的计算公式与后续课程《分析化学》中《酸碱滴定》一章中溶液酸喊度的计算公式一致,加强了教材的连贯性。对《分析化学》教学而言,可减少《酸碱滴定》一章的教学内容,又可节省课时;对学生而言,为他们学习《酸喊滴定》一章打下基础,同时又可提高学习效率,减轻学习负担。经调查,绝大部分同学认为教材内容这样编排比原来的教材编排好,有利于减轻他们的学习负担;也有利于《分析比学》的学习。 无机化学论文:试论高职《无机化学实验》课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。 无机化学论文:基于绿色化学理念下的无机化学实验 基于绿色化学理念下的无机化学实验 随着一个化学教育的新课题、一门新兴学科——绿色化学的倡导,无机化学实验是化学专业的启蒙实验课,如果可以与绿色化学思想融会贯通,达到无机化学实验绿色化,对提升学生的环保危机与使命感,建立绿色化学的观念,有及其重要的意义。同时,还可以培养学生的科学环境与资源观念。该文参照绿色化学原则,化学药品使用时参照5r规则(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次为:远离危险品、降量使用、循环使用、反复使用和再生,对怎样贯彻其无机化学实验的绿色化做了分析讨论。 一、寻找替代品 按照绿色化学的思想,在源头上防止污染源,按照实验目的,在可以实现相同教学成效的要求下,找寻替代品,最好用低毒、无毒化学试剂替换有毒的化学试剂。 举个简单的例子,多相离子平衡的实验,是遵循溶度积思想,平衡移动原理实现沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化、分步沉淀。遵循实验基理与绿色化学的思想,再次选择沉淀离子、沉淀剂,且对以往实验及改进后的实验,展开比较分析, 最终的实验结果表明:其改进后的实验结果很好,且现象也显著,可以实现实验的目的,且降低了有毒的物质的使用、排放,致使无机化学实验初步实现绿色化。 二、推行微型实验 微型化学实验是指微小型的实验仪器里,在实验条件允许的前提下,用比较少的试剂来做的实验,改进实验装置,致使接近微型化,它是绿色化学常用实验手段。它作为在绿色化学指引下,用防止化学污染的新思想、方法、技术,对传统的实验改进、发展的必然的趋势,是化学实验的方法的伟大革新。如:无机化学实验里的性质实验,其以往的做法是在试管里完成,其试剂用量为1ml-2ml。为此采用点滴板的做法,其试剂用量降低为几滴,一样实现实验的效果,大大降低化学药品造成环境污染,将这类实验实现绿色化。 三、发展封闭式实验 一些有剧毒气体生成的实验,采用绿色化学思想,对这类实验改进成封闭的实验,使反应在密闭体系里发生,且在反应体系里对废气处理掉,实现污染零排放。如:制备硫酸亚铁铵,一般用废弃物铁屑做反应物,可是以前实验装置是敞开的,其废铁屑里含硫、磷杂质和硫酸进行反应时,生成h2s、h3p有毒气体,致使实验室飘着刺鼻的刺激性气体,其危害人们的身体健康,这不是绿色化学的原则。为此,我们革新实验的第一步反应,对制备硫酸亚铁仪器改成闭路回收式,用碱性吸收液处理第一步反应生产的h2s、h3p有毒气体,达到污染零排放,改善了实验环境。 四、发展串联实验 串联实验就是根据调节实验计划,其巧妙安置实验顺序,合理利用相关的反应,最好使第一个反应的生成物,转化为接下来实验的反应物,达到实验不间断。如:配制溶液中的稀硫酸能和废铁屑反应,生成硫酸亚铁铵,得到的产品回收利用,用作三草酸合铁制备反应物,其制备的三草酸合铁(ⅲ)酸钾同样又作为三草酸合铁(ⅲ)配阴离子组成、电荷数测定实验的原始材料。另外还有,制备五水硫酸铜时(使用孔雀石),产物可测定无水硫酸铜铁含量以及结晶水含量,也可以进行差热分析。革新实验后,大大降低实验废弃物质排放量,达到无机化学实验的绿色化,大大促进学生对物质间的转化关系得到了解。 五、开发模拟实验 无机化学实验中,关于元素化合物的实验,实验试剂多,排放污染物较多,污染物成分纷杂多样,且污染环境现象严重。另外,学生在实验室进行实验,就是单纯地混合、滴加,学生做完实验后掌握的不牢固,不能达到预期效果。 若把这类实验改进成模拟实验,可以让学生在计算机上模拟、做实验,根据模拟实验的优点,可达到无机化学实验的绿色化,从而帮助学生简明、生动的学习无机化学实验,防止以往无机化学实验,带来的危害人体健康、污染环境问题,一举达到无机化学实验的绿色化。 六、回收利用产物 回收实现实验产物的利用,是实现无机化学实验绿色化的方式手段。依照绿色化学的思想,使实验的生成物回收利用,可以节约药品,且降低、避免有害物进入环境,使环境污染。如:制备硫酸亚铁铵,其实验生成物的硫酸亚铁铵,若把它废弃,将污染环境,且浪费。在实际教学里,先开展硫酸亚铁铵的制备,又把实验产物回收保护起来,其次作三草酸合铁的合成起始物,最终结果是节约实验药品,最主要一点是降低实验废弃物的排放,达到无机化学实验的绿色化。 通过无机化学实验绿色化的探索,我们可以看出,在绿色化学思想的引导下,采取污染全过程控制,可以达到无机化学实验的绿色化。在教学管理角度出发,对制定教学计划、教学方式、教学内容等,各个环节都要照顾到环境保护问题,都要做到绿色化学的要求;在应用到实际教学时,在确保教学效果的基础上,合理的参照绿色化的原则,达到无机化学实验的绿色化。 无机化学论文:药学专业无机化学教学中几种意识的培养 药学专业无机化学教学中几种意识的培养 21世纪科学技术综合化、整体化的趋势日益增强,科学技术的这种发展趋势必然反映到教育上,必然要求现代教育在内容、体系上体现这种综合化的特点。然而,传统的无机化学教学模式忽视与药学专业课程的相互交叉和渗透,严重影响了学习的积极性和创新思维的发展。笔者在教学实践中结合无机化学的课程特点和大一学生的知识体系结构,注重培养学生的科学整体意识、自主学习意识和绿色化学意识,大大提高了学生学习的积极性。为培养出即具备扎实的基础知识、熟练的基本技能和方法,又拥有创新精神和实践能力的符合时代要求的大学生,奠定了良好的基础。 1 科学整体意识的培养 学科间相互渗透和交叉、碰撞所产生的火花是科学发展的驱动力之一,也是许多创新性学科论点与方法产生的源泉,是学科发展的动力。最活跃的研究领域多位于多学科的交叉点上,而当代科技发展的趋势和特点是学科间互相融合、互相补充、互相促进[1]。学科交叉的实质也就是知识体系的渗透和融合。根据学科专业自身的发展规律和趋势,通过不同学科的有机渗透与组合,构建新型的学科体系,是培养具有多学科知识背景、知识和能力结构合理、基础扎实、素质全面、适应性强的综合性人才的关键。无机化学对医药学生来说就是和医药联系起来,将所学知识更好地服务于医药,无机药物化学的兴起就是很好的例子。教学中每章知识都列出一些与医药相关联的问题,让学生自己查阅相关的资料去寻找答案或是通过阅读提出自己的观点,或以小论文的形式上交。比如讲到沉淀溶解平衡时体出的问题:常用的难溶电解质药物有哪些,是如何制备的?体内的结石的组成是什么,是如何形成的?结石的药物是怎样制备的?胶体是怎样形成的,如何制备?而在原子结构这章中就要在课堂讲课时将原子吸收光谱的原理参入进来,让学生感觉到所学知识不是离应用那么遥远。分子结构讲到杂化轨道理论时,问题是青霉素为什么能够杀死病菌呢?让学生颇为震惊的问题,似乎不能跟无机化学联系起来,提高了学生对无机化学的认识深度。配合物与医药的关联问题就更多,而且配合物药物是现在研究的热点之一。草药中的有机成分与金属配合后生物活性提高,例如茶多酚与金属离子(如钙、锌等)配合后有可能兼具二者的药理活性[2]。铂、锑、锡、钒、硒、锗等的配合物在抗癌金属配合物中占重要地位,稀土离子在抗凝血、抗炎和治疗烧伤等方面的优越性引起人们对其药理的关注,使稀土离子与细胞膜作用的研究成为热点。让学生查阅相关的文献报道。通过这些问题的提出,不仅让学生感觉到无机化学与各专业学科的相互交叉与渗透,培养了整体科学意识,而且更大地提高了学生对无机化学的重视,激发了学习的积极性,提高了学习兴趣。 2 自主学习意识的培养 兴趣是激发自主学习意识的前提。对医药院校无机化学的教学必须要充分的和专业知识联系,这样才能让学生感觉到自己所学的知识是有用的,才能调动他们的学习兴趣和积极性。教学中提出一些与专业相关的问题,让学生选择自己感兴趣的问题,每10人一个小组去查找资料,由小组长负责安排小组讨论会,将发现的问题再通过查资料或是跟老师一起讨论,在讨论课上每个小组派代表讲解本组的工作,这样既增长了见识又加深了对无机化学知识的理解。 德国教育家第斯多惠指出:“一个差的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理。”,无机化学是中医药院校一门重要的基础课程,担负着培养学生从中学被动学习到大学的自主学习、从只啃课本到主动去图书馆猎取相关知识、从回答问题到自己发现问题提出问题等责任。例如,电解质溶液这章,人体各部位体液的ph是多少?正常人体血液的ph是多少?如何维持着人体血液的ph值基本不变?什么情况下人会发生酸碱平衡失调?如何看待酸碱体质这一学说?这些问题同学们非常感兴趣,感觉到将要学习的酸碱电离平衡和他们的专业课有很大的联系,就会积极的去查找资料寻找答案。这样既可以更好地巩固理论知识,又能拓宽知识面,而且会对当下流行的酸碱体质这一学说进行深度思考,能从科学的角度对这一理论进行评判。 3 绿色化学意识的培养 环保问题是一个刻不容缓的问题,是关系社会可持续发展的重要问题。绿色化学是实现化学污染防治的基本方法和科学手段,是一门从源头上阻止污染的化学,绿色化学适用各种化学领域。在无机化学教学中,培养学生的绿色化学意识会产生积极的行为效果。在讲解电解质溶液时,要让学生认识到酸碱污染。目前,薯蓣皂苷元主要由薯蓣科植物(黄姜、穿龙薯蓣等)的根茎中所含的薯蓣皂苷经加酸加热水解获得。由于在水解过程中大量使用硫酸、盐酸等无机强酸作为水解催化剂,造成了严重的环境污染,同时也使占原料大部分的淀粉、纤维素等物质的化学结构被破坏而难以综合利用[3]。那么是如何解决这一污染问题的呢?让学生去查阅资料,了解到有哪些更好的实验手段避免污染。相信有了绿色化学意识,学生在以后的有关化学实验中,必然会想办法做到尽量减少污染或零污染。 为了加强上述三种意识在教学中的培养,笔者在评价体系上进行了相应的调整。将学生查阅的资料、讨论课中给大家的讲解、提出的问题等等都给予一定的分值奖励。笔者从多年的教学经验中,认识到三种意识的培养对无机化学药物的开发及学生创新课题的开展有着积极的意义。 无机化学论文:无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 碱式碳酸铜又名孔雀石,其形状为细小颗粒的绿色粉末。相对密度为3.8525,折光率为1.655、1.875、1.909,加热至220℃时分解,是一种名贵的矿物宝石。它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质,又称铜锈。碱式碳酸铜可用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂、解毒剂、固体荧光粉激活剂等,也用于种子处理及作杀菌剂等。在无机盐工业中用于制备各种铜化合物,在有机工业中用作有机合成催化剂,在电镀铜锡合金工业中用作铜的添加剂。 常见的制备方法主要有四种:(1)由na2co3·10h2o跟cuso4·5h2o反应制备;(2)由na2co3溶液跟cuso4溶液反应制备;(3)由nahco3跟cuso4·5h2o反应制备;(4)由cu(no3)2跟na2co3反应制备。根据我校的现有实验室条件和设备,我们一般选择第二种方法制取碱式碳酸铜。 通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析,研究反应物的合理配料比并确定制备反应合适的温度条件,以培养独立设计实验的能力。碱式碳酸铜的制备实验是面向化学专业大一学生开设的一个典型的设计性实验,不仅要保证实验质量,还要让学生掌握独立进行实验设计的方法。《大学化学实验》一书中的碱式碳酸铜制备的实验,采用硫酸铜和碳酸钠溶液进行复分解反应制备碱式碳酸铜,由于反应过程中,条件较难控制, 副反应多, 反应现象差异性不明显,所以学生在优化条件选择时出现较多的判断失误,仅通过颜色及反应速度的快慢是很难准确得出结论的,因此,笔者对本实验进行改进,以达到最佳的反应效果。 一、实验制备方法 1.实验仪器及药品 药品:cuso4·5h2o(固体),na2co3(固体)。 仪器:带标号的试管8个;烧杯(250ml)8个;容量瓶(250ml)2个;25ml移液管2个; 电子天平;恒温水浴锅;抽滤瓶;蒸发皿;布式漏斗(非真空);烘箱;试管架;吸耳球。 2.实验原理 碱式碳酸铜cu2(oh)2co3为天然孔雀石的主要成分,呈暗绿色或淡蓝绿色,俗称孔雀绿,在水中的溶解度很小,溶于酸,新制备的试样在沸水中很易分解。加热至200℃即分解。为了适于碱式碳酸铜的生成和分离。根据碱式碳酸铜的性质和铜盐的性质,选用硫酸铜溶液和碳酸钠溶液。在反应过程中,反应温度、反应物浓度及反应物配比对反应物均有影响。 3. 实验过程 分别按合适比例取cuso4溶液和 na2co3溶液各若干毫升, 加热到合适温度后, 将cuso4溶液倒入na2co3溶液, 记录沉淀的颜色和体积变化。沉淀下沉后, 洗涤沉淀数次, 抽滤, 并用少量冷蒸馏水洗涤沉淀至无 so42-为止, 抽干, 置烘箱中烘干, 称量, 计算产率。 4.反应溶液的配置 配置0.5mol·l-1的cuso4溶液和0.5 mol·l-1 na2co3溶液各250ml。称取固体药品硫酸铜31.2110g和碳酸钠13.2488g,分别倒入两个250ml的烧杯中,用100ml蒸馏水溶解,再转入250ml容量瓶中,配成250ml溶液,静置,备用。 二、结果与讨论 1.反应物合适配比探求 取四个已编号的试管,均加入2.0ml的0.5mol·l-1的cuso4溶液,再分别取0.5mol·l-1na2co3溶液1.6ml、2.0ml、2.4ml及2.8ml,依次加入另外四个编号的试管中。将八个试管放在75℃恒温水浴中加热,几分钟后,依次将cuso4溶液分别倒入na2co3溶液中,振荡试管,比较各试管沉淀生成的速度、沉淀的数量及颜色。实验结果如下表1所示: 通过对比,我们发现反应的最佳配比为1∶1,产率可以达到94.16%。 2.反应温度的探求 在三个试管中,各加入2.0ml0.5mol·l-1cuso4溶液,另取三个试管,各加入由上述实验得到的合适用量的0.5mol·l-1na2co3溶液。从这两个试管中各取一个,将它们分别置于室温25℃、50℃、75℃、100℃的恒温水浴中,数分钟后将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,振荡并观察现象,由实验结果确定制备反应的合适温度。实验结果如下表2所示: 经过对比,我们发现反应的最佳温度为75℃,产率可以达到94.12%。 3.碱式碳酸铜制备的最佳设计 取60 ml 0.5 mol·l-1cuso4溶液和60 ml 0.5 mol·l-1na2co3溶液分别放在75℃的恒温水浴锅中,几分钟后取出,将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,充分振荡待沉淀完全后,用蒸馏水洗涤沉淀数次,直到沉淀中不含so42-为止,抽干。将所得产品在烘箱中烘干2h,待冷至室温后称量,并计算产率。实验结果如下表3所示: 此实验温度探究最佳反应物配比:na2co3∶ cuso4=1∶1,最佳温度为75℃,在85℃下烘干2h,反应温度不能过高,如果温度高于75℃,产生褐色的cuo。若将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,不能充分反应,沉淀不彻底。沉淀完全后要反复清洗沉淀,然用ph试纸测试滤液中的ph值,ph=7左右确保将沉淀so42-除完,如果有残留的so42-,干燥时会有黑色物质产生。干燥时温度不易过高,否则会将cu2(oh)2co3分解。 三、本实验注意事项 1.反应最佳温度应为75℃,超过后会有褐色沉淀产生,在恒温时需要不停搅拌。 2.沉淀要洗涤干净,滤液中ph=7左右so42-除完。 3.沉淀应在85℃时烘干2h以上,温度过高cu2(oh)2co3会受热分解。 4.若反应后不能观察到暗绿色或淡蓝色沉淀产生,可将反应物保持原样(不可将滤液滤去),静置l~2天,再作观察。 5.反应过程中不可将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,应用反滴法。 6.本次实验用布式漏斗(非真空)。 无机化学论文:无机化学课程建设与课程教学改革的体会 笔者有幸参加了一次教育部全国高校教师网络培训中心举办的国家精品课程《无机化学与实验》骨干教师高级研修班,本研修班由吉林大学宋天佑教授及其教学团队与大连理工大学孟长功教授及其教学团队合作主持培训和研讨,在北京设立主会场,全国设有20个分会场。在为期3天的培训中,宋天佑,孟长功,徐家宁,刘志广等四位教授分别从无机化学与实验课程出发,对这门国家精品课程的教学经验、理念、技术和方法进行介绍,以问题为导向,利用示范课、案例讲解等教学形式,为我们授课。经过这几天向名师学习及与同行交流,感触颇深。 一、教学理念与方法 教育部举办的全国高校教师无机化学与实验课程的网络培训,给我们这些教无机化学的教师提供了一个学习、进修、交流的机会。培训中,我们聆听了国家级名师的授课,领略了国家级名师的风采,开阔了视野,受益匪浅。这次培训使我们在精品课程建设、大学无机化学及实验课程教学工作、教学方法、知识难点和重点的处理等方面受到很大的启发,尤其是吉林大学宋天佑老师和大连理工大学孟长功老师在上述两个方面的讲解,使我们感到耳目一新,如饮甘饴。如孟长功老师的关于“培养和教会学生分析问题和解决问题的能力比教会他们关于具体问题的答案所在更重要”的观点和教学方法得到大家的共鸣。无机化学是大学生进入大学学习的第一门专业课,要让学生从这门课开始逐渐转变学习方法和解决问题的思路,在大学学习中,能顺利地解决一道难题并不十分重要,因为他们今后再遇到同样问题的机会并不是很多,而形成解决问题的正确思路对他们是至关重要的。恰恰在这种教与学的过程中,学生会逐渐认识到化学这门课并不是只有枯燥的理论和公式,每个问题的解决和每种现象的发生都有内在的联系,这样就能激发学生学习无机化学的积极性。这将使他们在今后学习任一门课时都受益匪浅,而且必将对他们今后的深入学习和研究产生积极的影响。这也是我们无机化学工作者除了教学以外还应该考虑的问题,也是我这次培训的主要收获。宋天佑老师的示范课的讲解也使我受益匪浅。对于一些无机化学中的难点和重点,学生的理解和接受程度很大程度上取决于授课教师在引出和讲解这个问题时的方式方法。我们经常说老师的作用就是把复杂的问题用简单的、容易理解的语言和方法告诉大家,即做到“深入浅出”。要想做一位好的教师,要有这样的本领。 二、教师的课堂组织 当今时代是竞争的时代,当今的社会是发展迅速、知识剧增的社会,时刻都存在着竞争、机遇和挑战。让我们必须承认这么一个现实:学生对知识本身的获得已经不是最重要的了,重要的是他们如何去获得知识,开发各种潜能。传统的课堂教学,偏重于让学生对概念或理论的字面理解而缺乏更深一层的质疑,而学生似乎从未想过那些浩瀚如海,用以解释各种自然现象和社会现象的观点是如何形成的;那些公式、理论存在的依据和前提是什么;那些知识的本身存在着什么价值;而人们又是如何将这些应用到日常生活中去的,等等。对于课堂教学而言,不应仅限于教师的教,很大程度上还取决于学生的学,这就要求学生有参与意识。加强学生在课堂教学中的参与意识,使学生真正成为课堂教学的主人,是现代化学教学的趋势。正如孟教授所说,由于很多原因,入校时学生的水平和学习方法有很大差别,因此有的学生可以接受网络教学,而有的则不行。在这样一个现状下,由于学生层次不同,必须有一个大家都能够接受的教学方式。随着网络的普及和地区差异的消除,教学方法应该转变,从单一的教学方式转变为立体式的、多方面的教学方式,满足各个层次学生的需求。 1.教师不仅仅是教育者,更是组织者。教师在课堂教学中起主导作用,是组织者。因此学生的参与意识与教师所扮演的角色及对学生的培养有着直接的关系。 2.提高化学课堂教学中学生的参与程度,让他们主动、自由地学习。如果离开了学生的积极主动参与,教师的主导作用也是没有意义的。教师的“导”要具有科学性、启发性和艺术性,能促进学生的思维活动。 3.在目前应试教育的大环境下,学生的学习方法单一,对知识的掌握能力较差,必须有教师提纲挈领,为学生提出重点,为学生解释难点。 4.学生学习的主动性不强,必须给他们一个良好的学习环境,督促他们的学习。 5.学高为师,为学生树立榜样,带动他们的学习。 三、精品课程建设 宋教授在培训课上说,精品课程,需要一大批人坚持不懈地努力奋斗,需要十几年,甚至几十年时间的建设。吉林大学无机化学课程的建设过程,说明一个道理,它告诉我们课程建设要经得起时间的考验,要做到长盛不衰。同样,上海电力学院《无机化学》课程在老前辈努力的基础上,由我牵头,不断进行改革和完善。在《无机化学》课程建设过程中,进一步完善了教学大纲,教学进度表中各章节的课时数的分配经过调整更加合理;不断完善试题库的建设,并已实现了教考分离;完成教学大纲、教案、习题、参考文献目录等上网工程,并创建了教学互动社区;将《无机化学》教学实践与研究活动中的经验与心得写成小文章,分别发表在《上海电力学院学报》、《高教研究》等期刊上;走出校门,积极参加同行业的学习交流会议,2005年参加了在上海大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”,2006年参加了在同济大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”。 在这几年的教学改革活动中,《无机化学》课程建设得到了学校的大力支持和资助。《无机化学》于2005年被批准为校级一般课程建设项目,2006年被批准为校级精品课程建设项目,2007年被上海市教委批准为重点课程项目。以“具有电力行业背景的应用型高校基础化学课程的特色教学研究”为题获得2010年度上海市高等教育学会重点课题资助,以“基于智能电网的基础化学课程教学改革与实践”获得上海高等教育“085”工程建设项目资助。利用无机化学精品课程建设的契机,指导黄静、李昌峰、汤艳凤等同学以“无机化学网络资源的创建”为题申请到了2006年度的大学生科创基金,该课题现已结题,并且无机化学课程已经完成上网工程。课程建设的成果得到了学校的鼓励和肯定。2006年“无机化学课程建设”项目获得校级优秀教学成果奖,2006年在第四届“上汽教育杯”上海市高校学生科技创新作品展示评优活动中,指导孙仲明同学完成的“原子结构cai(计算机辅助教学)实验获大赛“新颖奖”;2006年我因为指导孙仲明同学获得上海电力学院能源与环境工程学院“优秀导师”称号;由于在《无机化学》教学改革与实践中较出色的表现,我获得了2006~2007年度上海电力学院优秀主讲教师称号。相对于获得的荣誉,所取得的成绩微不足道,只有继续埋头苦干,潜心钻研,努力把电力学院《无机化学》课程打造为市级精品课程。 四、多媒体技术的应用 在这次培训中,大家就多媒体技术在教学中的应用展开了讨论,下面我将多媒体技术应用的优势和应注意的问题作一个总结。 1.多媒体课件使用的优势。 (1)采用多媒体教学,内容形象,显示方式生动,直观性强,图像中包含大量信息,并且以图形和动画为主要手段兼配以文字,利用文、图、声、动画等去引起学生的注意和兴趣,使学生如身临其境,不仅可以接受到大量教学信息,而且能获得清晰明快的感受,使学习内容变得生动有趣,容易记忆、理解和掌握。 例如,宋教授提出,原先在没有使用多媒体前使用不同色彩的乒乓球模型来讲授abc型原子堆积,课讲完后学生的眼睛都看花了,但在使用多媒体技术后,通过电脑动画演示,不仅使一层一层的堆积方式清晰明了,也能让学生直观地认识了什么是面心立方堆积方式。 (2)应用计算机软件模拟化学反应原理,可以使学生更易于接受课堂教学的内容。 化学教学中核外电子排布、电子云、离子键、共价键等大量微观现象的教学,长期以来教师只能靠形象比喻或展示模型来教学,但利用计算机软件进行动画模拟,可使不可见的微观世界宏观化,抽象理性问题具体化、感性化,形象、生动地表现分子、原子等微观粒子的运动过程特征,让学生直观形象地认识微观世界,了解化学变化的实质、理解化学原理。例如孟教授在讲授双原子分子轨道时应用计算机软件去计算生成的化学键键能大小比较,这样比教师让学生死记硬背轨道的能量高低更易于让学生接受和理解。 2.多媒体使用中应注意问题。 (1)防止“一哄而起”。多媒体辅助教学一靠设备,二靠技术,三靠教师现代化的教学技能,三者缺一不可,应根据实际情况分期分批实施。 (2)cai模拟实验不能代替化学实验,传统的化学实验能使学生参与实际实验过程,对于学生的动手能力及分析思维能力的培养和锻炼作用是cai模拟实验所不可替代的,教师应明确化学实验在化学教学中的重要地位,明确cai模拟实验的辅助地位,不能因一味追求现代教学手段而减少传统实验教学手段的运用。cai模拟与传统化学实验在化学实验教学中两者应优势互补、各展所长。 (3)要把握好计算机辅助教学与传统教学方式的关系:尽量避免cai贯穿课堂的始终,否则容易使学生视觉心理疲劳,抑制大脑对信息的反馈。多媒体教学不是万能的,并不完全代替传统的教学方式,有的课虽用了几分钟软件辅助,却解决了难以突破的问题,可以说是画龙点睛,堪称好课件。 五、结语 听了国家级名师的课,大家开阔了视野,受到了启迪,倍感此次学习、进修、交流的机会的重要。同时大家感到此次培训的时间实在太短,每个人都有意犹未尽的感觉,很多问题还不能得到更深入的解决,需要在今后的学习、交流中不断深化、总结和提高。感谢全国高校教师网络培训中心提供的机会,使大家在一起聆听名师的指点并进行研讨,并希望以后能有更多类似的学习机会。 无机化学论文:无机化学中标准摩尔反应焓变的计算 热力学是无机化学课程的重要组成部分,它是以热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律为基础,主要解决化学反应中能量转化及化学反应进行的方向和程度问题,其中焓变计算是解决等压情况下反应中能量转化问题、进行吉布斯自由能变变计算进而判断反应进行程度和方向的基础。 在无机化学课程中,通常忽略温度、压力对焓变的影响,同时,对于非标准状态下的反应来说,反应焓变还没有一定的计算公式。本文对无机化学中标准状态下反应焓变的计算方法进行了归纳和总结,便于学生更好地理解和掌握。 一、计算标准摩尔反应焓变的理论基础 计算标准摩尔反应焓变的理论基础是hess定律,即在恒容或恒压条件下,一个化学反应不论是一步完成或分几步完成,其反应热(即摩尔反应焓变)完全相同。 hess定律的实质是指出了反应只取决于物质的初、终状态,而与经历的具体途径无关。其重要意义在于能使热化学方程式像代数方程式一样进行加、减运算,从而可以应用已知化学反应的热效应,间接算得未知化学反应的热效应,解决那些难以测量或根本不能测量的反应热效应问题。应用时要注意:将已知的热化学方程式进行线性组合的结果必须与欲求的未知化学反应的状态完全相同,包括温度、压力及各物质的相态,并且这些化学反应都是在等温、等压或等温、等容条件下进行的,都不做其他功能[1]。 焓的绝对值是无法确定的,但可以采用相对焓值。焓是状态函数,状态函数的最主要特点是其变化值只取决于系统的始态和终态,而与系统变化的途径无关。因此,以hess定律为理论基础,可以求得反应的摩尔焓变。 三、结语 标准摩尔反应焓变的计算是无机化学热力学部分计算的基础,焓的绝对值不可测,只能测其相对值,其概念多、计算公式多,学生掌握起来有一定的难度。通过以上的归纳和总结,使化学反应标准摩尔焓变的计算系统化,有助于大学生对焓变计算的理解和掌握,有助于提高无机化学课程教学的质量。 无机化学论文:浅谈“比喻”在无机化学教学中的应用 在无机化学教学实践中,运用形象生动的比喻进行讲解,将较为抽象的无机化学教学理论通俗化、形象化、具体化,以深入浅出的形式帮助学生理解无机化学的教学内容,提高学生的学习兴趣,从而提高课堂教学质量。 无机化学是高等院校中化学工程、应用化学专业、环境专业、给水排水专业等很多专业的一门重要的必修课。无机化学的学习质量如何,直接关系到后续有机化学、物理化学等课程的学习效果,为了提高无机化学的教学效果,笔者不断进行教学方法的探讨和改进,其中之一就是运用比喻。比喻即通过打比方的方法,借助于两种以上不同事物之间的相似点作为中介物,来比拟想要说的某一事物。在化学教学中,以不违背科学性原则为基础,采用适当的比喻,可以促使学生理解化学概念,掌握科学知识,为产生创造性思维奠定基础。概念教学的宏观类比可促进学生对概念的理解。下面笔者简单介绍一些在课堂教学中运用比喻方法,使学生深入理解无机化学知识的实例,其教学效果显著。 一、以形象比喻讲解速度控制步骤 在讲到浓度对化学反应速率的影响时,对于复杂反应,反应是由两个或者是两个以上的基元反应步骤所组成,这些基元反应步骤的集合便是复杂反应的反应机理或者叫反应历程。这些基元步骤中,总有一步是反应步骤中速率最慢的一步,是决定整个反应速率快慢的最关键的一步,称为速率控制步骤,简称“速控步”。单纯地讲速率控制步骤,很多时候学生不容易理解,为了便于学生的理解,笔者引入了“牧羊理论”和“木桶理论”。小时候很多人可能都放过羊,牧羊理论中有一句话叫:择其后者而鞭之。意思就是说牧羊人要想加快整个羊群的奔跑速度,就要用鞭子抽打跑得最慢的那只羊。同样现代管理学中比较流行的“木桶理论”,要知木桶中到底能装多少水,永远取决于最短的那块板,木桶中最短的那块板代表我们的缺点,我们的每位同学如果能够认清自己人生中最短的那块板,并努力改变自己的缺点,将来一定会大有成就。对于化学反应也是如此,认识一个化学反应中最慢的一个步骤的重要性在于能够有效地改善整个化学反应的速率,从而达到更高的产率。通过比喻的运用,加深了学生对概念的理解,同时也对学生进行了综合素质教育。 二、以形象比喻讲解化学键的特点和价键理论 化学键分为离子键、共价键和金属键,离子键的特点是没有饱和性也没有方向性,而共价键的特点是既有饱和性又有方向性。这些抽象的概念学生理解起来特别难,于是笔者把离子键的特点比喻成是男女交普通朋友,一个男生可以有很多个女生朋友,一个女生也可以有很多个男生朋友,在交普通朋友时,只要是能谈得来就可以成为普通朋友,没有方向性也没有饱和性;而把共价键的特点比喻成是男女谈恋爱,一个男生只能与一个女生谈恋爱,一个女生也只能与一个男生谈恋爱,而且还会有自己的择偶标准,有方向性又有饱和性。通过把离子键、共价键比喻成为交朋友,激发学生学习兴趣的同时,也加深了学生对基本概念的理解,提高了课堂教学效果,也有助于学生进一步理解价键理论的特点。 三、以形象比喻讲解四个量子数 电子的运动可以通过求解薛定谔方程来描述,方 程的每一组合理解亦即波函数,波函数进一步求解的结果是三个量子数(主量子数n,角量子数l,磁量子数m),再加上自旋量子数(ms)总共四个量子数一起决定电子的运动状态。主量子数和角量子数决定电子的能级,当主量子数和角量子数相同时,即使磁量子数和自旋量子数不同,电子所对应的能量也是相同的。在讲到四个量子数代表的含义以及四个量子数的关系时,学生感觉特别难于理解。于是笔者把原子比喻成学校,主量子数比喻成学校下分的院系,角量子数比喻成每个院系下面的专业,磁量子数比喻成每个专业下分的班级,而把自旋量子数比喻成每个班级的男生女生。学生毕业就业的方向取决于他所在的院系和专业,而与班级无关,学生一下子便明白了四个量子数的含义以及四个量子数之间的关系。通过比喻让学生很容易理解这个晦涩难懂的概念,课堂教学效果显著。 总之,比喻教学法在无机化学教学中起到了事半功倍的显著效果。在目前高校扩招后的高等教育形势下,大学生的心理和心态成熟程度趋向年轻化,通过比喻将一些化学原理或理论转变成通俗易懂的形象化事物,既活跃了课堂气氛,调动了学生听课的兴趣,也使内容变得更容易理解和记忆,这种教学方法受到学生的普遍欢迎。 无机化学论文:在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的思考 生物无机化学是由无机化学、生物化学、临床化学和医学交叉融合而发展起来的一门新型边缘学科,在分子水平甚至量子水平上,研究和阐明生物体内生物大分子配体与无机元素有关的各种相互作用的学科[1]。它包括两个主要部分:一是研究生物体中天然存在的无机元素,二是把金属引入生物体系中作为探针和药物。 1 药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性 在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。 2 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容 在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。 2.1 绪论部分 无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。 2.2常见非金属元素及其化合物 非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。 2.3 常见金属及其化合物 人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4~1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括fe2+、zn2+、mn2+、cu2+、co2+、mg2+、ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。 2.4 配位化合物 在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3-5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。 本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6-7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。 2.4.1 铂类配合物作为抗癌药物的应用 20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国内外引起了极大的重视[8-10]。铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性[8]。现已确定具有顺式结构的均显示抑瘤活性,其中顺式二氯·二胺合铂,简称顺铂抗癌活性最高。它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,与其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。目前,我国已生产“顺铂”供应市场。由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物[11]。 2.4.2 钆类配合物作为核磁共振造景剂的应用 核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力和安全的检测手段之一。它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而使得正常组织和疾病组织的1h(主要是水)的共振信号产生差别。核磁共振造影剂使得质子的弛豫时间缩短,从而达到改善组织成像的效果。多数的核磁造影剂均为gd(ⅲ)、mn(ⅱ)和fe(ⅲ)离子,因为它们具有最多的未成对电子和较长的电子自旋弛豫时间。目前临床诊断使用的化合物主要有四种,全部是三价钆的配合物。据统计,世界上大约每年要进行500万次核磁共振诊断,而其中20%必须使用造影剂,造影剂研究及应用的重要性不言而喻。 2.4.3 络合作用与中药的研发 在天然药物研究开发过程中,往往药物的粗提物具有明显的生理活性,但是随着纯度的提高,其药理活性逐渐下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等无机成分。由于中药中含有微量金属元素和氨基酸、皂苷类、黄酮类、多糖类、生物碱等有机组分。而这些有机组分含有多个配位原子,能与微量金属元素通过多种键合作用形成各种复杂的配合物。它们具有较高的稳定性,这对于药物在体内的生物化学作用具有重要的意义,使之表现出长效、低毒和药性温和。 实际上,中药的药理作用是中药中的有机组分和无机组分的共同表现,它们的络合物往往表现出较强的药理活性。例如,博来霉素最早由链霉属真菌中以铜配合物的形式提取出来,只有人们改变了发酵条件得到了一系列类似物。博来霉素作为抗生素类抗肿瘤药物在头颈癌、卵巢癌等的临床治疗中广泛应用。研究发现,博来霉素需要有金属离子才能产生活性,铁、钴、锰、铜等离子的存在使得博来霉素能够对dna进行裂解。目前较公认的机制是:博来霉素首先与金属离子如fe3+结合,金属离子结合的博来霉素发生构型的变化,然后与活化分子氧生成活化态,后者对dna进行切割并阻止其复制。 3 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的途径 3.1 制订计划 在无机化学教学中渗透生物无机化学教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也避免了盲目性和随意性。制订计划力求全、准确、具体、可行。 3.2 注重渗透方法 摈弃“满堂灌”的教学方法,开展启发式、自学式和讨论式教学。在课堂上注重以多媒体授课的优势,充分发挥学生在教学中的主体作用和教师的主导作用,讲重点、难点,给出一些专题,课后学生广泛查阅文献,根据自己的兴趣,写出相关小综述,课程结束时,在课堂上做专题发言,互相交流,共同提高。这样,在学生不仅学到了知识,更重要的是培养了他们自己获取知识、分析问题与综合问题及表达能力。 3.2.1 讲授法 讲授法是目前教师采取的主要方法之一,也是最传统的教学方法。在化学教学过程中,渗透生物无机化学教育就是在讲授无机化学基本知识的同时,把与之相关的药学及生物学相关的知识传授给学生。 3.2.2多媒体课件展示法 利用多媒体课件,向学生展示生物无机化学相关的知识。在课件的制作上,采用图、文、表并茂的方式并尽可能地增加动画效果,以增强教学内容的趣味性,更好地激发学生学习生物无机化学课程的积极性。如,讲解叶绿素的结构及其在生物的光合作用中的作用时。通过生动形象的动画效果,让学生形象地感受生命中的化学过程。 3.2.3 学生分组讨论法 鉴于药学专业无机化学课时少的实际情况。要求学生结合教材内容,通过查上网收集资料等形式,广泛涉猎与无机化学相关的药学和生物学资料,如顺铂类抗癌药物的发现及发展过程、重铬酸钾等重金属污染及其可能导致的疾病等,并在每次课堂讲授结束之前,预留10 min,引导学生思考和讨论,或者由学生提出他们没有弄懂或尚未理解的问题大家一起研究解决。这旨在激发学生的学习兴趣,培养学生参与讨论的意识,为今后的工作打下良好的基础。 综上所述,在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学教学除了上述几个方面外,还需要学校领导的积极支持和老师、学生的密切配合,重视师资培训及通过教材编写使无机化学教材中具有很多的生物无机化学方面的知识介绍等方面的工作,才能取得应有的效果。 无机化学论文:探究固体无机化学的研究方向 固体无机化学是跨越无机化学、固体物理、材料科学等学科的交叉领域尤如一个以固无机物的“结构”、“物理性能”、“化学反应性能”及“材料”为顶点的四面体是当前无机化学学科十分活跃的新兴分支学科。 1 固体无机化合物的制备及应用 固体无机化合物材料的制备大多是利用高温固相反应这些反应难以控制能耗大成本高。为此发展了其它各种合成方法如前体法、置换法、共沉淀法、熔化法、水热法、微波法、气相输运法、软化学法、自蔓延法、力化学法、分子固体反应法等。其中近年来提出的软化学合成方法最为突出它力求在中低温或溶液中使起始反应物在分子态尺寸上均匀混合进行可控的一步步反应经过生成前驱物或中间体最后生成具有指定组成、结构和形貌的材料。 1.1光学材料的研究。苏勉曾等用均相沉淀法在水溶液中合成了氟氯化钡铕(ⅱ)经过处理后制得无余辉、发光性能良好的多晶体。用这种多晶体制成的高速增感屏其增感因素是钨酸钙中速屏的4~5倍已被全国2000所医院使用。1983年苏勉曾等在系统研究氟卤化物的x-射线发光及紫外发光现象的过程中发现了bafx:eu2+晶体经x-射线辐射后着色的现象开始注意到晶体中色心生成并于1984年开始研究晶体的x-射线诱导的光激励发光现象及发光机理用光激励发光材料制成了图像板作为x-射线的面探测器。他们还设计制作了一台由光学精密机械和计算机组成的计算x-射线图像仪已可以获得清晰的x-射线透视图象和粉末晶体衍射图像。 1.2多孔晶体材料的研究。徐如人、庞文琴等在水热法合成各种类型分子筛的基础上发展了溶剂热合成法利用前驱体和模板剂制备了一系列水热技术无法合成的新型磷酸盐及砷酸盐微孔晶体所合成的jdf-20是目前世界上孔口最大的微孔磷酸铝;1989年徐如人、冯守华等首次报道了微孔硼铝酸盐的合成和性质之后又获得了一系列新型微孔硼铝氯氧化物。其中硼的配位数可取4也可取3但不会高于4;铝、镓、铟的配位数大多超过4有的甚至达到6。所有这些都突破了传统分子筛纯粹由四面体结构基元构成的概念为开发新型结构特征的微孔材料提供了丰富的实验依据。 1.3金属氢化物的研究。申泮文等设计了有特殊搅拌设备的固-液-气多相反应釜使“金属还原氢化反应”在400~500℃范围内进行完全;利用此类反应以新方法合成复合金属氢化物;以“共沉淀还原法”“置换扩散法”制备了钛铁系、镍基或镁基合金等储氢材料;创造了钕铁硼等永磁材料合成新工艺。 1.4 c60及其衍生物的研究。1990年底中国科学院化学研究所和北京大学开始c60团簇的合成实验研究尔后国内10余个单位相继开展了c60的研究取得了很好的结果如首先在国际上建立了重结晶分离c60和c70的方法;在国内首次获得了k3c60和rb3c60超导体达到了当时的国际先进水平;发现在阴极中掺杂y2o3可以大大提高阴极沉积物中等碳纳米管的含量;首先报道了直接氧化c60含氮化合物的研究成果等。 2 室温和低热固相化学反应 从固体无机化学的发展过程来看固相反应尤其是高温固相反应一直是人们制备新型固体材料的主要手段之一。但长期以来由于传统的材料主要涉及一些高熔点的无机固体如硅酸盐、氧化物、金属合金等通常合成反应多在高温进行所得的是热力学稳定的产物而那些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温度下存在它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。为了得到介稳态固相反应产物扩大材料的选择范围有必要降低固相反应温度。 2.1固相反应机理与合成。忻新泉等近10年来对室温或近室温下的固相配位化学反应进行了系统的研究探讨了低。热温度固-固反应的机理提出并用实验证实了固相反应的四个阶段扩散-反应-成核-生长每步都有可能是反应速率的决定步骤;总结了固相反应遵循的特有的规律;利用固相化学反应原理合成了几百个新原子簇化合物、新配合物以及固配化合物。 2.2原子簇与非线性光学材料。非线性光学材料是目前材料科学中的热门课题。近10多年来人们对三阶非线性光学材料的研究主要集中在半导体、有机聚合物、c60以及酞菁类化合物上而对金属簇合物的非线性的研究几乎没有。忻新泉等在低热固相反应合成大量簇合物的基础上开展了探索研究发现mo(wv)-cu(ag)-s(se)簇合物具有比目前已知非线性光学材料更优越的三阶非线性光限制效应使我国在这一前沿领域的创新工作中占有一席之位。 2.3合成纳米材料新方法。纳米材料是当前固体物理、材料化学中的又一活跃领域。制备纳米材料的方法总体上可分为物理方法和化学方法两大类。贾殿赠、忻新泉等发现用低热或室温固相反应法可一步合成各种单组分纳米粉体并进一步开拓了固相反应法制备纳米料这一崭新领域取得了令人耳目一新的成绩如在深入探讨影响固相反应中产物粒子大小的因素的基础上实现了纳米粒子大小的可调变;利用纳米粒子的原位自组装制备了各种复合纳米粒子。该法不仅使合成工艺大为简化降低成本而且减少由中间步骤及高温固相反应引起的诸如产物不纯、粒子团聚、回收困难等不足为纳米材料的制备提供了一种价廉而又简易的新方法亦为低热固相反应在材料化学中找到了极有价值的应用。 2.4绿色化学。绿色化学是一门从源头上减少或消除污染的化学它解决的实质性问题是减少合成反应的污染或无污染。低热固相化学反应不使用溶剂对环境的友好及独特的节能、高效、无污染、工艺过程简单等优点使之成为绿色合成化学值得考虑的手段之一。近年来我们在这方面做了许多有益的尝试取得了许多有意义的结果如尝试在低热温度下用固体fecl3·6h2o氧化苯偶铟类化合物成功地合成了相应的苯偶酰类化合物;尝试将低热固相反应合成方法用于芳醛、芳胺及过渡金属醋酸盐的原位缩合-配位反应高产率地合成了相应的schiff碱配合物。有关固相反应在绿色化学中的应用潜力有待进一步发掘尤其是在合成工业绿色化方面需要更多的投入。 无机化学论文:关于高职无机化学教学改革的几点思考 无机化学是高等职业院校化工、环境和医药等专业中的一门重要的专业基础课,也是这些专业学生所要接触的第一门专业基础课和专业必修课,无机化学的教学将为后续的专业基础课和专业课的教学和学习奠定基础。因此无机化学在相关专业的整个教学中占有举足轻重的地位,对于培养符合社会发展需要的高级技术人才具有重要的意义。但是长期以来,由于种种原因在高职无机化学的教学中一直延续着一些比较传统的教学模式,这些教学模式使得教学呆板、学生缺乏学习的主动性和积极性。要想改变这一现状就必须对高职的无机化学教学进行改革。本文作者结合自己的教学实践,探讨了无机化学教学改革的几点思考和做法。 1.对教材内容删繁就简,增添新知,构建符合高职学生职业发展的教学内容 无机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是在短时间内就可以掌握的,也不可能在有限的学时内完成这一任务,这就要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点难点。高职教育的特点也决定了高职院校化学教学要根据职业发展需要选择教学内容,以培养学生能力为根本出发点,以有利于学生应用能力的培养,适应职业岗位的要求为最终目的。因此,精选教学内容就显得尤为重要。如可以删去理论性较强但以后其他课程还会重点讲解的“化学热力学”内容,删去重复中学教材的内容如“化学反应速度和化学平衡”中的相关内容,对于简单而又必须了解和掌握的知识,留给学生自学;同时增加无机物在环境、材料、能源和信息等领域中的应用,以拓宽学生的知识面。对于化学基本原理中的一些较复杂、难于理解的问题,如对称性、晶胞、键能、活化能,教师在教学中可以采取“点到为止”的处理方法,即以满足讲授元素化学的需要为原则,更深层次的内容留给后续课程去解决,而不把难于讲授、难于接受的注释和说明推给课堂。 2.注重加强学生的能力培养,增强学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神 高等职业院校是以培养符合社会发展需要的高级技术人才为目的,随着社会的发展,社会对高级技术人才的要求也越来越高,要在具有一定的专业知识的基础上,具有多方面的能力,如动手能力、思维能力、创造能力、观察能力和发展能力等,尤其要具有创新精神,因此在整个教学中必须始终注重加强学生的能力培养,加强学生学习的积极性主动性,教会学生如何学习,培养学生的创新精神和创新能力。 如在无机化学教学中,有相当一部分内容缺乏趣味性,学起来枯燥,对这些内容就要求我们有意识的创设悬念,使学习产生一种探求问题奥妙所在的神秘感,从而引起学生的兴趣。例如,在讲原电池时,引入一个有趣的故事:格林太太有两颗假牙,一颗是金牙,象征着她的财富;另一颗是铜牙,是后来一次车祸中撞掉的。但是自从镶上铜牙,格林太太就觉得头晕,不舒服。去医院检查又查不出病因。同学们,你们知道是什么原因吗?继而用动画的形式引出原电池装置。原来是金牙和铜牙组成了原电池,形成电流使得格林太太不舒服,而后引出电极电势的概念。又如在计算化学反应标准摩尔焓变、标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变时,都利用了黑斯定律,求解的方法也相同,因此教师在讲授时重点讲解标准摩尔焓变的计算,让学生自我完成并将讲解标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变计算的内容,加深学生对黑斯定律、状态函数的理解,教师则重点强调计算过程中的一些注意事项。通过这一方法,不仅使学生加深了对所学知识的理解、运用能力,同时也培养了学生的语言表达能力和分析、思维能力。另外,教师可将最新的本领域的研究成果以论文报告的形式给同学作介绍或者对于一些章节给学生布置一些相关的题目,学生可以根据自己的兴趣和爱好查阅文献资料,进行小专题实验研究和小论文的设计。这样既可以扩大学生的视野,也有助于学生分析问题、解决问题能力的提高,培养应用能力。而应用能力的培养是实现创新能力与实践能力的重要途径。 3.多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量 运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于多媒体集文字、图表、动画、声音于一体,可以刺激学生感官系统,调动学生学习积极性和主动性,可以拓宽教学内容,增大教学容量,提高教学进度。如在讲授晶体结构时,我们利用晶体结构教具模型,使学生更容易理解各晶型结构的特点。再如在讲授杂化轨道、原子轨道空间伸展方向等时,我们利用多媒体课件进行讲解,直观简洁,学生容易理解,取得了较好的教学效果。同时,我们建设了无机化学教学网站,吸引了学生进行网上无机化学学习,使网络上的在线学习、在线测试与在线答疑成了学生的第二课堂,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。 但是,考虑到使用多媒体课件授课速度过快,部分学生的思维速度跟不上,某些无机化学内容单纯用课件讲课效果较差等问题,我们在使用现代教育技术的同时辅助于传统教学手段。对于内容比较简单的章节,如氢和稀有气体、金属通论、p区金属等内容,采用“学生自学,教师概括总结”或“讨论课”的形式进行。对公式推导、计算举例仍然应用板书、讲解的传统方式进行教学,获得了良好的收效。因此,在无机化学教学过程中,注重多媒体教学方法与传统方法相结合,会收到事半功倍的教学效果。 4.加强自学指导,培养学生的自学能力 二十一世纪,科技飞速发展,给知识更新提出了更高的要求,“掌握探求真理的方法比获得真理更加重要”已成共识。为此,在教学过程中一定要加强对学生学习能力的培养。无机化学的教学,由于在教材上涉及面较广,而在课 时分配上又不可能像中学一样做到面面俱到,这样就容易出现教不胜教的局面。指导学生自学,不仅是无机化学教学活动的必要手段,而且对高职学生在大学阶段甚至将来整个的学习过程,都有着积极的作用。因此,教学生自学的方法,使他们尝试到“发现”的乐趣,体会到自己学习能力上质的飞跃就显得尤为重要。 在中学阶段,对于大部分学生而言,其学习主要是依赖老师的课堂讲授,学生的自学能力普遍较差。所以针对大学新生的无机化学教学,如何做到培养他们的自学能力,应做到心中有数、从无到有、循序渐进,在适当的时候提出自学要求。例如:在讲授氢化还原平衡及电化学基础一章内容时,由于化学电源及电解内容不但与化学基础知识关系密切,而且与日常生活有关,所以,我们除了讲授大纲要求的内容外,对于趣味较浓、但不属于讲授大纲要求的内容,要求学生课外自学,然后让学生在课堂上讲述他们所学到的知识、理解的内容。通过这种方式,不但可以让老师了解学生自学能力的高低,而且也是让学生明白,自学是大学学习的一种基本方法和能力,从而扫清学生的自学障碍,提高他们的自学信心。 另外,教师应适时对学生进行自学指导,根据学生的实际情况和教材特点,灵活选择指导重点,有时应偏重于激发兴趣,创设情景,有时则偏重于学法指导,对于难度较大的章节,还应加强学习线索或难点指导,以减少学生的自学障碍。例如:在讲授原子结构一章内容时,首先给出讨论这部分内容的思路:由氢原子光谱实验现象入手,讨论氢原子核外电子的运动规律,得到原子能级、波函数、几率密度、电子云等基本概念,用来讨论和理解多电子原子中电子运动规律,得到多电子原子能级、核外电子排布,用来揭示元素周期律。有了研究这个问题的思路,学生听课时,就会有主动性,看参考书时,就会有计划、有目的、有具体内容、有程序地进行自学。 无机化学论文:无机化学网络辅助教学模式的研究 摘要:网络的飞速发展使传统的教学模式发生了巨大的变化,目前在教学中发挥着重要的作用。我们借助qq通讯工具构建无机化学网络辅助教学模式,很方便地实现内容传递、师生交流、知识转化等。优化了无机化学教学方法,提高了无机化学教学效率和教学质量。 关键词:无机化学;网络;辅助教学 当今,计算机的普及和网络技术的飞速发展促进了教育教学的现代化。现代化网络技术渗透到教学的各个环节,改变了传统的教学模式,使知识的传播方式和传播速度发生重大变化。而且在改善学习途径、更新知识结构、促进师生交流和提高教学效果方面都发挥着重要作用。[1] 无机化学是药学各专业学生学习的第一门专业基础课。对该课程的实施通常都是以大班授课方式进行。大班授课制的主要缺点是在课堂上教学双方缺乏沟通、缺乏个性化交流、缺乏情感交流、缺乏对问题的深入探讨、缺乏因材施教的机会等。要对这些问题进行改进,有效提高教学质量,需要新的教学策略。为此,我们在发扬优秀传统教学模式的基础上,构建网络辅助教学模式,借此来提高教学效率。 一、网络辅助教学模式的建立 为了能够将课堂教学有效延伸,我们参考相关文献[2],在无机化学教学过程中通过qq网络工具设置与教学有关的专题区域进行网络辅助教学,主要包括以下几大区域: (一)理论课学习指导区 该区包括理论课的课时计划,每一课时的重点内容,预习目标,课程难点,课后复习重点及应该延伸学习的内容等。 另外,上传一些课堂上使用的多媒体课件。由于课堂讲授速度相对较快,有一些很难理解的微观立体结构内容,学生可能会在短时间理解不了,所以就将这些课件传到空间上让学生复习。比如离子结构理论中晶胞的立体空间结构,分子结构理论中杂化轨道的三维空间立体构型及分子模型等。将这些难于理解的课件上传到qq空间里,学生在课下有机会在家里、宿舍或电子阅览室里随时上网或下载播放观看,使得在课堂上没弄清楚的问题得以解决。 (二)实验课学习指导区 包括每次实验课的预习内容,实验原理,操作技能要点,相关专业内容,实验报告格式,实验报告书写注意事项,开放性实验的方法及技术指导等。 对有些涉及贵重仪器的实验我们已经利用3d-max软件制作成虚拟实验,将这些虚拟实验上传到qq空间里,供学生预习操作训练。如开放性实验“松花江水中重金属离子的检测”,学生会用到紫外——可见光谱仪和高效液相色谱仪等贵重仪器,为防止因操作不当将仪器损坏的可能,学生可以在网上虚拟实验室里先进行多次操作,正确和熟练掌握操作要点后,再进行实际实验操作。 (三)作业及自测系统区 传统的作业和测试方包括人工出题、学生在纸介上测试、人工评阅、成绩分析。整个过程会花费教师大量的时间和精力,效率却不高。而且,因为学生数量多,对学生的考试成绩或作业水平进行统计是一种繁琐且易出错的事情。所以说传统的测试或作业方式不能适应现代化特点。因此,我们将许多代表性的无机化学习题上传到qq空间里形成网络作业和测试题。随时随地的对学生进行测试,不受时空限制,大大地简化了过程。学生们自觉在网上定期测验能够帮助他们在整个学期中更好地分配自己的学习时间。 (四)前沿知识延伸阅读区 老师在qq博客上传一些在期刊网或互联网上找到的中英文资料,内容以无机化学为主,又与专业知识紧密相关。如与人类某些疑难病症的药物学与药理学有密切关系的生物无机化学前沿知识中抗癌金属配合物是现代前沿领域,我们在讲到配合物一章时,就上传这些相关资料供学生课下阅读。即扩大学生知识面,又让学生充分将基础课内容与将来要学的专业课知识融合。 (五)主题探讨区 在每一章内容教学过程中,精选一些能够联系实际生活及后期课程内容,且值得探索的问题在qq群里供学生思考和探讨。这还会激发一些感兴趣的同学进一步进行实验操作探索。如2009年,学到难溶电解质的沉淀溶解平衡时,老师设计一个题目为“如何设计测定美白化妆品中重金属的存在与含量”的课题。学生通过查找资料,设计一些理论上可行的实验方法进行探讨。最后有好多同学用自己使用的化妆品作为实验原材料,进入实验室检测,发现有些化妆品能够检测到重金属,感觉有很大的危险性,于是在我们的qq群里倡议同学们谨慎使用美白化妆品,这是非常有意义的活动。当然在这个区域里,并不是每个同学都能得到预期的结论,但这个过程大大增强了学生的科研意识和科研方法。 (六)提问、留言区 这一区域即包括化学知识的提问,也包括其他问题的提问,如学生所关心的国事、校事及个人事。进行提问和留言,教师可以从学生的一些想法中洞察当代大学生的心理特点,从而间接指导教学。比如2008级有学生留言说“老师讲课层次清晰,环环相扣,而且一丝不苟,但是缺乏幽默感,希望老师改进”。这对我有很大的激励作用,所以在以后教学中尽量以幽默的方式活跃课堂气氛,学生听课效果明显提高。学生也有很多拿不定主意的问题,会通过qq流言希望老师帮助解决,比如2010级有一学生留言问“老师,都说入党好,我也想入党,入党的话平时对班级各种事物都得积极参与,可是我又想考研,想把更多的时间放在课程学习上,所以很矛盾,我该怎么办?”于是我以我自己的看法分析了各方面利弊,帮助学生做出最后选择。 二、应用qq网络辅助教学的收效 几年来借助qq通讯工具进行无机化学网络辅助教学,受益匪浅。目前,qq网络通讯工具已经成为我们教学中不可缺少的网络助手,具体体现如下: (一)突破时空界限,增加师生交流频率 弥补了大班课堂上由于学生人数多,师生之间很难面对面交流探讨问题的缺陷。不受时空限制,学生利用身边已上网的计算机,可以随时向老师、同学请教,还可以发表自己的见解等等。另外,教师和学生的角色不再那么清晰明确,彼此相互学习请教,创造出一个平等、自由的交流空间。学生敢于在这个平台上给老师提一些教学上的建议或意见。同时教师可以更快的获得各种教学反馈信息,对自己的行为、决策以及由此产生的效果进行及时地审视。而且老师和学生都可以将有意义的作品和资料传到qq空间上,很大程度上拓宽了师生的信息来源。 (二)突破心理顾及,增强了交流真实性 利用qq上的留言功能,学生可以不必使用真名,通过书面语言的交流,反映出他们的真实想法,解决了面对面交流时不好意思直白的意见或建议。通过qq问问题的时候他们都变得直率,避免了因问问题的不确切而产生的害羞,促进了学习。另外,也避免了面对面交流时某些学生常问及一些高难或钻牛角尖的问题,老师短时间做不出全面的回答所产生的尴尬局面,是一个两全其美的方法。 (三)加深师生感情交流,增强师生间的理解与信任,拉近师生心灵距离 大学里,很多任课教师到上课时就讲课,下课就离开。师生之间有一种陌生感,学生即使有疑问也不愿意问老师,久而久之,问题积累多了,兴趣也无存了。所以大学里许多学生因为缺乏与老师沟通而导致对该课程的厌学。 我们借助qq交谈,学生觉得老师像朋友,愿意跟老师交流,不仅学习上敢于提问了,生活中遇到的困难和困惑也愿意与老师交谈。融洽的交流缩短了师生间的心理距离,师生关系和谐了,增强了了解和信任,一切问题便会迎刃而解。学生常表现出“爱屋及乌”的情感,亲其师而重其课,使教与学易走进一个良性循环。 (四)促进隐性知识向显性知识转化 在面授和自主学习中,由于课程进度快,学生人数多,学生的个性和能力各有差异,对于教师提出的问题,每个学生不可能有充分的时间思考并做出令人满意的回答。我们利用qq博客一些需要学生经过思考进行解答的研究性问题,然后通过不断的交流来解决。这种交流形式调动了不同性格、能力和自信心的学习者的积极性。学生通过对现实问题的认真思考,表达个人看法和感想,能提高解决实际问题的能力,促进知识向应用的转化。 (五)有利于创新能力培养 创新是人类生存和发展的基石。培养创新型人才,是教育教学的目标。qq应用于教学,为培养学生的创新能力提供了便利的网上资源,为教学创设良好的环境,对学生兴趣的激发、品格的形成、视野的拓展有极大的影响。让学生主动探求知识,主动发现问题,创造性地解决问题,这是传统教育方式无法比拟的。比如在我们的主题探讨区里,当学生看到别人对某个主题发表的见解时,会积极主动地进行批判性思考,激发自己的灵感,从而使学生的思维更加敏锐,创新能力有所增强。 三、使用qq进行网络辅助教学时应注意的问题 qq通讯工具应用于教学是随着教育技术和计算机网络的发展而产生的,应用的好可以给我们的教学带来便利,使我们更容易实现教学目标,反之会影响教学。我们必须明确,它仅是缓解“教”与“学”矛盾的工具,最根本的目的是激发学生的求知欲和探索欲,鼓励学生积极与教师交流,促进学生对知识的直接获取。在使用qq时,应该注意以下问题: 第一,师生都要明确这是一个学习交流平台,切勿当成聊天平台而弱化辅助教学的功能。 第二,师生应约定一些固定的时间上线答疑交流,无法通过qq说明的问题再预约时间和地点,面对面的交流。不要长时间挂线,上网需要有节制,勿成瘾。 第三,教师对于学生的留言要及时回复,且不应遗漏,否则会打消学生提问的积极性。 第四,应注意qq上的文章要及时更新整理,否则这个教学平台会逐渐陈旧而失去吸引力。 总之,网络辅助教学是现代教育发展的必然趋势,可以使教学从封闭式向开放式转化,使教师从灌输型向指导型转化,使学生从应试型向素质型转化。克服了传统教学模式的局限性,使教学手段更加丰富多彩,拓展教师和学生的知识视野,激发学生的学习兴趣和积极性。 无机化学论文:整合教学内容积极推进无机化学课程的教学改革 【摘要】 无机化学课是中学化学与大学化学后续课程的衔接。如何使学生尽快适应大学学习方法, 培养学生的自学能力、实践能力、创造能力、教学能力等, 在教学改革中尤为重要。因此, 无机化学作为地方本科院校化学专业的基础课,教学内容的改革更是值得每位教师思考的问题。 【关键词】 教学内容; 无机化学; 改革 随着社会对人才培养目标现代化、社会化的要求,社会对人才类型的需要已由“专才”型向“全才”型转化,而学生所学知识的知识面已大大拓宽;学科的发展和知识的丰富,无机化学课程的教学内容也越来越多,书越编越厚,然而无机化学的教学时间又大幅度减少,难以完成原有的教学内容,所以无机化学课程中存在许多需要解决的问题。例如理论部分的论述比较完整,但利用无机化学的实践活动操作比较困难;元素部分的内容比较琐碎,教师在讲授时困难较大,教学内容繁多,学生接受起来比较困难。 本着培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、素质高人才的目标要求, 适当减少基础课学时, 增加专业实践和新知识介绍是必要的。如何充分利用有限的教学时间,不大幅度地减少教学内容,使学生尽可能多的学习、掌握基础知识是摆在我们教师面前的一项重要课题。这就要求我们从课程改革中挖潜,从课程内容整合中获得。 1 优化课程教学内容 教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。改革与优化教学内容表现为, 剔除那些与中学教学内容重复、陈旧过时或与中学化学教学联系极少的教学内容, 对经典的无机化学教学内容进行优化,适当补充化学前沿知识[1]。 1.1 课本内容与课外知识有机结合[2]课本上的理论与具体的科技研究成果介绍相结合,既有利于避免教师教学内容的枯燥无味、空洞抽象,也有利于拓宽学生的知识面,同时还能激发学生学习的兴趣和积极性。这就要求我们教师在教学过程中相应地引入一些化学史、化学重要发现的介绍。例如诺贝尔化学奖中无机化学方面的成就包括了英国化学家w.ramsay 对空气中稀有气体元素的发现、法国化学家h.moissan发明氟元素分析法、瑞士化学家维尔纳创立配位学说等。另外,教师还可以将日常生活中与人类息息相关的一些无机化学知识引入到教学当中,例如温室效应、酸雨、臭氧空洞、微量元素与人体健康等。为适应知识经济的特点,教师还可以将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、金属有机化合物等渗入到基础教学之中。这些课外知识穿插于教师的授课过程中,既能活跃课堂气氛,也有助于学生对知识的理解和记忆。教师可在讲授配位化合物的知识时延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的发现历程;在沉淀反应中介绍肾结石形成的化学原理;在电化学中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤族元素的学习中,介绍感光材料、阻燃材料等的应用。 1.2 改革教材内容, 优化课程结构 1.2.1 着眼课程群建设,调整课程体系为了达到人才培养的目标,我们不仅注重课程教学内容的改革,还更注重课程体系的建设。我们在本课程建设过程中,始终注意与其它课程的协作配合,以逐步形成一个相对独立统一的课程群模块。该模块包括如下课程:基础化学原理、无机化学实验、分析化学、物理化学。这四门课程共同瞄准无机化学这一主修课程在系统中的基础作用及优化这个目标,统一调整教学内容,精简学时,各自侧重完成分工的局部教学任务。基础化学原理课程使学生掌握基本的化学知识,无机化学实验部分让同学们了解化学实验的分析和简单设计;分析与物化课程使学生掌握化学的深层次内容,更大程度上学习化学理论。 1.2.2 运用现代观念,优化课程内容,实现教学内容的现代化课程内容的优化,一是要选择知识,再者一定要加强重点内容的提炼,明确知识点,抓住课程的“三基、三新”,即基本概念、基本原理、基本方法、新知识、新方法、新技术。基础课调整的重点是增加新知识,专业课调整的重点是增加新技术。同时妥善处理好经典内容和现代化内容的关系,做到二者的和谐统一,同时压缩那些起点低、简单重复和陈旧老化的内容,使增加的教学内容与高新技术接轨[3]。 1.3 突出课程教学的重要性 1.3.1 课程教学突出基础性、前沿性、时代性通过对现在与过去、国内与国外化学类学生培养目标,中、外无机化学教材内容对比分析、学科发展现状复习及发展趋势预测,在正确处理继承与发展关系的基础上,修订教学目标及教学大纲,结合省级精品申报和高教研究中心批准的“十一五”教研课题,更新理论课和实验课教学内容,探索、实施新的教学方法。课程内容在强调基本知识、基础理论和基本技能的同时,也适当介绍重要进展。 1.3.2 课程教学突出新知识、新概念和新技术在教学内容改革方面,除了坚持无机化学传统的基本知识、基本理论传授,坚持无机化学内容需要不断更新的原则,加强专业知识与科学方法论相结合,把二十一世纪化学类及相关专业的学生在无机化学学科应具有的基础理论和最优化知识作为精品课程的内容依据,着重处理好无机化学基础理论与无机化学前沿的新概念、新技术和新方法(如绿色化学、微波化学等)的关系,吸收无机化学发展的新知识,强化无机化学的知识结构,使教学内容不断丰富、不断完善;能够使学生高效率地掌握无机化学的精髓,并将其转化为创新能力。 1.3.3 课程教学中必须加强创造能力的培养如何在无机化学教学中加强创新能力的培养,我们在课程设置时就注重学生对社会的适应性,将培养学生创新精神和实践能力摆到突出地位。为了加强创新意识的培养,安排每个学期至少一个“研究性课题”;为了提高解决实际问题的能力,在教学内容的选择上更加贴近生活实际和生产实际,安排了“课程实习作业”,为培养创新意识和实践能力提供了重要方式和途径。 2 元素化学部分教学的改进 元素化学部分内容繁多难学,为此我们对元素化学每章内容,重点抓住原子结构与族通性的关系,引导学生通过原子结构和分子结构的原理来理解元素及其化合物的化学性质,概括归纳元素性质的变化规律性,从而突出化学的基本原理在元素化学学习上的指导作用。从学生反馈回来的教学质量调查证明,这有利于学生加深对元素及其化合物性质的理解和掌握。而对于元素及其化合物的存在方式、制备、用途等,则着重于学生的自学,让学生查找有关的资料来认识有关化合物的最新用途或制备方法,然后让学生撰写有关这方面的总结文章或论文,这样一方面增强了学生的自学能力,另一方面让学生知道了最新的一些化合物的研究动向。这样的教学模式调动了学生学习的自觉性,深受学生的欢迎。 无机元素化学教学难点的解决办法是:①元素部分以元素周期表为主线[4], 深入地讨论主族元素及重要化合物的结构、物理性质、稳定性、氧化还原性、物质的制备及用途。以物质结构原理和热力学原理为基本点,从微观和宏观的角度去学习、讨论和研究无机化学的问题,注重规律性的讨论和总结,从而突出无机化学基本原理在元素无机化学学习中的应用和指导作用,加深学生对无机物性质及反应性规律的理解及对无机化学基本原理的掌握,改变元素化学在学生心目中内容繁多的印象。②以性质为中心讲好重点元素。由于同族元素性质相似,所以在讲授每族元素通性之后,对族内的重点元素必须较为系统地讲解,以便学生对族内其它元素的学习起到触类旁通、举一反三的作用。③密切联系实际。元素化学很多内容与工农业生产、日常生活,特别是中学化学教学关系十分密切。在教学中主动联系实际问题,教学就会更加深入、生动活泼,学生学习就不至于感到枯燥无味,反而对学习产生浓厚兴趣。④善于比较差异,归纳总结规律。元素化学内容多,知识零散,学生总感到难掌握,不易记忆。在教学中充分利用对比的方法可以加深学生对问题的理解,采用归纳总结规律的方法使学生学的知识系统化,这两点都有利于学生记忆。⑤利用现代教学手段,加强教学效果。计算机辅助教学代表现代教育技术的特征,能帮助或替代教师传递信息,突出教学的重点和难点,增大课堂容量,能激发学生学习兴趣,有强烈的感染力和丰富的表现力,其优势是传统教学方法无法比拟的。应用多媒体教学手段,不仅可以创设多样化的学习情景,更可毫不费力地将传统教学中难以描述、难以突破的难点生动、形象地表现出来。 3 教学方法和手段的改进 3.1 案例教学法以讲授为主,通过典型实例教学激发教与学的课堂互动。在课堂讲授中,通常将典型实例和疑难问题作为内容展开的引导和说明,始终关注社会上的热点化学问题,分析其中的化学机理,增强该课理论的实践性、时代性、启发性、通俗性和生动性,便于本科生接受并调动其主观能动性,课堂还实行课末5分钟学生提问,及时答疑。由此,提高了课堂的效率。 3.2 问题教学法适当给予刺激和压力,以各种形式的提问、作业和讨论等辅助手段巩固课堂教学内容。提问和作业中,既有要求当场口头回答或书面完成的,也有要求课后完成并提交的,还有仅提供思考的。为了方便学生复习,无机化学教研室编印了供校内使用的无机化学习题集,深受学生的欢迎。 “以问题为中心”讲授与讨论相结合。为有效地利用课堂教学时间,在整合教学中,我们把研究性学习引入课堂,即设计学习情景,让学生在学习新知识时做到“三先”, 即先尝试、先讨论、先思考。教师通过点拨、参与、辅导,让教学过程成为学生自主学习、师生互动的过程。学生在不断地发现问题、解决问题的过程中尝到成功的乐趣,激发了学生思维的积极性,达到有效地利用课堂教学时间的目的[5]。 3.3 多媒体教学法随着现代教学改革的推进,在无机化学的教学中,明显地出现了内容多、课时少的矛盾,我们充分利用现代教育技术手段较好的解决了这一矛盾。通过使用多媒体、投影仪等现代教育技术手段和实物模型实施课堂教学。通过各种课件充实和拓展教学内容,增加了内容的直观性,激发了学生的学习兴趣,让学生们在耳目愉悦中感受到化学在生活中无处不在以及在科技发展中的重要地位。所有教学课件上传在精品课程网站上,有利于学生自学,提高了学生的自学能力。 实施无机化学内容整合教学的尝试,其根本目的在于全面提高课堂教学质量。在教学过程中,我们运用教学设计的理论和方法来分析、研究教学问题, 设计教学策略、教学方法及教学过程,努力探索教学过程各要素、各环节相互联系和作用的最优化,教学效果得到明显提高。由于调整了无机化学相关内容的衔接与分工,内容突出主干,加强了学生实践能力、创新意识的培养,对提高学生综合素质起到了很好的作用。 无机化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,它是大学一年级唯一的专业基础课程,对后续的专业基础课程的学习影响很大,而提高无机化学教学质量的方法是多样化的,需要我们不断的讨论、探索和实践,为培养更多的高素质的现代化建设人才而努力。 无机化学论文:试论高职 无机化学实验 课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。
医学技术论文:特殊法医病理学尸体检验技术在死因争议案件法医学鉴定中的作用 作者:王忠富,刘宏韬,蒋吉波,杨芸,吴光辉,邓冲,曾晓锋,李桢 随着我国法制建设的日趋完善和法律知识的不断普及,每个公民的法制意识也在不断加强,结果因死因争议需完成法医学尸检与鉴定的案件也逐年增多。法医工作实践表明,法医病理学技术在死因争议的法医学鉴定中起到了不可低估的作用。本文结合笔者多年实践经验,对特殊法医病理学技术在死因争议法医学鉴定中所起的作用展开论述。 1 特殊尸体解剖方法在死因争议案件法医学鉴定中的作用 尸体解剖对于死因争议案件法医学鉴定中必须明确的问题具有重要的证明作用。它对查明死因、查明有无潜在性疾病、确定或排除机械性窒息、机械性损伤或毒(药)中毒等暴力性因素所致死亡有积极的作用。在目前多见的医疗纠纷案件中,证明或排除医方有无诊治失误等问题也是作用重大。特殊尸体检验方法有肺动脉栓塞检验、空气栓塞检验、气胸检验、小脑扁桃体疝检验、肺及胃肠浮扬试验等,每一种方法都具有其特殊的证明作用。 1.1 空气栓塞检验 常用于怀疑有空气栓塞因素的致死者。在某些诊疗过程中,常可因操作不慎而引起静脉性或动脉性空气栓塞而危及生命。其中以静脉性空气栓塞多见,常见于颈胸部外伤、手术误伤颈胸部静脉、人工气胸或气腹,肾血管空气造影、输卵管通气术、吸引器人工流产、鼻窦穿刺术等。一般进入血管的空气量达到60~100 ml以上时即可引起死亡。怀疑静脉性空气栓塞死亡的案例,应尽量争取及早进行尸体检验,以免尸体腐败所产生的腐败气体与空气栓塞相混淆。脑顶部血管内空气泡绝大多数是因开颅去除颅盖骨时从矢状线撕去硬脑膜后致空气进入脑血管,不应该为空气栓塞。 1.2 气胸检验 当怀疑死者有肋骨骨折的断端刺破肺膜和肺组织、或有大泡性肺气肿及肺脓肿破裂者,或者在颈胸部及上腹部进行过穿刺治疗者,需检查有无气胸的存在,为判断是否气胸所致死亡提供证据。检查方法是在开颅、开胸及解剖颈项部之前,先在胸部正中做一纵形切口,将皮下组织剥离至两侧腋中线处,提起使其形成袋状,盛水后用力在水面之下刺破肋间隙。若有水泡冒出水面,即可证实气胸的存在。应该注意的是,剥离胸壁软组织时不可将肋间隙剥破,以免空气经破裂处进入胸腔造成假阳性结果。 1.3 小脑扁桃体疝检验 对死于颅脑损伤以及怀疑各种脑病的死者,有必要做小脑扁桃体疝检验,因为当存在颅脑损伤或病理性出血如肿瘤、脑及脑膜炎症等情况下,都会引起颅内压增高,严重者便可导致小脑扁桃体疝的形成。检查有无小脑扁桃体疝的存在,可以供死因分析时参考。检查方法是取尸体仰卧位并垫高颈部,从枕骨粗隆下开始沿颈后部正中线切开枕颈部头皮,深达骨膜。自切口两侧分离软组织,用咬骨钳咬断寰椎弓并剪开硬脑膜,暴露枕骨大孔内的延脑和颈髓,观察有无小脑扁桃体疝及其程度。可自疝下方切断颈髓及两侧神经,待开颅后将上段颈髓连同脑组织一并取出。虽然开颅取出脑后也可以观察有无小脑扁桃体疝的形成,但本方法更有助于原位观察。 1.4 肺及胃肠浮扬试验 多用于产科医疗纠纷之中,因为此时常有新生儿是活产还是死产之争。该方法系判断新生儿是活产还是死产的重要标志,主要根据新生儿出生后是否进行过呼吸,最常用的方法是肺及胃肠浮扬试验。未经过呼吸的肺,因肺内不含空气而呈实体状,比重为1.045~1.056,投入冷水中即下沉,而出生后随着呼吸运动的建立,全部肺泡被空气胀满,肺的体积膨胀,比重<1,投入冷水中不下沉而是浮于水面。胃肠浮扬试验是肺浮扬试验的辅助试验,由于新生儿呼吸运动时,也将部分气体咽入胃内,并随时间推移而逐渐进入十二指肠及小肠。依次结扎贲门、幽门、十二指肠上下端、空肠、回肠及结肠,将胃肠全部取出投入冷水中,观察浮沉情况。如果尸体已经腐败,肺及胃肠浮扬试验则无意义。 2 病理组织学特殊染色方法在死因争议案件法医学鉴定中的作用 有死因争议的尸体经过尸体解剖检验后,只有部分案例通过肉眼检查即可作出初步诊断,而大多数案件必须经过病理组织学检验,才能进一步查明死因,确定或排除某些病变的存在,并明确病变与死亡的因果关系或死亡与治疗的因果关系等。 常用的病理组织学方法包括常规组织学染色方法(H-E法)、脂肪染色法、羊水角化鳞状上皮细胞染色及纤维组织染色法等。各方法具有其特殊的诊断目的,现举例如下。 2.1 常规组织学染色法(H-E法) 常规组织学染色法是尸体解剖后将各内脏器组织取材、固定、包埋、切片、染色、封片等处理后,再观察组织的细微病理变化,以进一步诊断疾病,明确死因。 2.2 常用的特殊染色方法 2.2.1 脂肪染色法 一般情况下,不必特别证明脂肪细胞或脂质的存在,但对疑为脂肪栓塞而死亡者,如烧死尸体、全身软组织大面积挫伤、长骨骨折或做过骨科手术、乳腺切除、油剂注射者、部分交通事故意外损伤死亡案例,都有必要做脂肪染色,以证明脂肪栓子的存在。此外,常规H-E染色镜检见组织内有较多空泡而怀疑有空气栓塞时,也必须做脂肪染色,以鉴别诊断。某些毒物中毒如砷化物、磷化锌中毒时,往往导致心肌细胞浊肿及脂肪变性,心肌细胞胞浆内出现多数细小的脂肪滴,也需要做脂肪染色来证明。常用的染色方法有:苏丹Ⅲ(Ⅳ)法、苏丹黑法等。由于脂肪易溶于酒精等有机溶剂,常常在取出组织后,先用10%的福尔马林固定,然后冰冻切片。 2.2.2 羊水角化鳞状上皮染色法 产妇分娩过程中若有子宫肌壁的破裂,子宫收缩时可将羊水压入破裂的子宫壁静脉窦内,羊水成分可以由子宫静脉进入肺循环,在肺动脉小分支或毛细血管内引起羊水栓塞。少量羊水成分还可以通过肺毛细血管进入大循环而引起多数器官小血管栓塞。羊膜产生的羊水中含有脱落的角化鳞状上皮。在H-E染色中呈淡红色,对比不清晰。特别是当上皮较少时必须通过特殊染色,才利于证明它的存在。常用的方法有:角蛋白染色、黏多糖染色、弹性蛋白染色;酸性复红-马修黄对比染色;阿尔卑蓝-荧光桃红染色法等。 2.2.3 纤维染色法 有胶原纤维、弹力纤维和网状纤维染色法,各用于不同的情况下。 胶原纤维在H-E染色中不易与其他纤维相区别,必须用特殊的染色方法来加以区分。该方法可用于检查心肌瘢痕组织灶、早期肝硬化等。弹力纤维染色用于支气管扩张、老年性肺气肿、高血压细动脉壁纤维增厚,冠状动脉粥样硬化弹力纤维的崩解、断裂与消失等。常用的方法有Oreein地衣红法、Verhoff弹性纤维染色法等。网状纤维染色法主要用于区别脑膜瘤与星形细胞瘤,以及用于判断肝组织网状支架塌陷破坏或增生等情况。常用的染色方法有:Gomori银染色法、Masson三色法及Mallory三色法等。 3 总结 死亡原因的确定,往往是解决死因争议案件的关键所在,也是法医学鉴定的主要任务。以上列举的仅是法医病理学鉴定中的部分检验技术与方法。在死因争议案件中,在完成这些技术方法的同时应结合案情调查、现场勘察、死亡情况、尸体检验、毒物检验及其他实验室检查等,综合得出结论。医疗纠纷案例还应聘请临床医学专家进行会诊,以确保法医学鉴定水平和质量。 医学技术论文:纳米技术在生物医学中的应用 摘 要 纳米技术与生物化学、分子生物学整合将对21世纪的生物医学产生深刻的影响。它将利用生物大分子进行物质的组装、分析与检测技术的优化、并将药物靶向性与基因治疗等研究引入微型、微观领域,用纳米生物技术检测是否患有癌症只用几个细胞。 关键词 纳米技术;纳米生物学;DNA纳米技术 20世纪80年代才开始研究的纳米技术在90年代获得了突破性进展。最近美国《商业周刊》列出了21世纪可能取得重大突破的三个领域:一是生命科学和生物技术;二是从外星球获取能源;三是纳米技术。所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100 nm的量度范围内对物质和结构进行制造的技术,其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术[1]。纳米技术在新世纪将推动信息技术、生物医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展,将极大的影响人类的生活,衣、食、住、行、医疗等方面。本文将围绕纳米技术给21世纪的生物医学可能带来影响作一概述。 1 纳米生物学的研究对象 有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象的生物学叫做纳米生物学。纳米结构通常指尺寸在1 nm~100 nm范围的微小结构。1纳米等于10-9m,即1m的十亿分之一。我们知道,细胞具有微米(10-6m)量级的空间尺度,生物大分子具有纳米量级的空间尺度。在它们之间的层次是亚细胞结构,具有几十到几百纳米量级的空间尺度。显然在纳米水平上研究生命现象的纳米生物学,它的研究对象就是亚细胞结构和生物大分子体系。由于纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红细胞小得多,这就为生物学研究提供了一个新的研究途径即利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断,利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。 2 纳米技术在生物医学方面的应用 2.1 测量和控制生物大分子 纳米技术与扫描探针显微镜(Scanning probe microscopes,SPMs)相结合,便具有了观察、制造原子水平物质结构的能力,为生物医学工作者提供了直接在亚细胞水平或分子水平研究生命现象的应用前景[2,3]。扫描探针显微镜是指利用扫描探针的显微技术,常用的有扫描隧道显微镜(STM,它是Scanning Tunneling Microscope的简称)和 原子力显微镜(AFM,它是Atomic Force Microscope的简称)。STM的原理是利用电子隧道效应测量探针和样品间微小的距离,又将探针沿样品表面逐点扫描,从而得到样品表面各点高低起伏的形貌。当探针和样品表面间的距离非常近达到一个纳米时,同时在它们之间施加适当电压,在它们之间会形成隧道电流,这就是电子隧道效应。这时探针尖端便吸引材料的一个原子过来,然后将探针移至预定位置,去除电压,使原子从探针上脱落。如此反复进行,最后便按设计要求“堆砌”出各种微型构件。 Hafner(1999)等[4]报道了碳纳米管的制备方法,整个过程如同用砖头盖房子一样。隧道电流的大小和探针与表面间的距离有关,因此通过隧道电流的测量可以确定这距离的值。STM观测的样品要有导电性,用AFM就没有这种要求。AFM的原理是用探针的针尖去“触摸”样品表面,将探针沿表面逐点扫描,针尖随着样品表面的高低起伏作上下运动。用光学方法精确测量针尖这种上下运动,就可以得到样品表面高低起伏的图像。用AFM还可以测量分子间作用力的大小以及不同环境中分子间作用力大小的变化。扫描探针显微镜又是操作生物大分子的工具。用它们可以扭转或拉伸生物大分子,从而研究单个生物大分子的运动学特性。STM和AFM在平行于样品表面的方向上的空间分辨率达到0.1 nm。已知样品中原子间距离的量级是0.1 nm ,所以STM和AFM的空间分辨率达到了分辨单个原子的水平。它的时间分辨率取决于要扫描的样品范围和像素点数目,用它们测量固定观测点时,时间分辨率达到ns甚至ps,扫描一幅面积是10 nm×10 nm的样品时,中等象素密度的时间分辨率约是1秒[5]。显而易见,利用STM、AFM等技术,好象使用“纳米笔”一样,可以操纵原子分子,在纳米石版印刷术中构造复杂的图形和结构[6]。 2.2 磁性纳米粒子的应用 德国学者报道了含有75%~80%铁氧化物的超顺磁多糖纳米粒子(200~400 nm)的合成和物理化学性质[7]。将它与纳米尺寸的SiO2相互作用,提高了颗粒基体的强度,并进行了纳米磁性颗粒在分子生物学中的应用研究。试验了具有一定比表面的葡聚糖和二氧化硅增强的纳米粒子。在下列方面与工业上可获得的人造磁珠作了比较:DNA自动提纯、蛋白质检测、分离和提纯、生物物料中逆转录病毒检测、内毒素清除和磁性细胞分离等。例如在DNA自动提纯中,用浓度为25 mg/mL的葡聚糖 nanomag R和SiO2增强的纳米粒子悬浊液,达到了≥300 ng/ μL的DNA型1~2 KD的非专门DNA键合能力。SiO2增强的葡聚糖纳米粒子的应用使背景信号大大减弱。此外,还可以将磁性纳米粒子表面涂覆高分子材料后与蛋白质结合,作为药物载体注入到人体内,在外加磁场2125×103/π(A/m)作用下,通过纳米磁性粒子的磁性导向性,使其向病变部位移动,从而达到定向治疗的目的。例如10~50 nm的Fe3O4的磁性粒子表面包裹甲基丙烯酸,尺寸约为200 nm,这种亚微米级的粒子携带蛋白、抗体和药物可以用于癌症的诊断和治疗。这种局部治疗效果好,副作用少。 2.3 纳米脂质体—仿生物细胞的药物载体 脂质体(Liposome)是一种定时定向药物载体,属于靶向给药系统的一种新剂型。20世纪60年代,英国Bangham AD首先发现磷脂分散在水中构成由脂质双分子层组成的内部为水相的封闭囊泡,由双分子磷脂类化合物悬浮在水中形成的具有类似生物膜结构和通透性的双分子囊泡称为脂质体。70年代初,Rahman YE等在生物膜研究的基础上,首次将脂质体作为酶和某些药物的载体。纳米脂质体作为药物载体的优点:①由磷脂双分子层包封水相囊泡构成,与各种固态微球药物载体相区别,脂质体弹性大,生物相容性好;②对所载药物有广泛的适应性,水溶性药物载入内水相,脂溶性药物溶于脂膜内,两亲性药物可插于脂膜上,而且同一个脂质体中可以同时包载亲水和疏水性药物;③磷脂本身是细胞膜成分,因此纳米脂质体注入体内无毒,生物利用度高,不引起免疫反应;④保护所载药物,防止体液对药物的稀释,及被体内酶的分解破坏。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。对脂质体表面进行修饰,譬如将对特定细胞具有选择性或亲和性的各种配体组装于脂质体表面,以达到寻靶目的。以肝脏为例,纳米粒子—药物复合物可通过被动和主动两种方式达到靶向作用:当该复合物被Kupffer细胞捕捉吞噬,使药物在肝脏内聚集,然后再逐步降解释放入血液循环,使肝脏药物浓度增加,对其它脏器的副作用减少,此为被动靶向作用;当纳米粒子尺寸足够小约100~150 nm且表面覆以特殊包被后,便可以逃过Kupffer细胞的吞噬,靠其连接的单克隆抗体等物质定位于肝实质细胞发挥作用,此为主动靶向作用。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。 纳米粒作为输送多肽与蛋白质类药物的载体是令人鼓舞的,这不仅是因为纳米粒可改进多肽类药物的药代动力学参数,而且在一定程度上可以有效地促进肽类药物穿透生物屏障。纳米粒给药系统作为多肽与蛋白质类药物发展的工具有着十分广泛的应用前景[8]。 2.4 DNA纳米技术和基因治疗 DNA纳米技术(DNA nanotechnology)是指以DNA的理化特性为原理设计的纳米技术,主要应用于分子的组装。DNA复制过程中所体现的碱基的单纯性、互补法则的恒定性和专一性、遗传信息的多样性以及构象上的特殊性和拓扑靶向性,都是纳米技术所需要的设计原理[9]。现在利用生物大分子已经可以实现纳米颗粒的自组装。将一段单链的DN断连接在13 nm直径的纳米金颗粒A表面,再把序列互补的另一种单链DN断连接在纳米金颗粒B表面,将A和B混合,在DNA杂交条件下,A和B将自动连接在一起[10]。利用DNA双链的互补特性,可以实现纳米颗粒的自组装。利用生物大分子进行自组装,有一个显著的优点:可以提供高度特异性结合,这在构造复杂体系的自组装方面是必需的。 美国波士顿大学生物医学工程所Bukanov等研制的PD环(PD?loop)(在双链线性DNA中复合嵌入一段寡义核苷酸序列)比PCR扩增技术具有更大的优越性;其引物无须保存于原封不动的生物活性状态,其产物具有高度序列特异性,不像PCR产物那样可能发生错配现象。PD环的诞生为线性DNA寡义核苷酸杂交技术开辟了一条崭新的道路,使从复杂DNA混合物中选择分离出特殊DN段成为可能,并可能应用于DNA纳米技术中[11]。 基因治疗是治疗学的巨大进步,质粒DNA插入目的细胞后,可修复遗传错误或可产生治疗因子(如多肽、蛋白质、抗原等)。利用纳米技术,可使DNA通过主动靶向作用定位于细胞;将质粒DNA浓缩至50~200 nm大小且带上负电荷,有助于其对细胞核的有效入侵;而最后质粒DNA插入细胞核DNA的准确位点则取决于纳米粒子的大小和结构。此时的纳米粒子是DNA本身所组成,但有关它的物理化学特性尚有待进一步研究[12]。 2.5 纳米细胞分离技术 20世纪80年代初,人们开始利用纳米微粒进行细胞分离,建立了用纳米SiO2微粒实现细胞分离的新技术。其基本原理和过程是:先制备SiO2纳米微粒,尺寸大小控制在15~20 nm,结构一般为非晶态,再将其表面包覆单分子层。包覆层的选择主要依据所要分离的细胞种类而定,一般选择与所要分离细胞有亲和作用的物质作为附着层。这种SiO2纳米粒子包覆后所形成复合体的尺寸约为30 nm。第二步是制取含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液,适当控制胶体溶液浓度。第三步是将纳米SiO2包覆粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中,再通过离心技术,利用密度梯度原理,使所需要的细胞很快分离出来。此方法的优点是:①易形成密度梯度;②易实现纳米SiO2粒子与细胞的分离。这是因为纳米SiO2微粒是属于无机玻璃的范畴,性能稳定,一般不与胶体溶液和生物溶液反应,既不会沾污生物细胞,也容易把它们分开。 3 发展趋势 跨入21世纪后的未来二三十年,数学、化学、物理学等基础研究的进展将扩大纳米技术的应用范围,使纳米技术与物医学的联系更加紧密,其发展趋势是:①生体相容性好的钛合金等物质将逐步开发[13],并进入临床试验阶段;②纳米技术与分子生物学技术相结合,将有助于揭示生物大分子各级结构与功能的破译;③纳米生物技术将使药物的生产实现低成本、高效率、自动化、大规模,而药物的作用将实现器官靶向化[14]; ④纳米生物技术应用于分子之间的相互作用、分子复合物和分子组装的研究将在病毒结构、细胞器结构细节和自身装配机制上取得进展[15];⑤纳米生物技术将使生物活性分子诊断、检测技术向微型、微观、微量、微创或无创、快速、实时、遥距、动态、功能性和智能化的方向发展。 有人预测,二三十年后,医生使用纳米技术只需检测几个细胞就能判断出病人是否患上癌症或判断胎儿是否有遗传缺陷。妇女怀孕8个星期左右,在血液中开始出现非常少量的胎儿细胞,用纳米微粒很容易将这些胎儿细胞分离出来进行诊断。在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应。使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。 医学技术论文:因特网技术在医学教育中的应用 关键词:医学教育;网络;计算机 因特网作为一个无国界的计算机通信网络已经渗透入我们生活的方方面面,已对医学教学和科研产生十分重要的影响。计算机网络和数字技术正在改变高等医学院校的办学模式和教育理念,医学教育正在逐步跨入信息化时代。现将几年来我科应用因特网进行教学的体会介绍如下。 1 因特网的基本特点 国际互联网是目前世界上覆盖面最广、信息资源最丰富、规模最大的计算机网络。因特网的雏形是由美国国防部资助建设的名为ARPANET的网络,由于采用了TCP/IP协议,并用公开了TCP/IP协议的核心技术,使得因特网得到了迅猛发展。因特网具有开放、自由、交互性强的特点,所以其具有信息资源丰富、入网方式多样、信息服务灵活以及多种信息技术相融合的优点,被广泛应用到教育、行政、企业等各行各业之中,是世界各国“信息高速公路”计划的重要基础设施。 2 网络软件的应用 2.1 网页制作软件 常用软件有Macromedia Dreamweaver、Microsoft Front-page、网页作坊等等。通过这些软件使得网页制作简单易行,我们用教学素材制作出精美的网页.在网页中可以添加文字、声音、图片、视频、动画,使其图文并茂、形象生动、动感十足,极大提高学生的学习兴趣。制作好的网页既可以用于多媒体教学,又可以上传至互联网便于学生进行自学。 2.2 电子书制作软件 常用软件有Adobe Acrobat、Quick CHM、E书伴侣、电子文档处理器、e书工场等等。通过把教学素材制作成不同的电子书,便于打包携带及检索。并可以在不同的载体上阅读,方便学生学习,大大提高学习效率。例如利用电子文档处理器制作出药典让学生下载到掌上电脑、电子书阅读器、MP3等载体,使学生能够随身携带、快速查阅,并从机械的记忆中解脱出来。 2.3 动画制作软件 常用软件有Flash MX、Authorware等。利用这些软件与网页制作软件相结合,使网页内容更加丰富多彩;亦可制作生动的教学动画,使教学摆脱枯燥无味的格调,寓教于乐,加深学生的印象,学生易于掌握。如利用Flash MX是交互式矢量图和Web动画的标准,心血管系统血液循环的动画、细胞周期动画使学生对教学内容一目了然。 3 网络搜索引擎的应用 搜索引擎是一个对互联网上的信息资源进行收集整理,然后供查询的系统,它包括信息收集、信息整理和用户查询三部分,是一个为人们提供信息“检索”服务的网站,它使用某些程序把因特网上的所有信息归类以帮助人们在茫茫网海中搜寻到所需要的信息。通过关键词及一些必要的技巧,我们很容易在互联网上找到自己所需要的信息,极大地方便了医学教学。 目前比较有名的医学专业搜索引擎有Medical Matrix,HeahhWeb,HealthAtoZ,Medscape,Medical World Search等。这些搜索引擎提供了关键词搜索和分类目录搜索,利用它们可以免费进入因特网临床医学数据库,查阅到许多医学资料,扩大医学生的知识面,同时也丰富了教师的教学资料,使教学活动达到事半功倍之功效。其他非医学搜索引擎还有Google、Yahoo、百度、新浪等,利用它们我们同样可以查到许多有用的资料。例如:以“SARS”作为关键词用百度引擎搜索,在0.001s内即可找到相关网页约2600000篇;再以“防治”作为关键词进一步搜索,许多SARS防治的相关资料立刻呈现在眼前,使我们在极短的时间内便获得了许多新知识,提高学习效率。 4 BBS论坛的应用 BBS是Bulletin Board System的英文缩写,即电子公告牌系统,它通过在服务器上运行服务软件,允许用户使用终端程序通过网络来进行连接,执行下载数据(或程序)、上传数据、阅读新闻、交换消息等功能。BBS已经日益普及,功能得到了很大的扩充。通过BBS系统可随时取得国际最新的专业信息,也可以通过BBS系统来和别人讨论方方面面的话题,更可以利用BBS系统来刊登一些“征文”、“求助”及“提问”等启事,极大方便了学生之间、师生之间以及教师之间的交流。我们利用BBS来组织疑难病例讨论、通知、布置作业、组织英语沙龙及各种爱好者协会等多种教学活动,得到了学生的积极响应,网络的点击率大大提高。既调动了学生的学习积极性,也提高了工作效率。 5 远程教学系统的应用 远程教学是指学的过程和教的过程不在同一时间或同一地点下进行的教学,但使整个或部分学习过程得到了教师的计划、导引、辅导和评估。参加远程教学的学生只需在家里登录相应的网站,就可以享受到多种形式的教学,还可以提供网上交流和讨论。 5.1 在函授教育中的应用 学校通过网络招生信息,学生通过网上报名,教师将教学信息传递给学生,学生通过联网的计算机接收信息进行学习,在学习的过程中,还可以通过计算机网络与教师和同学进行各种形式的交流。也可以在网上考试的日程表,在网络上完成考试,而考试分数则会以E-mail和信件的形式通知学生。这样既方便学生,也方便教师,同时还可以节约教学成本,非常适合中国国情。 5.2 在继续教育中的应用 我校与多个医学专业网站(如好医生网站)合作,利用其网站资源对全校教师进行继续教育培训。要求每位教师自由上网,选择本专业教育课程进行学习,每年获取一定的学分作为继续教育培训的依据。 5.3 在对外交流中的应用 通过远程教学系统,我们随时可以和区内外,甚至国内外同行进行交流,定期组织学生、教师远程学术活动,使他们能及时了解国内外专业领域的最新动态。 6 展望 因特网在医学中的实践,促进了医学教学改革和发展,为医学各学科开辟了教育的新途径,同时也对医学教育工作者提出了全新的研究课题。如何在网络环境下进行有效的教学管理和学习引导,如何更好的应用现代教学手段深入进行教学改革、培养高素质医学人才已经成为时代对我们的要求。充分发挥这一新技术、新事物的优势,必将为我国医学教育事业的发展和建设作出更大的贡献。 医学技术论文:试析口腔医学技术专业基于就业导向的项目化教学应用与探讨 论文关键词:就业 项目化教学 口腔工艺技术 论文摘要:通过深人调研、分析就业市场对口腔医学技术人才岗位及核心能力实际需求的基础上,在口腔工艺技术专业教学中,开展就业导向下的项目化教学,探讨就业导向下的口腔医学技术专业项目化教学方法实施的效果,从而提高学生的职业技能和就业能力。 目前,高校毕业生就业难已为社会各界广泛关注的问题,如何提高高校学生的就业质量和就业率,成为各高等学校进行教学改革的主要目标。然而,随着科技进步和社会发展,职业学校传统教学模式下培养出的人才不能较好地适应就业市场的弊端日益显现。于是,一种针对当前就业市场的人才需求、有效缩短毕业生的就业适应期、注重培养学生职业能力的教学模式—项目化教学,应运而生。 口腔工艺技术专业是一门技术性很强的应用性学科,在多年从事专业教学的实践过程中,通过对用人单位岗位技能需求深人实地的考察调研以及对毕业生就业情况的追踪分析,深感现有的专业教学模式和学生在校获取的专业技能与用人单位的岗位需求严重脱节,学生在企业只需几个月就能熟练掌握的技能,在校学习了2-3年后竟然不会,学生的职业能力水平不高导致就业竞争力低下。自2006年起,在口腔工艺技术专业教学中,开展就业导向下的项目化教学,有效地提高了学生的职业技能和就业能力,为毕业生就业、创业奠定了良好的基础,现总结回顾如下: 1项目化教学的内涵与意义 项目化教学是一种以就业为导向,以工作任务为中心,选择、组织并学习工作知识的教学模式,是“行为导向法”的一种,也是当前我国职教课程改革的主要方向,其理论基础是职业教育课程的结构观。项目化教学,改变过去传统教学中以教师为中心,以理论讲解为中心的“满堂灌”教学模式,强调教师的“讲”和学生的“练”有机地结合起来,以任务为中心,通过对教学目标项目的分解、实践达到预期的教学目标,切实提高高职学生的专业技能和实际操作能力。 2项目化教学的特点 2.1“项目”是市场人才需求与课程教学内容双向融合的结晶 以专业人才就业市场需求为依据,以所学课程教学内容为基础,是项目设计的基本原则。只有这样,才能让学生在开发项目的过程中,完成特定岗位的知识群和技能群的意义建构,为学生就业打下坚实基础。 2.2项目的完成有赖于全体成员的合理分工和通力协作 项目化教学一般以“开发小组”为单位,依据项目目标各小组独立地组织、安排本组的“实践活动”,“实践过程”中全体成员按照分工相对独立地开展工作,同时又要与其他成员保持联系,通过交流和协商,共同完成小组的项目任务,这样有利于培养学生的自主学习能力和交流协作的团队精神。 3项目化教学的实施过程 3.1分析教学内容,确定项目任务 确立实用、优秀的项目是项目教学法实施成功与否的关键所在。项目教学的教学过程重点在于师生协同努力完成一个具有实际意义的项目的开发,所选项目应紧扣教学大纲和教学目标,在设计项目时,要以教学大纲为指导,力求使大纲中的知识点融合到各个项目中去,学生通过操作项目后,可以概括性地了解所学职业的主要工作内容以及胜任这些工作应具备的基本技能。同时,项目应具有一定的实用性、针对性。口腔医学技术是一门技术性很强的应用性学科,项目的设计应以就业为导向,以实际工作岗位需求为依据,在深人行业充分调研的基础上,邀请行业一线专家共同确定项目任务,实现专业教学与工作岗位的零距离接轨。 3.2项目实施阶段 第一步是对所教班级的学生进行分组—建立合作学习小组。教师根据每个学生各方面不同的特点,如年龄、性别、个性、学习成绩等,把能力参差不齐的学生安排在一个小组,促使来自不同个性、不同特点的学生在合作学习中建立相互信任、了解和欣赏。第二步是按计划完成项目。这一阶段以学生的自学和相互协作为主,教师鼓励学生大胆去尝试,此时学生应明确自己的角色,并站在角色的角度去观察思考,去分析决策,体验工作的艰辛,激发个人潜能和创新能力。 3.3项目成果的提交与评价 当整个项目实施结束后要进行总评,总评应体现公平、公正、公开的原则,应采取学生自评,互评和教师总评的方式。评价还应结合不同项目的特点,从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度和价值观”三个方面,将项目评价和学生个人评价有机结合。评价的目的不应只评出分数和名次,更应指出问题所在,并给出具体改进及修改建议,让学生在下一个项目学习中表现更出色。 4项目化教学应用体会 4.1项目化教学真正体现教学中“以学生为主”的理念 教学改革的核心内容就是激发学生的学习热情,变被动学习为主动学习。从教学目标来看,项目化教学是应用已有的知识进行学习和技能提高,而传统教学则是教师向学生传授知识和技能;从教学形式上来看,项目教学是学生在老师的指导下主动学习,而传统教学则是以教师教为主,学生被动学习;从学生的参与程度来看,项目化教学是学生根据自己的兴趣来作出选择,体现了“我要学”,而传统教学是学生听从教师的指挥,是“要我学”的被动学习;从师生互动的方面考虑,项目教学表现出学生主动提问问题,教师为学生解答问题的学习互动形式,传统教学则是教师提问学生回答,主动权在教师一方;从教学动力方面来看,项目化教学是教师围绕学生的优点开展教学活动,学生的内在动力得以调动,能维持长久,而传统教学中教师要寻找学生的不足来进行教学,主要靠外在动力强迫学生学习,效果自然不佳。 4.2项目化教学更有利于高职教学培养目标的实现 高职教育的培养目标,就是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应的,掌握本专业必备的基础理论和专门知识,具有从事本专业实际工作的全面素质和综合职业能力的技术应用型人才。这一培养目标要求我们在高职教学过程中,要注重学生职业技能的培养。项目化教学有力地体现了高职教育培养目标对高职教学的要求。所以,完成项目的过程,就是对知识综合运用的过程,就是一个学习的过程,也是一个自主探索创新的过程。项目给学生提供了根据自己的兴趣选择内容和展示能力的机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展。 综上所述,项目化教学突破了传统的教学模式,通过解决一些现实问题来实现学生对知识的掌握,大大提高了学生学习的积极性、主动性和实际工作能力,有效地促进了学生创造能力的发展,充分体现了以就业为导向,以能力为本位,以促进学生全面发展为中心的教育思想,真正实现了专业教学与实际工作岗位的有效接轨,为毕业生就业、创业奠定了良好的基础。实践证明,这种教学模式是可取的、有实际价值的。 医学技术论文:试析新形势下高职高专医学影像技术课程设置的思考 [论文摘要]《普通高职高专专业目录》调整了原来的医药卫生类高职高专的招生专业,由医学高职高专院校原来可以开办的相关医学类的专业调整为只能开办医学技术类专业,培养的目标是高级应用技术人才,这使高职高专医学影像技术专业面临新的挑战。为了更好地应对这一挑战,医学影像技术专业必须对现有的课程设置进行调整,以培养人才为手段,同时起到引导市场正确走向的作用。 [论文关键词]医学影像技术 课程设置 技能培养 2005年教育部颁布《普通高职高专专业目录》(试行)“规定了专业划分、名称及所属职业技术门类,反映了职业技术人才的业务规格和培养目标,是国家对高等职业技术教育进行宏观管理的一项基本的指导性文件,是指导高等院校设置、调整专业、制订培养方案、组织教育教学和人才预测等工作的重要依据”。在该《普通高职高专专业目录》中,医药卫生类高职高专的招生专业由原来的可以开办相关医学类专业调整为只能开设医学技术类专业。在《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中,对医学技术类中医学影像技术专业的主要培养目标、专业核心能力和专业核心课程与实践环节作出了界定:“专业培养目标:培养掌握医学影像学的基本理论和操作技能,从事临床影像检查、诊断与治疗技术工作的高级技术应用型专门人才。专业核心能力:医学影像检查与治疗技术。专业核心课程和主要实践环节:人体解剖学基础、医学电子学、诊断学基础、内科学基础、外科学基础、医学影像诊断、医学影像检查技术、核医学与放射治疗、医学影像设备原理及构造、课程实习、毕业实习等,以及各校主要特色课程和实践环节。”该简介中培养目标强调高职高专院校医学技术应该培养高级技术应用型专门人才而非学科性人才。学生所具有的专业核心能力是影像检查与治疗技术。为了适应新的需求,高职高专的医学影像技术专业只有改革传统的课程设置,才能应对新形势对高职高专院校的挑战。 一、高职高专医学影像技术专业课程设置存在的问题 (一)对课程设置阐释 课程设置主要是指课程结构的合理性和课程内容安排的科学性。课程结构的合理性指各门课程之间的结构合理,包括开设的课程、开设的先后顺序和各课程之间的有序衔接,能使学生通过课程的学习与训练,获得某一专业所具备的知识与能力。课程内容安排的科学性指课程的内容安排符合知识论的规律,课程的内容能够反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿。课程设置必须符合培养目标的要求,它是一定学校的培养目标在一定学校课程计划中的集中表现。 (二)高职高专医学影像技术专业目前的课程设置存在的问题 存在的问题主要有:(1)课程结构不合理。没有合理定位影像技术专业课程。目前大多高职高专医学影像技术专业课程不是脱胎于原来的中专学校,就是参照医学类本科院校课程,很少做必要的调整,有的学校甚至是因人设课,能够真正深入社会调查市场需求和用人动态而调整专业计划并合理设置课程的高职高专院校很少。课程科目的设置往往偏重医学类科目,学时分配不合理,单纯理论性学时过多。通识类课程、专业基础课和专业课开设不合理,通识类课程和专业基础课所占比例过大,人文类课程太少或几乎没有开设。教材的选择两极分化,不是沿用中专的教材,就是采用本科医学类的教材,不能反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿,这就导致学生所学不多或难于消化吸收,不能符合培养高级应用技术人才的需求。(2)轻实践环节,重理论课讲授。高职高专院校培养的是高级应用技术人才,而目前高职院校的课程设置不注重实践,单纯突出理论课的讲授作用,多数学校在进行课程设置时并不重视实验环节,认为实践内容只是理论内容查缺补漏的方式而已,没有固定的实践课程安排,实践内容安排的随意性大,缺乏系统和科学性,完全达不到实践课程在技术类课程中所应该具有的巨大功效。而且实践环节往往集中安排在理论学时之后,学生只是单纯按照试验大纲或实验指导进行操作,极不利于发挥学生的主动意识和提高学生的动手意识,导致学生丧失了实践中的探索、钻研意识,对知识的掌握停留在表面层次上,最终培养出来的只能是基础知识不牢动手能力又差的学生。(3)采取单一的考核方式,考核结果不能作为全面衡量学生能力的依据。大部分高职高专院校因为升格于中专学校或脱胎于本科院校,对学生的考核方式仍旧沿袭原来学校的考核方式,主要采取单一的考核方式,侧重理论知识的考核,对实践环节的考核往往流于形式。单凭理论考试成绩确定学生的优劣,学生的实际动手与操作能力被忽略不计,学生在学业上掌握的程度不能被全面客观地评价。从这种考核方式上反映出的教学质量情况难免以偏概全,失去准确度。 二、应对新形势,优化高职高专医学影像技术专业的课程设置 按照《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中所界定的高职高专医学影像技术专业的培养目标,医学技术影像专业的课程设置中仅仅突出专业基础课和专业课的实用性和综合性还不够,更要建立科学、系统和完善的实践培训体系。在课程设置中除加入人文知识内容外,还应该通过课程的设置,提高学生的继续学习和终身学习的能力。 (一)课程选择上应立足于高职高专院校 由于高职高专院校大多提升自中专院校或脱胎于本科院校,加之医学影像技术专业的特殊性,人才培养方案的制订和教学内容不是相对滞后就是脱离高职高专院校实际,处于探索与实践阶段的高职高专院校课程建设还是参照传统的医学类专业的课程建设模式,不能脱离母体的羁绊,所做的只是在课程科目的数量和难度上加以减少和降低,而没有开设适合高职高专的课程。为了适应医学影像技术专业服务社会的职能,高职高专院校应该结合专业特点和市场需要,优化原有的课程设置,脱离医学类专业的课程体系,创设新的课程,增开一定门类的技术类课程。结合服务区的需要和本院校的资源与优势,大力发展校本教材。教师在课程内容的选择上要有所取舍,侧重实际应用技能的展示与讲解,适当减少单纯的理论研究。 (二)医学技术类专业的特点是课程体系基石,实践内容所占比重过小 合格的高级应用技术人才是高职高专医学技术类专业培养学生的主要目标,是影像技术专业课程设置开设成败的关键。科学、完整、合理的课程体系应该建立在工学医学结合基础之上,以学生为中心,以就业为导向,以能力为本位,根据就业市场用人需求,通过让学生及早接触与熟悉工作岗位,激发学生的学习兴趣和积极性,从而提高他们的学习成绩及实践操作技能。同时要兼顾学生职业能力可持续提升,培养学生的继续学习和终身学习的能力。 (三)教学内容契合专业特点,要以影像技术岗位职能培养为出发点 教师安排教学内容,必须充分考虑到医学影像技术类专业工作职能要求,改革传统的以理论内容为主忽视实践教学的教学方式,根据医学影像技术类专业的人才培养目标、岗位的职能要求等选取课程内容。在课程内容的编排上,本着“理论内容是实践能力的基础,实践能力是理论内容的升华”的指导思想,明确理论课程与实践课程的关系,从而达到培养高级应用技术人才的目标。时刻以问题为基础,知识教育与职业资格考证相融合,教学中采取院校与模拟医院和附属医院结合的方式,充分利用学校影像中心和现代化教学设备及附属医院专业岗位的人力、设备等优势,把部分理论课堂内容直接搬入模拟教室或到附属医院影像科室去讲授,为学生实践能力的培养提供了真实的学习场景。 (四)以坚持技能培养和工作相结合为出发点,积极推进整体课程实施 在具体的课程实施过程中,应该在传统讲授方式的基础上,积极探索新路,注重学生校内学习的完整性和系统性,做到校内学习和实际岗位工作需求的统一。在专业技能课程方面,采取理论为点,实践铺开的方式,采用任务型教学,要以学生为中心,以实践应用为载体,以注重培养学生具体的分析问题、解决问题、总结问题能力为目标,为学生理论素养和实际应用能力的可持续提升提供一个有效和良好的途径。 采用模块化教学方式,将医学技术类专业的专业课程设置为一个总教学模块,参照综合医院影像科的设置来设置子教学模块,也就是各门课程所包含的章节。这样各门课程之间的衔接上就会避免出现错位现象。学生在系统学习掌握好实际操作后既可胜任医院影像科的某一个职业岗位工作,学校也可根据各级医院影像科不同的职业岗位需要培养学生的岗位职业技能。这样,既便于安排各门课程的教学进程,又可让学生根据自己的个性发展及就业岗位意向重点选择一个或几个课程模块,毕业后能很快适应工作。 改变传统的考核方式,淡化成绩观念,提高能力衡量分值。采用笔试+ 技能操作+ 平时作业+ 实践报告的综合考评方式。通过测评,客观公正地评价学生的专业基本理论知识、专业技术能力。重视实践考核的绩效分值,使其考核总分值与理论考试成绩权重相等。考核内容以医学影像技师所应掌握的技术标准,考核学生的实际操作技能、临床思维能力、解决实际问题的能力。 (五)加大实践教学内容的比重,培养学生实际操作能力 实践性教学相对于理论教学而言,有着它自己的独立性,通过加强实践教学能够印证学生在理论课中掌握的理论知识,能提高学生的综合素质、更好地培养学生的创新精神和实践能力,起着日常理论教学所不可替代的特殊作用,通过加大实践教学在课程设置中的比重,能有利于“高技能应用型人才的培养”。在实践性教学所包含的实验、实训与实习三大环节中,不但要认真编制实践教学大纲与计划,还应该对实验内容及方法进行合理改革调整,在实验中,指导教师一定要精于演示,才能带动学生,促进学生的实际技能操练。可以采用role playing的方式,在实验与实训中让每两位学生结成训练对,分别扮演医生和患者的角色进行操作训练并互换角色,教师对于学生操作中存在的问题和不足及时给予指导。实践教学是影像技术专业的重点和难点,是一门应用性的学科, 应该着重培养学生的动手能力和解决实际应用的能力。在日常教学中还应该适当增加实训教学,每学期抽出一定的时间,以“模拟医院的方式将医学模拟设备应用于影像技术专业技术实践教学, 倡导以贴近医院的真实环和更符合医学伦理学的方式开展实践和考核”。或者带领学生到附属教学医院,充分利用医院的影像设备提高学生的综合能力和临床实际操作技能。在临床实习教学中,充分安排学生在三级以上具备CT、MRI等大型影像设备以及具有较高诊断和操作技术水平的教学医院实习,开展技能实训,让学生在岗位的氛围中印证所学专业知识,激发学生的学习热情。健全实习管理制度,确保实习质量。 (六)立足校本实际,深化丰富教学资源 课程设置的成功依赖于学校提供的教育资源。首先要加强师资队伍的建设,教师的整体素质决定了课程的实施。作为应用型的医学影像技术专业,教师不但要有扎实的理论功底,还要富有前瞻性,能够站在技术的最前沿,要充分掌握本行业的工作背景和行业发展情况。院校在师资的培养上要注意突破教师的单一教书职能,积极鼓励教师到医疗卫生行业的一线进行充分的理论实践,丰富教师的专业素养。同一门课程可以由不同的教师承担,互帮互学,取长补短。院校可以根据需要合理地甄选本行业优秀人才做兼职教师,与专任教师发挥各自所长,共同承担课程的教学任务。 积极研制与开发校本教材,从本院校与服务区的实际出发,增强专业课程的适应性。在《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中,鼓励各个高职高专院校开设学校的特色课程。而目前大多院校的课程建设研究只是初级阶段,基本是沿用原来的老教材,目前还没有使用效果更好、具有影响力的教材。所以院校应该根据影像技术专业的特点,大力进行校本教材的开发。根据医学影像技术专业特点和职业岗位的要求,可以由院校和附属医院共同合作编写医学影像技术专业特色教材及与之相配套的实验、实训指导书,并由附属医院共同承担部分专业课程的教学与实训工作。充分利用各种渠道、各种方式和现代教育技术,改革教学模式,以提高提高学生专业技能水平为目标,为毕业生在各级医院就业做好更充分的岗位适应准备。鼓励教学一线教师积极采用国内外同类课程的优秀教材,通过对该教材内容的吸收与消化,并结合本校实际和专业的特点进行适当的调整和进行校本化处理,提高教材的适用性。体现医学影像技术类专业的特点,理论知识宜广不宜深,实践内容要以就业岗位职能为依据。充分利用学校现有的教学资源,同时加大资金投入,购入先进的教学设施和相应的实验设备,充分满足教学需要。 人类已经迈入21世纪,随着科技的进步和人民生活水平的提高,社会对各类医学人才的需求急剧加大,所以医学影像技术专业必将会有极大的发展空间。为了应对新的机遇,高职院校医学影像专业必须深化课程改革,了解课程结构的现状,深入分析其不足,对现有课程结构体系进行变革,按照有关依据和原则构建合理的课程结构,以培养一大批适应市场需求的专门人才。 医学技术论文:临床医学检验技术质量管理中存在的问题及对策 临床医学检验技术质量管理中存在的问题及对策 21世纪是科学快速发展的世纪,随着临床医学、电子学等学科的发展,新的检验技术和自动化仪器的应用为临床医学检验工作带来很大的便利与可靠性。检验科主要为临床提供高质量的检验报告,检验质量的高低直接影响着临床的工作[1]。临床医学检验技术在医疗过程中具有重要作用,对医学发展占据着重要位置,同时关系到国民身体素质的保障,影响着社会的和谐与稳定。 技术的发展需要管理的配合,然而现时的质量管理跟不上技术的快速发展的脚步,在质量管理中存在着许多漏洞,给人民与社会造成很大的困扰。本文着重探讨临床医学检验技术质量管理中存在的问题,提出解决问题的对策。现报告如下: 1临床医学检验技术质量管理中存在的问题 1.1医疗机构检验条件与技术配备不合理。医院里表现床位时常面临紧缺之势,房间设计格局不合理,患者不能及时得到检验结果,易引起病人及家属的焦躁与暴怒。部分实验室布局不符合安全防护要求,缺乏长远计划。检验硬件设备跟不上技术发展的脚步,仪器设备长时间得不到更新和添置而有趋于老化之势。 1.2实验室室前检查不合理。临床医师为患者开据检查申请单,病人按医嘱要求留取标本送检。部分临床医师对没有针对患者的病情申请送检,而且不少检查项目的临床意义不是十分明了,检查的目的性不强。更有部分医师因为诊断不出问题,而随便让病人进行抽血与进行其他无意义的形式检验,让病人及本文由论文联盟//收集整理其家属费时费力,同时又增加病人的经济负担。而病情确又得不到缓解,从而失去了对医院的信心而选择不就医。 此外,临床科室标本抽取时间迟早不一,导致待检标本时间过长而影响检验结果。部分护士抽取标本的操作不规范,致使检验结果与理论结果出现较大差异,给临床医师的判定造成了极大的误导。医师无法对症下药,也是导致患者再不肯就医的重要原因。部分质量控制管理人员理论知识薄弱、知识更新迟缓。质控管理人员运用旧理论知识进行检验操作,不可避免地造成系统的误差判断。 1.3文件管理无序,有失规范。文件管理是检验科开展和进行各项工作的基本准则[2],科学规范的文件管理模式与制度才能保证检验科工作的规范化、标准化及其可靠性。部分检验人员对文件管理的概念及其意义不熟悉,在编写和建立程序档案文件时分类不合理、书写不规范,检验原始记录不完整,达不到档案保存的基本要求。检验科管理人员没有对实验室进行不定期的质量检查,致使错误无法得到及时纠正与修改。另外,管理人员对仪器使用、维护、校准等账目不够健全,质控品与校准品存在混淆的问题,以致使用不正确,极大地影响着检验结果。 1.4检验人员与临床医师之间的关系不甚和谐。当前医院检验人员与临床医师的矛盾问题日益突出,极大地影响着医疗合作关系。临床医师希望检验人员能帮助寻找患者的病源,但缺乏对检验知识的深入理解,容易出现混淆检测项目的现象。而检验人员又总是希望临床医师理解检验技术的一些高度专业化的难度,彼此之间又缺乏沟通与交流,日积月累,从而在检验人员与临床医师之间树起了一道交流屏障,导致关系的彼此不协调。 2针对临床检验工作中的问题提出措施与对策 2.1加强设备管理,改善检验环境。根据技术要求,配备适合的检测仪器。时刻紧跟国际技术发展的脚步,引进测试领域广、精度高的仪器设备。完善各项仪器和管理,实行“一对一”或“二对一”专人专队管理与护理。检验室对检验人员严格操作规程,对仪器设备的购进、建档、使用操作管理、人员职责均作出明确规定,以提高仪器的护理质量,保证仪器的完整性和设备检测的准确率。 2.2完善实验室前检查制度,提高质控质量。要求临床医师及检验人员提高自身素质,对临床医师要求提高与扩展初诊知识,对检验人员加强业务知识培训,提高检验人员素质。增强工作职员应对医疗突发事件的应急能力,对新知识、新测定办法、新仪器的操作原理和步骤应实行重点培训并严格考核。强化标本采集,检验科要做到严格的质量控制措施,规范化、标准化、系统化检验工作,严格认真做好室内、室间质控,确保测定结果的精确度和精密度,减少试验操作经过中批间和日间标本检测结果的误差,使检验质量显著提升。 2.3制定文件管理规范,并严格执行。实行科主任负责制、健全文件管理系统[3]。要求检验单由具有处方权的医师逐项填写,检验人员需经检验科主任审批报告权后方能签发报告,检验结束,检验单及报告均应备份存档。制定检验仪器操作手册,并定期进行修订。检验负责管理人员定期向科主任申请检查各种试剂的质量和所用仪器的灵敏度,精密度,定期进行校正。健全登记统计制度,对各项工作的数量和质量进行登记和统计,要填写完整、准确,妥善保管,并实行归档存档。同时加强仪器、试剂的管理,建立大型仪器档案。建立岗位责任制,实行专人负责。 2.4促进检验人员与临床医师之间的交流。检验科要加强和临床科室的互动合作与交流,医院开展各科室的交流活动,要求各科室的人报告自己科室的最新发展。检验科人员要求理解临床常见病例和高发病例的相关医学知识,不断学习和积累临床知识和临床工作经验,提升专业检验能力。临床医师要求理解检验技术的一些高度专业化的难度,随时跟进检验科的技术发展。 总述:随着医疗卫生改革的不断深入,继国家对药品进行严格的管理之后,临床检验质量管理开始提上重要的议事日程。在临床医学检验工作的过程中,应该将质量放在核心,不断提高检验人员的质量意识,减少因为标本因素对检验结果产生的消极影响。 医学技术论文:高专临床医学专业《常用护理技术》课程教学改革的实践 随着医学模式的转变,卫生改革的不断深入,宽口径培养、扩大知识面,已成为高职医学教育的一个教学改革重点,即除了学习本专业知识外,还要学习相关学科和跨学科的综合性课程,注重医学教育对学生的人性化和多种能力的培养,以使高职专业的学生将来有一定的发展动力和能力。为此,为顺应学生发展的需本文由论文联盟//收集整理求,我们结合这几年对临床医学专业《常用护理技术》课程教学的了解和对学生的问卷调查,从2008年开始我们教研室改革了我院临床医学专业《常用护理技术》课程的教学,得到了学生的好评。 1 课程目标: 通过本课程的学习,使临床医学专业学生在了解和掌握某些护理理论、护理技术的同时,学会与人、与患者的沟通的技巧,培养与患者建立良好人际关系的能力,也为今后与护理人员在医疗护理工作中的良好合作打下基础。并且能了解社区护理的的特点,为使以后走向社区打下基础。 2 教学对象与教学安排: 三年制统招的高职高专临床医学专业学生。本课程安排在第二学年第二学期,为时9周,周学时6学时。理论与实验学时比为1:1。 3 课程内容与学时安排: 4 教学方法: 4.1 理论性强的章节如绪论、护理程序、职业防护等以课堂讲授为主,突出要点,配以一些实况录像资料.,如护理程序在临床上的运用过程录像。 4.2 人际沟通理论与技巧采用设置情景案例,在学生讨论和表演中教师道出或总结出人际沟通的基本理论知识,课下留下情景案例作业做思考,学生实习课上练习。 4.3 常用护理技术课堂实习很重要,采用学生先自学再看录像,然后在课堂上进行规范示教,示教中引进涉及到操作的理论知识,示教完毕学生立即进入练习。 5 体会与讨论: 培养具有较高的综合素质、宽阔的知识面、较强的沟通交流能力的医学生已逐渐成为高等职业教育的培养目标,针对医学生开设人文学科课程已得到医学教育界的共识。但由于一些观念和重视度的问题,再加上三年制高职医学专业学制短学时紧张,所以一些院校还是十分重视医学专业的学习,虽然近几年按照教学计划加设了30学时左右的护理技术课程,但仍忽视高职医学生沟通能力和多种知识结构的培养,这对于 高职学生今后的发展不利。在教学中我们体会到,学生对于本课程加设的内容很感兴趣,从对学生的调查显示,100%的学生认为本课程的开设很有必要;99%的学生表示本课程对于拓宽知识面和对以后的工作会有帮助;61%的学生对所学的内容认为不够用,应该在加进一些;并有65%的学生认为应增加各方面内容的实验课学时。为此,我们采取:(1)每周开设两次实验室,派专职教师值班,学生可进行学习和练习。(2)计划在课外时间开设选修课程,如人际沟通学、感染的预防和控制理论、护理的一些理论(需要理论、应激理论等)、老年护理等。(3)在以后的教学中多采用现代化的教学手段以使学生在有限时间内了解的信息更多、留下的印象更深。 总之,在高职医学专业教学中开设护理学课程的内容是很有必要,我们也会不断改进教学内容和教学方法,以提高高职医学生的人才质量。 医学技术论文:DNA提取技术在法医学的应用与进展 【摘要】 dna鉴定技术在现代法医物证检验中有着广泛的应用,其应用分子生物学的方法,对犯罪现场遗留的生物物证所含的dna与犯罪嫌疑人的dna样本进行比对,鉴定dna结构是否相同,从而对生物物证是否来自于犯罪嫌疑人作出评价。不过大多犯罪现场遗留的生物样本存在着许多不利于法医提取的因素,比如腐败、变质、污染等。本文就现场dna提取纯化技术方面来介绍当今法医学的技术进展。 【关键词】 dna 提取 硅珠 磁珠 自从20世纪80年代dna技术问世以来,改变了过去对生物物证的检验只能“否定”不能“认定”的历史。利用dna鉴定技术,可以直接“认定”犯罪现场的血迹、精斑、毛发、唾液斑等生物检材是否为犯罪嫌疑人所留,从而为案件的侦破、诉讼提供有力的证据。目前,dna鉴定技术在生物物证检验中的应用非常广泛,在伤害、强奸、交通肇事、亲子鉴定等刑事或民事案件中,现场遗留的血迹、精斑、骨骼、肌肉、毛发、唾液斑、尿斑、指(趾)甲、汗液指纹等生物物证都是dna鉴定的常见检材,dna鉴定结论是许多刑事案件的重要证据之一。 众所周知,要想对dna进行鉴定,必须得到足量且纯净的dna样本, dna提取纯化技术是法医dna检验的第一个步骤,也是最关键的步骤。从犯罪现场提取的血痕或精斑,或者是从嫌疑人或亲缘鉴定中提取的血液样本,这些生物检材中除了dna外还包括许多物质,在分析dna之前,必须将dna同其他物质分离开来。可以说,能否成功进行dna检验取决于能否从生物检材中获得高质量dna。尤其对于腐败、变质、污染等各种条件下的现场生物检材,dna的提取质量将直接关系到dna检验的成败。 目前法医dna实验室最常见的2种dna提取方法是:酚-氯仿提取法、chelex提取法。虽然这些方法是被广泛应用于法医学检材,但是不得不承认,他们各自都有着不可避免的缺点。 酚-氯仿提取法:在dna提取过程中,涉及到一些危险的化学物质,耗时。而且有些色素和泥土中能被醇沉的杂质不易被去除。同时,由于操作中涉及到多次转移样本,这样很容易造成dna丢失,dna提取率低,增加错误或污染的几率。[2] chelex提取法:该方法虽然提取dna量较多,但对微量、污染的检材效果欠佳。而且该方法提取的dna中常存在pcr扩增抑制物,且不宜长期保存,这些都可能使扩增效率下降或扩增失败。[1-3] 由此看到,虽然这些方法可以提取出较多的dna样本,但是由于提取纯度较低,含有较多pcr抑制物,影响了接下来的扩增过程,这样也就影响了dna的检验。所以如何能提取出较纯净的dna显得十分的必要。在此,我想介绍两种更为有效的dna提取纯化技术。 1 以二氧化硅为基础的提取纯化法 这种方法是近几年才发展起来的高通量dna提取纯化方法。其中最多见的就是以硅珠或硅膜为基础的提取方法。其基本原理是[4-6],核酸在高浓度高离液盐例如氢氯酸胍、硫氰酸胍、碘化钠和高氯酸钠环境中,通常用的是硫氰酸胍,选择性地吸附在类似玻璃珠的硅支持物上。这些高离液盐可破坏液态水中的氢键网格,使变性的蛋白质和核酸比其在折叠或配对结构的情况下更具有热力学稳定性[7]。由于硫氰酸胍是高性能的蛋白质变性剂,可以使蛋白质与dna分离,在硅支持物吸附前高速离心可以将变性的蛋白质、杂质等不容物除去,吸附后漂洗可以将溶液中的pcr抑制物除去,因此提取的dna比较纯,速度快,且不会受检材条件影响。 实验表明[8],0.5-1μl新鲜血液就可以提取出足以成功扩增的dna。在不同的检材,如新鲜脑组织、皮肤、泥土上血迹、深色布血迹、火场尸体骨松质、深色布混合斑中提取的dna均可成功扩增,不受检材种类的影响。同时,通过对chelex法,酚-氯仿法和二氧化硅膜法3种dna提取法在污染严重混合斑分型中的应用效果的比较[2],发现二氧化硅膜纯化技术可以有效去除pcr抑制物,提取的dna扩增效果明显优于chelex法和酚-氯仿法,具有较高的应用价值。 2 纳米磁珠法 纳米科技是近年来国际上最为活跃的研究领域之一,取得了诸多举世瞩目的成就,尤其是在解决生物学、医学难题上展示了广阔的应用前景。磁性纳米技术是纳米技术的一个分支,对于dna提取技术而言,磁性纳米技术将具有常规提取方法所无法比拟的独特优势,因此将磁性纳米技术应用在法医学界将有着广泛的前景。而磁珠提取法就是其中最常见的方法。磁珠的主要制作步骤是这样的[9]:首先制备5-8nm的磁性纳米粒子,使其具有很高的磁场响应能力和超顺磁特性,能够通过改变外磁场实现纳米调控;然后利用包覆技术,对磁性纳米粒子进行包覆,为进一步修饰功能团提供载体,减少与生物组织的非特异性作用,对内部的磁性纳米粒子起到保护作用;接着利用表面化学修饰技术,连接可特异地与dna发生作用的功能团[10],修饰的功能团必须具有对dna可逆吸附的特性,从而实现控制dna吸附、解离和减少与其它杂质非特异性吸附的目的;最后通过表面修饰和溶液中离子强度、ph等条件的控制,使每次操作均能获得准确数量dna,保证后续检测分析的高成功率。 磁珠法提取纯化dna的原理与硅珠相近[11,13],先利用硫氰酸胍等强烈蛋白变性剂,破坏细胞膜及核膜蛋白,释放dna,并使核酸酶失活;然后加入磁珠通过表面的化学集团与dna特异性吸附,而蛋白质等杂质不被吸附而留在容夜里;接着在磁场的作用下,磁性颗粒与液体分开,回收颗粒;最后再用纯水或te洗脱吸附的dna,在溶解液中进行dna与磁珠的解离,将dna重新溶出。 与其他常见提取方法比较,磁珠法有着显著的优势[9,12]:1纳米材料具有小尺寸效应和表面效应,能够用于高效dna提取,满足微量生物样本dna提取的要求,实验表明,即使是0.5μl血仍能得到dna分型,而同样的血量用chelex提取dna优势不能得到分型,甚至当溶液中dna含量仅为100pg时,dna回收率仍然达到90%以上[13];2纳米材料表面能够进行化学修饰,从而与dna进行特异性吸附,去除样品dna溶液中的pcr抑制物质,如有机溶剂、去污剂、金属离子、染料等;3纳米粒子表面功能团数量可以控制,获得所提取dna溶液的浓度信息,实现定量的要求;4磁性纳米材料可以通过特殊的合成工艺,使其具有超顺磁特性,因此能够通过仪器进行自动化操作,满足数据库建设大批量样本提取的需要,减少人为因素影响[14];5用时少,操作简单,适用于大多数生物检材。对于经验较少的初学者而言,按照简单的程序化操作,也能够获得满意的dna提取结果;6价格低廉,便于广泛应用。由于纳米材料合成采用的都是低价无机和有机原料,无须特殊的仪器设备,使得最终的合成和研发成本都很便宜。 dna鉴定技术作为法医鉴定的重要手段,它的科学性和实用性已得到广大司法部门和社会各界的一致认可和高度重视。目前运用dna技术在刑事案件以及各种案件中进行检验已经是常用手段之一。而以上介绍的技术也只是整个鉴定技术的一环,样本的收集、str分型等一系列步骤的每个因素都可能影响dna分析结果。不过相信在科学技术迅猛发展的今天,国内外学者会研究出更多更灵敏,更简便,更经济的方法,来未法医学界或者更大的领域服务。 医学技术论文:现代教育技术在地方医学院校药学教育中应用的研究与实践 随着科学技术的迅速发展,人类积累的知识量越来越多,知识更新的速度也越来越快,促使教学手段的不断更新。多媒体教学以其课堂信息量大、题材丰富形象、形式活泼多样等特点,在地方医学院校得到了广泛的普及。药学学科中大部分主干课程内容繁多,仪器结构复杂,原理抽象,涉及应用面广,如有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学、药物化学、生药学、药物分析、药理学等课程,使得课程的学习变得困难,也为教学工作提出了更高要求。多媒体和网络技术的运用有着其它教学手段所无法比拟的优势,突破了传统的教学手段和教学思想,使教学更加灵活、有效和充满吸引力。因此,如何使多媒体技术在网络环境下更好地为现代药学教育服务,是当今药学教育改革的方向之一,本文试图通过理论和实践来探索基于现代教育技术的药学教育教学的模式。 1 现代多媒体技术在药学教学中运用的特点 教育手段现代化的有效性,是教师探索课堂教育方法、手段的方向。要在40min的课堂教学中提高教学的效益,进行高密度、高容量的教学,多媒体的应用势在必行。 1.1 多媒体教学的优点 1.1.1 提高学生思维能力,增强教学效果 药学教学需要立体形象思维,而多媒体在信息处理方面是极为丰富的,能把多种信息的不同表现形式通过声音、图形、动画、视频、文本同时展示于学生面前,使学生能从中体验形象与抽象的关系,这非常符合药学教学的需要。多媒体课件的应用,代替了一幅幅粗糙的挂图和一具具笨重的模具,其多变的画面、生动的形式、丰富的内容、图文并茂的表达方式,有利于学生思维的发展,大大提高了教学效果。 例如,在《药理学》中讲解治疗高血压药物的作用机制时,通过图片动画展示有的药物作用于血管,通过扩张血管降压,有的药物作用于肾脏,通过利尿降压,还有的作用于血管紧张素等等,这样的图片动画,使药物作用的部位形象化,作用机制也更具条理性,同学观看时,再结合教师课题讲解,使学生的认识从抽象一具体一抽象的过程中达到对知识的深刻理解。 1.1.2 提高学生学习的主动性和兴趣,提高课堂教学效率 多媒体教学提供比课本更丰富的形式多样的多媒体素材,使原先抽象的不容易理解的内容通过多媒体形式生动、形象具体的表现出来,使学生一看就懂,一看就通,如《仪器分析》课程中,在讲解高效液相色谱仪时,通过网上找到的流程图动画或制作虚拟实验室软件,不仅清楚地展现了样品进入色谱柱是如何被吸附、洗脱、分离的,而且展现了仪器使用的操作过程及注意事项,课件直观又易懂,还能挖掘出学生的思维能力,教师授课轻松,培养学生学习兴趣,激发学习主动性,提高课堂教学效率。 1.1.3 交互性强,提高学生的学习能力 多媒体教学具有交互性,学生主动地介人到教学活动中来,学生在学习中可以根据自己的能力和兴趣去自由选择学习内容,自行调整学习进度,自我选择适合自己的不同难度的教程,变过去单向被动的接受学习为双向主动的学习。多媒体课件可应用于学生的复习和自学,其良好的界面、良好的交互性,可实现教育的个体化。学生可选择学习内容,对于没有掌握的内容,可反复演示;对于新的内容,便于学生自学。如在课件中增加测试内容,在一个章节学习结束后,还可通过测试了解学生对所学知识的掌握程度。可使教学从灌输变为主动学习,从而有效地发挥主观能动性,提高学生的学习能力。 1.1.4 对药学实践课程示教的补充 药学是一门实践性很强的学科,我校药学专业的学生必须掌握药学的基本操作技能。然而往往由于实验经费不足、仪器配备不够等客观条件制约,无法让每一位同学亲自动手操作,特别是分析仪器的操作,对操作人员的掌握能力要求较高,造成理论与实践脱节。多媒体技术的应用,可以在一定程度上作有益补充。通过建立各种药用植物形态、药用植物微观结构图像库,建立虚拟实验室,学生随时可以学习,在学生实习前的培训时,可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。 2 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效 药学学科教学设置包括药学基础学科和药学专业学科,这些学科课程特点是:理论知识涉及的化学专业、药学专业知识面较多,课程内容繁多,实践性强,课时有限,诸如有机化学、分析化学、药物化学、生药学、药物分析等。传统的教学方法使得学生们在学习过程中,感觉难以理解和掌握,特别是学习植物形态、分类知识、植物解剖部分的知识,药物的化学结构及构效关系理论,仪器结构及原理时感觉非常抽象,很难接受。因此学习的积极性受到了一定的挫伤,大部分学生仅仅是为了应付期末的考试,主动学习、自觉学习的很少。为了适应药学学科的不断发展和药学教育改革的需要,我们从2002年开始,将多媒体及网络技术引入到药学学科教学改革中,如药学相关课程的授课课件、实践教学及实习基地建设等,有目的、有计划地进行了一些尝试,经历5年多教学实践,摸索了一定的教学经验,取得了一定的成效,主要表现在以下几个方面。 2.1 多媒体课件的设计 2.1.1 基础化学课件的设计 在基础化学的教学中,常有原子结构和分子结构的教学,如有机化学的教学,传统的教学模式介绍s、p、d原子轨道和杂化分子轨道的模型时,通常采用挂图、模型在课堂上作演示,由于挂图不能长久使用,若不能及时更换也将影响教学效果;而现在理论课大多在大教室授课,模型相对较小,演示时大部分学生看得不清楚,影响教学效果,给学生的学习带来了较大的困难。将多媒体技术运用于基础化学教学,极大地改变了传统的教学模式,我们运用cs chemoffice制作了s、p、d原子轨道的三维模型、部分杂化分子轨道的三维模型等,学生不仅可以清楚地看到原子、分子轨道的三维模型,还能从各个角度观看原子、分子轨道的动态三维模型,从而使原子及分子结构的教学变得直观、生动、有趣。药学院有机化学课件制作获广西多媒体课件大赛三等奖。 2.1.2 开发设计虚拟实验室 利用多媒体开发设计语言vb及动画制作工具flash mx开发设计分析天平、气相色谱、高效液相色谱的虚拟实验系统应用软件,可用于教学、演示、练习及实验考核。这些软件与传统的实验方式最显著的区别在于它具有极强的交互性、自适应性及集成性。它的交互性创造了一个人性化的实验环境,使学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习和操作,从而极大地提高了学习兴趣。自适应性打破了时间、空间上的限制,只要在一台计算机上通过校园网就可以自如地去学习与操作,无须担心因操作失误而损坏仪器。它的集成性是使教、学、自测和考核等功能融为一体,获得事半功倍的功效。学生通过“错误查询”按钮,可及时发现操作错误,以便纠正。我们自2004级药学本科起用于实验教学中,深受师生的欢迎,大大提高了实验的教学效果和教学质量。 2.1.3 建立多媒体实验教学平台 在此基础上,开展药剂学、生药学等实验人机互动实验教学平台,编制了cai课件,建立了多媒体实验教学系统,保证在实验教学过程中实验教师的示范手法、实验手段、实验过程及结果观察等通过屏幕实时展示,并可根据学生的实验需要反复播放,使复杂的实验仪器原理、操作步骤简单化、图像化、形象化;结合动画制作生产工艺流程、设备流程和设备结构原理,较好地再现了药品生产的过程。 2.2 模拟实习前的岗前培训,提高药学专业学生专题实习的质量 到目前为止,我们与广西、广东、北京、湖南、湖北等地的近60家科研机构、制药企业、医疗机构、医药公司建立了学生实习联系,并在33所区内外的实习点挂牌,建立了稳固的实习联系。针对实习单位的需求,为了让学生更好地了解实习单位的工作流程、操作技术及技能、管理规定等内容,我们在制订2011届药学本科学生的培养方案中加大了见习时间,增大学生对实习单位的直观认识,提高学生的实习效果。如学生到制药企业实习前,结合企业机器检修和上新设备时,让学生进厂参观实习,同时,制作实习前的仿真软件,基本与生产的环境一致,使人一目了然,学生可以通过在模拟企业的各生产工艺、岗位等环节上进行充分的操作演练,有助于学生对实习生产整个工艺流程快速认识与掌握。而且,我们利用网络技术建立与加强与实习基地的联系,及时了解学生在实习过程中的表现,学生专题实习的质量及存在的问题,并及时与实习基地沟通、协调与解决,不断地调整教学计划和教学内容,适应地方经济发展对药学专业人才的需求。 2.3 设计课程教学案例,改革教学方法 我们已初步形成药学网络实践教学的平台,在教学的过程中可以根据课程实践内容的特点,选择相应的教学方法。以我校药学院药物化学课程为例,该课程按照能力划分为基础能力、应用能力和综合拓展能力三个模块,针对不同的能力模块,设计相应的学习情境,选择合适的教学法。如在基础能力模块中,重在培养学生掌握药物化学的基本操作技能,多采用实验教学法,教师与学生共同参与;在应用能力模块中,以学生为主体,教师引导学生完成专题项目任务,采用行动导向的项目教学法,提高学生的实践能力;在综合拓展能力模块中,对学生的综合能力提出更高要求,采用行动导向的协作,反思教学法。在各类能力模块中,将多媒体和网络技术充分应用于教学中,培养学生能够独立设计实验,分析问题和解决实际问题的能力。 3 建立药学专业网络教学体系 现代教育技术在我校药学教育中应用所取得的成效凸显,但多媒体教学的实践中仍存在不足之处,需要不断建设和完善。如学校多媒体设施投入不足,硬件环境需要改善;课件的设计流于形式,缺乏灵活性和多样性,教师利用多媒体进行教学的整体水平有待提高。针对以上存在的问题,我们从以下三个方面逐步完善药学专业网络教学体系。 3.1 提高多媒体课件制作的针对性、实效性和系统性 提高多媒体课件制作的针对性是指针对学生基础知识的实际水平和可接受的程度,根据教材相关章节的具体内容以及课时限定的时间确定,捕捉与识别有效资源并加以利用。例如,在《药剂学》中讲解片剂的制做过程时,我们应充分利用网络资源,查找压片机的使用功能宣传片,结合gmp车间生产片剂的全过程的模拟软件,给学生直观的感性认识,有助于学生理解药物从原料到制成成品的全过程,使书本抽象的讲解转变为实际操作,降低了学习的难度。 提高多媒体课件制作的实效性是指在多媒体教学课件制作与运用的实践中要适度、适量、适时,从科学性原则出发,对教学内容的选材、例证追求典型性和代表性。不为追求美观而违背客观事物的真实反映。在表达方法上,采用比较、分类、归纳、分解、演示和模拟仿真等科学手段来表达丰富的教学内容,提高课堂教学效率。将课件制作中常用的photoshop、adobe audition、imageready、3d studio max、softimage 3d等创作方法、技术与教师讲授有机结合,以讲授为主,多媒体教学为辅,注重师生互动,做到人机之间既要有合作,也要有分工,最大限度地调动学生的学习热情,完成教学目标。 提高多媒体课件的制作系统性是指组建学科课件资源要做好长期规划,一方面要遵循教学大纲相对稳定的基本要求,以学科知识体系为纲,搭建框架,将课程内容以模块的形式分门别类;另一方面结合学科发展前沿,从现实需求入手,由点到面,逐步完善。 3.2 加强药学类精品课程的建设 精品课程建设是“质量工程”的重要组成部分。根据《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》的要求,注重使用先进的教学方法和手段和重视教材建设是精品课程建设要重点抓好的两个方面工作。加强药学类精品课程建设时,重点在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革;安排教学内容时,要将授课、讨论、作业、实验、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体统筹考虑,充分利用现代化教育技术手段和教学方式,形成立体化的教学内容体系;重视立体化教材的建设,鼓励和推荐教师参加立体化教材的编写,加强基础课程教材、教学参考书、学习指导书、实验课教材、实践课教材、专业课程教材配套建设,加强计算机辅助教学软件、多媒体软件、电子教案、教学资源库的配套建设。目前,我们已建立了《药物化学》、《药物分析》、《药理学》、《生药学》、《分析化学》、《药剂学》、《物理化学》、《有机化学》精品课程网页,其中《生药学》和《分析化学》为广西省精品课程。我们编写出版的《大学化学实验》教材,是一本立体化教材,以应用型医药专业学生为主要对象,含化学基本技能实验、化学基本方法实验、设计实验、研究实验四个层次,其特点为“一体化、多层次”,密切结合医药专业的应用需要,精选、重整、相益而彰。该教材为形成《大学实验化学》书面教材与电子教案、电子图书、cai、试题库、网络课程、资料库等网络出版物有机配套,构建教学平台,因此获得“十一五”第一批广西高等学校优秀教材称号。 目前,我们正着手开展“药学一体化实验教学”项目,将药物合成、药物制剂、药物分析、药理学、药物动力学的实验融为一体,以扑热息痛实验为例,从扑热息痛的药物合成,扑热息痛颗粒剂的制作,到扑热息痛颗粒剂的质量检测,用药动学方法测定扑热息痛血药浓度计算口服给药的参数,最后研究扑热息痛镇痛的药理活性,使学生经历药物研发全过程。综合性、设计性实验训练提高了学生综合运用各学科知识的能力,巩固了药学基本技能,培养学生的创新思维,让学生成为学习的主角。 3.3 师资队伍的建设 师资队伍培训是实施教育信息化工程的重中之重,是否拥有大批掌握并能应用现代信息技术的教师是推动教育信息化的关键。基于现代技术的药学教育是以计算机技术为核心的信息技术,这就要求教师不仅能够将其作为辅助教学的演示工具,还要能实现信息技术与学科教学的融合。要实现这种融合,就需要对教师进行现代信息和互联网应用等多方面的培训。学校采取送出去和请进来的方式对教师分阶段、分层次进行培训,注重提高教师使用计算机的实际操作水平,培养教师自己设计制作课件的能力及网上操作能力。学校一方面对教师进行观念转变,组织教师外出参观示范课、欣赏优质课件;另一方面对全体教师进行计算机操作能力的全员培训,使每位教师都能熟练地进行单机教学。同时激励教师利用多媒体、网络技术进行备课和教学,提高教学课件的质量。在信息化教学模式下,传统的教学思维逐步转变,现代教育技术已渐渐融入教师的教学活动当中,逐步建立“以学生为中心”的教学观念。 4 结语 现代教育技术在未来的教育中必将普及,发展和完善则是我们面临的主要任务,无论在人力、技术,还是物力上都必须进一步增加投入,但现代教育技术毕竟只是教学的辅助手段,只能充分利用而不能完全依赖,只有当良好的教学基本功和丰富的现代教育技术完美结合时,教学水平才能不断提高,教学质量才能得到有效保证。 医学技术论文:医学检验技术的综合技能训练 一、综合技能训练课程设计 1、训练项目 在充分听取专业建设指导委员会意见的基础上,结合用人单位调查问卷和本专业实训中心现状,确定血糖测定、血脂测定、肝功能、肾功能、血常规、凝血检查、尿常规、粪便常规及隐血试验、乙型肝炎病毒5项测定、临床常见标本的细菌学检验等综合技能训练项目。 2、实施过程 (1)课前准备 学生按3~4人划分为一个小组,实训前教师将实训项目布置给学生,并提出与该项目有关的问题,例如:血常规检验标本的采集方法及注意事项,检测内容及各项检测内容的临床意义等。学生根据老师提供的问题,认真阅读教科书,利用图书馆、网络资源等进行自主探究学习。 (2)技能训练 每个综合训练项目由小组成员分别扮演不同的角色共同完成,整个过程模拟临床检验工作流程。如综合实训项目“血常规检验”,小组成员中有的扮演患者,有的作为采血人员,有的进行检测操作,有的负责结果分析与审核。整个技能操作严格按照《全国临床检验操作规程》(第3版)进行。如果遇到结果异常,检验人员要对整个过程进行回顾分析,是操作者的问题还是其他原因。在排除检验人员自身原因后要及时询问患者病史,并且对患者血液进行涂片镜检。 (3)课后总结 每次实训结束后,教师引导学生共同对检验项目的目的、原理进行阐述,并对结果进行认真分析,要让学生知道结果的分析和总结非常重要,比如血常规中白细胞检测结果异常可能是由细菌感染引起的,也可能是由病毒感染引起,也可能是白血病引起,这就需要学生运用所学的知识综合分析实验结果,不能草率地就把化验单发放出去。教师总结完毕后由学生分组讨论,总结整个操作过程中的经验与教训。 3、考核方法 建立科学合理的实践教学考核体系,对深化实验教学改革,提高实验教学质量,培养学生实践能力和创新精神具有重要的指导意义。实训技能考核既是对学生学习效果的检测,也是对教师授课质量的反馈性评价。为了更好地对学生整个综合实训过程进行评价,邀请行业专家参与制订各个综合实训项目及考核评分标准。综合实训课程结束后,教师对这些项目进行编号,学生抽签确定考核项目,综合实训技能考核以学生动手操作为主,采用全过程评价方式,实训成绩的评判严格按照评分标准进行,而不是以最终的实训结果而确定。考核不合格的同学,利用实训室开放加强训练,然后进行补考。 4、综合实训效果 综合技能训练提高了学生综合运用知识的能力,毕业生质量跟踪调查问卷显示,用人单位对这项改革给予了充分的肯定。 二、讨论 医学检验技术是一门综合性、技术性、实践性很强的学科,实践是医学检验得以发展和创新的基础。但是,传统的实验教学多是一些验证性、重复性的内容,实训项目没有放在整门课程、整个专业要求的全局中。这种实训教学模式,很难使学生综合运用所学的知识去分析问题、解决问题,最终导致了理论与实践、教学与临床的脱节。 1、综合技能训练有利于提高学生综合运用知识的能力综合技能训练是以检验程序为核心模拟临床检验工作流程,训练学生综合运用临床检验基础、生物化学检验、免疫学检验、微生物检验、血液学检验等知识和技能,对模拟患者实施标本采集、处理、检测及结果的审核和发放,整个过程由学生独立完成。综合技能训练是学生对所学知识进行综合运用的一次全面的强化训练,使学生在知识和技能学习上获得双丰收。只有专业理论和技能并重,才能成为合格的检验师。 2、综合技能训练规范了学生的操作技能综合技能训练安排在医学检验技术专业学生各种单项训练完成之后,这样能再次强化和规范学生的各项操作技术,对学生参与临床实习起着重要的作用。 3、综合技能训练提高了学生的团队协作能力在综合实训过程中,需要小组各个成员分工合作,团结协作,共同完成实训的整个过程。学生在相互学习中共同提高,同时也培养了他们之间的团结协作精神,为今后从事临床检验工作奠定了坚实的基础。 4、综合技能训练有效地实现教学与临床工作的对接综合技能训练模拟临床检验工作流程,强调了知识、技能在实际工作中的综合运用,经过实习前的综合训练,学生不仅掌握了临床检验基本技术,了解临床检验实际工作的过程,而且加强了实践教学与临床实践的紧密联系,实现了教学与临床的“零距离”对接。综合实训改变了学生在进入实习岗位后因进入角色慢而不受欢迎的被动局面,对学生的顶岗实习有很大的帮助。从毕业生质量跟踪调查问卷显示,用人单位对我们的这项改革给予了充分的肯定。 5、综合技能训练对教师提出了更高的要求综合性实验开设过程中,对教师的整体素质提出了更高的要求.学生会遇到比常规教学更多的问题,需要教师随时指导,同时对实验室人员和实验室管理的要求也相应提高。综合技能训练使多门专业课程的实践教学朝着专业一体化的方向发展,这就要求教师全面提升自己的专业知识与技能,加强各专业课程间的融汇与贯通。医学检验技术发展迅猛,一成不变的教学模式和教学内容是不能满足当今社会需要的,因此教师需要定期到各大医院进修,掌握最新的检验技术,丰富临床经验,不断提高实践能力,避免教学与临床脱轨。在医学检验技术专业中开设综合技能训练对提高学生综合运用知识,规范操作技能、提高团队协作能力,实现教学与临床工作对接方面有重要的作用,同时对教师也提出了更高的要求。 作者:代荣琴 侯振江 陈洋 刘玉枝 李红岩 单位:沧州医学高等专科学校医学技术系检验教研室 医学技术论文:探求临床医学检验技术质量管制的完善 1临床医学检验技术质量管理存在的问题 1.1临床医学检验技术人员及临床医师之间的沟通较少 临床医学检验技术人员及临床医师之间的沟通较少是当前存在的主要问题。检验科室也包括不同的分工,有的分工需要与临床医师沟通。就以检验科技师的工作职责来说,他们不仅负责所用专业仪器设备的调试、鉴定、操作、建档和维修保养,更是需要负责血液质量检查和储备工作,参加发血、实验检测、血型鉴定、交叉配血和成分制备。而这些工作都需要与临床医师沟通,具体了解血型等相关问题。有这样一些状况,检验人员在检验工作中总是指望临床医师能及时跟上检验科推出新检验技术的步伐,而临床医师并不愿积极去尝试,在某种程度上就容易导致不良的医疗合作关系的产生,从而容易出现医疗缺陷并引发医疗事故发生。 1.2临床医学检验技术质量管理机制执行力差 临床医学检验技术质量管理机制执行力差是存在的关键问题。很多医院的检验科都设置了相关的质量管理机制,这些机制对于工作人员的岗位职责及工作流程都有一定的规定。但是临床医学检验科工作人员在实际的工作运行中,并不能够真正落实制度规定的内容,严格最终质量管理制度。比如,在相关技术人员负责对血液及成分的化验检查等各项技术进行检查和监督的过程时,需要精确记下相关的记录,但是个别技术人员在数据记录过程中存在着误差。在进入实验室的时候,制度明确规定,所有人员需要穿上工作装,但是有个别人员不对自己进行规范,而直接进入实验室。 1.3临床医学检验技术质量管理的考核较少 临床医学检验技术质量管理的考核较少是存在的重要问题。技术质量管理的考核工作开展得好,能够督促工作人员做好质量管理。但是实际上,其更关注的是检验技术,很少会开展这方面的考核。另外,目前临床医学技术质量管理考核制度也不完善,质量管理的考核结果不与技术人员的奖金、职称等挂钩,都存在一定的弊端。 2解决临床医学检验技术质量管理问题的对策 为了更好地解决临床医学检验技术质量管理的问题,下面,笔者就从以下几方面就其对策进行分析。 2.1培养临床医学检验技术质量管理意识 培养临床医学检验技术质量管理意识是解决临床医学检验技术质量管理问题的前提和基础。只有从主观上意识到了临床医学检验技术质量管理的重要,才能够在日常的行为中做好关于质量管理方面的工作。培养质量管理意识需要从以下方面做好工作: (1)身为相关的领导,要有意识地加强自身学习,通过从检验工作的本色出发,加强急救医学、急救技术知识等相关方面的培训。只有质量管理意识提升了,才能够进一步增强工作职员应对医疗突发事件的应急能力,对新知识、新测定办法、新仪器的操作原理和步骤应实行重点培训,增强检验人员的基本医学知识。 (2)身为检验科工作人员,唯有质量管理意识提升了,才能够时刻督促自己做好工作。不仅要把技术作为工作重点,更是要重视质量管理。 2.2加强临床医学检验技术人员与临床医师的沟通 加强临床医学检验技术人员与临床医师的沟通是解决临床医学检验技术质量管理问题的重要措施。检验科的工作与临床科室有着较为密切的联系,因此,检验科工作人员要进一步加强和其他临床科室的沟通,熟悉不同疾病的试验室查看本色和疾病的诊断标准,理解临床常见病例和高发病例的相关医学知识,进一步积累临床工作经验,提升专业技能水平。从临床医学的角度来看,检验科的重要工作就是为临床一线医生提供里相关的检验数据,能够进一步为决定诊断、判定疗效、查明病因、施行临床医学研究等提供参考。为此,临床科室医生们的意见就成为检验科检验人员改进工作的关键,强化与临床医师的沟通。 2.3加强临床医学检验技术质量管理机制的执行力 一般来说,检验科需要建立和完善医疗质量管理体系和检验技术质量保证机制。在今后的工作中,检验科工作人员要严格按照规章制度行事,管理小组要严格按照医院医疗质量管理制度对检验人员工作的质量进行监控,确保检验工作标准化、流程化、质量化。比如,对于仪器的设备和维护就要严格按照制度来做,在使用仪器前,对仪器进行认真检查,确保不出现问题。在仪器使命之后,对仪器进行维护,把试验中的仪器误差值尽量降到最低。 2.4加强临床医学检验技术的考核 加强临床医学检验技术的考核能督促检验科工作人员做好工作,最好是将考核的结果与其待遇、职称等挂钩,真正让他们能够重视质量管理,并全身心投入其中。需要进一步加强对检验科的具体管理,不定期地对检验科人员进行检验技术质量的考核和监督。需要注意的是,要注意到整个检验过程中检验技术质量的考核。 综上所述,临床医学检验技术质量管理是检验科的重要工作,笔者就结合自身的工作经验,从培养临床医学检验技术质量管理意识、加强临床医学检验技术人员与临床医师的沟通、加强临床医学检验技术质量管理机制的执行力及加强临床医学检验技术的考核等方面进行介绍。在今后的工作中,要进一步做好临床医学检验技术质量管理工作,确保检验科工作顺利开展。 作者:王瑛 单位:南县妇幼保健院 医学技术论文:医学检验临床技术的提升研究 1医学检验临床技术的提高 1.1临床医学检验技术现状分析。 现代临床医学检验技术的发展中多学科渗透、配合,以完成临床医学诊断对检验工作的要求。作为一项综合性应用学科,任何单项学科的技术发展都对检验工作有着极大的促进作用。化学、物理学、光学、生物学等学科中,现代科技的应用为临床检验技术的发展提供了坚实的基础支持,也使得临床医学检验技术成为了现代医学领域发展最快的学科。目前,临床医学检验不仅应用于临床的诊疗,同时还在卫生预防、保健、康复等活动中有着重要的应用。目前,我国临床医学检验工作在机构设置、规模建设、普及率以及技术应用等方面都有了质的飞跃,临床检验科室成为了医院机构的基本构成单位。针对临床医学检验需求,应首先了解临床检验技术应用需求。在此基础上加强技术控制与管理、强化临床检验科室的管理、强化检验质量的控制与评测、强化新技术应用评价等工作。 1.2临床医学检验技术应用问题分析。 目前,我国临床医学检验技术应用中,多以检测技术规范为基础开展临床检测工作,但是由于缺乏统一的标准化管理,实验室设置、仪器标准化配置、制剂管理以及科室管理等仍存在需要改进的地方。另外,新技术应用过程中对临床检验人员的专业知识、学习能力等也提出了新的要求。这些都需要现代医疗结构针对临床医学检验技术发展及应用情况进行完善,通过问题的发现、解决方法的提出、解决方法的应用以及效果评价等工作促进临床检验事业的发展、促进临床医学检验技术的发展。 1.3鼓励医学检验设备企业发展,促进医学检验临床技术的提高。 在现代临床医学检验技术发展中,临床医学检验设备的发展具有重要的推动意义。因此,加强对医学检验设备企业的扶持、鼓励医学检验设备发展,能够促进医学检验设施生产企业经济效益的提升。通过政策扶持、利税扶持等,使医学检验生产企业能够提高综合市场竞争力,进而使设备生产企业具有更强的实力进行设备研发,以此促进医学临床检验技术的发展、促进我国临床医学检验事业的发展。 1.4以临床医学检验科室管理为基础,促进临床医学检验技术的应用。 为了促进临床医学检验技术的应用,鼓励临床医学检验技术的发展,我国医疗管理部门应在传统检验规范基础上,加强统一标准的出台。以统一的规范、标准指导临床医学检验科室的建设与管理,以此保障临床医学检验工作质量。同时,通过对人员素质的考核规定、人员在职学习规定等硬性标准的,保持临床医学检验工作人员的专业知识水平及先进性,促进临床医学检验技术的应用。针对现代临床医学检验技术的发展,新技术应用及新设备应用中还应加强与设备厂家的沟通。针对新设备、新技术应用中可能存在的问题制定应对预案,保障临床医学检验新技术应用的基础。 1.5加快临床医学检验成果的转化,促进临床医学检验技术的发展。 在临床医学检验技术发展中,各大院校及科研机构是临床医学检验技术发展的重要动力。但是,受市场经济因素影响,许多临床医学检验技术的研究成果并未实现产品化。这在很大程度上影响了我国临床医学检验事业的发展,影响了临床医学检验技术的发展。针对这一问题,现代科研机构及各大院校应加强成果的宣传与转化。针对一部分企业缺乏专利、成果转让费用的情况,研究机构可以采取技术入股等形式进行科研成果的转化。通过技术入股降低科研成果转让门槛、同时开拓院校、科研机构研究经费来源,促进研究工作的进一步开展。 2以经验交流为重点,促进临床医学检验技术的发展 临床检验人员是临床医学检验技术应用的一线人员,他们对临床医学检验技术实际应用中存在的问题、解决措施及发展方向有着极大的发言权。但是,在目前的临床医学检验技术研发中,由于缺乏这类人员的参与,导致了许多技术实际应用操作性不强、时效性不强等问题。因此,我国临床医学检验技术研发单位应在临床医学检验技术研究中,加强与一线检验人员的经验交流和技术交流。通过交流活动使技术研究人员了解检验技术的实际应用情况,以此为基础提高临床医学检验设备操作的便捷性。同时针对临床医学检验工作快速检验的需求,加强研究工作中检验时效性的应用,提高临床医学检验新技术的发展水平。 3结论 综上所述,现代临床医学检验技术的发展对提高临床诊疗效率、提高临床诊断准确性有着重要的意义。随着我国医疗体系的健全、医疗工作开展中对临床医学检验工作的需求,我国临床医学检验科研机构以及仪器设备生产企业应加快研发脚步。以自主知识产权为基础,提高我国临床医学检验技术水平,促进临床医学检验事业的发展。 作者:徐平 王林涛 单位:山东省平度市田庄镇卫生院 医学技术论文:论医学检验技术专业的教学改革 一、医学检验技术专业发展趋势 医学检验是一门综合性的边缘学科。因此,有必要建立其自身的理论发展体系,重点研究自动化技术、形态学检验技能、生物安全操作技术。医学检验技术的发展,特别是检验仪器的迅速发展,使生化、临床、免疫和微生物检验中的部分项目已实现了全自动或半自动化。一些新型检验技术(如生化检验中的酶促速率法分析技术,临床检验中的干化学试纸条法检测,免疫检验中的放射免疫,酶免疫及化学发光,微生物检验中的全自动鉴定技术和以聚合酶链反应为代表的分子生物学新技术)使检测方法的灵敏度不断提高,特异性增强,检测结果更加准确可靠。检验技术装备日趋专业化、精密化,检测项目逐步增多,使临床疾病的诊断对医学检验项目的依赖愈加明显。临床检验已由单纯的辅助性技术工作变成直接参与临床诊断、科研和医疗决策的手段,对疾病的诊断、治疗监测和预后评估都起着越来越重要的作用。自动化仪器检验虽具有速度快、重复性好、干扰因素小、可批量测定、便于室内质控和评价等特点,是医学检验技术发展的主流,但其忽略了标本的形态学观察,漏检、误诊时有发生。实践证明,无论仪器多么精确、多么自动化,也不能完全取代具有诸多形态学成分的显微镜检验,因为它不可能有完全的思维鉴别能力。因此,形态检验技能是医学检验人员必备的技能和“真功夫”,是任何仪器设备都无法替代的,学校应注重医学检验技术专业学生此项技能的培训。 二、我校医学检验技术专业教学情况及存在的主要问题 我校医学检验技术专业创办已有56年,是学校的重点专业,有一定的办学基础和办学经验,为各地医疗卫生机构输送了大量的医学检验人才。近年来学校在重点专业建设和示范校建设中陆续购入了一批先进的实验仪器设备,使医学检验技术专业办学水平有了进一步的提升,在师资队伍结构和课程设置、校内外实训基地建设、教学方法和手段等方面都取得了一定的成绩,但部分教学仍采用传统教学模式,没有彻底转变专业课程开发理念,表现在仅从医学检验岗位工作任务出发,课程设置与工作实际、就业岗位技能要求联系不紧密等方面。另外,出于学校教学经费和成本的考虑,压缩了学校实践教学及临床见习的课时,理论教学过多,实践教学课时相对偏少,检验职业岗位能力在教学中未得到充分重视。同时,还存在部分专业核心课程师资匮乏、教学内容与临床实际脱节、学生接触临床较晚、适应性有待提高等方面的问题。 三、中职医学检验技术专业教学改革 1人才培养模式改革 为适应医学检验行业飞速发展和检验医学分工细化的发展趋势,医学检验人才培养模式改革势在必行,医学检验技术专业培养目标有待进一步明确,人才培养模式应充分体现中职医学检验技术专业特色。学校应重点培养学生的实验操作技能,使学生适应实验仪器操作、血液标本采集、实验室质量控制和常用试剂配制的岗位需求,具备自动化和微机化实验仪器设备操作维护方面的知识,成为医学检验行业技术熟练的人才。 2专业课程设置与课程标准改革 按照教育部的有关规定,中职学校应以能力为本位,突出应用性、实践性,科学地建立课程体系。(1)以就业为导向、以职业能力为依据,构建理论知识以“必需、够用”为原则,基础理论以“应用”为目的,围绕应用能力和职业基本素养培养,强化综合能力的课程体系。医学检验技术专业学生在校初期突出医用化学和计算机应用基本知识、基本技能的学习,掌握基础医学和临床医学的基本理论知识和临床疾病诊疗基本知识。(2)在专业理论学习方面,根据本专业职业岗位群所需知识、能力结构的基本要求,按职业导向、项目引领,删去陈旧内容,重新整合教学内容,并在原有课程体系中增设与地域职业特点和职业岗位需求相关的课程,如艾滋病护理及职业防护、医学统计方法等。(3)在实践教学方面,以全面提高学生动手能力和综合分析、解决问题的能力为目标,对各门核心课程内容进行筛选,删除陈旧和重复内容,按职业导向设置实践教学课程,按职业岗位工作流程设计综合实验及仿真实训,使学生学习在未来职业岗位,工作在学习环境,真正实现教、学、做一体化和理论与实践的零距离。实行早期临床见习,着重培养学生适应医学检验技术专业及相关领域职业岗位所需的技能。 3专业教学改革 3.1教学理念的更新与教学模式的探索 以就业为导向、岗位能力为引领的任务驱动式教学模式将成为现代职业教育教学体系的核心。围绕这个核心,我校的做法是:第一学年以培养职业人文素质为主,第二学年以培养岗位核心技能为主,第三学年以培养岗位综合能力为主,循序渐进推进,通过校内外实训基地的认知性实践、模拟和真实岗位实训及顶岗实习,培养学生的职业岗位技能,提高专业理论水平和实践教学质量。 3.2教学方法的创新随着教学改革不断深入,改革和创新 教学方法以适应职业导向、项目引领、任务驱动的课程教学模式势在必行,减少纯理论教学,改革实验教学方法,减少演示性、验证性实验,加强实际操作训练;聘请行业专家承担一定教学任务,共同参与教学探索与实施,采用多种教学方法,如立体式多媒体教学、项目式教学、互动式教学、案例分析式教学、情景式教学、知识竞赛式教学、讨论式教学等,通过设置一个项目或工作任务提高学生分析和解决问题的能力,让学生参与试剂配制、实验器材准备、预实验等,课余时间开放实验室,并配备专业实训教师辅导,让学生有更多的时间参加操作能力训练,使教学紧密联系临床而又生动有趣。 3.3考试及评价模式的改变 考试是教学活动的重要组成部分,是检查教学质量的重要手段,是评价学生学习,检查教师教学情况、教学水平以及评估教学效果的主要依据。为加强教学管理,提高教学质量,对学生职业能力的评价,除学校评价外,还应增加用人单位和社会评价。 3.4编写理实一体化的校本教材 对三年制中职医学检验技术专业学生而言,要在两年学校学习期间掌握扎实的专业基础、专业理论知识和基本的专业操作技能,学校就必须充分发挥教、学、做一体化的作用,对各核心课程内容进行整合,编写具有中职医学检验技术专业特色的综合技能实训校本教材。这样可使核心课程专业技能相互衔接,达到强化专业技能、缩短适应临床职业岗位时间的目的。 3.5专业师资队伍建设 职业教育对教师提出了更高的要求,师资队伍建设要适应专业人才培养模式改变的需要,按照职业岗位要求,教师不仅应具备扎实的理论知识,还应具有丰富的实际工作经验。因此,专业教师应充实理论知识,定期参与临床实践,了解一线工作情况,积累实际工作经验,提出研究、解决问题的方法;加强专兼职教师队伍建设,聘请行业专家或有丰富经验的专业技术人员作为兼职教师,承担部分核心课程的理论、实践和现场教学,实现专兼职教师教学的相互交叉、融合;通过“走出去、请进来”的双通道途径,培养“双师型”教师,改善师资结构,解决部分专业核心课程师资匮乏的现实问题。制定相应的政策和办法,加强专业带头人和骨干教师的培养。 4专业实训基地建设改革 医学检验技术专业教学,需要有良好的实验实训条件和先进的检验仪器设备,但学校的办学经费有限,无法及时更新临床实验室,所以可走校企合作的办学模式。一方面,接受各医院因为更新换代而赠送给学校的检验仪器设备,一些大型仪器设备可以与医院资源共享;另一方面,加强校内实训基地仿真环境的建设和对外开放,让学生有更多练习实践技能的机会,又可发挥校内实训基地的社会服务功能,作为当地基层医疗卫生机构检验人员的培训基地。 5学生职业素质培养改革 从上世纪80年代起,一些医科大学相继开设了医学检验技术专业,目前二甲以上医院及相关行业的检验科室普遍接受的是医学检验技术专业毕业的研究生、本科生和高职高专生,这使得中职生面临巨大的就业压力,为此,中等职业教育应从学生素质教育入手,加强学生人文素养和心理素质培养,开设职业生涯规划和就业指导课程,帮助学生面对现实,树立正确的择业观,提高学生的就业技巧,增强学生的综合素质和职业岗位能力。 本文作者:葛娟 单位:伊宁卫生学校 医学技术论文:临床医学虚拟技术运用 本文作者:牛俊祝 单位:河南护理职业学院 1虚拟现实技术概况 虚拟现实(VirtualReality,简称VR),又称临境技术,是指利用三维图形生成技术、传感交互技术以及高分辨率显示技术,生成三维逼真的虚拟环境[1]。通俗地讲,虚拟现实就是一种人与通过计算机生成的虚拟环境可自然交互的人机界面。虚拟现实技术起源于美国,目前以风行于军事训练、娱乐、医学、教育、建筑等各个行业。虚拟现实技术的理论基础是建构主义和人本主义学习理论。教育是一个传授知识的过程,通过学习者的亲身经历可以加速这一过程并且巩固所传授的知识,虚拟现实技术是为此而设计的很多方法中最有效的。虚拟现实技术具有不可替代的且令人鼓舞的应用前景,因为它允许学生与现有的各种信息互动,在仿真过程中,学生可以经历不同的时间和空间、可以接触各种仿真物体以及接触虚拟境界的各个部分。虚拟现实技术具有感知性、交互性、构想性等特点,认真分析临床医学教学中遇到的问题和虚拟现实技术的契合点,必将为临床医学教育带来新的生命力。 2目前临床医学教育中存在的问题 2.1临床实践与医学伦理之间的矛盾 众所周知,临床操作中有部分是具有侵入性的,对病人来说,可能会有创伤性和危险性。假如医学生的技能操作尚不规范和熟练,让其直接施行操作,很有可能将对病人构成伤害,甚至危及他们的生命,这有悖于医学伦理。其次,学生多组见习,如果反复检查同一名患者,必然会造成患者的不合作,从爱伤观念和人道主义观念出发,需要有新的教学方法来代替以真人为对象的临床实践教学。 2.2临床技能实践与资源短缺的矛盾 临床医学是一门实践性、规范性、直观性较强的学科,实践教学部分不可或缺。随着近年来高校的扩招,院校有限的实验设备、实验仪器、实习床位等资源不能很好地满足临床医学生的实践需求,师资力量和实验室的运行能力也面临着很大的考验。 2.3医疗风险与带教教师积极性的矛盾 随着社会法制观念的普及,社会医疗需求的增加,医患纠纷日益增加,在对医师尚没有相对科学和公正的法律保护的情况下,要指导医学生在病人身上进行临床技能训练,临床带教老师往往要冒着极高的风险,有些带教医师基于自我保护意识,经常避重就轻,躲避带教。这对提高临床技能教学质量极为不利。 3虚拟现实技术在临床医学教学中的优势 首先,虚拟现实技术在临床医学教学中的应用,既可避免临床医学实践教学对患者的健康造成影响,又可使学生在虚拟的教学环境中以及模拟患者的病情变化中学习医学知识和相关的操作技能,以便在真实的临床医学实践中实现学有所用,不仅使临床医学实践教学的顺利进行得到保障,还可以较高地保证教学质量。 其次,虚拟现实技术提供的无损耗实践环境可以模拟实验、实习的全部过程,改变了传统的教师演示、学生练习的教学模式。学生可在不占用实验室资源的情况下,掌握实验的操作流程,这样就很大程度地节约了实验室资源,有效缓解供需矛盾。 最后,虚拟现实技术可以使医学生在接触临床之前就提前进入虚拟的临床氛围,在虚拟环境中进行模拟操作,掌握必备的基础知识理论,可以使其动手能力得到锻炼,进而避免在接触真实临床环境时出现手忙脚乱的状态,防止造成安全隐患。 4虚拟现实技术在临床医学教育中的具体应用 4.1虚拟人体 美国国立医学图书馆(NLM)早在1985年,就开始进行人体解剖图像数字化的研究,美国科罗拉多州立大学医学院将一具女性尸体和一具男性尸体分别作了1mm和0.33mm间距的CT和MR扫描,然后将尸体冰冻后切成1mm的薄片并照相,经图像重建生成冠状面和矢状面映像,所得图像数据经压缩后,建立了“可视人”,并出版发行了CD盘片[2]。学生可在计算机屏幕上对“可视人”进行矢状面和冠状面的解剖,并且可以缩放局部图像。这一项研究应用对解剖学的教学有着非同寻常的意义。汕头大学医学院于2002年9月引进挪威的综合模拟人(SimMan),主要用于临床技能教学和考核[3]。首都医科大学于2004年引进了美国的HPS和智能型高级综合数字模拟人,率先在国内开展基于VR的急诊医学高仿真模拟教学[4]。学生的诊治操作由计算机评判“,病人”的状况随时改变——或恶化或好转,学生在此过程中可获得真实的临床操作体验。此外,虚拟人体可开展虚拟解剖学、虚拟内窥镜学等学科的计算机辅助教学。 4.2虚拟实验室 虚拟实验室是在计算机加上一组软件和相关的硬件,让使用者在操作这台计算机时就像在操作一台实验仪器一样。很多临床医学教育中的实验都可以在虚拟实验室中开展进行。在“实验室”里,学生有充分的实验自主权,可以仿真实现各种实际中甚至不可视、不可入、不可摸、危险性高的实验,扩宽了教学实验的时间与空间的限制,学生甚至可以“全天候”地开展实验,降低了实验教学对客观物质条件的依赖。虚拟实验室的硬件用来解决信号的输入和输出问题,软件更为关键,它能很方便地改变、增减系统的功能与规模,美国加利福尼亚大学科尔曼实验室开发的EXP软件,就是一个用于神经生理学虚拟实验的基于虚拟现实的多功能软件。应用虚拟现实技术的培训模型是一种较新颖的教学方法,不仅为医学生提供了在校早期接触临床的机会和条件,而且还能使其临床技能操作能力和综合诊断思维能力得到提高,有效激发学生们的学习热情和潜力,较快地掌握临床诊疗实践规律,最后,还有助于学生的职业道德及行为规范的养成。 近几年,在医学教育中,虚拟现实技术的作用显得越来越重要,尤其体现在提高病人的安全性、培养学生的专业操作技能与自信、教育规范化等方面凸显了巨大优势。虚拟现实技术不仅可以提高医学教学水平,还有助于做到客观化考核,但是,它永远不可能取代真正的临床实践,它只是医学生接触真实病人之前的过渡性培训。我们应该适当地把虚拟现实技术和其它教育模式有机结合起来,提高医学专业课课堂的教学效率。 医学技术论文:生物医学在体成像技术作用 本文作者:兰海云 汪爱勤 尹文 单位:第四军医大学基础医学部 第四军医大学基础医学部 第四军医大学中心实验室 在体成像技术的发展及成像策略的不断提高,能够在活的生物体内揭示细胞和分子水平的诸多细微变化,有助于在生物整体、真实的体内环境中高时间分辨率地研究生命过程。针对某一生物过程的带有光学标记的报告基因已被广泛应用于细胞生物学的研究,近年来正被更多地用于在活的动物模型中探究人体内生理机能和疾病的生物学过程。利用荧光蛋白、萤光素酶基因等生物材料标记细胞、病原体和基因,早已被证实是一种在体内设置“检测器”、体外直观检测的非常可行的策略[1]。 1在体生物发光成像技术的原理 通过生物技术将构建的以萤光素酶基因作为标记基因的载体(重组原核表达质粒、重组真核表达质粒或重组病毒),经转化、转染或感染并筛选得到重组病原菌、细胞(如免疫细胞、肿瘤细胞、胚胎干细胞等)或重组病毒(如腺病毒、慢病毒、逆转录病毒等)用于转入小动物;或是将含萤光素酶及调控序列的载体线性化后经显微注射等技术稳定整合于小动物基因组制备转基因动物[2-4]。标记基因的表达可通过多种调控元件进行调控,如靶基因的启动子和增强子等;标记的方法因研究领域、研究目的和实验策略的不同而各异[4],但最终都是在体内组织如血液、肝脏、脑、脾、肾等靶部位因特定生物过程的发生而伴随产生有酶活性的萤光素酶。在注入底物即萤光素的条件下,萤光素酶催化底物反应产生特定波长的光信号,通过成像系统可以直观检测到光信号的产生及变化,实时反映体内发生的生物过程,如基因的调控表达、信号传导、蛋白质之间的相互作用、细胞增殖与分化等。因此,在体生物发光成像技术可广泛应用于分子生物学、细胞生物学、病毒学与免疫学、肿瘤学等研究领域[5-8]。 2在体生物发光成像技术的应用 2.1标记于肿瘤细胞、免疫细胞、胚胎干细胞等,转入体内后进行成像 萤光素酶基因作为一种报告基因,最初应用于体外培养细胞内目的基因的表达研究。在体生物发光成像技术的发展,使其能够应用于在体组织细胞的表达研究[9]。萤光素酶是一类生物发光酶,1种细胞可同时被2种具有不同底物的萤光素酶标记。例如其一可由一组成性稳定表达的启动子驱动,作为内参,反应细胞数量的变化;另一萤光素酶由要研究的组织特异性启动子驱动,其发光信号的变化,在消除细胞数量变化的影响后就可反映特定的启动子在动物体内的表达活性[10-11]。 2.1.1肿瘤及抗肿瘤研究在体生物发光成像技术可直接实时地监测各种癌症模型中肿瘤的生长和转移,并可对癌症治疗中癌细胞的变化进行实时观测和评估,能够无创伤地定量检测小鼠整体的原位瘤、转移瘤及自发瘤。Klerk等[12]研究证实了利用此技术测量肿瘤负荷具有很高的可靠性。Minn等[13]应用该技术进行了乳腺癌肺转移相关基因的研究,他们构建能够表达荧光蛋白、萤光素酶的反转录病毒载体,并稳定转染已获得的不同亚群肿瘤细胞,先通过荧光激活细胞分选术筛选同一亚群内具有相同转染效果(稳定表达外源蛋白即荧光蛋白和萤光素酶,且水平一致)的细胞,并尾静脉注射免疫缺陷小鼠,通过检测生物发光的部位和大小,评价不同亚群肿瘤细胞向肺部位的转移情况及其转移能力,再通过检测细胞内各基因的表达差异来分析肺转移相关基因。Gupta等[15-16]又用相似的方法来研究乳腺癌脑转移相关基因及乳腺癌肺转移过程中分化基因介导的肿瘤再起始,结果再次显示了生物发光成像技术应用于肿瘤及癌转移机理研究领域的优越性。 2.1.2抗肿瘤免疫及肿瘤细胞疫苗的研究用带有生物发光标记基因的小鼠淋巴细胞或基因修饰的肿瘤细胞疫苗,可以检测放射及化学药物治疗的效果,并可寻找在肿瘤骨髓转移及抗肿瘤免疫治疗中复杂的细胞机制。Cayeux等[17]用萤光素酶基因标记基因修饰的肿瘤细胞疫苗来免疫小鼠,而用另一种底物不同于前者的5,6-carboxy-succinimidyl-fluorescein标记该小鼠内一种与肿瘤相关的免疫细胞,通过2种不同的标记研究了基因修饰的肿瘤细胞疫苗免疫小鼠后抗原递呈、免疫细胞之间的相互作用及不同免疫细胞在体内免疫过程中的作用。 2.1.3药物促肿瘤细胞凋亡的研究当萤光素酶与抑制多肽以融合蛋白形式在哺乳动物细胞中表达,产生的融合蛋白无萤光素酶活性,细胞不能发光,而当细胞发生凋亡时,活化的caspase-3在特异识别位点切去抑制多肽,萤光素酶活性得到恢复,由此可用于观察活体动物体内的细胞凋亡相关事件。细胞凋亡时被激活的caspase-3/7与DEVD-氨基萤光素(aminoluciferin)特异结合而被酶解为氨基萤光素,它可被萤光素酶识别而产生生物发光信号。Liu、Hickson等[18-19]利用这一现象设计的细胞凋亡检测方法均能够以极低的DEVD-氨基萤光素量获得较强的发光强度,因而这一方法可用于评价TNFα(α肿瘤坏死因子)、FasL、TRAIL(TNF相关促凋亡配体)等因素针对肿瘤的治疗效果。 2.1.4胚胎干细胞及再生医学的研究胚胎干细胞在再生医学领域极具应用前景,然而注入活机体的胚胎干细胞及其分化细胞尚存在显著的细胞死亡、畸胎瘤的形成、宿主免疫排斥反应等障碍。应用在体生物发光成像技术,可对胚胎干细胞本身及其在注入机体后的存活、增殖、分化等生物事件的发生机理进行深入研究,从而使上述诸多问题得以解决[20]。 2.2标记病原微生物,用于研究感染致病机制、转移途径及宿主免疫反应等 在感染性疾病的研究中,在体生物发光成像技术的应用,不仅可以提供疾病进程中观测病原体在动物体内的寄居部位、数量变化及对外界因素的反应等实时变化信息,而且更有助于揭示感染体内病原体逃逸宿主防御的机制[21]。对病原体感染过程非侵入性的检测能够对疾病进程实时地提供新的信息,且有可能发现新的感染位点[22]。Lucker等[23-26]以萤光素酶基因标记HSV-1(单纯疱疹病毒)并分别侵染Ⅰ类干扰素受体缺失、Ⅱ类干扰素受体缺失、Ⅰ和Ⅱ类干扰素受体均缺失的小鼠,可观察到HSV-1对不同干扰素受体缺失小鼠的肝脏、肺、脾、淋巴结的侵袭,及病毒从血液系统进入神经系统的过程,从而证实了不同干扰素在HSV-1感染中所起的不同的作用。Lucker等[27]针对痘苗病毒的类似研究也证实,不同干扰素在机体感染过程中各自和协同发挥的重要作用。#p#分页标题#e# 2.3标记于基因治疗载体用于探究基因治疗机制和评价治疗效果 将一个或多个目的基因安全有效地转入体内靶细胞可用于基因治疗,应用萤光素酶基因作为报告基因构建载体,观察目的基因是否能够在试验动物体内持续高效和特异性表达。这种非侵入方式具有容易准备、低毒性及轻微免疫反应的优点。萤光素酶基因也可以插入脂质体包裹的DNA分子中,用来观察脂质体为载体的DNA运输和基因治疗情况。Smith等[28]已经运用该技术进行了HSV作为肝脏疾病基因治疗载体的可行性研究。Chou等[29]将带有萤光素酶基因标记的稳定表达肝细胞癌抗原的质粒转入沙门菌减毒株,并作为疫苗口服免疫模型小鼠,在体成像显示了体内沙门菌成功表达抗原和沙门菌作为活菌疫苗在体内的清除过程。 2.4蛋白质间相互作用、信号转导等的研究 蛋白片段互补策略广泛用于研究细胞内蛋白质间的相互作用,这种策略在借助在体生物发光成像技术后就可以被运用到活体动物内,以非侵入、可量化、实时地显示蛋白质之间的相互作用[31]。在动物体内直接观察细胞中或活体动物体内2种蛋白质的相互作用,可将Firefly萤光素酶(Fluc)的N端与C端分离开,分别与2个可能产生相互作用的目的蛋白相连,并使2组蛋白由不同的载体分别诱导表达。在体的细胞内若2个目的蛋白能靠近并结合形成完整的Fluc,则会产生发光信号。Andrea等[32]建立了一种转基因报告小鼠,由特异启动子(TgG4F(+/-))及其转录反式作用因子多联体蛋白Gal4进行调控。将融合了Gal4BD的p53和融合了VP16的TAg的病毒载体共转入该小鼠的肝脏细胞,在小鼠肝脏部位观察到了明显的发光信号,显示p53与TAg的结合引发Gal4BD与VP16结合,结合的多联蛋白顺利与启动子TgG4F(+/-)结合,进而引发Fluc在肝脏组织的表达。 2.5体内干扰RNA及DNA疫苗的研究 目前RNA干扰技术已经发展成为一种体外转录后沉默基因的方法,在体内RNA干扰的转录后表达沉默可以引起各种广泛的生物学效应,因此生物发光在体成像技术有力地促进了体内RNA干扰的研究和在体内利用RNA干扰技术进行其他疾病机理及生物治疗的探索。McCaffrey[33]等通过将表达萤光素酶的真核表达载体与针对萤光素酶基因设计的双链小干扰RNA(siRNA)共注射成年小鼠,与对照组比较,前者的荧光强度明显减弱,表明针对性的双链siRNA明显起到抑制基因表达的作用。他们还构建表达功能性小发夹RNA(shRNA)的真核表达载体,与表达萤光素酶的载体共注射成体小鼠,与对照组相比,同样观察到长时程后荧光强度明显减弱。RNA干扰技术成功用于临床治疗须保证双链siRNA有效转入体内并维持有效的浓度,而借助在体生物发光成像技术则可便捷准确地评价双链siRNA运送方法的效果。Takeshita等[34-36]已利用该技术分别对各自所设计的不同的双链siRNA运送方法进行了全面的评价,并发现合理的运送方法,如双链siRNA与某些小分子化合物的连接修饰与单独的注射双链siRNA相比,前者能使双链siRNA在体内较长时间内不被降解。RNA干扰可作为传统DNA疫苗的补充,被用以在体内消除免疫抑制因子表达。DNA疫苗的效应常常因相关的信号转导途径下调该获得性免疫反应而受到限制。因此,免疫抑制性的信号途径的沉默将是DNA疫苗效能得到加强的一种极有潜力的策略。Huang等[37]应用在体生物发光技术所做的研究结果显示,皮下注射编码shRNA的DNA,可以作为体内基因沉默和一种能够有效提高DNA疫苗效果的手段。 2.6标记于转基因载体建立转基因动物模型 2.6.1基因表达动物模型为研究目的基因是在何时、何种刺激下表达的,可将萤光素酶基因插入目的基因启动子的下游,并稳定整合于实验动物染色体中,形成转基因动物模型。可用于研究动物发育过程中特定基因的时空表达情况,观察药物诱导特定基因表达及其他生物事件引起的相应基因表达或关闭。Chen等[37]将受胰岛素调控启动子调控表达萤光素酶的转基因小鼠制成糖尿病小鼠模型,采用在体生物发光成像技术证实了肝脏组织中含有可生成胰岛素的细胞。研究结果也证实了在转录调控序列和反式转录因子与目的基因相同的情况下,萤光素酶的表达水平及底物发光强度能够真实反映目的基因的表达状况。目前对于调控多药耐药性基因-1(mdr-1a)表达的关键因子和胞内微环境的机制尚不明了,使多药耐药性依然成为对癌症患者成功化疗的一大障碍。为深入研究mdr-1a在体内组织中转录调控的机制,Long等[38]通过胚胎干细胞同源重组、遗传杂交的手段构建了基因型为mdr-1a+/Fluc的转基因小鼠(野生型基因型为mdr-1a+/+)。mdr-1a+/Fluc中Fluc已完全置于mdr-1a开放读码框中,其表达受内源性mdr-1a启动子及相应各种反式作用因子的调控,Western印迹等不同方法均验证了该模型mdr-1a的表达量与Firefly萤光素酶蛋白表达、发光强度成正比。该小鼠体内Fluc的表达与mdr-1a的表达在时间、所处的微环境均完全一致,可作为研究各种因素下mdr-1a表达调控的理想的动物模型。类似的研究所建立的模型能弥补体外细胞培养不能提供的特定基因表达的真实微环境的缺点,也能弥补基因敲除小鼠存在的代偿效应等不足[39]。 2.6.2各种疾病模型研究者根据研究目的,将致病基因、病毒及细菌进行萤光素酶标记,转入动物体内形成所需的疾病模型,包括免疫系统疾病、感染疾病等。除可提供靶基因在体内的实时表达和对候选药物的准确反应,还可以用来评估候选药物和其他化合物的毒性,为药物在疾病中的作用机制及效用提供研究方法。Hsieh[40-41]等将受前列腺特异性抗原启动子调控表达萤光素酶转基因小鼠(sPSA-Luc),与前列腺癌转基因模型小鼠TRAMP杂交,经检测筛选得到的子代小鼠TRAMP-Luc随前列腺特异性抗原的表达稳定产生萤光素酶。因此,该小鼠借助在体生物发光成像技术已被成功地用于前列腺癌的发生及转移研究。 3在体生物发光成像技术的发展趋势 近年来针对生物发光成像过程的三大要素,即萤光素酶、底物、成像设备的研究不断取得新进展。研究人员应用遗传学手段,在基因、蛋白水平对各种萤光素酶的分子结构进行改造,获得了新的萤光素酶,使底物发光的波长发生明显的红移(使发光波长变长)从而减少了光穿透机体组织时的光吸收,提高了萤光素酶在哺乳动物细胞中表达的稳定性,改变了酶在组织细胞中的半衰期。与原先的天然萤光素酶相比,通过改进得到的各种萤光素酶在体内表达的稳定性、催化底物的反应等方面得到了优化,不仅增加了发光输出量,更能适应不同时程的成像方式[42-46]。各种萤光素酶与体内不同组织对应着独特的动力学特征。研究人员试图通过优化发光底物转入体内的方式、底物在体内的释放方式、对细胞内底物摄入相关蛋白加以限制,以及对底物本身的结构加以改造等手段,来满足体内不同时程生物过程的动态性研究。Kheirolomoom等[47]分别用长循环脂质体和温度敏感型脂质体包裹萤光素并转入体内。前者萤光素酶以一定水平正常表达时发光完全依赖于体内萤光素的释放。今后,通过选择合适的包裹材料(如设计合理的脂质体)或其他运载方式(如植入性微渗透泵[48]),可能使底物在体内较长时间内保持相对恒定的释放速率,使底物浓度保持稳定。#p#分页标题#e# 这样,发光强度在一定时间内完全取决于萤光素酶的表达水平。而温度敏感型脂质体可以被直接运到肿瘤组织中,通过一次超声热处理,可以引发一次爆发式快速释放,这种温度敏感型脂质体则可以实现定点转入和定点释放底物。萤光素酶底物进入细胞的过程受细胞内某些自身蛋白的影响。Zhang等[49]发现ABC家族的乳腺癌耐性蛋白(ABCG2/BCRP)作为重要的膜转运蛋白,其表达水平和特异结构域的功能影响萤光素的摄入过程,因而影响生物发光信号的产出。这就提示,一方面可通过降低或消除此类蛋白对底物进入靶细胞的影响,使发光信号相对地最大化,另一方面可被用于高效筛选针对ABCG2/BCRP的药物抑制剂[50]。从某些细菌得到的萤光素酶基因均位于一个操纵子内,且操纵子内除含有萤光素酶基因外,还包含整套底物合成酶基因,因此,将该操纵子稳定转入的细菌侵染动物模型后,无需外源底物就能实现成像[51]。若将这类细菌来源的萤光素酶应用于动物细胞,可能更有利于在体发光成像。但这是否可行,目前尚未见相关报道。成像设备方面的进展不仅提高了设备的灵敏度,而且使功能更加全面,数据采集与分析更加精确。例如,已经应用三维成像技术使信号定位更明确、分析更全面。随着在体生物发光成像技术的逐步成熟,必将使其更广泛地应用于生物医学研究的各领域。
浅谈工业废水处理新技术:工业废水处理环境监测论文 一、工业废水环境质量监测问题 1、污染问题 工厂是一个生产作业的集中区域,其涉及到多种工业化产品,因而最终产生废弃物类别也是多重多样的。从环境监测结果分析,工厂废水可导致大面积水域污染,水质恶化、污染物超标、水生植物无法生长等,这些都是工厂周边区域普遍存在的问题。水资源是人类社会活动不可缺少的元素,水资源污染将对社会环境、人居生活、产业发展等造成诸多不利影响。 2、标准问题 为了整顿工业经济发展秩序,国家对各类生产区域实施项目规划,要求工厂建立科学的环境监测体系,帮助企业解决现实生产中遇到的污染问题。实际监测发现,废水环境监测缺少明确的标准参数,对工厂监测内容达不到预定标准,影响了环境治理决策的有效性。目前部分国家重点源监测项目与行业标准污染物项目不一致,如制糖、造纸、城镇污水处理厂等。 制糖行业监测项目监测分类监测项目重点污染源pH值、色度、COD、BOD5、氨氮、石油类、流量行业标准污染物基本控制项目pH值、COD、BOD5、氨氮、SS、总氮、总磷、单位产品(糖)基准排水量 3、治理问题 监测是为了更好地治理环境,对环境监测中发现的质量问题,工厂并没有及时采取措施处理,导致废水污染面积逐渐扩大化,对新水域产生了更多的危害性。总结原因,多数工厂从运营成本角度考虑,对环境治理未投入足够的出污费用,废水问题无法从根本上得到解决。另一方面,环境监测机构职能不健全,现阶段难以达到预定的监测指标,这些都阻碍了废水监测与治理工作。 二、基于监测结果的废水处理方法 水资源是人类长期生存与发展的根本,注重水资源保护是科学发展观要求。考虑到工业经济的重要性,以及工业化发展带来的环境污染问题,必须强化工厂废水治理力度,为工厂建立更加全面的废水治理方案。当钱,废水治理技术包括:物理法、化学法、生物法等,可根据工厂内设备建立针对性的监测处理方案。 1、物理法 废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类,利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物,这是物理法应用的基本原理,对工业废水过滤起到了基本净化作用。工厂可设计相对规模的生态绿化池,按照工厂生产规模定期回收废水,通过净化池处理后完成净化作用。 2、化学法 利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质,利用化学反应原理执行有效的净化处理方案,这样可以避免废水处理中出现的异常问题。例如,中和法用于中和酸性或碱性废水;萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”,回收酚类、重金属等;氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物,杀灭天然水体中的病原菌等。 3、生物法 利用微生物的生化作用处理废水中的有机物,要求在废水池中设置生物过滤系统,及时清除水中有害物质,避免废水排放后对周围水域产生污染作用。例如,生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水,使有机物转化降解成无机盐而得到净化。生物法处理要注意考察工厂类型,不同工厂所用方法存在差异性,选择合适方式进行处理以保证净化效果。 三、结论 我国工业经济集约化转型期,必须重视环境污染问题治理与控制,水资源是环境污染急需解决的问题。针对废水环境监测存在的污染问题,必须进一步强化环境质量监测处理力度,为工厂现代化生产创造有利条件。环境监测部门要发挥环保功能,对工厂废水出污存在的问题提出解决方案,指导工厂利用物理法、化学法、生物法等,进一步优化工厂废水治理水平。 作者:周子龙单位:上海申丰地质新技术应用研究院有限公司 浅谈工业废水处理新技术:工业废水处理新技术的经济和环保效益 随着我国工业化和城市化的快速推进,工业废水种类和数量迅猛增加,废水排放量占全国总量40%以上,目前大量的工业废水未能达标排放,既影响重复利用,也一定程度污染环境。“十二五”期间,国家在水环境保护方面工作力度进一步加大,强化水中污染物的减排和治理,将氨氮首次纳入约束性指标;并要求继续提高污水处理率和设备负荷率。未来的几年内,工业废水处理将进入攻坚阶段。为了实现节能减排的要求,处理工艺的进步是最重要的途径。为了响应国家节能减排和循环经济的要求,我公司北京博汇特环保科技有限公司与德国EBV公司合作提出了一种新型的节能降耗的工业废水处理技术—BioDopp工艺。该工艺体现了“高效化、集成化、智能化及减量化”的特点。 1BioDopp工艺简介及其技术优势 1.1工艺简介BioDopp工艺是结合了氧化沟的全液内回流及一体化结构理念,利用A2/O的不同功能分区形式,借助CASS工艺前置选择区模式,辅以高效的曝气技术,通过创新的空气提推技术作为源动力,将水解酸化、生物选择区、除碳、脱氮、沉淀甚至除磷等多个功能单元结合在一起的生物处理工艺。该工艺有效节省了占地面积,缩短了工艺流程,减少了土建及管道投资,并且也大大缩短了巡检路线,便于建成后运营管理。BioDopp一体化结构见图1。BioDopp工艺的微生物驯化技术是其关键技术,工艺中其它技术设计及运行的宗旨是为微生物的驯化创造贴近自然界的生存条件。BioDopp工艺的污泥驯化,主要遵循一项原则和两个基本点:原则:空气提推技术确保池内高回流比,完成对进水瞬间稀释,确保整个流程内浓度梯度负荷最小化,创造贴近自然态的生长环境。基本点1:控制污泥比增长速率及其世代时间,使其污浓尽量高,生长尽量慢。基本点2:借助微氧理论,控制好氧池内溶氧不超过0.5mg/L,溶氧浓度的控制是溶氧仪连接变频风机PLC自控单元来自控控制。 1.2技术优势BioDopp工艺采用了低溶氧高污泥浓度的微生物技术、短程同步硝化反硝化的脱氮技术、大表面积曝气微混合技术、大水力循环的一体化结构。基于这些特点,该工艺较传统生物处理工艺有如下创新点:(1)节能降耗措施的创新BioDopp工艺,在低溶氧(0.1~0.3mg/L)较高污泥浓度(8~122g/L)的运行工况下,通过气提方式代替传统的泵内外回流方式实现了工艺所需的高比倍循环稀释要求,达到了节能降耗;在满足工艺自身曝气需要的前提下,通过曝气方式的创新实现了污水厂的节能降耗。(2)运行维护方面的创新通常污水生化处理都面临水下设备多、维护维修难,曝气设备堵塞、更换难等比较棘手的问题,BioDopp工艺均实现了突破,给予了很好的解决。BioDopp工艺采用的曝气软管,在设计上既有自动“清洗”的功能,又能保证在不停车、不影响生产的条件下,可更换或者维修。同时BioDopp池内几乎无机械设备,可做到方便提升更换。(3)混合液循环方式的创新BioDopp工艺直接用空气提推将混合液从末端循环到进水段,强化了泥水的有效混合过程,并实现对进水的高倍比稀释,减少了回流设备同时也节约了维修费用,进一步提高了系统运行的安全和方便性。同时高倍比回流使得反应池内进出污染物浓度差很小,相当于完全混合反应器,保证了反应器内微生物处于相对稳定的生存环境中,使其充分发挥去除污染物的效能。(4)高效的曝气系统BioDopp曝气软管高密度均布方式与打孔技术使鼓出气泡更为均匀,其直径更小,缓慢曲线上升的流速保证其有足够时间与水体接触传质,有效增大了氧转移效率;除此之外,曝气管采取可提升方式,使曝气管的检修与维护更加简单,易操作。(5)高速澄清器BioDopp高速澄清器是是一种泥水分离装置,通过底部污泥高速回流使污泥不在底部沉积,借助组合填料,设计独特的澄清漏斗和专属填料布置方式,完成高效快速澄清。其特殊的设计结构,配以空气提推技术,即降低了回流能耗,还节省了污泥回流泵房。(6)高污泥浓度使系统具有优越的抗冲击负荷能力在低溶氧、高活性污泥浓度条件下使曝气池有机负荷(F/M)较低,系统具有更加优越的抗冲击负荷的能力。同时由于食物不太充足,微生物增长较慢或基本不增长,甚至可能减少,更进一步消除了剩余污泥中大部分原组织物质,那些易产生异臭味气体的成分也被消除了,如此被“固化”的污泥味道闻起来像新鲜的泥土。 2工程实例 2.1大唐国际多伦煤气化废水处理工程大唐国际发电股份有限公司多伦年产46万吨煤基烯烃项目为世界上最大的煤化工工程化项目。其污水处理站主要处理全厂生活污水,化工区煤气化装置、甲醇装置、丙烯装置和聚丙烯装置的生产污水,装置冲洗排水和污染区内的初期雨水。经处理后澄清水作化工区循环水系统补水,总体实现零排放。(1)设计规模:7200m3/d(2)主要工艺流程:来水——破氰除氟系统——BioDopp生化反应池——多介质过滤和活性炭吸附——循环水回用(3)进出水水质为:(4)项目运行评价大唐国际多伦煤化工项目作为国内最大的煤化工项目之一,全厂为了达到“零排放”的目的,采用以BioDopp生化系统为主体工艺处理厂内各类污水,辅以多介质过滤和活性炭吸附深度处理,使排放污水达到循环冷却水系统补充水标准,作为循环水补充水进行回用,不仅降低了企业的排放总量,还达到了节约用水、节能降耗的效果。所有有机污水在厂内污水处理站集中处理达标后作为循环水补充水,不仅降低了企业的排放总量,还达到了节约用水的效果。BioDopp生化系统总运行成本1.82元/吨,其中直接运行成本是0.91元/吨,直接成本包括电费、药费、人工及维修(电费0.58元/吨,药剂0.15元/吨,人工0.10元/吨,维修0.08元/吨)。BioDopp生物池的建设,有效节约了占地,可将运行成本降低40%,最大限度的提高了运行稳定性。 2.2中石油吉化丙烯腈污水处理站改造工程该项目属扩容提标改造项目,废水中由于含有丙烯腈、氢氰酸、丙酮氰醇及甲甲脂等剧毒高难降解化学物质,曾用传统工艺改造过三次,都出现出水CODCr较高,出水氨氮较进水高的现象,这是含氰废水的特点。采用BioDopp工艺进行技改后,同样占地面积处理水量翻倍,管理维护非常简便。实现了剧毒废水无害化治理,解决了含氰废水脱氮的难题,在国内乃至世界范围内填补了空白。(1)设计规模:4800m3/d(2)改造工艺:将已建的1#、2#、3#SBR污水处理池进行改造,将1#、2#SBR池改造为BioDoppA池,将3#SBR池改造为BioDoppB池。(3)进出水水质为:以下,而BioDopp池出水基本稳定在50mg/L~200mg/L,由于出水指标偏低,目前吉化海特部分高浓废水通过丙烯腈出水稀释后达标排放至吉化污水处理厂。氨氮的硝化为含氰废水的处理难点,因为废水中含有大量的剧毒物质—氰化物,氰化物对硝化菌的生长存在巨大的抑制作用,而对于BioDopp工艺来讲,大比例循环稀释系统使得池内负荷相对均匀,可将梯度负荷降到最低,再加上其独特的驯化方式,使硝化菌能够在此相对稳衡的环境下生长,大量的菌株聚合在一起,形成协同效应,所以能适应一定浓度的CN-环境。吉化要求出水氨氮需控制在45mg/L以下,BioDopp池出水可将氨氮稳定在20mg/L以下。CN-进水基本在5mg/L以下,出水要求控制在0.5mg/L以下,而BioDopp工艺出水CN-可降解到0.01mg/L以下,使有毒废水无害化。该项目不仅对含氰废水处理效果好,而且成本较低,能耗及药耗均较其他工艺低。其总成本为1.94元/吨,其中直接运行成本是0.99元/吨,直接成本包括电费、药费、人工及维修(电费0.23元/吨,药剂0.25元/吨,人工0.21元/吨,维修0.30元/吨)。《BioDopp工艺处理含氰废水的应用及研究》已在国内最权威的工程类国家核心期刊发表。BioDopp工艺为含氰废水采用生化法治理打开了局面。(4)项目运行评价项目自建成以来,运行良好,由于池内控制点只有DO和pH值两个控制点,且DO信号为PLC变频自控调节,故管理非常简便。曝气系统因为具备自清洗的特点,所以不会堵塞,建成五年多以来,曝气均匀,氧利用率高,动力效率一直较为恒定处于高位。吉林石化公司要求出水COD需满足300mg/L煤化工行业污水治理呈现两高两难态势,即污水排放量大,处理难度大,污染浓度高,运行成本高。河南省煤气(集团)有限责任公司义马气化厂响应国家节能减排号召,结合厂内现有以SBR生化处理为主工艺的污水处理站运行成本相对较高,处理效果不够稳定,二期改造占地有限等局面,最终将一座SBR改造为BioDopp生化工艺。该工艺较传统工艺节省一半占地,节约一半能耗,管理维护更加简单。(1)设计规模:840m3/d(2)改造工艺:将已建的SBRA池改造为BioDopp池。(3)进出水水质见表3。(4)项目运行评价项目自建成以来,运行良好,即便是在原水水质波动很大的情况下,出水水质都基本稳定,可见BioDopp工艺的抗冲击、可恢复性很强。而且各出水指标明显优于原SBR工艺,运行管理方便,节省了大量的药剂消耗和人工费用。该项目直接运行费用为3.03元/吨,远低于原厂SBR的8.25元/吨。而且每处理一吨鲁奇加压气化废水能够减少COD排放约5kg、氨氮约0.2kg、总氮约0.2kg、酚类物质约1.0kg,其他需控制污染物1.5kg,并能够得到同等体积的可回用水。BioDopp工艺在真正实现了节能减排的同时还为煤气化行业污水处理提供了一条成熟可靠、投资少、运行费用低、适用性强的技术。BioDopp技术依据自身结构特点和微生物技术,建立了短流程脱氮体系、实现了高效彻底的生化降解效果,大大节约了运行成本,在河南煤化工引起了轰动,目前已依托河南煤化工在河南省科技厅获得科技成果,在鲁奇炉和BGL炉废水领域已被认定为河南省重点推介技术。 3经济效益和环保效益评价这里以河南煤化工义马气化厂污水处理站改造工程为例,对BioDopp工艺的技术经济指标和该工艺的社会环保效益进行分析。 3.1经济效益评价 3.1.1技术经济分析在义马气化厂改造工程中,BioDopp工艺吨水电耗约为1.6~2.0kW•h/t,相对于传统工艺约吨水电耗2.4~4.2kWh/t,可实现能耗节省约33.3%~52.4%。BioDopp技术的立足点就是节能、高效,该技术依靠先进的曝气方式和工艺流程大大降低了对电能消耗,比如软管曝气、空气提推的设计。通过物料衡算可知BioDopp工艺节能主要体现在系统脱氮形式上,大部分通过短程硝化的形式得到去除。这就比其他活性污泥工艺有一定的节能优势。其他活性污泥全程脱氮的硝化过程反应式为:NH4++3/2O2NO2-+2H++H2ONO2-+1/2O2NO3-而短程硝化将硝化控制在亚硝化阶段,则节省25%O2。且BioDopp工艺一直维持在低氧条件下,最高溶氧不超过0.45mg/L,与传统工艺曝气区大于2.0mg/L相比,本工艺节能成果显著。与常规活性污泥法相比,节省O2的量为:1-0.45/2×(1-57.77%×25%)=80.75%鼓风曝气系统电耗一般占全厂电耗的40~50%(计算取45%),曝气池是二级生物处理厂耗能最大的构筑物。则至少能节省费用:45%×80.75%=36.34%。与义马气化厂SBR生化系统(吨水耗电6.2kW•h)相比,BioDopp工艺每年可节省费用至少为:35×24×(6.2-2.0)×0.6×365=772.63万元/年另外,短程脱氮过程中反硝化直接由亚硝酸盐开始,则节省62.5%碳源,同时提高了反硝化速率。BioDopp工艺与常规活性污泥法相比,节省脱氮碳源为57.77%×62.5%=36.11%,反硝化速率提高47.36%,反应器容积也相应缩小,节省了占地面积和土建费用。由于BioDopp工艺实现了短程同步脱氮,硝化过程中消耗碱度和反硝化过程产生碱度的大部分过程均在曝气区中发生,两者中和能够有效地保持反应器中pH值稳定,同时可以降低硝酸盐氮浓度以减少速澄区污泥漂浮及回流污泥对厌氧释磷的影响。 3.1.2经济效益分析(1)BioDopp工艺与厂内SBR工艺直接运行费用比较见表4。(2)BioDopp工艺在义马气化厂污水改造过程中的经济指标:①节省占地30~50%,节省一定土建投资及征地费用;②节省供氧量40%,节省碳源25%以上,能耗及药耗总和节省超过50%;③系统剩余污泥量减少40%以上,且运行时无臭味。(3)BioDopp工艺与其他常见气化废水处理生化工艺相比较,其经济性能有较大优势,具体表现如图2。 3.2社会和环保效益评价 本改造工程运行结果展示出良好的社会与环保效益,改造工程工艺应义马气化厂“节能减排”的目的而设计,其处理结果完全达到义马气化厂的要求。义马气化厂属于“九五”国家重点项目,并多次扩建,是国内煤气化行业的标杆企业,其节能减排目标的提前顺利完成不仅显示了其作为一个大型国有企业的社会职责,而且在集团内部树立了标杆作用,同时为行业企业做出了良好榜样作用。应用BioDopp工艺流程每处理一吨Lurgi碎煤加压气化污水能够减少COD排放约5kg、氨氮约0.2kg、总氮约0.2kg、酚类物质约1.0kg,其他需控制污染物1.5kg,并能够得到同等体积的可回用水;同时使用BioDopp工艺流程来处理Lurgi碎煤加压气化污水,比同等工艺吨水处理能耗低2~4kW•h,间接减少二氧化碳排放当量为1.2~2.5kg/t,如果同时计算药耗与其他费用,可间接减少二氧化碳排放当量为2~4kg/t,真正地实现了节能减排的要求。综上,BioDopp工艺流程简单,占地小,运行成本低,而且出水水质有保证,甚至可以达到回用水标准。这不仅降低了工业大户的用水成本,而且避免了周边水体受污染,使居民能够安心用水。既响应了国家节能减排和循环经济的政策方针,又达到了经济效益和社会效益的和谐统一。 4结论 多个工业废水处理工程实例的成功运行证明了BioDopp工艺本身的价值和优越性,在当前处理出水要求高、节能减排任务重的条件下,BioDopp工艺是一种极具推广价值的创新工艺,具体表现为:(1)BioDopp工艺实现了短程同步脱氮,同时保证去除有机污染物和脱氮效果,出水指标相比其它传统工艺大幅度降低,这归因于一体化生物池内独一无二的生物和生化反应的控制参数。(2)BioDopp工艺节省一半占地、能为客户节约大量的宝贵的土地资源;其处理流程短,管理相当简单;(3)BioDopp工艺节省能耗、抗冲击能力强、系统恢复快;(4)BioDopp工艺仅有一个核心溶解氧控制点,并且是变频PLC联动控制,自动化程度高,维护管理简单。(5)BioDopp工艺可实现不停车更换曝气管,使用寿命至少是其它曝气系统的2到5倍。操作维护量少,维护维修非常方便。(6)BioDopp工艺所需人工较少,可节约一定的人力成本。(7)BioDopp工艺污泥龄长,剩余污泥排放量少,大幅降低污水劳动强度。 浅谈工业废水处理新技术:烟草工业废水处理工艺研究 摘要: 分析了烟草工业废水的来源及特点,归纳了目前常见的烟草工业废水处理工艺,分别介绍了多级联合处理法和深度处理法的内容、特点及应用,提出烟草废水处理工艺的改进方向,为烟草行业的节能减排工作提供一定的理论支持。 关键词:烟草工业;废水污染;处理工艺;耦合 烟草废水主要是造纸法生产烟草薄片过程中的排放物,其作为烟草行业主要污染源具有排放量大、浓度和色度高、成分种类多且波动性大的特点,不仅会对破坏水质环境,还会影响人体健康。因此,研究并选取合适有效的废水处理工艺方法,使排放废水达到国家标准(GB8978-2002)要求,成为烟草行业亟待解决的问题。考虑到造纸法生产烟草的过程与纸浆生产过程类似,因此烟草废水处理一般参考纸厂废水的工艺,主要有物理、化学、生物相互搭配的多级联合处理,此外还有包括光催化氧化、Fenton氧化和电化学氧化等在内的深度氧化技术。针对以上处理工艺,目前国内外已经开展了大量实验研究及生产实践,并取得了一定成果。本文在分析烟草薄片废水来源及特点的基础之上,归纳出多级联合处理和两大类处理工艺,分别介绍了各自具体处理方法及优缺点,并围绕环境友好且资源节约这一目标,提出烟草废水处理工艺的改进方向。 1烟草工业废水来源及特点 由于造纸法生产烟草薄片具有利用率高、焦油量少、物理性能好等优点,因而成为目前广泛研究的生产技术。造纸法在清洗浸泡、萃取浓缩和打浆抄造环节会产生大量的高浓度工业废水,一般每生产1t烟草薄片会产生50m3~70m3高浓废水。废水污染物种类多、含量高且成分波动较大。此外,烟草薄片废水不仅包含烟叶、纤维素等悬浮物,具有制浆废水多悬浮物、富营养污染等共性,而且富含烟碱(尼古丁)、高分子有机酸、酯类等溶解性有机化合物,兼具色度高、微生物毒性高等特点。因此烟草废水环境危害大,急需发展先进废水处理工艺技术。 2烟草工业废水的处理工艺 2.1多级联合处理法 常见的多级联合处理法涉及物理、化学和生物法之间的联合。物理法包括沉降法和溶解空气浮选法,主要针对悬浮物,工序简单,但不能去掉有机物,如芬兰部分造纸厂发现使用沉降法能够净化掉初级澄清池中超过80%残渣等悬浮物。化学法一般指化学混凝脱色法,是采用无机盐或高分子絮凝剂促进废水中的胶体凝结沉淀,特点是成本低,效率高,稳定性好,但需要根据水质选择适应性强的絮凝剂。生物法主要包括好氧和厌氧接触处理,通过微生物将大分子有机物分解,特点是成本适中,自动化程度高,但对特征污染物如尼古丁等转化效果不佳,抗水质波动性差等。实际应用中一般结合物理、生物和化学三种方法进行废水处理,常见的物化法有“过滤+混凝”、“格栅+混凝+气浮”等。生物法一般也结合化学法同时使用,如李友明等采用“混凝+厌氧+好氧+AOPs”耦合工艺处理废水,得到厌氧阶段废水化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)去除率达到80%以上,好氧阶段COD去除率介于48%~70%之间。我国废水处理方式普遍采用三级流程,首先通过沉降法或溶解空气浮选法筛掉悬浮物;然后采用厌氧或好氧生化处理;最后进行化学混凝处理。 2.2AOPs法 多级联合处理法存在工序衔接要求高、运行费用较高、出水色度较高、微生物转化效率易受水质波动影响等问题,因此一般还需要AOPs法进行补充。AOPs是在声、光、电、催化剂等因素作用下,将有机污染物氧化或完全矿化为小分子化合物如CO2和H2等,该方法因降解效率高,对环境友好,普适性强等特点已受到国内外广泛研究。常用AOPs法。目前应用最为普遍的深度处理法为隶属化学氧化类的Fen-ton法。如Catalkaya等通过测定可吸附有机卤代物、有机碳总量和色度等指标的去除率,比较了Fenton、光催化Fenton、H2O2/UV、O3/H2O2和O3等深度氧化方法对纸浆废水的处理效果,得知Fen-ton法表现出最佳处理效果。 3结语 国内外关于烟草废水处理工艺的研究目前较少,主要是参考造纸工业废水的处理工艺,考虑到烟草废水中存在较多特征有机污染物如焦油、尼古丁等,且成分波动较大,因此不存在一种公认最佳的处理工艺,只能在兼顾环境友好和资源节约的目标下,根据具体水质、环境及企业自身情况进行合理选择,以达到国家标准的排放要求。 作者:曹盼 单位:九江县环境保护局
公园设计论文:新乡市和谐公园规划设计 摘要 随着我国社会 经济 和城市建设的高速 发展 ,各地涌现出大量的城市公园、游园以及广场等各类园林景观绿地,其规模和性质各异,设计质量或良莠不齐,或缺乏特色。以新乡市和谐公园的规划设计为例,论述了兴建城市综合性公园的必要性以及规划设计过程中应遵循的原则,以为公园的规划设计提供 参考 。 关键词 和谐公园;规划设计;特色;原则;河南新乡 随着我国国民经济的持续稳定发展和城市化的普及,全国各地加速发展城市基础建设。公园是城市可持续发展的开放空间,是市民健康所必须的生态基础设施。公园不仅具有为城市居民提供休闲娱乐的功能,同时又以其独特的城市文化折射出城市形象和公园形象,吸引着周边地区的人们前来观光、游览、娱乐,因而还具有城市名片的功能。可以说,一座富含特色的城市公园,如上海的世博公园、洛阳的洛浦公园、开封的龙亭公园等,其本身就是这座城市的 旅游 性标志。城市公园的规划建设调整了城市建筑布局,加大了生活休闲空间,改善了居住环境质量。因此,规划设计好城市公园,对提升城市形象、增强城市魅力尤为重要[1],这也是适应时代需要的一种发展方式。 1建设城市公园的必要性 进入21世纪以来,随着新乡市社会经济的发展和人民生活水平的提高,新乡市委市政府适时提出了打造“中原城市群强市”的总体发展目标,城市建设步伐不断加快,城市框架迅速拉大。已经初具规模的城东新区是集行政办公、商业 金融 、文化娱乐、居住休闲于一体的综合功能新区,承担着集聚城市 政治 、经济、文化和社会活动并带动整个市区发展的功能。因此,新乡市委市政府决定在新的中心区域建设一座开放式的大型综合公园。 1.1是贯彻落实 科学 发展观、全面提升城市形象、推动低碳经济发展的需要 改革开放30多年来,新乡市的经济有了长足的发展,文化有了明显的进步。虽然国家园林城市、国家卫生城市、 中国 优秀旅游城市均相继创建成功,但是在城市规模和环境建设方面与周边同类城市相比仍然相对滞后。无论是从完善城市基础设施方面看,还是从改善城市人居环境方面看,建设一座位于行政文化中心区域的城市综合公园都是完全必要的。和谐公园的规划建设标志着新乡市的城市基础设施将跨上一个新台阶,有助于树立新乡市良好的风貌与形象。 1.2是进一步强化以人为本、关注民生、改善民生、加快城市化进程的需要 随着社会经济的发展,以及城市化水平的提高,城市框架不断加大,新增人口大量涌入,新乡市目前的休闲场所从数量、规模、档次上来看已不能满足广大人民群众的需要。位于城东新区的和谐公园的规划建设,将会极大地提高人民生活质量、改善区域生态环境,不仅给市民营造了一个娱乐休闲的好去处,而且给市民提供了一个安全的生存避难空间。 1.3是大力提倡可持续发展、优化土地资源配置、带动周边项目开发建设的需要 通过改造已经废弃的砖瓦窑场和垃圾填埋场,不但合理利用了土地资源,达到资源合理配置的效果,而且提升了周边土地的价值,从而带动了房地产等相关产业的发展,创造了新的经济增长点,形成了社会效益、环境效益和经济效益共同提升的和谐共融的良好局面。 2城市公园的功能及类型 公园一般是指由政府或公共团体出资建设经营,供公众游玩、观赏、娱乐的公共园林景观绿地。有着改善城市生态、防灾避难等作用。我国城市公园一般分为综合公园(市、区、居住区3级)、专类公园(动物园、植物园、儿童公园等)、花园(专类花园等)3种类型。 此外,还有1种较为特殊的带状公园,是指沿城市道路、城墙、河岸等设置有一定游憩设施、公用设施和服务设施的带状绿地。 3城市公园规划设计的原则 城市公园是一种为城市居民提供、有一定使用功能的 自然 化的游憩生活境域,是城市的绿色基础设施。作为城市主要的公共开放空间,不仅是城市居民的主要休闲游憩活动场所,也是市民文化的传播场所。城市公园体系规划是城市总体规划和绿地系统规划的重要组成部分,其内容主要包括:城市公园的性质、规模、标准、功能布局及其与周边用地乃至整个城市体系的空间组织、功能衔接和 交通 联系等。城市公园规划设计除了应符合国家有关规范的要求外,一般还应遵循以下原则[2]。 3.1以人为本 2004年,以总书记为核心的党中央提出科学发展观,坚持“以人为本,树立全面、协调、可持续发展观”,建设“以人为本”的城市由此成为新的城市理想。其本质意义,在于确立了人的全面发展在城市规划、建设、管理中的核心地位,表达了人们要把城市从经济舞台变成生活乐园的期盼。“以人为本”的城市就是宜居城市。实现“以人为本”的城市理想,建设宜居城市,是中华民族文明历程中的又一次巨大进步。带给我们的将是一次新的“城市革命”,而新的规划建设理念、管理方式、城市形态都将发生深刻而显著的变化,城市也将在未来进入到更高境界。 (1)和谐公园为开放式设计,规划面积11.9万m2,其中绿地面积7.8万m2,水体面积1.2万m2,硬化面积2.9万m2。作为城市的绿肺,绿地和水体面积超过了总面积的70%,充分展现着舒适宜人的环境氛围。 (2)自然起伏的地形塑造、蜿蜒荡漾的环抱水系、错落有致的植物搭配,再现了大自然的原生态气息,令人赏心悦目,神清气爽。 (3)贯通全园的沥青砼环形主路、曲径通幽的透水砖小路、朴实无华的天然山石铺装、以及看似随意的草间汀步,顺畅地组织着游人的交通流线。 (4)布局合理的坐凳、路牌、娱乐设施、健身器材,以及新颖别致的公厕、凉亭、亲水驳岸、情景雕塑,也都时时处处体现着为“人”服务的宗旨。 3.2地方特色 城市公园不仅是塑造自然美和 艺术 美的空间,更是一座城市 历史 文化和地域文化的载体和表征,是城市记忆的一部分,应该充分体现出浓郁的地方特色,即社会特色和自然特色[3]。 (1)城市公园应突出其地方社会特色,即突出其人文特性和历史特性等。城市公园建设应继承城市本身的历史文脉,适应地方风情民俗文化,突出地方建筑艺术特色,这样才能增强公园的凝聚力和城市的吸引力。和谐公园的规划设计非常注重对新乡市历史文化素材的挖掘,结合公园具体的地形特点进行合理布局。如祥云广场两侧弧形排列的8座花岗岩浮雕,反映的是新乡市所辖8个县(市)代表性历史人物或事件;雕塑广场四周8座景观灯柱的青石基座,刻画的是新乡市八处著名旅游景点。 (2)城市公园还应突出其地方自然特色,即适应当地的地形地貌和气温气候等。城市公园应强化地理特征,尽量采用富有地方特色的建筑艺术手法和建筑材料,体现地方山水园林特色,以适应当地气候条件。和谐公园的规划设计利用 现代 的艺术手法,充分结合本地情况,因地制宜,努力打造地方自然特色突出的现代化城市公园。如80%以上的植物选择乡土树种;园内多处采用当地太行山特有的青石和红砂岩或铺路或立景,尤其是入口处矗立的长约6 m的整块红砂岩点题景石,上刻著名书法家侯德昌先生遒劲有力的“和谐”二字,更显出一种浑厚与大气。 3.3突出主题 城市公园无论规模如何,首先应有准确的定位和明确的主题,其后围绕着公园的主要功能,以体现时代特征为主旨,综合考虑公园的整体布局。这样的规划设计就会有轨可循,才能实现城市公园在塑造城市形象、改善城市环境(包括城市空间环境和城市生态环境)、满足人们多层次活动需要的三大功能。 (1)新乡市和谐公园以“ 自然 生态,和谐共融”为规划主题,秉承“构建城市自然美景,承载百姓和谐生活”的设计理念,通过广场、喷泉、雕塑、小品以及水系景观等园林要素,形成了“园内有山、山上有林、林下有水、水中有鱼”的和谐景观。如惹人怜爱的童趣小品、催人奋进的原阳鼓舞、亲水设计的自然驳岸、寓意深刻的主题雕塑,巧妙地塑造了一座融自然美和 艺术 美于一体的开放式生态空间。 (2)凝聚整个公园灵气的环抱水系以“瀑、涧、溪、湖”等形式,自西北流向东南,由最低处经过净化处理后重新输送回水源处,在给游人带来不同观赏感受的同时,也完成了自身的生态循环。 (3)高高耸立在全园最高峰上的主雕塑,是4只和平鸽与新乡市市花——石榴花的抽象造型,寓意着新乡市“厚善、崇文、敬业、图强”的城市精神,展现了与时俱进的时代风采。坐落在公园东南角下沉式广场的副雕塑,是由刻有体现仰韶文化 发展 繁荣的回形文字与多种字体的“和”字巧妙组合而成,表现了新乡市源远流长的人文脉络。特别是位于中轴线上采用古代竹简形式雕刻的《新乡赋》,则完美诠释了出自《左传》的“如乐之和,无所不谐”所表达的千百年来国人对和谐社会的一种向往和追求。 3.4协调发展 城市公园在城市中应具有多样的价值体系,如生态价值、环境保护价值、保健休养价值、游览价值、文化娱乐价值、美学价值、社会公益价值与 经济 价值等,无论在社会文化、经济、环境、防灾避险以及城市的可持续发展等方面都具有非常重要的作用。随着城市公园的功能向综合性和多样性衍生, 现代 城市公园综合利用城市空间和综合解决环境问题的意义日益显现。因此,城市公园规划设计不仅要有创新的理念和方法,而且还应体现出多种价值体系协调发展的思想[4]。 (1)城市公园是城市中2种最具价值的开放空间之一,是表示城市整体环境水平和居民生活质量的一项重要指标,是城市中人与环境互相协调的标志,也是城市生态环境稳定和发展的基础。对于这种最能反映现代都市文明魅力的开放空间,应予以优先的开发权。 (2)城市公园规划建设是一项系统工程,涉及到建筑空间形态、园林绿化布局、道路 交通 衔接等方方面面。在进行城市公园规划设计中应时刻牢记经济效益、社会效益和环境效益兼顾的原则,切不能有所偏废、厚此薄彼。 4结语 作为现代化的城市公园,和谐公园的规划设计符合长远发展的战略思想,以地方文化为背景,以全新的 历史 文化内涵和鲜明的时代特征为表现形式,为新乡市民营造了一座融人文景观与天然雅趣为一体,纳地域特色和城市精神于一园的怡人佳境。作为城市绿化美化、改善生态环境的重要载体[5],为大众提供了身心愉悦空间,在改善现代化城市和居住环境方面有着十分重要的作用。 公园设计论文:北京奥运公园再生水利用设计 摘要:本文从 经济 技术可行性、生态与人体健康安全性、水质保障安全性、卫生学安全性四方面对再生水利用进行了 分析 ,为奥运公园补水提出经济技术可行又能保证环境安全的供水方案提供了依据,也为国内有关再生水立法工作奠定了基础。 关键词:北京奥运;奥运公园;再生水利用;再生水安全性 前言 根据北京市奥组委的消息,自2003年7月22日起奥运公园及中心区景观规划设计方案将面向全球征集。景观规划设计的要求是,能够体现“ 科技 奥运、绿色奥运、人文奥运”主题。将城市污水处理厂的再生水作为奥运公园的景观娱乐用水是“科技奥运、绿色奥运”的重要组成部分,是向世界展示 中国 科技实力的重要窗口,将对中国的国际形象产生深远的 影响 。完美体现“人与 自然 和谐统一”的水处理理念将是北京对奥运百年 历史 的珍贵馈赠。 奥运公园水面是世界上迄今为止规模最大的以再生水为唯一水源的人工水景。奥运公园水面规划占地约60公顷,其中奥运公园北区水面约50公顷,日需补充水量为6.5万吨;中心区水面面积约10公顷,日需补充水量为1万吨。总补充水量为每日7.5万吨。 为实现奥运公园的再生水补水目标,北京城市排水集团有限责任公司提出了相应的再生水补水方案。奥运公园的再生水补水水源由清河再生水处理厂(8万吨/日)出水和北小河再生水处理厂(6万吨/日)出水联网供应,充分保证奥运公园的补水要求。同时,为了保证奥运公园北区水面补水水质为ⅳ类水体标准,中心区水面补水水质为ⅲ类水体标准,排水集团组织科研单位和高校进行了大量 研究 。 1.再生水利用研究现状 1.1 再生水处理技术 水资源的紧缺加快了国际上对再生水处理技术的研发,在国外再生水处理技术已经得到了广泛的 应用 ,我国也有部分城市已经应用,但对再生水处理技术的深入研究还远远不够。 国际上,水污染治理技术路线已经发生转变,关键性的转变在于由单项技术转变为技术集成。水处理技术的 发展 主要体现在以下两个方面:一是城市污水处理厂普遍采用以除磷脱氮为重点的强化二级生物处理技术,并增加三级处理流程,包括多种类型的过滤技术和 现代 消毒技术;二是采用当代高新技术如微滤、反渗透、膜生物生物反应器等,使处理后的再生水达到市政杂用、生活杂用、园林绿化、生态景观、 工业 冷却、回灌地下水、发电厂锅炉补给水等多种用途要求。 1.2 再生水安全性研究 尽管世界上许多国家具有废水再生回用的悠久历史,但在废水回用的安全方面,仍然很难定义和描述人们争论激烈的可接受的健康危险。当再生废水使用在人类可能接触到的地方时,其主要的健康危险来自生物致病菌,包括致病细菌、 寄生虫、原生动物以及肠道病毒。为保护公共卫生,自20世纪60年代以来,许多国家已经建立了再生水安全使用的基本条件和法规。 美国各级政府都十分注重对回用水安全性的评价与科研监测工作。八十年代中期以来,随着回灌地下水和补充地表饮用水源的回用水量逐渐增长,美国政府及有关科研机构加强了对间接饮用的回用水卫生安全性的研究评价和跟踪测试。 再生水安全性评价体系总体可以分为三大部分——感观与物理化学评价指标、致病微生物与病原体评价指标、毒 理学 评价指标。根据污水回用的目的和回用水域的功能,评价采用相应的水质标准与技术规范,因而指标体系也有一定差异。 我国 目前 城市污水回用处于起步阶段,尚没有国家统一制定的相关标准,再生水回用大多沿用的是各种景观用水和杂排水的标准,仅包括一些常规指标如氨氮、磷、大肠杆菌等,国内环境标准中尚没有针对大多数微量有毒污染物的环境标准,达不到保障奥运公园回用水安全可靠的设计目标。同时,处理过程(如加氯消毒)可能形成毒性更大或毒性特征不同的中间体,传统指标体系不能很好适应微污染等新 问题 。因此,迫切需要对再生水安全性进行深入研究。 2.再生水利用研究 2.1 典型深度处理工艺经济技术对比研究 城市污水深度处理的单元技术有:混凝沉淀、过滤、生物活性炭、石灰、臭氧、微滤、超滤、反渗透等。针对不同水质情况,可选择其中一种或几种组合,在选择工艺过程中需要考虑以下因素: 1)回用水的用途和目标水质; 2)工艺适用性和稳定性; 3)技术经济性; 4)环境因素,包括环境污染、人体健康和安全保障。 工艺流程的确定最好经过现场试验,借鉴成功运行经验。本部分研究主要介绍了混凝沉淀、高效过滤、生物活性炭、石灰、臭氧、微滤、超滤、反渗透等多种水回用深度处理单元技术,并对其进行技术经济对比及稳定性分析。通过大量试验,得出如下结论: 1)膜过滤技术产水浊度低;封闭运行,对周围环境无干扰;只加少量化学药剂,基本上无二次污染;运行稳定,操作简便,易于维护,占地小。因此,与传统的物化处理工艺相比,具有明显的优越性。微滤、超滤膜过滤技术对有机污染物、氮、磷的去除受进水水质影响比较大,对非溶解态污染物具有极高去除率。 2)降低氮、磷类相关指标应在二级生化处理工艺中解决,这是最为有效和经济的。因此,建议污水处理厂二级处理增加脱氮除磷工艺,这样可使反渗透工艺出水稳定满足《地表水环境质量标准ii类》,甚至更严格的标准。 3)超滤膜过滤技术出水水质可基本满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(gb/t18921-2002)及《城市污水再生利用城市杂用水水质》(gb/t18920-2002)标准,可以作为奥运公园补水的优选深度处理工艺。 4)反渗透工艺出水水质最优,可以满足地表水二类水质标准,大部分指标满足饮用水水源标准,可以作为最优质的回用水用于奥运公园中心区,但此工艺投资和运行费用较高。 2.2 再生水安全性评价研究 针对奥运公园重要的 政治 意义和再生水回用的示范意义,本研究拟综合化学、生物毒性和生态风险三套评价指标体系,评价不同处理工艺所能达到的水质处理效果,并以回用奥运公园的长期健康风险和生态风险为重点,发展适合于北方地区再生水回用补充城市景观水体的水质评价指标体系和监测技术 方法 。 研究 以深度处理工艺的进出水为对象,从生态安全性和人体健康安全性以及再生水利用对生态绿地的 影响 两方面出发,对奥运公园补水技术作全面的安全性评价。研究中 应用 和 发展 了先进的监测技术,建立 经济 适用、符合奥运公园补水方案要求的评价指标体系和监测技术规范。 2.2.1 生态安全和人体健康安全 试验在高碑店和北小河污水处理厂进行,通过大量试验研究,得出如下结论: 1)北小河污水厂二沉出水及各种深度处理工艺出水对斑马鱼与大型水蚤未见急性毒性。混凝沉淀出水中营养物质略有减少,对栅藻的生长有一定影响。 2)采用适当的处理工艺和明确不同工艺再生水的用途,可以有效控制使用再生水的风险,达到安全使用再生水的目的。其中超滤+反渗透和活性炭对慢性有毒物质的去除效果最好。 3)经深度处理(活性炭、絮凝沉淀或反渗透)后的出水,没有致突变现象发生。 4)反渗透工艺及活性炭工艺出水中营养物质明显不足,出水有利于控制水体富营养化的发生。 5)北小河污水处理厂各深度处理工艺出水有毒有害污染物检出浓度均未超出《地表水环境质量标准》(gb 3838-2002)中特定项目的标准限值,可以安全地回用于景观环境。 2.2.2 再生水利用对生态绿地的影响 在再生水浇灌作物研究中,健康安全性一直是人们关注的一个重点。健康安全性是指:灌溉作物时,再生水中有毒有害物质(包括重金属)为作物所吸收或在其上累积,进而影响农作物产品的品质,被人类食用或为牲畜饲用时,危害健康。 文献 中大部分研究是针对农作物的试验或局限于研究灌区土壤生态系统某一方面的试验,而再生水灌溉对某一地区甚至整个城市绿地生态系统的影响研究尚未见报导。本研究主要在北京市北小河污水处理厂内进行,试验分四个部分,即水培、盆栽、实地调查和大田试验。 经过调查和试验得到两方面的结论: 1)用于园林绿化、城市生态绿地浇灌的再生水的最重要指标是总硬度、溶解性总固体(全盐量)、氯化物,而再生水的这三项指标值均大于自来水值,但远小于饮用水标准值。 2)再生水与自来水浇灌的植物中,叶绿素含量未发现明显差异。 2.3 再生水水质保障系统研究 研究分小型试验和露天景观水塘的模拟试验两部分。小型试验在试验室中进行,主要是对北小河污水处理厂再生水混合槽出水、高碑店污水处理厂石灰法出水、自来水配水水样等进行人工光照培养。露天景观水塘在北小河污水处理厂内,除了模拟将来实际运行再生水质变化情况及水体流动的水力条件等,还进行了人工载体的研究,最终得到如下结论: 1)深度处理后的水中仍有部分氮磷,因此,在夏季应抑制水体富营养化的发生。 2)人工载体对于控制水体富营养化有较大的作用,它可以有效地控制浮游藻类的生长,提高水体的透明度。 3)通过对比 分析 ,藻类数量最大值随磷浓度的增加而增加,说明磷是水体富营养化中影响显著的因子。当水样中藻生长达到最大值时水中大部分磷已被转化为藻体内的磷,水中溶解磷的浓度一般已低于0.02mg/l.再生水体富营养化的优势藻种为栅藻,藻类转化水体中磷浓度的最大限制因素为氮营养。 2.4 再生水利用的卫生学研究 根据奥运公园景观补水处理技术方案,对北小河污水处理厂深度处理中试装置出水进行氯和二氧化氯及紫外消毒试验,比较各种消毒 方法 的消毒效果,研究消毒副产物的产生,选择最佳的经济有效的、适于再生水回用的消毒技术。 1)紫外消毒不产生任何消毒副产物,对灭活大多数细菌、病毒、孢子均有效。与化学消毒技术相比,紫外消毒少了有毒、有害化学品的运输、储藏和投加过程,占地少,且年总运行成本比加氯消毒法低很多。 2)二氧化氯消毒产生的消毒副产物不到氯消毒产生的10%,臭氧、紫外消毒则不产生三卤甲烷、卤乙酸类消毒副产物。 3)加氯消毒试验中,对于大多数所测污水处理厂二沉池出水,即使在采用远大于常规加氯量(高到20mg/l)的条件下,所生成的消毒副产物三卤甲烷和卤乙酸的浓度也未超过饮用水的标准。这表明再生水消毒的副产物风险较低。 4)对于再生水的消毒,卫生学指标可达到饮用水标准。氨氮是再生水消毒中最重要的影响因素。 3.建议 通过以上几方面的研究并综合分析,对奥运公园再生水利用提出如下建议: 1)降低再生水中氮、磷类相关指标应在二级生化处理工艺中解决,这是最为有效和经济的。建议污水处理厂二级处理增加脱氮除磷工艺。 2)再生水作为景观用水和河湖补水时,建议在景观水体的设计中,充分考虑水的循环和流态,水体中可适当设置曝气、跌落、旁滤及人工载体等系统,在温度高、光照好的7~9月,加大补水量,减少水力停留时间,以抑制富营养化的发生。 3)超滤膜过滤技术出水水质可基本满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(gb/t18921-2002)及《城市污水再生利用城市杂用水水质》(gb/t18920-2002)标准,可以作为奥运公园补水的优选深度处理工艺。 4)考虑到奥运供水安全以及经济技术可行性,建议再生水作为景观水体回用和绿化用水时采用紫外消毒处理工艺;而当再生水作为杂用水输送过程较长时,考虑管道中应保持一定的余氯,可以采用加氯消毒,也可将紫外和加氯消毒结合起来。 公园设计论文:离堆公园清溪园(盆景园)设计思想概述 摘要:通过对山水园林清溪园(盆景固)的设计制作体会,着力探讨了如何结合功能需要营造优美的环境。以加强盆景的展示效果。使盆景与周围景致互为补充、融为一体;以及怎样突出景园的地方特色等问题。 关键词:清溪园(盆景园) 川西风格 古典山水园 盆景桩头溪园座落在风景优美的都江堰市寓堆公园内,是寓堆公园的园中园,诙园占地 8000多平方米,建成后成为川西最大的盆景园。该园是都江堰——青城山申报“世界自然和文化遗产”过程中,由我主持规划设计并组织施工建成。联合国专家考察验收时,予以了极高的评价,称清溪园为“川西留园”,——其整体效果可与古典名园媲美。同时,其又是传统造园与盆景展览的有机结合,因而具有独特的意义。 一、基址分析 清滇园位于离堆公园的南部,其北正对荷花池,其东、西、南三面为高大荫浓的楠木林和柏木林,造园条件得天独厚。此区域原为一座早已禁用的电影院危房和公园管理办公室,将其拆除后利用建筑废料结合上方工程可形成起伏迭宕的园林空间。 二、对清溪园作为盆景园的理解 ①中国盆景乃是自然美景的浓缩,“一峰则太华千寻,一勺则扛湖万里”。虽咫尺山林,却有着深远的意境。盆景园作为展示盆景的空间,其环境亦需雅静脱俗。同时,作为公园的园中园。乃精华所在。因此,可将整个盆景园视为一大型的山水盆景进行创意设计,使人如画中游了。 ②清漠园正面临水,三面乔木浓荫覆盖,犹如天然之屉厅。园内多古桩,体量较大,在空间上起着梁柱般的支架作用,同时为适应自然遗产之主题,因此没有设计大面积的室内展厅,主要展品均在室外进行布置。基座以石材筑成,自然、古拙,与优美的盆景艺术相互映衬。 ③在游览路线的组织上,做到“径缘池转,廊引入随”,形成良好的视觉空间。 ④盆景园除盆景的展示功能外,其游憩的作用也十分重要,因此。应有较多可停留的空间。 ⑤盆景园不仅要雅,而且须特。通过川西风格的园林建筑,虬曲多姿、苍古神奇的川 0s盆景,本地材料的大量运用等,突出地方特色。 三、设计指导思想 以具有川西民居风格的各类建筑为组景中心,以各古桩盆景为视觉中心,以叠山理水为造园的主要手法,大量采用本地自然材料如青石板、岷江河中卵石等,结合周围的良好环境和都江堰古堰特色的水文化背景,创造出一个具有浓郁川西风格的盆景艺术展示空间。 四、空间布局处理 中国古典园林中小园以静景为主,动景为辅。在清溪园中,通过一系列手法的热练运用,创造出各式动静结合的亲水空间,如:叠水瀑布、溪流涌泉、镜泊小潭等。既点明了主题,又以水为纽带,联系贯穿园内园外,根据其功能和造景情况,大致分为以下几部分: 1、正门区域(室内展区) 由清溪园正门外的集散空间和自西向东的正门、走廊、临水凉榭共同组成,形成园区的正面景观。空阔的集散空间全以青石板铺成,古朴、清新,大门上精美的挂落,同门厅内的漏窗、隔断共同形成一美妙框景:园中的长廊结合地形的变化,随形而弯。依势而筑,形成了层层叠叠的重廊景观,其轮廓鲜明,体量适中,很有诗意;临水凉榭位于重廓尾部,翼于水面,四围空阔。使园内外景观相互呼应、互为借景。“常依曲廓贪看水,不安四壁怕遣山”可谓点明了此景的妙处。此部分是园中盆景主要的室内屉区。 整个大门区域部分,空间相互联系密切,过渡自然,更因大门的框景与水榭的空透使园内园外景色浑然一体,恍若天成。而众多盆景精品的展出,更使其锦上添花。 2、涌泉小景和照壁 进入园中,首选映人眼帘的是一青石用壁。照壁是中国古典园林分隔空间的常用手法,一则避免园内景色一览无遗,二则吸引游人注意,增加游玩兴致,形成曲折迂回的游览路线。该照壁雕刻精美,做工细致,更为巧妙的是:设计中打破了传统中照壁的一般形式,在其中部留出一漏窗,使园内叠水景致与置于其上的树桩盆景如同镶上了一个素净的画框,可谓“无心画,无字诗”了。此一障一漏,匠心独运,既加强了景观在视觉上的层次感,又使得空间处理上有了更大的回旋余地,同时在大环境上融人了山水盆景的制作技巧。使这一传统造园手法得到了发展。 照壁前一股清泉由石缝汩汩涌出,激起阵阵涟漪。这一动景的载入使整个画面充满生命和活力,而水池前的集散空间,则采用青石板结合卵石拼成的梅花图案,使这一空间更加富于变化了。 3、假山瀑布 照壁后方是清溪园中的叠水假山,设计中充分利用拆除原建筑产生的建筑废料,结合填土工程筑成小山。山际安亭,名曰“揽秀”,亭下置瀑,飞珠泻五,此瀑三叠而成,动感强烈。步入览秀亭,顿觉凉风习习,园内外景致尽收眼底,此登高之妙也。 以上三部分基本处于同一轴线上。形成以“园外集散空间——正门——国内集散空间——涌泉照壁——过渡空间——假山瀑布主景”组成的景观展开过程。每一景观均可驻足细赏,逐步将游兴推至高潮,犹如中国古典乐中的一唱三叠,妙不可盲。 4、清心榭 瀑布跌落的水流,顺着卵石为底的婉蜒小溪,在清心榭一侧缓缓注入池塘。清心榭位于园区的中部临池而建,建筑空透飘逸,古朴清新,为典型的川西民居风格。“四面风光归太守,一甄花乳慰游人”。夏日在此晶茶,凭栏望水,凉风习习,顿感暑气全消。其一侧的紫薇屏风。玉兰古桩、紫薇花瓶均是川派桩景中的精晶。细细赏玩,相信定有许多感慨。 五、建筑及造园材料的运用及其它 清溪园中的建筑以川西民居风格为主,大多为木构筑;池底、驳岸均由岷江河中的大小各色卵石贴面,铺地和道路则由青石结合卵石拼成各种图案。众多自然材料的选择,一则给游人自然清新的感觉,有利于全园风格的统一;二则强调了该园所在的地域优势,突出了都江堰水文化的厚重历史背景。园路布置上,主要园路尽量靠近园的边缘,以利于形成迂回婉转的游览路线,扩大游园面积。 六、盆景植物 清溪园中展示的盆景古桩,如:“紫薇花瓶”、“乌龙出岫”、“瓶兰古韵”、“雪映本犀”、“紫薇屏风”等,苍古雄伟、虬曲多姿,堪称川派盆悬中的杰出代表。因其体量较大,大多采用地栽形式,将其立于道路的交汇处,水榭凉亭侧,以吸引游人的注意。形成视觉中心。同时将盆景沿路旁、水边、墙臂侧次第摆放。人们置身园中,听流水孱孱、莺啼婉转,观鬼斧神工、虬曲雄奇。人间雅事,莫过于此。 在植物材料的选用上以烘托以上精晶为主。水边采用大花蕙兰、迎春、苏带草、槽叶梅等近水植物;山石间植以铺地柏、苏柱、丝兰等岩生植物,既使画面更为丰富,又弥补了水边山石的空隙,使园区内少了人为雕琢痕迹,山坡上遍檀茶花,各色花朵在春日里争芳斗艳,让人目不暇接:地桩则选用麦冬,既可解决因林下光线不足的缺憾,又可使其在风格上与整体一致。 公园设计论文:论以人为本的居住区公园设计 高节奏的工作使人感到紧张和压力,希望有个能放松心情、恢复体力、舒适健康的环境,有一种“回归自然”,“还璞归真”的内在需要。居住区环境是人们生活的一种客观的外界环境,它改变和影响着居民的生活和心理,要考虑邻里间人际交往和感情沟通的向往,合理布置交往的空间场地,满足居民交往的需要,要“以人为本”从人的心理和审美要求出发营造居住区环境。 作为居住区中最大开放空间的居住区公园,它不仅有大片的绿地空间,还要有游憩活动的设施,是群众性文化教育、娱乐、休息的场所,对城市面貌、环境保护、人民的文化生活都起着重要作用:可以改善人居环境中的自然环境,促进人们之间的交往、引导人们参加各种有益身心的活动,从而改善人文环境(社会环境、艺术环境、文化环境)。同时由于居住密度的增大、能量消耗的高涨,居住区公园中的公共开放空间将会得到重新评价,成为人们接近自然、改善生活质量、体现“以人为本”为出发点的重要场所。具体设计措施包括以下几个方面。 1、引入自然要素 当人们游玩于自然山水之间,在审阅自然美的同时也促进了人的精神品质的自然升华,有助于人格的健全发展,这也是古人的至高追求——天人合一。如今对于城镇居民来说却成为可望不可及幻境,越来越多的人们从不断城市化的居住环境中逃离出来,这一现象可以在周末开往郊区的车流,假期涌向风景区的人流中被每一个人亲身体会到。这反映了我们居住环境中自然风景的缺失,同时由于城市绿化的缺失,也导致了城市热效应不断加剧。居住区公园,被人们认为是钢筋混凝土沙漠中的“绿洲”,是居住区的“绿肺”,公园中自然景象如树木、山水以及四季的轮回给人们视觉上的放松,提供了人们接触自然的有效场所。因此为了营造亲切宜人的环境,要在设计中有意识地引入自然要素。而在居住区公园设计中常用的自然要素是水体、绿色植物、阳光等,所以在具体设计时可以有如下考虑: 1.1 水体 “水为万物之源”,有水才会有生命。在居住区公园中水体的设计就应表现出人与水千丝万缕的感情:首先尺度上应与居住区整体环境相协调,比如位置关系恰到好处、空间大小关系适中;水体各要素的关系,水池、喷泉、瀑布以及小品、雕塑之间能做到主次分明,附属要素很好衬托主体;人与水体的尺度关系即人的亲水程度,比如池岸的高度、水的深浅和形式。简单的嬉水池在设计水深应在30cm以下,池底作防滑处理,同时尽量设置过滤装置以防止儿童可能饮用池中水。其次,形态上有动静之分,平静的水常给人以安静、轻松、安逸的感觉;流动的水则令人兴奋和激动;瀑布气势磅礴,令人遐想;涓涓的细水,让人欢快活泼;喷泉的变化多端,给人以动感美……。 1.2 绿化 作为居住区中最大的开放空间,居住区公园的绿地结构上的一般视野开阔、树种搭配多样、空间变化丰富,能够较好地展现自然之美和体现人与自然的和谐关系。首先绿化配置上,植物配置突出"草铺底、乔遮荫、花藤灌木巧点缀"的绿化特点,同时量化上尽量使其能发挥最佳生态效益。其次,树木的种植方式上应由随场地的规模和功能定。如以欣赏树木的姿态应孤植;利用树木划分空间,引导视线可以采用列植;在游戏场地可以利用树木围合成独立的空间,并有隔噪音的作用,休息区域可种植满足遮阳隔音的树种等等。再次,树种选择上,应充分考虑植物的生物学特性,做到“适地适树”。即根据气候、土壤、水分等自然条件来选择能够健壮生长的树种,通常的做法是选用乡土树种和地方品种。最后,在空间布局上体现点、线、面相结合,注意再生空间的绿化等等以达到模拟自然,创造鸟语花香之意境。因此,环境绿化不再是简单的种树栽草,而应做到春有花、夏有荫、秋有果、冬有绿;落叶乔本、常青灌木、常绿草坪高低参差、交相辉映,充分满足崇尚田园生活的现代人的审美情操。 2、创造交往空间 世界上任何事物总是相互联系,相互制约的。人是居住区公共空间的主人,而人与人之间的精神归属是通过相互间的交往实现的,邻里交往是居民日常生活的需要。但今天人们随着社会的发展、压力的增加,邻里之间的交往机会极少,人们的孤独感与日俱增,人际间的交往就越显得迫切。居住区公园就是最适合的邻里交往的场所,所以设计者促进邻里交往的努力,应该从提供绿地等公共场所各个细部的交往空间着手,具体可以有以下几点。 2.1 空间边界的处理 空间的边界可以是堆出来的地形、护墙、台阶,还可以是长椅的靠背,一个可以让人以不同高度上的环境是最好的,这样既可以被青少年利用又可以被老年人或其他人利用。尽管公共场所里的许多活动是事先约定的,但设计者同样应该关注那些偶然发生的活动。因为绿地中的公众活动应该让路过的人、住在附近的人能够观察到活动进行的情况,以决定是否加入,所以绿地的边界不能过于封闭,在适当的地方应该开敞。 2.2 座位布置 在设计时坐位的安排应以满足人们希望的社交方式布置。两把垂直布置的长椅可以促进人与人之间的交流,而一条放在另一条的后面则会产生相反的效果,如果面对面放置,近则容易产生压迫、局促感,远则易割断彼此间交流,不利人们交往。 2.3 道路引导 创造一个交通系统,可以引导人们经过潜在的交往区域,而不会强迫留下来。人们在与他人交往的问题上希望有选择的自由,所以道路允许人们紧贴这些场所经过,而不是直通或止于交往可能发生的地方。 3、配置环境设施 居住区公园的空间环境是环境主体(人)的行为和客体(物质环境)的统一。在公园中设置各种活动、运动场地以满足人们运动、游戏的需求,使人们在更大范围内进行社会交往、思想交流和文化共享,提高公园空间的人气,充分体现其亲和力和人性化。 3.1 老年人活动区 随着城市人口老龄化的速度加快,老年人在城市人口中所占比例日益增大,居住区中的老年人活动区在在社区中使用率是最高的,在一些大、中等城市,很多 老年人已养成了早晨在公园中早练,白天在公园中活动,晚上和家人、朋友在公园散步、谈心的习惯,因此在居住区公园内老年人活动区的设置是不可忽视的问题。在设计中宜考虑分为动态活动区和静态活动区; 动态活动区主要以健身活动为主,比如一些简单的体育健身设施如单杠(高度宜低)、压腿杠、球网、教练台等。在活动区外围应有林荫及休息设施,如设置亭、廊、花架、坐凳等,以便于老年人活动后休息。这类空间不需太大,小空间更能增强私密感和亲和感。静态活动区主要供老人们晒太阳、下棋、聊天、观望、学习、打牌、谈心等场地的布置应有林荫、廊、花架等,保证夏季有足够的遮荫、冬季有足够的阳光。 3.2 青少年运动场地 在居住区公园中应设置相应的运动场所,这些场所是青少年常来光顾的地方。如篮球场、羽毛球场甚至足球场,这些场地的设计要满足相应要求。把比赛场地设在公园边缘,这样产生的噪声和拥挤不会干扰安静区。在场地周围为观众设置长椅,如有可能可以把场地设置在缓坡下面,以便观众可以看清整个场地。这些场地应远离儿童活动区,场地周围布置挂外衣设施。场地周围避免栽植大量扬花、落果、落花的树木,以减少对运动场地的不利影响以及场地的清扫工作。 3.3 儿童游戏设施 儿童是现实社会的弱势群体,他们是需要我们去指引、帮助、关爱的,这是所有人的共识。因此我们在为他们提供精美的食品、完善的学习环境的同时,还要为他们创造优美的休息娱乐园地。居住区公园是他们光顾最频繁的场所,设计好他们的娱乐舞台有以下几点:了解儿童的需要,这一点很重要,儿童有权利游戏,在游戏中见到令人愉快的颜色,体会游戏的愉悦和从中获得知识的幸福;确定游乐场将会为哪些年龄组的儿童服务,这一点对于规划一个游乐场很重要,因为要建立一个功能齐全的游乐场,就必须充分考虑不同年龄儿童的不同需求以及他们所处的发展阶段;界定游乐场的面积和边界,特别注意会影响游乐设施放置的那些客观因素,如下水道,障碍物,灯柱等;游乐场的选址必须考虑周围的交通状况,是否方便在游乐场内骑自行车或滑板,是否方便携带婴儿车或轮椅的进入;场地的颜色对儿童的影响很明显,明亮愉悦的颜色会带给儿童愉快的情绪。 3.4 休息及服务设施 居住区公园“以人为本”的设计理念要求居住区公共环境要为居民提供休息场所及服务设施。如适量的亭、廊、花架、坐椅、坐凳等休息场地及停车场、洗手间、饮水器、垃圾箱等必要的服务设施在居住区公共环境中都有较高的利用率。 4、体现人文景观 在居住区环境中体现居住区的文化脉络,也就是保持和发展了居住环境的特色。失去文化的传承将导致场所感和邻里关系的消亡,并会由此引发多种社会心理疾患。伊利尔?沙里宁曾经说过“让我看看你的城市,我就能说出这个城市的居民在文化上追求什么。”而居住区公园正是人们了解一个居住区居民在文化上追求什么,是居住区文化的载体,在设计时应充分突出公园的人文信息内涵。在公园中尽量设置一些科技或其他信息的艺术要素区域,比如壁画的使用合理、雕塑品的尺度怡人、具体小环境设施的功能合理性等等,有怀旧的心理,喜欢回忆过去;人们还常常通过与历史的对比“忆苦思甜”,展望未来。又如艺术景墙、科技走廊等,以及一些雕塑小品的设置,环境小品是传达人文精神的主要元素,传统庭院设计中有很多优秀的手法可以借鉴,现代居住区公园设计也应重视利用书法、篆刻、诗词、楹联、匾额等传统造园形式来增加小品的功能性与趣味性,提高环境的文化意境。例如美国以巴西公园设置了史前区、化石墙,使得儿童在游戏、娱乐同时获得相关知识。同时在公园中用尽量详尽的标牌来说明植物的种类习性。人们来公园欣赏美景的同时,更希望获得一些相关知识,介绍标牌显然满足了人们此方面的要求,也使公园增加信息含量。 5、考虑无障碍设计 无障碍设施问题的最初提出在20世纪初,由于人道主义的呼唤,当时建筑学界产生了一种新的建筑设计方法——无障碍设计。它的出现,旨在运用现代技术履行环境,为广大老年人、残疾人、妇女、儿童提供行动方便和安全的空间,创造一个平等、参与的环境。因此在居住区的公共环境中无障碍是必不可少的设施,其对人的关怀应设计应体现到细部的处理上,因为身体障碍者更需要享受户外运动的乐趣和舒适使用的环境空间。比如说在台阶和坡道侧设置扶手,高者为高龄者和身体障碍者使用,矮的为坐轮椅者和儿童使用;台阶设置应防止疲劳,每隔1.2米设休息平台;在公园里座椅的摆放位置、数量甚至其冬暖夏凉的要求,遮阳、避雨的设计,防滑设计,照明设计,公侧的设置,电话亭设计等;为了显示道路和高差的不同灵活采用路面材料,一些高差变化前给轮椅以足够的回转空间。从这个意义上来说,无障碍设施也是为明天的我们准备的,我们善待残疾人、老年人,也就是善待我们自己。作为残疾人工作者,我们更应该有紧迫感和为残疾人服务的责任感。从残疾人的立场出发,呼吁整个社会都来关心无障碍建设。 6、发挥公众参与设计 公众参与机制的引入公众参与(public participation)是一种让群众参与决策过程的设计,使群众真正成为公园建设的主人,公众参与的倡导者主张设计者首先询问人们是如何生活的,了解他们的需要和他们要解决的问题。居住区公园作为现代人们的重要生活环境场所和精神寄托场所,必然受到更多关注和观念赋予,公众参与的结果必然大大提升公众自身的园林审美趣味与欣赏水准,反过来影响设计师与建设者进一步提高园林创作水准,创造高品质的园林景观,使环境和人的关系更契合、更和谐。也就是说,只有社区中的居民才知道什么是最需要的,设计者不能将自己的价值观强加于他人。人们对于自己参与的公园容易产生认同感,并且更愿使用和爱护它,也真正地体现出“以人为本,物为人用”的原则。 7、结语 居住区公园是人与人交流的地方,一个供人分享、同欢、看和被看的所在,是寄托希望并以其为归属的地方。公共空间或景观不是让人参观、向人展示的,而是供人使用、让人成为其中的一部分,离开了人的活动、人的故事和精神,公共空间景观便失去了意义。在现代居住区公园规划与设计中,强调以人为本的规划设计原则,充分满足人自身的需要,强调人与自然的和谐统一是公共空间环境规划设计的关键所在。 公园设计论文:节约型城市公园规划设计——以山东荣成青山公园为例 摘要:城市公园是园林绿地系统的重要组成部分,是人们日常休闲、游憩的重要场所,将节约型理念应用于城市公园的规划设计实践,不仅是节约型园林的建设要求,同时也是行业示范的重要载体和推广节约意识的公众 教育 途径。 关键词:节约 城市公园 规划 设计 城市公园是与人们日常休闲、游憩密切相关的城市空间,如今生活品质的提高、闲暇时间的增多都促进了城市公园的蓬勃兴建与 发展 。本文选择城市公园为载体,对于节约型理念在规划设计中的体现展开探讨,以期推动节约型园林在规划设计环节的研究和实践。 1 节约型城市公园规划设计的内容及意义 通俗地讲,节约型城市园林绿地就是“以最少的用地、最少的用水、最少的财政拨款、选择对周围生态环境最少干扰的绿化模式”[1]。节约型园林,就是按照资源的合理与循环利用,在规划、设计、施工、养护等各个环节,最大限度的节约各种资源,提高资源的利用率,减少能源消耗。 公园是社会的窗口,也是城市绿化系统的重要组成部分。节约型城市公园的设计,应按照建设资源节约型、环境友好型社会的要求,全面落实 科学 发展观,因地制宜、合理投入、生态优先、科学建绿,将节约理念贯穿于规划、建设、管理的全过程,引导和实现城市园林绿化发展模式的转变,促进城市园林绿化的可持续发展。因此,节约型城市公园建设不仅为公园本身的规划和建造提出更高的理念和技术要求,并能通过这一载体,发挥节约型园林建设的行业示范和公众教育功能,为提高行业及全社会的生态节约意识带来裨益。 2 节约型公园的规划设计原则 2.1 生态优先、节约为重的原则 确定生态优先和节约园林理念指导下的科学合理的规划设计思路,运用生态学原理和可持续发展理论,提高城市公园规划设计与建造过程中土地、 自然 及人文景观资源的利用效率,以争取城市公园绿地生态效益最大化为目标,通过城市公园与 历史 、文化、美学、科技的融合,达到生态效益、社会效益和 经济 效益的综合最优化。 2.2 因地制宜,功能协调的原则 城市公园规划设计应适应当地的自然条件、人文脉络、满足绿地的功能需求、突出景观资源的特点,因地制宜地进行规划布局,优化配置各类绿地空间,实现城市园林绿化生态、景观、游憩、科教、防灾等多种功能的协调发展。 2.3 集约利用土地资源,提高土地使用效率的原则 充分保护和利用场地原有地形地貌,并在单位绿地内,通过改善植物配置、增加乔木种植量等措施,努力增加单位绿地生物量,提高土地的使用效率和产出效益。 2.4 充分保护和高效利用自然及人文景观资源的原则 公园规划场地内的地形地貌、山水、植被、构筑物等应通过合理的规划设计策略加以保护和利用,同时城市的历史文脉、风土人情等是城市公园特色的基础源泉,要善于深入挖掘和体现,使城市公园的景观空间具有更加丰富的内涵和独特的个性。 2.5 坚持提高资金使用效率的原则 通过科学规划、合理设计、积极投入、精心管理等措施,合理降低建设成本和养护成本,并采纳和推广环境友好型技术和材料的应用,提高资金使用效率。 3 节约型公园的规划设计实践 3.1 项目概况 山东荣成位于山东半岛最东端,北,东,南三面濒临黄海,青山公园基地位于荣成市工商东街与青山路交汇处北部,占地约100公顷,现状为山地、农田、苗圃、果园和少量民居等,为市级综合性公园。基地东邻烈士陵园,南面、西面是居民区,北部连接新城区。 3.2 现状资源条件分析 3.2.1 自然资源 (1)现状山体与梯田地形 青山公园依山而建,南坡较缓,北坡较陡。独特的台地地形成场地特色,并且在公园制高点可俯瞰荣成全景,观景视野开阔。山体地表起伏较大,局部存在零散的矿坑遗址、陡坡断崖,丰富多变的地形条件为营造景观多样的山地公园提供了良好的基础。 (2)现有 交通 基地周边道路交通状况良好,园内的道路建设并未成型。山南坡有一条3米~5米宽的不规则环路,可允许单辆小型工程车通行,但路况较差。北部只有一些土路,不可通车。全园目前有两个出入口,其中一个与北部青山路和青山小区相连。另一个直通陵园,与青山路相连,路况较好,可通车。 (3)现有建筑 青山公园南部环路内有部分建筑,其中一部分为荣成园林管理处旧址和花圃,另一部分为当地民居,皆以石头房为主,建筑年限在二十年之内。 (4)植被状况 山地植被覆盖率较低,植被分布也不均衡,种类单一。基地现有植物以黑松、刺槐为主。部分地块分布有水杉、法桐、苹果、侧柏等植物。基地南部山凹中,植被较为丰富。基地北部靠近水体部分分布有大面积的速生杨,除此之外,麻栎和黑松也成片分布于梯田上。 (5)水系 基地水系主要靠雨水和地下水供给,资源匮乏。山南坡没有大面积水体分布,只在中部山坳处和西南部紧临青山小区边缘处有两条汇水沟。雨季时形成明显的地表径流,平时无水。北坡有一片面积较大的水库,由山体汇水形成。 (6)土壤 基地土壤偏酸性,在沿海地区并不常见。土层较薄,表层黄土下为岩石、沙砾,且土壤贫瘠。 3.2.2 人文资源 (1)将军文化 荣成为我国著名的“将军”县,新 ②两带: 生态观光带——利用基地原有地形,合理的进行生态植物配植,采用大面积北方花境植物,营造流动多彩的植物花海景观。 康体休闲带——位于基地南部,南邻青山路,通过植物造景,设置康体步道及景观休憩设施,形成城市休闲观赏界面,为市民提供康体健身场所。 ③五区:结合现状 交通 分析和规划功能需求,设置入口广场区,生态观赏区,密林休闲区,果林风光区和园务管理区。 3.3.3 环境地形利用——尊重 自然 ,最小干扰 以保护和恢复基地生态环境为前提,在进行相关项目的设置和景观营造中充分尊重当地的自然生态条件,力求创造生态和谐、人与自然互利共生的宜人环境。 (1)地形 规划力求保留并突显山地特色,尊重并灵活运用原有山地地形,进行必要的最小限度的改造。 ①依托现状存在的道路,并顺应等高线,进行交通规划,将对山体的破坏降到最低。 ②在地形复杂且现状植被较为丰富的地方,顺应地形,设立架空栈道,一方面避免了对地形的大面积整改和对树木的过多砍伐,另一方面,高高低低的栈道,在林间和开阔地中不断交叉穿行,为游人提供丰富的步行和观景体验。 ③充分发挥山地公园特色,在公园制高点设置?望塔可供登高望远;保留局部坡地梯田并进行景观处理,展现独特的乡土田园风光;利用局部断崖进行 艺术 改造形成景观亮点。 (2)水体 ①基地南侧季节性水系的处理 基地南侧水源匮乏,只在雨季时期,于山谷底部形成不规则的地表径流,水量大小由降雨量决定。由于地形陡峭且植被匮乏,水流流速较大,水土流失较为严重。设计首先整理山谷地形,形成明显的汇水通道,同时设计自然蜿蜒的岸线,并且与自然石块相结合,一方面丰富水体形态,另一方面为水体的流动增加阻碍,从而减缓流速,增加地表渗透,减少水土流失;其次,丰富水底的地表变化,从而形成河流底部横断面形状的变化,使河水深度发生改变,进而创造出多样的生物生息环境,提高了水体自净功能;再次,沿水岸种植耐水性不同的水生植物,丰富水岸空间。一方面利于水土保持,另一方面形成优美的谷底景观,与梯田上的花境植物共同创造花海效果。 ②基地北侧水塘的处理 基地北侧有常年存在的较大水面,水量受季节影响发生变化。该水库东侧还存在四个大小不等的小水塘。规划将五个水塘连通,顺应地形落差形成跌水和流水景观,丰富水景层次,促进水体循环和净化,并有利于泄洪防灾。中心水体设计柔和自然的岸线,与各种水边和水上活动相结合,创造亲水的、同时安全性高的、功能丰富的活动场所。除此以外,栽植大量的植物,创造和维护水边环境的生态多样性。 3.3.4 强化人文资源特色——尊重文脉,注重乡土 根据规划主题,设计以将军文化和当地民俗文化为出发点,寻求文脉的传承。公园规划力图将乡土精神景观元素融入其中,创造具有浓郁乡土风味的特色公园。 例如,将军文化体验区主要景点包括“忆苦思田”、“烂漫童年”、“峥嵘岁月”、“荣归故里”等。 “忆苦思田”景点设计,是在原有苗圃地的基础上进行改建,对地块重新划分,种植当地的特色农作物,保留乡土田园气息,并于其中设置景观凉棚、特色廊架以及农耕情景雕塑,建设成为当地中小学农耕实践的基地,使学生在实践的时候能够忆苦思甜,感同身受荣成将军的吃苦精神,为传承将军文化提供场所;“峥嵘岁月”的景点设计,将当地民居改建为剪纸艺术馆,在剪纸的内容上表现荣成将士英勇杀敌的情景,以及荣成的民俗风情;“荣归故里”景点设置亲切宜人的室外活动空间,一方面以景墙壁刻的形式讲述荣成将士的丰功伟绩,另一方面展示卸甲归田的老将军们的晚年生活,并为老年人设计丰富的活动项目,提供必要的活动场地,定期举办老年书画评比展览、盆景艺术展览等活动,提高场地的利用率和活动参与性。 再如,在入口广场内,设计抽象意味的秧歌雕塑,反映浓浓的乡土韵味。除此以外,公园内部的餐饮服务点,也可将荣成当地美食以及饮食风俗作为亮点服务进行推广,传承当地的饮食文化。 3.3.5 建筑及小品景点设计——利用现状,功能置换 公园规划的核心景观区是位于基地中部的将军文化体验区,地形相对平坦,是原有建筑最为集中的区域,包括园林局办公用房和苗圃等。规划以尊重和保留原有地形及建筑为主,在保留的基础上进行修缮、改造和扩建,调整建筑的空间布局形成当地民居院落风格,在一个个建筑院落中集中展示并讲述有关将军的成长故事,使市民在鲜活的家乡生活氛围中感受将军文化,提升场地的精神内涵,成为全园的精神核心。 此外,由于曾经的开矿 历史 ,基地东部现存大小不等的矿坑和断崖,地形较为复杂。设计保留其中几个较大的、具有代表性的矿坑,通过巧妙的生态修复和艺术化处理,获得不一样的景观效果和利用方式。较大的矿坑在做好必要的排水和安全性处理之后,设计游人可进入的方式,形成别有风味的地下游憩活动空间。较小的矿坑则架设栈道,通过高低不同的栈道进入矿坑内部,让游人获得丰富的游览体验。 3.3.6 设施材料选择——绿色环保,减少消耗 公园设计中注重利用乡土材料和乡土技艺,创造易于维护且耐久性高的景观。设计中将荣成乡土建筑形式与乡土建筑材料(海草和石头)提炼出来,运用在景观小品和景观建筑的营建上。例如,休憩凉亭以海草做顶,将乡土石材运用到茶室、滨水建筑等的外立面,形成具有乡土风味且与环境融合的建筑。乡土的石材还用来构筑景观小品,体现乡土将军文化,例如石壁上刻字等。石材因为高硬度耐风化,因此能长久的维持其机能性。而海草本身虽然容易腐化,但用海草搭建的屋顶易于更换,而且取材容易,只要保持低水平的维护管理就可以形成耐久性高的景观。 基地北部通过对台地地形进行整理,种植地被与低矮灌木强化地形肌理。利用风能设计一组风车阵形成景观视线焦点,利用风车发电的原理进行能源的利用试验,建立小型的生态示范园地,兼顾景观的实用性和趣味性。 3.3.7 植物景观设计——适地适树,乡土为主 乡土植物及群落是最能适应当地大气候生态环境条件的植物群体,乡土植物不仅适应性强,植物群落相对稳定,生物多样性丰富度高,地方特色明显,而且便于后期养护管理,绿地的生命延续周期长,增强绿地的稳定性和延续性,从而有效节约和降低了绿化成本。 ①以乡土树种为主,按照当地的自然植被方式进行乔灌草的合理搭配 基地土壤偏酸性,土质瘠薄,地形复杂。因此公园首先选用基地本身就存在的植物,例如,银杏、水杉、黑松、刺槐等。除此以外,根据基地自然条件选择其他适宜生长的乡土植物,丰富植物种类,包括女贞、赤松、竹子、杜鹃、野蔷薇等。植物种类确定之后,按照当地的自然植被方式进行乔灌草的合理搭配,将生态恢复作用放到首位,力求营造和谐宜人的绿色环境。 ②种植能带来丰富季相变化的落叶树、色叶植物以及北方花境植物 公园运用大面积的花境植物作为生态恢复和景观营造的重要元素。在选择花境植物的时候,除了耐干旱、生命力旺盛等 参考 特性之外,在植物的搭配上充分考虑四季不同的景观效果。例如选用蓝羊茅、细叶芒、蒲苇、血草等观赏草。除了观赏草的种植之外,在公园其他地方,注重四季植物的合理搭配。例如常绿与落叶的搭配,不同时期的开花植物的搭配等,由此创造四季变化的风景。 ③挖掘果树花木的景观潜力,开展参与性活动 设计结合基地南侧现有的苹果林、刺槐和水杉,设计果林风光区。按照原有农田肌理进行场地划分和交通组织,增加当地果树品种(如桃树),扩大种植面积,并设廊架,大面积种植葡萄等爬藤植物,同时结合地形设置休闲娱乐场所,使得生产、观光、观果、品果等活动有机结合。 ④大量种植北方花境植物,强化山凹梯田地形 基地南坡的中部地形变化复杂,形成不规则的带状凹陷山谷,梯田状地形层层跌落,给人苍茫、壮阔的视觉感受。设计保留并整理现状地形肌理,形成流畅的自然曲线形等高线,种植大面积的北方花境植物,注重色彩搭配和构图,形成层层跌落的、流动多彩的花海景观,展示一幅原生态景观与人类精巧技艺相结合的美丽画面。 4 结语 青山公园的规划设计,力求通过对现状自然、人文资源的归纳和整合,本着生态优先、资源高效利用、环境友好型和可持续 发展 等原则,在节约型城市公园规划设计中进行了积极的探索和尝试,以期在当前节约型园林的行业实践中 总结 一些有益的经验。 公园设计论文:美学视角下城市公园景观设计浅析 摘要:城市公园景观的建构是众多因素共存互动的结果,有效的评价体系往往是各种评价标准在具体情况下的综合评价。城市公园景观设计整体性原则也包含评价标准和价值取向上的整体性。创造生态良好、无严重污染,人文与艺术气氛浓郁的居住、游览环境,满足人多方面的审美需求,是城市公园景观设计的目标。 关键词:审美;城市公园;景观设计 一、人与自然关系的思考 1.哲学关于人与自然关系的讨论 以往,在人与自然两者的关系上,人往往被看作主体,自然往往被看作客体。就价值论而言,一些哲学观点认为人最有价值,自然本身没有价值。当代的环境美学与环境哲学更加关注的是人与自然的统一关系,不再一味地强调自然的人化,也关注人的自然化。自然在某种意义上也可以成为主体。 2.美学关于人与自然关系的讨论 瑟帕玛曾经在“美与当代生活方式”国际学术会议上指出“如何言说自然”,引起了广大学者的关注。以往的美学研究自然,是将自然作为人类活动的对象,将艺术的美放在至高无上的位置,部分主流的美学研究者认为,自然的美,在于它具有类似人生命的意义,是人的精神象征。而今天在环境美学的视界中,这种观点遭到了批判,因为它并不承认自然本身所拥有的美,而错误地认为是人创造了自然的美。 3.公园景观设计中的人与自然关系 公园中,自然作为景观是主体,人作为参与者和欣赏者是客体。游览公园是以欣赏自然美为主,人们身在其中,享受大自然的氛围,身心都得到愉悦。艺术美应该与自然美相互融合、相互衬托,使自然美更自然、艺术美更艺术。 4.功能与审美的结合 从公园造园元素的选择和组合来看,公园的基本设施包括植物、道路、建筑、小品、坐憩设施、游船码头等。功利关系的转换是环境美学的基本,所以,如何更好地把环境设施的功能与审美结合起来成为设计的核心问题。如,园林建筑、广场中不可避免地会使用踏步。踏步作为景观中一个常见的细节,设计者需要根据不同的地形高差设计踏步与休息平台的数量,使其不但满足人的需要,还具有美感和空间序列感。又如,植物配置不仅强调视觉美,还要为那些不依赖视觉而感受美的人提供方便。公园设计者在以视觉美为主导时需要考虑到其他感官如听觉、嗅觉、触觉所能带来的审美与愉悦。 5.满足各类人群的需要 在较长距离的游步道中间,应设置休息场所,如亭子、座椅等。休息场所应有足够的空间让坐轮椅者与别人交谈。喷泉、座椅、垃圾箱、电话亭或其他小品,对于弱势群体来说可能是一种障碍,在设计时需要特别注意,它们的位置应十分恰当。建筑小品、座椅、垃圾箱的设计应该考虑坐轮椅者的尺度,且其位置不应妨碍视觉障碍者通行。我们往往从设施的功能、造型、颜色、材质及在空间内的位置安排等方面讨论设计中的“通用原则”。在功能上,首先要求操作简易,应当使儿童、老人都可以自如使用。在造型和颜色方面,要具有较强的识别性,使人们容易判断其功能,同时,要在最大范围内符合不同群体对人机功能的要求。在材质的选用上要满足防滑,为防止人体受伤,地面铺设的材料尽量避免使用易碎、尖利的材料。设施在建筑空间内的位置也应该被细致考虑,首先应该便于游客寻找;其次,各类设施的设置不应影响建筑空间内游客的正常流动。 二、经济价值与审美关系的思考 1.过于看重经济价值的弊端 人们过去所关注的价值实际上只有几种,经济价值尤其被重视,其他一些价值如审美价值没有被真正重视。而在环境问题上,人们往往将其功利价值与审美价值对立看待,片面地强调经济价值。因此,存在对环境、资源竭泽而渔的现象。如,为了建水电站而破坏自然景观,为了盖楼房而任意砍伐树木,等等。那些仅看重经济价值、功利性而忽略审美价值的公园设计,是初级的、不全面的。为了经济利益破坏具有很高审美价值的自然景观,所创造出的环境仅仅满足了人最基本的需要,而难以满足人精神层面的需求,这样的公园最终会被人们否定。 2.审美价值的重要作用 在环境美学的研究视角下,审美价值具有不可忽视的地位。经济价值可以换算成金钱来衡量,而审美价值难以用金钱来换算。仅仅从经济方面衡量公园景观的价值是狭隘的,随着社会的不断发展,精神生活将会越来越被人重视,只有经济价值而不具备审美价值的景观必然会被大众抛弃。任何自然物的经济价值都是有限的,而其审美价值是无限的。自然物的审美价值一旦遭到破坏,很难用金钱使其恢复。兼具审美价值、经济价值的公园景观才是人们真正需要的,如何平衡两者的关系是设计者应该重点思考的。 作者:杨世雄 郭文茉 单位:西安建筑科技大学 公园设计论文:湿地公园建设中的景观设计初探 摘要: 社会经济持续增长的同时,人均物质生活水平得到了显著的提升,在满足基本的温饱需求基础上,对于居住环境提出了更高的要求。尤其是在城市现代化建设进程不断加快背景下,高楼大厦带给人们更多的是沉重的压力,如何能够在繁忙的生活、工作和学习之余可以获得充分的放松和休息,成为当前城市景观设计中首要考虑问题。在城市景观设计中,通过建设城市湿地公园,可以为人们在城市生活中提供一片自然休闲空间,以其独特的优势受到了社会各界广泛的关注和重视。本文就湿地公园建设的景观设计进行分析,结合实际情况,客观把握设计要点,将更加前沿的设计理念融入其中,推动城市化建设的同时,改善城市环境。 关键词: 湿地公园;景观设计;生态平衡 湿地公园是我国湿地保护体系中不可或缺的组成部分,通过大力建设湿地公园,有助于更加广泛的发挥湿地效益。在国家政府的大力支持下,开始大力建设湿地公园,湿地面积增加到41.50万hm2。但是由于人们对于湿地公园的认知不充分,湿地公园设计上理论和实践未能有效的结合在一起,尚未形成完善的湿地公园景观设计理论体系,其中还存在一系列问题。主要表现为湿地公园自然形成的湿地地貌景观缺失,植物多样性不突出,加之缺乏对湿地文化的深入挖掘,导致理论和实践相脱节。故此,在湿地公园建设中如何合理有效的进行景观设计成为首要工作内容,加强对其研究有助于为后续工作提供指导和参考。 1湿地公园景观的构成 1.1湿地公园景观内涵 湿地公园景观是湿地保护工程建设的基础所在,在满足湿地生态服务功能前提下,充分整合湿地资源,挖掘湿地文化,发挥湿地生态型、社会文化性和艺术性特点,为广大人民提供休闲娱乐的区域。 1.2湿地公园景观构成 其一,水体景观。水体景观是湿地公园景观中重要组成部分,具体可以划分为近岸陆域景观、水域景观和岸带景观三个部分组成。其中水域景观主要是通过水流速度、水质和水深来表达水体景观,呈现出汹涌澎湃或是涓涓流水之感,形成池塘、浅潭或是飞瀑等水体景观。岸带景观是受到抄袭影响形成的浅滩或滩涂等水体景观,形成不同类型的驳岸。近岸陆域景观则是为了便于人们观赏和游玩的亲水设施,即平台和栈道等,同时具有引导人流观赏路线的作用,营造出别样的湿地意境,提升湿地公园整体景观美观。此外,湿地公园由于水体景观影响,可以形成独特的小气候,或是出现云雾缭绕景观,呈现出特别的自然景观。其二,湿地生物景观。湿地公园中的生物景观包括植物景观和动物景观。其中湿地植物景观主要包括湿地植物、水生植物和浮水植物等联合配置,呈现出湿地植物景观。结合植物的枝叶、花、果形状的不同,合理搭配形成不同季节的自然景观。湿地植被自身具有丛生、片生和簇生的特征,根据群植或丛植搭配方法可以形成更加曲折、幽深的景观形态。湿地动物景观中包括湿地水鸟、鱼类和昆虫等,作为一种移动的景观,配合湿地植物景观,可以带给湿地公园别样的生机和活力。结合湿地水鸟的生活规律,移动放飞和归巢,潜水和觅食均是湿地公园内不可多得的湿地动物景观,具有别样的特色。其三,湿地文化景观。作为湿地公园景观中不可或缺的组成部分,除了具备生态景观以外,还包括一系列风土人情和民俗特色,在湿地公园中的人文景观主要包括以下几个方面:(1)湿地形成的生产文化,进而影响到人们日常的饮食文化和住宅文化。(2)湿地改造后留下的痕迹,其中包括具备地域特色的运河、桥梁和建筑等。(3)文化交通形成的景观,包括文学艺术交融的诗词歌赋和书法字画,或是民族文化和革命红色文化等。 2湿地公园的景观设计原则 2.1生态优先原则 在湿地公园的景观设计中,出于净化污水和生物栖息地多样化角度,在尊重生态自然的同时,整合自然资源,合理搭配乡土植物和自然景观,保证生态平衡和生物多样性的同时,提升湿地公园的景观设计合理性,降低对生态环境的破坏和影响。 2.2以人为本原则 在湿地公园景观设计中,需要充分满足人们欣赏水景的需求,提供更多参与机会,促使人们可以从视觉、听觉和触觉多种角度来感受水景的魅力,营造良好的空间环境。此外,在提供自然景观的同时,还可以通过景观连接起到遮荫效果。 2.3美学原则 湿地公园景观设计中,为了实现人文景观和自然景观合理搭配,应该注重人文景观的完整性、丰富性和特别性等特点,促使湿地水体可以动静结合,相得益彰。植物景观的配置需要注重虚实结合,实现色彩的协调统一。 2.4合理利用原则 合理利用湿地动植物以便于促进经济价值和观赏价值;合理利用湿地提供的水资源、生物资源和矿物资源以达到节省资源;合理利用湿地开展休闲与游览;合理利用湿地开展科研活动与科普活动。 3湿地公园景观设计内容和方法 3.1湿地公园景观设计 湿地公园内部的人文景观和自然景观的合理搭配,可以通过地形改造和水文联通,营造独特的湿地景观形态,提升对湿地农耕文化和水体景观的合理配置和利用。诸如,在湿地公园水体局部景观设计中,不同的溪流和石块,或是郁郁葱葱的湿地植物群落,驳岸自由曲线形态和双螺旋曲线形态等,形成一种曲水流觞的湿地景观。人工湿地景观为主的湿地公园,错落有致的池塘,湿地水体下游和积水区域设置稻田等。 3.2湿地生态功能展示区景观设计 由于湿地环境的生态环境十分多样,生态效益较为突出,其中包括水质净化和生物多样性特点。其一,在水质净化功能景观设计。湿地作为生态系统中不可或缺的组成部分,主要是起到环境净化的作用。景观设计中,结合实际情况构建表流湿地和潜流湿地,选择净化能力更高的湿地植物,设置相配套的桥梁和廊设施,实现景观的多重效果。诸如,在景观平面设计中,可以设计为肾脏形,岸带植物可以适当的种植香蒲和芦苇等湿地植物,形成更加错落有致植物景观。此外,为了提升湿地系统的污水净化效果,可以通过对比污水流经湿地的水质变化情况,充分展现湿地系统的污水净化功能。其二,生物多样性景观设计。湿地公园中景观设计可以通过合理配置乡土湿地物种,搭配昆虫和鸟类,维护湿地环境的多样性,营造良好的湿地景观效果,带给游客更加舒适的享受。与此同时,通过配置沉睡植物群落和浮水植物群落,丰富湿地水生环境多样性,把握空间分布规律。在湿地植物设计中,设置人工巢箱,或是在水体中设置岛屿,营造一种更加隐蔽的环境;引导鸟类前往栖息和觅食,将动物群体群居行为充分的展现出来,营造一种独特的湿地景观。人们也可以近距离观赏湿地动物景观,营造出一种空山幽静的意境。 3.3湿地公园服务设施景观设计 湿地公园服务设施设计中,主要是负责引导人们游玩和休息的路线设置,有助于合理引导人流,更为合理的展现自然景观和人文景观特色。其中包括凉亭、水榭、亭台、游廊和园林小品等等,带给人们别样的景观体验,提升人们的关上体验。就静态赏景景观来看,主要是为人们提供休息和观赏作用,同时也是湿地公园构图的重要组成部分,通过借景、对景和框景等会一系列手法,有助于进一步丰富湿地公园内部景观特色,提升景观多样性。动态赏景尽管则是为了引导人流观赏路线,促使人们可以动态的观赏湿地公园中的景观特色,合理划分公园内不同空间的景观,合理配置人文景观和自然景观,提升湿地公园中景观观赏效果。点景则是为了更加深刻的展现公园文化内涵,营造出良好的湿地公园景观意境,最为典型的即是雕塑和园林景观小品等艺术形式为基础单元。诸如,农耕湿地文化中,农业设施和农业耕作场面,形成与众错落有致的农业场景,带给人们更加丰富的农耕体验。湿地公园景观设计中,为了营造出湿地体验景观、湿地生态功能展示区景观和湿地硬质景观,根据设计内容来选择不同的设计方法。其中湿地体验景观可以通过优化植物群落配置,地形改造实现;湿地生态功能展示区景观则是通过配置乡土植物、表流和潜流湿地、稻田等;湿地硬质景观则是通过凉亭、水榭、亭台、游廊和园林小品等展现。 4结语 综上所述,在城市现代化进程不断加快下,为了可以营造良好的城市环境,在城市景观设计中,通过建设城市湿地公园,可以为人们在繁忙的城市生活中提供一片自然休闲空间。 作者:魏巍 单位:中国中建设计集团有限公司黑龙江分公司 公园设计论文:湿地公园植物景观设计 摘要: 一个环境优美的城市湿地公园,对居民生存环境起到了很大作用,其中景观湿地植物的应用显得尤为重要,因此,对于城市湿地公园植物景观植物设计的研究势在必行。 关键词: 湿地;城市湿地公园;植物景观设计 1湿地的定义 当前国际上对湿地的定义为:不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,静止或流动,淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6m的水域。这个定义包括海岸地带的珊瑚滩和海草床、滩涂、红树林、河口、河流、淡水沼泽、沼泽森林、湖泊、盐沼及盐湖。 2湿地公园景观设计的目的和理论 其目的在于了解湿地的种植方法,恢复原有的湿地特性,改良湿地植物的生存环境,从而保护和恢复已经遭受破坏的生态环境。通过湿地植物景观设计,为游客提供优美宜人的休憩环境,让居民在都市生活中,也可以身处大自然体会野外之美。其理论有:生态设计理论、湿地生态恢复、生态位理论、园林美学理论等。 3湿地公园植物的种植设计 湿地植物具有净化水体质量、防止水土流失、改善空气质量、改善大自然环境、改良土壤质量、调节生态系统平衡、景观美化、调节水分、保持生物多样性等作用,特别是保护生态区域原有湿地植物和恢复已经遭受破坏植物的生态结构,是非常有必要的。沉水植物、浮水植物、浮叶植物、挺水植物均可用于水面绿化,这些植物应具有便于管理、适应能力强、抗逆性强等特点,湿地植物应该根据湿地植物种类的习性进行种植。其管理的方法有除草、定期追肥、水位的调节和换水、及时分株、疏除、防治病虫害、防风防冻等方法。 4案例分析———以苏州菱湖渚城市湿地公园景观设计为例 4.1区位与定位 菱湖渚位于江苏省苏州市吴中区临湖镇,地势东高西低,整体向太湖倾斜,除天后宫两侧地形较陡外,其余地区地形相对平坦,坡向:北侧以西北和北向为主,南侧以西南和西向为主。气候:菱湖渚地处中亚热带边缘,雨水充沛、日照充足、无霜期长、季风气候明显、温和湿润、四季分明。临湖镇历年平均气温为16℃,1月最冷,平均气温3.3℃,7月最热,平均气温28.5℃。年平均降水量为1100~1150mm,降水集中在4~9月。公园定位以打造太湖自然生境的景观为目标,呈现出大自然与人工交融的美丽肌理,人与自然、动植物和谐的生态环境。 4.2植物造景 4.2.1入口广场种植区。 位于入口广场区域,承载举办园博会开幕式的功能,种植设计满足观众观赏的功能需求和景观需求,采用乔草的植物群落结构,片植山桃、山杏,形成满树繁花的景观,林下片植耐阴春花地被。小广场上,上层乔木选择枝高冠大的枫香,形成通透的视线通道;下层地被为缀花草坪。植物景观季相:春季为主。主干植物:乔木植物:山桃、山杏;灌木植物:春鹃;地被植物:葡萄风信子、诸葛菜、郁金香。 4.2.2湿地净化种植区。 该区利用梯田湿地净化场地雨污水,通过水位设计,形成丰富水深变化的湿地环境,浅滩区以再力花、芦苇等挺水植物群落为主,深水区构建挺水、浮水、沉水多层次水生植物群落,发挥不同类型植物的净化功能。上层乔木选择喜水湿树种和开花树种,营造混交林群落,形成丰富多彩的湿地花田,形成色彩缤纷的夏季景观。植物景观季相:夏季为主。主干植物:乔木:乌桕、广玉兰;地被植物:蜀葵、紫娇花;湿生植物:芦苇、荷花、再力花。 4.2.3滨湖景观种植带。 该区域位于场地与太湖的交接处,采用减法方式,在现状芦苇荡中开辟景观水面,种植挺水、浮水和沉水植物,营造池杉树岛,丰富植物多样性,营造涉禽、水禽的栖息环境,丰富生物多样性。堤岸栽植柳树,形成芦荻飞絮景观。植物景观季相:秋季为主。主干植物:乔木:垂柳、池杉;水生植物:芦苇、香蒲、翠芦莉。 4.2.4台地种植区。 根据场地土方平衡的原则,形成了高低不等的台地,在坡地片植当地经济植物———茶,形成坡地茶田,台地顶部种植分枝点高的耐旱乔木———意大利杨,营造恬静的林下活动空间。植物景观季相:冬季为主。主干植物:乔木植物:意大利杨;灌木植物:茶。 4.2.5植被恢复区。 该区域现状植被长势良好,种植设计以“绿”作为设计元素,保留长势良好的雪松、香樟等现状植被,并增植枇杷、香樟、桂花等常绿乔木和冬季开花灌木,维持公园在冬季的景观效果。植物景观季相:冬季为主。主干植物:乔木植物:香樟、桂花;灌木植物:梅花、结香。 5小结 遵循植物的生态适应性和功能性原则,结合场地设计,根据湿地净化过程对污染物的处理要求和不同光照条件,选择相适应的乡土植物种类,营造多样的植物生境,丰富场地生物多样性,实现场地的低维护。 作者:宋海龙 单位:西安建筑科技大学 公园设计论文:郊野公园景观设计传承与发展 1项目概述 莫卡辛•希尔•伍德公园位于英国赫里福德市的西部约17km。它拥有超过139hm2面积,基址东北面临山体,并形成了一处历史性的公园绿地。这个区域为国家级自然保护区。公园以自然风格为主的英格兰景观设计,基质遭到很大程度的破坏,设计的宗旨是恢复场地的生态环境,并对公园的历史文物加以保护。 2项目定位 将公园的使用功能转化成旅游性能是设计的一大特色,旅游业对大自然的自然资源要求低,所以在环境的破坏方面比较少,通过自然环境可以与周边的环境相匹配,并提高经济效益。因此,发展此项目可以实现公园景观环境再造的生态、资源合理化利用的作用。 3规划设计方法与构思 场地拥有最大的挑战就是:植物遭到大量破坏,针叶树被彻底砍伐,生态遭到严重破坏。也使得原本历史遗留下来的文化遗产未受到保护,所以本文将此作为设计的出发点。 4设计内容 4.1气候特点 英国属温带海洋性气候。英国气候主要特点是全年温和湿润,四季寒暑变化不大。英国终年受西风和海洋的影响。 4.2雨水和雨洪管理 对于雨水的管理,模拟自然界雨水的循坏过程,采用收水措施、蓄水措施和用水措施3大措施循环利用。采用梯田的造型来减少雨水的冲刷和收集雨水。场地主要拥有农田与森林。从地形来看,场地呈一个凹型,根据山脊的走向,结合等高线的划分线性进行环形的植物种植与植物的修补。呈现梯田的形式出现。收集雨水并重新利用,并保证缓解雨水的冲击力。由于英国的雨水比较多,而且暴雨来的很凶猛,所以缓和雨流很有必要,一部分雨水自然下渗,剩余部分的雨水可以根据地形的螺旋状进行流动,收集流下山脊的雨水,可以用来浇灌植物,也可以用于鹿园平日使用。继续种植原有农田,改善土壤的肥沃程度,并灌溉暴雨之后储存下来的雨水,种植一些适宜鹿园动物食用的植物,可减少食材来源的路程,节省经济的浪费和人力的付出。具有自体调节功能,起到很好的生态循环、繁衍的效应。 4.3采石场景观 采石场在2个山脊中间拥有很多历史遗留下来的浅坑,宽度大约是2~2.5m,从沟渠的底部起保持平均高度1.2m,沟壑宽大约2m。对于一些相对深一点的、安全性能强一点的小块岩石可改造成攀岩,一些浅坑可以做成水景或者是历史重演的情景等景观节点,增加公园的景色与特色。 4.4大地艺术 大地艺术的表现形式,用极富韵律的曲线、塑造错落地形,用抽象而简单的几何形体堆砌公园形体。以大自然的博物馆形式展现,提高公众参与度。莫卡辛•希尔•伍德公园的整体风格定位为原始质朴,休闲活动区域大部分采用采石场遗留下来的碎石、老红砂岩、手推车、围墙进行装饰造景。用这种复古色彩的公园元素,反映了当时人类生活场景的原始与纯朴。表达了当时人类对自然环境的依赖,运用大地艺术的手法,使景观提升到一个更为丰富的层次。大地艺术的介入,增加了现代人们对当时环境和空间的解读和思考,也对公园环境遗留下来的问题进行深思和探讨。 4.5文化遗址 “无为而治”可以说是现代体现时代感最有效的方式。对于历史遗留下来的遗迹,将基于历史的现实情境,重新解构和模拟过去的情形,构建原始历史,重现当时的生活情景。当然,公园加入了游戏的成分,利用场地的碎石建立起游乐设施,对碎石进行刻字讲述历史,纪念历史,家庭可以进行猜字游戏等,既可以增加知识也可以增加乐趣。老红岩石是公园特有的稀有资源,可重新利用,恢复年代的场景,并且人们可以重演故事,使人们充分参与体验环境中来。 5结论 对于具有多种层次涵义的公园来说,对其进行景观设计非常具有挑战性,莫卡辛•希尔•伍德公园是一个包含历史遗址、废弃采石场景观、生态环境遭到严重破坏场地为一体的景观基址,该基址目前提供一个独特的机会来创建一个多样性的景观,多种景观类型聚集在一起,从而向公众呈现在一个地区先前的全国性意义。 作者:王雅丽 单位:大连工业大学 公园设计论文:公园原型优化建筑设计运用 一、原型——文脉表达的底片 原型理论最早成为体系要追溯到瑞士心理学家荣格。荣格认为,就像现代人通过进化遗传于古代人一样,原型也来源于历史的积淀,它是人类集体潜意识的外显。在建筑学领域,意大利著名建筑师阿尔多•罗西根据原型理论创立了建筑类型学。他认为,运用设计手段激活原型,能够沟通传统与现代,使原型底片在当代现实环境中显形,使文化能量渗入当代建筑。基于建筑类型学,本文在前人的研究基础上,总结、提升、完善,提出原型优化法。原型优化法是对历史元素进行筛选,提炼出其最本质的部分——原型,进而对原型进行表征变异,实现集体潜意识和现实环境的沟通,再现原型的神韵,激活历史,延续文脉。该方法分为两个步骤:1.提取原型;2.转化原型。 二、挖掘原型——提炼积淀文化传统的形态 原型的挖掘首先要确定研究的空间范围和时间断面,然后从分类、空间结构、类型特征等方面挖掘研究对象,形成一定的原型体系,之后从二维和三维深入分析体系中的历史文化信息。挖掘的方法应针对研究对象的特点,根据具体情况具体分析。例如在挖掘梅山地区传统民居平面的原型时,笔者所在的设计团队运用了抽样典例对比分析、设计实践验证分析、时间自然筛选、原住民主观淘汰等机制和方法。我们在梅山腹地选取了4栋文物等级的民居,从建造时间、建造特点、周边环境、居民问卷等方面进行调研,最终发现4栋民居的共同特点:都保留了中心性平面要素(堂屋或院落)。另外,当地居民在建造新宅时,宁愿牺牲其他功能,也要保留堂屋这一祭祀性神圣空间,佐证了堂屋的重要性。由此我们总结出梅山地区民居平面原型——以堂屋或院落为中心的中心性平面模式。通过大量田野调查和历史性分析,我们发现梅山地区原型体系比较丰富。这些原型为后续主题公园的设计提供了各种各样的素材,为公园内建筑设计的文化表达奠定了逻辑基础。 三、转化原型——塑造新的文化空间 从历史传统中挖掘的原型,还需在实际设计建设中运用,才能传递历史能量,塑造出有文化内涵的新空间。转化原型的方法主要有两种:一是优化变异;二是隐性关联。 1.优化变异 优化变异借鉴了建筑类型学的方法,主要是对原型从形、构、意、情四个方面予以变化,与原型有直接、显性的逻辑转化关系。原型的优化变异从变化的对象上看,主要有:比例尺度变换、空间要素转换、实体要素变更、结构模式的拓扑变化。比例尺度的变换常常以自然或生物为原型。例如:中国古典园林是以自然山水为原型,在尺度上微缩并精炼其形态和意境而形成。又如当代仿生建筑,是从自然中抽取了原型,不仅在外表上模仿自然形态,在深层结构上也反映出人与自然共生的文化内涵。空间要素可以分为点、线、面、体。点、线、面、体既可以单独成为建筑空间的元素,也可以组合在一起塑造空间。设计中,结合基地环境、人文背景,以原型为基础,从内容或形式上(如:数量、位置、方位、质感、色彩等)改变原型中点、线、面、体要素,可以使提取出的原型得到激活,形成具有新生命的作品。实体要素包括:屋顶、立面、体块、空间、环境等。我们可以从建筑要素的色彩、功能、材料等出发进行变化。拓扑变化是指生成结构形式的法则不变,而表层几何形态变化的变换,主要涉及内与外、围合与开放、连续与断裂、远与近、上与下、中心与边界等的关系变化。例如,设计师从前辈的设计作品中提取要素和设计规则,内化成设计师的设计风格和特征,并潜移默化影响以后的设计作品,这种情况就是常见的结构模式的拓扑变化。在梅山文化园梅园的设计中,我们综合运用了以上优化变异的方法。例如,以梅山地区乡土的吊脚楼和封火山墙式民居为原型,对“吊脚”和“封火山墙”这些典型的建筑语汇进行“实体要素变更”——改变封火山墙的方向、高度,形成错落有致、起伏变化的外部造型;朝西的封火山墙强调了建筑的重心,同时防止西晒;结合新加入的建筑功能对“中心性平面模式”进行了“结构模式的拓扑变化”——梅园既要满足一定居住功能,又要提供管理办公的空间,依据这些现实功能,建筑师设计了双“院落”,单中心向双中心进行拓扑变异,两个中心院落由走廊联接,整合两种功能,形成既联系又独立的两个部分。 2.隐性关联 “隐形关联”是原型“优化变异”的补充,是指通过对原型隐含的意境、情境、心境、美境进行表现和表达,不追求与原型“形似”,而追求“神似”。具体方法是找到若干亚原型,再综合运用这些亚原型,使作品与原型在深层次的内在精神上暗合。需要注意的是,变异后的作品要能使人联想到原型。如梅山文化主题公园中的巫术馆就是在现代功能要求下产生的,在此之前,梅山地区并不存在类似的建筑形式,即找不到一一对应的原型,所以需要采用“隐形关联”的方法。设计从选址、结构形式、细部装饰、室内光影、总体色调、功能布局几个方面寻找和巫术联系的亚原型。为凸显巫术原始、奇幻的审美情趣,选址在具有神秘意境的高山之中。根据梅山地区原始建筑的建造特色,营建讲究因地制宜、简单实用,所以巫术馆采用“木骨泥墙”作为结构原型。从宗教角度分析,梅山教有很多奇异神怪的图腾符号,可以作为建筑细部的原型。巫术的心理感受与光怪陆离的光影氛围同构,幽暗的光影能使人产生恐惧、紧张的情绪,所以巫术馆的室内光环境力图营造出这种空间氛围。我们还从梅山地区已有的宗教建筑遗产的材质中抽取了一整套色系,利用色彩实现隐形关联。最后,我们汇集相关的亚原型,基本确定了巫术馆的建筑功能、结构、色彩、室内光影及环境色彩意向,通过有机整合、提升,实现了与远古梅山巫术文化的隐形关联。 四、结语 在文化主题公园的建筑设计中,运用原型优化法能再现历史文化的神韵,延续文脉,提升建筑的文化品位和内涵,为人们塑造出体味、参悟文化的空间场所。在今天,原型优化法不失为一种沟通传统文化和现代心灵的建筑设计方法。 作者:邹阳 付庆伟 单位:中南林业科技大学 湖南省建筑设计院 公园设计论文:湿地公园建设过程中景观设计论文 一、湿地园林景观设计的内涵及其构成要素分析 (一)湿地公园景观的基本内涵 湿地公园不仅需要充分满足湿地生态服务功能,还需要在此基础上做好湿地保护以及湿地保护工程恢复的工作,优化湿地资源配置并发挥湿地资源的优势进而不断挖掘区域湿地文化内涵。同时在进行湿地保育区外部建设的时候,我们需要将社会文化特性、艺术特性以及生态特性充分结合,构建适合社会公众群体休憩的湿地主题公园。 (二)湿地公园景观的构成要素 湿地公园景观的构成要素主要包括三个方面,即文化景观、生物景观以及水体景观,只有实现湿地公园三要素的完美结合,才能够做好湿地公园景观设计工作。 1.文化景观 湿地文化景观的目的是通过湿地的生态特征将当地文化传统、人文风情充分体现,以凸显湿地独有的文化特色。湿地人文景观主要是由各类生产方式形成的文化、改造湿地的印记与文化结晶三个部分构成,下面进行分类阐述。 (1)生产方式形成的文化 湿地在人类生活生产的过程中扮演着不可或缺的角色,湿地自古便是人类重要的食物、住宅、服饰来源之一,由此而来形成一系列渔猎文化、稻田文化、苇田文化以及衍生出的住宅文化、服饰文化、饮食文化等。 (2)湿地改造的印记 人类在湿地上进行了大量生产活动,留下了数也数不清的足迹,如建造运河、桥梁、堤坝等,这些临水建筑均属于人类在湿地改造过程中留下的印记。这些印记形成了独特的湿地文化景观。 (3)文化结晶 湿地文化与其他文化产生过一系列的碰撞与交融并由此形成了独特的文化结晶,如文学方面的交融形成了无数瑰丽的诗词歌赋,其如一颗颗璀璨的明珠点缀于湿地发展历史上;一幅幅描绘湿地景观的书法画卷又如同艳丽的骄阳洒下万丈光辉照亮整个湿地发展轨迹;一只只舞蹈、山歌又如同一轮皎洁的明月悬挂于湿地发展的夜空中。 2.生物景观 湿地上生存着大量的植物,从类型上来看包括湿生植物、浮水植物、挺水植物与沉水植物。由于不同类型的植物其形状、枝干分布、叶片轮廓都存在一定的差异,根据季节的不同我们可以将其设计不同的植被景观,如我们在春季可以欣赏荇菜花与鸢尾花,夏天可以观赏凤眼莲与荷花,秋天可以欣赏芦苇与香蒲。湿地上同时生存着大量以植物、浮游生物为食的动物,常见的有湿地水鸟、昆虫以及观赏鱼。湿地动物是湿地景观中一道流动的靓丽风景线,为湿地公园带来了蓬勃的生机。在进行湿地景观设计的时候,我们可以根据湿地动物的生活规律来进行。 3.水体景观 湿地水体景观主要是由三个部分构成,即近岸陆域景观、岸带景观以及水域景观。近岸陆域景观可以让游客在亲水亭台轩榭、栈道上欣赏各类亲水设施;岸带景观可以让游人在浅滩、沙洲上欣赏形态各异的驳岸、植物岸带与沙滩岸带,以凹凸不平、曲直相间、虚实互补的岸带景观给游人以美的享受;水域景观是通过水质、水流等因素,以或缓或急、或深或浅、或静或动等水流形成的飞瀑、小溪、浅谭等景观让游人寻找心灵的休憩。 二、湿地公园景观设计的主要目标及遵循的基本原则 (一)景观设计的目标 在湿地公园的景观设计中,首先,设计者要确定湿地公园景观设计的目标。同时,在设计过程中设计者在秉承湿地自然特性的前提下要对景观单元做好主题创设和层次划分。此外,设计还要同时满足湿地文化的宣传作用和游人们亲近自然、体验自然、享受自然的精神需求。 (二)景观设计的原则 1.生态优先原则 在设计中,设计者要充分考虑湿地的蓄洪、防旱、污水自净能力,尊重湿地自然特性,避免因人为设计对其自然特性造成破坏或使影响最小化。 2.以人为本原则 设计者除要以生态优先为基本原则外,还需考虑人们的亲水特性,要尽可能满足游人欣赏、亲近湿地水景的途径(从视觉、触觉、听觉等多个角度)。 3.美学原则 景观的设计要与湿地自然景观在虚实、动静、色彩、协调度等上充分融合,要将湿地文化充分展示出来,真正提升湿地美的境界。 三、湿地公园景观设计的具体内容及策略 就目前来看,湿地公园功能分区主要包括服务管理区、湿地体验区、湿地生态功能展示区以及湿地保育区等。其中,湿地保育区主要对生态过程与生态特征进行一个有效的保护,其环境容量与其他分区相比较小,而且景观建设的内容也比较少。所以,湿地公园景观设计主要以服务管理区、功能展示区以及湿地体验区为主。 (一)湿地体验区景观设计 湿地体验区包含了湿地公园自然景观与人文景观两大部分,在进行景观设计的时候,设计者可以考虑从地形改造、水文联通等方面着手,建造大量的人工浅滩、溪流、喷泉、瀑布、沼泽、河流段等多样化的湿地景观,更为全面地体现湿地中存在的各类独特景观,要让游人也可以在游玩的过程中感受到湿地特有的水体景观、农耕文化以及渔猎文化,通过合理的分布与设计,让游人能够一步步感受湿地景观并得到心灵的休憩。在湿地公园局部水体处理的过程中,设计者可以通过设置宽度大小不一的溪流,然后在其中布置大小、形状不一的石块并点缀有相应的湿地植物,以形成充满活力的湿地水体景观。在驳岸的设计上,设计者可以使用自由曲线形态、自然力飘积形态、双螺旋曲线形态以实现虚实结合、曲直相间的溪流景观。以人工湿地为主的公园,在深水位,设计者可以依自然地势开凿成形状自然、岸带有起伏、高低错落的池塘,在湿地水体下游、浅水区域或在积水区布设水稻田,使游人可参与打渔、插秧等农事活动,构建类似于古典农家乐的田园生活氛围,以满足现代社会公众群体回归自由的根本渴望。 (二)湿地公园中湿地体验区景观的设计 湿地公园中的服务设施景观实质上就是按照人们在游玩活动中的具体需求进行设置,可以将湿地自然景观烘托出来,且便于人们对游览线路进行组织的景观小品、建筑物等一系列硬质景观,主要包括木栅道、游廊、园桥、舫、水榭以及景亭等。我们可以将其划分以下3类:一是点景景观。其实质上就是为了将湿地文化内涵更好地体现出来,对湿地意境起到一个丰富作用,如将农耕湿地文化中的水井等多种农业设施表现出来,还能够将“渔舟唱晚”的船只表现出来等。二是动态赏景景观。其实质上就是为了满足动态赏景以及游览路线组织的需求,并且对院内空间进行合理划分,实现近景、远景、俯景以及仰景的有机结合,使观赏效果达到步移景异。三是静态赏景景观。其实质上就是为了充分满足游人在休息、静态赏景的需要,同时它也是公园构图中的艺术主体与中心,在公园中起到一个点景的作用,通过采用借景、框景以及对景等一系列手法,对院内中的经过进行丰富,如舫、水榭以及景亭等。 (三)湿地公园中湿地功能展示区景观的设计 湿地生态功能呈现多样化,而且生态效益十分显著,湿地公园景观展示出来的生态功能主要包括生物多样性维持、水质净化等。湿地公园中湿地功能展示区景观的设计主要是生物多样性维持功能展示景观的设计。生物多样性维持功能展示能够通过招引湿地鸟类,对乡土湿地物种进行合理配置以及招引湿地昆虫、鸟类来实现湿地环境的统一,达到一个良好的景观效果。如可以采用土壤种子库等一系列技术将岸带植被恢复,在林下空间中对喜湿植物、耐阴植物进行种植,以此对增强景观的层次感,创造一个富有情趣的自然景观;也可以通过湿生草本群落、挺水植物群落、浮水植物群落以及沉水植物群落至木本植物群落在空间上进行合理的分布,将群落的空间分异规律与结构多样性有效展示出来。除此之外,我们还可以在一定程度上将中国水稻的栽培历史展示出来,加强游人对各类湿地资源的保护意识。 作者:李俊 单位:广西民族大学艺术学院 公园设计论文:地质公园景观及空间环境设计论文 一、地质公园开发设计中资源要素分析 1.自然资源 土地与气候:地质公园中的土地分为可利用土地、宜开发利用土地、难利用土地等。这些分类着眼于土地的开发、利用,着重研究土地利用所带来的效益。气候是大气物理特征的长期平均状态,四季交替、季节差异、冷暖雨量、时空分布等因素都制约着地质公园的景观开发与设计。水文与石景:水文是一个地区的典型代表元素,它能够提升整体空间环境的生态质量。应结合特定的水文特质来塑造地质公园景观与空间环境。瀑布与温泉:地质的多样化为瀑布的成因分类研究提供了极好的素材,同时为景区内的景观塑造形成令人震撼的背景。 2.文化资源 历史与文学:历史资源在地质公园景观的开发中的主要用途是通过展示过去、结合当下来体现地质公园景观的发展特征。历史资源为地质公园景观的生动塑造提供了重要依据。此外,地质公园通过对主体景观活动的想象和定位来实现文学资源的景观再生。如石碑摹刻、人文笔墨等文学艺术常成为地质公园景观的突出标志。宗教与民俗:宗教信仰是文化现象特征的普遍存在形式,也是人们对地球的本能感性认识,同时是人类对自身存在于世界中的整体反映。 3.生态资源 森林与湿地:森林中名贵树木和植被蕴藏着深厚的生态潜力,保持水土平衡,保护河流线性空间的完整性,保证野生动植物的迁移、扩散和繁殖。生物与敏感区:生物多样性保护的关键是最大限度地利用物理资源和自然生态系统。敏感区是指当受到外界影响时,那些容易受到干预甚至破坏的地区,即抵御性较弱的生态区域。建筑与风貌:建筑是文化的实体表现形式。建筑文化的表达通过建筑的外立面或者建筑风格等直观呈现在地质公园中。 二、自然、人文、生态“三位一体”的开发定位与整体设计——以安徽天柱山世界地质公园为例 1.开发定位 地质公园景观及空间环境的开发,应围绕整合资源要素,形成明确的开发理念。通过对地质公园景观现状环境调研分析,围绕已有的自然资源条件,科学合理的确定地质公园景观的开发目标,开发时序与景区特色。本文提出自然、文化、生态“三位一体”的保护性开发理念,自然与文化相互联系,并与生态相互交融,满足景区的协调发展。下面以安徽省天柱山为例进行分析研究。天柱山位于安徽省安庆市潜山县境内,以崩塌堆垒型花岗岩景观和古新世哺乳动物化石群闻名于世。2005年8月被国土资源部批准为全国第四批国家地质公园,2000年又荣膺首批国家“AAAA级旅游区”的称号,2011年9月,荣膺“世界地质公园”称号。其中主景区面积82.46平方公里,规划保护区面积为333平方公里。 2.整体设计方法 天柱山世界地质公园分为15个景区,分别为主峰景区、三祖寺景区、马祖庵景区、阳裴岭景区、大龙窝景区、天龙关景区、虎头崖景区、后山景区、锣鼓冲景区、龙潭河景区、九井河景区、皖水滨水旅游带、潜水滨水旅游带、牌楼—新店科考区和天柱山旅游服务区。根据地质公园的总体布局与空间结构,依据地质公园景观分布密度、类型,从点(景点、居民点等)、线(景观线、旅游线、交通线等)、面(景观组合区、地貌区、建筑设施分布区、后勤服务区等)三个维度进行分析思考,形成整体设计方法。 (1)旅游线路的系统优化与布局 旅游线路是为了使旅游者能够用最短的时间获得最大的观赏效果。地质公园旅游路线的空间布局是根据各种活动的需要,有差别地进行不同功能的组合布局,从而形成不同的公园空间形态。天柱山世界地质公园的旅游线路设计从观看景观、接触景观、体验景观、回味景观的角度出发,设计了一条生动而有趣味性的线路,它将柱状峰、脊状峰等奇峰,象鼻石、寿塔石等怪石,龙宫、迷宫、天宫、逍遥宫等洞穴,山势险要的断层峡谷等地质景观,串联起整座公园的景点、休憩地等景观节点,形成合理的旅游景观空间,并通过规划的绿化廊道、步行系统、公众活动走廊等多种路径,使游客对同一景物和景点从不同视角或距离去欣赏,可以产生不同心理作用。充分考虑到了“人观看景”与“景引导人”的行为模式,完成了游览互动体验时的心理感受。可见,地质公园景观的设计必须重视空间维度,强调旅游线路的分区与连续。 (2)自然特色地质景观及空间环境的整合与表达 地质公园的特色景观是人们对园区景观特点的形象化、艺术化的概括。从地质审美特征的角度上看,特色景观是让游客留下深刻印象的景区的独有特征。它的内容与形式都包含着深刻的历史、文化、经济等价值。因此,将地质学知识与景观规划设计有机结合,能为地质公园的开发与建设提供良好的指导。在地球内外引力的作用下,天柱山形成了花岗岩奇峰、怪石、洞穴、峡谷等自然地貌景观,变幻莫测的云海、佛光等气象景观及多姿多彩的水文地质遗迹。主峰天柱峰是典型的花岗岩柱状体,由垂直节理及风化剥蚀而形成岩脉与纹理,拔地而起,突兀众山之上,直插云霄,势如“中天一柱”。怪石形态各异,如天柱猿、金鸡唱晚、神鬼探海、双狮戏球,虎头崖的蘑菇石、船形石,马祖庵景区的猪头石、霹雳石等。洞穴以规模最大、结构最为奇特著称,被誉为“中国花岗岩洞第一秘府”。峡谷势气非凡,如小天门、大天门、千丈崖等。景区围绕这些特色资源组织游览线路,通过步行、攀爬、缆车等形式,整合自然景观的组成形式,从而更好地表达地景空间特征。 (3)文化资源的融入与呈现 文化因素的导入为游客提供较高的精神愉悦体验,是构建人与自然环境的和谐关系的基础。但是现在大部分国家地质公园开发定位不够全面,仅仅注重景观环境的规划,而忽视文化的吸引力。应该充分考虑文化与公众的相互影响和参与,实现文化历史与景观环境资源的共生。安徽省天柱山世界地质公园得天独厚,其人文发展与山水美景相映生辉。天柱山附近的皖河是安徽省简称“皖”的溯源地,中国禅宗文化发脉于此。汉末时期,这里也是中国第一部叙事长诗《孔雀东南飞》的故事发生地,李白、白居易、王安石、苏东坡等文人墨客在此留下了众多的石刻作品。南北朝以来,天柱山成为佛道共尊的圣山,六代祖师中就有三位即二祖、三祖、四祖居山活动。天柱山地区是清代京剧母体艺术潜山弹腔、岳西高腔的发祥地,是为创立京剧做出卓越贡献的许多徽班艺人的故乡,也是黄梅戏诞生、成长、繁荣的摇篮之一。围绕这些众多的文化传说、文化遗存、历史故事等进行整合并融入到景区开发与设计当中,使得自然景观变得更有魅力,更富有吸引力。如仙人打鼓、龟兔赛跑、犀牛望月等,形象生动,令人回味。 (4)景观生态敏感区的控制与保护 地质公园的生态敏感区是景观控制与保护的重要区域。控制敏感区内水岸、坡地、台地、湿地等资源,改变植物种类,种植本土植物等生态系统,保持生态敏感区的植被完整性和生物多样性,依靠地质景观生态系统的自我调节能力与自我组织能力,使生态环境向有序的方向进行演化。天柱山世界地质公园在敏感区的设计开发中以控制为原则,结合自身的生态系统,对不同的生态敏感区景观进行保护与控制,既形成良好的景区环境,又保持了生态平衡。其草木花卉、沟谷溪流呈现出听觉美与视觉美的四季交替,这是自然生态的最好体现。 (5)旅游景区的配套设施与服务体系 为建立高品质景区环境,应有完善的配套设施作为保障。配套设施和服务体系包括:住宿、餐厅、游客接待中心、特色商业、停车场、地质博物馆、标识导向、安全防护、通讯、交通、卫生设施等。上述配套设施与服务体系作为一个系统,围绕着布点适宜、整体协同、方便使用的目标,结合自然环境路线、特色景区进行优化布置,满足游客观赏和游览的需求。天柱山世界地质公园是集山水风光为一体的风景区。新的规划中心区占地面积260亩,分成特产购物步行街、茶庄小学、地质公园博物馆、大型生态停车(换乘中心)和折迁安置四个区域。建成后的生态停车场能满足天柱山风景区旅游发展的需要。景区的配套设施与服务体系的数量适中、视觉醒目,整体设计呈现人性化趋势,具有可达性、便捷性、安全性三大特点。自天柱山被列入世界地质公园以来,经过与国际接轨的保护管理与精心建设,已成为科学家考察、青少年探秘、大众旅游休闲观光养生的绝佳去处。 三、结语 随着地质公园景观及空间环境开发与设计越来越引起关注,地质公园开发和设计及保护、更新、优化、提升的理论与实践正逐渐形成。可见,地质公园开发设计应确立合理的环境容量,明确的开发定位,整体的设计方法,围绕自然、文化、生态“三位一体”的理念,落实到各个阶段中去。不断整合、挖掘,建立有特色的可持续发展的地质公园景观与空间环境。真正达到人与自然、人与人、人自身的三大和谐目地。 作者:陈刚 熊少辉 单位:合肥工业大学 公园设计论文:休闲公园生态游步道产品设计论文 一、生态游步道产品阐释 (一)游步道的建设 我国对于游步道的建设还处于初级阶段,至今仍没有一个完整的步道建设系统。位于杭州的西山游步道、黄山风景区的游步道和宁海的游步道系统是我国相对来说比较完整的游步道系统。宁海国家登山健身步道,是中国登山协会向全国推广的“国家登山健身步道系统”的首个完工项目。 (二)生态游步道及其功能 1.生态游步道 景区道路一般分为主要干道、次要干道、游步道。主要干道是连接景区与景区主要景点、主要建筑、游憩娱乐的道路,划分了各个景区,道路一般宽3.5-6.5米;次要干道是景区内各个景点连接的道路,对主要干道起辅助功能,道路一般宽2.5-3.5米;游步道是具有引导游客深入各个景点和供游客行走、休息功能的道路,单人游步道一般宽0.8-1.2米,双人游步道一般宽1.3-2米。游步道是景区建设最基础的部分,广义的游步道指使游客能到达景区内各景点或观景点的所有道路或交通线,如普通的步行小径、通往景点的公路、水路以及直升机航线;而一般意义上狭义的游道则仅为景区中连接各景点及观景点的步行道路,包括原始的小路及人工特意修建的小道。本文是就狭义的游步道而论的,指的是游客以相对原生态的游玩方式(如步行、骑自行车、骑马等),贯穿于景区各个功能区、景点景物,为游客提供休息娱乐的自然步道和人文步道,包括人工步道和非人工步道。 2.生态游步道的功能 一是有序串联景点的功能。生态游步道规定了游人的行进路线,从而向游人传达设计者的设计意图,让游人按规划好的顺序依次进入各景点。二是审美功能,游步道通过不同的形式、形状、铺装和材质组合形成景观融入环境,并将景区最美的景点景观联系起来向游人展现。三是对游人安全和景区资源具有双重保护功能。生态游步道约束游人游览的随意性,在让游人远离危险的同时减少随意践踏给景区带来的破坏,保护旅游环境。四是文化提升功能。“曲径通幽”是中国传统景园的追求,具有一定的文化内涵,生态游步道建设融入文化,有助于提升景区的文化品位。 (三)生态游步道产品 生态游步道是连接各个旅游吸引物,满足旅游者游览体验需求,让旅游者认识自然、享受自然、保护自然,而根据所在地的自然资源和人文资源的特性所设计出与生态环境相和谐的步行道路。生态游步道产品是依托景区景观和环境,贯穿各种旅游吸引物,为景区总体结构布景,并且通过步道景观的规划设计,功能价值的挖掘与体现,满足旅游者游览、健身、亲近自然、体验自然、保护自然与历史文化需要的景区旅游产品。产品的核心是注重游客消费的体验和经历,以及道路旅游资源、旅游设施在功能价值上的提升。生态游步道产品可分为核心产品、有形产品、无形产品。核心产品是旅游产品的基本层次,有形产品是旅游产品的外在表现形式,无形产品是核心产品的附加产品。核心产品是指旅游者购买某种旅游产品时所追求的利益,是旅游者真正想要买的东西,因而在整体产品观念中也是最基本、最主要的部分。生态游步道的核心产品包括观光、锻炼、回归自然、养生等,提供健康的生活体验和生活方式。有形产品是游步道核心产品借以实现的形式,即向旅游者提供的实体和服务形象。生态游步道的有形产品包括游步道实体的风格、曲线、色彩、选材、型式等景观因素以及步道配套服务设施。无形产品是有形产品所附带的全部服务和利益,包括景区的文化、科教、审美、疗养、人性化设计等。游步道的设计既要满足于基本需要,也要满足于内在需求。 二、梧州苍海公园生态游步道产品的文化视角分析 (一)基础情况分析 苍海公园位于梧州新建设城区龙圩区,龙圩区于2013年3月成立为梧州市新成立的市辖区,位于梧州市城区南部,南广高铁、南广高速等7条交通要道交汇于此,并与梧州新机场相连。梧州是广西东大门,处于“三圈一带”(珠三角经济圈、北部湾经济圈、大西南经济圈和西江经济带)交汇节点上,自古以来便被称作“三江总汇”、“两广咽喉”,是我国28个主要内河港口城市之一,是西部地区12省(区、市)中最靠近珠三角地区和粤港澳的城市,也是连接珠三角与北部湾的主要通道城市。梧州享有“绿城水都”、“世界人工宝石之都”的美誉,荣膺“中国优秀旅游城市”、“国家园林城市”、“国家森林城市”、“中国最具投资潜力十大城市”等。梧州计划将苍梧公园打造成城市名片、生态宜居新城,一个集生态、休闲、娱乐、文化、养生于一身的多功能旅游地,而“生态新城、西江明珠”是梧州近阶段为苍海公园所拟定的发展目标。苍海公园规划范围为东起东部山体山脊线,西止蝴蝶山路,南起古凤南四路,北至浔江一路,总用地21.30平方公里,其中规划建设用地规模为11.97平方公里左右。苍海公园雨量充沛,气候温和;地貌以丘陵为主,地势平坦,部分区域落差较大。苍海公园旅游景区主要是围绕苍海湖分布,东侧景点有浔西湖、浔西公园、跨湖桥、日月湖、苍梧风情旅游小镇、石林公园、山地度假区、皇冲顶、皇冲顶森林公园、交通桥、龙母湖;西侧景点有古凤城市湿地公园、古凤创意民俗村、半岛酒店、水上乐园、李公堤、茶仙岛、济深湖、济深公园、梧州科技馆、苍梧水城、苍海公园、西江文化博物馆。 (二)基于文化视角分析 游步道产品设计的精髓在于文化,文化是支撑游步道产品的灵魂。苍海公园生态游步道的设计要体现梧州浑厚的文化,才能让这条游步道“活起来”。因此,要对梧州及周边的文化进行挖掘、梳理、凸显、整合,使游步道形成完整有主题的有机产品。梧州是一座有着2100多年悠久历史的水城,孕育了以龙母文化、骑楼文化、水文化、粤语文化、美食文化等为主体的文化。自古以来,炎黄子孙便以龙为图腾,对龙有着很高的敬仰,龙母文化体现了具有岭南特色的龙文化。由于历史的原因和民间文学的流传(包括典故、诗歌、戏剧等),梧州无论从建筑方面还是从商业方面,都体现了西江流域民众对龙母的崇拜,并形成了具有独特民俗民风的龙母文化体系。龙母文化体现了龙母助人为乐的善良形象、龙母育子的慈母形象、龙母护佑西江的女神形象。骑楼城孕育了梧州繁华商业贸易,也衍生了独特的市井文化。骑楼不仅有着欧式建筑风格,还有着中国传统建筑的特征,骑楼上为楼下为廊的风格,体现了梧州人的古生活方式、生活状况、生活乐趣。澄清的浔江和浑浊的桂江交汇形成了黄绿分明的鸳鸯江,两水交汇处,一浊一清、一急一缓,泾渭分明,恰似戏水鸳鸯,形成了独特的山水环境和人文景观,以及厚重的文化底蕴和悠久的历史沉淀,最终孕育了梧州的鸳鸯秀色和水上文化。水文化蕴含了梧州人依水而生和依水而活的生活方式、生存之道、水上民歌等。粤语是从梧州流传出去的,西江流域大部分居民均以粤语为母语,粤语文化是梧州的特色文化,包括了粤剧、粤曲、舞狮、舞龙、鹿儿戏等文化品牌,还包括粤域民俗风情、风俗礼俗、习性等。梧州的美食文化源远流长,丰富的美食和独特的佳肴(如冰泉豆浆、纸包鸡、酸笋田螺、艇仔粥、龟苓膏等)令食客流连忘返,赞不绝口,更有“食在梧州”的说法。而且梧州美食不仅在选料方面讲究、制作工艺精纯,有些更是具有药用价值。 三、梧州苍海公园的生态游步道产品设计思路 (一)设计原则 1.文化性原则 梧州是一个具有2000多年历史的文化古城,百年商埠,有着底蕴丰富的历史文化,而文化是生态游步道的灵魂与竞争核心。游步道设计将地方文化细致化,趣事扩大化,将相关联的文化集合并与景区的游步道景观融合规划开发,使游客在游览时不仅能回归自然、体验自然,更能感受到人文精神的景观气息。 2.创新性原则 苍海公园为新开发区,创新不可或缺。生态游步道从形式、景观、材料、色彩等方面创新,在体验、视觉、嗅觉、听觉等方面给人与众不同的感觉,并适时融入新科技,改变景点景观单一的布局,让游客感觉到舒适、新鲜。古板的文化展现方式让游客处于被动方,这会让游客排斥,起到负面效果,应让游客主动接受文化,以文化体现方式的创新和内容的多样化,来激发他们探究文化的欲望。3.生态休闲原则苍海公园游步道设计应注重分析森林、山地、湿地、湖泊等生态环境的敏感性,尊重当地原始生态环境及场地,以“精花钱、少破坏、原生态、重保护”为准则,物尽其用就地利用原材料,因地、因景而设,利用与生态环境相宜的生态材料,开发最大效用的生态游步道,使之与生态环境有机结合起来,与环境更好地相融合。 4.体现主题原则 主题是苍海公园区别于其他景区的标准,也是规划开发所遵循的思想原则,更是苍海公园生态游步道设计的目标。苍海公园生态游步道设计以当地的文化作为依托,以当地文化、环境特征、服务、建筑等为主题,每段游步道设计一个鲜明的主题,加强绿化,树立生态游步道的品牌形象,适应旅游发展趋势,有利于推广、宣传和强化景区的形象。 5.安全舒适原则 苍海公园森林、山地、湖泊相对来说属于危险地段,生态游步道设计要站在游客的角度解决游玩时存在的安全隐患和舒适问题,主要采取生物治理加以工程治理辅助;当安全与景点审美发生冲突时,安全放首位,尽量避免危险区域和存在安全隐患的地方,可以设置加固、防护栏、警告牌等;游步道选材时也应注意安全性,避免表面太过光滑、有棱角的材料等等。 (二)苍海公园生态游步道产品定位 1.核心产品定位 生态游步道核心产品应满足游人体验风情小镇、山地休闲度假、沐浴森林、体验田园生活、异国风情体验、娱乐游玩、特色商品游购、休闲养生等多种旅游目的,适合当地居民休闲游和外来游客度假体验游。一方面,生态游步道引导游人远离喧嚣城市前往一个生活节奏慢、休闲的地方;另一方面,生态游步道可以使游人达到在优美的自然环境中保健、放松的目的。 2.有形产品定位 生态游步道有形产品的设计应与整体风格相协调,突出景区主题,多种风格相融合,避免游人因单调而产生视觉疲劳;路线根据景点布局、地形、配套服务设施等因素多变设计,最好做到“一步一景,不走回头路”,从仰视、俯视、远眺等角度观景;铺装色彩和图案与整体环境相协调,色彩简单、图案线条分明,特殊区域可根据区域性质选择图案和色彩,如游乐园选择活泼有趣的图案,色彩多变鲜艳;选材因地制宜,优选当地生态材料,就地取材;步道型式根据环境地形设置,可设阶梯、观景台、廊道、桥等。步道配套服务设施设置的数目、距离、风格等应根据景点环境、步道长度、客流量等决定,风格尽可能与景区风格协调,紧急标志、必要设施要醒目。 3.无形产品定位 文化是一个景区的灵魂,以当地文化融入游步道设计,贯穿于整个景区,注重在细节方面加入文化,使步道具有灵魂。审美是旅游景区最基本的功能,游步道设计具有标志性、凸显主题能提高审美功能。游步道的路线根据景点而设,贯穿了古镇、山地、森林、湿地等多种景观,也使游步道附加了锻炼、科教、疗养等多种无形产品。 (三)基于文化视角下苍海公园生态游步道产品设计 游步道建设以符合审美、布局合理、保护生态为要求,对于提升旅游区的品位、创造一个温馨浪漫的旅游生态环境是一个很好的手段。苍海公园旅游游步道以民俗风情旅游区、山地休闲度假区、创意生态湿地区、异国风情休闲区、特色水街商业区“五区”作为设计中心,将各景点有机连接,从线路设计、文化融入、材料选用、色彩挑选、景观设计等多方面对苍海公园生态游步道进行设计。 1.民俗风情旅游区 民俗风情区位于苍海公园的东北部,东侧是连绵的山地,西侧是苍海湖心区,处于新城北部入口与山地度假区之间。民俗风情旅游区主要是以本地历史文化、民俗风情为题材,打造出苍梧民俗风情小镇和梧州文化旅游区,是苍梧文化展示的窗口。所以,民俗风情区游步道的设计要尊重梧州悠久的历史文化,展现质朴醇厚的民俗小镇风情,体验岭南文化。民俗风情旅游区与半岛CBD相对,地势起伏大、高低落差较大、观湖观山视线良好,可设计怀古步道和观景游步道。在苍梧风情小镇可设计“苍梧风情街”,以怀旧为主题,设置多个生态廊道,供游人休息、品六堡茶、听粤曲等。生态游步道设计统一选择显旧的青砖、石板、卵石等材料,根据小镇的建筑布局,设计成不同线型的游步道,铺砌成间隔式或全铺式,种植高大的树木或对身体有益的树木花草在步道中间或旁边,不仅能美化环境,还起到分隔空间的作用。除此之外,生态游步道与苍梧风情小镇的主要道路和次要道路相接,避免游走客在游览时走回路、走偏或者看无可看,以此形成四通八达的道路。小镇主要以粤剧、牛娘戏、鲤鱼舞、麒麟舞等民俗表演展示苍梧的文化、节日礼俗;以买卖龟苓膏、六堡茶等来展示梧州的特色产品;以开设居民客栈、粤菜餐馆等方式来展现苍梧人民的生活状态、饮食习惯。民俗风情区与皇冲顶森林公园之间主要以观景为主,可设计为“望江游步道”,地势起伏大,地势陡峭的地方设计“S”或“Z”型的线路来缓解上坡疲劳,坡地平缓或视线良好地段设置多处专门的观景平台,与半岛CBD遥遥相望。路线尽量选择已有的小道,材料选用最好是就地取材,以最小的资金、最小的破坏来开发游步道。 2.山地休闲度假区 山地休闲度假区位于苍海公园东部,依山傍水,西依苍海核心湖区,东靠山脉,北连民俗风情旅游区,包含山地休闲度假村、山地运动地。公园大部分用地为林地,平均海拔较高,包含苍海公园最高峰皇冲顶,与半岛CBD一湖相隔,180?观湖景观视线,观湖观山视线良好。山地旅游度假区形成以休闲养生、度假、健身运动为主题的现代旅游区,利用地势最高点打造地标景观———龙母望江台,展现龙母文化,体现当地特色。山地休闲度假区开展山间温泉、避暑、登山、攀岩、漫步旅行、山地冒险、露营、漂流等多种山林休闲活动,使游客以一种最放松、最简单的方式休闲养生。山地休闲度假村和山地运动地以“养生、度假、探险”为主题,步道连接各个山地景点,选用卵石、混凝土或石质材料,平铺为主,加强景区网络信号,使用二维码扫描系统提供山地各个景点游览图、方向导航、景点介绍、安全提示等信息、视频。在皇冲顶设计“健身休闲步道”,以阶梯为主,采用曲线型线路,宽阔视野,并选用木质材料或石板铺置。山地是个难管理、易迷路但锻炼养生价值非常高的地方,所以要配置有完善的信息引导系统、照明系统,合理设置工作站并在岔路多设路标,长路段多设休息凳、凉亭、公厕等。不仅如此,危险地带还需设立护栏和危险提示牌,运用红外线探测警报设备,防止有人踏入危险地带。前往龙母望江台的游步道设计为“龙母登山道”,采用庄严、纯白的石质为阶梯材料,以直线为主,显现出望龙母的神圣和艰辛,护栏雕饰龙纹,给人以崇敬和震撼的效果。皇冲山顶部可通过描绘龙母治水、龙母育子等内容的文化牌、龙母雕像、凉亭、诗词篆刻等方式展示龙母文化。下山游步道不要与上山游步道合一,避免景色重复。 3.创意生态湿地区 创意生态湿地区位于苍海公园东南方向,北面苍海核心湖区,南连南广高铁。创意生态湿地区的旅游地包含古凤城市湿地公园。现状多为基本农田,生态环境保存较好,地势平坦,海拔较低,高低落差较小。创意生态湿地形成以创意文化、生态为主的特色公园,依托现有生态资源,塑造创意文化艺术村,打造特色湿地公园,力争在广西区内成为以生态湿地、艺术创作为主题,集艺术展示及文化、休闲、旅游为一体的生态园区。古凤城市湿地公园与山地度假村之间多为农田,游步道的设计为“田园步道”,可以采用竹子、木板或细石沙粒搭建桥梁,采用“d”形路线,在中心点设计鸟形的观望台,远远地看就像是翱翔在农田间,使游人能亲身置于田间,观赏一望无际的田野。设置农作物购买点,出租农具、展示农耕文化、买卖农作物等,让游客体验农耕生活和农民的辛劳,感受田园风光的美好以及采摘的乐趣。此外,合理利用农地建立六堡茶茶园、苍梧文化娱乐园、翠竹花园、南国果林等景观板块,让游客体验更多梧州特色产品。古凤城市湿地公园以当地丰富的物种种类和生态资源为载体,开发建造百鸟园、九曲垂钓捕鱼园,驯化繁殖野鸭、水鸡等野生水禽鸟鱼类,供游客观鸟、垂钓捕鱼,使人置身于大自然环境之中。湿地公园定期开展生态保护活动,让游客了解生态系统,保护生态系统。湿地游步道以石质、沙粒、卵石铺置为主,穿梭于物种与湿地中,线型可根据物种的分布来设计,以分隔物种或区域。多种植能吸引蝴蝶等可观赏性昆虫的植物,道旁可陈列湿地的物种图片、物种基本知识、注意事项等,将物种创新设计成各种图案的动植物花纹用于摆放或修建成塑像、标识、凉亭等,使整个公园充满新奇和艺术气息。 4.异国风情休闲区 异国风情休闲区位于苍海新城西南方向,北面苍海核心湖区,南临南广高铁,西接古凤二路,紧靠创意文化生态区,滨湖景观面宽阔,观湖观山视线良好。异国风情休闲区以滨水休闲为主题,以别具特色的李公堤、水上主题乐园、半岛酒店、德国风情旅游小镇等塑造雅致的休闲环境,成为吸引文化人、时尚人士的去处。基于此,异国风情休闲区适合设计综合型游步道,可以将游步道设定为“休闲文化街”,自南向北形成德国风情旅游小镇-半岛酒店-水上主题乐园-李公堤的景点排列。南部地段以休闲异域文化为主题,德国风情旅游小镇为载体,通过慕尼黑酒吧、德国音乐餐厅、柏林墙涂鸦等特色品牌,打造以哥特式建筑、文艺复兴建筑及巴洛克建筑为主的传统与现代结合的休闲文化街,生态游步道材料主要采用砖石、木板、卵石、石板等,设置德国名人雕像、休息凳、遮阳伞、观景平台,使休闲氛围更加浓厚。中部地段以德国特色餐饮为主题,半岛酒店为主要载体,开设古堡式餐馆,展示德国美食如葡萄酒渍鲤鱼、巴伐利亚的正宗烤猪肉加酸菜、巴登人的斑鳟鱼片等,生态游步道可选用木质材料,种植德国国花矢车菊于步道两旁,营造一个原生态的餐厅环境。北部地段以娱乐观光为主题,水上主题乐园、李公堤为主要载体,打造梧州滨水文化水上乐园和苍海水廊景观,生态游步道以石质材料为主,水上主题乐园游步道铺设活泼、灵动的图案,颜色可选用鲜明色彩,李公堤地段步道设置水上曲折廊道式生态游步道,种植荷花于廊道下,并多设滨水平台、休息凳、遮阳伞、照明灯等,与苍海东部的景点相呼应。 5.特色水街商业区 特色水街商业区位于苍海公园中部,西连工业大道,东临半岛核心区,北靠中央北路,南接中央南路。特色水街商业区地势平坦,高低落差较小,以商业、购物、娱乐为主导。其生态游步道设计以苍海水城为主要载体,结合环城水系,融入骑楼文化,塑造现代与民俗结合、时尚与复古共存的特色骑楼水街。特色水街商业区以“水生活”为主题,主要以主题酒店、商务会所、商业街、码头等为依托,融入水文化,使这个区域变成名副其实的“水世界”。主题酒店打造标志性的水门建筑、水上餐厅、露天游泳池,生态游步道以水蓝色为主色调,以石板、木桩、卵石为主要原材料交叉平铺或间隔平铺,曲线线型为主环绕于各个景点景物,采用投影技术将水纹投影在步道上,仿若走在水上一般。商务会所以水疗为主体,塑造天然的生态环境,营造一个“天然水吧”,生态游步道以曲折型的水上桥梁为主,桥梁起到隔水作用,卵石平铺于桥梁之上,打造一条养生桥梁式生态游步道。商业街以骑楼为载体,通过观看老梧州骑楼水生活的水幕电影、釾家水上婚庆表演、骑楼文化展示等手段展现梧州水文化,利用激光成像、裸视3D、投影等先进科技在生态游步道旁展示水上文化,生态游步道以石板为主,建立护栏、休闲平台、滨水平台等,并在水边种植水类植物,营造丰富多彩的滨水、亲水景观,净化水质。这个“水世界”是现代科技与骑楼文化的融合,将会成为新城市的一个亮点。 作者:唐峰陵 岑海间 单位:梧州学院经济管理学院 公园设计论文:城市公园设计论文 1、方家山公园概况 方家山公园位于闲林镇西南部,紧邻方家山公寓以及联荣村委。本项目在05年公园建设完毕后由于部分设施老旧,景观质量不高等原因需要做进一步的品质提升和改造,地块西、北两侧紧邻住宅区,公园规划用地面积5万平方米。 2、方家山公园改造的理念 城市公园的规划和建设必须以人为本,注重景观的空间实用性,在满足休闲娱乐基本功能的前提下,借助城市自身的历史感和文化底蕴,塑造特性多元、舒适宜人的环境风貌和人性化的城市空间。因此,在公园改造设计中应重点强调融入地方文化的理念。文化建园是方家山公园设计的重点之一。公园处在历史街区深厚的文化底蕴中,具有众多历史文化可以去挖掘,其独特的地域人文景观和悠久的历史文化是公园设计的优势,在设计中应注重对街区中传统文化的继承、工业景观的改造、地域特色的体现,并把这些历史信息经过加工和提炼融入公园的设计中,从而塑造出具有丰富人文内涵和地域特色的新公园景观。 3、方家山公园的设计理念 “闲居林下、和睦龙舟”——在公园原有良好制备及设施的基础上进行改造更新,把市民的游憩要求放在首位,并融入闲林地方山水居住文化和闲林小端午“和睦龙舟”文化,打造闲林和余杭区最美丽的城市公园。 3.1、设计风格 (1)有曲有直,自然与规则的完美结合; (2)人性尺度,符合市民休闲游憩要求; (3)艺术与科学的融合,文化内涵与生态系统的并重。 3.1.1、目标定位 通过对原有设施的改造、利用、更新,结合新的设施与场地建设,充分展现闲林文化与乡土精神、满足市民各种休闲游憩功能,同时建设符合“低碳城市”原则的城镇公园。 3.1.2、设计特色 方家山公园突出以“闲居林下、和睦龙舟”为主题思想的文化内涵,创造多样的城市居住与生活场所和突出的纪念性标识景物。道路与活动场地层级分明,分布合理,是整个公园人流聚集点相对均匀且有突出特点,能够满足市民对于公共性与私密性的各种需求。场地植被配置,对种类、颜色等景观品质方面进行更新和提高设计。 3.2、基地解读 3.2.1、周边环境 基地西南侧紧邻闲林镇主干道闲富中路,交通条件优越。北临方家山路,目前对面是一些商业设施,东、南两侧都是居住区,由于山体坡度较大,不太适合舍入口,东、南两侧不远处群山环抱,有较为优美宁静的自然风景。 3.2.2、设计地块 植坡:基地内现状植被生长良好,有些位置过于浓密。植物种类不够丰富,色彩组合考虑不是很多。范围:目前基地内为2005年建设的公园用地,主入口设于北侧,西南侧闲林水厂位置将拆除井入,山顶清水池在加以利用改造的情况下井入公园范围,公园西北侧三角形地块由于道路选线修整也并入公园范围。建筑物:院内有一定数量的建筑亭廊及游憩设施,目前状况尚可,绝大部分可保留。 道路:山林区道路系统较为凌乱,坡度起伏较为突然,路线不顺畅且指向不明显,没有等级区别。另外道路雨天积水严重。入口:北侧入口与方家山衔接生硬,形成了入口位置较小的情况,一定程度上阻碍了居民进行活动的目的。环境:设计地块周边主要以民房、商铺为主,西侧有多所学校,闲林镇中心小学,闲林镇第一中学,杭州市闲林职业高级中学等,因此需增设西侧入口。 4、方家山公园改造的主要内容 “以人为本”是景观设计的出发点。在公园的改造过程中要充分了解不同使用人群的行为习惯、生活习惯和心理需求以及公园使用情况,以人的需求为出发点,在最大限度创造生态效益的前提下,合理组织公共活动空间,设置公共游憩设施和项目,满足不同人群的需要,为市民多种休闲娱乐活动提供场所。 生态公园景观设计论文 1.城市化生态公园植物景观的现状简述与发展前景 生态公园的植物景观是运用一些草坪、地被、树木等许多植物相互结合,根据生态学的互利共生、多样性与竞争性相结合的理念,结合自然环境,阳光、雨水等形成人与自然和谐一体的美好画面,形成和谐的生态景观。现代的园林景观设计较注重理性与科学的结合,着重强调现代化城市的生态建设,现代化园林的建设主要是要考虑现代道路、小区建筑。更多的是根据人工改造成符合当今现代城市化的环境要求。现代的生态化公园不同于中国古代园林的形式,大多利用钢筋混凝土结构,甚至有的模仿西欧的一些国家的园林建筑,使整个生态公园有了新的意境与意义。现代生态化景观的设计更着重于通过山水、植物、道路等一系列的生态事物来展现公园的独特之处。生态化公园植物景观设计有很大的发展前景,因为在现今强调城市生态化的的背景下,因地制宜,结合各个地域的不同来建造适合于当地的植物生存的,符合当地生态条件的生态公园,在当地寻找设计的灵感,尊重当地的文化遗产,建筑风尚。通过设计,是整个生态公园与当地的历史文物与文化合成一体,带来真实的美感以艺术色彩。坚持生态的理念,用不同植物来进行景观设计与创作。 2.城市化生态公园植物景观设计的类型与原则 第一种是原生植物景观,原生植物景观强调的是生活在自然条件下的植物,通过园林设计将原生植物安排在特定的位置,因为原生植物的存活几率一般会超过在人工养植的条件下的的植物,就比如公园中的一些原始林子,他们的生存方式就较为简单;第二种是人工植物景观,这种景观指的是,由于现代化建筑过于发达,是很多原生植物逐渐减少,资源变得匮乏,由此,对于一些植物的模仿自然地一些因素进行人工设计,建造能够满足人们需要的植物景观,在这种人工景观中的植物几乎全都来源于人工种植;第三种是自然恢复景观,自然恢复的景观以原生植物为基础,结合人工植物,对于当地的环境进行恢复,有效地为植物生长提供了空间。除此之外,在进行生态公园景观设计的同时也要充分考虑到生态化公园景观设计的原则:其一,以“绿”为核心,这个绿是建立在绿色的植物基础上的,“绿”字代表阳光、健康、和谐,无论是对于生态、社会、经济、这种“绿”都会产生一定的效益;其二,各种性质相互结合,包括自然性、生活性、艺术性、科学性等方面,由于现代我们的生活的发展脚步太快了,人们很难找到静谧、舒适的环境去放松自己,寻找灵感,这种陶淑娟道外区园林绿化管理办公室黑龙江哈尔滨150000生态化的景观设计就能够保证让人们有回归自然的感觉,在景观设计中要时刻考虑地理气候、土壤条件、降雨量风外界环境因素,利用科学的设计原理来满足人们对于生态公园的需求;其三,对植物的情况进行详细的的检查,在进行设计前,一定要对该地区的植物进行健康状况的检测,竟可能的保留原有植物;其四,充分结合景观生态美的理念,营造公园植物的和谐氛围,在城市生态化公园景观建设过程中不仅要是现各个植物形态的协调性和统一性,还要考虑整个形式上的布局。除此之外,还要展现植物的生机感,体现出自然环境的活力,给整个设计增添了节奏感与律动性。 3.城市化生态公园的景观设计方法 生态植物景观公园主要之以植物为主打,人工的相关设施作为辅助,建造有没宜人景象。在设计过程中要根据植物的不通过色彩进行搭配,还要满足植物的生长要求,将景色与建筑有机地融合在一起达到设计者想要的效果。设计过程中可以利用时序性,一年四季,春夏秋冬各有各的韵味,植物的万千变化构成了一幅美妙的景象,不但让人们感受到四季的明显变化,还丰富了整体画面;利用植物景观塑造诗境,从古到今,美丽的植物都会给世人带来无数的创作灵感,留下许多优美的篇章,让后人有了无限的遐想空间;再就是可以利用植物景观来改善生态环境,植物本身就具有一定的特性,对于净化空气起着很大的作用,只要植物能够合理的进行配置,就能够达到很好的净化作用;植物与个建筑相结合,在公园里有植物必定会有真山、假山的陪伴,湖泊的映衬,使各个部分相辅相成。 4.城市化生态公园植物景观设计的重要意义 具有一定的环境效益,生态公园的建设能够在一定程度上改善城市环境,植物除了能够净化自身还能够吸取周围的二氧化碳,通过自身的作用调节身边的水体、土壤、空气的质量;其还具有一定的社会效益,一定程度上凸显城市的特性,另一方面使周围居民的的舒适指数提高了,成为居民休息上班族放松的良好环境。 5.结语 生态公园的景观设计要时刻尊循园林植物的配置原则,要根据植物的一些特性,将植物栽到适于自身生长的环境,植物勃勃生机的特性带给人们无限的美好与自在。除此之外,公园设计还要注意植物的布局,完美的布局格式不仅能让众多的各种颜色的植物展现其耀眼的色彩,还能够美化观赏者的眼睛,是整个园林具有一定的艺术气息。由于现今我们要建设的生态公园是以生态学作为指导手段,使整个园林具有“真”、“健”、“美”的优秀特质。良好的生态公园不仅要有宜人的环境,景色美丽,能够让人放松精神,使老人小孩享受天伦之乐,使工作的上班族在闲暇之余享受片刻的宁静。 作者:陶淑娟 单位:道外区园林绿化管理办公室 公园设计论文:主题公园规划与功能分区研讨 本文作者:王华、郭晓东 单位:山西广播电视大学、山西省林业科学研究院 在强调环境保护的今天,主题公园被看做是维护城市生态平衡的强有力的工具。漪汾公园在整合优化地形土壤、水、动植物等自然生态资源时,主要把生态效益放在首位,在造园中引进海棠、玉兰、银杏、山楂、竹子、牡丹等上百种珍稀树种及花卉。公园遵循自然的原则,从起伏的景观山丘,到疏林草地,均以乔木、灌木、草坪相结合,落叶与常绿树种相结合,观叶与观花植物结合,以发挥最大的生态效益,创造出一座上、中、下(乔、灌、草控制面积比例约为5:3:2)相得益彰的城市生态型绿地[1]。公园不断栽种、补种应季树种及花卉,实现了四季常青、三季观花的观赏景观。 公园的规划中始终贯彻以人为本的原则,以服务大众为宗旨,力争打造成一个通俗化、适应大众、能解除人们生活压力、展示社区形象的场所。公园更多的倾向于“动”,倾向于“娱乐性”。公园中设置很多开敞的大空间,人们在公园中的活动范围相对较大,行动的目的性增强,满足居民娱乐、享受、休憩的要求,使得他们有家可居,有园可游。为了使市民在园内观赏植物的同时增加一些树木知识,公园中各种乔木、灌木的枝条上绑有标签,上面注明该种植物的中文名、拉丁名、所属科类及其主要习性[1],增加了市民的园林树木、花卉知识。 功能分区及分析: (一)功能分区 公园的建设满足了社区公园的服务半径,不仅起到文化继承的作用,还提高公园的内涵与品位,树立社区形象与特色,为周围居民展开户外活动提供了一个公共的大舞台。公园规划设计以方便周边居民休闲、健身、娱乐、教育为主导,将公园划分为休闲、观赏、活动三个功能区。北区在设计上以体现晋商文化为主题形成休闲区;中区结合亭、台、廊、桥等园林小品构建成公园的主要观赏区;南区设计则体现资源共享特色,社会与学校共享的体育场所构成了活动区。 1.休闲区 休闲区则是公园北区,以幽雅自然为设计理念。休闲区的入口为次入口,因此入口处不需要宏大的气势。此处以不锈钢火柴雕塑为中心(如图1),辅以观光广场、环形花坛的布置、太阳能“科普画廊”及其他园林小品作为序幕。广场周围分别设置花卉带、景墙、玉兰园、泡桐园等景点,简洁明快的步行道穿流于疏林草地之中,或坐、或行、或观棋、或读书,怡然自得,幽雅、平和。其中种植泡桐、玉兰观赏林,配以灌木、草坪及长椅,创造出安静幽雅的空间。在这个圆形的平台上,附近居民早上在这里跳广场舞、打太极,下午在这里跳交谊舞、戏曲演唱、踢毽子等,形成了独特的社区文化,同时也陶冶了人们的情操。 2.观赏区 观赏区为公园主景区,主出入口设置在千峰北路处,位于公园南北距离的中段。入口南侧设置一处小型停车场,方便远处的市民驾车来游玩。规则式布局、敞开式入口,配以小型假山、景亭点缀,创造出大气而不失华丽的广场(如图2、3)。区域北侧结合地形落差设置一座高4m的山丘地形,山丘按摩步道贯穿南北。山丘后面则是望景高层小区,以草坪、围栏分割,并与小区内的绿地建筑相结合,整体形成高低错落有致、住宅与园景相融合的景色。山丘以植物造景为主,结合乔灌草花相结合的形式配置,园林小径蜿蜒在草坪绿地之中,配以木椅、徐继畬的雕塑和纪念亭(如图4),形成自然、安静又有内涵的氛围。山下设计水面及小栈道、木廊桥(如图5),以小段木桥将水面分隔为北静水和南部动感假山水景相结合。北侧水面用卵石滩形成自然的驳岸形式(如图6),水面上架起木廊桥、水上栈桥形成一系列的亲水空间;南侧水面则设置喷泉,自由式不规则叠石的池岸方式(如图7)设计得很自然,岸边的石头可以供人们乘坐,人和水完全融合在一起;小型动感瀑布主要是利用山丘地形高差和砌石形成的,潺潺流水及水帘后若隐若现的景观吸引许多游人驻足观赏。有了水这一生命的母体,有利于公园及其附近城市区域生态微气候的形成。 3.活动区 活动区入口处以小型雕塑遮挡视线,绕过雕塑,则豁然开朗,占地7630m2的运动场尽现眼前。该运动场实属太原市外国语学校的运动场,其铺设400米标准塑胶跑道,6对标准篮球架及其场地。运动场不仅为市民提供了健身运动的场所,也解决了太原市外国语学校运动场的难题,实现了社会与学校资源共享的目标。运动场的北出口处,是供游人休息活动的运动器材区,各种不同的运动器材可谓老少皆宜,方便了附近居民来此健身,充分体现了社区公园的功能。 (二)设计分析 1.地形设计 公园设计对地形进行了合理有效的利用。公园西侧靠近城市干道,设计师采用大片绿地与松柏林及高大乔木的种植,巧妙地将道路的喧嚣与公园的静谧隔离,从园外望园内也起到隐约可见、诱人入园的效果。公园东侧与高层住宅建筑紧邻,设计师进行了适当的土方调整,填土成丘,并设计下沉草坪与住宅区连接,形成高低起伏变化的地形,配合植物群落的强化作用,将住宅与园景贴切地融合在一起,丰富了公园的立面景观效果和空间层次。 2.园路及空间设计 公园中优美的园路曲线,形式多样的路面铺装,与地形、水体、建筑、植物、石景等景物紧密结合,形成一幅完整的风景图,给人一种不是“因景设路”,而是“因路得景”的感觉。园路的设计主次分明,主干道将各个景区融洽地贯穿起来,既保证了高峰期人群流动的通畅,又增添了公园空间变化的趣味性。次干道及散步道均铺有鹅卵石,起到按摩健身的作用,同时根据地形的起伏,构造出不同坡度、弯曲度的园路,给那些喜欢晨练、通过散步来进行锻炼的人以多种选择。公园中的步道每隔一段距离就会在路边摆设供人们休憩的坐凳或辟出一块舒适、和谐的活动场地,周围适当配以小灌木、草坪和观赏树木,尺度宜人,给人一种心旷神怡的感觉。公园园路设计时,注重两侧空间的变化,园林空间的组织与园路的布局融洽地结合,疏密相间,留有透视线,并有适当缓冲草地,以开阔视野,起到了兼顾游园路线和展示园景两方面的功能。 3.绿化 公园十分强调绿色景观的打造,将大面积绿地展示给居民,植被覆盖率达80%,并通过密林、草地等多种表现形式来体现这种自然式园林的手法,从密林小径到林中空地,疏林草地再到缓坡草坪,形成疏密、明暗、动静对比。同时通过树阵、几何形园路、规则草坪来分割、展现高低层次不同的绿色景观,两种绿色景观相辅相成,形成对比的同时,也给游人丰富变化的视觉感觉;在引入绿色的同时,又体现着一种自然与规整的融合。公园内的植物景观设计注入了“四季有景”的设计理念,按照上层乔木、中层乔灌木、下层耐阴的低矮花灌木、地被和缀花草地三层设计模拟自然的生态群落,以保证夏景的浓荫与冬季有景可观。公园绿化的后期养护与重建的管理工作相当及时、到位,养护人员会根据气候的变化,及时管理公园中的植被,并重建或更换一些不适合的植物。 4.水体、小品及其他设计 水体是公园的灵魂,公园内水体设计由动态水体如喷泉、瀑布和静态水体相结合,形成了动静鲜明的对比,充实空间艺术气氛,满足了游人亲水、近水的需求。景观小品是独立设置的,功能简明、造型别致小巧,起到点缀装饰、隔断空间、美化强化景观、休憩和观赏的作用。公园内可见的景观小品有亭、池、廊、桥、花坛、喷泉、瀑布以及各种建筑雕塑等。作为社区公园,还为居民提供休息娱乐的器材和公共活动的设施,不仅增添园趣,丰富景观,又能给人一种亲切宜人的感觉。 5.设计不足之处 公园遵循自然的原则,创造多层次的自然景观群落,以发挥最高生态效益,同时,兼顾社会效益和经济效益,将三者相统一,使环境与环境,环境与人,人与人能够更好地进行交流。但美中不足的是公园在科学合理的安排用地,合理布局方面还有欠缺。(1)公园内建起日式餐饮这一经营性场所,占用了原有的绿地,附近居民很有怨言,不仅破坏了公园的自然景观,也改变了公园为周围居民服务的公益性原则。(2)公园内的竹林,虽然引进的竹子是适应北方气候的“淡竹”,可以让北方游人观赏到珍稀植物,但由于气候与管理的原因,竹子的泛黄和其他植物的绿色形成了鲜明的对比,影响了公园的观赏效果。(3)作为社区公园,应该考虑儿童的服务范畴,应建设一些适合儿童的设施,如:沙坑、儿童休憩器械等。 公园地处居民区,设计者本着“可观、可行、可用”的设计理念,使人与自然环境有机地结合起来。在造园艺术上,设计者追求的是布局自由、浑然一体、“天人合一”的文化内涵,着重通过人工与自然的巧妙组合、假山的堆砌与水景、树阵广场与水广场等,形成动与静、虚与实的强烈对比,丰富空间形态与层次的变化,强化公园空间构图的稳定感。总之,漪汾公园注重以人为本,以营造至善、至美的环境为目标,为市民创造亲切宜人的活动场所,精心塑造了生动、和谐、有内涵的社区主题公园。
高中生物论文:基于探究的高中生物实验教学策略 [摘要] 科学 探究是学习生物学基本、有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学 规律 的领悟,应作为高中生物学教学的基本内容和方法。设计一个基于探究的实验活动对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。 以实验为载体的探究是生物教学最显着的特征,也是生物教师最常用、最擅长的手段。但是,在实践中“实验”与“探究”的结合并不象预想的那样顺畅。基于探究的实验教学策略,是在吸收已往实验教学改革中有益经验的基础上,探索一条有效、完整、开放的实验教学方式,以回归实验教学在培养学生实证意识、思维品质、质疑精神等方面的作用和地位,为全面提高学生的科学素养服务。 一、问题的提出 从教学论的角度看,实验教学是指在使用实验仪器情景下的一种教学形态。高中生物实验与其他理科实验一样,具有直观、形象的特征,能高度浓缩地展示人们认识和发现某一知识、原理的过程,能帮助学生在较短时间内认识和理解相关的科学知识。但这种对实验和实验教学的认识,在本质上将它放在了知识教学的从属地位,实验教学的目标只是追求一个预设的结论。虽然在实验教学的过程中,教师会注意对学生进行有关实验技能、方法和探究思维等方面的训练,但这些往往被放在次要的位置。 科学探究的提出给实验和实验教学以全新的视角。《生物课程标准(实验)解读》指出:“科学探究是生物学中不可缺少的、动态的部分”[1]。高中生物课程应该反映生物科学的“完整画面 ”,应该将科学探究作为高中生物学教学的基本内容和方法。科学探究活动也是学生学习生物学基本、有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学规律的领悟。生物实验作为教师转变教学方式、实施科学探究的最有效的手段之一,具有强化学生实证意识、提升学生思维品质、培养学生质疑精神的重要作用,倡导基于探究的实验教学策略,将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,打破原有学科的封闭性和课程选择的单一性,让学生自主探索,主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,实质上就是在提高学生的科学素养。 二、如何在一般实验中体现探究的思想 美国学者施瓦布曾经把科学实验活动分成三个层次, [2]根据实际还可以加上一个层次,即将问题、方法步骤及答案均提供给学生,学生只要按此步骤去做实验,验证已知的结果,可称之为零层次(见表1)。 探究也是分层次的,一些学者根据探究活动的难易程度以及学生参与探究程度的不同,将探究性实验划分了不同的层次(见表2)。[3] 至此,可以清楚地表明,验证性实验、演示实验、学生实验基本上属于0水平探究,也就是没有体现科学探究的基本精神,随着有关实验的问题确定、解决问题的程序和做结论等几个方面学生参与程度的增加,探究的深度也不断增加,直至开放式的研究。由此可见,随着新课程将科学探究作为核心理念,实验和实验教学的作用得到了显着的提高。 众所周知,学科教学在知识的量上有明确的任务,探究性学习要花费更多的时间。一些老师之所以在实验教学中倾向于低水平的探究,一方面是观念的问题,视课堂的“乱”为洪水猛兽,怕失去对课堂的控制;另一方面是技能的问题,试问,从小到大,我们有多少教师有过探究性学习的经历? 事实上,在实际教学中,教材已充分考虑到了这些因素,高层次、开放性探究实验活动是十分有限的。学生在更多的时候需要从多种多样的不同层次的探究实验活动中学习各种科学探究方法和科学探究技能。因此,如何在一般实验中体现探究的思想是教师的必然选择,也是推进探究教学的必由之路。 那么,怎样设计一个基于探究的实验活动呢? 对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。从实际上考虑,让学生探究的必须是个难度不高而且没有危险性的实验,教师才能安心放手让学生探究,而且实验内容要能与上课内容直接相关,并且适合学生的程度,又不需额外增加太多教学时间,如此老师才易于安排和融入原来的教学进度中。所以从现有的实验项目中挑选一些单元,改变原有实验教学方式再加一些巧思即可达到目的。 三、基于探究的生物实验教学活动设计案例 “酶的催化效率—过氧化氢分解”是高中生物学的一个重要教学内容,实验的目的主要是,认识酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?按照过去的方式,为了体现探究,教师通常把演示实验改变成学生实验,学生通过在两支编号为1号和2号的试管中分别注入3mL2%过氧化氢溶液,然后在1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许,在2号试管中加入二氧化锰少许,作为催化剂,轻轻振荡试管,观察两支试管中气泡产生的多少和快慢来比较反应的速率,推理出生物催化剂过氧化氢酶和无机催化剂二氧化锰催化效率的高低,从而得出酶的催化作用具有高效性的特点。 这样的实验活动,场面热闹,学生不定地按照教师的指令动手做实验,实验的成功率也很高。可是,如果仔细分析,学生的行为实际上是对教师指令的被动回应:把鸡肝匀浆和二氧化锰分别加入到盛有3mL2%过氧化氢溶液的试管中,使之产生一种预定的变化。这样做,看似在观察与探究,实质上仍然停留在“告诉事实、验证结论”的水平,仅仅从过氧化氢酶和二氧化锰2个催化反应实验的比较,并不能推理出生物催化剂比无机催化剂具有高效性的特点,显然,学生思维加工的投入量不够充足。 针对上述情况的改进课,如果我们对实验进行改进和拓展,实验探究的水平就会明显提高。 (一)提出问题 经过日常生活的积累和化学课程的学习,学生已经了解到很多地方都需要催化剂,比如说:汽车尾气排放催化装置、 工业 制硫酸、合成氨、酶催化生物大分子等。并且在课堂上也已经学习了使用催化剂的几个化学反应,如氯酸钾催化受热分解、双氧水催化分解等。在理解元素周期律以后,还可引导学生分析讨论“催化剂与化学反应的关系”。 一般情况下,学生大多能提出如下问题:催化剂与化学反应是否有一一对应的关系?催化剂是如何改变化学反应速率的?催化剂在化学反应中的特点是什么?这种超学科的知识整合,对于激发学生的探究热情是十分有效的。 (二)猜想与假设 首先要 总结 问题,经过查阅资料、网上搜索、小组讨论,在教师的引导下,学生提出自己的设想:催化剂与化学反应不是一一对应的关系,一种催化剂可以催化不同的化学反应,不同催化剂对同一反应的催化效果可能不一样。 (三)实验准备 1.知识准备。要求学生在课外查阅过氧化氢、二氧化锰、三氧化二铝、鸡肝、马铃薯等的相关物理和化学性质,以及和催化剂相关的知识。 2.器材准备。试管,卫生香,火柴,过氧化氢,二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆(新鲜的和不新鲜的各一份),马铃薯匀浆(生的和熟的各一份)等。 (四)实验探究 实验探究过程如表3所示。 (五)实验结论 1.二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆,马铃薯匀浆,能加快过氧化氢的分解速率,故能作过氧化氢分解的催化剂。 2.新鲜的鸡肝匀浆和生的马铃薯匀浆,催化效率大大高于二氧化锰、三氧化二铝的催化效率。 3.不新鲜的鸡肝匀浆、熟的马铃薯匀浆之所以催化效率降低,有可能是采购回来的肝脏不新鲜,或是制成的肝脏研磨液使用和存放时间过长而变质;熟的马铃薯匀浆可能是高温导致过氧化氢酶失活,说明影响酶催化作用的因素很多。 基于探究的生物实验教学策略是在提高学生 科学 素养课程目标指导下的实验教学改进行动,它的亮点是挖掘课本实验的内涵、拓展课堂实验的功能、提升实验教学的品质,充分体现“自主、探究、合作” 新课程理念,对于推进“以探究为核心的、多样化的生物教学方式”具有一定的指导作用。 高中生物论文:高中生物教材现代化问题的若干思考 教材既是知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒介,其重要性不言而喻。随着生物科学日新月异,教育心理学理论不断推陈出新,教学方法和教学手段日趋现代化。课程设置正从生物学科内小综合到综合理科不断发展,初中阶段正在探讨实施综合性活动课程,必修课和选修课的课程体系普遍推广,而现阶段高中设置综合理科课程的条件还不成熟。因此,高中生物教材现代化,以适应教学理论、教学内容、教学手段、课程设置的现代化问题就成为一个重要课题。 1.尽可能体现出21世纪的生物学地位 1996年初,由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出:“生命科学因研究客体的极端重要和复杂,人类生存和发展的需求又非常迫切,完全有可能在不久的将来出现革命性变化,发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材,要充分考虑到生物学的科学地位变化,力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性,科学原理具有基础性,科学方法具有通用性,科学思维具有普遍性。 在人们的生活中,科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学;现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任;现代“新三论”中,耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应,协同论研究的部分与整体之间的关系,突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关;生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递,而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象;生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容;生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化,有机地、隐性地渗透进入教材。 2.教材内容现代化,体现时代特点,贴近现代生活,建立能够适应新世纪的生物学知识结构。 长期以来,我国教材的特点是理论性和系统性较强,但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够,现代科学知识的渗透速度也较慢,这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。 食用纤维虽然不能被人体消化吸收,但可刺激消化道蠕动,具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症,控制肥胖,降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍,脱离了现代人注重食用精粮,“十男九痔”的生活现状,不利于矫正较为普遍的偏食现象,有悖于我国传统的饮食文化。 从实际出发,联系日常生活,就会使学习变得更加有趣,更为生动活泼,更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材,若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去,就既联系了生态因子的作用,也突出了科学的实践性和价值观。 原核生物中的蓝藻,其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类,这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的,现在很多教材和论著均已改为蓝细菌,更能体现它属于原核生物的本质特征。 随着RNA酶(ribozyme,又译核酸酶)和抗体酶(abzyme,antibodyenzyme)在科技文献中频频出现,对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认,它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征,很多教材都有介绍。 建立完善的认知结构决定于教材的系统性,那么怎样在尽量不增加教材篇幅,不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢?笔者认为以下处理方式值得借鉴:(1)尽可能多地编写有利于理解教材,有利于形成认知结构,富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。(2)抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线,完善教材的结构。如动植物呼吸作用,本质相同,途径相似,应该综述。若将两者分开叙述,植物代谢中侧重物质变化,动物代谢侧重能量变化,增加了篇幅,也有重复之嫌,割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢,给人以只见树木、难见森林之感。 有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先,仅仅作为教学环节之一的教材,即使编得再浅显,也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次,教材的系统性有着鲜明的时代性,渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。 从教材编著来看,课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅,而概括性的认知图表,论证性的论据,包括科学事实、生活常识、经典实验,能够促进概念、原理的消化理解,在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担,最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧,在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下,根据教学大纲的规范而进行:1)转录按需索取,排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分;2)概括猎取所需知识项目的思维线索;3)简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境;4)形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。 3.给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位,培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法 至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说;哈维以实验思维方法创立了血液循环学说;林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。 人们惊叹弗莱明发现青霉素的机遇,而忽视了机遇偏 爱“有准备的头脑”,留意意外之事,善于捕捉机遇,这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就,却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则:科学过程、科学方法宜进行显性处理,科学观念、科学思维宜进行隐性处理。 4.加速教材系列化进程,科学地运用教材指导教学改革,调控教材评价。 由于应试教育的影响,教学实践中普遍存在着一种倾向,即课程计划—教学大纲—教材编著—教学过程—教学评价5个环节层层加码,导致考分逐年上升,能力难以提高,课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢? 一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面,启用新教材实施教学时,教师往往有一种惰性,他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材,这都显著削弱了启用新教材的意义。 鉴于以上两种情况,要尽快实施教材系列化,出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参,要针对不同教学内容,充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异,选择多种教学方法,提供最优化的教学方案,有效指导,促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度,确实做到培养能力,提高素质,减轻负担。 诚然,中学教材的基础性和现代化在很大程度上互相对立,而且难以统一,特别是我国现阶段,很多不发达地区教育观念和教学设施还远未得以改变,盲目追求和过分强调教材“现代化”是不可取的。但是在当代科学不断分化和再综合的进程中,还要恪守传统意义上的知识系统性,崇尚百科全书式教材,反而将很多现代社会急需的科学知识拒于书外,并非辩证唯物主义的,这些都无助于教材现代化。 怎样将矛盾的双方有机统一起来,找到基础性和现代化的综合点,绝非是一个简单的取舍问题,有待深入研究和探讨。 高中生物论文:学好高中生物的“八字策略” 1.学会“看” 1972年联合国教科文组织在一份《学会生存》的报告中指出:“未来的文盲将不再是不识字的人,而是不会学习的人”,因而学会学习是高中学生要练就的基本功。其中自学能力是其重要的组成成分,预习是培养自己自学能力的有效途径,也是一个良好的习惯。那么,如何预习呢?首先,通过看书我们要对这一节的内容有一个初步的认识,主要讲了哪些知识点?我掌握了多少?还有哪些知识点理解不了?带着这些问题走入课堂,那么你的课堂效果一定会更好。 2.学会“听” 听课听什么?要听老师分析本节课的重点、难点、考点和疑点;听自己在预习过程中所未能理解的内容;听老师对一类问题(或习题)是如何分析的;不仅要认真听,还要做好必要的笔记。笔记如何做也有一定的讲究,有些同学喜欢将老师的板书一字不漏地记下来,其实大可不必。我们只要将老师补充的一些重要的知识点、结论或习题做一些笔记,对于习题也只需记一些主要的分析过程,课后再进行必要的完善即可;万万不可顾此失彼,因为忙着做笔记而忽略了听课。 3.学会“言” 21世纪的教育理念讲究要突出学生的主体作用;即要鼓励同学们积极地参与到教学过程中来,课堂上对一些问题的分析和解决,不要老依靠于老师的讲。每一位同学都应该积极思考,我怎么解决这个问题?这种思维方法好吗?那种表达更为准确?不妨将自己的思维在课堂上向老师和同学们展示出来,听听大家的意见。也可以对老师和其他同学的解法提出自己不同的看法,不要害怕会出错,即使出错了或有些问题,老师和同学们也一定会帮你把问题纠正过来;还会帮你找到出错的原因,何乐而不为呢?高考说明中明确提出了对学生的分析综合能力和表达能力的要求,学会“言”才有助于提高自己这方面的能力。 4.学会“忆” 忆即复习工作,即一堂课下来或一个章节下来,我们必须要有一个较为系统地复习整理过程。此项工作将直接关系到你成绩的好坏。通过复习,一方面将一些重要的知识和技能进行巩固、强化,另外也可以对前后知识的系统性和他们的联系有更深的理解,此即为古人所说“温故而知新”。 5.学会“思” 古语云:“学而不思则罔,思而不学则殆”。此言提醒我们在学习的过程中要经常进行反思。其实,学习生物知识最关键的是学会其中的学科思想和答题方法,学会思维。因而,同学们在看书或做题时,要多想想为什么这样做?是否还有其他的方法或表述?此类习题有何规律?这种方法或表述好吗?在反思中提高自己的生物思维模式和答题能力。 6.学会“练” 高中生物的基础知识和答题技能相对不多,要想熟练地掌握它,就得进行一定的训练。同学们要在练习中融会知识,加深对知识的理解和答题技能的掌握,同时这也是提高同学们解答生物试题能力的一种有效手段。但同学们万万不要陷入“题海”,掌握好训练的“度”。 7.学会“纠” 无论是平时的学习还是高考复习,测试总少不了,那么当老师批阅后的试卷发下来后,我们怎么办?有一些同学在看完自己的分数后就是等待,等待着老师的讲解。其实不知大家注意过没有,试卷中许多问题自己是完全能解决的,不少题目之所以出错,完全是因为自己在审题、提炼或考虑问题不全面造成的。这些问题你完全可以与其他同学一起讨论、交流,自己发现问题之所在并予以更正,这样既能加深学生对知识的理解,培养正确的思维;又能提高自己的纠错能力,防止类似错误的再次发生。 8.学会“研” 高中生物中有许多重要的结论和规律,传统教学中,往往都是由老师直接教给学生。那么现在,我们能否在老师的引导下,通过自己的观察、实验、探索以及与他人的合作、交流,从而自己得出结论;在这种“研究性学习”的过程中,培养自己的创新意识、合作精神和实践能力。长此以往,相信同学们的探索能力一定会增强,也为有志于对生物学科作深入研究的同学打下坚实的基础。 21世纪是信息技术和生命科学的时代,生物教育发展到今天,培养能力、发展思维,已成为教育界的共识,同学们也应紧紧围绕这一目标展开学习,顺应新的时代潮流,主动地投入到学习过程中去,成为学习的主人,也只有这样才能成为高素质的人才。 高中生物论文:高中生物教学中实现科学探究的方法实践策略 “生长素的生理作用”是高中生物人教版必修3·“稳态与环境”第三章“植物的激素调节”中的第二节内容。本节课的教学目标是在学习第一节“植物生长素的发现”,了解生长素的发现过程,以及生长素的产生、运输和分布的知识的基础上,进一步分析阐述植物生长素的生理作用,列举生长素作用的两重性,描述植物顶端优势的现象、原因、解除方法及应用,并举例说明生长素类似物在农业生产实践中的作用,探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。 以往的教学活动,一般是教师先分析图示“生长素浓度与所起作用的关系”,得出生长素生理作用的两重性;再通过阅读资料、分析例题等形式理解生长素在农业生产中的应用;最后通过实验,使学生直观感受生长素促进插条生根的作用。这样的教学方法虽然能够顺利地完成教学任务,但却缺少学生的自主参与,学生的学习兴趣较低,只是被动地在听在记在做而已,学习效率低,学习效果差。 当今世界,科学技术迅猛发展,国际竞争日趋激烈,国家的发展和强大越来越取决于劳动者的素质,而创造性强、行动能力突出将是对高端人才的重要要求。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验)》的基本理念中特别倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养具有创新精神和实践能力的人才。 鉴于此,笔者对这节课的教学设计思路如下:在突出生物学基本事实、核心概念的基础上,启发学生切身体会如何获得信息并进行信息转换,在实践中进行科学探究,并养成科学精神。 一、自主绘制真实数据曲线,学会获得信息,解读信息,进行信息转换 在以往教学实践中,学生是在教师指导下通过分析教材中的图示“生长素浓度与所起作用的关系”,了解生长素的生理作用和特性。这种形式的优点是教学过程简单、知识获取直接,但不能培养学生自主获取信息并思考的能力。因此,笔者尝试指导学生首先自主分析课前准备的一系列实验数据,再绘制相应的曲线,从一开始就让他们参与到教学活动中来。 课前笔者准备了两份数据表,第一份表是“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的生长情况的影响”的实验数据(表1)。先请学生代表上台在黑板上绘制横坐标是生长素溶液的浓度,纵坐标是胚根的平均长度的曲线,并请其他学生在座位上画。有了具体的数据,讲台上和座位上的学生都画得非常认真。图像绘制完成后,教师又引导学生评价黑板上的几幅曲线。在评选出“优秀作品”后,学生分析“作品内涵”,即曲线反映了不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的影响,在一定浓度范围内,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现正相关,超过一定浓度后,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现负相关。 之后,学生们根据第二份数据表“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚芽的生长情况的影响”的实验数据(表2)在之前绘制的曲线基础上绘出不同浓度的生长素溶液对胚芽的影响(图1)。绘制完成后,学生可以从曲线直观分析得出结论:不同浓度的生长素溶液对胚根和胚芽的影响呈现类似的变化趋势,但不完全相同。这样,具体的数据信息就先转化成了形象的图像信息,再转化为结论。 接着,笔者提供教材上的图示“不同浓度的生长素溶液对根、芽和茎的相对影响”(图2),学生将其与自己绘制的曲线进行比较,进一步分析图像中包含的信息。通过这种形式,学生更能体会到理论来源于现实的道理,并提高学习的兴趣。 从获得实验数据到自主绘制图表,再通过分析讨论得出结论,在此教学过程中,由于教师充分引导每个学生参与到活动中来,不但学生学习兴趣提高了,而且他们获取信息、解读信息、进行信息转换的能力得到了锻炼。在不知不觉中学生感受到了科学家获取信息、科学分析、得出结论的科学探索过程。 二、观察身边生物学现象,发展科学探究的能力 在校园里随处可见呈宝塔状的松树、修剪呈半球状的大叶黄杨,这些树形的塑造都利用了生长素的生理作用。在学生了解生长素生理作用两重性的概念基础上,笔者以这些身边客观存在的实例入手,引导学生探究生长素生理作用与生产生活实践密切相关的具体问题。 首先,笔者出示课前拍摄的校园里随处可见的松树及大叶黄杨的照片,引导学生观察,松树一般呈宝塔状而大叶黄杨呈半球状,学生说出松树的树形没有经过修剪而大叶黄杨是经过修剪的。接着,学生取出课前实地摘取的大叶黄杨的枝条,进行分析,发现:有的大叶黄杨枝条上的顶芽保留,侧枝基本没有发育;而有的枝条,剪去顶芽,侧芽发育成侧枝(图3)。 “为什么会有这样的区别?”带着问题,学生们继续探究。通过阅读教材内容,学生们知道了顶端优势,即顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象,如果摘除顶芽,侧芽部位的生长素浓度降低,侧芽所受的抑制作用就会减弱,逐渐发育为枝条。 通过科学的探究,学生们很快就体会到顶端优势体现了生长素的生理作用的两重性:既能促进生长,也能抑制生长,也理解了没有经过修剪的松树呈宝塔状而经过修剪的大叶黄杨呈现球状。这时,笔者启发学生说出顶端优势的应用实例,他们发散思维畅所欲言,说了很多例子:如在农业生产中,对果树进行修剪,对棉花、番茄等农作物进行摘心都是通过解除顶端优势达到增产的目的;而在林业生产中,通过维持顶端优势可以获得大量的材用树木。 身边的生物学现象随处可见,而仔细的观察、提出问题、带着问题进行科学性的探究,能帮助学生理解生物科学原理,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。 三、通过预实验,进而开展科学探究活动,初步养成科学方法、科学态度、科学精神 通过前面的学习,学生知道不同浓度的生长素溶液对根的影响不同,而探究促进插条生根的最适浓度在生产实践中十分重要。教材中设计的探究活动就是以此为中心展开的,这也是本节课的重点和难点。 为了能够提高课堂效率,体现探究活动的效果和意义,养成科学方法、态度和精神,笔者将这节课的探究活动分为两个环节:预实验和正式实验。 (1)预实验。提前两周组织了两组(每组4人)有兴趣的同学开展了探究活动的预实验。具体如下: 实验目的:探索萘乙酸促进迎春花 插条生根的适宜浓度。 提出问题:萘乙酸促进迎春花插条生根的适宜浓度是多少? 材料器具:一年生生长旺盛的生理状况基本一致的迎春花枝条28根,枝剪,蒸馏水,0.1mol/L的NaOH溶液,烧杯,量筒,玻璃棒,萘乙酸等。 实验步骤: ①配制溶液:配制2、4、6、8、10、12ppm浓度的萘乙酸溶液; ②制作插条:一年生迎春花枝条、长约10~15cm、带芽(3个)、去成熟叶,下端剪成光滑斜面,分成7组,每组4支; ③处理插条:浸泡法,使用不同浓度的萘乙酸溶液浸泡枝条(下端),深约1.5cm,处理24h后取出,晾干4h; ④水培观察:将处理后的六组插条,再加一组对照组(不经处理),下端浸泡在清水中; ⑤观察记录:水培9d,每天固定时间观察生根数,填写数据表(表3)并绘制曲线; ⑥结果分析:生根数最多的为适宜浓度; ⑦表达和交流讨论。 进行预实验为正式实验摸索了条件,也可以检验此实验设计的科学性、可行性,避免设计不周,盲目开展实验而造成的浪费。通过开展此预实验,学生们查阅很多资料,了解到配制萘乙酸溶液可以加入NaOH助溶解,制作插条时要注意尽量避免差异,此实验处理插条采取浸泡法,所以处理时间要长,如果采用蘸沾法,处理插条的时间要短,通过水培观察生根数效果较好,每天在固定的时间进行观察等。 (2)正式实验。在开展正式实验之前,学生先汇报了预实验的过程及结果。结果表明:4 ppm浓度的萘乙酸为促进迎春花插条生根的适宜浓度。在此基础上,进行分组正式实验。学生们选择0.2 ppm作为浓度梯度,利用3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0 ppm浓度的萘乙酸浸泡枝条,再按照预实验的步骤进行观察记录和分析,两周后的课堂上组织小组内汇报实验情况,并在班级内进行交流讨论。 因为进行了预实验,避免了很多探索的过程,确保顺利开展正式实验,有一些组得出4.8 ppm的萘乙酸是促进迎春花插条生根的最适浓度(表4),但也有不少组得出其他不同的结论。学生也在交流时分析原因,如制作插条时有差异存在,配制的萘乙酸溶液的浓度存在问题等。 通过开展预实验、进行正式实验,学生们比较顺利地开展了课堂探究活动,获得了促进迎春花插条生根的最适浓度;并在此基础上,更深刻地体会到生长素生理作用的两重性。 在“生长素的生理作用”这节的教学过程中,教师采用多种教学手段,使学生们变被动为主动,积极地参与到各项活动中,培养了搜集和处理科学信息的能力,并在探究过程中,积极参与交流与合作,切身体会到探究的科学方法,树立严谨的科学态度,养成求实、创新、团队的科学精神。教书育人不是一节课的时间和过程,如果教师能积极采用多种教学手段相结合的教育模式,持之以恒,在进一步提高国民素质的方面,一定能有所收获。 高中生物论文:高中生物教材现代化问题的若干思考 教材既是知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒介,其重要性不言而喻。随着生物科学日新月异,教育心理学理论不断推陈出新,教学方法和教学手段日趋现代化。课程设置正从生物学科内小综合到综合理科不断发展,初中阶段正在探讨实施综合性活动课程,必修课和选修课的课程体系普遍推广,而现阶段高中设置综合理科课程的条件还不成熟。因此,高中生物教材现代化,以适应教学理论、教学内容、教学手段、课程设置的现代化问题就成为一个重要课题。 1.尽可能体现出21世纪的生物学地位 1996年初,由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出:“生命科学因研究客体的极端重要和复杂,人类生存和发展的需求又非常迫切,完全有可能在不久的将来出现革命性变化,发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材,要充分考虑到生物学的科学地位变化,力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性,科学原理具有基础性,科学方法具有通用性,科学思维具有普遍性。 在人们的生活中,科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学;现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任;现代“新三论”中,耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应,协同论研究的部分与整体之间的关系,突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关;生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递,而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象;生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容;生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化,有机地、隐性地渗透进入教材。 2.教材内容现代化,体现时代特点,贴近现代生活,建立能够适应新世纪的生物学知识结构。 长期以来,我国教材的特点是理论性和系统性较强,但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够,现代科学知识的渗透速度也较慢,这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。 食用纤维虽然不能被人体消化吸收,但可刺激消化道蠕动,具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症,控制肥胖,降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍,脱离了现代人注重食用精粮,“十男九痔”的生活现状,不利于矫正较为普遍的偏食现象,有悖于我国传统的饮食文化。 从实际出发,联系日常生活,就会使学习变得更加有趣,更为生动活泼,更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材,若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去,就既联系了生态因子的作用,也突出了科学的实践性和价值观。 原核生物中的蓝藻,其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类,这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的,现在很多教材和论著均已改为蓝细菌,更能体现它属于原核生物的本质特征。 随着RNA酶(ribozyme,又译核酸酶)和抗体酶(abzyme,antibodyenzyme)在科技文献中频频出现,对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认,它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征,很多教材都有介绍。 建立完善的认知结构决定于教材的系统性,那么怎样在尽量不增加教材篇幅,不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢?笔者认为以下处理方式值得借鉴:(1)尽可能多地编写有利于理解教材,有利于形成认知结构,富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。(2)抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线,完善教材的结构。如动植物呼吸作用,本质相同,途径相似,应该综述。若将两者分开叙述,植物代谢中侧重物质变化,动物代谢侧重能量变化,增加了篇幅,也有重复之嫌,割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢,给人以只见树木、难见森林之感。 有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先,仅仅作为教学环节之一的教材,即使编得再浅显,也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次,教材的系统性有着鲜明的时代性,渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。 从教材编著来看,课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅,而概括性的认知图表,论证性的论据,包括科学事实、生活常识、经典实验,能够促进概念、原理的消化理解,在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担,最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧,在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下,根据教学大纲的规范而进行:1)转录按需索取,排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分;2)概括猎取所需知识项目的思维线索;3)简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境;4)形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。 3.给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位,培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法 至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说;哈维以实验思维方法创立了血液循环学说;林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。 人们惊叹弗 莱明发现青霉素的机遇,而忽视了机遇偏爱“有准备的头脑”,留意意外之事,善于捕捉机遇,这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就,却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则:科学过程、科学方法宜进行显性处理,科学观念、科学思维宜进行隐性处理。 4.加速教材系列化进程,科学地运用教材指导教学改革,调控教材评价。由于应试教育的影响,教学实践中普遍存在着一种倾向,即课程计划—教学大纲—教材编著—教学过程—教学评价5个环节层层加码,导致考分逐年上升,能力难以提高,课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢? 一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面,启用新教材实施教学时,教师往往有一种惰性,他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材,这都显著削弱了启用新教材的意义。 鉴于以上两种情况,要尽快实施教材系列化,出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参,要针对不同教学内容,充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异,选择多种教学方法,提供最优化的教学方案,有效指导,促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度,确实做到培养能力,提高素质,减轻负担。 诚然,中学教材的基础性和现代化在很大程度上互相对立,而且难以统一,特别是我国现阶段,很多不发达地区教育观念和教学设施还远未得以改变,盲目追求和过分强调教材“现代化”是不可取的。但是在当代科学不断分化和再综合的进程中,还要恪守传统意义上的知识系统性,崇尚百科全书式教材,反而将很多现代社会急需的科学知识拒于书外,并非辩证唯物主义的,这些都无助于教材现代化。 怎样将矛盾的双方有机统一起来,找到基础性和现代化的综合点,绝非是一个简单的取舍问题,有待深入研究和探讨。 高中生物论文:普通高中生物课程标准(实验) 今日世界,科学技术迅猛发展,国际竞争日趋激烈,国力的强弱越来越取决于劳动者的素质。普通高中教育的任务是在九年义务教育的基础上,进一步提高国民素质,并使学生在全面发展的基础上实现有个性的发展。发展学生的科学素养与人文精神、创新精神与实践能力、国际视野与民族精神、社会责任感与人生规划能力,对国家的兴盛、社会的进步、个人的终身发展都具有重要意义。 生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。例如DNA分子结构和功能的揭示、体细胞克隆哺乳动物技术的突破、人类基因组计划的实施、干细胞研究的进展、脑科学的深入发展、生物工程产业的兴起等,正在改变人类的生活。尤其是生物科学技术和信息科学技术正在逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。生物科学和技术不仅影响人类的生活、社会文明和经济活动,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要。 自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)在吸纳现行高中生物学教育优点的基础上,更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。 一、课程性质 生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今,它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速,并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密,正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。 高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。 二、课程的基本理念 提高生物科学素养 生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。 面向全体学生 《标准》的设计面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要。课程的内容标准有较大的灵活性,以适应不同学校的条件和不同学生的学习需求,促进学生有个性地发展。 倡导探究性学习 生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。《标准》倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。 注重与现实生活的联系 生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。《标准》注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策;同时注意帮助学生了解相关的职业和学习方向,为他们进一步学习和步入社会做准备。 三、课程设计思路 高中生物课程是根据《基础教育课程改革纲要(试行)》和《普通高中课程改革方案》的精神和要求设计的。 高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1:分子与细胞”、“生物2:遗传与进化”、“生物3:稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修1:生物技术实践”、“选修2:生物科学与社会”和“选修3:现代生物科技专题”3个模块。每个模块36学时、2学分。 必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。 选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。 学生在学习了生物1的内容之后,既可以先学习生物2的内容,也可先学习生物3的内容。在修完必修模块的基础上,进行选修模块的学习。 每个模块在高中生物课程中的价值如下。 “生物1:分子与细胞”模块有助于学生较 深入地认识生命的物质基础和结构基础,理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递;领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用;科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。 “生物2:遗传与进化”模块有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。 “生物3:稳态与环境”模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用;形成生态学观点和可持续发展的观念。 “选修1:生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。 “选修2:生物科学与社会”模块围绕生物科学技术在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应用,较全面地介绍了生物科技在社会中的应用,可以帮助学生更深入地理解生物科学技术在社会中的应用,适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。 “选修3:现代生物科技专题”模块以专题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景,以开拓学生的视野,增强学生的科技意识,为学生进一步学习生物科学类专业奠定基础。 高中生物论文:高中生物学核心概念建构的策略创新机制 如何构建核心概念是近年来高中生物学课堂教学研究的重要内容,因为“学习不仅仅是为了要知道一系列的科学事实,更重要的是要围绕核心概念构建知识体系和模型,并广泛运用科学概念解释自然现象”[1]。而围绕着核心概念设计和实施教学,一方面可以帮助学生澄清所学生物学事实、一般概念与核心概念之间的关系,并能在新情境中实现对概念的迁移应用;另一方面又可以有效地使学生形成科学地分析问题和解决问题的思路及方法。为此,《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)“倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。那么,在课堂教学中,应采取怎样的教学策略和程序,才能帮助学生理清生物学事实、一般概念与核心概念之间的关系,进而在解决问题的过程中主动建构相应的核心概念?本文以“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节课堂教学作为案例,尝试解答上述问题。 一、生物学核心概念的界定及特征 1.核心概念的界定 既然进行生物学核心概念教学具有多重教育意义,那么,什么是核心概念,目前对于这一问题尚未有统一的认识。美国课程专家埃里克森(Erickson)认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为学科领域的发展提供了深入的视角,还为学科之间提供了联系[2]。戴伊(Day)指出,核心概念是某个知识领域的中心,虽然不是所有人都接受了这些知识,但它们却获得了广泛的应用,而且这些知识还能经得起时间的检验。费德恩(Feden)等人则认为,核心概念是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识,并且强调核心概念必须清楚地呈现给学生[3]。 生物学核心概念处于学科中心位置,包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。它是人们对某一类生物学问题本质特征的概括。例如“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担着不同的功能”,就是在分析了组成细胞的不同物质分子后,概括出来的本质认识。而蛋白质之所以称为“生命活动的主要承担者”,又是在分析了蛋白质分子结构多样性原因和逐渐了解生命活动无时无刻不与蛋白质相关,以及和其他组成物质相比较后抽象和概括出来的核心概念。 需要说明的是,对“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念的理解,并不是一成不变的。它在本节内容中属于核心概念,而从整个单元来看却不是核心概念。因此,对某一核心概念的界定,会因不同的学段、不同的学习范围而发生变化。 2.核心概念的特征 当直接甄别和界定核心概念有困难时,我们不妨换个角度思考:核心概念有什么特征,我所确定的核心概念具备这些特征吗? 核心概念是在一般概念的基础上提炼出来的,因此它可以统摄一般概念,能够揭示学科知识的本质和学科知识之间的联系,具有统整学科知识的功能。因此,生物学核心概念应该具有以下特征。 第一,居于学科知识的中心。蛋白质分子不仅参与构建了细胞这座生命大厦,而且在细胞代谢、分裂、分化、癌变、凋亡、遗传、细胞间的信息交流等各项生命活动中扮演着重要角色。可以说,“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念贯穿了三个必修模块。 第二,是形成新知识的“生长点”。学生一旦建立起“蛋白质是生命活动的主要承担者”的概念,就容易形成科学地分析问题和解决问题的思路及方法。例如,细胞分化过程中,细胞的形态、结构、功能之所以发生了稳定性差异,是因为分化细胞中产生了组织特异性蛋白质。 第三,具有思维训练价值。组成蛋白质的氨基酸序列具有多样性,使得蛋白质的空间结构变化多端;而蛋白质只有维持特定的空间结构才能行使特定的生物学功能。因此,空间结构的多样性赋予了蛋白质多种多样的生物学功能,足以承担起丰富多彩的生命活动。可见,生物学核心概念是在许多一般概念的基础上加以分析、综合、抽象、概括出来的,它的形成过程需要综合的思维能力。 二、建构生物学核心概念的策略与程序 1.建构核心概念的策略 与“蛋白质是生命活动的主要承担者”有关的一般概念和事实见图1。 (1)事实和感性认识是建构概念的基础 “应为学生的学习设计怎样的学习路径?”“哪些生活经验有助于学生理解和建构核心概念?”笔者在研读《标准》和教材的基础上,找寻学生“最近发展区”,决定采取以“肽键”为线索、以实验为先导,围绕“肽键”认识蛋白质多样的结构与功能相适应的教学策略,尝试对“组成细胞的分子”这类比较枯燥乏味的内容进行探究式教学,帮助学生在相关生物学事实和一般概念的基础上,构建相应的核心概念。 新课伊始,用什么样的导言既能贴近学生生活又能直切主题?思前想后,笔者决定以问题“早晨大家都吃了什么?”(鸡蛋、面包、牛奶)“为什么要吃鸡蛋、喝牛奶?”(含蛋白质多)“怎么能证明鸡蛋和牛奶中含有蛋白质呢?”导入新课,然后,逐一在装有等量清水、蛋清、牛奶、豆浆和淀粉液的试管中滴加3滴双缩脲试剂,当试管中液体变色后,又问学生“哪个液体含有蛋白质?”学生脱口而出“蛋清、牛奶和豆浆”。学生的答案虽然正确,但是细致分析,它并不是通过实验结果得出的,而是凭借先入为主的生活经验(前概念)判断出来的。教师不能被这种假象所蒙蔽,于是追问“怎么知道蛋清、牛奶、豆浆中还有蛋白质?”(试管中的颜色发生了变化)“清水和淀粉液与双缩脲试剂结合后也有颜色变化呀!”(学生无语……) 教师利用“蛋白粉溶液+双缩脲试剂产生紫色反应”为“标准”,解释双缩脲试剂能识别蛋白质结构中的“肽键”,并形成紫色化合物(络合物)。用这支试管的颜色与其他各试管的颜色比较,说明蛋清、牛奶和豆浆中含有蛋白质。随后,紧紧围绕“什么是‘肽键’?;“‘肽键’在哪儿?”“肽键’和蛋白质是什么关系?”开展后续的教学。 上述教学处理,既能很好地利用感性和直观材料,帮助学生在事实的基础上建构新概念,又能体现生物学科作为理科的教学特色。 (2)充分的学习体验有助于构建相应的概念 生物课程期待着学生主动参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习的能力。在传统教学中,教师往往忽略学生的学习体验过程,“一言堂”比比皆是,且过于关注琐碎的知识内容。其实,学生 不需要记忆那些细枝末节的信息或孤立的事实,而是需要从大量事实和学习的体验中,理解其中的规律,形成相应的概念和原理,并能将这些概念和原理迁移应用于新情境中。 例如:在认识氨基酸结构特点时,先用类比方法,引导学生理解蛋白质与淀粉一样,也是由小分子物质构成的多聚体,即氨基酸是蛋白质的基本单位。而后出示三种氨基酸结构简式(见图2),请学生说出它们的异同,概括出氨基酸的通式。随后,让学生辨认四种不同类型氨基酸的氨基、羧基和R基。最后,展示20种氨基酸的结构简式,明确氨基酸的不同主要是R基不同,R基的结构特点决定着氨基酸的特性。 又如:在认识“肽键”时,先让学生观看氨基酸“脱水缩合”课件(动画),然后让他们说出“肽键”是怎样形成的,在哪里形成的以及组成。以此逐渐认识经“脱水缩合”形成二肽、三肽和多肽的概念。 还有,在认识蛋白质分子结构多样性的原因时,先提出问题“20种氨基酸能够合成多少种蛋白质呢?”学生在不知如何回答的情形下,出示两种“九肽”的氨基酸组成:①半胱氨酸—酪氨酸—异亮氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—亮氨酸—甘氨酸;②半胱氨酸—酪氨酸—苯丙氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—精氨酸—甘氨酸。让学生分析这两种“九肽”的区别,并认识到虽然都是“九肽”,由于氨基酸种类和排列顺序不同,其生理功能完全不同,①是催产素,②是加压素。再利用“镰刀型细胞贫血症”的实例,说明由570多种氨基酸组成的血红蛋白,只要有一个氨基酸发生错误,就会造成蛋白质空间结构发生变化,功能也发生改变——携氧能力大大下降。在充分的事实面前,学生会逐渐认识到,组成蛋白质分子的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链盘曲、折叠方式的不同,都是决定蛋白质分子结构多样性的原因,进而理解蛋白质功能多样性的原因。 实践证明,让学生经历充分的学习体验,可以使他们在主动学习的过程中,加深对事实的观察和分析,逐渐体会事实背后所蕴含的深刻生物学原理和本质,进而顺利地建构科学概念。 (3)建构概念的意义在于新情境下的应用 概念放在一定的应用情境下才会显得生动和有意义。对于教师来说,帮助学生建构知识框架,形成正确的概念固然重要,但是,如果把这些概念“束之高阁”也就失去了原本意义。所以,构建概念重在应用。 例如:学生形成了“具有一定空间结构的蛋白质,才能有生物学功能”的基本概念后,可继续提问:“生鸡蛋含有蛋白质,煮熟的鸡蛋呢?”学生经过思考后,答出蛋白质变性问题。教师追问:“蛋白质变性后,是否还属于蛋白质[提供论文和论文的服务]呢?”教师演示:加热试管中的蛋清后用双缩脲试剂检验,结果为“紫色”,说明熟鸡蛋仍是蛋白质,因为“肽键”还在!继续比较“生蛋清”和“熟蛋清”的“紫色”,发现“熟蛋清”比“生蛋清”深。引导学生分析:加热改变了蛋白质的空间结构,暴露更多的“肽键”与双缩脲试剂反应后颜色加深。 通过这个环节的设计,学生对“肽键”是蛋白质特有的结构,认识更加深刻。与此同时,还学会了在新的问题情境下,利用概念解决问题的方法。 2.建构核心概念的程序 掌握核心概念需要学生主动建构,而非依靠教师的机械灌输。因此需要一套有效的教学程序。北京教育学院的胡玉华教授以图解的形式作了如下页图3所示说明[4]。 笔者依据上述教学程序对“蛋白质”一节进行了教学实践,收到了良好的教学效果,见下页图4所示。 三、建构生物学核心概念的反思与体会 “在课堂教学中,核心概念应成为课堂教学目标之一。在制定教学目标的过程中,教师需要思考:核心概念之间的联系,核心概念与原有概念之间的联系以及核心概念与其他相关概念之间的联系。”[5]在“蛋白质”一节的教学中,虽然涉及了一些生物学事实或事实性的概念,但这还不足以使学生构建出“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念,以及与它相关的更上位概念“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担不同的功能”。因为学生的学习主要是通过课堂教学一课时一课时地理解和不断积累的过程。对核心概念的认识,也是在获得大量事实和一般概念的基础上,逐渐概括和建构起来的。 所以,要想使学生对“蛋白质”有更为深刻的认识,还须在日后不断地学习中,引导学生逐渐体会相关概念之间的联系、不同层次概念之间的关系,为建构核心概念奠定基础。 此外,在进行教学设计时,教师要有“单元”设计意识。要能将“单元”或核心概念拆分为若干相关的基本概念,作为该单元不同课时的教学目标实施教学。对于每课时的教学,绝不能只停留在让学生记住一些简单的生物学事实的水平上,而是要关注事实背后的内涵,关注通过事实抽象出来的概念,使学生通过一个“单元”的学习,能概括出某类生物学事实总体特征和规律性的东西,并以此建构合理的概念框架,进而提高在新情境际问题的能力 高中生物论文:浅谈高中生物与人文学科教育的联系 1.高中生物与人文学科教育的联系 在高中阶段,人文学科教育主要包括语文、历史、政治、英语和地理等。 1.1与语文的联系 生物现象与文学作品间的联系随处可见,在一些古典诗词、成语中随处可见生物学问题的影子,前人已经作了不少总结,在此仅举几个例子予以说明。 1.1.1诗词中的生物学 1.1.1.1“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”是高中语文第一册中的诗词《沁园春.长沙》中的诗句。 万山红遍,层林尽染,与唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”异曲同工,都是描写秋天的景象。这种动人的自然秋景是秋天气温渐渐降低、紫外线照射强烈等外界因素造成的。在低温的作用下,叶绿素逐渐分解,同时叶脉的运输能力逐渐减弱,叶子白天通过光合作用制造的糖分不能完全运出叶子,叶子里的糖分越积越多,可溶性原糖多了,就形成了较多的花青素,同时细胞内pH值改变,呈现酸性,使花青素表现出红色,秋天红叶的种类如枫叶黄栌、槭树、柿树等。 秋天,也有些植物叶肉细胞衰老,叶绿素的合成速度低于分解速度,叶绿素含量相对减少,类胡萝卜素分子比较稳定,不容易破坏,所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色——黄色,故而会出现“黄叶地”的景色。如银杏树,每到秋天淡黄色的小扇子型的叶片落在地上,令人不忍踩踏。 1.1.1.2《采桑子·重阳》是新高中语文收录的又一首诗词。“人生易老天难老,岁岁重阳。今又重阳,战地黄花分外香。”寥寥数语展现了深秋季节战地的壮丽景象。杜牧的《九日齐山登高》:“尘世难逢开口笑,菊花须插满头归。”也是描写重阳日的菊花。 深秋季节,霜后万木萧瑟,唯独菊花傲霜盛开。菊花为菊科菊属,多年生宿根亚灌木花卉。是短日照植物,适应性较强,喜凉,耐寒,生长适温18℃—21℃,最高32℃,最低10℃,虽然水稻、牵牛花、苍耳、大豆等,都是属于短日照植物,但它们不耐低温,中秋前后就成熟枯萎了。 短日照植物是指给予比临界暗期长的连续黑暗下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。在自然界中,在日照比较短的季节里,花芽才能分化。夏至过后,日照渐短,许多热带、亚热带和温带秋季开花的植物多属短日照植物,要使短日照植物,即秋天开花的植物提前开花,就要对它们进行短日照处理。在日照长的季节,进行遮光短日照处理,能促进开花,若长期给予长日照,就抑制开花。利用短日照进行促成栽培的花卉有:菊花、一品红、玉海棠和三角花等。 冬至过后,日照渐长,春夏季开花的植物多属长日照植物,指给与比临界暗光期长的连续光照下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。春天开花的花卉多为长日照植物,如紫罗兰、蒲包花、天竺葵、瓜叶菊、四季报春、金鱼草、三色堇等,对它们进行长日照处理可提前开花。 利用光照处理能达到鲜花周年供应,不但能美化环境,而且能增加经济效益。 1.1.2成语中的生物学 1.1.2.1燕雀安知鸿鹄之志。 语出《史记·陈涉世家》:“陈涉太(叹)息曰:‘嗟乎!燕雀安知鸿鹄之志哉!’”意思是说像燕子和麻雀这样的小鸟哪里知道鸿鹄的志向,比喻平庸的人不能了解杰出人物的远大抱负。鸿鹄就是天鹅,形状像鹅,体型较大,全身白色,脚和尾都短,脚黑色,有蹼。居住在海滨或湖边,善飞,吃植物、昆虫等,是候鸟。候鸟指随季节而变更栖息地的鸟类,如燕子、杜鹃等春夏来我国繁殖,秋季飞到印度过冬,是夏候鸟;野鸭、大雁、天鹅春季飞到较远而且较冷的地区繁殖,秋季又飞回原地区的鸟类为冬候鸟。留鸟则是终年生活在一个地区,不到远方去的鸟,如麻雀、画眉、喜鹊等。 1.1.2.2“良禽择木而栖”,候鸟选择适于自己生活、繁殖的地区栖息,因此,践行党中央提出的科学发展观,更加重视人与自然的和谐并存,保护环境,是我们长期的任务与责任。 1.1.2.3螳螂捕蝉,黄雀在后。 语出《庄子·山木》,汉代韩婴《韩诗外传》和刘向《说苑·正谏》。这反映了捕食(食物链)和适应的相对性。螳螂全身绿色或土黄色,头呈三角形,前腿呈镰刀状,活动灵敏自如,能出其不意地捕食昆虫,这是生物对环境的适应。然而有时螳螂却顾此失彼,在全神贯注地捕食蝉的同时,没有发现身后的黄雀,而被黄雀捕食,这正是适应相对性的最好体现。此外,螳螂吃蝉,黄雀捕食螳螂,这也反映生态系统中各生物之间的食物关系,属于食物链的一部分。食物链是指在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。这句成语隐含的一条食物链就是:植物—蝉—螳螂—黄雀,在这条食物链中,植物是生产者,属于第一营养级,蝉、螳螂、黄雀都是消费者,分别属于第二、三、四营养级。 1.2与历史的联系 1.2.1生命科学发展史 对学生进行生命科学史教育对于提高学生的生物学素养乃至人整个科学素养和综合素质有积极的意义。重大科学发现过程不仅体现了科学家以严谨的科学态度、严格的科学方法、敏锐的观察思维对自然现象和自然规律进行的艰苦探索,还体现了科学家的个性、爱好,以及观点,在竞争与合作中形成的学术思想上的融合、碰撞和冲突,也反映出社会和学术群体的评价给予的鼓励、包容和压力。 人教版高中生物教材在必修模块《分子与细胞》、《遗传与变异》、《稳态与环境》中引入了很多科学家的经典实验,同时还增加了较多的科学研究方法和思想,是很好的进行生命科学史教育的材料。现将部分经典科学实验及所蕴含的科学态度和科学精神汇总如下。 必修模块中部分经典实验所蕴含的科学态度和科学精神一览表 1.2.2历史生物学 时间是生物的发生发展的尺度之一。在较大的时间尺度上,例如在不同的历史年代,有不同的生物出现,结合化石资料,就形成了古生物学,关于生物进化的很多证据就来自于化石、孢粉等;在较小的时间尺度上,例如在人类文明诞生以后,如研究近几千年来人口的增长、植被的破坏在不同历史时期的情况,则是历史生物学。人教版高中生物课本必修三“稳态与环境”中118页“人口增长对生态环境的影响”一节,就有关于我国历年来人口增长情况的图表。 1.3与政治的联系 生物与政治之间的联系主要表现在与 哲学方面的联系,如辩证思维。辩证思维是在思维活动和感性经验的基础上,以概念、判断和推理为基本形式,按照唯物辩证法的基本规律而进行的思维活动。高中生物新课标在阐述课程目的时明确指出:“通过高中生物课程的学习……树立辩证唯物主义观点,养成科学态度和科学精神,树立创新意识,逐步形成科学的世界观。”对课程目标的规定是:“通过生物学知识的学习,初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,树立辩证唯物主义自然观,逐步建立科学的世界观。” 生命科学与辩证唯物主义哲学有着极其密切的联系,首先,生命科学是一门自然科学,辩证唯物主义的产生本身就是以自然科学的发展为重要前提的,生命科学为辩证唯物主义的基本内容和基本观点提供了丰富的论证材料;其次,哲学是对科学规律的高度概括,哲学对自然科学的发展具有普遍的指导意义,哲学是“全部科学研究之母”。 在高中生物教学中渗透辩证唯物主义教育的主要内容应该主要包括以下三大方面:(一)生命世界的物质性及其运动规律;(二)生命世界的普遍联系与矛盾;(三)辩证唯物主义的实践—认识—再实践—再认识,以至无穷的认识论。 以对立统一规律为例,生命现象中普遍存在着局部与整体、结构与功能、个别与一般、个性与共性或称做多样性与共同性等方面的对立统一。生物体结构和功能的统一性是生命科学基本的观点之一,如叶绿体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一;这些自身结构在各有其结构和功能的特点的同时,又相互联系,组成一个统一的整体,如神经的兴奋和抑制、激素作用的二重性等现象就是局部的对立而整体上的统一的典型实例。生命世界最常出现的就是在一般规律中的例外,是特殊的个别,因此,在教学中讲解概念、规律时要特别注意概念、原理的外延及适用范围,具体问题具体分析。我们从个别出发,归纳总结,上升到一般,从现象上升到本质,然后必然将一般作用于具体的个别,解决个别的问题。比如,含有性别决定基因的性染色体相对于其他常染色体而言是特殊的,任何杂交遗传都是两性的结合,都在形成生殖细胞过程中存在同源染色体的分离、交叉互换和非同源染色体的自由组合,XY染色体的遗传同样符合自由组合规律和分离规律,这是常染色体与性染色体的遗传共性。所以,在涉及伴性遗传的现象解题时要分析XY的行为,而不必写常染色体,同理,分析常染色体遗传时尽管也涉及父母亲代,但不必动辄写上XY。 1.4与地理的联系 生物知识与地理的关系非常密切,由于人类的生活需要和生产活动,很早就接触到植物的种类和分布问题。如早在公元前300年,“植物学之父”、古希腊Theophrastus随军记述了沿途观察到的不同植被和植物,并根据植物的经济用途或生长习性进行了分门别类。我国在公元前11世纪至几世纪的古代着作中,就有关于植物种类和分布的记述,如《诗经》中记载了200多种植物,并记载古代汾河下游,山(山地)有枢、栲、漆等树木,隰(低地)有榆、杻、栗等树木,秦岭山地多松树、竹类,还有桑、杞、栲等。随着近代科学的发展,主要研究生物与地理之间的关系形成了生态学和生物地理学两门重要的学科。 在高中生物教材中,生物与地理之间的联系主要体现在环境和生态两个方面,如人教版高中生物教材必修三“稳态与环境”的后半部分主要是关于生物与地理(环境)之间的关系,主要是生态学方面的基础知识。 例外,在地理中还有一个方面体现出与生物之间的关系,这就是地名,一是很多地名中都包含了生物名称,如宝鸡、榆林、枣庄、龙州、梧州、桐乡、虎牢关、狼牙山,等等;二是一些地名与生物故事有关,如淝水、八公山与风声鹤唳、草木皆兵有关系;三是许多少数民族或国外的地名原来的意思里有生物的元素,如包头,蒙语的意思是有鹿的地方等。 1.5与英语的联系 高中生物与英语之间的联系相对较少,主要体现在以下几个方面:(1)生物学名词都有一个英文单词相对应,这样学生在学习的过程中可以双向记忆;(2)许多英语课文的内容与生物有关,学生如果对生物的知识了解比较多,就很有利于对英语的学习;(3)许多英文谚语描述的是生物学现象,如Love me,love my dog.与成语爱屋及乌同义,The fox preys farthest from his hole.翻译成汉语就是兔子不吃窝边草等。与英语的联系是目前在教学实践中着力最少的方面,急需发掘,这需要老师在上课的时候多注意,多引导 高中生物论文:分析高中生物小班化教学的创新 一、前言 传统的大班级制授课在今天的高中生物教学实践中越来越显示出它的不足。“要改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。达到这些目标,就需要小班化教育!”开展高中生物小班化教学探究不仅是改变当前高中生物课程教学低效的要求,也是高中新课程改革与时展的要求。新课程改革要求我们积极转变教学理念,在教学过程中,做到以人为本,关注学生个体发展的差异,挖掘学生潜能,努力培养出适应时展需要的高素质人才、创新性人才。 二、小班化教学优势分析 “小班化教学强调让每个学生受到充分的教育,强调因材施教和发展学生的个性,有利于培养学生的创造力。”小班化教学更好的贯彻新课程教学理念,关注每一个学生的发展;它考虑学生个体之间发展的差异性,并针对学生的差异性进行因材施教;小班化教学学生人数相对较少,学生能够占有最优学习空间与时间,享受最优教育资源,有效改善受教育条件,发挥自身主观能动性;小班化教学能够有效促进课堂师生、生生互动,形成和谐的课堂氛围;能够有效综合各种教育因素,激发每一位学生潜能,增强体验,有效提升高中学生的生物科学素质。 三、高中生物小班化教学实践 1.优化学习环境,激发学习意识 在高中生物教学实践中,我认识到良好的环境能够有效调动学生学习生物的主动意识,“创设具有教育性、开放性、生动性且安全性的教学环境,对于陶冶学生的情操,激活学生的思维,融合师生情感,转变教师观念,有着不可估量的积极作用。”首先,我根据高中生物小班教学师生互动的需要,优化课桌椅排列设计,优化生物实验室布置,便于学生进行合作学习,便于师生课堂互动,打破空间隔离感,拉近心理距离,激发学习需求;其次,我为学生提供最优学习条件。生物课程是一门科学性、实践性较强的学科,需要我们借助现代教学媒体辅助教学。我在学校条件允许的前提下,运用录放机、投影、计算机、校园网络等设备来改善学习条件,增强生物课堂趣味性,扩大学生视野,激发生物课程魅力等;第三,我努力营造和谐的课堂氛围。在小班教学实施过程中,我注意融洽师生关系,激发学生学习心理;加强课堂语言艺术研究,课堂用语多一些尊重,多一些幽默,多一些激励;巧妙运用好体态语言,表达我的关爱、我的肯定等。 2.针对学生差异,实施因生施教 反思传统大班制教学,我发现大班制教学学生人数多,教师往往容易忽略学生发展的差异性,导致一部分好学生学有余力,一部分基础薄弱学生学习力不从心等,严重挫伤了学生生物学习的兴趣。小班化教学规模小,教师精力集中,便于我们了解与把握每个学生的生物学习情况,针对不同的学生实施教学。首先,我针对学生生物素质发展的差异性对学生进行分类,根据学生之间的差异性设计出不同层次的教学案。教学案预习板块,我主要设计了知识回顾、预习新知、预习质疑、预习自测等几个板块,帮助每一个学生梳理已有知识,预习新知并进行自我问题发现;其次,我采取恰当的课堂教学形式,成立探究问题组,引导学生进行课堂学习与生物实验,并优化教学策略,根据不同学生的课堂学习实际给予指导;第三,依据学生生物学习能力类别,分层进行作业设计。通过为每一个学生设计生物学习方案,组织生物教学,使他们都能在生物学习中,学有所得,获得学习成就感。 3.优化教学策略,提升教学效率 在长期生物教学实践中,我认识到“小班化教学”中“小班”只是高中生物课程改革的外壳,它的本质应该落实在生物“教学”。我深知高中高效生物课堂打造离不开有效的教学策略,在高中生物教学实践中,我注意优化教学策略来提升生物课堂效率:小组教学法,对学生进行合理分组,充分发挥集体智慧,培养学生竞争意识;分层教学法,针对不同个体生物科学素质不同,有针对性的进行因材施教;游戏教学法,根据教学内容巧妙的穿插游戏,增强直观感受与课堂教学的趣味性;情境教学法,生物课程操作性强,在教学过程中模拟生物科学情境,引导学生进行情境体验,增强学生的动脑、动手能力。任何一种教学策略的运用都要充分考虑学生个体特点与课程教学内容特点,要致力于提高课堂教学效率与学生生物科学素质。 4.实施多元评价,调整学生学习 任何一种教学评价都是为了更好的调整教学行为,促进学生的学习与素质的提升,所以小班化教学要实施多元化学生评价,以评促教,以评促学。在生物课程评价主体上,我综合教师、学生、小组等主体,将师评、互评、自评、组评相结合,使评价更全面客观;在评价内容方面,除了评价生物基础知识外,还评价学生的课堂表现,小组合作探究能力,生物实验操作能力,创新能力等;在阶段上,综合学生平时学习情况、期中评价、期末评价等,合理安排分值比例。努力打造动态、多元、立体化生物课程评价,同时考虑学生评价的导向性与激励性。 四、结语 高中生物小班化教学探究是一项长期而复杂的工作,只要我们每一位高中生物教师能够本着一颗探求之心,在生物教学实践中不断加强探索,精心设计每一节课,一定能够推动高中生物小班化教学,提升每一位学生的生物科学素质。 高中生物论文:分析高中生物“图与图群”的教学应用 现行的生物教材中,多以图文并茂的形式呈现,插图多为图或图群,文字是精炼版的总结。高中《生物》必修单元中图群就有200多幅,表格近40余个,占据了很大的比重。因此,在生物教学中,如果能合理运用这些图群,引导学生看图、识图、分析图,就能起到意想不到的教学效果。本文针对高中生物教材中如何合理运用图与图群,谈谈自己的看法。 一、图与图群的应用例谈 高中生物教材中,图与图群大体由生物结构模式、生理过程模式、实验才做流程、曲线坐标以及遗传类图谱组成,本文以具有代表性的几类作为分析重点。 1.生物结构模式 以结构为基础是生物体的基本功能。只有掌握了生物结构才是抓住了生物的根本。而生物的微观结构是肉眼看不到触碰不到的,一般很难让学生接受。因此,在介绍生物结构时,教材中多以图像展示出生物体微观结构,让学生能更直观更形象的观察其生物体。只有学生对生物体的结构掌握了、熟知了,才能在你脑中形成鲜活的影像记忆。 如,在学习《细胞结构》时,将植物或动物的细胞显微结构图呈献给学生,学生就能直观的了解细胞的形态以及组成结构等。再通过教师的引导,让学生从读图入手,确定细胞中的微结构名称以及结构形态、位置、特点,让学生能主动比较其结构的异同点。同时,在读图的基础上,结合课本内容,详细分析说明细胞结构的功能就更能突出生物学观点,最后,将学到的知识整合到一张图片上,并回忆所学内容,就能起到强化知识、巩固知识的作用。让学生理解生物学是一个统一的整体,作为一个有机结构,生物体之间的结构与功能是莫不可分的,这样一来既揭示了生物体内的本质联系,也达到了巩固记忆的目的。 2.生理过程示意图 生物教材中的难点多为复杂的生理过程,仅凭教材中的文字叙述,学生往往会感到无从下手,势必造成记忆混乱,知识点混淆不清。现行的苏教版教材中,将这些复杂的生理过程用图群的模式表现出来,利用图群进行有效降解,这就比单纯的文字叙述要清晰很多。如在讲《有氧呼吸》一课时,我先用多媒体以图文并茂的形式展示有氧呼吸的过程,学生通过读图就能了解有氧呼吸的阶段,并在每个阶段提出这样的问题:(1)该生理过程完成的场所在哪里?(2)完成所需的条件是什么?(3)该过程中物质和能量有哪些变化?影响因素有哪些?接着引导学生分析图群并归纳每个阶段的能量和物质变化。这样学生不仅在读图的时候思考问题,也在思考中培养了分析能力和语言概扩能力。 二、图与图群教学的应用体会 1.配好图解 插图是教材中语言文字叙述的眼神,只为说明深化基础知识,因此,只有配好图解才能让插图找到合适的落脚点。在教师备课过程中,首先要观察插图、分析插图,弄清楚插图具体要说明什么,其次,从学生的认知程度和分析能力入手,根据教学母庙采取合理有效的教学方法。从而引导学生正确的完成插图的分析和观察。 2.培养学生读图意识 在实际教学过程中,会发现很多学生在阅读时过分的倚仗于文字,将插图当成普通图片,从而忽略了插图的重要性。因此,教师要着重培养学生的“图意识”,从看图、读图、用图入手,学习和巩固基础知识,并解决已有问题,让插图能发挥其在教学(学习)中的作用。 3.多元化教学手段结合 很多教师都清楚,图与图群并不是孤立存在的,尤其是对学生难以理解的概念。如果教师及时利用标本、多媒体等手段帮助学生分析理解图或图群,教学效果会更加显着。如,《有氧呼吸过程》,如果在插图的基础中将静态的过程变成电子动画,学生消化相关知识的时候会更加明显。 4.彩图与黑白图片配合使用 现行教材中,插图多为模式图或显微图,相比而言,彩图增强了真实感与科学性,但彩图不易理解,这就需要黑白图片的配合,如果在习题中黑白图与彩图相配合,学生就不会有看不懂图片的情况发生。近几年的高考题目中,图像题的比例很大,同时会出现一题多图的复杂形势,这就需要学生有极强的图文转换能力,因此,在教学过程中,教师要引导观察、分析图群中所提供的信息,从而培养学生通过曲线、插图、数据所提供的信息来解决生物学问题的能力。 三、结束语 综上所述,图与图群现在已经是生物课本之中的重要组成部分,教学中巧妙的运用不仅仅可以辅助教师提高教学质量,还可以极大的提高学生们各项综合能力,从而提高生物教学的教学效率。同时,教师要注重其在教学中的作用,根据实际教学情况,巧妙的运用这些图片,让读图变成有条理性的思维思考、探究的过程。 高中生物论文:生物教材中“客体性内容”的潜在功能 现行的生物教材与老教材相比,进行了较大幅度的调整,无论从教材的内容编排,知识结构,新旧知识的衔接来看,都有了一定程度的变化、提高和创新。新编教材的每章均以插图引出,课文中穿插了“想一想”、“课外读”、“小资料”等栏目。这些内容一般不作为教学要求,只供学生课外参考,相对于教材的正文,笔者暂且将这部分内容称为“客体性内容”。然而仔细审视这些“客体性内容”,我们可从中发现它们有如下一些潜在功能。 1 承导功能 每一章的开头均有一段配有说明的插图,它具有引入新课的功能。但不是简单、生硬的“开场白”,而是以它为知识背景或实际问题引入该章所要学习的主要内容,以它为背景既可向学生介绍了有关生物概念,又可带着由实际问题抽象出生物概念的过程,还可给学生说明生物概念是从我们生活中逐步抽象出来而存在于生产与生活之中,为生产和生活服务,并在生产和生活中发展的事实。 课本中还有一些“想一想”和“插图”具有一定的承接功能,如“第一册中植物对水分的吸收和利用”这一节内容中有一插图描绘了土壤溶液中的水分向导管移动的两条途径,这正是从初中学过的水分代谢这一知识入手,更进一步理解植物体对水分的吸收过程。植物的矿质营养中以“想一想:初中学过程的N、P、K、B在植物生活中各自所起的作用?”引入矿质营养对植物的生命活动有重要的作用,从而更进一步学习矿质元素在植物体内的作用,最后通过总结缺乏这些元素植物体会出现什么症状,这样既学习的新的知识又与生活生产密切相关,它既发挥了承上启下的作用,又是衔接初中生物的重要一环。人和高等动物生命活动调节中直接回忆什么是激素及激素的作用,来引入新课的学习,使学生感觉到学习新知识是在原有知识基础上的提升,并为进一步学习打好基础。由此我们发现这些内容有些既是旧知识的延续,又是后续学习的铺垫,学生从中往往会体会到其中蕴含着的生物学思想和方法。教师充分利用好每一章这些内容,使生物思想方法充分得到渗透,使学生逐渐领会,理解甚至掌握其中的生物学思想方法,只有这样,才能真正展现客体性内容的承导功能。 2 德育功能 生物学新大纲明确指出:“对学生进行观念态度教育,要做到潜移默化,寓德于教。既要克服单纯传授知识、忽视德育的倾向,又要克服脱离学科教学内容空洞说教的倾向。”德育渗透于生物教学是时代的需要,也是高中生物教学的一项重要任务。翻开高中生物教材,我们不难发现古今中外无数生物学家及生物工作者和仁人志士不畏艰辛,努力探索,刻苦追求而形成了“生物”这门科学。研读它的历史会使学生受到启迪,心灵上受到熏陶,精神上得到享受,有助于对生物本质的认识和理解,有助于树立科学的世界观。还有许多环境保护方面的小知识与思考题,可对学生进行环保教育,进一步懂得人类要与自然和谐发展的道理。 如:教材的绪论部分对达尔文、孟德尔、沃森和克里克的研究,我国在分子生物学研究方面取得的举世瞩目的成就;新陈代谢中介绍了斯巴兰让尼的发现;教材中让学生思考臭氧层的破坏对植物和人体有什么危害?如何保护臭氧层?等等。 上述内容,不仅可扩大学生的知识面,同时也具有一定的德育功能,可激学生学习积极性并培养学生积极投身保护环境的主人翁精神。 3 消化功能 高中生物新编教材设计了许多“辅助教材”,其中相当一部分是对新授知识点的回顾与反思,对于进一步巩固掌握所学的知识,具有一定的消化功能。 如:第一册中绪论中“想一想:将一粒石子扔进水里,水面会出现波纹。这与生物的应激性有什么不同?”对所学的应激性的概念再次检阅。教材细胞分裂中“想一想:细胞分裂间期是细胞分裂的‘间歇期’,这时的细胞处于静止状态,这种说法对吗?”对细胞周期这一知识的再次巩固。生物的个体发育中“想一想:同一植物胚和胚乳细胞染色体数目一样吗?”可以检查学生对有丝分裂及双受精的熟练掌握程度与准确性。等等。 从上述的几个例子中,我们可以看到,教材中所设计的这些辅助内容同样起到对所学知识的消化功效,只要教师引导学生认真扎实地对待,可以相信,这些内容一定能帮助学生进一步巩固、掌握新知识,甚至会收到事半功倍的良好效果。 4 拓展功能 新教材在许多章节后都增加了“课外读”、“课外科技活动”等,在正文旁也加了“小资料”,这些都是正文的拓展,有助于扩大学生的知识面,对发展学生的智力、激发学生学习兴趣有非常重要的作用。如教材中安排了“细胞工程”、 “发酵工程”、 “植物性神经调节”、 “‘试管婴儿’的问世”、 “生物圈漫谈”等课外读的内容;还安排了“红螺菌”、“同位素标记研究法”“细胞识别的原理”等小资料及“利用无土栽培技术培养植物”和“观察青蛙的发育过程”等课外科技活动的内容。诸如此类内容有相当一部分已成为高中升学考试中很好的命题素材,我们不仅应当看到这些内容的实际价值,更应该认识到它们潜在的拓展主体性知识的功效,积极主动地引导学生自主地学习这部分内容,充分发挥出其应有的功能。 5 探究功能 现行 高中生物教学大纲体现了国内外高中生物课程改革的某些成果,特别是提出了要培养学生的创新意识和实践能力,尤其要注意培养学生能运用生物学原理解决实际问题的能力,注意通过专题性与综合性的探究过程,培养学生跨学科的应用能力和创新意识。新编生物教材中安排了一系列的“小问题”有助于将学生带上探究之路。如在光合作用中恩吉籽尔曼实验旁提出“恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处?”讲利用生长素能获得无子番茄、黄瓜等时提出“能不能用其它方法培育无子果实?”在植物的其它激素(功能)中提出“在一箱未成熟的柿子中,放入几个成熟的梨,结果这箱柿子很快就成熟了。这是为什么?”等等,这些小问题都能很好地调动学生积极投入探索,从中掌握生物学研究方法,利用生物学知识来解决实际问题。另外课本中还安排子大量研究性学习的内容,让学生参加也可提高学生的科研能力。 6 启示功能 教材中设置的小问题除了以上的功能外,还能对学生的各方面起到启示的功能。如“生活在沙漠中的仙人掌和海中的鲸,组成它们的化学元素是否大体相同?各种化学元素在这两种生物体内的含量有没有差别?”属于知识对比上的启示。“在临床上,医生常给病人点滴输入葡萄糖,这样做起什么作用?为什么?”属于应用意识上的启示。“将一粒石子扔进水里,水面会出现波纹。这与生物的应激性有什么不同?”属于解题方法上的启示。“在人的一生中,体内蛋白质在什么时期合成大于分解?在什么时期分解大于合成?”属于记忆方法上的启示。教材中的这些内容从不同角度对学生的学习方法起到启发的功能。 我们积极深入研究教材中安排的每个“客体性内容”所起到的功能,并将它们应用于课课教学中,可充分发挥其潜在功能. 高中生物论文:浅谈高中生物的教学 随着我市高中段教育的发展,我市初升高的比例越来越高,从1997年50.25%上升到2002年的83.58%,2005年的93%,以及到2010年全面普及高中段教育。越来越多的学生接受了高中教育。但从事普通高中教学的教师可能有所体会,很多升入高中的学生学习成绩不均衡,学习主动性差,尤其是在他们心目中认为是“副科”的一些学科,学习兴趣差、无动力。那么如何激励学生的学习兴趣与求知欲望,提高学生学习的主动性和积极性是广大教师普遍关注的问题。以下是我在多年的教学实践中所探索的几点体会。 一、讲好第一堂课 俗话说:“良好的开端是成功的一半”如何在第一节课开始时就吸引学生的注意力,牵住学生的思维,引导学生对该学科的兴趣。关键在于教师对于第一堂课的教学,不应局限于一堂课,应是一块敲开知识大门的砖。那样即使原本是对这门学科有偏见的学生也自然而然会被你牵到身边,吸引住了他。 例如我在讲第一堂课《绪论》时,我就问同学,我国98年的洪灾、2003年的非典,2004年印度洋的海啸,2005年美国的卡里亚娜飓风以及2005至今的禽流感知道吗,了解吗,体会到了吗。一下子就把学生吸引住了。学生就知道这门学科与自己的生活密切相关。同时我让他们讨论当今世界人类社会面临的人口爆炸、环境污染、资源匿乏、能源短缺和粮食危机等五大危机。然后,我总结生态学中是如何在解决这些危机中不可替代的作用。展望生物科学在新世纪巨大的发展潜能,灿烂的发展前景,如脑科学、光合作用、生物因氮等,明确“生物科学将是21世纪领先学科之一”。最后要求学生,作为跨世纪的新一代中学生,应该而且必须认真学习生物科学的基础知识,基本原理和研究方法,以适应未来工作和生活的需要。 二、采用灵活多变的教学方法 一成不变的教学方法,只会让学生厌倦,最终会失去听众,教师在讲课过程中应该学会多种教学手段。针对生科学科的特点,有些内容我们可以在教室上,更应该到野外上,如第八章《生物与环境》第九章《人与生物圈》中的许多内容,增强学生热爱自然,激发学生的求知欲望,另外可以应用现代化的教育技术、多媒体、投影仪以及许多报刊等。比如高中“细胞有丝分裂”一课,以前教师对全体学生讲课时只能从板书到挂图,即使通过实验观察洋葱根尖细胞的有丝分裂也只是静止的分阶段的图象,无法把活的生命现象以动态展现在学生面前,也无法把微观结构真实地展示出来。我利用现代多媒体教学手段,一方面向学生播放了鹿细胞和癌细胞有丝分裂的录像,另一方面,我利用Flash制作的动物细胞有丝分裂过程,把生物的图像展现在屏幕上,我根据教材、课程进展的需要,调节图像、控制图像,使其能静止或连续滚动播放,分开或合并,前进或后退,再配上文字、色彩,让学生对有丝分裂过程中染色体的复制、分离有一个形象的概念。通过这样的实时情景就可以帮助学生更好地掌握有丝分裂的有关内容,使他们的形象思维和抽象思维得到统一和发展。 三、加强学科知识活动 各门学科之间本来就有着千丝万缕的联系,本来就是研究同一事物的不同方面,将相关学科知识渗透进教学中,可加深学生对知识的理解,培养学生知识的迁移能力和综合应用能力。同时还有助于促进学生平衡发展各学科,为成为21世纪所需的综合型人才奠定基础。如内环境稳态的维持中,正常人血液中的缓冲物质是如何起到缓冲作用的?这就需结合相关化学知识(强碱弱酸盐与碳酸的性质)来理解。在计算遗传病的发展概率中,常常用到数学中的加法原则与乘法原则,数学中对该知识的学习滞后,因此,教师应结合有关实例讲明原则的实质及应用范围。光对海洋中植物分布的影响,涉及到不同波长的光在水的穿透能力不同,使之能到达的水层深度不同,这是决定水中植物分布的主要因素。进行大棚植物栽培时,地膜颜色的选择就渗透了物理学相关知识。 四、精心设计导入语,调动学生情绪。 有人人曾经把一堂好的课比喻为“凤头、猪肚、虎尾”,即开头要像凤凰那样引人入胜,可见导入新课是教学的一个重要环节。如果在这个过程中,精心设计好引导方法,注意唤起学生的兴趣,使学生在学习新课一开始就产生热烈的情绪,形成一个良好的学习状态,那么整个教学过程就有了一个可喜的开端。生物学教学导入新课的方法有很多,关键是将学生的注意力引导到课题的内容中来,抓住中学生的心理特点,将课题设计得比较“新奇”,就能使学生很快进入“角色”。根据多年的教学积累,我就根据不同情况和内容及设计各种形式不同的导言。 1、引用许多脍炙人口的古诗词。例如,在讲授高二生物第八章《生物与环境》时,可运用优美的古诗来导入新课:“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”这样的诗词。既可丰富教学内容,又可最大限度地激发,培养学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,提高课堂教学成果。 2、引用成语、谚语和俗语。如我在讲提高二生物第六章《遗传和变异》时就借用“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”、“种瓜得瓜,种豆得豆”和“一母生九子,连母十个样”这样的谚语和俗语来引入。又如,在讲授高二生物第四章第五节《植物的矿质营养》时,就借用“庄稼一枝花,全靠肥当家”和“种在稼有收无收在于水,收多收入在于肥”来引入。这样极大地调动了学生的学习热情,牢牢地吸引了学生的注意力,使学生在轻松愉快的情境中学到了知识,既生动活泼、又富有情趣,乐在其中。 五、搞好学法指导,变学会到会学 教学的目的不在于教师的教而在于学生的学习,“授之鱼而不及渔也”的意思也表明最终的要求是让学生学会自主探索学习。只要我们能激发出学生最初的学习兴趣,相信他们一定会对该学科着迷,最后会自己去探索去研究。 高中生物论文:高中生物探究型实验刍议 高中生物新教材教学大纲的课程目标明确指出,要使学生“学会科学观察和实验的方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论”和“养成实事求是的科学态度,养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。”与原教材相比,在学生实验项目中增加了研究性课题,其中包括探究型实验。 实验一般可分为技能型、验证型和探究型,其中探究型实验最能培养学生的创新意识,通过探究型实验使理论教学与实验教学有机地结合在一起,体现了科学方法之间的联系,使学生“脑”“手”并用,不但可以掌握生物学实验的基本实验技能,而且初步学会设计实验,探求新知识的方法,改变机械地“照方抓药”的实验方法,使高中生物实验跃上了新台阶。 如何组织学生做好探究型实验,现根据本人的教学实践,谈谈几点体会。 一、教师要转变教学观念 当今社会越来越强调教育要注重培养学生的创新精神和实践能力,而不是偏重于对学科知识的机械记忆,浅层理解和简单应用。原生物教材的长时间使用,使实验停留在技能型和验证型阶段,通常是教师把仪器、设备、实验材料、药品等都配备好,学生上实验课只是简单地操作、观察一下,其结果仅是学生只知道“是什么?”(部分学生没有预习实验指导,连本次做什么实验都不知道就仓促上阵)而不知道“为什么?”与旧教材相比,新教材在实验部分有了较大的改变,对原先的三个实验作了保留与改进,又增添了12个实验,6项研究性课题,教师可以从研究性课题或其他方面组织学生做探究型实验。 组织学生做探究型实验,教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者,又要和学生平等参与实验研究,不能越俎代庖,将学生的研究引向既定的结论。应树立以学生发展为中心的教学理念,积极为学生提供信息,启发思路,介绍方法,引导质疑,探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神,让学生在探究型实验过程中充分发挥自己的聪明才智。 由于新教材实验内容的增加,有些实验(包括研究性课题、探究型实验)是教师从未接触过的,教师必须改变以往那种只让实验员准备,教师上课的老一套方法,教师应亲自动手,取得第一手材料,从准备实验中发现问题,分析原因,找出对策。俗语说:要给人家一碗水,自己得有一桶水,教师应把实验课当作提高自己业务水平的重要途径。 二、关于探究型实验的选题 探究的一般模式是:发现问题——提出假设——实验与验证——结论。探究型实验也应遵循这一模式。 高中生物探究型实验的选题,应紧扣大纲和教学内容来设计。题在书外,理在书中。能使学生温故知新,兴趣盎然。如设计植物根的向重力性实验,由于学生在初中阶段已经学习了有关种子结构和种子萌发的条件等知识,并且大部学生已做过实验。因此实验应在这个基础上再来设计,使学生更深刻地了解植物根的生长具有向重力性的特点,层层推进,学生也易于领会和接受。 作为探究型实验,必须考虑它的科学性、实用性和可操作性。鼓励学生探索生产和生活中的实际问题。例如学习了生长素的生理作用,可让学生设计一个观察生长素(或生长素类似物)促进扦插枝条生根的实验;学习了植物的向光性,可让学生设计培育一株“S”形茎的牵牛花;学习了光合作用和呼吸作用,可让学生利用花盆或小块菜地设计提高大棚蔬菜产量的实验。通过这些小实验,培养学生探究实验习惯。 鉴于当前高中学生学习任务十分繁重,专业知识有限,所选题目应宜小不宜大,一般使学生用所学知识或收集资料后,既能探索未知的学习内容,又便于实验验证的知识为宜。 三、如何指导学生设计探究型实验 在设计实验之前,教师应教给学生设计实验的思路。一般的程序是:确定课题——提出假设——设计对照实验——观察和记录——验证小结五个阶段。 实验前,教师应尽可能给学生提供必要的实验仪器和药品,药品的配制可让学生自己动手。一些零星的实验材料如种子、枝条、小纸盒等可让学生自己去找。很多探究型实验,需要经过一段时间的观察和记录,故可安排在课外或家中进行。有些实验还可分小组进行,如观察植物根的向重力性实验,有的可用单子叶植物种子(如玉米、小麦、水稻等),有的可用双子叶植物种子(如黄豆、花生等);观察生长素促进扦插枝条生根实验,有的采用木本植物枝条,有的采用草本植物枝条。这样做可以起到重复实验的作用。 在实验过程中教师应要求学生认真进行观察,如实做好记录,不但要记录与预期一致的现象,还要记录与预期不一致的现象。对于实验过程中能采集的数据,应尽量多采集,对于第一手材料的记录千万不能丢失。总之,必须使学生养成严肃认真,实事求是的科学态度。 实验结束后,教师要教给学生认真分析实验结果,科学处理实验数据的方法(如列表、坐标等),学会写实验报告。 四、在探究型实验中引导学生思考问题 在实验过程中,教师如何引导学生思考问题呢?根据苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论可知,把问题提在被提问者的“最近发展区”,他们不必花力气就能够回答问题,这对他们的发展无所补益;而问题提得太难则会挫伤被提问者的积极性。因此提问应掌握难度,使被提问者“跳一跳就能把果子摘下来”,把“最近发展区”转化成“现实发展区”。我认为用这一理论来引导学生思考问题是确切的。 高中生做探究型实验,是一种基于学习的研究和探索,它不同于一般意义上的科学研究。因此,让学生思考的问题应以学为本,符合学生的最近发展水平和能力,以便让他们经过适度思考便可回答,最终获得一个完整的探究过程。 我曾经指导学生根据生态平衡的原理制作了一个生态球。完成后,提出几个问题让学生思考:⑴本生态球是密封的,为什么其中的生物能较长时间生存?⑵如果把生态球放在黑暗的地方,一段时间后将会出现什么后果?⑶如果生态球放入过多的鱼,后果又将如何?象这些问题,学生经过思考后是可以联系学过的知识加以回答的。相反,若要让学生从这个生态球计算能量流动效率,他们就无从下手了。 在探究植物根的向重 力性实验过程中,学生已明显观察到根的向地性和茎的背地性这一现象,必然会产生“为什么会出现这种现象”的求知欲望。为此我启发学生用重力影响生长素的分布以及植物的不同器官对同一浓度生长素溶液敏感度不同来解释这一现象,把要探究的问题变得具体,学生通过“跳一跳”的努力就能领悟其中的道理,印象便更加深刻了。 高中生物论文:高中生物新教学大纲特点浅析 1996年5月, 国家教委颁发了《全日制普通高级中学生物教学大纲(供试验用)》(以下简称新大纲)。 同年8月,国家教委基础教育司在山西省大同市召开了全国各省、自治区、直辖市的普教处主任和教研室主任 以及人教社有关负责人参加的“普通高级中学新课程方案研讨会”。会上宣布将于1997年秋季在山西、江西、 天津市开始使用新教材,进行新课程方案的试点工作。作为高中二年级开设的生物课,当前抓紧学习新大纲, 为在1998年秋季按照新大纲的要求来试用新教材进行教学,有着现实的意义。现就初学新大纲的一些体会,试 对高中生物新大纲的特点做一浅析,供同行参考。 新大纲分为五部分,即教学目的、课程安排、教学目标、教学内容和教学中应注意的几个问题、考试、考 查、教学评估及教学设备,内容突出了“面向全体学生,面向21世纪”的总体要求。 依据《全日制中学生物学教学大纲(修订本)》(以下简称旧大纲)编写的现行高中生物(全一册·人教 版)教材内容,体系完整、知识系统性较强,内容与课时吻合。但更多讲述的是经典的生物学知识,较少联系 当前迅速发展的生物科学新成果;在实验课的安排上,仅有5 个实验,且有一实验为选做,实际只要求完成4个 实验, 因而不利于对学生进行能力培养和科学素质——科学态度、科学方法、科学世界观的培养。新大纲所反 映的教学目标和教学内容,则更新了部分传统的理论性内容,如删去了“生命起源”和“生物进化的证据”等 专题,代之以“现代的生物进化观点简介”内容。此外,更扩展了有关环境、营养、保健等联系实际的知识, 且增强了对学生的社会责任感的思想教育。体现出了时代要求的特征。现从下列7个方面来浅析其特点。 1.知识体系作了较大调整 旧大纲对高中生物必修内容侧重的是讲述生命科学规律,对高三年级的选修内容则为复习高二年级的知识 和初中的生理卫生内容,不仅知识体系重复,更体现出是为适应高考的需要而学(选修教材内容系高考所划定 的考试范围)。新大纲将旧大纲的8个单元调整为10个单元, 又将“生命活动的调节”内容移至“生物的生殖 和发育”之前讲述,体系略有修改,使内容顺理成章,通过各单元间内在联系使学生接受新知识。而选修内容 体系则以全新的知识为主线,选取了与人类生存发展密切相关的内容,如“人体生命活动的调节和免疫”“细 胞与细胞工程”“遗传与基因工程”等。反映出新大纲有着适应21世纪现代化科学的特色。 2.明确提出了教学目标的三方面要求 旧大纲只是提出了教学内容,而无具体的教学目标要求。新大纲则在教学目标问题上,首次从知识、思想 、能力3 个方面提出了明确的要求。 知识教育方面:要在打好基础知识的前提下,使学生知道如何运用生物学知识来解决生活、生产、科学技 术发展和环境保护等方面的问题,并对现代生物科学的新成就和发展趋势有所了解。 思想教育方面:要继续进行辩证唯物主义和爱国主义教育,同时加强科学世界观教育,以形成生物的进化 观点和生态学观点;还要加强科学态度和科学价值观方面的教育,促进对保护生物资源之重要性的认识。 能力培养方面:由于高中阶段的学生,思维活动较活跃,思维方式即将定型,因而一方面要重视基本技能 的训练,培养学生的观察能力、实验能力、思维和自学能力,同时要培养学生的分析、综合、比较、判断和推 理的科学研究能力以及创造能力。 3.教学的知识点有所更新 新大纲对教学的知识点有较多的更新。原则是:在突出基础性,对基础知识进行精选的前题下,要体现出 知识的先进性,要加强知识的实用性,要考虑学生的可接受性,还要重视与九年义务教育知识的衔接性。 新大纲在教学目的中指出:“生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程”,说明了高中仍应着眼于 基础教育。因此,新大纲对现行高中生物教材的知识点进行了选择,删去了当今学术界已经不用和使用价值不 大的,诸如原生质概念和生命起源化学进化过程的内容等,保留了关于生命的物质基础和生命结构的基本单位 、关于生命活动的本质和生命活动的基本规律、关于生物进化和生物与环境关系等基础性的知识,还增添了动 物行为产生的生理基础,加强了与九年义务教育知识的衔接。此外,新大纲还选择了一些理论较浅且易被学生 接受的反映现代生物科学水平的先进知识,如细胞的分化和衰老、细胞的癌变、无公害绿色食品、生物净化等 ,填补了现行生物教材在知识先进性和实用性方面的不足。 4.重视理论联系实际 新大纲选取补充的新知识点,普遍具有实用性。除重视教材内容与生产实际、生活实际的联系外,更从理 论联系实际出发,在讲解某个知识点后,配合安排了相应的学生实验或实习。有利于实现“要使学生……知道 这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用”这一教学目的。例如,必修课中,在讲“组成生物体的化合 物”知识点后,配有“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验;在讲“人类遗传病与优生”知识点 后,安排有“调查人群中的遗传病”实习;在讲“环境污染对生物的不利影响”知识点后,配合了“调查或观 察环境污染对生物的影响”实习等。这些都为学生提供了理论在实践应用上的示例。在选修课中联系生产和生 活的新知识则更多,如“生物固氮在农业生产中的应用”“自生固氮菌的分离实验”“微生物的营养和生长” “学习细菌培养的基本技术实验”“营养与健康的关系”和“几种果蔬V[,c] 含量的测定实验”等,都是教给 学生如何理论联系实际的具体典例,体现了国际上“科学—技术—社会”(STS)的现代教育思想。 5.强调科学素质的培养 旧大纲在教学目的中仅提出了关于 基础知识、基本技能和能力培养的要求。新大纲则提出了科学素质的培 养要求:“要使学生掌握生物科学的一些基本方法……提高科学素质”。在教学目标中更进一步明确提出了“ 养成实事求是的科学态度”“初步掌握基本的生物科学研究方法”的要求。 科学素质的培养包括了科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、科学精神、科学思维能力等方面。对 于生物学科来说,通过实验和实习,能够兼顾多方面的科学素质培养,因而是培养科学素质的可行途径。 从数量来看,旧大纲安排的学生实验和实习,只有必修课的5 个(选修课的实验为初中生理卫生课和必修 课的重复)。新大纲的必修课则安排有25个实验和实习,选修课又安排有6个。 各种不同实验项目无疑是对各 种科学方法、科学手段的培养。 从类型来看,旧大纲安排的学生实验和实习只有一种定性的、验证性的观察实验类型。新大纲的实验类型 除保留了观察实验, 还增加了5种新实验类型:定性分析类型(生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定) ;定量分析类型(几种果蔬V[c]含量的测定);模拟探究类型(性状分离比例几率的模拟,模拟通过分子杂交 鉴定人与猿间的亲缘关系);自行设计类型(植物向性和感应性现象的实验设计,设计并制作小生态瓶);基 本技术类型(细菌培养的基本技术和植物组织培养技术)。这些不同类型的实验必然有利于科学思维能力的培 养。 6.增加了灵活性 旧大纲对于每单元的知识点有较详细且具体的规定,限制了教学内容的拓展。新大纲则是概括性地提出了 应讲的知识点,并未明确所包含的具体内容,在知识点的深度和广度上有着较大的伸缩余地。例如,“高等动 物的个体发育”问题,教材应涉及哪些卵裂阶段和有关内容,新大纲不似旧大纲有详尽规定,因而教师教到何 种程度,就有了相当的灵活性。既有利于“一纲多本”的教材编写实施,还可以适应不同地区的各类学校和不 同学生学习情况的需要,进行灵活教学。 此外,对某些难度稍大的知识点(基因连锁与互换规律、光合作用碳代谢类型简介、酶工程简介等),新 大纲将之安排为选讲内容,对某些需用时较长的实验(动物激素饲喂小动物,用当地某种生物做有性杂交试验 等),新大纲又将之列为供学生选作的内容,充分显示出新大纲有着弹性的特点。 7.完善了教学大纲的功能和作用 教学大纲应该具有4方面的功能和作用:一是编写教材的依据; 二是进行教学的依据;三是教学质量评估 的依据;四是考试考查的依据。旧大纲在功能和作用方面的指导性较欠全面。新大纲则对课程的考试和考查做 出了具体安排,对教学质量评估的目的和项目做出了明确要求,对教学要求层次做了说明,还对教学设备的配 置提出了建设性意见,完善了教学大纲的功能和作用,有利于生物教学质量的提高。 学习新大纲,领会新大纲的基本精神,在教学过程中贯彻新大纲的各项要求,必然会推动高中生物教学的 改革,全面提高学生的素质。 高中生物论文:“探究发现型”教学法在高中生物教学中的应用及思考 [摘要]: 在素质教育的大旗下,有效教学将是一个永不磨灭的话题。采用一种适当的教学模式进行生物复习教学活动,可大大提高学生学习的效率,为学生的发展奠定一个良好的基础 [关键词]: 教学模式、生物复习、辐射探究、创新能力 我们的教育正由应试教育转向素质教育。素质教育是以人为中心的,着眼于人的个性发展,注重于人的内在价值,强调人的主体存在。现在的高考也越来越重视学生能力的发展。 1999年的第三届全教会也指出“必须转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的教育观念、教育模式,特别是由教师单向灌输知识,以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准,以及过于划一呆板的教育教学制度”。那么,作为教育体系的重要部分──课堂教学该么办?这是一个不容回避的课题。本人通过自己多年来在高三教学的实践,认为:课堂教学应该以人为本,实行创新教育。我们的江总书记也曾说过:创新是一个民族进步的灵魂。 一、关于复习课中教学模式建立的思考 美国着名的学者乔伊斯和韦尔指出:“教学模式是构成课程和作业,选择教材,提示教师活动的一种范型或计划”。中学生物教学模式是为了解决中学生物教学问题,提高中学生物教学质量,探索教育教学规律,发展教育教学理论。选用恰当的模式进行教学,可大大提高教学的效率。 教学是由教师的“教”和学生的“学”两个方面构成的一种心理 --社会活动。其中无论就学生的“学”还是就教师的“教”来说都是一种复杂的、自由度比较大的活动,它不应该也不能依靠某一种模式实现它的全部功能。因此,我们常说教学是一门艺术。但教学又是一门科学,它应该是有规律的,并且总是受一定理论指导的。这种规律经常以这样或那样的具体教学活动方案表现出来,某种活动方案经过多次实践的检验和提炼,形成了相对稳定的、系统化和理论化的教学结构,这就是我们所说的教学模式。教学模式有的是从丰富的教学实践经验中概括和归纳出来的,也有的是在一定理论指导下先提出一种假设,经过多次试验而后形成的,所以教学模式既是理论体系的具体化,又是教学经验的一种系统概括,每个教师无论他自己是否意识到,实际上总是在某种教学模式的框架下来开展教学活动的。 现代社会对人才的要求而出现的教学任务、教学内容的复杂性和多样性以及教师、学生的各种不同特点,这些都决定了教学模式不可能是单一的。因此,随着教学实践的深入开展,教学模式也在不断地发展、革新。但是,不论采用什么样的教学模式,都应注意以下几个方面的问题: 第一,重视能力的培养。以赫尔巴特理论为代表的传统教学论在强调系统、严格地传授知识的同时,并不否定发展能力的意义;不过它把发展能力置于次要的、从属的、“兼顾的”地位。现代教育家们不再在知识与能力两方面各执一端,相互否定。人们普遍认为传授知识与发展能力是教学的双重任务。随着知识增长速度的加快,终身教育的普及和社会竞争化程度以及个人社会生活复杂化程度的提高,学生的一般能力、创造能力、社会交往能力等必将越来越受到人们的重视。人们在设计或归纳教学模式时,必将越来越重视能力的培养。在《高中生物新课程标准》中就明确规定:中学生要具有收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力。 第二,重视学生的作用。可以说,任何一种有价值的教学模式都在某种程度上建立在对学生学习过程的认识上,不过重视对学生学习研究并不等于承认学生在教学中的主体地位。例如,赫尔巴特研究学生的学习是为研究如何发挥教师权威作用服务的,在教育史上, 19世纪末至20世纪40年代末的美国、本世纪20至30年代的苏联、期间的中国都犯有轻视教师主导作用,轻视系统严格的知识教学的错误。人们在认识到这一错误后,自然又在不同程度上向传统教育回归。在仓促的“回归”中,难免“矫枉过正”,犯轻视学生主体作用和能动作用的错误。于是,重视学生的主体地位成了当代教学模式的共同特征。除了教学基本规律决定了学生的主体地位外,推行终身教育和建立“人----机”学习机制等,都要求教育者进一步发挥学生的主体作用,可以预见,人们将由目前的普遍赞成实行“带领”学生学逐渐变成普遍赞成实行“引导”学生学。 第三,重视学生的心理。教学模式的采用无非是为了提高学习的效率,而学生的心理活动是影响有效学习的一个非常重要的因素。奥苏伯尔在他出版的《教育心理学 -认知观》的扉页上写道:“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么,我将一言以蔽之,影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么。要探明这一点,并应据此进行教学”。而且随着生理学(特别是脑科学)和生物化学研究的不断深入,心理学必能更清晰、更客观地阐明人类学习机制。从心理机制角度科学地设计和叙述教学模式,不仅是必然的,而且能够越做越好。 第四,重视信息技术的整合。随着电子技术的飞速发展,现代教育技术正在广泛应用于教育领域。广播、电视、程序教学机器、电子计算机等正在越来越多、越来越成功地介入教学过程。其中,多媒体系统把多种媒体整合在结构化程序中,把信息源、信息管理和信息传递的功能集中在一体,改善了信息及其表达方法,把人的各种感官一起调动起来获取有关信息,从而更吸引人的注意。同时,多媒体系统可以实现传播信息者和接受信息者之间的交互性,从而使学生在教学过程中能更主动的交流和接受。因此,多媒体技术将会是未来媒体的发展方向,研究教学模式的专家们将不得不考虑这一特点。 二、辐射探究式教学模式程序的设计 作为高中阶段的复习,可以说对于高中的整个生物教学过程起着至关重要的作用。选择一种有效的教学模式对于学生的有效学习有着事半功倍的效果。那么,对于高中生物复习中我们应该采取什么样的教学模式呢?根据以上的考虑,结合自己的实践,我们设计了一种辐射探究式教学模式: 确定基本点 --联想其它点--巩固知识点--得出系统点 其程序如下: 1.确定基本点 教师精心挑选有关知识部分的例题,并精心设计相关的练习,引导学生分析问题,解决问题。此步骤主要帮助学生掌握基本的主干知识,培养学生对信息的收集和处理能力。 2.联想其它点 在解决问题的过程中,必然会运用到许多其它有关的知识点。在此过程中,要求学生能主动回忆、联系所学的与之有关的知识,并进一步加深分析和理解。此步骤主要培养学生的发散性思维能力和对问题的分析研究能力。 3.巩固知识点 在上述步骤的基础上,教师呈现部分练习,对习题中所出现的若干知识进行巩固性训练,并同时引导学生根据所呈现的习题自行设计若干问题,相互训练,合作学习。 4.得出系统点 学生通过讨论,确立本部分的知识结构,并通过归纳和分类,建立起一定的知识系统树,从而便于学生对知识的整体把握。 为了检验此模式的教学效果,我们选取了两个平行班,其人数、男女学生比例、年龄和学习成绩等方面相都似,其中 A班为实验班,采用新模式进行教学,B班为对照班,采用传统的教学模式,即先复习知识结构,再练习巩固的模式。通过对这两个班的学习比较,我们发现,实验班在对知识的掌握和系统性把握上都明显优于对照班级。 从测试结果可以看出,不管是当堂测试,还是一月后的测试中,实验班学生的成绩(包括平均分、及格率、优秀率和有效分)都明显高于对照班。我们认为出现这种效果是必然的。因为,首先此模式符合学生的认识规律。学生认真地观察或研究问题,再通过学生间的讨论,以及教师引导,学生归纳总结,这样的学习过程,是在感性知识和学生自己实践、体会的基础上,进行分析、讨论,因此能较快地上升为理性知识,有利于对知识的学习和掌握,有利于认识事物的本质和规律。其次,此模式符合学生年龄特点和心理特征。高中学生对问题的来龙去脉具有较强的研究精神,喜欢通过思考自己得出结论。知识的联系、变式的应用也给了他们创造了思考问题和发表自己见解的机会,使学生思维活跃起来,调动学生学习的积极性和主动性,有利于学生对知识的理解掌握。再次,可以开发学生的智力,发展学生的创造能力,培养自学能力,力图通过自我探究,引导学生学会学习和掌握科学方法,为终身学习和工作奠定基础;可以调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到自己能发现问题,提出问题,分析问题,解决问题。从而达到提高教学质量的目的。 虽然此模式有诸多优点,但是此模式不具有普遍性。生物学知识形式多样,包括形态、结构、生理功能、生态等,对于不同的内容应采用不同的教学模式,才能取得最佳的教学效果。古人就强调:教学有法,但无定法,贵在得法;无法之法,乃为至法。教学模式同样是一种方法,同样 “教学有模,但无定模,贵在得模,无模之模,乃为至模”。无论何种模式,都一定要符合学习的有效性。 三、教学案例 ----《生态系统》的复习 生态系统是第七章《生物与环境》的重点内容,尤其是牵扯到人类与其生存环境的关系,是历年高考试卷中一个较为重要的内容。 2002年考了3个单选,1个多选,2个简答,总分达23分;2003年考了2个单选,1个简答,总分为9分。可见,这一部分的内容每年必考,总分可达6~10%以上。这部分的题目常以数据分析和曲线形式呈现,题目主要涉及日常生活中的实际新情况,内容一般,难度中等。所以在复习过程中,主要以夯实基础为基准,设计相应数据分析、曲线信息及联系实际的新情景题,加以训练,让学生掌握解题思路的方法,灵活运用。其目的是培养学生对图表、图形和数据、曲线等信息与基础知识之间的转换能力;发展学生对问题的思维、探究和联想的能力。该过程包括四个阶段: 第一阶段精选习题,落实基本点 在该阶段,教师精心挑选出符合生态系统部分的一个例题为落脚点,如 2003年上海卷中第36题----关于生态系统中物质传递的问题。在此题干下,精心设计若干问题,有关于生态系统结构的,有关于物质循环的,有关于能量流动的,然后让学生根据所学的知识,通过讨论、分析,从而掌握这一部分的主干知识。 第二阶段思维辐射,联想其它点 在该习题解决的过程中,引导学生读该习题中所用到的知识进行回忆、思考、整理,并进一步联想到其它与之有联系的各种知识点,例如由碳循环联想到氮循环、硫循环;由能量流动联想到光合作用和呼吸作用等。 第三阶段变式训练,巩固知识点 在联想了各种知识点后,教师组织学生对这些知识点进行分析、剖解,加深理解和认识,然后再引导学生根据所分析的知识点独立或合作的编写出相应的练习,并对这些练习进行分析,讲解,评价。 第四阶段归纳整理,得出系统点 最后引导学生在前面复习的基础上,将所用到的知识进行分类、归纳、整理,形成一定的图表,建立起该知识部分的知识系统树。 在该案例中,学习气氛是认真的、合作的。学生能够大胆联想、积极参与、敢于发言。教师在整个过程中的任务是组织、引导,为学生的学习设置探究的情境,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成败,培养学生勇于探究的精神和探究的能力。
绿色化学论文:探讨环境污染与绿色化学的关系 1生活中的“绿色化学” 绿色化学就是将一切的资源和能源的充分利用,采用无公害、无毒的原料,在无害无毒的条件环境下进行反应,从而减少向环境排放废物污染,使“零排放”得到充分的实现。其实在我们看来看似平常的事物中很多都是与绿色化学有关的,只是由于我们的不在意而给忽略了。 1.1“亚硝酸盐”我们人体内的亚硝酸盐一般都来源于长时间煮沸或是反复煮沸的水;在鱼肉类食物中有时候对其进行加工处理的时候,能够分解出胺类的化合物这是由于鱼肉类中含有丰富的蛋白质和脂肪;有时候为了食品的外观显得好看,一些不法商贩就会使用发色剂等食品添加剂。 1.2“甲醛”很多时候,在我们的室内家居中都存在着甲醛,多来源于装修布料、粘合剂、以及复合木材中的酮醛树脂,而常用的衣物整理剂中也会含有甲醛,如果穿上含甲醛的服装,会使人们因为衣物和皮肤之间的接触而对皮肤产生强烈的刺激从而引起皮肤炎等。 1.3水果的“催生剂”也许很多人都会注意到现在市场上出现不少的奇形怪状的水果,虽然水果看起来好看漂亮,但是吃起来要么无味,要么酸涩。其实是因为有些商贩为了抢占市场的利润,采用催熟剂、膨大剂等一些化学激素,将尚未成熟的水果进行加工后将其提前上市。 2绿色化学研究的主要内容和原则 随着绿色化学的广泛应用,在进行绿色化学研究的同时,应该遵循其相关的原则,这样才能使绿色化学在进行环境保护的时候得到最大有效地发挥。总的来说,绿色化学研究的原则主要有:原子经济性,尽可能的使合成直收率得到有效地提高;废物和环境污染的预防;设计使用高效安全无毒或低毒的化学品;助剂以及安全溶剂的使用;使能源经济性得到提高;尽量使可再生原料的得到广泛使用;尽量减少和避免衍生物的生成。 3绿色化学与环境污染 3.1绿色化学的重要性 伴随着社会经济的发展,工业也在加快的发展,与此同时,在工业给我们带来的经济效益时,同样也带来了很多的环境污染问题,土壤、大气和水等都在不同程度上受到了化学工业有关有毒气体所带来的环境污染。据不完全统计,全球的二氧化碳气体、各种有害气体污染每年都是呈上升状态,使大气污染变得更加的严重;而也正是由于大量的使用各种塑料产品或原材料导致白色污染越来越厉害;大量的农药与化肥的使用也使得农田呈现贫瘠化。正是由于这些大量的环境污染存在,使人们在治理污染的同时也付出了相当惨痛的代价。虽然人们在治理污染的力度逐步在加大,但是,比如气候变暖、臭氧层受到破坏、重金属及农药在环境介质中的互相传递等等污染是在短时间内无法得到彻底解决的。因此,要想在享受工业所带来的经济效益的同时能够实现社会环境的可持续发展就必须加快绿色化学的实施,严格遵循绿色化学的相关理念,尽最大努力做好绿色化学的一切工作。 3.2环境污染与绿色化学的相关问题 绿色化学的主张是通过化学转换来获得新的物质,而在其过程中要充分的利用每一个原子,其最大的特点就在于一开始就采用实现预防污染的科学手段,因此在整个过程和结束都能够实现零污染和“零排放”。现今的环境污染主要是水污染和空气污染,而造成空气污染的主要成分是氮的氧化物,而二氧化碳主要是由生活、生产中的石油、煤炭等燃料进行燃烧而产生的,还有一些事来自于使用硝酸或是生产硝酸的工厂排放出来的废气。当二氧化碳与碳氢化物共同生存与空气中的时候,经过紫外线的照射,会发生一些化学反应,从而产生一种特有的光化学烟雾,这些光化学烟雾多发生在一些大城市中,尤其是阳光强烈的夏秋两个季节。因此,怎样才能将环境污染进行有效的控制和降低阻止已经成了现今人们越来越关心的问题。绿色化学的主要目标就是不产生不处理废物,不使用有害有毒的物质,采用化学的方法和技术,从根本上、从源头上消灭对人类身体健康、生态环境有害的催化剂、产物等,是人类追求完美、绿色环境的一种至高表现。 3.3绿色化学在环境保护中的研究成果 随着人们对绿色化学研究的重视,绿色化学也在逐步的发展,绿色化学在环境保护中的研究成果也是硕果累累。 (1)能源清洁。对于我国目前来说,在能源中仍然处于主要的重要地位的还是归属于煤炭。一直以来,有关部门和相关部门在处理煤炭污染的同时也在大力推广洗煤技术以及煤炭液化技术。与此同时,作为新的清洁能源的核能、太阳能也已经受到人们普遍的使用,这样在一定的程度上大量有效地降低了环境污染中的能源污染。 (2)二氧化碳的有效吸收。现在,全球的温室效应越来越严重,而造成温室效应的主要来源还得属二氧化碳,而其的主要来源之一是燃烧。在常温下,二氧化碳是一种无味无色的气体,其的密度与空气相比略大于空气,在水中得到溶化并且能够生成碳酸,而燃烧煤炭所释放出来的二氧化碳在短期内是无法得到彻底的解决,因此怎样才能有效的吸收二氧化碳已经是人们面对的严峻问题之一。正因为绿色化学研究的推动,现今已经研究出膜分离技术、碳酸钾加热化学吸附法、乙醇物理吸附法等相关方法对二氧化碳进行有效地吸收。 (3)环境友好的产品开发和化学反应。现在,越来越多的人开始注重环境保护,对于环境保护的要求也是逐渐的提高,除了要求能够对现今存在的污染源得到有效的控制之外,还一直在努力的研制出新的能源,期望能够创造一个有利于人类健康生存的环境。以前,在化学工艺中,有些原料是有害的,对于环境的污染和人类的健康都存在着很大的威胁。现在,伴随着科学技术的加快发展,人们把酶作为催化剂,以生物作为原材料,从而消除一些原料对人类身体健康和环境污染。 4绿色化学的发展方向 4.1开发利用一切的绿色能源传统的燃料燃烧只有低于40%的化学能能够被转化成为有用能,而其余的能量则因为种种原因而不可避免的消耗了。纵观全球来说,水利发电是目前已获得商业应用的可再生能源,其发电量占全球的发电量约有18%,但是这仅仅只是全球的水能资源10%的开发利用。因此,对资源、能源等一切可再生能源和太阳能的开发利用是尤为重要,大幅度的减少和降低环境的污染气体等。 4.2大量可再生材料的重复使用可再生材料的大量重复使用,可以通过对材料的降解和生物质的充分利用以及对人类生活中众多废弃物的资源再利用,通过化学对生物质的特有结构进行充分的发挥衍生出各种各样具有不同功能甚至是具有特殊功能的精细化学品。针对目前我国的国情来说,在化学工业中引领和开展绿色革命是进行环境保护的重要课题之一。 4.3实现农药化学的绿色化农药化学即是 生物学与有机化学进行交叉而形成的研究分支学科,农药在全球化中化学污染处于主导地位,而农药污染也是环境污染全球化的主要因素之一,因此,对于将农药绿色化已经成为了当今时代的要求和必走之路。在现在和未来的社会中,化学农药仍然是植物保护的重要因素,总的来说,选择高效的能与环境友好相处的化学农药是其主要的方向。 5绿色化学的可持续性发展 随着工业化进程的不断加快,因为人口不断的增加,工业污染物以及生活废弃物的不断增加使得我国目前正在面临着日益家中的生态环境危机和资源短缺问题。由此可见,如何解决环境问题与可持续发展之间的矛盾,已经是一个重要课题。不断的通过走绿色化学的途径,从科学性研究出发,发展绿色化学技术,强化公众对环境的保护观念,树立起可持续发展的意识,使能源得到最大限度的节约,全面提高化学反应整个过程中的资源利用,不断推进低污染、低排放、低耗能的低碳经济发展形式,从而创造一个情节美好的生活居住环境。 6结论 对于环境污染,从根本上来说就得从源头抓起,要实现“零排放”,要采取标本兼治的一切方法,将绿色化学与环境污染相联系,利用化学原理消除污染源头,绿色化学也是化工发展和化学发展的新阶段,对实现经济和工业可持续发展具有重要性。 绿色化学论文:化学工程中的绿色科技 1绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 2海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 3绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 4绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 绿色化学论文:对中学化学教育中绿色化学教育的探析 绿色化学理念是化学家在研究环境问题时提出的,所谓绿色化学即用现代化学手段去减少或消除对人类健康、生态环境、有害的物质的使用,不产生有毒有害的产物、副产物和废物,它的目的是把化学和化工生产技术路线从“先污染后治理”改变为“从源头上根除污染”,可以说绿色化学是对传统化学的一场革新。我国的绿色化学研究刚刚起步,绿色化学的现论仍不完全为广大化学工作者所了解,中学是人生最重要的学习阶段,在中学阶段开展绿色化学教育有助于培养学生的环境责任感与绿色意识。作为一名中学化学教育工作者,在实际教学中结合当前素质教育对教学的要求,将绿色化学这一重要新信息传递给学生,是一个新的研究课题。 一、中学绿色化学教育的必要性 21世纪是绿色文明的世纪,环境污染的严重性已使人类认识到必须要改变传统化学工业为绿色化学工业。我国是一个新兴的发展中国家,绿色化学对于我国是一个难得的机遇,而要抓住这个机遇就需要千千万万具有绿色意识、懂得绿色化学知识的绿色化学人才,绿色化学教育正是培养绿色化学人才的孵化器,因此,在我国开展全民绿色化学教育已势在必行。 中学教育是人生的最重要的教育,学生的人生观、价值观基本都在这一时期形成。在这个关键时期,绿色意识一旦形成,势必对其一生的社会观产生巨大的影响,因此,在中学教育中渗透环保教育,培养学生的绿色意识是非常重要且必要的。将绿色化学教育融入到中学化学教育中,培养学生的绿色意识、环保意识,就会让全民逐渐认识到化学与环境的关系,了解绿色化学的重要性,在工业中发展绿色化学工业,在生活中选择和使用绿色产品,用绿色化学来造福人类,逐步树立绿色化学的思想,形成环境保护的意识。 二、中学化学开展绿色化学教学的策略 (一)在课堂讲授中渗透绿色化学教育 课堂教学是教学任务的主载体,是我国中学教育的基本构成部分,课堂讲授中渗透绿色化学教育是最基本的途径。现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教师要在课堂教学中充分利用这些绿色化学素材,将绿色化学教育“适时、适度、适量”地渗透其中。例如在“原电池”的教学中,指出化学电源产生的负面影响,并倡导回收旧电池;在“氮氧化物的产生及转化”的教学中,介绍酸雨和光化学烟雾的危害,以及如何处理汽车尾气的方法;在讲“氮的固定”时,对人工化学固氮、雷雨闪电固氮、豆科植物根瘤菌固氮三种方法进行详细分析,指出人工化学固氮和雷雨闪电固氮都会对环境造成一定的污染,而植物根瘤菌固氮既不消耗能源,也对环境无污染,是最好的固氮方法。 此外,教师在全面把握教材的基础上,可以适当地扩充绿色化学内容,如在介绍三废——大气污染物、酸雨、温室效应等概念时,引导学生从减量减废的角度介绍循环操作、交换剂再生等概念。又如在教学中逐渐渗透原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想。 (二)用绿色化学思想设计、改进化学实验 化学是一门以实验为基础的学科,中学化学包括一系列的教学实验,现行的中学化学教材有60%的知识是通过实验引入的。但是传统的化学实验不可避免地出现这样或那样的污染问题,因此利用绿色化学的新理念对化学实验进行改革,已成为化学教师的共识。根据绿色化学的教育理念,结合中学化学实验的目的、特点和意义,应加强以下几方面的绿色化学实验设计: (1)推广微型实验。采用微型化的仪器装置进行实验,如做硫在氧气中燃烧的实验时,可将硫粉用量从常规的0.5克减少为0.02克,就将二氧化硫生成量从l克减少为0.04克,减少了排污量,另外还可以在集气瓶中装氢氧化钠溶液吸收产生的二氧化硫,防止二氧化硫排放到空气中,减少了二氧化硫对环境的污染。 (2)改进实验。教材中的很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,教师要引导学生在不影响实验结果、观察效果的前提下,对实验加以改进,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染。如考虑到CO的毒性,在还原CuO实验中可以连接尾气处理装置;指示剂与酸或碱作用等颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,实验所产生的酸的废液和碱的废液可混合在一起进行中和反应除掉,这样可以减少废液对环境的污染。 (3)加大废弃物的回收、利用,进行绿化教育。如将化学实验产生的各种废物分别放入回收容器内,采用中和、吸收、回收循环利用等方法来处理;如在氯气制备实验中强调了尾气的处理办法;对有机溶剂经处理后再循环利用,采用方法包括以下步骤:1.用活性炭对使用后的有机溶剂进行吸附预处理,活性炭与有机溶剂的重量比为0.1~0.5∶1;2.过滤,除去活性炭,得到预处理后的有机溶剂;3.预处理后的有机溶剂通过提纯回收有机溶剂。与现有技术相比,有机溶剂回收利用方法工艺合理,先利用价格低廉的活性炭对有机溶剂进行预处理,吸附部分杂质后再进行回收处理,操作简单,具有环保、节约等优点。 (4)创意利用废物。引导学生将生活中的一些废物作为化学实验用品,在充分利用废物的同时也减少了污染。如将饮料吸管作气体导管,用废弃的玻璃瓶等制作酒精灯,用一次性输液器做导气管、多用滴管等。 (三)开展形式多样的教学活动 (1)开展多媒体教学 现当代多媒体教学手段集声音、图像、视频于一体,它在优化教学方法、提高教学质量方面发挥着越来越重要的作用,同样的,它在进行绿色化学教育中的作用也很突出,利用计算机多媒体技术科学化仿真实验等能让学生在愉快、振奋的氛围中直观地学习到知识,大大地提高了教学效率。 (2)开展专题讲座 课堂教学显然无法达到让学生从整体上了解绿色化学的目的,举办绿色化学专题讲座是课堂教学的补充教学方法。学校应定期举办与绿色化学有关的讲座,邀请环保局专家来校作专题报告, 宣传环保知识。使学生认识到,化学绝不意味着污染,绿色化学作为更高层次的化学值得大家去学习,去探究。 (3)开展社会实践 虽然环境污染问题正日趋严重已经成为了学生的共识,但由于受到应试教育的影响,学生们并没有从感性上认识到环境污染到底有多严重,因此,要开展社会实践活动加深学生对绿色化学的认识。学校负责联络社会机构,指导学生参与实践,让学生走出校门,了解自然,了解我们生存的环境,亲自体验绿色化学问题。例如安排学生对居住的周围环境、工矿企业、大气、土壤、山川等进行参观考察,社会实践活动不仅可以激发学生对环境问题的兴趣,而且还会增强他们对于环境问题的责任感和紧迫感。 总之,通过开展形式多样的教学活动,可以让学生在原本十分紧张的教学课堂里从容地渗透绿色化学教育,从而达到一个较好的教学效果。 (四)教师要更新观念,以身作则 教师队伍水平的高低直接影响着教育的发展,化学教师在绿色化学教育中起着举足轻重的作用,更新中学化学教师的观念是实施绿色化学教育的前提性条件。首先,化学教师要树立可持续发展的价值观,要树立绿色意识,要以人与自然和谐发展的观念来重新认识化学学科,这样才能将教师的观念在教学过程中潜移默化地传授给学生;其次,教师要充分掌握关于绿色化学的知识、理论,这样才能合理地将化学教学与绿色化学有机地结合起来;最后,教师要有良好的素质,良好的实验习惯和实验作风。只有教师的观念更新了,知识丰富了,才能达到传授绿色化学知识,培养学生绿色意识的目的。 三、结束语 绿色化学体现了科学技术与社会的相互作用,绿色化学的提出为化学注入了新的活力,同时也为化学教育中的环境保护教育指明了方向。随着时代的进步,时代的需要,绿色化学必将成为中学化学教育的一个重点。作为中学化学教师应站在这一化学改革的前沿,要树立绿色化学意识,树立可持续发展的观念,要注重绿色化学在中学化学教育中的普及和发展,大胆创新,在课堂教学、实验等方面,始终贯彻绿色化学的思想,让学生了解绿色化学,树立起绿色化学实验意识,促成绿色社会准则和规范的形成。这是一项长期的工作,需要全体教育工作者坚持不懈地努力、探索、实践,绿色化学教育将成为我们永远的教研课题。 绿色化学论文:浅论化学实验教学的绿色化 化学实验是进行新产品开发和化学教学的重要手段,它对于素质教育、培养学生创新精神和动手能力具有不可替代的作用,是提高教学质量的关键。在实验教学中贯彻绿色化学观点,实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。化学实验可以使学生领悟和感受到科学给人类创造文明的同时,也伴随着对环境的污染和对人类的危害。因此,为了适应绿色化学新要求,化学实验必须进行改革。 论文关键词:绿色化学,环境保护,化学实验教学 一、绿色化学12条原则 Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准: (1) 最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理; (2) 合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌并入最终产物中; (3) 只要可能,反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小; (4) 设计的化学产品应在保持原有功效的同时,尽量使其无毒或毒性很小; (5) 应尽量不使用辅助性物质(如溶剂、分离试剂等),如果一定要用,也应使用无毒物质; (6) 能量消耗越小越好,应能为环境和经济方面的考虑所接受; (7) 只要技术上和经济上可行,使用的原材料应是能再生的; (8) 应尽量避免不必要的衍生过程(如基团的保护与去保护,物理与化学过程的临时性修改等); (9) 尽量使用选择性高的催化剂,而不是靠提高反应物的配料比; (10) 设计化学产品时,应考虑当该物质完成自己的功能后,不再滞留于环境中,而可降解为无毒的产物; (11) 分析方法也需要进一步研究开发,使能做到实时、现场监控,以防有害物质的形成; (12) 一个化学过程中使用的物质或物质的形态,应考虑尽量减小实验事故的潜在危险,如气体释放、爆炸和着火等。 综观以上12条,可以看出:绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染。这也是绿色化学与环境保护二个概念不同的地方。绿色化学是“防”,环境保护是“治”,只有从根本上切断污染源,才能真正做到保护环境。同时,我们也看到,绿色化学是一举多得的事情。 二 、开展绿色化学实验教学的尝试 (1) 开展微型化学实验 微型化学实验(microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory简称M.L.)是20世纪80年代经济发达国家的高校为解决化学专业,耗资巨大的三废处理问题、实验安全问题及一些试剂价格过于昂贵而发展兴起的一种新实验方法,它的试剂用量是常量实验的十分之一至千分之一。微型化学实验是绿色化学实验的重要组成部分,我们应该把握住微型化学实验的精髓,积极开展化学实验的微型化研究。微型化学实验是以尽可能少的试剂,来获取所需化学信息的实验原理与技术,而不一定要在微型仪器中进行。由于试剂用量大大减少,产生的“三废”量也非常少,基本解决了对环境的污染问题,也大大地节约了实验费用。多年来,我们对传统的实验进行了改进,采用了“性质实验点滴化,分析实验减量化,合成实验微型化”,用已有的仪器就能完成大多数实验,从而实现了“以尽可能少的试剂获取所需化学信息”的目标。如性质实验,在不影响实验效果的前提下,尽可能降低试剂的浓度,减少试剂的用量;滴定分析实验,将标液的浓度由0.1mol·L降至0.01mol·L~0.02mol·L,滴定管使用25mL的,锥形瓶改用100mL微型化学实验的主要优越性在于:试剂用量大大减少,减少了相关辅助材料、水电的消耗,降低了实验成本,也提高了实验的安全性;产生的“三废量很少,改善了实验环境条件,极大的减少了对环境的污染。微型化学实验具有减少污染、安全、节约实验经费与时间等优点,是化学实验绿色化的重要手段,值得大力提倡和采用。 (2) 串联实验以及试剂的回收利用 串联实验是指通过调整实验次序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如把萃取和蒸馏实验安排在一起,利用四氯化碳萃取碘的水溶液,得到碘的四氯化碳溶液,然后在碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液至紫色刚好消失,利用反萃取把四氯化碳分离出来,最后进行蒸馏,使四氯化碳回收再利用串联实验以及试剂的回收利用在一定程度上减轻了常规实验对环境的污染,有利于环境保护。 (3) 寻找替代性试剂、溶剂、催化剂 实现同一变换可能存在几种可供选择的试剂、溶剂、催化剂,只要可能,实验过程中应尽量寻找实现同一变换最无害的试剂替代有毒有害的试剂;通过改变反应的溶剂,用不易挥发、无害的溶剂(H2O)代替挥发、有毒的溶剂;用高效、无毒、无害的催化剂代替腐蚀性严重的催化剂。如无机实验中,可用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氢进行阳离子沉淀实验;有机实验中,甲苯可用来代替苯作为更安全的有机溶剂;酯类合成实验中,可用无机盐、离子交换树脂、高效固体酸Fe2O3-SO4代替浓H2SO4作催化剂,不仅具有较高的选择性、转化率,还可避免浓H2SO4腐蚀性,而且反应速度快,催化剂易于分离回收重复使用等特点是一类理想的环保催化剂。 (4) 妥善处理实验产生的“三废” 化学实验室的环境保护应规范化、制度化,应对每次产生的“三废”进行处理。把用过的酸类、碱类、盐类等各种废液、废渣,分别倒入各自的回收容器内,按照国家要求的排放标准进行处理,可采取中和、吸收、燃烧、回收循环利用等方法来处理废弃物,对于实验过程中产生大量有毒有害及腐蚀性的气体,在通风橱内完成实验,并将尾气进行集中收集,采用吸收、中和等方法集中处理,对于重金属废液一般采用回收的方法进行处理。在开放实验中,鼓励学生设计一些废液的处理或回收实验,如银废液回收银、含碘废液回收碘、含铬废水的处理等,这有利于提高学生的环保意识。 三、实现绿色化学实验教学的其他途径 (1) 开放研究性课题,让学生自主探求解决环境问题的新方式。研究性课程的设置,意在培养学生独立思考、自主学习,应加以合理引导,抓住机遇,从课题选择上适当调整,促进学生关注社会、关注环境的意识。 (2) 提高教师 实施绿色化学教育的能力和专业水平。高素质的教师是培养造就高素质学生的基本保证。绿色化学是化学科学与环境科学、生物科学、医学科学等学科结合的产物,是化学科学的发展与进步,仍然属于化学范畴,因此,化学教育工作者不仅要系统地学习关于绿色化学的理论知识,学习有关绿色化学技术的最新研究成果和发展方向,以及与之相关学科的知识,还必须有扎实宽厚的化学基础知识、理论和技能。 (3) 要改进教学方法,提高教学手段的现代化水平。传统的教学方法是伴随着应试教育产生的,不利于培养学生的创新精神和实践能力。要积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新意识。电化教学手段(包括投影、录像、光盘等)和信息网络手段(如上网、使用多媒体等)能更直观、形象的体现绿色化学内容,更迅速地获取有关绿色化学知识及技术的最新成果,便于教师教和学生学。还要开发能辅助设计的计算机软件,以帮助设计和实施绿色化学,这对绿色化学的发展进步大有裨益。 环境保护是我们的立国之策,强国之本,必须予以高度重视。作为一名化学教师,在教给学生知识和技能的同时,还要教给学生保护环境防止污染的思想和方法,最大限度地消除或减轻实验对环境所造成的危害,使化学实验绿色化。总之,全面实现化学实验绿色化的道路还很漫长,这期间,不但需要对化学实验教学进行绿色化改革,更需要高校化学教育工作者对化学实验绿色化的方法进行深入的研究与探索。 绿色化学论文:谈绿色化学与生活 随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科。美国在1996年设立了总统绿色化学挑战奖,以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人;1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡,它是我们通向美好生活的必经之路。 绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。 一、绿色原料 绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。 目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。 二、绿色溶剂 造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。 正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。 三、绿色催化剂 1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。 绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。 四、绿色食品添加剂 我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。 海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。 琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。 五、绿色农药 农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。 绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。 六、绿色化学品 我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。 普通的洗衣粉多数含磷,不仅其排泄物对环境污染,其洗出的衣服对人体本身也有害。随着三聚磷酸钠对环境污染的严重,沸石、偏硅酸钠和层状硅酸钠被研制,1990年已研究出4A沸石并已工业化生产;1997年北京工业大学在国内首先开发成功,这都标志我国的洗涤助剂已达到了新水平。 绿色化学是近年来新兴的学科,是实用性强、国计民生急需解决的热点研究领域。绿色化学也是我们人类向前发展的一项重要任务,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染两个方面来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国与国际接轨创造条件。相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高,我们赖以生存的地球环境会变得更加美好。 绿色化学论文:绿色化学化工学的论文 1绿色化学化工的发展现状及优点 绿色化工行业早在上个世纪就已经出现了,最开始绿色化工行业出现在工业比较发达的国家,主要集中在欧美地区。经济的发展带来环境污染的严重,这就使得人们开始重视绿色化工行业的发展,投入较多的人力物力和财力研究绿色化工行业的发展。随着经济全球趋势的加强,国与国之间的联系日益密切,绿色化工行业开始受到国际社会的共同关注,由于我国是发展中国家,因此对于绿色化工行业的认识较晚,导致了我国绿色化工行业的起步也较晚。但是,我国对于绿色化工行业的认识较为透彻,这就导致我们在处理如何发展绿色化工行业中投入的力度,并且受到了国家科技部门的重视。绿色化工行业的突出优点是:第一,最大限度地利用环保能源。较以往传统的生产方法不同的是,绿色化学化工可以最大限度地利用所使用的生产能源,并且一般绿色化学化工所使用的能源都是绿色环保可回收利用的能源,在生产使用时都会最大限度地利用原材料,防止浪费,减少污染排放,从而节省能源,绿色环保。第二,反应物无毒、无害,不会对环境产生污染,减少对外界的废物排放。一般情况下,传统的化工生产都会产生一些有毒有害的排放物质,这些排放物会对环境造成不可逆转的危害,但是绿色化学化工在生产之前都会将反应物生成的有害物质整体的化学结构进行重新排列,从而将有害成分运用科学的方法去除,这样既可以保留生产所需要的有效成分,又保证了在反应的过程中不会对环境产生污染和负担。绿色化学化工从产品的根本上避免了化学化工生产可能会对环境产生的危害源头,绿色化学化工是名副其实的环境友好型产品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效节约能源。传统的化工生产一般只注重生产效率,在生产过程中原材料没有能够被完全充分利用,一些有效成分被浪费了,但是绿色化学化工会运用科学的方法重组材料内部结构,最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同时就减少了其生产过程中对环境的排放。第四,确保了产品的绿色环保性。在过去那些传统的化工生产中,生产方式比较粗放,也没有能力将生产材料的内部结构进行重组设计,生产的过程当中释放出大量的有害物质污染环境,但是如今的绿色化学化工注重科学环保,在生产之前会重新组合产品内部结构,保证了生产出的所有产品都是绿色环保,无毒无害的。 2绿色化学化工产品的发展研究 即使人们都十分清楚绿色化工化学的优点与好处,但是在实际的生产过程中很少有人对其高度重视,所以绿色化学化工在我国发展过程中有着诸多的问题,例如社会关注程度不够、发展模式单一、人才匮乏等。现阶段我们能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地将绿色化工化学进行全面推广与宣传,从根本上减少环境污染,实现经济的可持续发展。 2.1加大宣传力度,转变生产方式 虽然绿色化学化工产业已经兴起多年,但在全社会范围内,它还未能被深刻的认知与了解,这在很大程度上,阻碍了其良性发展。因此,我们要从全社会范围内,通过各大平面媒体和网络、电视、广播对绿色化学化工加大宣传力度,使人们对绿色化学化工有深刻的认知与了解。 2.2在学科教育上加大投入与合作,力求创新 绿色化学化工的发展不仅仅是依靠微观的分子水平的化学,还要依赖宏观的大规模的化工技术,因此,要在一定层次上促进两者的结合与协作。国家应加大对绿色化学化工的资金投入,建立与绿色化学化工有关的国家实验室以及教学基地,作为发展绿色化学化工的创新性平台,设置激励机制,鼓励创新,并持续不断地为实验室和教学基地的发展提供资金保障。 2.3重视人才培养 在我国,绿色化学化工属于新兴产业,因此,相关部门必须建立起完备的人才培养体系,为了长远发展储备人才力量。 3结语 随着经济的发展,环境问题日益凸显,为了保护环境,维护生态平衡,各国都在致力于开发和研究新型能源。绿色化学化工行业是未来化工行业发展的主体方向,因此我国要抓住机遇,培养创新型人才,加大对绿色化工行业的投入,力争在未来的绿色化学化工行业中占有一席之地。 绿色化学论文:分析绿色化学教育现状及其面临的挑战 绿色化学已经成为了新时代化学教育的主要发展方向,将绿色化学和环保化学的观念灌输给学生,使化学能够造福人类,而不是成为污染环境的根源。 1 绿色化学的教育现状 绿色化学的概念起源于欧美发达国家,他们最先开始意识到环保的重要性,并且将这个概念融入到学生的教育当中,以此来实现真正的绿色化学。首先是美国,美国不但在中学生课堂中提出了绿色化学,还将其写进教材中,积极开发绿色化学实验设备和绿色污染化学材料,从而提高学生的绿色环保意识。不仅如此,美国的相关协会还举办了一系列的关于绿色环保的主题活动,让学生和公众都充分参与了进来。 现在,美国还在不断修整中学化学教材,在其中大量介绍了绿色化学的知识,并告诉学生哪些化学物质是有毒的,从而避免污染。美国还在一些大学中设立了关于绿色化学的专业,并且举办绿色化学挑战奖,对获得奖项的优秀大学生进行奖励。一些大学生已经开始使用安全无毒的化学原料,或者是采取有效措施来减少资源的消耗。这也说明学生的环保意识得到了一定的提高。 后来,另外一些国家也纷纷开始实施绿色化学的教育,比如日本,日本编写了一些关于绿色化学的教学培训资料。而我国的绿色化学观念相对来说较落后,一直到上个世纪90年代末,我国一所大学开始编写《绿色化学》的教材,其他一些高校也纷纷进行效仿。但是比起其他发达国家,我国在这方面的普及程度还远远不够。目前,我国已经开设了一些关于绿色化学的教育培训课程,为绿色化学的发展提供了条件,奠定了基础。 到21世纪初,多个国家已经设立了绿色化学的奖项,用于奖励在这个领域有一定的贡献,或者有一些成就的人,美国还专门设立了培训机构,用于培训绿色化学领域的人才,并且鼓励他们参加绿色化学的奖项。 2 绿色化学教育将面临的挑战 2.1 要让学生弄清楚复杂的化学成分 化学物质里的有毒成分以及其他成分很复杂,教师要让学生明确认识到有害物质对环境和水质的破坏,并且还要让学生明白化学物质的有毒性是可以进行控制的。不但要让学生弄懂复杂的化学成分,还要让学生在实验中明确这些有毒分子处于环境中发生的变化,这一个比较难的过程,对于教师来说,也是一个挑战。 2.2 如何将绿色化学的教学延伸到现实的环保措施中 虽然中学生绿色化学传授的知识是有关于环保的,但是这些知识仅仅只是停留在原理和理论上,如何将绿色化学的教学延伸到现实的环保措施当中,这将是一个难题,也是个很大的挑战。比如,对助剂或者溶剂的毒性进行测试,并且开发出无毒原料来代替助剂,这对于教师来说是一个挑战,对于学生来说更是一个挑战。 2.3 教师的能力和技能 绿色化学除了要求教师要有基本的化学知识以外,还要求教师要对环保知识及其他领域的知识有一定的了解,因此也对教师的能力和技能有了较高的要求。另外,绿色化学教学还要求教师在传授知识的时候,教会学生如何分解材料、如何用环保化学成分来代替有毒材料,等等。如果学校不对教师进行培训,教师的知识结构就会无法满足知识的需要,因此,教师的能力和技能对于绿色化学来说也是一个重大的挑战。 2.4 教学方法的挑战性 绿色化学的教学方法也是一个巨大的挑战,并且要求教师改变过去的“粗放型”教学方法,从而转变为“集约型”教学方法,同时,这也是绿色化学对教学的一个要求。教师不但要帮助学生了解化学知识,还要使学生意识到环保的重要性,在整个化学课程中,要将环保无污染的理念贯穿于整个化学领域,又要把绿色化学的内容和知识融入到化学教学当中去,从原理到实验过程,各个环节都要采取环保的标准。 3 绿色化学教育的措施 3.1 改进不环保的实验方法 在进行化学实验的时候,应该尽量采用环保的实验方法,并且选用一些无毒无危害的材料。比如绿色自燃实验,在之前的课堂上,教师都采用的是白磷来给大家做实验,但是白磷是一种危害性极强的物质,而且白磷在燃烧的过程中发挥的有毒气体会对空气造成污染。因此,可以用其他一些无毒的物质或者材料来代替白磷,比如碳粉等。 3.2 培养学生的创造性 在化学课堂上,教师要培养学生的创造性,可以鼓励学生对“减量、减废”进行实验或者改造,从而培养学生的创造力。除此之外,也要给学生灌输节省资源的观念,带领或者指导学生对化学教材中的化工生产工艺流程进行分析,或者重新设计一条生产工艺流程,必要的时候,还可以借助计算机来进行辅助设计,通过这个过程可以培养学生的思维与创造性。 3.3 更新教学手段 原来的化学教学方法已经不能再适应绿色化学的要求了,教师必须及时更新教学手段。通过有效的教学工具、教学材料以及训练手段来向学生传授知识,让他们形成绿色化学的意识和环保意识。新的教学手段有多媒体(投影、录像、光盘等)以及计算机技术,便于学生和教师获取知识和技术,同时也有利于促进学生用可持续发展的眼光来思考问题。 4 总结与体会 随着经济和工业的发展,化工污染的程度也在随之而加深,树立环保的理念要从教育开始,因此,必须要推行绿色化学的教学方式。使学生树立环保和节约资源的理念,从而实现生态环保与社会经济的和谐发展。 绿色化学论文:绿色化学与生活 随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科。美国在1996年设立了总统绿色化学挑战奖,以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人;1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡,它是我们通向美好生活的必经之路。 绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。 一、绿色原料 绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。 目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。 二、绿色溶剂 造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。 正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。 三、绿色催化剂 1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。 绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。 四、绿色食品添加剂 我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。 海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。 琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。 五、绿色农药 农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。 绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。 六、绿色化学品 我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。 普通的洗衣粉多数含磷,不仅其排泄物对环境污染,其洗出的衣服对人体本身也有害。随着三聚磷酸钠对环境污染的严重,沸石、偏硅酸钠和层状硅酸钠被研制,1990年已研究出4A沸石并已工业化生产;1997年北京工业大学在国内首先开发成功,这都标志我国的洗涤助剂已达到了新水平。 绿色化学是近年来新兴的学科,是实用性强、国计民生急需解决的热点研究领域。绿色化学也是我们人类向前发展的一项重要任务,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染两个方面来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国与国际接轨创造条件。相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高,我们赖以生存的地球环境会变得更加美好。 绿色化学论文:论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用 目前,我国正大力提倡节能减排,不管是在工农业生产,还是在土木工程建设上,相关部门人员都在狠抓、紧抓节能工作,以期为我国环境保护事业的发展打下坚实基础。在化学工业中,仍然提倡节能减排,发展绿色化学。尤其是在近几年,绿色化学工程和工艺在我国化工业界异军突起,并以其绿色、节能、生态、健康的发展理念成为化学工业界的宠儿。下面对绿色化学工程和工艺在化学工业节能中的作用加以论述。 1.绿色化学工程和工艺的开发必要性 1.1绿色化学工程和工艺的概念 绿色化学工程和工艺的开发,实际指其的形成和产生,但在分析其开发原因以及开发必要性之前,我们需要对绿色化学工程和工艺的概念作相关的了解。绿色化学工程与工艺,其实质是一种化学技术和化学方法,主要指通过改进和改良现有的化学技术或化学方法,来达到减少,甚至完全消除化工原料、催化剂、溶剂、废物或化工产品等物质对人类健康和生态环境的危害的目的。简单来说,便是改进化学方法,减少化学工业对人类和环境的影响,同时实现化学工业节能。 1.2绿色化学工程和工艺的开发必要性 自人类进入21世纪以来,伴随着化学工业的不断发展与进步,化工产品以及化工生产、制造中所产生的一系列废物、垃圾等给人类生活、生态环境带来了严重的影响,甚至是危害和污染。化学工业发展不仅要对自然资源进行汲取,还会在发展中对自然环境进行污染,这种既利用又污染的发展方式显然不符合当前的时代背景,因此各国领导者必然会采取相应措施来对其进行制止。于是,绿色化学工程和工艺应运而生。 当“绿色”、“节能”理念渗入到化学工业中时,绿色化学的设想内容便有了相应的改变。在化学生产中,绿色化学提倡使用无毒、无害物质来进性化学生产,保证化学生产不再产生废物和垃圾,保证不再对生态环境造成污染。如此来看,绿色化学工程和工艺作为一种实现绿色化学的手段,其通过改良化学生产方法和改进化学生产技术,来实现减少化工产物对人类生活和环境的影响,对化学工业节能具有一定的促进作用。 2.我国绿色化学工程与工艺的开发方法 就目前来说,我国在绿色化学工程与工艺的应用开发上已经具有了一定的发展规模,所采用的主要方法是,摒弃原有的被动、治标不治本的治理措施,从化工污染的源头、化学反应的始端入手,坚持零排放、零污染的清洁生产和加工原则,有效防止和控制化学污染的产生。下面对现阶段,我国绿色化学工程与工艺中常用的几种节能方法加以介绍。 2.1无毒、无害化学原料的选用 从化学原料的选择入手,尽量选择无毒、无害,并且可进行再生利用的化学原料来进行化学产品的生产和制作。较为常见的无害化学原料有:野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品,用生物质气化产生氢气等,都是绿色原料应用的典型例子。 2.2提高化学反应的选择性 烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。 2.3采用无毒无害的化学催化剂 目前,约90%以上的化学反应要实现工业化生产必须采用,催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。 3.绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用 基于绿色化学工程与工艺下的化工产品的大量的使用,在一定程度上实现了我国的化学工业节能,就目前而言,绿色化学工程与工艺在国内已经得到应用领域主要有以下几个: 3.1清洁生产技术的应用 清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界CO2,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。 3.2结合生物技术的应用 生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。 绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,换用酶催化后,能耗大幅度降低,反应完全且无副产物。 3.3生产环境友好型产品 发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。 4.结束语 总之,绿色化学工程与工艺采用无毒害的溶剂、原料、催化剂等,选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程, 应用清洁的生产技术,实现生产与环境相容,产品和生态友好。开发和应用绿色化学工艺,已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术,是建设环境友好型社会,实现可持续发展??关键。 绿色化学论文:浅论化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 绿色化学论文:对化学实验教学和绿色化学教育的浅析 化学是一门以实验为基础的学科,所以化学实验是教学中不可或缺的一部分。但就化学反应带来的污染问题需要考虑,所以要时刻遵循绿色化学的教育理念。 一、化学实验在教育教学中重要性 在化学的教育教学中,很多时候同学们会对物质的性质、反应原理、反应现象感到疑惑,甚至于有时会难以理解,不利于对这门学科产生兴趣。而化学实验就是针对这样的问题起到了非常重要的作用,化学实验成为了这门学科的一个基础,它的占据着非常重要的地位。 其一,化学实验可以让学生对化学产生浓厚的学习兴趣,因为兴趣是很重要的老师。有了对化学的学习兴趣,才会让学生的积极主动去学习化学知识。由于在化学实验过程中,会产生声音、光、热、气泡、颜色变化等奇妙的现象,让同学们引起好奇心,甚至于在生活中去发现化学,产生疑问,解决疑问。比如厨房里的苏打粉放在食醋里,就会“冒泡”,表面看起来很奇怪,启示就是两种物质反应,并且有二氧化碳气体产生的现象。知识来源于生活,再服务于生活,学生会从其中产生浓厚的学习化学的兴趣。其二,化学实验可以提高学生的各种能力,比如观察能力、思维能力、探究能力、创新能力等。在化学实验过程中,通过教师的引导,观察化学反应过程中的颜色、气体、气味等变化,培养学生的观察能力。老师与学生在化学实验过程中,往往可以使同学的思维活跃,注意力高度集中,此时老师带动同学们从表面到原理,由现象到本质,甚至于由感性认知升华到理性,从而提升了学生的思维能力。另外,化学实验还可以让学生不断地探究化学奥妙,生成创新思维。 二、绿色化学的基本含义 绿色化学就是我们常说的环境友好化学,它通常会从根本上去阻止污染的产生,是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使所设计的化学过程和产品更加环保友好。 绿色化学的“5R”原则即“Reduction;Reuse;Recycling;Regeneration;Rejection”,其一就是减量,减量不仅要对反应物减量,在一定程度上这样可以减少资源浪费,也可以减少了污染废气、废液以及废渣的排放,并且必须保证在国家标准范围以内,其中对转化率进行提高,对于损失要尽量减小是比较行之有效的好方法;其二是指重复利用,一方面可以降低化学反应成本,另一方面还可以减少废弃物的排放。就像一些催化剂、反应载体等化学药品,就可以进行重复利用,节省了资源,降低了成本,减少了排放。其三是指回收,即对一些没有反应的化学原料、有可利用价值的废气、废液进行回收,有时是可以再利用的;其三是指再生,再生是把反应产生的废物进行处理,变成有用的产物,不仅可以变废为宝,还可以减少污染,而且可以节约化学资源,能源不浪费。关于再生有时在化工原料生产的设计时就有所考虑了。其五是指拒绝使用,我们对于一些反应后污染严重,而且根本无法回收、再生、回收利用的化学药品原料拒绝使用,这一原则非常重要。 三、化学实验教学中绿色化学教育的一些有效措施 1、要让学生生成绿色化学的浓厚意识。对于绿色化学教育问题,首先应该考虑到的就是对于教师绿色化学教育意识的培养,因为如果教师都没有绿色化学意识,如何去感染学生,意识是需要在平时的课堂、实验中去一点一滴的深入到学生的潜意识里面,这其实是一种行为效应。只有化学老师对于绿色化学有了充分的认知与学习,在课堂上就给学生灌输这种思想,同学们自然会得到老师的言传身教,受到感染,从而逐步的产生强烈的绿色化学意识。 例如:在做化学实验教学过程中,对于化学反应过程中出现的污染问题,尽量坚持做到“5R”,并且一定要把这种思想言传身教给学生。对于尾气的处理要加以重视,对于废气的排放也要进行控制。在化学实验教学进行的过程中,教师要时刻提醒学生要养成良好的实验习惯,不准随意丢弃化学药品,不准随意对残留的液体随意倾倒。化学教师可以积极引导学生在学习、生活中去观察绿色化学的现象,在潜移默化中就去培养学生的绿色化学意识,形成绿色化学的一种能力。 2、在化学实验的选材设计和实验进行中进行绿色化学教育。化学老师通常针对某一个化学实验,总是选择最有效的绿色化学途径,他们带动学生由反应物到反应过程再到反应产物这一整体过程进行绿色化学分析,遵循绿色化学的原子利用率、环境因子以及“5R”原则,做出最好的绿色化学设计.其中,现代绿色化学教育中总是加入了一些新的技术以及项目,比如一些特定环境下的催化反应,超声波、电化学、微波等合成技术的相关项目,让同学们最先了解一些新的绿色化学新技术。现在,还流行一种新的化学试验方法,就是进行微型化学实验,这种方法是在不影响观者获取信息的同时,在微型容器中进行反应,不仅节能还可以减排。另外,通常还会在不影响化学反应的同时,用比较环保不产生有害物质的试剂去代替原有的不环保试剂,逐步引导学生这样的思想,从而达到绿色化学教育。 [总结]总而言之,绿色化学顺应了“资源节约型,环境友好型社会”的社会主义新理念,是化学教育的一个指明灯,我们必须坚持走下去,因为绿色化学教育是未来化学教育重中之重的问题。化学教师要不断学习绿色化学新知识,并且把这种思想以及能力深入每位学生,提高绿色化学的能力。另一方面,要对绿色化学的理论探究继续深入,防止停滞不前,不断得出新的绿色化学新方法。当然,这是一个长期工作,需要全体化学从业者不断的努力,向前发展,为绿色化学教育事业做贡献。 绿色化学论文:浅析关于高中化学绿色环保实验理念的培养 【论文关键词】化学实验 绿色环保 实验污染 【论文摘 要】绿色环保实验是新课改下化学实验教学中所倡导的一种新型的实验理念,通过绿色实验,可以有效降低实验的污染性,减少化学实验的环境压力。在本文中,笔者就简单阐述了在化学实验教学中开展绿色化学实验的几点措施,希望能够为绿色环保实验理念的培养有所裨益。 高中化学新课程改革的实施,其目的是为了提高学生的化学科学素养,培养他们自主学习的能力、合作能力、探究能力等多方面的能力,而这些目标的实现都离不开化学实验。作为一门建立在实验基础上的自然学科,化学实验教学占据了整个化学教学工作的重要位置。然而,大部分的化学实验都带有一定的污染性,可以说,每一个实验室都是一个污染源,而全国大大小小的实验室所造成的污染是非常可观的。因此,在化学实验中,我们要努力改变传统的实验格局,努力培养学生的绿色环保实验理念。这不仅有利于减少化学实验的污染,同时,通过改进的化学实验,还可以提高学生的思维能力、创新能力等多方面的能力,可以说是一个一举多得的良举。 一、发展微型实验 化学实验的污染主要来自于化学反应的生成物和化学实验的药品残留,如果在进行化学实验的过程中,在不影响实验效果的情况下,对实验进行改进,减少实验药品的用量,使得实验微型化,这样自然有利于降低实验的污染。所谓微型实验,其核心内容就是实验药品微量化、实验器材微型化。一般来说,在微型实验中,其药品的用量仅仅相当一般常规实验的十分之一,最少甚至能达到千分之一,由于药品用量的明显减少,从而使得微型实验中所产生的污染也大大减少。不仅如此,由于药品用量减少,其相应的水电等能耗也会大大降低,并且也使得爆炸、燃烧等实验的危险性降低了很多。关于微型实验,在国际上已经有了比较多的经验,然而,微型实验在我国来说还是一个比较新的课题。我国最早研究微型实验是在1988年,然而,多年以来,由于资金和技术的限制,微型实验始终没有得到很好的普及,作为教师,我们可以在日常的化学教学中,多花一些时间和精力去研究和改进化学实验,努力推进实验的微型化,降低实验教学的污染成本。 二、改进化学实验 在化学实验中,有些实验药品产生的污染物较少,或者产生的污染物便于处理,而有些药品在实验时产生的污染很大,并且处理的成本也非常高。因此,我们可以想办法改进实验以降低实验造成的污染。例如,对于一些污染较为严重的化学实验药品,我们可以想办法寻找一些更加环保的替代品。例如,在实验室制取氧气的实验中,我们大多数采用的都是加热高锰酸钾或者氯酸钾的方式来制取氧气,然而,这两种制取氧气的方法所产生的污染物是非常难以处理的。在国外很多的教科书上,在制取氧气时,都会采取过氧化氢分解的方式,因为过氧化氢分解以后产生的是O2和H2O,而这两种实验产物显然不会对环境造成污染,使得实验更加的环保。基于这种更加环保的制取氧气的方式,现在我国的很多教材中也开始采用这种方式来制取氧气。 三、注意实验药品的回收和利用 在过去的化学实验中,我们通常会把实验残留药品经过简单的处理,然后丢弃掉,但事实上,很多化学实验的残留药品,生成的废液废渣等是可以重复利用的,例如,在用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的实验中,很多人在得到氯气以后,就会把实验的废弃物直接丢掉,然而,事实上,二氧化锰是可以重复利用的,如果直接丢弃,不但会造成环境的污染,同时也造成了一定的浪费。因此,在实验结束以后,我们要注意对实验药品的回收和利用,这样,在减少污染的同时,还可以降低实验成本。 四、适当开展多媒体模拟实验 随着计算机信息技术的普及,以该技术为核心的多媒体工具开始越来越频繁地走进化学课堂。通过多媒体工具,可以改变传统的化学课堂教学模式,其中就包括实验教学。在化学实验中,有相当一部分的实验不但造成的污染大,同时,还具有一定的危险性,像是探究氯气的漂白作用的实验、电解饱和食盐水的实验等,正因如此,很多原本应当做的实验,由于课堂环境下不具备条件,从而只能用讲实验的方式来替代。很明显,通过讲实验的方式当然无法起到真正地实验教学的效果。而有了多媒体工具以后,一些不具备实验条件的化学实验就可以通过计算机进行模拟实验。教师可以从网络上下载一些视频,把他们同Flash动画结合起来,这样,通过计算机技术,就可以给学生模拟出整个实验过程,使得学生通过多媒体工具来观察实验现象、总结实验规律、了解实验原理。这样一种依赖多媒体工具的模拟实验不但是一种零污染的绿色实验,同时,这种模拟实验相较于传统实验还有很多自身的优势,例如,在一些化学实验中,有些实验现象时间非常短暂,或者发生的反应非常不明显,一旦学生不注意就很难观察。而利用计算机进行模拟实验时,当遇到一些不明显的实验现象时,可以采用放大的技术让学生看的更加清楚,而遇到一些实验现象时间很短时,则可以采取回放的技术让学生反复观察。这样,相较于传统的化学实验,模拟实验更有利于学生观察实验过程。虽然模拟实验有很多的优点,但是,我们也不能用模拟实验完全取代传统的实验,毕竟,很多的知识和能力的培养还需要在亲自动手的传统实验中才能够获得。 在化学实验中树立环保理念,推动实验的绿色化,不但是化学教学素质教育的要求,同时也是化学科学发展的趋势,因此,作为教师,我们一定要在实验教学中,通过各种途径来培养学生的绿色环保理念。 绿色化学论文:浅析关于高中化学绿色环保实验理念的培养 【论文关键词】化学实验 绿色环保 实验污染 【论文摘 要】绿色环保实验是新课改下化学实验教学中所倡导的一种新型的实验理念,通过绿色实验,可以有效降低实验的污染性,减少化学实验的环境压力。在本文中,笔者就简单阐述了在化学实验教学中开展绿色化学实验的几点措施,希望能够为绿色环保实验理念的培养有所裨益。 高中化学新课程改革的实施,其目的是为了提高学生的化学科学素养,培养他们自主学习的能力、合作能力、探究能力等多方面的能力,而这些目标的实现都离不开化学实验。作为一门建立在实验基础上的自然学科,化学实验教学占据了整个化学教学工作的重要位置。然而,大部分的化学实验都带有一定的污染性,可以说,每一个实验室都是一个污染源,而全国大大小小的实验室所造成的污染是非常可观的。因此,在化学实验中,我们要努力改变传统的实验格局,努力培养学生的绿色环保实验理念。这不仅有利于减少化学实验的污染,同时,通过改进的化学实验,还可以提高学生的思维能力、创新能力等多方面的能力,可以说是一个一举多得的良举。 一、发展微型实验 化学实验的污染主要来自于化学反应的生成物和化学实验的药品残留,如果在进行化学实验的过程中,在不影响实验效果的情况下,对实验进行改进,减少实验药品的用量,使得实验微型化,这样自然有利于降低实验的污染。所谓微型实验,其核心内容就是实验药品微量化、实验器材微型化。一般来说,在微型实验中,其药品的用量仅仅相当一般常规实验的十分之一,最少甚至能达到千分之一,由于药品用量的明显减少,从而使得微型实验中所产生的污染也大大减少。不仅如此,由于药品用量减少,其相应的水电等能耗也会大大降低,并且也使得爆炸、燃烧等实验的危险性降低了很多。关于微型实验,在国际上已经有了比较多的经验,然而,微型实验在我国来说还是一个比较新的课题。我国最早研究微型实验是在1988年,然而,多年以来,由于资金和技术的限制,微型实验始终没有得到很好的普及,作为教师,我们可以在日常的化学教学中,多花一些时间和精力去研究和改进化学实验,努力推进实验的微型化,降低实验教学的污染成本。 二、改进化学实验 在化学实验中,有些实验药品产生的污染物较少,或者产生的污染物便于处理,而有些药品在实验时产生的污染很大,并且处理的成本也非常高。因此,我们可以想办法改进实验以降低实验造成的污染。例如,对于一些污染较为严重的化学实验药品,我们可以想办法寻找一些更加环保的替代品。例如,在实验室制取氧气的实验中,我们大多数采用的都是加热高锰酸钾或者氯酸钾的方式来制取氧气,然而,这两种制取氧气的方法所产生的污染物是非常难以处理的。在国外很多的教科书上,在制取氧气时,都会采取过氧化氢分解的方式,因为过氧化氢分解以后产生的是O2和H2O,而这两种实验产物显然不会对环境造成污染,使得实验更加的环保。基于这种更加环保的制取氧气的方式,现在我国的很多教材中也开始采用这种方式来制取氧气。 三、注意实验药品的回收和利用 在过去的化学实验中,我们通常会把实验残留药品经过简单的处理,然后丢弃掉,但事实上,很多化学实验的残留药品,生成的废液废渣等是可以重复利用的,例如,在用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的实验中,很多人在得到氯气以后,就会把实验的废弃物直接丢掉,然而,事实上,二氧化锰是可以重复利用的,如果直接丢弃,不但会造成环境的污染,同时也造成了一定的浪费。因此,在实验结束以后,我们要注意对实验药品的回收和利用,这样,在减少污染的同时,还可以降低实验成本。 四、适当开展多媒体模拟实验 随着计算机信息技术的普及,以该技术为核心的多媒体工具开始越来越频繁地走进化学课堂。通过多媒体工具,可以改变传统的化学课堂教学模式,其中就包括实验教学。在化学实验中,有相当一部分的实验不但造成的污染大,同时,还具有一定的危险性,像是探究氯气的漂白作用的实验、电解饱和食盐水的实验等,正因如此,很多原本应当做的实验,由于课堂环境下不具备条件,从而只能用讲实验的方式来替代。很明显,通过讲实验的方式当然无法起到真正地实验教学的效果。而有了多媒体工具以后,一些不具备实验条件的化学实验就可以通过计算机进行模拟实验。教师可以从网络上下载一些视频,把他们同Flash动画结合起来,这样,通过计算机技术,就可以给学生模拟出整个实验过程,使得学生通过多媒体工具来观察实验现象、总结实验规律、了解实验原理。这样一种依赖多媒体工具的模拟实验不但是一种零污染的绿色实验,同时,这种模拟实验相较于传统实验还有很多自身的优势,例如,在一些化学实验中,有些实验现象时间非常短暂,或者发生的反应非常不明显,一旦学生不注意就很难观察。而利用计算机进行模拟实验时,当遇到一些不明显的实验现象时,可以采用放大的技术让学生看的更加清楚,而遇到一些实验现象时间很短时,则可以采取回放的技术让学生反复观察。这样,相较于传统的化学实验,模拟实验更有利于学生观察实验过程。虽然模拟实验有很多的优点,但是,我们也不能用模拟实验完全取代传统的实验,毕竟,很多的知识和能力的培养还需要在亲自动手的传统实验中才能够获得。 在化学实验中树立环保理念,推动实验的绿色化,不但是化学教学素质教育的要求,同时也是化学科学发展的趋势,因此,作为教师,我们一定要在实验教学中,通过各种途径来培养学生的绿色环保理念。 绿色化学论文:基于绿色化学理念下的无机化学实验 基于绿色化学理念下的无机化学实验 随着一个化学教育的新课题、一门新兴学科——绿色化学的倡导,无机化学实验是化学专业的启蒙实验课,如果可以与绿色化学思想融会贯通,达到无机化学实验绿色化,对提升学生的环保危机与使命感,建立绿色化学的观念,有及其重要的意义。同时,还可以培养学生的科学环境与资源观念。该文参照绿色化学原则,化学药品使用时参照5r规则(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次为:远离危险品、降量使用、循环使用、反复使用和再生,对怎样贯彻其无机化学实验的绿色化做了分析讨论。 一、寻找替代品 按照绿色化学的思想,在源头上防止污染源,按照实验目的,在可以实现相同教学成效的要求下,找寻替代品,最好用低毒、无毒化学试剂替换有毒的化学试剂。 举个简单的例子,多相离子平衡的实验,是遵循溶度积思想,平衡移动原理实现沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化、分步沉淀。遵循实验基理与绿色化学的思想,再次选择沉淀离子、沉淀剂,且对以往实验及改进后的实验,展开比较分析, 最终的实验结果表明:其改进后的实验结果很好,且现象也显著,可以实现实验的目的,且降低了有毒的物质的使用、排放,致使无机化学实验初步实现绿色化。 二、推行微型实验 微型化学实验是指微小型的实验仪器里,在实验条件允许的前提下,用比较少的试剂来做的实验,改进实验装置,致使接近微型化,它是绿色化学常用实验手段。它作为在绿色化学指引下,用防止化学污染的新思想、方法、技术,对传统的实验改进、发展的必然的趋势,是化学实验的方法的伟大革新。如:无机化学实验里的性质实验,其以往的做法是在试管里完成,其试剂用量为1ml-2ml。为此采用点滴板的做法,其试剂用量降低为几滴,一样实现实验的效果,大大降低化学药品造成环境污染,将这类实验实现绿色化。 三、发展封闭式实验 一些有剧毒气体生成的实验,采用绿色化学思想,对这类实验改进成封闭的实验,使反应在密闭体系里发生,且在反应体系里对废气处理掉,实现污染零排放。如:制备硫酸亚铁铵,一般用废弃物铁屑做反应物,可是以前实验装置是敞开的,其废铁屑里含硫、磷杂质和硫酸进行反应时,生成h2s、h3p有毒气体,致使实验室飘着刺鼻的刺激性气体,其危害人们的身体健康,这不是绿色化学的原则。为此,我们革新实验的第一步反应,对制备硫酸亚铁仪器改成闭路回收式,用碱性吸收液处理第一步反应生产的h2s、h3p有毒气体,达到污染零排放,改善了实验环境。 四、发展串联实验 串联实验就是根据调节实验计划,其巧妙安置实验顺序,合理利用相关的反应,最好使第一个反应的生成物,转化为接下来实验的反应物,达到实验不间断。如:配制溶液中的稀硫酸能和废铁屑反应,生成硫酸亚铁铵,得到的产品回收利用,用作三草酸合铁制备反应物,其制备的三草酸合铁(ⅲ)酸钾同样又作为三草酸合铁(ⅲ)配阴离子组成、电荷数测定实验的原始材料。另外还有,制备五水硫酸铜时(使用孔雀石),产物可测定无水硫酸铜铁含量以及结晶水含量,也可以进行差热分析。革新实验后,大大降低实验废弃物质排放量,达到无机化学实验的绿色化,大大促进学生对物质间的转化关系得到了解。 五、开发模拟实验 无机化学实验中,关于元素化合物的实验,实验试剂多,排放污染物较多,污染物成分纷杂多样,且污染环境现象严重。另外,学生在实验室进行实验,就是单纯地混合、滴加,学生做完实验后掌握的不牢固,不能达到预期效果。 若把这类实验改进成模拟实验,可以让学生在计算机上模拟、做实验,根据模拟实验的优点,可达到无机化学实验的绿色化,从而帮助学生简明、生动的学习无机化学实验,防止以往无机化学实验,带来的危害人体健康、污染环境问题,一举达到无机化学实验的绿色化。 六、回收利用产物 回收实现实验产物的利用,是实现无机化学实验绿色化的方式手段。依照绿色化学的思想,使实验的生成物回收利用,可以节约药品,且降低、避免有害物进入环境,使环境污染。如:制备硫酸亚铁铵,其实验生成物的硫酸亚铁铵,若把它废弃,将污染环境,且浪费。在实际教学里,先开展硫酸亚铁铵的制备,又把实验产物回收保护起来,其次作三草酸合铁的合成起始物,最终结果是节约实验药品,最主要一点是降低实验废弃物的排放,达到无机化学实验的绿色化。 通过无机化学实验绿色化的探索,我们可以看出,在绿色化学思想的引导下,采取污染全过程控制,可以达到无机化学实验的绿色化。在教学管理角度出发,对制定教学计划、教学方式、教学内容等,各个环节都要照顾到环境保护问题,都要做到绿色化学的要求;在应用到实际教学时,在确保教学效果的基础上,合理的参照绿色化的原则,达到无机化学实验的绿色化。 绿色化学论文:关于中学化学教育中绿色化学教育的探析 绿色化学理念是化学家在研究环境问题时提出的,所谓绿色化学即用现代化学手段去减少或消除对人类健康、生态环境、有害的物质的使用,不产生有毒有害的产物、副产物和废物,它的目的是把化学和化工生产技术路线从“先污染后治理”改变为“从源头上根除污染”,可以说绿色化学是对传统化学的一场革新。我国的绿色化学研究刚刚起步,绿色化学的现论仍不完全为广大化学工作者所了解,中学是人生最重要的学习阶段,在中学阶段开展绿色化学教育有助于培养学生的环境责任感与绿色意识。作为一名中学化学教育工作者,在实际教学中结合当前素质教育对教学的要求,将绿色化学这一重要新信息传递给学生,是一个新的研究课题。 一、中学绿色化学教育的必要性 21世纪是绿色文明的世纪,环境污染的严重性已使人类认识到必须要改变传统化学工业为绿色化学工业。我国是一个新兴的发展中国家,绿色化学对于我国是一个难得的机遇,而要抓住这个机遇就需要千千万万具有绿色意识、懂得绿色化学知识的绿色化学人才,绿色化学教育正是培养绿色化学人才的孵化器,因此,在我国开展全民绿色化学教育已势在必行。 中学教育是人生的最重要的教育,学生的人生观、价值观基本都在这一时期形成。在这个关键时期,绿色意识一旦形成,势必对其一生的社会观产生巨大的影响,因此,在中学教育中渗透环保教育,培养学生的绿色意识是非常重要且必要的。将绿色化学教育融入到中学化学教育中,培养学生的绿色意识、环保意识,就会让全民逐渐认识到化学与环境的关系,了解绿色化学的重要性,在工业中发展绿色化学工业,在生活中选择和使用绿色产品,用绿色化学来造福人类,逐步树立绿色化学的思想,形成环境保护的意识。 二、中学化学开展绿色化学教学的策略 (一)在课堂讲授中渗透绿色化学教理育 课堂教学是教学任务的主载体,是我国中学教育的基本构成部分,课堂讲授中渗透绿色化学教育是最基本的途径。现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教师要在课堂教学中充分利用这些绿色化学素材,将绿色化学教育“适时、适度、适量”地渗透其中。例如在“原电池”的教学中,指出化学电源产生的负面影响,并倡导回收旧电池;在“氮氧化物的产生及转化”的教学中,介绍酸雨和光化学烟雾的危害,以及如何处理汽车尾气的方法;在讲“氮的固定”时,对人工化学固氮、雷雨闪电固氮、豆科植物根瘤菌固氮三种方法进行详细分析,指出人工化学固氮和雷雨闪电固氮都会对环境造成一定的污染,而植物根瘤菌固氮既不消耗能源,也对环境无污染,是最好的固氮方法。 此外,教师在全面把握教材的基础上,可以适当地扩充绿色化学内容,如在介绍三废——大气污染物、酸雨、温室效应等概念时,引导学生从减量减废的角度介绍循环操作、交换剂再生等概念。又如在教学中逐渐渗透原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想。 (二)用绿色化学思想设计、改进化学实验 化学是一门以实验为基础的学科,中学化学包括一系列的教学实验,现行的中学化学教材有60%的知识是通过实验引入的。但是传统的化学实验不可避免地出现这样或那样的污染问题,因此利用绿色化学的新理念对化学实验进行改革,已成为化学教师的共识。根据绿色化学的教育理念,结合中学化学实验的目的、特点和意义,应加强以下几方面的绿色化学实验设计: (1)推广微型实验。采用微型化的仪器装置进行实验,如做硫在氧气中燃烧的实验时,可将硫粉用量从常规的0.5克减少为0.02克,就将二氧化硫生成量从l克减少为0.04克,减少了排污量,另外还可以在集气瓶中装氢氧化钠溶液吸收产生的二氧化硫,防止二氧化硫排放到空气中,减少了二氧化硫对环境的污染。 (2)改进实验。教材中的很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,教师要引导学生在不影响实验结果、观察效果的前提下,对实验加以改进,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染。如考虑到co的毒性,在还原cuo实验中可以连接尾气处理装置;指示剂与酸或碱作用等颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,实验所产生的酸的废液和碱的废液可混合在一起进行中和反应除掉,这样可以减少废液对环境的污染。 (3)加大废弃物的回收、利用,进行绿化教育。如将化学实验产生的各种废物分别放入回收容器内,采用中和、吸收、回收循环利用等方法来处理;如在氯气制备实验中强调了尾气的处理办法;对有机溶剂经处理后再循环利用,采用方法包括以下步骤:1.用活性炭对使用后的有机溶剂进行吸附预处理,活性炭与有机溶剂的重量比为0.1~0.5∶1;2.过滤,除去活性炭,得到预处理后的有机溶剂;3.预处理后的有机溶剂通过提纯回收有机溶剂。与现有技术相比,有机溶剂回收利用方法工艺合理,先利用价格低廉的活性炭对有机溶剂进行预处理,吸附部分杂质后再进行回收处理,操作简单,具有环保、节约等优点。 (4)创意利用废物。引导学生将生活中的一些废物作为化学实验用品,在充分利用废物的同时也减少了污染。如将饮料吸管作气体导管,用废弃的玻璃瓶等制作酒精灯,用一次性输液器做导气管、多用滴管等。 (三)开展形式多样的教学活动 (1)开展多媒体教学 现当代多媒体教学手段集声音、图像、视频于一体,它在优化教学方法、提高教学质量方面发挥着越来越重要的作用,同样的,它在进行绿色化学教育中的作用也很突出,利用计算机多媒体技术科学化仿真实验等能让学生在愉快、振奋的氛围中直观地学习到知识,大大地提高了教学效率。 (2)开展专题讲座 课堂教学显然无法达到让学生从整体上了解绿色化学的目的,举办绿色化学专题讲座是课堂教学的补充教学方法。学校应定期举办与绿色化学有关的讲座,邀请环保局专家来校作专题报告,宣传环保知识。使学生认识到,化学绝不意味着污染,绿色化学作为更高层次的化学值得大家去学习,去探究。 (3)开展社会实践 虽然环境污染问题正日趋严重已经成为了学生的共识,但由于受到应试教育的影响,学生们并没有从感性上认识到环境污染到底有多严重,因此,要开展社会实践活动加深学生对绿色化学的认识。学校负责联络社会机构,指导学生参与实践,让学生走出校门,了解自然,了解我们生存的环境,亲自体验绿色化学问题。例如安排学生对居住的周围环境、工矿企业、大气、土壤、山川等进行参观考察,社会实践活动不仅可以激发学生对环境问题的兴趣,而且还会增强他们对于环境问题的责任感和紧迫感。 总之,通过开展形式多样的教学活动,可以让学生在原本十分紧张的教学课堂里从容地渗透绿色化学教育,从而达到一个较好的教学效果。 (四)教师要更新观念,以身作则 教师队伍水平的高低直接影响着教育的发展,化学教师在绿色化学教育中起着举足轻重的作用,更新中学化学教师的观念是实施绿色化学教育的前提性条件。首先,化学教师要树立可持续发展的价值观,要树立绿色意识,要以人与自然和谐发展的观念来重新认识化学学科,这样才能将教师的观念在教学过程中潜移默化地传授给学生;其次,教师要充分掌握关于绿色化学的知识、理论,这样才能合理地将化学教学与绿色化学有机地结合起来;最后,教师要有良好的素质,良好的实验习惯和实验作风。只有教师的观念更新了,知识丰富了,才能达到传授绿色化学知识,培养学生绿色意识的目的。 三、结束语 绿色化学体现了科学技术与社会的相互作用,绿色化学的提出为化学注入了新的活力,同时也为化学教育中的环境保护教育指明了方向。随着时代的进步,时代的需要,绿色化学必将成为中学化学教育的一个重点。作为中学化学教师应站在这一化学改革的前沿,要树立绿色化学意识,树立可持续发展的观念,要注重绿色化学在中学化学教育中的普及和发展,大胆创新,在课堂教学、实验等方面,始终贯彻绿色化学的思想,让学生了解绿色化学,树立起绿色化学实验意识,促成绿色社会准则和规范的形成。这是一项长期的工作,需要全体教育工作者坚持不懈地努力、探索、实践,绿色化学教育将成为我们永远的教研课题。 绿色化学论文:化学实验与绿色化学教育研究 [摘要] 化学是一门重要学科,与人们的日常生活有着密切的联系。素质教育与新课程改革要求学生除了需要掌握扎实的理论基础,还应具备相应的动手实践能力,以确保自己所学的知识能够被应用于日常生活中,解决各种各样的问题。然而,由于缺乏正确思想的引导,化学实验教学一直以来都处于一种“非绿色”的状态,虽然提高了教学质量,但是实验结果通常会产生污染,给周边环境带来不良影响。在素质教育的要求下,学生需要在化学实验教学之中掌握绿色化学能力。文章对化学实验教学和绿色化学教育进行分析和研究。 [关键词] 化学实验教学;污染;绿色化学教育;化学实验能力 绿色化学又名环境友好化学(EFC)、环境无害化学(EBC)或清洁化学(CC),其本质上是一种先进的教学理念,其要求研究者应用化学技术与化学方法来消除对环境存在污染和不良影响的原料、试剂、溶液、催化剂及各种各样的相关产物与副产物。这种理念非常适用于当前的化学素质教育,学生正处于身体和智力迅速发育的时期,其不成熟的身体对有毒有害物质或废物缺乏足够的抵抗力,若是化学实验中不坚持这种理念,其未来发展必将受到影响。因此,在进行化学实验教学时必须坚持“绿色化学”教育。 1绿色化学概述 1.1绿色化学的定义 从广义来说,绿色化学是一种先进的科学理念,其可以借助化学技术或化学方法来消除化学产品在设计、制造、使用中产生的有毒有害物质,以减轻化学产品对人们健康产生的危害,避免化学污染给环境带来破坏,其从源头上阻止了化学污染的扩散,是当前工业生产领域亟须实行的一种绿色生产理念。从狭义来说,绿色化学可以为学生提供保护,隔绝各类有毒物质、产物或副产物给学生身体带来的伤害,是当前化学实验教学中必须坚持的“教学理念”。以原子反应为例,在绿色化学理念的要求下,所使用的催化剂与溶剂应该是无毒无害的,反应物原料除了需要满足无毒无害的要求,还应该是一种具有可再生性的能源,而反应产物需要兼具可降解性、安全性以及可重复利用性,即使是化学反应的整个过程,也需要采用安全度较高的生产工艺,确保能源的高利用率,只有这样才能确保化学生产的经济性或化学实验的安全性。 1.2绿色化学的原则 (1)从源头上阻断有毒有害物质的产生,而不是在有毒有害物质产生后再行处理。(2)尽可能地使参与反应的物质以及最终生成的物质不对环境和人类健康造成危害。(3)在设计方案中,最好能使所有最初的反应物被嵌入到最终产物之中;反应后的遗留物应没有或尽可能地少,或是没有滞留在环境之中,或是降解为不具有毒性的产物。(4)尽量少用甚至不用分离试剂或溶剂等辅助性物质,若必须用,则应确保其无毒或毒性尽可能低。(5)出于经济性和环境保护的需求,应尽量降低化学反应的能量消耗,或是将反应过程中的临时性修改、基团保护与去保护等非必要衍生过程裁剪掉。(6)若是满足经济性目标且技术上具有可行性,则应选用具有再生性的原料。(7)催化剂应优选具有高选择性的,不建议采取“通过提高反应物配料比”的选择。(8)化学物品应在保持原有功效这一前提下尽可能地无毒或低毒;分析方法应进一步开发,确保做到现场全面监控,以预防有害物质的生成,降低物质因形态变化而产生事故的风险性。 2在化学实验教学中推行绿色化学教育的重要意义 化学作为一门自然学科,以实验为科研教育的基础,我国受科技发展水平和教育理念影响,化学教学依然以传统实验方式为主,教师和学生在实验中消耗大量的药品,使用具有挥发性、易燃性的有毒试剂,进行危险性较大的实验操作,给环境带来污染的同时也给自身健康带来威胁和安全隐患。而为了改变这种“损人损己”的现状,教学工作者必须使化学实验教学走上“绿色化学教育”这一必由之路,通过绿色化学内容来培养学生的绿色意识,使其具备绿色化学实验能力。可以说,推行绿色化学的教育理念,对于实验教学有着非常重要的意义,首先素质教育对“绿色化学教育”有着迫切的要求,其次化学教学需要传播绿色化学的观点,最后学校需要通过绿色化学教育来培养学生的责任感与创新能力,使其能够更好地面对社会与未来。可以说,绿色化学既提高了教学质量,也保护了环境,预防和治理了污染,非常符合当今社会“节能减排”的发展要求。 3在化学实验教学中推行绿色化学教育的具体方法 3.1精选“绿色”实验项目 在传统化学实验中,教师优先考虑的是实验现象的鲜明性,重点在于使学生掌握基本操作技能,诸如最终产物、反应物的污染轻重与试剂、催化剂、产物的毒性则被教师无意识地忽视了,学生或是没有得到保护,或是得到被动的保护,这无疑是不符合素质教育的基本要求的。而在绿色化学教育理念的指导下,教师除了需要保证实验项目中的现象具有鲜明性、学生可以掌握基本的操作技能,其还需要兼顾到实验的“绿色”要求。首先,教师应该以“保护环境、从源头上杜绝污染产生”为出发点来筛选实验项目,将对环境有较大污染的项目予以排除,优选一些污染小的环保型实验,确保实验中的反应物与产物毒性小、污染轻、废物尽量少。以溴苯类实验为例,传统实验通常使用液溴与苯进行化学反应,原材料液溴具有较大的腐蚀性,苯则对人体造血系统有着鲜明的损害作用,基于“绿色化学教育”理念,教师应使用正丁醇与溴化钠两种安全物质替换掉苯与液溴。 3.2为无法替换的化学实验进行“绿化改进” 化学教学需要依照教学大纲进行,其中许多有机化学实验是无法替代的,其与绿色化学理念并不是完全符合的,教学工作者可以基于当前既有的科研成果对项目中的某些设计方案作出改进。 3.2.1使用绿色溶剂 在原有的教材中,柱色谱分离实验所使用的原料为无水苯与乙醚,在化学反应中将邻硝基苯胺与对硝基苯胺进行分离。但是苯的毒性是众所周知的,所以可以按照1∶3的比例使用乙酸乙酯、石油醚制备洗脱剂,同样可以取得理想的分离效果。而在分离亚甲基蓝与荧光黄的化学实验中,若是换用乙醇与水作为洗脱剂,同样可以取得理想的结果。并且,由于所涉及的反应物具有安全性和可重复利用性,所以可以反复进行实验来验证不同混合物浓度、氧化铝高度、探索柱直径给分离结果带来的影响。而结果证明,在1mg荧光黄加1mg亚甲基蓝的样品中滴入4滴1mL剂量、95%浓度的乙醇中,将会在最短的分离时间内获得最明显的分离效果,且所耗费的溶剂量也是非常少的。 3.2.2使用绿色催化剂 在必开的实验中有一种需要制备酯类化合物,教材中记载的催化剂为浓硫酸,这种物质多有酸性废液与反应副产物,其本身则具有强氧化性,污染性大、危险性大。基于绿色化学教学理念,可以使用[SiO2/SO2-4]作为浓硫酸的替代物,既能减少污染,还能提高化学实验的产率,且这种物质还具有可再生利用性。 3.2.3使用绿色氧化剂 有机化学实验———己二酸制备可以将其中的氧化剂进行替换,以达到绿色实验与绿色教学的目的。乙二酸可以用于尼龙-6,6的生产,这种单体的制备通常以硝酸作为实验氧化剂,但是这种物质可以产生氮氧化物等有毒气体,若是使用过氧化氢作为氧化剂,那么所产生的副产物只是水,不具有污染性,也非常安全。 4结论 绿色化学实验与绿色化学教育是素质教育的根本性要求,符合化学实验的发展趋势,学校应将二者有机结合起来,以确保化学教学的安全与无害。 作者:尹永奎 侯雨彤 李莹 师冬菊 张海峰 单位:牡丹江医学院 牡丹江市红旗医院 绿色化学论文:中学化学绿色化学教育实践 随着现代社会的发展和科技的进步,人类的生产活动给环境造成了严重的污染。环境保护已经是全人类的共同目标,环境保护更要从学生抓起。在中学化学教学中,将环保理念和化学教学相结合,实现中学化学教育绿色化,是现代中学教育的新形式,也是未来化学教育发展的主要目标。本文将主要分析和讨论中学绿色化学教育的途径。绿色化学也是无害化学、环境友好化学,在化学反应和实验过程中遵循“原子经济性”的基本原则,在化学反应中获取新物质的同时,充分利用参与反应的每一个原子或者分子,将化学反应产生的环境污染从最开始就进行预防和遏制,实现从最开始到最后的化学零污染和零排放,这对环境保护有着重要意义。因此,在中学实行绿色化学教育,培养学生的环保意识,对于中学绿色化学教学研究工作有着重要的研究价值。 一、绿色化学简介 绿色化学是近十年开始形成并发展起来的,可以说是一个“化学新婴儿”,主要涉及到有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科。最早是1984年由美国环保局提出的“废物最小化”概念,并与在1989年提出的“污染预防”概念相结合,形成初步的绿色化学思想。主要有五大核心:第一是Reduciion———减量,就是减少废气、废水和废物的排放;第二就是Reuse———重复使用,比如化学试验中常用到的催化剂、化学载体等,对这些实验原料进行重复利用,降低成本的同时也能减少废物的排放;第三就是Recycling———回收,能够有效实现节约资源、减少污染、降低成本的要求;第四是Regeneration———再生,也就是变废为宝,能够节约资源、减少污染;第五就是Rejection———拒绝,对于无法替代、回收、再生和重复使用的,有毒副作用、对环境产生严重污染的化学材料拒绝使用。绿色化学不仅具有重要的社会、环境和经济效益,而且能够体现出人类的主观能动性。将化学科学、技术和社会进行有机结合,是化学领域内高度发展的重要产物。作为社会主义建设的接班人,让中学生了解绿色化学,学习绿色化学,是目前中学化学教学的重要目标。 二、实现绿色化学教学途径 (一)宣传绿色化学。首先,教师应该帮助学生树立绿色化学的思想和对待环境问题的正确态度,培养学生解决环境污染的创造力,这就需要教师在化学教学中利用教育资源向学生进行宣传和推广。教师可以从环境保护方面讲解,向学生讲述当今的环境污染现状和我国的环保政策,培养学生对待环境的忧患意识,再利用化学课程的特点,以点带面,介绍环境问题和绿色化学之间的关系。 (二)在化学实验中渗透绿色化学思想。化学实验在化学课程教学中有着重要地位,同时,化学实验也是解决环境污染的重要途径,在化学实验中向学生灌输绿色化学理念,是很有必要的。这就需要教师对传统的化学实验教学进行改革和创新,改变以往化学实验中的污染和浪费行为,改变传统实验中的不良行为。 1.改革试验方式。在化学实验中,对于颜色变化明显的实验可以在点滴板上进行。比如石蕊遇酸会变红,遇碱变蓝,这个实验就可以通过点滴板变色观察得出,简化了实验操作,也节省了实验材料。 2.改进和创造性演示实验。化学实验中会有毒气、爆炸、燃烧、放射等危险元素存在,具有一定的危险性,教师应当采取完善的防护措施或者改进。比如在制备二氧化氮、铜和浓硫酸反应、制备氯气的时候应当连接尾气装置,将实验产生的有害气体通过化学反应消除。如制备氯气产生的氯化氢是附属产品,就可以通过和水反应生成盐酸,盐酸则是化学试验中最常用到的酸性液体之一。对于氢气爆鸣实验,因为该实验危险性较高,为了安全起见,教师可以通过多媒体演示,学生通过视频观看,观察实验过程。 3.正确处理实验废弃物。化学实验产生的废气、废水和废渣等,如果处理不当对环境会造成严重污染,因此教师应当对这些废弃物进行正确处理或者合理利用,不仅能够杜绝环境污染,甚至还可以变废为宝形成有用的化学材料。比如在钠和水反应的实验中,会产生氢气和氢氧化钠,氢氧化钠就可以作为强碱进行回收利用。对于废液的处理,化学实验室一般有专门的废液槽,学生应该将其导入槽内,禁止乱倒。如果废液中含有贵金属,比如做完银镜实验后,试管中的液体含有贵金属银,此时就可以通过置换反应将银提取出来进行回收。 (三)通过作业布置,向学生灌输绿色化学思想。教师在布置化学作业时,可以选择一些关于绿色化学思想的习题,通过作业导航,使学生明确绿色化学思想的深刻含义和具体运用。比如在氢气的制备方法中,让学生通过自己所学到的化学知识,选择一种最节约资源、最经济、对环境污染最小的方案。还可以让学生对每次的实验课进行总结,对于自己认为需要改进的地方,在实验报告中呈现出来,能够促使学生主动参与到绿色化学的教学中来,进而提高教学效率。文章主要就中学绿色化学教育的实践与探究,进行了相关的分析和讨论。首先分析了绿色化学的概念和核心,其次主要就实现绿色化学教学的主要途径展开了详细的论述。总之,实现中学化学绿色教育是一项长期工作,过程是十分漫长的,教师和学生要通过不断努力,从自身做起,树立绿色化学理念,深入贯彻绿色化学思想,落实绿色化学行动,才能使我们的环境保护工作更上一层楼。中学化学绿色化学教育的实践与探究 作者:宋丹 单位:长春市农安县第五中学 绿色化学论文:绿色化学教育渗透 摘要: 绿色化学是环境保护中较为重要的环保理念,是一门前沿的学科,又被称为环境友好化学、环境无害化学以及清洁化学。绿色化学理念主要是通过化学方法、知识、技术等预防和治理环境污染,以此对环境污染进行控制。在高中化学教学过程中进行绿色化学理念的渗透,能提高化学教学效率,并有效增强学生的环境保护意识,推动社会可持续发展。对在高中化学教学过程中渗透绿色化学理念进行探讨。 关键词: 绿色化学理念;高中化学;保护环境 绿色化学是一种重视环境保护的重要理念,在高中化学教学过程中渗透绿色化学理念,一方面有助于学生绿色化学意识的建立,另一方面还能对社会的可持续发展起到推动作用。本研究从高中化学课堂教学方面、实验教学方面、习题练习方面以及课外实践方面对绿色化学理念的渗透进行探讨分析。 一、在高中化学习题训练中绿色化学理念的渗透 在化学教学过程中,为了使学生所学的化学知识点能得到更好的巩固,并提高学生的化学能力,会设计很多化学习题,习题训练是化学教学中较为重要的教学方法。而在习题训练这一教学环节中,进行绿色化学理念的渗透,可以让学生对绿色化学理念有更深刻的了解,让学生在解决实际问题的时候能运用化学知识。所以,在进行化学习题训练时,教师可以设置一些和绿色化学相关的问题让学生进行解答。比如,现在很多年轻群体十分喜欢吃垃圾食品,很多属于油炸类食品,在生产这些食品的过程中会产生很多有毒气体,不仅会造成环境污染,还会损害人们的身体健康,因为其中含有很多致癌物质。所以教师可以为学生设置一些这样的习题:在煎炸食物的过程中会生成C2CHO(丙烯醛),这是一种既有毒又有害的化学物质,那么请问C2CHO的相对分子质量是多少?C2CHO的氧元素质量分数是多少?100gC2CHO中碳元素质量又是多少?学生在这样的习题练习过程中,因为习题本身就与生活紧密联系,能有效激发学生的学习兴趣,有助于教学质量的提高。同时还能帮助学生对绿色化学有更为深刻的理解和认识,树立起良好的绿色化学理念。 二、在高中化学课堂教学中绿色化学理念的渗透 教师在高中化学教学过程中要实现可持续发展的目标,应该对化学教材中隐藏的绿色化学知识点进行全面挖掘和应用,并将化学教学和绿色化学理念进行紧密结合,然后联系生活中的实际生产问题,让学生对绿色化学理念有更深刻的理解和认识,以此逐步培养和增强学生的绿色化学意识。比如,在学习人教版高中化学中与硫酸有关的知识点时,教师要让学生了解硫酸生产的工艺过程,可以通过多媒体播放硫酸传统生产工艺和新工艺两种不同的生产工艺视频,然后教师再指导学生对这两种不同的生产工艺对环境造成的影响进行区别。学生在对硫酸知识点进行学习的过程中就能对硫酸的传统生产工艺过程中产生的废气、废水以及废渣对环境的危害性有清楚的认识。当学生掌握了硫酸生产工艺对环境的危害时,教师为了让学生更好地建立绿色化学意识,可以接着为学生讲解SO2的处理方法,以此进一步提高学生的学习兴趣,并加深学生的记忆。再如,在学习人教版高中化学教材中与空气相关的知识点时,教师可以结合当前已成为人们关注热点的雾霾问题进行教学,指导学生通过资料查阅或者上网搜索资料等了解雾霾的产生原因。这样的课堂教学,将实际问题与化学教材进行结合,能有效提高学生的学习兴趣,不仅能让学生在较为轻松的氛围中掌握所学知识点,还能培养其自主学习能力,使学生的知识面更为广泛,有助于加强学生的绿色化学理念。 三、在高中化学实验教学中绿色化学理念的渗透 实验是支撑化学这门学科的根本,所以教师应该在实验教学中加强绿色化学理念的渗透。很多化学实验中涉及的药品、试剂都会给环境带来一定的污染,教师应该正确引导学生以绿色化学为实验原则,在使用有毒物质进行实验时应该先对其进行处理,还要学会对实验过程中产生的“三废”(废气、废液和废渣)进行处理,以此提高学生应用知识分析和解决问题的能力。比如,在进行尾气吸收处理的时候,应该做好尾气吸收处理装置,选择U型管与碱溶液相连接,对酸性尾气进行吸收处理。 四、在高中化学课外实践中绿色化学理念的渗透 在高中化学教学过程中,不仅需要在课堂上进行绿色化学理念的渗透,还应该在实践活动中体现绿色化学理念。教师可以在教学知识点的基础上,向学生提出与环保有关的问题,指导学生在课余时间进行资料的搜集,并以小组的方式进行环保问题调查。比如,在学习人教版高中化学中与水资源有关的知识点时,教师可以指导学生对水污染的危害以及减少水污染的方法这两个问题进行分组调查。在实际的调查过程中,学生会对水污染造成的危害以及减少水污染的方法进行深入的了解,在强化自身环保意识的同时,还拓展了知识面。此外,为了缓解高中生在繁重的学习任务中出现的学习压力,教师可以根据学生的特点组织各种有关绿色化学理念的比赛,比如,教师可以通过3•15植树节等环保节日进行绿色化学理念的渗透,组织学生植树,并举办手抄报比赛或者与环境保护相关的演讲比赛,以此调动学生参与绿色环保行动的积极性。 总之,在高中化学教学过程中渗透绿色化学理念,既能提高化学教学效率,又能培养和增强学生的绿色化学意识,有助于推动社会建设可持续发展。 作者:王江 单位:四川省绵阳中学实验学校 绿色化学论文:新课程高中绿色化学教育探讨 摘要: 为了提升高中化学教学效率及质量,增强学生的化学素质,本文探讨了新课程理念下高中化学的绿色教育措施,旨在为高中化学教学提供新思路。 关键词: 新课程理念;高中化学;绿色教育 近年来,在我国经济稳健发展的大背景下,高中化学教学已初步取得了发展与进步。与此同时,为了培养更多创新型人才,高中化学教学的重心逐步向新课程理念转变。作为编写教材、日常教学、课堂评估及考试命题的依据,《新课程标准》是国家教育部门管理及评估课程的前提,客观地展现了国家对不同阶段学生知识技能、情感体验、学习方法及价值观念的要求。下面,笔者探讨了新课程理念下的高中化学绿色教育。 一、转变传统理念,重视绿色教育 学校应坚持可持续发展的原则,转变传统教育理念,重视化学绿色教育,进一步扩大资金投入,从根本上认识新课程理念的重要性。同时,学校还要强化本校化学教师的整体素质水平,组织相应的学习培训,切实提高教师的薪资待遇,逐步构建具有本校特色的教师团队,保证教学质量。值得注意的是,化学是一门以实验为主的学科,教材内含有大量的实验教学内容,教师无法通过讲解知识使学生感受到化学试验的魅力。因此,在实际教学过程中,教师要将实验教学与理论教学相结合,最大限度地激发学生学习的积极性,促使学生在大脑中形成完整的知识结构链条,增强学生自主学习的能力。在实际教学中,学校要统一采购化学教学设备,确保教学设备符合国家标准,设立微型化学实验室,逐步构建具有本校特色的化学学习平台,为全体师生创造学习条件。同时,学校还要以各年级为单位组建兴趣小组,如年级化学兴趣小组,并邀请国内外知名化学专家入校演讲,营造严谨的教学氛围。 二、以探究性实验为主,丰富教学方法 从现阶段来看,我国高中化学教学水平仍停留在粗放型教学阶段,一部分学校教学手段落后,教学方法单一,教学效率低下;一部分学校的教学基础薄弱,现有的教学设施无法满足教学的需求。因此,在实际教学过程中,教师应逐步转变教学工作的重心,改变原有教学以教师为中心的原则,坚持以学生为中心,以探究实验为主要内容,以验证实验为辅助内容,丰富现有的教学方法,进一步弥补原有教学模式的不足,创造轻松的学习氛围。这样,有利于教学双方的共同成长,便于学生得出准确的实验报告,巩固教学成果。在实际教学过程中,教师还要鼓励学生善于思考,帮助学生拟定实验步骤,监督学生操作实验仪器,完成实验目标,得出准确的实验报告。同时,教师应重视实验反馈,以实验所得数据为基础,提出具体的实验感悟。 三、规范教学操作,培养良好习惯 受高中生心理发展的影响,教师成为学生学习行为的模仿对象,其教学质量直接影响到学生的学习质量。然而,部分化学教师的教学水平不足,在不同程度上存在教学操作不规范的现象。如桌面凌乱、实验效果差及操作错误等。因此,在实际教学过程中,教师应规范自身教学操作,加大对实验安全性的重视程度,降低实验风险,树立安全隐患意识,逐步培养学生良好的学习习惯。如在实际教学过程中,教师应做到保持实验桌面整齐,试剂取量准确,实验现象显著,从而进一步巩固教学成果,加深学生的印象。如在教学“硫不仅能在空气中燃烧,还能在氧气中燃烧”时,教师可以设置不同的实验背景,区分硫燃烧的颜色。 四、结语 总而言之,随着我国经济的不断发展,城市规模的不断扩大,学校数量的不断增多,高中化学教学水平逐步趋于成熟,为了提升高中化学教学质量及效率,加快高中化学教学方法的变革,实施高中化学绿色教育,能有效提高高中化学的教学效率。 作者:康玉才 单位:青海省西宁市湟中县李家山中学 绿色化学论文:高中绿色化学教育实施 【摘要】 随着教育的不断改革与发展,高中传统的应试教育已经不符合时代的发展,高中教学只有进行教学手段的改革才能够培养出优秀的人才。由于化学的知识点是比较零碎的,因此成为很多学生学习的困难学科。高中化学已经由原来的理论为主,实验为辅,逐渐地改为实用性。化学具有了一定的实用性后,对于激发学生的学习兴趣和帮助学生理解化学知识都有着很大的帮助。高中化学教学的这些改变,需要高中化学教师在教学中给学生渗透一些具有创新性的教学理念,而绿色化学理念就是其中一种。本文分析了绿色化学理念在高中化学教育中的应用,为化学教学改革提供了有效参考。 【关键词】 绿色化学理念;高中;化学教育;化学实验 绿色化学理念是指尽量减少化学研究对于自然环境的污染。经济的迅速发展,使化学化工行业一直污染着环境,严重威胁着人民的生命安全。高中化学教师在教学中运用绿色化学理念,可以给学生宣传一些绿色环保的知识,让学生认识到保护环境的重要性,同时增加化学课堂的实用价值。 一、高中绿色化学教育的特点 绿色化学理念设计的方面是比较广的,既涉及了各种化学化工企业,也涉及了初中高中的化学实验,由此可见,绿色化学理念具有一定的包容性。而高中化学中最常用的就是化学实验,因此最需要注意的也是化学实验设计。实验的设计中不仅要重视环境污染的问题,还要能够妥善处理化学产生的酸性气体、化学废液等。教师和学生在作实验的过程中,都应该具有绿色化学的理念,能够明确和废物对环境的影响,并且找出解决环境污染问题的有效方法。化学教师和学生只有坚持绿色化学的理念,并且把这个理念应用在化学实验课上,才能真正地使化学实验课起到环保的作用,为保护环境做贡献。把绿色化学理念应用到高中化学教学中,是把传统的化学教学分割为环境保护和应试两个部分,以此提高学生的科学文化素养,使学生对科技和经济的快速发展能够有理性的认识。当然绿色化学理念的应用,也将改变传统的化学教学方式,学生将会由原来的被动学习知识,变为主动地学习化学知识。 二、绿色化学理念在高中化学教育中的实施 (一)教师给学生在课堂教学中渗透绿色化学理念 教师是课堂教学的引导者,因此只有教师不断地把绿色化学理念渗透到化学教学中,学生才能深刻地理解绿色化学理念,才能够在化学实验课中考虑到环境问题。在传统的化学实验课上,教师主动给学生设计好实验内容,连接好实验器材,学生只是在一旁观察实验现象。这种实验教学方式是很难提高学生的动手操作能力的,也是很难让学生意识到绿色化学理念的重要性。因此,教师应该改变传统的实验课教学方式,让学生根据书本的要求自己设计实验内容,连接实验器材,最后教师给学生指出实验计划中的一些问题。例如:当在做实验的过程中废气、废液处理的问题上有一些错误时,教师就可以给学生全面的分析问题,然后指导学生进行适当的纠正。教师在指导学生改正错的过程中就能够增加学生对绿色化学理念的印象,从而把绿色化学理念传递给学生。例如:在制乙烯时,用氧化铝代替浓硫酸,可以减少硫酸对空气的污染。还有一种方式能够让学生树立绿色化学理念就是对常见的固、液试剂提出了限量要求,这样不仅能节约实验用品,也能增强学生对绿色化学理念的理解。 (二)合理地进行实验装置的连接 在实验之前,教师要对实验装置进行绿色控制,这样做的目的是减少化学污染,让学生树立绿色化学理念。例如:在二氧化硫的制取过程中,用硫酸和亚硫酸钠反应来制取二氧化硫,教师把尾气通入品红溶液中,品红溶液褪色,然后再用酒精灯加热,这时品红溶液的颜色又重新显现,给学生证明了二氧化硫的漂白性,这时这个现象同时证明产生了二氧化硫。教师通过做这个实验,不仅仅能够让学生更加仔细地观察实验现象,更是一种向学生传递绿色化学理念的有效途径,也是让学生践行绿色化学理念的方式。 (三)用绿色化学理念处理实验废物问题 在化学实验过程中经常产生很多的实验废物,主要包括:废气、废液,或者是药品的残余。这些实验废物的存在,不仅会严重污染环境,还会对人们的生命造成威胁,因此教师应该指导学生对化学实验废物进行科学处理,从而实现化学药品的循环利用。教师可以把化学实验中的一些可以利用的废物再进行二次化学反应,从而实现化学资源的可持续利用。将绿色化学理念应用在高中化学教育中可以实现化学课程教学的改革,能够使学生对化学知识产生浓厚的兴趣。因此绿色化学理念的价值是巨大的,是值得高中化学教育采用的。教师在教学过程中应该不断转变教学观念,创新教学方法,来改变当前化学教学中存在的一些问题。相信绿色化学理念的使用可以实现高中化学教学创新性的发展。 作者:王艳 单位:云南省元江县第一中学
中医药论文:中医药的建筑文化探索 “道生一”:“道”及“道理”,经过对于场地周边情况的分析,重庆市中医院地块西南方向和两高架路沿途为重要的视线方向,在一期工程完成时,建筑群必须在这两个方向有比较完整大气的建筑形态。因此,在设计中形成—条主要的“建筑中轴线”和“一条景观主轴线”来确保建筑群在这两个方向上都能展示整个医院的风貌。同时,秉承传统的思想也确立了我们建筑的基本母型———“U”字型三合院。“一生二”:两个庭院。在这里,建筑中轴线被实体化为“医疗街”,两边是局部底层架空,让轴线两边的“三合院园林景观”能相互渗透,让患者更加“接近自然”、“享受自然”。该部分包含急诊、门诊、医技及部分病床。高效地人性地解决了医院复杂的流线。“二生三”:一期工程由三个庭院组成,两个基本的“U"字建筑母型,一个变异的建筑母型。科研交流培训部分是一期工程的重要功能,在靠近东面主干道的位置设立了这部分的功能,单独设立入口,与医院病患流线分离,比邻医院的医技及部分病床设置,相对是一个安静独立的环境。“三生万物”:“三”及为一期工程,“万物”在这里引申为整个一,二期工程的设计。二期工程主要为康复、住院及医院后勤、制剂办公大楼。建筑轴线在中心节点转折,按南北朝向布置建筑,照顾了周围的道路关系和城市肌理,同样也合围了两个小庭院和一个大庭院,以环境为先,自然为先,尊崇中国传统的审美观念,一种人类回归自然、钟爱自然的情感真实地渗透其中。中医为中国传统文化的精髓。中医学中讲究的“气脉通畅”在重庆市中医院的建筑中均有体现:底层的关键位置的架空,让各个大小庭院间视线相互畅通连续,又以广场、道路、连廊使各个功能块得到互补和渗透,并且融于山水园林的波光绿影之中。脉络和理念的连续性必然性带动了整个医院区的起步和发展,天然之气流动于建筑群落中。 1建筑形象 建筑形象主要包括建筑立面形象和建筑造型,在其中融入中式建筑元素能很好地展示它的中医药特色文化,体现中医药文化的思想特征,使老百姓从建筑本身就知道这是中医药单位,从而起到很好的宣传效果。 1.1建筑立面在中医药机构的建筑立面或建筑造型上采用中式角楼、琉璃瓦等中国元素,并在大门广场树立醒目的名医雕塑、代表中医药符号的塑像,可以产生强烈的视觉冲击,向社会宣传中医药文化,使老百姓很容易分辨中西医文化区别,进而有利于患者选择就诊机构。 1.2建筑外观中医院的外观建筑形式应抓住中医院的文化特色,反映中医院的气质,将其体现于形象设计中。作为中医院,其内涵是博大精深的中医文化,中医学注重“天人合一”、“阴阳五行”和“整体观念”,在中医院建筑规划中宜采用风格典雅的琉璃瓦角楼,其造型秀丽,轮廓优美。与建筑外观设计相呼应,中医院园林环境设计宜采用田园式风格,门诊楼与住院区以典雅的拱形门相联接,各庭园设计应环境优美,水池,假山,荷香,绿树成茵,空气清新,有曲径通幽之感,彰显中国传统文化神韵。患者处在优美的环境中,没有恐惧感,心境平和,心情安定,有利于身体康复。[1] 1.3重庆市中医院建筑形象实例重庆市中医院建筑形象造型中,借鉴中国传统建筑理念,融合古代风景园林精髓,充分考虑原有地形跌宕起伏的山地特点和西部特有的民风民性,重点提炼传统概念中的物质内容和精神功能。活用现代设计手法中对建筑功能的合理分区,建筑流线的自然组织,以及对采光、通风、能源利用等建筑科学的充分重视。在传统空间和元素的基础上进行演变和概括,把建筑、山水、植物有机地融为—体,在有限的空间内,把自然美与人文美统一起来,创造出了一个建筑与自然协调共生,天人合一,中西合璧的综合医疗群体。 2庭院环境 将中医药特色文化融入庭院园林建设中能够有效延伸和扩展中医药文化的外观文化。庭院可作为医院外观建筑的延伸与补充。通过对医院内各功能区域之间的过道的利用,同时加以园林小品、主题文化墙、主题雕塑、名医雕塑、建筑小品、亭榭、山石、盆景、碑刻、地面文化造型、药用植物园等建筑形式可烘托出医院宁静内省的建筑环境和精神空间主题文化[2]。利用医院中医药外观文化的特征和庭院中传统风格与中医药文化信息,整体营造出宽松和谐的传统环境,使缓和享受感增强,有利于对患者进行心灵抚慰和增加安全感,同时也对患者和院内职工都有一种潜移默化的教育作用。庭院建设元素众多,重点一是绿色园林主题中显现中医药文化;二是地面中医药文化造型运用;三是中医药文化历史人物雕塑。庭院中绿化、地面造型、雕塑碑刻等在于传统与中医药文化、造型与周围环境的因地制宜、和谐搭配。 2.1绿色园林中的中医主题绿色是园林永恒的主题。关键还在于中医药文化的有机融入,如药用植物园,其主体对象以药用植物为主,是具有完整档案的药植物活体保育机构;通过园林这个载体,结合中医五行、阴阳、辨证论治、经络学说,天人合一等思想,弘扬了博大精深的中医药文化,充分展示出中医药文化的底蕴。例如以牵牛花为造型,让中医药文化自然融入庭院整体环境;种植金银花、急性子等花期长,既有观赏价值又便于管理的药用植物,也能很好的体现中医药文化元素。 2.2地面造型中的中医药文化主题在医院的地面环境中运用中医药文化造型如悬壶济世的大葫芦、太极图、扁鹊妙手等等[3],适当地采用中医药文化元素可以起到画龙点睛的作用,体现出“悬壶济世,弘扬中医”精神和“医者仁心,普济众生”的行医宗旨,使医院的核心价值以视觉的形式得以外化。 2.3庭院雕塑中的中医文化主题在庭院建设中普遍应用了名医雕塑,其造型的位置、色调、环境、大小及其所体现的人物相关文化信息特征处理得恰当,雕塑人物鲜活灵动不呆滞,摆放位置醒目,能够产生视觉冲击又能融入周围环境,则能发挥良好的中医药文化传播作用。 2.4重庆市中医院庭院设计中的中医药文化主题重庆市中医院建筑继承中国传统文化的设计手法:以“间”为单位构成“单座建筑”,以“单座建筑”构成“庭院”。进而以“庭院”为单元组成各种形式的“建筑组群”。这种组群与周围环境的关系,组群与内部单元之间的关 系,被借鉴到设计当中来。设计以一种平和心态,用含蓄的方式来展现传统,在传统与现代协调的同时,用更合乎现念的语汇来注解我们的建筑,使其既尊重传统文化,又能展现出城市发展的活力。 3院内中医文化装饰 中医院内中医药文化装饰是来访、就医者最直接感受中医药文化氛围的场所[3]。中医院内部装饰主要包括在门诊大厅、走廊、诊室、病房、药房、治未病中心、国医馆等地方,采用文化长廊、橱窗、展柜、墙饰及宣传栏等装饰手法(如图5),因不受外界地理条件等各方面的限制,所以有很大的自主发挥空间,甚至可以弥补中医院在建筑外观和庭院建设中中医文化元素不足的遗憾。 3.1诊疗环境在诊疗环境中,门诊大厅、治未病中心、中药房、国医馆可作为重点,是打造气氛,感受中国医药学文化的主要场所。门诊大厅的文化墙与治未病中心突出“上工治未病”思想的大气布局,中药房药的色调、格式和材质遵循基本标准,国医馆传统装潢大到气势,小到各处办公用品细节都可以渗透中医药文化。只是需要考虑传统装潢的适应区域,在呼吸病房等不需要画蛇添足之处避免院感风险。 3.2院内专科和名医特色介绍医院、专科、名医特色介绍是医疗机构最基本的装饰。院内的文化宣传栏是除电视以外最容易接受的文化传播方式。慢病防治、治未病理念没有前期教育认同的铺垫,就诊者、来访者的自觉行为就难以转化。首先是理念接受才会有来访、就诊行为,直接影响医院事业的发展。同样从上墙的色系、材质、字体等等都应考虑与几千年厚重的中医药文化相配合。内容上若能把宣传的教条式内容换为通俗易懂的解释,能起到更好的宣传作用。 4核心理念物化 核心理念物化在整个医院文化氛围打造中起到的是画龙点睛作用,是整体文化彰显的手段,重点在于:一是中医药文化的经典理念;二是办院宗旨;三是大国医精神。文化墙是其最常见的展示形式,可以在庭院中、也可以在医院大厅、楼层转换等显眼位置,如图6。重庆市中医院在每个病区都设计有中医药文化的经典理念墙、文化墙,以孙思邈《大医精诚》理念为代表的大国医精神是中华民族为医有德的标志,在大厅以浮雕形式做成的“大医精诚”文化墙,如图7;将办院宗旨、院训等粘贴于病区显眼处;将白求恩示范医院铜像放于医院大厅主通道处,如图8,与整体中医药文化氛围融为一体。 5结语 综上所述,医院中医药文化在建筑硬件上的体现需要从医院外观建设、庭园建设、内部装饰三部分共同打造,核心理念物化画龙点睛。让市民走进中医院如同走进中医药文化博物馆,是传播与学习中医药的文化基地,才能真正达到中医药文化传播的目的。 中医药论文:如何加强中医药文化建设促进中医医院和谐发展 中医药文化是中华文化的精华和重要组成部分,是中国特有的医药文化,时代的发展和中医药事业的不断进步也使得中医药文化的内涵和外延不断丰富和完善。中医药文化成为中医院的特色文化,是中医院生存和发展的重要战略资源,也是极其宝贵的物质和精神财富,是中医院实力的提升和竞争力加强的关键因素之一。在新医改的背景下,医院管理者也越来越认识到中医药文化的重要作用。医院文化作为一种先进的管理思想和管理模式日益受到医院管理界的重视,并被逐渐引进到医院的经营和改革实践中。国家中医药管理局为了加快中医药文化的建设和发展,发挥中医药文化对中医院的应有作用,在2009了《关于加强中医医院中医药文化建设的指导意见》和《中医医院中医药文化建设指南》,并于多次在全国中医院进行中医药文化建设试点,推动中医药文化的传承和发展、继承和创新,最终达到提升中医院软实力的重要作用。 1 中医院文化建设的内涵 中医药文化在人类生活中传承了几千年,其天人合一、整体观念、预防保健、辨证论治、平衡调节、以人为本等重要理念和核心价值观具有深厚的底蕴和潜力,而且与现代医学发展的趋势相吻合,并焕发出新的生命力和魅力。因而在现阶段中医院文化内涵建设包括有:医院宗旨、院训、医院精神、医院发展战略以及中医院外在形象标志、员工的行文规范及文化娱乐等在内的精神文化、制度文化、管理文化。陕西中医学院附属医院是国家“七五”期间重点建设的七所中医学院附属医院之一。医院成立于1961年,具有五十多年的建院历史,是一所中医特色突出,集医疗、科研、教学、预防保健、康复服务为一体的大型现代化综合性省级教学医院。近年来,医院在文化建设方面不断深入,吸收各方面的优势文化,逐渐形成具有自身特色的思想理念、价值观念、社会责任、行为规范、团体形象、以及与之相适应的经营方式和行为方式。医院建立了以救死扶伤、患者至上的医院宗旨;精诚仁和、继承创新的院训;以人文本的人文精神、团结协作的团队精神、敢为人先的创新精神、求真务实的实干精神、艰苦奋斗的创业精神、爱岗敬业的奉献精神、刻苦专研的拼搏精神、爱院如家的主人翁精神。以及质量建院、特色兴院、人才立院、科技强院的医院发展战略。 2 中医院文化建设的实践 加强中医药文化建设是彰显中医院特色优势的重要手段。在现阶段中医院发展受到了西医的竞争,甚至是否定,有些中医院出现了萧条的状况。中医院要想在现阶段生存和发展,必须要进行创新式的发展。中医院文化是实实在在的生产力,它以提炼、形象和创新等特有的功能成为医院核心竞争力的重要组成部分,并在新形势下、随着社会的发展变化而不断创新发展。因而中医院应大力加强中医药文化实践建设,发挥其优势。 首先在价值体系上,要根植于中医药整体观理论思维、个性化辨证论治以及“治未病”健康保健方法。使得中医院在医疗技术方面要走不同于西医发展的道路,进行差异化竞争。充分发挥中医药的诊疗优势,弘扬和挖掘中医药的科学内涵、理论体系、技术方法,从整体上把握传统医药的主体特征和特色,保持发扬其精华。陕西中医学院附属医院坚持以中医为主体的办院方向,拥有脑病、骨伤、肿瘤3个国家级重点专科;脑病、心病、眼病、消化科、肛肠、针灸、肾病等7个省级重点专、学科;1个国家中西医结合传染病临床基地。各重点专科在临床诊疗中广泛应用中医推拿、按摩、火罐、艾灸、针刺等传统浓厚的中医特色,广泛应用研制的中药特色制剂,形成了院有专科、科有专病、病有专术、专药的专科建设新格局,并且取得了显着的效果。 其次在医院规范管理上,要将中医药文化的核心价值融入各种规章制度、工作规范以及员工手册的制定和实施过程中;并优化医院环境形象建设,为患者提供合理舒心的医院布局、方面快捷的服务、优美宁静的诊疗环境,使得患者和医院职工都能得到美的享受和心灵的慰藉。陕西中医学院附属医院对医院环境建设进行优化,在医院门前有药王孙思邈雕像巍然耸立,并建设具有特色的综合病区外景、中医文化专栏、中医药文化长廊等特色景区,整个医院绿树成荫、鸟语花香,给患者和医院职工提供了温馨舒适的环境。在医院管理上,医院通过大胆创新,建立了新的经营管理理念和科学规范的管理模式。全面落实医疗质量、医疗安全、医疗服务、医疗费用管理。通过落实科学管理方法,取得了明显成效,医院的门诊量和住院病员数量也大幅上升,病人满意度也得到提高。 最后在精神文化上,坚持以人文本。科学发展观的本质要求是要弘扬人文精神,满足人民日益增长的物质文化需求,促进人的全面发展。以人为本不仅是科学发展观的本质和核心,也是时代精神的主旋律。药王孙思邈认为医者首先必须具有高度的人道主义精神和仁爱之心。孙思邈说:“人命至重,有贵千金,一方济之,德逾于此”:还说“凡大医治病……先发大慈恻隐之心,誓愿普救含灵之苦。”陕西中医学院附属医院秉承以人为本经营理念,始终以追求一流的医疗质量和服务质量作为医院发展的永恒主题,坚持一切以病人为中心,为患者提供高质量的医疗技术、优质的医疗服务。因而,医院提出了“六声”(来时有迎声,走时有送声,治疗时有称呼声,接电话有问候声,操作失误有道歉声,合作后有谢声);“六心”(接待病人热心,解释工作耐心,护理工作细心,听取意见虚心,改进工作诚心,病人家属放心);“九主动”(主动迎接入院病人,主动自我介绍,主动了解检查结果,主动收集资料,主动落实护理计划,主动汇报患者病情,主动巡视病房情况,主动进行健康教育,主动满足病人合理要求)和“感动服务十个点”(爱心多一点,冷漠少一点,微笑多一点,脾气小一点,解释多一点,埋怨少一点,宽容多一点,苛求少一点,沟通多一点,距离小一点)的服务要求。 3 结语 中医药文化的建设和发展是一个长期的、持续的过程,全面加强中医院文化建设是中医院的一项重要任务,也是中医院未来发展的强大动力和坚实基础,通过不断加强中医院文化的内涵和实践建设,提升中医院新形象,提高核心竞争力,促进中医院持续和谐的全面发展。 中医药论文:浅议中医药学校无机化学教学改革 摘要:无机化学是中医药学校中药、中医、药学等相关专业的一门重要的专业基础课,无机化学的教学在中医药学校的整个教学工作中占有举足轻重的地位。学校应根据学生生源状况、职业发展的需要,从教学内容、教育观念、教学方法等几个方面对无机化学教学进行改革,从而培养出适应社会需要的中医药高素质人才。 关键词:中医药;无机化学;教学改革;更新观念 无机化学是中医药学校中药、中医、药学等相关专业的一门重要的专业基础课,它不仅为后续有机化学、分析化学、物理化学、中药化学等相关课程奠定基础,提供必备的思维方法和综合运用能力,还肩负着使学生尽快适应中医药学校的教育模式和学习方法的重要任务。因此无机化学的教学在中医药学校的整个教学中占有举足轻重的地位,对于学校培养适用型人才,由应试教育向素质教育转化起到非常重要的作用。 一、目前中医药学校无机化学教学的现状与存在问题 (一)对学生的分析 目前,我国中医药学校的生源主要是升学无望的初、高中毕业生,且录取时几乎没有分数线。在这些学生中,许多人对化学不感兴趣,基础差、学习目的不明确且学习方法不当,造成有些学生是想学学不会;而有些学生是根本不想学,认为上中职学校毕业后用不到化学,学不学化学无所谓,于是中职学校的化学教学中出现了“教”与“学”不适应的问题,已没有那种“我要学”的现象,使化学教学难上加难。 (二)对教材的分析 目前,大多数中医药学校的无机化学教学内容与学生实际需要不适应,内容繁多、抽象、枯燥、乏味,专业性过强,涉及的化学结构式、反应过程复杂,学生难以理解。且课程安排衔接不当,与专业课内容脱节,这与满足教育转轨的需要、适应学生就业的需求有较大的差距,无法满足学生学以致用、举一反三的实际需求 。 (三)对教师及教法的分析 由于教材的权威性,专业知识的严密性,使教师教学受到制约,对枯燥难记的概念、化学反应必须按教材讲授,以保证化学知识的科学性、规范性和完整性,限制了教师的课堂发挥。化学教学缺乏直观的教学用具,传统教学方法难以动态表述化学结构的变化特点和化学反应过程,而运用多媒体教学时,教师制作课件存在困难,时间不够、水平受限,制作的课件达不到应有的效果。 (四)对无机化学在中医药学校中的地位分析 中医药学校是以一定的专业教育为基础的,这种中等职业教育的特性决定了学生在校期间,专业知识和技能训练是学习的主旋律。为了抓住专业技能这根中职教育的生命线,中职学校在课程设置和平时的教育教学活动中都非常突出“专业课”的地位,人为地使得“专业技能”与“文化基础”之间失去平衡,不重视对学生进行基础文化素质的培养,使化学课缺乏分量,得不到学生重视。 二、中医药学校无机化学教学的改革策略 (一)结合实际调整教学内容,构建适合中医药学校学生发展的教学内容。 中医药学校要根据生源状况、职业发展需要对教学内容进行适当调整。教学内容要注重遵循专业培养目标,淡化化学学科的独立完整性和系统性意识,尽量与本专业其他课程之间紧密联系、互相呼应,既要避免不必要的重复,又要防止重要内容的疏漏;严格把握教材内容的深度、广度和侧重点,突出应用型、技能型教育内容;避免理论与实际脱节、教育与实践脱节、人才培养与社会需求脱节的倾向;注重将中医药领域近年成熟的新理论,以及普遍推广的新知识、新技术、新成果,根据需要吸收到教材中来,体现新的时代风貌。 (二)摆正“专业课”与“化学课”之间的关系。 中职教育要根据学生实际情况来改革、完善化学课教学,提高对化学课教学的认识。化学课教学不仅关系到培养一技之长的“技能型”人才,还关系到培养一专多能的“复合型”人才;不仅关系到学生成为技巧型、应用型人才从而解决就业问题,更关系到学生潜能开发、终身发展的问题。因此,要将化学的教学安排放入整个人才培养方案和整体课程结构中,使化学课真正体现其学科价值。 (三)更新教育观念、改变教学方式,提高学生学习兴趣和学习能力。 无机化学的特点是知识繁杂,有人戏称无机化学为“无理化学”。如果教师不注意更新教育观念、调整教学方式,一本教材、一支粉笔、面无表情地教,那么学生也只会死气沉沉,按部就班,心不在焉地学。在无机化学的整个教学中,教师应立足改革,更新观念,树立教师教是为了学生学的思想。。根据中医药学校的特色、学生的实际情况、听课状态、学习方式,及时调整教学内容,改变教学方法。教师可采取提问、讨论、多媒体教学等方式活跃课堂气氛;采用贴近生活、通俗易懂、趣味性强的实例提高学生学习兴趣;教师还应创造机会让学生发问,加强课堂教学的双向交流,做到教学相长,师生互动。另外,教师还应加强学生的能力培养,教会学生如何学习,教会学生学习的方法,培养学生自学能力和终身学习能力,以适应现代社会不断发展的需要。 (四)多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量。 运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于具有文字、图像、动画、声音、视频,可以刺激学生感观系统,调动学生学习积极性和主动性,并能展示传统教学难以描述的动态变化过程或微观结构。例如:在教授原子的构成、电子云、电子得失、晶体的微观结构时,借助多媒体变小为大,变静为动,把微观粒子扩大为宏观的示意图像,用动画的形式给学生以生动的启示,形象直观,受到较好的教学效果。但是,也不能夸大多媒体的作用,在传统教学模式中,教师凭借嘴、粉笔、黑板,灵活地把握教学进度、充满强烈的感情色彩、及时的反馈与亲切的交流,这是计算机所不能完全替代的。可见,多媒体教学方法与传统教学方法两者各有所长、相互完善。教学中应相互结合、相得益彰,才能提高教学质量。 总之,中医药学校无机化学的教学改革,应适合学生的特点,突出中医药学校的特色,更新教育观念,改变教学方式,现代教学手段与传统教法相结合,才能培养出适应社会需要的中医药高素质人才。 中医药论文:浅谈中医药的心理应激的分析 论文关键词:中医药 心理应激 分析 论文摘要:随着医学模式的转变,目前对心理应激的研究也越来越丰富和深入。通过回顾几年来国内中医药对应激的研究发现,有关心理应激方面的研究起步较晚,虽然系统研究报道不多,但也取得了一定的进展,显示出较好的科研前景。本文拟就近年来中医药有关心理应激方面的研究现状进行简要综述。 心理应激是机体通过认识、评价而察觉到应激原的威胁时引起的心理、生理机能改变的过程。 一、心理应激模型的制作 中医心理应激动物模型的制作理论依据主要来源于中医的脏象理论和七情学说。目前较为成熟的动物模型有“怒伤肝”和“恐伤肾”两种。须惠仁等采用夹尾刺激的方法复制中医肝郁证大鼠模型,但根据中医发病学原理以及其造模的方法,有学者认为该模型应属于急性“怒伤肝”大鼠模型。赵晓林等以束缚制动作为应激源制作“怒伤肝”模型,形成慢性激怒应激反应,此种模型从制作的方法来看,比较符合中医情志致病的特点,具有较好的代表性。 此外,岳文浩等采用电刺激猫“怒吼中枢”(groaning center, GC)和破坏大鼠双侧膈区的方法复制中医“怒伤肝”模型,也具有一定的研究参考价值。“恐伤肾”的模型目前有3种:第一种为猫吓鼠致恐伤肾模型;第二种为人吓猫致恐伤肾模型;第三种为爆竹吓狗致恐伤肾模型。以上3种方法从制作的思路上来讲,比较符合中医病因学理论,体现了中医理论的特色,作为研究心理应激的实验动物模型较为合适。 二、心理应激的研究分析 专家认为,中医的七情学说与现代应激理论在认识的方法上有着相通之处,其扼要模式是一致的(S-R s-外界刺激,R-人体心理性的、生物性的多层面的反应),只是二者所观察层面倾斜的不同而已。中医学注重主观体验的描述而表达为七情,应激理论多侧重于躯体反应的生物学微观指标的检测,二者可以相互补充,相互参照。 目前中医有关心理应激的研究多从肝、肾两脏入手。李峰等依据中医理论,结合现代研究认为在心理方面,中医虽然有“心主神明”之说,但是对于情绪变化,尤其是在调节情志因素(心理应激)引起的各种变化时,人体调节应激反应的核心是肝脏,肝脏通过对气机、血液和情志等的影响,调节人体的应激反应。王朝勋等根据中医理论结合现代生理学研究认为,中医所说的“怒伤肝”与大脑皮层的兴奋及抑制、植物神经特别是交感神经功能、内分泌系统功能等多种因素有关。 在有关“恐伤肾”病理机制的研究,沈雁等观察了3种不同类型的恐伤肾动物模型后发现,惊恐对小鼠、猫和狗的睾丸和脑垂体等组织在形态上均有不同程度的损伤。电镜观察证实,小鼠的睾丸精子成熟过程受阻,脑垂体促性腺激素细胞等均有胞浆内细胞器变性、坏死,细胞核固缩、核溶、坏死等表现。 由此认为,恐伤肾的病理形态上的改变主要在垂体—性腺轴。王米渠等以猫吓孕鼠造成恐伤肾模型,分为一、二、三级恐吓组进行恐的情绪遗传的实验研究,并 移植在遗传行为学研究中,计算二便数量作为恐的情绪度的客观表征。同时创立了独立钢管的行为测试方法,以动物在情绪性的应激紧张状态下站立于钢管顶端的时间作为衡量情绪性的指标。研究结果表明,在插入猫叫刺激后,一、二、三级恐吓组和非恐吓组的亮盒排便反应均有显着性差异,尤其是一级恐吓组二便粒次数量明显高于非恐吓造模组,其大便颗粒亦较非恐吓组小鼠大便颗粒小。在独立钢管试验中,在插入猫叫刺激后,虽然各组独立时间都相应延长,但一、二、三级恐吓组与其他组比较,在统计学上更具有显着性差异。 此外,王慧等观察了镇静安神类的中药对心理应激反应大鼠心血管和内分泌活动的影响。研究发现,此类中药可拮抗大鼠在应激状态下的血压升高,降低心肌缺血基础上的心律失常发生率,缩短心律失常的持续时间,并使血清中的皮质醇和催乳素水平趋于正常。说明镇静安神类的中药具有抗应激的作用,且与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调节作用有关。 三、展望研究 从现代应激理论入手,结合中医的脏象理论和七情学说,探讨中医证候及脏象的本质不仅是一条新的科研思路,而且有着极其重要的现实意义。笔者认为在今后的科研工作中应着重以下几方面的研究。 1、加强理论研究,将中医固有的脏象理论和七情学说同现代应激理论进行有机地结合,从而寻找出研究的切入点和突破点。如中医理论认为心、肝、脾三脏与七情内伤关系密切,而“心主神明”、“肝主疏泄”以及“脾主运化”等功能又是如何调节机体的情绪反应的,其机理如何?物质基础是什么?再者,中医的脏腑虽然是一个系统概念,而心、肝、脾等脏都涉及到调节情绪反应,那么是否存在着一定的具体形态学上的定位?其间有无差异等等都有待于深入研究,同时,在此基础上开展中医不同治则复方的治疗机理研究,通过对药物治疗作用的观察与探讨,不仅有助于进一步反证中医脏象及其病理证候的本质,而且可以更加深入地揭示中医治法方药的某些作用机理。 2、从心理应激角度,开展七情辨证的研究。中医有关七情辨证目前尚未有统一和规范的标准。现代应激理论,任何应激反应都有一个过程,应激反应的不同类型、不同阶段其生理病理也必有差异。结合中医证候的形成及特点,对于应激反应的慢性或反复过程,是否可以进行中医的辨证,即以不同的心理应激源作为病因,以机体应激状态下所表现的症状、体征并结合实验室检测和药物治疗效应作为证候形成的主要要素进行辨证,这些研究对今后中医药防治心因性疾病有着重要的现实意义。 3、以中医病因理论为指导,加强研制符合中医情志致病理论的心理应激动物模型。鉴于中医固有的七情学说,即将不同的情绪反应归属于不同的脏腑,而在实际动物造模工作中,要完全制作出符合中医七情分类的动物模型是极其困难的(不排除采用较高级的实验动物)。因此,今后的工作中,除了可采用一些比较成熟或获得认可的某种具体情绪反应的动物模型外(如“怒伤肝”和“恐伤肾”等),更为重要的是研制出相对较为纯粹的心理应激反应的动物模型,即尽可能地排除躯体性应激反应因素的干扰。 中医药论文:市中医院中医药文化建设实施方案 中医药文化是中华民族优秀传统文化的重要组成部分,是中医药学发生发展过程中形成的精神财富和物质形态,是中华民族几千年来认识生命、维护健康、防治疾病的思想和方法体系,是中医药服务的内在精神和思想基础。中医医院作为中医药文化继承和创新、展示和传播的重要场所,加强中医药文化建设,有利于体现中医医院的基本特征,有利于巩固中医为主的发展方向、更好地保持发挥中医药特色优势、满足广大人民群众对中医药服务的需求,有利于提高核心竞争力。 为促进我院中医药文化发展,我院组织广大职工认真学习了《国家中医药管理局关于加强中医医院中医药文化建设的指导意见的通知》、《中医医院中医药文化建设指南》及相关文件,根据各级卫生主管部门部署和要求,结合我院工作实际,特制定本实施方案。 一、指导思想、基本原则和主要目标 (一)指导思想 中医药文化是中华民族优秀传统文化的重要组成部分,中医医院作为中医药文化继承和创新、展示和传播的重要场所,要以中医药文化为主体,以大力培育和倡导中医药文化的价值观念为核心,融合时代文化特征,在继承传统的基础上创新发展,与时俱进,充分体现中医药文化特色,体现中医医院个性特征和区域文化特征;促进科室建设、技术服务、学术研究、人才培育等各项工作水平的不断提高。 (二)基本原则 坚持突出特色。以中医药文化为主体,融合时代文化特征,在继承传统的基础上创新发展,与时俱进,充分体现我院中医药文化特色。 坚持统筹规划。中医药文化建设与医院总体发展规划相衔接,与医院文化建设相结合,做到价值观念、行为规范、环境形象的有机统一。 坚持因地制宜。按照总体要求,从我院实际出发,制定切实可行的措施,使建设工作充分体现医院个性特征和区域文化特征。 坚持促进发展。紧紧围绕医院改革发展的中心工作,以中医药文化建设促进科室建设、技术服务、人才培养以及科学管理等各项工作水平的不断提高。 (三)主要目标 在价值观念、行为规范、环境形象等方面充分体现中医药文化特色,进一步增强我院中医药文化底蕴,彰显中医药文化氛围,提高中医药服务质量,扩大社会影响,实现物质文明、精神文明、管理文明的有机统一,通过中医药文化建设,使人民群众从诊疗环境、就诊方式、服务态度等方面切实感受到独特的中医药服务。 二、医院文化建设的内容 (一)价值观念 中医药文化的价值观念是中华民族深邃的哲学思想、高尚的道德情操和卓越的文明智慧在中医药中的集中体现,主导着中医医院的基本特征和基本方向。要深入挖掘中医药文化中“医乃仁术”、“大医精诚”等价值观念,认清自身价值需要、价值创造和价值实现的关键,在思想理念、价值取向、培育方针等方面充分体现中医药文化。医生和护士是直接为病人服务的人,必须确立和强化“以人为本”的服务理念,把维护患者的利益放在第一位,做到尊重人、关心人、理解人、帮助人、感动人,通过开展以“一张笑脸、一声问候、一次详细的入院介绍、一张舒适的病床、一壶热水、一个整洁的环境”的活动,为病人提供温馨、细心、爱心、耐心的服务。各科室要在医院价值观念体系中充分体现中医药文化,切实改进科室建设、技术服务、医德医风建设等各方面的工作。 (二)医院宗旨 医院是社会主义精神文明建设的窗口,与人民群众的生命健康息息相关,我院充分认识到这一点,坚持“诚信为本,仁德为先,人性关怀,科技兴院”的宗旨,推动医院文化建设,行风建设,不断提高医院管理水平。 诚信是一个道德范畴,即待人处事真诚、讲信誉,言必信、行必果,本义就是要诚实、诚恳、守信、有信,反对弄虚作假。仁德即是要对患者做到想起所想,急其所急,心系患者。这反映时代特征,具有前瞻性;有利于激发员工的责任感和使命感。 (三)建院方针 年来,我院坚持“科技打造医疗,疗效树立品牌,服务善待患者,关爱铸造人生”方针 ! ,不断强化科技技术含量,引进现代化的诊疗设备,营造专科特点,打造专科优势,为每一位患者提供科学化、标准化、规范化、人性化、现代化的医疗服务。同时,坚持以中医为主的办院方向、保持中医药特色优势的灵魂,不断改进医院各方面工作、增强员工凝聚力。这是提高医院创造力和核心竞争力的源泉,是中医药事业生存和发展的基本保证。 (四)行为规范 1、诊疗行为规范 医务人员要加强法律意识,要尊重病人的知情权、隐私权;在医疗活动中,要遵守卫生管理条例、行政法规和医院的各项规章制度、操作规程,以免造成患者人身损害事件;要规范医疗文书的书写,严格按照要求进行书写;要加强医务人员的责任心,避 免在诊治过程中出现误诊、漏诊等现象发生。2、言语仪表规范 我院医务人员在接待患者和家属时,必须遵循文明服务用语规范,使用“您好”、“请”、“对不起”、“谢谢配合”等文明词语,做到一要有称呼,二要有礼貌,三要用亲切的语言,大力提倡文明敬语,坚决禁止使用禁语。 医生上岗统一着装男性必须配长裤、皮鞋,夏天不得穿大短裤、露脚趾凉鞋。女性也可搭配裙装,裙边不能超过隔离衣下摆。冬天不得穿长统靴上岗,夏天不得穿鞋拖。冬夏装更换按医院统一时间要求,不得擅自更换。隔离衣保持整洁无皱褶,每周换洗一次,特殊情况下随脏随洗。 3、教学传承规范 规范教学传承行为,有利于我院中医文化的发展,也有利于我院人才的培养和医院的长期发展。教学传承规范,是传道授业、学医习业等方面的行为准则,应弘扬中医尊师重教、教学相长的优良传统,老师应为人师表、修身正行,平易待人、乐育英才,乐教敬业、口传心授,因材施教、循循善诱,非其人勿教、非其真勿授、示人规矩不示人以巧;学生应尊师重道、谦逊恭敬,持之以恒、精勤不倦,勤求古训、博采众方,学贵专一、思贵沉潜,继承创新、与时俱进。 4、特定礼仪 我院建立健全保障中医药特色优势充分发挥的医院各项规章制度,将各种行为规范通过制度固定下来,并在此基础上形成具体明确、切实可行的体现中医医院特点的《员工手册》。 同时,将《员工手册》作为重要内容纳入全员培训中,定期开展讲座,并注重培训形式的多样性、趣味性,提高培训效果。将行为规范的执行情况纳入目标管理,制订考核指标,建立奖惩办法,落实考核结果。 我院曾多次开展此类竞赛及考核,在全体员工中开展执行行为规范的先进典型评选表彰活动,立标杆,树典型,发挥先进的模范带动作用。 (五)环境形象 医院环境形象是中医药文化的物质载体,是展示与传播中医药文化的重要方面。我院在进行环境形象体系建设中充分彰显中医药文化,有利于体现中医医院的基本特征;有利于巩固中医为主的发展方向,更好地保持发挥中医药特色优势;有利于实现物质文明、精神文明、管理文明的有机结合,达到医院内部的和谐统一;有利于提高医院的竞争力。 建筑外观和庭院建设 我院占地面积40余亩,建筑面积2万平方米,建筑上采用全新的环保材料,独特的建筑风格,淋漓尽致地体现了“人文关怀”的精神。建筑的色彩,结合中国古代建筑习惯,选用红、黄、米、灰、褐色等,要因地制宜,合理搭配,体现中国传统建筑风格。 庭院中草木茂盛鸟语花香,碧绿的草坪中还有一弯浅浅的小水塘,水中还有小鱼在游动嬉戏,一派和谐景象,尽情展现了一排和谐文化。 内部装饰 我院内部的大厅、走廊、候诊区、诊室,住院部的大厅、走廊、护理站,办公区域等都有许多的装饰品,包括一些国画、毛笔字画等含有中医药元素的陈设及装饰,营造浓郁的中医药文化氛围。 尤其是一些医院发展史和成功病例的展示板,弘扬中医药历史和我院发展历程,同时也让患者更加了解我院的办院理念和中医药治疗的特色。 还有宣传*知识和介绍治疗*的特殊方法,主要是宣传和介绍中医药的基础知识、养生保健方法,以及中医药防治常见病、多发病的方法,常用中药的识别和功效、中药煎煮常识和我院特色治疗方法。 (六)医院标识 标准院名 我院的标准院名为“__中医*医院”,这是医院标识中最直观的基础要素。医院名称按规定经有关部门核准的名称,并由中华医学会会长,中国医学科学院院长吴阶平题写,汉字使用规范,字体端庄易识别,外文字母应规范。 医院网站 我院也通过建立医院网站来扩大医院知名度,宣传中医药文化。网站版面简洁,样式风格非常具有中国风,让人感到中医药的特色,棕色的色彩渲染了古香古色。 三、工作措施 (一)提高认识,加强领导。 医院中医药文化建设是党和政府振兴中医、弘扬民族文化的重要举措之一,不仅对促进文化和谐具有重要的意义,而且对促进人体的和谐、家庭的和谐、社会的和谐均具有不可替代的作用。医院在充分认识开展中医药文化建设重要性的基础上,成立了中医药文化建设领导小组,负责全院的中医文化建设的领导,医务科、护理部和门诊部统筹协调,确保中医药文化建设规划的有效实施;各科室主任负责各科门诊室内、病房的文化建设,门诊楼走廊、大厅由门诊部具体负责,楼外庭院由总务科具体负责,办公楼由医院办公室具体负责,明确工作职责和内容,制定年度工作目标和可持续发展计划,形成职责分明、分工协作、有效落实、逐步推进的医院文化建设责任体系。 (二)形式多样,内容广泛。 加强中医药文化建设,以中医人文关怀促进医患关系和谐,把中医药文化建设成为一项群众性的活动,通过群众喜闻乐见的多种形式,宣传普及中医药文化,一方面充分利用院内会议、学术讲座等各种场合与途径对医院文化进行宣传,以医院网络和宣传栏等作为宣传阵地,采用书法、图版、标语等多种表现形式,切实把中医经典、医德警言警句等富含中医哲学思想内容渗透到医院文化建设中来,开设通俗易懂、形象直观、科学实用的中医药科普教育专栏,介绍中医药的基本知识、诊治原理,普及中医药防病治病知识,宣传与人们日常生活相关的中医药知识、方法、观念,力争使人从中感受到中医药文化氛围,接受中医药文化的 陶冶。(三)加强培训,提高素养。 各职能科室要采取有效措施,对从事中医药文化建设工作的人员进行必要的培训,不断提高其工作能力。加强对职工尤其是青年医护人员的中医药文化以及中华民族传统文化的培训,努力提高全员的中医药文化素养,使其言行、举止、思维、诊疗工作无不体现中医药文化的内涵,鼓励各科室建设富有自身特色的个性化科室文化。 (四)长远规划,持续发展。 中医药文化建设是一项长期而艰巨的工作任务,医院对此要有一个长期规划,建立长效机制,落实科学发展观,力争在今后的发展过程中,从建筑风格、内部装潢、诊疗环境、形象识别等方面入手,通过传统文化元素和艺术手段(书法、绘画等)展现中医药文化,营造中医药文化环境的氛围,体现中医药古朴典雅、简约大方的特色,体现中医院的与众不同。塑造优秀的医院形象,鼓励广大职工积极参与,使长期规划得到具体落实,中医药文化建设不断取得新成果。 (五)加强考核,注重实效。 医院将文化建设列入各科室年度考核目标,定期检查督导,根据调查信息统计及反馈的结果进行阶段评估,重点对理念的认同情况、行为能力的程度、表象文化建设的进度和效果作出评价,制订必要的奖惩措施,切实把这项有利于事业发展,有利于体现医院价值观念的工作,做好、做实、做出成效。 中医药论文:乳腺癌围手术期中医药参与治疗的若干问题探讨 【关键词】 ,乳腺癌 [摘要] 乳腺癌围手术期中医药参与治疗的研究还处于起步阶段。随着乳腺癌的生物学特性不断明了,其治疗观念发生了转变,如手术范围有缩小的趋势、术中可能采用一次性大剂量放射治疗以及术后早期的辅助化疗等,使得围手术期干预因素有所变化。本文就中医药参与乳腺癌围手术期治疗的有关问题进行探讨,以便使其日臻规范并发挥更有效的作用。 [关键词] 乳腺癌; 围手术期; 中西医结合疗法 中医药在参与围手术期处理方面已有许多研究报道,其结果显示中医药有助于提高患者对手术的耐受性,缓解手术创伤和麻醉干扰等带来的副作用,促进术后恢复。随着人们对乳腺癌认识不断深入,乳腺癌围手术期干预也将发生变化,如手术范围有缩小的趋势、术中可能采用一次性大剂量放射治疗以及术后早期的辅助化疗等。中医药参与乳腺癌围手术期治疗的研究至今仍少见报告,目前这一领域的研究还处于起步阶段,且某些问题仍值得商榷。本文就中医药参与乳腺癌围手术期治疗的若干问题进行讨论,以期起到抛砖引玉的作用,使中医药参与乳腺癌围手术期的治疗日臻规范并发挥更有效的作用。 1 乳腺癌“围手术期”的界定 “围手术期”是指以手术治疗为中心,包括术前、术中和术后的一段时间。Dorland医学词典对围手术期解释为:从患者住院准备手术到术后出院的这段时间[1]。国内有学者认为:围手术期是指从确定手术治疗时起,到与这次手术有关的治疗基本结束为止的一段时间。基于上述观点并结合临床实际,我们将乳腺癌围手术期的概念界定为:从确定手术治疗起,至手术后第1周期辅助化疗完成止的一段时间。在乳腺癌的当代治疗概念中,包括在术中和术后早期(1~2周)进行化疗以及新近开展的术中一次性大剂量放疗,用以减少因手术操作引起的癌细胞入血和原发肿瘤切除后残留癌细胞生长活跃所造成的复发转移。而乳腺癌的新辅助化疗因持续的周期较长,不便计入围手术期中。 2 中医药参与乳腺癌围手术期治疗的目的 在我国目前新发现的乳腺癌病例中,ⅡⅢ期患者仍占大多数,各种根治术仍然是当前的主要术式,术后仍有一些并发症的发生;且多数属于中、老年患者,常常伴有并存疾病。围手术期处理的目的在于提高手术的安全性以及患者对手术的耐受性,减少手术对机体的创伤和术后并发症的发生。因此,中医药参与乳腺癌围手术期治疗主要针对以下几个方面:(1)提高患者对手术的耐受性。因乳腺癌患者本虚标实,特别是中晚期患者,正气已亏。手术虽有祛邪之功,却有耗气伤血之虞,通过扶正培本的方法可提高患者对手术的耐受性。(2)并存疾病的治疗。心、肝、肺、肾等重要器官的合并症,需要在手术前进行纠正。(3)处理手术、麻醉带来的副作用。术后机体功能紊乱、疲劳综合征、术后早期的血液高凝状态等,可引起术后并发症的发生,如皮瓣缺血、皮下积液、下肢血栓形成等,影响患者的康复。中医药通过益气健脾、养血生津等法可改善疲劳、增加食欲;通过活血瘀法改善皮瓣血运、减少血栓形成以及淋巴渗液的产生,促进术后恢复。(4)术中、术后放、化疗的减毒增效作用。通过益气养血、滋补肝肾等法治疗骨髓功能抑制,升高周围血白细胞、红细胞和血小板;益气健脾、和胃降逆等法改善化疗所致的恶心、呕吐等消化道反应。 3 中医药参与乳腺癌围手术期治疗的指导原则 3.1 整体与局部相结合 乳腺癌治疗的“整体观念”是基于以下3个方面的认识:首先,目前已公认乳腺癌是一种全身疾病,根据Fisher的生物学理论,在疾病的早期就可能有癌细胞转移入血,并潜伏在骨髓中,当原发肿瘤被切除或机体抵抗力下降时即可迅速繁殖,成为临床所见的转移灶[2]。其次,乳腺癌的局部手术处理依赖于机体全身良好的状态。如患者伴有其他严重疾病,如心、肝、肺、肾、脑血管等重要器官合并症以及糖尿病、甲状腺疾病等,需要控制好上述病情后才能施行手术。第三,乳腺癌局部处理也影响机体的整体状态,如手术创伤和麻醉过程所引起的机体功能性、甚或器质性改变等。因此,手术作为乳腺癌局部治疗的重要方法,也必须服从整体内治法,坚持以“整体观”进行实施,这对中医药参与围手术期的治疗具有极其重要的意义。 3.2 辨证与辨病相结合 辨证论治是中医药治疗疾病的根本大法,也是中医药参与乳腺癌围手术期治疗的根本大法。乳腺癌患者常有不安、恐慌、抑郁、焦躁、孤独感和失败感,再加上对癌症和手术的担忧,往往形成肝气郁滞证;而且手术创伤和麻醉干扰,术后常见脾胃虚弱证、气阴两虚证、气血两虚证。这是辨证论治的基础。然而患者并存疾病的处理以及术后并发症如皮瓣坏死、淋巴渗液、气管插管所致的咽喉部炎症等,又需要我们施行辨病治疗以弥补辨证论治的不足[3]。 3.3 扶正与邪相结合 乳腺癌的发生发展是因虚致实,又因实致虚,形成本虚标实、虚实夹杂的复杂病理过程。在乳腺癌围手术期,正邪变化规律是,术前邪盛正亦盛,术后邪去正亦虚。因此术前以祛邪为主,扶正为辅;术后以扶正为主,祛邪为辅。扶正祛邪是中医药参与围手术期治疗的大法。乳腺癌围手术期邪之来源主要有以下几个方面:术前以癌毒之邪为主;术后癌毒之邪已去,六淫之邪易乘虚而入形成外感之邪;手术也易损伤局部脉络,血溢脉外而形成内伤瘀血之邪。乳腺癌围手术期祛癌毒之邪的方法主要有手术及化疗,手术邪直接而迅速,有着不可替代的地位。祛外感六淫与内伤瘀血之邪的方法主要有解表法与活血法;而扶正的主要方法为健脾益气法、益气养血法等。 由此可见,中医药针对癌毒之邪较常用的“以毒攻毒”法,对可手术的乳腺癌且综合治疗明显进步的今天已不常使用,乳腺癌的围手术期也不宜使用。因此中医药参与乳腺癌围手术期的治疗应在扶正固本大法的前提下,根据具体情况结合不同疗法的特点,本着“急则治其标,缓则治其本”的原则注重扶正与祛邪相结合。 3.4 按期分治 围手术期又分为术前、术中及术后3期。术前处理目的是治疗并存疾病,改善机体功能,增强应激能力,使患者能以最佳的状态进入手术,为手术成功提供保障。术中处理主要集中在全麻过程中生命体征的改善方面,中医药参与的成份相对较少。术后处理目的在于预防和减少手术与麻醉产生的并发症和后遗症,尽快地恢复机体功能,提高患者的生存质量,使患者尽早地康复。各期处理目的不同,其处理方法亦不尽相同,应根据各期不同的特点制订相应的治疗措施。 4 乳腺癌围手术期的中医辨证论治 根据我们多年的临床经验,由于手术与麻醉药物的干预,乳腺癌围手术期的证候会发生相应的变化。术前患者因对肿瘤、手术的恐惧与焦虑,常表现出精神抑郁、失眠、纳差、烦躁等肝气郁滞证与肝郁脾虚证的征象;术中的证候变化多因麻醉药物的干预,使患者出现肢冷、肤白、脉缓等阳气亏虚的表现;术后因手术、化疗药物的干预,患者多出现神疲乏力、少气懒言、面色无华、纳差、脉细等脾胃虚弱、气阴(血)两虚等表现。因此,相应的治疗方法应为:术前以疏肝解郁、疏肝健脾法为主,方药以逍遥散加减;术中静脉给药扶阳固脱,方药以参附注射液为主;术后脾胃虚弱者,治以健脾益胃,方以香砂六君子汤加减;气阴两虚者,治以益气固表、养阴生津,方以生脉散加减;气血两虚者,治以益气健脾养血,方以归脾汤加减。 5 中医药参与乳腺癌围手术期治疗存在的问题 由于乳腺癌围手术期治疗是中医药研究的一个新领域,目前尚处于起步阶段,存在许多急需解决的问题。如缺乏规范的诊疗措施,在乳腺癌围手术期的证候诊断方面目前尚无公认的、规范的辨证标准,也就没有相对固定的治疗方药。在辨证证型和治疗方药上各自为政,不利于疗效的系统评价及推广应用。目前的疗效评价标准不统一[4],需要确立临床疗效评价体系。现代医学的近期疗效指标有疲劳综合征、术后并发症、平均住院日、经济学指标、血液生化、各种量表等,我们理当可以借鉴。在评价临床疗效的研究中,对照组的安慰剂是目前实施的困难之处,汤药的色和味难以与治疗组类似,丸药和胶囊剂可能是解决此问题的方法之一。目前还没有中医药围手术期干预的大样本随机临床试验,因而缺乏可循之经验。 6 展 望 随着科学技术特别是现代医学的飞速发展,不断涌现的新理论、新技术、新方法必将渗透到中医药参与的围手术期治疗研究之中。然而,完善乳腺癌围手术期中医药干预治疗的诊疗体系与疗效评价体系仍然是当前迫切需要解决的问题。此外,乳腺癌术后上肢水肿、皮瓣坏死以及顽固性淋巴渗出等的适宜中医药治疗的技术亦是研究的重点。解决以上问题的措施首先应该成立乳腺癌中医药治疗的多中心协作网络,开展围手术期多中心协作的前瞻性随机临床试验,完善乳腺癌围手术期中医辨证标准和相对固定的基础方药,建立符合中医药特点的临床疗效评价标准。将现代医学的新理论、新技术、新方法整合到中医药参与乳腺癌围手术期的研究之中。如将中药药理学以及现代分子生物学的研究成果引入到乳腺癌围手术期中医药研究中可能推动研究的进度及深度;而将循证医学理念引入到本领域的研究中,从卫生经济学着手,进行成本效果效益的可行性分析,将有益于客观地评价中医药在乳腺癌围手术期治疗中的特色与优势,以便推广运用。 中医药论文:对于中医医院中医药文化建设的几点思考 中医与京剧、书法、武术并称“四大国粹”,中医药是我国灿烂文化的重要组成部分,在国际上有着重大影响,深受中国人民和世界人民的热爱和欢迎。作为基层中医医院可根据群众的需求,结合本地实际和业务发展的需要,进一步加强中医药文化建设,增强群众对中医药的认识,推动中医药的业务不断发展,巩固中医医院管理年活动成果和创建全国基层中医药工作先进单位工作成果,掀起中医药事业发展热潮,以利提升中医药业务技术水平,开创中医药工作新的局面,同时造福社会。基层中医药文化建设是中医药工作的基础和动力,在中医药的传承和发展上具有重要作用,由于底子簿、基础差、起步晚,这项工作的开展有一些难点和问题,可以考虑从以下几个方面入手: 1 组织保障,政策引领,明确重点,统筹兼顾 中医药文化建设是一项长期而艰巨的工作,为切实做好这项工作,医院须成立中医药文化建设工作领导小组,院长亲自挂帅,由专人具体负责,根据《国务院关于扶持和促进中医药事业发展的若干意见》、《关于加强中医医院中医药文化建设的指导意见》、《中医医院中医药文化建设指南》、《全国基层中医药先进单位评审标准》的精神,结合本地实际,制订中医药文化建设的具体计划和规划,明确目标任务和工作要求,针对继往进展慢、内容少、投入低、特色差、措施弱等情况,强调“三个重点”,做到“四个坚持”。“三个重点是”:培育医院核心、完善医院行为规范,优化医院环境形象;“四个坚持”是:一是坚持突出中医药文化特色,在继承传统的基础上创新发展;二是坚持与医院总体发展规划相结合,努力做到价值观念、行为规范、环境形象的有机统一;三是坚持从本地实际出发,从现状、人员、资金、设备、程序、范围、方式方法等多种因素综合考虑,制定切实可行的措施;四是坚持紧紧围绕医院业务发展的中心工作,以中医药文化建设促进医院管理、人才培养、学术研究、学科建设等工作水平的提高。 2 多措并举,扩大宣传,营造中医药事业发展的良好社会环境 中医药是中华民族的瑰宝,蕴含着丰富的哲学思想和人文精神,几千年来人民群众在认识生命、维护健康和防治疾病的过程中形成了天地一体、天人合一、天地人和、和而不同的思想基础、整体观、系统论、辨证论治的指导原则和以人为本、大医精诚的核心价值。从实践来看,中医药文化建设关系到中医药事业的发展,关系到保持发挥中医药特色优势,关系到中医药的传承与创新,关系到人民群众对中医药的认识、理解与支持,关系到千家万户的健康和幸福。中医医院是中医药文化继承和创新、展示和传播的重要场所,更应当从传承发展中医文化的高度,从中医药事业发展的大局出发,充分认识加强中医药文化建设的重要意义。基层中医医院可以结合中医医院管理年活动和创建全国基层中医药工作先进单位,在各级主管部门的强力支持下,扩大宣传,加大中医药文化建设力度,以中医药政策、理论、技术、演变、特色、成果等为内容,院内采取图板、视频、讲座、带教、参观、自学、培训等形式,院外采取城乡义诊、电视专题、知识竞赛、对口支援、理论培训、技术推广、发送资料等形式,丰富内容,形式多样,长期宣教,力求实效。 3 充分做好三项工作,努力夺取中医药文化建设的新成果 新的历史时期赋予了基层中医医院更加光荣的、艰巨的历史使命,必须通过中医药文化建设让中医药事业发展充满生机和活力,得到新的更大的发展。为烘托中医氛围,彰显中医药特色优势,需长期侧重做好三项工作:一是大力弘扬中医药文化核心价值体系,经过广泛深入的研究和实践,普遍认为中医药文化核心价值理念可以概括为“仁、和、精、诚”4个字,即:以人为本、医乃仁术、天人合一、调和致中、大医精诚等,可把这些理念融入到医院发展规划、院训、院歌、规章制度、工作规范、《员工手册》、医院管理及环境形象建设的方方面面,并以多种形式加强宣传教育活动;二是突出中医药特色优势,加强业务建设。主要是招聘中医药院校毕业生,推广中医适宜技术,创办中医特色学科,鼓励中医传承创新,设立中医发展基金,购置中医诊疗设备等,不断探索和完善诊疗行为、医患关系、言语仪表、教学传承、同道相处等方面的行为规范;三是在医院环境形象体系建设上注意突出中医药元素,营造浓郁的中医药文化氛围。在院内显着位置布展华佗、李时珍、扁鹊、张仲景等中医药先辈的图像资料、中医名家名言警句、院训、院歌、中医药防病治病图板等,并向群众制发宣传图册资料;在新院建设上可与设计单位一起进行了整体筹划,在建筑外观、庭院建设、内部装饰、医院标识等方面,以彰显中医药文化为主线。 总之,中医药文化建设需要有良好的内外环境,需要全社会的共同参与,需要加强组织,统筹协调,明确目标,突出重点,细化要求;同时,基层中医医院应在中医药的文化建设及业务发展上积极发挥龙头作用,扶持、带动乡镇 卫生院、社区服务站和村卫生室的中医药业务的发展,使中医中药的影响更加广泛、深入。 中医药论文:对中医医院中医药文化建设的几点思考对 中医与京剧、书法、武术并称“四大国粹”,中医药是我国灿烂文化的重要组成部分,在国际上有着重大影响,深受中国人民和世界人民的热爱和欢迎。作为基层中医医院可根据群众的需求,结合本地实际和业务发展的需要,进一步加强中医药文化建设,增强群众对中医药的认识,推动中医药的业务不断发展,巩固中医医院管理年活动成果和创建全国基层中医药工作先进单位工作成果,掀起中医药事业发展热潮,以利提升中医药业务技术水平,开创中医药工作新的局面,同时造福社会。基层中医药文化建设是中医药工作的基础和动力,在中医药的传承和发展上具有重要作用,由于底子簿、基础差、起步晚,这项工作的开展有一些难点和问题,可以考虑从以下几个方面入手: 1 组织保障,政策引领,明确重点,统筹兼顾 中医药文化建设是一项长期而艰巨的工作,为切实做好这项工作,医院须成立中医药文化建设工作领导小组,院长亲自挂帅,由专人具体负责,根据《国务院关于扶持和促进中医药事业发展的若干意见》、《关于加强中医医院中医药文化建设的指导意见》、《中医医院中医药文化建设指南》、《全国基层中医药先进单位评审标准》的精神,结合本地实际,制订中医药文化建设的具体计划和规划,明确目标任务和工作要求,针对继往进展慢、内容少、投入低、特色差、措施弱等情况,强调“三个重点”,做到“四个坚持”。“三个重点是”:培育医院核心、完善医院行为规范,优化医院环境形象;“四个坚持”是:一是坚持突出中医药文化特色,在继承传统的基础上创新发展;二是坚持与医院总体发展规划相结合,努力做到价值观念、行为规范、环境形象的有机统一;三是坚持从本地实际出发,从现状、人员、资金、设备、程序、范围、方式方法等多种因素综合考虑,制定切实可行的措施;四是坚持紧紧围绕医院业务发展的中心工作,以中医药文化建设促进医院管理、人才培养、学术研究、学科建设等工作水平的提高。 2 多措并举,扩大宣传,营造中医药事业发展的良好社会环境 中医药是中华民族的瑰宝,蕴含着丰富的哲学思想和人文精神,几千年来人民群众在认识生命、维护健康和防治疾病的过程中形成了天地一体、天人合一、天地人和、和而不同的思想基础、整体观、系统论、辨证论治的指导原则和以人为本、大医精诚的核心价值。从实践来看,中医药文化建设关系到中医药事业的发展,关系到保持发挥中医药特色优势,关系到中医药的传承与创新,关系到人民群众对中医药的认识、理解与支持,关系到千家万户的健康和幸福。中医医院是中医药文化继承和创新、展示和传播的重要场所,更应当从传承发展中医文化的高度,从中医药事业发展的大局出发,充分认识加强中医药文化建设的重要意义。基层中医医院可以结合中医医院管理年活动和创建全国基层中医药工作先进单位,在各级主管部门的强力支持下,扩大宣传,加大中医药文化建设力度,以中医药政策、理论、技术、演变、特色、成果等为内容,院内采取图板、视频、讲座、带教、参观、自学、培训等形式,院外采取城乡义诊、电视专题、知识竞赛、对口支援、理论培训、技术推广、发送资料等形式,丰富内容,形式多样,长期宣教,力求实效。 3 充分做好三项工作,努力夺取中医药文化建设的新成果 新的历史时期赋予了基层中医医院更加光荣的、艰巨的历史使命,必须通过中医药文化建设让中医药事业发展充满生机和活力,得到新的更大的发展。为烘托中医氛围,彰显中医药特色优势,需长期侧重做好三项工作:一是大力弘扬中医药文化核心价值体系,经过广泛深入的研究和实践,普遍认为中医药文化核心价值理念可以概括为“仁、和、精、诚”4个字,即:以人为本、医乃仁术、天人合一、调和致中、大医精诚等,可把这些理念融入到医院发展规划、院训、院歌、规章制度、工作规范、《员工手册》、医院管理及环境形象建设的方方面面,并以多种形式加强宣传教育活动;二是突出中医药特色优势,加强业务建设。主要是招聘中医药院校毕业生,推广中医适宜技术,创办中医特色学科,鼓励中医传承创新,设立中医发展基金,购置中医诊疗设备等,不断探索和完善诊疗行为、医患关系、言语仪表、教学传承、同道相处等方面的行为规范;三是在医院环境形象体系建设上注意突出中医药元素,营造浓郁的中医药文化氛围。在院内显着位置布展华佗、李时珍、扁鹊、张仲景等中医药先辈的图像资料、中医名家名言警句、院训、院歌、中医药防病治病图板等,并向群众制发宣传图册资料;在新院建设上可与设计单位一起进行了整体筹划,在建筑外观、庭院建设、内部装饰、医院标识等方面,以彰显中医药文化为主线。 总之,中医药文化建设需要有良好的内外环境,需要全社会的共同参与,需要加强组织,统筹协调,明确目标,突出重点,细化要求;同时,基层中医医院应在中医药的文化建设及业务发展上积极发挥龙头作用,扶持、带动乡镇 卫生院、社区服务站和村卫生室的中医药业务的发展,使中医中药的影响更加广泛、深入。 中医药论文:论中医药对子宫内膜容受性改善作用 1中医药对ER改善作用的实验动物研究 大量的动物实验表明,中医药对实验动物ER有较好的改善作用。经过中医药的应用,可以改善实验动物子宫内膜胞饮突的发育,增加子宫内膜的厚度,改善子宫内膜的血流,并通过调节多种细胞因子、活性蛋白的功能以提高ER,提高受孕率。闫文杰等[15]研究中药助孕方对促排卵和胚泡着床障碍小鼠ER的影响,结果表明,中药助孕方可以提高小鼠LIF蛋白OD值、整合素β3蛋白OD值和妊娠率,认为中药助孕方可以通过上调LIF和整合素β3的表达来改善ER,提高妊娠率。宋殿荣等[16]观察补肾活血方中药对妊娠大鼠ER的影响,结果表明,补肾活血方能明显改善胚泡着床障碍大鼠子宫内膜表面胞饮突的发育,并显着提高子宫内膜整合素β3mRNA的表达,有助于ER的建立,最终提高胚泡的着床率。周惠芳等[17]观察补肾助孕方对大鼠胚胎着床期子宫内膜细胞雌激素受体、孕激素受体及整合素α5、β3蛋白表达的影响,结果表明,补肾助孕方可下调胚胎着床期子宫内膜细胞雌激素受体、孕激素受体的水平,提高整合素α5、β3蛋白水平的表达,改善黄体功能不全状态子宫内膜的容受性,从而创造了良好的受孕环境。陈倩等[18]研究发现紫丹饮(主要由紫河车、丹参、熟地黄等药物构成)含药血清在子宫内膜免疫微环境中可显着促进子宫内膜细胞LIF、血管内皮生长因子(VEGF)的表达,表明中药紫丹饮在子宫自然杀伤细胞(uNK)的旁分泌作用下通过增强ER相关细胞因子的表达改善ER。曹蕾等[19]探讨补肾健脾中药复方对肾虚模型大鼠模型ER的影响及其作用机制,结果发现补肾健脾中药复方能够有效改善肾虚模型大鼠子宫内膜腺上皮细胞功能,调节子宫内膜NK细胞亚群含量,提高内膜LIF表达,从而改善其ER。王振迎等[20]观察寿胎丸加减方(其方药组成:菟丝子100g、杜仲100g、黄芪100g、当归100g等)对超排卵小鼠种植窗期子宫内膜整合素β3蛋白表达的影响,研究表明寿胎丸加减方可提高超排卵小鼠种植窗期子宫内膜整合素β3蛋白的表达水平,改善小鼠子宫内膜的容受性。张雏怡等[21]观察针刺对克罗米芬促排卵治疗的多囊卵巢综合征大鼠ER的影响,结果发现,针刺有上调大鼠子宫内膜雌激素受体、孕激素受体、A10(HOXA10)、LIF蛋白及mRNA表达水平的作用,能显着改善克罗米芬促排卵治疗导致的ER不良状态,促进胚泡着床。 2中医药对ER改善作用的临床研究 关于中医药对ER改善作用的临床研究,已有许多报道。研究显示中医药对ER的改善作用是明显的。 2.1单味中药对ER改善作用的临床研究 苏念军等[22]选用单味中药阿胶30g自月经周期第7天开始给予口服至下次行经或证实临床妊娠为止,期间观察子宫内膜、子宫动脉血流阻力指数(RI)和搏动指数(PI)。结果显示,通过口服阿胶,子宫内膜厚度显着增加,增加值为(3.88±1.54)mm,子宫动脉血流RI和PI明显下降,表明阿胶能增加诱导排卵助孕周期子宫内膜的厚度,加速子宫内膜的增长并改善子宫动脉血供。 2.2中成药对ER改善作用的临床研究 韦艳萍等[23]探讨左归丸对黄体功能不健所致不孕症的治疗作用,设治疗组和对照组,结果显示,治疗组妊娠率(40%)高于对照组(17%)。治疗组中医证候改善程度优于对照组,血清孕酮水平明显高于对照组。认为左归丸可能通过舒肝补肾来升高孕酮水平,健全黄体功能,提高子宫内膜表达,从而影响ER,治疗不孕症。孙振高等[24]通过超声检查评价补肾中药改善超排卵过程ER的临床价值,将进入体外受精-胚胎移植(IVF-ET)治疗周期的不孕患者随机分为两组。选用控制性超排卵方案。分别用二至天癸颗粒(由女贞子、旱莲草、枸杞子、菟丝子、当归等药物组成)联合促性腺激素(治疗组)和单用促性腺激素(对照组)治疗。结果显示,治疗组在改善人绒毛膜促性腺激素(HCG)注射日子宫内膜分型、内膜及内膜下血流、子宫动脉PI和RI方面优于对照组,两组临床妊娠率比较差异有统计学意义。表明在IVF-ET过程中联合应用补肾中药,可改善诱导排卵周期子宫内膜厚度及分型,显着降低HCG日PI和RI,改善ER,提高临床妊娠率。 2.3中药验方对ER改善作用的临床研究 刘雁峰等[25]观察二补助育汤(着名老中医肖承悰教授调治ER低的经验方,由骨碎补、补骨脂、巴戟天、桑寄生、续断等药物组成)对ER的作用,对因ER低造成IVF-ET失败的肾虚型患者,给予二补助育汤服用3个月,结果显示半年随访受孕率为57.1%;治疗后临床症状积分较治疗前有显着改善;治疗后HCG注射日子宫内膜厚度明显大于治疗前,且雌激素水平较治疗前显着升高。表明二补助育汤在改善ER低患者的症状、增加子宫内膜厚度、提高雌激素水平等方面都有较显着的疗效。 2.4中西医结合治疗对改善ER作用的临床研究 李秀然等[26]将促排卵周期不孕症患者随机分为两组,中药组加服助孕增膜方(菟丝子、淫羊藿、熟地、当归、川芎、首乌等),西药组加服戊酸雌二醇。排卵日B超监测显示,两组内膜厚度改善情况无明显差异,中药组对内膜类型的改善情况与西药组相仿,对PI及RI的降低及临床妊娠率优于西药组。提示助孕增膜方能促进子宫内膜生长并改善子宫动脉血供,改善ER,有助于胚胎着床。冉雪梦等[27]将多囊卵巢综合征患者促排卵、联合中药(含当归、白芍、熟地、山萸肉、续断、菟丝子、紫石英等)促排卵,与正常排卵周期妇女的着床期子宫内膜整合素β3进行对比。结果显示,后两者整合素β3表达强且无差异,提示补肾调经中药增强了促排卵后着床期子宫内膜整合素β3表达,改善了ER,有利于孕卵着床。徐淑萍[28]将黄体功能不全性不孕症患者随机分为试验组和对照组。两组均给予黄体酮治疗,试验组加用补肾汤(由紫河车、熟地、巴戟天、菟丝子、丹参、当归等组成)治疗。结果显示,两组治疗后肾虚证候积分低于治疗前,黄体中期血清雌二醇及孕酮水平均高于治疗前;治疗后试验组肾虚证候积分低于对照组,血清孕酮改善程度优于对照组。表明补肾汤联合黄体酮治疗黄体功能不全性不孕症有较好的疗效,其机制可能与提高黄体功能、改善ER有关。连方等[29]探索中药参芪寿胎丸方(由党参15g、黄芪15g、菟丝子15g、桑寄生15g、杜仲15g、川续断15g等组成)治疗黄体功能不全性不孕症的疗效,将黄体功能不全性不孕症患者随机分为参芪寿胎丸联合西药组(试验组)和西药组(对照组),结果显示,试验组临床肾虚症状改善优于对照组;排卵期血小板活化因子(PAF)及黄体中期孕酮血清水平明显高于对照组;试验组服药后黄体中期子宫动脉血流及子宫内膜血流的RI、PI均低于对照组;两组患者服药后黄体中期血清雌二醇水平均较服药前升高。试验组妊娠率高于对照组。表明参芪寿胎丸方治疗黄体功能不全性不孕症有较好的疗效,其机制可能与调节子宫内膜血供,提高黄体功能,改善ER有关。张敏等[30]探讨温肾活血汤联合克罗米芬(CC)促排卵治疗后对ER的影响。结果发现治疗组在内膜厚度、周期排卵率及周期妊娠率高于对照组,未破裂卵泡黄素化综合征(LUFS)发生率低于对照组。表明温肾活血汤能提高CC促排卵治疗后的妊娠率,其机制可能与促进排卵、降低LUFS发生及改善ER有关,其改善ER的效果优于阿司匹林联合CC。 2.5针刺疗法对ER改善作用的临床研究 陈雪梅[31]探索针刺疗法对提高ER的效果,将不孕症患者随机分三组:针刺测试组取穴关元、中极、子宫(双)、三阴交(双)、归来(双)、血海(双),针刺对照组取穴风市(双)、阳陵泉(双)、外关(双)、四渎(双),空白对照组不行针刺治疗。结果显示,妊娠率分别为58.69%、38.29%、33.33%,针刺测试组高于后两组。妊娠组螺旋动脉的血流指数PI、RI均显着低于未妊娠组。结果表明,螺旋动脉的血流指数和ER呈相关性,针刺疗法可以提高ER,进而提高妊娠率。潘碧琦等[32]观察腹丛刺辅助促排卵治疗的效果,该针法施针部位是子宫、附件的体表投影,针之所及,直达病所,具有活血化瘀之功效,发现经施针后的患者RI、PI较未施 针患者明显降低。因此认为腹丛刺可以改善患者盆腔血循环,使血流更为充沛和流畅,排卵率提高,ER和营养条件得以改善,因此妊娠成功率提高,同时流产率降低。 3结语 ER引起胚胎着床障碍的机制,尚未找到特异性的环节或因子。目前西医改善ER的措施有激素、抗凝剂以及手术,临床有一定疗效。中医药在IVF-ET的应用已做出有益的尝试,研究表明中医药对调节ER的作用是肯定的。中医学以其整体观念为指导,辨证与辨病相结合,中药复方调经促孕的作用是多途径、多环节、多靶点的。在临床与基础研究方面,取得了许多可喜的成绩。但也存在许多不足,临床上经验性治疗较多合理但疗效不确切,作用机理尚未十分清楚,而且,对某些研究结果也存在一些不同的看法。在评价ER方面,至今未有统一并公认的指标,也不利于研究的进一步开展,这些问题有待今后不断地解决。 中医药论文:中医药类风湿关节炎教学创新 笔者从事风湿科临床工作多年,本方应用得当,收效颇着,此方若无黄柏、苍术、川芎三药,疗效会明显降低,使用时应加注意。在临床实习课教学中,学生是学习的中心,是知识的主动构建者。由于学生的原有知识结构和经验不同,导致学习具有个性化的特征,因此中医药特色的风湿科临床教学创新探究不仅要考虑到班级的专业特点,比如:中医专业、中西医结合专业、运动康复专业、针灸推拿专业等,而且更要考虑到每个学生的特点,要根据学生的现有水平和个体的差异来确定合适的教学目标。老师应该把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,教师在学生学习中充当指导者和帮助者的角色,教师的一项很重要的任务是创设真是情境,提出高质量的问题。目前的临床实习课教学中,较以往传统老师的讲授与学生的接受而言,形式和内容上已有很大改观,但如何使学生更有兴趣的接受知识,理解、掌握并灵活运用知识,是临床实习课教学老师更为关注的问题。 在教科书中关于川乌这味中药的描述如下:药性:辛、苦,热。归心、肝、肾、脾经。功效:祛风湿,温经止痛。应用:1.风寒湿痹;2.心腹冷痛,寒疝疼痛;3.跌打损伤,麻醉止痛。这些中药书上的知识点对于考试来说,甚是重要,但在临床实习课教学中,这些知识是远远不够的。川乌是一味中医风湿科常用药,笔者在临床实习课教学中,通常给实习医生讲医案的同时,喻方于理,讲授清楚用药的宜忌,让同学们生动地理解并掌握风湿科药物的应用,共同探究中医药特色风湿科临床带教的方法。为了检试乌头的毒性,近代名医张山雷曾以身试之。张氏云:“予曾以天生之乌头附子等分为末,试服二厘,至一小时,力轻浮微茫,如分剂再加,即至眩晕,因知此药先至脑部。”张氏此举,颇有献身精神,深受医界赞誉。古称乌头为“大辛、大热、大毒”之品,乌头的块根中含有乌头碱,有很强的镇痛、镇静作用,但具有强烈的毒性,2~4mL的乌头碱结晶体或2~4mL的乌头酊就可以使人中毒而亡。 乌头碱中毒,病人很快会感到头昏眼花,口舌及四肢发麻发胀,由于乌头碱对迷走神经的强烈兴奋作用,出现口角流涎,恶心呕吐,腹泻,出冷汗,心跳减慢。又由于乌头碱对心脏的直接毒害作用,而表现出各种心律紊乱,甚至出现心室肌肉颤动或心脏停搏。乌头碱对神经系统,特别是呼吸中枢有麻痹作用,出现呼吸困难,手足抽搐,神志不清,二便失禁,血压下降,以致呼吸心跳停止而死亡。乌头的有毒成分为乌头碱,而有效成分也是乌头碱。据日本矢数道明博士研究,发现乌头含有六种生物碱,其中四种是有毒成分,另两种是无毒乌头碱,前四种在高温下,可以被破坏,后两种则不能被破坏。日本研究乌头,是有血的教训的。《头注本草纲目》的作者白井光太郎博士,就是因为乌头碱中毒而献身的。这种用生命换取的教训,在日本国研究中药史上,还是很少的。现在,日本加工无毒乌头的方法很简单,用高压锅加温120度,经过2h就可把有毒成分全部破坏掉[4]。 从上面的两个医案我们不难看出,临床用药是很灵活的。我本人从事临床教学工作多年的经验之一是:学生很喜欢这种灵活的教学方式方法,记忆深刻,学生更愿意主动学习知识,使学生正真意义上成为教学双边关系、临床实践的主动方。中医是一门实践医学,中医风湿科的临床病症更是注重实践。学生学习知识的主动性在中医风湿科的临床病症实践中更显现出尤为重要的作用。注重实践论是从辨证论治,还是遣方用药都能深刻的反映出之一道理。 所以,单单是川乌这一味风湿科最常用的中药来说,都有这么多的知识要理解、掌握、灵活运用,我们临床带教老师的责任还是很重的。医学研究的对象是生命机体的生理活动和病理变化,无论是中医还是西医,不同医学始终存在着各自的局限性,如何取长补短、结合创新变成了又一重要途径。随着中医药特色风湿科临床教学创新的深化,中西医有机结合与互补的临床教学已成为医学生重要的教学环节,它将越来越受到师生的重视。只要我们遵循一定的教学规律,并结合其自身特点,勤于思考,努力探索,就能更好更多的解决学生重书本轻能力、依赖性强,缺乏创造性、灵活性与主动性的问题,能够切实地解决学生在临床学习、实践过程中存在的误区,提高风湿科中西医结合实践教学质量。 中医药论文:中医医院中医药文化建设与思考 1环境形象体系建设 征集确定了院徽、院旗、标准院名、标准色系等医院形象识别系统,并将医院形象识别系统广泛应用于医院信笺、信封、档案袋、贺卡、纸杯等办公用品以及标识标牌各个方面。建成名医堂、养生堂、中医药文化广场、院史馆等中医药文化形象工程。自创设计制作了《中华医药五千年》百平米长卷木刻壁画系列,“诗画中医”木刻文化长廊系列,“大医精诚”、“橘井泉香”、“悬壶济世”艺术铜浮雕、木浮雕文化墙系列,“水墨中医”科普宣传系列,廉政文化东阳木雕装饰挂件系列四大系列文化工程。 2中医药文化科普宣传 中医药文化科普宣传是中医药文化建设的重要内容,是提高广大人民群众对中医药认知度的有效途径。在中医药文化科普宣传工作中,医院以中医中药进农村、进社区、进家庭为切入点,采取群众看得懂、听得懂、易接受、参与度高的形式,积极推广中医药文化。组织医务人员深入农村、社区、企业、学校开展中医药义诊咨询、举办中医药科普讲座、展示中医药科普宣传展板、发放中医药科普宣传资料,面对面解答群众的健康问题,给出健康指导。每年夏季傍晚利用人们聚集广场纳凉休闲时机,组织医务人员在广场开展健康咨询、义诊、播放中医药科普宣传片、组织市民开展健康知识、中医药养生保健知识有奖问答等科普宣传活动,市民参与激情很高,普及效果显着。充分利用广播、电视、报刊、网络等各种手段,向社会广泛传播中医药文化。结合专科专病预防以及养生保健指导,与新闻媒体联合开办《健康有约》、《小穴位、大作用》以及《漫谈中医药》等文化科普栏目,其中系列养生科普宣传作品《漫谈中医药》获得“中医中药中国行大型科普宣传活动组委会”最佳科普作品奖。与当地主流媒体联合策划的主体选题《中医席位》在本市引起市民良好反响。积极组织编印科普着作,先后编印并出版《春夏秋冬养生食谱》、《赵和平临床经验集》、《中药百花赏析》、《诗画中医》等科普系列丛书。 3讨论 核心价值观的形成要在历史中沉淀和团队中提炼。目前医院核心价值观的确定主要有两种方式,一是领导集体研究决定,二是向社会征集。第一种代表少数几个人的意愿,第二种脱离单位实际,这样产生的核心价值观难以得到团队高度认同。核心价值观的形成应该是医院发展历史的沉淀、长期实践的提炼、群体正向价值的聚焦。医院领导层要充分了解医院的历史,从中挖掘推动医院发展的精神特质。要广泛征求员工的意见建议,鼓励员工抒发自己的人生目标和价值取向,从中提炼积极向上价值观。这种总结历史与现实、代表群体意愿的核心价值观易被员工认同,成为共同追求的目标,整个团队目标同心、力量同向,团队的凝聚力、向心力和战斗力的也就形成了。行为规范的养成要在实践中培养。行为规范是医务人员从事医疗活动的行为规则和标准。良好的行为规范的养成,绝非一朝一夕之事,必须通过长期实践和持之以恒的训练。中医医院的医务人员要养成中医人特有的行为习惯,也就是用中医的思维、中医的理论、中医的知识、中医的方法为病人服务。这就需要在工作实践中坚持不懈地强化中医经典的诵读和中医“三基”训练,加强中医药文化以及传统文化的培训,努力提高员工的中医药文化素养,使其思维、言行、诊疗服务处处体现中医药文化的内涵,并养成一种自觉的行为习惯。中医药文化建设要融合地域文化特点。地域文化是指某一地域内人们长期共同生活中逐渐形成的特定文化现象,得到这一地域人们的共同认可,对当地民众的性格养成、人文精神、价值观念、行为方式有着长久而又深远的影响。十堰境内有两大风景名胜,即武当山和汉江。武当山被誉为“天然药库”,世有“十道九医”之说。武当山有丰富的中草药资源,历代医学名家陶弘景、孙思邈、葛洪、李时珍等均来武当山采药修炼。道教的一些养生术,如按摩、行气、调息、导引等被纳入了中医领域。其外丹术应用于现代制药领域,内丹术丰富了现代医疗手段。这里的人们对中医以及中医养生有着高度的认同和特别的喜爱。而汉水文化的公而忘私、牺牲奉献,太和博爱、厚德载物,注重孝道、道德至上,独立求真、不懈探索的文化特征和精神特质与中医药的文化的“仁、和、精、诚”的精神特质是一致的。十堰市中医医院注重将中医药传统文化与地域文化对接,吸纳和融合地域文化的精华和成果,从而培育和发展成具有鲜明个性特征的医院院文化体系。 中医药论文:国内中医药英语着作的发展 【摘 要】本文通过对近年来国内有关中医药英语着作的整理、归纳,从中医药英语教学角度探讨了目前主要存在的一些问题,认为还需要更加全面地开展中医药英语教学及其改革,促进中医药的推广,增强国际交流,同时培养更多全面的中医药人才,有利于中医药的继承和发扬。 【关键词】中医药 英语着作 几千年来,中医药学作为中华民族灿烂文化的瑰宝之一,不但对中华民族的繁衍昌盛做出了巨大贡献,而且直到今天仍起着不容忽视的作用,日益受到世界的重视,对国际医药学产生越来深远的影响。越来越多的国家开始注意到中医药的疗效,越来越多的人开始信任中医药。这为中医药的发展、增强其国际文化地位提供了巨大的空间和潜力。 从2001 年以来,在积极推动英语等外语对公共课和专业课教学进行教学的思想指导下,全国很多中医药院校都开展了相关的研究和实践,取得了一定成效。为了迎接现今时代所赋予的挑战,中医药专业的双语教学无疑势在必行。[1]但有研究显示由于中医药的特殊性,其双语教学也存在一些问题和有待于思考的地方,其中教材和相关着作的缺乏不容忽视。[2]因此本文通过阐述国内相关着作发展情况,从而探讨其中存在的问题和解决办法。 纵观近20 年国内中医药英语翻译着作的发展状况,主要包括以下几个方面: 一、国内中医药相关英文着作 1.丛书系列 1990 年张恩勤主编,上海中医药大学出版社出版了《英汉对照新编实用中医文库》。其中包括《中医基础理论》(上、下册)、《中医诊断学》、《中医临床各科》(上、下册)、《中药学》、《方剂学》、《中医养生康复学》、《中国针灸》、《中国推拿》、《中国药膳》、《中国气功》、《中国名贵药材》、《中国名优中成药》,该套丛书在国内尚属首部。之后1991~1994 年间由高等教育出版社出版,徐象才主编了一套《英汉实用中医药大全》,其中包括《中医学基础》、《中药学》、《方剂学》、《单验方》、《常用中成药》、《针灸治疗学》、《推拿治疗学》、《医学气功》、《自我保健》、《内科学》、《外科学》、《妇科学》、《儿科学》、《骨伤科学》、《肛门直肠病学》、《皮肤病学》、《眼科学》、《耳鼻喉科学》、《急症学》、《护理》、《临床会话》等。2002 年左言富任总主编、朱忠宝等总编译,上海中医药大学出版社出版了一套《(英汉对照)新编实用中医文库》,该套从书包括了《中医基础理论》、《中医诊断学》、《中药学》、《方剂学》、《中医内科学》、《中医外科学》、《中医妇科学》、《中医儿科学》、《中医骨伤科学》、《中医眼科学》、《中医耳鼻喉科学》、《中国针灸》、《中国推拿》、《中医养生康复学》等14 个分册。2001~2006 年间刘公望主编,华夏出版社出版了英文版图书《针灸基础学》、《针灸临床学》、《方剂学基础》、《中药学》、《方剂学发挥》等,同时刘公望于1994 年和2007 年主编了《针灸学基础篇》和《中医临床基础速览(伤寒、金匮、温病)》,均由天津科技翻译出版公司出版。 2.教 材 1998~2000 年间北京中医药大学受国家中医药管理局科技教育司委托,编译了高等中医药院校英汉对照教材,并由学苑出版社出版“普通高等中医药院校英汉对照中医本科系列教材”《中药学》、《方剂学》、《针灸学》、《中医诊断学》、《中医内科学》、《中医基础理论》等系列丛书。在2007 年全国高等中医药院校来华留学生卫生部“十一五”规划汉英双语教材编审会指导下,由人民卫生出版社出版了一套汉英双语教材,包括《中医基础理论》、《中医诊断学》、《中药学》、《方剂学》、《中医内科学》、《中医妇科学》、《针灸学》、《推拿学》、《中医养生学》、《医学基础知识导读》。 3.单个着作 (1)英文 1)中医基础理论 2003 年刘干中、徐秋萍、王台主编《中药基础知识》(英)由外文出版社出版。 2)中医临床 1998 年徐象才主编,外文出版社出版了英文书籍《诸病中医中药外治大全》。2007 年李经纬主编的《中国传统健身养生图说》(英)由外文出版社出版。2003 年谢竹藩编着了《英文中医名词术语标准化》(英)由外文出版社出版。 3)针灸推拿 1981 年Chen Chiu Hseuh 编着《Acupuncture: A ComprehensiveText》。1999 年程莘农主编,外文出版社出版了英文书籍《中国针灸学》。2002 年金义成、彭坚所着《中国推拿学概要》(英)由外文出版社出版。2007 年李鼎原着,上海中医药大学国际教育学院编译《针灸学释难》由上海中医药大学出版社出版。 (2)汉英或英汉 1)中医基础理论 1990 年陈慰中着,俞昌正译《西方的中医五行学说(英汉对照)》由学苑出版社出版。2007 年马伟光、和丽生主编《英汉双解简明中医基础理论教程》由云南民族出版社出版。 2)中医临床 3)中药学 2006 年苏子仁、赖小平主编《汉英·英汉中草药化学成分词汇》由中国中医药出版社出版。 4)针灸推拿 4.工具书 二、讨 论 可以看出,在以上出版的中医药英文着作中,丛书系列大致可分为四套,主要为汉英或者英汉双解形式编写。教材主要有两部,基本包括中医药主要科目知识,一部全英文,一部汉英双解。而个人着作最多,全英文形式较少;中医基础理论两部,中医临床三部,针灸推拿五部,主要集中于汉英或者英汉形式出版;中医基础理论两部,中医临床各科及词汇十五部,主要集中于针灸推拿学的着作编写,共有二十八部,中药学仅一部。工具书包括有十六部,均为汉英形式。 1.目前国内中医药英文着作以及普及存在的 问题 (1)专业英语教材:专门针对中医药院校学生学习的中医药专业英文双语教材还呈现一个短缺状况,尚需进一步编辑完善。 (2)专业英语人才培养:还缺乏一支数量充足,既掌握中医药专业技术,又精通中医专业英语的外向型中医药人才队伍在医疗实践中大力宣传中医药,使中医药难以进入国际医药主流市场,在国外医疗体系中不易取得合法地位和共际认同。 (3)全英文着作:中医药英文着作目前主要还是针对国内相关从事中医药人士的学习,因此编写形式以汉英或英汉双解为主要形式。而以全英文形式编写的着作相对较少;中医药知识全面传播还尚存缺限。 (4)中药学以及其他中医药经典医籍:由于国际社会对于针灸推拿已经比较认同,但对中药学和一些中医经典医籍,如《金匮要略》等的英文着作编写较少,相对限制了有关理论的交流和传播。 2.解决之道 加大对中医药院校学生学习教材的补充和编写,培养更多的中医药专业外向型人才,扩充全英文中医药教材和着作的编写,尤其注重中药学等学科的英文着作发展。以规范英语为核心进行创造,改变以往独立作战、各行其是,既无方便的途径相互交流切磋,也无专门机构加以协调的状态,使中医专业术语的翻译实现标准化、规范化。在高等中医药院校中积极推广加强双语教学的改革,加大既懂中医药专业知识,又有较高英文水平的创造型人才的培养,相互促进,既有利于今后中医药的专业英语教学发展,又有利于中医药着作的继承和发展。 中医药作为中华民族的优秀文化遗产,已经被世界所瞩目,中国作为中医药的根源之地,需要培养一些从事中医药事业优秀的外向型人才,不断宣传中医药文化,使世界更了解中医药,了解中国文化的博大。而这些就需要有更多的中医药英文教材、书籍的编写去宣传发扬,既有助于国内学生和对其感兴趣的人们学习,对于国外友人也可以提供更多机会认识中医药、使用中医药,使中医药不仅为中国人民服务,同时还可以为其他国家的人们的健康做出一定的贡献。 中医药论文:浅谈中医药法的特点及我国中医药立法的问题与对策 【摘要】我国中医药学有着两千多年的发展历史,有着丰富的临床经验,独特的理论体系,卓越的治疗效果,它是中华民族在与疾病长期斗争的过程中积累的宝贵财富,是中华民族优秀文化的重要组成部分。但由于历史、文化等原因,中医的现代化发展受到了强大的冲击和严峻的挑战,该怎样看待中医药?怎样研究中医药?中医药该如何发展?本文从中医药法的基本特征出发,着重分析我国中医药现代化发展中存在的立法问题从而得出相应的对策。 【关键词】中医药法;特点;问题;对策 中医药法是伴随着中医药科学的发展而逐步兴起的一个新兴的法律部门。目前,已成功将中医药立法的国家和地区有新加坡、越南、泰国以及加拿大卑诗省、澳大利亚维多利亚州等,中医在世界范围内的立法呈现出乐观景象。由于各国卫生保健发展的历史背景、社会经济状况及文化背景差异较大,因此中医药立法也有很大差异,但总体上看,世界各国对中医药的立法,都有相同之处。[1] 作为一个新兴的法律部门,中医药法具有许多不同于传统部门法的特点,这些特点使得其有别于其他部门立法而成为一个独立的法律部门。在我国,中医药法就是指由国家制定和认可的,以调整中医药社会关系、保障人们的中医医疗权益为目的的法律规范的总称。与我国其他部门立法相比,我国中医药立法虽起步较晚,但其发展较为迅速,目前,我国中医药法的内容已经涉及到医疗机构、从业人员、中药品种、中医药教育等许多领域,但与此同时,也暴露出了很多的问题。因此,研究中医药法的特点及我国中医药立法现有的一些问题,并探讨完善我国中医药法的途径和对策,无疑具有重要的现实意义。 一.中医药法的特点 作为一个法律部门,中医药法与其他法律部门一样,也具有法律的一般属性,但由于它所调整的是中医药医疗及其发展而引发的各类社会关系,从而决定了其必然具有某些自己的特征。具体说来,主要表现在以下几个方面: (一)综合性 与其他的部门立法相比,中医药法具有很强的综合性。这一点可以从以下三个方面得到说明:首先,就调整对象来看,中医药法的调整对象是中医药社会关系,具体的就是指因中医药教育、认证、医疗、管理、规范、发展而形成的各类社会关系。而这种社会关系是由许多种社会关系共同构成的,所以它是一种综合性的社会关系。其次,调整对象的综合性,决定了中医药法所采纳的调整方法和手段也是具有综合性特征的。再次,从体系上来看,中医药法律体系是一个较为庞杂的法律体系,该体系中不仅包括了其他法律部门中的许多调整中医药社会关系的法律规范以及大量的技术规范、标准和操作规程等等,可见,中医药法律体系也具有明显的综合性特征。 (二)伦理性 伦理道德是医疗活动中必不可少的一个组成部分。由于中医药法的调整对象是中医药社会关系,所以,其在对中医药临床医疗活动调节的过程中必然会涉及到伦理与道德问题。这就要求中医药法做到以下两点,即:它既要对某些传统的伦理道德规则做出评价,同时又要对某些新的伦理道德规则做出评价,以决定是否应予以认同和保护。这样一来,中医药法必须将某些基本的伦理道德原则纳入自身的调整体系,并上升为法律规范;同时对那些违反伦理道德的行为加以禁止。因此,中医药法具有浓厚的伦理性。 (三)科技性 中医药法的调整对象不仅是人与人的社会关系,还包括人类与生物圈即人与自然的关系,因此,中医药法就必须要建立在中医药科学的基础之上,就必须要遵从基本的中医药科学规律,如中医学理论中有整体观念、辨证论治的两个特点,对人体的生理有藏象、精气血津液神、经络、体质学说四部分,以及对疾病、防治的病因、发病、病机学说。[2]中药的基本理论还有中药来源、产地、采集、炮制、性能、功效以及临床应用规律等等。[3]这就是中医药法的立法基础。而中医药科学的技术性决定了中医药法必然也具有科技性的特点。表现在:首先,中医药法必须将中医药科学的某些成果作为自身的内容之一,如我国《中药材生产质量管理规范认证管理办法(试行)》中关于中药等术语的解释就明显是中医药科学成果在中医药法中的反映和体现;其次,在中医药法律体系中,拥有大量的中医药技术标准、规范和操作规程,如我国的《中药材GAP认证检查评定标准(试行)》等。 (四)预见性 中医药法是以保护中医药科学技术的健康发展,维护人民生命健康为目的的,而中医药科学技术的创新和发展本身就具有不确定性。因此,中医药法必须正确预测中医药科学技术的效应,并在此基础上对有关的中医药科技活动作出恰当合理的引导和规制。一方面,中医药法要保障中医药科技工作者的中医药创新权,另一方面,它又要对中医药科技工作者的科技创新权予以必要的约束,对那些可能产生社会危害后果的行为加以严格规制。这就使得中医药法在立法过程中必须特别注重超前立法的原则从而在立法内容上具有极强的预见性。[4] 二.我国中医药立法存在的问题 我国中医药立法起步相对较晚 ,其内容涉及到了医疗机构、从业人员、教育科研、药品监管、中医药标准等领域,虽然拥有了的相关法律法规及技术标准、规范,如《中华人民共和国中医药条例》、《中华人民共和国执业医师法》、《医疗机构管理条例》、《国家中医药管理局中医药标准制定程序规定》、《社区卫生服务中心中医药服务管理基本规范》、《乡镇卫生院中医药服务管理基本规范》、《中医药科学技术进步奖励管理办法(试行)》、《医疗废物管理条例》等等,然而,就总体来看,我国的中医药立法还存在许多问题。表现在: (一)立法步伐滞后,缺乏预见性 立法滞缓是我国各部门立法的一大通弊,在中医药立法领域,这一弊病更加明显和突出。由于历史、文化等原因,我国中医药方面的立法不论从数量还是从广度都比起其他部门法去之甚远,直到1982年才由卫生部制定并颁布了《全国中医医院工作条例(试行)》。再如中医药人才培养方面,我国已有上千年的历史,但建国后相关的法规《人事部、国家中医药管理局关于印发〈执业中药师资格制度暂行规定〉、〈执业中药师资格考试实施办法〉及〈执业中药师资格认定办法〉的通知》却直到1995年初才姗姗而来。这充分暴露了我国中医药立法的滞后性。 (二)法律体系不健全 法律体系是指由一国现行的全部法律规范按照不同的法律部门分类组合而成的一个呈体系化的有机联系的统一整体。[5]总体上来看我国中医药立法体系还远没有健全,甚至严格一点来说,这些立法还难以真正成为一个体系。其主要表现在:在我国中医药法律体系中,还没有一部能够承担起“领头羊”作用的基本法,这就使得我国中医药法群龙无首,难以真正成为一个相互支持、相互配合、内部协调一致的法律体系。 (三)内容不完善 当前,我国的中医药立法对中医药科技活动的规制基本上还只是采用行政法律规制一种形式。表现在具体法律制度上是我国尚未建立中医药科技活动的民商事制度和刑事制度;另一方面,某些有必要法律化的伦理道德原则或规则尚未被纳入我国中医药法之中。例如,知情同意原则等,都显然还没有明确成为我国中医药立法的规则,这也成为影响和制约我国中医药立法内容完善的一个重要方面。 三、完善我国中医药立法的对策及建议 法律并不总是消极地承认现状,它还是对未来社会发展秩序的一种勾画、设计和引导。为此,需要立法者在总结经验、认识现实的过程中,正确把握立法的基本要求和规律,分析事物未来发展的可能性,以便做出科学的预测。[6] (一)国外的中医药立法 1.中医药立法在美国 1971年以后中医针灸在美国出现的“针灸热”,使加州的中医针灸展现了一片前所未有的景象,美国加利福尼亚州适时出台了加利福尼亚州针灸条例和针灸执照法。后来加州在1980年通过了《中医行医规范法案》,该法案对中医的执业行为进行了规范,规定了中医师可以使用的行医方式。目前,在美国针灸是以州法律的形式被列为医疗手段,中医药总体上已逐渐为美国卫生行政部门所接受,并被批准为公众合法的医疗保健手段。[7] 2.中医药立法在澳大利亚 20__年5月3日,澳大利亚维多利亚州通过了《ChineseMedicineBill》(中医注册法案),这是世界上的第一部中医注册法案。该法律执行后,维多亚利州的中医行业已经逐渐洗脱江湖郎中的习气,改变了人们心中根深蒂固的中医生形象,中医师的执业行为走上了规范化管理的轨道。并且,有多家保险公司承保中医治疗保险,包括诊费和针灸费,治疗者可按比例由保险公司偿付在中医药方面就诊、吃药的费用。中医师有资格使用医生(doctor)的头衔,并被赋予处方权。中医同西医一样,具有了平等的法律地位。[8] 3.中医药立法在新加坡 新加坡传统中医药管理局1995年发表了《传统中医药报告书》,对新加坡中医药状况进行了全面总结,并提出了不少可行的建议。20__年国会通过了《中医师法案》,从而确立了中医药在新加坡的法律地位。现在针灸师注册工作已经完成,一些综合性现代医院已设针灸科,新加坡的中医药事业在今后十到二十年内将大幅度发展.[9] (二)我国《中医药法》的立法构想 1.中医药法的名称 关于中医药法的名称,学术界提出了两种主要的选择方案,一种方案是制定传统医药法,其中包括行中医药、民族医药与中西医结合等内容;另一种方案是制定中医药法,非中医药的部分不纳入立法范围。在科学上中医药学可以表述为:“以系统科学的理论、方法,研究整体层次上的机体反应状态所形成的防病治病的医学体系。”[10]而西医生物医学的定义是:“以还原性科学的理论、方法,研究人的器官、组织、细胞、分子层次上的结构与功能所形成的防病治病的科学体系。”[11]“中西医结合”不是相对独立、成熟的医学体系。它更不能与中医药学与民族医药学相提并列。而民族医药是中国少数民族的传统医药。其中包括藏医药、蒙医药、维吾尔医药、傣医药、壮医药、苗医药、瑶医药、彝医药、侗医药、土家族医药、回回医药、朝鲜族医药等等。[12]它与中医药也不是同一范畴的事物。所以在界定我国的中医药法的范围上,只包括中医、中药两个方面,不应该包括民族医药和中西医结合的部分,即采用第二种方案。 2.中医药法的宗旨及基本原则 1)我国中医药法的宗旨应该是:保护人体健康,继承和发展中医药学,保障和促进中医药现代化、国际化发展步伐,支撑中医药事业的全面、快速、协调发展。以往法律原则总是把人的本位置后,而中医药法则应该把保护人体健康放在首位 ,这不仅是由于本法的性质决定的,更是由于现代法学人文精神、以人为本理念的体现。只有保护好了就医者的健康,中医药事业才能在全社会更好的继承与发展,才能更好的进行现代化和国际化。 (2)中医药法的基本原则是贯穿中医药法之中,指导中医药法制定、执行、遵守以及解决医患纠纷的基本准则。笔者以为,我国中医药法的原则大致上有:继承与创新并重原则、中医中药协调发展原则、现代化与国际化相互促进原则、多学科结合原则。具体来说,继承是中医药发展的基础,创新是中医药发展的动力,两者并重,才能更好的发展新思路,探索新方法,开展新实践,争取新突破;中医是中药应用的指针和开发的源泉,中药是中医医疗保健的主要手段,中医中药协调发展,才能使中药研究成果为中医临床服务,促进中医药发展;国际化是现代化的重要目的之一,现代化是国际化的前提和基础,两者相辅相成,所以要互相促进;中医药理论融合了多学科的知识,多学科结合是中医药发展的必然途径,通过多学科、跨领域的发展才能博采众长,有所突破。[13] 3.政府在扶持、发展中医药方面的职责 (1)加大投入 集成国家相关计划支持中医药创新发展,形成项目联动机制。比如可以规定“各级人民政府应当将中医药事业纳入国民经济和社会发展计划,使中医药事业与经济、社会协调发展。应当根据本地区社会、经济发展状况和居民医疗需求,统筹安排中医医疗机构的设置和布局,完善城乡中医服务网络”。[14] (2)政策扶持 制定若干鼓励中医药发展的政策法规,推动适合中医药特点的标准规范的建立与完善,加强中医药知识产权和资源的保护与利用;建立成果、信息管理和推广、共享机制;制定积极的人才政策。条款中可以规定“国家鼓励公民、法人、其他组织及名老中医设立多种形式的中医医疗机构,开展相关诊疗服务”;“国家鼓励中医药开发、研究的国际交流合作,鼓励中医药的医疗、教学、科研机构依法到境外开展医疗及学术交流活动”。[15] (3)组织协调 加强中医药发展战略和机制研究,协调相关部门和各级政府推动本规划纲要的实施,充分发挥区域资源特色和优势条件,积极支持组建以中医药现代化为目标的区域科技协作共同体,引导企业和社会参与,拓展国际合作方式与渠道,通过政府、国际组织、学术团体、行业协会等推进中医药国际化进程。 4.医疗机构 开办中医医疗机构,应当符合国务院卫生行政部门制定的中医医疗机构设置标准和当地区域卫生规划,并按照《中医医疗机构管理办法(试行)》、《医疗机构管理条例》、《医疗机构管理条例实施细则》的规定办理审批手续,取得医疗机构执业许可证后,方可从事中医医疗活动。 5.从业人员以及执业规范 从业人员的规范包括考试和注册、执业规则、考核和培训等方面,我国目前的中医师准入基本上能够贯彻《执业医师法》考试和注册的要求。[16]执业规范应该包括诊疗、继续教育、保护患者、完成病历、紧急救治、知情同意、突发事件的灾害防治等方面。 6.中药的生产、经营、管理制度 由于中药成份的复杂多样性,因此,应该在中药的生产、经营、管理的法律规范上弥补质量控制的不足,充分体现“安全、有效和质量可控”的基本原则。可规定,申请已有国家标准的药品注册,一般不需要进行临床研究。需要进行临床研究的,化学药品可仅进行生物等效性试验;需要用工艺和标准控制药品质量的中成药和生物制品,应当进行临床试验。对一些可能导致品种质量差异的注册申请,应该规定进行临床研究从而保证申请注册的品种上市后的安全和有效。于中药的特殊的用药历史,以及其活性成份的复杂性,有时仅改变一些工艺条件又不足以改变药物的安全性和有效性特征,故需规定,改变剂型或生产工艺时,如果生产工艺无质的改变,可减免药理、毒理和临床的申报资料。 7.教育与科研创新制度 按照我国中医药发展的具体情况,其教育体系可以大致分为三种模式:大学教育模式、继续教育模式、传统师传模式。前两种需要政府加大投入,而后一种有的专家认为已经过时或者不可信,实际上,我国中医药教育事业发展不平衡,这不仅体现在中医药教育投入资金的流向上,更反映在中医药人才培养上,我国中医药人才分布不均,水平层次不一,在农村很多地方主要是传统师传模式,即“乡村中医师”、“民间中医师”,所以政府加大对中医药的投入不是一句空话,而是要在这些方面下大工夫,例如立法中可以将“地方政府通过对乡村中医师、民间中医师进行培训,承认其执业资格,保护其执业行为,并创建相应的执业环境。” 关于科研创新制度,需要建立中医药创新发展平台,如立法可以规定,“国家建立中医药科技创新平台及其运行机制,通过重点研究室(实验室)、临床研究中心和产业化基地建设,以及中医药基础数据库和国际化信息库的建设,促进适应中医药现代化和国际化发展需求的创新体系的建立,提高科技支撑能力。” 8.保障制度 国家可以运用财政补贴、税收减免等优惠政策来促进我国中医药的发展,在地方政府要严格把关,防止将中医药事业经费挪作他用。立法可以规定“国家运用财政补贴、税收减免等优惠政策鼓励扶持中医药事业发展。任何单位和个人不得将中医药事业经费挪作他用。” 9.奖励制度 我国中医药奖励制度可以从下面几个方面进行阐述:(1)奖励范围:学科领域新规律、新事实、新概念的研究成果;中医药的基础理论实质和客观规律研究成果;中医证候、诊法、治疗、针灸、经络、中药防治疾病的机制和原理研究成果;医史文献研究成果;软科学研究成果;标准、信息研究成果。(2)申请途径:其途径可以分为申报和推荐两种。申报是指由个人、集体申报。在推荐中应注意推荐人的范围,例如可以规定由以下单位和专家推荐:①、省级中医药学会及中华中医药学会各专科分会;②、解放军中医药学会;③、中国科学院院士、中国工程院院士;④、卫生部、国家中医药管理局等有关部委局及直属单位;⑤、中国针灸学会、中国中西医结合学会、中国民族医药学会等学会。(3)评审:评审工作实行初审、终审的二审终审制。初审实行差额推荐,终审对初审推荐授予一等奖的项目进行答辨,并实行差额评定奖励项目。申报奖励的项目按创新性、科学性、实践性、他人引用程度等四个条件进行综合评定。(4) 公众监督与争议处理:公示制度,对公布的获奖项目如有发现其有作弊行为的,应该规定其应该追究的法律责任。(5)奖金:可以成立国家中医药奖励基金会,采用基金的方式专门管理和发放中医药奖励资金。 10.法律责任 本法的法律责任对象的主要包括:中医药管理的部门的工作人员、中医医疗机构、中医药教育机构、非法行医的个人。可以规定给予相应的处罚。 (三)行业自治体系的建立——中医药行业协会的引入 根据国际惯例一个具有相同高等教育经历、高超专业技能,执业道德要求较高的专业群体应当实行行业自治,因为行业自治能降低政府管制成本,加强群体自律,更好地为公众服务。而要达到上述目的行业协会必须具有充分的合法性(强制和唯一)和惩戒性,并能在这一基础上做好服务协调、自律和发展工作。 目前我国法律在中医药行业协会的定位问题上没有规定中医师强制加入职业组织的规定,这一点将加大社会的管理成本,也对保护外资医疗机构的中医师权益不利,尤其难以做到从道德上管理医师,因此《中医药法》首先在这一点上有所作为,应当明确中医师加入中医药行业协会的强制性,有了充分的法律基础,则中医药行业协会组织自律、协调、服务、发展的功能就会更好地体现。同时在经济全球化的今天,中医药的知识产权的保护问题也有待解决,运用行业自治组织,学习西方国家的一些成熟经验可以有效的解决这些问题。 中医药论文:中医药大学生人格类型及其归因和应对方式的调查研究 论文关键词:中医药大学生 人格类型 归因 应对方式 论文摘要:目的:探索中医药大学生人格类型差异,及其不同归因与应对方式,为进行针对性心理健康教育提供理论参考。方法:测查河南304名中医院校大学生,采用卡特尔16PF测验、内—外心理控制源量表、应付方式问卷进行测试,对测试有效数据进行聚类分析、单因素方差分析和LSD多重比较分析。结果:所测中医药大学生可分为四种类型,分别为积极型、稳重型、一般型和情绪型,P 0.001;四种类型学生在归因和应对方式上得分差异大多具有统计学意义,P 0.001。结论:所测中医药大学生可分为积极型、稳重型、一般型和情绪型四种类型,每种类型学生具有不同归因和应对方式。 对中医药大学生进行人格分类与归因和应对方式测查,以便更好地了解不同人格特点的学生不同的归因和应对方式,进行针对性教育。 1 对象与方法 1.1 对象 随机调查河南中医学院1~3年级5个专业学生304名,回收有效问卷265份,男生117名,女生148人。其中大一学生90名,大二学生92名,大三学生83名。平均年龄21岁。来自农村222人,城市43人。 1.2 方法 采用问卷法,随机抽样团体测试,让被试完成三个问卷:(1)卡特尔十六种人格因素量表(16PF),包括187道题,16个人格因子。(2)美国社会心理学家Rotter编制,于欣修订的内—外心理控制源量表(I-E量表),包括23个项目和6个插入题[1]。(3)肖计划修订应付方式问卷,包括62个项目,解决问题、自责、求助、幻想、退避和合理化6个因子[2]。 1.3 统计分析 数据采用SPSS10.0统计软件进行统计分析。对测试数据进行K-Means Q型聚类分析、F检验和LSD多重比较分析。 2 结果 2.1 被试与全国大学生常模16PF测评结果比较结果见表1。 表1所示,男生兴奋性、世故性、独立性低于常模,恃强性、幻想性、忧虑性高于常模,差异具有统计学意义。女生恃强性、兴奋性、怀疑性、世故性低于常模,稳定性、有恒性、敏感性、幻想性高于常模,差异具有统计学意义。 2.2 被试人格、归因和应对方式相关分析见表2。 如表2所示,归因与应对方式和人格多个因素具有相关关系,相关具有统计学意义。归因和应对方式具有相关关系,相关具有统计学意义。 2.3 被试人格聚类分析 采用K-Means Q方法进行聚类分析,共迭代10次,将被试分为四类:积极型、稳重型、一般型和情绪型,遗失2例。对四类进行描述统计、F检验及LSD检验(见表3)。由表3可见,四类学生人格绝大部分因素得分差异具有统计学意义,P 0.001,说明此分类较为合理。 由表3可见,a类学生怀疑性、忧虑性、独立性、紧张性诸因素得分最高,乐群性、稳定性、兴奋性、有恒性、敢为性、幻想性诸因素得分最低,敏感性、世故性得分较高(居第二),表明此类学生沉默孤独,忧虑抑郁,易敏感激动,即非智力因素较差,容易陷入不良情绪之中,命名为情绪型,共计57人,占21.5%。b类学生乐群性、聪慧性、稳定性、兴奋性、敢为性、幻想性、世故性诸因素得分最高,忧虑性、独立性、紧张性诸因素得分最低,恃强性、有恒性、实验性、自律性得分较高(居第二),表明此类学生乐群聪慧,情绪稳定,能干自信,又较好胜争优、自律谨严,即智力和非智力品质俱佳,故称积极型,共计63人,占23.8%。c类学生有恒性、实验性、自律性诸因素得分最高,恃强性、敏感性、怀疑性、世故性诸因素得分最低,聪慧性、敢为性、独立性得分较高(居第二),表明此类学生有恒负责、自律严谨,谦逊理智,即心态平衡,行为稳重,命名为稳重型,共计75人,占28.3%。d类学生恃强性、敏感性诸因素得分最高,聪慧性、实验性、自律性诸因素得分最低,其余因素得分基本处于中间水平,表明此类学生较好强固执、感情用事,行为保守,故命名为一般型,共计68人,占25.6%。 2.4 被试不同人格的不同归因和应对方式见表4。 由表4可见,各类学生在归因和应对方式上得分差异大多具有统计学意义。其中,情绪型学生多采用外部归因和退避的应对方式,最少采用求助和解决问题的方式。积极型学生多采用内部归因及解决问题和求助的方式,自责、幻想、退避和合理化得分都是最低。稳重型和一般型学生归因得分居中,能比较理智地分析内外因,应对方式较多采用解决问题,较少求助、自责、幻想、退避和合理化。一般型学生自责、幻想和合理化得分最高,较多求助,解决问题得分与情绪型和积极型差异都具有统计学意义。 3 讨论 所谓“归因”是指对人的行为原因或事情结局进行解释或推测,可分为外部控制点和内部控制点,前者指将行为原因或事情结局归因于外部因素,如客观条件、社会背景、运气或其他人;后者指将行为原因或事情结局归因于个人内部因素,如个人行为、个性和能力。心理学家韦纳研究指出,把失败归因于内就会使人产生内疚和无助感;把失败归因于外,就会产生气愤和敌意[3]。心理学家罗特认为多内部控制的个体通常多有不现实的信念,而多外部控制的个体一般表现出较低自尊和较高焦虑。两种极端在社会适应中会遇到困难和障碍。人们的归因在内外两端的平衡过程也是人格不断完善的过程,即归因具有人格上的差异[4]。应对方式指个体面对挫折或压力时所采用的认知和行为方式[5]。同一生活事件发生在不同个体身上所引起的应对方式不可能完全相同。面临某一生活事件时,采用什么样的应对方式,可能会受到个性特征、情绪状态、生活经验、所处环境的影响[6~9]。对中医药大学生进行人格分类及归因和应对方式的测查,可以了解不同人格特点的学生不同的归因和应对方式,进行针对性教育。 从研究结果看,归因和应对方式与人格的多个因素具有相关关系,归因与应对方式具有相关关系。那么,我们就可以根据不同学生的人格特点及归因和应对方式,采取相应方式教育引导。 从研究结果看,积极型学生情绪稳定,心态积极,聪慧进取,面对困难时能积极解决并适时求助,这类学生可以说是品学兼优、受人喜欢和信赖,但多采用内部归因,将事情结局过多归因于个人的行为和能力容易使这类同学在遇到生活中不可避免的失意和挫折时产生情绪困扰,教育时注意培养其平和宽容心态。稳重型学生自律严谨,谦逊理智,面对事情时能比较理智地分析内外因并积极解决,这类学生心态较平衡,能较好地适应学习和生活环境。一般型学生有着年轻人常有的感情用事和好强固执,同时智商一般,行为保守,面对事情时能比较理智地分析内外因并适时求助,但多采用自责、幻想和合理化的应对方式不利于他们心智健康发展,教育时对他们有必要进行认知调整和行为训练,培养其良好思维和行为习惯。情绪型学生沉默孤独,忧虑紧张,容易陷入不良情绪之中,面对不如意环境时怨天尤人,认为事情结局主要是因为自己运气不好、社会背景差或其他人影响,不是去积极解决和求助,而是退避,自责、幻想和将其合理化。这是一类不易接近却有可能出现问题的学生,应该是教育者重点关注和帮助的对象,对于他们不仅进行情绪认知调整和行为训练,培养积极心态和良好行为习惯,还有必要进行个别心理咨询、团体心理咨询和心理危机干预,帮助他们以积极心态面对生活和学习中出现的各种问题,在生活中表现出成熟的行为方式和稳定的个性特点。 中医药论文:浅谈中医药高等专科学校师资队伍建设探讨 [论文关键词高等中医药教育 师资队伍 建设 [论文摘要]文章提出了高等中医药教育师资队伍建设是发展高等中医药教育的关健所在,从中医药高等专科学校师资队伍存在的问题与其师资队伍的建设举措两大方面阐述了提高其师资队伍建设的根本方法和根本措施。 随着高教管理体制改革深人并成功的推进。为了振兴农村中医药事业,解决农村缺医少药、医药从业人员素质普遍低下的现状,进人21世纪以来,相继有多所中等专业中医药学校升格为中医药高等专科学校。在中专向高专转化期间,由于培养对象和目标的不同,两种层次的教育之间存在着诸多差异,其中师资队伍的建设迫在眉睫,培养和建立一支高素质、有特色的高等中医药教育教师队伍是发展高等中医药教育的关健,是高等中医药学校的一项重大战略任务。而一所学校能否立足社会、市场、产生品牌效应,关键在于是否拥有一支高素质的师资队伍,师资水平决定学校的教学质量和办学水平,决定人才培养质量,反映学校的学术地位和综合实力。建设一支具有良好政治业务素质、结构合理,相对稳定的师资队伍,是教育改革和发展的根本大计。 1师资队伍存在的问题 1. 1教育观念滞后因教师均从中专医学教育体系转换而来,对高等教育的理念、培养目标、教学规律、教学方法和手段知知甚少。教师在教学上更多地沿袭了中专时期的一套教学方法,教学和研究的学术性不强,任课教师缺乏实践经验,动手能力不强,理论和实际脱节。教师下临床没有硬性规定,无法及时掌握医学发展最新动态。 1.2学历职称偏低,年龄偏大因历史的原因,原中专学校仍有大批中专和大专学历的教师,其职称只有中级。加之中专学校受编制的影响,新进教师较少,造成教师年龄结构失衡,有些课程有高级职称断层的现象。 1.3师资来源渠道窄中医学校教育起步均较晚,大部分从原西医卫校改制而来,一方面教师绝大部分来自非师范学院,一方面中医药学院的轻中重西,导致师资整体素质偏低。 1.4继续教育不系统从事中专层次教育的教师,因教育任务繁重,进行医学教育理论学习和实践的继续教育始终是一个薄弱环节。由于半个世纪以来我国课程体系的限制,医学院校教师在校教育中未受过系统的教育理论训练,这就不可避免地对医学教育产生一定的影响。 1.5实验教师素质低创新是人才培养的关键,而创新体系的基础是实验室高职高专人才更需要优秀的实验教师。改革开放以来,实验室及实验教师队伍得到迅速发展。但仍在存在着诸多问题。如重硬件投人,轻软件环境建设;重理论教育,轻实验教育。实验师资不稳定,实验教师整体学历层次偏底,高职称人才更是缺乏。 1.6临床课教师知识陈旧单一刚进人高职高专教师行列,临床教师一般来自两个渠道:一是原学校从事临床理论教学的教师,他们缺乏的是临床知识;二是从附属医院聘任的临床教师,他们的缺点是对理论教学缺乏系统培训。 2师资队伍建设的举措 2.1加强学习,转变观念首先以全国第3次教育工作会议精神,《中共中央国务院关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》、教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》等为纲领,组织师生认真学习,深刻领会。通过学习,使教师了解“以教育改革为核心,以教学基本建设为重点,注重提高质量,面向农村基层,努力办出特色是中医药高等学校人才培养工作的思路”。通过学习,使教师明确中医药高等教育的培养目标和基本要求。通过学习,使教师进一步明确中专教育与高等教育的区别所在,促使教师逐步树立适应社会发展的先进人才观、质量观和教学观。 2. 2深化管理,改革体制,拓宽教师来源渠道为了适应市场经济体制改革的需要,应该在管理体制上恰当引人人才市场机制,一是要引进竞争机制,严格把好新教师引入关,可采取聘任、招聘等方式补充思想政治素质好、各方面能力优秀的教师。要改变传统的选留方式,通过人才市场吸引大批优秀人才到高校任教,按需聘任,竞争上岗,可先在有条件的系部搞试点。二是要建立有效的激励机制,通过正确的政策导向,公正合理的物质利益与分配制度,最大限度地调动医学教师的教学积极性,并且使其得到保护和健康发展。三是建立自我约束机制,通过比较完善的制度、法规及职业道德规范、奖惩措施来规范教师队伍管理模式,将教师队伍分为固定的编制和流动编制两部分,紧缩固定编制,扩大流动编制,减少专职,吸收兼职为主并实行资格与聘用分开的做法。 2. 3优化教师队伍结构,稳定骨干教师队伍采取有效措施,优化教师队伍结构层,努力建设一支高学位、低年龄、高职称的教师队伍。(1)调整断层。要在职称评聘中对优秀的中青年教师采取倾斜政策,对拔尖人才,要创造条件,予以破格评聘,力争晋升一批40岁以下的教授和35岁以下的副教授。(2)培养青年骨干教师。要在3一5年内精选、重用、厚待一批青年骨干教师。使他们能独立地担负起教学、科研重任,顺利完成新老交替工作。(3)建立学科带头人梯队。要结合实际情况建立不同层次的学科、专业带头人梯队,鼓励拔尖人才脱颖而出。第一,要立足省级专业和重点学科,培养一流人才争取在国内学术界占有一席之地;第二,要立足校级重点学科和专业,建立一支省级水平的学科专业带头人梯队;第三,建立一支学校青年骨干教师队伍。(4)根据本校实际和发展需要,确定师资总体发展规模,力争在3 -- 5年内使教师年龄、学历、职称、学科比例结构达到最佳状态。 为了稳定骨干教师队伍,应采取必要措施和倾斜政策,为骨干教师和教学成绩突出的青年创造较好的工作和生活条件,为他们提供自我提高的机会。同时应加强思想政治工作,提倡奉献精神。重要的是要把学校办好,使学校教学质量高、社会声誉好,才能真正把愿意献身教育事业的工作者团结住,增强学校的凝聚力。 2. 4组织培训,注意“双师型”队伍建设,提高教师素质师资培训工作是师资队伍建设的重要组成部份,必须适应外部环境的变化,同时结合实际,努力改善内部环境条件,不断调整培训的目标和计划,落实《教育法》、《教师法》、《职业教育法》,使师资培训工作达到规范化、制度化。当前学校可根据教师的年龄、学历、知识等采取不同形式进行培训。对青年教师可采取:(1)参加同等学历硕士学位教师进修班;(2)参加助教进修班;(3)参加骨干教师进修班。对中年教师可采取岗前培训,短期研讨班、讲习班,单科进修,常规培训如外语、计算机、普通话等。建设一支高素质的“双师型”教师队伍,是提高高职教育办学水平和教育质量的关键。首先,教师要具有全球化眼光,深刻洞悉国际化人才的需求标准,了解本专业知识国际发展的态势,熟练掌握国际交流工具,了解国际医学教育基本规格,实现教育的国际接轨;其次,知晓教育具有很强的应用性,应该以培养应用性人才为己任,重视科技成果的开发和应用工作,教师不仅要具备本专业基本理论知识,还应具备一定的实践和实际操作能力,不断改进教学方法和模式,培养高质量的复合型人才;再次,强化对现有在职教师的时间差,分批将一些教师安排到临床或相关单位进行实践锻炼,以提高他们的基本素质和能力;第四,注意从医疗机构第一线人才中引进那些具有扎实理论功底,又有丰富经验和动手能力的“‘双师型”人才,强化专业教学,充分利用行业特点,聘用行业的专家或知名人士指导工作,带动学校的学科建设和学术氛围。 2. 5注重科教互动,加强学科建设对高校的教师要实行教学、科研、两手都要抓,两手都要硬的政策。通过科研可以紧跟学科的发展.掌握科技发展的新动向,充分利用现有的科研成果,不断向学生灌输科研思路,提供信息量,起到活跃课堂气氛,启发学生思维、开拓学习创新能力,同时,可将学科的研究热点融合于教学中,提高了教学质量,从而加强和加速了师资队伍的建设、学科建设和实验室建设,特别是学科带头人和主讲教授的培养。 总之,师资队伍建设是一项长期的艰巨工作,也是一项复杂的系统工程。刚步人高校行列的中医药学校一定要以教育部评估达标为契机,以评促建,建设一支结构合理、素质优良、数量足够、有中医药教育特色的师资队伍。迎接挑战,参与竞争。
生物制药论文:生物制药产业发展现状与趋势 摘要总结了生物制药产业的发展现状,并在此基础上分析了生物制药产业的发展趋势,为生物制药产业的发展提供参考。 关键词生物制药;发展概况;现状;趋势 生物制药产业为高新技术产业,对医药的发展具有重要的推动作用。生物制药从最初出现到现在的蓬勃发展,已经经历了40余年的发展。在此过程中,生物制药经历了包括政治、经济等各种因素的影响,使其获得了快速的发展。 1国际生物制药产业发展概况 生物制药产业的发展是随着生物技术的发展而发展的,自从美国发明了生物技术以后,该技术就迅速被应用到新型药物的研制上,并取得了极大的成功。自1971年世界上第1家生物制药公司诞生以来,世界上很多国家都在发展生物制药产业,并将此作为国民经济的重要内容。从当前实际情况来看,生物制药产业市场广阔,但是主要集中于美国、日本和欧洲[1-2]。 作为现代生物技术的发源地,又是首次应用该技术的国家,美国在生物制药产业发展方面领先于世界各国。美国目前已有超过1 000家的生物技术企业,约占世界总量的2/3;生物技术市场资本总额超过了400亿美元,每年的科研经费超过了50亿美元;已经成功研发出30多个重要的治疗药物,正式投放市场的生物工程药物也达到了40多个。这些药物广泛应用于癌症、糖尿病、肝炎等疾病的治疗方面,给社会创造了极大的价值。 欧洲在生物制药方面整体落后于美国,但是发展迅猛。英、法、德、俄等国在开发研制和生产生物药品方面成绩斐然,在生物技术的某些领域甚至赶上并超过美国。如俄罗斯科学院分子生物学研究所、莫斯科大学生物系、莫斯科妇产科研究所及俄罗斯医学遗传研究中心等多个科研机构近年来在研究和应用基因治疗方面都取得了重大进展。 日本在生物制药产业上也发展较快,并将生命科学相关的产业作为21世纪重点扶植培养的产业,从而能够增加同美国和欧盟等的竞争力;同时重点展开生物信息技术及纳米生物技术等的基础研究、疾病相关遗传基因及其产生的蛋白质结构研究等,以“基因新药”为目标来推动日本的生物技术产业。目前,日本已有65%的生物技术公司从事于生物医药研究,部分公司的技术实力已经跻身世界前列。 日本之外的其他亚太国家在生物制药产业方面也发展较快,尤其是澳大利亚、中国、印度等国家在政策引导下,不断吸纳世界范围内的投资,在世界范围的市场正不断拓展壮大。 2我国生物制药产业发展现状 我国生物制药产业起步比较晚,经过了将近20年的发展,以基因工程药物为核心的研制、开发和产业化已经颇具规模。目前,全国注册的生物技术公司超过了200家,主要分布于环渤海、长三角、珠三角等经济发达的地区。近10年来,我国开发出了一大批新的特效药物,解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题,这些药品对肿瘤、心脑肺血管、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症起到了较好的治疗效果,且副作用明显低于传统药品[3]。 与世界先进国家的生物医药产业相比,我国生物医药产业还处于比较落后的状态,但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展力度,从政策和资金等各方面不断加大投入。当前,我国已将生物制药作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业来发展。当前一些科技发达或经济发达地区正在不断建立国家级生物制药产业基地,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群,这对我国的生物医药产业发展起到了很好的带动作用。总体而言,中国生物制药产业未来充满希望,前景看好,中国的生物制药产业将呈继续增长态势[4]。 3生物制药业发展趋势 3.1生物制药产业呈现集群式发展 产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。当前,我国在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。 3.2生物医药技术向产业化推进 将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。 3.3生物制药新兴技术将不断应用于产业发展 生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。我国通过不断参与国际前沿生物发展课题来提升科研水平,如在人类基因组和功能基因方面参与到国际化发展研究中,并取得了很好的成绩;药物相关基因药理学的研究也取得了很大的发展,对于提高我国基因治疗水平具有重要的推动作用。生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。 生物制药论文:生物制药企业无形资产会计处理探析 【摘要】无形资产在生物制药企业的资产构成中占有重要位置。为正确反映生物制药企业资产、费用、利润的实际情况,如何正确核算无形资产无疑是关键因素。文章立足《企业会计准则——无形资产》,阐述了药品制造企业中无形资产如何确认价值,对无形资产的摊销、减值、提出了一些建议和想法。 【关键词】生物制药企业 无形资产 会计处理 《企业会计准则——无形资产》指出:无形资产,是指企业拥有或者控制的没有实物形态的可辨认非货币性资产。由于人们生活水平和质量的逐渐提高,促进了生物制药企业对新药品品种生产开发能力的重视,生物制药企业在购买和投入研发新技术和新品种的资金逐渐加大,无形资产已经成为药品制造企业资产构成中的主要部分,如何正确核算无形资产成为正确反映药品制造企业资产、费用、利润的重要因素。 一、无形资产入账价值的确认 无形资产在满足以下两个条件时,企业才能加以确认:第一,该资产产生的经济利益很可能流入企业;第二,该资产的成本能够可靠地计量。而其价值的计量需考虑以下几种方式: 投资者投入无形资产的成本,应当按照投资合同或协议约定的价值确定,但合同或协议约定价值不公允的除外。 自行开发的无形资产,其成本包括自满足本准则第四条和第九条规定后至达到预定用途前所发生的支出总额,但是对于以前期间已经费用化的支出不再调整。 非货币性资产交换、债务重组、政府补助和企业合并取得的无形资产的成本,应当分别按照《企业会计准则第7号——非货币性资产交换》、《企业会计准则第12号——债务重组》、《企业会计准则第16号——政府补助》和《企业会计准则第20号——企业合并》确定。 二、生物制药企业无形资产核算的特殊性 现代生物制药企业是集科研、生产与销售为一体的知识密集型企业,其产品从科研立项到批量投产,一般需要7年时间。就单个产品而言,科研开发费、新产品试制成本、广告费用、其他费用等投入约需数千万元。根据新准则,将“研究”定义为“获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查”,将“开发”定义为“进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等”。但在实际操作中,由于生物制药企业研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。面对生物制药企业的这种特殊性,现行会计制度无法正确反映产品的投入产出及企业的盈亏状况。 根据2006年最新颁布的《企业会计准则——无形资产》主要借鉴国际会计准则,将企业内部研究开发项目的支出区分为研究阶段支出与开发阶段支出,分别处理。内部研究开发项目的研究阶段,是指为获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查。内部研究开发项目的开发阶段,是指在进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等。企业内部研究开发项目研究阶段的支出(简称研究支出),应当于发生时费用化——计入当期损益。企业内部研究开发项目开发阶段的支出简称(开发支出),在能够证明下列各项时,应当资本化--确认为无形资产:从技术上来讲,完成该无形资产以使其能够使用或出售具有可行性;具有完成该无形资产并使用或出售的意图;无形资产产生未来经济利益的方式,包括能够证明运用该无形资产生产的产品具有市场或该无形资产自身存在市场;无形资产将在内部使用时,应当证明其有用性;有足够的技术、财务资源和其他资源的支持,以完成该无形资产的开发,并有能力使用或出售该无形资产;归属于该无形资产开发阶段的支出能够可靠的计量。表面上看起来新准则已经很完美了,但可以预见,一旦展开实际操作则新准则的相关规定会变得令人很难把握。尽管新准则借鉴国际会计准则,将“研究”定义为“获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查”,将“开发”定义为“进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等”。但在实际操作中,由于无形资产研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。此外,新准则对开发阶段的支出只有在同时满足五个条件的情况下才能确定为无形资产。但这五个条件,例如“具有完成该无形资产并使用或出售的意图”;“……无形资产将在内部使用时,应当证明其有用性”;“……有能力使用或出售该无形资产”等,往往具有很强的主观性,在实际操作中很难做出客观合理的判断。 三、无形资产的摊销和减值 根据《企业会计准则——无形资产》,无形资产应在取得的当月起在预计使用年限内平均分期摊销。摊销时间可以按照合同或法律规定的有效期限,二者皆有规定的按孰短原则处理,皆无规定的按不超过10年进行摊销。无形资产摊销期限的确定更注重的是依据合同或法律,这就可避免某些企业人为地延长或缩短摊销年限,调节成本费用,以达到调节当期利润的目的,从而保证了会计信息的质量。企业应当定期或者至少每年年度终了,对各项资产进行全面检查,并根据谨慎性原则的要求,合理地预计各项资产可能发生的损失,对可能发生的各项资产损失计提减值准备。只有表明无形资产减值的迹象全部消失或部分消失,企业才能将以前年度已确认的减值损失予以全部或部分转回;转回的金额不得超过已计提的减值准备的账面额。要避免企业利用减值人为调节企业当期利润。 新制度和新准则规定“无形资产应当自取得当月起在预计使用年限内分期平均摊销计入损益。”即摊销方法采用直线法摊销费直接计入管理费用。这样规定笔者认为有不妥之处。 首先,从无形资产的定义看:“无形资产是指为生产商品或者提供劳务、出租给他人、或为管理目的而持有的、没有实物形态的非货币性长期资产。”这说明企业持有无形资产的目的具有多样性.有的是用于产品生产有的是服务于经营管理还有的是为了出租给他人使用。由于持有无形资产的目的不同,受益对象不同,其摊销费的列支渠道也应不同。用于产品生产的其摊销费理所当然地应成为产品成本的构成部分;用于经营管理的其摊销费应由行政管理费用负担;用于出租给他人使用的其摊销费应计入其他业务支出与其他业务收入相配比。因此,不应简单地把无形资产价值摊销全部计入管理费用。其次,采用直线法摊销无法将收益与成本进行合理的配比,也有悖于摊销的实质。我们知道无形资产在经济寿命期内给予企业带来的经济利益常常初期很大随后会逐渐衰减,特别是对于更新速度比较快生物制药企业等尤为如此。 药品制造企业投入开发出新品种的经济价值在很大程度上要受到外部因素的影响,如技术进步、市场需求变化、同行业的竞争等,因此一方面其预期的获利能力具有高度的不确定性,另一方面其究竟能为企业带来多大的经济利益也具有难以辨认性。由此可见,药品新品种投资是一个高风险的投资项目,投资的成功率不高,而且已经取得成功的项目可能因为技术进步或偶然的经营失误而失去应有的作用。在无形资产的会计核算中已有人提出了加速摊销法的概念,因其有利于保护投资者的利益、防止投资风险,因而更能适应无形资产本身特点要求,使加速摊销法的应用成为可能,但目前并不为企业会计准则所允许。 四、新准则无形资产会计处理规定对生物制药企业的利与弊 在知识经济的今天,各国对研究与开发的投资都在不断增加。经合组织成员国平均的研究与开发费用已占其各自gdp的2.3%。生物制药企业也不例外。 1、对企业有利之处 (1)开发费用资本化有利于增强企业的技术创新能力。开发费用本质上是资本化支出,具有明显的后效性。在开发经费投入后,其效果可能要经过数年才能体现出来。由于管理者的任期并不是永久性的,如果把开发经费支出作费用核算,该项支出的增加必然会引起本期利润的下降。管理者不愿因为业绩下降而引起投资者的不满,也不想看到“前人栽树后人乘凉”的结果,于是就减少开发经费支出。这样短期利润数字可能比较好看,却损害了企业发展的长远利益;而资本化处理则会纠正这种倾向,并保持企业技术上的领先优势。(2)开发费用资本化能更客观的反映企业的财务状况。开发支出为企业的投资者和其他财务信息使用者提供了关于企业革新活动进展和成功可能性的信息,将开发费用加以资本化后作为无形资产在资产负债表中列示,可以向投资者传递企业管理层对无形资产预期收益评估的信息。(3)开发费用资本化有助于企业价值最大化的实现。企业价值最大化是企业管理的最终目标。从近年来美国、日本、香港和中国等地股市看,科技类股票的市盈率普遍高于其他各类股票的市盈率,这说明“科技含量”已成为企业价值的组成部分。(4)开发费用资本化会增加企业进行技术开发的动力,也就能更多地增加企业的价值。开发费用资本化符合会计处理要求的收入与费用配比原则。开发活动成功取得的回报数额巨大,回报期较长,而开发费用在开发期间往往金额较大,若一概作费用化处理,那么开发期间的利润相对就低;而开发成功后在该成果受益期间的利润不仅因没有分摊开发费用相对偏高,还会因研究成果产生效益而增加,这样一来开发期间和受益期间的收与费用就严重不配比。在开发成功后产生经济效益的期间,与收益配比的费用为零,就会影响核算的正确性和企业不同期间经营成果的可比性,不利于企业对不同期间经营业绩的评价。 2、不利之处就是在一定的程度上缺乏可操作性 在实际操作中,由于无形资产研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。另外,新准则增大了企业利润操控的空间。企业内部研发活动中研究阶段与开发阶段的划分,开发阶段的支出是否满足准则所规定的五个条件等均在很大程度上依赖于会计人员的专业判断,因而新准则的这些规定客观上增大了企业盈余管理的空间。企业只需“合理”地划分研究阶段和开发阶段,也就决定了研发支出费用化和资本化的分界点,从而轻松达到其操纵业绩,进行盈余管理的目的。 生物制药论文:论述生物制药企业计算机网络安全维护工作 [摘要]文章结合目前大部分生物制药企业计算机网络的发展现状,主要从网络设备、计算机软件维护和人员管理等方面谈一下生物制药企业计算机网络的安全维护工作。 [关键词]生物制药 安全系统 一、网络设备安全 1.硬件设置对网络安全的影响 (1)网络布线 生物制药企业主干线以及各大楼之间采用多模光纤,并留有备份。光纤到机器端采用屏蔽双绞线,线路之间避免交叉缠绕,并与强电保持30cm以上距离,以减少相互干扰。新增网点,距离交换机尽可能短,以减少信号衰减。平时做好跳线备份,以备急用。 (2)中心机房 综合考虑供电、场地、温湿度、防水、防鼠、电磁环境以及接地防雷。 (3)服务器 对最上层的服务器和数据库来说如何保证所提供服务的可靠性和不间断性以及数据存储的安全是决定一个信息系统安全的关键。首先必须使用不间断电源(ups),保证服务器24小时不间断工作,防止停电造成的数据库损坏。对于中心服务器,目前大部分企业采用的是双机热备份+磁盘阵列柜的模式,当一个服务器发生故障时,备份服务器能在十几秒的时间内进行切换,启动数据库,一般能在2~3分钟内恢复业务处理。这样只做到了一台服务器出现故障时,能保证信息系统的正常运行,如果阵列出现故障,整个系统仍要停止运行,一般在条件允许的情况下应该备有应急服务器。应急服务器在日常工作时,通过数据库的备份服务实时地进行异地备份,保证数据与中心服务器的同步,当双机服务器或阵列出现故障时,系统能顺利转移到应急服务器上运行,所有用户的使用方法保持不变,患者数据信息连续,不仅方便了操作人员,而且大大的提高了系统的安全性。 (4)边界安全 内外网物理断开,这样彻底消灭外网黑客的入侵,内外网需要交换信息时采用u盘或移动硬盘作为中介,并做好防病毒工作。 2.外界环境对网络设备安全的影响 (1)温度会导致逻辑电路产生逻辑错误,技术参数偏离,还会导致系统内部电源烧毁或烧坏某些元器件,影响机器运转和导致一些热敏器件内部损坏或不能正常工作。 (2)湿度过高,会使接插件和集成电路的引线等结合部氧化、生绣、霉烂,造成接触不良、开路或短路;湿度过低,会吸附灰尘,加剧噪声。 (3)对于机器内部的电路板上的双列直插或组件的接线器,灰尘的阻塞会形成错误的运行结果。 过多的尘埃可造成绝缘电阻减小、泄漏电流增加,机器出现错误动作,如果空气潮湿会引起元器件间放电、打火,从而损坏设备,严重的还会引起火灾。 (4)静电是网络使用中面临的比较严重的问题,以上谈到的温度、湿度、尘埃等很多原因都可能引起静电。计算机元器件和集成电路对静电非常敏感,它的破坏常常是在不知不觉中发生。 (5)靠近网络的计算机、大型生产设备和网络设备自身等,都能产生电磁辐射,通过辐射、传导等方式对网络系统形成干扰。他们造成的问题是:设备的一些部件会失效,但那些部件的失效看起来又是由于其他部件引起的,像这样的问题很容易被忽略,而且很难诊断,需要专门的诊断软件和硬件来检测。 二、计算机软件的安全 1.计算机操作系统的安全 目前一般企业服务器和工作站的操作系统多采用微软的windows系列操作系统,这要求对计算机使用的帐号、用户权限、网络访问以及文件访问等实行严格的控制和管理,定期做好监视、审计和事件日志记录和分析,一方面减少各类违规访问,另一方面,通过系统日志记下来的警告和报错信息,很容易发现相关问题的症结所在。及时下载和打好系统补丁,尽可能关闭不需要的端口,以弥补系统漏洞带来的各类隐患。对各类工作站和服务器的cmos设置密码,取消不必要的光驱、软驱,屏蔽usb接口,以防止外来光盘、软盘和u盘的使用。对关键数据实行加密存储并分布于多台计算机。 2.数据库的安全 数据库的选择和备份是医院计算机网络安全管理中的重要问题。系统一旦投入运行,就要求24小时不间断,而一旦发生中断,后果将不堪设想。所以在开发系统软件时,数据库的选择显得尤为重要,在发生故障时应能自动将数据恢复到断点,确保数据库的完整。目前现有生物制药企业计算机网络系统在数据库的选择上多采用sql server、oracle数据库。生物制药企业的数据库记录时刻都处于动态变化之中,网管人员定时异地备份是不够的,因为一旦系统崩溃,势必存在部分数据的丢失。所以建立一套实时备份系统,这对生物制药企业来说是非常重要的。现在很多企业采用磁盘阵列的方式进行对数据的实时备份,但是成本比较大,安全系数也不是很高。根据生物制药企业这个特殊的网络系统,可建议设计数据保护计划来实现文件系统和网络数据全脱机备份。 3.病毒防范与入侵检测 在客户机和服务器上分别安装相应版本防病毒软件,及时更新病毒库和杀毒引擎,在服务器上编写网络登陆脚本,实现客户端病毒库和杀毒软件引擎的自动派送安装。在服务器和安全性要求较高的机器上安装入侵检测系统,实时监控网内各类入侵、违规和破坏行为。 三、人为因素对网络设备安全的影响 人为因素应该引起我们足够的重视,应该采取必要的措施降低人为因素导致的网络故障率。具体措施如下。 1. 对所有员工,特别是对管理人员进行有关教育,让他们树立参与意识和主人翁意识,了解计算机管理的必要性和管理流程,对相关人员进行新业务模式和流程教育,对操作人员进行技术培训,要求准确、熟练。 2.尽量不要在生产科室使用带电源适配器的小型集线器(hub)。这也是局部网络极不稳定的重要原因,有时维护人员要反复到现场数次解决此类问题。 3.施工前加强施工单位与网络维护人员的协调,断电前制定详细的切换方案和应急方案。 4.合理规划配线间和机柜位置,远离人群,避免噪音。 5.分置配线间内的强电电源和断电频繁的照明电,争取单独供电,和供电部门协调保证24小时不断电。 6.加强内部人员管理,要注意随时观察,尽量避免因此产生的网络故障。 生物制药论文:生物制药英语教育问题及对策 1生物制药专业英语教育中存在的问题 1.1学生英语基础参差不齐,学习积极性不高 作为地方理工科院校,我们学生的高考分数普遍不算太高,加之来自不同地域,上大学前的学习条件、学习制度等方面存在较大差异,导致学生的英语基础参差不齐。进入大学后,由于没有了升学压力,很多学生学习英语的目的只是为了应付期末考试,缺乏积极主动性。尤其对于英语基础较差的学生,更没有把背单词纳入日常学习计划中,英语水平一直停留在高中阶段,甚至有所退步,英语成为他们的头疼科目。专业英语是大学公共英语的后续课程,目的在于讲授专业领域的英语,一般开设于大三上学期,要求学生除具备一定公共英语基础外,还应具备相关专业背景知识。生物制药专业英语涉及生物学、化学、药学等领域的专有名词和背景,知识点庞杂,学习难度大,特别对于公共英语基础较差的学生而言,无疑是天书一般,进而主观上产生排斥心理,使得生物制药专业英语的教学过程步履维艰。 1.2学校重视不够 随着生物医药行业在全球的崛起,国内各大高校陆续开设了生物制药专业,生物制药专业英语也就順理成章的搬上了大学课堂。然而,由于地方理工科高校重点培养具有工程背景的一线工程师,课程设置偏重理工类科目,一般把专业英语的课程性质定义为“限定性选修课程”。然后,对于生物制药这样的新兴行业,国际上势必会不断报道新发现、新技术、新进展,这样生物制药专业英语就成了了解和与外部世界沟通的重要语言工具。因此,学校应给予本门课程更大力度的重视。 1.3缺少具有海外背景的高水平教师 生物制药行业源于西方,在国外已有相当长时间的发展,在技术开发、人才培养等方面积累了丰富的经验。具有海外背景的高水平教师不仅能用流利英语授课,还能帮助学生了解当今生物制药行业的前沿,扩宽国际视野,使学生更加明确自己的学习方向,增加自信心。然而,由于办学层次、地域等原因,目前地方高校所面临的普遍问题是缺少具有海外背景的高水平教师。尽管我校师资队伍不断壮大,水平不断提高,教师中博士学位获得者比例逐年提升,但超过百分之九十以上的教师仍不具备海外背景。 1.4教材内容过于单调、陈旧 总体而言,目前市面上缺少高水平的生物制药专业英语教材。据不完全统计,供生物制药本科专业使用的专业英语教材仅有三部,即汤鲁宏主编,中国轻工业出版社出版的《生物制药工程专业英语》;张永勤、刘福胜主编,化学工业出版社出版的《生物与制药工程专业英语》;吴达俊、庄思永主编,化学工业出版社出版的《制药工程专业英语》。由于仅《制药工程专业英语》是教育部高等学校制药工程专业教学指导分委员会推荐教材,故我们选择该教材作为我校生物制药专业英语教材。尽管《制药工程专业英语》编写水平较高,同时适合化学制药工程与生物制药工程专业本科生学习,但由于该教材自2000年出版以来未曾再版更新,教学内容过于陈旧,缺乏生动性,致使学生感到枯燥乏味,更多时候是教师一人在唱“独角戏”。 2生物制药专业英语教育改进措施 2.1采用多种教学法调动学生主观能动性 我们现在的英语教学模式仍停留在传统“填鸭式”阶段,从中学到大学,学生对英语学习的兴趣和看法一成不变,只是为了升学或应付考试,而没有真正把英语当作必备的语言交流工具去对待,一切学习都是在被动的接受。较比公共英语,专业英语的难度更大,严重戳伤学生学习的积极性,作为教师非常有必要充分调动学生主观能动性,给学生树立信心,变被动学习为主动学习。(1)使学生明白生物医药的行业特点决定了生物制药专业英语的重要性,学好它将成为更好就业的砝码。(2)学校应高度重视本门课程,将其纳入考试课范畴,并将学时由32改为48学时。(3)课堂上,教师对专业背景、专有名词进行细致分解,提炼共性知识点,如前缀、后缀等,帮助学生记忆;课后,采用任务驱动教学法,让学生组成学习小组,结合就业需求分配任务,如阅读英文文献、进口产品说明书、仪器工作原理等方面的专业英语资料,让学生通过互动与合作学习专业英语。(4)增加语音教学环节,引进一些国外优秀的教学视频或生物药品研制、生产、经营方面的英文视频,加深对所学内容的理解记忆。(5)争取每堂课留出5分钟时间给学生,让他们有机会上台说进行英语演讲,内容围绕生物制药领域。 2.2更新教学内容,现实“专业”与“英语”融合 专业英语的特点就是紧密结合专业知识,所以“专业”与“英语”的融合是必须的,最终达到融会贯通,更好为学生就业服务。教学内容围绕《制药工程专业英语》四大部分,即MedicinalChemistry、BiochemicalPharmaceuticals、IndustrialPharmacy、FrontiersofPharmaceuticalEngineering展开。正式讲课前一定要对每部分的专业背景做充分的介绍,同时兼顾生物制药专业特点有所侧重,如结合普通理工科院校培养“一线工程师”的人才培养目标,重点介绍BiochemicalPharmaceuticals和IndustrialPharmacy部分。鉴于该教材内容陈旧,有必要更新讲解单元,删减过时产品和工艺流程,增加新产品介绍和新制药技术的应用。采用多媒体授课,尽可能在有限时间内呈现更多教学内容。 2.3多渠道提高教师素质 古人云“师者,所以传道受业解惑也。”高水平、高素质教师不仅能高质量传授知识,更能潜移默化中影响学生,使其产生崇敬之意,进而在人格魅力影响下对本门课程产生兴趣。而专业英语课程教学都是由专业课教师担任,较比公共英语教师,我们在听、说、读、写及英语教学技巧方面略逊一筹,应多渠道提高自身素质。(1)多与公共英语教师沟通、交流,学习英语教学经验和技法。(2)通过网络、期刊、英文书籍等渠道了解本专业领域最新国外进展。(3)积极与外教或国外留学生互动交流,提高口语表达。(4)有条件的情况下,学校可以组织授课教师统一参加培训或公派到国外大学进修学习。 2.4突出应用性,完善质量评价体系 专业英语的教学目标在于培养学生应用与专业相关的英语知识,掌握相关英文资料的阅读、翻译及交流等,从而更好的为科学研究服务,解决实践领域中的实际问题。故对专业英语教学的质量评价应突出应用性,将单一的期末考试改为多种考核方式相结合。增大平时成绩所占比重,变换作业形式,如增加文献讨论、英语辩论、PPT讲解等。期末笔试考核题型也应突出应用性,如设计简答题,既考核学生对专业词汇的掌握情况,又可以考核学生对文献的理解与写作能力;增加生物药品说明书部分,考核学生掌握药品英文说明书的书写格式、规范及语言表达;设计商务信函部分,使学生了解生物医药行业常见商务信函书写要求与技巧。 3小结 生物制药专业是我校新开设专业,很多课程教学还在探索中,如何根据行业发展需求,结合我校实际情况、人才培养目标及学生特点,制定科学、合理的课程体系是亟待解决的问题。由于生物制药是交叉学科,其专业英语的教学较比其他学科难度更大,虽然通过近几年教学,我校积累了一些经验,也做了适当课程改革,但距离“专业”与“英文”完全融合的目标还有一段路程。相信在不久的将来,随着学校重视、教师自身素质的不断提高,我校生物制药专业英语教育会掀开崭新一页,为社会输送更多具有国际视野和实践能力的“一线工程师”。 作者:张扬 邓文艺 沈雪 周鸿立 单位:吉林化工学院生物制药系 生物制药论文:生物制药学能力培养论文 1实验教学方案的改革 1.1联系实际,精选实验方案,实现实验的系统化生命科学的迅猛发展促使高等院校对生物制药专业人才的培养提出了更高的要求,要求学生不仅具备深厚的理论知识而且要有熟练的实验技能。随着科技的日新月异,以往的生物制药学实验方案已经无法满足现今高等级人才培养的需求。因此,根据生物制药学理论课程的重点内容,我们编写出版了《生物制药学实验指导》,将生物制药学实验课重新编排,共分为八个单元,包括生物药物概论实验、微生物工程制药实验、基因工程制药实验、动物细胞工程制药实验、植物细胞工程制药实验、抗体工程制药实验、酶工程制药实验、生物药物的研究开发与质量控制实验。每个单元实验方案环环紧扣,形成体系,使学生能够对本单元知识进行系统的了解和实践。 1.2优化实验教学计划,增加实验课时由于生物制药学实验的系统性较强,实验内容也较多,因此原来实验大纲所设的24学时的实验课已经不能满足教学需要。此外,最初本课程实验的教学计划是按学校要求,尽可能每周安排实验,导致生物制药学只能是孤立的小实验,加之课时不够,故制定的实验方案也较少,妨碍了学生综合知识运用能力及创新能力的培养。针对这种现象,我们改进了培养方案,重新制定了实验教学大纲,增加了生物制药学实验的学时,由原先的24学时增设为36学时,同时将有的实验集中安排。比如在“IgG的纯化”实验后再连续进行“蛋白质的冷冻干燥”实验,学生可以进行一整套的系统实验,以致于能够更好的掌握本课程基本原理与技术,使理论与实践紧密结合。 2实验教学方法与手段的改革 2.1改进实验教学传统形式,增设设计性实验以往的生物制药学实验由于课时、时间安排所限,实验内容单一,多为基础性、验证性实验。一般采用课前学生预习、课堂教师指导、学生统一完成的模式。学生完全按照实验指导去完成实验,看一步做一步,机械重复,不用动脑,结果也是大家一样,这样的实验也失去了它最初设置的意义。根据新的实验教学内容,我们增设了设计性实验,比如“甲壳素的制备”。学生3-5人为一组,查阅相关文献,并根据所学专业知识和实验技能,自主设计实验方案。教师在实验课堂上留出一部分时间,让各个小组汇报自己的方案,听取同学和教师的意见和建议,进一步完善实验方案。每个小组的实验设计完成以后,根据自己的实验方案进行实验,教师起指导作用,最后评比出哪一组实验方案最优。通过设计性实验的锻炼,学生查阅文献资料的能力和创新能力得到了提高,同时同学之间的团结协作精神也得到了加强。 2.2将学生实验教学与教师科研紧密结合在新的实验教学方案中,我们根据教师不同的科研方向,增设了多个创新性实验,一般只提供实验目的与要求,方案需要学生自己制定,结果也是未知。此类型的实验与教师的科研方向相结合,把搞科研的严谨思路与方法引入到学生实验中,培养了学生的独立性和创造性,也为教师提供了新的思路与方法。例如我校教师的科研项目“黄花补血草多糖的抗肿瘤机制的研究”就被分成若干小的实验,让学生自行设计方案,教师认可后再进行实验。 2.3进行开放实验,使学生进一步锻炼动手能力生物制药学实验属于综合性实验,实验理论涉及分子生物学、细胞生物学、生物化学、基因工程、酶工程等专业知识,实验操作不仅包括一些本专业基本操作,还包括生物反应器、冻干机等大型仪器的操作。如果仅设课堂实验,学生缺少对实验操作和仪器设备使用的巩固机会,导致其动手能力和创新能力提升有限。通过教学改革尝试,我们设置了开放实验项目,学生可根据兴趣自主选择指导教师,在指导教师的带领下进入实验室进行实验。实验室对学生开放,最大限度的发挥了实验室资源,为学生提供了自主发展和实践锻炼的平台。 2.4校企联合,使学生成为创新实践性人才联合本专业相关企业,成立实践教学基地,在学生大四时进行为期1-3个月的教学实习。在这段时间里,学生参与企业的生产、研发、检测等实际工作,跟着工作人员学习到独当一面,取得了很大的进步,从而获益良多。不少企业甚至提出愿意学生毕业后去他们那儿工作,学生也为企业献计献策。经过实地实践,不少学生脱胎换骨,不再认为这门学科枯燥难懂,真正实现了理论向实际的转化,从而培养出时代急需的创新实践性人才。 3实验教学改革的思考与建议 针对生物制药学实验教学以往存在的理论与实践联系欠紧密、实践体系不健全、没能很好地激发、调动起学生实验、实验创新的兴趣和主观能动性,加之此前制定的教学大纲规定的实验课时少,难以实现实验的系统性等弊端和生物制药学实验本身具有的周期长、难度大等特性,西北民族大学(以下简称该校)探索性地对生物制药学实验教学在该校两届学生的实验教学中进行了上述改革。 3.1实验教学改革的收获 (1)获得了学生和老师们的一致称赞和好评。 (2)同学们的专业知识和实践技能得到了锻炼,对生物制药也有了更深层次的理解。同时,学生在一系列的实验过程中,创新能力、协调能力和合作能力也得到了加强,为今后的工作、学习奠定了坚实的基础。增强了学生参与教师科研和教学实习积极性。能够把课堂上所学知识融会贯通,不会只局限于本课程的内容,而是可以多学科、全方位综合考虑问题,全面提升个人专业素养。 (3)取得了可喜的“实验教学改革”的成绩和经验。 3.2实验教学改革存在的问题改进后的生物制药学实验教学从准备到实施,耗费的时间很长———查阅资料、制定方案、反复讨论并完善方案、最终开展实验。过程较之前辛苦且繁琐,投入的精力也比较多。 3.3实验教学改革的建议建议有关上级和部门更加大力支持,深入实验教学改革,以获取更大更好的成绩和经验。希望学生们都积极参与,表现出优秀的创造力和实践能力。在整个实验过程中充分发挥主观能动性,主动思考,主动操作,积极寻找解决问题的方法。老师们要格外关注生命科学发展,生物制药行业新的技术、层出不穷的新产品,促使生物制药学实验教学需要不断完善与革新,并建立起相应的教师团队。要做一个合格的人民教师,除了改进教学内容与教学方法之外,本身也要随着科技的发展不断学习更新和拓展自身的知识和眼界,并且把科研与教学有机结合起来,使学生不仅学习专业知识与实验技能,更要有分析问题、解决问题的能力,培养出具备扎实的基础理论知识和熟练的实验技能的综合型创新人才。 作者:王明明陈轶霞赵永清单位:西北民族大学生命科学与工程学院 生物制药论文:生物制药新技术研究论文 摘要:通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 关键词:生物制药技术 0引言 生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。 1生物制药技术 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 去年相比。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 3小结 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 生物制药论文:生物制药探讨 1生物制药 1.1神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 1.2肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 3小结 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 摘要:通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 关键词:生物制药技术 生物制药论文:分析生物制药课双语教学实践 本文作者:付爱玲 王建 李晓荣 单位:西南大学药学院 西南政法大学外国语学院 所谓“双语教学(BilingualTeaching)”,英国著名的朗曼出版社出版的《朗曼应用语言学词典》所给的定义是:Theuseofasec-ondorforeignlanguageinschoolfortheteachingofcontentsubjects(能在学校里使用第二语言或外语进行各门学科的教学)。我们可以具体理解为:在教学过程中,包括在教材使用、课程讲授、课后辅导、考试等诸多教学环节中使用外语和汉语两种语言进行教学。随着我国对外开放步伐的进一步加大以及对外交流的日益频繁,迫切需要大量的既精通英语、又有丰富专业知识的高素质“复合型”人才。为此,教育部高教司在2001年4号文件中就已经提出:今后本科教育20%以上的课程必须进行双语教学,同时强调率先在金融、法律、生物技术、信息技术、新材料技术及其他国家发展急需的专业开展“双语教学”。然而,目前国内双语教学(英语和汉语)仍存在有普遍问题:教材选择混乱、教学手段落后、师资队伍和学生英语基础参差不齐等等,使得双语教学举步维艰,学生产生畏难、抵触情绪[1~4]。因此,研究和探索合适的双语教学方法,是一项迫切的任务。 1《生物技术制药》进行双语教学的重要性 《生物技术制药》是制药工程和药学专业的一门主干课程。生物技术制药是采用现代生物技术,利用生物体作为生物反应器,按照人们的要求来生产所需的医药产品的高新制药方式。基因工程干扰素、基因工程甲流疫苗、基因工程乙肝疫苗、重组人肿瘤坏死因子、抗癌中药紫杉醇的生产技术等等都是生物技术制药的杰出成果。在人类与病毒及各种疾病的斗争中,生物技术制药的巨大作用和优势日益突现,生物技术制药已被公认为是最有发展前景的制药方法,也是国家提出的新兴战略产业-生物医药产业的重要组成成分[5,6]。近年来,随着生物药物发展的突飞猛进,生物技术制药的新理论、新技术层出不穷[7,8],给课程教学带来挑战;同时由于生物技术在医药领域获得了越来越广泛的应用,生物药物的种类和数量迅速增加[9],教学中需要不断补充新知识和新内容;另外,目前我国制药工业的研发和生产与国外相比,仍存在较大差距[10],其中一个原因就是我国的制药工程学科的教育与国外相比还存在着很大的差距。因此,为了更好地学习先进的生物制药知识与理念,拓宽学生的知识面,加快我国医药产业的进一步发展,在生物制药工程专业开展双语教学是十分必要的。 2《生物技术制药》进行双语教学的课程教材和师资力量的建设 2.1课程教材的建设在双语教学中,我们以外国原版教材为基础,编写适合制药工程专业本科生的《生物技术制药双语教程》和教学参考资料。我们选用国外生物技术制药优秀教材:2007年出版的由DaanJ.A.Crommelin,RobertD.Sindelar和BerndMei-bohm主编PharmaceuticalBiotechnology:FundamentalsandAppli-cations(生物技术制药:基础和应用)和RodneyJ.Y.HO主编的Biotechnologyandbiopharmaceuticalstransformingproteinsandgenesintodrugs(生物技术和生物药物,从蛋白和基因到药物)。国外教材突出的特点是实用性较强,而这一点恰恰是多年来中国教材中的薄弱环节。国外教材中还配以各种案例,通过对案例的分析,能提高学生的分析问题、解决问题的能力,使学生能把学到的东西应用到实际工作中去。 2.2师资力量的建设在师资力量上,本课程的授课教师均是本专业具有高级职称并具有海外留学背景的教师担任。另外,我校建立了双语教学培训班,定期派遣青年教师到英语国家进行学习。这些长期活跃在科研第一线和留学归来的教师,是我们进行双语教学的骨干力量。 3《生物技术制药》进行双语教学的教学方法 与双语教学这种授课模式相对应,我们在授课过程采用适合的教学方法。 3.1多媒体教学在双语教学中,授课对象是大三的本科学生,授课方式主要采用多媒体教学。由于《生物技术制药》是实践性较强的一门课程,课件中将理论和操作技术多采用视频和Flash动画展示。这样就使所讲的内容通俗易懂,易于学生理解记忆,激发学生兴趣。在授课过程中,采用英语讲解配合英文幻灯片的模式。对于难度较大的知识面,教师会辅以适当的中文讲解。 3.2小组讨论由学生自由组合,分成若干个小组。教师根据学生情况,设定几个题目,让学生自己收集双语材料进行课后讨论。讨论后鼓励各组学生代表用英语发言,教师进行归纳总结,并进行评选。这样做,学生将主动学习并收集学习资料,拓宽了理论知识和英语的广度和深度。 3.3开辟双语教学网站将授课课件提前在网上公布,可帮助学生预习生词、了解教师讲解线索和重点内容,培养学生的学习兴趣。同时在网站的论坛上,学生还可及时地进行交流和提问,教师将给予解答。 3.4成绩考核体系采用了结构化评分方法对学生进行课程考核,即总成绩由多部分组成:课后小组讨论占20%,多种形式的平时测试占30%,期末考试占50%。 4《生物技术制药》进行双语教学在学生中的问卷调查和效果 评价我们通过以上教学方法,对我校制药工程和药学专业本科生进行问卷调查,调查《生物技术制药》进行双语教学的认同率、授课内容、教学方法、以及教学效果评价等。发放187份调查表并全部收回,有效份数185份,占98.9%。调查结果表明,95.2%的学生认为有必要进行双语教学方法,认为一般的占1.5%,认为没必要的仅占1.7%。这个结果说明,绝大部分学生已经认可了在《生物技术制药》课程进行双语教学这种教学模式。 4.1《生物技术制药》进行双语教学授课内容的选择为了确定双语教学可用于《生物技术制药》的具体章节,我们对其进行了调查。结果(见表1)表明,除概论外,其余的章节,如基因工程制药、细胞制药、酶工程制药、发酵工程制药、抗体工程药物、基因治疗、转基因动物与生物反应器等学生赞成使用双语教学。概论部分,可能是学生刚接触双语教学,对课程内容不熟悉,并且概念和进展内容较多。因此,在概论的讲授中,我们将在进行英文幻灯片放映和英语口授的同时,配以中文讲解其中的概念。 4.2对双语教学的方法的满意度调查结果(见表2)表明,全部学生赞成使用多媒体教学和建设教学网站,绝大部分学生赞成小组讨论。这个结果表明我们使用的教学方法适合教学内容。 4.3双语教学的效果评价我们对课程的双语教学效果进行了调查问卷。结果(见表3)表明,大部分学生认为双语教学可以提高对课程内容的理解、提高专业英语水平、激发学习兴趣和主动查找相关文献(提高学习的自觉性)等。结果表明我们对《生物技术制药》进行双语教学是成功的。 综上所述,探索合适的双语教学方法的必要性,以及生物制药专业进行双语教学的重要性,因此我们开展了《生物技术制药》双语教学方法的探索。结果表明学生认同了双语教学模式,并认为可提高学习效率。《生物技术制药》课程实施双语教学,可使学生能够及时了解快速发展的生物制药理论和技术的相关知识,从而培养出具有国际竞争力的高质量、高层次及高素质的创新型人才。 生物制药论文:谈生物制药产业协同创新的社会网络 [摘要]协同创新是减少创新风险、提高创新绩效的有效方式。为探索江苏省生物制药产业创新主体的协同现状,该文利用社会网络分析和灰色关联方法,分析了2006—2016年江苏省生物制药联合申请的有效专利数据。研究发现,协同创新过程中公司与其他机构合作是主要模式,但创新主体间合作松散,合作的技术领域较窄,缺乏具有强影响力的核心机构。据此,提出拓宽技术研究领域、加强核心机构引领作用、扩大协同合作规模以及增进协同主体间信任的建议。 [关键词]江苏;生物制药;协同创新;社会网络分析;灰色关联 技术创新,特别是关键技术的创新是产业发展的根本。江苏是医药产业大省,生物制药经济增长迅速,但要向生物制药强省迈进,实现生物制药关键技术的突破无疑是江苏生物制药产业发展的必经之路。然而生物制药的技术创新面临高风险、高投入以及投资回报周期长等问题,因此,协同创新,即各创新主体为了实现科技创新,整合资源、共担风险,共享收益的组织模式,正成为各国推进技术开发与应用的有效方式。关于创新主体间的协同,国内外学者[1-2]主要围绕横向协同创新和纵向协同创新展开研究。其中,横向协同创新主要是指同一大类产业中细分产业主体间的协同,比如企业、高校、政府和社会服务机构的合作;纵向协同创新主要是指同一功能链不同环节上的产业主体间的协同,比如供应商、制造商和销售商的合作[3-4]。药物的设计、发现、试验、制备以及检测技术、其他诸如纳米、信息、光学等高技术的融合应用方面的基础性研究和上游技术开发是生物制药产业发展的关键[5]。因此,生物制药关键技术的协同创新更多的表现为横向协同创新。为了理清生物制药技术创新主体间的协同合作关系,该文采用社会网络分析法对关系数据进行定量研究。这也是在技术创新研究中用于揭示社会机制的常用方法。合作专利,较大程度上可客观体现技术创新成果及协同创新关系,因此该文通过分析江苏省生物制药产业的合作专利数据,来探究江苏生物制药技术的协同创新模式、创新的技术领域及协同创新的发展演化情况,这可为推进江苏生物制药的技术创新提供决策参考依据。 1数据来源 创新专利数量是目前各行各业用以衡量该领域技术创新发展程度的一个权威指标。合作专利是协同创新的重要体现。该研究的专利数据来源于国家知识产权局专利检索与查询平台专利类型限定为有效发明专利。在平台药物专题检索库中,以“反义核酸”“小分子药物”“转基因技术”“基因工程抗体”“核酸检测”“生物芯片”“超声提取技术”“酶法”“抗肿瘤”等反映生物制药关键技术领域的词为关键词,以“江苏省”为申请人地址,申请人为“大学”“公司”“研究”和“医院”的两两组合,再加上各种机构和个人的联合申请,进行检索,并筛选去重,最终得到包括自然人在内的生物制药相关专利共计134条。2006年是按上述方法检索到有效数据的最早年份,故2006—2016年是该文的研究期间。 2研究方法 社会网络分析起源于20世纪30年代,是在心理学、社会学、人类学以及数学领域中发展起来的。20世纪70年代后,随着计算机技术的发展,社会网络分析得以进一步深化。社会网络是指社会行动者及其关系的总合。这个行动者可以是个人、集体、国家等,即社会网络分析中的“点”。行动者之间的各种社会关系构成社会网络的“边”。社会网络分析研究的是行动者之间的社会关系。协同创新本质上是创新主体间的合作关系,可具体体现在专利合作上。在该研究中,以各合作专利的申请人为“点”,以申请人之间的联合申请专利为“边”,从而研究江苏生物制药的协同创新情况。该研究选取从网络规模、网络边数、网络密度、中心度和网络中心势等角度对合作关系进行描述,反映江苏生物制药协同创新的阶段性变化。网络规模是指节点数,即申请专利的机构数;网络边数是指各机构之间的合作关系数;网络密度描述了图中各个点之间关联的紧密程度;中心度指点的中心度,是对个体权利的量化分析;中心势是指关于一整个图的中心度,换言之,可以理解为图的总体整合度或一致性,是对群体权利的量化分析。网络接近中心势作为“中心势”的一种,既具备“中心势”的共性,也拥有其自身特性[6]。简言之,即为在一个社会网络中,如果接近中心势越高,那么网络中节点的差异性越大,如果接近中心势越低,则意味着网络中节点间的差异越小。公式如下:其中,C'cmax是指最大的相对接近中心度;C'c1是指第i个节点的相对接近中心度;N为节点个数;Cc是接近中心势。 3江苏生物制药产业协同创新的总体网络特征 由于统计专利数据跨度为2006—2016年,为体现“五年战略规划”的阶段性成效,该文将专利数据按5年作为一周期,进行时间跨度上的纵向对比。从表1中,可发现相较于“十一五”“十二五”期间的生物制药合作专利数量出现井喷式增长。生物制药专利协同创新的网络规模与网络边数扩大了1倍,但网络密度及网络接近中心势始终处于一个较低水平并有所减小。可见这期间,江苏生物制药技术协同创新中增加了更多的参与者,且各主体之间的合作数量也有显著增加,但协同主体相互间的联系紧密程度有所减弱,这与图1、图2这两张社群图中所展示的吻合,机构间的联合专利几乎没有蛛网结构。 4江苏生物制药协同创新主体的合作模式 随着生物制药协同创新规模的不断扩大,参与主体及其协同模式也呈现出多样化的鲜明特点。按协同主体的不同,及联合专利数据所反映的情况,协同模式可分为“公司+公司”“公司+高校”“公司+医院”“公司+研究机构”“高校+高校”等11类(见表2)。按数值的大小进行降序排列,从网络规模上看,前三位模式依次是“个人+个人”“高校+公司”“公司+公司”。从网络边数上看,前三位模式依次是“个人+个人”“公司+研究机构”“高校+公司”。从网络密度上看,前三位模式依次是“研究机构+工厂”“公司+医院”“公司+研究机构”。从网络接近中心势上看,前三位模式依次是“公司+医院”“公司+研究机构”“个人+个人”。从以上排位可以明显发现一个特点:与“公司”相关的各类协同模式,在4类排名中都处于显著的优势地位。说明这类模式的发展形式相对较好,体现出以企业为主体的医药创新体系得到了加强。此外,结合上文中的图1、图2,可以明显发现仅有“景奉香”及“金柯”所在的两个网络呈现出鲜明的蛛网状态,而这些网络均是个人协同合作的情况;而机构之间的合作在图中多显示为星状,处于较为松散的状态。故,相对于“个人+个人”模式而言,机构之间的协同行为还不够紧密。总体而言,江苏生物制药产业当前的协同创新活动以公司、高校、研究机构三者为主体单位。其中“公司”在合作的地位尤为突出。见表2。 5江苏生物制药协同创新的技术领域分析 按检索的关键词,将联合专利划大致归类为以下6类技术领域(如表3所示),并进行相应的社会网络分析。以从大至小方式排序,从网络规模来看,(下文其他3类角度排序方式相同),排名前三位的技术领域依次是“基因疫苗”“DNA\RNA”“生物医药技术”。从网络边数来看,前3位的技术领域依次是“DNA\RNA”、“基因疫苗”“生物芯片”。从网络密度来看,前3位的技术领域依次是“生物芯片”“天然药物”“抗体工程”。从网络接近中心势来看,前3位的技术领域依次是“天然药物”、“生物医药技术”“基因疫苗”。值得注意的是,网络规模与网络边数较大的领域其网络密度与网络接近中心势指数明显处于靠后排位,而网络密度与网络接近中心势排位靠前的技术领域其网络规模与网络边数数据则明显偏小;即不同领域中各主体之间的联系紧密度则与该领域的规模大致成负相关。初步得到结论是从技术领域的横向角度看,专利合作的扩张是粗放模式,江苏生物制药创新主体间缺乏深度合作。 6江苏生物制药协同创新的核心机构 可以通过确定核心机构,有效了解江苏生物制药行业的主要创新主体。核心机构是在一个行业占主导地位的组织单位,相较其他机构而言,在整体或局部合作网络中拥有相对的中心地位的机构[6]。该文分别以点度中心度、接近中心度、间距中心度3个指标来查找江苏生物制药产业协同创新活动中的核心机构。其中,点度中心度指当以某一点为中心时,与之有直接关系的点的数目,这是一个最简单且直观性最强的指数。间距中心度是衡量行动者对资源控制程度或者“控制”其他行动者能力的指标。接近中心度则是用来衡量一个行动者不受其他行动者“控制或影响”的能力的指标[4]。由此,可以通过研究这3类数据的比照,有效地发现哪些主体在协同创新活动中活跃度最高,与其他主体联系合作较多,掌握资源数量较大,自由度较高,从而识别该行业协同创新活动的引领者。计算各主体的点度中心度、间距中心度、接近中心度并进行降序排列,3项数据的前10位分别列于表4中。必须指出的一点是,由于该文重点关注于机构间合作,故结果中剔除了个人合作的情况。按3种方式排序,重复出现的核心机构主要有:中国药科大学、中国科学院上海药物研究所、南京大学、江南大学、江苏先声药物研究有限公司、南京爱德程医药科技有限公司等。在这些核心机构中,高等院校和医药公司所占据了大多数席位,充分显示其在技术协同创新中的主导性。见表4。 7江苏生物制药协同创新的灰色关联分析 为研究江苏生物制药协同创新主体的网络特征对创新成果的影响程度,以网络规模、网络边数、网络密度和网络接近中心势这4种网络特性与合作申请专利数这一创新成果来进行灰色关联。以表3中的申请专利数为母序列,表3中其他4项指标为子序列,采用绝对关联度[7]进行灰色关联分析后发现网络规模、网络边数、网络密度和网络接近中心势与专利合作总项数的灰色关联度分别为0.8042、0.9783、0.5049和0.5022。可以看出网络边数对协同创新成果的影响最大,其次是网络规模,网络密度和网络中心势都与联合专利数弱关联。这进一步说明目前江苏生物制药创新主体间的协同处于粗放模式,创新主体间缺乏频繁及深度的联系。 8结论与建议 8.1结论 江苏省生物制药领域的协同创新活动从“五年规划”角度来看,发展飞速,参与主体增多,创新成果总体数量也大幅增加。在各类协同创新模式当中,以公司为主导,高校及研究机构为辅助的产学研协同模式占突出地位;同时,“个人+个人”的协同模式依旧占有一定比例,值得关注。“DNA\RNA”及“基因疫苗”是生物制药领域协同创新活动最为集中的两个技术点;其他技术领域的协同创新则有待加强。而通过研究技术领域的社会网络对创新产出的影响,可以发现目前江苏生物制药技术协同创新的增长依赖于协同合作数量的增加,而非合作质量的提高。 8.2建议 针对上述的江苏生物制药创新主体协同创新状况,该文提出以下建议:拓展各技术领域的研究,提高协同创新、协同合作的质量。江苏省生物制药领域当前创新增长缺乏合作创新质量方面的支持;对于多个技术领域的所研制的创新成果数量也不足,例如“抗体工程”。政府可增加科技资金投入,引导金融机构对生物制药创新企业的合理投资,为技术发展提供有力的经济保障;此外,可以加强人才引进,为生物制药领域的协同创新活动提供强大的智力支持。加强核心机构的引领作用。通过转让、授权等模式,提高江苏省生物制药各创新主体的资源获取能力,并学习国外的“接力创新”模式;充分弥补该省核心机构资源掌握不足、各创新主体之间联系松散的劣势,有效发挥核心机构的作用。扩大协同合作规模。结合各协同模式以及各技术领域的网络规模及网络边数来看,可知江苏省当前的协同合作规模拥有巨大的提升空间。通过加强平台建设,建立校企联盟、科技园区、战略联盟等协同方式,吸引更多的创新主体参与到协同合作的活动中来,扩张协同规模,提升江苏生物医药产业的协同创新能力和效果。加深各协同创新主体间的联系与信任。创新研究主体之间的协同机制,从制度方面为技术研究的深入保驾护航。增加创新主体间的沟通频率及深度,努力减少信息交流障碍;提高彼此的文化重视程度、认同程度,降低文化差异所带来的合作不稳定影响;重视协同合作初期所存在的磨合期,建设有效的协同合作制度,以此来解决协同过程中所产生的系列问题,并提升协同主体之间的信任度。 作者:马澜 李洁 徐彬琦 潘栖 单位:南京中医药大学卫生经济管理学院 生物制药论文:生物制药下的生物技术论文 1酶联免疫吸附试验 酶联免疫吸附试验也是一种在现代生物技术之上发展而来的疫病的诊断技术,其英文翻译为Enzymelinkedim-munosorbentassay,因此其英文简称为ELISA,目前主要应用在生物体液的微量物质的检测过程中,具有很好的检测效果。其检测或是诊断的一般过程为,先将抗原或是抗体或是抗原吸附在固相的载体上,然后再对于固相载体进行染色,染色剂采用的是免疫酶,最后根据实际的染色效果进行判断。目前ELISA在猪传染性胃肠炎、牛副结核病、牛传染性鼻气管炎、猪伪狂犬病、蓝舌病等的诊断中已为广泛采用的标准方法。 2现代生物技术与兽药的发展 2.1现代生物技术与疫苗 现代生物技术的核心技术就是DNA重组技术,因此其直接进行操作的对象就是细胞机体或是基因、遗传物质。近些年,克隆技术的不断发展为畜禽类的疫苗的开发和研制奠定了良好的发展基础,疫苗不仅可以减少人类很多疾病的发生率,而且对于畜禽类的疾病预防也会起到很好地作用。基于现代生物技术基础之上的基因疫苗对于当前的兽药的开发以及增加牲畜的免疫抗性是具有极大的可行性和应用前景的。 2.2现代生物技术与生物制药 现代生物技术的一个很重要的方面就是生物制药,这对于兽药的研制也是非常重要而又具有很好的应用价值的。生物制药主要分为两类,天然生物药物和基因工程药物。天然生物药品:这类药物的主要是利用生物体、生物组织或其成分,综合运用微生物学、物理学、药学和生物学的原理与方法制造的用来预防、诊断或治疗的生物制品。基因工程药物:主要是利用重组DNA技术生产的多肽、蛋白质、酶和细胞生长因子等。激素类、可溶性细胞因子受体类、细胞因子类是其主要的种类。 3结束语 进入21世纪以来,现代生物技术的应用程度在不断加大,应用的范围也在不断扩大,这对于我国的医药、兽药、兽医学等的发展起到了良好的促进作用。并随着国际贸易额的逐年增加,给我国的畜禽在出口以及进口的安全检疫等方面提供了极大的便利,为促进我国的经济发展、保障我国的食品食肉安全创造了一个良好的环境。在充分看到其良好发展前景的同时,我们还需要关注起发展过程中的困难和问题,并且加大经济的投入和科技的支持,加强各方面的协作,共同努力,共同攻关,努力将我国的兽医兽药行业做得更好。 作者:王立明 单位:吉林省伊通满族自治县动物疫病预防控制中心 生物制药论文:生物制药免疫学教学初探 1.通过案例分析体验式教学让学生融会贯通,举一反三 免疫学是一门临床学科,如果单独介绍书本知识,而没有医院、病例和医药公司等方面的案例分析,学生就会感觉学习起来干巴巴的,没有实际意义,从而导致教学效果甚微。我们在课堂上导入为当今社会所熟知的艾滋病、风湿性关节炎等免疫性疾病,和学生一起讨论这些疾病的发病机制,让学生思考如何针对这些疾病的病理机制进行药物设计。也可以针对免疫学技术在临床医学诊断和生物医学研究中的运用向学生提出一些问题,例如酶联免疫吸附实验(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg诊断的原理和过程,以启发学生思维。这些举措一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可以让学生将所学的知识融会贯通,达到举一反三的教学效果。 2.寓教于乐,漫画、主题游戏体验式教学 传统的免疫学课堂教学,多采取“填鸭式”教学方法,大量枯燥的免疫学知识,不但让学生无所适从,还会对本科程产生“厌学”心理[3]。针对这种情况,我们拟在采用多媒体教学的基础上,选用大量图片、漫画、视频等教学工具,采用图片启示法能使学生更好、更快、更形象地掌握所教内容。例如,讲B淋巴细胞时,我们选择“B细胞的一生”这组漫画,使得学生的课堂气氛骤升,课后学生也对这组漫画记忆犹新,明显加强了对B淋巴细胞的认识和记忆。此外,针对免疫学名词概念多且难以理解的问题,我们设计了免疫学名词猜猜看游戏,即一个学生站在讲台上,背对黑板,老师在黑板上写一个免疫学名词,下面同学给他描述这个名词的功能和行为,讲台上的同学根据大家的描述来猜,在热烈的游戏气氛中,大家对这个概念的认识和理解显著加深,学生在快乐中完成了学习的过程,通过体验将老师讲授的知识化为自己的知识。 3.通过论文导读和小组讨论激发学生对免疫学的兴趣 在工科院校,免疫学课程的培养目标即通过教学活动,使学生掌握免疫学的基础理论和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和技能解决生活和学习中遇到的免疫相关问题。基于此目的,我们利用第二课堂进行免疫学论文导读,例如讲授完树突状细胞后,教师以题为“DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[4]”进行导读,并让学生分小组讨论。这种师生、生生间的交流互动形式,有如剥笋般层层深入阅读文献,一方面加深了学生对DC、CIK细胞、细胞因子、细胞表面抗原等知识点的理解,另一方面拓展了学生的视野,也激发了学生的科研热情和创造力。 4.以专题讲座和课外兴趣小组的形式演示免疫学新技术 建立伊始,我院就成立了本科生导师制这种“2+2”的培养方案,以培养学生利用所学知识来解决实际问题的能力。而免疫学技术已广泛应用到生命科学的各个领域,如果不了解这些技术和方法,学生在阅读文献时会遇到很多障碍,也很难建立自己的科研思路。针对这些问题,利用本院现有资源,我们以专题讲座的形式给学生现场演示免疫学新技术,例如流式细胞仪技术、共聚焦显微镜技术等,以加深学生对课堂知识的理解,并可激发对免疫学有兴趣的学生成立科研小组。这样一种教学实践,不但加深了师生之间的联系,而且提高了学生的科研创新意识,我们成立的科研小组曾以“抗LDL多克隆抗体的制备”为题参加浙江省大学生生命科学竞赛,并取得三等奖。 5.结果与分析 通过体验式教学的课堂实践,我们随机抽取了2010级生物工程、生物制药两个专业56名学生进行问卷调查,结果显示(见表1)体验式课堂教学效果优于传统课堂教学方法,这种教学模式能够进一步调动学生的学习积极性、启发学生思维,更有利于学生对知识的吸收,也对提高学生分析和解决问题的能力有一定帮助。总之,免疫学是一门抽象难懂的学科,尤其当面对生物专业的学生时,教学更是困难,因此我们调整教学模式,使之更能激发学生的学习热情,最终实现素质教育的目的,当然,这些措施尚在探讨中,培养学生的综合素质以符合现代生物科技的高速发展,还需进一步探索、研究和完善。 作者:陈侃 任小元 解纯刚 叶婷 赵雪芹 孔祥东 单位:浙江理工大学 生物制药论文:生物制药设备实验教学的评价方法 1《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的内容 1.1学业的成长的评价 项目化课程对学生成长的评价主要有:(1)对学生知识能力的评价:在项目化教学中,对学生自主地进行学习,针对某一教学项目让学生自己寻找资料、研究设计方案,提高学习的能力,学会学习的方法的评价;对学生在自行制定工作计划、提出解决实际问题的思路和在评估工作结果等活动中形成工作方法和解决问题的方法能力的评价;它强调方法的逻辑、合理性。(2)学生专业能力的评价:专业能力是适应某一行业相关工种业务和技术的能力。对学生通过学习在理论与实践相结合的过程中培养的从事职业活动所需要的知识和技能的评价,它强调专业的应用性、针对性。对学生社会能力的评价:“行为导向”教学要求学生在课堂内、外,在综合性的实践活动中要有适应性;对学生具备和社会交往、沟通、团队合作的能力以及组织表达、社会参与的能力的评价。(3)对学生创新能力的评价:随着社会发展的需要,对学生知识、技能的创新性的评价。 1.2对学生职业素养的评价 对学生的行为习惯、职业道德、社会责任感,心理素质、情感、态度、自强精神和开拓进取精神的评价 2《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的实践 目前我校生物制药专业《生物制药设备实验》以实施项目化教学,现该课程为例,阐述项目化课程学生成绩评价的具体做法。现阶段《生物制药设备实验》的项目化教学以生物制药生产设备、生物药物的分离提取设备两大教学项目。生物制药生产设备项目教学内容,以液体发酵亮菌多糖为项目载体,生物药物的分离提取设备以茶多酚的提取分离为项目载体进行教学。共10个项目,为提高学生学习的积极性,促进学生个性发展和创新意识的形成;注重考核的准确性和科学性,在学生成绩评价中建立了“评价主体多元化、评价内容实践化、评价形式多样化、评价指标定量化”的成绩评价体系,注重形成性考核和创新能力培养,引导学生在每个教学阶段都注重知识学习、技能练习和职业素养养成。最终确定学生学业成绩由过程性评价(80%)包括三部分组成基本知识(20%)、专业技能(30%)职业素养(30%)学生评价的另一方面就是创新能力评价(20%)。表1是以项目1液体发酵亮菌多糖为例设计的学生成绩评价表。 2.1项目过程性评价 过程性评价包括过程性评价(80%)包括三部分组成基本知识、专业技能、职业素养,采取学生自评、小组评价、教师评价等灵活多样的形式进行。知识学习能力主要考核学生主动学习相关知识的能力、运用知识的能力、语言表达能力等能力;专业技能主要考核学生识别使用各种仪器和试剂的能力、熟练操作设备的能力、规范操作能力、数据记录能力、报告形成能力、运用知识解决问题的能力等。职业素养主要考核学生的学习纪律、学习态度﹑自学能力、安全生产、文明卫生、团结协作等表现;表2为学生自评和小组评分表,表3为教师评分表。 2.2创新能力评价 创新能力评价占总体评价的20%,主要是在教学过程中,老师布置课外专题项目,有学生自主查询资料,自主设计方案,写出可行性分析,最终形成报告或者PPT形式,并以口头汇报形式,考核评价的重点在于项目的合理性、完整性、创新性和知识的应用性。 3《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的实践结果 《生物制药设备实验》项目化课程采用新的学生评价体系,对激发学生学习动机和兴趣、有效调控自己的学习过程起到了积极的作用。使学生对自己专业学习成绩和不足及时了解,教师对学生成绩的评定有据可依,杜绝批分的随意性,很大程度上消除学生想混分数的不正确思想,他们明白,只有踏踏实实、一步一个脚印的走,才能在学期末得到应有成绩。提高学生培养合作精神和就业需要的职业能力,促进语言运用能力的全面发展,对他们将来择业和就业都有很大帮助。学生成绩的统计上也反映出,实施新的评价体系,班级学生的合格率、优良效率有很大提高。评价结果有助于教师获得教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和适当的调整,更加明确教学目标的实现程度、教学活动中所采取的形式和方法是否有利于职业能力目标的实现,积累资料以便提供关于如何才能更顺利地达到教学目标和修改教学目标的依据,促进教师不断提高教育科研水平。 作者:董丽辉 范三微 单位:浙江医药高等专科学校 生物制药论文:细胞培养在生物制药领域的应用 【摘 要】经过长时间的研究与实践,细胞培养技术已经得到了充分的发展与完善,离体培养的动物细胞具有可以人为控制的培养条件且结果便于观察的特点,因而被广泛应用于生物制药领域中并对该领域产生了巨大而深远的影响。本文对细胞培养技术在疫苗生产、单克隆抗体制备、药物筛选、基因重组产品等生物制药领域的应用作一综述。 【关键词】细胞培养 生物制药 应用 随着生命科学理论和技术的飞速发展,细胞培养技术的地位和作用日益成熟,动物细胞培养的研究取得了可观的效果,并且有着无限的应用发展前景。主要的发展目标包括:开发生长密度高、目标产品分泌量大的细胞系;研制性能优良、吸附与解离容易、重复利用的微载体;开展规模化的生物反应器、检测系统、细胞培养与产物分离耦合系统等;设计新型培养基促进生物制品安全;研究三维细胞的培养条件[1]。 生物制药即运用生物化学、医学、微生物学等原理和方法,利用生物机体、组织、细胞、体液等生产具有预防、诊断和治疗功能的药物制品。有关研究者采用基因重组技术或其他创新生物技术生产治疗性药物,主要产品有基因工程药物、抗体工程药物、疫苗等几类。这些产品的开发研制及生产过程都离不开细胞培养技术。 1 疫苗生产 疫苗免疫是最有效的预防感染性疾病的措施之一。疫苗免疫是指利用病毒性制剂、细菌性制剂及类毒素等人工主动免疫制剂,通过作用于机体的免疫防御系统起到免疫应答作用。传统的流感疫苗生产多采用鸡胚培养,但当面临高致病性流感全球大流行、微生物感染、内毒素残余量多等问题时,传统的鸡胚生产方法可能难以满足疫苗市场的需求。随着细胞培养技术的完善及其优点的体现积极推进使用细胞培养技术替代鸡胚培养技术生产流感疫苗,未来将会越来越多依靠细胞培养技术获得理想的疫苗。与此同时也存在一些缺陷,尤其是哺乳动物细胞培养的病毒疫苗特别适合于工业的发展,应用微载体大规模培养细胞生产流感疫苗,使得流感病毒适应传代细胞(如VERO细胞),该细胞不仅培养条件要求不高而且遗传性状稳定,对多种病毒的感染敏感[2],如利用生物反应器大规模进行病毒繁殖,可实现流感疫苗的规模化生产。MDCK细胞系是被公认为最适于生产甲、乙型流感病毒疫苗的细胞系,对流感病毒增殖快、感染效率高,且不易变异[3]。其中典型代表,如巴斯德公司利用1000L反应器微载体培养Vero细胞生产人用狂犬病疫苗和脊髓灰质炎疫苗。由此可见,利用细胞培养疫苗已成为目前疫苗研制的重要应用方向。 2 单克隆抗体制备 单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。研究Hb在帕金森病中的发病机制,李旭颖等[4]制备抗Hb单克隆抗体,由重组人Hb作为抗原免疫小鼠,并将其细胞融合及细胞培养制备成杂交瘤,经过筛选获得抗人Hb单克隆抗体杂交瘤株,体内诱生法制备腹水经过酶联免疫吸附试验等方法进而获得特异性抗Hb单克隆抗体。张培等[5]制备乙型脑炎病毒的单克隆抗体通过动物免疫、细胞融合、克隆和筛选等方法,应用ELISA等免疫学方法进行特异性和亚型的鉴定,为快速检测方法的建立奠定了基础。单克隆抗体药物研发已经被列入863计划和国家重点项目,国内已经有2个治疗性单抗产品准备生产,3个治疗性产品处于临床试验阶段,多个抗体药物处于临床研究阶段,已经批准的治疗性单抗有31个,目前国内正在进行临床前研究的抗体药物有:抗CEA嵌合抗体;抗破伤风抗体及抗乙型脑炎等[6]。 3 药物筛选 药物筛选是从天然或合成的化合物中筛选出高效的新药或先导化合物。生物活性和药理作用检测所筛选出的高效的新药或先导化合物,并根据检测结果评价某一物质的药用前景,是新药研究的最初过程和关键步骤。体外二维和应用球状聚集体、细胞片层、脱细胞基质进行三维培养肝细胞的具体技术是进行药物毒性检测的重要途径[7]。Kostadinava等建立了一种长时间的三维肝细胞共培养体系,比单层培养肝细胞能更好地检测体内药物导致的毒性。细胞水平的药物筛选更接近人体生理状态,外界环境干扰少,准确率高,是细胞水平药物筛选模型的核心技术高内涵筛选。高内涵药物筛选主要在微阵列多孔板上完成,通过在微孔板上进行细胞培养,施加药物刺激进行实验操作和数据的采集和分析。HCS技术可完成各种对于细胞生理现象本质的研究,Talyor等[8]提出高内涵概念,HCS模型主要建立在细胞水平,通过观察样品对固定或动态细胞的多个功能的作用,涉及各种不同的靶点,从多个角度分析样品的作用,最终确定样品的活性和可能的毒性。近年来发展起来的微流控芯片技术有可能成为细胞水平药物筛选的理想选择。Ye等[9]构建了一套用于细胞水平药物筛选研究的集成化微流控芯片系统,它可以将细胞种植、培养、标记、加药、梯度稀释等操作通过微通道网络流体控制技术集成到一张芯片完成,保持了细胞结构的完整性,可全面记录细胞对药物刺激的各种反应。 4 基因重组产品 基因工程药物是将人某一部位的基因,注入到质粒中,然后导入工程菌或工程细胞中,经细胞培养或细菌培养,充分表达扩增后,分离,纯化而得。基因重组产品与天然型的生物学活性一致,其结构分为两种,一种与天然型的一样;另一种稍有区别,如人白细胞介素是糖蛋白质,但糖链的有无对其机能无影响,故重组的不含糖链。哺乳动物细胞已成为生物制药最重要的表达或生产系统,FDA(美国食品药品管理局)在2000年以后批准的创新生物技术药物,用酵母表达的有2种,用大肠杆菌表达的产品只有4种,而通过动物细胞培养生产的生物技术产品则有22种,除两种组织工程产品外,其余都是蛋白类产品,这些蛋白都是分子量大、二硫键多、空间结构复杂的糖蛋白,只有使用CHO等哺乳动物细胞表达系统,这些蛋白的生产才成为可能。建立CHO细胞表达的重组人白细胞介素-12(rhIL-12)的纯化工艺,赵峰等[10]取高效表达rhIL-12的CHO工程细胞培养上清液,分离纯化、定量计算、对纯化产品进行鉴定及检测rhIL-12的生物活性,经检测发现纯化产物回收率和纯度高,适用于工业化生产。 生物制药论文:浅谈研究型大学生物制药专业本科生科研素质的培养 摘要:加强对本科生早期科研素质的训练,培养高素质的创新人才,已成为我国研究型大学的历史使命。本文以武汉大学生物制药专业为例,介绍武汉大学生物制药专业人才培养定位与目标,提出有关本科生科研素质培养的基本思路,总结了在培养本科生科研素质实践中取得的成效。 关键词:研究型大学;生物制药;科研素质 近年来,随着越来越多高校对本科生科研创新能力培养工作的广泛重视,作为研究型大学借助其国家级科研项目、科研经费、科研成果多,以及高水平师资队伍庞大、力量雄厚的优势,在本科生中已经广泛开展早期全面动员和全方位推进其参与科学研究活动,对本科生进行早期的科研素质的培养也已成为研究型大学本科教育教学体系的一项重要的、不可缺少的内容。 一、研究型大学本科生科研能力培养的发展 (一)美国研究型大学本科生科研能力培养的发展 从学校的层面上实施本科生科研训练的做法最早起源于美国。1969年,美国麻省理工学院开始创设“本科科研机会计划”,资助本科生参与教师的研究项目。上世纪80年代,UCLA也开始系统支持本科生科研,并于1997年获得美国国家自然科学基金会(NSF)所颁发的“促进教学与科研相结合成就奖”,加州大学伯克利分校在90年代也加入了设立专项资金对本科生科研进行资助的大学行列。1994年,美国国家科学委员会(National Science Board)发表了《大学研究与教育的重点》,支持对本科生科研的制度化。经过40多年的发展和改革,目前美国不少著名高校都已建立起各具特色的成熟的本科生科研支持政策与管理模式。 (二)中国研究型大学本科生科研能力培养的发展 在我国,清华大学于1996年率先开展了本科生科研训练的研究与实践,即清华大学大学生研究训练计划,简称“SRT”计划,是为了加强学生创新意识和创新能力的培养,使本科生及早接受科研训练。1999年为了深化本科教学改革和创办世界一流大学,中国科学技术大学提出在小范围内进行大学生研究计划的试点工作。目前,国内几乎所有“985”、“211”高校都出台了鼓励和支持本科生参与科研创新活动的文件及配套管理办法,不少非“211”高校也出台了相关政策。 二、武汉大学生物制药专业人才培养定位与目标 武汉大学生物制药专业秉承武汉大学“自强、弘毅、求是、拓新”的精神,以谋求人类福祉、推动社会进步、实现国家富强为己任,瞄准学术前沿,引领学术发展,服务国家发展战略,自主开展科学研究、技术开发和产学研合作,推进文化传承与创新,以建设成具有中国特色、国内一流的品牌专业为目标。 主要培养人格健全、全面发展,系统掌握药学、生物学及化学等多学科基础知识、基本理论和基本技能,初步掌握现代生物药物设计与开发关键技术,了解生物技术制药领域前沿,具有良好的人文科学素养、创新意识和实践能力,受到严格的实验技能训练与相关工程实践环节训练,具有实践应用能力,能够从事生物药物的研发、生产、质量控制、技术创新和应用等方面工作并具有国际竞争力的创新人才。 三、武汉大学生物制药专业特色 2010年,为了适应国家大力发展低碳经济、生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业的需要,武汉大学药学院获准创办了生物制药专业,于2011年秋季招收本科生。 几年来,生物制药专业依托武汉大学作为研究型大学的学科资源优势,瞄准生物制药技术前沿,结合国家中长期生物医药产业发展战略需求,充分利用本专业从海外引进的具有极强的微生物制药专业背景的师资力量,同时联合武汉光谷生物城的优势平台,逐步形成以微生物制药为本专业特色发展目标,推进教学、科研、实践紧密结合,推动教师将国际前沿学术发展、最新研究成果和实践经验融入课堂教学,鼓励学生开展创新实验、参与课题研究、、申报专利等,拓展学生创新创业能力,着力培养具有国际视野的拔尖创新人才。 四、创新人才培养模式,加强科研素质训练 (一)树立增强科研素质的育人理念 21世纪是中华民族实现伟大复兴的时期,培养和造就一大批具有科研素质和创新能力的人才是时代赋予研究型大学的历史使命,因此我们在师生中大力宣传和全面树立增强科研素质的育人理念,积极营造科研文化氛围。在教师中倡导“以科研反哺教学,培育创新人才”的教育理念,推进科研与教学有机结合、协同育人,不断用科研成果丰富教学内容;在学生中鼓励和引导本科生早期进入教师的科研实验室开展业余科研活动,将科研平台转化为学生的实践创新平台。 (二)优化增强科研素质的人才培养方案 培养方案是指导教学的基本教学文件,也是确保人才培养质量的总体教学质量标准。武汉大学生物制药专业的人才培养方案以培养具有良好的人文思想素质,宽广的多学科知识面,厚实的专业理论基础,较强的综合、创新实践能力人才为目标;在课程设置上确立由通识课程、专业基础课程、专业课程和实践教学课程组成的课程体系。 以实践教学体系改革与创新为突破口,创新实践教学一体化教学模式,将实践教学内容分模块、分阶段、分层次地实施;注重学生科研素质和创新能力的培养,淡化学科界限;形成实验室教学、社会实践、课外创新科学研究训练、毕业论文实习等多种形式联系密切的立体式实践教学新体系。 (三)改革增强科研素质的教学内容 在教学内容上加大了课程教学内容的重组与整合,增设学科前沿性和综合性课程,开设了1门进展专题课程《生物药学研究进展》和一门全英文课程《生物技术制药》;注重教学内容的系统性、实用性与前沿性,结合实际应用及发展趋势,理论联系实践,积极将科研成果转化成教学内容,大部分课程都安排了2~4学时介绍本课题组研究进展和成果,以及当今世界在该学科方向的最新研究动向。 (四)搭建增强科研素质的人才培养平台 依托湖北省药学实验教学示范中心的平台,在开设基础实验的同时,增开综合性实验和《设计性实验》课程,提高学生的实验技能,初步探索科学研究,在实验过程中强化基础实验技能的培训,以培养学生的实际动手能力和系统综合能力;充分利用组合生物合成与新药发现教育部重点实验室和湖北省武汉生物技术研究院药学实习实训基地的资源,加强对大学生创新创业科研项目、社会实践、毕业论文实习等环节的训练,激励学生的创新精神;积极推荐学生参加国内外相关学科的大学生学习竞赛,培养学生的创新精神、科研素质和国际视野。 五、实施成效 武汉大学生物制药专业从2011年起开始招生,至今已有4个年级共82名学生。 学生培养质量高,专业成绩好,专业实践能力强,2011级毕业生共24人,其中6人赴国外名校读研究生,13人保送或考取至国内知名院校及研究院所读研,升学率达到79.2%,就业率100%,87.5%的学生英语水平达到六级。 生物制药专业的本科生积极参加各类学科竞赛并取得了较好的成绩,在美国iGM大赛中荣获铜奖1项,全国药苑论坛大赛中荣获一等奖1项,二等奖1项;以第一作者公开发表SCI论文1篇,中文核心期刊论文2篇;参加国家级大学生创新创业训练计划4项,校级9项。 生物制药论文:高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索与实践 摘 要 基于对发酵制药岗位的要求,对发酵技术课程教学改革进行探索和研究,探讨这门课程和岗位对接的构建思路和课程内容的设计整合,为课程深化改革奠定基础。 关键词 高职;生物制药专业;发酵技术;课程改革 1 高职生物制药专业发酵技术课程改革的必要性 随着振兴东北老工业基地产业政策的进步和黑龙江省医药工业的迅速崛起,生物产业已经成为黑龙江省经济发展的支柱产业。伴随产业的迅猛发展,造成相关专业的技能型人才缺口较大,尤其是能够适应企业生产一线需要的高素质、高技能的发酵技术人才更为紧缺。 目前,高职高专院校生物制药类专业普遍开设了发酵技术课程,部分兄弟院校的教师在教学过程中也进行了不少探索,并取得一定的效果。但是总体而言,目前高职院校在该类课程的教学上还存在不少问题。 首先是理论与实践教学的比例问题。传统的教学过程以理论为主、实践为辅,教师通过讲解来“描述”技术,常常会使学生难以领会,无法深入头脑中。 其次是教学内容的问题。通常的生物发酵类实验课是为了配合理论课而设置,这些实验课彼此之间缺乏连续性,更谈不上与企业实际接轨,学生虽然学了一些基本的技能操作,但不能将知识与技能形成一个整体运用到实际中。 其三是教学方法的问题。传统的理论教学方法以灌输式教学为主,“教学”变成“跛脚鸭”,只见教师的教,少见学生的学;而在实践课的教学中,教师将所有的资料全部发给学生,替学生想好实验课可能出现的问题,学生缺少主观能动性和积极性,来实验室的目的只是按部就班将实验做完了事,几乎成为一个只会操作的“机器人”。 最后是学生学习效果考核的问题。发酵技术实践课经常需要几名学生一组进行训练,由于考核机制的不健全,组内缺少有效的监督管理,个人缺少有效的自我约束,教师一人又无法监管每名学生的行为,而在给学生评分的时候又会比较看重实验报告而非实验过程本身,于是组内有的学生会认真地做,有的学生则一副置身事外的样子,抄袭时有发生,整体学习风气不佳。 因此,亟待在课程教学改革方针政策的引导下,注重利用项目为教学载体,进行高职高专院校生物制药类专业发酵技术课程全方位的教学改革。 2 高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索和实践 从职业实际出发,对岗位进行任务与职业能力分析,逐步完成能力递进式人才培养目标,打破以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置,重新组织和设计针对实际工作需要的教学内容。以发酵生产流程为主线,以工作任务为载体,促进学生对发酵基础知识的掌握。指导学生制订发酵生产方案,完成发酵生产操作,发现并解决生产实际问题,促进学生对发酵技术的掌握,构建融教、学、做于一体的实施方式。同时,培养具有良好的职业道德、严谨的工作作风、较强的团队意识和协作精神、一定的创新能力,适应市场需要的懂技术、会管理的高端技能型人才。 校企合作,共建课程标准 通过走访黑龙江省多家生物制药企业,如哈药集团、黑龙江珍宝岛药业有限公司等,与企业技术人员、一线工人进行座谈。与企业专家研讨确定本课程教学的支撑岗位为制药企业的发酵岗位群,根据国家职业标准同企业专家共同制定课程标准,以及通过教学项目进行学生培养的职业岗位能力目标(见表1)。 以企业生产岗位为教学项目设计的载体,贯穿教学始终。本课程的教学标准是在与多家生物制药企业专家共同探讨的基础上制定的,在能力目标、知识目标的设计上充分听取了企业的声音,以完整的生产工艺流程贯穿教学始终。该项目非常契合本课程的教学目的,其所涵盖的知识内容与技能内容基本反映了企业对于生物发酵制药方面的要求。在实际的教学过程中,项目的整体优势表现得一览无余:学生在学校实训的过程就是一个在企业中做项目的过程,每一次实训都是在为下一次实训打基础,这就要求学生自始自终认真负责地完成每次实训任务;而实际上,学生也很在意自己的实训效果,惟恐影响下阶段的工作任务和最终的产品验收,经常会主动要求重新操作。 基于岗位需求,重组教学内容 项目组对本课程的教学内容进行调整,将发酵技术各分支学科的内容尽可能地有机交融,打破传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置。对教学内容重新进行梳理,和生物制药企业进行合作,了解企业在生产过程中的人才需求,根据企业的具体发酵流程设计教学内容,使学生始终在具体的工作过程中学习。 针对实际工作任务需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容。将教学内容整合为7个教学项目12个教学任务,每个项目设计为一个学习情境,打破传统的教学设计理念,以项目导向的思路对知识点重新梳理整合,更为直观易懂,有助于激发学生的学习兴趣,迅速进入学习情境。 结合生产实际,突出教学重点 发酵技术涉及的内容很多,包括优良菌种的选育与保藏、培养基的制备、菌种的扩大培养、发酵生产过程控制等,总学时为64学时。在有限的课堂教学时间内,要完成课程教学任务,必须合理安排教学内容和教学重点。为了在短学时内对发酵技术的概况及全貌有全面清晰的认识与了解,对教学内容进行分类传授,避免重复,力求突出重点和学校的专业特色。 选择的课程教学内容具有先进性、实用性、系统性等特点,以典型产品的发酵过程为突破点,结合实际生产中遇到的问题,选择完整的发酵产品的生产工艺为主线,重点讲授发酵产品生产的共性单元工艺知识,项目的学习顺序按照工业发酵生产的操作先后顺序编排。这样有利于各个教学项目的衔接,避免不必要的重复,突出本课程的重点,使学生更清楚、更完整地认识和掌握工业发酵的一般过程及其相关知识与技能。 3 结语 通过以上的课程教学改革,使职业院校的生物制药专业和企业的需求实现完美对接,培养的学生职业能力满足企业的要求,在提升学生知识水平、岗位技能的同时加速我国生物制药企业的发展;企业在发展的同时反哺职业教育,使职业教育的教学理念更加先进,教学目标更加明确,在相互融合中共同发展。 生物制药论文:基于CDIO模式的生物制药工艺学理论教学体系的建立 摘要:为了提高生物制药专业的教学质量,培养能满足当前医药工业发展需要的生物制药专门人才,我们引入先进的CDIO工程教育模式,探讨了基于此模式的专业核心课生物制药工艺学课程的理论教学体系,以提高课程教学质量和效果,培养学生的综合实践能力、创新能力和团队合作能力。 关键词:CDIO;生物制药工艺学;理论教学体系 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育的最新成果。从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究经过四年的探索与研究,创立了CDIO工程教育模式,成立了以CDIO命名的国际合作组织。自2005年引入中国以来,在短短几年内,就对中国工程教育产生了深远的影响。 CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)和运行(operate)。它以产品研发到产品的运行、维护和废弃的全生命周期为载体,建立一体化的相互支撑和有机联系的课程体系。CDIO能力大纲和12条标准是实施CDIO工程教育模式两个最重要的指导性文件。与很多工程教育改革相比,CDIO是一个国际性、广泛、较全面和系统的工程教育改革模式。 生物制药工艺学是生物制药专业必修的一门专业理论课,是一门涉及生物学、医学、药学、生物技术、化学和工程学等学科基本原理的综合性应用技术科学。该课程重点讨论各类生物药物的来源、性质、结构、用途、制造原理、工艺过程与生产方法等,旨在着重培养学生具备从事生物药物研究、生产与开发的基本知识、基本理论和基本技能,同时也为应用现代生物技术研究、开发生物药物奠定了必备的基础。 对于制药工艺学、生物制药工艺学以及中药制药工艺学等相近课程,其教学改革已多有论述,但其重点仍在于实践、实习课程,强化CDIO实训体系。不可否认实训在CDIO体系中的重要作用,但CDIO模式培养的是,既具有扎实的理论基础,又能够分析解决问题,具有较强工程意识的工程师,因此如何在理论教学过程中融入工程理念,培养具有理论基础扎实,同时亦能分析、解决问题的制药专业工程师,是本文需要讨论的问题。 一、目前生物制药工艺学教学中存在的问题 我校生物制药专业于2010年开设,2011年正式招生,已有近5年的教学实践。在教学中仍以传统教学模式为主。另外,生物制药工艺学课程的内容包括了制药工艺基础、单元操作及微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的制备,其中某些工艺操作在前修课程中已有过介绍,另外一些工艺操作与其他专业课程有部分重叠。因此,内容重复容易引起学生的抵触情绪。用一份试卷定成绩的传统模式,学生虽然能在考试过程中给出正确答案,但是这并不意味着学生可以解决实际操作中遇到的问题。 二、教学内容调整 目前,由于大多数学校为体现学生四年本科学习的弹性,采用了学分制,对于以前的很多课程进行了课时压缩。生物制药工艺学课程作为生物制药专业的专业核心课程,其课时也被压缩至40~50学时。如何在较短的学时内使学生能够掌握本课程的中心思想,培养学生的工程理念,是急需解决的问题。因此,针对生物制药工艺学课程学时少的问题,我们对教学内容进行了相应的调整。 (一)教学目标的层次化 在引入CDIO工程教育理念后,生物制药工艺学的教学目标实质上被分解为两部分:一是技术目标,即学生需要掌握的单元操作技术、分离纯化原理、药品生产流程工艺等;二是CDIO目标,即培养学生的工程基础能力、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。 (二)教学内容的相应增减 我校作为农林院校,其生物制药专业设置具有自身特点,因此在课程教学内容方面需相应增加提取、分离纯化等单元操作的教学课时。在通常院校的教学大纲中,往往将前两种萃取法作为重点介绍内容,但对于天然药物的提取来说,超临界萃取法是目前应用较为成功、广泛的方法,国内多家科研院所配备了小试或中试装置,亦有多家制药公司建立了相关生产线,可作为CDIO的典型项目案例进行讲解,增加其教学比重。由此可见,根据CDIO的教育理念,结合农林院校的自身特点,可重新对教学内容进行优化,做到主次分明,重点突出。在改革中不断更新教学内容,增减相应的教学内容,达到较好的教学效果,使学生能更好地学习该门课程的理论知识。 三、教学方式改革 如前所述,传统的课堂教学方式并不适合当前条件下生物制药工艺学课程的学习。基于CDIO工程教育理念,我们尝试采用项目式教学方法,以导论的形式,花费一定课时将整个课程的整体形象呈现给学生,而后将生物制品的制备工艺分解为数个具有代表性的工艺项目,采用学生课前预习,课上分组讨论,研究工艺流程,分析可能存在的问题,并给出解决方案的方式进行。采用此种方式,既调动了学生学习的积极性,又贴近了生产实际,有利于学生分析问题、解决问题的能力培养。 四、课程考核方式改革 根据本课程特点结合CDIO的教学模式,仅凭期末理论考试成绩来判断教学效果以及学生的接受程度是不合适的。因此,我们考虑考核内容细分,采用多种方式考核,考核成绩按权重转化,最后得到学生的总成绩。首先,课程结束后每位学生均需通过课程答辩,答辩内容针对学生参与科研项目或某一选定产品进行制定,教师可以对学生掌握的内容及深度有比较充分的了解;其次,期末理论考试,出题内容针对本课程重要的知识点;再次,平时成绩,根据学生分组讨论的情况,教师在听取学生讨论意见的同时进行总结,判断学生的思维发散能力、创新意识、参与积极性以及团队协作意识,并给出相应的成绩。上述三个方面是根据CDIO教学大纲中要求学生培养的各方面能力进行总结得到的。其中,答辩成绩占30%,笔试成绩占50%,平时成绩占20%,避免了传统的理论考试不能深入考察学生掌握课程知识状况的缺点。 五、教师职业能力培养 在生物制药工艺学的理论教学体系中,教师扮演了非常重要的角色。基于CDIO的工程教育模式,对教师的工程意识以及教学能力提出了更高的要求。我校生物制药教研室的专业教师均为各重点高校药学相关专业毕业,专业能力毋庸置疑。但均存在工程意识缺失,难以在教学中给学生贯彻相应能力的培养,因此,可以从教师职业能力入手,培养其工程理念,这也是CDIO模式下生物制药工艺学理论教学的重要方面。同时,我校与中国药科大学、江南大学以及南京工业大学等在国内率先开设生物制药专业的兄弟院校建立了长久稳定的合作关系,吸取其在专业体系建设、学生能力培养等方面的先进经验,并组织教研室教师学习CDIO教学大纲以及标准,贯彻工程教育理念。我们还与山东鲁抗医药集团、常州三高生物、安徽亳州济人、广印堂制药等生物制药企业建立了校企合作关系,经常组织青年教师进厂参观实习锻炼,通过实地考察,帮助企业解决生产中的实际问题,并通过生产第一线的交流,获得第一手信息,为课堂理论教学打下良好的基础。 六、结语 社会经济的发展和全球化的进程给工程师的素质、能力提出了新的要求,而这些要求迫使工程教育做出了相应的改革。CDIO工程教育理念对现代工程教育所要达到的目标提出了系统和全面的大纲要求,并对理念的实施提出了全面的指引。我们应用CDIO国际工程教育的理念,结合农林院校的实际,对生物制药专业学生生物制药工艺学课程的理论教学探索了一套能够培养学生分析问题、解决问题的能力,发散、创新思维能力以及团队协作能力的课程教学和考核体系。我们将密切观察体系的实践过程,及时发现、研究、解决过程中的每一个问题,总结经验,切实保证改革的成功。 生物制药论文:我国上市生物制药公司投资价值研究 摘要:目的:综合评价我国生物制药公司投资价值,为投资者选择投资股票提供参考。方法:结合生物制药行业特点,建立了一套内在价值综合评估指标体系。以因子分析和聚类分析等定量方法为基础,结合定性分析对沪深股市23家生物制药上市公司进行实证研究。结果与结论:天坛生物等七家生物制药公司价值被市场投资者低估,按照因子分析结果在2013年具有投资价值。4类公司各具特色,投资者可以根据自己的投资理念和策略选择合理的投资组合。 关键词:生物制药;投资价值;因子分析;聚类分析 引言 近年来,生物技术的迅猛发展促进了生物医药产业的繁荣,生物技术药物在全球医药市场比重从2006年开始年年攀升,预计每年以7%的速度快速增加。虽然我国生物医药产业起步较晚,但我国高校及研究院所中拥有大批科研人才,有充分的潜力发展生物科技,更重要的是我国生物医药产业不断获得政策上强有力的扶持。随着“十二五”战略规划中生物医药被列入七大战略新兴产业之一以及重大新药创制科技专项、生物医药863计划、《国家中长期科技发展规划(2006-2020年)》、《医药工业“十二五”规划》、《生物产业发展规划》等一系列扶持政策的出台,资本、人才等资源今后将会向生物医药产业聚集,未来我国生物医药产业将迎来重大发展机遇。因此,生物制药产业具有诱人的投资前景和巨大的投资潜力,吸引了广大投资者的目光。正确认识生物制药上市公司投资价值,进行理性投资,将投资风险最小化是投资者首先需要考虑的问题[1]。 本文建立生物制药企业价值投资评价指标体系,采用综合分析法中的因子分析方法对在我国沪深两市上市的生物制药公司的内在价值进行实证研究。将所得综合因子得分排名与市盈率排名进行对比,寻找最具有投资价值的公司。利用聚类分析方法,进一步说明投资者需要采取不同的手段发掘各公司的投资价值。 一、资料与方法 1.样本选取 根据最新的行业分类标准,2012年度在沪深股市交易的生物制药上市公司有27家,再对这些样本进行进一步的筛选,剔除了最新上市和连续三年亏损的四家,最后得到的样本公司为23家(见表2)。 2.数据来源及处理 本文的数据来源于沪深两市上市公司公开披露的2012年年度报告,结合财务管理、统计学等专业的理论知识,运用SPSS19.0和EXCEL数据处理与分析工具进行数据的定量分析。 二、生物制药上市公司价值评价 1.生物制药上市公司价值评价指标选择 结合财务管理、投资分析的知识以及参考相关文献[2-6],本文选取了每股收益等15个指标建立评估体系,见表1。 2.因子分析过程 (2)确定公共因子数量 利用KMO检验和Bartlett's球形检验进行因子分析适用性检验[7]。方差贡献率由各变量对某一个公共因子的方差贡献加总而来,是表示某个公共因子相对重要性的指标。利用主成分分析方法提取,前五个特征值的方差累计贡献率达到了89.279%,因此只需要选取前五个公共因子就可以保留原始变量提供的89.279%的信息。 (3)因子得分 为了增强各公共因子和变量之间的相关程度,更好地解释公共因子代表的含义,本文以最大方差法旋转因子载荷矩阵。分析成份得分系数矩阵可知,公共因子F1在净资产收益率、资产报酬率、每股剩余收益、营业利润率、本科以上人员比例上有较大的载荷量,可以理解为代表着公司的盈利能力;公共因子F2在流动比率、速动比率、现金流动负债比上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的偿债能力;公共因子F3在营业收入增长率、净利润增长率、每股收益增长率上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的成长能力;公共因子F4在每股净资产、每股收益、每股剩余收益上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的市场表现;公共因子F5在存货周转率、总资产周转率上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的经营管理能力[8]。 通过计算每一个公共因子旋转后的方差贡献率乘以对应样本的相应因子得分进行加总,因子得分越高其内在价值越大,见表2。 3.因子分析结果 表2的综合得分反映了各公司的内在价值大小,但是内在价值高的公司并不代表投资价值最高。根据价值投资的观点,要选择股票市场中内在价值被低估或者说市价被高估的上市公司股票作为投资目标。各公司每股市价也是一个绝对的概念,我们要把它用一个能在各公司之间横向比较的指标替代。市盈率是最常用来评估股价水平是否合理的指标之一[9]。 市盈率是(普通股)每股市价与每股收益的比率,反映了投资者愿意对每一元净利润支付的价格,可以用来比较公司股票的投资报酬和风险。市盈率越低,说明公司的盈利能力越强或每股市价越低,因此投资风险就越小。但需要注意的是,市盈率指标只适用于同一行业中不同股票的投资价值的比较,因为他们的每股收益接近,具有可比性[7]。本文研究对象仅限于生物制药行业,所以适用该指标。 由上表结果可知,按照综合因子得分的排名与市场上表现的上市公司市盈率排名存在明显差异。表明在上市公司中存在价值被低估或者被高估的股票,也就是说有些上市公司是具有获得超额收益投资价值。由于市盈率排名越高,股票价格越高,存在着价值被高估的可能越大,从而投资风险越大。所以因子得分排名越高即公司内在价值越高、市盈率排名越低即投资风险越小、价值被低估的股票越具有投资价值。因此,公司价值被市场投资者低估的股票有:天坛生物、长春高新、科华生物、双鹭药业、上海莱士、安科生物、千红制药。这些股票按照因子分析结果在2013年具有投资价值,投资者可以以此作为参考获得高于市场的平均收益。 4.基于因子得分的聚类分析 上述的结论分析已经为投资者对上市公司投资价值分析提供了一定的信息,但是因为投资者在做投资决策时,出发点往往各不相同,投资理念差异很大。为了更深入细致地分析行业板块的情况,帮助投资者发现投资价值,本文将进一步根据上文研究结果中的因子得分将这23家生物制药公司进行聚类分析,以期得到更多投资分析的有用结论。 本文利用聚类分析中的系统聚类法,测量尺度选用平方欧氏距离,聚类方法为离差平方和法[10],将23家生物制药公司划分为4类,结合各公司多方面能力排名(表3)分析如下。 第一类:该类别囊括了生物制药上市公司的大部分,一共有15家,这些公司的综合排名位于市场中等或者偏下的位置,且各自在一两个指标上低于市场平均水平,有待进一步的改善。但是个别指标表现突出,具有一定的投资价值,投资者如果希望寻找股市中的“黑马”,应该对该类别股票给予密切关注。 第二类:包括3家公司。该类别公司在盈利或经营管理能力方面表现较好,但是市场表现低于平均水平,偿债不佳,希望在较短时间内获得较高投资回报的投资者在选择该类股票时需谨慎。 第三类:包括4家公司。该类别公司偿付债务能力具有很大优势,抗风险能力强,容易获得银行投资者和债务持有人的青睐。但是大部分的盈利报酬能力低于医药行业整体水平展望未来,随着我国医疗体制的继续深化改革和连锁药店规模的逐步扩张,医药流通业的盈利报酬能力应该会有所改善。 第四类:莱茵生物一家。观察分析结果可知,只有莱茵生物市盈率为负值,这是因为2012年度该公司一项投资的项目资金需求较大,公司新增借款额度较大,其财务费用支出和管理费用大幅增加,但该项目部分收益无法确认,造成该年度净利润为负值。由于该公司存在这一特殊情况,其与同行业的其他公司并不具有可比性,不能因综合排名居于后位而否认该公司的投资价值,投资者可以追踪观察该公司动态及投资进展,以寻求合适的投资时机。 这些公司分别具有不同的特色,投资者可以根据自己的投资理念和策略从中选择适合的投资对象,构造合理的投资组合。 三、讨论 我国生物制药上市公司数目少,上市年数短,可获得的数据十分有限,很多评估方法无法使用,对于它们投资价值的评价是非常复杂和困难的。本文利用因子分析与聚类分析进行综合分析,涉及的指标因素众多,可较全面的反映上市公司的盈利、偿债、股东回报、成长多方面能力,有利于投资者依据自己的投资理念构建投资组合,尽可能的提高投资收益,降低投资风险。但是本文仍存在着以下不足:(1)由于某些指标难以在公司之间比较或者很难量化,本文选择的指标大多数仍属于财务指标,不能完全反映公司的业绩状况。(2)生物制药公司可能会因为某些突发事件而受益,业绩出现爆发性的增长,这种分析方法无法考虑这一点对投资价值的影响。(3)本文只研究了生物制药上市公司2012年一年的数据,没能从动态的角度反映出生物制药公司的发展趋势。这其实也是受限于我国生物制药上市公司上市年数太短,追溯到五年前或者三年前样本数太少,难以反映问题的实质。 生物制药论文:基于职业标准的生物制药技术专业课程建设 摘 要:本文结合高职生物制药技术专业课程建设实践,探索了职业标准和课程建设内容相融合的模式。以生物制药技术专业核心课程《微生物发酵技术》课程为例,以国家职业标准与行业标准为依据,实现课程目标、课程标准、课程内容、课程评价、实训基地建设与职业标准的对接。 关键词:职业标准; 生物制药技术; 课程建设; 课程标准 生物制药技术是利用天然的或人工培养的生物体、生物组织、细胞等,综合利用微生物学、生物化学、药学等科学原理与方法研制和生产药物的技术[1]。生物制药在国内外都是一个新兴的发展方向,其课程的开发与建设处于逐渐完善的阶段。高职教育是面向培养技能型应用人才的职业教育类型,课程的设置、开发与建设应以满足企业对人才的实际需求为目标[2]。 教育部《关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》中指出:高等职业教育要促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接[3]。此“五个对接”深刻地体现了职业教育的特点。为了更好地体现教育部关于职业教育的“五个对接”,我们需要对照国家职业标准,对原有教学目标进行调整,加强专业课程建设,使学生的职业能力与素质更贴近制药相关岗位的需求。下面以《微生物发酵技术》课程为例,阐述如何实现职业标准与课程建设内容的对接。 一、依据职业标准确定课程目标 《微生物发酵技术》课程是我校省级重点专业生物制药技术专业核心课程,在专业人才培养方案中,其相对应的职业名称是发酵工程制药工。根据人力资源和社会保障部国家职业资格管理部门规定,该工种包括抗生素酶裂解工、菌种培育工、微生物发酵工、微生物发酵灭菌工、发酵液提取工、微生物发酵药品精制工,这些工种涵盖了微生物发酵上游和下游工程各个生产工序。同时,通过对相关制药企业调研,结合企业标准,确定本课程教学目标:能够熟练规范地对三大类微生物(细菌、放线菌和霉菌)进行筛选、分离、鉴定和保藏,能通过微生物发酵方法获得代谢产物,并从中分离纯化得到符合一定质量要求的药物。 二、依据职业标准制定课程标准 课程标准是关于课程的指导性教学文件,《微生物发酵技术》课程标准包含了课程性质、课程任务、课程地位、对应工作岗位分析、课程目标、课程内容、课程设计、课程考核等内容[4-5]。高职课程标准的制定应以职业资格标准为依据,通过对课程相应工作岗位分析,按相应职业岗位的实际需要来选择课程内容,突出职业能力和素质培养。并结合企业行业标准,开展企业调研和专业建设指导委员会议,确定微生物发酵岗位的具体工作内容、工作流程与技能、知识、素质要求目标等,规定内容框架,制定课程标准。 三、依据职业标准选择课程内容 课程教学内容决定了学生所学知识的广度和深度,决定了人才培养规格。教学内容的选择,应满足相应岗位职业能力要求,实现课程教学目标。理论知识本着“必需”、“够用”的原则,压缩现有理论教学的课时比例,突出技能知识的要求与综合操作能力的训练。根据人力资源和社会保障部门对发酵工程制药工工作任务的规定,可以将教学内容归纳为微生物的发酵与发酵液的分离纯化两部分。其中,发酵部分细化为培养基的制备,设备、器皿、材料的消毒,菌种的复壮与选育,发酵设备的操作与发酵过程的监控;分离纯化过程具体为预处理(固液分离)、初分离、纯化、精制和包装。 确定课程教学内容,并以工作过程岗位需求为核心来组织教学内容。通过对制药相关企业的走访调研,选择企业微生物发酵项目,并将其整合到教学内容中去。实现教学活动、教学内容与职业要求相一致,使学生具有胜任发酵相关岗位的操作技能与必备知识。结合国家制药相关职业标准,按操作工、技术员和现场管理员三类岗位成长规律,基于职业标准及能力递进的模式,按“入门、主导、综合”的顺序化教学项目,具体如表1。 进一步完善课程整体设计和单元设计,在教师指导下,形成充分利用现有实训条件和多媒体技术进行项目化课程的教学,按照GMP规范,采用企业标准以及新技术、新工艺,完善标准操作规程、生产记录等教学文件,强化教学内容的实践性、开放性和职业性,将课堂建到生产一线,营造真实的职场氛围,促进课程内容与职业标准对接、学历证书与职业资格证书融通。 根据职业岗位任务对知识、能力、素质的要求,修订适合“理实一体化”教学需要的项目化特色教材;在学校教学信息化部门支持下,从辅助教师教学、提供学生学习资源、进行教学互动等几个层面进行研究,开发建设包括课程标准、整体设计、单元设计、各类图片资源(教学图片、设备图片、现场图片等)、仿真操作动画、标准操作规程录像、试题库、试卷库等主要内容的教学资源,逐步形成专业课程的网络教学平台。 四、依据职业标准要求进行课程评价 改革以往单一的期末理论考核形式,课程以理论考核、技能考核、过程评价和产品质量评价相结合的方式进行,注重过程考核,依据国家职业标准中对微生物发酵各岗位生产操作的要求,对学生在完成项目过程中方案设计能力、生产操作过程的规范性、安全性、环保性、生产报告及劳动纪律等方面进行考核。 五、依据职业标准加强实训基地建设 利用我院现有的省级生物制药生产性实训基地,依据国家职业标准与行业标准对发酵工程制药工操作条件的要求,进一步整合校内外实践教学资源,通过校企合作等多种途径,建设、充实、完善校内外生产性实训基地。实践教学环境要体现先进性、开放性、共享性,并建立校企合作的长效机制,符合课程改革的要求与工学结合的教学模式. 有利于培养学生的职业技能和综合职业能力。 六、结束语 以核心课程《微生物发酵技术》为例,对生物制药技术专业课程进行改革与实践,探索了职业标准和课程建设内容相融合的模式。依据国家职业标准与行业标准,以课程目标的确定、课程标准的制定、课程内容的选择为主线进行课程改革与开发。教学中以培养学生实践能力为核心,以企业发酵项目为载体,采用行动导向与任务驱动教学模式,提高毕业生的职业能力与素养,增强毕业生的就业竞争力。 生物制药论文:简述生物制药技术在西药制药中的应用分析 【摘要】在传感技术、图象处理技术、材料学技术、信息技术的发展下,生物技术也得到了飞速的发展,在生物技术中,生物制药技术一直是研究的热点领域。本文主要针对生物制药技术的常见类型及其在西药制药中的应用进行分析。 【关键词】生物制药技术;西药制药;应用分析 生物科技水平的发展与很多领域都有着密切的联系,近年来,传感技术、图象处理技术、材料学技术、信息技术的发展都给生物技术的发展带来了新的契机。在这一背景下,生物制药技术也得到了进一步的发展,表现出了极佳的潜力,成为现阶段下最有前景的一个发展领域,将生物制药技术应用在西药制药中可以取得理想的效果。 1、常见的生物制药技术 1.1 基因工程技术 基因工程技术就是利用人工手段将载体插入到目标基因中,从而对遗传物质进行组合,基因工程技术可以应用在细胞级别上,进行基因复制与表达。人们的生存与细胞中的激素和活性因子有着密切的关系,且人体内的新陈代谢也与之息息相关,在自然状态下,人体内细胞活性因子和激素的量并不大,这是无法满足临床中的医疗需求的,如果可以合理应用基因工程技术,便可以有效的解决这些问题。例如,对于糖尿病患者的治疗,采用基因工程技术可以有效提升患者体内胰岛素含量,这就替代了传统的药物治疗方式,有着良好的效果。 1.2 固定化酶技术 截止到目前为止,固定化酶技术已经得到了一定的发展,也在制药领域中得到了普及性应用,使用固定化酶技术可以连续回收和运用反应酶,有效提高了制药小功率。此外,采用这一技术,还可以有效限制和定位细胞位置,能够有效固定人为控制细胞。目前,固定化酶技术已经在氨基酸、抗生素、激素等西药的制造中得到了应用。 1.3 细胞工程技术 细胞工程技术是生物工程的重要研究方向,其研究的内容包括细胞融合、细胞培养、细胞基因转移、细胞拆合、染色体操作等多个内容。细胞工程技术给西药制药领域提供了更多的工艺,如,在产业化发展需求中,以往需要人工采摘的中草药,应用细胞工程技术就可以大规模的培养中草药植物。合理应用细胞工程技术,既有效减轻了人工劳动力,还可以突破目前的材料限制,这一技术已经受到了广泛的关注。 2、生物制药技术在西药制药领域中的应用分析 生物制药技术在西药制药领域中有着广泛的领域,如: 2.1 生物制药技术在肿瘤药物中的应用 肿瘤严重威胁着人类的生命健康,虽然医学技术在不断的发展和进步,但是肿瘤这一疾病依然未得到有效的控制,人们与肿瘤的战争愈演愈烈,同时,在各类因素的影响下,肿瘤的发生率也越来越高。有关部门显示,我国肿瘤患者人数呈现出逐年上升的趋势,每年,有超过200万的新增肿瘤患者,其中有超过50%的患者因此死亡,可以看出,肿瘤对人类的身体健康威胁是非常大的,如果不加强这一领域的研究,会造成一些严重的后果。临床研究显示,引起肿瘤的诱因是非常多样的,要解决这一问题,必须要从多个层面进行分析和研究,在目前,治疗肿瘤的方式包括手术法、化疗法,这对于患者身体的健康危害非常大。因此,各个国家一直在重点研究抗肿瘤药物,希望可以利用基因法来抑制肿瘤的发生和发展。 2.2 生物制药技术在冠心病治疗药物中的应用 调查显示,每年,我国有超过100万名患者死于冠心病,冠心病患者的治疗费用非常高昂,在未来阶段下,各个国家都会加强对冠心病治疗药物的研究,有国家已经利用单克隆抗体来治疗由于冠心病引起的心绞痛,取得了一定的进展。在未来阶段下,随着基因操作技术的发展,这一药物必然可以得到产业化发展,给更多的冠心病患者带来福音。 2.3 生物制药技术在免疫性药物中的应用 人类的一些疾病是由于免疫功能下降而引发的,其中最为常见的有风湿性关节炎、哮喘等等,特别是风湿性关节炎患者,不仅患者人数逐年增加,且治疗费用非常的高昂。目前,我国有很多的制药公司开始将生物制药技术应用在了免疫性药物的研究中,取得了良好的进展,且部分药物已经开始应用到临床实验中。国外有公司也成功研制出治疗风湿性关节炎的药物,成功率达到了80%。 2.4 生物制药技术在神经性药物中的应用 生物制药技术目前已经在脑中风、脊椎损伤的治疗中得到了应用,每年,我国都有大量的患者由于中风死亡,中风患者的比例在全世界都属于较高的水平,但是,目前却没有治疗中风的特效药,特别是针对脑损伤患者的治疗药物,也非常少。在未来阶段下,需要加强生物制药技术在神经性药物中的应用研究,相信在相关学者的努力下,定可以取得良好的效果。 3、结束语 将生物制药技术应用于西药制药中可以有效提高整体制药工艺水准,更好地推动现代西药制药技术的发展,并为其提供更加科学、高效、合理的工艺发展基础。在未来的几年内,生物制药技术必将得到进一步的发展,而西药制药整体工艺水准也将不断提高,更好地满足当代人类社会的发展需求。 生物制药论文:生物制药新技术新应用 [摘 要]生物制药技术是新世纪最具备潜力的高新技术之一,也是最具发展前景的新型产业。在当今社会发展中,它以高速发展的态势为制药行业以及人们提供了健康保障,也为社会经济发展做出了指导。本文从生物制药技术现状入手,提出了有关西药制药应用要点。 [关键词]西药制药;生物技术;制药;应用 近年来,生物技术、制药技术的联合日趋全球化,在整个制药生产当中居于首位。就以现代化西药制药生产技术而言,它在应用的过程中取得了优异的成绩,为制药行业的进步做出了巨大贡献。以生物制药技术为主的制药工艺应用不仅为人类解决目前存在病症提供了技术指导,也有效的消除了营养不良、延长人类寿命,提高生命质量。 1.生物制药技术现状 当今社会经济发展中,生物药品的开发与消费数量惊骇世俗,其开发资金也十分的巨大。就改革开放至今,我国生物制药技术总体投入了100多亿人民币,无论是在技术上还是设备上,都投入了相当大的精力。在目前的生物技术应用工作中,其主要是从基因工程、酶以及细胞固定化技术和细胞工程等方面入手的。 1.1 基因工程 在当今的生物研究当中,激素以及多性因子是调节人体生理代谢和技能的主要物质手段,其活性强、临床效果十分的明显。但是这些物质在自然界中十分的稀少,从人体以及动物体重大量的摄取难度极大、来源限度极为严格,在供需矛盾上存在着严峻的缺陷。而在现代化生物制药技术当中,其为临床工作的开展提供了廉价、高效的药品,为人们身体健康做出了重要指导。胰岛素作为治疗糖尿病的主要激素之一,它在提取的过程中存在着资源匮乏、价格昂贵的特性,而利用基因工程则有效的解决了这种现象,并且有效的实现了生物制药技术的发展流程和要求。 1.2 酶和细胞固定化技术 微生物在转化成为酶或者细胞固定化技术的过程中,这一技术已经广泛应用在各类制药工艺当中,逐渐弥补了酶中存在的不足,在制药领域的应用中极为显著,其无论是优势还是在制药模式上,都出现了翻天覆地的变化。生物制药技术在目前的应用中,最为常见的技术体系包含了固定化细胞、特别为生物等等。 1.3 细胞工程 细胞工程是生物工程领域中最受欢迎的一项,也是最为关键的技术体系之一,它的应用为药物资源开辟、微生物原料利用提供了充足的技术指导,为保护生态平衡发挥出至关重要的意义。时至今日,无论是在西医还是中医方面都有所涉及,其重要方面的应用数量高达90%以上,而西药更为常见,几乎涵盖了西药生产各个领域,为西药生产技术的发展指明了新方向。 2.生物技术在西药制药工程中的应用 近年来的社会发展中,生物制药技术经过二十多年的努力已经创造出了许多重要的临床治疗药物,其年销售额更是高达70多亿。就生物技术的应用进行分析,它在西药制药生产中的应用不仅为需要生产打下坚实基础,更是为西药功能的发挥提供了更高效的技术水准。 2.1 生物制药技术在肿瘤药物中的应用 近年来,就全球各种疾病引发的死亡数量进行分析,因为肿瘤而引起的死亡率高居榜首,就我国而言,每年所诊断出的肿瘤人数高达百万以上,因为肿瘤病症而死亡的人数高达50万。就我国每年就肿瘤药物的研究费用高达一百五十多亿。其中肿瘤作为多种机制导致了复杂的疾病,现在就早期诊断、手术、治疗等手段的选择上,更是呈现出翻天覆地的变化。我们可以预计,在未来十多年时间里肿瘤药物会迅速的增多。如果在利用的过程中将其进行综合研究和分析,其整个工作在扩散的过程中都是以下系统化、全面化进行的。在目前的当今社会发展的过程中,整个工作流程的应用都是整个肿瘤治疗制剂中最多的一项,它也很快得到广泛的应用。 2.2 神经药物 神经系统药物在利用生物技术治疗老年痴呆、脑中风等多种药物体系,在应用和研究的过程中它包含了胰岛素生长因子等多种新药物的选择。目前,已经在许多医院的临床诊疗工作中得到重视。用于治疗末梢神经炎和脑萎缩硬化症的神经生长因子(NGF)以及脑源神经营养因子(BDNF)都开始Ⅲ期临床试验。全国每年中风患者大概60万,每年死于中风患者达15万。现在有效治疗中风症的药物不多,特别是很少有可治疗不可逆脑损伤的药物,CerestaL已被证明能对中风患者的脑力有显著改善和稳定作用,已经进入Ⅲ期临床试验。 2.3 免疫性药物 很多疾病都是由于自身免疫缺陷引起,如红斑狼疮、哮喘、多发性硬化症、风湿性关节炎等。我国风湿性关节炎患者多达4000多万,每年花费巨额医疗费,很多制药公司正对这类疾病进行研究。如Genentech公司研制出一种治疗哮喘的单克隆人源化免疫球蛋白E抗体,进入了Ⅱ期临床试验。美国Cetor’s公司开发出一种用于治疗风湿性关节炎的TNF-α抗体,治疗的有效率达80%。有些公司运用基因疗法治疗糖尿病,治疗方法是把胰岛素基因导入到糖尿病患者的皮肤细胞,然后把这些细胞注入人体,让这些工程细胞可以进行全程胰岛素供应。 2.4 冠心病治疗药物 我国每年有接近一百万人死于冠心病,每年都要花费高额的治疗费。未来10年,防治冠心病的药物将推动制药工业迅速发展。Cen-tocor′sReopro公司利用单克隆抗体对冠心病引起的心绞痛治疗以及对心脏功能的恢复取得了成功,这标志着诞生了一种新型冠心病治疗药物。随着基因组科学的建立以及基因操作技术的迅速发展,目前基因治疗与基因测序技术正在进行商业化开发,推动了治疗学的发展。利用转基因技术构造转基因动物和植物,都以实现产业化开发,以转基因绵羊为载体生产蛋白酶ATT抑制剂,来治疗囊性纤维变性和肺气肿疾病,进入到了Ⅱ、Ⅲ期临床试验。 3.生物技术在西药制药中的应用前景分析 今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 4.结束语 综上所述,随着现代生物制药技术的不断研发与应用,在西药制药中如何合理、科学应用生物制药技术,将成为影响现代西药制药行业发展趋势的重要因素,也是提高整体医药生产水平和工艺的关键。
农业资源与环境论文:经济转型期农业资源环境与经济协调发展研究 内容摘要:我国一直以来都是农业大国,农业是我国经济社会发展的基础。而经济转型期的农业资源与环境都受到了极大的挑战,经济的发展需要农业的支持,因此需要重视农业资源的合理开发和利用。通过社会人力、技术资源促进农业的健康快速发展,保护农村的环境,同时坚持可持续发展的理念,发展生态农业,促进农业资源环境与经济协调共同发展。 关键词:经济转型 农业资源 环境 经济 协调发展 引言 在转型的适应过程中,我国的经济发展遭遇了各种各样的问题和困难,如经济的快速发展是用环境遭到严重污染破坏的代价换取而来的。而目前农村经济的发展也是如此,转型期的农业资源环境所面临的情况岌岌可危,需要引起人们的注意和重视,通过汲取城市经济发展的经验和教训,改良农村经济发展的方式和手段,促使农村经济可持续健康发展,不再重蹈经济发展的覆辙。 农业资源环境与经济协调发展的内涵 (一)农业资源环境的定义 农业资源环境主要指人们在进行最基本的生产活动时所利用的农业资源和所处的环境。传统意义上的农业资源包括农业的自然资源和社会资源。自然资源主要指土地资源、水资源、森林资源和气候资源等这些自然存在的事物,随着自然地理条件的不同,这些自然资源的分布也有所不同,因此自然资源总是不平均分布的,具有极大的随意性。 同时农村发展中的环境问题是全球共同关注的话题。农业作为一个国家国民经济发展的立国之本,其环境问题始终显著存在着。随着经济的发展,对农村的开发加快,水资源恶化,土地荒漠化,大气污染严重,气候变化异常等种种环境问题仍亟需解决。 (二)农业资源环境与经济发展之间的关系 资源环境和经济的发展有着辩证的对立统一的关系。在经济发展的初期,人们只关注经济的发展,一味地牺牲自然资源环境来换取经济的快速发展,如英国的圈地运动、城镇化大量征占耕地等,无止境地索取破坏了自然的平衡,污染了环境,农业资源环境与经济发展之间的关系是极其不平衡的。这时经济发展进入一个相对稳定发展的阶段,人们开始利用经济发展的先进技术,治理已遭到污染的环境,开发新能源,合理利用资源,保护环境,善待自然,努力平衡资源环境与经济发展之间的关系。 我国农业资源环境与经济协调发展所面临的困境 (一)农业资源人均占有量小,难以满足经济发展的需求 我国自然资源种类和总量都很丰富,但是由于我国人口基数大,其中农村人口的压力尤其大,农业资源的人均占有量小。我国的人均耕地面积仅占世界人均耕地面积的三分之一;虽然计划生育有效地抑制了人口数量的大幅度增长,但是由于人口基数大,据国家统计局,2013年我国全国人口总数为13.6亿,这其中农村人口约为6.3亿,全国人口每年仍以1000万左右的人口数量继续增长。我国的人均资源占有量大大低于世界人均水平,排名第120位(杨涛,2003)。有限的资源被众多的人口平分着,导致了资源分配的不均衡。 (二)农业现代化程度低下,限制了经济发展的步伐 目前农村大量存在资源浪费的情况,长期沿用祖辈世代流传的经验方式,不能有效利用有限的资源,如我国水资源的农业灌溉有效利用率仅为30%-40%左右,而发达国家的农业灌溉利用率则达到80%以上。农民缺乏对农业资源有效利用的意识,我国的农业发展模式大部分仍处于自给自足的小农经济,缺乏大规模的农业经营;农业机械化水平低,农业的基础设施十分薄弱。 (三)农业经济发展缺乏环保意识,环境污染严重 一方面,农药和化肥的大量使用以及使用不当,具有有毒有害物质的农药化肥进入到水土中,污染了当地的土地和河流,造成了大量的农业环境污染,农村环境情况堪忧。另一方面,随着经济的发展、社会的进步,人民的收入水平逐渐提高起来,农民的生活水平也越来越高。随着农民生活的改善,生活层次也越来越高,大量电器如洗衣机、冰箱、空调的使用,在提高农民的生活质量的同时也对农村的生活环境造成不良影响。再者,在经济转型期,由于受到教育水平的限制,农民的知识文化水平普遍不高,据统计农村文盲半文盲人数约占农业劳动力总人数的19.7%,尤其在西部地区农村人口平均受教育程度仅为3-4年(杨涛,2003)。长期的生活习惯使他们忽略对环境的保护和合理利用资源,缺乏环保意识。 (四)农业发展缺乏有效引导,资源开发不合理 农业发展缺乏政府和法律法规、制度的限制和指引,农民一味地粗放式开垦荒地,尤其在西北地区不断地开荒,破坏了植被,造成了严重的土地沙漠化;南方山区的石漠化、华北地区土地的盐碱化也是如此;这些都造成了土地资源的减少和浪费,给后期的土地改造和治理带来了一定的困难。目前我国荒漠化面积己达262.2万km2,分布于全国18个省区及471个县市(杨涛,2003)。地资源的减少,人们开始围湖造田,造成淡水资源的大量缩减,这样的情况主要出现在长江中下游地区,尤其在洞庭湖及鄱阳湖地区,据统计湖泊消亡的数量已达一百多个。 农业发展缺少正当的强制理性的引导,主要受到市场经济的变动性牵着走,从而造成耕地等自然资源的不合理开发利用。城镇化的发展必然导致耕地的减少,但是如果缺少政府的正确引导和管制,会造成耕地的极大浪费。按照我国目前城市化发展速度,到2030年,全国城市化水平达到65%,则将新增城市建设用地5万km2,若按70%占用耕地计算,则占用耕地的总量将达到350万km2(杨涛,2003)。 农业资源环境与经济协调发展的对策与措施 (一)健全农业、农村发展机制,进行综合决策 农业自然资源环境事关我国在经济转型期的社会经济发展,因此政府应该加强对资源环境的监督和管理,建立健全农业和农村发展机制,将农业资源环境与经济发展进行综合考虑综合决策,通过综合不同的决策人员、决策方法和手段以及决策模式,最后确定一套综合各方意见相对合理可靠的决策方案。在坚持可持续发展、开发与保护并重、预防为主与源头控制以及实事求是科学发展的原则下,首先要打破行政分割的局面,建立统一一体化的综合决策管理体制,保证决策的顺利进行;其次要建立综合决策负责制和考核制,确保决策的真正执行,发挥作用;再者要建立健全公众参与制度,召开公众听证会,给人民群众提出意见和进行评价的窗口,并认真记录、考虑、研究人民群众的意愿和要求,做到及时向群众通报有关决策的内容;同时建立公民参与制度,让群众对环境影响进行评价。 (二)实行区域农业经济,利用市场机制建立补偿机制 由于农业资源分布的均衡,可以在农业资源相对集中的不同区域实行不同的区域农业经济政策。针对不同的地域特点进行研究,通过了解区域的自然特征和资源情况选择不同的方式进行资源的开发,如处于山区以及丘陵地区可以利用山区的地理优势,种植果树或者树木,进行木材经济或发展水果产业,实行区域之间的互通有无。并在发展区域经济的过程中注意区域环境的变化,通过发现、分析区域中存在的生态环境问题,研究解决的方法,保护环境。 同时经济的快速发展导致了对资源环境的过度使用而产生大量不良的问题,因此需要利用市场机制建立资源环境补偿机制,维护资源环境与经济的协调发展。一方面通过排污收费制度,向高污染的企业和工业征收排污费,“排污收费,超标罚款”,加大对环境污染的补偿力度,严格控制排污总量;另一方面政府应建立和完善资源环境税收制度,向有损于资源环境的行为征税,完善征税标准、税种和税率,设立有关的法律法规,保障征税有法可依。 (三)利用新技术发展循环经济,提高资源利用率 一方面应该转变我国传统的农业粗放型的发展方式,进行农业产业结构的调整,开发高质高效的农业经济,实行新型的农业经济增长方式,精耕细作,进行高效集约经营,提高农业资源环境的利用率。另一方面要引进国外先进的科学技术,健全和完善农业的技术体系,依靠科技兴农。提倡可持续发展的思想,增加技术投入,利用科技进步,在农村推行生态农业,实行循环利用的经济理念,变废为宝,使农业经济呈现良好发展的状态。如可以在农村建造沼气池,农民可以通过把人畜粪便等排泄物以及秸秆等发酵成沼气,用沼气来发电及作为燃气供日常家庭生活所用。 改善农村基础设施,因地制宜合理利用水土资源。加大农业机械化的投入,并充分利用科研力量研发出更高效的产品,因地制宜地满足农业对机械的各种要求,尤其是在种植、收割方面,解放人力从而解放发展力。同时还要加强农业灌溉设备的建设。坚持开发和保护两手抓,在经济发展的过程中既要注重经济的快速发展,也要注意对农业资源和环境的保护,因地制宜,用好每一寸土地,每一滴水。 (四)进行制度改革创新,提高政府对农业资源与环境的管理水平 政府应该建立和健全资源资产化管理制度,将资源环境使用与综合核算制度联系起来,实现自然资源的有偿使用,努力发挥资源的资产价值对经济发展建设的作用。资源环境与经济综合核算制度通过核算经济发展中与资源环境有关的流量指标和存量资产,将对资源环境使用过程中产生的实物量和价值量进行核算,反映现有资源环境的情况和发生的变化,以及资源环境与经济发展之间的关系状况。资源环境与经济综合核算制度有助于提高政府对资源环境与经济发展之间的认识,有利于在经济发展过程中对农业资源环境的管理,因此应该努力推行、发展和完善该制度。 要加强对自然资源如土地、水、矿产等使用情况的管理和监控,完善资源利用总体规划,改变分部门分单位分地区管理规划的局面,实行统一安排管理,同时要加强建设对自然资源的数量、存量和质量的勘探、管理、监测和预报系统,及时掌握自然资源发生变化的信息。再者,政府还要加强对资源的法制管理,坚持实行“预防为主,谁污染谁治理,强化环境管理”的三大政策,完善12项资源环境保护法,努力研究制定完善有关的法律法规,完善农业保护的政策,为农业经济的可持续发展提供坚实的法律保障。 坚持科教兴农,采用多种形式如举行教育培训、座谈会等加强对农民的环境保护的教育和宣传,提高公众的环保意识,减少有害化学农药的使用量。政府应当成立相应的监管和决策部门,对农业的资源环境进行实时监控,提高公众的参与度;以促进农业资源为经济发展提供原动力,同时不会让经济的发展给农业的资源环境带来太大压力,促使两者协调发展。 结论 1978年改革开放以来,我国农村开始实行家庭联产承包责任制,在一定程度上有效地促进了我国农村经济的发展。但随着经济转型期的逐步深入,农业资源环境与经济发展之间出现了很多问题,如荒漠化、耕地遭到破坏、水资源浪费、污染严重等。为了保证农业资源环境与经济协调发展,无论是政府还是农民本身都需要格外注重这些问题,改善农村的硬件设施,发展循环经济,推进生态农村建设,促进经济的可持续发展,构建一个和谐的可持续发展的新农村。 农业资源与环境论文:高校农业资源与环境专业实践教学模式探讨 摘 要:本文对黑龙江八一农垦大学农业资源与环境专业实践教学模式探讨,研究目标是使学生在了解垦区、了解垦区对农业资源与环境的需求状况,在目前的人才专业培养和课程配置上,将实践教学列为教学内容中的重要环节,基于实践教育的高校人才培养模式对培养复合型、创新型人才有重要的作用和意义。 关键词:高校 实践 教学模式 对黑龙江八一农垦大学农业资源与环境专业在黑龙江垦区的教学,重点对农业资源环境专业基于实践教育的创新型人才培养模式进行了介绍,紧紧围绕实践教学体系和实践教学模式进行了深入地理论研究,构建了农业资源与环境专业实践教学模式,并将这一实践教学模式付诸于实践,经过多年的不懈努力,取得了明显的成效。 一、开展实践教育的重要性及存在的问题 农业资源与环境专业实践教学是在学生掌握一定的专业基础知识的基础上进行的,结合农业资源与环境专业学生已掌握的专业知识而安排的相关实习内容,是该专业学生接触黑龙江垦区农场科学研究和生产实践的重要环节之一,特别是通过大三的综合实习加强了学生与农场大农业实际的接触,促进学生对专业知识学习的热情。在指导教师的辅导下,学生能更好地对已掌握知识进行理解,通过社会实践,增加学生综合运用知识的能力,开拓学生的思维,充分发挥学生的创造力和创新能力,进一步增强动手能力,提高学生的科研和劳动意识,掌握科学研究方法和技术,增加学生对专业课学习的兴趣,培养学生的敬业思想。 实践教学体系则是高校实现培养目标的重要途径。社会的飞速发展需要大量有知识、有能力的高素质人才,但农业资源与环境专业实践教学方面存在着许多问题,主要表现在: 一是实践能力不足,尤其是近几年来,在关系到实践能力培养的实习教育方面,许多高校失去了指导和管理能力,并陷入了实习单位、学校和学生矛盾重重的尴尬境地,学生实习质量明显下降,影响到人才培养的质量; 二是部分专业教师无实践经验,缺乏与社会的实质联系,不能满足实践教学工作的要求。正是这些观念上的、现实中的诸多因素制约了文科专业实践教学形成完备的体系;也正是这些主客观因素,导致了实践计划不合理、时间安排不科学、实习指导不充分、实习管理不严格、实习考核不见效等问题。 二、我院实践教学采用的方法及成果 通过三年的时间对本课题的实验研究,该专业学生在黑龙江垦区大西江农场、八五八农场、共青农场园区、化验室等相关单位的社会实践,让学生认识到了黑龙江垦区、农场的工作环境。以及,认识到了自己以后进入垦区后该专业的工作环境。为以后想深入垦区农场工作的同学在学习过程中目标的确定,更好的学习、研究垦区化验室、园区的试验的内容指引了方向。让学生在大学期间紧张有序、科学合理的实践教学环境下将学校里所学的理论知识得到提升。 1.采用的研究方法 本课题通过联系学生进入农场实践和学生座谈交流的方法进行了研究。首先跟学生联系,咨询其是否对垦区农场的工作环境感兴趣,然后给对农场感兴趣的学生联系实习的垦区农场,再跟学生和农场技术人员一起确定深入农场的实践方案。学生在农场实践过程中有专门做土壤化验和园区试验的技术人员进行指导。由于时间安排多为暑假寒假,所以有的农场没有化验任务,这个时候技术人员会给学生展示一下农场的化验条件和园区的农业试验,学生回学校后,课题组成员与参与农场实践的学生进行座谈,并对座谈内容进行总结,形成初步的改进意见,并就改进意见与农场技术人员交流,为下一步安排学生实践提供参考,为老师对培养深入垦区的学生提供参考意见。 2.创新与特色 通过安排学生到黑龙江垦区部分农场农场园区、土壤化验室、气象室、机械科、苗木基地、水库等多个部门实践,将使农业资源与环境专业学生真正认识了垦区现代化大农业,为以后参加工作尤其是进入垦区农场的学生打下良好的基础。根据农业资源与环境专业的特点,学校、分局、农场三个部门共同商定实习内容,系带实习教师提前设计、准备实践教学计划,将使到农场实践的学生在紧张有序、科学合理的实践教学环境下将学校里所学的理论知识得到提升。 (1)农业资源与环境专业作为一个直接服务于农业生产的新兴专业,其实践教学环节至关重要,该课题在研究当今专业发展的形式下对专业的实践进行了改革和创新。使培养的学生更加符合当今应用型人才的培养目标,更快更好的适应社会的需求。 (2)我校农学院作为黑龙江垦区配方施肥的技术依托单位,在“3414”肥料试验、田间示范试验和多种作物田间试验的土壤化验和数据处理等诸多领域里跟项目农场都有合作。这些条件为学生进行实践创造了良好的平台。 (3)增加创新实验,提高学生的实践能力 传统的实验内容和实验教学模式学生锻炼机会不够,难以提高学生的实践能力,因此要通过开设开放型、创新型实验,增加学生的动手能力和创新能力。我校与垦区合作,为提高学生的实践能力提供了很好的平台。通过以小组为单位进入农场实践的方式,培养了团队协作精神。团队遇到困难时能够很好的团结协作来解决问题,所以垦区的小组实践能够促进学生团结协作、知识学习运用的综合素质的提高。 2.理论水平 实践教学是培养学生实践能力,培养创新、创业人才的重要教学环节。此项目是以农业资源与环境专业教学为研究对象,通过对已有实践教学改革成果的集成、整合和深化研究,结合农学院教学改革的思路,以农业资源与环境人才培养方案中的实践教学方式方法改革为主要内容,重点研究实践教学的成果如何转化为就业能力,进一步增强学生就业能力的培养,更好地服务社会。 结语 农业资源与环境这类专业就是需要在实际教育与体验中才能有所收获,有所创新的专业。这类专业需要学生在实践中去体会和领悟,通过实际的体验,感知课程体系的建立与完善的过程,鼓励学生在体验中探索真知,在学习中发现真知。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业课程改革探究 摘要:农业资源与环境专业作为农业基础科学,对于培养从事农林类高等人才具有非常重要的意义。为提高教学质量,培养合格人才,在“十二五规划”大背景下,以环境评价课程为例,剖析农业资源与环境专业培养方式中存在的不足,探究针对农业资源与环境专业学生现实可行的改革措施,提高专业培养的竞争力和学生的综合素质。通过对环境评价课程教学方法、教学内容、实践环节、考核方式等方面的改革,让学生和教师角色的转变,教师作为指导者,让学生充分融入课堂,提高教学质量。 关键词:农业资源与环境专业;课程改革;环境评价;措施 一、引言 在环境资源可持续发展利用的倡导下,农业资源与环境专业不仅是农业科学的基础组成,还与环境、自然资源的合理利用密切相关。本专业培养具有农业资源与环境方面的基本理论、知识和技能,受到农业资源调查与规划、土壤肥力、植物营养与合理施肥、环境监测与评价、生态环境整治与效益分析、农产品品质检测、计算机技术等方面的基本训练,具备农业资源高效和可持续利用、对农业资源与环境进行信息化管理等方面的基本能力的高素质科学技术人才。通过学习培养,学生可获得基本的数理化理论知识,掌握农业资源的管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本知识;掌握农业资源调查、环境质量评价、化学及现代仪器分析、植物营养的研究方法、科学施肥、农业再生资源利用、土地资源与利用规划、资源信息管理等方面的方法与技术等。当今新兴农业的发展,农业资源的不合理利用,人为污染物的排放,都给农业的可持续发展带来了严重的问题。因此,“十二五规划”提出:全面提高高等教育质量,加快世界一流大学、高水平大学和重点学科建设,扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模的背景下,根据农业资源与环境专业现有的人才培养特点,培养跨领域综合性技术人才,应对不断发展的科学技术给农业带来的问题,解决生产实践遇到的困难就显得尤为重要。 环境评价是一门技术性较强的应用性学科,是农业资源与环境专业的本科选修课程。教学任务是使学生掌握有关环境评价的基本理论知识和专业技能。主要介绍评价标准、污染源调查与评价、环境质量现状评价及影响评价。通过课程的学习,学生要在掌握各类环境评价的基本原理和方法的同时,了解环境评价的性质、目的和方法,初步掌握和开展各类环境评价的基本技能。因此,本文结合福建农林大学资源与环境学院的农业资源与环境专业现有的本科培养模式,结合当今社会发展的需求,以《环境评价》课程为例,对农业资源与环境专业人才培养模式进行探究。 二、现有课程设置和教学存在的问题 1.培养内容单一化。农业资源与环境专业的培养目标是培养具备农业资源管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本能力的高素质农业科学技术人才,但现有的培养内容及课程设置主要还是注重对植物营养和土壤学方面的知识培养,其相关课程占专业核心课总学分的100%,对于资源管理、资源利用、环境保护等相关课程的知识涉及较少,资源管理利用相关课程只开设了土壤调查与制图一门,占专业选修课总学分的7%,环境类相关课程占专业选修课总学分的32%。学生缺少资源利用环境保护相关理论和技术,特别是对专业相关的农业资源以及土地资源管理等课程的开设更是较少,然而管理的思想又是本专业学生所应具备的知识。 2.缺少专业认识相关介绍。农业资源与环境专业的相关课程设置主要是由任课老师和相关教授在教学大纲的要求下进行设置,学生对于课程及专业认识较为浅薄,不了解课程设置的目的及各门课程的相关性,只是机械化被动地接收老师所介绍的内容,对在同一学年特别是低年级开设的课程之间的相关性和必要性缺乏认识,致使学到的知识支离破碎,互相之间没有很好地形成完整的知识体系。 3.实践动手能力弱。农业资源与环境专业学生不仅应具有较强的专业知识,还应具备良好的实践动手能力。本专业在教学过程中过于偏重基本理论知识的教授,而缺乏对学生动手实践能力的培养,虽然培养方案中专业实践教学环节也有27.5学分,但由于受到实践场所、实践经费和师资力量等多种因素的影响,实践教学的效果和质量却不尽人意,长此以往会造成学生只知道“为什么”,而不知道该“怎么做”,甚至连最基本的知识也因缺少实践而不巩固。 4.忽视学生个性培养。核心课程的开设,是培养学生基本专业技能的保证,而选修课的开设,是学生个性和情趣培养的重要手段。目前的选修课实际是必修选修课,学生没有选择权,只能被动地接受所开设的选修课程。一方面,所开设的课程有限,学生必须全部选修,失去“选修”含义;另一方面,学生没有自主选择权,不能依据自身实际需求合理选择课程。 另外,高考录取学生,只是通过单一的分数进行录取,进入大学后对于学生个人在智力和兴趣方面的差别没有足够的重视。有的学生对应用工作感兴趣,愿意服务社会,有的学生更喜欢进行学术研究。喜欢学术研究,有进一步深造打算的学生会更努力地学习,而喜欢社会工作的学生却没有实践能力评定机制,成绩也不理想。在现有的培养机制下,缺乏适应“学术型”学生和“实践应用型”学生差异性的培养。学校是给学生提供锻炼机会的场所,应该实行个性化培养方案,探究推行“学术型”和“实践应用型”相结合的培养模式。 教学改革的重要性不言而喻,通过改革,对教育资源的重新利用和分配,开发和引导学生,使其能独立运用所学到的知识探索问题,解决问题,指导学生发现自身不足,完善自己,发展自我。教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,对本科专业目录进行了调整,将原土壤与农业化学(部分)、农业环境保护(部分)、渔业资源与渔政管理(部分)以及农业气象合并为农业资源与环境(090403),隶属于环境生态类[1]。农业资源与环境专业是一个交叉性、多学科结合的学科,涉及到土壤、水分、气候、土地资源和农业资源的利用和生态环境建设的各个方面[2]。对于我校农业资源与环境专业的改革应该在教育部颁布的基本框架下,按照“宽口径、厚基础、强能力”的原则,科学、合理地进行改革[2]。首先我们不应该只是仅仅重视专业技能的培养,还应通过课程的教育让学生获得基本社会适应能力和塑造健全健康的人格。其次,农业资源与环境是一门实用型和技术型相结合的具有综合性和基本性的专业学科,作为农林类高校,我们不仅要为农林发展提供专业型人才,还要培养能满足社会发展的需要,具有学习能力、分析能力、解决问题能力的复合型人才。 三、环境评价为例的教学改革措施 本文针对前面提出的问题,以环境评价课程为案例,该课程教学改革,使学生进一步巩固和掌握了本课程所学的基本理论和技术知识,加深了学生对课堂讲授内容的理解与应用,强调实践环节,提高了学生学习主动性和兴趣,培养了其综合运用理论知识进行污染源调查评价、环境质量评价的能力,掌握环境影响报告书的基本编写技能,及环境背景调查,污染源调查的内容、方法和步骤。并对本校农业资源与环境专业63位学生进行了改革效果问卷调查(问卷发放63份,有效问卷60份),表1显示,16.7%的学生认为该课程的学习非常重要,45%的学生认为该课程对专业学习重要,只有15%和0.3%的学生认为不太重要或不重要。在对环境评价课程教学质量的调查中,其不满意率仅为1.7%,超过90.0%的学生对环境评价课程的教学质量感到非常满意或满意或比较满意。因此,环境评价课程改革效果的探析,可以为探索农业资源与环境专业教学改革提供借鉴。 1.以学生为主体,老师引导教学。学生不应该只是被动地接收知识,在教学过程中,通过课程的理论学习和实践锻炼,要养成基本的学科素养,提高认识能力,分析问题、解决问题的能力尤为重要。以学生为主体的教学,明确了教师在课堂中的地位,老师不再作为课堂的主角,满堂灌输知识,而是积极配合学生去探索知识,起到引导学生的作用。通过教师的教学,学生对所学的知识有了客观认识,提高了学生对知识的理解与运用的能力。在环境评价课程改革教学过程中,学生对于课堂互动性的总体满意度较高,18.3%的学生对课程互动性非常满意,43.3%的学生感到满意,而有6.7%和3.4%的学生对其互动性不太满意和不满意。与此同时,在对学生关于课堂内容理解的调查,只有8.3%的学生能够完全的理解,大部分理解的比例为38.3%,基本能理解的43.3%,少部分理解和不理解的占到10.1%。为了提高学生对课堂内容的理解,提高与学生的互动,教师还应加强与学生的沟通,特别是那些对课堂互动性不满意以及对课堂知识没有全部或大部分理解的学生之间的交流,积极帮助他们融入教学课堂中,提高课堂的教学质量。 2.丰富教学内容,注重实践。对于课堂知识的传授,教师首先应该让学生对课程内容有基本了解,使学生明白为什么要学习该课程,应该学什么,以及如何学。在被访的学生中,13.3%的同学能经常地从课堂教学中受到启发,75.0%的学生能在偶尔或个别时候在课堂上受到启发,11.7%的学生基本没有从教学过程中受到启发。在课堂教学中,一方面教师应该将相关课程融合在一起教学,另一方面借鉴先进的经验,特别是中西方在该学科有价值的理论,让学生能够在多元文化中清晰辨别,思考问题,为今后继续研究或社会实践提供多元思想保证和机会。同时,练习作业作为课堂教学延伸的一部分,可以提高学生理解课堂内容,提高理论知识实践运用能力,针对环境评价是一门技术性较强的应用型学科,学生们普遍认为做习题练习已经不能满足其需求,如图1所示,只有5%的学生认为通过做习题是较合理的;实物模拟(25.0%)、案例分析(33.3%)以及调研(24.2%)等综合实践能力强的练习类型更是受到学生的偏爱。因此,要针对不同学科的背景和特点,综合考虑分析适宜的作业类型,选择更能锻炼学生能力的作业。 理论教学内容与教学实践是紧密结合的,实践教学有利于学生提高和加深对理论知识的学习和理解,而且可以增强学生的感性认识,是理论联系实际的重要环节[3]。因此在教学改革过程中,要注重与社会需求的内、外在联系,以学生为基本点,以自我需求为原则,以社会需求为导向,提供多平台的实习机会,培养学生掌握利用现有相关资源分析解决问题的能力。对受访学生的了解,95.0%的学生对《环境评价》的课程实习(区域环境主要污染物调查)持肯定态度,其中,10%的同学非常满意,58.3%的同学满意,26.7%同学感觉还可以,仅有5.0%的学生对实习效果不满意。如图3,然而在对学生关于环境评价课程哪方面还需要改进的调查中,有52.0%的学生认为,其实习的条件还需要进一步的提高。因此,在课程改革实施过程,很大一方面需要加强实习实践平台的建立,为学生提供能充分发挥其想象力与创造力的机会。 通过理论知识与实践培养相结合,不断加强和培养学生的知识运用和实践动手能力,加强创新思维的培养,培养学生集中精神进行科学研究和朴质肯干的勤奋刻苦的精神。农业资源与环境专业的学生,实验操作与资源调查规划是其基本的专业技能,进行课程的改革要加强学生创新思维与实践动手能力的培养,培养学生分析和解决问题的能力。 3.教学方法和方式的改进。学习是一个循环渐进的过程,为更好地掌握知识,教师的课堂讲解首先是引导学生建立基本的逻辑结构,其次在后续的教学中应该对这个逻辑结构进行不断地知识和概念的补充,从易到难,渐进地教学,并在教学中逐步培养学生学习能力和思辨能力。在对农业资源与环境专业学生调查中,课程的教学方式的改进也是学生关心的问题(图3示),43.0%的学生认为其教学方式还有待进一步的提高,进一步调查发现学生更喜欢多元化的教学方式,除传统的教学方式的教师教授占20.0%,学生还希望通过学生讨论(22.0%)、网络教学(15.0%)、学生专题报告(16.0%)、案例教学(25.0%)、其他的方式(2.0%)等多样化的教学方式提高自己对知识的理解,从多角度获取知识。多种方式结合的教学模式,一方面有利于学生从不同渠道获取知识,培养学生获取知识的能力;另一方面,探究多种方式联合教学,可以考虑到不同学生学习方式的差异,让学生依据自己学习习惯选择适宜的学习方式。因此,通过教学方法的改进,将多样化的教学方式引入教学改革,满足不同学生对知识接受方式和程度差异。 4.考核机制的转变。从某种意义上讲,大学是培养学生分析问题、解决问题的能力。因此对于所学的知识不应以是否记得为考核标准,传统的考核方式中,对课堂上学习过程的考核不太重视,期末考试考核占有较大比例,这样的考核会让学生只注重期末临时的复习,突击复习,死记硬背,失去学习的意义。如图4,学生对于环境评价课程的考核方式各持不同意见:闭卷考试(14.3%),开卷考试(23.3%),提交论文(10.0%),案例分析(11.0%),平时成绩结合考勤(17.0%),综合考核(21.4%)等都是学生普遍接受的考核方式。因此,在立足于学生基础上,实行多元化的考核模式,期末考试可作为其课程考核成绩的一部分计入。将考核形式由书面考核转变为书面文字表达与知识在解决问题中的运用为标准,在课程结束后,通过考察学生综合利用所学知识,分析问题,解决问题的能力,使其总结所学知识,达到综合考察学生的目的。 四、结言 2l世纪是以信息技术为先导的知识经济时代,高等教育作为教育结构中的高层次教育,受到的影响更明显、更突出,呈现出国际化、现代化、个性化以及多元化的特征,这就是知识经济推动下对人才素质培养的需要,是高等教育发展的必然趋势[4]。大学教育已经由精英教育逐步发展到现在的大众化教育,如何能在普及大众化教学的过程中,摸索出一条具有农林类高校特色,适合培养农业资源与环境学生多学科意识的教育模式。因此,以上环境评价课程教学改革的探究,不仅从课程教学的方式方法,课程教学内容,加强实践、考核方式等方面进行了探索,而且更重要的是应进行学生和教师角色的转变,课堂是学生的课堂,教师作为指导者,让学生充分融入课堂,提高课堂教学质量。农业资源与环境专业课程的改革,可以在现有环境评价等课程教学改革的基础上,考虑不同学科的特点,综合考虑学生在个性培养上的差异,推进农业资源与环境专业课程改革的习进程。如何多方面地考虑学生因素,使得改革更具难度和主观性。我们无法探索符合所有学生的培养模式,只有符合绝大多数学生需要,保证培养合格的社会人才,同时也要创造让优秀学生进一步深造的机会。推进“基础+模块”的教学模式,不仅对所有学生要加强基础教育,拓宽其知识,还要依据学生今后发展的方向弹性计划,因人施教,培养复合型的创新人才[5]。只有有了体制的保障,师资的支持,才能让学生在适合自己的环境下慢慢地进行熏陶和转变,自我探索,自我认识,自我提高。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业建设的改革与探索 摘要:本文分析了农业资源与环境专业的专业建设背景及行业、产业的人才需求状况,重点介绍了人才培养方案与课程体系建设、师资队伍建设、实验实践教学建设、教学方法和教学手段建设、教材建设、专业管理机制建设等方面的改革与探索,并简要对人才培养效果进行了分析。 关键词:农业资源与环境专业;专业建设;改革与实践 农业资源与环境专业是由原农科本科生专业的土壤与农业化学专业(部分)、农业环境保护专业(部分)和渔业资源与渔政管理专业(部分)以及理科的农业气象专业(部分)于1997年合并而成,隶属于农林科本科专业中的环境生态类。 一、专业建设背景 资源与环境是国民经济和社会发展的重要基础,也是建设和谐社会的重要保障。当前,中国的农业资源与环境问题十分突出,主要表现在以下几个方面:①人均农业资源数量明显不足;②土壤生产力水平较低;③农业自然环境恶化,土壤荒漠化、次生盐碱化、水土流失、土壤污染等问题严重。山东省是我国的人口、农业大省,耕地、淡水等农业资源尤为紧缺,后备资源严重不足,土壤肥力质量较低。存在水土流失、土层浅薄、肥力不足等障碍因素。大量农用化学品的投入,造成土壤养分失调、环境污染等一系列问题,严重影响农产品质量安全,危害人体健康。因此,农业资源高效利用与农业环境保护成为区域可持续发展的主要制约因素。近年来,国家提出建设资源节约型、环境友好型和谐社会的目标和全面贯彻和落实科学发展观的战略部署;山东省实施了“生态省建设”、“黄河三角洲高效生态经济区”等战略,为专业发展提供了良好机遇。如何协调好国民经济发展与农业资源环境的关系,提高农业资源的利用效率,创造良好的生态环境,是摆在我们面前的重大问题。因此,青岛农业大学于2010年将农业资源与环境本科专业确定为校级特色专业建设点。 二、人才需求分析 该专业面向农业资源、农业环境两大领域,随着国家对资源环境的高度重视,学科发展迅速。因而在未来一个阶段内,需要相当数量的掌握资源科学与环境科学基本理论及实践应用技能的复合型人才。①农业环境保护:农业产业结构的调整增加了果蔬等经济作物的种植面积,无公害农产品、绿色食品及有机食品的生产给土壤管理、植物营养与施肥、农业化学品的应用等方面带来了新的研究课题,提出了更多的人才需求。②土壤肥料技术推广与应用:正在进行的全国土壤养分详查和配方施肥给农业资源与环境专业的人才需求带来新的增长点。③高层次人才培养:农业资源与环境学科发展对高层次后备人才的需求。④肥料产业:随着肥料产业的发展,特别是山东省就有肥料生产、销售企业八百余家,急需大批具备农业生产技术背景、又懂新型肥料研发及企业经营管理的人才。因此,农业资源与环境专业的人才具有广阔的应用前景。 三、专业建设的改革与探索 1.人才培养方案与课程体系建设的改革与探索。通过专业调研,提出农业资源与环境专业的学生应在土壤资源开发、肥料资源高效利用、农业环境监测、农业生态建设方面形成突出的专业技能与核心竞争力,在基础理论方面形成化学、生物学、地学、信息科学综合的知识体系。在行业面向上以农业资源与环境的技术为主,面向肥料产业培养懂技术、能经营、会管理,在发展方向上考研与到企业就业并重的办专业指导思想。以区域社会经济发展与行业需求为导向,融入了现代教育理念,不断优化人才培养方案。为突出专业应用型特色,实施了“平台+模块”的培养模式;设置了农业资源、农业环境两个专业方向模块,“平台”保证了人才的基本规格及共性要求,模块体现了个性原则。专业设定了116学分的必修课,31学分的选修课教学内容,32.5学分的实践教学环节,其中实验实践环节占总学时的35.2%。针对资源环境大类招生的实际,打通了大类基础平台课程。一方面,为强化学生的专业基础理论,增加了化学、生物学等基础课程的学时数;为突出专业特色,增加了土壤学、植物营养学主干课程的学时。另一方面,为了强化学生的专业应用技能,增设了农田施肥原理与技术、肥料生产工艺、肥料市场营销、农业固废资源化利用、农业环境监测新技术等新课程,通过特色课程打造学生的就业竞争力,使素质教育贯穿整个培养过程。同时,专业及模块课程均单独设立实验课,实施综合性教学实习。 2.师资队伍建设的改革与探索。师资队伍建设是按照“培养、提高、稳定、引进”的原则,根据专业的发展状况、课程体系建设以及应用复合型人才培养的要求,采取了引进、在职培养、选派骨干教师出国深造等方式,引进了1名高水平的学术方向带头人;为改善本专业教师的年龄结构,2年新增3名博士毕业生。实施“青年教师素质提升工程”,采用多种形式,立足在职在岗培训,大幅度提升青年教师的教学能力、科研能力、社会实践能力等综合素质。帮助青年教师确立教学、科研的主攻方向;夯实青年教师成长成才的基础;营造优秀人才脱颖而出的激励机制,为青年教师提供更多的发展机遇与更大的发展空间。目前专业师资队伍中高级职称教师占73.9%;有21人获博士学位,2人获硕士学位,具有博士学位的教师占91.3%。教师中共有研究生导师15人,其中博士生导师4人;获国务院政府特殊津贴的2人,山东省有突出贡献的中青年专家1人,具有国外留学背景与科研合作经历的教师8人。已拥有一支学缘结构广泛、职称学历层次高的师资队伍,具有办特色专业的高水平人才支撑。 3.实验实践教学建设的改革与探索。为构建专业创新实践教学平台,提高学生实践能力与创新能力,2007—2012年先后争取山东省两期骨干学科教学实验中心建设经费500万元,明显改善了实验教学条件。目前实验教学中心面积2322m2,拥有原子吸收、原子荧光、连续流动分析、液相色谱仪、气相色谱仪、离子色谱、总有机碳分析仪等万元以上仪器113台(件),仪器设备总值达756万元。扩大开放实验室的范围,农业资源与环境专业的土壤农化分析、养分资源高效利用等功能性实验室,所有的教学与科研实验仪器设备全部为教学开放;同时加强实验课教学的研究,提高实验教学质量。建立了以相近实习内容为单元的片区实习基地,如肥料生产原理与工艺实习基地、环境地质与土壤实习基地、生态学实习基地等校外固定实习基地12处,完全能满足专业实践教学的需要。 4.教学方法和教学手段建设的改革与探索。根据课程特点探索形式多样的教学方法,增强课程的吸引力,激发学生的学习兴趣,提高了教学质量。重点研究了互动式教学、案例教学、现场教学、专题教学等有效形式。提高多媒体课件质量,课件设计适应学生学习与认知规律,提高课堂教学效果;同时还积极进行考试方法改革,建立灵活多样、反映学生真实能力的考试形式。近3年,必修课使用多媒体授课的课时占必修课总课时的比例分别为26.7%、35.1%、45.1%。立项资助开发多媒体课件12个,应用效果较好。有2项多媒体课件获国家级评比二三等奖,获学校一等奖3项。目前,本专业教师承担省、校级教学研究课题8项,校级多媒体课件建设9门。 5.教材建设的改革与探索。严格教材选用制度,保证教材选用质量。本专业主要课程都选用国家或部级规划教材、21世纪教材;使用近3年出版新教材或国家级规划教材和省级以上获奖教材的比例在50%以上。积极鼓励教师参编适应性强的高规格教材,先后参编教材6部。主编的1部教材已列入“十二五”部级规划教材。 6.专业管理机制建设改革与探索。将教研室管理转向专业管理。将原有的土壤、植物营养2个教研室合并,聘任了专业主任、副主任,实行专业主任负责制,在学院教学指导委员会领导下,加强与院教学秘书工作的协调与配合,完成专业的各项教学管理工作;全面负责专业建设,主动研究社会对人才的需求,专业建设的目标,规划具体可行。专业主任不仅负责教师教学活动的组织与质量监控,还负责学生的职业发展与主要学习环节的针对性指导,成为教与学的纽带,实现了以学生为本的人才培养质量的过程管理。 四、人才培养效果分析 近5年,毕业生一次性就业率分别为100%、92.3%、89.8%、98.8%及95.3%,平均就业率为95.2%。考研录取率在41.9%~63.5%之间,平均考研率为50.6%;考取211大学和中国科学院相关研究所的学生占60%以上。学生的基础理论扎实,科研能力强,受到在学单位的好评。在事业单位就业的学生比例为8.6%,企业就业的学生比例为40.8%,其中在肥料企业就业的学生比例为30.8%,占毕业生在企业工作人数的75.5%。到农业推广、环境监测、化肥企业工作的学生,由于专业技能突出,有较强的竞争力和社会适应能力,受到用人单位的欢迎。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业“GIS设计与开发”课程教学探讨 摘要:文章分析了资源与环境专业的培养目标和学科特点,结合笔者“地理信息系统设计与开发”课程的教学实践经验,先论述了该课程的目标,分析了该课程特点和阐明教学基本要求。在综合考虑学科专业背景和学生的知识背景基础上,探讨了本课程教材、教学内容、课程结构和考核形式。在先修课程调整、综合实习内容以及学生综合能力培养上给出教学意见,提高教学质量。 关键词:地理信息系统;软件设计;教学;资源与环境 教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境,属于环境生态类[1,2]。按照专业规范的要求,农业资源与环境专业的业务培养目标是:培养具备农业资源与环境方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、土地、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、生态农业、资源遥感与信息技术的教学、科研、管理等工作的高级科学技术人才[3]。随着本科专业目录的调整,农业院校的土壤与农业化学专业更名为农业资源与环境专业,其课程设置和教学计划也有较大的变化。各学校根据自身的实际情况,对有关课程设置的调整变化很大[4]。人类80%的信息都和空间位置有关,因此地理信息系统作为资源调查和评价过程中的重要工具,在资源环境专业中得到了充分的重视,因此越来越多的资源环境专业开设了地理信息系统和地理信息系统设计与开发相关课程。 从20世纪90年代开始,地理信息系统贯穿在数据采集、存储、处理、管理、分析及决策中,为越来越多的领域提供动态模拟、统计分析、预测预报、决策支持等服务[5]。在资源与环境专业的教学过程中以培养学生的GIS软件的应用能力为基础上,更加侧重培养学生的GIS系统的设计与应用开发能力,以提高学生解决不同实际问题的能力[6]。基于此,在本科教学方案中增设“GIS设计与开发”这门课程。目前“GIS设计与开发”作为资源与环境专业一门专业基础课,具有较强实践性、跨学科和领域等特点。针对资源与环境专业发展特点,本文讨论了“GIS设计与开发”课程设置目标的教学内容、教学方式和考核形式及其特殊性,先修课程调整、综合实习内容以及学生综合能力培养上给出教学意见,提高教学质量。 一、教学目标 如何实现专题GIS应用系统,提高GIS应用水平和效益,本课程就是在这样一个环境背景下产生的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业学生的一门应用性很强的课程。该课程是在完成地理信息系统原理、遥感导论、数字图像处理、GPS原理、地图学、C语言、Windows程序设计、数据库原理等基础课程之后,综合GIS、RS和GPS理论与计算机科学理论,以满足特定的应用要求。遵循地理信息标准,运用软件工程思想和方法,结合地理信息自身和相关应用领域的特点,设计和开发具有明确目标的信息系统。学生通过这门课的学习,掌握GIS设计与二次开发的基本原理、方法和工具,使学生具备地理信息系统二次开发的能力,熟悉空间数据库设计的基本原理和方法,了解应用项目开发中组织和管理涉及到的基本概念和策略,提高运用所学知识解决资源与环境专业方面实际问题的水平,为毕业设计和后续其它课程的学习夯实基础。 二、课程特点与基本要求 1.课程特点。(1)“GIS设计与开发”是一门具有学科交叉性特征的课程。该课程本身涉及到地理信息系统原理、地图学、遥感原理、软件工程、数据库原理、Windows程序设计、数学建模等多个学科的内容,具有较为明显的学科交叉性。就资源与环境专业而言,设计与开发更加侧重数据的分析、处理和表达,因此在课程中更加侧重数据的分析和制图表达上,但是对一些基本的功能的要求也必不可少。故此,资源与环境专业在“地理信息软件设计与开发”上应该兼顾所有的基础学科,同时对数学建模相关课程有深入了解。(2)“GIS设计与开发”是一门不断发展的课程。GIS基础软件与应用软件受到计算机软硬件技术的更新而不断发展的,这也对GIS软件设计与开发也提出了更高的要求。在教学中要不断吸收新兴技术,在教学过程中指导学生查阅与GIS软件设计和软件设计有关的新兴资料,把握GIS的前沿动态。在教学过程中,适当的提出问题,调动学生积极查阅图书文献资料,培养学生积极学习态度和自学能力。(3)“GIS设计与开发”是一门实践性很强的课程。要进行GIS软件设计必须在软件设计模式、集成开发环境的运用、软件编码等方面都较好的基础,强调理论和实际应用的结合,根据具体情况解决具体问题。要求将设计与开发的理论与方式用于具体实践工作中。在教学过程中设计了单独的“地理信息软件设计与开发”的实验课程。实验课程采用分解知识点进行训练和综合训练解决实际问题的能力。 2.基本要求。学生较好地掌握地理信息系统项目组织和管理的特殊性和相关理论,学习GIS软件设计的方法,理解其特殊性,为地理信息系统的设计与开发奠定基础。能熟练运用一种程序语言和地理信息系统基础平台进行二次开发。掌握GIS软件的二次开发的基本原理,熟悉组件式GIS软件开发的基本架构,了解目前主流组件库的基本特征,具备开发GIS基本功能的能力。能使用C#和ArcEngine进行GIS组件式二次开发。掌握如何将地理信息系统与应用模型及其他系统集成综合解决和处理问题的基本方法,达到会设计与应用的目的。 三、教学设计 1.参考书选择。由于“地理信息软件设计与开发”这方面的教材比较少。教学过程中涉及到软件设计的基本原理与方法,在教学过程中选择Ian Sommerville编写的《软件工程》部分内容为指定阅读材料;同时考虑到GIS软件设计过程中的共性和特性,理论教学选择吴信才等编写的《地理信息系统设计与实现(第二版)》为参考书;课程是实验采用ArcEngine进行二次开发,因此参考相关的二次开发教材,主要包括ArcEngine开发帮助、类图等。同时给出部分图书清单,要求学生自学完成C#程序设计和设计模式等相关知识。 2.开发环境。学生的先修课程包含C语言、数学建模及Matlab等课程。然而除了个别学生自学了VC程序设计之外,大部分不具备VC的开发能力。如果为了可视化编程选择VC,则在有限的课时内,学生将投入大量精力来学习VC及MFC的基本开发技能。Matlab软件是国际公认的最优秀的科技应用软件。考虑到资源与环境专业背景,Matlab能在GIS开发中能够很好的挖掘和分析资源环境数据。但是考虑到GIS需要管理海量的空间数据,然而常见的空间数据Matlab不能进行直接的支持。因此Matlab不能作为本课程的主要开发环境。结合学生现有的开发基础,以及.NET在界面设计和面向对象的优势,因此本课程选择C#.NET作为高级语言开发环境。Visual Studio作为一个强大的开发环境,直接对C#等.NET原生语言支持。在Visual Studio 2010中对UML进行了支持,能够创建UML类图、活动图、序列图、用例图和组建图。利用对UML的支持,能够很好的支持在课程中的设计和建模。 在二次开发控件主要选择目前主流的ArcEngine提供的基本控件和类库。利用ArcEngine来开发实现GIS相关功能,而其他关于资源与环境的信息挖掘则采用Matlab来实现,并通过Matlab Builder将Matlab代码成为.NET程序集实现Matlab和.NET之间的互操作。 3.教学课程结构。“地理信息系统设计与开发”是我校资源与环境专业一门重要专业基础课。总学时为48,其中理论课程为32学时,实验课程为16学时。考虑到培养学生对GIS的实践能力,理论课程和实验课程比例达到了2:1,课程的教学内容如下表。 全部课程安排了16课时的实验,其中C#开发4个课时,基于UML的GIS系统设计4个课时,最后还有8个课时进行ArcEngine的二次开发内容。每次实验提交实验报告及相关的源代码和对应设计文档,用以检查教学效果,及时调整教学方案。 4.教学方法。“GIS设计与开发”教学主要借助多媒体等现代教学方法,理论教学配合对应内容演示,融合其它课程内容的方式。可以针对不同的教学内容采用不同的教学方式。例如,在讲解GIS软件设计的相关理论基础时,进行启发式教学,鼓励学生提出问题,诱导学生思考并解决问题。互动式教学是课程讲授的一种有效的教学方法,通过师生之间对同一问题的分析,促进对理论理解,对问题的分析方法理解,能营造良好的课堂气氛,提高了教学效果。研究式教学方法也很重要,采用研究的方式与激励学生查阅资料,了解未来的发展方向并阐述观点。 5.考核形式。为了培养学生的创造性思维、动手能力和综合素质,侧重应用开发的角度来对学生进行综合考察。本课程主要采用平时考核、最终试卷考试和实验考查三方面相结合的方式对学生进行考核。由于没有较完整的教材,教学过程中也采用了较多的新兴资料,因此在课程学习过程中要求学生查阅指定内容的文献资料,学生提交相关的读书报告,以此作为平时成绩考核标准之一;平时的出勤率和随堂提问也作为平时成绩一部分。实验课程考核包含实验完成代码、设计文档和实验报告三个部分,能较好提高学生的实践动手能力。考试内容包含了对学生对基本知识掌握程度的考察,还增加系统分析和设计讨论题。该类题目有较大的灵活性,能够考察学生综合素质,同时能体现教学效果。学生最终的成绩由3个部分组成:平时作业和出勤率占30%,实验占30%,期末考试占40%。 四、教学建议 1.调整先修课程。任何一门专业课的开设都建立在先修课程基础之上的。资源与环境专业在先修课程中虽然学习了“地理信息系统”、“遥感导论”、“数学建模”等课程。然而在理论教学课程中发现,学生对GIS的基础知识理解不够深入。如在简介空间查询时,需要先讲解空间拓扑的相关知识,才能进一步简介基于空间的查询方式。其次,学生在实验课程中动手能力表明,通识教育的高级程序语言现在还是侧重基本语法,导致学生的应用开发能力难以满足GIS开发的基本要求。因此,在通识教育过程中改变课程教学侧重点,使之更加符合资源与环境专业的学习,便于后续课程的开展。 2.增加综合实习。“地理信息系统设计与开发”是一门应用和实践较强的课程,同时其中的软件过程管理的内容又过于抽象,学生很难同时掌握基本的开发方法和软件过程管理。因此增加2周(80课时)的课程实习。集中时间让学生完整完成从设计到开发实现的过程,让学生巩固学习的GIS软件的设计方法,理解软件过程管理,同时强化学生的开发能力。在实验课程中学生掌握了基本的设计理论知识和程序开发技能。通过综合实习,能将学过的知识综合起来加以应用,既培养学生的动手能力又加强学生的创新意识。实习将学生分为2个实习目标,每个内容约30人,其中包含5个实习小组,每个小组5~6人,每个小组围绕实习目标完成不同的任务目标,由组长控制整个开发过程协调组员之间工作,在80课时内完成小型的GIS系统的设计与原型系统的开发任务。通过实习使得学生将基本的理论与应用开发联系在一起。 3.培养综合应用能力。本校的资源与环境专业主要研究方向有土地利用规划、流域管理、土壤与环境污染评价、防治与规划,耕地肥力管理、专家系统开发等。学生在毕业后,有很大一部分就转到了相关应用领域工作,把GIS作为处理该领域的一种工具。在先修课程中主要是利用Matlab、SPSS等软件对资源环境信息进行挖掘,同时也采用ArcGIS中的ArcTool工具包进行空间分析。因此在课程培养中需要结合上述的内容,需要培养学生综合统计和空间分析知识来解决实际问题的能力,使得学生能够为今后的工作和继续深造打下坚实的基础。 五、结束语 GIS的发展为资源与环境的飞速发展注入了新鲜的血液,提供了新的契机。在资源与环境专业设置地理信息课程是顺应时展趋势的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业的一门重要课程,具有理论抽象和实践较强的特点。因此,要改变传统教学观念,不断改进教学方法,适时的调整和更新教学内容,充分调动学习的主动性,提高学生的综合运用能力,力争培养出具有良好专业基础的地理信息应用人才。 农业资源与环境论文:提高农业资源与环境专业本科教学质量的途径 摘 要 农业资源与环境是为促进我国现代农业发展,在土壤肥料高效持续利用与生态环境保护领域培养高层次人才的专业。提高本科教学质量,本科生综合能力的提高是核心,系统的学科建设是基础。结合新疆农业大学特色专业建设,从学生、教师、院校和社会资源等多个方面分析了提高农业资源与环境专业的本科教学质量的若干途径,并列举了一些经验。 关键词 农业资源与环境 本科教学 社会资源 农业资源与环境专业是教育部的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》中的506个专业之一,也是12个学科门类中农学门类的27种专业之一,隶属自然保护与环境生态类。这一专业主要由1998年以前的土壤与农业化学专业组建发展而来,目前全国共有53所高校设置该专业。①专业课程包括土壤学、植物营养学、土壤地理学和地质地貌学等。以这四门课程为例,结合我国农业资源与环境学科发展和人才培养现状,总结了提高我国农业资源与环境专业本科教学质量的若干途径,并列举了新疆农业大学农业资源与环境特色专业建设的一些经验。 1 加强农业资源与环境专业建设的重要性 农业现代化是我国全面建成小康社会的短板。我国高等农业教育正在面临重大的发展机遇。2012年2月中共中央国务院印发了《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》,这是2004年以来的第九份关注农业的中央一号文件。《意见》中指出要振兴发展农业教育,办好一批涉农学科专业,加快培养农业科技人才。农业资源与环境学科强调农业水土资源的持续高效利用,以及基本农田的生态环境保护,对于发展高产、优质、高效、生态、安全农业至关重要。 我国农业资源与环境专业教学与本科生培养状况不容乐观。近年来,我国高等院校招生规模不断增加,高等教育毛入学率不断攀高,2011年为26.9%,预计2020年将达到40%。高校扩招导致本科生就业形势严峻。本科教学一方面要按照“宽口径、大视野”的培养目标,适应经济社会发展需要,另一方面强调厚基础,结合地域特色加强自身优势学科建设,同时还要兼顾扩招带来的实验室、师资队伍规模相对减少等问题,这些都给本科教学带来了新的挑战。课程调整压缩了传统科目的必要内容。以土壤学为例,1979至1986年开展了全国第二次土壤普查,其后没有全国范围的土壤调查,教学中多年来对土壤剖面描述不重视。而美国每年都举办全国范围的大学生土壤剖面野外判读比赛。土壤微型态、土壤发生、土壤地理、土壤分类等是国际土壤科学研究的重要基础领域。本科生野外试验技能训练不够,就不能为科研院校培养优秀的研究生生源,进而影响和制约学科的进一步发展。 2012年5月,教育部组织实施了“中西部高校基础能力建设工程”,旨在振兴中西部高等教育,提高人才培养质量,使中西部一批本科高校的实力得到较大提升。入选该工程的100所高校中,有14所设置了农业资源与环境本科专业,这是全面提高这一学科教学质量和系统地发展该学科的重要契机。 2 提高本科教学质量的途径 2.1 明确学生是教学和实践创新活动的主体 本科教学质量的提高,归根结底体现在学生专业技能和综合素质的提高上,体现在学生的学习、实践、创新和创业能力的进步上。从严格课堂纪律入手培养学生严谨的学风和良好的生活作息习惯。课堂教学中要注重科普知识的普及,以及激发学生的学习兴趣和热情,促进学生主动、自主学习;要多给学生提供参与课堂讨论、表达自己理解和新奇独特观点的机会,启发学生的创新思维。实践教学环节包括实验课程、毕业论文设计、社会调查等。依托大学生科技创新项目,让学生参与到科学研究工作中。总之,应该通过合理的课堂教学安排,使学生在德、智、体、美、劳等各个方面都得到锻炼。突出学生能力的培养,弱化以单纯的背诵记忆为主的笔试考核。 2.2 打造精品课程和加强系统的学科建设 从事科学研究、加强系统的学科建设、与提高课堂讲授效果三项内容是统一的。2003年教育部了《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》,由此启动了国家精品课程建设,其内涵是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。精品课程建设强调科研与教学的紧密结合,需要发挥科研课题和学术研究在教学中的带动引领作用。农业资源与环境学科的课程教学内容,有些还不很完善,一些教材内容也不能反映学科的进步。这就需要选取多本参考教材,同时在撰写科研论文和科研课题选题时,广泛查阅文献,及时补充更新教学内容。必要时适当增加新的教学章节,如讲授土壤地理时,可用单独一节讲授土壤微形态,使教学内容反映土壤学发展的全貌,开拓学生的视野,增加学生对成土过程微观机制的理解。 2.3 加强不同院校之间的教学经验交流与沟通 近年来,全国农业资源与环境本科教学指导委员会、中国土壤学会教育工作委员等组织经常举办研讨会,关心农业资源与环境学科的本科教学工作。应该协调共享不同地区高校特色的教学资源,如《土壤地理学》需要讲解我国不同区域的土壤,结合野外景观照片讲解会更生动,可以不同省份自治区的高校协调分工,共享教学使用的幻灯片课件,使全国该专业的本科生受益。通过馆际互借,共享不同学校的图书馆的藏书资源。丰富完备的专业图书可以为本科生检索查阅文献、扩展学术视野提供基础。 2.4 利用社会资源为学生创建第二课堂 网络与多媒体技术可以促进优质教学资源的共享。如广东省生态环境与土壤研究所、西北农林科技大学等单位有土壤博物馆,可以通过建设数字博物馆,供其他教学单位远程参观学习。需要将图书馆、博物馆、地质公园、农业科技示范园及相关企事业单位等社会资源纳入到教学活动中,不仅丰富教学内容,还能为学生就业提供信息参考,以及培养学生了解适应社会的能力。土壤学会相关会议增加土壤学教育的议题,以及增加企业与本科生、研究生在参加学术会议的比例,为“产学研”三结合搭建平台。 3 特色专业建设的探索与实践 2010年新疆农业大学农业资源与环境专业入选了教育部第六批高等学校特色专业建设点(项目编号TS12543)。结合相关学者的思考、②地域特色和课程设置,确定了该专业本科生的培养目标:通过学习农业资源高效持续利用与环境保护、生态农业地质学、农业与气侯、遥感信息技术等方面的基础理论知识;使学生掌握土壤调查与制图、土壤与植物化学分析、测土配方施肥、土壤改良、农业资源与环境的调查规划与信息化管理等关键专业技能;为从事自然保护与环境生态、环境监测与评价、农业技术推广、土壤与肥料等方面的高等科研院所和相关企事业部门单位培养科研管理与技术应用复合型人才。同时,还需要根据往届毕业生的就业去向和当前社会需求,及时调整或适当修改培养目标和教学内容设计。 依托特色专业建设,不断改善和提高教学条件。如加强实习基地建设,为校园内的纪念碑、石刻等岩石标本命名,组织编写《土壤地理学》和《地质地貌学》的野外综合实习讲义;推进标准化实验室建设,参照国家标准方法编写《土壤调查与分析规范》和学生使用的实验指导书;③参考相关图书和国际国内会议进展,补充教材中不能及时更新或不能反映新疆特殊地域的知识。开设大学生课堂论坛,采用启发教学和加强讨论的互动式教学。④适当增加专业英语内容,开展双语教学,让学生多读多翻译,提高学生的英语水平。收集科学纪录片和野外出差拍摄的照片,丰富多媒体课件内容,注重课件的美感,并增加自然灾害防治救灾知识。 教学改革充分尊重本科生的反馈意见。每学期发放调查问卷,让学生参与教学改革。通过作业和讲述学术论文,使学生在文献检索、论文写作、口头陈述、实验操作、与老师同学交流合作等多方面受到训练。 农业资源与环境专业具有一定的区域特色。新疆地处我国西北干旱区,以绿洲农业和草地牧业为主,以土壤侵蚀和土壤盐渍化为主要方式的土壤荒漠化面积较大。农业资源与环境学科在教学中要注重结合新疆经济社会发展面临的现实问题。系统地加强农业资源与环境专业建设必将为实现我国西部山川秀美培养大批优秀高层次人才。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业实践教学质量监控及评价体系研究 【摘要】实践教学是培养大学生实践能力和创新精神的主要途径,对人才培养质量有十分重要的影响。农业资源与环境专业是一个实践性非常强的专业,文章根据农业资源与环境专业的培养目标构建科学完善的实践教学质量监控与评价体系。通过具体实施表明质量监控与评价体系在农业资源与环境专业实践教学中的应用极为必要,但在应用过程中还需根据实际情况对评估的各项指标和主要观测点做出及时调整。 【关键词】农业资源与环境专业 实践教学 质量监控与评价 实践教学是相对于理论教学而产生的一种教学模式的概念范畴。就其内涵可以理解为配合理论教学,培养学生分析问题和解决问题的能力,加强专业训练和锻炼学生实践能力而设置的以学生活动为主的教学环节或活动性课程。它是课堂教学的延伸和检验,也是增强课堂理论教学针对性、实效性的有效途径[1]。实践教学是高等学校教育教学中的重要组成部分,是有效促使学生理论联系实际,在实践中学习,进一步深化课堂理论教学,完成培养“具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设”的高等教育任务的关键环节。农业资源与环境专业是一个实践性非常强的专业,国家最新颁布的新专业目录中规定,农业资源与环境专业的业务培养目标是:培养具备农业资源与环境方面的基本理论,基本知识和基本技能,能在农业、土地、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用,农业环境保护、生态农业、资源遥感与信息技术的教学、科研管理等工作的高级科学技术人才。因此,加强农业资源与环境专业实践教学质量监控与评价体系的探究,对于培养更具时代性和创造性的人才,实现高等院校农业资源与环境专业教育健康持续发展,具有重要的理论和现实意义。 一、建立实践教学质量监控与评价体系的重要性 实践教学是与理论教学紧密联系又相对独立的一种教学环节,是培养大学生实践能力和创新精神的主要途径,对人才培养质量有十分重要的影响。目前新疆农业大学教学质量监控机构主要是学校教务处组织的教学督导委员会,在监控内容上以理论课堂教学质量监控为主,实践教学质量监控主要在毕业论文(设计)环节,其它实践教学环节的质量监控与评价还存在明显不足。因此,加强实践教学质量监控与评价就显得非常必要和紧迫。 二、建立实践教学质量监控与评价体系的特殊性 1.实践教学时间的差异性 实践教学过程因实践环节不同而产生时间差异,另外对于同一环节的实践教学,由于不同学生的基础和能力有差异,其完成的时间差异较大。 2.实践教学内容与方式的多样性 实践教学包括实验课程教学、课程实习、课程论文、专业实习、毕业论文(设计)以及学生科研活动、社团科技活动、学科竞赛等第二课堂活动和社会实践等。由于实践教学内容的复杂性,环节的多样性,实践教学本身尚未建立起完整的科学教学体系,缺乏完整而又相对独立的实践教学计划,各实践课程和实验项目对学生能力培养的具体目标常常不明晰,实践教材比较缺乏。因此,在实践教材选择、教学方法、手段运用上,实践指导教师都存在很强的自主性和灵活性。 3.实践教学质量影响因素的不确定性 影响实践教学质量因素是多方面的,既有内部因素,又有外部因素。如:教师的教学态度、教学能力、技能水平和学生的学习态度、知识基础、技能水平以及实践教学设施、仪器设备的优劣、管理状况等都会对实践教学质量有影响,如何科学地量化这些因素的影响,客观地评价实践教学效果是一个新课题。 三、构建实践教学质量监控与评价体系的方法与措施 实践教学质量监控与评价体系是教学质量监控与评价体系整体中的一个子系统。为了确保实践教学质量监控与评价体系实施的有效性,必须根据各实践教学环节的具体特点,建立完善的教学文件、标准体系、制度和管理体系[2]。 1.建立实践教学质量监控与评价工作机构 根据实践教学质量监控的特殊性,构建结构清晰、职责明确的实践教学监控与评价组织管理体系,形成院、系、教研室(实验室)三级组织管理机构(图1)。在学院层面成立实践教学质量监控与评价领导小组、实践教学质量监控与评价专家组。教学质量监控与评价领导小组由学院党政一把手(担任双组长)、相关副院长、相关主要职能部门负责人等组成。领导小组负责审定实践教学质量监控与评价工作计划和实施方案,负责指导专家组和教学办开展质量监控工作,研究解决质量监控实施过程中发现的重大问题。实践教学质量监控与评价专家组是由具有丰富教学或教学管理经验且有高度责任感的教授组成。专家组对实践教学进行督导,深入现场听课、考察、查阅相关资料,并抽查学生实验技能操作等,发现问题召开研讨会进行专家“会诊”,把发现的问题及时反馈至院教学办。院教学办负责统一组织、协调,并收集、整理和分析各种反馈信息,从整体上规划、执行实践教学质量的监控与评价。 2.制订科学合理的实践教学文件 实践教学大纲和实践教学进度计划是实践教学的纲领性文件[3]。因此,应围绕人才培养目标,制订各专业实践技能构成及规范;根据专业技能规范要求确定实践教学环节或课程,制订实践教学大纲;按照学生能力形成的不同阶段和认识发展的基本规律,将实践教学大纲要求体现在教学进度计划中。人才培养方案、实践教学大纲、各实践教学环节质量标准由教研室讨论制订,系教学委员会审定,教学办审核报领导小组批准。实验教学授课进度计划、课程实习(见习)计划、专业实习计划等由指导教师草拟,教研室讨论审定,系教学委员会审核批准。 3.制订教学质量标准与评价管理制度 根据专业人才培养目标要求,构建实践技能模块,确定实践教学环节,制订各实践教学环节的质量标准。同时为了保证实践教学有序地进行, 还需加强实践教学质量监控与评价制度建设,规范教师和学生在实践教学活动中的行为,从而提高实践教学质量。 4.建立实践教学质量反馈机制 实践教学质量是一个逐步提高的过程,需要加强管理、建立教学质量反馈机制[4,5]。实践教学质量监控与评价专家组、系教学委员会和教研室要采取多样化的督导形式,对实践教学过程实行全程督导监控,及时发现问题,研究实践教学问题,提出解决问题方案,确保稳步提高实践教学质量。同时还要根据实际情况不断调整和完善实践教学质量监控和评价体系,充分发挥激励效用。 四、农业资源与环境专业实践教学质量监控与评价体系构建 1.实践教学质量监控体系 实践教学质量监控是一个多要素、多层面、多途径、全方位、全过程、全员参与的综合管理体系。这个体系主要由实践教学的管理监控、信息监控和督导监控三个子系统构成(图2)。 2.实践教学质量评价体系 实践教学质量评价体系的构成重点是实践教学评估指标和标准,对于包括实验课程教学、课程实习、课程论文、专业实习、毕业论文等多种形式在内的实践教学体系,该体系应当包括各种实践教学规范、可行的教学大纲、教学计划、实践教学指导书或手册、实践教学情况的综合考察指标、实践教学管理的量化考核指标和学生对实践教学收获的评价等内容,所以实践教学质量评价体系是一个综合性、总体性的质量评估体系。实验教学质量评价参考表1;课程实习和专业综合实习质量评价参考表2;毕业实习与论文(设计)质量评价参考表2和表3,建议评分比例为0.5:0.5。 农业资源与环境论文:农业资源环境类专业基础实验与实习教学改革与优化 摘要:专业基础课程的实践教学是高校“双创型”人才培养的重要依托。根据当代大学生的知识结构与接受能力,将实践教学的大部分内容交由学生自学,课堂讲授则以提纲式为主,重点解决难点和重点。这一教学内容与教学方法的改革与优化既保证了教学质量又有效减少了教学过程中的低层次重复。 关键词:实践教学;改革 资源与环境实验中心承担了安徽农业大学农学类各专业的土壤学、植物营养学和气象学等资源环境类专业基础课的实验与实习任务,课程覆盖全校农学类18个专业,三门课程每年覆盖的学生人数约5000人,在“厚基础、宽口径、重实践、显个性”的通识教育背景下,作为以提高学生动手能力为核心的专业基础实验与实习课程在农学类专业的地位越来越重要。但是由于扩招、培养模式与社会不接轨等诸多方面因素的影响,进一步增加了教学资源紧张状况,使得实验室超负荷运行,教学内容较为陈旧落后,评价体系缺乏客观的尺度,人才培养与社会需求之间不协调,导致毕业生不能适应用人单位要求,创新和创业能力缺乏,一方面增加了毕业生的就业困难,另一方面也浪费了社会资源,因此迫切需要对教学内容和教学方法进行改革和优化。 一、教学内容优化与整合 土壤学、气象学课程开设于二年级第一学期,植物营养学开设于二年级第二学期。安徽农业大学为一本招生高校,生源质量较高,农学类各专业的生源为理科考生,具有较好的自然科学基础,对认知性内容具有较强的自学能力;土壤学与气象学的基础内容在高中地理中已经有所体现,大学一年级的基础化学知识基本满足土壤学和植物营养学的化学知识需要,分析化学及其实验则完成了对学生的分析方法和手段的培训。基于这一知识背景,根据学时安排和农学专业对三门专业知识的一般要求进行教学内容的优化与整合。包括三方面: 1.实验与实习教材充实完整,提高教材的指导性作用。此前使用的实验与实习教材内容简洁,对于实验与实习所用仪器的性能、构造、特点、注意事项以及过程的介绍属提纲式一笔带过,对实验设计的原理、方法也非常简单,单纯依靠教材没有可操作性,因此实验与实习的细节内容必须由任课教师课堂详细讲授,耗用时间一般占总时间的一半左右。形成这一状况原因是因为在高校大规模扩招前,专业少、招生人数更少。高校在扩招前,安徽农业大学农学类专业共计6个,每年招生约330人,与此相对应的是,每一位专业基础课教师每学期基本只带一个班级的理论与实践课程,实践教学近乎为手把手的教授,学生的操作细节教师掌控充分,实践课程对教材的依赖较小,形成重实践轻教材建设的教学模式。这一模式不能适应高校扩招要求。实验与实习教材充实完整就是将实践教学内容尽可能地细化、完整。其做法就是结合气象学、土壤学、植物营养学等学科发展前沿与趋势与全国农林院校气象学、土壤学、植物营养学等专业基础课课程实验的教学内容设置,在分析我校农学类专业的专业课程设置特点的基础上,调整专业基础课的实验课程大纲,优化教学内容,编制较为详细的实验指导书,提高学生的阅读量。在具体内容编排上,就是将经典实验案例模式化,以该模式化案例为核心,将仪器的性能、构造、特点、注意事项以及实验设计的方法、原理、分析处理技巧等补充进教材,并对易出错的细节进行详细细化,使教材成为具有可操作性的指导书,使实验与实习的大部分内容与过程等均可通过教材方便查找。教材的充实和细化也促进了实验教材的建设和固化。在老师指导下有针对性地认知和解决容易出错的地方,即可较为完整地掌握。 2.实验与实习教学的精简。传统的实验教学,仪器与过程的培训、特点与特征的分析等讲授内容往往占一半左右的时间,通过补充和细化教材,学生依靠教材规定的步骤即可自行完成实验与实习,教师的讲授更多的是提出问题、指导和引导学生,精简和合并同类教学内容也就成为可能。土壤学、植物营养学和气象学实验经过精简合并,均由5~6个实验减少为3个,但由于大量的基础性知识交由学生通过自己阅读掌握,并在实践中要求学生直接应用,因此实践内容并没有减少,对基础知识、基本技能的要求没有被削弱。 3.教学方法的改进尝试及其困难。传统的实验教学仍是教师满堂灌,学生听后操作。往往教师已经精疲力尽,但学生仍然全然不明白,在操作中常见错误仍然屡见不鲜,在扩招之初仪器设备损坏率直线上升且居高不下。学生被动学习的状态是造成这一现象的重要原因。在高考制度下,一方面一张试卷定终身导致学生普遍重考试、轻实践,大部分学生缺乏基本的实验操作能力;另一方面,多年考试的重压已经普遍养成了被动学习的惰性,其表现就是更乐于机械地接受而缺乏积极思考的动力,这也是中国学生整体缺乏创造力的根本原因。未解决被动学习的惰性问题,要求学生在实验前精读实验指导书,撰写并提交实验预习报告,详细地说明实验的设计、流程、预期结果、分析处理方法等,由于研究生助教签字认可才可进行实践操作。随机抽取一个班级采用这一实验教学方法,与平行班级相比,其结果明显优于传统教学方式,但也存在一定的问题,主要表现在两方面:从预习报告本身看,内容趋同性强,显示抄袭现象较为严重;从实践结果看,除部分同学掌握较好外,大部分仍然难以摆脱惰性。 二、教学评价体系的改进和优化 专业基础课实验以提高学生对农学基础知识、基础实验的了解和认知为目的,因此专业基础课实验以验证性实验为主,以提高学生对基础知识的掌握为主,客观地评价存在一定困难,为此采取以下实验评价过程以增加评价的客观性:预习报告的完整性和科学性检查。在前一次实验结束前,安排学生对下一次实验的内容进行预习,并撰写预习报告,就实验的目的、原理、方法、使用仪器及结果分析进行全面分析,根据其分析的科学性、完整性和预习报告的认真性等判断预习效果。原始数据核查确认。由研究生助教指导学生对实验过程中产生的原始数据进行初步分析,在确认数据合理的情况下由研究生助教签字认可其合理性。在此过程中,既可以培养研究生的工作能力,又能够及时使学生发现实验过程中出现的问题,并进行解决,使学生的每一次实验都成为规范操作、培养能力的实验。实验报告评判。结合预习报告、实验数据,全面审查实验报告的合理性,根据其实验数据处理方法、结果分析的合理性,给以综合评判。 三、教学改革与优化引发的深层次问题 1.信息教学设备需求增加。压缩讲授时间、增加操作内容、增加综合性、设计性实验等改革措施,都不同程度的提高了对学生能力的培养,有利于“双创型”人才的培养,是“厚基础、宽口径、重实践、显个性”人才培养模式的基本趋势,有利于学生未来的创业和工作。但无论如何压缩讲授时间,实验原理与方法、仪器特性与操作等都不可取消,信息教学设备因可视性、反复性强,在基础知识、仪器细节等方面的教授中具有不可替代的优势,可以实现在不压缩教学内容的前提下压缩讲授时间。 2.实验前提交预习报告、试验后综合交流分析提高了学生的综合能力和素质,但增加了教学资源的需求,这不仅包括教师的工作量大幅度增加,教学场地、仪器设备的需求也呈增加的趋势。 3.研究生助教体系的建立有待于摸索。实践表明,研究生助教有利于提高实验教学的教学水平,也有利于研究生自身的能力提高,但研究生助教的性质如何定位、是否提供一定的工作补助等均有待于解决。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业校内实习基地构建与思考 摘要:教学实习基地是学生完成基本实习教学任务,培养学生实践动手能力、创新精神和创新能力的重要场所,是推进“学、研、产”一体化的重要载体。浙江农林大学“两园合一”的独特优势可为校内实习基地的建设提供丰富的资源。本文论述了农业资源与环境专业校内实习基地的建设目标、方案和构想,从专业认知型、专业提高型、专业应用型三个不同功能和层次建立综合实习基地,可为农业资源与环境专业提供综合实习平台,同时也为非农资专业相关课程提供实践实习平台,为培养创新和应用型的人才发挥重要作用。 关键词:农业资源与环境;实习基地;浙江农林大学 农业资源与环境是针对农业问题、资源问题、环境问题而设的专业,原国家教委于1997年对其它几个密切相关的本科专业进行合并而成的,隶属于农林本科专业中的环境生态类。我校于2007年新设农业资源与环境本科专业,首届毕业生已于2011年6月顺利毕业。与其他专业相比,农业资源与环境专业的实践教学环节显得尤为重要,特别是对农业资源的利用和保护方面,必须通过强化实践教学,让学生探讨通过生物、工程、农艺相结合的综合措施来提高农业资源利用效率的途径;通过预防、控制和治理环境污染和生态退化,着力建设具有良性物质和能量循环体系的生态系统,寻求农业资源最佳利用、人类社会与环境协调持续发展的方法、对策。近几年我们资源与环境类课程的实习主要是以校外实习为主,经费开支大,另外还存在一定的安全隐患。而我们“两园合一”(校园和植物园合一)的校园,本身具有的丰富资源,包括植物、水、土壤等,我们还未充分利用。如果能结合我们的课程特点,建设相应的集系统化、专业化、多功能化为一体的校内综合实习基地,一方面可减少不必要的野外实习开支,另一方面,还可以充分发掘和拓展校园作为综合实习基地的功能,使我们的课程实践教学真正融会贯通到“生态大学,天人合一”的办学理念中。 一、校内实习基地承担的主要教学任务 1.农业资源与环境专业相关课程:课程教学实习实践:地质学基础、气象学、土壤学、土宜学、水土保持、土壤污染与修复、植物营养学、作物栽培学、生态学、环境与资源信息技术、试验设计与统计、资源与环境分析测试(Ⅰ.土壤和水质分析、Ⅱ.农化分析)以及涉及废弃物资源化与肥料开发、土地管理学、微生物学等课程的专业综合实习;毕业实习。 2.全校性课程资源与环境类课程:面向环境科学、林学、园艺、植保、农学、园林、风景园林等专业开设的气象学、地质学、土壤学、植物营养学等课程的实习、实践教学。 二、校内实习基地建设目标 1.农业资源与环境专业相关课程的综合实习平台。通过调研和借鉴其他高校的经验,将本基地建设成为农业资源与环境专业学生资源与环境类系列课程的综合实践教学实习基地。可有机地结合和利用校内的气象、地质、土壤、水等资源,开设相关课程的实践实习教学;同时,通过与农学实习基地的整合,新建温室大棚等,可为学生提供植物营养、试验设计与统计、资源与环境分析测试、专业综合实习等课程的实践教学及科研创新课题提供平台。 2.非农业资源与环境专业学生相关课程的实践实习教学平台。兼顾其他专业气象学、土壤学课程的实习、实践教学,完善土壤学实践教学体系,力争通过几年的实践,将本基地建设成具有一定规模且相对稳定、可以长期使用的大学生实习实践基地、毕业生实习基地;通过努力,使基地成为未来人才培养和科学研究的核心基地,建成合作关系紧密,能与“产、学、研”一体化相结合的基地,为更好地服务浙江经济作贡献。 三、基地建设思路和方案 通过网络搜索、通讯交流等方式开展调研,对国内外院校特别是高校中具相同或类似专业的单位进行了咨询,对相同或类似专业的实习实践基地建设的基本情况进行了前期了解和分析。截止到目前,我们已经跟加拿大阿尔伯特大学、浙江大学、中国农业大学、南京农业大学、福建农林大学和中科院南京土壤研究所、浙江农科院等知名院所和高校开展了交流活动。根据整理的资料,选取有代表性的地点进行实地参观考察,总结他们的经验,完善我校资源与环境类课程的校内实习基地模式。 1.专业认知(科普性)型校内实习基地建设:主要是针对农业资源与环境专业学生的专业基础课、非农业资源与环境专业的土壤学系列课程的实践教学课程,如气象学、地质学、基础土壤学、岩石与土壤学等。利用校内现成的资源,进行“点”的选取和布控。通过对整个校园的调研,选取有代表性的土壤地块和剖面观察点,同时在这些点布置气象学实习的观测点,设立气象工作站。 2.专业知识(以理论、技能水平提高为主)提高型校内实习基地:主要是针对农业资源与环境专业学生的专业必修课如土壤学、植物营养与诊断、肥料加工与制造等。“面”基地,以全校区土地包括官塘农学实验基地为基础,进行资源整合与利用;“点”基地,在校区内安排2000m2左右的现有空白地,(其中含温室大棚),用于长期定点观察、分析,安排主要内容有植物营养研究方法、主要植物营养元素缺素症、植物对施肥的反应、不同经营方式对土壤质量的影响等。 3.专业知识应用型校内实习基地:主要针对试验设计与统计、专业综合实习等课程。利用建成的实习基地,让学生自己设计方案,进行试验小区规划,布置试验,进行专业综合实习的实践活动。 4.实习实践基地建设质量与质量监控评估:以资源利用、环境保护为核心,以资源与环境类课程的实践为主线,基地的选择要有利于学生优质培养、保障实习实践的完成,还要有利于实习实践质量的不断改进与管理等。实习基地要定期检查,充分发挥实习基地的功能。根据实习基地的具体情况编制实验实习教材,形成完整的实验实习课程评价体系,实现我校资源与环境类课程实践教学的规范性、科学性。 四、下一步建设思路 一个学校的办学需要有特色,专业特色是学校办学特色的体现,所以,我们应该也必须有自己的实习基地,应对浙江省实际及经济发展和人才需求,建设我校有特色的实习基地。浙江大学的农业资源与环境专业,其基地建设为针对农业种植业,培养一流人才。我们学校朝着农林大学和生态大学的办学方针发展,培养生态性创业型人才,所以,实习基地的建设应不仅有利于学生专业知识的认知、巩固和提高,更应强调实际实用,农业、林业兼顾。考虑到目前我校实验用地紧张,部分实习内容可与农学、林学等专业实习基地相结合来进行。考虑到基地建设的长期性和目前经费(可能)的有限性,实习基地建设需要校内基地和校外基地同时进行。我们邀请了浙江大学相关资深教授进行指导,开展野外实习实践基地选址和基地踏勘与分析、走访他们已有的实习单位和实习基地等;同时,我们自己还利用多种机会对实习基地进行了考察。校内实习基地是一项长期的任务,需要学校从资金、人力物力等方面给予持续的支持,这样才能逐渐将我们的实习基地不断完善,使之为我校农资专业以及相关专业的实践教学发挥更大、更持久的作用。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业在黑龙江垦区实践心理转变探讨 摘要:根据农业资源与环境专业的特点和黑龙江垦区的实际情况,安排低年级学生进入垦区去与专业有关的地点进行实践、学习,结合学校的综合办学特色,较系统地研究了农业资源与环境本科学生在初步了解垦区后的心理感受,为以后学习和就业奠定基础 。 关键词:农业资源与环境专业;实践教学;大学生心理 0前言 随着社会的发展,大学生教育面临着前所未有的挑战,就业压力和对所学专业的迷茫导致了大学生进入大学后心理上的浮躁,本课题研究了在新农村建设和现代农业发展的新时代背景中,农科类本科培养目标如何具有更广泛的适应性,并使之涵盖现代农业发展的各个领域。 本论文是结合学校的办学模式,在农场农业发展和测土配方施肥的科技发展的基础上,安排在大学学习一年后的农业资源与环境专业学生利用暑假进入农场实践,通过对大学生实践后的心理转变的研究,寻找一种面向垦区 “培养高级农业科学技术人才”的模式,实践安排从共青农场土壤化验室、试验园区等实践开展,使大学生直接认识到农业资源与环境专业就业后所从事行业的工作环境。对于大学生人才培养目标定位,更好的了解本专业的课程体系设置、实践教学等都有很大的认识,特别是从今后在大学生活的心理定位会有很大帮助。 1 研究对象 黑龙江八一农垦大学每年都为农垦输入大量的人才,但是,由于入学新生对农垦认识不足,对于今后学习和就业取向方面往往从心理上会产生很大的迷惑。因此本文对这种现象做了系统分析。 2 学生心理问题研究 针对于研究和培养的学生为2010级农业资源与环境专业学生,由于该班有90%左右为外省或黑龙江地方学生,所以对于黑龙江垦区的农场比较陌生。同时对农业资源环境专业也比较陌生,因此,开学的第一学期产生对专业的迷茫心理。 3 垦区培养过程 根据农业资源与环境专业的特点和班级学生的实际情况,合理安排实践教学活动,将有助于学生专业素质的培养,2011年暑假的实践教学安排学生参观黑龙江垦区共青农场,通过学生到共青农场园区、土壤化验室、作业站等多个部门的实践,使学生真正认识了垦区,为以后参加工作打下良好的基础。根据农业资源与环境专业的特点,合理安排与专业有关的实习内容,让学生在紧张有序、科学合理的实践教学环境中将学校里所学的理论知识得到提升。现将实践教学的主要内容进行详细的描述。 3.1 参观化验室对学生心理引导作用 学生从高中进入大学,有种新鲜感,认为大学的实验是很实用的,但是,基础课、专业基础课的实验课让学生感到实用性不如想象的高,即使,进入高年级的学生也对实验没有目标性,所以实验课都按实验指导书的步骤按部就班的进行,对于整个实验的原理却不知道,这样不利于培养学生的实验思考能力,学生也会觉得实验毫无乐趣[2]。通过在安排大一学生到农场实验室参观,可以看到农业部测土配方施肥项目农场的标准化验室,在那里可以看到规范的实验操作,拓宽了学生的实验技能,真正感受到土壤工作者的工作环境,便于稳定学生今后实验课的心理,为以后参加工作打下良好的基础。 3.2 参观农场布置专业试验对学习的引导 农业资源与环境专业是以土壤农化类系列实验为主,另外生态环境类、遥感与信息技术类、微生物类等实验也是其所涉及的内容,为了更好了解和接触到这些知识,除了对农场的土壤化验室里土壤农化类系列实验实践外,在实践实习过程中还安排学生参观了农业部在农场安排的“3414”试验和2011年布置的肥料利用率试验,这不仅使学生了解到土壤肥料知识,还加深对黑龙江垦区三大作物:水稻、玉米、大豆的耕作认识,通过现场认知,引导学生对今后所从事的工作有很好的了解,为专业课的学习找到目标,使学生就业目标明确,心理负担降低,从而放下就业压力好好学习专业知识。 3.3 学生社会能力的培养 培养大学生社会能力是我国高等教育发展的重任,是高校人才培养的核心目标之一。其中调查研究能力是素质教育所要求的大学生必须具备的重要能力之一。目前高校大学生调研能力相对较弱,因此,根据农业资源与环境专业的特点,安排学生对农场的小城镇建设、农资市场以及配方施肥在农场中的影响等内容进行调研,调研安排以教师引导为主,学生自己制定计划,利用闲暇时间对农场、管理区、作业站(连队)、农户和肥料经销商进行走访调研,培养学生接触社会各行业人员,培养其社会交际能力。 4 分析与讨论 培养21世纪宽口径、复合型农业资源与环境专业的合格人才是时代赋予高等教育的使命,也是“农业资源与环境”专业业务培养目标的需要[3-4]。 黑龙江八一农垦大学是一所具有鲜明农垦现代化大农业教育和科研特色,以农为主、多学科协调发展的农业大学。学校非常重视实践教学环节,特别是农学院每年都组织学生进行一次大规模的实践实习,发挥实践教学作用,是学校培养创新型人才不可缺少的重要部分,也是学校持续稳定发展的必要条件。针对农业资源与环境专业培养目标和专业特色,积极探索实践教学研究与改革将为深入贯彻落实我校立足垦区,服务现代化大农业的办学特色打下坚实基础。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业环境监测与评价课程群建设 摘要:随着农业环境污染问题日益突出,农业环保类专业中环境监测与评价课程群建设,不仅关系到农业环境安全保障,也对人才培养提出了更高的要求。通过对课程群建设依据、建设思路和建设框架的研究,突出农业资源与环境专业环境理论与实践课程的系统性,建立以综合应用能力为本位确定教学内容结构的体系,为培养应用型人才提供可靠的保障。 关键词:环境监测与评价;课程群;建设 农业环保类专业中环境监测与评价课程群是农业与环境科学的交叉,主要研究运用环境监测技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用农业资源,防治生态退化和环境污染,以改善农业生态环境质量。下面针对我校农业资源与环境专业,对农业环保类专业中环境监测与评价课程群建设的依据、思路、框架、建设条件和存在问题进行分析和讨论。 一、课程群建设的依据 随着环境污染日益加剧,环境相关理论与实践技术不断更新。作为农业环保类专业,与环境科学、环境工程专业相比,存在很多劣势,需按照农科类环境专业在区域优势领域发展中农业生态环境监测与评价的人才需求,对《环境科学概论》、《环境监测》、《环境监测实验》、《环境监测实习》、《环境影响评价》、《环境规划与管理》课程进行内容优化,突出农业环境污染、监测、评价与管理的相关理论与技术的系统教学,培养学生成为当前农业资源利用和农业环境污染监测与治理的复合型人才。 二、课程群建设的基本思路 1.明确课程群建设目的,依据课程间知识点、方法、问题之间的内在联系为结合点,将理论和技能融合成一个面向问题和应用的知识空间,优化课程群教学内容。 课程群建设是以课程群为对象,对课程群相关内容进行整合设计,将课程设计与课程实施有效结合起来以提高教学效果。环境监测与评价课程群建设的目的是实现农业资源与环境专业培养目标,培养具有农业环境监测与评价的创新型、应用型人才,以便更好地适应社会需求。因此,课程群建设瞄准专业定位,与行业现状和发展相适应进行长远规划,以本专业生态环境领域人才能力培养为中心,以课程群优化整合为重点,以改革课程及课程间教学内容、教学方法与手段为主要内容,充分利用教学基本条件为保障,培养生态环境领域本科人才能力进行课程群建设。 2.遵循循序渐进的原则,按照由浅入深,先基础再综合的方式组织,教学内容随教学过程的推进而不断加深递进和拓展延伸,以整体、综合的科学思维方法训练学生的综合能力 以环境监测与评价综合能力培养为目标,通过环境科学概论和环境监测基础课程理论与实践教学模式夯实学生基本能力把握,利用环境影响评价专业特色课激励学生提高应用素质能力,挖掘环境规划与将管理专业教育课内涵拓宽学生理论联系实践能力体系,突出农业环境污染、监测、评价与管理体系的教学系统性,优化课程群教学模式。本课程群既有系统的理论研究内容,也有实践性强的实验内容,在教学上强调理论联系实际,打破以传授知识为中心的教学模式,转移到注重培养学生基本能力、实践能力、创新能力和促进学生个性与才能全面发展的教学模式上来,建立传授知识+培养能力+提高素质的新课程体系,突出农业环境污染、监测、评价与管理体系的教学系统性。 3.突出课程群实践定位,通过调整实验和实习教学内容,优化实践体系,强化教学过程课程群的教学目标是培养具有环境监测与评价知识和技能的专门人才,重在知识的应用与实践,故突出了课程群的实践定位,通过调整实验内容和优化实验体系,加强实践教学,在教学过程中遵循理论和实践相结合的原则,走知识理解提出问题实际操作总结分析实习应用深化学习的路子。 4.以科研带教学,积极指导与引导学生开展创新实践,完善学生创新能力培养体系 “国家中长期科学技术发展纲要(2006-2020)”中指出:防止水土流失、保护生态环境,建立合理的农林牧副渔复合生态体系。这突出了农业生态环境监测与评价在保护生态环境中的重要地位,课程组老师依据地域特色和科研基础,积极指导与引导学生开展相关研究与实践,培养学生创新能力。 三、课程群框架 农业环保类专业中环境监测与评价课程群是农业与环境科学的交叉,主要研究运用环境监测技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用农业资源,防治生态退化和环境污染,以改善农业生态环境质量。环境监测与评价课程群以宏观层面的农业环境问题为出发点,强化“农业与环境监测”、“农业环境评价与管理”等基本理论,结合农业、环境科学、环境监测技术、环境影响评价、环境规划学和环境管理学相关知识,系统地打造以保障农业环境安全为核心的环境监测与评价课程群。教学组织上,加强主干理论课与实践课之间的联结、递进与层级关系,减少重复与交叉的内容。课程群建设以增强学生的竞争能力、提高学生实践能力和创新素质、增加教学效率和农业资源与环境专业建设中的特色办学为目的,通过将相关的课程科学地整合,产生新的课程群,从而优化教学资源,实现课程建设的规模效应,强化农业资源与环境专业环境方面应用与创新能力的整体提升。环境监测与评价课程群包括环境科学概论、环境监测、环境监测实验、环境监测实习、环境影响评价和环境规划与管理6门课程。环境科学概论课程和环境检测课程是农业资源与环境专业的专业基础课,环境影响评价课程是本专业的专业综合特色课,环境规划与管理课程是本专业的专业教育课,环境监测实验和环境监测实习课程是本专业的实践基础技能培养必修课。课程整合优化后,将系统优化教学模式,强化学生实践能力培养,以基本技能为着力点,技术应用为主线,加强综合性设计性实验的实践教学,利用环境监测实验分成模块化教学,从根本上改变以知识为本位确定教学内容的做法,突出农业资源与环境专业环境理论与实践课程的系统性,建立以综合应用能力为本位确定教学内容结构的体系,为培养应用型人才提供可靠的保障。 四、本专业课程群建设条件 石河子大学于2003年开设“环境监测与评价”课程,并列为农业资源与环境本科专业必修的专业基础课。课程主要讲授大气、水体、土壤、噪声、固体废弃物、生物等主要污染物的监测分析技术方法,监测过程中的质量保证,以及环境监测技术发展趋势等内容。经过几年教学实践,已经积累形成了较完善的教学体系。2010年环境监测课程被评为校级一类课程。在该课程的推动下,教研室逐步加强和改革环境监测相关课程的建设。2011学年教研室教师所授本科生课程《生态环境科学概论》、《环境科学概论》、《环境监测》、《环境监测实验》、《环境监测实习》、《农业资源与环境专业概论》、《环境影响评价》、《环境规划与管理》、《资源环境研究法》被评为石河子大学优质课程。因此,环境监测与评价课程群建设可更好地优化教学资源,实现课程建设的规模效应,创办出颇具特色的农业环境教学。随着环境污染日益加剧,环境相关理论与实践技术不断更新。 五、本专业课程群建设中存在的问题 目前,环境监测课程体系较健全,但环境科学概论、环境影响评价、环境规划与管理课程教学内容均按照环境专业人才共性能力培养为主,农业环境污染、监测、评价与管理的相关理论还不够突出和系统,亟待课程系统整改,主要问题有:(1)教师对各课程内容及特点不够熟悉,课程之间知识点重复或脱节,教学内容与教学方法不配套,未与教学资源与条件有机结合,课程之间不能融会贯通,教学案例与实例启发性及与课程联系性不强。(2)课程组教师单打独斗,谈不上学生能力培养的系统性和综合性,学生由课程学习获得的能力系统连贯性不强,学期分散授课后教师仅强调本门课程的能力培养目标,未融合课程体系的教学目标。(3)环境监测课程实验和实习内容虽然经过多次改革优化,但对学生仅注重实验及实习结果,教学效果有待进一步优化,不能突出学生个人在实践教学过程中的综合能力提高。(4)学生创新能力仅依靠教师个人指导,没有发挥相关课程及课程组老师的指导优势,忽略了学科及教师优势的交叉性和互补性,局限了学生思维。 因此,本专业应针对环境领域共性职业能力(环境监测技术、环境评价方法)分析的课程群平台设计,课程群建设以“夯实基础―拓宽专业―创新提高”为主线,以“环境科学概论”、“环境监测”与“环境影响评价”必修课程作为课程群建设的理论支撑主体,以“环境监测实验”和“环境监测实习”为课程群建设的实践支撑主体,结合农业环境保护类专业环境监测与评价能力分析,依据专业培养目标和社会需求要求,选择相关课程,以“环境规划与管理”选修课程为专业方向拓展核心课,从而为基层培养应用型创新人才,有助于学生能力培养和就业需求,实现岗位需求和能力培养、课程内容与人才培养、就业相结合。 农业资源与环境论文:GIS技术在农业资源与环境领域的应用进展 摘要 概括性地从农业资源管理和农业环境评价两方面介绍了GIS技术在农业资源与环境领域的应用,提出构建包括农业信息管理系统、农业决策支持系统和农业生产管理系统的农业地理信息系统,为深入研究GIS技术在农业中的应用和农业地理信息系统开发建设提供参考。 关键词 GIS;农业资源管理;农业环境评价;农业地理信息系统;应用 地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是在计算机硬软件的支持下,获取、存储、管理、分析和利用空间和地理信息的高新技术[1]。农业系统是一个高度复杂的自然-社会综合体,系统内的农业资源与环境要素在时空上的复杂性和变异性极强,GIS技术凭借其特有的空间信息管理与数据处理分析功能成为了农业信息化及现代化强有力的分析和决策辅助工具。 在国外,20世纪70年代GIS技术就开始应用于农业领域。90年代以后,GIS在农业领域的应用不断深入和普及,国外GIS技术在农业的应用不仅范围广、程度深、水平高,而且将“3S”技术有机地结合在一起,发挥集成优势,及时有效地解决农业生产和管理中的实际问题。我国从20世纪80年代中期才开始将GIS技术应用于农业领域,尽管与国外相比起步略晚,但部分研究成果已应用于农业生产,取得了很好的经济效益[2]。 1 GIS技术在农业资源管理中的应用 1.1 农业区划 GIS技术是开展农业气候资源分析与区划的重要手段,利用GIS数据库可以对多尺度、多源的农业资源数据进行采集和管理,利用GIS的空间分析功能可以将现有的资源、经济数据库和遥感影像获取的信息在GIS软件中进行叠加分析,运用GIS软件中提供的各种评判方法和模型,可进行不同区划方案的动态模拟与评价,制作农业区划图,以更加直观的形式展示区划结果。中国气象局预测减灾司于2000年组织江西省等7个省(市)气象局联合开发了“农业气候资源和区划信息系统”,用于制作农业气候区划[3]。当前GIS技术在农业区划方面的应用已日益成熟,国内学者将GIS的空间叠加分析功能与传统区划方法相结合,广泛应用于枸杞、烤烟、猕猴桃、火龙果、葡萄、荔枝等经济作物的农业区划工作中,为当地农业生产决策提供可靠的依据。 1.2 农业土地质量评价 利用GIS技术能够将地形、土壤性状、土地利用、环境变量等方面的空间和属性数据进行整合,通过建立各种数学模型,利用空间分析功能分析运算,进行农业土地质量的多因素综合评价,为土地利用、规划、管理提供决策依据。国外从20世纪70年代开始利用GIS技术进行土地质量评价,国外学者主要是将GIS技术与模糊逻辑技术[4]、神经网络方法[5]、遗传算法等人工智能方法结合[6],进行农业土地质量评价。GIS在我国农业土地评价中的应用起步较晚,20世纪90年代才开始大量利用GIS技术进行评价,主要用于耕地地力评价[7]、农地适宜性评价[8]、耕地生产潜力评价等[9]。部分学者利用GIS的路径分析、缓冲分析等功能提取区位条件因素[10],丰富了评价指标,使评价体系更加科学合理。 1.3 农作物估产 利用GIS和RS对作物区遥感影像进行处理分析,可获取粮食产区播种面积、作物类型及作物生长态势和环境变化等信息。在充分分析各影响因素对作物的相互作用关系后,利用GIS的模型功能,构建不同条件下(土壤、气候、环境条件)作物生长模型和多种估产模式,估算出大面积的作物产量,并提供数字化、图像化的农情。国内外农作物估产研究的重点有两方面,一是利用GIS技术辅助确定农作物的种植面积[11],另一个是利用遥感影像提取的归一化差分植被指数[12]、光谱植被指数[13]、收获指数[14]、温度植被角度指数等指数在GIS中与气候或地理要素进行叠加分析[15]。 1.4 土壤养分管理 在大面积的生产管理中,土壤养分的空间变异性和气候变化的不一致性等问题给平衡施肥、合理施肥带来很大的困难。GIS在土壤养分管理方面的应用主要是利用GIS技术对农田土壤进行调查、采样,结合地统计学知识进行区域农田土壤养分空间变异特征分析[16-17],在此基础上进行土壤养分管理分区[18-19],并可结合气候变化、预测系统等构建施肥推荐系统,为施肥决策和管理提供服务[20]。 2 GIS技术在农业环境评价中的应用 2.1 农业灾害评价与预测 GIS技术为农业灾害评价与预测提供了新的手段,在GIS技术支持下,将获取的灾情信息与地面现实信息有机结合,能够实现对区域内灾害发生的基本规律、时空分布特征的综合分析评价[21]。另外,通过构建灾害风险模型可进行灾害风险评估与区划[22],并利用空间插值功能对灾害发展趋势进行预测[23],如对旱灾、涝灾、作物病虫害等农业灾害的预测预报,可为防灾减灾提供分析对策。以GIS为二次开发平台,集成人工智能技术、决策支持系统等开发构建的农业灾害预测防治专家系统[24],让农业灾害防治工作变得简单易行。 2.2 农业面源污染分析 农业面源污染具有分散性、空间异质性等特征,GIS技术凭借其强大的空间信息管理、空间分析、可视化等功能,成为了研究面源污染的有效手段。利用GIS技术可以对农业面源污染的时空分异性进行分析,直观地反映其时空动态变化情况[25-26],与其他模型集成还可进行农业面源污染排放量的预测[27]。以GIS作为二次开发平台,建立农业面源污染信息系统[28],更能实现信息、管理、分析和预测。 2.3 农业生态环境评价 农业生态环境评价是对某一区域的农业生态环境状况的优劣进行定性和定量的描述,在GIS中可实现生态环境信息的快速获取及空间数据的分析处理,利用GIS模型功能建立农业生态环境评价模型[29],评价区域内农业生态环境的现状[30],分析其动态变化和发展趋势[31],为决策和管理提供依据,实现农业资源的可持续利用和农业环境的保护。 3 农业地理信息系统的建设展望 随着GIS技术的不断成熟,其在农业资源与环境领域的应用已越来越广泛和深入,建立综合的农业地理信息系统愈加必要,将“3S”(GPS、GIS、RS)技术和农业专家系统充分集成,构建具有人工智能的空间决策系统将是未来的发展方向。农业地理信息系统应该将“3S”、通信网络、计算机、自动化等技术与农学、气象与气候学、土壤学、地理学等基础学科紧密结合,形成一个可对农作物、气候、土壤等信息进行定期获取、动态分析和诊断预测,并提出耕作措施及管理方案的系统。 未来的农业地理信息系统应该包括农业信息管理系统、农业决策支持系统、农业生产管理系统3个部分。农业信息管理系统是基础,统一采集和管理农业资源与环境的空间数据和基础信息,实现查询、更新、可视化等功能,并为农业决策支持系统提供数据支撑。农业决策支持系统是核心,对农业信息管理系统提供的数据进行整合,利用系统的分析、评价、评估和预测功能,为相关农业管理决策提供技术支持。如进行农业区划、农地适宜性评价、农业估产、农业生态环境监测、农业灾害预测与防治等工作。农业生产管理系统是重点,在农业决策支持系统提供的决策支持的基础上,结合专家系统,进行科学的农业生产管理,实现种植、施肥、灌溉等农业生产管理的精确化、专业化。如进行农作物种植作物类型和模式确定、精准农业变量施肥管理、灌区水资源优化配给等农田管理。 4 结语 中国是农业大国,农业在国民经济中起着举足轻重的作用,信息农业是农业现代化的重要发展方向之一。GIS技术是农业信息化及现代化过程中有力的技术支持,进一步深入开展其在农业资源与环境领域的应用研究非常必要,开发农业地理信息系统也将成为其研究的重中之重,它将指导农业生产、促进农业现代化、推动农业的高产丰收。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业环境监测课程教学改革探索 摘要:环境监测是农资专业重要的必选课,根据近几年来的课程教学改革探索,从优化课程授课学时和授课内容、完善教学手段和方法、改革成绩考核体系等三方面对环境监测课程教学体系改革进行了探讨。 关键词:环境监测;课程;教学改革 教育部在1997年本科专业目录调整中,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境专业(以下简称农资专业)。环境监测是面向农学院农资专业学生所开设的一门专业必选课程,该课程的主要任务是使学生掌握有关环境监测的基本理论知识;了解环境监测方案制定实施的原则;同时通过实践教学,提高学生的动手能力和专业综合素质。 长江大学自2003年合并成立时设立农资专业并开设环境监测课程,根据专业特点和教学资源条件,针对该课程理论与实践并重,且对实践技能要求高的特点积极进行教学改革。经过多年的探索并学习有益的经验,在课程学时设置、教学内容、教学方法和手段以及成绩考核方面都取得了较大的进步,初步形成了一套适合于本专业特点的较完善的教学体系,教学效果良好。 一、调整优化课程授课学时分配及授课内容 1.调整课程总学时及学时分配。环境监测课程原有总学时为40学时,理论课和实验课学时均为20学时。根据该课程特点及学科发展和人才培养需要,在重新修订教学计划时,将总学时调整为48学时,增加了8学时的实验课。在实践教学环节,将课程实习由0.5周增加到1周,即新增加0.5周用于完成2个综合性的设计实验。 2.优化理论课教学内容。我校农资专业环境监测课程选用教材为奚旦立主编的《环境监测》,该教材全面涵盖了当前环境监测领域的主要内容,但对本专业的学生来说则明显偏多。因此对课程内容进行适当调整:首先,对教学内容进行整合和优化,将各章节中重复的内容提取出来详细讲解一次即可,如水体、大气、土壤等不同环境要素中相同监测项目的测定等;其次,删减一些实际应用少、行业性强的监测项目,并注意与本专业已学过的《分析化学》、《仪器分析》、《土壤农化分析》等课程教学内容的区别和有机结合,如环境监测中的相当部分监测项目的测定原理和方法,对本专业学生来说已较熟悉,可适当删减。此外,随着我国近年来有关环保政策法规和环境标准的不断出台以及环境监测技术不断发展,及时调整、更新和补充课程内容。整合优化后避免了不必要的重复,为在有限学时下顺利完成教学任务奠定了坚实基础。 3.强化实践教学内容。《环境监测》是一门实践性极强的课程,其实践教学内容是课程教学的重要组成部分。因此,合理设置该课程的实践教学环节显得非常重要。基础性实验课方面,尽可能开设了有较强的典型性、代表性和一定的综合性的实验项目。通过实验操作增强了学生对实验原理的理解和正确使用监测仪器的能力。另外,原有的基础性实验课模式是以教师详细讲解实验原理和步骤之后学生按部就班进行操作,不利于学生对完整实验操作技术的掌握,目前的实验教学中教师主要是发挥指导性作用,实验全过程尽可能由学生独立完成,包括材料准备、试剂配制等。同时,改变传统的得到检测数据即完成实验的做法,要求学生对照实验结果查找问题、分析原因并及时评价,培养学生规范、严谨的实验作风。 环境监测除实验室中的检测外,还包括监测方案的制定、采样点布设、样品采集保存、监测技术的选择、数据处理等一系列过程。为使学生掌握完整的环境监测过程,增加了综合性设计实验,主要针对大气和水两个环境要素进行。大气环境综合性实验要求完成校园空气质量监测,水环境综合性实验要求完成受学校农场稻田总排水渠影响的太湖港河的水质监测。实验开始前,召集各组学生讨论、讲解各自实验方案,经老师指导修订成可行的监测方案。在实验过程中,对出现的问题进行分析,共同提出针对性解决方案。实验结束后要求各小组总结汇报,指导教师进行针对性讲评。通过综合性实验提高了学生的主观能动性和分析解决问题的能力,同时也培养了团队协作能力。 在课程实习中还组织学生到本地的环境监测部门进行实地参观和学习,使学生对环境监测工作产生最直观的认识,从而提高了学习的兴趣和积极性。同时还邀请监测站的技术人员为学生讲解操作规范、数据处理等内容,培养学生求真务实、标准规范的工作态度。 二、完善教学手段和方法 在充分把握课程特点基础上,通过实践和总结,初步形成了《环境监测》独特的教学方法体系。首先,坚持教师讲授、学生自学与师生共同讨论总结相结合的教学方法。理论课重点讲授各章节中重要的概念、监测原理及新技术等,与其他课程重复以及非重点的内容,则在给出提纲后由学生自学讨论,最后教师作必要的概括总结;实验课重点讲授实验原理、关键性的操作技能,对出现的问题,则通过师生共同讨论来分析查找原因,最后由教师作讲评和总结。其次,坚持理论与实践相结合的教学方法。通过合理安排实验课使其与理论课教学内容紧密衔接,促进理论知识的消化吸收,而对于部分抽象和难于理解的理论,则通过边做实验边讲解,最后进行理论总结方式进行,加深对理论知识的理解和掌握。再次,采用多媒体教学手段。在课件中引入大量图表、图片、动画等,提高了授课效率,弥补了理论课时不足,又使抽象的讲授变得更加直观、生动,增加了学生的学习兴趣。由于实验室仪器设备的更新速度跟不上新型仪器的发展速度,则通过仿真实验动画等生动直观地演示其工作原理及操作技术过程,从而快捷和高效地拓展学生的环境监测知识。另外还采用了其他多样化的教学手段和方法,如典型案例分析教学法、启发式教学法等。 三、改革成绩考核体系 成绩考核评定对学生的课程学习具有导向作用,考核应着眼于学生能力的培养和综合素质提高,建立更加科学合理的课程成绩考核体系是教学改革的重要方面。首先,根据教学学时和内容的调整,相应改革了考核的指标和权重,由理论考试占60%,基础性实验占20%,参观实习占20%,调整为理论考试占40%,基础性实验占20%,综合性实验占20%,参观实习占20%,提高了实践教学部分所占的比重。其次,改革了考核内容和方式。在基础性实验成绩评定中,在原考核依据上,增加实验结果误差分析及改进建议,提高学生分析问题解决问题的能力。在综合性设计实验成绩评定中,增加了监测方案制定的小组讨论汇报和监测实验全过程的总结答辩,既考核了学生的专业综合技能和创新能力,又培养了团队协作精神。完善的成绩考核体系不仅增加了学生对成绩的认可程度,而且增强了学生的课程学习兴趣,提高了学生的综合素质。 农业资源与环境论文:专业兴趣小组在农业资源与环境专业教学中的应用 摘要:通过对专业兴趣小组在农业资源与环境专业教学中的组建和实施效果进行分析,结果表明,专业兴趣小组在提高学生的创新能力、实际动手能力、自主学习能力和发挥学生主动性等方面起着极大的促进作用,是提高大学生综合素质的辅助教学模式之一,也是对提高教学质量,培养学生科研能力的一个有益探索。 关键词:专业兴趣小组;农业资源与环境;实施效果 农业资源与环境专业不仅要求学生具备扎实系统的理论知识,还要有较强的实际动手能力和良好的科学素质,为提高本专业学生独立思考和积极创新精神,培养学生的实际动手能力,在充分考虑本校农业资源与环境专业教学特点的基础上,我们在课堂教学之外开展了专业兴趣小组活动,该活动是以兴趣为指引,引领学生自主参与、积极投入到实践拓展中,创新本科教育辅助教学,培育高素质、综合型人才的新模式[1]。本文对专业兴趣小组在农业资源与环境专业教学中的应用进行探讨,为进一步创新该专业的人才培养模式提供科学依据。 一、专业兴趣小组的组建与运转 专业兴趣小组的实施是结合本科生导师制进行的,在综合考虑专业特点、导师研究方向和在研课题的基础上,确定多个具有专业特色的研究小组(果林营养诊断与施肥、荒漠生态系统碳氮循环、新型肥料的研制与开发、遥感与地理信息统、苜蓿高产高效生产技术、土壤生态等),这些研究小组相应地就是学生专业兴趣小组的方向,每小组由2~3名专业教师组成指导小组。在前期宣传教育的基础上,学生根据自己的兴趣,通过自愿报名和教师面试双向选择的方式确定6~8名小组成员,同时任命组长一名。专业兴趣小组成立后定期开展科研活动,包括组织学术讨论、邀请专家报告、实验进展汇报、旁听研究生开题和答辩等。组员主动参与导师科研项目并独立申请创新课题。 二、专业兴趣小组实施效果分析 1.激发学生科研热情,提高学生创新能力。创新精神的培养已成为目前高校教学改革的核心内容之一,专业兴趣小组作为课堂教学的拓展和延伸,在提高创新精神和创新素质教育中起着积极的促进作用[2],组员在参与科研活动的过程中,对本专业有了更深刻的认识,开阔了视野,重要的是激发了学生的科研热情、提高了学生独立思考和科学创新能力,学生学会主动思考,从生活中发现和专业相关的科学问题,通过查阅文献了解其意义,在此基础上提出相关科研小课题进行探索,在导师指导下确定方案,最终形成正规的大学生创新课题申报书并得以立项。如土壤生态兴趣小组的创新课题“地膜残留对农田土壤和作物生长的影响”是组员在支农劳动过程中发现地膜白色污染的严重性,从而提出这一设想的,而另一课题“连作对草莓产量和品质的影响”则是学生在观察到家乡草莓产量下降并且出现大面积枯萎后引发出的想法。关于“食用菌中重金属含量的测定分析”的提出则是源于生活中的细心观察和主动思考。在这一过程中学生通过查阅文献、整理综述、撰写申请书等科研基本功的锻炼,科研能力明显提高,更重要的是兴趣小组的科研氛围让学生逐渐体会到不唯师,不唯书,敢为人先,敢想敢做的创新精神。 2.转变师生角色,以学生为主体,真正发挥学生主动性。本次专业兴趣小组的实施是结合本科毕业论文进行的,组员从参与的科研活动中受到启发,获得灵感,然后根据自己的兴趣和专业对毕业论文进行选题设计。学生从查阅文献着手,独立设计实验并制定具体方案,从实验实施到结果分析、总结报告,整个过程都是以学生为主体,学生是主角,指导老师和研究生是配角,只起到外围指导作用。通过专业兴趣小组的训练,学生自己选题并设计实验,得到了比较系统全面的知识,并且学生在实验实施过程中需要不断解决遇到的问题,变静态学习为动态学习,变被动学习为主动学习,促使学生主动地思考问题、分析及解决问题,大大提高了学生的学习积极性,从而真正发挥学生主动性[3]。 3.搭建实践活动平台,有效提高学生的实际动手能力。当今高校本科教育以理论教学为主,学生参与实践动手的机会有限,“重理论轻实践”已经成为部分高校教育的弊端,因此,实践能力的培养也成为学校教学改革的主要内容之一[4],尤其是对注重实践能力的农业资源与环境专业来说,更要求学生具有较强的实际动手能力,兴趣小组在培养学生动手实践能力方面具有不可替代的作用。兴趣小组为学生的实践活动搭建平台,小组成员有更多的机会参与导师的科研项目,而且多数组员有自己的创新课题,为学生提供了大量的锻炼机会,充分调动了学生实践动手的主动性和责任心,培养了学生的动手能力和独立工作能力。 4.激发学生学习动机,有效提高学生自主学习能力。自主学习是指学生在老师的启发和指导下,充分发挥学习的主体作用,在整个过程中对学习目标、方法和策略等做出主动调节和控制,通过能动的、创造性的学习和探索活动,主体性发展的独立学习过程,其主要特征是学习动机由内部激发[5],因此,如何提高组员的兴趣至关重要。兴趣小组定期邀请专业老师作科研报告,在开阔学生视野的同时,激发学生的学习动机,相应地学生也真正成为科研实践活动的主体,所以他们就必须认真地查阅资料,考虑如何着手进行工作,学习目的明确,充分调动了学生学习的自觉性和积极性,增强了学生观察问题和分析问题的能力。另外专业兴趣小组在拓宽学生知识面、充分展现学生兴趣爱好、推动教学相长和培养团结协作能力方面也起到积极的促进作用。 三、存在问题 当然,在农业资源与环境专业兴趣小组组织实施过程中也存在一些问题,如怎样使更多的学生参与到兴趣小组之中,而不是少数学生的专利。如何使有限的经费保证学生实践创新活动的开展,如何加强兴趣小组和疆内兄弟院校的沟通交流,师资力量较为有限等。通过在本校农业资源与环境专业组建专业兴趣小组,开展研究性学习,提高了本专业学生的创新能力、实际动手能力和独立自主能力,因此,专业兴趣小组是提高大学生综合素质的辅助教学模式之一,也是对提高教学质量、培养学生科研能力的一个有益探索。