伴随着生活水平与人类素质的不断提高,对于口腔保健的认识也不断提升。传统的口腔修复技术如固定义齿修复和可摘义齿修复均对余留牙及周围软组织产生一定的影响,且出现发音异常与美观舒适问题。种植作为一种新兴的技术得到了广泛的关注并且随着临床应用的不断增加,其成功率也在不断提升。种植成功的决定性因素之一就是种植体材料的性能。 1钛及其合金 作为种植体材料首要因素就是对人体无毒无害。现阶段钛及其合金成为口腔临床上较为常用的种植材料。初期人们将其作为一种植入材料出现在临床上。而随着学者们的不断研究,钛及其合金进入口腔领域成为种植体材料的一种。钛及其合金具有良好的生物性能且对人体的危害较小,并且其成分与人骨相符合故而在临床上备受认可,近年来在口腔医学上的应用也不断提升。其作为种植体材料具有很多优势如不易腐蚀溶解、对牙髓无刺激和化学性能稳定不易变色等。从患者方面考虑,钛及其合金作为种植体植入体内既能填补缺失牙位又不影响食物本身味道,并且其耐腐蚀性与抗疲劳性也为后期口腔修复提供良好的保障,提高患者的舒适度。虽然钛及钛合金作为种植材料有巨大的优势但其也存在一些不足。如制作工艺复杂故而价格偏高、弹性较高与骨组织之间存在问题、表面活性较低、同时也会出现牙龈萎缩等问题影响美观。 2陶瓷种植体 在如今口腔临床上除去钛及其合金为主要材料的种植体,以氧化锆为主要材料种植体也备受关注。早期临床上出现过以氧化铝为材料的陶瓷种植体,由于其本身性质较脆且易折故而被淘汰。在不断研发的过程中,国外学者们发现氧化锆具有较强的韧性、机械强度较高且化学性能稳定,因此将其应用于口腔种植材料中。氧化锆作为一种新型种植体材料,其具有很大的潜力与研究价值,如由于其表面特性细菌不易沉积形成大量菌斑且具有较好的美学效果以满足患者的需求。近年来,在国外陶瓷种植技术已经走进口腔临床中,但由于表面处理等技术导致其可能发生老化等一系列问题,故而需要进一步研究深入。 3聚醚醚酮复合材料 聚醚醚酮简称PEEK,是由人工合成的一种高聚物,由于其优良的性能,故而被引进口腔医学领域成为一种具有研究价值的种植体材料。其力学性能良好且表面颜色与大多患者口内天然牙色相符合,并且其优良的机械性能、弹力性能与骨组织较为相配,故而可以减少许多术后不良反应。同时PEEK也具有抗氧化、抗疲劳、耐高温等优势。但是,由于PEEK本身性质的局限,其生物活性较差,所以需要对其进行更加具体细致的研究。 4高分子材料 高分子材料具有很多优良的性能并且制作工艺较为便捷。但其机械强度与生物性能稳定性较差,长时间使用易发生降解、老化故而存在许多争议。PMMA是目前在临床上较为常见的一种材料,有研究结果表明其该材料各项性能良好且价格合理。但由于缺乏临床实验,并未在口腔种植领域大范围推广。 5纳米材料 纳米材料是近年来新研发的一种材料,其独特的结构使其在不同领域都占据重要位置,同时也是科学领域的一个重要发现。如今,纳米材料走入医学,其众多优良的性能有待探究与实验,因此,纳米材料在口腔医学中拥有巨大的发展空间。并且有研究表明,纳米材料也将在口腔种植领域中崭露头脚。近年来,随着时代的不断进步,口腔也备受关注,人们对于口腔修复的认识也在不断提高。所以修复技术与口腔组织之间如何协调,并且术后发应是否良好都需要进一步研究。1965年Branemark(瑞典科学家)首次发表种植体与骨结合的演说,种植就成为一个炙手可热的名词。经过多年的研究与探讨,种植技术不断提升,种植材料也随着技术提升而不断完善。在种植过程中,如何选择种植体十分重要,其影响种植手术的成功。虽然金属合金材料与复合材料存在差异,但其最终目的都是让种植技术因种植体材料的完善而得到进一步的发展。故而在选择种植体材料时,要根据种植系统的不同与口腔个体差异选择合适的材料以缩短治疗进程、降低术后不良反应且未来预期良好。综上所述,在口腔医学领域中,材料是口腔修复与治疗主要手段,所以材料性能影响着口腔修复的效果。通过对不同种植体材料的应用分析,应该意识到国内种植体材料还存在许多不足。因此,应加强对种植材料的研究使更多的患者受益。
生物专业论文:关于“生物学人才培养基地”专业课教学团队的建设与实践 摘要:教学团队建设是推进学科建设与教学改革的重要切入点,是提高人才培养质量的关键。本文总结了“四川大学生物学人才培养基地”专业课教学团队建设的经验,对团队建设过程中涉及的师资队伍建设、课程建设、团队的激励与管理机制等方面进行了有益的探索。 关键词:生命科学;教学团队;建设 一、前言 1993年经原国家教育委员会批准,四川大学“国家生物学基础科学研究与人才培养基地”,简称“生物学人才培养基地”成立。基地的建设紧紧围绕人才培养质量的提高,特别是加强学生学习能力、实践能力和创新能力的培养。按照这个目标,根据基地课程的设置情况,由相关教师组成了专业课教学团队。该团队共有教师28人,包括中组部“千人计划”入选者、国家教学名师、杰出青年基金获得者、四川省教学名师、四川大学教学名师等,同时该团队还拥有国务院学科评议组成员1人、教育部跨世纪(新世纪)优秀人才支持计划获得者7人、四川省学术与技术带头人6人。团队中具有博士学位的教师比例达85%以上,有70%左右的教师具有在国外学习和工作的背景,显示了较强的教学与科研能力。目前,团队共承担了14门本科生课程,其中核心基础课7门:植物生物学、动物生物学、微生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学,这7门课程均为省级精品课程,其中植物生物学和细胞生物学是国家级精品课程。围绕核心课程还开设了系统分类学、动植物生理学、基因工程、生物化学实验、微生物学实验、细胞及遗传学实验、分子生物学实验系列课程,形成了以核心课程建设促进系列课程建设的良好建设模式。“生物学人才培养基地”专业课教学团队以“国家生物学基础科学研究与人才培养基地”、“国家级生物学实验教学中心”、“教育部生物资源与生态环境重点实验室”为依托,围绕生命科学创新型人才培养的目标,坚持以植物学、遗传学国家重点学科建设为引领,以教师梯队建设、课程建设、教改项目建设为重点的建设思路。经过十余年的建设,该教学团队已成为具有良好的合作精神,年龄结构、学历结构和职称结构合理,教学与科研并重的高素质的教学团队。2008年,四川大学“国家生物学人才培养基地”专业课教学团队被评为国家级教学团队,获得教育部质量工程专项经费资助,为相关课程的建设与教学改革的可持续发展提供了有力的保障。本文对该教学团队建设过程中的诸要素进行了总结与探讨。 二、团队建设过程中的举措 1.师资队伍建设是教学团队建设的根本。教学质量是高校的生命线,而本科教学质量的高低取决于教师队伍的整体素质。“生物学人才培养基地”专业课教学团队的带头人陈放教授是全国“高等学校教学名师奖”获得者和国家级精品课程“植物生物学”的主持人,主要从事植物资源开发与利用、植物发育的分子机理等研究工作。陈放教授在教学方法上不断探索和创新,注重将教学与科研紧密结合,在整个教学过程中突出科研的地位,以科研活动促进教学质量的提高。在课堂上提倡新型的平等互动的师生关系,极大地激发和调动了学生探求知识的积极性。在多年的教学实践中,陈放教授成功探索出一条“厚基础、重创新”的生命科学创新型人才的培养新路,并因此多次获得国家级和省级教学成果奖。在团队建设过程中,特别注重发挥像陈放教授这一类有经验的老教师的传、帮、带作用,有计划、有针对性地对青年教师进行教学素养、教学理念、教学方法的指导,促进青年教师的快速成长。团队制订了以中青年骨干教师为重点的培养、进修规划,着眼于更新和拓展中青年教师的知识结构、提高教学和科研创新能力。例如,提倡和鼓励中青年教师在职攻读博士学位,对于在职攻读学位的教师给予工作量的适当减免;实施教师研修计划,选派拔尖人才、骨干课教师到国内外着名高校、研究机构进行短期和中长期研修,扩大国内国际交流规模。经过多年的探索,初步构建了教师学位教育、学科知识技能培训和高层次研修“三位一体”的培训体系,获得了较好的成效。为了顺应新时期教学改革与课程建设的需要,团队对成员组成进行了不断的充实和完善,做到人才培养与引进有机的结合。从学科发展需求、团队学缘结构要求出发做好人才引进统筹规划,建立和完善人才引进的有效机制,加大对人才引进工作的支持力度,特别重视吸引海外优秀人才到基地工作。近几年先后从国外引进了10位优秀人才加入团队工作,这些高层次人才引进后均承担了多门专业基础课的教学,并开设多个前沿讲座,将学科前沿与专业基础有机地融合,取得了良好的教学效果。 2.课程建设是教学团队建设的核心。建立了以课程组为基本建设单位的教学团队建设模式。每门课程以主讲教师为核心成立课程组,根据团队的专业结构、学历结构、年龄结构进行课程组成员的合理组合,并注意及时将具有一定潜力、基础好、素质高的青年教师充实到团队中。要求课程组定期开展教学研讨与经验交流活动,特别加强对研究性教学方法的探索,推动教学内容和方法的改革与研究。发挥课程组的合作优势,采取集体备课、教学观摩等活动,提高授课质量。团队还积极推动各课程组之间的教学竞赛,加强课程组之间的交流与沟通,提升团队的整体教学水平。 课程组要积极了解教育教学改革前沿,不断更新教育教学观念,根据专业发展趋势积极开展相关课程的改革与建设,努力构建科学合理的课程体系,及时更新课程教学大纲。各课程组要积极组 织教师申报各级教学研究与改革项目,开展具有特色与创新性的教学改革思路与举措的探索,近几年团队成员承担了30余项国家与省部级教研教改课题,如“生物技术跨学科人才培养模式创新示范区建设”;“生物科学特色专业建设”;“立体化教材建设及研究型本科教学模式的探索与实践”等,发表了近40篇教学研究论文。同时鼓励各课程组负责人积极开展精品课程建设,并给予一定的经费支持。目前基地共有国家级精品课程2门,省级精品课程7门。研究型大学的本科教育强调教学与科研相辅相成,互为促进;没有高质量的教学,科研肯定很难上去;没有高水平的科研,也就没有高质量的教学。我们提倡、鼓励并支持教师“围绕教学搞科研,搞好科研促教学”,将科研成果及时与教学内容结合起来,利用科研的强势来促进本科教学。对于生命科学类学生培养的关键环节———实践教学加大改革力度,在实验课的内容设置上增加了综合性实验、自选性实验和设计实验的内容,要求将生命科学的新知识、新技术、新进展纳入实验教学体系,注重将部分科研成果转化为实验教学内容,使实验教学具有创新性和系统性。利用学院独具特色与优势的科研平台,开展科学研究与课程教学,实现研究成果与教学内容的有机结合。鼓励团队各成员所在的各级重点实验室及985科技创新平台积极接收学生进入实验室接受科研训练,对于担任学生科研训练的导师给予一定的配套经费支持。配合国家和学校的大学生创新性实验计划项目的开展,鼓励教师结合自身科研方向指导学生申报。近几年,以上述模式进入专业实验室开展科研训练及研究的学生受益非浅,有近10人以第一作者身份发表了SCI论文。课程建设的核心之一是教材建设,团队鼓励广大教师积极参与教材的编写,扶持、资助编写出版了一批在全国具有竞争力的高水平高质量的优秀教材,包括近十本“十一五”规划教材。这批教材不仅体现了学院学科专业特色和学科水平,反映了最新科学技术发展成果,而且能够满足分层次教学的要求,得到了国内高校同行的认可和好评。 3.科学的激励与约束机制是团队建设的根本保障。 教学团队的绩效评价和奖酬体系是推动工作的指挥棒和动力源,是实 现团队共同目标的保证。团队建设过程中采取团队负责人领导下的课程组长负责制,团队划拨一定的活动经费,由课程组负责人具体落实课程建设、教学交流、教改研究。课程组负责人定期组织教学讨论与交流活动,学期末进行教学总结,团队成员参与教研活动、开展教学改革要作为年终考核目标之一。此外,通过教指委、督导组听课并结合学生评教等一系列措施加强教学质量监控,将教学质量纳入考评内容,直接与职称晋升以及岗位津贴挂钩,切实调动教师提高本科教学质量的积极性。在完善团队约束机制的同时,也建立了相应的激励机制。比如鼓励教师参与本科教学研究与改革实践,提高本科教学质量,对教改立项项目按1:1进行经费配套;鼓励各课程组负责人积极开展精品课程建设,并给予一定的经费支持;鼓励教师将教学改革的经验与体会总结发表,对发表的教研教改论文将等同于SCI论文进行奖励;鼓励并资助团队成员参加全国性或地区性的教学研讨会与教学骨干培训会,仅2009年就一次性派出11名教师参加了教育部高教司主办的第四届《生命科学教学论坛》,有5位老师在论坛上作了大会交流报告,受到参会教师的一致好评。2010年,又选派了7名教师参加第五届《生命科学教学论坛》,其中有两位教师作了大会交流报告。在对外交流学习的同时还敞开大门欢迎国内外同行参观访问,并积极承办各类教学研讨会,通过这些交流活动有利地推动了团队建设,也提升了本团队在国内外同行中的影响。 三、结语 总之,建设一支优秀的教学团队是一项长期的复杂的系统工程,不只是外部资源的投入,还需要团队内部成员间相互协作、共同提高以及有效的团队管理机制和激励机制。今后我们将在前期工作的基础上,充分利用教育部、学校、学院的相关政策和教学、科研条件,进一步建立健全团队的管理、运行机制,鼓励团队教师全方位参与课程建设与教学改革,促进团队教学水平的整体提升。与此同时,我们在团队建设过程中还将进一步发挥团队的示范性和辐射推广作用,继续通过编写高水平教材、发表高水平教改论文、参加全国性教学研讨会以及接受访问学者等形式推广团队的教学改革经验和成果,促进全国生命科学创新型人才的培养。 生物专业论文:商检技术专业《生物化学》课程改革初探 论文摘要:教师要正确认识商检技术专业开设生物化学课程的必要性且有效地构建课程内容体系,并对商检技术专业生物化学课程内容的改革和实践进行了探讨。 生命科学在20世纪后叶取得了突破性的进展,并将成为下个世纪自然科学发展与社会进步的关键学科。近年来,生物化学已渗透到各个领域,生物化学课程进入化学类专业学生课堂也已逐渐成为事实。教育部理科化学教学指导委员会在1999年制定的《理科化学专业和应用化学专业化学教学基本内容》中首次列入了生物化学,国内外一些名牌大学的化学化工院系在教学计划中也将生物化学这门课程放在了重要的位置,其教学课时及所占学分与有机化学等骨干课程相近或持平。我院也适时地在商检技术专业课程体系中开设了该课程。如何引导学生系统地掌握本门课程的整体结构、基本概念及实验技能,了解学科发展前沿,是进行素质教育,开发潜能,发展个性,进行创新教育,培养跨世纪人才重要的一环,掌握本学科知识也是为学习后续相关课程打下扎实的基础。在此我们结合实际教学工作,对生物化学的课程改革做一探讨。 1、结合实际,把握教学内容的侧重点不同 生物化学作为商检技术专业的必修课程,作为高职高专院校,要以必需够用为原则,除了强调基础理论知识的讲解外,还需对具体章节有所侧重,比如,该专业一些后续课程与蛋白质结构及其代谢关联比较大,还经常接触酶的有关知识与应用,所以这些相关章节的知识就需多花些精力,而有关分子方面的理论就并非重点。生物化学对商检技术专业重在具体实践应用,如在讲解蛋白质含量测定时,要联系农谷类商品的检验技术,以及酶的抑制作用在制药行业和农药等行业的应用。充分做到理论联系实际,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。 2改革教学方法和模式,提高学习兴趣 2.1注意不同层次学生的知识衔接 商检技术专业招生是文理兼招,因此学生存在知识结构的差异,对生物化学课程的理解和心理要求也存在差异。教师应根据需要,从不同知识层次和心理需求出发,讲授内容要与其各自的知识结构相衔接,这样更有利于学生接受。一般在第一次课中,可以将生物化学课的特点、对学生学习的具体要求以及自己授课的方法计划等简单介绍一下,使学生对该课程体系与结构框架有一个大概的了解,并且让学生明白该以何种态度、采取哪些措施学习该课程。介绍生物化学与商检技术专业的关系,使学生了解生物化学对其专业学习的重要性,引起学生对生物化学学习的高度重视。在以后授课中,教师要立足在现有知识的基础上,注意对相关知识的复习和联系,突出重点,讲授生化的基本理论、基本技能,使学生对其特点和基本知识有一个明晰的理解,并引入生物化学在商品检验技术中的新进展,既能体现专业特点,又能把当今生命科学发展的新知识、新观点,介绍给学生,使学生认识到该课程内容丰富,且书本以外的知识更广泛,大有作为,从而提高对本门课程的学习兴趣。 2.2提倡形象化教学手段,多种教学方法灵活使用 生物化学是基础课,一般在二年级开设。低年级大学生的学习方法和思维方法仍受高中的影响,他们对一般的化学反应并不感到难学,但对生化机理就觉得比较抽象、枯燥、难懂。因此,教师在讲授过程中用准确易懂的语言,恰当的例子和形象生动的比喻,结合和谐的肢体语言进行生动有趣的讲解,使学生的感官处于积极的状态,既能现场思维、当课理解,又能记下内容,留下深刻印象。 改革教学方法的实质就是教学主体的转变,即以教师为主导,以学生为主体,根据课堂内容和教学过程的具体实际采用不同的教学方法,把重点放在开发学生智力、培养学生创造思维上。在课堂上针对不同情况采用不同方式。①在讲授需进一步提升的概念和规律时, 采用启发式教学法。通常先提问,引导学生探索,并逐步得出结论;②对一些有质疑的问题,则采用讨论式教学法。引导学生在课堂上即兴讨论,达到以疑解惑的目的;③对于一些章节之间或与相关学科之间纵横交错的问题,则采用研究式教学法,安排进行专题讨论或课后撰写小论文;④对于一些语言描述比较困难,结构模型的使用又很不方便的章节,要采用多媒体教学,借助计算机特殊的动画功能逼真地模仿出;⑤其中部分内容是学生经过认真看书可以解决、理解并消化的内容,可以“学生自主学习”的模式。同时将一些次要的内容,一些学生能够看懂的内容留给学生自学,既可保证教学进度,又有助于培养学生独立思考的能力;⑥利用网络教学模式,将相关的教学资料上网,通过电子邮件和BBS建立师生交流论坛,定期答疑。从而更好地提高学生学习效率,实现真正的个性化教学。 《生物化学》课程教学改革是一项长期艰苦的工作,怎样在教改中更好地贯彻实施培养学生综合素质和创新能力这一根本性的指导思想,使之与科技和社会的迅速发展相适应,还需要我们继续探索和研究。 生物专业论文:增强药学相关专业生物化学教学效果的方法 一、引言 生物化学(biochemistry)是研究生物体内化学分子与化学反应的基础生命学科,从分子水平探讨生命现象的本质。随着研究的发展,生物化学逐步融入了生理学、细胞生物学、遗传学、免疫学和生物信息学的理论和技术,使之与众多学科有着广泛的联系和交叉[1]。因此,生物化学也成为现代高校中生物学、医学、食品、制药等相关专业的必修课程之一。 对于药学相关专业的学生来说,生物化学是研究与药学科学相关的生物化学理论、原理与技术及其在药物研究、药品生产、药物质量控制与药品临床应用的基础学科[2]。从上世纪末期开始,现代药学科学已经从以化学模式为主体迅速转向以生物学和化学相结合的新模式,因此,对于药学院的很多专业来说,生物化学都在药学学科发展中起着先导作用。 但是,因为生物化学具有一杂(机制复杂)、二多(概念多、内容多)、三性(规律性、理论性、系统性)的特点[3],所以学生一般都会感到内容抽象杂乱、难以记忆、无系统性,学习难度较大。这也对教师的教学方法和手段提出了挑战。 二、如何增强生物化学的教学效果 那么如何提高教学质量,帮助药学相关专业的学生学习好生物化学,促进专业知识结构的完整性和互补性?笔者从教学实践经验出发,分四个方面进行阐述和探讨。 (一)介绍生物化学的重要意义,使学生理解学习的价值。 如上文所述,生物化学在当代药学科学发展中有着非常重要的地位,对于不同专业方向的药学生来说都是如此。因此,首先要向学生介绍学习生物化学课程的价值所在和重要意义。例如,生物化学理论可以为新药发现提供合理设计提供依据或者提供有价值的先导化合物,提高新药研发的效率;生物化学的原理和技术可以作为天然生物体有效成分的分离纯化及作用原理研究的手段,为中药现代化研究提供方法;生物化学和分子生物学是生化药理学和分子药理学的理论核心基础;生物化学中的代谢及调控理论是研究生物药剂学的重要基础。另外,许多生物药物,如抗体类、酶类、基因类等药物已经成为现代医药工业的新增长点,而生物化学相关实用的技术恰恰是现代生物工程制药实践中必不可少的手段和途径。综上所述,生物化学对不同的药学相关学科专业来说都具有非常重要的价值,是现代药学科学的重要理论基础,也是一门必要的基础学科。 对于教师来说,生物化学作为药学专业的基础课之一,需要顺应时代的发展,在保证传统生物化学理论体系不变的情况下,加大课堂教学的信息量,注重学科新进展的介绍;更新教育观念,改进教学方法和思路,提高教学质量,充分体现作为专业基础课的职能[4]。 (二)从教育心理学原理入手,提高课堂教学的质量和效率。 对于理论教学来说,最主要的部分在课堂教学的知识讲授上,因此课堂教学质量直接决定着生物化学课程的教学效果。而从教育心理学的层面来说,很多原理都可以灵活运用在生物化学的教学上。比如运用教学感知规律增强课堂教学效果。 感知是感觉与知觉的总称,是学生认识客观世界的基础,是获得感性认识和直接经验的主要形式[5]。利用感知的规律和特点,把握学生吸收知识的规律,可以在教育教学中实现知识的高效传播。 例如,强度律是指被感知的事物必须达到一定的强度,才能被学生清晰地感知到。这一规律提示我们课堂讲授时首先做到音量得当,光线充足,板书或者课件的字体要保持一定的大小,演示时保持一定的强度,这是使学生能对被感知的对象留下深刻印象的首要条件。 “万绿丛中一点红”这句话描述的是教学感知规律中的差异律,它是指被感知的对象必须与它的背景之间有所差别。这一规律特别适用于教学中重点内容。如笔者在教学实践中,十分注重课件中对重点内容使用不同的背景和色调演示,讲授时声音大小、音调语速的高低疾缓的变化,突出对象,便于感知,学生在听课时可以对重点内容加以区分和记忆。 活动律是指活动的对象更容易被我们所感知。在生物化学的教学内容中,很多都是非常复杂的生理代谢反应过程,涉及很多生物活性分子和代谢中间产物,若只是静态讲授难免枯燥晦涩,而使用现代化的多媒体教学的视听工具就可以使反应过程生动化、连续化、活动化。如笔者在氧化呼吸链内容讲授之后,为学生演示了电子在呼吸链中逐步传递的动画,声情并茂地让学生接受了氧化磷酸化生成atp的过程,收到了非常好的教学效果。 组合律是指一些相近的内容可以构成一个系统或者一个整体,成为容易被感知的一组对象。即使零散的材料也可以组合起来,这样易于形成整体概念。在教学实践中,一般都有课堂时间的限制,往往一大部分的内容需要分为几个课时完成,这就更加要求教师在讲解时除了细节要解释清楚以外,更加要给学生一个整体的影响,阐述清楚部分和整体的关系,随时回顾以前所学,关联现在所教。例如在物质代谢及调节部分的讲授中,应适时注意前后知识的呼应,用一些关键代谢枢纽物质,如乙酰辅酶a,连接起糖、脂肪、氨基酸代谢几个不同的章节,让学生理解人体的代谢是一个互相关联、不可分割的整体。 对比律具有对比关系的刺激物相继或同时作用于感觉器官时,往往能使学生对它们的差异感知变得更加清晰,从而增强感知效果。如在讲授到核酸大分子由核苷酸单位构成时,可以将其与蛋白质大分子由氨基酸单位构成作比较,将它们的连接方式、书写顺序等都一一对比,使学生加深印象,温故知新。 (三)引导学生运用正确的学习策略。 在课堂教学中,老师除了需要注意讲课的策略和方法之外,学生的接受能力也是决定最终教学效果的重要因素。因此,老师除了要授之以“鱼”之外,还要授之以“渔”,教会学生正确的学习策略。尤其对于生物化学课程来说,各种生命活动涉及的大分子和反应途径都涉及许多反应物质和催化物质,比较复杂繁琐。所以掌握正确的学习策略可以对学习起到事半功倍的作用。 1.记忆编码策略——教会学生掌握学习技巧。 生物化学课程中需要大量的记忆,而记忆的内容多纷繁复杂、没有规律性和逻辑性,这就需要教师教会学生运用一些正确的学习策略和技巧,有助于更快速牢固地记住所学内容。 记忆编码策略中有组块、替换、联想等方法。比如,在要求学生记住人体必需氨基酸时,可以将缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸这八种氨基酸谐音替换和组块成一个记忆单位“写一两本单色书来”,强化记忆效果。又比如,在讲授脂肪合成时,让学生联想实际生活中糖摄入多了也会发胖这一现象,更好地理解糖和脂肪代谢之间的联系。 2.记忆保持策略——引导学生课后复习主动性。 记忆的第二个环节和过程是保持。心理学家认为遗忘一般是由信息的痕迹消退、干扰、同化引起的,而记忆保持策略就是要有效对抗知识的遗忘。这需要教师正确地引导学生课后复习的主动性,使学生化被动为主动。 笔者在教学实践中,坚持每次课在讲授新知识点前进行课前复习,结合提问学生的形式回顾上次课的内容,甚至尝试让学生站上讲台,以老师的身份带领同学一起复习。实践证明,学生为了更好地完成帮助同学复习这一过程,往往主动进行课后复习,更牢固地掌握了所学知识。 另外课堂提问也是帮助学生思考、巩固知识的重要手段。而如何提问对教学效果影响颇大。一般在一部分内容讲授结束后,可以设置一些综合问题让学生课后思考,引导学生从整体把握知识体系;还可以联系实际生活进行启发性提问,如为什么体检时测定血液中的转氨酶水平可以反映人体肝功能的情况,等等。这样可以提高学生的学习兴趣,使教学内容更加生动有趣。 3.回忆策略——创造开放互动的课堂教学。 学过的知识能提取再现出来加以利用是学习的最终目的,学生只有能够很好地完成知识回忆这一过程,才能算体现出了学习的效果。而教师也需要在这其中使用一定的教学手段。比如在回忆时,可以引导学生进行提问或者回答问题或者鼓励他们相互讨论,这样,既活跃了课堂气氛,又激发了学生的积极性,使课堂教学更加开放、互动。如林文珍提出,学生在接受比较深奥的知识内容时,高度集中的注意力不易维持很长时间,而如果通过互动式、开放式的教学,就可以延长学生的兴奋时间,从而取得更好的学习效果[6]。 (四)结合药学特点,重点突出,特色分明。 生物化学对很多专业学科,如医药、食品、农林、生物等都有着非常重要的意义。在教学内容的设置上有相通的地方,但更应该各有侧重和特色。在上文中已经探讨了生物化学与药学各个相关专业的密切联系。在药学相关专业的生物化学教学中,需要突出一些具有药学特点的地方,使学生在学习中更好地理解生物化学的价值所在。比如,在“酶的竞争性抑制剂”学习中,可以重点介绍磺胺类药物的作用机制,生动的例子有助于学生对重点更好地理解;一些疾病发生原理和治疗方式也可作为知识点强调,如苯丙氨酸羟化酶缺失导致苯丙酮尿症、嘌呤代谢障碍导致痛风等;在讲授蛋白质的分离纯化和结构分析相关技术之前,可以列举一些学生有所熟悉的蛋白质重组药物,如干扰素、生长激素等或者将抗体药物、酶类物质作为“蛋白质”大概念的替换,引起学生的实际应用感,避免学生对教学内容感到枯燥无味。总之,强调生物化学之于药学相关专业的重要意义时,应避免简单说教,而应该在实际教学中,让学生逐渐体会和理解,从而能够发挥主观能动性,积极学好生物化学这门课。 三、结语 21世纪是生物学的世纪,生物医药欣欣向荣的发展也是有目共睹的,所以,对药学专业生物化学的教学要求也越来越高。教师应该能够更新教学理念、改革教学方法,注重课堂教学实效,加强对学生学习方法的指导和学习能力的培养,才能够使药学专业的生物化学教学显示出应有的特色,走出一条适合药学专业的生物化学教学模式,提高教学质量,为社会培养出更多更优秀的药学专业人才。 生物专业论文:高职临床医学专业生物化学教学的思考 高职临床医学专业生物化学教学的思考 生物化学是临床医学专业一门重要的基础课程,在医学教育中有着承前启后的重要作用,是联系基础与临床的桥梁学科,与生理学、病理学、药理学等后续医学基础课程和诊断学等专业课程的关系十分密切,是这些课程的前导知识源泉。如果医学生物化学知识不足,学生就难以形成良好的知识结构,对学生的专业知识学习产生困难,从而失去学习兴趣。根据临床医学专业的人才培养目标,生物化学课程与学生后续专业学科的关系,合理进行适应与专业培养需求、符合生物化学学科特点、能为学生专业学习打下较好的知识基础的教学内容设计和适合的教学方法及评价,探索适合临床医学专业的生物化学教学模式,在课程教学设计中有重要意义。 一、高职临床医学人才培养目标 具有基础医学、临床医学的基本理论知识和技能,适合我国社会主义建设和卫生事业发展需要,能在基层医疗卫生单位从事临床医疗和预防、保健工作,德、智、体、美等方面全面发展的高技能临床医学专门人才。 二、生物化学学科特点 生物化学是从分子水平研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的学科。作为一门重要的医学基础主干学科,它在医学教育中起着承前启后的重要作用,兼具较强的理论性与实践性。在临床疾病的诊治方面,如抗菌药、抗癌药物的作用生化机理及体液中特定酶类的检测支持疾病诊断等都离不开生物化学的理论和技术;在基础研究方面,如蛋白质和核酸分离、纯化、分析及鉴定等生化技术也已广泛地应用于免疫学、组织学及药理学等多种学科的研究。为了让学生意识到利用生化这门工具书去更好地学习及扩充医学专业知识,我们生化教学工作的开展围绕学生自身特点和生化的学科特点,重视培养学生的学习兴趣和将生化知识学以致用的能力,通过尝试多种教学方法和建立合理评价体系以提高教学互动的实际效能。 三、生物化学教学中存在的问题 1.课时不足 课时不足是大专院校课程存在的普遍现象。医学生物化学教学周课时仅为3小节,且随着新知识的不断增加,各学科的教学课时普遍不足。因此,如何增强教学效果,为学生课后复习和自学提供条件才是一个积极的措施。 2.对传统教学模式的反思 目前医学生物化学课程的教学和教改,几乎都是对传统教学模式的改进。“以教师为中心”,以满堂灌输的传统教学模式方式传授书本知识,忽视了学生的主观能动性,忽视了学生的主体作用,只把学生看做是外部环境刺激的被动反应者和知识的灌输对象,在传统教学模式下,学生学习生物化学知识的特点是:①学得不完整,知识点空泛,知识面脆弱;②惰性学习,无法在需要知识之时运用;③学法不灵活,无法在新的或类似的情境中迁移应用知识。 因此,改变医学生物化学传统教学模式,探索新的教学模式,以提高学生学习兴趣和积极性,使其掌握知识、提高能力、提高医学生物化学课程学习成绩,是医学生物化学教学中一个十分有意义的课题。 四、教学内容设计的依据 1.职业助理医师考试大纲要求 生物化学作是职业助理医师考试笔试考试内容,所占的分值大约10分左右,所占的分值比例虽然不是很高,却是教学的考试科目和职业助理医师考试笔试考试内容,也是学生进一步学习和理解生理学、病理学、药理学、诊断学等专业课程教学的重要基础,学生对生物化学知识的掌握程度,对后续的专业课程学习与理解存在很大的影响。通过对学生专业课程的考核成绩与生物化学的考核成绩进行对比分析发现,生物化学成绩较好的学生相应的专业课程成绩的平均分也高于生物化学成绩平均分较低的学生的专业课程的考核成绩。进行专业课程教学的教师也反映这部分学生对专业知识的学习和理解能力要高于生物化学平均成绩较低的学生。因此,对生物化学知识学习,不仅是学生参加职业助理医师考试的需求,更是学生进行进一步专业知识学习的知识结构基础,怎样结合学生的专业特点和专业知识构建,有效地与学生专业特征相适应的生物化学课程教学是进行教学内容设计的重要依据。 2.学生进行专业课程学习的知识要求 生物化学是临床医学专业的专业基础课程,学生在进行专业课程的学习过程,对专业课程内容的理解和将专业知识应用于临床实践,比如:疾病产生的内在机制、药物作用原理、疾病诊断的依据和临床检验数据的应用等都与生物化学知识有着密切的联系,将生物化学知识与临床专业课程的知识割裂开来,去学习和理解专业知识的内容,不利于学生对专业知识内容的理解和学生在今后的临床工作实践专业素质的进一步提高。如何开展好生物化学课程教学?为学生在后续的专业学习和学生在今后的临床实践中不断地提高专业素质打下良好的知识基础,是进行课程教学的重要目标。 五、教学思考 1.教学方法 (1)因材施教,优化完善教学内容。 生物化学作为前沿科学,其进展快的特点,专科的教材相对滞后,所以在授课时,教师应选好教材,划分知识点。此外,还要注意前沿知识的补充,如在学习遗传信息的贮存与表达的基本过程的基础上,提及学生可能听说过的基因克隆和基因治疗,由克隆羊多莉的来由,展望基因器官移植,激发学生学习兴趣,促使其课后查阅相关文献,提高学生的自学能力,注重激发学生的学习兴趣。高职医学生由于基础薄弱,在学习中有一定的畏难情绪和不自信的表现。所以我们的教学工作要善于从他们的优点去激发学习兴趣,注意他们的弱点激起其主动学习的斗志。过去传统教学是以教师讲授为主的“填鸭式”教学,虽可保证教学的量但是没法有效确保教学的质。由于缺乏活力,不利于培养创新开拓型高素质人才。以问题为中心,以学生主动学习为主,引导学生理论与实践相结合,在对临床疾病发生的生化机理组织讨论中加深他们对疾病诊治的理解;加强生化基本知识与专业课程的联系。如在血糖调节的教学中,首先介绍糖尿病的例子,引导学生讲出糖尿病的“三多一少”、“高血糖及糖尿病”后,由为什么会出现上述症状的问题启发学生的思考,给予少许自由讨论时间后让学生充分产生认知上的冲突和初步的尝试分析。其次引出用幻灯片制作出“三多一少”的生化和生理病理机理动态的流程示意图来解答问题并顺便说明治疗思路,使学生理解胰岛素促进糖代谢作用,同时联系生理学胶体渗透压及水平衡的生理学相关内容与临床诊治的联系,培养学生医学理论知识到临床实践的迁移能力。最后用中常见糖尿病患者和尿毒症患者静滴葡萄糖时为什么要加适量胰岛素这个问题引发学生课后的思考,促进学生的自学。 (2)加强实验教学,提高学生动手能力,形成对理论知识的感性认识。 在生物化学教学中,有些概念和性质仅仅通过理论讲解显得很空洞,很难使学生深刻理会。而在理论讲解的基础上,结合直观的实验现象,就能调动起学生的兴趣,并启发学生进行思考和总结,从而达到事半功倍的效果。酶学是生物化学中很重要的一部分内容,酶活力是反映酶的性能的基本指标,但是单纯的理论讲解总显得索然无味、力不从心。通过“唾液淀粉酶活力的测定”“蛋白酶活力的测定”“酶的抑制与激活”等实验,使同学们对酶活力的概念及其测定有了清晰的认识。 生物化学是一门内容极其丰富且发展迅猛的学科,也是生物、医药、农业、食品等众多学科的专业基础,这使得生物化学一方面容易引发学习的兴趣,另一方面又比较难学。生物化学专业理论知识的学习需要大量的记忆,但是单纯的死记硬背不仅无济于事,还会抹杀生物化学的活力,使得理论学习变得枯燥乏味。因此需要进行理解性记忆,并随时进行归纳总结、融会贯通。生物化学实验是加深理解专业知识的重要途径,例如,在“蛋白质的两性反应和等电点的测定”实验中,通过观察在加酸、加碱过程中,酪蛋白溶液酸碱度的变化和沉淀——溶解情况的变化,形象、直观地展现出蛋白质的两性解离过程,使同学们切实理解了蛋白质的两性解离性质和等电点的概念;它能够使抽象的生物化学理论以形象、生动的形式展现出来,有助于加强学生对理论知识的理解和掌握。 (3)采用多媒体教学,提高教学质量。 教学联系临床,提高学生兴趣,多媒体教学手段的应用可使一些抽象难懂的概念变为具体的可观察的画面,具有直观、生动、形象的特点,易于吸引学生注意力,激发学生的学习兴趣;有助于生化概念的理解和方法的掌握,增强学生对教学内容的理解和应用;此外,还可化繁为简,便于记忆,提高学生信息处理和运用的能力,使学生产生求知欲和兴趣,开阔视野,更好地引导学生,达到学而有效之目的。多媒体教学还可帮助学生学习和探究知识的教学过程,从而引导学生用科学的方法去学习和研究,有效地弥补教学时数的不足,缓解有限的教学时间和不断增加的教学内容之间的矛盾。 2.教学评价 针对生物化学教学特点,包括理论和实验教学,应将生化课程期评总成绩分解为平时成绩、实验报告成绩和期末考试成绩。其中,平时成绩占总成绩的10%—20%,对一些在临床工作中能够运用到的知识点,在课前、课中、课后采用提问、讨论或问卷的形式考评。比如为什么运动过后肌肉酸痛,一段时间过后又可恢复正常?人处于饥饿状态体内物质代谢变化情况如何?为什么痛风症患者不宜吃海鲜火锅?让学生尝试用所学过的生化基础知识来解释临床疾病的生化机理,以有效反馈学生对知识的分解归纳的掌握程度,保证课程教学的作用。实验报告成绩占总成绩的30%—40%,学生通过做实验及课后报告,培养严谨的科学态度和自身发现问题、分析问题及解决问题的学习能力;教师通过实验报告作业的批改了解学生的生化基本理论与技术的联系及应用。期末闭卷考试成绩占60%~70%,教师考前的出题侧重生化基本知识及其迁移应用的考核,考后注重学生的答卷分析,这样方可达到良好的教学互动。 总之,高职临床医学专业教育主要是培养基层临床实际应用型专业人才,通过生化课程的教学改革,使学生获得学习生物化学知识的思路和方法并将其应用于专业学习和临床实际工作中,真正达到开展教学活动的目的。 生物专业论文:针对中医学专业微生物及免疫学教学体会 针对中医学专业微生物及免疫学教学体会 微生物及免疫学属于医学基础课,具有名词多、描述多、概念抽象、难记忆、难理解等教学特点,理论相对枯燥,实践性不强,是医学院校学生普遍感到难学的课程[1],对于文科生占大多数的中医专业学生来说就更是难上加难,在学习过程中,学生对过难、过深的东西都不会感兴趣。因此结合中医专业学生的特点,进行教学方法的改进,来提高他们学习这门课程兴趣和主动性。 中医专业的学生特点是学生家庭以从事医务和知识分子为主,尤以中医名家子弟较为突出;而生源结构中以城市、文科及女生人数相对偏多[2]。据统计我校中医专业文科生能占75%,而女生人数可以达到70%。针对中医专业学生的特点,在微生物及免疫学教学过程中进行教学方法的改革来提高教学效果。 1.找到两者共同点—类比(利用优势攻克难点) 医学院校招文科生多,主要是因为中医学在其长期的发展中受到了古代哲学的深刻影响。中医药及相关专业学科具有特殊的人文哲学属性[3]。其吸收了古代盛行的哲学思想如精气、阴阳、五行等,并以这些理论为基础,构建自己独特的理论体系,是古代多学科交互渗透的产物[4]。所以可以看出中医学理论是在中国的历史文化背景下的蕴育而出的。而文科生文史知识丰富、善于阅读、思维活跃,考虑这方面因素,文科生能够比较好的理解中医理论。这是文科生的优势。并且中医的基础理论在大一就已经学过了,包括医古文、中药、方剂等课程已经学过,中医对他们的熏陶已经使学生对其很认可了,所以利用他们已知的和熟悉的知识理论来类比性的介绍新的知识,理解起来较为容易一些。 例如中医理论是建立在阴阳五行这种朴素的哲学理念上的,中医讲究的是阴阳平衡(包括人体内部和环境),而微生物及免疫学实际上也讲究平衡,讲究病原微生物与人体免疫系统的平衡,以及病原微生物之间及外界环境之间的平衡。这一点使他们的最基本的共同点。所以在讲课时把微免的这些平衡与中医的阴阳平衡进行类比的方式进行讲授,受到学生的认可。在讲消毒和灭菌的这一章时可以强调对于病原微生物与我们人类并不是你死我活的状态,而是我们也要与它们保持平衡,因此在不同的时期,根据不同的目的,我们是要采取不同的消毒灭菌的方式是来保持这种平衡,而并不是一味的杀死病原微生物。紧接着举一些例子来证明。例如我们生病了,进行输液时,这个注射用的生理盐水一定是无菌的,因为生理盐水是要进入我们的血循环中的,血循环是没有任何细菌的,为了不破坏这样的平衡,我们注入血循环中的任何药物都必须是无菌的。但是对于人体的有些部位,例如女性的阴道,本身就有大量的细菌,是以乳酸杆菌为主,有些女性经常冲洗阴道,破坏了阴道本身的平衡,反而容易得阴道炎。就这些生活中生动的例子可以让学生感受到人体的这种微生态的平衡与中医上讲阴阳平衡很相似,无论哪种平衡被破坏都会引起疾病,这样理解起来也就不困难了。在微生物及免疫学的整个授课过程中不时的去穿插一些学生熟知的中医理论知识,可以进行类比。微免课程探讨的就是病原微生物与人体免疫系统的相互作用,其相互作用的最终是——平衡或不平衡。这要求教师大概了解中医理论的知识。 2.在绪论中介绍背景知识 中医专业学生因为没有相关学科的背景知识,有相当一部分学生反映上课听不懂。即认知结构中没有适当的起巩固作用的知识观念可利用,阻碍了新的学习与保持,因此提供背景信息及相关的概念将有助于启动他们的学习[5]。例如在课堂上加入一些本学科的背景知识教学效果较好。对于大多数是文科生的中医专业学生来说,他们的想像力是十分丰富的,需要教师去组织语言,可以通过这几点来将微免的发展简史讲的生动而具体:人类在没有发现微生物时对疾病的看法,以及人类是怎样发现微生物的,以及是怎样把它和疾病联系到一起的,是怎样来寻找预防和治疗的方法。做好这一点,对于提高学生学习本门课程有很大的帮助。 3.增加内容的趣味性 在授课过程中,可以用一些小故事、图片、视屏、生活(增加与原有知识相关性)等各种方式来提高课程内容的趣味性。伟大的科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。 兴趣是学生学习的动力和加速剂,是一切创新动力的重要源泉,是学生掌握知识,发展智力,形成创新能力的内在动力[6]。例如介绍培养基时,可以将科赫发明培养基的过程较详细的讲给学生,不单单增强内容的趣味性,而且在这些发明的过程中渗透了很多科学家的优秀的科学素质和道德品质,无形中对学生的科学素质和道德品质有了一定的影响。课堂上还可以应用多媒体播放一些相关视屏,例如在讲到流感病毒时,播放了一个《流行感冒的发病过程》的视屏,受到学生的欢迎,因为在视屏中病毒不再是看不见摸不到的,甚至在免疫学中的免疫细胞也是栩栩如生的,是学生有耳目一新的感觉,甚至突然对微免学茅塞顿开感悟。在上的每一次课中去花一些心思来设计好每一次课的引课,也是可以较好的提高学生的学习兴趣。中医专业学生条理性的思维可能比理科学生占多数的一些专业的学生稍逊色,但发散性的思维较好,介绍课程中的与人文科学相关的内容,用一些有趣的、能打动学生的历史过程,唤起学生的求知欲效果较好。 4.介绍书籍网站 阅读是人类社会中不可缺少的一种认知活动, 是人类汲取知识的重要手段和认识周围世界的途径之一, 是学习所有学科的基础[7]。文科生较多的中医专业学生的阅读能力较强,可以通过介绍与之相关的有趣的的内容来开阔学生的视野。可以向学生介绍相关课外书籍和网站。这样做可以使学生的视野开阔,相当于本课程是一个原点,以这个原点向外发散出去,了解了相关内容,再回到原点,则感觉课本中的内容并不是难以理解和枯燥,这样学生就会觉得学这门课程很轻松。 综上说述,结合中医专业学生特点,利用其特点进行一些教学方法的改进,的确可以让学生不再觉得微生物及免疫学是比较枯燥、抽象和难学的一门课程。实际上中医学与微生物及免疫学都与哲学有很多联系。爱因斯坦这样谈论哲学:如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的形式中对知识的追求,那么,哲学显然就可以被认为是全部科学之母学。在课堂内容中加进些人文性的(包括哲学,科学,思想、人文素质等)知识,有助于提高学生各方面能力。 生物专业论文:生物科学专业开设“古生物学”课程的意义及教学特点 生物科学专业开设“古生物学”课程的意义及教学特点 1 引言 古生物学是研究地质时期生物的形态、构造、分类、分布、起源及进化的科学,是地质学的一门分支学科,因此,长期以来,“古生物学”课程一般都在地质院校和综合性大学的地质系设置,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。但古生物学同时也是一门跨生物学和地质学的交叉学科,生物学中的一些系统学问题,如生命的起源与演化、被子植物的起源与演化等问题都有赖于古生物学的研究。本文将介绍生命科学学院生物科学专业开设“古生物学”课程的意义、教学特点以及通过三个学期的教学尝试所取得的初步成果。 2 生物科学专业开设“古生物学”课程的意义 随着学科之间的不断交叉和渗透,古生物学和现代生物学的关系越来越密切。生物学中的一些系统学问题,如被子植物的起源等问题都有赖于古生物学的研究。中国是古生物化石多样性最丰富的国家之一,长期以来在国际古生物学界的地位举足轻重,尤其是近十多年来通过古生物学和生物学的交叉研究,相继在生命起源、鸟类起源及被子植物起源等问题的研究中取得了突破性的进展,令世人瞩目。如云南澄江动物群中最早脊索动物的发现、辽西带羽毛的恐龙—中华龙鸟的发现等等,这些成果相继在“science”、“nature”上发表数十篇论文。 长期以来,“古生物学”课程一般在地质院校和综合性大学的地质系开设,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。由于生命科学学院生物科学专业高年级学生已经掌握了相关的现代生物学知识,因此在生物科学专业开设本课程,将能使本专业的学生更加系统地了解地球生命的起源以及生物界由简单到复杂、由水生到陆生进化的地质历程,并及时了解国际古生物学和生物学交叉领域的最新研究成果。因此本课程的开设对开阔生物科学专业学生的视野,启发他们认识生物学和古生物学交叉领域一些重大科学问题,进而发现并探索一些新的问题等都具有积极的意义。 3 生物科学专业“古生物学”课程的教学特点 地质院校和综合性大学地质系开设的“古生物学”课程的教学特点,主要是介绍不同地质时期发现的各门类动、植物化石的形态特征,因此主要是形态分类方面的。编写的“古生物学”教材一般分为两部分,第一部分通论主要介绍古生物学的基本概念、化石的形成过程、化石类型、生物的演化以及古生物学的任务;第二部分各论主要介绍各门类化石,包括:原生动物门、海绵动物门、古杯动物门、腔肠动物门、苔藓动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门以及古植物等各个门类。 但生命科学学院生物科学专业的学生在三年级以前已经系统地学习了动物学和植物学课程,对动、植物的形态解剖特征以及系统分类已经有了比较全面的了解,因此生物科学专业的“古生物学”课程如果还是象地质院系一样介绍系统分类,势必会造成很多重复,学生也会感觉枯燥而没有新意。基于此,生物科学专业的“古生物学”程教学应根据学生已有的知识基础,在系统介绍地质时期主要化石门类的基础上,重点介绍与生命科学密切相关的一些科学问题和最新研究进展,以及地质时期生命演化的主要历程。同时,还要注重理论与实践相结合,通过野外亲自采集化石标本和室内鉴定研究,增加学生的兴趣。 生命科学学院生物科学专业“古生物学”课程讲授的主要内容包括以下四个方面:地质时期主要的动物和植物化石门类;生命演化的五个主要阶段的特征,包括藻类和无脊椎动物时代、裸蕨植物和鱼类时代、蕨类植物和两栖动物时代、裸子植物和爬行动物时代、被子植物和哺乳动物时代;各主要时代生物界的特征以及主要门类动、植物的起源与演化;野外认识地层及化石的产出状况,采集并鉴定、描述和研究化石。 4 教学效果及今后展望 为了进一步拓展生命科学学院生物科学专业学生的知识面,作为教学改革尝试,本文作者于2003年提出申请,为中山大学生命科学学院生物科学专业高年级本科生(三年级)开设“古生物学”选修课,同年得到学校批准,并于2005年度第二学期在2003级生物科学专业正式开课,共有33人选修了本课程,成为该学期生物科学专业选修人数最多的课程之一。其后2006和2007年度选修本门课程的人数均达到了50人,从中反映了本门课程在生命科学学院的影响在不断扩大。 根据上述教学特点,本门课程理论课主要介绍古生物学基本原理、常见化石类型、重要门类生物的起源与演化、地质时期生命演化的主要历程以及我国古生物学研究在国际上的地位和贡献等;野外实习主要带领学生到广州近郊花都花东镇认识地层和岩性,了解化石在野外地层中的产出状况,亲自采集动、植物化石标本,初步掌握采集化石的技巧,并能初步判断哪些地层中可能含有化石;室内实习主要让学生认识各种常见化石标本,并亲自鉴定自己从野外采集回来的动、植物化石,然后进行形态描述和初步的研究。 通过三个学期的教学尝试,本课程取得了良好的效果,学生的总体评价优良,部分学生在本课程的调查评语中写道,本门课程生动活泼、趣味性强、有重点、条理清晰、能理论联系实际、实习机会多、实践内容丰富,建议多开设本课程并增加课外实习,同时认为任课老师认真、负责。根据同学们的需求和建议,今后本课程还将不断改进,使学生通过本课程的学习能有所启发,在今后的学习以至科学研究中,在现代生物学和古生物学交叉领域能真正有所建树。 生物专业论文:高职药学专业生物化学课程教学改革初探 生物化学是生物科学的分支学科,是生命科学领域重要的基础学科之一,是一门重要的医药学基础课程,也是现在发展最快的学科之一。生物化学是运用化学的理论、方法和技术研究生物体的化学组成、化学变化及其与生理功能相联系的一门学科。它从分子水平探讨、阐述生命的物质组成和运行机理,即研究生命活动化学本质的学科,是研究机体代谢的化学机理,对于正常功能代谢和异常代谢情况均从分子水平和化学角度加以探讨。因此,对于药学专业来说生物化学是教学中最重要的专业基础学科之一,本课程的开设效果将直接影响药学专业后续专业课的学习。但由于生物化学的内容繁多,课程体系复杂,理论知识难且与其他学科之间相互交叉,同时其发展速度快,新知识、新成果更新迅速,因此学生学习起来不易掌握,教学过程也很难把握。 为此,从笔者自身对本门课程的教学实践过程及教学现状出发,从以下几个方面对药学专业生物化学课程教学改革进行了初步探索。目的在于增强学生的综合素质,提高教学质量,为后续专业课的学习打好基础。 一、课程体系的调整 (一)课程内容布局的调整 生物化学传统的内容布局按照分子结构、性质、功能的叙述生化和代谢过程、特点、调节的动态生化来讲述。这种布局先以化学内容为基础进而讨论各种物质的代谢,强调化学基础的重要性。对于药学专业学生来说,化学基础则通过有机化学等先导科目已系统地学习过,在生物化学中再次独立讲解一方面既是重复,另一方面在后面进行动态生化的讲述中前面的叙述生化部分又由于时间间隔而生疏,不得不再次重复。 据此,根据本专业的特点将叙述生化内容调整到有机化学科目中进行学习,在生物化学中只在相应动态生化各物质代谢的章节中作复习回忆式学习即可。这样既可配合有机化学课程改革整合,又能使生物化学课的时间多倾向于动态生化和实验技能方面。体现“必需、够用”的原则,同时考虑有机化学及生物化学课程的连续性和系统性,尽量反映当今化学和生物化学学科的发展趋势,体现交叉综合学科知识点的有机结合和相互渗透[1]。 (二)重点内容的调整 传统生物化学的重点多放在动态生化中物质代谢的过程上,对于代谢中各化学反应分步详细介绍,这是生物化学的核心内容。但对于药学专业来说,病理性代谢、药物作用机理等内容是为后续课程提供的主要基础。 因此在药学专业生物化学课程中重点应在代谢特点和代谢调节上。将代谢过程中复杂的物质分子结构和多重的化学反应进行适当的简化,目的在于说明物质代谢过程的主要走向。而走向的确定即代谢调节的作用是重点内容,不仅要说明正常情况下的调节,也要详细论述调节异常的后果和影响,这是病理学的基础,同时还要专项讨论如何使异常调节过程正常化,这是药物机理的基础。 (三)加强横向联系 传统的生物化学教学中对各种物质的代谢是分别讲述的,这使得每种物质的代谢都有完整的体系。但这种体系往往使各物质代谢的横向联系性被忽略,而药学专业课程的学习必须强调这种横向联系。 据此,在教学的过程中应加强这种联系性内容的学习,除了专门开辟章节进行讲述外,还可以在每种物质代谢过程的内容中穿插渗透其他物质与此物质代谢的联系,以达到加强横向联系思想的目的。 (四)生化实验技术专项 生物化学的研究多运用化学、物理中的理论和实验技术,在研究的过程中形成了专门的生化实验技术。这些实验技术在现代医药学的研究中也广泛采用。尤其是药学中的制药技术和药物分析技术。 传统生化中对部分实验技术多是穿插于相应物质代谢中进行讲述,且内容和体系均不完备,易被忽略。而药学专业在后续专业课的学习中又少不了会用到这些内容。 鉴于此,在传统生物化学内容的基础上对生化实验技术理论和操作部分作适当的补充,不仅能提高学生的实践操作能力,同时为后续课程奠定理论基础。 二、教学方法的改进 高职学生的特点是基础薄弱,尤其是高中阶段的基础知识不扎实。加上生物化学课程内容抽象不易理解,学生学习吃力,易渐渐失去兴趣和动力。鉴于此,在实际教学过程中,以培养学生兴趣为中心,采取引导启发式教学以改善教学过程。 (一)抓好绪论,介绍生物化学的广阔前景,从头来激发学生的学习热情 绪论课是一门课程纲要和指引,是引发学生学习兴趣的关键内容。对于新课,学生一般都有很强的好奇心和兴趣,抓住这点,开好新篇章,是保持学生学习兴趣的关键[2]。例如在介绍生化发展史时,可介绍近十年来,许多诺贝尔医学和生理学奖、化学奖奖金获得者就是生物化学专家;随着dna解码的不断深入,越来越多的遗传密码被解开,人类对自身的了解也越来越深入。生物化学正处在一个蓬勃发展的时期。 (二)联系生活实际,扩大知识面,与理论内容产生共鸣 例如,在讲解维生素b1与代谢的关系时,可以先介绍1886年荷兰医生艾克曼研究荷属东印度地区普遍流行的“脚气病”为例,让学生对维生素b1的化学性质和缺乏症有了更清楚的认识。又如,在讲解呼吸链抑制剂时,首先给学生讲述古代日本渔夫捕鱼的趣闻逸事:用藤条状的植物在水中浸泡,鱼就会自然死亡,来引出鱼藤酮。这样的讲解,使学生很容易就记住了知识点。 (三)联想记忆教学 生物化学中的代谢过程非常复杂,且有很多抽象内容不易记忆,但又必须掌握[2]。如三羧酸循环是生化中非常重要的代谢过程,贯穿整个物质代谢,必须要记下来,但内容繁复,不易掌握,可将其进行简化连成一首打油诗:“乙酰草酰生柠酸,三步反应不可返,四次脱氢两脱羧,一次底物化磷酸,异酮两琥延苹果,回归草酰转一圈”。又如八种必需氨基酸:苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸,之间没有相互联系之处,如果死记硬背,既枯涩又难记,可根据谐音将其连编成一句通顺的话如“笨蛋携来一两色素”等。既有趣又便于记忆。 (四)pbl教学 以问题为基础的教学法(problem based learning,pbl) 是美国神经病学教授barrows于1969年在加拿大的麦克马斯特大学医学院首创的一种教育模式,是现在国际上较流行的教育方式之一,已经成为现代教育改革的方向和发展趋势[3]。这种教学方法强调学生的主动学习,而教师则起引导作用。即教师将学习的内容设置到复杂的、有意义的问题情景中,而学生则通过查阅资料、自主探究、合作交流、分组讨论等方式,在解决问题过程中来获取相关的科学知识,既能提高学生分析问题、解决问题的自主学习能力,又能培养学生的实践能力和团队合作精神[4][5]。 pbl应用在医药学中就是以病例为先导,以问题为基础,以学生为主体,以教师为导向进行启发式教育[6]。例如在讲述酶的竞争性抑制作用特点时,可先引入磺胺类药物和磺胺增效剂抑制细菌生长的临床实例,提出问题:为什么磺胺类药物能抑制对磺胺药物敏感细菌的生长,在用药时在用量上有何特点等。要求学生课前分配成组进行合作查阅相关资料,以论文形式给出具体答案。在课堂上进行论述和讨论,形成结论,教师则对其中出现的模糊点和问题作引导性指导,并作最后的总结,肯定学生工作的同时给出最确切的结论。又如,在实验“血清蛋白质醋酸纤维薄膜电泳”教学过程中,要求学生分组查阅相关资料并写出实验预习报告,包括实验用品、实验设计、实验过程中可能出现的问题,实验理论结果及其他可能出现的结果、对非预想结果的分析等内容。教师对报告作指导性审定。之后按照各组的实验设计来进行实验,详细记录过程及实验结果,最后通过课堂讨论得出最佳实验方案。 pbl教学要求教师具有较高的本专业知识和交叉边缘学科的相关知识,同时需要足够的课时来配合完成。因此,在实施过程中具有一定的难度,且对不同的内容并不都适用。所以将pbl与其他方法联合使用、相互补充,完善教育教学过程[7]。 三、评价体系的完善 学生对所学课程的掌握程度是学习的落脚点,因此课程评价是教学过程重要的一个环节。传统的评价方式多以闭卷考试为主。但由于生物化学内容繁杂,知识点过多、过细,这种评价方式易诱导学生走向死记硬背和临时抱佛脚,以致“考前通宵忙,考后忘光光”。既不利于学生对知识的掌握,也不利于培养学生实践、创新能力,即所谓的“高分低能”。因此,要适当降低考试在评价体系中的比重,引入能力培养方式的评价机制以改善这种状况。 考核总评中,期末考试只占一部分,考试题目也以实际应用为主,减少死记硬背的成分;考核总评的另一部分为论文写作、实验预习报告、课外阅读、随堂提问、作业及考勤等。如让学生每人绘制一幅机体代谢总图,要求将所学习的各种代谢过程均绘入图中,并体现出各代谢之间的相互联系,同时还要保证图纸的简洁。一方面培养学生的统筹布局能力,同时又加强了对所学内容的宏观横向联系。 生物专业论文:在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的思考 生物无机化学是由无机化学、生物化学、临床化学和医学交叉融合而发展起来的一门新型边缘学科,在分子水平甚至量子水平上,研究和阐明生物体内生物大分子配体与无机元素有关的各种相互作用的学科[1]。它包括两个主要部分:一是研究生物体中天然存在的无机元素,二是把金属引入生物体系中作为探针和药物。 1 药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性 在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。 2 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容 在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。 2.1 绪论部分 无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。 2.2常见非金属元素及其化合物 非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。 2.3 常见金属及其化合物 人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4~1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括fe2+、zn2+、mn2+、cu2+、co2+、mg2+、ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。 2.4 配位化合物 在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3-5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。 本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6-7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。 2.4.1 铂类配合物作为抗癌药物的应用 20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国内外引起了极大的重视[8-10]。铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性[8]。现已确定具有顺式结构的均显示抑瘤活性,其中顺式二氯·二胺合铂,简称顺铂抗癌活性最高。它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,与其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。目前,我国已生产“顺铂”供应市场。由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物[11]。 2.4.2 钆类配合物作为核磁共振造景剂的应用 核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力和安全的检测手段之一。它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而使得正常组织和疾病组织的1h(主要是水)的共振信号产生差别。核磁共振造影剂使得质子的弛豫时间缩短,从而达到改善组织成像的效果。多数的核磁造影剂均为gd(ⅲ)、mn(ⅱ)和fe(ⅲ)离子,因为它们具有最多的未成对电子和较长的电子自旋弛豫时间。目前临床诊断使用的化合物主要有四种,全部是三价钆的配合物。据统计,世界上大约每年要进行500万次核磁共振诊断,而其中20%必须使用造影剂,造影剂研究及应用的重要性不言而喻。 2.4.3 络合作用与中药的研发 在天然药物研究开发过程中,往往药物的粗提物具有明显的生理活性,但是随着纯度的提高,其药理活性逐渐下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等无机成分。由于中药中含有微量金属元素和氨基酸、皂苷类、黄酮类、多糖类、生物碱等有机组分。而这些有机组分含有多个配位原子,能与微量金属元素通过多种键合作用形成各种复杂的配合物。它们具有较高的稳定性,这对于药物在体内的生物化学作用具有重要的意义,使之表现出长效、低毒和药性温和。 实际上,中药的药理作用是中药中的有机组分和无机组分的共同表现,它们的络合物往往表现出较强的药理活性。例如,博来霉素最早由链霉属真菌中以铜配合物的形式提取出来,只有人们改变了发酵条件得到了一系列类似物。博来霉素作为抗生素类抗肿瘤药物在头颈癌、卵巢癌等的临床治疗中广泛应用。研究发现,博来霉素需要有金属离子才能产生活性,铁、钴、锰、铜等离子的存在使得博来霉素能够对dna进行裂解。目前较公认的机制是:博来霉素首先与金属离子如fe3+结合,金属离子结合的博来霉素发生构型的变化,然后与活化分子氧生成活化态,后者对dna进行切割并阻止其复制。 3 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的途径 3.1 制订计划 在无机化学教学中渗透生物无机化学教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也避免了盲目性和随意性。制订计划力求全、准确、具体、可行。 3.2 注重渗透方法 摈弃“满堂灌”的教学方法,开展启发式、自学式和讨论式教学。在课堂上注重以多媒体授课的优势,充分发挥学生在教学中的主体作用和教师的主导作用,讲重点、难点,给出一些专题,课后学生广泛查阅文献,根据自己的兴趣,写出相关小综述,课程结束时,在课堂上做专题发言,互相交流,共同提高。这样,在学生不仅学到了知识,更重要的是培养了他们自己获取知识、分析问题与综合问题及表达能力。 3.2.1 讲授法 讲授法是目前教师采取的主要方法之一,也是最传统的教学方法。在化学教学过程中,渗透生物无机化学教育就是在讲授无机化学基本知识的同时,把与之相关的药学及生物学相关的知识传授给学生。 3.2.2多媒体课件展示法 利用多媒体课件,向学生展示生物无机化学相关的知识。在课件的制作上,采用图、文、表并茂的方式并尽可能地增加动画效果,以增强教学内容的趣味性,更好地激发学生学习生物无机化学课程的积极性。如,讲解叶绿素的结构及其在生物的光合作用中的作用时。通过生动形象的动画效果,让学生形象地感受生命中的化学过程。 3.2.3 学生分组讨论法 鉴于药学专业无机化学课时少的实际情况。要求学生结合教材内容,通过查上网收集资料等形式,广泛涉猎与无机化学相关的药学和生物学资料,如顺铂类抗癌药物的发现及发展过程、重铬酸钾等重金属污染及其可能导致的疾病等,并在每次课堂讲授结束之前,预留10 min,引导学生思考和讨论,或者由学生提出他们没有弄懂或尚未理解的问题大家一起研究解决。这旨在激发学生的学习兴趣,培养学生参与讨论的意识,为今后的工作打下良好的基础。 综上所述,在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学教学除了上述几个方面外,还需要学校领导的积极支持和老师、学生的密切配合,重视师资培训及通过教材编写使无机化学教材中具有很多的生物无机化学方面的知识介绍等方面的工作,才能取得应有的效果。 生物专业论文:生物技术专业实践教学的改革与实践 摘要为提高实践教学质量,调动学生的学习自主性,锻炼学生的实践能力,培养学生的创新精神和创新能力,重庆文理学院通过对生物技术专业实践特点的研讨,对原有的实践教学体系进行改革和创新,构建了新的实践教学体系,实施效果显著。 关键词生物技术专业;实践教学;改革 2002年经重庆市教委批准,重庆文理学院设立生物技术专业,几年来,生物技术专业以培养德、智、体全面发展的高素质应用型人才为目标,以深化实践教学改革、合理设置实验课程体系、优化师资队伍结构、改善实践教学条件为措施进行专业建设,使生物技术实践教学的软硬件条件得到了较大改善。在实验设置和内容方面也进行了一系列的改革,构建了“以专业实验技术为龙头、基础实验技术为基础、模块实验技术为补充”新的实践教学体系。 1生物技术专业实践教学体系建设的原则 长期以来,国内各高校的生物技术专业因成立背景不同,办学特色不同,在实践教学各个环节设置方面各有偏重。近些年来情况有了一些变化,随着生物技术产业对人才要求的不断提高,各校交流的加强,对生物技术专业的内涵及外延有了较为一致的认识。从2005年开始,按照“国内领先和国际先进”生物技术专业的实验课程建设要求,结合重庆文理学院具体情况,对生物技术专业实践教学进行了改革,在课程优化目标方面,主要考虑以下3个方面: (1)就业市场对人才的要求。生物技术是一种高新技术,可以应用于农业、工业、食品、医药、微生物等领域,市场需求范围广。这要求以通才教育为基础,培养厚基础、高素质、能力强的应用型人才,形成核心竞争力。唯有如此,才能使学生在就业市场上展现出较强的竞争优势。因此,应该培养基础扎实、知识面广、技术过硬的应用型人才。 (2)结合学科理论和实践的发展趋势。生物技术是生命科学中发展最为活跃的领域,高新技术不断被发现,为生物学以及其他学科的发展提供了重要的理论依据和研究手段。同时,生物技术也是一门实践性很强的学科,要求学生具有较为扎实的生物科学基本理论、基本知识和较系统的生物技术理论与实验技能,了解生物技术领域的前沿和发展动态,具有较强的创新意识与实践能力。因此,应将最新生物技术科研成果和学术前沿发展趋势引入到教学当中,使学生了解和掌握最新的生物技术,并提高其解决科学难题的能力。 (3)学生自主意识和主观能动性。生物技术实验教学是重要的实践教学环节,它不仅仅是对理论的验证,还是培养学生动手能力、应变能力、创新能力及科学思维的重要手段[1]。生物技术实验教学的改革与探索,重在发挥学生在实验教学中的主体地位,充分尊重学生的兴趣和特长,重视学生的个性发展,促使学生养成自我约束、主动学习、不断进步的优良学风[2]。实验课堂应改变由教师“抱着学生走”的实验方式,以学生为中心,在实验中留给学生较多的独立思考的空间,有利于学生拓宽思路,使学生产生压力,并将压力转变为动力,最终提高学生的动手能力和分析能力。 综合以上各个方面,高等教育应当以学生的个人发展为出发点,形成专业的培养目标,并围绕这一目标进行课程建设和改革。为了实现这一目标,要求学生通过对基础知识体系的学习,形成自我学习的能力。 2生物技术专业实验建设的框架 生物技术是生命科学的前沿和尖端学科,发展日新月异,新技术、新设备、新成果层出不穷,只有不断更新知识,才能紧跟前沿[3]。生物技术专业无论是设备投入还是实验耗材相对较高,要求高校必须加大投入,才能确保实验教学的质量,而加强实验教学的关键是要有一个功能齐全、设备先进的实验室[4]。 首先,围绕专业培养目标,以实践性教学环节为中心,对专业人才知识和技能结构进行整体分析和设计,使课程实验、课程设计、生产实习、毕业设计等主要实践教学环节形成4大模块,使这些模块既分工明确、各有侧重,又相互联系,有机地组成一个不可分割、相互渗透的整体。与理论教学相互配合,以基本技能为基础,专业技能为重点,突出知识的联系性和综合性特点,注重技术应用和创新能力的培养,构建相对完善的具有专业特色的实践教学体系。 其次,结合学科优势,打造创新性综合实验体系。综合实验体系除贯穿基本技能训练体系以外,根据重庆文理学院的专业特色,开设一些具显示度的、切合实验室规模的、包含完整生物制药环节的综合性大实验。充分培养学生的综合实验技能,并与课程理论体系配套,为学生提供初步技能实训的机会。实验规模的生产装置与布局反映了现代生物技术的特点,并充分利用重庆文理学院现有的生物教学中心技术优势,在实验内涵上体现多学科的交叉与应用,反映科研、生产、工艺一体化研究的思想。 最后,依托重庆文理学院建设重点学科的背景,创建柔性技能型实践平台。生物技术专业实验室的建设体现了教学与科研的充分结合。利用学科资源,校级重点实验室、重庆市生物工程中心都直接参与本科实践教学。开设植物组织培养、水产动物良种选育、基因工程、酶工程4个方面的设计型、研究型开放实验,供学生选做。学生依据自身的个性特点可选择感兴趣的实验,实验的内容也根据学科的发展不断调整、提炼最新的研究成果,体现出整个实验系统适应学科发展及个性培养的柔性。通过研究设计型实验环节,让学生体会生物材料的多样性,感受现代生物技术在科学研究和生产实践中的应用,对专业有一个更全面和深刻的认识。 3构建多层次的实践教学体系 实验教学体系是生物技术实践教学体系的重要部分。实验教学体系建设包括实验教学内容、实验教学方法和手段、实验教学队伍和实验室装备等的建设。其中教学内容是实验教学的基本依据,是学生获得实验技能的根本[5]。实践教学内容与体系是围绕着生物技术专业的培养目标制定和建立的,注重学生动手能力、创新能力、实践能力的培养。设立基础实验技术系列、专业实验技术系列和模块实验技术系列3大类别实验课程,明确本专业基本技能点、专业技能点和行业综合技能点要求。以实验技能性质分类为主线,整合实验课程,使学生明确每项技能的训练目标。 基础实验技术系列涵盖生物学和实验技术的核心,是学生必须掌握的基本训练环节,这一层次也称为基础核心实验。专业技术实验系列涵盖生物技术大实验以及发酵工程、植物组织培养、生物技术制药等方面的设计研究型实验,实验内容提前公布,学生可以结合自己的兴趣进行选择,专业技术实验系列中学生可部分或全部完成从实验方案设计、实验准备直至实验结果获取的全过程,培养学生的综合实验能力。在学生进行上述2个层次专业实验技能训练的同时,对一部分较为优秀的同学安排创新实验环节的训练,创新实验反映学科发展方向及研究热点并带有探索性,参加创新实验的学生可以提前进入实验室,并可以免修部分相关的综合实验。 实践教学体系的实施从2005年开始,学院对教学计划及实验室管理模式也进行相应的调整。在教学计划方面,集中时间安排综合性实验,并建立了互动的实验教学信息化平台,开发出集管理、预习、信息反馈为一体的实验管理信息系统,挂在校园网上供学生实验选题、预习、实验室准备、管理之用等。 4实验教学改革的实施效果 实践教学的改革是个永恒的主题,生物技术专业在近几年的改革实践中虽然已取得明显的成效。 首先,实验课教学更趋合理。实验教学改革实施过程中,实验教学内容的改革主要遵循创新性、系统性、连贯性、综合性的原则,从直观性、验证性和巩固性实验向创新能力培养的实验过渡的原则。在实验内容的选择上,适当减少验证性实验内容,增加定量分析试验和大实验,引入学生自主性实验。在实验内容的顺序安排上由浅到深,相互渗透,循序渐进。实验内容调整后的特点实验内容更加符合生物技术专业需求,内容的分布更趋合理,实验内容的改革有利于学生实验能力、实验效果的提高和创新精神的培养,使学生可以掌握更多的实验技术和方法。 其次,培养了学生的科学素养和创新意识。专业技术实验和创新实验环节得到了大大加强,综合性实验由原来的2个增加至10个。开设创新性开放实验机制,有兴趣的学生随时都可以申请开放实验项目,进入实验室进行实验研究。使学生从被动学习逐步转向主动学习,从被动接受教学到主动去探索寻求科学实践知识。许多学生不满足于实验、实习课程的学习,自发组织各种科技兴趣小组,在老师的指导下,从大二开始就介入教师的科研项目,结合教师的科研项目开展课外科技立项活动。通过这种训练方式,学生的动手能力、综合问题的分析能力得到了有效的提高。 再次,将科技前沿融入到实验教学环节。通过大纲的制定、教材的编写以及课程的合理安排,明确了教学思路,学生易于接受、反映良好。通过理论教学和实践教学的有机结合,丰富了课堂教学内容,加深了学生对生物技术理论课程知识的系统理解,提高了学习积极性,激发了求知欲和探索精神,培养了创新思维方法和能力,为他们将来从事科研工作、开发利用资源生产生化产品提供了思路、奠定了理论基础。同时,还将科学发展的前沿和热点渗透到本科实验教学中,部分实验内容直接来源于最新的科研成果,提高自身素质和教学水平。 最后,增强了学生专业学习积极性和主动性。本科学生到科研实验室后,从课题的选择到实验的设计等过程都以学生为主,教师仅做必要的指导,在进行课题研究的时候,专业理论在课题研究中得到应用,让学生专业学习不再枯燥与抽象,特别是课题研究一步步取得进展,解决了一个个难题,让学生获得成功感,学生学习的效能感得到了加强,这些都促使学生学生学习方式从“要我学”到“我要学”,从被动接受到主动探索新知的转变。 生物专业论文:浅谈生物工程专业试验设计与数据处理课程教学对策 【摘要】试验设计与数据处理是一门应用广泛的技术课程,主要解决工艺控制、过程优化模拟等工程问题,是生物工程专业课程之一,具有实用性强、内容繁复、初学者难于记忆和灵活运用等特点。从课堂教学出发,阐述了该课程在应用型工科院校生物工程专业中的教学对策。 【关键词】生物工程专业;试验设计与数据处理;教学对策 作为地方本科院校,将教学目标定位于培养应用型人才,是提高学校竞争力、突出办学特色的关键。南阳理工学院生物工程专业立足于自身教学条件,积极将培养模式与南阳地区经济特点相结合,紧密围绕南阳市支柱产业——生物制药和工业发酵,发展工业微生物菌种选育、发酵工艺调控和中药材药用成分提取分离为主攻方向的专业特色。毕业生主要在科研开发、生产监控、质量检测等方向就业,工作中经常涉及到工艺控制、过程优化模拟、质量检测控制等问题。对于这些实际问题若不进行科学的试验方案设计和数据结果分析,将很难在短时间、低成本内得到正确的结果。因此,有必要对生物工程专业学生开设相关课程。 试验设计与数据处理是一门应用领域相当宽广的现代技术课程,主要介绍工程技术和科研试验中常用的试验设计与数据处理方法。通过对本课程的学习,学生能够掌握试验设计和数据处理的基本原理和方法,为后续教学环节如专业试验、毕业论文和今后在工作中开展产品工艺优化、质量管理等工作的顺利进行打下良好基础。该门课程教学内容主要包括2个方面:试验设计和数据处理。试验设计部分主要是让学生掌握设计试验的方法,能做到在有限的试验条件下,用最少的试验量获得尽可能多的信息;数据处理部分主要是让学生学会对实验结果采用合理、有效的分析方法,从而发掘出潜在的、有用的信息[1]。 为了提高试验设计与数据处理的教学质量,培养学生的学习兴趣,增强学生应用的能力,笔者对试验设计与数据处理的教学研究做了很多努力和尝试,现将几点教学心得体会归纳如下。 1讲好绪论,强调课程的重要性 绪论就像是一部电影的开场,直接影响着整门课程的教学效果,好的开场才能吸引学生的注意力,激发其学习兴趣。试验设计与数据处理是统计学在生物领域的应用,是一门应用技术学科,在绪论中不仅要介绍学科发展的历史,还应该清晰展示课程的内容体系及本门课的任务和作用,重点介绍要学习什么、知识点之间有什么联系、这些知识可以帮助解决什么问题、该如何学习等。在绪论中应多列举一些利用本门课程的知识解决实际问题的例子来强调本门课程的重要性,如在毕业实践环节,将试验设计和数据分析的知识用于毕业论文的设计和撰写中,以求论文结构的系统性和试验结果的科学性。在走向科研工作岗位后,利用试验设计和数据分析的知识合理设计科研方案、分析结果,以求在低成本、短时间内完成任务。通过这些例子来明确学生的学习目的,激发其学习兴趣。 2重在培养应用能力 应用性本科培养的是运用科学理论从事高技术工作的应用型专门人才,在培养规格上以行业需求为本位,注重知识的复合性、现时性和应用性。培养出的人才应具备综合运用理论知识和方法解决实际问题的综合能力和实践能力,并兼备技术创新能力[2]。因此,在教学内容组织和知识侧重点的处理上应以结合专业特色、适应行业需要为主旨。试验设计与数据处理是以统计学原理为基础的学科,其原理部分涉及到高等数学、概率论和线性代数的知识,这部分内容在基础课程中已有详细讲述。因此,教学重点放在各种试验设计方法和数据处理方法的具体应用上,而方法的理论推导过程可以作为学生自学内容。如讲解方差分析时,将重点放在方差分析的具体步骤上,而偏差平方和分解过程的推导则作为自学内容;在正交试验设计及分析部分,教学侧重点主要放在如何使用正交表及如何对正交试验结果作恰当的分析上,而对于正交表的构成原理、特点仅作简要介绍。 3选择合适的例题,做到熟能生巧 试验设计与数据处理的应用领域非常广泛,不仅用于生物,还应用于化工、食品、机械加工制造等领域。为了让学生正确理解和掌握知识,在举例说明时应选择试验设计与数据处理在本学科的应用实例。面向生物工程专业的学生时,结合生物工程专业的特色,主要从菌种选育条件、发酵工艺控制、目标产物分离等方面选择相应的例子,最好是专业试验或科研中的真实问题,如淀粉酶产生菌选育方案的设计、乳酸发酵条件的确定、茶多酚提取工艺的优化,这有助于学生了解本门课的应用领域,激发学生学习本课程的兴趣,调动学生的积极性和主动性。 对于应用技术学科,关键是能将书本上的知识应用自如。对于试验方案设计方法,如正交试验设计、均匀试验设计、回归旋转试验设计、sn比试验设计等方法,要求能够根据试验周期的长短、原料易得性、条件控制难易、待考察因素水平的数量等实际情况,选择合理可行的试验方案设计方法。对于所得数据结果,要求能够采用正确的分析方法,发掘出有用的信息。数据分析方法部分有很多公式,如偏差平方和的分解公式、回归系数的求解公式等,若要做到灵活运用课程的知识,就必须加强公式的记忆,因此多做练习是必要的。虽然现在有很多软件能解决计算问题,但是还要求学生掌握各种分析方法的分析过程,这些都需要在教学中安排一定的练习量,使学生熟能生巧。 4把握前沿知识,扩展学生视野 试验设计与数据分析的方法种类多样,在本科教学阶段主要要求学生掌握单因素试验设计、正交试验设计和均匀试验设计等方案设计方法,极差分析、方差分析和回归分析等数据分析方法。这些内容是本门课程的基本内容,但并不是本学科的全部知识。为了让学生充分认识本学科的重要性,可以在教学学时允许条件下,补充知识点,开拓学生的视野。如向学生介绍旋转试验设计及其分析方法,指出它的作用和优势;对于解决多指标问题的试验设计和分析时引入主成分分析方法的知识[3];在对回归方程求解最优解时引入遗传算法的理论[4];对于试验问题建模分析时引入神经网络建模方法[5]。这些试验设计和分析方法很多都是近几年才应用到生物工程领域的,在要求学生牢固掌握基本知识的前提下,引入前沿知识有助于拓宽知识面,在今后的学习和工作中能更好地发挥学生的能动性。 5重视上机环节 试验数据的处理计算量很大,完全依靠手算既浪费时间又容易出错。而现在有多种软件,它们可以对数据作各种分析,并能够在短时间内得到准确的结果。因此,应重视上机环节,要求学生至少掌握1种统计软件的使用方法,学会用软件绘图、计算,并能正确理解分析结果。例如spss是一个功能全面的统计分析软件,操作界面友好,易学易用,广泛应用于自然科学、社会科学领域[6]。在教学过程中安排适当学时进行上机操作,要求学生能够使用软件进行平均数假设检验、方差分析、多重比较、回归分析等操作,不仅能增强知识的掌握程度,还可以激发学生的学习兴趣,获得良好的教学效果。 生物专业论文:试论生物学专业生物化学实验教学改革的研究 论文关键词:生物化学 实验教学 教学改革 论文摘要:在对传统的生物化学实验教学中存在的问题进行分析的基础上结合近年来作者的教学实践,提出生物化学实验教学改革的方案,从教学内容、学科发展、教学方法及考核方式四个方面入手,提高生物化学实验的教学质量。 生物化学是研究生物体的化学组成及化学变化规律的基础生命科学,它的主要任务是从分子水平和化学变化的本质上解释各种生命现象,内容分为静态和动态两个方面,其教学注重于宏观和微观两个方而,强调实验能力和科学素质的培养。生物化学对生命科学本科专业的学生既是一门重要的基础课,又是生物专业的带头学科。 生物化学实验课是生物化学教学的重要组成部分,是贯彻理论联系实际、培养学生动手能力和科学作风的重要教学环节.具有课堂教学所不能替代的独特作用。生物化学实验可对学生进行生物化学基本技能的培训,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。并为学生今后开展科学研究奠定基础。因此,如何提高实验课的教学质量,调动学生学习积极性,能更好的掌握实验课中的各项生物化学实验技能,是目前实验课教学中尚需解决的问题。生命科学学院生物化学实验课课程程组成员根据历年担任实验课教学中的一些经验和体会并结合本院实际情况以及所开设生命科学的两个本科专业的特点,对生物化学实验教学作了一些改革。 1 改革实验内容,增强综合性和设计性 生物化学实验课是随着生物化学理论发展起来的学科,独立的课程内容,对专业基础课程教学中发挥了重要的作用,但是现行的生物化学实验教学受到教学模式及经费不足等等因素的限制,教学内容一直未有大的改动,主要是利用分光光度测定技术和显色观察等方法进行组织样品中生物活性分子的含量测定,以及利用离心、沉淀等方法制备和分析生物样品中的活性分子。这些内容在80年代的教学科研中发挥了重要的作用,基本满足了当时本科教学的需要。但是随着科学技术的飞速发展,生物化学的研究内容和方向有了许多新的变化,大部分实验内容已经过时,与理论教学脱节现象也比较严重。同时以往的实验多是验证性的实验和教师演示性实验,激发不起同学们的学习和操作兴趣,不能满足学生的需求,更达不到素质教学的目的。因此,本学期针对这一弊病作出大胆改革尝试,并得到良好效果。增加综合性和设计性实验,适当减少验证性实验。比如:加入综合性实验动物dna的提取和琼脂糖凝胶电泳,并在实验过程中提供多种动物肝脏材料,让学生自己设计实验。增加综合性实验植物过氧化物酶同工酶的聚丙烯酰胺的凝胶电泳,在实验过程中提供多种植物材料并对植物进行干旱和冷冻胁迫,增加综合性实验凝胶过滤分离血红蛋白。在实验课前让学生熟悉理论知识,上课前让学生设计实验过程,比如:过氧化氢酶活性测定的实验过程中,让学生根据自己所学酶的知识来使用强碱变性,强酸变性,加热变性等方法在一定催化反应时间后使酶变性失活。 2注重学科进展,加强与科研的联系 生物化学是生命科学各学科的交汇点,尤其是近数十年来,成为生命学科中发展最为迅速的一门学科。其理论与技术己渗透到与之相关的生命学科的各领域,而学生学习生物化学的最终目的,也是为探索生命科学服务。所以在实验教学的过程中,我们实验教师结合自己的科研课题和生物技术中心的老师交流,在教学过程中加以介绍生物化学实验技术发展和将科研进展在实验中介绍。并将结合我院与生物化学和分子生物学科研课题相关所有用到的实验内容及时引入的生物化学内容上,比如:增加综合性实验植物抗性相关酶测定(sod、pod、cat),植物dna的提取及其分离测定,质粒的dna的提取与鉴定。这些实验是目前科研前沿部分也是我院生物化学与分子生物学相关科研课题所要基础,开设这些实验能及时让学生了解科研动态,巩固生物化学理论知识,尽早的步入科研行列,对提高生命科学两个本科专业的学生的专业素质的非常必要的。 3 革新实验教学手段,应用多媒体技术丰富实验课教学 在生物化学教学过程中,学生常反映这门课程难懂,抽象,给授课老师带来很大难度。多媒体技术借助文字、图像、动画和声音等传递信息,为解决授课抽象难懂问题提供了一种现代化的有效手段,它既能调动学生的兴趣,又有利于学生对抽象内容的形象理解,从而提高了实验教学的质量。以前,教师上实验课仅用黑板板书,操作也仅做一此简单的小范,生物化学挂图也很有限,这极大的影响了实验的教学效果。学生听不懂实验,学生在实验中不知如何下手,对有此简单的仪器都不会正确使用与操作。学生做完实验后印象不深,收获不大,更不能把实验课和理论课紧密联系起来。我们把多媒体技术运用在实验课堂上,让学生在动手做实验前,先看一段实验操作步骤的录像,然后在实验过程中视具体情况给予纠正,这样可加深学生印象,提高学生实验动手操作能力,减轻教师的工作量。另外,实验过程中合理利用时间,也可以进一步加强学生理论与实践知识。比如在植物过氧化物同工酶page实验中,需要反复进行离心和电泳,空闲等待时间很多。我们利用离心和电泳等待的时间放一此生物化学实验操作教学光盘让学生观看。光盘内容根据教学内容讲述学生正在做的实验的原理,他们正在做的步骤有什么作用,有哪此注意事项。这样学生每做一步都会明白他们在做什么,使之所学习的理论与实践结合起来,既巩固了理论知识,又加强了实践操作能力,教师的工作量大大减轻。 4 完善实验课的考核方法 生物化学实验是一门对生物技术和生物科学两个本科专业是一门独立的课程。以往实验课是依附于生物化学理论课中,导致学生对实验课的不重视,不当回事。从生物化学实验课独立出来成一门单独的一门课后学生普遍重视起来。但是考核方式不完善,实验成绩的考核.过去过分依赖实验报告的优劣.导致学生不汁重实验过程.片而追求实验结果的正确性和实验报告的篇幅和整洁程度.严重制约了对学生综合索质的培养。我们现在考核实验.是综合一个学生的实验态度、基木方法和技能的掌握程度、实验过程中独立思考、发现问题、分析问题、解决问题的能力等多方而的成绩。在考核方法中.实验报告成绩占总成绩的30%,实验中的现场考核占30% ,实验理论单独考试占40%。改革后的实验课考核方法既调动了学生学习的积极性、提高了他们对实验的重视程度.又保证了成绩评定的的客观和公正性、提高了实验的教学效果。 价值的问题,问题提出后,学生展开讨论。但事实上这样的问题,学生往往不用思考,答案就脱口而出,或只要在教材上读一两句使可获得教师的首肯,这样的讨论,从表面上看,学生很投入,课堂气氛十分活跃,但从实际效果看,不仅激发不了学生思维的积极性,甚至还培养了他们思维的惰性,也影响了教学效率,说得更严重一点那就是浪费课堂时间。新课改下,政治课教学在由应试教育向素质教育转变的过程中,广大教师逐渐改变了以往传统的教育模式即采取一味“满堂灌”和单纯“注入式”的教法,而是不断探索新教学方法,更注重体现出教师的主导作用和学生的主体作用,真正实现了政治课的素质教育。其中,“讨论式”教学法是广大政治教师所乐于采用的一种新方法。 “讨论式”教学法其主要模式是:教师拟出问题学生展开讨论选出代表发言教师总结发言。“讨论式”教学法如果能正确运用,有助于提高教师的科研意识,改进教学方法,提高教学质量;有助于澄清学生的一些模糊认识,培养学生分析问题,解决问题的能力,变被动接受知识为主动学习,拓展学生的思维和视野,增强学生的创新意识和创新能力。总之,“讨论式”教学法使教师的“教法”和学生的“学法”都能得到很大改进,能克服应试教育模式的一些弊端,是实施素质教育的有效途径。但是,就目前的政治课教学实践来看,并不是所有的政治教师都能正确运用“讨论式”教学法,而是有少数教师运用此法时仅仅流于形式,尤其是在公开课中。比如某些教师为了显示在教学过程中发挥学生的主体作用,于是便设计一些过于简单、琐碎、缺乏思维价值的问题,问题提出后,学生展开讨论。但事实上这样的问题,学生往往不用思考,答案就脱口而出,或只要在教材上读一两句使可获得教师的首肯,这样的讨论,从表面上看,学生很投入,课堂气氛十分活跃,但从实际效果看,不仅激发不了学生思维的积极性,甚至还培养了他们思维的惰性,也影响了教学效率,说得更严重一点那就是浪费课堂时间。 一堂成功的讨论课应具备以下条件:(1)讨论的目的已达到;(2)所有学生,包括不同层次学生的积极性真正调动起来;(3)教师的方法运用得合理得当。那么该如何正确运用“讨论式”教学法使讨论课获得成功呢?笔者想就“讨论式”教学法模式的几个环节即教师拟出问题、学生展开讨论、选出代表发言、分别谈一些看法。 讨论题的选择直接关系到讨论的成败。因此,教师应该精心拟出合适的讨论题,这是一堂成功的讨论课的首要环节。笔者认为教师所选的讨论题应具备以下条件:(1)要具有代表性,使大多数学生都能理解和接受,而且要紧密联系社会实际和学生的生活实际。(2)要选准切入点,使学生有话可说,避免无所适从,无从答起(3)要有梯度,有层次,适合全班不同层次学生的认识水平,使全班学生都能投入到热烈的讨论中,达到整体参与,普遍提高的目的。(4)要结合课堂实际,适时使用。如果讨论是在讲授新课前使用,那么讨论题要能够激发学生学习该堂新课的兴趣;如果讨论是在讲完新课后进行,那么讨论题要能够帮助学生整理本课知识点,理清各知识点的逻辑联系;如果是专题讨论,那么教师应在上一节课后布置本节课的讨论题,并让学生在深入钻研教材的基础上,做好社会调查,准备好讨论提纲,以便讨论时有言可发。总之.生物化学实验课的教学是生命科学本科专业学生实验技能的重要手段之一。强化实验课的教学对于培养创新生物技术和生物科学专业人才具有重要的意义。生物化学实验课教学改革涉及面广,环节多.是个复杂的问题。我们只是在以上的四个方面做了一些有益的尝试.取得了一定的成功经验。还有很多方面时进一步提高和完善。 生物专业论文:产学研结合促进生物专业人才培养 [摘要]高等院校生物专业培养人才的目标是具备生物科学知识及生物技术手段,能将生物知识和实际应用熟练结合。产学研结合在生物人才培养方面作出了突出贡献。文章列举出生物专业现阶段在教学方面存在的问题,并结合产学研现状和生物专业人才培养,提出了生物人才培养目标以及产学研结合培养生物专业人才的对策。 [关键词]产学研 生物专业人才 校企 生物教学 伴随着高新科技产业的发展,生物专业已经广泛应用于科技建设中。因此,高校生物专业向社会输送合格人才成为当务之急。高等院校生物专业培养人才的目标是具备生物科学知识及生物技术手段,能将生物知识和实际应用熟练结合。毕业学生能够运用所学的生物学知识,就职于生物医学、生物制药、生物检疫、生物保护、环境治理等领域。针对此培养目标,众多高校针对生物学科的发展,不断修订教学计划、教学大纲,方泛开展教学实践活动,旨在授予学生知识的同时,更好地运用所学知识于实际应用中,为社会提供更优质的服务。 一、现阶段高校生物教学模式存在的问题 1.生物教学培养模式的单一性。目前,多数高等学校培养生物学人才具有培养模式单一的特点。人才培养通常在封闭状态下进行,教材中知识点的讲授已经和教学实践严重脱节,并且脱离了社会需求,高校生物专业人才的供需难以达到平衡。造成了在教学内容和方法上,没有达到培养学生独立工作能力、学习能力和创新能力的目标。当前众多高校向社会输送的生物学人才,多数以实践及应用能力水平较低为特点,这与培养模式的单一性具有不可分割的联系。 2.学校教学中教育功能的不完善。高校是培养人才的场所,目的是为社会输送合格专业人才。但是教育体制的限制使得教育功能具有局限性,传统的教学模式主要以教师讲授为主,使学生思维没有得到全面扩展,如何把本科生引入创新性的课题研究本身就是一个研究性的课题。社会需要的人才应在具备专业素养的同时,具有一定的综合素质,包含具备创新能力和社会实践能力。因此,在国家大力倡导创新教育的背景下,更应当注意教学与实践的结合。 3.高校生物专业产学研结合现状。产学研结合是高校科研、教学和实际生产结合的产物,二者相辅相成,相互促进。高校的科学研究成果在一定程度上带动了校企的生产情况,另一方面,校企的盈利和发展也带动了教学条件和教学方法的改善。但目前产学研结合并没有达到广泛开展的预期目的,除部分历史悠久或者规模较大的院校外,生物产业依附于高校的情况比较少见。部分校企在经营规模和生产运营上存在着诸多的不足之处,很难达到与教学结合的效果。主要体现在以下几个方面:一是校企的经营管理模式受到限制。校企在经营管理方面具有管理模式单一、生产积极性较低等特点。二是难以优化配置校企和教学资源:高校办企业主要功能是服务于教学和科研,高校企业为科研和教学提供了平台。但高校更偏重于科研和教学,企业生产一般和科研和教学研究相结合,这就使得企业生产有局限性和封闭性。 二、以产学研结合促进生物专业人才培养的对策 1.树立以产学研为基础的生物专业人才培养目标。伴随着“产学研”的提出和发展,高等院校针对现阶段生物学广泛应用的情况,对现有的教学大纲、培养计划作出了相应的修改,更侧重于实验和实践应用环节。众多高校生物专业纷纷提出以培养综合型生物人才为主要目标,采用“产学研”相结合的教学方式,以期获得的教学成果和综合高素质生物人才。 2.建立产学研结合培养生物专业人才的模式。生物专业具有与实践紧密结合的特点,建立产学研结合培养生物专业人才模式是生物 才培养的重点。因此在树立以产学研为基础的生物专业人才培养目标的同时,应建立产学研结合的人才培养模式,为创建新型生物培养模式奠定基础。 一是建立多种模式的校外实验实训基地。实践基地的建设是教学的重要组成部分,建立多种模式的实践基地也是生物学科的需要。产学研结合强调教学、科研在生产中结合,但并不指向单一校园企业,建立生物实验实训基地也是培养应用型人才的主要方式。生物科学专业涉及领域较广泛。学生教育的发展方向由过去的知识型、专业型逐渐转向能力型、素质型。实践基地的建立为学生提供良好的交流平台,使学生在学习中掌握实践技能、技巧,也为社会输送合格人才打下坚实基础。 二是探索产学研结合的创新型、应用型人才培养。由于市场经济的转型,使得校企的发展方向偏重于生产经营,盲目追求效益。企业在自主经营、自负盈亏的条件下,顾虑到生产秩序的维护和管理的不便,往往不愿意接受大学生参与到生产环节,进而忽略了教学的投入。高品质的教学本身不能仅仅靠课堂教学完成,需要实践支持,校企应将教学实践纳入日常管理,积极吸收大学生进入生产中,在实践环节中应制定完善管理机制,为培养创新型、应用型人才作出贡献。创新型人才的培养需要从两个方面加强:一方面,体现在课堂教学中进行创新思维的拓展教育,注重学生自主学习和创新能力的培养,并将创新性思维应用于实验和实践教学中;另一方面,主要指在实践过程中,以体制创新、教育创新为导向,在加强实际动手能力的同时,培养学生发散思维和创新能力。另外,以政治导向、制度创新等方式,通过设定鼓励机制,鼓励学生将自主创新融入教学和科研中。应用型人才的培养主要应从扩展实践活动着手,首先做到扩大实践基地的建设,高校和生物学相关的企、事业单位广泛建立联系。其次,教学机构切实发挥实践基地作用。 三是建立新型产学研合作模式。传统的产学研合作模式和教学结合不够紧密,需要进一步改进。各个高校应以自身实际情况,针对与实践基地结合情况制定完善的产学研合作模式,首先,课堂教学采取cai教学方式,将信息整合并借助计算机辅助技术更加生动形象地传授给学生,并在教学中注重基本技能,和综合技能的训练;其次,让学生进行自主性实验设计训练,并将实验设计应用于生产实习之中。 四是在学生毕业论文设计过程中要结合生产实践开展,切实做到实验与应用的紧密结合。新型产学研和合作模式的推广产生了与时俱进的效应,学生在学习知识的同时能够更好地进行实践和应用,是探索产学研发展之路的重点所在;产、学、研任何一个环节都是不可或缺的组成部分,企业应切实做到“以产养研,以研促产”的企业经营模式。校企应发挥自身优势将科研资源整合到生产中,在市场经济条件下协调保障多方面利益。同时,企业的可持续发展离不开专业的管理人员,高校应注重培养校内企业管理人员,建立适于企业、科研相结合的人才管理体制,吸引企业外部人才,激发企业内部的能动性、创造性。 三、结语 产学研结合在高校生物专业人才培养中的作用举足轻重,随着产学研的深入和广泛开展,大量应用型、创新型人才应运而生。有效解决了传统高校生物教学中教学培养模式单一和教育功能的不完善,并且改善了产学研结合不够紧密的现状。目前,产学研结合培养生物专业人才是高校发展的方向,科研在高校校园中占有举足轻重的作用,科研的发展必定带动校园企业的发展。校园企业建立高校产学研模式奠定了培养创新型,应用型人才的基础,产学研的深入结合为生物专业人才的培养产生了不可估量的促进作用。 生物专业论文:生物技术专业教学改革思考 摘要: 生物技术专业作为高等农林院校的基础专业,近年来毕业生的就业情况不容乐观,从而折射出许多急待改革的问题。为此,基于浙江农林大学生物技术专业人才培养情况问卷调查以及与该专业本科生的座谈交流和对部分高等农林院校的实地调研,并结合浙江农林大学生物技术专业相关教师的教学实践经验,对高等农林院校生物技术专业的教学现状及存在的问题进行了分析总结,对教学改革进行了深入思考,提出高等农林院校应通过明确有别于其他科类院校的生物技术专业人才培养目标、积极推进分类模块化人才培养模式、精简优化课程设置和教学内容、尝试课堂讨论式教学法、采取多种形式相结合的课程考核方式、探索行之有效的教学评价体系等措施的实施,实现“因地制宜、因人而异、因材施教”的生物技术专业人才培养。 关键词: 高等农林院校;生物技术专业;人才培养模式;课程教学;教学评价 近年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为主要内容的现代生物技术发展迅猛。伴随着生命科学的新突破,现代生物技术已经广泛应用于工业、农业、医药、食品、环保、能源等领域,并产生了巨大的经济效益和社会效益。为了满足生物技术产业对专业人才的需求,国内外的生物技术高等教育也迅速发展起来。从20世纪90年代开始,我国先后有337所高等院校开设了生物技术本科专业。经过20余年的不断改革和优化,我国生物技术本科专业的办学取得了很大的进步,招生人数和毕业生人数有了大幅度的增加。但是,目前我国的生物高新技术产业正处于起步发展阶段,与国际水平相比,尚有一定的差距。这导致生物技术本科专业毕业生的就业率较低,特别是农林类高等院校该专业本科毕业生的就业状况不容乐观。2010年,生物技术专业甚至被教育部列入10大“红牌”本科专业。由此可见,从整体上看,我国生物技术高等教育仍面临着诸多挑战。为此,笔者在浙江农林大学开展了生物技术专业人才培养情况问卷调查,与生物技术专业本科生进行了座谈交流,还到部分高等农林院校进行了实地调研,并在此基础上结合浙江农林大学生物技术专业相关教师的教学实践经验,对高等农林院校生物技术专业的教学现状及存在的问题进行了分析总结,对教学改革进行了深入思考。 一、高校生物技术专业的人才培养目标 (一)其他科类院校生物技术专业的人才培养目标 根据教育部的界定,生物技术专业以理科为主、工科为辅,是理工科复合型专业,主要培养应用研究型人才[1]。生物技术高等教育的根本目标是使学生掌握现代生物学和生物技术的基本理论和基本技能,对学生进行应用基础研究和科技开发研究能力的初步训练,以培养具备较强创新意识和实践能力的生物技术专业人才。在现代社会生活中,生物技术专业人才承担着将相关理论应用于实践以及将科学技术转化为生产力的重要责任。因此,促进生物技术高等教育质量的提高倍显重要。截至2015年,在全国开设生物技术本科专业的337所高校中,农林类高等院校占36所。其他科类高等院校生物技术本科专业的人才培养目标通常是以社会需求为出发点,重点培养的是具备生命科学基本理论以及较系统的生物技术基本知识和基本技能的综合性专业人才。其主要特色是培养大众化的生物技术专业人才。但是,由于其缺乏对专业人才培养的市场化细分,所以难以满足我国生物技术行业发展对基本专业人才的多样化需求。 (二)高等农林院校生物技术专业的人才培养目标 目前,我国已有36所农林类高等院校开设了生物技术本科专业,但是大多没有确立富有特色的人才培养目标。如前文所述,尽管生物技术本科专业已经明确了相对宏观的人才培养目标,但并不完全适用于农林类高等院校生物技术本科专业的人才培养。从现状看,农林类高等院校往往过于注重学校整体的农林特色,着重于培养传统的农林人才,而对在农林业发展中发挥同样重要作用的现代生物技术本科专业的人才培养重视不够。因此,笔者认为,各高等农林院校在主打自身农业、林业特色的基础上,应结合各自院校的历史发展优势、地方发展特色以及未来发展规划等,进一步细化生物技术本科专业的人才培养目标,重点培养具有农林素养的生物技术专业特色人才,从而发展各具特色的或本校独有的生物技术专业教育。以浙江农林大学为例,作为一所多科性高等农林院校,其开设的生物技术本科专业确立了独特的人才培养目标,即培养具有现代生命科学基本知识、掌握系统的生物技术基本理论和核心技能、了解生物技术发展现状与趋势的基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新精神和创业能力的应用研究型专业人才。因此,浙江农林大学生物技术本科专业的人才培养注重激发学生的创新、创业意识以及培养学生的实践应用能力,竭力塑造独具特色的富有生态性和应用性的创业型专业人才。目前该专业已发展成为浙江省重点专业。 二、高等农林院校生物技术专业的人才培养模式 (一)现行的人才培养模式及存在的问题 通过走访调研部分高等农林院校,笔者发现,生物技术本科专业在多数高等农林院校并非是主流专业,专业的培养目标比较模糊。通常情况下,生物技术专业本科毕业生的主要去向是考研和就业。但是,多数高等农林院校并没有针对2种毕业去向在生物技术专业人才培养过程中对学生进行明确的引导,所开设的课程都是统一的。只有少数高等农林院校为毕业去向不同的生物技术专业学生提供了有区别的人才培养方案,即针对本科毕业后准备考研深造的学生,设立了考研强化班,并强化了理论性强的“生物化学”“分子生物学”等专业课程的教学;同时,针对本科毕业后准备直接就业的学生,注重引导其更多地掌握生物工程、生物制药等方向的实用专业知识,从而使该专业本科毕业生的就业率得到较大的提升。 (二)人才培养模式的改革 为了适应不同科类高校和不同高等农林院校生物技术本科专业人才培养目标的不同定位,生物技术专业教育应结合各高等院校的办学特色,从满足学生毕业去向的需求出发,积极探索分类模块化人才培养模式,充分体现“因地制宜、因人而异、因材施教”的人才培养指导思想。所谓分类模块化人才培养模式,就是首先根据生物技术专业本科生的学习意图,将其分为工作就业、考研深造、实践创业及其他4类;然后根据这4类学生所需掌握的知识和技能,将教学内容进行模块化。这样,不仅可以充分利用教学资源的优势,极大地提升学生的学习质量,而且可以为学生未来的个性化发展提供富有针对性的教育教学服务。第一,针对毕业后意向工作就业的生物技术专业本科生,高等农林院校应充分发挥“产、学、研”教学模式的优势[2],大力鼓励学生到企业部门、生产一线进行实践实习;同时,可在此基础上进行创新尝试,探索具有自身特色的“政、产、学、研、用”相结合的联动式人才培养模式,以培养应用型人才。此外,以细化的就业需求为导向,为该类学生开设普通生物技术、生物制药、生物工程等方向的模块化课程。第二,针对毕业后意向考研深造的生物技术专业本科生,高等农林院校应大胆借鉴某些高校的成功经验,尽可能为该类学生提供相应的培训辅导,以培养高层次的理论研究型人才。例如,可开设相应的辅导班,强化专业课程理论知识的传授。第三,针对毕业后意向实践创业的生物技术专业本科生,高等农林院校要结合学生的具体要求,将学生的学习实践直接引进实验室和大学生创业孵化园,或者引导学生直接进入企业开展实践,以切实推动学生创新创业能力的开发和培养。另外,值得注意的是,不仅生物技术专业,其他学科专业也总会有相当一部分学生毕业后学习或工作的内容与所学的本科专业并不相关。针对毕业后从事非本专业学习或工作的生物技术专业本科生,高等农林院校应从该类学生的需求出发,适时适当地提供相关的教育资源和支持,以便其为未来的学习和工作做好充分的准备。 三、高等农林院校生物技术专业的课程设置和教学内容 生物技术是一门涉及领域多、涵盖范围广、基础性强的新兴的综合性生物学科,是现代生物学与相关学科交叉融合发展的产物。生物技术本科专业的课程主要涉及发酵工程、基因工程、酶工程、蛋白质工程、细胞工程、生化工程6个方面,这些课程从教学的角度又可分为理论课程和实践课程两大部分。 (一)理论课程的现状与改革 目前,各高校开设的生物技术本科专业课程主要有“微生物学”“细胞生物学”“遗传学”“植物学”“生态学”“植物生理学”“植物育种学”“动物生理学”“生物化学”“分子生物学”“基因工程”“细胞工程”“发酵工程”“酶工程”“生物信息学”等,以及相应的生物类实验课程。从以往的教学经验和教学效果看,对教师来说,在生物技术本科专业4年的教学时间里完成上述课程的教学,显然是任务繁重、困难重重的;同样,对学生来说,在如此短的时间内接受并吸收理解如此多的课程知识也是不切实际的。为此,目前各高校普遍采取的解决办法是结合自身的办学理念和专业特色,选择性地开设其中的部分生物技术专业课程;同时,调整专业课程的教学时间,实行理论教学与实验教学并行。此外,现代生物技术的高速发展决定了生物技术专业的专业知识每时每刻都有大量的更新,理论知识在不断地得到充实完善,这使生物技术具有很强的前沿性。因此,高等农林院校在设置生物技术专业的专业课程时,一定要紧跟生物技术的发展步伐,积极主动听取学生的意见和建议,努力做到理论知识最新、课程内容均衡、教学时间安排合理、专业匹配一致。同时,课程设置还应根据人才培养目标的定位不同而有所不同,做到“因地制宜、因人而异、因材施教”。例如,如果人才培养目标定位于培养创新研究型人才,那么应侧重于设置理论技术类课程;如果人才培养目标定位于培养应用实践型人才,那么应侧重于设置工程实践类课程。以浙江农林大学生物技术本科专业为例,其主要通过专业课程(包括专业基础课、专业必修课和专业选修课等)的设置开展理论教学。其中,专业基础课安排在本科阶段的第1、2学期,专业必修课安排在本科阶段的第3~6学期,专业选修课则伴随专业必修课穿插安排在相应的各学期。笔者通过对2003~2014级的116名生物技术专业本科毕业生和在校生开展的浙江农林大学生物技术专业人才培养情况问卷调查发现,“分子生物学”“微生物学”“基因工程原理与应用”“植物组织培养”等专业课程受欢迎程度普遍较高。学生普遍反映这些课程的系统性强、应用性强,能够学有所用。而“生物信息学”“遗传学”等专业课程的受欢迎程度则较低。 (二)实践课程的现状与改革 郑世英在《地方本科院校生物技术专业应用型人才培养模式研究》中充分阐述了培养生物技术专业应用型人才的重要性[3]。同时,有学者指出,在就业市场竞争愈益激烈的今天,创新能力已成为大学生社会生存的重要资本[4]。由此可见,生物技术本科专业的人才培养在注重提升学生专业理论水平的同时强调加强学生实验操作技能的培养是非常必要的。但是,当前,各高等农林院校生物技术本科专业的实践类课程仍然只是覆盖课程实验、生产实践、学科竞赛和自主实习等几个方面。可见,通过实践课程加强学生创新意识和科技素养培养的做法在高等农林院校尚未得到全面的推广。笔者通过深入了解也发现,多数生物技术本科专业的实践类课程过于形式化,再加上部分学校的重视程度不高,学生参与的积极性很低,所以看似形式多样的实践课程所产生的实际教学效果却不甚理想。为了有效地调动生物技术本科专业学生参与课程实践的积极性,提升学生的自主创新能力和动手操作能力,以增强人才培养对产业发展和实际需求的适应性,高等农林院校生物技术本科专业的实践类课程建设应强调多元化、自主化和时代化。首先,在课程实验方面,生物技术本科专业要打破原有的以综合验证性实验为主的格局,针对每门专业课设置相应的实验课程;同时,注重开发学生的创新潜力,鼓励学生自己设计实验方案、自主进行实验操作。其次,在生产实践方面,高等农林院校要积极与相关的企事业单位、地方行政部门等组织机构合作,为生物技术本科专业学生争取充足的实践机会和实践时间,从而使学生能够真正到农林生产一线去并将所学的理论知识应用到生产实践中。再次,在学科竞赛方面,高等农林院校除了要提供一定的设备和经费予以支持之外,还要采取有效的措施,如将学科竞赛成绩纳入学生学业考核体系,以鼓励学生积极参与;同时,要引导学生充分认识到参加学科竞赛对提升自身综合能力的重要性,鼓励学生在参加学科竞赛的过程中主动与教师进行交流、学会合作、敢于大胆创新。最后,在自主实习方面,考虑多数高校在本科阶段的第4学年已基本不安排课程教学,所以建议高等农林院校将生物技术本科专业的自主实习安排在此阶段进行;同时,建议给予学生更大的自主空间,允许学生自己选择实习岗位和工作内容等,而学校和实习单位只需做好监督验收工作。这样,可以使生物技术本科专业的准毕业生亲身感受实际工作岗位的真实氛围,提前做好就业准备,从而使学生能够顺利地从校园学习环境过渡到社会工作环境。 四、高等农林院校生物技术专业的教学方法 (一)现状与问题 无论是高等教育,还是中等教育或基础教育,目前我国各级各类院校广泛采用的仍是传统的教学方法,即以教师为主体、学生为受体,其主要特点就是“满堂灌”,所以培养的人才“平而不尖”,缺乏学习的主动性[5]。同样,高等农林院校生物技术本科专业的课程教学方法也不例外,通常是教师一人讲得热火朝天,而学生“各有所为”,从而导致课堂教学效果大打折扣。笔者通过与浙江农林大学生物技术本科专业各年级学生座谈发现,学生对课程教学主要有以下一些看法:①课程教学目标不明确;②课程内容不够吸引人;③教学方式存在部分不足;④教室等硬件条件有欠缺;⑤自身学习积极性不高。 (二)改革措施 针对上述学生反映的问题,笔者认为,高等农林院校生物技术本科专业的课程教学要想改变现状、解决问题,首先,要改变以教师讲述为主、学生参与为辅的传统教学模式,逐渐推行以学生自主学习为主、教师引导为辅的反转式教学模式,从而真正树立以学生为主体的教学意识。其次,要从人才培养目标出发,最大化地利用学校的软硬件教学条件,充分发挥多媒体教学及网络资源的优势。例如,笔者在“细胞工程”专业课程的教学改革实践中探索实施了课堂讨论法。首先,笔者以细胞工程领域最新的研究进展为基础材料,向学生传授该课程的基本理论知识,其中穿插部分视频展示,以提升学生的学习兴趣和上课时的注意力。其次,在学生对课程教学内容有了基本的认识和了解后,笔者通过布置自主性课程论文,要求学生对自己感兴趣的细胞工程课程内容进行整理和论述,以充分发挥学生学习的自主性。最后,在学生完成相关资料的搜集和课程论文的撰写后,笔者要求学生针对某些共通性话题展开小组讨论和课堂辩论,以使学生彼此交流各自学到的知识。课堂讨论法充分调动了全体学生参与课程教学的积极性和主动性,在之后的课程教学评价中得到了学生的一致认可。 五、高等农林院校生物技术专业的课程考核方式 (一)现状与问题 有了好的课程教学模式,还必须辅以科学合理的课程考核方式。只有这样,才能准确地评价和有效地提高课程教学的效果。所以高等农林院校生物技术本科专业在改革教学方法的同时,还应对课程考核方式进行相应的完善。目前,各高校的期末考试成绩在课程考核成绩中占据的比例过大,学生学习效果的评价主要依据最终的卷面考试成绩[6]。这导致相当一部分学生的学习只是为了考高分,而不是为了真正掌握专业理论知识和专业技能;也导致部分学生应付完考试便不再复习巩固所学的知识,所以知识遗忘率较高。可见,高校课程考核方式的缺陷使学生的学习行为有悖于课程教学目标的要求。因此,高等农林院校生物技术本科专业应改变单一的课程考核方式,采取多种方式考核学生对知识的掌握程度,既要考核学生对所学知识的记忆准确与否,更要考核学生的实际操作技能和创新能力,并基于这两个方面做出综合评价[7]。 (二)改革措施 笔者认为,高等农林院校生物技术本科专业应对现行的课程考核方式进行改革。首先,要适当加大平时成绩在课程考核成绩中所占的比例;其次,要细化平时成绩的构成,将与课程教学相关的各方面因素充分考虑在内,并且明确评分标准。例如,如果以百分制计算课程考核成绩,那么可以规定平时成绩占60分、期末考试成绩占40分。其中,平时成绩包括2部分:①平时表现占40分,主要对出勤率、课堂活动参与度、作业完成情况和平时综合表现等进行考评;②实验或课程论文完成情况占20分。将实验或课程论文成绩纳入课程考核成绩,通过考察学生对专业知识的理解程度和应用能力,不仅有利于引导学生加强实践能力的锻炼,而且有利于促进学生查找文献、筛选资料以及写作表达等能力的培养与提高。此外,课程的期末考试也要打破传统的笔试答题形式,应尝试采用计算机考试系统[8]或网络在线答题等灵活高效的随机测试形式。这不仅能够较为客观地考察学生的学习水平,而且可以降低教师的评阅难度和工作强度。 六、高等农林院校生物技术专业的教学评价体系 (一)现状与问题 所谓教学评价,就是依据一定的标准对人才培养过程及其质量和效益做出客观的判断与评价。在整个教学过程中,总结评价是必不可少的一个环节,也是检验教学效果的有效形式和激励师生的重要手段[9]。目前,各高校的教学评价大多采取师生互评的做法。通常,师生双方通过网上教育系统或纸质问卷进行评价与反馈。部分高等院校考虑到学生数量多而采取随机抽取部分学生参与教学评价的做法。但是,笔者在调查中发现,通过师生互评进行教学评价存在2个方面的问题:①参与评价的学生往往抱有应付的心态,而且学生评教难以保证客观公正,考评“全优”的现象较为普遍;②教师对学生评教的结果存在不重视的现象,不能及时做出反馈,个别教师甚至完全忽视教学评价环节。 (二)改革措施 建立科学合理的教学评价体系有利于促进生物技术专业教育的良好发展。由于生物技术专业具有较强的系统性和一定的独立性,所以各高等农林院校应建立符合生物技术专业教育自身特点的教学评价体系。首先,明确教学评价对象的主体应包括专业、课程、教师和学生。其次,采取师生互评、师生自评、阶段总结相结合的教学评价方式。其中,师生互评旨在提高教师对学生以及学生对教师的认知度,师生自评旨在提高教师、学生对自我的认知度,阶段总结旨在提高师生对生物技术专业教育的认知度。为此,浙江农林大学组建了由林业与生物技术学院教学负责人和生物技术专业资深专业教师组成的生物技术专业委员会,由其负责对生物技术专业的发展方向以及招生方案、人才培养目标、课程设置、课程考评方式、教育教学的改革探索等进行系统性的研究与实施,以及加强对专业教学评价体系的构建和完善。 总之,我国生物技术专业高等教育的发展是一个漫长的过程,教学改革不能急于求成。各高等农林院校要充分结合自身的办学理念和专业特色,积极主动借鉴国内外优秀高等院校的成功经验,坚持“因地制宜、因人而异、因材施教”的原则,以科学的态度不断发现问题、解决问题;要紧随国家高等教育改革的步伐,关注生物技术发展创新的动态,在国家、政府、企业、高校、师生之间搭建起一座生物技术的桥梁,以促进我国生物技术产业和生物技术专业教育向着国际化、高效化、优势化的方向迈进。 作者:王正加 唐永超 单位:浙江农林大学林业与生物技术学 生物专业论文:生物类专业多媒体教学研究 一、多媒体教学与传统教学相比,具有很大的优势 “与传统教学相比,在多媒体教学对知识的重点难点的掌握”这一问题的调查结果表明有67%的学生认为多媒体教学更容易掌握,24%的学生认为与传统教学一样,9%的学生认为有困难。“与传统教学相比多媒体课堂氛围”这一问题的调查结果显示有9%的学生认为多媒体课堂氛围活跃,45%的学生认为多媒体教学与传统教学在课堂氛围一样,6%的学生认为多媒体教学课堂氛围差。通过调查数据可以看出与传统教学方式相比,多数人认为使用多媒体教学对知识的重点难点的掌握有很大帮助。这说明多媒体教学已经被很多学生接受,在授课过程中学生能够吸收教师所讲的知识,并能很好地掌握知识的重点难点。调查结果表明也有部分学生喜欢传统教学与多媒体教学相结合的教学方式。他们认为教师采用传统教学与多媒体教学相结合的教学方式的授课方式,能够让他们很好地掌握知识的重点难点。分析原因,这一部分学生在初高中时接受的大都是传统的板书式授课,对多媒体教学很感兴趣,但是适应多媒体教学有个过程,因此认为传统教学与多媒体教学相结合更好。从调查结果可以看出大部分学生觉得多媒体教学的课堂气氛活跃。多媒体精美的图片,生动的视频,动听的音频都可以引起学生的学习兴趣,激发其学习积极性,吸引学生的注意力。教学课件也不止一张,可以增加链接,十分快捷,从而扩展知识面,丰富学习内容。当然从调查结果看,40%的学生表示多媒体教学与传统教学在活跃课堂气氛的程度上实力相当。这是因为多媒体教学方式虽然很好,但是在初高中阶段求高分的大情势下,很多中学采用了传统教学与多媒体教学结合的方式授课但其中传统教学所占比例较大,从而导致很多学生进入大学课堂后,还没有适应多媒体教学占较大比例的教学方式,从而不能积极响应教师,致使其认为课堂气氛不活跃。需要说的是传统教学有着自身的优点,师生交流多,教师易于把握课堂情况,利于教师创新教学,但是多媒体教学显然优势更加明显。多媒体精美的图片,生动的视频,动听的音频都可以引起学生的学习兴趣,激发学习积极性。与传统教学相比,不论是在知识的掌握上,还是在课堂氛围的活跃程度上,多媒体教学都明显比传统教学有很大优势,这也是学生喜爱多媒体教学的部分原因。 二、多媒体教学有助于提高学生的学习兴趣 关于“任课教师制作多媒体的水平”这一问题,46%的学生认为任课教师制作多媒体的水平高,45%的学生认为一般,9%的学生认为不太好。“多媒体教学对师生交流的影响”一问中,35%学生认为多媒体教学有助于师生交流,26%的学生认为不好,39%的学生认为一般。“多媒体教学对知识的掌握程度的影响”方面,37%的学生表示能完全掌握,51%的学生表示部分掌握,12%的学生表示仅小部分掌握。从数据统计可以看出大部分的学生表示任课教师的制作多媒体课件的水平高,而且能对知识的掌握有帮助,能增强师生间的交流,学生也就更加喜欢多媒体教学的授课方式。还有小部分的学生不喜欢多媒体教学,主要原因是有部分教师课件制作技术不高,制作的课件只是将书本搬家,把屏幕当成电子黑板,形式表现平平,没有新意,这就使得部分学生失去了对多媒体教学的兴趣,从而无法引起学习兴趣。 三、多媒体教学有助于提高教学效率 “多媒体教学对学习的帮助”这一问题的调查结果中55%的学生认为多媒体教学对学习有很好的帮助,39%的学生认为一般,只有6%的学生认为很少。“对多媒体教学的喜爱程度”这一问题的调查结果中,52%的学生非常喜欢多媒体教学,42%的学生表示对多媒体喜爱程度一般,6%的学生表示不喜欢多媒体教学。多媒体教学对知识的掌握有帮助,又拥有活跃的课堂气氛,教学信息量大,又可以提高教学效率,是对传统的课堂教学模式的改进。从生物学类专业学生对多媒体教学的喜爱程度可以看出多媒体教学的应用在山西师范大学现代文理学院生物类专业中效果非常好。很多学生喜欢多媒体,是因为部分高素质的教师应用多媒体能力较高,能很好地将多媒体应用于课堂教学中,使得文字与媒体信息统一起来,给学生提供了多种感官刺激,这种刺激引起了学生的学习兴趣,提高了学生的学习积极性,从而提高了教学效率。 四、影响多媒体教学的因素 (一)学校的硬件设施 “影响多媒体效果的因素(设备)这一问题中”34%的学生认为是音响效果不好影响多媒体的效果,41%的学生认为是投影效果不好影响多媒体的效果,25%的学生认为是计算机故障影响多媒体的效果。 (二)多媒体教学软实力 “影响多媒体教学效果的因素”这一问题中,48%学生认为记不上笔记是影响多媒体的效果的因素,31%的学生认为是音响影响注意力,21%的学生认为使用多媒体教学,授课速度跟不上。 五、结论 我院的多媒体教学相当普及,而且大部分教师应用多媒体的水平很高,学生反映好。传统教学虽有着自身的优点,但多媒体教学显然优势更加明显。应用多媒体教学手段可以使传统教学不容易或不能解决的一些问题变得简单,可以扩大教学信息量,充实教学内容,提高教学效率;可以使一些在传统教学手段下难以表达的教学内容或无法观察到现象,具体直观生动地展示出来,使学生感觉学习更加有趣、所学知识更加巩固。当然目前我院多媒体应用方面也存在一些需要改进的地方。如多媒体教学手段只能做为一种教学辅助手段不能全部代替传统教学手段,所以教师们在应用多媒体教学时要处理好两者之间的关系。有些教师制作多媒体的水平还有待提高,这样才能充分发挥多媒体教学在教学中的优势。还有就是多媒体设备的质量和维护也是值得注意的一个问题。总之多媒体教学越来越显示出它的魅力,也会被越来越多的教师和学生接受。在多媒体教学日益普及的今天,多媒体教学以有着传统教学所无法比拟的优越性,决定了在高等院校中引入多媒体教学手段是必须的。 作者:师玉环 单位:山西师范大学现代文理学院 微生物专业理论下人文教育论文 一、微生物有没有“宅文化” 信息化和服务型社会的建立极大地便利了人们的生活,同时,人又时常面对着外界各种形式的压力。为此,很多人都有宅在家里的经验,足不出户享受着各种社会服务或专注于自己的兴趣爱好中。微生物世界中有没有类似的“宅文化”呢?学生刚接触这个问题时,首先引导他们思考:微生物有家吗?什么是微生物的家?对于像风餐露宿的地衣和随波逐流的水生菌等微生物而言,家也许只是个虚无的概念,但对于寄生菌而言,就具体很多。它们可以寄生在任何生物的体内、组织中,甚至细胞内。这类微生物从寄主中源源不断获取营养,规避着外界不利的环境,最终往往导致寄主的衰亡,从而失去了“家”。事物都有两面性,宅文化也是,微生物里有没有益的宅文化呢?相信此时,很多学生都会有答案。当然,课堂讨论没有条条框框的束缚,只有活跃的思维,没有最终的答案,往往会步入到更深的知识领域。就像讨论“宅”的微生物,我们都知道享受宅文化的人也不一定一直宅在家里,微生物是不是也这样呢?答案自然是是,不少兼性营养的微生物就是如此,腐生和寄生状态时而切换,有些寄生真菌还产生了典型的二型现象,这些知识点往往是微生物学相关课程如真菌学和植物病理学中才会介绍到的。再比如,我们都知道宅文化不是自闭的,人们通过各种信息技术手段与外界社会保持联系,那么,宅在寄主内的微生物与外界环境有联系吗?当然有,一些昆虫病原真菌在杀死寄主的过程中,会根据某些与寄主种群波动有密切联系的环境因子,如温度,来判断是否进入到休眠阶段,以此规避可能来临的寄主匮乏期。但它们又是通过何种手段感知外界的环境呢?这就牵涉到细胞生物学、流行学等相关的课程,而且往往是科学家正在研究的热点问题。知识就是这样一环接一环,有些专业的学生有时候就不了解微生物学与自身专业有何关联。通过这些看似无关的课堂讨论,他们至少可以体悟到学习本课程的必要性。 二、微生物世界的“机器人文化” 乍一看,是否有些科幻?其实不然,机器人文化早已在我们社会中占有一席之地。生产车间里的各种机械臂、家居中的扫地机、跳舞机器人,再如开发中的陪宇航员聊天的人形机器人等。它们是人类能力的延伸,是改善生活品质和提高工作效率的助手,另外,还是人们“懒文化”的一种体现。学生可能会问,机器人文化是人类高度文明的智慧结晶,如此微小、如此低等的微生物会有吗?请大家发挥想象力,试问真核微生物与原核微生物有何不同?如何进化而来?真核微生物中有各种的细胞器,如线粒体、叶绿体等,这些细胞器对于真核微生物的生存至关重要,提供着通用能源ATP、各种养分和中间代谢产物等。说到这,可能有人不认同,细胞器不像人体里的各种器官吗,怎么会是微生物创造的“机器人”?让我们回想一下线粒体和叶绿体的诞生,它们是如何成为微生物结构的一部分的。简单而言,就是在距今二三十亿年前的地球上,某些个体较大的原核生物将具有有氧呼吸作用或光合作用的小型微生物细胞吞入体内,通过长期驯化将其功能化为细胞器来提高自身的生存竞争力。这个细胞器的演化发生在遥远的前寒武纪,但至今还可以找到诸多证据,包括细胞器膜结构、核糖体结构和基因等来证明其合理性。说到这,是不是对微生物有了肃然起敬之感,这么简单的生物就懂得将那些关键功能“包工”给“机器人”。如此说来,人类的“懒文化”不是我们独有的,而是来源于“老祖宗”———原始微生物。另外,微生物当中有没有作恶的机器人呢?从某个角度来看,病毒就是如此。病毒从严格意义上讲不能算是一种生命形态,有科学家推测病毒的核心就是从原始生命基因组中剥离的一小段基因所构成的,如果把病毒理解为微生物无意间制造的微生物“机器人”,是不是更形象一些。讨论到这里,有没有产生一种想法:原始微生物可以将小型微生物“机器化”,我们人类可不可以这样做?其实,人们早就开始利用各种微生物降解环境污染物、产生各种能源物质等,但微生物毕竟是生物,它要生存,就要消耗营养,产生代谢物,扩增种群,这些必要的生命活动都大大降低了人们安排给它干“正事”的工作效率。可不可以构建微生物“机器人”,让它只做人们设计好的工作呢?这一想法在前几年由海洋微生物学家CraigVenter提出,不过他说的不是微生物机器人,而是“合成”新生物。但由于牵涉到伦理学的问题,此想法应该还处于凝聚共识的阶段。不知这位科学家的想法如何形成,不过这一研究设想可行性是存在的。原始微生物早就在几十亿年将这一想法付诸实施,且获得了成功,也为之后高等生物的诞生奠定了基础。当然,伦理上的研究讨论有其必要性,我们这里就不再展开讨论了。 三、微生物世界的角色分工 人类关系社会化后,角色分工越发明显,每个人在不同时空中都处于特定角色。每个人清楚地认知和执行特定时空背景下的社会角色,对于社会稳定尤为重要。就如学生在大学中做好学习者的角色,在家里为子女的角色,在社团活动中为组织者、参与者等角色。自然界中的微生物当然也存在着“角色分工”。通常理解,微生物在生态系统中扮演着分解者的角色。学过微生物的学生自然了解微生物中还有扮演生产者的蓝细菌和显微藻类,它们的重要性一点都不亚于陆地上的植被。当然,作为消费者的微生物也同样重要,要知道从原始生命诞生之后的20亿年时间里,微生物在地球生命系统中扮演着所有的角色。如今社会职业角色日趋多样化,新型职业不断涌现,每个人都向社会的其他人提供着某种服务,享受着他人提供的服务,这是人类社会的生存法则。微生物有没有这般细化的分工呢?人类社会提供的各种服务有一个共同的前提就是需求,微生物需要什么呢?各种各样的营养物、稳定安全的生存空间等。这些微生物的需求都有相应的微生物类群提供着,如土壤中的纤维素分解菌提供碳源、固氮菌提供着氮源、产酸菌溶解矿物质释放矿质元素等。这些微生物提供的“服务”,也早已被人类加以利用,例子随处可见。角色特征是不是就只有人类独享了,有的稳重、有的急躁、有的投机、有的无私。万千世界充满着各种可能,微生物身上自然有这些特征的影子。例如,土壤中分解腐殖质的土生性微生物常年种群密度稳定,而土壤中的发酵性微生物种群就“急躁”地大起大落;偏利共生关系中总能找到无私的一方,而混居在一起的微生物中不乏机会主义者“抢食”其他分解菌通过胞外酶分解的有机营养物。讲到这,有没有找到跟自己有点像的微生物呢? 四、结语 思考力和想象力是各类社会人才的核心竞争力,大学除了教授学生专业知识外,还要锻炼其思考力,扩展其想象力,培养其创造力。本文介绍了笔者近年教学中一堂课堂讨论的内容,借由微生物来启迪学生的思考和想象。由于笔者有限的学识,本中引喻如有不妥,大家可以探讨,同时,分享其中孕育的教学思路才是本文写作的初衷。 作者:周湘 林海萍 张昕 张心齐 单位:浙江农林大学林业与生物技术学院 生物专业论文:生物人才培育探索及实践 本文作者:陈丽丽1王松涛2周会萍1作者单位:1新乡学院生命科学与技术系2新乡医学院人体解剖学教研室 优化课程体系 教材、课程设置、课程内容及建设是课程体系的主要内涵,课程体系的构建是否合理,直接关系到人才培养的质量[3]。我系在人才培养方案的指导下,根据学科特色、办学优势以及人才培养目标,及时更新教学内容,加强教材建设,调整教学计划,加强生物技术专业相关的精品课程建设,优化专业课程体系。教材方面,我们广泛征集专业教师建议,为学生订购高等教育出版社、工业出版社等最新出版的“十二五”规划教材,同时授课教师对教学内容进行合理的设置,利用重组、删减、更新和优化等手段,精简课程中臃肿、陈旧的内容,补充了科学前沿的知识。在课程设置上,进一步调整相近课程(特别是专业课)间的教学内容,使其既能相互衔接,又不至于出现内容的重复。同时,还注重双语课程建设和精品课程建设,旨在形成与国际先进教学理念与教学方法接轨的双语课程教学模式,培养学生的国际竞争意识和能力,创建开放式的课程体系,开阔学生的视野,激发学生的专业兴趣。新的课程体系在一定程度上调动了学生学习的积极性,突出了学生的主体地位,激发了学习兴趣,教学质量大为提高。 强化实践教学 在实践教学中采取灵活多样的教学形式。(1)打破先理论后实践、实践依附于理论的传统教学模式,按照基本技能、专业核心能力、综合职业能力分层培养、层层递进的思路,构建实践教学模式,把实践教学列入教学计划并建立实践性课程体系。在教学计划中,打破单纯以理论构筑教学计划的模式,建立实践教学的完整体系,重视毕业生与社会的对接,并开放实验室,增加学生的训练时间,强化操作技能。(2)结合社会需求,给学生提供在生物技术产业单位实习的机会。让学生深入具体岗位,理论联系实际,大胆实习,放手操作,融会贯通。实习是实践性教学环节中的重要部分,也是许多学校都在探索的课题,实习基地的建设是其中最重要的环节之一[4]。我系生物技术专业开办以来,积极探索与校外单位建立互惠互利、良性互动的合作关系,依托企业的生产经验,健全实践教学体系,对校内教学方式提供有益的补充。目前,已与河南新乡亚洲啤酒有限公司、新乡娃哈哈昌盛饮料有限公司、新乡拓新科技有限公司等多家企业签署协议,建立校外实习基地,形成互惠互利的新局面,为教师和学生提供了广阔的实践空间。一盆美丽的花朵远比一堂照本宣科的理论课更具吸引力。只有做自己感兴趣的课题,才能激发学生的自主创新能力。21世纪的大学生,他们是“80后”和“90后”,他们喜欢新事物,崇尚新思想,敢于创新。按照“因材施教,个性发展,大胆创新”的原则,我系积极组织生物技术专业大学生参加新乡学院大学生创新创业大赛、新乡5所高校创新公益设计大赛以及河南省大学生“挑战杯”课外学术科技作品大赛等相关创新活动,取得了较好的成绩。这些实践教学活动大大提高了学生的学习热情和积极性,不但有利于提高学生的学习兴趣,而且能够激发学生的创造性思维和创新思维,对培养学生的科技创新能力具有很重要的现实意义。 加强教师队伍建设 在生物技术专业创新人才培养中,教师是主导,没有一流的师资,不可能培养出一流的人才[4]。要想培养出具有创新能力的学生,要求教师自身必须有创新能力。因此,必须首先提高教师自身素质,培养出有创造力的教师。一方面,教师要谦虚好学,勤于钻研,要多向那些能站在学科前沿,在该学科领域中有突出成就,又能掌握整个学科发展方向的教师学习。要多读各类书籍,特别是有关教育、教研理论新动向的文章,这样才能把握时代脉搏,使自己向创造性的人才发展。另一方面,教师要积极改变自己的教风和观念,努力使师生关系成为探求真理的伙伴关系,解决困难的合作关系,摒弃那种教师以自我为中心的权威意识。在教学中要倡导相互合作,使每个学生都能在一定程度上独立做决定,这样才能真正地把培养学生的创新能力落到实处。我系结合教师自身特点,按照“对内实施培训,对外进行引进”的原则加强师资队伍建设,几年来,分别将相关专业课教师送往北京师范大学、厦门大学、武汉大学、山东大学等重点院校进修培训,提高教师专业技能。同时还从中科院植物研究所、江南大学等国内知名研究院所引进博士6人,改善了教师学历结构。 “产学研”相结合 充分利用各项资源,结合学校实际情况、人才培养目标、企业生产和科研特点,构建“教学、科研、生产”一体化的人才培养新途径[5]。在校内,以实验室、实验教学中心为依托,教学与科研相结合,大力推行本科教学导师制度。从二年级下学期开始,在导师的指导下,让学生选修与研究方向相关的专业课,安排学生参加课题研究项目,掌握相关的实验技能,培养良好的实验操作规范。从大三开始,在“双选”的基础上,部分学生正式进入科研实验室,在导师的指导下,参与研究课题,如让学生加入“一种天然植物型防腐剂及其制备方法”的课题,这在培养学生的动手能力和创新意识上取得了很好的教学效果。四年级,在导师的指导下,让学生独立完成课题实验,撰写毕业论文,完成实习任务。“学研”的结合,培养了学生的创新精神和实践能力,充分发挥学生的聪明才智和创造潜能,成为培养研究型创新人才的重要途径。校外,以各实践、实习基地为依托,开展产学合作,培养应用型创新人才。坚持从“培养具有较强实践能力和创新精神,适应经济社会发展的高素质应用型人才”的人才培养目标出发,大力推进产学合作教育。在时间上,学校教学环节与生产实践活动相结合;在组织形式上,集中和分散相结合。“产学”的结合,培养了学生动手实践能力,增加了理论联系生产、了解社会和就业形势的机会,已成为对学生进行职业素质训练的重要途径。 生物技术专业创新型人才培养模式的实践效果 随着生物技术专业人才培养方案的改革,课程体系的不断优化,学生理论教学和实践教学的开展,教师队伍的素质不断提高,相应的实验、实践设备的更新,教学方法的改进和教学理念的提升,带动了生命科学相关专业教学水平的提升和实验实践水平的飞跃,极大地提高了人才培养质量,取得了较好的实践效果[6]。2010年,中国500强企业—南京雨润集团从我系招聘生物技术等专业毕业生29名,雨润集团招聘负责人对生命科学与技术系所培养的高素质学生非常满意,并希望今后能从我系招聘更多的优秀毕业生。2011年我校生物技术专业荣获“2011年度河南省本科特色专业”称号。下一步,我们将根据学校“十二五”专业建设规划,按照特色专业的标准,做强特色专业,进一步提高学校专业建设水平和办学质量,为社会培养更多的生物技术专业应用创新型人才。
农作物论文:对农作物多样性锐减探索 1农作物多样性减少的可能后果 我们知道生物多样性是大自然的安排,自然因素的破坏是进化的结果,人为的破坏会改变自然的安排,给我们的生存带来危机。作物品种多样性是一种资源,有着重要的价值,人类的衣食住行均离不开它,一旦失去生物多样性,人类生存的基础可能就会造成破坏。农作物的多样性为我们提供了生存的机会,我们人类所需的食物、药物及多种工业原材料均来自于这种多样性,多样性的维持有助于我们获取食物,会丰富我们的营养,提高我们生活的质量。一旦这种多样性减少甚至丧失,我们遭受的首要危机就是粮食危机。联合国粮农组织不断发出警告,现在人类生存所依赖的食物越来越集中于少数几种,一旦遇到气候变化或地质变化就可能会减产,而其他的作物我们已很少种植,甚至已经没有种植了,若干年后人类的食物必然匮乏。联合国生物多样性项目组专家也断言,作物多样性的减少除了引发粮食危机外,可能还会引发其他危机,如导致药物原材料、工业材料的减少,严重的则会引发疾病无药医治的局面;人类的食物过于集中几种食物,导致人类饮食出现均质化的倾向,可能助长非传染性疾病如糖尿病和心脏疾病等的患病率。农作物的多样性在保持土壤、水资源品质及气候调节上也发挥着重要作用。黄河流域是中华民族的发祥地,曾经物种丰富、土地肥沃,但是由于长期战乱与过度开发,现在这里的生物多样性已基本丧失,土地贫瘠,土地荒漠化严重。作物多样性对于大气成分调节、地球温度等方面也有重要的作用。现在我们所知的地球大气层中的氧气含量为21%,是千万年来植物光合作用的结果,如果作物多样性还像今天一样在减少,有科学家预测,大气层中的氧气总有一天会由于氧化反应而消耗殆尽。今天地球上的生态环境日益恶化,作物多样性的减少,还可能会影响生物链,最终会导致某一区域生态系统的崩溃。因此,我们需要认真对待作物多样性的存在,一个物种一旦灭绝,便永远难以再生。尤其是现在的一些濒危作物种类,如果消失了,我们将失去宝贵的生物资源,对于子孙后代、对于社会发展都是巨大的损失。 2农作物多样性减少的原因 从全球范围来看,农作物的多样性在减少,已是不争的事实。我们需要探寻其原因,才能够寻找到保护良策。从整体上来看,导致农作物多样性减少大致有两个方面的原因,一是自然因素,二是人为因素。自然因素是一种自然选择的结果,生物个体在自然选择中既能保持亲本的遗传性,也可能会出现变异,在变异中如果能够胜出,有利变异才可以将遗传信息延续下去,有利变异在日积月累的过程中,慢慢适应了新的生存环境,就会产生新的生物类型,也会形成多样化的生物样态。生物如果出现了不利变异的基因将会被淘汰,直到生存环境改变而消失。当然自然选择过程缓慢,只有在长时间内才能看出影响。另外,气候的变化、地质条件的改变、降雨量的减少或增多都可能会导致生物多样性的减少。人为因素是导致农作物多样性减少的直接原因。生物科技与农业机械化的发展使得农作物产量不断提高,虽然满足了人类的需求,但在一定程度上也限制了作物多样化的发展。比如,美国已经放弃了传统农业及耕作技术,大规模发展基因作物及产业化经营,其作物品种正在不断减少,多样性在丧失,有95%的蔬菜品种已经没有在美国出现过。人类活动对作物多样性的减少负有直接责任,具体表现在:第一,作物品种改良、外来品种的引进或遗传物质的杂交,在一定程度上丰富了作物的多样性,但是也使得作物类型简单化,可能会导致一些传统品种的丧失。比如,在印尼,过去20年来,已经有1000多个水稻品种丧失,现在75%的水稻来自单一母体,导致了水稻遗传基因的丧失。第二,大规模的产业化生产,导致了农户对经济效益的追求,这必然会出现单一品种独大的局面,而忽视来对其他品种到培育与种植。第三,生态环境的恶化,长期以来人类的开发,过度的开垦、放牧,不合理的开采,土壤污染及水质污染等,导致了作物品种的减少或没绝。第四,城市化的发展,大型工程的建立,侵占了大量土地,需要在一些特定地域和气候条件下生长的农作物可能会消失。 3农作物多样性的保护对策 农作物多样性的减少已经危及到人类社会的生存和发展,农作物多样性的保护与恢复已经成为世界各国共同面对的任务。首先,应用现代科技,促进传统农业发展。现代农业与传统农业并不对立,农业的发展与生物多样性的保护也不矛盾,现代科技可以用来提高农业的产量,也可以用来保护生物多样性资源,以满足人类生存的多种需求。任何地域均有自己的环境特点,没有一个农作物品种能够适应所有区域,在一个地域一般有一个或几个优势农作物本地品种,这是传统农业发展的根本希望所在,本地物种是在长期耕作中形成的,不能轻易放弃。当然,优质高产的农作物品种也需要培育种植,需要用现代科技来改造或是培育新的作物品种。现代科技虽然改变了人类的耕作方式,比如化肥农药的大量使用,但是不能废弃传统的施肥与病虫害防治方法,需要从农田整体生态系统上保持高产品种与本地品种的平衡,需要保持农作物与其他作物的协调。唯有这样,才能保持农作物多样性的持续与传统农业的发展。其次,加强基本农田和农家保护。农作物多样性的存在依赖于丰富的、多样化的生态环境。加强基本农田保护,就是要恢复退化的农田生态,恢复农作物多样性生存的环境。可以运用必要的法律、行政或经济手段,强化对基本农业耕地的恢复与管理,防止耕地流失,防止耕地土壤肥力的下降。综合运用生态学原理,强化农田区域内生态系统建设,可以将农田基本布局、水利设施、水资源和其他的林木、草地资源相结合,形成合理的独立的生态系统。在该系统内农作物与其他作物、生物形成合理配置,构建一个生物多样性的农田格局。如果说农田保护是一种宏观格局的农业保护,那么农家保护就是农民在农业生产过程中的微观保护,是农民在种植生产与管理中进行的就地保护。 农民在农业生产过程中的决策与管理在很多时候直接决定了某一作物品种的去留,被保护的种质资源在生态系统继续进化发展,使得该资源的多样性不断丰富。同时,在生态系统内,被保护的种质资源可以与其他生物发生基因交流,能够提供该资源栽培品种的变异机率,从而最大丰富该品种遗传基因的多样性。因此,农家保护值得重视,不仅能够为育种、选种及留种提供方法,还可以在生态环境改变的情况下使用,是一种可持续的保护办法。再次,优化耕作种植模式。当前农作物多样性减少的一个重要原因就是当前单一式的种植及粗放式的耕作方式所导致的。在耕作种植过程中,需要因地制宜,合理构建农田作物的资源及种类,将现在的单一作物种植改为复合立体式种植,强化农林牧渔的优化搭配,实现不同作物之间的轮换耕作。尽量采用绿色耕作模式,少用化肥农药,采用生物防虫手段,增强土壤肥力保持水土,提供农田生态系统的生产能力,从而最大限度地保持农作物多样性的保持。复次,加强农作物多样性的保护技术及监测手段。现代科技为农作物多样性保持提供了条件,需要大力发展物种保护技术、污染防治技术、种质资源监测技术及水土保持技术等。需要积极开展农业生物多样性调查,建立生物多样性数据库与基因库。有条件的地方,还可以建立农作物多样性保护区。 2010年我国了《中国生物多样性保护战略与行动 计划(2011~2030)》,这是我国在生物多样性保持方面重要的官方计划,其中提到大力发展生物多样性保护技术及全天候监测技术,并不断强化这些技术的落实与实施能力。最后,需要加强立法与宣传教育。农作物多样性保护是一项持久的工作,需要完善的法律法规支持,需要国际社会的全面合作。同时,也需要加大宣传力度,提供社会公众的生物多样性保护意识,尤其是向农民加强宣传,传授新型立体式耕作方式与农业生产技术。在政策上,要将农民保持农作物多样性的积极性与各种税费减免相结合,发挥农民保护的能动性。保护农作物多样性是一项长期的工程,需要各种技术、政策、法律的支持,也需要国际社会的通力合作。但是我们也须注意在农作物多样性保护中的几个偏差。其一,过分依赖现代科技。物种基因是人类社会的共同财富,任何物种资源保护必须遵循自然规律,不能用科技毁灭物种。现在的转基因工程,通过基因逃逸制造转基因新物种,从生物多样性保持的角度看,这是反自然、反人类的行为。物种是长期以来天然进化或长期驯化的结果,其基因自有其合理性,人类在没有弄清转基因风险的情况下制造转基因作物,实际上会造成物种消失及全球生态系统的崩溃。其二,我们过度重视种子库、基因库的形式建设,有可能会忽视物种的实质保护。如前所述,就地保护是一种比较妥当的办法,既能够保持作物远离干扰,也能够使得一些濒危作物种子获得人工救助。现在建立的各种种子库、基因库是属于迁地保护。由于迁地保护是一种静态保护,一旦离开原居地,种子可能会丧失进化的机会;一些靠营养器官繁殖的种质资源在种质库中难以存活;另外迁地保护有时候难以获得原来种群的认同等。 农作物论文:古代农作物种植技术综述 一、耕作制度 河西走廊地区因地势高燥,气候寒冷,水田极少,有清一代对于该区土地的利用尚不充分,农作物的种植习惯上一年仅种一季,“山田川田仅一熟,水田岁有再熟”[8]568,“种广而易荒,一岁不两获,十岁不五收。”[9]不存在严格意义上的轮作[10]38。清代河西地区的耕作方式多是指土地的休耕与换茬。即今春为小麦,秋收后泡水耕耙,“每岁白露前后泡来年麦地”[11],来春种粟(或黍),再来春种亚麻(或大麻),习惯上无冬作,无论何种作物一年只一作,此为换茬;如某地因种植年数稍多,地力渐减,或因耕作不便,往往令其休闲,而另垦其他荒地,此为休耕。清代河西地区由于土地肥力低,因此土地的休耕与换茬较为普遍,“岁惟一获,且多间年歇种者”[2]63。如永昌县每年冬季要对“间年歇地”浇泡冬水,以便于来年耕作[11]。武威县,因边壤沙碛过半、土脉肤浅,“往往间年轮种。”[2]32安西县“亦有开种地亩二三年后,地力寖薄势需停耕者,仅可听民另觅可垦之地补种,非官法所能督”[12]375。古浪县亦多休耕垦种,“古邑山田间岁而耕,周礼所谓一易再易也”[13]463。即垦种一年后休耕一年,来年再行垦种。清代镇番县将此种歇地垦种方法称之为“歇沙”:“耕东息西,俗谓之“歇沙”,广有土地,始可为之”[14]卷八,高宗乾隆元年丙辰,293。镇番县的耕作方式包括歇沙与换茬两种,歇沙时需将地土深翻后休耕,歇沙时间长短不一,一二年不等。换茬相较歇沙为易,只需每年交替种植不同的作物即可。若土地肥力丧失过快,则可改种苜蓿,二三年后地力即可恢复。故清代河西走廊一带在农事耕作中多注意采用歇沙、换茬等方式提高土地的肥力,但受制于农业种植的自然条件,该区的轮作制度并不典型,自身地域特色较为明显。 二、垦种 垦种的方式方法及流程是种植技术中的重要组成部分。根据本地的自然种植条件,清代河西走廊地区形成了一套自有的垦种方式。河西走廊地势平坦,又兼碱性较重,普通杂草及灌木生长也受限制,土层中杂草及树根蔓延很少,故其开垦方法亦较简单,主要包括渠道修治、泡水排碱、耕耙、掘草、撒种等。因河西“终岁雨泽颇少”[12]375,所有水田皆恃祁连山雪水灌溉,水源紧张,所以在耕种中田埂之修治及渠道的开凿是必不可少的,即所谓“浇水灌浆,挑挖界沟,迭起坝墙。镶平坪口,栽植闸桩”[14]372-373。同时,由于土性燥烈,“若当春遇雨,鹻气上蒸,土皮凝结,需重复笆犁”[12]375。故需先行泡水,如表面生有杂草,冬季即将杂草掘起,堆而焚烧,等来年春天再行泡水。一般而言,垦种时先开水渠,并略作田埂,即行泡水,耕后即撒播荞麦、豌豆,往往不掘杂草即泡水,继而耕耙,再泡水。来春耕耙,即行播种[10]39。河西开荒动力普通多为牛、骡、驴等畜力,即所谓“养马当差,种地上粮”;“骡马单挑,牛驴一双;一牛不支,连套一双。犍牛力大,乳牛乖双;脬牛难使,犏牛毛长”[14]372-373,用畜力曳犁前行,翻土后即耙平,工作粗放。因河西土壤盐碱化程度高,“境尽刚土,田家作苦倍他处,耕必壮牛曳大铧,有触铧立折”[8]611。故清代该区亦较重视浇水的时机与区分土地的碱性高低。乾隆《甘州府志》中对此作了详细说明。首先,由于一田之内土壤盐碱度含量不同,所以同时播种者,往往会形成两种局面,即有的生长正常,而有的作物则无法正常生长。“故同时播种而其间有发不发之分,发者高大穗实,收获倍于他处,不发者毁腐成灰”。其次,在耕作中,除了一般的叠埂、犁田、锄草外,河西垦种的关键之处还在于浇水法。浇水法主要在于验苗察土,苗、土秉性各不相同,要按照其性质确定浇水时间的迟早及浇水的多少。稍不经意,则会导致黍禾受伤,秀而不实。所以开垦新地时皆先要泡水,将碱气排出,在地土将干之时,摆篱播种,亦可用手撒种。待苗长出四五寸,地土已完全干燥时,方开始浇水,名曰头水。由此渐次浇灌,到收获时统共浇水不过五六次。而至浇秋水、冬水时尤其不可耽误,“盖碱气性熟、雪水性寒,经此可以消降。8月至9月中,名浇秋水。9月半后至10月初旬,名浇冬水。水入地冻,春和融化,即可耕种。过此,水凝冰厚,人力难施矣”[15]1518。所以河西作物种植与土壤的碱气轻重、浇水的时机等关系紧密。从上引资料我们不难看出,清代镇番县之农作方式大致为:春天和暖时节开始耕作,首先修理水渠、整治田埂与均分水利。其次即对地土浇水灌浆,播种之前先将地中之莠麦择尽,并且要区分地土的肥瘠泡水播种,其播种方法为扬种。扬种后要泡种、撒粪,耕土时要深犁细盖,并用直耱横耙,将土打散。待苗长出不久即要注意拔去野草、锄去莠秧与谷莠稗子等。这样苗秧出穗露芒,吐花结籽,丰收有望。整个农耕过程较为简单,没有中耕、培土等程序,工作粗放。镇番县的垦种方式可以反映清代河西走廊垦耕的大致过程。 三、农时 依照农时进行垦种是保证收成的先决条件。清代河西地区因气候、土壤等条件雷同,其农作物耕作与栽收时间等多大同小异。“次年惊蛰后,土面稍松,犁锄可施。春分前后,播夏禾种,立夏前后播秋禾种。时届立秋收割夏禾,一逢霜降即割秋禾,迟则苗穗经霜,望脆籽落”[15]1518。由播种起至收获止,除少数受极端气候影响者外(例如荞麦、棉花等),其余各种作物大都略同。大体而言播种期由3月初旬起,陆续播种,麦类最先(3月),麻类、马铃薯、豆菽类次之(4月),粟黍又次之(5月),荞麦最迟(6月有时)。 四、农具 农具的品种、质地及用途等是体现一地农作物种植技术高低的重要标识。关于清代河西地区的农具问题,(乾隆)《五凉全志》曾记载河西地区无耕耘之具,即“布种稠密禾深,以手去莠,无耕耘之具”[24]255,而事实上清代河西地区凡举必要的简单农具皆具备。 五、用肥 农业种植技术的高低往往与是否重视施肥、合理施肥以及施肥的数量、品种等密切相关。由于“地土硗薄”,清代河西各县较为重视土地施肥,农人亦多有施肥的意识,即所谓“耕深粪足,虽硗亦肥”[11]。清代河西一带农业所用肥料一般为人粪尿、厩肥及堆肥,此外尚有油饼(俗称油渣或麻渣)及草木灰等植矿物质之肥料。牲畜较多之处草木盛茂,农田所施之肥大部为厩肥及灰肥,如山丹县畜牧业较为发达,肥料主要有牛马羊之粪,及荒地所生之苦豆二种[26]。而对于既无 畜牧又无植被的地方,肥料则主要为人畜鸟粪,如镇番,“全县农业耕耘收获均系人工工作,肥料以人畜鸟粪为主”[27]。此外距城市较近者,畜牧既不适宜,肥料来源每感缺乏,故往往出资购买城市之人粪尿或油饼[28]胶片号26428。根据清代河西各地方志记载,草木灰等植物肥主要包括蒿、[22]苦蒿[29]76、荒地所生之苦豆[26]、骆驼刺[18]55等。油渣或麻渣制成的油饼主要由胡麻[20]684和棉子压油[30]189而剩的油粕制成。 农作物论文:农作物秸秆露天禁烧和综合利用实施意见 为切实杜绝农作物秸秆露天焚烧行为,全面推进秸秆的综合利用,加快循环经济和新兴产业发展,有效保护生态环境,根据《中华人民共和国大气污染防治法》、《__省农业废弃物处理与利用促进办法》和《__省人民政府办公厅关于加快推进农作物秸杆综合利用的意见》(浙政办发〔2014〕140 号)等文件精神,现就加强我县农作物秸秆露天禁烧和综合利用工作制定本实施意见。 按照“建设美丽__、创造美好生活”和发展现代生态循环农业的总体要求,以提高秸秆综合利用率、杜绝露天焚烧为基本目标,坚持秸秆禁烧与综合利用相结合、行政推动与技术服务相结合,以日常巡查和监控为手段,以秸秆还田和秸秆基料化、饲料化、能源化为重点利用方向,注重政策引导、强化监管、科技支撑,形成政府主导、市场化运行、农民广泛参与的农作物秸秆综合治理机制。自本实施意见之日起,以县城周边、村庄周边、公路沿线、景区沿线为重点,全面禁止秸秆露天焚烧。力争2017年全县秸秆综合利用率达到95%以上,实现农作物秸秆综合利用规模化、产业化,走出一条农作物秸秆高效利用的新路子。 1.落实责任主体。乡镇(街道)是全面禁止秸秆露天焚烧和推进综合利用的责任主体。党政主要领导负总责,建立乡镇(街道)、村(居)和村民小组三级组成的秸秆禁烧工作网络,确保明确分工、上下贯通、左右联动、行动迅速、运转高效。领导班子成员要分片包干、具体负责;乡镇(街道)干部要包干到村,指导、督促各村全面落实秸秆露天禁烧举措,确保责任区域内不发生露天焚烧秸秆现象;村班子成员要包干到村民小组,村民小组要包干到农户,建立秸杆露天禁烧告知和承诺制度,通过与种植大户、合作社签订责任书等方式,将露天秸秆禁烧责任逐田逐地落实,防止秸秆露天焚烧现象发生。 2.强化巡查执法。夏秋两季农作物收割期间(夏季5月中旬到6月中旬,秋季10月下旬到11月下旬),各乡镇(街道)要以村、村民小组为重点成立巡查、应急处置队伍进行日常巡查,一旦出现秸秆露天焚烧现象第一时间处置。县环保局要加大对农作物秸秆露天焚烧的查处力度,情节严重的依法予以处罚;造成经济损失或安全事故的,要追究法律责任,从而有效打击秸秆露天焚烧的行为。 3.严格督查考核。强化对乡镇(街道)秸秆露天禁烧工作的督查考核,把秸秆露天禁烧和综合利用工作列入年度县政府综合考核和生态县建设考核,制定和出台考核办法,按照强化目标考核,严格责任追究进行管理。对卫星遥感查到的秸秆露天焚烧点所在乡镇(街道),县政府给予严厉的扣分处罚,并在全县通报批评。对农业种植大户或合作社发生秸秆露天焚烧现象的,减少直至取消有关涉农补贴,并依法追究相应法律责任。 (一)加强组织领导。县政府成立农作物秸秆露天禁烧和综合利用工作领导小组,统筹推进秸秆露天禁烧和综合利用工作,形成齐抓共管的工作局面。各乡镇(街道)及下辖村、居、社区作为推进秸秆露天禁烧和综合利用的责任主体,要成立相应的工作机构,确保领导到位、目标明确、责任到人,及时协调和解决工作中出现的具体问题,切实推进秸秆露天禁烧和综合利用工作。 (二)强化合力推进。县级机关各部门与联系乡镇(街道)实行秸秆露天禁烧挂钩包干,在夏秋两季农作物收割期间,到联系乡镇(街道)指导、督促秸秆露天禁烧工作。同时结合部门职责,发改、经济商务部门要加强秸秆工业化利用的研究,农业部门要加强秸秆综合利用的指导,环保部门要加强秸秆露天禁烧的执法监管,公安、安监部门要及时处置秸秆露天焚烧引发的突发性事件,交通部门要配合查处交通沿线的秸秆露天焚烧行为,财政部门要加大对秸秆综合利用的支持力度,宣传部门要加强秸秆露天禁烧的宣传工作,教育部门要在中小学生中开展秸秆综合利用和露天禁烧教育。 (三)加大政策扶持。县财政对秸秆收集、粉碎、多元化利用等环节予以扶持,每年安排农作物秸秆利用专项资金,由县财政局、县农业局、县环保局制定扶持方案并负责实施。从实际出发引 导农作物综合利用的方向和重点,有计划、有重点、有选择地组织实施相应的配套项目;对列入购机补贴范围的秸秆捡拾打捆以及秸秆还田、收集相关的机械,在中央补贴的基础上再给予一定比例的县级补贴,以全面推动全县农作物秸秆综合利用工作的开展。(四)加快技术创新。加强秸秆综合利用新技术、新方法的研究推广,各乡镇(街道)、村可结合实际因地制宜选择一种或多种方法,鼓励秸秆综合利用企业积极引进开发先进实用的秸秆收集、储运、利用技术工艺和装备;扶持引导基层服务组织发展,加快秸秆综合利用技术的推广应用。 (五)强化宣传引导。各乡镇(街道)和相关部门要切实加大农作物秸秆露天禁烧相关法律法规和综合利用相关知识的宣传力度,努力营造全社会积极参与保护生态环境的良好氛围。充分利用网络、电视、报纸等各种形式,大力宣传秸秆露天禁烧和综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义,采取面向基层、贴近农民的方式普及知识和技术,宣传政策,逐步提高全社会对秸秆露天禁烧和综合利用的意识和自觉性。 农作物论文:分析农作物种植结构调整方法 1 我国农作物种植结构的现实情况 据调查结果表明:我国农作物总种植面积略减,在这样一个资讯信息发达的时代,农民主要观看中央电视台的新闻联播,以国家政策、市场为导向,注重调整优化农作物的种植结构,调整食用粮食和经济作物的种植比例,农作物的整体种植结构向优质、高收益型转化[1]。随着农业经济建设的不断发展,市场对农产品的品种、色泽、味道、外观、营养价值等各方面都提出了更高的要求。因此,如何调整农作物种植结构,尽可能地减少使用化肥和农药,提高农产品的产量和质量,稳健高效地建设农村经济,是本文所要分析的重点内容。 2 关于农作物种植结构调整几个办法讨论分析情况 种植业结构的调整和布局应兼顾各方面的利益,要遵照农作物生长的规律,循序渐进、综合发展。要以经济、社会、生态环境效益为核心,做到三方兼顾,实现经济效益、社会效益和生态环境效益的综合最大化,禁止以牺牲社会效益和生态环境效益换取短期经济效益的错误行为。农作物种植结构的调整要适应市场的需求和当地的自然地质条件。适应农民技术和素质的逐渐提高,避免为了追求短期利益而对自然资源进行无节制的开发利用。同时围绕着农作物种植结构的调整,要带动产前、产中、产后配套服务,种、养、加、贸等一系列相关产业协调发展,以获得可观的整体效益。 不断地改善农作物资源条件,可更有利于农作物种植结构的调整和优化。针对目前我国农作物的种植结构,应该从以下几方面改进农业资源条件,一是充分意识到加强农业基础设施建设的重要性,加大财政支出,大力发展特色农业,避免使更多的农药、化肥随着土壤中的水分而渗入田地,污染环境[2];二是加大金融机构对农作物种植的支持力度,放宽对农民贷款额度的限制,促进农村经济的不断增长;三是把种植业的剩余劳动力转移到其他行业,提高种植业的劳动生产率,同时不断提高现有农村劳动力的科学文化水平,使他们在农业生产中充分发挥作用。 因地制宜,各地区应该根据不同的地域地质特征和经济发展水平等因素,把本地的资源优势转化为地域经济优势,重点发展本地具有地域优势的农作物,如长江中下游平原应该多种植水稻,江淮地区应该以种植小麦为主,南方两广丘陵山区应该以种植水果、高收益型经济作物为主,这样才能不断提高优势农产品在国内外市场上的竞争力。 由于市场经济的竞争性和价格波动性,政府应该进行必要的宏观调控,政府应该及时出台配套的政策措施来保障种植业结构调整的效果。由于种植业很容易受气候、土壤、温度、湿度等自然条件的影响,产量容易产生波动,而且农作物的生长周期一般比较长,从价格产生、信息回馈到农产品产出,有一定的滞后性,加上现阶段的经济情况,种植业结构的调整不可能完全按照农民的短期收益来进行,政府颁布一些有效措施来保证种植业结构调整的效果。目前与农作物种植结构调整相关的主要方面是农业种植和农产品市场体系的进一步结合并完善发展[3]。怎样提高农民组织性,使种植业结构调整和农业产业化经营很好地结合,种植业结构调整是否能与改善生态环境及政府的政策支持和服务联系起来,这些问题如果能得到很好的解决,那么证明农作物种植业结构得到了正确的优化组合。 3 结语 由于农村信息滞后,缺乏必要的前瞻性、长远性、宏观性的技术指导,农民对于种植结构的调整往往存在着跟风现象,比较盲目,结果造成了“去年的信息,今年的庄稼,人家中啥,我家也中啥”的局面[4]。从多年的调查资料中可以看出:各地农民种植的农作物品种结构及趋势大体上都差不多,但农作物种植结构的调整不仅仅是什么挣钱就多种什么的问题。确切地说,是要搞清楚市场供求的状况,针对本地种植农作物的特色,要优化本地农作物的品种结构,提高农产品的科技含量。面对当前农作物种植结构存在的问题,各级政府部门要切实投入人力、物力、财力,指导农民依靠科学技术进行结构的调整,使农作物种植业结构的调整有正确合理的方向,从而保护农民利益。 农作物论文:农作物病虫害防治建议 1防治效果 据调查开展病虫害专业化统防统治,可提高防治效果10个百分点,农作物生长每季可减少防治次数1~2次,每667m2节约投入成本35元左右,平均可减少粮食损失30kg,可为农民增收节支100元左右。同时可降低农药使用风险,净化农药市场,减少环境污染,保障农产品质量安全,促进粮食增产、农户增收。自2010年以来合作社累计防治农作物面积1.93万hm2,为农民增收3532.2万元,每个防治员每天作业收入130~140元。 2发挥的作用 农作物病虫害专业合作社成立是服务“三农”工作需要,是发展现代农业基础,对提高农作物产量、实现农产品质量安全具有重要意义。 2.1服务效益 农作物专业合作社开展农作物统防统治专业化工作,降低了农作物病虫害化学防治成本,用药量、用药次数减少,防治效果提高,减少化学农药对土壤、水、气造成污染,促进生态文明建设。 2.2解决实际问题 农作物专业合作社解决了农村青壮年劳动力短缺问题。①农民进城务工,尤其是城镇附近农民进城务工后,农作物病虫害得不到及时防控,甚至不防不治,以及想防想治没时间实施,或者常常错过防控机会造成了病虫为害,粮食作物减产减收。②合作社将不便进城务工,或者留守在农村妇女劳动力组织起来,开展作物病虫害统防统治工作,农村劳动力就地转移,即解决了剩余劳动力种粮的后顾之优,又增加留守农村劳动力的经济收入。 2.3桥梁纽带作用 农作物专业合作社开展统防统治专业服务,发挥了桥梁纽带作用,积极有效组织留守农户开展农作物病虫害防治,解决了土地承包到户后,农民一家一户种田,你防他不防的问题,实现统防统治目标,提高防治效果,同时农村剩余劳动组织起来,全身心投入粮食生产,有效保障粮食、蔬菜等作物免受病虫害为害。 2.4科技二传手 统防统治专业组织是农业科技转化二传手。①聘请农业专家对农民进行培训,提高农民文化科技素质。②推广农业科技知识一站式服务,直接到户到田间,农业科技支撑作用得到充分发挥,并能及时有效解决农民在生产过程中遇到疑难技术问题。③避免了农民在化学防治有病有虫没病没虫都喷保险药,不认识病虫害,别人喷啥药自己喷就喷啥药;有效防治假冒伪劣农药产品给农民带来经济损失。④科学种田,防病治虫有人管,能抓住防治关键,达到增收节支目标。 3问题与建议 3.1存在问题 统防统治社会化服务难点。①粮食生产与其它经济作物比较效益低,农民种粮积极性不高,对病虫草害防治投入不足。②农村一家一户土地分散经营体制不利于统防统治工作,或者增加防治成本。③防治器械落后,部分施药器械尚停留在60~70年代的水平,防治工作劳动强度大,防治功效低。④统防统治工作社会缺乏认识,得不到应有重视和政策资金扶持。 3.2建议 1)加强对农作物专业合作社开展统防统治专业服务工作指导。各级政府要给统防统治提供优惠政策,给予物资和资金方面扶持,把植保器械纳入农机补贴范围,配合协调统防统治工作开展,把统防统治作为农业丰收重要措施来抓。2)提高防治队伍素质。对防治队员进行培训,具备农作物病、虫、草害识别、农药和药械使用技术,提高服务质量、节约生产成本,注重防治效果。3)积极研发先进、引进、推广新的植保器械,减少农民劳动强度,提高作业效率。4)扩大统防统治专业队伍建设,完善机构内部制度,增加防治队员工资和福利待遇。5)把病虫害专业化防治纳入政府支持农民种植补贴范围。 农作物论文:谈农作物秸秆资源的综合利用 作物秸秆是农业生产中量大而广的副产物占农作物生物地上部分产量的一半以上。长期以来,为追求作物高产量,人们大量施用化学肥料并且更加依赖于化肥,而作物秸秆还田或施有机肥料的量很少。农作物连续种植会使土壤矿物质养分减少,土壤有益微生物种类和数量降低,生态环境不断恶化。同时作物秸秆的有效利用出路不畅,再加上传统家庭耕地小规模经营的原因,使面大量广的农作物秸秆一时还难以完全集中综合利用,而大量农作物秸秆因得不到合理有效利用被废弃在田间地头、路边或露天焚烧,不但造成资源的极大浪费,而且造成农业面源污染,严重污染环境。秸秆的综合利用实际上解决了如何将资源优势转变为经济优势的问题。采用秸秆还田或有效还田,是农业可持续发展的必然,是恢复农村生态环境的有效途径。 一、农作物秸秆综合利用技术 (一)秸秆还田技术 1、机械化秸秆还田技术。采用机械化秸秆直接还田,先用秸秆切碎机或收割机将秸秆粉碎,用旋耕机一次完成灭茬、旋耕、秸秆还田、掩埋、覆盖等多道工序的作业。 2、秸秆直接还田技术。主要有:秸秆整株还田技术和秸秆覆盖免耕技术。 3、秸秆堆肥还田技术。主要有:秸秆高温堆肥技术和秸秆自然发酵堆肥技术。 (二)秸秆饲料技术 作物秸秆作为一种牲畜的粗饲料,其可消化的干物质含量占30-50%,粗蛋白含量占2-3%。由于秸秆中含有腊质、硅质和木质素,不易被消化吸收,因此,秸秆直接作饲料的有效能量、消化率和进食量均较低,必须经过适当处理以改变秸秆的组织结构,提高牲畜对秸秆的适口性、消化率和采食量。 1、机械化秸秆微储饲料技术。秸秆微储技术是将微生物高效活性菌种——秸秆发酵活干菌(属于厌氧菌)加入到秸秆中,使其密封储藏,经过发酵,增加秸秆的酸香味,变成草食牲畜喜欢食用的主饲料。其特点: (1)秸秆微储饲料成本低,效益高。在微储饲料生产中,每吨秸秆干物只需要3克秸秆发酵活干菌,其生产成本只有氨化秸秆成本的17%,并且饲喂效果好于氨化秸秆。 (2)秸秆微储饲料消化率高。秸秆微储后的消化率提高了24.14-43.77%,有机物消化率提高了29.4%。 (3)秸秆较软,且有酸香味,可增加家畜的食欲,提高采食速度40%,食量增加20—40%。 2、秸秆热处理技术。 秸秆热处理技术是采用热喷技术和膨化技术,对秸秆进行热处理。 (1)热喷技术是由锅炉(包括配套辅机)、压力罐、卸料罐等组成的热喷设备对饲料进行热、喷处理。经过热处理的秸秆饲料,其采食量和利用率有所提高,秸秆的有机物消化率将提高至30—100%,其中,湿热喷精饲料比干热喷粗饲料的消化率能提高10-14%。如果用尿素等多种非蛋白氮作为热喷秸秆的添加剂,其粗蛋白水平和有机物消化率将有所提高,氨在瘤胃中的释放速度将降低。 (2)膨化技术是将原料经过连续的调湿、加热、捏合后进入制粒机主体,由于螺杆、物料、脱气模与套筒间不断地产生挤压、摩擦作用,使机内的工作压力与温度逐渐提高(一般情况下机内温度为150-200℃,工作压力为2942.0-9806.6Kpa)。处于高温高压状态下的物料经模孔射出时,因机内压力和温度与大气压力和温度相差很大,物料水分迅速蒸发,体积膨胀,使之形成膨化饲料。 (3)秸秆青贮技术。将青绿秸秆切碎成长度为1-3厘米的碎块后,放入窖中(形状不限,但窖内均应用50%的石灰水消毒,并在窖内铺好塑料薄膜),当装至20-25厘米厚时,人工踏实(此时添加食盐和尿素各0.3-0.5%),以此类推,直至装满(高出窖面0.5-1米),然后严密封顶。 其要求:切碎长度要严格一致,添加尿素和食盐要拌均匀,踏实不留空隙,封顶不许有渗漏现象。一般经过50-60天便可饲喂。 其优点:秸秆营养成分合量较高,秸秆软化效果好,其含水量一般在70%左右,质地柔软,多汁,适口性好,利用率高,是反刍动物在冬春季理想的青饲料。 (4)秸秆氨化技术。即利用氨的水溶液对秸秆进行处理。经过氨化处理的秸秆,其纤维素、半纤维素与木质素分离,使细胞壁膨胀,结构松散。秸秆变得柔软,易于消化吸收,饲料粗蛋白增加,其含氮量增加了1倍。氨化时,预先将含水量在35-40%的秸秆切成2厘米左右,均匀地喷洒氨水或尿素溶液,然后用无毒塑料膜盖严密。 (三)秸秆气化技术 秸秆用作沼气发酵原料,具有清洁、经济实惠的特点。生产沼气后的残留物含有丰富的腐质酸、氮、磷、钾及农作物必需的微量元素,是优质的有机肥。沼液可作为鱼饵料和牲畜饲料添加剂,有免疫、增重的作用;沼液还可以浸种、防虫,生产蘑菇做菇床培养基料,有很高的实用价值。如果用沼气保鲜水果,成本低,效果好。 通常情况下,将秸秆切成0.5厘米左右的碎块,然后放入沼气池中,这样,不但解决了秸秆进出沼气池难的问题,也为沼气池内残留物的利用提供了便利条件。据统计,每公斤秸秆可生产沼气0.25立方米,甲烷含量55%左右。 二、农作物秸秆综合利用存在的问题 农作物秸秆综合利用事关生物利用、环境无害、农民增收等问题,是各级领导和农民群众多年来迫切希望破解的难题。在现实生活中,法律法规禁止秸秆焚烧,农民也不愿意秸秆焚烧。目前,农作物秸秆综合利用存在的问题及瓶颈在于: (一)得不偿失观。目前农民秸秆综合利用的途径主要是还田培肥、饲料转化、菌菇栽培、燃料利用等等。从生物转化利用和生态环境保护以及农业发展长效机制的角度看,这些利用方法和途径都是有益和可取的。但是从经济效益和比较效益的角度分析,农民是不愿意的。一般的家庭还因为劳动力素质的影响,没有能力搞食用菌栽培。因此对赔本赚吆喝式的秸秆综合利用取消极态度。 (二)急功近利观。秸秆的综合利用是一个比较复杂的系统工程,其经济社会效益是长期的、非立竿见影的。如:秸秆还田培肥,能够增加土壤有机质含量,改善土壤团粒结构,增加土壤生物多样性,有效增加地力。但是这些好处不是突现的,而是渐进的。在秸秆还田的当季由于生物夺氮,还需要适当增施化肥,促进有机质纤维的分解。有些农民因为文化素质限制,秸秆还田水层管理操作不当,造成秸秆分解硫化氢、甲烷等有害 气体对秧苗的伤害,把好事办成坏事。秸秆直接旋耕还田,油耗成本加大,由于燃料补贴直接一卡通发放给农民,拖拉机手只能自己消化成本,因此也没有积极性。 (三)劳动力制约。秸秆综合利用的时期正处于农村大忙,劳动力比较紧张,加之文化型的年轻劳动力大多外出打工,农村剩余劳动力年龄偏大,技术落后,年老体弱难以胜任繁重的体力劳动,这些“留守族”大多数也没有能力将这些秸秆打捆。加之近年来水稻种植大多采用直播技术,农民为了抢时间季节腾茬口播种,就采取了秸秆处理的简化措施:“一把火”了事。 (四)技术较滞后。目前秸秆综合利用的途径较多,但是技术滞后而且不够成熟。秸秆综合利用方面的技术问题也相对滞后,如秸秆汽化、秸秆发电、秸秆菌菇栽培等等的技术培训、设备运用等等急需配套跟上。 三、农作物秸秆综合利用采取的措施 (一)解放思想,以疏为主。首先,各级政府要把农作物秸秆综合利用列为政府决策范围。在制定、规范法律法规的基础上,把正确引导农民秸秆综合利用作为主要手段和方法。单纯依靠法律约束只会加大行政成本,要疏堵结合,以疏为主。一是典型示范引导。通过对比试验,用科学的数据,如土壤有机质含量、作物产量、经济效益对比核算,让农民在周边人和事的影响带动下看到秸秆综合利用的好处,使农民能够把秸秆综合利用成为自觉行为。二是抓好技术培训。交叉利用科技入户、农民适用技术培训、科技下乡等多种培训形式,加大秸秆综合利用新型机具宣传推介力度,引导广大群众购买新机具、更新老设备;转变农民思想观念,纠正长期单纯依赖化肥的思想,帮助他们树立环保意识,改变落后习惯,逐步建立用地养地相结合的良性循环机制。让农民真正认识到机械化秸秆还田带来的好处,使秸秆还田成为广大农民自发行为。 (二)调整政策,加大投入。政府应当明确目标、有的放矢,加大行政推动力度。建立以国家、集体、农民共同投资的多层次、多形式、多元化的投资新机制。鼓励企业开发秸秆综合利用新技术,鼓励个人投资运用秸秆综合利用技术,鼓励农机合作社和农机大户购买秸秆综合利用先进设备。在资金补助投入方面要以效果为第一原则,充分调动技术部门、龙头企业、农民合作社和广大农民群众的秸秆综合利用积极性。 (三)改进技术,抓实措施。农作物秸秆还田的方向应该着眼于低成本就地利用的原则,突出重点在秸秆还田、能量转换、饲料转化方面下功夫。同时有计划地开发秸秆板材、电(气)能转化等工业项目。在目前技术水平低、综合利用率差的现实条件下,秸秆还田是现实的低成本利用的捷径,也是改善农田生态环境,发展持续高效农业的重要措施,是节本增效、发展质量效益型农业的重要环节,是促进绿色食品发展的有效手段。在现有技术条件下,秸秆还田要改进和完善机械直接还田、生物发酵还田、菌菇栽培还田等技术环节,农机、农艺配套,努力实现秸秆全量还田。配套秸秆氨化饲料技术,促进畜禽养殖业发展。推进农民专业合作社建设,形成农业技术部门、农民专业合作社、农民典型示范户为主体的技术服务体系,才能真正推动秸秆综合利用的快速发展。 农作物论文:农作物种业科技发展策略 1育种科研创新能力有待增强 近年来,国外种子公司的强势登陆使得种子市场竞争转为国内和国际双重竞争,品种更新速度加快,对育种技术提出了更高的要求。高水平的育种家、先进的育种技术、优质的育种资源和更快的品种选育进程皆是我国现代种业发展的根本。虽然天津市黄瓜现代育种技术处于全国领先水平,但是由于国外种子公司提供的待遇优厚,导致科研人才流失比较严重。其他农作物的现代育种技术发展缓慢,仍以常规育种为主,生物技术应用不广泛,大多数企业缺乏育种领军人才和优质团队,育种周期较长、效率较低、成果转化速度比较慢,还不具备生物育种能力。 2知识产权保护难度还较大 由于种子市场无序化、育繁种基地分散管理等原因,高价套购、盗版包装、掺杂使假、换用类似或雷同包装等侵权现象仍然较多,导致种子科研机构自主品种的知识产权难以得到有效保护。以黄瓜所新育成的市场主打品种“津优35”为例,许多国内种子公司通过不法途径均拥有该品种的亲本,并擅自进行繁种与销售,严重损害了品种权拥有者的权益。此外,受全国种业大环境及国外种子公司加入的影响,育种科研人员流失严重,间接导致了育种单位品种资源的流失。 3天津种业科技的发展对策及保障措施 3.1发展思路 以科学发展观为指导,紧紧围绕国务院《关于推进现代化农作物种业发展意见》所设定的发展思路,结合集约型、节约型、生态型天津现代都市型农业的发展方向,以全面提升农作物种业发展水平、促进农民增收为目标,以科技创新引领种业发展,加大投入,搭建平台,整合资源,集成政策,着力构建以产业为主导、以企业为主体、产学研相结合、育繁推一体化的现代种业科技创新体系,着力建设具有区域特色、以黄瓜、花椰菜、杂交粳稻等为主的农作物种业科技创新中心,着力建设服务国内外种业企业、科教机构及各类社会服务机构的环渤海地区种业交易交流服务中心,努力提高天津市种业的影响力、竞争力、控制力和吸引力,服务现代都市农业建设。 3.2重点任务 以科技支撑种业发展为切入点,围绕“2个中心”的建设,建议重点实施以下任务。 3.2.1构建种业育种基础研究创新平台以国家和地方的重大科研项目支持为基础,集中优势力量,以天津市具有种业研发优势的天津市农业科学院及相关高校为依托,搭建种业育种基础研究创新平台,建立开放的蔬菜、农作物遗传育种实验室,在重大技术和关键领域开展联合攻关,创新育种资源材料,提升天津市优势作物整体研究水平,提高育种效率,满足现代农业对品种创新的需求。 3.2.1.1种质资源创新与共享体系建设立足天津市农业生产与种业产业发展需要,追踪国内外育种发展方向,重点解决特异、优异种质资源缺乏及优良种质资源创新手段落后等问题,不断丰富种质资源,构建具有遗传性状多样的核心种质群或优异种质群。提高新品种和育种中间材料真实性和特异性的测试、鉴定、评价能力,在国内外广泛征集特异性种质资源和育种中间材料;建立健全资源保护和交流利用机制,丰富特色资源,围绕高产、优质、多抗、广适的现代育种目标,以抗病、抗逆和高品质等为重点,建立种质资源的高通量筛选与评价体系。 3.2.1.2构建高效的育种技术体系结合当前新品种选育的主攻方向,通过农作物分子标记、细胞工程、染色体工程、诱变育种等关键技术的研究,建立高效育种技术体系,创造和快速纯化优异种质资源,开展规模化、精确化育种,提高育种研究的精度与效率;建立高通量分子标记辅助育种平台,将分子辅助育种技术、现代细胞工程及常规育种技术有机结合,通过对作物重要性状形成的分子基础、作物品种设计的理论和方法等进行研究,选育优质、多抗、专用系列蔬菜和大田作物新品种,提升天津市优势作物整体研究水平,以满足现代农业对品种创新的需求。 3.2.1.3开展优势作物基因资源研究以天津市的优势作物为研究对象,结合种质资源的收集处理与创新,从中发掘具有高产、抗病、耐高温低温、耐盐碱等优异基因的资源,开展基因组学、基因表达谱等的研究,从中发掘和克隆新基因,并创制一批转基因作物,为新品种选育提供育种材料,提升育种技术水平。 3.2.2建立区域良种培育中心通过政策优惠和项目支持,重点推进天津市种业龙头企业与天津市农业科学院、天津农学院等进行人才、技术和资源的有效对接,建立以企业为主体、多方合作、利益共享的区域良种培育中心,将科研单位丰富的育种资源、先进技术、高级人才和优良品种引入良种培育中心,引导种业龙头企业建立程序化、标准化、数据化、规模化的商业化育种模式,高效开展新品种选育,促进以企业为主的应用性研究发展和品种的商业化进程,使企业真正成为品种创新的主体,建立起现代种业技术创新体系。 3.2.3提高种子生产质量开展机械化制种技术的研究,建立高产高效杂交制种的技术体系,提高单位面积的制种产量,降低种子的生产成本,增强市场竞争力;积极引进国外先进的种子清洗、加工、包衣、包装、检测设备和技术,并使其实现本地化,重点加强玉米种子的果穗烘干和分级技术的引进消化吸收;针对不同作物种子包衣剂配方及包衣技术开展研发;可将有关烘干、包衣、精选等种子制种和加工设备纳入天津市农机购置补贴的目录;完善种子质量检测技术体系,建立种子DNA指纹库,开展转基因作物鉴定、品种纯度鉴定、农作物种子健康和活力检测等技术的研究。通过提高种子的加工和检测水平,抗衡国外种业企业对国内种子市场的冲击。 3.2.4强化繁种基地建设建设规模化、专业化、标准化、现代化安全可靠稳定的原种和杂交种子繁育基地,是种子产业化发展的有效保障。在优化天津市种子产业发展布局的同时,在全国优势作物主产区建设区域性良种试验示范基地;完善海南、云南南繁育种基地建设;完善优势作物区域育种试验站建设,改善种子基地的生产条件,加快品种选育速度,实现种子基地的区域化布局、专业化生产。 3.2.5加快种业科技人才与创新团队的建设围绕蔬菜(黄瓜、花椰菜、芹菜、西甜瓜)、作物(玉米、杂交粳稻、小麦)等重点研究领域,瞄准科技创新的主体目标,培养造就紧跟世界农业科技潮流、具有国际国内大视野的种业科技领军人才,注重对高层次研发人才和优秀经营人才的延揽,着力打造一支结构合理、团结协作、业务精良、遵从职业操守的种业科技创新人才队伍、转化推广队伍和管理服务队伍,不断完善协同创新机制;建立人才吸引、留住用好高端人才的激励与约束机制。尊重和保护种业基础性研究人才,在成果奖励、职称晋升等方面予以一定的优先倾斜。同时,通过技术的有偿转让或入股等形式,鼓励科技人员向企业流动,为种子企业的可持续发展与核心竞争力的提升提供科技支撑。 3.2.6加强种业国际合作交流抓住农业日益市场化、国际化及国家大力推进种业发展的机遇,充分利用天津市的区位、资源与人力优势,鼓励天津市科研机构和种业企业与国外的农业科研、 教育机构和经济组织广泛开展多方合作与交流,引进国际先进育种技术、优势种质资源和关键设备,加快育种水平与国际接轨;支持优势种业企业率先开拓国际市场,参与国际种业市场竞争;同时,依据有关法律法规,规范外资在天津市从事种质资源搜集、品种研发、生产、经营和贸易等行为。 3.2.7创建种业交易交流服务平台发挥天津市农业科学院在转基因产品成分监督检验测试领域的技术优势,利用分子检测技术,开展农作物种子快速检测和转基因产品成分检测技术研究,完善种子质量和转基因产品成分检测技术标准。完善天津市科研机构和种业企业的育种攻关知识产权保护制度,搭建优良品种知识产权交易平台,促进知识产权的合理流动和转化速度。建设天津种业对外宣传交流的中英文信息网站,支持符合条件的实验室加入ISTA(国际种子检验协会)等相关国际组织;同时发挥天津会展经济迅速发展的优势,筹办或承担国际性的种业交易会,举办高水平、高质量的种业发展论坛,在种业领域实现更大范围、更广领域和更高层次的国际、国内合作与交流。 3.2.8主要农作物新品种展示示范推广与良种产业化依托天津市农业科学院武清创新基地,建立一个具有国内先进水平的、可进行国际交流的大型市级现代化综合农作物品种展示基地;结合基地建设的优化布局,在有关区县,建立特色农作物品种展示基地;同时可承担国内外引种筛选、鉴定试验以及开展技术合作交流,形成适用新品种、新技术等新成果的熟化与集成;针对良种产业化存在的问题,重点对黄瓜、花椰菜、大白菜、芹菜、玉米、小麦、杂交粳稻等的育繁推等关键环节与技术进行研究,推进天津市良种产业化进程,全面提升天津市种子产业的竞争力。 3.3保障措施 3.3.1加强组织领导建立“部门联动、政策集成、资源整合、资金聚焦”的工作机制,加强组织领导。由市政府分管领导牵头,主管单位会同有关部门成立推进现代农作物种业发展工作协调组,并通过联席会制度的建立,研究解决推进天津市农作物种业发展中的重大问题,组织并拟定重大政策;在责任分工明确的基础上,强化对重点工作落实完成情况的督查,合力推进天津市种业的跨越式发展。 3.3.2加大政策支持加大投入力度,建立市级财政种业专项资金,同时积极引导社会资金进入种业,大力扶持良种选育和推广、种质资源创新保护及开发利用、种业基础公益研究、商业化育种及育繁推一体化种子企业发展等。加大金融支持、服务力度,针对种业生产高投入、高风险的特点,加速银企合作,优先安排农村金融服务体系对种业企业给予扶持;依据种子生产特点制定可操作性强的保险方案,建立种子生产风险分散机制,加大财政投保补贴力度,提高理赔标准,简化理赔程序。培育种业名优品牌,不断完善种业市场准入机制,强化种子生产、加工等标准;建立种业名优名牌认证和骨干企业评选与奖励制度,着力种业名优品牌的扶植培养。优化种业企业发展环境,特别是在基础设施建设及多功能用地等方面给予一定的优惠和扶持。以土地利用总体规划为依据,对于符合条件的种业企业用地予以优先考虑。加大基础设施建设力度,完善企业发展的硬件环境。 3.3.3加强机制创新引导企业与具有育种优势的科研院所组建种业科技创新联盟,借力所搭建的种业科技资源与研发平台,建立起分工明确、利益链贯通的研发机制,实现研发资源与创新人才的共享共用;建立品种权转让交易平台,探索品种权收益与推广销售业绩相关联的利益分配机制;切实增强企业的研发能力,通过增加种业创新项目投资,引导企业增加投入,强化种业企业的主体地位;增强企业知识产权意识,创造尊重、应用知识产权的发展氛围,健全知识产权保护制度,强化知识产权管理。 农作物论文:对于农作物病虫害防治直补的探讨 在农作物的生长时期发生的病虫害种类是非常多的,并且所发生的阶段也不固定,由于我国的农民在病虫害防治方面的技术比较差,不能有效的识别病虫害的特征,在农药的选择和使用上也不够准确,所以防治效果比较差。为了促进我国农作物的种植质量,提高病虫害的防治效果,增加农作物的产量,我国在借鉴先进的管理理念和技术的基础上,对农作物实行了病虫害防治直补的措施,并在这方面进行了可行性的分析,希望能够获得良好的效果。 1农作物重大病虫防治直补实施的可行性分析 1.1农作物重大病虫防治直补实施方案制/!/定 农作物重大病虫防治直补实施方案的制定关系到工作的全局,首先要明确责任,召开实施农作物重大病虫防治直补实施的乡(镇)分管领导、农业中心主任等参加工作会议,层层落实责任制,明确各自的职责。农业主管部门成立防治病虫工作领导小组,分区分片进行督察防治,小组领导应定期到各个乡(镇)检查病虫是否施药以及防治效果,了解信息反馈,解决防治中出现的新问题、新情况,植保站负责病虫测报、技术培训、药剂配方、机器操作使用与维修、防治效果调查等;乡(镇)负责组织、发动、宣传,落实直补配套药剂到村、社;村、社负责登记、造册、公示、收机防费和把药剂直补到农户手中。 1.2农作物重大病虫害的测报 植保站负责病虫测报,合理药剂配方,指导农作物重大病虫防治直补工作。植保站从种子处理开始,根据田间病虫发生量,结合气象预报,编发有关病虫害防治手册,对稻飞虱、稻瘟病、纹枯病、稻赤斑黑沫蝉、螟虫、蓟马、赤枯病、稻纵卷叶螟、黏虫等10多种农作物主要病、虫、草做出预报,并根据病虫发生种类、发生期、发生量,通过科学合理药剂配方,及时施药防治,全面控制农作物病虫危害。 1.3宣传培训 关于直补方面的政策应该加大宣传力度,在技术上和方法上都要制定详细的策略。关于宣传的方式可以充分的发挥各方面的资源优势,根据农村的现有状态进行全面的宣传覆盖工作。可以利用宣传车和小喇叭进行造势宣传,也可以利用村部的黑板报宣传。在进行宣传工作的同时还要定期的组织培训工作,加强技术上的指导工作。首先要对乡镇负责农业的领导干部进行培训,使其在专业业务知识和思维意识上有深刻的认识,能够在实际的工作方面有效的管理。然后是对农民的培训工作,可以在农村进行划片宣传,向农民讲授病虫害的防治技术,并且印发技术资料,使农民能够更加深入的了解防治技术。此外,在信息化的时代背景下,还可以利用网络进行宣传工作,通过建立农业专业网站,将这种防治技术进行广泛的宣传,扩大宣传力度,可以起到很好的宣传效果。 1.4备足农药、药械等防治工具 对农民实行的防治直补工作不是以现金发放的形式来执行的,而是根据直补的金额通过农药和药械的发放来进行补贴。农药和药械是对病虫害进行防治最为基础的保障,所以一定要将这些准备充足。通过这种形式可以将病害的防治工作落实到位,防治直补资金的流失,有效的保证防治资金的合理使用。 1.5农作物重大病虫防治直补工作的具体实施方式 对于农作物病虫害防治的直补工作,一定要按照规定的流程严格执行,确保直补资金全部应用到农作物病害防治上,防治资金的流失。首先基层单位要对农户的实际稻田面积进行测量,然后进行数据汇总后上报给乡镇,乡镇根据汇报的数据到正规的农药部门进行购置,再根据报表的数据配送到基层村、社,在农民确认签字后配发农药。在农药的施用上,要根据具体的实际情况制定不同的施药策略。对于药量的补发是按照实际的土地面积来分配的,对于不足的部分要由农民自己承担。 2农作物重大病虫防治直补必须注意的问题 2.1病虫防治直补工作,离不开农业行政部门的行政管理和技术指导。病虫防治直补工作是一项政策性工作,要认真实施好,农业部门是联系财政部门和农民之间的桥梁。只有农业部门从病虫发生种类、面积和防治技术要求等方面综合考虑财政资金的管理分配和防治技术指导,才能正确地做好病虫防治直补工作。 2.2农民自行防治使用的药品、药械不规范,导致少部分防治效果较差。因此,需要加强农资市场的执法检查,保证农药、药械的质量,同时加强对农民防治作物病虫知识和施药方式的技术培训。 2.3直补防治实施过程工作很繁琐,涉及到千家万户,操作起来很困难,受市场经济的制约,农户各自的想法不一致,组织实施的部门工作量大。今后操作实施要简单化,可由各区、县申报应补贴的病虫防治面积、农药品种及数量,上级部门及财政部门核准后统一采购发放给各乡(镇),各乡(镇)在认可的代销门市供应给农民,农民凭票购买。针对出现病虫发生种类多、而直补经费少的现象,必须提高农药和药械使用效率。 2.4农作物重大病虫防治直补工作,是减轻农民负担、提高农民种粮积极性的新举措,在实施过程中需要加大宣传力度。结合进行宣传,相互促进,增添农业科技宣传的活力。植保专业队需要发展、完善,以保证大面积使用。只有利用植保专业队在病虫防治中的骨干作用,带动农户自行防治,采用植保专业队机防与群防相结合的统防统治办法,才能保证大面积的实施完成。 结语 农业的发展对我国的经济发展有促进作用,是我国进行社会主义建设的基础保障,所以发展农业是利国利民的好事,要将农业建设科学有效的发展。在农业建设方面,农作物病虫害严重影响了农作物的质量和产量,对农业的发展有很大的影响,所以国家对于农作物的病虫害防治工作给予了很大的重视。现阶段,农民对病虫害的防治技术水平还不够,由于病虫害的种类繁多,对于有些虫害的特征还不能够确认,在防治方面就没有效果。由于缺乏技术性,所以在农药的选择使用上也不够科学,对病虫害的防治工作不够到位。国家对于病虫害防治工作实施了直补工作,根据农民的实际耕地面积配发农药和药械 ,对于药物的选择比较科学,并且对农民进行技术宣传和培训工作,使农作物的质量和产量得到了保障,为我国建设社会主义新农村提供了有利的基础。 农作物论文:分析农田景观对农作物单产影响 现行农业统计 报表制度是采用农作物播种面积来计算单产(曹利剑,1997),即:农作物单产=农作物总产量/农作物总面积。其中,农作物总产量为10种农作物的产量总和,农作物总面积为10种农作物的播种面积总和。面板数据模型本文采用面板数据模型进行分析,所谓面板数据,是指截面数据与时间序列数据组合起来的一种数据类型,它有截面和时间序列两个维度,可以克服时间序列分析受多重共线性的困扰,能够提供更多的信息、更多的变化、更少的共线性、更多的自由度和更高的估计效率,使参数的估计结果更加可靠。农作物产量涉及农田景观格局变化、投入水平等多种因素影响,而且这些因素具有时空变异特征,适宜于构造面板数据模型来考察它们对农作物单产的影响,且在引入多个控制变量的情况下,面板数据模型能够有效地估计农田景观多样性指数变化对农作物单产的影响。影响农作物单产的因素很多,在这方面也已有较多研究,邵晓梅[13]指出土地利用集约度的变化,即有效灌溉面积、化肥施用量、农业机械总动力等均对农作物单产有影响;周四军[14]认为影响我国农作物生产的主要因素有四个方面,分别是土地、化肥、农机动力、农业劳动力;肖海峰和王姣[15]选取粮食总产量、粮食播种面积、粮食成灾面积等变量建立柯布—道格拉斯生产函数;谢杰[16]认为影响农作物单产的因素包括劳动力、物质投入、土地、生产方式、产业结构、技术进步、制度因素等,并使用逐步回归和加权最小二乘回归等单方程计量经济学方法,选取农业化肥施用量、粮食播种面积、成灾面积、农业机械总动力、农业劳动力、制度变迁为解释变量,构建了一个中国粮食生产函数,对我国1978~2004年间的数据进行了分析。为了涵盖上述这些因素,本文在选择要研究的农田景观多样性指数作为解释变量的基础上,选择农林牧渔劳动力、新增耕地、农业机械总动力、有效灌溉面积、成灾面积、化肥施用量、农药用量、总播面积作为控制变量,它们是非研究变量,但也是影响被解释变量的重要因素,必须进入回归方程,从而可以避免农田景观多样性指数对农作物单产的影响被高估或者低估。本文以农作物单产作为被解释变量,选择柯布—道格拉斯生产函数作为分析县城农作物单产与农业景观多样性指数关系的模型,为消除量纲差异对估计结果的影响,本文对各变量的原始值做了取对数运算,将模型参数线性化,因此,本文采用以下面板数据模型:数据及来源本文所使用的数据主要包括农田景观数据以及农业生产投入要素数据。农田景观数据有全国多县的稻谷、小麦,玉米、豆类、薯类、棉花、油料、麻类、糖类和水果的面积和产量。这些数据均来自于中科院地理科学与资源研究所。农业生产投入要素数据包括总播面积、有效灌溉面积、化肥施用量、农药用量、农业机械总动力等。这些数据以及人口数据均来自于中科院地理科学与资源研究所。本文所采用数据的描述性统计及各变量间的相关系数。相关系数检验结果可以看出,各变量间不存见明显的多重共线性。 结果和分析 从拟合优度来看,R2=0.401对于统计量为19970的数量来说拟合优度较好,说明该模型能够较好地解释农田景观多样性指数及各控制变量对农作物单产的影响。从模型的总体显着性来看,该模型中各变量对农作物单产的共同影响是显着的。农田景观多样性指数的弹性系数估计值为0.268,在1%水平上显着,说明在县城水平上,在控制其他因素的影响下,农田景观多样性指数对于农作物单产有显着的正面影响。ey/ex为0.058表示在一定范围内,农田景观多样性指数每增加1个单位时,农作物单产增加0.058个单位,且表[:请记住我站域名/]现为强弹性。本文以中国1996年至2005年的县级面板数据为基础,构建了面板数据随机效应计量模型,以农田景观多样性指数为解释变量,农林牧渔劳动力、新增耕地、农业机械总动力、有效灌溉面积、成灾面积、化肥施用量、农药用量、总播面积为控制变量来估计农田景观多样性指数对县城农作物单产的影响。研究表明,从整体上看,县级农田景观多样性指数在一定范围内的升高对于农作物单产具有明显的促进作用。针对这些情况,本文提出以下建议:(1)保持农田景观格局多样化,避免农田景观格局破碎化。本文经过实证研究表明,农田景观多样化将对农作物产量产生明显的促进作用,农田景观多样性的提高使得生物群落物种丰富化、多样化,害虫和天敌之间的相互作用增强,使得生态系统更加稳定,从而有效促使农作物单产增加。然而,过高的景观多样性将使得景观格局破碎化,它会削弱生态系统天敌和害虫自我调节功能,降低农业可持续性(张保华等,2007),造成农作物减产。(2)加强农业基础建设,采取灾害应对机制。农业机械化对提高农业产值有很大的贡献[18]。通过面板数据模型估计显示,农业机械总动力对农作物单产有促进作用,而成灾面积对农作物单产有反向作用,因此应加大农田基础设施投入,提高农作物生产的物质装备水平,同时应提高灾害应对措施,尽量避免因发生灾害造成农作物减产。 农作物论文:农作物绿色防控及对策 一、在打造特色农产品产业方面成效明显 近年来我县特色农产品产业发展迅猛,茶叶、赶黄草、黄花菜、紫薯被打造成了特色和亮点。其中古蔺绿茶以其优良品质和全程无公害化管理远销全国各地。古蔺是四川省规划的32个优质绿茶生产重点县之一,目前已建有各类基地近2万亩,年总产量650t。其中“建新春露”、“景胜春”、“森山素茶”、“牛皮茶毛峰”、“牛皮茶特级”等茶叶品牌的开发已初具规模。多年来古蔺县委政府都很重视农产品质量安全,早在2004年,古蔺牛皮茶生产基地就被省农业厅批准为无公害茶叶生产基地;2005年获得四川省无公害农产品认证;2008年获得国家农业部“北京中绿华夏有机食品认证中心”有机转换产品认证。目前正在建设的马嘶乡万亩绿茶基地已基本实现了全程无公害化管理,绿色防控技术应用达到最大化,古蔺茶叶品牌影响力和市场竞争力正不断得到提升。 二、我县推广绿色防控存在的主要问题 1.意识形态的障碍我县属于山区农业县,农民文化教育水平和基本素质普遍偏低,旧意识形态和落后的农业管理方式还未彻底根除,加上绿色防控技术属于新生事物,在理论和操作上还较为复杂,群众一时无法对绿色防控新技术的有效性和经济性,做出正确的判断,导致推广出现较大阻力。 2.宣传工作的滞后绿色防控属于新生事物,技术更新较快,宣传工作的严重滞后导致广大群众对绿色防控缺乏必要的了解,乡镇一级政府对绿色防控宣传重视力度不够,不能有效地配合农业推广部门开展工作。 3.前期投入成本较高绿色防控新技术的使用成本和前期的投入较高。如太阳能杀虫灯每盏灯安装好需成本6000元左右,按每盏覆盖50亩计算,亩需成本120元。如果不是政府投入,普通农户恐难以承受。稻田养鸭项目需要购置鸭苗、修建鸭棚、购买饲料等,每亩需资金300左右,对家庭收入偏低的农户来说也是一笔不小的开支。 4.部分绿色防控技术体系还不够成熟,存在一定缺陷如杀虫灯在诱杀农业害虫的同时,对于趋光性的益虫也会一网打尽,客观上造成害虫天敌的大量减少。性诱剂在暴雨、大风等恶劣天气条件下效果会大幅度减弱。实施稻田养鸭的地区不能随意施用农药,造成部分病虫害得不到及时防治而出现减产等等。 5.农村劳动力不足的影响有些绿色防控技术需要投入很多劳动力,如安插黄板、挂捕食螨、饲养天敌、安装性诱剂等。目前我县青壮年大都外出打工,家里多剩老弱病残,如果额外请人工费用较高不划算,这直接影响了农民接受新技术的积极性。 6.农民抗风险的能力较弱的影响由于我县农业生产能力还较为薄弱,常年的各类自然灾害对农业威胁较大,民自身抗风险的能力比较薄弱。某些绿色防控新技术的推广应用又需要较高的投入和与采用以往不同的相应的配套措施,这就让农民群众有不安全感和对产出的不确定性,产生较大的抵触情绪。 7.部分基地防控管理体系较为混乱绿色防控整个体系管理是建设过程中最重要的一个环节,就目前我县情况来看是重投入,轻管理,甚至有些地方没有管理,导致推广的效果不是很理想。如甜橙基地防控设施被损坏的情况时有发生;水稻田性诱器具无人定期换水和换诱芯,造成诱虫效果差;田间黄板没有人定期撤换,失去粘虫效果.这些都直接影响最终的生态效益。 8.水稻、玉米等大宗作物绿色防控投入少,效果差水稻、玉米等大宗作物面积大,病虫害种类多而复杂,山区农业基础薄弱,粮食价格较低,政府对绿色防控资金投入较少,造成绿色防控技术在大宗农作物上推广严重滞后。 三、对绿色防控技术推广的几点建议 1.转变政府职能,让政府主导转变为政府引导我县的绿色防控工作一直是政府主导,农业推广部门负责的工作局面。由于资金有限,落实面积较小,涉及农作物品种和病虫种类还不多,达不到预期效果。政府主导的技术推广受到上级配套经费的影响较大,有时经费短缺就会造成了推广不到位,出现断层的现象,直接影响了最终的效果。政府长期主导使农户对政府行为产生依赖性,不利于工作高效开展。要让政府工作从主导变为引导,改变农户的防控观念,增强防控互利合作意识,充分利用各级财政绿色防控经费进行补贴,调动广大群众的积极性。还需要建立以县乡两级农业推广部门为主体,农民植保专业合作组织、产业协会、涉农企业和农民带头人广泛参与的绿色防控多元化推广机制,做到谁推广谁受益,最终形成高效的运行机制。 2.加大绿色防控理念的宣传和灌输,加强对绿色防控技术的培训和指导要充分利用电视、报纸、网络媒体、广告牌、印发资料、科技赶集等形式大力宣传“绿色植保”理念和绿色防控技术,做到人人知晓,人人支持。通过举办农民田间学校、阳光培训等宣传讲解绿色防控技术,做到学习和实践结合,做到家喻户晓,人人支持。 3.建立高效的管理机制,落实岗位职责要建立县乡两级农业推广部门为主体,农民专业合作组织、专业协会、涉农企业和农民带头人广泛参与的有效的管理模式。充分发挥村级植保专业组织和产业协会的作用,落实绿色防控体系中的各项任务及防控物资的管理。乡镇一级政府要成了领导机制,加强对绿色防控工作的领导和与县级农业推广部门的沟通协作,使防控工作有序高效开展。 4.虚心听取群众意见,不断完善绿色防控体系绿色防控取得成功与否的关键在于农民群众的支持和参与,只有农民群众在推广中得到了实惠,农业产业才能得到高效发展。虚心听取群众的意见,不断完善整个绿色防控体系,才能更好的搞好病虫害综合治理工作,才能更好推动我县农业又好又快发展。 5.政府部门应加大对绿色防控的资金投入,建立有效的资金运行保障机制各级农业 行政部门要积极争取财政投入,多渠道筹措资金,支持绿色防控技术的技术集成、试验示范、推广普及和宣传培训等工作。要积极创新机制,制定相应扶持政策,合理利用相关病虫防治经费,探索绿色防控技术补贴和物化补贴模式,提高农民参与积极性。鼓励社会资本参与绿色防控技术推广和收益分配,建立政企共建、专业合作组织参与的多元化投入机制。 农作物论文:分析紫藤瘤对农作物病原的实用性 方法样品的制备:药材95%乙醇渗漉,渗漉液回收乙醇至无醇味,石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分别萃取,分别得到石油醚、乙酸乙酯、正丁醇部位及水部位,分别将其减压浓缩,得到各部位干浸膏备用。分别取适量紫藤瘤不同部位浸膏放入容量瓶中,加入少量DMSO溶解,无菌水定容,配制成5mg?mL-1的供试液。体外抗作物病原真菌活性试验抑菌试验方法 菌落生长速率法(江茂生等,2007):取1mL供试药液,与9mL的PDA培养基于无菌试管中混匀,倒入无菌培养皿中制成带药的培养基平板,DMSO作空白对照。将病原真菌菌种接种在PDA平板培养基上活化3~5d后,用无菌打孔器在活化后的作物病原真菌菌落边缘切下直径6mm生长一致的菌饼。将打好的菌饼菌丝面向下,接于培养基平板中心,使菌丝与新鲜培养基充分接触,防止感染其它杂菌,封口膜封口,然后于26℃恒温培养箱培养3~5d。每个试验做3个重复。抑菌结果测量 采用十字交叉法,待空白对照菌落长至平板边缘时,测量各培养皿中的菌落生长直径,以3次重复菌落直径的平均值计算菌丝生长抑制率。菌丝生长抑制率(I)=(空白对照菌落生长直径(C)-处理菌落生长直径(T))/(空白对照菌落生长直径(C)-6)×100%,即I(%)=(C-T)/(C-6)×100%。其中,6是菌饼直径,单位为mm。 体外抗作物病原真菌活性结果通过体外抗作物病原真菌活性试验,得到的结果如图版Ⅰ所示。图版Ⅰ结果显示,紫藤瘤石油醚、乙酸乙酯和正丁醇部位在5mg?mL-1浓度下对油菜菌核菌、小麦赤霉菌、棉花枯萎菌、辣椒枯萎菌等4种病原真菌都有较好的抑菌效果,尤其是对油菜菌核菌、辣椒枯萎菌、小麦赤霉菌的抑制作用显着。不同部位对农作物病原真菌的抑制率采用十字交叉法,测量各培养皿中的菌落生长直径,以三次重复菌落直径的平均值计算菌丝生长抑制率(表略)。可以看出,石油醚、乙酸乙酯及正丁醇三个部位对小麦赤霉菌的抑制率仅50%,对油菜菌核菌的抑制率均为100%。 本实验首次对紫藤瘤不同溶剂提取部位开展抑菌活性研究,以上实验结果发现紫藤瘤不同溶剂提取部位除了水相部位几乎无抑制作用,其它3个提取部位对4种作物病原真菌均有一定的抑制作用,其中对油菜菌核菌的抑制作用最强,其正丁醇提取部位、乙酸乙酯提取部位和石油醚提取部位在5mg?mL-1浓度下抑制率均能达到100%。以上结果提示我们,紫藤瘤的抑菌活性物质分散在各个部位,非单一的次生代谢产物,可能为多种成分的综合作用。紫藤瘤对棉花枯萎菌的抑制作用较弱,其正丁醇、乙酸乙酯和石油醚提取部位在5mg?mL-1浓度下抑制率分别为33.30%,33.30%和28.20%。本次试验除了紫藤瘤不同溶剂提取部位对辣椒枯萎菌的抑菌率相差相对较大外,其它3种真菌对紫藤瘤正丁醇、乙酸乙酯和石油醚提取部位的敏感性差异较小,抑菌率差异均在8%以内。通过实验发现紫藤瘤的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇提取部位对4种供试真菌均有较好的抑制活性,提示紫藤瘤在生物农药开发领域应该具有很好的发展前景及研究价值(齐岩等,2010,招衡,2010)。下一步应开展紫藤瘤中抑菌活性物质的分离和鉴定工作,明确其化学结构,并深入开展其抑菌机理的研究,从而为紫藤瘤在生物农药方面的研究开发奠定基础。 农作物论文:分析山西农作物病虫害发生趋势预报 一、总趋势 根据山西省各地冬前农作物病虫越冬基数调查和省气候中心2013年气候趋势预测,结合近年病虫发生态势,并组织有关专家会商分析,预计2013年山西省农作物主要病虫呈中等、局部偏重发生,发生程度接近2012年。全省病虫草鼠发生面积1.8亿亩次以上。偏重发生的病虫有:地下害虫、小麦红蜘蛛、小麦穗蚜、玉米蓟马、玉米大斑病、粟叶甲、保护地蔬菜霜霉病、露地蔬菜病毒病和小菜蛾、马铃薯晚疫病以及南部的棉蚜、棉盲蝽、苹果树腐烂病、苹果褐斑病等。 二、主要农作物病虫发生趋势 1、小麦病虫害 总体中等,局部偏重发生。其中小麦红蜘蛛在晋南、晋东南麦区旱垣、向阳坡地偏重发生,发生面积490万亩;小麦穗蚜偏重发生,发生面积550万亩;小麦吸浆虫偏轻发生,运城、临汾局部高水肥麦田中等发生,发生面积60万亩;地下害虫偏重发生,程度与上年持平,发生面积480万亩;白粉病中等,局部偏重发生,发生面积310万亩;纹枯病在南部高水肥麦田中等发生,发生面积280万亩;小麦黑穗病偏轻发生,程度轻于上年,发生面积45万亩;叶锈病中等至偏重发生,发生面积230万亩;小麦条锈病在运城南部麦区偏轻发生,发生面积60万亩。 2、玉米病虫害 总体中等发生。其中玉米螟在晋南及晋中甜糯玉米种植区中等,局部偏重发生,发生面积550万亩次;玉米蓟马在运城、朔州春玉米苗期偏重发生,发生面积200万亩;玉米叶螨中等,局部偏重发生,程度重于上年,发生面积600万亩;以小地老虎、蛴螬、金针虫为主的地下害虫在各玉米种植区的沿河下湿地普遍偏重发生,发生面积700万亩;玉米大(小)斑病中等,忻定盆地、大同盆地、晋中东山以及太行山等冷凉山区偏重发生,发生面积800万亩;玉米丝黑穗病在大同、太原、吕梁、长治等地中等发生,局部早播重茬低洼下湿地偏重发生,发生面积100万亩;玉米矮花叶病在运城春玉米田偏重发生,发生面积50万亩以上;二点委夜蛾在运城、临汾、晋城、长治复播玉米田中等发生,发生面积180万亩。 3、暴发性病虫害 东亚飞蝗(夏蝗)偏轻发生,局部可能会出现高密度蝗点,发生面积25万亩,需防治面积15万亩;土蝗在北部常发区中等、局部偏重发生,发生面积350万亩左右;粘虫偏轻,局部偏重发生,发生程度将重于近年,发生面积200万亩次。 4、杂粮病虫害 粟叶甲在忻州、长治、吕梁、晋中、太原、晋城等谷子主产区偏重发生,程度重于常年,发生面积150万亩;粟灰螟偏轻发生,发生面积130万亩;谷子白发病呈上升态势,在晋城、长治、忻州等地偏轻发生,发生程度重于近年,发生面积70万亩。高粱蚜在高粱集中产区偏重发生,发生面积20万亩。 5、马铃薯病虫害 马铃薯28星瓢虫中等、局部偏重发生,发生面积180万亩;马铃薯豆芫菁偏轻发生,发生面积75万亩;马铃薯晚疫病偏重发生,发生面积200万亩;马铃薯病毒病中等发生,发生面积80万亩。 6、棉花病虫害 棉花苗蚜偏重发生,发生面积50万亩;棉铃虫在抗虫棉田偏轻发生,在抗性差或非抗虫棉田中等发生,发生面积130万亩次;棉盲蝽二代中等发生,三代、四代偏重发生,发生面积80万亩次;棉蓟马、棉叶螨偏轻发生,发生面积分别为35万亩、40万亩;烟粉虱偏轻发生,发生面积30万亩;棉花苗病偏轻发生,发生面积20万亩;棉枯萎病偏轻发生,发生面积18万亩;棉黄萎病中等发生,发生面积35万亩。 7、果树病虫害 苹果树腐烂病偏重发生,发生面积350万亩;苹果褐斑病中等至偏重发生,发生面积150万亩;斑点落叶病中等发生,发生面积150万亩;果树白粉病偏轻至中等发生,发生面积120万亩;果树叶螨中等至偏重发生,发生面积300万亩次;金纹细蛾中等至偏重发生,发生面积150万亩次;果树蚧壳虫偏轻至中等发生,发生面积100万亩;苹小卷叶蛾,桃小食心虫偏轻发生,发生面积分别为90万亩、100万亩;梨小食心虫在桃树和梨树上偏重发生,发生面积80万亩。 8、蔬菜病虫害 保护地蔬菜苗期病害、枯萎病、茎基腐病、土传病害、瓜类白粉病、黄瓜霜霉病、番茄疫病、叶霉病偏重发生;保护地蔬菜蚜虫、美洲斑潜蝇、粉虱等小型害虫以及野蛞蝓中等至偏重发生;露地蔬菜田小菜蛾、蚜虫、甘蓝夜蛾、烟青虫、菜青虫偏重发生;露地蔬菜病毒病、茄子黄萎病、番茄早疫病、大白菜霜霉病等中等,局部偏重发生。蔬菜病虫发生面积1400万亩次。
大棚蔬菜生长种植技术研究:延农光配1号对大棚蔬菜生长和产量的影响 摘要 利用光合细菌延农光配1号研究了大棚蔬菜绿健黄瓜、秀光306西红柿、102辣椒栽培中施用效果。结果表明:滴灌延农光配1号100 kg/hm2后,3种蔬菜茎粗增加、叶色浓绿、生长发育明显优于对照组,产量分别增加7.56%、11.12%、7.80%,具有增产、提高品质和减少农药施用次数等功效,因而明显提高经济效益。 关键词 延农光配1号;大棚蔬菜;滴灌;产量 延农光配1号是延边农业科学院水稻栽培研究室研制的具有固氮、固碳及分解硫化物和有机物等有毒物质的并且以红色非硫黄光合细菌为主的有益微生物群[1]。其菌体不仅含有丰富的蛋白质、维生素、钙、磷和铁等多种微量元素,还富含多种生理活性物质,如辅酶Q10、类胡萝卜素、生物素等促长和抗病活性因子[2-3]。本试验利用延农光配1号对大棚蔬菜黄瓜、西红柿、辣椒种植中的生长情况及产量进行了研究。现将试验结果总结如下。 1 材料与方法 1.1 试验材料 光合细菌为延边农业科学院水稻栽培研究室研制的延农光配1号,含菌量60亿个/mL以上,主要菌为荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)。黄瓜品种为绿健,西红柿品种为秀光306,辣椒品种为102(原景尖椒102)。 1.2 试验方法 试验在吉林省龙井市智新镇龙池村蔬菜基地进行。试验地施鸡粪50 t/hm2。采用对比法设计,设滴灌延农光配1号(试验组)和未滴灌(对照组)2个处理。随机区组排列,小区面积30 m2,3次重复。滴灌前定点定株9株调查株高、茎粗(茎基部直径,以下称茎粗),测定5月20日至7月10日蔬菜产量。 1.2.1 延农光配1号在绿健黄瓜上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,黄瓜移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.2 延农光配1号在秀光306西红柿上的应用效果。试验区采用滴灌方法,移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.3 延农光配1号在102辣椒上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,辣椒移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查[4-6]。 2 结果与分析 2.1 施用延农光配1号对绿健黄瓜生长及产量的影响 黄瓜植株定植时平均株高相同,通过近2个月的生长发育,发现其有明显区别。由表1可知,延农光配1号试验组黄瓜的株高、茎粗、叶色等性状优于对照组,并且枝繁叶茂,未出现病株,无叶片干枯现象。而对照组出现多株病株,一些叶片边缘开始干枯。表明施用延农光配1号可增强黄瓜的生长势及抗病性。对绿健黄瓜产量进行统计发现,在相同密度的条件下,试验组产量为62.05 t/hm2,对照组产量为57.69 t/hm2,增产率为7.56%,表现出良好的催熟增产效果。 2.2 施用延农光配1号对秀光306西红柿生长及产量的影响 用延农光配1号滴灌的秀光306西红柿,株高较对照组差异不大,但茎粗增加,叶片颜色黑绿增厚,明显优于对照组,而且试验组产量为78.97 t/hm2,对照组产量为71.07 t/hm2,增产率达11.12%,表明延农光配1号试验组增产效果显著(表1)。 2.3 施用延农光配1号对102辣椒生长及产量的影响。 试验组与对照组辣椒株高、叶色及茎粗差异不大(表1),但试验组产量为41.30 t/hm2,对照组产量为38.31 t/hm2,增产率达7.80%,明显高于对照组,表明延农光配1号的施用有显著的增产效果。 3 结论与讨论 试验结果表明,施用延农光配1号的3种大棚蔬菜生长性状均得到了明显改善。大棚黄瓜、西红柿施用延农光配1号后,茎粗增加,叶色浓绿,生长发育明显优于对照组,这为产量的增加提供了生理保障。延农光配1号对辣椒的生长及开花结果起到了一定的促进作用,使之增产。 在黄瓜生产中,从定植至摘瓜没有喷洒杀菌药剂,生长期间病株和死苗率明显低于对照组,并表现出明显的生长优势。这说明施用延农光配1号菌剂对蔬菜产生一定的抗病效果。而且黄瓜和辣椒定植后,因-4 ℃的强冷空气的袭击,大部分黄瓜受低温影响停止生长或部分叶片变黄枯死。为了缓解低温冻害,喷雾延农光配1号50倍液1次,14 d后不但受害苗已恢复,而且比对照组生长更旺盛。说明延农光配1号菌剂对受低温冻害的蔬菜有一定的缓解作用。 大棚蔬菜生长种植技术研究:大棚不同地膜栽培对蔬菜生长及产量的影响 摘 要:通过在大棚内进行不同地膜,研究了大棚内麻地膜覆盖对辣椒、黄瓜生长及产量的影响。试验结果表明,大棚内麻地膜覆盖栽培促进蔬菜生长,提高辣椒、黄瓜产量。麻地膜覆盖栽培辣椒、黄瓜比聚乙烯农用黑膜增产5.2%、14.5%,比CK(不覆盖)增产24.7%、23.0%,与对照相比均达到显著差异。 关键词:麻地膜覆盖;蔬菜生长;产量 我国自1978年从日本引进塑料地膜覆盖技术以来,塑料地膜覆盖面积快速增加,对提高农作物产量、促进农业生产、增加农民收入作出了很大贡献[1]。随着塑料地膜使用量和覆盖面积的不断增加,白色污染问题也备受人们关注[2~4]。为减少塑料地膜污染,国内外许多科研工作者开展了大量研究,王朝云等[5,6]研究出了环保型麻地膜,麻地膜是最新的环保型可降解地膜产品,以麻类等植物纤维为主要原料。据试验,配套应用麻地膜覆盖多种蔬菜作物,可比塑料地膜覆盖增产10%~50%[7]。麻地膜除有增产效果外,还有保水、降温、除草等作用[8,9],有极大应用前景。目前,麻地膜在辣椒、黄瓜蔬菜上的应用尚未见报道。湖北咸宁市农业科学院通过在大棚内覆盖不同地膜栽培辣椒、黄瓜,探讨了大棚内麻地膜覆盖对辣椒、黄瓜生长及产量的影响,以期为麻地膜配套覆盖技术的推广应用提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试地膜为可降解环保型麻地膜(中国农科院麻类研究所研制)和市售的聚乙烯农用黑膜。供试蔬菜品种为苏椒16号辣椒和津优12号黄瓜。供试大棚为钢架塑料大棚。 1.2 试验方法 试验于2013年在嘉鱼县潘家湾镇蔬菜科技示范园大棚内进行。试验地土壤为潮土,肥力中等偏上。在大棚内分别进行覆盖辣椒和黄瓜栽培试验,设覆盖麻地膜(处理A)、覆盖聚乙烯农用黑膜(处理B)和不覆盖(CK,处理C)3个处理,采用随机区组排列,每个处理3次重复,共18个小区。每个小区面积20 m2(长4 m,宽5 m,厢宽1 m)。辣椒地块3月3日机耕、整地、盖膜,每小区施45%复合肥3.25 kg、有机肥3 kg;3月27日打孔移栽,行距 40 cm,株距55 cm,每小区定植90株;4月15日用阿米西达(嘧菌酯)防治苗期病害;6月10日用美除(虱螨脲)防治烟青虫。黄瓜地块3月3日机耕、整地、盖膜,每小区施45%复合肥2.5 kg、有机肥2 kg、钾肥0.5 kg;3月21日打孔移栽,株、行距为55 cm和40 cm,每小区定植90株;2013年4月10日至5月10日用阿米西达喷雾防治霜霉病3次。试验期间调查在麻地膜覆盖、聚乙烯农用黑膜覆盖和不覆膜(CK)下蔬菜的生育期、产量等指标。覆盖麻地膜、普通黑膜、不覆膜各3个小区分批采收,每次都选择同一时间采收,产量每次累加。 1.3 数据处理 数据分析采用Excel软件。 2 结果与分析 2.1 大棚麻地膜覆盖对蔬菜产量的影响 由表1可知,麻地膜覆盖栽培的蔬菜产量均显著高于普通黑膜和不盖膜(CK)栽培的产量。黄瓜栽培试验中,麻地膜覆盖、普通黑膜、未盖膜(CK)的小区平均产量分别为197.50,172.46,160.53 kg。麻地膜覆盖产量显著高于普通黑膜覆盖和未盖膜(CK),分别增产14.5%和23.0%。辣椒栽培试验中,麻地膜覆盖、普通黑膜、未盖膜(CK)每个小区的平均产量分别为92.5,89.9,74.2 kg,麻地膜覆盖和普通黑膜覆盖比未盖膜(CK)显著增产,麻地膜覆盖与普通黑膜覆盖之间产量差异不显著。 2.2 大棚麻地膜覆盖对蔬菜生长的影响 由表2可知,麻地膜覆盖蔬菜栽培的生长时期较普通黑膜、未盖膜(CK)提前,尤其比未覆盖膜的生长期提前更明显。黄瓜栽培试验中,覆盖麻地膜开花期分别比普通黑膜、未盖膜(CK)提前1、4 d,结实期分别提前1、5 d,成熟期分别提前1、5 d。辣椒栽培试验中,覆盖麻地膜开花期分别比普通黑膜、未盖膜(CK)提前1、4 d,结实期分别提前1、4 d,成熟期分别提前1、5 d。表明麻地膜覆盖关键促进了蔬菜开花期的提前,开花期提前导致结实期和成熟期相应提前。 3 结论与讨论 麻地膜覆盖较不覆盖能够提前黄瓜、辣椒的开花期,加快出叶速度,黄瓜试验开花提前4 d,辣椒提前4 d,进而结实期和成熟期都相应提前,而且出苗比较整齐,此结论与王朝云等[9]研究的结论一致。但是覆盖麻地膜较覆盖黑膜期开花期没有明显的提前,关于普通黑膜、麻地膜覆盖提前出苗期的原因,可能和普通黑膜、麻地膜的增温保温作用及土壤保水作用有密切的关系。 麻地膜覆盖栽培辣椒、黄瓜比不盖膜(CK)增产24.7%、23.0%,差异显著。麻地膜覆盖较普通黑膜覆盖黄瓜增产14.5%,差异也达到显著水平;但是辣椒试验中,麻地膜较普通黑膜增产不显著,可能与后期的栽培管理不配套有关。 麻地膜覆盖增产的原因可能与麻地膜覆盖能提高土壤温度、改善耕层土壤水热状况、增加土壤对降雨的储蓄能力、减少土壤水分的蒸发、提高作物的水分利用效率有关[10],因此,促进了作物地上部和地下部的生长,尤其是促进根系的生长发育,从而增加产量,但相关的作用机理需要进一步验证。 大棚蔬菜生长种植技术研究:气肥新技术为内蒙古察右中旗大棚蔬菜生长提供强大动力 张爱兰是察右中旗科布尔镇的一名蔬菜大棚种植户,她种植的番茄马上就能上市了,看着满眼的番茄,她兴奋地说:“这都是我家使用了二氧化碳气肥所结出的累累果实。” 察右中旗在设施蔬菜种植园的辣椒、黄瓜和番茄种植中全面推广二氧化碳气肥的使用,实现了大幅度增产增收。建在旗政府所在地科布尔镇的设施蔬菜种植园有下卧式厚墙体钢骨架日光温室100栋,在日光温室内配套有滴灌系统、沼气池、二氧化碳发生器。 为了增产增效,该旗农业科技人员指导菜农们在温室蔬菜种植中使用二氧化碳气肥,黄瓜平均单株产量达0.6 kg,增产的幅度一般达到30%以上,经济效益十分喜人。黄瓜采摘期平均每栋温室使用20 d二氧化碳气肥,需成本费800元(其中温室气肥设备费700元),每栋温室黄瓜销售收入为3 129元,实现纯利润2 329元,比使用二氧化碳气肥前增加纯利润550~600元,增加效益达31%左右。 张爱兰说,她家施过气肥的黄瓜、番茄等,可提前7~10 d上市,而且采摘期还长。生产出的果实无论是外形还是口感,都比没施过气肥的要好。最关键的是产量高,一般能增产30%以上,在温度和水分都充足的情况下,还能达到成倍增长,增加的收入也十分可观。 据该旗多经站的技术人员介绍,温室大棚里增施“气肥”,是指人为地增加植物生长环境中的二氧化碳浓度。植物的光合作用是通过周围空气中的二氧化碳来进行的,因此二氧化碳浓度的高低是直接影响到植物生长发育的因素。 察右中旗采用的气体施肥技术为当前最新的一代产品,通过电把碳铵分解成二氧化碳和氨气,然后用水过滤掉氨气,直接让二氧化碳作用于植物。使用二氧化碳气体施肥,远比其他的肥料便宜,同时还避免了药物残留。 大棚蔬菜生长种植技术研究:对大棚蔬菜生长和产量的价值分析 延农光配1号是延边农业科学院水稻栽培研究室研制的具有固氮、固碳及分解硫化物和有机物等有毒物质的并且以红色非硫黄光合细菌为主的有益微生物群[1]。其菌体不仅含有丰富的蛋白质、维生素、钙、磷和铁等多种微量元素,还富含多种生理活性物质,如辅酶Q10、类胡萝卜素、生物素等促长和抗病活性因子[2-3]。本试验利用延农光配1号对大棚蔬菜黄瓜、西红柿、辣椒种植中的生长情况及产量进行了研究。现将试验结果总结如下。 1 材料与方法 1.1 试验材料 光合细菌为延边农业科学院水稻栽培研究室研制的延农光配1号,含菌量60亿个/mL以上,主要菌为荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)。黄瓜品种为绿健,西红柿品种为秀光306,辣椒品种为102(原景尖椒102)。 1.2 试验方法 试验在吉林省龙井市智新镇龙池村蔬菜基地进行。试验地施鸡粪50 t/hm2。采用对比法设计,设滴灌延农光配1号(试验组)和未滴灌(对照组)2个处理。随机区组排列,小区面积30 m2,3次重复。滴灌前定点定株9株调查株高、茎粗(茎基部直径,以下称茎粗),测定5月20日至7月10日蔬菜产量。 1.2.1 延农光配1号在绿健黄瓜上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,黄瓜移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.2 延农光配1号在秀光306西红柿上的应用效果。试验区采用滴灌方法,移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.3 延农光配1号在102辣椒上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,辣椒移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查[4-6]。 2 结果与分析 2.1 施用延农光配1号对绿健黄瓜生长及产量的影响 黄瓜植株定植时平均株高相同,通过近2个月的生长发育,发现其有明显区别。由表1可知,延农光配1号试验组黄瓜的株高、茎粗、叶色等性状优于对照组,并且枝繁叶茂,未出现病株,无叶片干枯现象。而对照组出现多株病株,一些叶片边缘开始干枯。表明施用延农光配1号可增强黄瓜的生长势及抗病性。对绿健黄瓜产量进行统计发现,在相同密度的条件下,试验组产量为62.05 t/hm2,对照组产量为57.69 t/hm2,增产率为7.56%,表现出良好的催熟增产效果。 2.2 施用延农光配1号对秀光306西红柿生长及产量的影响 用延农光配1号滴灌的秀光306西红柿,株高较对照组差异不大,但茎粗增加,叶片颜色黑绿增厚,明显优于对照组,而且试验组产量为78.97 t/hm2,对照组产量为71.07 t/hm2,增产率达11.12%,表明延农光配1号试验组增产效果显着(表1)。 2.3 施用延农光配1号对102辣椒生长及产量的影响。 试验组与对照组辣椒株高、叶色及茎粗差异不大(表1),但试验组产量为41.30 t/hm2,对照组产量为38.31 t/hm2,增产率达7.80%,明显高于对照组,表明延农光配1号的施用有显着的增产效果。 3 结论与讨论 试验结果表明,施用延农光配1号的3种大棚蔬菜生长性状均得到了明显改善。大棚黄瓜、西红柿施用延农光配1号后,茎粗增加,叶色浓绿,生长发育明显优于对照组,这为产量的增加提供了生理保障。延农光配1号对辣椒的生长及开花结果起到了一定的促进作用,使之增产。 在黄瓜生产中,从定植至摘瓜没有喷洒杀菌药剂,生长期间病株和死苗率明显低于对照组,并表现出明显的生长优势。这说明施用延农光配1号菌剂对蔬菜产生一定的抗病效果。而且黄瓜和辣椒定植后,因-4 ℃的强冷空气的袭击,大部分黄瓜受低温影响停止生长或部分叶片变黄枯死。为了缓解低温冻害,喷雾延农光配1号50倍液1次,14 d后不但受害苗已恢复,而且比对照组生长更旺盛。说明延农光配1号菌剂对受低温冻害的蔬菜有一定的缓解作用。
农村生活污水处理篇1 农村环境治理是乡村振兴战略的重要内容,更是美丽中国建设的内在要求。目前,国家大力实施农村生活污水治理工程,农村生活污水管控水平持续提升,较多地区已经建立了较为完善的农村生活污水治理体系。在污水处理方面,学者多重视城市污水处理领域,且积累了较为丰富的研究成果。在农村生活污水治理领域,相关研究则主要集中在生活污水治理技术的开发和不同污水处理组合技术的应用方面[1-3],尤其是在污水处理技术的改进和优化上[4]。但是,在农村污水处理技术开发和适用性等方面的研究仍然不足[5],例如,厌氧/缺氧/好氧(A2O)设施可同步脱氮除磷且被广泛应用,但是氮磷去除效果并不理想[6]。我国农村水环境整体形势仍不容乐观,主要体现在历史欠债多和长效机制缺乏,环境治理主体缺位,污水处理项目多重申报而轻考核,重建设而轻运营,短期有效而长时间无法运行[7-8]。目前,大多农村生活污水治理水平和效果仍满足不了美丽乡村建设的基本需要。为加快改善农村人居环境,推进美好乡村建设进程,安徽石台县分别以县美好办、县环保局、县住建委为建设主体,于2015年前后在各乡镇共建设了33个生活污水处理站点,涵盖了所有重点村、镇。但污水处理站点的运行管理情况如何?各种生活污水处理技术适宜性如何?需要进行充分的现状调研和分析,以提出相应的对策和适宜的处理方法,这对于完善现有的排水系统和改进污水处理技术,让农村生活污水合理排放,真正实现美丽乡村建设具有重要意义,也是乡村振兴背景下美丽乡村建设实效性的具体体现。 1调研区概况和内容 本研究调研区为石台县,为安徽省池州市下辖县,位于皖南山区西部,境内地表水资源丰富,秋浦河是石台县的母亲河。尽管石台县多年来持续实施秋浦河生态治理工程,但由于污水处理能力有限,且农村生活污水处理效果不理想,秋浦河水质受到了较大影响。石台县地形多样,农村情况也极为复杂并零散分布于各种不同地形条件下,适用工艺亦不相同,这给农村污水处理系统的建设增加了一定难度。为此,对石台县33个村镇污水处理站点进行实地查看、调查、访谈,了解各污水处理站点的污水收集、管网建设、处理与运营等情况,并从管网收集、控制系统、工艺适宜性、污泥处置、尾水去向、运维等角度进行问题原因的现场分析。各乡镇站点具体位置见图1,站点数量情况见表1。 2结果分析 2.1调查结果 本次共调研33个村镇污水处理站点,其中,能正常运行的仅有8个,且3个出水水质不达标;不能正常运行、仅有进出水的有6个;其余19个几乎完全荒废,无进出水,控制系统也已损坏。各处理站点的基本运行情况见表2,其中能正常运行的多为近两年新建的处理站点,但也缺少基本的维护,少数正在运行站点的处理效果也无法保证。 2.2处理工艺分析 石台县农村生活污水处理主要有6种处理工艺组合:厌氧+生物滤池(13个,占39%)、生物滤池+人工湿地(2个,占6%)、厌氧(或好氧)+人工湿地(5个,占15%)、化粪池(或化粪池+土地处理)(3个,占9%)、A/O或A2/O工艺(7个,占21%),以及A2/O+MBR膜处理(2个,占6%)、氧化沟(1个,占3%)等,这也是安徽省农村生活污水应用较广的几种处理工艺。生物滤池。生物滤池是利用生长在载体表面生物膜中各类微生物的吸附和代谢来完成水体净化,而且通过控制微生物的活性、生物量和内部环境还可以实现反硝化除氮。这种处理工艺在石台县农村污水处理中占比最高,一般采用厌氧消化(或厌氧酸化)+生物滤池(或生态填料土壤渗滤系统)、生物滤池+人工湿地两种组合工艺,也是较早投入到石台县的处理工艺,其有占地面积少、成本低、运行简单等优点。然而,这类工艺的现状是缺少运行管理,较多系统本身无法运行,同时,存在控制系统或动力设备损坏、生物滤池填料缺少更换、淤泥未能清理、填料堵塞等问题。A/O或A2O及其组合工艺。A/O或A2O及其组合工艺是活性污泥法的一种,由厌氧池(A)、缺氧池(A)、好氧池(O)组成,该工艺较为成熟,流程简单,在去除有机物的同时还具有同步脱氮除磷的效果,在我国污水处理中应用广泛,也是石台县早期农村生活污水处理的常用工艺。污水处理一体化A/O或A2O工艺是当前我国农村生活污水处理采用较多的一种工艺,但调研发现此类工艺应用到农村还存在一定程度的缺陷。目前,石台县较多设施已经闲置,主要是管网配套不到位,管网破损缺少进水,另外,动力设施多采用太阳能微动力系统且已基本损坏,缺少后期维护。人工湿地。人工湿地是由人工筑成和负责运行的一种污水处理技术,主要依靠微生物降解、植物吸收、基质截留等作用来完成污水净化。目前,在石台县农村生活污水处理中较其它处理技术有一定优势,尤其是无动力厌氧+人工湿地组合处理技术,其具有净化效果好,运行维护方便,相对投资不高等优点,且具有一定的景观效应,是近几年在石台县农村生活污水处理中正常运行比例较高的工艺。目前,人工湿地处理系统基本都在运行,但长期运行效果有待进一步验证。化粪池+土地处理。一些偏远、分散或者管网铺设难度较大的地区,相邻几户用化粪池处理生活污水也是较好的选择。石台县较为偏远和分散的村庄有3处采用化粪池处理,其技术和设备较简单。通过调研来看,基本为混凝土化粪池且都在运行,但是较为简陋,存在缺少清淤和后续处理不当等问题。有的化粪池出水直接外排到自然水体,有的通过天然土地渗滤,处理效果不佳。MBR工艺。MBR工艺又称膜生物反应器,是通过反应池中的活性污泥来降解有机物,并利用膜来进行固液分离,可实现污水深度净化。该工艺净化水质高,占地面积少,其前端一般联合A/O或A2/O工艺。石台县有2处人口较为集中的地区采用了A2O+MBR膜组合模式,该工艺前期投资和建成后的维保费用较其他技术高。从调研来看,高投资和收效相差较大,有一处已无明显进水,管网施工质量差、渗水严重,导致收集不到水,另外运行技术要求、建设和运行成本均较高,不适合石台县山区的污水处理。 2.3农村生活污水处理存在的主要问题 农村生活污水处理缺乏适宜性技术和规范。适宜的工艺是农村生活污水处理成功运行的关键,不同地区的处理工艺适用性并不一样,在投资、出水、成本、管理维护等方面的要求亦不同。石台县农村生活污水处理在工艺选择时没有充分考虑所在地的实际情况,缺乏对农村生活污水水质、水量特点的把握,存在设计时照搬城镇用水处理技术和规范,并未充分考虑处理系统的适用性,以及污泥处理、后续运行管理等问题,使得工程建成后难以正常运转。例如,A2O+MBR膜组合模式运用于农村污水处理会造成投资浪费;另外,运行系统多采用太阳微动力,但是在调研期间已基本损坏,而且重要的曝气系统多已停止工作。污水处理技术的适用性和经济性是推行农村生活污水处理的重点考虑指标。排水管网建设不足,严重不配套。目前,石台县农村污水处理实践存在重建设轻规划的现象。尤其是,部分地区管网建设过于随意,施工单位随意更改管道坡度,导致了日后管道运行存在淤积问题;同时,管道接头质量差,存在脱节和移位等情况,渗水漏水现象严重,而且污水管网设计仅考虑管网走向,对标高方面是否可行考虑不足,导致收不到水。调查发现,多数污水处理站点设施没有进水或者进水量很少。如横渡村采用了A2/O+MBR膜组合模式,该工艺投资了上百万且处理设施完好,但发现根本无进水,造成了巨大的浪费和损失,这些情况也给污水管网的安全运行和养护管理带来了严重隐患。污水处理项目施工、验收不规范。设计施工不规范、项目建设质量偏低导致了系统运行一段时间就异象频出,如管网破损、控制系统损坏等。较多污水项目设计单位的设计资质不符合污水治理项目所需资质要求,图纸也未按照相关规范设计,如尺寸、填料、曝气、水力停留时间等指标均达不到规定要求,多处站点出现类似问题。例如,焦曹村采用了生物滤池处理,但其存在滤池设计尺寸相对偏小,填料随意堆放,设计施工不规范。同时,设计终端选址也存在不合理情况,如碧潭村选址靠近河岸,在夏季雨水量大时,控制系统淹没明显,回流泵根本无法工作。另外,部分施工单位未严格按照设计图纸进行施工,监理也未起到监督作用。缺少运行维护和专项资金。就调查来看,石台县农村污水处理项目普遍存在管理水平低,维护运营不到位,甚至存在建设完成后短时间内就出现问题的情况。而且,缺乏专业技术人员和管理人员,政府配套资金也不到位。例如,矶滩乡八村的人工湿地系统水泵损坏,但村里无专项资金,施工单位也不愿无偿提供水泵,导致了系统不能正常运行。此外,有的站点杂草横生,人工湿地荒废,无人管理。农村污水处理费用主要来源于政府财政资金,但是多数乡镇政府没有这方面的专项资金;有的即使有,但由于监管不到位、不重视,致使较多处理站点根本无人维护。 2.4原因分析 政府对农村污水处理具体情况失灵性强。石台县相继建设的33个污水处理站点多属于命令-控制型建设项目。由于石台县农村多地处山区,环境污染广、散,县城建部门和环保部门较难获取全部信息,在协调配置治理资源的权威性和污染处理设施的针对性方面较差。各乡镇、各村过度依赖政府,影响了他们主体治理能力的发挥,且农村环境治理的相关体制机制不健全,导致了农村环境治理模式普遍面临高成本、低效率等问题。几十万甚至上百万的污水处理项目,在投入生产两三年后甚至更短的时间就无法正常运行,造成了有限公共财政资源的严重浪费,这在石台县农村污水处理甚至是全国农村污水处理中也不是偶然现象。市场参与意愿不足,企业资质参差不齐。农村水环境污染点分散、来源广和不稳定等因素导致了农村污水治理比城市复杂,难度较大[9]。另外,石台县农村生活污水处理公益性强,而市场可经营性弱,加上石台县市场小,地理位置偏且多是山区,市场发育较其他农村地区更为缓慢。而且石台县村落分布广、村民居住较为分散,水环境治理投入强度大且难以形成规模效应。以上原因均导致了市场企业主体参与意愿不足,缺乏自主性和独立性。另外,有的企业不具备污水处理能力,为了分一杯羹,强行参与农村污水处理,导致项目设计、施工均不规范,后续问题较多。 企业过于追求利益,缺乏社会责任感。诸多企业在进行农村生活污水处理设计时,未充分考虑农村实际情况,套用城市生活污水处理的思路、标准和体系,导致了很多污水治理技术存在不适用性和成本过高等问题。例如,石台县几个处理站点所采用的A2/O+MBR膜组合模式存在前期投资和后期运行成本高,缺少专门技术人员,无法正常运行维护等问题,而且企业基本也是验收完事,时间一长又成为晒太阳工程,造成了巨大浪费。目前,农村污水处理起步晚,欠账多,亟需环保企业在追求利益的同时,履行社会责任,也有必要通过制度或相关法律法规来加强企业的社会责任。村民自身缺乏主体参与性。石台县农村生活污水治理面临着村民主体缺位严重的问题。村民的主体作用没有发挥出来,多认为污水处理是乡镇政府或村集体的事情,参与度较低。村民对设施建成后的运行维护也存在事不关己的心态,更存在别人干自己看的情况。经调研发现,村民希望污水能被正常处理,但主动参与管理、检查、维修的意识不强,甚至有村民都不知道本村有生活污水处理站点,村民主体缺位进一步加大了农村生活污水治理的难度。治理方式未能做到因村而定。农村生活污水治理要系统考虑地区的自然地理条件、资源环境特征,以及社会经济状况的差异性[10]。石台县部分农村污水处理没有结合诸如村庄人口变化、地形分布及区域环境敏感性等具体情况来提出治理思路和建设标准,特别是未结合石台乡村旅游实际,导致了部分地方污水处理工艺、处理模式和建设规模与现实需求情况存在较大差距。例如,矶滩乡红墩村紧邻秋浦河和百丈崖景区,周边农村人口和旅游人口较多,但是现有污水处理设施不足,已有的化粪池+人工湿地处理技术因地理位置高,管网无法进水,导致四处渗漏,严重影响周边环境。另外,生活污水对河流影响较大,更影响景区美感,村民意见较大。缺少专门的技术和运行管理人员。由于缺乏专业的技术人员,石台县大部分已建好的污水处理设施运行状况不能保证,部分设施损坏后得不到及时修缮,难以达到高效、长久使用。有些地方把设施交给乡镇运营,但由于财力有限,时间一长也难以维持。同时也缺技术,农村污水治理在技术上有别于城镇污水处理,如进水易波动、水质变化幅度大等会导致技术“水土不服”,再加上缺少懂行的维护运行人员,较多污水处理设施成为了摆设。 3结论与对策 综上所述,石台县农村生活污水处理站点有33个,其中能正常运行的仅8个,且有3个出水水质稍差。有进出水但未运行的有6个,其余19个完全荒废,其主要问题体现在无进出水、控制系统损坏、缺少基本维护、设计施工不规范等。在技术应用方面,厌氧+人工湿地、生物过滤+人工湿地等技术应用较多,其中,厌氧+人工湿地处理技术效果较好,化粪池也有一定的适用性,而A2/O+MBR组合处理新技术也有一定应用但较难维护。造成石台县农村生活污水处理问题的原因较多,有政府、市场、农民对污水处理的主体失灵,也有污水处理技术与当地实际不相适应的问题。为解决这些问题,建议采取以下对策。彻底梳理各站点存在的问题。梳理工作主要涵盖三个方面:一、对进水管网进行全面摸底检查,给出各站点修复或重建管网的具体方案和建议;二、对各污水处理技术应用的规范性进行梳理,获得各站点的规范性结论,并按相关技术规范给出改造、重修或迁址等决策建议;三、对各处理工艺的技术、经济适用性进行准确评估,并提出适合石台县农村污水处理技术的建议和方案。引入第三方环保公司。针对目前各站点具体情况,出具详细的调查报告和解决方案,明确各站点处理设施维修、新建和维护费用,并进行整体费用评估。积极推行政府购买环保服务的方式,以可量化的水环境治理效果为基础,大力推行综合环境服务和合同环境服务。以石台县为整个单元,将石台县农村污水处理设施服务打包,可采取按年付费等方式委托第三方专业化运行单位进行运行与维护管理。建立严格合理的考评机制,采取以石台县住房和城乡建设局、石台县环保局、第三方共同管理模式,在运营管理中做好对于运行费用的评估处理。 推行政府和社会资本合作(PPP)模式。针对国家、地方政府对农村环境保护的高要求,对围绕石台县秋浦河的镇区和中心村可以多建一些规模化的污水处理站点,且执行更加严格的排放标准。一方面对现有污水处理设施及配套管网工程进行修复和扩建,另一方面可新建污水管网和污水处理厂,加强污水有效收集和处理。建设污水管网和处理设施的所需资金,可采用PPP模式筹集,将乡(镇)、村未建污水处理运营纳入PPP项目管理,从而打破资金不足难题,并打造示范项目以推行经验,形成可复制、可推广的实施范例。加强监管和考核。建立设施运行及出水水质长效考核机制,加强监测监管力度,明确采样、检测方法,保证运行数据的可靠性,建立奖惩罚机制。监测采取双随机制度,即随机抽查站点,随机安排人员查看和监测,确保设施正常运行。建立完善石台县农村生活污水专项治理的管理制度,加强相关设施的维护管理。各污水处理站点应按照污水处理设施日常维护(30%)+处理设施出水水质(40%)+周边水体监测质量(30%)的组合模式进行处理站点考核。由石台县城建局牵头,生态环保局主体负责对运营维护的第三方进行考核,以强化监管和考核的有效性。提高公众认知度和参与度。石台县农村生活污水处理的公众参与度较低,参与途径也较为缺乏。当地政府应采取积极措施,加强宣传和教育,让村民认识到农村水环境保护的重要性,改变不当的用水排水观念。在环保意识提升的同时,积极推动村集体和第三方参与到污水处理设施的建设和运行维护过程中,以提高村民对污水处理的认知度和参与度。 作者:贾莉 刘赵文 傅妍芳 方红浩 单位:池州学院 材料与环境工程学院 农村生活污水处理篇2 《乡村振兴战略(2018~2022年)》也提出要大力实施乡村生态保护与修复重大工程,完善重要生态系统保护制度,促进乡村生产生活环境稳步改善。农村污水作为农村环境综合整治的重要抓手,是提高农村环境质量的重要手段。然而,目前农村水环境仍然存大着来源复杂、源头分散、排放量与波动性大以及集中收集难度高等诸多问题,导致农村生活污水治理在全国范围内依然存在着较大的困难,这直接影响了我国的新农村建设和乡村振兴战略的早日实现。农村污水除了水量波动性大和收集难度高以外,其污染物成分也同样复杂,给标准化治理再带来了一定的难度[1]。农村污水按照来源不同可分为生产污水和生活污水。生活污水主要包含厨房污水、洗涤污水与厕所排放的污水,生产污水主要包含畜牧养殖废水和农产品加工废水[2]。其中生活污水的主要污染物包括糖类、脂类物质、蛋白质、氨氮以及磷等有机物质[3-4],而生产废水中也以高浓度有机废物为主要污特征。目前主流的农村污水为生化处理法,其中微动力和无动力的活性污泥法及厌氧消化法是目前最为主要的处理方法。但随着提标改造政策的不断提出,农村污水面临的处理难度也在不断的加大。除了有效治理的技术难度不断加大,农村生活污水处理的工程及管理难度也一样存在较大困难[5-7]。当前我国农村地区居民居住较为分散,且大多数房屋为自建房,缺乏系统的规划,农村生活污水收集和处理设施还比较薄弱,难以有效收集并处理农村生活污水,这就导致了农村水环境生态极易遭到破坏,水质安全隐患巨大。文章以多年农村生态环境治理的一线工作和研究经验为基础,对周宁县农村生活污水的污染及治理现状进行详细的阐述,同时从工程技术和管理的维度对周宁县农村生活污水处理长效运行对策进行了思考总结,并对目前已有的运行成效进行分析和展望。文章立足农村生活污水处理的管理和实际工程一线,结合周宁县实际情况提出了相关的策略与建议,对于农村生活污水的治理具有一定的借鉴意义。 1周宁县农村生活污水治理现状 1.1用水与排水现状 周宁县农村生活供水主要采用山涧水,经过沉砂池和处理设备处理后进入调蓄池由给水管供给到各农户家中使用。用水主要包括餐厨、沐浴冲厕等生活用水和畜禽养殖用水。根据福建省农村生活污水监管平台APP数据填报及现场调查,目前周宁县多数行政村的主村建设有部分污水管网。据不完全统计,截止2019年初,周宁县农村排水体制兼有不完全分流制和合流制,已建设的排水管网以不完全分流制为主,不完全分流制村庄23个,合流制村庄7个。管网收集后的农村生活污水经化粪池或处理设施简易处理后排入山田河道自然消纳为主,周宁县属山区,地势起伏大,各村镇相隔较远,污水集中处理程度较低。 1.2农户改厕普及情况 周宁县共有147个行政村(含城区狮城镇),农户的厕所污染问题长期以来一直困扰着周宁县的农村环境,同时也带来了严重的农村污水分散面源污染。2016年起,周宁县开始开展农户改厕普及工作。2016年完成了对试点村落七步镇后洋村的改厕工作,投入30多万元,对45户旱厕进行改造。同时标本兼治,因地制宜推进改厕污水收集与治理,合理建设污水处理设施,铺设排污管网2.5公里,并建立公厕。2017年,周宁县仅用一年时间,就完成三年改厕任务。2017年度,全县9个乡镇改厕共计完成5299户,实现所有行政村改厕工作全面完成。其中,浦源镇结合自身特色,在全镇15个行政村全面铺开改厕工作,让7个行政村先行改水,完成了包括东升村26户在内的588户改厕工作,铺设污水管网5.5公里。2017年,周宁县投入4000多万元,对全县132个行政村、4451户进行改厕改水,每户补贴2000元,并对境内54条河流进行综合整治。完成了3367户改厕工作,管网建设51.36公里,全面治理7条河流。截至2022年,周宁县9个乡镇共完成改厕6776户,无害化户厕普及率达99.8%;新建公厕176座,实现乡村公厕全覆盖。可以说,周宁县的农户改厕普及情况在最近6年里实现了突破式的发展。 1.3农村生活污水处理设施、管网现状 1.3.1农村生活污水治理现状 周宁县农村污水现状主要的治理模式有三种:(1)纳入城镇污水处理厂站集中处理;(2)就地收集集中处理;(3)三格化粪池简易处理。其中纳入城镇污水处理厂为主的有7个村,主要是乡镇的主村及邻近村庄;就地收集集中处理为主的有21个村,主要是人口较集中的行政村主村;三格化粪池简易处理为主的有105个村,主要是人口分散且偏僻的村庄。另外还有13个行政村存在尚未开展治理工作的农户,占对应村庄总户数的10%~30%。 1.3.2乡镇处理厂现状 周宁县乡镇污水处理厂站大多位于乡镇政府所在的主村,主要采用的工艺为一体式污水处理装置,A/O工艺或者大型化粪池厌氧处理工艺,处理规模100~150m3/d,设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,执行标准则为《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB35/1869-2019)。目前各乡镇污水处理站主要由乡镇自行管理,运维水平有限,表1及表2为周宁县乡镇污水处理站运维现状及进出水监测数据,从表中可以看出如下问题: (1)除了咸村镇咸洋村污水处理站目前处于正常运行之外,其它乡镇的运行状况都不是非常理想; (2)进水CODCr值偏低,目前仅咸村镇咸洋洋村污水处理站一处为进水达到120mg/L,其余为28~65mg/L,明显低于实地考察的正常生活污水CODCr值,根据初步调研可能存在进水管网接入混乱及可能的管路破损问题。 (3)有监测数据的6个污水站,咸村镇咸村污水处理站、咸村镇上坂村污水处理站、礼门乡污水处理站和玛坑乡污水处理站都存在着出水氨氮和总磷部分达不到设计标准的问题,咸村镇咸村污水处理站的氨氮甚至处理超标状态,处理设施脱氮除磷工艺运行不正常。这说明目前周宁县乡镇污水处理站的运维状况存在较大的管理和技术问题。 1.3.3村庄处理设施现状 周宁县农村污水就地集中处理设施集中在各行政村的主村,处理规模主要为15~40m3/d,以无动力的厌氧池和化粪池为主,主要由村集体自行管理,运维水平有限,目前缺少有效监测的水量水质数据,村庄设施处理现状及进出水监测数据如表3、表4所示。研究发现以AO工艺为主要处理工艺的6个村庄的污水处理设施除了贡川村数据缺失外,上洋村等5个村庄的出水情况均基本达到城镇污水的一级B设计标准(坂坑村污水处理设施氨氮有波动)。其它以化粪池和人工湿地为主要处理工艺的村庄,调研结果显示虽然全部处理正常运行状态,但运维状况较差,后期均需要进行提标改造。 1.4周宁县农村污水治理的共性问题 当前,周宁县农村污水治理除了上述的乡镇污水处理站和村庄污水处理设施的分析情况外,主要还存在以下几个方面的共性问题。 (1)农村居民环保意识还不够到位,管网纳管率还不高。由于长期以来的环保意识的不足,周宁县的大部分农村都存在着管网纳管率不高的问题,这将会在未来的较长时间内部分存在。 (2)农村生活污水治理工作基础薄弱。周宁县农村生活污水治理工作基础较为薄弱,多数村庄未有完善的污水收集处理系统,除了行政村主村敷设有部分管网和简易处理设施(三格化粪池)外,还有部分村庄尚未开展治理工作,无管网和处理设施。 (3)部分设施处于无管养维护状态,污水管网覆盖率不足,存在局部破损堵塞。这是目前周宁县农村污水处理设施的最大问题和最大挑战,解决这一问题需要精细的调研和一对一的技术和政策帮扶解决。 2周宁县农村生活污水处理长效运行对策 2.1提高农村污水的收集率,提升处理效能 加强管网与处理设施现状排查,对现有的污水管网、雨污合流制管网等功能及运行情况进行全面排查,根据村庄位置制定不同的收集处理方案。对于城镇周边的村庄,可考虑接入市政管网[8];对于远离城镇的村庄,可以建设小型污水处理站或者污水处理设施;对于远离城镇,人口较少的村庄,可设置一体化处理设备。根据农村的实际情况,采用与新农村景观建设相结合的方式对污水进行收集处理(人工湿地、或氧化塘),对部分已建污水处理设施结合现状进行提标改造,对现状设施进行利用处理,增设后端污水处理设施,降低建设成本,提高污水设施利用率。 2.2强化污水处理设施弱项,提升处理能力和处理水平 根据人口规模、自然和地理条件、空间布局和产业发展,合理规划城镇污水处理厂布局。人口密集、污水排放量大的地区宜以集中处理方式为主,人口少、相对分散,以及短期内集中处理设施难以覆盖的地区,合理建设分布式、小型化污水处理设施。加强再生利用设施建设,推进污水资源化利用。水质型缺水乡镇优先将达标排放水转化为可利用的水资源就近回补自然水体。资源型缺水地区推广再生水用于工业用水和市政杂用的同时,鼓励将再生水用于河湖湿地生态补水。有条件地区结合本地水资源利用、水环境提升、水生态改善需求,因地制宜通过人工湿地、深度净化工程等措施,优化污水处理设施出水水质,提升污水资源化利用水平[9,10]。 2.3规范农村污水治理的运行管理,逐步推进乡镇生活污水处理费征收工作 加强农村污水运行管理人员的培训工作,多采用低维护,操作简便的“傻瓜”式处理设备。引入第三方运维管理公司,充分利用政府部门的财政支持和征收的污水处理费,完善运维考核机制。 2.4提升农村污水治理智能化水平,引进“EPC+O”治理模式 (1)以福建省农村生活监管平台数据为基础,同步至农村生活污水治理智能化运行维护管理信息平台。利用地理信息、移动互联网、物联网、传感器技术,结合政策思想,建设市县镇农村生活污水监管平台,对污水设施等实施信息化、精细化管理,提高污水设施的利用率、管理效率和管理水平,在平台上可以直观的了解到污水处理设施运行的数据情况,通过电量、流量检测结合现场采样的数据可以宏观上把握污水设施运行情况,解决污水处理设施“建而未运”、“晒太阳”、“偷排直放”、“数据不真实”等现象。 (2)依托福建省生态云平台,同时满足县乡(镇)村3级监管、第三方运维公司和群众需求,建设了监管者的“一张图”,群众的“一块码”,辅助运维的“小程序”,实现对地方农村生活污水治理信息化的应用与延伸。目前,周宁县按照《周宁县农村生活污水提升治理五年行动计划(2021~2025年)》规划,于2020年全面接入了以福建省生态云平台。实现了在一张图系统中查看项目进展,资金使用情况,也可进行多个时间节点的项目成果比对。图1为周宁县纯池镇禾溪村的福建省生态云平台实时监控图,从图中可以清晰的看到农村污水治理设施及管网的建设情况,同时还可以直观的了解到每个项目的开工时间,施工单位、监理单位、资金使用情况等;随时掌握项目进度,便于调度决策。 3周宁县农村生活污水处理的特色亮点 虽然目前周宁县在乡镇及村庄的污水处理设施的升级改造及运营方面还存在一定的问题,但周宁县积极应对,建立了农村生活污水治理县、乡、村三级联动机制,有效激发村民主动性,构建了农村生活污水提升治理“共建共治共享共管”的新格局。目前周宁县农村生活污水处理主要有以下特色亮点。 (1)积极推动污水处理设施升级改造。针对周宁县目前存在的乡镇污水处理站的出水超标、管网混乱问题,周宁县政府一方面积极推动污水处理设施的升级改造及运维管理机制的改进。目前已经对7个乡镇污水处理站进行了全面的摸排及整改,并对上洋村等6个村落污水处理设施进行了AO法治理的技术升级试点工作。同时通过福建省生态云平台进行了有效的工作监管。 (2)县政府扛起牵头主导责任。周宁县政府明确自身主体责任,成立由县主要领导任组长的农村生活污水治理领导小组,多次带队深入村庄了解群众要求,贴民心、接地气,切实为群众解决困难和问题;亲自部署建立农村生活污水治理长效运维机制,强化督查考核,切实发挥政府监管的“指挥棒”作用。 (3)乡镇政府落实属地管理责任。周宁县组建项目工作专班,明确乡镇政府包干负责项目征迁工作,负责协调解决项目建设过程发生的群众纠纷。在设计和施工阶段,乡镇政府与施工队一道,提前征求群众意见、及时做好协调解释,最大程度征得群众理解。项目建成后,乡镇政府指定专人负责巡查污水处理设施运行情况,通过平台随时调度、监督第三方运维人员正确履职,落实考核和监督管理。 (4)发动村民积极参与监督。充分发挥村两委作用,广泛动员老党员、老村干共同参与项目宣传、征地赔偿调解、施工建设监督等工作。公开设施二维码及投诉电话号码,发动群众参与日常监督,发现问题及时反馈。 4结论 文章对周宁县农村生活污水进行了全面的调研与分析,发现:(1)周宁县乡镇污水处理站运维状况存在较大的管理和技术问题,进水管网混乱,出水氨氮及总磷与设计标准差距较大;(2)村庄污水处理设施处理大部分仍然采用单一化粪池的落后处理技术,但部分提标改造后的村庄出水数据均达标;(3)周宁县农村污水处理还存在着管网纳管率低、技术落后及运维缺失等共性问题。文章同时针对提高污水收集率、强化污水处理设施弱项、规范运维管理以及引入智能化治理监管模式等四方面提出了周宁县农村生活污水处理长效运行对策。文章以调研分析地方农村污水处理相关问题入手,提出运行对策的同时对地方管理及技术特色进行了剖析,对于进一步的提升周宁县农村生活污水的管理、技术及运维水平有较大的意义。 作者:陈木华 单位:宁德市周宁生态环境局 农村生活污水处理篇3 前言2022年中央一号文件强调要全面推进乡村振兴,大力实施乡村建设行动。近五年,中共中央办公厅、国务院先后发布了《农村人居环境整治三年行动方案》《乡村振兴战略规划(2018-2022年)》《关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》等一系列强调解决农村生活污水处理的政策文件,由此可见,农村污水处理工作在我国美丽乡村建设过程中发挥着越来越重要的作用,并得到了高度重视。但是,由于我国农村人口总规模较大,居住较分散,经济发展水平较低,农村污水处理普遍存在着污水处理厂(站)需求数量大、污水水质变化大、水量波动大、单个农村污水处理厂(站)设计日处理规模小等特点。总体来说,农村污水处理技术挑战性、建设挑战性和运营管理挑战性等都比城市污水处理要复杂的多。因此,深入分析农村生活污水处理现状和存在的问题,妥善解决我国农村污水处理面临的困难,推进农村生活污水治理,补齐农村人居环境短板,加快建设美丽宜居乡村,具有重要现实意义。 1农村生活污水处理现状 1.1农村生活污水产生量及其变化 从理论上来讲,农村生活污水产生量应根据农村供水水平、污水处理设施条件、排水管网建设程度等确定,因此,农村污水产生量很难进行精确计算。根据我国住房和城乡建设部2010年制定的《分地区农村生活污水处理技术指南》,农村污水总产生量可按照总用水量的60%~90%进行估算。因此,对2013年、2019年全国及东中西部地区农村生活污水产生量进行匡算(见表1)。从全国来看,2019年我国农村生活污水产生量为110.37亿~165.56亿m3。全国农村生活污水低限产生量从2013年的74.69亿m3增加到2019年的110.37亿m3,增加了36.68亿m3;高限产生量从2013年的112.04亿m3增加到2019年的165.56亿m3,增加了53.52亿m3。2013年至2019年总增长率为47.78%,年均增长率为6.83%。从各区域来看,2019年我国东、中、西部地区农村生活污水产生量分别为43.03亿~64.56亿m3、34.18亿~51.27亿m3和33.16亿~49.73亿m3,分别占全国农村污水生活产生量的46.25%、25.82%和27.78%。由此可以看出,不同地区农村污水产生量差别较大,东部地区的产生量约占全国产生量的一半。同时,农村生活污水产生量的变化情况也表现出明显的地区差异性,东、中、西部地区农村生活污水产生量变化分别为6.72亿~10.09亿m3、15.82亿~23.73亿m3和13.34亿~20.00亿m3,增长率分别达到18.51%、86.17%和67.31%。对比污水产量增长率,可以看出污水产量增长情况为中部地区 西部地区 东部地区,且中部和西部地区增长率明显高于全国平均水平47.78%。 1.2农村生活污水治理情况 1.2.1全国层面分析 2019年末,我国城市和县城分别有污水处理厂2471座和1669座,年污水处理总量分别为536.9亿m3和95.7亿m3,污水处理率分别为96.81%和93.55%,已经完成2020年底95%和90%的目标,城市和县城污水处理率趋于饱和。根据近几年的治理趋势预测(《中国城乡建设统计年鉴》农村生活污水的治理比例数据只统计到2016年),农村地区2018年生活污水处理比例仅为30.53%,2019年农村生活污水的处理比例约为31.50%,与镇(59.67%)相比差距较大,与城市地区相比更是相差甚远。总体来说,农村污水处理市场空间巨大,处理能力仍有待提升。同时,对比2013年至2019年间乡镇地区生活污水治理变化情况,可以发现2013年至2016年间镇、乡、村对生活污水的处理比例都有增长,但增幅不太明显,年增长率分别16.01%、25.75%和39.93%,农村地区增长相对较快;而2016年以来,村镇环境综合整治的步伐进一步加快,2016年至2019年镇、乡、村对生活的污水的处理比例年增长率分别达37.65%、89.45%和19.17%,农村地区增长相对较慢。 1.2.2区域层面分析 由于住房和城乡建设部《中国城乡建设统计年鉴》中针对农村生活污水的治理比例只统计到2016年,所以我们对2013年至2016年全国以及不同区域农村污水治理情况进行整理计算,结果见表2。东、中、西部地区农村生活污水处理比例差距较大。2016年,东、中、西部地区农村生活污水处理比例分别为34.09%、13.25%和12.36%。其中中部和西部地区农村污水处理比例差异不大,均低于全国平均水平,而东部地区遥遥领先,处理比例近乎中西部地区的3倍。从变化情况来看,2016年东、中、西部地区农村生活污水处理比例与2013年相比分别增长了13.49%、8.89%和8.25%,污水处理比例增长情况仍然是东部地区 中部地区 西部地区。 2存在的问题 2.1系统规划不合理,污水收集处理困难 顶层设计不足,污水收集率较低。农村地区房屋基本都属于自建房,在建设用地等方面大多没有经过专业的规划和管理,建筑物的地基建设不规范,很多建筑物间的距离不到1m,对管道施工造成了很大的阻碍[3]。通过厕所革命,很多农村已经改为了水冲厕所,但是由于没有统筹考虑供排水系统建设和农村厕所改造,基础设施衔接性不强,再加上缺乏完善的污水收集系统,污水收集率较低,使大部分生活洗涤用水和餐厨废水以及部分散养禽畜的粪尿直接渗入地下或排入沟渠,造成严重污染。管网建设滞后,污水治理效率较低。有些农村地区污水收集管网建设规划滞后,雨污不分流,生活与工业污水不分,导致污水处理系统的治理效率低下。同时,由于污水收集困难,污水处理厂的设计容量远高于居民实际污水排放量,导致后续运行进水不足,污水处理厂运行起来成本过高而闲置。据调查已投运的污水处理厂的处理能力不到设计能力的66%,其中因污水收集管网不配套而难以运行的约占36%[4]。 2.2基础设施建设投入不足 从总体投资额度来看,2013年至2019年间,我国农村排水与污水处理基础设施建设投资均逐年呈稳步增长趋势,但是投资额度的绝对值却明显低于城市。2019年,城市排水与污水处理设施建设投资分别为1562.4亿元和803.7亿元,而农村排水与污水处理设施建设投资分别为461.40亿元和275.69亿元,仅为城市投资额的29.53%和34.30%。从投资比例来看,2013年至2019年间,排水设施与污水处理设施在建设总投资的占比和市政投资的占比都在稳步增长,但比例值仍相对较低。2019年,排水设施与污水处理设施在农村建设总投资中所占的比例分别4.54%和2.71%,均未超过5%;而在农村市政投资中的占比分别为14.88%和8.89%,均未超过15%。与农村生活污水治理的巨大需求相比,排水与污水处理设施的投资额度则显得严重不足。从投资强度来看,2019年全国范围排水设施和污水处理设施投资行政村投资强度分别为9.03万元和5.40万元;2019年全国排水设施投资和污水处理设施人均投资强度分别为63.20元和12.49元。考虑到如今建材及劳动力价格日益攀升的大背景,如此低的投资强度很难解决农村的实际问题,基层政府相关部门只能采取降低工程质量的方法来完成工作任务和指标要求。 2.3后期运营管理质量不理想 我国农村排水与污水处理基础设施的建设资金主要来源于国家和地方财政支持,而运营维护资金多以地方财政自筹为主[5]。许多地区在政府出资建设基础设施后,由于农村难以承担运行维护费用,导致很多农村地区出现“建得起、运行不起”的尴尬局面[6],污水处理设施逐渐被停用。考虑农村的经济发展水平,缺乏专业的运营管理队伍[7],管理水平总体偏低,再加上缺乏科学合理的管护机制,导致农村污水设施不能很好的发挥其效能。同时,目前涉及农村污水治理的行政机构分散,且职能交叉现象严重,造成监管职责不明确,监管难度增大。如杭州的“百村示范、千村整治”工程由农村农业部门牵头、“1250”工程由生态环境局牵头、“百万农户生活污水净化沼气工程”则由能源办负责[6]。 3发展建议 3.1强化因地制宜和顶层设计,保障规划科学合理 统筹规划,征集并协调各方意见。规划前,要根据农村的人居环境条件,将农村污水处理项目化整为零,在综合考虑生态保护、环境治理、资源利用、乡村振兴、区域发展的基础上,统筹考虑农村总体布局、供排水系统建设和农村厕所改造等,合理规划建设改造方案。同时,在制定农村污水治理规划时,要组织多个主体的共同参与规划编制工作,政府、村民和企业共同协商,充分采集当地农村居民和各个主体的意见。加强专家帮扶指导,以县为单位统一规划。通过专家的调研指导,摸清地方农村生活污水处理现状与问题,科学确定收集和处理方式,以县为单位编制科学合理、因地制宜的规划方案,实现统一规划、统一建设、统一管理,弥补各地在农村生活污水治理项目布局、技术选取及治理衔接性等方面的不足。完善修复现有污水收集系统。以充分利用现有管网为原则,综合考虑排水体制和管网布局合理性、管网建设匹配度、运行管护规范化、经济可承受能力等,判断是否需要改造。对管网不足、错接、混接、漏接的,完善污水收集系统建设,提高污水收集率;对雨水混入管网造成进水浓度长期较低的,开展雨污分流改造;对管网老旧、破损、堵塞的,开展管网修复。 3.2强化投入和激励机制,保障资金来源和管理 完善政府资金投入机制。在综合考虑各项资金投入的前提下,完善本级配套资金,制定具体的奖补办法,加快资金拨付进度。例如,可以有效整合涉及农业农村、人居环境整治、美丽乡村建设等项目资金,针对农村生活污水治理建立专项基金,完善“中央补贴、地方筹资、有偿使用”的政府资金投入机制,建立资金保障体系。多渠道筹集社会资本。针对作为社会资本的企业能力不足以及面对农村污水治理项目动力不强的问题,强化社会资本投入激励机制,可以通过农村“污水治理”的示范工程,给予相关企业资金及政策等方面的支持,或通过区域项目的捆绑,将农村建设中公路、厕改及后续管理等多个项目打包,形成有收益的复合项目,来吸引企业的进入。另外,通过部分环保组织捐建、公益基金投入、在外创业成功人士主动回报家乡等形式,充分吸引社会力量筹集资金。同时,可以引导有条件的地区将农村污水处理基础设施建设与特色产业、休闲农业、乡村旅游等有机结合,实现农村产业融合发展与人居环境整治互促互进[8]。细化资金分配与管理。根据不同地区的发展需求,细化不同区域、不同类型农村生活污水治理的目标和要求,对开展农村污水治理各环节所需要的资金进行科学核算,确保资金投入能够实现预期成效。在农村污水设施建设改造过程中可以积极尝试实践代建制,充分利用市场资金,细化资金的分配与管理,后期管护部分投放市场,营造企业产品、运作和提高研发效率的良性产业链。 3.3合理选择管理模式,完善相关机制 科学合理选择管理模式。选择管理模式要因地制宜,综合考虑多种因素,其中最重要的是经济因素。对于经济条件较好的地区,可采用以政府监管、社会参与服务的市场化运营模式,委托第三方公司来保障设施的专业化管理[9];对于经济条件不好的地区,可采用村民自主管理为主,政府协助管理的逐级管理模式或者财政出资村管理模式[10]。同时,为了既费时费力,又保证管理运维效果,可借助互联网的发展,尝试建立无人值守的污水处理运营体系和智能化监管平台[11]。建立完善相关机制。完善多元化全过程监管机制,加强对农村生活污水治理规划、建设、施工验收和后期运维管理等的全过程监管[12],建立一种以政府执法为主,农村居民、社会参与的多元化农村污水治理监管机制,实现全国农村生活污水治理项目在线评估、监管举报、问题咨询和即时反馈等功能;健全基础设施管护长效机制,政府从运营、管理、制度、监督等方面完善相关制度和管理办法,例如:设立管理奖项、村民适当付费机制、技术专人负责定期检查维修等;建立职责明确化的多部门合作机制,通过调整环保、财政、生态等配套政策和制定责任清单,确保政策衔接顺畅并明确各部门的任务与职责,加强各个部门之间的有效沟通联系,形成治理合力。 参考文献 [1]中华人民共和国住房和城乡建设部.中国城乡建设统计年鉴(2019)[M].北京:中国统计出版社,2021. [2]于法稳,于婷.农村生活污水治理模式及对策研究[J].重庆社会科学,2019(3):6-17,2. [3]孙美玲,魏维利,刘春梅,等.中部地区农村生活污水治理现状分析[J].现代化工,2020,40(9):4-7. [4]解彪.陕北地区小城镇污水处理工艺及资源化利用研究[D].西安:西安建筑科技大学,2017. [5]刘俊新.因地制宜构建适宜的农村污水治理体系[J].给水排水,2017,53(6):1-3. [6]司国良,周广礼,胡啸,等.村镇污水处理设施运营管理对策的探讨[J].中国人口资源与环境,2014,24(S2):240-242. [7]梁光源.污水处理需破几层冰[J].环境,2016(7):16-19. [8]国家发展改革委宏观院和农经司课题组.推进我国农村一二三产业融合发展问题研究[J].经济研究参考,2016(4):3-28. [9]孔德,张晓岚.农村污水处理运行模式的国际经验及对我国的启示[J].环境保护,2019,47(19):61-64. [10]王洪臣.探索农村污水治理的中国之路———浅议农村污水治理设施的规划、建设与管理[J].给水排水,2018,54(5):1-3. [11]周荣忠.农村污水处理设施运营管理现状及思考[J].资源节约与环保,2020(12):109-110,112. [12]贾小梅,于奇,王文懿,等.关于“十四五”农村生活污水治理的思考[J].农业资源与环境学报,2020,37(5):623-626. 作者:郭芳 陈永 王国田 张文慧 单位:亚太建设科技信息研究院有限公司
生物统计学论文:Excel统计功能在生物统计学本科教学中的应用 [摘 要]Excel软件提供的统计功能涵盖统计学的大部分教学内容,且操作简便,可作为生物统计学本科教学的有效辅助工具。笔者参考多年的教学和科研经验,详细介绍了Excel常用统计函数和统计方法的操作步骤与注意事项,并结合理论知识对统计结果进行了解释,提出充分利用Excel软件来辅助生物统计学本科教学的模式。 [关键词]生物统计学;本科教学;Excel软件;统计功能 统计学是生物学领域进行科学研究不可或缺的工具,目前大多数高校已把生物统计学列为生物学相关专业的必修课。通过该课程的学习,有利于培养学生正确分析试验数据的能力,对于进一步学习专业课程和日后进行科研也有着非常重要的作用。近年来,统计分析软件的应用越来越普及,应用统计软件来辅助生物统计学的理论教学变得尤为重要。 Excel作为常用办公软件,除具备较强的图表和计算功能外,还提供了大量的统计函数和数据分析工具。利用Excel的统计功能,可快速、简便地进行描述性统计、t检验、方差分析、回归、相关等多种统计分析,从而为生物统计学的教学提供了极大便利,强化了教学效果。Excel的统计功能虽不如SPSS、SAS等专业统计软件强大,但具有易学易用的优势,适用于统计学的初学者,可基本满足本科生的教学需要。[3][4] 一、Excel统计函数简介 (一)统计函数的插入 Excel软件提供了丰富的数学和统计函数,将这些函数结合起来应用,可显示出Excel的统计分析功能。[3][4]在Excel 2003菜单中的“插入”项,选择“函数”。或在2007及以上版本中,在“公式”菜单项选“插入函数”命令,之后在“选择类别”栏选择“统计”,即显示大量统计函数。 (二)常用统计函数介绍 1.统计学参数或特征数的计算 数据的标准差、平均数等特征数均可由统计函数计算得到。反映集中性的函数包括AVERAGE(均值)、GEOMEAN(几何平均数)、HARMEAN(调和平均数)、MEDIAN(中位数)等;反映离散性的函数有:DEVSQ(离差平方和)、STDEV(样本标准差)、VAR(样本方差)、KURT(峰度系担┑取 2.数据分类 FREQUENCY函数可对大量数据进行分类和统计,表达式为:FREQUENCY(Data array,Bins array)。该函数为数组公式形式,运行显示出一个分组的频数后,还需选中所有结果的显示区域,按F2键,再按“Ctrl+Shift+En?鄄ter”组合键,方可求出所有分组的频数。[5]FREQUENCY的操作步骤因分类资料的性状而有所差异。A. 质量性状资料:在函数对话框中,“Data array”一栏输入分类数据所在的单元格地址,“Bins array”一栏输入分类标志值所在单元格。B. 数量性状资料:确定好分类的组数、组距和组限后,将各组的上限按升序输入工作表,在“Data array”和“Bins array”分别输入相应的单元格地址。 例:现有350名学生的英语成绩,需按优秀、良好、一般和不及格进行分类,并统计各等级人数。考试成绩为数量性状资料,首先按升序将各组上限按升序输入工作表(60、74、90)形成一列,插入FREQUENCY函数,在“Data array”输入成绩所在单元格区域,在“Bins array”输入各上限所在的单元格区域,确认后即可计算出不及格的人数( 3.概率函数 概率函数可直接计算出给定参数条件下各理论分布的概率值(P)。[6]常用函数有BINOMDIST(二项分布)、POISSON(泊松分布)、NORMDIST(正态分布)、NORMSDIST(标准正态分布)、TDIST(t分布),FDIST(F分布)等。 例如,BINOMDIST函数的功能为计算给定参数条件下二项分布的概率值。函数表达式:BINOMDIST(number_s,trials,probability_s,cumulative),其中num?鄄ber_s为试验成功的次数,trials为独立试验的次数,prob?鄄ability_s为试验成功的概率;cumulative为一逻辑值,用于确定函数的形式,取值为1和0。Cumulative如果取1,结果显示至多n次成功的概率;如为0,则返回恰好为n次成功的概率。 4.t 检验 TTEST函数功能为返回t检验的概率,以此来判断假设检验的显著性。函数表达式:TTEST(array1,array2,tails,type),其中array1为第一组数据所在的单元格区域,array2为第二组数据的区域,tails为分布曲线的尾数(双尾或单尾),type表示t检验的类型。 5.相关和回归系数计算 CORREL函数功能为计算两变量间的相关系数,以此来判断两变量间的相关程度和性质,表达式为COR?鄄REL(array1,array2),array1和array2代表进行相关分析的两组数据。利用INTERCEPT和SLOPE两函数可计算线性回归系数,函数表达式分别为INTERCEPT(known_x′?鄄s,known_y′s),SLOPE(known_x′s,known_y′s),其中known_x′s、known_y′s为自变量和因变量的数据集合。INTERCEPT函数可计算线性回归的截距(a),SLOPE函数可计算线性回归的斜率(b),从而得到线性回归方程:=a+bx。 二、数据分析工具的应用 (一)分析工具库加载 Excel的分析工具库具有较强的统计分析功能,但此功能通常未默认安装,需加载后使用。 1.在Excel 2003中,在“工具”菜单中单击“加载宏”,在弹出对话框中选中“分析工具库”即可,之后“工具”菜单中即出现“数据分析”条目。 2.在Excel 2007或更高版本中,单击左上角的“Office按钮”,选择“Excel 选项”,在弹出对话框中单击“加载项”,然后在“管理”栏中选择“Excel加载项”,单击“转到”,最后在“加载宏”窗口中选中“分析工具库”,之后在“数据”菜单中即出现“数据分析”条目。 (二)常用统计方法介绍 分析工具库包括描述性统计、t检验、方差分析、回归、相关、F检验等多种统计方法。[3][5]每次使用时,按照各统计方法的格式要求输入原始数据,单击“数据分析”选项,在弹出对话框中选择所需统计方法即可。 1.数据分类 将各组的分类标志值(质量性状资料)或上限值(数量性状资料)输入工作表,在“数据分析”中选择“直方图”;弹出对话框后,在“输入区域”选择分类数据的单元格地址,“接收区域”选择分类标志所在的单元格,运行即可。 2.描述统计 输入数据资料,在“数据分析”中选择“描述统计”,运行后即可得到最小值、最大值、平均数、标准差、方差、峰度、偏度等常用统计量。 3.t检验 t检验包括平均值的成对二样本分析,双样本等方差假设,双样本异方差假设检验。如进行平均值的成对二样本分析,弹出对话框后,分别在“变量1区域”、“变量2区域”输入两组数据所在的单元格地址,之后在“输出区域”选择某空白区域,确定即可。运行结果包括平均数、t值、df、单尾和双尾概率(P)、临界t值等信息。若P 如进行成组设计的两样本均值检验,需先进行F检验:双样本等方差假设,判断两样本所在总体方差是否同质。步骤:分别在变量1、变量2输出区域选择相应单元格区域,运行结果包括方差、F值、单尾概率(P)、临界F值等。如P 4.方差分析 方差分析包括单因素、无重复双因素、有重复双因素三种类型。如进行单因素方差分析,弹出对话框中,在输入区域、分组方式、输出区域分别输入相应信息后,单击“确定”即可。输出结果包括平方和(SS)、df(自由度)、MS(均方)、F值、F crit(F临界值)、P值等信息(表1)。如P 0.05(或F 5.回归与相关分析 线性回归分析:在“数据分析” 菜单选择“回归”, 在弹出对话框中输入Y值、X值、置信度、输出区域等信息后,运行即可得到回归截距(Intercept,a)和回归系数(b)(表2),从而写出回归方程。根据回归系数的t检验结果或方差分析的F检验结果,可判断两个变量间的线性回归关系是否有效。[7]由表2可知,a(Intercept)=-1.382,b=5.503,回归方程为:=5.503x-1.382。由回归系数的t检验可知,P=0.00004 三、结语 Excel软件提供的统计功能基本涵盖了统计学的教学内容,且对于生物统计学的初学者而言,具有易学易用的优势,可作为本科教学的有效辅助工具。在每章理论知识讲解完毕,应紧接着介绍Excel的统计功能、操作步骤和结果解释,把课程理论教学、实际案例分析和软件应用有机结合,可取得较好的教学效果。教学实践表明,运用Excel的统计功能来辅助理论教学,不仅能够加深学生对统计学原理的理解,还可以提高学生运用理论知识来分析数据的能力,从而使得生物统计学的学习变得轻松。在今后的生物统计学教学实践中,应紧密加强Excel软件应用与理论教学的融合,并考虑将 SPSS等专业软件逐步引入教学中,以期进一步提升学生分析处理复杂数据、解决实际问题的能力。 生物统计学论文:Excel在生物统计学双样本异方差资料t检验中的应用 摘要 利用Excel对双样本异方差的数据资料进行t检验,并以在pH=5和pH=8条件下测定果蝇的TPI酶活性为案例详细阐述了其分析过程及其注意事项,利用显著性概率P(T≤t)来判定结果更为简单一些。 关键词 Excel;生物统计学;t检验;双样本异方差资料 生物统计学是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域中不可缺少的统计工具,数据分析离不开生物统计学的原理。随着计算机技术的发展,已有更多的软件被应用于生物统计学,如SPSS[1-4]、Excel[5]、SAS[6]等,但是不同的统计软件有不同的特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合生物统计学的初学者。 1 分析工具库的安装 Excel一般并不直接带着“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自行安装。安装步骤:Excel的工具―加载宏―分析工具库―确定。 2 双样本等方差数据资料的t检验 一般很难从数据资料上确定2个样本的方差是否相等,需要对其做方差的齐性检验来判断。下面以果蝇的TPI酶活性为例,阐述双样本异方差的t检验过程。 2.1 数据资料的建立 为了比较果蝇中TPI酶活性在pH=5和pH=8时是否有区别,将10只果蝇随机分为2组,一组测定在pH=5下的TPI酶活性,另一组测定在pH=8下的TPI酶活性,问这2种pH值下的平均TPI活性是否有显著差异[7]。首先在Excel中把分组的名称“pH=5”和“pH=8”分别填入每一列的最上方,然后在“pH=5”和“pH=8”下方录入其果蝇的TPI酶活性数据资料,具体如图1所示。 2.2 t检验分析 因为在本数据资料里,没有提到2个总体方差相等还是不相等,因此有必要先对数据资料进行方差齐性检验。在Excel中,选择工具―数据分析―F检验―双样本方差,点击确定进行分析,在本例题中P(F≤f)单尾 2.3 结果分析 结果部分如图3所示,“t Stat”Excel计算出的t值,图3的最下方4项分别是单尾检验和双尾检验的结果,可以依据题意来选择哪个结果,一般情况是双尾检验。结果分析可以有以下2种途径:①可以根据P(T≤t)双尾的显著性概率直接判定,即0.01 3 结语 本文主要介绍的是如何利用Excel对双样本异方差的数据资料进行t检验,在其t检验过程中一定注意总体方差不等的情况下才可以用双样本异方差的t检验模块,如果方差相等的情况选用其他模块。在结果分析部分有2种依据可以判定结果,利用显著性概率P(T≤t)来判定结果更为简单一些,P(T≤t) 生物统计学论文:Excel在生物统计学普哇松分布概率计算中的应用 摘要 对普哇松分布的概率计算中的POISSON函数的应用及注意事项进行阐述,在POISSON函数的提示框中最后选项如果选“false”,则结果是显示P(X=x)的概率,而当最后一项选择“true”,则显示的概率是P(X≤x) 。普哇松分布的概率计算上来看,Excel统计分析功能略胜于SAS和SPSS。 关键词 Excel;生物统计学;普哇松分布;POISSON函数 生物统计学是研究数据资料的收集、整理、分析、解释的一门科学[1],也是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域中不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学的原理。在生物统计学中的上机实习是提高学生动手能力和解决问题能力的重要环节,在本次的教学改革与实践中,已经把二项分布、正态分布、普哇松分布等的概率计算纳入生物统计学的实践教学中。一方面可以让学生针对不同数据清楚其分布类型,针对不同分布类型选用不同的Excel函数模块,另一方面通过不同分布的概率计算,可以将课本上所学的知识很好地应用于实践数据分析。本文主要介绍利用Excel中的POISSON函数来计算普哇松分布的概率,现就POISSON函数的具体应用情况及注意事项进行介绍。 1 普哇松分布 普哇松分布(Poisson,也称泊松分布)是二项分布的一种极端形式,就是说某种试验结果或某种事件发生的概论极低(P很小)。因此,在应用中很容易将普哇松分布与二项分布混淆,普哇松分布的特点就是λ=π=σ2。普哇松分布的概论函数为[1]: 2 普哇松分布的概率计算示例 例题:已知某地区的牛群中每年出现怪胎的次数服从普哇松分布,每年出现怪胎的次数的平均数为2,计算该地区一年中出现3次怪胎的概率以及出现3次和3次以下怪胎的概率。对于这一问题,很显然牛群中每年出现正常胎和怪胎2种结果,而且怪胎出现的概率极低(平均2次),因此其属于普哇松分布。由于已经知道“每年出现怪胎的次数的平均数为2”,即就有λ=μ=2,因此该地区为出现3次怪胎的概率为: 2.1 出现3次怪胎的概率 利用以上公式可以直接计算普哇松分布的概率,但是因为需要记住公式,并且需要手动来计算,所以还是比较烦琐的。对于这一问题,可以借助Excel中的函数来快速计算出其概率。 首先在Excel中,选定空格按照以下顺序:插入―fx函数―统计―POISSON,出现图1提示框,在提示框中从上到下依次输入3、2、false,点击确定。就可以获得该地区出现3次怪胎的概率为0.180 4。 2.2 出现3次及3次以下怪胎的概率 首先在Excel中,选定空格按照以下顺序:插入―fx函数―统计POISSON,就会出现图2提示框,在提示框中从上到下依次输入3、2、true,点击确定。就可以获得该地区出现3次及3次以下怪胎的概率为0.857 1。 3 结语 随着计算机技术的发展,已经有更多的软件被应用于生物统计学,如Excel[2]、SAS[3]、SPSS[4-5]等,但是不同统计软件具有着不同的统计特点,如Excel统计功能更为简单,适合生物统计学的初学者。SAS统计功能比较宽广些,因其统计模块的限制,所以更适合能够自己编写程序的学者。SPSS的统计功能更为强大,几乎具备了所有的统计分析功能,操作相对简单、直观[6-8]。 虽然从统计分析上来看,SAS和SPSS的统计分析功能略胜于Excel,但是Excel也具有其独特的地方,如对二项分布、正态分布、普哇松分布等常用分布的概率计算来说Excel就显得简单多了。在普哇松分布的概率计算中虽然就是一个POISSON函数,但是针对不同问题这个函数里最后面的选项却不同,在POISSON函数的提示框中最后选项如果选“false”,则结果是显示P(X=x)的概率,而当最后一项选择“true”,则显示的概率是P(X≤x)[9-11]。 生物统计学论文:Excel在生物统计学单因素方差分析中的应用 摘要 本文探讨了利用Excel在单因素方差中的具体应用,并以比较3个品种猪增重为例题,详细阐述了单因素方差分析过程及结果分析等。用Excel进行单因素的方差分析,从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,在结果输出时给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析;而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定,结果相对单一。 关键词 Excel;生物统计学;方差分析;单因素 生物统计学是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[1],在生物统计学教材中不仅提供了如何通过合理的试验设计获得理想的数据资料,还提供各种数据资料的分析方法,是所有高等学校本科生的必修课。生物统计学也是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域中不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学的原理与方法。随着计算机技术的发展,已有更多的软件被应用于生物统计学,如SPSS[2-4]、Excel[5]、SAS[6]等,但是不同的统计软件具有着不同的统计特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合生物统计学的初学者。生物统计学公式比较多,理论相对深奥,高等学校本科生对这门课程学习兴趣相对不高。因此,本文主要介绍如何利用Excel对单因素方差进行分析,以案例的形式详细阐述其分析过程,希望能通过本文的应用与探讨来提高学生对生物统计学的学习兴趣,并增强学生分析数据的能力。 1 分析工具库的安装 Excel一般不直接装配“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自行安装。安装步骤:Excel的工具加载宏分析工具库确定。 2 单因素方差分析 单因素的方差分析一般适用于单因素试验设计的数据分析,而且是因素水平需要 2时才可以运用此分析模块,例如比较分析3种饲料对仔猪日增重的影响则可以采用单因素方差分析。如果同样是单因素试验设计,但是因素水平是2的话,则可以采用t检验模块进行分析。 2.1 数据资料的建立 例:在同样饲养管理下,3个品种猪(A1、A2、A3)的增重如表1所示,试对3个品种增重差异是否显著进行检验[1]。数据资料建立如表1,以行的形式建立稻荩每行就是1个因素水平。 2.2 单因素方差分析过程 在Excel中:工具数据分析单因素方差分析,点击“确定”进行分析。输入区域:选择原始数据;分组方式:逐行(如果数据是以列的形式构建的,则逐列);标志位于第1列,指的是在建立数据的时候在数据第1列有数据的变量名,而且在输入区域选择的时候将变量名也选上,这时可以勾选“标志位于第一列”,否则就不选择此项。?琢(显著水平):0.05(或者0.01);输出选项:输出区域处选一空白处,单击“确定”按钮(图1)。 2.3 结果分析 结果部分见表2、3,表2中对数据进行了描述统计量的分析,只是简单地列出了3个猪品种的样本大小(6)、平均数、方差、总和等信息。从此结果可以初步看出,第3组(A3)的猪增重均值最小,但是数据资料的变异程度比较大(方差大),而第1组(A1)的猪增重均值是最大,第2组(A2)的数据资料的变异程度最小(方差小)。 方差分析的最终结果见表3,图针对所有数据资料的变异来源分为组间(处理:在此例中为不同品种)和组内(随机误差),分别列出了平方和(SS)、自由度(df)、均方(MS)、F值(F)、相伴概率(显著性概率,P),F的临界值(分位数,Fcrit)。根据表3的结果可以有2种方法判断结果,其一是直接根据显著性概率来判断,在本例中利用小概率不可能性原理,P=0.062 348 0.05(小概率),因此不同品种猪的增重差异不显著;也可以根据F值来判断,F=3.358 039 从表2、3可以看出,虽然不同品种猪的增重从均值上来看略微有些区别,但是经过方差分析,结果为3个品种猪的增重差异不显著,或者说没有显著差异,这也是生物统计学的精髓。 3 讨论 在单因素方差分析中Excel数据资料的建立是十分方便的,基本按照因素水平以行或列建立数据资料即可,而SPSS统计软件的数据建立[7]需要将同一因素的所有水平建立在同一列里,相对复杂一些。Excel在结果输出时候则给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定结果相对单一[7]。可以看出,利用Excel进行单因素的方差分析虽然从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,适合初学者;但是也有不足之处,当方差分析结果是差异显著(或极显著)时,不能够对数据资料进行进一步的多重比较。 生物统计学论文:Excel在《生物统计学》双因素有重复方差分析中的应用与探讨 摘 要: 本文探讨了利用Excel在双因素有重复观测值方差分析中的具体应用,并以比较不同原料、不同温度对酒精产量的影响为例题,详细阐述双因素有重复观测值的方差分析过程及结果如何分析等。用Excel进行双因素有重复观测值的方差分析从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,而且Excel在结果输出时候给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据判定结果,相对单一。 关键词: Excel 生物统计学 方差分析 双因素 重复观测值 《生物统计学》是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[1],在《生物统计学》教材中不仅提供了如何通过合理的试验设计获得理想的数据资料,还提供了各种数据资料分析方法,是所有高等学校本科生的必修课。《生物统计学》是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学原理与方法,随着计算机技术的发展,已有更多软件被应用于《生物统计学》,如SPSS[2-4],Excel[5],SAS[6]等,但是不同统计软件具有不同的统计特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合《生物统计学》初学者。《生物统计学》由于公式比较多,理论相对深奥,因此高等学校本科生对这门课程的学习兴趣相对不高。本文主要介绍如何利用Excel对双因素有重复观测值方差分析,以案例的形式详细阐述其分析过程,希望通过本文的应用与探讨提高学生学习《生物统计学》的兴趣,并增强学生分析数据能力。 1.分析工具库的安装 Excel一般并不直接带着“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自己安装,安装步骤:Excel的工具加载宏分析工具库确定。 2.双因素有重复的方差分析 双因素有重复观测值方差分析,一般适用于双因素试验设计的数据分析,而且是不同因素水平组合(处理)的观测值需要2个或2个以上才可以运用此分析模块。 2.1数据资料的建立 例1:为了从3种不同原料(A)和2种不同温度(B)中选择使酒精产量最高的水平组合,每一水平组合重复4次,试进行方差分析[1]。数据资料建立如图1,可以将原料(A)放在行上,温度放在列上。 2.2单因素方差分析过程 在Excel中:工具数据分析方差分析:可重复双因素分析,点击确定进行分析,输入区域:选择原始数据(包含行和列的标志在内);每一样本的行数:4,也就是填写重复观测值的个数;a(显著水准):0.05(或者0.01),输出选项:输出区域处选一空白处,单击确定按钮,具体选项见图2。 2.3 结果分析 结果部分见图3,图3只是对数据进行了描述统计量分析,只是简单地列出了不同水平组合的样本大小、平均数、方差、总和等信息,从此结果可以初步看出,每个组合的样本大小均为4,A2B2组的酒精产量均值(15.5)是最小的,而A2B1的酒精产量均值(49)是最大的。 方差分析的最终结果见图4,针对所有数据资料的变异来源分为样本行(在此例中为不同原料)、列(本例中为不同温度)、交互(原料与温度的互作)、内部(随机误差),分别列出了平方和(SS),自由度(df),均方(MS),F值(F),相伴概率(显著性概率P-value),F的临界值(分位数,F crit)。根据图4的结果可以有2种方法判断结果,其一是直接根据显著性概率判断,也可以根据F值判断。由图4可以看出,利用相伴概率判定结果如下,不同原料(样本):P=0.039486 如果根据F值判定,不同原料(样本):F=3.888219 F临界值=3.554561,因此不同原料的酒精产量差异显著。不同温度(列):F=44.66207 F临界值=4.413863,因此不同温度的酒精产量差异显著,如想看是否会差异极显著需要返回到图2,在a处输入0.01,然后重新判定结果。交互:F=1.582673 3. 讨论 在双因素方差分析中Excel数据资料的建立是十分方便的,基本按照将一个因素放在行上,另一因素放在列上建立数据资料就可以,而SPSS统计软件的数据建立[7]需要将同一因素的所有水平建立在同一列里。Excel在结果输出时候则给出了相伴概率P和F值这两种结果,可以以两种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据判定结果相对单一[7]。可以看出,利用Excel进行双因素有重复观测值方差分析虽然从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便适合初学者,但是也有不足之处,当方差分析结果是差异显著(或极显著)时,不能对数据资料进行进一步多重比较。 生物统计学论文:Excel在《生物统计学》分布中的应用与探讨 摘 要: 本文主要介绍了Excel中的CHIDIST函数和CHIINV函数在分布中的概率和临界值计算,并用实际例子演示其操作细节,方便学生或其他人员利用Excel直接获得概率或临界值。 关键词: Excel 生物统计学 分布 CHIDIST函数 CHIINV函数 1.引言 《生物统计学》是研究数据资料的收集、整理、分析和解释的一门科学[1],是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学原理。《生物统计学》中的上机实习是提高学生动手能力和解决问题能力的重要环节,我们在本次教学改革与实践中已经把二项分布、正态分布、普哇松分布、F分布、卡方()分布等的概率计算纳入《生物统计学》实践教学中,一方面让学生针对不同数据清楚分布类型,针对不同分布类型选用不同Excel函数模块,另一方面通过不同分布概率计算,将课本上所学的知识很好地应用于实践数据分析中。本文主要介绍的是Excel中的CHIDIST和CHIINV函数在分布中具体应用情况及注意事项。 4.结语 随着计算机技术的发展,已经有更多软件被应用于《生物统计学》,如Excel[2],SAS[3],SPSS[4]-[6]等,对二项分布、正态分布、普哇松分布、F分布、分布等常用分布的概率计算来说Excel显得简单多了。虽然《生物统计学》后面的附录中一般提供分布的临界值表,但是有其局限性,即当自由度(df) 40时书本上就查找不到其临界值了。因此本文主要介绍了Excel中的CHIDIST函数和CHIINV函数在分布中的概率和临界值计算,方便学生或其他人员利用Excel直接获得概率或临界值。 通讯作者:白俊艳 生物统计学论文:关于生物统计学教学方法的探讨 摘 要: 生物统计学是一门应用性和理论性都非常强的课程,对于理论的掌握需要很好的数学基础,而实践应用需要熟练地运用相关的分析软件。因此,无论对学生还是老师来说,生物统计学都是大学里面难度最大的专业课程之一,在教学过程中应采取多样方式进行授课,传统和创新并重,并结合大学慕课平台,以案例分析为主线,充分调动学生学习主动性。 关键词: 生物统计学 教学方法 实践应用 慕课平台 生物统计学是所有生命科学专业里面最重要的专业课程之一,它的基础是高等数学,概率论、微积分及线性代数是这门课程理论知识体系的核心工具,学好这门课程具有相关的数学基础是基本要求。生物统计学归根结底是为了应用,掌握相关的分析软件是学好这门课程的另一个基本要求。如何把理论体系和实践应用有机地结合起来,是教学中最核心的任务。作者在多年的生物学统计教学的基础上,从以下几个方面阐述这个问题。 1.理论知识的掌握 生物统计学是统计学的手段运用到生物学研究中,因此学好这门课程首先要熟练地掌握统计学相关理论知识。一般来说,高校在学生大一大二的时候开设与数学相关的所有课程,如概率论、线性代数等,为了更好地衔接,生物统计学课程就安排在大三的上学期。生物统计学很多的知识点和概率论与数理统计这门课程高度重合,很多情况下就是对这门课程的一个回顾,这对刚刚学完这门课的学生来说,掌握起来相对简单。而整个理论体系里面的难点是如何把统计学知识和生物学结合起来,这需要学生从思维上真正认识到统计学只有运用到实践中才能发挥作用,尤其在生物学领域中,统计学这个工具在具体的方案解决中的运用才是其生命力的体现。这就需要在教学过程中通过一个个案例分析让学生真正了解统计学是如何运用到实际应用中的,这对他们以后进行毕业论文实验结论的分析有重要的意义。 2.案例分析 上面提到理论知识的真正掌握是运用在实践中,生物统计学教材上也给予大量生物研究方面的案例,但不同的教材偏重点不同,如杜宋骞主编的教材,就是偏重于遗传学方面的知识运用。而你所面对的学生,以后进行的毕业论文研究涉及生物领域的方方面面,因此你所需要进行的案例分析不要仅局限于课本上,而要在各个领域搜寻典型的案例,尽可能地涵盖生命科学的几个主要学科,使学生以后面对任何方面的问题都能够找到相关的借鉴。另外,案例分析要注重案例的代表性和普遍性,尽可能地通过一个案例衍生出多种生物统计学的解决方案,让学生掌握在何种情况下运用何种分析方法,每种分析方法的适用条件是什么,各自的优缺点等。这是生物统计学最精髓的地方,经过这门课程的学习,让学生把这个工具真正运用到实践中,因此这是生物统计学教学的重中之重。这对教师的要求非常高,只有亲身在科研领域进行多年研究的老师才能胜任。因此在选择授课老师方面,科研经验丰富,带过多届研究生的导师是最佳人选。 3.分析软件的运用 生物统计学的计算是一个非常复杂的过程,一个简单的生物统计学分析要伴随大量的计算,如果仅靠人力计算,效率低不说,而且容易出错。在很多年前,统计学相关的软件就已经开始应用到生物统计学的领域。最著名的是SPSS软件,其他的像R,METLAB,ORIGIN等也在各个领域得到广泛的使用。正如前面所说,生物统计学授课的最根本目的是应用,因此理论知识转化到软件的操作,是这门课程的最后一步。SPSS功能强大,可以实现绝大多数的生物统计学分析,如果完全熟练地掌握这个软件工具,所需要的时间远远大于这门课的课时;因此在有限的教学时间里,应尽可能地把生物统计学最基本和最典型的分析教授给学生,并以此作为一个引子,在课余的时间里,让学生自学,根据自己的需要确定掌握到什么程度。老师的作用是把这个软件介绍给他们,并且开启应用的大门,里面的“宝藏”让学生自己挖掘。 4.大学生慕课平台的使用 大学生慕课平台已经开始在中国大学教育体系里崭露头角,这种新形式的教学方法近几年来取得瞩目的成绩。生物统计学这门理论和实践并重的专业课程,如果借助此平台,将会进一步达到课程的核心要求。尤其是关于软件的应用方面,老师可以把相关的操作通过视频讲解的方式到这个平台上,让学生随时都可以查阅,这对他们熟练掌握生物统计学的应用起到事半功倍的作用。在以后这些学生进行毕业论文里面数据分析的时候,慕课平台可以提供他们所需的解决方法,同时平台的互动性也可以让他们随时获得老师的线上线下支持。 生物统计学在大学中的地位决定了这门课程的重要性,相关的教学方法研究探讨将一直进行下去,其核心是更好地应用,让学过这门课程的大学生真正把这个工具应用到实践中。学以致用,对生物统计学来说,尤为重要。 生物统计学论文:水产类生物统计学课程特色建设与教学改革 [摘 要]水产生物学科是门实验性的学科。广东海洋大学水产学院生物统计学课程的课程设置,以及教学内容与方式需要改革。水产类生物统计学课程特色建设与教学改革对策,可以从课程设置、学生思维方式培养、教学内容与方式、考核方式、课程建设几方面进行。 [关键词]水产;生物统计学;教学改革 生物统计学是应用概率论和数理统计的原理和方法研究生物界数量变化规律的学科,属于数学在生命科学领域中的应用学科。其基本任务是研究生物学领域数据资料的收集、整理和分析方法,并对数据分析结果做出合理的解释。[1]生物统计学是生物类、植物生产类、动物生产类、食品科学类、水产类、环境科学类等相关专业的专业基础课,是一门应用性很强的方法论学科。尽管在基本概念和基本原理的讲述上,各专业相差不多,但在有限学时内具体授课内容的选择上,在例题、习题的选择与编写上,在试验设计方法等问题上,不同专业差别还是很大的。21世纪以来,随着社会的发展和科学的进步,高等教育的培养目标从以知识传授为重点转向以能力培养为重点;从培养能够继承和使用知识的人才转向培养能够发现和创新知识的人才。[2]这种人才培养目标的转变给高校课程教学提出了更新、更高的要求,同时随着水产学院申博增硕的成功获批,针对水产类专业的生物统计学课程特色建设与教学改革也势在必行。 一、问题分析 (一)课程设置 广东海洋大学水产学院现有三个专业,即水产养殖学专业、海洋渔业科学与技术专业和海洋科学专业。作为一门重要的应用数学,多年来生物统计学一直是各专业的专业基础课,普遍应用于各专业的毕业试验设计和毕业论文撰写中,其在水产科学研究中具有十分重要的作用。然而各专业在本门课程的设置上并不一致,如教学大纲不一致、授课学时不一致、授课方式不一致、考试方法不一致、授课学期不一致等。不同专业的授课教师各自为政,缺乏沟通与交流,这不利于整个水产学科的发展,也不利于课程的后续发展与建设,更不利于硕、博课程的衔接与深化。 (二)教学内容与方式 首先,生物统计学应用数理统计对随机现象的统计规律进行演绎和归纳,涉及概率论、统计学、生物学及它们的综合应用等多方面,概念多、公式多、数据多,一些内容较为抽象,很多学生对该门课程有畏惧心理。学生普遍认为该课程较难,表现在概念难以理解、思维难以展开、问题难以入手、方法难以掌握、习题难做,因此对本门课程缺乏兴趣,课堂学习积极性不高。此外,由于课堂互动少,与水产科学实践联系不紧密,教师过分重视教的过程,学生不能亲自体验收集、处理数据的过程,因此学生难以深刻理解统计学的本质原貌。 其次,在教材的选用上,以《概率论和数理统计》为名的教材很多,但大多仍是基本沿用数学专业的教材体系,数学学科性太强[3],重数学理论,轻水产应用,数学与水产不能相互融合。以《生物统计学》为名的教材也较多,如杜荣骞的《生物统计学》(高等教育出版社)[4]、明道绪的《生物统计附试验设计》(中国农业出版社)[5]等,其编写主线都是先概率、后统计、再试验设计。这些教材较传统的概率论与数理统计更加合理,充分考虑了授课学时的安排,少概率、多统计;理论部分恰到好处地压缩,应用部分适当加强,在实践中更易于被学生所接受。我们曾采用杜荣骞主编的《生物统计学》,虽然其强调了在生物科学上的应用,但其例题和习题多为以动植物的遗传、变异为主,需要有较好的生物知识,对水产学科来说有些脱节,学生在学习了较难的理论后难以具体化、形象化,容易丧失学习的兴趣。 最后,为了应付传统的单一笔试的考核方式,学生需要进行大量的习题练习。学生把精力都放在了记背公式、过程的推导和演算当中,忽略了对知识背景的理解,如果题型一变,马上不知如何解答。一道简单的方差分析就要花费学生大量的时间,考试信息量受到限制,这些考试内容在学生以后的计算机应用中又基本用不上,这无疑加重了学生的学习负担。 二、课程改革对策 (一)课程设置改革 为充分利用教学与教师资源,我们将课程更名为水产生物统计学,并作为院级限选课提出,强调了本课程在整个水产学院各专业课程设置中的重要性。课程采用统一的课程名称、课程号,课程教学大纲及课程考核,课程学时设置为48学时,其中理论授课学时为36学时,实验上机学时为12学时,理论与实验学时比为3∶1,基本保证了该门课程理论教学和实践教学的要求(对多数高校而言,一般设置为40学时或更少)。为了保证本课程先修课程的顺利完成,让学生掌握必要的专业知识,且与学生毕业论文设计相衔接,授课学期设置在第六学期较为合理。 (二)注重学生思维方式的培养 在学生思维方式的培养上,应注重启发式的教学原则。广东海洋大学是一所以教学型为主的大学,而水产学院在学校的发展中扮演着教学、科研并重的角色。水产生物统计学是一门理论基础强、实践强的学科,在学时较少、学科研究日益深入发展的要求下,如何充分发挥学生的主动性和积极性,从“接受知识”转向“主动应用”,是生物统计学教学与实践的主要内容。启发式的教学原则,就是以激发学生的主动性思维、唤起学生的求知欲和兴趣为出发点,科学地引导学生主动思考,让学生将知识融会贯通形成技能,发展学生智力、挖掘学生潜力。首先,在知识的传授上,要“两少两多”,即“少概率、多统计;少理论,多应用”。学习什么情况下用什么方法进行统计分析,要比学习这个方法本身如何统计更重要。现在的统计方法,都可以由很多专业的统计软件来完成,甚至你只要知道用什么方法,怎么输入数据,一个菜单就搞定了,也就是说,不管你方法对不对,总会有结果出来的。因此,培养学生主动分析的能力更为重要。 (三)教学内容与方式改革 1.强化海洋、水产特色 根据水产学院各专业的人才培养特色与课程体系特征,我们以海洋水产类试验方案设计、数据分析与处理等为课程应用导向,突显海洋、水产特色。我们以蔡一林、岳永生主编的《水产生物统计》[6]为教材,以各专业教师科研实践的实际案例为补充例题及习题,深入浅出地介绍试验设计的基本原理,并引导学生学习和掌握如何合理有效地获得数据并对数据进行分析推断的原理和方法。由于与专业紧密相连,举例对象学生熟悉,这自然减少了学生学习的畏难情绪。 2.优化教学内容 在教学内容的设计上,除基本统计原理外,我们根据各专业实践在有限的课时内优化教学内容。概率论是整个统计的理论基础,在教学上要注意讲清概念、减少理论,加强引导。在概念的讲解上,要注意深入浅出,简明易懂。对于一些证明推导,则可以适当略去,只要说明问题的背景、来源、结果及应用的方面即可。在统计上,要加强对基本统计理论的讲解。基本的分布、方差分析、简单的相关和回归基本就解决了水产学科本科教学、科研的大多数问题。我们没有必要为了解决10%的问题而去花90%的时间。此外,一些简化公式都是为了手工计算而设计的,由于可以使用电脑完成计算,这部分内容完全可以略去。 3.改革教学方法 水产生物学科是门实验性的学科,很多生物学现象及其原理都是在试验中发现,并通过实验加以验证得出结论的,因此,试验设计的好坏直接影响到结果的分析及其结论的正确、可靠与否。本课程把理论与实践相结合的教学作为重要的教学手段。 (1)在理论教学中做到以下几点。①从各专业的背景出发,建立抽象理论与学生熟悉的具体问题之间的联系,通过比较研究,使学生掌握各种试验模型的假定及其应用。②采用探索探究式、互动式教学方法,启发学生思维,拓宽学生思路,引导学生用科学研究的思维方式思考问题;由以教师“讲”为主,转变为以学生“学”为主,使得教师讲授与学生自学、讨论和研究有机地结合起来,提高学生分析问题和解决问题的能力。③采用课外阅读文献、课堂评述等方法,重视培养学生独立获取知识的能力,为学生终身学习和创新奠定基础。④精心设计多媒体课件。多媒体课件除具有一般多媒体课件形象、生动的特点外,还要根据本课程特点展示数据的动态分析过程,尽可能使课件融教学性、科学性、艺术性和技术性为一体,激发学生的学习兴趣,提高教师的教学效率。 (2)在实践教学中,分三个层次进行实践性教学。①通过试验设计的方法练习,加深学生对基本原理理解的基础实践。②结合专业提出课题,由学生组织设计及分析,并进行课堂讨论的综合性、设计性实践。③根据专业,由学生自行选题、设计并分析推断的研究性实践。 4.切实用好“多媒体教学” 随着计算机技术的发展,多媒体日益成为重要的教学手段。[7]它以计算机为主要媒介,把文字、图形、图像、音频和视频等信息媒体结合起来表达教学内容。多媒体教学能使课堂变得生动活泼,从而实现传统的教学方式无法达到的效果,是高校教学改革的一项重要内容。然而在实践中,“多媒体”的“多”往往被单一计算机取代,多媒体课件也往往成了简单的PPT演示。笔者曾在《浅谈高等教育多媒体教学中存在的问题》[8]一文中,阐述了现代多媒体教学在带来利的同时其弊同样不可忽视。就生物统计学的多媒体教学而言,其概念多、公示多、统计计算过程烦琐乏味,计算机的应用无疑能起到事半功倍的效果。然而传统黑板的作用也不能忽视。在教学中笔者就曾发现,学生对统计量不知道怎么书写;重要的推导过程在多媒体课件中一闪而过,跟学生的认知思维衔接不上,这反而增加了学生的厌恶感,使学生不能跟着教师的节奏学习。由此可见,多媒体教学也存在一定的弊端。 此外,要注意生物统计学多媒体课件的制作不同于物理、化学等学科(它们强调计算机的模拟功能),生物统计学多媒体课件必须同统计分析软件“链接”。在实践中笔者发现,普通计算器、Excel软件和SPSS统计软件是较为适合的本科教学统计软件。也许大家都忽略了普通计算器的应用,实际上,在任何一台Windows机器上,程序的附件中都有一个计算器,这个计算器虽然不能进行复杂的统计功能,但对于统计中经常用到的统计量基本都能够计算。此外,在电脑上机课上,可以重点介绍Excel的统计功能。严格说来Excel并不算是统计软件,而只是数据处理工具。但它几乎是每台电脑上装机必备的软件,对于大多数的学生来说,Excel统计功能的学习能为他们以后从事非专业统计工作起到很好的帮助作用。专业统计软件采用SPSS软件,由于该软件不需要编程,因此学生较易接受。除了课堂涉及的统计方法外,这些大型软件包的一个主要好处就是菜单丰富,功能齐备,只要有一本参考书,学生就可以方便地掌握各种统计方法。 最后,要充分运用计算机网络。网络教学将为学生提供广阔的学习空间、充足的学习资料和多样的学习方式。比如西安科技大学的生物统计学网站,除了具有精品课程的内容外,还在“参考资料”栏目内设有“教学篇”、“人物篇”、“历史篇”、“故事篇”、“软件篇”、“应用篇”等内容,这不仅能为学生提供丰富的学习资源,还增加了学生的学习兴趣,并可以通过学生反馈来丰富学习资料。 三、考核方式的改革 成绩考核是督促学生复习、巩固所学知识并对教学效果进行检查的重要手段。在传统的笔试考核方式中,学生要把大量的时间花在计算公式的背诵和数学计算上,这种考核方式不能全面、准确地考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况。要改革考核方式,除笔试外,还应增加电脑上机考试。笔试部分应加强概念的理解和实际应用,不要求背条文、记大量的公式,也不要求繁杂的计算。电脑上机考试部分,应让学生用所学的统计知识和原理,选取合适的统计命令进行统计运算,并能对统计结果进行分析和解释。这样就能将学习、考核和应用真正结合起来,既解决了学生死记硬背的问题,又加强了学生灵活应用所学知识的学习兴趣,真正达到了本门课程的培养目标。 四、课程建设 在课程的建设上,应注重两点。一是加强师资建设,以讲授本门课程的教授、博士作为课程负责人,建设教学梯队,以研带教,以较辅研;教师定期学习讨论,编制更符合水产学院研究特色的教学例题、习题。二是将这门课程作为学生一生的课程,即在本科、硕士、博士三个学习阶段都要开设本门课程的后续,形成一个完整的统计学学习链条,使本门课程能真正服务于水产学院的教学、科研。 生物统计学论文:水产生物统计学课程中学生统计思维能力与应用意识的培养研究 摘要:生物统计学是概率论和数理统计原理和方法在生物学科中的应用,是一门应用性较强的工具学科。该课程因其抽象、难以理解的特点导致学生缺乏学习动力和积极性,难以取得预期的教学效果。本文从学生统计思维能力和应用意识的培养两方面着力探讨了生物统计学课程的教学方法与策略,以期为水产生物统计学教学提供参考。 关键词:生物统计学;统计思维;应用意识 生物统计学是利用概率论和数理统计的原理和方法研究生物数量性状变化规律的一门学科,是应用数学领域的重要学科分支[1]。它涵盖了生物学试验设计、数据收集和数据整理、统计分析方法的选择以及统计结论的得出与解释等内容。生物统计学不仅广泛应用于传统的生物学、生态学、医学、药学和农学等各学科专业中,也是现代分子生物学研究中数据分析的重要工具[2]。数据分析与处理能力是当今生物学领域科研工作者的必备技能之一,且随着生物组学时代的来临,生物统计学的应用更加广泛和深入,生物统计学在高校生物学课程体系中的位置也愈发重要,肩负着培养学生数据分析技能和科研素养的重要使命。因此,生物统计学已成为我国高等院校生物科学类专业的一门基础课程,也是广东海洋大学水产养殖学专业的一门专业必修课。 然而,生物统计学课程不同于其他的理论基础课和专业课,其最大特点是概念抽象、公式复杂、计算烦琐,是一门教师和学生普遍反映难教、难学、难懂的课程,这也导致学生缺乏学习兴趣和动力,难以取得预期的教学效果[3]。为此,本文将结合笔者近年来水产生物统计学的教学实践,就如何培养学生统计思维能力和应用意识进行分析和探讨,以期为水产生物统计学课程的教学提供一定的参考。 一、统计思维能力培养 生物统计学作为一门工具学科,是一种思维方法(或统计思想)在生物学中的应用。学习生物统计学就是要学会利用统计思想分析问题和解决问题。姚亮等(2015)归纳了四条统计思想,分别是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。这些统计思想存在于生物统计学理论体系的各个角落,共同构成了统计学学科的思想基础。为此,生物统计学的课堂中,教师应将核心统计思想的阐述贯穿于基础理论知识讲解中,努力帮助学生理解复杂统计理论和方法的思想本质。 1.注重核心统计思想的讲解是培养学生统计思维能力的首要任务。生物统计学教学活动中,由于较多的数学推理与计算等难点需要讲解,因此会占用教师较多的授课时间和精力,从而面临能力培养难于知识传授的困境,这就与“知识传授与能力培养”的高等教育课程基本培养目标相违背。另一方面,正是因为生物统计学课程较大的教学与学习难度,才更需要学生掌握核心的统计学思想及应用统计学思想思考问题的思维模式,这样才有助于学生更深层次地理解理论性较强的具体统计理论与方法,并将其灵活运用于解决各种实际科研问题。 举例来说,若某事件发生的概率很小,其在一次(或极少次)试验中几乎不可能发生,统计学上将该事件称为小概率事件。小概率事件对应的小概率原理是假设检验理论的思想基础,几乎所有假设检验的推理均是依据小概率原理来进行的。具体来说,首先假定原假设成立并进行检验统计量的计算,推导出其为一小概率事件,那么依据小概率原理则有理由相信原假设在概率上是不成立的;反之,若无小概率事件的发生,则无充分理由质疑原假设。显然,小概率原理是假设检验理论最为关键的思想基础。倘若教师在讲授假设检验理论之前注重小概率事件原理的讲解,便能帮助学生更好地理解统计推断的推理过程和判断依据。同样,注重或然性现象(随机性现象)、大概率原理以及信息最大化原理等统计思想的讲解,对于帮助学生透彻理解统计学基本理论、培养学生统计思维能力均具有十分重要的作用。 2.模型构建训练及实例结合教学是培养学生统计思维能力的主要途径。源于数学学科分支的统计学可以理解为对现实问题的抽象概括,即现实统计问题的模型化表达。比如,生物统计学中的方差分析将总变异分解为组内变异和组间变异两部分,分别代表误差和试验的处理效应,并将生物学中的各种控制试验采用统一的符号及线性公式来描述,进而计算统计量来衡量因素的效应值。教学过程中教师可要求学生将实际科研问题中的因素、水平、重复、组间、组内等具体名词代入方差分析的理论线性模型,反复开展模型构建训练,以加深对方差分析的理解。再如假设检验,一般将检验过程分为“假设提出”、“选择及计算统计量”、“确定显著性水平”和“统计推断”四个步骤,而任何实际问题的假设检验分析均可构建为由这四个步骤构成的模型。课程讲授初期务必严格要求学生遵守“四步走”的分析流程,进行统计模型的构建训练,不断增强学生对该统计模型的熟悉程度,这样做,让同学们在更好地掌握统计学理论知识的同时,又培养了其模型思维能力。 实例结合教学是生物统计学教学的重要方法,也是模型构建训练的重要组成部分。课堂教学活动中,教师可选择一些贴近生活、科研与生产的实例来讲解抽象的统计学理论和模型。比如,笔者在讲解假设检验理论时,选用水产饲料装包机工作是否正常的实例来讲解假设检验的基本步骤。首先提出原假设和备择假设,讲解两种假设各自表示的实际含义;根据“装包机是否工作正常”及“额定标准”确定检验统计量为样本均值并计算;确定P值后,做出统计推断,并解读统计结论所代表的实际统计学含义。 通过以上模型构建训练和实例结合教学,将抽象的统计学理论、方法与具体的实际问题相结合,达到化繁为简的目的,进而提高生物统计学的教学效果。当然,模型训练与实例结合教学是一项系统工程,需要教师投入更多的时间和精力备课,并循序渐进地将其贯穿于整个生物统计学的教学过程。 3.计算机辅助分析训练是培养学生统计思维能力的有效措施。生物统计学基本理论往往涉及复杂的推理和计算过程,而作为生物专业的学生并无必要完全掌握其中的每一个具体细节和过程。从生物统计学课程的教学目的来看,基本原理和知识的讲解固然非常重要,但更应强调对学生的生物学试验设计、数据收集、分析以及处理技能的培养。生物统计学教学的最高目标是让学生从抽象、复杂的统计学知识中解放出来,学会利用计算机统计工具高效地进行生物数据的分析、处理和解释。更为重要的是,计算机辅助分析过程中的数据录入、统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断以及结果的解释等各环节的实训操作是学生对统计思想、统计模型的再次复习和巩固,是培养学生统计思维能力的有效措施。 二、统计应用意识培养 生物统计学是探讨生物学研究的试验设计、数据收集与整理、分析与推论,并最终从样本信息中获取有关总体的科学可靠的结论的科学,是将数学方法应用于生物学研究领域的工具学科,是生物科学应用型人才的必备知识,也是广大科研工作者从事科学研究的重要工具和手段。因此,着力培养学生综合运用生物统计学知识和方法的能力、增强学生分析问题与解决问题的能力,进而提高学生的综合素质和科学素养是生物统计学课程教学的又一目标。 1.教材选择与课程内容体系的优化。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料。生物统计学课程主要包括统计理论知识和统计软件的使用两部分内容,二者相互依存,不可分割。因此,教师应结合课程属性,选择统计理论与实际学科相结合、统计原理与试验设计相结合、统计学方法与统计软件相结合的生物统计学教材进行教学较为合适;同时选择若干具有一定实用性且难易程度、侧重点不同的参考书让学生课后参考学习,以取长补短,开阔学生视野。其次,在生物统计学课程课时减少和教学内容增加的现实背景下,课程内容体系的编排和优化在兼顾该课程的理论性的同时,更要突出其应用性和实践性。也就是说要根据教学内容的难易程度和理论的系统性,合理分配学时;尽量压缩复杂统计学定理的证明和公式数理推导等内容,相应增加统计学基本理论和统计分析方法及其应用的内容。 2.加强生物统计学的计算机辅助实验教学,重视知识的应用性。计算机技术的发展给统计学带来了巨大的变化,它帮助科技工作者摆脱了繁重的手工计算的麻烦,同时计算机技术的发展和计算机技术在统计学中的应用,为培养学生分析问题、解决问题的能力,提高其综合素质提供了广阔的空间。因此,教学过程中应适当压缩统计学理论的教学时间,注重统计学软件的操作,增加学生上机操作时间。笔者在各基本理论知识讲授完毕之后,开设相应实验课程,讲授统计软件的使用方法和演示例题的计算及分析过程;同时,要求学生结合实例,进行计算机软件的操作,重点掌握统计软件的数据录入、储存,各种基础统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断、结果的解释等内容。在计算机辅助实验教学中,利用统计软件把基本原理与统计方法的实际应用有机结合起来,不仅使复杂的统计数据处理工作变得简单,而且充分调动了学生的主观能动性和学习兴趣,从而提高了学生的统计学应用能力。 3.合理运用案例教学和专题训练,强调知识应用性。生物统计学课程的理论性强、内容抽象,照本宣科的传统教学方法,更会使学生失去学习兴趣,不利于培养学生独立思考能力,且难以取得良好的教学效果。案例教学是实现以应用能力培养为导向的生物统计学课程教学改革目标的一个重要手段。教师将生物学领域的科研工作或生产实践等案例贯穿到教学过程中,应用统计学理论知识对试验设计、方案制订、样品采集与测量、数据收集整理、数据的统计分析等各个研究步骤进行讲解与分析,既增强了学生的学习兴趣,又培养了学生的统计学思维及统计学应用能力。教师在案例选择上,尽量减少陈旧的、与社会发展不相适应的实例,及时增加统计学课程呈现的新理论、新方法和新应用,将反映专业发展最前沿的成果实例转化为教学内容,使学生在掌握统计学理论的同时及时了解专业技术发展和应用的最新动态,与时俱进,适应专业发展的需要,提高学生的科研素质。 专题训练是培养生物统计学应用能力、达到从感性认识到理性认识的又一有效途径。教师可以将统计学课程内容分为若干模块,每一模块包含若干统计学方法,并分专题讲解各种统计方法和理论在生物学中实际应用。通过专题训练培养学生提出问题、分析问题和解决问题的思维习惯,引导学生合理、科学地应用统计学方法,进而逐步掌握生物统计学的基本原理及常用统计方法。 4.改革考核方式,突出统计工具的运用能力。考试是高等院校的一个重要教育制度,考试成绩是检验教学质量和学生学习效果的一项重要指标。考核方式的合理与否,决定着教学效果的好坏以及学生学习积极性能否得到最大限度地调动。目前我国许多高校的考试制度和考核方式缺乏一定合理性和灵活性,如以闭卷考试为主和限定的考试题型等。就生物统计学课程而言,这种考核方式不能真正体现生物统计学课程的本质属性,不能全面考察学生对生物统计学原理的掌握及运用能力。为此,笔者认为生物统计学的考核方式应实行考查学生掌握理论知识与统计方法应用技能结合情况的综合考核方式,将考核成绩分为三个部分:平时成绩(占20%,包括课堂表现、出勤率、作业情况)、理论考试成绩(30%)和上机操作考试成绩(50%)。闭卷考试命题应突出基础性和实用性,少出或不出理论性强但无实际应用的偏题,同时考虑学生掌握基本知识的程度及灵活应用知识的能力;上机操作考试部分是在计算机上进行试验数据的整理、输入、分析和统计结论的获得等,是考查学生应用统计学软件对常用统计方法的分析运用能力。采取闭卷考试和上机操作考试有机结合的考核方式,同时加大上机操作的考核比重,既调动了学生学习的主动性,摆脱了单纯的应试考核模式,又培养了学生运用统计学理论和方法解决实际问题的能力,提升了学生的统计学应用能力。 三、结语 针对生物统计学课程的属性和特点,笔者认为生物统计学的教学既要注重学生统计思维能力的培养,也要重视学生统计学应用意识的培养。为此,本文探讨了培养学生统计思维能力的主要途径和方法,主要包括统计思想讲解、模型构建训练与实例结合教学及计算机辅助分析训练;同时,本文还从教材选择与课程内容体系的优化、加强计算机辅助实验教学、合理运用案例教学和专题训练及改革传统考核方式等方面阐述了培养学生统计学应用意识的教学策略。随着生物组学时代的来临,科研数据分析和处理能力将显得尤为重要,相信以上教学方法和策略的应用,将会显著提高学生运用生物统计学知识分析问题、解决问题的能力,帮助学生抓住生物统计学的发展和应用机遇。 生物统计学论文:统计分析软件辅助生物统计学教学的探索与实践 摘要:《生物统计学》是生命科学相关专业的重要专业基础课,也是相关领域科学研究中不可或缺的重要工具。然而其教学内容抽象,在现有的教学方法和手段下,学生难以掌握相关理论且实际应用能力偏弱。为了提升教学效果,作者在前期教学基础上,提出利用统计分析软件辅助《生物统计学》教学的教学模式。实践证明,该模式能帮助学生克服畏难情绪,有效激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 关键词:统计软件;生物统计学;本科教学 生物统计学是数理统计原理在生物医学领域的应用。作为生物医学类各专业的重要基础课,该课程旨在培养学生具备统计思维,能科学地设计试验方案、收集整理试验数据,并在此基础上正确选择、应用统计原理与方法对试验结果进行分析,从而达到解决生物医学研究和实践中的实际问题的目的。通过该课程的学习,可培养学生分析、解决问题的能力,有利于提高学生的综合素质。 然而,当前生物统计学教学面临诸多挑战。一方面,当前高校教学的发展趋势是以适应社会需求为导向,突出应用性,因而专业基础课学时有不同程度的缩减,生物统计学仅有32课时,教学时间有限。另一方面,生物统计学包含众多关联度高的抽象概念,公式多且难记忆。传统教学模式以教师讲授为主,教师既要介绍基本概念和原理,又要通过实例阐释统计方法的应用,教学难度大;而学生要记忆大量公式和概念,还要通过反复练习巩固、掌握基本的试验设计和统计分析方法,学生普遍反映难以真正理解生物统计学的作用,不会灵活应用相关知识来解决实际问题,甚至不能正确地描述数据。课程结束后,学生会迅速遗忘学过的大部分知识,面对毕业设计和生产实践中遇到的问题一筹莫展。 如何突破教学难点,在生物统计学有限的课堂教学时间内提高教学效率,让学生真正的学以致用呢?通过近年来的教学实践,笔者认为,重视和加强统计分析软件的辅助教学作用是提升生物统计学教学效率的重要途径。 一、统计分析软件excel和SPSS简介及应用 (一)Excel的功能及其在生物统计学教学中的应用 Microsoft Excel是微软公司推出的办公软件Microsoft office的组件之一,提供大量统计函数,使用Excel可以实现如下统计分析功能。(1)用于数据整理和分析。试验过程中获得的试验数据首先要输入到统计分析软件中进行保存和整理。Excel提供求和、求平均数等简单运算,使用者可在Excel中对试验数据进行初步整理后,再将数据导入其他统计软件进行进一步的统计分析。(2)用于统计图表绘制。以Excel2003为例,Excel提供了含柱状图、折线图在内的共14种标准图表类型供用户选择;用户还可以根据需要对图表区、绘图区、坐标轴和图表标题等的格式进行修改。(3)统计函数分析。Excel提供包括数学函数、文本函数、逻辑函数以及统计函数等基本函数供用户使用,如COUNT、MAX等描述统计函数以及AVERAGE、STDEV等统计分析函数,可以帮助用户完成简单的统计分析和假设检验;Excel还在其分析工具库中提供了一些统计分析程序,如t检验、方差分析及回归分析等。因此,Excel友好的用户界面和强大的统计计算功能使其除生物统计学外,在会计、经管等专业的本科教学中得到了广泛应用。 (二)SPSS的功能及其在生物统计学教学中的应用 SPSS软件是国际认可的专业统计分析软件之一,最初由美国斯坦福大学的三名研究生于1968年开发成功,该软件操作简单易学,能够快速准确的对大量的、复杂的专业数据进行统计分析。此外,SPSS还具备强大的制图功能,可为用户提供可视化的分析结果。因此,它是另一个适用于生物统计学教学的重要统计分析软件。 SPSS的功能详解如下:(1)数据导入。SPSS软件既可直接建立或打开SPSS类型的数据文件,也可导入Excel、ASCII等数据文件,可以实现和检测仪器输出原始数据的无缝对接。(2)基本统计分析。SPSS可方便的实现数据汇总和描述性统计分析,用户获得的分层报告中给出了包括中位数、最大/小值、方差等常规描述统计结果。(3)SPSS的复杂统计分析功能。SPSS几乎涵盖了生物医学研究可能用到的所有的统计方法,如方差分析、聚类分析、平均数的检验、回归分析、判别分析等。(4)SPSS的绘图功能。在SPSS中各种统计图既可以由相应的统计过程产生,也可以由用户直接调用“Graph”菜单实现柱状图、散点图、饼图、时间序列图、频谱图等多种类型图表的绘制。 综上,Excel与SPSS统计分析软件各有特色,前者使用较方便、通用性强,适宜生物统计学初学者使用;后者的专业性更强,在学生积累了一定统计学原理的知识储备后,可逐渐加强对SPSS软件的学习,进一步提高自身分析复杂试验数据的能力。 二、统计分析软件辅助教学,提高教学效果 (一)激发学生兴趣,变被动学习为主动学习 从心理学的角度看,兴趣是人对客观事物的一种积极的认识倾向,它推动人去探求新的知识,发展新的能力。对于生物统计学这样一门逻辑思维严密、概念抽象、计算繁杂的课程而言,引入统计分析软件可以在一定程度上提高学生的学习兴趣,调动其学习的主动性,这将大大促进学习效果。例如,在讲授“数据收集整理”内容时,我们设定了如下教学场景:检测纳米材料导致老鼠肺部炎症的情况,要求学生将教师提供的或自己参与实验获取的原始数据录入统计软件,后续学习中利用统计软件对数据进行进一步的整理,包括定性/定量数据的转换、次数分布图绘制,配合正态分布和t分布曲线,可使学生对一些理论分布有了直观的感性认识。学生还可以继续使用统计分析软件对这些数据进行假设检验等统计分析,避免了传统教学单纯讲解教科书上抽象原理和例子的抽离感,使学生真正投入到学习中去。 (二)梳理教学内容,提高学生的实际应用能力 作者结合自己多年来从事生物医学研究的经验,将教学内容整合、梳理为基本统计原理、统计方法、统计分析软件应用及试验设计四大块。在教学实践中,为了提高学生的实际应用能力,遵循以下原则:(1)减少抽象概念和公式推导的讲授、弱化计算,在讲清基本统计原理的基础上,集中精力介绍统计方法的适用范围、统计结果的描述和解释。(2)增加生物医学工程研究实例讲解,让学生接触到本专业研究的前沿知识,具有鲜明的专业特色。(3)将统计软件的使用融入到日常教学内容中:教师在每章理论知识讲授完毕后,立即演示Excel和SPSS软件在本章节的应用。此外,预留一定的教学内容(如方差分析)要求学生自己查找资料、制作课件,并走上讲台介绍统计软件在该章节的应用,加深学生对统计原理的理解。通过此环节学生进一步熟悉运用了统计软件分析数据的方法,掌握了统计分析结果的判读和描述方法。通过上述理论学习和实践训练,提高了课堂教学的效率,也有助于提升学生解决实际问题的能力,达到学以致用的目的,为学生顺利撰写毕业论文和从事相关科学研究打下了良好的基础。 三、结语 实践证明,利用Excel和SPSS统计分析软件辅助《生物统计学》课程教学,能有效激发学生的学习积极性和热情,显著提高了教学效率和学生的学习效果。更重要的是,让学生掌握了利用统计分析软件整理、分析复杂试验数据的方法,可以真正利用《生物统计学》理论解读数据背后隐藏的试验规律,获得分析和解决实际问题的能力,全面提升该课程的教学质量。 生物统计学论文:《生物统计学》教学方式的探索和实践 摘要:生物统计学是运用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学,在生物学、食品、农学、林学、医药、卫生、生态、环保等领域已有广泛应用,是生物学科各专业学生的必修课和工具课。本文以生物学专业的视角根据人才培养目标和生物统计学课程特点,通过改革教学模式、教学方法和考核方式等途径提高学生生物统计学知识的应用能力。 关键词:生物统计学;教学方式;实践教学 生物统计学是数理统计在生物学中的应用,它是用数理统计的原理、方法来分析解释生物学中各种现象和实验调查资料的一门科学。生物统计学是本科生专业必修课,对提高学生的科研能力和综合素质有重要意义。生物统计学,不仅提供设计科学试验和收集数据的方法,而且也提供整理和分析数据、得出科学结论的方法。同时,生物统计学也是一门理论性和实践性较强的课程,课程内容广、概念多、公式多;加上学生缺乏背景知识,对该课程认识不够,使这门课程有教师难教,学生难学、难记、难用的“四难”课程之称[1,2]。从2012年开始,我校生物统计学教研组针对课程特点,重新确立了教学目标和教学计划,改进教学方式,增加学生上机操作训练,使学生由传统的学习统计基础知识向掌握具体数据处理和分析方法的目标上转变,将过去以笔试为主的考试方式转变为基础知识测试和统计分析方法应用相结合的考核制度,从源头上使教学模式向注重人才培养和提高学生科研素质上转变。经过教研组全体教师的努力,生物统计学的教学质量和教学水平得到了大幅提升。笔者根据两年来的生物统计学教学工作的实践,结合课程特点,对生物统计学课程教学方法的探索和实践作如下总结。 一、确立教学目标、调整教学计划 2012年前,我校生物统计学,主要由数学专业的老师进行讲授,教学内容以数理统计为主。学生学习本课程后,仍然无法将统计学这一工具应用于生物学的相关领域。针对这一情况,学院领导研究决定生物统计学这门课程由学院相关专业的教师授课,教研组接到通知后进行了研究部署。笔者在确立人才培养目标时,首先将生物统计学课程定义为工具课。在确保这一基础后,笔者根据我校本科生培养目标,将生物统计学的目标明确为:以一线教师和科研工作中最常用的统计分析方法为内容,要求学生了解现代科学研究的基本方法、统计学基本概念和主要参数的意义;理解生物学实验设计方法和常用统计模型的应用条件;掌握实验设计和统计分析方法,掌握EXCEL和STATISTICA软件操作方法,能够独立进行生物学试验结果的统计分析,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 根据上述教学目标,笔者选择合适的课程教材,制定教学计划,将生物统计学的课程重心放在让学生了解统计学的一般原理和方法、掌握实验设计和数据分析的原理、掌握统计软件处理和分析数据的方法上。 二、优化教学内容,突出课程重点 教学内容贯穿整个教学过程,是人才培养的主要落脚点。生物统计学的教学内容非常庞杂,笔者根据教学目标和教学计划,将生物统计学课程进行了梳理,主要以一线教师和科研工作者最常用到的统计学知识为基础。教学内容,主要包括数据和数据类型、总体和样本、数据的描述性统计、概率和分布、统计推断、t检验、方差分析、数据转换、多重比较、相关和回归、因子分析、非参数检验、实验设计等。教学的重点,是让学生理解各种统计方法的使用条件和基本原理,通过在计算机上运行EXCEL和STATISTICA软件,结合生物学实例掌握各类统计模型和检验方法的具体操作步骤,得出统计检验结果,并根据实验数据运用已掌握的生物学原理解释实验数据所产生的科学意义。此外,我们在教学过程中,会将近年来生物学方面有重要意义的一些统计学方法和原理做简单的普及,如将系统发生关系纳入形态数据中,检验形态特征进化的谱系依赖性;利用不同地理种群的生活史特征和形态特征计算物种的表型分化,结合遗传分化数据分析物种分化的原因等。我们通过这样的方式,在学生心中埋下进一步学习统计学的种子,为他们以后的科研和学习提供帮助。从教学内容上,笔者将以往所注重的统计原理介绍和统计模型推导的部分转变为让学生理解统计模型的原理和应用条件,内容上侧重于让学生掌握统计分析方法的应用。因此,笔者在授课过程中,上机实习的学习时间约占整个课时的50%。根据人才培养目标,生物统计学课程重点要求学生掌握实验数据分析处理的一般方法,并利用EXCEL和STATISTICA软件综合分析数据并得出科学结论。教学过程中,笔者注重生物学实例教学,利用已发表文章的数据为训练内容,将课程所涉及的各类统计模型贯穿于实例教学中,使学生在学习理论知识的同时,将所学方法应用于实际科研项目中,激发学生学习的积极性和主动性。 三、“以学生为本”,优化教学方式 现代教学观念认为,课程是学生的发展,课程是教师与学生之间的契约[3]。这里体现了一种“以学生为本”的教学理念,传统教学较多地体现在对教师和教材的关注上,而“以学生为本”的教学思想,则更多地关注在课程教学活动过程中学生的参与和知识的获得,关注在课程教学过程中为学生创造出充满生机的学习、研究氛围,为学生提供张扬个性、充分发展的环境[4]。在“以学生为本”的教学思想指导下,针对生物统计学理论性较强,内容枯燥、乏味等特点,笔者在教学过程中,以多媒体教学为主,辅以传统的板书教学。教学过程,笔者为学生提供大量的实验数据,启发和引导学生主动挖掘数据,通过小组讨论等形式探究数据处理方式,应用已学习的统计模型分析实验数据并得出科学结论。 在教学过程中,将传统的教师讲授模式转变为教师讲授和实例教学相结合的模式,笔者将上课的地点安排在计算机机房进行,每次上课根据教学内容的不同设置1~2课时的实例教学。从应用统计方法解决实际科研问题的角度组织课堂教学,以小组的形式就某个实际问题展开讨论,教师的角色定位成课程组织者,充分调动学生学习的积极性和主动性。例如,我们在讲解t检验时,前1个课时,我们通过多媒体教学结合板书的形式讲解t检验的应用条件和计算原理;其余2个课时,我们提供一定的生物学实验和中学生考试成绩相关的数据,以小组讨论的方式要求学生对数据进行统计检验并得出科学结论。在学习相关与回归时,我们要求学生将生物化学实验和生态学实验的数据拿到生物统计学上进行统计检验,如分子量和电泳迁移距离的实验数据,可以用来检验蛋白质分子量和电泳迁移距离的相关性,并预测已知迁移距离的蛋白质分子的分子量;通过卡方检验验证果蝇杂交结果是否符合实验预期等。我们通过对自己实验数据的统计检验,让学生深刻体会到学习生物统计学的重要性,从而激发学习的主动性,变被动接受为主动学习和探究。 四、“学以致用”,加强实践教学 实践教学是高校实现人才培养目标的重要环节,是高校生物专业教育教学体系的重要组成部分,是培养学生专业技能及实践技能的重要途径。它对提高学生的综合素质,培养学生的创新能力,造就学生成为具有社会竞争力和国际竞争力的高素质人才具有特殊作用[5,6]。因此,笔者根据大学生人才培养目标,将生物统计学的教学内容融入到学生实践教学中。在教学过程中,我们将整个班级按照每6个人一个小组进行分组,在教授不同的教学内容时,给每组同学收集一定的数据,采用研究型教学的方式让学生根据已有的知识对数据进行分析和整理,并得出相应的统计结果。我们通过研究型教学的方式,可以使学生积极参与到教学和科研实践中,对提高学生利用生物统计学的原理解决实际生物学问题有积极的推动作用。 此外,笔者利用动物、植物和微生物野外实习和大学生创新训练等实践教学活动引导学生将所学的统计学知识应用到实际科研训练中。教师根据已学过的统计学原理组织和指导学生在开展野外调查和创新训练前,针对性地查阅文献、设计实验方案,学生在实习过程中根据已确定的实验方案进行数据的收集和采样工作,完成野外实践活动并获得相应实验数据后,对数据进行统计分析得出科学结论。我们通过完整的实验设计、获得数据、分析数据和得出结论等过程,使学生更好地掌握生物统计学这门工具课,提高学生的科研创新能力和综合素质。 五、注重实效,改革考核形式 考试是教育教学工作的重要环节,正确理解和掌握考试的目的对促进学生学习和改进教学工作、提高教学质量有重要意义。在以往的教学过程中,考试以笔试为主,考试内容主要偏重于概率论和统计学的原理和基本概念等,期末考试的成绩决定了这门课的最终成绩。在这种考试指挥棒的作用下,学生往往是平时松、考前紧,考后不复习。这种考试方式不能全面考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况,同时也不利于学生形成良好的学习习惯,学习课程后也不能将具体的统计学方法应用到今后的科研或教学实践中。为了扭转这种局面,对学生进行准确、客观、公正地评定学习成绩和能力的改革势在必行。笔者根据人才培养目标,将课程最终考核成绩分为以下三个部分:平时成绩(占总成绩的40%,主要由出勤和课后作业成绩组成)、期末笔试成绩(占总成绩的24%,主要是生物统计学一些重要的概念和统计原理)和实验数据分析(占总成绩的36%,根据给定的实验数据,利用EXCEL和STATISTICA软件选择正确的统计分析方法,得出可靠的实验结论)。 在教研组实施上述教学改革后,我院学生应用统计学处理和解决科学问题的能力有了明显提高。在大学生科研训练中,我们要求学生不断地把统计的方法应用到解决实际科学问题上,使他们形成了一个不断巩固统计学方法和学习新的统计学知识的良性循环中,对统计学的学习有了更进一步的提高。总之,我们通过对教学内容、教学模式、教学方法和考核形式的一系列改革,可以有效地将学生从机械地学习生物统计学的理论知识向利用统计学的原理解决实际生物教学和科研的实际问题上转变,让学生能够在理解统计学理论的基础上,正确选择和熟练运用统计方法解决实际问题。作为专业教师,我们也会在今后的教学中,仍需要不断学习统计理论,探索教学规律,完善教育体系,提高课程教学质量,为培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才而努力。 生物统计学论文:提高学生分析解决问题能力的生物统计学教学改革 [摘要] 在生物统计学教学过程中,以提高学生分析解决问题能力为目标,积极构建第二课堂教学体系:实施统计实验教学、指导社会调查、构建网络交流平台和指导生物学科野外实践,使学生能够自主的运用统计学的知识分析解决学习实践中的问题。 [关键词] 生物统计学 教学改革 能力 当前,我国的高等教育正处在改革和发展的关键时期,高等教育如何才能更好地适应世纪的发展和需要,这是我们每一个从事高等教育的人必须认真思考的问题。培养学生自主创新能力已经成为高等教育改革的一个重要目标。生物统计学是一门探讨如何从事生物学研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的科学,已经在环境保护、资源保护与利用、生态学研究、分子生物学研究、高科技农业研究、生物制药技术、流行病规律研究与探索、数量遗传学研究、生物信息学研究等领域有着广泛的应用。生物统计学在科学研究中被誉为是“科技工作者从事科学研究的工具和手段”,也是培养和提高大学生科技素质的一个很重要的方面。传统的统计学教学模式主要以课堂教学为主,以教师为主体和中心,教师是主讲者,学生是被动的接受者,教学效果主要取决于教师的组织能力与语言表达能力。从教学实践中可以看出,这种课堂教学模式存在明显缺陷,那就是学生缺乏独立分析与解决实际问题能力的培养,对统计分析的方法没有真正掌握。因此,我们在生物统计学教学过程中结合高校自主学习为主的教育特点,发挥学生课余时间的主观能动性,把传授知识、培养能力和提高素质有机结合起来,摸索出一套对教学内容有效补充的第二课堂教学体系。 一、统计实验教学 统计实验教学以学生为主体,教师由主讲者的角色逐渐转变为学习活动的设计者和指导者,教学媒体不仅是教师的讲授工具,而且也是学生的认识工具;学生也从知识的被动接受者转变为积极参与教学、参与操作、发现知识、理解知识、掌握知识的主动寻求者。统计实验教学的目的就是使学生能够将课堂教学的知识应用到实际实验项目中去,能够灵活运用所学知识,自主解决实验中遇到的实验设计和数据统计分析问题。 统计实验教学主要以学院的学生科研项目为平台,每年学院都会组织学生申报学生科研项目,利用生物统计学的学科性质对生物相关专业学生从科研项目申报、组织实施到科研文章撰写进行跟踪指导。学生在课下根据兴趣设计实验项目,在生物统计学的习题课教学中专门留出自主习题教学环节,学生以项目组形式自行结合进行答辩,并由其他学生对实验设计和统计分析方面提出自己发现的问题,进行讨论,最后由教师点评,并指导学生对科研项目进行完善。对于已经开展的实验项目,项目组学生对数据处理提出自己的一套思路,在自主习题教学课上提出,并由其他学生提出意见进行优化,并由老师进行点评。对科研项目的生物统计辅导,已成为学院提高学生科研创新能力的一个教学特色,学院每年的学生科研立项数量均排名全校第一,而且有已有多篇科研论文在核心刊物发表。 二、社会调查指导 我校生物统计学主要针对大二、大三生物科学、生物教育等专业学生开设,学生自己组建了环境协会和人类地球协会等学生团体,对于环境和社会问题,社团经常组织较多的社会调查。课外交流中社团学生对调查设计,数据整理以及数据报表分析等相关统计专业知识有较多的需求。 针对学院实际,在生物统计学教学过程中,增添了调查报表设计,整理等相关知识。老师与协会形成固定的互动联系,对调查的表格设计,调查点的布置,调查数据的获取方式以及调查数据的整理进行专业的指导。目前,生物统计学辅导已经成为社团活动的一个重要环节,通过指导,学生的调查更具科学性,自主分析解决调查中问题的能力明显提高。对湿地、城市垃圾等社会调查活动由于科学性的选点、调查和分析,受到广泛关注,被多家报纸和网站转摘。 三、构建网络交流平台 目前计算机和网络通讯技术的飞速发展,使得我们的教育不能忽视其对教学的巨大辅助作用。通过两年的生物统计教学摸索,我们已经将飞信和QQ网络互动交流平台发展成为课堂教学的有益补充。每个专业建立有自己的讨论群,根据需要常常设有作业问题讨论、课堂内容讨论、实验设计讨论、调查问题讨论、科研数据分析讨论等话题。每班安排固定的学生对交流信息和问题进行收集,并及时反馈给老师。学生根据自己需要,在相应话题讨论期间提出自己的问题和需要,与其他学生进行交流。老师会对有关问题在相对固定的时间进行解答,同时通过交流平台老师也会及时发现教学中出现的问题并予以改进。对学生反应较多与教学内容相关的问题,老师进行整理并作为问题在课堂讨论,使得课堂教学更有目的性。在构建交流平台的过程中,学生交流的积极性是网络交流平台成功与否的关键,我们通过设立与学生学习生活相关的一些讨论话题(如毕业论文设计、科研项目申请、社会实践指导等等)以提高学生参与的积极性,并结合课堂教学的不断宣传,使得网络教学平台已成为生物统计学教学的一个重要的第二课堂基地。 四、野外实习指导 野外实习是生物教学的一个非常重要的组成部分,生物科学等相关专业的教学大纲一般都明确植物、动物、生态学等学科都必须安排1~2周的野外实习内容。通过实习,以达到理论与实践相结合,锻炼和培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。与生态学“课题式”野外实习改革相结合,对学生进行实验设计和野外调查布点等统计专业知识的讲解,帮助学生完成课题设计,并在实习后,对学生进行相关统计软件和画图软件的培训,提高了学生科研数据的统计分析能力。在科学的统计指导下,学生自主设计了多个有价值的实验项目(群落物种多样性及群落结构、种群分布格局、林窗环境对群落物种演替的影响和林内小气候等等科研方向),并撰写出多篇高质量的优秀实习报告,已被野外实习基地(宁波天童山国家生态定位站)作为优秀实习论文收录。与生态学野外实习结合,在生物学专业的教学环节中找到了扩展统计教学内容有效方式,为生物统计学扩展第二课堂提供了一个成功的范例。 生物统计学论文:《生物统计学》教学改革与探索 摘要: 《生物统计学》是生物学、医学、农学等研究中重要而不可缺少的工具,具有较强的理论性和实践性。文章作者对教学内容、教学方法和考核方式等进行了一些改革的尝试和探索,并提出了自己的见解,以期提高《生物统计学》的教学质量,培养和提高学生的实践能力。 关健词: 《生物统计学》 教学改革 改革与探索 《生物统计学》是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用,它不仅给我们提供了如何正确地设计科学试验和收集数据的方法,而且提供了如何正确地整理、分析数据,得出客观、科学结论的方法。它是生物科学等专业重要的专业基础课,该课程体系建设对生物科学、植物生产类专业、动物生产类专业十分重要,是从事生物生产、育种试验研究的工具性课程。通过该门课程的学习,学生不仅可以了解有关生物统计的基本概念以及参数的意义,掌握基本的试验设计和生物试验数据的统计分析方法,提高综合素质,同时还可以培养发现问题、分析问题的能力,建立和巩固专业思想。 在专业发展、大学生素质教育与创新教育等教学改革方面,《生物统计学》课程是一门十分重要的课程,具体体现在:(1)可提高学生从必然性推理到或然性推理的归纳推理能力;(2)可提高学生的科研能力,使学生明白试验研究前、中和后的主要目的和任务,以及怎样提高试验的精度,为毕业论文以及今后参加科学研究奠定良好的基础;(3)可提高学生的动手能力。为此,我们对《生物统计学》课程的教学内容、方法和手段进行了几项改革探索。 1 .教学内容的改革与探索 《生物统计学》主要讲述五个方面的内容:(1)介绍科学研究基本过程、试验方案制定和试验误差及其控制,讲述生物试验的误差来源和控制误差的技术、试验设计、实施规则;(2)介绍研究对象总体的理论分布、统计数的抽样分布及统计数的理论概率;(3)讲述统计推断的基本方法、平均数比较的u测验和t测验、F测验和x2测验及其应用,包括计量数据的方差分析和计数数据的统计分析;(4)方差分析的应用,介绍单因素、多因素试验结果的统计分析;(5)二变量直线回归和相关分析。该课程的知识和分析问题的方法是科研工作者必须掌握和熟练运用的。因此在教学实践中,描述性统计学的知识即资料的整理和描述应重点讲授连续性资料的整理方法;推断性统计学的知识即理论分布、t检验、x2检验、F检验,重点讲授正态分布的概率计算方法和对各种资料的检验方法,特别是资料的类型与相应统计分析方法的联系,使学生能掌握根据不同资料正确选择使用统计分析方法的能力,并且能够根据所掌握的知识和技能分析具体的实验数据和材料,得出较为客观和准确的结果;对于回归、相关分析则主要介绍一元回归、相关分析的基本思想和分析方法,计算方法、过程留给学生自学,多元分析则要求学生在熟练掌握的基础上进行自学;试验设计重点讲清试验设计的基本原则,并结合实际讲清不同的试验设计的基本思想和设计方法,对试验所得资料的分析方法则要求学生自学。 2. 教学方法、手段的改革与探索 《生物统计学》的理论性相对较强,内容相对枯燥和抽象,教学方法单一必然会导致学生学习兴趣低下,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力,要想真正建立起先进、科学的创新教学模式,只有通过系统优化教学设计,针对教学内容,借助于现代化媒体技术,采取各种有效的教学方法。因此在教学中就要求由以教师为主体转变为以学生为主体、教师为主导的思路上来,突出以学为主,坚持以启发诱导为核心,激发学生学习的兴趣,引导学生积极主动开展思维活动,紧紧围绕学的需要组织教学。课内以课堂理论讲授为主,重点让学生弄懂基本原理;习题讨论主要运用实例进行分析,重点让学生掌握具体计算方法和分析;教学中可适当安排一些讨论课,让学生将所学知识与生产实际结合起来,充分调动学生学习的主动性、积极性,让学生学会学习。 2.1计算机辅助教学 《生物统计学》概念多、公式多,统计计算过程烦琐乏味,如果在课堂上用板书的形式进行演算,既浪费课堂教学时间,又容易导致学生注意力涣散,产生视觉、听觉和思维疲劳。多媒体课件具有图文并茂的特点,在《生物统计学》教学中若能应用好多媒体,既能提高学生的学习兴趣,又可加深学生的理解和记忆,促进教学内容的进一步深入,明显提高教学效果。 多媒体教学的效果与课件的设计和制作水平关系密切,课件应在重视教学基本原理的基础上,处理好内容与形式的关系,达到为教学服务的目的,切忌完全复制教材上的内容,而是必须突出重点、难点,这就需要教师对所要讲解的内容理解透彻,具备熟练的多媒体创作和使用技巧,引导学生学会统计分析方法,提高学习的积极性,同时要经常注意来自学生的信息反馈,不断地进行课件的更新。多媒体教学对教师提出了更高的要求,要求教师花费更多的时间和精力准备每一堂课的教学内容,同时不断地更新知识,为教学积累素材。 2.2 统计分析软件的应用 目前广泛应用的统计软件主要有SAS、SPSS,国产的优秀统计软件有DPS,此外Excel软件提供了较强的数据分析功能和统计绘图功能,易学易用,笔者在教学过程中穿插介绍Excel的一些统计功能,如Excel的一些常用统计函数及统计方法的应用,以及常用统计图表的绘制,并要求学生能够掌握并熟练运用,取得了较好的教学效果。对具体资料的统计分析,一些常用的统计分析方法如t检验、x2检验、方差分析、相关回归分析、多元相关回归分析等均有相应的计算机分析软件,教学中只需给学生介绍基本思想和基本原理,要求学生尽量考虑用计算机来完成,把学生从大量的计算中解脱出来使之集中精力去学习《生物统计学》的基本思想、方法及其实际应用。 2.3 理论联系实际 生物统计学的教学并不是为了让学生掌握一些知识点而进行教学,树立统计的观念、应用统计方法分析和解决生物学研究的问题才是这门课程的最终目标。因此,在教学中,特别要注意将纯理论的统计学知识与科学研究中的实际问题联系在一起,必须与专业实际联系在一起进行教学,只有这样才不会使本课程的教学显得空洞,才不会脱离生产实际,才能在实践中培养学生的综合能力。 3. 考核方式的改革与探索 考核是教学活动的一个重要组成部分,是促进学生复习、巩固所学知识,并对教学效果进行检查的重要方法,恰当的考核对学生的理论学习和实践训练具有引导、激励和促进的作用。传统的笔试中学生要把大量的时间花在数学计算上,而不能全面考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况。为了对教学质量进行科学地评价与管理,也为了客观准确地评定学生的成绩和能力,进行考试改革是必要的。 为了更好地发挥考试的功能,我们在教学过程中针对过去把书面考试作为评价学生学习效果的主要手段这一应试教育现象,实行考知识与考方法相结合,考理论与考应用相结合,建立了从学习过程、作业练习、期中考试到期末考试,定性评价与定量评价相结合的过程性评价体系,确保对影响学生应用能力形成的关键知识点进行全面测试,从重“知识”逐步走向重“能力”,培养学生脚踏实地的学习态度和严谨作风,促进教学质量不断改进和提高。 通过以上三个方面的改革尝试和探索,从各届学生的学习效果的比较分析看,已收到了一定的成效,使学生体会到了该课程的重要实用价值,初步树立了统计理念,培养了学生应用概率统计方法解决实际问题的能力。但《生物统计学》作为生命科学学科中重要而特殊的一门工具课程,要教好这门课,还有很多问题需要进一步的探究,在以后的教学中,还需要继续钻研统计理论,探索教学规律,优化教学过程,完善教学体系,从而全面提高该课程的教学质量。 生物统计学论文:增强《生物统计学》教学效果的几点建议 摘要: 《生物统计学》是生物类专业的基础课, 具有较强的理论性和实践性。学生普遍反映这门课程难懂、难学。因而如何让学生喜欢这门课, 激发学生学习的积极性,培养学生综合利用统计学知识的能力,是提高生物统计学课程教学质量的关键。本文作者总结了学习、教授《生物统计学》的经验,对如何教好这门课程提出一些想法,以期有助于青年教师提高教学水平和教学效果。 关键词: 《生物统计学》兴趣教学质量 《生物统计学》是生物、农学、园艺等许多专业的基础课,对于学生正确、严谨、合理、科学地进行毕业论文的设计、撰写,以及今后进行科学研究非常重要,然而它却是学生公认的最难学习的课程。如何让学生不惧怕、不排斥、学好《生物统计学》,是这门课程的任课老师必须思考的问题。笔者总结了自己学习、讲授《生物统计学》的经验,对于如何教好这门课程提出一些想法,以期提高青年教师的教学水平和教学效果。 一、强调统计学应用的广泛性,引起学习的兴趣 在《生物统计学》开讲的第一节课时,教师要说明课程学习的难易程度,让学生对本门课程的学习有足够的认识,强调课前预习与课后复习及做习题的重要性。同时,为防止学生在学习之初形成《生物统计学》难学的惧怕心理,对本门课程学习产生轻视心理,教师需重点强调本门课程应用的广泛性。如列举出工作生活中常见的统计学问题,包括如何利用假设检验判断药物的疗效,利用概率论推测体育彩票能否中奖,等等。并指出在部分学生毕业论文的写作中,试验资料未经任何统计学处理,仅凭直观比较观测值大小,作出两者之间的有显著或极显著差异的统计结论,这是缺乏生物统计学支持的错误结论[1]。试验资料必须经过统计处理后才能下结论。教师应通过这些实例引起学生利用统计学来分析、解决自己遇到的实际问题的兴趣,为将来的学习创作一个良好的开端。 二、根据数学基础知识的不同,选择合适的方法进行讲授 《生物统计学》是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用,是一门应用数学。它不仅提供如何正确、科学地设计试验和收集数据的方法,而且提供如何整理、分析数据,得出客观、科学的结论的方法[2]。学生应在已学习线性代数、概率论等课程的基础上,再通过该门课程的学习,培养合理地进行试验(调查)设计,科学地整理、分析所收集的资料,从中获得符合生物学规律的信息的能力,为后续课程如遗传学、动植物育种学等课程的学习打下坚实的统计学基础。笔者在教学中发现,由于专业设置的不同,很多学生只学习了线性代数或概率论,有些甚至在学习《生物统计学》的同时才开始学习线性代数或概率论,这样就使这些学生学习《生物统计学》时数学基础知识缺失。在这种情况下,教师应尽量引导学生,以认识、分析、解决专业问题为主线贯穿始终,对于涉及的数理逻辑避免对其进行严密的公式推导,力求深入浅出,要求学生理解并接受。而对于数学基础知识较扎实的学生,授课时应该强调公式数理逻辑的严谨性,并增强专业的效用和合理性,为训练学生分析与解决专业实际问题的基本技能提供保障。 三、根据专业的不同,选择合适的例题进行讲解 农学、园艺、生物等专业都需要学习《生物统计学》,但这些专业的研究对象略有不同,农学专业的研究对象是农作物,园艺专业的研究对象是蔬菜或是果树,而生物科学专业的研究对象是动物、植物和微生物。这时,任课老师在给不同专业的学生上课时举的例子就应与其所学专业的研究对象相一致。例如,对试验单元的讲解应根据他们各自专业的不同有所差别。对于农学专业的学生来说实验单元一般是小区,对于果树专业的学生来说则是每棵果树,而微生物专业的实验单元则通常是每个培养皿,因此教师在讲授顺序排列和随机排列的各种试验设计时应有针对实验单元的不同有针对性地举例,使学生更容易理解与掌握。 四、强调知识点的理解性记忆 统计思维不同于一般的逻辑思维和数学思维,新概念、新名词术语较多,在讲授基本原理时,对显著性测验的基本原理、方差分析的基本原理等,教师要尽量避免只交代方法步骤而使学生不知其所以然,尽可能用通俗的语言把统计方法的直观背景、基本思路,以及应用某种方法时应注意的要点尽量作出明确的说明,理清各种统计方法的应用条件与适用范围,以防张冠李戴,盲目套用[3]。另外,据初步统计,在我们所涉及的教学内容中给予编号的公式就达215个,而且有些公式是十分复杂的[4-6]。这些公式对于数据的整理、分析非常重要,可是这么多的公式如何记忆,是一件让学生感到困难的事情。很多学生在学习时对一些原本应理解记忆的公式死记硬背,照书上例题“依样画葫芦”,按照例题做练习,而并不了解公式的基本原理和分析结果的实际意义。这就要求教师在讲解时要强调公式的含义、原理,教授学生根据原理举一反三推导出一系列相关公式。如单因素、多因素的各类试验设计的方差分析,对于平方和和自由度的分解各种试验设计都有各自的公式。只要教师让学生掌握了单因素试验数据的平方和、自由度的分析原理,就能引导学生自己推导出其他类型的平方和、自由度公式,加强他们的理解和记忆。 五、改变考试的方式,培养学生综合利用统计学知识的能力 传统的《生物统计学》课程考核都以闭卷的形式进行,以名词解释、填空、选择、判断、简答、计算为主要类型,但经过几年的教学后,笔者发现多数学生不能学以致用,往住在考后数日或走上工作岗位后又“全部还给老师”。学生在自己设计试验时,将教师上课所讲的要注意设置合理的重复,对照等基本的试验设计原则抛诸脑后。这种现象的出现主要是因为学生要及格、考高分,必须背各种基本概念,记众多的公式,结果自觉不自觉地把主要精力放到了“死记硬背”上[7]。考虑到《生物统计学》的应用性,教师可以考虑将传统的闭卷考试改为开卷考试,以具体的试验为例,对学生从最初的设计到最后结果的分析进行系统的考核,从实际运用上让学生学好《生物统计学》。这样可给学生充分的学习空间,使其能更好地把握基本知识点,并用更多的时间去探索统计学在实践中的应用,从而提高运用知识对实际问题进行分析与处理的能力。另外,教师可通过实验课的上机考试将统计软件Excel、DPS、SAS、SPSS的运用单独进行考核,使学生充分利用现代化手段收集、整理、分析统计资料,特别是能利用计算机进行数据处理和分析,避免学生在学习过程中把过多的时间精力耗费在冗杂的手工计算上[2,8]。这种开卷考试可促使学生平时认真学习,考前进行全面、系统的复习、整理,引导学生在课程学习中注重实际能力的培养。 对于《生物统计学》课程的学习,笔者也经历了艰难的学习过程,因此比较了解学生学习的难点,在授课时针对他们的重难点着重讲解原理的根本,并予以简单的例子加以验证,例题由简到难,学生更易掌握。统计学的内容博大精深,对于一线教研人员而言,如何学好、教好、用好统计学基础知识,如何使学生能够学以致用、触类旁通,是一项长期而艰巨的任务。因此,探索适合本专业特色的教学内容体系、适合不同教学内容的多元化的教学手段和教学方法,以激发学生的学习兴趣,深入理解生物统计学的基本原理,熟练掌握常用试验设计资料的统计分析方法是每一位讲授《生物统计学》课程的教师需要长期探索的问题。
农业生物技术论文:生物技术在农业水污染治理的问题及原因 摘要:如今,由于我国经济在飞速发展,对资源的过度利用已经成为了人们越来越关注的问题,良性循环,实现人类与环境的和谐发展是一条可持续发展的必经之路。虽然我国的水资源丰富,但只有少数的淡水资源供人们利用,在这种水资源紧缺的状况下,还出现了大量的水资源受到污染的局面,使得各个领域对水的竞争都愈来愈烈,水资源不断地变少,紧缺,日益演变成一个国际的问题,全球对水的需求量也在逐渐增加,水资源的竞争也在逐步走向国际化。我国是一个人口大国,水又是人类赖以生存的必需品,如果水资源供不应求,将会导致难以预计的灾难性后果。在无法改变水资源紧缺的客观事实下,我们只有减少对水资源的污染才能避免我国在水资源的问题上出现悲剧。农业的污染作为对水资源污染最多的产业之一,采取农业水资源治理的措施必要的,本文主要通过介绍生物技术,对当前的农业水资源污染状况进行分析,探讨出生物技术在农业水污染治理中存在的问题及原因。 关键词:生物技术;农业水污染治理存在问题;原因 引言 目前我国用水较多的产业就是农业用水,由于水资源的农业利用和粮食问题紧密的联合在一起,粮食也是人们生活中不可或缺的,这给水资源的控制和调节又增加了难度。我国水资源的现状是分布不均等,北方的水资源较少而南方较多,所以形成了北方干旱地区居多,南方潮湿的特点,在水资源的开发问题上,常见的都是对地下水资源的开发利用,长时间的开发地下水资源,使我国的供水资源逐渐单一,还导致了地面污染等严重的问题。如今农业上的污染使得水资源的污染越来越严重,主要表现为农业生产所造成的对环境的污染如对水资源以及土地的污染,以及使用农业化学物品对农业产物的污染,如食品的安全,健康问题。比较严重的属于对水的污染。大气污染的形式主要还是农业活动中使用的化肥,经过挥发,进入到大气层中,流动性的污染大气层。而水污染主要是一些农业系统在设置排水设施的过程中,随意的对当地的河流排放污染物所导致的水资源污染,随着中国的经济发展,人们对水资源的紧缺状况的日益重视,中国的水污染在控制方面已经逐步在改善。生物技术作为一项新型的科技研究成果,在农业污水治理的问题上主要表现形式为通过植物的内部反应器来进行污水的净化处理,但是由于我国在生物技术的开发上还存在进步的空间,所以生物技术在农业污染治理中还是需要不断探索的。 1生物技术 生物技术的主要目的是生产有益的物质,对动物来说,就是使动物在生理活动过程中生产出对自身对周围有积极作用的物质,相同的,对植物来说,就是使植物在生命活动的过程中,产出对植物自身和环境有益的物质,将这一技术应用到农业水污染的治理上可以有效的对已经污染的水资源进行补救。生物技术的主要研究领域是生物的细胞和基因,生物的一系列生理结构特征可以和水资源污染相互合作,例如它具有吸附性,降解性等。生物技术是当前科技飞速发展的新型技术,还处在不断探索的阶段,所以在它广泛应用之前上还需要解决一些问题,包括农业污水处理的利用。 2目前我国农业水资源污染状况 2.1化肥的大量不合理使用 中国的农业发展时期,农业生产者一味的追求生产量,对土地使用大量的化肥,而化肥使用超标,会使得土壤中的水分营养价值严重下跌,也进一步污染了地下水。中国在化肥的使用上已经超过了其他的任何国家,位居全球第一,而在利用化肥上,又不断下滑,导致化肥不但不能合理有效的发挥其作用,还污染了周边的河流湖泊。导致此类问题主要原因有三种,其一是化肥在生产的时候其化学元素组成不合理,其二是缺乏专业的操作人员。众所周知,上世纪90年代,中国农业生产者的文化水平普遍偏低,而施用化肥又是一项技术性的工作,大部分对化肥技术认识不够的农业生产者滥用,误用的方法导致化肥的不合理利用,最后一个因素是我国在化肥生产的结构上不够完善,导致化肥的益处不能被农作物完整的利用,而弊端却发挥了主要作用,引起河流的严重污染。 2.2农药的使用引起污染严重 农业生产中,农药的使用是保护农作物的基本措施,农药投入农业生产可以避免农作物受到害虫的侵蚀,保障农作物的质量和产量。但是,农药在农业的生产中一度出现过量的使用现状,带去了环境污染的问题,对生态平衡造成了威胁,也使健康问题得不到保障。随着这一现象的加剧,人们也越来越关注农药的使用问题,在对水域的研究调查中发现,河流水域每20个其中至少就有一种农药,地下水域中的调查结果也是如此。由于农药不易挥发,特别容易保留,所以在进入土壤中后,加剧着对水域的破坏。这些被污染的水域一旦经过水域传输系统被人饮用,有些农药中所含的致癌物质将会严重危害人们的生命健康。 2.3养殖产业污染物的排放 中国传统的施肥途径是利用人和动物的排泄物进行施肥,但是20世纪40年代以来,化肥的生产导致了农业施肥的转型,从传统的施肥模式转向了化肥使用的新时代,随着化肥使用的广泛,人们逐渐忽略了传统的施肥模式,人和动物的排泄物不能利用,这些本来有用的有机物因不能应用于农业而排放到大气中逐渐加剧了大气污染和水污染。随着养殖产业的不断壮大,有机物的排放量也在不断地增多,况且这些排放物中所含的某些化学元素也会影响到人类的健康,这成了我国水污染治理的有一个极具考验的问题。 3生物技术在农业水污染治理中的现状 农业水污染严重的现状必须要采取有效的应对措施,这不仅是农业发展的要求也是我国经济发展的支柱,我国地大物博,人口众多,无疑要加大在农业发展方面的速度,但是农业水污染严重几乎是一场农业发展的灾难,所以为了求得农业的优质发展,在水污染治理这一问题上必须进行有力的研究,应用最新研究的生物技术将农业发展和水污染治理有效的进行融合是国家农业科技发展的新目标,生物科技虽然在农业的发展问题上存在很大的上升空间,这需要我国的生物科研人员加大研究力度,更深入的探索研究,争取在有效的利用上打开新的局面,为我国的人民安全和经济发展做出贡献。 4生物技术在农业水污染治理中存在的问题及原因 4.1生物技术的推广不广泛 在科技飞速发展的时代,我国虽然地大物博,但是人口众多,农业活动所产生的经济收益普遍低下,这一局限性导致我国国民对生物技术的认识不够,所以生物技术在推广的时候出现了问题。造成这一问题的一方面是各教育机构在进行生物技术的应用推广上没有较强的责任感,导致教育工作不能将理论和实践有效的结合,教育力度不大,生物技术的相关知识得不到普及,不能及时发现存在的问题。另外一方面就是关于农业水污染应用于生物科技的一些工作人员在从业的时候倾向与所学内容吻合的岗位,人才大量流失使得生物技术的研发力度一直停留在初级阶段,环境污染日益严重,人们的健康问题有受到了威胁。生物技术中,一些专业性不强的操作人员会对生物技术的使用造成阻碍,也会由于认识不足而导致各方面工作不能合理有效的开展,针对这一现象应该采取加大研究人员的专业性,所有进行生物技术研究的工作人员必须具备专业的知识和丰富的操作技术,保障制度的完整规范性。 4.2农药不能分解的弊端 食物链的完整是生态平衡的主要表现形式,在食物链的结构中,无论哪一个生物的生存被破坏,整个食物链就会受到影响,生态平衡就会存在威胁。农业生产过程中,农药的大量使用就是破坏食物链的一种方式,这种方式通过杀害某一种生物来破坏生态平衡。例如农药可以杀灭杂草,但是会影响家禽类和树木的数量,有时候还会导致其他生物的死亡。传统的农药毒性较强,因此农药的逐步发展和完善过程中,逐渐走向易于分解的阶段,农药的毒性强使得在开展农药的生物技术研究上显得尤为重要。当前我国在生物技术应用于农药的一些领域上已经取得了较好的成效,但是农药中的生物在分解的处理的过程中,活动区域比较广泛,这微生物技术的研究增加了难度,目前这一技术正受到过程繁杂,投入成本高的困难,所以在生物技术应用于农药的方向上应该先致力于研究出可以分解农药中有害微生物的领域。在此控制污染严重的基础上,再进行进一步利用生物技术,对各个河流湖泊的水污染程度进行测量,一旦农药的污染程度超标,立即采取净化措施,争取做到水资源安全,良性的利用。 4.3生物技术的治理缺乏规划机制 我国社会目前处于转型的阶段,城镇化的步伐不断在加快,对我国的经济,环境等都提出了严峻的考验,我国当前的农业生产主要遍及在城镇和农村,所以水污染的工作也将从这两方面进行开展,但是由于我国农村的水污染分布区域比较小而且松散,城镇的水污染区域密集,所以需要对水污染的治理措施做出合理的规划。就当前我国治理水污染的阶段还停留在治理上,并没有对水污染采取检测,维修的措施。对家庭生活用水,养殖产业排水的污染处理上,我国采取的措施主要是利用沼气池,但是这在农村污水治理上存在着问题,这也是农村污水排放的分散导致的,因为沼气池的设立成本较高,占地面积又大,所以对于农村污水处理来说,存在问题也是无可避免的。城镇的人口密集,污染也密集,可以应用经过特殊处理的活性泥进行处理,不过总体来说,城镇和农村的污水处理措施还是比较落后的。所以在生物技术的应用上应该加强处理者和污染地交流,在被污染的地区建立科研站,实时实地的进行考察,研发,确保生物技术的治理机制能够有目标性的持续深入。对高校在专业知识的普及上提供大的支持力度,实施监控机制,通过不断的推广,做到生物技术应用价值的发掘。 4.4生物技术应用不够产业化 虽然我国加大了在生物科技研究上的力度,但是目前我国的生物技术还处在发展的阶段,有待探索。生物技术至今还是缺少平台,我们应该明白,生物技术应用于农业水污染的问题上不仅需要高素质的人才,还需要积累了大量经验的专业人员,所以,在岗前的指导培训上也应该加大力度。生物技术不够产业化的主要原因还是缺乏强大的推动作用,对此制定方案需从三个方面考虑:第一是对生物技术应用于农业水污染的前景进行预测,这对生态平衡的合理循环和发展有着很重要的历史意义。第二是对农业水污染采用生物技术的岗位定义不够明确,所以在社会的发展下,处理好个人与单位的关系问题,服务问题,财富问题,促进该问题进行合理的解决。第三是生物技术在农业污水治理中的重大作用进行全面的认识,明确生物技术治理环境污染问题不仅是治理区域环境,是对个人的健康安全问题,生态的平衡问题,以及人类的发展存亡问题都有重要的战略性意义。在此过程中,需要做到的是促使市场经济参与进来,对集专业能力和实践能力的综合型人才进行筛选,实现生物技术应用于农业水污染的创新。 4.5生物技术的资金计划不合理 农业污水治理工作正常无误的运行需要足够的资金储备,进行实地考察,细致分析,合理计划,开展工程等等流程,但是面对实际状况中存在的一系列问题还需要一定的支持力度和工作人员的积极配合,当前我国在农业水污染应用生物技术的治理上,缺少团队的合作,加上各大企业不能为工作人员提供先进的研究设施,导致工作成效和预期成效大相径庭。主要原因还是与此相关的公司比较少,多数企业在支持力度上不够,所以生物技术的开展主要还是以小型规模为主,解决这一现状还是需要各大企业对生物技术应用于农业水污染进行全面的了解,明白这项工作的必要性,完善资金的流动模式,创造企业和国家的共同可持续发展。 5结束语 我国当前的形式是,经济处于飞速发展的阶段,人口众多,在环境污染日益严重,水资源紧缺的当下,农业水污染应用生物技术虽然有很多的阻碍因素,但这是必须跨越的一步,生物技术是一项新型的科学技术,它的发展存在很大的进步空间,在生物技术的应用上应该以传统的生物技术为基础,加大探索的力度,不断地深入研究,争取解决农业生产所造成的环境污染问题,净化大气层和水资源,为我国重回碧海蓝天,实现可持续发展,人类生生不息做出重要的贡献。 作者:孙鑫 单位:上海昂未环保发展有限公司 农业生物技术论文:农业生物技术实验教学与实践 摘要该文以“农业生物技术实验教学中心”建设为契机,从国家级实验教学示范中心网站建设与信息完善、实验教学管理、实验仪器设备管理、低值易耗管理、仪器预约管理、实验室开放管理、实验教学资源共享、信息化队伍建设等方面对网络条件下实验教学中心管理的信息化进行了探索和实践研究,整合了现有网络资源,规范了实验教学中心管理信息平台,实现了实验教学中心管理的自动化、智能化、开放化、共享化,推动了各项资源的共享利用,促进了学生自主学习意识和创新意识。 关键词实验教学中心;实验室管理;信息化;资源共享 实验室是高等院校的重要组成部分,是培养大学生实践能力、创新意识和科学精神的摇篮[1]。在高等教育迅猛、高速发展的今天,原有的教学资源配置已无法适应当前发展的要求,为此,各高校纷纷采取措施,成立了实验教学中心。实验教学中心的建立,不仅有利于节约资金,优化资源配置,实现资源共享,而且能够促进实验教学改革,实行分层次教学,更有利于引入竞争机制,调动实验技术人员的积极性,实现科学和规范化管理,发挥整体优势,使有限的资源得以充分合理利用,提高教学质量和办学效益,为教学、科研和社会提供更为完善的服务[2-4]。随着计算机网络技术的发展,实验教学中心的信息化、网络化建设已经成为新时期实验教学中心建设的重要内容之一。网络信息化在高校实验教学中心发展中能够实现数据的实时性,易于实现资源共享,提高仪器设备的利用率,可以大大减少实验室的管理工作。功能齐全、智能高效的网络化实验教学平台和信息化的实验室管理系统,能更好地促进学生学习的主动性和自我约束能力,极大地激发学生的实验热情和实验兴趣。 1实验教学中心管理信息化的现状及存在问题 按照教育部“高等学校实验室工作规程”的要求和实验室体制改革基本原则,在充分论证的基础上,我们将原有植物学实验室、生理学实验室,生物化学实验室、遗传学实验室、微生物学实验室、蚕学实验室、生物制药实验室通过部分调整、有机整合构建成6个功能实验室,组建了实验教学中心,并制定了中心的实验教学改革方案和实验室建设规划[5]。经过多年的发展,实验教学中心取得了一定的建设成效。2013年,“农业生物技术实验教学中心”获得教育部批准立项为国家级实验教学示范中心。尽管实验教学中心建设取得了较大的成绩,并已在实验教学中心网络化、信息化方面进行了有益探索,但必须看到,与国家级实验教学示范中心对信息化、网络化管理水平的要求相比较,我们在信息化、网络化管理方面仍存在许多不足,主要表现在4个方面:1)实验教学资源网络共享程度不高;2)实验教学、仪器设备信息化管理机制不健全;3)实验技术队伍参与信息化、网络化管理的意识和素质有待提升;4)实验室处于相对闭锁状态,开放程度不够;5)实验教学中心日常信息化、网络化管理重视程度不足。这些问题的存在无法适应网络时代对国家级实验教学示范中心建设的需要,实验教师、实验技术人员、国有资产管理人员等仍深陷繁重复杂的日常管理工作,而先进的仪器设备、最新的实验资源又不能广为师生使用和借鉴,严重制约了信息化时代国家级实验教学示范中心的发展和示范作用的发挥。因此,新形势下,必须高度重视农业生物技术国家级实验教学示范中心管理工作,转变观念和工作思路,积极、适时调整农业生物技术国家级实验教学示范中心管理的工作思路,进一步推动农业生物技术国家级实验教学示范中心管理信息化、网络化的改革与创新,建立有利于满足素质教育与培养具有创新能力高层次人才的需要、有利于实现资源共享、有利于建立高素质实验技术人员队伍、有利于促进开放水平提高的国家级实验教学示范中心信息化、网络化管理体制。 2实验教学中心信息化建设的路径 为了更好地实现实验教学中心的信息化管理,我们积极搭建专业的实验教学中心网站,拓展实验教学中心网络信息化管理体系的内容与功能,搭建了科学、合理的实验教学中心网络信息化管理模块,并通过现代互联网技术将相关功能模块实现了交互和互访,如图1所示。 2.1实验教学中心网站架构的优化 实验教学中心网站建设是构建实验教学中心管理信息化平台的基础,是实现网上辅助教学和网络化、智能化实验室运行管理的基本要求。通过对实验教学中心现实合理需求的分析,将实验教学中心网站划分为中心概况、课程资源、教学条件、教研成果、信息平台、制度建设、学习园地等相关板块,每个板块又细分成若干个二级板块,如课程资源下设教学大纲、实验课件、实验视频、网络课程、精品课程等二级模块,某些二级板块又进一步细分成一定数量的三级板块,直到划分成最基本的功能板块为止。通过这种设计,把实验教学中心网站整体结构化分成若干功能明确的基本模块,确保基本功能模块开发明确简单;同时,中心网站整体结构层次清晰明朗,便于维护和扩展。 2.2实验教学管理 选择专业的教学管理系统作为实验教学的管理系统平台,并通过网络链接技术与实验教学中心网站实现交互。作为一个面向学院各部门以及实验教师、实验教学管理人员、学生等各层次用户的多模块综合信息管理系统,实验教学管理系统包括教学计划管理、教师课表查询、专业推荐课表查询、实验专业信息管理、实验项目开课安排、实验项目学生安排以及实验选课情况查询等模块,能够满足从实验教学计划安排、实验教师课表查询、实验课程开课安排到学生选课结果查询等实验教学各个环节的管理需要。系统采用了Internet网络技术,最大程度地实现了数据共享,促进了实验教学管理的信息化和网络化。 2.3仪器设备管理 实验教学中心采用专业公司开发的仪器设备数据管理系统。通过数据管理系统,实现了设备登记、账目修改、设备查询、变动申请、变动审核、报表打印等功能,建立了仪器设备的验收登记、在帐查询、领用人调整、校内调拨、报废报损等各环节的网络化管理通道,使得资产领用人员、资产专管人员、资产使用部门、资产主管部门通过网络有机结合起来,做到了各部门之间仪器设备的时时对账,实现了国有资产,特别是仪器设备的动态化管理,为提高仪器设备配置的优化提供了参考。 2.4低值易耗管理 委托开发了低值易耗申请管理系统,建立了包括用户账户管理、低值易耗品管理、申报信息处理为主要内容的低值易耗管理系统,实现了低值易耗申请人员管理、低值易耗品目的增减管理、低值易耗品申报信息管理等相关功能的自动化。系统的投入使用,可以让使用者通过这个平台在网上提交申请,便于实验技术人员、实验中心管理人员能够预先了解相关材料的使用需求,及时审核,及时领取和采购。低值易耗管理系统的使用,加强了实验教学中心低值易耗物资的综合管理水平,节约了资金开支,减少了浪费,合理利用和分配了低值易耗物资资源。 2.5仪器预约管理 采用基于物联网开发的“大型仪器共享管理系统”。从大型仪器管理和共享的实际工作出发,以实验室大型仪器设备管理数据为基础,根据高校和科研院所的管理模式,构建大型仪器物联网系统。该系统功能包括:在线预约,授权使用,计费结算,仪器安全和使用监控,数据传输,自动统计报表与上传等,规范了工作流程,实现了分层授权管理,促进了资源整合和共享,实现了大型仪器设备的自动化和信息化管理。同时,利用针对大型仪器的“设备监控保护仪”,作为大型仪器物联网的终端节点,以RFID射频通讯及识别技术,实现用户身份识别,控制使用权限,自动生成使用记录,实时将设备信息联网,实现实验数据传输。仪器预约管理系统的使用,从根本上实现了仪器的全线共享及开放式管理,大大解放了人力,全面地实现了大型仪器的信息化、智能化管理。 2.6实验室开放管理 利用网络链接,应用现代物联网技术,创新了开放实验室管理系统。使用实验室的申请者通过网络预约,实验教学中心审核授权后,申请者在许可的时间范围内,使用自己的校园一卡通即可进入实验室,操作使用仪器设备。同时,利用设备监控保护仪控制仪器和实验台电源,配合网络监控系统,实现实验室的24小时开放,从而达到开放使用的目的[6]。系统细化了各项管理,进一步提高了实验教学的开放性和交互性,为学生提供了一个自主的学习环境,为教师的开放教学提供了有力的基础支持,为提高实验仪器设备的利用率提供了更安全和便捷的保障。开放实验室管理系统的应用可实现实验室的全天候开放,实现远程控制和管理,确保实验室的开放和安全。 2.7教学资源共享 高校拥有最丰富的数字教学资源和建设队伍,是优质教学资源的高效集中区域[7]。网络学习资源对广大师生的学习起着重大作用。通过网络链接技术,对已有优质资源进行有效地整合,完善网络学习资源管理机制,可以实现最大可能的共享,为广大师生提供了一个便捷、有序、规范、优质、开放共享的学习平台。通过实验教学中心网站的建设、架构的优化及对其的经常性更新,促进了高质量教学资源、信息资源和智力资源的共享与传播。中心网站提供了教学大纲、实验课件、实验视频、网络课程、精品课程等相关教学资源等,并结合学科特色,建立了植物标本馆、中药饮片展示、家蚕资源等专业资源展示平台,内容详细,以供学生学习和掌握专业内容,实现了学生的随时学习,帮助学生及时解决学习中存在的问题,为学生的课外自主学习提供了良好的信息平台。 2.8加大实验教学中心信息技术队伍建设力度 根据实验教学中心信息化建设的发展进程,进一步加强实验教学中心信息化队伍建设。通过开展信息化政策、信息法规、信息道德的宣传教育,塑造和提升实验室人员的信息化管理意识;通过组织实验室管理人员参加计算机基础知识、数据库检索、信息管理系统软件的应用等相关培训,对实验教学中心人员进行信息管理知识与技能的在岗培训;鼓励实验技术人员进行信息技术方面的研究,积极申报有关项目,培养和提高创新能力;有计划地改善实验技术队伍的职称和年龄结构,建立和完善实验技术人员的考核监督和激励机制。 3实验教学中心管理信息化、网络化的效益 实验教学中心网络信息管理系统及网站建设改变了实验教学中心的现有实验教学、仪器设备等的管理模式,采用先进的网络技术,强调了实验教学中心的特殊性,从而将实验教学中心的管理工作全面提升到自动化、智能化、开放化、共享化的角度上来,促进了学生实验的主动性。 3.1实现实验教学中心运行自动化 实验教学管理系统、仪器设备管理系统、仪器预约管理系统、实验室开放管理系统的整合、建立与投入使用,极大地提高了实验教学中心在实验教学、仪器管理、仪器预约、实验室开放等方面的运行自动化水平,使得实验教学中心在自动化运行水平和能力方面实现了质的飞跃。 3.2实现实验教学中心管理智能化 实验教学管理系统、低值易耗管理系统、仪器预约管理系统、实验室开放管理系统等在实验教学中心管理工作中的投入运用,使得实验教学中心工作人员、实验中心管理人员可以随时随地管理实验教学中心的实验教学、低值易耗、仪器设备等各项工作,有效提升了实验教学中心的智能化管理水平,有助于实验教学中心的规范化管理。 3.3实现实验教学中心管理开放化 实验室开放管理系统的使用,建立了实验教学中心在时间、内容、设备上的立体化开放新格局,做到了对学生和教师的时间开放、空间开放和资源开放的“全开放”,实现了实验室的远程控制和管理。实验教学中心的全面开放使现有的资源得到了充分利用,极大地提高了学生的实验操作技能,培养了学生分析问题和解决问题的能力,提升了学生的创新能力,使学生的综合素质得到了进一步的提高[8]。 3.4实现实验教学中心资源共享化 实验教学中心信息化管理体系的建构与实验教学中心网站的建设和内容的不断更新、完善,一方面促进了实验室仪器设备的集约化管理,提高了实验室资源的利用效率,提升了实验教学中心在资金、时间、资源、管理等方面的效益,促使实验教学中心管理上水平;另一方面,为学生提供了丰富的各类网络实验教学资源,促进了中心优质资源的共享和信息交流[9-10]。 3.5促进学生自主实验积极性 实验教学中心的网络化管理,为学生提供了包括实验教学课程资源、实验教学软件资源和教学录像与学生实验成果资源等在内的丰富资源,供学生了解实验场地、实验设备、实验步骤和实验课前预习、课后复习使用,对培养学生的自主学习、创新意识、创新实践均具有积极的意义,满足了学生个性化学习的需要[11-12]。 4结束语 当前,网络信息技术的高速度发展,进一步拓宽了实验室管理的广度和深度,也同时为实验教学中心的信息化、网络化管理提供了新的维度,因此,管理信息化是实验教学中心管理现代化发展的必然要求。通过完善和创新网络条件下国家级实验教学示范中心信息化管理的新方法和新途径,有效提高了实验教学中心管理的综合效益,巩固了实验教学中心建设的已有成效,更好地发挥了实验教学中心在学校教学、科研工作中的重要作用,能够更好地服务于“有特色高水平”大学建设目标,切实地实现和加强了国家级实验教学示范中心的辐射和示范作用。 作者:张宽朝 蔡永萍 江海洋 赵良侠 赵海泉 单位:安徽农业大学 农业生物技术论文:生物技术在农业种植的应用策略 [摘要]随着科技的不断发展,生物科技也得到了较快的发展,生物技术在农业种植方面也尤为突出,所谓的生物技术也就是指生物的改造技术和利用技术。生物技术在农业种植方面非常广泛,它不仅对农业的种植方面起到巨大作用,还提高的农业的产量,为农业更好的发展提供了很好的方法和策略,还在其他技术领域广泛推广,为其他技术领域提供了很好的基础,促进其他技术领域的发展。 [关键词]生物技术;农业种植;推广应用 前言 21世纪的中国,科技的发展非常突出,生物技术在农业种植方面的重要性也不可忽视,如生物技术中的转基因技术、现在的生物农药、组织培养技术等在农业的发展中也占有很大的突出地位。生物技术在农业种植的过程中,保护了土壤的肥沃程度,节约了一定的资源,在一定意义上促进了生态保护的作用,并且,生物技术在农业种植的过程中,提高了农产品的产量,保证了农产品的高效增收和质量,增加了农民的收入,带动了现代农业的发展,一定程度上也带动了农村经济的发展。 1发现农业生物技术的重要性 随着科技的不断发展,生物技术在农业中也越来越重要,作为第三产业,自身具有产量高,投资小等特点。我国是一个农业大国,对农业的需求非常大,并且我国也是世界上人口最多的国家,这就意味着对农产品的需求也很大,我国的耕地面积大,这样就要保证农产品的质量,产量,以及田地自身的状况,利用生物技术可以在节约资源,保护环境的情况下,保证农产品的质量,产量,土壤肥沃,生物技术是一种可持续发展技术。在农业种植的过程中,会出现种种问题,如病虫害多,需要用农药去除病虫害。在用传统的农药过程中,化学因素很多,不仅会造成对环境的污染,降低土壤的肥力,降低农作物的产量,而且不能从根部去除病虫害,只能局部除害,局限性大,而生物药物,是利用生物的新陈代谢等来去除病虫害的,不仅减小了对农药的使用,可以保护环境,提高农作物产量,而且还可以从根部去除病虫害,不会在使病虫害复发。大力发展生物技术在农业种植中的应用,可满足我国人民的需求,带动我国现代农业的发展,提高农民的收入,加快经济的发展。 2生物技术在农业种植中的应用 2.1抗病虫。在农业种植的过程中,有时候农作物的产量并没有像人们预期的那样高,在这一过程中,往往是因为大量的病虫害侵害农作物,粮食的产量因农作物侵害造成的损失占有大约六分之一,导致农作物的产量急剧减少,人们往往采用化学药剂进行灭虫,这样不仅不能对病虫害完全消灭,而且对农作物自身也具有不良的影响,影响农作物产量,利用生物技术配制的生物药物,可以将病虫害完全消除,提高农作物的产量。2.2抗寒。在寒冷的冬季,有些植物往往熬不过冬季便已死亡,特别是在东北这种超冷的地区,大部分植物都过不完冬季都已死亡。种种迹象表明在寒冷的冬季大部分植物的抗寒性较差,而利用生物技术,可以产生抗寒能力的转基因作物,可使在寒冷的冬季,提高农作物的抗寒能力。2.3抗金属。越来越多的人挖煤矿,挖铁矿,采各种各样的矿类,造成环境污染严重,空气污染严重,水污染严重,土壤破坏严重等问题,而且采各种各样的矿类会造成金属污染,大量的重金属会造成各种环境问题加剧。重金属的污染,会破坏土壤的肥力,导致农作物植株矮小,生长周期不正常,导致生长周期比其他植物生长周期长,从而导致土壤肥力下降,从而降低农作物的产量,并且重金属还会危害人类的健康,对人类身体健康产生不良影响巨大,利用生物技术改良农作物对重金属的抗性,可提高农作物对金属污染的抗性,促进农作物恢复正常生长。2.4促进其他技术领域的发展。生物技术的发展,不仅在农业种植方面有很大的贡献,还会促进其他技术领域的发展,如促进转基因技术的发展,转基因技术是通过一种优良的农作物基因,转移到一种与其毫无关系的农作物身上,从而提高农作物的质量和产量,推动其他技术领域的发展。2.5制作生物农药。通过利用生物技术的发展,可以制作出与传统农药完全不同的生物农药,传统的生物农药具有很大的局限性,传统的农业不能将病虫害完全的消灭,并且化学因素较多,降低土壤的肥力,破坏环境,造成对环境的污染,而生物农药则不同,生物农药不仅减少对农药的使用量,而且还能完全消灭害虫,不污染环境,不对土壤造成伤害,不会降低土壤的肥力。 3生物技术在农业种植中的推广策略 3.1加强宣传。加强生物技术在农业种植中的推广和宣传力度,可利用现代传媒技术的发展,通过微博、微信、新闻、报纸、电视等手段进行传播,让全世界更多的人了解生物技术到底是什么,有什么用,对农业种植方面有什么巨大的贡献,让生物技术引领农业的发展,只有让更多的人了解生物技术,才能更好的促进生物技术的发展,从而推动生物技术在农业种植方面的发展。3.2政府加强政策扶持。政府应该加强对农业技术推广的支持,对农民进行补贴,出台相应的惠农政策,建立培养基地,让更多的农民进行学习,使更多的人了解生物技术,这样可以保证对土地资源的合理利用,也会减少对环境的污染,促进可持续发展。建立健全技术设施保障,建立农村合作根据地,与一些生物技术公司合作,建立生态技术农业技术,提高专业人员的技能,加强培养专业人员,让专业人员带动农村人员,从而培养农村人员的专业技术技能。3.3改革创新。生物技术的发展,不能死搬硬套,要有创新意思,改革创新,与时俱进,要与当今经济的发展相适应,生物技术的发展,要适应农业的发展,要与当今农业道路相适应,只有进行了改革创新,与时俱进。才能很好的促进生物技术的发展。总结生物技术在农业种植当面具有很大的贡献,使农业得到很大的发展,提高了农作物的产量和质量,促进现代农业的发展,带动农村经济的发展,增加居民的收入,带动第三产业的发展,带动相关经济的发展,促进其他产业的发展。 作者:姚洪涛 单位:郓城县随官屯镇政府 农业生物技术论文:生物技术对有机农业种植的应用 摘要:生物技术作为人类科技发展的新型科技成果给诸多行业带来了新的发展空间,并且随着科技的进一步发展,生物技术研究发展空间将会更加广阔。尤其在农业生产中,生物技术的应用对现代可持续发展的新型农业具有重要意义。本文主要针对有机农业生产中生物技术的应用进行了简要分析。 关键词:有机农业;生物技术;种植;应用 有机农业产品开始成为现代人追求的新时尚,归根结底还是因为有机农产品更加的绿色环保、健康养生。而在有机农业种植中,生物技术的应用不但提高了有机农业产量,更重要的是增加了农业生产的可持续性,这对于现代有机农业生产具有重要意义。若能够合理利用,扩大有机农业生产范围、推进有机农业发展并非难题。 1.生物技术在有机农业生产中的作用 生物技术是新兴的科技产物,近些年来才被真正投入到实际生产中。生物技术最大的优势在于投资成本低、产量大,在农业生产中的优势体现十分显著,并且能够有效促进农业产量的提高。在实际的使用中,不但能够有效增加作物产量,且投资成本低,在提高资源的利用率、推进可持续发展农业上也有着明显优势。因此,在推广应用中得到了一致的肯定,能够进一步推进绿色可持续农业发展。 2.生物技术在有机农业种植中的应用 生物技术随着科技的进步不断发展,其在农业种植领域中发挥了重要作用,并且在不断的实践中总结经验,得到了长足的发展。目前生物技术主要被应用在下面几个领域中: 2.1转基因 转基因技术应用到农业种植领域中,即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上,以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造,并重新组合,最终将其导入到生物体内,其中,目的基因的提取是转基因技术的核心,据调查了解,当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术,转基因技术对农业种植具有十分重要的意义,在农业种植领域中,常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。 2.2组织培养 通过人工诱导技术,在组织细胞全能性基础上进行组织培养,以此实现通过某组织得到完整植株的技术便是组织培养生物技术。该技术实现的基础要求便是植物细胞在操作时需要处于无菌状态,从而保证植物细胞发育能够正常良好,最终得到的植株也完整。该技术在农业种植中的应用不但能够提高植物的产量,并且还能在提高生长速率的同时,获得优良的植株品种,这是因为植株在生长过程中处于无菌状态,因而有效避免了外界病毒对植株幼苗的侵害。基于这一点,该技术对于作物产量的提升、优良品种的获取具有积极作用,并且在实践应用中也得到了广泛的认可,是值得大力推广的生物技术之一。但是,虽然该技术的优势明显,但需要注意的是:在组织培养过程中,植物组织的培育条件十分严格,阳光、温度以及湿度条件必须满足组织生长需求,并且培养基的成分、pH值等也必须严格依照组织生长规律进行调节,对外界因素的控制也是影响植物组织培养效果的关键。除此之外,在为组织发育提供优良条件的基础上,还应当在初代培养过程中处理外植体褐变问题,这是因为接种外植体时极易产生褐变,这会直接对组织培养结果造成影响,因此外植体褐变预防工作也是组织培养工作的重点。 2.3制作生物农药 生物技术的出现、发展给现代农业发展带来了新的契机,由于生物技术的环保性高,可持续发展性强,因而在农业生产中,尤其是农业种植领域取得了巨大的效果。生物农业作为新兴的生物技术在种植领域也开始得到应用,生物农药是通过生物代谢产物达到杀灭农业害虫的效果。该技术的应用不但有效保护了农作物免受害虫侵袭,同时还避免了化学农药对环境的破坏,是绿色农业发展的又一保障,因此生物技术被应用在农业制作商具有着广阔的发展空间。在基因工程中,很多药品都来源于生物组织,但是这种材料提取工艺较精细,且提取困难,因而成本较高。但是生物农药的制作可以进行工业化生产,这种大规模的生产制作可以利用微生物进行生产,通过在微生物中导入需要的生物基因,利用该基因产生需要的药物,这种生物制药模式不但能够降低生产难度,解决原料来源问题,还可以形成规模化生产,降低生物农药生产成本。这种通过生物技术制造的生物农药虽然目前没有得到推广,但是随着生物技术的完善,生物农药的制造水平将会越来越高,生物农药也将在农业生产中发挥重要的作用。 结语 农业种植是有机农业生产的重要环节,生物技术作为新兴技术被应用在农业种植中取得了可喜的成果,因此在未来,生物技术在有机农业领域具有广阔的发展空间。目前较为常见的生物技术主要包括转基因技术、组织培养技术、生物农药技术等,其中转基因技术是目前生物技术在农业种植领域影响最大的技术。而其他生物技术研究例如生物固氮技术、光合作用研究等是未来生物技术研究的攻关重点,对于突破科研瓶颈具有重要意义。其技术的突破也为未来有机农业发展开拓新的发展空间,不断推进农业生产水平的提高。 作者:胡雯竹 尚振娟 王绍山 单位:吉林省敦化市农业技术推广中心 吉林省敦化市农垦特产总站 农业生物技术论文:生物技术对农业种植的运用 摘要:随着科技水平的不断提高,各方面的产业逐步走向现代化的发展道路。农业作为第一产业也受到了现代化的影响,其中,生物技术的广泛应用对于农业种植来说有着重大意义。农业种植经验与最新的生物技术成果相结合大大的提高了农作物的产量,提高了农业发展的经济效应,有利于农业的转型升级,实现长足发展。在本文中笔者将分析当下生物技术在农业种植中的发展状况,揭示生物技术的应用对于农业种植的重要意义。 关键词:农业科技化;应用现状;重要意义;农作物种植 毋庸置疑,中国农业发展由来已久,农业发展情况更是关乎国家与人民的福祉。随着现代科技的发展,产业的转型升级,农业的发展以不断朝着现代化、科学化的方向前进。生物技术在农业种植上的广泛运用,使得农作物在产量和品质方面都有了很大程度上的进步,由此,带动了农业发展,促进了国民经济的快速发展。所以,要想实现农业现代化的发展目标,就需要不断地把生物技术等科技的最新成果合理有效的运用于农业种植生产中。 1生物技术对于农业种植的实际意义 为了加快推进农业种植的发展进程,生物技术正不断地广泛应用于作物生产种植当中。生物技术的发展可以提高农作物的产量,提升农作物的品质,满足市场供应需求,带来巨大的经济效益;在当下的生物技术的运用过程中也存在一定的问题,不合理的应用会导致环境破坏,不利于农业的科学发展道路。所以,如何做到农业发展的现代化与科学化是当下待解决的重要问题之一。与此同时兼顾现代科技与绿色发展的结合,积极地学习借鉴西方的科技成果与实践经验,并综合考虑我国农业发展的现实状况,科学合理的促进农业的长足发展,从而为整个国民经济的现代化发展助力[1]。生物技术对于农业种植方面的贡献主要包括提高产量、提升品质、预防病虫害3个方面。提高产量方面,我国作为世界第一的人口大国,在粮食供应方面一直以来都是与人民切身生活息息相关的。生物技术在我国还未发展开来的时期,粮食问题一直以来就是阻碍我国全方面发展的巨大障碍,直到杂交水稻的发明,我国的粮食问题才有了巨大的突破,粮食产量上去了,人民的生活水平才有了基础性的保障。提升品质方面,随着我国国民经济的不断发展,人们生活水平的提高,温饱问题得到了解决,人们开始重视产品自身的品质问题。尤其是在当下食品安全问题频发的阶段,粮食的质量问题成为大众关注的焦点。预防病虫害方面,病虫害等自然灾害一直以来是困扰农业生产的头号问题之一,然而,有效运用生物技术就可以在一定限度上提升农作物的成活率,较好的做好病虫害的预防工作。 2探究当下生物技术在农业种植中的运用路径 2.1生物技术中在农业种植方面应用最广的便是转基因技术 当下转基因技术毫无疑问很大程度上提升了诸多农作物的产量和品质,提取出优良的农作物基因,转移至缺乏此基因的农作物之中,这种先进的生物科学技术给农业发展带来了巨大的经济效益[2]。但是随着进一步的发展研究,有部分相关领域的科学家对此技术产生质疑,认为这种技术从长远来说会给人们的生命健康带来一定的影响,然而,根据近年来的实践经验和科研成果我国并未发现该技术的危害之处。面对这种质疑之声,应该进一步对这种生物技术进行研究,更好的完善转基因技术。 2.2农药的使用可以有效地预防病虫害的影响,提高农作物的产量 但是于此同时农药给环境带来的污染也是十分严重的。随着我国科学发展观的提出,绿色科学可持续的发展成为农业发展的重要要求。任何情况下都不能在农业发展的过程中忽视对环境的污染与破坏,在这方面,广泛开发生物农药可以有效地实现这一目标。生物农药把生物自身的新陈代谢与农药相结合,极大地减小了农药对环境的污染,同时又能很好的做到预防病虫害[3]。但是,这种新兴的生物技术目前也有一定的问题,由于制作成本过高,影响了生物农药的广泛运用,所以,生物科学家们还需要不断研究,进一步把该技术完善成熟,最终将这些新型科研成果应用在农业发展中来。 3结语 生物技术的运用对于农业的发展具有极大的现实意义。通过利用转基因技术、生物农药技术、杂交技术等实现了农业的长足发展。然而,在农作物的种植生产中新问题也层出不穷,这需要进一步进行针对性的研究,发展生物技术,实现农业发展的可持续化。 作者:安培俊 单位:东明县城关街道办事处 农业生物技术论文:生物技术对农业种植的应用 摘要:如今,农业作物生产在巨大的单作物农场,广泛依赖于化学农药、合成肥料和转基因作物品种,不仅消耗和降低土壤肥力,减少生物多样性,并产生空气和水污染物的排放,而且威胁到公众健康。因此,将生物技术广泛应用到农业种植之中具有重要的现实意义。基于此,主要对我国农业发展进行分析,同时对生物技术在农业种植中的应用进行分析探讨。 关键词:农业种植;生物技术;应用 1生物技术的应用现状 将生物技术广泛推广到农业种植中具有十分重要的意义,所以一定要加大对生物技术的应用。如今,经济以及社会的不断发展对生物技术的完善以及发展发挥了巨大的推进作用[1]。我国人口众多,幅员辽阔,农业种植占据着非常重要的地位,同时也存在着很大的发展空间。如今,我国加大了对农业种植的推广与应用,相关政策更加完善,支持力度不断增大,为农业种植创造了非常有利的发展条件。近年来,我国的农作物产量不断增加,其质量也得到了较大程度地提升,种类也不断增多,进而提升了我国的竞争力以及综合国力。但是,就目前的情况来说,虽然我国的农业种植得到了较大发展,但是与发达国家相比仍然存在着不小的差距,而发达国家的生物技术也领先于我国。虽然我国生物技术的应用时间较晚,但是我国加大了对生物技术的推广以及支持,使我国的生物技术得到了较大发展并获得了不小的成果,甚至在某些方面已经达到了先进水平[2]。 2农业种植中生物技术应用的意义 2.1提升农业产品的产量 我国是世界上人口最多的国家,虽然我国的土地面积较大,但是实际的农业种植面积却十分有限,不能满足人们日益增长的需求;所以,提升农业种植技术水平具有十分重要的意义。在农业种植中应用生物技术不仅能够提高农作物的生产质量,而且能够较为显著地提高农作物的生产产量,满足人们对粮食日益增长的需求,为我国的稳定发展奠定坚实的基础[3]。 2.2提升农作物的质量 随着现今我国经济以及社会生产力的不断发展,人们对粮食作物提出了越来越高的要求,农业作物不仅要满足人们对于营养的需求,而且必须保证农作物的安全以及产品质量,最重要的是要提高农产品的食用安全性。所以,在农业种植中应用生物技术不仅可以满足日益增长的营养需求,同时也能提升农作物的产品质量以及食用的安全[4]。 2.3防治病虫害 病虫害对农业种植的影响非常大,其会对农作物的产量以及质量造成十分不利的影响。所以,在农业种植中加强对生物技术的应用就可以对病虫害进行有效地控制,进而提升农作物的产量及质量;同时,生物技术也可以显著提升农作物的存活率。由于生物技术是通过应用转基因的方法进行病虫害的防治,进而能够有效地提高农作物的食用安全。 3农业种植中生物技术的应用 3.1转基因技术的应用 所谓的转基因技术,就是指使用人工技术将生物的遗传基因进行相应地剪切、加工和改造,再将其注入到需要改变基因的生物中,达到改变生物遗传特性的一种技术。这种技术主要在于对需要基因的提取,对多生物的细胞进行相应地检测。转基因技术不会受到生物种类的限制,具有广阔的发展前景。 3.2分子育种技术的应用 我国是世界上人口最多的国家,而且还在不断增长,所以一定要提高粮食的产量,以满足日益增长的需求。但是,由于我国的耕地面积有限,所以想要在有限的土地中种植更高产量的粮食作物,就要加强对生物技术的发展以及应用。其中,分子育种技术就能够有效地提高农作物的产量,如袁隆平的杂交水稻就是运用了分子育种技术,这对我国的粮食产量的提高起到了非常重要的作用。生物技术中的转基因技术有可能会对人们造成影响,但是尚未明确。所以,分子育种技术就得到了非常快的发展,与以前传统的育种技术相比,分子育种技术更能够满足市场需求,同时也能有效地提高农作物的安全性及质量。所以,推广及应用分子育种技术具有非常重要的现实意义[5]。 3.3组织培养技术的应用 随着我国经济的不断发展,社会生产力的不断提高,人民生活水平也得到了较大的提高。所以,现如今人们对于粮食作物的要求不仅仅停留在温饱上,而是更加开始重视食品的质量以及食用的安全性。生物技术的应用就很好地提高了食品的质量以及营养价值,同时在食用的安全性方面也有较明显的提升。组织培养技术能够保留并提高作物的营养价值,同时提高其抗病的能力,满足了人们的需求。其主要是以植物细胞的全能性为基础,使植物组织能够顺利地在无菌环境中生长,并且可以加快植物的生长速度,保证作物的品质及安全,对于农业的发展和产品的安全具有极为重要的作用[6]。 4结语 现如今,生物技术能够有效地提高农作物的产量,提高农作物的生长速度及抵抗力,从而改善我国农业的发展现状。所以,大力推广生物技术在农业种植中的应用,能够为我国农业的健康可持续发展奠定基础。 作者:何婷 单位:海南省三亚市现代农业检验检测预警防控中心 农业生物技术论文:农业种植生物技术研究 1转基因技术的应用 转基因技术,即通过一定的技术,将分离出来的DNA分子进行剪切、拼接和组合,并将改变后的DNA分子导入到相应作物的基因组中。通过这种改造和重新组合改变作物的基因,并以此改变农作物的性状,达到人们想要的结果。在转基因技术中,最重要的技术是提取目的基因,即将所需要的基因从细胞中提取出来。最关键的环节是检测多细胞生物体,这种检测是通过将单个受体细胞单独培养,并使用一定的诱导手段使其发育成一个完整的个体,最终对这些个体的性状表达情况和摄入目的基因的情况进行检测。根据检测的结果将没有得到有效性状的个体淘汰,并对产生有利变化的个体进行研究和进一步的培养。转基因技术作为应用最广的生物技术,在农业种植的育种中起着重要作用。通过这种技术的应用,可以将作物的优良性状进行组合,提高农作物的质量,并能够通过性状的改变对作物的病虫害进行有效的预防。就目前的生物技术应用情况来看,应用广泛的植物目的基因主要为苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因和植物抗病基因。这些基因重要应用于抗虫害、病害和农作物质量的提高。通过现代科学技术的发张,转基因技术将会更广泛的应用到作物种植中。杂交育种技术也是转基因技术的一种,这种技术是通过对近邻种群的个体进行杂交,使得到的杂种后代表现出2个种群的不同的性状,通过对这些性状进行筛选得到所需要的后代,并且这种后代还能够通过配子遗传下去。这种技术的操作方法较之对DNA分子剪切拼接的方法来说较为简单,并且易于推广,但是需要大量的人工操作和筛选。 2组织培养技术的应用 组织培养技术,即对相应的植物组织进行培养,利用细胞的全能型,采取一定的诱导手段,保证培养环境的无菌性,并能够使相应的植物组织发育正常,并最终使其发育为完整的植株。这种技术能够使植物的繁殖技术加快,并且能够保证植物发育的优良性。由于其培养环境是无菌的,还可以有效的解决病毒对植物体的侵害问题。在组织培养技术的应用中,需要注意以下几点问题。 2.1组织培养的环境条件要严格 在对植物组织进行培养的过程中,需要注意培养环境的温度、光照条件、湿度等进行一定的控制。同时应当注意培养基的组成,控制其PH值和渗透压等各种条件,能够为组织的培养提供良好的培养环境。 2.2对于褐变进行良好的处理 褐变,即对外植体进行接种操作后,表面发生褐变现象,使组织表面呈褐色。褐变的原因主要是多酚氧化酶被激活造成细胞代谢出现问题,使细胞在代谢的过程中产生大量的醌类物质从而表相出褐色的性状。当这种醌类物质大量产生的时候,就会对其他酶的活性产生抑制作用,从而影响到细胞组织的培养。 3生物农药制作技术 生物农药,即通过对生物新城代谢的产物进行分析,将其应用到农药的制作当中去。通过这种制作材料的改变,可以达到保护环境的作用,并且农药的使用效果也可以得到保障,能够使植物的耐药性得到提高,这对整个生态环境的发展都有重要意义。由于微生物的生长迅速且其生长情况易于控制,生物农药的原材料的产量有限、价格昂贵,因此往往采取将有效的相应基因导入到微生物中繁殖的方式进行生产,这种方式在大规模工业生产中得到了广泛的应用。通过这种方法,可以有效的解决原材料问题,降低成本,有利于生物农药技术的发展。 4总结 在现代社会的不断发展的过程中,农业的发展起着重要作用。随着经济和科技水平的不断提高,生物技术在农业种植中得到了广泛的应用,这大大促进了农业的发展,并为相应的经济技术的发展提供了基础材料,满足了人们的物质需求,推动了我国的发展。生物技术在农业种植中的应用,改变着人们的生活,为促进社会的发展也起着重要的作用。 作者:陈继侠 单位:齐齐哈尔市泰来县平洋镇农村经济技术综合服务中心 农业生物技术论文:农业种植中生物技术论文 1生物技术在农业种植中的重要性 我国是世界上人口最多的国家,所以我国对农产品的需求量也是很大的,在最近几年,很多新技术都出现在了农业生产领域当中,生物技术就是其中十分重要的一种,它的发展速度非常快,并且已经在农业生产中开始应用。如果在没有污染的自然生态环境中,这项技术可以有效的解决我国粮食短缺的问题。而且这项技术在应用的过程中也存在着非常显著的优势,该技术不需要大量的投资,产量也非常高,同时收益也比较好,减小也非常快,与此同时,这项技术也可以使得资源的配置效率更高,资源的使用也更加的合理,从而也大大的降低了资源的浪费几率,对我国生态环境也不会造成非常不利的影响,所以这项技术对农业的发展有着十分积极的推动作用,这也对我国建设生态型社会会产生非常大的正面作用。 2生物技术在农业种植中的应用 2.1通过该技术提高粮食产品的产量。在我国,一个显而易见的现象就是人口总数多,人均占地面积很小,而粮食分布不均,这就使得很多地区的粮食储量都无法达到其实际的需要,这也成为了阻碍我国经济健康稳定发展的一个十分重要的因素,杂交水稻的成功就是生物技术应用的一个重要的成果。 2.2应用生物技术,改进农产品自身的品质。经济的发展使得人们的生活水平也在不断的提高,当前人们更加关注的是食品自身的质量和营养价值等。生物技术的应用就很好的满足了这一要求,举例来说,转基因技术就是通过对产品的基因进行改良和重组来提高产品当中营养元素的含量,同时也大大的提高了产品自身的抗病能力,减少了农业生产过程中不必要的损失。 2.3生物农药方面也有着非常广泛的应用。在实际的生产活动中,农作物的产量会受到很多因素的影响,在这些影响因素当中,病虫害是一个十分关键的因素,在传统的种植活动中需要使用大量的农药,这样不仅会给产品自身的性能带来很大的影响,同时农药的使用也会对环境造成非常大的污染。而生物农药主要就是利用生物新陈代谢出来的产物经过有关技术的提取,最终制成的农药,这种农药和以往使用的农药相比要具备更大的优势,生物农药具有非常强的多样性,所以农户可以根据自己的需要去选择适合的农药类型,而且生物农药在研制和生产的过程中使用的化学成分非常的少,这就使得这种农药在使用的过程中对农作物本身和种植环境的负面影响就更小。以往的农药都是通过生物组织而生产出来的,而且这种农药在使用的过程中有着十分明显的范围限制,同时因为其制作的成本较高,所以其售价也比较高。但是生物农药就不会出现这样的情况,使用生物农药可以使得农作物生长的更快,同时使用范围也不会受到像传统农药那样严格的限制,同时它也大大的减少了生产过程中需要的资金。 2.4通过生物技术提高了农作物的抗病性和抗虫性。在我国,除了水稻等极少数农作物的产量高以外,大部分农作物产量低,其中很大原因就是我国农作物抗病性和抗虫性差。农作物抗虫性和抗病性差不仅仅影响农作物的产量,甚至可能导致农作物的死亡。要想提高我国农作物的产量就必须提高农作物的抗病性和抗虫性。生物技术的引入,给解决这种难题带来了契机,如利用马铃薯自身分泌的一种蛋白物质来抵抗科伦那多甲虫对其的伤害。长期利用生物技术防虫害,可以使农作物产生一定的抗虫性和抗病性,这也会减少传统农药的使用。2.5通过生物技术来提高农作物的抗金属性。当今社会,经济发展中工业经济所占的比重很大,而工业发展离不开对金属的利用。由于对金属的广泛运用,使得金属微粒无处不在,甚至于我们呼吸的空气中也含有这些金属微粒。有些重金属本身是有毒性的,它们被植物所吸收后,生长产生的农作物产品中就会带有这些重金属元素,这就会给食用者带来身体上的危害。土壤中也会含有大量对人体有害的重金属元素,由于这些土壤一直生长着农作物,所以这些土壤中的重金属不易移除。如今,通过生物技术,提高了农作物自身的重金属抗性,含有重金属元素的土壤,在经过改良后农作物的循环种植,重金属被逐步移除。 3对生物技术在农业领域前景的展望 3.1利用农作物的光合作用进行生物利用的研究.光合作用是指植物通过对光源的利用,达到植物产量的增收。在生物技术方面,就是要通过对光合作用的深入研究,提高植物光合作用率,从而在农业领域大展拳脚。 3.2生物固氮技术。传统的化肥虽然能起到一定的养料作用,但是也对农作物及土壤有着很大的伤害。氮肥是对农作物使用最广泛的一种化肥,传统的氮肥基本上都是化学肥料,伤害土壤和农作物本身。利用生物技术进行生物固氮,提高了氮的使用效率,降低了氮肥的成本。 3.3通过对农作物生物反应器的研究,提高农作物产量。目前,对于菌类的生物反应器的掌握难度较大,技术要求比较高,成本也相对较高。但是植物农作物的反应器就相对容易掌握,便于管理,对操作技术要求低。合理利用农作物的生物反应器,必将会取得不凡的成就。 4加强对农业生物技术的推广和宣传 目前农业生物技术还没有被广泛的应用,这就应该加大推广力度,丰富宣传手段。农业生物技术如果被全面的推广应用,必将成为农业史上又一次伟大的革命,它必将引领农业生产潮流。政府应该加大农业生物技术扶持,加强宣传投入。 5结论 使用生物技术进行农业生产的优势是十分明显的,它不仅可以有效的提高农作物的质量,同时也减少了病虫害对农作物的侵扰,这种技术还使得生态环境受到了非常好的保护,避免了严重环境污染现象的产生,同时和传统技术相比在经济性上也更占优势,所以这项技术有非常好的发展前景。 作者:张平平 单位:台安县农业科学研究所 农业生物技术论文:农业动物生物技术论文 一、我国农业动物生物技术的发展趋势 根据我国农业畜牧业的现有基础以及对动物生物技术的实际需求,国家应该集中各种力量,着重对生物技术开展基础性的研究,加大技术的投资力度,对一些利润高的技术产品进行重点投资,根据我国农业动物生物技术的现有基础和社会发展变化的主要形势,预计农业生物技术将在以下几个领域取得长足发展。 1.分子生物学技术 由于农业养殖日益呈现出规模化与集约化较高的特征,再加上人们对短期经济效益的集中追求,所以我国传统的畜禽品种资源将会遭遇越来越严重的破坏,其群体数量将日益降低,品种资源的破坏形势会日益加深,根据这种现实情况,未来农业动物生物技术将在以下分子生物领域进行发展:对我国固定的优良品种或基因进行挖掘与定位;为畜禽的遗传多样性进行保护的分子监测技术;我国固有畜禽品种的起源与进化的比较基因组学研究;保存动物遗传资源的生物技术研究。 2.分子育种技术 我国农业中的畜禽育种工作经过长时间的发展,逐渐由追求数量转向追求质量,育种方法也逐渐由数量遗传法转向分子育种与常规育种相结合的方法,所以分子育种技术的改进将是未来阶段我国农业动物生物技术的一个主攻方向,分子育种技术的研究将集中在标记辅助育种技术、数量性状主基因的检测和定位技术、动物功能和抗病基因的诊断技术以及试剂盒的研究,通过这些方面的技术研究提高动物产品的质量,实现其最大效益。 3.分子诊断技术 畜禽疫病是对我国畜牧业生产以及产品安全造成主要影响的关键因素,畜禽疾病的危害严重、流行面广,潜在危险性较大,一旦发生就会造成较大的经济损失,因此,利用免疫学、现代分子生物学以及病毒学的相关技术,对我国畜禽的重要疫病进行分子生物学研究是是农业动物生物技术的主要发展趋势之一,主要包括:重要畜禽疫病的分子诊断、监测、重要畜禽疫病病原的大分子结构与功能研究以及试剂盒的研发。 4.转基因动物技术转基因动物是一种将胚胎工程与分子生物学有机结合而研究出来的一种基因工程动物,这种技术是克隆技术的突破性进展,影响动物发育过程中的基因表达,能够促进遗传学与发育生物学以及相关学科的发展,是加快动物育种进程、提高育种效率,为濒危动物提供生存方式的有效方法。 二、结语 综上所述,加快农业动物生物技术的研究,促进该项技术的有效运用对农业畜牧业的健康发展具有重要的作用与意义,所以相关部门应该在深入分析我国农业动物生物技术发展现状的基础上,总结相关经验,掌握我国动物生物技术发展的主要趋势,对分子生物学技术、分子育种技术、分子诊断技术以及转基因动物技术进行重点研发,不断促进我国农业动物生物技术的进步,推动农业的可持续发展。 作者:陆印 单位:白城师范学院 农业生物技术论文:生物技术在低碳农业中的实践 一、生物技术在低碳农业中的应用 1、生物农药的应用。农药化肥的大量、大面积使用,对农业生态系统造成很大的破坏。农作物中农药化肥的残留、农药在空气中的喷洒都对人们的身体生命健康构成威胁。生物农药有毒性低、残留少、不容易产生抗药性的特点,在一定程度上保护了人们的生命健康。利用生物资源开发生物农药,能有效减少传统农药的危害,保护了农业生态环境,是农业生产中的“绿色农业”、“生态农药”。 2、生物肥料的应用。生物肥料是指通过生物技术生产的,对农作物有特殊效果的生物制剂,成分可能是某些特殊的活体生物、生物体的新陈代谢物或者基质的转化物等等,特定的生物体可能是动物的组织、细胞,也可能是植物的,也完全有可能是微生物。同有机肥料、化学肥料一样,生物肥料也是实际生产中的重要肥料来源。大量使用化学肥料不仅消耗了不可再生资源,而且对土壤结构造成破坏,降低了农产品的产量和品质,污染了环境,对人类健康造成影响。低碳农业是未来农业发展的必然趋势,生物肥料在低碳农业中定能发挥作用,发展生物肥料能提高农作物的产量和农作物的品质,减少化学肥料、有机肥料的使用,有效的缩减生产成本,高效的应用了空气中的氮元素和土地中的养分,而且能有效的改善土质的理化性质,减少对生态环境的污染。 3、生物育种的应用。运用生物技术能够培养出抗逆性强、高品质、高产量的优质农作物,而且可以培养具有病虫害抵抗能力、抗除草剂能力、固氮能力、固碳能力等特殊农作物,从而减少人工投入的农药、化肥、除草剂等,农作物的产量大大提高。借助转基因技术,提高农作物的固氮能力,可以减少含氮化肥在农业上的使用量。在育种上应用比较多的技术有转基因技术、组织培养技术、分子标记技术、体细胞杂交技术、农作物人工种子等。转基因技术是对农作物基因进行转移,得到新的农作物品种,能够抗旱、抗病虫害、抗寒等。组织培养技术多用在良种繁育、品种培育上,也用于无性繁殖作物的快速繁殖和脱毒,也用于种质的保存等。利用体细胞杂交技术可以培育出经济价值更高或者具有广泛适应性的农作物新品种。在自然条件下不结种子或者种子贵重的农作物可以采用人工种子进行繁殖,这样可以人为的调控农作物的生长,育种年限减少,而且可以防止种子的抗性退化。 4、生物质能源的应用。我国是农业种植大国,麦秆、玉米杆、豆杆等农作物秸秆很多,目前秸秆资源大部分没能很好的得到利用,只有少部分被用来制造人造板和配制食用菌栽基质。我国是消耗能源量巨大,而且能源短缺,随着近几年汽车机械行业的快速发展,能源消耗越来越大,可再生的生物质能源的开发就显得尤为重要了。我国政府逐渐加大对生物质能源研究工作的投入。利用一些生物加快降解纤维素和木质素的速度,以此来开发研究沼气和有机肥,不仅能够为人们的日常生活提供清洁能源,而且产生的有机肥能够有效的改善土壤的性能。 目前我国可以做到通过利用一些能源植物来生产生物柴油和酒精。中国科学院植物所研究发现甜高粱可以生产乙醇,对甜高粱进行品种改良和栽培技术的研究,培育出一些适合生产乙醇的新品种。乔灌草油料作物可以作为生物质燃料油的原料,而且这些作物可以生长了盐碱地、干旱区、山区、沙区等不利于农作物生长的土地上,既节约了土地资源,又能产生能源。目前可开发利用的能源植物除了常见的油料作物如玉米、油菜、高粱、大豆外,还有四合木、油楠、黄莲木等都可以作为能源植物。 二、结束语 农业对人类发展有重大作用,农业必须实现产业化、现代化、经济化,要大力发展低碳农业,降低不可再生资源的消耗,提高农作物产量,满足人类的需求,利用作物的生物质能源,发展清洁能源,保护生态环境。发展农业科学技术,提高农作物的品质,减少农药化肥残留,保护人类生命健康,促进农业生态系统的良性发展。生物技术的应用能有效降低温室效应,促使农业产业链不断延伸,将在低碳农业的发展中起到重要作用。 作者:尹磊单位:浙江大学农业与生物技术学院 农业生物技术论文:生物技术对新型农业技术的作用 一、生物技术在农业技术中的应用 所谓新型农业技术是以新兴技术来带动农业的发展,以生物经济的非农思路来解决农业问题。随着工业化水平的深入,我国进入了工农互补、城乡共荣的发展阶段,研究新型农业体系的技术应用体系,研究在利用常规农业技术的同时合理的运用现代生物技术的最新成果来拓展农业新的领域。生物技术价值的主体是人,农业生产运作基本上是靠人为的进行操作,农业的发展既能满足农民的生存需求,保障农村的建设。 从社会利益和商业利益两个方面出发,农业技术的进步都有很重要的作用,在现实生活中,生物技术主要是服从国家和民族利益进行运用和展开的。目前,生物技术界是众所注目的重要领域,被视为解决中国“三农”问题的重要途径,对“三农”问题前所未有的重视,都是深化改革、进一步推进社会主义现代化建设的重要手段。今天的中国生物科技事业应该时刻往这一方向努力,实现生物技术的多重价值和意义。 现阶段,我国对于生物技术在农业中的应用主要体现在以下几个技术方面,例如,光合作用机理研究,通过光合作用,促进植物的增长,提升作物的产量,有效的利用自然资源和能源。另一个就是生物固氮,通过提高微生物的固氮能力,实现DNA重组改造共生真菌,促进植物作物的根系生长。还有就是转基因技术,用转基因植物来生产具有商业价值的蛋白质及其他特殊化学性质的物质进行了一些尝试,并取得了一些进展。在农业生产过程中实现生物技术的应用,既能提升农业的生产能力,还能够实现对生态环境的保护。实现经济利益和环境保护的双赢。 二、未来生物技术在农业发展中的实践道路 生物技术产业的发展是一项长久的事业,带来的社会价值也是巨大的,所以应该加大政府的关注力度,通过政府的强有力的财政支持和技术支持,引进先进的管理技术和操作技术,对农业发展和农业生产提供新的发展道路和空间,农业生物技术产业是资金密集型产业,是高投入、高风险和高回报产业。在充分运用市场机制的基础上,要正确发挥政府对生物技术创新和成果转化、产业化方向的宏观调控作用。同时要积极引导和调动地方、企业、金融等力量参与生物技术研究开发与产业化工作。 同时,积极的鼓励科技创新,加快新技术的研发,为生物技术的应用提供更多的发展空间,对于有建设性的农业项目予以鼓励和支持,通过反复的实验和测试实现农业的高产高效的生产状况,保障农业技术发展的安全性和科学性。加强对知识产权的保护,农业生产的生物技术应用应该形成产业化,通过行业的优势互补实现双方的效益的最优化。 最后,发现生物技术的发展潜力,带动相关产业的发展。行业间的发展都是具有相互性的,相互促进能够实现产业链的形成,从总体的实力上加强竞争力,带来更多的集群效应,让农业发展有更多的保障,以工业发展带动农业发展,以农业的进步来支援工业的发展。同时生物技术的应用也可以解决更多的实际应用问题,让现实问题得到更加快捷和方便的解决。 新型农业技术体现的在技术的创新和应用,生物技术对农业经济的发展带来了更多的效益,生物技术和农业的联系程度将会日益的加深,未来会有更为广泛应用。 作者:刘阳单位:沈阳师范大学化学与生命科学学院 农业生物技术论文:生物技术对农业的影响研究 当前,在农业种植领域,经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能,通过提取使用,更好的促进农作物的生长,提高产量和产品质量。总之,在农业种植领域,通过利用转基因技术,能够能够改良农作物的品种,提高农作物的产品质量,取得良好的经济社会效益。伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入,转基因技术也会取得新的发展,在农业种植的应用范围也必将扩大,将在农业种植中发挥更大的作用。调查显示,目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大,有调查研究指出,目前在全球所有的农业种植当中,采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的16%,并且种植面积呈进一步扩大趋势。此外,在农业种植领域,还有一项技术值得提及的,那就是杂交育种技术。该技术是一项极为常见的生物种植技术,与转基因技术相比而言,其操作更为简单,并且该技术的推广也更早,在农业种植实践中已经取得良好的效果。目前,在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验,相信随着研究的深入和技术的进步,该技术会取得更大的进展,会在农业种植当中发挥更大的作用。 1组织培养技术 组织培养技术的运用,主要是建立在细胞全能性的基础上,通过人工诱导的方式,使植物组织在无菌状态下能够良好发育,最终发育成为完整的植株。在农业种植中,通过利用组织培养技术,具有以下几个方面的显著特点,它不仅能够使得植物繁殖的速度加快,还能够在有限的时间内,培育出更多的优良植物品种。还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,进而有利于推广良种经济作物的种植。所以,今后在农业种植中值得进一步推广和运用,为了达到更好的运用效果,在农业种植的时候,需要注意以下几个问题:在植物组织培育中,要保证适宜的温度、光照、温度等条件,培养基组成、PH值、渗透压等化学条件也应该满足条件,为组织培养创造良好的条件,另外,在进行初代培养外植体的时候,要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后,表面会出现褐变现象,这种现象的出现会影响整个外植体的培养,因此,必须做好处理工作,保证组织培养的质量。 2生物农药的制作 生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的,它是利用生物新陈代谢的产物,作为农药制品的有效成分,改变传统的通过化学手段制作农药的方法,既能够达到杀虫保护农作物的目的,还避免对周围环境造成损害,有利于环境保护。此外,生物农药的运用,还具有良好的使用效果,能够提高植株的耐药性。因此,在农药的制作上,采用生物技术具有良好的效果,对农业种植的影响也是深远的。在基因工程药品当中,许多药品是从生物组织中提取材料生产的。但是材料提取困难,因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长,并且容易控制,适用于大规模工业化生产。因此,在生物制药实践中,可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决材料来源困难的问题,还能够进行大规模生产,有利于降低生产成本。 3生物技术在农业种植中运用的展望 在农业种植领域,运用生物技术的优势是十分明显的,但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。由于受到科研水平和人类认识能力的限制,目前人类还没有完全掌握基因技术,将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性,转基因技术可能会对环境造成破坏,可能会影响到生物物种的多样性。此外,转基因还可能会影响到食品安全,对人类的健康潜在一定的危害。今后在生物技术的研究中,应该进一步加强技术攻关,例如,进行光合作用的应用研究,加强生物固氮技术、植物的生物反应器等技术的研究,突破现阶段生物技术发展存在的制约因素,促进生物技术在农业种植当中得到更好的运用。 4结束语 总而言之,在农业种植中运用生物技术的重要作用是不言而喻的。今后在实际工作中,应该加强生物技术研究,进行相关试验,使其在农业种植中得到更好的运用,推动农业的可持续发展。 作者:张仰峰单位:郓城县郭屯镇农业综合服务中心 农业生物技术论文:环境生物技术在农业面源污染防治中的作用 摘要:生物技术由于其自身的特点决定了应用于农业面源污染防治中的优越性。本文从环境生物技术的高、中、低三个方面介绍环境生物技术,以致减少农业污染。 关键词:环境生物技术;农业;污染防治 环境生物技术是指直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或者能够高效净化环境污染.同时又能生产有用物质的工程技术。环境生物技术可分为高、中、低3个层次。 1低层次的环境生物技术 低层次是指利用天然处理系统进行废物处理的技术.主要包括氧化塘、人工湿地系统和农业生态工程等。其最大的特点是能够最大限度地发挥自然界环境中的生物生态功能.投资运行费用少.易于操作管理,是一种省力、省费用、省能耗的技术。 1.1湿地系统 湿地污水处理技术从20世纪70年展起来的,被认为是控制面源污染的一种低费用、实用有效的方法。湿地系统一般分为天然湿地和人工湿地2种,天然湿地大多要经过改造才能发挥作用。目前应用较为广泛的是人工湿地。 1.2人工复合生态床 所谓人工复合生态床就是在人工湿地形式的基础上,以如何提高系统负荷。减少占地面积以及填料费用等为目的发展起来的。人工复合生态床选择最佳的植物栽种方式.并在床体内部填充多孔的、有较大比表面积的介质.以改善湿地的水力学性能.为微生物提供更大的附着面积,同时增强系统对污染物。尤其是对氮、磷的去除能力。 1.3生物埂 姜达炳等(2004)在三峡库区耕地选择7种不同的生物篱笆,设立小区试验研究生物埂对治理坡耕地水土流失的机理,通过试验得出以下结论:应用生物埂技术可以保持水土,主要是减少土壤中养分的主要载体 1.4植被缓冲带技术 缓冲带是一类水土保持和面源污染控制的生物治理措施的总称,全称保护缓冲带,是指利用永久性植被拦截污染物或有害物质的条带状、受保护的土地。广泛应用于坡地水土流失控制、河(沟)道稳定性保护、干旱区风蚀控制、寒区防雪、城市园林美化等多个领域.主要的设计形式有防风林带、十字网格防风带、草本防风隔栅、地头防护带、坡地等高缓冲带、过水草带等多种典型设计。 2中层次的环境生物技术 中层次是以废物的生物处理为主要内容.既包括传统的生物处理技术.如废水处理的活性污泥法、生物膜法等,也包括在新的理论和技术支撑下开发出的废物强化处理技术和工艺,如生物流化床,生物强化技术等。是目前废物生物处理中应用最广泛的技术。 2.1堆肥化 堆肥化就是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,有控制地促进可被微生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的生物化学过程。通过堆肥处理,不仅有效地解决固体废弃物的出路.解决环境污染和垃圾无害化的问题.同时也为农业生产提供了适用的腐殖土,从而维系自然界良性的物质循环。堆肥化的产物称为堆肥。堆肥是一种深褐色、质地松散、有泥土味的物质,其主要成分是腐殖质,氮、磷和钾的含量一般在0.4%~1.6%、O.1%-0.4%和O.2%~0.6%。这种物质的养料价值不高,但却是一种极好的土壤调节剂和改良剂。因此.堆肥不但可以减少生活垃圾造成的面源污染,还是处理农药污染的一种经济有效的方法。 2.2沼气技术 发展以沼气为纽带的庭院式生态农业模式.将种植业、养殖业与沼气使用相结合以获得最佳的生态效应与经济效应,能有效地缓解农村人、畜禽粪尿给农村生态环境造成的压力。同时,沼渣和沼液还可以还田,能明显改善土壤结构,提高土壤肥力,减少由于施用化肥而造成的污染。另外,沼气发酵残留物还是一种很好的生物农药,能有效地防治农作物病虫害,并且不会像化学农药那样在环境中残留,污染环境。现已探明沼气发酵残留物对小麦、豆类和蔬菜蚜虫等14种农作物虫害和甘薯软腐病、小麦全蚀病、小麦赤霉病、玉米大小斑病等26种病害均有明显的防治效果。 2.3应用光合细菌减少农业面源污染 光合细菌(以下简称PSB)是一类以光为能源、以 CO和有机物作为碳源,以有机物、硫化氢、氨等作为供氢体而进行繁殖的原核生物的总称。由于PSB独特的生理生化特性使其在防治农业面源污染中具有广泛的应用前景。 (1)PsB可以作为生物肥料。由于大多PSB都具有生物固氮的能力,因此能提高土壤的肥力、促进植株生长、降低土壤氮素的流失和污染、减少氮肥的施用量: (2)PSB可以作为生物农药。因为PSB中含有抗细菌、抗病毒的物质,这些物质能钝化病原体的致病力、提高作物的抗病力,从而减少化学农药的施用量; (3)PsB还可以作为一种清洁的具有生物活性的饲料添加剂。由于其富含蛋白质、辅酶Q10、多种维生素、抗病毒物质和生长促进因子.因此作为饲料添加剂可以促进畜禽生长并且增加禽畜的免疫力和抗病力。 (4)PsB还可以用来处理养殖业的废水。上海交通大学用PSB处理畜禽粪尿废水已经取得了成功。试验表明,将粗滤后的牛粪尿稀释液用PSB处理后. BOD降解率达93%,将经PSB处理过的废液再经过生物氧化法处理,BOD可降至30 mg・L-1。达到国家排放标准。 (5)PsB可以用来处理水产养殖的废水。PSB对各种有机物质、胺、氨、硫化氢等具有极强的利用能力,能有效降低这些物质在水中的浓度,自然净化已经被污染的水体。 2.4微生物发酵剂 在滇池应用中复合微生物发酵剂处理农村可利用固体废物制造高效活性有机肥.不但可以科学合理地解决农村可利用固体废物的资源化问题,而且在保证农作物产量和品质的同时,还可以减少化肥施用量,改良土壤,减少了氮、磷的流失量。该类型复合微生物发酵剂是经过先进的微生物工程技术研制的高科技产品。其微生物菌种均来源于大自然,从优质的耕作土壤和森林土壤中采集而来。此类微生物复合发酵剂中的微生物菌群依功能分为八大类群:固氮菌群、硝化菌群、解磷菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放线菌群和生长菌群。这类高科技肥料能大幅度降低堆肥的时间,将堆肥时间从常规堆肥耗时60~90 d左右降低到7~30 d左右,从而减少堆肥的占地面积,操作较为简单实用。在日本和台湾经过多年的实际应用证明此类微生物复合菌群发酵生产的活性有机肥是一类集肥效、作物生长刺激剂、农药为一体的高科技产品,有利于减少目前存在于农村的面源污染,发展可持续农业。 2.5 SC27土壤微生物增肥剂 由澳大利亚珀斯生物遗传实验室研制的SC27土壤微生物增肥剂(以下简称SC27),含有27种高活性的土壤微生物。使用SC27可提高化肥肥效,减少化肥用量,改良土壤环境,防治面源污染。1998年嘉兴、杭州等地进行了SC27在蔬菜上的试验.证明了SC27具有极佳的防治农业面源污染的效果。 3高层次的环境生物技术 高层次是指以基因工程为主导的近代污染防治生物技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃化合物等高效基因工程菌。创造抗污染型转基因植物等。是解决目前出现的严重且复杂的环境问题的强有力的手段。 利用生物杂交、生物遗传技术培养出高产、抗病、固氮的作物,可以减少化肥、农药的施用;另外,还可以通过杂交育种技术培养具有特殊降解、吸收能力的植物、微生物等,利用它们吸收过滤地表径流、净化污水。由浙江大学核农所育成的抗螟虫转基因水稻于2002年在浙江上虞区试种取得了较大成功。这种水稻不仅抗螟虫、不需要施用农药,而且产量高、米质好,受到包括国际水稻所在内的国内外一致好评。另外,还有一些国内育成的抗水稻白叶枯病品种等,都对减少化学农药的施用量、防治面源污染具有较好的作用。 农业生物技术论文:加强生物技术运用 提高农业种植水平 [摘 要]农业种植中的生物技术是一门对生物体进行改造和利用的技术,在农业种植中,生物技术对生物机体以及细胞利用先进的生物工程原理,对生物体进行的改造,从而促进农业的生产。本文主要就农业种植中生物技术的应用进行探讨。 [关键词]生物技术 农业种植 在科学技术发展的促动下,生物技术也在不断的发展和进步,并在农业种植领域得到推广和运用,促进了农业的发展。将生物技术运用到农业种植中具有重要的现实意义,它能够充分利用资源,提高产品质量,有利于实现农业的可持续发展。 一、生物技术在农业种植中运用的意义 生物技术是最近几年发展起来的高尖技术,具有投资小、产量多、回报率高的特点,将其运用到农业种植领域具有重要的作用。它不仅能够降低在农业种植领域的投入,还能够提高农产品产量,与使用一般技术相比而言,农业种植中采用生物技术的回报率更高。同时,还能够实现对自然资源的有效利用,避免出现资源浪费现象,避免对周围环境带来不利影响,有利于农业的可持续发展。总之,在农业种植领域运用生物技术,不仅能够改善当前农业生产的面貌,还能够提高农业产量,有利于实现农业的可持续发展。 二、生物技术在农业种植中的运用介绍 1、转基因技术 转基因技术是对基因进行改造和重新组合,然后再导入到生物体内,其核心技术是提取目的基因。在当前农业种植领域,转基因技术是运用得最为广泛的一种生物技术,对农业种植具有重要的作用,它能够将某一作物的优良基因转移到另一种作物当中,进而提高农产品质量和产量。当前,在农业种植领域,经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能,通过提取使用,更好的促进农作物的生长,提高产量和产品质量。总之,在农业种植领域,通过利用转基因技术,能够能够改良农作物的品种,提高农作物的产品质量,取得良好的经济社会效益。 伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入,转基因技术也会取得新的发展,在农业种植的应用范围也必将扩大,将在农业种植中发挥更大的作用。调查显示,目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大,有调查研究指出,目前在全球所有的农业种植当中,采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的16%,并且种植面积呈进一步扩大趋势。 此外,在农业种植领域,还有一项技术值得提及的,那就是杂交育种技术。该技术是一项极为常见的生物种植技术,与转基因技术相比而言,其操作更为简单,并且该技术的推广也更早,在农业种植实践中已经取得良好的效果。目前,在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验,相信随着研究的深入和技术的进步,该技术会取得更大的进展,会在农业种植当中发挥更大的作用。 2、组织培养技术 组织培养技术的运用,主要是建立在细胞全能性的基础上,通过人工诱导的方式,使植物组织在无菌状态下能够良好发育,最终发育成为完整的植株。在农业种植中,通过利用组织培养技术,具有以下几个方面的显著特点,它不仅能够使得植物繁殖的速度加快,还能够在有限的时间内,培育出更多的优良植物品种。还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,进而有利于推广良种经济作物的种植。所以,今后在农业种植中值得进一步推广和运用,为了达到更好的运用效果,在农业种植的时候,需要注意以下几个问题:在植物组织培育中,要保证适宜的温度、光照、温度等条件,培养基组成、PH 值、渗透压等化学条件也应该满足条件,为组织培养创造良好的条件,另外,在进行初代培养外植体的时候,要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后,表面会出现褐变现象,这种现象的出现会影响整个外植体的培养,因此,必须做好处理工作,保证组织培养的质量。 3、生物农药的制作 生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的,它是利用生物新陈代谢的产物,作为农药制品的有效成分,改变传统的通过化学手段制作农药的方法,既能够达到杀虫保护农作物的目的,还避免对周围环境造成损害,有利于环境保护。此外,生物农药的运用,还具有良好的使用效果,能够提高植株的耐药性。因此,在农药的制作上,采用生物技术具有良好的效果,对农业种植的影响也是深远的。 在基因工程药品当中,许多药品是从生物组织中提取材料生产的。但是材料提取困难,因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长,并且容易控制,适用于大规模工业化生产。因此,在生物制药实践中,可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决材料来源困难的问题,还能够进行大规模生产,有利于降低生产成本。 三、生物技术在农业种植中运用的展望 在农业种植领域,运用生物技术的优势是十分明显的,但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。由于受到科研水平和人类认识能力的限制,目前人类还没有完全掌握基因技术,将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性,转基因技术可能会对环境造成破坏,可能会影响到生物物种的多样性。 此外,转基因还可能会影响到食品安全,对人类的健康潜在一定的危害。今后在生物技术的研究中,应该进一步加强技术攻关,例如,进行光合作用的应用研究,加强生物固氮技术、植物的生物反应器等技术的研究,突破现阶段生物技术发展存在的制约因素,促进生物技术在农业种植当中得到更好的运用。 四、总结语 综上所述,在农业种植中运用生物技术的重要作用是不言而喻的。今后在实际工作中,应该加强生物技术研究,进行相关试验,使其在农业种植中得到更好的运用,推动农业的可持续发展。 农业生物技术论文:浅谈现代生物技术对农业的影响 【摘 要】现代生物技术也称生物工程,在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。21世纪是生物世纪,现代生物技术对农业产生着深刻而广泛的影响。本文综述了现代生物技术对农业的影响,同时适当分析了我国现代生物技术在农业生产中的应用前景。生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境,但在实践中,生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。因此,本文也从利与弊两个方面浅谈了现代生物技术对农业的影响。 【关键词】现代生物技术;农业;影响 一、现代生物技术在农业应用的重要意义 农业是生物技术最重要的应用领域之一。由于现代生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、林木、鱼类等新品种;可以进行再生能源的利用,解决能源短缺问题;可以扩大食饲料、药品等来源,满足人类日益增长的需要;可以进行无废物的良性循环,减少环境污染,充分利用各种资源等。因此现代生物技术越来越受到各国政府和企业界所关注,被认为是新世纪农业科技的先导部分。现代生物技术的发展为我国解决农村,农业,农民问题提供了良好的契机。 二、现代生物技术的利与弊 (一)生物技术给生态带来的益处 利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。 (二)生物技术给环境带来的益处 1、降低污染。生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。 2、人造氮肥。在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。 3、固氮。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。 三、现代生物技术的影响 (一)经济角度来说。从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。 (二)对人体健康方面。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情况可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。 (三)对生态环境。生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。另一个令人担心的是:转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发:第一,转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题;第二,转基因作物通过杂交后产生杂种;第三,转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。 (四)综合展望。未来20年,随着世界人口的增长,农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问,生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲,生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境,但在实践中,生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。 四、结论 现代生物技术就是一把双刃剑,有它好的一面,也有它不好的一面,对当代农业也有重要的意义。现代生物技术不仅从生态环境、经济等各个方面对我国农业产生积极的影响并造福社会同时也会在经济、环境等方面或多或少地产生消极影响,尤其现在盛行的转基因作物,对我们人类身体健康的影响也是非常的大。总的来说,现代生物技术对当代农业做出的贡献不能磨灭也不容忽视,值得一说的是在开发新技术研究新产品的同时更要考虑好它与环境的和谐的发展。 农业生物技术论文:浅谈农业生物技术与可持续发展农业 摘 要:农业作为国民经济的基础在保障粮食安全、环境保护、经济增长、社会稳定等方面起着非常重要的作用。以基因工程、细胞工程、酶工程为代表的农业生物技术领域正在迅猛发展。把握农业生物技术发展趋势,不断推进技术创新,促进生物农业产业发展,不仅是促进经济发展方式转变的需求,也是保障农业安全的迫切需求。以现代农业生物技术为核心的农业科技革命,必将成为维护食物安全和经济安全的命脉所在。 关键词:农业生物技术;可持续发展 中国是一个拥有13亿人口的发展中农业大国。农业作为国民经济的基础在保障粮食安全、环境保护、经济增长、社会稳定等方面起着非常重要的作用。 2014年的中央1号文件指出:农业农村工作要以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导,按照稳定政策、改革创新、持续发展的总要求,力争在体制机制创新上取得新突破,在现代农业发展上取得新成就,在社会主义新农村建设上取得新进展,为保持经济社会持续健康发展提供有力支撑。 以基因工程、细胞工程、酶工程为代表的农业生物技术领域正在迅猛发展,目标是增加农产品产量、改进品质、合理利用资源、保持生态环境等,这些均为农业的可持续发展提供了切实的希望。 1 生物技术的优势和发展趋势 1.1 推进良种选育,改善作物品质 生物技术可以推进良种选育、改善作物品质,为人类生存提供基本保证。现代农业生物技术在提升农作物蛋白质、氨基酸、油脂、淀粉含量具有较大的优势。 1.2 提高作物抗性,推行生物防治 可以提高农作物抗性,使有益的基因资源广泛地应用于农业生产。比如在抗虫育种、抗病基因工程、抗逆育种等方面都有很好的效果,在生物防治、抗虫草剂、抗重金属方面也有较好的表现。 1.3 繁殖有用物种,保护稀有物种 利用生物技术在保存创新种质解决资源枯竭,保存原有物种以及利用现有物种创造出新的种质方面具有其他方法不可比拟的优势,通过细胞核多次移植技术,可以生产出许多在遗传上完全相同的生物。 1.4 减少环境污染,保护生态循环 现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的无害化处理等方面发挥着重要的作用。利用生物技术手段,人们有效地降解或除去水中的有害物质,完成污水的生物净化和化学农药污染的消除,而且利用可以积累重金属的转基因植物使被重金属污染的土壤得到改良。 1.5 合成新型生物材料 生物技术已发展到了分子水平,打破了动物、植物、微生物的界限。比如,人们用转基因植物来生产塑料,通过使用价格便宜的糖类来降低塑料,不再依赖煤和石油作原料,解决了矿物能源消耗和污染问题。 未来的农业将会是生物技术与常规育种技术的结合愈加紧密,转基因技术不断成熟,产业化发展步伐不断加快;基因工程疫苗技术成为畜禽重大疫病防治的重要手段;生物农药、肥料技术是发展生态农业的战略选择;生物可降解材料的研发对环境的可持续发展将发挥重要作用;生物修复技术是改善农业生态环境的重要途径;农业生物质能将会成为保障能源安全的战略技术。 2 生物技术的劣势和不足 2.1 基因资源争夺呈白热化 在经济利益驱使下,发达国家的主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。 2.2 经济利益纠纷不断升级 从当前来看,生物技术带来的不利并不明显,然而会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。生物技术公司主要集中在发达国家,他们可以通过输出生物技术和产品而获得利润,而发展中国家的技术和产品还远没有被广泛接受。 2.3 给人类带来的困扰和危害 现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响。基因污染、基因治疗的不确定性和生物技术的伦理问题都在一定程度上对社会、经济、人类健康及生态环境等产生潜在风险。转基因生物作为食品进入人体,很可能出现某些毒理作用和过敏反应,它的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性。转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响,有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来。转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质,产生新的有害生物或增强有害生物的危害性,以致引起疾病的流行。 2.4 生物技术引发的环境问题 人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物,但同时也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至是物种灭绝。尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,生产中不断投入的能源促进全球变暖。如,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存,对自然界的生态平衡造成破坏。 2.5 转基因生物的安全性受到质疑 转基因生物脱离当地农业生态系统后,许多有意或无意的动植物引起当地严重的生态问题,比如,引发自生作物成为严重的杂草、转基因作物通过杂交后产生杂种等问题。转基因抗除草剂植物田间种植的潜在危险性决定于被改善作物的农艺性状种类、所使用的除草剂的种类以及环境条件等因素。为此,先进国家也曾引起过尖锐的争论,说法不一。 3 如何利用和完善农业生物技术 3.1 加强对农业生物技术产业的发展规划和宏观引导 农业生物技术及其产业发展是一个难度大的系统工程和长期工程,也是知识创新、技术创新、成果转化、规模化生产等环节的整合。建立科学高效的领导体制,全面整合政府资源,制定产业长期发展规划,明确发展目标,加强宏观引导,紧跟国际农业生物技术的发展潮流,从政策上主导我国农业生物技术研发及其产业化的综合实施,并完善人才培养和引进机制,加强对外交流。 3.2 建立健全农业生物技术产业发展法规 不断完善农业生物技术产业市场的法制建设,健全农业生物技术专利制度,制定具有自主知识产权的产品标准,坚持用有效的法规制度来促进农业生物技术产业的发展,立法保护我国种质资源。以科学的态度对待农业生物技术的安全性问题,完善转基因生物安全立法,实施转基因生物安全评审制度,规范转基因农产品进出口秩序,确立转基因农产品标识制度。防范和治理外来生物入侵所造成的生物灾难和损失,建立和完善外来生物疫病预警预报与应急反应系统。 3.3 积极构建农业生物科技创新体系和运行模式 加快建立农业生物技术的公共平台,着力解决农业生物产业发展的重大共性技术和个性关键技术。构建具有国际一流水平的农业生物科研机构,提升原始创新能力。建立适应农业生物产业要求和符合农业生物科技创新规律的体制和运行机制,创造出更多划时代的拥有自主专有技术和知识产权的品牌。同时,在运行模式上,避免多头指挥和政出多门的现象,以提高转化效率和发展速度,尽可能的实现对全国生物技术及其产业发展的总体规划和协调发展。 3.4 建立科学合理的生物技术评价机制 农业生物产业技术创新对政策环境非常敏感,直接影响着创新主体的积极性和创新的进程。应积极建立权威的转基因生物的安全性评价机构或基地,构建相关转基因产品的技术体系和管理制度,组织相关的科研单位对转基因产品的安全性进行评价研究,建立相关的重点实验室,把生物技术安全纳入到国家战略,为转基因产品的安全性提供科学依据。通过过程研究把握产业技术创新的整体,兼顾农业生物产业技术创新的高投入、高知识等特点,从产业技术创新的资源配置能力、研究开发能力、技术创新的转化产出能力、创新政策支撑力等几方面构建农业生物技术产业创新的评价机制。 3.5 加强技术创新,培养可持续发展的思维方式 农业生物技术需要法律的保障和推进,引起的社会关系需要法律加以调整。对农业生物技术成果的非道德使用可能造成的社会危害,需要法律加以防治。解决农业生物技术给人类社会带来的负面效应,走出一条可持续发展之路,既要看到它的眼前的正、负效应,又要看到它长远的正、负效应,树立可持续发展的思维方式是消除错误观念的前提,是克服科学运用中副作用的根本所在。 21世纪是生物技术的世纪。它的创新发展正在孕育新的科技革命,承载了农业科技革命的重要内容,正在为国民经济持续健康发展提供持久而强劲的动力并成为新的经济增长点,引领现代生物产业蓬勃发展。在这场新的科技革命中,把握农业生物技术发展趋势,不断推进技术创新,促进生物农业产业发展,不仅是促进经济发展方式转变的需求,也是保障农业安全的迫切需求。以现代农业生物技术为核心的农业科技革命,必将成为维护食物安全和经济安全的命脉所在。
天然药物论文:天然药物化学教学研究 天然药物化学或者中药化学在中药现代化的进程中发挥着前所未有的重要作用,已经成为医药院校中许多专业的必修课。随着时代的发展和科学的进步,天然药物化学的知识也在不断的扩展和延伸,它在探寻先导化合物以及研制开发新药中也显现出越来越重要的地位。如何提高天然药物化学的教学质量、激发学生学习天然药物化学的兴趣,让学生能够充分理解和掌握这门课程,是每一位担任此课程的高校教师必须认真去思考和探讨的问题。笔者就自己对天然药物化学的了解和教学工作实践体验,谈谈自己的几点体会。 1认真备课,精心设计课件 凡是预则立,不预则废。在讲授这门课程之前必须对整个天然药物化学所涉及的整个知识结构都有所了解,比如天然药物化学的发展历程,常见中药的特性和其中所含化合物种类,有机化学化合物结构特征和波谱知识等,有了坚实的基础才能够旁征博引,才能够深入浅出。有了全面的知识,在讲课中还要紧抓核心,即围绕着教学大纲对繁杂的教材内容进行一定程度的取舍。列出哪些知识是学生必须掌握和理解的,是考试所要求的;哪些知识是在以后的工作研究中可能遇到的,也是要熟悉的,这样可以在上课的过程中有的放矢,掌握好授课内容的深度和广度,集体备课为教师的交流与互动提供了这个舞台。在讲课的过程中,课件是表述自己观点的载体,好的课件可以让教师把自己所学的知识很好的表述出来,形象生动的让学生理解掌握。在形式上,好课件应该字体适中,图文并茂,实例恰当;在内容上,应该层次鲜明,重点突出,引人入胜。比如第一章总论的讲解可以先以麻黄碱为起点讲解天然药物化学在中药中的作用,进而说明中药成分的复杂,引出各类的生物合成途径,然后讲解分离各类成分最合适的分离方法,最后说到化合物结构鉴定的四大波谱方法的应用。 2多讲案例,激发学生兴趣 兴趣是最好的老师。在教授天然药物化学课程的过程中,一定要把握好案例的讲解,深入浅出的实例可以极大的激发学生的兴趣,让学生自己去寻求感兴趣的知识来实现自我充实。医学院的学生对于繁杂的化合物结构式倍感头痛,抵触情绪比较严重,为了激发他们的兴趣,老师可以用实例来充实理论知识。我们可以将天然药物化学结构和药理作用及临床知识联系起来,这样能有效的激发学生兴趣,吸引学生进一步的深入学习。比如讲解萜类结构式时,可以重点以青蒿素为例,讲述其发现和临床使用的过程中的一些有趣问题来进一步讲述结构和性质之间的紧密关系,引导学生探求先导化合物及其衍生物之间的关系。讲解天然药物的研究开发这一章的从天然药物或者中药中开发新药的方式时,我们可以以具体的实例来说明不同的开发新药的方式方法,比如,通过讲解植物甾体皂苷提取物地奥心血康胶囊的研究开发过程说明有效部位的开发经过,强调2012年地奥心血康胶囊在荷兰成功注册的意义,讲解李伯刚其人创业背后的故事,可以极大的吸引学生的注意,更好的让学生掌握新药开发的各种途径。在教学过程中善于提问也可以调动学生的情绪,引导学生主动思考,从而掌握复杂的理论知识。比如在讲解青蒿素抗疟活性成分研究过程的实例时可以反问学生抗疟疾的药物有什么?为什么有了奎宁了还要去研究青蒿素?从而进一步的讲解活性追踪是怎么回事,可以让学生了解整个的天然药物研究开发过程。 3角色互换,以学生为主导 学然后知不足,教然后知困。天然药物化学课程内容繁杂抽象,在一定的条件下,可以让学生自己来讲解部分章节的内容,达到让学生深刻体会的目的。比如三萜及其苷类这一章可以将学生分为几个小组分别讲述四环三萜和五环三萜的各种骨架类型,各种骨架之间有什么异同点,三萜及其皂苷的提取分离方法,举例来说明三萜及其皂苷的重要的生物活性。讲解完之后老师对之进行点评和补充。通过学生自己制作ppt,自己讲解来加深学生对三萜及其皂苷各种骨架的异同的印象,达到深刻理解的目的。通过学生自我讲解和老师的点评,也还可以提高学生的综合素质,达到一石二鸟的目的。 4实验为主,理论实践结合 实践出真知。天然药物化学是一门实验科学,实验教学是天然药物化学课程中不可缺少的组成部分,在讲授理论课程的同时还需让学生进入实验室体验实验科学的真正意义。实验课是培养学生发现问题和解决问题的重要途径,通过实验过程,可以让学生进一步的验证和加深对已有的理论知识的理解,锻炼学生的动手能力。当前设置的实验课程,目的明确,路线成熟,只要求学生按部就班就可以达到提取分离的目的。这还只是达到了让学生了解天然药物提取分离过程的作用,要让学生真正掌握好天然产物药物化学这门课程,我们还可以留出部分的实验课程时间带学生到天然药物提取分离的科研室参观一些现代化的分离纯化设备,使同学们能够真正的了解天然药物化学研究的整个过程。 5个人魅力,影响学生人生 师者,传道授业解惑也。教书育人是教师最基本的职责,从事课堂教学是高校教师的主要的工作内容,但教学的过程同样会影响到学生的人生观和世界观。因此,天然药物化学教师在提高教学能力的同时,也同样应该不断地提高个人人格魅力。除了在课堂上用言语教授这门课程之外,应该在平时的天然药物化学的科学研究中树立榜样,积极的引导学生喜欢这门课程。天然药物化学是药学院的一门主干课程,也是一门在不断发展的学科,它的课堂教学质量的好坏会对药学学生专业素养的形成有重要影响。天然药物化学教学工作应该做到课前精心准备,充分备课;课上积极引导,努力启发;课后有的放矢,积极实践。这样做方才有利于优化课堂教学,保证教学质量,让学生乐于学习天然药物化学,爱上天然药物化学,进而主动探索天然药物化学。 作者:肖世基 张茂生 付少彬 单位:遵义医学院 天然药物论文:谈论中韩两国天然药物开发政策动向 中韩两国都是从制度上把传统医学和现代医学放在同等位置的国家之一,因此,传统医学在两国占据的比重及作用比较大。最近,全世界对于传统医学特别是天然药物的认识逐步升温,借此,中国和韩国试图向外扩展传统医学。两国都发表了天然药物开发相关的中长期政策及其实施方案。如中国发表了纲领性文件——《中药现代化发展纲要》,并实施了中药现代化及产业化开发、创新药物及中药现代化等具体的项目;韩国则发表了《天然物新药研究开发促进法》,并制定了天然物新药研究开发促进计划。笔者在本文重点比较分析了两国的天然药物开发政策,从而挖掘有合作潜能的领域。 1中国中药新药开发政策[1] 中国是传承并不断发展其传统医学的典型国家之一。但是,在世界传统医药市场上中国所占据的比重却很少,部分传统药物还需靠一些跨国企业倒进口。在这种情况下,中国开始实施了中医药现代化建设,尤其加强了中药现代化工程。1996年,原国家科学技术委员会和国家中医药管理局以“九五”计划的重要内容实施了中药现代化发展战略研究。之后,1998年实施的中药现代化科技产业行动计划得到了“九五”计划的优先支持。1999年,国家科技部发表了中药现代化研究和产业化实施方案,同年仿制领域的基础研究项目也被反映到“973”计划里面。2001年,国家发展改革委员会发表了现代中药产业化专项实施方案,后来此专项被选定为“十五”计划优先扶持项目。2002年,国家科技部、国家发展改革委员会、国家中医药管理局等8个部门联合发表了“中药现代化发展纲要(2002-2010)”。中国自加入WTO以来把中医药产业视为了最具竞争力的产业之一。中医药走向世界需得到包括中医药国际化、标准化等的中医药现代科学证明,为此,2006年国家中医药管理局又发表了中医药国际化、中医药标准化等计划。 2韩国天然物新药开发政策[2] 韩国从制度上同样重视传统医学和现代医学,并重视天然物新药的开发。韩国的天然物新药开发政策是在如下情况下实施的:第一,在传统医药领域拥有相对的优势;第二,相比新药开发主流趋势的化学合成,基于天然物成分物质的新药开发成功率更高;第三,利用天然物的新药开发属于高附加值领域,有利于确保国家竞争力。韩国的天然物新药开发主要在天然物科学研究所、药学大学、企业研究所里进行,最近,韩医科大学和韩医学研究院也开始了部分研究。20世纪90年代以后,天然物研究得到了政府的经费支持,科学技术部的“G7项目(先导技术开发事业)”和保健福祉部的“保健医疗技术研究开发事业”等成为了其典型。韩国政府发表了“天然物新药研究开发促进法”(2000.1.12)和相关实施令(2000.8.17),并制定了第一个五年计划——“天然物新药研究开发促进计划(2000-2005)”。 韩国的“天然物新药研究开发促进计划”从2000年开始正式实施。该计划的主要内容是至2010年开发5种以上的天然物新药,实现天然药物国家战略层次上的产业化。其最核心内容还是天然物新药开发,而天然药物产业升级为国家战略产业是新药开发的最终目标。“天然物新药研究开发促进计划”确定了第一阶段(2001-2005)、第二阶段(2006-2007)、第三阶段(2008-2010)、最终(2010以后)等4个阶段性目标,见表1。表1“天然物新药研究开发促进计划”的阶段性目标(略) 韩国“天然物新药研究开发促进计划”领域重点课题可以概括为培育天然物科学、促进天然物新药开发、开发世界级天然物新药等。其中培育天然物科学部分包括人才培养、扩建设施、挖掘产学研合作项目、建立天然物成分D/B、制定政府相关制度、实施国际规格化等建设天然药物平台相关的领域。促进天然物新药开发部分主要集中于实现产业化、提升产业体研究能力、毒性试验、临床前试验、创新新药开发技术等实质性的新药开发技术和产业化。开发世界级天然物新药部分包括持续开发新药候选物质、剂型研究及具体的工程研究、临床试验、新药开发、开拓世界市场等新药产业化所需的具体程序。 以上天然物新药开发工作主管部门为保健福祉部,而合作部门包括教育人力资源部、产业资源部、科技部、海洋水产部、农林部、食品医药品安全厅等。实质性的研究参与机关包括各级大学、研究所、企业研究所等;专门研究机关包括汉城大学天然物科学研究所等;事业管理机关为韩国保健产业振兴院。 3中国和韩国的相关政策对比 中国的中药新药开发通过中药现代化工程来实现。这个工程是一个巨大的平台建设事业,它贯穿GAP-GLP-GCP-GMP-GSP等认证体系,涉及农业、工业、商业等相关领域。在这种巨大的平台建设过程中,中药新药开发得到了政府和企业的大力支持,因此,中国的中药现代化过程远远超过了单纯意义上的中药新药开发。 韩国尽管发表了《天然物新药研究开发促进法》,制定了“天然物新药研究开发促进计划”,却不像中国系统规划的发展计划,只是聚焦于新药开发;也没有像中国国家中医药管理局那样独立的政府部门,只是在韩国保健福祉部内设立了韩方政策处,因此,大部分的天然物政策包含了很多一般性新药开发的概念。在韩国,实质性的新药开发事业由汉城大学药学院下属的天然物研究所主导。 中国和韩国各自制定了符合国情的政策,一般情况下,中国的计划都能如期推进下去,相关政策的适用也非常活跃;相反,韩国的考虑因素太多,很难按照计划完成。实际上,韩国“天然物新药研究开发促进计划”第一个五年计划的如期完成率仅为整个计划的32.7%。 4结语 目前,世界大部分的传统医药市场被拥有跨国企业的美国、欧洲、日本等国家占据着。中国和韩国在传统医学领域有很多的共同点,这不仅形成了竞争关系,也意味着诸多合作的可能性。虽然中国的研究开发规模比较大,但其研究成果的产业化和产品化能力比较差,所以很难开拓市场。相反,韩国拥有应用化、产业化优势。所以,两国应更进一步加强传统医学领域的合作关系。最近,中韩两国政府在天然产物新药开发领域开展了一些示范性的合作项目,这预示着双方合作的光明前景。 天然药物论文:高效液相色谱仪在《天然药物化学》实验教学中应用初探 摘 要 目的:为解决在《天然药物化学》实验课程中对目标单体化学成分纯度判断不精准及在提取、分离、纯化等过程不能对目标分离成分纯度的动态变化监控等问题,加强与提高学生对现代科学仪器的实际操作能力,将高效液相应用到《天然药物化学》实验课程中。方法:结合黔南民族医学高等专科学校药学专业的实际情况,通过学生分组实验等方式探索将高效液相色谱仪应用于《天然药物化学》实验课堂中。结果:解决了传统实验课程中用薄层层析法与显色反应等不能监控天然药物化学成分在提取、分离、纯化过程中目标单体成分纯度的动态变化过程及最终目标单体化学成分具体的纯度的问题。结论:高效液相色谱仪在《天然药物化学》实验课程中的应用,能对目标单体成分进行纯度精准判断以及对目标分离成分纯度的进行动态监控,并能增强学生对现代科学仪器的操作能力,但实验课程中仍存在一些问题,须进一步增强该课程实验教学改革。 关键词 天然药物化学 实验教学 高效液相 实验改革 《天然药物化学》实验在实际开展过程中,通常是针对某一个天然药物中某一个或几个单体化学成分为目标进行实验设计,通过提取、分离、纯化等手段,得到目标单体化学成分,最后通常通过薄硬阄龇椒ㄓ胂陨反应等手段对目标单体化学成分进行判断,但是在实验过程中,对得到的目标单体化学成分的进行纯度判断始终是个问题,例如:通过薄层层析技术并结合对照品比较法,虽然能够对得到的目标单体化学成分的纯度进行定性判断,但是,具体纯度是多少呢?为解决诸类问题,将HPLC技术,即高效液相色谱技术应用到《天然药物化学》实验课程中,查阅相关文献,未见关于高效液相色谱仪在《天然药物化学》实验教学改革中的应用的相关报道。本文通过将高效液相色谱仪在《天然药物化学》实验教学中进行尝试,探索实验过程中对目标单体化学成分具体纯度的判断以及天然药物在提取、分离及纯化等过程中对目标单体化学成分纯度进行动态监控等问题的解决方法。 1高效液相色谱仪在《天然药物化学》实验教学中应用的必要性 HPLC技术,即高效液相色谱技术是近年来发展较快、应用较广的一门现代科学技术,主要用于天然药物、中药及民族药的含量测定、质量控制、定性定量分析等。 通常,该项技术主要应用于《药物分析》、《中药制剂分析》、《中药分析》、《分析化学》等课程的实验实践教学过程中,较少应用到《天然药物化学》实验教学过程中,但是,近年来,随着天然药物化学学科的发展、高校职业教育及适应生产与工业实际的需要,将高效液相色谱仪应用到《天然药物化学》实验教学中越来越具有必要性,这是适应高校实验课程多样化、应用型及实验教学改进的要求。 将高效液相色谱仪应用到《天然药物化学》实验教学过程中也是适应现代医药高等院校教学的需要,并能与现代企业实践紧密结合起来,为此学校于2013年采购了多种现代化实验设施设备,如Agilent 1260型高效液相色谱仪及相关配件二极管阵列检测器、在线真空脱气机、四元梯度泵等,这些硬件设施设备的完善,为将高效液相色谱技术应用到《天然药物化学》实验教学中提供物质保障。 2 高效液相色谱仪在《天然药物化学》实验教学中应用探索 2.1 知识准备 对《天然药物化学》理论教学过程中加强了高效液相色谱仪的应用的学习和讲解,通过在理论教学中应用讲授法、案列分析法、视频播放、Flash展示、小组讨论等方法,学生基本掌握了该仪器的相关知识。 2.2 实验的选择、实验设计及分组 黔南民族医学高等专科学校药学专业《天然药物化学》实验共安排五个实验,以“黄连中盐酸小檗碱的提取、分离与鉴定”为例,按照实验讲义,学生分小组分别开展实验。将高效液相色谱技术分别对药材粗粉浸泡液、渗漉液、过滤液(石灰乳调PH后)、浓盐酸调试液、盐酸小檗碱粗品(盐析纯化)、纯品共六个操作过程中盐酸小檗碱进行纯度测定,进行全程动态监控。实验的开展,首先是按照实验教材全程完成传统实验的基础上,再利用实验过程中比较耗时的渗漉过程及整个实验结束后,离线开展高效液相动态全程监控检测的相关操作。 2.3 授课教师示范引导 实验前准备:对高效液相色谱仪使用前对照品溶液的制备、供试品溶液的制备、滤膜、滤头、过滤器及流动相的制备等,边操作演示边介绍,让学生熟识使用精密仪器高效液相色谱仪前的一些操作要领及注意事项。 在开展实验的过程中,教师首先介绍高效液相色谱仪的结构、基本原理、操作要领及操作时注意事项。然后答疑,对学生的疑问进行解答。最后,以对照品溶液的检测为例进行全程演示。 通过教师演示,让学生熟识并掌握高效液相色谱仪的各种操作要领及注意事项,为学生实际动手操作奠定基础。 2.4 学生实际操作 教师演示后,学生以小组为单位,按照实验设计分别收集药材粗粉浸泡液、渗漉液等六个操作过程中间体适量及纯品适量,然后按照供试品溶液的制备方法,进行处理,分别用0.45%em 微孔滤膜滤过到液相小瓶、编号,即得各操作过程中间体供试品溶液及纯品的供试品溶液。然后与对照品溶液,分别加入到高效液相进样区相应位置,对号入座。 2.5 相关保障措施 根据检测数量与检测时间等,由于仪器设备的限制,为保证实验的顺利开展,分小组开展实验,同时,保证流动相的量要高于实际用量,根据预测时间,分时间段依次进行检测。每小组检测结束后,离线方式打开数据处理软件,分别查看药材粗粉浸泡液、渗漉液等六个操作过程盐酸小檗碱的纯度,记录在实验记录中。用EXCEL软件或SPSS 18.0软件绘制不同阶段盐酸小檗碱的纯度动态变化曲线数据图。 3 结果与讨论 将高效液相色谱仪应用到《天然药物化学》实验课程中,这种探索的结果是成功的,解决了学生实验操作中对纯度的精准检测,动态监控了目标化学成分纯度在提取、分离、纯化等各阶段动态变化,同时,提高了学生的动手操作能力,但是,在实验的开展过程中,也存在一定的问题,如仪器设备少,不能满足实际教学的需要,整个实验开展下来比较费时,同时,在精密仪器室开展实验,缺少专业实验员,建议设立专业实验员教学岗位。 (通讯作者:王传明) 天然药物论文:基于自主、合作、探索型设计模式的制药工程专业天然药物化学课程的探讨和实践 (福建农林大学植物保o学院 制药工程系,福建 福州 350002) 摘要:为了符合创新型社会发展和国际工程认证要求,本文在制药工程专业的天然药物化学课程改革中提出了基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践方案,并将方案实施过程的体会进行阐述,得出结论,该方案对提高学生创新能力,自主学习能力以及团队协作能力的培养有促进作用。 关键词:制药工程;天然药物;探索实践 党的十八大报告将“创新”提高到国家发展战略的高度,并指出“创新”是社会生产力和综合国力的战略支撑[1]。中国工程教育专业认证协会《工程教育认证标准(2015版)》指出[2],工程专业制订的毕业要求应完全覆盖规定的12点内容,其中“个人与团队”中要求,学生能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队以及负责人的角色;“终身学习”中也明确指出,学生要“具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力”。在这样的背景下,以教师为主导,以教材为中心,沿用刻板、“灌输式”的传统教学方式,远远不能适应学生“创新”能力培养的社会大环境的需求[3],也无法达成工程专业学生的毕业要求。 天然药物化学是以有机化学、药用植物学、分析化学等为基础,与药理学、工业药剂学、药物化学、制药分离工程等课程紧密联系[4],是制药工程专业的一门重要的基础课。该课程运用现代科学理论与技术研究天然药物中的生物活性物质。学生通过课程的学习,掌握天然产物中具有生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定等知识,熟悉天然药物开发方面的基本原理和实验技能。本校制药工程专业的培养计划中,天然药物化学的理论教学安排学时较少,没有开设实验课程,实践能力的锻炼通过天然药物化学的实训课程来完成。在这样的情况下,要保证天然药物化学的教学质量,为学生后续的专业知识学习打下良好基础,适应新形式社会需求以及工程专业学生毕业要求的达成,对于课程教师来说无疑是一个巨大的挑战。 在这样的形势下,我们提出了“基于自主、合作、探索型实验设计模式的天然药物化学教学实践方案”(见图1)。即充分发挥学生的主观能动性,安排课程实验研究内容供学生进行实验方案的设计和实践。学生在老师的引导下,通过查找资料、阅读文献以及小组讨论等方式设计出合理的、可行的实验方案,并对方案实践并分享实验过程。学生通过课程改革后,理论学习的积极性、参与实践活动的热情显著增强,并能较好发挥团队作用,开展“科研”工作。我们在教学实践过程中有许多体会,在此进行了总结和探讨。 一、精制分组,分工明确,避免以“逸”代“劳” 基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践方案在实施过程中的学生分组是非常重要的。学生对课程认识度以及感兴趣的程度有较大的差异,这对实施方案的成效影响很大。课程教师需要通过讲授课程中学生的课堂表现,问答互动,作业质量,课程测试等环节,观察学生对课程反应。在方案实施分组的过程中,老师应将对课程有浓厚兴趣,组织能力和沟通能力的较强的学生分派在各小组中充当骨干力量,带动成绩较差、兴趣不大的学生的积极性,方案在实施过程中还应注意学生的分工。一般来说,小组以4―5人为宜。教师在方案实施过程中充当“导演”角色,需要告知小组组长,活动实施过程当中应有明确的分工,如必须确定文献资料的整理,PPT的制作和汇报,实验方案讨论的记录等工作的完成人,避免有的学生以“逸”代“劳”,保证每个学生都能积极参与到活动中来。 二、精心选题 天然药物化学章节很多,化学成分类型多样,老师要精选出每个章节中具有代表性化合物的提取、分离、纯化和结构鉴定进行命题。糖苷类化合物中可以选择如“天麻中天麻苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“红景天中红景天苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”等;苯丙素类成分可以选择如“当归中阿魏酸的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“金银花中绿原酸的提取、分离、纯化和结构鉴定”等;木脂素类化合物可以选择“五味子中五味子甲素的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“厚朴中厚朴酚的提取、分离、纯化和结构鉴定”;黄酮类成分可以选择“葛根中葛根素的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“陈皮中橙皮苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,“黄芩中黄芩苷的提取、分离、纯化和结构鉴定”,等等。每个章节精选出1―2个项目供学生进行实验方案的设计。通过实践后通过PPT汇报分享,选题的全面性可以使学生对天然药物化学中各论章节都能有所收获,学生能更为全面地掌握天然药物化学的相关知识。 三、建立合理评价方式 合理评价制度是课程教学实践的关键环节。课程成绩是学生参与活动积极性的主要推动力,也是学生自我评价的重要参数,成绩评价制度的公平性至关重要。在基于自主、合作、探索型实验设计模式的天然药物化学教学实践中,我们对学生的个人实验设计环节,方案实施过程,实践小结等三个重要环节都有明确的评分标准,如实验设计环节中,设计报告的标准格式,参考文献数量及格式,方案合理性,可行性分析等都有明确分值,学生可对照这些标准设计出较为规范、可行性较强的科研实验设计方案。学生完成自己的实践项目之后,任课老师和助教进行打分。与此同时,学生组长也对组员的表现进行评分,综合以上的分数作为学生的最终成绩。学生在活动后的感言中写道,“我们成绩的点滴汇聚,让我明白了科研需要积累,每个环节都至关重要。”因此,合理的评价制度能够让学生积极参与到活动的各个环节中去。 总之,在创新型社会与工程教育认证的新形势下,制药工程专业的天然药物化学在课程教学过程中要更加注重学生的“个人与团队”,“自主学习”意识的形成,“创新”能力的培养。因此,我们更需要在传统的教学模式基础上,结合新的教学活动,加强学生能力的培养。经实践证明,基于自主、合作、探索型设计模式的天然药物化学教学实践对学生创新能力,自主学习能力以及团队协作能力的培养有促进作用,值得推广和应用。 天然药物论文:天然药物化学实验课程改革探讨 摘要 从天然药物中寻找活性成分是研制新药的有效途径,近年来,我国在天然药物化学研究领域取得了可喜的进展。为适应我国中药现代化、国际化的发展趋势,提高对本科生天然药物化学课程的教学质量显得尤为重要。针对这一问题,根据天然药物化学的教学内容和教学重点设计不同的实验教学形式,以期在有限的学时内达到巩固基础、系统理论、了解前沿的效果,同时探讨了新的实验考核制度。结果表明:学生能够更加系统牢固地掌握天然药物化学基础知识和操作技能,同时具备了初步地分析和解决天然药物化学问题的能力。 关键词 天然药物化学;实验课程;改革 1 天然药物化学实验课程教学改革的必要性 天然药物化学是运用现代化科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。从天然药物中获取新的有药用价值的活性成分,已经在全球范围内形成了有组织、有计划的创新行为。来自天然药物活性成分的新药已经在临床上大范围使用,全球药品市场中天然来源的药物制剂已经占临床药物的30%,青蒿素、紫杉醇等已经成为临床不可或缺的一线药物[1]。为适应这一发展需要许多药学类专业在本科生阶段开设了天然药物化学课程,以培养越来越多的研究工作者投入天然产物研究。由于学科的特殊性,天然药物化学课程的实验教学部分非常重要,很多理论教学内容必须通过实验加以验证和巩固,同时实验教学也是培养学生熟练的操作技能、严谨的科学逻辑以及创新意识、创新能力的重要途径[2]。近年来,天然药物化学领域蓬勃发展,涌现出众多的新技术、新方法,如何使学生在有限的学时内既掌握基础又接触前沿,是天然药物化学教学亟待解决的问题。针对这些问题,根据天然物化学的教学内容和教学重点设计不同的实验形式,采取不同的授课方式并调整了相应的考核方式,以期在有限的学时内,使学生扎实掌握天然药物化学的理论和实践操作。 2 天然药物化学实验课程教学改革的实施 2.1 专项技能训练 天然药物化学研究的经典方法为天然药物的提取分离、有效成分的结构鉴定、活性化合物的化学修饰方法。这部分内容逻辑性强,富有连贯性,内容也较为生动,学生理论知识掌握得比较扎实。在实际操作中,由于天然药物化学研究周期长,一味药材的深入研究需要1年甚至几年的时间,其中任何一个步骤操作失误都有可能导致整个实验的失败,所以必须严格训练学生的基本实验操作技能。选取经典实验设计,侧重于某几种操作技能的训练:如“黄连中的小檗碱的提取、分离、鉴定”实验[3],重点进行以下几个方面的训练:提取液的pH值调控、盐析过程操作及控制要点、薄层层析法的操作和结果判定,紫外灯的使用。在一个经典实验中将天然产物分离的分离、分析和制备过程中涉及的常规基本技能加以强化训练。专项技能训练对于减少或避免学生在后期科研过程中犯不必要的错误以及造成不必要的损失具有重要的决定性意义。 2.2 科研思维训练 在专项技能训练完成后,开展一项自选设计实验,要求学生自主查阅文献,设计实验流程,确定关键因素。由教师选定一个天然产物提取的中间产物,由学生自主设计、精细完成其中某种物质的提取制备。例如“大黄中蒽醌类成分的提取、分离、鉴定”实验,主要包括回流提取、pH值梯度萃取、柱层析分离和重结晶等内容。针对大课题,将学生分组,每组设定不同的实验方案,开展均匀设计及方差设计,考察不同实验因素如温度、pH值、溶剂配比的不同水平对于实验结果产生的影响。汇总全班的实验结果,以讨论形式确定最佳实验方案。通过这样的学习,每组同学都会体会到不同实验条件对实验结果产生的不同影响,通过进行交流讨论,相当于进行了一次实验的均匀设计,从而培养学生的综合设计能力,形成正确的科学思维。 2.3 半程参与实验 针对耗时长的药材提取实验,以半程参与形式展开。由学生进行主要操作,中间过程由教辅人员完成,实验结束后,学生分组讨论实验结果。例如氧化苦参碱的提取采用渗漉法:其中苦参根的粉碎、渗漉桶的装填等工作由学生完成;缓慢的渗漉过程由教辅人员帮助完成;氧化苦参碱的重结晶过程耗时较长,由教辅人员看管。学生根据实验结果,讨论实验关键条件的设置,总结实验操作中的关键步骤及影响实验结果的因素。 天然药物论文:天然药物化学实验教学的探索与创新 (华南农业大学 兽医学院,广州 510642) 摘要:为改善天然药物化学实验课程的教学效果,引导学生形成良好的实验操作习惯,通过教学中精选实验内容、强化实验预习、做好实验记录并完成实验报告及贯穿绿色化学思想四方面的改革,极大的提高了学生在天然药物化学实验过程中的积极性,强化了学生在实验中分析问题解决问题的能力,巩固了天然药物化学实验课程的教学内容,使理论知识和实际操作完美结合。 关键词:实验教学改革;天然药物化学实验;绿色化学 天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科,主要研究各种天然药物化学成分和活性成分的结构特点、理化性质、提取分离方法及结构鉴定等知识,以探索其防病治病的原理,并根据已阐明结构的成分,研究有效成分的构效关系,以便利用先导化合物进行结构修饰和改造,合成或半合成高效、低毒、安全的新的衍生物。从天然药物化学的研究内容可知,天然药物化学的理论知识建立在有机化学、药物化学、仪器分析等学科的基础上,是一门实践性很强的学科,它所涉及的药物种类繁多、结构多样、理化性质各异、内容繁杂,学生普遍反映难学难记。俗话说“眼过千遍不如手过一遍”,因此,天然药物化学实验课作为理论课的良好支撑,为学生直观展示各项理论内容,加强学生对理论知识的掌握。近年来,如何提高大学生的创新和实践能力已经成为高等教育发展中的一项重要课题。 在实验教学过程中,为了培养基础知识扎实、综合素质高、动手能力强的创新型人才,必须要优化实验教学内容及方法,积极推进实验室管理模式和实验教学方法的改革和创新。同时,在化学实验过程中贯彻绿色化学的思想也极其重要。因此,在理论教学的基础上,更多更好的实验教学对于创新人才的培养和提高实验教学质量均有重要而深远的意义。 我校动物药学专业成立于2004年,也是我院为培养兽药行业高层次应用型创新人才而设立的专业。天然药物化学以植物或动物中的活性成分的提取和生物合成为主要目的,为药物合成、新药研发提供实践性学科服务,是动物药学专业的主干课程之一。天然药物化学实验教学环节可以激发学生对理论课程的学习兴趣、巩固学生对天然药物化学知识的掌握,还可以培养学生的综合素质,培养学生分析和解决实验中所遇到问题的能力,而且可以培养学生的动手能力和创新思维,贯彻绿色化学的思想,此外,在天然药物化学实验教学中,如何进一步实施素质教育,深入进行改革,也是需要我们关注的一个问题。因此,天然药物化学实验教学在整个天然药物化学教学中尤为重要。 一、存在的问题与现状思考 目前动物药学专业的天然药物化学实验纳入在天然药物化学课程中,学院与任课教师对天然药物实验教学极其重视,授课学时及实验教学平台均能很好保证,此外也能实现实验教学经费的科学管理,专款专用,总的来说,天然药物化学实验的教学效果是比较好的。然而,现在动物药学专业天然药物化学实验教学中存在的突出问题是,学生普遍存在重理论课,轻实验课的观念,对天然药物化学实验课不能给予足够的重视。此外本课程教学课时少,内容多,教师为了在有限的时间内完成教学任务,通常采取与理论课相同的“满堂灌”的教学方式,多是验证性的实验,少开放式、自选式的实验,实验内容比较陈旧等,这样的教学方法严重压抑了学生的学习热情,达不到实验教学的初衷。针对这一现状,为了培养学生的创新意识,提高学生的动手能力,结合动物药学专业的课程设置与专业背景,我们对动物药学专业天然药物化学实验课的教学进行了改革和初步探索。 根据《天然药物化学》课程的特点和发展趋势,从培养学生综合素质和动手能力管理出发,对现行实验课内容进行改革,减少验证性实验,增加开放性、自选性实验等方面做以调整,保证天然药物化学实验的教学质量和水平的提高。 一、学生习惯的改革 实验过程主要培养学生良好的实验习惯及实事求是的科学态度。学生良好的实验习惯应包括实验前的预习、实验过程中的准确操作、及时记录相关信息以及实验废液废固等有毒害物质的集中收集处理、实验结束后实验用具的整理等,良好的实验习惯不仅可以让学生在实验课上受益匪浅,而且也会在以后的工作、科研生涯中终身受益。同时,在整个实验过程中贯彻绿色化学理念,实验中不断探索使用价格低廉易得、低毒甚至无毒的试剂代替之前常用的较昂贵或有毒的试剂,例如在“薄层色谱和柱色谱”实验中,在对实验结果影响不大的情况下,可用石油醚代替毒性较大的苯作为溶剂,实验结果处理时注意废液废固等有毒害物质的集中回收处理。而且天然药物化学实验中包括一些易燃、有毒、腐蚀性强的药品,使用的玻璃仪器也容易破碎,所以在实验前必须了解实验室的安全常识、仪器和设备的使用说明、药品的理化性质等。实验过程中要保证每一步的操作准确、细心,以便取得较好的实验结果,同时,要做好实验记录。实验完毕后,应收拾好实验台面,清洗所用玻璃仪器等放入烘箱烘干,其他药品等放回原位,实验后对实验记录进行分析计算,完成实验报告。 二、实验教学内容改革 由于动物药学专业天然药物化学实验课程学时及经费限制,无法开设大量的实验课程,我们根据动物药学专业特点,结合兽医学院实际情况,选择了三个实验周期相对较短,实验操作面宽的天然药物提取、鉴定实验,作为天然药物化学理论课程的补充,这样可以在实验教学时数不多的情况下,让学生充分了解并掌握天然药物成分的提取和鉴定的实验操作。在原来“薄层色谱和柱色谱”硅胶柱层析分离实验基础上补充天然药物化学中应用较多的三氧化二铝柱层析实验,“生物碱类成分和黄酮苷的鉴别”实验的基础上,添加“皂苷的鉴别”实验,让学生对天然药物化学重要章节的主要标志物的鉴别方法有深入的理解,“虎杖中大黄素的提取、分离和检识”实验中对中药虎杖中有效成分的提取和分离实验在检测熔点鉴别大黄素的基础上添加特异性反应以更好的鉴别大黄素的存在。而且实验课尽量安排在相应的理论课之后,让学生能在对将要实验的药物的理化性质及鉴定方法有了初步了解之后再进行实验,从而使学生做到将理论与实践有机结合,激发学生对天然药物化学实验及天然药物化学课程的兴趣。 三、实验教学方法改革 传统的实验教学一直是教师进行讲解,学生自己操作,导致学生长期处于被动地位,进而使其学习激情被压抑,据此弊端,我们希望采取学生实验前预习实验内容,实验前讲解实验内容时,关键部分均由老师提问,学生回答,使他们更加掌握实验的原理、目的等。这就要求学生实验不仅要掌握实验原理及实验目的,还要对实验中涉及到的原料、溶剂及产物的物理化学性质有充分的了解;对天然药物化学实验涉及到的颜色反应、沉淀反应、分离纯化操作的原理能完全掌握。课前的预习及讲解则能充分调动学生对实验课的积极性,诱发学生的学习激情。同时,将学生实验过程中的表现纳入成绩考核的一部分,这项成绩改革方法有利于考察学生的实际动手能力,并引起学生对实验课程的重视,达到改善实验速度与提高实验操作正确性的效果。 以全面推进素质教育为根本目的,以培养学生综合素质和创新能力为原则,建立天然药物化学实验课程新的教学体系,力求课程质量和教学质量达到一个新的水平。根据专业特点和专业发展趋势,在做好理论教学的基础上,我们将该专业必须的天然药物化学知识进行优选重组,整合,选取基础性实验操作和热门研究物质提取、鉴定方法相结合的策略作为动物药学专业学生天然药物化学课程学习和实验操作的主要内容。使本专业的学生掌握较扎实药物分析基础理论知识及基本实验技术。通过改革,得到一套适合于培养动物药学专业学生的合理、科学的综合型创新人才的实验教学体系,制定出适合本专业发展的实验教学内容,建立较完善的实验教学的评价体系,使学生更好地掌握本专业的实验技能,坚持绿色化学理念,为日后的科研、工作打下良好的基A。 天然药物论文:中等卫生学校《天然药物学》课程教学初探 摘要:本文从理论教学、实践能力培养和教学内容补充等方面对中等卫生学校《天然药物学》课程的教学工作进行了初步的探索和讨论,以期为在卫校《天然药物学》课程的教学中加强学生的职业能力培养提供参考。 关键词:中等卫生学校;《天然药物学》;课程教学 2014年2月26日,在国务院总理主持召开的国务院常务会议上,对现代职业教育明确提出了“三对接”要求,即专业设置与产业需求对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接,积极推进学历证书和职业资格证书“双证书”制度,提高学生的实践动手能力,做到学以致用。为进一步贯彻“三对接”的要求,优化药学专业的人才培养模式和教学内容,提高人才培养质量。 本文在问卷调查的基础上,对卫校药学专业《天然药物学》课程中与生物医药行业职业标准和行业规范的相关内容进行了调查和归纳分析,以期为有关课程的教学工作提供参考。 一、适合中职药学类毕业生从事的工作岗位 1.中职药学类毕业生在医院从事的工作岗位:处方调配、库房管理员、制剂配制、临床药学室资料员、质量检验员、静脉药物配置员等。 2.中职药学类毕业生在药品生产企业从事的工作岗位:生产一线操作工、药品营销企业采购员、销售内勤、医药代表、市场调研、质量检验和研发助理。 3.从事的工作岗位在药品经营企业从事的工作岗位:药品导购占、库房管理、处方调配药品验收、用药咨询、质量管理占比和市场调研占比。 二、中职药学类毕业生胜任职业岗位必须具备的知识和技能情况 调查结果显示,受访者认为中职药学类毕业生要胜任有关的职业岗位必须具备的知识和技能包括:常用中药的分类、药性特点、功效(占受访者73.23%);有关中药性味、归经、毒性、配伍、用药禁忌等基本知识(占受访者67.10%);药品的保管养护(占受访者63.55%);炮制的意义、用量、用法及使用注意事项(占受访者49.3%);天然药物的鉴定(占受访者38.39%);药物制剂技术(占受访者27.10%)。 三、《天然药物学》课程理论教学中的重要知识点以及应补充的教学内容 调查结果显示:对于中职类药学毕业生而言,《天然药物学》课程中重要的知识点主要有:常用中药基本功效(占受访者79.35%);天然药物的采收、加工与贮藏(占受访者66.45%);药用植物的形态学知识(占受访者56.13%);药用植物的分类学知识(占受访者53.535%);中药的炮制(占受访者52.26%);药用植物的化学成分知识(占受访者38.065%);药用植物的解剖结构知识(占受访者33.55%)。 在《天然药物学》课程理论教学中应注意补充的内容:临床常用药用植物(占受访者61.94%);民间常用药用植物和药用植物不良反应事件(占受访者60.65%);药用植物用药成功案例(占受访者49.68%);为利用药用植物养生保健占(占受访者48.36%)。 四、《天然药物学》实践教学中应侧重培养的学生能力 调查结果显示,受访者认为《天然药物学》实践教学应侧重培养的学生能力包括:指导合理用药能力(占受访者61.94%);为中药材的鉴别能力(占受访者60.32%);为原植物识别能力(占受访者53.55%);第四为处方调配能力(占受访者47.74%);操作相关仪器设备能力(占受访者35.81%)。 五、在《天然药物学》课程中加强本土药用植物资源教学的内容与方式 通过问卷调查,我们认为在《天然药物学》课程教学中,应重点介绍如下37种龙岩本土药用植物:金线莲、绞股蓝、马蹄金、南方红豆杉、夏枯草、淡竹叶、三叶鬼针草、金银花、鱼腥草、白花蛇舌草、半边莲、土茯苓、马齿苋、七叶一枝花、仙鹤草、益母草、土牛膝、鸡血藤、金樱子、巴戟天、灯心草、金毛狗脊、紫苏、苍耳、薄荷、栀子、射干、苎麻、白茅、银杏、葛、麦冬、石斛、桑、莎草、枇杷、艾。为此可以采取的教学方式主要有:野外实地现场教学(占受访者54.19%);课堂实物展示教学(占受访者46.13%);见习(占受访者45.48%);课堂标本展示教学(占受访者42.58%);课堂幻灯片图片教学(占受访者41.94%)。 六、结语 在课题调研过程中我们发现,中职药学专业的就业岗位前10位分别为药品导购、处方调配、生产一线操作、库房管理、药品营销企业采购、制剂配制、销售内勤、药品验收、医药代表、临床药学室资料员。中职毕业生已由过去的以医院药学为主转变为以药品生产、药品经营为主。 我们必须密切关注社会和行业对专业人才需求的变化情况,及时调整更新专业培养方案,专业课程要积极与行业企业合作,以岗位工作任务分析和具体工作过程为基础,根据技术领域和职业岗位的要求,参照相关的职业资格标准设计课程,通过课程体系、教学方法的改革、教学内容的整体优化,提高教学效果,以满足毕业生与就业岗位零距离适应的需要,真正实现“三对接”。 天然药物论文:在天然药物化学教学中构建本科生自主学习模式的教学实践 摘要:针对中药学专业本科生在天然药物化学课程学习中出现的自主学习能力较差和知识面掌握过于狭窄的问题,本文提出了一套系统的扩充学生视野,提高学生对该学科新的研究方向的兴趣和相关文献调研能力,进而提高学生对天然药物化学课程学习积极性并建立起自主学习模式的方法。通过实践发现,该方法取得了非常良好的教学效果,学生对该课程产生了浓厚的学习兴趣,能够迅速掌握适合该课程的学习方法,并且中药学各专业学生天然药物化学课程成绩得到了明显提升。 关键词:天然药物化学;学生自主学习模式;教学实践 天然药物化学是高等院校在中药学专业开设的专业主干课程,同时也是中药学专业本科毕业生工作时必备的基础知识。现阶段,从天然药物中发现的结构新颖、生物活性显著和不良反应小的先导化合物已经成为新药开发的重要资源库,国内医药企业对中药新药研发都投入了巨大的人力和物质资源。因此,天然药物化学课程的学习对于中药学专业学生在就业竞争力上应该能够提供非常开阔的学术视野、扎实的基础知识储备和极强的实验动手能力。尤其是沈阳药科大学的天然药物化学课程在国内药学类高等院校中开设较早,并且成为国家级精品课程已有近十年的时间,同时作为我国第一个天然药物化学专业博士的培养单位,在教学人才储备和梯队建设、教材和教学资源网络共享平台建设方面都处于国内的领先地位。然而,近年来中药学专业毕业生就业形势并不是很乐观,很多的毕业生反映所学专业知识面相对狭窄、自主设计实验能力欠缺、利用所学专业知识对实际工作中出现的问题进行分析的能力还有待进一步提升等问题。 通过对以上问题分析不难发现,一方面,天然药物化学课程在内容设计上仍然固守几十年前的大纲和思路,而没有引入近十年国内外该领域最新、最热点的研究内容和方法,拓展学科领域外延,设计交叉立体的教学内容,扩充学生知识面并引起学生对该课程的学习兴趣,我们将此归结为应该让学生“学什么”的问题。另一方面,教学中我们发现学生大多反映在天然药物化学课程教学之外,不能较快地寻找到适合自己知识水平的学习方法,不能很好地理清思路和重点内容,并对课程学习产生懈怠,这说明教师在授课中不能帮助学生建立起良好的自主学习能力,我们将此归结为让学生“怎么学”的问题。 针对在天然药物化学课程中“学什么”的问题,国内一些教学工作者也提出了一些值得借鉴的建议[1,2],但缺乏在本科生教学工作中的教学实践。针对如何提高本科生自主学习能力的问题,国内药学工作者也提出了一些新的理论[3],并且在《无机化学》等基础课程中开展了以培养学生自主学习能力为导向的教学实践[4],但缺乏在天然药物化学等专业性较强的课程中的教学研究和实践。因此,我们提出在本科生天然药物化学教学中尝试进行教学内容和教学方法的改革,着力解决目前课程教学内容与该领域研究进展脱节、学生对课程学习兴趣度不高的问题。 一、精选专业研究热点,提高学生浓厚学习兴趣 在色谱学和波谱学技术飞速发展的不断促进下,提取分离和结构鉴定等天然药物化学传统研究内容已经逐渐变成一种成熟的研究手段,而目前该领域的研究已经转向和中医药学、生物学、海洋科学等学科高度交叉之后产生的一些新的范畴,如中药复方代谢组学研究等。如果能够在本科阶段就引导学生对这些新的研究方向有一定的了解,一方面可以借此提高学生对课程的学习兴趣,另一方面也可以让中药学专业的学生对未来选择就业方向或读研方向进行提前准备。 根据国内外天然药物化学近年来主要的研究热点方向,结合课题组目前的主要研究内容,我们选择了十个专题向学生进行了介绍,包括其和中医药学交叉后产生的:(1)中药复方药效物质基础研究;(2)天然药物化学在中药炮制研究中的作用;(3)天然药物化学在中药质量控制研究中的作用;(4)天然药物化学在中药GAP研究中的作用;(5)中药现代化的机遇与挑战,其和生物学交叉后产生的研究;(6)代谢组学在中药药效物质基础研究中的应用;(7)代谢组学在毒理学中的应用;(8)代谢组学在疾病诊断中的应用,其和海洋科学交叉后产生的研究;(9)海洋药物研究的机遇与挑战;(10)天然药物化学在新药研发中的作用。这些专题的介绍使得学生在书本知识外,对天然药物化学课程有了全新的认识,许多同学开始关注自己感兴趣的专题并在课下查阅资料。 由于课堂教学时数有限,而由教师逐个深入讲解又无法调动学生的积极性和主动参与,因此我们将课堂小组讨论的形式引入了专题的讲解。 二、合理安排课堂讨论,激发学生创新思维潜能 小组讨论式教学在国内外专业课程教学中一直得到广泛的认可。该方法不仅可以将教师和每一个学生都置于活跃的课堂气氛中,充分调动学生的参与度,而且打破了教师和学生在教学活动中的固有角色,让学生尝试扮演课堂组织者,从而激发学生的创新思维,而学生在思想交锋之下碰撞出的火花,也是学术进步的重要动力之一。 课堂讨论具体实施方案包括:①对于参与此次教学改革的四个班级的学生我们进行了5~6人的分组,然后由学生选择专题内容并进行组内任务分解,包括前期文献资料搜集、组内文献讨论、幻灯片制作和讲解等;②教师对课程学时安排进行调整,将部分章节内容进行压缩后调整出3次课,共6学时供学生进行专题汇报和讨论;③组织教改组成员对学生专题报告情况和每位组员的现场表现进行考评,最终以20%的比例计入期末最终成绩;④对学生查阅的文献资料和制作的幻灯片进行整理归纳并存档。由于在前期学生的学习积极性已经被充分调动了起来,并且教师营造了轻松活泼的教学氛围,因此课堂讨论收到了比较理想的结果:①学生参与度高――在每组汇报人讲解完毕后,其他组员都会针对幻灯片中的某一个问题进行详细解释或者阐述自己的独到观点;②问题讨论比较深入――通过汇报发现部分学生能够比较系统而又多方面地对一个问题进行讲解,说明其对文献的解读能力得到了提高;③学生创新思维得到锻炼――在集体讨论中,一些聆听讲解的同学会提出针对性很强的问题,而这些往往就是该研究目前的瓶颈,有些学生还会提出自己有创新性的解决办法。 课堂讨论在学生中产生了浓厚的学习气氛,也充分激发了每位学生的创新思维潜能,这也为下一步教师引导学生建立自主学习模式作了很好的铺垫,而教师在其中的作用是通过师生互动平台的建设来发挥的。 三、搭建师生互动平台,建立学生自主学习模式 在传统的本科教学中,师生的交流仅限于课堂教学活动中。而在课下,教师忙于科研任务而疏于主动和学生进行课程内容或教学方法的沟通,而学生在学习中遇到了知识难点或学习方法上的困惑也没有向教师及时请教的渠道,这极大地阻碍了学生课下进行自主学习。 通过多年的教学实践总结出教师在本科生自主学习模式建立中应起到如下作用:①在课堂教学中,应向学生说明该课程的作用,使学生遇到知识难点时,知道阅读哪方面的资料;②在一章节讲解结束后,应该用简略的图示将重要的知识点串联整理,使学生对其内容有全面、深刻的理解;③应该将有联系的各章节内容穿插整理形成练习题,及时发送给学生并且能够对学生解答的情况进行及时了解,展开有针对性的讲解。而这些作用的发挥,都需要依赖课下教师和学生互动的网络平台。如授课之初即建立了师生公共邮箱,通过这一平台,教师在结束一章节内容的讲解后,即将自己总结的学习要点和学习方法,以及思考练习题及时上传,学生可以通过邮箱向教师传送思考题解答情况或提出自己在本章节学习中的难点,教师针对这些反馈及时回复邮件进行解答或针对有共性的问题在课堂上统一讲解。 在2~3章的讲解之后,该邮箱已经得到了学生的广泛认可,利用率不断攀高,而授课教师也从学生的反馈中受益,课程的讲解越来越有的放矢。更为重要的是,学生通过课下和教师的沟通,已经逐步找到了天然药物化学学习的窍门,建立了适合自己的课程学习方法,从而使学生在课堂听课时能够跟上教师的思路,课下自主学习针对性更强。 通过以上三个方面的教学实践,我们基本形成了在中药学专业学生天然药物化学教学中如何培养学生对该领域各研究方向的兴趣、调动学生学习积极性及引导学生建立自主学习模式的方法,基本解决了学生“学什么”和“怎么学”这两个问题。该项实践活动在学期中受到学生的广泛好评,而在学期末也收获了可喜的教学成果。中药学和中药资源与开发专业四个班级学生的天然药物化学课程考试及格率达到了95.8%,而优秀率(≥90分)则达到了16.7%,而在之前,天然药物化学一直是中药学各专业学生及格率较低的一门课程。更为重要的是,通过对天然药物化学这门专业课程的教学改革,我们初步构建了本科生自主学习模式,而这为中药学和药学其他专业课程的教学提供了可贵的参考。 天然药物论文:制药工程专业天然药物化学教学研究与实践 摘要:天然药物化学是全国大多数医药院校,尤其是西南民族地区制药工程专业的重要专业必修课。当前,制药工程专业天然药物化学教学存在教师工程背景薄弱、教学方法陈旧等问题。结合我校制药工程专业的师资队伍结构,及西南民族地区特别是广西丰富的药用植物资源,本文对天然药物化学的教学改进进行粗浅的探讨。 关键词:西南民族地区;制药工程专业;天然药物化学;教育 制药工程是国家教育部对高等院校本科专业进行调减时新设立的专业,是运用化学、生物技术、药学与工程技术的基本理论与技能,解决医药制造过程的一门工程技术学科。制药工程专业不同于药学专业,后者偏重药学基础理论,而制药工程专业强调医药制造的工程过程,重点在“制”字,旨在培养具有扎实化学化工基础,掌握化学制药、中药制药、生物制药的基本理论知识、实验技能和工程实践能力,在医药、农药、生物化工、精细化工等部门从事生产、科技开发、工程设计、产品质量及经营管理等方面的高级工程技术人才[1,2]。 天然药物化学以有机化学为基础,运用现代科学理论与方法,研究天然药物活性成分的结构类型、理化性质、提取分离、结构鉴定及生物活性等的一门学科,具有很强的实践性和工科特点[3]。该课程涉及的天然药物化学成分结构类型复杂,理化性质多样,结构鉴定相对困难,是制药工程专业中比较难学的一门主干课程。我国西南地区的天然药物在传统医药中极具民族特色、资源优势、区位优势和产业基础,如何将专业特色、课程特色与西南地域特色相结合,优化教学内容,丰富教学手段,突出制药工程背景下天然药物化学课程的特色,成为当务之急。 一、优化师资队伍,突出工程背景 天然药物化学课程为大多数医药院校制药工程专业学生的一门专业必修课,与多门课程均有紧密联系,包括有机化学、中药制药工艺学、制药设备与药厂设计、药理学等多个学科的基础知识,因此综合性和逻辑性均较高。然而,目前本课程的授课方式主要由一位教师负责全部内容的讲解,但由于制药工程专业起步较晚,主讲教师的专业背景大多偏重于理科,缺少拥有中药制药企业项目实践经验的教师,因此存在中药、天然药物研发所用设备讲解不到位和制药工艺设计能力不足等问题。优化师资队伍,对天然药物化学这门课程,甚至整个制药工程专业,显得尤为重要。 我校于2008年在化学化工学院(今化学与药学学院)新建制药工程本科专业,由于起步较晚,该专业的师资队伍建设仍存在许多不足。近几年,学院大力引进药学方面的人才,总体而言,同样偏重理科背景,但与一般医药院校相比,学院的工科背景相对较为深厚。因此,可以根据各教师的专业学术背景,以天然药物化学专业教师为主导,制药设备与工艺设计、现代仪器分析、药理学等专业的教师为辅,重新组合教师队伍。不同专业教师之间,随时交流协调,利于天然药物化学课程培养方案的顺利实施。 二、结合专业、课程和地域特色,确立教学目标 开设天然药物化学课程的专业,有药学、中药学、制药工程等,专业不同,培养目标也不尽相同,同一门课程的教学也应有所偏重,因此需要根据不同专业的具体培养目标,对教材内容进行详略取舍,合理修订教学大纲和教学方案。对制药工程专业而言,天然药物化学的学习目标在于介绍主要类型化学成分的结构特征、理化性质,探讨主要类型化学成分的提取、分离、纯化精制及检识等基本理论知识和实验技能。另外,应结合制药工程背景,培养学生的工程实践能力。同时,西南各省拥有丰富的天然药物资源。比如,广西中草药物种达4600多种,是壮、瑶等少数民族的聚居地。民族药资源十分丰富,省内天然药物企业亦占药企的绝大多数。因此,在介绍主要类型化学成分时,应结合地方道地药材和龙头药企,加深学生记忆,培养学习兴趣,服务于地方经济。 三、改革教学模式,丰富教学内容,反映学科内在联系 1.天然药物化学与波谱解析教学的整合与优化。随着现代仪器分析方法的飞速发展,对未知或已知化合物进行结构鉴定的手段日趋丰富,波谱学手段成为结构鉴定和分析的主要方法,在有机化学和药学研究中,发挥着越来越重要的作用。在制药工程系的课程体系中,这两门课的结合非常紧密。波谱解析由紫外(UV)、红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等组成,相对抽象难懂,而天然来源的化学成分种类繁多,结构复杂,不同类型化合物的波谱特征区别较大,导致天然药物化学成分的结构鉴定,成为学习的重点与难点。因此,有必要将波谱解析内容融进天然药物化学教学中,拓展波谱解析课程学习的应用性,使学生能够在学习天然药物化学的过程中,加强对波谱解析内容的理解和记忆[4]。 2.结合当地民族药的特点,有特征地选择实例,丰富天然药物化学教学内容。广西有壮、瑶等12个少数民族,其中壮族是我国人口最多的少数民族。全国壮族总人口为1800多万,90%以上聚居在广西;瑶族总人口约260万,60%以上聚居在广西。而且,广西拥有极具特色的壮、瑶等少数民族医药资源,蕴藏许多行之有效的独特诊疗技术和方法[5]。据《广西民族药简编》记载,广西少数民族常用的中草药资源有1021种,其中壮族应用的中草药资源约有700种。近几年,广西重视发展民族医药产业,先后《广西壮族自治区人民政府关于加快中医药民族医药发展的决定》(桂政发〔2011〕60号)、《广西壮族自治区壮瑶医药振兴计划(2011―2020年)》桂政发〔2011〕61号),医药制造业已被列入广西“十二五”重点发展的千亿元产业。 运用天然药物化学的学科特点,结合药效实验,对临床上疗效确切的广西民族药复方、组方进行化学成分的研究,阐释药效物质基础,在此基础上,建立、完善质量标准,采用现代高新技术,如超临界流体萃取技术、生物酶解提取技术等,提高壮、瑶药制品质量,把广西来源的壮、瑶药真正推向世界市场。在教学内容中,特征性地引入壮、瑶药化学成分提取分离及结构鉴定实例,丰富教学内容,培养适用于广西少数民族地区的药学人才。 天然药物论文:天然药物化学实验微型化的教学实践 摘要:从天然药物化学实验的教学出发,对其中芦丁的提取、分离和鉴定实验进行了微型化探讨,并进行了有益的教学尝试,教学效果得到了较大改善。 关键词:天然药物化学实验;微型化;教学实践;芦丁 研究微型化学实验的初衷是为了实验室的安全和保护,国家环保总局了关于加强高等学校实验室排污的通知,要求地方各级教育和环保行政主管部门将高校实验室、试验场列入环境监测范围。而天然药物化学实验中用到的挥发性、易燃易爆、有毒有害试剂很多,实验产生的“三废”回收处理问题,需要投入大量人力、经费等等,同时因实验时间较长,难在规定的学时内完成相应的教学任务,所以减少试剂用量和缩短实验时间成为天然药物化学实验亟待解决的问题。改变教学手段,实施微型实验是势在必行的。本研究以天然药物化学实验教学中芦丁的提取分离为例在这方面进行了有益的尝试。 1 从教学实践现状出发,激发学生兴趣 芦丁的提取分离是实验大纲中一个必做项目。芦丁有比较广泛的用途,在医药上用做高血压病的辅助治疗,在食品中做抗氧化剂,化妆品上做防晒霜成分之一。因其在槐米中含量为20%~25%左右,所以通常选用槐米做提取实验原料。芦丁提取有几种方法:甲醇回流提取法、水直接提取法、超声波提取法等。甲醇提取法虽然很快就能观察到晶体,但提取率很低;水提取法时间较长,容易导致芦丁水解,提取率不及碱提酸沉法;超声波提取提取率较高但杂质含量多,收率较低。综合以上因素,我们选用 工业 上用的碱提酸沉法。能从天然植物中提取出有效的活性成分(芦丁的价格2.00元/mg),学生非常有兴趣,但经过2012、2013年级学生163人的教学实践,发现教学效果不是很好。主要原因是:抽滤困难,真空泵及水槽中到处是液泡;因溶液量大调节酸碱度需用石灰乳及浓盐酸,不易控制,而且教室中盐酸的气味很刺鼻;酸沉及重结晶的时间较长,很难在规定的教学时间内完成教学任务,通常需要在1~2 d的时间完成;大部分同学做出来的产品颜色呈褐色或偏绿色与标准品颜色相差较大;大量的残渣很浪费,而且不好处理。基于这样的情况,我们发动学生进行思考,从原料取样量、过滤、酸碱度上对原有操作进行改进。提出的问题很现实,再加上学生也想在短时间内完成实验内容,所以该实验大大激发了学生的兴趣。 2 从实验微型化出发,改变实验条件 微型实验不仅仅是表现为减量和小型化,更是对实验装置的设计改造,对实验方案的改进与探索。例如我们常常需要根据实验要求和具体情况,寻找适合材料或方法来改善方案,这也是发挥师生的自主创新精神的好机会。 为了便于过滤,我们从微型化出发,以减少过滤溶液的体积。结果发现溶液量缩小后虽然利于过滤,但实验效果并不好,不易观察到现象。经过进一步实验对其中的一些细节进行了改动:原料称样量由以前的40 g减小到2 g(考虑槐米中芦丁的含量、估计的提取率及后面的重结晶和鉴定实验);分别用饱和石灰水代替石灰乳,15%HCl代替浓盐酸调节pH(原因是溶液用量缩小后,酸碱调节pH的用量减少,所以要降低酸碱的浓度,否则溶液pH易过量);pH由以前的4~5调节至pH=3~4(目的是减少酸沉时间);加热时用表面皿盖住烧杯以减少水分的损失。条件改变后,实验教学质量和效果都得到了较大改善。 3 从实验目的出发,力求实验效果 改进后的方法经过药剂专业2014级学生112人的,效果明显优于以前。主要表现在几个方面:每一个学生均可做完整的实验,一方面原料用料少,不会增加原料购买量(2 g/组,以前20~40 g/组),另一方面用到的耗才很普通,常规,不会增加额外耗才费用;实验现象明显,在短时间内能观察到整个提取、分离和重结晶现象,以前重结晶需要放置过夜;用到的原料量缩小10~20倍后,溶液易过滤,不会产生大量的气泡,布什漏斗内也不会有大量的滤渣堵塞孔道,从而使过滤容易时间缩短;用料少,提取液体积少,容易调节酸碱度;用料减少后并没有影响实验效果,提取率较以前的3%左右提高到10%左右,收率也保持在50%~60%左右;实验时间缩短,在4 h内能完成提取、分离及简单的鉴定实验;产品与对照品比较一致(外观呈淡黄色晶体;熔点:172~175℃;经色谱鉴定,Rf与对照品一致)。 此方法简单可行,经过药剂专业4个教学班(2014级)的实践,效果显着,完成了大纲中规定的教学任务,同时也避免了学时与实验时间不一致的矛盾。它不仅可用做天然药物化学实验的实验指导,同时也适合于相关课程如《天然产物开发与利用》的课程实验指导。 4 微型实验教学实践中揭示的几个问题 小型、微型化仪器精致美观,引发了学生的实验兴趣。由于溶液量少,使学生普遍更加注意观察实验现象,关注实验条件和精度纯度,操作上粗枝大叶、不规范的现象大大减少,台、桌面也明显整洁。学生在实验过程中提出的问题也比平时多,反映出学生的兴趣和学习积极性有所提高。 实验微型化后试剂用量少。半微量通常只有常规用量的1/2,微型实验则通常只有常规用量的1/10,甚至更少,水电耗用大大减少,除节省资源、能源外,减少实验中的“三废”,大大改善实验室的空气,有利于保障师生健康,减少了固体废弃物处理费用。 半微量法和微量法的实验时间大为缩短,克服了以往实验课普遍超时,工作量大的问题。可在有限的课时内安排更多的实验项目或进行设计性、开放性实验,丰富教学内容。 半微量实验试剂用量是常量1/5~1/2,仪器外型基本与常量一样,体积缩小一倍以上,能够较好保证教学效果。 在教学实践中发现,现有的微型实验技术还存在许多需要完善的地方,不能照搬教材和其他院校的,应根据自身实验室条件和教学要求采取实施方案。 天然药物论文:研究性学习在天然药物化学教学中的应用 天然药物化学是药剂专业的一门必修专业课,是运用现代化学理论与方法研究天然药物化学成分的一门科学。其主要内容包括天然药物化学成分的结构特点、理化性质、提取分离方法和主要类型化学成分的结构鉴定等。所谓研究性学习,是指学习者主动探究,思索和建立知识体系的学习活动,是人们认识事物和学习方法的主动的行为方式,是具有终身性的理念和策略。将研究性学习运用于天然药物化学的教学改革中,构建以学习者为中心,以学生实践性的自主活动为基础的动态、开放的教学过程以促进能力培养和提高整体素质为目的的多样化评价策略。 1教学方法和教学手段的改革 1.1采用启发式教学 以史为鉴,让学生了解天然药物化学发展的坎坷历程和美好前景,明确自己所肩负的历史责任;以简明扼要的流程揭示天然药物化学的知识结构、主要任务、学习目标,化繁为简,化难为易,打破学习的神秘感、畏惧感;创设问题情景,启发学生思维,让学生自己设计、分析提取分离流程,以科学特有的魅力激发学生的学习兴趣和创造思维;创造条件,开设探究性实验,使学生在探究过程中体验成功的喜悦,增强学习的动力。 1.2充分运用现代教育技术 现代教育技术,就是运用现代教育思想理论和现代信息技术,通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、使用、评价和管理,实现教学优化的理论与实践。现代教育技术的发展是中国教育改革与发展的制高点和突破口。为了与现代化教育相适应,实施素质教育,培养创新性人才,教学中,我们充分利用先进的教学设备,积极开发教学课件,改变教育教学手段、方法落后状况,利用电子阅览室和网络资源学习新理论、新方法,获取新信息,不断创新,更新教学内容,优化教学全过程。 2实践教学改革 实践教学,对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用。现行教材中的实验项目常常不能切合本校的实际,如教学时间、教学设备等等。为此,根据现有条件及目前状况,我们反复预试,反复实验,多次修订,更新实践教学内容,自编了一套切合实际的实验讲义,多年来,用于本门课程的实验教学,师生均感实验比较顺手,成功率较高,可行性强,实践效果好。 3教学评价改革 传统的应试教育大大压抑了学生的创造性,学生为考试而学,缺乏学习的积极性。为了适应素质教育的要求,激发学生学习的积极性,使学生由"要我学"变为"我要学",培养学生创新性思维,全面提高学生素质,我们大胆尝试进行了教学评价方式改革。 3.1变被动考试为主动的学习过程 以往的单元测试,学生事先只是盲目的记忆结构、性质、流程等等,有的学生甚至连书都懒得去看,考试时抄袭、作弊,应付差事,达不到预期的目的,不能很好地发挥学生学习的积极性、创造性。面对这种状况,我们尝试改革,进行角色互换学习法,让每位学生一周内按要求命出一套单元测试题,进行讲评。 任务分配后,每位学生都积极准备,不但复习每一部分教学内容,还要将其融汇贯通,换位思考,从教师的角度去考虑如何命好每一道题。收集学生命题后,我们进行了相互交流、讲评,将大家都认为比较好的试题组合在一起,形成了一份集体创作的考试试题。 讲评中,大家一致认为:命一套题比考试难度大得多,但能学到不少东西。以往的考试只是为分数去盲目地学,得到的大多是知识碎片,相互之间没有连贯。而命题需学生对学习内容反复思考,寻找问题,寻找答案,掌握了各知识点之间的内在联系之后才能完成一份试题,极大地激发了学习的兴趣,培养了学习的积极性和创造性。 3.2通过分析、设计流程图培养创造性思维 天然药物化学成分的提取分离流程图的设计非常灵活、多变,可经过反复的分析,让学生掌握它的奥妙,在此前提下,流程图的设计可多种多样,以避免学生"背流程"的被动现象。 3.3将实验考核变为积极的研究性学习过程 天然药物化学是一门实践性很强的学科。教师严谨认真的科学作风,对学生有潜移默化的影响。让学生参与实验准备,预试,可使他们从中体会实验的每一个环节,调动学生动手的积极性,一改往日实验课学生目标不清、无从下手、完任务、应付差事的不良习惯。课程结束后的技能考核,是让学生完成一份小型综合性研究报告。此项工作从20世纪90年代中期开始实践与探索,到目前已取得了阶段性的成果。具体做法是:①每位学生自抽一份生药;②教师讲清具体要求;③认药;④查资料(包括植物来源、生药形状、药理作用、结构性质、检识方法、提取分离方法等等);⑤相互讲评交流,介绍自己的情况;⑥具体实验操作,依评分细目表量化评分;⑦总结性报告;⑧综合考评等。 本项工作前后持续1个多月,学生走进阅览室、图书馆,收集整理所需要的资料。学生的积极性很高,积极利用课余时间,查资料、做记录、分析、思考,虽然各自的方式不同、角度不同,但认真钻研的精神是相同的,通过查阅大量资料,开阔视野,转变了观念,进一步巩固了专业思想,增强了自信心。我们欣喜地看到这个放大的考场、范围更广阔的考场,看到了这个特殊的考场上学生积极、忙碌、求知的身影,我们的学生变得会学习了、爱学习了,我们的教学也显得格外有意义了。在最后的讲评中,学生都积极踊跃的发言,谈体会、谈认识、谈收获,从多方面对这次活动进行了肯定,他们认为通过完成研究报告,学会了与人合作,学会了搜索信息、整理资料,更提高了综合分析解决实际问题的能力。同时学生还提出了许多可行性建议,为后续教学提供了第一手资料。 4体会 ①实施以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育,关键在于改变传统的教育观念,着眼点在于改革学生的学习方式以及教师的教学方式。改变以往以教师传授知识为主的单纯的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供获取知识的多种途径,使学生将学到的知识加以综合应用,培养创新精神和实践能力,这就是研究性的学习方式。②开展研究性学习,进行教学改革,我们应更注重的是:学生亲自参与,亲身体验的过程,培养学生善于质疑、了与探究、勇于动手、努力求知的积极态度,培养与提高创新精神与实践能力。与此同时,进行教学改革,开展研究性学习对教师提出了更高的要求:教师要改变教育观念,明确自己是组织者、指导者、合作者的角色定位;课前应花费大量的精力查询相关资料,提前做充分准备;教师应坚持继续教育,与时俱进,不断学习和掌握新知识、新方法、新技术等等。③21世纪,不会学习就不会生存,教师应该教给学生最好的、最适合未来社会要求的学习方法,让学生及时应用所学知识解决生活和生产中的实际问题。这样,才能够不断地激发他们的学习愿望和学习的兴奋点,才能够使他们在探究的过程中不断去学习更新的、更深的、更广泛的知识内容,才能够使他们在未来学习、终身教育中得心应手,在竞争日益激烈的信息时代、知识社会中立于不败之地。研究性学习告诉我们,教给学生学习方法比考高分更重要。④天然药物化学教学改革,有利于使学生具备高素质劳动者和中初级药剂专业人才所必需的天然药物化学基础知识和基本技能,为学生学习相关专业知识和职业技能、全面提高素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力奠定基础。随着研究的深入,研究性学习将有可能成为未来天然药物化学教学中优选的、重要的学习方法。 天然药物论文:支架式教学法在大专天然药物化学教学中的应用和体会 【摘 要】目的:通过对大专类院校的天然药物化学专业的支架教学方法的研究,讨论这类教学方法与常规教学方法的异同。方法:我们通过将学生分为两个不同的小组,即采用传统方式教学的小组和采用我们新型的支架式教学方法的小组。对这两个小组都进行相同的内容进行教学(选取天然药物化学书中的黄酮一章节),最后对学生的学习结果进行对比,谈论这两种教学方式的优劣。结果:我们对这两个班的同学进行了相同的测试,测试结果表示,采用支架式教学方法的小组的成绩明显高于传统方式教学的小组,同时在支架式教学小组中,高达九成的同学认为通过这个方式的教学更有利于他们对于知识的掌握。结论:与传统的教学方法相比,我们采取的支架式教学法在大专类院校的天然药物化学专业的教学中效果更好。 【关键词】支架式教学法;大专天然药物化学;黄酮;统计学比较 支架式的教学方法指的是,在日常的教学中,由我们的老师为同学们构建一个外观完整的知识框架结构,然后指引学生在这些结构对应的知识点上寻找新的内容,最后再对这些新的内容进行一个判断归纳的过程的一种教学方法。这个教学方法当然不是我们首创的,它在我国已有十余年的使用历史,早已被我们的专家学者运用在一些英语、汉语、物理等相关大众化课程中,并且取得的效果也是很好的。在一些偏专业化的课程比如计算机信息技术、电工电子等课程上,支架式教学方法也有被使用过。但是,在我们的医学领域,特别是我们的《天然药物化学》教学课程,支架式的教学方法很少被使用到。在医学教学上,《天然药物化学》是一门非常重要的专业学科,它主要讲解了常用的天然药物中各类化学分子的结构和特点,以及这些药物的药性提取和成分鉴定等方面的学习。这个学科知识点非常多,而且相互之间是交叉相连的,我们的学生在学习这门学科是经常很遇上知识点记漏和记错的现象。我们针对这样的问题就提出了在日常的教学中改用支架式的教学方法,帮助学生能更好更准确的掌握天然药物化学中各类知识点,同时也希望这样的教学方法能更好的提高学生的自主学习的能力,为他们以后进入社会打下扎实的学习基础。本次研究采用的是各个章节理论授课的方式,对采用传统方式教学的小组和采用我们新型的支架式教学方法的小组进行对比教学,最后对于教学效果进行判断。 1 教学实例 1.1 教学对象及教学内容 这次研究所选择的对象是我校2014级的药学专业一班和二班的学生,他们的分班是当初由电脑随机产生,且从入学以后都是由同一位辅导员进行管理,前期接受的教学课程也是一样的,我们对他们两个班的成绩进行的统计,比较结果发现,他们两个班在学习能力上不存在过大差别。所以,以上所有因素综合考虑,判断两个班具备对比的条件,没有太大的显著性差异。因此我们决定药学一班(110人)为我们本次研究的实验班,药学二班(112人)为我们本次研究的对比班。 本次对比教学所选取的内容是《天然药物化学》里面“黄酮”一节。黄酮类的药物在我们的日常医药中使用的量非常大,但是这类的药物结构比较复杂,涉及的理论也较多,提取分离的方法也比较麻烦,学生学习起来最为吃力。所以我们选择“黄酮”这一节作为我们的对比教学的课程进行教学,不仅具备教学的代表性,更能突出教学的差异性。 1.2 教学导入 教学的导入环节是指,是老师通过对前期知识的回归和相应的案例知识的运用,使同学们渐渐进入“黄酮”一节的教学中,老师在开始教学时通过使用案例分析和黄酮结构的描述来引起学生学习的兴趣点,在引起学生学习的兴趣以后,在慢慢的构建一个关于黄酮学习的知识框架,引领他们学习的方向。 1.3 拟定问题 老师在进行教学案例分析的时候,可以让学生们积极的讨论他们在日常或者是其他方面知道的有关黄酮的知识。比如,在哪些临床药品含有黄酮?哪些天然药品中有黄酮?哪些临床的症状会用到黄酮?等等。1.4 协作学习 我们对实验班的同学进行教学的过程中,将他们进行随机分组,每十人为一组,选一名为小组长,小组长负责在学习的过程中记录本小组成员讨论和分析的结果,再以小组为单位进行知识框架的连接,最后在整个班内形成一个完整的知识结构链。 小组成员之间讨论学习完成以后,每组再选择一名成员与其他组的成员进行组与组之间的讨论,完成一个对所研究知识的丰富和找错的过程。这样反复讨论和研究的过程中,丰富了我们学生对于黄酮类知识的相应的掌握。这样的学习方式使得我们的学生在个人研究、小组讨论和老师的指引下,不断的学习和巩固相应的知识,同时培养了我们的学生的分析、归纳、总结的学习能力。 1.5 独立探索 在独立探索的过程中,我们的老师要指导学生熟悉书本知识上的关于“黄酮”的知识点,同时引导学生在网络上或者是图书上去收集一些没有出现在书本上的知识,将这些知识收集来以后,可以更好的加深我们的学生对于“黄酮”的学习。而后,有了这样的学习经验以后,我们的同学就可以在相应的“蒽醌”“香豆素”“生物碱”等章节也采取这样的学习方法。在课余时间,我们的老师可以用课后作业的方式来让学生复习和巩固黄酮的结果、黄酮的物理和化学性质等。只要让我们的学生掌握了这种学习的方法,在进行举一反三的练习,就可以为完成对整本书的学习, 同时我们的学生也具备有了独立判断和学习的能力。 2 效果评价 对于这两个教学方法的结果的判断,我们设定了一些列的评价指标,来全面科学的判断支架式教学方法和传统教学方法的优劣。在主观方面,我们通过学生们对于黄酮章节学习效果的自我判断来进行评价;在客观方面,我们准备了相同的试卷来对学生进行测试判断。通过我们对实验班110名同学的调查问卷的统计发现,有96.12%的同学更喜欢支架式的教学方法,有95.35%的同学认为支架式的教学方法激发了他们对于学习的主动性和创造性,有96.22%的同学认为这种新的教学方法中他们找到了团队合作的乐趣。同时与传统教学班的试卷测试结果我们发现,实验室的成绩远远高于传统教学班的成绩。 3 讨论 3.1 支架的搭建 本次研究采用支架式的教学方法,在《天然药物化学》中的“黄酮”一节中,取得了良好的教学成果。在一系列的反复探索和研究中,我们发现,要想运用好支架式教学方法,最主要的就需要建好一个合理、完善的支架,再找到一个合适的切入口进行细化,尤其针对那些学习能力弱的同学,更需要老师建立一个合适的框架帮助其加深对于相关知识的学习。 3.2 教学个体化 在支架式的教学方法中,学生是这个方法的中心点,所有的支撑点都是围绕作学生的能力展开。老师只是一个知识的引导者和协助者。同时这个框架的构建也要因学生的学习能力来有所不同,学习能力好的学生,老师构建这个框架是不仅要使学生掌握其基本的知识点以外,还更多的有相应的发散的知识的延伸;对于学习能力不好的同学,老师在构建这个框架是主要还是以基础知识的积累来构建。 3.3 充分利用现代化手段 在支架式教学方法的运用中,会有一个知识收集的过程,知识的收集有利于学生的自主学习能力的培养和支架式教学目标的完成,这个过程学生会用到各种工具来收集知识,然而对这些工具的使用还需要老师的指导和推荐。比如,推荐学生去图书馆查询书籍,或者指导学生在网上收集信息等等。 支架式的教学方法其实质就是学生在教师的指导下自主学习的方法。《天然药物化学》这门学科的学习体系错综复杂,就需要运用支架式的教学方法来帮助我们的学生掌握知识点,提高相应的学习的能力。 天然药物论文:《天然药物化学》实验教学的现状与改革思考 摘要:在医药类高校中,实验教学作为一项重要的教学手段,应不断改革和创新,才能满足人才的培养需求。本文论述了天然药物化学实验教学在创新医药教育模式中的重要作用,通过对天然药物化学实验在医药类高校学科建设中出现的问题和弊端进行总结,探讨了实验教学今后的改革与发展思路,力图为全面提高学生的实践动手能力和创新能力提供可行的解决方案。 关键词:实验教学;天然药物化学;医药教学模式;教学改革 在科学技术飞速发展的今天,医药类高等院校的毕业生不但需要有扎实的专业基础理论知识,还要有较强的实际动手操作能力,同时更应具备创新与创造精神。因此,秉承“加强基础,增长知识,培养能力,提高素质”的人才培养目标,在医药类普通高校的教学过程中,作为培养学生实践与创新能力的重要手段,实验教学发挥了越来越重要的作用[1]。实验教学是培养学生实践能力的关键环节,加强实验教学的建设和管理,提高教学质量,充分发挥实验教学在人才培养过程中的作用,是当前创新医药教育模式改革的一项重要任务。 天然药物化学是药学专业的一门重要的专业课,同时也是一门以实验为基础的实践性很强的课程。天然药物化学实验主要通过提取、分离、结构鉴定等手段研究天然药物的化学成分,发现具有新颖结构或骨架的新化合物或具有新活性的已知化合物,为新药的研发奠定物质基础。天然药物化学实验教学在天然药物化学教学中同样占有非常重要的地位,是保障教学质量,培养学生创新和动手能力的重要手段。但是长期以来开设相关课程的各个高校对天然药物化学实验教学工作的重要性普遍认识不足,从而导致实验教学中存在着诸多问题,并在一定程度上影响了《天然药物化学》课程整体的教学效果。本文作者及所在教学团队,长期工作在《天然药物化学》教学与科研的第一线,通过学术交流并结合自身在实验课教学中多年积累的教学经验,对目前国内天然药物化学实验课教学的现状进行了简要的阐述,揭示存在的普遍性问题,并提出相应的解决方案与改革思路。 一、天然药物化学实验课教学存在的主要问题 1.实验室建设投入相对不足,现有教学设备不能有效利用。实验室建设上缺乏适度超前的科学规划,实验设备的落后与老化,直接影响着教学效果。例如天然药物化学实验中,学生从药用植物中分离得到的活性成分,如果没有核磁共振波谱仪很难确定未知化合物的准确结构。依照传统的实验教学模式,仍然采用色谱加对照品的方式进行化合物的定性鉴别,显然不能满足学生对于探索性实验内容的学习需求。要开发学生的创新潜能与探索精神,应在综合性实验的基础上多增加探索性的实验内容,给学生更多的自由思考与发挥的空间。要达到这样的教学目的,必须在硬件设备上加大投入,如核磁共振波谱仪这样的设备应该成为天然药物化学实验课的标准配置。此外,药学类专业本科阶段学生除了在实验课的短暂时间里可以接触到专业仪器设备外,很难再有更多的机会能够使用到这些专业设备,这不但会影响教学仪器设备的有效利用,而且同时也不能满足学生想通过利用实验设备学习和掌握更多实验技能的需求,从而形成了教学仪器设备使用的供需矛盾[2]。这就要求学校在实验室建设方面加大投入的同时,在实验设备使用管理上,也应该考虑是否能在实验课之外对本科生适时适度开发,在更大程度上尽可能的满足学生的动手实践学习需求,提高仪器设备的利用率。 2.实验课程规划不合理。在每一章理论课学习之后,应该及时安排与之相对应的实验课,让学生可以通过实践操作及时巩固和复习相关的知识内容,不应该把所有的理论课集中讲完再安排实验教学,更不能将实验课安排在相应的理论课之前。这需要任课教师在教学计划制定和学校教务部门课程安排上要认真规划、统一协调。此外,在天然药物化学实验课程中,选取代表性的药用植物和应用经典的提取分离方法对于理论教学的提升也有着很大的帮助。这就需要任课教师在实验课内容上也要合理规划。比如在学习完蒽醌类化合物这一章理论课后,可以安排大黄中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定实验等。 3.缺乏完整的实验教学质量评价考核体系。实验教学质量评价不仅是教育决策的依据,也是实验教学达到预期效果的有力保证,对于实际教学过程也起着较强的导向作用。对实验教学的完成情况,如果没有具体的考核指标,就会直接影响实验教学的规范化进程,从而不能对学生在实践教学环节上学习的积极性和学习效果做到及时全面的把控。应该从学与教两方面来制定科学全面的实验教学质量考核体系。 4.正式出版的各类天然药物化学教材中,质量参差不齐,也少有配套的实验教材。理论课教材在内容编写上,过多强调学科内部知识体系的完整性,缺乏学生需要的技能性、应用性知识,这也直接影响到了学生实践能力的培养。实验课教材又往往与理论课教材内容脱节,不能很好的实现理论课与实验课内容的紧密衔接及相互辅助提高。 5.教学方法与内容的相对落后。天然药物化学实验多以演示验证教学为主,缺乏创新性和开放性。教学内容上局限于传统的提取分离与结构鉴定,应适当加入简单的结构修饰与体外活性实验,让学生能更深刻的体会天然药物化学的全过程研究,而不仅仅是局限于化学部分。 上述问题具有一定的普遍性,并在一定程度上影响了实验室的建设和实验教学的效果,以至于制约了创新教育模式的改革进程。针对在实验教学工作中的不足之处与薄弱环节,我们从以下几个方面对天然药物化学实验教学的改革与创新进行了探索。 二、实验教学的改革措施与发展思路 1.更新教育观念。树立实验教学与理论教学同等重要的观念,使实验教学在整个药学教育工作中的地位得到确实的提高,选拔优秀人才负责实验教学的管理工作。加大对实验室建设与精力的投入,引入现代化的先进设备,使实验室在人才培养中发挥更大的作用。 2.改进教学方法。在天然药化实验项目的设计上,注重培养学生的创新意识和动手能力,将基础性、设计性、综合性实验按照一定的比例进行合理分布,删除一些不符合时展的陈旧实验内容,扩充学科发展前沿性的实验内容,增加综合性实验的比重。以学生为主体,充分调动学生学习的主观能动性,注意培养学生主动思考、勤于实践的科学探索精神,增强学生在实验过程中提出问题、分析问题、解决问题的能力[3]。 3.进行实验考核。为了培养学生的动手与创新能力,加强学生基本技能训练,每学期全部实验结束后要进行实验操作的考核。考核内容可以包括基本实验操作、仪器的使用,学生在实验全过程的表现及创新思维能力,并将其纳入平时成绩,提高学生对实验教学的重视程度[4]。 4.实验室实行开放的管理模式。开放式实验教学不仅是在实验时间与地域上的开放,更应该是在实验设计、研究课题等方面的全面开放。开放实验内容,允许学生自己设计实验流程,独立思考,合作讨论,经相关专业教师审核后,进行独立操作;鼓励学生参加教师的科研课题,尽早接触科研实践,为学生创新能力的培养提供良好的环境与土壤[2]。 综上所述,天然药物化学实验对于探寻新药研发所需的先导化合物具有十分重要的作用,并能够为新药的研发奠定理论与实践基础。正确认识天然药物化学实验教学对创新人才培养的作用,深化实验教学改革,并充分肯定天然药物化实验教学在整个药学教育工作体系中的重要地位,必将对提高创新医药教育模式下培养人才的质量起到至关重要的作用。 天然药物论文:微课教学模式在天然药物学教学中的应?用探讨 摘 要:随着信息技术的发展和网络课程的普及,顺应多元化社会发展需求,不断进行教学改革已经成为职业教育的大势所趋。在此前提下,微课应运而生。本文结合天然药物学课程的特点及职业学校学生自身存在的问题,首次将微课应用于天然药物学课程教学中,旨在改善该课程的教学效果,提高教学效率,为培养适应新时代和社会发展的药学技术人才奠定重要基础。 关键词:天然药物学;教学模式;职业教育;微课 1.微课的概念 微课(Microlecture)这一概念,是由美国新墨西哥州生还学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)于2008年首次提出。这种新型的教学模式充分利用了数字化、网络化、智能化等技术手段,将理论和实践紧密结合,同时在短时间内展示出课程的核心部分,从学生的角度出发进行教学,更为广大学生所接受。 目前越来越多的职业学校将微课模式应用到各种专业化教学实践中,并取得了较好的教学效果。因此,天然药物学教学也开始采用这种全新的教学模式。 2.天然药物学教学中存在的问题 天然药物学是五年高职药物制剂专业重要的专业课之一,具有很强的实践性,目前在教学中存在一些问题,笔者结合从事天然药物学一线教师的教学经历,归纳为以下几个方面。 (1)课堂教学方法单一。天然药物学是一门实践性很强的学科,教学内容鲜明,生动,真实。传统理论教学以教师讲解为主,课程中有大部分药用植物、中药饮片知识,学生只能通过图片的形式观察,不能很好地展示部分药材的重点特征,无法激发学生的兴趣,整个课堂教学显得不够生动,形象。 (2)实验教学环节薄弱。天然药物学涉及的实训内容较多,传统的实训教学方法只是结合理论知识让学生被动地完成实验任务,对实验过程所涉及的诸多问题没有进行深入思考。在实训环节天然药物学包括让学生认识植物根、茎、叶、花、果实和种子等器官的结构的内容,由于季节、温度、气候等的影响,有些实验并不能在课上完成。除此之外,在学习药材鉴定知识时,由于药材、设备等问题的限制,很难做到一人一组,学生不能独立操作。 (3)课后缺乏沟通平台。天然药物学是一门与生活息息相关的学科,要求学生能够识别传统中药材并能做进一步的真伪鉴定。传统的课堂教学使学生在固定的时间和地点进行学习,造成学生缺少思考的时间及与外界接触的机会,这样的教学方式在一定程度上影响了教学效果。 3.微课在天然药物学教学中的应用 (1)微课演示讲解专业术语。这门课程前半部分包含很多植物解剖学基础知识,专业术语较多,在学习植物特征时,要抓住要点。微课的设计需要倾向于对专业术语的理解。可以对野外植物解剖进行录像,理论讲解的同时播放视频,边看边讲,就能使学生更容易地掌握各科植物形态特征的一般规律。 (2)微课讲解实验要点。中药的显微鉴定实验教学是天然药物学实践教学的重要组成部分,中药饮片的微观结构因种类的不同而有显著差异,而正是因为这些差异,才可以准确区分各种药材。课前教师先利用数码显微摄影技术制作显微切片的视频图,在讲授药材显微鉴定时,直接播放微视频,能够真实地再现显微镜下所观察的细胞组织结构。通过这样的微视频播放,学生对药材特性的认识更深刻,更加逼真,学习效果明显。 (3)完善网络化课程。天然药物学的核心内容是中药饮片的识别及真伪优劣的判断。对于特别贵重的药材,由于价格的限制,教学标本有限,在课堂的讲解时不可能人手一份进行实物的识别与鉴定。利用高清摄像机拍摄贵重药材的各种特征,并且将一些容易混淆的伪品进行对比。将各个微课程制集中在一个网络平台,不仅提高了学生学习效果,同时在一定程度上做一些科普,利于广大百姓接受。 4.结语 微课教学作为一种新的教学方法,其主题鲜明,内容精简,一方面可以将理论知识的学习变得直观,激发学生的学习兴趣;另一方面,因不受时间和空间的约束,便于学生课后的自主学习,是传统教学方法的有效补充。但是,在高职药物制剂专业天然药物学课程的建设中,微课教学还处于探索阶段,不能忽视传统的教学方式,应该将传统教学方法和微课有机结合起来,这样才能更好地激发学生的学习兴趣,提高职业学校学生的基本药学素质。
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。 (Energy-Minimization Multi-Scale Model,EMMS)。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力。
城市污水处理技术探析:浅谈中小城市污水处理中存在的问题及解决策略 [论文关键词]中小城市;污水处理;解决策略 [论文摘要]发展中小城市是中国未来城市化的重点和方向。中小城市的健康发展,是促进区域经济社会发展、保障人民健康和国家走向持续发展的重要环节,目前我围在中小城市污水处理方面尚缺乏适用技术和设备制造技术,缺乏管理经验,严重影响了中小城市的发展,本文分析了我国中小城市污水处理方面存在的问题并就这些问题提出了相关的解决策略,城市化是现代化的一个标志,中小城市是沟通大城市与小城镇及其周边地区的桥梁,大城市和小城镇的发展都离不开中小城市。我国中小城市划分是指根据管理工作的需要,按市区(不包括市辖县)的非农业人口总数多少对城市规模进行划分。在我国城市规模的分类为:城市人口在20万人以下的为小城市,20~50万人为中等城市。随着社会经济的发展,中小城市污水处理厂的建设已提到议事日程上来。如何根据中小城市的特点优化污水处理工艺成为目前城市规划和建设中亟待解决的问题。 1、中小城市污水处理中存在的问题 首先,中小城市在污水处理中表理出水平低,主要表现在污水处理设备落后。我国的污水处理厂绝大部分是一、二级污水处理。污水设备存在着效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点。据清华大学紫光顾问公司调查,目前我国现存污水处理的设别运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、113处于停止状态。这使污水处理厂的运转率只能达到50%。另外,我国污水处理技术虽然在吸收消化国外技术的同时也发展了自己的技术,但这些技术在不同程度上存在着基建造价和运行成本较高、处理效率有待提高等问题。这严重影响我国污水处理的水平。 其次,污水处理厂建设和运行资金严重短缺。为了实现我国污水处理的2000年和2010年的目标,我们必须在较短时间内建设足够数量的污水处理厂。根据统计资料表明,我国2000年需增加1518万吨的日处理能力,约需投资304亿元。到2010年还要增加6722万吨的日处理能力,约需资金1344亿元。短时间内要筹集这么多资金,资金不足也就十分突出了。由于污水处理厂建设和运行资金短缺,致使一大批规划中的污水处理厂迟迟不能上马,预期的环境目标无法实现。 中小城市污水处理中存在的问题还体现在运行机制不合理。我国污水处理的建设、运行、管理体制是从建国以来形成的计划经济体制条件下的建设、运行、管理机制。污水处理的全部费用都由政府全部承担,而污水处理又是纯公益事业,这就造成了一般建不起,建起了也养不起的局面。 2、有关中小城市污水处理的解决策略 1)建立市场经济的运行机制 我国目前的污水处理的建设、运行、管理是一种典型的计划经济模式,己不符合现代的市场经济。为此我们要建立市场经济的运行机制。把污水处理作为一种市场行为,作为一种商品生产的过程。中水作为一种商品,通过销售中水来取得维系运行的经费,为经营者创造利润和再发展的资本。经营者按市场经济的规律努力提高管理水平、寻求最佳方案,使污水处理持续发展下去。 2)实现污水处理资源化 从自然属性看,污水处理资源化就是保护水资源的更新能力的有效手段:从社会属性看,污水处理资源化就是解决污水对环境的污染;从经济属性看,污水处理资源化,就是从流通的角度增加水资源;从科技属性看,污水处理资源化就是要研究出先进的污水处理的设备和工艺,来减少污水对环境的污染;从哲学属性看,污水处理资源化就是维持人的生命源泉,水的伦理道德的平衡,以确保人类社会的可持续发展。从另一角度看,污水处理资源化是实现污水处理的市场化、商品化的根本。只有将污水变成再生水,才能实现污水的市场化、商品化,才能实现污水的优化处理。 3)制定鼓励污水处理的经济政策 制定鼓励污水处理的经济政策,实现污水有价排放、有偿处理、有偿使用。并利用价格杠杆,使污水排放的价格略高于处理的价格。这样污水处理厂,只要认真管理、积极经营、就会有赢利,这样就会使污水处理有发展潜力,在市场经济发展规律中有竞争力。 4)大力发展污水处理的科学技术 要大力发展污水处理的科学技术,研究污水处理的新工艺、新设备,这是提高我国中小城市污水处理能力的保证。 (1)革新的氧化沟工艺 现代氧化沟工艺具有运行灵活、处理效果好、脱氮效果好、污泥稳定程度高等工艺特点。如交替式氧化沟工艺通过将2~3条既联系又相对独立的单沟组合起来,通过改变氧化沟和操作方式,设置了相对独立的缺氧区与好氧区,形成A/O和A2/O的工艺环境,不仅可达到去除BOD、SS的目的。而且可达到生物脱氮除磷的目的。从目前国内氧化沟的应用来看,其突出的工艺优点是基建费用低,操作简单,运行稳定。易于维护管理,剩余污泥量少而且稳定,处理效果稳定可靠, (2)革新的SBR工艺 SBR法从问世以来,已经发展为城市污水处理的实用技术之一。其变种也有十几种之多,如UNITANK工艺、TCBS工艺、MSBR工艺等。革新的SBR工艺在城市污水应用中的重点是尽可能降低基建和运行费用,简化操作过程,提高系统的可靠性和灵活性。革新的SBR工艺城市污水处理中的关键技术如下:为达到同时硝化反硝化的目的,准确控制溶解氧的设计;合理的污水体积确定;典型污水水质脱碳、脱氮、脱磷的关键工艺参数;高效连续流SBR工艺的设计;革新的SBR工艺配套系统的合理设计。 (3)从工业废水的单独分散处理转为城市污水的集中处理 虽然发达国家的污染控制对象已经转向微量有毒有机物,致力于受污染水体水质功能的恢复,但广大发展中国家的污染控制对象仍然主要是有机污染物,以及氮磷营养物,遏制水污染和水质富营养化不断加剧的趋势仍然是艰巨的任务。因此,今后相当长的一段时期内,加强污染源的末端治理依然是我国水污染控制的最主要途径。国内外的实践表明,在绝大多数情况下,采取城市污水与工业废水集中处理的方式具有非常明显的技术经济优势。 (4)扩增污水处理厂综合性技能 长期以来,我国的污水处理技术研究以单项优势为主,且偏重于工艺性能的研究,缺乏对不同处理系统综合研究,缺乏足够的系统性、完整性,缺乏全面和综合比较能力。因此有必要调整科技攻关的思路,将工艺研究和设备开发密切结合,在推广应用先进工艺技术的同时推出高质量的成套设备,不断扩增污水处理厂综合性技能,如:曝气系统生产性能测试和改进技术;不同类型微生物的微观分布及其对处理性能的影响;溶解氧分布与能量节省;新型除磷脱氮技术的开发等。 总之,污水处理设施的建设和运行是我国中小城市当前水污染控制的重点。建立科学的污水管理体制和方法,掌握一批在中小城市具有代表性的污染源的治理技术和城市污水处理技术,可以大大推动我国污水处理设备产业的发展和促进中小城市持续发展。 城市污水处理技术探析:城市污水处理厂的环境影响与防治对策 论文关键词 城市污水;环境影响;工艺技术;防治对策;深度处理 论文摘要 分析了城市污水处理厂的环境影响,提出相应的防治对策,以期正确引导城市污水处理厂的建设。 随着我国节能减排工作的不断深入,城市污水处理厂作为主要减排的载体,在减排工作中显得尤为重要。按照有关要求,到“十一·五”期末,我国城市污水处理率必须在70%以上。全国各地近期内必将掀起建设城市污水处理厂的高潮。因此,应充分认识城市污水处理厂带来的环境影响,采取合理的防治对策,正确引导城市污水处理厂的建设。 1城市污水处理厂建设的主要内容 城市污水处理厂的主要建设内容有硬件系统和软件系统。硬件系统包括污水收集系统和处理系统,污水收集系统包括城区污水收集管网、污水输送管道及污水提升泵站;污水处理系统包括污水处理工程的构筑物、配套的泵站、设备、自控系统等。软件系统包括设计的处理规模和处理工艺,处理规模即日处理的污水量,处理工艺即处理工艺技术、路线、自控性能等。 2城市污水处理厂对环境的影响 2.1对生态的影响 由于城市污水处理厂通常建在城市周边的郊区,从城区收集的污水需要通过输送的管道及污水提升泵站方可送到污水处理厂,输送管道的建设将破坏穿过的土地、河流等生态系统,其建设过程中产生的弃土堆置不仅需要占用土地,同时还破坏土地原有的生态系统。在城区的污水管网建设和改造中,施工过程的噪声、粉尘、施工废水对城区居民产生影响,产生的弃土对占用土地生态系统产生影响。 2.2恶臭的影响 城市污水处理厂的恶臭主要来源于格栅、泵房、沉砂池、反应池、污泥池等,由于废水中含有氮、硫、氯、磷等污染物,随着废水的腐殖发酵产生如NH3、CH3S?蛳OH、H2S等,形成恶臭。 2.3噪声的影响 城市污水处理厂的噪声源主要有风机、水泵及水流等,尤其是风机的噪声,声级高达105dB。尽管一般情况城市污水处理厂远离居民区,对周围的居民区影响很小,但对于操作人员,长期处于强噪声的工作环境中可能导致耳聋,并对人体的中枢神经、植物神经产生损害。 2.4污泥的影响 城市污水处理中产生污泥,一般情况下为污水处理量的1%~2%,污泥的发生量大。污泥中不仅含有大量的病原体、微生物、寄生虫、病菌及有机物,还含有汞、铬、镉、铅等重金属,处理不当将对土壤、地下水、地表水等产生影响。 2.5排水的影响 城市污水处理厂处理后的最终排水对收纳的水体产生影响。城市污水经正常处理达标的情况下,排水进入河流后在排水口附近形成一段混合区,在此混合区内,水质不能达到相应的水质标准,对该段河流的水体功能产生不良影响,影响沿线居民的生产、生活。尤其是非正常工况下,污水经处理后不能达标排放,在收纳排水的水体将形成很大的超标带,并将对沿线的生产、生活带来严重的影响。 3防治对策 3.1合理选址 城市污水处理厂选址,要根据城区总体规划要求,选择城区的下风向、收纳废水河流的下游、远离居民区;在排水口设置时,按照水源保护区设置的要求避开集中式饮用水源的取水口、渔业养殖等。 3.2建设花园式厂区 在厂区因地制宜种植花草树木,充分利用不同植物对污染物的吸收作用。如利用地衣、山楂、夹桃竹、丁青等吸收二氧化硫,女贞、美人蕉、大叶黄吸收氯气,水葫芦、浮萍、金鱼藻等吸收水中的汞、铅、镉,阔叶植物吸收大气中的飘尘。在污水处理厂建设中,将绿化、人工湖、景点与处理构筑物、出水相结合,既能减少污染对环境的影响,又可美化厂区。 3.3建设全封闭式污水处理厂 通常对恶臭主要处理方法有焚烧法、催化氧化法、吸附法等,将发生恶臭的构筑物安置于室内,通过引风设备收集恶臭气体,再将臭气采取相应的净化措施,不仅可以吸收恶臭气体,厂房还对噪声起到封闭隔离降低效果。 3.4选择合理设备 既要根据所在地的自然条件和经济状况,选择经济可行的处理工艺设备,满足处理效果要求和经济承受能力;还要采用先进的自动化控制系统和全线监控系统,减少人工操作,避免因人为因素对处理效果的影响。 3.5确定合理建设规模 在城市污水处理厂建设中,要按照城市的发展规划和环境保护规划,合理确定规模,分步实施。 3.6选择合理的工艺 污水处理厂的处理工艺应根据原水水质、出水要求、处理规模、运行成本、自然条件和社会状况等因素慎重考虑。不同的工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处,因此,工艺选择应符合技术合理、经济节能、易于管理、重视环保等方面的要求。 3.7污泥的处置 污泥处置应按减量化、资源化、无害化的处置原则,首先对污泥进行浓缩脱水,减少污泥发生量;再通过消化、厌氧,去除污泥中的有机物、病菌和微生物等,并对污泥进行成分测定,达到要求后可以进行堆肥,充分利用污泥中丰富的氮、磷、钾等营养成分,如不能利用,则进行无害化填埋处置。 3.8城市污水的深度处理 为减轻城市污水处理厂的排水对收纳水体的不良影响,节约水资源、保证水资源的持续利用,可对污水进行深度处理后重复利用。尤其是缺水地区,对污水进行深度处理后重复利用,是解决淡水资源的重要途径。 所谓深度处理,就是在污水经过物化生化处理、达到排放标准后,对污水进一步采取处理措施,降低水中的污染物,使水质接近或优于可以直接利用的水质,如居民生活中的水、工业冷却水、道路绿化浇洒水、农田灌溉用水等。通过城市污水的深度处理,使污水达到重复使用,节约水资源,减轻对收纳水体的污染。 城市污水处理技术探析:城市污水处理厂污泥的综合利用方式 摘要:本文通过污泥的综合利用、填埋、投海等几种主要的污泥处置方式的分析,指出污泥的资源化利用应立足于各地实际,在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下,选择最佳处置与利用方案。 关键词:污泥 综合利用 城市污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等,如果不加处理的任意排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥,并将其作为一种新的资源加以有效利用,变废为宝,已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理水平的重要因素,也是全球共同关注的课题。 1.污泥最终处置的主要方式 目前,国内外污泥最终处置方式主要有:综合利用、填埋、投海。 (1)综合利用 ①农田林地利用 污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题,污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、P、K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。我国城市污水处理厂的各种污泥所含肥分见表1,故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法,但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、P的流失对地表水和地下水的污染,甚至可能含有一些致癌物质,目前对重金属污染研究较多。因此,在作农田林地利用前,应进行堆肥处理以杀死病菌及寄生虫卵,同时还应去除这些有害物质。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求,处理成本无法和经济效益相平衡,化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等,这些使得此种处置方式尚未得到普遍的推广。我国有大量工业废水进入污水处理厂,污水中重金属离子约有50%以上转移到污泥中,污泥中的重金属离子含量一般都较高。 为提高污泥的农用量可以采取一些措施:一是把污泥制成有机—无机复合肥料,适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足,这样可以提高肥效降低有害物的含量;二是在经济政策上优惠使用污泥复合肥料的单位或个人,如免费提供试用肥料样品,免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作土壤营养状况分析等。 ②污泥焚烧产物利用 污泥中合有一定量的有机成分,经脱水干燥的污泥可用焚烧处理。在日本,该方法巳占污泥处理总量的60%以上、欧盟也在10%以上。为防止焚烧过程中产生二?f英等有毒气体,焚烧温度应高于850℃。污泥焚烧所产生的焚烧灰具有吸水性、凝固性,因而可用于改良土壤、筑路等,也可作为砖瓦和陶瓷等的原料,另外,污泥灰也可以作为混凝土混料的细填料。将污泥转变成一种颗粒状燃料,可以很好燃烧,其热值和褐煤相当,燃烧释放的有害气体远低于焚烧过程,其残余物可用于建筑工业。 污泥焚烧可以从废气中获得剩余能量,用来发电。在脱水污泥中加入引燃剂、催化剂、疏松剂和固硫剂等添加剂制成合成燃料,该合成燃料可用于工业和生活锅妒,燃烧稳定,热工测试和环保测试良好,是污泥有效利用的一种理想途径。 ③低温热解制取可燃物 污泥热化学处理因其无害化和减量化彻底,地位已逐渐增强。污泥低温热解是一种发展中的能量回收型污泥热化学处理技术。它通过在催化剂作用下无氧加热干燥污泥至一定温度( 500℃)、由干馏和热分解作用使污泥转化为油、反应水、不凝性气体和炭等可燃产物,最大转化率取决于污泥组成和催化剂的种类,正常产率为200~300L(油)/t(干泥),其性质与柴油相似。 ④建筑材料利用 污泥可用于制砖和制纤维板材。 污泥制砖的方法有两种。一种是用干化污泥直接制砖,另一种是用污泥灰渣制砖。用干化污泥直接制砖时,应对污泥的成分作适当调整,使其成分与制砖粘土的化学成分相当。当污泥与粘土按重量比1:10配料时,污泥砖可达普通红砖的强度。利用污泥焚烧灰渣制砖时,灰渣的化学成分与制砖粘土的化学成分是比较接近的,制坯时只需添加适量粘土与硅砂。比较适宜的配料重量比为灰渣:粘土:硅砂=100:50:(15~20)。 污泥制生化纤维板,主要是利用活性污泥中所含粗蛋白(有机物)与球蛋白(酶)能溶解于水及稀酸、稀碱、中性盐的水溶液这一性质,在碱性条件下加热、干燥、加压后,发生蛋白质的变性作用,从而制成活性污泥树脂(又称蛋白胶),使之与漂白、脱脂处理的废纤维压制成板材。其品质优于国家三级硬质纤维板的标准。 (2)填理 污泥填埋有填地与填海造地两种。 污泥消化后经脱水再进行填埋是目前国内许多大型污水处理厂中常采取的方式,经过消化后的污泥有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,脱水后作填埋处置是一种比较经济的处理方式。由于消化装置工艺复杂、一次性投资大、运行操作难度大,实际运行经验表明往往难以达到预期的效果。况且脱水污泥含水率大大高于普通生活垃圾卫生填埋场所要求的30%含水率,因此需再经处理才能送生活垃圾填埋场填埋;或者设置专用的污泥填埋场,根据污泥的含水率及力学特性等因素进行专门填埋,但此法有占地较大、选址受阻及存在二次污染隐患等缺点。 污泥填埋的操作要求与垃圾填埋相似。污泥填埋场的渗滤液属高浓度有机污水,必须集中加以处理;污泥填埋场四周应设围栏,并采取相应的防蚊蝇、防鼠措施,未经干燥焚烧处理的污泥,宜小规模分层填埋,生污泥泥层厚度应 0.5m,消化污泥泥层厚度应不大于3m,泥层上面铺砂土层为0.5m,彼此交替进行填埋,并设置通气装置,污泥焚烧灰渣填埋时,可不分层填埋。 污泥填海造地,应遵守下列要求:①必须设护堤,渗水也必须集中进行处理,以防污泥和污水污染海水;②污泥或灰渣中的重金属含量应符合填海造地标准。 (3)投海 沿海地区,尤其是有大江、大河入海口附近,可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。投海污泥最好是经过消化处理的污泥。投海方式可用管道输送或船运,其中管道输送较为经济。在污泥投海工程实施前,必须搞好投海区的选择(离海岸10km以外,水深25m左右),以保证海水的稀释与自净作用。 总之,综合利用将是今后污泥处置的主要方式。填理由于占地多,潜在生物可利用率低,渗滤液可污染地下水,后续处理管理费用高等问题,应用受到限制。海洋投弃将逐渐被禁止。随着科技的发展,污泥的有效利用的方式和有效利用率将会进一步增加。 2. 污泥利用方案的选择 (1)污泥利用的潜在风险 污泥利用需满足严格的环境卫生标准,不能造成新的环境危害。污泥利用的环境问题是重金属和氮对土壤、作物、水体的影响以及病原物污染,所以具有潜在风险。污泥的热能利用无疑是风险最小的,而土地利用则需严格管理,只有重金属含量低于农用污泥标准才可用于农作物,而且污泥肥的施用也需严格定量以控制重金属的积累和减少氮、磷淋失对水体的污染。至于病原物污染,热干化的安全性较佳,因其高温灭菌作用很彻底,产品可完全抑制微生物的活性;碱性稳定化基本上也能达到安全标准;堆肥则不足以保证安全性,因病原物仍有少量存活且产品的高含水率(一般为30%~40%)可使病原物复活,故采用堆肥方案时需加强对堆肥质量、场所和施用场地的管理。 (2)利用方案的比较 ①农田林地利用 用污泥对农田、林地、草坪施肥或进行土壤改良以及用于市政绿化、育苗等,不仅可改善土壤的理化性质,增加土壤肥力,促进树木、花卉及草坪等的生长,而且可避免污泥中的重金属、有毒有机物因食物链的生物富集效应对人畜产生的危害,除此之外土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。因此土地利用是一种积极的、生产性的污泥处置方法。污泥利用前需堆肥化处理,堆肥化若采用静态条垛工艺,成本最低,但其生产周期长、占用土地多且对周围环境的影响比较严重;若采用发酵仓,其设备投资和运行费用将增加,而且若要制成复合肥还需烘干造粒设备,这样其成本优势就大大削弱了。 ②污泥焚烧产物利用 污泥焚烧效果好,焚烧产物既可用作新的产品原料,又可回收热能。国外已有较成熟经验和工艺,可以直接借鉴使用。但总体来说焚烧的成本最高(是其他工艺的2~4倍)。今后应从降低成本,减少二次污染角度着手,生产新设备。 ③低温热解制取可燃物 污泥低温热解效果亦好,污泥可通过干馏提取油、气等,不但可做燃料也可用于制造四氯化碳等化工产品,具有工业化利用前景,且能量回收率高,经济性优于焚烧处理,是大有前途的处理方法。在热解机理和动力学研究方面,还有很多工作需进一步探讨。在工艺和设备的改进方面有待新的突破。 ④建筑材料利用 建筑材料利用,不仅可以减少污泥填埋所占用的土地,减少自然资源消耗,而且可以使资源得到循环利用,变废为宝。 (3)其他因素 污泥处理设施的选址是方案选择的决定因素之一。一般而言,污泥宜就近处理以节省运输费用和减少湿污泥运输对沿途造成的污染。由于污泥处理过程中可能会带来臭味、有毒有害气体及病原体等环境问题,所以选址会对方案选择产生决定性影响。 3. 结语 污泥经过减容、稳定和无害化处理后,可以作为资源加以综合利用。污泥的处理处置及其无害化,作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。面对各地区千差万别的污泥利用经验,应立足于本地区的实际情况,在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下,审慎地、全面地论证各种方案实施的可行性,从中选出最佳方案。目前的利用方向是土地利用和热能利用。从长远看,对于我们这样一个农业大国,应将污泥制成污泥复合肥料或污泥生物复合肥料,将农田林地利用作为主要的有效利用途径。同时,也要发展研究其它的资源化途径,如直接或间接作为燃料、热分解制油等。污泥焚烧作为最彻底的处理方式,在国外,特别是西欧和日本已得到了广泛的应用,欧洲将来有30%的污泥土地利用、70%热能利用。在国内,由于其一次性投资和处理成本大、焚烧烟气需进一步处理等问题而一直未得到应用。随着国内大型城市污水处理厂建设的进一步加快,污泥处置已成为突出的问题。
合理用药论文:序惯疗法与临床合理用药关系的探讨 【关键词】 药理学 近年来,序惯疗法已成为人们所关注的热点,了解与之相关的时间生物学、时间药理学对临床合理用药具有一定的指导意义。序惯疗法是在了解疾病运动规律的基础上,根据人体的生物节律,科学、合理地安排用药剂量、时间和顺序,使用药掌握在疾病发展的最佳时机有助于提高药物疗效,降低毒副作用。它与时间生物学、时间药理学关系密切。前者已经并正在给医学以重大影响,促使医学改变某些忽视时间因素的传统理论,后者已为临床合理用药提供了新标准和途径。本文综述了序惯疗法与时间生物学、时间药理学的关系,现总结报告如下。 1 时间生物学与序惯疗法的关系 以时间生物学的观点和方法来考察药物的作用时,便可发现药物的疗效、毒副作用都具有节律性变化。例如肾上腺皮质激素的时间治疗法就是临床试用较早的方法之一,并已取得了公认的疗效。如果糖皮质激素长期每日3次均分给药,可抑制ACTH的分泌,而导致肾上腺皮质萎缩,皮质功能低下,而产生一系列不良反应。在这一方面经众多学者大量实验资料证实,肾上腺皮质激素用药后对自身激素分泌的抑制作用有明显的昼夜节律性,其抑制强度依次是夜间用药大于午后用药,午后用药大于午前用药。因此,早晨(7~8时)自然峰值时用药可使不良反应减少到最小限度。 不同类型的肿瘤细胞有丝分裂的节律一样,但增殖周期呈明显的时间特征,因此,选择适当的化疗时间对肿瘤细胞杀伤力最强,而对正常细胞杀伤力最弱对肿瘤化学治疗方案的制定具有一定的临床意义。动物实验证明,临床治疗肿瘤使用频率最多的环磷酰胺和顺铂的用药最佳时间不是在目前普遍采用的上午,而是环磷酰胺在晚上,顺铂在凌晨[1];阿霉素在中午12时给药,给药动物存活期较对照组延长60%~80%[2];阿糖胞苷采用起伏式给药法较之阶梯式(即在一天中有高、低2种剂量)或均匀式(将1天剂量总量平均分配)给药法为优,不仅能取得较高疗效,而且可以使毒性降低[2]。 和肿瘤细胞增殖周期一样,细菌生长繁殖也呈明显的时间特征,这为抗菌药物的序惯疗法提供了理论基础,并成为当今国内外抗菌药物治疗的一大潮流[3]。例如,采用环丙沙星序惯疗法[4]不但可以有效地预防妇科术后感染,而且降低了医疗、护理、治疗的费用,减小院内感染的发生率,这对于目前严重的抗菌药物滥用现象有着重要的现实意义。 2 时间药效学与序惯疗法的关系 时间药效学表明,在相同剂量下,给药时间不同,机体对药物的反应性会有差别,药效也不同。例如,降血脂药羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoA还原酶)抑制剂可抑制肝合成胆固醇的限速酶活性,使血清LDL大量被摄入肝而使血清胆固醇降低。胆固醇的合成受机体节律性影响,夜间合成增加,根据每天1次给药的早晚双盲法比较试验表明,晚上给予这类药降低血清胆固醇的作用强,即从药理学角度晚饭服用是合理的。 支气管哮喘患者多半是黎明前夜间发作型。由于黎明前(晨4时左右)血中肾上腺素浓度和cAMP浓度低下,血组胺浓度增高,故此时呼吸功能下降。因此使用每天服用药1次的茶碱缓释片,并选择晚饭后给药方法,可使血药浓度从夜间到黎明保持在一定的水平。实践证明,夜晚8时1次给患者800mg茶碱比每天2次给药每次370mg茶碱的效果更明显[2]。近年来,许多学者针对这一问题也提出了时间给药方案,由此推动了哮喘病的时间治疗法进展。 人体血压呈昼夜波动,因此,应避免睡前服用降压药和利尿药,白天给这类药更为合理。特别是钙通道阻滞剂硝苯地平,对血压的昼夜波动影响较强,口服20~60mg,白天每日2次,可有效地降低血压,并可明显地控制血压的昼夜波动,但并不影响心率的昼夜节律。维拉帕米抑制血压昼夜波动的作用与硝苯地平相似,但却能抑制心率的昼夜节律。 3 时间药动学与序惯疗法的关系 机体节律性不仅影响药物的吸收、分布、代谢和排泄等药动学特征,而且影响药物的毒副作用。某些药物的吸收、生物利用度随着给药时间的不同而发生相应的变化。早晨服药的最高血药浓度(Cmax)要比晚上服药的高,而达Cmax的时间(tmax)与晚上相比有缩短的倾向。这表明这些药物在消化道吸收速度早晨比晚上快。例如,三环类抗抑郁药阿米替林引起的镇静作用和唾液分泌减小等末梢抗胆碱作用,9时给药时最强。由于阿米替林具有较长的t1/2,因此,推荐每日1次睡前服药方法,可减少阿米替林镇静作用和抗胆碱的毒副作用,而且患者也易接受,比历来惯用的每日3次的给药方法合理。有些药物的分布和排泄也呈昼夜节律性,从而影响药物的血药浓度。 综上所述,了解和掌握时间生物学、时间药理学的基本规律和特点,对于拟定给药方案,指导临床合理用药有着重要意义,这样,既可以迅速发挥药效,又可以防止毒副作用的产生。所以,设计合理的序惯疗法,对临床有重要的实用价值,以适应现代药物治疗学的新进展,达到整体治疗效果的优化组合。 合理用药论文:浅析自我药疗中不合理用药现象 药物具有双重性,既有治疗作用,同时也存在一定的不良反应。由于知识不足导致诸多的不合理用药,其危害在于增加药物的不良反应,损害健康,浪费金钱,甚至延误治疗,引发进一步的严重后果(1-2)。 1 用药不对症 肚子痛用什么药?是止痛药、止泻药、消炎药还是胃药,其实擅自用哪一种都可能是错误的选择。要知道,腹痛的原因有数十种,缺乏医学专业知识的普通百姓,不会判断自己腹痛的病因,不能做到对症用药。同理,有些人仅凭一知半解或“久病成医”,或听别人的用药“经验”,不经诊断,未弄清楚病因和药物的适应症时就随意用药。这种不合理用药发生率最高,对健康的危害也最大。要知道许多症状可能相同或相似,其病因却不相同,治疗方法也更是迥然不同。用药不对症,不仅不能治愈疾病,而且还会延误原有疾病的正常治疗,甚至会因为所用药物的不良反应而增添药源性疾病。 2 用药时机不对 从大的方面来看,首先应在疾病的不同阶段运用不同的治疗手段,以乙肝治疗为例,许多人认为,一旦感染了肝病毒,就应立即用抗病毒药物来治疗。但有研究表明,过早地使用抗病毒药物治疗乙肝,效果并不好(3)。其原因:①体内没有病毒复制时,使用抗病毒药是无效的。②体内免疫细胞处于麻痹状态时,使用抗病毒药物治疗效果较差。③不考虑病情,过早地使用抗病毒药物治疗,往往可增强乙肝病毒对药物的耐受性,或使病毒发生变异。④过早地使用抗病毒药物,并不能起到防止肝脏发生纤维化的作用。可见,用药时机要正确掌握,不能想当然,在遵医嘱或者阅读药品说明书的基础上,若有疑问,应主动咨询医师和药师。 3 随意增减药物剂量 有的人治病心切,认为药吃得越多,病好的快,便随便加大剂量;有的人又经常忘服、漏服药,问其原因,回答是病情有好转,就不把吃药放在心上了。 所周知,药物服用的剂量是通过长期临床试验和可靠的理论依据制定的,此类随便用药行为不仅无法达到治疗效果,往往还会造成不良后果。药量过大可能引起中毒,尤其对老人和儿童,是十分危险的;药量偏小,非但达不到治疗效果,反而贻误病情,甚至产生耐药性。因此,使用药物时,应该参照药品说明书上的规定,严格掌握用量和疗程,这样才能保证用药安全有效。 4 不按疗程服药,稍有好转立即停药或者频繁换药 疾病是否痊愈,并不是以患者自觉症状的好坏来决定的,当您感觉已经正常时,身体机能并未完全恢复正常,如果是患感染性疾病,致病菌也可能只是暂时潜伏起来,并未被清除。可见,在对待用药疗程的问题上,要相信医生,不要被主观感觉欺骗。以下几种情况,都是用药过程中需要杜绝的。①时断时续:药物发挥疗效主要取决于它在血液中恒定的浓度,如不按时服药,达不到有效浓度,对控制疾病发展不利。②疗程不足:药物治疗需要一定的时间,如细菌感染性疾病需要7-14天才可治愈。若用药两三天,症状有所缓解就停药,就可能成为慢性感染。糖尿病的治疗中,有时症状虽然消失了,但如果不查血糖,可能血糖仍高,此时若自行停药,可能会导致并发症。③突然停药。许多慢性疾病需长期坚持用药控制病情,巩固疗效,如精神病、抑郁症、糖尿病、高血压等,停药应在医师指导下逐步进行。不要擅自停药,否则会旧病复发,病情加重而危及生命。④随意换药。有些药物显示疗效需要一定的时间,如伤寒病程为4周,用药总疗程不少于2周;抗结核病药需0.5-1年,随意换药可使治疗复杂化,出现问题难以找出原因及时处理。 5 对治疗目标有不切实际的期望或盲目联合用药 得了病,大家总想通过一次治疗断根,认为长期服药就等于自己的病治不好了。这种愿望是人之常情,但也应该看到,到目前为至,除了少数能获得持久免疫的疾病外,绝大多数疾病是难以通过某种“神奇的治疗”而根治的。因此我们对疾病的康复要有一个科学的心理预期,才能避免不合理用药。还有部分患者认为将数种药物联合使用,总有一种是合适的,还可以增强疗效。实际上合用的药物越多,它们之间产生相互作用,引起不良反应的可能性越大。所以,联合用药时务必咨询医师和药师。 合理用药论文:合理用药与不良反应7对“对药”和非“对药”的缓冲作用研究 作者:付彩霞,高宗华,宋敏,荣先国 【摘要】 目的探讨常用中药的组合—“对药”和非“对药”间的缓冲能力的相似性差异。方法取中药的水浸取液,用数字酸度计测定ph,经0.1mol·l-1naoh及0.1mol·l-1hci滴定,然后进行“对药” 和非“对药”样品的ph对比分析。结果7对“对药” 和非“对药”及单味中药中皆有不同程度的缓冲作用。结论中药水溶液为缓冲溶液,具有双向调节作用并自成稳定系统,为进一步研究中草药的药理提供新思路。 【关键词】 中药; 复方; 对药; 缓冲作用 中药复方是中医药的精髓和主流,是中成药和中药新药的主要来源[1],也是中医临床最广泛的用药方式。 中药复方组方、配伍理论受到历代医家的重视,中药因其毒副作用小、治疗效果好、治疗范围广深受人们欢迎,特别是近年来因其与西医结合在治疗肿瘤等疑难杂症等方面的独特疗效而日益受到世人青睐。近年来,国内外医家日益重视中药复方的研究[2,3],特别是对中药复方的药理、药效及有效成分方面的研究更为关注[4,5],而对中药复方中单味药之间的相互作用研究得较少。中药复方化学成分的研究能更本质地阐明复方作用的物质基础,发掘出中医方剂配伍的科学内涵,以探索复方制剂过程中化学成分的变化规律。复方是一个有层次和结构的有机整体,其作用和化学成分并不是单味中药的简单相加,而是各成分的综合效果[6]。因此,利用现代科学技术研究中药组方、配伍的科学内涵,并指导临床实践是中药研究的重要课题。 “对药”又称“兄弟药”“姊妹药”,是中医传统经验证明了的优化组合,是“ 中药配伍中的最小单位,其组成简单,但具备中药配伍的基本特点[7,8]。“对药”配伍后作用机理是多方面的。本文从电化学、分析化学角度揭示中药组方、配伍的科学性,对单味中药及7对“对药”和非“对药”的水溶液测定ph,其结论为进一步深入研究中药理论提供了科学依据,对中药药对的临床应用研究进行了有益探索。 1 材料与方法 1.1 中药选取选亳州售中药饮片,经副主任中药师鉴定。配对见表1饮片经常温干燥,分级粉碎2遍,过80目筛,防潮保存。 1.2 样品制备称取单味中药生药粉10.0 g,“对药”中每种成分各取10.0 g,用纱布包扎,分别放入250 ml烧杯中,加入150 ml二次蒸馏水,放在电热套中加热,沸腾后调节温度使之微沸,60 min后停止加热,将溶液过滤后分别得中药单煎液及药对组合的水煎液 表1 对药组合与对照组合的药物组成“对药”组合[7,8]对照组合苍术、白术 苍术、钩藤砂仁、白豆蔻 砂仁、茜草紫菀、款冬花 紫菀、土茯苓黄芪、甘草黄芪、苦楝皮天门冬、麦冬天门冬、钩藤羌活、独活 羌活、蒲黄半夏、天南星 半夏、蒲黄 1.3 测量方法取30 ml上述中药水煎液于50 ml烧杯中,室温下测其ph,然后分别用0.1 mol·l-1naoh溶液、0.1 mol·l-1hcl溶液滴定,每加入0.1 ml酸或碱测定1次ph,共加入3 ml酸或碱。计算加入一定碱液或酸液后溶液的ph,并计算溶液缓冲容量β(mol·l-1·ph-1)。 2 结果 将溶液的ph以及加入1.00 ml 0.1mol·l-1 naoh, 0.1mol·l-1 hcl后溶液的ph及缓冲容量β见表2。表2 单味中药抗酸、抗碱能力对照药品名称苍术羌活半夏天门冬砂仁紫菀黄芪蒲黄款冬花 在单味中药中,所有中药水溶液偏酸性,除蒲黄、独活外,其他单味中药的抗酸能力都比抗碱能力强;加碱后除钩藤、茜草、土茯苓、麦冬、苦楝皮的ph较大,缓冲容量小,溶液抗碱能力差外,其余样品的ph较小,缓冲容量大,具有明显的抗碱能力,其中独活抗酸抗碱能力最强。按同法测对药及非对药对照组合,溶液的ph及缓冲容量β见表3 表3 7对“对药”和非“对药”抗碱能力对照 在7对“对药”和非“对药”对照组合中,所有组合的缓冲容量都比单味中药增大,说明组合后的中药相互作用,保留或生成新的缓冲对。因此,对药组合以及对照组合的抗酸碱能力比单味中药增强。 3 结论 从实验结果可知,无论是单味中药或是“对药”以及非对药对照组合,其水溶液的ph都在3.70~6.00之间,偏酸性;所有样品皆有不同程度的抗酸抗碱能力,即被测样品的水溶液具有缓冲作用,自成稳定的缓冲体系。该结论对阐明中药作用机理和双向调节作用提供重要理论依据。 合理用药论文:支气管哮喘患者的合理用药 【关键词】支气管哮喘 合理用药 哮喘是由多种炎症细胞参与的慢性气道炎症性疾病[1]。治疗药物分为解痉平喘类药物和抗炎治喘类药。解痉平喘药物主要包括β2-受体激动剂、抗胆碱药、茶碱类和炎症介质拮抗剂等;抗炎治喘类药包括糖皮质类固醇激素、炎症介质受体拮抗剂、肥大细胞膜稳定剂等。现就几种常用支气管哮喘治疗药物的合理使用报道如下。 1 茶碱 茶碱具有舒张支气管平滑肌、强心、利尿、扩张冠状动脉、兴奋呼吸中枢和呼吸肌等药理作用。本品与β2-受体激动剂联合应用时易于诱发心律失常,应谨慎使用并适当减少剂量。茶碱的治疗窗窄,且存在较大个体差异,可引起心律失常、血压下降,甚至死亡,有条件时应监测茶碱血药浓度,其有效、安全血药浓度为6~15mg/l。影响茶碱代谢的因素较多,如发热、妊娠、肝脏疾患、充血性心力衰竭及合用甲氰咪胍或喹诺酮类、大环内酯类等药物,应引起重视。多索茶碱的作用与氨茶碱相同,但不良反应较轻。茶碱缓(控)释片口服后昼夜血药浓度平衡,平喘作用可维持12~14h,尤其适用于夜间哮喘症状的控制。由于血药浓度平稳、维持时间长,比普通剂型的茶碱安全、有效,与糖皮质激素和抗胆碱能药物联用具有协同作用。 2 糖皮质激素类 可分为吸入型糖皮质激素和口服糖皮质激素。吸入型糖皮质激素局部抗炎作用强。通过吸气过程给药,药物直接作用于呼吸道,所需剂量小,且通过消化道和呼吸道进入血液的药物大部分被肝脏灭活,而使全身不良反应较小,吸入型糖皮质激素使用1w方可奏效。溶液型和气雾型制剂可造成患者声音嘶哑和口咽部真菌感染等症状。目前上市的药物中丙酸氟替卡松和布地奈德的全身不良反应较少,因此,吸入型糖皮质激素被推荐作为长期治疗持续性哮喘的首选药物。当吸入型糖皮质激素无效时,应尽早改用口服剂型。可选用半衰期短的泼尼松、泼尼松龙或甲基泼尼松龙等,采用每天或隔天清晨顿服的给药方式,以减少外源性激素对脑重体-肾上腺轴的抑制作用。严重急性哮喘发作时,应静脉给药,宜选用琥珀酸氢化考的松或甲基泼尼松龙。 3 β2-肾上腺素受体激动剂 β2-受体激动剂扩张支气管的作用较快,同时,还可通过与肺组织细胞表面的β2-受体作用来抑制气道肥大细胞释放过敏炎性介质,有助于预防哮喘的发作,从而使β2-受体激动剂成为首选的支气管扩张剂。短效β2-受体激动剂有沙丁胺醇、特布他林、丙卡特罗、非诺特罗、沙美特罗,作用时间持续12h,适用于慢性哮喘、夜间发作性哮喘。吸入型糖皮质激素和长效β2-受体激动剂联合应用具有协同的抗炎和平喘作用,可增加患者的依从性,减少较大剂量糖皮质激素引起的不良反应,尤其适合于中—重度持续性哮喘患者的长期治疗。吸入型β2-受体激动剂应按需间歇使用,不宜长期、单一使用,也不宜过量使用,否则可引起肌肉震颤、低血钾、心动过速等不良反应。长期应用此类药物可使气管平滑肌β2-受体数目减少,产生耐药性。 4 抗胆碱能药物 支气管哮喘患者多有迷走神经功能亢进。研究发现支气管上的m受体以m3亚型为主,选择性m3受体拮抗剂的支气管扩张作用会更强。吸入抗胆碱能药物如异丙托溴胺,对支气管平滑肌m3受体有较高的选择性,可阻断节后迷走神经传出支,降低迷走神经张力而舒张支气管,全身副作用小,作用持久,不易耐药,但作用强度、速度不如β2-受体激动剂,对慢性哮喘的病例可用来防止其症状发作,对过敏性哮喘与非过敏性哮喘的疗效较满意,对运动性哮喘的治疗不如β2-受体激动剂,宜作为选择性β2-受体激动剂的辅助用药。与β2-受体激动剂联合交替使用,可使气道舒张的疗效增强而持久,适用于夜间哮喘及痰多的哮喘患者以及有吸烟史的老年哮喘患者。与茶碱联合应用平喘作用也有所增加。 5 白三烯调节剂 白三烯调节剂包括半胱氨酰白三烯受体拮抗剂和5-脂氧化酶抑制剂。其作用机制是通过对气道平滑肌和其他细胞表面的白三烯受体的拮抗,抑制肥大细胞和嗜酸性粒细胞释放的半胱氨酰白三烯的致喘和致炎作用,产生支气管舒张和减轻变应原、运动和二氧化硫诱发的支气管痉挛等作用,并有抗炎作用。本品能减轻哮喘症状,改善肺功能,减少哮喘的恶化。但作用不如吸入型糖皮质激素,也不能替代糖皮质激素。作为联合治疗中的一种药物,可减少中至重度哮喘患者吸入糖皮质激素的剂量,提高糖皮质激素的疗效。5-脂氧化酶抑制剂可能引起肝损,应引起注意。 合理用药论文:从处方点评浅析门诊不合理用药现状 【关键词】 处方;门诊;不合理用药 据报道,不合理用药使全球1/3患者死亡,我国每年死于药物不良反应者近20万人,临床不合理用药在我国占病例数的12%~32%[1]。为提高处方质量,促进合理用药,保障医疗卫生安全,本部定期组织医药相关人员对门诊处方进行点评,现将不合理用药现状进行分析如下。 1资料与方法 随机抽取2011年1—10月份门诊处方5205张,根据药品说明书、医药书籍、公开的文献,对其中的不合理用药处方进行分析。 2结果 5205张门诊处方合格率为97.2%,使用抗菌药物处方2026张,使用率为38.92%,不合理用药处方200张,占3.8%,不合理应用抗菌药物处方160张,占不合理用药处方的80%,用法用量不合理110张,占不合理用药处方的55%,不合理配伍32张,占不合理用药处方的16%,不适当的合并用药28张,占不合理用药处方的14%,联合用药产生拮抗作用、毒副作用20张,占不合理用药处方的10%,选用药物不当10张,占不合理用药处方的5%。 3不合理用药分析 3.1不适当的合并用药(1)阿奇霉素+头孢菌素类,阿奇霉素属大环内酯类是速效抑菌剂,使细菌迅速处于静止状态,头孢菌素类属β-内酰胺类为繁殖期杀菌剂,二者合用使后者难以充分发挥其繁殖期杀菌作用而出现拮抗[2]。(2)微生态制剂+抗生素,枯草杆菌、肠球菌二联活菌(妈咪爱),双歧杆菌三联活菌(培菲康),地衣芽孢杆菌活菌(整肠生)等微生态制剂对多种抗生素敏感,合用易被灭活[3],因此两者应间隔2~3h使用为宜。(3)多酶片+复方氢氧化铝片,多酶片为多种消化酶的复合制剂,每片含胃蛋白酶0.04g,淀粉酶、胰酶各0.12g;其中胃蛋白酶消化活力在ph=2时最好,当ph 6即被破坏,淀粉酶也在微酸性时分解淀粉的活力最强。处方中复方氢氧化铝片系复方碱性制剂,口服能中和胃酸使胃液ph升高,影响了两种主要消化酶的活力。二药不宜同时服用,可在消化酶治疗结束后再服抗酸药物。 3.2药物联合毒副作用增加(1)阿司匹林+格列本脲:两药竞争血浆蛋白结合部位,使格列本脲血药浓度升高,易致低血糖。(2)卡托普利+螺内酯,卡托普利是血管紧张素转换酶抑制剂,能减少醛固酮的生成,增高血清钾。螺内酯为利尿药,作用于肾脏远曲小管,受体与醛固酮竞争,抑制钠泵,使钠、钾交换减少,钾的排泄减少。两药合用时血清钾明显升高而导致钾中毒[4]。(3)氯丙嗪+苯海索,较大剂量的氯丙嗪用于精神病治疗常可引起锥体外系反应(副作用)。苯海索具有中枢抗胆碱作用,可减轻锥体外反应,氯丙嗪也具有一定的抗胆碱作用。联合应用时可显示较强的外周抗胆碱作用,不利于治疗。 3.3药物配伍产生拮抗作用(1)阿司匹林+吲哚美辛肠溶片,阿司匹林与吲哚美辛肠溶片同属非甾体抗炎药,均通过抑制前列腺素合成酶而产生解热、镇痛及消炎作用。两药合用,阿司匹林通过竞争性拮抗作用抑制吲哚美辛肠溶片的吸收,使血药浓度明显降低[5],所以两药不宜联用。(2)硝苯地平+葡萄糖酸钙,硝苯地平属二氢吡啶类钙拮抗剂,它通过与钙通道外侧的二氢吡啶受体结合而减少通道开放数,从而钙内流减少而发挥其药理作用,与钙剂合用,属于药理作用拮抗的不合理联用。(3)阿托品+甲氧氯普胺,阿托品是抗胆碱能药,甲氧氯普胺是胃动力药,阿托品能减弱甲氧氯普胺增强胃肠动力的效应。也属于药理作用拮抗的不合理联用。 3.4用法用量不合理(1)β-内酰胺抗生素静脉滴注每日1次,不符合该类药物的使用原则。首先,该类药物半衰期(t1/2)很短。其次,该类药物为时间依赖型抗菌药物,杀菌效力与维持有效血药浓度的时间成正比。因此,应将每日量分成2~3次给药,以确保用药疗效。(2)糜蛋白酶做超声雾化时间过长,超声雾化后糜蛋白酶效价下降明显:5min下降29.1%,10min下降64.1%,15min下降75.24%,20min下降89.31%,因此,糜蛋白酶雾化吸入时间宜控制在5min左右为宜[6]。(3)辛伐他汀、氟伐他汀等他汀类降脂药物处方用法为每日1次,患者会误认为1天的任何时间服用均可,但他汀类药物通过抑制胆固醇合成的限速酶羟甲戊二酰辅酶a还原酶发挥降脂作用,该酶夜间活性高,晚上服用效果好,所以处方中应注明晚上服用。 3.5选用药物不当(1)癫痫患者选用左氧氟沙星注射液。左氧氟沙星为氧氟沙星的左旋体,为氟喹诺酮类药物,因其含有氟离子,脂溶性强,易通过血脑屏障进入脑组织,抑制脑内抑制性递质γ-氨基丁酸(gaba)与受体部位结合,使中枢神经系统兴奋性增高而诱发癫痫。因此,有癫痫病史者应慎用此类药物[7]。(2)未成年患者选用喹诺酮类抗生 素,由于该类药物会引起骨软化,对骨骼发育可能产生不良影响,因此,18岁以下患者应避免使用。(3)孕妇选用阿司匹林,阿司匹林可引起过期妊娠、产程延长和产生出血,服用对乙酰氨基酚则无不良影响,故孕妇需用解热镇痛药时可选用对乙酰氨基酚。 4讨论 通过分析发现:(1)抗菌药物不合理应用约占不合理处方数80%,说明门诊不合理用药主要以抗菌药物为主。(2)联合用药存在的问题较多,包括不适当的合并用药、不合理的配伍等方面。同时,联合用药也增加了药物不良反应的发生率。据报道,联合使用5种以下药物时,不良反应发生率为4.2%,20种以上时,不良反应的发生率为45%[8]。说明门诊医生应尽量减少联合用药的品种及种类。(3)医药人员都要不断学习医药领域的新知识,精通业务,掌握相关的药物治疗作用和不良反应及药物间的相互作用等,慎重、准确地使用药物,确保用药安全、有效。 合理用药论文:医院不合理用药现象和干预 【摘要】 不合理用药是一个世界性的课题和难题,据界卫生组织调查指出,全球的病人有三分之一是死于不合理用药,而不是疾病本身。合理用药的概念是安全、有效、适当、经济凡是违背这四个要素的用药方式都是不合理的用药。对不合理用药的现象如不干预,任其蔓延,则会延误患者的治疗,损害患者的健康,威胁患者的生命,浪费资源医药,干扰或影响社会安定和和谐。 【关键词】 不合理用药现象 对不合理用药的干预 不合理用药是一个世界性的课题和难题,据界卫生组织调查指出,全球的病人有三分之一是死于不合理用药,而不是疾病本身。我国医院的不合理用药情况也相当严重,不合理用药占用药者的12%至32%。按照美国药物不良反应致死占社会人口的1/2200计算,我国每年药物不良反应致死人数达50余万人[1]。 合理用药的概念是安全、有效、适当、经济凡是违背这四个要素的用药方式都是不合理的用药[2]。 医院常见不合理用药现象有 1.外科围手术期抗菌药物使用欠规范问题。 表现在不执行《卫生部办公厅关于进一步加强抗菌药物临床应用管理的通知》,没有指针随意使用抗菌素作为围手术期预防用药如:美罗西林钠、奈夫西林钠、夫西地酸钠、林可霉素、氟罗沙星。 2. 不合理选用溶媒。 2.1 血塞通、丹参注射液选用0.9%氯化钠注射液稀释或5%氯化钠葡萄糖注射液稀释作溶媒,由于盐析作用,不溶性微粒增加,使不良反应增加。 2.2 呋塞米注射液选用10%葡萄糖注射液稀释, 呋塞米为碱性的钠盐注射,碱性较高,因葡萄糖注射液ph低于4时可与呋塞米产生沉淀。只能用氯化钠注射液稀释 [3]。 2.3 10%氯化钾注射液选用氯化钠注射液稀释,静脉补钾同时滴注钠盐和高浓度葡萄糖注射液会降低钾的作用,故需迅速纠正低血钾时应以5%葡萄糖注射液稀释。 3. 存在配伍禁忌药物合用。 3.1维生素c与维生素k1注射液同瓶静滴。维生素c具有较强的还原性,与醌类药维生素k1混合后可以发生氧化还原反映,维生素k1可被维生素c破坏而失效[4]。 3.2维生素c与庆大霉素同用,可抑制庆大霉素的抗菌活性[5]。 3.3 消旋山?~宕碱片与甲氧氯普胺片同时口服,消旋山?~宕碱属于胃动力抑制药,甲氧氯普胺属于胃动力促进药,二者联用呈拮抗作用。 4. 重复用药现象。 4.1 胃舒平与颠茄合用,胃舒平是含有颠茄的复方制剂,合用没有必要。 4.2 牛黄解毒片与黄连上清丸合用,这两种都属于清热泻火类药,均含大黄成分,合用后容易造成腹泻、恶心。 4.3 强力银翘片与速效伤风胶囊合用,这两种药属于治疗伤风感冒药,分别含有扑热息痛成分,合用后剂量加大,容易引起恶心、呕吐、出汗、腹泻、肝脏损害 4.4同一时段内联用几种适应症近似的中成药口服药、西药、中成药注射液,且使用剂量超过说明书规定要求,存在严重的安全隐患。如:腰椎间盘突出症用药,通滞苏润江胶囊+血塞通胶囊+右旋酮洛芬氨丁三醇片+七叶皂苷注射液。 5. 用药不考虑毒付作用对患者的其他疾患的影响。如,腰椎间盘突出症 ,自诉有胃溃疡,医生用药“奈普生”口服,导致胃溃疡加重。如改用“双氯芬酸钠肠溶片”,就可以减少对胃部的刺激。 综上所述,不合理用药的现象是普遍存在的,怎样对这种不合理用药进行干预呢?不合理用药的干预,又称合理用药管理,即通过制定、执行药事法律法规,推行合理用药指南或规定,实施干预计划和措施,批判、抵制和干涉不合理用药心里和行为,建立合理用药的秩序和规范,达到药物治疗的目的[6]。对不合理用药进行干预我认为医院应该做好以下的工作: 1. 应建立健全药事管理组织系统并建立完善的工作制度和程序。 1.1 建立药品品种遴选原则、制度,制定基本用药目录,对新申请品种进行安全性评估。 1.2 定期开展合理用药讲座、学习班、研讨会。教育医生和药剂师合理使用药,加强所有医务人员对常见病的正确诊断和处理的培训。 1.3 建立激励机制,奖励合理用药科室、医务人员,推广他们的经验。 2.建立“以病人为中心”的药学管理工作模式,开展以合理用药为核心的临床药学工作。 2.1 建立由医疗质量管理部门和药学部门共同负责的处方点评制度并有效开展工作,对不合理用药处方进行讨论分析公示。 2.2查阅门诊和住院病人用药情况分析,检查围手术期抗菌药物使用情况的监测管理等工作。 3. 制定药品处方集,规范医院用药。 4. 建立药品用量动态监测及超常预警制度。 对药品使用总金额和数量排名前10位进行分析,是否超常规,是否合理,定期公示结果,指导医师用药。 5.加强医德医风教育 药品营销人员为了促销药品,给医生提供销药提成,有的医生在金钱面前,忘记了做医生的本分和责任,乱用药、大剂量用药,使用高价药,为的是能获得更多的非法药品提成。因此,医院管理者应加大医德医风再教育的力度,使医务人员树立一切为病人,全心全意为病人的服务理念。在为病人治病的过程中,科学地、实事求是地合理使用药品。 6.与临床科室加强沟通,促进合理用药。 药学科学的迅速发展,大量新药的面市,药师需要不断更新知识,将药学信息收集、整理,通过药讯、不良反应简报等提供临床人员参考,为提高医疗水平和促进合理用药提供有力的保证。 不合理用药的情况是由多种原因造成的,对不合理用药的现象如不干预,任其蔓延,则会延误患者的治疗,损害患者的健康,威胁患者的生命,浪费资源医药,干扰或影响社会安定和和谐,关注合理用药,促进合理用药是广大医药学工作者的义务和责任。药学人员应积极主动地投身于临床用药过程,杜绝和减少药源性疾病,提高医疗质量,使患者以最低的医疗费用获得最佳药疗效果,确保合理用药,安全用药、放心用药,提高药物治疗质量。 合理用药论文:药师深入临床促进合理用药 我国卫生部和国家中医药管理局于2002年1月21日颁布的“医疗机构药事管理暂行规定”中明确提出:药事部门要建立以病人为中心的药学管理工作模式,开展以合理用药为核心的临床药学工作,参与临床疾病诊断、 治疗 ,提供药学技术服务,提高医疗质量。 医院 药学服务正从“单纯的保障药品供应”向“以病人为中心的临床药学服务模式”转变。我院临床药师利用自己的专业特长,深入临床开展临床药学服务工作,积极探索临床药学工作模式。在与医生、护士、患者的交流过程中可以获得药物治疗的第一手信息,并对其分析评价,促进医院合理用药水平。本文以具体的临床实例阐述临床药师在药学服务中发挥的作用。 1 积极开展药品不良反应监测工作 1.1 病例1: 患者,男,53岁,因头面部皮肤挫裂伤于2008年5月31日入院,同时诊断有脑震荡。经外伤处理后给予脱水、抗炎等对症治疗。6月1日给予(1)生理盐水250ml、头孢米诺钠1.5g/(2)甘露醇125ml/(3)葡萄糖氯化钠500ml、小牛血去蛋白注射液25ml/静滴。 据病历记载:患者从6月1-5日一直在沿用上述药物治疗。在6月5日下午2点钟(第四天),静滴液体0.5h后患者出现寒战、体温38.4℃,无呼吸困难、无头痛、头晕、无胸闷憋气,立即给予吸氧、地塞米松5mg静推、非那根50mg肌注、生理盐水500ml、10%氯化钾10ml、地塞米松10mg静滴、当日下午3点钟患者病情好转。 分析: 2 积极开展以合理应用抗菌药物为中心的合理用药工作 临床药学工作的核心任务就是合理用药。我们从2007年11月25日—2007年12月25日期间抗菌药物使用前三位的药品中抽取了18份住院病历,最后筛选出了两份比较典型的不合理应用抗菌药物的病历,进行了分析,并在全院科主任周会上从合理用药方面提出了药学角度的提醒和补充,起到了较好的效果。 2.1 病历1:患者,男,63岁,2007年11月25日入院,2007年12月12日出院,初步诊断:右侧自发性气胸,补充诊断:高血压病,于2007年11月27日行右侧胸腔闭式引流术。该患者自11月25日起应用头孢曲松钠2g,bid,左氧氟沙星0.4g,qd,自11月29日开始用洛美沙星0.4g,qd,至12月11日停药,其中除左氧于11月28日停药外,头孢曲松钠连续应用17d,洛美沙星连续应用13d。 根据以上情况分析如下: (1)此患者体温一直正常,并无联合用药指征,连续应用左氧、洛美沙星、头孢曲松纳最长达17d,明显违反了抗菌素使用原则。 (2)该患者男性63岁,属老年患者,本身肾功能就属低下型。以上三种抗菌素均主要经肾脏代谢,联合应用加大其肾毒性,严重时可导致肾损害。 (3) 上述三种抗菌素中头孢曲松钠与左氧氟沙星有11项相同的 治疗 作用,洛美沙星与左氧氟沙星有32项相同的治疗作用,属重复用药。 2.2 病历2:患者,男,42岁,2007年12月13日入院,2007年12月23日出院。入院诊断:急性化脓性阑尾炎伴周围脓肿,12月14日大便检出霉菌++。 自12月13日起使用头孢曲松钠2g,bid,洛美沙星0.4g,qd,甲硝唑250ml,bid,一直使用到12月23日,三种抗生素联合应用达11d。 根据以上用药情况分析如下: (1)该病人患急性化脓性阑尾炎,有联合用药的指征,但采用三联抗菌素,且连续应用11天,特别是甲硝唑连用11天,属过度治疗。 (2) 据病历记载,该病人是因在住院前应用抗菌素无效的情况下住院治疗的,且在入院第二天就检出霉菌++,在未做细菌培养的情况下,盲目采用三种抗菌素联合应用,违反了抗菌素使用原则。 (3)上述三种抗菌素具有相同的抗菌谱和相同的治疗作用,从药效学的角度来讲,抗菌谱一致的抗菌素以不合用为宜,以免增加毒性反应或诱导灭活酶的产生或竞争同一靶位而出现拮抗现象。 (4) 副作用增加。上述三种抗菌药物同时具有相同的不良反应:头晕、恶心、食欲不振、皮疹、肝功异常、尿素氮升高等,合用会加重其不良反应。 医院 药学工作不仅仅是提供合格的药品,更重要的是参与临床用药,为患者提供最 经济 、最有效、最安全的用药方案。临床药学是一门边缘学科,它把医学、药学、生物学、经济学等知识融为一体。所以临床药师必须全面提高自身综合素质,不断更新自己的专业知识,并在实践中积累经验,药学服务工作才能更加完善,使临床合理用药达到一个更高的层次。 合理用药论文:现在医院不合理用药现象和干预 【摘要】 不合理用药是一个世界性的课题和难题,据界卫生组织调查指出,全球的病人有三分之一是死于不合理用药,而不是疾病本身。合理用药的概念是安全、有效、适当、经济凡是违背这四个要素的用药方式都是不合理的用药。对不合理用药的现象如不干预,任其蔓延,则会延误患者的治疗,损害患者的健康,威胁患者的生命,浪费资源医药,干扰或影响社会安定和和谐。 【关键词】 不合理用药现象 对不合理用药的干预 不合理用药是一个世界性的课题和难题,据界卫生组织调查指出,全球的病人有三分之一是死于不合理用药,而不是疾病本身。我国医院的不合理用药情况也相当严重,不合理用药占用药者的12%至32%。按照美国药物不良反应致死占社会人口的1/2200计算,我国每年药物不良反应致死人数达50余万人[1]。 合理用药的概念是安全、有效、适当、经济凡是违背这四个要素的用药方式都是不合理的用药[2]。 医院常见不合理用药现象有 1.外科围手术期抗菌药物使用欠规范问题。 表现在不执行《卫生部办公厅关于进一步加强抗菌药物临床应用管理的通知》,没有指针随意使用抗菌素作为围手术期预防用药如:美罗西林钠、奈夫西林钠、夫西地酸钠、林可霉素、氟罗沙星。 2. 不合理选用溶媒。 2.1 血塞通、丹参注射液选用0.9%氯化钠注射液稀释或5%氯化钠葡萄糖注射液稀释作溶媒,由于盐析作用,不溶性微粒增加,使不良反应增加。 2.2 呋塞米注射液选用10%葡萄糖注射液稀释, 呋塞米为碱性的钠盐注射,碱性较高,因葡萄糖注射液ph低于4时可与呋塞米产生沉淀。只能用氯化钠注射液稀释 [3]。 2.3 10%氯化钾注射液选用氯化钠注射液稀释,静脉补钾同时滴注钠盐和高浓度葡萄糖注射液会降低钾的作用,故需迅速纠正低血钾时应以5%葡萄糖注射液稀释。 3. 存在配伍禁忌药物合用。 3.1维生素c与维生素k1注射液同瓶静滴。维生素c具有较强的还原性,与醌类药维生素k1混合后可以发生氧化还原反映,维生素k1可被维生素c破坏而失效[4]。 3.2维生素c与庆大霉素同用,可抑制庆大霉素的抗菌活性[5]。 3.3 消旋山?~宕碱片与甲氧氯普胺片同时口服,消旋山?~宕碱属于胃动力抑制药,甲氧氯普胺属于胃动力促进药,二者联用呈拮抗作用。 4. 重复用药现象。 4.1 胃舒平与颠茄合用,胃舒平是含有颠茄的复方制剂,合用没有必要。 4.2 牛黄解毒片与黄连上清丸合用,这两种都属于清热泻火类药,均含大黄成分,合用后容易造成腹泻、恶心。 4.3 强力银翘片与速效伤风胶囊合用,这两种药属于治疗伤风感冒药,分别含有扑热息痛成分,合用后剂量加大,容易引起恶心、呕吐、出汗、腹泻、肝脏损害 4.4同一时段内联用几种适应症近似的中成药口服药、西药、中成药注射液,且使用剂量超过说明书规定要求,存在严重的安全隐患。如:腰椎间盘突出症用药,通滞苏润江胶囊+血塞通胶囊+右旋酮洛芬氨丁三醇片+七叶皂苷注射液。 5. 用药不考虑毒付作用对患者的其他疾患的影响。如,腰椎间盘突出症 ,自诉有胃溃疡,医生用药“奈普生”口服,导致胃溃疡加重。如改用“双氯芬酸钠肠溶片”,就可以减少对胃部的刺激。 综上所述,不合理用药的现象是普遍存在的,怎样对这种不合理用药进行干预呢?不合理用药的干预,又称合理用药管理,即通过制定、执行药事法律法规,推行合理用药指南或规定,实施干预计划和措施,批判、抵制和干涉不合理用药心里和行为,建立合理用药的秩序和规范,达到药物治疗的目的[6]。对不合理用药进行干预我认为医院应该做好以下的工作: 1. 应建立健全药事管理组织系统并建立完善的工作制度和程序。 1.1 建立药品品种遴选原则、制度,制定基本用药目录,对新申请品种进行安全性评估。 1.2 定期开展合理用药讲座、学习班、研讨会。教育医生和药剂师合理使用药,加强所有医务人员对常见病的正确诊断和处理的培训。 1.3 建立激励机制,奖励合理用药科室、医务人员,推广他们的经验。 2.建立“以病人为中心”的药学管理工作模式,开展以合理用药为核心的临床药学工作。 2.1 建立由医疗质量管理部门和药学部门共同负责的处方点评制度并有效开展工作,对不合理用药处方进行讨论分析公示。 2.2查阅门诊和住院病人用药情况分析,检查围手术期抗菌药物使用情况的监测管理等工作。 3. 制定药品处方集,规范医院用药。 4. 建立药品用量动态监测及超常预警制度。 对药品使用总金额和数量排名前10位进行分析,是否超常规,是否合理,定期公示结果,指导医师用药。 5.加强医德医风教育 药品营销人员为了促销药品,给医生提供销药提成,有的医生在金钱面前,忘记了做医生的本分和责任,乱用药、大剂量用药,使用高价药,为的是能获得更多的非法药品提成。因此,医院管理者应加大医德医风再教育的力度,使医务人员树立一切为病人,全心全意为病人的服务理念。在为病人治病的过程中,科学地、实事求是地合理使用药品。 6.与临床科室加强沟通,促进合理用药。 药学科学的迅速发展,大量新药的面市,药师需要不断更新知识,将药学信息收集、整理,通过药讯、不良反应简报等提供临床人员参考,为提高医疗水平和促进合理用药提供有力的保证。 不合理用药的情况是由多种原因造成的,对不合理用药的现象如不干预,任其蔓延,则会延误患者的治疗,损害患者的健康,威胁患者的生命,浪费资源医药,干扰或影响社会安定和和谐,关注合理用药,促进合理用药是广大医药学工作者的义务和责任。药学人员应积极主动地投身于临床用药过程,杜绝和减少药源性疾病,提高医疗质量,使患者以最低的医疗费用获得最佳药疗效果,确保合理用药,安全用药、放心用药,提高药物治疗质量。 合理用药论文:试析自我药疗中不合理用药现象 药物具有双重性,既有治疗作用,同时也存在一定的不良反应。由于知识不足导致诸多的不合理用药,其危害在于增加药物的不良反应,损害健康,浪费金钱,甚至延误治疗,引发进一步的严重后果(1-2)。 1 用药不对症 肚子痛用什么药?是止痛药、止泻药、消炎药还是胃药,其实擅自用哪一种都可能是错误的选择。要知道,腹痛的原因有数十种,缺乏医学专业知识的普通百姓,不会判断自己腹痛的病因,不能做到对症用药。同理,有些人仅凭一知半解或“久病成医”,或听别人的用药“经验”,不经诊断,未弄清楚病因和药物的适应症时就随意用药。这种不合理用药发生率最高,对健康的危害也最大。要知道许多症状可能相同或相似,其病因却不相同,治疗方法也更是迥然不同。用药不对症,不仅不能治愈疾病,而且还会延误原有疾病的正常治疗,甚至会因为所用药物的不良反应而增添药源性疾病。 2 用药时机不对 从大的方面来看,首先应在疾病的不同阶段运用不同的治疗手段,以乙肝治疗为例,许多人认为,一旦感染了肝病毒,就应立即用抗病毒药物来治疗。但有研究表明,过早地使用抗病毒药物治疗乙肝,效果并不好(3)。其原因:①体内没有病毒复制时,使用抗病毒药是无效的。②体内免疫细胞处于麻痹状态时,使用抗病毒药物治疗效果较差。③不考虑病情,过早地使用抗病毒药物治疗,往往可增强乙肝病毒对药物的耐受性,或使病毒发生变异。④过早地使用抗病毒药物,并不能起到防止肝脏发生纤维化的作用。可见,用药时机要正确掌握,不能想当然,在遵医嘱或者阅读药品说明书的基础上,若有疑问,应主动咨询医师和药师。 3 随意增减药物剂量 有的人治病心切,认为药吃得越多,病好的快,便随便加大剂量;有的人又经常忘服、漏服药,问其原因,回答是病情有好转,就不把吃药放在心上了。 众所周知,药物服用的剂量是通过长期临床试验和可靠的理论依据制定的,此类随便用药行为不仅无法达到治疗效果,往往还会造成不良后果。药量过大可能引起中毒,尤其对老人和儿童,是十分危险的;药量偏小,非但达不到治疗效果,反而贻误病情,甚至产生耐药性。因此,使用药物时,应该参照药品说明书上的规定,严格掌握用量和疗程,这样才能保证用药安全有效。 4 不按疗程服药,稍有好转立即停药或者频繁换药 疾病是否痊愈,并不是以患者自觉症状的好坏来决定的,当您感觉已经正常时,身体机能并未完全恢复正常,如果是患感染性疾病,致病菌也可能只是暂时潜伏起来,并未被清除。可见,在对待用药疗程的问题上,要相信医生,不要被主观感觉欺骗。以下几种情况,都是用药过程中需要杜绝的。①时断时续:药物发挥疗效主要取决于它在血液中恒定的浓度,如不按时服药,达不到有效浓度,对控制疾病发展不利。②疗程不足:药物治疗需要一定的时间,如细菌感染性疾病需要7-14天才可治愈。若用药两三天,症状有所缓解就停药,就可能成为慢性感染。糖尿病的治疗中,有时症状虽然消失了,但如果不查血糖,可能血糖仍高,此时若自行停药,可能会导致并发症。③突然停药。许多慢性疾病需长期坚持用药控制病情,巩固疗效,如精神病、抑郁症、糖尿病、高血压等,停药应在医师指导下逐步进行。不要擅自停药,否则会旧病复发,病情加重而危及生命。④随意换药。有些药物显示疗效需要一定的时间,如伤寒病程为4周,用药总疗程不少于2周;抗结核病药需0.5-1年,随意换药可使治疗复杂化,出现问题难以找出原因及时处理。 5 对治疗目标有不切实际的期望或盲目联合用药 得了病,大家总想通过一次治疗断根,认为长期服药就等于自己的病治不好了。这种愿望是人之常情,但也应该看到,到目前为至,除了少数能获得持久免疫的疾病外,绝大多数疾病是难以通过某种“神奇的治疗”而根治的。因此我们对疾病的康复要有一个科学的心理预期,才能避免不合理用药。还有部分患者认为将数种药物联合使用,总有一种是合适的,还可以增强疗效。实际上合用的药物越多,它们之间产生相互作用,引起不良反应的可能性越大。所以,联合用药时务必咨询医师和药师。 合理用药论文:嘉定区中心医院临床抗生素不合理用药分析 世界卫生组织早在1985年内罗毕会议上就指出,合理用药即“患者所用药物适合其临床需要,所用剂量及疗程符合患者个体情况,所耗经费对患者和社会均属最低廉”[1]。我国是抗生素使用大国,由于抗生素的长期不合理应用,临床上抗生素的不良反应发生率及耐药性呈逐年上升趋势。2011年4月7日,我国首届合理用药大会召开,提出“抵御耐药性:今天不采取行动,明天就无药可用”[2]。因此,促进抗生素的合理用药具有重要的现实意义,调查分析全国各级医院的抗生素合理使用情况也成为近年来关注的一个热点[3]。为了解上海市嘉定区中心医院门诊患者抗生素的使用情况及存在的问题,以指导临床合理用药,笔者对本院2011-2012年度门诊患者抗生素使用情况进行回顾性调查,并进行分析。 1 资料与方法 1.1 资料来源 随机选取我院于2011年1月至2012年1月门诊处方共计16 500张(剔除麻醉、精神药品及中草药处方)。 1.2 统计方法 根据卫生部《处方管理办法》、《医院处方点评管理规范》的相关规定以及相关文献、药品说明书、《临床药理学》等专业书籍,对门诊处方中抗生素的不合理应用情况进行审核并归类分析。 2 结果分析 2.1 抗生素使用情况 2011-2012年度随机抽取的门诊处方中,抗生素处方共3 353张,占所查处方总数的20.32%,详见表1。 2.2 抗生素不合理用药问题 经统计,在上述处方中,存在抗生素不合理用药的处方有135张,占所查抗生素处方总数的4.02%,不合理应用主要涉及到药物选用不当,用药剂量、疗程不当等方面,详见表2。 3 讨论与小结 通过对我院2011-2012年度门诊处方抗生素使用情况进行分析,发现存在多种抗生素不合理应用的现象,包括用药指征不明,用药剂量不当,疗程过长等方面。而通过对不合理用药处方进行相应的措施干预,可以有效改善抗生素合理应用,降低药物耐药性,保证患者安全用药,避免经济损失。综合近年来对抗生素合理应用领域的相关研究[4],笔者对导致抗生素不合理应用的原因及相应对策进行分析如下。 3.1 抗生素的不合理用药的主要原因 3.1.1 医学知识方面的原因 随着医学发展,专业分工越来越细,每个医生都有自己专业领域。抗生素是常用药,其专业性不如本专业那么强,而且科技进步,新药层出不穷,用药知识不足就会导致误用或者滥用的发生。另外,一些医生缺乏钻研精神,不努力提高自己的业务水平,未充分掌握并运用抗生素的药理知识指导合理的临床用药,盲目诊断开药以及从经验出发,大范围使用抗生素以达到治疗效果,从而造成抗生素药物不合理使用。 3.1.2 医疗管理制度上的缺陷 现代药物治疗理念要求医师、药师、护师共同为患者的药物治疗结果承担责任,形成医师、药师和护师之间良性的互相依存、相互合作与干预制约的关系链,促进合理用药[5]。但是,目前国内预防或治疗用药方案的制定,是医师说了算,药师基本未发挥作用,不参与临床用药。这是由于医疗机构对临床用药监管力度较弱,对医师用药处方行为缺乏强有力的技术支持和行政干预措施,导致医护人员对合理用药的意义缺乏全面正确的理解。 3.1.3 经济利益的驱动 抗生素滥用现象的背后其实掩藏着一条巨大的利益链。有些医疗机构把临床使用药品收入与医务人员的奖金挂钩,“医药不分”、“以药养医”,这必然形成多用药、用贵药和用药不当现象。此外,由于我国的研究能力、原创能力弱,药品以仿制药为主,药品生产经营企业过多、过滥,多为低水平重复生产抗生素,导致药品名称混乱、说明书不规范等现象,其后果必然造成抗生素用药不当。每家生产企业想方设法推销自己的药品,这样市场销售就可能存在恶性竞争,促使医生不断增加抗生素药物的使用量来增加收入水平,导致抗生素不合理使用的情况出现[6]。 3.2 减少临床不合理使用抗生素的对策 3.2.1 提高医生的业务水平 加强教育和培训,提高医师的专业知识、责任心以及职业道德修养,使临床医生掌握合理使用抗生素药物的基本知识,掌握抗生素作用和不良反应,提高医生的用药水平。及时追踪新药信息,更新知识,采用以不同形式作好新药用药知识宣传,提高医生对新药的认识,真正做到与时俱进。 3.2.2 深入开展临床药学工作 《医疗机构药事管理暂行规定》指出我国要逐步建立临床药师制,严格把处方关,充分发挥药师的作用。通过多种形式培养临床药师,积极开展临床药学工作。临床药师要走向临床,直接服务患者,经常抽查门、急诊的处方,对患者进行用药咨询,定期核查有无不合理的用药方案并及时纠正。同时,临床药师要积极参与临床药物治疗方案设计,为重点患者建立药历,努力实现个体化给药。临床研究同时发现,加强对抗生素合理用药监控后,抗生素不合理用药有所改善[7]。 3.2.3 建立严格的药品监管制度 由于医药企业的社会责任缺失,造成抗生素不合理使用,对此国家应该建立严格的药品监管制度,砍断医院和医药企业的经济利益链。医院要制定广谱抗生素的应用管理制度,从而对全院抗生素的使用进行宏观调控和管理,可实行分级处方权,控制等级高、价格高的药品使用,从而控制药品费用的过度增长,促进合理用药,亦可对不合格的处方与绩效挂钩,达到改进处方质量目的,确保用药的安全。与此同时,应开展医药人员职业道德教育,树立良好医德医风,不盲目追求疗效,谨慎处理抗生素类药品,减轻患者经济负担和健康风险。 总之,随着抗生素研究的不断发展,新药在我院临床广泛使用,耐药菌株增加,对抗生素的合理使用提出了更高的要求。如何利用现有条件,确保医院处方管理的规范化,处理好经济效益、安全与患者利益之间的关系,需要继续进行深入探讨。 合理用药论文:传染病治疗过程中不合理用药的探讨 【关键词】 传染病 治疗 不合理用药 目前,在传染病治疗过程中不合理用药现象时有发生。笔者查阅住院病志92例,发现8例存在不合理用药问题,现简要讨论如下。 1 对抗菌活性的模糊认识 头孢氧哌唑直接用于继发性细菌性肺炎尽管亦能收到较好效果,但在用药上却不尽合理。因其属第二代头孢菌素,对肺炎球菌、葡萄球菌等抗药活性低于第一代,不仅常常拖延了治疗时间,又因其价格较昂贵,不符合价廉、有效、易得的用药原则。然而,头孢唑啉用于治疗肠伤寒,因其抗菌谱对伤寒杆菌作用较差或基本无效,故亦不适宜。 对于肠伤寒并发中毒性肝炎的病人有的采用肝必复治疗,但肝必复是通过增强机体免疫功能,协助机体清除乙肝病毒的,而伤寒杆菌及其内毒素引起的肝损伤,随其原发病的痊愈而消失,只需用一般护肝药即可。 2 正确实施联合用药 2.1不合理的联合用药:有的临床医生对于肠伤寒并发大量肠出血。血压偏低尚未出现休克的病人采用了下列治疗措施:①低分子右旋糖酐500毫升,静点;②654-220毫克,肌注;③0.85%生理盐水200毫升、脑垂体后叶素20单位,缓慢静点。众所击知,脑垂体后叶素是通过收缩毛细血管和小动脉达到止血作用的,而654-2能解除血管痉挛而扩张血管,两种药物的不同作用,联合使用必然产生拮抗作用,而使止血效果降低甚或消失,当属不合理用药。 2.2必要的联合用药:氨复命14s注射液对于低蛋白症的肝病患者是有效的。但有人将其直接做周围静脉点滴,这容易导致血栓性静脉炎。因为氨复命14s注射液浓度为8.5%,其渗透压为1100mds m/l,远远超过周围静脉最高耐受渗透压855~885mds m/l。为此,将氨复命14s注射液用10%葡萄糖等稀释后做静脉点滴,不仅可避免血栓性静脉炎的发生,还可提高氨基酸的利用等。 3 细菌的耐药性与药物敏感性 慢性肝炎病人,多并发有胆道感染,采用氨基苄青霉素,第二代头孢菌素,四环素等药物治疗,效果常常不理想,这与细菌的耐药性有关。细菌性胆道感染,多为大肠杆菌,绿脓杆菌,变形杆菌及克雷白氏菌所致。 据国内报导,大肠杆菌对氨基苄青霉素的耐药率达40~50%以上,对四环素耐药高达80~100%,但对庆大霉素和第三代头孢霉素相当敏感;绿脓杆菌对四环素、氮苄青霉素及一、二代头孢菌素基本不敏感,而第三代头孢菌素对绿脓杆菌却有较强的抗菌活性。为此,对胆道感染病人最好选择敏感性强的抗菌药物,尤其在药物敏感性试验指导下开展治疗工作,其效果方能满意。 4 药物的相互作用 病毒性肝炎治疗药物,复方磺胺甲嗯唑(smz-tmp)可增加拉米夫定血浓度,但通常不需调整本品剂量。拉米夫定与扎西他滨可相互影响在细胞内的磷酸化,两者不宜联合应用。阿德福韦,10mg阿德福韦酯与100mg拉米夫定合用,两种药物的药代动力学特性都不改变;本药通过肾小球滤过和肾小管主动分泌的方式经肾脏排泄,与经肾小管主动分泌的药物合用时应当慎重,因为两种药物竞争同一消除途径,可能会引起阿德福韦或合用药物的血药浓度升高。 获得性免疫缺陷综合征(aids)治疗药物,叠氮脱氧胸苷与对乙酰氨基酚、阿司匹林、西咪替丁、保泰松、吗啡、磺胺药等合用,可降低自身清除率,应避免联合使用;丙磺舒抑制叠氮脱氧胸苷的葡萄糖酸化,并减少肾排泄,可引起中毒危险。在用药期间要定期进行血液检查,叶酸和维生素b12缺乏者更易引起血细胞变化。遇有发生头痛、发热、寒战、皮肤灰白色、不正常出血、异常疲倦和衰弱的情况,应注意骨髓抑制的发生。奈非雷平具有诱导细胞色素p450酶的作用,与利福平、口服避孕药、咪唑安定、蛋白酶抑制剂等药物有相互作用,同时使用时需严密监测。 传染性非典型肺炎和人禽流感治疗药物,甲泼尼龙与非甾体消炎镇痛药合用可增强其致溃疡作用;与免疫抑制剂合用,可增加感染的危险性。红霉素与林可霉素类有拮抗作用;并可干扰青霉素的杀菌效能,故当需要快速杀菌作用如治疗脑膜炎时,两者不宜同时使用。氧氟沙星与茶碱类合用时可导致茶碱中毒症状;与环孢素合用,可使环孢素的血药浓度升高,必须监测环孢素血浓度,并调整剂量。去甲万古霉素与耳毒性和肾毒性药物使用可增加毒性损害。干扰素与具有中枢作用的药物和改变细胞代谢的药物合用时相互影响。红霉素与林可霉素类有拮抗作用,并可干扰青霉素的杀菌效能,故当需要快速杀菌作用如治疗脑膜炎时,两者不宜同时使用。加替沙星和莫西沙星的药物间相互作用与其他喹诺酮类药物相同。金刚烷胺不宜与中枢兴奋剂合用,以免引起不安、失眠等兴奋症状或心律失常。甲泼尼龙与非甾体消炎镇痛药合用可增强其致溃疡作用,与免疫抑制剂合用,可增加感染的危险性。 水痘和带状疱疹治疗药物中,盐酸阿米替林不宜与单胺氧化酶抑制剂合用,应在停用10~14天后再用本药。如与中枢抑制剂、甲状腺素、吩噻嗪类、抗胆碱药等药物合用时有协同作用,宜适当减量。阿糖腺苷与别嘌呤醇合用可增加本品的神经系统和肾脏的毒性。 笔者仅是抛砖引玉,目前在市场经济环境中,除了临床医师专业水平外,把医药做为商品谋取暴利所引发的不合理用药问题更是到处可见,应引起各级领导和卫生主管部门应有的重视。
生物力学论文:击剑运动员膝关节的生物力学分析 1前言 弓步技术是击剑比赛中运动员得分的主要技术[5]。研究表明,在击剑比赛中,男子运动员平均每23.9s使用一次弓步,女子运动员平均每20s就会使用一次弓步[2]。弓步的质量直接关系比赛胜负,弓步速度是评价弓步质量的重要指标,也是评价击剑运动员竞技水平的重要依据[5]。有研究发现,击剑运动员弓步速度与弓步动作中后腿伸膝最大角速度显著相关,后腿的蹬伸速度是弓步速度的主要决定因素之一。舒建平[4]采用APAS系统对击剑弓步动作进行分析后认为,运动员弓步动作中双侧膝关节角度变化大小是决定击剑弓步速度的主要因素。在击剑弓步动作中,运动员前腿和后腿执行不同的运动模式,后腿伸肌群快速收缩使后腿蹬地为弓步动作提供驱动力,而前腿快速伸膝带动小腿向前踢出[14,15]。在弓步动作开始后,前腿的快速摆动能获得较大的冲力,延长后腿蹬地的时间,配合后腿蹬地带动人体总重心前移,且前腿向前摆动时膝关节的伸展程度能够对弓步深度产生影响。另外,有研究报道,弓步速度和前腿膝关节最大功率到达时间及平均功率存在关联[6]。综合已有研究可以发现,下肢双侧膝关节在击剑弓步动作中的运动表现是影响弓步速度的重要因素。然而,已有研究大多集中在运动员双侧膝关节在弓步动作中的生物力学表现与弓步速度的关系方面,而不同水平运动员双侧膝关节在弓步过程中的生物力学表现差异对弓步质量的影响鲜见报道。本研究通过比较一般运动员与优秀运动员双侧膝关节在弓步过程中生物力学表现的差异,探究影响击剑弓步速度的生物力学因素,为提高击剑运动员弓步质量提供参考。 2研究对象和方法 2.1研究对象上海市男子重剑队运动员7人,其中,运动健将4人,一级运动员3人,为优秀运动员;某体育学院运动训练专业及附属竞技学校男子击剑二级运动员9人,为一般运动员。 2.2研究方法 2.2.1实验方案测试之前受试者进行5min慢跑,跑步机速度设置为6.5km/h。慢跑完毕后再进行5min拉伸活动。测试时受试者面向剑靶,前后脚分别位于两块测力台上,剑靶与受试者的距离根据受试者身高进行调节,使靶面距运动员后脚脚尖水平距离为1.5倍身高[17]。要求受试者持剑以最快速度弓步刺靶(图1),每名受试者试刺5次。每名受试者正式测试成功采集至少6次,选取其中峰值速度最大的3次弓步动作进行分析。 2.2.2所用仪器和评价参数测试设备采用瑞士生产的KISTLER三维测力台(型号9287B,长×宽:90×60cm,内置信号放大器,采样频率1000Hz)和英国生产的16台VICONT40镜头红外高速运动捕捉系统(ViconMotionAnalysisInc.,Oxford,UK,采样频率100Hz),对运动员弓步动作地面反作用力(GRF)和运动学数据进行同步采集。 2.2.3数据处理将VICON系统中预处理过的数据(C3D文件)导入Visual3D(C-Motion,Inc.,Germantown,MD,U.S.A.)软件。运动学数据和GRF滤波采用4th-orderButterworth低通滤波,截止频率分别为12Hz和100Hz[18]。在Visual3D中构建14环节人体模型[11],根据人体惯性参数[20]确定人体重心位置,以人体重心在水平方向上的速度代表弓步速度。在Visual3D软件中计算下肢3维运动学和动力学数据(采用右手法则)并导出。力矩、角速度、功率指标,膝关节屈为负值(-),伸为正值(+)。弓步动作起点定义为前脚离开地面瞬间(前脚GRF=0),动作终点定义为前腿膝关节伸膝达最大角度。 2.2.4选取指标1)弓步过程中受试者水平方向重心速度峰值(Hori-zontalPeakVelocityofCenterofGravity,HVmax),单位为m/s;2)经体重标准化后的受试者弓步过程中后腿蹬地产生地面反作用力的水平方向分力峰值(GRFmax),单位为体重(BW);3)膝关节角度(KneeJointAngle)为小腿向量与大腿向量的夹角(°),大腿向量由膝关节指向髋关节,小腿向量由膝关节指向踝关节,下肢直立位膝关节角度为180°;4)膝关节角速度峰值(PeakAngularVelocityofKneeJoint)为伸膝阶段膝关节角速度最大值,单位为°/s;5)前腿伸膝时间(TimeofExtensioninLeadingKnee)为自前腿膝关节最小角度至最大角度所用时间,单位为s;6)通过逆向动力学计算关节力矩峰值(PeakJointMoment),关节功率峰值(PeakJointPower)为关节力矩与关节角速度乘积的最大值(均在Visual3D软件中直接计算)。力矩和功率峰值均为根据体重进行标准化后的结果,单位分别为Nm/kg和W/kg;7)前膝关节功率峰值到达时间(TimetoPeakPowerofLeadingKneeJoint)为自动作起点至前腿伸膝功率达峰值所用时间,单位为s。 2.2.5统计学处理选取每名受试者峰值速度最快的3次弓步动作,计算相关指标的平均值和标准差。采用独立样本t检验(Inde-pendentttests)比较两组受试者弓步动作过程中膝关节动力学、运动学相关指标及HVmax、GRFmax之间的差异,显著性标准设定为α=0.05。统计软件为SPSS20.0。 3研究结果 3.1不同水平运动员弓步表现优秀运动员弓步过程中HVmax(P=0.001)和GRF-max(P=0.016)均显著高于一般运动员(表2)。 3.2不同水平运动员弓步动作前腿膝关节生物力学指标两组运动员弓步动作中前腿膝关节运动学和动力学指标如表3所示。两组运动员屈膝程度均为正值,可见运动员前腿膝关节屈膝末膝角小于初始膝角,说明在弓步开始时运动员前腿伸膝前首先屈膝。不同水平运动员前腿屈膝程度不同,优秀运动员屈膝程度显著低于一般运动员(P=0.037)。在随后的伸膝阶段,两组运动员伸膝程度无显著性差异(P=0.293),但优秀运动员伸膝末膝角显著大于一般运动员(P=0.018),伸膝角速度峰值显著低于一般运动员(P=0.029)。在弓步过程中,两组运动员前腿膝关节伸膝力矩峰值(P=0.056)和功率峰值(P=0.074)均无显著性差异。 3.3不同水平运动员弓步动作后腿膝关节生物力学指标优秀运动员弓步动作后腿伸膝末膝角与一般运动员无显著性差异(P=0.079),但优秀运动员后腿膝关节伸膝力矩峰值(P=0.030)显著高于一般运动员,后腿伸膝功率峰值到达的时间显著小于一般运动员(P=0.021);运动员弓步动作中后腿伸膝角速度峰值组间无显著差异。 4讨论与分析 国内、外对击剑弓步动作的研究多以运动员弓步重心平均速度、最大速度以及弓步距离作为评判弓步质量的主要指标[12]。在多数研究中,只要求受试者以最快速度做弓步动作,并未设置弓步目标和距离,且受试者未持剑,这可能会使不同受试者在测试时选择不同标准的弓步距离,而运动员在做长距离大幅度弓步和短距离快节奏弓步时速度可能并不相同。在征求运动员和教练员建议的基础上,结合击剑运动员比赛状态下发动弓步的距离,本研究将剑靶设置在距运动员准备姿势后脚脚尖1.5倍身高处[17]。这一距离下的弓步为长弓步[17],要求运动员持剑尽力做快速弓步刺靶,将弓步动作中身体重心最大水平速度定义为弓步速度[9,10,16]。结果显示,优秀运动员弓步水平方向重心速度峰值(2.64±0.16m/s)显著高于一般运动员(2.32±0.13m/s,P=0.001)。可见,以弓步速度作为评价运动员弓步质量的指标,本研究优秀运动员弓步质量高于一般运动员。 在击剑弓步动作中,后腿蹬地获得的水平方向地面反作用力是弓步向前的驱动力,其大小是弓步速度的决定性因素[1,8,12]。本研究优秀运动员弓步动作后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值(0.91±0.10BW)显著高于一般运动员(0.78±0.08BW,P=0.016),说明优秀运动员弓步向前的驱动力高于一般运动员。目前有研究认为,运动员后腿膝关节伸肌力量是影响弓步驱动力大小的重要因素。Guilhem等人[9]对优秀击剑运动员双侧下肢主要肌肉进行等速肌力测试,另外对其在弓步过程中的活动进行肌电测试,结合运动员弓步表现进行分析后发现,弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力与弓步速度峰值显著相关(r=0.60~0.81);在弓步加速阶段,运动员后腿伸肌的活动水平与此阶段运动员的重心平均速度相关,运动员弓步后腿臀大肌、股直肌、股外侧肌、比目鱼肌、腓肠肌外侧的收缩对弓步速度贡献明显。另外,Cronin等人[6]对击剑运动员膝关节伸肌进行等速肌力测试后发现,弓步速度与弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力的相关系数为0.62。通过已有研究可以发现,运动员弓步后腿膝关节伸肌是贡献弓步向前驱动力的主要肌群之一,其爆发力及在击剑弓步动作中的运动表现能够对弓步速度产生重要影响。 本研究结果显示,优秀运动员弓步过程中后腿膝关节所能达到的力矩峰值(2.87±0.27Nm/kg)显著高于一般运动员(2.37±0.38Nm/kg,P=0.030),后腿伸膝功率峰值到达时间(0.45±0.06s)显著小于一般运动员(0.59±0.13s,P=0.021),且优秀运动员后腿伸膝功率峰值(12.21±0.27W/kg)在统计学上有高于一般运动员(10.16±2.28W/kg,P=0.082)的趋势。可见,优秀运动员弓步后腿膝关节在短时间内能产生更强的关节功率,反映出优秀运动员具有更强的膝关节伸肌爆发力。本研究认为,优秀运动员弓步速度大于一般水平运动员的重要原因是优秀运动员弓步后腿膝关节伸肌具有更强的爆发力,在蹬地时能产生更大的水平方向地面反作用力,而这个力是弓步向前的驱动力,弓步驱动力的增大必然有利于弓步速度的提高。在对弓步后腿膝关节运动方式的研究中,彭道福等人对影响12名击剑运动员弓步速度的生物力学因素进行灰色关联分析后认为,后腿膝关节角度变化越大,对运动员弓步速度的影响也越大,降低重心减小弓步动作膝关节初始角度有利于弓步速度的提高。另外有研究表明,在击剑运动员弓步动作中后腿膝关节最大角度平均在170°以上,后腿基本接近伸直。然而,不同水平击剑运动员在弓步准备姿势中的后腿膝关节角度以及弓步动作中后腿膝关节最大角度是否存在差异尚不清楚。本研究结果显示,优秀运动员和一般运动员弓步动作中后腿膝关节初始角度、伸膝末角度均无显著性差异(P>0.05)。可见,优秀击剑运动员与一般水平击剑运动员在弓步动作中后腿膝关节运动方式基本相似,弓步后腿膝关节的运动方式可能并非导致不同水平击剑运动员弓步速度差异的原因。近年来,前腿膝关节在击剑弓步中的运动方式引起了研究者的注意,有研究发现,不同水平运动员弓步动作中前腿膝关节运动方式存在差异[7]。 Gholipour等人[7]使用高速摄像机分别采集优秀击剑运动员和击剑初学者的弓步动作,对比分析后发现,弓步开始后受试者前腿膝关节并非直接开始做伸膝动作,而是先屈膝后伸膝,优秀运动员屈膝程度(20°±12°)显著低于初学者(38°±15°,P<0.05)。研究结果显示,两组受试者在弓步准备姿势时前腿膝角无显著性差异(P>0.05),在弓步启动后所有受试者前腿膝关节先做屈,优秀运动员屈膝程度(13.86°±6.52°)显著低于一般运动员(25.35°±11.84°,P=0.037),优秀运动员屈膝末膝角(113.64°±12.57°)显著大于一般运动员(100.26°±10.66°,P=0.037),与Gholipour等人的研究结果相似。本研究认为,一般运动员在弓步动作中增大前腿伸膝之前的屈膝程度,使前腿股四头肌初长度被拉长,为之后的加速伸膝积蓄了能量,有利于小腿向前加速摆动。结果显示,一般运动员前腿伸膝角速度峰值(428.50±135.13°/s)显著高于优秀运动员(287.08±82.31°/s,P=0.029),说明一般运动员前腿伸膝过程中小腿向前摆动的速度更快。从本研究的结果看,一般运动员后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值显著小于优秀运动员(P<0.05),推测一般运动员因后腿蹬地为弓步提供驱动力不足,故通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来提高伸膝角速度,使前侧小腿向前快速摆动带动身体总重心前移,以代偿后腿蹬地力量的不足,试图将弓步速度维持在较高水平。另外,一般运动员前腿伸膝之前较大的屈膝程度可能会对弓步效果产生不利影响。运动员弓步启动时前腿离地,后腿迅速蹬地产生向前的地面反作用力。本研究认为,优秀运动员前腿由于屈膝程度较小,能更早地配合后腿蹬地进行伸膝,并迅速向前踢出小腿完成弓步;而一般运动员前腿屈膝程度较大,可能会延长屈膝时间,导致前腿伸膝与后腿蹬地衔接较慢,表现为前腿伸膝动作更加仓促。本研究结果显示,在前腿伸膝阶段,优秀运动员前腿伸膝时间(0.39±0.09s)显著长于一般运动员(0.27±0.05s,P=0.005),与上述推测一致。提示,相比于优秀运动员,一般运动员因为前腿膝关节伸膝动作开始较晚,故需要更大的关节角速度在更短的时间内完成伸膝动作。这可能会造成一般运动员弓步动作不如优秀运动员更加舒展、有效,表现在前腿的过分使用,并可能对弓步末期前腿的落地造成不利影响。从战术角度考虑,优秀运动员前腿更加宽松的伸膝时间可为最终的出剑和下剑选择创造条件,而一般运动员前腿较快速的伸膝和落地反而会造成出剑和下剑选择较少,难以做到根据对手反应适时改变剑的落点。此外,优秀运动员前腿伸膝末膝角(169.35°±4.51°)显著大于一般运动员(160.61°±7.66°,P=0.018),说明优秀运动员前腿在相对宽松的伸膝时间内得到了较充分的伸展,前腿摆动幅度更大,有利于增加弓步距离[4]。综上,优秀击剑运动员弓步速度高于一般水平运动员,主要原因与弓步动作中后腿膝关节动力学表现的差异有关。优秀运动员弓步后腿膝关节动力学表现优于一般运动员可能是由于优秀运动员后腿膝关节伸肌爆发力强于一般运动员。运动员弓步启动后前腿首先屈膝后伸膝。在后腿提供驱动力相对较小的情况下,一般运动员弓步启动时通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来增大小腿摆动速度,带动身体重心前移,以代偿后腿蹬地力量的不足,试图将弓步速度维持在较高水平。但是,一般运动员弓步动作中前腿伸膝前相对较大的屈膝程度可能会限制弓步距离,同时,对出剑选择及弓步落地后续连接动作产生不利影响。 5结论与建议 后腿膝关节在弓步动作中的动力学表现是决定击剑运动员弓步速度的主要原因。不同水平击剑运动员弓步动作中后腿蹬地能力的差异导致了前腿膝关节运动学表现的差异,一般运动员通过增加前腿伸膝前的屈膝程度,增大伸膝阶段的小腿摆动速度,带动重心前移来代偿后腿蹬地为弓步提供驱动力的不足。在击剑运动员力量训练中,加强后腿膝关节伸肌爆发力训练,有利于提高运动员弓步动作中后腿蹬地提供的驱动力。减小弓步启动时前腿伸膝前的屈膝程度,提前伸膝动作,可减少前腿在弓步动作中的负担,有利于提高弓步动作的有效性。 作者:管延飞 郭黎 吴娜娜 郑加财 刘海瑞 单位:上海体育学院 生物力学论文:探索生物力学融入高院体育教学实践的研究 随着国家对人才培养由“应试教育”向“素质教育”转轨之际,笔者认为学校体育教育改革应在充分尊重学生人格,注意个体差异,重视个性发展,培养学生自主创造能力的基础上,将培养学生的生理健康、心理健康、道德健康和社会适应力等内化到全体学生的体育素质同步向前发展的目标之中。本文从教育学角度出发,提出将运动生物力学知识融入体育教学实践中并加以分析、探讨,旨在为高校体育教育改革拓宽思路,更好发挥学校体育在实施素质教育过程中的价值和功能。 一、高校体育教学中存在的问题 我国学校体育教育是在前苏联学校体育教育体系的基础上形成和发展起来的,基本满足了当时社会发展与建设的需要;随着我国教育与体育事业的不断发展和经济体制改革的日益深入,传统的学校体育教育已与社会对现代人才培养的需要相互脱节,程式化、强制化、成人化、训练化的体育教育,严重影响着学生身心全面发展。 当前学校体育教育中存在着“身体素质+专项课(选项课)+理论讲座”的状况,其中理论讲座占全部授课内容的不到10%,学生对运动技术的掌握、对运动知识的获得缺乏系统性和科学性。“大学的牌子、中学的形式、小学的内容”——高校课程教材内容与中小学体育课教材内容重复率达63%,高校远没有形成符合自身规律和特色的理论、实践体系。 随着高校不断地进行扩招,体育教学班的人数也在不断增加,加上受场地、器材,师资力量等因素制约,40、50人一个教学班现象很普遍。教学方法、手段、内容得不到及时有效的改善,已远不能满足学生对良好锻炼效果和渴望掌握更多体育知识的需要。 体育首先要让人感到身心愉快,而现行体育课是按“大纲”,“计划”授课的,因而具有严格的计划性和约束性,教师只能按部就班地格式化组织教学,简单地将体育课变成‘达标课’、‘技术课’、‘纪律课’,使体育课丧失应有的休闲、娱乐成分,导致学生失去对学习的兴趣和自信心,造成学生产生厌学、恐惧、惧怕失败的心理。 二、将运动生物力学融入到高校体育教学实践中的可行性 体育教学是富有时代性的实践活动,有特定的教学思想、内容、方法。在不同历史时期有不同的育人目标,同时也就形成了具有时代特征的体育教学合理性标准。特别是在现代社会里,如果体育教育仍停留在竞技教学和身体素质教学这种简单模式之中,不善于按照时代要求变革体育教学实践,机械地传承过时的实践活动或照搬他人的经验,它的地位只能日益下降,既谈不上质量,也更谈不上什么效益,只能成为教学改革的落伍者。 大学生年龄一般都在18~22岁之间,他们的兴趣爱好趋于稳定、集中,他们已不满足被动受教的学习方式,他们更热衷于开放、活泼、主动参与的体育锻炼形式。另外从锻炼的基础来看,大学生经过12年的体育教育,具有良好的体育意识、基础与经验,能在较高的起点上选择符合个人需要的学习内容与形式。 运动生物力学是将体育动作技术,赋予生物学和力学的观点及方法,使复杂的体育动作技术奠基于最基本的生物学及力学规律之上,并以人体解剖学、力学、生物学及体育技术原理的形式加以描述。如能适时地、有针对性地在相关学科的体育教学中将运动学与运动生物力学理论知识相互结合进行教学,不仅可以调动学生学习的兴趣,还可潜移默化的使学生加深对自己本学科知识的理解与巩固。 三、运动生物力学在教学实践中的运用 (一)加强基础理论讲授,提高大学生体育文化素质 体育教育的根本基础在于体育文化,没有文化就形成不了体育,没有文化也发展不了教育。在体育教学中理论与实践相结合的文化科学素质的培养,主要是通过基础理论知识的学习、基本技术的掌握、基本技能的形成过程进行智能教育,培养学生学会学习、创造、求真。将运动生物力学运用到教学实践中,实际上就是加强对学生体育文化素质的培养。比如,每个学期停课前的最后一个月,根据现在的教学大纲要求室外课居多,炎热和寒冷往往使学生没有兴致上课,教师既怕学生中暑、冻伤生病同时又担心完不成教学计划,只好在两相矛盾中硬着头皮上课。与其这样,还不如索性将课改到室内上,最大限度的消除由于环境气候等外在因素带来的安全隐患,教师可就室外课的技术动作结合运动生物力学知识进行分析、讲解。如足球运动中对转身速度的要求很高,为什么有人与人之间对同一动作的结果却不相同?此时教师以运动生物力学中的人体惯性参数中转动惯量原理加以分析、讨论。 根据转动惯量公式可知,转动惯量与质量的大小、质量的分布及作用点离轴的远近有关,学生很快就会明白自己在转动时的错误,并能自行改正甚至指导他人的实践,培养学生脑体结合、综合使用脑力和体力的能力。 (二)运动生物力学在不同学科中的运用 在体育教学实践中根据高等学校文、理、医、工等学科专业的区别,有针对性地在相关学科的学生中,运用运动生物力学知识讲解、分析体育运动技术动作的原理、结构特点,对于技术动作的掌握将起到积极的作用和高效率的结果。如在对理工类学科的学生做足球停球技术动作的教学中,教师不要急于去做示范,先用简单的启发性语言要求学生用弹性碰撞、非弹性碰撞的原理去理解停球技术,让学生自己凭着对停球技术动作的一些感性认识尝试着去做练习、体会。练习完毕,组织学生根据自身的实践,总结技术动作要领,各抒己见,即使有点错误的观点也是可贵的。由于学生专业本身使然,很快便掌握了技术动作。以上例子不是讲解、示范与学生练习教学顺序简单的调换,而是观念的转变,让学生自我实践、自我思维这一过程大大地发挥了学生的主体作用,学生不再是传统体育教学中教师背后的机械模仿者,创造能力是体现学生主体作用的一个重要方面。 (三)运动生物力学在不同人群中的运用 教师应充分认识到学生在个体、运动喜好,体质等方面存在着差异。实际教学中采用因材施教区别对待的教学原则,将那些先天残疾、不适宜参加正常体育锻炼以及渴望掌握更多体育理论知识的学生组织在一起单独进行教学。不要因为他们与生俱来的生理和身体上的一些问题,就疏远他们、抛弃他们,他们拥有和其他学生一样受教育和运动的权利。授课中,教师应充分利用现有设备如多媒体、图片资料等,使学生通过这些渠道对由于自身受限而难以企及的技术动作加深感性认识,从而对这些技术动作不再陌生或者一无所知。同时,再结合运动生物力学的知识,向他们讲解、分析、讨论这些技术动作的运动生物力学特点、原理等。在教师的启发下学生可以凭借自身的认知程度去思维、去实践(能力许可的范围)。让他们以丰富的体育理论知识,充实自己的头脑,从而满足不同学生对体育知识的兴趣与渴望。 (四)加强运动生物力学同相关学科之间的交流,建立健全体育教学 运动生物力学是以人体解剖学、人体生理学、力学的原理与方法,研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的学科。因此必然带有数学、力学、生物学等学科的痕迹。长期以来高等学校中文、理、医、工等学科专业相互之间缺乏必要的交流、渗透与融合,学生知识的获得与消化局限于一个狭窄的领域。 四、运动生物力学融入到体育教学实践的意义 高校体育教师要不断提高自身的体育理论水平和业务素质,加强教育理论、体育理论的学习与思考,以自己高尚的道德情操和渊博的才华学识来赢得学生的尊敬和信任。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,可以使教师在教学中有利于选用教材和教法,并根据学生体质的实际状况,重点发展其较为薄弱的环节,让他们得到全面均衡的发展,为终身体育打下坚实的基础,从而适应素质教育的要求。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,使学生从观念上改变对运动知识性与科学性认识,有利于激发学生的学习兴趣,充分满足不同学生对体育知识的渴望,发展学生个性,通过身体、心理多方面素质的培养,促进学生的正常生长发育,提高身体活动机能,培养学生脑体结合能力,最终学生自己可根据个体差异及不同的需要开出运动处方。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,通过生物力学作导向和指导,使相关专业、相关学科有机的结合在一起,相互促进、教学相长,建立健全体育教学,最终使高校体育教学真正成为培养大学生综合能力的实践课堂。 生物力学论文:种植义齿下部结构生物力学探究论文 摘要摘要:种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿的远期成功率的主要因素之一。本文从种植材料、种植体形态、种植体表面结构、种植数量、种植体在颌骨内的排列和分布、受植区颌骨的形态结构等方面对种植义齿下部结构的生物力学特性作一综述。 自Branemarkr提出骨结合理论以来,种植义齿已成功地应用于临床,解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题,取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1,2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。 1种植材料对种植义齿生物力学的影响 Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大,而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法(finiteelementmethod,FEM)分析,也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看,不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下,对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较,结果表明种植体的弹性模量越高,种植体颈周骨内应力越小,而根端骨内应力越大;种植体弹性模量越低,种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。 目前,由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作,其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5,认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性,但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差,Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。 2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响 Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统(Branemark系统、Bud系统、IMZ系统)的不同形态的种植体,在不同的加载条件下,种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方,且越近种植体根尖部,骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布,去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力,而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下,增大种植体颈部直径,种植体四周皮质骨内应力大大降低,故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大,两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究,结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似,种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处,应力集中更明显,其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布,黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化,并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。 3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响 有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合,当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在,可在种植体骨界面形成机械的锁结功能,从而改变微界面应力的功能方式,使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在,使拉应力和剪应力转变为压应力;另一方面微孔增加了界面的接触面积,降低了平均应力水平,从而更有利于应力的合理分布。 近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率(7-8年)达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后,早期固位优于钛种植体,具有较高的界面结合强度,并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长,成功率下降,临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。 4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响 种植义齿由多个种植体支持时,应力分布情况由种植体的数量,种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多,每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时,力量可以较均匀地分散到各个种植体,且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时,力量不会均匀地分散到每个种植体,越靠近功能力点的种植体受力越大。 对于全口种植义齿,Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异,并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时,最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍,是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍,主要承受的是压应力,而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长,末端种植体所受的应力越大,故认为在种植义齿设计时,应尽量避免使用悬臂梁,如一定要使用悬臂梁时,种植体应尽量离散,且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。 Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布,结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置,以利于牙力通过种植体垂直传递,减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道,往往使种植体之间形成一定角度,Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;,以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明,种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小,种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度,导致游离臂和抗力臂比例增大。 5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响 从生物力学观点看,颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17,可以承受一定的压力,但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限,当颌骨受力水平高于其极限值时,就会产生微骨析,最后导致骨质吸收破坏。 Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大,一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区,其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下,种植体及其四周骨内的应力分布,结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同,最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚,种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时,最大拉应力位于种植体颈部,最大压应力位于种植体底部,当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时,可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时,可导致种植体骨界面的应力增高,从而导致种植体四周骨的微骨折。 生物力学论文:大学生不良步态的生物力学特征及影响因素 关 键 词:运动生物力学;步向角;足底压力中心;等动肌力;功能性动作筛查;大学生 随着社会的发展,人们对不良步态的关注程度越来越高,不仅成为儿童青少年家长关心的热点问题,也备受在校大学生的关注,这在经济发达地区尤为明显。2011年9-10月,本研究团队在广州市各大医院儿童足科跟随测试的结果表明,200名3~10岁儿童中被确定为内八步态的有46名,占23%,其中90%以上的家长有矫正的愿望。本研究团队2014年对450名文科、理科、体育学院在校大学生进行问卷调查的结果显示:80%以上大学生认为不良步态会影响理想就业,甚至降低择偶标准;超过60%的人对不良步态的认识存在误区;最不能接受的不良步态依次为O型腿(68.8%)、内八步态(60.1%)、X型腿(58.5%)[1]。然而,国际上对内八步态的研究主要集中在下肢骨骼关节的解剖学特点和矫形器矫正治疗方面,把内八步态看作与下肢形态相关的疾患,由医院诊断并运用矫形器进行矫正,而对内八步态形成的生物力学原因及机制尚未达成一致意见。有人认为随着年龄的增长,多数内八步态会自行改善,有人认为不采取矫正措施会导致其他不良姿态的形成[2-3]。本研究运用足底压力、等动肌力、功能性动作筛查等方法,对在校大学生进行步态、下肢等速肌力及功能动作筛查等方面的测试,旨在探讨内八步态形成的生物力学因素及机制,为内八步态的预防和矫正提供理论依据。 1 研究对象与方法 1.1 受试对象 2014年1-12月,在华南师范大学大学城校区随机对124名在校大学生进行步态测试,从受试者中募集内八、外八、正常步态男女各10名,进行下肢等动肌力、功能动作筛查、动态平衡等测试。经单因素方差T检验表明,受试者在年龄、身高、体重方面没有显著性差异。 1.2 研究方法 1)步态测试。 平放于地面的RSscan测力板(0.5 m,300 Hz),上铺延长EVA辅道,防止受试者刻意踏板而改变步态。首先,让受试者目视前方在测力板辅道上行走,进行适应性练习,直至步态自然;然后,正式测量左、右足3次的有效数据。测试指标:步向角、足底压力等。 步向角(Progresive angle):行进方向直线与足跟中点和第2跖骨连线形成的夹角,“+”表示足向外偏离行进方向,“-”表示足向内偏离行进方向[4]。受试者个人步向角取3次有效数据的平均值。 足部分区:为了便于对比分析,按国际惯例将足部分3个区域:FF(足前部)、MF(足中部)、RF(足后部)。 2)下肢等动肌力测试。 受试者穿运动鞋、裤,5 min热身后,由经验丰富的实验员指导,在Cybex-NORM 等动肌力测试系统上进行适应性练习,直至受试者感觉动作自然流畅,然后进行正式测试。受试者平躺于测试床,膝关节伸直,用固定带固定身体,足跟对准仪器轴心,足底贴合仪器,测试左、右踝关节旋内、旋外角速度分别为30(°)/s、120(°)/s时的等动肌力指标。每个角速度重复测试5次,取平均值,两种速度测试之间间隔20 s以上,左右侧测试时间间隔10 min以上。 3)功能性动作筛查(FMS)。 受试者依次完成7个基本动作(举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲、肩部灵活性、单侧直腿上抬、躯干稳定性、旋转稳定性)和3个确认动作。由经过培训且有评分经验的2名测试人员分别从被试者的正面和侧面进行观察,根据评分标准[5-6]进行评分,并详细记录被试者动作模式特点。 4)动态平衡测试。 测试在安静、光线均匀、宽敞的房间进行。受试者正式测试前进行适应性练习,熟悉踏步节奏。如图1所示,受试者双脚并拢,标记两足跟与足尖的初始位置,分别连接左右足跟中点A和B,左右足尖C和D,左足跟中点A与右足尖D、左足尖C与右足跟中点B,把两线段AD和BC的交叉点O设为原点。然后让受试者站在初始位置,戴上眼罩和耳机原地踏步1 min(播放频率为120 Hz的节拍器节奏的MP3,与耳机连接,夹在被试者背后腰部附近,以不影响动作为原则)。受试者踏步结束,耳机提示受试者保持静止不动,等测试人员在地面标记。测试者按照以上程序重新标记左右足的位置,确定O′的位置。然后用量角器测量AB和A′B′延长线的夹角α,用钢卷尺测量OO′的长度(位移大小)。角度方向规定:向左旋转逆时针为“+”,向右旋转顺时针为“-”。每人测量3次,取3次中偏移角度和偏移幅度最小值。期间不暂停,不受外界声、光等因素干扰。 5)数理统计法。 排除受试者标准:年龄小于18岁,近6个月有下肢病症者或下肢有外科手术史者。3种步态分析前,剔除数据不全者4名,采用SPSS19.0软件进行相关统计学分析。组间差异用独立样本T检验或单因素方差分析,数据用均数±标准差( ±s)表示,百分比的显著差异性用卡方检验。P 0.05差异具有显著性,P 2 研究结果及分析 2.1 内、外八步态发生率 124名在校大学生的步态测试结果显示:在校大学生的步向角度为(7.5±8.4)°。按照Chin-Shan对正常步态的界定(步向角的正常范围为平均数加减1个标准差)[3],本研究以单侧或双侧步向角小于-1°为内八步态,大于16°为外八步态;左右侧不对称性以每人左右两侧步向角差值是否超过标准差8.4?为依据。测试结果显示:(1)在校大学生内八步态有35名,发生率为28.2%,外八步态33名,发生率为26.6%。(2)男、女大学生步向角均左侧大于右侧,不具显著性,但左右不对称比例分别为12.8%和43.6%,具有非常显著性。(3)男、女大学生步态性别差异非常显著。一方面,男生步向角左右侧均大于女生,导致男性外八步态发生率高,女生内八步态发生率高;另一方面,女生左右不对称发生率显著高于男生(见表1)。 研究表明,在校大学生步向角范围为(7.5±8.4)°,与Chin-Shan[3]对7岁左右儿童的研究结果基本一致,说明7岁左右步态基本定型。比课题组前期研究成果,儿童内八步态23%的发生率、大学生28%的内八步态发生率偏高,间接说明在没有干预的情况下,儿童内八步态自我矫正的几率几乎为零,如果生活、学习中有不良动作习惯,还会导致内八步态发生率提高。 本研究还发现,步态特点性别差异存在非常显著性:(1)男生双侧步向角均大于女生且有非常显著性,这一结果与张秀丽等[7]“男性大学生步向角较大,外八步态发生率较高;女大学生步向角较小,内八步态发生率较高”的观点相一致。儿童步态特点与发育特点有关,大学生步态特点的形成与中国传统文化、观念及由此产生的行为习惯密切相关。一般认为,男性走路时足外展是男子汉、霸气的象征,女子走路足内收则是淑女、有修养的象征。(2)左右不对称发生率较高,且女生明显高于男生。人体是一个整体关节链,左右侧步向角不一致会造成身体其他部位的不对称,如果进行高强度的运动,那么急、慢性损伤风险就会增加。因此,左右侧步向角差异程度较大的学生需要进行矫正。 2.2 不同步态足底压力特征 1)足底压力中心(COP)移动轨迹特征。 图2中虚线为COP轨迹(实线为步向角的判断标志线,足跟中点与第2跖骨的连线),展示足底压力步行支撑阶段不同时相的形状特点。(1)整体形状:正常步态的COP移动轨迹成平滑的弧弓,外八步态弧弓更大,且压力轨迹不如正常步态平滑,内八步态呈直线状态,没有弧度或弧度很小。(2)后跟着地时相:正常步态COP移动轨迹呈现“勾”状弯曲,内八步态无“勾”。(3)全足支撑阶段:正常步态COP移动轨迹呈平滑弧线型从足跟向足外侧转移后,又回到足前中部,内八步态则呈直线状态过度到中足,压力中心轨迹较陡直,外八步态的弧度较大且不如正常步态平滑。(4)蹬离地面时相:正常步态COP移动轨迹平稳过渡到前足中部后转向第1趾,内八步态在第3跖骨处有一个明显的折角,之后转向第1趾,外八步态在该时相与正常步态类似。 图2 内八(左)、正常(中)、外八(左)步态COP移动轨迹 2)足底冲量特点。 行走过程中,足底各区域所受冲量是重点关注的指标。但由于体重等个体性差异较大,本研究中足前、足中、足后部的冲量用相对于全足的相对值表示。如表2所示,内八步态足前部冲量比显著低于正常步态和外八步态,但正常和外八步态之间的差异不具显著性;内八步态足中部冲量比高于另外两组,与正常步态相比差异不具显著性,与外八步态差异有显著性。足后部占比,内八步态高于另外两组,与正常步态相比有显著性差异。 内八与外八步态同属不良步态,其相同点:足底压力中心移动速率峰值均较正常步态大,出现较晚且均在支撑阶段65%处。不同之处:(1)足跟着地阶段,正常步态和外八步态较相似,其压力中心移动轨迹较长且呈曲线,移动速率较大,使得足跟部压力更为分散;内八步态压力中心移动轨迹较短,移动速率较小,其足跟部压力更为集中。(2)全支撑阶段,正常步态压力中心移动轨迹是一条平滑的弧线,分布更为均匀,以较小且稳定的速率从足跟部平滑过渡到足中及前部,而内八步态是直线过渡到足中及前部;以较大速率过渡到足前部后速度突然降低,压力中心在足前部处缓慢移动,不能充分利用足底内外侧纵弓的缓冲作用。(3)足底不同区域所受冲量有合理的比例,相比正常步态和外八步态,内八步态足跟处尤其是足跟内侧冲量及峰值压强都较大,而外八步态的足底冲量分布特点与正常步态相似。 2.3 不同步态下肢等速肌力特点 1)下肢等速肌力力矩。 如表3所示,内八步态30 (°)/s旋内峰力矩,平均力矩均小于正常步态且差异具显著性;旋外峰力矩与旋外平均力矩内八均小于正常和外八步态,且具非常显著性;内八步态120 (°)/s旋内峰力矩、平均力矩小于正常步态,且差异显著,旋外峰力矩、旋外平均力矩小于正常步态和外八步态,且平均力矩都具有显著性;外八与正常步态相比无显著性差异。 1)与正常步态比较,P 2)下肢旋内、旋外等速肌力矩比例特点。 表4数据表明,在测速速度为30(°)/s时,内八步态峰力矩比值、平均力矩比值均值在3组中最大,且和外八步态比较具有@著性差异。外八步态峰力矩旋内旋外比值和平均力矩旋内旋外比值小于正常步态,且具有非常显著性。在测试速度为120(°)/s时,峰力矩旋内旋外比值、平均力矩旋内旋外比值,内八步态大于正常和外八步态,都具有显著性;正常步态均大于外八步态,但差异没有显著性。 以性别作为控制变量,对旋内、旋外等速肌力矩比值与步向角度进行相关性分析,结果显示:在测试速度为30(°)/s时,平均力矩比值与步向角度的相关系数为-0.290(P 3)下肢旋内、旋外关节活动幅度。 如表5所示,下肢关节在旋内、旋外关节活动幅度总体中比较,正常步态最高,内八步态次之,外八步态最低,但差异均不具显著性。旋外关节活动幅度方面,内八步态低于正常步态且具非常显著性,而旋内关节活动幅度3组之间差异不具显著性。 本研究显示:相比正常步态,(1)内八步态旋内和旋外等速肌力矩,不论是在30(°)/s还是在120(°)/s测试速度时都较小,且差异具有显著性,这和本课题组的前期相关研究结果一致:内八步态下肢肌力比正常步态肌力更为孱弱[7];而外八步态30(°)/s和120(°)/s角速度的旋外、旋内力矩均与正常步态接近,但均没有显著性差异。(2)内八、外八步态旋内或旋外力矩比值均与正常步态有显著性差异。相关分析结果表明,步向角与30(°)/s和120(°)/s两种角速度旋内或旋外平均力矩比值呈弱相关(R=-0.287和R=-0.290)且存在非常显著性。(3)内八步态的下肢关节旋外关节活动幅度较正常步态小,且差异具非常显著性,外八与正常步态的差异不具显著性。建议:对内八步态的矫正,一方面,应注重旋内、旋外肌力同时加强的基础上提高下肢旋外肌力;另一方面,需要采取有效方法提高下肢各关节旋外关节活动幅度。 2.4 劝瞬教FMS评分特点 表6显示:(1)正常步态FMS总分显著大于内八和外八步态,内八和外八步态之间无显著性差异;(2)正常步态举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲3个动作评分均显著高于其余两组;(3)躯干稳定性动作评分,正常步态高于内八步态且具非常显著性,但与外八步态没有显著性差异;(4)内八步态单侧直腿上抬动作评分显著高于正常和外八步态。 FMS以日常生活、休闲娱乐、体育项目等身体运动中的基本动作为主要内容,以受试者完成动作模式是否符合生物力学原理为评分标准,通过7 个基本功能动作判断人体运动链中存在的薄弱环节,发现潜在的伤病风险,为进行个性化体育锻炼和训练提供依据。本研究显示,内八、外八同属不良步态并表现出相同特点:功能性动作筛查评分分别为13.4分和14.5分,与正常步态16.9分具显著性差异。这一结果表明:一方面,内八、外八步态的形成不仅与下肢因素有关,而且与人体更多的薄弱环节相关,通过矫正动作提高FMS评分可以作为内、外八步态改善的方法之一;另一方面,如果参加同样强度的体育活动,内、外八步态者发生伤病的可能性更大。 与正常步态相比,内八步态者有5个动作的评分较低,分别是举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲、单侧直腿上抬和躯干稳定性。其中,举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲3个动作,包括日常生活及各种体育活动中下肢支撑完成的3种模式:双足左右站立、单足站立及双足前后站立,单侧直腿上抬反应髋屈灵活性,躯干稳定性反应核心力量的强弱。 深蹲动作以双足左右支撑站立完成,是日常生活中的基本动作元素。该动作要求下蹲过程中身体保持稳定,棒置于头上,膝关节不出现内扣现象,前移不超过足尖。内八步态的均分为1.8分,外八步态为2.0分,均显著低于正常步态的2.8分。内八低分的原因主要是下蹲过程中双膝内扣,这会导致髌骨和膝关节附属韧带负荷较重,软骨及半月板受力不均,在时间延长或外部负荷加大的情况下,急慢性运动损伤风险会增大。肩扛棒跨栏步以单足支撑站立完成,要求躯干正直、身体平衡稳定的同时,对侧下肢抬起一定的高度并能控制地还原,日常生活中的走、跑、跳等都以这个动作为基础。内八和外八步态的均分均为1.8分,显著低于正常步态的2.4分。低分的主要原因多为摆动腿膝关节内扣或外展,躯干左右摇晃或肩部左右旋转。直线弓步以双足前后分立支撑完成,要求受试者下蹲过程中身体稳定,头、躯干、骨盆保持功能解剖中立位,对核心力量和下肢关节灵活性有一定的要求。内八和外八步态分别为2.2分和2.4分,显著低于正常步态组的2.8分。内八步态者低分的主要原因是动作完成过程中躯干不能保持稳定,左右摇晃。 综合肩扛棒跨栏和直线弓步下蹲两个动作特点可以推断:相对正常步态者,内八和外八步态者完成有单足支撑动作任务的经济性和表现力可能会较差,如相同时间内跑步距离、相同距离跑步用时、相同时间和距离以及受伤几率等,均有待于进行后续研究。 躯干稳定性要求受试者做一个标准俯卧撑,即要求受试者躯干保持平板的情况下,双臂肘关节伸直撑起。内八步态均分仅为1.0分,低于正常步态2.4分,差异非常显著,说明内八步态的形成不仅是下肢因素所造成,核心力量强弱、躯干稳定性大小也是主要原因。与其他动作评分结果不同,单侧直腿上抬动作内八步态评分显著高于正常和外八步态,即相对于正常和外八步态,内八步态者的髋关节屈曲灵活性较好。由于缺乏这方面的研究资料,尚不能对这一现象做出解释,有待进一步深入探讨。 2.5 内八步态动态平衡特点 如表7所示,内八步态动态平衡能力较正常步态和外八步态差,表现在闭眼1 min原地踏步走过程中的偏移和旋转均较大。偏移距离,内八步态最大,正常步态次之,外八步态最短,但无显著性差异;旋转角度方面,内八步态也是最大的,且与正常步态具有显著性差异。 1 min闭眼原地踏步属于无干扰自动态平衡检测,在排除视力情况下对受试者动态平衡能力进行测试。影响人体平衡能力的因素很多,可分成内因和外因,重心、稳定角和支撑面等为外因,性别、体重、年龄、视觉、前庭感受器、本体感觉和骨骼肌力量等为内因。本研究中1 min闭眼原地踏步受试者均为医学上的健全人,体重、性别、年龄差异均不具显著性,戴眼罩排除了视觉因素,走路对肌肉力量要求不高。因此,本研究的动态平衡测试检测的主要是受试者的本体感觉和前庭感受能力。内八步态者动态平衡能力较正常步态者差,主要体现在偏移角度;3种步态方面,内八步态最大,与正常步态相比差异具显著性。在踏步的过程中,主观意识在保持踏步动作的完成一致性,但是本体感觉及前庭功能的薄弱,致使每一次踏步之间产生的微小差异不易被感知到,导致踏步持续偏转和偏移。 综上所述:一方面,外八与内八步态同为不良步态,有相同的特点,如足底压力中心移动速率峰值出现较晚,功能性动作筛查评分均较低等。另一方面,两者的生物力学特点不是简单的相对或相反,外八的很多特点与正常步态相似或相近,如足底冲量分布、下肢肌力、关节灵活性、动态平衡稳定性等。这也意味着影响外八的生物力学因素及形成机制与内八步态不同,需要更多的深入研究。 生物力学论文:白内障手术精细化,数据“描绘”角膜生物力学特性不可少 “身处在医改大潮中,很多y解的医学课题需要我们去攻克,除了科研问题,在当前医改工作当中,不管是公立医院或是民营医院,如何解决好看病难看病贵的问题,是当下作为一名医师和医院管理者必须要做好的一件工作。” ――天津市眼科医院院长汤欣 过去几年中,对角膜组织的生物力学特性及其对角膜疾病影响的研究越来越多,成为预防和评价相关眼科疾病关注的话题。 在精准医学・创新学术论坛暨2017济南协和眼科中心高峰论坛上,中华医学会眼科学分会常务委员、天津市眼科医院院长汤欣教授从临床思考的问题出发,深入阐述了白内障手术中角膜生物力学特性。汤欣教授从4个方面揭示了角膜生物力学性能测量在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面的重要意义――应用可视化角膜生物力学分析仪(Corvis ST)测量老年人角膜生物力学参数,分析了角膜生物力学特性;观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化;同时分析了不同手术切口方式的生物力学改变;并比较了飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。 汤欣教授首先介绍了力学的基本概念。他指出,力的效应是指在人体内广泛存在力对介质、组织和器官的运动效应。生物体内应力应变与细胞生长的关系就是应力与生长关系的理论。应力作用于单位面积上的表面力。在力学中按受力后是否形变分为刚体和变形体,角膜属于变形体。 生物力学研究对角膜有何意义? 生物力学是指应用物理力学的方法和理论来研究生物和人体在宏观和微观水平上的力学性质和行为。它是分析发生在生命活动过程中的各种力学现象和过程,也是了解生物和人体一部分及相对于另一部分,以及整个机体在空间和时间上发生位移和运动的力学规律。 角膜与青光眼、屈光密切相关。与生物力学相关的角膜组织结构特点有:角膜从前到后分为上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层5层。角膜组织是人体典型的粘弹性组织,其5层结构有其不同的与组织结构相关的生物力学特点。白内障的摘除手术,主要经历三个阶段,首先是撕囊,在晶体前囊膜开一个圆形的口子;然后进行超声乳化,将白内障的晶体核震荡成小碎块吸出来;最后,植入人工晶体。以前眼科医师对角膜的生物力学特性了解不多,只是看看角膜是否透明,十几年前白内障手术被视为复明手术,如今白内障手术已经归结到屈光手术,需要我们更多地了解影响屈光手术疗效的因素。 角膜整体抗张强度主要来自含有胶原纤维的前弹力层和基质层。了解到这一点,对我们设计手术切口十分重要。前弹力层结构特点如下:8~12μm无细胞透明结缔组织,由直径20~20μm的胶原纤维以非束状且无规则方式排列而成,人眼角膜各层组织结构中其黏附性抗拉强度最大。基质层粘合力:角膜基质层间黏合力最强至最弱的区域依次为周边前部1/3基质、中央前部1/3基质、周边后部2/3基质、中央后部2/3基质、后弹力层。(王雁,赵堪兴,《飞秒激光屈光手术学》,人民卫生出版社,2014,北京)。 手术切口如何设计才是合理的?很多医师为节省时间,行白内障手术是一刀直接插入,但我们始终行三平面透明角膜切口,对黏合度、术后的密闭性和预后更好。阶梯状隧道切口切断板层组织相对更少,对术后角膜切口的张力强度更有益。手术切口设计优劣的衡量标准主要有两条:一是减少术后角膜源性散光,二是避免术后可能造成的切口严重感染。 弹性(Elasticity)是指材料变形后恢复原有形状的能力。弹性模量为描述角膜弹性材料特性指标之一,弹性模量=应力/应变,弹性模量值越高,代表材料越硬。人角膜应力-应变关系呈现非线性的特点。黏性(Viscosity)是指流体受到剪切力或拉伸应力时抵抗形变的能力。黏性是流体的固有属性,描述流体黏性大小的物理量为黏度,也称粘滞系数。黏弹性(Viscoelasticity):材料在变形过程中同时表现出弹性和黏性,产生蠕变,应力松弛和滞后。各向异性(Anisotiopy)是指材料特性在各方向上不具有一致性。角膜不同部位胶原纤维交联不同角膜,中央板层之间的黏合力明显小于周边部,下方层间黏合力小于上方、鼻侧及颞侧周边。 以往对角膜的注意点如下:角膜的非对称Q值:非球面IOL,手术导航系统/角膜后面表面的散光:Toric IOL。角膜切口的构型,密闭性和生物力学性能。角膜作为人体最重要的软组织之一,对其特性的完整描述除了角膜厚度、曲率等形态学指标,还应包括角膜在受力时表现出的生物力学特性。角膜生物力学特征颇为复杂,且不是固定不变的。临床眼科中角膜的微观结构发生变化,角膜生物力学属性也会随之发生变化,且随年龄增长呈现下降趋势。 角膜生物力学性能的测量主要包括离体测量和活体测量两类,前者包括角膜轴向拉伸法、角膜膨胀法、离体全眼球膨胀测量法等,不能真正反映活体角膜生物力学特性,临床医师很少使用。后者可包括激光共焦显微镜、超声弹性显微镜、眼反应分析仪(ORA)、可视化角膜生物力学分析仪等进行测量。 Corvis ST是一种新型的活体角膜生物力学性能的仪器,可以客观地显示这一过程。全球第一台可视化角膜生物力学测量仪,可快速、非接触、自动化采集。其原理是通过超高速Scheimpflug拍摄技术,以每秒4330帧,空气脉冲后在31毫秒内可捕获140幅图像,拍摄范围为水平方向8mm。初始状态(Original state)是角膜未接触气压脉冲。中央角膜厚度(CCT)即角膜顶点处角膜前后表面垂直距离。第一次压平包括时间、速度和长度。第一次压平时间(First applanation time)是指角膜由初始状态至第一次压平经过的时间;第一次压平速度(Velocity in)是指第一次压平时,角膜顶点压陷的速度,方向为正值。最大压陷是指角膜顶点处于最大变形幅度时。最大压陷时间指的是角膜由初始状态至最大压陷经过的时间。反向曲率半径是指最大压陷时,角膜前表面曲率半径。峰距是指最大压陷时,角膜非变形部分最高点之间的距离。变形幅度是指角膜由初始状态至最大压陷,角膜顶点产生的垂直距离。 第二次压平(applanation2)是指角膜中央0.5mm区域形态由凹面向凸面转变的瞬间,包括时间、速度和长度。第二次压平时间是指角膜由初始状态至第二次压平经过的时间。第二次压平速度(Velocity in)是指第二次压平时,角膜顶点反弹的速度,方向为负值。第二次压平长度是指第二次压平时,角膜前表面压平部分的长度。 眼轴长度、角膜曲率:对角膜生物力学参数有无影响? 汤欣教授介绍,我院的第一项研究是应用可视化角膜生物力学分析仪,Corvis ST测量不同眼轴长度和角膜曲率的老年人角膜生物力学参数,分析探究其生物力学特性。研究收集拟接受白内障手术术前人群,共220人(426只眼睛),平均年龄为69.97±5.81岁(60-80岁)。依据不同性别分组,眼轴长度(AL)在22~24mm,角膜k值在42~44D之间:男性44眼,女性49眼,依据不同眼轴长、不同角膜曲率分组,观察不同眼轴长组间的生物力学是否有变化,同时进行正常眼轴长的不同角膜曲率组建的生物力学对比分析。结果显示,不同性别的组间角膜生物力学没有明显改变。 我们对不同角膜轴长进行分组(角膜k值42~44D):第一组为22~24mm,平均数22.92,标准差0.53,共53例;第二组为24~26mm,平均数24.64,标准差0.52,共54例;第三组 26mm,平均数28.64,标准差1.76,共54例。同时在不同角膜曲率分组中发现,角膜曲率越大,角膜越陡峭,需要更大的力量来压平。角膜达第一次压平时,在同一气压脉冲的作用下,第一压平长度越小。第二压平状态中,此过程的作用力主要包括角膜黏弹性、眼内压和逐渐减小消失的气流。角膜曲率越大,可能会导致角膜本身的黏弹性降低,角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小,导致第二压平长度越小。 不同眼轴长的组间分析结果显示,随着眼轴的变长,角膜变陡峭,角膜曲率增大,角膜本身的黏弹性降低,角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小,导致第二压平长度越小。眼轴长度增加到一定长度时,眼球整体扩张而角膜厚度也会随之变薄。角膜的厚度增加角膜的硬度,相应的具有抗变形和快速修复的功能。眼轴越长,角膜厚度明显变薄,导致角膜在气压脉冲的作用下发生形变过程中角膜抗压强度小,相应的最大合莘度变大。用生物力学测量的眼压,是修正了角膜厚度和硬度的因素得到的,因此更为准确。随着眼轴长度的增加,眼内压有逐渐增高的趋势,且眼轴长度大于26mm,眼压增高的幅度最大,与本研究中眼压随眼轴长度的变化趋势一致。眼内外受压后的变化速度与角膜的黏弹性有关;眼轴长的角膜厚度薄,抗压能力也就变弱,在同一压强的条件下,抵抗力弱的角膜达第一压平状态所用的时间也就越长。 高度近视的白内障患者手术切口要精细 第二项研究是应用Corvis ST测量仪观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化。Valbon等研究发现超声乳化术(PHACO)会引起角膜厚度增加及角膜生物力学性质减弱,从而导致角膜生物力学特性发生改变。随眼轴的过度增长及高度近视的发展,角膜的微观结构会随其发生变化,引起角膜损害,从而导致角膜生物力学特性发生改变。 轴性高度近视角膜和正常人角膜在进行Phaco手术前后,角膜生物力学参数的变化是否一致?我们设置了实验组与对照组两组。年龄54.85±4.78 vs.56.41±5.29,性别(男/女)18/16 vs.15/19,眼轴29.04±1.72mm vs.23.04±0.37mm,角膜曲率45.34±1.31 vs.44.48±1.42。晶状体核硬度Ⅱ级核16例,Ⅲ级核18例,Ⅱ级核15例,Ⅲ级核19例。研究结果显示,术后1周变化值与眼轴长度有正相关关系。 随着眼轴变长而眼球扩张胡使角膜变薄。角膜的生物力学特性大部分由基质层体现,组成基质层的胶原纤维的结构及成分决定了角膜的弹性性能,超声乳化术(PHACO)术后基质层角膜细胞密度明显增加。术后1周角膜不同程度的水肿及角膜基质层细胞的增加,使角膜抗压强度增强,在同一气压脉冲的作用下使最大压陷深度减小,由于角膜厚度增加,最大压陷深度减小从而导致峰距增大。正常眼轴组术后中央角膜厚度呈先增厚后逐渐恢复,主要是由于术后暂时性、可逆性的角膜水肿引起,角膜生物力学的相关参数也随角膜水肿的消退而恢复到术前水平。随着高度近视眼轴长度的增加,后部巩膜出现葡萄肿而变薄,通过力的传导作用,对角膜产生向周围的牵拉作用,使角膜的基质层发生细微的生物学变化,角膜的生物力学也会随之发生一定的改变。长眼轴组生物力学参数在术后一周的变化量要比正常组大,且长眼轴组术后1月与术前相比变化量要比正常眼轴大,且结合手术各个时间点的变化趋势图可以看出,长眼轴组术后角膜生物力学更易发生变化且恢复速度较正常组慢。 在相关性分析中发现高度近视组术后1周中央角膜厚度的变化量、矫正眼压的变化量、最大形变幅度的变化量与眼轴存在正相关性,而正常人组与眼轴均无相关性,从另一方面证明了角膜生物力学及眼压会受到眼轴的影响。本研究的结果提示我们,对于高度近视的白内障患者,在进行手术中,手术切口的设计和制作要更加精细,隧道的长度应适当延长,尽力避免外切口边缘的豁口。此外,由于手术后恢复的时间延长,手术后验光配镜的时间应适当延长。 飞秒激光与超声乳化术,术后角膜生物力学有何变化? 第三项研究是应用Corvis ST测量仪,比较飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。飞秒激光技术在临床上应用越来越多,但在白内障手术的辅助作用也存在争议,目前比较认可的是飞秒激光撕囊更精确。对手术技术好的眼科医师而言,飞秒激光的性价比有限,但在精准方面有一定的优势。飞秒激光对每个患者角膜切口的结构能实现一致性,撕囊口更居中,直径大小完全一致,更加精准。对于普通硬度的白内障晶状体核,飞秒激光术后预后好,但对于更硬的晶状体核,飞秒激光术后角膜水肿的情况反而会加重。白内障晶状体核硬度越大,需要采用的超声能量越大、时间越长,对角膜组织内皮细胞的影响越大,角膜水肿越明显。这也提示我们,要根据实际情况进行先进设备的临床应用。发达国家的白内障患者应用飞秒激光效果很好,因为晶体核硬度普遍不高,碎核容易;我国白内障患者晶状体核往往硬度很大,飞秒激光碎核的效果就不太理想。 传统超声乳化白内障手术的对象和方法是,应用前房穿刺刀在11点方向作一透明角膜缘隧道切口,大小约3.0mm,辅助切口位于角膜缘2点方位。飞秒激光白内障手术应用LenSx飞秒激光系统进行环形截囊、晶状体核裂解、透明角膜隧道切口的制作,在11点方向做角膜缘隧道切口,参数大小均设为3.0mm,辅助切口均位于透明角膜缘2点方位。 超声乳化术(PHACO)组术后1周第一次压平长度变大,第二次压平长度变小,术后1个月恢复至术前水平。飞秒激光超声乳化手术(FLACS)组第一次压平长度、第二次压平长度术后1周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组第一次压平长度比FLACS组大、第二次压平长度比FLACS组小,两组术后1个月均恢复至术前水平,无统计学差异。 PHACO组术后一周峰距、最大形幅度变大,术后1个月恢复至术前水平。FLACS组峰距、最大形变幅度术后一周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组峰距、最大形变幅度距比FLACS组大,两组术后1个月均恢复至术前水平,无统计学差异。 PHACO组术后1周的角膜生物力学还是有一定的变化。手术切口的构型不确定,第一次压平长度变大、第二次压平长度变小、峰距变大、最大形变幅度变大,但到术后1个月,随着术后伤口的愈合,角膜生物力学参数就恢复到术前水平。超声能量使用过大,导致角膜水肿,术后1周角膜中央厚度(CCT)变厚,眼内压(IOP)升高。术后1个月,随着术后伤口的愈合,角膜生物力学参数恢复到术前水平。 角膜是一种非常复杂的各向异性(anisotropic)组织。中央角膜的强度取决于层间蛋白多糖结合,角膜基质板层间的黏合力和胶原纤维交联作用在前部及周边的角膜基质层分布较大,可以向下方板层传递向心的作用力,从而提高角膜的抗张力与韧性。角膜生物力学描述角膜组织对施加到它们的力的反应,包括外部施加的力和角膜固有性质之间的相互作用。 角膜的基质层约占角膜总厚度的90%,包含了约200~250个胶原纤维板层,相邻的纤维板层之间有相互交联的胶原纤维束,为角膜板层间剪切阻力,以及板层间张力负荷的传递,提供了重要的结构基础。而且前部的角膜基质板层排列比后部更加致密,具有更多的倾斜分支和交联。因此前部的角膜基质层较后部基质层承担着更大的生物力学作用。此外,周边部角膜的基质也比中央区具有更强的延展性,即更强的的韧性与张力。 汤欣教授介绍,最近我们还在开展阶梯状隧道切口(微切口)和普通切口的临床分析研究。初步发现1.8mm的微切口组和2.8mm的普通切口组两组间无明显差异。提示我们,在手术中一味追求微切口,以至于对不同硬度的晶状体核都采用微切口是不可取的。用微小的切口去处理更硬的晶状体核,使用的超声能量会越大,时间会越长,因此在临床中应根据具体情况应用不同的切口方法。比如,对于Ⅴ级(极硬核),传统的小切口白内障囊外摘除术(ECCE)能给予非常好的处理,术后第一天角膜非常透亮,而用超声乳化或飞秒激光可能角膜水肿严重。在手术切口制作方面的临床研究结果显示,阶梯状隧道切口好于单面隧道切口,隧道切口不能过短,切口两侧不能有豁口,隧道上层不能过薄,外切口位置不要位于角巩膜处,避免球结膜水肿,影响手术操作。 他最后强调,随着医疗检查诊断技术的发展,眼生物力学性能的重要性被逐渐认识,角膜生物力学性能测量,在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面都具有非常重要的意义,需要引起临床研究者更多的关注。 生物力学论文:竞技武术散打踹腿技术的运动生物力学分析 摘 要 众所周知在武术散打运动项目中,腿法技术训练质量越高,运动员成绩越好,在瞬息万变的激烈比赛中腿法技术运用的实效性越好,运动成绩越好。在散打技术中,蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力,对于运动员反守反击意义重大。我们通过生物力学软件对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析,从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律,对今后的教学与训练提供科学的理论依据,对提高散打运动员的成绩有十分重要的意义。 关键词 竞技武术 散打踹腿技术 运动生物力学 分析 1绪论 根据散打的动作特征和技术要求,每一个踹腿动作过程中都要经历提膝、翻小腿和踹击三个阶段,而踹腿动作中的翻小腿和踹击往往是同时进行的,所以我们将其分为提膝和翻踹两个阶段。同时为了叙述方便,我们将为完成技术动作支撑人体重心的腿称为支撑腿,而进攻击打目标的腿称为攻击腿。运动技术水平的表现跟腿法技术密切相关,自古就有谚语“手是两扇门,全凭腿打人”,这充分说明了腿法技术在散打运动中的重要作用。根据马学智对1999年全国武术散打锦标赛的研究表明:在进攻技术中,腿法比拳法的运用次数多。而在众多的腿法中踹腿是直线性腿法的典型代表,又有“先锋腿”之称。因它在技、战术上具有能攻善守之优点,且在打击力量、打击速度等方面明显优于其它腿法动作故被运动员视为进攻得分的主要动作之一,是散打中运用率较高的腿法。马莉芳、韦海峰对武术散打王争霸赛腿法技术的运用进行分析得知,侧踹腿共运用544次,占整个腿法使用总数的24.8%,仅次于横踢腿,是有效的得分手段之一。从现场观察统计来看,侧踹腿攻击部位多在胸腹部,缺乏高、中、低位的变化,攻击距离也有一定的局限性。梁亚东、肖红征对“第5届世界武术锦标赛”散打决赛腿法技术运用进行分析,结果表明:运动员掌握腿法技术的好坏直接影响其比赛成绩。腿法技术训练质量越高,在瞬息万变的激烈比赛中运用的实效性越好。蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力。对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析,从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律,对今后的教学与训练提供科学的理论依据将有十分重要的意义。 2研究现状 查阅《体育与科学》、《中国体育科技》、《体育文史》及北京体育大学、上海体育学院等12所体育院校的学报,《浙江体育科技》、《辽宁体育科技》等14家体育科技期刊近十年来有关散打运动方面的研究文献以及武术领域专著和论文后得知,国内学者对散打运动训练方法、战术应用、营养卫生及赛制改革等方面的研究取得了一定的成绩,但真正对散打运动技术动作进行深入研究还显得不够,运用运动生物力学的研究方法进行探讨散打动作技术的成果还非常有限,其文献报道寥寥无几,更谈不上综合分析和量化指标。关于竞技武术散打踹腿术的生物力学分析这一课题目前尚属缺乏。武术对抗性项目的开展,从武术套路的攻防含义中彻底地分离出来,形成了具有实用性技击对抗的体育项目――竞技武术散打。它是两人按照一定的规则,运用武术中的踢、打、摔和相应的防守等技法进行徒手格斗对抗的现代竞技体育项目。是中国武术的重要组成部分。武术是中华民族文化的瑰宝,在几千年的发展过程中,由于科学技术不发达,没有先进的实验仪器和科学的理论支持,没有条件对拳理、拳法做科学的分析研究。因此,前辈武术家在练拳习武的过程中,只能由感而发,将拳理、拳法中的一些原理及规律以感性认识的方式记录下来,以指导后人习练武术,少走弯路。理论源于实践,理论反过来又能指导实践,促进实践更好地发展。竞技武术散打作为一项体育运动,已经推向世界,如果没有坚实的理论为基础,它的发展就不容乐观。所以,竞技武术散打的发展需要有一系列的科学理论为其奠定基础,对散打基础理论的科学化、系统化研究已经成为摆在我们面前亟待解决的问题。运动生物力学作为体育运动的基础理论,也是散打技术改M和提高的重要依据之一,故用运动生物力学原理对散打技术动作进行分析具有重要意义。人体任何合理的动作都要遵循运动生物力学原理,竞技武术散打运动也不例外。任何合理的散打技术动作都必须符合人体解剖学、运动生物力学原理、运动学规律和武术技击原理。运动生物力学是散打运动存在和发展的最重要的理论依据之一,散打任何技术动作都是在人体自身的内力与外力整体作用下完成的,运动生物力学原理贯穿在散打每个技术动作中。竞技武术散打与运动生物力学原理交融渗透、密不可分。竞技武术散打作为一项体育项目,其动作技术有着自身内在的规律性,如果不对这些规律进行科学把握,没有一个标准化的通用技术,竞技武术散打就不可能更好地发展下去,甚至难以让世人接受。竞技武术散打要想走向世界,和西方体育运动相互融合,共享一个“蛋糕”,就必须与现代科学知识相结合,走科学化的发展道路。本人在查阅了大量的文献资料发现在散打中有关技法的论述较多,但大多是基于经验介绍,缺乏应有的理论依据。运用生物力学手段对技术动作进行诊断和评价的报道极为鲜见,即使有也是零星的缺乏理论深度的或者研究方法和测试仪器已经不能适应现代体育运动发展要求的。从目前运动生物力学动作技术研究的方法和范畴分析,已经深入到通过三维测试分析系(下转第146页)(上接第144页)统等来评价和诊断动作技术,但在竞技武术散打运动中还很少见到。 3研究方法 本人采用QUALISYS-MCU500红外远射测试系统与三维测力平台测试系统对散打腿法中较为常用的前腿踹腿技术进行研究,对不同水平运动员(优秀组与非优秀组)每组10人,共20人的踹腿技术进行髋、膝、踝关节角度测试、速度测试,并分析,力求找出前踹腿技术的运动生物力学特点及内在的规律,为进一步丰富、完善散打技术理论、优化动作技术、规范技术规格、预防损伤和科学选材作前瞻性探索。 5结论 建议散打运动应该更加科学化地发展,对动作技术的研究应该多借助一些运动生物力学、解剖学、生理学的研究方法和手段,并采用当今先进的实验仪器进行测试与分析,使散打理论得到科学的验证与补充,不断丰富散打理论,以推动其更好的发展。 生物力学论文:攀岩中“侧拉”动作的生物力学分析 摘 要 采用文献计量方法对中国知网上发表的关于攀岩训练中动作分析的论文进行了研究重点的分析。研究主题包括肘关节屈伸肌的力学特征、肘关节等速肌力评定和“侧拉”生物力学分析。侧拉技术的生物力学合理性表现为侧对岩壁时人体重心更靠近岩壁,重力产生的倾倒力矩小;膝关节的屈伸不会把人体顶离岩壁;人体重心在形成侧拉两关节点的连线附近,几乎不产生使人体翻转的力矩,可以使另一手臂和腿做较大幅度的自由运动,分析得出最合理最省力的侧拉动作。 关键词 攀岩 生物力学 侧拉动作 技术分析 本文运用文献资料法对动作技术的分析加以概括,特别是关于运动生物力学的研究分析。很多研究中都运用到了运动生理学的相关指标,如肌电测量分析法,当然生物力学的实验研究少不了,如平面定点摄影测量法。这些方法均是为了找出优秀动作的运动学参数指标,寻求该动作过程的运动学特点,揭示运动员完成合理动作的规律和技术动作要领,并制定针对性的科学训练方法,促进运动员快速掌握动作技术,进而提高攀岩运动的竞技水平。 1侧拉的分类 侧拉动作 1:开始动作时运动员身体正对岩壁身体重心离岩壁远而不利于完成动作。 侧拉动作 2:开始动作时运动员身体侧对岩壁,但支撑腿(左)和岩壁之间的角度太大。 侧拉动作 3:开始时运动员身体侧对岩壁,支撑腿的外测尽量贴近岩壁。 2平面定点测量的结果分析 2.1攀岩时人体重心的特点 人体重心是人体各环节所受重力合力的作用点,攀岩时只有手和足附着在岩壁上人体其它部分均在岩壁之外,由岩壁与人体的位置关系可知,攀岩时人体重心在岩壁之外,重力不仅对人体产生向下的作用力,同时还产生使人体向外倾倒的力矩,因此重力是破坏人体平衡的主要作用力,人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。 2.2保持平衡所需力量 人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。动作1和动作2在做起始动作时重心在两支点连线的左方但中间动作时在两支点连线的右方,在这个过程中为了保持身体的平衡手臂做了很多的功也就是手的拉力用了很大的劲,而动作 3 的起始动作时重心在两支点连线的右方,所以在完成动作时很省力,动作是科学的。 3三种侧拉动作的力学分析 侧拉动作1和侧拉动作2在起始动作时重心在两支点连线的右侧,但中间动作时在两支点连线的左侧,在这个过程中为了保持身体的平衡,克服重力给人体带来的转动效果,手臂的拉力起了主要的作用,用了很大的力量。而动作3的起始动作时重心在两支点连线的右方,人体重心主要是垂直方向的运动,所以在完成动作时比较省力。同时侧拉3的动作特点是身体侧对岩壁,身体对侧手脚接触岩壁,另一只腿伸直用来调节身体平衡。人体重心更靠近岩壁,倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动,不会被顶离岩壁,倾倒力矩不会增加,随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉,抵抗倾倒的力矩不会减小,平衡维持比较容易,同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 4采用侧拉技术动作合理性(侧拉动作3)的力学分析 侧拉动作3的特点是身体侧对岩壁,身体对侧手脚接触岩壁,另一只腿伸直用来调节身体平衡。力学合理性表现为两个方面,一是由于侧对岩壁,人体重心更靠近岩壁,倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动,不会被顶离岩壁,倾倒力矩不会增加,随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉,抵抗倾倒的力矩不会减小,平衡维持比较容易,同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 另外,侧拉时人体重心点一直在左手和右足攀登附着点的连线附近,由于力臂很小,这样在人体上升用右手触摸下一点时人体重力几乎不产生绕纵轴的使人体翻转的转动力矩,这样右手就可以比较自如的去触摸和把握下一点,左腿也可以进行较大幅度的活动。 5不同类型侧拉技术肌电测试结果的分析 在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的膝关节角度开始变化时肱二头肌还没开始发力,股外侧肌是促使身体向上移动的主要发力肌肉。 另外,在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的发力顺序间隔明显股外侧肌――腓肠肌――背阔肌――肱二头肌,说明在侧拉动作3的过程中股外侧肌是最先参与发力的而且发力而且持续时间长,贡献的力量最大,是主要用力肌肉,相反肱二头肌的参与时间晚,持续时间短,贡献的力量最小。不同侧拉动作各肌肉发力大小比较可以看出侧拉动作3的肱二头肌积分肌电值最小,股外侧肌积分肌电值最大。 在难度攀岩中如何合理的应用技术动作调整身体平衡,节约上肢力量直接决定运动员的比赛成绩,从以上对比看出侧拉动作3是这三种动作中最合理的动作,同时也提醒我们在日常训练中不要单单注重上肢力量的训练,下肢力量的训练也是很有必要的。 生物力学论文:不同专项特征动作中足部运动的生物力学研究 摘要:本文采用文献资料法,结合前人研究结果和方法,对网球、足球两个专项的特征动作的足部运动进行了生物力学分析,研究结果表明:1. 足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷,中后足受力不显著,足部承担落地缓冲任务时,后足和中足受力增大,前、中、后足共同承担身体载荷。2.足球项目前足内侧压强峰值最大,网球相对较小。3.网球运动中,趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区;足球运动中,第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 关键词:足底压力分布、踝关节、专项运动 生物力学的研究范围包括整个人体,足部生物力学的研究是其中重要的一部分。由于体育运动中,运动损伤的多发性使其成为众多科研项目的焦点内容。其中,踝关节损伤是所有运动损伤中最常见的运动损伤之一。这类损伤经常发生在篮球、排球和足球等通常需要迅速敏捷地跑动、急停和跳起的项目中。因此,不同专项足踝部的伤病发生机制与防治已成为学术界研究的热点。此外,随着专项运动员和教练员对专项运动鞋的防伤能力和功能表现力的要求越来越高,对不同专项动作中足踝部的生物力学特征研究就显得尤为紧迫和重要。本文在阅读大量相关文献的基础上,应用目前最先进的足底压力分布测试系统,对网球、足球2个专项的6名男子大学生运动员进行了2个特征动作的足部的生物力学分析。试图通过不同项目指标的对比分析得出不同专项的足底压力和运动学特征,从而为足踝部损伤研究和运动鞋专项化的相关领域提供实验依据和理论基础。 1.研究方法: 1.1文献资料法 1.2实验法 1.3对比分析法 2.研究对象:本研究选取湖北大学体育学院6名本科生为研究对象,其中三名为足球专项,3名为网球专项。6名受试者均无下肢足底足踝病痛史。 3.实验器材:1.Novel Pedar system (鞋垫式足底压力测量系统)――垂直压力测量/静止状态和运动状态. 2.身高、体重测量器 4.实验步骤: 4.1.进行Novel Pedar system 足底压力分布测试系统的连接和调试。 4.2要求受试者均穿着运动服装、体操鞋,测量受试者身高、体重后登记受试者情况。 4.3选择符合各受试者鞋内底尺码的测试鞋垫,确保测试鞋垫边缘无折痕,鞋垫大小与鞋内底边缘吻合,配戴测试设备后,受试者进行3-5分钟适应性动作练习。 4.4采集网球、足球2个项目运动员各自专项特征动作的足底压力分布数据,共2个特征动作分别是网球项目中网前急停反手截击球(右手执拍), 足球项目中的急停转身跑左转90度,每人每个动作测试三次,2次动作间隔2分钟。 5.测试指标: 压力峰值:分区内所有传感器在测试阶段内受到的最大合力。 压强峰值:分区内每个传感器在测试阶段内所受压强的最大值。 压力峰值百分比:某分区压力峰值占前中后足的压力峰值总和的百分比。 6.实验数据处理: 6.1采用Excel进行数据分析。 6.2选取网球和足球受试者三次动作取平均值进行分析。 6.3将每只鞋垫分为前足区、中足区、后足区三个分区,这三个分区覆盖了整个足底,此外在定前足区内义了三个特定区域,第一跖趾关节区、趾区、除趾外其他四趾^。 7.实验结果与分析: 7.1网球(网前急停反手截击球) 在网球急停反手截击动作中从跑动、急停到最后的截击步仍然以前足的承载为主趾区的压力峰值尤其显著、后足尤其是支撑脚后足的受力从跑动截击过程有不断增大的趋势,中足几乎不受力,支撑脚的足底压力峰值普遍大于发力脚,急停和截击步足底受力大于跑动步。 7.2足球(急停左转向跑) 由跑动到急停,足球运动员的前足受力面积变小,前足受力集中到前足的局部。 在跑动步离地蹬伸阶段,趾对身体向前移动起着举足轻重的作用,但在急停步的落地缓冲阶段,趾的作用减弱,其他四趾对地的制动作用增大。我们从左脚和右脚的跑动步和急停步对足球急停左转向跑动作的足底压力进行分析可以看出从跑动步到急停步,前足压力峰值明显降低后足的压力峰值明显增大,但前足内侧的压强峰值始终维持较高的水平。 两个项目足底压力分布的对比: 1.第一跖趾关节和趾的足底受力模式。第一跖趾关节区和趾区是前足受力明显的两个特殊区域,这两个位于前足内侧的区域通常是各个动作中前足压力峰值和压强峰值发生的区域。此外,比起缓冲阶段它们在足部主动发力的离地蹬伸阶段起着更重要的推动人体向前的作用。 2.网球运动中,趾区的足底压力峰值表现显著,显示了网球运动中趾作为推动人体重心移动的最后一个小关节,其支撑稳定性和关节力量比起第一跖趾关节更为重要,足球运动中不论是第一跖趾关节区还是趾区都表现出2个项目动作中最大的压强峰值。比较2个项目前足内侧压强峰值情况,可以得到足球项目动作前足内侧压强峰值较大,网球项目动作较小。 3.对比网球急停反手截击球和足球急停转向跑动作,从跑动到急停时后足均有受力增大的变化趋势,因此急停阶段后足明显的受力增大趋势是由于急停阶段为了增大身体重心向后的加速度,运动员必须增大对地受力面积以增大对地反作用力从而达到急停的目的,尽管后足受力增幅较大并且分担了前足载荷的很大部分但是从压力峰值百分比上仍然可以看出,前足依然是急停阶段最主要的承载区域。 8.结论: 8.1足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷,中后足受力不显著,足部承担落地缓冲任务时后足和中足受力增大,前、中、后足共同承担身体载荷。 8.2足球项目前足内侧压强峰值最大,网球相对较小。 8.3网球运动中,趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区,足球运动中,第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 9.建议: 综上所述我们从运动生物力学的角度出发,对2个专项的运动鞋设计提出以下建议: 9.1网球运动网前截击等动作需要其专项鞋考虑到指在网球特征动作中的重要作用和影响应当增大鞋底跖趾关节部位的灵活性以及趾区域足底支撑的稳定性,以利于趾部位在网球动作中更好的充当最后关节支撑面的作用。 9.2足球运动专项鞋应当具备良好的前足减震缓冲能力并提供稳定性来抵抗踝关节在跖屈位置时的内翻力,通过对鞋面材料进行加厚和加固以增加运动员踢球的舒适度同时提供正常的距下关节灵活性。 生物力学论文:运动生物力学在高尔夫球运动中的运用 摘 要:本文基于运动生物力学的应用性特点,结合高尔夫球这项高雅运动的性质,联系高尔夫球运动的发展趋势,以及目前高尔夫球专项运动的发展需求,使运动生物力学的应用性与高尔夫球的技术需要相结合,为高尔夫球运动的发展核技术提高提供借鉴。 关键词:运动生物力学 高尔夫球 "高尔夫"是荷兰文kolf的音译,代表的是"有绿地和新鲜氧气中的美好生活"。所以说高尔夫球是在优美环境中,一项高尚娱乐性运动。一些国家叫"贵族球",主要是因为此项目所要求的设备相对贵。以前高尔夫球运动,被称为贵族运动的代名词,甚至是身份阶层的代表,但相传,当时在苏格兰,牧羊人无事时候经常用驱羊棍击石子玩,比谁击的远准的娱乐活动。从高尔夫球的英文单词GOLF可以看出来:G-绿色(green);O-氧气(oxygen);L-阳光(light);F-友谊(friendship)。可以说是一种把享受大自然乐趣、体育锻炼和游戏集于一身的运动。 1860年,最早的高尔夫球比赛也是出现在英格兰。19世纪,此运动传入美国。1922年,第一次国际性比赛是"沃克杯",英国对美国的对抗赛。在20世纪初这项高雅的运动才开始进入我国。 随着我国社会经济的发展,高尔夫球这项高雅的运动,不仅仅是中上流社会的运动项目,特别是近几年这项运动在我国发展相当快,在未来的发展过程中,高尔夫球也必将成为一项重要的健身娱乐性项目,随着科学技术的发展,新型材料的应用,这些对高尔夫球技术的发展或多或少起着不可忽视的作用,这些我们可以间接的从高尔夫球的远度以及杆种的变化看出。 时间摧移社会发展,运动生物力学相关知识的不断丰富和完善,其研究手段和方法也在不断的更新,在内容和层次上也不断加深且更加系统化。[1]其在认识运动项目的规律性和提高运动技术的水平上,都起到了显著的作用,而其在高尔夫球运动中的研究还不够系统,不够深入。 1.运动生物力学在高尔夫球运动中的 高尔夫球运动是一项非常特殊的运动,球员利用手中的杆和肢体的动作进行配合,利用身体的扭转,带动球杆以一定的速度、弧度、动量、动量距击打静止的固定球,球获得动能后,以一定的速度、弧度飞向目标洞。飞出球与目标洞的偏离角直接影响其运动成绩好坏,我们利用现在生物力学的三维摄像技术,对高尔夫球运动技术进行诊断,从中找到球员转体的最佳角速度、最佳关节角度、最佳身体转动角度以及球杆运动过程中的最佳轨迹,以及在接触球瞬间的最佳触球面。还可以结合三维测力台,对运动员击球动作过程中脚下的力量大小、方向进行分析,与三维摄像技术进行结合分析,找到最佳的技术动作。利用体表肌电测量技术,对运动员的肌肉启动顺序先后、肌肉的用力大小进行研究,为运动员运动技术和预防运动损伤进行指导借鉴。 2.力学理论研究方法在高尔夫球运动中的应用 运动生物力学是以力学理论为基础研究人体机械运动的规律。[2]人体运动是在神经控制下的非常复杂的运动,各个环节的运动都在神经系统的控制下协调、有序的进行。主要的对人体运动仿真性的简化、抽象的模拟。一般包括的步骤;首先根据动作的特征建立相应的目标函数;然后根据模型选择确定相应的刚体自由度;随后建立相应的运动动力学模型;再根据实测的已知道的数据求解;最后根据求解的数据结果对运动规律作出解释,也就是将所得到的数学规律化成体育的专业语言,从而进行合理的指导[4]。为找到更好的击球技术动作或者对相应的辅助联系器械进行改进,可以利用力学的研究方法对相应运动的关节力和关节力矩进行摧算得到。从而丰富、优化高尔夫球动作的技术的相关数据,为练习者教练员提供参考指导。 2.3运动生物力学实验仪器在高尔夫球的应用发展分析 2.31运动生物力学在高尔夫球项目中的应用 随着信息时代的不断发展,不同学科不同专业之间的信息知识的共享和借鉴成为主流,交叉学科,综合学科已经成为现代社会科学技术发展的主力军。高尔夫球同样可以借鉴其他运动项目中的运动生物力学仪器进行相关性的研究。利用三维测力台,我们可以直接测的球员在击球过程中,球员与地面的作用力大小和方向。利用脚底压力鞋垫,我们可以在运动员打球过程中,测的脚底的压力分布,利用得到的数据,对用动员的鞋子设计或者改进提供参考,间接性质的为球员技术提供服务。高尔夫球是近似于围绕身体垂直轴的运动,在扭转过程中我们利用肌电仪器,进行肌肉活动顺序和肌肉强度测量,利用此我们可以详细的知道参与活动的主要肌群和辅助肌群,从而为专项力量训练天提供参考。 2.32同步测试 随着运动生物力学的不断完善和发展,多机同步测试是现在研究的主要手段,随着高尔夫球的不断发展,科学技术的不断进步,运动学、动力学、肌电测量、人体生物力学测量必将趋向多维度的视角同步测试。这将会对高尔夫球运动有更实效、更准确、更全面的指导性作用。 2.3.3运动技术测试仪器反馈的专项化、快速化 运动生物力学的仪器的发展的完善,技术测试仪器的专项化、反馈快速化,将在运动技术中得到体现,高尔夫球也不例外。近年来运动运动学、动力学、生物力学,测试仪器的质量、功能、效率都在其他专项运动中不断出现。这也将为高尔夫球运动技术的诊断提供参考,可以将速度加速度传感仪器做到很小的情况下,安装在高尔夫球和高尔夫球球杆上,可以对球飞行及球员挥杆击球过程中受力进行监测,得到瞬间的运动学和动力学参数,这些专项化、快速化的技术仪器的运用,也将为高尔夫球运动的理论和实践,带来更快捷和真实的帮助。 2.4运动生物力学的理论研究和时间研究也得紧密结合 首现理论研究是实验研究的前提和基础,没有科学的、扎实的理论研究,实验研究就缺乏科学的理论依据,实验研究就可能误入歧途;理论来自于实践,特别是科学实验。实验研究为理论研究提供可靠的论据,使理论更站得住脚,因此在高尔夫球运动中运动生物力学的理论研究与实验研究应相结合。理论为高尔夫球提供了运动的普遍规律,对分析有理论指导意义。实验为理论研究和时间应用架起桥梁,能是理论更好的结合实际,为实际服务。 3总结 随着科学技术的不断进步,运动技术得更加规范规律化,在运动技术诊断、提高方面,借助于科学的仪器和专业性的设备尤为重要。在高尔夫球这项优雅的运动中,利用和开发研制先进的科学仪器,对运动技术进行分析、进行有效的训练、损伤机理的预防和研究领域有为重要。而运动生物力学或与相关技术的结合恰恰能为此做出服务,为高尔夫球的运动技术提供技术服务。 生物力学论文:桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析 【摘要】 目的:构建起肘关节三维有限元模型,借助三维有限元法对桡骨头在各种损伤程度下、各种位置上及肘关节各种屈曲程度下生物力学改变的情况进行分析,为研究桡骨头病理形态及生理功能变化提供实验依据。方法:将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象,不考虑肘部的所患有的疾病,前薄层扫描CT图像扫描右肘及前臂,在软件中导入Mimics、ANASY、LS.DYNA97数据以构建起肘关节三维模型,开展装配、分配网格、将属性赋予材料以及有限元计算等工作。结果:所构建起来的肘关节三维有限元无限接近实体解剖标本,对桡骨头实际解剖状态与生物力学行为进行了全面真实的体现,同时与CT切片图相对比以验证了其精确性。结论:借助三维有限元模型将生物力学模型可以为桡骨头正常力学行为以其病变、损伤的临床诊疗提供病理形态及生理功能变化基础,为临床诊疗奠定更坚实基础。 【关键词】 桡骨头; 肘关节; 三维模型; 有限元分析 锕峭返纳理功能具体指的是传递应力以及保持肘关节外侧处于稳定状态,在维持肘关节稳定与功能方面发挥着举足轻重的作用[1]。桡骨头骨折属于一种关节内部发生骨折,相当于肘部骨折的30%左右,其骨折过程实际上是肘关节所在的部位稍微弯曲、前臂旋转到前位过程中手掌以较大力度与地面贴合在一起,引发肱骨小头与桡骨头受到猛烈碰撞而导致骨折[2]。对于桡骨头的治疗手段,从刚开始的非手术治疗逐步演变到在内部固定、切除桡骨头、以人工假体进行代替等,但治疗方案的选择大多以临床实践为基础,治疗后常遗留较为严重的后遗症[3]。近年来,有限元法在骨科领域的研究越来越多,国内外学者也提出了不少腕关节的数字模型[4-7],其基本原理是根据几何外形、材料性质以及受力条件等因素将弹性物体划分成有限数量且互相连续的单元,在不伤害身体组织的前提下重新创建复杂构建的构造、外形、所能承受的重量以及材料力学性能,使传统实验生物力学能够重复与不具有可比性、对身体组织造成伤害的缺点得到较大弥补。所以,本实验在建立肘关节三维有限元模型的基础上,立足于各个层面对桡骨的生物力学做了全面深入的研究与分析,而且通过多个侧面给出了治疗桡骨骨折的手段,同时为更加深入地探究做好铺垫,现报道如下。 1 材料与方法 1.1 研究对象 将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象,男,31岁,身高:175 cm,体重:74 kg,不考虑肘关节与前臂受到的损伤及其他疾患。该研究已经伦理学委员会批准,患者知情同意。 1.2 设备与软件 Philips 64排螺旋CT扫描机。软件为Mimics 16.0(比利时Materialise公司)、Hypermeshl 0.0(美国Altair 司)和LS.DYNA971(美国LSTC公司)。 1.3 数据获得 志愿者身穿防护铅衣,应当借助64排双螺旋CT分别实施0°、30°、60°、90°以及120°弯曲度的薄层扫描,并以DICOM格式保存,并将数据导入Mimics 16.0。 1.4 建立肘关节的三维模型 在三维软件Mimics中导入CT数据,对图像进行仔细筛选,将四周组织图像完全剔除,同时设定目标图像的阈值,重新构建肘关节、肱骨下部、桡骨、尺骨上部以及环形韧带的三维图像,而且将边界坐标完全对外输出。借助普遍使用的Auto CAD造型软件Unigraphics NX当做实体搭建模型的平台。导入由Mimics产生的轮廓数据,进而形成三维实体模型,提高模型的光滑度,将它承受重力的一面与接触面都成为平面。此外借助Hypermesh软件把相对的肘关节轮廓线I GES线条全部连接以后成为平面,再将几何模型的表面以单元大小1 mm为单位进行面网格划分,最后采用四面体实体网格划分技术生成四面体,也就是在对模型的线条、平面以及体进行有关操作的基础上得到肘关节三维有限元模型,同时划分有限元网格,构建起有限元网格模型。 1.5 将材料属性赋予有限元模型 开展有限元分析与计算,将密度、弹性模量、泊松比等各种材料属性都赋予有限元模型中的所有单元,进而成功搭建起材料性质非均匀特点的有限元模型。本实验把模型所包含的组织材料都精简成具有相同属性的均匀弹性材料。按照相关文献资料开展材料属性赋值,从而构建起肘关节三维有限元模型,见表1。 1.6 负荷加载实验 为了对模型的有效程度进行检验,针对模型实施负载实验,把获得的结果和过去得到的实验数据相互比较对模型的有效性进行验证。固定好模型肱骨一端,通过腕关节对尺骨施加100 N垂直负载,将有限元计算软件LSDYNA971导入以后对前臂旋前位肘关节进行0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下肘关节桡骨与尺骨关节面承受力与力量分布进行分析,见表2。 2 结果 利用计算机辅助技术手段与软件Mimics、Hypermesh,完成了肘关节与桡骨三维有限元模型构建,也就是获得在各种肘关节弯曲程度下,肘关节的五大有限元模型。成功建立模型以后通过肘关节各种程度旋转的纵向负载实验获得有关数据,与实际解剖的结果比较接近,从而对模型的有效性进行了科学检验。本研究借助即时扫描与保存的方式,有效地防范了收集数据过程中核心信息的流失,而且保证了以全数字化方式构建模型,使模型的建立更加精准。 3 讨论 3.1 构建桡骨三维模型的意义 桡骨远端骨折在临床常见,约占所有骨折10%,且随着老龄化加剧,骨质疏松患者增加,更加剧了桡骨远端骨折的趋势,故对这方面的研究也显得更加必要[9-13]。尤其对于不稳定类型的桡骨远端骨折,手术行复位治疗是最佳选择,但是各种并发症也屡见不鲜[14-18]。过去人们对骨骼骨折与固定的相关情况实施有限元分析过程中,由于形态不规整大部分只做简单处理,把骨的形状看作圆柱体,同时将其等同于一个刚体来分析它的应力,导致骨骼腔的存在被忽视,分析得到的结果将不可避免地存在偏差,并且与其相关的骨折或内部固定的探究与分析都需要重新审视[19]。为了保证计算模型体现现实状况,本论文将桡骨的物理外形作为分析目标,以构建起肘关节三维有限元模型,而且通过实验获得的桡骨负载的重力,按照桡骨的真实部位在桡骨模型上进行添加,进行有限元分析,具有精度高、成本低、可重复等优点,为桡骨头的生物力学分析及疾病治疗等奠定基础。 3.2 桡骨受力的分析 通过本实验分析研究可得到以下结论:肘关节在0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下,桡骨头的负荷分别是57.8 N、59.8 N、55.1 N、47.3 N、49.5 N。桡骨头传递应力的大小由于肘关节位置不同而有所差别,如果位于前臂旋转伸轴时,桡骨头将发挥杠杆功能,对肘关节负载的重力进行传递,同时对肘关节加以固定,在肘关节传递应力与保持肘关节外侧稳定性方面,桡骨头有着非常关键的作用。桡骨头在很大程度上决定了肱尺迟关节外侧应力的传递,而且肱尺关节外侧面深受桡骨头的作用,二者相辅相成、紧密联系。肱尺关节内侧面与尺骨鹰嘴中间嵴应力传递的变化并不明显,发挥分散和平衡肘部应力的功能,其他国家的研究人员在对负荷容器传导器与肱桡关节之间的应力传导情况进行分析研究的基础上,获得的结论是:肘关节在0°~30°前臂向前旋转时通过桡骨头传导的应力最大,当前臂向后旋转与肘关节弯曲角度提高时通过桡骨头传导的应力逐步削弱,如果肘关节完全处于水平状态时,肘关节接触面积超过弯曲时的接触的面积,经桡骨头传导的应力亦较大[20]。说到稳定性,如果内侧副韧带抗外翻稳定性是最重要的结构,那么重要性紧随其后的就是桡骨头,其在维护肘关节后外侧旋转稳定性方面同样发挥着重要作用[21]。另外,桡骨头的尺寸也关系到前臂轴向稳定性,在置换人造关节时,假体尺寸必须与桡骨头完全吻合[22]。Takatori等[23]为代表的研究人员利用触感传感装置、压力敏感膜、三维有限元分析法对肱桡关节之间应力的分布情况进行分析,得到的结论是当桡骨头前臂向后旋转时应力大部分分布在桡骨头外侧,当前臂向前旋转与保持在中间位置时应力大部分分布于桡骨头内侧。同时我国学者对肘关节处于水平位置r桡骨头应力传导的情况作了研究与剖析[24],切除桡骨小头以后,肘关节负载的应力全部加载到肱尺关节上,肱尺关节外侧将发生较为突出的应力集中的现象,继而使其退变更加严重。这有力验证了在肘关节传导应力过程中,桡骨头发挥着重要作用,其对保持肘关节稳定性的关键作用。 3.3 本研究的意x 对于发生桡骨头骨折以后是否需要切除,人们并未形成一致认识,站在解剖学与生理学的立场进行分析,功能完善的肘关节可以更顺利地发挥它的功能和作用。本论文以三维重新构建与有限元分析作为切入点,有力地证明了在维持肘关节的功能方面,桡骨头发挥着举足轻重的作用。 总之,本论文构架起的肘关节三维有限元模型接近于人体解剖的现实情况,肘关节有限元接触模型能够对各关节之间接触范围与应力的调整进行更科学地分析与计算。对肘关节进行力学分析可知桡骨头在肘关节的应力传导及稳定性方面起到重要作用,应避免在肘关节屈曲0°~60°时受到较大暴力,或者受到外力作用时应当采取相应的保护措施加以保护,防止损伤关节或造成骨折,临床上出现的多种桡骨头损伤应当尽量重构建桡骨头,预防由于桡骨头损伤引发相应的并发症,将肘关节的稳定与完整性恢复到正常水平。 生物力学论文:滑行技术的革命:速度轮滑双蹬技术的运动生物力学研究 摘 要:采集速度滑双蹬技术的运动学与足底受力参数,定量分析其技术动作原理与规律,为高效滑行技术推广与专项训练指导提供科学依据。方法:13名速度轮滑运动员,采用双蹬技术按规定路线以慢速和快速各完成一次直道滑行,2台摄像机分别从侧面和正面拍摄一个完整的复步动作,足底压力分布系统同步采集8 s足底压力数据,提取滑行时间、距离与速度,足底压力的压力时间变化、中心位移变化及足底各区着离地起止时间等参数。结果:随滑行速度的提高,单脚支撑滑行时间变短,平刃滑行时间与路程比例降低,内外刃动力推进时间与路程比例大幅度提高;且各时相的平均速度内刃要高于外刃动力推进阶段,单脚高于双脚支撑阶段。一个单步滑行包括内外刃2次蹬动动作,且外刃蹬动时间长,内刃蹬动时间短。足底压力中心变化幅度单脚大于双脚支撑阶段,内刃大于外刃滑行阶段;滑行速度越快,压力中心变化幅度越小,且前移趋势越明显。结论:速度轮滑双蹬技术一个右单步可分为右平双、右外单、右平单、右内单与右内双5个连续阶段,右脚外刃蹬地有利于保持速度,内刃蹬地是滑速提高的主要动力源,双蹬技术能充分发挥体重蹬地的技术优势,是一种高效的滑行技术。 关键词:速度轮滑;双蹬技术;滑行技术;时相;足底压力 我国速度轮滑与国际轮滑竞技水平相比有很大的差距,主要制约因素为滑行技术的落后,速度轮滑双蹬技术在我国选手中的使用率还很低[1];然而,关于双蹬技术动作原理研究的文献极少,仅有的相关报道也只停留在定性分析层面,因此,本研究拟采用三维摄像法与足底压力分布测试系统获取速度轮滑双蹬技术动作的运动学与足底受力参数,定量分析双蹬技术的动作原理,为把握其特征与规律提供科学依据,努力为先进高效的滑行技术推广,并对其他滑冰类项目提高专项训练水平提供借鉴。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 受试者均为经过多年系统训练的速度轮滑运动员,经病史询问与健身检查,身体健康且运动能力良好。其中:男子,国际健将2人,健将4人,一级2人;女子,国际健将1人,健将2人,一级2人。受试者的基本情况见表1。 1.2 研究方法 1.2.1 实验方法 受试者身高、体重等基本指标的测量在实验室内完成。运动学与动力学参数测试工作在温暖、无风的12块并连的室外篮球场内进行(场地长约130 m,宽约80 m),用2根标志杆提醒拍摄区域。要求受试者穿着运动服装、轮滑鞋,戴轮滑帽。2台摄像机(日本松下,型号为NV-MX300EN/A)分别从运动员运动方向的侧面和正面,拍摄运动员完成双蹬技术时一个完整的复步动作。2台摄像机的主光轴夹角为75 °,拍摄频率为50 Hz,具体摆放位置如图1a所示。以2台摄像机同时捕捉网球击打彩色平板的方法实现影像同步,以便后期影像的采集处理。运动员滑行前和滑行后分别在运动员滑行区域中央进行2次三维标定拍摄,如图1a阴影区与图1b所示。 选择符合受试者鞋内底尺码的测试鞋垫,确保鞋垫边缘无折痕,鞋垫大小与鞋底边缘吻合,配戴测试设备后,连接与调试Foot Scan足底压力分布系统(比利时产,每只鞋垫共325个传感器,密度为4个/cm2,采样频率500 Hz)。确保受试者配戴的测试设备不影响动作技术的完成,受试者进行3 min左右的适应性练习,正式测试时要求受试者采用双蹬技术按照规定的路线直道滑行,以慢速和快速各完成一次滑行。受试者进入影像拍摄区域前,足底压力分布系统即开始采集数据,采集卡数据记录时间8 s,每人次滑行后及时把数据导入电脑储存,以备分析。 1.2.2 数据处理与分析 1.2.2.1 动作阶段划分 以右腿为例,双蹬技术一个完整的单步为(如图2a所示):右脚用外刃从后位中心位置向身体左侧蹬至最远处,随后从左侧最远处向后位中心位置拉;过后位中心位置时左脚着地,右脚开始用内刃向右侧推。两腿交替滑进,滑行路线呈正弦曲线式,且前进方向与中线吻合。据影像资料中运动员动作变化特征与足底压力的时间变化特征,以右脚为例,将一个单步分为5个时相(如图2b所示):右脚平刃滑行双支撑阶段(右平双,RGD,right foot glide double support)、右脚外刃蹬地单支撑阶段(右外单,ROS, right foot outside blade single support)、右脚平刃滑行单脚支撑(右平单,RGS, right foot glide single support),右脚内刃蹬地单支撑阶段(右内单,RIS, right goot inside blade single support)和右脚内刃蹬地双支撑阶段(右内双,RID, right foot inside blade double support)。其中,右平双和左内双同属一阶段,右外单、右平单、右内单与左脚浮动摆腿阶段(左浮摆,LFW, left foot float wiggle)同属一阶段,右内双和左外双同属一阶段[2]。 1.2.2.2 数据处理与统计学分析 实验测试所得影像资料,经艾利尔(Ariel)影像解析系统进行影像的捕获、同步等一系列影像转化数字处理,模型选用松井秀志人体模型。数据平滑采用低通滤波法,截断频率6 Hz。提取每位受试者快速和慢速滑行条件下,一个单步5个时相的滑行时间、路程,位移,速度及P节角度等运动学参数。足底压力数据经Footscan Software7.00软件处理,导出足底压力的时间变化、中心位移变化、足底各区着地与离地时间等动力学参数。 应用SPSS17.0统计学软件进行数据处理,数据的正态性检验应用单样本K-S检验,连续性变量以均数(标准差)或中位数[四分位差(25%~75%)]表示;采用双向分类方差分析(Two-Way Classification ANOVA)对速率(高速、低速)与性别两因素(男、女)及两者的交互作用进行分析。组间比较采用SNK-q检验,并参考Bonferroni法与Tukey法检验结果,统计学显著性水平定为P 2 研究结果 2.1 双蹬技术动作的运动学测试结果 2.1.1 双蹬技术一个单步时间、路程及速率的运动学参数结果 在Ariel解析系统中,以时间、位移和速度等作为关键词提取X轴方向,即运动员滑行前进方向的一个右单步的时间,路程和速率等运动学参数,之后对每名运动员每个时相对应的数据进行统计处理,结果见表2。从各时相占整个单步滑行时间的比例关系来看,低速与高速滑行时,均以右外单最高,右内单最低。低速滑行时,男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的61.3%、57.1%,平刃滑行时间占整个单步滑行时间的41.9%、40.9%,内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的40.9%、38.1%。高速滑行时,男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的56.4%、52.8%,平刃滑行时间占整个单步滑行时间的33.3%、34.1%,内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的43.6%、40.3%。即随着滑行速率的提高,单脚支撑时间变短,平刃滑行时间比例降低,但内外刃动力推进时相所占的时间比例则大幅度提高(P 从各时相滑行路程占整个单步滑行路程的比例关系来看,低速与高速滑行时,均以右外单最高,右内单最低。低速滑行时,男、女单脚支撑滑行路程占整个单步滑行路程的65.2%、62.9%,平刃滑行路程占整个单步滑行路程的42.0%、44.4%,内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的43.6%、39.4%。高速滑行时,男、女单脚滑行路程占整个单步滑行路程的58.9%、55.0%,平刃滑行路程占整个单步滑行路程的32.2%、33.1%,内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的46.2%、42.5%。即随着滑行速率的提高,单脚支撑滑行时间变短,平刃滑行路程比例降低;但内外刃动力推进滑行路程所占的比例则有大幅度提高(P 从各时相内的平均速率来看,低速与高速滑行时,男女各时相平均速率从大至小的顺序皆为右内单、右外单、右平单、右平双、右内双,即内刃动力推进阶段的平均速率要高于外刃动力推进阶段,且单脚支撑阶段的平均速率要高于双脚支撑阶段;但从整体看,各时相的平均速率变化不大。另外,低速与高速滑行时皆为男性大于女性,且具有显著性差异(P 2.1.2 双蹬技术滑行腿一个单步髋、膝、踝3个关节的角度变化轨迹 慢速状态下支撑腿关节角度变化的数据能够较好地分析双蹬技术的身体姿态情况。图3中3条线分别代表男女支撑腿踝关节、膝关节和髋关节变化轨迹。从所测数据可知,男子踝关节最小角度为65.1 °,最大角度为113.9 °,女子踝关节最小角度为64.9 °,最大角度为114.6 °,都出现在右内双阶段;男子膝关节角度最大为153.2 °,女子最大为154.6 °,均出现在右内双阶段,男子最小膝关节角度为99.8 °,出现在右平双阶段。女子最小膝关节角度为100.1 °,出现在右外单阶段;男子髋关节最小角度为67.0 °,最大角度160.0 °,分别出现在右内双开始时刻和结束时刻。女子最小角度为66.1 °,出现在右内单时相的前部,最大角度为150.2 °,同样出现在右内单阶段的结束部分。 2.2 双蹬技术动作的动力学测试结果 2.2.1 足底压力的时间变化规律 受试者慢速与快速滑行时足底压力的时间变化曲线如图4所示。由图可知,不同滑速下足底压力时间变化曲线的形状大致相同,且均呈双峰形。从一个完整的单步5个时相来看,首先,第1个波峰之前的一段时间内,足底压力随时间延长呈现较小的增幅,此为右平双阶段。接着,足底压力时间变化曲线出现第1个波峰,且波峰的形成时间较长,为右外单阶段。其次,足底压力在较短的时间内由波峰快速降至波谷,为右平单阶段,此时足底压力的波谷值出现低于受试者体重的现象。随后,足底压力在较短的时间内由波谷值快速升至第2次波峰值,为右内单阶段。尤其是受试者快速滑行时,足底压力时间曲线的第2次波峰值明显高于第1波峰值(右内单阶段)。最后,足底压力由第2波峰值又迅速下降至脚部刚触地时水平,此为右内双阶段,且此时恰好对应左平双阶段。即一个完整的单步滑行动作包括内外刃的2次蹬动动作,由此获得了2次推进力。而且,由外刃主导的第1次蹬动动作的作用时间较长,起到维持现有速度与延长单脚支撑时间的作用;由内刃主导的第2次蹬动动作的作用时间较短,下肢运动环节爆发用力,因而获得了更大的前进速度。受试者足底压力的时间变化曲线与双蹬技术的动作结构相符。 2.2.2 足底压力中心位移变化 足底压力中心(center of foot pressure,CFP)随支撑时间变化往复移动会在支撑期形成一条足底压力中心(如图5所示),足底压力中心变化规律可反映不同运动状态下足底受力的位置变化与压力分布特征[3]。 受试者低速与高速滑行时足底压力中心的位移距离(X轴与Y轴位移)变化见表3。由表3可知,男女受试者右单步与五时相的足底压力中心X轴、Y轴位移距离,低速滑行时均大于高速滑行时,且具有显著性差异(P0.05)。各时相足底压力中心位移距离相比,男女受试者X轴与Y轴位移变化幅度从大至小的顺序皆为右内单、右平单、右外单、右平双、右内双,即足底压力中心位移距离单脚支撑阶段大于双脚支撑阶段,内刃滑行阶段大于外刃滑行阶段。 2.2.3 足底压力各区的着离地时间特征 为便于研究足底压力的分布与传导特征,通常将足底分为前、中、后3个区。进一步细分为:足后区外侧(1区)与内侧(2区),代表足跟部;足中区(3区),代表足弓部;足前区外侧(4区,代表第4、5跖趾关节部)、中部(5区,代表第2、3跖趾关节部)与内侧(6区,代表第一跖趾关节部)。反映足底不同区域着地与离地顺序的足底特定区域着地与离地时间测量值见表4。由表4可知,低速与高速滑行时,男、女受试者足底各区开始着地时间,以1区测量值最小,2区测量值其次,3区测量值与4、5、6三区中某两区的测量值接近。男、女受试者足底各区开始离地时间,以2、3区测量值最小,1、4区测量值接近且居中, 5、6区测量值最大。即速度轮滑一个完整的单步首先是足跟部着地,之后由足中区过渡至全足;离地时足部先内翻,前脚掌外侧离地,之后内侧离地。 3 分析与讨论 3.1 双蹬技术动作的运动学特征分析 3.1.1 双蹬技术动作的技术特征分析 由图4可见,支撑腿关节角度变化规律基本接近。在右平双和右外单阶段,运动员长时间基本维持身体姿态,各关节角度变化不大,此时运动员需要很好的保持各关节的稳定性。在右外单结束时刻,各关节角度开始产生变化,进入右内单阶段,各关节角度迅速变小,继而在进入右内双阶段出现最大的转折,各关节角度迅速变大,直到达到最大值。尤其是髋关节和踝关节变化最为明显。右内单和右外单2个时相中,各关节角度剧烈变化说明,此时运动员为主要产生动力阶段。右外单阶段,各关节数据也出现明显变化,但相比之下,变化较小。 滑行类运动项目均强调运动员合理地利用体重来完成技术动作[4-5]。传统滑冰运动员任何有效的动作均是通过冰刀刀刃与光滑冰面的相互作用得以实现,在技术使用时要求滑行腿着地后按照一个方向一直蹬下去,直至离开地面,强调“极限”效果,即深蹲远蹬,从右内双阶段的各关节变化曲线也能看到此趋势;但速度轮滑的滑轮在摩擦力很大的地面上滑行时,这种可能性就会受到限制。原因在于:深蹲远蹬至一定程度时,运动员无法获得类似冰刀蹬冰一样的理想动力,反而会增加无用功的比例。另外,与传统滑行技术相比,双蹬技术滑行时支撑腿不仅要支撑身体,它还增加了一个外刃蹬地的动作,滑行腿在右外单阶段脚落地后经外刃向另一条腿方向蹬后,又有一个向内拖拽的阶段,以便经平刃滑行转至内刃蹬地,再离开地面。这个向另一条腿蹬的动作产生一个更靠近或超过身体中线的推力(此腿的反方向)直至最大位移处,弥补了轮滑滑行很难完成的、传统的、较为费力的低膝屈曲动作,因而提升了滑行效率。这种下肢各关节角度“非极限性”的蹬伸做功能较好地调控身体姿态,以应变变化性极大的轮滑比赛,从而做出符合轮滑鞋这种特殊器械下做出最大限度地蹬动幅度和滑行位移。运动员在不用有意进行深蹲远蹬的情况下,就能有效地增加蹬动距离,进而把消极的自由滑行阶段变成积极的加速阶段[3,6]。 3.1.2 双蹬技术动作的时空参数变化分析 随着滑行速度的提高,单脚支撑时间与滑行时间均变短,平刃滑行时间比例降低,但内外刃动力推进时相所占的时间与路程比例均大幅度地提高,尤其是内刃蹬地的增加幅度更为明显。单脚支撑时间的缩短和双脚支撑时间的相对延长,能够在某种程度上说明为了追求更快的速度,双脚需要提高步频来实现更多的动力形成时间,自然导致双脚支撑时间比例相对增大。传统思想认为右平单阶段是一个非常快速地由外刃滑行向内刃滑行过渡的阶段[7],但从本研究的测试结果来看,这一阶段所占的时间比例并不小。尤其是当运动员运动速度较低时,此时相占整个单步的时间比例会更大。分析认为,应该是运动员为了维持身体平衡,转换身体重心,合理利用体重蹬地造成的,而且,当运动员想要滑得更快时,需要外刃快速变内刃,以便快速形成身体对地面的更大的推力,这样就自然减少了平刃滑行这一非动力获得阶段的时间比例。低速状态下单脚支撑外刃变内刃时,运动员外刃蹬地阶段略长于内刃蹬地阶段,且随着速度的提高,双蹬技术对内刃蹬地技术的应用则在提高,即内刃蹬地(push)在滑行技术中越来越重要,外刃蹬地(under push)这一技术环节则在提高速度时较内刃蹬地起到的作用小。前人研究也认为,在强调提高速度时,传统蹬地动作在滑行技术中发挥着主导作用,而外刃推地则对滑行速度的保持起到一定作用。即其一方面维持发力,一方面对肌肉放松和协调整个身体起一定作用[8];另外,右内单时间在慢速状态下和快速状态下的鲜明对比能够说明,单脚支撑更有利于运动员的肌肉放松,而在高速状态下右内单时间的显著延长,进一步证明了内刃蹬地是双蹬技术的主要动力来源[9]。 通过对运动员各时相的速度变化分析,内刃动力推进阶段的平均速度要高于外刃动力推进阶段,且单脚支撑阶段的平均速度要高于双脚支撑阶段。整体来看,各时相平均速度的变化不大,说明与传统滑行技术的速度化相比,双蹬技术表现出相对较小的振幅[10]。双蹬技术中支撑腿在滑行时外刃和内刃的2次蹬地能使身体获得相对均匀的推进力,有利于保持和增加速度,并且速度相对稳定,从而有利于运动员保持身体动态平衡状态,便于根据比赛情况的变化调整相应的滑行方案[11]。 3.2 双蹬技术动作的动力学特征分析 3.2.1 双蹬技术动作的力学分析 轮滑运动员滑行时,尽管身体总的前进方向是固定的,但身体重心即刻速度方向是动态变化的。即轮滑的技术特性决定了浮足着地后的滑行方向是可以选择的[12]。对速度轮滑双蹬技术进行力的分解与合成研究,有利于将该项目动态复杂的技术动作简化。由图6可知,右脚外刃静摩擦力f右外1与左脚静摩擦力f左内1的方向相同,是f左内的延续。这个动作相当于弯道的开步动作,只是不连接交叉步,滑行的主要动力是f左内。从右脚的滑行轨迹上看,从右平双到右外单阶段,身体在f左内和f右外的连续作用后相对于滑足向右移动,而右脚则向左后方蹬地。这2个阶段是轮滑双蹬技术动作与传统轮滑技术动作的最大区别阶段,即右脚外刃向左偏后方向蹬地阶段。此时的身体重心在外刃蹬地静摩擦力的作用下,由右脚的上方相对于右脚向右移动,同时推动身体向右侧前方做加速运动[13],然后,身体获得的动能在右平单阶段进行释放。尽管f右外数值较小,但它的存在改变了右脚着地后只能做减速惯性滑行的局面,这也是双蹬技术的优势与合理性的关键所在。右平蹬阶段是外刃转平刃克服阻力惯性滑行阶段,即2次蹬地后的惯性滑进阶段,此时身体重心从右脚的右方相对移动到右脚的上方。此阶段与传统滑法的外刃着地后向平刃转换并克服阻力滑行是一样的。右平单阶段,由于右腿肌群的弹收,使轮子对地面的压力减少。右内单和右内双阶段,身体重心从之前的右脚上方向左移动,此时和传统滑法的平刃转内刃蹬地动作是一样的。由于右腿肌群的弹蹬,使轮子对地面的压力增加。f右内和f左内是左右脚对称的内刃蹬地时对应的静摩擦力。 3.2.2 双蹬技术动作的足底压力变化分析 速度轮滑项目中复杂多变的技术动作的改变,是经受试者足部与地面间相互作用力的改变而得以实现的[14]。在足底压力时间曲线上,第1波峰与第2个波峰时间差为受试者的单脚支撑时间长度,这一时间长短可反映受试者滑行步频的快慢。通过对图6中2个速度下2条曲线的分析可知,同一名运动员随着滑行速度的增加,峰值压力减小,单支撑时间缩短,步频增加,说明与步长这一因素相比,步频是提高速度轮滑双蹬技术滑行速度的主要因素。另一方面,“一蹬(外刃蹬地)”作用的时间较长,主要起到维持现有滑行速度的作用,并延长单脚支撑的时间;“二蹬(内刃蹬地)”作用时间较短,能充分发挥下肢肌群的爆发力,进而获得比“一蹬”更大的加速。由此说明,双蹬技术以“二蹬”为主[5]。在“一蹬”与“二蹬”之间有一个低于体重的力值波谷,这种低谷式的体重压力减少了地面的摩擦力,有利于降低“一蹬”与“二蹬”之间的速度损失,维持已有的滑行速度,同时也是运动员轮滑变刃的重要调整阶段。此时,需要运动员合理地利用腰腹力量,产生类似身体轻微“滞空”的滑行状态,这也可以解释在速度轮滑训练中体重蹬地这一技术的重要性。即在蹬动结束时要迅速降低体重压力,开始蹬动时又要迅速增加体重压力。在单支撑阶段,人体各部分既处于用力蹬地的绝对运动状态,又处于调整身体重心的相对运动状态[15]。 运动员滑行速度越快,足底压力中心的变化幅度越小,身体重心越趋于稳定,且足底压力中心的前移趋势越明显。说明运动员在追求速度时,不是通过更多的远蹬,而是依靠频繁的变换内外刃蹬地来完成,这完全符合双蹬技术的特点,也为轮滑项目提高速度时不必深蹲远蹬找到了好的解决方案,从而验证了双蹬技术在轮滑项目中的合理性[16]。另外,由各时相内足底压力中心X轴与Y轴位移变化幅度可知,运动员单脚支撑时变化幅度相对较大,有利于运动员快速蹬地,形成动力;然而,在双脚支撑时,运动员身体重心不便转化太快,自然蹬地幅度也会相对变小。内刃滑行时压力中心变化位移较外刃滑行时大,说明内刃滑行时身体能够做出更大幅度的动作变化,有利于产生更大的身体推进力。足底各区着、离地时间特征表明着地时,首先是足跟部,之后由足中区过渡至全足,离地时足部先内翻,前脚掌外侧离地,之后内侧离地。这验证了双蹬技术动作时相划分的科学性,也为轮滑运动员学习双蹬技术提供了理论参考。 3.3 双蹬技术动作的生物学特征分析 传统技术的自由滑行时,下肢肌群不仅为推动身体前进提供动力源,而且过多地处于支撑体重的静力紧张状态下,这种肌群的等长收缩会在不提升滑行速度的情况下进行代谢,过早地消耗很多的能量,并导致乳酸的堆积,从而产生疲劳[13]。通过对下肢关节角度变化分析可知双蹬滑行时下肢静力支撑的时间比例相对较小,运动员下肢肌群进行有规律的,收缩与舒张交替放松的动态工作,从而能够延迟肌肉疲劳的产生。同时,双蹬技术延长了浮动摆腿的时间,可以使部分肌群,尤其是大腿部肌群做功后有相对更长的放松时间,从而能有效地缓解肌肉疲劳[17]。当然,这也要求运动员具备良好的协调和控制能力,使沿运动轴呈对称分布的肌群做快速的、要求相对力量较高的收缩。由于完成2次蹬动,使用双蹬技术时参与做功的腿部肌群要比使用传统滑行技术时多。由外刃蹬地经平刃自由滑行到内刃蹬地,下肢小腿和大腿部要做一个内收再到外展的过程,而传统的滑行在滑行脚着地后很少会做踝部内收和大腿内收的动作。这就要求运动员下肢除了做传统滑行时的屈伸和外展,踝部和大腿部内收肌群也要提高参与主动做功的比例。肌肉的这种工作方式不仅有利于肌肉弹性能量的发挥,还会发生类似肌肉牵张反射的生理学效应,有利于神经肌肉系统兴奋与抑制的转换,对运动员肌群的随意放松起到很好的调节作用[18]。综上所述,双蹬技术在要求运动员具备很高的身体协调能力的基础上,能够使运动员有效地发挥体重蹬地技术产生动力,并能充分利用动能势能良性转化和共振原理,用较少的能量摆动,保持与获得更快的滑行速度。 4 结论 速度轮滑双蹬技术具有明显的2次蹬动技术特征,与传统滑行技术相比,尽管内刃蹬地使运动员获得加速度的效果更加明显,但额外的外刃蹬地不仅能使运动员克服传统技术惯性滑行时的身体降速现象,还能够产生有效的动力加速。另外,运动员通过提高内外刃滑行时间占单步滑行总时间的比例和增加步频来更好地利用体重产生蹬地动力,从而节省体能消耗,延缓疲劳的产生,因此,双蹬技术是一种既高效又节能的滑行技术,其它滑行类项目训练时可从中寻求借鉴。 生物力学论文:优势侧和非优势侧跑步支撑期的生物力学偏侧性研究 摘要:探讨无损伤男性受试者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢生物力学的差异性。方法:选取普通健康无损伤男性受试者12名,采用Vicon红外高速运动捕捉系统和Kistler三维测力台对受试者跑步支撑期的运动学和动力学指标进行同步采集。结果:1)优势侧跑步支撑期髓关节最大伸和膝关节最大屈曲角度小于非优势侧(P0.05);在额状面的关节角度两侧差异均无统计学意义(P 0.05)。2)跑步支撑期,内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,而到达峰值的时间晚于非优势侧(P0.05)。3)根据垂直地面反作用力峰值和第1载荷率计算的对称性指数显示两侧存在不对称性。结论:1)在跑步支撑期,优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性,提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中,不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。2)跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第1峰值和载荷率所表现出的偏侧性,结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累,有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 关键词:优势侧;非优势侧;生物力学;偏侧性;损伤;跑步支撑期 学者们对跑步损伤的机制研究了近30年,但是其损伤的病因一直是专家和临床医生研究的难点,且近年来损伤的概率一直在增加。流行病学研究报告指出,每年有高达70%的跑步者忍受着因跑步损伤带来的痛苦。有研究对1583名老年人进行调查,结果表明膝骨性关节炎发生在右侧(优势侧)的概率高于左侧。如果损伤经常出现在一侧肢体,这可能与下肢不对称性相关,也就是说下肢偏侧性或不对称性可能是造成一侧持续损伤的重要原因之一。此外,下肢不对称性或偏侧性已被证明是影响损伤发生率的因素。为此,了解跑步时下肢优势侧和非优势侧的生物力学的偏侧性对预防和治疗下肢损伤具有重要的作用。 偏侧性是Broca首次提出的,并指出人体在左右两侧的运动组织和大脑功能不同。研究表明偏侧性10%~20%取决于遗传,80%~90%取决于后天的环境因素,性别、工作的复杂性及发育特征也扮演着重要的角色。相对于步态分析,偏侧性在其他科学领域如神经生理学和运动控制研究已久,但是偏侧效应或不对称性与跑步相关的损伤并未引起学者们的广泛关注。一些研究者只选择优势侧进行研究来代表下肢整体感觉,或是将损伤者与无损伤者进行对比_,也有的学者甚至将左右两侧的数据进行平均来比较。上述研究者并没有考虑受试者优势侧与非优势侧是否存在差异性,这在一定程度上就默认了优势侧与非优势侧肢体生物力学特征的对称性。关于无损伤者跑步过程中优势侧与非优势侧是否存在差异性,学者们对他们的优势侧与非优势侧跑步时所穿跑鞋的舒适性、受试者生物力学特征等方面的对称性或差异性进行了研究;但是上述研究得出两侧的对称性程度存在不同程度的差异性,并未达成共识。考虑到不同的性别对下肢力学影响机制的不同及无损伤男性受试者跑步支撑期下肢两侧生物力学的偏侧性鲜见研究者探讨。 鉴于此,本研究采用Vieon红外高速运动捕捉系统和Kis-tier三维测力台无损伤男性受试者跑步支撑阶段优势侧与非优势侧的运动学、动力学特征进一步对比分析,并结合与损伤相关的载荷率指标等探究两侧下肢在跑步支撑期是否存在一定的偏侧性,以期为指导运动员训练及预防运动损伤提供重要的借鉴价值。 1研究对象与方法 1.1研究对象 本研究选取普通健康无损伤者男性受试者12名,年龄(23.0±1.1)岁,身高(173.5±2.1)cm,体质量(63.9±4.7)kg。受试者在实验前进行问卷调查,并确认其在实验前24 h之内没有进行过大强度运动,在过去的1年里没有下肢损伤,没有进行过手术,身体各方面机能良好。 1.2实验仪器 本研究采用英国生产的Vicon红外高速运动捕捉系统(包括8台型号为MX13的红外摄像头、PC主机和标准配件等)采集下肢髋、膝、踝关节运动学数据,采集频率为200 Hz;根据Vi-con系统中的下肢模型(PlugInGait),将16个Marker球精确地贴在人体下肢各环节的标志点上,如图1所示。 支撑期的力学指标使用瑞士生产的Kistler三维测力台采集,如图2所示,采样频率为1000 Hz,经转换模块将Kistler力台与Vicon进行同步。 1.3实验流程 1.3.1测试方法 实验前利用跑步机进行5 min左右的热身活动,利用踢球法来判定受试者的优势侧与非优势侧,踢球时左右两侧均采用原地踢球。实验之前,首先让受试者熟悉此动作,正式测试时,每侧各进行3次踢球动作,记录每一次的成绩,分别选取两侧最远的成绩进行评定,踢球距离最远的一侧评定为优势侧。这是国内外常用的一种判定下肢优势侧与非优势侧较为简便有效的方法。 要求受试者统一身着实验室的紧身短裤,赤脚站立,与肩同宽,此时对受试者的身高、体重、腿长、膝宽、踝宽等形态学指标进行测量。正式测试前,要求受试者赤足在长约8 m的木质地板上(力台安放于之间)试跑几次,调整起始步位置使测试足完全踏在力台上面,使受试者足底适应接触的力台,减少测试仪器对受试者跑步动作的影响,直至受试者感觉自己可以正常测试为止。要求受试者在此跑步过程中“无视”力台的存在,避免出现跨步、踮脚、忽快忽慢等现象,要求受试者的跑速控制在(3.5±5%)m/s。跑速的测试仪器采用苏大自主研发的光电感应计时系统,主要包括起点触发设备、终点采集设备、电脑控制端。将起点触发设备放于8 m距离的起点,终点采集设备放于8 m距离的终点。受试者从2采集器中间穿过,仪器结束采集并自动计算受试者穿越起点和终点设备的时间,计算跑速。正式测试时,每个受试者的两侧各按要求做3次动作,每次动作间隔2 min,以避免疲劳对研究结果的影响。 1.3.2指标选取 1)运动学指标包括髋、膝、踝关节在矢状面和额状面内的角度。矢状面包括:足跟着地时刻、足趾离地时刻的髓、膝、踝关节角度;踝关节最大背伸角度;膝关节最大屈曲角度;髋关节最大屈角度和最大伸角度。额状面包括:足跟着地时刻、足趾离地时刻的髋、膝、踝关节角度;踝关节最大外翻角度;膝关节最大内翻角度;髓关节最大内收和外展角度,单位是(°)。 2)动力学指标主要是经体重标准化处理后的三维地面反作用力峰值。包括:垂直方向的第1和第2地面反作用力峰值(FGRF and SGRF);内外方向上的地面反作用力峰值(MGRFand LGRF);前后方向的加速力峰值和制动力峰值(peak accel-eration GRF and peak braking GRF,AGRF.and BGRF)。如图3所示。 3)经支撑期总时间标准化处理后的着地时刻至地面反作用力峰值的时间Δt。 4)载荷率(LR),单位是kg/s,公式为:垂直方向的第1载荷率=第1地面反作用力峰值除以到达第1峰值的时间;垂直方向的第2载荷率=垂直第2峰值减去波谷值再除以两力值之间的时刻差。 5)对称指数(SI),本研究主要计算垂直地面反作用力和载荷率对称性,公式如下: SI是由Robinson等首次提出的,用来量化左右两侧的差异,当SI=0时表示两侧完全对称,SI≤10%时,表示两侧比较对称,SI越大说明两侧对称性越低。其中XD(Dominant)代表优势侧,XN(Non-dominant)代表非优势侧。本研究未对内外和前后方向的地面反作用力对称指数进行计算,主要是因为SI不适合较小数值的运算。 1.3.3数据处理 本研究采用SPSS 17.0统计学软件包对实验数据进行处理,数据以均数±标准差表示。优势侧与非优势侧的各指标差异进行配对t检验,检验水准选α=0.05。 2研究结果 2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的运动学特征 从跑步支撑期优势侧与非优势侧关节角度(见表1和表2)可以看出:优势侧与非优势侧跑步支撑期额状面内的髓、膝、踝关节角度两侧比较差异无统计学意义(P 0.05);在矢状面,非优势侧膝关节最大屈曲角度大于优势侧(P 2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的动力学特征 2.2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的地面反作用力峰值特征和对称指数 优势侧与非优势侧支撑期地面反作用力峰值见表3,垂直地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义(P 0.05),前后地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义(P 0.05)。内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,而到达峰值的时间晚于非优势侧(P 地面反作用力峰值对称指数如图4所示,其中FGRF(21.62+11.37)均值大于10%,SGRF(6.47±4.56)均值小 2.2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的载荷率特征和对称指数 跑步支撑期载荷率特征如图5所示,跑步支撑期优势侧与非优势侧载荷率特征两侧差异无统计学意义(P 0.05)。第1载荷率(34.92±28.48)和第2载荷率(20.95+17.44)对称指数均值大于10%,如图6所示。 3分析与讨论 本研究发现在跑步支撑期,非优势侧与优势侧相比仅在矢状面内的膝关节最大屈曲角度和髓关节最大伸角度表现出差异性(P0.05)。关于无损伤者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢关节角度的研究较少,Brown等对研究指出无损伤女性受试者跑步时优势侧与非优势侧运动学参数未表现出差异性,性别和所选指标的不同可能是导致上述结果不同的原因。此外,有学者对优势侧和非优势侧单腿下落着地的生物力学偏侧性进行研究,指出非优势腿落地时膝关节和髋关节在矢状面活动范围较小增加了非优势腿在单侧动态运动时的损伤风险;而有研究对两侧连续纵跳的生物力学进行了分析,指出非优势侧可能在屈伸与外旋方向进行了较大的运动限制,减小了其下落损伤的风险。上述研究说明了不同的运动形式表现出不同的下肢对称性,其易损伤的机制可能就有所不同;因此,在不同运动形式中所呈现出的下肢不对称性及损伤的机制有待学者们进一步探索,对下肢损伤与康复具有重要的作用。本研究所呈现出的运动学差异性,提示了在跑鞋、矫形仪器以及临床康复治疗时,不能只选择一侧来代表整个下肢的感受或康复效果,需要考虑其存在的差异性。 优势侧和非优势侧在跑步支撑期所表现出的运动学差异可能与下肢僵硬程度有关。Brauner等对单腿跳跃时优势侧与非优势侧腿部僵硬程度进行了研究,并指出优势侧较大的肌肉力量可能会导致其腿部僵硬程度较高;但研究结果却表明两侧的腿部僵硬程度相似。De等指出赤足跑与穿鞋跑相比,在支撑期腿部更加僵硬。本研究受试者赤足跑步支撑期优势腿与非优势腿是否存在不同的僵硬程度,有待进一步研究。此外,下肢屈伸肌肉力量也可能是造成上述\动学差异性的原因之一,Lanshammar等对159名健康女性(非运动员)下肢优势侧和非优势侧屈伸肌力量进行了对比,指出优势腿的屈肌弱于非优势腿,伸肌力量强于优势腿。Rahnama等也指出足球运动员优势腿膝关节屈肌较弱。优势腿较弱的膝关节屈肌可能是造成膝关节最大屈曲角度较小的原因。由表1和表2可知,髋、膝、踝关节无论是在矢状面还是额状面,在足跟着地时刻和足趾离地时刻两侧角度的差异比较均无统计学意义(P 0.05),在跑步支撑期相似的着地和离地角度。说明无论是优势侧还是非优势侧在着地和离地时刻分别采用了相同的控制策略,间接反映了两侧在此时刻的控制机制的相似性。此前已有研究指出跑速会影响跑步时运动学参数的变化,由于本研究对受试者的跑速进行了控制,那么随着跑速的增加,在着地和离地时刻或者说在整个支撑期的关节角度是否会因跑速的增加表现出不同的差异性,今后的实验研究中可以考虑跑速的变化对两侧下肢运动学参数偏侧性的研究。此外,从研究结果还可以看出:矢状面内的髋关节最大伸角度和膝关节最大屈曲角度两侧差异具有统计学意义(P0.05),从足跟着地时刻过渡到支撑中期再到足趾离地时刻,神经机制是如何在控制下肢运动,使得矢状面两侧髋膝角度在支撑期经历了相似、差异、相似的过程,未知而复杂的神经控制机理可能是学者和临床医生对跑步损伤的原因研究多年,还一直有所困惑的重要原因之一。 在跑步支撑期,优势侧与非优势侧主要在内外地面反作用力峰值存在差异性,内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,外侧地面反作用力峰值非优势侧大于优势侧(P 由图3可以看出:垂直方向的地面反作用力呈现出“两峰一谷”的特征,其中的第1峰值(A)出现在足着地期为冲击力峰值,而第2峰值(C)出现在蹬地时刻为推动力峰值,也有学者将第2峰值称之为活跃峰值。本研究中的第1峰值和第2峰值两侧相比差异没有统计学意义(PI 0.05),但是优势侧和非优势侧的第1峰值(冲击力峰值)对称性指数SI(21.62±11.37)大于10%,说明两侧在脚着地后所受的冲击力值出现了偏侧性。脚着地初期所受到的较高的、较快的冲击力一直被认为是造成下肢损伤的重要原因之一。相比非优势侧,优势侧在跑步支撑期较小的膝关节屈曲角度和髓关节伸角度,却承受与非优势侧相似的冲击力,较小的膝关节屈曲角度,使得膝关节内部承受的压力增大,瞬间表现出ACL张力增加,以及两侧在脚着地后所受的冲击力值的偏侧性,都说明了优势侧膝关节更容易损伤。有研究指出,在支撑相前50%的时间内较小的膝关节屈曲角度,此时主要股四头肌的长头腱在维持膝关节的稳定,膝关节易损伤就预示着前交叉韧带(ACL)损伤的概率大幅提高,甚至会出现ACL断裂的现象,提示了优势侧膝关节ACL容易损伤。冲击力峰值出现在脚着地之后,此时冲击力主要是通过足跟垫、跟骨、距骨然后转移到腿部,将冲击力转移到骨也是一种缓冲震荡的机制,也可能代表了骨的载荷。Lieberman等指出冲击力转移出现在足跟着地后的前50 ms,而冲击力转移和垂直载荷率及胫骨冲击相关,可能造成骨和软组织损伤(应力性骨折和足底筋膜炎)。本研究中的第1载荷率和第2载荷率两侧相比差异无统计学意义(P 0.05),如图5所示。结合图6有关计算的载荷率对称性指数可知,其对称性指数均大于10%,说明两侧在跑步支撑期的载荷率并不对称。有学者指出载荷率反映了垂直地面反作用力需要多长r间可以达到第1峰值,也可以称为冲击载荷,其主要指身体在单位时间内吸收地面反作用力的快慢,单位时间内吸收的能量越多,其损伤的风险就越高。长期劳损积累,可能会造成优势侧胫骨应力性骨折和足底筋膜炎。从图5所得到的数据可以看出优势侧第1载荷率均值高于非优势侧,其对称性指数(34.92±28.4)大于10%。说明第1载荷率偏向于优势侧,不对称的载荷率,再一次说明了在跑步支撑期优势侧较易损伤。目前,关于跑步载荷率的研究主要集中于冲击载荷(第1载荷率),主要是因为冲击载荷与跑步常见损伤相关。 4结论 1)男性跑步者在跑步支撑期,优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性,提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中,不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。 2)跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第一峰值和载荷率所表现出的偏侧性,结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累,有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 生物力学论文:模拟脑组织生物力学环境下温敏脐带间充质干细胞的分化特性研究 [摘要] 目的 模M脑组织弹性模量制备相应二维培养基,比较亚低温联合温敏脐带间充质干细胞(tsUC)与常温下脐带间充质干细胞(UC)的分化特性。 方法 应用单、双丙烯酰胺的聚合作用,制备弹性模量为0.5 kPa的聚丙烯酰胺(PA)水凝胶,用于模拟脑组织的生物力学环境,并测其弹性模量。从新生儿脐带中分离培养脐带间充质干细胞,通过感染携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒来制备tsUC。实验分为3组:UC+常温+玻片组(A组)、UC+常温+0.5 kPa组(B组)、tsUC+亚低温+0.5 kPa组(C组)。动态观察各组细胞的生长情况和形态变化,并于7 d后行细胞免疫荧光检测各组细胞的分化水平并计算分化神经元的轴突长度。 结果 PA水凝胶弹性模量的检测结果为(0.50±0.03)kPa。B、C两组部分细胞出现细长的胞突,并存在β-tubulin Ⅲ阳性细胞,A组细胞镜下无明显神经元形态,也无β-tubulin Ⅲ阳性表达。B、C两组的神经元分化率以及荧光下轴突长度均明显高于A组,但组间差异无统计学意义(P 0.05)。 结论 在模拟脑组织弹性模量的环境中,tsUC具有向神经元分化的能力,可应用于亚低温治疗下脑损伤修复的细胞移植研究。 [关键词] 温敏脐带间充质干细胞;聚丙烯酰胺水凝胶;弹性模量;生物力学 细胞生物学性能的调控机制与细胞的生物力学特性有关,包括细胞内部的收缩力、细胞与基质之间的牵张力、细胞与细胞之间的相互作用力等[1-2]。体外培养干细胞时,培养基质的弹性模量是细胞生物力学的一个重要体现,且对干细胞分化具有调节作用[3-5]。人脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UC)具有多向分化的潜能,在弹性模量为11~30 kPa的培养基中多向成骨细胞分化,在2.5~5.0 kPa的培养基中多向脂肪细胞分化,而在0.1~1.0 kPa的培养基中,则可能向神经元进行分化[4,6]。 本课题组前期已经建立了一种温敏脐带间充质干细胞(temperature-sensitive umbilical cord mesenchymal stem cells,tsUC)系,发现tsUC在亚低温(mild hypothermia treatment,MHT)作用下可促进创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠神经功能的恢复[7-8],并对tsUC的增殖、温度敏感等特性进行了初步探讨[9],但其生物力学特性尚不明确。本实验拟在体外对人UC进行扩增以及力学诱导,观察其在模拟脑组织硬度的培养基中的分化情况,从力学角度探讨MHT联合tsUC的分化特性。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 新生儿脐带(由武警后勤学院附属医院妇产科提供,已通过武警后勤学院附属医院伦理协会审查),携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒(加利福尼亚大学,美国),神经元β-tubulin Ⅲ一抗及荧光标记二抗(Millipore,美国),UC流式细胞检测试剂盒(BD,美国),单丙烯酰胺(Amresco,美国),双丙烯酰胺(天津光复精细化工研究所),硝化纤维、苯基叠氮化物交联剂(sulfo-SANPAH)、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲基硅烷(天津鼎国生物技术有限责任公司),I型胶原蛋白(Sigma,美国)。 1.2 聚丙烯酰胺水凝胶的制备和检测 将单、双丙烯酰胺(0.03%~0.3%)按不同比例混合[10],加入过硫酸铵(1/200 V)和TEMED(1/2000 V)置于凹槽中后盖以玻璃板。凝结后切取2 cm×1 cm×2 mm的样本,应用力学试验机(Instron 5865,美国)进行拉伸测试,重复测量10次,筛选出弹性模量为0.5 kPa的PA水凝胶。 1.3 模拟脑组织弹性模量二维培养基的制备 根据上述检测结果,配制弹性模量为0.5 kPa所对应的单丙烯酰胺和双丙烯酰胺混合液[11]。22 mm × 22 mm盖玻片表面均匀涂抹3-氨基丙基三甲氧基硅烷后浸泡在0.5%戊二醛溶液中,30 min后清洗、晾干,并在玻片表面涂硝化纤维以增加黏性。盖玻片均匀铺被25 μL混合液后加盖经二氯二甲基硅烷预处理的18 mm×18 mm盖玻片。待聚合完成后,暴露水凝胶并紫外消毒。将200 μL sulfo-SANPAH(50 mmol/L,pH=8.5)均匀滴在水凝胶表面,于无菌罩中紫外光活化5 min。将0.2 mg/mL的I型胶原蛋白均匀铺在水凝胶表面,0.2 mg/mL的I型胶原蛋白包被玻片作为对照组。 1.4 tsUC的建立与鉴定 从健康新生儿脐带中分离出UC,进行体外培养、扩增,用流式细胞分析仪(BD,美国)测定各类抗原的阳性率[6]。细胞融合率60%时,用含4 μg/mL聚凝胺的tsSV40LT病毒悬液对细胞感染48 h,并根据前期研究方法对细胞进行鉴定[7-9]。将感染成功的tsUC置于33℃培养箱中,余培养条件同UC[12]。 1.5 实验干预及分组 实验按培养温度和培养基弹性模量分为3组:UC+NT+glass组(A组)为玻片上常温培养UC;UC+NT+0.5 kPa组(B组)为0.5 kPa的PA水凝胶上常温培养UC;tsUC+MHT+0.5 kPa组(C组)为0.5 kPa的PA水凝胶上亚低温培养tsUC。各组细胞(5×103个/mL)均加入含有10%胎牛血清的DMEM培养基,置于含5% CO2的培养箱中培养,并定期在相差显微镜(Optic BD200-PH,美国)下观察细胞的生长情况和形态变化。 1.6 细胞免疫荧光 各组细胞培养7 d后进行免疫荧光染色以检测细胞分化情况。加入羊抗大鼠β-tubulin Ⅲ一抗和荧光标记的二抗,细胞核DAPI染色,于倒置荧光显微镜(Leica DMI4000B,德国)下观察。随机取10个位点计数,并计算各组阳性细胞占细胞总数的百分比,即为近似分化率。应用Image J软件测量神经元的轴突长度,计算各组神经元轴突的平均长度[13]。 1.7 统计学方法 采用GraphPad Prism 5.0软件进行统计分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;计数资料用率表示,组间比较采用χ2检验;以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 tsUCMSCs培养和鉴定 流式细胞分析结果显示,细胞表面标记CD90、CD105、CD73呈阳性表达,CD34、CD116、CD19、CD45、HLA-DR呈性表达。感染成功的tsUC呈漩涡状生长,类似于UC,形态多为梭形、多边形或成纤维细胞形态,大小均一(图1)。 2.2 以PA水凝胶为基础的细胞培养基 通过力学试验机的测量及筛检,最终得到弹性模量为(0.50±0.03)kPa的PA水凝胶。按相应比例于盖玻片上配制出该弹性模量的培养基。见图2。 2.3 光镜下细胞形态变化 各组细胞均贴于玻片生长,其中A组细胞在7 d内未发生明显变化,B、C组细胞的胞体大致呈圆形或椭圆形,与A组的细胞相比,胞体逐渐变小,并出现长而纤细的胞突。见图3。 2.4 细胞免疫荧光 B、C两组均有β-tubulin Ⅲ表达阳性的细胞,提示分化的神经元细胞;而A组无阳性表达。见图4。B、C组神经元总体分化率分别为11.3%和10.4%,差异无统计学意义(P 0.05)。 2.5 轴突长度分析 B、C两组细胞均有明显突起,B和C组分化的神经元轴突平均长度分别为(262.52±36.16)μm和(229.83±33.95)μm,差异无统计学意义(P 0.05)。 3 讨论 细胞生物力学已逐渐成为医学领域研究热点。在各种内外机械因素影响下,生物学信息可通过力学信号转导作用于人体细胞,影响细胞的生长、增殖和分化[14]。干细胞原位移植后,其周围不同弹性基质可诱导其分化为更接近宿主组织的细胞[15-16]。Engler等[6]研究证实,在弹性模量为0.1~1.0 kPa的培养条件下,间充质干细胞可向神经元分化。本研究以培养基弹性模量这一力学特性为基础,探讨了在模拟正常脑组织弹性模量的培养条件下tsUC向神经元分化的水平。在培养基的制备方面,本研究借鉴了Engler等[6]和Pelham等[11]的方法,根据单、双丙烯酰胺的不同混合比例,制备模拟脑组织硬度的PA水凝胶,并应用力学试验机对其进行检测,保证了培养基弹性模量的精确性,结合细胞培养液,制备二维培养基。 光镜下可见,在弹性模量为0.5 kPa的培养基中,tsUC向神经样细胞变化,胞体变小、胞突伸长,可见典型的轴突,这与相同培养基中UC的细胞形态变化类似,而玻片上的UC无明显形态变化。免疫荧光结果显示,神经元表达只在弹性模量为0.5 kPa的培养基中出现,且tsUC和UC之间无明显差异。上述结果表明,与UC相比,tsUC在亚低温条件下的分化能力基本不受影响,可向神经元分化。由此说明在亚低温的作用下,tsUC的生物力学性能并未发生明显变化。 生物力学在神经组织方面也有重要意义,正常脑组织的软基质能够诱导间充质干细胞向神经元分化,因此模拟脑组织能保证移植干细胞的存活率和分化率。TBI后不仅脑组织的理化性质受到破坏,而且脑细胞原本的力学微环境也发生相应改变,此时脑组织硬度明显增大[19-20],这便影响脑组织的原位细胞以及损伤处移植干细胞的生长和分化水平。本文以细胞生物力学为基础,模拟脑组织弹性模量,证实了亚低温作用下tsUC具有稳定的生物力学性能和神经元分化能力,从生物力学角度为亚低温联合tsUC移植治疗TBI的研究提供了重要依据,并推动该项研究向临床应用的转化。 生物力学论文:基于运动生物力学的人体运动建模方法 摘 要: 针对当前关键帧运动数据捕获方法进行人体运动建模准确度低的问题,提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。首先进行人体运动的生物力学数据分析和插值重建;然后构建运动状态方程进行人体运动建模关键数据的捕获和特征分析;最后进行仿真实验,结果表明,该方法提高了人体运动分析的准确率,对运动步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好,结果具有一定的合理性。 关键词: 运动生物力学; 人体运动; 插值重建; 建模方法 0 引 言 人体运动是一个复杂的生物力学系统,对人体运动的建模分析将在指导体育运动训练、计算机游戏开发、虚拟现实仿真、影视特效表演等方面都具有重要的应用价值。对人体运动的建模过程就是对人体运动力学信息进行数据分析和提取的过程,通过捕获人体的运动生物力学数据,进行特征压缩、信息检索和重构,实现对人体运动过程的合成和编辑,达到人体运动骨骼重构的目的,研究人体运动建模方法,在指导运动康复训练方面也有重要意义[1]。 传统方法中,对人体运动建模的方法主要采用关键帧信息提取方法,结合运动图像分析实现人体运动重构[2]。比如,采用曲线简化方法把人体运动过程看作是一条运动轨迹曲线的关键特征点跟踪过程,人体运动的骨段曲线是高维空间中的一个行为轨迹。采用分层曲线方法进行行为重建[3?4],取得了一定的成果,但是方法需要设定关键帧之间的分辨阈值,在存在较大的运动特征扰动干扰下,对人体运动重建的误差较大,人体运动建模的效果较差[5]。 针对当前人体运动建模准确度低的问题,提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。仿真实验结果表明,本文提高了人体运动分析的准确率,对步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好。 1 人体运动生物力学数据分析 1.1 人体运动生物力学数据的采集 常用的人体运动生物力学数据采集式有ASF/AMC (Acclaim Skeleton File/Acclaim Motion Capture data),BVH,HTR等,由于人体运动生物力学数据的非线性特性和随机分布性[6],本文采用ASF/AMC的文件格式进行人体运动生物力学数据的表达,采用安装在人体上的生物传感器和振动传感器进行信息采集,设在[k]时刻安装于人体上生物传感器的运动状态信息输出为[ωk=[ωxωyωz]T,]采用加速度计和磁力计计算人体位姿信息的输出为[bak=[axayaz]T,]运动姿态角输出为[bmk=[mxmymz]T。]设参考坐标系为大地坐标系(不考虑磁偏角),则在重力矢量和地磁场矢量的作用下,在人体的生物运动高维空间中,通过精确的姿态估计,得到人体运动的力学测量数据分别为[ra=[00-g]T,][rm=][[hcosα0-hsinα]T,]其中[g]为重力加速度绝对值,[h]和[α]分别为传感器数据随着地磁倾角的随动误差。 当人体在做步行、跳跃、侧手翻等运动时,得到一个封闭人体运动生物力学的空间运动方程组为: 式中:[θ]为人体运动的跳跃倾角;[?]为人体在做跑步运动时的俯仰前倾角;[α]为人体在侧手翻运动中的垂直偏移;[x,][y]为人体运动中姿态的水平和垂直位置;[ωx,][ωy]为非加速运动状态时在坐标系[Ox1,][Oy1]轴的力矩;[δz]为任意姿态时的身体偏角;[e1]为纵向运动的控制误差;[m]为人体的质量;[X,Y]为人体在跑步运动和跳跃运动中的空气阻力、升力、侧向力;[Mz]为俯仰力矩;[Jz]为人体运动中随着坐标系变换的转动惯量;[Jxy]为人体运动空间模型对速度坐标系[Oz1]的转动惯量。 通过上述构建的人体运动空间分布特征方程,进行人体运动生物力学数据捕获,得到步行、跳跃、侧手翻运动下的生物力学数据捕获特征方程描述为: 步行: 通过以上原理,进行人体运动生物力学数据的采集和特征分析。 1.2 人体运动的插值重建 根据上述人体运动方程和数据捕获结果,进行人体运动的插值重建,得到全局搜索下人体运动的生物力学数据观测方程: 式中:[k]为采样时刻;[qk]为[k]时刻人体运动捕获数据在载体坐标系中的姿态分解四元数;[Φk]为姿态转换阵,通过[ωk]计算出两个相邻关键帧的运动数据;[Hk+1]为观测阵,通过[k]时刻得到体运动状态空间的递归值[bak+1]和[ra]或者[bmk+1]和[rm];[εk]和[δbxk+1]分别为人体运动建模过程中的观测扰动;[Ξk]为扰动系数矩阵,通过原始运动序列和重构运动方程得到牛顿力学系数[qk]。 在人体运动状态方程重构中,采用姿态解算方法得到非线性运动姿态数据的表达方程: 为保证观测方程线性,通过二次滤波得到人体运动生物力学的捕获数据[bak+1]和[bmk+1,]由QUEST算法或者高斯牛顿迭代算法计算得出。读取穿戴在人体身上的传感器数据进行误差分析,通过插值重建方法[7?8],在观测空间中得到人体运动特征信息的卡尔曼方程: 若人体的姿态变换过程中力学分解具有非线性,采用四阶龙格库塔法求解人体姿态变换的力学分解过程为[qi(t1)=[w1,x1,][y1,z1],][qi(t2)=[w2,x2,][y2,z2]],上述分解过程表示为两个单位四元数,[θ]为采样骨骼点的夹角,表示为: 球面线性插值输出的姿态变换信息能合理反应人体运动的生物力学信息,由此实现人体运动建模力学重构。 2.2 人体运动建模实现及质量评价 用重建误差表示人体运动建模的约束指标。重建误差为原始运动序列和重构运动序列的平均运动力学矢量度量。利用加速度计和磁力计计算含有[n]帧数据的原始运动片段[om,]以[om]的骨骼生物力学作为采样点,采用运动数据插值拟合方法重建得到重建运动片段[rm。]考虑各肢体部位的速率之差,设[om,][rm]分别为原始运动序列和重构运动序列,其关节作用力矩的序列长度均为[n,]得到人体力学重构误差定义为[9?10]: 式中:[Dp(om,rm)]描述人体运动过程中相对于世界坐标系的姿势位置误差;[Dv(om,rm)]表示关节速率之差;[u]为更新的步长。 根据前期的试验可知,关节速率之差所占比例很小,所以本文设为1,由此得到人体运动建模的重构生物力学方程为: 3 实验结果与分析 将加速度计、振动传感器和力学传感器佩戴在人体上进行原始的生物力学采集,采用步行运动、跳跃运动和侧手翻运动三种运动行为方式进行人体运动建模分析,当地地磁场强度为[h=0.45 gauss,]最大迭代次数设置为5 000。将分层曲线拟合方法、帧序列重构法、遗传算法和本文方法进行对比,进行人体运动建模,得到的结果如图1~图3所示。 由图1~图3得知,采用本文方法进行运动建模,能比较好地重构原始运动,本文方法能准确提取出边界帧,使得原始运动和重构运动差别较小。 不同方法进行人体运动建模的重建误差曲线如图4所示。分析得出,本文进行人体运动建模的重建`差远远低于传统方法,得到最优重建误差,表明本文方法进行人体运动建模具有合理性。 4 结 语 通过捕获人体的运动生物力学数据,进行特征压缩、信息检索和重构,实现对人体运动过程的合成和编辑,达到人体运动重构的目的。本文提出基于运动生物力学的人体运动建模方法,仿真实验的结果表明,本文方法提高了人体运动分析的准确率,可以对各种运动进行有效识别,具有广泛的应用前景。 生物力学论文:躯干不同负重方式对人体步行的生物力学影响 摘 要:研究|干采用不同负重方式时人体行走的步态特征,探讨躯干不同负重方式对步态的影响,为日常行走的负重方式的选择或仿生机器人的设计提供参考。选用10名普通男性大学生为受试者,佩戴特制负重架,分别进行躯干基础负重、躯干前负重和躯干后负重3种状态下的行走,采用Kistler三维测力台、Motion红外高速运动捕捉系统同步采集运动学、动力学数据。结果显示,在行走过程中与后负重相比,前负重显著增加了步宽、重心的水平摆动幅度、踝最大背屈角度、最大伸髋角度、最大伸髋力矩、髋正功、最大伸膝力矩、膝负功,显著减小了步长、躯干前后倾幅度、踝最大跖屈力矩。结论认为,人体前负重行走时,具有更小的步长和更大的步宽,会造成更多的能量消耗;躯干的向后倾斜,腰背部肌肉更容易疲劳,长此以往,更容易造成下腰痛的发生;同时,大腿肌肉用力增大,消耗更多的能量,长时间行走,大腿肌肉会更快疲劳;在设计前负重两足步行机器人时也应适当调整相应参数,增大驱动力,满足更多能量消耗。 关 键 词:运动生物力学;负重方式;步行;躯干 负重行走往往发生在人们的日常生活中,如上班、上学、登山、野外拓展、物品搬运、军人行军等。而负重行走时有负重物作用于人体,身体和重物的总质心必然会发生改变,从而人体会做出一系列的身体姿势调整,来保持身体的平衡及稳定[1]。长期负重行走,易导致足底损伤、应力性骨折、下肢关节疼痛和腰背肌肉损伤等[2-4]。对不同负重方式步态变化研究,可以更深入认识脊柱的稳定控制机理以及下肢关节的力学行为,进而减少损伤[4-7]。 现在,很多搭地铁、公交车的人,为了安全,会把双肩背包反过来背,放在胸前,相当于躯干前负重,而长期胸前负重是否会对身体有所影响呢?近年,两足步行机器人大量涌现,模仿人类对平衡稳定性的控制,机器人完成行走、站立等各种动作,均需要身体各部分的复杂配合;机器人在完成负重行走时,躯干和下肢的驱动模式也是不同的,比如胸前搬运重物行走、背负飞行器行走,而对人体负重行走的运动学和动力学分析,对于两足步行机器人的设计具有重要意义。 目前,国内外关于人体负重行走的生物力学研究还多集中于背部负重行走,有关躯干前负重行走步态的研究较少。躯干前负重步行方式,为保持行走的平衡和稳定,其步态必然会做出相应调整。本研究旨在对躯干前、后负重方式下的步态特征进行生物力学分析,用可靠的运动学、动力学参数来评价两种负重方式,一方面可以为仿生机器人的设计和控制提供依据,另一方面也对日常背包方式的选择、登山拓展负重方式以及军队负重行军等方面具有重要意义。 1 研究方法 1.1 受试者 10名普通男性大学生年龄:(22.8±1.9)岁;身高:(174.1±3.1)cm;体质量:(67.1±6.2)kg,均习惯穿欧码42的鞋,实验前24 h内未进行剧烈活动,且无神经系统和运动系统疾病。 1.2 数据采集与处理 本研究通过特制的负重架来改变负重方式(见图1)。负重架自重9.5 kg,前部扶手部位可固定受试者上臂运动,前后可固定杠铃片以制造负重效果同时改变前、后负重方式。受试者分别完成基础负重(仅佩戴负重架)、前负重(在负重架前方固定10 kg杠铃片)和后负重(在负重架后方固定10 kg杠铃片)3种方式行走。 采用8镜头红外高速运动捕捉系统(Motion Analysis Raptor-4,USA,200 Hz)与三维测力台(Kistler 9281CA,Switzerland,1 000 Hz)同步采集步行中的\动学、动力学数据。受试者身上共贴29个反光标志点(头顶点、头前和后点、右侧肩胛下角、第4、5腰椎之间、两侧肩峰、两侧肱骨外上髁、两侧尺骨茎突和桡骨茎突中点、两侧大腿前侧中部、两侧股骨外上髁、两侧股骨内上髁、两侧胫骨粗隆、两侧内踝、两侧外踝、两侧足尖和足跟)。 测试时,受试者佩戴负重架,双手约束在前部扶手上,距离测力台约10 m,听到口令后受试者在规定速度下((1.5±0.2)m/s)自然走过测试区域(见图2),通过便携式测速系统(Newtest Powertimer,Finland)监控速度,两个测速仪红外发射装置置于测力台一侧,二者间距3 m。在规定速度下,受试者以正常步态、无任何步伐调整并以左脚着在台面上视为一次有效测试,按随机顺序完成3种负重方式下的测试,每种方式下采集3次有效数据。 采集的所有标志点三维坐标采用Butterworth低通滤波法进行平滑,截断频率10 Hz。数据用Cortex2.1.0.1103以及Microsoft Office Excel 2007、MATLAB R2009a等软件进行计算处理。根据标志点坐标建立人体环节坐标系[8],其中膝关节转动中心为股骨内外上髁中点,踝关节转动中心为内外踝的中点,髋关节转动中心根据Bell等[9]的研究计算获得。采用欧拉角的方法计算髋、膝、踝的三维角度,采用逆动力学的方法[10]计算关节的三维净力矩,其中人体惯性参数采用DeLeva[11]修正后的Zatsiorsky-Seluyanovs人体惯性参数。关节功率为关节净力矩与关节角速度的乘积,采用梯形法计算关节功率对时间积分获得关节功。对于下肢关节运动学、动力学参数,本研究仅分析人体矢状面数据,对下肢动力学参数除以体重进行标准化处理,并对各指标按一个步态周期(左足跟着地到左足跟再次着地)进行标准化处理。 组间参数采用单因素重复测量方差分析进行比较,后续采用LSD检验方法,以P 2 研究结果 2.1 时空参数 前负重行走步长显著小于后负重行走(P 2.2 重心运动特征 前负重行走时重心水平摆动幅度显著大于后负重行走(P 2.3 躯干运动特征 前负重行走时躯干前后倾幅度显著小于后负重行走(P0.05),后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走(P 2.4 下肢运动学、动力学参数 1)前负重、后负重与基础负重行走时踝关节在矢状面的运动学、动力学参数检测结果(见表4)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最小值(踝最大跖屈角度)显著减小(P 不同负重状态行走时踝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图3所示。 力矩、功率(n=10人) 2)前负重、后负重与基础负重行走时膝关节在矢状面的运动学、动力学参数结果(见表5)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最大值(膝最大屈角)显著增大(P 不同负重状态行走时膝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图4所示。 力矩、功率(n=10人) 3)前负重、后负重与基础负重行走时髋关节在矢状面的运动学、动力学参数结果(表6)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最大值(最大屈髋角度)显著减小(P 不同负重状态行走时髋关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲如图5所示。 3 讨论 1)在本实验中,前负重行走时,步长显著减小,步宽显著增大,步宽相比后负重行走与基础负重行走分别增加了28.69%、32.50%,因为本研究控制了步速,受试者为了保持固定的行走速度,通过步长的减小和步宽的增大来提高行走的稳定性,而后负重行走与基础负重行走在步长和步宽上差异没有显著性,说明后负重行走所带来的人体失稳的效应不如前负重强。 Donelan[12]认为,更大步态参数的变化会导致更多的能量消耗,例如减小32%步宽变化率,将会减小5.7%的能量消耗,分析其原因,步宽变化率的增大会增大每一步之间的转换所需要的能量,而积极的稳定需要适度的代谢成本。因此本实验中,前负重行走时,更大的步宽意味着有更大的能量消耗。有文献指出,步宽会随着负重的增加而增加,以加强行走的稳定性,这与本实验的研究结果相同。Menz[13]认为增大步宽可以避免将身体的线性动量转化为角动量影响躯干的稳定性,保持平衡。因此在设计前负重机器人的时候,适当减小步长,增大步宽,可以提高步态的稳定性,同时应加大驱动力,满足更多的能量消耗。Attwells等[14]通过实验证实,较高的载荷会使步长减小,这与本研究结果基本相同,前负重行走时步长显著小于基础负重行走,后负重行走步长小于基础负重行走,但不显著,推测当后负重重量增加,差异就会更加明显。也有学者认为负重对于步长的影响较小[15-16],这可能与本实验对步速进行了控制有关。 前负重和后负重行走时支撑相百分比均大于基础负重行走,表明负重这一干扰因素会造成支撑期的增长和摆动期降低,这与Charteris[17]的研究结果相同。这是因为人体在负重过程中随着负重的增加,势必会利用更多的支撑相来维持稳定,而减小摆动期,由于摆动期的比例降低,摆动腿加速摆动着地,势必会造成步长的减小,这些变化使人体加快形成一个动态平衡体系。前负重和后负重的支撑相百分比没有差异,说明这两种负重状态并不会造成支撑相和摆动相的改变。提示在机器人仿真研发中,负重增加时,应该相应延长支撑相,而前负重和后负重时,不用改变机器人的支撑相和摆动相。 2)在本实验中,前负重行走会增大重心在水平面内左右方向的偏移,而后负重行走减小重心在水平面内左右方向的偏移,表明前负重行走时身体重心更趋于不稳,而在后负重行走时具有更强的稳定控制能力。分析其原因,可能是由于前负重行走时,躯干的旋转幅度增大,从而造成了重心左右摆动增大,也可能是由于下肢各关节的角度、力矩发生改变,致使重心产生波动,还可能与下肢各关节额状面和冠状面的运动学、动力学参数的改变有关。 3)在本实验中,躯干的不同负重方式造成了完全不同的躯干运动特征,前负重时,身体和负重物的总质心会向前方偏移,因此躯干通过后倾调整总质心位置,保持稳定,在本实验中,前负重时躯干始终处于后伸位;而后负重相反。前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重,与基础负重行走相比没有差异,而后负重行走时躯干前后倾幅度显著大于基础负重行走。 Kinoshita[15]就不同负重方式对行走步态的影响研究发现,背部背包造成躯干更大的前倾,而躯干前后均匀负重可以大大减小不必要的前倾,并且更接近于正常行走,而本研究中前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重,更接近于基础负重的行走,而后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走,这一结果,与Kinoshita就不同负重方式对行走步态的影响的研究结果一致。从解剖学的角度来分析,躯干后伸的能力本身就小于躯干前屈的能力,而前负重躯干又处于后伸位,因此相比后负重,躯干前后倾幅度会减小;另一方面,前负重时,躯干处于后伸位,此时躯干周围肌肉收缩力更强,放电更多,具有更好地稳定控制能力,但长时间的话,躯干的肌肉更容易疲劳。 Zetterberg等[18]研究证明,躯干试图前屈时主要是腹侧肌活动较强,背侧肌活动较弱;试图后伸时背侧竖脊肌活动最大,腹侧肌也表现出一定的活动。范帅等[19]研究发现外部负荷大小、位置不同时,躯干的神经肌肉控制也会不同,负荷在身体前方时,腰背肌为主要做功肌,而负荷在身体后方时,腰背肌和腹肌的贡献比率接近相等。因此,在前负重时,腰背肌为主要做功肌,更容易疲劳。本研究在前负重时,身体是处于后伸位的,黄强民等[4]研究躯干在不同位置下负重时的肌电活臃⑾郑外部负重物的位置对躯干稳定性影响较大,尤其在身体后伸位时,负重增加,腰部闪动次数增多,更容易造成下腰痛的发生。 前负重时,躯干会有更大的后倾角度,而后负重时躯干会有更大的前倾角度,躯干角度的相应调整的目的,均是使其重心更加靠近支撑面中心,提高步态稳定性,同时也可减小外部负重物的偏心力矩的作用。这也说明躯干的前倾和后倾对于保持步态稳定性具有重要意义。这也提醒我们,当机器人在进行前负重或者后负重的行走时,需要躯干的运动特征进行相应的调整。 4)在本实验中,前负重和后负重两种行走模式之间比较下肢各个关节角度、力矩后发现,在支撑末期,外部力矩使踝关节背屈逐渐增大,因此踝关节内部产生逐渐增大的跖屈力矩与之对抗,此时踝关节的跖屈力矩与踝关节的跖屈肌结构的被动拉长有关,而前负重行走时,踝关节最大背屈角度显著增大,最大跖屈力矩均显著减小,说明踝关节周围肌群收缩减弱。髋关节最大屈曲角度发生在摆动末期,随后脚跟着地,髋关节产生伸肌力矩拉动身体质心向前,此时髋关节的伸肌力矩与髋关节伸肌的向心收缩有关,而前负重行走造成髋关节最大屈曲角度显著减小、最大伸髋力矩显著增大,说明伸髋肌群收缩加强。 关节净力矩是与肌肉作用效果等效,肌力矩所做的功将影响系统的机械能,当关节净力矩与关节角速度方向相同时关节功率为正值,肌肉向心收缩做正功,意味着能量被肌肉产生出来并向肢体传递;当关节净力矩与关节角速度方向相反时关节功率为负值,肌肉离心收缩做负功,这时外力对肌肉所做的功为总功,意味着能量由肢体环节流向肌肉,被肌肉吸收。行走时负功主要使肢体在抵抗重力时吸收能量,正功使人体向前运动,不管是正功还是负功,肌肉收缩都要消耗能量。在支撑相的初期即足触地的缓冲阶段,外部力矩要让膝关节屈曲的时候,膝关节内部产生一个很大的伸膝力矩,与关节角速度方向相反,膝关节周围肌肉做负功吸收能量,前负重行走时的伸膝力矩最大值以及膝关节负功显著大于后负重行走,这可能造成膝关节承受更大的冲击力,膝关节损伤风险增大,同时伸膝肌群离心收缩更大,吸收更多能量,更容易疲劳。而在离地蹬伸阶段,力是通过下肢各关节肌肉收缩释放,肌肉做正功,其中髋关节做正功最多,释放能量最多,贡献最大。而前负重造成髋关节做正功显著大于后负重行走,伸髋肌群收缩更大、用力更多,可能造成髋关节蹬伸肌群更容易疲劳。因此在设计前负重机器人的时候,应加大下肢的驱动力,满足更多的能耗。 在设计前负重的机器人或者进行机器人前负重的时候,应该适当减小步长,增加步宽,躯干适当向后倾斜,从而增加稳定性,同时应加大下肢的驱动力,满足更多的能量消耗。对比躯干前、后负重的步态,人体前负重行走时,具有更大的步宽,会造成更多的能量消耗;而躯干的向后倾斜,长时间下去,腰背部肌肉更容易疲劳,更容易造成下腰痛的发生;同时,大腿肌肉用力增大,消耗更多的能量,长时间行走,大腿肌肉会更快疲劳。因此,建议日常生活中负重尽量选择在背部。
化学与药物论文:研究型《天然药物化学》教学模式的构建与实践 摘 要:天然药物化学是药学、制药工程、药物制剂等专业的专业基础课,怎样有效地改变教学方法,培养基础扎实,适应性强,具有创新能力的人才,本文作者就此从课堂教学、实验教学、课外互动三个环节,进行了一些有益的探索。 关键词:天然药物化学 教学模式 研究型 研究型教学是与创新性教育相适应的以培养学生创新能力为核心的教学模式。所谓研究型教学,是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础,在教学过程中通过优化课程结构,建立一种基于研究探索的学习模式。如何立足课堂,采取切实可行的措施和手段,培养基础扎实,适应性强,具有创新能力的人才,是高等教育教学改革面临的一个重要课题。 《天然药物化学》是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分及其应用的一门学科[1],其研究内容包括各类天然药物化学成分的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定等,是高等院校药学专业、制药工程、药物制剂等专业的一门必修的专业基础课。我们在教学中,通过多年探索,借鉴其他学科的成功教学经验[2~4],抓住课堂教学、实验教学、课外互动3个环节,在研究型《天然药物化学》教学方面进行了一些有益的尝试。 1 关于理论教学内容的构建与实践 1.1 绪论部分教学内容的讲解要点和技巧 人们常说“好的开端是成功的一半”。教师如能讲好天然药物化学绪论内容,将对提高学生学习兴趣和增强学习信心起到事半功倍的效果。教学中我们采用启发式、循序渐进的教学法让学生了解天然药物化学的主要内容及其的发展史,培养学生的探索精神及科学的研究方法。例如首先导入思考题:什么是天然药物?天然药物与中药、草药、民族药的关系如何?通过讨论让同学了解天然药物的范围,尤其强调在中国,天然药物一般又被称为中药,更具有自己的特色,与中医一起构成了中华民族文化的瑰宝,由此提升学生的自豪感和自信心。然后采用举例法讲解天然药物化学的主要内容及其在药学领域与中药鉴定、药理、药物制剂、中药炮制等学科的密切关系,使学生体会到天然药物化学课程的重要性。最后介绍天然药物化学在我国的发展历程及目前在创新药物研究中的优势,增强学生的责任感和使命感,以积极的心态进入到课程的学习中来。 1.2 课程主体内容的调整及融合 由于教学计划的调整,近五年我校各专业的天然药物化学的总学时为90学时,其中理论为42学时,实验48学时。在教学中我们首先按照天然药物中主要化学成分的类别,讲解天然药物化学成分的结构特点、物化性质、提取分离方法及结构鉴定中的化学检识方法。该内容能够满足制药工程、药物制剂、中药资源与开发等专业对天然药物化学知识的基本需求。由于同学期药学专业开设了波谱分析课程,我们在该课程中的最后部分列出波谱分析在天然药物化学结构中的应用一章。这样的教学安排不但使波谱分析的基本内容能够和专业知识相结合,提高学生的兴趣,又能够系统掌握天然药物中主要化学成分类别波谱特征的共性和特性,同时也解决了药学专业天然药物化学理论课时不足的问题。在这一章节的教学中我们从专业期刊中收集有关化合物的光谱数据让学生试着解析其可能的结构,补充了光谱学习资料不足的难题。同时也将教师和研究生在科研工作中所获得的相关成分的原始图谱呈现在课堂上,与学生共同分析讨论,增强了学生解析真实图谱的能力。 1.3 教学方式的探讨 天然药物化学基本属于介绍性的学科,采用详略得当的电脑课件与动画、适时以化学软件ChemDraw显示的分子三维立体模型可基本满足学生获取知识的需求。PBL (Problem-Based Learning)教学法是以问题为导向的教学方法,在PBL教学模式中,教师不再像以前那样仅是给学生传递知识,而是成为学生学习活动的组织者、协调者、指导者和帮助者,利用问题、协作、交流等充分发挥学生的主动性、积极性和创新性精神[5]。我们尝试将此法运用于《天然药物化学》的教学中,取得了较好效果。比如在讲授“苷类”时,会问到“根据苷和苷元的的结构分析其极性大小,如何选定苷和苷元的提取、分离溶剂”;讲授“蒽醌类和黄酮类”时,设问“哪个化合物酸性更强,如何根据混合物酸性强弱不同设计合理的pH梯度萃取法”;讲授“生物碱时”时,设问“怎样根据生物碱结构推测其碱性强弱及溶解性”等,使得学生的参与感很强,思维活跃,教学效果显著。 在教学的后期,为了总结归纳所学知识并促进学生主动思考参与的意识,我们安排了讨论总结课,由老师预先根据教学内容提出一些列问题,3~4名学生组成讨论小组,以电脑课件的方式在课堂上进行展示和讲解。备选问题有“根据所学内容将天然药物中主要化学成分按酸碱性及溶解性进行分类总结归纳、根据结构特点设计某药材中有关成分的提取分离及鉴定的方案、根据提供的某化合物的理化性质和波谱图对其结构进行推导”等等。学生通过问题的思考系统地掌握了专业知识,通过课件的制作掌握了PowerPoint、ChemDraw等专业软件的使用,通过讲台上的讲解锻炼了表达能力,讨论总结课的教学方法使学生的学习兴趣和综合素质得到了很大的提升。 2 关于实验教学内容的构建与实践 实验教学是天然药物化学教学的基本形式之一。学生通过操作仪器,观察实验现象,记录实验数据,分析讨论实验结果,形成相应的实验技能,从而使学生的科学实验能力、解决实际问题能力、探索创新能力等得到综合性的发展。为此我们根据教学内容要求精心设计了3个不同类型成分的实验。 实验之一《槐米中芦丁的提取分离及鉴定》:将实验中需要学生掌握的实验操作分为煎煮、抽滤,重结晶、水解、试管反应、纸色谱六个具体的目标。根据实验内容提出以下思考问题:(1)芦丁的提取分离原理是什么?(2)芦丁酸水解时有何现象,如何解释?(3)槲皮素和芦丁纸色谱鉴定时,分别用正丁醇-乙酸-水(4∶1∶5)上层和下层溶剂系统展开后,何者比移值较大,为什么?在该实验中,因芦丁的提取和精制需要放置2~3小时才能使芦丁析出完全,利用此空闲时间教师组织学生观看天然药物化学基本实验操作教学录像片,把实验和细微的操作鲜明真实地进行放大,通过清晰的步骤展示,使学生能够观察到标准的操作过程并进行效仿,从而对常规的基本操作有了系统的认识。 实验之二《虎杖中蒽醌类成分的提取分离和鉴定》:将实验中需要学生掌握的实验操作分为回流、蒸馏,蒸发、转溶、萃取、薄层色谱六个具体的目标。根据实验内容提出以下思考问题和注意事项:(1)虎杖药材采用乙醇回流法提取及回收乙醇提取溶液时,如何设定水浴的温度?为什么有时蒸馏出的乙醇会呈现出颜色?如果要使蒸馏出来的有色乙醇呈现无色应如何处理?(2)在采用不同碱性水溶液对虎杖的乙醚溶液进行萃取时怎样操作避免乳化现象?如何破除乳化现象?为什么萃取时要及时“放气”?为什么萃取液静置分层时间要足够长?(3)对萃取所得各碱性溶液进行酸化处理时,怎样根据现象调整加入盐酸的量? 实验之三《粉防己中粉防己甲素、乙素的提取分离与鉴定》:我们把此实验设计成探究性实验,该实验中需要学生掌握的实验操作分为柱色谱的装柱、上样、洗脱、分析检测。譬如在对粉防己生物碱的分离情况进行检查时,建议学生先用纸片显色法确定哪些流份中含有生物碱,然后再用薄层色谱法分析哪些流份中的成分是相同的。薄层色谱展开剂的比例不是由教师提前规定好,而是由学生自己摸索进行总结,这样就可以充分发挥学生的主观能动性,让学生亲自动手进行探究,在品尝了实验的艰辛和成功的喜悦的同时,燃起了同学们对科学研究的热情,其创新精神也得到了提升。 3 关于课外研究性实验教学的构建与实践 积极开辟第二课堂,吸引学生参加课外的科学研究。对于大学四年级的毕业实习生和学有余力的大学二、三年级学生,我们引导并欢迎对《天然药物化学》课程有浓厚兴趣的部分学生参与到教师和研究生的课题研究当中来,较为系统地开展相关课题的研究。教师只给出了实验的题目和简单的实验步骤,具体的提取操作还有分离及鉴定方法需要同学们来自行设计。同学们通过图书馆、网络等查询出相关资料,归纳出一些可行的方案,通过与老师和研究生的交流确定最后实验细则。目前已有多名同学参加了野鸭椿子、紫背金盘、藤茶、金樱子、番石榴等植物化学成分研究工作。学生在课堂中学习的知识在科研活动中得到验证、拓展、延伸,提高了学生创新能力,由此也使许多学生增添了对专业的热爱,考取了天然药物化学的研究生,向专业研究领域迈进。 总之,采用以上这些教学方法,《天然药物化学》教学取得了较好的效果。我们希望能通过优化教学内容,改进教学方式和教学手段,将研究性学习引入到课堂教学中,为培养高素质的药学人才在课程改革方面进行一些有益的探索。 化学与药物论文:《药物化学》和《药物检验技术》课程整合实践与探讨 摘 要:高职药学专业《药物化学》和《药物检验技术》两门课程,具有很强的关联性,内容前后衔接性强。为了减少知识的重复,体现实施职业教育就业为导向,以培养高品质的技术工人为目标,就高职药学专业《药物化学》和《药物检验技术》课程整合的有效性、实践性进行了研究讨论。 关键词:课程整合;有效教学;项目教学法;综合素养 为了解决《药物化学》和《药物检验技术》系统知识不连贯的问题,结合药物分析及制药相关行业在该地区的发展,以培养高职学生的就业技能为当前需求,将《药物化学》和《药物检验技术》两门课程进行整合实践。 以前的课程旨在教学的完整性,学生学习的具体课程只是枯燥理论知识的堆砌,不能有效地指导实践工作中的具体问题。《药物化学》和《药物检验技术》是密切相关的两门课程,内容上有很多知识点重复,所以教学内容的整合,删减十分必要,要适当调整原有内容的难度和深度,开阔学生的眼界,使之更适合中国目前的经济发展和社会进步的长期需求。 课程整合后,将课程内容分为三个模块,十四个项目。第一模块是药物检验分析的概况和药品的质量标准;第二个模块是用于药物分析检验的技能,包括四个项目,分别为药物的性状观测、药物鉴别、药物杂质检查和药物含量测定;第三个模块是一个完整的药物分析技术技能,其中包括八个项目,即芳香酸及其酯类药物分析,芳香胺类药物的分析,巴比妥类分析,杂环药物分析,生物碱类药物分析,抗生素类药物分析,维生素类药物分析,甾体激素类药物的分析;其中,所述的第一和第二模块包括理论教学和实验教学,第三模块是综合实训。其中,穿插了十五个实训项目,分别为实训一:《中国药典》查阅实训;实训二:葡萄糖的旋光度测定;实训三:药物的一般鉴别试验;实训四:葡萄糖的一般杂质检查;实训五:枸橼酸的砷盐检查;实训六:重量差异检查;实训七:电位滴定法确定酸碱滴定终点;实训八:阿司匹林片的质量检验;实训九:对乙酰氨基酚片的质量检验;实训十:苯巴比妥的质量检验;实训十一:异烟肼的质量检验;实训十二:维生素B1片的质量检验;实训十三:维生素C片的质量检验;实训十四:盐酸小檗碱片的检验;实训十五:黄体酮注射液的检验。 因为制定了三维的教学目标,故相应的采用三维评价方法。通过观察,倾听和检查学生作业完成的情况以及学生知识评价和技能目标的达成情况;通过检查、指导,或学生演示,评估学生学习的过程和采用方法的合理性;通过教室学习和实验室操作过程中,学生的反馈情况,检验原始记录填写,数据处理和分析,以确定学生的情感目标的达成情况;同时,通过学生自评、互评的方式,相互促进,互补,共同发展。利用教师评价的方式,及时诊断学情,给予必要的指导和纠正,以确保达到学习目标。 传统的课程形式,由于偏重于理论学科,一味追求表面知识原理,因此割裂了知识和技能能力之间的关联,这是一个致命的缺陷。现在要将课程整合,挖掘理论和实践的内在联系,将知识和技能相整合,使他们形成一个有机的整体。它既有一个持续发展的过程,也是一个慢慢实现的过程,而且还有待进一步的研究和落实。 (作者单位 江苏苏州卫生职业技术学院) 化学与药物论文:药物化学课堂教学改革与创新 摘 要:进行教学改革与创新,是提高课堂教学质量与效果,实现完成教学任务,实现教学目标,培养学生综合学习能力与实践能力,提升学生综合素质的有效途径。教学改革与教学创新,也是教育事业发展与教学的新要求,对于推动教育教学发展有着积极的作用和意义。该文主要结合药物化学学科的特点,从教学方法、教学模式以及教学氛围营造等方面,进行药物化学课堂教学改革与创新的分析论述。 关键词:药物化学 课堂教学 教学模式 改革创新 分析 随着教育、教学事业的不断发展进步,推进教学改革与创新,提高教学质量,培养学生的综合能力与素质,已经成为教学发展中重要方向。药物化学学科是一门生物学科与化学学科基础上的综合学科,它的学科知识内容不仅包含着多种化学学科内容,而且还包含着生物医药学等方面的知识,是对于生物与化学学科综合设计与合成。在进行药物化学学科的教学过程中,不仅需要进行大量理论知识部分的内容教学,更需要对于学生进行药物化学学科相关实践能力的培养与教学。随着社会经济的发展与现代生物科技不断进步,进行药物化学学科的教学过程中,不仅越来越多的融入其它相关学科知识的教学应用,而且对于学生药物化学学科相关能力培养的要求也越来越高。因此,进行药物化学学科教学实践的改革与创新,就更加具有必要意义。 1 注重教学方法的运用,提高课堂教学质量 教学方法对于教学质量和课堂教学效果都有很大的影响作用。在课堂教学实践中,注意运用合适的教学方法进行教学实践的开展,不仅有利于培养学生的学习兴趣,提高学生学习的积极性,更加有利于提高课堂教学质量,取得理想的课堂实践教学效果。药物化学学科是一门比较特殊的学科,它不仅涵盖的知识内容面比较广,而且在教学过程中,对于学生的专业理论知识与实践能力掌握要求比较高。因此,在进行药物化学学科的教学过程中,就应注意从教学运用方法中,推进课堂教学的改革与创新,提高教学质量。 注重药物化学学科教学方法的运用,就是要结合药物化学学科的知识涵盖面广、对于学生学习要求比较高的特点,在不同课堂教学内容部分,应用不同的教学方法,以提高学生学习兴趣,提高药物化学学科的教学效果。比如,在进行药物化学学科的药物结构以及命名部分的知识内容教学与学习中,由于药物结构与命名知识部分是整个学科的基础知识部分,它的教学效果与学生学习掌握情况,对于后部分的药物的化学特征与性质等知识内容的学习,有很大的直接影响作用,因此,就可以通过对于这部分知识内容的加强教学与学习,来提高学生对于知识的掌握和理解、运用能力,提高教学质量。 此外,在进药物化学学科的教学过程中,还可以通过引用生活实例,进行学科中重点药物与知识内容的教学应用,来提高学生对于教学知识与内容的理解、掌握和运用,并对于学生学科相关的学习运用能力进行培养。由于药物化学学科教学过程中,学科理论知识的教学也是教学的重要内容部分,由于理论知识本身的枯燥与乏味性,在教学过程中,很容易使学生提不起学习的兴趣,对于药物化学理论知识掌握不牢固,对于教学效果有很大的影响,进行这部分知识内容的教学过程中,就可以根据这一问题、特点,适当使用记忆教学的方法,通过对于药物化学理论知识内容的总结、归纳,制作成卡片或者是进行重复记忆教学的方法,来加强学生对于理论知识内容的掌握、运用,以取得理想的教学效果。 药物化学学科还是一门具有现代高科技知识信息的学科,因此,学科中药物名称、结构等知识内容中,肯定包含有现代科技信息或者与之相关知识部分,针对这一情况,也可以在教学中采用双语教学的方法,增加学科学习的趣味性与知识性,在提高学生的学习兴趣与学习积极性的同时,也能够对于学生的外语能力进行培养和锻炼,有利于提高教学质量,取得理想的教学效果。 2 营造良好的教学氛围,培养学生的自主性与创造性 良好的教学氛围教学环境,是取得理想教学效果的重要保障。在教学实践过程中,老师注意在教学中营造积极、向上的氛围,不仅有利于教师教学实践活动的顺利开展,取得理想的教学效果,还有利于学生学习积极性与主动性培养,形成自主性的学习习惯。 2.1 营造良好教学氛围的方法 在教学实践过程中,营造较为良好的、利于教学开展与学生学习的教学氛围的方法有很多,比如,游戏教学法进行教学开展、在教学过程中引入生活实例、启发式教学等,都有利于在教学实践中,激发出学生对于知识内容学习的兴趣,培养学生学习的积极性,从而提高课堂教学的效果与质量。但是,这里要进行主要论述的药物化学教学氛围营造方法,是以问题为主的启发式教学方法,通过在教学实践中进行与教学知识相关的问题设置,在对于学生进行启发式教学指导的情况下,吸引学生的学习兴趣与积极性,鼓励学生自己动手解决问题,对于学生的学习能力与综合素质进行培养,提高课堂教学的效果与质量。 比如,在进行药物化学学科的缩合鞣质知识内容的教学时,就可以引用生活中的实例,像苹果削皮放置一段时间后容易变色,在引起学生的好奇心与对于生活实例的兴趣性后,进行与教学内容相关的问题设置:为什么会出现这种情况呢?启发学生积极进行思考,最终得出具有缩合鞣质成分的物质中,缩合成的红棕色高分子不溶于水的结论,还可以通过这一问题设置与启发教学的过程,引导学生积极发现生活中其它与缩合鞣质有关的实例,培养学生的积极思考与创新思维等能力。这样通过问题设置、启发解决、主动思考等过程,使得整个教学过程中紧凑的教学步调与环环相扣问题设置,对于学生的学习兴趣与积极性、自主性培养都有积极的作用,还有利于培养学生主动思考与创新能力。 2.2 营造良好教学氛围中的注意事项 在通过上述方法,进行良好的教学氛围营造下的教学与学习中,需要注意的是,进行问题设置的最终目的,是为了吸引学生的兴趣,通过学生的主动思考精神,在解决问题的基础上,对于教学知识与内容的理解、掌握和运用。所以,在以问题为中心的启发式教学过程中,老师尤其要注意对学生进行引导性解决问题,使学生明白虽然要得到问题的答案,但是能够掌握解决问题的方法更重要,讲清问题的解决原理更加重要,这也是老师在教学过程中需要注意的地方。 化学与药物论文:《中药化学》与《天然药物化学》教材异同简析 【摘要】从《中药化学》与《天然药物化学》两门学科的理论基础及研究内容两个方面阐述了两者教材的异同。两者分别属于中医药与西医药两种不同的理论体系,但两者研究的主要内容都包括提取、分离、结构鉴定三个方面。由于这两门学科的特殊性,它们都起着沟通中西医学桥梁的作用。 【关键词】《中药化学》;《天然药物化学》;异同 在从事教学、科研工作的近10年时间里,笔者既教授了《中药化学》,也教授了《天然药物化学》。就理论层面而言,两者分属于不同的理论体系:中医药理论体系与西医药理论体系。但两者研究的内容有很大的相似性,主要都包括提取、分离、结构鉴定三个方面。同时,两者都扮演着十分特殊的角色,它们都属于沟通中西医学的重要学科。之前还未见有对两者本科教材的对比分析,在此笔者对此进行了一简要的比对。 肖崇厚主编的《中药化学》是经典教材,目前仍在使用。书中首先就对中药化学进行了明确的定义,中药化学是一门结合中医中药基本理论,运用化学原理和方法来研究中药化学成分的学科。随着时代的发展,国家中医药管理局又组织了一批专家编写了一期《中药化学》教材,这就是匡海学主编的《中药化学》。同样的,这本书也首先就对中药化学进行了明确的定义,中药化学是一门结合中医药基本理论和临床用药经验,主要运用化学的理论和方法及其它现代科学理论和技术等研究中药化学成分的学科。从两者定义的差别,可清楚的看到学科的发展。两本书的内容也有较大变化,肖崇厚主编的《中药化学》教材中有较多的中药研究实例,包括比较详细的提取分离流程图等。而匡海学主编的《中药化学》中减少了中药研究实例,同时减少了实例中的流程图;但增加了生物合成的内容。并在最后增加了一章新的内容:中药复方药效物质基础研究。在这一章,作者明确提出中药复方药效物质基础研究可搭建中西医结合的纽带和桥梁。对于中药的研究,妥帖的办法是在正视中药复杂性和整体性的基础上,通过深入细致而又提纲挈领的办法对其药效物质进行全面系统的研究,既不要让复杂性、整体性搞得昏头昏脑,又不要过分追求简明清晰而顾此失彼。 同样的,吴立军主编的《天然药物化学》教材开篇也对天然药物化学学科下了定义:天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。并对我国的中医药事业做了简要的介绍。各章节的内容基本能反映最新的研究状态,提取分离与结构解析并重,在阐述基本原理的同时,适当的举一些研究实例。最后一章是天然药物的研究开发,首先介绍了从天然药物或中药中开发新药的五种形式。这五种形式涉及药物研发的各个层次,当然也包括中药复方的开发研究。 由于《中药化学》与《天然药物化学》属于不同的理论体系。一般而言,选择《中药化学》作为研究方向的同仁一般中医药方面的知识要强一些;而选择《天然药物化学》作为研究方向的同仁一般化学方面的知识要强一些。《中药化学》偏重于对于一些传统、重要的中药材中的化学成分进行研究。《天然药物化学》偏重于提取分离手段、结构鉴定方法的研究、新化合物的发现等。 综上,《中药化学》与《天然药物化学》学科均是沟通中西医学的桥梁。因此,学好这两门课程十分重要。因为涉及中西医两个理论体系,所以更需要大家的通力合作。 化学与药物论文:有机药物化学课程群的构建与改革 【摘 要】在“大药学”模式培养复合型药学人才的背景下,针对当前药学教育的要求和自身的教学实践特点,以培养复合型创新药学人才为目标,紧紧围绕“新药设计的基本原理与方法”这一主题,构建了有机化学与药物化学紧密结合的有机药物化学课程群体系,总结了课程群的建设与改革情况。 【关键词】药物化学;有机化学;课程群;教学改革 为适应21世纪药学人才的培养需求,各高校纷纷对药学专业人才培养计划和课程设置进行了改革。按照“大药学”的模式培养复合型药学人才,以拓宽药学人才就业面的理念也已被社会广泛接受。在这一思想指导下,淡化课程意识,注意课程之间的交叉渗透,使基础知识与专业知识相结合,进行课程群建设的教学改革已经成为目前药学教学的发展趋势。 1 构建有机药物化学课程群的指导思想 药物化学是一门与生物学、化学、医学等学科相互交叉渗透的应用性学科,是药学专业重要的专业课,其课程建设已成为药学专业课程建设中的重点[1]。该课程对于药学生实践创新能力的培养和理论联系实践能力的培养起到至关重要的作用,但如何在有限的学时内更有效地深化理论知识的学习和提高实际动手能力,就更多地需要考虑到专业基础课程-有机化学和专业课程-药物化学在实验和理论教学过程中的衔接、优化和提高等问题。各高校开展了药物化学课程群的建设,但将专业基础课程-有机化学与专业课-药物化学两门课组建成课程群并不多见。鉴于有机化学和药物化学二门课程之间相辅相成的密切联系[2],针对当前药学教育的要求和自身的教学实践特点,以培养复合型创新药学人才为目标,我们进行了有机药物化学课程群体系的构建与教学改革。 有机药物化学课程群的主要课程包括:药物化学、有机化学、药学文献及专业外语。其中,药物化学为专业课程且是主干课程,有机化学是专业基础课程,药学文献及专业外语是专业课的后续课程。课程群的构建紧紧围绕“新药创制方法与原理”这一主线开展,教学内容涵盖药物的设计与发现、药物合成原理以及文献与外语的应用,各门课程之间有机联系,相互渗透与深化。 2 构建课程群的措施与实践 2.1 理论课程群的措施与实践 在以往教学中,药物化学与有机化学课程设置的时间间隔较长,二门课程之间不注重交叉融合,使得学生在学习药物化学的时候不能很好的回顾与理解与有机化学相关的知识点,严重影响学习效果。为此,理论教学方面,有机药物化学课程群以“基础知识与专业知识密切结合”为切入点,体现“以药物结构为基础,以药物研究实践为目标”的特色,整合原有课程内容。药物化学课程是该课程群的核心课程,我们以“新药设计的基本原理与方法”为出发点,突出新药创制方法的理念,紧紧围绕这一主题开展相关“药物篇”的学习;有机化学是药物化学的学习基础,其上半学年课程侧重化合物的结构与反应原理,其下半年课程结合药物化学中的药物合成部分授课,侧重药物合成方法。通过有机药物化学课程群的建立,促进药学基础课程与专业课程之间的交叉融合,加深学生对大药学的理解,拓展学生知识结构,提高知识的综合应用能力,有利于复合型药学人才的培养。 2010年上半学年,我们以08级药学专业学生为授课对象,实践了有机化学课程中药物化学内容的引入,比如在讲述酮类化合物时,缩酮在有合成中是一类重要的化合物,在一些唑类抗真菌药物中也有缩酮的结构,授课重点由有机化合物的官能团到药物、药物的合成,最后再介绍构效关系研究,这样就可以将有机化学与药物化学的知识点进行有机整合。在2010年下半学年,我们以07级药学专业为授课对象,在药物化学课程中,更加注重有机化学与药物化学二门学科之间的内在联系,从结构分析入手,推断该药物的理化性质、合成以及合理的结构改造,同时,还十分注重理论课程与药物的研究与实践过程之间的联系。授课教师打破教科书传统的框架与要求,不是让学生死记硬背,而是注重新药研发的理念与方法,从众多药物研究与发现的案例中总结归纳出经验与规律。比如,先导化合物的发现途径、优化方法、新药设计的方法等内容,都作为整个课程中始终穿插于体现的知识点,这样会提高学生在新药设计与研发方面的敏感度,提高对药物发现的理性认识。 2.2 实验课程群的措施与实践 在实验教学过程中我们发现实验课程过于从属于理论教学,以验证课堂教学理论为主要目的,对实验课重视程度不够,有时还存在理论和实践相互脱节的问题。且近年来理论教学内容愈来愈深入,在教学实验室里验证课堂学习内容几乎是不可能的,应该重新认识实验课在药学教育中的地位。为强化实验课程,提高资源共享和使用效率,提高学生的实践创新能力,我们将有机化学实验和药物化学实验整合成为系统的实验体系,单独设课,形成“有机药物合成实验模块”,使内容有一定的连贯性及渐进性,实验教学减少了验证性实验,增加了综合性、研究探索性实验的比重,加大了实验、实践教学的学时数。 具体改革与措施如下:(1)改革后的实验课程体系包括基本操作实验、有机合成实验、药物合成实验、综合性实验和研究探索性实验。这样的实验布局有利于强化实验教学,系统训练学生实验技能;(2)原有的药物化学实验课程反应类型较单一,我们对药物合成部分实验进行了调整,删掉环境污染大、反应类型单一的实验,加入环境友好、综合性强的新实验内容,调整后的实验内容为阿司匹林的制备、普鲁卡因的制备、磺胺醋酰钠的制备以及苯妥英钠的制备;(3)开设了新型的探索性实验课程,以往我们开展的综合技能实验是阿司匹林的合成、质量分析及其片剂的制备,但该实验与原有的药物化学实验内容重复,不能充分体现综合性与设计性实验的理念。因此,我们实施新的探索性实验项目——“萘普生的拆分、分析、制剂及药理活性检测”,该实验体现了药物化学、药物分析、药剂学与药理学的交叉融合,能够使学生在实验过程中了解药物研究、设计与生产的基本流程。尤其重要的是该实验项目是我院与江苏恩华药业、徐州市化工研究所进行企业合作开发的“拳头产品”,这为该实验项目的顺利开展提供了有力地技术保障。这种综合性设计性实验能使学生得到实验技能的全面训练,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力,开阔学生的视野,增强药品质量意识,能对所学知识有系统性的认识,能将各相关学科的知识融会贯通。 此外,我们注重实验教学与药学文献与专业外语课程的结合,一方面用双语进行实验教学,讲解实验步骤及注意事项,强化专业词汇的学习与积累;另一方面,让学生通过查阅文献,自主设计药物合成路线,并按照论文格式书写实验报告,加强文献查阅与论文写作能力。 2.3 实践课程群的措施与实践 在实践教学方面,我们十分注重让学生参与药物研究与发现过程。具体措施如下:(1)以校企合作实验室为平台,开展“大学生科技创新实践活动”[3],采取导师责任制,根据学生特点制定培养计划,利用课余、周末以及寒暑假时间,以参与导师课题的方式,在实验室与校企合作单位参与药物研究实践过程,让学生在科研实验室感受药物的研究与发现过程。(2)依托医药企业中试基地进行实践教学。目前,我院已经与多家制药企业建立了良好的合作关系,并合作开发了一系列项目,这为学生的实践教学创造了良好的条件。我们定期组织学生到医药企业进行参观、学习,让学生切实感受生产的工艺流程,缩短理论与实验、实验与实际生产的差距。比如,我们带领学生重点参观了萘普生的生产车间,对药物萘普生的生产设备、工艺流程等方面与公司生产技术人员进行了学习交流,同时,相关指导教师对萘普生工业化投产进行了技术指导。(3)开展“药物研究、实践与应用”相关的讲座。邀请国内外学者、制药企业研发人员来校进行讲座,由企业人员介绍企业的生产、经营、产品研发等现状,增强学生对职业的认识和定位。 2.4 加强教学管理工作 我们不仅在授课内容上进行了改革,还在授课方式上进行了调整。教研室所有专业教师都讲授药物化学与有机化学二门课程,通过对二门课程的系统讲述,可以让教师更深层次的体会二门课程之间的联系,从而迸发出新的学科融合点。 我们根据课程群的教学内容与特色,面对不同专业的要求,重新修订了教学大纲。教学大纲明确提出“注重学生实践创新能力的培养”。坚持按照教学大纲进行集体备课,讨论授课内容中课程之间前呼后应的紧密联系。为保证教学质量,教研室内部还设立了教学督导小组,对课程群的任课任课教师进行教学评价,以提高整体的教学水平。 3 课程群建设的效果 3.1 科技创新平台的建立 课程群的构建基于对药学类大学生的培养出发,打破行业壁垒及学科壁垒,建立大学生科技创新团队,并与企业合作积极建立教师科研成果转化中试基地,使之成为开放、高效、有序的校内科技创新平台。该平台包含药物基础研究、新药临床前研究、新药临床研究等三个子科研平台的药物研究与技术开发平台,并使之成为了能够面对大学生实践创新的又一个开放、高效、有序的科技创新平台。 校企双方利用共建的实践教学中心与实训基地,共同制定学生实践教学培养方案,共同参与学生实践能力的培养,共同进行新产品的研发及医药从业人员的技能培训,将真正实现产学研的融合,可为徐州乃至周边地区提供优秀的教学、科技服务与产业化转化平台,具有技术实力强、影响面宽、受益面大的特点。通过校企双方的积极运作该平台,以教师为代表,大学生为骨干的实践创新团队已与企业签定横向课题10项,总金额253万元;进行了4项成果转让,总金额16万。申请专利7项,已授权2项。 3.2 教学质量 课程群的建设激发了教师进行教学改革的积极性与主动性,师资队伍的教学水平得到显著提高,所取得的教学改革效果显著。通过对学生的问卷调查表明,学生对于普遍反应改革后的课程给予较好的评价。研究成果“校企协同创新机制下培养药学应用型创新人才模式的探索与实践”获得2013年江苏省教学成果奖二等奖。此外,教师获得省级教育教改课题2项,发表教学改革论文9篇。 3.3 人才培养 在教师指导下,学生获得了3项江苏省普通高等学校本专科优秀毕业设计(论文)优秀毕业团队奖,获得了3项江苏省普通高等学校本专科优秀毕业设计奖;学生参与发表了10篇SCI、EI收录论文;2012年,学生获得了3项国家级大学生创新创业训练计划项目;学生多次在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中取得了可喜的成绩;2010级药学专业本科生黄荣荣与吴彦等同学的“木犀草素对慢性不可预知性温和应激所致小鼠抑郁的改善作用”获得江苏省第一大学生科技创新创业成果(项目)交流会的参展邀请;大学生创新创业团队也参与基于企业需要的课题,与指导教师共同完成了“素及其衍生物对糖尿病引起的中枢神经系统损伤的保护作用”、“D-萘普生及其中间体药物综合利用研究”以及“七氟醚麻醉药效及安全药理的对照研究”等研项目,通过教师的悉心栽培,学生的不懈努力,学生得到了学校和用人单位的广泛认可,并且有多名同学就业于合作企业。 我们依靠校企协同创新机制,有效地开放校内和校外科研实践平台,有效提升了学生的实践创新能力。在该模式培养下,经过层层选拔,脱颖而出,2名优秀学生将赴新加坡国立大学攻读硕士学位。 4 课程群的创新点 4.1 加强了学科间联系,提高了教学质量。课程群根据药学各学科性质和特点,在国内药学教育中率先提出以有机化学为基础,以药物化学为目标的的有机药物化学课程群。课程群的建立改变了以往教学中各门课程联系松散,缺乏统一完整的教学指导思想的状况,突出了有机化学基本理论在课程群教学中的基础服务作用,也突出了以药物化学为目标的课程指导作用,对药学教学改革产生了巨大的推动作用。 4.2 能解决学生基础课学习中目的性不强的问题,提高他们的求知欲及对专业课学习的兴趣,能加强学生在专业课学习过程中深入对知识的掌握和理解,达到“厚基础、宽口径”的培养要求。提高了药学人才培养质量,促进了师资队伍建设、教学条件建设,符合创新型药学人才的培养目标,同时也为培养社会经济发展需要的医药兼备的复合型药学人才做出贡献。 4.3 有机药物化学课程群的建立,促进了知识的前后呼应,相互渗透,提高总体教学效果。同时通过有机化学和药物化学教学体系的结构重组及实验践教学改革,打破教师为中心、课堂为中心、教本为中心的“三中心”传统教学模式,发挥教师在教学中的主导作用,树立学生为教学活动的主体,促进学生的主动参与,也促进学生与教师的双向交流,对学生进行因材施教,促进学生个性发展,对于培养学生各方面能力与综合素质起到极大的促进作用。 5 总结 总之,有机药物化学课程群的教学经过几年的实践探索正在成长,仍需要在实践中不断摸索、改进和总结。我们会在今后的教学中进一步摸索和总结新的教学理念与方法,培养符合社会需要的药学人才。 化学与药物论文:天然药物化学基础理论教学的实践与探索 【摘 要】天然药物化学基础是药学专业的主干课程,作为一门连接基础课和专业课的承上启下的重要学科,教学质量的好坏将对学生能否系统的学习好本专业知识起着关键作用,关系到中医药学校药学专业的生存和发展以及建设海南国际旅游岛人才素质培养。通过对天然药物化学基本知识和基本技能的学习,为学习后续课程和从事药学专业岗位工作奠定良好的基础,提高学生适应职业岗位变化的能力。 【关键词】天然药物化学;教学;实践与探索 天然药物化学基础是应用现论和方法研究天然药物中化学成分的一门学科,它以化学和生命科学为基础,同时涉及有机化学、中药炮炙学、药理学、药剂学、药物分析学等多个学科。由于天然药物化学基础涉及的学科较多,药物种类繁多,加上天然药物化学内容本身的特殊性,如药物结构式多,复杂难记;药物性质多,相似难分辨等等。针对以上问题,笔者参考一些专家的学科教学经验,从课前准备、课堂教学和评定方式三个方面谈谈两年多在药物化学理论教学的实践和体会,就提高教学效果进行了不懈的探索,愿与同行切磋,望批评指正。 1.有效全面的课前准备 早在两千多年前,孔夫子就说过“凡事预则立,不预则废。”教师上课也是一样,课堂教学能否达到预期的目的,收到应有的效果,在很大程度上取决于课前准备工作是否充分有效。上课时需要的是饱满、高昂、振奋的精神,稳定、踏实、集中的情绪,这与课前准备有很大关系。笔者认为教师在理论课的课前准备应该做到有效和全面。 有效指的是教师对有关专业理论知识的有效备课。苏霍姆林斯基说:“一个教师一辈子都在备课。”在我看来,对于刚刚走上讲台的教学新兵,无论是讲新课,还是讲熟课,都十分重视备课,把备课看成是上好课的先决条件和基本保证。在实践中,我领悟到有效教学、有效课堂的前提基础应该就是有效备课。教师在借鉴不同版本教材的内容及教学课件的基础上,不断自我更新和完善,使教学内容丰富而与时俱进。天然药物化学基础是一个不断随着时展和进步的学科,需要我们不但要熟悉所选用的教材,还需要我们随时获取新的学科发展动态。课前备课固然重要,但课后反思,进行二次备课,更有利于教师的专业成熟与提高。 全面是指教师除了熟悉教材,精心备内容还要备学生,充分认识到课堂教学中学生的主体地位,结合学校、教师自身的特点,充分发挥学生的积极性,即所谓“因材施教”。笔者还认为教师应不断自觉学习,全面地提高自身综合素质。尤其是承担专业教学任务的年轻教师,要经常观摩经验丰富教师的教学,学习他们的教学设计和因材施教的能力,可以提高自己的教学层次与教学水平。 2.天然药物化学基础是研究天然药物化学成分的学科,而天然药物中化学成分非常复杂,种类繁杂、数目庞大,有机药物结构抽象复杂,各大类药物几乎自成体系,各章节缺乏逻辑上的连贯性,这些都给学生的学习带来了一定的难度 如何使学生通过课堂教学掌握这些理论知识谈自己的体会。 2.1温故知新,融会贯通 天然药物化学与基础化学知识、相关课程基础知识紧密联系,学习中要将新课学习与旧课复习结合起来。例如在学习生物碱时,复习相关杂环化合物常识;学习香豆素类化合物时,复习相关内酯的通性等等。这样,才能将具体化合物的基本概念、基本结构与性质很好地联系起来,便于领会理解。 2.2设悬疑启发,导入新课 悬疑启发式教学能调动学生学习的主观能动性,使学生由被动学习转为积极探索与思维[1]。在教学中,教师在恰当的时候置疑,给学生以悬念,诱发其想象,激发其思维。例如在学习蒽醌类化合物时,先播放中药图片:芦荟、大黄、番泻叶,然后提问学生:“它们共同的药理作用是什么?”同学们积极性很高,说有泻下的作用。然后我会继续问:“泻下作用的物质基础是什么呢?”最后我会导入新内容,跟我们今天所学的蒽醌类化合物有关。“问题式教学”可以激发学生的兴趣,充分发挥学生在教学活动中的主动性和创造性,在探究性学习活动中掌握知识、深化知识、形成能力[2]。 2.3以药物的发现发展史激发学习兴趣 在教学中,将药物的发现及发展史以小知识传授,增加药物化学内容的趣味性、可读性和实用性,激发学生学习的兴趣。例如,1820年在黑豆中发现了香豆素,具有枯草香味,长期以来由于香豆素的芳甜香气,并因最早从豆科中提取而得名。现广泛用作食物、化妆品及药品的香料,也用作化妆品的增白剂。皮亚尔说:“一切有成效的工作都是以某种兴趣为先决条件的。”可见,兴趣是最好的老师,它可使学生放松身心,燃起思维火花,以极大的热情快乐进入教学活动。 2.4合理应用多媒体辅助教学 天然药物化学所涉及的有效成分具有分子量较大、结构多样复杂。如果使用传统的板书教学方法,很难表现化合物的真实立体结构,这时,如果应用多媒体辅助教学,将化合物的结构用3D显示,将枯燥的学习内容变得生动、直观,不仅有利于活跃课堂气氛,还有利于提高学生的学习兴趣和学生的思维能力。当讲到细节内容时,没必要在幻灯片上显示,教师可提示学生参考教材并用板书的教学方法加深学生记忆。 3.评定方式 专业课程教学常常采用一学期安排期中、期末考试的形式来考核学生,无形中造成了学生平时不好好学,考试时“临时抱佛脚”的应试型教育。因此,笔者在安排期中、期末考试之外,还安排一些不定期的理论课的课前提问和各种形式的检测,帮助学生尽快掌握课程重点难点,提高他们学习的积极性及学习的思维能力。课前提问主要涉及前一次课的重要知识点的回顾和复习,以抽查提问形式为主,提问成绩结合期中、期末成绩折合后加入期末课程总评成绩中。注重培养学生的专业技能、科学素质和职业能力,充分调动学生学习的主动性、积极性训练学生的实际操作能力,并鼓励学生参与执业资格考试和职业技能的认证。 4.教学中存在的问题 (1)天然药物化学是临床药学专业的一门专业基础课程,它是一门实验性很强的学科[3].目前由于课时有限,尤其是思想上的不重视,然而教师只有理论教学,没有实验课教学是远远不够的。事实证明,实验教学有助于加深学生对基础理论知识的理解,更能提高学生的动手能力和学生应用基础知识分析和解决专业问题的能力。因此,年轻教师在以后的药物化学教学工作中要安排实验课,认真做好实验课的准备工作,不但要加大对学生医药知识的传授,更要注重学生动手实践能力的提高。 (2)在社会发展的新形势下,医药领域发生了新的变化,现探讨卫生职业院校的药学教师如何深入医院临床成为"双师型"教师,既是教师,又是名副其实的药师,提高临床实践技能,以培养实用型、技能型药学人才[4]。所以,希望并支持学校定期给年轻教师到药厂、医院实习培训的机会。 化学与药物论文:药物化学中添加氢与指示氢教学难点解析 摘要:根据近10年来药物化学教学实践经验,详细论述了药物化学命名过程中的教学难点——添加氢与指示氢,对比了二者的异同,并分别总结了教材中用添加氢与指示氢命名的药物,使学生能熟练运用添加氢和指示氢对药物进行化学命名。 关键词:药物化学;添加氢;指示氢;教学;难点解析 药物化学(Medicinal chemistry)是一门发现与发明新药、合成化学药物、阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞(生物大分子)之间相互作用规律的综合性学科,是药学、制药工程、药剂、临床药学等相关专业的专业必须课程。药物化学课程的讲授主要是各类代表药物,而药物的讲解又是从化学结构和化学名入手。药物的化学名可有利于准确的掌握药物结构、研究药物的化学性质、查阅药物文献等,因此,药师必须掌握药物的化学名。添加氢(Added Hydrogen)与指示氢(indicated Hydrogen)是复杂环系药物化学命名中常用的,可更清楚的标示环系的结构。药物的化学命名是以中国化学会有机化学命名原则来命名,对于药学本科生已经先修过有机化学,基本的命名方法已经掌握,但是没有涉及到更为复杂的添加氢、指示氢的知识点,笔者在教学中经常遇到学生使用“指示氢”和“添加氢”命名药物时相互混淆,概念不清。以下笔者结合“添加氢”和“指示氢”的定义对比二者的异同,并梳理这2个难点的教学思路。 一、相同点 二者都是在稠环或杂环等环系中使用的命名方法。 二、不同点 1.概念不同。添加氢:在环系上为了提供结构特征而添加的两个氢中的一个,不是结构位置上的那一个。如异戊巴比妥在命名中采用芳杂环嘧啶作母体。为了提供嘧啶环的结构特征而添加了6个氢,饱和了3根双键,分别为1、2位,3、4位,5、6位之间的双键。按照命名规则,应把最能表明结构性质的官能团酮基放在母体上。为了表示酮基(=O)的结构,在环上碳2,4,6均应有连接两个键的位置,故采用添加氢(1H,3H,5H)的表示方法。所谓添加氢,实际上是在原母核上增加一对氢(即减少一个双键)。本例的结构特征为酮基,因有三个,即表示为2,4,6-(1H,3H,5H)嘧啶三酮。2,4,6是三个酮基的位置,1,3,5是酮基的邻位。见图1。 指示氢:又称为定位氢,是指已经达到了最大不饱和程度的环,由于饱和的原子位置发生变化,而导致了双键位置异构。这样为了区分环内双键位置异构体,就用指示氢指示出饱和原子的位置。主要用来表示环上饱和元素的位置或用来指示主要功能基。如吡咯环为五元环,最大不饱和程度为环内2根双键,由于饱和原子位置不同,可出现3个异构体,用指示氢来表示以示不同。1H-吡咯表示吡咯环上饱和元素在1位氮原子上,2H-吡咯表示吡咯环上饱和元素在2位碳原子上,3H-吡咯表示吡咯环上饱和元素在3位碳原子上,2H-卓酮表示卓环上2位为饱和元素,且2位酮基为主要功能基。见图2。 2.表示方法不同。添加氢:由定位号和斜体大写字母H,加上圆括号组成。如异戊巴比妥化学命名为:5-乙基-5-(3-甲基丁基)-2,4,6-(1H,3H,5H)嘧啶三酮。见图1。 指示氢:由定位号和斜体大写字母H组成。如地西泮化学命名为:1-甲基-5-苯基-7-氯-1,3-二氢-2H-1,4-苯并二氮杂卓-2-酮。见图3。 3.置放位置不同。 添加氢:置于结构特征定位号的后面。 指示氢:置于环系前面。 三、总结 药物化学教材中具有添加氢的药物有:异戊巴比妥、毛果芸香碱、咪唑斯汀、盐酸地尔硫卓、氯吡格雷、昂丹司琼、氟尿嘧啶、盐酸阿糖胞苷、青蒿素。 药物化学教材中具有定位氢的药物有:地西泮、卡马西平、盐酸氯丙嗪、氯氮平、盐酸丙咪嗪、咖啡因、毛果芸香碱、盐酸多奈哌齐、溴丙胺太林、哌仑西平、氯雷他定、咪唑斯汀、氯沙坦、洛伐他汀、华法林钠、多潘立酮、西咪替丁、奥美拉唑、吲哚美辛、吡罗昔康、塞来昔布、泰利霉素、氟康唑、利巴韦林、阿苯达唑、青蒿素、氢氯噻嗪、生物素。 综合以上所述,添加氢和指示氢均是在环系中用来对药物化学结构命名的,二者很容易混淆,在教学中如果给学生系统详细的讲述清楚二者的不同,学生就能牢记在心,对于后续药物化学名称的学习中如果遇到了,可反复复习巩固,比如可在第一次给学生讲授添加氢、指示氢时就让学生注意积累总结,把教材中看到的添加氢和指示氢分别记录下来,作为平时作业。平时上课时间也可以邀请同学上台讲解某个药物的命名,如此一来,课程结束时候学生就能彻底掌握并熟练运用添加氢和指示氢对药物进行化学命名了。 化学与药物论文:“化学与生活”模块中《正确使用药物》的课堂教学 本节内容选自人教版普通高中课程标准教科书化学选修一《化学与生活》第二章“促进身心健康”第二节“正确使用药物”。这一模块内容主要针对文科生,这类学生因为化学基础差、抽象思维能力弱等多种原因对化学学习有畏惧感而选择学习文科,将不参加高考的化学课边缘化,对化学学习的积极性不高。因此教师在教学中要灵活运用生活素材,使学生充分发挥自己的才能和创造力,综合运用化学知识解决实际问题,通过创设情境和活动,充分调动学生学习化学的积极性,让学生体验学习化学的乐趣。“化学与生活”模块的内容较简单,降低了化学学习的门槛,与生活联系比较紧密,学生通过学习生活中的药物,可以学会正确使用药物,树立科学用药的观念,体会到化学从生活中来,又到生活中去。 一、教学设计指导思想 本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准》对“正确使用药物”的要求:“通过实例了解某些药物的主要成分和疗效”;“实验探究:抑酸剂化学成分的检验,查阅资料:常用药物的成分、结构与疗效”。 依据有意义学习理论,教学中寻找新知识的生长点,架设新旧知识的桥梁,充实完善学生原有的知识结构。阿司匹林化学性质、可溶性阿司匹林的制备的学习可从“结构决定性质”这一规律出发,在得知阿司匹林的结构基础上,分析化学性质,并利用其性质为人类更好利用。新知识在原有知识基础上自然得到生长,取得最优的学习效果。 依据建构主义学习理论,将学生已有的知识经验与生活中的现实问题联系起来。对于高二学生而言,他们已经在必修一中了解了常见的酸、碱、盐的化学性质,在这节课上可以将这些知识与本节内容有机结合,设计探究实验。例如胃酸中的主要成分是盐酸,和盐酸反应的物质就已经学习过,并在这些物质中发现适合做抗酸药的成分。此外必修二学习到的有机化学的基础知识和官能团的反应与生活中阿司匹林的使用、制备、不良反应紧密联系,运用化学知识,正确阅读药品说明书,使学生已有的化学知识在本节课中得到应用和升华。 新课改的基本理念中首要的就是关注学生的发展,体现学生主体,激发学生学习热情。在本节课中让学生做小主人,分享他们了解的药物疗效和注意事项,了解他们的已有知识和生活经验。在此基础上引导学生深入了解他们熟悉的药物,共同学习制备家庭小药箱,紧密联系生活,激发学生兴趣。同时灵活运用教材中的科学探究和科学史话,设计情境,引导学生运用所学知识,设计探究实验。 总的说来,本节课的设计是在课程标准的指导下,在新课程改革中提出的三大基本理念引领下,以有意义学习理论和建构主义学习理论为基础,应用多媒体、小组讨论、实验探究等多种教学手段,进行教学设计。力求实现:以学生发展为本,紧密地将化学知识联系生活实际,关注学生的学习过程和方法,以及在学习过程中产生的积极的情感体验和正确的价值观。 二、教学设计思路 基于上述指导思想,确定本设计的知识线索、学生认知线索、问题线索、情景及学生活动线索如下: 三、课堂教学反思 1.学生对本节内容的兴趣比预想的要高,学生对于生活中常见的药品了解很多,虽然很多疗效和不良反应并不熟知,但是通过生活经验和电视等媒体的广告中他们也了解一些药品的知识,因而激发了他们很浓厚的兴趣和强烈的探究欲望。在课堂伊始让学生讨论熟悉的药品和效果时,讨论很积极,在此基础上引导学生探寻未知知识,充分发挥学生的主体作用。 2.在课的开始,向学生提出“你是否知道你们家的家庭小药箱都有哪些药物”后,学生不能完整地回答出来。在课程结束的时候再回到这个问题上,并通过多媒体展示各个种类的药物图片,引导学生分类,一边区别处方药和非处方药,一边完善自己在前面列出的药品名单。首尾呼应,通过这节课的知识解决的前面的问题,充分调动学生的学习积极性。 3.阿司匹林的成分、结构、性质、制备、不良反应是本节课的重点,而且不易记忆和掌握。在这里选用说明书的方式,提出相关问题,引导学生带着问题学会从哪些角度阅读药品说明书,并且通过说明书上面的结构式,推知其化学性质。用化学知识从药物的组成和结构的角度分析购买药物的意识,将化学知识与生活实际紧密相连。运用“结构决定性质”这一规律,在复习必修二有机化学知识的基础上学习阿司匹林的相关性质和应用。 4.将教材中的科学探究设计为情境的探究,提出:如果现在有两个因为胃酸过多而胃疼的病人,一人有胃溃疡,一人没有胃溃疡,有两种抗酸药,怎么知道给他们吃哪种药?引出对抗酸药化学成分的探究。学生通过小组讨论自己设计实验方案,调用必修一元素化合物的知识,培养学生实验操作能力和科学探究能力。最后当学生知道探究的药品是他们熟悉的“斯达舒”的时候,增强学生的好奇心和亲切感,体会到生活中的化学知识的应用。 5.在学习药物的使用过程中,向学生强调要科学用药,因为所有的药都有副作用,在这个过程中树立辩证唯物主义的观念。关于的危害选择了国际禁毒日的宣传片,通过视频的形式提高学生的专注力和直观感受,使学生意识到的危害。 化学与药物论文:天然药物化学探究性教学的实践与思考 摘 要:从两个方面阐述了天然药物化学的探究性教学。在理论教学方面,激发学生学习兴趣与改进教学方法、手段相结合,引导学生进行探究性学习;在实践教学方面,规范实验操作,提高动手能力。教师要不断加强对教学过程的反思。 关键词:天然药物化学;探究性教学;实践 天然药物化学是运用现代科学理论与技术研究生物活性物质的化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性、药物开发等方面的基本理论和实验技术,是高等医药院校药学类专业的一门必修课,在整个药学教育体系中具有十分重要的作用和地位。它要求学生综合应用以前所学的化学知识,掌握天然药物的提取分离及结构鉴定的方法,是学生普遍反映内容繁杂、难以掌握的一门学科。为了使学生更好地掌握这门课程,达到药学专业的培养目标,经过多年的教学实践,笔者总结出探究性教学是提高学生学习兴趣、巩固所学知识的有效方法,并收到了较好的教学效果,在这里仅做探讨。 一、理论教学方面 1.激发学生学习兴趣,引导学生进行探究性学习 (1)结合自身的实际,调动学生积极、自主地学习,强化学生学习天然药物化学的过程。学生刚接触专业课可能会对此部分的理解出现困难,逐渐失去学习的兴趣,最终会无意识地对这门课程产生抵触情绪而影响学习效果。因此在天然药物化学的讲授过程中,在课堂上设计一些贴近生活的小问题,比如水煎中药、罐泡药酒的例子,学生很自然地对这些问题产生了兴趣,就会提出问题,想探究里面的奥秘。另外,为了激发他们的学习兴趣,在教学过程中应该注重向学生介绍天然药物的研究进展,并把自身科研工作及体会介绍给学生,从实验课题的选择,文献资料的查询,到药材的采集、干燥及粉碎,预实验,再到整个实验过程及实验中发生的趣事等等,以拓宽学生的视野,激发学生的学习兴趣。 (2)教师在授课时要根据高职学生特点由浅入深,引导学生探究式学习。通过给学生介绍天然药物化学成分成功应用的例子,如青蒿素、复方丹参滴丸、西瓜霜等,让学生清楚这门学科对今后职业发展的重要作用;在讲到药物有效成分的提取方法时,可以讲王老吉、加多宝等大多数广东凉茶都是用煎煮法来提取的;讲极性时,举例胡萝卜素可以促进骨骼及牙齿健康成长、维持和促进免疫功能等,而胡萝卜炒肉正好满足了部分人想要摄取胡萝卜素又不愿意吃胡萝卜的心理,引申出胡萝卜素是脂溶性成分,在油脂中溶解度大,进而讲到相似相容原理,最后深入到由于天然药物的极性不同而采用不同的方法提取及选择溶剂。 2.注重教学方法和手段的改进 (1)采用启发式教学,增加教学互动性 在课堂上采用多问为什么,不断启发学生思考,培养学生分析问题、解决问题的能力,激发学生的好奇心和学习的积极性。一节课50分钟,如果全部由教师“满堂灌”,学生的思维会僵化,容易产生厌学情绪。在教学过程中充分调动学生学习的主动性、积极性,进行启发式教学,形成学生自觉要求学习的良好氛围。如在讲解黄酮类化合物时,可以先提问,为什么称为黄酮?接着问,为什么会呈现黄色呢?是不是所有的黄酮类化合物都是黄色呢?用一连串的提问引导学生思考化合物的颜色和化学结构的关系;另外,我们在讲述生物碱这个章节时,采用启发式教学,先复习黄酮类化合物的提取方法,再启发学生根据生物碱的性质思考其可能的提取分离方法,通过提问、设问等灵活多变的形式直接了解学生对知识点的掌握情况,及时调整教学过程。经过问与答,加深学生对两类化合物的结构特点、理化性质、提取方法的理解和记忆,学生普遍反应效果较好。另外,适当安排一些讨论环节也有助于活跃课堂气氛,如讲到黄连中的生物碱——小檗碱时,让大家讨论黄连和双黄连有什么区别,最后再强调两者有本质的区别:黄连是指毛茛科植物黄连、三角叶黄连或云连的干燥根茎,而双黄连是金银花(又称双花)、黄芩和连翘的简称,这种提问会极大地提高学生的积极性。 (2)运用多媒体教学,强化教学效果 多媒体兼具文字、图像和视频效果,从学生熟知的药物概念出发,精心制作课件,制作课件时巧妙安排幻灯片内容,在课件中插入大量图片,比如麻黄药材及其有效成分麻黄素、伪麻黄素结构式,人参、三七中的皂苷成分等,然后提出问题:如何从天然药物中寻找活性成分,天然药物化学的概念和研究内容便自然引出?第一次制作的演示课件应注意检查播放效果,如字体的大小、颜色、链接、动画效果是否有色差等,上课时提前到达教室自动放映一遍,教师站在教室后面,若有颜色不搭配或不清楚及时修改,经多媒体演示后,直观、清晰,便于理解和掌握。 二、实验教学方面 1.规范实验操作,注重技能操作 实验教学是天然药物化学课程的重要组成部分,也是培养学生创新意识、创新能力的重要途径,天然药物化学是一门实验性很强的学科,直接影响到学生毕业上岗后的动手操作能力,因此在实验前要求学生严格按照实验要求规范操作。为了增强学生的学习兴趣,调动其动手积极性,培养学生的创造性,可采取以下方法:比如做实验“槐米中芦丁的提取”,要求学生先查阅与芦丁、槐米有关的文献,老师提出几个具体的问题或要求,例如芦丁的来源、结构、理化性质等,分组讨论并设计提取方案,然后学生分析、比较所选方案的优缺点,最终遴选出最优方案,再进行实验。这使得学生主动去思考,学习的积极性和主动性当然会提高,而且能够培养一定的科研思维能力,实验效果明显变好,使学生能够在今后的就业中更胜一筹。 2.认真思考,充分利用实验空余时间 高职高专药学专业主要是培养具有扎实理论知识和较强实践能力的高等技术应用性人才,这就要强化学生对天然药物化学成分研究中涉及的基本技术和技能的充分理解和系统掌握,看似简单的实验,其实都是建立在认真思考的基础上,以小组为单位做实验不仅培养了学生的动手能力和观察能力,而且通过对实验现象的观察和分析进一步掌握理论课所学习的原理,结果发现学生表现出浓厚的兴趣。因为天然药物化学成分提取、分离过程较长,中间会有一些空余时间,可以充分利用实验空余时间查漏补缺、进行操作练习、补充新知识等。在实验中要求学生实事求是地做好原始记录,完成实验后,自己总结实验结果、书写实验报告,写明实验原理、步骤及分析实验成功或失败的原因。 三、加强教学反思 教学反思是教师对教学过程的再认识和再思考。学无止境,对于教学方法探讨也是无止境的。我国著名的心理学家林崇德提出:“优秀教师=教学过程+反思。”学生上课是为了学习,并非观看教师个人表演,教师应站在学生的立场思考教学,不断寻找有效途径激发学生的学习热情,使学生成为学习的主体。课前精心准备,充分备课;课上积极引导,努力启发;课后有的放矢,积极实践,教师必须善于总结经验,多进行教学反思,大胆创新,不断完善和改进教学工作,这样才能提高药物化学实验课程的教学质量,让学生爱上天然药物化学并学好天然药物化学。 (作者单位 贵阳护理职业学院) 化学与药物论文:在药物化学实验教学中培养学生创新能力与实践能力 【摘 要】为了提高学生的综合素质,培养学生的创新意识和实践能力,结合近年来药物化学实验教学经验和体会,对本科生的创新能力与实践能力的培养,从六方面对药物化学的实验教学进行改进。 【关键词】创新意识 实践能力 药物化学 实验教学 21世纪素质教育成为教育的核心内容,创新意识和实践能力的培养是素质教育的核心,也是我国高等学校培养目标所要求的,因此培养学生创新精神和实践能力同样也是高等教育教学的一项重要内容。然而目前,我国高等药学教育教学模式仍然以应试教育模式为主,对学生的实践教学和创新能力培养重视不够。实验教学是培养学生创新意识和实践能力的重要途径之一,因此,要提高学生的综合素质,培养学生的创新意识和实践能力,就必须加强实验教学。为了达到这个目标,在药物化学实验教学中做了一些探索和尝试,以培养学生创新能力和实践能力为目标,注重培养学生发现问题、分析问题的能力,并通过对出现的问题进行总结和分析,找到问题所在,最终解决问题。 一、运用“引导式、启发式”教学 在药物化学实验教学中改变传统课堂的教学模式,让学生成为教学的主体地位,使学生通过用眼观察、动脑思考、动手操作等活动来参加学习,充分激发学生的学习热情,调动学生的积极性和主动性。目前药物化学实验以二人组为单位,教师通过引导、启发对教学内容进行讲解,使学生能够通过阅读实验内容选择实验原料和实验仪器,并在阅读实验内容中不断提出问题“为什么要这样操作为什么要这样处理?除了反应原料其他的反应试剂的作用是什么?”。让学生在学习中时刻动脑思考,培养学生发现问题、分析问题和讨论分析并解决问题的能力。学生熟悉实验内容后,进行实验操作,锻炼学生从仪器安装、调试到各项步骤操作完全由学生自己完成。实验结束后,每组推荐一名代表对实验结果进行总结分析,教师再根据情况适时点拨。在这个过程中,学生的操作、分析、观察能力得到了充分锻炼,探索问题的兴趣增强了,创新能力得到了提高。并且在实验教学鼓励学生凡是都要问个“为什么”,对实验中出现的意外现象,鼓励学生从多方面找原因,进行较为详细的讨论分析。每次实验后可结合理论知识,留下2-3道思考题让学生讨论。鼓励学生勇敢发言,敢于发表不同意见,通过各抒己见,集思广益,互相启发,取长补短,最后达到解除疑惑的目的。在实验教学的不同阶段,围绕教学中的重点、难点、疑点,有计划地将探究式教学法引入实验中如在讲授有关理论前先做实验(如:磺胺醋酰钠的合成),让学生在实验过程中先产生疑问,再将有关理论知识引入讲解,最后通过逻辑推导得出结论,从而激发和调动学生的探究心理。对同一问题,还可以设计成从不同角度去思考,提出不同答案,以引导学生突破思维定势,发展他们的创新的思维。 二、注重培养动手能力 实验教学应该为学生营造一个能显现和发展创新潜能的有效空间,药物化学的实验教学教师在课堂内尽可能多给学生提供动手操作机会,让学生自己动手进行实验操作,让学生亲自实验操作并根据实验现象和实验所出现的问题,进行分析讨论,找到问题的根本原因所在,为学生在日后的实验操作避免类似的问题发生,为学生进行药物合成实验研究奠定一定的基础。并且有利于使学生在实验中创造性地应用专业知识,同时提高生的动手能力。在药物化学的实验教学时允许和鼓励学生实验失败后重做,如果学生实验失败,可以和其他班级一起重新操作或另找时间让学生重新进行实验操作,这样可以大大提高学生的实验兴趣和不怕困难的精神。教师全程跟踪整个实验,了解学生的学习情况和实验中出现的问题,并在课后对本节课程进行总结和分析,找出问题的原因,并根据出现的问题调整教学方法,才能更好地因人施教以取得最佳效果。另外,在课上,药物化学所用的实验试剂是需要学生自己亲自动手配制,如10%盐酸或5%碳酸钠水溶液或15%氢氧化钠等常用试剂让学生参与试剂配制等实验准备工作,让他们了解实验的全过程,增强动手能力。 三、让学生自己设计实验 创新意识的产生,最基本的要求是思维的活跃性,而学生的思维活跃性有赖于学生身心的积极主动的参与。因此。在学生做完一些实验后,布置思考题要求学生尝试将这些实验的反应条件进行改进看看对实验产生的效果。这样可以不断地拓宽学生的思路,去积极吸收新的知识,培养了学生的创新能力,调动学生积极学习的兴趣,提高了分析问题、解决问题的能力。例如阿司匹林的合成,原料用水杨酸和乙酸酐,浓硫酸做催化剂进行合成。根据学生已学过的酰化反应的原理,我们可以让学生尝试选用其他的酰化剂来寻找更为理想的合成路线。为了提高学生的实践能力,在药物化学实验教学如扑炎痛的合成过程中,制备的中间体水杨酰氯如果放置时间长再与扑热息痛的钠盐反应合成扑炎痛,结果发现反应收率很低甚至反应失败。课后将学生组织在一起进行分析讨论实验失败的原因有哪些,关键的因素是什么,如何对反应进行改进。经分析讨论后得出结论实验关键是制备水杨酰氯过程中要严格控制反应条件,确保反应仪器和试剂均是干燥的,一旦有水酰氯会发生水解,同时制备的酰氯不易久置,放置时间过长水杨酰氯易分解导致实验收率降低或实验失败。所以对该实验进行改进,学生对前期实验仪器和原料严格控制无水外,将制备的新鲜酰氯迅速用到反应中,大大提高实验验收率。通过对实验过程出现的问题进行分析讨论,然后得出结论并找到解决问题的办法,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,并将解决问题的方案应用到实际中去,提高学生的实践能力。 四、注重实验报告 实验报告包括学生对本实验的具体操作、实验结果的处理、对实验过程的总结和实验结果的讨论分析,学生完成实验并认真书写实验报告,教师通过批阅实验报告,教师可以及时发现在教学中存在的问题和不足之处,并了解学生在学习中存在的问题,有利于教与学的相互沟通,达到教学相长的目的。通过实验报告的讨论栏反馈到许多信息,教师提出实验报告的不足和存在问题,学生根据教师反馈的信息对实验进行总结和分析,有利于教学互动,提高教学效果。同时在实验教学中注重实验技能的考核,具体依据多项指标进行评定,药物化学的实验评定指标包括平时实验报告成绩、实验操作成绩和学生实验考试成绩三部分组成,保证药物化学实验成绩的公平公正,并能客观地综合衡量学生的实验技能。 药物化学的实验课在药物化学的教学中有着十分重要的作用,因此有必要改革和创新药物化学的实验教学,优化实验内容,使药物化学的实验教学更贴近应用实际,为学生进一步充实药物的合成研究提供一定的理论支持和技术指导。药物化学的实验教学应该以学生为主体,以问题为导向,以实践练习为有效途径,培养学生创新能力与实践能力,激发学生热情和学习兴趣,进一步挖掘学生潜能,促使学生在不断拓展知识面、学习新技能的同时,使学生的学习能力、实践能力、创新能力得到较大的提升,从而不断提高自身的综合素质与能力。 化学与药物论文:药物化学网络课程教学的建设与实践 摘要 药物化学是一门重要的药学专业核心课程,本文在使用网络平台辅助教学的实践基础上,分析传统教学模式存在的弊端,并对学院药物化学课程网络平台的建设作了总结。 关键词 药物化学 Blackboard教学管理平台 传统教学模式 药物化学是建立在多种化学学科和医学、生物学科基础上,设计合成新的活性化合物,研究构效关系,解析药物的作用机理,创制并研究用于预防、诊断和治疗疾病药物的一门学科,是药学专业重要的专业核心课程。它与化学、医学、生物学等学科相互交叉渗透,具有很强的理论性和实践性。药物化学内容涉及药物的化学结构、命名、理化性质、构效关系、化学合成及新药的设计和开发等。药物化学课程药物种类繁多、结构抽象复杂、构效关系难以记忆,这些都使得学生学习普遍感到不易掌握。如何提高学生对于药化这门课程的学习兴趣,激发学生的学习热情,已成为各大高校亟待解决的问题。 随着计算机多媒体技术和网络技术的迅速发展,使教育信息的传播方式发生了根本改变。网络教学平台突破了传统课堂教学的局限性,学生可以根据自己的学习要求,在不受地域和时间限制的情况下,与学习同伴和指导老师进行形象生动的交流,可自主决定学习进度,从而提高教学效率,增强教学效果。网络辅助教学乃新时期教育趋势所向,越来越多的重点课程、精品课程以及各类示范性课程都需要借助网络这个平台对师生开放。①因此,在教学中利用网络资源已逐渐成为教师的一种有效教学方法。利用网络技术建立药物化学网络交流平台,不仅可以利用网络资源提高教学效果,同时也能提升学生的学习兴趣和积极性,是药学专业教师一种重要的教学手段。 1 开展药物化学网络课程教学的必要性 传统教学模式中,教师是教学活动的中心,是教学活动的主体,是知识的传授者,学生是知识的接收者,教师根据既定的教学目标进行教学大纲的设计,信息传递是单向的,教师向学生灌输知识,学生被动地吸收教师传授的知识。教学活动集中在有限的授课时间,极大地限制了教师对教学内容的拓展和延伸。尽管目前各种教学多媒体设备如投影仪、PPT软件等已普遍应用于课堂,也能做到图文并茂的效果,进而提高知识的表达能力和授课效率,在一定程度上增加了信息量。但是其缺点也非常明显,课堂缺乏交互性,不能让学生主动参与,难以调动学生自主学习的积极性。所以在某种程度上,这些只是现代化教学媒体代替了教师的板书,在授课内容方面也无实质性变化。②③ 网络教学模式中教师可以突破课堂授课的时空限制,向学生提供更全面、更广泛的内容,帮助学生更好地理解和吸收新知识,拓展学生的思维空间,激发学生的创新思维和创新能力。④利用网络教学平台,教师与学生之间实现了教与学的实时互动,不仅极大地调动了学生学习的积极性,同时也提高了教师的工作效率和教学效果。网络教学模式的引入不仅能发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的认知主体作用,以课堂与课堂教学为中心,将教学活动延伸到课外或课前课后无限的时间。 2 药物化学网络教学平台的建设 Blackboard网络教学平台是由赛尔网络与美国毕博(Blackboard)公司共同开发的一种集声音、图像和文字于一体,以课程为中心集成网络教与学的环境,专门用于加强虚拟学习环境、补充课堂教学并提供互动、交流的网络教学平台。⑤浙江大学城市学院近年开始大力推行网络辅助教学,引进Blackboard网络教学平台,受到广大教师和学生的一致欢迎。药物化学课程教学团队随即进行了基于此平台的网络课程建设。主要按照课程信息、教学安排、课程文档、作业、互动交流与讨论等几个方面进行。 (1)课程信息:主要向学生介绍药物化学各章节的学习基本要求、教学大纲以及历年教材等。 (2)教学安排:主要向学生介绍本课程的教学进度安排,以便学生有计划地安排预习和复习时间。 (3)课程文档:课程文档与课堂教学相衔接,将教师上课用的PPT、电子文档及相关衍生参考资料上传至平台上,便于学生复习巩固。 (4)作业:作业主要包括各章节在线测试题目、学科相关一些热点新闻的探讨,与互动交流结合在一起,通过线上直接进行答题和自我评分,了解学生对各知识点的掌握情况。 (5)讨论版:学生可在此版块对本课程教学提出有益的建议和意见,以便药化教研团队进一步完善教学方法和教学模式。 值得一提的是,药化教研团队将国内药化精品课程网站都进行了相关链接,方便学生拓宽视野。 3 药物化学网络课程教学的思考 网络平台辅助教学体系无论从教师教学、学生学习,还是教学质量方面,都起到促进的效果。可以使本学院药化教学团队在数年教学积累的基础上,进一步整合在线资源,提升教学效果,成为教师教学过程中必不可少的工具。对于学生而言,网络教学平台为其提供良好的虚拟学习环境,可以更加方便地获取知识,同时大大拓宽了视野,通过在线练习,又能够起到巩固知识的效果。此外BB网络平台提供的虚拟交互功能,大大拉近学生和老师之间的距离。教师通过平台现时答疑,也实现了教育资源的共享。但是在网络教学过程中,学生往往在孤立的环境中人机对话,容易产生情感缺失。因此,教师必要的引导也十分重要。要注意不能使学生过度地依赖计算机,否则效果会适得其反。 化学与药物论文:高职天然药物化学教学体会与改革探索 摘 要: 天然药物化学是高职高专制药类专业必修的核心专业课之一,在整个制药课程体系中占有重要地位,也是执业药师、中药师等资格考试的一门重要课程,因而如何提高天然药物化学的学习水平和教学质量是本专业教师认真探讨的问题。根据本院对该专业学生的培养要求,结合天然药物化学课程本身的特点,作者在教学实践设计中,突出了化学结构式、理化性质、提取分离的教学重点。本文从教学对象的特点、多种教学方法的使用、如何激发学生学习潜力、改变考核模式等方面进行探索。 关键词: 高职 天然药物化学 教学改革 《天然药物化学》是运用现代科学理论和技术方法研究天然产物中化学成分的一门学科,是整个药学教育体系中具有重要地位[1],我院三年制高职高专制药类专业培养目标是培养出适应社会需求的高技术类应用型人才,这就要求学生能够掌握常见天然药物的基本化学结构式和理化性质,并能够查阅相关资料,根据理化性质设计适当的提取分离方法。重点突出根据理化性质设计提取分离方法的原理和思路,但是我们面对的教学对象是不断更新的,旧的教学方法和手段已经跟不上学生年龄变化的脚步,笔者根据多年教学的实践经验,从以下四个方面进行探索,获得了较好的教学效果。 1.教学对象的特点研究 “80后”学生淡出大学舞台,“90后”学生成为主体,他们多是独生子女,所以会有一些不好的习惯:自私自利、我行我素、不肯吃苦等,从高中的高压状态一下到大学的自由状态,突然自由的身心不愿再受管束,因而会放纵自己,去尝试以前没有做过的事,如果自控力不强就会陷入游戏、情感、懒惰等无法自拔。当然他们也有优点,比较自信,敢于表现,所以适当地鼓励会收到较好的效果。 2.多种教学方法的灵活运用 因教学对象的改变,教学方法也要做出调整,除了传统的课堂讲授法,添加问题式教学、案例式教学,设立兴趣小组,等等,让学生充分参与到课堂教学中,充分调动学生的学习积极性,变被动式接受为主动性出击,学生之间会相互探讨,课间课后也会与老师有相应的交流。 2.1问题式教学 一般来说第一堂课比较重要,引入日常生活中和本课程有较大联系的问题,比如:药酒如何泡制、金银花为什么会有祛痱止痒的功效、樟脑丸的应用、香水的香味来源等,学生自然就能够联想到自己身边的一些问题,继而可以提出问题,从而主动参与课堂学习。也可以在某一章节设计让学生自己提出问题,对于能够提出问题的学生应该给予一定的鼓励和肯定。提出问题意味着他在不断思考。特别是不爱学习的部分学生,更要鼓励参与,不论问题的深浅,这对于活跃整个课堂气氛将起到重要的作用。 2.2案例式教学 在本课程的整个教学过程中,案例式教学应该是可以大量应用的,比如:抗疟疾药物青蒿素的提取分离、蒿甲醚的半合成,能够说明民族工业对中药的开发利用的重大突破;鱼腥草、双黄连等中药注射剂的限制使用,其主要原因在于中药注射剂中对有害物质的不严格控制,注射剂中的重金属能引起神经毒性,草酸等能引起脏器损伤,而且各个生产企业的质量控制标准不一致,导致监管困难,这也促使国家对中药制剂进一步重视。通过实际发生的案例引发学生的思考[2]。 2.3讨论式教学 讨论学习可以促进教学目标的形成,在醌类化合物酸性、生物碱碱性的学习中可以设计讨论,教师写几组结构式,学生分组讨论,最后评估总结,学生对酸、碱性强弱的比较会有较深的理解,可以促进碱提酸沉法、酸提碱沉法的理解,进一步加深对PH梯度萃取法的掌握。 2.4设立兴趣小组 对于部分有学习剩余时间的学生,成立兴趣小组,开放实验室,鼓励学生自己动手查阅相关资料,自己动手设计实验思路,实验室提供场所与器材。2010级部分学生设计了金银花中绿源酸的提取分离、银杏叶中有效成分的提取,虽然结果并不是很理想,但是调动了学习的积极性和主动性。 3.激发学生学习潜力 我院位于鄱阳湖畔,有着丰富的天然药物资源,因而有条件举办药用植物图片展的活动。在校园里采摘药用植物,制成药用植物标本,配以采摘图片和相应功效的文字说明,既丰富了大学生的课余知识,又锻炼了本专业学生的实际动手能力,增强了学习的动力,激发了学习潜力。可以让学生查阅相关资料,找出这些植物的主要化学成分,分析理化性质,设计提取分离方法,进实验室验证,形成一个学习的整体,使学生的学习潜能得到最大限度的激发。 4.改变考核模式 因教学对象具有的鲜明特点,而且在教学实践中使用了多种教学手段,为了防止学生单纯为考试而学习的被动模式,就必须改变评价体系,增加平时参与活动中的表现分数比重,尤其注重在问题式教学环节、兴趣小组的开放性试验情况、参与标本制作等进行量化,结合期末考试成绩,综合在实践教学中的态度、能力进行评价,最大限度反映学生的综合实力。 5.结语 以上是笔者的教学体会,本门课程是不断发展的,如何更好地服务于学生,更好地教给学生更加有用的实际知识,需要药学教育者不断探讨。 化学与药物论文:我院药学专业药物化学课程定位与设计 摘 要: 药物化学是高职高专药学专业核心课程,其课程设计要满足理论和实践教学大纲,使学生具备药学专门人才所必需的基本理论知识,掌握药物定性、制备纯化、检验、调剂及合理用药等方面实践技能,同时学好本课程对于全面掌握专业知识有着承前启后的重要作用。 关键词: 高职高专院校 药学专业 药物化学 核心课程 课程定位与设计 1.课程定位 《药物化学》是一门用现代科学方法研究药物的化学结构、制备原理、理化性质、体内代谢、构效关系、生物活性和发展新药的科学。其先修课程有无机化学、有机化学和生物化学,后续课程为天然药物化学、药剂学和药物分析,是药学领域的一门重要学科[1]。 高职高专院校药学专业的培养目标是面向医药行业生产、服务第一线的高素质技能型专门人才[2]—[3]。因此,《药物化学》课程以必需的理论知识和实践技能为核心,为后续药学专业素质的发展和课程学习提供支撑。课程围绕药物的制备和质量检测的工作过程来组织理论教学,主要内容包括:各类药物的发展、结构类别、常用药物的化学结构、化学名、理化性质、临床应用、药物结构与药效的关系和药物研究开发的途径和方法等,为科学、合理用药、药物调剂、制剂及储存保管,以及学习后续课程奠定必要的理论基础;在药物化学实验教学中,模拟实践情境,对实验分组、分工形式、质量评价进行改革,着重训练药物的合成、分离纯化和鉴定技术,突出学生的实践动手能力和专业技能的培养。 2.课程设计 2.1课程设计理念 课程设计结合我校学生状况、教学资源等实际,力求达到可操作性、科学性和规范性。汉中职业技术学院药物化学课程标准以(教高[2006]16号)精神为指导,参考了同类高职院校药物化学课程设置,根据我校药学专业教育的实际情况,经多方讨论总结形成的。通过理论与实际应用有效结合,准确把握本门课程在人才培养方案中的作用和地位。教学设计和方法选择以高职人才培养目标为依据,与国家规定的高等职业教育就业岗位要求相一致。 2.2课程教学设计 药物化学教学要求分为三个层次:掌握、理解(熟悉)、了解。在考核试卷中掌握的内容约占总分的60%,理解(熟悉)的内容约占30%,了解的内容约占10%。课堂提问平时作业占期末总成绩的15%,在教学设计中应注意以下四个方面。 2.2.1结合实例,激发学生的学习兴趣。 学习兴趣是学好知识的动力。只有有了探究知识的欲望,才能自觉地学习并学好。比如在讲吗啡时,可以先告知学生吗啡来源于罂粟。学生会产生疑问:怎么可以用来治病?为什么?在使用过程中有无限制?引起学生探求答案的兴趣,从而导入新课。 2.2.2采用多种教学方法,使学生易学易记。 以药物结构为主线,用思维导图引导学生逐步学习、理解、掌握识。分析药物的结构特点(有哪些特征基团),由药物的结构分析药物的性质,由药物的性质分析药物的稳定性,由药物的稳定性分析药物的贮存原则,由药物的结构分析药物的构效关系。 通过图示学生能产生联想同时能产生分析问题的能力和解决问题能力,如阿司匹林的思维导入图(见图1)。对于分析阿司匹林的结构,找出其特征基团:酯键和羧基,酯键对应的性质是易水解,羧基对应的性质是显弱酸性,由于易水解产生含有酚羟基的水杨酸而易氧化,与三氯化铁溶液显紫色。没有水解的阿司匹林结构中无酚羟基则没有这两个反应,此反应可鉴定阿司匹林是否水解。阿司匹林易水解,稳定性较差,所以需密封、防潮保存,避免水分的侵入;避光,减少光对它的影响。在其结构中具有游离的羧基,对胃肠道有刺激性而产生不良反应,如对羧基进行结构修饰,使其成酯、成盐或成酰胺,可避免不良反应的产生。这样环环相扣,使学生增强分析问题能力,加深记忆。 2.2.3注重案例教学,充分发挥学生的主观能动性。 采用案例启发,把教学内容化繁为简,变虚为实,变抽象为具体,以解决课程中的重点难点。如在讲述解热镇痛药章节时给出案例:一个两岁的小孩被心神错乱的母亲送到急诊室,她告诉大夫孩子大约吃了半瓶对乙酰氨基酚片,洗胃后,医生推荐口服5%的乙酰半光氨酸,问:对乙酰氨基酚的代谢途径怎样、产生何种毒性、为何使用乙酰半光氨酸进行急救?此案例必须掌握对乙酰氨基酚的结构、代谢途径、作用机制等重点知识,才能正确解答问题,因此通过案例的分析讨论,可使同学们对各种重点药物的结构、理化性质、代谢途径及如何应用等难点内容有更加深刻的理解和记忆,同时能够培养学生批判性思维[4]。 2.2.4重视多媒体等多种教学手段的应用。 充分利用多媒体课件等现代化教学手段[5],加深学生对相关知识的理解,增强学生的学习兴趣。药剂学涉及操作车间和很多制药机械,学校不可能具备所有的设备,因此应充分利用现代化教学手段,利用多媒体技术,制备集图片、文字、声音为一体的课件,全方位展示制药企业的车间设计、设备结构及工作原理,使不易口头表述清楚生产过程能够通过课件演示变得一目了然,起到事半功倍的效果。 3.结语 总之,药物化学作为高职高专药学专业核心课程,应以(教高[2006]16号)精神为指导,课程设计结合学生情况、教学资源等实际,力求达到可操作性、科学性和规范性,满足理论和实践教学大纲,使学生具备药学专门人才所必需的基本理论知识,培养面向医药行业生产、服务第一线的高素质技能型人才。 化学与药物论文:高职药物化学实验教学与实验室管理初探 摘 要: 药物化学实验是高职院校药学专业的必修课,上好药物化学实验课,不仅对学生完成后续课程的学习至关重要,而且会对他们今后从事的专业工作产生重要的影响。 关键词: 高职院校 药学专业 药物化学实验 实验课教学 实验室管理 药物化学实验是药学专业学生一门重要的专业实验课,既是理论联系实际的重要环节,又是培养学生创新意识、创新能力的重要途径[1]。为了使高职院校学生更好地掌握药物化学知识,培养学生对该课程的兴趣,也为今后从事相关工作打好基础,迫切要求提高药物化学实验课的教学质量,不断地发展和完善实验室建设,加强实验室管理[2]。下面从以下几个方面谈谈笔者的工作体会。 1.实验课教学 1.1精选实验内容,构建科学的培养方法。 药化实验着重训练学生运用所学理论知识进行实验操作的能力,为将来的工作打下坚实的基础。以往我院开设的药物化学实验大多是药物的性质实验,操作过于简单,而对于药物合成反应则很少涉及。这就造成药物化学实验中常用的蒸馏、回流、萃取、重结晶等基本操作,学生很少有练习的机会,不利于培养学生动手能力,也不利于培养学生解决实际问题的能力。因此,必须对之进行改革。我们对实验内容进行了精选,增设了阿司匹林的合成、苯佐卡因的合成、磺胺醋酰钠的制备等实验,让学生加深对理论知识理解的同时,熟悉药化合成实验的过程,掌握一些仪器的使用方法,如电动搅拌机、熔点测定仪等。 1.2做预试验,提高实验课质量。 为保证学生实验得到满意的实验效果,我们一直坚持每次学生上实验课前做预试验,发现问题及时解决,并做好实验记录,为学生的正式实验提供可靠依据,提高了学生实验课教学质量。 1.3科学分组,调动学生积极性。 部分学生做实验态度不认真,积极主动性差,与实验中学生分组安排有密切的关系。以往实验课都是2—3人为一组进行实验,这样做虽然有利于培养学生们的协作能力,但个别不认真的同学每次都是在旁边做些简单的工作,而“技术性较强”的操作则由同组同学进行,结果导致这部分学生动手能力越来越差。为改变这种情况,我们做了一些改革,同组学生虽然在同一个试验台上进行实验,但他们的实验内容是完全不同的。这虽然增加了我们的教学工作和实验准备工作,但是对于督促学生认真实验,调动学生的积极性和主动性,提高他们的操作技能起到了很重要的作用。 1.4完善考核制度,探索科学的考核方法。 认真组织实验考核,不仅可检查本学期实验教学的效果,而且可发现实验教学中存在的问题,以便不断改进。我们建立了一套综合性实验考核制度,将实验成绩分成几部分,包括实验的理论考试成绩、实验的具体动手操作成绩和实验报告的成绩。通过这种方法,改变了学生重理论轻实验的现象,同时又促进了学生平时认真实验,实验报告书写规范,每次实验能认真分析结果,这种考核方法有利于训练学生的基本技能、掌握实验理论和培养学生的科研思维,有利于提高教学质量。 1.5采用PBL教学方法。 PBL教学法的全称是“Problem Based Learning”教学法,即基于问题学习教学法,起源于上世纪50年代美国的医学教育[3],[4],是以问题为中心,以学生为主体,以教师为主导的小组讨论式教学。经典的实施方法是:提出问题、收集资料、小组讨论、课堂讨论、教师总结。对于阿司匹林的合成及质量检查实验,笔者使用了这种教学方式。首先教师把实验最终的目的和实验室已有条件、可使用的仪器等向学生交代清楚后,把学生进行分组,每组单独查阅相关资料,让学生查阅文献,了解阿司匹林的合成及质量检查方法和实验注意事项,然后结合学校实验室条件,设计出实验方案,笔者根据学生的实验设计,指出实验设计中的创新之处和设计中的不足之处。再组织学生进行分组讨论,确定一个完善的实验设计方案。将PBL教学法用于实验教学中,使学生带着问题去学,激发了学生的主动性和学习兴趣,有利于学生独立动手能力和创新意识的培养。 2.实验室管理 2.1确保实验室安全。 药物化学实验室,常用到刺激性有毒的物质和腐蚀性的酸碱,易接触到易燃易爆的物质,为了避免实验事故的发生,实验室制定了安全规则。学生进入实验室要先学习实验室安全规则,对实验室的要求要做到人人心中有数,任何人不得在实验室内从事不安全的活动。每次实验课前、课后要检查实验室安全状况,假期时要关好门、窗,检查好水电。 2.2教育学生珍惜仪器。 为加强学生自觉维护仪器的意识,实验室工作人员和任课老师一起对学生进行思想教育,通过讲解和教育,使同学们每个人心里都有一本明细账。我们通过努力,不仅加强了同学们对药物化学实验课的认识,还逐步使他们养成遵守纪律,爱惜公物,厉行节约的好风气,帮助他们树立严肃认真的科学态度,培养他们实事求是、理论联系交际的学习作风,自觉动手的意识。通过实践,同学们能够动手解决一些简单的问题,排除一些简单的故障。 2.3加强对设备的维修。 药化实验室仪器药品管理中一个特点,就是玻璃仪器易碎,药品消耗量大,仪器使用量大,如果不建立严格的管理制度,则经常会出现实验过程中学生找不到东西,浪费实验时间的情况。我们采取了分类管理的办法,使仪器药品管理井井有条,方便安全。至于一些大型仪器设备,我们一直坚持与常用实验仪器分开放置,即学生用完后立即归库,这样做既可以提高设备使用率,又可以避免长期与实验室里有毒有害气体接触,防止腐蚀,延长大型仪器的使用寿命。我们还非常注意大型仪器的维护,如定期对烘箱进行除锈,循环水泵每次用完后都及时将水排出,延长仪器使用寿命。 2.4建立开放型实验室。 传统的实验室管理是封闭式的,实验室资源的使用受到诸多限制,远不能满足开收式实验教学的需要。因此,必须实行实验室开放,以适应新的实验教学在实验时的灵活性,同时实现实验资源的共享。药化实验室每周都有固定的时间对学生开放,不但充分利用了实验室资源,而且为学生们提供了充分发挥和实践锻炼的空间环境,给予了学生选择、参与、实践、创新的机会和条件。以调动学生参加科学实践和创新活动的积极性、主动性,全面培养学生的科学作风、创新思维和实践动手能力,提升学生综合素质。 总之,药物化学实验教学是高职院校药学专业教育的重要组成部分,为了培养21世纪的应用型专业人才,我们必须从现在做起,提高药物化学实验教学水平,完善药物化学实验室管理,逐步实现实验教学管理规范化、科学化,只有这样,才能提高药物化学实验课教学质量。 化学与药物论文:浅谈化学合成药物的绿色化与发展趋势 【摘要】 绿色化学通过使用自然能源,避免给环境造成负担,避免排放有害物质,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量,从根本上消除或减少环境污染。本文探讨了化学合成药物的绿色化与发展趋势。 【关键词】 化学合成药物;绿色合成;发展趋势 一、化学合成药物的绿色化 绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化率,不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反应和方法,开发污染最低、能源消耗最少的先进合成方法,从根本上消除或减少环境污染。近年来,实现绿色合成的几种可行的途径如下: 1、使用环境友好催化剂,提高原子利用率。有机合成中,减少废物的关键是提高原子利用率,所以在选择合成途径时,除了考虑理论产率外,还应考虑和比较不同途径的原子利用率。如二联苯的合成,常规方法是以PdCl2为催化剂,以含苯基的有机汞化合物为原料在吡啶中进行,但操作过程较为复杂,原子利用率低。若以具有高反应活性的GaP纳米晶为催化剂,就可以直接以苯为原料,一步合成得到二联苯。 2、使用环境友好介质,改善合成条件。传统的有机合成中,有机溶剂是最常用的反应介质,但是有机溶剂的毒性和难以回收,又使之成为对环境有害的因素。理想的有机合成,可以水为介质进行,可用超临界液体为介质进行。 3、采用洁净的有机电合成。电化学过程是洁净技术的重要组成。由于电解一般无需使用危险或者有毒试剂,且通常在常温、常压下进行,所以在绿色合成中独具魅力。例如,实现自由基环化反应,常规的方法是使用过量的三丁基锡烷,过程中存在的问题是原子利用率低、使用和产生着有毒的锡试剂。利用天然、无毒、手性的维生素B12为催化剂,进行催化反应,可在温和、中性条件下完成。 4、运用高效的多步合成技术。在药物的合成中,往往涉及分离中间体的多步骤反应。为实现绿色合成,研究发展的串联反应是非常有效的。串联反应包括有一瓶多步串联和一瓶多组分串联。前者是仿照生物体内的多步链锁式反应,使反应在同一反应器内从原料到产物的多个步骤连续进行,无需分离出中间体,又不产生相应的废弃物;后者是涉及至少3种不同原料的反应于同一反应器中进行,而每步反应都是下步反应所必需的,而且原料分子的主体部分都融进到最终产物中,是一类高效的合成方法。 二、化学合成药物发展趋势 1、从药用植物中发现新的先导化合物并进行结构修饰、发明新药,是21世纪合成新药研究的重要部分。尤其是由于细胞及分子水平的活性筛选方法的常规化和分离技术的精巧化,有可能从植物中发现极微量的新的化学结构类型。同时,通过现代的筛选模型重新发现20世纪已经筛选过的植物化学成分的新用途,也为合成新药研究提供了更多的成功机会。 2、从天然来源发现新结构类型抗生素已经很困难,微生物对抗生素的耐药性的增加,不合理的使用抗生素,使得一种抗生素的使用寿命愈来愈短。 3、组合化学技术应用到获得新化合物分子上,是仿生学的一种发展。它将一些基本小分子装配成不同的组合,从而建立起具有大量化合物的化学分子库,再结合高通量筛选来寻找到一些具有活性的先导化合物。 4、有机化合物仍然是21世纪合成药物最重要的来源。化学合成药物仍然是最有效、最常用、最大量及最重要的治疗药物。当今世界大制药公司新药研究的主题仍是化学合成药物。 5、20世纪六七十年代,仪器分析(光谱、色谱)学科的逐渐形成,加快了化学合成药物开发的速度。进入21世纪,一批带有高级计算机仪器的发明,分离、分析手段的不断提高,特别是分析方法进一步的微量化等将使化学合成药物的质量更加提高,开发速度也会进一步加快。 6、药理学进一步分枝化为分子药理学、生化药理学、免疫药理学、受体药理学等,使化学合成药物的有效药理表现更加具有特异性。21世纪,化学合成药物会紧密地推动药理学科的发展,药理学的进展又会促进化学合成药物向更加具有专一性的方向发展,使其不但具有更好的药效,毒副作用也会更加减少。 7、利用计算机进行合理药物设计的新药研究和开发,展现出良好的发展前景。21世纪,酶、受体、蛋白的三维空间结构会一个一个地被阐明的,这给利用已阐明这些“生物靶点”进行合理药物设计,从而开发出新的化学合成药物奠定了坚实的基础。 8、防治心脑血管疾病、癌症、病毒及艾滋病、老年性疾病、免疫及遗传性等重要疾病的合成药物是21世纪重点需要开发的新药。 9、分子生物学技术的突飞猛进、人类基因组学的研究成就,将对临床用药产生重大影响,不但会有助于发现一类新型微量内源性物质,如活性蛋白、细胞因子等药物,也为化学合成药物研究特别是提供新的作用靶点奠定了重要的基础。 综上所述,药物的绿色合成作为新的科学前沿已逐步形成,但真正发展还需对常规的有机合成进行不断的改革和创新。
0引言 我国部分饮用水地表水源地存在水体富营养化的现象,在季节、水温等条件适宜时易爆发水华,引起藻类数量明显增加,进而产生各种具有嗅味的代谢产物。在各种嗅味中,土霉味较为常见,主要由土臭素(GSM)和二甲基异莰醇(2-MIB)等藻类和放线菌的代谢产物引起,且嗅阈浓度低[1]。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)中明确规定两者的限值均为10ng/L。研究表明,混凝、沉淀和过滤等传统净水工艺对GSM、2-MIB的去除能力有限[2]。较为常见的方法是在传统工艺前端增设高锰酸钾预氧化、预氯化或粉末活性炭吸附单元,或在传统工艺后增设臭氧氧化和活性炭吸附单元,通过氧化和吸附作用,增加工艺对有机组分的去除性能,从而去除嗅味物质[3]。目前我国大部分水厂都采用传统处理工艺,深度处理工艺总体占比偏低[4],而且在实际水厂运行中,嗅味物质的去除往往受多种因素的影响,因此需要进一步加强实际水厂常规工艺条件下的嗅味去除应用研究。2019年和2020年的夏秋季,山东省潍坊市昌乐县城南水厂原水土霉味明显,严重影响水厂的制水效果。为保证供水水质安全,对原水水质开展了检测分析,针对原水藻类浓度高、土霉味明显的水质特点,分别开展了高锰酸钾、粉末活性炭与高锰酸钾联合投加、高锰酸钾与次氯酸钠联合投加的系列试验,对投加方式与投加量进行了优化,取得了较好的生产实践效果,可为其它类似情况的水厂提供运行技术参数和依据。 1试验材料与方法 1.1水厂概况 城南水厂位于潍坊市昌乐县城南约10km,设计规模为9.6万m3/d,采用混凝、沉淀、过滤、消毒常规工艺处理流程,重力流输水为城区供水。2020年平均日供水量为6.5万m3/d。水厂原水取自昌乐县最南端的高崖水库,经36kmDN1400钢筋预应力混凝土原水输水管线自流进入水厂。水厂工艺流程如图1所示。2019年和2020年6月至10月的原水水质情况见表1。在夏秋季,原水水质呈现相似特点,藻类最高浓度分别达到14448万个/L和11622万个/L,均有明显土霉味。 1.2试验方法 由于原水水质变化往往较为突然,特别是藻类爆发和出现异味的初期,水厂需结合水质变化和实际生产条件快速做出应急处理,因此在小试之前先开展了粉末活性炭、高锰酸钾、次氯酸钠的应急投加生产性试验。结合应急生产性试验的结果,开展小试,再对小试结果进行生产性应用验证。1.2.1生产性试验方法距高崖水库取水口下游1km处是孟津河备用水源,其取水管道与水厂的原水输水管线相连接,由于受限于场地条件及管理权限,该地点仅具备投加高锰酸钾的条件,不具备投加活性炭及预氯化的条件,因此选定该地点为高锰酸钾投加点。粉末活性炭投加点选在水库取水口处。次氯酸钠投加点分别在折板反应池前和V型滤池后。混凝剂为聚合氯化铝铁(Al2O3含量10%,Fe含量0.5%),在跌水网格混合池投加,浓度均为40mg/L。1.2.2小试方法用六联搅拌机烧杯试验模拟水厂混凝沉淀工艺,研究各种投加方式和投加量对藻类和嗅味去除的影响。试验用混凝剂为聚合氯化铝铁,与水厂实际所用品牌型号一致。在混凝剂投加量均为40mg/L的条件下,分别开展:①投加高锰酸钾;②粉末活性炭(300目)与高锰酸钾联合投加;③高锰酸钾与次氯酸钠(有效氯含量(以Cl计)13%)联合投加的小试。三种投加方式的烧杯试验搅拌程序见表2。1.2.3检测方法常规水质测定依据《生活饮用水标准检验方法》(GB/T5750.6-2006)和《水和废水监测分析方法》(第四版)中的方法。GSM和2-MIB采用《生活饮用水臭味物质土臭素和2-甲基异莰醇检验方法》(GB/T32470-2016)中固相微萃取-顶空-气相色谱质谱联用方法进行检测。采用六级嗅味强度法对水样进行嗅味测定。先由一人对系列水样的嗅味强度大小进行比较,再由另一人进行比较得出另一组嗅味强度,两人判定结果一致则有效,若有争议重复比较得出一致结论。 2结果与讨论 2.1应急生产性试验 2019年6月中旬至7月下旬,水厂根据原水水质变化采取应急措施,在取水口下游1km处投加0.5mg/L高锰酸钾,在跌水网格混合池投加40mg/L聚合氯化铝铁,在折板反应池前和V型滤池后分别投加次氯酸钠15mg/L和18mg/L。2019年7月单次取样结果表明,原水、沉淀池出水、出厂水GSM含量分别为486、88、35ng/L,去除率92.8%;原水、沉淀池出水、出厂水2-MIB含量分别为40.5、14.2、11.3ng/L,去除率72.1%。出厂水嗅味等级从原水的5级降为1级,有轻微土霉味。可见该处理方法对嗅味物质有较好的去除效果,但尚不能完全保障出厂水嗅和味达标,需要进一步探索和优化投加方式。2020年6月中旬,在原水开始出现藻类增长及异味的情况下,尝试在与2019年同期相同的工艺条件基础上,将前加氯量从15mg/L提高到26.5mg/L,以强化杀藻及预氧化助凝效果。但出厂水水质并未发生明显提升,而且余氯浓度达到0.75mg/L左右,三氯甲烷浓度最高达到0.058mg/L,存在超标风险,城区管网水中嗅味明显,可见单纯依靠加强前加氯的方式不可行。因此,水厂将前加氯量调整回15mg/L,在水库取水口处临时增设粉末活性炭投加装置,先对原水嗅味物质进行吸附,然后再依次投加高锰酸钾、次氯酸钠药剂进行预氧化。当粉末活性炭投加量为5mg/L,高锰酸钾投加量为0.35mg/L时,处理后的出厂水2-MIB含量仍达14.2ng/L,GSM达177ng/L,仍有明显土霉味。原因可能是原水的藻类大量占据了先投加的粉末活性炭的吸附容量,从而影响了活性炭吸附效果和整体处理效果。有研究表明,先投加高锰酸钾后投加粉末活性炭,且粉末活性炭投加量在20mg/L以上时对嗅味物质去除效果较好[5-6]。但因水库取水口及下游附近的场地及条件受限,不具备先投加高锰酸钾后投加粉末活性炭的条件,而且由于粉末活性炭价格较高,如果继续增加投加量,将会造成较高的水处理成本,水厂难以负担。为更好应对原水季节性水质问题,需要进一步开展小试,综合考虑处理效果和运行成本,确定氧化剂、吸附剂等药剂投加方式和投加量,从而指导生产实践。 2.2小试 2.2.1单独投加高锰酸钾由图2可见,在混凝剂投加量为40mg/L的条件下,随着高锰酸钾投加量的增加,出水的嗅味逐渐减小,藻类去除率逐渐增加。陈忠林等[7]的研究表明,高锰酸钾对嗅和味及藻类有很好的去除效果,主要通过其还原产物新生态水合二氧化锰的氧化、吸附和催化作用促进有机物去除。试验结果表明,当高锰酸钾投加量为1.0mg/L时,藻类去除率为68.4%,嗅和味等级由5级降为1级,但继续加大投加量,藻类去除率变化不明显,嗅和味等级也未继续降低。对上清液的色度进行测定,高锰酸钾投加量1.0mg/L时色度为10度,2.0mg/L时色度达到202.2.2粉末活性炭与高锰酸钾联合投加由于水厂仅具备先投加粉末活性炭、再投加高锰酸钾的条件,因此模拟实际工艺,先投加粉末活性炭,再投加1.0mg/L高锰酸钾进行试验,由图3可知,在混凝剂投加量为40mg/L的条件下,随着粉末活性炭投加量的增大,藻类去除率虽有提高,但总体效果一般,投加量为10mg/L时藻类去除率75.9%,嗅味等级为1级,与单独投加高锰酸钾的小试效果相比,并没有显著区别。其他研究人员指出,高锰酸钾与活性炭联用具有协同作用和互补性,但也会形成相互制约关系,在使用时要注意投加位置和用量,因为粉末活性炭表面能够吸附高锰酸钾,降低其氧化能力,影响除藻除嗅效果[8-10]。小试结果与前期投加粉末活性炭的生产性试验效果基本一致,证实了该方式不适合城南水厂。2.2.3高锰酸钾与次氯酸钠联合投加在依次投加1.0mg/L高锰酸钾、40mg/L混凝剂的条件下,逐步增加次氯酸钠投加量。由图4可见,次氯酸钠投加量为10~15mg/L时,出水无异嗅异味,藻类去除率达92%。相关研究表明,利用次氯酸钠进行预氧化去除小分子有机物及嗅味物质有较好效果[3,11]。随着次氯酸钠投加量进一步加大至20mg/L以上,出水的氯嗅味明显,嗅味等级升高。因此次氯酸钠投加量不宜大于20mg/L。小试结果与前期生产性试验中提高加氯量导致出水嗅味明显的结果基本一致。2.2.4结论从以上3种投加方式的烧杯试验结果可以看出,在混凝剂投加量一定条件下,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加去除藻类和嗅味效果最好,其次为单独投加高锰酸钾的效果,而先投加粉末活性炭、后投加高锰酸钾的效果较差。从去除效果和成本角度综合考虑,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加方式具有较好的性价比。 2.3生产应用验证 2.3.1运行效果分析水厂结合小试及前期应急生产性试验结果,进一步优化生产运行参数,确定在距取水口下游1km处投加1.0mg/L高锰酸钾,在跌水网格混合池投加40mg/L聚合氯化铝铁,在折板反应池前和V型滤池后分别投加次氯酸钠6mg/L和9mg/L,并于2020年8月中旬至10月中旬的藻类爆发期开展生产应用验证。运行情况见表3。在上述优化后的运行参数下,出厂水嗅味等级均为0级,2-MIB和GSM均低于5ng/L,符合10ng/L的限值要求。出厂水消毒副产物浓度也得到较好控制,三氯甲烷浓度为0.01mg/L左右,余氯为0.40~0.60mg/L,高锰酸盐指数、浊度等各项指标均符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。药剂投加运行成本为0.0604元/m3水。2.3.2运行实践模型根据水厂实际生产运行效果和经验,在原水水温15.0~25.5℃、浊度12.8~27.0NTU范围内,总结出以下原水藻类与高锰酸钾、次氯酸钠投加量、聚合氯化铝铁投加量和出水嗅味等级的水处理模型表(见表4),可为其他水厂提供类似参考。 3结论 (1)针对昌乐城南水厂实际原水水质条件的小试,为有效去除原水嗅味并综合考虑处理效果和成本,高锰酸钾与次氯酸钠联合投加方式优于单独高锰酸钾以及粉末活性炭与高锰酸钾联合投加方式。(2)结合小试及生产性试验,确定了在取水口下游1km的原水输水管线处投加高锰酸钾,水厂混合池投加聚合氯化铝铁,反应池前与滤池后分别投加次氯酸钠的投加方式和合理的用量,在藻类和嗅味高发期保证了出厂水各项检测指标均合格。(3)由于原水水质的季节性变化愈发明显,可考虑在常规处理工艺后增设臭氧生物活性炭深度处理工艺,强化水中异嗅异味的去除效果,进一步保障水质安全。 作者:杜崇岭 秦新玲 王令刚 李金霞 李鑫玮 单位:山东昌乐实康水业有限公司 北控水务(中国)投资有限公司
产品品质论文:家畜理想蛋白的供给与畜产品品质的关系 摘要:在整个人类的历史中,我们从来没有像现在这样拥有如此丰富的食物选择。但是,我们似乎却越来越多地陷入到对食物的抱怨中。随着人们生活水平的提高,吃饱、吃好已不能满足大众的消费水平。当今猪肉吃不出肉香,鸡蛋索然寡味,鸡肉吃得像馒头。究其原因只有一条就是规模化养殖和饲料品质单一。担心猪肉、鸡蛋、牛奶里有各种各样的有害物质不敢吃;因为有脂肪肝、高血压、糖尿病不能吃;吃新鲜青菜和食用菌,成为最新时尚。在当今的时代,人们对吃开始有了更高的、更健康的要求。由此可见对于畜产品的营养和品质的提高势在必行,饲料的营养平衡和营养价值也必将引起重视。 关键词:规模化 畜产品 养殖 品质 畜产品的品质受畜禽遗传特性、营养和饲料、饲养环境以及加工贮存等众多因素的影响,是一个涉及面广、影响因素复杂的问题,其中营养和饲料是影响畜产品品质的重要因素。 一、家畜理想蛋白的供给 理想蛋白这一概念是用于合理评价动物的氨基酸需要量提出的。虽然当时理想蛋白是以生长猪为动物模型提出的,但亦适应于其它动物。动物的氨基酸需要量包括维持需要和生产需要两部分。生长期氨基酸维持需要只占总需要量的1%~3%,不同品种、性别、和体重的家畜蛋白质需要量主要取决于其体蛋白沉积量,沉积1g体蛋白所需必需氪基酸的数量是一致的。因此,在满足动物合成非必需氨基酸所需氮源的条件下,就能建立起满足生长需要的必需氨基酸模型:即所谓的“理想蛋白模型”。用可供选择的原料配制日粮时.不一定都能满足理想蛋白的氮基酸平衡,当日粮满足了动物所需的某一特定养分后,其中氨基酸可能会过剩或不足而影响成长。同时,日量中氨基酸总量应与能量水平保持一定的比例。配制家畜日粮时,第一限制性氨基酸-赖氨酸首要保证供给,加上适宜的赖氨酸/消化能水平,同时近可能满足理想蛋白的氨基酸平衡,使用必须氨基酸含量高的原料作日粮,这是保证畜产品品质的营养关键。 二、提高饲料品质 国人饮食结构从传统的植物性食物为主,迅速转为动物性食物尤其是牲畜肉类和蛋类占据极大比例,对价格和数量的敏感性要远超出对内在品质的苛刻追求。绝大多数人对营养的认识,依然是多即是好的层面。当等值的付出可以量化为最大化的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质时,人们习惯性地向“性价比最高”的一端倾斜。造成碳水化合物、蛋白质和脂肪这三大能量来源总体呈现全面过剩状态。但如果具体到膳食纤维、各种维生素、微量元素、矿物质,以及直至今日仍未被科学界完全认识了解的各种萜类、酯类、多酚类、酮类、异硫酸氰盐类,却因过度追求效率而放弃了杂食传统,促成严重不足。尤其是对人类有益的不饱和脂肪酸。 所以优化饲料结构提高饲料品质成为提高畜产品品质的关键,饲料原料来源天然、多样,效果明显;添加增加蛋白成沉积率的药物降低脂肪含量已十分普遍;添加有益于人体的矿物质、氨基酸、不饱和脂肪酸成为常规手段。为了提高畜产品风味这些手段还远远不够的。 三、调整养殖模式 养殖结构平衡,数量适度,近于自然的养殖模式逐渐成为提高品质的新途径。散养好于圈(笼)样,山林放样优于散养。能进一步改善外观体脂硬度、胭体瘦肉率、肉品色泽和口感风味等。反刍动物的体脂硬度受饲料的影响较小,但猪饲料中脂肪的性质直接影响着体脂的硬度,因此,育肥后期猪的日粮中不宜过多地搭配玉米、燕麦、米糠等富含不饱和脂肪酸的饲料,应适当搭配含饱和脂肪酸较多的饲料,如大麦、高粱等。畜禽胴体瘦肉率的高低,除因畜禽的品种和经济类型不同而胴体瘦肉表现高低不一样外,一般认为,同一品种和同一经济类型的畜禽,在饲料消化能值相同的情况下,饲料蛋白质相对较高的,胴体瘦肉率就高,脂肪相对较少。因此,要提高畜禽胴体瘦肉率,必须相对地提高饲料的蛋白质水平,同时,可在饲料中加入适量的合成氨基酸来调整饲料中氨基酸平衡,限制脂肪的沉积,提高畜禽的瘦肉率。畜禽肉品色泽也是决定畜禽肉质的重要因素。饲喂黄色玉米的鸡,鸡体就呈黄色,其品质高于白色鸡。因此在配合日粮时应适当添加含有较高氧化类胡萝卜素或叶黄素的天然着色剂类饲料,如苜蓿粉、松针粉、槐叶粉等。影响畜禽肉品的口感风味的因素很多,饲料中可添加多种化合物、中草药用于改善风味。 动物油脂和畜肉中富含的饱和脂肪过多摄入对人体有害,而植物油和鱼肉中的不饱和脂肪却似乎对人有益。这主要是因为它们可以提供人类自身无法合成的不饱和脂肪酸,人类必须从外界食物中摄取,它对维持人体机能、抑制癌症和心血管疾病有很大作用。随着人口增长和对食物供能效率的追求,现代人的膳食营养比例发生了很大变化。人们越来越多以谷物和畜肉为食,问题恰恰因此而起。 林下养特种野猪 、林下养蛋(柴)鸡、草原牧场养奶牛,成为时下风味食品的热门来源: 1、特种野猪(家猪和野猪杂交的后代)放养,特种野猪肉肉质鲜嫩,营养丰富,瘦肉率高,脂肪含量低,后腿肉的脂肪只有家猪的50%。野猪肉含有17种氨基酸,亚油酸含量是家猪的25倍。而亚油酸是被科学界认为唯一的人体最重要和必须的脂肪酸,,它对人体的生长发育有着极为重要的意义。 2、柴鸡蛋、富硒鸡蛋、维生素鸡蛋风行一时,鸡蛋的品质包括其营养成分、蛋黄色泽、蛋重等。鸡蛋中营养成分的差异,完全取决于不同鸡龄的鸡所产的蛋的自然规律:鸡龄较小的鸡下的蛋,个头不大,蛋黄相对蛋清的比例较高;鸡龄较大的鸡下的蛋,个头大些,蛋白质含量高些,胆固醇少些。除蛋白质外,饲料中维生素和微量元素的种类以及含量的多少,将随着饲料中维生素和硒、铁、锰、碘、铜的含量多少变化,饲料含量高则蛋内这些元素的含量就高;家禽补饲青绿多汁饲料或维生素A,可提高蛋中维生素A的含量;勤晒太阳或补充维生素D的家禽,可提高蛋中维生素D的含量;饲料中添加矿物硒,可相应增加蛋中矿物硒的含量;在日粮中适量搭配黄色玉和青饲料,或加入草粉等,均可加深蛋黄的色泽,从而提高禽蛋品质。其他营养完全来自饲料。饲料含量高,产品含量就高,品质自然好些。 3、天然牧场养牛奶,牛奶的品质一般指乳蛋白、乳脂、维生素和无机元素的含量,以及奶类的风味。特别是乳脂乳含量,受饲料影响很大。传统饲养都是粗饲料加精料,这种情况下如果粗饲料质量很差的话,乳脂率会偏低。国内外大量的研究都表明,如果使用优质牧草,如苜蓿、羊草等,乳脂率就会大幅度提高。另外,乳蛋白率虽然受遗传影响更大,但是饲料也能对其产生一定影响,要获得较高的乳蛋白率,精料中必须含有优质蛋白。因此,日粮中应适当搭配玉米、燕麦、花生饼、豆饼、鲜草等,尽量减少棉籽饼、菜籽饼饲喂量。 由此可见饲料和饲草的品质直接影响畜产品的质量。家畜在近乎自然环境下自由采食多种牧草和矿物以及增加运动量也可以明显提高畜产品品质,究其原因也是摄取了多种氨基酸、不饱和脂肪酸、无机矿物和增加胭体瘦肉率及体脂硬度。以上措施对提高畜产品品质效果显著,引领养殖新模式,值得借鉴推广。(作者单位:河北省诼鹿县农牧局) 产品品质论文:产品细部设计对产品品质的重要性探讨 摘要:从对于细部设计认识的建立谈起,从现象到本质,以大量例子层层深入。论述了产品设计过程中细部设计的必要性和重要性,指出细部设计是最终赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计的不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。论述了产品设计与细部设计的概念在本质上的一致性,细部设计的不同使产品表现出巨大差异,指出细部设计是描述和表达产品不可缺少的语言之一,是塑造产品风格、特点的重要手段。 关键词:产品设计;细部设计;整体;局部 1、对于细部设计认识的建立 对于细部设计的认识我想最初根植于世事不谙的孩童时代的记忆。好像是头一次自己倒开水。我很谨慎的用双手托着玻璃瓶(家里一直是用一个大玻璃杯凉开水的)微微倾斜,却不想水顺着瓶壁全淌在了手上。玻璃瓶“砰”的摔在了地上,开水溅了我一脚。后来家里换了一个新的凉水瓶,我却再也不敢触碰。妈妈一再鼓励我重新尝试,我才终于鼓起勇气,然而这次很顺利。后来我仔细端详了这新水瓶,原来它有一圈稍稍外泛的瓶口,这样水便不会轻易沿外壁流下来了。我欣然于这个惊人的发现,确也使我认识到了事物一些细微部分的重要性。如今自己已是一名产品设计专业的大学生,儿时的经历记忆犹新,经过了多年的学习积累,对于细部的认识亦深了许多。 我国产品设计对细部设计的重视不如国外(欧美等发达国家),拿轿车来做一个比较,轿车的外形给人一种规则整体的速度之美感,而车门线对于轿车的整体美感与规则感来说无疑是不利的。车门的门楣线因为与腰线、车裙等平行,所以细微的偏差就容易影响整个轿车侧面规整感。若再加上与后门楣“错落有致”的排放,那更是大刹风景。而这却是我国自行设计开发的小轿车常有的现象。而拿我国引进的德国大众公司80年代的技术生产的桑塔纳轿车来看,门楣上畜意处理了一条由A柱(前柱)底端引出的一条黑色橡胶门楣条,使得门楣线对侧立面的影响太大降低,同时起到防止车顶雨水滑入车门的作用。再观之其它进口车,本田轿车的门楣多与车窗玻璃内架一体,加之白亮的电镀窗框亦极巧妙地掩饰了这一问题,还有的则是把车上门楣线翻到了车顶面,从而在侧立面上回避了这一难题。这些细部设计处理的精妙不得不让我们佩服有加。 2、细部设计的必要性和重要性 2.1产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的 所谓细部,是指事物细微的局部,亦指事物细微的方面。细部是任何一件事物都不可缺少的,没有细部当然不会有所谓的整体。因此作为赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计,对于产品细部的设计处理当然与之是不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。细部设计是在即定的产品已规划好的大的形态、功能、使用方法等的基础上进行的再创造,使产品在加工工艺、制造成本、设计定位等方面以更合理的方式存在,是产品设计的继续、深化和发展。从总体上讲,产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的,是相辅相成的,不能简单割裂。二者都以满足物质使用功能和精神品格要求为目的,都受到经济、技术条件的制约,设计时都要运用一定的造型规律、视知觉规律和形式美法则等。而细部设计是设计即定的具体的形态关系,它和人的关系更为密切,所以设计时更重视生理效果和心理效果。通过色彩、质感的设计,创造出理想的设计,感染人的心灵,与人的心灵进行沟通和对话。它更加细腻入微。 2.2细部设计是塑造产品风格、特点的重要手段 当今世界,科学技术的高速发展,人类文明的空前进步使人们的思想观念发生了巨大转变。在经济繁荣的信息化时代,人们渴望用代表他们品位的物品装饰他们的房间,用具有特点的产品表达他们的个性。购置家庭用品的过程成为个人风格的不断清晰化的过程。人们开始强调产品的个性化和个人风格,提出了“生活环境个性化”口号,消费者对那些具有创新设计思想并与他们的想法有关的产品表现出强烈的兴趣。IDEO公司相信,就像现在人们已经可以随意改变电脑屏幕的保护图案那样,人们今后也希望能够根据自己的方式来制定产品,设计师将在产品的外观和质地上要为消费者的品位留有余地。而谈及风格特点,我们更习惯于联想到形状离奇、色彩夸张的概念产品,然而他们中的大多数都只能成为我们羡慕的“梦中情人”或是巨富们的收藏品。由于他们的适应性、技术含量及成本方面的不成熟而很难被制造商们立即进行大批量地生产。在效用功能、技术条件及制造成本的制约下,大多数相对成熟的普及产品的风格特殊是在细部设计上体现出来的。我们所见市场上的彩电、冰箱、音响以至汽车等无不是如此。 企业基于坚守市场份额以至拓展更大的市场空间的目的,常常也在所生产的产品外观造型上突显一定的风格特点,并形成自己独有的形式语言和风格传统以树立自身品牌形象,扩大知名度。而多数的这种形式语言和风格传统也往往是在产品细部设计上形成的。奔驰轿车前端条形的进气格栅,对比宝马轿车双肾形的进气口形成了他们各自独特的造型语言和传统,绘人们留下了深刻印象,成为世界高级轿车的形象代表。索尼产品硬朗、简洁中又不失丰富变化的产品形象加上优良的品质,吸引了一大批痴迷的追随者,使得每推出一款新品都能够创造销售的奇迹。 3、如何进行细部设计 关于细部设计的方法,我想作为设计师都有自己独到的见解,以下谨以我的一些心得体会以及所思所想提出与大家共勉。 3.1从整体出发,避免相互矛盾 一件产品是细部的集合体,正是各个细部的协调搭配才最终构成了产品本身;而且产品对于使用者来说永远都是作为一个整体而存在的,是各零件、细部的有机组合构成了产品的功能、形态等。因此细部设计必须遵循从整体出发,局部服从整体需要的原则,绝不应该为了细部的造型、色彩的美观而破坏了产品整体协调与平衡,以至功能有所损失,更不应该喧宾夺主。 细部设计还应特别注意不同细部间的相互关系,不能造成参差不齐的感觉,更不能形成互相矛盾的状况。譬如,奔驰轿车的前脸和美洲虎轿车的后尾都堪称是现代轿车设计的精致之作。那么试想一下,把他们结合到一起组成一辆车的话。或许谁都不会再那样认为了。 3.2从产品的功能需求出发,避免盲目行事 产品形式的审美创造一般都是以功能需求为取向原则的。作为产品细部的设计当然也应该服从这项原则,而且由于细部设计是发展与完善,涉及产品具体的形态关系,它和使用者的关系更为密切。因而更应该从产品的实际功能需求出发思考问题的合理解决方式。细部设计应该不断的深入生活去体验生活,对生活细致入微的观察,以得到真切而准确的信息反馈,而后不断完善之前的设计。细部设计切忌抛开实际而一味孤立地进行,不然就会像寓言中的那把弓一样是得其反。曾有位同学作过停机坪牵引车的设计。为了起到醒目的作用,他最后把车身大部分设计成为黄色,然而没有考虑到停机坪开阔的地面上黄色容易反射阳光形成耀眼的眩光而影响飞行员的视线,这一个小小的细节问题,却造成了一个很大的错误,使其设计丧失了说服力。 3.3讲求恰到好处 设计的好坏主要取决于设计师对于该设计的尺度把握得如何,是不够,是过分,有偏差,还是恰到好处。因此对于细部设计的“度”的把握更显重要。由于细部设计的相对独立性,致使我们在处理细部时极易脱离产品本身陷于孤立。因此在处理细部时一定要本着整体地看待全面地思考的原则恰如其分地进行。过分的细节设计会使产品显得繁冗复杂,甚至使产品脱离设计的初衷,有矫揉造作、故弄玄虚之感;而缺少必要的细节又会使产品显得简单空洞、沉闷而无生气。恰倒好处的细部设计则能增添产品的情调、方便产品的使用,甚至弥补产品造型及功能上的不足。这里需要说明的是所谓过分与欠缺都应是相对的概念,而且应该视具体情况而定,不应孤立的看待。有一个案例,广东某厂生产的一种收录机,以日本三洋收录机外型为基础却在上面添加了许多闪光彩灯、电镀边榧等细节。在我们看来,繁琐之极,反倒破坏了原来的简洁的形象,有点“画蛇添足”的味道。然而这种收录机却在市场上取得了骄人的销售成绩。评价一件成功量产产品而非作品,即应以其市场表现为主,所以这种产品的设计开发是成功的,它适应了市场需求,为商家创造了利润。因此其设计是恰到好处的。 4、结 语 孔子云:“轻忽小物,积害毁大,故君子慎其微。” 和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。一件产品的设计开发在大的创意形式确定之后,往往正是通过细部的处理,才最终形成了产品的功能和使用方式,形成了独特的风格和艺术趣味。恰当的细部处理可以弥补造型和比例的不足,低劣的细部能使本来不错的创意变得不堪入目。作为设计院校的学生,我们不仅要在产品的外形上追求创新,更要对其细部设计进行推敲,使产品在功能上实现创新,唤醒对设计的再认识。 产品品质论文:食品、农产品品质无损检测新技术和融合技术的开发 该获奖项目属现代食品检测技术、现代电子信息技术、人工智能与模式识别等技术交叉渗透的新领域技术,是理论和技术高度融合、基础研究和应用开发并重的基础应用型项目,该研究属于国际热门研究,也是我国着力发展的方向之一。 技术创新点 1、发明了一种新的食品气味无损检测方法。 开发了国际上第一台气味图像化识别系统。气味既能闻也能用眼睛看了,与人工感官相比,嗅觉可视化技术是“鼻子”加“眼睛”,更形象、更直观,一致性更好。与国内外现有的电子鼻相比,检测精度更高,速度更快。 2、针对不同对象,解决了食品无损检测中信息的更全面获取问题,使检测指标更多。发明了3台装置: 视觉信息全面获取的苹果在线检测装置,利用三个摄像头从不同角度连续拍摄9幅照片,杜绝了信息的遗漏,从源头上保证了检测精度。同时,信息量激增造成的机器处理速度降低问题也得到了充分的解决,在数学建模和软件技术上取得了突破性进展。 多种指标全面获取的牛胴体等级检测装置,一改目前国内外牛胴体质量评定全部依靠人工检测的现状,在国际上第一个通过近红外光谱分析和计算机图像处理两种无损检测技术的信息融合对牛胴体质量进行多项检测指标的评判。 国内外首台外观,糖酸度,气味三种信息全面获取的水果检测装置,突破了国际普遍采用的单一技术的局限,一次可检测指标更全面,精度更高,使“多类型传感信息融合的层面选择原则”,“不同量纲,量级数据的融合及加权方法”,“检测装置的微型集成”等技术难点得以解决。 3、在拓展应用对象方面,发明了2种自动分选机器。 首先,项目组发明了国内外第一台智能化软胶囊分选机,首次将图像处理技术用于软胶囊的分拣,生产率30万粒/天,提高了检测速度和精度,降低了劳动成本,高标准地保障了产品质量,在我国最大的醋业集团恒顺集团得到应用。 其次,国内外第一台小型水果智能分选机的出现,使水果分选装置不再局限于较大水果(苹果、柑橘,梨等),也开始囊括南丰蜜橘、冬枣,李子及小西红柿等小型水果,如今已在江西农业大学农场应用。 成果价值 该项目成果具有自主知识产权,其申请发明专利20项,其中8项已授权,其余均进入实质性审查程序。另获实用新型2项,计算机软件著作权2项。出版著作3本,在国内外期刊发表的论文被引用361篇次(其中它引296次),有89篇次被SCI、EI收录。 项目的实施使我国食品农产品无损检测的科研水平、技术水平总体达到国际先进,部分项目研究成果达到国际领先水平。成果提升了行业自主创新能力,以信息技术引领传统装备的升级换代,直接促进了农产品产后处理水平的提高。对实现加工增值、促进农民增收、发展现代农业,现代食品加工业做出了贡献。成果科技含量高,通用性强,可广泛用于食品,农产品加工,运输和销售过程的质量监测和评定。多项成果得到转化,应用前景广阔。 产品品质论文:提升产品品质 延长使用寿命 是企业的责任 影响电热水器使用寿命的因素很多,如水质、后期保养等等方面。目前,国家对电热水器使用年限并没有明文规定,但一般情况下,质量比较好的电热水器的使用寿命在10年左右,如果使用得当,经常进行保养,会延长至15年甚至更长。电热水器的使用寿命主要取决于内胆的寿命。影响内胆寿命的主要技术因素,一是焊接技术,二是涂搪工艺。目前市场在售的电热水器主要采用搪瓷内胆,但搪瓷内胆分为干搪和湿搪两种工艺。其中,干搪工艺搪瓷涂得比较均匀,焊缝比较光滑,因而搪瓷附着力较强,不易出现脱搪,从而使得焊缝不会轻易漏水;而湿搪工艺一是容易造成搪瓷厚薄不均,二是内胆焊缝处由于是后焊接而破坏了搪瓷的保护,使得内胆更容易被腐蚀漏水。从工艺上来讲,干搪的内胆使用寿命要优于湿搪。同时干搪通常是引进国外的生产线,投入成本在2000万元左右,远比湿搪生产线的成本500万元高。此外,搪瓷粉也有区别,我们赛德隆干搪工艺的搪瓷粉是从澳大利亚和比利时进口的,能适用于各种水质而不会轻易被腐蚀掉。 内胆之所以会漏水,主要是因为在水的不断腐蚀下,搪瓷涂层消耗掉而导致漏水。例如水中的次氯酸根对搪瓷粉的腐蚀特别大。保护内胆陶瓷涂层的有效措施就是定期更换镁棒,通常两年更换一次比较好,对于水质特别差的地区,如上海,由于次氯酸根含量高,最好一年更换一次。当然,镁棒也分为加芯镁棒和不加芯的,通常加芯的要好一些,不易折断。另外,镁棒的重量也不一,有150克、300克,还有500克的。重量越高,使用寿命越长。 在有效保护内胆的情况下,如果想使热水器处于很好的工作状态,也必须及时更换更新热水器的其它附助部件。加热管作为热水器加热的主要部件,随着使用年限的增加,能效逐渐衰减。加热管是金属做的,就算不使用也会逐渐衰减,长期在水中更是会衰减,这是不可抗拒的物理现象,所以要尊重科学。因此,建议消费者根据水质的不同,使用3~5年后,通过检测情况进行加热管的更换,从而提高加热速度和热效率。当然,作为电热水器中使用的电器元器件,也会随着使用时间的增加而老化,如温控器等,最佳使用状态时,设定在66℃才停机,但随着使用年份的增加,可能会变得不灵敏,烧到60℃或者55℃就停机。整体来讲,能影响热水器使用寿命的主要部件就是内胆和加热管,其它的电器元件如漏电保护器,强电板、弱电板,通常只要选用的原材料较好,都能正常使用,就算不能正常使用,也危及不到电热水器的使用寿命。 在国外,很多家电产品都有寿命期限的规定,到了使用期限,不管机器是否还可正常使用,都会强制淘汰。但中国的消费者受长期以来“缝缝补补用三年”理念的影响,仍然在使用早已经到报废期的产品。当然,通过保养延长热水器的使用寿命,物尽其用也是正确的,符合环保的大方向。但作为企业来讲,必须从每个因素,每个小环节出发,做好消费者保养和更换意识的引导,以保证消费使用产品的安全和舒适性。同时,我不赞同后期的保养有商业行为在内,如通过售后服务提高消费者的使用成本。因为现在很多企业打着保修的免费服务,但真到消费者那里,就会有很多的收费名目,需要消费者为服务买单。当然,配件的更换,肯定就有配件成本在内,例如加热管、镁棒等更换下来,也会是一笔不小的费用,如果这些配件是集中更换的,消费者就会感觉到还不如买台新的。 更重要的是,当一个电热水器处于能耗增加,热效率降低的状态下,虽然可以使用,但是在不良状态下的使用,对于消费者来讲,也是一种资源和使用安全上的负担。再加上中国的维修和售后行业不是很规范,如果有很强的商业利益在内,就会存在消费者在使用产品上的隐患。我个人认为,合理淘汰产品可以促进企业和行业的良性发展。任何产品都有生命周期,作为企业,不断的满足市场需求,提高产品品质,是一种责任。因为市场需求的不断提高,会促使产品的不断更新换代。一个企业不断投入研发资金,把更节能、更环保的产品提供给消费者很重要。 当然,是通过保养和更换配件来延长使用寿命,还是更新换代,取决权完全在于消费者。但作为企业要担负起企业的责任,告知消费者,以保证消费者使用到最舒适的产品。 (责编 邱麦平) 产品品质论文:合理施肥提高农产品品质 [摘要]合理使用肥料是指建立在植物营养学基础上,根据作物、土壤、肥料性状确定肥料的使用量及合理使用方式。无公害农产品突出解决农药安全问题,优质农产品生产关键在于合理使用化肥。 [关键词]合理选择肥料 合理施肥方法 合理使用化肥既有安全问题,又有质量问题。所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 一、针对土壤特性选择肥料 中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,易施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 二、针对植物营养特性选择肥料 按植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 三、针对作物生育期选择肥料 作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。 1 种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料; 2 基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料; 3 追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵,磷酸二氢钾等; 4 灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 四、选择合理的施肥方法 蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 五、发展专用、复合、特种肥 由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500公斤水稻与900公斤水稻的配比不同。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。据中国科学院、卫生部、地质部和国家环保局调查,中国有22个省市的部分和大部分地区缺硒,影响2.5亿人的健康。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149mg/kg,是普通菜花含硒0.002mg/kg的75倍。 六、总结 中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善中国现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 产品品质论文:如何合理施肥提高农产品品质 所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 1 针对土壤特性选择肥料。中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,宜施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 2 针对植物营养特性选择肥料。植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 3 针对作物生育期选择肥料。作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料;基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料;追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵、磷酸二氢钾等;灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 4 选择合理的施肥方法。蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 5 使用专用、复合、特种肥。由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500千克小麦与600千克小麦的配比不同。 果树施肥要进行叶色诊断,对症补充肥料。而且除氮、磷、钾肥外,还有各种钙、镁、硫肥,微量元素肥料、叶面肥等。肥料的专用化、复合化、多样化是世界肥料发展趋势。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149毫克/千克,是普通菜花含硒的75倍。 6 提高化肥使用效率。中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 051430 河北省栾城县农牧局土肥站 王书巧 产品品质论文:罗伯特:力魔关注品牌价值更重视产品品质 德国力魔(LIQUI MOLY)公司成立于1960年,一直以其先进的研发技术,在车辆添加剂、润滑油及汽车养护方面强占欧洲市场,自2006年进入中国市场以来,以其产品的品质和服务获得了广大用户的好评。2013年7月,南京东沛国际贸易集团有限公司成为德国力魔机油、汽车养护、汽车美容全系列产品的中国区总。2013年12月11日,记者在Automechanlka Shanqhai展会期间专访了力魔中国区项目开发经理罗伯特。 罗伯特认为,中国的市场比较大,在世界上占有重要的位置而且具有很多特点。一个从国外进来的品牌不可能完全按照西方的方式在中国做事,来到中国肯定要进行政策和做法上的调整,但同时也要保持品质,在中国力魔的产品与德国完全一致,但需要按照中国方式来销售,这是一件难事。2006年至今力魔的销售业绩每年增长了至少20%。力魔产品的应用从高端车普及到中低端车,逐步发展市场。 据罗伯特介绍,力魔产品分为机油、添加剂、汽车美容及修理厂产品,主打产品是机油和添加剂,最大的竞争优势就是品质技术。很多汽车大品牌均来自德国,在德国大公司研发新车时不用普通机油,而是需要有针对性的机油。所以力魔所有的机油是按照汽车厂家的要求来做的。力魔的机油有很品种,分别专用一个车型,所以对专业的车型是非常好用的,可以延长汽车使用寿命、保护发动机等。 力魔的机油具有非常长的换油周期、中国大部分的车是保5000km,但在德国可以保30000km。力魔非常重视服务,安排培训师为东沛及维修企业做培训。车主需要意识到好的保养可以保持车的价值。罗伯特表示,2014年力魔将扩大宣传,销售渠道除了4S店,最近还增加了修理厂的渠道,建立独立修理厂和力魔品牌形象店,形象店现有50家左右,2014年至少增加100家,主要负责更换机油和快速保养。 产品品质论文:水产品品质快速检测研究进展 摘要:本文通过对传统检测方法和指标的适用性和局限性分析,介绍了用于水产品品质快速检测的几种不同方法,包括图像分析、电特性和电阻抗特性测量以及用于水产品品质检测的三种类型生物传感器进行分析和总结。 关键词:水产品、快速检测、品质、传感器 1 概述 中国水产品总产量占世界水产品总产量的比重逐年上升。水产品生产、消费和进出口贸易得到快速发展,国内外市场对水产品的质量与安全提出了更高的要求[1]。新鲜水产品肌肉中水分含量高、组织脆弱、不饱和脂肪酸易氧化及可溶性蛋白质含量高,比一般的动物组织更容易腐败不易贮藏。 鲜度变化是反映水产品品质变化的一个重要方面,在捕捞、收购、贮运、加工和销售过程中常常需要对水产品的质量进行评价。如何通过合理的保鲜手段使得水产品保持较高的新鲜度是一个必须解决的难题;另一方面,使用正确的检测技术对水产品在保藏过程中的品质变化进行测定亦是极其重要的。水产品品质和鲜度的检测存在步骤繁琐、所需时间长、指标不统一等问题,若能通过分析鱼类死后生理、生化的变化,物理学、化学等指标的角度研究水产品鲜度品质的变化,从而实现水产品物流过程中鲜度的快速检测和动态预报。 2 水产品品质快速评价方法 2.1 图像分析 图像分析技术是利用不同波长的单色光照射样品,通过CCD(a charge coupled deviced 电荷耦合元件)镜头获取样品图像,对水产品外表及表面进行高速度的在线图像采集,通过对获得图像的进一步计算,消除背景和环境干扰,得到水产品的各项信息,包括变形、瘀伤、出血点等进行快速无损快速检测,可以直观反映水产品原料在养殖、捕捞等过程中对其品质的影响[2]。2003年Kroger对鲜鱼和鱼片外观进行图像分析检测,经CCD扫描获得图像,测定图像每个点周围微结构的相似度,通过测定鲜鱼表皮粘度浊度,以及冰冻鱼片表面的肌肉纤维粗糙度来确定鱼肉品质。 2.2 电特性和电阻抗特性参数测量 用于鱼肉鲜度检测的电特性参数主要有电导率、电容、电阻抗等。 电导率是指电解质溶液中离子在电场作用下,产生迁移而形成的导电能力,溶液的导电能力与溶液中的离子浓度呈正比[3]。Jason, A.C[4]等研究发现鱼死后,在自溶阶段,鱼肉的电容和通过鱼体的电流均会发生变化,分别测量流经鱼体的交流电或鱼肉电容大小来判定鱼肉的鲜度。电阻抗特性的测量是借助置于生物体表的电极系统向检测对象送入微小的交流激励电流或电压信号检测相应的电阻抗及其变化情况[5]。故生物阻抗模型可应用于鱼肉阻抗特性的鲜度研究。 2.5 生物传感器在水产品品质评价的运用 生物传感器由分子识别元件和信号转换器组成,分子识别元件由生物活性物质构成,直接和待检测物质接触,具有分子识别能力以及放大反应信号。信号转换器属于电化学或光学检测元件,它可以将生物识别事件转换为可检测的信号[6]。生物传感器法具有体积小、灵敏度高、检测步骤简单、快速、可现场检测等优点,是近年来水产品品质快速检测的热点。 2.5.1 ATP降解产物传感器 水产品的鲜度主要取决于ATP各种分解产物的含量。ATP按以下顺序分解ATP(三磷酸腺苷)ADP(二磷酸腺苷)AMP(一磷酸腺苷)IMP(肌苷酸)INO(肌苷)HX(次黄嘌呤)UA(尿酸)[7]。将HX作为鱼肉鲜度的测定指标是不充分的,因为它的浓度取决于鱼的种类、鱼死前的状况和鱼肉的部位。目前已报道的水产品鲜度传感器大多是通过酶的生化方法测定Ki或H值。这些代谢物发生酶的反应如下:[8-9] 林丽[10]等运用多壁碳纳米管、黄嘌呤氧化酶和Nafion一次修饰在玻碳电极表面,制成了一种新型的HX生物传感器,该传感器响应快速、灵敏度高,对HX有着良好的催化氧化性能。Carsol[11]和Park In-Seon[12]等学者又建立一种酶反应器系统,将NT、NP和XO固定在经戊二醛活化的壳聚糖微孔小珠上,装在聚丙烯反应管,两端用尼龙布封闭,连接氧电极、接收器和记录仪,从而建立了多酶反应器系统,测定结果和液相色谱法测定结果间有较好的相关性。 2.5.2 挥发性物质传感器 鱼肉质量发生变化时,其散发气味中挥发性化合物的组成及成分浓度也会发生变化,这些变化和鱼的新鲜程度相关。鱼肉组织降解产生的挥发性化合物有低级醇、羰、酯、二甲胺、硫化氰、甲基硫醇、二甲基乙硫醚等。在电子鼻的检测中,是将样品放在密闭的容器中,传感器对样品顶空的挥发性化合物产生响应,这种响应通常由电导率或电流等参数来衡量,最后进入数据处理系统进行特征参数的提取,获得鱼体质量状况的信息。用于电子鼻仪器的传感器主要有石英微平衡器、金属氧化物半导体传感器等[13]。 Daffsson[14]等采用M0S传感器检测了冷冻贮藏的黑线鳕和鳕鱼的鲜度。他们发现随着鱼体挥发性化合物浓度增人,传感器的响应呈线性变化,并且能够及时地检测到鱼的早期腐败。Schweizer-Berberich[15]等用8个电流传感器检测了冷藏蹲鱼的气味变化,发现传感器的响应随贮藏时间而变化,并且与气体成分中的胺类和硫化物之间存在很好的相关性。 2.5.3 微生物传感器 微生物传感器又称BOD(生物需氧)传感器,由溶氧传感器和微生物膜组成。酵母或腐败细菌固定在膜上,贴在BOD传感器表面的透气膜上。当BOD传感器浸入含有有机物的样品液中时,渗到膜上的有机物被酵母或腐败细菌细胞吸收。该过程需消耗O2,从而引起传感器输出电流下降。微生物膜上消耗的O2与样品液中的有机物浓度成比例,样品液中的有机物浓度可通过BOD传感器测定。Watanabe,E等就用微生物传感器和常规K值测定进行比较,分别测定了冰中贮存两周以上的鱼肉鲜度,发现两种方法测定的数值间有较好的相关性[16]。 3 展望 水产品品质评价发展方向是将使用快速测量技术的不同标准方法结合起来对各种原料的鲜度进行评价以建立数学模型,预测未知品种的鲜度或剩余货架期。据悉,美国专家已在研制一种可检测食品鲜度的“Flesh-Check”指示片,该指示片可置于包装食品中,涂有对温度敏感的聚合物,人们可根据指示片颜色判断食品新鲜与否。在不远的将来,人们能够运用各种模型和传感方法进行水产品品质评价和预测,甚至提供在线的品质评价。 产品品质论文:粉垄可自然性提高农产品品质 韦本辉和他的研究团队在研究中,提出的“粉垄栽培方法”,突破了千年“犁耙”耕种模式,实现合理利用耕作层及耕层以下土壤资源和天然降水,作物根系特别发达,促使作物大幅度提高单产和改善品质。 粉垄栽培方法在中国南方地区广西,已在水稻、甘蔗、木薯等12种作物应用,增产率达10%~30%;在北方地区的辽宁、河北等地试种玉米等表现良好,干旱地区的甘肃省定西县试种马铃薯增产率达35.4%,宁夏回族自治区在荒漠上首次试种准山药亩产达3477公斤;中部地区的湖南试种木薯、淮山药效果表现良好。 在广西玉林市福绵区粉垄栽培的稻谷,农业部稻米及制品质量监督检验测试中心提供的检验报告显示,其整精米率、蛋白质分别达50.9%、10.2%,比同一块田同一品种同一施肥管理条件的常规种植的稻谷分别增加了15.94%、14.61%,粉垄栽培的整精米率、蛋白质单项质量判定均为一等,常规种植的则均为三等。 粉垄给作物产增品好的奥秘 粉垄栽培方法,是韦本辉和他的研究团队,从他们在研究土壤疏松类型比土壤板结和表皮结膜两种类型增产15%以上得到启发,并从农艺和农机相结合上进行研究,2010年初正式提出并申报国家发明专利。 粉垄对作物增产和提高产品质量的奥秘,韦本辉认为,主要是由于耕地松土量和速效性养分增加及种植带下有U型储水槽(事实上形成了耕地天然水库),实现了作物对土壤、水分、光能等自然资源的最大化合理利用,是自然资源增量利用产生的效应;同时,土壤环境改善和充分利用天然降水,促进作物根系发达和以根系为主导的“根”本理论的作物栽培新理念的有效施行。在此条件下,作物在整个生长发育期间,可以稳定地、持续地吸纳土壤中各种矿物质元素,尤其是吸纳了传统耕作方式未能打破犁底层的土壤养分和未被旋磨激活释放的土壤中的矿物质元素,作物健康协调的生长,光合效率可提高10%以上,特别是生长后劲足、抗早衰,从而使得产量增加和品质改善。 绿色,健康的栽培方法之所以能将品质和品位提高,是由于经粉垄后的土壤各种矿物质养分通过粉垄机钻头旋磨激活释放被作物吸收利用,加上光合作用的优势而获得的,是非人为因素促成的,因此是―种天然性的、绿色的、有机的,对人体健康的。 韦本辉率团曾在2011年1月到台湾考察,他认为台湾精细农业先进,粉垄可能让台湾的农产品品位更是锦上添花。 产品品质论文:微生物农业对提高农产品品质及改善农业生态环境的影响探析 摘要:近年来,随着经济和科技的不断进步,使得我国农民所能利用的耕地面积在不断的减少。面对这样的情况,相关的工业、农业部门开始进行深入的探讨和研究,为了利用有限的土地资源创造出更多的财富,各种各样的化肥相继问世,以此促进经济作物的快速生长。但同时化肥的使用带来了很多问题,如:农产品质量得不到保障、严重影响农业生态环境等,通过大量的试验研究证明微生物农业在农业中发挥着重要作用,要加大微生物农业的推广力度,以提高农产品品质及改善农业生态环境。 关键词:微生物;农产品品质;农业生态环境 近几年来,面对我国农业生物资源的利用情况和我国农业发展情况,我国相关部门开始意识到微生物农业的重要性。从宏观上看,微生物农业属于一种工业型的农业,其主要通过微生物资源产业化实现的。微生物农业的广泛推广,不仅有利于提高我国的农产品品质,而且还有利于实现农业的可持续发展。 1.微生物农业的含义 微生物农业也被称为白色农业。这种农业是一种工业化的农业,微生物农业的形成主要以蛋白质工程、细胞工程、酶工程为基础,并在此基础之上通过使用各种高科技开发手段,对微生物资源进行开发和利用,这一过程就是微生物农业过程。微生物农业可以将微生物资源进行优化配置,就微生物本身而言,其具有超强的繁殖生产能力,并通过工厂化处理,能够生产出人类及动植物所需要的营养品和保健品。微生物农业属于一种新型农业。微生物农业的发展系数较大,其属于高增值农业。 2.发展微生物农业有利于提高农产品品质 通过对农业生产的实际情况进行调查和研究,我国大部分农业生产中需要投入大量的农药、化肥,这虽然提高了农作物的产量,但是无法保证农产品的安全。 在农作物生长的过程中,一定会遇到病虫害问题,如果通过农药进行防治病虫害,将不利于农作物的安全生产。生物防治病虫害是一项较新的技术,其具有很多优势,如:没有污染、没有公害、等。目前我国应用微生物进行病虫害防治的效果较好,其值得广泛的推广,其不仅能够有效的防治病虫害,而且还有利于提高作物产品的品质。 微生物还可以混配在化肥、微量元素、有机饲料中,从而形成了微生物复混生物肥料。微生物复混生物肥料不仅能够增加土壤的肥力,而且还能够为作物的生长提供充足的营养元素,从而使植物根际的微生物环境得到很好的改善。微生物肥料在植物生长过程中发挥着重要的作用,有利于植物对养分的吸收,进而促进植物生长,提高了植物抗病虫的能力。 3.发展微生物农业有利于改善农业生态环境 二十一世纪面临的最严峻的问题就是生态环境保护问题。微生物农业的发展前景比较客观。在实际的微生物农业生产过程中,能够将有机废物变废为宝,可以间接的促进生态环境的保护。在微生物农业中,微生物生态环境保护剂具有重要的作用,其可以将空气中的毒气及水、土壤中的有害物质清除干净,微生物农业是一项全新的产业,其具有较大的开发和利用价值。 在农业粮食生产过程中,农药和化肥对粮食的产量产生了很大的作用,同时也严重的破坏了农业生态环境。在不同程度上对水体、土壤、大气造成了污染和破坏。针对这样的严峻形势,为了能够促进我国农业长期稳定持续发展,我国相关部门已经发现了生物农药、生物肥料的重要性。微生物农业的大力推广和发展,不仅能够增加农作物的产量,而且还能提高农作物产品品质。微生物农业可以保证农作物的安全,有效的提高动、植物资源的利用率,进一步改善和保护生态环境。 4.微生物农业提高农产品品质及改善农业生态环境的实例 4.1简要介绍紫云英根瘤菌菌剂 紫云英是豆科黄芪属一年生草本植物,又称红花草,是重要的绿肥,饲料兼用作物。紫云英不仅能给土壤增加大量的新鲜有机质,还可以改善土壤理化性状,协调水、肥、气、热状况,提高土壤生产性能。因此,种植绿肥是一项必需的用地养地措施。紫云英固氮能力强,氮素利用效率也高,株体腐解时对土壤氮素的激发量很大,在我国南方农田生态系统中维持农田氮循环有着重要的意义。 高效的紫云英根瘤菌菌剂在提高紫云英产量方面具有重要作用。高效优质的紫云英根瘤菌菌剂,一方面在紫云英播种后能提高紫云英的产量,另外还能在土壤中形成多种有利菌株共生的良好根际生态环境,对水稻化肥利用率起到重要的效果。 4.2高效紫云英根瘤菌在选育时应注意的问题 紫云英根瘤菌的初筛:将粗筛出来的紫云英根瘤菌进行回接紫云英试验(水培法或沙培法)进行初筛,从播后结瘤时间、根瘤数、根瘤大小、根瘤颜色、植株含氮量和植株长势等指标筛选效果好的紫云英根瘤菌;紫云英根瘤菌的诱变育种:利用紫外诱变等生物诱变技术来选育出固氮效果更好、抗逆性更强的紫云英根瘤菌菌种。 4.3发酵生产工艺的研究 优培养基的筛选:利用摇瓶发酵、20L、200L自控发酵罐发酵,利用旋转组学设计和计算机技术筛选各功能菌种生长所需的氮源、碳源、矿质营养、添加剂和诱导剂营养配方,确定促进菌体生长的营养成分和最佳复合培养基配方。 高效吸附载体及其灭菌技术研究:通过考察菌种在不同灭菌条件(巴氏灭菌法,高压湿热灭菌法和γ-射线灭菌法)下的不同载体(褐煤,草炭,蛭石和珍珠岩)的存活时限以及载体中所含有的成分,将对菌体保存和对土壤的增肥及微生态作用等综合因素,确定载体最佳灭菌方法和最佳载体。 4.4应用技术研究 通过盆栽、小区和大田试验,检测紫云英根瘤菌产品的应用效果和稳定性,研究制剂不同剂型、浓度、用量、施用时间、施用方法以及环境因子对使用效果的影响,再反馈信息进一步研究和调整发酵生产工艺技术,生产出高效、持效的生物有机肥料产品。 5.如何运用微生物提高农产品品质及改善农业生态环境 5.1合理帅选菌株和应用联合菌群。 在深入了解有关微生物特性的基础上,采用新的技术手段,根据用途把几种所用菌种进行恰当、巧妙组合,使其某种或几种性能从原有水平再提高一步,使复合或联合菌群发挥互惠、协同、共生等作用,排除相互拮抗的发生。 5.2改善生产条件和生产工艺。 发酵条件、工艺流程、合适的载体、剂型、粘着剂的发展,尤其是在产品保质期方面需要开展深入的研究。 5.3应用价值较高的微生物产品 有机物料腐熟剂(或称发酵剂)、根瘤菌剂、生物修复剂(微生物区系、解毒、重茬等)、促生菌剂,生物有机肥等。其中根瘤菌剂作为微生物肥料中的一类重要品种,目前存在的根瘤菌剂产品质量不稳定、使用菌种的有效性低、接种后在种子上存活时间短、结瘤效果差、产品保质期短等问题未很好的解决。因此,这方面需要国家加大投入,开展相关的研究,加快新产品的开发与应用。由于接种根瘤菌剂还能有效降低和减轻豆科作物重茬的病害,根瘤菌剂在我国具有十分良好的应用前景。 6.结束语 农业在国民经济中起着重要的作用,同时也带动了其他行业的发展。但在农业实际发展中存在着严重的问题,例如:在农作物的生长中大量的使用化学农药是必不可少的,农药可以杀灭农作物在生产中的害虫和病菌,但不能保证农产品的安全,也使农业的生态环境遭到了破坏,严重影响了农产品品质和生态环境。通过对这样问题的研究,表明微生物农业将有利于提高农产品品质及改善农业生态环境,值得进一步的推广。 产品品质论文:提高产品品质、创造管理亮点某项目工程精细化管理控制探微 摘要:本文简述了某项目的工程管控的措施和亮点,今后,笔者将在项目管理中不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品! 关键词:建筑产品;精细化管理 1.工程概况 某项目位于南京南站的东南角,周边商业配套齐全,九都荟共有两期开发,总用地面积约为12万平方米,总建筑面积约为42万平方米,拥有沿街商铺,从拿地到开盘17个月,首次开盘,市民争先抢购,产品受到市场热捧,销售火爆。 2.质量管控措施 项目质量管控措施,主要包括:(1)质量管理可视化:每栋楼安全通道两侧张贴楼栋信息牌、质量可视化表、进度可视化表及安全巡更记录,质量按照实测实量要求按集团要求悬挂于楼栋通道处,充分显示出不同施工阶段各道工序指标的检查情况,数据更新务必及时。(2)工程实测实量可视化:现场施工必须严格执行三检制度,每道工序均要现场验收,每道工序均拍照留有映像资料,不经验收合格,不得进行下道工序施工。尤其是隐蔽部位,需监理验收并拍照留档,做可视化验收记录,严格控制现场工序质量。(3)落实工程“四化管理”:主体阶段设置砂浆、预制构件、模板、钢筋的集中加工区,装修阶段设置瓷砖、木工、防水材料及腻子集中加工区,进行“四化”管理,做到加工和安装分离,有效的进行了质量控制,确保了产品品质。(4)进行工序穿插施工:包括门框先行和主体未封顶之前,精装修单位进场穿插施工,主体结构分段验收,做好装修与土建穿插施工,总工期可以有效提升10%以上。(5)引入工程施工样板: 现场设置样板展示区,对砌筑、粉刷、防水、屋面等重要的工序进行展示,待主体施工阶段,在楼栋做实体样板间:土建样板、精装修样板、交付样板间。另还须做景观和外立面的工艺样板。工艺、工法样板先行,及时发现并解决问题,不把问题带到后期大规模工作开展当中。(6)深化图纸和制作户型手册:为精细化施工管理,现场编制每个户型的户型手册,内容有:定位放线图、墙体砌筑图、粉刷图、水电定位图、天花吊顶图、地坪竖向标高、瓷砖排版图等,为现场集中加工和移交提供依据,确保同户型同部位尺寸一致。 3.安全文明施工管控措施 项目安全文明施工管控措施主要包括:(1)统一安全文明施工策划:人车分流,场地布置清晰,包括外架 统一标语、出入口统一标语、安全施工统一标语等。(2)落实安全分色管理及安全文明标准化施工:可视化评估施工安全系数,确保施工安全。(3)制定安全巡更制度:施工现场每天专职小组安全巡查,发现安全隐患,登记公告并及时整改。(4)执行楼栋值长管理制度:执行楼栋值长制度,值长负责制,现场各个主要分包管理人员担当每栋楼的值长,值长负责协助总包单位管理人员管理本栋楼的安全文明落实工作。(5)现场进行人车分流管理:现场道路采用人车分流制,规范化管理,保障工人安全和施工道路通畅。(6)采用太阳能灯和引入雨水收集系统:为了积极响应国家节能减排的号召,合理利用能源、节约资源,项目不断引进新技术,在现场先后采用了太阳能灯和雨水收集系统。(7)现场晨会制度:每日早晨总包召集现场的主要管理人员、班组长及分包管理人员,在安全公示牌下面集中,对今天的施工内容、安全危险源及注意事项进行布置。 4.项目新工艺亮点 项目新工艺亮点主要包括:(1)PC工业化:九项目部通过对日式管理经验的学习培训以及对前期成功项目PC工程经验的借鉴和总结,进一步提升了项目对PC工业化技术的应用和管理,于2014年11月开始,在F-4、E-4、G-2 楼栋上采用PC全周期施工,前期做好产品定位研究,其中F-4、E-4两栋为柱、梁、墙、楼梯为全PC预制构件,楼板为叠合板,做绿色建筑。(2)铝木复合木板体系:为提高工程质量,提升实测成绩,项目研究并样板展示铝木复合木板体系,于2014年7月开始,在D-7、A-2以及EFG地块部分楼栋主体施工阶段开始采用此体系,铝模板砼成型质量非常好,实测成绩高,周转60次成本摊销和木模板持平。(3)免抹灰(薄抹灰)工艺:为减少空鼓、开裂,保证粉刷质量,在不改变墙体材料的基础上,采用石膏砂浆进行5-8mm的薄抹灰,已经现场制作圣戈班、普拉德等品牌材料的样板,进行对比研究后,随即在项目后续施工中推广。(4)精装修穿插及无尘化加工:精装修单位提前进场做门套先行施工,主体分批次验收。精装修单位提前进行单工种流水穿插施工,建立设置集中加工厂,瓷砖、木工、腻子、吊顶材料、防水材料,均集中加工加工安装分离,提高加工精度,缩短总工期,提升产品品质。(5)景观先行:做好景观图深化设计,对景观图纸和室外综合管网提前叠图,景观围墙和综合管网先行,在地库全部封顶、底层脚手架拆除后实施。 此外,项目也在做一些新工艺、工法的研究,例如高精度楼地面原浆收光找平、预制窗台板、保温反打工艺研究等,也分别取得了一些进展。 以上简述了某项目的工程管控的措施和亮点,在项目管理中将不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品,回馈社会! 产品品质论文:肉类产品品质:何种市场营销策略可以创造肉品附加值? 摘 要:保证肉类产品的质量,是整个肉类产业链的一个重要任务。保证肉品质量对于食品生产和销售企业来说是应尽的义务,而对于消费者来说是应得的利益。过去发生的各种食品安全危机,质疑的不仅仅是产品内在和外在品质的保障途经,还包括产业链中产品或市场参与者的决策。从动物育种到产品加工、零售到消费及消费者在各方面的产品品质要求上都表达了新的期望。当今,市场营销在产业链保障产品品质方面发挥了重要作用。本文将着重介绍肉类产业的市场营销和商业运作。 关键词:品质;肉产品;食品安全危机;品质和原产地认证;推销 自从1996年食品安全危机以来,肉类品质成为真正意义上的一项挑战。无论是对于生产和销售企业,还是对消费者来说,品质保障不仅是理所当然的标准,也是增加产品附加值的战略主旨。各种品质和原产地认证标识是对消费者最好的品质和来源保证。Momont[1]认为,这些认证标识具有多重意义,如天然、可靠且具有很强的象征意义。实际上,品质认证这个环节消除了消费者的疑虑外,它们还成为了品质、特性、原产地和精湛加工技术的代名词。法国消费者愿意为信得过的产品支付更高的价格[2]。然而,最近一段时期以来大量出现的认证标识对于销售行业和消费者来说却很难轻易辨别[3]。 山区特产、乡村特产、本地特产等各种特色标识和自行标榜的其他品质保证标识在市场上显得名目繁多,且常常没有清楚的解释。 那么,品质保证是如何成为关键问题的呢?消费者对肉类品质的认识到底是怎样的?他们的真正要求和需求是什么?最后,销售策略在这个问题上可以起到什么作用? 1 肉类产品品质概念的演变和政策规范 20年来,人们对肉类品质的认知经历了巨大的变化。其中食品安全危机的出现是一项重要的推动因素(表1)。其实,从90年代以来,农业和食品业不断受到食品安全危机的冲击,特别是肉类产业中动物,如牛(如疯牛病)和禽类(如二恶英、禽流感等)。这些危机使得消费者对商品质量的不信任感增加[4],从而影响生产企业的运转。Ben?tre等[5]将食品安全危机(1996年在罗马举办的世界食品峰会)和食品的内在品质造成的危机归纳为“理智型”或“粗暴型”两类[6]。 40多年来的食品丑闻和危机,促使欧盟制定了93/43CE食品卫生条例,主张采用危害分析与关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)方法“识别食品卫生的关键因素,建立且严格遵守安全规程并及时更新”。最近的大范围肉品掺假(如2006年鱼肉和2013年马肉掺假)事件曝光以后,欧盟重新修订并简化了原来的食品安全条例,并于2013年5月公布和在2016年实施。该条例加强了食品卫生规范,尤其要求增加突击检查和加重处罚以防造假行为的内容。欧盟委员会(2014年7月,第六轮谈判)已讨论签订跨大西洋贸易与投资伙伴关系协定(Trans-Pacific Partnership,TTIP),旨在解除贸易束缚,并提高了肉产品的品质要求。市场和消费者对于伦理、环境和食品卫生的诉求,都将是争论的重点和关键挑战。 对照新法规的内容可以明显发现,公共机构和业界对食品的品质明显重视了(如卫生、微生物、原材料等)。法国消费者已经不能再容忍任何食品卫生问题,这些规定旨在重塑消费者对肉类消费的信心。 那么,品质的定义具体是什么?根据ISO 9000∶2000 标准,品质是指“一个产品、一套工艺或一项服务可以满足外在或内在需求的所有特质”。从营销上来说,品质是“一个物质、一项服务、一个品牌或一个企业,被客观或主观所公认的特性和价值”[7]。 然而,食品的品质在不同国家和地区的定义有所不同。欧洲消费者越来越注重品质和原产地认证标识如“原产地认证称号”、“原产地保护称号”、“产区保护标识”“红色标签”等。在法国,品质通常是通过符合法律法规标准的形式展现出来了。而美国的情况就完全不同,品质认证标识被视为一种非关税贸易壁垒,因此无法建立相似的品质保障体系。品质通常被诠释为对工业流程的遵守和无毒无残留。品质的概念缩小到了技术层面,且最终以企业的声望来代表,公共部门的介入也就没有必要[8]。 同样,生鲜乳、奶酪是欧洲传统和技术的标识,而在美国这完全不符合卫生标准。另外,欧洲支持对转基因产品在标签中强制标注,而美国则反对。这个分歧体现出食品品质概念上的分歧。在美国允许使用激素类产品饲养肉牛以加快其生长速度,这一事实也展现出食品品质的有关法规要求完全不同。 一些消费者对最新的科研结果有时表示质疑甚至抵制。他们要求加强食品卫生和品质规范以及监督措施。因此,提高品质是所有食品工业的必由之路。唯有提高品质才可以重树消费者信心。尽管一系列新法规已经或即将生效,消费者对于提高品质的诉求一刻也未停止。除此之外,他们还表达了对食品产业各领域更多了解的诉求。 2 消费者对肉类品质的认识、态度和要求 食品问题一直以来都是法国人重点关心的问题。随着经济的发展,人们的进食已经不再仅是满足生理和享受的需要,它还有其他层面的需要。例如,在家畜饲料中添加亚麻籽可以生产出对人体健康有益的ω-3脂肪酸;含胶原蛋白的酸乳可以减少成年人的皱纹;用芦荟制作的饮料可以改善皮肤状况;含类胡萝卜素的甜点可以使皮肤变成古铜色等。 尽管这些例子都通过产品形象或用途提升了食品的原有价值,但食品的相对价值还是降低了。1991年以来,居民用于食品消费的支出不断降低,而住房和交通用支出不断增长。1960年法国每个家庭平均支出的60%为满足饮食需要,如今这项支出只剩下13.5%了,饮食已不再是法国人生活的第一大支出(表2)。 2010年,法国居民肉类消费支出占食品消费支出总额的比重最高(达21%,表3)。每人每年肉类消费总量为90kg(这个数据在20年前是100 kg,表4)。 消费者对未加工产品的需求量在下降,而对加工产品(如便利食品和打包食品)的需求量(也包括对配套服务的需求)在升高。除此之外,他们也追求食品的品质和安全。无论是对养殖企业还是加工企业来说,产品的品质、可靠性和便利性都是必不可少的要求。然而,品质既取决于产品的客观特质,也取决于消费者的主观喜好。尽管后者不易得知,但了解消费者的满意度确实至关重要。它取决于产品的形象(如品牌和品牌形象)以及配套的售后服务。这些条件都是组成食品附加值的要件。 多项研究显示,肉类产业希望在销售环节更有效地满足消费者对品质的要求[10]。然而,在从前被认为是例行或习惯(锁定唯一品牌)行为的肉产品购买,在食品危机发生之后已经发生了改变,如考虑其他产品、或者减少甚至放弃对该肉产品的消费,但这又陷入了新的困境,如对产品的来源、价格和加工方式等必须重新审视[11]。 这个消费行为的改变会影响其购买标准,其中除了品质、风味或口感等内在特点外,又加入了产品来源、畜牧养殖模式和品质认证标识等外在的指标(表5)。 如今的食品品质特征除了营养价值、感官品质和卫生之外,还加入了道德规范(如环保和动物福利)和文化价值(如地域、传统文化等)[8]。这些新的品质概念涉及食品的生产条件,对特殊认证标识起促进作用(如原产地认证称号等)。这些认证标识使生产者和产地都获得了更多的附加值,但也增加了对生产过程中品质保障和可追溯性的要求。 食品品质对于消费者来说成为了理所当然的选择标准。相应地,肉类产业(特别是占70%销售量的大型销售企业)的战略主旨,很自然地集中到了大宗消费产品的价格上(图1)。目前,消费者对食品卫生的关注度很高,他们对食品生产过程的信息有更多的了解。关于原材料的来源、加工方式等信息,都成为了销售是否成功的要件。消费者认为,提供食品来源和畜牧养殖模式等信息是理所当然的。他们难以理解,为什么家畜可以在法国养殖,肉类加工却要送到国外,最后成品又卖回法国。国家跨行业组织主导的一系列措施,如法国原产地标识、法国猪肉标识等,旨在尽力满足消费者对品质、来源和可靠性的要求(表6)。消费者要求清楚的食品来源、工艺和卫生信息,而种类繁多的品质标识或原产地认证标识,又使得消费者难以辨认出他们需要的重要信息。因此,要尽量简化和集中这些品质认证标识。例如,水产行业就推出了统一的“法国馆”标识。 3 市场营销与产品形象 长期以来,市场营销在肉类产业链中都只是作为一个选项而非必要环节。而如今,营销与品质的结合成为了肉类产业的现实要求。营销具体是指什么?营销的定义是“选择和吸引市场、发展并维持顾客群,交付并传递价值的科学和艺术”[13]。它的作用是通过品牌策略、品牌形象和销售服务带来附加值,并且及时调整以满足消费者需求。尽管如此,购买欲望和购买行为有时并不一致。本文研究发现,在食品货架区决定购买的人群比例为53%。而以光顾货物的人群为100%时,只有23%购买者会注意到品牌,其中16%的购买者会取下货物观察,15%会决定购买,5%会购买该品牌的多样货物(图2)。 研究发现,在11 000 个参考产品中,购买者只注意到500 个,能记住的也只有50个。这是由于购买者在中等超市(面积400~2 500 m2)的购物时间平均为25 min,在大型超市的购物时间58 min。购买物品中1/3为生活基本用品,其余为冲动购买、享乐性购买和深思熟虑后购买。购买甜食平均花的时间为59 s,购买咸食时间为56 s,而液态产品为49 s。如果再看看购买常用品的时间,其数据更惊人:1 kg牛乳为10 s,面包为10 s,巧克力为30 s,鹅肝为59 s,而肉产品是90 s[14]。 如何向购买者传达产品以及加工品质信息呢?大部分肉品是在大型超市销售,也就是说这个“无声销售”要靠购买者自己来寻找满足其要求的内在和外在品质标准。而货架的陈列并不总是按消费者需求来安排,且品质标识的种类繁多(正式标识、集体标识或以销售品牌私设的标识)。另外,以销售量至上的低价策略,也会在一定程度上干扰消费者的选择。 现在的顾客已经不再沿用传统的推销模式决定购买货物了。既然已经知道他们通常都会提前准备购物(如47%的购物者准备购物清单),就要尽量采用适宜的、能影响他们购买决定的销售策略。因此出现了一系列促销方案:成套销售、即时折扣、加量不加价、赠送购物券、会员卡优惠等等。尽管这些促销方式在一定程度上发挥了作用,但不能忽视消费者在寻求便利、价格合理、简单便于选择但又不失多样化的产品(表7)。 现今消费者对肉产品的动物种类非常“忠诚”:36%的消费者在断货时选择延期购买,42%选择同种动物不同切块部位。确定动物种类后,切块部位便成为第二重要的标准,决定因素为颜色和包装情况[15]。对消费者的购买行为的研究至关重要,此时不能把消费者单纯看待成“购买东西的人”,因此需要引入“范畴管理”的概念,即购买者站在消费的角度定义其对产品的要求。“购物者营销”并非是一个革命性的方法,而是更加完善、更贴近购买者需求的促销手段。为了更好地满足购买者需求,销售企业和加工业确定了5 个重要环节: 1)类别;2)顾客;3)购买路线;4)量化的需求单元;5)购买欲望。 新的“营销”策略更加注重在消费瞬间通过统一形式和类别来促销。使用交易人数与交易量(people incidence transaction amount,PITA)方法,可以更好地满足购买路线和消费需求(图3)。 这个方法在对顾客浏览频率、购买品牌、年购买量以及分类别购买频率分析的基础上建立。新的促销手段(如即时折扣、买一赠一、加量不加价等)则用于吸引顾客的注意。 这个方法能更好地分析购买者在商店的购买行为,研究发现:70%的品牌是在商店内选择的,68%的购买决定并无事先规划,5%是同一品牌的忠实顾客,47%受销售地点的促销广告影响。 以上结果表明,购物者展示的是一个“即时处境行为”即购买行为同时受需求标准和购物环境的影响。 除此之外,购买者与货架的距离也是重要影响因素。营销中通常利用“5-3-1”原则来优化产品包装。这个原则主要考虑了消费者与货架距离对包装的视觉感知情况的影响。表8举例说明了不同距离时消费者对产品包装的感知情况。 今天的肉类产业应该配合零售商的需求来供货,要推陈出新,要建立起生产者与消费者的联系,并提升对购买行为的理解。大型零售商期待可以自行发展产品分类的供应商。所以,肉类工业要自行了解消费者对各种类产品的需求情况,以更好地为产品定位并丰富产品种类。然而,这个营销手段的推行并非轻而易举,因为大中型超市本身也通过加工半成品来推出一部分肉类产品。现有的肉类品牌已经“树立”,要建立新的品牌着实不易。如Charal、Socopa、Valtéro、 Le Gaulois 和 Loué 集团等。这些品牌已经根据消费需求改善了销售策略,提高了产品的外在品质(如包装、便利性等)。 最近推出的肉类新切块命名就是针对消费用途的一种改进。法国经济部下属的消费、竞争和打假管理处于2014年12月开始颁布实施的《牛肉、犊牛肉和羊肉新切块命名法》将激活肉类供应市场,促使提高产品的实用性和便利性,更真切地满足消费需求。但这还不够,肉类产业的营销潜力还有待进一步开发。 当前,营销的成功在于针对消费者需求的一整套措施:1)对货架色彩的戏剧化布置(如装饰、新品促销活动、季节主题促销等);2)优化产品种类划分、烹饪模式、量化和质化促销;3)优化不同种类肉产品在不同消费场所的用途、感官和营养价值;4)标注各切块的烹饪方法建议,同时提供切块部位的信息。 4 结 语 畜牧产品,特别是肉类的品质,透过消费者的信心来体现。它本身并不具附加值,但可通过品牌、标识、形象和实用性来回应消费者的需求。今天仍有47%的购买者在光顾销售点后放弃购买[16]。要使购买意图成为购买行为,就要通过以下几方面改善销售点:1)标清产品分类;2)标明切块部位及其烹饪方法建议;3)了解购物者的真实需求;4)分析购买者的购物路线。 当今肉类产业没有成功的捷径,唯有提高生产透明度、可靠性和生产技能。除此之外,还要让消费者明白并理解肉类产业的角色。众多的品质标识使消费者感到困惑,但它们却是使消费者放心的唯一途径。优化供货分类、戏剧化布置和创新促销策略,是满足顾客和食品工业需求的有效辅助手段。 (翻译:黄亚宇,审校:霍云龙、李艳玲、孟庆翔)
环保节能论文:浅谈农业机械的环保节能设计分析 论文关键词:农业机械 环保节能设计 趋势 论文摘要:农业机械节能环保设计是一种全新的设计理念。本文在分析农业机械节能环保设计的涵义和意义的基础上.阐述了农业机械节能环保设计趋势。 1农业机械节能环保设计的意义 当前,我国的农业机械采用的是传统设计方法,资源和能源消耗大,效益低,对环境污染严重,是一种高投人的粗放型生产模式。随着农业现代化进程的不断发展,农业机械也在向着高质量、多功能、低能耗和低成本等方向发展。我国每年都有大量的农机产品报废,采用节能环保设计后可使构成农机产品的零部件能够方便地分类回收并再生耗最小,减轻甚至消除农机产品生命周期末端的压力,·使废弃物、垃圾污染程度降到最低。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品,而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展,提高我国农机产品的竞争力,有效地占领国内市场并扩大出口。节能环保设计已成为农业机械发展的必然趋势。 2农业机械节能环保设计趋势 2.1农业机械的清洁性 常用农业机械动力为内燃机提供,内燃机环境性指标主要存在问题有:消耗一次性能源石油;噪声、废气污染;热排放和漏油污染。废气排放和漏油污染对环保农业影响很大,废气中NOX,HC化合物直接影响农产品的品质和农业的可持续发展。农业机械动力环保选型设计应优先选择电力为动力的农业机械,加快开发太阳能、氢气、植物油、天然气发动机。同时加速发动机环保化学设计的研究,采用包括汽油无铅化与汽油抗磨性,柴油低硫化与柴油润滑性,生态燃料与生态摩擦学,汽油机沉积物与汽油清净剂,柴油机颗粒与消烟助燃剂,润滑油和添加剂与排放催化转化,润滑剂生物降解性与生物降解润滑剂,催化助燃/补燃,发动机机械与化学材料制造等措施。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。采取自适应有源噪声控制系统控制发动机噪声。 2.2产品的可回收性设计 可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题,最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。例如,在农业机械中常用的联接件(螺栓、螺母等)的回收与再利用。 2.3产品的可拆卸性设计 设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护。在设计阶段,可采用模块化设计方法,即对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析,在此基础上划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同产品,满足不同需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代缩短设计周期,降低成本,有利于回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。 2.4环保产品的成本分析 由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能,因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。 2.5材料选择 环保材料是指应来源丰富,便于利用,便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分,它也是产品开发设计早期的主要的决策之一。材料选择应尽量减少材料种类,少用有毒、有害材料和贵重稀缺材料,尽量做好材料分类管理和废弃及边角料的回收利用。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。当前这方面的研究工作主要有:环保设计对材料要求的确定;环保材料的选择原则;材料选择的影响因素分析;环保材料的开发与应用;新功能(指环保型)材料的开发与应用;回收物资再资源化的应用等。 3环保设计在农业机械设计中的应用前景展望 环保设计的本质特征之一,是在不影响产品的寿命、功能、质量等指标下,依靠技术手段和管理方法,以达到提高资源、能源利用率为目的的一种先进设计方法。从经济学的意义层分析,环保技术是一种资源节约型有坏配置的相对增值的技术,即在运用等量资源、能源的前提下,环保设计技术是力图比传统设计方法获得数量更多质量更优的产品、使生产过程由粗放型转向集约型的先进设计技术。中国加人WTO以后,农业机械产品的市场竞争将会日趋激烈,环保设计技术则是提高产品市场竞争力的有力武器。 综上,农业机械采用环保设计技术之后所拥有的一系列优势表明,农业机械的环保设计具有良好的应用前景。环保设计是人类实现可持续发展、拥有高质量生存环境、享受健康生活的必然要求,也是未来技术经济发展的大势所趋。 环保节能论文:普及高效节能环保型空调设备 摘要: 本文从推广节能环保型空调出发,简要论述了在其设计、生产、选型、安装、控制、维护六个环节中应采取的方法和必须注意的事项。 关键词: 节能 环保 臭氧层 温室效应 新冷媒 0 前言 改革开放二十多年以来,我国的人均寿命显著增长。这一令人瞩目的事实,除了归功于新的政治环境和经济环境以外,人们日常生活、工作环境的改善也是不容忽视的重要因素,空调设备正是营造这种使人益寿延年的环境条件的功臣。 然而,科技往往是把双刃剑。空调设备既是耗能大户,又在创造局部舒适环境的同时,给整个地球的大环境带来负面影响——破坏臭氧层;加剧全球温室效应。难怪欧洲的“绿色和平”人士不愿使用空调设备,以致2004年夏天,发达的工业国里,竟然有人被酷暑“热毙”。因此,空调设备必须朝节能和环保两个方向发展,做到亲和自然,才能广泛而长久地为人类效劳。本文就普遍推广高效节能环保型空调设备的相关问题进行以下论述。 空调设备的节能性和环保性密切相关,两者相辅相成。一般来说节能型空调总是环保型的,环保型空调也多半是节能型的,至少在整体上与节能型是相协调的。所以,两者可以相提并论,取长补短。 1 注重使用过程中节能性的空调设备设计理念 设计空调设备时不能单纯考虑制造费用,还须重视运转费用。在包含制作费用在内的整个使用寿命周期的总经费(寿命周成本)里,运转费用占55%以上,所以设备的节能在降低寿命周期成本上起到很大作用。设计节能型空调时为了尽量提高COP(=冷冻能力/消耗电力)的值,应采用直流变频控制器、磁阻式涡旋压缩机(因其电机铁芯配置了磁力比普通铁氧体磁铁强10倍的钕磁铁,并通过特殊设计产生了附加的磁阻转矩,使效率提高20%以上)、红外线传感器之类的高技术配套产品,由此制成的变频空调机可比定频空调机节能45%左右,虽然需要较高的初始费用,但据计算,该差额只需1.5~2年即可偿还。 2 制造全过程中切实关怀环境的生产经营理念 节能环保型空调设备应采用臭氧层破坏系数为“0”的HFC新冷媒,进行环境亲和型设计(Environment-friendly Design)。同时,必须确保文明生产,做到“零废弃物排放”。生产工厂本身取得ISO 14001认证自不待言,还应实行“绿色采购”,为了确保所采用的原料、器材、部件都达到环保要求,各相关厂商也都应取得ISO 14001认证。 3 最佳空调方式和最合适送风位置及能源的选定理念 空调方式对于空调设备的节能性至关重要,必须针对不同的场合和不同的空调要求,制订切实可行且恰如其分的空调方案。 3.1纠正中央空调方式的缺点 ①仅在必要的时间里对必要的空间进行空调(消除空耗)②削减输送热源的动力(采用中央空调时,输送动力的机构比例很高)③实施独立的温度控制(防止过冷、过热)。 3.2以局部空调取代完全空调 在操作场所(如车间、试验室等),温度对操作的安全和精度有很大影响,据统计,在17℃~23℃的稳定环境里所产生的工伤事故和作业失误指数最低。因此,这些场所应采取有效的定点空调(局部制冷或制热),并尽量将送风管延伸到靠近人体的地方,这与空调效果密切相关,也是空调节能的关键所在。据某一实例测定:距离送风口1.0m处风速为2.7m/s,体感温度为25.5℃,而在距离送风口2.0m处风速就降为1.4m/s,体感温度则上升为29℃。 3.3配备与空调效果相协调的通风装置 如果空调与通风互相协调,就不会因空调后的室温受到影响而浪费能源。以高温车间为例,为了减轻制冷负荷,整体通风与局部通风并用,而对操作者则提供定点空调。通风方式应以有效的局部通风(排气)将整体的通风次数n(n=每小时通风量(m3)/ 室内容积(m3))降到最低,减少室内的热损失。 在必须大量通风的场合应引入新风。对于机器发热量很大的地方,可采用全新风方式,即对新风加以空调后引入。对于只需通常排热·通风的地方,可采用回风+新风的混合方法,即在循环空气与新风混合后进行空调的方式。 3.4采用特殊的配置和工艺 用于医院、疗养所等地方的洁净空调和空气清洁器等设备需要获得空气高度净化的效果,应采用高效除菌滤网和光催化(材料成分为氧化钛)除臭滤网,这些过滤网除了集尘功能以外还有显著的除臭、抗菌功效,并具备抑制飘浮菌和病毒的作用。 3.5因地制宜地选择空调能源 毫无疑问,电力是最常用的空调能源,电动方式的一次能耗量较小,其CO2的排放量也较小。但在燃气(天然气或煤气)或燃油(石油等)供应充足而电力相对缺乏的地区可使用以吸收式制冷机为代表的热源设备。在夜间电费便宜的地区可考虑发展冰蓄热式空调机。另外,太阳能空调机可说是最理想的节能环保型空调设备,应该大有发展前途。 4 安装操作技术、附配件及器材质量绝对可靠的施工理念 安装之前应由SE(销售工程师)进行施工设计,通过负荷计算确保设备的功率与所需的空调区域相匹配,确定最佳的设备安装位置。操作必须由合格的专业人员实施,并且只能使用设备附带的配件,现场外配的铜管、电线、悬吊支架、螺栓等器材必须严格符合厂商规定的技术要求。 5 空调设备控制系统IT化的管理理念 要使空调设备的舒适性和节能性两全其美,其管理系统的IT化是关键所在,所以应选用下列控制装置。 5.1智能管理器(i-Manager,具有大规模、高等级的监控功能) 智能管理器是适应于独立空调(大楼用多联机)主体设备管理的集中监视装置,能通过专用通信线路直接联系空调设备,构成价格性能比很高的系统,可100%地利用设备信息。 5.1.1 节能功能之一 在用电高峰阶段将要超过目标电力时,可通过空调系统设定温度的换档和使室内机停止的控制方法,尽量在不影响舒适性的前提下把用电量掌握在目标电力以内。 5.1.2 节能功能之二 在维持舒适度的同时,若想进一步降低电力消费,可分别使用下列两种运转模式:(1)使任何一台室内机经过一定间隔的时间停止,或同时使多台机交替运转。(2)对室外机进行容量限制。 5.1.3 异常管理 异常发生时,内容显示于“异常记录时间显示区”,同时根据系统设定内容触发报警蜂鸣器,告知异常。并且,把过去500,000件异常状态变化资料作为档案保存在硬盘中。 5.1.4 用电量的按比例分配 借助于“由室内机运转状态得出的空调容量”可算出各室内机单位的使用电力,即使在同一运转时间里,也能通过空调负荷找出差异,从而更公平地按比例分配电费。 5.1.5 利用局域网进行远程监视 通过在远离某大楼的集中管理室和该大楼之间设立专用的局域网,就能实现远程管理,另外,对于将来增加设施(建筑物等)时也能容易地相应增设空调机和扩展局域网。 5.2空调专用网络(AIRNET)+ 智能管理器 通过智能管理器向用户提供自由的空调控制,同时还通过空调专用网络来约束未知故障的运转。以信息处理·通信技术时刻监控空调机的运行状态,借助“在线诊断系统”对故障防患于未然,由此可以节能并提高机器的使用寿命。而且,万一发生故障,可能在用户尚未发现之前,维修工程师已先行发出通知,随即到达现场排除障碍。 5.3 智能触摸式控制器 为不具备专用管理室或不想聘用专职人员时的理想选择。 5.3.1 使空调系统简便地获得高功能 通过编程以年为单位设定每日的运转停止和所需温度。大幅度地减少管理的时间和人力。并且,操作简便,无须专业人员,任何人都能管理。 5.3.2 根据空调的使用状况按比例分配用电量 通过追加相应的软件,可提供便于电费管理的按比例配电信息。 5.3.3 进行高效节能的空调管理 因常时监视各房间的温度,并在进行适当温度管理的基础上配备了设定温度范围的控制功能,所以可形成高度节能的空调运转。另外,由于避免了由事先编程所造成的无用运转,也能节约可观的经费。 6 多方位无微不至的维护管理理念 为了减少故障、保持设备的性能以达到长期实行经济的运转并延长使用寿命必须进行维护保养。为了对灾害防患于未然应进行安全检查。 6.1预防保全(Preventive Maintenance:PM) 所谓预防保全,就是预先消除运转中的征候,亦即在故障、异常现象发生之前采取对策。据统计,与事后保全相比,实行预防保全的空调设备及主要部件的平均寿命约可提高3.3~8.8年,并可有效地减少管理费用。 6.2 日常检查 每天掌握空调设备起动时、运转中、停止时的状况,并在运转日记上记录各种显示数据(如送风、吸风温度,冷凝、蒸发压力,电流、电压等)和异常现象(如漏水、异常振动、异常音等)。 6.3 定期检修 维护检修的期限和内容因空调设备的环境条件和重要程度等情况而异。一般来说,以每年分别于制冷运转前、制冷运转中、制热运转前、制热运转中实行4次为准。另外,还可采取目测检查法估计各种运转数据(如冷凝器、冷却器的污染程度,滤网有无堵塞、腐蚀?冷媒有无泄漏?轴承、V形皮带有无异常等)。 6.4远程(管理中心)检测 采用相关的信息设备,收集、输送、保存大量数据,通过对设备运转状态作365天、24小时的监视和独立的联机诊断,有效地防止故障。自动检测空气滤网、热交换器的污染状况,确保长期的高效运转。通过分析、综合丰富的数据,从而作出改善设备的提案。异常发生时立即自动地通报管理中心,迅速对应。 通常,若将机器检测与人工定期检测(目测为主)相结合,就能更放心地使用并降低产品的运转费用。 6.5 顺应空调设备的更新 由于节能技术和人们对地球环境保护的要求都在不断提高,节能环保型空调也在朝高精尖的方向更新,所以空调机的维护也应按照其更新的动向来开展。 6.6 提高冷媒的市场回收率 节能环保型空调的售后服务是很重要的一环,必须提高冷媒的市场回收率(应≥70%)。虽然HFC(新冷媒)的臭氧层破坏系数为“0”,但其温暖化系数(引起地球的温室效应)还是比较高,所以必须同样禁止向大气排放,应承担回收利用以及分解处理的义务。 6.7 废弃空调设备的回收利用 对于报废的空调设备必须彻底回收处理残余的冷媒,并有效利用其中的有价物,最终无利用价值的部分也要妥善处理,决不能因此而污染环境。 综上所述,节能环保型空调从设计到废弃应始终贯彻“节能”和“环保”的方针。如今,人们既要创造四季如春的生活条件,又要保护赖以生存的地球环境,还要为子孙后代节约使用有限的能源,因此节能环保型空调必将取代所有普通空调。随着科学的昌明和技术的进步,空调设备也在日新月异地发展变化。然而“万变不离其宗”,只有继续向“节能”和“环保”的高度攀登,才是唯一的通途。 环保节能论文:关于对环保搬迁居民安置区的低碳和节能设计探索 论文摘要:论述了建设低碳安置区的必要性和安置区设计的环保节能要求,分别针对国内外低碳社区的设计理念及环保技术进行了介绍,指出目前国内安置区节能建设应从初期选址及合理分配投资方面入手,循序渐进,逐步实现低碳、节能、减排目标。 论文关键词:安置区,环保节能,低碳社区 近年来,随着国家经济的不断发展,大量工业规划区和大型厂矿企业相继增多,因规划和项目建设涉及环保搬迁的村镇需要集中安置,在具体的搬迁工作中不仅需要解决经济适用、功能完备等问题,如何做到环保节能与低碳减排也是集中安置区设计目前面临的一个突出的问题。 1建设低碳安置区的必要性 低碳经济的实质是经济发展方式、能源消费方式、人类生活方式的一次新变革。据统计,国外低碳城市能源消费38%来源于居住用能,33%是各种商用建筑和公共建筑用能,交通用能占到22%,而即便是在伦敦这样的大都市,工业用能也仅仅占到城市能源消耗的7%…。因此可以看出,居住社区用能在城市的能源消耗占到了比较大的比重,而搬迁安置区的建设往往在当地特色、环境良好、功能完备、经济适用方面考虑较多,将低碳理念注入到安置区的社区规划、建筑设计、社区管理中。 2安置区设计的环保节能 安置区的设计要提倡节能、节地、节材,并建立起资源和能源可持续再利用的住宅体系。安置区的生活污水要采取经济适宜的生化处理方式,处理后的出水可考虑尽量循环使用,尽量少排放,绿化、道路清洗及其他冲洗用水采用二次处理后的污水,以节约水资源和减少对环境的污染。大型的安置区可形成区域内的小社区,该社区应具备生活、交通、环保等综合功能。 3国内外低碳社区案例 3.1弗班——德国可持续社区的标杆 德国弗莱堡市郊的弗班区被誉为德国可持续社区的标杆,弗莱堡享有“欧洲太阳能之都”及“欧洲环境之都”的美誉,也是全球率先实现可持续发展理念的城市之一。 弗班社区在节能减排、减少交通、社会整治及创造可持续邻里方面都取得了相当的成功经验,例如:1)使用80%木屑及20%天然气的高效热电联产再生能源装置提供弗班区的供暖系统,通过好的隔热及有效的暖气供应大约可减少60%的CO,排放;2)提倡“生活不须有车”的交通概念,减少了35%的车辆。与此同时,社区提供各种替代的运输方式(例如共乘、便利的大众运输);3)通过弗班论坛负责的社会工作,居民可参与更多的社区活动,例如创造合作社商店、农民市场及邻里中心等。 3.2上海崇明东滩生态社区 上海崇明东滩生态社区项目涵盖社区总体规划、生态发展、可持续能源、废弃物管理、绿色建筑、交通规划设计和建筑等方面的内容,主要的规划理念包括: 1)碳中和(CO零排放):热能和电力通过风能、生物能、垃圾和城市建筑物上的太阳能光伏板直接获得,建立全国第一个氢能电网;2)绿色建筑:最高建筑仅有8层,采用环保技术,屋顶草坪和植物为天然隔热层,可储存雨水用于灌溉;3)绿色交通:人们的主要出行方式为步行、自行车、清洁能源公交车(燃料电池)、水上出租车,市内建有不受机动车干扰的独立的人行步道和自行车道网络,任何地方到附近公交车站步行不超过7min;4)绿色基础设施:社区建立了集水、水处理与再利用系统,社区内80%的固体废弃物实现了循环使用。 4低碳社区的发展探索 2010年上海世博会,北京的城市最佳案例选择了国奥村,这充分体现了首都对建设低碳社区的勇气和决心,游客参观完之后,都能强烈地感受到“低碳生活离我们并不遥远”。 国奥村这个中国首个成熟的绿色环保社区汇集了30多项环保技术,北京的城市最佳案例选择了国奥村,原因是:1)再生水热泵冷热源系统,可以从污水处理厂排人河道的再生水中提取温度能量,为建筑提供冬季供暖和夏季制冷的能源;2)景观花房生态污水处理系统,可以将生活污水集中至景观绿化花房,利用动植物的食物链建立起一个水体生态平衡系统,使生活污水得到再次利用,成为小区景观用水;3)这里的窗户中问都是中空的夹层,里面充着惰性气体,惰性气体能降低传热效果,同时窗户外层还有能够隔热防紫外线的膜,从而提高窗户的隔热效果;4)国奥村卫浴设备采用了“复用水”技术的洗手盆和坐厕一体化的产品。洗手盆内有特殊陶瓷阀芯,采用双档节水,防烫伤设计,有效节能减碳,并将洗手盆的污水经过过滤处理储存在坐厕水箱当中,内置自动清洁系统去除细菌和异味,坐厕比传统3/6坐厕节水25%。上海世博会国奥村的入口采用北京古建筑特色的门楼设计,而事实上,谁也想象不到,如此漂亮的展区竞多是建筑废料制成。国奥村用实际的案例,向世博游客展示了一个可以实现、并且很快就能跨人寻常百姓生活中的低碳社区案例。 “不久的将来,可能在上海也会有国奥村的项目。”国奥村负责人表示,奥运会留下来的并非只有精彩的赛事,更多的是奥运精神倡导的人、社会、城市及自然和谐相处,以及新的生活方式的推广与共享。 5结语 当时在建国奥村时,很多地方许多人都不理解。比如在选址上,要求附近有多少公共交通设施,提倡用本地的建筑材料等,其实这些要求是鼓励公众多用公共交通,少开车,用本地的材料也是为了减少运输时的碳排放。应该说,国奥村的开发使得我们在观念上有了很大的更新。 从目前国内安置区建设现状来看,真正做到低碳、环保还需要相当长的一段时间,这不仅需要搬迁人群加强自身的环保意识,搬迁安置区规划的组织者更应具备社会责任感,在安置区的建设初期从选址和合理分配投资上下大功夫,逐步把低碳、节能与减排的理念贯穿建设始终。 环保节能论文:试论城市规划要考虑环保节能意识 [论文关键词〕城市规划 环保节能 道路设计 可持续发展 [论文摘要]城市规划对城市的发展起着极其重要的指导作用,但长期以来,由于城市规划在环境保护方面、能源节能方面的局限性,致使城市发展过程中产生了一系列环保节能方面的问题。本文重在阐述城市环境污染耗能现状的基础上,提出了环保节能的主要内容,指出了城市在环保节能发展的远景目标,阐明了城市规划中环保节能的重要作用。 城市规划是一定时期内城市发展的目标和计划,是城市建设的综合间署,也是城市建设的管理依据,它与很多学科密切相关。近年来,由于环境保护规划没有与城市规划和城市建设同步落实,使城市环境遭到一定程度的破坏,环境污染日趋严重,城市环境不能进入良性发展的轨道。因此城市规划中的环保节能应该引起人们的重视。 如何在城市规划时考虑环保节能意识?本文从城市发展过程中所面临的环境问题以及基础设施的管线布置,建筑新楼及城市道路设计现况谈起,讨论城市规划当中环保节能应注意的问题。 1、我国城市现状 1.1城市发展过程中所面临的环境问题 1. 1. 1水体污染问题突出.由于城市人口的急剧增长和工业的飞速发展,大量的污水没有得到妥善的处理而直接排入水体,致使水环境遭到严重的破球。我国的水体污染近期呈上升趋势,全国有监测资料的1200多条河流中,850多条受到污染,在七大水系中,以辽河、海河、淮河污染严重,在统计的138年城市河段中,有133个河段受到了不同程度的污染。全国范围内78%的河段不适宜作饮用水水源,50%的地下水受到污染,西安、北京等许多城市也出现了供水危机。据估计,我国每年因污染而造成的经济损失达400亿元 1. 1. 2城市大气质量严重恶化。工业和交通运输业迅速发展以及化石燃料的大量使用,将粉尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、臭氧等物质排入大气层,使大气质量严重恶化.我国大气污染属“煤烟型”污染,全国城市空气中总悬浮微粒浓度普遍超标,平均浓度达309微克/立方米:二氧化硫浓度水平较高,部分城市污染相当严重,北方城市平均值达到83微克/立方米。由大气污染引起的温室效应和臭氧层破坏更是直接地威胁到人类的生存。 1. 1. 3噪声扰民现象普遍存在。目前随着我国城市工业、交通运输和文化娱乐事业的快速发展,噪声扰民的现象愈发突出,据44个国控网络城市监测,全国三分之二以上的城市居民生活在噪声超标的环境中,区域环境噪声等效声级分布在51. 5-65, 8db (a) 。 1.2城市发展中的基础设施现状 1. 2. 1遍布公路下面的管线交叉纵横 存在多头管理,各部门报规划不能协调一致,建设资金独立。常常出现修路在前,水、电、热、排污、通讯紧跟其后,分别开控路面,造成城市天天破路挖沟的尴尬局面。各种管线所用材质不环保,不经济,经常出现跑冒滴漏,不得己对道路面进行破坏。 1. 2. 2建筑住宅节能几乎没有纳入建筑考虑 只关注房屋外观和结构,不注意节能,使居住用能极为浪费。有关专家统计,通讯建筑保温,管网系统调节,提高热源效率三个方面的改进,我国北方地区采暖耗能至少可降低60%一70%。建筑不同于一般的消耗性物品,是资金含量高的持久性资本品或家庭耐用消费品,其宏观调控需要从长远着手,从规划着手,注重实施。 1. 2. 3道路设计的盲目性 道路设计时只注重道路的拓宽,不考虑道路其它综合配套设施及环境设计。例如,现在城市在拓宽道路时,把原有道路旁的树木通通砍掉,拓宽后不进行重新栽种,原有的雨水排污填死等情况。 2、城市规划如何体现环保节能 正是基于上述的环境能耗危机,近几十年来人们逐渐认识到了城市规划与城市发展之间的关系并开始运用科学的规划指导城市建设。城市环境保护规划是城市规划的重要组成部分,它是在城市总体规划中城市的性质、规模、发展方向的基础上,依据对城市环境质量现状的调查分析所制定的以保护人类的生存环境、减少污染、节约能源为目标的规划体系。按照我国环境保护应“坚持经济建设、城乡建设与环境建设同步规划、同步实施、同步发展,实现经济效益、社会效益和环境效益协调统一”的总方针和总战略,城市保护节能应主要进行以下几个方面的工作: 2.1城市环境保护规划的前期准备,这些准备工作是城市环境保护规划的基础,它包括城市的自然环境资料,例如地理位置、生态环境、气象、水文等;城市的社会与经济状况,如人口、国民生产总值等:环境状况的调查分析,如大气、水体、噪声的监测资料等;城市生态环境现状分析与功能区划等。 2. 2大气污染综合整治规划是根据城市大气质量现状与发展趋势进行功能区划并按拟定的环境目标计算各功能区最大允许排放量和削减量,从而制定污染治理方案。大气污染的治理应根据城市的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。当前我国大部分城市的大气污染主要是由采用落后燃烧方式燃煤和汽车尾气引起,由此而来的首要污染物是二氧化硫和总悬浮颗粒,因此规划的远景目标应该是改进落后的烯煤方式,提高燃烧效率,尽量使用气体燃料、型煤、太阳能、地热等无污染或少污染的能源,实行区域集中供热、消灭千家万户的小烟囱,提高道路硬化率,通过强化污染源治理和提高污染控制技术等手段创建无烟控制区。调整工业布局,根据大气自净规律科学便理的利用大气环境容量;强化污染源的治理,降低污染物的排放量;通过技术和行政的手段减少汽车尾气的污染;提高城市绿化率、选择抗污染性好的树种,大力发展植物净化. 2. 3水污染综合整治规划,水污染综合整治规划是在对水污染现状调查分析的基础上,根据受纳水体的环境容量计算最大允许排放量并确定最佳治理方案。当前我国七大水系的水质污染程度在加剧,范围在扩大,长江、黄河、淮河、松花江的污染水1996年全国工业废水排放量为502. 9亿吨,含化学需氧量704万吨、重金属1514吨,氰化物2457吨以及砷、酚类、油类等污染物数万吨;生活污水约占年排放总量24 %,主要污染物是有机物。根据我国水污染的具体情况,水污染综合整治规划应该通过改革落后的生产方式,采用少废、无废工艺实现清洁生产,是高污水处理效果和资源化利用率,减少污水排放量,修建有效的污水处理设施,加强工业废水和生活污水的治理,最终达到有效保护水资源的目的。 2. 4城市规划过程中要严格执行规划一支笔,建设一张图的原则。各部门在敷设管线时要一次到位,必须用环保节能材料进行施工,否则决不允许进行施工,例如供热、供水部门取消焊接钢管管材,采用不易被腐蚀的塑料材料管材等,这样就可以避免“天天挖沟”现象发生。 2. 5建筑采用新型材料,创新建筑材料,新型墙体、门窗和屋顶材料,提高节能效率,室内通风,供热系统等方面的技术创新,可以保障室内空气清新,避免开门窗而浪费能源。此外,需要考虑建筑材料的重复利用,减少建筑更新造成的建筑材料的浪费。总之,通过提高建筑寿命和节能水平并合理规划各小区楼房分配布局,实现可持续建筑,可以事半功倍,甚至多倍,是建设节约型社会的一个重要的高效率途径,也体现出城市整体规划与节能环保设计的重要性。 2. 6道路设计时体现环保节能.在道路施工时,对道路旁的树木,在拓宽之后适时栽种,对于树木及花草在环保方面起到的作用,大家都有目共睹。在设计道路配套的基础设施方面考虑综合利用率,体现节能。举个例子,道路上设的雨水排,它的通道应单设,不应与下水通道相连并且在相应位置设立雨排蓄水池,这样雨水和雪水就能被收集利用,回收后的雨(雪)水就可以用在园林及道路面的绿化带上,这将极大地减少地下饮用水的浪费. 3、结束语 总之,城市规划考虑环保节能设计后,不仅节约了能源的消耗,减少不必要的开支,更能提升城市的品位,为以后城市的可持续发展提供有力的保障。 环保节能论文:新型节能环保材料在建筑中的应用 新型环保型节能建材, 是人们提高生活质量的重要保证, 随着人们生活水平的不断提高, 对居住环境也有了一个更高的标准。绿色建材, 环境保护, 清洁生产已成为人类永恒的主题。因此, 我们要提高对绿色环保型节能建材的认识, 加强对绿色环保型节能建材的研究和推广, 建立有效的机制和科学的评估体系, 制定切实可行的方案, 尽全力搞好新型环保型节能材料的推广应用, 使人们有一个优良的生存环境, 为人们的健康发展尽一份力量。 一、新型节能环保材料在建筑中的必要性 1、室内污染的主要来源 室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害,主要污染物包括以下3 类: (1)甲醛 甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手,是一种无色有刺激性气味的有毒化学品,被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下,装修完成后都要进行室内装饰和购买家具,由于装修和家具制造要使用大量人造板材,而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。由于胶粘剂中的甲醛释放期很长,一般长达15 年,导致甲醛成为室内空气中的主要污染物。 (2)苯及苯系物 苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等,被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在,比如各种油漆的添加剂和稀释剂,一些防水材料的添加剂中,在日常生活中,苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后,可出现中枢神经系统麻醉作用;可抑制人体造血功能,可导致胎儿的先天性缺陷等。 (3)氨 氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有建筑材料中的混凝土外加剂;采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。 氨对人体会产生严重危害: ① 以气体形式吸入肺泡,与血红蛋白结合,破坏运氧功能; ② 氨具有碱性,对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用; ③ 长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。 2. 生态环保型建筑成为国内发展主流 近年来,随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导,环保型消费形式逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。 发达国家相继根据各自的特点,在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些论文联盟//示范建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。 而我国建筑业也日渐扩展了对环境问题认识的范围和深度,而且把环境问题与经济、社会的发展相结合,从根本上认识环境问题的重要性,对建筑装修所使用的材料给予了硬性规定。 二、新型节能环保材料在建筑中的应用 1、新型墙体材料 墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性,大面积用在建筑上,对建筑的节能就造成很大的影响,就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的,墙体是外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主,保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下,我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。 2、保温隔热材料 墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温等3 种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。 3、防水密封材料 防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。 4、节能门窗和节能玻璃 目前我国市场主要的节能门窗有:pvc 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言, 其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的,外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题,而没有好好的去考虑有关节能的问题。其具体节能措施有: (1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,jgj26—2010《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过30%、35%、50%”。 (2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 (3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。设置“温度阻尼区”。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。 5、建筑垃圾的综合利用 近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可处理垃圾则堆山造景加以利用。 6、其他节能建筑材料 太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成了可能。 环保节能论文:浅论环保节能型复合柴油的研究 论文关键词:柴油 复合剂 论文摘要:系统介绍了复合柴油的作用机理、研究配制及应用发展。 1 概述 复合柴油是将水和柴油通过复合剂和复合设备复合形成的油包水(w/o)型乳液。早在100多年前,就已有人掺水使用柴油,但是因为那时的柴油掺水技术水平较低,收益不够明显以及石油危机尚未突出等原因,而使柴油掺水技术处于缓慢发展的状态。50年代末,由于环境保护需要以及石油危机等原因,柴油掺水应用技术才获得重视。到了70年代,柴油掺水技术进入到实用性的发展阶段。美国、前苏联、日本等工业发达国家竞相把柴油掺水技术列为国家重点开发研究项目,对掺水复合柴油的复合手段、复合工艺、复合装置、表面活性剂、复合机理及其燃烧动力学和对内燃机的磨损腐蚀以及规格化、商品化等多方面都进行了大量的实验和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能极大地改善排放污染,节省燃油。同时,柴油掺水复合燃料对内燃机不但没有腐蚀和增加磨损的问题,反而能起到清洗剂的作用,可以降低内燃机维修费用。目前,世界各国研究燃油掺水技术的专业机构空前增加,专利文献和学术论文如雨后春笋般地涌现。在日本、美国、德国等,柴油复合剂早已作为商品销售,现已开发出第三代或第四代产品。日本专营复合油的萨米特公司推出的h一106 , h一107复合剂产品,销往东南亚各国。纵观柴油掺水技术的过去和现在,它已显示出了强大的生命力。 2复合柴油的节能、降污原理及复合机理 2.1复合柴油节能、降污原理 2.1.1“微爆”效应(二次雾化) 目前,国内外大多数专家认为复合柴油的节能是由于乳液内部的微小水珠的“微爆”效应引起的或称二次雾化。微爆是在高温环境下,由两种或多种有不同挥发性的液体的汽化引起的。由于液体的扩散速度是有限的,稳定性差的液体就会覆盖在表面,从而导致液滴迅速升温。一旦温度达到某个组分的过热极限,微爆就会伴随连续产生并变大的泡核而发生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。复合柴油为油包水(w/0 )型乳液,外相为柴油,内相为水。由于油的沸点比水高,所以受热时水总是先达到沸点而沸腾或蒸发。当油滴内部的压力超过油的表面张力和环境压力之和时,水汽将冲破油膜的阻力而使油滴爆炸,形成更细小的油滴。爆炸后的油滴更细小,因此燃烧更完全,从而达到节能效果。 2.1.2化学效应 有文献对复合油的燃烧化学进行了研究,提出了水煤气反应的重要性,燃料中由于高温裂解产生的碳粒子,能与水蒸气反应生成co和h2,使碳粒子能充分燃烧,提高了燃烧效率,降低了排烟中的烟尘含量。复合柴油在柴油机燃烧室高温高压条件下发生化学反应,由于复合油中水的存在,促使产生了许多oh"基团,使得消除积炭的反应()速度加快,从而达到降污的目的。有文献提出了其他一些用于解释复合油节能降污的观点,例如掺混效应、汽提效应、改善燃料与空气的混合比例减少过剩空气系数以大幅度降低氮氧化物()的产生等。 2.2柴油复合机理 复合柴油是由普通柴油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成。柴油和水是两相互不相溶的体系,作为油包水的乳液,水是分散相,为使水的微小液滴在两相交流中足够稳定,须使用表面活性剂。柴油复合剂能使乳液稳定的因素有二:其一,降低了油一水界面张力,即降低了吉布斯函数,有利于乳液的稳定存在;其二,柴油复合剂的分子在界面处作定向吸附,生成具有一定机械强度的薄膜,阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停顿的布朗运动,频繁地相互碰撞,如果界面膜的强度较小,在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此,柴油复合剂需要二种或二种以上的表面活性剂复配而成,这种复配的柴油复合剂所形成的界面膜有较高的膜弹性,所形成的乳液也比较稳定。目前柴油复合剂的配方根据其结构大致分为五种类型:①阴离子型有烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基蔡磺酸盐类、脂肪酸皂类、烷基醋墟泊酸磺酸盐类等;②阳离子型有简单胺盐类、季胺盐类等;③非离子型有脂类,如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚类,如脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基苯酚聚氧乙烯醚,脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺类,如烷基醇酞胺等;$两型离子型有梭酸类、硫酸类、磺酸类等;④高分子型有天然水溶性胶类、淀粉衍生物类、纤维素类、合成水溶性高分子类等。 3复合柴油的配制及性能 3.1复合剂配方成分的筛选依据 (1)亲油基团与油相具有相似结构的复合剂复合效果好。根据相似相溶原理,要求复合剂的憎水基团的结构和油的结构越相似越好。结构与柴油越相似,界面上的吸附作用也就越强,这样就能既可使油水界面张力降低得多,又能使界面膜的强度大,因而稳定性就好。根据多种活性剂的性能试验筛选最终选择了与柴油的主要成分有相似分子结构的有机酸和复合剂且。 (2)混合复合剂的效果往往比单一复合剂效果好。为了形成稳定的复合液,要求复合剂不仅能大量降低水的表面张力,而且能在油水界面形成坚固的保护膜。有些物质的表面活性大,能大量降低水的表面张力;有些物质表面活性虽然较差,但能在水微粒周围形成坚固的保护膜。选择具有相似分子结构的这两类表面活性剂,把它们组合起来,就可以取长补短,达到更好的复合效果。因此,使用一种以上的表面活性剂加助剂制备的微乳液,比用单一表面活性剂加助剂制备的微乳液更稳定。因此采用了使用混合表面活性剂加助剂进行复合配方设计。 (3)辅助表面活性剂是微乳液形成的一个不可缺少的组分。一般乳状液的形成主要是由于复合剂在油/水界面的吸附,形成坚韧的保护膜,同时降低界面张力,使油(或水)较易分散。但无论如何仍有界面,从而有界面张力的存在,故此种体系是不稳定的。若再加人一定量的极性有机物,可将界面张力降至不可测量的程度;此后即形成稳定的微乳液。辅助表面活性剂是微乳液形成一个不可缺少的组分,它除了能降低界面张力外,还能增强界面膜的流动性,使界面膜的弯曲更加容易,有利于微乳液的形成。 3.2复合剂配方的筛选 虽然有以上这些理论依据,但关于复合剂中各种组分的具体确定,目前还没有成熟完整的理论模式来测算指导,必须靠经验积累和试验实践来确定每种组分的实际复合效果。因此,进行深人细致的实验选择尤为必要。 3.2.1实验试剂 ①主复合剂工:由有机酸(酸值为123.3kohmg/g)和碱溶液反应制成。 ②复合剂n:非离子表面活性剂,上海大众药业有限公司,粘度:1 000一1 400mm2/s; ③助表面活性剂:醇类,济南化工二厂,纯度98 %。 3.2.2实验步骤 通过大量的配制试验,考察了各种组分的复合效果,从而最终找到了合适的复合剂配方。所找到的复合剂配方中阴离子型表面活性剂的比例占绝大多数,而非离子型表面活性剂仅占8%左右,这就使所配制的复合柴油成本大大降低。 ①配制复合剂的小样。向锥形瓶中加人5lg有机酸,再加人8.5g碱溶液,振荡15 min,待反应完毕后,加人6g复合剂ii ,3g助剂,盖上塞子,然后采用手摇振荡的方法使锥形瓶内各种物质完全混合均匀。在室温下静置,待泡沫消失,即得到复合剂。 ②配制该复合剂的扩大样。向锥形瓶中依次加人510g有机酸,85g碱溶液及60g复合剂ii , 30g助剂,然后按上述方法配制,得到复合剂的扩大样。将锥形瓶内的复合剂静置一段时间,待液面上的泡沫完全消失后,且再用手振荡锥形瓶也无泡沫产生为止飞这大概需要3h左右。此时用手触摸锥形瓶壁已冷却至室温,待用。 3.2.3实验现象 ①在加人碱溶液的过程中,发现溶液液面上会产生泡沫。 ②在振荡锥形瓶的过程中,感觉到瓶壁是热的。 ③在振荡过程中,液面上有白色泡沫产生,并随复合剂量增加,泡沫层变厚。 3.2.4实验结果 由上述实验步骤得到含有机酸74 %(质量分数),含碱溶液12%(质量分数),含复合剂11为9%(质量分数),含助剂5%(质量分数)的复合剂。该剂为完全透明的棕色油状液体,无特殊不良气味,稳定性好,自配制起至今(半年多)无任何变化。 3.3复合柴油的配制 本此使用上面的复合剂配方来配制微复合柴油,在相同的实验室条件下,分别进行了复合柴油配制的小样试验和扩大试验。 3.3.1试验 配制方式用天平分别称取一定量的水、剂、油(0#柴油)按一定顺序加人到烧杯中,搅拌一段时间后,静置,观察到体系为透明的均相液体后,继续加人一滴剂,重复上述操作,直至体系出现浑浊为止。然后取体系出现浑浊的前一滴加剂量作为该微乳油的最终加剂量,重新按上述步骤配制乳油。从刚刚配制的乳油样中取出一部分,倒人250m1带磨口塞的锥形瓶中,保存起来,观察其稳定性如何。 2配制结果 3结果分析 ①从表2可以看出:在水占6%一20 %、复合剂占10%一21%时,均可形成乳油。特别是其中的油样1、油样2、油样3及油样4和油样6不但形成乳油的速度快,而且形成的乳油透明度高、稳定性好。 ②试验证明:在小样试验中所配制的复合剂,进行扩大试验后,仍能实现对柴油的复合,这表明该剂的复合能力没有改变。而且在小样试验中可以配成复合柴油的水、油、剂之配比,在扩大试验中同样可以配成乳油。 3.3.4复合哭油指标(以4号样为例) 4我国复合柴油的发展现状及研究方向 我国柴油复合技术研究起步较晚,最近几年发展迅速,已开发出许多较好的复合剂配方并研究了复合复合剂的亲水一亲油值(h lb值)等性质,和国外技术相比,没有合成反应,均采用多种表面活性剂复配而成,只是在复合剂的配方组成上略有差别。这些柴油复合剂配方组成的共同特点是: 1)以非离子表面活性剂为主体的高效复合剂达80%左右。此非离子表面活性剂的亲水基团为聚氧乙烯()。即一般所说的eo链。其醚氧可与金属催化剂络合,提高催化剂活性。 2)低沸点易燃有机物,如丙酮、甲苯、硝酸乙酷、正己烷等。其目的在于降低点火温度,便于内燃机起动。 3)其它辅助复合剂,如十二烷基磺酸钠等。通过表面活性剂复配,提高复合性能。 未来复合柴油技术的发展可能会集中于以下几个方向:①由于生物油的可再生性、可生物降解性和其良好的排气性能,可将柴油和生物油(植物油或动物油脂)混合与水复合。②在选用复合剂方面,可以使用复合性能更好的但相对价格比较低廉的阳离子表面活性剂或高温下可分解的生物表面活性剂。③从应用角度看应该向性质和柴油更加接近的微复合柴油发展。④相关研发机构会推出高效的磁力复合设备,降低剂水比,提高复合速度。 环保节能论文:建筑与装饰工程环保节能材料的技术分析 1建筑节能分析 建筑节能就是采用工程技术的手段,最大限度地节约温度控制、照明采光时所消耗的能量,并通过有效技术环保技术充分利用太阳能、风能等多种天然能源来调节室内的微气候环境、随着我国房地产业的迅速发展,2009年我国建筑能耗已占社会总能耗的38%左右,随着《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(jgj26—95)》以及《公共建筑节能设计标准》等一系列国家标准、行业标准的颁布和实施,要求新建居住及公共建筑的能耗节约50%,这就要求包括建筑装饰装修在内的建筑装修设计必须充分考虑到节能问题,并且通过各种有效的途径和措施达到这一目的。 2建筑节能的途径 2.1制定相关的建材法规,从立法层面的设置有至关重要的作用,承重及保温是建筑围护结构的两种功能。围护结构保温有两种方式,一种是直接使用加气混凝土墙体等单一构造的转砌墙体;另外一种是墙体与外围保温材料相结合的方式。为了不增加墙体的重量,我们一般选用一些轻盈的新型材料,入泡沫聚苯乙烯以及岩棉等。对于第二种方式来说,按照轻质保温材料与墙体的相应位置的差异,可分为三种类型:室内保温、室外保温以及墙中保温。保温效能是检验建筑外墙保温施工的重要指标,因此为了符合建筑所在地的要求,我们在架设维护结构前,必须充分了解所选用材料的具体保温热工效能,并根据保温标准来确定保温层的厚度。同时,为了防止墙体局部的热桥现象,我们必须采用恰当的施工构造方法。 通过科学开发和有效推广可再生能源的工艺技术和先进设备,尽量减少建筑对一次性能源的依赖。有针对性地重点改造那些能耗高的部位,以大力提升既有建筑的节能性能。对建筑中的常规能源系统的优化利用在满足建筑使用功能要求的基础上,减少建筑对常规能源的需求量。 2.2墙体、屋面、地面、门窗等节能工程方面:墙体、屋面和地面围护节能工程使用的保温隔热材料的导热系数、密度、抗压强度、燃烧性能应符合设计要求。严寒和寒冷地区外墙热桥部位。建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比应符合节能设计要求。应按设计要求采取节能保温等隔断热桥措施。 2.3采暖节能工程方面:外墙涂漆及外墙贴面砖在过去的施工和材料工艺中,外墙漆料一般只有装饰的效用,或者可以提升墙体的防水效能,但在保温节能方面却没有作用。在现今的环保理念的倡导下,如果建筑外墙体进行了围护层保温处理,那么外墙漆料可以不具保温功能;如果外墙没有进行保温处理,那么外墙漆料必须具有保温功能,或者可以使用具有防紫外线且到热值低的外墙贴面砖。 ①采暖系统的制式,应符合设计要求;②散热设备、阀门、过滤器、温度计及仪表应按设计要求安装齐全,不得随意增减和更换;③室内温度调控装置、热计量装置、水力平衡装置以及热力入口装置的安装位置和方向应符合设计要求,并便于观察、操作和调试;积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施,确保空调本文由论文联盟//收集整理系统在最优化的状态下运行,节约能源,减少污染;结合当地实际条件,选择优化的采暖、空调系统方案和能源供应形式,比如,采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖、夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%~60%,比空气源中央空调系统节能30%~50%,运行费用节省30%~50%。金属幕墙和石材幕墙在隔热、节能方面,金属和石材幕墙的设置需要两种情况进行分析:第一种情况是墙体已经进行了维护结构的保温措施,幕墙的外挂仅是处于装饰效果的考虑;第二种情况是建筑外墙体没有保温功能,那么我们在挂设金属幕墙或石材幕墙时,就需要进行保温处理,一般的做法是在幕墙和墙体之间填充保温棉等材料。 2.4配电与照明方面:应坚持以下三个原则:①满足建筑物的功能;②考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收;③节省无谓消耗的能量。同时在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较后,再选定节能设备,才能真正达到节能的目的。 在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光;合理设计照明点;采用高效节能的照明设备;要设计相应的照明节能控制措施。比如:对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的,所以灯具在人来时点亮,人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室,由于其对于保证人员疏散的重要意义,所以此处只能采用翘板开关,但对于住宅大部分公共楼梯间,节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效,显色好等优点。试验证明,白炽灯只有10%的电能转变为可见光,90%的电能转变为热辐射,而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源,应积极推广应用,尽量减少白炽灯的使用量。可直接体现节约电能的效果。 3建筑内装饰的节能设计 门窗工程在建筑物的维护体系中,窗体是建筑热量最大的部件,其散热方式及途径如下:第一,窗体框架间隙的热量传导;第二,窗体玻璃热量传导。基于以上分析和总结,我们在进行窗户安装工程时,尽可能选用树脂塑料、apvc塑料,pvc钙塑等导热效能较低的窗框材料,还要采用有效的措施防止热桥效应的产生。 室内墙面(轻质隔断)室内墙面的工艺处理是建筑节能其中一个重要的环节。处于对户内使用功能的考虑,内墙面不宜存在明显的凹凸,在兼顾户内材料耐火等级的前提下,我们应该采用隔温性好的材质,从而减少户内热能的损失。在需要进行隔断处理的房间,为了防止热量从一个房间传导至另外一个不需进行温度控制的房间,那么我们就需要在隔断材料内填充隔温材质,从而最大程度的防止热能的室内传递。 地面工程与室内墙面一样,对于室内地面使用功能的考虑,不宜有过多的凹凸,因此不回对户内的通风产生过多的影响,但是户内地面会通过与人体脚板的接触而传导热能,由于户内地面的热工舒适性因地面外层材料的吸热系数有密切关系,所以就算室内用不同材料铺设的地面的温度完全相同,但人站在上面也会有不同的感觉。因此,地面工程也是室内装饰要考虑的重要环节。 吊顶工程在建筑户内4墙面体。地面以及吊顶等6个面体中,只有天花棚架可以采用凹凸设计形式。建筑天花棚架的设计对建筑室内的通风效能有直接影响,有效合理地引导自然风入内,这样就可以起到通风散热的效果,这对炎热地区的室内节能有重要的意义。另外,进行吊顶处理后的净空高度也直接对室内节能效果产生影响,所以我们在进行室内装修时、吊顶的高度也是需要考虑的重要要素。 结语 如何通过建筑室内装修,使建筑本体达到既美观舒适又环保节能的目的,这需要建筑设计师和装修设计师的共同努力和不断研究。随着时代的发展,建筑师和室内设计师的专业范围和知识都需要得到更大的拓展,希望建筑和装修的节能方法。措施随着科学技术等的不断进步,会有更多的改良创新,也希望有更多施工工艺和新材料能发掘和利用在节约能耗上来。 环保节能论文:浅析环保节能理念在建筑给排水设计中的应用 论文关键词:环保,节能,建筑,给排水 论文摘要:节能环保是未来社会生活中一个永恒的主题,建筑给排水节能潜能很大,若能充分利用太阳能及管网余压和充分使用节水型卫生器具,可节约建筑给排水方面所需能量的50%左右,是一件利国利民的大事。而且建筑给排水的绝大部分新材料、新设备、新工艺都与环保的要求密切相关,充分利用这些新技术实现建筑给排水的环保设计是我们的责任。本文分析了建筑给排水设计中的节能措施。 近年来我国城市生活用水量呈逐年递增趋势。城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等,其用水过程绝大部分是在建筑中完成的。因此节约城市生活用水必须搞好建筑节水。建筑节水节能是一个系统工程,除应制订有关节水节能的法律法规、加强日常管理和宣传教育、利用价格杠杆促进节水工作外,还应采取有效的技术措施,以保证建筑节水节能工作全面深入的开展。 1.推广应用新型节水设备 1.1推广使用优质管材、阀门 由于镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、pp-r管、pe管、pvc-u管等就能很好的解决此类浪费问题。 在建筑排水系统中,高层排水选用螺旋消声管材可以有效的减少竖向排水时所产生的噪音问题。住宅楼室内排水水平转换管及转换后管道采用具有良好的抗振柔性连接的铸铁管道系统,与传统的塑、钢产品相比,具有坚固、耐用、耐高温、低噪音、抗腐蚀、防火等功能。在建筑室外排水系统中,能够采用聚乙烯塑钢缠绕排水管,与传统的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等在诸多方面有优势。其作为一种新型钢塑复合重力自流管道产品,由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接制成,其内壁光滑平整,具有高强度。该种管材具有耐腐蚀、密封性好、质量轻、安装简便、寿命长、可再生利用等优点。其采用不锈钢箍连接与电热熔带连接两种连接方式,简单可靠,达到零泄漏。 1.2推广使用节水型卫生器具和配水器具 一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,通常淋浴喷头每分钟喷水20多升,而节水型喷头则每分钟只需要9l水左右,节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。 2.完善热水供应循环系统 随着人们生活水平的提高,小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展,建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象,主要体现在开启热水装置后,不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水,未产生应有的使用效益,因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。因此,新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本,根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式,尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。 3.控制超压出流 在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中,虽对给水配件和人户支管的最大压力做出了一定的限制性规定,但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑,并未从防止超压出流的角度考虑,因此压力要求过于宽松,对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况,对给水系统的压力做出合理限定。 《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定,高层建筑生活给水系统应竖向分区,各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45m pa,特殊情况下不宜大于0.55m pa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20.-0.30m pa,大部分处于超压出流。根据有关数据研究,当配水点处静水压力大于0.35m pa时,水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于0.35m pa时,采取减压措施。 4.合理设计水泵运行参数 在不设调节水箱的供水方式中应选用高效、节能的变速水泵。变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水、电的浪费问题,在各类资源紧缺的今天有着广阔的前景。同样,在热水供应系统中,随着水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料的出现,循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。可以考虑在配水龙头处装设简易的水流指示器或在最远配水点处装设感温元件,把信号传递至循环水泵的控制系统,根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数,从而节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备节电20%~40%。 5.建立合理有效的水处理循环系统 现如今随着社会的发展,提倡建设绿色生态型小区成为住宅建设的新方向。小区建设雨水收集系统,收集后的雨水与水景循环水一同进入雨水处理系统,雨水处理系统采用较先进的mbr,即膜法生物处理系统,就是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效污水处理与回用工艺。收集的雨水将用于小区的水景、冲洗汽车、绿化喷灌等。 6.消防贮水池的设置及加压 高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远,消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此,在消防水与生活贮水池合建的情况下,会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长,余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准,应定期更换贮水池中的全部存水(包括消防贮水)。当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建,这样既可以延长消防贮水他的换水周期,(从而减少了水量的浪费),又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时,还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用,做到一水多用、重复利用及循环使用。另外,高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样,既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题,又可以节省工程建设和设备投资,降低运转费用,便于集中管理,还可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。 7.利用太阳能用作建筑热水加热 利用太阳能制备生活热水,既节约能源又保护环境。多层居住建筑太阳能宜分散设置,在楼梯间公共部位设管道井,各户的太阳能进出水管均设在管井中,每户的太阳能集热板热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时,热水由设在室内的燃气热水器补充。 对于高层住宅除上部几层可以设置分散的太阳能热水器外,其它层不宜采用分散设置太阳能,应采用集中供热的太阳能热水系统。高层建筑太阳能的利用有直接利用和间接利用m。直接利用是把整个屋面均布置成几组串连集热的太阳能聚热板,在楼梯间顶部设水箱间,热水箱内设电辅助加热设备,热水采用上供下回,循环泵设置在水箱间;间接利用是太阳能板集中设置在屋面或与景观相结合,设置在小区内的道路架空间上面,换热器热水箱设在地下室设备间内,制备好的热水再用变频泵送到各用户。当太阳能不足时,用燃气式电能辅助加热。 8.结束语 随着我国城市化进程的加快,越来越多的人口由农村涌进城市,极大地促进了房地产的繁荣。在城市的总用水量中,居住建筑用水比例逐年增加,使得建筑节水节能问题不容忽视。住房的商品化后,人们花费大量的资金购房,希望买得物有所值,良好的居家环境能让业主称心如意。因此在建筑给排水设计中应全面考虑,在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下,尽量考虑到设计中的环保节能问题。总之,如果能减少人为原因充分使用节水型卫生器具,就可以节约建筑给排水方面所需能量的5%左右。所以,我们要倡导、呼吁全民节约用水,使水资源不受破坏,并且能进入良性的水质、水量再生循环。 环保节能论文:关于建筑环保节能管理技术 论文摘要:文章简述了建筑合同能源管理提出的背景和建筑合同能源管理的内容,建筑节能的主要技术措施和建议。 论文关键词:建筑合同;能源管理;建筑节能;技术措施 近年来,建筑节能已经成为我国建设“资源节约型”社会这项工作的重要组成部分。自从1986年起实行第一部建筑节能设计标准以来,已经走过了20多年的发展历程,特别是近十年来较快速的发展。已取得了一定的效果,但紧迫的节能形势迫使我们需要找到另外能够促进建筑节能发展的途径。 1建筑合同能源管理提出背景 当前,我国民用建筑中,居住建筑节能设计标准较多,公共建筑节能设计标准较少,建筑节能标准体系中还出台了相关技术规程、标准或技术导则,建筑节能现行法规标准基本上偏重于建筑节能设计、施工。由于建筑能源的消费是建筑最大的运营支出项目之一,同时也是最难以估算的。日益上涨难以估算的建筑能源成本将使企业在运营发展、管理预算和资本增值计划上遭遇极大的挑战,节能能源对于客户正常的商业运作至关重要。根据合理用能的思想,需改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求,将提高需求方面能源利用率,从而节约的资源统一作为一种替代资源,以引起建筑节能的方向。建筑合同能源管理方案及其管理机构应市场需求也应运而生。 2建筑合同能源管理的内容 建筑合同能源管理,是基于建筑市场运作的、全新的建筑节能新机制。建筑合同能源管理不单是单一推销建筑设备产品或建筑技术,而是推销一种减少传统建筑能源成本的能源管理方法。最大特点是:客户不需要承担建筑节能改造的资金、技术、风险,并且可以获得实施建筑节能改造后带来的收益和能源服务公司提供的免费建筑设备。作为建筑能源服务公司,不仅要有为各种用户提供解决建筑节能方案的能力,还要有相应的融资手段和资本运营能力。 3建筑节能的主要技术措施 从我国建筑节能的实践来看,建筑节能主要分为二部分:一是建筑本体的节能,主要有建筑物围护结构的保温隔热,二是建筑物内主要用能设备的节能,根据文献所述在各类建筑中,用能设备是节能的重点,依次是暖通空调、照明及热水供应。通过有针对性的应用能源管理计划中的各项方案,能够创造能源用户、建筑节能服务公司、政府多赢的机会,做到经济效益、社会效益的双赢。 3.1用能设备系统能耗测试评估 通过对用能设备系统能耗的测试评估,了解用能设备系统中的水量和平衡程度,了解冷却塔、制冷机、热泵、水泵、风机、锅炉及照明设备等主要用能设备的使用效率及工况。评估系统具有可靠性、可操作性,对供热通风及空调系统能耗进行统计,定期对耗能数据进行分析比较,并与其它楼宇进行对比,对楼宇能源消耗进行评估。在保证室内环境品质作为第一底线的前提下,找出各种能耗的节能潜力并提出改进建议。 3.2蓄能系统的利用 蓄能技术是一种通过峰谷电价差来降低空调、电采暖费用支出的技术。蓄冷空调系统蓄冷时,应在夜间低谷时段用电;融冰释冷时,应在用电高峰时段,以达到对电网移峰填谷的作用。蓄热锅炉夜间利用低谷时段进行蓄热,不在日问用电高峰和平时启用。这对于提高供冷(热)效率,降低费用开支,引导用户合理用电,鼓励用户多用低谷电、少用高峰电有很好的帮助。 3.3空调风系统节能运行 对于间歇运行的空调系统宜在使用前30min启动处理机组进行预热或预冷,空气处理机组宜在使用结束前15min关闭。空调通风系统运行时,在不影响风量平衡和室内气流组织的前提下,宜尽量增大送回风温差。为保持空调运行期间建筑物的内部风平衡,应合理控制新风机组和排风机的运行,防止外窗开启以减少无组织新风。在室外温度适宜时(春秋季节、夏季夜间),应充分利用新风降温,减少机械制冷运行时间。 3.4空调水系统节能运行 在空调水系统一次泵定流量和二次泵变流量中,冷冻水和冷却水泵开启台数应与开肩制冷机的台数相等并应实行“一对应”的连锁控制启停。当冷冻泵、闪动泵可变频调节时,应对其转速进行控制,使冷冻水、冷却水的供回水温差控制在一定范围内。为使循环水量与负荷变化相适应,应对水泵进行调整,使系统达到工况点避免通过调节制冷机房内的阀门控制流量大小而消耗大量的能量。 3.5多台冷源设备节能运行 在设计空调冷热源时,冷热源设备负荷量的选择一般偏大,这样导致设备选型所造成的能量浪费。在满足空调负荷需求的情况下,当有二台或二台以上冷热源设备可以选择时,应优先选择效率高,经济性好的冷热源设备运行。多台冷热源设备并联运行时,应根据负荷变化实行合理的群控措施,使每台设备均在合理负载率下运行,并且输出的总容量与要求提供的参数相一致。 3.6变风量节能与热舒适 变风量系统是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷,由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以风量的减少带来了风机能耗的降低,变风量系统是追求以较少的能耗满足室内空调环境的要求。在室内温度适宜时,应避免变风量控制系统的风门完全关闭。当冷负荷较小时,应提高送风温度。采用控制送风量,维持最小送风量和送风温度等措施,可避免造成送风气流下沉和热舒适问题。对于负荷变化较大和多区域控制的建筑物而言,变风量系统节能量是比较可观的。 3.7直燃机、锅炉烟气余热回收 在楼宇中采用较多的为直燃机、锅炉。为保护燃烧设备通常排烟温度较高,大量的热能被排放到大气中既浪费能源又污染环境,应用烟气余热回收系统,不仅可以提高燃烧设备热效率,同时能降低污染物的排放量。烟气余热回收系统回收的热量,可以用来预热锅炉系统的补水或生活热水补水。 3.8冷却塔运行节能 综合考虑冷却塔水温度设定值对制冷机耗电和冷却风耗能的影响,宜使冷却塔出水温度接近于室外湿球温度。冷却塔风机采用变频调速风机,以便根据设定的出水温度控制风机的转速,以达到降低电耗的目的,对于一塔多风机配置的巨型冷却塔,根据冷却塔的出水温度及时调整投入运转的风机数,以降低运行成本。 3.9给水泵运行节能 生活给水系统采用调速泵组供水时,调速泵在额定转速时的工作点,应位于水泵高效区的末端。采用变频调速给水泵时,水泵调速范围宜在0.75~1.0范围内,当用水不均匀,流量变化大时,宜采用多台水泵组合供水(可按1台调速其余为恒速的方式运行),也可配小流量水泵和小型气压罐。 3.10洗衣房节能 根据饭店、宾馆日常的衣物洗涤量多少来调整洗衣房的作息时间,让设备在平价电和低谷电时间段运行。洗衣设备的养护时间安排在峰价电时间段,洗衣房有大量用汽设备,每天会产生大量蒸汽凝结水,对凝结水可进行回收利用。 3.11照明系统节能 根据使用房间或场所及周围环境对照明的要求,选择合理的照明方式,在保证照明质量的前提下,优先采用光效高、显色性好的光源及配光合理、效率高的灯具。合理利用天然光,采取人工照明与天然光相结合的自动调节照明方式。将智能照明管理系统纳入楼宇整个节能系统中,以实现大楼控制中心对该系统的信号收集和监控。 4结束倍 在建筑节能工程设计与实践中,如何加快推广步伐的建议: (1)建立健全建筑节能服务体系。实施供热计量收费、建筑能效综合评价、既有建筑节能改造等还需要建立建筑节能服务体系。若缺乏建筑节能服务机制,就会影响到节能工作的顺利开展。 (2)政府要起表率作用。大面积推广节能服务,不仅需要政府的支持,同时也需要作为最大用户之一的政府,在建筑节能服务方面为全国起到表率作用,以推动建筑节能产业的大发展。 (3)能源服务公司的门槛准入。建筑一体化,安全、可靠和身外之物长久的运行需要专业公司的服务和保证,这些都需要能源服务公司不仅要有系统集成的的技术能力,还要有资本实力和对新项目不断的投融资的资本运营能力。缺乏相应的资质认定,从事建筑节能服务工作的企业必定良莠不齐。 (4)鼓励国际技术的合作。国家应制定相关政府鼓励和国外能源服务公司以及其它专业技术公司的合作。鼓励在消化国外先进技术的基础上,结合我国国情自主创新,创造出具有中国特色的建筑能源服务的模式。 环保节能论文:浅谈环保节能型建筑材料的研究现状及发展策略 论文关键词:建筑材料 节能 环保 发展策略 论文摘要:对环保节能型建筑材料的研究现状进行了综述,对环保节能型建筑材料的发展、应用进行了展望,指出建筑材料的环保节能是当前世界上普遍关注的热点问题,环保节能型建筑材料的发展离不开高新技术及新材料的应用。 建筑材料的生产和加工行业是一个典型的能源消耗型产业,其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源,还会污染环境。据统计,2005年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%,其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8. 5 %位居全国工业的第一位和第二位。由此可见,在全国节能减排工作中,建材工业具有举足轻重的作用。因而,发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。 建筑材料要做到环保节能,就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗,尽量采用工业废渣做原料,在保证一定材料成本的条件下,选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料,并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。 1环保节能型建筑材料的发展及应用现状 1. 1环保节能型建筑材料的发展现状 1 .1. 1废弃植物纤维 废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。 废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的性能潜力。 相对于其他建筑材料而言,以秸秆等植物纤维为原材料制成的砌块加工过程简单快捷,没有环境污染,可以称得上是绿色环保节能性材料,用它来建造的建筑更可称得上是百分之百的生态建筑。但是由于材料本身的特性,适用于的建筑也有一定的局限性,目前无法用于两层以上的建筑承重构件的需要,不过对于目前广泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸秆砌块是非常适合的,同时也迎合了当前人们崇尚自然的心态。 1. 1.2石膏建材 石膏类建材具有的优点:1)石膏的锻烧能耗比较低(仅为水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大节约能源;2)石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;4)石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。1 .1.3粉煤灰 粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。我国2000年粉煤灰排放量1.6亿t,且每年不断递增,粉煤灰堆放占地面积大,且威胁生态环境,处置粉煤灰的一个有效办法是将粉煤灰应用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等,而掺加粉煤灰生产的陶质制品是很有发展前途的新型环保节能建筑材料。 1 .1 .4泡沫玻璃 泡沫玻璃是集环保、保温、阻燃、隔潮、吸声于一体的新型建筑材料。其原料是废弃的各种颜色平板或瓶罐玻璃碎块,属于废物利用;生产的产品具有显着的环保效益;生产过程不产生“三废”。 泡沫玻璃具有自重轻、抗压强度高、导热率低、耐火性好、抗渗防水能力强、化学稳定性高等特点,是一种既保温又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃广泛适用于各种场所,如代替砖和砌块,作为屋面、墙体、天棚材料和保温隔热构件。 1 .1 .5膜材料 建筑用复合膜材料具有透光性好、密度小、机械强度高、耐久、防火、保温和抗紫外线等优良特性,因而成为新一代的环保节能型建筑材料。用于建筑中的膜材料种类繁多,按材质的不同可分为两大类:1) ptfe类膜材料,其树脂的含量大于90%;2)pvc类膜材料。 膜材对自然光的透光率可达20,即使对保温隔热性能要求较高的双层膜建筑,其透光率也达4%一8%,透射光在膜结构建筑内部产生均匀的漫射光,无阴影、无眩光,白天可满足各种室内活动的需要,因而可节省大量的照明用电。膜材有较高的反射率和较低的光吸收率,并且热传导性较低,这在很大程度上阻止了太阳能辐射进人室内,减少了热量的传递,具有良好的保温隔热性能。膜材化学性能稳定,不会对环境造成污染和人体造成伤害,膜材作为一种绿色建材在发达国家得到了大力的推广和应用。 1 .1 .6其他环保节能型建材 一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除voc和无机有害气体,能在不通人室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。 1.2环保节能型建筑材料的应用现状 1.2.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材 节能型外墙所用建材必须兼顾合适的储热能力和好的保温隔热性能,复合型墙体是首选。 空心砌块和多孔砖是常用的、节能良好的墙体建材。在空心砌块的墙体中,可向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料,降低墙体导热系数及砌块之间的对流换热作用。另外,用高压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到墙体空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。 节能型墙体建材应用较多的还有加气混凝土。加气混凝土是优良的低能耗新型墙体保温节能材料,是目前所有墙体材料中唯一能够满足节能标准65%要求的单一材料。它已广泛用于内外墙体、屋面、楼层和平坡屋面,不仅可以用于民用居住建筑,而且可以广泛地用于工业建筑和4层以下混合结构建筑的承重墙体。 对于建筑的围护结构,则可采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料,以减轻建筑能耗。 1.2.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材 用于屋顶的环保节能型建材有玻璃棉或矿物棉毡(垫),这些保温材料与装饰贴面复合而成的天花板,能减少阁楼空间与屋顶天花板之间的传热系数,起到隔热保温的作用。 门窗能耗占我国高能耗建筑中总能耗约40%因而门窗的环保节能显得尤为重要。塑料门窗的隔热性能比常用的钢、木、铝合金门窗要好得多;同时塑料门窗生产过程中采用清洁的生产技术,少用天然能源,生产出的门窗无毒害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康,符合人们提出的“绿色建材”的概念,因而塑料门窗属于环保节能型建材。 2环保节能型建材未来发展策略探讨 开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投人低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。 我国建材行业未来发展战略方向应该是:大力发展环保节能型建材,采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,尽量不使用含有对人体有害的、有机化学物质,兼顾可回收利用和循环生产,坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路。 3结语 建筑材料的环保节能是落实可持续发展重要国策和科学发展观的重要政策。建材的环保节能不仅是一个经济问题,更重要的是一个国家发展的战略性问题。政府、媒体都有责任与义务去引导消费者,只有这样我国环保节能型建筑的发展之路才能更加开阔。建设行政主管部门应强化监管力度,让环保节能工作得到贯彻落实,使建筑真正达到降低能耗、节省开支、节约资源和环境友好的目的。建筑节能型社会,需要大家的努力和参与,让健康、舒适、低能耗建筑在祖国大地蓬勃兴起,造福人民,造福社会。 环保节能论文:建筑电气节能环保技术分析 1建筑电气节能 节能环保是当前各行各业关注的重点,尤其对于建筑这个高耗能的产业显得更加重要。当前建筑电气节能的重点是充分利用电能,包括依托光能的照明系统节能的优化、电气控制的优化布置减少线路损耗、降低变压器损耗、新型节能电气产品的选用和采用节能附件等措施节约电能。国际照明协会提出了照明设计原则,对于建筑电气照明主要包括:1)照明水平的选择要依据视觉工作需要;2)节能照明设计满足照度要求;3)采用高光效光源和眩光的高效灯具;4)公共场所设置不需要时能关灯的可变控制装置;5)人工照明同天然采光相结合;6)照明和空调系统的热结合;7)定期清理照明器具,建立换灯和维修制度。在以上设计原则指导下,照明节能的主要技术措施包括:选择优质高效的电光源、选择高效灯具及节能器件、提高照明设计精度和采用智能化照明。在电光源的选择上,减少白炽灯的使用,推广使用荧光灯,特别是选择通光量维持率好的灯具。在建筑的楼道,以声控灯为主,减少照明时间,达到节能的目的。另外通过优化照度,降低灯的功率,实现节能的目的。目前照明设计的精度普遍偏低,造成建筑电气节能率低。提高照明设计精度的方法主要从管理和技术两个方面考虑,这两个方面同等重要。通过加强行业管理,提高照明设计队伍的业务素质,是行政管理部门和行业协会的主要职责。对于技术方法,应加强创新,开发新型照明设计模拟软件,建立灯具产品数据库,进行各种场景的照明模拟,提高照明设计精度。建筑电气设备的优化布置,降低线路损耗,是电气节能的又一关键。通常变电配电设备布置是以箱变为中心,然后分配到各个用电分区。变配电所以布置在建筑物分布的中心为原则,尽量靠近用电量大或用电集中的建筑分布区域。对于建筑的底层商铺,用电负荷大,应重点考虑,另外地下车库等地下设施照明用电量的区域也不可忽视。应在综合考虑整个小区功能负荷的基础上,进行优化布置,减少用电损耗。 2建筑电气环保 2.1电磁波影响 生活环境中充满电磁波,只要使用电器设备,就有电磁波的存在。由于用电设备的使用是长期的,因而对居民的危害巨大。特别是变电配电装置,电磁波辐射严重,应设置在远离居民活动区域。虽然建筑电气产生的电磁波辐射影响没要求定量的计算,一般情况下,居民住宅区工频电厂强度小于4kV/m,工频磁场小于0.1mT,是符合要求的。但也存在住宅小区变电装置距离居民活动区较近,影响居民身心健康的现象,应加以避免。为减少室内家用电气设备对人体产生不良影响,在满足使用要求和使用方便的基础上,应远离人群长期活动区。如:卧室是人休息的地方,尽量使用吊灯,电视和电话也尽量布置在大厅,减少电磁波的干扰。在距离电梯井和配电箱较近的一侧,尽量不要设置卧室,避免电磁波危害。对于有条件的家庭,设置电脑专用房,专用房布置在距离卧室较远的地方。另外,电气开关和插头在满足使用方便的基础上,尽量远离休息位置。为减少电磁波的影响,建筑电气应注重细节,最大限度的减少电磁波对人身体的伤害。 2.2光污染影响 所谓光污染是指由人工光源导致的有损于生理与心理健康的现象,主要是可见光、红外线和紫外线等造成的污染。光污染因其威胁人们的身心健康,严重影响居民的生产生活而备受关注,特别是经济发达的地区尤为严重。这其中一个主要原因是照明布置不合理,未能考虑人的视觉需要。在建筑电气照明布置中,无论室内照明,还是室外照明,都要在充分考虑视觉需要的基础上,确定亮度要求。对于室外环境,在充分考虑正常需求的基础上,防止照明对周围环境产生不良的影响。对于室内环境,亮度差别过大时,人的视觉被迫适应,次数过多就会引起视觉疲劳,甚至导致视力下降,对眼睛产生的危害很大。对于室外环境,光经过一次或多次反射,会干扰人的视觉,令人眼花缭乱,发生头昏头痛、食欲下降、情绪低落,甚至失眠等现象。因此,不合理的照明设计,不仅影响室外环境和室内环境,也威胁居民的身心健康。良好的照明条件,不仅满足生活基本需要,还能营造艺术气氛,给人以美的享受。因此,在电气照明设计中应注重降低对环境的不利影响。在照明布置时,采取避免光污染的措施。室外照明应重点考虑照明灯具的选型、灯的布置高度、照明影响范围、灯光强度等;对于室内照明,重点在照明功能布置。为防止光污染,除满足生活和学习需要外,需要室内照明与室外光照相结合,充分利用室外光线。不仅达到减少人为光污染的效果,也可以节约能源。另外应注意光线的强弱分区,如在卧室,以休息为主,可以布置相对弱一些的灯,而对于书房,为保护视力,应布置强一些的灯光。在小区内室外灯的布置上,通过调整灯的高度和灯罩大小,实现光照区域的控制,光照区以小区路面范围为主,同时避免光的反射对人的视觉产生不良影响。 3结语 在保证安全经济的前提下,注重节能和环保,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能和其他相关资源的消耗,是当前建筑电气发展的重点。建筑电气节能主要表现在照明节能、降低线路和设备损耗,建筑电气对环境的污染主要表现在电磁波影响和光污染,结合工程实践,主要节能和环保措施包括:1)进行照明精度模拟,降低照明灯使用功率;选用节能电气设备,降低能耗,提高设备运行效率。2)优化建筑电气设备布置,降低线路电能损耗。3)为防止光污染,科学进行光的强弱分布,将室内照明与室外光照相结合,充分利用室外光线,达到减少人为光污染和节约能源的目的。4)为减少室内家用电气设备对人体产生不良影响,在满足使用要求和使用方便的基础上,远离人群长期活动区。 作者:王汉席 王晗之 贾艳秀 徐建玲 单位:东北师范大学 长春市海威市政工程设计有限公司 环保节能论文:装修工程环保节能设计研究 1建筑工程装饰装修过程中的环保问题 我国在建筑装饰装修环保技术上停留在发展阶段,尤其是在技术和建材上还是处于研究阶段,没有真正落到实处,因此,我国加大了对装饰装修环保产业的管理力度。但从目前的情况看,我国在该领域的软实力还有待加强,环保产业设计与社会建设之间相互冲突,且在装饰装修的环保规定上与实际环保装饰能力存在一定差距,很多环保指标都无法满足装饰装修工程。比如在建筑材料中,有害指标与国家相应指标没有统一,需要我们对技术和材料进行相应的创新。 2在建筑装饰装修过程中加强环保设计 在当前的建筑工程装饰装修过程中,为了能更好地落实节能环保设计,必须采取有效的措施,以更好地推进各项工作的顺利开展。 2.1践行建筑工程的节能环保设计理念 目前,为了能更好地在建筑装饰装修过程中践行节能环保理念,必须在设计过程中不断改变传统的思想观念,并以节能环保理念作为根本指导方针,不断促进设计策略在工程中的实现,以便能更好地开展相应工作,不断提升建筑工程的设计水平。同时,只有在满足建筑使用功能和舒适度的前提下,加强对资源的重视程度,可有效降低高耗能的装饰装修,而在设计方案中,设计人员必须有效依托建筑工程结构,尽量避免拆散墙体,以免出现不必要麻烦,最大程度地降低资源的消耗,从而为人们提供最舒适的居住环境。 2.2建筑材料的选择 为了能够更好地践行节能环保理念,必须选用经济、节能环保的材料,不仅要求建筑材料具有一定的美观性和耐久性,还必须关注材质问题,选用各种节能环保型材料,避免其对人体带来各种不利影响。同时,还应防止室内环境出现污染问题。因此,笔者认为,只有从以下2个方面入手,才能在建筑装饰装修过程中实现环保:①选择少加工的材料,且材料材质一定要保持天然或可长期使用,且可回收利用。比如,可以在建筑设计中将竹席作为吊顶和墙面装饰的材料,还可利用竹席的色彩和质感配合多变的图案,给人一种全新的感觉,营造一种良好的环境气氛。②建筑工程的装饰装修材料不仅应具有全新、独到的材质,还应具备节能环保、经济的特征。只有这样的材料,才能在建筑装饰装修设计中得到最广泛的运用。此外,在工程设计中,还可采用柳编的整体墙面材料、家具,减少对木材的使用,起到节能环保的效用,不仅美观大方,而且经济实用,有利于为人们营造舒适的居住环境。 2.3装饰设计中的灯光设计 只有切实注重新型技能、技术的运用,才能从根本上减少有害物质的排放,保障人们的身心健康。比如,在室内设计过程中,一定要注重LED灯的运用,这样不仅可起到节电的作用,还不会产生任何有害物质,从而实现室内灯光设计的环保模式。在建筑工程的设计过程中,一定要灵活运用灯光设计,这是因为灯光设计是建筑工程节能设计的重要组成部分,所以,设计人员必须提升自身的环境保护意识,根据建筑室内的特点进行设计,注重自然灯光,可进行直接照明,并选用节能灯具,淘汰现有的白炽灯,以达到节能降耗的目标。 2.4运用简练的装饰手法 在装饰装修工程中,一定要灵活地运用简练装饰的手法,切实注重设计技术的策略研究,从而在看似平常的环境中为人们营造良好的居住氛围。尤其是在办公、餐饮或娱乐场所中,可选择一些简练的装饰手法,尽量减少各种烦琐的设计,这样不仅可减少对材料和能源的消耗,还能为人们营造良好的居住环境,切实提升设计水平。 2.5注重装饰设计的整体规划管理 在建筑工程设计过程中,要加强对施工过程的管理,在动工前期必须进行材料清单的预算处理,逐步细化各种装饰工程所需的材料用量。只有这样,才能使建筑工程材料得到充分利用。此外,我们还应尽量采用环保的装饰材料,做好施工现场的管理工作;不断加强对施工人员的管理,切实做好工程细节工作,从而更好地促进建筑装饰施工的顺利进行。 3结束语 在当前的建筑装饰装修过程中,必须对建筑装饰装修过程中存在的问题进行分析,从而更好地推动建筑工程不断发展。 作者:王文中 单位:常州中泰装饰工程有限公司 环保节能论文:暖通空调系统环保节能技术论文 1暖通空调系统中环保节能技术概述 暖通空调系统的主要功能是调节空气的温度、湿度、洁净度以及气流的运行速度。现代空气环境的恶化使得暖通空调的功能要求增加,指标更加严格。在暖通空调的设计安装过程中,节能环保技术可以应用在整个生产使用流程中。从建筑工程布局的设计到新型可再生能源的使用,再到使用环节的合理安排,均能降低能源的消耗,保证环境污染最小化,实现整个系统的健康运作。 2暖通空调系统中环保节能方法与措施 2.1调整建筑物的规划设计 对房屋进行热工改造时,要提高房屋的舒适度,就需要合理运用房屋围护架构的特点。研究表明,在建筑物墙体外侧刷上保温性能的材料之后,用电量明显降低。由此可见,房屋围护架构的优化设计有明显的节能效果。此外,建筑物的规划设计中,房屋的地址选择、朝向、体形、季节性等因素也需要在从节能环保的层面进行充分的考虑。 2.2合理设计安装暖通空调系统 在设计安装暖通空调系统时各种子系统包含的设备很多,设计者要严格按照规定的工作流程,保证设备的正常运行。同时,需将节能减排的理念充分的应用到设计的各种环节中。相关工作人员加强施工设计的管理,严格监督,保证系统实现设计目标。 2.3开发利用新型清洁能源 新型环保型能源在暖风空调系统中前景广阔。采用天然气作为空调制冷设备的能源,能有效控制CO2和SO2和排放量,减少环境污染。各种可再生能源,例如地源热、地下水、风力、海洋能等均可运用到暖通空调系统中。其中,地源热空调冬季吸收地下土壤、水等天然能量为建筑物提供热能;夏季向地下释放热量,提供给建筑物冷空气。 3暖通空调系统中环保节能技术的应用 3.1蓄冷空调 蓄冷空调是专为节能环保研制的设备,通过水、冰两种介质实现能量交换。一般地,城市用电白天紧张,而夜间则缓解很多,蓄冷空调针对这一现实,在夜间通过制冷机组制冰,白天融冰,释放存储的能量,提供给建筑物使用。这种方法有效的缓解了城市白天用电紧张的问题,节约了成本。 3.2热回收技术 热回收技术能够真正实现能源的节约和环境的保护。该技术将空调排放出的热量进行回收,实现二次利用。这种方法能够防止排放的空气直接排出室外造成环境污染,又能提高能源的利用效率。 3.3变频技术 目前空调设计有定频和变频两种。变频空调性能优越,节能效果好。通常情况下,空调设计均留有一定的冗余以便减少运行压力。使用变频技术,能够在室外温度、湿度、风力等变化导致系统运行负荷变化的情况下灵活调节系统的工作状态,真正变废为宝,避免不必要的资源浪费。 3.4低温地板辐射采暖技术 低温地板辐射采暖技术现在已广泛投入使用,既实现节能环保,又安全实效。该技术在地板下安装热水管,热水在地板下流通,释放热量,提高房间的温度。该技术的应用过程中,应注意保持地板温度低于45度。它通过对流的方式实现热量的传递,让人脚上温暖,头部凉爽,有很高的舒适度。此外,这种技术能有效的节省空间,方便计量改造,从多方面实现了节能环保的目标。 3.5替代制冷剂的应用 目前,随着大气环境的恶化,许多空调已不再使用传统的制冷剂—氟利昂。为保护臭氧层,暖通空调行业研究了可替代制冷剂—CFCS和HFCS,并取得了一定的进展。人工合成的制冷剂、天然制冷剂、碳氢化合物等亦可作为替代资源。这些环境友好型制冷剂将不会对臭氧层造成破坏,保护人类免于紫外线的伤害。 4暖通空调系统中环保节能技术的展望 科技的发展推动着各行各业的进步,应节能环保的要求,暖通空调系统中先进技术的研究也十分广泛。新型的暖通空调节能环保技术有多种方式。新风预处理系统是为全面提高空调品质提出的全新的概念,它保持了传统空气处理模式,增加了对新风的预处理功能,消除了新风对空调调节的干扰。新风预处系统能改善风量、降低相对湿度、提高空气质量。独立新风系统能够承担建筑物内的全部新风负荷、室内的全部潜热载荷及部分显热载荷。它能够解决商用建筑中的新风问题、改善室内的相对湿度。并且由于该种技术无回风,可以大大增强建筑环境的舒适度和安全性。此外,环保节能技术必然依赖于新型能源的开发推广,一旦新能源能够投入使用,暖风空调系统也必然进入一个新的阶段。 5结语 总之,节能环保技术应用的意义在于降低能源的利用效率、减少对环境的负面影响,提高人民的生活环境品质,为社会的发展提供保障。通过本文的分析,暖通空调系统中节能环保技术的应用和发展空间很大,本行业相关人员值得加大研发力度,推动行业的进步。 作者:林夏滨 单位:广东省揭阳市空港经济区环境保护和安全生产监管局 环保节能论文:公民节能环保背景下低碳经济论文 1低碳经济概述 1.1低碳经济概念 近些年来,随着人们大量开采矿石能源,二氧化碳排放量日益增多,引发了全球性的气候灾害,对人类生活环境造成了严重威胁。因此,催生了低碳经济理念。低碳经济是一个单独概念,在2003年,英国能源白皮书上,提倡未来社会构建低碳经济社会。 1.2低碳生活 根据相关专家表明,低碳经济包含低碳消费与低碳生产两种,在生产方面,并非要淘汰落后产能,而是引导公众对能源浪费与污染增排的恶习进行反思、改进,以挖掘节能减排、消费服务的环保潜力。因此,低碳经济不仅需要技术支撑,更加需要低碳生活,方可实现真实节能减排。人们生活方式如何,决定了怎样的经济。对于现代资源、环境问题,主要因人类活动引起,是一种人为问题。 1.3公民节能环保意识的重要性 对于低碳经济,必须提倡公民树立节能、环保意识,进而提升公众参与度,促进社会低碳发展。随着低碳经济不断发展,我们注重低碳社会构建,养成良好的低碳生活方式,属于社会性、系统性工程,与生产流通、服务消费等环节相关。处于这些环节中,人发挥着主体性作用。尤其是公众,能否主动树立节能意识,参与环保行动,扩展参与深度、宽度,决定了低碳经济发展效果,影响着低碳经济的目标能否实现。可以说,低碳环保属于公共性事务,是社会成员的共同责任,积极参与节能环保,是社会成员的重要责任,提倡低碳经济,是低碳生活的重要发展渠道。 2低碳经济背景下公民节能环保意识的提高对策分析 2.1提高节能宣传力度 随着公众舆论、传播力度加大,在当今社会,无论做何事,必须加强宣传。为发展低碳经济,打造节能减排工程,是全社会的大事,是社会可持续发展的重要渠道。然而,社会公众对于节能减排、低碳经济不够重视,不能正确认识能源、环境问题,公民还没有养成节能习惯。因此,必须加强宣传教育,在社会中,营造一个全面参与节能减排、环保行动的积氛围,进而提升公民环保意识,促使公民树立健康发展观念,主动实践低碳生活、低碳生产。同时,借助各媒体的导向作用。随着网络、电视媒体的不断发展壮大,许多城市在创建文明城市、卫生城市的进程中,极为重视媒体宣传教育作用。例如“,节约用水”广告“、文明出行”广告等。因此,我们必须善于利用网络、电视、报纸、广播等媒体,对低碳经济内涵、重要性进行广泛宣传,让公民了解我国资源、能源、环境等问题,使公民重视节能环保重要性,尽可能缩短节能与公民之间的距离。同时,提高节能知识普及力度,通过特殊节日,开展节能环保宣传活动。 2.2提倡低碳生活方式 在现代生活模式下,必须提倡绿色、节能生活方式,大力发展低碳经济。根据目前状况,我国公民低碳意识不够,尚未养成绿色生活方式。可以说,公民生活方式如何,对于低碳经济能否实现极为重要。在资源、环境问题日益突出的当下,我国公民如果还不重视低碳生活,必然加剧全球环境恶化,严重影响人们生活质量。因此,我们必须提倡低碳消费、低碳生活方式,促进社会的可持续发展。 2.3提倡低碳消费方式 自从二战以来,在发达国家,消费主义十分流行,进而对我国具有一定负面影响。若消费主义比正常消费严重超出,社会处于一种资源透支状况,在社会中,存在诸多奢侈与面子消费,进而导致大量能源、资源浪费,严重影响了自然。所依,必须转变消费主义错误观念,提倡低碳消费模式。我们必须优化消费方式、消费结构,树立和谐消费观念,建立生态文明社会,树立科学消费观与理性消费观,促进人与自然的可持续发展。 2.4使社会团体的教育作用得以充分发挥 目前,我国自发组织了许多环保社团,参与到环境保护、节能减排的队伍中。因此,我们必须重视环保团体的教育作用,对环保活动大力支持,进而推动低碳经济发展。我国人口总数已经达到14亿人口,无论何种数字,与14相乘均非常巨大。而社会环保团体,利用各种宣传形式、信息载体,对人们消费观进行优化,使低碳理念向人们日常生活之间渗透。例如,环保社团通过开展环境保护、节约能源的主题科普活动,通过影展与宣传板等形式,向社会公众宣传气候恶化、能源严峻的状况,向社会公众宣传环境知识、环境政策,为社会公众传递一切有关节能环保的知识,进而对公民起着重要教育作用。 3结语 综上所述,节能环保不是为了个人,而是为了全人类、全社会的生存与发展。在资源枯竭、环境恶化的当下,我们必须提高节能宣传力度,提倡低碳生活方式与低碳消费方式,使社会团体的教育作用得以充分发挥,使低碳生活、低碳经济理念日益深入人心,进而促进全球的可持续发展。 作者:冯涛 单位:贵州省六盘水市水城县环保局 环保节能论文:管窥建筑设计环保节能的必要性 一、建筑环保节能所面临的现实问题 我国建筑环保节能实施时间并不长,加之建筑设计在环保节能方面是一个系统功能,在具体实施过程中难免会出现这样或那样的问题。其中比较突出的有五个方面。建筑环保节能标准要求过低,且存在标准推行北方快南方慢的状态,尤其是中小城市,环保节能的建筑设计以及对可再生能源利用的理念并没有规模化的贯彻实施;环保节能监管不严。 监管部门对于违规的相关部门或建筑商在处罚力度上比较松散,一些交付验收的建筑对于环保节能环节比较轻视,原因在于监管尚未形成合力;建筑环保节能的氛围并有形成,无论是执法部门还是建筑部门,缺乏对于环保节能紧迫感的认识,缺乏对环保节能建筑的宣传;环保节能型建筑设计缺乏必要的政策法规支撑,但目前建筑节能政策法规存在不健全、不完善的状况,仅有少数地区出台了地方性建筑环保节能法规,但面对市场,缺乏配套的政策扶持,节能环保建筑依然难以推进。 二、建筑设计环保节能的原则 面对建筑能耗过大的现状以及建筑环保节能所面临的相关问题,了解和把握建筑设计环保节能的原则至关重要,它是科学指导推进建筑设计环保节能的总体要求。建筑设计环保节能要把握高效资源利用率原则。环保节能的理念就是突出对可再生能源的综合利用以降低非可再生能源利用带来的环境恶化影响。这就要求建筑设计应该充分考虑的建筑所需的土地、水、建材等相关材料利用率的最大化,尽可能的利用自然资源替代非可再生能源。要把握污染最小化原则。 建筑环保节能强调的就是在突出建筑使用性的同时达到对环境影响的最小化,这就要求建筑设计要考虑多种要素。比如建筑要尽量减少对土地、水和空气的污染,就地取材,减少耗材运输给环境带来的影响,多采用可回收利用的建材,达到对建材的后续综合利用;要把握基于生活适应性的生态环境和谐原则。建筑生活适应性突出的是人的需求,但人的生活环境离不开生态环境,人与自然的和谐相处才有利于实现人的生活适应性,这就要求建筑设计环保节能应充分考虑到建筑、人以及自然的整体生态和谐;要把握可持续性、推广性原则。 三、建筑设计环保节能的措施 建筑的环保节能是在保证室内较较舒适的韩静基础上,提高对通风、采暖、供水、照明等供应的能源利用率。它的设计不能以污染环境为代价换取节能效果,更不能以环保节能未有阻碍建筑的其他必备功能,诸如消防、景观等。 1.环保节能技术层面措施 1.1优化建筑朝向设计 建筑设计应加强环保节能意识。建筑环保技能设计应充分考虑建筑的室内热工环境。现代建筑在设计过程中,由于对土地、商业价值等综合因素的考虑,忽略了阳光的利用效率,造成了建筑室内热工环境差等问题。阳光不仅对居民健康有着重要的价值,对环保节能也十分有意义。因此,建筑设计过程中应注重学习和掌握日照原理的应用,合理的依据季节段、阳光照射度等因素确定建筑的朝向以及窗口的开窗度。例如在冬至后,由于阳光照射角度低,室内接受阳光面积会比夏天多,因此在设计上应充分把握太阳高度角,做出日影像图来确定阳光照射时间,提高建筑南向开窗面积,在保证阳光采纳充足的情况下减少建筑东向和北向的铠装面积,以保证热量耗损降低,稳定室内热环境。 1.2提高自然资源的综合利用度 建筑设计在水资源、风资源、太阳能、地热能资源等自然资源的综合利用上应高度重视。对于水资源可以通过雨水收集与应用等装置设计提高水资源的利用度。室内水资源装置应充分考虑饮食用水、洗浴用水、厕所用水等环节的可综合利用性,减低水资源消耗的直接性;高层建筑应加大安装太阳能接受装置,其转化的能量可以供洗浴、做饭、照明等使用。因此设计者对建筑通风设计意识要强,综合利用自然资源改善室内的热工环境;加强建筑环保节能法律法规认知意识,严格按照相关规定要求控制建筑构造的节能设计。 1.3优化建筑构造设计 建筑构造设计一方面要考虑建筑组成部门的基本功能,另一方面还需在营造舒适度与环保节能上下功夫。室内构造设计利用物理光学原理将屋顶设计为连续“W”状态有利于充分利用太阳光;屋顶透明天窗可采用双层玻璃,形成饱温、采光为一体的能源利用装置;将输水管道安置在室内楼板内侧,可以达到冬天靠热水散热取暖,夏天靠凉水降温的效果。控制建筑总体表面积设计,表面积越小、耗能越少,因此多选用长轴在东西方向的长方体构造结构;研究结果显示体形系数每增加0.01,耗能损失增加2.5%,因此,对体形系数要做到优化控制,将其控制在0.30以下为益。 2.建筑设计环保节能的监管层面 建筑行业的发展离不开监管,建筑环保节能政策的制定有利于引导建筑设计在环保节能上形成创新发展动力,而环保节能监督与处罚则对督促建筑行业加强环保节能意识,营造可持续发展的建筑设计环境具有重要意义。建筑行业监管部门一方面应根据环保节能现有标准,结合市场研究进展及时完善节能细节标准,使之具有可操作性和可发展性,形成引导合力,另一方面行业监管权责要明晰,避免部门间相互推诿情况,加强监管人员环保节能监督意识,提高执法严格程度,以规范建筑行业的节能环保行为。 作者:周园 单位:吉林建筑大学城建学院
化学实验论文:基于医学化学实验教育改革分析 医学生物化学是从分子水平研究生命的化学组成和变化的一门科学,是各专业医学生必修的重要基础学科,其理论和技术已渗透到医学的各个领域。作为一门实践性很强的学科,实验教学是其不可分割的一部分,是培养学生的实践能力、创新能力和综合素质的重要手段。但是,由于传统教学模式下的“重理论,轻实践”使得实践教学在传统教育中是一个薄弱环节,随着教育观念的改变,人们已经意识到传统的医学生化实验教学存在诸多弊端,如教学内容简单、陈旧,实验技术人员年龄层次、知识结构老化等。为了培养新一代创新型医学人才,强化实验教学是一条重要的途径,因此,各医学院校都在不断地探索医学生化实验的改革。本文将结合我院的生化实验教学改革,从教学内容、教学手段和教学人员等几个方面对生化实验教学改革进行初步探讨。 1及时更新和完善实验教学内容 传统的实验教学内容单调,多为验证性实验,综合性和设计性实验内容较少,学生的观察能力、思维能力、操作能力得不到充分的锻炼;还有些实验项目过于陈旧,早已经被其他更优越的方法取代,使得实验教学与时代和科技的发展完全脱节,极大地限制了应用型人才的培养。因此我们应根据实验技术的不断发展,及时修订实验教学大纲,删减验证性实验,增加设计性和综合性实验,适当引入分子生物学实验。提高学生对知识的综合运用能力,鼓励学生创新思维,设计实验,并亲自动手验证结果,从而有利于学生创新能力的培养和实践能力的提高。如我院在生化实验教学改革中,减去了一些简单的验证性实验如酵母RNA提取鉴定、琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用等,而增加了综合性设计性较强的分子生物学实验,如:细菌蛋白的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,γ-球蛋白的分离纯化与鉴定,质粒的提取、酶切与鉴定等;在时间安排上,首先安排的是一些基础性实验,以便培养学生的基本实验技能,使他们能掌握常见仪器的使用,熟悉生化实验的基本技术(如离心、电泳、分光光度法等),然后再进行综合性实验,进一步强化实验操作技术,更重要的是锻炼他们的独立思考、综合分析问题的能力,为培养应用型和创新型医学人才打下基础。在实验教学过程中,还应根据出现的问题不断改进实验内容和完善实验方法。如:转氨酶的活性与临床的一些诊断密切相关,因此“改良穆氏法测血清中谷丙转氨酶的活性”是医学生化实验室常做的实验,出于安全考虑,只能使用健康人血清,而我们知道,转氨酶在脏器中活性较高,正常人血清中活性较低,再加上学生在操作过程中还可能有误差,结果导致有些同学在比色时,测定管和空白管几乎无差异,从而得不到实验结果,同学会感觉很沮丧,甚至进而对生化实验失去信心和兴趣。我们在改进教学内容时,同时以动物(如家兔)肝脏为样品作一个对照,不仅能解决实验不出结果的问题,还能帮助学生掌握“转氨酶主要存在于组织中,正常人血清中酶活性很低”这个知识点,从而进一步理解测血清中转氨酶活性的临床意义。我们还将科研实验中已基本不用的圆盘电泳改为更为常用的垂直板电泳,在开始两年的电泳中,用血清作为样品,由于血清中清蛋白含量过高,影响了电泳的分辨率,后来改进为用细菌蛋白,分辨率则大大增强。 2充分利用现代化信息技术 近年来随着多媒体技术和计算机网络技术的不断发展,以网络技术为支撑的虚拟现实技术及虚拟实验室迅速发展。虚拟实验室是计算机技术与机械技术相结合的产物,它通过电脑及相关计算软件构建一个虚拟实验环境,实现传统实验室的功能,在各种虚拟的实验环境中,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种各样预定的实验项目,所取得的实验效果等价于甚至优于在传统实验环境中所取得的效果。生物化学特别是分子生物学方面的新技术、新方法的发展日新月异,有些内容如基因工程及其他一些常用分子生物学技术如PCR反应等都是理论课上必讲的,但是由于这些实验花费较大、耗时较长等原因,难以在学生中开展,造成理论与实践严重脱节,因此生物实验教学的改革应大力提倡建立分子生物学虚拟实验室,作为传统教学的补充。虚拟实验室可降低实验成本,打破时空限制,保证实验的开出率和成功率,提高教学效果和教学质量;同时虚拟现实技术的高度沉浸性、交互性、想象性的特征,有利于激发学生的学习热情,培养学习兴趣和科学素质。虚拟分子生物学实验在我院也在初步运行。除了对难以开设的实验通过虚拟实验教学外,对于一些已开设的如质粒提取等实验,我们还先让学生进行虚拟实验,熟悉实验过程,了解可能出现的问题等,然后再进行实际操作。虚拟实验增加了实验的成功率,激发了学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。此外,我们还可以充分利用网络,从网上下载一些相关视频,或者教师自己操作制成视频,做成多媒体,当做演示实验给学生看,可增强他们的感性认识,并帮助他们及时捕捉和了解生物化学和分子生物学领域的各种新技术、手段、方法。 3提高实验技术人员的素质 各医学院校生化实验室均配有实验技术人员为实验课准备试剂、器材等。实验员是实验教学中不可缺少的重要力量,实验工作人员不但要有扎实的医学基础理论知识和操作技能,还要有更全面的实验素养来解决教学中疑难问题。但很多实验员存在年龄大、学历层次低、学科知识老化的问题。而随着时代的发展,实验课程也在不断改革,如近年来许多医学院校生化实验都增加了分子生物学方面的实验,年龄较大的实验员对经典的生化实验准备得心应手,但面对新的技术和方法则可能会有力不从心的感觉,这就要求实验技术人员不断学习新知识,拓宽知识结构,了解和掌握更多、更新的方法和手段。另外,高校的实验技术人员待遇也普遍偏低,技术人员缺乏工作和学习积极性。因此,高校应转变传统观念,建立各种激励机制,提高实验技术人员的地位和待遇,激发他们的积极性和创造性;有计划地安排实验人员进行进修、培训和继续教育;引进高学历的中青年实验人员,创建一支年龄和学历结构合理的高素质的实验人员队伍,为实验教学提供强有力的保障。 4教师应参与实验准备和实验室管理 长期以来,教师和实验人员的分工是泾渭分明的,实验人员负责实验准备,而教师只是到时间来上课就行了。这样,在实验过程中出现问题,也往往难以找到问题出在哪里。教师参与到实验准备和实验室管理中,对整个实验过程所需要的试剂、配制的方法,教学仪器的安装、维护等都一清二楚,可以预防或及时发现并解决一些可能出现的问题,在实验课堂上也能够更加游刃有余地进行教学和指导 ,保证实验课顺利进行。教师参与实验准备和管理,可加强教师和实验技术人员之间的横向技术交流与协作,促进实验技术人员整体素质的提高,也有利于教师更加系统、完整地学习和教授本学科的知识,从而提高自身理论水平和与实践相结合的综合能力,促进理论教学和实验教学。随着医学教育改革的不断深化,通过实验教学培养大学生的实践能力和创新能力越来越受到重视。因此,我们要推进实验教学改革,不断提高实验教学水平与质量,调动学生的主动性、积极性和创造性,使学生在本科阶段得到创新性科学研究的锻炼,培养科研的能力和创新的兴趣。 化学实验论文:对有机化学实验教学探索 1改革实验教学内容 从培养学生能力的角度出发,改革教学内容,优化实验教学,增加基本操作实验,压缩性质验证实验,开设综合性实验、设计性实验等内容,不断提高教学质量和教学效果。基本操作实验是培养学生动手能力的基础,是进行综合性实验和设计性实验的基础,必须保证合理的课时比例,即可安排集中训练,也可穿插在有机合成实验中进行,如洗涤、蒸馏、萃取、重结晶、常用仪器操作方法、常见有机反应装置安装和使用等等,教师要强化各种基本操作的要点和使用范围,要求学生熟练掌握,必要时可进行考核,实现人人达标。性质验证实验要适当减少,对必要的验证性实验,要尽量与专业性质联系起来,与实际应用结合起来,不断改进,以提高实验的应用性和趣味性,更好的发挥实验教学的作用。如工业分析与检验专业学生做“糖类物质的性质实验”,可把这个实验改成不同糖类物质未知样品的鉴别实验,教师提供未知糖类样品,学生通过实验加以区分鉴别,既验证和巩固了基础理论知识,又从实验结果中获得了成就感,学生对实验越感兴趣,收获就越大。在经过基本操作实验和基本有机合成实验的训练后,可开设综合性实验,就是把物质的制备、分离、提纯、化学性质鉴定、组成确定、有关物理常数的测定等内容结合在一起的实验。这种实验内容多、操作繁琐、所需时间长,要求学生要全面掌握实验过程,合理安排实验时间和各个操作的衔接,对学生的基本操作技能的综合运用能力和动手能力是很好的锻炼。如“乙酰苯胺的制备”实验,通过苯胺和冰醋酸的加热回流反应制备乙酰苯胺,减压过滤后得到粗品,再经重结晶制得纯品,烘干,测定纯品的熔点,计算产品的纯度。通过完成这一综合性实验,学生练习了合成、减压过滤、重结晶、测熔点等基本操作,掌握了苯胺乙酰化反应的原理和乙酰苯胺的制备方法。学生观察、分析、联想思维和归纳总结的能力都得到提高,独立工作能力和分析问题、解决问题的能力也可以上了一个新的台阶[3]。在扎实的理论学习和严格的基本操作训练后,可以有目的、有计划的安排设计性实验,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。教师根据教材或者科研课题的部分内容,选取实验题目,提出具体要求,让学生去查阅相关文献和资料,确定实验方案。实验中仪器、设备的选用及组装,药品选用及配制,实验步骤的组织实施,实验结果的整理、分析、计算,实验报告的完成等一系列的内容,都由学生独立来完成。教师则要对实验方案、实验过程进行监督、把关和指导,以保证实验顺利完成,这是一个比较系统的训练和培养过程。如合成苯甲酸的实验中,就可设计两条合成路线,或选用甲苯为原料,采用高锰酸钾氧化法;或选用苯为原料,采用格氏试剂法,选择哪条合成路线更合理,更简便易行,以及如何进行实验操作,需要在教师的指导下,学生自行完成,实验中得到的经验与教训反过来也可以让学生进行思考。这种实验费事、费力,但是实验效果较好,强化了综合能力的培养,提高学生分析问题和解决问题的能力。 2改革实验教学方法 改革实验教学方式,确立学生在实验教学中的主体地位,充分发挥学生的主观能动性,培养学生的综合能力[4]。改革实验讲授方式,要求学生实验前做好预习工作,查阅资料,撰写预习报告,对实验目的、原理、过程都要做到心中有数。上实验课时,教师或采用问题教学法,就相关实验内容向学生提问,检查学生的预习情况,或采用讨论法,与学生共同讨论实验的原理、实验的关键点和注意事项,加深学生对实验的理解,调动学生学习的积极性。实验过程中,教师要督促学生严格操作规范,注重对实验现象的观察和分析,记录好数据,遇到问题,及时与教师交流讨论,在教师的启发下,立足于独立思考来解决问题,逐步提高学生自主完成实验的能力,逐步培养学生的科学素质和科研能力。将多媒体教学引入实验教学中,配合教师的讲解和操作演示,使得教学效果明显提高。通过多媒体实验演示,可以在学生面前呈现出全面、具体的实验过程,实验演示效果清晰真实,学生可以很好的了解实验步骤、实验所用仪器、操作注意事项等,对实验有了感性认识,有利于学生对实验过程的思考和探索。对于一些在目前条件下不能开设的实验项目,也可以通过多媒体课件演示,了解这些实验的现象和过程,变抽象为形象,增长了见识,开阔了视野,开拓了思路。开放式教学,定期施行实验室对学生开放的制度,鼓励学生或主动参与教师的科研项目,或根据专业特点或兴趣爱好自选课题,通过查阅相关文献,设计实验方案,与教师一起讨论研究后,独立完成实验操作,撰写相关实验报告,对于其中有创新价值的研究成果,可以鼓励学生,充分调动学生的积极性,发挥他们的潜力和创造力。 3改革实验教学评价方式 改革实验教学评价方式,引导学生注重能力培养,全面提高自身素质,成为社会所需的应用型人才。实验教学评价的目的是要考核学生掌握了基础有机化学实验知识、技能的基础上,是否具备分析问题、解决问题的能力,尤其是对综合性实验和设计性实验中所表现出的综合能力的评定,从而引导学生由过去只重视实验技能的熟练程度向重视培养综合能力的方向发展。因而,针对有机化学实验课程特点,为客观真实的反映学生的实验水平与能力,要对学生的实验成绩实行综合评定,加大平时成绩的比例,主要包括实验预习占20%、实验操作及方案设计占30%、实验报告占10%、期末考试由操作考核和笔试考核组成,各占20%,共同组成实验成绩[4-5]。在教学实践过程中发现综合评定的考核方案确实可以客观、真实地反映学生的实验水平。 4结语 总之,有机化学实验教学从教学内容、教学方法、教学评价方式等方面进行的改革,为实验教学拓展了空间,充分调动了学生的学习兴趣和积极性,有效地提高了学生的操作技能和分析解决实际问题的能力,帮助学生实现与工作岗位的零对接,成为企业发展所需的高素质技能型人才。这一改革具有重要意义,需不断地努力和探索。 化学实验论文:化学实验与学生创新能力的培养 化学是一门以实验为基础的学科。而化学实验则是化学学科的灵魂,化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径,更重要的是化学实验过程本身就是培养学生创新精神和创新能力的最佳途径,是其他学科所不能替代的。本人在实验教学过程中做了以下几点尝试,对培养学生的创新精神和创新能力收到了较好的效果。 运用化学史实中的实验过程及现象激发学生的创新意识 在教学过程中很多人都会提到一句话:“温故而知新”。但由于受到许多因素的影响,有关化学史实的教学往往被很多老师所忽视。然而,化学史就是一部不断创新的科学史,是对培养学生创新意识和创新精神很好的素材。通过对化学史实中某些实验过程及现象的描述,可使学生们兴趣盎然,极大的激发了学生动脑思维、动手实验和渴望创新的积极性。 例如,在学习空气时,向学生介绍空气的发现史;学习氢气时,介绍16世纪中叶和17世纪的一些科学家发现了某些金属与酸(无强氧化性)反应产生一种可燃性气体 ---氢气的方法,在工业上虽无实用价值,但却是实验室制取少量氢气的极为简捷的方法;学习王水时,介绍丹麦著名物理学家波尔是怎样巧藏诺贝尔金质奖章的;在学习磷时,介绍法国人布兰特是怎样发现磷的等等。 二.开展探究性实验,培养学生的创新精神 目前,中学化学教材中的实验多为验证性实验。验证性实验是用实验来论证已学过的化学知识的正确性,在实验中学生处于被动接受知识的状态,这种实验模式缺乏对学生的思维能力、动手实践能力、创新精神及创新能力的培养。而将教材中的某些验证性实验改为探究性实验,可将学生带入科学探索的情景中,使学生处于一种主动探索知识的兴奋状态,这对激发学生的创新欲望、培养学生的创新精神等方面所起的作用是验证性实验所无法替代的。 例如,在讲解Fe(OH)2的制备和性质时,我就先告诉学生Fe(OH)2的颜色、状态及溶解性,然后演示新制的FeSO4和NaOH溶液的反应,让学生仔细观察,结果学生未能看到白色絮状沉淀,而看到的是灰绿色的沉淀。该现象立即就会引起了学生的思考,此时我便及时地引导学生进行探索原因:① 为什么要用新制的FeSO4溶液?② 为何要将滴管插入试管里溶液底部,慢慢地挤出NaOH溶液?③ 久置的NaOH溶液中会溶解了什么物质?当学生通过认真思考、分析得出FeSO4和Fe(OH)2易被空气中的氧气所氧化时,然后立即换一瓶经煮沸以除去氧气的NaOH溶液重新进行实验,再让学生仔细观察,结果观察到的现象是:先得到白色沉淀,但过一会儿就转变为灰绿色,随后逐渐变为红褐色。这一现象又引起学生的疑问:怎样才能使生成的Fe(OH)2被氧化的速率减慢呢?结果经过学生一系列的思考、讨论、比较以后,最后选用在FeSO4液面上滴加几滴苯作保护层,再将滴管伸入试管底部,滴加煮沸过的NaOH溶液,就得到了Fe(OH)2白色沉淀并保持了较长的时间不变色。 通过探究性实验的开展,激发了学生主动积极探索的精神,增强了学生的自信,激活了学生的创新能力。 三.利用开放性实验习题,培养学生的创新能力 开放性习题是指题目的设计是开放的,答案是灵活多样的,只要答案是合理的,都是正确的。开放性习题的出现是对传统封闭性习题的挑战,这类习题旨在鼓励学生运用已有的知识和经验,对问题发表自己的见解,不同能力的学生可以从不同的角度、不同的侧面、不同的范围、不同的层次去分析、去选择解决问题的方法和途径,学生答题的过程就是一个创新过程。利用开放性实验习题,给学生提供多角度考虑问题的机会,让学生在解决问题的过程中体验乐趣,领悟知识,感受成功的喜悦,从而激发了学生的创新精神和培养了学生的创新能力。 例如,在分液漏斗中,用一种有机溶剂提取水溶液里某无色物质时,静置分层后,如果不知道哪一层是“水层”,试设计一种简便的判断方法。 给出题目,让学生根据自己已掌握的知识,并在我的适当提示下认真思考、仔细分析、比较后,学生们便给出了以下几个合理简便的方案: [方案一]取一只小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体(这是取样检验的常规方法,后面表述用“取样”),往其中加入少量的水。如果加水后,试管内的液体不分层,则说明分液漏斗中下层是“水层”;反之,上层为“水层”。 [方案二]取样,向其中加入少量的四氯化碳或苯,若试管中液体分层,则说明分液漏斗中的下层为“水层”;反之,上层为“水层”。 [方案三]取样,用胶头滴管取少量待测液,滴2-3滴到无水CuSO4固体上,观察白色固体上是否有蓝色出现,若有变化,则说明分液漏斗中下层为“水层”;反之,上层为“水层”。 再如,2002年理科综合能力测试的第29题第(4)问,我便先提出以下几个问题以激发学生的思维: 喷泉现象应当满足什么条件? 引发喷泉实验的原理是什么? 怎样才能引发装置II的喷泉? 然后让学生仔细思考、认真分析,得出合理的方案: [方案一]用降温的方法。即打开夹子,用浸过冰水的毛巾捂住烧瓶,使烧瓶内气压减小到一定程度,外界大气压产生的压强将烧瓶中的水通过导管压入烧瓶,使氨气与水接触,形成喷泉。 [方案二]用升温的方法。即打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,使氨气与水接触,发生喷泉。 四.开展设计型实验,培养学生的创新能力 实践是创新的摇篮,通过学生自己思考设计实验,既可以培养学生动手动脑解决问题的能力,让学生体验到成功的喜悦,又可以培养学生的创新思维能力和创新设计能力。 例如,在钠的氧化物性质的教学中,我便要求学生根据反应原理:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2设计一个实验来证明CO2与Na2O2是否反应及反应后生成的产物。实验设计要求:(1)根据实验原理选择实验所需的试剂、药品;(2)确定实验所需的装置、仪器及连接顺序;(3)尽可能保证实验设计的科学性和严谨性。这样便迫使学生自己去发现问题、去查阅资料、去设计、去探索、去创新。布置任务后,给学生一段时间,让他们去独立思考、查阅资料、设计实验。然后再组织学生一起对他们提出的设计方案进行分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点等。选择其中几组方案由学生在课堂上进行演示,对比较好的设计给予表扬,对于较差的设计则从其中找出“闪烁点”给予肯定,从而调动了各层次学生的创造积极性,并培养了他们的创新精神和创新能力。 总之,注重实验教学的探索与创新,给学生留出自由思考的空间,增加学生独立设计、独立操作实验的机会,是提高学生素质,培养学生创新精神和创新能力的有效途径 之一。以上只是本人在实验教学中的一些初步尝试,还有待在今后的教学实践中不断的提高和深化。 化学实验论文:化学实验在教育教学中的作用 随着上海二期课改的进程,我们的教学理念也在不断的更新,二期课改的理念,体现以学生为本,注重学生的能力和可持续发展,特别是在学习目标上,强调知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观的三维目标。而化学实验是化学教学中重要的组成部分,是落实教学目标的有效手段,它具有千变万化的现象,它的直观、真切和印象深刻的特点不仅激发着学生的学习兴趣,而且它的丰富的知识性对学生理解化学原理、巩固化学知识有着有力的验证作用。通过多年的教学实践,根据初中学生的心理特点,我们将化学实验分为:教师演示实验,学生分组实验,探究实验,课外兴趣小实验等 ,不同的实验在教育教学中有着不同的作用。 一.化学实验是激发学生学习兴趣的有效方法 兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。托尔斯泰曾经说过:“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”初中学生年龄小、好奇心强,他们学习化学的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。化学实验教学的首要任务是通过激发学生对学习化学的兴趣,提高他们学习化学的主动性和积极性。因此,教师的演示实验,我们力争做全、做好,并将老师的一言堂,改为双边活动,发动大家积极参与,先让学生到讲台前做,然后,其他同学修改、补充,老师加以小结,得出正确的操作和结论。由于演示实验是多种多样的,实验中所贯穿的知识错综复杂的交织在一起,所以,这样既巩固验证了所学的知识,又激发了学生的学习兴趣。但激发兴趣容易,维持兴趣就难了,化学是一门以实验为基础的学科,它原于生活,服务于生活,奇妙的化学现象,生活中的美丽化学,又可以激发学生新的学习兴趣。因此,我们在没有课内教学实验的课程中,加进课外趣味化学小实验。如:魔棒点灯、烧不坏的手帕等,来维持学生的学习兴趣。例如:“魔棒点灯,准备的仪器:玻璃棒、酒精灯。药品:高锰酸钾、浓硫酸等。操作:用一根玻璃棒蘸取少量浓硫酸,再沾少量高锰酸钾,去点燃酒精灯,立即燃烧起来。老师演示完后,同学们感到非常惊讶,学生讨论原理,交流,使学生不断产生新的好奇心,新的兴奋点,随之就会有不断求知的兴趣,就会形成今后愉快、主动学习化学的内在动力。 二.化学实验是学生合作学习的良好平台 社会在不断的进步和发展,个体的作用越来越弱化。团队精神合作意识越发重要。为了学生的发展,让他们学会合作,善于合作,在学习中建立和谐、浓厚的学习氛围,化学分组实验为学生合作学习提供了良好的平台。在分组实验中,针对初中学生好奇、好动,有的同学忙不过来,有的同学却不知道做什么的特点,合作就显得更为重要。例如:、学生分组实验,二氧化碳的制取和性质,这个实验的反应速度较快,,在一个四人小组中,进行分工合作,一个动手能力强的同学负责装置的连接,一个同学负责加药品,一个同学验证性质,另一位同学记录现象和结论,然后交流,完成实验报告,大家在紧张、和谐、有序的气氛中,完成了实验。、课后,同学们反映,这样做大家的积极性都很高,小组有了凝聚力。经常性的合作,既锻炼了学生的动手能力,也增强了学生良好的心理品质和社会技能。为此我们选择了两个班进行实验对比,三(1)班分工合作,三(2)班小组随便做,一学期后收到了截然不同的效果。在以后的学习中,三(1)班同学不管是学习、集体活动还是运动会都有了很强的合作意识,同学间增进了友谊和理解,在一些小制作中显示出了及强的动手能力,形成了团结向上的班集体。 三.化学实验是培养学生观察能力的基本途径 观察是认识的窗口,是人们有效地探索世界、认识事物的一种极为重要的素质,是思维的前提,如果没有敏锐而细致的观察,就不能深入认识事物的本质。苏联教育学家苏霍姆林斯基指出:如果说复习是学习之母,那么观察就是思考和认识之母。可见观察能力的重要性。 化学的认识与发展过程是以实验观察为基础的,在培养学生的观察能力上,化学实验有得天独厚的优势。1、化学现象丰富多彩:在实验中,能看到的、听到的和感受到的我们都称作是现象。如;光、声、味、烟、雾、火焰、燃烧、爆炸、沉淀、溶解、颜色、气泡等都是化学实验中常见的现象。2、观察方法灵活多样:用视觉,如:二氧化碳通入紫色的石蕊试液中,看到的现象是:紫色的石蕊试液变红色,说明生成碳酸,用味觉,如:加热碳酸氢铵,在瓶口闻到刺激性的气味,说明有氨气生成,用听觉,点燃氢气,听到爆鸣声,说明氢气不纯 ,用触觉,如:镁带和稀硫酸反应,用手接触试管,感觉发烫,说明反应放出了热量。3、反应现象多样有序:如金属钠与水的反应。反应前:色态、硬度;反应中:钠浮在水面,熔成小球滚动,逐渐变小消失,伴有嘶嘶声;反应后:溶液无色透明,滴入酚酞试液显红色。为此,使学生知道观察什么,怎样观察。科学的观察顺序、严肃的观察态度,良好的观察品质灵活的观察方法都可以通过化学实验得到落实。 四.化学实验是培养学生思维的最好载体 化学实验从设计、操作到分析实验结果、总结归纳规律,都离不开科学的思维方法。化学实验常用的思维方法有;分析法、归纳法、对比法以及综合法等,应该知道思维方法比实验结果更为重要。结果主要以知识的形式出现,知识本身在人的头脑中存留的时间不会太长,日后用不到的知识很快就会被遗忘。而思维的方法是有效的、长期受益。培根说过;方法比知识更重要。象分析法,就是由浅入深、由表及里,使学生的思维从表象到本质,从感性认识到理性认识。 如:做电解水的实验时,先提出下列问题:(1)通电后,你观察到什么现象?(两极产生气泡),(2)实验一会儿后又观察到什么现象?(两极玻璃管上部汇聚大量气体,且体积2:1),(3)两极产生的气体分别是什么?如何检验?前两个问题学生可从观察演示实验中直接得到,而第3个问题,是直接观察不到的,学生还需分析、猜测两种气体可能是氧气和氢气,通过实验验证,得出结论。学生从整个实验过程中,体验了分析实验的科学思 维方法。这种通过实验提出问题,分析问题,解决问题的方法,使学生的思维能力得到提高。象比较法,有些化学现象不容易区别,比如白烟和白雾,让磷在空气中燃烧和浓盐酸在空气中挥发同时发生,去比较白烟与白雾的区别。使学生通过同时比较实验,能更清楚的比较相近现象的区别。又如学氧气、氢气、二氧化碳三大气体后,对它们的性质、制法、用途做比较,可以加深对氧气、氢气、二氧化碳三大气体的进一步理解记忆。 在化学实验教学中有意识地训练和培养学生的思维方法,使学生对实验中的思维方法有清晰的感知、深刻的领会、透彻的理解。有利于学生的可持续发展。 总之,化学实验是传递知识,培养能力,形成价值观的最好的载体之一。它以其丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用。为此,化学实验在教育、教学中的作用地位非常重要,重视化学实验,充分发挥化学实验的作用。正确认识化学实验的多种教育教学功能,对于深化化学实验教学理论,培养学生科学的实验素养,树立科学的人生观,全面提高教学质量,具有重要的理论与实践意义。 化学实验论文:对创新型人才培养的综合化学实验教学探索 1、普通工科院校开设综合化学实验的必要性 国家中长期人才发展规划纲要在人才建设主要任务中指出:要创新人才培养模式,建立学校教育和实践锻炼相结合、国内培养和国际交流合作相衔接的开放式培养体系。探索并推行创新型教育方式方法,突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力。实验教学是整个高等教育创新体系中创新人才培养过程不可缺少的重要组成部分,实验教学对学生综合素质的提高,对学生理论联系实际、实践能力、动手能力、创新能力的培养以及整个高等教育培养模式转换起着非常重要的作用。 对于普通工科院校,通常没有化学专业,化学作为应化、化工、制药、材料、环境等专业的基础课。学生入校后,在大一、大二期间分别学习无机化学、分析化学、有机化学及物理化学,此后即开始学习各自专业的专业课程及开展专业实验,到大四时开展毕业论文。这种传统教学模式的弊端在于,各基础课具有自身的基础理论、实验操作技能,学生在这些实验课中是分别学习的,各门课的知识和技能也是分别学习和掌握的,学生缺乏有关知识和技能的融会贯通,缺乏各种实验方法和技术的综合应用能力,学生从基础化学实验到专业实验缺乏过渡;另一方面,高年级的专业实验又由于专业划分过细,知识分割过窄,使学生学得的知识过窄,实验方法和技能也较单一,不利于创新型人才的培养[1]。 现代化学已经发展到了各学科分支间纵横交叉、互相渗透和融合的程度,在教学中如果不有意识地把各基础学科的知识和技能加以综合,就必然适应不了现代化学发展的要求。综合化学实验是一门深层次的、多学科性的和综合性实验技能训练的化学实验课程。它除培养学生熟练掌握实验技能外,还能让学生综合应用化学知识和多种化学研究方法,使“四大化学”之间能融会贯通,培养学生具有分析问题、解决问题的能力;从培养人才的角度看,开设综合化学实验课程的目的在于缩短学生在所学的专业基础知识与科研、生产实践中解决实际问题能力之间的差距,培养学生的科研能力和创新能力[2,3]。 2、综合化学实验体系的构建 “综合化学实验”与四大基础化学实验的根本差别在于它的综合性。它必须既能体现各二级学科专业方向的特色和优势,又能涵盖多个二级学科的知识点,因此要能使学生站在更高一级的层次上去理解化学各分支学科之间最本质的内在联系。我校综合化学实验课程组经过反复讨论和论证,设立了“三层次、三方向”的综合化学实验体系。“三层次”是指综合化学实验包括综合性实验、设计型实验及科研实验三部分。综合性实验主要综合四大化学的基本实验技能,让学生在一个实验项目中融会贯通四大化学基础知识;设计型实验则在一个实验项目中综合了四大化学基本实验技能与专业实验问题,为学生向专业学习及发展搭建桥梁;科研实验则指学生进入教师科研实验室,参与完成科研项目。“三方向”是指目前我校综合化学实验针对我校化学相关的特色专业(应化、环境及材料专业)分别开设相关综合化学实验。对每个方向分别根据各专业人才培养需要开设了4个综合实验和4个设计型实验,其中一部分是我化学相关专业教师长期科学研究的阶段成果。将这些成果编写成综合实验,有利于培养学生的综合思维能力和创新能力。这些实验包括金属配合物的合成、表征和性能测定;综合性分析;典型有机化合物的合成、分析鉴定;天然化合物的提取、分离、表征;催化剂的制备、表征与性能;典型环境污染物的分析、分离;材料的合成及表征等。这些综合实验项目具有以下共同的特点: (1)综合性:综合运用合成、分析、表征等各种实验技术,一个实验是两个或两个以上二级学科知识点的有机结合,实现了知识的系统化,形成了综合性的实验课体系。 (2)先进性:以现代新技术在环境、能源、材料、生物化工等领域中的应用为重点,选择反映化学学科进展的内容,大部分实验内容来源于科学研究的成果,可以引导学生尽早了解各分支学科的国际前沿和热点,对学生将来进行科学研究提供帮助。 (3)实用性:实验的对象是现实中的样品,例如植物油渣油、茶油饼粕、虾壳、纺织污水等。实验的产物是实用的产品,例如甾醇、维生素E、生物柴油、茶皂素、壳聚糖、阳离子淀粉等,有利于激发学生实验兴趣。 3、综合化学实验教学方法 (1)启发式教学:由实验辅导老师启发式地讲解实验的基本原理和基础理论,指导学生查阅文献资料,综合分析比较,确定设计性实验方案,由辅导老师审阅。 (2)讨论式教学:在讲授综合性实验时,采用提问的方法启发学生用什么仪器,通过什么样的方法来完成实验内容,让学生自己归纳总结出实验的基本步骤、思路和特点。 (3)课内外结合式教学。建立开放实验室实验平台,这样学生既可以在课堂内学习,也可以在课堂外随时练习课堂上的实践内容,锻炼实际动手能力。 化学实验论文:谈以培养应用型创新人才为核心推进分析化学实验改革 创新教育是在实施素质教育的过程中以培养学生创新意识、创新精神和创新能力的教育。创新型人才培育是我国教育改革的重要方向,是各级各类教育的共同要求。创新型人才培养的核心就是创新精神和实践能力的培养[1]。分析化学实验是我校环境工程和绿色电子材料专业本科生的一门应用性、实践性很强的专业基础课,它不仅使学生加深对分析化学理论知识的理解,训练学生熟练掌握实验操作技能,也是培养学生的科学态度和创新能力的重要途径,使学生们在学习过程中实现由知识到能力的转变。然而在传统的分析化学实验教学中存在许多不足,培养应用型创新人才,需从人才培养观念、培养视角、培养模式及考试评价制度等方面对分析化学实验进行改革创新。 1 更新人才培养观念,提升学生的主体地位 实验教学的目的是引导学生运用所学的理论知识解决实际问题,把知识转化为能力的认识过程[2]。在这一过程中切实有效的办法就是以教师为“主导”,充分发挥学生的“主体”作用。为此在分析化学实验中,我们充分重视学生的自主学习。在实验前,要求学生通过课程中心分析化学网站观看多媒体课件和实验教学录像,了解实验原理和内容,思考实验预习题,让学生带着问题去预习。学生进入实验室后,在检查学生的预习情况后,教师只需向学生提出实验中的重点难点,关键步骤和注意事项;在实验过程中,教师积极引导学生去发现问题、分析解决问题,当学生在实验中遇到疑问,教师鼓励学生开展讨论,积极启发学生自己去思考和解决。对实验中出现的一些异常现象,在排除实验操作不当的因素以外,让学生不要简单草率地对结果加以否定,而是引导其冷静思考,深入钻研,换方向多角度思维,如果在课堂上不能解决的问题,鼓励学生查阅参考文献,探索问题产生的真正原因,培养学生主动学习和积极思考的能力。通过分析化学实验,不仅要让学生“学会”,更重要的是要让学生“会学”,以提升学生主体地位为目标,充分激发学生创造欲,实现由知识到能力的培养。 2 改革人才培育视角,培养学生的创新思维 创新思维是提高创新能力的特定思维过程,是达到产生新观念的最佳思维状态并使头脑产生新观念的能力最大化,是产生原创的、多样的、精心设计的观念的思考能力,是产生思想变化和发展的一系列精神活动,是探索行动和思维多样化途径的过程[3]。从广义上讲,创新思维不仅表现为作出了完整的新发现和新发明的思维过程,而且还表现为在思考的方法和技巧上,在某些局部的结论和见解上具有新奇独到之处的思维活动。具体表现为不迷信、不盲从,凡事独立思考,勇于提出自己的想法,辨证地看待问题;在分析和解决问题过程中不拘泥于常规,善于从变异、多角度中寻求答案[4]。培养创新思维习惯需要过程,要逐步培养学生的创新意识与创新思维习惯。实验教学就是培养学生科学态度和创新精神的一个重要环节。但我们在多年的分析化学实验教学中发现,教学内容以传统的验证实验为主,“照菜谱做菜”的实验教学模式难以培养学生独立思考的能力,更谈不上创新思维的培养[5]。针对分析化学实验教学上存在的上述现象,我们从实验教学内容着手,设计了循序渐进、由浅入深的实施模式:通过基本实验操作,使学生掌握分析化学的基本操作技能;通过验证性实验,进一步加强实践能力,加深对理论知识的认识;通过设计性和综合性实验,模拟科研管理方法,实现实验教学由被动验证理论向主动参与探索的素质和能力培养型的转变,突出对学生实践能力和创新思维的培养。 3 革新人才培养模式,促进学生的全面发展 应用型创新人才的培养需要改革人才培养模式。创新人才的培养,必须尊重教育规律和人才成长规律,创新教学方法,探索多种培养方式,做到学思结合、知行统一、因材施教[6]。教学是以激发兴趣、学习知识、提升能力、挖掘潜能、鼓励创新为目标[7]。我们本着加强基础、培养素质、发展个性,突出创新的教学改革目标,以应用技术型大学的人才培养定位为基础,积极探索开放式的实验教学模式,给学生提供更多实践机会。开放式实验教学模式的内涵就是实验教学的开放性,它是改革传统的实验教学的有效途径,其目的在于让学生在掌握有关知识和技能的同时,拓展知识面,获得较高的创新意识和创新能力[8]。培养学生自主学习和创新能力开放式的实验教学体系主要包括以下几方面:一是,重复计划学时内实验,当学生在计划学时内实验现象不明显,或者获得的数据不准确等,允许他们在课后进行重新实验,提供学生充足的实验机会。对于设计型实验,允许学生在开放实验室进行自行设计的其他实验方案,为学生营造科研氛围,给学生提供更多的创新机会。另一方面,是鼓励对科学研究感兴趣的学生跟随教师开展科研活动,在研究中加深对基础知识的理解,提高利用理论知识解决问题的能力和创新能力。 4 完善考核评价制度,提高学生的综合素质 考核评价制度对应用型创新人才培养起到导向作用。严格的考核是正确引导和激励学生积极性,检查学生学习效果,提高教学质量的有效方法[9]。分析化学实验具有实验时间长,操作要求严,记录数据多,数据处理量大,对数据的精密度和准确度要求高等特点[10],这些特点决定了分析化学实验考核必须克服传统评价体系仅根据是否交预习报告、出勤率以及实验报告的情况来决定最终考核成绩,只注重结果,不重注过程难以客观反映学生对实验内容的理解、掌握程度以及学生实际能力的弊端。为了能客观公正地给出学生实验成绩,我们必须对实验课程教学进行细化、量化,我们实行了将实验预习、操作技能、数据记录和处理、实验报告等对学生进行综合评价的分析化学实验评价制度,统一标准要求,有 根据地给出各部分的具体分数。以滴定分析的实验操作过程为例,对各个环节进行全面评定。从天平称量开始到滴定管读数直到滴定终点的判断,教师对各个环节进行监督指导和评分,对于操作技能较差的学生,采取个别指导的方式。这样培养了学生严谨的科学作风及分析和解决问题的能力。通过考核评价制度的完善,尽量做到合理化和公平化,同时充分体现实践教学的灵活性,重点培养学生的创新精神和实践能力,以提高学生的综合素质。 在面向大学本科的注重探索性、过程性、合作性的分析化学实验改革中,我们运用适当的教学方法和手段,倡导以学生为主体的人才培养和研究性学习的教学改革,逐步探索创新型人才培养的新模式,完善考核制度,以弥补传统分析化学实验教学的不足,充分调动学生的学习热情,对学生的实践能力培养起到较好的效果。分析化学实验教学改革,需要不断地探索与尝试,总结和完善,以适应时展的需要,培养更多具有创新精神的高素质化学人才。 化学实验论文:对PBL教学模式在基础生物化学实验教学中的应用 PBL教学(Problem-Based learning)是以“问题为中心”的教学模式,①是美国教授Barrows于1969年首次采用的一种新教学手段。与传统的教学方法(LBL,Lecture-Based learning)相比有很大不同。其特点在于提倡“以学生为中心”的教学理念,注重把课堂的主动权交给学生,强调教师对学生的指导和评估作用,有利于培养学生发现问题与解决问题的综合能力。②③其精髓在于将学生的自学与教师的引导教学紧密结合。 1 研究方法 1.1 准备阶段 选择4学时的两个实验项目(蛋白质含量的测定方法和酶的性质)采用PBL教学模式进行。随机选取4个30人左右小班,共计124人,分成2个大组,一组实施PBL教学法,另一组实施LBL教学法,每组均由同一位教师指导,两组都分别再分成若干个小组,每组5~6人,各组选出一位组长。 准备阶段是PBL教学环节中最重要的环节之一。以蛋白质含量测定实验为例,在生物化学实验技术中,蛋白质含量的测定方法很多,根据不同蛋白质的性质合理选择测定方法是这一环节中的重点。首先按照教学大纲的内容,设计选择不同难易程度的实验材料,在实验前对学生进行简短讲解。教师在课前根据教学大纲的安排,找出能基本涵盖相关知识点的实验材料。 1.2 课前设计 PBL组上课前将教学内容的主要目标交给各小组组长,问题设置具有引导作用,要求学生预先进行小组讨论并提出与本实验内容相关的问题,并指导学生利用图书馆和网络信息资源来回答问题,通过此种途径使学生在课前即获得实验所需的相关知识,最后撰写小组讨论成果以及实验方案,在课前一并交给任课教师。 1.3 实验教学 PBL组和LBL组的任课教师、教材以及教学内容均相同。在PBL组教学中,教师先集中讲授学生撰写的实验方案中出现的共性问题,然后将问题进行分类,并以此为依据进行分组实验,再根据实验中每组学生出现的不正确操作和不理想的实验结果,再次提出问题,促使学生独立思考并找出问题所在,最后,由教师对本次实验进行全面分析和总结,并将学生的发言记录保存。在LBL组教学中,首先由教师按照教材讲授实验目的、原理、操作步骤以及实验中的注意事项,然后学生按照教师的讲解逐步进行实验内容。实验结束后,两组学生完成实验报告。 1.4 总结分析 实验结束后,由教师对本次实验的重点内容进行综合阐述,对学生在实验中仍然不清楚和操作中考虑不全面等共性问题做出重点分析,并且再次提出实验操作中需要注意的各种问题,对两组学生的综合表现进行适当的点评。 1.5 效果评价 实验教学结束后,教师对两组全部学生同时进行实验成绩的比较分析,并对PBL组和LBL组学生迸行调查问卷。内容从学生自学能力、动手能力、对所学理论知识的理解和应用、语言表达能力、创新能力的培养、团队合作意识以及拓展知识领域等多个角度进行,每个问题为是、否两个选择。结果数据运用SPSS11.0 软件进行数据处理和统计学分析。 2 结果 在上述教学效果评价的基础上,考察学生对PBL教学手段的看法和感受,与传统教学方法比较,学生有什么样特殊的收获。本次共发放问卷62份,收回62份,结果见表1和表2。从调查的结果可以看出:学生对PBL这种教学方法之前不甚了解,但是通过这次尝试,PBL组中有79.03%的学生愿意接受PBL教学,对此教学反映良好;75.81%的学生认为该教学模式适合自己,并对此产生了浓厚的兴趣;对自身素质培养的调查中有72.58%的人认为能够提高组织和语言表达能力;半数以上的同学认为PBL教学模式给予了主动学习的机会,激发了想象力,对培养创新能力和开拓精神有很大帮助。从教学效果来看,PBL教学法在提高学习积极性、独立分析和解决问题能力及开拓知识视野等方面具有积极的作用,④PBL组均优于LBL组。但也有个别学生对该教学模式没有兴趣,认为对自己的学习效果没有明显的改变 3 讨论 由于采用PBL教学涉及到教学方法和考核等方面的变化,在执行中可能会遇到一些问题。所以,教师应该以学生为中心,引导学生提出与教学内容相一致的问题,使学生带着浓厚的兴趣进行学习,引导学生自己找到疑难问题的答案,让学生学会自主学习,顺利完成教学内容,所以教师应该扮演一个指导者的角色。 此次PBL实验教学,根据实验成绩并结合调查问卷结果表明,学生对PBL教学由不清楚到产生一定的兴趣,认为PBL教学有一定的新意,能够提高学习热情,有利于加强枯燥的生物化学知识的学习和理解。同时PBL组同学认为与传统教学的不同在于,PBL通过提出问题引发学生学习的主动性。回答问题的过程中不仅局限于教材,而且可以充分利用网络上信息的优势。在解决问题的过程中,需要学生综合相关方面的知识。因此,有利于学生将各方面的知识融会贯通。在实验操作过程中,采用PBL方法,使学生对于实验现象和结果有了更好的理解,更有利于加深对理论课所学知识的掌握,加强理论联系实际,并激发了学生对新知识的兴趣和探索。以小组为单位的新形式促进了学生之间的交流和沟通,培养了学生的团队精神与合作意识,也为学生提供了一个利于自主学习和自我发展的良好平台。加之教师的参与,更利于课堂教学过程的灵活多样和激发学生的参与意识,使教学更具有目标性和方向性。 PBL教学模式以提出问题为核心,为基础生物化学的实验教学提供了新的思路。但PBL的开展还刚刚处于起步阶段,目前在具体实施过程中还存在一些问题。首先,无论学生和教师两者对 PBL 缺乏足够的认识,教师在教学中很难真正地“隐退”, 学生对PBL的内涵缺乏深入的了解,无法找到真正的学习方法,因此,很难真正发挥PBL教学模式的优势作用。正如问卷结果显示,有少数学生认为高校课程较多,四年的时间有限,应用PBL 进行教学对学习效果不会有太大的帮助,对课程的某些细节还有可能遗漏,特别是基础生物化学这类重要的基础课。而传统教学的系统性较强,具有全面讲解、重点突出等特点,正好弥补了PBL教学中的不足。其次,PBL教学模式对师资状况提出了更高的要求,要求有足够的教师和实验人员来匹配。但目前我校的师资状况难以满足PBL这一需求,同时,PBL教学对教师的理论基础与深度提出了新的挑战,新的教学经验还需要不断摸索,教师传统教学思维的转变还需要一个过程。再次,对教学效果的正确评价仍缺乏有效的手段。本次PBL实验教学采用的调查问卷与成绩考核,只是初步的尝试,还不能准确、全面地反映教学效果,还需逐步建立定量和定性相结合的客观有效的评价方法。 因此,根据我校的实际情况,将PBL这种新的教学模式引入到基础生物化学的实验教学中,并与传统的LBL教学进行有机的结合是很有必要的。一方面发挥PBL教学以学生为主体,以重能力培养替代重知识传授的优势,提高学生学习积极性,提高学生解决问题和实践能力。另一方面也发挥传统教学讲解系统性强的优点。本课题中我们选择已经在理论课学习过蛋白质化学及酶学的有关章节,开展蛋白质含量测定方法及酶的性质方面的讨论,这样有利于学生加深对酶性质的理解,并了解和掌握蛋白质含量测定方法的广泛应用,对理论课的学习起到一个很好的复习和巩固作用。生物化学是高等农业院校培养学生基本实验技能和实践能力的重要的基础教学环节,为后续专业知识的学习奠定基础。通过开展本课题发现,目前PBL教学可以应用于本科生的基础实验教学中,符合现行教育体制下教学改革的主导思想。但不能完全否定LBL传统教学,应结合本校的实际情况,逐步开展PBL教学改革,即充分发挥PBL教学模式的优势,也保留传统教学的特点,建立一个适合我校实际情况的、有特色PBL教学体系,使基础生物化学的教学质量有一个新的突破。 化学实验论文:化学实验教学中的课例的解决路径创新 化学实验既是学生学习化学知识和形成技能最好的实践活动,也是学生能够充分发挥想象力和创造力,实现科学探究的主要途径。精心设计实验,在化学实验教学中起着举足轻重的作用。对“新制氯水成分的探究”—节,开展了课例研究,通过课堂教学案例分析,再现和描述教学改进过程中的问题和教学决定,旨在通过研究提高实验设计能力,改进实验教学方式,提高教学质量。 1、化学实验教学中开展课例研究的意义 1.1 教学现状的要求 《化学课程标准》明确把“倡导以科学探究为主的多样化学习方式”作为化学课程改革的突破口,化学实验教学是培养学生探究学习能力的主要平台。采取怎样的实验教学方式,使实验具有更强的问题性、探究性、实践性、参号性和开放性,从而更好地培养学生探索、创新的能力,这是广大化学教师共同面临的现实问题。但目前化学教学中课例研究相对较少,因此我们提出对化学实验教学进行课例研究的课题,探索实验教学的策略,探讨教学中存在的问题以及解决问题的方法,以便为实验教学提供相应的理论指导和实践支持。 1.2 教师专业发展的要求 新课程的核心理念是“为了每一位学生的发展”,而学生的发展必须建立在新课程的实施者一一教师专业发展的基础上。教师的专业发展需要关注实践智慧的动态发展过程,而常规教研活动中的突出问题是:“任务布置多,深入研讨少”、“问题意识差,交流对话少”。教师的专业成长迫切需要加大“研”的分量,需要有课例的专业引领,需要行为跟进的全过程反思。教师在化学实验教学中进行课例研究,探索与研究实验教学的策略,这是新课程背景下教学研究与课题研究整合的一种有益尝试,可使教师自身成为一个研究者,在观课中成长,在课堂实践中成长,在反思、重整中不断成长。“课例研究”是优秀教师成长的必然途径,对于教师自身素质的提高有着不可估量的作用。 2、课例研究的实施过程 2.1 第一阶段:确定课例研究主题、内容 实验教学方式正发生着改变,越来越多的教师关注和应用探究性实验教学。探究性实验教学是在教师指导下,学生运用已学过的知识、技能,把自己当做新知识的探索者和发现者,在实验过程中对实验进行自我设计、判断、验证和反思,通过实验亲自发现问题,探究科学结论形成和发展的过程。探究性实验教学成了课堂教学的亮点,但在教学实践过程中仍然存在亟待解决的问题:化学实验教学的设计在问题性、探究性上开放性不是很大,学生的情绪调动不充分。实验结果往往在预料中,没有新意,没有悬念,束缚学生创新思维的发展,等等。因此,确定以“化学实验教学中的课例研究”为课题,以“新制氯水成分的探究”为例开展课例研究,探索化学探究式实验教学的方式和方法。 2.2 第二阶段:立足课堂,设计-实践-反思-重构-再实践 2.2.1 第一次授课 (1)教学设计 本课例是“氯气的性质”的第二课时。通过上一课时的学习,已经知道氯气可以与金属、非金属单质反应,体现出强氧化性,这些知识为本节课的教学提供了基础。氯气与水的反应,既是本节课的重点,又是难点,因此用探究的形式让学生突破这个难点也就成了本节课的教学重点和价值所在。通过氯气跟水的反应和氯水的性质的探究实验,引导学生在实验观察中产生问题,通过观察思考、讨论互动的方法分析氯水的成分及起漂白作用的物质。具体教学流程如图2所示,学生实验报告单则如表1所示。 (2)教学效果 第一次授课通过活动与探究,既培养了学生的实验技能,又使学生学会运用观察、对比、分析等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,较深刻地理解和掌握了氯气与水的反应和氯水的成分等相关知识,体验和了解化学科学研究物质性质的一般过程和方法,认识实验在化学学习和研究中的重要作用。 (3)教学反思 这种设计初步体现了探究的理念和方法,为学生提供了“氯气能用于自来水消毒”的情境,提供了检验氯水成分的必要试剂,并且让学生亲自通过实验分析氯水中的成分,并根据实验结果探究得出氯气与水的反应。但教学的设计过于简单和具体化:问题是教师提的,实验设计也是按照教师的思路去做,学生的思维虽然会比较集中,解决问题比较快,但却限制了思考空间,不利于学生兴趣的培养和探究程序的掌握,影响了探究效果。 2.2.2 第二次授课 (1)教学设计 根据第一次授课存在的问题,使用创设“渐进式问题—,猜想式问题一开放式问题”的策略,逐渐引导学生自主学习、自主探究、自主解决,达到促进学生“自主发展”的目的。本节课旨在改变第一次“明确问题、实验操作、验证结论”的教学模式,构建新型的教学模式,采用“创设问题情境、提出有效问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的方式。首先利用日常生活中“养金鱼能否用自来水”的问题,并将这一生活问题转化为化学问题。通过“氯气通人干燥、湿润的红色布条”的对比实验,引导学生发现问题,提出对实验中感兴趣的、值得研究的问题。引导学生从元素组成上推测氯水中除水外的其他成分,积极组织和指导学生提出假设、设计方案、实施方案、得出结论。再根据反馈信息、进一步推论,建构合理的认知结构,掌握氯气与水的反应。最后的归宿也聚集在“用自来水怎样养金鱼”的圆满解决上。即“在解决生活的问题中学习化学”,层层深入,让学生从感性认识上升到理性认识。教学流程如图3所示,学生实验报告单如表2所示。 (2)教学效果 第二次授课围绕生活中“养金鱼能否用自来水”的问题展开,进而转化为氯气与水反应的问题探究中,教师的情境激发,师生间的演绎推理,环环相扣、推波助澜地把学生的学习逐渐推向高潮,充分展现学生的主体地位,为学生打开了运用已学知识、探索未知领域的广阔自学空间,学生中“自主、合作、探究”的生动活泼的学习氛围自然生成。本次授课既落实了知识目标,又发展学生探究设计的能力,对探究学习思路的形成有很好的奠基作用。 (3)教学反思 在探究活动中,问题是核心,没有问题就没有探究。首先要研究哪些问题是有利于主动探究的,怎样呈现这些问题才能有效地引导学生开展探究性学习。与第一次授课比较,在第二次授课过程中,问题有了一定的层次性,问题的出现基于生活现象和实验现象,问题的解决基于学生的办法,教师对问题的主线索起到引领作用。在设计实验探究这部允采用学生间“自主出题、自主实验”的开放式教学设计。这种实验探究模式突出体现教师的主导作用和学生的主体地位,强调问题的科学性、重要性、可探性,注重发现与探究,重视过程与开放,加强学生学习的主动性与信息交流的互动性。既有利于 学生发散性思维的培养,同时在探究思维方面又存在—定的指向性。在规范操作基础上,属于既扶又放的教学模式,对科学素养的培养有比较高的提升,充分发挥了学生在学习中的主体作用。具体模式如图4所示。 3、反思与总结 第一,课例研究重视积累,重视增加教师的实践智慧。研究过程既是发现和研究解决教学实际问题的过程,同时强调面对教学共同分享,合作研究,提供了实践反思、对话交流、分享经验的平台,提升教研的实效性。使化学教师能够有效驾驭“探究性实验教学”,促进了教师专业发展。 第二,化学实验教学中课例的研究,有效落实化学新课程教学目标,使学生的学习方式发生了根本改变。在实验探究中学生积极思考、主动参与、提高信息搜集与处理能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。 第三,化学教学中“探究性实验教学”课例的研究涉及的范围比较广泛,限于多种因素的限制,对各课型不同教学设计的比较研究还有待进一步深入,所获得成果的代表性、典型性还有待拓展。 总之,课例研究作为教育教学实践研究方式之一,架起教育理论和教育实践之间的桥梁,是一种重要的实践研究方式。课例研究不仅增长教师教学业务水平和智慧,同时切实体会到教育的长远目标在于培养学生的创新意识和实践能力。 化学实验论文:化学实验教学与学生智力开发 在化学实验教学中,教师不仅要传授化学实验知识、技能,更要重视开发学生的智力。若对学生的智力开发认识不足或方法不佳,则必然要影响学生的智力开发,影响教学质量的提高。如何在实验教学中开发学生的智力呢?本文谈一点粗浅的看法。 一、充分认识在实验教学中开发学生智力的重要意义1、开发学生智力是全面贯彻党的教育方针的需要我们教育的总目标是使学生在德、智、体、美、劳诸方面都得到发展,智育即包括化学实验知识技能的传授,又包括开发学生的智力。有人认为智育就是传授知识,这显然是把“智”当作“知”来理解了,这是不全面的。人无知识不行,但光有知识没有智慧更不行,有了知识不会用,知识就是僵死的东西。有了知识又有了智慧,才能举一反三、触类旁通、灵活运用,把实验知识、技能转化为实践工作的创造性能力,因此,实验教学中须注意开发学生的智力。 2、开发学生的智力,是培养社会主义经济建设科技人才的基本措施近几十年来,由于科学技术的飞速发展,反映科技成果的科学知识也在不断的更新换代。由于新的知识层出不穷,学生毕业后必然会遇到他们所不熟悉的新科学应用技术、新的发现、新的成果,那时,他们必须发挥自己的智慧去弄懂、掌握、应用它们。因此,只有认真重视开发学生的智力,才能使学生面向现代化、面向世界、面向未来。 3、化学实验教学对开发学生的智力有其独特的优势化学实验这门课程是通过教学活动使学生把学到的理论知识在实践操作中进行论证,使理性认识转化为感性认识,并在感性认识过程中,通过实验技能知识的积累和独立思考,不断丰富观察力、想象力及分析问题和解决问题的能力,使其智力得到开发。例如,在乙醇制备乙醚的实验中,学生已知副产物有乙烯生成,但副产物是怎样产生的呢?学生在实验过程中观察发现得知:反应首先是乙醇与浓硫酸作用,生成硫酸二乙酯,反应伴有放热。然后乙醇进一步与硫酸二乙酯在加热条件下作用生成乙醚,但如果反应时温度过高,则硫酸二乙酯分解生成乙烯,同时伴有碳化副反应现象发生。 这是学生在掌握乙醇加热生成乙醚的基础上,在实验中通过观察得出新的理性认识,使其智力得到锻炼。 二、在实验教学中开发学生智力的方法1、要加强“双基”教学,为开发学生的智力奠定基础智力和知识、两者是紧密相连的。如果一个人对客观事物一无所知,就根本谈不上有什么分析问题和解决的能力。从这个意义上来说,缺乏一定的知识,就会阻碍学生智力的开发,因此,要开发学生的智力,教师就必须加强基础知识的教学和基本技能的训练。从化学实验这门学科而言,就必须通过课堂理论课的教学,把反映客观物质本质性的知识,通过实验,使学生获得的理性知识,在实验中加以检验,并对实验中的问题加以分析解决,达到智力开发的目的。要完成这个任务,教师在教学过程中就要注意讲练结合。所谓“精讲”就是画龙点睛地把实验的重点、难点和实验成败的关键讲清楚。“练”就是根据教学目的,精心安排设计各种实验内容,培养学生运用知识的能力。 2、坚持启发式教学方法,为开发学生智力创造条件智力的开发与学习知识虽有密切的联系,但智力的开发又不能简单的归结为对理论知识和实验技能的学习,更重要的是对理论知识和实验技能的灵活运用,使理论知识渗透于实验操作之中,实验的事实结果又能升华为理论。如果教师是注入式灌输的,学生就只会死记硬背、照方抓药、机械的模仿操作,智力就难以开发。如在实验过程中,学生常会得出一些反常的实验现象,有的甚至实验失败。对此,学生往往会向教师提出许多各种各样的问题,面对这些提问,教师应该与学生一道共同分析实验操作中每一个环节,引导学生找出问题所在,并让学生自己思考解决问题的途径与方法,这样才利于学生的智力开发。启发式教学的关键在于教师要深入细致地钻研教材,结合学生实验,采取各种有效方式,充分调动学生的学习积极性,启发学生积极思考、活跃思维,激发学生的求知欲,发展观察、思维和想象等方面的能力。 3、强调实验报告中的问题讨论,为开发学生的智力提供积极因素实验报告是学生学习化学实验中不可疏漏的重要环节,实验是运用理论知识指导实践,写实验报告则是将实验结果升华为理性认识,是对实验作全面的总结。在实验报告中强调对实验问题的讨论,并把它作为衡量实验报告质量的一个重要标准,使学生在实验过程中积极主动的去观察,从而发现问题,并通过思考在实践中提高解决问题的能力,这样就使学生的智力培养和开发贯穿于整个实验教学过程中。
节能环保论文: 浅谈农业机械的环保节能设计分析 论文关键词:农业机械 环保节能设计 趋势 论文摘要:农业机械节能环保设计是一种全新的设计理念。本文在分析农业机械节能环保设计的涵义和意义的基础上.阐述了农业机械节能环保设计趋势。 1农业机械节能环保设计的意义 当前,我国的农业机械采用的是传统设计方法,资源和能源消耗大,效益低,对环境污染严重,是一种高投人的粗放型生产模式。随着农业现代化进程的不断发展,农业机械也在向着高质量、多功能、低能耗和低成本等方向发展。我国每年都有大量的农机产品报废,采用节能环保设计后可使构成农机产品的零部件能够方便地分类回收并再生耗最小,减轻甚至消除农机产品生命周期末端的压力,·使废弃物、垃圾污染程度降到最低。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品,而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展,提高我国农机产品的竞争力,有效地占领国内市场并扩大出口。节能环保设计已成为农业机械发展的必然趋势。 2农业机械节能环保设计趋势 2.1农业机械的清洁性 常用农业机械动力为内燃机提供,内燃机环境性指标主要存在问题有:消耗一次性能源石油;噪声、废气污染;热排放和漏油污染。废气排放和漏油污染对环保农业影响很大,废气中NOX,HC化合物直接影响农产品的品质和农业的可持续发展。农业机械动力环保选型设计应优先选择电力为动力的农业机械,加快开发太阳能、氢气、植物油、天然气发动机。同时加速发动机环保化学设计的研究,采用包括汽油无铅化与汽油抗磨性,柴油低硫化与柴油润滑性,生态燃料与生态摩擦学,汽油机沉积物与汽油清净剂,柴油机颗粒与消烟助燃剂,润滑油和添加剂与排放催化转化,润滑剂生物降解性与生物降解润滑剂,催化助燃/补燃,发动机机械与化学材料制造等措施。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。采取自适应有源噪声控制系统控制发动机噪声。 2.2产品的可回收性设计 可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题,最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。例如,在农业机械中常用的联接件(螺栓、螺母等)的回收与再利用。 2.3产品的可拆卸性设计 设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护。在设计阶段,可采用模块化设计方法,即对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析,在此基础上划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同产品,满足不同需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代缩短设计周期,降低成本,有利于回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。 2.4环保产品的成本分析 由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能,因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。 2.5材料选择 环保材料是指应来源丰富,便于利用,便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分,它也是产品开发设计早期的主要的决策之一。材料选择应尽量减少材料种类,少用有毒、有害材料和贵重稀缺材料,尽量做好材料分类管理和废弃及边角料的回收利用。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。当前这方面的研究工作主要有:环保设计对材料要求的确定;环保材料的选择原则;材料选择的影响因素分析;环保材料的开发与应用;新功能(指环保型)材料的开发与应用;回收物资再资源化的应用等。 3环保设计在农业机械设计中的应用前景展望 环保设计的本质特征之一,是在不影响产品的寿命、功能、质量等指标下,依靠技术手段和管理方法,以达到提高资源、能源利用率为目的的一种先进设计方法。从经济学的意义层分析,环保技术是一种资源节约型有坏配置的相对增值的技术,即在运用等量资源、能源的前提下,环保设计技术是力图比传统设计方法获得数量更多质量更优的产品、使生产过程由粗放型转向集约型的先进设计技术。中国加人WTO以后,农业机械产品的市场竞争将会日趋激烈,环保设计技术则是提高产品市场竞争力的有力武器。 综上,农业机械采用环保设计技术之后所拥有的一系列优势表明,农业机械的环保设计具有良好的应用前景。环保设计是人类实现可持续发展、拥有高质量生存环境、享受健康生活的必然要求,也是未来技术经济发展的大势所趋。 节能环保论文:普及高效节能环保型空调设备 摘要: 本文从推广节能环保型空调出发,简要论述了在其设计、生产、选型、安装、控制、维护六个环节中应采取的方法和必须注意的事项。 关键词: 节能 环保 臭氧层 温室效应 新冷媒 0 前言 改革开放二十多年以来,我国的人均寿命显著增长。这一令人瞩目的事实,除了归功于新的政治环境和经济环境以外,人们日常生活、工作环境的改善也是不容忽视的重要因素,空调设备正是营造这种使人益寿延年的环境条件的功臣。 然而,科技往往是把双刃剑。空调设备既是耗能大户,又在创造局部舒适环境的同时,给整个地球的大环境带来负面影响——破坏臭氧层;加剧全球温室效应。难怪欧洲的“绿色和平”人士不愿使用空调设备,以致2004年夏天,发达的工业国里,竟然有人被酷暑“热毙”。因此,空调设备必须朝节能和环保两个方向发展,做到亲和自然,才能广泛而长久地为人类效劳。本文就普遍推广高效节能环保型空调设备的相关问题进行以下论述。 空调设备的节能性和环保性密切相关,两者相辅相成。一般来说节能型空调总是环保型的,环保型空调也多半是节能型的,至少在整体上与节能型是相协调的。所以,两者可以相提并论,取长补短。 1 注重使用过程中节能性的空调设备设计理念 设计空调设备时不能单纯考虑制造费用,还须重视运转费用。在包含制作费用在内的整个使用寿命周期的总经费(寿命周成本)里,运转费用占55%以上,所以设备的节能在降低寿命周期成本上起到很大作用。设计节能型空调时为了尽量提高COP(=冷冻能力/消耗电力)的值,应采用直流变频控制器、磁阻式涡旋压缩机(因其电机铁芯配置了磁力比普通铁氧体磁铁强10倍的钕磁铁,并通过特殊设计产生了附加的磁阻转矩,使效率提高20%以上)、红外线传感器之类的高技术配套产品,由此制成的变频空调机可比定频空调机节能45%左右,虽然需要较高的初始费用,但据计算,该差额只需1.5~2年即可偿还。 2 制造全过程中切实关怀环境的生产经营理念 节能环保型空调设备应采用臭氧层破坏系数为“0”的HFC新冷媒,进行环境亲和型设计(Environment-friendly Design)。同时,必须确保文明生产,做到“零废弃物排放”。生产工厂本身取得ISO 14001认证自不待言,还应实行“绿色采购”,为了确保所采用的原料、器材、部件都达到环保要求,各相关厂商也都应取得ISO 14001认证。 3 最佳空调方式和最合适送风位置及能源的选定理念 空调方式对于空调设备的节能性至关重要,必须针对不同的场合和不同的空调要求,制订切实可行且恰如其分的空调方案。 3.1纠正中央空调方式的缺点 ①仅在必要的时间里对必要的空间进行空调(消除空耗)②削减输送热源的动力(采用中央空调时,输送动力的机构比例很高)③实施独立的温度控制(防止过冷、过热)。 3.2以局部空调取代完全空调 在操作场所(如车间、试验室等),温度对操作的安全和精度有很大影响,据统计,在17℃~23℃的稳定环境里所产生的工伤事故和作业失误指数最低。因此,这些场所应采取有效的定点空调(局部制冷或制热),并尽量将送风管延伸到靠近人体的地方,这与空调效果密切相关,也是空调节能的关键所在。据某一实例测定:距离送风口1.0m处风速为2.7m/s,体感温度为25.5℃,而在距离送风口2.0m处风速就降为1.4m/s,体感温度则上升为29℃。 3.3配备与空调效果相协调的通风装置 如果空调与通风互相协调,就不会因空调后的室温受到影响而浪费能源。以高温车间为例,为了减轻制冷负荷,整体通风与局部通风并用,而对操作者则提供定点空调。通风方式应以有效的局部通风(排气)将整体的通风次数n(n=每小时通风量(m3)/ 室内容积(m3))降到最低,减少室内的热损失。 在必须大量通风的场合应引入新风。对于机器发热量很大的地方,可采用全新风方式,即对新风加以空调后引入。对于只需通常排热·通风的地方,可采用回风+新风的混合方法,即在循环空气与新风混合后进行空调的方式。 3.4采用特殊的配置和工艺 用于医院、疗养所等地方的洁净空调和空气清洁器等设备需要获得空气高度净化的效果,应采用高效除菌滤网和光催化(材料成分为氧化钛)除臭滤网,这些过滤网除了集尘功能以外还有显著的除臭、抗菌功效,并具备抑制飘浮菌和病毒的作用。 3.5因地制宜地选择空调能源 毫无疑问,电力是最常用的空调能源,电动方式的一次能耗量较小,其CO2的排放量也较小。但在燃气(天然气或煤气)或燃油(石油等)供应充足而电力相对缺乏的地区可使用以吸收式制冷机为代表的热源设备。在夜间电费便宜的地区可考虑发展冰蓄热式空调机。另外,太阳能空调机可说是最理想的节能环保型空调设备,应该大有发展前途。 4 安装操作技术、附配件及器材质量绝对可靠的施工理念 安装之前应由SE(销售工程师)进行施工设计,通过负荷计算确保设备的功率与所需的空调区域相匹配,确定最佳的设备安装位置。操作必须由合格的专业人员实施,并且只能使用设备附带的配件,现场外配的铜管、电线、悬吊支架、螺栓等器材必须严格符合厂商规定的技术要求。 5 空调设备控制系统IT化的管理理念 要使空调设备的舒适性和节能性两全其美,其管理系统的IT化是关键所在,所以应选用下列控制装置。 5.1智能管理器(i-Manager,具有大规模、高等级的监控功能) 智能管理器是适应于独立空调(大楼用多联机)主体设备管理的集中监视装置,能通过专用通信线路直接联系空调设备,构成价格性能比很高的系统,可100%地利用设备信息。 5.1.1 节能功能之一 在用电高峰阶段将要超过目标电力时,可通过空调系统设定温度的换档和使室内机停止的控制方法,尽量在不影响舒适性的前提下把用电量掌握在目标电力以内。 5.1.2 节能功能之二 在维持舒适度的同时,若想进一步降低电力消费,可分别使用下列两种运转模式:(1)使任何一台室内机经过一定间隔的时间停止,或同时使多台机交替运转。(2)对室外机进行容量限制。 5.1.3 异常管理 异常发生时,内容显示于“异常记录时间显示区”,同时根据系统设定内容触发报警蜂鸣器,告知异常。并且,把过去500,000件异常状态变化资料作为档案保存在硬盘中。 5.1.4 用电量的按比例分配 借助于“由室内机运转状态得出的空调容量”可算出各室内机单位的使用电力,即使在同一运转时间里,也能通过空调负荷找出差异,从而更公平地按比例分配电费。 5.1.5 利用局域网进行远程监视 通过在远离某大楼的集中管理室和该大楼之间设立专用的局域网,就能实现远程管理,另外,对于将来增加设施(建筑物等)时也能容易地相应增设空调机和扩展局域网。 5.2空调专用网络(AIRNET)+ 智能管理器 通过智能管理器向用户提供自由的空调控制,同时还通过空调专用网络来约束未知故障的运转。以信息处理·通信技术时刻监控空调机的运行状态,借助“在线诊断系统”对故障防患于未然,由此可以节能并提高机器的使用寿命。而且,万一发生故障,可能在用户尚未发现之前,维修工程师已先行发出通知,随即到达现场排除障碍。 5.3 智能触摸式控制器 为不具备专用管理室或不想聘用专职人员时的理想选择。 5.3.1 使空调系统简便地获得高功能 通过编程以年为单位设定每日的运转停止和所需温度。大幅度地减少管理的时间和人力。并且,操作简便,无须专业人员,任何人都能管理。 5.3.2 根据空调的使用状况按比例分配用电量 通过追加相应的软件,可提供便于电费管理的按比例配电信息。 5.3.3 进行高效节能的空调管理 因常时监视各房间的温度,并在进行适当温度管理的基础上配备了设定温度范围的控制功能,所以可形成高度节能的空调运转。另外,由于避免了由事先编程所造成的无用运转,也能节约可观的经费。 6 多方位无微不至的维护管理理念 为了减少故障、保持设备的性能以达到长期实行经济的运转并延长使用寿命必须进行维护保养。为了对灾害防患于未然应进行安全检查。 6.1预防保全(Preventive Maintenance:PM) 所谓预防保全,就是预先消除运转中的征候,亦即在故障、异常现象发生之前采取对策。据统计,与事后保全相比,实行预防保全的空调设备及主要部件的平均寿命约可提高3.3~8.8年,并可有效地减少管理费用。 6.2 日常检查 每天掌握空调设备起动时、运转中、停止时的状况,并在运转日记上记录各种显示数据(如送风、吸风温度,冷凝、蒸发压力,电流、电压等)和异常现象(如漏水、异常振动、异常音等)。 6.3 定期检修 维护检修的期限和内容因空调设备的环境条件和重要程度等情况而异。一般来说,以每年分别于制冷运转前、制冷运转中、制热运转前、制热运转中实行4次为准。另外,还可采取目测检查法估计各种运转数据(如冷凝器、冷却器的污染程度,滤网有无堵塞、腐蚀?冷媒有无泄漏?轴承、V形皮带有无异常等)。 6.4远程(管理中心)检测 采用相关的信息设备,收集、输送、保存大量数据,通过对设备运转状态作365天、24小时的监视和独立的联机诊断,有效地防止故障。自动检测空气滤网、热交换器的污染状况,确保长期的高效运转。通过分析、综合丰富的数据,从而作出改善设备的提案。异常发生时立即自动地通报管理中心,迅速对应。 通常,若将机器检测与人工定期检测(目测为主)相结合,就能更放心地使用并降低产品的运转费用。 6.5 顺应空调设备的更新 由于节能技术和人们对地球环境保护的要求都在不断提高,节能环保型空调也在朝高精尖的方向更新,所以空调机的维护也应按照其更新的动向来开展。 6.6 提高冷媒的市场回收率 节能环保型空调的售后服务是很重要的一环,必须提高冷媒的市场回收率(应≥70%)。虽然HFC(新冷媒)的臭氧层破坏系数为“0”,但其温暖化系数(引起地球的温室效应)还是比较高,所以必须同样禁止向大气排放,应承担回收利用以及分解处理的义务。 6.7 废弃空调设备的回收利用 对于报废的空调设备必须彻底回收处理残余的冷媒,并有效利用其中的有价物,最终无利用价值的部分也要妥善处理,决不能因此而污染环境。 综上所述,节能环保型空调从设计到废弃应始终贯彻“节能”和“环保”的方针。如今,人们既要创造四季如春的生活条件,又要保护赖以生存的地球环境,还要为子孙后代节约使用有限的能源,因此节能环保型空调必将取代所有普通空调。随着科学的昌明和技术的进步,空调设备也在日新月异地发展变化。然而“万变不离其宗”,只有继续向“节能”和“环保”的高度攀登,才是唯一的通途。 节能环保论文:关于对环保搬迁居民安置区的低碳和节能设计探索 论文摘要:论述了建设低碳安置区的必要性和安置区设计的环保节能要求,分别针对国内外低碳社区的设计理念及环保技术进行了介绍,指出目前国内安置区节能建设应从初期选址及合理分配投资方面入手,循序渐进,逐步实现低碳、节能、减排目标。 论文关键词:安置区,环保节能,低碳社区 近年来,随着国家经济的不断发展,大量工业规划区和大型厂矿企业相继增多,因规划和项目建设涉及环保搬迁的村镇需要集中安置,在具体的搬迁工作中不仅需要解决经济适用、功能完备等问题,如何做到环保节能与低碳减排也是集中安置区设计目前面临的一个突出的问题。 1建设低碳安置区的必要性 低碳经济的实质是经济发展方式、能源消费方式、人类生活方式的一次新变革。据统计,国外低碳城市能源消费38%来源于居住用能,33%是各种商用建筑和公共建筑用能,交通用能占到22%,而即便是在伦敦这样的大都市,工业用能也仅仅占到城市能源消耗的7%…。因此可以看出,居住社区用能在城市的能源消耗占到了比较大的比重,而搬迁安置区的建设往往在当地特色、环境良好、功能完备、经济适用方面考虑较多,将低碳理念注入到安置区的社区规划、建筑设计、社区管理中。 2安置区设计的环保节能 安置区的设计要提倡节能、节地、节材,并建立起资源和能源可持续再利用的住宅体系。安置区的生活污水要采取经济适宜的生化处理方式,处理后的出水可考虑尽量循环使用,尽量少排放,绿化、道路清洗及其他冲洗用水采用二次处理后的污水,以节约水资源和减少对环境的污染。大型的安置区可形成区域内的小社区,该社区应具备生活、交通、环保等综合功能。 3国内外低碳社区案例 3.1弗班——德国可持续社区的标杆 德国弗莱堡市郊的弗班区被誉为德国可持续社区的标杆,弗莱堡享有“欧洲太阳能之都”及“欧洲环境之都”的美誉,也是全球率先实现可持续发展理念的城市之一。 弗班社区在节能减排、减少交通、社会整治及创造可持续邻里方面都取得了相当的成功经验,例如:1)使用80%木屑及20%天然气的高效热电联产再生能源装置提供弗班区的供暖系统,通过好的隔热及有效的暖气供应大约可减少60%的CO,排放;2)提倡“生活不须有车”的交通概念,减少了35%的车辆。与此同时,社区提供各种替代的运输方式(例如共乘、便利的大众运输);3)通过弗班论坛负责的社会工作,居民可参与更多的社区活动,例如创造合作社商店、农民市场及邻里中心等。 3.2上海崇明东滩生态社区 上海崇明东滩生态社区项目涵盖社区总体规划、生态发展、可持续能源、废弃物管理、绿色建筑、交通规划设计和建筑等方面的内容,主要的规划理念包括: 1)碳中和(CO零排放):热能和电力通过风能、生物能、垃圾和城市建筑物上的太阳能光伏板直接获得,建立全国第一个氢能电网;2)绿色建筑:最高建筑仅有8层,采用环保技术,屋顶草坪和植物为天然隔热层,可储存雨水用于灌溉;3)绿色交通:人们的主要出行方式为步行、自行车、清洁能源公交车(燃料电池)、水上出租车,市内建有不受机动车干扰的独立的人行步道和自行车道网络,任何地方到附近公交车站步行不超过7min;4)绿色基础设施:社区建立了集水、水处理与再利用系统,社区内80%的固体废弃物实现了循环使用。 4低碳社区的发展探索 2010年上海世博会,北京的城市最佳案例选择了国奥村,这充分体现了首都对建设低碳社区的勇气和决心,游客参观完之后,都能强烈地感受到“低碳生活离我们并不遥远”。 国奥村这个中国首个成熟的绿色环保社区汇集了30多项环保技术,北京的城市最佳案例选择了国奥村,原因是:1)再生水热泵冷热源系统,可以从污水处理厂排人河道的再生水中提取温度能量,为建筑提供冬季供暖和夏季制冷的能源;2)景观花房生态污水处理系统,可以将生活污水集中至景观绿化花房,利用动植物的食物链建立起一个水体生态平衡系统,使生活污水得到再次利用,成为小区景观用水;3)这里的窗户中问都是中空的夹层,里面充着惰性气体,惰性气体能降低传热效果,同时窗户外层还有能够隔热防紫外线的膜,从而提高窗户的隔热效果;4)国奥村卫浴设备采用了“复用水”技术的洗手盆和坐厕一体化的产品。洗手盆内有特殊陶瓷阀芯,采用双档节水,防烫伤设计,有效节能减碳,并将洗手盆的污水经过过滤处理储存在坐厕水箱当中,内置自动清洁系统去除细菌和异味,坐厕比传统3/6坐厕节水25%。上海世博会国奥村的入口采用北京古建筑特色的门楼设计,而事实上,谁也想象不到,如此漂亮的展区竞多是建筑废料制成。国奥村用实际的案例,向世博游客展示了一个可以实现、并且很快就能跨人寻常百姓生活中的低碳社区案例。 “不久的将来,可能在上海也会有国奥村的项目。”国奥村负责人表示,奥运会留下来的并非只有精彩的赛事,更多的是奥运精神倡导的人、社会、城市及自然和谐相处,以及新的生活方式的推广与共享。 5结语 当时在建国奥村时,很多地方许多人都不理解。比如在选址上,要求附近有多少公共交通设施,提倡用本地的建筑材料等,其实这些要求是鼓励公众多用公共交通,少开车,用本地的材料也是为了减少运输时的碳排放。应该说,国奥村的开发使得我们在观念上有了很大的更新。 从目前国内安置区建设现状来看,真正做到低碳、环保还需要相当长的一段时间,这不仅需要搬迁人群加强自身的环保意识,搬迁安置区规划的组织者更应具备社会责任感,在安置区的建设初期从选址和合理分配投资上下大功夫,逐步把低碳、节能与减排的理念贯穿建设始终。 节能环保论文:浅论环保节能型复合柴油的研究 论文关键词:柴油 复合剂 论文摘要:系统介绍了复合柴油的作用机理、研究配制及应用发展。 1 概述 复合柴油是将水和柴油通过复合剂和复合设备复合形成的油包水(w/o)型乳液。早在100多年前,就已有人掺水使用柴油,但是因为那时的柴油掺水技术水平较低,收益不够明显以及石油危机尚未突出等原因,而使柴油掺水技术处于缓慢发展的状态。50年代末,由于环境保护需要以及石油危机等原因,柴油掺水应用技术才获得重视。到了70年代,柴油掺水技术进入到实用性的发展阶段。美国、前苏联、日本等工业发达国家竞相把柴油掺水技术列为国家重点开发研究项目,对掺水复合柴油的复合手段、复合工艺、复合装置、表面活性剂、复合机理及其燃烧动力学和对内燃机的磨损腐蚀以及规格化、商品化等多方面都进行了大量的实验和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能极大地改善排放污染,节省燃油。同时,柴油掺水复合燃料对内燃机不但没有腐蚀和增加磨损的问题,反而能起到清洗剂的作用,可以降低内燃机维修费用。目前,世界各国研究燃油掺水技术的专业机构空前增加,专利文献和学术论文如雨后春笋般地涌现。在日本、美国、德国等,柴油复合剂早已作为商品销售,现已开发出第三代或第四代产品。日本专营复合油的萨米特公司推出的h一106 , h一107复合剂产品,销往东南亚各国。纵观柴油掺水技术的过去和现在,它已显示出了强大的生命力。 2复合柴油的节能、降污原理及复合机理 2.1复合柴油节能、降污原理 2.1.1“微爆”效应(二次雾化) 目前,国内外大多数专家认为复合柴油的节能是由于乳液内部的微小水珠的“微爆”效应引起的或称二次雾化。微爆是在高温环境下,由两种或多种有不同挥发性的液体的汽化引起的。由于液体的扩散速度是有限的,稳定性差的液体就会覆盖在表面,从而导致液滴迅速升温。一旦温度达到某个组分的过热极限,微爆就会伴随连续产生并变大的泡核而发生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。复合柴油为油包水(w/0 )型乳液,外相为柴油,内相为水。由于油的沸点比水高,所以受热时水总是先达到沸点而沸腾或蒸发。当油滴内部的压力超过油的表面张力和环境压力之和时,水汽将冲破油膜的阻力而使油滴爆炸,形成更细小的油滴。爆炸后的油滴更细小,因此燃烧更完全,从而达到节能效果。 2.1.2化学效应 有文献对复合油的燃烧化学进行了研究,提出了水煤气反应的重要性,燃料中由于高温裂解产生的碳粒子,能与水蒸气反应生成co和h2,使碳粒子能充分燃烧,提高了燃烧效率,降低了排烟中的烟尘含量。复合柴油在柴油机燃烧室高温高压条件下发生化学反应,由于复合油中水的存在,促使产生了许多oh"基团,使得消除积炭的反应()速度加快,从而达到降污的目的。有文献提出了其他一些用于解释复合油节能降污的观点,例如掺混效应、汽提效应、改善燃料与空气的混合比例减少过剩空气系数以大幅度降低氮氧化物()的产生等。 2.2柴油复合机理 复合柴油是由普通柴油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成。柴油和水是两相互不相溶的体系,作为油包水的乳液,水是分散相,为使水的微小液滴在两相交流中足够稳定,须使用表面活性剂。柴油复合剂能使乳液稳定的因素有二:其一,降低了油一水界面张力,即降低了吉布斯函数,有利于乳液的稳定存在;其二,柴油复合剂的分子在界面处作定向吸附,生成具有一定机械强度的薄膜,阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停顿的布朗运动,频繁地相互碰撞,如果界面膜的强度较小,在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此,柴油复合剂需要二种或二种以上的表面活性剂复配而成,这种复配的柴油复合剂所形成的界面膜有较高的膜弹性,所形成的乳液也比较稳定。目前柴油复合剂的配方根据其结构大致分为五种类型:①阴离子型有烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基蔡磺酸盐类、脂肪酸皂类、烷基醋墟泊酸磺酸盐类等;②阳离子型有简单胺盐类、季胺盐类等;③非离子型有脂类,如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚类,如脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基苯酚聚氧乙烯醚,脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺类,如烷基醇酞胺等;$两型离子型有梭酸类、硫酸类、磺酸类等;④高分子型有天然水溶性胶类、淀粉衍生物类、纤维素类、合成水溶性高分子类等。 3复合柴油的配制及性能 3.1复合剂配方成分的筛选依据 (1)亲油基团与油相具有相似结构的复合剂复合效果好。根据相似相溶原理,要求复合剂的憎水基团的结构和油的结构越相似越好。结构与柴油越相似,界面上的吸附作用也就越强,这样就能既可使油水界面张力降低得多,又能使界面膜的强度大,因而稳定性就好。根据多种活性剂的性能试验筛选最终选择了与柴油的主要成分有相似分子结构的有机酸和复合剂且。 (2)混合复合剂的效果往往比单一复合剂效果好。为了形成稳定的复合液,要求复合剂不仅能大量降低水的表面张力,而且能在油水界面形成坚固的保护膜。有些物质的表面活性大,能大量降低水的表面张力;有些物质表面活性虽然较差,但能在水微粒周围形成坚固的保护膜。选择具有相似分子结构的这两类表面活性剂,把它们组合起来,就可以取长补短,达到更好的复合效果。因此,使用一种以上的表面活性剂加助剂制备的微乳液,比用单一表面活性剂加助剂制备的微乳液更稳定。因此采用了使用混合表面活性剂加助剂进行复合配方设计。 (3)辅助表面活性剂是微乳液形成的一个不可缺少的组分。一般乳状液的形成主要是由于复合剂在油/水界面的吸附,形成坚韧的保护膜,同时降低界面张力,使油(或水)较易分散。但无论如何仍有界面,从而有界面张力的存在,故此种体系是不稳定的。若再加人一定量的极性有机物,可将界面张力降至不可测量的程度;此后即形成稳定的微乳液。辅助表面活性剂是微乳液形成一个不可缺少的组分,它除了能降低界面张力外,还能增强界面膜的流动性,使界面膜的弯曲更加容易,有利于微乳液的形成。 3.2复合剂配方的筛选 虽然有以上这些理论依据,但关于复合剂中各种组分的具体确定,目前还没有成熟完整的理论模式来测算指导,必须靠经验积累和试验实践来确定每种组分的实际复合效果。因此,进行深人细致的实验选择尤为必要。 3.2.1实验试剂 ①主复合剂工:由有机酸(酸值为123.3kohmg/g)和碱溶液反应制成。 ②复合剂n:非离子表面活性剂,上海大众药业有限公司,粘度:1 000一1 400mm2/s; ③助表面活性剂:醇类,济南化工二厂,纯度98 %。 3.2.2实验步骤 通过大量的配制试验,考察了各种组分的复合效果,从而最终找到了合适的复合剂配方。所找到的复合剂配方中阴离子型表面活性剂的比例占绝大多数,而非离子型表面活性剂仅占8%左右,这就使所配制的复合柴油成本大大降低。 ①配制复合剂的小样。向锥形瓶中加人5lg有机酸,再加人8.5g碱溶液,振荡15 min,待反应完毕后,加人6g复合剂ii ,3g助剂,盖上塞子,然后采用手摇振荡的方法使锥形瓶内各种物质完全混合均匀。在室温下静置,待泡沫消失,即得到复合剂。 ②配制该复合剂的扩大样。向锥形瓶中依次加人510g有机酸,85g碱溶液及60g复合剂ii , 30g助剂,然后按上述方法配制,得到复合剂的扩大样。将锥形瓶内的复合剂静置一段时间,待液面上的泡沫完全消失后,且再用手振荡锥形瓶也无泡沫产生为止飞这大概需要3h左右。此时用手触摸锥形瓶壁已冷却至室温,待用。 3.2.3实验现象 ①在加人碱溶液的过程中,发现溶液液面上会产生泡沫。 ②在振荡锥形瓶的过程中,感觉到瓶壁是热的。 ③在振荡过程中,液面上有白色泡沫产生,并随复合剂量增加,泡沫层变厚。 3.2.4实验结果 由上述实验步骤得到含有机酸74 %(质量分数),含碱溶液12%(质量分数),含复合剂11为9%(质量分数),含助剂5%(质量分数)的复合剂。该剂为完全透明的棕色油状液体,无特殊不良气味,稳定性好,自配制起至今(半年多)无任何变化。 3.3复合柴油的配制 本此使用上面的复合剂配方来配制微复合柴油,在相同的实验室条件下,分别进行了复合柴油配制的小样试验和扩大试验。 3.3.1试验 配制方式用天平分别称取一定量的水、剂、油(0#柴油)按一定顺序加人到烧杯中,搅拌一段时间后,静置,观察到体系为透明的均相液体后,继续加人一滴剂,重复上述操作,直至体系出现浑浊为止。然后取体系出现浑浊的前一滴加剂量作为该微乳油的最终加剂量,重新按上述步骤配制乳油。从刚刚配制的乳油样中取出一部分,倒人250m1带磨口塞的锥形瓶中,保存起来,观察其稳定性如何。 2配制结果 3结果分析 ①从表2可以看出:在水占6%一20 %、复合剂占10%一21%时,均可形成乳油。特别是其中的油样1、油样2、油样3及油样4和油样6不但形成乳油的速度快,而且形成的乳油透明度高、稳定性好。 ②试验证明:在小样试验中所配制的复合剂,进行扩大试验后,仍能实现对柴油的复合,这表明该剂的复合能力没有改变。而且在小样试验中可以配成复合柴油的水、油、剂之配比,在扩大试验中同样可以配成乳油。 3.3.4复合哭油指标(以4号样为例) 4我国复合柴油的发展现状及研究方向 我国柴油复合技术研究起步较晚,最近几年发展迅速,已开发出许多较好的复合剂配方并研究了复合复合剂的亲水一亲油值(h lb值)等性质,和国外技术相比,没有合成反应,均采用多种表面活性剂复配而成,只是在复合剂的配方组成上略有差别。这些柴油复合剂配方组成的共同特点是: 1)以非离子表面活性剂为主体的高效复合剂达80%左右。此非离子表面活性剂的亲水基团为聚氧乙烯()。即一般所说的eo链。其醚氧可与金属催化剂络合,提高催化剂活性。 2)低沸点易燃有机物,如丙酮、甲苯、硝酸乙酷、正己烷等。其目的在于降低点火温度,便于内燃机起动。 3)其它辅助复合剂,如十二烷基磺酸钠等。通过表面活性剂复配,提高复合性能。 未来复合柴油技术的发展可能会集中于以下几个方向:①由于生物油的可再生性、可生物降解性和其良好的排气性能,可将柴油和生物油(植物油或动物油脂)混合与水复合。②在选用复合剂方面,可以使用复合性能更好的但相对价格比较低廉的阳离子表面活性剂或高温下可分解的生物表面活性剂。③从应用角度看应该向性质和柴油更加接近的微复合柴油发展。④相关研发机构会推出高效的磁力复合设备,降低剂水比,提高复合速度。 节能环保论文:新型节能环保材料在建筑中的应用 新型环保型节能建材, 是人们提高生活质量的重要保证, 随着人们生活水平的不断提高, 对居住环境也有了一个更高的标准。绿色建材, 环境保护, 清洁生产已成为人类永恒的主题。因此, 我们要提高对绿色环保型节能建材的认识, 加强对绿色环保型节能建材的研究和推广, 建立有效的机制和科学的评估体系, 制定切实可行的方案, 尽全力搞好新型环保型节能材料的推广应用, 使人们有一个优良的生存环境, 为人们的健康发展尽一份力量。 一、新型节能环保材料在建筑中的必要性 1、室内污染的主要来源 室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害,主要污染物包括以下3 类: (1)甲醛 甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手,是一种无色有刺激性气味的有毒化学品,被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下,装修完成后都要进行室内装饰和购买家具,由于装修和家具制造要使用大量人造板材,而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。由于胶粘剂中的甲醛释放期很长,一般长达15 年,导致甲醛成为室内空气中的主要污染物。 (2)苯及苯系物 苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等,被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在,比如各种油漆的添加剂和稀释剂,一些防水材料的添加剂中,在日常生活中,苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后,可出现中枢神经系统麻醉作用;可抑制人体造血功能,可导致胎儿的先天性缺陷等。 (3)氨 氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有建筑材料中的混凝土外加剂;采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。 氨对人体会产生严重危害: ① 以气体形式吸入肺泡,与血红蛋白结合,破坏运氧功能; ② 氨具有碱性,对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用; ③ 长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。 2. 生态环保型建筑成为国内发展主流 近年来,随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导,环保型消费形式逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。 发达国家相继根据各自的特点,在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。 而我国建筑业也日渐扩展了对环境问题认识的范围和深度,而且把环境问题与经济、社会的发展相结合,从根本上认识环境问题的重要性,对建筑装修所使用的材料给予了硬性规定。 二、新型节能环保材料在建筑中的应用 1、新型墙体材料 墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性,大面积用在建筑上,对建筑的节能就造成很大的影响,就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的,墙体是外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主,保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下,我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。 2、保温隔热材料 墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温等3 种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。 3、防水密封材料 防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。 4、节能门窗和节能玻璃 目前我国市场主要的节能门窗有:pvc 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言, 其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的,外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题,而没有好好的去考虑有关节能的问题。其具体节能措施有: (1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,jgj26—2010《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过30%、35%、50%”。 (2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 (3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。设置“温度阻尼区”。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。 5、建筑垃圾的综合利用 近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可处理垃圾则堆山造景加以利用。 6、其他节能建筑材料 太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成了可能。 节能环保论文:试论城市规划要考虑环保节能意识 [论文关键词〕城市规划 环保节能 道路设计 可持续发展 [论文摘要]城市规划对城市的发展起着极其重要的指导作用,但长期以来,由于城市规划在环境保护方面、能源节能方面的局限性,致使城市发展过程中产生了一系列环保节能方面的问题。本文重在阐述城市环境污染耗能现状的基础上,提出了环保节能的主要内容,指出了城市在环保节能发展的远景目标,阐明了城市规划中环保节能的重要作用。 城市规划是一定时期内城市发展的目标和计划,是城市建设的综合间署,也是城市建设的管理依据,它与很多学科密切相关。近年来,由于环境保护规划没有与城市规划和城市建设同步落实,使城市环境遭到一定程度的破坏,环境污染日趋严重,城市环境不能进入良性发展的轨道。因此城市规划中的环保节能应该引起人们的重视。 如何在城市规划时考虑环保节能意识?本文从城市发展过程中所面临的环境问题以及基础设施的管线布置,建筑新楼及城市道路设计现况谈起,讨论城市规划当中环保节能应注意的问题。 1、我国城市现状 1.1城市发展过程中所面临的环境问题 1. 1. 1水体污染问题突出.由于城市人口的急剧增长和工业的飞速发展,大量的污水没有得到妥善的处理而直接排入水体,致使水环境遭到严重的破球。我国的水体污染近期呈上升趋势,全国有监测资料的1200多条河流中,850多条受到污染,在七大水系中,以辽河、海河、淮河污染严重,在统计的138年城市河段中,有133个河段受到了不同程度的污染。全国范围内78%的河段不适宜作饮用水水源,50%的地下水受到污染,西安、北京等许多城市也出现了供水危机。据估计,我国每年因污染而造成的经济损失达400亿元 1. 1. 2城市大气质量严重恶化。工业和交通运输业迅速发展以及化石燃料的大量使用,将粉尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、臭氧等物质排入大气层,使大气质量严重恶化.我国大气污染属“煤烟型”污染,全国城市空气中总悬浮微粒浓度普遍超标,平均浓度达309微克/立方米:二氧化硫浓度水平较高,部分城市污染相当严重,北方城市平均值达到83微克/立方米。由大气污染引起的温室效应和臭氧层破坏更是直接地威胁到人类的生存。 1. 1. 3噪声扰民现象普遍存在。目前随着我国城市工业、交通运输和文化娱乐事业的快速发展,噪声扰民的现象愈发突出,据44个国控网络城市监测,全国三分之二以上的城市居民生活在噪声超标的环境中,区域环境噪声等效声级分布在51. 5-65, 8db (a) 。 1.2城市发展中的基础设施现状 1. 2. 1遍布公路下面的管线交叉纵横 存在多头管理,各部门报规划不能协调一致,建设资金独立。常常出现修路在前,水、电、热、排污、通讯紧跟其后,分别开控路面,造成城市天天破路挖沟的尴尬局面。各种管线所用材质不环保,不经济,经常出现跑冒滴漏,不得己对道路面进行破坏。 1. 2. 2建筑住宅节能几乎没有纳入建筑考虑 只关注房屋外观和结构,不注意节能,使居住用能极为浪费。有关专家统计,通讯建筑保温,管网系统调节,提高热源效率三个方面的改进,我国北方地区采暖耗能至少可降低60%一70%。建筑不同于一般的消耗性物品,是资金含量高的持久性资本品或家庭耐用消费品,其宏观调控需要从长远着手,从规划着手,注重实施。 1. 2. 3道路设计的盲目性 道路设计时只注重道路的拓宽,不考虑道路其它综合配套设施及环境设计。例如,现在城市在拓宽道路时,把原有道路旁的树木通通砍掉,拓宽后不进行重新栽种,原有的雨水排污填死等情况。 2、城市规划如何体现环保节能 正是基于上述的环境能耗危机,近几十年来人们逐渐认识到了城市规划与城市发展之间的关系并开始运用科学的规划指导城市建设。城市环境保护规划是城市规划的重要组成部分,它是在城市总体规划中城市的性质、规模、发展方向的基础上,依据对城市环境质量现状的调查分析所制定的以保护人类的生存环境、减少污染、节约能源为目标的规划体系。按照我国环境保护应“坚持经济建设、城乡建设与环境建设同步规划、同步实施、同步发展,实现经济效益、社会效益和环境效益协调统一”的总方针和总战略,城市保护节能应主要进行以下几个方面的工作: 2.1城市环境保护规划的前期准备,这些准备工作是城市环境保护规划的基础,它包括城市的自然环境资料,例如地理位置、生态环境、气象、水文等;城市的社会与经济状况,如人口、国民生产总值等:环境状况的调查分析,如大气、水体、噪声的监测资料等;城市生态环境现状分析与功能区划等。 2. 2大气污染综合整治规划是根据城市大气质量现状与发展趋势进行功能区划并按拟定的环境目标计算各功能区最大允许排放量和削减量,从而制定污染治理方案。大气污染的治理应根据城市的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。当前我国大部分城市的大气污染主要是由采用落后燃烧方式燃煤和汽车尾气引起,由此而来的首要污染物是二氧化硫和总悬浮颗粒,因此规划的远景目标应该是改进落后的烯煤方式,提高燃烧效率,尽量使用气体燃料、型煤、太阳能、地热等无污染或少污染的能源,实行区域集中供热、消灭千家万户的小烟囱,提高道路硬化率,通过强化污染源治理和提高污染控制技术等手段创建无烟控制区。调整工业布局,根据大气自净规律科学便理的利用大气环境容量;强化污染源的治理,降低污染物的排放量;通过技术和行政的手段减少汽车尾气的污染;提高城市绿化率、选择抗污染性好的树种,大力发展植物净化. 2. 3水污染综合整治规划,水污染综合整治规划是在对水污染现状调查分析的基础上,根据受纳水体的环境容量计算最大允许排放量并确定最佳治理方案。当前我国七大水系的水质污染程度在加剧,范围在扩大,长江、黄河、淮河、松花江的污染水1996年全国工业废水排放量为502. 9亿吨,含化学需氧量704万吨、重金属1514吨,氰化物2457吨以及砷、酚类、油类等污染物数万吨;生活污水约占年排放总量24 %,主要污染物是有机物。根据我国水污染的具体情况,水污染综合整治规划应该通过改革落后的生产方式,采用少废、无废工艺实现清洁生产,是高污水处理效果和资源化利用率,减少污水排放量,修建有效的污水处理设施,加强工业废水和生活污水的治理,最终达到有效保护水资源的目的。 2. 4城市规划过程中要严格执行规划一支笔,建设一张图的原则。各部门在敷设管线时要一次到位,必须用环保节能材料进行施工,否则决不允许进行施工,例如供热、供水部门取消焊接钢管管材,采用不易被腐蚀的塑料材料管材等,这样就可以避免“天天挖沟”现象发生。 2. 5建筑采用新型材料,创新建筑材料,新型墙体、门窗和屋顶材料,提高节能效率,室内通风,供热系统等方面的技术创新,可以保障室内空气清新,避免开门窗而浪费能源。此外,需要考虑建筑材料的重复利用,减少建筑更新造成的建筑材料的浪费。总之,通过提高建筑寿命和节能水平并合理规划各小区楼房分配布局,实现可持续建筑,可以事半功倍,甚至多倍,是建设节约型社会的一个重要的高效率途径,也体现出城市整体规划与节能环保设计的重要性。 2. 6道路设计时体现环保节能.在道路施工时,对道路旁的树木,在拓宽之后适时栽种,对于树木及花草在环保方面起到的作用,大家都有目共睹。在设计道路配套的基础设施方面考虑综合利用率,体现节能。举个例子,道路上设的雨水排,它的通道应单设,不应与下水通道相连并且在相应位置设立雨排蓄水池,这样雨水和雪水就能被收集利用,回收后的雨(雪)水就可以用在园林及道路面的绿化带上,这将极大地减少地下饮用水的浪费. 3、结束语 总之,城市规划考虑环保节能设计后,不仅节约了能源的消耗,减少不必要的开支,更能提升城市的品位,为以后城市的可持续发展提供有力的保障。 节能环保论文:建筑与装饰工程环保节能材料的技术分析 1建筑节能分析 建筑节能就是采用工程技术的手段,最大限度地节约温度控制、照明采光时所消耗的能量,并通过有效技术环保技术充分利用太阳能、风能等多种天然能源来调节室内的微气候环境、随着我国房地产业的迅速发展,2009年我国建筑能耗已占社会总能耗的38%左右,随着《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(jgj26—95)》以及《公共建筑节能设计标准》等一系列国家标准、行业标准的颁布和实施,要求新建居住及公共建筑的能耗节约50%,这就要求包括建筑装饰装修在内的建筑装修设计必须充分考虑到节能问题,并且通过各种有效的途径和措施达到这一目的。 2建筑节能的途径 2.1制定相关的建材法规,从立法层面的设置有至关重要的作用,承重及保温是建筑围护结构的两种功能。围护结构保温有两种方式,一种是直接使用加气混凝土墙体等单一构造的转砌墙体;另外一种是墙体与外围保温材料相结合的方式。为了不增加墙体的重量,我们一般选用一些轻盈的新型材料,入泡沫聚苯乙烯以及岩棉等。对于第二种方式来说,按照轻质保温材料与墙体的相应位置的差异,可分为三种类型:室内保温、室外保温以及墙中保温。保温效能是检验建筑外墙保温施工的重要指标,因此为了符合建筑所在地的要求,我们在架设维护结构前,必须充分了解所选用材料的具体保温热工效能,并根据保温标准来确定保温层的厚度。同时,为了防止墙体局部的热桥现象,我们必须采用恰当的施工构造方法。 通过科学开发和有效推广可再生能源的工艺技术和先进设备,尽量减少建筑对一次性能源的依赖。有针对性地重点改造那些能耗高的部位,以大力提升既有建筑的节能性能。对建筑中的常规能源系统的优化利用在满足建筑使用功能要求的基础上,减少建筑对常规能源的需求量。 2.2墙体、屋面、地面、门窗等节能工程方面:墙体、屋面和地面围护节能工程使用的保温隔热材料的导热系数、密度、抗压强度、燃烧性能应符合设计要求。严寒和寒冷地区外墙热桥部位。建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比应符合节能设计要求。应按设计要求采取节能保温等隔断热桥措施。 2.3采暖节能工程方面:外墙涂漆及外墙贴面砖在过去的施工和材料工艺中,外墙漆料一般只有装饰的效用,或者可以提升墙体的防水效能,但在保温节能方面却没有作用。在现今的环保理念的倡导下,如果建筑外墙体进行了围护层保温处理,那么外墙漆料可以不具保温功能;如果外墙没有进行保温处理,那么外墙漆料必须具有保温功能,或者可以使用具有防紫外线且到热值低的外墙贴面砖。 ①采暖系统的制式,应符合设计要求;②散热设备、阀门、过滤器、温度计及仪表应按设计要求安装齐全,不得随意增减和更换;③室内温度调控装置、热计量装置、水力平衡装置以及热力入口装置的安装位置和方向应符合设计要求,并便于观察、操作和调试;积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施,确保空调系统在最优化的状态下运行,节约能源,减少污染;结合当地实际条件,选择优化的采暖、空调系统方案和能源供应形式,比如,采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖、夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%~60%,比空气源中央空调系统节能30%~50%,运行费用节省30%~50%。金属幕墙和石材幕墙在隔热、节能方面,金属和石材幕墙的设置需要两种情况进行分析:第一种情况是墙体已经进行了维护结构的保温措施,幕墙的外挂仅是处于装饰效果的考虑;第二种情况是建筑外墙体没有保温功能,那么我们在挂设金属幕墙或石材幕墙时,就需要进行保温处理,一般的做法是在幕墙和墙体之间填充保温棉等材料。 2.4配电与照明方面:应坚持以下三个原则:①满足建筑物的功能;②考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收;③节省无谓消耗的能量。同时在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较后,再选定节能设备,才能真正达到节能的目的。 在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光;合理设计照明点;采用高效节能的照明设备;要设计相应的照明节能控制措施。比如:对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的,所以灯具在人来时点亮,人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室,由于其对于保证人员疏散的重要意义,所以此处只能采用翘板开关,但对于住宅大部分公共楼梯间,节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效,显色好等优点。试验证明,白炽灯只有10%的电能转变为可见光,90%的电能转变为热辐射,而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源,应积极推广应用,尽量减少白炽灯的使用量。可直接体现节约电能的效果。 3建筑内装饰的节能设计 门窗工程在建筑物的维护体系中,窗体是建筑热量最大的部件,其散热方式及途径如下:第一,窗体框架间隙的热量传导;第二,窗体玻璃热量传导。基于以上分析和总结,我们在进行窗户安装工程时,尽可能选用树脂塑料、apvc塑料,pvc钙塑等导热效能较低的窗框材料,还要采用有效的措施防止热桥效应的产生。 室内墙面(轻质隔断)室内墙面的工艺处理是建筑节能其中一个重要的环节。处于对户内使用功能的考虑,内墙面不宜存在明显的凹凸,在兼顾户内材料耐火等级的前提下,我们应该采用隔温性好的材质,从而减少户内热能的损失。在需要进行隔断处理的房间,为了防止热量从一个房间传导至另外一个不需进行温度控制的房间,那么我们就需要在隔断材料内填充隔温材质,从而最大程度的防止热能的室内传递。 地面工程与室内墙面一样,对于室内地面使用功能的考虑,不宜有过多的凹凸,因此不回对户内的通风产生过多的影响,但是户内地面会通过与人体脚板的接触而传导热能,由于户内地面的热工舒适性因地面外层材料的吸热系数有密切关系,所以就算室内用不同材料铺设的地面的温度完全相同,但人站在上面也会有不同的感觉。因此,地面工程也是室内装饰要考虑的重要环节。 吊顶工程在建筑户内4墙面体。地面以及吊顶等6个面体中,只有天花棚架可以采用凹凸设计形式。建筑天花棚架的设计对建筑室内的通风效能有直接影响,有效合理地引导自然风入内,这样就可以起到通风散热的效果,这对炎热地区的室内节能有重要的意义。另外,进行吊顶处理后的净空高度也直接对室内节能效果产生影响,所以我们在进行室内装修时、吊顶的高度也是需要考虑的重要要素。 结语 如何通过建筑室内装修,使建筑本体达到既美观舒适又环保节能的目的,这需要建筑设计师和装修设计师的共同努力和不断研究。随着时代的发展,建筑师和室内设计师的专业范围和知识都需要得到更大的拓展,希望建筑和装修的节能方法。措施随着科学技术等的不断进步,会有更多的改良创新,也希望有更多施工工艺和新材料能发掘和利用在节约能耗上来。 节能环保论文:浅析环保节能理念在建筑给排水设计中的应用 论文关键词:环保,节能,建筑,给排水 论文摘要:节能环保是未来社会生活中一个永恒的主题,建筑给排水节能潜能很大,若能充分利用太阳能及管网余压和充分使用节水型卫生器具,可节约建筑给排水方面所需能量的50%左右,是一件利国利民的大事。而且建筑给排水的绝大部分新材料、新设备、新工艺都与环保的要求密切相关,充分利用这些新技术实现建筑给排水的环保设计是我们的责任。本文分析了建筑给排水设计中的节能措施。 近年来我国城市生活用水量呈逐年递增趋势。城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等,其用水过程绝大部分是在建筑中完成的。因此节约城市生活用水必须搞好建筑节水。建筑节水节能是一个系统工程,除应制订有关节水节能的法律法规、加强日常管理和宣传教育、利用价格杠杆促进节水工作外,还应采取有效的技术措施,以保证建筑节水节能工作全面深入的开展。 1.推广应用新型节水设备 1.1推广使用优质管材、阀门 由于镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、pp-r管、pe管、pvc-u管等就能很好的解决此类浪费问题。 在建筑排水系统中,高层排水选用螺旋消声管材可以有效的减少竖向排水时所产生的噪音问题。住宅楼室内排水水平转换管及转换后管道采用具有良好的抗振柔性连接的铸铁管道系统,与传统的塑、钢产品相比,具有坚固、耐用、耐高温、低噪音、抗腐蚀、防火等功能。在建筑室外排水系统中,能够采用聚乙烯塑钢缠绕排水管,与传统的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等在诸多方面有优势。其作为一种新型钢塑复合重力自流管道产品,由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接制成,其内壁光滑平整,具有高强度。该种管材具有耐腐蚀、密封性好、质量轻、安装简便、寿命长、可再生利用等优点。其采用不锈钢箍连接与电热熔带连接两种连接方式,简单可靠,达到零泄漏。 1.2推广使用节水型卫生器具和配水器具 一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,通常淋浴喷头每分钟喷水20多升,而节水型喷头则每分钟只需要9l水左右,节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。 2.完善热水供应循环系统 随着人们生活水平的提高,小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展,建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象,主要体现在开启热水装置后,不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水,未产生应有的使用效益,因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。因此,新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本,根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式,尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。 3.控制超压出流 在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中,虽对给水配件和人户支管的最大压力做出了一定的限制性规定,但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑,并未从防止超压出流的角度考虑,因此压力要求过于宽松,对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况,对给水系统的压力做出合理限定。 《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定,高层建筑生活给水系统应竖向分区,各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45m pa,特殊情况下不宜大于0.55m pa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20.-0.30m pa,大部分处于超压出流。根据有关数据研究,当配水点处静水压力大于0.35m pa时,水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于0.35m pa时,采取减压措施。 4.合理设计水泵运行参数 在不设调节水箱的供水方式中应选用高效、节能的变速水泵。变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水、电的浪费问题,在各类资源紧缺的今天有着广阔的前景。同样,在热水供应系统中,随着水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料的出现,循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。可以考虑在配水龙头处装设简易的水流指示器或在最远配水点处装设感温元件,把信号传递至循环水泵的控制系统,根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数,从而节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备节电20%~40%。 5.建立合理有效的水处理循环系统 现如今随着社会的发展,提倡建设绿色生态型小区成为住宅建设的新方向。小区建设雨水收集系统,收集后的雨水与水景循环水一同进入雨水处理系统,雨水处理系统采用较先进的mbr,即膜法生物处理系统,就是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效污水处理与回用工艺。收集的雨水将用于小区的水景、冲洗汽车、绿化喷灌等。 6.消防贮水池的设置及加压 高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远,消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此,在消防水与生活贮水池合建的情况下,会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长,余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准,应定期更换贮水池中的全部存水(包括消防贮水)。当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建,这样既可以延长消防贮水他的换水周期,(从而减少了水量的浪费),又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时,还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用,做到一水多用、重复利用及循环使用。另外,高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样,既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题,又可以节省工程建设和设备投资,降低运转费用,便于集中管理,还可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。 7.利用太阳能用作建筑热水加热 利用太阳能制备生活热水,既节约能源又保护环境。多层居住建筑太阳能宜分散设置,在楼梯间公共部位设管道井,各户的太阳能进出水管均设在管井中,每户的太阳能集热板热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时,热水由设在室内的燃气热水器补充。 对于高层住宅除上部几层可以设置分散的太阳能热水器外,其它层不宜采用分散设置太阳能,应采用集中供热的太阳能热水系统。高层建筑太阳能的利用有直接利用和间接利用m。直接利用是把整个屋面均布置成几组串连集热的太阳能聚热板,在楼梯间顶部设水箱间,热水箱内设电辅助加热设备,热水采用上供下回,循环泵设置在水箱间;间接利用是太阳能板集中设置在屋面或与景观相结合,设置在小区内的道路架空间上面,换热器热水箱设在地下室设备间内,制备好的热水再用变频泵送到各用户。当太阳能不足时,用燃气式电能辅助加热。 8.结束语 随着我国城市化进程的加快,越来越多的人口由农村涌进城市,极大地促进了房地产的繁荣。在城市的总用水量中,居住建筑用水比例逐年增加,使得建筑节水节能问题不容忽视。住房的商品化后,人们花费大量的资金购房,希望买得物有所值,良好的居家环境能让业主称心如意。因此在建筑给排水设计中应全面考虑,在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下,尽量考虑到设计中的环保节能问题。总之,如果能减少人为原因充分使用节水型卫生器具,就可以节约建筑给排水方面所需能量的5%左右。所以,我们要倡导、呼吁全民节约用水,使水资源不受破坏,并且能进入良性的水质、水量再生循环。 节能环保论文:关于建筑环保节能管理技术 论文摘要:文章简述了建筑合同能源管理提出的背景和建筑合同能源管理的内容,建筑节能的主要技术措施和建议。 论文关键词:建筑合同;能源管理;建筑节能;技术措施 近年来,建筑节能已经成为我国建设“资源节约型”社会这项工作的重要组成部分。自从1986年起实行第一部建筑节能设计标准以来,已经走过了20多年的发展历程,特别是近十年来较快速的发展。已取得了一定的效果,但紧迫的节能形势迫使我们需要找到另外能够促进建筑节能发展的途径。 1建筑合同能源管理提出背景 当前,我国民用建筑中,居住建筑节能设计标准较多,公共建筑节能设计标准较少,建筑节能标准体系中还出台了相关技术规程、标准或技术导则,建筑节能现行法规标准基本上偏重于建筑节能设计、施工。由于建筑能源的消费是建筑最大的运营支出项目之一,同时也是最难以估算的。日益上涨难以估算的建筑能源成本将使企业在运营发展、管理预算和资本增值计划上遭遇极大的挑战,节能能源对于客户正常的商业运作至关重要。根据合理用能的思想,需改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求,将提高需求方面能源利用率,从而节约的资源统一作为一种替代资源,以引起建筑节能的方向。建筑合同能源管理方案及其管理机构应市场需求也应运而生。 2建筑合同能源管理的内容 建筑合同能源管理,是基于建筑市场运作的、全新的建筑节能新机制。建筑合同能源管理不单是单一推销建筑设备产品或建筑技术,而是推销一种减少传统建筑能源成本的能源管理方法。最大特点是:客户不需要承担建筑节能改造的资金、技术、风险,并且可以获得实施建筑节能改造后带来的收益和能源服务公司提供的免费建筑设备。作为建筑能源服务公司,不仅要有为各种用户提供解决建筑节能方案的能力,还要有相应的融资手段和资本运营能力。 3建筑节能的主要技术措施 从我国建筑节能的实践来看,建筑节能主要分为二部分:一是建筑本体的节能,主要有建筑物围护结构的保温隔热,二是建筑物内主要用能设备的节能,根据文献所述在各类建筑中,用能设备是节能的重点,依次是暖通空调、照明及热水供应。通过有针对性的应用能源管理计划中的各项方案,能够创造能源用户、建筑节能服务公司、政府多赢的机会,做到经济效益、社会效益的双赢。 3.1用能设备系统能耗测试评估 通过对用能设备系统能耗的测试评估,了解用能设备系统中的水量和平衡程度,了解冷却塔、制冷机、热泵、水泵、风机、锅炉及照明设备等主要用能设备的使用效率及工况。评估系统具有可靠性、可操作性,对供热通风及空调系统能耗进行统计,定期对耗能数据进行分析比较,并与其它楼宇进行对比,对楼宇能源消耗进行评估。在保证室内环境品质作为第一底线的前提下,找出各种能耗的节能潜力并提出改进建议。 3.2蓄能系统的利用 蓄能技术是一种通过峰谷电价差来降低空调、电采暖费用支出的技术。蓄冷空调系统蓄冷时,应在夜间低谷时段用电;融冰释冷时,应在用电高峰时段,以达到对电网移峰填谷的作用。蓄热锅炉夜间利用低谷时段进行蓄热,不在日问用电高峰和平时启用。这对于提高供冷(热)效率,降低费用开支,引导用户合理用电,鼓励用户多用低谷电、少用高峰电有很好的帮助。 3.3空调风系统节能运行 对于间歇运行的空调系统宜在使用前30min启动处理机组进行预热或预冷,空气处理机组宜在使用结束前15min关闭。空调通风系统运行时,在不影响风量平衡和室内气流组织的前提下,宜尽量增大送回风温差。为保持空调运行期间建筑物的内部风平衡,应合理控制新风机组和排风机的运行,防止外窗开启以减少无组织新风。在室外温度适宜时(春秋季节、夏季夜间),应充分利用新风降温,减少机械制冷运行时间。 3.4空调水系统节能运行 在空调水系统一次泵定流量和二次泵变流量中,冷冻水和冷却水泵开启台数应与开肩制冷机的台数相等并应实行“一对应”的连锁控制启停。当冷冻泵、闪动泵可变频调节时,应对其转速进行控制,使冷冻水、冷却水的供回水温差控制在一定范围内。为使循环水量与负荷变化相适应,应对水泵进行调整,使系统达到工况点避免通过调节制冷机房内的阀门控制流量大小而消耗大量的能量。 3.5多台冷源设备节能运行 在设计空调冷热源时,冷热源设备负荷量的选择一般偏大,这样导致设备选型所造成的能量浪费。在满足空调负荷需求的情况下,当有二台或二台以上冷热源设备可以选择时,应优先选择效率高,经济性好的冷热源设备运行。多台冷热源设备并联运行时,应根据负荷变化实行合理的群控措施,使每台设备均在合理负载率下运行,并且输出的总容量与要求提供的参数相一致。 3.6变风量节能与热舒适 变风量系统是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷,由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以风量的减少带来了风机能耗的降低,变风量系统是追求以较少的能耗满足室内空调环境的要求。在室内温度适宜时,应避免变风量控制系统的风门完全关闭。当冷负荷较小时,应提高送风温度。采用控制送风量,维持最小送风量和送风温度等措施,可避免造成送风气流下沉和热舒适问题。对于负荷变化较大和多区域控制的建筑物而言,变风量系统节能量是比较可观的。 3.7直燃机、锅炉烟气余热回收 在楼宇中采用较多的为直燃机、锅炉。为保护燃烧设备通常排烟温度较高,大量的热能被排放到大气中既浪费能源又污染环境,应用烟气余热回收系统,不仅可以提高燃烧设备热效率,同时能降低污染物的排放量。烟气余热回收系统回收的热量,可以用来预热锅炉系统的补水或生活热水补水。 3.8冷却塔运行节能 综合考虑冷却塔水温度设定值对制冷机耗电和冷却风耗能的影响,宜使冷却塔出水温度接近于室外湿球温度。冷却塔风机采用变频调速风机,以便根据设定的出水温度控制风机的转速,以达到降低电耗的目的,对于一塔多风机配置的巨型冷却塔,根据冷却塔的出水温度及时调整投入运转的风机数,以降低运行成本。 3.9给水泵运行节能 生活给水系统采用调速泵组供水时,调速泵在额定转速时的工作点,应位于水泵高效区的末端。采用变频调速给水泵时,水泵调速范围宜在0.75~1.0范围内,当用水不均匀,流量变化大时,宜采用多台水泵组合供水(可按1台调速其余为恒速的方式运行),也可配小流量水泵和小型气压罐。 3.10洗衣房节能 根据饭店、宾馆日常的衣物洗涤量多少来调整洗衣房的作息时间,让设备在平价电和低谷电时间段运行。洗衣设备的养护时间安排在峰价电时间段,洗衣房有大量用汽设备,每天会产生大量蒸汽凝结水,对凝结水可进行回收利用。 3.11照明系统节能 根据使用房间或场所及周围环境对照明的要求,选择合理的照明方式,在保证照明质量的前提下,优先采用光效高、显色性好的光源及配光合理、效率高的灯具。合理利用天然光,采取人工照明与天然光相结合的自动调节照明方式。将智能照明管理系统纳入楼宇整个节能系统中,以实现大楼控制中心对该系统的信号收集和监控。 4结束倍 在建筑节能工程设计与实践中,如何加快推广步伐的建议: (1)建立健全建筑节能服务体系。实施供热计量收费、建筑能效综合评价、既有建筑节能改造等还需要建立建筑节能服务体系。若缺乏建筑节能服务机制,就会影响到节能工作的顺利开展。 (2)政府要起表率作用。大面积推广节能服务,不仅需要政府的支持,同时也需要作为最大用户之一的政府,在建筑节能服务方面为全国起到表率作用,以推动建筑节能产业的大发展。 (3)能源服务公司的门槛准入。建筑一体化,安全、可靠和身外之物长久的运行需要专业公司的服务和保证,这些都需要能源服务公司不仅要有系统集成的的技术能力,还要有资本实力和对新项目不断的投融资的资本运营能力。缺乏相应的资质认定,从事建筑节能服务工作的企业必定良莠不齐。 (4)鼓励国际技术的合作。国家应制定相关政府鼓励和国外能源服务公司以及其它专业技术公司的合作。鼓励在消化国外先进技术的基础上,结合我国国情自主创新,创造出具有中国特色的建筑能源服务的模式。 节能环保论文:关于环保节能的采暖方式 论文摘要:对集中供热暖气片采暖、地板辐射式采暖、电热膜采暖、分户壁挂式燃气采暖等采暖方式的供暖原理、供暖特点、优缺点及费用进行了阐述,建议根据建筑类型、供热管网条件、装修档次等选用更为节能环保的采暖方式。 论文关键词:环保节能,导热原理,特点,绿色建筑,中央空调 在20世纪我国民用建筑冬季采暖一直沿用传统的暖气片散热方式,较高档的酒店、宾馆则采用中央空调。近年来,根据“十一五”规划要求,节能、环保已成为我国建设节约型社会和发展循环经济的重要内容,绿色建筑成为我国建筑的主题,随之多种新型的采暖方式也在建筑中得到广泛应用。文中从环保节能的角度就新型的采暖方式进行阐述。 1集中供热暖气片采暖 以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源,通过暖气片散热的采暖方式。由于其技术比较成熟,安全、可靠,使用方便,前期投入少且每天24h供暖。因而在目前,以至今后一段时期内可能仍是城市住宅供暖方式的主要方式。但随着新型采暖方式的出现,这一传统方式也显露出其缺点:供暖的时间和温度不能自己控制;散热片虽由老式立柱铸铁散热器、扁管散热器改进为艺术铝合金散热器但仍存在占空间,影响装修效果;温度达到踟℃时就会产生灰尘团,使暖气上方的墙面布满灰尘等缺点。 费用:以100m2居室为例,按太原市规定供暖的运行和支付费用为3.5元/(m2·月)。一个采暖季需支付1750元。 2地板辐射式采暖 低温辐射地板采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统 它以低温热水为热媒,通过埋设于地板下的加热管——铝塑复合管或导电管,把地板加热到表面温度18℃-32℃,均匀地向室内辐射热量而达到采暖效果,是一种对房间的微气候进行调节的节能采暖系统。它可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网、小区锅炉房等各种不同方式提供热源。由于其具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修、方便管理等特点,成功解决了高空间、大跨度、低窗建筑物的热源紧张问题,如展览馆、大型厅堂等,提高了采暖的舒适度且改善了生活质量。在新建住宅、精装修公寓、大跨度建筑中越来越受到青睐。可以说低温热水地板辐射采暖是一种较理想的采暖方式,其优点如下: 1)具有卫生、保健的功能。根据人体对供暖的需求,理想的室内温度应当是中医所提倡的“温足而凉顶”。低温热水地板辐射采暖地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减给人以脚暖头凉的舒适感,符合人体的生理学调节。空气对流减弱,没有污浊空气对流,室内空气十分洁净,有较好的空气洁净度。对老人、儿童尤为适用,对关节炎病人有防治作用。 2)高效节能。辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高(如设计按16℃参数使用,可达到20℃的供暖效果)而且热媒低温传送,在传送过程中热量损失小;住户也可根据需要,通过进水阀开关调节室温。与其他采暖方式相比,较为节能,节能幅度约为10%~20%。 3)因无散热器及其支管的存在,无需考虑包暖气罩等问题,便于屋内装修和摆放家具,增加2%~3%的室内使用面积。 4)铺设地暖管时,需先在楼板上铺设一层聚苯板进行隔热,同时也可增强隔声效果。 5)使用寿命长。低温热水地板辐射采暖是将塑料管埋人地面的混凝土内,如无人破坏,使用寿命在50年以上,不腐蚀、不结垢,大大减少了维修给用户带来的麻烦,可以在很大程度上节约维修费用。但其也并非尽善尽美。由于其结构特点,需有隔热层、?昆凝土保护层,总厚度约为8cid.,降低了层高;二次装修时,不能在地面钉钉子,易损坏地下管线且维修麻烦,对管材要求高,要选择耐压耐温耐腐蚀、热稳定性能好的高科技环保管材;铺设木地板则有干裂的现象,不宜选用纯实木地板,且随着时间的推移木地板可能会变形。 费用:前期安装费用较高,约55元/m2,运行费用如计量收费,可节约30%。 3电热膜采暖 电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜,以电力为能源,将特制的导电油墨、金属截流条印刷、热压在两层聚酯薄膜之间的纯电阻式发热体,配以独立的温控装置,以低温辐射电热膜为发热体,大多数为天花板式,也有少部分铺设在墙壁中甚至地板下。电热膜采暖的特点如下: 1)安全。电热膜都是铺设在地板或地砖之下,而且在膜与板之间还要铺设一层防护层,加之电热膜本身完全防水,接头亦做过防水处理,这样整个系统具有耐防水潮湿性。电热膜在工作时表面最高温度都有一定限制,因此不会发生烫伤、火灾等事故。 2)节能。现代社会,节能是硬道理,电热膜采暖系统都配置了智能温度控制器,暂不使用的房间可以调低温度或关闭,还可以根据个人需要调整室温并保持恒定,如此便真正实现了经济运行、节约能源的目的。 3)环保。电热膜采暖系统由于其本身的特殊原理,运行环境环保。没有煤灰、燃烧废气等环境污染,而且系统无噪声,没有异味。尤为突出的是,相比传统取暖系统,电热膜采暖不会产生因热空气对流引起的灰尘漂浮,使室内空气更加清洁,对人体健康几乎没有危害。 4)使用寿命长。电热膜采暖系统是一次性安装,在无外力破坏的情况下可以终身零维护保养,故障率非常低,而且本身的特殊材料也十分耐用,使用寿命长,可以说电热膜是与房间同寿。 由于其恒温可调、经济舒适、绿色环保、寿命长、免维护在精装修公寓中得到广泛应用。但其缺点是:电热膜升温较慢,一般需要1h-1.5h才能达到18℃左右;系统安装要与装修同步,且不能在顶棚上钉钉子、钻孔等。在电能供应不畅、不稳或电费标准太高的小区不宜采用。费用:以100m2为例,1d用电60度,每度电0.4元计算,一个供暖季的费用为3500元。 4分户壁挂式燃气采暖 这种方式通常是在厨房或阳台上安装壁挂炉,由壁挂炉燃烧天然气达到供暖目的,与壁挂炉相连的是室内管线和散热片,一般可同时实现暖气及热水双路供应。可自行设定采暖时间,分户计量。家中无人时只需保留4℃左右的低温运行(防冻作用)。比传统暖气先进、节能、安全,可安装在墙体上、房间角落里,还可同时提供生活热水,但存在安全、污染等隐患。在郊外低密度住宅使用比较适合。 费用:前期费用较高,安装一台燃气炉需10000元左右,且使用寿命在15年左右。运行费用以100m2为例,炉子设定温度为60℃,室温保持在20℃左右时,用煤气平均1h1个字,煤气每个字按0.8元计算,每天使用15h,约支付15元,一个采暖季共需支付2250元。 5家用中央空调系统 中央空调档次高、外形好、舒适度高。但成本高,每套机组价值约数万元,每平方米铺装成本高达500元左右,运行费用高(大多走电费),多用于饭店及高档公寓,不适合大多数普通家庭使用。 6家用电锅炉 家用电锅炉占地面积小,安装简单,操作便利,采暖的同时也能提供生活热水。舒适性高,适合面积较大的低密度住宅和别墅。但前期投人较大,运行费用较高,该产品不太适合利用低谷电蓄热供暖,以达到最为节能之功效。 7水源热泵空调系统 水源热泵空调系统是以地下水为热源,以风机盘管为末端进行强制散热的一种空调采暖系统。该系统必须设置地下补偿回水设备和集中循环水系统。除投资规模加大外,将涉及诸如水资源、环保等多方面的复杂因素,实施的难度较大,在缺水地区,禁止使用此类设备。 综上分析,各种采暖方式各有所长、各有所短。在新建建筑进行采暖方式选择时,应根据建筑类型、供热管网条件、装修档次等因素,尽量选用环保、节能的采暖方式。 节能环保论文:浅谈环保节能型建筑材料的研究现状及发展策略 论文关键词:建筑材料 节能 环保 发展策略 论文摘要:对环保节能型建筑材料的研究现状进行了综述,对环保节能型建筑材料的发展、应用进行了展望,指出建筑材料的环保节能是当前世界上普遍关注的热点问题,环保节能型建筑材料的发展离不开高新技术及新材料的应用。 建筑材料的生产和加工行业是一个典型的能源消耗型产业,其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源,还会污染环境。据统计,2005年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%,其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8. 5 %位居全国工业的第一位和第二位。由此可见,在全国节能减排工作中,建材工业具有举足轻重的作用。因而,发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。 建筑材料要做到环保节能,就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗,尽量采用工业废渣做原料,在保证一定材料成本的条件下,选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料,并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。 1环保节能型建筑材料的发展及应用现状 1. 1环保节能型建筑材料的发展现状 1 .1. 1废弃植物纤维 废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。 废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的性能潜力。 相对于其他建筑材料而言,以秸秆等植物纤维为原材料制成的砌块加工过程简单快捷,没有环境污染,可以称得上是绿色环保节能性材料,用它来建造的建筑更可称得上是百分之百的生态建筑。但是由于材料本身的特性,适用于的建筑也有一定的局限性,目前无法用于两层以上的建筑承重构件的需要,不过对于目前广泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸秆砌块是非常适合的,同时也迎合了当前人们崇尚自然的心态。 1. 1.2石膏建材 石膏类建材具有的优点:1)石膏的锻烧能耗比较低(仅为水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大节约能源;2)石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;4)石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。1 .1.3粉煤灰 粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。我国2000年粉煤灰排放量1.6亿t,且每年不断递增,粉煤灰堆放占地面积大,且威胁生态环境,处置粉煤灰的一个有效办法是将粉煤灰应用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等,而掺加粉煤灰生产的陶质制品是很有发展前途的新型环保节能建筑材料。 1 .1 .4泡沫玻璃 泡沫玻璃是集环保、保温、阻燃、隔潮、吸声于一体的新型建筑材料。其原料是废弃的各种颜色平板或瓶罐玻璃碎块,属于废物利用;生产的产品具有显着的环保效益;生产过程不产生“三废”。 泡沫玻璃具有自重轻、抗压强度高、导热率低、耐火性好、抗渗防水能力强、化学稳定性高等特点,是一种既保温又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃广泛适用于各种场所,如代替砖和砌块,作为屋面、墙体、天棚材料和保温隔热构件。 1 .1 .5膜材料 建筑用复合膜材料具有透光性好、密度小、机械强度高、耐久、防火、保温和抗紫外线等优良特性,因而成为新一代的环保节能型建筑材料。用于建筑中的膜材料种类繁多,按材质的不同可分为两大类:1) ptfe类膜材料,其树脂的含量大于90%;2)pvc类膜材料。 膜材对自然光的透光率可达20,即使对保温隔热性能要求较高的双层膜建筑,其透光率也达4%一8%,透射光在膜结构建筑内部产生均匀的漫射光,无阴影、无眩光,白天可满足各种室内活动的需要,因而可节省大量的照明用电。膜材有较高的反射率和较低的光吸收率,并且热传导性较低,这在很大程度上阻止了太阳能辐射进人室内,减少了热量的传递,具有良好的保温隔热性能。膜材化学性能稳定,不会对环境造成污染和人体造成伤害,膜材作为一种绿色建材在发达国家得到了大力的推广和应用。 1 .1 .6其他环保节能型建材 一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除voc和无机有害气体,能在不通人室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。 1.2环保节能型建筑材料的应用现状 1.2.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材 节能型外墙所用建材必须兼顾合适的储热能力和好的保温隔热性能,复合型墙体是首选。 空心砌块和多孔砖是常用的、节能良好的墙体建材。在空心砌块的墙体中,可向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料,降低墙体导热系数及砌块之间的对流换热作用。另外,用高压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到墙体空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。 节能型墙体建材应用较多的还有加气混凝土。加气混凝土是优良的低能耗新型墙体保温节能材料,是目前所有墙体材料中唯一能够满足节能标准65%要求的单一材料。它已广泛用于内外墙体、屋面、楼层和平坡屋面,不仅可以用于民用居住建筑,而且可以广泛地用于工业建筑和4层以下混合结构建筑的承重墙体。 对于建筑的围护结构,则可采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料,以减轻建筑能耗。 1.2.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材 用于屋顶的环保节能型建材有玻璃棉或矿物棉毡(垫),这些保温材料与装饰贴面复合而成的天花板,能减少阁楼空间与屋顶天花板之间的传热系数,起到隔热保温的作用。 门窗能耗占我国高能耗建筑中总能耗约40%因而门窗的环保节能显得尤为重要。塑料门窗的隔热性能比常用的钢、木、铝合金门窗要好得多;同时塑料门窗生产过程中采用清洁的生产技术,少用天然能源,生产出的门窗无毒害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康,符合人们提出的“绿色建材”的概念,因而塑料门窗属于环保节能型建材。 2环保节能型建材未来发展策略探讨 开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投人低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。 我国建材行业未来发展战略方向应该是:大力发展环保节能型建材,采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,尽量不使用含有对人体有害的、有机化学物质,兼顾可回收利用和循环生产,坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路。 3结语 建筑材料的环保节能是落实可持续发展重要国策和科学发展观的重要政策。建材的环保节能不仅是一个经济问题,更重要的是一个国家发展的战略性问题。政府、媒体都有责任与义务去引导消费者,只有这样我国环保节能型建筑的发展之路才能更加开阔。建设行政主管部门应强化监管力度,让环保节能工作得到贯彻落实,使建筑真正达到降低能耗、节省开支、节约资源和环境友好的目的。建筑节能型社会,需要大家的努力和参与,让健康、舒适、低能耗建筑在祖国大地蓬勃兴起,造福人民,造福社会。 节能环保论文:建筑电气节能环保技术分析 1建筑电气节能 节能环保是当前各行各业关注的重点,尤其对于建筑这个高耗能的产业显得更加重要。当前建筑电气节能的重点是充分利用电能,包括依托光能的照明系统节能的优化、电气控制的优化布置减少线路损耗、降低变压器损耗、新型节能电气产品的选用和采用节能附件等措施节约电能。国际照明协会提出了照明设计原则,对于建筑电气照明主要包括:1)照明水平的选择要依据视觉工作需要;2)节能照明设计满足照度要求;3)采用高光效光源和眩光的高效灯具;4)公共场所设置不需要时能关灯的可变控制装置;5)人工照明同天然采光相结合;6)照明和空调系统的热结合;7)定期清理照明器具,建立换灯和维修制度。在以上设计原则指导下,照明节能的主要技术措施包括:选择优质高效的电光源、选择高效灯具及节能器件、提高照明设计精度和采用智能化照明。在电光源的选择上,减少白炽灯的使用,推广使用荧光灯,特别是选择通光量维持率好的灯具。在建筑的楼道,以声控灯为主,减少照明时间,达到节能的目的。另外通过优化照度,降低灯的功率,实现节能的目的。目前照明设计的精度普遍偏低,造成建筑电气节能率低。提高照明设计精度的方法主要从管理和技术两个方面考虑,这两个方面同等重要。通过加强行业管理,提高照明设计队伍的业务素质,是行政管理部门和行业协会的主要职责。对于技术方法,应加强创新,开发新型照明设计模拟软件,建立灯具产品数据库,进行各种场景的照明模拟,提高照明设计精度。建筑电气设备的优化布置,降低线路损耗,是电气节能的又一关键。通常变电配电设备布置是以箱变为中心,然后分配到各个用电分区。变配电所以布置在建筑物分布的中心为原则,尽量靠近用电量大或用电集中的建筑分布区域。对于建筑的底层商铺,用电负荷大,应重点考虑,另外地下车库等地下设施照明用电量的区域也不可忽视。应在综合考虑整个小区功能负荷的基础上,进行优化布置,减少用电损耗。 2建筑电气环保 2.1电磁波影响 生活环境中充满电磁波,只要使用电器设备,就有电磁波的存在。由于用电设备的使用是长期的,因而对居民的危害巨大。特别是变电配电装置,电磁波辐射严重,应设置在远离居民活动区域。虽然建筑电气产生的电磁波辐射影响没要求定量的计算,一般情况下,居民住宅区工频电厂强度小于4kV/m,工频磁场小于0.1mT,是符合要求的。但也存在住宅小区变电装置距离居民活动区较近,影响居民身心健康的现象,应加以避免。为减少室内家用电气设备对人体产生不良影响,在满足使用要求和使用方便的基础上,应远离人群长期活动区。如:卧室是人休息的地方,尽量使用吊灯,电视和电话也尽量布置在大厅,减少电磁波的干扰。在距离电梯井和配电箱较近的一侧,尽量不要设置卧室,避免电磁波危害。对于有条件的家庭,设置电脑专用房,专用房布置在距离卧室较远的地方。另外,电气开关和插头在满足使用方便的基础上,尽量远离休息位置。为减少电磁波的影响,建筑电气应注重细节,最大限度的减少电磁波对人身体的伤害。 2.2光污染影响 所谓光污染是指由人工光源导致的有损于生理与心理健康的现象,主要是可见光、红外线和紫外线等造成的污染。光污染因其威胁人们的身心健康,严重影响居民的生产生活而备受关注,特别是经济发达的地区尤为严重。这其中一个主要原因是照明布置不合理,未能考虑人的视觉需要。在建筑电气照明布置中,无论室内照明,还是室外照明,都要在充分考虑视觉需要的基础上,确定亮度要求。对于室外环境,在充分考虑正常需求的基础上,防止照明对周围环境产生不良的影响。对于室内环境,亮度差别过大时,人的视觉被迫适应,次数过多就会引起视觉疲劳,甚至导致视力下降,对眼睛产生的危害很大。对于室外环境,光经过一次或多次反射,会干扰人的视觉,令人眼花缭乱,发生头昏头痛、食欲下降、情绪低落,甚至失眠等现象。因此,不合理的照明设计,不仅影响室外环境和室内环境,也威胁居民的身心健康。良好的照明条件,不仅满足生活基本需要,还能营造艺术气氛,给人以美的享受。因此,在电气照明设计中应注重降低对环境的不利影响。在照明布置时,采取避免光污染的措施。室外照明应重点考虑照明灯具的选型、灯的布置高度、照明影响范围、灯光强度等;对于室内照明,重点在照明功能布置。为防止光污染,除满足生活和学习需要外,需要室内照明与室外光照相结合,充分利用室外光线。不仅达到减少人为光污染的效果,也可以节约能源。另外应注意光线的强弱分区,如在卧室,以休息为主,可以布置相对弱一些的灯,而对于书房,为保护视力,应布置强一些的灯光。在小区内室外灯的布置上,通过调整灯的高度和灯罩大小,实现光照区域的控制,光照区以小区路面范围为主,同时避免光的反射对人的视觉产生不良影响。 3结语 在保证安全经济的前提下,注重节能和环保,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能和其他相关资源的消耗,是当前建筑电气发展的重点。建筑电气节能主要表现在照明节能、降低线路和设备损耗,建筑电气对环境的污染主要表现在电磁波影响和光污染,结合工程实践,主要节能和环保措施包括:1)进行照明精度模拟,降低照明灯使用功率;选用节能电气设备,降低能耗,提高设备运行效率。2)优化建筑电气设备布置,降低线路电能损耗。3)为防止光污染,科学进行光的强弱分布,将室内照明与室外光照相结合,充分利用室外光线,达到减少人为光污染和节约能源的目的。4)为减少室内家用电气设备对人体产生不良影响,在满足使用要求和使用方便的基础上,远离人群长期活动区。 作者:王汉席 王晗之 贾艳秀 徐建玲 单位:东北师范大学 长春市海威市政工程设计有限公司 节能环保论文:装修工程环保节能设计研究 1建筑工程装饰装修过程中的环保问题 我国在建筑装饰装修环保技术上停留在发展阶段,尤其是在技术和建材上还是处于研究阶段,没有真正落到实处,因此,我国加大了对装饰装修环保产业的管理力度。但从目前的情况看,我国在该领域的软实力还有待加强,环保产业设计与社会建设之间相互冲突,且在装饰装修的环保规定上与实际环保装饰能力存在一定差距,很多环保指标都无法满足装饰装修工程。比如在建筑材料中,有害指标与国家相应指标没有统一,需要我们对技术和材料进行相应的创新。 2在建筑装饰装修过程中加强环保设计 在当前的建筑工程装饰装修过程中,为了能更好地落实节能环保设计,必须采取有效的措施,以更好地推进各项工作的顺利开展。 2.1践行建筑工程的节能环保设计理念 目前,为了能更好地在建筑装饰装修过程中践行节能环保理念,必须在设计过程中不断改变传统的思想观念,并以节能环保理念作为根本指导方针,不断促进设计策略在工程中的实现,以便能更好地开展相应工作,不断提升建筑工程的设计水平。同时,只有在满足建筑使用功能和舒适度的前提下,加强对资源的重视程度,可有效降低高耗能的装饰装修,而在设计方案中,设计人员必须有效依托建筑工程结构,尽量避免拆散墙体,以免出现不必要麻烦,最大程度地降低资源的消耗,从而为人们提供最舒适的居住环境。 2.2建筑材料的选择 为了能够更好地践行节能环保理念,必须选用经济、节能环保的材料,不仅要求建筑材料具有一定的美观性和耐久性,还必须关注材质问题,选用各种节能环保型材料,避免其对人体带来各种不利影响。同时,还应防止室内环境出现污染问题。因此,笔者认为,只有从以下2个方面入手,才能在建筑装饰装修过程中实现环保:①选择少加工的材料,且材料材质一定要保持天然或可长期使用,且可回收利用。比如,可以在建筑设计中将竹席作为吊顶和墙面装饰的材料,还可利用竹席的色彩和质感配合多变的图案,给人一种全新的感觉,营造一种良好的环境气氛。②建筑工程的装饰装修材料不仅应具有全新、独到的材质,还应具备节能环保、经济的特征。只有这样的材料,才能在建筑装饰装修设计中得到最广泛的运用。此外,在工程设计中,还可采用柳编的整体墙面材料、家具,减少对木材的使用,起到节能环保的效用,不仅美观大方,而且经济实用,有利于为人们营造舒适的居住环境。 2.3装饰设计中的灯光设计 只有切实注重新型技能、技术的运用,才能从根本上减少有害物质的排放,保障人们的身心健康。比如,在室内设计过程中,一定要注重LED灯的运用,这样不仅可起到节电的作用,还不会产生任何有害物质,从而实现室内灯光设计的环保模式。在建筑工程的设计过程中,一定要灵活运用灯光设计,这是因为灯光设计是建筑工程节能设计的重要组成部分,所以,设计人员必须提升自身的环境保护意识,根据建筑室内的特点进行设计,注重自然灯光,可进行直接照明,并选用节能灯具,淘汰现有的白炽灯,以达到节能降耗的目标。 2.4运用简练的装饰手法 在装饰装修工程中,一定要灵活地运用简练装饰的手法,切实注重设计技术的策略研究,从而在看似平常的环境中为人们营造良好的居住氛围。尤其是在办公、餐饮或娱乐场所中,可选择一些简练的装饰手法,尽量减少各种烦琐的设计,这样不仅可减少对材料和能源的消耗,还能为人们营造良好的居住环境,切实提升设计水平。 2.5注重装饰设计的整体规划管理 在建筑工程设计过程中,要加强对施工过程的管理,在动工前期必须进行材料清单的预算处理,逐步细化各种装饰工程所需的材料用量。只有这样,才能使建筑工程材料得到充分利用。此外,我们还应尽量采用环保的装饰材料,做好施工现场的管理工作;不断加强对施工人员的管理,切实做好工程细节工作,从而更好地促进建筑装饰施工的顺利进行。 3结束语 在当前的建筑装饰装修过程中,必须对建筑装饰装修过程中存在的问题进行分析,从而更好地推动建筑工程不断发展。 作者:王文中 单位:常州中泰装饰工程有限公司 节能环保论文:暖通空调系统环保节能技术论文 1暖通空调系统中环保节能技术概述 暖通空调系统的主要功能是调节空气的温度、湿度、洁净度以及气流的运行速度。现代空气环境的恶化使得暖通空调的功能要求增加,指标更加严格。在暖通空调的设计安装过程中,节能环保技术可以应用在整个生产使用流程中。从建筑工程布局的设计到新型可再生能源的使用,再到使用环节的合理安排,均能降低能源的消耗,保证环境污染最小化,实现整个系统的健康运作。 2暖通空调系统中环保节能方法与措施 2.1调整建筑物的规划设计 对房屋进行热工改造时,要提高房屋的舒适度,就需要合理运用房屋围护架构的特点。研究表明,在建筑物墙体外侧刷上保温性能的材料之后,用电量明显降低。由此可见,房屋围护架构的优化设计有明显的节能效果。此外,建筑物的规划设计中,房屋的地址选择、朝向、体形、季节性等因素也需要在从节能环保的层面进行充分的考虑。 2.2合理设计安装暖通空调系统 在设计安装暖通空调系统时各种子系统包含的设备很多,设计者要严格按照规定的工作流程,保证设备的正常运行。同时,需将节能减排的理念充分的应用到设计的各种环节中。相关工作人员加强施工设计的管理,严格监督,保证系统实现设计目标。 2.3开发利用新型清洁能源 新型环保型能源在暖风空调系统中前景广阔。采用天然气作为空调制冷设备的能源,能有效控制CO2和SO2和排放量,减少环境污染。各种可再生能源,例如地源热、地下水、风力、海洋能等均可运用到暖通空调系统中。其中,地源热空调冬季吸收地下土壤、水等天然能量为建筑物提供热能;夏季向地下释放热量,提供给建筑物冷空气。 3暖通空调系统中环保节能技术的应用 3.1蓄冷空调 蓄冷空调是专为节能环保研制的设备,通过水、冰两种介质实现能量交换。一般地,城市用电白天紧张,而夜间则缓解很多,蓄冷空调针对这一现实,在夜间通过制冷机组制冰,白天融冰,释放存储的能量,提供给建筑物使用。这种方法有效的缓解了城市白天用电紧张的问题,节约了成本。 3.2热回收技术 热回收技术能够真正实现能源的节约和环境的保护。该技术将空调排放出的热量进行回收,实现二次利用。这种方法能够防止排放的空气直接排出室外造成环境污染,又能提高能源的利用效率。 3.3变频技术 目前空调设计有定频和变频两种。变频空调性能优越,节能效果好。通常情况下,空调设计均留有一定的冗余以便减少运行压力。使用变频技术,能够在室外温度、湿度、风力等变化导致系统运行负荷变化的情况下灵活调节系统的工作状态,真正变废为宝,避免不必要的资源浪费。 3.4低温地板辐射采暖技术 低温地板辐射采暖技术现在已广泛投入使用,既实现节能环保,又安全实效。该技术在地板下安装热水管,热水在地板下流通,释放热量,提高房间的温度。该技术的应用过程中,应注意保持地板温度低于45度。它通过对流的方式实现热量的传递,让人脚上温暖,头部凉爽,有很高的舒适度。此外,这种技术能有效的节省空间,方便计量改造,从多方面实现了节能环保的目标。 3.5替代制冷剂的应用 目前,随着大气环境的恶化,许多空调已不再使用传统的制冷剂—氟利昂。为保护臭氧层,暖通空调行业研究了可替代制冷剂—CFCS和HFCS,并取得了一定的进展。人工合成的制冷剂、天然制冷剂、碳氢化合物等亦可作为替代资源。这些环境友好型制冷剂将不会对臭氧层造成破坏,保护人类免于紫外线的伤害。 4暖通空调系统中环保节能技术的展望 科技的发展推动着各行各业的进步,应节能环保的要求,暖通空调系统中先进技术的研究也十分广泛。新型的暖通空调节能环保技术有多种方式。新风预处理系统是为全面提高空调品质提出的全新的概念,它保持了传统空气处理模式,增加了对新风的预处理功能,消除了新风对空调调节的干扰。新风预处系统能改善风量、降低相对湿度、提高空气质量。独立新风系统能够承担建筑物内的全部新风负荷、室内的全部潜热载荷及部分显热载荷。它能够解决商用建筑中的新风问题、改善室内的相对湿度。并且由于该种技术无回风,可以大大增强建筑环境的舒适度和安全性。此外,环保节能技术必然依赖于新型能源的开发推广,一旦新能源能够投入使用,暖风空调系统也必然进入一个新的阶段。 5结语 总之,节能环保技术应用的意义在于降低能源的利用效率、减少对环境的负面影响,提高人民的生活环境品质,为社会的发展提供保障。通过本文的分析,暖通空调系统中节能环保技术的应用和发展空间很大,本行业相关人员值得加大研发力度,推动行业的进步。 作者:林夏滨 单位:广东省揭阳市空港经济区环境保护和安全生产监管局 节能环保论文:公民节能环保背景下低碳经济论文 1低碳经济概述 1.1低碳经济概念 近些年来,随着人们大量开采矿石能源,二氧化碳排放量日益增多,引发了全球性的气候灾害,对人类生活环境造成了严重威胁。因此,催生了低碳经济理念。低碳经济是一个单独概念,在2003年,英国能源白皮书上,提倡未来社会构建低碳经济社会。 1.2低碳生活 根据相关专家表明,低碳经济包含低碳消费与低碳生产两种,在生产方面,并非要淘汰落后产能,而是引导公众对能源浪费与污染增排的恶习进行反思、改进,以挖掘节能减排、消费服务的环保潜力。因此,低碳经济不仅需要技术支撑,更加需要低碳生活,方可实现真实节能减排。人们生活方式如何,决定了怎样的经济。对于现代资源、环境问题,主要因人类活动引起,是一种人为问题。 1.3公民节能环保意识的重要性 对于低碳经济,必须提倡公民树立节能、环保意识,进而提升公众参与度,促进社会低碳发展。随着低碳经济不断发展,我们注重低碳社会构建,养成良好的低碳生活方式,属于社会性、系统性工程,与生产流通、服务消费等环节相关。处于这些环节中,人发挥着主体性作用。尤其是公众,能否主动树立节能意识,参与环保行动,扩展参与深度、宽度,决定了低碳经济发展效果,影响着低碳经济的目标能否实现。可以说,低碳环保属于公共性事务,是社会成员的共同责任,积极参与节能环保,是社会成员的重要责任,提倡低碳经济,是低碳生活的重要发展渠道。 2低碳经济背景下公民节能环保意识的提高对策分析 2.1提高节能宣传力度 随着公众舆论、传播力度加大,在当今社会,无论做何事,必须加强宣传。为发展低碳经济,打造节能减排工程,是全社会的大事,是社会可持续发展的重要渠道。然而,社会公众对于节能减排、低碳经济不够重视,不能正确认识能源、环境问题,公民还没有养成节能习惯。因此,必须加强宣传教育,在社会中,营造一个全面参与节能减排、环保行动的积氛围,进而提升公民环保意识,促使公民树立健康发展观念,主动实践低碳生活、低碳生产。同时,借助各媒体的导向作用。随着网络、电视媒体的不断发展壮大,许多城市在创建文明城市、卫生城市的进程中,极为重视媒体宣传教育作用。例如“,节约用水”广告“、文明出行”广告等。因此,我们必须善于利用网络、电视、报纸、广播等媒体,对低碳经济内涵、重要性进行广泛宣传,让公民了解我国资源、能源、环境等问题,使公民重视节能环保重要性,尽可能缩短节能与公民之间的距离。同时,提高节能知识普及力度,通过特殊节日,开展节能环保宣传活动。 2.2提倡低碳生活方式 在现代生活模式下,必须提倡绿色、节能生活方式,大力发展低碳经济。根据目前状况,我国公民低碳意识不够,尚未养成绿色生活方式。可以说,公民生活方式如何,对于低碳经济能否实现极为重要。在资源、环境问题日益突出的当下,我国公民如果还不重视低碳生活,必然加剧全球环境恶化,严重影响人们生活质量。因此,我们必须提倡低碳消费、低碳生活方式,促进社会的可持续发展。 2.3提倡低碳消费方式 自从二战以来,在发达国家,消费主义十分流行,进而对我国具有一定负面影响。若消费主义比正常消费严重超出,社会处于一种资源透支状况,在社会中,存在诸多奢侈与面子消费,进而导致大量能源、资源浪费,严重影响了自然。所依,必须转变消费主义错误观念,提倡低碳消费模式。我们必须优化消费方式、消费结构,树立和谐消费观念,建立生态文明社会,树立科学消费观与理性消费观,促进人与自然的可持续发展。 2.4使社会团体的教育作用得以充分发挥 目前,我国自发组织了许多环保社团,参与到环境保护、节能减排的队伍中。因此,我们必须重视环保团体的教育作用,对环保活动大力支持,进而推动低碳经济发展。我国人口总数已经达到14亿人口,无论何种数字,与14相乘均非常巨大。而社会环保团体,利用各种宣传形式、信息载体,对人们消费观进行优化,使低碳理念向人们日常生活之间渗透。例如,环保社团通过开展环境保护、节约能源的主题科普活动,通过影展与宣传板等形式,向社会公众宣传气候恶化、能源严峻的状况,向社会公众宣传环境知识、环境政策,为社会公众传递一切有关节能环保的知识,进而对公民起着重要教育作用。 3结语 综上所述,节能环保不是为了个人,而是为了全人类、全社会的生存与发展。在资源枯竭、环境恶化的当下,我们必须提高节能宣传力度,提倡低碳生活方式与低碳消费方式,使社会团体的教育作用得以充分发挥,使低碳生活、低碳经济理念日益深入人心,进而促进全球的可持续发展。 作者:冯涛 单位:贵州省六盘水市水城县环保局 节能环保论文:管窥建筑设计环保节能的必要性 一、建筑环保节能所面临的现实问题 我国建筑环保节能实施时间并不长,加之建筑设计在环保节能方面是一个系统功能,在具体实施过程中难免会出现这样或那样的问题。其中比较突出的有五个方面。建筑环保节能标准要求过低,且存在标准推行北方快南方慢的状态,尤其是中小城市,环保节能的建筑设计以及对可再生能源利用的理念并没有规模化的贯彻实施;环保节能监管不严。 监管部门对于违规的相关部门或建筑商在处罚力度上比较松散,一些交付验收的建筑对于环保节能环节比较轻视,原因在于监管尚未形成合力;建筑环保节能的氛围并有形成,无论是执法部门还是建筑部门,缺乏对于环保节能紧迫感的认识,缺乏对环保节能建筑的宣传;环保节能型建筑设计缺乏必要的政策法规支撑,但目前建筑节能政策法规存在不健全、不完善的状况,仅有少数地区出台了地方性建筑环保节能法规,但面对市场,缺乏配套的政策扶持,节能环保建筑依然难以推进。 二、建筑设计环保节能的原则 面对建筑能耗过大的现状以及建筑环保节能所面临的相关问题,了解和把握建筑设计环保节能的原则至关重要,它是科学指导推进建筑设计环保节能的总体要求。建筑设计环保节能要把握高效资源利用率原则。环保节能的理念就是突出对可再生能源的综合利用以降低非可再生能源利用带来的环境恶化影响。这就要求建筑设计应该充分考虑的建筑所需的土地、水、建材等相关材料利用率的最大化,尽可能的利用自然资源替代非可再生能源。要把握污染最小化原则。 建筑环保节能强调的就是在突出建筑使用性的同时达到对环境影响的最小化,这就要求建筑设计要考虑多种要素。比如建筑要尽量减少对土地、水和空气的污染,就地取材,减少耗材运输给环境带来的影响,多采用可回收利用的建材,达到对建材的后续综合利用;要把握基于生活适应性的生态环境和谐原则。建筑生活适应性突出的是人的需求,但人的生活环境离不开生态环境,人与自然的和谐相处才有利于实现人的生活适应性,这就要求建筑设计环保节能应充分考虑到建筑、人以及自然的整体生态和谐;要把握可持续性、推广性原则。 三、建筑设计环保节能的措施 建筑的环保节能是在保证室内较较舒适的韩静基础上,提高对通风、采暖、供水、照明等供应的能源利用率。它的设计不能以污染环境为代价换取节能效果,更不能以环保节能未有阻碍建筑的其他必备功能,诸如消防、景观等。 1.环保节能技术层面措施 1.1优化建筑朝向设计 建筑设计应加强环保节能意识。建筑环保技能设计应充分考虑建筑的室内热工环境。现代建筑在设计过程中,由于对土地、商业价值等综合因素的考虑,忽略了阳光的利用效率,造成了建筑室内热工环境差等问题。阳光不仅对居民健康有着重要的价值,对环保节能也十分有意义。因此,建筑设计过程中应注重学习和掌握日照原理的应用,合理的依据季节段、阳光照射度等因素确定建筑的朝向以及窗口的开窗度。例如在冬至后,由于阳光照射角度低,室内接受阳光面积会比夏天多,因此在设计上应充分把握太阳高度角,做出日影像图来确定阳光照射时间,提高建筑南向开窗面积,在保证阳光采纳充足的情况下减少建筑东向和北向的铠装面积,以保证热量耗损降低,稳定室内热环境。 1.2提高自然资源的综合利用度 建筑设计在水资源、风资源、太阳能、地热能资源等自然资源的综合利用上应高度重视。对于水资源可以通过雨水收集与应用等装置设计提高水资源的利用度。室内水资源装置应充分考虑饮食用水、洗浴用水、厕所用水等环节的可综合利用性,减低水资源消耗的直接性;高层建筑应加大安装太阳能接受装置,其转化的能量可以供洗浴、做饭、照明等使用。因此设计者对建筑通风设计意识要强,综合利用自然资源改善室内的热工环境;加强建筑环保节能法律法规认知意识,严格按照相关规定要求控制建筑构造的节能设计。 1.3优化建筑构造设计 建筑构造设计一方面要考虑建筑组成部门的基本功能,另一方面还需在营造舒适度与环保节能上下功夫。室内构造设计利用物理光学原理将屋顶设计为连续“W”状态有利于充分利用太阳光;屋顶透明天窗可采用双层玻璃,形成饱温、采光为一体的能源利用装置;将输水管道安置在室内楼板内侧,可以达到冬天靠热水散热取暖,夏天靠凉水降温的效果。控制建筑总体表面积设计,表面积越小、耗能越少,因此多选用长轴在东西方向的长方体构造结构;研究结果显示体形系数每增加0.01,耗能损失增加2.5%,因此,对体形系数要做到优化控制,将其控制在0.30以下为益。 2.建筑设计环保节能的监管层面 建筑行业的发展离不开监管,建筑环保节能政策的制定有利于引导建筑设计在环保节能上形成创新发展动力,而环保节能监督与处罚则对督促建筑行业加强环保节能意识,营造可持续发展的建筑设计环境具有重要意义。建筑行业监管部门一方面应根据环保节能现有标准,结合市场研究进展及时完善节能细节标准,使之具有可操作性和可发展性,形成引导合力,另一方面行业监管权责要明晰,避免部门间相互推诿情况,加强监管人员环保节能监督意识,提高执法严格程度,以规范建筑行业的节能环保行为。 作者:周园 单位:吉林建筑大学城建学院
生物制药论文:生物制药产业发展现状与趋势 摘要总结了生物制药产业的发展现状,并在此基础上分析了生物制药产业的发展趋势,为生物制药产业的发展提供参考。 关键词生物制药;发展概况;现状;趋势 生物制药产业为高新技术产业,对医药的发展具有重要的推动作用。生物制药从最初出现到现在的蓬勃发展,已经经历了40余年的发展。在此过程中,生物制药经历了包括政治、经济等各种因素的影响,使其获得了快速的发展。 1国际生物制药产业发展概况 生物制药产业的发展是随着生物技术的发展而发展的,自从美国发明了生物技术以后,该技术就迅速被应用到新型药物的研制上,并取得了极大的成功。自1971年世界上第1家生物制药公司诞生以来,世界上很多国家都在发展生物制药产业,并将此作为国民经济的重要内容。从当前实际情况来看,生物制药产业市场广阔,但是主要集中于美国、日本和欧洲[1-2]。 作为现代生物技术的发源地,又是首次应用该技术的国家,美国在生物制药产业发展方面领先于世界各国。美国目前已有超过1 000家的生物技术企业,约占世界总量的2/3;生物技术市场资本总额超过了400亿美元,每年的科研经费超过了50亿美元;已经成功研发出30多个重要的治疗药物,正式投放市场的生物工程药物也达到了40多个。这些药物广泛应用于癌症、糖尿病、肝炎等疾病的治疗方面,给社会创造了极大的价值。 欧洲在生物制药方面整体落后于美国,但是发展迅猛。英、法、德、俄等国在开发研制和生产生物药品方面成绩斐然,在生物技术的某些领域甚至赶上并超过美国。如俄罗斯科学院分子生物学研究所、莫斯科大学生物系、莫斯科妇产科研究所及俄罗斯医学遗传研究中心等多个科研机构近年来在研究和应用基因治疗方面都取得了重大进展。 日本在生物制药产业上也发展较快,并将生命科学相关的产业作为21世纪重点扶植培养的产业,从而能够增加同美国和欧盟等的竞争力;同时重点展开生物信息技术及纳米生物技术等的基础研究、疾病相关遗传基因及其产生的蛋白质结构研究等,以“基因新药”为目标来推动日本的生物技术产业。目前,日本已有65%的生物技术公司从事于生物医药研究,部分公司的技术实力已经跻身世界前列。 日本之外的其他亚太国家在生物制药产业方面也发展较快,尤其是澳大利亚、中国、印度等国家在政策引导下,不断吸纳世界范围内的投资,在世界范围的市场正不断拓展壮大。 2我国生物制药产业发展现状 我国生物制药产业起步比较晚,经过了将近20年的发展,以基因工程药物为核心的研制、开发和产业化已经颇具规模。目前,全国注册的生物技术公司超过了200家,主要分布于环渤海、长三角、珠三角等经济发达的地区。近10年来,我国开发出了一大批新的特效药物,解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题,这些药品对肿瘤、心脑肺血管、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症起到了较好的治疗效果,且副作用明显低于传统药品[3]。 与世界先进国家的生物医药产业相比,我国生物医药产业还处于比较落后的状态,但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展力度,从政策和资金等各方面不断加大投入。当前,我国已将生物制药作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业来发展。当前一些科技发达或经济发达地区正在不断建立国家级生物制药产业基地,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群,这对我国的生物医药产业发展起到了很好的带动作用。总体而言,中国生物制药产业未来充满希望,前景看好,中国的生物制药产业将呈继续增长态势[4]。 3生物制药业发展趋势 3.1生物制药产业呈现集群式发展 产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。当前,我国在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。 3.2生物医药技术向产业化推进 将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。 3.3生物制药新兴技术将不断应用于产业发展 生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。我国通过不断参与国际前沿生物发展课题来提升科研水平,如在人类基因组和功能基因方面参与到国际化发展研究中,并取得了很好的成绩;药物相关基因药理学的研究也取得了很大的发展,对于提高我国基因治疗水平具有重要的推动作用。生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。 生物制药论文:生物制药企业无形资产会计处理探析 【摘要】无形资产在生物制药企业的资产构成中占有重要位置。为正确反映生物制药企业资产、费用、利润的实际情况,如何正确核算无形资产无疑是关键因素。文章立足《企业会计准则——无形资产》,阐述了药品制造企业中无形资产如何确认价值,对无形资产的摊销、减值、提出了一些建议和想法。 【关键词】生物制药企业 无形资产 会计处理 《企业会计准则——无形资产》指出:无形资产,是指企业拥有或者控制的没有实物形态的可辨认非货币性资产。由于人们生活水平和质量的逐渐提高,促进了生物制药企业对新药品品种生产开发能力的重视,生物制药企业在购买和投入研发新技术和新品种的资金逐渐加大,无形资产已经成为药品制造企业资产构成中的主要部分,如何正确核算无形资产成为正确反映药品制造企业资产、费用、利润的重要因素。 一、无形资产入账价值的确认 无形资产在满足以下两个条件时,企业才能加以确认:第一,该资产产生的经济利益很可能流入企业;第二,该资产的成本能够可靠地计量。而其价值的计量需考虑以下几种方式: 投资者投入无形资产的成本,应当按照投资合同或协议约定的价值确定,但合同或协议约定价值不公允的除外。 自行开发的无形资产,其成本包括自满足本准则第四条和第九条规定后至达到预定用途前所发生的支出总额,但是对于以前期间已经费用化的支出不再调整。 非货币性资产交换、债务重组、政府补助和企业合并取得的无形资产的成本,应当分别按照《企业会计准则第7号——非货币性资产交换》、《企业会计准则第12号——债务重组》、《企业会计准则第16号——政府补助》和《企业会计准则第20号——企业合并》确定。 二、生物制药企业无形资产核算的特殊性 现代生物制药企业是集科研、生产与销售为一体的知识密集型企业,其产品从科研立项到批量投产,一般需要7年时间。就单个产品而言,科研开发费、新产品试制成本、广告费用、其他费用等投入约需数千万元。根据新准则,将“研究”定义为“获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查”,将“开发”定义为“进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等”。但在实际操作中,由于生物制药企业研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。面对生物制药企业的这种特殊性,现行会计制度无法正确反映产品的投入产出及企业的盈亏状况。 根据2006年最新颁布的《企业会计准则——无形资产》主要借鉴国际会计准则,将企业内部研究开发项目的支出区分为研究阶段支出与开发阶段支出,分别处理。内部研究开发项目的研究阶段,是指为获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查。内部研究开发项目的开发阶段,是指在进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等。企业内部研究开发项目研究阶段的支出(简称研究支出),应当于发生时费用化——计入当期损益。企业内部研究开发项目开发阶段的支出简称(开发支出),在能够证明下列各项时,应当资本化--确认为无形资产:从技术上来讲,完成该无形资产以使其能够使用或出售具有可行性;具有完成该无形资产并使用或出售的意图;无形资产产生未来经济利益的方式,包括能够证明运用该无形资产生产的产品具有市场或该无形资产自身存在市场;无形资产将在内部使用时,应当证明其有用性;有足够的技术、财务资源和其他资源的支持,以完成该无形资产的开发,并有能力使用或出售该无形资产;归属于该无形资产开发阶段的支出能够可靠的计量。表面上看起来新准则已经很完美了,但可以预见,一旦展开实际操作则新准则的相关规定会变得令人很难把握。尽管新准则借鉴国际会计准则,将“研究”定义为“获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查”,将“开发”定义为“进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等”。但在实际操作中,由于无形资产研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。此外,新准则对开发阶段的支出只有在同时满足五个条件的情况下才能确定为无形资产。但这五个条件,例如“具有完成该无形资产并使用或出售的意图”;“……无形资产将在内部使用时,应当证明其有用性”;“……有能力使用或出售该无形资产”等,往往具有很强的主观性,在实际操作中很难做出客观合理的判断。 三、无形资产的摊销和减值 根据《企业会计准则——无形资产》,无形资产应在取得的当月起在预计使用年限内平均分期摊销。摊销时间可以按照合同或法律规定的有效期限,二者皆有规定的按孰短原则处理,皆无规定的按不超过10年进行摊销。无形资产摊销期限的确定更注重的是依据合同或法律,这就可避免某些企业人为地延长或缩短摊销年限,调节成本费用,以达到调节当期利润的目的,从而保证了会计信息的质量。企业应当定期或者至少每年年度终了,对各项资产进行全面检查,并根据谨慎性原则的要求,合理地预计各项资产可能发生的损失,对可能发生的各项资产损失计提减值准备。只有表明无形资产减值的迹象全部消失或部分消失,企业才能将以前年度已确认的减值损失予以全部或部分转回;转回的金额不得超过已计提的减值准备的账面额。要避免企业利用减值人为调节企业当期利润。 新制度和新准则规定“无形资产应当自取得当月起在预计使用年限内分期平均摊销计入损益。”即摊销方法采用直线法摊销费直接计入管理费用。这样规定笔者认为有不妥之处。 首先,从无形资产的定义看:“无形资产是指为生产商品或者提供劳务、出租给他人、或为管理目的而持有的、没有实物形态的非货币性长期资产。”这说明企业持有无形资产的目的具有多样性.有的是用于产品生产有的是服务于经营管理还有的是为了出租给他人使用。由于持有无形资产的目的不同,受益对象不同,其摊销费的列支渠道也应不同。用于产品生产的其摊销费理所当然地应成为产品成本的构成部分;用于经营管理的其摊销费应由行政管理费用负担;用于出租给他人使用的其摊销费应计入其他业务支出与其他业务收入相配比。因此,不应简单地把无形资产价值摊销全部计入管理费用。其次,采用直线法摊销无法将收益与成本进行合理的配比,也有悖于摊销的实质。我们知道无形资产在经济寿命期内给予企业带来的经济利益常常初期很大随后会逐渐衰减,特别是对于更新速度比较快生物制药企业等尤为如此。 药品制造企业投入开发出新品种的经济价值在很大程度上要受到外部因素的影响,如技术进步、市场需求变化、同行业的竞争等,因此一方面其预期的获利能力具有高度的不确定性,另一方面其究竟能为企业带来多大的经济利益也具有难以辨认性。由此可见,药品新品种投资是一个高风险的投资项目,投资的成功率不高,而且已经取得成功的项目可能因为技术进步或偶然的经营失误而失去应有的作用。在无形资产的会计核算中已有人提出了加速摊销法的概念,因其有利于保护投资者的利益、防止投资风险,因而更能适应无形资产本身特点要求,使加速摊销法的应用成为可能,但目前并不为企业会计准则所允许。 四、新准则无形资产会计处理规定对生物制药企业的利与弊 在知识经济的今天,各国对研究与开发的投资都在不断增加。经合组织成员国平均的研究与开发费用已占其各自gdp的2.3%。生物制药企业也不例外。 1、对企业有利之处 (1)开发费用资本化有利于增强企业的技术创新能力。开发费用本质上是资本化支出,具有明显的后效性。在开发经费投入后,其效果可能要经过数年才能体现出来。由于管理者的任期并不是永久性的,如果把开发经费支出作费用核算,该项支出的增加必然会引起本期利润的下降。管理者不愿因为业绩下降而引起投资者的不满,也不想看到“前人栽树后人乘凉”的结果,于是就减少开发经费支出。这样短期利润数字可能比较好看,却损害了企业发展的长远利益;而资本化处理则会纠正这种倾向,并保持企业技术上的领先优势。(2)开发费用资本化能更客观的反映企业的财务状况。开发支出为企业的投资者和其他财务信息使用者提供了关于企业革新活动进展和成功可能性的信息,将开发费用加以资本化后作为无形资产在资产负债表中列示,可以向投资者传递企业管理层对无形资产预期收益评估的信息。(3)开发费用资本化有助于企业价值最大化的实现。企业价值最大化是企业管理的最终目标。从近年来美国、日本、香港和中国等地股市看,科技类股票的市盈率普遍高于其他各类股票的市盈率,这说明“科技含量”已成为企业价值的组成部分。(4)开发费用资本化会增加企业进行技术开发的动力,也就能更多地增加企业的价值。开发费用资本化符合会计处理要求的收入与费用配比原则。开发活动成功取得的回报数额巨大,回报期较长,而开发费用在开发期间往往金额较大,若一概作费用化处理,那么开发期间的利润相对就低;而开发成功后在该成果受益期间的利润不仅因没有分摊开发费用相对偏高,还会因研究成果产生效益而增加,这样一来开发期间和受益期间的收与费用就严重不配比。在开发成功后产生经济效益的期间,与收益配比的费用为零,就会影响核算的正确性和企业不同期间经营成果的可比性,不利于企业对不同期间经营业绩的评价。 2、不利之处就是在一定的程度上缺乏可操作性 在实际操作中,由于无形资产研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。另外,新准则增大了企业利润操控的空间。企业内部研发活动中研究阶段与开发阶段的划分,开发阶段的支出是否满足准则所规定的五个条件等均在很大程度上依赖于会计人员的专业判断,因而新准则的这些规定客观上增大了企业盈余管理的空间。企业只需“合理”地划分研究阶段和开发阶段,也就决定了研发支出费用化和资本化的分界点,从而轻松达到其操纵业绩,进行盈余管理的目的。 生物制药论文:论述生物制药企业计算机网络安全维护工作 [摘要]文章结合目前大部分生物制药企业计算机网络的发展现状,主要从网络设备、计算机软件维护和人员管理等方面谈一下生物制药企业计算机网络的安全维护工作。 [关键词]生物制药 安全系统 一、网络设备安全 1.硬件设置对网络安全的影响 (1)网络布线 生物制药企业主干线以及各大楼之间采用多模光纤,并留有备份。光纤到机器端采用屏蔽双绞线,线路之间避免交叉缠绕,并与强电保持30cm以上距离,以减少相互干扰。新增网点,距离交换机尽可能短,以减少信号衰减。平时做好跳线备份,以备急用。 (2)中心机房 综合考虑供电、场地、温湿度、防水、防鼠、电磁环境以及接地防雷。 (3)服务器 对最上层的服务器和数据库来说如何保证所提供服务的可靠性和不间断性以及数据存储的安全是决定一个信息系统安全的关键。首先必须使用不间断电源(ups),保证服务器24小时不间断工作,防止停电造成的数据库损坏。对于中心服务器,目前大部分企业采用的是双机热备份+磁盘阵列柜的模式,当一个服务器发生故障时,备份服务器能在十几秒的时间内进行切换,启动数据库,一般能在2~3分钟内恢复业务处理。这样只做到了一台服务器出现故障时,能保证信息系统的正常运行,如果阵列出现故障,整个系统仍要停止运行,一般在条件允许的情况下应该备有应急服务器。应急服务器在日常工作时,通过数据库的备份服务实时地进行异地备份,保证数据与中心服务器的同步,当双机服务器或阵列出现故障时,系统能顺利转移到应急服务器上运行,所有用户的使用方法保持不变,患者数据信息连续,不仅方便了操作人员,而且大大的提高了系统的安全性。 (4)边界安全 内外网物理断开,这样彻底消灭外网黑客的入侵,内外网需要交换信息时采用u盘或移动硬盘作为中介,并做好防病毒工作。 2.外界环境对网络设备安全的影响 (1)温度会导致逻辑电路产生逻辑错误,技术参数偏离,还会导致系统内部电源烧毁或烧坏某些元器件,影响机器运转和导致一些热敏器件内部损坏或不能正常工作。 (2)湿度过高,会使接插件和集成电路的引线等结合部氧化、生绣、霉烂,造成接触不良、开路或短路;湿度过低,会吸附灰尘,加剧噪声。 (3)对于机器内部的电路板上的双列直插或组件的接线器,灰尘的阻塞会形成错误的运行结果。 过多的尘埃可造成绝缘电阻减小、泄漏电流增加,机器出现错误动作,如果空气潮湿会引起元器件间放电、打火,从而损坏设备,严重的还会引起火灾。 (4)静电是网络使用中面临的比较严重的问题,以上谈到的温度、湿度、尘埃等很多原因都可能引起静电。计算机元器件和集成电路对静电非常敏感,它的破坏常常是在不知不觉中发生。 (5)靠近网络的计算机、大型生产设备和网络设备自身等,都能产生电磁辐射,通过辐射、传导等方式对网络系统形成干扰。他们造成的问题是:设备的一些部件会失效,但那些部件的失效看起来又是由于其他部件引起的,像这样的问题很容易被忽略,而且很难诊断,需要专门的诊断软件和硬件来检测。 二、计算机软件的安全 1.计算机操作系统的安全 目前一般企业服务器和工作站的操作系统多采用微软的windows系列操作系统,这要求对计算机使用的帐号、用户权限、网络访问以及文件访问等实行严格的控制和管理,定期做好监视、审计和事件日志记录和分析,一方面减少各类违规访问,另一方面,通过系统日志记下来的警告和报错信息,很容易发现相关问题的症结所在。及时下载和打好系统补丁,尽可能关闭不需要的端口,以弥补系统漏洞带来的各类隐患。对各类工作站和服务器的cmos设置密码,取消不必要的光驱、软驱,屏蔽usb接口,以防止外来光盘、软盘和u盘的使用。对关键数据实行加密存储并分布于多台计算机。 2.数据库的安全 数据库的选择和备份是医院计算机网络安全管理中的重要问题。系统一旦投入运行,就要求24小时不间断,而一旦发生中断,后果将不堪设想。所以在开发系统软件时,数据库的选择显得尤为重要,在发生故障时应能自动将数据恢复到断点,确保数据库的完整。目前现有生物制药企业计算机网络系统在数据库的选择上多采用sql server、oracle数据库。生物制药企业的数据库记录时刻都处于动态变化之中,网管人员定时异地备份是不够的,因为一旦系统崩溃,势必存在部分数据的丢失。所以建立一套实时备份系统,这对生物制药企业来说是非常重要的。现在很多企业采用磁盘阵列的方式进行对数据的实时备份,但是成本比较大,安全系数也不是很高。根据生物制药企业这个特殊的网络系统,可建议设计数据保护计划来实现文件系统和网络数据全脱机备份。 3.病毒防范与入侵检测 在客户机和服务器上分别安装相应版本防病毒软件,及时更新病毒库和杀毒引擎,在服务器上编写网络登陆脚本,实现客户端病毒库和杀毒软件引擎的自动派送安装。在服务器和安全性要求较高的机器上安装入侵检测系统,实时监控网内各类入侵、违规和破坏行为。 三、人为因素对网络设备安全的影响 人为因素应该引起我们足够的重视,应该采取必要的措施降低人为因素导致的网络故障率。具体措施如下。 1. 对所有员工,特别是对管理人员进行有关教育,让他们树立参与意识和主人翁意识,了解计算机管理的必要性和管理流程,对相关人员进行新业务模式和流程教育,对操作人员进行技术培训,要求准确、熟练。 2.尽量不要在生产科室使用带电源适配器的小型集线器(hub)。这也是局部网络极不稳定的重要原因,有时维护人员要反复到现场数次解决此类问题。 3.施工前加强施工单位与网络维护人员的协调,断电前制定详细的切换方案和应急方案。 4.合理规划配线间和机柜位置,远离人群,避免噪音。 5.分置配线间内的强电电源和断电频繁的照明电,争取单独供电,和供电部门协调保证24小时不断电。 6.加强内部人员管理,要注意随时观察,尽量避免因此产生的网络故障。 生物制药论文:生物制药英语教育问题及对策 1生物制药专业英语教育中存在的问题 1.1学生英语基础参差不齐,学习积极性不高 作为地方理工科院校,我们学生的高考分数普遍不算太高,加之来自不同地域,上大学前的学习条件、学习制度等方面存在较大差异,导致学生的英语基础参差不齐。进入大学后,由于没有了升学压力,很多学生学习英语的目的只是为了应付期末考试,缺乏积极主动性。尤其对于英语基础较差的学生,更没有把背单词纳入日常学习计划中,英语水平一直停留在高中阶段,甚至有所退步,英语成为他们的头疼科目。专业英语是大学公共英语的后续课程,目的在于讲授专业领域的英语,一般开设于大三上学期,要求学生除具备一定公共英语基础外,还应具备相关专业背景知识。生物制药专业英语涉及生物学、化学、药学等领域的专有名词和背景,知识点庞杂,学习难度大,特别对于公共英语基础较差的学生而言,无疑是天书一般,进而主观上产生排斥心理,使得生物制药专业英语的教学过程步履维艰。 1.2学校重视不够 随着生物医药行业在全球的崛起,国内各大高校陆续开设了生物制药专业,生物制药专业英语也就順理成章的搬上了大学课堂。然而,由于地方理工科高校重点培养具有工程背景的一线工程师,课程设置偏重理工类科目,一般把专业英语的课程性质定义为“限定性选修课程”。然后,对于生物制药这样的新兴行业,国际上势必会不断报道新发现、新技术、新进展,这样生物制药专业英语就成了了解和与外部世界沟通的重要语言工具。因此,学校应给予本门课程更大力度的重视。 1.3缺少具有海外背景的高水平教师 生物制药行业源于西方,在国外已有相当长时间的发展,在技术开发、人才培养等方面积累了丰富的经验。具有海外背景的高水平教师不仅能用流利英语授课,还能帮助学生了解当今生物制药行业的前沿,扩宽国际视野,使学生更加明确自己的学习方向,增加自信心。然而,由于办学层次、地域等原因,目前地方高校所面临的普遍问题是缺少具有海外背景的高水平教师。尽管我校师资队伍不断壮大,水平不断提高,教师中博士学位获得者比例逐年提升,但超过百分之九十以上的教师仍不具备海外背景。 1.4教材内容过于单调、陈旧 总体而言,目前市面上缺少高水平的生物制药专业英语教材。据不完全统计,供生物制药本科专业使用的专业英语教材仅有三部,即汤鲁宏主编,中国轻工业出版社出版的《生物制药工程专业英语》;张永勤、刘福胜主编,化学工业出版社出版的《生物与制药工程专业英语》;吴达俊、庄思永主编,化学工业出版社出版的《制药工程专业英语》。由于仅《制药工程专业英语》是教育部高等学校制药工程专业教学指导分委员会推荐教材,故我们选择该教材作为我校生物制药专业英语教材。尽管《制药工程专业英语》编写水平较高,同时适合化学制药工程与生物制药工程专业本科生学习,但由于该教材自2000年出版以来未曾再版更新,教学内容过于陈旧,缺乏生动性,致使学生感到枯燥乏味,更多时候是教师一人在唱“独角戏”。 2生物制药专业英语教育改进措施 2.1采用多种教学法调动学生主观能动性 我们现在的英语教学模式仍停留在传统“填鸭式”阶段,从中学到大学,学生对英语学习的兴趣和看法一成不变,只是为了升学或应付考试,而没有真正把英语当作必备的语言交流工具去对待,一切学习都是在被动的接受。较比公共英语,专业英语的难度更大,严重戳伤学生学习的积极性,作为教师非常有必要充分调动学生主观能动性,给学生树立信心,变被动学习为主动学习。(1)使学生明白生物医药的行业特点决定了生物制药专业英语的重要性,学好它将成为更好就业的砝码。(2)学校应高度重视本门课程,将其纳入考试课范畴,并将学时由32改为48学时。(3)课堂上,教师对专业背景、专有名词进行细致分解,提炼共性知识点,如前缀、后缀等,帮助学生记忆;课后,采用任务驱动教学法,让学生组成学习小组,结合就业需求分配任务,如阅读英文文献、进口产品说明书、仪器工作原理等方面的专业英语资料,让学生通过互动与合作学习专业英语。(4)增加语音教学环节,引进一些国外优秀的教学视频或生物药品研制、生产、经营方面的英文视频,加深对所学内容的理解记忆。(5)争取每堂课留出5分钟时间给学生,让他们有机会上台说进行英语演讲,内容围绕生物制药领域。 2.2更新教学内容,现实“专业”与“英语”融合 专业英语的特点就是紧密结合专业知识,所以“专业”与“英语”的融合是必须的,最终达到融会贯通,更好为学生就业服务。教学内容围绕《制药工程专业英语》四大部分,即MedicinalChemistry、BiochemicalPharmaceuticals、IndustrialPharmacy、FrontiersofPharmaceuticalEngineering展开。正式讲课前一定要对每部分的专业背景做充分的介绍,同时兼顾生物制药专业特点有所侧重,如结合普通理工科院校培养“一线工程师”的人才培养目标,重点介绍BiochemicalPharmaceuticals和IndustrialPharmacy部分。鉴于该教材内容陈旧,有必要更新讲解单元,删减过时产品和工艺流程,增加新产品介绍和新制药技术的应用。采用多媒体授课,尽可能在有限时间内呈现更多教学内容。 2.3多渠道提高教师素质 古人云“师者,所以传道受业解惑也。”高水平、高素质教师不仅能高质量传授知识,更能潜移默化中影响学生,使其产生崇敬之意,进而在人格魅力影响下对本门课程产生兴趣。而专业英语课程教学都是由专业课教师担任,较比公共英语教师,我们在听、说、读、写及英语教学技巧方面略逊一筹,应多渠道提高自身素质。(1)多与公共英语教师沟通、交流,学习英语教学经验和技法。(2)通过网络、期刊、英文书籍等渠道了解本专业领域最新国外进展。(3)积极与外教或国外留学生互动交流,提高口语表达。(4)有条件的情况下,学校可以组织授课教师统一参加培训或公派到国外大学进修学习。 2.4突出应用性,完善质量评价体系 专业英语的教学目标在于培养学生应用与专业相关的英语知识,掌握相关英文资料的阅读、翻译及交流等,从而更好的为科学研究服务,解决实践领域中的实际问题。故对专业英语教学的质量评价应突出应用性,将单一的期末考试改为多种考核方式相结合。增大平时成绩所占比重,变换作业形式,如增加文献讨论、英语辩论、PPT讲解等。期末笔试考核题型也应突出应用性,如设计简答题,既考核学生对专业词汇的掌握情况,又可以考核学生对文献的理解与写作能力;增加生物药品说明书部分,考核学生掌握药品英文说明书的书写格式、规范及语言表达;设计商务信函部分,使学生了解生物医药行业常见商务信函书写要求与技巧。 3小结 生物制药专业是我校新开设专业,很多课程教学还在探索中,如何根据行业发展需求,结合我校实际情况、人才培养目标及学生特点,制定科学、合理的课程体系是亟待解决的问题。由于生物制药是交叉学科,其专业英语的教学较比其他学科难度更大,虽然通过近几年教学,我校积累了一些经验,也做了适当课程改革,但距离“专业”与“英文”完全融合的目标还有一段路程。相信在不久的将来,随着学校重视、教师自身素质的不断提高,我校生物制药专业英语教育会掀开崭新一页,为社会输送更多具有国际视野和实践能力的“一线工程师”。 作者:张扬 邓文艺 沈雪 周鸿立 单位:吉林化工学院生物制药系 生物制药论文:生物制药学能力培养论文 1实验教学方案的改革 1.1联系实际,精选实验方案,实现实验的系统化生命科学的迅猛发展促使高等院校对生物制药专业人才的培养提出了更高的要求,要求学生不仅具备深厚的理论知识而且要有熟练的实验技能。随着科技的日新月异,以往的生物制药学实验方案已经无法满足现今高等级人才培养的需求。因此,根据生物制药学理论课程的重点内容,我们编写出版了《生物制药学实验指导》,将生物制药学实验课重新编排,共分为八个单元,包括生物药物概论实验、微生物工程制药实验、基因工程制药实验、动物细胞工程制药实验、植物细胞工程制药实验、抗体工程制药实验、酶工程制药实验、生物药物的研究开发与质量控制实验。每个单元实验方案环环紧扣,形成体系,使学生能够对本单元知识进行系统的了解和实践。 1.2优化实验教学计划,增加实验课时由于生物制药学实验的系统性较强,实验内容也较多,因此原来实验大纲所设的24学时的实验课已经不能满足教学需要。此外,最初本课程实验的教学计划是按学校要求,尽可能每周安排实验,导致生物制药学只能是孤立的小实验,加之课时不够,故制定的实验方案也较少,妨碍了学生综合知识运用能力及创新能力的培养。针对这种现象,我们改进了培养方案,重新制定了实验教学大纲,增加了生物制药学实验的学时,由原先的24学时增设为36学时,同时将有的实验集中安排。比如在“IgG的纯化”实验后再连续进行“蛋白质的冷冻干燥”实验,学生可以进行一整套的系统实验,以致于能够更好的掌握本课程基本原理与技术,使理论与实践紧密结合。 2实验教学方法与手段的改革 2.1改进实验教学传统形式,增设设计性实验以往的生物制药学实验由于课时、时间安排所限,实验内容单一,多为基础性、验证性实验。一般采用课前学生预习、课堂教师指导、学生统一完成的模式。学生完全按照实验指导去完成实验,看一步做一步,机械重复,不用动脑,结果也是大家一样,这样的实验也失去了它最初设置的意义。根据新的实验教学内容,我们增设了设计性实验,比如“甲壳素的制备”。学生3-5人为一组,查阅相关文献,并根据所学专业知识和实验技能,自主设计实验方案。教师在实验课堂上留出一部分时间,让各个小组汇报自己的方案,听取同学和教师的意见和建议,进一步完善实验方案。每个小组的实验设计完成以后,根据自己的实验方案进行实验,教师起指导作用,最后评比出哪一组实验方案最优。通过设计性实验的锻炼,学生查阅文献资料的能力和创新能力得到了提高,同时同学之间的团结协作精神也得到了加强。 2.2将学生实验教学与教师科研紧密结合在新的实验教学方案中,我们根据教师不同的科研方向,增设了多个创新性实验,一般只提供实验目的与要求,方案需要学生自己制定,结果也是未知。此类型的实验与教师的科研方向相结合,把搞科研的严谨思路与方法引入到学生实验中,培养了学生的独立性和创造性,也为教师提供了新的思路与方法。例如我校教师的科研项目“黄花补血草多糖的抗肿瘤机制的研究”就被分成若干小的实验,让学生自行设计方案,教师认可后再进行实验。 2.3进行开放实验,使学生进一步锻炼动手能力生物制药学实验属于综合性实验,实验理论涉及分子生物学、细胞生物学、生物化学、基因工程、酶工程等专业知识,实验操作不仅包括一些本专业基本操作,还包括生物反应器、冻干机等大型仪器的操作。如果仅设课堂实验,学生缺少对实验操作和仪器设备使用的巩固机会,导致其动手能力和创新能力提升有限。通过教学改革尝试,我们设置了开放实验项目,学生可根据兴趣自主选择指导教师,在指导教师的带领下进入实验室进行实验。实验室对学生开放,最大限度的发挥了实验室资源,为学生提供了自主发展和实践锻炼的平台。 2.4校企联合,使学生成为创新实践性人才联合本专业相关企业,成立实践教学基地,在学生大四时进行为期1-3个月的教学实习。在这段时间里,学生参与企业的生产、研发、检测等实际工作,跟着工作人员学习到独当一面,取得了很大的进步,从而获益良多。不少企业甚至提出愿意学生毕业后去他们那儿工作,学生也为企业献计献策。经过实地实践,不少学生脱胎换骨,不再认为这门学科枯燥难懂,真正实现了理论向实际的转化,从而培养出时代急需的创新实践性人才。 3实验教学改革的思考与建议 针对生物制药学实验教学以往存在的理论与实践联系欠紧密、实践体系不健全、没能很好地激发、调动起学生实验、实验创新的兴趣和主观能动性,加之此前制定的教学大纲规定的实验课时少,难以实现实验的系统性等弊端和生物制药学实验本身具有的周期长、难度大等特性,西北民族大学(以下简称该校)探索性地对生物制药学实验教学在该校两届学生的实验教学中进行了上述改革。 3.1实验教学改革的收获 (1)获得了学生和老师们的一致称赞和好评。 (2)同学们的专业知识和实践技能得到了锻炼,对生物制药也有了更深层次的理解。同时,学生在一系列的实验过程中,创新能力、协调能力和合作能力也得到了加强,为今后的工作、学习奠定了坚实的基础。增强了学生参与教师科研和教学实习积极性。能够把课堂上所学知识融会贯通,不会只局限于本课程的内容,而是可以多学科、全方位综合考虑问题,全面提升个人专业素养。 (3)取得了可喜的“实验教学改革”的成绩和经验。 3.2实验教学改革存在的问题改进后的生物制药学实验教学从准备到实施,耗费的时间很长———查阅资料、制定方案、反复讨论并完善方案、最终开展实验。过程较之前辛苦且繁琐,投入的精力也比较多。 3.3实验教学改革的建议建议有关上级和部门更加大力支持,深入实验教学改革,以获取更大更好的成绩和经验。希望学生们都积极参与,表现出优秀的创造力和实践能力。在整个实验过程中充分发挥主观能动性,主动思考,主动操作,积极寻找解决问题的方法。老师们要格外关注生命科学发展,生物制药行业新的技术、层出不穷的新产品,促使生物制药学实验教学需要不断完善与革新,并建立起相应的教师团队。要做一个合格的人民教师,除了改进教学内容与教学方法之外,本身也要随着科技的发展不断学习更新和拓展自身的知识和眼界,并且把科研与教学有机结合起来,使学生不仅学习专业知识与实验技能,更要有分析问题、解决问题的能力,培养出具备扎实的基础理论知识和熟练的实验技能的综合型创新人才。 作者:王明明陈轶霞赵永清单位:西北民族大学生命科学与工程学院 生物制药论文:生物制药新技术研究论文 摘要:通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 关键词:生物制药技术 0引言 生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。 1生物制药技术 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 去年相比。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 3小结 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 生物制药论文:生物制药探讨 1生物制药 1.1神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 1.2肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 3小结 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 摘要:通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 关键词:生物制药技术 生物制药论文:分析生物制药课双语教学实践 本文作者:付爱玲 王建 李晓荣 单位:西南大学药学院 西南政法大学外国语学院 所谓“双语教学(BilingualTeaching)”,英国著名的朗曼出版社出版的《朗曼应用语言学词典》所给的定义是:Theuseofasec-ondorforeignlanguageinschoolfortheteachingofcontentsubjects(能在学校里使用第二语言或外语进行各门学科的教学)。我们可以具体理解为:在教学过程中,包括在教材使用、课程讲授、课后辅导、考试等诸多教学环节中使用外语和汉语两种语言进行教学。随着我国对外开放步伐的进一步加大以及对外交流的日益频繁,迫切需要大量的既精通英语、又有丰富专业知识的高素质“复合型”人才。为此,教育部高教司在2001年4号文件中就已经提出:今后本科教育20%以上的课程必须进行双语教学,同时强调率先在金融、法律、生物技术、信息技术、新材料技术及其他国家发展急需的专业开展“双语教学”。然而,目前国内双语教学(英语和汉语)仍存在有普遍问题:教材选择混乱、教学手段落后、师资队伍和学生英语基础参差不齐等等,使得双语教学举步维艰,学生产生畏难、抵触情绪[1~4]。因此,研究和探索合适的双语教学方法,是一项迫切的任务。 1《生物技术制药》进行双语教学的重要性 《生物技术制药》是制药工程和药学专业的一门主干课程。生物技术制药是采用现代生物技术,利用生物体作为生物反应器,按照人们的要求来生产所需的医药产品的高新制药方式。基因工程干扰素、基因工程甲流疫苗、基因工程乙肝疫苗、重组人肿瘤坏死因子、抗癌中药紫杉醇的生产技术等等都是生物技术制药的杰出成果。在人类与病毒及各种疾病的斗争中,生物技术制药的巨大作用和优势日益突现,生物技术制药已被公认为是最有发展前景的制药方法,也是国家提出的新兴战略产业-生物医药产业的重要组成成分[5,6]。近年来,随着生物药物发展的突飞猛进,生物技术制药的新理论、新技术层出不穷[7,8],给课程教学带来挑战;同时由于生物技术在医药领域获得了越来越广泛的应用,生物药物的种类和数量迅速增加[9],教学中需要不断补充新知识和新内容;另外,目前我国制药工业的研发和生产与国外相比,仍存在较大差距[10],其中一个原因就是我国的制药工程学科的教育与国外相比还存在着很大的差距。因此,为了更好地学习先进的生物制药知识与理念,拓宽学生的知识面,加快我国医药产业的进一步发展,在生物制药工程专业开展双语教学是十分必要的。 2《生物技术制药》进行双语教学的课程教材和师资力量的建设 2.1课程教材的建设在双语教学中,我们以外国原版教材为基础,编写适合制药工程专业本科生的《生物技术制药双语教程》和教学参考资料。我们选用国外生物技术制药优秀教材:2007年出版的由DaanJ.A.Crommelin,RobertD.Sindelar和BerndMei-bohm主编PharmaceuticalBiotechnology:FundamentalsandAppli-cations(生物技术制药:基础和应用)和RodneyJ.Y.HO主编的Biotechnologyandbiopharmaceuticalstransformingproteinsandgenesintodrugs(生物技术和生物药物,从蛋白和基因到药物)。国外教材突出的特点是实用性较强,而这一点恰恰是多年来中国教材中的薄弱环节。国外教材中还配以各种案例,通过对案例的分析,能提高学生的分析问题、解决问题的能力,使学生能把学到的东西应用到实际工作中去。 2.2师资力量的建设在师资力量上,本课程的授课教师均是本专业具有高级职称并具有海外留学背景的教师担任。另外,我校建立了双语教学培训班,定期派遣青年教师到英语国家进行学习。这些长期活跃在科研第一线和留学归来的教师,是我们进行双语教学的骨干力量。 3《生物技术制药》进行双语教学的教学方法 与双语教学这种授课模式相对应,我们在授课过程采用适合的教学方法。 3.1多媒体教学在双语教学中,授课对象是大三的本科学生,授课方式主要采用多媒体教学。由于《生物技术制药》是实践性较强的一门课程,课件中将理论和操作技术多采用视频和Flash动画展示。这样就使所讲的内容通俗易懂,易于学生理解记忆,激发学生兴趣。在授课过程中,采用英语讲解配合英文幻灯片的模式。对于难度较大的知识面,教师会辅以适当的中文讲解。 3.2小组讨论由学生自由组合,分成若干个小组。教师根据学生情况,设定几个题目,让学生自己收集双语材料进行课后讨论。讨论后鼓励各组学生代表用英语发言,教师进行归纳总结,并进行评选。这样做,学生将主动学习并收集学习资料,拓宽了理论知识和英语的广度和深度。 3.3开辟双语教学网站将授课课件提前在网上公布,可帮助学生预习生词、了解教师讲解线索和重点内容,培养学生的学习兴趣。同时在网站的论坛上,学生还可及时地进行交流和提问,教师将给予解答。 3.4成绩考核体系采用了结构化评分方法对学生进行课程考核,即总成绩由多部分组成:课后小组讨论占20%,多种形式的平时测试占30%,期末考试占50%。 4《生物技术制药》进行双语教学在学生中的问卷调查和效果 评价我们通过以上教学方法,对我校制药工程和药学专业本科生进行问卷调查,调查《生物技术制药》进行双语教学的认同率、授课内容、教学方法、以及教学效果评价等。发放187份调查表并全部收回,有效份数185份,占98.9%。调查结果表明,95.2%的学生认为有必要进行双语教学方法,认为一般的占1.5%,认为没必要的仅占1.7%。这个结果说明,绝大部分学生已经认可了在《生物技术制药》课程进行双语教学这种教学模式。 4.1《生物技术制药》进行双语教学授课内容的选择为了确定双语教学可用于《生物技术制药》的具体章节,我们对其进行了调查。结果(见表1)表明,除概论外,其余的章节,如基因工程制药、细胞制药、酶工程制药、发酵工程制药、抗体工程药物、基因治疗、转基因动物与生物反应器等学生赞成使用双语教学。概论部分,可能是学生刚接触双语教学,对课程内容不熟悉,并且概念和进展内容较多。因此,在概论的讲授中,我们将在进行英文幻灯片放映和英语口授的同时,配以中文讲解其中的概念。 4.2对双语教学的方法的满意度调查结果(见表2)表明,全部学生赞成使用多媒体教学和建设教学网站,绝大部分学生赞成小组讨论。这个结果表明我们使用的教学方法适合教学内容。 4.3双语教学的效果评价我们对课程的双语教学效果进行了调查问卷。结果(见表3)表明,大部分学生认为双语教学可以提高对课程内容的理解、提高专业英语水平、激发学习兴趣和主动查找相关文献(提高学习的自觉性)等。结果表明我们对《生物技术制药》进行双语教学是成功的。 综上所述,探索合适的双语教学方法的必要性,以及生物制药专业进行双语教学的重要性,因此我们开展了《生物技术制药》双语教学方法的探索。结果表明学生认同了双语教学模式,并认为可提高学习效率。《生物技术制药》课程实施双语教学,可使学生能够及时了解快速发展的生物制药理论和技术的相关知识,从而培养出具有国际竞争力的高质量、高层次及高素质的创新型人才。 生物制药论文:谈生物制药产业协同创新的社会网络 [摘要]协同创新是减少创新风险、提高创新绩效的有效方式。为探索江苏省生物制药产业创新主体的协同现状,该文利用社会网络分析和灰色关联方法,分析了2006—2016年江苏省生物制药联合申请的有效专利数据。研究发现,协同创新过程中公司与其他机构合作是主要模式,但创新主体间合作松散,合作的技术领域较窄,缺乏具有强影响力的核心机构。据此,提出拓宽技术研究领域、加强核心机构引领作用、扩大协同合作规模以及增进协同主体间信任的建议。 [关键词]江苏;生物制药;协同创新;社会网络分析;灰色关联 技术创新,特别是关键技术的创新是产业发展的根本。江苏是医药产业大省,生物制药经济增长迅速,但要向生物制药强省迈进,实现生物制药关键技术的突破无疑是江苏生物制药产业发展的必经之路。然而生物制药的技术创新面临高风险、高投入以及投资回报周期长等问题,因此,协同创新,即各创新主体为了实现科技创新,整合资源、共担风险,共享收益的组织模式,正成为各国推进技术开发与应用的有效方式。关于创新主体间的协同,国内外学者[1-2]主要围绕横向协同创新和纵向协同创新展开研究。其中,横向协同创新主要是指同一大类产业中细分产业主体间的协同,比如企业、高校、政府和社会服务机构的合作;纵向协同创新主要是指同一功能链不同环节上的产业主体间的协同,比如供应商、制造商和销售商的合作[3-4]。药物的设计、发现、试验、制备以及检测技术、其他诸如纳米、信息、光学等高技术的融合应用方面的基础性研究和上游技术开发是生物制药产业发展的关键[5]。因此,生物制药关键技术的协同创新更多的表现为横向协同创新。为了理清生物制药技术创新主体间的协同合作关系,该文采用社会网络分析法对关系数据进行定量研究。这也是在技术创新研究中用于揭示社会机制的常用方法。合作专利,较大程度上可客观体现技术创新成果及协同创新关系,因此该文通过分析江苏省生物制药产业的合作专利数据,来探究江苏生物制药技术的协同创新模式、创新的技术领域及协同创新的发展演化情况,这可为推进江苏生物制药的技术创新提供决策参考依据。 1数据来源 创新专利数量是目前各行各业用以衡量该领域技术创新发展程度的一个权威指标。合作专利是协同创新的重要体现。该研究的专利数据来源于国家知识产权局专利检索与查询平台专利类型限定为有效发明专利。在平台药物专题检索库中,以“反义核酸”“小分子药物”“转基因技术”“基因工程抗体”“核酸检测”“生物芯片”“超声提取技术”“酶法”“抗肿瘤”等反映生物制药关键技术领域的词为关键词,以“江苏省”为申请人地址,申请人为“大学”“公司”“研究”和“医院”的两两组合,再加上各种机构和个人的联合申请,进行检索,并筛选去重,最终得到包括自然人在内的生物制药相关专利共计134条。2006年是按上述方法检索到有效数据的最早年份,故2006—2016年是该文的研究期间。 2研究方法 社会网络分析起源于20世纪30年代,是在心理学、社会学、人类学以及数学领域中发展起来的。20世纪70年代后,随着计算机技术的发展,社会网络分析得以进一步深化。社会网络是指社会行动者及其关系的总合。这个行动者可以是个人、集体、国家等,即社会网络分析中的“点”。行动者之间的各种社会关系构成社会网络的“边”。社会网络分析研究的是行动者之间的社会关系。协同创新本质上是创新主体间的合作关系,可具体体现在专利合作上。在该研究中,以各合作专利的申请人为“点”,以申请人之间的联合申请专利为“边”,从而研究江苏生物制药的协同创新情况。该研究选取从网络规模、网络边数、网络密度、中心度和网络中心势等角度对合作关系进行描述,反映江苏生物制药协同创新的阶段性变化。网络规模是指节点数,即申请专利的机构数;网络边数是指各机构之间的合作关系数;网络密度描述了图中各个点之间关联的紧密程度;中心度指点的中心度,是对个体权利的量化分析;中心势是指关于一整个图的中心度,换言之,可以理解为图的总体整合度或一致性,是对群体权利的量化分析。网络接近中心势作为“中心势”的一种,既具备“中心势”的共性,也拥有其自身特性[6]。简言之,即为在一个社会网络中,如果接近中心势越高,那么网络中节点的差异性越大,如果接近中心势越低,则意味着网络中节点间的差异越小。公式如下:其中,C'cmax是指最大的相对接近中心度;C'c1是指第i个节点的相对接近中心度;N为节点个数;Cc是接近中心势。 3江苏生物制药产业协同创新的总体网络特征 由于统计专利数据跨度为2006—2016年,为体现“五年战略规划”的阶段性成效,该文将专利数据按5年作为一周期,进行时间跨度上的纵向对比。从表1中,可发现相较于“十一五”“十二五”期间的生物制药合作专利数量出现井喷式增长。生物制药专利协同创新的网络规模与网络边数扩大了1倍,但网络密度及网络接近中心势始终处于一个较低水平并有所减小。可见这期间,江苏生物制药技术协同创新中增加了更多的参与者,且各主体之间的合作数量也有显著增加,但协同主体相互间的联系紧密程度有所减弱,这与图1、图2这两张社群图中所展示的吻合,机构间的联合专利几乎没有蛛网结构。 4江苏生物制药协同创新主体的合作模式 随着生物制药协同创新规模的不断扩大,参与主体及其协同模式也呈现出多样化的鲜明特点。按协同主体的不同,及联合专利数据所反映的情况,协同模式可分为“公司+公司”“公司+高校”“公司+医院”“公司+研究机构”“高校+高校”等11类(见表2)。按数值的大小进行降序排列,从网络规模上看,前三位模式依次是“个人+个人”“高校+公司”“公司+公司”。从网络边数上看,前三位模式依次是“个人+个人”“公司+研究机构”“高校+公司”。从网络密度上看,前三位模式依次是“研究机构+工厂”“公司+医院”“公司+研究机构”。从网络接近中心势上看,前三位模式依次是“公司+医院”“公司+研究机构”“个人+个人”。从以上排位可以明显发现一个特点:与“公司”相关的各类协同模式,在4类排名中都处于显著的优势地位。说明这类模式的发展形式相对较好,体现出以企业为主体的医药创新体系得到了加强。此外,结合上文中的图1、图2,可以明显发现仅有“景奉香”及“金柯”所在的两个网络呈现出鲜明的蛛网状态,而这些网络均是个人协同合作的情况;而机构之间的合作在图中多显示为星状,处于较为松散的状态。故,相对于“个人+个人”模式而言,机构之间的协同行为还不够紧密。总体而言,江苏生物制药产业当前的协同创新活动以公司、高校、研究机构三者为主体单位。其中“公司”在合作的地位尤为突出。见表2。 5江苏生物制药协同创新的技术领域分析 按检索的关键词,将联合专利划大致归类为以下6类技术领域(如表3所示),并进行相应的社会网络分析。以从大至小方式排序,从网络规模来看,(下文其他3类角度排序方式相同),排名前三位的技术领域依次是“基因疫苗”“DNA\RNA”“生物医药技术”。从网络边数来看,前3位的技术领域依次是“DNA\RNA”、“基因疫苗”“生物芯片”。从网络密度来看,前3位的技术领域依次是“生物芯片”“天然药物”“抗体工程”。从网络接近中心势来看,前3位的技术领域依次是“天然药物”、“生物医药技术”“基因疫苗”。值得注意的是,网络规模与网络边数较大的领域其网络密度与网络接近中心势指数明显处于靠后排位,而网络密度与网络接近中心势排位靠前的技术领域其网络规模与网络边数数据则明显偏小;即不同领域中各主体之间的联系紧密度则与该领域的规模大致成负相关。初步得到结论是从技术领域的横向角度看,专利合作的扩张是粗放模式,江苏生物制药创新主体间缺乏深度合作。 6江苏生物制药协同创新的核心机构 可以通过确定核心机构,有效了解江苏生物制药行业的主要创新主体。核心机构是在一个行业占主导地位的组织单位,相较其他机构而言,在整体或局部合作网络中拥有相对的中心地位的机构[6]。该文分别以点度中心度、接近中心度、间距中心度3个指标来查找江苏生物制药产业协同创新活动中的核心机构。其中,点度中心度指当以某一点为中心时,与之有直接关系的点的数目,这是一个最简单且直观性最强的指数。间距中心度是衡量行动者对资源控制程度或者“控制”其他行动者能力的指标。接近中心度则是用来衡量一个行动者不受其他行动者“控制或影响”的能力的指标[4]。由此,可以通过研究这3类数据的比照,有效地发现哪些主体在协同创新活动中活跃度最高,与其他主体联系合作较多,掌握资源数量较大,自由度较高,从而识别该行业协同创新活动的引领者。计算各主体的点度中心度、间距中心度、接近中心度并进行降序排列,3项数据的前10位分别列于表4中。必须指出的一点是,由于该文重点关注于机构间合作,故结果中剔除了个人合作的情况。按3种方式排序,重复出现的核心机构主要有:中国药科大学、中国科学院上海药物研究所、南京大学、江南大学、江苏先声药物研究有限公司、南京爱德程医药科技有限公司等。在这些核心机构中,高等院校和医药公司所占据了大多数席位,充分显示其在技术协同创新中的主导性。见表4。 7江苏生物制药协同创新的灰色关联分析 为研究江苏生物制药协同创新主体的网络特征对创新成果的影响程度,以网络规模、网络边数、网络密度和网络接近中心势这4种网络特性与合作申请专利数这一创新成果来进行灰色关联。以表3中的申请专利数为母序列,表3中其他4项指标为子序列,采用绝对关联度[7]进行灰色关联分析后发现网络规模、网络边数、网络密度和网络接近中心势与专利合作总项数的灰色关联度分别为0.8042、0.9783、0.5049和0.5022。可以看出网络边数对协同创新成果的影响最大,其次是网络规模,网络密度和网络中心势都与联合专利数弱关联。这进一步说明目前江苏生物制药创新主体间的协同处于粗放模式,创新主体间缺乏频繁及深度的联系。 8结论与建议 8.1结论 江苏省生物制药领域的协同创新活动从“五年规划”角度来看,发展飞速,参与主体增多,创新成果总体数量也大幅增加。在各类协同创新模式当中,以公司为主导,高校及研究机构为辅助的产学研协同模式占突出地位;同时,“个人+个人”的协同模式依旧占有一定比例,值得关注。“DNA\RNA”及“基因疫苗”是生物制药领域协同创新活动最为集中的两个技术点;其他技术领域的协同创新则有待加强。而通过研究技术领域的社会网络对创新产出的影响,可以发现目前江苏生物制药技术协同创新的增长依赖于协同合作数量的增加,而非合作质量的提高。 8.2建议 针对上述的江苏生物制药创新主体协同创新状况,该文提出以下建议:拓展各技术领域的研究,提高协同创新、协同合作的质量。江苏省生物制药领域当前创新增长缺乏合作创新质量方面的支持;对于多个技术领域的所研制的创新成果数量也不足,例如“抗体工程”。政府可增加科技资金投入,引导金融机构对生物制药创新企业的合理投资,为技术发展提供有力的经济保障;此外,可以加强人才引进,为生物制药领域的协同创新活动提供强大的智力支持。加强核心机构的引领作用。通过转让、授权等模式,提高江苏省生物制药各创新主体的资源获取能力,并学习国外的“接力创新”模式;充分弥补该省核心机构资源掌握不足、各创新主体之间联系松散的劣势,有效发挥核心机构的作用。扩大协同合作规模。结合各协同模式以及各技术领域的网络规模及网络边数来看,可知江苏省当前的协同合作规模拥有巨大的提升空间。通过加强平台建设,建立校企联盟、科技园区、战略联盟等协同方式,吸引更多的创新主体参与到协同合作的活动中来,扩张协同规模,提升江苏生物医药产业的协同创新能力和效果。加深各协同创新主体间的联系与信任。创新研究主体之间的协同机制,从制度方面为技术研究的深入保驾护航。增加创新主体间的沟通频率及深度,努力减少信息交流障碍;提高彼此的文化重视程度、认同程度,降低文化差异所带来的合作不稳定影响;重视协同合作初期所存在的磨合期,建设有效的协同合作制度,以此来解决协同过程中所产生的系列问题,并提升协同主体之间的信任度。 作者:马澜 李洁 徐彬琦 潘栖 单位:南京中医药大学卫生经济管理学院 生物制药论文:生物制药下的生物技术论文 1酶联免疫吸附试验 酶联免疫吸附试验也是一种在现代生物技术之上发展而来的疫病的诊断技术,其英文翻译为Enzymelinkedim-munosorbentassay,因此其英文简称为ELISA,目前主要应用在生物体液的微量物质的检测过程中,具有很好的检测效果。其检测或是诊断的一般过程为,先将抗原或是抗体或是抗原吸附在固相的载体上,然后再对于固相载体进行染色,染色剂采用的是免疫酶,最后根据实际的染色效果进行判断。目前ELISA在猪传染性胃肠炎、牛副结核病、牛传染性鼻气管炎、猪伪狂犬病、蓝舌病等的诊断中已为广泛采用的标准方法。 2现代生物技术与兽药的发展 2.1现代生物技术与疫苗 现代生物技术的核心技术就是DNA重组技术,因此其直接进行操作的对象就是细胞机体或是基因、遗传物质。近些年,克隆技术的不断发展为畜禽类的疫苗的开发和研制奠定了良好的发展基础,疫苗不仅可以减少人类很多疾病的发生率,而且对于畜禽类的疾病预防也会起到很好地作用。基于现代生物技术基础之上的基因疫苗对于当前的兽药的开发以及增加牲畜的免疫抗性是具有极大的可行性和应用前景的。 2.2现代生物技术与生物制药 现代生物技术的一个很重要的方面就是生物制药,这对于兽药的研制也是非常重要而又具有很好的应用价值的。生物制药主要分为两类,天然生物药物和基因工程药物。天然生物药品:这类药物的主要是利用生物体、生物组织或其成分,综合运用微生物学、物理学、药学和生物学的原理与方法制造的用来预防、诊断或治疗的生物制品。基因工程药物:主要是利用重组DNA技术生产的多肽、蛋白质、酶和细胞生长因子等。激素类、可溶性细胞因子受体类、细胞因子类是其主要的种类。 3结束语 进入21世纪以来,现代生物技术的应用程度在不断加大,应用的范围也在不断扩大,这对于我国的医药、兽药、兽医学等的发展起到了良好的促进作用。并随着国际贸易额的逐年增加,给我国的畜禽在出口以及进口的安全检疫等方面提供了极大的便利,为促进我国的经济发展、保障我国的食品食肉安全创造了一个良好的环境。在充分看到其良好发展前景的同时,我们还需要关注起发展过程中的困难和问题,并且加大经济的投入和科技的支持,加强各方面的协作,共同努力,共同攻关,努力将我国的兽医兽药行业做得更好。 作者:王立明 单位:吉林省伊通满族自治县动物疫病预防控制中心 生物制药论文:生物制药免疫学教学初探 1.通过案例分析体验式教学让学生融会贯通,举一反三 免疫学是一门临床学科,如果单独介绍书本知识,而没有医院、病例和医药公司等方面的案例分析,学生就会感觉学习起来干巴巴的,没有实际意义,从而导致教学效果甚微。我们在课堂上导入为当今社会所熟知的艾滋病、风湿性关节炎等免疫性疾病,和学生一起讨论这些疾病的发病机制,让学生思考如何针对这些疾病的病理机制进行药物设计。也可以针对免疫学技术在临床医学诊断和生物医学研究中的运用向学生提出一些问题,例如酶联免疫吸附实验(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg诊断的原理和过程,以启发学生思维。这些举措一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可以让学生将所学的知识融会贯通,达到举一反三的教学效果。 2.寓教于乐,漫画、主题游戏体验式教学 传统的免疫学课堂教学,多采取“填鸭式”教学方法,大量枯燥的免疫学知识,不但让学生无所适从,还会对本科程产生“厌学”心理[3]。针对这种情况,我们拟在采用多媒体教学的基础上,选用大量图片、漫画、视频等教学工具,采用图片启示法能使学生更好、更快、更形象地掌握所教内容。例如,讲B淋巴细胞时,我们选择“B细胞的一生”这组漫画,使得学生的课堂气氛骤升,课后学生也对这组漫画记忆犹新,明显加强了对B淋巴细胞的认识和记忆。此外,针对免疫学名词概念多且难以理解的问题,我们设计了免疫学名词猜猜看游戏,即一个学生站在讲台上,背对黑板,老师在黑板上写一个免疫学名词,下面同学给他描述这个名词的功能和行为,讲台上的同学根据大家的描述来猜,在热烈的游戏气氛中,大家对这个概念的认识和理解显著加深,学生在快乐中完成了学习的过程,通过体验将老师讲授的知识化为自己的知识。 3.通过论文导读和小组讨论激发学生对免疫学的兴趣 在工科院校,免疫学课程的培养目标即通过教学活动,使学生掌握免疫学的基础理论和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和技能解决生活和学习中遇到的免疫相关问题。基于此目的,我们利用第二课堂进行免疫学论文导读,例如讲授完树突状细胞后,教师以题为“DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[4]”进行导读,并让学生分小组讨论。这种师生、生生间的交流互动形式,有如剥笋般层层深入阅读文献,一方面加深了学生对DC、CIK细胞、细胞因子、细胞表面抗原等知识点的理解,另一方面拓展了学生的视野,也激发了学生的科研热情和创造力。 4.以专题讲座和课外兴趣小组的形式演示免疫学新技术 建立伊始,我院就成立了本科生导师制这种“2+2”的培养方案,以培养学生利用所学知识来解决实际问题的能力。而免疫学技术已广泛应用到生命科学的各个领域,如果不了解这些技术和方法,学生在阅读文献时会遇到很多障碍,也很难建立自己的科研思路。针对这些问题,利用本院现有资源,我们以专题讲座的形式给学生现场演示免疫学新技术,例如流式细胞仪技术、共聚焦显微镜技术等,以加深学生对课堂知识的理解,并可激发对免疫学有兴趣的学生成立科研小组。这样一种教学实践,不但加深了师生之间的联系,而且提高了学生的科研创新意识,我们成立的科研小组曾以“抗LDL多克隆抗体的制备”为题参加浙江省大学生生命科学竞赛,并取得三等奖。 5.结果与分析 通过体验式教学的课堂实践,我们随机抽取了2010级生物工程、生物制药两个专业56名学生进行问卷调查,结果显示(见表1)体验式课堂教学效果优于传统课堂教学方法,这种教学模式能够进一步调动学生的学习积极性、启发学生思维,更有利于学生对知识的吸收,也对提高学生分析和解决问题的能力有一定帮助。总之,免疫学是一门抽象难懂的学科,尤其当面对生物专业的学生时,教学更是困难,因此我们调整教学模式,使之更能激发学生的学习热情,最终实现素质教育的目的,当然,这些措施尚在探讨中,培养学生的综合素质以符合现代生物科技的高速发展,还需进一步探索、研究和完善。 作者:陈侃 任小元 解纯刚 叶婷 赵雪芹 孔祥东 单位:浙江理工大学 生物制药论文:生物制药设备实验教学的评价方法 1《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的内容 1.1学业的成长的评价 项目化课程对学生成长的评价主要有:(1)对学生知识能力的评价:在项目化教学中,对学生自主地进行学习,针对某一教学项目让学生自己寻找资料、研究设计方案,提高学习的能力,学会学习的方法的评价;对学生在自行制定工作计划、提出解决实际问题的思路和在评估工作结果等活动中形成工作方法和解决问题的方法能力的评价;它强调方法的逻辑、合理性。(2)学生专业能力的评价:专业能力是适应某一行业相关工种业务和技术的能力。对学生通过学习在理论与实践相结合的过程中培养的从事职业活动所需要的知识和技能的评价,它强调专业的应用性、针对性。对学生社会能力的评价:“行为导向”教学要求学生在课堂内、外,在综合性的实践活动中要有适应性;对学生具备和社会交往、沟通、团队合作的能力以及组织表达、社会参与的能力的评价。(3)对学生创新能力的评价:随着社会发展的需要,对学生知识、技能的创新性的评价。 1.2对学生职业素养的评价 对学生的行为习惯、职业道德、社会责任感,心理素质、情感、态度、自强精神和开拓进取精神的评价 2《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的实践 目前我校生物制药专业《生物制药设备实验》以实施项目化教学,现该课程为例,阐述项目化课程学生成绩评价的具体做法。现阶段《生物制药设备实验》的项目化教学以生物制药生产设备、生物药物的分离提取设备两大教学项目。生物制药生产设备项目教学内容,以液体发酵亮菌多糖为项目载体,生物药物的分离提取设备以茶多酚的提取分离为项目载体进行教学。共10个项目,为提高学生学习的积极性,促进学生个性发展和创新意识的形成;注重考核的准确性和科学性,在学生成绩评价中建立了“评价主体多元化、评价内容实践化、评价形式多样化、评价指标定量化”的成绩评价体系,注重形成性考核和创新能力培养,引导学生在每个教学阶段都注重知识学习、技能练习和职业素养养成。最终确定学生学业成绩由过程性评价(80%)包括三部分组成基本知识(20%)、专业技能(30%)职业素养(30%)学生评价的另一方面就是创新能力评价(20%)。表1是以项目1液体发酵亮菌多糖为例设计的学生成绩评价表。 2.1项目过程性评价 过程性评价包括过程性评价(80%)包括三部分组成基本知识、专业技能、职业素养,采取学生自评、小组评价、教师评价等灵活多样的形式进行。知识学习能力主要考核学生主动学习相关知识的能力、运用知识的能力、语言表达能力等能力;专业技能主要考核学生识别使用各种仪器和试剂的能力、熟练操作设备的能力、规范操作能力、数据记录能力、报告形成能力、运用知识解决问题的能力等。职业素养主要考核学生的学习纪律、学习态度﹑自学能力、安全生产、文明卫生、团结协作等表现;表2为学生自评和小组评分表,表3为教师评分表。 2.2创新能力评价 创新能力评价占总体评价的20%,主要是在教学过程中,老师布置课外专题项目,有学生自主查询资料,自主设计方案,写出可行性分析,最终形成报告或者PPT形式,并以口头汇报形式,考核评价的重点在于项目的合理性、完整性、创新性和知识的应用性。 3《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的实践结果 《生物制药设备实验》项目化课程采用新的学生评价体系,对激发学生学习动机和兴趣、有效调控自己的学习过程起到了积极的作用。使学生对自己专业学习成绩和不足及时了解,教师对学生成绩的评定有据可依,杜绝批分的随意性,很大程度上消除学生想混分数的不正确思想,他们明白,只有踏踏实实、一步一个脚印的走,才能在学期末得到应有成绩。提高学生培养合作精神和就业需要的职业能力,促进语言运用能力的全面发展,对他们将来择业和就业都有很大帮助。学生成绩的统计上也反映出,实施新的评价体系,班级学生的合格率、优良效率有很大提高。评价结果有助于教师获得教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和适当的调整,更加明确教学目标的实现程度、教学活动中所采取的形式和方法是否有利于职业能力目标的实现,积累资料以便提供关于如何才能更顺利地达到教学目标和修改教学目标的依据,促进教师不断提高教育科研水平。 作者:董丽辉 范三微 单位:浙江医药高等专科学校 生物制药论文:细胞培养在生物制药领域的应用 【摘 要】经过长时间的研究与实践,细胞培养技术已经得到了充分的发展与完善,离体培养的动物细胞具有可以人为控制的培养条件且结果便于观察的特点,因而被广泛应用于生物制药领域中并对该领域产生了巨大而深远的影响。本文对细胞培养技术在疫苗生产、单克隆抗体制备、药物筛选、基因重组产品等生物制药领域的应用作一综述。 【关键词】细胞培养 生物制药 应用 随着生命科学理论和技术的飞速发展,细胞培养技术的地位和作用日益成熟,动物细胞培养的研究取得了可观的效果,并且有着无限的应用发展前景。主要的发展目标包括:开发生长密度高、目标产品分泌量大的细胞系;研制性能优良、吸附与解离容易、重复利用的微载体;开展规模化的生物反应器、检测系统、细胞培养与产物分离耦合系统等;设计新型培养基促进生物制品安全;研究三维细胞的培养条件[1]。 生物制药即运用生物化学、医学、微生物学等原理和方法,利用生物机体、组织、细胞、体液等生产具有预防、诊断和治疗功能的药物制品。有关研究者采用基因重组技术或其他创新生物技术生产治疗性药物,主要产品有基因工程药物、抗体工程药物、疫苗等几类。这些产品的开发研制及生产过程都离不开细胞培养技术。 1 疫苗生产 疫苗免疫是最有效的预防感染性疾病的措施之一。疫苗免疫是指利用病毒性制剂、细菌性制剂及类毒素等人工主动免疫制剂,通过作用于机体的免疫防御系统起到免疫应答作用。传统的流感疫苗生产多采用鸡胚培养,但当面临高致病性流感全球大流行、微生物感染、内毒素残余量多等问题时,传统的鸡胚生产方法可能难以满足疫苗市场的需求。随着细胞培养技术的完善及其优点的体现积极推进使用细胞培养技术替代鸡胚培养技术生产流感疫苗,未来将会越来越多依靠细胞培养技术获得理想的疫苗。与此同时也存在一些缺陷,尤其是哺乳动物细胞培养的病毒疫苗特别适合于工业的发展,应用微载体大规模培养细胞生产流感疫苗,使得流感病毒适应传代细胞(如VERO细胞),该细胞不仅培养条件要求不高而且遗传性状稳定,对多种病毒的感染敏感[2],如利用生物反应器大规模进行病毒繁殖,可实现流感疫苗的规模化生产。MDCK细胞系是被公认为最适于生产甲、乙型流感病毒疫苗的细胞系,对流感病毒增殖快、感染效率高,且不易变异[3]。其中典型代表,如巴斯德公司利用1000L反应器微载体培养Vero细胞生产人用狂犬病疫苗和脊髓灰质炎疫苗。由此可见,利用细胞培养疫苗已成为目前疫苗研制的重要应用方向。 2 单克隆抗体制备 单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。研究Hb在帕金森病中的发病机制,李旭颖等[4]制备抗Hb单克隆抗体,由重组人Hb作为抗原免疫小鼠,并将其细胞融合及细胞培养制备成杂交瘤,经过筛选获得抗人Hb单克隆抗体杂交瘤株,体内诱生法制备腹水经过酶联免疫吸附试验等方法进而获得特异性抗Hb单克隆抗体。张培等[5]制备乙型脑炎病毒的单克隆抗体通过动物免疫、细胞融合、克隆和筛选等方法,应用ELISA等免疫学方法进行特异性和亚型的鉴定,为快速检测方法的建立奠定了基础。单克隆抗体药物研发已经被列入863计划和国家重点项目,国内已经有2个治疗性单抗产品准备生产,3个治疗性产品处于临床试验阶段,多个抗体药物处于临床研究阶段,已经批准的治疗性单抗有31个,目前国内正在进行临床前研究的抗体药物有:抗CEA嵌合抗体;抗破伤风抗体及抗乙型脑炎等[6]。 3 药物筛选 药物筛选是从天然或合成的化合物中筛选出高效的新药或先导化合物。生物活性和药理作用检测所筛选出的高效的新药或先导化合物,并根据检测结果评价某一物质的药用前景,是新药研究的最初过程和关键步骤。体外二维和应用球状聚集体、细胞片层、脱细胞基质进行三维培养肝细胞的具体技术是进行药物毒性检测的重要途径[7]。Kostadinava等建立了一种长时间的三维肝细胞共培养体系,比单层培养肝细胞能更好地检测体内药物导致的毒性。细胞水平的药物筛选更接近人体生理状态,外界环境干扰少,准确率高,是细胞水平药物筛选模型的核心技术高内涵筛选。高内涵药物筛选主要在微阵列多孔板上完成,通过在微孔板上进行细胞培养,施加药物刺激进行实验操作和数据的采集和分析。HCS技术可完成各种对于细胞生理现象本质的研究,Talyor等[8]提出高内涵概念,HCS模型主要建立在细胞水平,通过观察样品对固定或动态细胞的多个功能的作用,涉及各种不同的靶点,从多个角度分析样品的作用,最终确定样品的活性和可能的毒性。近年来发展起来的微流控芯片技术有可能成为细胞水平药物筛选的理想选择。Ye等[9]构建了一套用于细胞水平药物筛选研究的集成化微流控芯片系统,它可以将细胞种植、培养、标记、加药、梯度稀释等操作通过微通道网络流体控制技术集成到一张芯片完成,保持了细胞结构的完整性,可全面记录细胞对药物刺激的各种反应。 4 基因重组产品 基因工程药物是将人某一部位的基因,注入到质粒中,然后导入工程菌或工程细胞中,经细胞培养或细菌培养,充分表达扩增后,分离,纯化而得。基因重组产品与天然型的生物学活性一致,其结构分为两种,一种与天然型的一样;另一种稍有区别,如人白细胞介素是糖蛋白质,但糖链的有无对其机能无影响,故重组的不含糖链。哺乳动物细胞已成为生物制药最重要的表达或生产系统,FDA(美国食品药品管理局)在2000年以后批准的创新生物技术药物,用酵母表达的有2种,用大肠杆菌表达的产品只有4种,而通过动物细胞培养生产的生物技术产品则有22种,除两种组织工程产品外,其余都是蛋白类产品,这些蛋白都是分子量大、二硫键多、空间结构复杂的糖蛋白,只有使用CHO等哺乳动物细胞表达系统,这些蛋白的生产才成为可能。建立CHO细胞表达的重组人白细胞介素-12(rhIL-12)的纯化工艺,赵峰等[10]取高效表达rhIL-12的CHO工程细胞培养上清液,分离纯化、定量计算、对纯化产品进行鉴定及检测rhIL-12的生物活性,经检测发现纯化产物回收率和纯度高,适用于工业化生产。 生物制药论文:浅谈研究型大学生物制药专业本科生科研素质的培养 摘要:加强对本科生早期科研素质的训练,培养高素质的创新人才,已成为我国研究型大学的历史使命。本文以武汉大学生物制药专业为例,介绍武汉大学生物制药专业人才培养定位与目标,提出有关本科生科研素质培养的基本思路,总结了在培养本科生科研素质实践中取得的成效。 关键词:研究型大学;生物制药;科研素质 近年来,随着越来越多高校对本科生科研创新能力培养工作的广泛重视,作为研究型大学借助其国家级科研项目、科研经费、科研成果多,以及高水平师资队伍庞大、力量雄厚的优势,在本科生中已经广泛开展早期全面动员和全方位推进其参与科学研究活动,对本科生进行早期的科研素质的培养也已成为研究型大学本科教育教学体系的一项重要的、不可缺少的内容。 一、研究型大学本科生科研能力培养的发展 (一)美国研究型大学本科生科研能力培养的发展 从学校的层面上实施本科生科研训练的做法最早起源于美国。1969年,美国麻省理工学院开始创设“本科科研机会计划”,资助本科生参与教师的研究项目。上世纪80年代,UCLA也开始系统支持本科生科研,并于1997年获得美国国家自然科学基金会(NSF)所颁发的“促进教学与科研相结合成就奖”,加州大学伯克利分校在90年代也加入了设立专项资金对本科生科研进行资助的大学行列。1994年,美国国家科学委员会(National Science Board)发表了《大学研究与教育的重点》,支持对本科生科研的制度化。经过40多年的发展和改革,目前美国不少著名高校都已建立起各具特色的成熟的本科生科研支持政策与管理模式。 (二)中国研究型大学本科生科研能力培养的发展 在我国,清华大学于1996年率先开展了本科生科研训练的研究与实践,即清华大学大学生研究训练计划,简称“SRT”计划,是为了加强学生创新意识和创新能力的培养,使本科生及早接受科研训练。1999年为了深化本科教学改革和创办世界一流大学,中国科学技术大学提出在小范围内进行大学生研究计划的试点工作。目前,国内几乎所有“985”、“211”高校都出台了鼓励和支持本科生参与科研创新活动的文件及配套管理办法,不少非“211”高校也出台了相关政策。 二、武汉大学生物制药专业人才培养定位与目标 武汉大学生物制药专业秉承武汉大学“自强、弘毅、求是、拓新”的精神,以谋求人类福祉、推动社会进步、实现国家富强为己任,瞄准学术前沿,引领学术发展,服务国家发展战略,自主开展科学研究、技术开发和产学研合作,推进文化传承与创新,以建设成具有中国特色、国内一流的品牌专业为目标。 主要培养人格健全、全面发展,系统掌握药学、生物学及化学等多学科基础知识、基本理论和基本技能,初步掌握现代生物药物设计与开发关键技术,了解生物技术制药领域前沿,具有良好的人文科学素养、创新意识和实践能力,受到严格的实验技能训练与相关工程实践环节训练,具有实践应用能力,能够从事生物药物的研发、生产、质量控制、技术创新和应用等方面工作并具有国际竞争力的创新人才。 三、武汉大学生物制药专业特色 2010年,为了适应国家大力发展低碳经济、生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业的需要,武汉大学药学院获准创办了生物制药专业,于2011年秋季招收本科生。 几年来,生物制药专业依托武汉大学作为研究型大学的学科资源优势,瞄准生物制药技术前沿,结合国家中长期生物医药产业发展战略需求,充分利用本专业从海外引进的具有极强的微生物制药专业背景的师资力量,同时联合武汉光谷生物城的优势平台,逐步形成以微生物制药为本专业特色发展目标,推进教学、科研、实践紧密结合,推动教师将国际前沿学术发展、最新研究成果和实践经验融入课堂教学,鼓励学生开展创新实验、参与课题研究、、申报专利等,拓展学生创新创业能力,着力培养具有国际视野的拔尖创新人才。 四、创新人才培养模式,加强科研素质训练 (一)树立增强科研素质的育人理念 21世纪是中华民族实现伟大复兴的时期,培养和造就一大批具有科研素质和创新能力的人才是时代赋予研究型大学的历史使命,因此我们在师生中大力宣传和全面树立增强科研素质的育人理念,积极营造科研文化氛围。在教师中倡导“以科研反哺教学,培育创新人才”的教育理念,推进科研与教学有机结合、协同育人,不断用科研成果丰富教学内容;在学生中鼓励和引导本科生早期进入教师的科研实验室开展业余科研活动,将科研平台转化为学生的实践创新平台。 (二)优化增强科研素质的人才培养方案 培养方案是指导教学的基本教学文件,也是确保人才培养质量的总体教学质量标准。武汉大学生物制药专业的人才培养方案以培养具有良好的人文思想素质,宽广的多学科知识面,厚实的专业理论基础,较强的综合、创新实践能力人才为目标;在课程设置上确立由通识课程、专业基础课程、专业课程和实践教学课程组成的课程体系。 以实践教学体系改革与创新为突破口,创新实践教学一体化教学模式,将实践教学内容分模块、分阶段、分层次地实施;注重学生科研素质和创新能力的培养,淡化学科界限;形成实验室教学、社会实践、课外创新科学研究训练、毕业论文实习等多种形式联系密切的立体式实践教学新体系。 (三)改革增强科研素质的教学内容 在教学内容上加大了课程教学内容的重组与整合,增设学科前沿性和综合性课程,开设了1门进展专题课程《生物药学研究进展》和一门全英文课程《生物技术制药》;注重教学内容的系统性、实用性与前沿性,结合实际应用及发展趋势,理论联系实践,积极将科研成果转化成教学内容,大部分课程都安排了2~4学时介绍本课题组研究进展和成果,以及当今世界在该学科方向的最新研究动向。 (四)搭建增强科研素质的人才培养平台 依托湖北省药学实验教学示范中心的平台,在开设基础实验的同时,增开综合性实验和《设计性实验》课程,提高学生的实验技能,初步探索科学研究,在实验过程中强化基础实验技能的培训,以培养学生的实际动手能力和系统综合能力;充分利用组合生物合成与新药发现教育部重点实验室和湖北省武汉生物技术研究院药学实习实训基地的资源,加强对大学生创新创业科研项目、社会实践、毕业论文实习等环节的训练,激励学生的创新精神;积极推荐学生参加国内外相关学科的大学生学习竞赛,培养学生的创新精神、科研素质和国际视野。 五、实施成效 武汉大学生物制药专业从2011年起开始招生,至今已有4个年级共82名学生。 学生培养质量高,专业成绩好,专业实践能力强,2011级毕业生共24人,其中6人赴国外名校读研究生,13人保送或考取至国内知名院校及研究院所读研,升学率达到79.2%,就业率100%,87.5%的学生英语水平达到六级。 生物制药专业的本科生积极参加各类学科竞赛并取得了较好的成绩,在美国iGM大赛中荣获铜奖1项,全国药苑论坛大赛中荣获一等奖1项,二等奖1项;以第一作者公开发表SCI论文1篇,中文核心期刊论文2篇;参加国家级大学生创新创业训练计划4项,校级9项。 生物制药论文:高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索与实践 摘 要 基于对发酵制药岗位的要求,对发酵技术课程教学改革进行探索和研究,探讨这门课程和岗位对接的构建思路和课程内容的设计整合,为课程深化改革奠定基础。 关键词 高职;生物制药专业;发酵技术;课程改革 1 高职生物制药专业发酵技术课程改革的必要性 随着振兴东北老工业基地产业政策的进步和黑龙江省医药工业的迅速崛起,生物产业已经成为黑龙江省经济发展的支柱产业。伴随产业的迅猛发展,造成相关专业的技能型人才缺口较大,尤其是能够适应企业生产一线需要的高素质、高技能的发酵技术人才更为紧缺。 目前,高职高专院校生物制药类专业普遍开设了发酵技术课程,部分兄弟院校的教师在教学过程中也进行了不少探索,并取得一定的效果。但是总体而言,目前高职院校在该类课程的教学上还存在不少问题。 首先是理论与实践教学的比例问题。传统的教学过程以理论为主、实践为辅,教师通过讲解来“描述”技术,常常会使学生难以领会,无法深入头脑中。 其次是教学内容的问题。通常的生物发酵类实验课是为了配合理论课而设置,这些实验课彼此之间缺乏连续性,更谈不上与企业实际接轨,学生虽然学了一些基本的技能操作,但不能将知识与技能形成一个整体运用到实际中。 其三是教学方法的问题。传统的理论教学方法以灌输式教学为主,“教学”变成“跛脚鸭”,只见教师的教,少见学生的学;而在实践课的教学中,教师将所有的资料全部发给学生,替学生想好实验课可能出现的问题,学生缺少主观能动性和积极性,来实验室的目的只是按部就班将实验做完了事,几乎成为一个只会操作的“机器人”。 最后是学生学习效果考核的问题。发酵技术实践课经常需要几名学生一组进行训练,由于考核机制的不健全,组内缺少有效的监督管理,个人缺少有效的自我约束,教师一人又无法监管每名学生的行为,而在给学生评分的时候又会比较看重实验报告而非实验过程本身,于是组内有的学生会认真地做,有的学生则一副置身事外的样子,抄袭时有发生,整体学习风气不佳。 因此,亟待在课程教学改革方针政策的引导下,注重利用项目为教学载体,进行高职高专院校生物制药类专业发酵技术课程全方位的教学改革。 2 高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索和实践 从职业实际出发,对岗位进行任务与职业能力分析,逐步完成能力递进式人才培养目标,打破以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置,重新组织和设计针对实际工作需要的教学内容。以发酵生产流程为主线,以工作任务为载体,促进学生对发酵基础知识的掌握。指导学生制订发酵生产方案,完成发酵生产操作,发现并解决生产实际问题,促进学生对发酵技术的掌握,构建融教、学、做于一体的实施方式。同时,培养具有良好的职业道德、严谨的工作作风、较强的团队意识和协作精神、一定的创新能力,适应市场需要的懂技术、会管理的高端技能型人才。 校企合作,共建课程标准 通过走访黑龙江省多家生物制药企业,如哈药集团、黑龙江珍宝岛药业有限公司等,与企业技术人员、一线工人进行座谈。与企业专家研讨确定本课程教学的支撑岗位为制药企业的发酵岗位群,根据国家职业标准同企业专家共同制定课程标准,以及通过教学项目进行学生培养的职业岗位能力目标(见表1)。 以企业生产岗位为教学项目设计的载体,贯穿教学始终。本课程的教学标准是在与多家生物制药企业专家共同探讨的基础上制定的,在能力目标、知识目标的设计上充分听取了企业的声音,以完整的生产工艺流程贯穿教学始终。该项目非常契合本课程的教学目的,其所涵盖的知识内容与技能内容基本反映了企业对于生物发酵制药方面的要求。在实际的教学过程中,项目的整体优势表现得一览无余:学生在学校实训的过程就是一个在企业中做项目的过程,每一次实训都是在为下一次实训打基础,这就要求学生自始自终认真负责地完成每次实训任务;而实际上,学生也很在意自己的实训效果,惟恐影响下阶段的工作任务和最终的产品验收,经常会主动要求重新操作。 基于岗位需求,重组教学内容 项目组对本课程的教学内容进行调整,将发酵技术各分支学科的内容尽可能地有机交融,打破传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置。对教学内容重新进行梳理,和生物制药企业进行合作,了解企业在生产过程中的人才需求,根据企业的具体发酵流程设计教学内容,使学生始终在具体的工作过程中学习。 针对实际工作任务需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容。将教学内容整合为7个教学项目12个教学任务,每个项目设计为一个学习情境,打破传统的教学设计理念,以项目导向的思路对知识点重新梳理整合,更为直观易懂,有助于激发学生的学习兴趣,迅速进入学习情境。 结合生产实际,突出教学重点 发酵技术涉及的内容很多,包括优良菌种的选育与保藏、培养基的制备、菌种的扩大培养、发酵生产过程控制等,总学时为64学时。在有限的课堂教学时间内,要完成课程教学任务,必须合理安排教学内容和教学重点。为了在短学时内对发酵技术的概况及全貌有全面清晰的认识与了解,对教学内容进行分类传授,避免重复,力求突出重点和学校的专业特色。 选择的课程教学内容具有先进性、实用性、系统性等特点,以典型产品的发酵过程为突破点,结合实际生产中遇到的问题,选择完整的发酵产品的生产工艺为主线,重点讲授发酵产品生产的共性单元工艺知识,项目的学习顺序按照工业发酵生产的操作先后顺序编排。这样有利于各个教学项目的衔接,避免不必要的重复,突出本课程的重点,使学生更清楚、更完整地认识和掌握工业发酵的一般过程及其相关知识与技能。 3 结语 通过以上的课程教学改革,使职业院校的生物制药专业和企业的需求实现完美对接,培养的学生职业能力满足企业的要求,在提升学生知识水平、岗位技能的同时加速我国生物制药企业的发展;企业在发展的同时反哺职业教育,使职业教育的教学理念更加先进,教学目标更加明确,在相互融合中共同发展。 生物制药论文:基于CDIO模式的生物制药工艺学理论教学体系的建立 摘要:为了提高生物制药专业的教学质量,培养能满足当前医药工业发展需要的生物制药专门人才,我们引入先进的CDIO工程教育模式,探讨了基于此模式的专业核心课生物制药工艺学课程的理论教学体系,以提高课程教学质量和效果,培养学生的综合实践能力、创新能力和团队合作能力。 关键词:CDIO;生物制药工艺学;理论教学体系 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育的最新成果。从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究经过四年的探索与研究,创立了CDIO工程教育模式,成立了以CDIO命名的国际合作组织。自2005年引入中国以来,在短短几年内,就对中国工程教育产生了深远的影响。 CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)和运行(operate)。它以产品研发到产品的运行、维护和废弃的全生命周期为载体,建立一体化的相互支撑和有机联系的课程体系。CDIO能力大纲和12条标准是实施CDIO工程教育模式两个最重要的指导性文件。与很多工程教育改革相比,CDIO是一个国际性、广泛、较全面和系统的工程教育改革模式。 生物制药工艺学是生物制药专业必修的一门专业理论课,是一门涉及生物学、医学、药学、生物技术、化学和工程学等学科基本原理的综合性应用技术科学。该课程重点讨论各类生物药物的来源、性质、结构、用途、制造原理、工艺过程与生产方法等,旨在着重培养学生具备从事生物药物研究、生产与开发的基本知识、基本理论和基本技能,同时也为应用现代生物技术研究、开发生物药物奠定了必备的基础。 对于制药工艺学、生物制药工艺学以及中药制药工艺学等相近课程,其教学改革已多有论述,但其重点仍在于实践、实习课程,强化CDIO实训体系。不可否认实训在CDIO体系中的重要作用,但CDIO模式培养的是,既具有扎实的理论基础,又能够分析解决问题,具有较强工程意识的工程师,因此如何在理论教学过程中融入工程理念,培养具有理论基础扎实,同时亦能分析、解决问题的制药专业工程师,是本文需要讨论的问题。 一、目前生物制药工艺学教学中存在的问题 我校生物制药专业于2010年开设,2011年正式招生,已有近5年的教学实践。在教学中仍以传统教学模式为主。另外,生物制药工艺学课程的内容包括了制药工艺基础、单元操作及微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的制备,其中某些工艺操作在前修课程中已有过介绍,另外一些工艺操作与其他专业课程有部分重叠。因此,内容重复容易引起学生的抵触情绪。用一份试卷定成绩的传统模式,学生虽然能在考试过程中给出正确答案,但是这并不意味着学生可以解决实际操作中遇到的问题。 二、教学内容调整 目前,由于大多数学校为体现学生四年本科学习的弹性,采用了学分制,对于以前的很多课程进行了课时压缩。生物制药工艺学课程作为生物制药专业的专业核心课程,其课时也被压缩至40~50学时。如何在较短的学时内使学生能够掌握本课程的中心思想,培养学生的工程理念,是急需解决的问题。因此,针对生物制药工艺学课程学时少的问题,我们对教学内容进行了相应的调整。 (一)教学目标的层次化 在引入CDIO工程教育理念后,生物制药工艺学的教学目标实质上被分解为两部分:一是技术目标,即学生需要掌握的单元操作技术、分离纯化原理、药品生产流程工艺等;二是CDIO目标,即培养学生的工程基础能力、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。 (二)教学内容的相应增减 我校作为农林院校,其生物制药专业设置具有自身特点,因此在课程教学内容方面需相应增加提取、分离纯化等单元操作的教学课时。在通常院校的教学大纲中,往往将前两种萃取法作为重点介绍内容,但对于天然药物的提取来说,超临界萃取法是目前应用较为成功、广泛的方法,国内多家科研院所配备了小试或中试装置,亦有多家制药公司建立了相关生产线,可作为CDIO的典型项目案例进行讲解,增加其教学比重。由此可见,根据CDIO的教育理念,结合农林院校的自身特点,可重新对教学内容进行优化,做到主次分明,重点突出。在改革中不断更新教学内容,增减相应的教学内容,达到较好的教学效果,使学生能更好地学习该门课程的理论知识。 三、教学方式改革 如前所述,传统的课堂教学方式并不适合当前条件下生物制药工艺学课程的学习。基于CDIO工程教育理念,我们尝试采用项目式教学方法,以导论的形式,花费一定课时将整个课程的整体形象呈现给学生,而后将生物制品的制备工艺分解为数个具有代表性的工艺项目,采用学生课前预习,课上分组讨论,研究工艺流程,分析可能存在的问题,并给出解决方案的方式进行。采用此种方式,既调动了学生学习的积极性,又贴近了生产实际,有利于学生分析问题、解决问题的能力培养。 四、课程考核方式改革 根据本课程特点结合CDIO的教学模式,仅凭期末理论考试成绩来判断教学效果以及学生的接受程度是不合适的。因此,我们考虑考核内容细分,采用多种方式考核,考核成绩按权重转化,最后得到学生的总成绩。首先,课程结束后每位学生均需通过课程答辩,答辩内容针对学生参与科研项目或某一选定产品进行制定,教师可以对学生掌握的内容及深度有比较充分的了解;其次,期末理论考试,出题内容针对本课程重要的知识点;再次,平时成绩,根据学生分组讨论的情况,教师在听取学生讨论意见的同时进行总结,判断学生的思维发散能力、创新意识、参与积极性以及团队协作意识,并给出相应的成绩。上述三个方面是根据CDIO教学大纲中要求学生培养的各方面能力进行总结得到的。其中,答辩成绩占30%,笔试成绩占50%,平时成绩占20%,避免了传统的理论考试不能深入考察学生掌握课程知识状况的缺点。 五、教师职业能力培养 在生物制药工艺学的理论教学体系中,教师扮演了非常重要的角色。基于CDIO的工程教育模式,对教师的工程意识以及教学能力提出了更高的要求。我校生物制药教研室的专业教师均为各重点高校药学相关专业毕业,专业能力毋庸置疑。但均存在工程意识缺失,难以在教学中给学生贯彻相应能力的培养,因此,可以从教师职业能力入手,培养其工程理念,这也是CDIO模式下生物制药工艺学理论教学的重要方面。同时,我校与中国药科大学、江南大学以及南京工业大学等在国内率先开设生物制药专业的兄弟院校建立了长久稳定的合作关系,吸取其在专业体系建设、学生能力培养等方面的先进经验,并组织教研室教师学习CDIO教学大纲以及标准,贯彻工程教育理念。我们还与山东鲁抗医药集团、常州三高生物、安徽亳州济人、广印堂制药等生物制药企业建立了校企合作关系,经常组织青年教师进厂参观实习锻炼,通过实地考察,帮助企业解决生产中的实际问题,并通过生产第一线的交流,获得第一手信息,为课堂理论教学打下良好的基础。 六、结语 社会经济的发展和全球化的进程给工程师的素质、能力提出了新的要求,而这些要求迫使工程教育做出了相应的改革。CDIO工程教育理念对现代工程教育所要达到的目标提出了系统和全面的大纲要求,并对理念的实施提出了全面的指引。我们应用CDIO国际工程教育的理念,结合农林院校的实际,对生物制药专业学生生物制药工艺学课程的理论教学探索了一套能够培养学生分析问题、解决问题的能力,发散、创新思维能力以及团队协作能力的课程教学和考核体系。我们将密切观察体系的实践过程,及时发现、研究、解决过程中的每一个问题,总结经验,切实保证改革的成功。 生物制药论文:我国上市生物制药公司投资价值研究 摘要:目的:综合评价我国生物制药公司投资价值,为投资者选择投资股票提供参考。方法:结合生物制药行业特点,建立了一套内在价值综合评估指标体系。以因子分析和聚类分析等定量方法为基础,结合定性分析对沪深股市23家生物制药上市公司进行实证研究。结果与结论:天坛生物等七家生物制药公司价值被市场投资者低估,按照因子分析结果在2013年具有投资价值。4类公司各具特色,投资者可以根据自己的投资理念和策略选择合理的投资组合。 关键词:生物制药;投资价值;因子分析;聚类分析 引言 近年来,生物技术的迅猛发展促进了生物医药产业的繁荣,生物技术药物在全球医药市场比重从2006年开始年年攀升,预计每年以7%的速度快速增加。虽然我国生物医药产业起步较晚,但我国高校及研究院所中拥有大批科研人才,有充分的潜力发展生物科技,更重要的是我国生物医药产业不断获得政策上强有力的扶持。随着“十二五”战略规划中生物医药被列入七大战略新兴产业之一以及重大新药创制科技专项、生物医药863计划、《国家中长期科技发展规划(2006-2020年)》、《医药工业“十二五”规划》、《生物产业发展规划》等一系列扶持政策的出台,资本、人才等资源今后将会向生物医药产业聚集,未来我国生物医药产业将迎来重大发展机遇。因此,生物制药产业具有诱人的投资前景和巨大的投资潜力,吸引了广大投资者的目光。正确认识生物制药上市公司投资价值,进行理性投资,将投资风险最小化是投资者首先需要考虑的问题[1]。 本文建立生物制药企业价值投资评价指标体系,采用综合分析法中的因子分析方法对在我国沪深两市上市的生物制药公司的内在价值进行实证研究。将所得综合因子得分排名与市盈率排名进行对比,寻找最具有投资价值的公司。利用聚类分析方法,进一步说明投资者需要采取不同的手段发掘各公司的投资价值。 一、资料与方法 1.样本选取 根据最新的行业分类标准,2012年度在沪深股市交易的生物制药上市公司有27家,再对这些样本进行进一步的筛选,剔除了最新上市和连续三年亏损的四家,最后得到的样本公司为23家(见表2)。 2.数据来源及处理 本文的数据来源于沪深两市上市公司公开披露的2012年年度报告,结合财务管理、统计学等专业的理论知识,运用SPSS19.0和EXCEL数据处理与分析工具进行数据的定量分析。 二、生物制药上市公司价值评价 1.生物制药上市公司价值评价指标选择 结合财务管理、投资分析的知识以及参考相关文献[2-6],本文选取了每股收益等15个指标建立评估体系,见表1。 2.因子分析过程 (2)确定公共因子数量 利用KMO检验和Bartlett's球形检验进行因子分析适用性检验[7]。方差贡献率由各变量对某一个公共因子的方差贡献加总而来,是表示某个公共因子相对重要性的指标。利用主成分分析方法提取,前五个特征值的方差累计贡献率达到了89.279%,因此只需要选取前五个公共因子就可以保留原始变量提供的89.279%的信息。 (3)因子得分 为了增强各公共因子和变量之间的相关程度,更好地解释公共因子代表的含义,本文以最大方差法旋转因子载荷矩阵。分析成份得分系数矩阵可知,公共因子F1在净资产收益率、资产报酬率、每股剩余收益、营业利润率、本科以上人员比例上有较大的载荷量,可以理解为代表着公司的盈利能力;公共因子F2在流动比率、速动比率、现金流动负债比上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的偿债能力;公共因子F3在营业收入增长率、净利润增长率、每股收益增长率上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的成长能力;公共因子F4在每股净资产、每股收益、每股剩余收益上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的市场表现;公共因子F5在存货周转率、总资产周转率上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的经营管理能力[8]。 通过计算每一个公共因子旋转后的方差贡献率乘以对应样本的相应因子得分进行加总,因子得分越高其内在价值越大,见表2。 3.因子分析结果 表2的综合得分反映了各公司的内在价值大小,但是内在价值高的公司并不代表投资价值最高。根据价值投资的观点,要选择股票市场中内在价值被低估或者说市价被高估的上市公司股票作为投资目标。各公司每股市价也是一个绝对的概念,我们要把它用一个能在各公司之间横向比较的指标替代。市盈率是最常用来评估股价水平是否合理的指标之一[9]。 市盈率是(普通股)每股市价与每股收益的比率,反映了投资者愿意对每一元净利润支付的价格,可以用来比较公司股票的投资报酬和风险。市盈率越低,说明公司的盈利能力越强或每股市价越低,因此投资风险就越小。但需要注意的是,市盈率指标只适用于同一行业中不同股票的投资价值的比较,因为他们的每股收益接近,具有可比性[7]。本文研究对象仅限于生物制药行业,所以适用该指标。 由上表结果可知,按照综合因子得分的排名与市场上表现的上市公司市盈率排名存在明显差异。表明在上市公司中存在价值被低估或者被高估的股票,也就是说有些上市公司是具有获得超额收益投资价值。由于市盈率排名越高,股票价格越高,存在着价值被高估的可能越大,从而投资风险越大。所以因子得分排名越高即公司内在价值越高、市盈率排名越低即投资风险越小、价值被低估的股票越具有投资价值。因此,公司价值被市场投资者低估的股票有:天坛生物、长春高新、科华生物、双鹭药业、上海莱士、安科生物、千红制药。这些股票按照因子分析结果在2013年具有投资价值,投资者可以以此作为参考获得高于市场的平均收益。 4.基于因子得分的聚类分析 上述的结论分析已经为投资者对上市公司投资价值分析提供了一定的信息,但是因为投资者在做投资决策时,出发点往往各不相同,投资理念差异很大。为了更深入细致地分析行业板块的情况,帮助投资者发现投资价值,本文将进一步根据上文研究结果中的因子得分将这23家生物制药公司进行聚类分析,以期得到更多投资分析的有用结论。 本文利用聚类分析中的系统聚类法,测量尺度选用平方欧氏距离,聚类方法为离差平方和法[10],将23家生物制药公司划分为4类,结合各公司多方面能力排名(表3)分析如下。 第一类:该类别囊括了生物制药上市公司的大部分,一共有15家,这些公司的综合排名位于市场中等或者偏下的位置,且各自在一两个指标上低于市场平均水平,有待进一步的改善。但是个别指标表现突出,具有一定的投资价值,投资者如果希望寻找股市中的“黑马”,应该对该类别股票给予密切关注。 第二类:包括3家公司。该类别公司在盈利或经营管理能力方面表现较好,但是市场表现低于平均水平,偿债不佳,希望在较短时间内获得较高投资回报的投资者在选择该类股票时需谨慎。 第三类:包括4家公司。该类别公司偿付债务能力具有很大优势,抗风险能力强,容易获得银行投资者和债务持有人的青睐。但是大部分的盈利报酬能力低于医药行业整体水平展望未来,随着我国医疗体制的继续深化改革和连锁药店规模的逐步扩张,医药流通业的盈利报酬能力应该会有所改善。 第四类:莱茵生物一家。观察分析结果可知,只有莱茵生物市盈率为负值,这是因为2012年度该公司一项投资的项目资金需求较大,公司新增借款额度较大,其财务费用支出和管理费用大幅增加,但该项目部分收益无法确认,造成该年度净利润为负值。由于该公司存在这一特殊情况,其与同行业的其他公司并不具有可比性,不能因综合排名居于后位而否认该公司的投资价值,投资者可以追踪观察该公司动态及投资进展,以寻求合适的投资时机。 这些公司分别具有不同的特色,投资者可以根据自己的投资理念和策略从中选择适合的投资对象,构造合理的投资组合。 三、讨论 我国生物制药上市公司数目少,上市年数短,可获得的数据十分有限,很多评估方法无法使用,对于它们投资价值的评价是非常复杂和困难的。本文利用因子分析与聚类分析进行综合分析,涉及的指标因素众多,可较全面的反映上市公司的盈利、偿债、股东回报、成长多方面能力,有利于投资者依据自己的投资理念构建投资组合,尽可能的提高投资收益,降低投资风险。但是本文仍存在着以下不足:(1)由于某些指标难以在公司之间比较或者很难量化,本文选择的指标大多数仍属于财务指标,不能完全反映公司的业绩状况。(2)生物制药公司可能会因为某些突发事件而受益,业绩出现爆发性的增长,这种分析方法无法考虑这一点对投资价值的影响。(3)本文只研究了生物制药上市公司2012年一年的数据,没能从动态的角度反映出生物制药公司的发展趋势。这其实也是受限于我国生物制药上市公司上市年数太短,追溯到五年前或者三年前样本数太少,难以反映问题的实质。 生物制药论文:基于职业标准的生物制药技术专业课程建设 摘 要:本文结合高职生物制药技术专业课程建设实践,探索了职业标准和课程建设内容相融合的模式。以生物制药技术专业核心课程《微生物发酵技术》课程为例,以国家职业标准与行业标准为依据,实现课程目标、课程标准、课程内容、课程评价、实训基地建设与职业标准的对接。 关键词:职业标准; 生物制药技术; 课程建设; 课程标准 生物制药技术是利用天然的或人工培养的生物体、生物组织、细胞等,综合利用微生物学、生物化学、药学等科学原理与方法研制和生产药物的技术[1]。生物制药在国内外都是一个新兴的发展方向,其课程的开发与建设处于逐渐完善的阶段。高职教育是面向培养技能型应用人才的职业教育类型,课程的设置、开发与建设应以满足企业对人才的实际需求为目标[2]。 教育部《关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》中指出:高等职业教育要促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接[3]。此“五个对接”深刻地体现了职业教育的特点。为了更好地体现教育部关于职业教育的“五个对接”,我们需要对照国家职业标准,对原有教学目标进行调整,加强专业课程建设,使学生的职业能力与素质更贴近制药相关岗位的需求。下面以《微生物发酵技术》课程为例,阐述如何实现职业标准与课程建设内容的对接。 一、依据职业标准确定课程目标 《微生物发酵技术》课程是我校省级重点专业生物制药技术专业核心课程,在专业人才培养方案中,其相对应的职业名称是发酵工程制药工。根据人力资源和社会保障部国家职业资格管理部门规定,该工种包括抗生素酶裂解工、菌种培育工、微生物发酵工、微生物发酵灭菌工、发酵液提取工、微生物发酵药品精制工,这些工种涵盖了微生物发酵上游和下游工程各个生产工序。同时,通过对相关制药企业调研,结合企业标准,确定本课程教学目标:能够熟练规范地对三大类微生物(细菌、放线菌和霉菌)进行筛选、分离、鉴定和保藏,能通过微生物发酵方法获得代谢产物,并从中分离纯化得到符合一定质量要求的药物。 二、依据职业标准制定课程标准 课程标准是关于课程的指导性教学文件,《微生物发酵技术》课程标准包含了课程性质、课程任务、课程地位、对应工作岗位分析、课程目标、课程内容、课程设计、课程考核等内容[4-5]。高职课程标准的制定应以职业资格标准为依据,通过对课程相应工作岗位分析,按相应职业岗位的实际需要来选择课程内容,突出职业能力和素质培养。并结合企业行业标准,开展企业调研和专业建设指导委员会议,确定微生物发酵岗位的具体工作内容、工作流程与技能、知识、素质要求目标等,规定内容框架,制定课程标准。 三、依据职业标准选择课程内容 课程教学内容决定了学生所学知识的广度和深度,决定了人才培养规格。教学内容的选择,应满足相应岗位职业能力要求,实现课程教学目标。理论知识本着“必需”、“够用”的原则,压缩现有理论教学的课时比例,突出技能知识的要求与综合操作能力的训练。根据人力资源和社会保障部门对发酵工程制药工工作任务的规定,可以将教学内容归纳为微生物的发酵与发酵液的分离纯化两部分。其中,发酵部分细化为培养基的制备,设备、器皿、材料的消毒,菌种的复壮与选育,发酵设备的操作与发酵过程的监控;分离纯化过程具体为预处理(固液分离)、初分离、纯化、精制和包装。 确定课程教学内容,并以工作过程岗位需求为核心来组织教学内容。通过对制药相关企业的走访调研,选择企业微生物发酵项目,并将其整合到教学内容中去。实现教学活动、教学内容与职业要求相一致,使学生具有胜任发酵相关岗位的操作技能与必备知识。结合国家制药相关职业标准,按操作工、技术员和现场管理员三类岗位成长规律,基于职业标准及能力递进的模式,按“入门、主导、综合”的顺序化教学项目,具体如表1。 进一步完善课程整体设计和单元设计,在教师指导下,形成充分利用现有实训条件和多媒体技术进行项目化课程的教学,按照GMP规范,采用企业标准以及新技术、新工艺,完善标准操作规程、生产记录等教学文件,强化教学内容的实践性、开放性和职业性,将课堂建到生产一线,营造真实的职场氛围,促进课程内容与职业标准对接、学历证书与职业资格证书融通。 根据职业岗位任务对知识、能力、素质的要求,修订适合“理实一体化”教学需要的项目化特色教材;在学校教学信息化部门支持下,从辅助教师教学、提供学生学习资源、进行教学互动等几个层面进行研究,开发建设包括课程标准、整体设计、单元设计、各类图片资源(教学图片、设备图片、现场图片等)、仿真操作动画、标准操作规程录像、试题库、试卷库等主要内容的教学资源,逐步形成专业课程的网络教学平台。 四、依据职业标准要求进行课程评价 改革以往单一的期末理论考核形式,课程以理论考核、技能考核、过程评价和产品质量评价相结合的方式进行,注重过程考核,依据国家职业标准中对微生物发酵各岗位生产操作的要求,对学生在完成项目过程中方案设计能力、生产操作过程的规范性、安全性、环保性、生产报告及劳动纪律等方面进行考核。 五、依据职业标准加强实训基地建设 利用我院现有的省级生物制药生产性实训基地,依据国家职业标准与行业标准对发酵工程制药工操作条件的要求,进一步整合校内外实践教学资源,通过校企合作等多种途径,建设、充实、完善校内外生产性实训基地。实践教学环境要体现先进性、开放性、共享性,并建立校企合作的长效机制,符合课程改革的要求与工学结合的教学模式. 有利于培养学生的职业技能和综合职业能力。 六、结束语 以核心课程《微生物发酵技术》为例,对生物制药技术专业课程进行改革与实践,探索了职业标准和课程建设内容相融合的模式。依据国家职业标准与行业标准,以课程目标的确定、课程标准的制定、课程内容的选择为主线进行课程改革与开发。教学中以培养学生实践能力为核心,以企业发酵项目为载体,采用行动导向与任务驱动教学模式,提高毕业生的职业能力与素养,增强毕业生的就业竞争力。 生物制药论文:简述生物制药技术在西药制药中的应用分析 【摘要】在传感技术、图象处理技术、材料学技术、信息技术的发展下,生物技术也得到了飞速的发展,在生物技术中,生物制药技术一直是研究的热点领域。本文主要针对生物制药技术的常见类型及其在西药制药中的应用进行分析。 【关键词】生物制药技术;西药制药;应用分析 生物科技水平的发展与很多领域都有着密切的联系,近年来,传感技术、图象处理技术、材料学技术、信息技术的发展都给生物技术的发展带来了新的契机。在这一背景下,生物制药技术也得到了进一步的发展,表现出了极佳的潜力,成为现阶段下最有前景的一个发展领域,将生物制药技术应用在西药制药中可以取得理想的效果。 1、常见的生物制药技术 1.1 基因工程技术 基因工程技术就是利用人工手段将载体插入到目标基因中,从而对遗传物质进行组合,基因工程技术可以应用在细胞级别上,进行基因复制与表达。人们的生存与细胞中的激素和活性因子有着密切的关系,且人体内的新陈代谢也与之息息相关,在自然状态下,人体内细胞活性因子和激素的量并不大,这是无法满足临床中的医疗需求的,如果可以合理应用基因工程技术,便可以有效的解决这些问题。例如,对于糖尿病患者的治疗,采用基因工程技术可以有效提升患者体内胰岛素含量,这就替代了传统的药物治疗方式,有着良好的效果。 1.2 固定化酶技术 截止到目前为止,固定化酶技术已经得到了一定的发展,也在制药领域中得到了普及性应用,使用固定化酶技术可以连续回收和运用反应酶,有效提高了制药小功率。此外,采用这一技术,还可以有效限制和定位细胞位置,能够有效固定人为控制细胞。目前,固定化酶技术已经在氨基酸、抗生素、激素等西药的制造中得到了应用。 1.3 细胞工程技术 细胞工程技术是生物工程的重要研究方向,其研究的内容包括细胞融合、细胞培养、细胞基因转移、细胞拆合、染色体操作等多个内容。细胞工程技术给西药制药领域提供了更多的工艺,如,在产业化发展需求中,以往需要人工采摘的中草药,应用细胞工程技术就可以大规模的培养中草药植物。合理应用细胞工程技术,既有效减轻了人工劳动力,还可以突破目前的材料限制,这一技术已经受到了广泛的关注。 2、生物制药技术在西药制药领域中的应用分析 生物制药技术在西药制药领域中有着广泛的领域,如: 2.1 生物制药技术在肿瘤药物中的应用 肿瘤严重威胁着人类的生命健康,虽然医学技术在不断的发展和进步,但是肿瘤这一疾病依然未得到有效的控制,人们与肿瘤的战争愈演愈烈,同时,在各类因素的影响下,肿瘤的发生率也越来越高。有关部门显示,我国肿瘤患者人数呈现出逐年上升的趋势,每年,有超过200万的新增肿瘤患者,其中有超过50%的患者因此死亡,可以看出,肿瘤对人类的身体健康威胁是非常大的,如果不加强这一领域的研究,会造成一些严重的后果。临床研究显示,引起肿瘤的诱因是非常多样的,要解决这一问题,必须要从多个层面进行分析和研究,在目前,治疗肿瘤的方式包括手术法、化疗法,这对于患者身体的健康危害非常大。因此,各个国家一直在重点研究抗肿瘤药物,希望可以利用基因法来抑制肿瘤的发生和发展。 2.2 生物制药技术在冠心病治疗药物中的应用 调查显示,每年,我国有超过100万名患者死于冠心病,冠心病患者的治疗费用非常高昂,在未来阶段下,各个国家都会加强对冠心病治疗药物的研究,有国家已经利用单克隆抗体来治疗由于冠心病引起的心绞痛,取得了一定的进展。在未来阶段下,随着基因操作技术的发展,这一药物必然可以得到产业化发展,给更多的冠心病患者带来福音。 2.3 生物制药技术在免疫性药物中的应用 人类的一些疾病是由于免疫功能下降而引发的,其中最为常见的有风湿性关节炎、哮喘等等,特别是风湿性关节炎患者,不仅患者人数逐年增加,且治疗费用非常的高昂。目前,我国有很多的制药公司开始将生物制药技术应用在了免疫性药物的研究中,取得了良好的进展,且部分药物已经开始应用到临床实验中。国外有公司也成功研制出治疗风湿性关节炎的药物,成功率达到了80%。 2.4 生物制药技术在神经性药物中的应用 生物制药技术目前已经在脑中风、脊椎损伤的治疗中得到了应用,每年,我国都有大量的患者由于中风死亡,中风患者的比例在全世界都属于较高的水平,但是,目前却没有治疗中风的特效药,特别是针对脑损伤患者的治疗药物,也非常少。在未来阶段下,需要加强生物制药技术在神经性药物中的应用研究,相信在相关学者的努力下,定可以取得良好的效果。 3、结束语 将生物制药技术应用于西药制药中可以有效提高整体制药工艺水准,更好地推动现代西药制药技术的发展,并为其提供更加科学、高效、合理的工艺发展基础。在未来的几年内,生物制药技术必将得到进一步的发展,而西药制药整体工艺水准也将不断提高,更好地满足当代人类社会的发展需求。 生物制药论文:生物制药新技术新应用 [摘 要]生物制药技术是新世纪最具备潜力的高新技术之一,也是最具发展前景的新型产业。在当今社会发展中,它以高速发展的态势为制药行业以及人们提供了健康保障,也为社会经济发展做出了指导。本文从生物制药技术现状入手,提出了有关西药制药应用要点。 [关键词]西药制药;生物技术;制药;应用 近年来,生物技术、制药技术的联合日趋全球化,在整个制药生产当中居于首位。就以现代化西药制药生产技术而言,它在应用的过程中取得了优异的成绩,为制药行业的进步做出了巨大贡献。以生物制药技术为主的制药工艺应用不仅为人类解决目前存在病症提供了技术指导,也有效的消除了营养不良、延长人类寿命,提高生命质量。 1.生物制药技术现状 当今社会经济发展中,生物药品的开发与消费数量惊骇世俗,其开发资金也十分的巨大。就改革开放至今,我国生物制药技术总体投入了100多亿人民币,无论是在技术上还是设备上,都投入了相当大的精力。在目前的生物技术应用工作中,其主要是从基因工程、酶以及细胞固定化技术和细胞工程等方面入手的。 1.1 基因工程 在当今的生物研究当中,激素以及多性因子是调节人体生理代谢和技能的主要物质手段,其活性强、临床效果十分的明显。但是这些物质在自然界中十分的稀少,从人体以及动物体重大量的摄取难度极大、来源限度极为严格,在供需矛盾上存在着严峻的缺陷。而在现代化生物制药技术当中,其为临床工作的开展提供了廉价、高效的药品,为人们身体健康做出了重要指导。胰岛素作为治疗糖尿病的主要激素之一,它在提取的过程中存在着资源匮乏、价格昂贵的特性,而利用基因工程则有效的解决了这种现象,并且有效的实现了生物制药技术的发展流程和要求。 1.2 酶和细胞固定化技术 微生物在转化成为酶或者细胞固定化技术的过程中,这一技术已经广泛应用在各类制药工艺当中,逐渐弥补了酶中存在的不足,在制药领域的应用中极为显著,其无论是优势还是在制药模式上,都出现了翻天覆地的变化。生物制药技术在目前的应用中,最为常见的技术体系包含了固定化细胞、特别为生物等等。 1.3 细胞工程 细胞工程是生物工程领域中最受欢迎的一项,也是最为关键的技术体系之一,它的应用为药物资源开辟、微生物原料利用提供了充足的技术指导,为保护生态平衡发挥出至关重要的意义。时至今日,无论是在西医还是中医方面都有所涉及,其重要方面的应用数量高达90%以上,而西药更为常见,几乎涵盖了西药生产各个领域,为西药生产技术的发展指明了新方向。 2.生物技术在西药制药工程中的应用 近年来的社会发展中,生物制药技术经过二十多年的努力已经创造出了许多重要的临床治疗药物,其年销售额更是高达70多亿。就生物技术的应用进行分析,它在西药制药生产中的应用不仅为需要生产打下坚实基础,更是为西药功能的发挥提供了更高效的技术水准。 2.1 生物制药技术在肿瘤药物中的应用 近年来,就全球各种疾病引发的死亡数量进行分析,因为肿瘤而引起的死亡率高居榜首,就我国而言,每年所诊断出的肿瘤人数高达百万以上,因为肿瘤病症而死亡的人数高达50万。就我国每年就肿瘤药物的研究费用高达一百五十多亿。其中肿瘤作为多种机制导致了复杂的疾病,现在就早期诊断、手术、治疗等手段的选择上,更是呈现出翻天覆地的变化。我们可以预计,在未来十多年时间里肿瘤药物会迅速的增多。如果在利用的过程中将其进行综合研究和分析,其整个工作在扩散的过程中都是以下系统化、全面化进行的。在目前的当今社会发展的过程中,整个工作流程的应用都是整个肿瘤治疗制剂中最多的一项,它也很快得到广泛的应用。 2.2 神经药物 神经系统药物在利用生物技术治疗老年痴呆、脑中风等多种药物体系,在应用和研究的过程中它包含了胰岛素生长因子等多种新药物的选择。目前,已经在许多医院的临床诊疗工作中得到重视。用于治疗末梢神经炎和脑萎缩硬化症的神经生长因子(NGF)以及脑源神经营养因子(BDNF)都开始Ⅲ期临床试验。全国每年中风患者大概60万,每年死于中风患者达15万。现在有效治疗中风症的药物不多,特别是很少有可治疗不可逆脑损伤的药物,CerestaL已被证明能对中风患者的脑力有显著改善和稳定作用,已经进入Ⅲ期临床试验。 2.3 免疫性药物 很多疾病都是由于自身免疫缺陷引起,如红斑狼疮、哮喘、多发性硬化症、风湿性关节炎等。我国风湿性关节炎患者多达4000多万,每年花费巨额医疗费,很多制药公司正对这类疾病进行研究。如Genentech公司研制出一种治疗哮喘的单克隆人源化免疫球蛋白E抗体,进入了Ⅱ期临床试验。美国Cetor’s公司开发出一种用于治疗风湿性关节炎的TNF-α抗体,治疗的有效率达80%。有些公司运用基因疗法治疗糖尿病,治疗方法是把胰岛素基因导入到糖尿病患者的皮肤细胞,然后把这些细胞注入人体,让这些工程细胞可以进行全程胰岛素供应。 2.4 冠心病治疗药物 我国每年有接近一百万人死于冠心病,每年都要花费高额的治疗费。未来10年,防治冠心病的药物将推动制药工业迅速发展。Cen-tocor′sReopro公司利用单克隆抗体对冠心病引起的心绞痛治疗以及对心脏功能的恢复取得了成功,这标志着诞生了一种新型冠心病治疗药物。随着基因组科学的建立以及基因操作技术的迅速发展,目前基因治疗与基因测序技术正在进行商业化开发,推动了治疗学的发展。利用转基因技术构造转基因动物和植物,都以实现产业化开发,以转基因绵羊为载体生产蛋白酶ATT抑制剂,来治疗囊性纤维变性和肺气肿疾病,进入到了Ⅱ、Ⅲ期临床试验。 3.生物技术在西药制药中的应用前景分析 今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 4.结束语 综上所述,随着现代生物制药技术的不断研发与应用,在西药制药中如何合理、科学应用生物制药技术,将成为影响现代西药制药行业发展趋势的重要因素,也是提高整体医药生产水平和工艺的关键。
2018年1月,甘肃省《关于构建生态产业体系推动绿色发展崛起的决定》提出,要培育发展清洁生产、节能环保、清洁能源、先进制造、文化旅游、通道物流、循环农业、中医中药、数据信息、军民融合等十大生态产业。其中,循环农业是指在农作系统中促进农业资源高效流动的活动,以达到节能减排和资源可持续利用的目的,促进现代农业和农村的健康发展,是继精准农业、生态农业和可持续农业后兴起的一种新的农业发展思路。循环农业发展新模式旨在采用现代先进的科学技术及现代化管理理念来实现农业与经济的有机结合,促进人与自然的健康和谐发展[1]。通过分析全国及甘肃省循环农业产业的发展现状以及甘肃省循环农业专利情况,能够为涉及产业发展政策制定、科研项目立项、企业自主创新和市场营销提供决策参考和技术支撑。 1全国循环农业专利申请及专利运营状况分析 1.1数据来源与检索策略 笔者根据国家知识产权局办公室印发的《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表(2021)(试行)》[2],并利用智慧芽专利信息检索和分析平台对战略性新兴产业名称为“生物农业及相关产业”的相关专利进行检索和分析。主要采用IPC分类号的检索方式,对战略性新兴产业名称为“生物农业及相关产业”相关的IPC分类号进行检索,通过去噪去重,最终得到中国相关发明专利和实用新型专利850224件。 1.2专利申请趋势 专利申请趋势可以在一定程度上反映某一领域技术的发展趋势。由图1可知,在2010年以前,关于循环农业方向的专利申请量增长缓慢,2010年之后申请量迅速增长,并于2017年达到最大值。然而,近年来申请量有所下降,但仍然维持在一个较高水平。这可能与我国农业部2017年发布的《农业综合开发区域生态循环农业项目指引(2017—2020年)》的通知有关。该通知指出,从2017年起在农业综合开发项目区集中力量快速推进区域生态循环农业项目建设。 1.3法律状态分析 如图2所示,在全国850224件专利中,失效专利409435件,占比高达48%;有效专利236228件,仅占28%。由此说明,我国循环农业领域总体专利质量有待提升。 1.4主要申请人分析 由图2可知,全国关于循环农业的专利申请量排名前十五的专利申请人分别为江南大学、浙江大学、上海博得基因开发有限公司、四川农业大学、中国农业大学、华中农业大学、南京农业大学、华南农业大学、福建农林大学、江苏省农业科学院、西北农林科技大学、广西大学、山东农业大学、上海交通大学及南京林业大学。从排名前十五的申请人可以看出,我国关于循环农业方向的研究主要集中在高校,分布在公司的专利申请量较少,说明该行业科研成果转化率有待提升,大量的技术创新仍停留在基础研究阶段,未来在科研成果转化方面还有很大上升空间。排名前五的申请人中,江南大学的专利技术主要集中在C12N(微生物或酶;其组合物;繁殖、保藏或维持微生物;变异或遗传工程;培养基);浙江大学的专利技术主要分布在C12N,其次是A01H(新植物或获得新植物的方法;通过组织培养技术的植物再生);上海博得基因开发有限公司的专利技术主要分布在C12N等生物技术领域;四川农业大学的专利技术则主要分布在A01G(园艺;蔬菜、花卉、稻、果树、葡萄、啤酒花或海菜的栽培;林业;浇水)、A01H和C12N;中国农业大学的专利技术分布主要集中在A01H和C12N。 1.5技术分布分析 中国循环农业领域专利技术分布如图3所示,相关技术主要集中在A23L(食品、食料或非酒精饮料;它们的制备或处理,例如烹调、营养品质的改进、物理处理;食品或食料的一般保存)、C05G(肥料的混合物;由一种或多种肥料与无特殊肥效的添加剂组分的混合物;以形状为特征的肥料)、A23K(专门适用于动物的喂养饲料;其生产方法)、A01G、C12M(酶学或微生物学装置)、C12N中。其中:在A23L技术领域,雀巢产品技术援助有限公司和江南大学专利申请量较多;在C05G技术领域,山东胜伟园林科技有限公司、贵州大学、深圳市芭田生态工程股份有限公司处于优势地位;在A23K技术领域,长沙瑞多康生物科技有限公司具备显著优势;在A01G技术领域,四川农业大学专利申请量显著领先于其他申请人;在C12M和C12N技术领域,浙江大学和上海博德基因开发有限公司处于优势地位。 1.6专利运营情况分析 专利运营管理是企业专利资产运营过程中管理辅助活动的总称[3],包括专利的许可、质押、转让等。专利许可是许可人以订立专利实施许可合同的方式允许被许可人在一定范围内使用其专利的活动[4]。专利质押是指专利权人将拥有的专利权中的财产权作为质押物,向银行申请贷款的一种融资方式[5]。专利权转让是指专利权人作为受让方,将其发明创造专利的所有权交给受让方的技术转让形式。我国循环农业领域专利中,发生权利转移的专利共40494件,约占总申请量的4.8%;发生许可的有3784件,约占总申请量的0.45%;用于质押的专利有3506件,约占总申请量的0.41%。反映现阶段我国在循环农业领域内专利技术市场转化率低、专利许可专业化水平不高[6]的现状。 2甘肃省循环农业专利申请及专利运营状况分析 2.1专利申请趋势 如图4所示,甘肃省循环农业专利总体申请趋势与我国循环农业专利总体申请趋势保持一致,在2010年以前,专利申请量缓慢增长,2010年以后申请量增长迅速,并于2018年达到最大申请量。一方面相关创新主体的研发投入逐年递增,另一方面与国家2010年以后陆续出台的专利资助和推进政策有关。 2.2法律状态分析 在甘肃省循环农业11880件专利中,失效专利数量达到5462件,占比高达46%;有效专利数量为4079件,仅占总申请量的34%;其余的2339件专利目前处于审查过程中。与全国水平相比,甘肃省循环农业领域专利有效数量占比高出全国循环农业领域有效专利6个百分点。 2.3主要申请人分析 如图5所示,甘肃省关于循环农业方向的专利集中在甘肃省各个科研院所,其中甘肃农业大学专利申请量为599件,排名第一;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所、中国农业科学院兰州兽医研究所和兰州大学分别排名第二、三、四,这3家单位申请量接近。在排名前十五的申请人中,高校及科研院所共有13个,说明甘肃省循环农业领域相关技术主要集中在科研院所。对申请量明显较多的前4位申请人进行具体技术分支的统计,发现甘肃农业大学专利技术主要集中在A01G、C12N、A23K等领域;中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所专利技术主要集中在C12M、A01K(畜牧业;养鸟业;养蜂业;养鱼业;捕鱼业;饲养或养殖其他类不包含的动物;动物的新品种)等领域;中国农业科学院兰州兽医研究所专利技术主要集中在A61P(化合物或药物制剂的特定治疗活性)、C12N等领域;兰州大学专利技术主要分布在C12N、A01G及A01H等领域。 2.4技术分布分析 甘肃省循环农业领域专利技术分布情况如图6所示,甘肃省循环农业领域专利技术主要集中在A01G、C05G、A01K、A23L、A23K、C12M等IPC分类号中,与全国总体趋势存在细微差别,A01K出现在甘肃省主要技术中。其中:在A01G和A23K技术领域,甘肃农业大学处于优势地位;在A01K和C12M技术领域,中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所具备明显优势;在C05G和A23L技术领域,庆阳敦博科技发展有限公司和甘肃大整健康管理股份有限公司具备微弱优势。 2.5专利运营情况分析 甘肃省发生权利转移的专利共计426件,占甘肃省循环农业专利总量的3.6%;发生许可的专利共13件,约占申请总量的0.1%;发生质押的专利共23件,约占申请总量的0.2%。其中:首件质押专利发生在2010年,质押登记生效日期主要集中在2015—2020年,其中甘肃双创信用担保有限公司以及各银行作为主要质权人,反映出甘肃省循环农业领域专利总体运营水平滞后,主要是专利本身质量不高或申请人自行转化意愿较低等诸多因素导致这一局面。 3结论 甘肃省是典型的农业省份,近些年以构建资源节约型、环境友好型农业为目标,坚持绿色发展,大力开展生态循环农业建设,积极推广先进生态循环农业发展[6],但是在发展的同时也发现了一些问题。从总体专利申请量来看,排名全国中后,反映出甘肃省总体专利技术创新仍面临挑战;从专利有效性来看,现有专利失效率较高,反映出甘肃省循环农业相关专利中的低质量专利较多;从专利运营来看,运营水平远低于我国总体运营水平,说明获得授权的相关专利大量成为沉睡专利[7]。针对上述问题,甘肃省需采取措施来推动省内循环农业产业的高质量发展。 4建议 4.1加大研发投入,寻求技术突破,提升专利创新水平 甘肃省专利总体申请量为11880件,全国排名第25位,且该领域起步晚于全国5年左右,因而发展较为滞后。但是,近年来专利申请量呈迅速增长态势,说明甘肃省相关科研单位及企业已经关注到该领域并积极研发。未来相关科研单位及企业应当持续关注该领域,在现有技术的基础上努力实现技术突破,提升专利创新水平。 4.2提升专利运营水平,助力甘肃省循环农业产业健康发展 甘肃省循环农业领域专利运营水平远低于全国水平,大量专利被闲置,反映出现有的已授权专利市场价值较低,这就要求相关科研单位及企业提升专利质量,申请人应深入研究循环农业各个技术领域,并将相关研究转化为知识产权,提升专利的市场价值。同时,各个专利代理机构应当提升专利代理人员的专业性,避免由于撰写问题导致高价值专利未获得授权从而影响专利运营水平,以此推动甘肃省循环农业产业健康发展。 4.3紧跟政策导向,关注特色领域,发扬优势技术 申请人应及时跟进国家相关政策,根据我国循环农业发展大趋势预判未来发展热点,抢占新技术发展高地。进一步结合甘肃省循环农业产业特色领域发展优势技术,以此打破甘肃省循环农业产业目前处于较为落后态势的局面,助力甘肃省循环农业产业持续发展。 5参考文献 [1]季珊珊,李中周,范华兵.循环农业发展研究[J].河南农业,2019,(17):56-57. [2]战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表首次发布[J].河南科技,2021,40(8):3. [3]朱国军,徐永其,张宏远.企业专利运营管理内涵及职能模块研究[J].中国科技论坛,2010(8):81-85. [4]刘佳,钟永恒.基于专利许可的科创板企业技术转移特征研究[J].科学学研究,2021,39(5):892-899. [5]夏轶群,盛广印.大数据背景下科技型中小企业专利质押融资有效违约信用激励机制探析[J].金融理论与实践,2021(4):29-35. [6]吕磊.论专利主张实体的成因、运营模式及应对策略[J].科技管理研究,2019,39(8):150-156. [7]谢小丽,陈振夏,于福来,等.基于专利分析探讨我国艾纳香产业发展现状[J].中国药房,2021,32(10):1158-1164. 作者:尤瑾 乔志伟 李洋 马玉萍 黄新业 单位:兰州大学药学院 兰州大学技术与创新支持中心 兰州大学科学技术发展研究院
石化技术论文:石油石化行业无线电通信技术特点分析 【摘要】 石油石化行业可谓是近年来发展最为迅速的企业,它不仅工程作业面积广,并且其工作人员较多、工艺流程较为复杂,加之时有泄露等突发情况造成重大事故的发生,所以该行业也是名副其实的危险行业,为了能够保障其生产安全的同时促使自身对突发事件安全处理能力的提升,需要通过运用无线电通信技术来对其作业流程进行监控。 【关键字】 石油 石化 无线电 通信 安全 生产 石油化工企业作为当今世界上发展及进步速度最快的企业,其发展方向除了要大型化、清洁化之外,还需要格外注意通信行业的发展,这主要是由于壳牌、埃克森美孚等石油巨头企业随着下跌的油价而相继出现了盈利下降的现象,这在一定程度上对其他石油石化企业而言是一个预警,警示大家需要为了企业的持续长远发展采取一些必要的措施。 质量和效益是直接影响企业能否得以牢固生存的主要因素,为了能够更好的对企业生产进行监督,并且能够更好的完成生产过程中的安全保卫工作,将具有结构化、模块化、集成化的无线通信技术应用到石油石化行业中是非常必要的。 一、石油石化行业无线电通信应用概况 石油石化企业为了能够更好的对现场情况进行掌握和了解,需要通过能够有效弥补有线通信的弊端,比如说对过程数据中不能或者不方便采集的都可以通过无线电通信来获取,另外无线电通信在采集参数的过程方面相较于有线通信更为经济实惠,而无线电通信在对化工装置安全保障方面却是同样高效的,由此可以看出,无线电通信对石油石化行业的发展而言发挥着重要的作用。 虽然说对讲机以及办公室的无线网络都是长期应用于石油石化行业当中的无线技术,但是对于控制过程中的无线技术应用却是在近年所突破的一大技术进步。 目前,在石油石化行业当中应用无线电技术,主要是从所需要应用的场合、过程因素、成本因素以及技术因素来对明确无线技术的应用,另外还需要结合无线仪表的安全性、供电能力、实时性和综合性等来对无线技术应用方案进行制定。 二、石油石化行I无线电通信技术特点 2.1 低频声波无线传输技术及其特点 井况、地层状况等是在深入石油开发的工作过程中所需要考虑的影响因素,而其工作难度也随之逐渐增大,一般应用于现场开发过程的测井方法当中也不乏存在有局限性较强的部分,这就造成动态的生产资料不能体现在测井结果当中。针对这种情况可以通过低频声波无线传输技术来进行完善,这主要是因为低频声波无线传输技术的工作环境相对于常规测试仪器而言更为广阔,对于一些不适用于常规测试仪器的工作环境,它也能够正常的完成工作并获取所需的动态资料。相较于常规的测井过程而言,低频声波无线传输技术对信息的传播不需要通过传播介质进行,无线传输系统、测试仪器和泵一同在油井检泵期间放入井中而对信息数据进行获取,并针对获取的信息数据通过单片机进行编码的同时由驱动电声转化器将波脉冲信号发送到井口,而安装在井口的探头会收集、整理与处理这些信号,进而对实现对油井数据进行精准、实时监控。传输道路数据是运作低频声波无线传输技术所需要涉及的主要因素,所以说精准、简洁的数据编码是确保其运作高效灵敏的保障。 2.2 无线专网技术及其特点 各国政府在日益动荡和灾害频发的国际安全局势下越来越注重本国的安全问题以及灾难求援工作,但是这些需求是无法通过公共网络来进行满足的,为了能够有效解决这一问题,各国政府都在大力落实全国统一的公共网络建设以及能够及时对全国突发状况进行应急指挥的网络系统工作,越来越倾向于构建专用网络,加之未来的网络发展方向也逐渐指向LTE集群,以致于LTE公共网络已被部分发达国家部署成为补充本国公共安全网络的重要部分。然而对于石油石化行业而言,企业对集群和宽带数据业务需求在规模应用LTE宽带集群专网而得以满足,它不仅促进了企业的运行效率提高,还对企业安全生产提供了保障,可以说,它在为企业创造巨大社会效益的同时也为企业获取了巨大的经济效益。在石油石化行业中应用无线专网技术还存在一些显著的问题特点,比如说风险性较高、投入较高并且对技术要求也更高等,除此之外,它在长距离的传递信息数据以及大范围的生产指挥调度还存在不足之处,这些特点在处于海洋或者偏远地区的油田作业中尤为明显。 三、结束语 石油石化行业不仅是我国经济的支柱产业,同时它也是我国较早开发建设的行业之一,所以说,在社会信息化不断发展进步的历程中,信息技术在石油石化行业中的建设也在不断的推行,尤其是现今社会所普遍应用的无线电通信技术更是对石油石化行业的信息化建设发挥了重要的作用,为石油石化企业的发展创建了有利条件,同时也为其创造了更多的经济效益和社会效益。 石化技术论文:石化装置有毒气体监测技术的研究 摘 要:在石化厂内,伴随着生产过程而产生的各种各样的有毒有害气体对人类的危害问题越来越严重。石油化工生产过程中产生的有毒气体,对生产安全和环境保护都造成了巨大的威胁。因此有毒气体监测报警系统在石油化工领域有着广泛的需求。因此,为了保障人们的生命安全,设置安全报警系统是十分必要的。文章通过分析某石化公司的监控技术及应用,以为石化厂以及石化装置提供更安全的保障。 关键词:石化装置;有毒气体;跟踪监控技术 在石化工厂内,存在着很多有毒气体以及可燃性气体。这些有毒有害气体充斥在整个工厂内,严重威胁着人们的生命安全。近几年来,石化行业频频发生安全事故,例如,爆炸、火灾等。这些事故给人们带来了极大的伤害,也给石化工厂造成了一定的经济损失。为了给企业和工作人员的生命安全提供更可靠的保障,石化工厂要随时监测气体的浓度,将有害气体的浓度控制在安全范围内。 1 系统介绍 该控制系统的核心是采用了PLC三冗余系统,与现场气体探测器共同组成完整的监控模式。该控制系统由多种配置组成,其包括(2×3)冗余通信控制器、双冗余CPU和DO、AI模块(三冗余)、以及附件配置。其配置数量都达到了SIL3等级配置的标准,其等级达到SIL3/TUV6。PLC可实现数据交换以及通信(上位DCS和双冗余RS-485接口间的通信)功能。通过以太网技术,操作员和工作站彼此间可进行数据交换。在现场,用气体浓度探测器采集气体浓度,所采集的数据信息经PLC控制系统整合之后,通过以太网输出到监控计算机。通过监控计算机,可以看到现场的情况以及报警提示。 2 硬件系统构成 2.1 内设故障检测模块 其内部配置采取安全的PLC冗余系统。其系统可实现智能识别故障功能以及自动还原功能。在系统不中断运行的状况下,所有智能模块均可实现维修和更换零件等工作。 2.2 现场采集气体浓度 采集气体浓度的探测器的电流信号为4-20毫安。其电流信号采用“三取二”表决机制,其经隔离栅传入到三冗余AI卡件。这里的隔离栅是特别定制的,其作用是防止电流短路、防止雷击、以及保护滤波器件等。为了避免因硬件问题导致系统出现故障,其硬件采取的是分离式结构保护以及无耦合设计。通道之间各自独立,其中一个通道若出现问题,其他通道都不会受到影响,能正常\行。 2.3 双CPU处理逻辑任务 系统采用安全的CPU双冗余,两个CPU可以同时运行,其逻辑运算的速度有所提高。系统采用了CPU同步表决机制,若其中一个CPU不能正常运行时,另一个CPU不受影响,可以正常处理逻辑任务。 2.4 输出 系统的输出模块采用的是双冗余DO模块(保生产型)。模块将负载跟OVDC并联在一起,这种设计的优点是若线路有一条出现故障,其另一端的二极管特性就发挥作用。其模块的控制输出就是有效输出。 2.5 数据处理 通信网络是由以太网、工业交换机和工控机组成,CPU通过通信网络实现了彼此间的数据交换。数据的处理、显示等工作最终由工控机来进行。 3 软件程序的设计 3.1 PLC程序 软件程序的设计包含两部分,分别是PLC程序设计和上位机程序设计。在PLC程序设计中,关于逻辑程序及组态的开发所选用的是Prophecy Machine Edition软件。该软件对操作系统有要求,其运行环境必须是基于微软公司开发的Windows操作系统。Prophecy Machine Edition软件提供的系统是完整的,可自动化解决系统方案。PLC程序由三部分组成,分别为系统的冗余、硬件组态、主程序块。 (1)系统的冗余。在GMR Configuration中,采用Prophecy Machine Edition软件设置系统的冗余参数,可对CPU的数量和类型以及同步数据区间等进行设置,在机架中,也可对总线控制器的位置进行设置,还可以对AI模块和DO模块的表决方式等信息进行设置。 (2)硬件组态。在硬件组态过程中要完成硬件的组态功能。在以太网模块中,该站需设置一个网络地址。在总线控制器中,控制器间的交换数据空间要根据GMR组态生成的文件进行配置。 (3)主程序块。主程序块包含三大功能块,其主要是对数据进行采集、处理和输出的工作。为了对探测器的当前状态进行判断,以及实现报警提示,采用梯形图的方式在主程序块中编写逻辑。在采集数据时,先是读取数字,然后经一系列的处理,将探测器的电流转换成电压值。在处理数据时,为了判断探测器的当前状态,需将转换成的电压值设定高/低报警值。在输出数据时,依据探测器的动态状态,输出对应的控制状态。 3.2 上位机程序 为实现多数据的读入工作,上位机软件读取PLC数据采用的是数组方式,通过脚本程序将性质相同的多个数据以点的方式赋值给对应的程序点。上位机由总貌图、分布图(探测器)、查询功能、系统设置以及用户权限管理构成。总貌图可显示探测器的信息,包含浓度、单位、量程等。探测器分布图,直观的再现了现场的探测器的位置,根据分布图能快速的查找到探测器。查询功能是操作人员可以动态的查询到每个探测器的实时历史报警记录。 4 结语 综上可述,该监测系统,安全性较高,且系统运行情况正常,能有效的监测生产过程中有毒有害气体的浓度,并实时进行报警,既不影响生产工作,也保证了人们的安全。 作者简介: 崔少飞,北华航天工业学院,本科,飞行器制造工程专业。 石化技术论文:加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考与探索 中国石化管道储运有限公司襄阳输油处 摘 要 强化对于专业技术人才的教育培训工作,加速对于专业技术人员知识的更新,能够帮助企业培养高素质的专业人才,这一直以来也是(石化企业)一个努力的目标。针对这一现状,本研究主要分析加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索,积极地研究出适应新形势的专业技术人员教育培训的新方法,以便于为企业的专业技术人才的教育培训提供可行的经验。 关键词 石化企业 专业技术人员 培训教育工作 2010年6月的《2010-2020年中长期人才发展规划纲要》对全面提高人才开发水平和加快人才建设具有重大而深远的意义。“纲要”对于专业技术人员的建设明确提出:“进一步扩大专业技术人才培养规模,提高专业技术人员的创新技能,建立专业技术人员等级分类能力教育培训制度,加快实施专业技术人员知识更新”,这是教育培训培训工作的专业技术人才指导方向。近年来,随着石化企业规模化生产规模的扩大,大型工程建设投入使用,产品升级,技术创新,企业专业人才和技术要求日益提高,加强专业技术人才教育培训,培养一批高素质的专业技术人才队伍也变得十分重要。 一、专业技术人才队伍的现状分析 现如今很多公司当中的专业技术人员总数相对来说较多,但是专业人员技术的达标率却不高。专业技术人员队伍当中具有专科学历的人、有本科学历的人以及具有硕士以上学历的人数明显存在有差异。有很多数据表明,在很多的石化企业当中,专业技术人员硕士以上学历的人仅仅只能占专业技术人员的3%左右,这就使得高层次的技术人员显得明显不足,无法满足企业发展的需求[1]。除此之外,中年的技术骨干的知识存在有结构老化的情况,从当前的在岗人数来看许多中年的技术骨干基本上都是上个世纪八十年代的毕业学生,那么公司在不断地引进一些新的技术和设备以及工艺的时候,他们的专业知识存在有结构老化的情况,这样就急需需要一些知识的更新。还有一些新入职的大学生,还需要有针对性的教育培训工作,以便于使其适应石油化工企业的快速稳定发展,很多公司在最近这些年都陆续地引进了一些新毕业的大学生,年轻的群体能够为企业注入一些新鲜的活力,但是他们在技术等方面还尚不成熟,对于一些专业技术岗位能力较强的工作无法胜任,那么就需要对他们进行有针对性的教育培训工作,培养他们快速的成才。 二、石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索 (一)建立并完善专业技术人员教育培训的管理体制 要进一步的制定石化职工教育培训管理办法,并且对于全公司的教育培训管理体系进行明确的规定,对于各个单位的培训,职能和职责进行清楚明确的划分,以便于能够初步形成以人力资源部门作为主要主管,以教育培训中心进行实施,并且落实各个单位分工协作的教育培训管理格局[2]。如果条件允许的话,可以进行石化专业技术人员教育培训的分管办法的制定,以便于规定公司还具有专业技术职称的任职资格的专业技术人员每年都必须要进行教育培训工作,并且要参加各种教育培活动,并且按照规定进行相关的学分制度的划分。对于具有初级中级和高级专业技术职称资格的各类专职人员,每年进行教育培训,所获得的学分累计不能够少于6、9、12分,并且经专业技术人员寄语教育学完成的情况纳入到年终考核的评价标准当中。对于这些政策的实施可有效保证石化专业技术人员进行教育培训工作的顺利开展。 (二)构建全方位多层次的教育培训培训体系 要坚持校企合作的原则,不断地培养高层次的工程技术人才。这能有效的对于公司技术人才结构不合理的情况进行改善,而且能够使高层次技术人员不断地进行充实。为了有效立足企业实用性人才的需求,在进行论文撰写和答辩阶段,必须选择双导师制度,每一个硕士班的学员都必须有两位导师,他能够保证硕士班的学员论文的质量,同时也能够保证他们在答辩的时候能够将相关所学的理论知识,同时也能够保证在答辩的过程当中,将相关的理论知识应用到公司的实践过程中。还需要坚持外送培训的策略,使得“走出去”交流进一步被扩大。公司需要积极地和高等院校进行合作,以便于培养相关的人才,还需要充分的对于中石化集团的培训资源进行应用,保证专业技术人员能够获得教育培训的资格。 需要不断的拓宽视野,举办高水平的学术报告会,更能够有效满足专业技术人员对于行业前瞻性的要求,并且能够更好地获取一些知识复合型人才。通过对高水平的报告会议的举办,能够使得各个专业的人员了解到当前最前沿的科学水平和学术水平,对于企业内部员工的知识面的覆盖进行拓宽,开阔了他们的视野,也能够促进专业技术人员技术的更新。还需要有效地促进技术的交流,举办一些专题技术讲座。在公司不断的进行改造的过程当中,进行新的装置建设的时候,需要进行新设备新工艺和新技术的引进,要迫切的使专业技术人员在短时间内被迅速的掌握,除了岗位自学以外,可以请一些同行专家到公司进行技术交流,这也是一种行之有效的方法。还需要坚持发挥专业处室技术的优势,不断地举办各类短期培训班,采用以师带徒的形式促进新入职大学生快速的成长。 (三)落实严格考核制度,保证教育培训的培训效果 专业技术人员的教育培训无论采取什么方式去考核,都是一个十分关键的步骤,这样才能够保证教育培训的培训结果得到落实。所以对于所有的专业技术人员需要进行时学分制的管理,需要保证每人都有一本统一印发的专业技术人员的教育培训证书,平时通过各个单位的培训人员进行负责保管,并且做好登记工作。每一年的专业技术人员在进行外出培训,或者是公司内部举办的学术报告会上、技术讲座以及各种培训班的时候,应该按照相关情况为其折算出一定的学分,并且对其记录在册。教育培训中心应该定期进行各个车间和各个处室的检查工作,要督促各单位的培训人员及时的进行学分登记。每年年终公司的专业技术人员需要进行教育培训证书的统一处理,将其送到教育培训中心,然后通过专门的人员进行核查和验收,对于没有规定修满学分的专业技术人员,需要在年终绩效考核当中对其进行扣除奖金等各种处罚。 三、结语 综上所述,本研究主要分析加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索。笔者认为,对于石化企业专业技术人员,做好教育培训工作能够有效地在实践的基础之上进行相关形式的开展,使其内容更加的丰富,可有效的为企业的未来提供更多的高素质的专业人才。 石化技术论文:公路新旧路面碎石化处理的技术建议 摘 要:相关人员在旧水泥混凝土上添加沥青,在有关因素的不断作用下,往往会发生裂缝的情况,从而致使路面出现开裂的现象。依据此类问题,本文将某一工程作为案例,从该工程发展的角度出发,对路面采取碎石化的处理手段进行分析,旨在避免裂缝现象的发生,而且也能够增加使用时间。 关键词:水泥混凝土;路面碎石化;措施 随着我国经济水平的快速发展,公路事业也在日益改变,同时也对其施工质量提出了更高的要求。就旧路面而言,倘若在里面添加适量的沥青,会因为在某种程度作用下而发生开裂的现象,对公路的整体品质带来不利影响。对此,本文主要对碎石化处理手段进行研究,提出合理化建议,希望能够提供给相关人士,从而推动我国公路行业的不断进步。 1 水泥混凝土路面碎石化处理的工程背景 就某水泥混凝土公路而言,是属于西南方向的,已经有长达20年的使用时间,是重要的交通道路。随着时间的不断流逝,路面出现了沉陷的情况,并且逐渐处于恶化状态。本次所修复的标段总体长度在20km左右,路面的基本结构形式是由以下三部分构成的:第一部分是石灰土;第二部分是三灰碎石;第三部分是水泥混凝板一起构成的,总体厚度可以达到80cm。相关单位在对该路面进行处理的前期阶段,应当先对路面所出现的情况采取钻孔取芯的方式进行检查,从而为后续施工带来具体方向提供益处。总而言之,相关人员依据钻孔取芯所得到的结果进行观察,来对路面的具体情况做出相应的研究,具体内容如下: (1)相关人员将混凝土做好适当的取样,由于破碎状存在较多的数量,占据芯片总比列的百分之五十左右,并且平均的厚度在11厘米左右,从而很好的反映出路面的具体情况处于较差的状态;(2)相关人员再将二灰碎石做好取样工作,通常都是处于散碎状的状态,进而呈现出基层没有达到良好的成型效果。(3)除此之外,就石灰涂层而言,比较松散,不能达到想要的形状。相关人员在采取钻芯取样的形式来对路面的具体情况进行勘察,然后依据调查所得出的结果,对路面产生的病害进行预防,从而有效的减少此类问题的发生。 2 水泥混凝土路面碎石化处理技术的应用建议 针对案例公路水泥混凝土路面的病害情况,笔者认为,要尽量保持为损坏老路面的原状,所采取的修复损坏技术,要尽量不影响公路沿线的生态和自然环境,同时保证有利于远期公路的升级改造。围绕这些要求,笔者提议采用碎石化技术,在充分粉碎水泥板块的基础上,借助重型压路机碾压碎块,使其压实稳固,增大水泥板块与基层的接触面积,然后利用水稳碎石,调平和补强处理路面,再依次摊铺透层和沥青混凝土。在技术层面上,笔者提炼出了以下多点技术内容: 2.1 破碎和碾压机械的选用 水泥混凝土路面碎石化技术,要求使用专用的机械,这些机械要兼具破碎和碾压的功能,保证将设计深度范围内的路面水泥混凝土板块,进行彻底破碎,并在碾压之,为水稳层提供平整的表面。对于机械设备的选用,笔者推荐自牵引的多锤头破碎机,共同有16个锤头,能以298kW的功率和150m/h的工作速度作业。 2.2 试坑 正式施工前,为了掌握结构层厚度范围的粒径分析情况,需要进行试坑试验,具体的做法时,划分出待破碎区域的68nl过渡段作为试验范围,掌握各个桩号具体时间长度内,破碎的总长度、每小时破碎长度和落锤的高度,最终确定检测桩点好的情况,桩点号K21+94的落锤高度1.4m,锤距12m,可破碎长度79.8m/h;桩点号K21+95的落锤高度1_3m,锤距12m,可破碎长度68.4m/h;桩点号K21+98的落锤高度1.2m,锤距12m,可破碎长度129m/h。检测结果可见,桩点号K21+98的落锤高度和锤距标准,能够满足水泥混凝土路面碎石化的要求。 2.3 排水系统布置 相关单位使用优异的排水手段对开展破碎化施工带来重要的影响。依据笨工程的基本情况来看,倘若在粒料基层中间存在很多的积水,那么该情况对路面质量破坏而产生的主要原因。因此,相关人员在采取破碎化施工手段对新旧路面进行施工时,一定要将基层中所存有的积水清除干净,还应当在路肩的地方做好适当的间隔,并且将碎石盲沟进行合理设置,与此同时将路肩去除掉,从而能够和路面基层处于相同的位置,这样才可以将积水彻底的清除干净。 2.4 沥青罩面移除 本工程破碎化的路段,沥青罩面与水泥混凝土面板的材料力学性能不同,在破碎作用力下,如果未能移除沥青罩面,破碎作用力可能无法有效传递至面层深部,破碎效果将大打折扣。因此,在破碎化之前要移除沥青罩面。 2.5 破碎 按照1.2m的落捶高度、12m的锤距,开始进行整个路段的破碎施工。施工期间,要考虑对交通的影响状态,笔者提议“半幅封闭、半幅施工”的交通限制方式。随后,根据水泥混凝土板块的实际情况,以150~180m/h的行走速度进行锤打,如果板块的强度比较大,可将锤头适当提高0.2m左右。考虑到表面排水的因素,笔者建议,在先将破碎位置定点在车道的两边,理由时车道两边不具备侧向约束力,破碎难度不大。在车道两侧完成破碎后,将破碎点转移到路肩位置,适时需要重点控制的是破碎力度的拿捏,以免过度碎石化。对此,笔者的提议是适当缩小落锤的间距,同时借助横杆保持破碎的位置,保持范围大约一个车道左右。 2.6 压实 相关人员将破碎作业完成以后,就需要利用压路机来进行碾压工作,将颗粒比较大的先进行碾压,提供路面的整体强度。由于碾压工序的施工流程比较简便,只需要使用压路机将其压实两遍即可,就能够实现压实的目的,从而为摊铺新的沥青提供方面,使路面能够具有一定的平整性。相关人员在施工阶段,倘若在潮湿的情况下,例如下雨等情况发生,在对路面进行压实过程中,可能会造成破碎化层压入到相应的基层里面,这样就会对基层的稳定带来不利影响。因此,相关人员在对路面进行压实过程中应当最大程度确保环境是干燥通风的情况,并且在压实不到24小时的范围内来做好摊铺工作。 结束Z 通过以上内容的论述,可以看出,相关单位采取碎石化技术手段可以恰当的将反射裂缝等相应问题进行处理,并且使用老水泥板能够得到很高的强度,与此同时能够起到施工方便、节约成本的作用,在相关领域得到了广泛的使用。依据相关调查发现,本文就基于水泥混凝土路面的施工背景下所使用的碎石化处理技术进行分析,所得到的结果是依据有关工程的具体情况而做出讨论,倘若其他工程想要使用这些技术,那么就应当结合具体情况而灵活的使用这些技术,从而将其很好的融入到施工中,为我国的公路建设事业做出贡献。 石化技术论文:中国石化煤化工技术最新进展 摘 要: 煤炭资源在开发和使用过程中,常常因为开采不当造成严重的资源浪费现象、环境污染问题。这些问题的存在对我国煤炭资源利用产生了深刻的影响。在实际的煤炭资源开发过程中,需要借助煤化工技术提高煤炭资源的开发率和环保程度。进入新世纪以来,随着我国科学技术不断发展和进步,在煤炭化工领域取得了突出的成就,各种先进的的煤炭化工技术得到推广和应用。本文主要结合实际情况,就中国石化煤化工技术最新研究进展进行了分析,希望通过本次研究对同行有所助益。 关键词:中国石化 煤炭化工技术 研究进展 国际油价的持续走低和徘徊不前并未阻碍中国企业在煤炭化工领域,尤其是在煤制油、煤制烯烃等新兴煤化工领域的探索。我国煤炭资源储量较大,但是面临着开发不合理,资源浪费严重和煤炭产能过剩的局面,利用全新的科学技术探索煤炭资源的全新用途是当前我们需要重点解决的难题。煤化工分为传统煤化工和新型煤化工,传统的煤炭化工技术是将煤炭资源制成化肥、煤炭焦化后做成电石和乙炔,而新型的煤炭化工技术是利用煤炭作为生产材料生产出多种清洁能源和基础化工原料。目前我国在煤炭化工技术方面做了大量的研究,并取得很大的突破,在新型煤化工技术和装置方面已经获得国际领先地位。 一、中国石化煤炭化工技术最新研究进展 1.S-MTO技术实现工业转化应用 S-MTO技术是以煤炭、天然气等作为石油代替资源生产化工产品的一条新型的工艺路线,目前,该项技术已经成为新能源资源技术研究开发热点和难点之一。进入新世纪以来,中国石化的很多企业不断开展S-MTO技术试验,相继完成了甲醇进料规模为每年1.67万吨的DMTO工业试验。同时在连续多年的实践过程中,在SAPO-34分子筛选催化材料合成技术,流化床催化剂制备技术和反应再生工艺研究方面获得了全新的创新成果。通过对这项技术的研究,在抑制SAPO-34分子筛硅岛的形成、分子筛形貌控制等关键技术方面取重大突破。此外,通过对分子筛模板剂和合成工艺进行创新,能够更好的对分子的形貌进行控制,能够极大的促进反应物的扩散速率。随着分子筛晶粒的减小,反应物分子的扩散速度逐渐加快。降低催化剂晶体颗粒直径,能够显著推升乙烯和丙烯的选择性。2007年中国石化在实验室充分研究的基础上,开展当时世界规模最大的每年3.6万吨的S-MTO技术中试研究,研究结果显示S-MTO催化剂具有催化效率高、活性强、选择性好、高热稳定性等特点,甲醇转化率、乙烯和丙烯选择性分别高达100%和80%以上,为今后的深入研究奠定坚实的基础。 2.S-MTP催化剂以及工艺技术的研究开发 S-MTP技术是甲醇生产低碳烯烃产品的另外一项具有核心竞争力的技术路线。最近几年,中石化高度重视S-MPT技术的研究,强化技术研究和装置建设。在S-MTP技术开发研究过程中,核心问题就是加快高选择性、高水热稳定性的ZSM-5分子筛选催化剂材料的研究。中石化在这方面研究过程中解决了两个关键性的技术。一个是对酸性的调节。在S-MTP催化剂中如果酸量过多,所生成的产物如果控制不好很可能会产生第二次化学反应,从而影响到整个反应体系的反应速率,生成过多的多碳高分子化合物,如汽油、烷烃等副产品,并且目的产物丙烯的选择性不高。如果催化剂中酸量不足,就不能保证甲醇全部转化,催化剂再生周期就会变短。我们通过对分子筛硅铝比进行适当的调整,就可以很好的控制分子筛催化剂的酸量。另一个就是提高了催化剂中的扩散性能。在反应体系中,丙烯能否在较短的时间内扩散的相应的孔道就成为影响丙烯吸收率和催化剂稳定性的一个重要原因。分子筛的孔道越短,直径越大,催化剂扩散也就越容易,因此,研究合成小分子筛技术是S-MTP催化剂应用的关键。此外,采用温和手段的碱处理方法对高硅ZSM-5沸石进行介孔化处理,保证沸石表面能够形成规则性的孔穴Y构,从而进一步缩短扩散通道的长度,提高反应物和产物的扩散性能。通过试验表明在整个反应体系内添加了软模板剂合成的样品,已经存在明显的介孔,而经过碱处理之后,在样品的将介孔结构更加明显。因此通过温和的碱处理所得到的样品在MTP反应体系具有优异的丙烯选择性,丙烯和乙烯质量比能够到达10:1。 二、新型煤化工技术创新能力提高 煤炭行业要想实现可持续发展,首先要提高煤化工技术的创新能力,为煤炭行业的长远发展奠定坚实的物质基础。最近几年,通过不断努力,我国在煤化工技术创新方面的能力进一步得到提升,改变了过去轻视理论、重视试验操作的研究模式,在兼顾理论研究的同时,将理论付诸实践。上述两种技术的发展和应用是煤化工技术创新能力提升的主要体现。我国的煤化工技术经过多年的努力已经形成了一套自主研发的科学体系,并做着眼于煤炭行业的发展趋势和发展要求,追求经济效益和环境效益的协同发展。但是我们应该清除的认识到,煤化工技术是一项长远发展过程,我国煤化工技术研究存在很多不足之处,在今后的研究过程中需要我们继续借鉴国外先进的理论经验和技术手段,不断更新研究理念和方法,采用先进煤气化技术,利用劣质煤造气,通过电、气、化工产品优化组合,即多联产方案是煤炭高效、洁净利用的最佳途径。 总之,当前我国煤化工发展已呈现出过热状态。低水平重复建设,不考虑环境承载力、生态平衡、二氧化碳排放、资源消耗,盲目扩大各类煤化工产品的产能,不是煤化工产业的发展方向。需要我们进一步大力发展煤制油、煤制甲醇对缓解我国石油对外依存度过高的现状,促进煤炭领域真正实现可持续发展。 石化技术论文:电渗析脱盐技术在石油石化行业污水处理中的发展现状 摘要:指出了针对高含盐污水的脱盐处理研究,国内外研究人员已经开展了大量工作,形成了以膜脱盐、蒸发脱盐和电法脱盐等技术为代表的脱盐减量化技术体系。其中,电渗析(ED)技术近几年已成为石油石化企业含盐水处理的关注技术,目前,该技术在其他行业已经有工程应用案例,研究人员将该技术引入石油石化行业,与自身水质情况相结合,拓展技术处理对象,强化企业推广力度,目标是实现石油石化企业含盐水的低成本高效处理。 关键词:电渗析;油气田污水;炼化污水;脱盐处理 1 引言 电渗析(ED)是在直流电场驱动下,溶液中阴、阳离子通过选择透过性的离子交换膜定向迁移,实现离子从溶液中分离的物理化学过程,可以实现溶液的淡化、浓缩、精制、提纯等。在电渗析技术的发展过程中,因不同的处理目的和需求开发了多种电渗析器,如双极膜电渗析(BMED)、倒极电渗析(EDR)、液膜电渗析(EDLM)、填充床电渗析(EDI)、无极水电渗析、选择性电渗析(Selectrodialysis)、置换电渗析(EMT)、反电渗析(RED)、离子析分与重排电渗析(Fracsis)等。 电渗析技术具有操作简便、设备简单、出水效果好等优点,但也具有膜易污染、检修维护工作量大、处理水量小、只能除去带电离子、易受到胶体物质的污染等缺点。该技术主要用于苦碱水、海水淡化、高硬度水的部分除盐或以作为深度除盐的预处理等,一般与反渗透、离子交换系统联合使用。 电渗析法从废液中回收酸碱或硝酸铵等可资源化产品的工艺已在工业上有所应用。川化股份有限公司、陕西兴化化学股份公司、山东联合化工有限公司、贵州开磷集团剑江化肥厂等硝酸铵装置成功应用了电渗析技术处理硝酸铵冷凝废水,用于硝酸铵的回收。以脱盐为目的的电渗析技术处理石油石化企业高含盐污水的工程案例较少,中原油田的某废水处理站采用电渗析工艺,水的利用率为70%[1]。 2 电渗析脱盐技术处理油气田污水 电渗析脱盐技术研究在针对油气田污水处理的研究中,主要针对以下几项研究目的,开展相关的小试及中试放大试验。 2.1 电渗析预处理及产水水质 镇祥华等[2]采用截留相对分子质量为10×104的聚偏氟乙烯超滤膜组件,对大庆油田采出水电渗析脱盐进行预处理。试验结果表明,超滤适宜的膜面流速是3.0~3.5 m/s,跨膜压差0.30~0.35 MPa,工作温度35~40℃。超滤能降低浊度95%,对油及悬浮物的去除率超过90%。在处理大庆油田采出水的研究工作中,超滤能满足电渗析预处理的要求。 针对胜利油田孤岛采油厂油田回注水高矿化度的问题,杨洋等[3]试验采用二级串联电渗析技术处理胜利油田孤岛采油厂的含油废水,其TDS为9350 mg/L,电导率为16510 μS/cm,硬度为 627 mg/L(CaCO3)。通过“HCF高梯度聚结气浮+精密过滤器+锰砂过滤器+精密过滤器”去除水中的油、固体悬浮物以及大量铁离子。试验结果表明,操作电压、淡水回收率对回收的淡水水质有很大影响。 2.2 资源再利用 牛井冈等[4]处理矿化度为 4861.4 mg/L 的大庆油田采油厂污水,得到最适流为 17 A、流量约为700 L/h、脱盐率大于80%,最终耗电量为 1.7 kW・h/m3,最终水的电导率低于 500 μs/cm。电渗析器处理后的淡水可以用于聚合物驱油;浓水可以用于低碱三元复合体系的驱油。 针对樊家油田压裂返排液中化学药剂成分多,具有高黏度、高稳定性等特点,董健等[5]采用“机械格栅+隔油池+聚结气浮+絮凝气浮”的预处理工艺+陶瓷膜过滤+电渗析脱盐的工艺开展了压裂返排液处理的室内试验。结果表明:在最优的操作条件下处理后的返排液,COD 含量由10873 mg/L降至3078 mg/L,石油类由103 mg/L降至 4.3 mg/L,浊度则由高于2000 NTU降低至 1.73 NTU,电导率由21.9 mS/cm 降至1.0 mS/cm时 Ca2+、Mg2+、Cl-的含量分别为 2.635 mg/L、1.09 mg/L、219.04 mg/L,初步满足压裂液的复配要求。 镇祥华等[6]在大c油田搭建了300 t/d的超滤+电渗析脱盐处理中试试验装置,处理对象为经过常规处理后的油田采出水。装置连续运行3000 h,产水水质、水量基本保持稳定,产水率大于80%,脱盐效率大于80%,出水浊度在1.0 NTU以下,TDS始终在1000 mg /L以下,悬浮物以及含油量均在1.00 mg /L以下,达到了配制聚合物的用水标准,处理后的油田采出水可以代替清水配置聚合物。 徐俊[7]以大庆油田聚合物驱油工艺采油过程中产生的含聚采油废水为处理对象,开展中试试验,提出超滤+电渗析组合工艺脱盐对采油废水进行处理,降低其矿化度,将处理后的出水作为聚合物配制用水。进水的悬浮物含量为8.2~15.5 mg/L,含油量为2.6~8.7 mg/L,聚合物含量为210~390 mg/L。经过3个多月的连续运转试验结果表明,出水的浊度控制在1.0NTU以下,电导率基本稳定在600 μS/cm左右,石油类的去除率达98%以上,聚合物的去除率为85%~95%,电渗析对超滤膜渗透液中盐类的去除效果较好,对Ca2+和Mg2+的去除率高达95%以上,Na+和K+的去除率亦可以达到79%以上,对阴离子HCO-3、SO2-4、Cl-的去除率分别可以达到67%、70%和85%,达到复配聚的用水指标。 王北福等[8]也是采用超滤+电渗析工艺处理大庆采油二厂聚南八污水站的污水,经“自然沉降+混凝+两次压力过滤”进行预处理后,超滤组合电渗析工艺可以将含聚合物污水处理至符合配液用水的要求。出水的 Ca2+、Mg2+含量显著低于清水,其配液黏度及抗剪切性优于清水,可取代清水配制驱油聚合物,装置的脱盐效率为80%,出水电导率稳定在950μS/cm左右,此时的能耗为0.8 kW・h/m3,产水成本为1.93元/m3,低于清水采购的费用。 王北福等[9]又将处理目标对准了大庆油田聚驱污水,其矿化度约为4000 mg/L,含有大量的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等一价、二价阳离子,能引起聚合物较大的黏度损失,所以聚合物只能用低矿化度清水配制。选用电渗析来降低聚驱污水的矿化度,现场试验表明,电渗析能有效地去除聚驱污水中的各种离子,阴离子的去除率为90.6%,阳离子的去除率为95.7%,聚驱污水在矿化度为847.56 mg /L时与清水的配聚效果基本一样,可以改善聚驱污水的配聚性能,从而取代清水复配驱油聚合物。此时,脱盐能耗只为0.95 kW・h /m3,低于购买清水的价格,表明电渗析是一种经济有效的降矿化度技术,适用于处理聚驱污水。 荆国林等[10]使用三室电渗析处理油田含聚污水,用降低矿化度后的淡水配制1 g/h的聚合物溶液,其黏度比清水所配制溶液高。实验结果表明,用电渗析降低油田含聚合物采出水的矿化度,取代清水配置聚合物,在技术上是可行的。 华北油田设计院针对任一联及任二联采出水的高含盐问题,以电渗析为核心技术开展了现场试验,原有污水处理系统的出水经过“加药混凝+砂滤+微滤”然后将纳入电渗析器,采用浓水循环模式,使淡水回收率达到80%,回收的淡水水质达到了农灌标准。运行成本约为2~2.8元/m3[3]。 2.3 上游污水对电渗析膜性能的影响 邓梦洁[12]针对超滤处理后的含聚采油废水中的HPAM和油对电渗析除盐效果的影响以及两者在离子交换膜上的静态吸附污染性能开展了大量的研究工作:研究利用超滤-电渗析组合工艺回用大庆油田聚驱采出水为配聚用水,但是由于超出水中仍含有少量的油和 HPAM 等污染物,会使所配制的聚合物驱溶液质量下降,影响聚合物驱油效果。膜对油的吸附量随着溶液初始油浓度、温度和离子浓度的增大而增加,pH值对吸附亦有较大影响,在pH=7.0时吸附量达到最大;HPAM与油的共存使膜的吸附污染更加严重。 3 电渗析脱盐技术处理炼化污水 榆林炼油厂为满足电渗析中试装置的进水要求,在预处理部分为“多介质过滤器+袋式过滤器+紫外杀菌器+保安过滤器”,杀灭污水中微生物,且过滤精度逐级提高。重点去除污水中的乳化油、生物黏泥等,以避免电渗析器离子交换膜的污染[13]。朱安民[14]等将电渗析装置连续稳定运行3个月,连续运行期间平均脱盐率为76.18%、碱度的去除率为87.33%、钙离子去除率为83.25%、总硬度的去除率为85.75%、氯离子的去除率为89.12%,产水水质满足循环水补水水质要求,脱盐系统吨水耗电1.09 k W・h。通过调整电渗析的运行电压,并使用频繁倒极的运行方式,确实减缓了膜的结垢和污堵,确保装置连续、稳定的运行,且产水水质较为稳定,可回用于循环水补水系统。 4 结论 (1)随着科技的发展,新型的电渗析装置被不断的研发出来,倒极电渗析(EDR)、双极膜电渗析(EDMB)等,目前停留在中试试验阶段,无极水电渗析、液膜电渗析(EDLM)、填充床电渗析(EDI)、选择性电渗析(Selectrodialysis)、置换电渗析(EMT)、反电渗析(RED)、离子析分与重排电渗析(Fracsis)等新型电渗析大多在国外也仅仅处于实验室研发阶段。但因为电渗析技术本身具有操作简便、能耗较低、出水水质较好、浓缩效果好,可以使出水浓水含盐量达到15%~20%等优点,具有非常大的放大前景。 (2)膜的污染依然是膜技术、电渗析技术研究的重点,膜的抗污染性能的提升、膜污染的恢复、耐用极板的开发等关键问题如果有所突破,将会推动膜分离技术未来巨大的发展。 (3)目前,已有研究人员以石油石化行业的含盐水为处理对象开展了一些试验,大量的试验结果表明,电渗析的进水水质十分的关键,其前端的预处理工艺的设计尤为关键,涉及到后续电渗析装置是否会产生通道堵塞、膜污染、电流效率降低等问题,工艺放大的过程中,预处理单元设计的重要性不亚于电渗析器的设计。 (4)很多学者针对电渗析出水进行了以回用为目的的研究,确定了电渗析技术在石油石化行业的含盐水处理的可行性,且经济性较好,试验表明,电渗析技术处理上下游高含盐污水可以实现资源的循环利用,具有良好的社会、经济及环境效益。 石化技术论文:防晃电技术在石化企业典型应用探究 摘 要 石化企业生产装置中大量采用交流电动机拖动,主流程关键电动机拖动设备占比也很大,电网晃电会造成关键交流电动机停运,装置生产流程中断,给企业造成很大的损失。本文旨在从实际应用出发,详细阐述交流电动机防晃电技术的典型应用实例及具体实现方法,为石化企业提出切实可行的防晃电技术解决方案,避免因晃电造成的经济损失。 【关键词】石化 防晃电 延时 控制器 1 前言 晃电的表现形式主要分两种,第一种为电压骤变,持续时间500ms以内;第二种为短时失压,持续时间在0.5s至3s的供电中断。在低压电动机控制系统中,采用交流接触器作控制,一旦出现晃电,交流接触器会脱扣断开,使电动机失电停止工作。在石化企业生产中常会因晃电引起关键电机停机,导致整个生产装置连锁停车,从而给企业造成巨大的经济损失。因而,防止因晃电造成的装置停车,对提高石化企业的经济效益,具有深远的意义。 2 交流接触器防晃电技术及演变 2.1 应用防晃电型接触器 FS电容储能型接触器,利用电容储能的原理,实现接触器延时释放;机械锁扣型接触器采用机械保持,分励脱扣方式,晃电不脱扣。 2.2 直流或UPS控制电源 控制电源取自直流或UPS控制电源,晃电时控制电源不受影响,接触器保持工作状态不变。 2.3 增加时间继电器 在交流控制回路增加时间继电器,采用失压延时断开方式躲开晃电时间,电压恢复正常后接触器保持运行。 2.4 防晃电智能控制器 采用继电电子一体化电路结构,内置电容作为后备电源,晃电时内置电容提供电源保持继电器接点闭合,接触器合闸回路保持导通。电压恢复正常后接触器保持运行。 2.5 电机保护控制器 防晃电功能集成在电机保护控制器中,通过对电压阀值及时间参数的设定,可实F多种形式的防晃电功能。 一般情况下,在设计时并没有对MCC配电系统防晃电功能进行设计,都是石化企业在晃电造成经济损失后增加防晃电措施。这就要求在原MCC基础上进行改造,因MCC间隔空间受限,以及改造复杂性程度,可靠性,投资金额等影响,防晃电型接触器和直流或UPS控制电源防晃电措施不常用;随之防晃电技术的不断发展,防晃电智能控制器和电机保护控制器的防晃电措施被广泛应用,成为主流的防晃电技术。 3 典型应用实例分析 中海石油化学股份有限公司海南基地化肥一期装置含一套合成氨装置,1996年建成投产。因地处海南省沿海地区,常年多暴雨和台风天气,年均可记录的晃电达12次,投产初期,因无防晃电措施,晃电造成的装置停车事故时有发生。2001年至今相续采取了三种形式的防晃电技术,经过多年的设置完善及优化,现如今3s以内的断电不会造成装置停车。 3.1 增加时间继电器 在交流控制回路中增加三只时间继电器,其中T1和T3为断电延时继电器,T2为通电延时继电器,如图1,此控制回路可实现防晃电及自动分批重起功能,主要在2008年以前采用。优点:此方式实施简单,安装方便,投资少;缺点:控制较复杂,接线较多,T2长期带电易损坏,时间继电器损坏会造成误动。 3.2 DZQ-A智能型控制器 如图2,DZQ-A智能型防晃电控制器具有辅助保持和来电重合双时段控制器特性。辅助保持时段接触器“晃电”跳停后瞬间闭锁器运行指令,来电后接触器立即闭合。若辅助保持时段内电源没有恢复则其运行闭锁指令自动解除,进入来电重合控制时段,当来电达到控制器设置的重合允许电压阀值时,通过延时元件发出重合指令。优点:接线简单,体积小,安装方便,故障也不好造成误动;缺点:时间内置,不可调节。 3.3 M102电机保护控制器 如图3,控制器检测电压,当电压低于脱扣设定值,根据设定的电压跌落时间长短,自动重起动,分为以下三种情形:情形1:电压跌落时间 4 结束语 防晃电技术措施多种,但随着电子技术的发展,智能控制器及电机保护控制器成为防晃电技术的主流应用。石化企业需结合所在电力系统特点及自身条件,在实际的应用中优化配置,提供可靠性,不断完善及优化防晃电技术措施,为石化企业避免晃电造成的经济损失。 石化技术论文:谈百得燃烧器油嘴技术在石化系统的应用 【摘 要】百得燃烧器油嘴(以下简称油嘴)从开始使用时,它能把燃油均匀地雾化后喷出并经火焰扩散盘风压的二次雾化送到加热炉燃烧室内燃烧,到逐渐出现燃油燃烧不完和加热炉辐射管结焦的这个过程,在最初形成时是很难被发现和引起重视的。通过对油嘴的结构、有关技术要求和特性参数的分析,以便找出这一过程产生的原因及解决的办法,并引起使用单位的重视,同时提出正确维护和使用油嘴的方法。 【关键词】加热炉;燃烧器;油嘴;油嘴特性参;保养周期;汽蚀;结焦;磨损 在石化管道系统中所有热输泵站的加热炉上使用的都是由意大利BALTURS.P.A(百得公司)生产的重油燃烧器,共有两个系列:一种是BT75-250DSPN-D系列,另一种是TB0-4N-D系列。这种燃烧器具有自动化程度高、安全性好、节能效果明显等特点,这些都在使用过程中得到验证,实样见(图1图2)。在2007年至2009年这两年期间,石化管道仪长线所有热输泵站的加热炉由原油改换烧煤焦油以后,百得燃烧器的油嘴、增压泵、枪体组件磨损严重,使用寿命寿命缩短,由于百得燃烧器所有易损件完全依赖进口,购置费用高,因此引起所在单位有关部门和技术人员的重视,开始着手研究百得燃烧器有关使用和技术问题。 油嘴是安装在燃烧器上的一个重要部件,在石化管道系统每年都有数以万吨的原油通过这个油嘴完成燃烧,以满足加热炉供热需要,因此进一步研究油嘴技术对安全、低耗输油具有重要的意义。 1 油嘴结构及有关技术要求 1.1 油嘴结构与使用前的检查 油嘴是由连接体、喷嘴、旋转室、回油管和密封圈五个零部件组成的(见图3)。从油嘴分解实样图看结构并不复杂,但每个零部件加工精度和配合公差要求较高,因此有必要对油嘴的结构有一个大致的了解,这样能帮助我们在今后正确地拆装油嘴。油嘴组件在出厂时就已经装配好了,用户只需直接安装使用即可,但最好还是要把油嘴拆开检查,主要是检查喷嘴锥面与旋转室锥面是否完全接触。油嘴在出厂时涂了一层防锈油,当连接体螺母与回油管螺栓(见图3)拧紧后,喷嘴与旋转室两锥面之间的防锈油被挤出,在一定的时间内两个锥面就形成压痕,通过压痕就能大致判断是否完全接触。如果两个锥不能完全接触就会出现油嘴雾化不良,燃烧不完全,加热炉辐射管结焦等现象。 1.2 嘴油有关技术要求 油嘴连接体、旋转室和回油管选用的材料均为中碳合金钢,调质硬度为HB240~280;喷嘴选用的马氏体钢,淬火硬度为HRC57~62。旋转室进油槽(见图3图5)三个面的粗糙度与喷嘴120°锥面的粗糙度应相同,以保证燃油通过进油槽四个表面的流速度相同。 2 喷嘴特性参数 在石化管道系统中所有热输泵站的加热炉上使用的都是回油油嘴,它用于比例调节式燃烧器上。这种燃烧器可是根据加热炉的供热需要不断地调节它的耗油量。它在流量最小时启动,然后通过锅炉的自动控温仪器或压力探头自动升到最大流量;然后,按照同样的原理又回落到最小流量。 这种油嘴不是把到达油嘴的油全部喷射出去,而是将其中一部分通过回油管返回。 这种类型的燃烧器的油泵压力是一定的,所以喷嘴的送油压力也是一定的。如果改变了回油压力,送油量也相应发生变化。 这种油嘴特性参数有三个,在出厂时厂家把它用激光打标机分别打在油嘴连接体六角螺母的平面上(图4) 2.1 输油量 输油量是指油嘴最大额定的喷油量。在实际使用中油嘴的喷油量只有额定输油量的二分之一左右,这是因为使用的是回油喷嘴,它在满足加热炉供热需要的同时将部分原油通过回油管返回。在石化管道系统中热输泵站使用的加热炉主要有三种型号GW2500KW、GW5000KW、GW8000KW,分别使用输油量为200-275K/h、500-600K/h、800-900K/h这三个系列的油嘴。使用单位应根根所使用的加热炉功率和供热要求在对应的系列中合理地选用油嘴。使用输油量过小的油嘴满足不了加热炉供热需要,还会导致回油压力调节过高,增压泵负荷增加;使用输油量过大的油嘴,则导致加热炉排烟温度高、炉效降低、能耗增加。 2.2 喷射角 喷射角是燃油从喷嘴(见图3)喷出的角度。油嘴喷射角度为30°~45°~80°,一般使用喷射角为45°的油嘴。使用喷射角度小的油嘴,被雾化喷射出的燃油不但细而且长,使用喷射角大的油嘴情况正好相反,使用单位应根据实际情况选用。 2.3 输油比 输油比就是油嘴的喷油孔数与进油口数之比。因为一支油嘴只有一个喷油孔,所以这个数只能是一个为1的常数,而进油口数是喷嘴锥面与旋转室锥面重合形成的进油口数,这个数是由旋转室进油槽的个数所决定的,如图5所示的是一个有5个进油槽口的旋转室,即输油比为1/5=B5。输油比范围为1/3=B3~1/5=B5。油嘴输油比值越大输油量越高,火焰也就越长,输油比大的油嘴用于输出功率大的加热炉。 输油比是油嘴的一个重要特性参数,它还决定了雾化燃油从喷嘴喷出油流的螺旋线的条数。通过观察炉膛燃烧就会发现火焰是呈螺旋状的,如果输油比是B5就有5条螺旋燃烧的火焰线,这就是雾化燃油从喷嘴喷出进入燃烧室火焰稳定、方向性好的原因。 3 油嘴出现雾化燃油不良和燃烧不完全的检查和保养 当油嘴在连续使用时,喷嘴120°锥面和旋转室进油槽的三个面(见图5)中任意一个或两个以上的面就会发生结焦或磨损,这时油嘴开始出现雾化燃油不良和燃烧不完全的情况,发现这种情况最好的办法就是在油嘴使用到一定时间后进行定期检查和保养。 3.1 油嘴维护保养周期 油嘴维护保养周期主要取决于所用燃油的物性,其关系见表1。 表1 原油物性与油嘴保养周期 从表1原油物性与油嘴保养周期分析,油嘴保养周期与粘度的关系不大,主要取决于原油中的胶质+沥青含量,当胶质+沥青含量 10时,油嘴的保养周期会更短,使用单位应根据具体情况确定油嘴的保养周期。油嘴结焦分为内外两个部份,在这里讨论的是油嘴内部结焦对燃油雾化的影响。油嘴是安装在火焰扩散盘中心处的,它尽管有火焰扩散盘均匀分配的风量和喷出的燃油及回油冷却,但它的表面温度仍然可达到400℃以上,油嘴内具备了结焦的温度条件。由于使用的是回油油嘴,所以油嘴内会产生汽蚀,爱到汽蚀的金属表面呈蜂窝状损坏。 使用煤焦油的油嘴比原油结焦与磨损要严重得多,由于从2009年10月以后在石化管系统不再使用煤焦油,所以在这里不详细介绍。 3.2 油嘴的维护保养 当油嘴使用到保养周期后,将其从燃烧器上拆下,按图3所示顺序分解,用汽油将这些零部件清洗干净擦干。 3.2.1 喷嘴的维护保养 首先加工三个上锥体直经为¢14L、下锥体直经为¢1.2L、锥度为120°、表面粗糙度为Ra0.4锥头,然后用前两个锥头加研磨砂研磨喷嘴120°的锥面,直到锥面内结焦和受损面被磨平为止,再用第三个锥头加抛光粉抛光。 3.2.2 旋转室的维护保养 检查旋转室进油槽(图5)的三个面结焦和蜂窝状损坏程度,先用刀片清除进油槽面上的结焦,再用1800号砂纸打磨槽面,直到槽面的粗糙度与喷嘴锥面的粗糙度大致相同为止。 3.2.3 回油管维护保养 回油管(见图5)一般不会出现结焦,磨损程度也较轻,但要检查回油管内孔的三条螺旋线并清洗干净,以避免原油中胶质附着在螺旋线上,使通过回油管进入枪体的回油产生气阻而导致回油不畅的现象发生。 对以上三个零部件保养完以后,按图4顺序组装后即可以使用。经过保养后的油嘴与新油嘴的性能一样,但这样的保养最好不要超过四次,这是由于喷嘴和旋转室其它燃油和回油通过的工作面不易修复,所以当油嘴使用到这种程度r应及时报废。 4 结 语 百得燃烧器技术含量较高,油嘴仅仅是它的一个重要部件,还应对它各个系统的结构、性能和原理有一个了解,这样才能应用所掌握的油嘴技术安全、经济、节能地使用油嘴。虽然一支油嘴在连续使用5000小时以上时不会出现明显的结焦和燃烧不完全的现象,但在石化管道系统所使用的大功率加热炉上能及早发现这一现象,及时并采取措施,节能效果还是比较明显的,在发展低碳经济的今天具有重要的意义。 石化技术论文:石化生产中三相异步电机故障诊断技术 伴随着石油化工生产水平逐渐提升,石化生产对于电机设备的应用安全越来越关注。三相异步电机是石化生产中的重点设备之一,由于其结构简单,易于维护,在具体生产中的应用比较广泛。当三相异步电机出现故障将会导致石化生产停工,因此需要及时采取异步电机维护。为了提升三相异步电机的维护效率,在本文中针对石化生产中的三相异步电机维护技术进行研究。 【关键词】石化生产 三相异步电机 维护技术 研究 在实际生产中,三相异步电机充当着动力转换设备,能够将电能转换为生产中所需要的机械能力。同时三相异步电机与其他类型电机相比,其运行效率较高,装置性能较强、电量消耗比较小,比较容易携带。基于三相异步电机这些优势其在石化生产中应用备受关注,因此对于其维修技术进行研究,在促进石化生产方面具有较为积极的意义。 1 石化生产中三相异步电机运行故障产生原因 三相异步电机在石化生产中的应用,伴随着电机的运行有可能会产生电机故障,为了迅速的对三相异步电机故障进行维修,需要对故障产生原因进行分析。三相异步电机运行故障主要体现在以下几方面: (1)开关接触器不稳定; (2)保险丝被烧断; (3)电机使用不当所出现的电路故障。 1.1 开关接触器不稳定 在石化生产中,三相异步电机缺相运行的情况比较常见。如果三相异步电机长期处于缺相运行的状态,将会导致系统出现的故障,严重的情况会出现电机烧毁。那么缺相是如何产生的?在进行三相异步电机接触器的配置环节中,如果接触器配置不合理,使得触头的灭弧能力降低,开关接触器的触头直接连接在一起。基于这样的情况,在具体的石化生产中将会出现故障。 1.2 保险丝烧断 保险丝烧断的问题在三相异步电机运行中也比较常见。如电机处于短路状态时、电机主回路单相接地时都会出现保险丝的熔断。再或者是保险丝的容量比较小,也会直接导致保险丝在线路连接中烧断。 1.3 电机使用不当 三相异步电机使用不当也会出现故障,如比较典型的就是金属片烧毁、导线断开等。当点击使用环境不当,同样会导致石化生产设备电机缺相。 2 石化生产中三相异步电机维修技术应用 对石化生产中的三相异步电机进行维护,分为三个步骤进行维修: (1)在三相异步电机未运行前对于电机进行安全检查; (2)针对三相异步电机的绕组进行电气检查; (3)从电机运行的电路上进行综合性的安全分析。 2.1 电机运行前的检查 在异步电机在运行之前,工作人员需要对于异步电机的状态进行检查,包含内部电路、外观以及通过物理检查等确定异步电机处于正常的待工作状态。这是保障异步电机能够在石化生产中运行的前提。在实际检查环节中,需要对异步电机的参数数据进行记录,以备电机出现运行故障时按照参数数据进行维修,迅速找到故障点。具体设备检差,可以通过噪声检测技术、电流测量、振动状态等进行分析。这些参数都能够使得工作人员判断出三相异步电机的运行状态。一旦发现三相异步电机存在故障,需要对其进行拆卸检修维修。先对主要部件进行故障检查,如对绕组进行故障检测,分析绕组是否出现接地故障。通过目测的方式,观察绕组端部以及线槽内部绝缘物是否有损伤,以及焦黑的痕迹。还可以用万用表进行检查,当万用表低阻档读书很小,t说明是绕组接地。 2.2 绕组电气维修 针对三相异步电机绕组的故障,需要对电机绕组及时进行解决。首先将绕组受潮的部分进行烘干处理,并且冷却到60-70℃,浇上绝缘漆之后在进行烘干。在处理绕组端部的损坏时,需要在绕组接地处重新进行绕组的绝缘处理,涂漆并且烘干处理。而绕组接地点在槽内时,需要及时更换部分绕组元件,最后应用不同的兆欧姆表进行绕组的测量,直到满足技术要求为止。三相绕组除了接地故障外,还可能会出现绕组断路的情况,而对于绕组断路的维修,主要通过三种方式来实现: (1)断路在绕组端部时,需要将断路连接上,并且包裹上绝缘材料,在最为外端套上绝缘管,再烘干; (2)当出现相间绕组短路时,需要重新更换新的绕组; (3)对笼形转子断笼情况采用焊接法、冷接法等。 2.3 电气电路分析 对三相异步电机的电气电路进行综合性的分析,一般情况下,三相异步电动机的电流不平衡度保持在2%左右,被认为是一种正常的状态,电机绕组的绝缘电阻需要保持在100Ω以上,在对于电机绕组电路未检测的基础上不能够进行电机的开机。对于电机电气电路中的电流、振动、转速、噪声等进行观察。当这些参数都没有问题的情况下,才能够进行电机的重启。 3 结论 综上所述,在本文的研究,主要面向三相异步电机故障维修,为了迅速的对三相异步电机故障进行检查,需要对故障产生原因进行分析。三相异步电机运行故障主要体现在以下几方面: (1)开关接触器不稳定; (2)保险丝被烧断; (3)电机使用不当所出现的电路故障。 对石化生产中的三相异步电机进行维护,分为三个步骤进行维修: (1)在三相异步电机未运行前对于电机进行安全检查; (2)针对三相异步电机的绕组进行电气检查; (3)从电机运行的电路上进行综合性的安全分析。 石化技术论文:舟山石化绿色环保技术需求分析 摘要:石化工业是我国国民经济的支柱产业,但石化企业的生产和经营会对环境造成较严重的污染。近年来,治理和预防石化污染引起了政府和整个石化行业的高度重视。本文分析了舟山市石化行业面临的环保形势,并χ凵绞惺化行业在绿色环保技术方面的需求进行了探索。 关键词:舟山 石化行业 绿色 环保技术 需求分析 近年来,石油化工安全事故和环境污染事故屡有发生,尤其是去年发生的8・12天津滨海新区危化仓库爆炸事故,更是让人触目惊心,爆炸造成165人死亡,直接经济损失达68.66亿元。舟山市属海岛型地区,地域狭小,环境容量有限,石油化工企业一旦发生事故,就可能会对居民生命安全和附近海域环境带来严重的威胁。同时近几年公众对生活质量的要求以及安全环保意识都在不断提高,影响行业发展和社会稳定的群体性事件时有发生。随着生态文明建设的推进,国家和地方政府对安全环保也提出了更高的要求,石化行业的安全环保工作将面临更大的压力和考验。 一、舟山市石化行业面临的环保形势 (一)舟山海岛环境质量不容乐观 舟山是由群岛组成的地级市,国务院于2011年6月批准设立了浙江舟山群岛新区,使舟山驶上发展的快车道。近年来,随着舟山经济的快速发展,海岛陆地和近海海域环境质量却有不断恶化的趋势。受陆源污染的直接影响,舟山海域成为我国近岸海域环境质量形势最为严峻的海域之一[1]。根据2003年至2015年舟山市海洋环境质量公报,舟山严重污染海域(劣四类)面积占比从2003年23%上升到2015年48.4%,海域水质环境质量呈显著下降趋势,其中超标最多的是无机氮和活性磷酸盐。 舟山海域污染来源于工业废水、生活污水、海水中石油、氮、磷等有机物,农业的化肥、海水的养殖等。数据显示,随着舟山本岛及附近岛屿新建扩建油库、油码头数量的增加,油品进出、储运量增加,从而加重了舟山海域油类污染[2]。这些污染也是造成赤潮频繁暴发的主要原因。 (二)环保法律法规日臻完善,达标排放要求更加严格 自2000年以来,国家相继制定和修订了《大气污染防治法》《环境影响评价法》《固体废物污染环境防治法》《水污染防治法》《国家危险废物名录》《清洁生产促进法》《大气污染行动计划》《海洋环境保护法》等一系列环保法律法规和标准。这些法律、法规定和标准的出台给石化行业带来了深刻的影响。其中,《水污染防治法》《大气污染防治法》《固体废物污染环境防治法》等法律都对各类污染物必须达标排放作了严格规定,特别是进一步明确了含油固体废物属于必须按照规定进行处理处置的危险废物,含油废物违法处置被纳入刑法处罚。2012年,环保部还专门针对化工园区出台了《关于加强化工园区环境保护工作的意见》,从园区规划、环评制度、项目准入、环境管理和防控体系等方面提出要求。2015年4月16日,环保部和国家质监总局联合《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570―2015)和《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571―2015)两项石油化工污染物排放标准,对石油化工各类污染物规定了较以前更为严格的约束性指标。2014年,环保部《石化行业挥发性有机物综合整治方案》,VOCs作为PM2.5的重要前体污染物,首次纳入“十三五”污染物总量控制指标。 近年来,浙江省和舟山市配合国家的法律法规,也相继出台了一系列地方环境保护法规和标准。为了满足国家和地方政府关于污染物全面、稳定达标排放的环保要求,无论是石化新建项目还是现有工程,必然要求石油化工企业大力推行清洁生产,研究和开发环境友好生产工艺和节能环保技术,进一步规范环保管理,研究并解决污染治理技术的难题,从而大幅度提高石化“三废”(废气、废水、固体废弃物)的治理技术水平和污染物稳定达标的可靠性。 (三)公众参与意识逐渐增强,舆论监督压力不断增大 随着生活水平和国民素质的不断提高,公众参与环保监督的意识在逐渐增强,政府也鼓励公众和非政府组织机构参与环保监督,石油化工企业一切生产经营活动及其可能引起的环境问题都在公众和社会舆论的监督之下。前几年舟山市某石化企业发生的环境污染事件引起民众的担忧和上访,就是一个典型的例子。新修订的《环境保护法》于2015年1月1日起施行,其中规定重点排污单位对其主要污染物的超标排放情况,以及防治污染设施的建设和运行情况,都应当如实向社会公开,并规定了其相应的法律责任。这就要求石化企业必须努力提高绿色节能环保技术和环境管理水平,切实把环境保护纳入企业发展战略中优先考虑,全面履行好企业的经济责任、政治责任和社会责任。 二、舟山市石化行业绿色环保技术需求分析 通过对舟山市石化行业现状分析,考虑国家有关政策法规标准和污染减排约束性指标要求,结合国内外绿色石油化工生产技术的新进展,舟山市石化行业在绿色环保技术的需求主要包括以下几个方面。 (一)绿色生态石化基地建设 石化基地生态绿色化发展模式与机制,石化基地产业链规划与招商,多目标绿色评价体系及化工生态园区设计规范与标准,石化基地环保技术开发创新体系,节能减排与清洁生产技术服务产业运行机制,石化基地建设对海岛海洋生态和周边海域潮流的影响。 (二)清洁生产技术 制备新颖绿色原材,以替换石油化工生产中惯用的氢氰酸、光气等剧毒原材[3];采用计算机信息技术和化工过程集成技术,降低水耗、能耗;化工装置的大型化、微型化、集成化和智能化,有利于节能减排,提高效率;开发环保高效的优良催化技术,防止设备腐蚀,减少废物和环境污染;开发特殊状态的反应体系和超常规状态的反应技术,提高反应效率,节约石化资源;生物质能、页岩气、煤层气等新能源在化工领域中的应用 [4]。 (三)污染防控与节能减排技术 海洋环境下石化废水、废气、废渣等污染扩散分析,基于小波神经网络的“三废”污染监控技术体系研究,石化基地污染物总量控制技术,集成化石化废气净化及资源化利用技术,石化基地二氧化碳排放总量控制技术,石化基地恶臭污染防治技术,石化基地VOCs排放控制技术,节水型污泥处理技术、特种石化废水处理技术集成及废水深度处理回用技术应用与示范;石化基地净化水回用技术,石化基地固体废物综合利用技术,储运油泥资源化利用,石化基地地下水、土壤污染监控及修复技术。 (四)石化环境监测与安全应急体系 环境事件危险源识别技术,石化基地污染物排放监测体系,海岛环境下绿色石化集聚区运行安全关键技术,石化基地近岸海域污染监测体系,污染排放浓度超标和生态环境安全预警机制,海岛环境下石化基地安全环保应急体系,石化基地HSE管理体系。 (五)其他技术需求 环境标准与信息化技术,智慧石化基地软硬件技术体系,石化基地舆情引导与社会责任关怀建设等。 三、 结束语 像舟山这样的海岛地区,如何做好发展和环境“双赢”的文章,是极其重要而且迫在眉睫的课题。开发和使用环境友好石化生产工艺和节能环保技术,是解决石化行业发展带来的环境问题的根本出路。另一方面,随着经济与技术的全球化,我国石化工业在国际上也面临着产品和工艺技术的激烈竞争,为了迎接这种技术和产品竞争的严峻挑战,跟上国际上重视环境保护的趋势,也需要发展自己的环境友好的绿色石化技术和优质产品。因此需要认真研究产业政策和环境排放标准,加强环境友好石化生产工艺与节能环保技术攻关,大力推进石化产业升级,全面发展绿色环保技术,实现清洁化生产和循环经济。只有这样,才能实现石化产业与自然的和谐发展,使石化行业真正成为舟山经济发展的引擎和龙头,为区域经济发展注入强大的动力。 石化技术论文:论我国的石化页岩气工程技术发展与前景 【摘 要】近些年来,我国产生了许多有效的石化页岩气工程技术,而且经过实践证实,在页岩气的实际勘探中发挥了较大的价值。为我国石化岩油气勘探奠定了基础。本文主要探究的是我国石化页岩气工程技术的发展和前景展望。 【关键词】石化页岩气; 工程; 技术; 前景 一、页岩工程地质环境描述技术 页岩工程地质描述技术在我国页岩气勘探开发当中发挥了重大的作用。它为我国重点地区页岩油气井钻井优化方案设计,以及可压性评价、完井方式选择,以及压裂方案设计等提供了重要的指导。 1、岩石力学特征评价技术 针对页岩地层具有非均质性较强、各向异性突出的主要特点,以测井资料处理以及岩心测试为重点。最终通过数据分析、技术测试等,形成了岩石力学特征宏细观分析评价技术,以及页岩地层井壁稳定性分析预测技术等,这些技术大多属于岩石力学特征评价技术。这些技术的投入使用,为页岩气水平井钻完井,以及压裂设计提供了更为实际的指导。 2、建立了页岩可压性评价办法 综合考虑岩石的特质,再分析岩石力学的相关参数,岩石中的有机碳含量,以及总含气量等。将地质甜点,以及造成压裂裂缝起裂以及延伸难度较大的岩石脆性特征相结合。最终形成页岩可压性评价办法。这种办法的针对性较强,而且在实施中可操作性较大。可压性指数评价模型如下: 在这个式子中,FI可压性指数,;S为页岩储层参数的标准化值; 为储层参数的权重系数。 这种页岩可压性评价方法,在实际应用当中发挥了重要的价值。运用页岩可压性评价方法,对我国不同区块的页岩进行了一定的计算评价,分析到许多区块页岩底层的可压性指数。根据指数进行深入分析之后,才能进行针对性更强的运用。 3、进行了页岩裂缝扩展规律物模实验研究 这种实验研究是以露头页岩岩心为主要对象的。通过对不同井下工况进行了针对性模拟实验,得出更多的理性认识。主要成就在于更新了对岩石脆性与剪切破坏形式等的关系认识。这是进行石化页岩气勘探开发工作的重要基础。 4、初步建立页岩储层综合评价标准 我国在与国外许多大学进行合作的基础之上,分析了中国石化页岩储层的主要特征,以及压裂效果等。初步得出了页岩储层综合评价标准。 二、“井工厂”钻井优化设计技术 通过对国内外“井工厂”技术进行实践调查分析,并有效结合中国石化页岩气区块的主要特点,有效进行了“井工厂”技术攻关研究。最终形成了“井工厂”钻井优化设计技术。 1、首先在全面调查的基础上,对其开展精细的描述。然后在此基础之上,创造出页岩气井井身结构序列。这种序列在实际运用当中,对于封隔复杂地层十分有效。而且,还有效降低了钻柱扭矩和摩阻。使得我们在开展水平作业时增加了安全防护。为满足压裂增产措施的需求提供了可能。 2、初步形成了合理确定造斜点、造斜率优化O计技术。 3、根据不同的页岩气区块的实际状况,创造出了优快钻井设计技术。 三、页岩气的开发技术分析 在页岩气的用途之中,最被人们熟知的是对页岩裂缝的填充,由于它本身是一种天然气,渗透率相对较低,而且其气流的阻力比纯天然气大,因此,给页岩气的开采带来较大困难。在长期实践当中,人们发现传统的采取方式所能产生的产量十分小,因而需要运用特殊的方式实现增产,同时需要对钻井进行适当地创新。 1、基础的压裂技术 页岩气的储层是十分致密的,因而渗透率也相对较低,如果想对其进行直接生产,难度较大。当前最常采用的方式就是储层改造、页岩气储存改造主要有两种方式:压裂和酸化。在这两种方式当中,压裂是最常运用的。 从目前的情况来看,水力压裂是页岩气开发过程中使用时间最长的,也是目前常常使用的压裂技术。水力压裂具有一定的特殊性,它不仅能够在储层当中形成十分密集的网络,而且能够合理地改善渗透率,使得天然气更加顺利地进入井筒。为了保障保井能够经受住压裂的压力,从而注入泵率。就必须要在压裂开始之前,对井中的实际情况进行检测。分析出具体的受压能力。从目前的研究进展来看,人造裂缝的半长,在对岩井水力压裂的适应中,可以达到76.3~458.0m。 在对页岩气进行实际开采的过程当中,我们可以采取多样化的压裂办法,如氮气泡沫压裂技术、多级压裂、水力喷射压裂等。在这些办法当中,各个办法使用的范围不同。如氮气压裂办法适用于深度较浅的,或者底层压力较小的页岩。多层压裂办法一般适用于垂直堆叠的致密底层。除此之外,还有凝胶压裂办法等。但是凝胶压裂基础需要较大的资金投入,在长期发展之后,逐步被清水压裂办法所替代。 因为页岩气藏超低率和低孔隙度,页岩气水平井必须要经过多级大规模水力压裂处理。然后才能实现页岩气藏经济生产。在国外,经常会使用的水力压裂技术包含了以下几种:泡沫压裂、清水压裂、多级压裂、水力喷射压裂、同步压裂等。 泡沫压裂:这种技术主要适用于低压、低渗透水敏储层压裂作业。总结该技术的主要特征,可以有效减轻压裂液对地层造成的伤害力度。而且能够呈现出更好的返排的效果。 多级压裂:它主要指的是在合理运用封堵球的基础上,将储层进行多个层次上的分隔,进而进行科学的分段分裂。这种分段压裂方式是当前页岩气水力压裂所采用的主要技术。 清水压裂技术:它主要是指将减阻剂、表面活性剂以及黏土稳定剂等,加入一定的清水,进而在压裂过程中充当压裂液。这种技术主要是通过在清水中加入减阻剂、黏土稳定剂量,以及表面活性剂等,来充当压裂液。这种特殊的压裂液能够有效改善页岩气的渗透率,提升导流性,有效降低地层伤害。这种技术主要运用在致密储层,它是美国页岩气井最主要的增产方式。 水力喷射压裂:它指的主要是运用高速、高压的带砂体,进行适当的孔射,接着再打开地层连接井筒的通道,使得流体排量得到大量提升,进而实现较高的低层压裂技术,这种技术主要适用于发育较多的天然裂缝的页岩储层。 石化技术论文:石化企业污水回用技术研究 [摘 要]目前我国水资源严重紧缺,石化行业开展节水减排的形势非常紧迫。本文主要介绍了石化企业在“节水减排、污水回用”方面的工作和探索。重点阐述了如何通过清洁生产,优化污水处理工艺,合理进行清污分流、污污分治,确保外排废水指标长期稳定达标,为后续的污水回用打下良好基础。 [关键词]石化行业;节水减排;源头控制;污水回用 1 石化污水的特点及处理流程 1.1 污水排放量大 石化企业是工业耗水量较大的行业之一,约占全国工业取水量的5%左右,而废水排放量约占全国工业废水排放量的4.2%。伴随着企业生产规模的日益扩大,污水排放量大成为石化企业污水的特点之一。 1.2 污水水质复杂 石化企业由于生产的产品流程较长,生产装置又多,在生产过程中因切水、设备泄漏等排出的污水中含有的有机污染物众多,且含有一定毒性。根据成分不同,污水可分为含油污水、含硫污水、含碱废水、含盐污水、含酚废水、生产废水和生活污水,污水的多样性给后续处理带来了一定的难度。因此,石化企业废水是工业污水中比较难处理的水质之一。 1.3 污水水质变化大,冲击性强 由于石化企业污水具有量大、变化快、水质复杂且具有毒性的特点,因此任何水量、水质的波动都有可能给后续处理设施造成冲击,导致污水处理系统瘫痪(尤其是生化系统污泥大量死亡),需要一定的时间来恢复。 1.4 主要的污水处理流程 随着石化企业生产规模日益扩大,为降低生产成本而导致的原油劣质化趋势越来越大,造成石化废水水质不断恶化,传统的“老三套”处理流程(即隔油-浮选-生化)已难以满足处理需要,而国家污水排放标准的不断从严和环保执法力度的逐步加大,造成企业外排污水达标困难,因此石化污水处理流程通常采取大马拉小车―通过加大设计能力来提高污水处理系统的耐冲击能力,加长处理流程―有些企业甚至采用三级生化来提高处理深度,确保外排废水达标。石化企业污水处理系统一般分为预处理和生物处理。为了确保生化处理的平稳性和效果,预处理非常重要。 2 污水资源化探讨 2.1 持续推行清洁生产,加强源头控制 采用源头控制是实现污水资源化的重要措施,不仅可以节约新鲜水,而且可以减少污水的产生量,减轻污水处理系统的压力,提高处理合格率,为污水回用创造良好的条件。目前,国内一些石化企业在清洁生产以及源头控制方面已经取得了很好的效果。例如:用加氢精制工艺取代传统的碱洗电精制工艺,以柴油产品精制为例,传统的柴油碱洗电精制装置的污水产生量为0.1t(水)/t(油),而采用加氢精制工艺后,污水产生量仅为0.025t(水)/t(油),削减率达到75%,减排效果明显;采用间接冷却和空冷技术代替直接冷却和水冷技术,可以减少水冷设备的蒸发损失与飞溅损失;实现装置间的热联合,回收低温余热,可以减少冷却设备,进而减少循环水的使用量。 2.2 做好污水的污污分流和分治工作,减轻污水 集中处理系统的压力石化企业基本上已做到清污分流,而污污分流和分治工作还需不断加强,后者不仅是污水达标排放的保证,更是污水资源化的需要。将含硫污水、碱渣污水、含盐污水和低浓度的含油污水进行彻底分流,并实现专线专输、专罐贮存、分质限量处理。特别是在装置停工期间,对于清洗容器排出的高浓度溶剂冲洗水,用槽车运至污水处理场专罐贮存设施,避免对污水处理系统的冲击。通过上游环保装置、设施的预处理(如污水汽提装置、湿式氧化装置以及电脱盐污水的预处理设施等)来降低污水处理系统的负荷,确保外排废水的净化深度,为污水资源化创造良好的条件。 2.3 合理应用水夹点技术,加深污水资源化程度 2.3.1 含硫污水的串级使用 石油炼制企业含硫污水的串级使用就是一个很好的水夹点技术应用的实例。以镇海炼化为例,该公司结合生产工艺注水水质的需求,将催化裂化装置分馏塔顶的含硫污水串级使用于富气洗涤水的注水,将常减压或其他非加氢型装置的含硫污水,串级使用于延迟焦化装置富气洗涤水的注水。通过含硫污水的串级使用,该公司不仅减少软化水的使用量将近30t/h,而且减少相对应的含硫污水的产生量。 2.3.2 汽提净化水的回用 含硫污水汽提装置是石化企业处理酸性水的唯一装置,通过加强酸性水的预处理如增设罐中罐+旋流除油器的组合工艺,降低酸性水中的油含量,为污水汽提塔的稳定高效运行打下好的基础,确保汽提净化水的各项指标稳定达标。目前石化企业已普遍将污水汽提净化水回用于电脱盐注水、加氢精制装置的空冷注水等,某些先进企业的回用率甚至可达85%左右,某些大型的石化企业一年的回用量可达到上百万吨。回用净化水不仅达到了节水的目的,而且直接减少了废水的排放量。 2.3.3 达标外排废水的回用 要最终实现外排污水的回用,必须提高外排污水水质。水质越好,回用的后续处理流程就越简单,回用成本越低。因此,石化企业要在抓好污染源头控制,减少上游装置污水产生量,做好污污分流、分质的基础上,努力提高污水处理场的净化能力和深度,降低外排废水的污染物浓度,为污水回用提供合格的水源,真正实现外排废水的资源化。根据目前石化企业的现状,达标外排废水回用可分为直接回用于机泵冷却水和焦化冷焦水,按外排水质情况选择经适度或深度处理后回用于循环水补水,以及经深度处理后回用于锅炉用水三类。适度处理主要用于处理丰水地区企业的达标污水,特别是水质较软的南方地区。一般经过强化生物处理,如膜生物反应器(MBR)、曝气生物滤池(BAF)等,再经过过滤、杀菌等后续处理,主要是进一步降低污水中的COD、氨氮、油类以及悬浮物,使水质达到《循环水水质控制标准》中规定的COD≤60mg/L,NH3-N≤10mg/L,石油类≤2mg/L以及SS≤10mg/L的指标,满足循环水补水的水质要求。 深度处理主要用于处理缺水或水质较硬地区企业的达标污水,主要目的是去除水中的盐分,降低电导率。根据目前的现状,通常采用预处理―超滤―反渗透脱盐的处理流程,因为流程比较复杂,处理费用较高。处理后的水质好于自来水,一般回用至锅炉用水。水质较硬的企业也可考虑将深度处理的污水部分回用到循环水补水,以降低补水中的盐浓度,提高循环水的浓缩倍数,减少排水量,达到节水减排的目的。目前一般深度处理的成本费用为5元/t,而水质较硬企业制取除盐水的费用达到6~10元/t,因此污水深度处理回用在北方还是有一定的经济效益,对于缺水地区而言,其社会效益和环境效益更大。 3 结论 实现石化企业节水减排,必须加强节水减排的宣传力度,提高全员的节水减排和水的忧患意识;通过制定切实可行的节水减排措施和管理制度,提高用水管理水平,将用水与排污作为一项重要的生产指标进行考核;企业在实行节水的同时要减排减污,否则随着污染物浓度的提高会使外排污水无法达标,污水回用亦无从说起。总之,要将优化污水处理系统与水资源化有机地结合起来,真正达到节水减排的目的。 石化技术论文:碎石化技术在老路面改造中的应用 摘要: 水泥混凝土路面的碎石化是一种原位利用原水泥混凝土路面的手段,在原水泥混凝土路面用末期,其他方法不能起到好的效果时可以采用。 关键词: 碎石化;老路面;改造 0引言 水泥混凝土路面在其使用年限末期,不能再承担服务功能时,需要对其进行处理以建构新的路面结构。国内在旧水泥混凝土路面处理方面方法不够完善,这与我国机械设备制造工艺相对落后有关。国外(主要指美国)在处理旧水泥混凝土板块的过程中积累了丰富经验,形成了在旧水泥混凝土路面破损状况相对严重时的原位利用水泥混凝土路面的碎石化工艺。这一工艺能将水泥混凝土路面破碎成小粒径嵌挤颗粒,从而为新的沥青混凝土加铺层提供理想的基层。国内在进行老路面改造时,一般采用直接加铺方案、全部破除老路面方案,近年还引进旧路面碎石化技术;本文将通过道县至永安关公路(K0-K12)段路面处治工程对三种方式进行较直观的对比: 1工程概况 S323线道县至永安关公路(K0+000-K8+511)段老路基路基宽度约18m,并且部分道路已于2000年8月建成通车,还有一部分路基已全部成形,但路面仅铺筑了1604m,目前尚未通车。本项目路线连接道县县城与寿雁镇,作为通往广西桂林的交通要道,交通量大,且路线两侧有不少砖厂,超重超限车辆较多,路面破坏严重。根据中南大学检测报告,旧路路面结构为23.5cm水泥砼路面+18~22cm天然砂砾,路面劈裂强度为2.77MPa。路面板的坏板率为17.48%,断板率为11.86%,裂缝度为13.8(m/1000m2),裂隙率为11.41(m2/1000m2),坏缝率为73.68(m/1000m),并有大量的错台、翻浆和角隅破坏,符合碎石化技术的适用条件;综合考虑经济、适用、环保、施工难度等因素,结合国内外多条路面加铺公路的经验,将在老路面上加铺方案(方案一)、全部破除老路面方案(方案二)及旧路面碎石化作底基层(方案三)进行同深度比较。本次设计路面结构为:26cm水泥砼路面+18cm5%水稳碎石+20cm级配碎石。 2路面方案比选 2.1 方案一(加铺方案)旧水泥砼路面的改建技术,关键是修复旧砼板块、稳固松动板块、防止接缝反射、解决板表面水下渗、滞留等问题。在重交通的情况下,半直接式水泥砼加铺层改建技术,施工工艺相对而言较简单,施工进度快,造价相对较低,改建后路面损坏率不大,故采用半直接砼加铺层改建。半直接式砼加铺层改建施工方案主要工序为:处理、修复损坏的旧路面板(旧路面面层、基层)、旧路肩;旧路面板下灌浆处理松动板块;采用土工布、油毛毡、防水卷材、沥青等材料进行老路面防水、防反射裂缝处理;在原路肩部位设置泄水槽以利排水;铺筑新砼面层;新砼面层灌缝。 2.1.1 路面结构加铺路段:26cm水泥砼路面+下封层+油毛毡+粘层;新建路段:26cm水泥砼路面+下封层+18cm5%水稳碎石+16cm4%水稳碎石 2.1.2老路面处理①长距离破除段。对于路面长距离破坏段(连续破坏长度大于50米),采用机械破除路面板。基中K0+081~K0+140段由于以0.3%的纵坡从老路面高程过渡到加铺路面高程,老路面需全部破除,按新路面结构重建底基层、基层; K7+530~K8+500段路面破损严重,而且路基宽度不能满足设计要求,故老路面需全部破除,按新路面结构重建底基层、基层。②局部破坏处理。根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》,按路面破坏轻重程度,分别采取以下处理措施,如表1所示。③路面防水处理。老路面修补完后铺设三油两毡。④灌缝。应清除旧纵横向施工缝、缩缝中的旧填缝料和杂物,重新灌注填缝料。⑤板底灌浆。基层采用天然砂砾,有的为碎石级配,颗粒大小不均匀,也不平整,基本处于泥结结构状态。对于路面板完好但基底空洞板块应进行板底灌浆处理。⑥板块扩宽。在万家村中桥至寿雁中学段路面宽度只有7.0米,为了防止新老路面板交接处基层回弹模量差异大形成纵向裂缝,右侧路缘带50cm用C15砼做基层。 2.2 方案二(破除方案)将所有老路面板块破除后重新修筑路面。路线平面以路基中心线控制,路线纵坡以左侧路基高程控制。老路面破除时保留老路基层(天然砂砾),再设置10cm厚的砂砾调平层作为底基层,未修筑路面部分采用16cm4%水稳碎石底基层。 2.3 方案三(碎石化方案)水泥混凝土路面的碎石化是一种原位利用原水泥混凝土路面的手段,在原水泥混凝土路面使用末期,其他方法不能起到好的效果时可以采用。碎石化方法、震裂压稳和破裂压稳技术都能很好地消除反射裂缝。与碎石化工艺相比,震裂压稳和碎裂压稳技术对水泥混凝土路面的结构性破碎得不够彻底。水泥混凝土路面的碎石化是将水泥混凝土路面的面板,通过专用设备MHB一次性破碎为碎块柔性结构。通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定强度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡。MHB型破碎机械破碎后的颗粒尺寸是可控制的,一般来说,颗粒越小其防止面板开裂的效果越好,但强度越低,根据国外的研究,规定其颗粒范围在7.5~30cm之间能取得良好的使用效果。控制破碎后颗粒尺寸可通过控制重锤下落高度来实现。破碎后其颗粒粒径小,力学模式更趋向于级配碎石。MHB碎石化再生技术的主要优势是:通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡。旧路面进行碎石化后应具有以下特点:①碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;②碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定强度;③碎石化可以消除原水泥混凝土路面病害;④碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。根据本项目特点,碎石化路面用于底基层,在其上铺筑18cm5%水泥稳定碎石基层+1cm沥青表处+26cm水泥混凝土面层。新建路段底基层可采用20cm级配碎石,基层、面层与碎石化段相同。 2.3.1 碎石化施工工艺流程水泥混凝土碎石化施工工艺流程:施工准备清除路面杂物多锤头破碎机安装就位旧路面破碎施工重型压路机碾压密实检测压实度及碎石化程度表层灌浆封浆处理碎石化施工验收进入下一道工序。 路面碎石化之前应进行以下处理:①路面碎石化施工前应先移除所有将破碎的混凝土板块上存在的沥青罩面层和部分沥青表面修补材料,否则会影响碎石化质量。②调查清楚沿线构造物及管线,两侧路肩外5-10米范围内存在建筑物的路段,施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂,对于路肩外5米范围以内存在建筑物的路段,应禁止破碎;埋深小于1米的管涵顶部路面采用机械挖除换填碎石,埋深大于1米的管涵顶部应适当降低落锤高度。③修复排水设施。在旧路面临土路肩侧设置排水盲沟,靠中央分隔带处可与中央分隔带的盲沟合并设置。④特殊路段的处理。对出现严重病害路段面板进行破除,换填碎石。当土路基存在病害时,也应对路基进行换填处理。⑤交通管制。在路面碎石化之前应制订交通管制及分流方案,满足通车及施工要求。 2.3.1.1 碎石化施工①采用RMHB破碎机进行破碎。施工前先选择长50米的一段路作为试验段确定所需参数,并选取试坑确认破碎效果。破碎前要确定锤的破碎点,一般锤距为50cm左右。路面破碎的形状必须成“锯齿”拼图状,所有的碎粒处于互相啮合,未被打乱的状态,这样可使交通负荷向更大的范围分散;碎粒共同“工作或弯曲”,将负荷分散到更大的范围。经过碎石化后,水泥混凝土颗粒的粒径不大于40cm,且75%以上的颗粒在深度方向的分布满足:表面最大尺寸不超过7.5cm,底部不超过37.5cm。②破碎的混凝土的固定。破碎的混凝土的固定方法是用重型静碾压路机碾压,以重型轮胎压路机为首选,因为钢轮压路机或振动压路机在碾压时接触面不均匀,尤其是振动压路机会使一些小型碎块下沉,造成破碎块体更加松动而不能起到固定作用。根据以往的经验,采用50T的重型轮胎式压路机碾压几遍的固定方法对破碎的混凝土碾压有很好的作用。对于一些破碎后产生的混凝土过分剥落、形成缝隙较大的部分,采用砂浆灌浆及封浆处理,以保证加铺结构层以下没有空洞。破碎与固定同步进行:同步进行主要是利用重型轮胎式压路机对水泥板进行碾压,使旧水泥板完全破碎并与下步结构层充分接触,同时保证水泥混凝土板体保留大部分强度。利用压路机本身的重力及工作时的冲击力来完成的,其工作时压路机碾压力可以达到250T,利用大的冲压力将水泥混凝土面板压裂并将板体压实以起固定作用。指标控制一般采用高差控制,高差的控制方法是在施工前,每车道50米确定一点测定其高程,施工时每碾压5遍测一次,当前后两次高差小于 5mm时,即认为破碎并碾压密实。③碎石化与非碎石化混凝土路面接缝处设置土工格栅。 2.3.1.2 施工质量检测碎石化大面积施工前,需选择具有代表性路段作为试验段,其长度最小100米,在该试验段中安排不同锤迹间距(2cm左右级差)的子区段,每段长度不少于50米,其分界要标记清楚。施工后,需检测回弹弯沉(或回弹模量),验证其是否满足变异性要求。推荐采用回弹模量指标,测试的点位随机选定,并应不少于9个,其指标应在250mp-450mp之间,如果不满足,要增加试验段长度并根据增加落锤高度或减少锤迹间距的方式调节,已使其破碎程度增加,变异性减小,直至达到前述质量控制指标要求。进行大面积施工过程中,要注意单幅路面长度破碎超过1KM时,在破碎粒径发生突变处挖试坑抽检,验证粒径是否满足要求,如果不满足要作小幅调整,在此过程中无需继续检测回弹模量指标,而以试坑粒径状况与试验段有无显著差别作为判断是否合格的依据。 2.3.2 施工注意事项根据路面碎石化工艺施工特点,施工质量方面需要注意的环节有:①排水设施的设置及施工过程中的防水、排水。在路面碎石化前应设置好排水设施。建议在路肩部位设置碎石盲沟,使破碎后的旧路面层、基层和路基处于较好的排水状态,为加铺层提供足够的支撑强度。旧水泥混凝土板块在破碎后很容易受到雨水侵入,所以破碎完成后,加铺新路面结构前要做好防水工作。要求后续的摊铺工序在碎石化完成后尽快开始,如果不能及时摊铺,则应采取临时防水措施(如加盖塑料薄膜等)减少雨水侵入。②试验段施工及正式施工过程中对破碎情况的监控。因为粒径于破碎层的强度特性直接相关,所以控制破碎粒径是施工工艺中的重要环节。在正式进行大面积施工前,应安排试验路段进行破碎,详细了解破碎后的粒径分布情况、强度及均匀性,找出能够满足破碎要求的MHB设备控制参数,指导全路段施工。进行大面积施工时,应密切关注混凝土板表面破碎状况。当某一施工路段表面粒径发生显著变化时,应通过开挖试坑的方法核查板体内部粒径分布情况,如不满足要求,应及时调整MHB设备控制参数,直至满足要求。③施工前后对基层、路基软弱部位的处治。根据国外的经验,对于施工路段存在的基层、路基不稳定的情况,应在采取换填等处治措施后再进行碎石化施工。这样可以提高路面基层稳定性,消除新加铺结构的安全隐患,为改造后路面长期使用性能提供保证。从工艺总体上看,虽然换填工序要占用较多的时间,但是这种时间耗费是必需的。以上三个问题在碎石化过程中应特别注意,把握好这些关键环节是保证碎石化质量的重要手段。 3经济比较 通过综合比较,采用碎石化技术(方案三)经济性较好,根据国内外的工程实践,对消除反射裂缝是比较成功的,且对环境影响较小,故作为推荐方案。 4 结语 旧水泥混凝土路面碎石化技术是一种重要的水泥混凝土原位破碎利用技术,它一般适用于水泥混凝土路面出现较大范围的破损的情况,能成功地消除反射裂纹,国外在这项技术的应用方面有了多年的实践,国内自山东省交通厅倡导引进这项技术后,通过多个项目的的实践,也有了许多成功的经验;湖南自2007年开始引进这项技术,最开始在浏阳市一个旧路改造项目中实施,本项目是本省第二个实施这项技术的项目。 当然,这项技术也有一些问题,碎石化技术使原结构的整体强度降低,再加铺后可能会也可能出现一些问题,特别是加铺沥青面层后,会出现车辙和纵向裂缝等病害,这需要国内外广大同行通过不断的实践总结经验去解决,使这项技术能广泛推广起来。 石化技术论文:浅析大型石化企业污水深度处理与回用的技术措施 摘要:本文以大型石化企业为例,介绍了石化企业污水的特点,污水处理回用现状以及相关的污水处理技术,并针对大型石化企业的特点重点介绍了膜分离技术和生化技术结合膜生物反映器技术以及利用该技术的进行相关污水深度处理与回用的流程。 关键词:石化企业;污水;深度处理与回用 1 大型石化企业污水特点以及污水处理现状 1.1 石化企业污水的特点 石化企业炼油污水是电脱盐、常减压、催化裂化等工段产生的污水汇集而成,是一种集悬浮油、乳化油、溶解有机物及盐于一体的多相体系,悬浮物及盐出自电脱盐工艺,油及溶解于污水中的硫化物、酚、氰化物等与原油加工工艺有关。 1.2 石化企业污水治理现状 石化企业污水处理技术按治理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理所用的方法包括格栅、沉砂、调整酸碱度、破乳、隔油、气浮、粗粒化等;二级处理方法主要是生物治理,如活性污泥、生化曝气池、生物膜法、生物滤池、接触氧化、氧化塘法等;三级处理方法有吸附法、化学耗氧法、膜法等。炼厂污水一般经二级处理可达标排放。国内采用三级处理即深度处理的企业极少,而国外很多石化企业污水一般都有三级或深度处理工艺。据国家环保局统计,真正达到规定排放标准的不足50%。水资源的严重短缺和环境因素制约着我石化企业的进一步发展壮大。为解决这些问题,研究适宜的污水深度处理工艺使炼油污水循环回用是十分必要的。 2 石化企业污水处理与回用技术 2.1 污水处理概述以及污水回用途经 污水的回用一般要经过深度处理(即三级处理)来除去二级处理(生化处理)所不能除去的污染物(有机物及胶状固体,可溶的无机矿物质氮磷等等)和COD、BOD、颜色、味道、气味等。 石化企业废水回用主要有三种途径,一是作循环水补充水源,二是作为工业用水水源,三是作锅炉用水产生蒸气。 2.2 石化企业污水处理与回用技术 污水处理与回用技术按照原理不同,可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。单一的深度处理技术一般只能去除某一类污染物,几种技术有机耦合才能满足回用水质的要求。 ①物理处理法。物理处理法主要包括沉淀、过滤、吸附、空气吹脱、膜分离等。沉淀主要用于固液分离,澄清水质,去除大颗粒的絮体或悬浮物。过滤主要是澄清水质,可以去除大于3μm的悬浮物、病原菌等。常用的过滤介质有石英砂、褐煤、核桃皮、活性炭等。利用活性炭或某些粘土类材料的巨大比表面积吸附大分子有机物,去除色度,降低COD和去除某些无机离子。膜分离技术用于污水深度处理的历史很短,但用途却十分广泛。根据膜材料孔径的不同,可将其分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等几种。②化学处理法。化学处理法主要有絮凝、化学氧化、消毒、离子交换、石灰处理、电化学和光化学处理等。絮凝是指投加无机或有机化学药剂使胶体脱稳,凝结悬浮物、絮体等,去除悬浮物和胶体,常与沉淀、过滤等结合使用。化学氧化能去除COD、BOD、色度等还原性有机物或无机物,如O3氧化、H2O2+FeSO4氧化等,常与其它方法结合使用。消毒是指利用CI2、ClO2、O3等杀生剂、45和电化学方法杀灭细菌、藻类、病毒或虫卵。离子交换能去除水中的阴、阳离子,用于咸水或半咸水脱盐。石灰处理用于沉淀钙、镁离子,降低水的硬度,防止结垢。电化学、光化学处理能去除水中的难降解物质,如45催化氧化或辐照处理,电水锤技术、脉冲电晕技术等,常与化学氧化结合应用。③生物处理方法。生物法在污水回用深度处理中应用非常广泛,能够降解多种污染物,处理成本低、运行稳定可靠,抗冲击能力很强。常用的生物处理法有生物过滤法、生物接触法、氧化法、氧化塘和地层生物修复。 3 大型石化企业的污水处理与回用技术的选择 3.1 大型石化污水处理回用技术选择-膜生物反映器技术 传统的生化处理工艺普遍存在COD、氨氮去除效果差,抗冲击负荷能力弱等缺点,而膜生物反应器技术,把生化技术与膜分离技术组合处理工艺虽然流程较长、成本较高,但处理后的水质情况较为理想,比较适合于大型石化企业。 膜生物反应器(Membrane Bioreactor)简称MBR,把膜分离技术和生化技术结合在一起。膜分离技术是40年来发展起来的一种技术,在能源、电子、石化、环保等各个领域发挥着重要作用。它是一种利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法。20世纪70年代,许多膜分离技术实现了工业化生产,并得到了广泛的应用。20世纪80年代膜分离技术的发展,主要集中在不断提高工业化的应用水平,拓展应用范围,加大开发力度,开拓新型的膜分离技术等方面。膜生物反应器一般采用一定孔径的中空纤维膜,通过膜分离,使污水中大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间,有利于特效菌的培养,大大提高了难降解有机物的降解效率,它可以取代传统活性污泥法中的二沉池进行固液分离。 3.2 利用膜生物反映器技术进行污水处理的流程 MBR系统由缺氧池、好氧池、中沉池、好氧池、膜池、清洗和反洗系统组成。在生化前有均质调节罐、CPI除油、涡凹气浮、容器气浮、匀质罐等预处理设置,主要作用是去除油类和悬浮物等。经过预处理后的污水自流进入MBR系统的水解酸化池、好氧池、中沉池、好氧池、膜池,在水解酸化池中大分子转化为小分子,提高了水的可生化性,在好氧池中进行有机物降解和暗淡的消化作用,在中沉池中进行部分泥水分离和反硝化作用,经过好氧和缺氧反应后的混合液自流到膜分离池,在此进行泥、水分离,污水中绝大部分活性污泥(尤其是硝化菌)被截留残留在生化池内,混合液回流泵提升进入前端生化池,清水透过中空纤维膜在泵的抽吸下进入清水池。反洗系统用来去除附在膜丝上的污染物,保证膜丝有良好的水通量。 反洗过程在一定周期后进行一次。MBR系统的出水中仍含有一些有机物,通过臭氧-生物炭降解作用,进一步去除水中残留的COD、氨氮等污染物。 石化技术论文:共振碎石化技术在水泥混凝土路面改造中的应用 摘要:共振碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面改造新技术之一,该技术是通过专用设备将旧路面板一次性破碎为承载能力高、反射裂缝控制效果好的咬合嵌挤柔性结构层,再在上面加罩沥青混凝土面层,直接完成路面“白改黑”改造。 关键词: 共振碎石化水泥混凝土路面白改黑 前言:水泥混凝土路面具有刚度大、抗压能力强、耐久性好等优点,因此在我国过去的几十年间被广泛使用。随着道路使用年限增长及交通流量的增加,许多水泥混凝土板块出现碎裂、断板和纵、横向裂缝、沉陷等问题,道路平整度和行车舒适性受到严重影响,考虑到很多损坏道路已经基层严重损坏,板块反射裂缝无法从根本上消除,局部表面维修不能够治理其根本问题,造成维修效果不太理想。传统维修改造方式为:将原有道路面层及基层翻挖,然后再重新做道路基层并摊铺黑色面层,该施工工艺造价高,施工周期长,交通影响大,同时在开挖时产生很大的噪音污染,产生大量的建筑废料还造成资源浪费。目前正兴起并推广使用的共振碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造新技术之一,该技术是通过专用设备将旧路面板一次性破碎为承载能力高、反射裂缝控制效果好的咬合嵌挤柔性结构层,再在上面加罩沥青混凝土面层,直接完成路面“白改黑”改造。该施工方法施工周期短,对交通影响小,节约工程造价,且保护环境。以下就以一工程实例来说明该技术的工艺及广泛的应用前景。 1.工程概况 本工程为金都路(春西路~春中路)道路整治工程,道路全长797.24m,车行道宽度16米,道路较多板块存在碎裂、断板等现象,本工程主要对道路车行道进行维修改造,即对混凝土路面采用共振破碎化施工,然后加铺三层式沥青面层,厚度为16cm,同时对沿线附属设施予以改造。本次主要介绍共振碎石化然后摊铺沥青面层工艺流程。 2.施工准备 对旧水泥混凝土路面进行充分的路况调查,掌握路面损坏及路面沿线建筑物状况,认真复核地下管线图纸资料,并在工程实施前召开各管线单位参加的施工配合会议,进一步搜集管线资料,对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞,核对弄清地下构筑物管线的确切情况,做好记录,并在管线管理单位的共同确认下,做好管线保护措施,确定共振碎石化方案的可行性。 3.板块补强 根据旧道路弯沉值测量报告、施工图纸并结合现场情况,协同设计单位、施工单位、监理单位等共同确认损坏严重需要补强的水泥混凝土板块。补强措施如下:将老路结构全部翻挖后,浇注23cmC35水泥混凝土+20cmC20水泥混凝土。 4.共振碎石化施工 4.1工作原理及特点 本工程使用的是美国安迈公司生产的PB500型共振式破碎机,其利用振动梁把发动机的强大功率转化为工作锤头的振动,锤头与路面接触,通过调节锤头的振动频率,使其接近水泥板块的固有频率,激发水泥板块在锤头下局部范围内产生共振,使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃。破碎后的碎石尺寸理想、均匀,破碎粒径范围为2.5M~15.2M,大部分集中在2.5M~7.6M。实践表明,碎石尺寸在8~20cm之间时,可取得较为理想的效果。碎石尺寸过大,容易造成应力集中,引起反射裂缝的概率急剧增大;碎石尺寸过小,则会使路面的承载力过渡减小。破碎后的粒径上部较小,下部较大。小粒度可较好地消除反射裂缝, 同时下部的较大的粒度结构也有利于路面渗水的横向排除和阻止下渗。破碎后的纹路规则排列,并与路面成35°~40°夹角。有夹角的纹理结构可使碎石块之间相互嵌合,经压实后相互咬合得更紧,从而使碎石层起到更好的砾石稳定层的作用。破碎深度可控制,不冲击路基,保证路基下的管线设施完好无损。该机械振动影响小,破碎深度可达660L,完全满足一般道路的破碎改造任务,效率极高,由于其工作点很窄,在道路施工时,可单车道施工,不用封闭全部交通,每天可完成2公里左右的碎石化工作。 4.3试验段施工及检测 试验段施工长度100-200m,破碎从道路一侧边缘开始,或者从前面破碎过的边缘开始,并向对面路肩或者向纵向的中线推进。在一次必须摊铺一个车道时,前面的破碎应至少超出将要摊铺的宽度250毫米。在破碎操作初始,操作人员会详细记录下不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整,如锤头高度、共振频率和地面行驶速度等。为确保路面被破碎成达到要求的粒径,根据现场工程师要求,在行车道中间挖掘约1.2平方米的试坑,用来判定破碎块是否达到特定的尺寸要求,根据现场情况可以增加测试块。挖开的试坑需要回填,压实需要达到工程师的要求。符合要求的破碎数据应记录备查,施工参数一旦经过试振区确定下来,就可在整个碎石化工程路段内使用。 4.4全路段水泥路面碎石化施工 ⑴交通管制及路面清理 对于共振碎石化范围内的出入口应有醒目的安全标记,对社会车辆进行导行,禁止无关车辆与人员出入。破碎施工须占用两条车道,施工作业区域的两个车道禁止交通通行。隔离措施到位,在隔离处设置明显的交通导向标志,或派人负责协助交警部门指挥交通。施工作业路面需提前清理,水泥混凝土路面上罩有1cm以上的沥青层及沙土层需挖走(2cm振幅下中间介质会将应力吸收无法达到共振效果);为破碎无残留道路两侧30cm范围内堆放物需清走(共振箱体伸出轮胎外沿20cm左右);破损板块无法破碎区域须提前标记或通知现场管理人员。 ⑶共振破碎 碎石化施工顺序一般由外侧车道边缘开始,如果相邻车道沿纵缝进行了切割,也可由中间向两边的顺序破碎。每一遍碎石化宽度约200mm,一条车道(3.5~3.75m)碎石化完需要18~20遍(一个来回定义为2遍)。相邻两遍碎石化区域会有50mm内的间隔或重叠区。碎石化一个车道的过程中,实际破碎宽度应超出一个车道宽度至少150mm。在施工过程中应不断检查破碎作业情况,并根据需要对设备进行细微调整,以确保达到施工质量要求。施工中,驾驶操作员应随时注意观察机械工作情况、锤头破碎效果,应根据实际情况调整破碎参数,以尽可能达到较好的破碎效果。因此,对操作人员的要求很高,必须是经验丰富的驾驶员,据本试验路段的现场施工破碎状况,驾驶员往往根据破碎时的声音来判断锤头工作效果,从而做出必要的调整。 ⑷局部补强 如果共振破碎后出现混凝土块径大于200mm且面积大于2O或混凝土面板共振破碎后压路机碾压过程中有明显的反弹现象,弯沉值过大区域应采取基础补强措施,具体措施根据设计单位意见及监理单位意见实施。 ⑸施工配合---洒水碾压 破碎完毕后,必须采用高频、低幅震动钢轮压路机(最小15吨)碾压速度不得大于1.83m/s,碾压之前最好洒水车先行洒一遍水,使其渗透深度3公分左右,碾压遍数初步按最三个来回来控制,碾压完毕后,进行摊铺施工。碾压遍数根据现场情况控制在最少3~5遍。碎石化层碾压后,不允许有钢筋外露,不允许有沥青接缝料、补块等存在;摊铺前不允许碎石化表面出现凹陷深度超过2cm。 4.4施工质量控制及验收标准 碎石化层破碎后粒径宜符合以下要求:表面层1/2厚度部分0~7.5cm,1/2厚度以下部分7.5~23cm;含有钢筋的旧水泥混凝土碎石化层,钢筋以上部分碎块粒径7.5cm以内,钢筋以下部分碎块粒径在23cm以内;碎石化层小于0.075mm含量不大于7%。碎石化层0~10cm以内级配宜在级配碎(砾)石范围以内;0~18cm以内的碎石化层级配宜接近级配碎(砾)石。碎石化层回弹模量、碎石化层碾压应满足相关规定,其它质量要求及验收标准按《公路路面基层施工技术规范》的规定进行。 5.沥青混凝土路面加铺施工 在碎石化后,应控制碎石化层上的交通,禁止通行与施工无关的车辆,禁止车辆随意在碎石化层上刹车与启动;同时也要减少施工车辆不必要的来回通行。应及时进行沥青摊铺等工作,尽早开放交通,减少对交通管制的时间。 在道路改造完成约半年后,查看其道路面层,未出现裂缝,通过对其弯沉等测试,各项指标均符合要求,证明了改造效果良好。 6.结语 共振碎石化技术作为水泥路面改建为沥青路面行之有效新技术,由于不需要对老路面进行大规模的翻挖并重新做基层,水泥路面经过共振后形成良好的道路基层,也不需要传统的较长的养护时间,具有工期短、实施方便、节省投资、低碳环保等优点,特别是针对交通流量大的道路,其对交通影响之小,持续时间之短,是传统工艺无法比拟的。同时,随着其技术的不断完善、效率的不断提高,该技术将在以后的道路改造中大力推广并广泛应用。
工业技术论文:国内汽车工业技术规范化建构 1、问题产生的背景 由于从多国引进产品基础,诸多跨国公司进入中国,使中国汽车工业面临严重的技术标准匹配、整合问题。繁杂的技术标准体系,严重影响了中国汽车工业的资源配置和中国大汽车生产企业通过兼并重组在内部优化资源配置,也严重影响了中国汽车工业零部件体系与中国汽车工业配套原材料工业体系的形成,以及中国汽车零部件企业的发展。 在汽车零部件领域,这一问题尤其突出。随着我国大汽车公司纷纷与跨国公司合资,我国的汽车零部件企业逐步分化成四个系统:遵循欧美技术标准的生产厂家;遵循日本技术标准的生产厂家;遵循韩国技术标准的生产厂家;基本遵循我国原油技术标准的生产厂家。四大系统受制于不同的技术标准体系,家具了我国汽车零部件工业体系分割、分散的状况,汽车零部件企业之间难以实现战略联盟,严重限制了汽车零部件产业集聚和规模经济效应。整车生产企业也难以在本集团内实现零部件的规模生产,实现零部件的通用化、系列化生产。 由于上述问题的存在,使中国汽车工业虽然规模持续扩大,但是在许多整车、汽车零部件、原材料领域,仍然难以形成规模经济优势;有些领域甚至由于批量小、标准混乱,不得不依靠进口;大汽车企业集团难以整合自己范围内的资源,进行优化配置。 2、我国汽车工业标准的问题 2.1我国汽车工业大企业在技术标准方面的以来和跟随状态,加大了我国汽车企业对跨国公司的技术路径、制造工艺和零部件、原材料配套的以来。例如,在产品国产化方面就大大降低了我国汽车企业的话语权,汽车零部件认证要到跨国公司总部去,按照对方技术标准进行检测。因此,技术标准以来对我国汽车工业自主创新、开发新产品形成了多方面的束缚,使自主创新成本增加,创建自己的产品平台更加困难。 2.2我国汽车工业技术标准制定中,存在着多头管理、缺乏协调的问题。在我国政府中,参与汽车工业技术标准制定的部门有国家发展与改革委员会、国家环境环保总局、交通部、公安部、国家标准化管理委员会乃至卫生部等部门。由于多头管理,导致技术标准出台缓慢,同一领域存在多个标准难以执行,修订技术标准之后,有些技术标准相互冲突,难以从行业发展的需要及时制定统一的技术标准问题。 2.3我国汽车工业技术标准在某些领域仍然存在空白。例如,在汽车电子零部件标准方面还存在着许多空白。在汽车安全技术标准方面,目前欧洲汽车安全的概念已不仅是保护汽车乘员,2006年10月1日欧洲颁布“行人保护”标准,要求汽车设计过程中必须保护和汽车相撞的行人的安全。中国的汽车安全标准无疑落后很多。我国国内目前的安全法规甚至没有规定汽车必须安装安全气囊。政体而言,我国的碰撞安全标准和欧洲相比,还有一到两代的差距。 2.4我国汽车工业技术标准在执行中,由于受到地方政府保护有关企业,检测试验技术装备水平低、企业不认真执行、多头管理等原因的影响,往往难以得到严格的执行。技术标准对汽车工业本应起到的促进作用大打折扣,也未充分发挥其对落后生产力的淘汰作用。 2.5配套工业的技术标准之后于汽车工业的技术标准。汽车工业的配套工业在水平提高的速度上滞后于汽车工业,尤其反映在技术标准的滞后方面。例如,汽车工业用渗碳钢的技术标准仍然是20世纪50年代的,只有少数几家企业能够达到国外目前的技术标准,而且还存在较大的离散度。由于多来源引进技术,导致技术标准复杂、混乱,因而使配套工业面临由于品种杂、数量相对少、难以形成规模和体系困难等问题。 综上所述,我国汽车工业技术标准从整体上尚处于引进、接轨阶段,形成具有中国特色的技术标准体系尚需时日,因此,支撑我国汽车企业在国内市场的竞争优势,是今后十年的目标。目前欧美发达国家的技术标准足以对其汽车市场形成技术壁垒,阻止我国汽车产品的进入。但是,随着我国汽车产品水平和技术标准的提高,将逐步提高我国汽车产品在上述汽车市场的竞争力,也必将进入发达国家市场。 作者:杨嘉龙单位:吉林大学马克思主义学院 工业技术论文:生态工业技术形势的建构 作者:李江利单位:中共山西省委党校现代科技教研部 美国学者里夫金所著的《一种新的世界观》指出,技术创造出来的更多的是对人类有害的垃圾。巴里•康芒纳指出,自然环境恶化的根源在于现代技术的失控。美国学者弗•卡普拉在《转折点》中指出,现有的污染仅仅只是科技作用于自然的一些明显表现,许多尚未被人们所认识的作用带来的危险可能更大,技术正在毁灭我们的生态体系等。这些观点都是通过对技术引发的生态问题的反思,把批判的触角伸向了价值观念、政治制度、经济模式和行为方式,从而形成了对整个社会的全面批判。 技术的生态学批判的本质是与“全球问题”紧密联系在一起的,针对的是全人类的共同利益,是超越了国家利益和个人利益,是以普世价值原则为基础的,是一种关于人类生存和发展的革命性的批判。同时,也正是技术的生态化创新,为生态理论的发展和生态社会的建设开辟了道路,为可持续发展理论的诞生奠定了坚实的基础。 可持续发展的必然选择 可持续发展的概念是1987年由联合国环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中提出的。1992年,巴西里约热内卢举办了人类环境会议,会议通过了《里约环境与发展宣言》和《21世纪议程》等重要文件,明确地提出了可持续发展的战略。但是,在可持续发展战略的执行中必然会面临经济发展、技术条件、人类决策行为等因素的制约。可持续发展的理论只能从宏观上指导,还缺少很多微观层面技术系统的支撑。当人们将发展的希望寄予可持续发展时,就必然会联系到人们选择技术的态度,尤其是对于技术发展方向的选择。 在传统的价值观念中,人们认为,自然界是以人为中心的,人类可以通过技术的实现来满足自己的目标要求,“技术不仅可以使我们免于自然的暴戾,而且还能慷慨地授予我们更加富裕的生活。” 这些观念使得人们过分地依赖技术,从而也就带来了生产力水平的过分提高以及人类与自然环境和谐关系的破坏。而技术创新的生态化正是辩证地看待技术与环境、经济与生态之间的关系,它以可持续发展理论为思想基础,对可持续发展的实现起着十分重要的作用。它不仅能够弥补传统技术理论的生态缺陷,还可以促进人与自然系统的协调发展,为可持续发展提供强大的动力。技术创新的生态化为可持续发展提供强大的动力时,落实生态化技术的载体便成了下一个要面临的课题。而生态工业园区作为生态工业学的一种具体的实践形式,已经被越来越多的国家和政府所选择。 建立生态工业园区的必要性 生态工业园的概念由美国的Lowe教授第一次明确提出,之后又有很多研究者重新定义了这个概念。较为统一的定义是:生态工业园是继工业园和高新技术园的第三代工业园,是目前工业园的最高级形态,是生态工业的重要实践形式。它是由自然、工业和社会构成的一个区域性系统,系统成员依据循环经济理论、产业生态学原理及清洁生产要求设计建立的一种新型工业园区,通过成员之间的副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现园区在经济效益和环境效益的协调发展,具有横向耦合性、纵向闭合性、区域整合性和结构柔性等优势,是区域层面循环经济的表现形式和具体实践。 其中,第一代的工业园区又称之为经济技术开发区,主要是以劳动密集型企业为主。这类企业技术含量较低,对环境的污染较为严重。第二代的高新技术园区主要是以应用高新技术的企业为主。目前我国城市工业园区的发展主要集中在前两代。这是由于我国正处在工业转型发展的初级阶段,工业发展仍然是以传统产业为主,体现高新技术前沿的产业仍为少数。这就必然导致经济发展的模式仍然主要以线性的物质流动生产过程为主。这种发展模式伴随的必然是低效率、高污染、高耗能;带来的自然是环境和资源的不可持续性发展。 然而,生态工业园区的建立正好克服以上的缺点。它是以循环的物质流动生产过程为主。在这种生产模式下,各个生产过程的副产物和废物都能够进行充分的循环和交换,能量也有着梯级利用,同时还可以重新整合生产力要素,使园区内的资源达到最优化配置。不仅如此,园区内的企业还可以增强竞争优势:通过变废为宝、物质的循环利用等可以增大企业的成本优势;通过副产品的利用、资源的使用等可以增大企业的交易费用的优势;同时园区内的企业还可以实现资源集成的共享优势等。这样便实现了高产出、低排放、低收入的运行效果。在这种模式下也就极大地减少了人类对自然界的压力,最大化地缓解了人类面临的生态问题。 目前,我国生态工业园区的建设正处于初始阶段。截至2010年4月,我国已经批准建设的国家级生态工业园区共有30个,其中只有苏州工业园区、苏州高新区、天津经济技术开发区等6个园区通过了环保部、商务部、科技部三部门组织的现场验收,被正式批准为我国首批国家生态工业示范园区。 在这些生态工业园区建设的过程中,技术问题是生态工业园区建设所面临的最基础、最核心的问题之一。生态技术是生态工业的载体,脱离了生态技术,生态工业的实现便无从谈起。因此,生态技术在生态工业园区的建设中起到十分重要的作用。然而,反过来,生态工业园区的建设又会对技术生态化的实现有十分重要的意义。因此,建立二者之间的关系,并深入讨论二者之间的关系,对技术生态化的实现和生态工业园区的良性运作都有重要的意义。 技术生态化实现与生态工业园建立的关系 随着经济社会的不断发展,技术的“生态化”已经不单单是指生态学层面下的生态化,而是指哲学层面下的一种生态化。这里的生态化从内涵的层面来讲,应该是指事物之间的相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的状态和过程。从外延的角度理解,应该包括由多个元素构成的开放式的动态系统,这其中包括自然环境、经济环境、社会环境和人的生态化,而不单指自然环境的生态平衡。因此,技术生态化的实现过程应该是一个全面的生态化实现过程,其中应包括技术创新的生态化、技术生产的生态化以及技术成果的生态化。 技术创新的生态化较之于传统的技术创新应该是一种体系,是一种新型的创新体系。这样的“创新”需要建立在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,在技术创新的每个环节中引入生态的观念。这个生态的创新应该包括工艺的生态创新、产品的生态创新和资源的生态创新等。它是以生态保护为基础,在企业和经济社会的一个开放式的动态系统中,追求经济效益、生态效益和社会效益的综合效益,从而使资源、环境的生态保护和经济、社会系统之间尽可能地达到一种良性的循环,以确保企业、经济乃至于整个社会的可持续发展。 生态工业园区的建立正是在企业和社会的开放式的动态系统中,要求在基础设施、资源等共享的基础上,实现园区内自然、企业和社会的区域循环经济。同时,生态工业园区内较为完善的生态技术服务体系可以为技术创新的生态化提供强有力的政策支持。生态工业园区内倡导的绿色意识以及生态工业园区自身所具有的示范功能、带动功能、产业集群等特点都为技术创新的生态化提供了良好的生态环境。因此,生态工业园区是技术创新生态化实现的一个必然要求。 技术生产的生态化不仅包含技术层面的生态化,还应该包含管理层面的生态化。技术层面的生态化指的是在技术生产的过程中使用生态技术,实现环境污染和资源破环的最小化以及综合效益的最大化。管理层面的生态化指的是建立一种生态化的管理模式,使得生态环境与经济发展相互协调。它的本质是将生态学的思想贯彻进入企业管理的过程中。管理层面的生态化不仅包括合理调整生态生产关系和经济生产关系、组织生态生产力和经济生产力,还包括使用生态的组织方式,合理利用和优化配置现有资源,从而使生态经济的生产力和生产关系相互协调。这种生产力和生产关系的相互协调同样需要在开放式的动态系统中实现。系统、效率、相互协调等显然是描述生态工业园区的关键词。 生态工业园区要求建立完善的生态管理体制:在园区的层面要求建立统一的生态环境管理体系;在企业层面要求其自身实现生态管理;在产品层面要求其开发的产品减量化、再使用、可循环。从而使园区内的生产力要素实现有机的组合,使园区内生产关系和生产组织形式实现新的突破,进而达到生态经济的生产力和生产关系相互协调。因此,生态工业园区也是技术生产生态化实现的一个重要途径。 技术成果的生态化指的是技术生产的产品对自然、经济和社会的影响。生态技术的使用可以降低其产品对自然、经济和社会的破环。然而,技术的异化是生态技术发展过程中同样不可避免的一个问题。生态工业园区的建立可以尽可能地降低技术的异化所带来的负面效果。以企业生产过程中产生的副产品和废物为例,生态工业园区可以实现企业内和企业间的各种副产品和废物的交换,从而实现物质和能量的阶梯使用,达到综合效益的最大化。如广西贵港国家生态工业示范园区,它由六部分组成:甘蔗田、制糖厂、酒精厂、造纸厂、污水处理厂、肥料厂。其中包括甘蔗田制糖厂(甘蔗渣)造纸厂的生产链,制糖厂(糖蜜)酒精厂(废酒精)肥料厂,造纸厂污水处理厂(沉泥)肥料厂,肥料厂甘蔗田这四条生态链。它们之间相互耦合,又整体闭合,从而实现了生产过程中副产品和废物的充分利用以及物质和能量的阶梯使用,尽可能地实现了技术成果的生态化。因此,生态工业园区是技术成果生态化实现的一个重要途径。 总而言之,不论是技术创新、技术生产还是技术成果,都只有在一个开放式的动态系统中,才能够达到一种相互协调、平衡相依、彼此促进、共同发展的生态化状态。而生态工业园区便成为这种生态化实现的重要途径。然而,生态工业园区的建立又对生态技术的需求尤为凸显。我国生态技术的发展还仅仅处于起步发展阶段。许多生态技术都还十分落后。这些都成为制约生态工业园区发展的关键因素。积极地推进技术创新的生态化,对于生态工业园区的建立有十分重要的意义。这就要求我们要积极创新生态技术,加强与之相关的研究和应用。因此,建立生态工业园区是实现技术生态化的重要途径,而技术生态化的实现是建立生态工业园区的重要保障。 工业技术论文:加强改革工业技术建议 一、指导思想和总体目标 (一)指导思想 按照《省实施意见》确定的指导思想和基本原则,围绕实现中部工业上水平、东部工业求突破,西部工业调结构,大力度、宽范围、多路径地开展技术改造工作,加大企业技术改造投入,加快产业升级步伐,全面提升工业的综合实力和核心竞争力,促进工业实现转型升级跨越赶超。 (二)总体目标 “十二五”期间,全市工业完成技术改造投资亿元以上,年均增长以上,占全市工业固定资产投资的比重由提高到以上。每年滚动实施市重点技术改造项目项以上,实现“四提高一优化”。 提高技术创新能力。大中型工业企业技术研发投入占主营业务收入比重达到以上,重点企业达到,拥有科技机构的比重达到。国家级、省级企业技术中心分别由家、家增加到家、家以上。重要领域和重点行业的关键技术和共性技术的开发和推广应用取得较大突破。 提高技术装备水平。重点企业技术装备普遍得到改造,居国内先进水平比重超过,其中国际先进水平的比重达到以上。 提高技术进步贡献率。全市工业企业技术改造对工业经济增长的贡献率达到以上。中国驰名商标由项增加到项。工业增加值率由增加到。 提高节能减排水平。逐步淘汰落后生产能力,单位工业增加值能耗比“十一五”末降低,工业二氧化碳排放强度降低以上,单位工业增加值用水量降低,工业化学需氧量、氨氮排放量均消减以上,二氧化硫、氮氧化合物排放量均消减以上,工业固体废弃物综合利用率达到以上。 优化产业结构。传统产业的技术层次和产品附加值明显提升,产业链条进一步完善,产业集中度进一步提高,高新技术产业增加值占同期规模以上工业增加值比重由提高到,装备制造业占比由提高到。超百亿元工业企业主营业务收入占规模以上的比重达到以上。 二、工业企业技术改造重点 在省七个技术改造专项的基础上,增加小巨人培育专项。每年滚动实施项以上技术改造项目。其中:创新能力提高专项-项、“两化”深度融合专项-项、重点企业壮大专项-项、小巨人培育专项-项、产业聚集升级专项-项、产品结构优化专项-项、节能减排增效专项-项、安全生产提升专项-项。 医药:支持中药现代化、生物医药规模化、医疗器械国产化、药品生产质量保证体系化。改造升级现代中药产品,推进生物医药规模化生产,原料药升级改造,增加化学制药制剂品种,实施药品生产质量管理规范化升级改造。支持高端医疗器械关键技术、核心配件和材料国产化、规模化。支持医药物流业提升能力。建立完善生物制药、中成药、化学制药、医疗器械等产业链。 装备制造:支持矿山设备、轨道交通运输设备、汽车、通用飞机、工程机械、高效电机、纺织机械、粮食机械、农业机械等整机装备提质增效改造。提升关键配套件工艺技术水平及配套能力,扶持金刚石工具、泵业、阀门、风电组件、汽车零部件、专用设备、铁路电气化配件、核电等配套件加快发展。建立完善轨道交通、汽车、通用飞机、专用设备、金刚石工具等产业链。 石化:提高技术装备水平,发展高端石化产品,形成上、下游一体化的产业链。扩大原油综合加工能力,推进产品深加工。鼓励石化企业向园区搬迁改造。发展循环经济,推行清洁生产,推广资源综合利用和废弃物资源化技术。延伸与完善石油化工、煤化工、盐化工、精细化工等产业链。 纺织:改造落后纺纱织造工艺设备,发展优质高档精梳纱、无接头纱和无梭布,发展新型纤维、新型面料。提高服装设计及产品质量水平。推进产业用纺织品扩能升级,增加品种。推进印染行业向园区集聚,提升高档纺织品、新型环保纤维面料染整加工水平。推进印染、化纤行业清洁生产和资源综合利用。完善高档纺织、服装、家纺、产业用纺织品等产业链。 电子信息:支持信息通信、平板显示、半导体照明、新型电子元器件、电子材料、电子信息机电等行业提升创新能力、扩大产品规模、提高产品质量和技术水平。培育物联网技术、汽车电子、电力电子、光电产业、电子专用设备等行业,鼓励新技术的应用和新产品的产业化。延伸与完善信息通信、平板显示、半导体照明、物联网技术、软件与信息服务等产业链。 食品:扶持发展营养、安全、方便、功能化和多样化的产品。支持优势产品提质扩能。提升粮油加工、肉食加工、方便食品、饮料、乳制品等行业产品质量检测能力。加快应用新型清洁生产和综合利用技术,发展循环经济。延伸食品加工、果品饮料产业链。 建材:支持采用节能、环保技术装备改造升级水泥、陶瓷及玻璃生产线,淘汰落后窑炉生产工艺,推行清洁生产、余热回收,推广以纯低温余热发电为主体的建材工业窑炉余热利用技术。支持发展加工制品业,提高产品深加工程度,重点发展建筑构件、工程预制件等产品。鼓励玻璃深加工和优质高档浮法玻璃升级改造、节能降耗,支持发展特种玻璃、电子信息玻璃、太阳能光伏玻璃等。延伸玻璃深加工产业链。 轻工:支持采用清洁生产技术和循环工艺建立资源循环链,提高节能减排水平,支持淘汰落后工艺和设备。增加特色新品种、提高产品档次。延伸皮革产业链。 节能环保:加快高效节能、节水技术及软件和装备、先进环保技术和装备产业发展,不断提高技术水平、扩大生产规模。加快推进节能服务业发展。积极推进工业固体废弃物综合利用,二次能源回收利用。推进再制造工艺、技术装备和循环经济技术发展。建立完善节能环保产业链。 新材料:大力发展面向装备制造的复合、纳米、智能等材料和高性能结构材料、功能材料,提升技术水平、扩大规模,加快新材料研发及成果转化步伐。延伸新材料产业链。 钢铁:推动重点企业落实《省实施意见》要求,同时支持开发高纯金属材料、高性能结构材料、表面技术材料等高新技术产品,推进行业整合重组及企业转型。发展优质高速工具钢。 三、保障措施 (一)加强组织领导。市政府成立由市长任组长,常务副市长、分管副市长任副组长,市有关部门主要负责同志为成员的市工业企业技术改造领导小组。领导小组办公室设在市工业和信息化局,负责统筹协调推进全市技术改造工作。各县(市、区)政府也要建立相应机构,加强对技术改造工作的领导。 (二)完善管理体系。市工业和信息化局研究制订《市重点技术改造项目管理办法》,每年《重点产业技术改造投资导向目录》,明确当年技术改造投资重点,加强项目管理工作。严格执行国家产业政策、投资政策和行业准入条件,做好工业技术改造项目的核准、备案管理工作,严格项目节能评估审查,简化工业技术改造项目核准、备案手续。市统计局要建立工业企业技术改造统计指标体系,完善市、县技术改造统计监测制度,强化投资动态监测分析和预测预警。 (三)加大财政支持。积极争取国家、省技术改造专项资金支持。市级财政年设立亿元市级技术改造专项资金,主要用于技术改造项目的贷款贴息、奖励,根据财政收入增长情况逐年增加技术改造专项资金。有条件的县(市、区)也要安排技术改造专项资金,支持技术改造工作。省财政激励性返还省级工业聚集区的资金中,用于支持企业技术改造。技术改造支持资金向对标示范企业倾斜,对不开展对标行动的企业不予支持。市财政局、市工业和信息化局研究制订《市工业企业技术改造专项资金管理办法》和《市重点技术改造项目竣工验收管理办法》,加强监督检查和绩效考核,提高资金使用效益。 (四)实施技改项目绿色通道制度。市有关部门(环保、土地、规划、税务、海关、工信、发改等)要建立技术改造项目“绿色通道”,简化审批程序,加快审批速度,确保在规定时限内完成。对需经国家、省审批、核准、备案的项目,要加强与上级的沟通汇报,跟踪落实,争取项目尽快开工建设。 (五)健全决策机制。成立市工业企业技术改造专家咨询委员会,为科学决策、项目实施提供咨询服务,加强对使用技改专项资金项目的咨询、论证、评估、绩效评价等,确保资金使用科学合理。 (六)实行目标考核。市政府对各县(市)区技术改造工作进行专项考核,建立技术改造投资目标责任制,分解下达年度投资目标。每年对县(市)区技术改造工作进行考核评价,考核结果纳入干部绩效考核,对前名县(市)区政府、家先进单位(企业)、名先进个人给予表彰和奖励。 工业技术论文:国防工业技术发展 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 十一届三中全会以后,我国国防建设的指导思想发生了根本的改变,开始了国防工业技术与民用工业技术结合的新的发展时期。十多年来,由于往重了国防工业技术与民用工业技术的结合,不仅使国防工业技术成为民用工业技术发展的垂要力量,维功了整个工业技术水平的迅速提高,同时也极大地促进了国防工业技术自身的完善和发展。 我国国防工业技术发)函均历史证明:什么时候注意了国防工业技术与民用工业技术的结合,国防工业技术就能正常、有效地发展,其技术水平也能迅速提高;什么时候忽略了这种结合,国防工业技术就会处于一种畸形发展之巾,严重影响自身及弗个工业技术水平的提高。因此,国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,,是我国国防工业技术发展的必然趋势。但是目前对于结合的主要途径和方式,结合的基木目标等还缺深入研究,木文试图对此进行初步探讨。 国防工业技术与民用工业技术的普遍结合应从以下几个方面进行: 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的核心技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。新晨: 工业技术论文:工业技术发展 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 十一届三中全会以后,我国国防建设的指导思想发生了根本的改变,开始了国防工业技术与民用工业技术结合的新的发展时期。十多年来,由于往重了国防工业技术与民用工业技术的结合,不仅使国防工业技术成为民用工业技术发展的垂要力量,维功了整个工业技术水平的迅速提高,同时也极大地促进了国防工业技术自身的完善和发展。 我国国防工业技术发)函均历史证明:什么时候注意了国防工业技术与民用工业技术的结合,国防工业技术就能正常、有效地发展,其技术水平也能迅速提高;什么时候忽略了这种结合,国防工业技术就会处于一种畸形发展之巾,严重影响自身及弗个工业技术水平的提高。因此,国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,,是我国国防工业技术发展的必然趋势。但是目前对于结合的主要途径和方式,结合的基木目标等还缺深入研究,木文试图对此进行初步探讨。 国防工业技术与民用工业技术的普遍结合应从以下几个方面进行: 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制。 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术。 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的核心技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。 事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的。 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。 工业技术论文:国防工业技术发展 论文关键词:国防工业民用工业技术发展军民兼容技术领域工业技术民用产品 论文摘要:本文论述了国防工业技术与民用工业技术普遍结合的主要途径和方式,提出了在普遍结合中所遇到的问题及其解决方法,认为普遍结合所要达到的基本目标是以军带民、以民养军、军民兼容、共同发展。 十一届三中全会以后,我国国防建设的指导思想发生了根本的改变,开始了国防工业技术与民用工业技术结合的新的发展时期。十多年来,由于往重了国防工业技术与民用工业技术的结合,不仅使国防工业技术成为民用工业技术发展的垂要力量,维功了整个工业技术水平的迅速提高,同时也极大地促进了国防工业技术自身的完善和发展。 我国国防工业技术发)函均历史证明:什么时候注意了国防工业技术与民用工业技术的结合,国防工业技术就能正常、有效地发展,其技术水平也能迅速提高;什么时候忽略了这种结合,国防工业技术就会处于一种畸形发展之巾,严重影响自身及弗个工业技术水平的提高。因此,国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,,是我国国防工业技术发展的必然趋势。但是目前对于结合的主要途径和方式,结合的基木目标等还缺深入研究,木文试图对此进行初步探讨。 国防工业技术与民用工业技术的普遍结合应从以下几个方面进行: 1、加快现有国防工业技术向民用工业领域的转移步伐,形成有效的技术转移机制。 由于民期片面奉行“军工优先”的技术发展方针,我国的国防工业技术不论在实际水平还是发展速度,由于长远领先于民用工业技术。在国防工业技术领域已经形成了一支强大的技术研究队伍,具备了较先进的技术研究设备和较优越的技术开发条件,对于民用工业技术构成了较大的技术优势。因此,要真正实现国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,首先应当加快现有国防工业技术向民用工业技术领域的转移,推动民用工业技术及整个工业技术的发展。这是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的第一步,也是关键的一步。 这种转移应包括以下三个方面: (1)技术能力的转移。充分利用国防工业技术领域的设备、条件等因素发展民用工业和民用工业技术。 ①利用国防工业领域较强的技术能力,开辟民用工业和技术的一些新领域,提高整个工业技术的发展水平。 ②利用国防工业技术领域的技术能力,帮助民用工业企业进行技术改造,促进传统产业的技术进步和技术产品的更新换代。 ③利用国防工业技术领域的技术能力,特别是富裕的生产技术设备,直接开发或生产民用工业品。 (2)技术成果的转移。把国防工业技术研究领域中所取得的技术成果直接应用到民用工业部门,推动民用工业生产的发展和技术水平的提高。 一般来说,国厉工业技术成果(待别是一些尖端技术成果)都具有一定的保密性。在国防工业技术的发展中强调技术保密是无可非议的。但是,如果为了保密而把国防工业技术局限在国防工业领域,限制其向民用工业部门的转移,就会使大量国防工业技术闲置,难以发挥其应有的社会经济效益,造成人力,物力和财力的浪费。因此,在国防工业技术的发展中,我们完全可以借鉴国外的有关经验,建立来相应的解密制度,使国防工业技术研究成果在一定的保密期之后及时地向社会解密,使这些新技术、新工艺、新方法、新设备和新材料迅速地被民用工业所采用,促进民用工业技术的发展。 (3)技术人才的转转。使国防工业技术领域的技术人才直接进入民用工业技术领域,从事民用产品和技术的研究和开发。 2、充分利用民用工业技术发展国防工业和技术。 在加速国防工业技术向民用工业和技术领域转移的同时,伐们还必须充分利用民用工业技术领域的研究成果来发展国防工业,弥补国防工业技术的不足。由于技术发展的相关性和互补性,不同领域的技术不仅可以相互促进,而且可以相互利用。在国防工业技术的发展中,也完全可以直接应用民用工业领域相关的研究成果,避免不必要的重复研究和开发。这样,就能大量地节约科研经费,提高技术开发的效率,使国防工业技术的研究范围,把有限的人力、物力和财力集中于国防工业的核心技术和关键技术的研究和开发,使国防工业真正成为高新技术的研究和开发基地。3、在国防工业技术与民用工业技术相互转移和利用的基础上,实现两者的复台。 自80年代以米,世界的技术发展呈现出一种复合化的趋势,不同领域和部门的技术之间、传统技术与高新技术之间日益一体化,形成了一个多用普适技术群,它不仅使各个领域和部门的技术水平迅速提高,而且使传统技术具有了新的价值和功能。在国防工业技术的发展中,我们必须适应这一潮流,在国防工业技术与民用工业技术相互转移和相互利用的基础上,实现二者的复合,使国防工业部门和民用工业部门真正实现伎术共享。这种复合,应该是一种多层次的整体的复合。它包括. (1)机构的复合。随着工业技术的发展,一除了各个技术领域的某些特定技术研究机构外,国防工业技术与民用工业技术研究机构之间的界限将逐渐被打破,实现一体化。 (2)功能的复合。不沦是国防工业技术的研究部门还是民用工业技术的研究部门,都将从单一功能型向多功能型转变。使之既能进行国防工业技术的研究与开发,也能进行相关的民用工业技术的研究和开发,实现功能的复合化。 (3)技术成果的复合。在机构和功能复合的基础上,最终实现国防工业技木与民川工业技术成果的一体化,使国防扣民用工业部门实行技术“共有”,为国防工业与民用工业的复合创造条件。 只有通过这种多层次的整体复合,才能不断少日石新的技术领域,获附新的技术手段,促进国防工业技术与民用工业技术的共同女展,真正实现两者高层次地、普遍有玫地结合。国防工业技术与民用工业技术的复合,既是技术发展的客观要求,也是普遍结合的最注方式。 国防工业技术与民用工业技术普遍结合的根本目的无疑是:使国防工业技术既能跟上世界军事技术的友展步伐,满足我国国防现代化建设的需要,又能使之纳人整个工业技术的发展体系之中,成为我国社会主义经济建设的一支重要力量,推动国民经济的发展。具体来说,通过国防工业技术的普遍结合,要达到以下三个基本目标: 1、“以军带民”。即利用国防工业技术领域开发的军事技术(尤其是军事高技术)带动民用工业和民用工业技术的发展。主要体现在两个方面: (1)开辟民用工业技术的新领域和民用工业的新产业。 目前,我国正加紧进行高.技术的研究和高技术产业的开发,利用国防工业技术发展高新技末产业,将是我国高新技术产业发展的一个基本途径,也是国防工业技术与民用工业技术普遍结合的一个基本目的。促进民用工业企业门技术改造和产品质量的提高。据统计,我国国防工业领域的所有成型技术已有将近一半在民用工业中推广应用,待别是一些过去长期处于保密状态的尖端军事技术也在近年陆续步入民用工业领域,这些技术汪民用工业企业的技术改造、产品开发、产品质量提高中友挥了十分积极的作用,在一定程度上带动和促进了民用工业和技术的完善和发展。 2、“以民养军”。即通过向民用工业领域进行技术转让或直接开发民用产品等方式,实现国防工业技术的经济价值,获得进一步研究开发的资金,保证国防工业技术的正常发展。主要有以下两种方式来实现: (1)直接将国防工业技术有偿转让给民用工业领域,获得开发资金。近年来,我国每年向民用工业领域转让的国防工业技术成果有近万项,在促进民用工业和技术发展的同时,还获得了大量的研究和开发资金。据有关部门统计,技术转让已成为我国国防工业技术发展的重要资金来源。 (2)利用国防工业及技术领域富裕的技术能力和生产能力开发和生产民用工业品,以获得必要的开发和生产资金。从1979年开始,随着国防业技术与民用工业技术的进一步结合,国院工业的各个部门都开始了民用工业品的大规模开发和生产。到1984年4月,国防工业的民品产值已接近其总产值的一半。 1985年,兵器工业部、航天工业部、核工业部这几个主要国防工业部门的直属企业的民品产值,已由1970年的18%上升到43%。到1990年,国防工业的民品产值已接近其总产值的80%。国防工业民品产值的提高,既为社会和国民生产提供了大量高质量的生活用品和生产设备,也为国防工业技术的进一步发展提供了可观的资金。事实上,仅依靠国防工业技术领域自身的研究和开发是难以完全满足国防工业生产中不断增长的技术需要的。在国防工业的发展中,不仅需要大量国防工业技术作基础,也需要许多相关的民用工业技术作文撑。而要使民用工业技术能为国防工业所用,就必须通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使两者相互协调相互补充。 3、“军民兼容”。即通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合,使国防工业技术与民用工业技术实现一体化,达到兼容共享之目的。 从目前我国国防工业技术发展的基本趋势来看,实现“军民兼容”是唯一可行的出路,国防工业生产的“军民兼容”必须以国防工业技术的优先发展为前提,通过国防工业技术与民用工业技术的普遍结合来实现,这是我国国防工业能否真正完成“寓军于民、寓民于军”这一战略性转变的关键。 诚然,在国防工业技术与民用工业技术的普遍结合中,会遇到不少新的困难和问题。但是,只要我们始终坚持这一正确的发展方向,就一定能克服困难.解决问题,推动我国国防工业技术的正常发展。 工业技术论文:机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业技术论文:原材料工业技术创新对策分析 一、原材料工业技术创新存在的问题 (一)技术创新投入不足。2014年,我国规模以上工业企业研发投入占销售收入的比重为2.88%,而原材料工业研发投入强度均不到1%,其中石化只有0.28%。与发达国家特别是与一些著名跨国公司相比,我国原材料工业研发投入存在的差距明显。以石化产业为例,目前,世界石油化工公司的研究开发经费一般占其销售额的4%以上,有的高达10%。而我国即使具有较强竞争力的石化企业研发投入占销售收入的比例也不超过1%。而且,我国原材料工业尚有75%以上的石油与石化企业、80%以上的化工企业、90%以上的建材和钢铁企业、85%以上的有色金属企业没有R&D活动。(二)技术创新效率低。2014年,我国原材料工业规模以上企业参与R&D的科技人员59.42万人,占工业规模以上企业R&D人员总数的16.4%,而申请的专利数仅占工业规模以上企业专利申请总数的10.3%;原材料工业规模以上企业新产品销售收入28581.83亿元,占总销售收入的10.4%,低于工业规模以上企业同一指2017年11月中41标2.51个百分点;新产品出口2297.6亿元,占工业规模以上原材料工业企业新产品销售收入的7.91%,低于全部规模以上工业企业同一指标10.92个百分点。总的来看,原材料工业技术创新效率低于整个工业,更低于发达国家的产出效率。(三)原始技术创新能力弱,关键核心技术受制于人。我国原材料工业企业原始创新能力不足,现有技术不能完全适应产业发展的需要。应用基础性研究和前瞻性研究薄弱,已开发的技术大多是跟踪创新,缺乏拥有自主知识产权、国际领先的核心技术和主导系列产品,关键核心技术受制于人,原材料工业总体上尚未摆脱关键核心技术追随者的角色,原始创新较少,没有起到引领产业发展的作用。我国钢铁产业的自主创新大多属于模仿创新,尚未形成在世界钢铁界具有影响力的重大专有技术和产品优势;石化产业的大型生产装置仍需引进关键技术;建材产业中的高端设计、节能减排、智能化\自动化、产品品牌影响力等与国际领先水平相比还有明显差距,一些关键部件和材料还需要依赖进口。(四)研发资源分散,行业共性关键技术攻关缺少联手合作的平台。目前,我国原材料工业的科技创新支撑体系在隶属关系上事各有其主,且主要宗旨是为所在企业服务。加上市场经济条件下各研发主体都需要保护知识产权,因此从体制上客观造成了资源的分割和机制的个性化。一些产业发展创新的关键技术靠单个单位单打独斗是难以完成的,从而导致了关键技术的大项目拿不动,只得面对现实,局限于现有技术层面的完善提高,结果导致重大的专项和真正带动产业发展的技术装备研发缺乏合力,难以形成协同创新效应。 二、推动原材料工业迈上中高端亟需突破的关键核心技术 要推动我国原材料工业从世界产业链和价值链的中低端迈上中高端,亟需加强自主创新能力建设,突破制约我国原材料工业转型升级、迈上中高端的关键核心技术缺乏和关键成套装备依赖于人的局面,大力提高我国原材料工业的低碳生产技术(如直接还原炼铁新工艺、新技术)、资源综合利用技术、高效、节能、节材综合技术、关键品种市场的工艺技术、高端成套装备生产和系统集成技术、面向全流程质量稳定控制的综合生产技术、信息化、智能化的绿色产业升级技术。具体到产业来说,应重点突破以下关键核心技术:石油石化产业:页岩气等非常规油气资源和深海、极地等新领域勘探开发技术、高效定向催化、先进聚合工艺、材料新型加工和应用、催化气化、加氢气化等定向气化和新型煤气化技术的工程化技术、通用树脂高性能化产品技术、高端通用合成橡胶及高端通用合成纤维专用牌号及合成新技术、特种纤维高端产品及工程化关键技术、陶瓷纳滤膜材料工业技术、环保透明抗冲聚丙烯技术、双向拉伸聚乙烯产业化关键技术等。建材产业:大型节能粉磨技术与装备、支撑战略性产业发展的新材料技术、高性能绿色节能建材及其先进制造技术、非金属矿物材料开采及深加工技术、建材窑炉烟气脱硫脱硝除尘、煤洁净气化以及建材智能制造、资源综合利用技术等。钢铁产业:复杂难选铁矿石预富集—悬浮焙烧—磁选技术、低碳炼铁技术、炼钢二次资源高效利用技术、先进钢铁全流程一体化组织控制技术、改进型热带无头轧制短流程工艺、装备及产品、薄带铸轧短流程工艺、装备与产品、无酸洗涂镀制备热轧涂层板技术、新一代钢包喷射冶金工艺、高品质连铸坯生产工艺与装备、热轧钢材组织性能控制技术、极限规格板材先进热处理装备及工艺技术、高精度冷轧板形控制技术与装备技术、先进连续退火与涂镀技术、真空制坯轧制复合板技术等。有色金属:一步炼铅和闪速炼铅成套工艺装备、锌冶炼清洁生产新装备、湿法(原子经济法)再生铅技术、离子吸附型稀土矿原地浸矿及氨氮无组织排放控制技术、短流程炼铜、水资源高效利用技术、合金相图技术、深井高应力诱导破碎及矿山数字化技术、深海矿产资源开采技术、硅酸盐矿物分离科学、生物提取金属、熔盐电解直接提取稀有金属新技术、二硼化镁(MgB2)超导材的研究、高效能源材料成矿理论研究等。 三、提高原材料工业迈上中高端的技术支撑能力的政策建议 (一)加强协同创新,建立官产学研用战略联盟,提高原材料工业整体创新能力。技术创新是一个链条、一个网络,从科学研究、实验开发到推广应用是一个“三级跳”,哪一个环节跳不好,就会出现木桶效应,让整个体系都运转不畅。当前,对原材料工业来说,要解决创新活动中存在的分散封闭、交叉重复等碎片化现象,避免创新中的“孤岛”现象。既要加强企业内部研发、设计、生产环节的协同,又要加强企业之间、科研院所和下游用户之间的协同,建立健全各主体、各方面、各环节有机互动的创新体系,形成创新链和产业链的协同效应。在这个过程中,政府要积极引导科研院所、大专院校与企业建立紧密联系,培育产学研用创新联盟,通过完善利益分享、风险分担等相关政策措施,深化产学研用协同创新,促进创新主体多元化发展;企业要充分发挥技术创新的主体作用,自觉加大产业技术创新投入,加强与有关科研院所的战略合作,与有关科研院所建立联合共建实验室、工程研究中心,重视与下游用户的合作,联合相关下游用户共建产品研发应用中心或实验室,建立跨行业的“产—研—用”平台,使企业创新能够及时响应用户需求。科研院所要以市场需求为导向,以科研项目落地为标准,提高创新链对接产业链的能力。(二)科学统筹创新资源,加大产业技术创新投入。加大对原材料工业现有国家重点实验室、国家工程(技术)研究中心、企业技术中心以及行业认定的科技创新平台建设的支持力度和监管力度,科学统筹科技资源,提高资源的利用率。发挥公共技术服务平台在各行业各领域共性技术研究方面的纽带和桥梁作用,带动相关领域科技创新水平的提高。通过组织实施一批重大科技专项,进一步加大对原材料工业具有全局性、带动性、影响面大的关键共性技术的研究布局和投入,推进原材料工业自主创新。(三)加强知识产权保护,健全科技成果转化机制引导有关单位重视和加强专利和标准化工作,结合国家经济发展、科技重大计划积极开展战略研究,培育和提升行业、企事业单位运用知识产权的能力和水平。健全科技成果转化机制,研究促进新技术新产品应用的需求引导政策,鼓励社会资源参与产业技术创新成果转化。(四)加强创新人才培养,打造高质量的人才队伍。加快建立多层次的适合产业技术创新能力提升的人才支撑体系,加大创新人才培养力度,积极牵引大企业集团和科研单位与高校合作,共同打造一支与产业发展和创新需求相适应的、技术全面的高技能人才队伍,为原材料工业可持续发展提供人才资源保障。重视对在岗科技人员的培养,打造以科技领军人才为首的创新团队。鼓励有创新实践经验的企业家和企业科技人才到高等学校和科研院所兼职。积极开展专业培训,支持人才的知识更新和技能提升以满足技术发展的需求。根据发展需要,积极引进海外人才,吸引产业发展所需的高层次人才和紧缺人才。 作者:周维富 单位:中国社会科学院工业经济研究所 工业技术论文:煤炭工业技术经济的透析 本文作者:黄盛初工作单位:煤炭科技究所 各国煤炭储量分类方法和标准各不相同,因此各国煤炭储量级别意义不尽相同,储量数量差别较大。国外共同的趋势是把开采经济性放在首位,即以煤炭经济可采储量作为国际上煤炭储量比较的基础。世界能源委员会公布1994年末世界煤炭经济可采储量为10438.64亿t,美国位居第一,为2405.58亿t,中国位居第三,为1145亿t。由于管理体制不同,各国对矿井建设周期没有统一概念。在我国,矿井建设周期是指从立项开始到建成投产为止的时间。对井工矿而言,建井工期概念比较明确,有一定可比性。美国、澳大利亚和南非煤矿建井工期最短,一般为2年左右。井筒施工机械化程度 主要有两种计量指标,即原煤产量和商品煤产量。除中国、俄罗斯、哈萨克斯坦、乌克兰和印度采用国内外煤炭工业技术经济指标分析井筒施工机械化是指在凿岩、装岩和提升等各工序中使用机械作业。目前钻爆法施工仍是各国并筒施工的主要方法。采用钻井法凿井技术则实现了井筒施工完全机械化。联邦德国井筒施工几乎全部采用机械化配套技术装备,而钻井法凿井所占比例也已达39.1%,居世界领先水平。 矿井井型指矿井年生产能力。随着现代开采技术的发展,矿井井型有增大趋势。我国50年代和60年代建设的矿井一般年生产能力为45万t或60万t,而近年建设投产的大柳塔矿井设计年生产能力为600万t。英国赛尔比联合矿设计年生产能力1000万t,是世界上最大的井工煤矿。德国鲁尔煤炭公司对老矿井实行改造和合并,合理集中生产,该公司所属14个煤矿平均年生产能力300万t以上。 煤矿开采方法分地下开采和露天开采两大类。美国、印度、俄罗斯和澳大利亚等国均以露天开采为主。这些国家的共同特点是煤层埋藏较浅,适合露天开采,同时采用现代化大型露天开采设备。1994年美国露天产量为6.17亿t,占总产量的“%。美国最大的煤炭公司皮博迪煤炭公司所属煤矿均为露天矿,年产量超过1亿t。而我国露天产量仅占总产量的3.2%。在地下煤矿中,主要采用房柱式采煤法和长壁采煤法。房柱式采煤法是最传统采煤技术,其应用范围在逐渐缩小,目前只有美国、印度和南非等仍然以房柱式开采为主。长壁综采是现代采煤技术,发展极其迅速。美国长壁综采起步较晚,目前综采工作面虽然只有80多个,但所采用的综采配套设备和生产管理均属最高水平,单产和效益也是世界最高的。了采煤机械化程度采煤机械化程度是指机械化采煤工作面的产量占采煤工作面总产量的百分比,是表示现代化采煤技术应用程度或者说手工作业减少程度的一个重要指标。联邦德国西部、英国和美国采煤机械化程度均已达到100%。其中联邦德国西部和英国全部采用综采,而美国综采则只占36%。我国国有重点煤矿采煤机械化程度为72%,综采占47%。如果将地方煤矿和乡镇煤矿考虑进去,则这两项指标将比上述数字低得多。8掘进机械化程度国内外反映掘进机械化程度的指标主要有两24个,即掘进装载机械化程度和综掘机械化程度。国内外关于掘进装载机械化程度概念和统计范围基本一致。只要掘进和装载工序采用机械作业,其进尺都可以计入,因此各国掘进装载机械化程度指标差别不是很大,例如俄罗斯和中国1994年掘进机械化程度分别为84%和72%。采用部分断面掘进机和全断面掘进机掘进称为综合机械化掘进,是现代化掘进技术发展的方向。目前各国研制的掘进机一般只适用于煤巷和半煤岩巷掘进,而岩巷掘进一般仍采用钻爆法掘进。综掘机械化程度更能反映掘进技术的先进。我国综掘机械化程度与先进国家相比差距很大。例如,1990年英国综掘机械化程度已达86%,1994年俄罗斯和中国该项指标分别只达到48%和n%。而且我国把使用掘进机、液压钻车和反井钻机掘进均计入综掘进尺。 随着国际上对提高能源利用效率和环境的重视,煤炭洗选的重要性更为突出。原煤入洗比可以反映一个国家市场对煤炭质量的要求。德国原煤入洗比已达到95%,而我国国有重点煤矿原煤入洗比为46%,全国平均为22%。10精煤质t在国际市场上,精煤质量主要是指灰分,精煤灰分反映了一个国家煤炭洗选深度和洗选技术水平。美国精煤质量最高,1995年炼焦煤和动力煤灰分分别为7%和17%。中国精煤质量较低,1995年炼焦煤和动力煤灰分分别为9.88%和22.43%。11选煤厂处理能力选煤厂处理能力是选煤厂处理原煤的数量,也称为选煤厂厂型。目前各国选煤厂厂型趋于大型化。1993年羌国共有270座选煤厂,平均小时处理能力达716t,最大选煤厂小时处理能力为3200t。而我国除有一座年处理能力1500万t特大型选煤厂外,大多数选煤厂年处理能力只有200万t左右。12百万吨死亡率联合国劳工组织公布各国煤矿安全状况的指标主要有百万吨死亡率和百万工时死亡率。中国、俄罗斯、乌克兰、印度和印度尼西亚主要采用百万吨死亡率指标,它表示每生产100万t煤所付出的生命代价。美国是世界上第二大产煤国,百万吨死亡率一直保持在较低水平。1994年美国煤矿百万吨死亡率为0.05,而同年中国国有重点煤矿百万吨死亡率为1.18。如果考虑到地方煤矿和乡镇煤矿事故,则我国煤矿安全状况在世界主要产煤国中是最差的。一般露天矿百万吨死亡率远远低于井工煤矿。美国皮博迪煤炭公司所属露天煤矿年产量达1亿t,没发生死亡事故。百万工时死亡率表示在工作时间里发生事故的频率,它反映作业地点安全状况,与百万吨死亡率指标相比更严格。美国、德国和澳大利亚等先进产煤国煤矿百万吨死亡率很低,他们主要采用百万工时死亡率指标,对煤矿安全状况进行更严格的控制。的原煤作基数外,多数国家以商品煤作基数。各国对煤矿人员统计范围存在一些差别。1995年南非、澳大利亚、俄罗斯和美国煤矿全员效率分别为283.3t/工、64t/工、48t/工和42t/工,而中国煤矿全员效率仅1.78t/工。13效率多数国家以人班效率(t/工)表示煤矿生产效率,即每人每班生产煤炭吨数。有的国家还用全员效率、露天效率和井工效率来表示 美国、澳大利亚、加拿大、哥伦比亚、南非和波兰等国对煤矿基本生产成本的定义为生产1t原煤的费用。它包括基本建设费用、生产费用、矿区使用费和税。我国煤矿生产成本不包括煤矿建设时期的基本建设费用和资源税。1989年澳大利亚和美国长壁开采矿井生产成本分别为25.34美元八和16.67美元八,露天矿生产成本分别为9.98美元八和6.08美元八。1995年中国煤矿生产成本为107.03元/t。美国、澳大利亚和中国劳动力成本在总成本构成中所占比重分别为47.5%、40.5%和30%,说明我国煤矿工人的工资标准较低。另一方面,我国劳动力成本是成本构成中的最高项,说明我国煤矿普遍存在用人多的情况。 工业技术论文:活性焦干法烟气脱硫工业技术研究 【摘 要】我国现在虽然国民经济发展快速,但是由于不控制污染物的外排甚至是不达标的污染物的排放,这样就严重造成空气质量的下降,所以我们要减少污染物的排放。其中硫化物是空气中的严重污染物,所以我们要加强对于硫化物排放量的控制,对于烟气中脱硫技术我国的现状还不容忽视,所以我们要加强对于烟气脱硫技术的研究,从而可以整体提高脱硫技术。本文针对活性焦干烟法技术的现状进行分析,然后研究如何提高活性焦干烟法技术对于脱硫的效果。 【关键词】活性焦;烟气脱硫;二氧化硫;水蒸气 我国之前对于污染空气的指标没有硬性的要求,导致现在空气污染严重。硫化物中尤其是二氧化硫的含量最多,不仅会对人们造成重要的危害,而且还会对空气产生影响,然后是造成酸雨会造成更大范围的污染。所以对于这方面我们国家也更加的重视,颁布几部法规进行约束企业的行为。在对于脱硫技术中,以活性焦干法最为有效,所以下文主要通过介绍我国活性焦干法的现状,进一步研究如何优化这一技术。 一、活性焦干法烟气脱硫技术现状 (一)活性焦干法的原理 这种方法主要是运用活性炭或者活性焦来吸附烟气中的硫化物,这样可以降低硫化物进入空气中的含量进一步提高空气的质量,其原理包括两方面,第一是通过把活性炭作为吸附剂将二氧化硫吸附进去,从而减少空气中的二氧化硫的量,这是利用了活性炭的物理性质;第二是要利用活性炭的化学性质,把活性炭作为催化剂,加速二氧化硫、水以及氧气之间的化学作用,最后生成不会对空气质量造成危险的物质,减少二氧化硫的排放量。 (二)国内的活性焦干法脱硫工业技术的现状 我国用活性焦来吸附的方法来进行处理二氧化硫的工艺种类繁多,根据其工艺的中对二氧化硫的吸附装置的不同来进行分类,可以分为两种一种是固定床工艺另一种则是移动床工艺;根据其活性焦的性质来分类可以分为水洗再生工艺以及加热再生工艺等分类方式。 (三)活性焦干法烟气脱硫技术存在的问题 第一,首先介绍一下这种方式的优点,活性炭是经过煤炭而提炼出的产物,这种活性焦有很多的好处,稳定性强,在各方面的指标都比活性炭的性质更好,有更强的耐压性,有更持久的抗持久能力等,最重要的是能够吸附更多的硫化物。第二,了解一下这种技术所存在的不足,一方面是虽然活性焦相比于活性炭来说吸附硫化物的量已经很多了,但是还是有一定的限制,所以我们就需要通过增大吸附装置来提高整体的吸附量,这样就增大了其体积,造成更大的耗能。另一方面就是上一方面说需要的量很大,所以成本就会提高,为了降低成本我们对于活性炭还需要进行解吸再生的方法来减少耗用量,这样投入的资本也不会小,还会造成活性焦的磨损。还有一个有待解决的问题就是我们没有能够完整的了解到活性焦的化学反应的具体情况,所以经过反应之后生成的气体我们也不确定,所以在这一方面我们还需要下功夫进行研究。 二、活性焦干法烟气脱硫的技术研究 (一)内外扩散对于活性焦吸附硫化物量的影响 上面讲到活性炭来吸附硫化物主要是通过两方面分为化学还有物理方面,经研究表明,是先发生物理反应之后进行化学反应,来进行对于硫化物的吸附程序。对于内外扩散对于活性焦吸附硫化物的量的影响表现为,第一,是内扩散对于活性焦吸附硫化物的量的影响,根据研究表明活性焦粒的粒径对于吸附量的影响是活性焦粒的粒径越大吸附的量也越大,但是有饱和的粒径,同时减小粒径也就较少的吸附量所以我们一般选择粒径在60目到80目之间的活性焦的粒径吸附效果最好。第二,外扩散对于活性焦吸附硫化物的影响,其实质是气体的流速对吸附硫化物的影响,其流速越大吸附的硫化物越多但是也同样存在饱和度,所以我们一般选取的是粒径在60目到80目之间的且气体的流速要大于2m/min。 (二)床层的温度对于其吸附量的影响 我们首先了解的是床层的温度对于活性焦的吸附量的影响是较大的,得出的结论是,随着床层的温度的提高,吸附的速度和吸附量都是逐渐降低的,这是由于在进行反应时是首先进行物理反应在进行化学反应,而物理反应是化学反应的前提,而温度的升高不利于物理反应的进行,所以化学反应也进行不了,这样相当于整体的效率都在减弱;另一方面的原因涉及到当时的水蒸气的浓度,这也是在温床温度升高中的一项现象,这样产生的三氧化硫和水蒸气结合就会生成硫酸,这样会堵塞空隙,降低其吸附能力。 (三)参与反应的物质的浓度对于吸附量的影响 物理反应不需要其他的物质参加,而化学反应需要其他物质一起参与才能发生,有氧气、二氧化硫以及水蒸气。第一是氧气的浓度对于其吸附量的影响。据了解可知活性焦的吸附能力会随着氧气量的增加而增加,但是也是会出现饱和的现象,当氧气的浓度到达一定的浓度后,再提高氧气的浓度也不会增加其吸附量,相反还会降低活性焦的吸附量,所以要注意氧气的量不要过多也不要过少,以免出现影响活性焦吸附的量的情况。第二,是考虑二氧化硫的浓度对于活性焦吸附量的影响。同样的道理也是二氧化硫的浓度提高会提高活性焦的吸附量,但是这方面没有饱和的程度提高的越多就会促进吸附量的增加。第三,水蒸气的情况和氧气类似,水蒸气的浓度对于活性焦的吸附量的影响是,在一定浓度之前是随着水蒸气的浓度提高活性焦的吸附量会随之提高,但是一旦超过这个点,随着水蒸气的继续提高就会使活性焦的吸附量降低,所以对于水蒸气的浓度一定要把握好否则就会出现副作用。 (四)活性焦脱硫效率的研究 可知在活性焦进行工作的刚开始期间,对于脱硫的效率也是很好的,但是随着时间的进行,活性焦的吸附量以及吸附能力都会下降,时间长了之后就会使其脱硫的效率降低,要换或者进行在加工才能进行之后的脱硫效果。 三、总结 总而言之,我们国家在活性焦干法烟气脱硫方面还存在一些问题,我们要及时的改进,我们也要积极的研究其技术的改进提高的方法,我们从各个角度来阐述了活性焦干法的内容,可以提供对于活性焦干法烟气脱硫技术对于工业中实际应用。 工业技术论文:漫谈中国台湾工业技术研究院的运行机制 中国台湾工业技术研究院(简称“工研院”)对新竹科技园区和台湾产业技术的发展发挥了重要作用,有人形象地把工研院与创投业、新竹科技工业园区并列为台湾科技创新体系的“三驾马车” 工研院的功能定位 工研院是依法设置的产业技术应用研究机构,其职能是研究开发产业技术,向企业进行技术转移。20 世纪70 年代,台湾进入了快速发展时期,迫切需要提高产业技术水平。为了将科研成果尽快转移给民间企业,提高科技成果商品化和产业化的成功率,促进产业技术升级,1973 年,台湾颁布了《工业技术研究院设置条例》,成立了“工业技术研究院”。 工研院有4个方面的主要任务: 1. 根据产业界的需求,从事共性技术、关键性技术和前瞻性技术研究开发,以加速提升产业技术水平,增强产业的整体竞争力。 2. 遵循公正、公平、公开原则,采取多种方式向产业界推广研究成果和技术。 3. 落实政府的中小企业政策和措施,辅导中小企业技术升级。 4. 为地区培育产业技术人才。 工研院最初是由台湾经济部所属的3个研究院、所整合而成的,后来,又根据产业界和产业技术发展的需要,相继成立了一些专业院所。到目前为止,工研院共设有电子、光电、电脑与通讯、材料、机械、化工、能源与资源、生物医学等11 个研究所和中心,以及7个专门为企业提供信息技术、技术转移、会计资源、系统硅片技术及产业经济与信息的服务中心。 与一般科研机构、高等院校和企业相比,工研院有两个明显特点。首先,工研院的研究开发重点是实用技术,而不是基础研究,其紧密围绕科技成果商品化、产业化和市场化进行应用性研究开发,向企业提供技术转移和各项工业技术服务。其次,实现规模化研究开发,形成集聚效应。目前,工研院共有6281 位高素质的科研人才队伍,设有独立研发运作的专业研究所(中心), 以及专门为企业提供各种技术和信息的服务中心,形成了完整而高效的研究开发与服务体系。 工研院在台湾的技术研究开发、转移和产业技术升级中起到了领航作用,并为创投业培育和孵化出一大批具有高成长性和高增值潜力的科技项目。仅在1997 年~2001 年间,工研院共转移技术1522 项,受益企业2277 家次;合作研究开发957 项,合作企业1509 家次;委托研究3825 项,委托企业4459 家次;获得专利1998 案,共计3131 件;讲习和培训5589 场,共计353521 次;产业技术服务256804 项,服务企业127999 家次。 工研院的发展战略 为了带动产业技术发展,工研院始终贯彻三个基本战略: 1. 加强前瞻性技术研发。为了加速岛内产业技术的发展, 建立新型科技产业,工研院加强前瞻性及创新性技术研发,提供领导型技术,帮助企业摆脱技术追随者的弱势。 2. 强化产业服务。工研院主动发掘企业的技术需求,协助企业研究开发,并为其提供技术服务。具体措施是,通过知识产权授权、技术转让及各项工业技术服务,协助企业提升技术层次和产品附加值,增强竞争能力;开放实验室与建立创业育成中心,推动以创新技术为基础的投资。 3. 推动国际化。为了应用国际科技资源,工研院积极开展国际合作,加强前瞻性技术信息交流、引进科技专业人才、拓展国际合作研究开发领域;还通过举办科技展览,吸引国际创业投资等方式,帮助企业掌握和取得国际科技资源。 工研院的发展阶段 工研院的任务是帮助产业界提升竞争力,因此,必须根据产业界在每一阶段的竞争力特点而提供服务,工研院的发展经历了三个主要阶段: 1. 1979 年~1986 年,以引进技术,消化吸收,改进为主。在这个时期,工研院主要引进了大规模集成电路制造技术,成立衍生公司,建立了台湾的半导体工业。如联华电子、台湾积体电路、台湾光罩等多家世界先进的集成电路制造公司都是在这个时期发展起来的。 2. 1987 年~1995 年,以规划新兴产业,与跨国公司建立策略联盟为主。这个时期,工研院与外国公司组建了液晶显示器企业联盟、台湾钢铁公司硅晶厂、关键零组件基地等。 3. 1996 年以来,以利用高技术创业投资促使产业转型及培育新兴产业为主。为了提高企业的研究开发能力和成功机会,工研院开放实验室,建立企业孵化中心,并成立了创投公司,进行高技术创业投资。 开放实验室的目的是与现存企业开展联合研究开发,提高企业的研发水平和工研院资源的利用效率。工研院不仅为企业提供研究场地与设备,还提供资金、商业计划援助、管理咨询和培训、技术支持、商业网络等服务。企业与工研院签订合作研究合同,利用工研院的设备和人员进行研究开发;工研院在合同期内按市场价格收取租金,没有初始投资和场地空间限制。成立企业孵化中心的目的是吸引企业家在创新技术的基础上,利用研究院的设施创办企业,生产新产品。1996 年以来,进驻孵化中心毕业的企业有67 家。 工研院的运行机制 工研院的基本运作模式是依法设院,政府支持,企业化自主经营管理,其运行机制有以下几个特点: 1. 工研院是财团法人,其创办资金来自政府和社会的捐助,主要收入来源于合同研究开发和技术服务。在工研院开办初期,政府提供了充足而稳定的经费补贴,直到它能够收支平衡。1973 年~1983 年,政府的补贴约占工研院支出费用的60 %。但是,工研院在确定专业方向、研究活动以及经营策略上,具有自主管理和经营权。经过10 年的成功探索和运作,工研院通过“适时和适当”的商业方式向产业界积极推广科研成果,提供相关服务,可以在没有政府补贴的情况下实现收支平衡,略有节余。到1984 年,政府停止了补贴。 工研院的主要经费来源于研究开发项目经费和技术服务经费。1998 年以来,研究开发项目经费约占总经费的50% 以上,其余都是技术服务和技术转移收入。研究经费主要来自政府的科技项目和企业的合同研发经费,政府项目经费约占50% 。 工研院一家的力量是有限的,为了利用有限资源带动更多的企业,工研院与企业建立联盟,研发项目大都是与企业合作进行的。为了促进研究院与企业联合,政府资助工研院的研究项目经费一般不超过该项目预算支出的50%,其余通过与企业合作研究或转移技术收入解决。 2. 集中引进和研究开发技术,向产业界转移和扩散。工研院进行的大都是前瞻性和共性技术研究开发,开发成功以后再通过各种方式向企业转移。实际上,工研院承担了开发初期的技术风险和人才培养工作。比如,20 世纪70 年代中期,台湾把集成电路产业作为发展高科技产业的目标。1976 年,工研院选派了一批优秀人才赴美国RCA 公司学习半导体制造技术,以及半导体企业的厂务、会计、生产作业等一系列技术管理、经营、生产流程控制等。工研院利用从美国RCA 公司转移来的技术,建立了试验工厂,制造出电子表等产品所需的集成电路。这些技术随后被转移和扩散到企业中,促进了台湾集成电路制造业的形成和发展。在这一引进技术和消化吸收项目中,政府资助的经费只是预算支出的50%,其余都靠对企业的服务合同和技术转让收入解决。 工研院不仅及时把消化了的成熟技术和人才转移到产业界,而且提供技术支持和跟踪服务。这种集中消化吸收引进技术(或研究开发)、转移扩散技术的做法,既加快了技术产业化的进程,减少了企业的风险,又解决了资金不足的问题,达到事半功倍的效果。 3. 培育技术,孵化创新企业。工研院成立了孵化中心和投资公司,培育可以商业化的技术和创业企业,进入孵化中心的企业都是设立时间不超过18 个月的新企业,其技术必须是创新的或者在台湾处于先进水平,而且将对现存产业和企业起到重要影响或带动作用的。孵化期为3年,工研院提供场地和部分初始投资。场地面积不超过2000 平方米,租金标准在市场价格基础上折扣5%~25%;初始投资不超过8000 万新台币。进驻企业成功后,通常将一部分股权或捐赠作为对工研院的回报。 工研院孵化中心提供的服务主要包括以下几个方面:进驻孵化中心的企业不仅可以使用工研院的办公室、实验室和试验设备,孵化中心还为进驻企业提供商业咨询、法律和信息服务,以及投资、技术服务、培训和行政管理等项支持。孵化中心还帮助企业从政府获得研究开发资助,并且由投资中心提供风险投资。 4、建立以转移和扩散技术为目标的知识产权管理制度。工研院重视知识产权的管理和保护,建立了一套规范的知识产权管理制度,工研院的知识产权管理制度以促进技术向企业转移和产业化为目标,在既尊重自己的知识产权,也不侵犯他人知识产权的基础上,确定知识产权的归属和转移办法。 工研院的知识产权管理办法规定:①工研院员工的职务、发明、创造、商业秘密等知识产权归工研院所有;②对于工研院员工利用工研院资源或经验形成的发明、创造、商业秘密等,工研院可以优先实施和使用;③工研院委托或接受委托,以及与他人合作研发技术时,其知识产权的归属依合同约定;④为实现工研院辅导企业或向企业转移技术的目的,无论是工研院拥有的产权,还是共享的知识产权,原则上工研院应有再授权的权利。 5、实行技术与人员向企业整体转移和人才流动机制。工研院在向企业转让技术成果或将成熟技术推向社会兴办企业时,往往是技术和人员(包括技术和产业化管理人员)整体向企业转移,流动率在12%-30%。在人员转移的同时,工研院不断从大学和留学人员中吸纳新人,增强活力。 工业技术论文:浅谈煤炭工业技术及其发展策略 摘要:煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,煤炭是一种资源,其开采具有危险性,属于高投资、高风险的行业。我国是一个产煤大国,中国的煤矿储藏也比较丰富,因此我国的煤矿开采技术将对世界产生重要的影响。但是但是煤炭开采技术大多处于比较低端的模式,煤炭的生产能力与技术结构存在很大的冲突,而且存在较多的安全问题。我国应该通过优化煤炭产业结构、实现煤炭资源的合理开发利用,充分保障煤炭资源的长期稳定供给,促进煤炭行业及国民经济的持续、健康、稳定发展。 关键词:煤炭工业,生产技术,产业结构,产品结构,安全生产 一、我国煤炭工业概况 煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,甚至可以说,煤炭工业的发展支撑了整个国民经济的快速、稳定、持续发展。建国以来,至今,煤炭在我国一次性能源生产和消费结构中的比重都在50%以上,并且将在未来的数十年内保持较高的比例。 改革开放以来,我国的煤炭工业曾经取得了显著的成绩。主要表现在三个方面:第一,煤炭产量持续大幅度增长,改革开放初期的全国原煤产量仅有6亿吨左右,而改革开放之后达到数十亿吨,并且在不断增长,为我国国民经济的发展提供了有力的能源保障;第二,煤炭生产水平大幅度提高,这主要是由于大中型煤矿机械化水平逐年增高,逐步建成了一批国际领先、高产高效的大型煤炭矿井,建立了技术、设计、制造、培训于一体的技术保障体系;第三,煤炭产业结构合理调整,政策上实现了政企分开,使大多数国有大中型煤炭企业开始建立现代企业制度,为企业改革迈出了重大步伐。 煤炭行业主要有三方面的特征:首先,煤炭是一种资源,而且是不可再生的资源,因此煤矿产业的整体寿命取决于其所拥有的煤炭总储备量;其次,煤炭开采具有危险性,因此它是高危行业,纵观历史,煤矿是各个国家和地区工业部门中事故率、死亡率最高的一个行业,而我国目前大约九成以上煤矿的主要生产能力仍然是矿工开采,并且随着开采深度增加,影响安全生产因素愈来愈多;第三,煤炭是高投资、高风险的行业,由于煤矿的开采环节十分复杂,因此煤矿井的建设投资比较大,运营周期比较长,效益回报比较慢。 二、采煤工业技术概述 随着社会的发展,煤矿开采技术的不断进步和完善备受关注,而且始终作为矿山开采学科发展的主题。我国是一个产煤大国,中国的煤矿储藏也比较丰富,因此我国的煤矿开采技术将对世界产生重要的影响。 目前,在发展各种高效节能、安全环保的现代采煤工艺的同时,我们应该继续发展多层次、多样化的采煤工艺,在实践的基础上建立起具有中国特色的采煤工艺理论及丰富的经验。开发煤矿高效集约化生产技术,建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术,其主要目标在于提高采煤效率和经济效益。在这一背景条件下,我们将采煤技术研究的重点放在开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,以及简单、高效、可靠的生产系统和开采程序的合理布置,逐步实现对生产过程的监控与科学管理。相应地,相关设备人员需要针对新的煤矿开采技术,设计开发相互配套的成套开采设备和设施,改进工艺和装备,最大程度地实现各种矿井煤层条件下的采煤机械化和自动化。 总之,煤炭属于一种初级产品,煤矿的效益向后续工业领域进行无限的传递和辐射,煤炭开采的价值和效益体现在后续产业和对国民经济发展的支撑作用。 三、当前我国采煤产业面临的主要挑战 我国煤炭资源储量丰富,但是煤炭开采技术大多处于比较低端的模式,煤炭的生产能力与技术结构存在很大的冲突,而且存在较多的安全问题。在此,笔者对当前我国煤炭产业面临的主要挑战进行总结: (一)煤炭资源储量及后续保障存在较大的问题。 虽然我国的煤炭资源比较丰富,而且煤炭的品种相对比较齐全,但是煤炭属于非可再生资源,因此我国的煤炭资源储备是有限的。有关资料显示,我国煤炭资源区域分布不均衡,基本上集中在山西、陕西和内蒙古等地区。当前我国资源破坏和浪费严重,煤矿平均资源回收率不足50%,个别小型矿井的资源回收率只有15%左右。而且,我国煤炭的可开采储备量较少,人均占有量较低,开采过程中存在比较严重的资源浪费和破坏现象,对生态环境以及水文资源造成一定的影响。 (二)煤矿生产能力与技术结构之间存在不平衡的问题。 首先,我国的煤矿生产技术水平普遍较低,采煤工业的机械化程度不高,存在着装备差、效率低等缺点。第二,我国煤矿存在超能力生产的现象,煤矿的超强度和超能力生产虽然满足了国民经济的发展需求,但是同时造成了一系列的负面影响,例如:缩短了煤矿开采年限,出现了煤矿安全生产事故。第三,煤矿行业结构与企业发展之间存在不平衡的问题:我国煤炭产业的集中程度不高,远低于世界主要产煤国家的平均水平;煤炭企业的负担过重,国有重点煤矿企业存在比较严重的社会问题。 (三)煤矿开采存在严重的安全问题及矿区环境治理问题。 当前,我国煤矿安全事故频频发生,整个煤炭产业存在严重的安全形势,大多数煤矿生产和安全技术装备落后,防灾抗灾能力差,重大、特大事故频繁发生,煤矿的百万吨死亡率显著高于世界其他主要产煤国家。我国各地煤矿的矿区环境治理问题日益突出,矿井生产中排放的煤矸石约占原煤产量的10%左右,累计堆存煤矸石数十亿吨之多,大量占用农耕用地,甚至造成矿区地面的塌陷、煤田自燃火灾等危害,部分煤矸石自燃、煤矿瓦斯排放对生态环境构成严重影响。 四、煤炭工业发展策略 基于煤炭工业对国民经济的重要基础作用,我国应该通过优化煤炭产业结构、实现煤炭资源的合理开发利用,充分保障煤炭资源的长期稳定供给,促进煤炭行业及国民经济的持续、健康、稳定发展。 在生产技术方面,国家应制定长远战略对煤炭资源实行保护性开采和利用,煤炭行业必须淘汰粗放型生产方式,摒弃落后的采煤技术,坚持走新型工业化道路。通过优化生产技术结构等策略,加强现代化新矿井的建设和现有矿井的技术改造,建设高产的高效煤矿,促进产业升级,实现煤矿生产技术装备的现代化程度。 在产品结构方面,应提高煤炭及煤炭行业的竞争力,可以通过发展和推广洁净煤技术,减少煤炭利用过程中的温室气体和污染物的排放,提高煤炭行业的国际竞争能力。另外,还可以通过煤炭加工和转化延长煤炭产品的产业链,拓展煤炭市场。 在产业结构方面,针对我国煤炭产业目前存在的集中度低、安全生产条件不足等缺点,应该重点抓好大型煤炭基地的建设,重点培育和发展大型煤炭企业集团,改善行业的发展环境,吸引投资。具体可以通过培育和发展大型企业和企业集团,建设大型煤炭基地,建设高产高效矿井、全面提高煤矿开采技术水平,以及建立煤矿安全长效机制等方面进行综合改善。 五、结束语 煤矿工业作为一项重要的基础产业,其发展决定了国家的发展。因此,我国加强对煤矿工业的改善研究,理性分析其未来发展策略,对促进国家经济建设具有重要的现实指导意义。 工业技术论文:德国实施面向未来的工业技术创新项目 网络与物理系统的融合将对工业生产与服务模式产生重要影响。为了在新工业革命中占领先机,德国联邦部门正联手推动《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一――“工业4.0”项目,支持工业技术领域新一代关键技术的研发与创新。 互联网对于人们生活与工作的影响十分巨大,已成为推动经济创新最为重要的驱动因素之一。可以预计,互联网经济将处于一个长期的发展过程,而现在仅仅是开始。 互联网引起技术发展的融合。几十年来,技术系统和设备没有统一的通信标准。如今趋势变了,无论是机器、消费品、家用电器还是车辆,其联网数量都在快速增加。以往相互独立的行业和产品领域几乎在不经意间就产生了新的通信渠道。物联网由此发展起来。在物联网中,各种物体(如日常用品)可以自动地相互交换信息,也可以与人互动。物联网在分散式控制的工业生产过程中具有应用潜力,包括对整个供应链状态的实时监控。未来几秒钟之内就可以监控整个价值链网络,并使其得到最优控制,特别是在消费方式以节约资源、提高能源利用效率和生产效率为导向时。第四次工业革命的商业潜力不仅存在于工业流程的优化,还在于其产品和服务具有众多应用。 “工业4.0”的概念描述了由集中式控制向分散式增强型控制的基本范式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。应用程序模式是能够说明这一发展趋势的常见例子。这种模式在零售市场上提供的灵活性和多样性也将为复杂的系统和基础设施创造额外的价值。 在网络世界中加入新的维度对于未来发展极为重要。例如,网络化的智能传感器和3D技术能实现可靠的环境监测。人们可以通过互联网听到、看到、感觉和体验远处的物体和日常情况。未来越来越多的智能技术还可以使所谓的智能对象、智能服务和智能网络能够独立自主地应对复杂任务。拥有认知能力的服务机器人可以成为智能助手,能独立、安全地处理事务,并能通过互联网进行互动。嵌入式智能技术还有新的具体应用,如产品的生命周期管理。制造商会受益于与质量相关的信息反馈,用户可以自动获取售后服务,如必要的维修措施、新的应用程序和新的服务。 总之,数字世界与现实世界的结合使经济发展进入新的阶段,这为加强德国制造业提供了巨大机遇,为工业流程和工业服务创造了新机遇。 德国联邦政府制定的《高技术战略2020》旨在奠定德国在重要关键技术上的国际顶尖地位,继续加强德国作为技术经济强国的核心竞争力。其中信息通信技术显得尤为重要,它几乎是所有行业和应用领域的重要创新驱动器。在《高技术战略2020》的行动计划中,德国联邦政府为未来项目“工业4.0”设立了雄心勃勃的目标:德国要成为先进工业生产技术(即网络物理融合式生产系统)的供应国和主导市场。 信息通信技术领域的研发对于确保德国未来的生产技术地位具有重要意义。德国政府实施未来项目“工业4.0”有着重要的技术、经济和社会与政治考虑。在软件密集型的嵌入式信息系统领域,德国已经处于领先地位,特别是在汽车和机械工程行业。网络物理系统(CPS),即嵌入式信息系统的网络化以及与互联网的联接,对于工业生产与服务的重要性加大。在工业流程的实时监控和优化中,除了更高程度的工业自动化外,智能监控和自主决策对于企业和整个价值创造网络也很重要。生产和物流还有很大的优化潜力,创新的商业模式有待开发。此外,在高技术战略中确定的交通、卫生以及环境和能源等重要需求领域,还要开发新的应用服务。 “工业4.0”项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,联邦政府投入达2亿欧元。该未来项目主要分为两大主题。一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现。二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。 工业技术论文:山东:推动工业技术改造 促进产业转型升级 党的十八大报告指出,要加快新技术新产品新工艺的研发与应用,增强创新和竞争能力,加快产业升级。抓住对现有设施、工艺条件进行改造升级这个核心环节,山东不断加强政策扶持、加大研发投入,为提高工业竞争力和发展活力找到了新的着力点。 原本生产家电模具的济南小鸭模具公司,三年前转型从事车轮装备后,伴随着订单的剧增,原有的生产线却让企业犯了难,眼看着守着大堆订单吃不上饭。小鸭模具有限公司总经理邢照斌说:“订单的增加,产能和产品的质量成为我们的一个制约因素,假如不进行技术改造,将使我们的企业走向非常危险的边缘。”为此小鸭公司成立专门研发团队,投入4000多万元,填平补齐技术洼地,设计生产了新的生产线。完成技改的小鸭模具已成为国内知名车轮装备配套供应商。仅三年时间,公司年产值就从不到1000万提高到了近一个亿。 近年来,山东工业技改着力向重点行业、领域、有发展前途的中小企业倾斜,力求把弱的做强,把小的做大。 在阳信县的一个小工厂里,一根“针”正掀起一场技术革命。这根“针”叫做塑封高压硅堆,是电子整流器中将交流变成直流的关键。中环山东封装厂负责人张植菡说:“通过我们对芯片的技术改造呢,它的耐压性能更高了,可靠性更好了,但是产品的外形更小了。”凭借这根针,企业成功打进了日本的电子市场,塑封高压硅堆年出口达1.2亿支。 山东省经济和信息化委员会规划与技术改造处副处长俞刚说:“技术改造和技术创新,一直是工业发展的两个车轮,尤其是技术改造,见效快,工期短,能够有效地提高企业的市场竞争力。”统计表明,仅去年一年全省新开工技改项目7000多项。1-11月份,工业技改投资累计完成8564亿元,同期增长18.8%,占全省工业固定资产投资的67.5%,占全省固定资产投资的三成多。 新的一年,山东初步确定工业技改投资力争突破万亿大关,加速传统产业向高端、高质、高效迈进。 工业技术论文:山东日照东港工业技术改造创新激发内生活力 山东日照东港不断加大工业经济“转调创”力度,通过技术改造和技术创新促进传统产业改造升级,引领新兴产业快速发展,使企业规模扩大、效益增强,科技创新的拉动力进一步显现。1—9月份,该区规模以上工业实现产值152.7亿元,同比增长23%;实现主营业务收入100.6亿元、利税7.66亿元、利润4.78亿元,分别增长22.7%、8.8%和3.2%。 在今年国内经济“三驾马车”增速放缓,大量企业效益下滑的大形势下,东港区工业企业坚持技术改造和创新驱动,激发内生活力,加快产业结构优化升级,提升了企业竞争力。目前,共申报企业技术研发中心6家,拥有1家国家级技术中心,8家省级、14家市级技术中心,84家企业与各类科研院所开展了科研合作。1-9月份,全区完成技改投资22.7亿元,在建500万元以上技改项目88项,有20项技改项目列入市百项重点项目。其中,19个项目已开工建设,完成投资11.6亿元。 海恩锯业有限公司的圆锯片基体热处理回火炉集中智能化控制系统被列入2012年度山东省经信委第一批技术创新项目计划;由荣信水产和中国农业大学共同完成的“水产品加工副产物高值化利用关键技术研究”成果,通过了省科技厅和市科技局组织的专家鉴定;东升地毯的扩大高档环保机织地毯项目、洁晶药业的双口管软包装大容量注射剂生产线改造等也正在进行中。9090该区不断加强对企业的服务创新,加快高新区“北进”、“西扩”步伐,投资近3亿元完善基础设施配套,打造“一区四园一基地”发展格局;统筹1.5亿元工业经济发展资金,用于培育重点企业、新产品研发;设立了5000万元“过桥资金”,联合建设银行开办 “助保金”贷款业务,拓宽企业融资渠道;设立1000万元的工业发展专项资金,鼓励骨干优势企业技术创新;每年安排100万元,组织辖区企业家到浙大、北大等高校培训学习。 经过不断技改创新,东港区工业经济闯出了一片新天地。1-9月份,传统资源加工型产业完成产值47.6亿元,增长34.1%;电子信息行业实现收入3.9亿元,增长43.2%;医药化工行业实现收入15.5亿元,增长12.9%。
生物工程论文:浅谈生物工程专业试验设计与数据处理课程教学对策 【摘要】试验设计与数据处理是一门应用广泛的技术课程,主要解决工艺控制、过程优化模拟等工程问题,是生物工程专业课程之一,具有实用性强、内容繁复、初学者难于记忆和灵活运用等特点。从课堂教学出发,阐述了该课程在应用型工科院校生物工程专业中的教学对策。 【关键词】生物工程专业;试验设计与数据处理;教学对策 作为地方本科院校,将教学目标定位于培养应用型人才,是提高学校竞争力、突出办学特色的关键。南阳理工学院生物工程专业立足于自身教学条件,积极将培养模式与南阳地区经济特点相结合,紧密围绕南阳市支柱产业——生物制药和工业发酵,发展工业微生物菌种选育、发酵工艺调控和中药材药用成分提取分离为主攻方向的专业特色。毕业生主要在科研开发、生产监控、质量检测等方向就业,工作中经常涉及到工艺控制、过程优化模拟、质量检测控制等问题。对于这些实际问题若不进行科学的试验方案设计和数据结果分析,将很难在短时间、低成本内得到正确的结果。因此,有必要对生物工程专业学生开设相关课程。 试验设计与数据处理是一门应用领域相当宽广的现代技术课程,主要介绍工程技术和科研试验中常用的试验设计与数据处理方法。通过对本课程的学习,学生能够掌握试验设计和数据处理的基本原理和方法,为后续教学环节如专业试验、毕业论文和今后在工作中开展产品工艺优化、质量管理等工作的顺利进行打下良好基础。该门课程教学内容主要包括2个方面:试验设计和数据处理。试验设计部分主要是让学生掌握设计试验的方法,能做到在有限的试验条件下,用最少的试验量获得尽可能多的信息;数据处理部分主要是让学生学会对实验结果采用合理、有效的分析方法,从而发掘出潜在的、有用的信息[1]。 为了提高试验设计与数据处理的教学质量,培养学生的学习兴趣,增强学生应用的能力,笔者对试验设计与数据处理的教学研究做了很多努力和尝试,现将几点教学心得体会归纳如下。 1讲好绪论,强调课程的重要性 绪论就像是一部电影的开场,直接影响着整门课程的教学效果,好的开场才能吸引学生的注意力,激发其学习兴趣。试验设计与数据处理是统计学在生物领域的应用,是一门应用技术学科,在绪论中不仅要介绍学科发展的历史,还应该清晰展示课程的内容体系及本门课的任务和作用,重点介绍要学习什么、知识点之间有什么联系、这些知识可以帮助解决什么问题、该如何学习等。在绪论中应多列举一些利用本门课程的知识解决实际问题的例子来强调本门课程的重要性,如在毕业实践环节,将试验设计和数据分析的知识用于毕业论文的设计和撰写中,以求论文结构的系统性和试验结果的科学性。在走向科研工作岗位后,利用试验设计和数据分析的知识合理设计科研方案、分析结果,以求在低成本、短时间内完成任务。通过这些例子来明确学生的学习目的,激发其学习兴趣。 2重在培养应用能力 应用性本科培养的是运用科学理论从事高技术工作的应用型专门人才,在培养规格上以行业需求为本位,注重知识的复合性、现时性和应用性。培养出的人才应具备综合运用理论知识和方法解决实际问题的综合能力和实践能力,并兼备技术创新能力[2]。因此,在教学内容组织和知识侧重点的处理上应以结合专业特色、适应行业需要为主旨。试验设计与数据处理是以统计学原理为基础的学科,其原理部分涉及到高等数学、概率论和线性代数的知识,这部分内容在基础课程中已有详细讲述。因此,教学重点放在各种试验设计方法和数据处理方法的具体应用上,而方法的理论推导过程可以作为学生自学内容。如讲解方差分析时,将重点放在方差分析的具体步骤上,而偏差平方和分解过程的推导则作为自学内容;在正交试验设计及分析部分,教学侧重点主要放在如何使用正交表及如何对正交试验结果作恰当的分析上,而对于正交表的构成原理、特点仅作简要介绍。 3选择合适的例题,做到熟能生巧 试验设计与数据处理的应用领域非常广泛,不仅用于生物,还应用于化工、食品、机械加工制造等领域。为了让学生正确理解和掌握知识,在举例说明时应选择试验设计与数据处理在本学科的应用实例。面向生物工程专业的学生时,结合生物工程专业的特色,主要从菌种选育条件、发酵工艺控制、目标产物分离等方面选择相应的例子,最好是专业试验或科研中的真实问题,如淀粉酶产生菌选育方案的设计、乳酸发酵条件的确定、茶多酚提取工艺的优化,这有助于学生了解本门课的应用领域,激发学生学习本课程的兴趣,调动学生的积极性和主动性。 对于应用技术学科,关键是能将书本上的知识应用自如。对于试验方案设计方法,如正交试验设计、均匀试验设计、回归旋转试验设计、sn比试验设计等方法,要求能够根据试验周期的长短、原料易得性、条件控制难易、待考察因素水平的数量等实际情况,选择合理可行的试验方案设计方法。对于所得数据结果,要求能够采用正确的分析方法,发掘出有用的信息。数据分析方法部分有很多公式,如偏差平方和的分解公式、回归系数的求解公式等,若要做到灵活运用课程的知识,就必须加强公式的记忆,因此多做练习是必要的。虽然现在有很多软件能解决计算问题,但是还要求学生掌握各种分析方法的分析过程,这些都需要在教学中安排一定的练习量,使学生熟能生巧。 4把握前沿知识,扩展学生视野 试验设计与数据分析的方法种类多样,在本科教学阶段主要要求学生掌握单因素试验设计、正交试验设计和均匀试验设计等方案设计方法,极差分析、方差分析和回归分析等数据分析方法。这些内容是本门课程的基本内容,但并不是本学科的全部知识。为了让学生充分认识本学科的重要性,可以在教学学时允许条件下,补充知识点,开拓学生的视野。如向学生介绍旋转试验设计及其分析方法,指出它的作用和优势;对于解决多指标问题的试验设计和分析时引入主成分分析方法的知识[3];在对回归方程求解最优解时引入遗传算法的理论[4];对于试验问题建模分析时引入神经网络建模方法[5]。这些试验设计和分析方法很多都是近几年才应用到生物工程领域的,在要求学生牢固掌握基本知识的前提下,引入前沿知识有助于拓宽知识面,在今后的学习和工作中能更好地发挥学生的能动性。 5重视上机环节 试验数据的处理计算量很大,完全依靠手算既浪费时间又容易出错。而现在有多种软件,它们可以对数据作各种分析,并能够在短时间内得到准确的结果。因此,应重视上机环节,要求学生至少掌握1种统计软件的使用方法,学会用软件绘图、计算,并能正确理解分析结果。例如spss是一个功能全面的统计分析软件,操作界面友好,易学易用,广泛应用于自然科学、社会科学领域[6]。在教学过程中安排适当学时进行上机操作,要求学生能够使用软件进行平均数假设检验、方差分析、多重比较、回归分析等操作,不仅能增强知识的掌握程度,还可以激发学生的学习兴趣,获得良好的教学效果。 生物工程论文:生物工程实验课程改革探索 21世纪是生命科学和信息科学的时代,高等农业院校作为培养生物工程专业人才的摇篮,应该培养复合型生物工程人才,重视学生的创新能力和团队精神培养,让学生掌握生物工程及其产业化的科学原理,掌握生物化学、分子生物学、微生物学、天然产物提取、发酵工程和酶工程等学科的基本理论知识;掌握微生物育种、微生物细胞大规模培养、微生物发酵产品及其分离纯化的基本技术,具备在农业生物技术领域从事生产管理和产品研发的能力。然而在传统生物工程实验课程体系中,由于缺乏多媒体教学环节,对实验技术和原理的讲解比较困难;各门实验课程相对独立,实验内容往往互不衔接,上课时间不集中,难以形成完整的课程体系;教学以被动的灌输式为主,学生缺乏主动探索精神;课程实验室相对独立,设备重复低端现象严重,浪费了宝贵的实验资源。因此,开展生物工程专业实验课程体系的改革势在必行。 一、生物工程专业实验课程改革的基本内容 农业院校生物工程专业开设的实验课程主要有:生物化学与分子生物学实验技术、微生物学实验技术、天然产物提取、发酵工程和酶工程实验技术、基因工程实验技术、细胞工程实验技术等,大多以农作物、发酵微生物和中草药作为实验材料。在教学内容上将不同相关实验课程整合。从专业培养层面统一开设系统的实验项目,将各门课程的实验内容和时间尽量衔接。通过对酶工程、生化及分子生物学实验技术、微生物实验和天然产物提取学等实验课程的调整,统一整合为生物工程专业综合实验,更新实验教学内容,完善实验体系。在教学方法上加入多媒体教学。传统的实验课程教学主要沿袭黑板讲解、学生操作的模式。这种教学方式信息量小,不够形象生动。通过拍摄实验教学视频,制作多媒体课件教学,能够透彻的讲解实验原理和操作过程,使学生较容易地掌握实验技能。同时将课程内容网络化,以微博、微信、博客、校内网站为主要平台,使课程上网,便于学生随时预习复习、答疑解惑。在教学资源上尽量共享实验平台资源。将课程实验室统筹安排,常用设备安排在公共开放房间,方便师生使用,严格避免设备重复采购,将实验资源主要用于教学效果好的综合实验项目。在实验能力上重视培养学生的创新能力和团队精神。教师在实验前将全班同学分成若干小组,确定实验目标,共同设计实验方案,开展实验准备工作,合理分工完成实验任务。实验报告书写时要求阐明实验意义,掌握所涉实验技术的原理、分类、适用范围和同类比较,深入展开数据现象分析、实验方法分析和操作技能分析。 二、生物工程专业实验课程改革的基本程序 涉及到专业人才培养层面的实验课程改革事关重大,应由专门团队在上级主管部门和专家组的指导下开展工作。首先召开专门的教学研讨会,根据生物工程专业人才培养来确立实验课程改革目标,以团队方式完成课程改革方案;实验课程改革方案由系里报送实验中心审核通过,获得上级有关部门的资金、硬件等支持;团队对改革方案进行执行,新实验项目应进行1年左右的班级试运行,检验实施效果和运行环境是否良好;待新实验项目试运行良好后,课程负责人修改教学大纲和实验指导,经教学研讨会通过;改革后的实验课程教学大纲和实验指导报上级主管部门批准后,正式实施运行。 三、生物工程专业实验课程改革的讨论 生物工程专业实验课程改革中遇到的常见困难是经费紧张、设备不足等,而且课程涉及面广,相关团队和人员较多,协调难度较大。另外教学改革不宜影响正常教学计划和学生培养,新修订的实验内容在学生方面也存在难以进行大班试行的问题。建议校、院两级加大专业实验课程改革的投入力度,给一线教学团队以更大的试验自主权限,精简审批程序,对新的实验课程方案挑选试验班试行,用实践来检验教改内容的科学性、可行性。生物工程专业实验课程改革的直接执行者是各课程负责人、任课老师和实验员,上级部门应当配套相应政策和条件,鼓励改革工作的进行,以更好的培养创新复合型生物工程人才。 作者:周晓明 田云 卢向阳 蔺万煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 单位:湖南农业大学生物科学技术学院 生物工程论文:乳酸菌生物工程技术论文 1乳品发酵项目中的生物工程技术运用分析 1.1细菌素 乳酸菌的细菌素本质为蛋白质,可以当作防腐剂容易被胃酶讲解,拥有相对较好的理化与抑菌特点。当前,nisin与microgard已经运用在乳食产品防腐剂中。nisin作为乳酸乳球菌亚种的一项分泌肽,大量的革兰氏阳性菌与少量的革兰氏阴性菌具备一定的抑制作用。在上世纪中期nisin主要用在对芽孢生长菌成长的控制与有效延长乳制品等的货架期。目前,FDA已经通过有关部门批准可以运用在融化干酪相关抗菌剂。除去当作食品的防腐剂之外,nisin可以当作医疗制剂运用在牛乳房炎的治疗中。另外,microgard还是一种具备抑制性的革兰氏阴性菌与真菌细菌素,可是其不能抑制革兰氏的阳性菌。例如美国的1%microgard溶液普遍运用在保存乡村干酪。同时microgard能够有效控制瑞士干酪皮的出现的腐败问题。运用定点突变的作用,例如蛋白质相关生物工程技术能够有效拓宽细菌素相关狭窄的抑菌普。现阶段,已能够克隆与测序nisin形成的相关基因,可以实现定位在质拉或是染色体DNA中编码等的克隆与测序。大量细菌素基因可以定位于接合质粒或是转座子上,比较便于基因转移至其他相关微生物。 1.2促进干酪成熟 干酪的成熟期相对较长,冷藏与库存的费用也比较高。对此,促进干酪的成熟已经成为干酪研究的主要内容。促进干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶类和经过基因工程技术修饰之后的如霉菌促进干酪的成熟。许多学者都重点研究基因工程技术的乳酸菌修饰,能够加速干酪的成熟,拥有相对良好的抗噬菌体能力。充分运用蛋白质的分解阴性等促进干酪的成熟。另外,乳糖代谢之后的阴性乳酸菌能够以高密度进入干酪的凝乳当中,促进干酪的成熟。相对较强的蛋白质分解能够有效加速苦味肽进一步生成。对此,蛋白质所分解的阴性菌体和一般菌株混合运用可以有效促进干酪的成熟。 2生物工程技术的育种手段 2.1原生质体融合 原生质体的融合技术作为创建杂合微生物的主要工具,其能够把相对较好的菌株形状有效结合在相同的菌株中,在乳酸菌的育种方面有着深远意义。在原生质体的融合过程中,可以先运用酶除去两个亲体的细胞壁,从而是使菌体细胞可以在高渗的环境当中释放原生质体,同时在高渗环境下实现混合,然后通过聚乙二醇的促进,可以实现两种原生质体的凝集从而有效融合,获取异核体或是重组子。充分运用杂合菌能够有效提升发酵制品特性或是发展新型产品。另外,原生质体的融合技术可以建立高蛋白质的表达水平相关突变体的主要方式。 2.2电穿孔法 在重组DNA技术快速发展形势下,当代微生物研究人员可以相对精确的变化乳酸菌的生理特性,从而为乳品的发酵项目提供较好的菌株。对此,一定要具备合理、安全、科学的细菌转换手段。近些年来,具备良好发展前景的转换手段就是电穿孔法。在上世纪,Harlander第一次报道了乳酸乳球菌的乳酸亚种的有关电转化,该转化率能够和原生质体融合的转化率相比。另外Chassy与Flickinger也报道了干酪的乳杆菌有关干酪亚种电转化。当前成功完成电转化的乳酸菌有多种,例如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌的乳油亚种等。通过研究表明各种菌株之间也能够完成电转化。其和原生质体的融合技术相比较而言具有一定优势。 2.3基因的送递系统 在乳酸菌的转化系统快速发展影响下,建立基因的传递系统成为了必然趋势。载体主要可以分成试验用载体与食品级载体两大种类。充分考虑到食品的安全性与稳定性,食品级的载体不能利用抗生素的抗性基因当作选择性的标记。因此,食品在集体的选取一定要在食品级GRAS的菌中分离出选取性标记。在进行记载时所运用的乳酸菌标记主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所编码的细菌素产生和糖类运用或是免疫性基因可以满足食品级基因相关传递系统的选择性标记要求。 3结语 近些年来,乳酸菌的生物工程技术取得相对较大的进步。经过分析乳酸菌相关生物化学的代谢途径,制定与纯化生物基因的转移与递送系统,明确基础的表达与分析信号。深入研究定位和分离基因以及序列。现阶段,乳酸菌的生物工程技术从原来的乳球菌研究慢慢扩展到乳杆菌与双歧杆菌的研究。另外在乳酸菌的生物工程技术进一步研究下,乳品发酵项目必然会步入到一个崭新的时代。而在该时代下可以为消费者提供更加安全与可口、可靠的健康发酵乳制品。 作者:王莉 单位:包头轻工职业技术学院 生物工程论文:生物工程高数教育思索 本文作者:马翠 蔡昌启 温惠中 单位:第三军医大学数学与生物数学教研室 第三军医大学神经生物学教研室 生物医学工程(biomedicalengineering)是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,目标是培养具备生命科学、电子技术、计算机技术的基础理论和医学与工程技术相结合的科研能力,胜任平战时三军综合性卫生勤务保障工作,从事医学电子设备、影像设备、军事卫生装备研究、设计、使用、维修和管理工作的高级工程技术人才。作为该专业的重要基础课程之一,高等数学是学生掌握数学工具,培养理性思维的主要载体。通过学习该课程,可为后续课程(复变函数与积分变换、概率论与数理统计、生物数学建模与仿真)和部分医学基础课的学习以及将来从事生物医学工程研究奠定必要的数学基础。高等数学在培养生物医学工程领域高技能人才培养目标所必需的基础知识、基本能力和素质结构中,占有十分重要的地位[1]。如何提高高等数学教学质量是摆在该专业高等数学教师面前的重要任务。结合近年来教学工作实践经验,本文主要从如何提高课堂教学水平、培养学生自学能力两方面进行初步探讨。 1改进方法,提高课堂教学水平 课堂教学的好坏直接关系到教学质量的高低。课堂讲授在整个教学过程中所占时间最长,与学生接触最多,是一个重要环节。要搞好课堂教学,必须改进教学方法,提高教学水平。 1.1充分备课,强化课堂教学“设计”理念:高等数学的内容体系业已成熟,教学参考资料琳琅满目。备课过程中,结合生物医学工程专业的特点,在广泛收集素材的基础上,教师应不断更新教学内容,博采众长,融会贯通,明确重点、难点后,对教学内容进行总体设计,科学重组。根据课程标准和该专业的培养方案进行有效取舍、详略得当,并付诸于教案与课件中,力求做到使教学内容脉络更加清晰、衔接更加自然。课堂讲授应留有“余地”,本着“少而精”的原则,既要坚持“在总体上压缩学时,在内容不减少,重点、难点、目的要求不削弱,能力不减弱”的原则,又要在每个部分上灵活处理,有所伸缩,有所侧重,采取有效途径,在有限的学时内达到该专业的培养方案以及高等数学课程标准的要求,让学生真正弄懂弄通。然而在规定的教学时间内,要达到最佳的教学效果,对教材内容的讲授往往不能面面俱到、平铺直叙,必须抓住精华、突出重点、把握主线,对重点内容要讲深讲透,突出一个“精”字[2]。对简单内容要少讲或不讲,把那些学生能通过自学弄懂的问题留给他们自己去解决,即使是教师讲授,也不要阖盘托出,而应留有余地,提纲挈领地讲,把更多的思考空间留给学生自己发挥。此外,课堂设计提问时,对提什么样的问题,提问题的时机,以什么形式提问,课前应有明确的安排。在习题课上,应注重揭示教学内容的内在联系及规律,要使讲授过的内容系统化、条理化,使学生对于所学课程内容有一个较清晰的脉络框架。尤其是在习题课的例题设计上,应具有一定的深度、广度和精度。讲授时主要分析解题思路、方法和规律。作业布置也要有针对性,特别注重选题的质量,对成绩较好的学生可适当增加一些选做题,体现层次性。当然,个别难题可给出必要提示。 1.2取长补短,灵活采用教学手段:将多媒体与板书有机结合,取长补短,是提高高等数学的课程教学质量的有效途径。例如,在证明定理、分析例题时,适当采用板书教学,使学生的思维得以连贯,在强化中不断加深对知识的理解,效果较好。同时,教师可以用课件演示定义、定理以及与教学内容相关的背景材料、历史故事、数学家照片、图形等内容。这样高等数学的教学更加直观,会给学生留下深刻的印象。不仅使学生对学习的内容理解更透彻,而且能提高学生学习高等数学的兴趣。此外,鉴于数学软件提供的便捷的画图功能和强大的计算功能,不仅使数学概念的几何表示更为丰富,还使诸如方程的近似解、数值计算等内容比以前更加详尽。在时间允许的前提下,将一些传统内容(如极限运算、微积分运算、函数作图、微分方程求解等)通过数学软件加以展现,不仅有利于解决简单的生物医学实际问题,而且有助于学生创造性形象思维的培养。 1.3正确定位,让课堂充满激情:一个好的教师要像演员那样,一上台就要进入角色,要用自己的语言和动作去感染学生,把经过消化吸收后的教学内容,绘声绘色的表达出来。要想让课堂气氛活跃,教师首先就得对教学感兴趣,讲课时要充满激情;板书要简要、准确、工整、清晰,便于学生理解、记录;讲课时吐字清楚,声音抑扬顿挫、铿锵有力;肢体语言形象直观、恰到好处,关键的地方甚至“手舞足蹈”、“眉飞色舞”,以眼色神情掌握住学生的思路和注意力。总之,喜怒哀乐要自然流露,用良好的精神状态、丰富的人格魅力去感染学生。让学生满怀激情听讲,使其感到数学课生动而不死板、直观而不抽象,上数学课是一种享受,而不是折磨。 2合理引导,培养学生自学能力 高等数学是一门基础课程,具有高度的抽象性与严密的逻辑性。由于生物医学工程专业所开设高等数学学时数的限制,若单靠课堂上的学习,想要提高学生的学习兴趣和学习效果是不够的。而自学能力的强弱对今后的工作学习也是有较大影响的。因此,教师需注重学生自学能力的培养,合理引导学生自学,鼓励学生将课内学习和课外学习相结合,使其变被动学习为主动学习。学生刚进入大学,自学能力差,不会看书。针对这一点可以在每节课下课前,利用多媒体显示出下次上课的预习提纲,这样学生就可以有针对性地看书。在此基础上,学生就可以根据提纲进行看书,由于有的地方学生可以读懂,有的地方读不懂,那么可以将不懂的地方做上记号,学生带着问题来听课,精力自然也会比较集中。久而久之他们就能学会如何抓住书中的重点,慢慢养成自主学习的能力。在定理与习题教学中,可适当减弱条件,让学生研究发现结论是否依然成立(如对二阶混合偏导数可交换次序问题),或结论减弱,条件是否也可减弱(如隐函数存在定理教学)等。通过这些途径,培养学生良好的自学和思维习惯,激发学生的思维活动,提高学生的思维能力,锻炼学生自我摄取知识、正确运用知识、独立思考和探索问题的能力。同时,还可以利用习题课、自习时间增加适当的数学实验课程,培养学生运用数学软件解决实际问题的能力,将会取得更好的效果。自学是一种常态的学习方法,而不是特例。常态的方法成为习惯,长期的习惯成为意识,长期的意识养成能力[2]。学生自学能力的提高,既要靠老师不断积累教学经验,又要学生不断努力、开拓进取。 3结语 生物医学工程专业是我校近年来新开设的专业,其高等数学教学是一个不断完善和提高的过程。为了更好的提高该专业的高等数学教学质量,需要教师通过充分备课,搞好课堂教学设计;取长补短,灵活采用教学手段;正确定位,让课堂充满激情来提高课堂教学水平与质量;通过课堂提示、课后督促、多措并举、循序善诱的方式培养学生自学能力。在今后的教学过程中,仍需积极探索实践,不断总结提高,进而真正提高高等数学的教学质量,促进我校生物医学工程专业高等数学的教学改革顺利健康发展。 生物工程论文:农业领域中的生物工程应用思考 1植物遗传工程目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因,抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗虫基因的导入也有所报道,对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。 目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程,即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因,以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。 自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后,目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株,如抗花叶病毒首楷,抗花叶病毒黄瓜,抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导,在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。 生物诱导包括:用非病原菌诱导,用异种病原菌诱导,用弱致病力菌株诱导,用热杀死的病原菌诱导等方法,诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物,如消除了腐烂基因的耐贮存番茄,抗病虫害长颈南瓜,抗虫害转基因土豆,抗棉铃虫棉花,抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍,更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状,从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著,快速繁殖成功的植物已有四百多种,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。 在作物育种方面,用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种,利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。 以原生质体培养再生植株方面,近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株,特别是一直认为难以培养的禾谷类,如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就,为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。 利用原生质体融合获得体细胞杂种,最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平,原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。 2动物遗传工程 动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义,世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功,但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段,所以牛胚胎移植进入商品化,在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供精子用于人工授精的种公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎,这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。 中国的单克隆抗体研究始于八十年代,至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上,采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发,部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,在前苏联年产量约为130万吨,美国年产80万吨;以米糠为基础,添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡,能够分解禽畜粪中的有害气体,减少环境污染,提高饲料吸收率,提高肉、奶产量。此外,近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养,用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径,涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。 3生物固氮 菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收,而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。 VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面,已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。 4生物防治 由于地球环境日益恶化,生物防治植物病虫害的方法受到重视,生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。 细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品,能有效防治150多种鳞翅目害虫,年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比,具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点,因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害,可使细菌病害感染率下降7。%。目前正进行基因筛选组合,以制出广谱新菌种,获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种,培育出不产芽抱,只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。 病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的,目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。 真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害;单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。 随着生物技术的发展,农业对生物技术日见倚重,到2000年,运用生物技术和其它增产措施将占世界粮食增产的5/6,农业中出现的问题最终也将由生物工程来解决。 生物工程论文:生物工程专业毕业论文质量研究 摘要:通过对盐城师范学院生物工程专业5届学生268篇毕业论文进行调研分析,总结出在指导教师、论文选题研究类型及领域、论文研究内容创新性、论文的过程管理四个方面存在着问题。学院从增加教师数量、提高教师工程实践能力、加强校企合作、完善管理制度以及提高学生认识这五方面进行探索实践,逐步提高生物工程专业毕业论文质量。 关键词:生物工程毕业论文质量实践 本科毕业论文“是高等学校本科教育教学中的最后一个环节,是培养学生综合运用所学的理论知识和实践技能解决实际问题的一种教学形式,同时也是总结学生在校期间的学习成果,衡量教学质量的重要指标”[1]。所以本科毕业论文质量的高低就成为评价专业培养质量的重要内容之一。盐城师范学院生物工程专业开设于2006年,为了进一步做好专业建设,提高人才培养质量,学院从毕业论文入手,总结毕业论文存在的问题,并通过各个层面的努力探索实践,逐步提升了生物工程专业毕业论文质量。 1生物工程专业毕业论文存在的问题 2010-2014年生物工程专业毕业5届学生,共完成毕业论文268篇。通过调研分析,主要存在以下几个方面问题: 1.1指导教师 指导毕业论文的专职教师的严重不足,全校一共有37位教师参与生物工程专业毕业论文的指导工作,但隶属生物工程系的教师不到10人,基本没有工科背景的教师。专职教师每届平均指导8名学生,有个别老师最多一届指导13名学生毕业论文。海洋与生物工程学院在校学生700-800人,而专职教师不到30人,师生比例严重不协调。一个教师即使水平很高,经验丰富,若指导的论文选题太多,学生太多,也会影响到毕业论文质量[2]。此外指导学生最多的教师基本是刚进校的博士,青年教师指导论文由于缺乏实践经验,教学和科研还没有完全适应学校节奏,学生的毕业论文质量难以得到保障。 1.2论文选题研究类型及领域 生物工程专业属于典型的工学专业,因此要求本专业本科生掌握生物产品生产工艺技术的基本技能,成为满足社会和企业需要的工程技术人才。要达到这一培养要求,作为本科培养最重要的一项实践环节,毕业设计(论文)中工程设计类题目必须占到总题目的一半及以上[3]。我院生物工程论文268篇,其中基础研究(动物学、植物学、遗传进化等)145篇占54%,工程类论文(生物化学工程、发酵工程、细胞工程、基因工程、食品工程等)123篇占46%。其中生物化学工程和发酵工程相关论文各40篇,食品工程22篇,基因工程和细胞工程共21篇。此外有4篇为综述性论文,出现在专业建立的前两年。目前生物工程专业论文全部是实验性研究。从广义的生物工程学来看,选题类型和领域基本达到工程类毕业论文的要求,但没有工程设计类论文,远远有悖于真正意义工科专业要求,从论文的整个选题内容来与生物技术专业并没有区别,造成人才培养的结果与理科专业没有区分度,从而不能突出工科专业的优势。 1.3论文研究内容创新性 经过初步统计有60篇左右的论文有一定的创新性,这些论文经过整理部分可以达到发表的要求,但只占总论文数的22%。总体来看毕业论文创新性不够,质量不高,实用价值小“。提取工艺的优化”成为每年必不可少的题目之一。 1.4论文的过程管理 目前各个高校都在迎接审核性评估,所以对论文的过程管理的要求更为严格,但是这一措施对提高论文质量并没有很大作用。而且由于学生和老师的思想重视程度不高以及过程管理机制不健全,导致论文的过程中的开题、中期检查、论文答辩等都在走形式。例如中期检查时我校要求学生找一篇英文文献全文翻译,而且要求手写版本。这项要求的本意是好的,为了提高学生的英文文献的阅读能力,并防止网上复制。但在过程管理中并没有提前告诉学生有这一要求,而是快到中期检查时才这一新要求。这就导致过程管理效果不佳,结果翻译几乎都是网上字典翻译。此外学校毕业论文网上录入系统很不科学,多数指导教师不知道如何正确操作,导致最后在录入论文材料时浪费大量的时间。 2提升生物工程专业论文质量的实践探索 为了提升生物工程专业论文质量,二级学院从2014年开始从以下几方面进行实践探索,并取得了一些效果。 2.1引进人才,不断增加专职教师人数 师生比例不协调是影响论文质量的重要因素,一个专职教师每年指导3-5个学生进行毕业论文是比较合适的。目前我院每年引进2名博士作为专职教师,而且偏向工科,同时与滩涂重点实验室联合,至2016年,每个毕业论文指导教师平均指导6个学生。这样在毕业论文期间,教师的工作量相对减少,他们就有更多的精力去思考论文选题以及指导学生,这样无形中就提高毕业论文的质量。 2.2加强现有教师的工程实践设计能力。 学院聘请有工科背景的江南大学教师给生物工程专业学生上《生物工程工厂设计概论》等课程,同时安排本院教师随堂听课学习。另外学院聘请盐城工学院专职教师给本院教师培训如何进行毕业设计。目前生物工程专业毕业论文已经增加了毕业设计,这也是我院生物工程专业毕业论文方面的一个重大的突破。 2.3增加校企合作单位,鼓励学生到实习单位做毕业论文 通过学校教务处和学院的共同努力,校企合作单位逐年增加。学生可以实习并做毕业论文的单位也越来越多。学生通过实习掌握专业技能,并找到合适的课题完成毕业论文,企业也比较认同这一方式,这样学生在企业里工作的时间相对较长,能真正的为企业做一些工作,从而实现双赢。而且在企业里做毕业论文这种形式也增加了毕业论文的创新性和实用性。 2.4逐步完善毕业论文相关管理制度 生物工程专业从2014年起,每年7-8月对上届毕业论文进行全面调研,针对毕业论文实施和写作过程中出现的新问题、新情况,及时修改并制订切合实际的管理制度。生物工程专业尝试三年级下学期开始布置论文选题,学生也可以在大三自由选择指导教师,并根据自己的意愿选择和确定论文题目,在第七或第八学期灵活的进行毕业论文。一方面避免实验室准备不足,另一方面学生也可以安排好自己的实习和考研,保证了毕业论文的时间。 2.5提高学生对毕业论文的认识 对大二、三学生进行毕业论文相关的宣传,并选取部分同学提前参与某些课题的研究。使学生对科学研究、科技论文写作有一个正确理性的认识。在做好学院和指导教师工作的前提下,让学生认识到毕业论文的重要性,而且让学生明白毕业论文的主要工作是学生自己,教师仅仅起指导作用。只有这样才能真正的提高学生的个人能力。我院生物工程专业通过这一系列的实践探索,在提升毕业论文质量方面取得了一定的成效。同时通过毕业论文的锻炼,一些考上研究生的学生受到录取学校的好评;通过实习加毕业论文的方式,用人单位增加了对我院学生的了解,大大提高就业率。但从生物工程专业建设和人才培养的角度来看,毕业论文的质量的提升仍需要进一步探索与实践,特别是毕业设计。 作者:范忠军 单位:盐城师范学院 生物工程论文:生物工程科技英语教学改革 摘要:科技英语是生物工程专业的一门专业基础课程。本文根据课程特点及生物工程的专业特点,综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,从教学内容、教学方法与手段、考试方式等方面,对生物工程专业英语课程教学改革进行了探讨。 关键词:生物工程专业英语教学改革 1引言 随着全球一体化进程的深入以及科学技术的发展,科技英语成为了获取学术信息、进行学术交流、发表学术成果等科研学术工作中必不可少的工具。生物工程专业作为上个世纪70年代新兴的学科,其理论基础涉及微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学等学科,主要通过自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程专业是发展迅速、多学科融合的新兴科学,国际刊物每天都有大量相关研究领域研究动态发表,因此,为了使学生接受生物工程专业理论学习的同时,能够与国际水平接轨,迅速获取国际信息来源,我国各大高校生物工程专业几乎均开设了科技英语课程。对于生物工程专业的本科生而言,掌握科技英语的特点,学会如何检索及阅读专业文献已经成为现代科技人员不可或缺的能力。同时,由于历史原因和地域特点,国内各大地方院校生物工程成立背景不同,因此专业设置方向也有所区别,所教授的课程体系也不尽相同,体现了不同的学校特色。西华大学地处微生物发酵调味品及国内白酒行业高度发达的四川省,因此本校食品与生物学院的生物工程专业侧重于发酵工程。针对于此,我们综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,在本校生物工程科技英语课程设计上,突出了培养学生学以致用的实际应用能力和专业地方特色这两点,以激发学生兴趣,更好地增强教学效果,使学生能够长久的受益。 2教学改革相关措施及实践 2.1教学内容选择既紧密集合地区特色,同时将国际科研前沿融入教学 由于现在生物专业科技外语教材不多,且更新速度相对缓慢,在生物科学发展迅速的当今时代,科技外语教材的建设已远不能满足高等教育发展的需要。并且,生物专业所涵盖的内容相当宽泛,信息量极大。因此,我们在授课过程中,依据本地区行业特色和本专业学生将来的发展方向,只推荐了部分参考教材,并未指定专用教材。而在教学过程中,则结合了本校本专业的方向特点,授课精讲内容倾向于发酵工程领域。同时,考虑到文献的时效性和激发学生对本专业的兴趣,我们选择了本领域的最新研究报告,使学生能够了解本专业方向的发展,接触到此领域的科学前沿,为培养学生的科研思路打下良好的基础。在精读过程中,其中穿插英语科技论文语法、写作及翻译技巧等。泛读内容则引导学生自己查找高水平文献。 2.2授课过程中传授英文文献检索及英文文章写作技巧,使学生通过专业外语的学习达到学以致用的目的 在当今信息时代,科技外语开设的一个最主要的目的就是获得国际相关领域的科研动态信息,因此,掌握英文文献检索技巧是生物专业学生学习科技英语后应当具备的基本能力。因此,我们在授课过程中,将教师自己在科研过程中积累的大量关于文献检索、SCI英文文章写作和投稿发表过程中的经验传授给学生,使学生真正通过科技英语的学习,达到学以致用的目的,为有进一步从事科学研究的学生打下良好的科研基础。 2.3打破传统以教为主的授课模式,鼓励学生主动参与,活跃课堂气氛,调动学生积极性 传统的科技英语讲授模式,多为教师为主,带领学生进行大量的词汇扩展和科技文献的逐句翻译,而学生一般只能被动的接受。由于专业词汇信息量大,且翻译过程枯燥繁琐,学生往往昏昏欲睡,提不起兴趣,教学效果欠佳。针对上述问题,我们打破传统教学模式,弱化教师课堂的主导地位,将课堂交给学生,引导学生参与互动,在讲解一些基本的翻译规则后,即鼓励两组同学主动走上讲台进行计时竞赛,在黑板上按自己的理解进行翻译,同时台下同学分组自行翻译,在任务完成后,再将自己的理解和体会分别讲述出来,最后由教师进行综合点评。分组规则采用“一人代表+多人辅助”的形式,使每一位同学都参与进来,充分调动了学生的积极性。竞赛规则采用计时比赛,在紧张的时间内使学生注意力高度集中,提高了课堂效率。 2.4考试方式的改革 结合鼓励学生积极主动参与课堂活动,我们在考试方式上也进行了相应的改革。传统考试方式主要采用期末一份试卷考试,考核内容涉及大量的中英文专业词汇考察、长短句翻译以及英文短文写作等等。此种考核方式对于英语基础较好的学生来讲,只需期末突击学习几天也可获得较好成绩,而对于英语较差的学生则努力之后仍有遗憾,不能全面考核学生的学习状况,严重影响学生平时课堂学习的积极性。因此,我们在进行调查后,期末考核方式采用了“课堂表现打分+积极主动参与加分+期末考试”的形式,其中突出了“积极主动参与加分”和课堂表现所占的比例,尤其是“主动加分”项,只要学生迅速主动参与,就可获得额外加分,这样引导本身英语较差的学生也能够积极参与进来,如果课堂翻译等环节展示自己的见解和体会,则可获得进一步加分。在实践过程中证明,课堂气氛大大活跃,学生都争先恐后走上讲台。通过考核方式的转变,极大的提高了学生的参与度,锻炼了学生的英文学习和交流能力。 3结语 科技外语是生物工程专业的一门基础性的课程,通过科技外语教学方式的改革,使学生真正能够掌握这门工具,可以开阔学生的视野,大大提高学生对国际生物工程前沿信息的把握,激发学生对本专业的兴趣。同时,通过实用性检索工具的传授,可以为学生将来进行科学研究工作打下良好的基础,提高地方院校人才培养的质量。科技外语教学工作改革是一项长期而艰巨的任务,对于西华大学这样的地方院校来讲,如何立足国际前沿又结合地方行业特色,培养具有国际视野又具有地方特色的生物工程专业人才,依据专业特点进行生物工程科技外语的教学改革具有重要意义。 作者:刘义 饶瑜 孙伟峰 单位:西华大学食品与生物技术学院 生物工程论文:生物工程专业毕业设计教学改革 毕业设计是一种总结性的实践教学环节,是普通本科教学过程的最后阶段。目前,用人单位在招聘时越来越注重学生的专业基础知识和实际动手能力,希望学生具有从事实际工作的能力和经历,尽快适应工作需要。通过毕业设计,可以使学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,进行工程设计、制造工艺设计和科学研究等工程师的基本训练。我们从专业培养方案的要求和实习基地等实际条件出发,认真探索适合生物工程专业学生的毕业设计教学内容与教学过程等,并不断进行改革实践,真正实现提高学生综合实践能力的目的。 1毕业设计教学过程 本校生物工程专业2001年开始招生,毕业生授予工学学士学位。按照学院培养方案要求,生物工程专业旨在培养高级工程技术人才,所以,提高学生的理论知识运用能力和工程实践能力的毕业设计在人才培养过程中就显得尤为重要。毕业设计历时20周,大四上学期4周,下学期16周。本校生物工程专业的主要方向是生物发酵,毕业设计工作也主要围绕生物发酵展开。在学生大四上学期的后四周,教师开始下达毕业设计题目和任务书,学生进行毕业设计的前期准备工作,即进行文献综述,以锻炼学生查阅文献、阅读文献及提炼观点的能力;进行外文文献翻译,提高学生专业英语水平。进入大四下学期,学生们将在教师指导下,完成工厂实习、工艺计算、工艺论证与设计等环节,最终完成整个毕业设计工作,参加毕业答辩,综合训练学生的解决工程实际问题的能力。 2毕业设计环节存在的问题 毕业设计是非常重要的教学环节是不言而喻的,但是现在的毕业设计却存在着很多问题。首先,是毕业设计的选题问题。历年的毕业设计,都曾经只是围绕酒精发酵展开,生产工艺没有大的改动,实习工厂多年未变。学生之间设计的主要区别在于生产产量、生产方法、以及不同的工艺段设计。彼此之间差别不大,就造成了同学之间,上下届之间的相互抄袭。其次,是大四学生的时间分配问题。大四的学生基本处于两种状态,忙于考研和忙于找工作,毕业设计在学生的心里处于次要地位,因此,看似20周的时间,但学生实际用在毕业设计上的时间却很少。考研的同学基本在大四上学期是不进入毕业环节的,等到大四下学期开学,又开始准备复试或联系调配等;忙于找工作的同学,自大四上学期的年底开始,准备资料,参加招聘会,用人单位面试等,签订三方协议后,又经常应用人单位的要求去实习数月,这样,毕业设计的时间非常难于保证。再者,毕业设计监管失效。毕业设计的进行,多数是在教师分配任务以后,学生独立完成的。这就使得某些学生并不是独立的完成毕业设计工作,而是照搬照抄其他同学的内容,老师检查时,常出现两份、有时甚至几份雷同的现象。最后,是毕业答辩环节。毕业答辩环节问题的设置比较单一,常常停留在检查学生上交材料是否正确上,而没有深入挖掘学生是否自己独立完成,是否对毕业设计关键内容有所掌握。毕业设计过程中出现的问题远不止这些,但这几点,我们认为是最主要的,解决了这些问题,才能真正锻炼学生,达到毕业设计教学应有的目的。 3毕业设计教学的改革与实践 面对毕业设计过程中出现的问题,我们采取了相应的应对措施,期待毕业设计教学真正起到相应的作用。首先,针对毕业设计选题比较单一的问题,各位指导教师不辞辛苦,多方开拓渠道,开辟新的实习基地,提出新的设计课题,在原有酒精发酵的基础上,提出谷氨酸发酵、链霉素发酵、干扰素发酵、啤酒发酵等新课题,使毕业设计的选题日趋多样化,学生可以根据自己的兴趣爱好进行选择。在每一个大课题下,又分为若干个子课题,真正做到一人一题。这样,大大避免了由选题单一带来的同学之间雷同,上下届之间雷同的问题。其次,对学生毕业设计时间不能保证的问题,我们也采取了不同情况不同对待的措施。对考研的同学,在大四上学期的四周给予充分的理解,允许暂时不参与毕业设计的准备工作,相应时间调整到寒假期间。在选定指导教师的时候就达成此协议。参加考研的学生多数都是平时成绩较好,有一定学习欲望的孩子,师生之间的理解与尊重,让他们能够按照约定在大四下学期开学前完成任务。开学之后,四月份是考研复试和面试的时间,根据考研学生的具体情况,为他们制作相应的毕业设计时间表,他们基本都能够保质保量的完成设计任务。对找工作的同学,敦促他们在不参加招聘会的时间里,必须按时完成任务。指导教师每周安排工作汇报,检查学生的毕业设计进度。对于外出实习的同学,与实习单位签订协议,请实习单位提供相应的毕业设计条件,有条件的单位还可以另立课题,指导学生进行与本学科相关的毕业设计工作。这样,一方面解决了学生的就业问题,也解决了毕业设计问题。毕业设计学生的监管一直存在问题,教师不可能全程陪同学生完成毕业设计工作。所以我们设定了指导教师每周的检查,以及学院的定期检查制度。期初设定期初教学检查、开题报告等;期中设定学生自查与期中教学检查,期末设定指导教师评阅、其他教师互评等环节,通过层层把关并完成毕业设计任务的学生,才能获得参加毕业答辩的资格。毕业答辩环节,问题设置多样化,全方位考察学生是否独立完成、是否深入理解自己所进行的设计、对自己的设计材料是否真正融会贯通等。 4结语 通过对毕业设计过程的全面改革,生物工程专业的毕业设计取得了良好的教学效果,学生们真正得到了训练。当然,新的问题还在不断出现,在今后的教学过程中,还应根据实际情况不断的加以完善。 作者:葛雅琨 张元新 单位:吉林化工学院 生物与食品工程学院 生物工程论文:生物工程环境保护论文 1生物工程技术减少污染物排放 在生产流程中,为了减少污染物排放、甚至零排放,可以利用生物工程技术,研制具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”,例如,在农业领域使用生物农药无毒、安全、无污染等;利用生物质能源能极大降低污染物排放;高催化效率“工程菌”加快化学反应,使生产过程能源、原料的消耗降低;综上所述,生物工程技术对于生态环境保护意义重大。 2生物工程在环境监测的应用 环境保护工作中的一个重要环节就是监测环境污染,应用化学仪器分析以及生物监测是环境监测的重要方法。可以利用基因工程技术改造过的微生物、指示生物、生物芯片技术、生物传感器技术、分子生物学等技术监测环境污染。近年来,环境监测也可以通过研究较多的有聚合酶式反应技术(PCR技术)、酶联免疫吸附技术(ELISA)、核酸探针、生物传感器、生物荧光方法等生物高新技术。土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞检测可以通过PCR技术完成。水体中的BOD、酚、NO3、有机磷,以及大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度分析都可以用生物传感技术测定。今后,由于其快速、灵敏、特异性强的特性,生物工程技术将在环境监测中广泛应用。 3生物工程在废水处理中的应用 需要一个由多种方法组成的多层次处理系统将废水中所含的多种污染物质处理。预处理多为物理方法,化学方法容易产生二次污染;利用生物的新陈代谢作用,对废水中的污染物质进行转化和稳定,将废水中污染物转化为无毒、无害、稳定的物质,这种方法就是利用生物工程措施在废水净化中的应用。固定化微生物技术。利用基因工程技术将一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些具有脱色菌、脱氮、脱磷等高效专性菌进行固定化后,菌体密度提高,这种技术应用于废水处理,有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度,有利于微生物抵抗不利环境的影响,有利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间。生物反应器技术。在活性污泥中加入固定载和流动载体,以及好氧和厌氧固定膜的反应器,极大的增加了反应体系中的生物量和生物类群,运用发酵工程原理,使得微生物降解污染物的生物活性得到最大化的发挥。此法处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。生物强化处理技术。通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物,提高有效微生物的浓度,增强对难降解有机物的降解能力,提高其降解速率,并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。在水污染治理中的应用主要有:治理高浓度有机废水;有毒、有害难降解污染物的治理;脱氮除磷等。 4应用生物工程技术处理固体废弃 物固体垃圾处理通过物理的手段(如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。焚烧、填埋等常规处理方式不能从根本上解决污染问题,污泥直接焚烧的热值过低,还要治理有害气体、粉尘污染,污泥焚烧的一次性投资和运行成本过高,采用现代生物技术处理这些有机物,把有机废弃物发酵成为有机肥或营养土去肥沃土地,再把植物变成食物,这是适应大自然自身规律的一种处理和循环利用方式。生物工程技术在消除白色污染方面意义重大,主要表现为:(1)通过基因工程技术可筛选优势微生物、构建高效降解菌,并通过发酵工程技术大量培养,可使白色污染物得到降解。(2)利用基因工程技术将能编码降解蛋白的基因导入某一土壤微生物中,使他们共同发挥各自的功能和作用,迅速将塑料等白色污染物降解。 5应用生物工程治理大气污染废气 的生物处理和空气净化是一种利用微生物吸附分解有机物能力和降解恶臭物质与有机废物的方法,主要方法有生物洗涤、生物过滤、生物吸附法等。这些方法具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等优点。 6应用生物工程治理土壤污染土壤污染 主要包括重金属污染、农药残留、土壤板结等。我国土壤重金属污染物主要来源于工业废渣、污水灌溉、生活垃圾等。重金属是土壤污染的重要污染源,不易降解,且危害人体健康。重金属污染土壤生物修复技术包括植物修复和微生物修复。微生物修复的主要原理是用基因工程技术改造微生物、动物和植物等生物的功能,将重金属吸附或转化为无毒产物。另外,农业生产中,土壤之中有80%以上的农药会残留,主要污染物质是其中的磷、氯代烃等。运用现代微生物技术可以将这些有害物质分解为H2O和CO2等无毒无害或毒性较小的其他物质,不会对环境造成破坏。 作者:陈磊单位:长江大学生命科学学院 生物工程论文:农业生物工程应用策略 1植物遗传工程 目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因,抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗虫基因的导入也有所报道,对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程,即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因,以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后,目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株,如抗花叶病毒首楷,抗花叶病毒黄瓜,抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导,在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。生物诱导包括:用非病原菌诱导,用异种病原菌诱导,用弱致病力菌株诱导,用热杀死的病原菌诱导等方法,诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物,如消除了腐烂基因的耐贮存番茄,抗病虫害长颈南瓜,抗虫害转基因土豆,抗棉铃虫棉花,抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍,更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状,从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著,快速繁殖成功的植物已有四百多种,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。在作物育种方面,用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种,利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。以原生质体培养再生植株方面,近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株,特别是一直认为难以培养的禾谷类,如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就,为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。利用原生质体融合获得体细胞杂种,最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平,原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。 2动物遗传工程 动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义,世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功,但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段,所以牛胚胎移植进入商品化,在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供精子用于人工授精的种公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎,这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。中国的单克隆抗体研究始于八十年代,至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上,采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发,部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,在前苏联年产量约为130万吨,美国年产80万吨;以米糠为基础,添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡,能够分解禽畜粪中的有害气体,减少环境污染,提高饲料吸收率,提高肉、奶产量。此外,近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养,用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径,涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。 3生物固氮 菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收,而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面,已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。 4生物防治 由于地球环境日益恶化,生物防治植物病虫害的方法受到重视,生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品,能有效防治150多种鳞翅目害虫,年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比,具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点,因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害,可使细菌病害感染率下降7%。目前正进行基因筛选组合,以制出广谱新菌种,获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种,培育出不产芽抱,只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的,目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害;单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。随着生物技术的发展,农业对生物技术日见倚重,到2000年,运用生物技术和其它增产措施将占世界粮食增产的5/6,农业中出现的问题最终也将由生物工程来解决。 生物工程论文:生物工程概论教学法思考 一、传统教育理念的制约性 教师的教学理念是教师对教育、教学、学习及学生相关概念的看法。教师的教学理念直接决定教师教学行为和教学效果。中国教育长期以来受传统观念影响很深,尤其是受应试教育观念的影响很深。。应试型教育在教育观念、教学模式、教学方法、内容和考试方式上都严重制约着学生的发展,制约着教育的发展,不适应市场经济发展的需要。传统教育在教育观念上以知识为本,立足于灌输知识,不考虑学生的接受能力,不注意培养学生发现问题解决问题的能力,不利于培养学生的创造性。教学方法上填鸭式教学,上课好像教师在唱“独角戏”,或激昂或沉闷,学生要么混混欲睡,要么被动接受知识,缺乏思考,逐渐丧失发现问题、提出问题的能力,制约了学生学习的主动性。教学内容有很多地方繁、难、偏、旧,考试方式上以一次性记忆的内容为主,一次考试定成绩,影响学生综合素质的培养。传统教育已经严重制约了生物工程专业教学的发展,这将必然影响到支柱产业人才的培养。因此,生物工程专业的老师必须改变传统的教育观念,树立新的教育理念。 二、现代教育理念指导下教学方法的改进 针对传统教育在生物工程教学中的制约性,综合生物工程课程的特点,通过三年的实践教学,从教学模式、教学方法、教学内容等多个方面对课程教学进行了一系列探索。 1.以学生为本,采用双主体教学模式 郭思乐教授认为,教育必须适应学生,而不能让学生去适应教育。现代教育理念认为教学活动由教师、学生和教学内容三部分组成,教学活动是教师和学生共同进行的一种活动,教师是教学活动的主体,学生也是教学活动的主体。只有充分发挥二者的共同作用,充分调动学生积极性才能达到良好的教学效果。为了让教育适应学生,我们一改传统的“填鸭式”教学,采取双主体教学,把学生升到主体地位。在课堂中以“大”朋友的身份与学生相处,保持师生地位的平等性。为学生创设融洽、和谐的课堂气氛,尊重、鼓励学生,引导学生共同探讨,给学生提供充分表现的机会,让每一个学生自由地发挥自我能动性,培养他们的自主学习意识和能力,让学生在轻松愉快的情境中获得知识。实行赏识教育,用“放大镜”去寻找发现学生身上哪怕是细微的发光点,充分凋动学生学习积极性。教会学生获取知识的方法,“授之以鱼,不如授之以渔”。双主体教学,以学生为本,立足于学生的接受能力与学生的需求,让学生成为学习知识的主人,快乐地学习,有助于提高学生的整体素质。 2.立足学生,优化教学内容 目前的生物技术发展迅速,新技术、新方法层出不穷,讲课不可能面面俱到,应根据学生现有的专业基础和毕业走向对讲课内容进行适当的调整。根据需要我们合并了酶工程和蛋白质工程,把生物工程概论分成绪论、基因工程、酶工程(蛋白质工程)、细胞工程、发酵工程和生物安全性6个专题。重点讲述绪论、基因工程和发酵工程。绪论是一门课的开门曲,也是内容的概括。一门课讲的成功与否绪论起着至关重要的作用,精彩的绪论可以激发学生对该门课程的学习兴趣。基因工程是生物工程的核心,任何工程的发展都离不开基因工程。基因工程标志着现代生物技术的到来,有了它人们才能根据自己的意愿改造生物,得到对人类有用的产品。基因工程的魅力在于“只有想不到的,没有做不到的”。将来我们的学生有90%以上要考研究生,基因工程是学生将来做科研的一项必须基本功。发酵工程是生物工程的终端,几乎所有的工程想得到目的产物都离不开发酵工程,而且发酵工程对学生将来的工作也有很大帮助。把“生物技术是柄双刃剑”的思想始终贯穿全课程,教育学生树立良好的职业道德,坚持做对人类有益的事情。基因工程的核心地位贯穿各个专题,除掉教科书中偏、难、繁、旧的内容,及时给学生补充国内外研究进展,保证了教学内容的开放性和信息化。对于有争议的问题,摆出各种观点让学生自己去分析,鼓励学生提出自己的观点而不是把教师的观点强加给学生,在教学过程中培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 3.因材施教,选择多样化的教学方法 生物工程是由多学科综合而成的一门新学科,不同工程的操作对象和操作技术各不相同,因而,应针对不同的章节采用不同的教学方法。每次课设置不同的导入方式,紧紧抓住学生的好奇心。绪论中用大量生动的图片展示国内外研究进展,如含有疫苗的转基因西红柿、转基因猪、黄金米(转有胡萝卜素基因的大米)、蓝玫瑰、荧光鱼等抓住学生好奇心,总结出什么是生物工程;以生动实例讲述生物工程在各领域的应用以激发学生对该课程的兴趣。在讲述基因工程章节时,用flash的方式讲解演示什么是基因工程、酶切、连接、转化、筛选等步骤,把复杂抽象的内容直观化、形象化;把基因工程和建筑工程、模特从巴黎订表演服装过程进行类比,幽默风趣浅显易懂;还以各大高校的研究进展为例讲述各个步骤所涉及到的方法。讲细胞工程时从学生熟知的电影《生化危机》中的克隆人引入,以克隆一个希特勒为例讲述动物克隆的整个过程l告诉学生十二生肖中已有一半以上成功克隆,放出憨态可掬的克隆动物的照片;把细胞工程涉及的方法和日常生活中常见的例子作类比,把细胞拆合同生活中男生拆装闹钟作类比,学生个个兴趣盎然。讲发酵工程时由学生常见的实验室用摇床培养微生物引入,工业化生产时从成本考虑厂家不可能买许多占地面积大、价格昂贵的摇床,而必须有专门培养微生物的装置发酵罐;把发酵罐各单元做成flash,讲到某一个地方就把它拿出来用一下,直观方便;让学生根据已有知识,自己设计实验筛选抗重金属的细菌、降解木质素的菌、降解蛋白的菌。培养学生设计实验和动手操作的能力,既使学生学以致用,又激发了学生的学习兴趣。讲到酶工程让学生分组讨论天然酶的优缺点,讲到生物安全性,让学生自己查资料,分成正反方进行辩论,最后由老师总结。我们还尝试过让学生分组查资料,把感兴趣的内容做成课件,拿到课堂上一起分享,既锻炼了制作课件的能力,又提高了学生开口讲的胆量,还培养了学生团队合作精神。此外,我们还尝试过让学生对自己感兴趣的内容查资料写论文,结果显示学生论文格式规范,每人的偏重点都不同,为将来论文撰写打下基础。课程结束时让学生对教师的教学方式进行评价,提出好的意见和建议以备改进。 4.信息化教育,采用现代教育技术手段 教育信息化是指在教育领域全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。生物工程概论内容多、概念抽象、知识的融合面广,要将新技术和新的理论研究成果充实到教学内容中,单靠传统的“黑板+粉笔”显然无法满足现代教学需要。传统的教学中,老师费时费力,学生费劲,教学效果差。多媒体可借助文字、图像、动画和声音相结合的方法来传递信息,为解决生物工程专业内容抽象难懂提供了一种非常有效的教学手段。生物工程概论内容多,课时相对较少,在教课过程中使用了多媒体辅助教学,节省了部分板书的时间,在短时间内向学生传递大量的信息。制作课件前,查阅大量的外文资料,获得了许多精美的图片和资料,如利用网络下载了大量的flash动画、视频和色彩丰富的实例图片,自己动手剪辑了部分影音资料。课件制作过程中精心设计每张幻灯片,合理插入图片、动画和影音资料,力求文字精练、重点突出、层次分明、趣味性强。把复杂的工艺过程绘成流程图,内容条理清楚,系统性强。通过多媒体的使用,将抽象内容直观化、具体化、形象易懂,加上教师幽默的谈吐,使学生在一个轻松活跃的氛围内了解相关知识,达到开拓眼界,拓宽知识面的目的。这样做不仅有助于学生对所学知识的理解,提高了学生的接受能力,而且有助于培养专业兴趣。 5.个性化教育,改革考核方式,注重能力培养 每个学生性格、特长各不相同,根据学生的不同特点采用不同的教学方法和成绩评定方法,加强素质培养。以不同的教学方法使学生发挥各自特长、充分展现自己的风采,在增加学生自信心的同时培养了学生实验设计、动手操作、课件制作、演讲、辩论等方面的能力,激发学生学习兴趣。创造性是新经济时代人才必备的基本素质。缺乏创造能力的大学生不可能在新经济社会里有所作为。通过表扬和加分的方式鼓励学生的创新性,把实验设计、动手能力、查阅文献、论文写作、制作课件、课堂表现和辩论成绩都纳入成绩总评,对学生的能力作综合评价。从过去考查记忆性、认知性的知识转变为考查学生的学习能力、分析能力、理解能力、创新能力。在现代教育理念指导下,在不断与学生交流的基础上对教学方法进行了一系列改进。学校举行的学生评教结果显示,三年来学生对本课程的满意度都是平均95分,在学院排名位于前列。实践证明,通过生物工程概论的学习,激发了学生对生物工程的兴趣,锻炼了学生设计实验的思路,提高了动手能力和制作课件、查阅文献及论文撰写能力,培养了团队协作精神,使学生的整体素质得到了提升。 生物工程论文:生物工程专业教学改革思考 摘要:通过优化生物工程专业分析教学内容,改进教学方法,加强实践教学,旨在提高生物工程专业分析课程教学质量,从而培养更多生物工程领域的高层次应用型人才。 关键词:生物工程专业分析;教学内容;教学方法 “生物工程专业分析”是生物工程专业大学生必须学习和掌握的一门专业工具课,也是一门实践性很强的专业基础课,并且是学生将来从事科学研究或生产技术工作必须掌握和具备的技能。湖北工业大学生物工程专业为国家特色和湖北省品牌专业,如何根据湖北工业大学生物工程专业特色合理构筑理论和实践知识结构,为学生今后继续深造或走上工作岗位奠定坚实的基础是本课程的重难点。笔者对“生物工程专业分析”的理论与实践教学体系、教学手段与方法等方面进行了一些改革尝试,希望能与同行老师进行有益的交流探讨,提高教学质量。 一、精选教学内容,构建合理的课程体系 生物工程专业分析内容繁杂,包括各种分析方法和分析仪器的原理及应用。根据生物工程专业分析课程特点及我校多年教学科研经验,将生物工程专业分析大纲分为13个章节:第一章,生物工程专业分析概述,包括物理化学分析及仪器分析方法的概述,样品的采集、制备、保存和预处理,样品分析的误差与数据处理等内容,讲解力求深入浅出,联系实际,以激发学生的学习兴趣。第二章,物理检测法,包括密度与相对密度法、折光法与旋光法原理介绍,讲解旋光检测法时利用动画效果能使学生更快更直接地理解旋光检测原理。第三章,水分的测定方法,包括干燥法、蒸馏法、卡尔费休法,讲解时注意比较三种方法的适用范围。第四章,酸类物质的测定,内容包括总酸度的测定、挥发酸的测定、pH的测定,其中有机酸的分离与测定做简单讲解引导学生自学。第五章,碳水化合物的测定,重点讲解还原糖的测定,比较碱性铜盐法、高锰酸钾滴定法、萨氏法三种方法原理及适用范围的异同。总糖、淀粉、纤维、果胶物质的测定做简单讲解。第六章,蛋白质与氨基酸的测定,本章重点讲解凯氏定氮法的原理及应用,介绍蛋白质快速测定法(双缩脲法、紫外分光光度法、染料结合法、水杨酸比色法)的原理,简单介绍氨基酸分离与测定的原理。第七章,脂类的测定,内容包括索氏提取法、酸水解法、氯仿—甲醇提取法、罗紫-哥特里法、巴布科克法和盖勃法,讲解时注意比较各种方法的适用范围及应用原理[1,2]。第八章,紫外吸收光谱分析法,重点讲解紫外吸收光谱基本原理,介绍紫外可见分光光度计与紫外吸收光谱的应用。第九章,原子吸收光谱分析法,内容包括原子吸收光谱分析基本原理,原子吸收分光光度仪,原子吸收光谱定量分析方法,原子吸收光谱操作条件选择与应用。第十章,红外吸收光谱分析法,内容包括红外光谱基本原理,红外光谱与分子结构,红外光谱仪,红外图谱解析,激光拉曼光谱,其中红外图谱解析及激光拉曼光谱做简单介绍引导学生自学。第十一章,质谱分析法,本章重点讲解质谱分析法的基本原理与质谱仪,介绍离子峰的主要类型与有机分子裂解类型,引导学生自学质谱图与结构解析,色谱与质谱联用技术。第十二章,气相色谱分析法,内容包括气相色谱的基本原理,气相色谱固定相及其选择,气相色谱检测器,分离与操作条件选择,气相色谱分析法的应用与毛细管色谱法,重点讲解气相色谱原理及应用,毛细管色谱法引导学生自学。第十三章,高效液相色谱法,内容包括高效液相色谱的原理及特点,主要分离类型,固定相与流动相,影响分离的因素与操作条件选择,离子色谱法,超临界流体色谱,其中离子色谱法与超临界流体色谱做简单介绍[3]。通过这些内容的学习,使学生系统掌握生物工程分析中各种分析方法的原理及应用。某种成分的检测往往有多种方法,因此分析方法的选择是本课程贯穿始终的内容,教学中应注意比较各种方法的异同,通过大量实例让学生掌握各种分析方法的应用[4]。 二、充分利用多媒体教学 大部分高校目前虽已广泛采用多媒体教学,但教师们多利用多媒体展示图片与文字。在生物工程专业分析课件中,可充分利用动画教学。如在讲解旋光法的原理时,利用动画教学,可以形象直观地展示偏振光的产生以及光活性物质使偏振光发生偏转的现象。与小型分析仪器(pH计、折光仪、旋光仪等)相比大型分析仪器(质谱分析仪、原子吸收分析仪、红外分析仪、气相色谱分析仪、液相色谱分析仪等)的工作原理理解起来更为抽象,充分利用动画效果可使抽象的原理形象化。如质谱分析法中,利用四级杆质谱仪原理的动画效果能使学生直观感受到质谱仪的工作原理;原子吸收分析法中,管式石墨炉原子化器、火焰原子化器、空心阴极灯、雾化器、原子吸收分光光度计的工作原理均可由动画效果展示;气相色谱分析法中,传质阻力项、两项分配、氢火焰离子化检测器、热导检测器、色谱分离、色谱流出曲线、分子扩散、涡流扩散的原理可利用动画效果展示等。笔者发现在理论讲解中融入动画效果会让学生经历豁然开朗的顿悟体验,使学生能更深入理解各种分析仪器的工作原理。 三、总结讨论式教学 生物工程专业分析课程涉及各种分析方法及仪器的原理与使用,如还原糖含量测定碱性铜盐法分为直接滴定法、高锰酸钾法、萨氏法,这三种方法的异同如果由老师总结好直接在课件中呈现给学生,学生不一定印象深刻。但是以作业的形式布置给同学们,让学生自己总结,能收到更好的教学效果。在讲解样品分析的误差与数据处理内容时,关于格鲁布斯法、Q值检测法可结合实例讲述,辅以具体案例让学生亲自计算。相对密度测定方法中,关于校正值的加减讲解完原理后以实例让学生现学现用加深印象。水蒸气蒸馏法测总挥发酸原理,有些学生听完老师讲解后不能完全理解,可让学生下课后自行查找资料,等下次课时提问并让学生回答,最后老师再进行总结。引导学生对每节课的重点内容进行归纳总结。这样安排不仅可以督促同学们查阅更多资料将不清楚的知识点弄明白,也锻炼了学生的表达沟通能力。 四、生物工程专业分析课程网站建设 积极建立生物工程专业分析课程网站,课程网站内容包括教学大纲、理论及实验教学课件、资料习题、下载专区、友情链接等模块。学生在上课前下载教学课件预习,可有效提高学习效率。资料与习题模块提供了与课程相关资料与习题下载,学生通过学习课外资料可拓宽知识面,习题下载不仅节省了课堂教学时间而且习题训练能巩固课堂知识、加深学生对课堂知识的理解。友情链接模块提供了国内外其他高校生物工程专业分析精品课程,国内外生物学知名网站、期刊链接,学生可根据自身需要浏览各大网站拓宽视野。 五、加强实践教学环节 生物工程专业分析实验教学环节与理论教学相呼应安排八个实验,分别是:实验一,甘露醇注射液中甘露醇含量的测定,味精成品纯度的测定;实验二,白酒总酸度及pH的测定;实验三,利用直接滴定法测定还原糖的含量;实验四,考马斯亮蓝法测定蛋白质含量;实验五,红外光谱分析法测定有机化合物的结构;实验六,白酒芳香成分气相色谱分析;实验七,黄曲霉毒素降解率检测;实验八,利用原子吸收色谱测定铜离子浓度。这八个实验分别涉及折光计与旋光计、pH计、直接滴定法、紫外分光光度计、红外色谱分析法、气相色谱法、液相色谱法、原子吸收色谱法的应用。生物工程专业分析实验基本囊括了生物工程专业主要分析方法及仪器的使用,通过实验教学环节使学生理解与掌握主要分析方法及大型分析仪器的工作原理及应用。生物工程专业分析实验课程的教学目的是让学生掌握合理设计实验、操作仪器、科学分析实验结果的方法,因此实验教学应鼓励学生独立设计完成实验,实验课前不要将实验讲义直接呈现给学生,而应让学生在预习实验报告中亲自设计实验方案,实验课上老师讲解实验方案时学生可收获更多。实验过程中为学生们创造独立操作空间,不干涉学生的实验安排及操作,对实验中的各种问题仅作引导与答疑,尽可能让学生自己发现问题、解决问题,培养学生勤于思考积极动手的习惯。实验课后认真批改实验报告并及时将实验中的各种问题反馈给学生。鼓励学生走进实验室,跟随导师做课题研究,参与导师课题,让学生学以致用,不仅巩固了教学效果,也锻炼了学生的实践动手能力。 六、考核方法的改革 生物工程专业分析课程学习,以笔试作为主要考核方式不能真实反映学生对教学内容掌握程度。课堂表现、实验表现及作业完成情况都应作为最终成绩的一部分,本课程成绩组成为:平时成绩20%,卷面成绩50%,实验成绩30%,通过合理的考核方式,使学生重视课堂表现与实践环节。对于跟随导师做课题并取得成绩(发表文章、申请专利等)的学生,给予一定精神及物质上的奖励。 七、结语 湖北工业大学在生物工程专业分析课程教学内容优化,教学方法改进,实践教学能力培养,课程网站建设、考核方式改进等方面做了一些教学改革的尝试,加深了学生对专业知识的理解,培养了学生良好的思考与动手能力,并得到了学生的好评。但是课程教学改革是一项系统工程,任重而道远,必须不断探索实践创新总结,才能将生物工程专业分析教学开展得更有生气,为国家培养更多的高层次应用型人才。 作者:杜馨 王常高 林建国 代俊 蔡俊 单位:湖北工业大学生物工程学院 生物工程论文:生物工程专业建设实践教学 摘要:为培养适应产业化的生物工程专业人才,进行了一系列的理论探索和实践,主要措施有:完善生物工程专业建设体系;制定体现学生个性化的培养与教学计划;提高专业师资队伍教学与科研水平;加强实践教学环节与SRTP训练;改革教学方法和教学手段等,并取得了较好的成果,对同类专业的建设与发展具有一定的借鉴作用和推广应用价值。 关键词:生物工程;SRTP训练;实践教学;课程体系 为适应湖南省经济的发展,我校于2002年开始筹建生物工程专业,2003年开始招收本科专业。经过十年的专业建设,本专业本科生培养方案逐渐成熟,形成了理工交叉、工科特色突出,厚基础、宽口径,适应湖南省经济发展的一套生物工程本科专业培养体系。 1专业培养目标定位 1.1学科定位 生物工程专业是工科办学专业,或者说是侧重工科、工管理结合的复合型专业,以培养应用型、产业化人才为主。 1.2培养目标 我们的培养目标是:使学生成为既掌握生物科学的基础理论知识,又具有工程科学背景的复合型人才。通过对生物工程基本原理学习、实验技能训练、工厂实习及参加科学研究等多种现代教学手段,为学生的进一步深造或到相关科研单位和企事业单位从事科学研究、工程设计或经营管理打下坚实的基础。 2专业建设具体实践 2.1完善生物工程专业建设体系 十几年来我们十分重视专业教学计划的设置与修订,基本上每年修改或重编一次教学大纲、培养方案。培养方案是根据学科发展,以构建教学研究型大学人才培养体系为目标,在听取广大教师与学生特别是高年级学生意见的基础上,经专业教学小组及系、院教学委员会讨论后精心制定的。生物工程专业人才培养目标明确,有特色、有措施。培养模式及课程体系设置围绕“突出具有工程知识背景,又掌握一定的生物科学与技术知识”这两个基本出发点。实践证明,这一专业人才培养目标是与社会需求相吻合的。 2.2制定体现学生个性化的培养与教学计划 本专业人才培养方案目标明确,充分考虑了生物工程学科发展现状和趋势,制定了加强基础、拓宽知识、素质能力协调发展的目标。要求学生通过基础及专业知识的学习,使毕业生具有对新资源、新产品、新工艺的研究开发、工厂工艺设计、组织生产生物工程产品的实际工作能力,树立国际竞争意识和较强的国际竞争能力。2013级培养方案与2010级相比,具有较大的改变,在总学分下降8分的情况下,选修学分反而提高了4.5分,使选修课程的学分与总学分的比例从18%提高到近22%。通过学分的调整,给本专业学生提供了较大的自由选择课程的空间,培养学生学会自主学习意识和自主学习的能力。专业选修课的设置,以前开设课程较少,专业方向单一,特色不明显,通过近5年来不断对选修课程进行整合,到2013级为止,新增了8门选修课程,并将选修课分类成2组研究方向,如生物化学工程、生物制药,极大地拓宽了学生的选课自由度,使他们能充分按自已的个性发展[4]。 2.3提高专业师资队伍教学与科研水平 科研是源,教学是流,教师积极参加科学研究工作,有利于提高自身的学术水平和教学水平,并能及时将学科前沿知识向教学内容渗透,向学生传递最新的科学信息,从而提高学生的学习兴趣和积极性。长期以来我们十分重视专业师资队伍建设,在国内大环境下,积极创造条件改善师资队伍结构,以适应生物工程专业学科发展与教学需求;通过引进、送出去培养等方式提高专业师资队伍。生物工程系的学科队伍是一支基础理论扎实、实践经验丰富、知识结构合理的队伍,同时也是一支富有合作精神、年富力强、战斗力强的队伍。目前生物工程系现有教职工10人,其中教授2名,副教授4名,教学、科研队伍中具有博士学位的教师已高达90%,平均年龄为41岁。生物工程系十分注重基础研究和应用基础研究。近10年来,先后承担了国家自然科学基金项目3项、国家973项目1项、863项目1项、“十五”国家科技攻关项目1项,以及一批省部级基金、攻关和重大横向项目等。近3年来100余篇,其中SCI、EI收录20余篇,获发明或实用新型专利8项。 2.4加强实践教学环节与SRTP训练 2.4.1实践教学 实践教学是整个大学教育中一个非常重要的环节。它能培养学生独立组织、完成实验的能力及严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度,从而为毕业后从事科学研究和解决工程实际问题打好基础。生物工程专业实践教学管理规范,严格按照学校制定的规章制度;在课程、实验、毕业设计等环节的设置上,充分考虑到对本专业学生创新意识、创新能力和实践能力的培养。为了加深对课堂教学内容的理解,让学生切实了解和体验到整个生产过程,达到实习教学效果。专业制定了符合本专业特点的生产实习与认识实习的大纲。在实习前,由学院统一安排所有专业的实习时间、内容、要求等。实习指导教师按大纲制定出详细完善的实习计划,对实习的目的、要求、内容、考核、纪律等都作明确的规定。在每次联系实习时提交给实习工厂,以使实习按计划进行。实习结束后,教师提交实习小结,学生提交实习纪录本。 2.4.2专业实验教学 生物工程实验室设备精良,能够满足专业教学需求。专业实验教学人员力量强,在带好常规教学实验外,注重专业实验室建设。认真制定实验方案,加强对学生的引导,使学生通过专业实验对本专业有更深刻的了解,通过专业实验锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力,激发学生的学习热情。实验室目前共开出专业实验8个,均为综合性实验。对学生开出的所有实验课程均有实验指导书,并根据学科发展的需要对实验内容进行不断补充和改革[5]。 2.4.3SRTP训练 我校针对二、三年级学生推出的大学生科研究训练计划(SRTP),给学生提供了参与科研训练的机会。从第二期开始至第七期专业教师和学生共立SRTP项目15项,据不完全统计有40名以上学生参加该项训练。学生参与各类课外活动积极性高,近年来获得校级及以上奖2项,4篇。我们采取的举措有:1)安排学生参与到本系的科研中锻炼,邀请本科生参加研究组的的专题学术研究讨论会。2)在一些专业课中布置大型作业,经过教师的评阅后,在课堂上由教师或学生本人作报告,教师组织同学点评与讨论,由此提高学生的文献检索与阅读能力,提高文献综述和表达能力,营造一种以创新能力培养为主体的学习氛围。3)实验室对本科生全天候开放,平时可以在教师或研究生的指导协助下做实验,培养动手能力。 2.5改革教学方法和教学手段 为了进一步提高教学信息化水平,促进教学手段的现代化,提高课堂教学效率。针对目前专业课程学时少内容多的矛盾,生物工程专业对现有课程的教学方法、模式、手段进行改革、以适应信息时代对教育创新的要求。经过几年的努力,生物工程专业开设的专业基础课和专业课程,运用多媒体教学的课程已经达到100%,其中讨论课、工程设计课、网络教学及双语教学课达到3门。 2.6加强毕业设计阶段的管理 我院对毕业环节非常重视,首先在选题上要求更多注重前沿性、实用性与创新性。根据选题原则,先各自上报论文题目及容纳学生数,再由学生自由选择填报,在毕业论文(设计)前一学期落实到学生,以便学生提前作好准备。近3年来,学生选做的毕业论文题目95%结合课题或生产实际,部分与SRTP项目、实验室建设、课程建设结合。在每年的毕业论文进行过程中,学院督导组随机抽查5%~10%的学生,着重检查学生是否按照学校和学院关于毕业论文(设计)工作条例进行工作,如完成文献综述、工作进度、存在的问题及指导教师情况。后期论文撰写答辩,各专业制定统一评分标准,对学生的研究水平、独立完成工作能力等进行考核。今年学院还专门下达了文件,采取了一系列有力措施。鉴于院、系管理到位,近5年来,生物工程专业学生的毕业论文,在论文复评中没有出现不符合原等级的论文。 3专业建设的体会与讨论 经过十年来的建设,生物工程专业已逐步形成鲜明的办学特色。毕业生培养质量显著提高,体会如下: 3.1突出过程工程背景的培养模式 生物工程专业与生物科学、生物技术明显差异在于生物工程更强调工程概念,必需培养学生理解与掌握“过程工程”的基本理论与方法,这是培养具有工程知识背景人才的基本点。因此,我们必须围绕这个基本点来制订生物工程学科的发展规划,制定培养方案,通过一定的方式和手段落实教学计划。十几年来的教学实践改革证明,坚持这一方针符合生物工程学科的发展趋势,也与当前社会需求相吻合[6]。 3.2高水平科研工作是教学与教研的基础 及时将前沿性科研成果引入课堂和教材中是提升专业教育水平的重要途径之一,而实现此过程的关键是建立一支高水平的教师队伍。我们长期坚持安排有科研经验的教师担任相近课程的主讲教授。加强对年青教师的培养,健全教师培训机制,同时,利用我校多学科优势,注重学科间的交叉渗透,对于进一步增强科研活力、开辟新的课题或研究方向、促进本科教学水平的提高具有十分重要的意义。另一方面始终安排高水平的教师活跃在教学一线,将新思想、新成果展现在学生面前,大大拓宽了学生的视野,是提高生物工程专业教学水平的基础与关键。 作者:刘志强 周建红 许爱清 王能强 单位:湖南科技大学生命科学学院 生物工程论文:生物工程学生实践创新能力培养 摘要:学生实践创新能力的培养是高校生物工程专业人才培养的重点与难点。主要讨论了通过改革实验教学体系、多开设综合性实验课程、开放实验室、鼓励学生参加教师的研究课题、充分发挥校外实习基地的作用以及加强任课教师的实践教学培养力度等途径提高生物工程专业学生实践能力。通过不断完善与改革实践教学,教学效果较好,学生实践能力明显增强。 关键词:生物工程;实践创新;能力培养 为满足生物工程学科快速发展的要求以及社会对生物工程人才需求的增加,生物工程作为新的高等教育专业产生。该专业主要课程有细胞工程、发酵工程、基因工程和酶工程等。其特点是知识更新快,且又和生产联系紧密。为培养新世纪建设人才,提高大学生的人文素质和科学素质,在本科阶段的教学过程中,除了让学生掌握该专业的基本理论知识,更应注重培养的学生实践创新能力。笔者结合近几年的教学心得,就生物工程专业学生实践创新能力的培养进行探讨。 1培养学生实践创新能力的重要性 《中华人民共和国高等教育法》明确规定:“高等教育的主要任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”“实践才是工程专业的根本”已成为国际高等工程教育界的共识。高校在构建创新型人才培养方案时,应注重培养学生的创新精神和实践能力[1-2]。当今社会的发展越来越快,竞争越来越激烈,对人才的需求已经发生了根本性的变化,用人单位及社会所关注的重点不再是毕业文凭,而是毕业生是否具有综合素质和能力。工科学生毕业,无论是工作还是继续深造,实践动手能力都非常重要。实践表明,学生实践能力的提高,能够促进学生对相关专业理论知识的掌握,并培养他们的综合能力。 2培养学生实践创新能力途径的探索 2.1改革实验教学体系,加强基本技能训练 实验教学是培养学生实践能力的重要环节之一。通过实验教学,既可使学生掌握实验方法和技巧、巩固所学的理论知识,还可以提高学生分析和解决实际问题的能力[3]。完善生物工程专业实践教学体系是建立学生系统的知识体系、提高学生解决实际问题的能力的关键。完善实践教学体系,可采取以下途径:①转变教师育学思想,加强学生实践学习观念。在教学过程中,实践教学常常没有被老师和学生重视,依赖于理论教学而存在。②专业课程系统化。生物工程专业应用性强、知识更新快,且各学科联系紧密,学生在应用专业知识解决实际问题时,需具有扎实的理论基础。因此,需将生物化学、分子生物学、发酵工程、仪器分析等课设置成有专业特色的教学系统,科学合理地安排课时。③完善实践实习课程环节,确保实习效果。实验教学中,实验课的选题需增加综合性实验,确保学生的主观能动性充分发挥。为完善实践教学体系,湖南城市学院生物工程专业将整个实践教学系统划分为基础实验、专业实验、综合实验、认知实习、生产实习、毕业设计6个阶段。④完善学生实践教学考勤制度。如成立专门的实践教学管理队伍,对校内外学生实践实习进行科学管理;完善实验报告内容,强调结果讨论的重要性。⑤多开设开放实验室,鼓励学生进入实验室进行观摩、学习和实验。 2.2开设综合与开放实验室,给学生提供创新与实践平台 高校的实验室不仅是高校存放实验仪器的场地,更重要的是培养学生实践创新能力的基地。但仅仅依靠正常的实验课教学时间来提高学生的实践创新能力远远不够。因此,为给学生更多的实践学习机会,我们开设了许多综合与开放实验室,主要为那些想利用课余时间来实验室进行研究提高自己的动手能力、增强实践能力的学生提供场所。开放实验室,可从以下几方面来考虑。首先,制定科学的开放实验室规章制度。如规范进入实验室研究的学生的思想和行为,加强实验室管理,如安全教育,包括人身、设备、实验场所的完全防范工作。其次,引导并吸引学生多进实验室做实验、参加科研活动,激发学习热情与提高实践动手能力。第三是提高学生的管理等方面的综合素质。如指导学生如何处理好上课、学习、休息及参与科研之间的关系;如何安排自己的课题研究工作进度和制定实验方案和实验内容等。第四,注重培养学生的团队精神。在同一开放实验室内做实验与研究,共同使用仪器设备及药品等,需要同学之间相互协调、配合,从而使实验顺利的开展。最后,极其重要的是要建立一支经验丰富且有奉献精神的指导教师队伍,以便开放实验室的研究有序进行。 2.3鼓励学生参加各类学术科研活动 2.3.1鼓励与指导学生参加创新创业训练计划项目 大学生科技创新创业活动,是一种带有目的性、计划性、以学生自主学习和教师指导相结合,以解决实际问题为出发点的科技活动。以科技小组为载体,以导师制为技术指导保障,广泛开展学生课外科技活动,培养学生的实践创新能力。大学生科技创新创业活动,能激发学生的学习兴趣,促进学生对实际操作能力培养的重视。大学生科技创业活动既是高校教育的组成部分,又是大学生课外活动的重要形式。鼓励学生积极参加国家、省级和校级大学生创业创新项目,激励老师与学生互动进行各种类型的研究活动。积极推动由老师牵头成立的如“学生创业创新兴趣小组”,指导学生进行各种创业创新研究。引导学生参加大学生科技创新创业活动相关研究是学生获得实践创新能力的重要途径之一。 2.3.2鼓励与指导学生参加教师的应用性研究课题 引导那些对实验感兴趣、想提高自己动手能力的学生多参与教师的研究课题,为其提供学习理论用于实际的机会,有助于提高学生的实践创新能力,同时也培养了学生学习兴趣。鼓励学生参与教师的科研项目是提高生物工程专业学生实践能力的有效途径之一。 2.4加强校外实习基地建设 学生实践能力的有效获得需要加强校外实习基地建设。实习基地选择与建设非常重要。学生如果没有亲自实践,很难将所学的理论知识应用到生产实践中去。因此,除了注重校内实验室基础实验技能训练外,还应安排学生到校外相关工厂进行一段时间的生产实习。如:“益阳七箭啤酒厂”、“湖南汉森制药厂”等,主要了解企业的大规模生产特点、生产工艺流程等。让学生进企业实习,不仅锻炼了学生的意志,而且有利于提高学生的组织协调能力、社会活动能力等。所以,加强校外实习基地建设、让学生进入校外相关企业实习是培养学生实践能力的重要途径。另外,采用“产、学、研”模式,对提高学生实践创新能力也非常重要[4-5]。 2.5申请更多的经费投入,加强实践教学任课教师的培养力度 加大实践教学的经费投入、加强实践教学任课教师的培养力度也有助于提高学生实践创新能力。规定每位教师到相关专业的企业或工厂工作学习一段时间,尤其是新进的刚从学校毕业的年轻教师。另外,学校应该多为实践教学人员提供进修、培训、研讨交流等各种提高自身业务能力的机会,制定科学的考核制度和职称评定方案。同时可在企业聘请工作经验丰富和较高学历的工程技术人员为外聘教师,承担实践性教学工作。 3结语 实践性教学对生物工程专业学生的实践创新能力的培养非常重要,湖南城市学院生物工程专业实验教学取得了一定效果,但实践教学还需要从多方面进行革新,不断探索新的实验项目,改进旧的实验方法,加强实验教学的改革仍然任重道远。 作者:库文珍 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院 生物工程论文:特色学科建设下生物工程课程优化 摘要:基于我国生物工程专业大学毕业生就业率低下的现状,以我校生物工程专业课程体系优化与实践为例,提出以“特色学科建设”为导向,对生物工程专业课程体系进行优化,使得课程体系具备模块化和特色化特点,这有助于培养复合型创新人才,提高大学生就业率和就业质量。 关键词:特色学科建设;生物工程专业;课程体系优化 近年来,国内生物工程专业大学毕业生就业形势不容乐观,学生就业压力大,毕业生就业专业对口率不高。造成就业率低下的主要原因有:(1)当今生物产业规模不大,人才需求量偏小;(2)国内办学规模和招生量膨胀过快;(3)各校生物工程专业的办学条件不一,专业教育与当地产业特色结合度不够,没有形成特色[1]。因此,地方高校生物工程专业课程体系及培养模式的建设需要贯彻改革创新为先、质量效益第一的思想。以“特色学科建设”为导向,设计合理的课程体系,并以此为载体强调实践技能和工程能力的培养,全面提高人才培养质量,可将专业教育与当地产业特色紧密结合,形成办学特色,下面以我校生物工程专业课程体系优化与实践为例交流一些体会。 一、特色学科建设对地方高校人才培养的导向 地方高校是具有“地方投资、地方管理、办在地方、服务地方”特征的高校,与地方经济社会具有水乳交融的天然联系。学科是高校重大项目的承担者,是创新型成果的生产者,是创新型优秀人才的培养基地。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科,不断凝练学科研究方向,提高科技创新能力和社会贡献度,以特色学科建设促进学科专业发展。着力通过应用性特色学科发展,加强实践性教学环节,培养能够解决生产实际问题的应用型人才;通过与区域、企事业单位合作对接,培养职业能力为导向的实务型人才;围绕区域重大需求和科研任务牵引,通过协同创新,发挥不同创新主体科研优势,多单位、跨学科联合指导,培养复合型创新人才[2]。近年来,我校生物工程特色学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合,依托江西理工大学“钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心”、“江西省矿冶环境污染控制重点实验室”和“江西省矿业工程重点实验室”等研究平台,形成了地方矿冶领域与生物工程紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在钨和稀土矿山生物修复、矿山环境微生物学等研究领域获批多项国家自然科学基金项目和省部级科研项目,涉及的研究方向包括极端矿山环境抗性生物的筛选、生物极端生境耐受和修复的生理机制、矿山环境生物修复的工程化技术体系研究,微生物冶金、极端嗜酸菌基因组学、生物肥料研发、脐橙皮资源综合利用等。利用特色学科发展的导向,我校生物工程专业学生通过参与完成课题研究和实践,最终获得优良的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力,成为具有良好综合素质的生物产业化专业技术人才、管理人才和研发人才。 二、生物工程专业课程体系优化与实践 (一)生物工程专业课程体系优化与实践思路 在学科快速发展的同时,我校以此为导向对生物工程专业课程体系进行了改革。通过完成专业基础课程体系,使学生的基本操作技能得到全面训练;通过完成单元操作课程体系,使学生能进行各类生物产品工厂的工艺设计和解决产品生产过程中出现的主要问题;通过完成特色创新课程体系和实践教学课程体系,提高学生综合分析能力、统筹能力、实践能力和创新思维能力;通过教育质量与人才评价体系,使学生对综合素质项目及其指标有最基本认识并进行自我衡量。通过专业基础课程体系、单元操作课程体系、实践教学课程体系、特色创新课程体系以及教育质量与人才评价体系的整合、连贯,使得生物工程专业的理论和实践教学具备模块化和特色化特点,具有更好的整体性、关联性和先进性等优点。 (二)以“特色学科建设”为导向的生物工程专业课程体系优化 我们根据专业教学指导委员会制定的专业规范和《江西理工大学关于制订本科专业培养方案的指导意见》,通过以“特色学科建设”为导向,为培养德、智、体全面发展,基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、重实践、具有初步创新能力的应用型人才,我们从以下几个体系对生物工程专业课程进行了优化: 1.拓宽专业基础课程体系 对原有课程体系拓宽至包括酶和植物细胞在内的生物体系,增加普通生物学、细胞工程、基因工程等课程。 2.设置单元操作课程体系 原教学体系中专业必修课调整为发酵工程、生物分离工程和基因工程三个单元操作课程体系。以生物产品生产过程的基本单元操作为主线,阐述生物生产工艺的基本理论和操作技能。学生通过这几个课程体系的学习,能进行各类生物产品工厂的工艺设计和解决产品生产过程中出现的主要问题,并为从事生物新产品和新工艺的研究与开发打好应有的理论基础。 3.开设特色创新课程体系 生物工程特色创新课程体系涵盖专业必修特色课程:发酵工程与工艺学、生物分离工程。专业选修课:主要包括恢复生态学、资源微生物学、生物统计学、生物信息学等,以及专业选修特色课程:生物能源、环境工程概论、生物冶金、矿山生物修复、食品精深加工等。 4.加强实践教学课程体系 强化实践教学环节,构建不同层次的实践课程体系,为学生形成创新型的知识结构和加强实践能力提供教学支撑。增设生物工程认识实习、生物技能大实验、科技素养实训等课程体系,以生物工程实践教学基地建设为契机,加强校企合作,拓宽实践教学渠道,提升大学生实践能力,探索产学研结合的办学模式。通过组织学生参加课外科技竞赛,选择一个特色课题独立研究,教师或来自企业的专家给予指导,来培养大学生的学习和研究兴趣。 5.构建教育质量与人才评价体系 建立校内专家评价、学生评价与校外实习单位评价、用人单位评价相结合的教育质量评价和人才评价体系;以德、智、体、美全面发展为主要评价内容;注重教育产出评价、学生学习产出评价、学生个性化发展评价,以及专业办学宗旨实现程度的评价,注重实践能力、自主创新能力和核心竞争要素的评价。 (三)生物工程专业课程体系优化实践效果 生物工程专业为我校新开专业,从2003年开始招生,目前有8位专业教师,其中具有博士学位的教师6名,硕士学位的教师2名。我校生物工程专业以“特色学科建设”为导向的课程体系优化改革从2009级生物工程专业本科生教育开始实施,取得了明显效果: 1.近几年,随着特色学科平台和师资队伍建设的加强,我校生物工程学科获批了包括4项国家自然科学基金项目、1项国家科技支撑计划子课题、l项国家惠民计划项目在内的纵向科研项目30余项,纵向科研经费超过400万元,形成了具有地方矿冶+生物工程的特色鲜明的研究方向,在基础研究领域取得的重要突破,为地方企业提供技术支持奠定了基础。学科分别与赣州菊隆高科技实业有限公司、江西北清生态环保有限公司等公司签订了战略合作协议。我校生物工程本科生参与教师课题研究覆盖率超过三分之二以上,在科研及课外学术活动取得较好的成绩。生物工程本科生的作品获得全国大学生节能减排大赛、第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛等多项奖项,发表学术论文多篇。 2.实习教育是生物工程专业实践教学环节的一个重要内容,了解现场的生产状况,认识并参与实际生产过程是培养学生工程实践能力和创新意识必不可少的重要环节。目前,本专业与赣州菊隆高科技实业有限公司、赣州中橙果业科技开发股份有限公司、江西科泰生物技术有限公司、赣州华露农业开发有限公司、赣州章贡酒业有限责任公司、赣南海欣药业股份有限公司、崇义章源钨业股份有限公司、赣州稀土集团有限公司等多家单位建立了紧密型校外实习基地,为学生开展生产实习、社会调查、课外创新活动和毕业论文创造了良好的条件。 3.生物工程专业毕业生就业率和就业质量明显提高。毕业生就业率均在90%以上,主要集中在生物资源开发领域,如双汇集团、赣州菊隆高科技实业有限公司、赣州中橙果业科技开发股份有限公司、江西科泰生物技术有限公司、浙江日升药业有限公司等企业。毕业生考研率平均30%左右,录取的高校90%以上为重点大学和中科院单位,如浙江大学、北京理工大学、江南大学、华南理工大学、中国科学院上海生命科学研究所、中国科学院广州能源研究所等。考研的毕业生在研究生复试面试过程中,充分体现了学生理论知识、实验能力和科研素养的优势,均取得了较好的复试成绩,显现了本专业以“特色学科建设”为导向的课程体系优化教育改革的生命力。 作者:余水静 邓扬悟 宋秋华 单位:江西理工大学资源与环境工程学院 生物工程论文:食品工业中生物工程技术的应用 摘要:随着世界人口的不断增长,以及人们生活水平的显著提高,社会对食品的需求在不断加强。而生物工程技术作为一项应用微生物、动植物细胞以生产具有应用价值产物的新型技术,在食品工业中得到了飞速的发展和应用。本文重点分析了基因工程、酶技术以及发酵工艺等生物工程技术在食品生产、加工中的应用,对于提高食品生产加工效率,以及对生物工程技术的进一步研究具有一定的参考意义。 关键词:生物工程技术;食品工业;应用 生物工程技术是一项依靠微生物、动植物体作为反应容器进行生产加工的科学技术,兴起于20世纪70年代,结合现代工业的发展,已经形成了与工业、农业、医疗、食品、能源等行业相结合的综合型技术。生物技术在食品工业中的应用主要包括了基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等。以上技术在食品生产加工的各个环节均有重要的应用。 1.生物工程技术在食品生产中的应用 1.1动物源性与植物源性食品的改良 通过转基因技术可以使植物和动物获得某些特定的优良性状,以达到改良食品成分、产量、营养价值等效果。其在动物源性食品生产上的应用尚处于研究阶段,实验显示,通过转基因技术改良的动物具有生长速度加快、肉质提高、抗病能力增强等特点,如通过生物技术改变牛乳成分,生产含有丰富改良蛋白的牛乳,降低牛乳中的乳糖含量。而在农作物上的应用主要着眼于在增强作物产量以及抗病虫害能力。例如通过基因修饰技术提高马铃薯中的碳水化合物,控制小麦面粉的黏弹性和加工性能等。除了直接对动植物采用基因修饰技术以外,还可以利用生物技术生产畜用激素,提高牛乳产量,或增加禽畜的瘦肉比例等。但需要指出的是,采用基因技术生产的食品安全性一直受到质疑,相关问题还有待进一步研究。 1.2新型食用资源的开发与生产 生物工程技术可以开发生产多种新型食用资源,其中较受关注的有微生物蛋白等。微生物蛋白也叫单细胞蛋白,是用工农业废料和石油废料人工培养生产的微生物菌体。微生物蛋白并不是纯蛋白,而是包含有丰富蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸以及维生素、无机物等混合物组成的细胞团。由于采用微生物繁殖,微生物蛋白的原料来源极为广泛,秸秆、木屑、有机废水、石油、乙醇等废物废料都可以作为微生物蛋白的生产原料;同时,微生物蛋白的生产效率很高,产量高且不受地区、季节和气候限制。在应用上,微生物蛋白不仅可以作为营养丰富的饲料蛋白,还可以加工生产“人造肉”等食品。由于微生物蛋白中氨基酸种类丰富,并含有多种微生物,可以弥补一般粮食中氨基酸种类不全的缺点,常用来加工生产食品添加剂以提高食品的营养价值。需要特别说明的是,在目前生产的微生物蛋白中,由于核酸含量过高,有引起痛风等疾病的风险,其安全性仍待进一步研究和改善。 1.3发酵饮料的生产与改良 饮料作为食品工业的支柱产业之一,越来越多的生物技术在其中得到了广泛而高效的应用。其应用主要集中于发酵饮料的改良、酶工程在啤酒生产中的应用以及果胶酶的使用等。发酵饮料是应用微生物活动制造的风味独特而营养丰富的饮料产品,发酵乳以动物乳为原料,将乳酸菌、酵母菌等特定微生物加入杀菌后的动物乳中,经混合发酵制成,由于其营养价值和口感较好,受到消费者的广泛欢迎;植物蛋白发酵饮料与发酵乳类似,由蛋白质含量较高的核果类接种乳酸菌制成,容易被人体吸收。在现代的啤酒生产中,应用了固定化啤酒酵母技术,通过将酵母细胞固定在基质材料中,来缩短啤酒发酵时间,提高发酵质量;同时利用β-葡聚糖酶讲解β-葡聚糖以提高啤酒的持泡性。果胶酶在果汁生产中主要起到将果汁提取、澄清、过滤的作用。目前主要使用多种不会产生毒素的曲霉作为产酶菌,现已广泛应用于果汁果酒的工业生产。 2.生物工程技术在食品加工中的应用 2.1生产食品添加剂 常用的食品添加剂按制备途径可以分为天然食品添加剂、化学合成添加剂以及生物技术制备添加剂等。其中生物技术的主要应用有调味品的制备,即以豆泊、高粱、麸皮等为原料,选择合适的菌株发酵以制备呈特定味道的可食用物质。如利用枯草杆菌生产核苷酸以制备味精,利用醋酸杆菌发酵乙酸生产食醋等;还可以利用生物技术制备食品着色剂,市面上由微生物发酵制得的着色剂有红曲红色素、β-胡萝卜素、维生素B等,一些带有鲜艳颜色的食品,如红腐乳等也是微生物发酵的产物;另外,利用微生物生产的增稠剂如黄原胶等也得到了一定的应用。 2.2在食品保鲜防腐上的应用 生物保鲜技术的一般机理为隔离食品与空气的接触,以延缓氧化作用;或者利用本身具有良好抑菌作用的生物保鲜剂,以起到防腐保鲜的作用。例如使用微生物及其代谢产物保鲜,就是利用微生物产生抗生素或抗菌肽,以抑制果蔬表面的细菌、真菌、原虫等微生物。另外,还可以利用天然提取物中的活性物质来抑制果蔬中酶的活性,以及在果蔬表面形成抗氧化膜,以达到保鲜防腐的效果。 2.3在食品安全检测中的应用 生物技术在食品安全检测中也得到了广泛应用。基因探针法又叫做分子杂交技术,是利用DNA碱基互补配对的特性来监测DNA序列的一项技术,通常用来监测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌和葡萄球菌等有害微生物,其精确度高且操作便捷,不足之处是成本较高;而生物芯片技术是按照有序排列在载体表面的大量生物分子的特异性亲和反应进行分析,相对于传统方法,生物芯片技术具有数据可靠且自动化程度高的特点。 结语: 21世纪的生物技术的时代,随着生物工程技术的发展,其在食品工业领域的应用也会得到飞速发展。有效利用生物工程技术,不仅能够大幅度提高食物的产量,还可以生产出符合人类营养要求的特定效用的食品。发展生物工程技术在食品工业中的应用,对于我国这样一个处于高速发展中的人口大国来说,有着重大的战略意义。
中草药论文:大蒜等12种中草药的体外抑菌实验 【摘要】 目的研究大蒜、辣椒粉、黄柏等12种常见中草药的体外抑菌性能及培养基对中草药抑菌效果的影响。方法采用药敏纸片扩散法确定各中草药对各病原菌抑菌性能及最小抑菌浓度(mic)。结果辣椒粉对副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌有抑制作用,mic分别为12.5%,12.5%;大蒜对副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌有抑菌作用,mic分别为6.25%,12.5%;黄柏等常见中草药对各病原菌也都有一定的抑菌效果。结论大蒜、辣椒提取物对特定病原菌有抑制作用,黄柏等常见中草药对各种病原菌均有较强抑菌效果。培养基显著影响中草药抑菌效果。 【关键词】 辣椒; 大蒜; 黄柏; 药敏纸片扩散法; 体外抑菌 大蒜是人们日常饮食中的重要调味品,具有健胃开食、增进消化的功能,其辛辣成分大蒜素对多种病原菌及深部感染真菌有抑制作用[1,2],在禽类及水产养殖方面对养殖动物能起到防病保健和促进生长的作用[3,4];此外,大蒜还有良好的抗氧化作用,可加入食用油延长其保质期[5];在疾病预防方面,经常进食大蒜可以提高血浆及红细胞抗氧化性能[6],并能有效降低血压,预防动脉粥样硬化和心脑血管疾病[7,8];大蒜还可以抑制结肠癌细胞的生长[9],也可通过抑制硝酸盐还原细菌繁殖和亚硝酸盐合成预防胃癌的发生[10];除大蒜素外,大蒜还含有大蒜多糖等多种保健成分,可以和银杏叶制成天然保健饮料[11,12]。辣椒也是一种重要的日常调味品,有增进食欲和维持消化道正常菌群平衡的功能;辣椒碱对大肠杆菌、酵母等多种病原菌有抑制作用[13,14]。大蒜中大蒜素和辣椒中辣椒碱有抑菌作用,这并不排除大蒜、辣椒中其它抑菌成分的存在,也不能完全代表它们的抑菌性能。本实验对辣椒水煎剂和大蒜乙醇制剂的抑菌性能加以研究,以期完善这两种保健调味品的抑菌性能研究。黄柏、蒲公英等常见中草药常用于微生物性传染病的治疗,也可用作防病饲料添加剂,但它们对常见病原菌的抗菌谱及抗菌浓度尚不明确,限制了它们在中医药和饲料添加 剂方面的应用。在此,我们探讨了大蒜、辣椒、黄柏等12种药用植物提取物对大肠杆菌、副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等常见病原菌的抗菌谱及最小抑菌浓度(mic),希望能为它们的医药用途及生产应用提供科学依据。 1 材料与仪器 1.1 菌株和培养基大肠杆菌、副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌为本实验室存留;大肠杆菌、副伤寒沙门氏菌和枯草杆菌培养基为营养琼脂no.3,金黄色葡萄球菌培养基为葡萄球菌琼脂110和营养琼脂no.3。 1.2 仪器垂直流超净工作台,dh3600a型电热恒温培养箱,手提式高压灭菌锅,2d-85型恒温振荡器,tu-1800型紫外可见分光光度仪,zd-85型恒温摇床,ab204-s基础型电子分析天平等。 1.3 中草药大蒜和辣椒购自农贸市场,其它中草药购自中药店。 2 方法 2.1 大蒜素提取物的制备将去皮大蒜100 g捣碎研细,乙醇浸提,浸提液挥发浓缩至200 ml,获得50%的大蒜浸提物,并用乙醇作二倍系列稀释。 2.2 辣椒、黄柏等煎剂类中草药提取物制备中草药粉碎过筛,进行干物质含量(dmc)测定;各中草药粉50 g(以干物质量计)水煎制剂并浓缩至100 ml,提取物浓度为50%,用水做二倍系列稀释。 2.3 药敏纸片抑菌实验[15]以6 mm直径滤纸片在各中草药各稀释梯度浸提液中浸泡并晾干,置于涂有特定菌量的平板分区内,37 ℃过夜培养后记录各中草药提取物各稀释梯度对几种病原菌的抑菌情况,记录抑菌圈直径及最小抑菌浓度(mic),各定性及定量抑菌实验均重复3次。 2.4 培养基对中草药抑菌效果的影响金黄色葡萄球菌分别涂布于营养琼脂no.3和葡萄球菌琼脂110,以药敏纸片法观察各中草药制剂对两种培养基上金黄色葡萄球菌的抑菌效果。 2.5 涂布菌含量的确定涂布菌原液制作10倍稀释梯度系列,以平板涂布法计算涂布菌液浓度。 3 结果 3.1 涂布菌含量测定以上述方法测定了各病原菌涂布菌液浓度。大肠杆菌2.8 × 108/ml;副伤寒沙门氏菌1.1 × 108/ml;金黄色葡萄球菌4.1 × 108个/ml;枯草杆菌1.3 × 106个/ml。 3.2 大蒜提取物的抑菌结果从表1可以看出,大蒜乙醇提取物对副伤寒沙门氏菌和生长于葡萄球菌琼脂110上的金黄色葡萄球菌有抑制作用,mic分别为6.25%和12.5%;在本研究浓度范围内对大肠杆菌和枯草杆菌无抑菌作用。表1 大蒜提取物对病原菌的抑菌效果 3.3 辣椒提取物的抑菌结果表2显示,辣椒浸提物对副伤寒沙门氏菌和生长于葡萄球菌琼脂110上的金黄色葡萄球菌有抑菌作用,mic均为12.5%;对大肠杆菌和枯草杆菌未发现抑菌作用。表2 辣椒提取物对病原菌的抑菌效果 3.4 黄柏等中草药制剂抑菌结果黄柏、连翘等常见中草药的抗菌谱及最小抑菌浓度(mic)(见表3),其中黄芪、蒲公英、秦皮、乌梅、黄芩等中草药为对4种病原菌几乎都有抑菌作用,且抑菌作用较强,尤其是乌梅和秦皮对各种病原菌都有很强的抑菌作用。所选中草药中,只有青黛对4种病原菌均不抑制。表3 黄柏等中草药对病原菌的最小抑菌浓度(mic)% 3.5 培养基对中草药制剂抑制金黄色葡萄球菌效果的影响培养基对中草药抑菌效果有影响。从表4可以看出,各类中草药制剂对葡萄球菌琼脂110上的金黄色葡萄球菌抑菌效果明显好于生长于营养琼脂no.3上的抑菌效果,其中大蒜、辣椒、秦皮、远志制剂对前者抑菌作用明显,而对后者没有抑菌作用;大黄、乌梅、黄芩等制剂对前者的抑菌效果也显著好于后者。这种抑菌效果的差异可以从金黄色葡萄球菌在两种培养基上的生长情况来说明,用两种培养基以平板计数法分别测定涂布菌液浓度,接种量完全相同,通过营养琼脂no.3测得菌液浓度为4.1 ×108个/ml,而用葡萄球菌琼脂110所得结果为3.1 × 108个/ml,说明营养琼脂no.3更适合金黄色葡萄球菌的生长,因而各类中草药对其上金黄色葡萄球菌抑菌效果略差一些,这与李仲兴等(2000)的结论一致[16]。从另一角度也表明,培养基和涂布菌量对药敏纸片法中草药抑菌效果有较大影响。表4 培养基对中草药抑制金黄色葡萄球菌效果的影响% 4 讨论 4.1 大蒜和辣椒的抑菌成分 大蒜和辣椒均有特定的抑菌作用,但其抑菌成分尚未完全确定。郭丽等[13]曾对辣椒的抑菌性能加以研究,认为水溶性辣椒碱为其抑菌成分,本实验中辣椒的水煎剂有良好的抑菌作用,进一步印证了前人的研究,但也不排除辣椒中其它辣椒红素等水溶性抑菌成分的存在。陈晓月等[1]对大蒜素抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌效果加以研究,证明大蒜中醇溶性大蒜素参与大蒜抑菌作用,本研究中大蒜乙醇浸提剂对金黄色葡萄球菌和副伤寒沙门氏菌均有较强抑菌作用,但未见对大肠杆菌的抑制效果,可能与大蒜乙醇浸提物中大蒜素的含量较低有关。 4.2 培养基对中草药抑菌作用的影响 培养基为微生物的生长繁殖提供营养成分和合适的环境条件,微生物在不同的培养基上生长性能差别较大,在最适培养基上或天然培养基上生长繁殖旺盛。中草药等抗菌因子对微生物的抑制效果受到其生长环境的影响,培养基越适合,微生物生长越好,抑菌作用就越弱。在进行各种抑菌实验时,应尽可能确定培养基类型及涂布菌量,以便于不同研究结果的比较;培养基对抑菌效果的影响从另一方面也说明了体内和体外抑菌效果的差异,各类抗菌制剂通过体外实验获得的抗菌谱及剂量结果必须在临床上进一步验证确定,方可在体内有效抑制病原菌。 辣椒、大蒜在体外可抑制副伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌,黄柏、连翘等常见中草药对多种病原菌有较强抑制作用,培养基显著影响中草药体外抑菌效果。 中草药论文:中草药对鲢鳙鱼病害防治研究 摘要:通过人工感染鲢鳙鱼试验研究了五倍子、大黄、地锦草、苦楝、白头翁、乌桕、辣蓼及铁苋菜对鲢鳙鱼常见病害的治疗效果。结果表明,中草药对于其常见病害具有一定的防治作用,为鲢鳙鱼病害防治提供了参考。 关键词:鲢鳙鱼;中草药;病害防治 近年来,随着我国水产养殖业的迅速发展,水产集约化养殖规模不断扩大,而相关技术和设施相对落后,导致水产动物病害频发并造成了巨大的经济损失。鲢鳙鱼是我国重要的经济水产养殖鱼类,随着养殖密度的加大、环境污染以及气候变化等,鲢鳙鱼病害时有发生。烂鳃病、出血病、锚头蚤病等都是鲢鳙鱼常见病害,均能引起鲢鳙鱼的大面积死亡。鲢鳙鱼常见病害主要通过抗生素来防治,而盲目地使用抗生素一方面污染了水域环境,使养殖水环境不断恶化;另一方面大量使用化学药物可引起鱼体肝、肾等内脏的病变,造成其免疫力下降。 中草药含有生物碱、多糖、皂甙、蒽类、挥发油和有机酸等成分,与动物的免疫功能密切相关,可以用于水产动物病害的防治。樊兵等[1]研究表明对烟草花叶病毒抑制率在20%以上的植物有独活、大戟、泽泻、青蒿、艾蒿、刺儿菜、鱼腥草、黄花蒿、泥炭藓、睫毛地衣、悬藓、中华木衣藓、蕨类、红藻、锦葵、秋葵、黄蜀葵、天竺葵、山茶、茶、无花果、法国梧桐、海桐、紫杉、水杉、黄岑、香石竹、银杏、苦瓜、重楼、紫金牛、射干、虎杖、小藜、紫草、月季、蛇床子、海带、连翘、牛蒡、蹄叶橐吾、板兰根、大黄、贯众、金银花、槟榔、薄荷、蒲公英、柴胡、马齿苋、穿心莲、玉簪、菠菜、苦楝树、大豆、连翘、草莓等,其中银杏、无花果、板兰根、大黄的抑制率在50%以上。肖辉等[2]报道五倍子、大黄对嗜水气单胞菌有较强的抑菌效果,苦参对嗜水气单胞菌有一定的抑菌效果。李茜等[3]报道嗜水气单胞菌对大黄、黄芩、五倍子高度敏感。但是在中草药对鲢鳙鱼病害防治方面的报道较少,本研究采用8种中草药对鲢鳙鱼病害进行了防治,以期为鲢鳙鱼病害防治提供新的方法。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 中草药 五倍子、大黄、地锦草、苦楝、白头翁、乌桕、辣蓼与铁苋菜干品均购自同仁堂药房。 1.1.2 试验鱼 挑选池塘养殖中患有腐皮病、烂鳃病、出血病和白头白嘴病的鲢鳙鱼各一尾,由同一养殖池塘提供健康鲢鳙鱼成鱼各200尾。 1.2 试验方法 1.2.1 药饵准备 将8种中草药剪碎之后,煎煮3次,每次合并煎煮液,将煎煮液进行浓缩至终浓度为1 g/ml,拌入鲢鳙鱼日粮中。 1.2.2 分离病原菌与菌体复壮 将8尾病鱼置于超净台中,从病鱼分离病原菌,用基础培养基进行培养。将长出的不同菌落分别再次接种于适宜该菌种生长的营养培养基上,使菌种复壮。 1.2.3 鲢鳙鱼人工感染试验 挑取在营养培养基上长出的单菌落,制成细菌悬浮液。将健康的鲢鱼和鳙鱼分别随机分为4组,每组50尾,将病原菌通过皮下肌肉注射对健康鱼进行人工感染。将人工感染后的鲢鳙鱼置于相同的水温、溶氧以及饵料投喂情况相同的玻璃缸中暂养10 d之后,观察鲢鳙鱼的发病情况。 1.2.4 病鱼投喂中草药 对感染腐皮病的鲢鳙鱼试验组,10尾投喂拌有五倍子的药饵,10尾投喂拌有大黄的药饵,10尾作为空白对照;对感染烂鳃病的鲢鳙鱼试验组,10尾投喂拌有地锦草的药饵,10尾投喂拌有苦楝的药饵,10尾作为空白对照;对感染出血病的鲢鳙鱼试验组,10尾投喂拌有白头翁的药饵,10尾投喂拌有乌桕的药饵,10尾作为空白对照;对感染白头白嘴病的鲢鳙鱼试验组,10尾投喂拌有辣蓼的药饵,10尾投喂拌有铁苋菜的药饵,10尾作为空白对照。将上述试验鱼置于相同的条件下饲养15 d,观察并记录试验结果。 2 结果与分析 2.1 鲢鳙鱼人工感染发病情况 鲢鳙鱼人工感染后发病情况见表1。由表1可知,健康的鲢鳙鱼人工感染不同的病原菌后,大部分鲢鳙鱼感染相应疾病,表明菌体成功复壮,并能感染鲢鳙鱼产生相应疾病。 2.2 中草药对人工感染病鱼的治疗情况 中草药对人工感染病鱼的治疗情况见表2。由表2可知,五倍子和大黄对鲢鱼和鳙鱼的腐皮病具有较好的治疗效果,患病鱼的成活率均达到了50%及以上,而对照组的成活率仅为10%。地锦草和苦楝对鲢鱼和鳙鱼的烂鳃病具有较好的 疗效果,且对鳙鱼的治疗效果较鲢鱼更加显著。白头翁和乌桕对鲢鱼的出血病有显著的治疗效果,患病鱼的成活率分别为70%和60%;对鳙鱼出血病的治疗效果相对鲢鱼弱一些,患病鱼的成活率均为40%,而对照组中的鲢鱼和鳙鱼的死亡率均为100%。辣蓼和铁苋菜对鲢鱼和鳙鱼的白头白嘴病也有一定的治疗效果,其中,患病鲢鱼的成活率均为50%,对照组成活率为20%;患病鳙鱼的成活率分别为30%和40%,对照组成活率为10%。 3 小结与讨论 中草药来源广泛、成本较低,对机体的毒副作用小,大量使用也不会污染水环境。此外,中草药不仅作用于机体病灶,而且在一定程度上可提高机体的免疫机能,加强其抗病能力。中草药用于鲢鳙鱼病害防治,可以为鲢鳙鱼养殖寻找新的成本更低、更加安全无残留的药物来源。商品化的渔用中草药很少,中草药有效成分含量的测定及按药理作用将有效成分归类,将有利于创制出疗效确实的渔用中药制剂。我国古老的中医药学是传统文化的一种体现,中草药与化学药物相比具有独特的特点,在防治鲢鳙鱼病害中也有其特别的用法和药效。用拌有中草药的药饵投喂病鱼,饲养15 d后,处理组的成活率明显高于对照组,表明中草药对于鲢鳙鱼常见病害具有一定的防治作用,与前人的研究结果相一致[2-8]。五倍子和大黄对鳙鱼腐皮病的治疗具有较明显的效果,对鲢鱼腐皮病的治疗效果次之,五倍子对鳙鱼腐皮病的治疗效果要优于大黄;地锦草与苦楝对鳙鱼烂鳃病的治疗效果较明显,对鲢鱼烂鳃病的治疗效果次之;白头翁与乌桕对鲢鱼出血病的治疗效果较明显,对鳙鱼出血病的治疗效果次之;辣蓼与铁苋菜对鲢鱼白头白嘴病的治疗效果较明显,对鳙鱼白头白嘴病的治疗效果次之,铁苋菜对鳙鱼的治疗效果优于辣蓼。 本研究针对池塘养殖鲢鳙鱼常见疾病选择不同的中草药,并将其煎煮后拌入日粮制成药饵,可以有效提高病鱼的成活率。不同的中草药对同一鱼病害的治疗结果有所差异,因此,根据饲养品种对中草药进行选择非常重要。然而,中草药由于成分复杂,其有效成分受地域、炮制方法、采收时间等多种因素影响,因而在很大程度上局限了中草药的开发利用。对中草药在鱼体中的吸收、分布、代谢过程以及药物的理化性质与药效之关系等均未作进一步研究。因此,应进一步加强对中草药渔用的一些基础性研究,采取先进的加工工艺确定中草药的活性成分,做到用药的准确并加快作用时间。 中草药论文:中草药在肉牛养殖疾病防治中的应用 中草药是我国特有的中医药理论与实践的产物,国内外专家学者通过大量的科学试验证明:中草药不仅能通过调节动物体的生理功能,促进肌体的新陈代谢,从而达到促进畜禽生长发育的目的,而且具有抗应激、清热解毒、抗菌消炎、驱虫、增强免疫力的作用,从而达到增加畜禽抵抗力和防病治病的目的,这样可以弥补疫苗免疫的不足等[1]。在肉牛养殖过程中,中草药可以代替部分抗生素、激素、化学制剂作为饲料添加剂应用,在促进生长发育的同时,还具有很好的增强免疫力、治病和防病作用。 1 中草药在肉牛养殖中应用的优势 中草药除了在肉牛养殖中用于促进生长发育,提高生产性能和饲养效益外,还可以利用中草药防治肉牛的疾病。在肉牛养殖中,利用中草药防病治病,具有含天然成分、安全低毒、无药残、无抗药性、药效好而广泛、标本兼治等优点。同时,还明显地改善了肉牛的肉品质,充分显示了中草药在防治肉牛疾病上的优势。 1.1 中草药能一药多能、一剂多治 中草药每味药剂功能成分含量复杂,而且往往是多味中药混合使用,经过合理混合调配后,使其所含的多种功能物质相互协同作用,可产生全面的药理作用,从而达到调整脏腑、祛除病邪的目的。中药多功能性在肉牛养殖中表现如下。 (1)营养作用。中草药一般均含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素等营养成分,虽然这些营养成分含量较低,但都可成为牛体所需要的营养物质。 (2)增进免疫功能作用。中草药中含有机酸类、生物碱类、糖苷、挥发油以及一些药理成份等,能增加本文由论文联盟//收集整理牛体内白细胞含量,对牛体液免疫和细胞免疫有促进作用,增进牛体免疫功能。 (3)维生素样作用。中草药虽不含某些维生素,但能起到某种维生素的功能作用。如有va样作用的小茴香等;ve样作用的当归、续断等;vd样作用的黄芪、桑寄生、陈皮等。 (4)激素样作用。有些中草药本身不含激素,但可起到与激素相似的作用。现已发现香附、补骨脂、蛇床子等具有雌激素样作用;淫羊藿、人参等具有雄性激素样作用;细辛、附子、良姜等具有肾上腺素样作用;水牛角、秦艽等具有促进肾上腺皮质激素样作用等。 1.2 中草药可长期应用,无耐药性 目前,常用的抗生素和化学合成的抗病原微生物和寄生虫的药物均有产生耐药性的弊端,大多数是因为细菌产生了大量的适应酶和耐药菌株所造成的。而中草药则是通过扶正祛邪的调理作用,恢复肌体正常的生理状态(即恢复动物阴阳平衡状态),中草药中多种成分,从核糖酸、脱氧核糖核酸、能量转化等许多环节干扰病原微生物的代谢,而有效地抑制、杀灭病原微生物。由组方配伍规则和配伍禁忌组成的中草药,充分利用各味中草药相使、相恶、相畏、相杀等相互作用,提高了疾病防治效果,减少或避免了毒副作用[2] 。 1.3 中草药纯天然性,有益无害 中草药本身是天然有机物质,保持了各种成分结构的自然状态和生物活性。同时,它们是经过人类长期筛选,证明有益无害而被保留下来的。此外,这些物质用于牛体防病治病之前,会经各种方法炮制,去除其无益于牛体的因子,保持其纯净性,在应用上很少出现毒副作用,不易在畜禽的产品中形成有害残留。同时,中草药还具有对牛体进行双向调节、祛邪扶正、标本兼治的功能。 2 中草药对肉牛养殖疾病的防治 2.1 对肉牛的抗应激、免疫力和抗病力 中草药在饲喂肉牛养殖中,具有抗应激的作用,例如黄莲、柴胡、菊花、石膏、紫草、青蒿等可调节体温中枢,蜈松、地龙等抗惊厥的作用;刺五加、朱砂、五味子等有镇静催眠作用;马鞭草、马兜玲、车前草等具有祛热解暑降温作用。在肉牛饲料中,采用板蓝根、黄芪、山楂等中草药与多种维生素、电解质,抗生物平衡原理在抗应激、增强免疫能力、促生长等方面具有独特的优势[3]。在饲喂肉牛的饲料中添加当归、党参、黄芪、淫阳藿、穿心莲等作为免疫增强剂,能增强肉牛机体抗病力及免疫力。 2.2 对肉牛病毒性和细菌性疾病防治 近年来,广大畜牧兽医工作者运用独特的中药理论和体系,开发了系列中草药,应用于肉牛的养殖饲料中,在防治大肠杆菌病、葡萄球菌病等细菌性传染病及普通疾病等方面有着独特的优势。如以黄连、黄芩、黄柏、金银花为主的中草药具有清热解毒、抗菌消炎作用;知母、栀子、防风、麻黄、地骨皮在肉牛养殖中具有清热泻火、解表祛风、滋阴退热效果;大黄、车前能促进细菌内毒素排出;枳实、冰片能起到健胃消食、消肿止痛的作用。 2.3 对肉牛代谢消化疾病的防治 中草药对治疗肉牛的瘤胃和真胃病具有显著疗效。据赖利兄[4]报道,使用中草药合成的消食平胃散连用几个疗程就可治愈肉牛瘤胃病;使用消积散(中草药制剂),连续用几个疗程后对肉牛真胃病疗效显著;可使用白头翁散(中草药制剂)200~250 g/(d·头),1剂/d,3~5 d为1个疗程可治愈肉牛腹泻。 2.4 对肉牛寄生虫病的防治 驱虫的中草药含有生物碱、酚类、甙类、多糖、绿原酸、有机酸等杀菌抗毒和驱虫的有效成分,作为驱虫剂的有槟榔、大蒜、苦参等。使君子能驱杀动物体内的蛔虫、蛲虫。槟榔对驱绦虫、姜片虫具有疗效。苦参在治疗疥癣虫及球虫病的同时,也对多种病菌有杀灭作用。 3 结语 中草药既能促进肉牛的生长发育,又具有抗病、抗菌、抗体内寄生虫等作用,且能调节自身机体的免疫机能。中草药成分复杂,多是天然产品,含天然成分,故在肉牛养殖中虽长期使用,但不会像使用化学合成药物那样造成药物残留,无抗药性和低毒/无毒副作用,是良好的“绿色”兽用药物。利用中草药替代抗生素防治动物疾病符合“绿色环保”,是目前养殖业的发展趋势,具有广阔的应用前景,现已成为国内外的研究热点和饲料添加剂研究方向,中草药在肉牛养殖防治疾病方面具有重要应用价值,会取得显著的经济和社会效益。 中草药论文:浅论猪链球菌病的鉴定及中草药体外抑菌试验 摘要猪链球菌病是猪的一种常见传染病。采集了疑似猪链球菌感染致死猪的脾和肝样本,对猪链球菌病进行了病原分离、微生物学检查及中草药体外抑菌试验。结果表明,黄连醇提物的抗菌活性最强;仙鹤草、地锦草醇提物抗菌活性较强;金银花醇提物抗菌活性较弱。 关键词猪链球菌;分离鉴定;中草药;体外抑菌 论文 联盟网 猪链球菌病是一种常见传染病,目前该病呈明显上升趋势[1]。猪链球菌病发病急、病程短、死亡率高,临床上以哺乳仔猪和刚断奶仔猪发病率、死亡率高,大猪发病率较少。大量使用抗生素进行治疗,往往会导致多重超强耐药菌株出现和抗生素残留。由于耐药性的产生,使许多抗生素在临床上失效,造成治疗失败,导致疾病的暴发流行及死亡和医疗费用的增加。鉴于此,从传统中草药中筛选出有效的抗链球菌药物符合食品安全和公共卫生安全的需要。 1材料与方法 1.1试验材料 病料为疑似猪链球菌感染致死的脾和肝样本。供试试剂:染色液、常规试剂,由青岛农业大学兽医微生物实验室自制;板蓝根、金银花、黄连、怀菊花、地锦草、马齿苋、仙鹤草,均购于山东省医药药材公司。试验动物为健康小鼠,均为22 g左右,由青岛药品检验检疫局提供。 1.2试验方法 1.2.1细菌学检查。在无菌条件下取病死猪的肝和脾,用灭菌的接种环插入组织中,取少量组织或液体涂片,干燥、火焰固定后进行革兰氏染色后镜检[2]。 1.2.2生化及生长试验。将分离出的纯培养菌株接种在血清琼脂培养基上,37 ℃培养24 h后,取鲜血琼脂平板上发生溶血的典型菌落进行各种常规生化试验和鉴别生化试验:分别接种于葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖、木糖、山梨醇、菊糖等培养基上观察是否产酸;将分离菌株分别接种在上述培养基中进行生长试验。 1.2.3动物致病性试验。健康小鼠10只,随机分为2组,每组5只,其中试验组用分离的24 h肉汤纯培养菌株腹腔注射5只小鼠,0.5 ml/只;另外一组注射无菌生理盐水作对照,0.5 ml/只。观察其死亡和发病情况,并对死亡小鼠进行细菌分离。 1.2.4中草药体外抑菌试验。醇提物的制备:将药材分别粉碎,称取各中药粉末10 g,以75%乙醇回流提取2次,每次1.5 h;合并提取液,挥干溶剂后即为中药醇提物。将醇提物用甲醇溶解,蒸馏水稀释至含生药1 g/ml,流通蒸汽灭菌30 min,置冰箱4 ℃保存。待测菌制备:将菌种接种于lb培养基上,37 ℃培养24 h复壮;再接种于lb培养基,37 ℃培养18 h(10个/ml),待用。采用试管2倍稀释法,按文献方法略加改进测定最小抑菌浓度(mic)。 2结果与分析 2.1细菌学检查 对病料进行涂片、染色镜检,可见革兰氏阳性球菌呈成对或短链状排列。血平板上有疑似菌落,较小,凸起,灰白色,较干燥,光滑,边缘整齐,周围有透明溶血环。挑取鲜血琼脂平板上的典型菌落,进行革兰氏染色、镜检。可见革兰氏阳性球菌有的单在,有的呈双球型,有的呈短链状排列。 2.2生化及生长试验 分离细菌在37 ℃下能生长,在10 ℃和45 ℃下均不能生长。分离菌生化试验结果见表1。 2.3动物试验 在接种后36~84 h试验组和对照组呈现不同的症状变化,其中试验组2只分别于接种48、72 h后死亡,另外3只表现为食欲减退、精神沉郁,颌下淋巴结肿胀;剖检革兰氏染色镜检,发现有大量单个、成对或呈4~6个的短链革兰氏阳性球菌。对照组未见异常现象。 2.4中草药体外抑菌试验 中草药提取物对猪链球菌的mic见表2。由表2可知,黄连醇提物的抗菌活性最强,仙鹤草、地锦草醇提物抗菌活性较强,金银花醇提物抗菌活性较弱,马齿苋、板蓝根、怀菊花效果均不明显。 3结论与讨论 综合临床诊断、分离菌株的形态染色特性、培养特性、生化特性及动物试验,确诊本次病原为猪链球菌[3-6]。中草药的成分复杂,其抗菌作用可能是单一成分,也可能是几种成分共同作用的结果。试验仅对7种中草药的醇提物进行了体外链球菌抑菌试验,其中黄连醇提物的抗菌活性最强,这些提取物往往是多种成分混合物,究竟哪种成分抑菌效果最好,还有待进一步研究。另外,这几种药物对猪链球菌的体内抑菌效果还有待进一步研究。 中草药生产与开发专业实践教学模式的构建 摘要本文借鉴能力本位职业教育理论,明确了中草药生产与开发专业实践教学模式中的实践教学顺序安排、实践教学的保障以及学生成绩的评定等三部分,并构建了以培养能力为中心的中草药生产与开发专业的实践教学模式。 关键词实践教学模式 中草药生产与开发专业 构建 实践教学是职业教育的特色和灵魂,是区别于普通教育的重要标志,是职业教育赖以生存的根基。实践教学的好坏决定着职业教育的成败,因此,搞好实践教学是每一个职业教育院校所必须面对的问题。①②教研组在能力本位职业教育教改实践的基础上,借鉴能力本位职业教育理论,突破多年来对中国职业教育以传授知识为中心的学科体系的束缚,构建了以培养能力为中心的中草药生产与开发专业的职教模式。 1 能力本位职业教育教学模式及其特点③④ 能力本位职业教育(competence-based vocational education简称cbve)是当前世界职业教育改革的方向。20世纪90年代以来,许多国家把能力本位职业教育视为提高本国职业教育效率和效益的一种有效手段或职教发展与变革的方向。能力本位职业教育作为一种被广泛采用的教学模式或教学系统得到迅速发展。 1.1 能力本位职业教育的教学目标明确 该模式强调对职业或岗位所需能力的确定、学习和运用,以达到某种职业的从业能力要求为教学目标,是按照职业岗位设置专业,按照实际需要,以培养一线人才的岗位能力为中心来决定理论教学和实践训练的内容。实行理论教学计划与实践计划并重,互相配合,共同为培养学生的岗位能力服务。 1.2 能力本位职业教育的教学模式以能力为教学单元,以职业分析为课程设计基础 能力本位职业教育打破了僵化的学科课程体系,根据能力需要来确定有关的教育内容,强调以培训具体的操作能力为中心,把理论知识与实践技能密切结合。而传统的学科本位教学模式则是按科学门类与学科自身的逻辑结构来设计课程,其规定性强,学员必须以学科内容为准。 1.3 能力本位职业教育是以学生的学为主,教师的教为辅 该模式注重调动和发挥学习者的学习主动性和积极性,提倡学习内容由学习者自定,并且学习进度也可因人而异,教师只是学习者的引导者和指导者。 2 中草药生产与开发专业实践教学的顺序安排 实践教学根据知识、技能的形成规律按照由低级到高级的顺序应划分为认识、初步学习、熟练掌握、应用与创新四个层次。⑤下面以药用植物栽培学课程的学习为例来说明。 2.1 认识层次 认识层次主要是增加感性知识,是为学习理论课服务的,它不强调培养操作技能。主要形式有参观、访问、见习、认识实习,一般应安排在相关课程学习之前。在课程开设之前的暑假期间,带领中草药生产与开发专业的同学和全体专业教师到温县“四大怀药”gap种植基地、宛西制药的西峡山茱萸gap种植基地去参观、认识实习等。另外,让同学们在家乡进行道地药材的访问调查等也属于认识层次。 2.2 初步学习层次 这一层次主要是进行基本功训练,是在教师的指导下,由学生模仿教师的动作、示例来进行。在这一层次,学生还非常不熟练,只注意局部的工作而不注意各部分之间的联系,教师应从最简单的内容入手,手把手地教,严格基本动作、基本要求的训练,使学生打下良好的基础。在进行怀地黄的gap栽培技术的学习时,任课教师首先进行整个栽培技术的演示,把栽培中几个关键技术动作进行强调说明,连续讲解2-3遍,然后让同学们进行模仿,比如怎样进行三锨两净土的操作,如何做高畦低垄等。通过这一层次的训练,使学生初步掌握怀地黄gap栽培的基本操作要求,能在任课教师的指导下完成一些简单的任务,初步形成技能。 2.3 熟练掌握层次 这一层次,是学生逐步进行独立工作的阶段。教师指导的重点应放在提高其熟练程度,传授经验,提高处理各种异常问题的能力上。教师要对每个学生的技能掌握程度进行查漏补缺,设计各种各样的难度适中的训练任务或习题让学生去解决,以开阔学生的视野、提高其技能水平,形成技巧,能独立完成中等难度的任务。在学生基本掌握了怀地黄gap栽培技术的基础上,分组让学生独立完成怀地黄的sop(标准操作规程)。在一个学生操作时,让别的同学对其进行指导,进行中,老师随时提问某一操作步骤的原理和关键技术,让学生们操作时不但知其然,而且还要知其所以然。 2.4 应用与创新层次 这一层次,更主要的是强调学生能在教师的指导下独立地综合运用所学的知识解决生产实际中的问题,能尽快适应用人单位的要求,能创造性地完成工作任务。在学生对怀地黄gap栽培技术的理解和掌握都很熟练的基础上,重新带领学生去温县“四大怀药”gap种植基地进行生产实习,让学生独立运用自己所学的gap栽培技术来处理工作中所遇到的各种问题,同时在当地老药农和农艺师的指导下,对栽培技术的掌握进一步升华,并且可以为基地出谋献策,同时,学生的创新能力也得到了培养和提高。 3 中草药生产与开发专业实践教学的保障⑥ 3.1 校内校外实践教学基地建设 实验室、校内实训基地是校内培养学生业务技能的主要场所,多年来,学校十分重视对实验室和实训基地设施、设备的投入。本专业已经建立的专业实验室有:药用植物组织培养实验室、药用植物有效成分提取实验室、药用植物学与药用植物生理基础实验室、药用真菌实验室、中药制剂实验室等。实验室场地面积达400多平方米,各种实验设施投资近500万元,为本专业的实践教学创造了物质基础和环境条件。 自本专业开办以来,与众多生产企业建立了良好的合作关系。目前,已经建立的稳固的实习实训基地有:焦作“四大怀药”种植基地面积50多公顷,中牟林场中药材种植基地面积30多公顷,黄河滩富景生态园中药材种植基地面积近10公顷,济源市黄楝树林场野生植物保护基地以及南阳宝天曼实习基地等;洛阳普莱克生物工程有限公司、河南洛阳慧中兽药有限公司、河南羚锐制药股份有限公司以及河南森隆兽药有限公司等多家全国知名中药企业。 经过多年的研究与实践,形成了集实验、实习、实训、实岗于一体的实践教学体系。在教学中实践教学基本占到专业教学50%左右,培养学生的专业基本技能,提高学生的动手能力。实验室运转状态良好,基础实验开出率为100%,专业课实验开出率92.6%。我们有效、合理的利用实训基地资源,利用率达到了100%。 3.2 “双师型”师资队伍建设 专业的建设和发展归根到底依靠教师。学校制定了一系列的制度和政策来加强师资队伍建设,加大“双师型”教师的培养力度。根据专业发展和教学需要,本着“走出去”和“请进来”相结合的原则,一方面注重引进优秀专业人材,另一方面有计划性地选派教师到企业锻炼。同时发扬“传、帮、带”的优良传统,实施“以老带新”、“以优带差”的办法,抓好教学经验交流和检查监督,建设了一支业务精、素质高、作风硬的教师队伍。师资队伍结构更趋合理。从教师的年龄结构看,本专业35岁以下的教师占教师总人数的48%,拥有硕士学位或正在攻读博士、硕士学位的教师大多处于这一年龄段,具有良好的发展潜力;从学历结构上看,近两年引进的教师中全部具有博士或者硕士学位。与此同时,学校积极配合河南省创新人才培养、特聘教授岗位、学术和技术带头人培养对象、青年骨干教师资助计划以及校内高层次人才队伍建设等人才培养工程,培养了一支高层次师资队伍。 4 中草药生产与开发专业实践教学学生成绩的评定 在实践教学学生成绩的评定中,中草药生产与开发专业为了克服“一纸定终身”的弊病,提高教学效果,注重平时对学生的考察,采取期中多次不定时的测试,并对学生平时的出勤、纪律、实验操作技能等进行综合评价,计入平时成绩;同时要求学生必须通过相应的专业技术等级考核,取得技术等级证书。理论课程、实验课程、实践技能、综合训练等均有考核标准,并采用灵活多样的考试形式,如:笔试、面试、操作等。考核内容包括本课程所必须掌握的实验操作和原理,建立考试题库。教师让学生进行单人考核,考核形式以动手操作为主,口试为辅。这种考核方式的实施激发了学生的创造性思维,增强了学生的实践能力,效果显著。另外,实岗教学是本专业重点教学环节之一,要求学生在毕业实习结束时必须撰写实习报告,详细分析实习阶段的收获以及需要提高的知识点,针对实习过程中遇到的具体问题,运用所学知识进行分析和研究,提出自己的见解。 中草药论文:中草药添加剂畜牧业功能研究 摘要: 抗生素的使用一度推动了我国的畜牧生产的发展,但是随着抗生素在畜牧业生产中被广泛禁用之后,中草药凭借着天然、无污染、药用价值以及营养调理的作用代替了抗生素被广泛应用在畜牧业生产中。本文对中草药添加剂的功能及发展方向进行了详尽的阐述。 关键词: 中草药;添加剂;功能;研究方向 抗生素曾经对畜牧业发展有推动作用,但是抗生素无限制地滥用,造成了动物体内的抗生素残留,对于人体的危害极大。所以对于畜牧业来说,需要寻找一种对于人体健康威胁比较小,但是同时又拥有抗生素的作用的畜牧饲料添加剂。中草药添加剂是如今广受欢迎的饲料添加剂,中草药添加剂具有促进畜禽生长以及保健的功能,而且有毒副作用小、无耐药性、无残留、无污染等优势。 1中草药添加剂的功能 免疫功能。现代的医学研究成果表明,在很多的中草药中都含有多糖类、有机酸类、生物碱类、挥发油类、蒽类等,这些物质在动物的机体内能够调节动物机体的免疫功能,可以促进动物机体的免疫器官发育和细胞免疫反应。多糖是中草药中的重要组成部分,黄芪多糖能够有效地促进血液中白细胞以及单核白细胞的数量得到显著的增加,使得巨噬细胞的吞噬能力以及吞噬指数明显的上升,有效地增强机体细胞的免疫功能;板蓝根多糖中可以明显提高淋巴细胞的比例,增强动物机体的免疫功能。挥发油在养殖业中已经得到广泛应用,比如说大蒜中的挥发油具有显著的免疫增强作用,能够提高血清中的溶菌酶含量和一些酶的活性。营养功能。在中草药当中含有糖类、氨基酸、矿物质和维生素等多种营养物质,所以中草药的营养比较大,例如在韭菜籽中含有粗脂肪、粗蛋白、铜、锌、半胱氨酸、蛋氨酸等物质;山楂中的谷氨酸、精氨酸和天门冬氨酸的含量也是非常高的;黄芪中含有蔗糖、黄芪多糖、胆碱、叶酸、葡萄糖醛酸以及锌、硒、铜等多种微量元素;万寿菊中含有丰富的胡萝卜素以及黄叶素。抗菌功能。根据实验显示,中草药对于比较常见的病原菌具有抑制作用。一般来说具有抗菌功能的中草药有蒲公英、金银花、大蒜、艾叶、连翘、黄芪、野菊花、姜、芦荟等。黄连的主要成分就是黄连素,有着广谱抗菌的作用,低浓度时可以抑制细菌,高浓度时就可以消灭细菌。大青叶挥发油也有着一定的抑菌作用。抗应激功能。目前,在防治畜禽应激综合征的研究中发现,如果在喂养中加入一些中草药如人参、延胡等可以提高机体的防御能力调节济源作用;黄芪等中草药可以对机体进行调节,可以起到抗应激作用。 2中草药添加剂的研究方向 中草药的资源虽然说很丰富,但是目前来说,中草药添加剂的研究仍然还是处于初级阶段,现在用于饲料添加中的中草药数量不多。中国的中草药数量千千万,还有很多种类处于待开发的地位。由于每一味中草药的作用十分有限,我们应该根据中兽医学理论,充分地发挥每一味中草药的作用,将每一味中草药的作用发挥到极致,开发复合型中草药添加剂,以增强中草药的效果。中西药结合。中草药和化学合成药物各有各的特点,中西药结合就是将中草药和化学合成药进行复配,按照需要可以以中草药为主,化学药物为辅;也可以以化学合成药为主,中草药为辅,相辅相成,以达到增强药效的目的。根据目前的情况来说,虽然抗生素以及化学合成药的弊端日益地显露出来,但是我们不可以否认的就是一些西药对于畜禽疾病的确有明显的效果,因此,日后的中草药添加剂的研究方向就是要寻找中草药与化学合成药之间的结合规律,取长补短,以求得达到更好的效果。结合现代医学。加强现代医学在中草药饲料添加剂的研究与在生产中的应用,这样能够加快中草药添加剂的现代化。在对中草药研究的同时,结合现代医药学、营养学和免疫学的方法,从多种方面进行探讨,以达到目的。这种现代医学就包括超滤法、大孔树脂吸附法等在原料药品的鉴定以及中草药的应用等等。随着抗生素的使用,动物体内药物残留不断增加,再加上人们现在对于自身健康也是越来越关注,对于食品安全问题的要求不断地提高,所以作为绿色无污染无残留的中草药添加剂为畜禽产品的安全提供了强有力的保障,在将来的日子里,化学合成添加剂的使用会逐渐的减少,绿色的中草药添加剂也势必会取代化学合成剂。 3结语 综上所述,随着畜牧业和饲料工业的不断发展,饲料添加剂将进入一个新的发展阶段,在饲料添加剂的市场中中草药添加剂凭借着其自身的毒副作用小、无耐药性、无残留、无污染的特点脱颖而出,势必会逐步地取代化学合成添加剂。现如今人们的生活质量不断地提高,对绿色产品的要求也提高,所以中草药添加剂的前景是非常广阔的。另外我国的中草药资源非常丰富,在中草药应用方面得天独厚,我们应该充分利用这种优势,大力发展绿色的中草药添加剂技术,加速对中草药添加剂的现代化发展,大力支持创建具有特色的中草药添加剂的品牌,实现畜牧业可持续发展。 作者:何田 单位:眉山职业技术学院农业技术系 中草药论文:中草药养生茶市场营销论文 一、文献综述 中草药养生茶是指以草药为原料,通过特有的配方及工艺加工制作,在饮用过程中,除了满足解渴的需要及为人体补充必须的水分外,还能同时提供相应的营养物质,以达到保健养生的目的,是一种保健饮品。与传统以茶叶为基料的保健茶不同,中草药养生茶的制作材料多数是国家规定的即为食品又为药品的草药,其中成份并不含茶,仅因口感及冲泡、饮用方式等方面的类同,而借用“茶”的名称,是非茶之茶。中草药养生茶正是一种融合了这两种传统文化的保健养生产品,极具文化底蕴。该产品既解决了传统中草药因口感、味道不易被大众接受的问题,又不必熬煮,冲泡即可饮用,使用起来更加便捷;同时,相比传统茶类多出了保健养生,调理身体机能等诸多好处。随着现代科学技术的进步和医学科学的发展,我国近20-30年来,在茶学、医学、药学、卫生、食品以及轻工等方面投入了大量人力、物力和财力,进行了大量的研究工作,证实了茶叶与中草药对人体健康的积极作用,很有成效,尤其是欧美和日本等发达国家对中国茶叶和中草药的营养成份和药效成份进行了一系列研究,对开发养生保健茶提供了理论依据。市场营销策略是企业以顾客需要为出发点,根据经验获得顾客需求量以及购买力的信息、商业界的期望值,有计划地组织各项经营活动,通过相互协调一致的产品策略、价格策略、渠道策略和促销策略,为顾客提供满意的商品和服务而实现企业目标的过程。 二、中草药养生茶市场及内外部环境分析 1.STP战略分析。 1.1市场细分。 1.1.1定义市场范围。 中草药养生茶是一种以养生为主要功能的保健茶,属于保健饮品。在使用形式、口感味道等方面拥有部分茶的属性。而功效与目前市场上比较火热的功能饮料也有某些近似之处。除了通过推广自身品牌等方式在保健品、保健饮品市场中培养自身消费群体外,同时还可以从茶、功能饮料等类似市场争取部分消费者,来扩大市场占有率。 1.1.2潜在消费者的需求。 通过调查,86.2%的被调查者都购买或使用过各类保健品,但却仅有21.5%的被调查者购买或使用过中草药养生茶;整体来说,中草药养生茶在消费群体中的认知度是比较低的。但同时,75.5%的被调查者表示愿意尝试并接受新的保健品类型,因此中草药养生茶是具有较多潜在客户可供开发的。 1.1.3划分不同需求的子市场。 通过对消费者不同需求的分析,潜在市场大致可划分为:亚健康人群、慢性疾病的中老年患者、孝敬父母长辈的年轻人、送礼者、体力脑力消耗较大者、希望防病健体者这六个子市场。这六个子市场相互之间又存在有相同的消费人群,根据共同的市场人群,可将它们进行合并,最终形成中老年人、青年人及送礼者、身体不适者这三个可供选择的细分市场。 1.2目标市场分析。 中老年人:随着日常生活水平的不断提高,人们愈发能体会到健康的重要性,尤其是中老年人,更加注重对身体的保养,这类消费群体对于他们自身与家人在保健养生方面的意识是非常强的。而中草药养生茶的主要功效就是保健养生,与这类消费者的需求非常契合。因此,中草药养生茶要切入该目标市场相对是比较容易的。青年人及送礼者:中国目前有着巨大的礼品市场,保健养生产品也在近些年逐渐成为礼品市场中的主流产品。但这部分消费者在产品选择上有着较强的随意性,切入该目标市场需要较大的营销投入。虽然切入市场有一定的难度,该市场的利润也相对比较大,具有很可观的市场价值。身体不适者:由于目前社会发展的速度越来越快,人们的生活节奏也随之加快,从而导致了工作时间长、压力大、疲于应酬等现象变得非常普遍,这使得亚健康人群的比例不断提高。因此,开发亚健康消费市场也是目前市场发展的新趋势。而同样因为快速的生活节奏与繁重的工作,这类人对自身健康的关注度也普遍偏低,更多的是在身体出现各类疾病等状况时选择能即刻见效的药品,对于日常能量的补充也更倾向于在使用方面比较快捷的机能饮料或是营养药物。虽然中草药养生茶的功效比较适合于这一目标市场的消费人群,但其细水长流型的长期保养理念却较难得到认同。 1.3市场定位。 经过上面对三个目标市场的分析,中老年市场是目前最适合中草药养生茶发展的首要市场。产品与需求的契合度高,使用方面也适合现在中老年人的生活节奏,可以较快的取得该市场消费群体的接受与认可;切入市场难度低也可以相应降低产品在初期发展推广的投入。根据调查结果的分析显示,中老年人在选择产品时最为看重是产品的功效,同时追求物美价廉的消费理念。因此,针对该市场的产品应该将重点放在优秀的品质及大众化的价格方面,不宜定价过高,可以通过简化重要性不高的外包装等方面来降低成本,从而扩大价格浮动空间,给出较低的定价。 2.内外部环境分析。 该部分将会选取一款笔者比较熟悉的中草药养生茶产品为例,结合该产品所处的河南市场进行内外部环境分析,以求能够做到见微知著,由区域市场的一款产品引申出对整个产业各个市场的认知与分析。 2.1内部因素。 对产品拥有的优势(Strength)及劣势(Weakness)进行的分析属于产品的内部条件分析,通过该分析可以达到取长补短的效果,对自身优势进行精进加以巩固,对自身劣势努力改善争取扭转。 2.1.1优势(Strength)。 (1)成本优势。本产品所具有的一系列功效源自于对各种中草药药性的调和以及制作过程中所采用的一些传统工艺,其价值在于配方与制作,原材料则大部分都是极为普通常见的中草药。虽然近年来各类中草药价格涨幅巨大,但相对其他一些采用稀少名贵原材料的保健养生类产品,在成本方面依然具有不小优势。正是因为成本方面的优势,使产品的价格有着比较大的可调整空间,面对激烈的市场竞争这将成为一大优势。 (2)管理优势。本产品为独家专利产品,可以方便的一手掌握生产方面的控制权与销售方面的决策权,这样在面对一些决策时可以做到迅速果断,避免了一些处于大企业当中的知名品牌产品在决策方面复杂的流程,更加的及时灵活,可以更好的把握住机遇。 2.1.2劣势(Weakness)。 (1)大批量生产经验不足。 由于该产品自配方改良、完善以来,由于种种原因一直都没有进行过大批量的生产销售,在这方面经验严重缺乏。一旦拓展、扩大市场,在需要大量生产时很可能会出现一系列的问题。同时极可能因生产量过大导致生产工艺环节无法精细,从而对产品的功效、口感等方面造成一定的影响。而且目前产品在选料方面因不存在生产压力,还较为从容,当需要大量生产时,原材料的储备及供应很可能遭受冲击。同时由于某些天然原料本身的稀缺性,为了支撑大批量生产的需要,必然要选择改为使用可以量产的人工培育种植原料,这样以来,就将会有产品品质下降的可能性出现。 (2)缺少成熟的运营团队。 同样是因为本产品没有过大批量生产销售,此前一直以研发改良方面为主,并不具备一支成熟效率的生产营销团,想要取得好的发展,必然要扩大自身规模,而一旦扩大规模就需要临时组织起一支队伍来进行相应的工作,这样肯定会出现因临时组建而缺少磨合,以及对该产品该市场领域方面认识及理解不足等状况。 (3)生产方面管理难度大。 由于产品本身的特殊性,该类产品的核心价值大多都在于原材料的调配及制作工艺这两个方面。想要在不影响产品质量、产量并且保证产品完整性的情况下,又能同时兼顾对产品配方及制作工艺等方面的保护,这对管理者来说,将会是一个极大的挑战。 (4)无品牌知名度。 从消费者行为洞察方面的相关知识可以得知,消费者对于不了解品牌产品往往都会持观望态度,很难会轻易尝试购买。这就使新品牌产品或不知名品牌产品会处于一个很尴尬的境地。一方面因品牌知名度不高很难有好的销量,另一方面又会因为销量的问题造成资金流动困难。 2.2外部环境。对产品在市场中面临的机会(Opportunity)与存在的威胁(Threats)进行的分析属于外部环境分析,通过分析能够使产品在复杂的市场环境下把握机遇规避风险,为产品快速、长期的发展奠定基础。 2.2.1机会(Opportunity)。 (1)环境优势。 本产品产自登封,坐拥嵩山、少林寺等世界级文化遗产,产品的主要用料为嵩山千年古槐槐实及多种天然野生中草药,身为同是传统文化结晶的中草药类及茶类的结合产品,在环境及文化上占有先天的优势。在产品的品牌塑造及推广方面,可以有效的借助少林寺的文化历史及五岳嵩山作为天地之中的特有环境,将本产品打造为一款有着文化色彩历史底蕴的养生保健品,在某些顾客群体中容易获得较高的认同感。 (2)政策支持。 目前,中国国内的政治环境比较稳定,国际关系也很良好,社会保持这健康的发展,而在未来很长一段时间内,这种局势会一直持续下去。在这一环境下,养生保健行业的发展得到了很多相关政策的支持。尤其是近几年来,亚健康的普遍化,导致了人们的体质和免疫力等方面出现了各种问题,这在社会上很受重视。而中草药养生茶这种由纯天然绿色中草药制成的养生保健产品,能够为人体提供长期性的保养,可以很好的改善亚健康提高免疫力。 (3)健康消费的潮流。 随着社会发展速度越来越快,以及人们对自己身体健康的渴望,养生保健行业在全球范围内已逐步成为了朝阳产业,市场得增长非常迅速。据相关资料显示,在近20年的时间里,美国在养生保健品方面的销售额增长了36倍,日本也有着32倍的增长。随着中国的城镇化建设及城乡居民生活水平基本小康,中国养生保健品也获得了非常可观的市场。 (4)经济环境良好。 自改革开放以来,中国的国民生产总值一直稳定上升,人们的生活水平也在不断提高,这就使得消费需求也更加的旺盛。这样的整体经济环境,给企业的投资、产品的研发与生产提供了有利的条件。而随着经济水平的提高,人们对健康的关注度也越来越高。消费的需求与健康的需求,为养生保健产品带来了巨大的市场空间。 (5)科学技术的飞速发展。 科学技术的高速发展,为产品的生产提供了便利的条件。很多必须通过人工进行的传统加工工艺也正逐步可以由机器替代,这大大提高了产品的生产效率并节约了人工的投入。同时,世界范围内对生命科学以及生物工程等方面的研究已达到高峰,这为养生保健产品提供了未来在新品开发与技术更新等方面的动力与支持。 2.2.2威胁(Threats) (1)消费需求多样化难以满足。 由于养生保健品市场的持续火热,各种各样的养生保健产品层出不穷,这就使得消费者在购买产品时的选择也不断增多。各种产品在相互竞争的同时也令消费者变得更加挑剔,消费需求呈现出了多样化的发展趋势。在这种情况下,相对产品类型较多、品牌知名度较高、品质较容易获取信任的知名企业大品牌产品,就更容易迎合顾客的需求,这类产品也就自然成为了消费者购买时的首选。 (2)原材料受自然状况限制。 中草药养生茶的原材料以绿色天然中草药为主,而气候、天气等自然状况对于中草药材的种植有着很大的影响。虽说国内中草药材市场除了少数的某些药材外在供应方面并不吃紧,但如果出现突发的气候异变是特殊天气,还是有很大可能会导致原材料供应不足或是价格暴涨的情况。而出于资金正常流动以及降低成本等方面的考虑,生产企业通常都不会大量存储原材料。这在一定程度上,对中草药养生茶产业的发展形成了威胁。 (3)竞争对手的威胁。 从严格意义上来看,现在中草药养生茶的发展道路上,以王老吉等为主的功能饮品、凉茶饮料是目前最大的竞争对手。而这些产品虽然出现时间并不长,但巨额资金的投入使其在短时间内培养出了一大批忠诚度较高的消费者。从市场基础、口碑与消费者信任度等多方面,中草药养生茶都处于不利地位,选择了中老年消费群体作为首要目标市场,虽说能从一定程度上避开与这类以青少年消费者为主产品的正面竞争,但是,从长远的发展考虑,日后来自这些产品的竞争与挑战是无法避免的。 (4)市场开发难度大。 因过去其他保健茶产品在市场中造成的一些负面影响,消费者对保健茶的整体印象始终不佳,中草药养生茶想要通过重塑产业形象来改变消费者心中固有的看法,逐渐消除负面信息带来的影响本就有着很大的难度,大多数消费者又早已被其他大型企业的知名保健产品占据。 三、结果分析 1.中草药养生茶市场营销策略。 通过上文对中草药养生茶的内外部环境分析,可以清楚的看出产品所具有的优势、劣势以及潜在的机会与面临的威胁。同时,也在对中草药养生茶进行市场调查并分析归纳调查结果的基础上,为中草药养生茶进行了市场细分并定位出了目标市场。接下来,本章将在以上调查研究的基础上,结合产品实际情况与中草药养生茶的目标市场定位,运用4P营销理论,依据SWOT的分析结果及市场调查数据,重点针对上文确定的目标市场,定制出切实可行的中草药养生茶市场营销策略。 2.产品策略。 2.1品质保障策略。 在品质保证方面中草药养生茶产业应坚持以质量管理体系先行为原则,以先进设备为基础,从研发到生产销售环环紧扣,从根本上消除质量安全隐患,最终使进入消费者手中的每一件产品都具有良好的品质保证。 2.2包装策略。 通过调查数据可以看到,产品包装在消费者购买时考虑的首要因素中也占到了21.6%的比重。因此,对于产品的外包装应紧密结合产品主要特征。使产品的有点以及差异化等可以通过外包装完美的展现出来。同时,需要根据不同的目标市场,选择符合该市场消费群体的包装档次,这样不仅可以有效的控制成本,同时也给了不同的消费者更多的选择。 2.3导入策略。 从消费者购买理论与消费者需求理论中可以看出,消费者的需求总是随着所支配收入的变化而不断的发生改变。同时,只有通过持续不断的对产品结构进行完善,才能够适应激烈的市场竞争。在产品导入上,过早或是过晚进入市场都不是最明智的选择,每一款产品都有着最佳的进入市场时机。对生产企业来说,能够使产品在竞争过程中得到进一步的完善,并不断根据消费者的需求开发出可以满足消费者的新产品才是最关键的。 3.价格策略。 3.1标市场顾客成本分析。 在定位目标市场是,中草药养生茶选择了中老年市场作为首要的目标市场,该目标市场的消费群体具有一定的经济实力。同时,由于这一目标市场的大部分消费者都有着较多的空闲时间,因此,会非常谨慎的进行产品选择,是很典型理性消费人群。这些消费者会根据自己对产品价值的认知和自身能够承受的经济能力非常理性的考虑是否进行购买。最容易获得这一消费群体青睐的永远是具有高性价比的物美价廉产品。 3.2顾客成本为基础的价格定位。 通过调查数据分析可以看出,中层收入的消费人群在保健品的消费群体中占很大一部分,加上定位以中老年市场为首要目标市场,这就意味着中草药养生茶应定位成中档保健品较为合适,定价应在适中的基础上相对偏低。而且作为长期保养型的养生产品,日消费需要让绝大多数消费者可以接受,持续型消费才是获取利润的关键。 4.渠道策略。 4.1渠道建设。 随着渠道市场发展迅速,渠道创新的速度越来越快,市场竞争的加剧,不管是直接渠道建设还是间接渠道建设,渠道建设也变得不是那么的容易。随着市场的发展和渠道建设的困难,精细化分工就显得特别重要,市场上便出现了第三方公司,专门做渠道建设的服务性机构,企业可以把渠道建设的全部事情交给这样的机构,第三方外包公司是营销渠道目前的发展趋势之一。 4.2渠道模式定位。 通过上述对营销渠道趋势的分析,结合中草药养生茶自身情况,对多种可选渠道模式的权衡,迎合发展趋势的渠道一体化应该是目前中草药生茶产业在营销渠道方面最佳的选择。 4.3专业顾问型销售渠道。 近几年来,在医药市场中出现了一种很流行的销售渠道,针对各种长期病症、慢性病之类的康复机构,专业顾问型的销售渠道正是这样一种形态,影响很不错,而且通过前期对市场进行的调查结果来看,消费者在产品的宣传推广方面,对医生、专家推荐的信赖度是最高的,作为具有相应功能的养生品保健品行业,这种渠道模式是很值得借鉴的。 5.促销策略。 5.1广告策略。 根据市场调查数据的结果显示,保健品及相关产品的消费群体对目前几种主流媒体上广告宣传的接受及信任程度并不高。因此,在传统的主流媒体之外,应该更多的去开发出一些其他的广告平台,这样往往能达到意想不到的效果。作为传统的媒体之一的电台已经逐渐被人们遗忘,但对于产品的主要目标顾客群体来说,电台在中老年消费者中还是有着一定的影响力。 5.2网络传播。 传统媒体的广告传播有一个明显的缺点,就是传播效应的滞后性,这就导致在实际的销售促进中会出现时间差,从而造成资源的浪费。再加上,即使在传统媒体中投入大规模的广告宣传,也只是单纯的能够提高品牌知名度而已,无法很好的展示出品牌的内涵。因此,在传统媒体上展开广告投放的同时,更需要的是通过某种特定形式的活动,来使顾客能够直接感受品牌的内涵,从而形成线上、线下的互动。 四、研究结论 随这人们生活水平的不断提升、养生保健意识的持续增强,养生保健品的市场空间会继续扩大下去。同时,社会环境的稳定,经济与科学技术的快速发展,也给了中草药养生茶前所未有的发展空间。而同样,由于市场空间的增大,各类养生保健品也会随着一拥而入,这就会导致市场竞争愈发激烈。合理有效的市场营销策略就成为了提高竞争力的保障。希望此次研究能够为产业的发展、产品的销售、现状的改善提供指导,为其它的相同或相似类型产品,在市场营销方面提供参考。 作者:崔栋蛟 单位:博仁大学 中草药论文:中草药质量管理研究 1中草药的生产流通环节存在漏洞 长期以来,中药材作为农产品进行种植和流通,原料药材来源混乱,直接影响中草药(包括中药材和饮片)的质量,而且多数饮片生产企业的原料药材并非专业基地生产,而是从市场购买,购买标准极为初级、随意,这样造成产地不明,采收时间不详,甚至基源混乱。这给制假售假行为提供了存在的可能,中国中医药协会会长房书亭曾对此表示,这是影响我国中药产业健康的一颗毒瘤,亟待从国家层面对中药材流通进行疏堵。在中药材流通环节,由于缺乏现代化的药材库存条件,很多药材都存放在药农家中和临时仓库,因不具备仓储保管条件而严重影响中药材质量,加之一些唯利是图的不法经营者,掺杂使假层出不穷。由于缺乏系统性组织与管理,造成药材结构性供求失衡频繁出现,再加上人为炒作,致使药材市场紊乱。尤其是流通标准的缺乏,一些不法商贩把手中的药材经过再加工,熏染上色、加入别的东西或找一些近似物替代真正的药材。比如目前药材打磺现象泛滥,国家虽然严令禁止,但不少不法商贩为防虫,防霉,延长保存期,追求更多利益,铤而走险,已极大威胁着患者的健康。 2缺乏中草药炮制规范,严重影响其质量 中草药质量不只与产地、保存环境等生产条件有关,还与炮制方法密切相关。中草药经加热、水浸或用酒、醋、药汁等辅料炮制处理后,使某些药物的毒性、烈性或副作用降低或消除,如川乌、草乌生用内服易于中毒,需炮制后用;还直接改变某些药物的药性及疗效,如地黄生用凉血,若制成熟地黄则性转微温而以补血见长。所以,中草药炮制工艺会对药物质量、药性与疗效均产生了不同程度的影响。但现在中草药炮制存在很多的问题,各地的炮制方法差异很大,缺乏全国统一的炮制标准,不便于药监部门对中草药的质量监管,加之,人员流动性增大,跨地区用药的几率增大,个别饮片经不同炮制方法处理,却用于同一处方中的可能性也大大增加,不利于老百姓用药安全。 3缺乏科学的中草药质量等级划分标准 传统的中草药质量优劣多靠外观分辨,如形状、大小、色泽等,缺乏科学依据。以根茎类药材加工的饮片为例,传统认为同类原料药材,在炮制成饮片后,按照传统的外观分类方法应以片大为优,但研究表明,许多现代评价标准中应用的“有效成分”在药材中的分步却主要在侧根和表皮,其结果是片形小的饮片“有效成分”的含量高于片形大的饮片,另一方面,在中药材资源发展变化的这种特殊情况下,许多采用异地人工栽培药材加工成的饮片在外形上要“优于”用道地药材生产的的饮片,而有效成分含量却大大低于道地药材饮片。因此,传统的经验鉴别方法已经逐渐失去对饮片质量评价的准确性,不能仅仅依靠传统的分级方法区分中草药的优劣,需要进一步充实客观的、科学的现代质量评价内容,使二者有机的结合。针对上述问题,提出以下3点建议:1加快将中医药现代化的研究成果应用到中药质量分级管理的工作中,为中药质量划分提供科学依据。在充分尊重和继承传统中草药分级方法的基础上,充实现代科学内容,研究制定出中草药质量分级评价的标准。2借鉴化学药品及中成药的管理方法,规范原料药材生产基地,建立中草药注册标准,逐步实行条码身份证识别,建立市场流通标准,让老百姓更容易分辨中草药的质量,真正拥有选择权。3建立中草药市场流通标准,炮制规范及质量分级标准,都需要在充分继承传统中草药知识的基础上,运用现代化科技手段进行科学研究,这就要求研究团队既要有丰富的传统经验,又要熟悉高效液相、指纹图谱、原子吸收等现代化分析仪器和研究思路。注重全面型人才的培养,建立高水平、大规模、人才聚集的中医药技术研究中心,才能推进中草药质量管理工作。解决中草药质量分级管理及价格管理工作中的各类问题,需要大量人力、物力及科学技术的支撑,更需要国家药品管理部门的统筹规划。我们要清楚解决这一问题依然任重而道远,也要正视所面临的问题,在现有基础上,做好本职工作,并积极学习最新的研究成果,推进中草药质量分级管理。(本文来自于《内蒙古中医药》杂志。《内蒙古中医药》杂志简介详见) 作者:武清香单位:祁县人民医院药剂科 中草药论文:简论中草药种植规划 退耕还林是开发西部的决策之一,要落到实处,有许多关系到农民切身利益的工作要做,其中发展经济使农民手中有钱花,才能保证决策的实施。因为生活在西部的广大农民,大多未能脱贫,既是脱了贫的农民,如无经济的后续发展,也难保决策计划的落实。西部大多数农民不是想象中的富裕。科学技术给农民带来了粮食的稳定收成,但贫困依然是围困群众的毒蛇猛兽,他们的衣、食、住、行仍然要“靠山吃山”。近些年来由于对“山”的依靠和索取,缺少计划性,盲目性膨,资源枯竭的危险一天天的向人们逼近,随之而来的环境恶化将是猛烈的,不知不觉的。如何保护环境,使退耕还林的伟大决策成为千家万户走上脱贫致富的康壮大道,成为人们共同关心的大事。 从五马创办药物种植场的38年实践中,充分证明了中草药的种植是环境保护和农民致富的途径之一,也是自然资源良性循环的最好形式。 一、引进中草药种植的可能性和必要性憗 英国博物学家,进化论的奠基人达尔文在他的《物种起源》一书中提出;以自然选择为基础的进化学说,第一次用大量事实雄辩地证明了生物的适应性,以及在外部条件影响下野生动植物发生变异,经人类长期局部无意识和有计划的选择,使变异逐惭积累加强而成为家养动物和栽培植物,通过同一途径又可获得它们的新品种。 达尔文的发现正确地揭示了有机界发展的规律。也证明了中草药人工栽培的可能性。 黄连是一种名贵短缺的中药材。原产地在四川省石柱,那里是冬暖春早,日照较少的气候使黄连养成了喜冷怕热的习性。而五马药场却是冬寒春迟,但是由于山高林远具有“一山有四季、十里不同天”的地域特点正如唐代诗人白居易所写“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。”那样。黄连生长有它相对适应的一面喜冷凉并非越冷越好,怕酷热也不是一点光照也不需。药场经过对比考察研究和分析选择了半山向阳,50度的沙质土壤,采用了搭棚遮荫办法,照应黄连喜冷凉怕酷热的习性。又根据黄连生长的不同时期的需要,幼年期娇嫩怕热就减少光照增大阴度,中年期期枝叶繁茂,根茎快速生长,需要大量的光照进行光合作用,就疏棚增大光照到70-80度之间。又依据每年的四季变化及时调节光度,保证了黄连生长的良好态势。在黄连生长的过程中,我们又发现它的根部不断往地面上延伸,而药用的主要部分是根,为了达到增产的目的,护根并促进其茁壮,便是田间管理的主要任务。为此通过实践探索出往根部培土的一般规律,从生长的第三年起培土5分,第四年培土8分,第五年培土1寸。一至二年培土根会长的又细又长。如遇大雨冲涮根部,雨停后就要及时培土。 黄连试栽成功,可是一亩黄连要毁三亩林搭棚遮荫的现实很使人耽心。我们联想到杜仲也是一种名贵紧缺药材,它的生长特性是春未夏初枝叶繁茂,恰好和黄连大量需要遮荫相吻合,在杜仲荫下间种黄连,以杜仲林代替搭棚试验成功获1987年甘肃省科技进步三等奖。 提高黄连产量和质量为药场进一步研究的课题。我们从“砍倒老树发新枝,生长更快”的现象中受到启示,进行了大胆实验,将4-5年的黄连采收80%的根株为商品,对保留的20%的根系切除毛根,再培上腐殖土,促使它迅速分蘖,把这种方法命为“黄连疏根续连法”,使亩产达到1207斤比原产地的亩产高出4倍以上,又获得省科技成果二等奖。 引进黄连在五马药场落户繁衍,并逐年向邻近的省、市、县、村、社推广,提供给他们一万余公斤药籽,800多万株药苗,培训技术人员500多名,答复全国27个省市自治区群众咨询来信600余封。使他们在不同程度上受益,并使陇南地区成为全国三大黄连生产基地之一。事实胜于雄辩,只要创造出或利用大自然的有利条件,引种外地中药村完全是可能的。药场又引进种植了西洋人参、西红花、洋地黄、浙贝母、山茱萸等54种。不仅栽培成功,而且产量和质量都比原产地有所提高。 外地名贵药材引进种植成功,更验证了生物和适应性及其规律。西部广袤地区的农村有着药物生长的良好植被、土壤、气候等条件,大力推广和种植有其必然性和必要性。同时由于引进的名贵中药材市场价格看好,呈逐年上涨趋势,繁荣市场 经济。广大农户最易接受和形成共识,确实是农户致富的门路。 二、野生中草药变家植的广阔前景及紧迫性 西部贫困山区由于发展缓慢,经济滞后,生产条件简陋,广大民受传统影响,“靠山吃山”的观念根深蒂固。而外商对本地野生资源无计划,盲目地收购。诱使百姓,“杀鸡取蛋”式的采挖,致使中草药资源和其他绿色资源濒临灭绝的厄运。因此大力开展野生中草药的人工种植不仅仅是为农民开辟一条致富门路,更为长远的是,关系着千秋大业挽救濒临物种,维护生态平衡,造福人类,还地球本来面目。 野生中草药变家种前景十分广阔,五马药物截止目前,已成功种植野生中药材150多种。 象天麻这种名贵中药材。自古以来人们一直认为是“天生神麻”“天麻会走种下没有”。药场从1969年春天开始试种,连续三年都未成功。后来我们对于天麻生长的自然环境进行了实地考察,并走访了千家万户向群众请教,总结失败的教训,牢牢掌握住民间说的“青树底卧天麻”即砍了青树的树桩旁边易生天麻的蛛丝马迹。于1971年7月试种成功,成活率达20%。正在这个时候日本科学家揭示了天麻与蜜环菌的共生关系,对药场的实验起了推波助澜的作用。于1975年获得大面积的天麻无性繁殖成功。平均亩产比野生天麻增产5倍以上有的高达20倍左右。从实验失败到稳产高产共经历了七年之久。时间是漫长的,工作是艰苦的,探索的足迹是沉重的。但也证明了一条真理,只要不怕失败,勇于奋斗和努力规律是可以发现和掌握的。随即向周围省、市、县、乡、社推广,包括技术转让,一时出现了种天麻热,因种天麻成了专业户,万元户者比比皆是,但又出现了新问题,天麻退化,块茎形状变细长。我们又看到这样一情景,天麻在地面上有茎、花、果实。有了果实就一定会进行有性繁殖,于是我们在蜜环菌上进行接种天麻果实的实验,果然成功。这也是“心有灵犀一点通”吧!有效地防止了天麻退化,保证了天麻种植的质量。1982年12月4日的《甘肃日报》上披露了这一消息。 猪苓也是一种奇缺的名贵中药材。其功能为利尿渗湿,治小便不利、水肿胀满,脚气,泄泻、淋浊带下,经中外医药专家的研究测定还有防癌、抗癌之作用。猪苓的生长也有神密难测的特点,从盘古开天到今是靠天然野生供给。因为它也和天麻一样深睡地下,地面不露踪迹采药者全凭经验寻找。药场从天麻和蜜环菌的共生关系中得到启发,把蜜环菌和猪苓栽培在一起,经过多次实验,选择不同的地理条件,又取得猪苓人工种殖的有性繁殖的成功,每窑的产量高过野生的20倍以上获省科学成果二等奖。 此外本地野生的钮子七、竹节参、羽叶三七均有滋补强壮、散淤止痛,止血之功效,它们的总皂甙都比西洋参、人参高的多,据崔德先生著《西洋参专辑》记载:西洋参的总皂甙为7.06%,人参为4-7%而三七则为10,9%,钮子七9.62%。竹节参13.66%。这三种药材。我场均以野生家种成功。如果能开发利用将会发挥更大的医药效应。因为这三种药材种植起来比起西洋参、人参来要容易的多。那么其他草木或木本药材种植更易家种成功。 综上所棕在西部贫困山区广泛开展中草药种植是农业走向市场,农民脱贫的理想项目,应大力倡导,建议列为西部开发和实施十五计划的项目之一。最近甘肃省省长宋照肃在讲话中把发展中草药的研究和种植作为甘肃开发的三大计划之三,是颇有见地的,是结合西部农村实际的。 三、开展中草药种植与环保之间关系 大力发展中草药种植,首先为退耕还林的大政方针带来新的希望。树木和草同生于大地之上,中药材就是树和草中的绝大部分,所以发展中药材实际上也就是退耕还林,保护环境还大自然本来面貌。况且林和草有互补作用,“落红不是无情物,化作春泥更护花”。我们药场所创造的杜仲树荫下间作黄连就是一例,黄连在杜仲下生长五年后采收,这时的杜仲已长成直径为5寸的高大乔木,继续生长在适当的时机再收药用部分。 根据我们对药场周围,幅射五十公里的山山岭岭的调查勘探,发现林下间作药材的潜力很大的,如野生茯苓就生长在松树林下,灵芝草就生长在青树下等,种药可以使广大农民脱贫,从全国范围来讲,粮食生产已基本过关,市场粮价呈下降趋势,靠粮出售增加收入已相当困难,有计划地带领他们通过种植中草药为他们走出困境提供了可能性。这种计划如果能实施将可能性变成增收的可靠的保证。农民手中有了足够数量的钱,退耕还林和环境保护才能落到实处。 现在国家实施西部开发计划,花费巨额资金埋设地下石油管道、天然气管道,从青海经甘肃到四川是解决能源,保证退耕还林,环境保护的实施。对于西部地区广大农民来讲,一个很现实的问题是谁都要吃饭穿衣,饭要用燃料煮熟,在用钱问题得不到解决的情况下,只有靠砍柴伐树、铲草解决,有了钱才有可能购买天然气,住房也是同理。家家户户都去这样做,退耕还林也难保证青山常在。自然环保也就成了一句空话。若要良性循环,就要构成这样的模式:发展中草药种植解决农民用钱问题,保证退耕还林战略计划落实,环境保护自然永续发展,反回来产生中草药效应,在广大群众中转变传统意识为“靠山养山”形成青山常存,绿水长流的美丽环境和鸟语花香的四季风光。 从市场经济的观点看,人类生活的第一需要就是粮、油籽、棉。那么第二需要莫过于医药了,而中草药在医药中占据着相当重要的作用,引起全世界人们的观注和青睐。将会在世界医药市场上独占鳌头。朱总理在访泰国时签订了发展中药的协议书,可见其重要意义。 根据上海科技出版社1985年出版的《中草药大辞典》的统计被编入的植物药4773味。这数字并不能囊括所有的中草药,已经是个很宠大的数目了,可见我国的中草药资源的丰厚繁多。加上传统的中医学。中药学和针炙、气功,成为世界医药宝库中的璀璨明珠。无论生产、市场前景都是十分广阔的。如能纳入国家的十五计划。形成中草药生产、加工成产品(办工厂)有人专门组织管理,销售,指导科研一条龙。绿化了荒坡、荒山,还愁什么退耕还林不能实现,环境保护得不到治理呢? 可悲可怕的是中草药也是和其他环境资源遭受污染破坏一样,而面临灭顶之灾。一是中草药市场非常混乱,从收购、采挖都是采取一次性灭绝的掠夺方式,假定某种中药材市场紧俏,该药材几乎就要灭绝,其中繁殖旺盛者要恢复至少得十年。生命力相对脆弱者就此终止生命,永远从地球中消失。将来仅存在于文献记载中。如金钗石斛,又名金耳环(土名)有滋阴养胃清热生津之功能。60年代外地客商进入产区连根采挖,再加之森林采伐了原始生态,以后再没发现。娑罗子别名索罗果,高大乔木树龄可达千年以上树形、花、叶都具有观赏价值。果实入药有甘、温、理气止痛之功用。60年代陇南年产量80_100吨,而在1999年,总产量下降到1000斤左右,由于价格高出核桃10多倍,采摘的人们往往伐倒大树而得果实,面临灭绝危险。再如珠儿参,养阴清火生津功能胜过西洋参,而因无人研究培植处于自生自灭状态。还有多种不再一一赘述。挽救濒临中药材只有发展人工家植,在西部贫困山区欲采用高科技手段,时机还不成熟。 关于保护国家珍稀动物,国家早已采取了保护措施,对于珍稀木本植物也有相应的若干规定,而对于草本类就很少提及了,自然不包括濒临灭绝的中草药及中草药资源。笔者认为这是关系人类命运的大事。中草药的作用不仅仅是治病了病,随着科学技术的不断进步,已应用到其他领域中去。在市面上已经出现了中草药牙膏驻颜养生的各种面友、各种香皂、化妆品等,人们对于中草药的认识和不断发现也是无穷无尽的,可以说每一味中草药就是一座绿色工厂所生产的人们需要的各种产品,是人力所不能及的。是人为的任何企业所不能替代的。(二)是缺乏管理和研究,现有的药场属于国家办的尚少,集体办的大部分都因人员更换而倒闭,原有种植成功的药材几乎被采尽挖绝,中草药的种植也并非人们想象那么容易,从我们实验中如羌活、桃儿七、天麻的有性繁育等都有种籽发芽,接种困难等问题,需要研究的课题实在太多,也需要利用现代科学技术进行处理探究。对于中药市场的管理也只能在大量栽种有了足够数量的药源之后,自然就纳入合乎良性发展的渠道。种药的群众也会由自发行动渐进为自觉行动,(三)是药场的工作人员的地位、待遇、权利得不到应有的保护,如五马药场38年无人过问,一旦有了高效益:每年纯收入在60多万元之后,有人开始害红眼病了,千方百计挤走原工作人员,换上新手之后毁灭性掏尽挖绝。现在的药场不过是一片荒山秃岭,使实验中断,科研成果化为泡影。 如何开展中草药种植,就我们药场38年的实践经验提出以下几条建议可供参考。(一)转变观念承认存在决定意识这一宇宙规律:中药市场的混乱,农民特别是西部地区的农民,大多数还处在贫困状态之中,这是客观存在,对这一问题的看法要立足于实地,这就需要进行卓有成效的论证与考察。这些地方形成的虚报浮夸作风往往不可信。有了这样一个立足点回过头来看中草药的种植的伟大意义和价值的份量不在其他事业之下。农民的经济基础发生改变之后,环保意识自然增强,所产生的效应来促进环境保护。 (二)把中草药的种植和研究,作为农民脱贫致富的重中之重来看待,这是对十五计划相对而言,也许经过十五计划的具体实施之后,环境保护已经成了广大农民的共识只有另作他论了。 上文已用大量篇幅论述种植中草药对环保的作用和意义,其内涵不仅如此,在百姓中牢固的树立环保意识,仅仅依靠口头说教则远远不够。要使他们心灵震动,产生环保激情不是一件容易的事情,但有一点是可以肯定的,只要为他们提供一定的基础条件,以后的发展他们是会尽力的,忠诚的,会产生创造性的奇迹的。如何创造基础条件,除了必要的资金投入之外,还要有人管理、组织、指导,同时科研工作也要相继跟上去,才能保证种植中草药的事业不断向前发展,不断创新,保证质量。从我们38年的实践中深切领悟到,只有科研工作不断有新成果,新创造才能使中草药种植有旺盛的生命力。 (三)建立中草药种植和探索的科研机构"科学是第一生产力",要发展种植和研究中草药必须有配套的科研机构。据我们所知成立专门的研究机构的省市、自治区尚少。据2001年报刊分类目录中统计554种医药药学杂志中只有一种是中草药杂志。可见其薄弱程度,因此建议在西部地区各省、市、自治区成立相应的中草药科研机构。从事药理、药学和攻关高难度的中草药栽培技术,如虫草、天麻的有性繁殖以及南药北调,东药西移,野生家植中的果实发芽难,生长缓慢等问题,还有一些亟待研究和发现可以利用的野生中药材。 (四)首先办好一批示范药场,作为带动和推广的基地,为周围群众提供药籽、苗、科研成果的推广,另一方面种植中草药创造市场价值,并把科研创新大力开展起来,为永续发展提供可靠保证。 边种药边进行研究是可行的办法,但是必须和中草药的科研部门保持密切联系和配合,一方面提供最为可靠的实践数据,另一方面溶入高科技成果,二都是互为补充,构成不断发展的框架,所产生的效应是十分可观的,永久性的。 (五)要有适当的资金投入和政策倾斜,保证启动。当然必须在决策者的心目中,要把此项事业当成系统工程看待,不能低估其作用,这是利国(环保)利民的大事。 (六)开展中草药种植,还必须创造销售环境,药生产出来必须成为商品才有经济效益,除了整顿中草药市场之外,还必须考虑就地消化的问题。如果千家万户都种植起来,一般市场的吞吐量是难以适应产地需要的。就需要开办加工,甚至生产成品的工厂即发展中药材工业。不仅解决了药材的销售,还能为地方财政增加税收,安排下岗人员。 总之对于中草药的种植,有理论指导,引进和野生变家植都有可靠性,必要性;有经验可鉴,药场38年的种药实践;有技术指导;药场已为临近县市村社培养了一大批技术人员。更为重要的是有国家开发西部的机遇。确实是一项富民、环保、退耕还林振兴贫困地区的经济,四位一体的系统工程,如能列入十五发展计划,将为西部贫困山区的广大农民带来经济繁荣。永远摆脱贫穷落后,保持自然资源永不枯竭,还大地本来面目,造福千秋万代。 中草药论文:中草药种植产业发展的意义研究论文 退耕还林是开发西部的决策之一,要落到实处,有许多关系到农民切身利益的工作要做,其中发展经济使农民手中有钱花,才能保证决策的实施。因为生活在西部的广大农民,大多未能脱贫,既是脱了贫的农民,如无经济的后续发展,也难保决策计划的落实。西部大多数农民不是想象中的富裕。科学技术给农民带来了粮食的稳定收成,但贫困依然是围困群众的毒蛇猛兽,他们的衣、食、住、行仍然要“靠山吃山”。近些年来由于对“山”的依靠和索取,缺少计划性,盲目性膨,资源枯竭的危险一天天的向人们逼近,随之而来的环境恶化将是猛烈的,不知不觉的。如何保护环境,使退耕还林的伟大决策成为千家万户走上脱贫致富的康壮大道,成为人们共同关心的大事。 从五马创办药物种植场的38年实践中,充分证明了中草药的种植是环境保护和农民致富的途径之一,也是自然资源良性循环的最好形式。 一、引进中草药种植的可能性和必要性憗 英国博物学家,进化论的奠基人达尔文在他的《物种起源》一书中提出;以自然选择为基础的进化学说,第一次用大量事实雄辩地证明了生物的适应性,以及在外部条件影响下野生动植物发生变异,经人类长期局部无意识和有计划的选择,使变异逐惭积累加强而成为家养动物和栽培植物,通过同一途径又可获得它们的新品种。 达尔文的发现正确地揭示了有机界发展的规律。也证明了中草药人工栽培的可能性。 黄连是一种名贵短缺的中药材。原产地在四川省石柱,那里是冬暖春早,日照较少的气候使黄连养成了喜冷怕热的习性。而五马药场却是冬寒春迟,但是由于山高林远具有“一山有四季、十里不同天”的地域特点正如唐代诗人白居易所写“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。”那样。黄连生长有它相对适应的一面喜冷凉并非越冷越好,怕酷热也不是一点光照也不需。药场经过对比考察研究和分析选择了半山向阳,50度的沙质土壤,采用了搭棚遮荫办法,照应黄连喜冷凉怕酷热的习性。又根据黄连生长的不同时期的需要,幼年期娇嫩怕热就减少光照增大阴度,中年期期枝叶繁茂,根茎快速生长,需要大量的光照进行光合作用,就疏棚增大光照到70-80度之间。又依据每年的四季变化及时调节光度,保证了黄连生长的良好态势。在黄连生长的过程中,我们又发现它的根部不断往地面上延伸,而药用的主要部分是根,为了达到增产的目的,护根并促进其茁壮,便是田间管理的主要任务。为此通过实践探索出往根部培土的一般规律,从生长的第三年起培土5分,第四年培土8分,第五年培土1寸。一至二年培土根会长的又细又长。如遇大雨冲涮根部,雨停后就要及时培土。 黄连试栽成功,可是一亩黄连要毁三亩林搭棚遮荫的现实很使人耽心。我们联想到杜仲也是一种名贵紧缺药材,它的生长特性是春未夏初枝叶繁茂,恰好和黄连大量需要遮荫相吻合,在杜仲荫下间种黄连,以杜仲林代替搭棚试验成功获1987年甘肃省科技进步三等奖。 提高黄连产量和质量为药场进一步研究的课题。我们从“砍倒老树发新枝,生长更快”的现象中受到启示,进行了大胆实验,将4-5年的黄连采收80%的根株为商品,对保留的20%的根系切除毛根,再培上腐殖土,促使它迅速分蘖,把这种方法命为“黄连疏根续连法”,使亩产达到1207斤比原产地的亩产高出4倍以上,又获得省科技成果二等奖。 引进黄连在五马药场落户繁衍,并逐年向邻近的省、市、县、村、社推广,提供给他们一万余公斤药籽,800多万株药苗,培训技术人员500多名,答复全国27个省市自治区群众咨询来信600余封。使他们在不同程度上受益,并使陇南地区成为全国三大黄连生产基地之一。事实胜于雄辩,只要创造出或利用大自然的有利条件,引种外地中药村完全是可能的。药场又引进种植了西洋人参、西红花、洋地黄、浙贝母、山茱萸等54种。不仅栽培成功,而且产量和质量都比原产地有所提高。 外地名贵药材引进种植成功,更验证了生物和适应性及其规律。西部广袤地区的农村有着药物生长的良好植被、土壤、气候等条件,大力推广和种植有其必然性和必要性。同时由于引进的名贵中药材市场价格看好,呈逐年上涨趋势,繁荣市场 经济。广大农户最易接受和形成共识,确实是农户致富的门路。 二、野生中草药变家植的广阔前景及紧迫性 西部贫困山区由于发展缓慢,经济滞后,生产条件简陋,广大民受传统影响,“靠山吃山”的观念根深蒂固。而外商对本地野生资源无计划,盲目地收购。诱使百姓,“杀鸡取蛋”式的采挖,致使中草药资源和其他绿色资源濒临灭绝的厄运。因此大力开展野生中草药的人工种植不仅仅是为农民开辟一条致富门路,更为长远的是,关系着千秋大业挽救濒临物种,维护生态平衡,造福人类,还地球本来面目。 野生中草药变家种前景十分广阔,五马药物截止目前,已成功种植野生中药材150多种。 象天麻这种名贵中药材。自古以来人们一直认为是“天生神麻”“天麻会走种下没有”。药场从1969年春天开始试种,连续三年都未成功。后来我们对于天麻生长的自然环境进行了实地考察,并走访了千家万户向群众请教,总结失败的教训,牢牢掌握住民间说的“青树底卧天麻”即砍了青树的树桩旁边易生天麻的蛛丝马迹。于1971年7月试种成功,成活率达20%。正在这个时候日本科学家揭示了天麻与蜜环菌的共生关系,对药场的实验起了推波助澜的作用。于1975年获得大面积的天麻无性繁殖成功。平均亩产比野生天麻增产5倍以上有的高达20倍左右。从实验失败到稳产高产共经历了七年之久。时间是漫长的,工作是艰苦的,探索的足迹是沉重的。但也证明了一条真理,只要不怕失败,勇于奋斗和努力规律是可以发现和掌握的。随即向周围省、市、县、乡、社推广,包括技术转让,一时出现了种天麻热,因种天麻成了专业户,万元户者比比皆是,但又出现了新问题,天麻退化,块茎形状变细长。我们又看到这样一情景,天麻在地面上有茎、花、果实。有了果实就一定会进行有性繁殖,于是我们在蜜环菌上进行接种天麻果实的实验,果然成功。这也是“心有灵犀一点通”吧!有效地防止了天麻退化,保证了天麻种植的质量。1982年12月4日的《甘肃日报》上披露了这一消息。 猪苓也是一种奇缺的名贵中药材。其功能为利尿渗湿,治小便不利、水肿胀满,脚气,泄泻、淋浊带下,经中外医药专家的研究测定还有防癌、抗癌之作用。猪苓的生长也有神密难测的特点,从盘古开天到今是靠天然野生供给。因为它也和天 麻一样深睡地下,地面不露踪迹采药者全凭经验寻找。药场从天麻和蜜环菌的共生关系中得到启发,把蜜环菌和猪苓栽培在一起,经过多次实验,选择不同的地理条件,又取得猪苓人工种殖的有性繁殖的成功,每窑的产量高过野生的20倍以上获省科学成果二等奖。 此外本地野生的钮子七、竹节参、羽叶三七均有滋补强壮、散淤止痛,止血之功效,它们的总皂甙都比西洋参、人参高的多,据崔德先生著《西洋参专辑》记载:西洋参的总皂甙为7.06%,人参为4-7%而三七则为10,9%,钮子七9.62%。竹节参13.66%。这三种药材。我场均以野生家种成功。如果能开发利用将会发挥更大的医药效应。因为这三种药材种植起来比起西洋参、人参来要容易的多。那么其他草木或木本药材种植更易家种成功。 综上所棕在西部贫困山区广泛开展中草药种植是农业走向市场,农民脱贫的理想项目,应大力倡导,建议列为西部开发和实施十五计划的项目之一。最近甘肃省省长宋照肃在讲话中把发展中草药的研究和种植作为甘肃开发的三大计划之三,是颇有见地的,是结合西部农村实际的。超级秘书网 三、开展中草药种植与环保之间关系 大力发展中草药种植,首先为退耕还林的大政方针带来新的希望。树木和草同生于大地之上,中药材就是树和草中的绝大部分,所以发展中药材实际上也就是退耕还林,保护环境还大自然本来面貌。况且林和草有互补作用,“落红不是无情物,化作春泥更护花”。我们药场所创造的杜仲树荫下间作黄连就是一例,黄连在杜仲下生长五年后采收,这时的杜仲已长成直径为5寸的高大乔木,继续生长在适当的时机再收药用部分。 根据我们对药场周围,幅射五十公里的山山岭岭的调查勘探,发现林下间作药材的潜力很大的,如野生茯苓就生长在松树林下,灵芝草就生长在青树下等,种药可以使广大农民脱贫,从全国范围来讲,粮食生产已基本过关,市场粮价呈下降趋势,靠粮出售增加收入已相当困难,有计划地带领他们通过种植中草药为他们走出困境提供了可能性。这种计划如果能实施将可能性变成增收的可靠的保证。农民手中有了足够数量的钱,退耕还林和环境保护才能落到实处。 现在国家实施西部开发计划,花费巨额资金埋设地下石油管道、天然气管道,从青海经甘肃到四川是解决能源,保证退耕还林,环境保护的实施。对于西部地区广大农民来讲,一个很现实的问题是谁都要吃饭穿衣,饭要用燃料煮熟,在用钱问题得不到解决的情况下,只有靠砍柴伐树、铲草解决,有了钱才有可能购买天然气,住房也是同理。家家户户都去这样做,退耕还林也难保证青山常在。自然环保也就成了一句空话。若要良性循环,就要构成这样的模式:发展中草药种植解决农民用钱问题,保证退耕还林战略计划落实,环境保护自然永续发展,反回来产生中草药效应,在广大群众中转变传统意识为“靠山养山”形成青山常存,绿水长流的美丽环境和鸟语花香的四季风光。 中草药论文:中草药抗真菌 【关键词】,抗真菌 关键词:中草药;抗真菌;回顾 近年来,由于广谱抗生素、激素、化疗和免疫抑制剂的普遍应用,真菌感染的发病率日益增加。但目前临床上应用的西药抗真菌药物,均存在着疗效差、毒性大等缺点。寻找广谱、高效、低毒的抗真菌新药已成为药物研究的热点。特别是从植物中寻找抗真菌药物,已成为公认的重要研究方向。我国科学家经过几十年的探索,发现了许多中药具有抗真菌作用,分离得到了多种有效化学成分,对这些成分的作用机理作出了初步研究,这些工作为开发抗真菌新药和中药用于临床抗真菌,奠定了坚实基础。本文对1995年至2004年十年间,中草药抗真菌的研究文献,作一综述。 十年间,有关中草药抗真菌试验研究中文文献约有96篇,对187味中药进行了研究,结果表明,有162味中草药具肯定的抗真菌作用。 1选择性弱(指对两种以上真菌有作用)、具有杀灭真菌作用的中草药 有些中草药,表现出对多种真菌的强大抑制或杀灭作用。土槿皮、高良姜、牡丹皮乙醇提取物在较低浓度(1mg/ml)时,完全抑制白色念珠菌、威克海姆原藻、啤酒酵母(GL-7)生长。肉豆蔻、肉桂、丁香、防己、桂枝、黄柏、急性子、萆解、知母、黄连、菖蒲,乙醇提取物1~10mg/ml浓度时,完全抑制白色念珠菌、威克海姆原藻、啤酒酵母(GL-7)生长。紫苑、徐长卿、藿香、黄芩、鹤虱、丹参[1]、川芎[2]乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制白色念珠菌、威克海姆原藻、啤酒酵母(GL-7)生长。蛇床子、莪术、鹅不食草、地骨皮、补骨脂、威灵仙、木香乙醇提取物1~10mg/ml浓度时,完全抑制威克海姆原藻、啤酒酵母(GL-7)生长;夜交藤、生地榆乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制白色念珠菌、啤酒酵母(GL-7)的生长;诃子、白术、紫草、青木香、甘草、当归乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制威克海姆原藻、啤酒酵母(GL-7)生长,对白色念珠菌有明显抑制作用。细辛、马齿苋、红花、海桐皮、茜草、蒿本、白芷、白藓皮、羌活、鱼腥草、紫花地丁乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制威克海姆原藻生长,对白色念珠菌有明显抑制作用[1]。5%羌活水提物对8种致病性浅部真菌有明显抑制作用,平均MIC为11.88%[3]。茵陈蒿、郁金、独活乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制威克海姆原藻生长,对啤酒酵母(GL-7)有强大抑制作用。姜黄、大黄乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制啤酒酵母(GL-7)生长,对白色念珠菌、威克海姆原藻,有明显抑制作用[1]。姜黄挥发油和姜黄水浸出液对13种常见致病真菌最低抑菌浓度为1.50~0.08%和2.50~0.16%[4]。大黄的抗真菌作用仅表现在抗皮肤癣菌方面,MIC较高(50~100mg/ml)[5],对白色念珠菌和新生隐球菌的MIC为100.0、25.0mg/ml[6],其水煎剂对马拉色菌的MIC为250mg/ml[7]。东北刺人参挥发油对红色毛癣菌、犬小孢子菌、须癣毛癣菌、紫色毛癣菌、断发毛癣菌等常见皮肤癣菌的MIC为0.06%~0.13%,MF(最低杀菌浓度)为0.13%~0.25%[8]。生姜乙醇提取物对红色毛癣菌、须癣毛癣菌、犬小孢子菌、絮状表皮癣菌,MIC为0.06%~0.13%,MFC为0.13%~0.25%[9]。五倍子乙醇提取物1mg/ml浓度时,完全抑制白色念珠菌生长,对威克海姆原藻有明显抑制作用[1]。苍术萃取浸出液对断发癣菌等10种不同真菌的MIC和MFC(50%药物浸出液乳剂体积/100ml)在1.0~4.0之间[10]。 2选择性强(指仅对一种真菌有作用)、具有杀灭真菌作用的中草药 八角茴香乙醇提取物1mg/ml浓度时,完全抑制威克海姆原藻生长;野菊花、忍冬藤、青蒿、芦荟、骨碎补、莱菔子、老鹳草、儿茶、胡黄连、木鳖子、小茴香、淫羊藿、紫苏乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制威克海姆原藻生长[1]。青蒿对8种致病性浅部真菌有明显抑制作用[3],其水煎剂对马拉色菌有明显抑制作用(MIC:225mg/ml)[4];乌梅、透骨草、生侧柏、连翘、川槿皮乙醇提取物10mg/ml浓度时,完全抑制啤酒酵母(GL-7)生长[1]。 3选择性弱、有明显抗真菌作用的中草药 奇蒿氯仿提取物对新型隐球菌、白色念珠菌的MIC分别为12.5、25mg/ml[11]。竹沥对新生隐球菌、烟曲霉菌、白色念珠菌均有明显的抑菌作用,其MIC分别为26.9μg/ml,53.8μg/ml,26.9μg/ml[12]。槟榔、苏木乙醇提取物10mg/ml浓度时,对威克海姆原藻、啤酒酵母(GL-7)有强大抑制作用,对白色念珠菌有明显抑制作用[1]。七叶一枝花对白色念珠菌和新生隐球菌的最低抑菌浓度为10、17mg/ml[6]。木通、麻黄、秦皮、扁蓄、赤芍乙醇提取物10mg/ml浓度时,明显抑制白色念珠菌、威克海姆原藻生长;白花蛇舌草乙醇提取物10mg/ml浓度时,明显抑制白色念珠菌、啤酒酵母(GL-7)生长[1]。秦皮对8种致病性浅部真菌有明显抑制作用[3],其水煎剂对马拉色菌的MIC为350mg/ml[8]。斑蝥乙醇提取物对白色念珠菌、石膏样毛癣菌、红色毛癣菌有抑制作用,MIC分别为80mg/ml、5mg/ml、1mg/ml[13]。川椒乙醇提取物(100mg/ml)对白色念珠菌、石膏样毛癣菌、红色毛癣菌有抑制作用,MIC分别为100mg/ml、5mg/ml、1mg/ml[13]。大蒜乙醇提取物(100mg/ml)对白色念珠菌、石膏样毛癣菌、红色毛癣菌有抑制作用,MIC分别为100mg/ml、50mg/ml、4mg/ml[9]。土大黄、血竭、秦艽、苦参乙醇提取物10mg/ml浓度时,对威克海姆原藻、啤酒酵母(GL-7)有明显抑制作用[1]。山胡椒果水蒸气蒸馏部分对新型隐球菌等四种皮肤致病真菌的MIC为0.03~0.05ml/L,对黑曲霉等五种污染霉菌的MIC为1.0~1.5ml/L[14]。射干对8种致病性浅部真菌有明显抑制作用[3],其水煎剂对马拉色菌有抑制作用(MIC:350mg/ml)[7]。山苍子油对白念珠菌等5种标准菌株的MIC在14~76μg/ml之间[15]。龙血竭抗白色念珠菌等6种真菌的MIC50为0.17~5.00mg/ml[16]。银杏外种皮提取物能明显抑制13种实验真菌生长,浓度为5%时的抑制有效率为92.3%。1.5g银杏外种皮总提取物对真菌生长的抑菌抑制效果相当于0.5g克霉唑[17]。 4选择性强、有明显抗真菌作用的中草药 栀子对威克海姆原藻有强烈抑制作用[2]。吴茱萸、使君子、石榴皮、山楂、三七、漏芦、火麻仁、槐花、白芍、凤尾草、白芨、黄芪、忍冬藤、栝楼、虎杖乙醇提取物10mg/ml浓度时,对威克海姆原藻有明显抑制作用。山豆根、干漆、马鞭草乙醇提取物10mg/ml浓度时,对啤酒酵母(GL-7)有明显抑制作用[1]。 5抗真菌作用微弱的中草药 天门冬、白头翁、厚朴、没药、射干、皂刺、何首乌、金银花、皂角、夏枯草、板蓝根、柴胡、荆芥、大风子、扁豆、苍耳子、决明子、五味子、败酱、大小蓟、桑叶、黑旱莲、车前草、穿心莲、益母草、半夏、半边莲、山栀子、青黛、升麻、浮萍、蚤休、辛夷、马兜铃、山慈茹、杭白菊、生艾叶、牛蒡子、秦皮、细雀梅藤,有微弱抗真菌作用[1,18]。 6抗真菌作用不确定的中草药 陈皮[1,19]、乌梅、龙胆草[1,2]、藿香[1,20]、黄精[1,5]5味中草药在不同的研究中表现出有或无抗真菌作用。 7无抗真菌作用的中草药 大风子、蒲公英、川芎、地肤子、百部、半枝莲、牛膝、川楝子、生地、山茱萸、白果、杜仲、龙葵、川乌、仙鹤草、草乌头、椿白皮、牵牛子、附子、使君子无抗真菌作用。 综上所述,近十年来,我国学者对187味中草药进行了抗真菌作用研究。其中具有杀灭真菌作用的77味,有明显抗真菌作用的44味,抗真菌作用微弱的41味,抗真菌作用不确定的5味,无抗真菌作用的20味;中药副作用小、来源广、价格低廉、很少出现耐药,适合于长期及预防性应用的这些特点,使研究开发中药具有良好的前景。今后研究的重点是建立中草药抗真菌作用的筛选标准,使研究更加统一和规范;发现更多、更好的抗真菌中草药;分离确认有效成分;进而对有效成分进行抗真菌机制研究;针对作用机制,设计选择性作用靶点和先导化合物,进行高通量筛选化合物,建立相关生物信息库,为合成新的抗真菌药物奠定基础。
生物教学论文:HPS教学模式在高中生物教学中的发展策略 一、HPS教学模式 HPS教学模式的程序包括以下6个环节,如图1所示。 1.演示现象 教师可以演示某一自然现象,播放一段视频或讲述一个科学史故事等方式,吸引学生的注意力。如在学习伴性遗传时,教师先介绍英国科学家道尔顿发现色盲症的故事,以引起学生的好奇心,同时激起学生利用科学史进行探究的欲望。 2.引出观点 教师启发学生就这一自然现象提出自己的观点或解释,鼓励学生各抒己见,培养学生的发散思维和科学研究的热情。 3.学习历史 在这一环节,教师的做法是:(1)介绍早期科学家关于这一现象的思想与实例,作为学生研究的参照系;(2)举例说明当时其他科学家所持的不同观念;(3)引导学生讨论或探索这些观念产生的背景、条件,使学生认识到科学认识的时代制约性;(4)按日期和事件简要地总结历史上的研究。 4.设计实验 学生分组讨论由学生和科学家提出的各种观点的正确性,并从中选择某种观点,设计实验进行检验。这一环节不仅可以激发学生的想象力和创造力,而且使学生认识到:①对同一自然现象可能有不同的解释;②可以用实验检验这些观点(假设)。 5.展示科学观点和实验检验 由教师讲解当代的科学观念,即介绍教科书上对这一自然现象的解释,从而为学生实现观念转变提供思想基础。这时,教师的讲解增加了学生的认识,实现由原有的错误观念向科学观念的转变。 6.总结评价 教师通过对学生的活动进行总结和评价,提高学生的探究能力,帮助学生更深刻地理解科学探究的本质、历史上科学家的探究过程和科学观念。 二、HPS教学模式在生物课堂教学中的应用 我国《高中生物课程标准》中明确提出:“要注重生物科学史的学习”。科学史教育可以在加深知识理解的同时,让学生领悟到科学思想、科学方法和科学的人文性,领悟到科学的本质,从而培养学生的科学素养。HPS教育模式即是科学史教育的一种模式。 教学案例分析:“生物膜的流动镶嵌模型”。 1.教学目标 (1)知识目标:简述细胞膜的结构和功能。 (2)能力目标:尝试提出问题、做出假设,理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要严谨的推理和大胆的想象,并通过观察和实验进一步验证和完善。 (3)情感、态度与价值观目标:探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用;探讨建立生物膜模型的过程中如何体现结构与功能相适应的观点。 2.教学重点与难点 教学重点:对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点:尝试建立生物膜模型的过程。 3.教材分析 “生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第四章“细胞的物质输入和输出”的第二节,主要包括科学家探索细胞膜化学成分与结构的科学史和生物膜的流动镶嵌模型两部分内容。其中对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容是教学重点,尝试建立生物膜模型的过程是教学难点。教材为学生提供大量充分有效而有序的素材,以问题的形式启发引导学生做出假设、构建模型、设计实验,让学生感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。 4.教学过程 (1)演示现象。 教师活动一:播放实验录像:①台盼蓝染色酵母菌,死的细胞会被染成蓝色,活的细胞不着色;②显微注射器将伊红注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能很快逸出。 学生活动一:明确细胞膜具有重要功能。 设计目的:渗透生物学结构与功能相适应的观点,激发学生探究细胞膜结构的欲望。 (2)探究:循着科学家的足迹研究问题。过程是教师提供情境资料学生构建模型课件展示科学家的实验过程。 教师活动二:19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验,发现脂溶性物质比非脂溶性更容易通过细胞膜进入细胞。这说明细胞膜的成分中有什么物质? 学生活动二:细胞膜中含有脂质分子。 设计目的:引入欧文顿以惊人的耐心进行上万次的实验,学生从中感受到科学工作者对真理的热爱与锲而不舍的追求,进而能从中领悟到科学精神的真谛。 教师活动三:科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来,加入蛋白酶,细胞膜被分解。这说明膜中还有什么成分? 学生活动三:细胞膜中含有蛋白质分子。 教师活动四:1917年,朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中,当苯挥发完以后,磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱,经过推挤排列成了单层,而且每个磷脂分子的头部浸入水中,尾部浮于水面。 学生活动四:根据朗姆瓦的实验构建磷脂分子在空气与水界面上分布的模型。 教师活动五:图片展示组织细胞生活的环境:内外都是以水为溶剂的液体。 学生活动五:根据磷脂分子的特点结合人体组织细胞内、外环境,猜想并构建磷脂分子的排布模型。 教师活动六:1959年,罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照片,看到了暗—亮—暗的三层结构,并认为:生物膜为三层统一的静态结构。 学生活动六:根据罗伯特森观察的结果构建蛋白质在磷脂双分子层中排布方式的模型。 教师活动七:冰冻蚀刻电子显微法观察到:蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层的三种排布方式。 学生活动七:根据蛋白质的三种存在形式构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。 教师活动八:1970年,弗雷和埃迪登将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种颜色的荧光均匀分布。这说明细胞膜的结构特点是什么? 学生活动八:细胞膜具有一定的流动性。 设计目的:上述活动的目的主要是渗透以下思想:①让学生沿着科学家的探索思路,领悟科学家的思维过程,让这些知识成为学生再发现和再创造的过程,培养学生的探究能力;②现代技术对生物学的推动;③要勇于质疑,勇于向权威挑战;④生物学每步前进都是以实验为 基础的;⑤实验材料的正确选择至关重要;⑥科学需要大胆想象与推理。 教师活动九:桑格和尼克森在继承创新中提出了“生物膜的流动镶嵌模型”。 学生活动九:总结流动镶嵌模型的基本内容。 设计目的:培养学生归纳总结能力,理解科学理论的建立过程,是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。 (3)总结评价。 教师活动十:生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?请谈谈你的看法。 学生活动十:小组讨论,发表见解:人类对自然界的认识永无止境,对膜的研究将更加细致入微…… 设计目的:①培养学生交流能力和合作的能力;②培养学生不断思考探究的热情。 三、教师利用HPS教学模式的注意点 教师要利用贴近学生实际生活现象,为学生提供情境,激起学生的好奇心,引导学生去探究,去发现生命世界的奥秘。 教师要考虑学生现有的知识、能力和水平,应根据学生的具体情况,由浅处入手,层层深入,创设情境,开展教学。 HPS教学模式对教师和学生的要求较高,教师除了课前充分备课外,平时还要注重对学生学习观念和学习方式的培养,使课堂探究能有效、有序地进行。 在生物科学史上,一直存在着各种理论的激烈碰撞和斗争,在教学中,教师应允许学生不同观点的存在,尊重学生的各抒己见,鼓励学生尝试各种方式和方法,积极探索。教师要鼓励学生质疑,挑战书本的权威和教师的权威,培养学生的创造力和创新精神。 生物教学论文:高中生物实验教学中的能力培养 生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。 一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础 “知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。另外,如果镜中有污染的花斑或异物,就会影响对微细结构的观察,清除花斑或异物,也是形成使用能力的一个方面。清除污染物,首先应确定污染物在目镜、物镜还是装片(或切片)上。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动,装片(或切片)在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动,如污染物在装片(或切片)上,移动装片(切片),污染物则随之移动而反方向移动,否则,污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物镜上的污染物时,还应让学生了解先后顺序,应先摘下物镜,然后再摘下目镜,试擦完毕装上时,则应先装目镜后装物镜,因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。 在明确学生实验中药品的使用能力方面:例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2 %醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。了解在叶绿素中的Mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的H取代而转变成去Mg 的叶绿素,影响对色素的观察,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线,为什么在研磨前要加入碱性盐——少量的碳酸钙。当然,也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。 总而言之,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,这对提高学生使用它们的能力大有好处。 二、培养学生善于分析实验程序 一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养10%HCI解离漂洗染色压片。 要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质, 使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡, 让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液(10%HCI),否则影响染色效果。 又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9 厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线, 去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线, 目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。 三、培养学生善于分析实验现象 在实验中,经常存在着对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录,重视结果而不重视分析结果,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高。例如,在观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中(展开剂)溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度则慢。 在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败, 老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显,老师可提示:(1)是否丙酮用量过多, 滤液太稀;(2)是否用的新鲜叶,是否用的全部是幼嫩的叶;(3)划滤液细线时是否重复的次数少了一些;(4 )层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,但没有发现质壁分离现象,教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞?是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也询问一下,是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡? 总之,在生物教学过程中,教师应加强对学生的能力的培养,定会事半功倍,全面提高教学质量。 生物教学论文:生物教学中培养学生创造性思维能力的途径 思维能力是人的各种能力的核心,而创造性思维又是思维的最高形式,所以创造性思维能力是人的最高层 次的能力。古今中外有突出贡献的科学家,在青少年时期大都已具有超常的创造性思维。创造性思维,对人一 生成就的大小至关重要。人类社会正在进入高科技信息时代,在未来的社会里创造性劳动将成为重要的劳动形 式。这种劳动性质给学校的教育和教学提出了新的要求,使得培养学生的创造性成为未来教育的一个非常重要 的任务。然而,当前学校教育的现状,与这种形势是很不适应的。中科院院士、北京大学校长陈佳洱教授最近 指出:“获得诺贝尔奖,需要积累,需要有很好的教育。我国的教育,从小学开始,就存在着严重的问题,除 教育的知识面太窄,缺乏基本素质的训练等多种不足外,最根本的问题是缺乏对学生创造性思维的培养。”因 此,培养学生的创造性思维,应成为各学科教学改革的重点之一。下面就谈谈在生物教学中培养学生创造性思 维能力的一些途径。 一、通过联想训练,培养创造性思维能力 联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形 象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。通过自由想象可探索各种解决问题的方案,通 过强制联想可找到实现预期目标的途径。联想的主要类型有接近联想、相似联想、对比联想和因果联想。 1.接近联想 接近联想是指由于时间或空间上的接近而引起的不同事物间的联想。例如提起有丝分裂中期的细胞特点( 纺锤体清晰可见,染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上),就可能联想到细胞分裂后期每一个着丝点一分为 二,两个姐妹染色单体也随着分开,纺锤丝不断地收缩变短,牵引着分开的两个染色体移向两极。这就是一种 时间接近联想。当看到根的结构的挂图时,可能会起到茎的结构,甚至会想到叶的结构。这就是空间接近联想 。 2.相似联想 相似联想是指由于外形或意义相似引起的联想。比如,当看到油菜的花时,就会想到白菜的花和萝卜的花 ,这就是外形相似联想;当看到人身体上的血管时,就会想到植物的导管和筛管,这是意义相似联想。 3.对比联想 对比联想是指由于事物间完全对立或存在某种差异而引起的联想。比如,当看到光合作用的公式(二氧化 碳+水有机物(储存能量)+氧气)时,立即会想到呼吸作用的公式(有机物+氧气二氧化碳+水+能量 )。 4.因果联想 因果联想是指由于两事物间存在的因果关系而引起的联想。这种联想往往是双向的,既可以由原因想到结 果,也可以由结果想到原因。在科学研究中,得益于因果联想的例子很多,我国植保专家李连昌发明微粒塑料 性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时,总有一群雄蛾追随,这使他联想到,一定是雌蛾 体内释放了一种性信息素所致,由此他研制成功了枣粘虫性信息素,并制成微粒塑料性诱芯,杀虫效果甚佳, 被国家认定为重大发明。 二、通过想象训练,培养创造性思维能力 想象是人脑在原有形象的基础上加工改造,形成新形象的思维过程。想象的具体类型主要有三种,即再造 想象、创造想象和幻想。 1.再造想象 再造想象是根据一定的词的描述(言语、文字)或图样(图表、图解符号、模型等)的示意在头脑中形成 相应的新形象的想象。例如,生命起源的教学,由于生命起源过程学生无法直接感知,只有借助于教师的语言 和画面给学生创造一个想象的情景和气氛,使他们仿佛置身于远古的地球,思维随着画面的变化而自由驰聘, 各种表象在大脑中变化、组合,学生在理解生命起源过程的同时,也完成了再造想象。 2.创造想象 创造想象是不依据现成的描述而独立地创造出新形象的想象。例如,将DNA的结构模型拆卸成零件,再让学 生动手组装成结构模型, 恰如科学家当年创造这些模型一样,启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设 计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后,教师鼓励学 生依据分离原理设计出其他方案。学生提出:①用汽油做层析液;②用毛细玻璃管沾些色素提取液立在园形滤 纸中心;③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上,组织学生对这些设计进行分析讨论,从中选出可行的方案 进行实验,以检验是否成功。这样学生在独立地进行形象分析、实验设计、结果预测、直到进行实验的全过程 中,都必须经过自己的创造想象。 3.幻想 幻想是创造想象的一种特殊形式,是一种与主观意向相结合并指向未来的想象。由于幻想的结果超越现实 太远,有的甚至很难实现,所以人们往往把幻想同不切实际等同起来。其实许多幻想并非是真的不能实现,而 只是受制于人的认识水平,才被人舍弃的。培养现实的幻想精神,对于开发智力确实是不可忽视的,在生物教 学中,应经常提出一些能激起学生幻想的问题。如讲完新陈代谢以后可提出如下问题:对于大多数生物来说, 新陈代谢越缓慢其寿命越长,为了提高人的寿命,你能想出哪些方法? 三、通过发散思维训练,培养创造性思维能力 发散思维也称扩散思维、辐射思维、求异思维,是指在思维过程中,不拘泥于一点或一条线索,而是从已 有信息出发,尽可能向各个方向扩展,不受已知的或现存的方式、方法、法规、范畴的约束,并且从这种扩散 、辐射和求异的思考中,求得多种不同的解决办法,衍生出多种不同的结果。发散思维可以使人思路活跃、思 维敏捷、办法多而新颖,能提出大量可供选择的方案、办法和建议,特别能提出一些别出心裁、完全出乎意料 的新鲜见解,使问题奇迹般的得到解决。在生物教学中发散思维训练的主要内容有扩散列举、同解变型和引申 发挥等。 1.扩散列举 扩散列举就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后,让学生考虑有哪些因素 可以使家兔死亡。没有食物可能饿死,没有氧气可能憋死,心脏坏了可 能死,神经受损可能死,失血过多可能 死,积毒过量也可能死,人杀可死,狗咬可死……。再如学了生物与环境的知识以后,可让学生列举有利于可 持续发展战略实施的一切可能措施,诸如控制人口数量,提高人口素质;合理利用动植物资源;保护环境,防 治污染;绿化荒山,植树造林;通过生物工程寻找新能源、改良新品种;农业生产工厂化等。经常进行扩散列 举训练,学生的思维会越来越活跃和开阔。 2.同解变型 同解变型就是对同一内容设计出多种形式的问题。通过变换方式求出答案能够培养思维的灵活性,从而达 到训练发散思维的目的。例如,针对基因分离规律,围绕减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分 离这个实质,可以变换成:在高茎DD和高茎Dd,哪一对是等位基因?为什么?基因型不同为什么表现型相同? 在减数分裂过程中,等位基因是怎样分离的?又如,针对自由组合规律,围绕等位基因互相分离,非等位基因 之间自由组合这个实质,可以编写多种习题:根据子代同一对相对性状的表型比直接推知亲代基因型;根据亲 代基因型推知子代表型比和基因型;根据子代基因型组合数推知亲代基因型等。 3.引申发挥 引伸发挥就是在思考问题时想到更深一层的相关内容。例如,讲植物的根,教材上指出,由胚根直接发育 而成的根叫主根,从主根上依次生出的根叫侧根。如果要学生引伸发挥的话,在讲清概念的基础上,可以发出 引伸性提问:是不是所有的根都是由胚根发育而来的呢?这样就可以通过日常接触的实物如玉米、甘薯、秋海 棠等植物的不定根,说明不是所有的根都是由胚根发育而成的。经常进行这样的引申发挥就能提高学生的发散 思维。 四、通过逆向思维训练,培养创造性思维能力 逆向思维是为了达到某一目标,将通常考虑问题的思路反转过来,以背逆常规、常理、常识的方式,出奇 制胜地找到解决问题的良策的一种思维方法。逆向思维的形式主要有逆向反转、背逆常规和重点转移等。 1.逆向反转 逆向反转包括功能性反转、结构性反转和因果关系反转。下面仅以因果关系反转为例来说明逆向反转。因 果关系反转是指通过改变已有事物的因果关系来引发新的设想和解决问题的新思想。例如,当生物学家研究了 基因控制蛋白质合成的过程之后,认识到转录是指以DNA 的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的 过程。 有人就想既然能够以DNA为模板来合成RNA,那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢?1970年发现某些致癌 病毒中有一种酶,叫逆转录酶,在这种逆转录酶的作用下,能够以RNA为模板合成DNA。 2.背逆常规 背逆常规就是用反常规的方法去思考问题。近年来比较流行的逆反健身就是背逆常规的一种表现。逆反健 身是指一种反人体正常状态的锻炼方法,如倒立、倒吊、倒走等。人们平常大都处于直立状态,此时头脑供血 受阻,氧气、养分供应不足,以致于神经系统易疲劳;同时,长时间直立行走、正坐容易造成下肢静脉曲张及 疝气、痔疮等疾病。有人通过练习倒立、倒吊,居然效果显著。一方面,倒立使头脑供血增多,新陈代谢加快 ,疲劳随之消除;同时此举还能强化胸腹腔内脏周围的支持组织的功能,防止胃下垂、肾下垂、下肢静脉曲张 、疝气、痔疮等因重力影响形成的疾病。 3.重点转移 重点转移就是把问题的重点从一方面转换到另一方面。在科学研究或日常生活中,常会出现一些出乎所料 的现象,如能不为原有的思维所束缚,抓住偶然现象跟踪追击,则可能导致新奇的创造发明。英国细菌学家弗 来明为了深入研究葡萄球菌,便对葡萄球菌进行人工培养,但在培养的过程中,因青霉孢子的侵入,葡萄球菌 被杀伤,使培养失败。这时弗来明便把注意力转移到破坏他实验的青霉孢子身上,最终发明了可以使人类平均 寿命延长10年的抗菌素。 以上从四个方面列举了培养创造性思维能力的一些途径,还很不全面、很不完善。并且创造性思维能力仅 是创造能力的一部分,而培养创造能力也只是实施创造性教育的部分内容,在生物教学中,要全面实施创造性 教育,还有很多问题值得研究。 生物教学论文:对生物化学教学创新初探 1安排合理的实验教学内容,培养创新人才 我们十分重视理论课与实验课的衔接,努力使理论教学内容和实验教学内容融会贯通[2]。酶的功能和活性测定是教学难点,仅课堂讲授很难让学生理解并接受新知识,我们将碱性磷酸酶的分离纯化和活性测定研究课题分解成一些小课题,如碱性磷酸酶的概况,机械法分碎动物材料的方法,等电点沉淀、中性盐沉淀和有机溶剂变性去除杂蛋白,透析法去除有机溶剂,分光光度法侧提取蛋白含量,磷酸苯二钠比色法侧酶比活性,让学生根据这些课题完成设计性实验,在实验课堂,以本组为单位对本组研究方案进行讨论,对基本实验方法进行实施,并对结果进行评价,从而能够帮助学生深入理解酶学知识点,解决学习中的难点。理论和实验相结合,不仅培养学生获得知识的能力,引领学生如何去思考,如何进行科研实验设计,而且通过介绍重要的生物化学期刊、网站,扩展学习途径,深刻领会科学研究的方法和分析问题的方式,使学生学会如何查询、收集、分析和综合资料。 2紧跟科学发展前沿,丰富教学内容 针对教材的更新远远赶不上生物化学发展速度的现状,除了介绍生物化学的基础知识外,我们还将与教学内容有关的科学前沿引入教学,根据教学内容设置问题。在引起学生好奇心和思考的同时,激发学生的求知欲和学习兴趣[3,4]。例如,在学习RNA的种类、分布和功能时,RNA包括rRNA,tR-NA,snRNA,snoRNA,scRNA和microRNA等多种已知功能的RNA,还包括未知功能的RNA。着重讲述rRNA、mRNA和tRNA结构与功能时,还要介绍snmRNAs,从RNA的结构上多样性,提出RNA的功能是不是也应该是多样的?从而讲述RNA在多样性的功能,在这方面应该不亚于蛋白质[5],同时介绍在科研中经常应用RNAi技术。我们还以《核酶抗肝炎病毒的研究》和《RNA和肿瘤关系》为题目,引导学生在课外自行查阅文献资料学习RNA的功能,并对学习效果进行考核,完善对RNA概念的认识。在讲述DNA二级结构时,重点学习DNA的双螺旋结构,又对DNA的双螺旋多样性、三链DNA分子、四链DNA分子进行介绍,了解为什么会选择双螺旋结构?什么是反基因技术?再对提出的问题进行讲解。科学前沿与教学相结合,不仅极大地丰富了教学内容,而且有利于教学方法的改革和教学效果的提高。同时,紧跟科技前沿的发展动态,将新知识和新科技转化到生化教学内容中,形成了理论水平高、实用性强、特色鲜明的日常课堂教学内容,取得了显着效果。 3对七年制学生实施双语教学 七年制医学专业对外语的要求比较高,开展双语教学是为了满足这一要求,而语言能力的培养需要日积月累,在实践中不断提高。生物化学历来是医学院基础课程,其重要性不言而喻,实施双语教学,是为了让学生用英语理解生物化学基础知识,提高学生专业外语水平。对于老师和学生来说,老师要努力地开展教学,学生也应该认识到双语教学的必要性,积极主动地学习。而对于生物化学这门较难学的课程,我们认为中英文的使用要适当,也不宜完全用全英文授课,一方面该课程开设较早,大多数学生的英文水平有限,另外该课程学习难度较大,如果不能很好理解所学内容,必将影响学生学习兴趣和随后课程的学习。同时,老师的英语运用和发音很难达到外国教师的水平。我们的方法是严格以查锡良主编的《生物化学》(人民卫生出版社)为中文教材[6],将讲授的内容分重点掌握、掌握、了解三部分,按教学大纲编写英文概要,把要讲授的内容按章、节标题,节以下的大小标题翻译成英文,学生可以边听课边参考概要。教学课件全部采用英文PPT,PPT制作紧扣教学大纲,重点内容力求详尽,尽量采用图表来阐述,图的信息量既丰富又直观,可以把生物化学抽象的问题变得生动易于理解,此外,还适当用一些3D和Flash动画阐述复杂的化学结构和反应过程。对于重点内容或重点概念常常是用中文讲一遍,再把中文内容用英文讲解一遍,既深化了教学内容,又提高了学生的专业外语水平。对于采用这种双语教学模式,学生调查问卷显示:认为双语教学对学习专业外语有帮助的占60%,觉得老师上课外语使用量适中的占75%,希望英语少一些的占15%,希望英语多一点的占20%,赞同双语教学的占85%,感到学习有困难的15%,可见还有一部分学生对双语教学不太认同。有的学生觉得开始学习时有一些吃力,随着学习深入,反而激发了他们的学习兴趣、求知动力和敢于挑战自我的探索精神,最终逐步推进教学方法的改进,提高教学质量。 4以科研求发展,促进教学水平的提高 21世纪是生命科学的世纪,生物化学课程是生命科学领域重要的基础学科和前沿学科,也是大学医学专业的主干课程。教师在教学过程中,除了系统性地讲述生物化学专业知识外,还要融入最新的科研成果和热点科学问题,帮助同学们熟悉国内外科研进展的最新情况,引导学生对自己感兴趣的问题进行延伸。高水平的科研成果是支撑和提高教师教学水平的重要基础[7]。尤其是近几年,我们学校组织了一批资深和新近回国的青年学者为本科生授课,对学生进行科研思想和英语读说渗透,通过教学与科研相结合的教学模式,开阔了学生的眼界,激发了学生的学习乐趣,挖掘了其创新、创造的潜能,这对学生的学习和就业都带来不可低估的影响。以科研促教学,既促进了师资队伍学术水平和教学水平的提高,又在创新性实践人才培养中发挥了不可替代的作用,为医学类专业人才培养提供了重要的支撑作用,直接提高了专业人才的社会竞争力。综上所述,我们从教学内容精心准备,采用多种先进和有效的教学方法,如启 发式、问题探究式、双语教学等方面阐述我们在生物化学教学方面的初步改革和探讨。作为一名好教师,我们觉得,我们应该具有高度的敬业精神,对生化内容有深入了解,细心引导和教导学生如何学习、研究和发展生化理论。还要有讲课的艺术,讲话要生动并具有感染力,也要讲授深刻到位,为培养高素质科学人才做贡献。 生物教学论文:浅谈生物实验教学中能力培养 【论文摘要】实验设计题能拓宽学生的思维空间,有利于学生的科学素养和创新能力的培养。鉴于当前学生对生物学实验教学普遍重视不够,学生缺乏对实验设计基础知识的学习和训练,因此学生的实验设计能力较差。为尽快而有效地提高学生的生物实验设计能力,应加强该方面的教学实践。 1 拓展教学,明确实验设计原理 着名教育学家布鲁姆认为决定教学效果有三个主要因素:认知的前提能力(基础知识)、情感的前提特性(参加学习的动机情感)、教学的质。它们对学习速度的影响分别是50%、25%、25%,虽然有了知识不等于就有了能力,但没有知识则不可能提高能力,由此可见基础知识的重要地位,因此实验设计之前必须深谙实验设计的原理。 1.1挖掘教材中的实验设计理论知识在现行的教材中对生物学实验设计的基本原则和方法等内容没有专门的系统阐述,而是把它们隐含在教材的实验内容和生物学史的内容之中,这就要教师应善于发现并挖掘出教材中的隐含信息,帮助学生了解和掌握学实验设计的理论知识。例如复习“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,通过对实验原理、操作步骤的细致分析,帮助学生形成科学、严谨的实验设计思想;通过比较对照组实验在实验过程中的重要作用,使学生学会运用实验设计科学性原则――设立对照组;通过实验内容的剖析,使学生掌握实验设计准确性原则――设立多因子变量。通过分析生长素的发现历程和孟德尔遗传规律的揭示过程使学生了解实验设计的基本方法和步骤。 1.2补充经典实验,优化实验设计理论知识分析教材中的实验,发现实验内容少且缺乏系统性的方法指导,这对于学生全面了解实验设计的理论知识是不够的。因此,在教学中可以适当地补充生物学的经典实验(如伞藻的嫁接实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等),着重让学生了解实验者的实验意图,认识实验的形成过程,分析实验设置的实验条件的目的。这对于学生进一步理解实验设计的原则,掌握实验设计的方法,都是十分重要的。 2 强化实验设计训练,是培养学生实验设计能力的必经之路 学生在明确了实验设计的基本原理后,只有通过必要的实验设计训练,才能真正掌握实验设计的方法,提高实验设计能力。 2.1课本实验的重新设计树立实验设计的信心进行实验设计的初期,学生对实验设计方案的思路模糊,存在畏惧心理。此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略,帮助学生树立实验设计的自信心。课本实验是学生既熟悉又亲切的知识,教师在课本实验的复习中可灵活地改变实验的某个条件,让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计,使学生从中获得成功感,增强对实验设计的兴趣;同时在“模仿”过程中训练学生实验设计的思维方式,使学生初步形成实验设计的正确思路,为实验设计实施的可行性奠定良好的心理基础。 2.2典型习题的剖析——理顺实验设计的思路加强学生实验能力的培养,不但要重视分析和解释实验现象和结果,以及推导实验结论能力的培养,更应重视培养设计实验方案的能力。无论哪种类型的生物实验设计,其本质都是根据实验题目所提出的问题,运用已具备的生物知识或生物技能,有时甚至是根据实验题目所给出的信息或提示,构思出解决问题的方案,这有助于培养学生思维的发散性,综全知识和解决实际问题的能力。提高学生实验设计的能力,教师不但要让学生明确实验设计师的理论知识,更重要的是应让学生掌握学生实验设计的正确思路。实验设计的基本思路为:①明确要求和目的②联系理论原理③确定实验思路④设计实验步骤⑤实验结果的预期、分析和讨论。由于实验设计题常常开放度较大,设计的实验步骤甚至在方法上可能不统一,但只要是科学的、合理的、可行的,都应给予认可。 2.3专题训练——深化实验设计的理解“实践出真知”,学习的目的在于应用,只有将知识应用于实践,才能加深对知识的理解和巩固,从而形成相应的技能。学生在明确了实验设计的基本原则和思路之后,一定数量的设计练习是必要的,它可培养学生综合处理信息的能力、逻辑思维能力以及语言文字的表达能力等,提高实验设计题的应答准确性。为了使学生更好地掌握实验设计的方法,提高运用知识解决问题的能力,可以按照实验设计题的类型采用专题训练的做法。专题训练的内容有:①设计实验方案:如观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响,这种题型要求学生根据题目的要求和给出的条件,确定跟书本相关的知识点涉及的实验原理,构思相关的生物情景,而后再设计便于操作的实验方案。这有利于培养学生想象能力、设计能力和创造能力。②设计实验步骤:此类题目要求学生根据给定的器材和药品以及实验提出的目的,设计或补全实验步骤。③设计实验改进方法:此类题目主要检查学生对实验设计的严密性和科学性的把握,并以此为媒介,引导解决问题的思路方法,进一步培养学生的科学素质和实验思维能力。 2.4交流点拨——提高实验设计的能力由于实验设计题具有开放性的特点,再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决问题的途径,得出的结果是多种多样的,设计水平高低不同。所以,在进行了一定数量的设计训练后,教师要及时给予点拨或引导学生交流设计成果,总结出生物实验设计方案的基本思路和评价标准,从而使学生巩固实验设计方法,提高实验设计的能力。另外,通过学生对实验设计方案的讨论,可以互相取长补短,完善设计方案,丰富设计内容。同学的启示和教师点拨丰富了解题的思路,启迪了思维,通过交流点拨使每个同学对问题的理解更加全面和深入,实验设计能力从本质上得到了很大的提高。 生物教学论文:生物学分组实验的教学控制 生物学实验是学生认识生物现象、理解生物概念和规律的基础,对培养学生的科学素质和能力有着不可替代的作用,也是深受学生喜爱的课堂教学形式,但是由于在组织教学、结果控制等方面比较费神且占用时间较多,因此很多教师不大愿意进行生物实验教学,特别是分组实验教学。那么如何对生物学分组实验进行有效的教学控制呢?下面笔者就十多年的教学实践谈谈个人的体会。 1程序控制 1.1 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制,首先要引导学生在熟识实验目的、内容及注意事项的基础上总结概括实验操作程序。 例如:在《用显微镜观察人的口腔上皮细胞》的实验中,把制作口腔上皮细胞临时装片的步骤总结为“滴”、“刮”、“涂”、“盖”、“染”;在《观察植物细胞的有丝分裂》的实验中,把装片的制作顺序概括为“盐酸解离”、“清水漂洗”、“龙胆染色”、“压片制片”,这样做既可以帮助学生按程序进行实验,牢固掌握实验步骤,又能够节省实验时间,提高观察的效果。 1.2 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制,还要培养学生养成按顺序观察的习惯。实验中要引导学生做到: (1)从整体到局部,如在《观察葫芦藓》及《观察铁线蕨》的实验中,要先观察整株植物的形态,再看它的根(或假根)、茎、叶; (2)由表及里,如在《观察菜豆种子和玉米种子的结构》的实验中,要求学生先看外部形态,再看内部结构; (3)由粗到细,如在《观察植物茎的结构》实验中,要先用肉眼观察,用放大镜或显微镜观察;再如在《观察根毛和根尖的结构》的实验中,要先用肉眼观察根,再观察根毛,找到根尖,然后用放大镜仔细观察,接着用低倍显微镜观察根尖的永久切片,分清根尖的四个组成部分,最后用高倍显微镜识别每部分的细胞结构特点。当然,大多数动物学实验则应该先观察外部形态,再解剖内部结构。不仅要求观察的顺序如此,而且在复述和复习时也要按这样的顺序,长期坚持就会使生物学实验课活而不乱,有条不紊地进行,培养学生实验操作的条理性。 1.3 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制,还应该依据教材中试验的目标要求层次及学生的认知规律和单位时间内的接受能力,适当控制信息量。一是要注意分散操作难度;二是要防止单位时间内的信息密度过大,使学生难以消化吸收。 2 结果控制 2.1为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调控,首先要在实验前“定点,抓预习”。 对每个实验,笔者都坚持首先把重点、难点提前告诉学生,同时围绕重点、难点提出思考题或应注意的关键问题,让学生在预习时有明确的目的、有思考的内容、有议论的话题。在预习期间,笔者也经常参与学生们的讨论,指导课外兴趣小组对实验内容进行预演,培养实验课小骨干,从而为实验课上减少盲目性,顺利完成教学内容奠定了基础。 2.2 为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调控,其次要在实验中“立标,重规范”。 每次在学生动手操作以前,笔者都要通过不同的形式为学生树立标准,如:在《观察和解剖鲫鱼》等实验材料较大的实验中,就可以亲手对解剖过程进行示范,让学生对何处下剪、下剪深度、剪到何处、解剖剪的倾斜度有一个感性认识;在《观察蚯蚓》等实验材料软小的实验中,则可以利用课外兴趣活动培训骨干,让他们在实验课上带动本组成员;在《观察草履虫》等实验材料非常小的实验中,则可以运用录像片对学生进行前期的指导。 2.3 为了最大限度、最大范围的对实验的结果进行调控,也应该在实验中“控速,促进程”。 由于学生自身能力、性格、知识水平的不同,在实验中不可避免的会出现速度上的差距,另外学生在实验过程中也难免“离标”。对待这种现象笔者的做法是:划分实验小组时要根据以往了解的情况进行合理搭配,在此基础上对实验速度特别慢的小组再进行强化指导,或把他们落下的个别次要步骤“演示”完成,以帮助他们在实验结束后享受到成功的喜悦,为今后的学习树立信心。对实验过程中“离标”走样的学生应在讲清楚道理局严格要求,有时甚至手把手地教,以形成规范化操作。 2.4 为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调换,还必须每时每刻“防偏,保方向”。 对每个实验,笔者坚持可以允许各实验小组在结果上出现一定的偏差,但实验步骤非经允许不得更改(探性实验除外)。当学生在实验过程中出现了一些错误操作并且会影响实验结论时,应引导学生分析原因,找到补救办法,以防学生一错再错,偏离正确方向,影响对实验结果的分析,形成相关知识的错误定势。 总之,在实验中实施有目的、有计划的程序控制和最大限度、最大范围的对实验结果进行调控,能够充分发挥教师的主导作用、学生的主体作用,引起教与学双方的同步反应,实现实验教学效果的最优化。 生物教学论文:浅议生物课堂电化教学的设计 教师在生物课堂教学中运用电教手段教学,是改进教学方法、提高教学效率的一种有效途径。在生物课堂电化教学中,教师应如何进行教学设什,从而正确合理地使用电教媒体,充分发挥不同电教媒体的功能,提高课堂教学效率,这是我们必须思考和研究的重要课题。在以往的生物教学实践过程中,有些生物教师在运用电教媒体时,往往带有较大的随意性,以致不能获得较为满意的教学效果。 如教学目标不明确、教学重点不突出、教学方法不得当、不注重教学实效、为电教而电教等。这些问题的出现,带有一定的普遍性,其主要原因是教师对课堂电化教学的设计缺乏必要的研究。为此,笔者就生物课堂电化教学的设计问题谈些粗浅的认识。 一、整体考虑课堂电化教学的总目标教学设计就是应用系统的方法研究教学问题和要求,确立解决问题的方法和步骤,并对教学结果作出评价的一种过程与操作程序。课堂电化教学设计从属于教学设计,但与教学设计又有所不同,主要是课堂教学中介入了电教媒体,所以教师在进行教学设计时,应着眼于从整体上考虑课堂电化教学最优化这个总目标。 课堂电化教学即借助于现代教学媒体并结合传统教学媒体、应用系统的方法研究课堂教学最优化的一种教学形式。最优化教学其实是教师所期望的一个理想目标,生物教学实践表明,教师进行课堂电化教学并不一定都能获得最优化的教学效果,这也是相对而言的。要实现课堂电化教学最优化的目标,是有一定条件的。首先,教师要具有较好的教学基本素质、教学能力等。因为课堂电化教学效果的优劣,主要取决于教师教学水平的高低,否则就难以实现教学最优化的目标。 其次,课堂电化教学也不是每堂课都能进行的,因为中学生物学科配套的音像教材,并不是每个章节的内容都配有的。因此是否进行电化教学,这就要进行具体的分析与研究,根据教学实际需要而定。教师在进行课堂电化教学的设计时,无论选择哪些教学媒体、采用何种教学方法,都应从整体上考虑教学最优化这个总目标。如果不从整体上去考虑,而是从局部去考虑,那么就较难取得最优教学的效果。 二、教学目标的分析与确定教学目标是教学的出发点和归宿,是教师对学生达到的学习成果或最终行为的明确阐述。一切教学活动都是围绕教学目标来进行和展开的。就其本身而言,它具备支配教学实践活动的内在规定性,起着支配和指导教学过程的作用,也是教师进行课堂电化教学设计的基本依据。教学目标的分析与确定是教学设计的起点,它首先确定教学对学生学习内容所达水平程度的期望,使教学有明确的方向;其次它给教学任务是否完成提供测量和评价的标准。 美国著名心理学家布鲁姆(B.S.Bloom)等人把人类学习分为三个主要的领域,即认知领域、情感领域和动作技能领域。我国中学生物教学的教学目标的分类,主要是根据布鲁姆等人的分类方法来分类的。生物学科也同样包括这三个领域,由于《生物学科课程标准》里只规定了认知领域和动作技能领域的教学目标,因而在实际教学中,教师往往只注意认知领域和动作技能领域的教学目标,比较忽视情感领域的教学目标。那么在课堂电化教学设计时,教师如何来分析与确定教学目标呢?应从哪些方面去考虑呢?首先,教师应处理好《生物学科课程标准》里规定的学科教学目标与章节教学目标的关系。学科教学目标是宏观的教学目标,它“统帅”章节教学目标;而章节教学目标是微观的教学目标,它受宏观教学目标的制约。生物教师在分析与确定教学目标(章节教学目标)时,既要考虑《生物学科课程标准》里规定的教学目标,又要考虑教学内容的深浅及学生原来的学习基矗其次,教师应处理好全体与个别的关系。教师确定教学目标的等级时,既要面向全体学生,又要考虑学生之间的个体差异。《生物学科课程标准》里规定的章节教学目标是面向全体学生的,所以教师在确定实际教学目标时,要充分考虑学生之间的个体差异,认真加以分析,不能机械地照搬。教师在分析与确定教学目标的过程中,如果能根据《生物学科课程标准》所规定的教学日标、教学内容及学生的学习实际情况,无疑为实现生物教学最优化的目标创造了可能的条件。 三、教学策略的制定与媒体的选择教学策略是指为了达到预期的教学目标而制定的教学的程序与方法、媒体的选择与优化组合等。教学策略是根据教学目标来设计和确定的。教师制定的教学策略必须为实现教学目标服务,所以教学策略的制定是课堂电化教学设计的重要环节之一。在制定教学策略与选择教学媒体时,教师应重点考虑如何通过教学策略的制定,尽可能地发挥电教媒体的技术优势,并与传统教学媒体有机地结合,优化课堂教学结构,在规定的时间取得最佳的教学效果。 对于生物课堂教学的设计来说,教学策略的制定主要是指:对电教媒体实现教学目标的作用点的确定,对电教媒体在课堂教学过程中的作用时机的确定。例如,教师在设计初中生物《绪论》一课教学策略过程中,如果打算选择传统教学媒体,那么在确定教学方法时一般可能采用的教学方法是讲授法,其教学效果可能不一定理想:如果打算适当选用与教材内容有关的电教媒体,那么在确定教学方法时,对原来的讲授法及教学程序就要作相应的改变。教师在初中生物《绪论》课中适当应用电教媒体,一般来说能够获得较满意的教学效果。 综上所述,生物教师在平时的课堂电化教学中,如果能从上述三方面去考虑,就有可能实现教学最优化的目标。当然,生物课堂电化教学设计的内容是很丰富的,不仅仅局限于上述三方面的内容,教师应针对不同年级、不同的教学内容来确定课堂电化教学设计的具体内容。 生物教学论文:新课程背景下生物实验教学管理模式的探索 摘要:首先从思想上重视实验教学,树立研究性学习的观念。加强实验室的软件建设,使实验室管理人性化、制度化、规范化;充分利用实验室的资源构建多元实验模块;加强实验教学研究,探索实验教学新模式。以适应实施素质教育的需要。 关键词:实验管理 探究实验 模拟实验 双微实验 网络管理 实验室开放 当前,以创新教育为核心的素质教育正在深入展开,随着基础教育课程的改革和新课程标准的实施,教育观念、学习方式都发生了深刻的变化。中学实验室原有那套“中药铺”式的管理模式已不能适应新课程实施的需求,如何构建适应新课程要求的实验教学管理新模式?本文结合自已学校的实际情况谈一谈粗浅的看法。以示抛砖引玉。 一、解放思想,转变观念, 思想是行动的灵魂。我们首先要转变传统思想,转变生物实验可有可无的观念,树立实验是生物学教学的灵魂的观念,树立研究性学习的观念,真正认识到生物实验在生物教学中的作用,明白新课改在生物学实验教学中的目的和意图,重新定位生物学实验的内涵和地位,了解新课改后生物实验教学在各个方面的变化,把握新课改后生物实验教学的要求。从思想上,观念上重视实验教学。 二、加强软件建设,使实验室管理人性化、制度化、规范化 (一)、营造实验室文化氛围培养学生生物科学素养 实验室的文化建设是校园文化建设不可或缺的组成部分,搞好生物实验室的文化建设,是新课标实施素质教育的需要。 实验室的走廊俩傍摆放各种生机盎然的常绿植物。实验室内,宽大的窗台上分别建立“动物角”和“植物角”养上小鱼、小虾、小泥锹、小蝌蚪之类的动物,含羞草、芦苇、吊兰、文竹之类的植物。既美化环境又能减轻实验室有害气体的污染,还能为生物实验提供实验材料。墙上悬挂科学家画像、实验指导语、各项规章制度等。功能实验室的门上贴上相应的标签牌,例如:显微镜实验室门上标签显微镜图案;网络实验室门上标签网络图案。实验室清洁整齐的环境,摆放有序的仪器药品,使学生进入实验室有一种科学家在实验的神圣感觉,培养他们严肃认真、一丝不苟的科学态度和实事求是、精益求精的科学作风。 实验室的后墙上创建一个实验园地,由师生共同主办,栏目有:优秀实验报告、实验心得、小论文、有文有答、调社报告、生物沿前知识等。实验楼的大厅把它布置成一个大展厅,周围一圈常绿植物,中间多功能展柜,分别展示生物标本、动物模型、人体器官模型、DNA双螺旋结构;动、植物亚细微结构模型、显微镜发展史等。定期展出学生收集的图片、资料、制作的标本、模型、教具以及小发明、小创造的成果。通过展示激发学生的求知欲,培养学生的创新意识。在大厅的走廊傍设立“我为实验室进一言”的进言箱或建议箱,让学生对实验室的使用、管理、建设提出意见或建议,教师可从中采纳一些有益的建议来完善实验室的管理和建设。通过这项活动培养学生的参预意识。 (二)、完善实验室各项规章制度。 古人云:“没有规矩不成方圆”建立和完善实验室各项规章制度这是管理好实验室的基本保证。 (三)、实验室管理规范化:①学生行为习惯规范化;②仪器、药品存放有序化;③准备实验程序化;④维护仪器经常化。 三、充分利用现有实验室资源构建多元实验模块 (一)、建“自主-—探究”实验模块 为了适应新课改的需要,实验室建设应当关注学生“自主—探究—合作”学习活动的支持,这就需要建立“自主—探究”的实验模块,实验室的座位可布置“讨论式”几个学生一组,共同围着一张多边形桌子,这样更有利于学生的交流与合作,更能充分发挥学生的主体作用,实验室内设置橱柜,放置常用器材和药品供学生自主选择。例如:在探究“叶绿体色素的提取和分离”实验时,学生根据已有的知识设计方案,任课教师和实验员对学生设计的方案做合理性、安全性、可行性指导。实验室尽可能提供学生所需的实验仪器、设备、药品、材料。在教材要求的基础上增加培养皿、园形滤纸、微型实验器、蚕豆叶、小白菜叶、冬青树叶等。把28组分成6(8人一组)大组,2人一小组,每小组做一种材料,用自已设计的方法进行实验,根据实验结果,推断自已提出的假设,得出结论。小组之间交流讨论,评定各自的设计方案是否科学?实验方法是否合理?实验操作是否严谨?有哪些心得和体会等等。通过亲历探究过程,学生在建构知识意义的同时,真正享受到了探究的乐趣,提高了探究的技能。 管理好探究实验的关健在于:①尽可能提供学生所需的实验仪器、设备、药品、材料②对学生做设计合理性、安全性、可行性的指导;③加强多元实验技术的研究和指导。 (二)、充分利用现代化技术,建网络实验模块 我们在传统生物实验室的基础上利用计算机技术,网络通信技术,多媒体技术加工处理传波技术,将生物实验室中的各种资源进行处理后建起网络实验模块。生物网络实验模块是集网上实验室管理、实验室教务管理、实验室仪器设备管理、实验室资料管理为一体的实验管理系统。网络实验模块具有以下优点:①改变传统实验室繁杂的管理方法,引进现代化的管理手段,使实验室达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的。对实验室提高工作效率,降低运行成本起到重要 的作用。②网络实验室建成生物实验课件和课件库,安装仿真生物实验室,与现代远程生物实验网站、生物教学网链接,使实验教学内容得到扩充,给实验教学本身以更大的自由度。③在网络实验模块上实验指导材料,如实验录象、挂图、文字材料等,使学生在做实验之前就对实验设备和内容有深刻的了解,实现网上实验预约。使学生了解实验室现有仪器设备,给学生以更大的学习空间,同时也为教师的实验教学带来方便。 四、加强实验教学研究,探索实验教学新模式 (一)、“双微整合”开发学生多元智能 双微整合是微机辅助教学和微型化学实验(M。)两种先进教学手段共同使用,相辅相成,有机整合的一种新型的实验教学模式。微型实验具有药品用量少、仪器微型化、实验时间短、现象明显、环保等特点。微机辅助教学可以将教师之所想,教材之所需,充分体现出来,与教材和实践完整地结合,它具有文字编辑功能,数据处理功能,图文组合处理功能,以及二维三维动画制作等多样化功能的特点。这两种方法有机整合用于生物学科的实验教学,具有独特的教学效果。 例如:在洋葱根尖有丝分裂实验的教学中,利用6孔井穴板,每人一组开展实验。实验所用的洋葱根尖只有2—3mm长,放在培养皿中几乎很难找到,而6孔井穴板每孔容积为5ml,只要用1ml 10%稀盐酸解离即可。井穴板的其他几孔可分别用于解离—漂洗—染色等过程,既方便实验,又节约器材、药品。接着用制好的多媒体课件,播放有丝分裂的动画描述过程,并在每一分裂期的前、中、后、末期加以“定格”动画显示分裂期与分裂间期限的时间关系。显示有丝分裂细胞变化的照片。学生结合实际事例,参照动画描述,对有丝分裂这一重点概念自然而然地深深印在脑海中,牢固地建构起了什么是有丝分裂?有丝分裂每个阶段的特点等知识重点。 再如:学生在学习生态系统知识后,可让学生自已动手利用各种材料制作一个微型生态系统—生态球。用透明可乐瓶、玻璃瓶等装上水和少量泥沙、水草等“生产者”和小鱼、小虾、小螺蛳等“消费者”。分别放在不同的无机环境中作对照实验。教师则用微机辅助制作多媒体课件,展示生物圈各种类型的生态系统的实物图。动画展示生态系统中各部分之间的关系,充分调动学生学习的积极性和主动性。 微型实验从实验教学方面充实了课堂教学,提高了学生动手的“面”;而微机辅助教学有效地解决了教学中的重点、难点,激发了学生学习的兴趣。双微整合从根本上充实了现有的教学模式,推动了教学改革的深入开展。充分发挥了学生的主体作用,开发了学生多元智能,拓展了素质教育的时空。 (二)、重视模拟实验教学,培养学生建模思维、批判性思维能力 模拟实验是根据相似的理论,先设计与自然事物、自然现象及其发展变化过程相似的模型,然后通过对模型的实验和研究,间接地去实验和研究原型的性质和规律性,这种间接的实验方法称模拟实验,又称为模拟方法。 同直接实验相比,模拟实验具有如下特点:①模拟实验直接作用于模型而非实际的研究对象(原型)。②模拟实验根据的是相似性原理:模型和研究对象之间具有相似性,模型所处的实验条件与研究对象所处的实际条件也是极为相似的。③要运用类比推理的方法,将模拟实验的结果类推到原型上去,以揭示研究对象的本质和规律。 生物学中的模拟实验大致分为:计算机模拟实验;模型模拟实验。 计算机模拟实验是一种虚拟实验,利用多媒体计算机的优势,把一些在课堂上无法完成的演示实验或现象,以及在现有条件下无法完成的一些经典实验,通过电脑模拟来实现,解决问题。如:光合作用、呼吸作用的过程、噬茵体侵染细菌实验、米勒实验、人体内稳态的维持等,通过多媒体展示能收到良好的效果。 模型模拟实验是指在实验过程中,通过原理替代的思想或通过小品的形式,借助某种模型实体来模拟一些生物学中的复杂现象。例如:把红、黄、绿三种颜色的橡皮泥捏成小虫形状作为“模型”,随机地分撒到一片草地中,以代表生存在绿地中的不同颜色的昆虫等“原型”,然后让学生们作为鸟的“模型”,在规定的时间内到草地中找回这些小虫,最后统计那一种颜色的小虫找回的多,从而说明保护色在自然选择中的作用这一生物学原理。 模拟实验是实验教学的一种补充。重视模拟实验,有利于学生获得感性认识;有利于学生形成生物学概念、原理和观点;有助于学生对生物学理论作出科学的解释。模拟实验活动是帮助学生体验探究过程、学习科学方法的重要而有效的途径。通过模拟实验培养学生建模思维和批判性思维;通过模型的制作,培养学生建模能力和创新能力。因些实验室应积极配合任课教师,充分利用现有仪器、设备、模型并利用身边的细小物品进行自制教具,开足开好模拟实验。 (三)、开放实验室适应素质教育的需要 在科技迅猛发展的今天,要求我们培养的学生不但要有扎实的科学理论基础,而且要具备熟练的实验操作技能和勇于开拓的创新精神。因此实验室要向全体学生开放,尽可能为学生提共实验探究的条件和环境。 实验室在保质保量完成教材要求的全部实验任务的前提下,有计划有组织地开放实验室。实验室建立实验导学园地: 实验基本操作区:高中生物实验中,显微镜的使用,临时装片的制作,常用药品的配制等内容都是要求学生必须熟练掌握的基本技能,而有些学生仅靠实验课的时间达到实验目的是不可能的。为此,基本操作这项内容对全体学生全年开放,随到随做,实验室随时提供显微镜、现成装片、药品以及实验所需仪器。 必修实验补做区:课本上的必修实验,有的学生由于种种原因需要补做或提高。可在下一周补做,学生可以完全按照上课时方法步骤做实验,也可以根据自己的理解改变方法对必修实验重设计,给学生自主学习提供空间。 自主实验设计区、小制作区:学生有了自已的设计思路,提出申请,由任课教师和实验教师审核它的可行性,然后进实验室完成自已设计的实验。这样把理论与实践真正地结合起来,掌握科学的研究方法,也使理论知识掌握得更牢固。 研究性学习和实习区:学生自己或在教师的指导下,以课外活动的形式进行课外活动的区域。这一区域不受时空的限制,可以是校园、社区、动、植物园、愽物馆等场所。 整个活动过程主要是以学生自主活动为主,教师、实验员只是学生实验过程的启发者、指导者和知识总结的升华者。开放实验室可提高现有仪器设备的使用效率,并为学生提供一个自主、灵活、科学的自由空间。学生到实验室开展活动的过程,就是培养创新精神和实践能力的过程,也是科学素质的培养过程。 综上所述,探索生物实验教学管理模式是搞好实验教学、实施素质教育的重要环节。加强生物实验教学的管理,发挥仪器设备的使用效益,是全面提高 教育教学质量,培养21世纪高素质合格人才的基本保证 生物教学论文:注意生物必修模块教学的方式方法 生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,从1996年教育部酝酿进行第八次课程改革开始,经历了4个阶段,现在是高中新课程实验推广阶段。现从以下4方面来谈谈我对高中生物必修模块教学方式方法的理解。 1 注意课程标准与教学大纲的区别 教学大纲:更多地关注教师的教学行为。内容的表述方式更多地体现了原则性、规定性、刚性。 课程标准:既关注教师的教学、更关注学生的学习。内容的表述方式更多地体现了指导性、启发性、弹性。 分析课程标准和教学大纲的区别,对于中老年教师尤其重要,在过去的2年教学中是按课标的基本要求,还是按高考要求进行教学?有没有更多地关注学生通过本学科课程内容的学习在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的发展? 课标很关注学生的学习和发展情况,教师在教学中对全体学生的关注度如何?是否存在关注教学进度胜于关注学生的情况?这些都值得反思。 2 强化对新课程教学策略的认识 生物课程涵盖了生物学中最基本、最核心的内容,在这些关于生命的基本特征和规律的内容中,有许多是较为抽象的内容。许多的事实和结论是很难利用中学实验室的条件直接观察和探究得到的。现在高中大班额(50位学生)、超大班额(超过60位学生)的班级存在,实验室和实验材料不足,制约了教师高频度地组织学生的探究实验或野外活动。讲授策略则对于描述复杂的物质有其优越性,并且在解释大量的事实、数据以及概念、传播科学知识等方面是行之有效的。“讲授—演示”的教学策略仍将是基本的教学策略,不要认为运用“讲授—演示”的教学策略就没有体现新课程的特点。 2.1 讲授—演示策略要点 2.1.1 充分了解学生,利用学生已有的生活经验 教师在备课阶段要充分了解学生在初中阶段学习生物学课程的情况,判断他们已有的生物学素养,掌握他们所学习的其他课程的内容和水平,了解他们的认知能力。基于这些内容,教师便可以更好地控制教学难度、教学要求,设计启发式的教学活动。了解学生的生活环境和生活经历,并在相应内容的教学中利用那些与生物学相关的体验和感受,帮助学生领悟和掌握生物学的概念或原理。 2.1.2 授课思路要清晰 教师讲授课程的思路会直接影响学生的思维习惯和思维方式,教师授课是否清晰、流畅也会影响学生的学习效果。教师在设计教学内容和教学进度时,要有尽可能严密的学科逻辑和符合学生认知习惯的顺序安排。授课中,不断提出问题,并利用证据和逻辑推理与学生共同探讨结论,使讲授式教学带有一定的主动学习的成分。 从问题的质量来看,开始可以是简单、低层次认知水平的问题,但随着讨论的深入,教师要提出理解、运用、分析等高层次认知水平的问题,应该包括一定数量的开放性问题,如提出猜想、提出方案、讨论计划、分析数据等。教师也要安排机会,让学生提出问题。 以“问题探讨”引入每一节教学内容是人教版新课标教材的特色之一,对“问题探讨”的讨论结果就是本节的主要内容,教师在组织教学中开始的讨论时,不宜占用过长时间,在学生暂时不能得出正确结果时,正好可引导学生进入课文内容学习,常常能激发学生的求知欲,产生学习动力。使用其他版本教材时,教师需要自己设置相关问题引入课题。 2.1.3 利用多种演示手段 利用直观的手段可以有效地提高学生的学习效果,能使用直观手段时教师要尽量使用。 在直接观察无法实现的情况下,教师可以利用挂图、投影片、幻灯、电脑动画、录像、模型等多种方式,帮助学生理解和掌握学习内容。 直观教具的运用技能与提问的水平,能明显提高“讲授—演示”教学策略的使用效果。 教师可利用开学前对自己上学年教学中采取讲授—演示法教学的情况进行仔细反思,包括自己当时备课时对学生的了解程度、问题的设置、各种直观手段的运用情况等。特别是学生的反馈情况,学生是否喜欢上自己的生物课?学生是否因为上生物课以后更热爱自然及喜欢生物科学?动手实验的能力是否得到加强?生物知识掌握的情况如何?不要仅仅以生物纸笔测验的成绩为衡量标准。 2.2 探究性学习教学策略 学生在探究的过程中可以学到各种技能,例如观察、推论和实验。让学生参与探究可以帮助学生理解科学概念,理解科学本质,掌握对自然界进行独立探究的必要技能,形成运用技能、能力和坚持科学态度的习惯。 在必修内容的学习中,不可能每课都采用探究性学习。生物科学发展到今天,学生应该在继承前人的基础上进一步发展,教师应该用多种方法努力实现课标规定的知识、方法和情感态度价值观方面的要求。所以在探究性学习方面,更重要的是强调“探究的过程和探究的方法”,注重培养创造力。 例如在探究植物细胞的吸水和失水时,由于是高中的第一个探究实验,教师可让学生仔细阅读参考案例,然后分组讨论,让学生提出自己的假设,然后设计实验方案,进行实验,分析结果和得出结论,特别注意安排进行各小组交流。由于学生情况不同,可能出现学生提出的是没有探究价值的假设情况,但此时教师要注意既保护学生的学习积极性,又适当引导。引导的时机不能过早,否则学生会出现怕出错而产生依赖思想。 在探究影响酶活性的条件时,教师除要求学生仔细阅读教材有关内容外,鼓励学生大胆假设,思考改变实验材料、改变实验控制条件等,让学生在小组内充分发表意见,但要求学生注意安全。 再例如在探究酵母菌细胞呼吸方式时,教师可尽量让学生讲出与酵母菌有关的知识,如发面、酿酒、制作酒酿、制作啤酒等。然后鼓励学生就其中既熟悉又存在想不通的问题,提出假设,设计实验。在讨论中学生可能出现多种情况,教师注意不能打击学生的积极性,若出现自己一时不能确定的问题,可通过查询资料后再回答。 还有在探究环境因素对光合作用强度的影响时,注意当学生提出假设,设计实验时,要提醒学生注意控制变量,保证单因素变量。由于中学生物实验室对有些条件难以控制,所以要让学生设计可行的实验方案。例如启发学生利用人教版教材第92页的装置和第79页的方法,制造简易测定二氧化碳影响光合作用强度的装置。A组不断排除空气中二氧化碳,B组对照,光照3小时后,取下试管,用点燃的 卫生香放入试管内,观察比较两支试管内的燃烧情况。 对进一步探究可采取在课外活动小组中进行,或让想进一步探究的学生中午到实验室再做实验。教师虽然有点辛苦,对学生可能产生终身难忘的记忆,甚至对学生将来选择职业产生巨大影响。 3 正确理解新课程的教学评价 教学评价是人们最重视的问题之一,常常直接对教学产生影响。在前几年学校实际也组织过研究性学习,但到了高三,研究性学习变成了考试的一种题型,形成了比较固定的答题模式,真正开展探究活动很少。而新课程改革就是要重视学习和活动的过程,不仅仅注重终结性评价,更关注过程性评价,重视学生的成长过程。 在必修课程的教学中面对的是全体学生,教师不要仅想到纸笔考试,更不能直接与高考挂钩,在教学中要努力使学生感到学习生物学知识是有用的、有趣的,努力学习是可以学好的,不能让学生望而生畏,或者出现厌学情绪,要能够吸引更多的学生选修生物学,也能为高校生物系提供后备生源。 4 转变观念,进一步提高学生的生物科学素养 在过去的教学中教师一直是主体,学生被动接受。而新课标倡导探究性学习,学生是学习的主体。因此教师要转变观念,将教师角色定位于: (1)做学生学习的促进者,而不是领导者。 教学的主要任务是促使学生形成正确的学习态度、学习方法以及灵活的知识迁移的能力,注重关心学生获取知识的过程、掌握知识的方法。 这一项是教师最明显直接、最富有时代特征的角色特征,是教师角色特征中的核心特征。不再把单纯的知识传递当作主要的教学任务,对学生获取知识的过程的关心要甚于对他们掌握知识结果的关心;对学生掌握知识方法的关心要甚于对他们掌握知识的量的关心。由教学中的主角转向“平等中的首席”,师生彼此形成“学习共同体”,创设出基于师生交往的互动、互惠的教学关系。 (2)教师是学习者,不是无所不能。 在新课程改革之下,教师在教学中应是一个协调人,是信息源的提供者,营造一个积极的学习的环境,让学生自己健康地、和谐地发展。教师不能只是一桶水的拥有者,更不能是一眼取之不尽、用之不竭的泉或自来水,要成为引导学生发掘泉水的人,让学生这眼泉水喷涌而出。 (3)教师是教学活动中的合作者,不是孤立者。 教师要与学生合作,与其他教师合作,与家长合作,与其他社会成员合作。师生之间形成新型关系,成为平等中的首席,进行平等对话和共同探究,乐于面对学生提出的质疑,即使出现自己不能解释的问题,更要鼓励学生,与学生或其他教师共同探究。 (4)教师是教育教学的研究者,而不能只成为研究成果的消费者。 在新课程中强调“教师即研究者”,教师有能力对自己的教育行动加以反思、研究、改进,有能力针对自己的实务情境加以批判改进、或是提出最贴切的改进建议。教师以研究者的身份进入课堂教学实践,成为一个对自己实践不断反思的反思实践者。 新课程实施给广大教师提供了专业成长的平台,也对教师提出了新的要求,赋予教师进行第八次课程改革的使命。首先教师自己要更新理念,把握新课程改革的关键所在,才有可能去实践新课程,教师如果只是抓住新教材怎么上,很可能是穿新鞋,走老路,不能将教育部进行课程改革的要求贯彻下去。课程发展关键在教师,我们每个人要提高对课程改革的认识,自觉进行教学实践和研究。正如特级教师郑春和说的那样:课程是教育改革的核心,标准是实施课程的指南,教材是弘扬标准的奏章,教学是实现理念的主旋律。教师只有转变观念,明确课标的任务,才能进一步提高学生的生物科学素养。 生物教学论文:对于“目标”的初中生物学教学策略的创新机制 教学不可缺失了清晰的目标,初中生物教学亦不能例外。从初中生物课教学现状来看,课上挺热闹的,尤其是公开课被实验、视频、图片、模型、标本填得满满的,课上看上去轻松、有趣,但是课后效果低下,是什么原因导致的呢?笔者认为新课程背景下灌输式教学有弊端,不过,生物课不是观赏课,毫无目标地让学生随意去学显然也是无效的。我们的教学必须有明确的教学目标,通过目标的制定让学生找到知识学习的“相关性”,实现生物知识、能力和情感有效的、定向的发展。本文就该话题进行简单的分析望能有助于教学实践。 一、合理制定明确的教学目标 1.正确理解 对于一个学生而言,知识和能力目标是否达成是显性的,也是可以通过考试进行考量的,所以在传统教学模式,教学仅重视知识与技能目标,教学目标处于单维度不利于学生全面的发展,很多学生在校成绩很优秀,步入社会就什么都不会了。为此,新课程提出了三维教学目标的要求,即除了知识与技能目标外,教学目标还增加了“过程与方法”、“情感态度与价值观”这两个隐性的教学目标。理论研究和实践经验表明,三维教学目标相互之间有着很强的联系,知识的获得、技能的提升都需要经历一个从无到有、从弱到强的发展过程,离不开正确方法的指导,情感和态度又是学生能主动学习的内在动力,在良好情绪的驱动下,学习过程才会变得轻松又有节奏,提高知识获得的效率。我们在初中生物每节内容的课堂教学之前就必须正确地理解待学内容知识、过程、情感三维目标之间的联系,确保课堂教学能够有序施展。 2.准确定位 每节生物内容的教学,教学目标都应该各有不同,准确定位是教学有效的前提。那么如何准确定位教学目标呢?笔者认为必须将教材、课程标准、学生的学情三者有机结合起来综合的考虑。如“植物细胞的结构和功能”这节内容,从其在教材中所处位置来看该节内容是“细胞是生命活动的基本单位”的第一节,教学内容的重点有如下几个:(1)制作洋葱表皮临时玻片标本;(2)正确使用显微镜对洋葱表皮细胞结构进行观察,通过自主观察实现对植物细胞的基本结构进行有效地识别;(3)在感性认识的基础上,对细胞的功能有所了解;(4)理解细胞是生物体生命活动的基本单位。结合这些教学重点内容,目标如何制定还要看看学生的具体学情,此前的生物课学习中,显微镜的使用和制作临时玻片学生已经学过,基本方法已经掌握,可以作为本节课知识学习的基础和技能发展的起点。具体的教学目标可以综合上述几块分析进行科学的设置,确保教学目标简明且可达成。 二、实施和达成教学目标的策略 1.“知识目标”问题化策略 每个知识内容都有不同的要求,分为了解、理解和应用等几个层次目标。那么这些知识目标如何实施和达成呢?笔者在教学中采用问题教学法组织知识教授,将知识隐喻于具体的问题中,通过引导学生解决“问题”的过程中实现知识的发现、理解和内化。 在具体知识内容的教学中,将每个知识目标转化为一个主问题,再根据学生的具体学情和能力水平将主问题拆解为若干个引导学生思考和学习的过程性问题,问题的设置必须与教学重点内容紧密联系,问题的呈现形式简洁、清晰,问题的难度立足于学生的最近发展区,循序渐进引导学生在解决一个个问题的过程中实现知识的自主建构和能力的提升。 2.“能力目标”操作化策略 生物是一门自然科学,生物知识的获得都经历了一个观察、实验、总结的过程,“过程与方法”的能力目标应从学科特点出发,将目标投放在具体的操作中,在做中学,在学中做。尽可能多地给学生创设动手、动眼的机会,在操作中熟悉基本实验器材的使用,掌握实验操作要领和实验探究的一般方法。 当然,也不是让学生漫无目的的瞎操作,在学生实验探究的过程中,我们教师首先应该帮助学生一起理顺实验步骤,适当地时候可以采用示范的方式确保学生的操作正确性,设置具体的观察任务和问题引导学生有目的的实验,在实验过程中提高动手能力和思维能力,同时,知识是学生通过自己的双手创造出来的,有利于增强学生的生物学习自信心和成就感。 3.“情感目标”过程化策略 新课程倡导学生自主体验式学习,不仅仅知识和能力的提升要让学生自主体验,情感态度与价值观目标也不可以采用说教的方式,而应该在具体的知识学习过程中进行渗透和浸润。 (1)我们在课前备课时应该深度挖掘教材中的情感元素,多维度整合教学资源,精心设置教学情境,激发学生的学习兴趣,感知生物世界。 (2)倡导教学过程动态化,给学生营造民主和谐的学习氛围,以学生为主体,任务和问题为载体引导学生在课堂上在解决问题——生成新问题——探究解决问题的循环过程中培养学生形成实事求是的科学态度、探索精神及创新意识。 (3)将课堂知识学习与生活有机联系起来,在观察和参与丰富多彩的“生物”活动中体验人与自然和谐发展的意义,提高环境保护的意识。 生物教学论文:信息技术改变生物教学 生物学是一门实验科学。没有观察和实验手段的不断更新,生物学就不可能取得如此辉煌的成就。要提高生物教学,就需要丰富的教学资源以及教学手段要直观、生动。信息技术的发展不仅为生物科学的发展提供了动力,也改变了生物教学。 一、 信息技术丰富了生物教学资源 信息技术具有保存信息和传递信息的功能,也给新的发现和新的信息宣传提供了平台。信息技术改变了原来以单一纸质资料(如:书本)为依托的教学,而成为以光碟,网络信息为资源的教学。许多优秀的生物课件、试卷、教案,以及优秀教师的教学经验、先进的教育教学观念,科学的学习方法等都可以在网络中找到。教师教学中可利用的资料就更多,更精,更好。同时信息技术也为教师间交流经验,教学研究成果等提供了平台。这些丰富了生物教学资源,也优化了生物教学资源。信息技术为提高生物教师教学能力和教学质量创造了条件。 通过信息技术可查找到许多与生物教学有关的知识。要讲解高中生物第一册第二章 生命活动的基本单位——细胞时,可在网络上找到许多细胞的课件及动、植物亚显微结构模式图,细胞膜的结构图和动画,细胞器的结构图,相关练习及优秀教师的教案等。这些信息为制作好的课件,制定好的教学计划提供了丰富的材料。 二、信息技术丰富了生物教学手段 信息技术集电脑、网络和信息为一体,形成了以多媒体为核心的教学手段,使生物教学如虎添翼。 首先,信息技术使生物教学课堂形式多样,提高课堂中生物知识传递效率。以往生物以讲演课、实验课为主,现在可以把讲演和多媒体技术结合或把多媒体技术和实验结合去上课。讲解初中八年级下册——传染病及其预防这一节时,可边讲解课本知识,边用多媒体呈现相关内容和图像资料,如:病原体结合杆菌、HIV立体模式图和蛔虫的图片,关于“非典”、“禽流感”等传染疾病的知识。上实验课时,可先播放优质实验课的录象,让学生了解实验目的、实验器材、实验过程、操作要令,而导入实验课。这样课堂就丰富多样,学生在最短时间能获得更多的知识。 其次,信息技术改变生物教学中知识呈现。1、信息技术使生物教学的知识呈现不受时间的限制。学生可以通过网络找到教师在课堂中讲解的图片和文字知识,促使学生自主学习。教师可将课堂中的信息来源告知学生,或把教案、课件通过学校网站或“博客”等在网上,学生可以随时浏览。2、信息技术使知识呈现更直观、更完整。应用PowerPoint、Authorware、flash、Cais等软件制作多媒体课件或下载课件,知识呈现时,让学生能观知识形,听知识声和看知识动。讲解高中生物下册人类遗传病这节,人染色体变异遗传病——猫叫综合症时,应用多媒体课件可让学生听婴儿的啼哭声、看婴儿啼哭的动作,使知识形象、生动和直观。同时,在讲解无法用常规方法观察到的生物现象时,可以制作动画课件让学生一目了然。比如呈现细胞膜的流动性时,可制作出细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子运动的flash动画。讲解植物种子萌发的过程和动物胚胎发育过程(受精卵胚泡囊胚原肠胚幼体)时,学生不可能通过观察到连续的发育种子或动物胚胎发育过程,但可通过制作动画课件让学生在几分钟内观察到完整的发育过程。使知识呈现更直观、更完整。 二、 信息技术是实现因材施教的有效措施 因材施教是教育教学的重要原则,要实现人的全面发展、人尽其才,教师要多与学生交流,了解学生之所想、学生之所思及学生的优、缺点,才能根据学生差异采取相应教学措施。信息技术为师生交流提供了新的平台,教师和学生不需要面对面,可通过Email、QQ聊天或“博客”等方式交流。学生可向老师提问或与老师讨论,解决学习中的困难。教师也可通过Email、QQ聊天、“博客”等方式辅导、关心和了解学生。这样教师在课堂教学中会更容易根据学生的情况而因材施教。 信息技术改变了我们的生活,也改变了生物教学。它使教师教学更得心应手,学生学习更丰富多彩。 生物教学论文:生物教学中引发学生探究的方法 [ 摘要 ] : 中学生物教学根据生物知识的特点加以设计问题,从而引发学生探究的能力,通过学生发现问题,提出问题,来探究解决问题,培养学生生物学能力。 [ 关键词 ] : 引发、探究、方法 探究性教学是要求教师转变角色,形成新的师生关系,即改变过去传道“为导航”,灌输知识为“问题探究”。在探究中,使学生亲自经历科学知识的获得过程,通过一系列的探究活动,寻找问题的答案。那么,在生物教学中如何引发学生科学探究呢? 一、创设科学探究的情境,让学生发现并提出问题。 爱因斯坦曾说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。对于中学生来说,能否发现问题、提出问题主要依赖于教学中问题情境的创设,教师提供的教学资料要具有指向性和探究的可能性。特别是现实的背景资料最容易引起学生的认识心理冲突,动摇学生的知识结构和学习心理平衡,激发学生的求知欲。例如:“嫁接”一课,在课本的实践活动中却有一草本植物的嫁接(以蟹爪兰的嫁接为例)的方案,学生对此提出了疑问:蟹爪兰是草本植物,没有形成层,怎么可以嫁接呢?嫁接后是怎样成活的呢?是不是教材出错了?又如:在“生物的遗传”课前,让学生调查自己的父母的一些特征,如眼皮的单、双,有无耳垂等,并试着加以解释。上课伊始,学生汇报了自己的调查结果。但谁都无法正确解释,学习的积极性因而空前高涨。科学的生命力在于应用,应用学过的生物知识分析解决现实中的一系列问题,才能使学生体验到提出问题的成就感,激发学生的探究动机,养成动脑的习惯。 二、指导性分组实验,独立进行实验设计和实验操作,以获得探究的基本方法。 1 、教师引导学生自己动手设计实验 启发学生自行获取知识,不能把实验变成“一讲、二看、三示范,按着课本做实验。”这种冲徒式实验而应让学生在充分观察教师提供的材料的基础上,通过一系列精心设问,引导学生自己动手设计实验,如:《呼吸》一课,要求学生用实验研究吸入与呼出的气体有什么不同,教师可以这样启发学生设计实验。 ( 1 )教师可先提出启发性问题:要研究吸进和呼出的气体有什么不同,现在我们没有这两种气体,该怎样做?然后启发学生用化学上的知识来收集呼出的气体。 ( 2 )启发学生回忆氧气、二氧化碳的性质,让学生根据它们的特性,观察桌上的实验材料,进行小组讨论,启发学生自己设计实验。 ( 3 )汇报实验方法: A 、向两瓶气体中倒入同样多的石灰水,然后摇晃,观察两瓶中的石灰水有什么变化。 B 、向两瓶气体中各放入点燃的蜡烛一只。观察哪支蜡烛熄灭。 2 、培养学生实验操作能力。加强分组实验,培养学生的动手操作能力,是实施素质教育的重要途径。例如:观察洋葱表皮细胞临时装片,发现视野下有一较大的洋葱表皮细胞结构图,但在图像上有一污点,影响了观察。 ( 1 )在不调换目镜和物镜的情况下,如何判断污物在何处?写出判断的操作步骤。 ( 2 )如果污物在装片内部,在既不允许重新制作装片,又不能揭开盖玻片的情况下,如何清除污物? ( 3 )在显微镜不易找到细胞膜,要想看到细胞膜该怎样做?从而提高学生的兴趣,增强他们探索实验、动手操作的能力。 三、引导学生思考、探究、总结规律,得出结论。 在生物教学中,通过探究获取的知识,是按照人类认识的逻辑规律获得的,这种能力是经过长期的培养和训练逐渐形成的。学生只有具备了这种探究获取知识的能力,才有助于他们总结规律,得出结论。例如:在做种子呼吸中吸收氧这一实验时,两个学生在汇总时结论出现了矛盾,其中一个学生的结论是在萌发的种子中蜡烛熄灭,在萌发的种子中蜡烛燃烧;另一个学生的结论是在萌发和未萌发的种子中蜡烛都燃烧,究竟哪个正确?针对这一情况,教师让学生重新进行实验验证,并引导全班同学,共同讨论,达成共识,最终获得正确结论。 伊利诺大学萨其博士认为:“探究是人类最基本的学习方法。”只要教师在教学中重视引导学生探究知识,教会学生探究知识的方法,我们的学生才能在未来的生活中通过探究发现真理,才能迎接二十一世纪的挑战。 生物教学论文:对建立有效课堂教学培养学生生物学素养 在全面推行素质教育的今天,如何提高高中生物课堂教学的有效性,是我们在平时的教学中应思考并在实践中必须解决的问题。有效是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步。它要求教师在教学过程中不仅要关注自身教的效益,也要关注学生学的效率。课堂教学的有效性是课堂教学应该追求的永恒主题。课堂教学有效性的落实涉及的因素很多,下面我就结合自己的教学实践谈谈一些提高生物课堂有效性的方法。 一、师生共同参与,建立有效生物课堂 在新课程实施的背景下,我们要建立有效的生物课堂教学。学生是学习的主体,一节课的有效性应以学生的收获为标准。新的教学任务对教师自身专业水平的要求越来越高,教师自身的专业水平过低就会影响对知识的理解和挖掘,甚至出现错误,频繁地出现这些情况必然影响教师的威信,进而影响学生的学习兴趣。而教师的教学观念和教学方法也是影响课堂教学的一大重要因素。过去完全由教师主宰的“满堂灌”的方法扼杀了学生的能动性和学习兴趣,学生只是被动地接受现成的结论,没有知识生成的过程,没有思考的空间。在生物教学中,教师对教学内容要吃透,对课程标准要清楚,对该知识点在高考中的要求必须做到心中有数,要特别注意避免出现受一些习题的影响过度增加难度的现象。另外教授新课和复习课时对同一知识点的分析角度是完全不一样的,若在复习课上再将该节知识点照原样讲一遍,必然使复习课的效率降低。生物教师要根据不同的教学目标采用不同的教学方法。 二、培养学生思考能力,创新教学 生物教师要引导学生思考、锻炼学生思考、培养学生思考的习惯,就一定要抓住高中阶段的学习时机。高中阶段正是学生学习的黄金时期,学生的思维活跃但是缺乏一定严谨性,在学习过程中,应引导学生多思考、会思考。通过课本中的科学原理和科学实验,让学生通过探究性思考,对这些知识进行分析和总结,使学生们在思索中牢牢掌握到这些科学知识,激发出学生们对生物学科的兴趣和热情。例如,讲解《基因分离规律》这一节内容时,可按照从易到难的方式进行探究,先从学生感兴趣的话题开始,一步步引导学生对课题产生浓厚兴趣,然后再提出问题让学生思考,进而总结,加深学生对知识的印象。我们可以先向学生介绍孟德尔富有戏剧性的生平、遗传实验成功的例子等话题,引发学生的兴趣,然后根据教学内容向学生们提出问题:一对相对性状的杂交实验有何共同模式?这些性状与染色体上的基因有关系吗?再由学生探究回答,并以此引导学生掌握性状分离、隐性性状、显性性状、表现型、基因型等基本概念,深化学生的学习效果。生物教学中也可以尝试新颖的教学模式,新颖的教学模式能使教师愉悦工作,学生快乐学习。为实施这一目标,我大胆的革新,其中,对课堂教学模式的变革尤为明显,即课堂教学“新的教学模式”的应用。例如学生座位由“插秧式”到“小组式”。许多教师对我开展的新的教学方法产生了浓厚的兴趣,对本人教学方式方法改革的力度、创新精神都给予了高度的评价。 三、与时俱进的实施生物教学,注重对学生能力的培养 生物教学要适应新的教学任务,要与时俱进。传统的教学往往把学生当成一个被动接受知识的容器,老师教学生多少知识几乎就要求学生掌握多少,这就造成学生所学的知识是死知识,学生掌握的技能是没有创新的技能。教师在授课过程中,要改变“满堂灌”、“一言堂”的授课方式,教师不再是教学的主角,在学习过程中,学生才是教学的主体。在教学过程中,教师要有选择地对学生进行目的教学,不要忽视学生的创造性学习,不要限制学生思维的发展,不要忽视学生在学习过程中闪光的地方。高中生物的教学中有很多设计实验的题目,教师要让学生大胆去设计,大胆开拓自己的思路。教师可以组织学生对每位学生的设计思路进行分析比较,找出不足之处,进行改正,教师在整个的学习过程中是一个指导者,是一个辅导者。在教学过程中,要注重教师的引导作用,同时要培养学生的能力,不要只是教师一人唱独台戏,忽视学生的主体地位,忽视对学生能力的培养。 四、重视培养学生的创新能力 新课标教学理念要求生物教师要培养学生的创新意识、创新思维以及创新能力。要培养学生的创新思维就要求教师先有创新意识。传统的教学方法使得教师养成满堂灌的授课习惯,教学内容全都来自课本并回归课本,在讲解的过程中很少发现新的问题,这不仅不利于教师创新思维的培养,也阻碍了对学生创新思维的培养。面对课程改革教师要跟上改革的步伐,提高自身素质,培养自己的创新意识。每个学生都是与众不同的个体,由于学生存在个体差异性,在面对知识时的反应也是有差别的,教师在讲课过程中要善于发现学生的变化,并根据学生的变化了解学生的学习情况。对于在讲课过程中学生提出的问题或想法,教师不应该打断学生,不应该不论原因的就把学生批评一番,而是应该帮助学生解答疑问,哪怕这些问题与本节课的教学内容无关。教师具有创新意识才能通过平时的讲课把创新意识慢慢传授给学生,并懂得采取一些措施来培养学生的创新思维,促进学生创新能力的养成。 因此,在新课程广泛实施的今天,教师要树立新理念,在生物教学中贯彻素质教育。在今后的生物教学工作中,希望广大同行共同探索,不断创新,走出一条在生物教学中实行素质教育的新路子。在教学过程中还要培养学生对科学的兴趣,使学生逐步养成实事求是的科学态度、不断追求新知识的精神和合作精神,从而提高学生的生物学素养。 生物教学论文:生物课堂教学反思 有人说,假如时光可以倒流,世界上将有一半的人可以成为伟人。每个人最后的反思,不到最后一刻,谁也不知道。但是每个人都可以把反思提前几十年,做到了这点,便有50%的可能让自己成为一名了不起的人。我们的教学中,多一份反思,或许会多一份清醒,多一份进步。 生物教师,我一直以为是最难当的。作为科学学科,似乎谁都知道,都会理解,都可以说上一二。,多少老教师感叹越教越不会教。我困惑、摸索,听了几位老师的言谈,观摩了几堂优秀教师的公开课,偶有一些心得体验,聊且作为反思。 首先,生物教师也需要过硬的基本功。在课堂上,我有时总是追求表面的流畅,当提出问题后,从内心希望回答问题的学生少出错、不出错,最好能直奔主题节省时间,遇到有人来看课,更是有过之而无不及,学生回答不上来或有困难时,我们就不那么沉稳了,显得有些急躁,不愿意等待,或催促,或换人回答,还有甚者自问自答,学生哪有自己的体验和感受呢?精彩也就无处可现,如果我们再对学生多一些期待,多给一些时间思考、表现,再迟一些评判或将评判的权力交给学生,学生的表现是否更精彩,是否会有更多的学生体验到成功的喜悦呢? 其次课堂的成功,备课必须充分,要带有自己的思考见解。一千个读者就有一千个哈姆雷特。生物的魅力就在于它是很有个性的,能紧密联系生活的。陆游教孩子:“汝果欲学诗,功夫在诗外”。所以生物教师是半个“科学家”,必须不断地读书,不断地思考。学生如果会认为自己的生物老师知识广阔,上课能有一些新见解,就成功了一半。 教学中讲究一定的教学艺术。试看这样一个教学片段:同学们畅所欲言,对合理的食谱进行分析,我也加入他们行列,我说其中同学们感到很合理的一个就是正常人所需要的,但是我现在认为我现在有点胖了,我就选择第二个了。教学艺术是需要学结的。只有将课堂可能出现的种种情况加以分析,归纳种各样的应对方法,在课堂上才能游刃有余。而我们往往还凭经验驾御课堂,有时感觉很不错,有时感觉很失败。 “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”在新一轮课程改革的大潮下,我们要不断反思,与时俱进。 生物教学论文:浅谈高二生物分层教学 由于各个学生的先天素质、教育影响、主观努力程度和基础等的不同,同一个年级的班与班之间,同一个班级的各学生之间在学习上存在明显的差异。如何减小学生之间的差异?高二年级段提出 “分层教学”的设想,根据这个设想,将学生分到不同类型的班级,划分成不同层次的教育对象,分别因材施教,使全体学生经过两年的分层学习,知识水平基本上发展到同一个高的层次,满足上大学的需要。下面就谈谈我们生物备课组实施分层教学的探讨和实践的过程: 1认真分析教材 高二生物课是学生完成初中的生物学习,间隔两年后又重新开设的一门学科。在初中阶段,学生学习过植物学、动物学和生理卫生等方面的知识,主要侧重于生命现象的描述,缺乏横的联系。到了高二年级,知识的安排是按照横的方向来概括介绍生物的共同特征,并且进一步探讨生命问题的本质。教材内容既涉及了整个自然界,又涉及了人类的生活和生产活动,帮助学生认识自然界和人类自己本身,解决人类面临的各种问题。因此,知识的安排是从分述上升到了概述阶段,是从感性认识到理性认识的飞跃过程;另外更注重知识的运用,要求能用所学知识分析和解释一些与生物学有关的社会热点问题和自然现象。 2按学生和知识结构实施分层分组 对于高二的每一位学生来说,学习的起点和学习效果差异明显,目前高二年级段教学的分层主要是按照语、数、英和理化成绩分为实验班和普通班:一班 ---三班为成绩优秀的学生,四班---十五班为成绩一般的学生,每班按好、中、差分A层、B层、C层三个层次,生物是按照化学的分层进行教学,也基本上反映出了他们在本学科上的差异。这种情况不是一成不变的,经过一段时间的学习、测试,如果发现A组中的某些学生成绩下降,还不如B组中的有些学生,就把A组中成绩下降的学生调换到B组,而将B组中成绩进步的学生调换到A组。同样,C组学生经过努力成绩进步了,也可以调换到B组,B组学生成绩退步的学生也可以调换到C组,同样各层次也进行适当的更换学生。分层和分组后有利于教师上课组织教学,有利于教师上课辅导,有利于批改作业,有利于学生信息的反馈,充分调动了不同层次学生的学习积极性和主动性。 无论如何分层,我们认为学生在高二学习生物学的知识起点差别是不大的,可能有些同学别的学科不好分在了 C层和普通班,但生物可能好一些,或对生物的学习更有兴趣,为了鼓励他们,从一开始就强调只要认真学习,普通班班也能超过实验班,虽然在教学中有分班级和分层次的做法,但现在是站在知识的同一起跑线上,从而消除学生的自卑感,增强他们的自信心。几次作业后,特别是9月份的月考后,生物还是和其它学科一样,各层差异明显,深感学生出现差异不仅有基础方面的原因,而且还有学习的自信心、积极性、学习兴趣、学习方法、重视程度等非智力因素方面的原因。特别是在目前理综情况下,生物比理化分数少20--30分,学生对生物的学习动力和重视程度更是大打折扣,这将是我们在教学中面临的主要问题。 3确定分层教学对策 找到问题的症结后,对症下药,进行有目标有计划的分层教育教学,我们采取了以下几方面的措施: 3.1明确教学思想: 本学期一开始我们就制定了明确的教学思想:对普通班和 C层采取“低起点、小步子、多活动、快反馈”;实验班和A层、B层采取“高起点、重能力、多联系、重课堂”的措施,承认不同层次的学生不仅存在差异而且都有很大的发展潜力,他们的困难是暂时的、可以克服的,成绩最差的学生也有获得进步的愿望和需要,坚信每个层次的学生都能成才。 3.2强化心理教育 心理教育的目的是让学生明白学习成败的原因,不仅与理解能力、接受能力、反应能力有关,而且与个人对学习的重视程度和学习方法有重要的关系;让学生树立只要努力就可能超过他人的成功思想。让学生明白在会考和高考的理综试卷中生物是和物理、化学等科目同等重要的,启发学生正确处理好语数外的学习与生物课的学习,激发学生学习生物课的积极性。如赵明明同学刚开始,对生物不重视,月考只考 55分,但经过科 任 老师和班主任的工作以及自己的努力,期中考试考了 86分,等等。因此老师经常根据学生的学习表现给学生以这方面的引导,特别是对B层\、\C层和普通班的学生进行这方面的谈话教育次数更多,而且确实引起了部分学生的对生物的重视,钻研学习方法和探讨学习问题的学生多了,他们的成绩逐步得到提高,作业的正确率提高了,学生的自信心也不断提高了。并且认识到要想出好成绩,平时必须在保证重点的同时,搞好各科平衡。 3.3明确分层目标 有明确的教学目标,用正确的方法引导学生,可避免事倍功半。在教学中,我们把教学内容的重点和难点,结合这几年的会考和高考的考纲以及教学大纲,按照不同的层次制定学生要达到的目标:对实验班和 A层的一部分同学着眼于会考及高三高考综合能力课的考试,让他们在学习课本知识的同时,能更多了解生物学的发展动态,对B层的少部分同学同时着眼于高考和会考;对于C层的一部分同学、B层和A层的大部分同学、则着眼于会考,对课本知 识不做太多的延伸和扩展。教学目标明确后,有针对性的进行学法指导,如对实验班不仅要学好课本知识,而且还应该拓宽知识面和加深知识难度,要求选做我们设计的综合性较强的能力题以满足他们强烈的求知欲;对普通班则立足于弄懂课本上的内容,多看书本和学习卷,然后慢慢融会贯通,不断提高要求,充分保护他们对生物学习的积极性。 3.4优化教学环节,实施“分层教学” 3.4.1备课 备好课是上好课的前提,是进行分层教学的关键。教师按不同层次学生实际情况,分层次备课。备课时认真钻研大纲、教材、确定具体可行的教学目标,分清哪些属于共同的目标,哪些不属于共同的目标。要把握教学目标同时,根据不同层次学生的认知水平,确定各层次学生的不同要求,对学有学余力的 A层和实验班学生要求他们做一些综合性较强的习题,对学习有困难的学生则要求掌握教学要求中最基础的内容。如:在备“减数分裂”一节时,要求普通班和C层会分析精子、卵细胞的形成过程及异同;染色体和DNA的变化规律等,不要求会画图说明卵细胞和精子的染色体变化,B层、A层和实验班则要求掌握这些内容的同时,还要结合数学知识把变化规律绘制成曲线,能画出细胞分裂各个时期的染色体图,以适应高考的需要。安排教学时间时,要巧妙地设计教学程序,选择灵活多样,综合适当的教学方法。做到心中有数,一目了然。 在教学过程的设计时,旧知识导入课题时的深浅程度,重难点知识讲解时坡度减缓程度,要以中等程度组学生的认知水平为基准,但也要激发其他组学生的求知欲。 在设计问题及练习时,问题的难度要与学生的层次相一致。设计较易问题让 A组学生能回答能分析,使他们能体会到成功的愉悦。设计较难题,让A层同学分析回答,增加他们的成功感。 这样的教案设计,既能保证完成大纲要求的教学内容、教学任务的完成,也能做到 “培优、辅差”和全体学生的共同进步。 3.4.2课堂教学 课堂教学是分层教学的实施的主要过程,在课堂教学中,对优生以 “放”为主,“放”中有“扶”,重在引导学生学习;对中等生和后进生以“扶”为主,“扶”中有“放”,重在带领学生学习。这样引导不同层次的学生在各不相同的“最近发展区”前进,后进生必须基本上达到大纲的要求,优生尽其所能拔尖提高。尽量满足不同层次学生的学习需要,激发他们的学习兴趣,调动全体学生非智力心理因素的积极作用。如:在“细胞膜的结构”一节的教学时,进行了如下的分层教学,对实验班和B、A层可以直接结合教师的课件进行自学,自我发现问题“细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么?细胞膜的结构和功能是怎样适应的?等”,解决问题“细胞膜主动吸收钾离子的过程、白细胞吞噬病菌的过程”等。对中等生B层可根据教师课件中的自学提纲进行自学或采取分组讨论,以找到解决问题的方法。对A组可在教师的直接指导下,启发他们学会思考,掌握学习方法,完成学习任务。 课堂练习的设计要根据大纲要求,结合教学内容和学生实际尽量做到全体学生都有适合自己水平的练习,同一练习分层要求。如课本上的习题都是要求全部学生掌握,做这类题时实验班和 B、A层没困难,教师要求他们独立完成,而C层和普通班有一定的困难,教师必须加强个别辅导,使他们通过努力也能完成。练习时还可以从数量上进行分层要求,不同的层次作业的数量有区别。这样,在同一时间里不同层次的学生都 能完成 老师交给他们的学习任务,激发了他们的学习兴趣。如对实验班和 A层除了课本的复习题外,适当做一些这几年的市统考和高考中的题目,对普通班班则不做要求,对一课一练进行筛选,结合不同的班级进行布置,结合每个同学的实际可以做临时的调整,作到班级内的分层,达到粗分层和细分层的目的。 给学生布置不同层次的练习的同时,根据学生的兴趣,布置一些富有思考性的习题让学生练习,可以不写在作业本上,作为课后思考,培养创新的意识,如学了 “物质代谢”一节时让学生思考如何看待减肥,如何防止贫血?糖尿病人如何饮食?等问题。为学生设计不同层次的练习,这样就没有把全部学生框在一起,增大了思维量,拓宽了思路,调动了所有学生的学习积极性,使每个学生都在原有基础上得到了不同程度的提高。 在教学过程中,培养学生良好的学习习惯,激发学生学习兴趣,指导学生掌握学习方法是教师的一项重要任务。但由于学生的个别差异,单靠集体指导还不够,教学中还要根据教学内容,并结合学生实际有针对地进行个别指导。一般说,优生基础知识扎实,有很好的学习习惯,正确的学习方法,所以优生的指导着重在以下两个方面:一、让他多做一些思维难度较大的题目,如课外作业中的 A组题、研究性学习等。二、让他们积极参加帮助同学的活动。中等生基本能够掌握基本知识,也掌握了一定的学习方法,但缺乏勤奋好学的精神和独立思考的习惯,所以对他们要加强这方面的指导。普通班和C层的部分学生缺乏自信心,知识欠缺多,没有良好的学习习惯。所以对他们要重点辅导。创造一切机会,有重点地进行辅导。同时,对同一个层次的班级内,让C组做到四优先:优先发言、优先表演、优先辅导、优先批改。 3.4.3作业与评价 对不同层次的学生都采用不同的评价标准,对后进生采用表扬评价,寻找其闪光点,及时肯定他们的点滴进步,调动他们学习的积极性;对中等生采用激励性评价,既揭示不足又指明努力的方向,促使他们积极向上,对优生采用竞争性评价,坚持高标准,严要求,促使他们更加严谨、谦虚,不断超越自己。 从半个学期的实践看,实施分组、分层教学可以大面积提高教学质量。使后进生堂堂学有所得,提高了学习生物的兴趣,优生堂堂都能吃的饱,增强了自学能力和吸取知识的独立性。有利于全面实施素质教育和适应社会需要的新型的创造型人才的培养。 4分层教 经过一段时间的分层教学的探讨和实践,总结出以下几点: 1、摸清学生的实际,把起点和目标放在学生努力一下就可以达到的水平,让他们在经常性小小的进步中树立自信心,增强学习的动力掌握更好的方法;2、按照不同的标准评价学生的进步,不同的班级采用不同的练习习题和作业量;3、进行学法指导和思想教育,让他们既重视生物课的学习又不影响语数英的学习,提高课堂效率;4、有计划地进行个别学生的课外辅导。5、通过期中考试成绩表明,只要抓好适合各班的分层教学研究和实践,学生的成绩和能力会逐步达到教学大纲的要求。
药物类论文:52例重症社区获得性肺炎病原体及药物敏感性分析 【摘要】 目的 了解深圳地区重症获得性肺炎病原体流行病学特点及药物敏感性,为临床合理选用抗生素提供依据。方法 使用Dade Behring 公司 Microscan Walkaway40仪作细菌学鉴定,选用NC21及PC12复合板,以国际标准NCCLS作为敏感度的解释标准。结果 52例病原学检查阳性患者中培养出56株细菌,2例合并真菌感染,4例同时有2种细菌感染,56株细菌中革兰氏阳性菌25株,其中以金黄色葡萄球菌13株和肺炎链球菌12株为主,革兰氏阴性杆菌31株,其中流感嗜血杆菌11株,肺炎克雷伯杆菌8株,大肠埃氏杆菌7株,铜绿假单胞菌5株。结论 病原体以革兰氏阴性杆菌为主,占55% ,其次为金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌等革兰氏阳性球菌,占45% 。 【关键词】 重症社区获得性肺炎; 病原学; 药物敏感性 重症获得性肺炎(SCAP)以老年患者及原有基础病变的患者多见,重症获得性肺炎的病原学在同一地区不同年代总是处在变化中,同时其分布也有明显的地区差异,与人口老龄化比例、地理气候、不断开发的新兴抗生素的应用、预防手段的进步等有关。现将83例以肺炎入我院ICU中52例病历资料进行回顾性分析。 1 资料与方法 11 病例选择 52例病人均为2004年1月~2006年3月由我院急诊科直接收入ICU的病人,男29例,女23例,年龄55~81岁,平均68±13岁,其中慢性阻塞性肺疾病(COPD)35例,糖尿病8例,肺癌5例,慢性阻塞性肺疾病合并糖尿病4例。 12 诊断标准 按照1999年中华医学会呼吸病分会关于《社区获得性肺炎诊断和治疗指南》中重症获得性肺炎的诊断标准[1]。 13 病原菌检查 131 标本 52例均为入院当天在使用抗生素前从气管插管用一次性无菌管吸取下呼吸道分泌物作为标本,置于无菌痰培养管中立即送检。 132 细菌学鉴定及药敏试验 细菌学鉴定和MIC测定使用Dade Behring 公司 Microscan Walkaway40仪,选用NC21及PC12复合板,以国际标准NCCLS作为敏感度的解释标准。以大肠埃氏菌(ATCC25922)、铜绿假单胞菌(ATCC27859)、金黄色葡萄球菌(ATCC25923)作为检验质控。按照卫生部抗生素药物耐药性监测中心规定的标准操作。 14 统计学处理 计量资料用(均数±标准差)表示,计数资料用率、比表示。 2 结果 52例患者中培养出56株细菌,2例合并真菌感染,4例同时有2种细菌感染,56株细菌中以革兰氏阴性杆菌为主,共31株(55%),其次为革兰氏阳性菌25株(45%), 2例合并真菌感染的均为白色念珠菌(见表1)。金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌对抗生素左氧氟沙星、头孢他啶、头孢吡肟、特治星等敏感,对青霉素、氨苄青霉素耐药;流感嗜血杆菌、大肠埃氏杆菌、铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯杆菌对碳青酶烯类、左氧氟沙星、头孢他啶、头孢吡肟、特治星等抗生素敏感,其中有肺炎克雷伯杆菌3株、铜绿假单胞菌2株对环丙沙星、左氧氟沙星、头孢他啶、头孢吡肟耐药。 表1 2004~2006 重症监护病房SCAP病菌构成 3 讨论 本组资料所有痰标本均在使用抗生素前通过气管插管用一次性痰培养管采集,有效地防止了咽部细菌污染和抗生素的干扰,较准确地反应了下呼吸道菌群分布,由于是患者入院当天取的标本,故也排除了本次院内感染的可能。 31 重症获得性肺炎病原体分布及与院内感染的区别 本文资料是我院ICU近2年从SCAP患者分离出的56株病原体,从中看出革兰氏阴性杆菌为主,占55% ,包括流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯杆菌、大肠埃氏杆菌和铜绿假单胞菌,除部分铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯杆菌对环丙沙星、左氧氟沙星、头孢他啶、头孢吡肟耐药外,其余都对碳青酶烯类、左氧氟沙星、头孢他啶、头孢吡肟、特治星等抗生素敏感,这与院内感染不同,院内感染时往往对多种抗生素耐药,尤其是铜绿假单胞菌严重多重耐药时对碳青酶烯类也耐药,导致治疗困难;而其次为金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌等革兰氏阳性球菌感染,占45% ,并都对左氧氟沙星、头孢他啶、头孢吡肟、特治星等类抗生素敏感,这也与院内感染所致的此类细菌感染时大都对这些抗生素耐药,往往需要使用万古霉素有所不同,这说明社区感染的细菌对临床上常用的抗生素仍然敏感。 32 导致重症获得性肺炎的诱因 患重症获得性肺炎多为老年患者,并大多合并有慢性病等基础病,如慢性阻塞性肺疾病、糖尿病等,其导致局部和全身免疫力下降,往往感染后病情重,易发生感染性休克和诱发呼吸衰竭,甚至多脏器功能衰竭。 33 病原体流行特征 深圳地处亚热带地区,经济较发达,社区医疗机构网分布均匀,管理较健全,预防保健条件较好,地理环境为温度长年偏高而潮湿,老年人口多为内地迁移至此等特点。从本文的研究表明,重症获得性肺炎致病病原体以革兰氏阴性杆菌为主,这与广东其他地区所报道的基本一致[2];而与北方寒冷干燥地区如哈尔滨市所报道以革兰氏阳性球菌为主,占605%[3],有明显不同。充分了解本地区社区获得性肺炎的致病病原体流行情况及分布,对在临床上还没有作细菌学检查时的选择抗生素有指导作用,尤其是对于那些不具备作细菌学检查条件的社区医疗机构,在对社区人口进行医疗保健工作时有重要意义。 药物类论文:药物敏感试验指导小鼠胃癌化疗对凋亡及P53基因的影响 【摘要】 目的: 通过应用药敏试验筛选化疗药物对多次传代的荷瘤鼠进行化疗,了解其疗效以及对移植瘤凋亡及P53基因的影响. 方法: 用MTT法检测小鼠胃癌细胞对6种化疗药物的敏感性,对荷瘤鼠进行化疗,观察化疗后移植瘤的体积、抑瘤率,检测凋亡及P53基因的表达. 结果: 用MTT法筛选最敏感的化疗药5?FU对第一代荷瘤小鼠进行化疗,其抑瘤率高,凋亡率高,P53基因的表达下降,与对照组比较有显著性差异;最不敏感的ADM化疗组抑瘤率低,凋亡率低,P53基因的表达高于对照组(P<0.05). 再对已行化疗的胃癌细胞筛选最敏感药物为DDP,最不敏感药物为用MMC,对第二代荷瘤小鼠进行化疗,发现DDP组抑瘤率高,凋亡率高,P53基因的表达较对照组低(P<0.05);MMC组抑瘤率低,凋亡率低, P53蛋白表达高,与对照组比较无显著性差异. 而继用5?FU和ADM化疗对第二代荷瘤小鼠进行化疗,抑瘤率低,凋亡率低,P53基因的表达高,与对照组比较无显著性差异. 结论: 药敏试验、凋亡及P53基因的检测可作为化疗药物的选择及判断预后的指标. 【关键词】 药物敏感试验 胃肿瘤 细胞凋亡 基因 P53 0引言 如何选择敏感抗癌药,制定胃癌的个体化治疗方案,是提高胃癌化疗的关键. 我们通过应用小鼠胃癌细胞筛选化疗药物,对多次传代的荷瘤鼠进行化疗,检测化疗后小鼠胃癌组织中P53的表达及凋亡情况,并分析是否与其临床疗效一致,探讨临床化疗药物的选择、对荷瘤鼠胃癌组织中P53的表达和凋亡的影响,以便实施科学的、药物适配的个体化方案. 1材料和方法 1.1材料小鼠胃癌细胞株 MFC TCM23(中科院上海细胞所);MTT,细胞培养基,胎牛血清,TUNEL,P53试剂盒购自武汉博士德公司. 卡铂(CBP)、顺铂(DDP)、阿霉素(ADM)、5?氟尿嘧啶(5?FU)、甲氨蝶呤(MTX)、丝裂霉素(MMC)均为国产药品. 昆明小鼠(清洁级,购自南方医科大学实验动物中心,珠江医院动物所饲养),雄性,1月龄,体质量18~22 g. 1.2方法 1.2.1胃癌细胞株对化疗药物敏感性取对数生长期细胞制成含活细胞(3~6)×108/L的细胞悬液,在96孔培养板中每孔加入胃癌细胞悬液200 μL,培养贴壁后离心去上清,加入培养液190 μL/孔,加入下列抗肿瘤药物10 μL/孔,即CBP, DDP, ADM, 5?FU, MTX, MMC,每种药物终浓度为血浆峰值浓度,每种药物3个复孔,阴性对照为培养液, 37℃ CO2培养48 h,取出各孔加MTT(5 g/L)20 μL,继续培养4 h,离心弃上清后, 每孔加二甲基亚砜100 μL终止反应.置酶标仪测定各孔在570 nm波长值. 抑制率=[1-用药组A/对照组A]×100%. 根据抑制率筛选敏感、不敏感化疗药物. CBP, DDP, ADM, 5?FU, MTX, MMC的抑制率为41.9%, 47.2%, 26.5%, 49.6%, 31.2%, 30.0%, 5?FU抑制率最高,ADM抑制率最低. 1.2.2动物模型及分组将 MFC细胞制成含活细胞109/L细胞悬液0.1 mL,接种于小鼠后肢皮下,约7 d在接种部位长出直径1.5 cm左右的移植瘤. 对照组1: 用胃癌细胞株接种小鼠10只,接种7 d末鼠尾静脉给予生理盐水0.2 mL,共5 d,接种12 d末处死小鼠取瘤块. 实验组1:用胃癌细胞株接种小鼠10只,接种7 d末鼠尾静脉给予5?FU(高敏感药),30 mg/(kg·d),共5 d,化疗5 d末处死小鼠取瘤块. 实验组2:用胃癌细胞株接种小鼠10只,接种7 d末鼠尾静脉给予ADM(低敏感药),0.8 mg/(kg·d),共5 d,化疗5 d末处死小鼠取瘤块. 处死小鼠后瘤块一部分作石蜡包埋,一部分制成单个细胞悬液再接种小鼠,实验组1、实验组2的10只小鼠的一部分单个细胞悬液再行MTT法检测化疗药物敏感性,已用5?FU化疗后的小鼠胃癌细胞对CBP, DDP, ADM, 5?FU, MTX, MMC的抑制率为47.8%, 50.2%, 14.9%, 23.5%, 35.0%, 35.5%,筛选出最敏感的化疗药物为DDP. 已用ADM化疗后的小鼠胃癌细胞对CBP, DDP, ADM, 5?FU, MTX, MMC的抑制率为41.6%, 32.3%, 22.2%, 37.0%, 35.9%, 20.2%,筛选出最不敏感的化疗药物为MMC. 对照组2:用对照组1的10只小鼠胃癌细胞再接种小鼠10只,接种7 d末鼠尾静脉给予生理盐水0.2 mL,共5 d,接种12 d末处死小鼠取瘤块. 实验组3: 用实验组1的10只小鼠胃癌细胞再接种小鼠10只,接种7 d末鼠尾静脉给予5?FU,30 mg/(kg·d),共5 d,化疗5 d末处死小鼠取瘤块. 实验组4:用实验组2的10只小鼠胃癌细胞再接种小鼠10只,接种7 d末鼠尾静脉给予ADM,0.8 mg/(kg·d),共5 d,化疗5 d末处死小鼠取瘤块. 实验组5:用实验组1的10只小鼠胃癌细胞再接种小鼠10只,接种7 d末鼠尾静脉给予DDP,1.8 mg/(kg·d),共5 d,化疗5 d末处死小鼠取瘤块. 实验组6:用实验组2的10只小鼠胃癌细胞再接种小鼠10只,接种7 d左右成瘤,接种7 d末鼠尾静脉给予MMC, 0.16 mg/(kg·d),共5 d,化疗5 d末处死小鼠取瘤块. 处死小鼠后用游标卡尺测量肿瘤的长径(a)和短径(b),计算肿瘤体积和肿瘤生长抑瘤率:体积(cm3)=ab2/2. 抑瘤率=[(对照组平均体积-治疗组平均体积)/对照组平均体积]×100% 1.2.3免疫组化检测P53的表达小鼠处死后取肿瘤组织,制成石蜡切片,观察病理变化,采用免疫组化SABC法,石蜡切片脱蜡至水,30 mL/L H2O2去除内源性酶,加入适当稀释的一抗,4℃过夜;滴加二抗,37℃孵育20 min;DAB显色、苏木精复染,光镜观察结果,200倍下观察5个视野,计算阳性细胞数占总细胞数的百分比. 判断标准:用已知阳性的乳腺癌组织切片作阳性对照,用PBS缓冲液代替一抗作阴性对照. P53:细胞核出现棕黄色为P53阳性. 1.2.4TUNEL染色法检测移植瘤凋亡以细胞核阳性为标准,凋亡细胞呈蓝黑色颗粒状或弥漫性,散在或簇状分布于肿瘤组织中,结合HE染色,选择无细胞坏死的5个视野,对TUNEL染色阳性细胞记数,每个视野计数1000个以上细胞,以阳性细胞所占百分率作为凋亡指数(AI),取5个视野AI均值进行统计分析. 统计学处理: 数据用x±s表示,组间比较采用方差分析及Dunnett?t检验进行统计学分析. 2结果 2.1药物对小鼠移植瘤生长的影响实验组1与对照组1肿瘤体积(cm3)相比有统计学差异(0.90+0.12 vs 1.64+0.27, P<0.05),抑瘤率为45.0%,对小鼠移植瘤有明显的抑制作用. 实验组2(1.39+0.31)与对照组1肿瘤体积相比无统计学差异(P>0.05),抑瘤率为15.0%. 实验组3, 实验组4, 实验组6与对照组2肿瘤体积(cm3)相比无统计学差异(1.32+0.29 vs 1.56+0.24; 1.35+0.27 vs 1.56+0.24; 1.34+0.16 vs 1.56+0.24, P>0.05),抑瘤率为15.4%, 13.4%和12.72%. 实验组5(0.87+0.12)与对照组2肿瘤体积相比有统计学差异(P<0.05),抑瘤率为43.9%. 2.2药物对P53表达和凋亡率的影响实验组1与对照组1 P53表达阳性率、凋亡率相比有统计学差异(P<0.05),实验组2与对照组1 P53表达阳性率、凋亡率相比无统计学差异(P>0.05,表1,图1,2)实验组3、实验组4、实验组6与对照组2 P53表达阳性率、凋亡率相比无统计学差异(P>0.05),实验组5与对照组2 P53表达阳性率、凋亡率相比有统计学差异(P<0.05,表1,图1,2). 表1小鼠移植瘤P53表达和凋亡率 3讨论 许多化疗药可通过诱导肿瘤细胞的凋亡达到治疗肿瘤的目的[1-2],目前胃癌常用化疗药均能诱导胃癌细胞凋亡[3]. Stathopoulos等[4]根据对细胞凋亡作用的大小筛选出 Paolitaxel和卡铂,联合用于47例晚期胃癌患者的二线化疗,有效16例,病情稳定13例,提高了生活质量并延长了患者的生存期. 通过本实验可以看出,用药敏试验先筛选出小鼠胃癌细胞株敏感的化疗药5?FU,对第一代荷瘤小鼠进行化疗,其抑瘤率高,肿瘤细胞凋亡率高,第一代荷瘤小鼠进行全身化疗后,再对已行全身化疗的胃癌细胞筛选敏感药物,筛选出最敏感的化疗药是顺铂,用顺铂对第二代荷瘤小鼠进行全身化疗,发现顺铂组抑瘤率高,肿瘤细胞凋亡率高. 本实验说明,对胃癌有明确疗效的化疗药的确可诱导肿瘤凋亡,化疗药可能是通过诱导肿瘤凋亡来发挥作用. 药物诱导肿瘤细胞凋亡的能力,它已成为筛选化疗药的一种新指标,我们下一步可考虑根据对细胞凋亡作用的大小筛选化疗药指导临床用药. 已证实野生型P53基因可促进细胞凋亡,而突变型P53基因抑制细胞凋亡[5]. 突变的P53基因产物在恶性肿瘤细胞中并与野生型P53蛋白结合,使之丧失作用,肿瘤中的P53蛋白可增至正常的5~10倍[6]. Mugurumak等[7]发现P53表达阴性的患者化疗敏感性高于P53蛋白表达阳性患者,故P53的表达也可作为临床化疗疗效指标.通过我们的实验可以看出,筛选出小鼠胃癌细胞株敏感的化疗药5?FU对第一代荷瘤小鼠进行化疗,其疗效好,抑瘤率高, P53蛋白表达降低,与对照组比较,有显著性差异,而ADM组和对照组比较,无显著性差异,第一代荷瘤小鼠进行全身化疗后,再对已行全身化疗的胃癌细胞筛选敏感药物,筛选出最敏感的化疗药是DDP,用DDP对第二代荷瘤小鼠进行全身化疗,发现DDP组疗效好,抑瘤率高,P53蛋白表达降低,用MMC对第二代荷瘤小鼠进行化疗,发现丝裂霉素组疗效差,抑瘤率低,肿瘤细胞凋亡率低, P53蛋白表达高. 对第二代荷瘤小鼠仍采用5?FU和ADM进行全身化疗,发现5?FU和ADM组均疗效不好,抑瘤率低,P53蛋白表达与对照组比较,无显著性差异. 这说明化疗药诱导小鼠胃癌细胞凋亡可能是通过抑制P53基因表达,这是化疗药诱导小鼠胃癌细胞凋亡的分子机制之一,同时P53的表达也可作为临床化疗疗效指标. 我们用药敏试验筛选的化疗药物对荷瘤小鼠进行化疗,对凋亡及P53基因表达的研究,为肿瘤治疗和预后判断提供重要的思路和方法,根据对细胞凋亡作用的大小筛选化疗药,通过增加促凋亡基因/抑制抗凋亡基因的表达来增加肿瘤对化疗的敏感性,指导临床用药,达到肿瘤的个体化治疗目的. 药物类论文:紫草天花粉对药物流产效果的影响 【关键词】 紫草 摘要:目的:探讨中药紫草、天花粉对药物流产效果的影响。方法:将240例早孕妇女随机分为对照组和观察组,对照组流产药物为米非司酮配伍米索前列醇,观察组在此基础上加用紫草、天花粉,对两组的完全流产率、出血时间、月经恢复时间进行比较。结果:观察组的完全流产率为96.7%,出血时间为(12.1±3.4)d, P值均 0.05,而月经恢复时间无明显差异(p>0.05)。结论:加用紫草、天花粉可增加药物流产的完全流产率,缩短出血时间。 关键词:紫草;天花粉;药物流产 药物流产在我国已开展多年,其安全性和有效性已得到普遍认可,但其出血时间过长是药物流产尚未解决的公认的主要问题和缺点[1],我们在药物流产的同时加用中药紫草、天花粉,观察其对药物流产的完全流产率及出血时间的影响,现报道如下。 1资料和方法 1.1一般资料:选择年龄20~37岁、月经周期规则、三个月内无甾体激素使用史及药物流产史、停经≤49d、经尿妊娠试验及B超检查确诊宫内妊娠、无药物流产禁忌症的妇女240例为研究对象,随机分为对照组和观察组各120例,两组平均年龄为(28.4±5.4)岁和(29.2±4.2)岁,B超检查孕囊平均直径分别为(12.4±5.9)mm和(13.35±4.5)mm。 1.2用药方法:对照组:米非司酮配伍米索前列醇(上海华联制药有限公司出品),d1晨起空腹口服米非司酮50mg,8h后口服米非司酮25mg,d2服药同d1,d3晨起空腹口服米索前列醇0.6mg;观察组:米非司酮配伍米索前列醇用法与对照组同,服米非司酮前1d开始每天中午口服紫草、天花粉煎剂300ml,连服3d。(紫草、天花粉剂量分别为每公斤体重各1g,加水1500ml煎至300ml)。 1.3观察项目:①阴道出血开始及停止时间;②绒毛团排出时间;③绒毛团排出后1~3周尿妊娠试验及B超检查;④药物流产后第一次月经复潮时间。 1.4药物流产的诊断标准:①完全流产:绒毛团排出后阴道出血渐少至干净,1~3周尿妊娠试验阴性;B超检查宫腔内无残留物。②不全流产:用药后阴道出血过多需行清宫术,或孕囊停止发育,用药一周后仍未排出,需行清宫术者;③流产失败:用药后孕囊仍继续发育。 1.5统计方法:计数资料用X2检验,计量资料用t检验(a=0.05)。 2结果 经统计学检验观察组和对照组的平均年龄、孕囊的平均直径均无显著差异(P均 0.05)。 2.1根据药物流产的诊断标准,两组的流产效果见表1,统计学处理结果表明,观察组的完全流产率明显高于对照组(p<0.05)。 表1两组流产效果比较(略) 2.2两组完全流产者的出血时间及月经恢复时间见表2,统计学处理结果表明,观察组出血时间显著短于对照组(p<0.05),月经恢复时间差别无显著性(p>0.05)。 表2两组完全流产者出血时间及月经恢复时间(略) 3讨论 米非司酮通过竞争性地与孕激素受体结合,对孕激素产生拮抗作用,使绒毛细胞失去孕激素的支持而变性、坏死、脱落,达到终止妊娠的目的。米索前列醇为前列腺素E1类似物,具有促宫颈成熟、软化扩张宫颈及加强子宫收缩的作用[2],两者共同作用达到药物流产的目的。与人工流产术相比,因其痛苦小而易被妇女接受,但其出血时间长是药物流产尚未解决的公认的主要问题和缺点[1]。据文献报道,在药物流产中,活性绒毛滋养叶细胞残留是导致流血的主要原因[3]。许梅芬报告在药物流产后子宫刮出物的组织学检查中,91%发现有滋养细胞残留,80%有内膜炎症[4]。紫草为活血凉血中药,现代药理研究证明:紫草具有明显的抗LH、FSH活性作用,能使胎盘的绒毛细胞大量坏死,对妊娠子宫具有兴奋作用,且具有抗炎作用[5]。天花粉所含的天花粉蛋白能选择性地引起胎盘绒毛的合体滋养层细胞的损害,从而导致流产[6]。紫草、天花粉的共同作用可加强米非司酮配伍米索前列醇的药物流产作用,其抗炎作用更弥补了米非司酮及米索前列醇的不足。本文结果表明,加用紫草天花粉后完全流产率明显提高(P 0.05),出血时间明显缩短(P 0.05),但月经恢复时间与单用米非司酮配伍米索前列醇者无明显差别(P 0.05)。紫草、天花粉是常用中药之一,无毒副作用,价格便宜且资源丰富,其对药物流产的协同作用值得进一步研究。 药物类论文:影响药物流产效果的因素分析 【摘要】 目的:探讨影响药物流产效果的因素。方法:回顾性分析600例在门诊行药物终止妊娠健康妇女的年龄、既往分娩方式、孕产次、孕龄、孕囊直径、子宫位置、经期时间、妊娠反应、合并胃肠疾病、文化程度等资料。结果:年龄>35岁、有剖宫产史、停经40~49d者、孕囊直径>2cm、子宫后倾及后倾后屈位、经期>5d,有明显妊娠反应、合并胃肠疾病、文化程度低者、药物流产失败率明显增高。结论:药物流产的效果受孕妇的年龄、分娩史、孕龄、孕囊直径、子宫位置、经期时间、有无明显妊娠反应、合并胃肠疾病的影响。 【关键词】 药物流产; 效 果; 分 析 米非司酮配伍米索前列醇终止早孕成功率达90~95%,因其安全、高效、简便、病人痛苦小而在国内外广泛应用,但由于存在用药者的个体差异和其他原因,仍有部分患者出现药物流产不全或继续妊娠现象。为探讨影响药物流产效果的因素,对600例药物流产的早孕健康妇女的年龄、既往分娩方式、孕产次、孕龄、孕囊直径、子宫位置、经期时间、妊娠反应、合并胃肠疾病、文化程度等进行分析,现将结果报道如下。 1 对象与方法 1.1 一般资料:2002年7月至2006年6月在我院门诊要求终止妊娠的健康妇女600例,年龄18~43岁,平均26.8岁。 1.1.1 纳入标准:停经时间≤49d,停经前3个月有规律的月经周期,未经任何激素治疗,尿HCG(+),妇科检查子宫不超过7周大,B超检查示宫内妊娠,孕囊三径线平均直径≤30mm。 1.1.2 排除对象:宫外孕;生殖道畸形;宫内放置节育器;患有血液系统疾病及心、肝、肾疾病和肾上腺皮质功能不全者;青光眼;支气管哮喘等使用前列腺类药物禁忌者;对前列腺药物过敏者。 1.2 用药方法:用药d1上午口服米非司酮50mg,12h后再服25mg,d2与d1同一时间各服米非司酮25mg,d3上午再服米非司酮25mg,服用米非司酮前后均禁食2h,隔1h空腹顿服米索前列醇600ug,留院观察6~8h,未排出孕囊且出血不多者,嘱其回家观察,1周后务必就诊,此间如有组织物排出,则需带来由医师确认,如出血量超过月经量,无论孕囊排除与否,均嘱其及时就诊。 1.3 效果判断 1.3.1 完全流产:服药1周内肉眼可见绒毛,组织完整,未经清宫而自行转经者,或虽未见明确孕囊排出,但B超、HCG证实已完全流产,子宫恢复良好,阴道流血停止。 1.3.2 不全流产:服药后1周未见绒毛排出,或排出不全,阴道流血量多于月经量,需清宫处理。 1.3.3 流产失败:服药后未见组织排出,1月内来院复诊,B超检查发现宫内仍有孕囊,确诊为继续妊娠者,最终用负压吸引终止妊娠者。 1.4 统计学方法:组间比较采用X2检验。应用spss 11.0软件进行统计分析。 3 讨 论 胚泡植入子宫内膜后,与子宫内膜接触的滋养层细胞迅速增殖形成绒毛,此时子宫内膜血管丰富,黄体分泌大量孕酮和雌激素维持妊娠。而米非司酮为受体水平抗孕激素,与孕酮竞争受体达到拮抗孕酮作用,解除孕酮对子宫的抑制,使子宫肌肉收缩,并抗着床,使蜕膜、绒毛膜组织变性坏死[1],同时与米索前列醇配伍,增高妊娠子宫对前列腺素的敏感性,使子宫收缩强度增加4倍~9倍,促使子宫口扩张,达到终止妊娠效果[2]。 本组药物流产失败率为8.5%,分析其影响效果主要有以下几点:①年龄:从表1可看出年龄≥35岁药物流产失败率明显高于35岁以下者,年龄越大越易导致药物流产失败。②既往分娩方式:表2显示有剖宫产史者,药物流产失败率明显高于有自然分娩者,与钟永辉[3]报道一致。剖宫产后由于子宫形成疤痕及粘连,致使宫腔形态和子宫位置发生改变,从而影响子宫的节律性收缩,使胚胎组织不能及时顺利排出,导致不全流产。因此,对有剖宫产者,应慎重选择药物流产,一旦选择应密切注意其阴道流血的情况,必要时及时清宫。③孕产次:从表3可看出有分娩史者药物流产失败率明显高于未产妇,流产次数越多,药物流产失败率越高。人工流产术可引起子宫内膜的机械性损伤,术后可发生子宫内膜炎,使再次妊娠后蜕膜发育不良致胎盘粘连。流产次数越多造成子宫内膜损伤和感染的机会就越多,导致胎盘粘连的可能性就越大,再次妊娠行药物流产时蜕膜不易彻底排出,导致不全流产,提示我们对于有人工流产尤其流产次数多者,一旦选择药物流产,应特别注意阴道流血情况,及时清宫,适当使用缩宫素。④孕龄:从表4可看出停经40~49d者,药物流产失败率高于停经31~39d,随着停经天数的增加,药物流产失败率也随之增加。这是因为随着孕期延长,妊娠物增大,体内孕酮水平随着提高,难以被米非司酮拮抗,所以一旦确诊为早孕应尽早用药。⑤孕囊直径:从表5可看出孕囊直径>2cm失败率高于孕囊直径1~2cm及孕囊直径<1cm内。孕囊大小是胚胎发育的基础,孕囊越大蜕膜越多,在孕囊完整排出后,常有不等量的蜕膜残留,可能是由于米非司酮剂量不足,或维持时间不够,不能有效地抵消孕酮对靶组织的作用,导致流产失败。若孕囊直径>2cm,药物流产后出现异常出血,应及时清宫。⑥子宫位置:从表6可看出后倾及后倾后屈位子宫者的药物流产失败率明显高于前倾位及水平位子宫者。这与李玉英[4]报道一致,其原因在于药物流产是阻止妊娠发展,引起子宫节律性的收缩而达到终止妊娠的目的,后倾及后倾后屈位子宫,其宫腔与子宫的宫颈口之间形成一定的角度,当子宫节律性收缩时致使妊娠物不能顺利通过宫腔与宫颈形成的角度及重力的作用排出体外。⑦经期:表7显示正常经期≥5d药物流产失败率高于<5d者。可能是经期较长,子宫内膜修复缓慢,子宫内膜容易感染,蜕膜不易从宫壁脱落所致。⑧妊娠反应及合并胃肠疾病:表8显示妊娠反应明显者失败率高于无明显妊娠反应者。表9显示合并胃肠疾病失败率也高于无合并胃肠疾病者,这是由于吸收障碍影响药效。提示我们对于有明显妊娠反应者,应选择呕吐少的时间段服药。孕妇合并胃肠疾病者,服药前必须向病人交代可能出现的不良反应,必要时调整药物剂量,服药后30min内呕吐者,依病人具体情况必要时加服。⑨服药者文化程度:表10显示服药者文化程度越低失败率越高,可能病人理解不透,未按要求服药而导致失败,提示我们对于文化程度低者,应反复交代服药方法及注意事项,使病人完全理解,必要时叫病人复述一遍。 通过对药物流产效果相关因素的分析,提示在使用药物流产时,临床医生应严格掌握适应症及禁忌症,加强育龄妇女的避孕意识。药物流产时观察到有异常出血,应及时清宫。在流产药物配伍尚未改进之前仍强调手术对药物流产失败者干预的必要性和及时性,以减少由药物流产引起的子宫内膜炎、输卵管炎等并发症,并且也能够减少一些不必要的医疗纠纷。 药物类论文:停经天数对药物流产效果影响的临床观察 [关键词] 米非司酮;米索前列醇;早期妊娠 药物终止妊娠临床应用已有十多年历史,终止孕7周内的早孕成功率已达90%以上,现已广泛在临床中推广应用。因其安全有效、简便易行,痛苦较人工流产术轻,越来越多的患者自愿选择药物流产的方式终止早孕。但经临床观察,存在着出血多,出血时间长等问题。为临床广泛安全开展药物流产提供更多经验,笔者对400例药物流产者做了临床观察,现报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 来我院自愿终止妊娠者400例均符合药物流产条件,无并发症及禁忌证,年龄18~40岁,孕次1~5次,产次0~3次。第一组200例,孕天数40天内;第二组200例,孕天数40~50天。服药后门诊随访与电话询访。 1.2 用药方法 空腹或进食2 h后口服米非司酮150 mg,服后2 h内禁食。48 h后,口服米索前列醇300 μg,方法与前同。 1.3 流产效果判定标准 (1)完全流产:1周内自排出绒毛和胎囊,或未见明显的胎囊排出、阴道出血自行停止,经B超证实未见胎囊者。(2)不完全流产:用药后已排出绒毛和胎囊,或未见明显的胎囊排出,因出血多或出血时间长而行刮宫,病理诊断有绒毛者。(3)失败:用药1周后未见妊娠物排出,经B超证实仍有胎囊者。 1.4 统计学方法 采用χ2检验。 2 结果 2.1 两组流产效果比较 见表1。米非司酮配伍米索前列醇终止妊娠,其中孕50天内早孕的完全流产率为87.8%,第一组为91%,第二组为84.5%,两组相比较, 差异有显著性(P 0.05)。 2.2 两组出血量及出血时间的比较 见表2。阴道出血量比月经少者第一组54例(占27%),第二组35例(占17.5%),两组比较差异有显著性(P 0.05);阴道出血量比月经量多者,第一组有44例(占22%),第二组有80例(占40%),两组相比差异有非常显著性(P 0.01)。出血天数少于10天者第一组有107例(占53.5%),第二组有79例(占39.5%);出血天数为10~20天者第一组有80例(占40%),第二组有104例(占52%),两组相比较差异均有显著性(P 0.05)。 表1 两组流产效果比较 (略) 表2 两组出血量及出血时间的比较 (略) 3 讨论 米非司酮是一种抗孕酮类药物,通过与孕激素受体结合而阻断孕激素的活性,使蜕膜变形坏死,内源性前列腺素释放而诱导流产[1]。配伍米索前列醇终止早孕,一般成功率可达90%以上,是一种安全、有效、简便易行的方法。笔者对400例停经50天以内的早孕妇女药物流产效果进行了观察与分析,结果显示:终止停经50天以内早孕的成功率达87.8%,其中停经天数40天以内早孕的成功率为91%,40~50天的成功率为84.5%,提示停经天数越少,药物流产成功率越高。 药物流产终止早孕,可避免因人工流产手术所致的子宫穿孔,对子宫畸形或瘢痕子宫较为合适,但存在阴道出血多、出血时间长等缺点。这与药流后因蜕膜排出不全、子宫内膜复旧欠佳及米非司酮影响凝血功能有关[2]。我们观察到孕天数40天以内者阴道流血量及出血时间均较孕天数40~50天者少,因此我们主张药物流产患者应尽早诊断,及时用药,以提高药流成功率,减少阴道流血量及出血的时间。对于10天复查阴道仍有出血,且多于月经量,B超发现强光团者应及早清宫;对于出血时间长而出血量少的病例,应给予抗炎、止血治疗。 药物类论文:桂枝茯苓胶囊在药物流产中的应用效果观察 【摘要】 目的 观察桂枝茯苓胶囊在药物流产的应用效果。方法 将早孕健康妇女483例随机分两组,常规服用米非司酮与米索前列醇,治疗组于服米索前列醇1h后始服桂枝茯苓胶囊3粒,1日3次,饭后服,连服5天,观察两组流产效果、药流后阴道出血量及阴道出血时间。结果 治疗组完全流产率为96.67%,对照组为90.53%,两组流产效果差异有显著性,治疗组阴道出血量减少,出血时间短,与对照组相比差异有非常显著性。结论 桂枝茯苓胶囊可提高药流效果,减少阴道出血量及出血时间,可在药流中推广应用。 【关键词】 桂枝茯苓胶囊;药物流产;流产效果 药物流产是指早期妊娠应用药物终止妊娠的方法。临床上以米非司酮与米索前列醇的配伍为目前最佳方案[1]。但其主要副作用是阴道出血时间长和出血量多,虽在药物流产后加用宫缩剂及抗生素,疗效仍不显著。2005年1月始我院妇科采用桂枝茯苓胶囊配合治疗药物流产。现报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 我院2005年1月1日~6月30日于门诊要求药物流产的健康妇女483例,停经31~49天,年龄19~43岁。将她们随机分组,治疗组240例,对照组243例。两组研究对象在年龄、停经时间、生活卫生条件及孕产史等方面无统计学差异。用药前均通过妇科检查、尿HCG测定、血常规检查、B超检查确诊为宫内妊娠,无药物流产禁忌,并愿意随访。 1.2 方法 所有研究对象第一、二天上午服米非司酮50mg,12h后服25mg,服药前后2h空腹。第三天上午8:00空腹一次性服米索前列醇600μg,并留院观察6 h。治疗组于服米索前列醇1h后始服桂枝茯苓胶囊3粒,1日3次,饭后服,连服5天。两组患者均于药物流产后8天、16天、30天随访。 1.3 观察指标 观察流产效果、药流后阴道出血量及阴道出血时间等。 1.4 流产效果判定[2] 完全流产:用药后胎囊自行完整排出,或未见完整排出,但经B超检查未见妊娠图像,出血自行停止,尿HCG阴性,子宫恢复正常大小,月经自然复潮;不完全流产:用药后胎囊自然排出,但在随诊过程中,因出血过多或时间过长而施行刮宫术者;失败:至用药第8天未见胎囊排出,经B超检查证实胎囊继续增大、胎心搏动存在者为继续妊娠,胚胎停止发育最终采用负压吸引术终止妊娠者,均为药物流产失败。 阴道出血量估计以1周内阴道出血量与自身平素月经量相比,分别为多于、等于、少于月经量3种情况,阴道出血时间为从阴道出血开始到完全干净为止的天数。 2 结果 两组流产效果差异有显著性(χ2=8.357,P 0.05),见表1。表1 两组流产效果情况治疗组在阴道出血量及出血时间方面与对照组相比差异有极显著性,见表2。 表2 两组阴道出血情况治疗组有8例清宫,清宫率3.33%,无一例发生感染;对照组24例清宫,清宫率9.88%,有3例发生感染。 3 讨论 3.1 药物流产机理 米非司酮是抗孕酮类药物,通过与孕激素受体结合而阻断孕激素的活性,它与孕酮受体亲和力比黄体酮强5倍,使蜕膜及绒毛变性坏死,内源性前列腺素释放而诱导流产。米索前列醇刺激子宫收缩,宫口开放,促进绒毛及蜕膜排出。 3.2 药物流产副作用及病机 药物流产常见副作用为阴道出血多及阴道出血时间长,其原因为[3]:(1)妊娠蜕膜或 滋养叶组织残留;(2)凝血块在宫腔积存;(3)宫腔内感染或残留组织感染;(4)子宫收缩或复旧不良。主要病机为:健康早孕妇女药物流产后,冲任被扰,气机不利致气滞血瘀,血不归经,或由于出血量多,气血受损,运行不畅,瘀血内停,阻碍新血不得归经所致,多瘀多滞为其特点。在药物流产过程中,米非司酮使蜕膜充血、水肿、变性,属于中医瘀血范畴。据中医辨证,出血属于冲任损伤,瘀血内阻,血不归经。治疗应以活血化瘀生新为主,使瘀去新生,气机得畅,冲任得固,离经之血自止。 3.3 治疗 西医治疗往往行清宫术,虽行之有效,但增加患者痛苦,造成子宫内膜损伤,甚至造成各种并发症,如子宫穿孔、感染等。而桂枝茯苓胶囊是汉代医圣张仲景《金匮要略》中桂枝茯苓丸的现代制剂,由桂枝、茯苓、丹皮、桃仁、芍药组成,具有活血化瘀,缓消症块的作用,能有效松软变性的绒毛及蜕膜与子宫壁的粘连,使再种植的胎囊和残留的绒毛、蜕膜排出体外,起到药物清宫作用。避免清宫术的痛苦、损伤及后遗症,并可加快胎囊排出时间,促进子宫内膜剥脱。明显减少阴道出血量,缩短阴道出血时间。我们通过临床观察,在药物流产后服用桂枝茯苓胶囊可提高流产效果,明显减少阴道出血量及缩短阴道出血时间,降低清宫率,并能预防及治疗感染。综上所述,桂枝茯苓胶囊具有收缩子宫、抗炎、镇痛、止血之功效。方中桂枝温经通阳,促血脉运行而散瘀;赤芍活血化瘀,去除症瘕;桃仁破血消瘀,丹皮活血散瘀,二者相须以加强化瘀消症之效;茯苓健脾益气,宁心安神,与桂枝同用,通阳开结。诸药作用平和,对药物流产者较为适合。由于采用现代制剂的手法,通过提纯、浓缩,使药效集中,服用便捷,且安全、经济有效,故在药物流产中可推广应用。 药物类论文:血液流变活性药物的体外研究概况 药物流变学是药物学与流变学的交叉学科,旨在探索药物发挥作用的流变学机制,本文 就药物流变学研究的体外实验有关问题作一总结。 临床验证中的双盲法安慰剂对照研究是流变活性药物功效的最终试验,这些药物的体外 实验研究已经变得越来越主要,在寻找新药之临床前研究阶段以及临床研究阶段,流变学实 验能够补充临床结论。有关在临床前和临床试验阶段对药物进行流变学体外实验的作用如下 。 临床前试验阶段:①发现现有药物的新用途;②确定化合物的流变学全貌(对RBC,WBC ,血小板,血浆蛋白的作用);③对流变活性药物的同类物进行试验;④寻找具有流变活性 的新化合物;⑤在后继的临床试验中,确定合适的检验药物具有流变活性的方法。 临床试验阶段:①提供一个客观的结论;②证明药物在体内的流变学作用;③体现临床 效果与流变活性间的因果关系;④发觉不敏感人群;⑤确定量效关系和时间依赖性。 1 体外实验的原则 在设计制定评价药物临床前和临床研究的体外实验时必需遵循下列几条基本原则。 1.1 鉴定和分离靶细胞体 血液是一个混合的细胞群体,应对实验的细胞对象进行适当分离,流变活性药物可能作 用于红细胞,白细胞或血浆蛋白,亦或对它们都有作用,因而要求获得较纯的细胞群体,可 将全血经棉花过滤获得纯的红细胞,将全血经过密度梯度沉降以获得白细胞亚群,或通过低 速离心(400 g,5 min)获得富含血小板的血浆。 1.2 选择合适的药物浓度 很多药物研究时使用了较高浓度而体内不能达到如此高浓度,由于对到达靶细胞之药物 精确浓度不甚清楚,体外实验时使用的药物浓度应覆盖其发挥药效的药理学浓度范围,如同 体外流变学试验所需合适细胞浓度一样,药物与细胞的比例也很重要,在体外使用的药物浓 度应尽量调至体内药物与细胞相应的比例。 体外流变学研究时通常要将洗涤过的细胞悬浮在无蛋白质的缓冲液中,与体内富含蛋白 质的血浆相对比,由于在体内结合到血浆蛋白质上的药物相应地被体外结合到靶细胞质膜的药物代替,因而到达靶细胞群药物浓度较高。反之,如将白蛋白加入到缓冲液中,应考虑 到结合在白蛋白上的药物。缓冲液的特性也应考虑。有些缓冲液如磷酸盐和Tris能进入细胞 内增加细胞的体积,因而影响流变测量。一些缓冲液不能穿透细胞,如HEPES,作为缓冲液 相对优越些。 1.3 流变仪器和方法的选择 不同流变学测定仪器灵敏度差异很大。同一仪器的不同参数的灵敏性亦差异很大,因此 选择使用仪器应多注意。为了提高不同实验室测量数据的可比性和结果的可靠性,应尽可能 按照国际血液标准化委员会关于血液流变学的规定和要求。 1.4 亚群分离 血液不仅是由混合的细胞群体组成,而且不同的细胞群体还由复杂的亚群组成。红细胞 按照其细胞阳离子浓度和含水量由轻到重密切排列,基于细胞年龄和ATP含量发挥其酶的活 性。白细胞由处于不同成熟期的不同细胞系组成,其成熟状态可以是静态或激活的。同样血 小板亚群依赖于其年龄和激活状态而存在。 不同亚群之间存在着流变差异,针对相应亚群流变学测量的技术包括密度梯度分离,或 当亚群在形态上可以识别时,如红细胞内含疟原,可采用微吸管吮吸法[1]。用于 单个细胞流变测量的仪器如红细胞刚性测量仪,细胞转移分析仪,已显示了一定作用。 1.5 质量控制的要求 在临床研究中对药物流变参数的纵向研究必须严格实行质量控制,用于质量控制的流变 学方法仍处于初期,较简单的方法包括用正常样本来检测仪器的漂移情况, 或设对照组及有 效治疗组。 1.6 药物对细胞膜和形态学的作用 亲脂性药物进入细胞膜脂质双层对细胞的形态和流变学发生根本影响,根据脂双层理论 这些药物有时间依赖关系,膨胀外层引起棘状红细胞症,然后进入内层引起裂口红细胞症。 经14C标记可以确定药物插入脂质双层的程度[2],能以此方式改变细胞形状 的药物,将对红细胞的变形、聚集、沉降和粘滞产生不利影响。最显著的例子就是血管扩张 剂枸橼酸西替帝尔(cetiedil),在低浓度时改善红细胞的变形性,而在高浓度时改变细胞膜 阳离子流动使细胞肿胀而失去变形能力[3]。 2 其它试验是对流变学测量的补充 利用流变学试验在细胞水平证明药物的影响是非常重要的,但是其敏感性和专一性很有 限,比如说:阻止Ca2+流入和K+流出镰刀状红细胞的阳离子通道抑制剂能防止细胞 失水,研究其作用时可先将细胞脱水后,采用5 μm孔径的滤膜来定量测定细胞膜变形性的 序贯下降[3]。更为敏感的方法是用同位素如45Ca、86Rb标记, β-闪烁计数确定阳离子流动[4],但使用流变学模型来证实其对完整细胞的作用 非常有用,两种方法可看作是互相补充。 3 采用动力学试验模型 处于代谢静止状态的静态细胞不适合用来研究药物的作用,采用适当的生理和代谢动力 模型可以增加流变学试验的敏感性和特异性。例如,对红细胞与内皮细胞粘附力测量的试验 中采用的是生理应力模型而不是静态模型[5]。非离子表面活性剂[6]对此 模型有抑制作用。 抗镰药物的研究很困难,因为镰刀状细胞在其变形性、密度、年龄、膜性质和形态诸方 面有很大的异质性,然而采用密度梯度离心可以去除密度较大和不可逆的镰状细胞,剩下较 均匀的年轻细胞群体,体外在含钙的缓冲液中,经历还原和氧化的循环,来模拟在体内循环 时的复杂过程。这些年轻细胞将发生进行性的脱水,Ca2+通道抑制剂和钙激活K+流 动通道抑制剂,以及其它抗镰药物可用于研究对此模型中代谢应力的保护作用。 采用循环气体交换模拟体内代谢因力,可以扩展到局部贫血血管疾病,在那里循环的血 细胞暴露在低氧、低pH和/或高渗透压的环境中,在此情形下存在着的交替改变非常复杂, 并具有时间依赖性。这是因为局部贫血部位的低pH按照Gibbs-Donnan效应可引起细胞肿胀 ,随后经pH激活的KCl转移导致细胞K+丢失,细胞再次收缩[7],局部贫血部位的 乳酸累积,由于渗透作用也引起细胞脱水。通过将正常红细胞重复多次置于低氧、酸性和含 有不同药物浓度的高渗透液中,采用循环气体交换可以验证药物的预防作用。这种体外的试 验模型要比血管疾病的静脉血样本接近病理,因为一旦离开局部贫血部位的代谢应力环境, 而循环到静脉抽血处,红细胞迅速恢复正常代谢和流变状态。 4 不可预见性的药物作用 药物对血细胞流变学作用不可能总是能够借助药理文献而预料,并由此在体外以合适模 型进行实验。血管扩张剂和钙阻滞剂硝苯地平就是一个很好的例子,在兴奋组织这个二氢吡 啶类化合物能阻断Ca2+进入细胞,它对循环血细胞作用尚未广泛研究,除了能阻止Ca 2+流入红细胞外,它还是一个作用很强的Ca2+激活的K+通道抑制剂[4 ]。因此其作为抗镰药物的优势可能在于其血管扩张作用,Ca2+进入阻滞及K+流 动抑制作用之间的综合,在局部贫血血管疾病,硝苯地平的流变学作用很复杂,除了对红细 胞的作用外,对激活嗜中性白细胞与血管内皮细胞间的粘附有着浓度依赖性的抑制作用 [8]。 总之,流变活性药物的体外实验有着巨大的潜在优势,因为这些实验能解释流变学效应 和药物的作用。体外实验方法特别适合于一系列药物浓度的研究和寻找活性化合物如中草药 ,因其组成复杂,需经分离以寻找有效的类似物,在药物试验的预试阶段,流变 学方法研究 药物对完整血细胞的功效非常优越,而生化和同位素研究往往是针对破碎细胞。 在临床试验中对体外获得的血样进行试验来确定临床效果和流变学作用的关系很有价值 。另外流变学试验能补充临床结论,增加临床试验的价值,提供简易方法用于先导性研究, 证明新试化合物的作用。流变学方法在解释血管疾病的病理生理和确定合理有效药物治疗方 面具有优越性。 药物类论文:药物性肝病的诊断和治疗 肝脏是药物在体内代谢的重要器官,但药物及其代谢产物又可影响肝脏的结构和功能,造成肝脏的损害。药物性肝病是指在药物治疗过程中肝脏受药物本身、代谢产物损害或发生过敏反应所致的医源性疾病。危害包括肝脏血管损害、诱导肝癌和促使肝硬化等[1]。肝细胞变性、坏死主要由毒性代谢产物所致,即亲电子的烷基化、芳基化和酰基化物质与肝细胞内和生命有关的大分子(DNA、RNA)共价结合而引起肝细胞坏死,也可由细胞色素P450酶氧化还原反应产生的自由基与细胞膜上的蛋白质或非饱和脂肪酸共价结合,产生脂质过氧化物而引起细胞膜损伤,最终导致细胞死亡。随着新药物的不断问世,特别是非处方药不断扩大,患者自行服药及随意加大剂量的可能性增加,药物性肝病的发生率也相应增加。目前所使用的药物中,据报道有1000[2]多种药物能产生肝损伤,在全球所有药物不良反应中,药物性肝病发生率为3%~9%[3],占所有黄疸住院病例的2%~5%,占成人“急性肝炎”住院病例的10%,药物性肝衰占所有急性肝衰病人的10%~52%[4]。但由于药物性肝病临床和病理变化复杂,临床表现与实验室检查缺乏特异性,易被误诊[5]。现对药物性肝病的诊断要点与治疗原则进行归纳、总结如下。 1 诊断 1.1 危险因素 药物性肝病的发生受个体差异的影响,其中包括遗传性和获得性因素,诊断时应予以考虑[6]。遗传性因素包括细胞色素P450酶的缺陷、乙酰化作用异常、谷胱甘肽合成酶缺陷、谷胱甘肽S-转移酶缺陷、免疫系统遗传变异等,使某些药物对药物的敏感性增加,易于出现药物性肝损。获得性因素包括年龄(>60岁可能易促进异烟肼、呋喃坦丁引起的肝损,儿童易于出现丙戊酸及水杨酸盐引起的肝损)、性别(女性易出现甲基多巴和呋喃坦丁引起的肝损,男性更易患硫唑嘌呤诱导的肝损)、营养状态(肥胖促进氟烷引起的肝毒性,营养不良和禁食易于引起扑热息痛肝损)、怀孕(大多数四环素诱导的肝病出现在静脉使用四环素的孕妇)等。此外,有过敏体质或有药物过敏史的患者及有慢性肝病、肾功能不全、免疫紊乱的患者均可增加机体对药物毒性的易患性。这些因素在诊断药物性肝病时也应考虑。 1.2 诊断要素 目前尚无确切的诊断方法及特异性实验诊断,现有的诊断标准仅供临床医师参考,详细询问病史是关键,需仔细了解:(1)患者发病前3个月使用过的药物,包括剂量、用药途径、持续时间及同时使用的其他药物;(2)原来有无肝病、有无病毒性肝炎及其他肝病;(3)原发病是否可能累及肝脏;(4)有无药物过敏史及过敏性疾病史。药物性肝病的诊断主要依据时间过程特点和临床诊断标准并排除其他因素而确定。 1.2.1 时间特点 从可疑药物给药到发病多数在1周~3个月内,停药后常常数周内可恢复,偶尔再次给药可诱使肝病复发(不可有意给予可疑肝损药物[7])。 1.2.2 临床诊断标准[8] 具备下述第(1)条加上(2)~(7)条中任何两项,即可诊断:(1)肝脏损害多在用药后1~4周内出现,但也可在用药数月后出现肝损情况,少数药物的潜伏期可更长;(2)初发症状可有发热、皮疹、瘙痒等过敏现象;(3)外周血液中嗜酸粒细胞 6%;(4)肝内胆汁淤积或实质细胞损害等临床和(或)病理征象;(5)淋巴细胞转化试验或巨噬细胞转化试验阴性;(6)有关病毒性肝炎的血清学指标阴性;(7)偶尔再次给药后又再次发生肝损害。 另外,药物性肝病的诊断需排除其他引起肝损害的疾病:包括肝胆疾病、滥用酒精、自身免疫性疾病引起的肝损害、心功能不全引起的肝缺血等。 1.2.3 诊断新方法 目前超声诊断药物性肝病的研究已有显著突破,有报道称,门静脉增宽是诊断早期药物性肝病的一个客观指标(长期服药门静脉增宽占62%,而肝脏回声增加仅占24%[9])。 1.3 注意事项 药物性肝病的临床表现复杂,早期的诊断对疾病发展的控制是必不可少的,用药过程中肝功能的监测是早期发现药物性肝病的首选方法[10],这需要临床医师重视及丰富的经验。 2 治疗 药物性肝病的治疗无特殊性,治疗的前提是确立诊断,通过早期正确的诊断而阻止慢性肝损[1],一旦明确后采取以下措施,预后较好。 2.1 停用致病药物 一旦确诊或怀疑,应立即停用相关或可疑药物,特别注意的是,化学结构相似的药物也属禁忌。 2.2 支持治疗 卧床休息,避免体力活动,如果无肝性脑病史可给予高热量、高蛋白饮食,补充各种维生素及微量元素,保持水、电解质、酸碱平衡等,必要时输注白蛋白或新鲜血浆。 2.3 保肝、退黄治疗 患者出现血清转氨酶升高或白蛋白下降等肝功能损害征象时,可给予护肝药物,如凯西莱、肌苷、葡醛内酯、门冬氨酸钾镁等;深度黄疸者可静脉滴注高渗葡萄糖、VitC、还原型谷胱甘肽等。有报道称,腺苷蛋氨酸(思美泰)在临床上可安全有效地治疗药物性肝病,尤其是药物引起的肝内胆汁淤积[11]。另外,多烯磷脂酰胆碱是人体不能合成的必需磷脂,可结合于肝细胞膜结构中,对肝细胞再生和重建非常重要,具有保护和修复肝细胞的作用。 2.4 肾上腺皮质激素 有黄疸、皮疹或重症者,可适量应用肾上腺皮质激素2~3周,以抑制免疫缓解病情。有报道称,肾上腺皮质激素对急性药物性肝衰竭有一定的治疗作用[10]。 2.5 积极防止并发症 如防止出血、感染、脑水肿、肾衰、肝性昏迷等。 2.6 特殊解毒药 异烟肼用VitB6,扑热息痛用N-乙酰半胱氨酸,抗胆石药对胆汁淤积性肝损有帮助[10]。 2.7 人工肝或肝移植 对药物性肝损引起不可逆转的肝功能衰竭者可给予人工肝治疗,必要时可行肝移植[10]。 2.8 防治 药物性肝病重在预防,对于某些能损害肝脏的药物临床医生要注意,不要大剂量的超负荷使用,有报道称山莨菪碱能治疗药物性肝病,减轻药物的肝毒性作用,其副作用小,价格低廉,值得我们在临床实践中应用[12]。也有报道称蜂胶具有对动物性肝损伤保护作用,长期服用蜂胶可起到一定保护作用[13]。 药物类论文:小剂量药物穴位注射治疗小儿秋季腹泻疗效观察 【摘要】 目的 探讨654-2双侧足三里穴位注射治疗婴幼儿秋季腹泻的疗效。 方法 将入组的84例腹泻患儿随机分为对照组40例和治疗组44例。对照组给予静脉补液、纠正电解质紊乱等对症处理,治疗组在对症治疗的基础上辅以654-2足三里穴位注射,疗程3 d,并与对照组进行比较分析。结果 治疗组总有效率91%,对照组总有效率60%。 结论 654-2足三里穴位注射辅助治疗婴幼儿秋季腹泻疗效明显优于单纯对症治疗。 【关键词】 654-2;足三里;穴位注射;腹泻;婴幼儿 婴幼儿秋季腹泻是秋冬季儿科的常见病,主要表现为腹泻水样便,易引起脱水和电解质紊乱。我院儿科采用654-2足三里穴位注射治疗婴幼儿腹泻84例,取得满意疗效,现报告如下: 1 资料与方法 1.1 资料 选取我院2002年10月~2006年12月在我院儿科住院治疗的84例秋季腹泻患儿为研究对象。入组标准:年龄6 mo~3 a;(2)大便镜检白细胞数<5个/HP,大便培养无致病菌生长;(3)诊断符合单纯性小儿季节性腹泻标准。 1.2方法 1.2.1 分组方法 将入组的84例腹泻患儿随机分为对照组40例和治疗组44例。其中对照组男25例,女15例;年龄<6 mo 1例,~1 a 11例,~2 a 18例,~3 a 10例。治疗组男23例,女21例;年龄≤6 mo 2例,~1 a 9例,~2 a 19例,~3 a 14例。 1.2.2 治疗方法 两组患儿均给予静脉补液、纠正电解质紊乱等对症处理,治疗组在此基础上加用654-2足三里穴位注射。注射方法:取双侧足三里穴,消毒后用4.5号针头,进针约0.5 cm~1 cm,回抽无血后注入654-2 0.01 mg·?-1·1次·d-1,连续2~3 d。 1.2.3 疗效判定[1] (1)显效:治疗72 h后粪便形状及次数恢复正常,全身症状消失;(2)有效:治疗72 h后粪便形状明显好转,次数明显减少,全身症状明显改善;(3)无效:治疗72 h后粪便形状、次数及全身症状均无好转。 2 结果 2.1 两组患儿一般临床资料,见表1。表1 两组患儿一般临床资料(略)注:两组一般临床资料比较无显著差异(P>0.05)。 2.2临床疗效,见表2。表2 两组临床疗效比较(略)注:治疗7 d末,治疗组疗效明显好于对照组,差异有极显著性(P<0.01)。 2.3两组不良反应 治疗7 d末,治疗组有3例足三里穴位注射654-2 30 min后,出现心率加快,面部潮红,持续约1 h~2 h上述症状自然消退,无须特殊处理。对照组无不良反应。 3讨论 婴幼儿腹泻是婴幼儿时期的常病,发病率极高,易迁延成慢性腹泻[2],6 mo~2 a婴幼儿发病率更高,是造成小儿营养不良、生长发育障碍的主要原因之一。针刺足三里是中医治疗胃肠疾病的重要穴位[3]。作者采用小剂量654-2穴位注射的方法,主要是通过对足阳明胃经的足三里进行慢性刺激,不但能引起机体重新调节其功能的作用,迅速提高胃旦白酶的活性,而且还能激活机体网状内皮系统的吞噬机能,抑制炎症渗出,增强炎症病灶的屏障机能,使发热反应减弱,并有一时性降温作用。654-2为M胆碱受体阻断剂,有镇静、解痛作用,能抑制胃肠道平滑肌蠕动和腺体分泌,减少消化液丢失,并能改善微循环,利于肠道组织的代谢修复和功能恢复[4]。本组资料表明,治疗组经654-2足三里穴位注射治疗后,疗效明显好于对照组,两组比较差异有极显著性(P<0.01)。虽然治疗期间有3例患儿出现了轻微的心率加快、面部潮红,但持续约1 h~2 h后,不良反应自然消失,无须特殊处理。总之,小剂量654-2穴位注射是作者多年的临床经验,对治疗婴幼儿功能性腹泻却有显著疗效,愿与临床同道共勉。 药物类论文:药物对肾小球抑制作用的对比分析 论文关键词:肾小球 药物 作用 对比 论文摘要:采用体外培养的人肾小球系膜细胞技术,观察具有降逆泄浊、益气活血功效的中药肾康注射液及苯那普利对ECM不同成分的影响。肾康注射液具有抑制ECM成分中纤维连接蛋白(FN)、层粘连蛋白(LN)和Ⅳ型胶原(Col Ⅳ)的作用,该抑制作用具有一定的量效关系。苯那普利对ECM中FN、Col Ⅳ也有一定的抑制作用,但不及肾康注射液作用明显。结论,肾康注射液对ECM的抑制作用优于苯那普利。 近年来,随着对肾小球硬化机制认识的不断深入,肾小球系膜细胞(MC)、细胞外基质(ECM)及各种细胞因子在肾功能进行性减退过程中所起的作用倍受关注。抑制MC增殖,减少ECM的堆积,拮抗细胞因子的不良作用,已成为防治肾小球硬化,延缓CRF病情进展的重要环节。 一、对比研究使用的材料 选用的材料 1、肾组织来源系我校附属医院妇产科孕5月引产胎肾。 2、药物与试剂肾康注射液(SKI)由大黄、丹参、红花等组成,成都中医药大学附属医院提供,每毫升含原生药0.3g;苯那普利(Benayzepril)由瑞士诺华制药有限公司生产,批号:012200;V型胶原酶、HEPES均系Sigma产品;RPMI 1640、胰蛋白酶、胰岛素均为美国GIBCO产品;小鼠抗人单克隆FN抗体、兔抗人FN多抗、羊抗兔IgG-HRP均购于北京中山生物技术有限公司;LN、Col Ⅳ放射免疫分析试剂盒,均购于上海海研医学生物技术中心。 3、主要仪器CO2孵箱(TYPE4型)德国HERAEUS公司生产;倒置显微镜(TOKYO)日本OLYMPUS公司生产;洁净工作台(月坛牌)北京半导体设备一厂生产;酶标分析仪(MODEL2550)美国BTO-RAD公司生产;FT-613自动计数125 I放免测量仪,北京核仪器厂生产。 二、研究采用的方法 1、MC培养与鉴定无菌取胎肾,分离提取肾皮质小球组织,按照于力方等方法(1)取去掉包囊的单个肾小球进行原代和继代培养,实验中使用传代5代的MC。培养的细胞经免疫病理鉴定证实为单纯的MC,无上皮细胞、肾小管细胞及成纤维细胞污染。 2、分组及MC上清的收集吸取培养的第5代MC培养瓶中液体,加胰酶1ml,置孵箱(5%CO2、37℃)中消化3min,加10% FCS 1640终止液2ml,抽吸于离心管中,800rpm,离心3min,弃上清,加15% FCS 1640培养液于离心管中,吹打,混匀。用计数板计数后,倾入加样槽中,用8导加样枪,按每孔200μl,密度4000/孔铺板。将96孔板按列从左至右依次分为空白对照组(简称组Ⅰ)、苯那普利组(简称组Ⅱ)、肾康注射液高浓度组1、2(简称组Ⅲ、组Ⅳ)、肾康注射液中浓度组1、2(简称组Ⅴ、组Ⅵ)、肾康注射液低浓度组1、2(简称组Ⅶ、组Ⅷ),共8组(列),每列6孔,待细胞贴壁24h后,每孔加无血清1640培养液200μl同步24h。除空白对照组外,其余各组分别依次加入苯那普利10-3mmol/L及肾康注射液100、50、25、12.5、6.25、3.125μg/ml,待刺激48h后依次收集上清待测。 3、测定ECM中FN的含量用双抗体夹心ELISA法,0.5mg/ml鼠 抗人FN抗体原液用包被缓冲液稀释1000倍。取96孔板,50μl/孔铺板,4℃过夜,甩去。用PBS-吐温20洗涤液洗板3次,每次3min,间隔2min,控干。每孔加1%BSA封闭液100μl,37℃,1h后甩去,控干。依次按组各孔分别加入待测上清50μl,37℃,3h后甩去,洗板4次后,加兔抗人FN抗血清(原液用0.1% BSA·PBS1∶1000稀释)50μl/孔,室温放置60min。加HRP羊抗兔IgG(用0.1% BSA·PBS1∶1000稀释)50μl/孔,室温放置50min。再洗板4次后,每孔加入OPD显色液50μl,预热酶标仪,用2M H2SO4终止液50μl/孔终止,立即在492nm波长读数,并记录OD值。 4、ECM中LN、Col Ⅳ含量的放射免疫法(RIA)测定采用竞争法,将缓冲液稀释10倍,分别将125 I-LN、抗LN血清、125 I-ColⅣ、抗ColⅣ血清及二抗用缓冲液稀释,将待测上清分别与125 I-LN、125 I-ColⅣ及相应的抗血清混匀,4℃过夜反应,加二抗4℃反应60min,离心3500r/min 10min弃上清,125 I放射免疫测量仪计数。 5、统计学处理数据均采用SDAS软件进行统计处理,结果用(±s)表示。 三、研究的结果 肾康注射液与苯那普利对ECM成分含量的影响,在对ECM中FN含量影响方面,肾康注射液组(Ⅲ~Ⅶ组)与空白对照组(Ⅰ组)相比,均有显著性差异(P<0.05~0.01);说明肾康注射液除低浓度组2(Ⅷ组)外,其余各组对FN均有明显的抑制作用,而且随着浓度的递增此作用更加明显,并表现出一定的量效关系。实验还发现肾康注射液即使在极小浓度时对ECM中LN及Col Ⅳ的含量也有明显的抑制作用,该抑制作用也呈现出一定的量效关系。苯那普利组(Ⅱ组)在对FN、Col Ⅳ含量影响方面,与空白对照组相比也有显著性差异(P<0.01~0.05);但对LN影响方面,两者比较无显著性差异(P>0.05);说明苯那普利对ECM中FN、Col Ⅳ也有一定的抑制作用,但对LN其抑制作用不明显。另外,从表中还可看出,肾康注射液各浓度组(Ⅲ~Ⅷ组)与苯那普利组相比,在抑制LN方面也均有极显著性差异(P<0.01);除肾康注射液低浓度组2(Ⅷ组)外,其余各组与苯那普利组相比,在抑制Col Ⅳ方面也有显著性差异(P<0.01~0.05);肾康注射液高浓度组(Ⅲ组)与苯那普利组相比,在抑制FN方面也有显著性差异(P<0.05);说明肾康注射液在抑制ECM中FN、LN、Col Ⅳ含量方面优于苯那普利。 四、讨论 肾小球硬化时ECM的改变是近年来国内外肾脏病学者研究的热点之一,ECM在肾小球内的蓄积,是肾小球硬化的主要特征性变化。 苯那普利是第四代血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)。现已证实,肾脏具有独立的肾素-血管紧张素系统(RAS),血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)是该系统最具有生物活性的因子。目前研究证实AngⅡ受体(ATR)至少有Ⅰ和Ⅱ两种亚型,其中Ⅰ型受体(ATR1)意义最大。该受体分布在肾小球MC上,与AngⅡ、AngⅢ有高度的亲和力。进一步的研究还发现ATR1占肾内ATR亚型分布的90%以上,Osborne等在10余年前就报道动脉内注射3H标记的AngⅡ,发现3H-Ang Ⅱ只结合在肾小球系膜区,而不与肾血管、肾小管等部位结合。用125 I-AngⅡ进一步实验发现光镜下125 I-AngⅡ位于肾小球上,电镜下125 I-AngⅡ颗粒在MC浆中。血管紧张素转化酶是RAS中最后一级酶促反应的关键酶,用ACEI能够抑制AngⅡ的形成,可使循环和组织中的AngⅡ水平下降,且可直接降低肾内AngⅡ的生成量,从而对抗AngⅡ对肾脏的不良反应,减轻肾小球硬化的发生。大量的研究还证实,ACEI除减轻肾小球的高灌注和高滤过作用外,还可通过阻断肾小球基底膜(GBM)上AngⅡ的特异作用的结合点,可使GBM固有的负电荷增多,并抑制GBM的进一步增厚,从而直接改善GBM的通透性。目前体内外动物实验还证实,ACEI亦有抑制肾小球MC和系膜基质增生的作用,从而直接阻止肾小球硬化的形成。近年来,临床上已成功地将ACEI用于各类肾脏病的治疗,发现在降低蛋白尿,阻止肾小球硬化方面具有一定的作用。 本实验结果表明,肾康注射液对ECM中FN、LN、Col Ⅳ的含量具有明显的降低作用,并呈现出一定的量效关系。苯那普利虽对FN、Col Ⅳ也有一定的抑制作用,但此抑制作用远不及肾康注射液明显。从而提示MC是肾康注射液发挥治疗作用的重要靶细胞,减轻ECM的积聚可能是肾康注射液延缓肾小球硬化的重要作用机制之一。值得注意的是,苯那普利主要是通过抑制AngⅡ的形成,减轻其对肾脏的损害,从而在阻止肾小球硬化方面发挥着重要作用,而肾康注射液是否对AngⅡ的形成也有一定的抑制作用,值得进一步深入探讨。 药物类论文:灰树花多糖协同化疗药物抗肿瘤作用及其分子机理初探 作者:陆震宇1,蒲 红2,傅荣杰3,韩白衣3Δ 【摘要】 目的 探讨灰树花β多糖在抗肿瘤细胞中的作用和协同化疗药物增加其杀伤肿瘤细胞的作用。另外通过对p53和MDM2的研究,发现了两者协同作用的分子机理。方法 用CCK-8方法测定了灰树花β多糖协同化疗药物处理HCT116后的细胞存活率(cell survival rate,CSR);用PCR的方法测定了p53、MDM2基因的表达。结果 (1)灰树花β多糖对肿瘤细胞的直接杀伤作用高于灵芝多糖。(2)灰树花β多糖协同化疗药物增强其对肿瘤细胞的杀伤作用。(3)灰树花β多糖协同化疗药物的分子机理和抑制抑癌基因p53的拮抗物MDM2基因的表达相关。结论 灰树花β多糖具有直接杀伤肿瘤作用和化学药物协同抗肿瘤作用。 【关键词】 灰树花;化疗药物;p53;MDM2 灰树花(Grifola frondosa)是一种生长在亚热带至温带的大型药、食兼用珍稀食用菌,又名栗蘑、贝叶多孔菌等,日本称之为“舞茸”。在分类学上属担子菌纲多孔菌科,其口味鲜美、营养丰富,含有众多活性物质,灰树花多糖就是最主要的一类活性成分。灰树花多糖除含有β-1,6-支链β-1,3-葡聚糖外还含有大量高度分支化的β-1,3-支链β-1,6-葡聚糖,研究表明,这种特定的结构使其拥有更强的生物调节活性[6]。作为一种生物反应调节剂(BRM),灰树花多糖具有增强免疫功能、抑制肿瘤、抗HIV病毒、稳定血压、降低血糖、改善脂肪代谢等广泛的生理活性[1]。 灰树花β多糖具有明显的抗肿瘤作用,能激活机体免疫细胞群如T淋巴细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞,并可促进多种细胞因子的分泌如IL-2、IL-8、IL-12、γ-INF、TNF-α等,增强肿瘤局部免疫反应,抑制肿瘤发生和转移[2~4]。 化疗药物对正常细胞的毒副作用在一定程度上限制了它对恶性肿瘤的治疗作用。 1 材料与方法 1.1 细胞培养 用10%牛血清(PAA Laboratories Gmbh)DMEM(PAA Laboratories Gmbh)培养液在37℃、5%CO2条件下培养人肠癌细胞系HCT116。 1.2 细胞毒性分析 取对数生长期HCT116细胞,常规消化成2×104/ml的单细胞悬液,接种于96孔细胞培养板,每孔100μl DMEM细胞培养液。5%CO2、37℃ 环境中培养24h后对HCT116细胞分别用零处理;一天灰树花β多糖(3μg/ml);一天2μg/ml化疗药物(阿霉素2μg/ml);二天2μg/ml化疗药物(阿霉素2μg/ml);第一天2μg/ml化疗药物(阿霉素2μg/ml)、第二天灰树花β多糖(3μg/ml)的五种不同的方法处理,次日每孔细胞中加入5μl的CCK-8试剂,5%CO2、37℃环境中培养2h后,在酶标仪上波长450nm处读取光密度A值,计算细胞存活率(cell survival rate,CSR)。 公式 1.3 统计学处理 所有数据均以均数表示,采用t检验。 1.4 RNA抽提和RT-PCT RNeasy kit (Qiagen)提取药物处理过的HCT116细胞总RNA并合成相应的cDNA,分别对p53和Mdm2作RT-PCR,PCR产物通过琼脂糖电泳观察结果。引物序列:p53正5′-GGCCATCTACAAGCAGTCAC-3′,p53反5′-GAGAGGAGCTGGTGTTGTTG-3′;Mdm2正5′-GGTGAGGAGCAGGCAATTG-3′,Mdm2反5′-GCGTCCCTGTAGATTCACTGC-3′。 2 实验结果 2.1 灰树花β多糖直接抑制肿瘤细胞的作用 众所周知,灵芝破壁孢子粉是目前被广泛用于肿瘤患者辅助治疗各种肿瘤的一种保健药物。为了探究灰树花[1]对肿瘤细胞直接的杀伤作用[6~7],我们用各种浓度的灵芝破壁孢子粉和灰树花β多糖对人的肠肿瘤细胞HCT116株进行处理,48h后测得肿瘤细胞HCT116的生存率,结果如图1所示,我们可以观察到与灵芝破壁孢子粉相比,灰树花β多糖对肿瘤细胞的杀伤作用更强大[8],而且这种作用是随着剂量的递增而增强的。 图1 灰树花β多糖和灵芝破壁孢子粉对肿瘤细胞的直接抑制作用 用各种不同剂量的灰树花β多糖和灵芝破壁孢子粉 作用于处理HCT116细胞48h后,细胞生存率结果用 Cell Counting Kit-8检测获得 另外,在这个实验中我们所用的起始浓度非常低(从0.05μg/ml),由此可以判断灰树花β多糖从很低的浓度开始就有明显的杀伤肿瘤细胞的作用。 2.2 灰树花β多糖对化疗药物的协同抗肿瘤作用 为了检测灰树花β多糖、化疗药物(阿霉素)以及二者一起使用的协同作用,我们对HCT116细胞分别用零处理;一天灰树花β多糖;一天化疗药物(阿霉素);二天化疗药物(阿霉素);第一天化疗药物(阿霉素);第二天灰树花β多糖的五种不同的方法处理。次日再用CCK-8药盒测得HCT116细胞的生(残)存率,如图2所示:我们发现和零处理比较,单用灰树花β多糖有较弱的直接杀伤肿瘤细胞的能力(约为9%的杀伤力),而化疗药物(阿霉素)单日和双日使用均有十分明显的杀伤肿瘤细胞的能力(约50%和78%的杀伤力)。而第一天用化疗药物(阿霉素)第二天再用灰树花β多糖处理,其二者的协同作用对肿瘤细胞有高达80%的杀伤力。众所周知,化疗药物(阿霉素)虽然对肿瘤细胞杀伤力强,但是毒副作用也十分明显。病人长期连续使用会严重影响其生活质量,也阻碍了治疗的深入进行。而灰树花本身是一种帮助调节和恢复各种身体机能的真菌多糖类滋补品。在本实验中,我们发现第一天用化疗药物处理,第二天改用灰树花β多糖的处理,不但没有减弱其直接对肿瘤细胞的杀伤能力(80%),而且还能在临床应用时帮助恢复病人的整体机能和大大提高病人的生活质量。 在这实验中同时我们也测试了第一天用灰树花β多糖、第二天化疗药物(阿霉素)这样的顺序组合其协同作用的效果远远没有前一种顺序的强(只有50%的杀伤力,其实验数据未显示)。另外,除了阿霉素,我们还测试了其他多种临床上常用的化疗药物如:5-FU、CDDP、泰素等均有明显的协同作用。 图2 灰树花β多糖与化疗药物协同抗肿瘤作用 分别用灰树花β多糖3μg/ml和化疗药物(阿霉素)2μg/ml处理 HCT116细胞,细胞生存率结果用Cell Counting Kit-8检测获得2.3 灰树花β多糖协同化疗药物抑制MDM2基因的表达 在这个实验中,人肠肿瘤HCT116细胞的抑癌基因p53表达为野生型。p53是一种非常重要的抑癌基因,它的功能主要表现为控制细胞的生长和促进细胞凋亡[10,11]。所以p53蛋白质又被称为“警戒蛋白”,在正常细胞中p53基因表达量是十分低下的,但是有些肿瘤细胞中p53的表达却异常高,HCT116细胞株就是一例。通常认为p53的表达异常高的肿瘤细胞中MDM2的量也十分高:即MDM2拮抗了p53的功能[12~13]。本文为了研究灰树花β多糖和化疗药物抗肿瘤细胞协同作用的分子机理,我们用PCR方法,半定量化检测了p53基因和MDM2[14~16]基因在HCT116细胞中的表达。对HCT116细胞的处理是:零处理、1日灰树花β多糖、1日化疗药物(阿霉素)、2日化疗药物(阿霉素);第一天化疗药物(阿霉素);第二天灰树花β多糖处理五种不同方法。实验结果显示(图3),HCT116细胞中p53基因的表达总体水平都十分高,但有趣的是,用灰树花β多糖处理后MDM2基因的表达下降,而且在第一天用化疗药物(阿霉素)第二天用灰树花β多糖处理后这种降低MDM2基因表达的作用被大大的增强了。 图3 灰树花β多糖与化疗药物协同作用 对MDM2基因表达的影响 分别用灰树花β多糖3μg/ml和化疗药物(阿霉素) 2μg/ml处理HCT116细胞,抽提RNA用RT-PCR分析 p53和MDM2基因的表达,GAPDH作为对照 这样的实验结果让我们有理由相信在HCT116细胞中,第一天用化疗药物(阿霉素);第二天用灰树花β多糖的处理方式在抗肿瘤作用中的协同作用是通过抑制抑癌基因的拮抗物MDM2基因的表达而实现的。 3 讨论 灰树花的抗肿瘤功效一直得到国际学术界的注目。尤其是灰树花β多糖在提高人体免疫机能等方面的研究更是层出不穷。但是灰树花β多糖和化疗药物协同抗肿瘤作用以及分子机理的研究却还有待开发。本研究中我们发现了灰树花β多糖直接杀伤肿瘤的作用高于目前被广泛使用的灵芝破壁孢子粉。另外灰树花β多糖和化疗药物的协同抗肿瘤作用也十分明显。通过更深入的分子生物学研究我们发现著名的抑癌基因p53和其拮抗蛋白MDM2基因的表达下降参与了这个作用。 p53是目前世界上被研究得最为透彻的抑癌基因。它的主要功能是当细胞由于外界因素而使DNA遭受损伤时,p53基因即被激活,由此而激活其下游的蛋白质p21(sip1/waf1/sidi1)的表达而使细胞停止生长并进行修复,而当DNA损伤严重时,p53又能启动其凋亡信号途径而导致细胞死亡。在正常细胞中p53的表达量非常低,而在有些肿瘤细胞中p53的表达却异常的高,这是因为这些肿瘤细胞中p53的拮抗蛋白MDM2的表达相当高、严重抑制了p53的正常功能。本研究中我们发现灰树花β多糖和化疗药物的协同作用可以大大地降低MDM2基因的表达。 发掘祖国医药宝库并且通过现代生物技术手段阐明其作用的分子机理是中医中药现代化的一条切实可行的途径。我们在这个研究中虽然只是初步的尝试,但是得到了一个令人振奋的结果。 药物类论文:胆囊癌对化疗药物敏感性的研究 作者:周 程,胡思安,龚 昭,阮 剑 【摘要】 目的 研究化疗药物对胆囊细胞的敏感性。方法 应用MTT法及流式细胞仪,选择6种化疗药物作用于胆囊癌细胞株,进行化疗药物敏感性的检测。结果 MTT法及流式细胞法测定6种化疗药物对胆囊癌细胞的敏感性,由高至低依次为顺铂(DDP)34.77±3.53、丝裂霉素(MMC)33.25±3.40、卡铂(CDB)15.73±4.50、阿霉素(ADM)15.52±3.56、甲氨蝶呤(MTX)14.5±2.13、长春新碱(VCR)8.5±1.95。结论 6种化疗药物以DDP、MMC较敏感,CDB、ADM、MTX次之,VCR最差。 【关键词】 胆囊癌;化疗;流式细胞仪 原发性胆囊癌是一种恶性程度高且预后较差的胆系恶性肿瘤,占消化系统恶性肿瘤的第五位,近年来的统计结果表明,其发病有增高趋势[1]。虽然在诊断技术,及治疗方法上有所发展,但治疗5年生存率仅有5%~10%的水平。手术治疗仍然是目前胆囊癌治疗的首选方法,但手术切除率低依然是困扰胆囊癌治疗方法的主要原因,因此,药物化疗就显得至关重要。但目前针对胆囊癌的化疗效果欠佳,且国内外尚无统一、公认显效的联合用药方案。我们选择了5种化疗药物,采用MTT及流式细胞仪(FCM)方法检测其药物敏感性,以期找到临床合理运用化疗方案的科学依据,从而使化疗个体化。本实验研究的结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 细胞来源 胆囊癌细胞系(山东医科大学外科陈博教授提供)。 1.1.2 药物 顺铂、阿霉素、丝裂霉素、卡铂、长春新碱、甲氨蝶呤。 1.1.3 试剂及仪器 RPMI 1640培养基及小牛血清由北京中山公司提供,四甲基偶氮唑盐( MTT ) 及二甲基亚砜( DMSO )由Sigma 公司提供,自动酶标读数仪( 国产DG-3022 ),流式细胞仪 FACScort (Becton Dickinson)。 1.2 方法 (1)胆囊癌细胞在含100%小牛血清的1640培养基,37℃,5% CO2 培养箱中生长。取对数生长期的细胞以每孔5×104个细胞接种于96孔细胞培养板中,37℃,5% CO2条件下培养48h。把所有细胞分为6个实验组和1个对照组,6种不同浓度的化疗药物浓度为[ 药物浓度计算公式为:药物浓度(μg/ml)=60×D/5000÷50%×103,D为临床用药剂量(mg/kg·d),60为平均成人体重(kg),50%为红细胞压积,乘103后将mg换算成μg]DDP 40μg/mg、MMC 2μg/ml、ADM 40μg/ml、CDB 300μg/ml、MTX 5μg/ml、VCR 1μg/ml。分别加入6个实验组中,使每孔最终体积为200μl,每个浓度设3个复孔。以无化疗药物的细胞液为空白对照,作用48h后,每孔加1mg/ml 的 MTT 0.1ml;继续培养4h后加DMSO溶液0.1ml,温育30min;在自动酶标读数仪上比色,波长570nm,测出每孔OD值(吸光度值),结果以高度敏感(抑制率>70% ),中度敏感 ( 抑制率 50%~70% ),不敏感 ( 抑制率 50% )判定。抗肿瘤药物对肿瘤细胞抑制率 = (1- 实验组吸光度值/肿瘤细胞对照组吸光度值)×100%。(2)流式细胞仪药敏检测法按(1)所计算浓度分别温育6组胆囊癌细胞48h,并以不加药物的RPMI 1640细胞培养液作阴性对照,收集胆囊癌细胞,PBS洗涤后,4℃下75%乙醇固定12h以上,离心除去乙醇,PBS洗涤,各组加入10mg/ml RNA 酶溶液 150μl,37℃水浴30min,加入碘化丙啶( PI ),用300目尼龙网过滤后4℃下放置15min,转而进行FACScan激光流式细胞仪检测,资料经Cell Quest软件收集和分析。 1.3 统计学方法 采用SAS统计软件进行Student-t 检验。 2 结果 2.1 MTT法测定化疗药物的平均抑制率 不同的化疗药物对胆囊癌细胞的抑制率不同,体外MTT的试验表明,胆囊癌细胞对顺铂及丝裂霉素有较高的敏感性。见表1。 表1 MTT法测定化疗药物的平均抑制率 (%) 注:*临床上以抑制率大于50%为敏感 2.2 流式细胞法测定化疗药物的杀伤率 不同的化疗药物对胆囊癌细胞的杀伤率不同,流式细胞仪药敏测法分析6种药物之中,顺铂、丝裂霉素、阿霉素、卡铂、甲氨蝶呤与对照组相比差异有非常显著性(P 0.01);顺铂与丝裂霉素之间,以及阿霉素、卡铂、甲氨蝶呤之间相比均差异无显著性(P>0.05);长春新碱与上述5种药物相比均差异有非常显著性(P 0.01),而与对照组相比差异无显著性(P>0.05),见表2,胆囊癌细胞凋亡情况见图1。 3 讨论 近代肿瘤化学治疗开始于21世纪40年代,近年来随着分子生物学,药物代谢动力学,细胞增殖动力学和分子药理学等学科的发展,抗肿瘤化疗药物的生化机制和作用原理已得到了进一步的阐明。目前已有部分恶性肿瘤可经化疗治愈,如急性淋巴细胞白血病、Hodgkin病、睾丸肿瘤等。作为大部分晚期胆囊癌手术前后的辅助治疗及晚期肿瘤综合治疗的一部分,化疗在提高肿瘤的治疗效果,延长生存期及改善病人的生活质量等方面起到了肯定的作用。 胆囊癌属于对化疗不敏感的恶性肿瘤,而临床收治的患者往往已属晚期,无论采用何种治疗方案均有相当比例失败病例,因为临床医生在没有实验指导下很难做到准确选取有效药物。建立可靠的抗肿瘤体外检测方法,可以帮助临床医师选择有效的化疗药物,合理的设计治疗方案,提高治疗效果,避免无效药物所致的副作用,从而使化疗个体化。我们采用的原理MTT法,是利用活细胞内线粒体脱氧酶能将MTT转化为蓝紫色衍生物甲(formanzan)的原理来检测活细胞数目,产物甲瓒的颜色深浅与细胞数成正比。MTT法的特点是方便、快速,简捷及准确[2]。流式细胞仪药敏检测法,是在细胞悬液中加入碘化丙啶(propidium iodide,PI)进行染色,PI可进入细胞膜受损或死亡细胞内,与DNA特异结合,通过FACS流式细胞仪可检测出活细胞数,得出细胞的杀伤率。根据抗肿瘤细胞数变化,可计算出肿瘤细胞成活率,从而预测患者体内肿瘤细胞对抗肿瘤药物敏感程度。而本实验用两种方法,得出了较为一致的实验结果,胆囊癌细胞对DDP和MMC有较高的敏感性。按照化疗联合用药的基本原理,针对胆囊癌,我们应该以顺铂联合丝裂霉素运用,或者以顺铂和丝裂霉素为主再配合阿霉素、卡铂、甲氨蝶呤中的一种或者两种加以联合运用。 以药物治疗为辅助的综合治疗的重要性正在日益受到人们的关注。目前个案的报道不少,但大宗的临床资料和系统的实验研究尚不多。目前胆囊癌的化疗效果不容乐观,可能部分归因于临床中,胆囊癌的化疗主要经由静脉途径。临床中尝试由经其他途径的给予化疗,如胃网膜右动脉置管入肝动脉,经皮下埋置注药泵,TACE经门静脉化疗等,亦取得了一定的效果[3],如:腹腔内灌注顺铂对预防和治疗胆囊癌的腹腔转移也有一定的疗效[4]。应当强调,本实验采用的药物浓度主要参考药物在血浆内的浓度,所用药物浓度并不能代表体内药物的实际浓度。另外,由于体外培养的细胞只是适应环境的部分细胞,而很少含氧细胞,故对药物的敏感性与体内结果仍可能有差异。体外药敏实验的实际意义就在于从目前可供选择的化疗药物中筛选出相对敏感药物,再配合合理的给药途径以达到使化疗方案个体化的目的[5]。 药物类论文:精神药物与口吃 关键词: 精神药物 口吃 口吃和其他语言表达形式异常是在应用某些药物时偶然能够见到的副反应,本文就所能够检索到的有关精神药物引起的口吃的病例报道及相关文献进行了综述,对此类口吃的定义、特点、诊断及发病机制进行了探讨,同时也对易造成混淆的其他两种语言障碍—言谈阻滞(speech blockage)和构语障碍(dysarthria )进行了鉴别。 一、口吃的定义及鉴别 1.口吃 DSM-Ⅳ关于口吃的定义为:一种语言流畅性和节奏方面的障碍,以如下几种情况的频繁出现为特点:语音或音节重复,语音拖长,感叹声,词句破裂,有声或无声的阻断期,表达困难,讲话时身体过分紧张,以及单音节词的重复等。 口吃分为习得性和获得性(神经源性)两类。习得性口吃比较常见,多在儿童期或青少年期起病,常呈渐进性病程;获得性或神经源性口吃可在任何年龄阶段出现,为突然发病,且总伴有明显的脑功能损害,如脑中风、脑外伤、脑肿瘤等。一般情况下临床上比较容易鉴别这两种口吃:如果让习得性口吃病人重复朗读一段短文,会一次比一次读得流畅,当读到第10至15遍时,就能非常流利地把短文读下来。但当第二天让该患者重读这一段时,又会重复前一天的情形。这种现象称为“适应效应”。而获得性口吃则无此效应。习得性口吃的另一个特点是在发开始的音节和词汇时尤为困难(如表现为重复或阻滞等),获得性口吃则不会或很少在发初始的音节时存在障碍[1]。 口吃直到最近几十年才被大多数临床工作者认为是一种与心因有关的障碍。虽然有越来越多的证据表明口吃患者存在中枢神经系统异常的基础,但这并不能说明心理因素不重要,心理因素毫无疑问影响着口吃的病程、严重性和功能缺损的程度。个体和集体心理治疗、行为性语言矫正仍是目前治疗口吃最有效的手段[2]。 2.构语障碍 构语障碍患者明白自己想要说什么,但由于发音肌的虚弱、不协调或瘫痪而很难完成说话的动作。患者虽能发音,但这种歪曲的声音无法被人理解。构语障碍可以合并口吃,但二者通常比较容易进行鉴别[3]。 3.言谈阻滞 言谈阻滞通常指词汇记取方面存在问题,患者清楚自己想要表达的思想或感情,但不能找出恰当的词汇来应用。患者一旦记起所需要的词汇,就会毫无困难地用恰当的声音表达出来。口吃与言谈阻滞明显不同,口吃患者知道自己想要应用的词汇,但是难以不带有音节重复、声音拖长或其他口吃特点就将这些词汇表达出来[3]。 二、精神药物引起口吃的病例报道 本文共综述了23例由精神药物引发的口吃病例。所有的病例在停用有关药物后不久口吃即均消失,其中有7例还经过了双盲、安慰剂对照的重复验证,即在停用影响药物且口吃消失以后,再次给予原药物口吃又重新出现[3~4]。另外14例病人的口吃的出现和消失与相关药物的启用和停用相平行[5~8]。因此,足以能够证实这些口吃与药物的因果关系。Nernberg 等[5]报道的一例病人的口吃与吩噻嗪类抗精神病药物三氟拉嗪、氯丙嗪有关,为排除该病人的口吃为锥体外系副反应,作者应用了抗胆碱能药物苯托品,但未见效果。Alder 等[6]报道了两例同样由吩噻嗪类药物奋乃静和氯丙嗪引起的口吃,由于这两例病人在出现口吃的同时还都伴有静坐不能,于是作者应用了心得安,竟使两例病人的口吃和静坐不能同时消失。当停用心得安时,口吃和静坐不能又都出现了。McCall 等[8] 也注意到口吃和静坐不能同时存在的现象,并由此提出了这两种症状相关联的推论。由氯氮平引起的口吃也有两篇报道[4,7] 。三环类抗抑郁剂(TCAs),选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)舍曲林和氟西汀等也可引起口吃[8~10]。抗癫痫药物苯妥英、卡马西平,苯二氮类药物二钾氯氮、利眠宁,中枢兴奋剂匹莫林等,也有引起口吃的报道[3,5,6]。 三、精神药物引起口吃的特点 1.性别差异 一般人群中成年口吃患者性别比率男女之比为5:1。上述23例患者中19例为成年人,4例为儿童,成年患者中男女比例为8:7(有4例报道没有给出性别,4例儿童男女比例为2:2)[6]。因此,同一般人群相比,本资料提示由药物引起的口吃更多地出现在女性当中。 2. 口吃的特点 由精神药物引起的口吃,有的具有习得性口吃的特点,有的具有获得性口吃的特点。有影响作用的药物可能会使以往的语言模式重现,故过去有口吃病史的人(如50岁的患者在儿童或青少年期患过口吃)现在由药物引起的口吃会表现出习得性口吃的特点[3]。本文所综述的由药物引起的口吃大多数具有获得性口吃的特点。 3. 治疗口吃的药物 有的药物能引起口吃,但同时也能治疗口吃,神经阻滞剂就是这样一类药物。吩噻嗪类抗精神病药已被证明可以引起口吃,但也同时被用来治疗口吃。Menkes[11]等报道了一例同时患有口吃和精神分裂症的25岁男性病例,三氟拉嗪治好了他的口吃,也改善了他的精神病状态;有两次停用了三氟拉嗪,口吃均重新出现,充分证明了三氟拉嗪对口吃的疗效。甲硫哒嗪合并语言矫正疗法治疗口吃效果明显优于安慰剂合并语言矫正疗法;丁苯酰类抗精神病药氟哌啶醇治疗口吃效果最好,但存在易引起锥体外系副反应进而降低治疗依从性的不足之处[2]。 TCA类的氯丙咪嗪对口吃有治疗作用[12]。Stager等[13]对16例成年口吃患者用氯丙咪嗪或去甲丙咪嗪进行安慰剂单盲、药物双盲的交叉治疗,也发现两药物均有治疗口吃的作用,且前者疗效要优于后者,作者认为氯丙咪嗪的显著疗效来自于它对5-羟色胺再摄取的选择性抑制。属于SSRIs类的帕罗西汀也被成功地用来治疗口吃[12,14]。 四、 精神药物引起口吃机制的探讨 1.胆碱能机制 有研究者认为TCAs之所以能够引起口吃,可能与其抗毒蕈碱能作用有关[6,11]。Brady 等[3]对两例由精神药物引起的口吃患者运用拟胆碱能药物bethanechol 进行了双盲交叉试验,发现两例患者的口吃症状都得到了显著改善。Kampman 等[15]的另外一项研究用bethanechol对10例口吃患者进行双盲交叉安慰剂对照研究,发现有2例获得了显著而持久的疗效。这两项研究提示,在口吃患者中有可能存在一个对bethanechol敏感的亚组。 2. 多巴胺能机制 神经阻滞剂能够引起口吃的现象提示这种口吃可能与多巴胺有关,且是通过抗胆碱能机制而起作用的[6]。Menkes[11]等发现引起口吃的神经阻滞剂多为低效价药物,具有内在的抗毒蕈碱能活性,而很多用神经阻滞剂治疗的病人同时也在应用具有抗胆碱能作用的抗巴金森氏病药物,因此与锥体外系副反应的出现相类似,多巴胺/乙酰胆碱平衡问题可能也是精神药物引起的口吃的缓解和加重的机制。此机制可以解释神经阻滞剂既能引起口吃又能治疗口吃的现象。 3. 去甲肾上腺素能机制 由精神药物引起的口吃患者中有的同时伴有静坐不能现象存在,而有研究发现心得安能同时缓解这种口吃和静坐不能[6]。由此可以推测,去甲肾上腺素能机制在精神药物引起的口吃加重或缓解过程中起了一定作用。 4.5-羟色胺(5-HT)能机制 本文资料中由SSRIs引发的口吃患者共有6例,其中有3例同时伴发静坐不能,提示SSRIs较其他抗抑郁剂似更易引起静坐不能发生。Hamilton 等[10]认为SSRIs 使体内5-HT浓度升高,5-HT浓度的升高可能通过影响黑质—纹状体多巴胺能通路的功能而引发静坐不能,同样的机制可能也是引发口吃的原因,从而提示药物引起的口吃可能存在5-HT能机制。 五、结论 多种精神药物可以引发口吃,这种口吃患者的男女比例与普通人群中口吃患者的男女比例不同。一些能够引发口吃的药物在另外一些人身上又可以用来治疗口吃。精神药物引发口吃的机制,可能是通过脑内几种神经递质系统单独或共同起作用的结果。临床医师应及时对由精神药物引发的口吃进行识别和处理,以提高患者的生活质量。 药物类论文:社区精神药物管理与精神疾病防治 作者:李丕水 柳花云 刘吉燕 【关键词】 社区;精神药物;管理;精神疾病 社区精神药物管理与精神疾病防治对社区医疗服务提出了更高的要求。重视和加强精神药物的管理可明显降低精神疾病的复发率、自杀率,减少意外事件的发生。所以,针对精神药物的药理特性,加强社区管理具有积极意义。 1药物管理与疾病复发率 社区精神病学知识的推广和防治网络的建立,使相当数量的精神病患者得到益处。我国有90%以上的精神病患者生活在社区中。由于社区人群综合素质及对精神疾病、精神药物知识的普遍缺乏,精神药物的管理便显得尤为重要。作者调查了100例在社区接受治疗的精神病患者(多为精神分裂症、抑郁症、神经症),其中69例边治疗,边做一些力所能及的家务,部分已经恢复正常工作、学习(病情稳定期3~5a);26例先后复发住院,2例走失,3例服毒自杀。在69例患者中有45例是家属管理药物,监督病人服药,其余为患者自行管理药物;26例复发患者中20例未能坚持系统用药,6例家属负责保管药物,与孙鸣洲[1]报道相近。 一项精神病患者因复发而返院的统计[1]中,81%的患者因病拒绝服药,自行减药、停药或不规则服药而导致复发(因药物副反应停药者45.5%,自觉病情恢复停药者51.5%,因精神症状停药者3%)。另外有19%的患者虽坚持服药,但因婚姻、家庭、工作等其他原因而导致复发。复发患者中75%以上是患者自己保管药物,25%由家属保管药物。 2 药物的滥用 广义的精神药物包括抗精神病药、抗躁狂药、抗抑郁药、抗焦虑药物,其中还包括一些巴比妥类及苯二氮艹[]卓类药物(部分甚至是二类精神药品)。精神药物主要用于治疗精神疾病,调整大脑功能,消除精神症状,恢复精神健康。由于该类药物本身的药理毒性,易引起严重的不良反应和并发症,甚至导致死亡。另外,精神药物中有一些具有催眠作用,极易被人们误用。随着社区服务工作、家庭病床的普遍展开、医药市场的开发、大中型药店的兴起、国家处方药和非处方药管理制度的初步实施,极易在实施过程中出现滥用、乱用现象而导致某些意外的发生。 病例1:学生,因迫于学习压力,睡眠不好,在村卫生室购得阿普唑仑10片,由于没有遵从医嘱,一次性服下4片,致使该学生昏睡1天,急来我院就诊。 在社区此类事例时有发生,大多因患者不遵守医嘱,只按自觉症状到基层医务室、门诊、药店自购药品服用,极易发生意外。 3 药物与自杀 病例2:男性,患精神分裂症。自己保管药物,因与邻居发生矛盾,冲动之下吞服奋乃静100片、舒乐安定100片企图自杀,所幸抢救及时,未造成严重后果。 病例3:女性,自管药物,因家庭纠纷,吞服碳酸锂、阿普唑伦欲寻短见,幸发现及时,抢救脱险。 病例4:男性,患精神分裂症。病愈出院后上班,因承受不了同事对他的歧视,吞服氯丙嗪(50mg・片)100片,速可眠20粒,经抢救无效死亡。 此类病例3年来我院已接诊20余例,占中毒急诊的90%。 有一项关于社会群体自杀发生率的调查显示[2]:各种精神疾病引起的自杀占自杀原因的第二位,且以服毒方式自杀者占首位,达62%。 4 误服药物现象 在许多有精神疾病患者的家庭中,常常有因药物管理不妥、放置不当致使家属、儿童误服而造成意外的。 病例5:儿童,男性,3a。因家人不注意,致使该男童误服五氟利多2片(其母患有精神分裂症,常年服用),我院接诊时已处于昏迷状态 ,经抢救脱险。 病例6:女性。因感冒咳嗽,误把家里没有标签的奋乃静当作咳必清服用2片,所幸中毒量不大。 病例7:男性。因长期胃酸同时患有顽固性失眠,家中备有小苏打片、导眠能,因两药不易区分,一次误服8片导眠能而中毒,经及时输液、静推高渗糖方缓解。 此外,还有个别精神病患者因仇视社会、同事、家人而出现报复行为,将所用精神药物投放到食物或饮用水中,造成中毒事件的发生,对社会、家庭造成危害,应引起广泛注意。 5 讨论 资料显示:精神病患者出院后半年内如停止药物治疗,其复发率高达80%以上。笔者认为,为了加强对此类药物的管理,降低疾病复发率,减少意外的发生,应做好以下几方面工作。 5.1 做好对精神疾病认识的宣传教育 应加强精神病患者的精神卫生知识和一般精神疾病症状常识的宣教,使他们对精神疾病有一个比较完整的认识,正确对待所患疾病给家庭、社会带来的不利因素。 5.2 帮助患者建立良好的心理屏障 精神病患者经过治疗,无论处于病情期还是恢复期,大多数患者患有严重的社会功能缺陷,在其潜意识里,总有严重的心理负担,担心社会地位受到歧视,甚至工作、学习、就业找对象等。对这些合理的精神负担应予以科学的解释,耐心细致的做好思想工作,增强防御机制和自我调节能力。适时的心理治疗对疾病的康复有积极的作用。 5.3 做好患者家属的宣教工作 对患者家属进行一般的精神卫生常识、疾病的性质特点、规律、复发早期的临床表现的宣教,可以使患者家属早期的、全面的了解患者的心理动态,及时采取有效措施。还可促进对患者的关心体贴,合理满足患者的合理要求,避免不必要的刺激,为患者创造出一个舒适、宽松的环境。 5.4 做好药品管理使用的宣教工作 精神疾病同其他病症一样,即使在症状缓解期,仍需相当长一段时间的维持治疗,了解和把握药物维持治疗与复发的关系尤显重要。所以对患者及其家属进行有关药物知识的使用、保管是非常必要的。药品要单独放置,且儿童不易触及的地方,并标有名显的标志,有条件者最好能专人负责,不要同一般家庭常用药物混放。 5.5 普及精神卫生知识 提高社区群众的文化知识、精神卫生知识水平,正确对待精神疾病和精神病患者,避免歧视,并给予他们一个宽松的生活环境,安排一些力所能及的工作,肯定他们的成绩和社会价值。社会精神卫生工作的开展,为精神疾病患者的未来增强了希望和信心,社区临床医生合理的指导应用,使药物副反应的发生率减少,有利于患者服药的依从性。这项工作可通过定期发放精神卫生书刊、随访服务、热线电话、技术指导和对基层医疗单位、农村卫生室、药店、社区服务网点有关人员定岗定期培训,普及药物知识、精神卫生知识,创造出一个良好的精神卫生环境。 5.6 提高医、护、药人员的综合素质 加强专科精神病医院医护技人员的专业知识,开展有效的合理用药培训,建立健全门诊、住院病历和患者取药登记,严格规范药品处方使用和管理制度,发挥精神疾病防治的主力军作用,为社会主义文明社会的稳定、发展和进步做出积极的贡献。
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力 化学工程论文:分析化学工程与日常生活的联系 世界万物均是由物质组成的,化学就是一门研究物质的组成、结构、性质、和变化规律的科学,它对人类认识和改造物质世界有着极大的帮助[1]。而化学工程正是量产这些物质的工程,因此化学工程与我们的日常生活有着非常紧密的联系,千百年来,从河姆渡人烧制陶器到航天飞机飞向太空,化学工程的产品贯穿了日常生活的每一部分,并推进着社会文明的进步和人们生活质量的提高,不断地改善着我们的生活。 1 什么是化学工程 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业(如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等)生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,并应用这些规律来解决过程及装置的开发、设计、操作及优化问题的工程技术学科。 化学工程通常应用数理化的基础理论,通过各种各样的实验,在最适化与合理生产量的情况下,充分考虑工业生产中的“放大效应”,并与化学工艺相配合,安排出经济而有效的程序,最终解决工业生产中遇到的问题,化学工程对于我们现在的生活已经有了极大的作用,因此研究化学工程迫在眉睫。 2 化学工程所涵盖的领域 由于化学工程是研究工业生产的化学和物理过程原理的学科,而在传统的工业生产,如矿石冶炼、燃料燃烧,石灰烧制中,往往都伴随着物质分解等化学过程和能量流动等物理过程的同时发生,因此化学工程所涵盖的领域是相当广泛的。它不仅包括矿石冶炼,食品加工,纸张制造等传统的化工产业,还包括生物制药,纳米技术等尖端新型化工产业[2]。这些行业中生产、制造、研究出的产品是我们无法缺少的,因此,可以说化学工程已经与我们的生活密不可分了。 3 化学工程与日常生活的联系 随着化学技术的不断发展,相应的化学工程也逐渐全面地渗透到我们的生活中,从平常的衣食住行中就可以看出化学与我们联系的密切性。 20世纪40年代,合成纤维工业开始起步,锦纶、腈纶、涤纶等陆续投入工业生产并快速发展起来。此后纺织工业的原料完全依赖农牧业的情况开始发生了改变[3]。合成纤维不仅可以用于生产服装、渔网、绳索等生活用品,还可以生产工业用织物、隔音、隔热、电气绝缘材料等,医疗用布、外科缝合线、止血棉、人造器官等医疗用品,它作为重要的纺织纤维,其地位已经超过天然纤维,广泛的应用于服装行业为主的各个行业中,保证了人们的对“衣”的需求。而橡胶合成和皮革加工行业则为几十亿人提供了日常所需的鞋子。 说到“食”,现今社会中,在这个“食”里充斥着的化学产品太多了,这些化学产品中有好的,也有很多具有副作用的,我们要选择性的发展。它们的技术产品革新,特别是合成氨技术的出现大大的提高了世界粮食的产量,保证是数以亿计的人的“吃饭”问题。这已足以说明化学工程在我们日常生活中重要的地位和作用。而日日与我们相伴的调味品,甚至食品添加剂、防腐剂在赋予了食物美味的同时,也保证了他们的新鲜,他们都是通过化学方法所制的,这些也是化学工程对生活的贡献。 在“住”方面,我们盖房所需的钢筋水泥、玻璃门窗,装修所需的油漆石膏、地砖马赛克,日常所需的锅碗瓢盆、肥皂化妆品都是以化学物理原理为基础,通过工业生产而成的典型的化学工程产品。正是这些炼制钢铁、烧制玻璃、配制油漆洗发水等化工工艺的不断提高,才保证了我们“住”的质量的巨大飞跃。 “千里之行,始于足下”,日常行走离不开我们的双脚和脚下的鞋,而说到鞋就不得不提我们前面说到的它对橡胶和皮革制造产业的依赖。当然,现代人在“行”方面更多的会选择自行车或汽车这种相对更加便捷的交通工具,制造它们必不可少的便是钢铁、塑料、皮革、橡胶这些化学工程相关产品。而汽车想要行驶起来,离不开铺设柏油路的沥青和各种汽油、柴油、添加剂、润滑油,这些都是石油化工的主要产物。所以说,我们的日常交通离不开化学工程的功劳。 谈到国防航天事业,虽说是国家大事,但也是与我们每个人都息息相关的事情,航母的下海,飞船的上天,这已不仅仅是关乎民族自豪感了,而是关乎我们整个国家全体国民的安全和利益的事情。但是想要把他们造出来却绝非易事,在太空中或极端恶劣的作战条件下,一般的钢铁材料往往承受不了环境带来的巨大伤害同时较大的自重更会影响其关键时刻的机动性。高分子材料、纳米技术等先进的化学工程技术的出现则较好的解决了这一难题[4]。这使其不仅具有抗高温、抗创击能力,又保持了自身的灵活性,极大的推进了我国国防航天事业的发展与进步,保证了国家的国泰民安。 当然,化学工程对我们日常生活的贡献还远远不只这些,生物制药技术帮助人们治疗病患,造纸厂满足人民生活学习中对纸张的需求,印染工业则给人们带来一个多姿多彩的世界…… 但是化学工业在给人们带来无限的“福利”的同时,也对人类造成了一些不小的危害[5]。众所周知,化工产业一直就是工业部门中的污染大户,且较难治理,这给生态环境带来了很大的威胁,并危害着人们的身体健康。同时,化学工程的高物耗、高能耗也在慢慢竭尽着地球上有限的资源,违背着人类的可持续发展战略。 4 结语 在千百年的发展历程中,化学工程在人们的实践与挫折中持续的进步,并一直的为人们的生活服务着,不断地提高着人们的生活质量,推进着社会的进步。虽然其不可避免的对我们的日常生活产生了一些不利的影响,但这不能掩盖它至关重要的作用和所做出的巨大贡献,可以说化学工程和日常生活是紧密相连密不可分的,没有化学工程的发展就没有我们现在的生活。 化学工程论文:浅议化学工程学科未来的发展动态 引言:化学工程是一门用来研究化学工业和其他相关产业在生产过程中所进行的化学过程和物理过程以及所使用设备的设计、操作和优化的工程学科。因为在化学工程方面所涵盖的内容比较广泛,所以,对化学工程技术从总体上进行发展探索研究具有深刻的意义,能够掌握研究的动态信息,吸收国内外最新的研究成果,促进研究工作效率的提高。 一、化学工程学科未来的发展动态 1、化学工程向过程工程的发展 过程工程所研究的对象是一个复杂的系统,具有多种控制因素、非线性和非平衡性、结构多尺度的特点。在过程工程这个复杂系统中结构是其中心问题,发展简化的方法是解决思路,才能够在工程中具有实用性;通过对特定系统的研究,发展其具有普遍适应的方法,才能够实现过程工程发展的机遇和优势;要想很好的解决复杂系统就必须采用整体和还原论相结合的方法;在解决复杂系统时多尺度方法是最有效的方法,过程工程是解决时间或空间上的多尺度问题,主要是为了解决跨尺度敏感性、尺度之间的模型封闭、关联问题。在应用领域内容的扩展所表现出来的是化学工程向过程工程的发展趋势,应用领域包括化学工业、向生物、环境、信息等扩展;研究的内容是 小尺度、大尺度之间的扩展。在过程工程的研究方法上也出现了新的变化,如由原来的实验或理论变为实验、计算、理论三者结合的方向发展,学科之间相互交叉、多尺度、复杂系统都是过程工程中研究的重要内容。 2、化学工程与材料化学工程的发展 随着我国社会的发展,科学技术也在不断的更新发展,新能源、新资源、生物技术等这些新兴的产业在逐渐取代传统产业,化学工程学科面对这一具有时代性的变化必须考虑到为新产业的形成与发展提供良好的服务,并继续完善本学科的理论,化学工程的发展进入到了一个新的发展阶段。在研究方法上以学科交叉的特征进行研究,已经发展了材料化学工程、能源化学工程、生物化学工程、环境化学工程等产业,为以后化学工程的发展创造了新的活力和发展空间。在这些以发展的产业中材料化学工程是发展最快的,并且成为了当代化学工程的热点研究领域。在材料化学工程中另一个研究的核心内容是新的单元技术和集成技术,它主要是以新材料作为基础。而在传统化学工程中主要是以设备作为基础,一些具有关键性新材料的突破对化学工程的发展起着至关重要的决定性作用。在我国也对这方面进行了相关研究,并取得了一定的成绩,在新材料的生产问题上得到了解决,并且也为化学工程学科创造了更好的发展空间。通过对化学工程的理论发展和过程工程的设备研究的深入了解,并结合现阶段材料学科的发展方向,进一步强调化学工程学科和材料学科相互交叉,发展以新材料作为基础的化学工程技术,利用化学工程理论进一步对新材料的生产过程进行研究,并为规模化生产做好准备,对我国的化学工程学科以及材料学科的发展具有十分重要的意义。所以,化学工程和材料科学的相互结合为我国化学工程学科的研究奠定了基础,并且取得了突破性的成果。 3、化学工程与信息工程的发展 根据科学的发展来看,科学数据的大量积累可以发现重大科学的发展规律。根据调查发现,在一篇外国化学文摘中记录了分子、化合物等相关数目近千百万种,但是在世界上相关化学家并没有对这些数目有明确的研究。尤其是在化学工程领域方面,这些数目的研究分析,很可能可以提高生产的效率和效益,所以必须对这些数据进行重新评估和整理。在我国一些知名大学利用先进的科学技术,已经开始对这些数据进行相关研究,并取得了一定的成果。 二、开展必要的化学工程基础应用研究 化学工程研究不仅要消化吸收引进技术,还要进行高科技的发展,开展相关基础研究。虽然基础应用研究具有科研周期长,投资费用高,在短时间内很难取得经济效益,但是为了保证化学工程的持续发展,更好的参与到国际合作与竞争中去,必须放眼于未来,进一步加强科学技术的开发,完善必要的基础应用研究,并加强消化吸收引进技术的化学工程基础研究,避免一些相关问题,如专利技术,形成具有自己特色的流程和设备。 三、建立一个具体有效管理和运行机制的体制 在我国相关研究所、设计院、企业甚至是一个部门的相关管理和运行机制都缺少活力。并且具体的分工不十分明确,组织困难,没有一个有效的运行机制,主要是在化学工程方面。所以要把开发工作切实落实起来。因此,必须建立一个以设计所、研究院和高校相互结合的开发体制,组织化学工程任务的相关课题。对化学工程的发展战略进一步深入研究,把握学科前沿,结合自己的相关情况,提出相应的化学工程发展战略,以化学工程作为主线进行先关研究,解决实际问题,取得相应成果。根据信息、计算机、新材料等这些工业要求以及环境、生物化工的发展情况,并结合国外化学工程的发展动态,抓准重点发展本学科的生长和结合点,形成良好的分支。 四、促进化学工程技术发展的对策 1、着眼全局提高化学工程技术水平 化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。 2、提高化学工程机械设备研究水平 机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。 3、做好化学工程技术的教育工作 任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。 4、积极开拓化学工程技术的应用市场 当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。 结语:综上所述,随着科学技术的发展和化学行业的不断进步,专业人员已经把化学专业的研究重点从单一研究化学过程、设备等单一方面转而 研究化学行业与其他行业的融合方面.最大限度地节约地资源、能源,实现绿色化学的目标,实现可持续发展.探究化学工程技术的热点分析与发展趋势,通过对现有的化学工程技术的分析,研究其技术热点,从而经过理论分析,判断未来的化学工程技术的发展态势.化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题.由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响.未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。
茶与健康论文:如何做到身心健康 上一篇,我们谈了怎样对待内心的情感问题。这一讲,我们来谈谈健康这个话题。 何谓健康?一般来讲,体魄强壮谓之健,平安无病谓之康。人在久别重逢时,必然彼此互问健康;人在新春见面时,亦彼此互祝健康;人写信给朋友,总是问候健康。可见,人皆喜欢健康,人皆希望健康,人皆需要健康。但如何获得健康,又如何才是真正的健康,站在佛学立场,则有特别的看法。 一般学说,将人之健康分为生理及心理两方面。身体无病,饮食正常,是生理健康;思维正常,行为合理,是心理健康。佛学认为人的身体,由地、火、水、风四大元素组织而成,其中一大不调,便百病丛生,必须四大调和,身体轻安,才是生理健康。至于心理,思维正常,行为合理,固然是健康。不过,问题是人的思想互异,究竟谁是正常,谁不正常?至于人的行为,又究竟是谁合理,谁不合理,由谁来评定?因为人世间的事,大都仅凭人的妄想,或情感执着的意念而定,既缺乏真理的基础,又无一定的准则,所以往往以众取胜,人皆如此便谓之“正常”;人皆如此,就算“合理”。 然而,释迦牟尼佛,对于“正常”与“合理”的看法,却抱着“众人皆醉我独醒”的态度,用清醒的头脑,深邃的智能,来探讨人生的真相;以正确的观念,来明辨人间的是非曲直。结果,在真理的印证下,明白一切众生之所以迷失真性,皆乃妄起偏执,每每认假作真,是非颠倒,执无为有。这种执着,不管是我执或是法执,都不正常,故而皆不合理。 因为众生由于自我的执着,顺我则贪,逆我则嗔,不了解顺逆之境皆是假有,幻妄不真,便是痴。由于我执而生起的贪嗔痴念,便是心理毛病。 现代的医药发达,各式各样的药品无奇不有,其实也表明了现代人所患的疾病之多,已经到了史无前例的状况。我们生理上有所谓的癌症,心理上何尝没有不治的绝症?贪、嗔、痴、慢、疑就是不可等闲视之的病患。身体上有了疾病,不仅要打针吃药加以治疗,还要吃补药滋养。中国有一句老话说:“药食医假病,真病无药医。”所谓的真病,指的就是心病。事实上,许多疾病是导因于心理作用,最浅显如肠胃病,80%以上和情绪脱离不了关系,如果我们能够常常保持心平气和,许多疾病自然能够不药而愈。 心理上有了毛病,要用什么心药来医治呢?佛陀说了八万四千种法门,就是为了治疗我们八万四千种顽强的心病,譬如贪病若不持戒律以去除,心必定随着贪欲四处纷飞奔逐;嗔病若不修禅定以根治,心则生活在焚烈的火焰之中,很难达到“如如不动”的境界;痴病也唯有智能才能治疗,因为智能能够照破痴暗的无明,让我们的心恢复光风霁月的本来面目。 我们的心除了贪、嗔、痴三毒的重病之外,还有许多大大小小的疾病需要去净化、改造、征服。愿以下疗心之法能够发挥心的不可思议之妙用。 以静心对治动心:现代生活紧张快速,大多数人都患有浮躁不安的通病。因此,在我们每日的生活中,至少必须有几分钟的静心时间,来做涤清尘虑、自我宁静的训练工夫,让心湖的污垢沉淀,生定发慧。 以好心对治坏心:我们的心时而圣贤,时而恶魔,浮浮沉沉,好好坏坏。好心一起,万事一切如意;恶念一生,百万障门就开启。因此我们要摒除坏心,护持正念,培养慈悲仁爱的心。 以包容心对治狭隘心:我们的心要如同大海,汇集百川而不改原味;要如虚空,荣誉毁辱都不随境转。唯有尊重与包容的宽大心胸,才能救度我们忌妒、狭隘的心。 以真心对治妄心:众生因为人我计较分别,个人喜恶差异,而生出种种虚情妄心。我们必须以泯除差别、平等一如的真心,诚恳踏实地生活,才能创造真善美的人生。 以平常心对治好奇心:现代人喜欢标新立异,事事好奇,更有不少人以光怪陆离的招术迷惑人心,污染社会。禅宗说:“平常心是道。”用平常心来生活,必能体会到“日日是好日,时时是好时”。 茶与健康论文:茶与健康的是是非非 茶是仅次于饮用水的常见饮料,也是当今世界三大无酒精饮料(茶、咖啡、可可)之一,历来深受世人喜爱。这些年来,已经有人得出许多关于茶与健康的明确结论。我们分析其中一些比较普遍的结论,看看它们是否正确。 1、茶是维生素的良好来源 错误 茶并非维生素的良好来源。其核黄素、烟酸、叶酸和抗坏血酸的含量少得可怜,对每日摄入量无明显影响。 2、茶是矿物质的良好来源 可能 虽然钾构成茶中矿物质含量的大部分,但其来源于茶的营养素参考摄入量评分不到5%,决非这一结论的依据。茶中也存在锰,但科学尚未发现从茶中摄入的锰有证据确凿的健康裨益,且未确定营养素参考摄入量,也不支持这一结论。茶天然富含的铝也同样如此。不少消费者把铝与老年痴呆症联系在一起,但是没有什么科学证据表明,茶中的铝会对人体健康造成任何危害。 土壤中的氟化物天然积聚在茶树内,但这是一把双刃剑:一方面,氟化物已被证明具有促进骨骼和牙齿生长的作用,并可防止龋齿等疾病;另一方面,氟化物过多已被认为与骨癌、氟骨症和氟斑牙的发生率增高有关。不过,即使每天喝四至五杯用含氟水泡的茶,氟化物的摄取总量仍然远低于需要关注的程度。 3、茶是氨基酸的良好来源 正确 存在于茶内的几种氨基酸中,茶氨酸是特有的。它占茶叶中游离氨基酸的50%以上,占绿茶和红茶总干重的1~2%。基于阿尔法脑波的活动增加,日本研究人员发现,这种化合物对人体有松弛效应。进一步的研究表明,茶中的茶氨酸可参与人体抗病毒和真菌感染的天然免疫应答。科学家推测,茶以既可放松心情、同时又可恢复精力的提神饮料著称,茶氨酸与咖啡因结合也许是其部分原因。 4、茶含有咖啡因,有害健康 错误 茶确实含有咖啡因,且红茶通常多于绿茶,但是远没有咖啡中的多。当然,并非大多数科学家认为,小于300毫克/日的中等摄入量对健康无不利影响。虽然咖啡因会使人轻度上瘾,但如果摄入量逐渐减少,戒断症状能减轻到最低程度。现已证明,低至中等的咖啡因摄入量(60~300毫克/日)对人的情绪和行为很有裨益。 实际上,按上述剂量服用的咖啡因对胎儿无值得注意的不良后果,对钙平衡和骨量也无明显影响。没有什么科学证据表明,服用咖啡因会增加患心血管疾病或癌症的风险。 尽管有多个涉及咖啡因可防止帕金森病的结论,但需要更多的研究,科学家才能拿出结论性的证据,支持或反对这一假设。 5、茶是利尿剂, 不计入液体摄入量 错误 尽管茶因其利尿特性会使人体丢失比正常情况更多的水分而被有的航空公司视为要避免的饮料,但实际上,在需要关注脱水的环境中完全可以喝茶。这一误导性结论是基于假设丢失的液体会比摄入的多,而事实上,只有在咖啡因剂量大于250毫克后才出现利尿。一杯茶含有大约50毫克咖啡因,因此喝五杯红茶能够大大有助于35毫升液体/公斤体重的目标摄入量。 6、茶富含抗氧化剂 正确 抗氧化剂是帮助清洁血液中有害化合物的化合物。茶含有几种不同类型的多酚族抗氧化剂,包括儿茶素、类黄酮、单宁和茶黄素。类黄酮是多酚的一个重要亚群,而绿茶含有大量的类黄酮化合物,其中儿茶素(黄烷醇)和黄酮在绿茶(不发酵)和红茶(发酵)中都有存在。这些以及类似的抗氧化剂也存在于水果和蔬菜中,但一至两杯茶和五份果蔬可营造类似的体内自由基清除环境。 绿茶在这方面往往被认为更有益处,但这可能是因为已对绿茶进行较多的研究。其实,绿茶和红茶的抗氧化剂评分都很高。 7、茶有益心脏 可能 虽然每天喝几杯茶不一定可防止心脏病发作,但是实验室检查表明,适量饮茶可能会减少患心血管疾病的风险。其他研究证明,适量饮茶可有效改善血管内皮功能,并能帮助降低胆固醇。然而,由于尚无科学定论,还不能得出茶对防治心脏病有效的结论,但可以肯定,“茶对心脏有益”可能是有道理的说法。 8、茶抑制铁吸收 正确 众所周知,茶类黄酮会部分抑制植物性食物中铁的吸收,但不会抑制动物性食物来源中铁的吸收。然而,即使是素食者,体内总铁量也不足以构成缺铁症威胁。如果餐后1小时饮茶,抑制作用则大大减少。在茶中加入维生素C,如一片柠檬,便足以在一定程度上消除抑制作用。 9、茶可防癌 错误 虽然癌细胞的实验研究表明,绿茶、红茶、乌龙茶,以及它们中的多酚可抑制癌细胞的始发、促癌及演进,而且红茶和绿茶中的类黄酮已被证明可抑制实验动物器官不同部位的肿瘤发生,但是饮茶的全面流行病学调查以及体内相关性研究的缺乏不支持饮茶可防癌的看法。因此,目前还不能下此结论,并证明其正确。 茶与健康论文:山茶油与健康 研究表明,山茶油富含不饱和脂肪酸,对人体健康最有益,人们应多食用之,其它饱和油脂(动物脂肪、椰子油和棕榈油)和多聚不饱和油脂(大多数草本植物油)则应少食用 。山茶油是高品质、高品位、多营养的健康木本植物食用油,长期食用对人体健康十分有益。 1.改善血液循环: 山茶油能防止动脉硬化以高血压、心脏病、心力衰竭、肾衰竭、脑出血。2.促进消化系统功能: 山茶油能提高胃、脾、肠、肝和胆管的功能,预防胆结石,并对胃炎和胃十二指肠溃疡有疗效。此外山茶油还有一定的通便作用。大量研究已证实:山茶油为特征的饮食是能降低胆固醇水平的健康饮食。3.增强内分泌系统功能: 山茶油能提高生物体的新陈代谢功能。最新研究结果表明,健康人食用山茶油后,体内的葡萄糖含量可降低12%。所以目前山茶油已成为预防和控制糖尿病的最好食油。4.强化骨髂系统功能: 山茶油能促进骨骼生长,促进矿剂的生成和钙的吸收。所以在骨骼生长期以及在防止骨质疏松方面它也起重要作用。5.预防癌症: 由于山茶油中的脂肪酸有抗氧化物作用,并含有微量元素,因此它能防止某些癌变(乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、子宫癌)。6.防辐射作用: 山茶油在被发现有增强防辐射的功能后,就被用来制作宇航员的食品。7.优秀的婴儿食品:根据其成分和可消化性,山茶油是最近似于人奶的自然脂肪。8.抗衰老: 实验表明,山茶油含有的抗氧化剂维生素E,能防止脑衰老,并能延年益寿。9.保护皮肤: 山茶油含有维生素E和抗氧化成分,因此它能保护皮肤,尤其能防止皮肤损伤和衰老,使皮肤具有光泽。 山茶油是最典型的单不饱和油脂。它是一种保持山茶口味、香气、维生素和性质的天然汁液,是唯一从木本植物果中榨取后能直接食用的植物油。山茶油主要成分为油酸,其含量超过80%,此外还含有丰富的维生素E、胡萝卜素和其它抗氧化剂。在山茶油、橄榄油中的单不饱和脂肪酸,能有效保护心血管系统。 在民间,人们在传统的饮食习惯中十分注重茶油对人体的营养保护作用,长期以来,总结出:孕妇在孕期食用茶油不仅可以增加母乳,而且对胎儿的正常发育十分有益。婴幼儿及儿童食用茶油可利气、通便、消火、助消化,对促进骨骼等身体发育很有帮助。老年人食用茶油可以去火、养颜、明目、乌发、抑制衰老、长寿健康。有关专家通过对我国65个县区人群流病学调查结果表明:人体消化吸收的油酸含量越高,冠心病及高血压发病率及死亡率越低。长期食用茶油地区的居民,冠心病及癌症患者极少。 茶与健康论文:我的健康与茶结缘 我不抽烟,不饮酒,一生只爱喝茶,与茶结缘甚深。正如乾隆所说:“君不可一日无茶。”如若说点茶话,就会勾起我一段美好的记忆与思念。 孩提时代,家住农村,那时家里贫困,和其他农户一样,都很少买茶叶,除了喝白开水,那就是祖辈传下来的“糖果子茶”。所谓“糖果子茶”就是采集一种糖果子树叶代替茶叶。这是生长在野外的一种小灌木,它春发小嫩叶,夏开小白花,秋天结出小果子,如算盘珠般大小,先青后红,像山楂果一样,好看又好吃,甜中带涩,是农村孩子理想的野果。 这种小树,山坡上、田埂边到处都有,可谓是老天爷赏赐给农民的免费饮品。我也和其他孩子一样,砍柴、打猪草时顺便割一些枝条回来,母亲摘下叶子,不用焙炒,只需晒干便成自制的农家茶叶了。要喝茶时,抓上一把放进锅里,舀上半锅水,煮开后便成茶水,茶汤淡黄色,喝起来也清香爽口。这种农家茶不仅是家人饮用,有时也拿来招待客人,而且劳动时还带到田间、场头,渴了喝上一两碗,解渴又痛快。一位诗人曾说过:“在春天,随便抓一把山中绿叶泡水喝,那杯中也会流溢出茶的清香。” 后来进城参加工作,开始买茶叶喝了,虽然对饮茶有了一些讲究,但也要求不高,为了节省开支,都是买便宜的茶末来喝。那时候,一斤茶末只几毛钱,买的人很多,店里的茶末一到,那些只喝得起茶末的人便相互转告:“茶末到了,快去买!”可见,茶末是很受低薪族欢迎的。 渐渐地,我不买茶末了,但碧螺春之类的高档茶叶还是喝不起,只有等炒青上市。等呀等呀,制碧螺春的时间过去了,“明前”过去了,“雨前”过去了,炒青开始焙制了。这时候轮到我买茶叶了。其实,绿茶的好与不好,不必去问是否是名茶或是什么等级,而是先问是新茶还是陈茶,因为即使是上等的陈茶也难和下等的新茶相比。隔年的陈茶不仅没有香气,连汤色都是浑的。所以,每年春天,当绿色返回大地的时候,我心中就惦记着买茶叶这件头等大事,因为机不可失。等首批炒青一上市,便将全年的用量一次性买个够,用容器装好放入冰箱。这样,就不用为一年的“杯中绿”烦神了。每当上班后沏上一杯,望着杯中翻腾的雀舌,边工作边呷茶,神清气爽,感到精神格外的好。我辈固然比不得妙玉、黛玉那般风雅,讲究茶品第一盅,二则淡,三则滥,但多少能体味其中的情趣,正如郑板桥的茶联云:“尘虑一时净,清风两腋生。” 到了退休年龄,茶这位与我相伴多年的老朋友,不仅没有与我疏远,而且与我的感情有增无减,情有独钟。不知是饮茶的时间长了,还是看多了、听多了“饮茶有益健康”的宣传,或是兼而有之的缘故,我突然间对“保健茶”来了浓厚的兴趣,所以,每天沏茶时总要拈上一小撮枸杞子,或放进三五朵白菊花,或添入一两片苦丁入杯,与茶同泡着饮。刚饮时有点苦,虽然是似茶非茶,似药非药,却是先苦后甜,久而久之,“苦茶”成了我的饮茶习惯。慢慢地,还懂得一些科学饮茶的要点,比如:新茶不宜急饮,浓茶不宜多饮,冷茶不宜常饮,饭后不宜即饮,服药不宜同饮,睡前不宜浓饮等等。虽然不成什么茶道,但起码对健康有帮助。这不,年近古稀的我,血压不高,耳聪目明,大脑灵活,无病缠身。窃以为,茶叶对我,可说是功不可没。 退休后,居家无事,一杯清茶,爬爬格子,看看电视,可以说是杯不释手,茶不离口,确是安度晚年,坐享清福的一种乐趣。正如鲁迅先生所说:“有好茶喝,会喝好茶,是一种清福,首先就必须练功夫,其次是练出来的特别感觉。”这种感觉,你有吗?〖编辑:修远〗 茶与健康论文:论饮茶与健康 摘 要:茶为国饮,富含营养物质和药用价值,与国人的健康关系密切。茶叶为全世界认可的保健食品和饮料。茶叶是最理想,最安全的饮料,有对人体全方位、多功能的保健作用。茶有益,喝茶有大益。 关键词:饮茶;营养成分;药用成分;保健功效;选茶;泡茶 一、前言 茶源于中国,饮茶已有四五千年的历史了,现在已成为人们生活中的一部分。 茶叶中含有丰富的营养物质和药效保健成分,与国人的健康关系密切。世界上有五十多个国家产茶,一百多个国家的人民品饮者源自中国的茶叶,茶已成为全世界公认的保健食品和饮料。 二、茶的功效 茶的成分很复杂。茶中化学成分有300多种,除脂肪含量较低外,大部分都与人体的健康和治病的药物有关系。 茶叶主要的营养成分有多酚类化合物,生物碱,糖类,蛋白质,芳香类化合物,以及维生素等。有很高的营养价值。 饮茶的功效; 1、有助于延缓衰老。茶多酚具有很强的抗氧化性和生理活性。是人体自由基的清除剂,茶多酚有阻断脂质过氧化反应,清除活性酶的作用,据日本实验证明,茶多酚的抗衰老效果要比VE强18倍。 2、有助于抑制心血管疾病。对人体的各种脏器有保护作用。茶多酚对人体的脂肪代谢有着重要作用,人体的胆固醇,三酸甘油脂等含量高,血管内壁易产生脂肪沉积,血管平滑肌细胞增生后形成动脉粥样化斑块等心血管疾病,茶多酚可抑制这种斑块增生,使形成血凝粘度增强的纤维蛋白原降低,凝血变清,从而抑制动脉粥样硬化。 3.、有助于预防和抗癌。茶多酚可阻断亚硝酸铵等多种致癌物质在体内合成,并具有直接杀伤癌细胞和提高机体免疫能力的功效。 4、有助于预防和治疗辐射伤害。茶叶中的多酚类化合物有吸收放射性物质,并阻断其在体内扩散的作用。 5、有助于提神醒脑。茶叶中咖啡碱能促使人体中枢神经兴奋,增加大脑皮层的兴奋过程,起到提神益思,清心的效果。 6、有助于利尿解乏。茶叶中的咖啡碱可刺激肾脏、促使尿液迅速排出体外,提高肾脏的滤出率,减少有害物质在肾脏中滞留时间。 7、有助于降脂助消化。唐代【本草拾遗】中对茶的功效有‘久食令人痩’的记载,我国边疆少数民族有‘不可一日无茶’之说。因为茶叶有助于消化降低脂肪的重要功效。 8、有助于护齿明目。茶叶中含氟量较高,每100g干茶中含氟量为10-15mg,且80%为水溶性,茶叶是碱性饮料,可抑制人体钙质的减少,可护齿,坚齿,预防龋齿,茶叶中的VC等成分,能降低眼睛晶体混浊度,经常饮茶对减少眼疾,护眼明目均有积极作用。 三、选茶和泡茶 1、茶的分类:绿茶、不发酵。茶多酚含量100%西湖龙井、信阳毛尖、白茶、部分发酵,(发酵度10%)。茶多酚含量87%白牡丹、寿眉、黄茶、部分发酵(10%)茶多酚含量80%.君山银针、蒙顶黄芽、青茶、半发酵(10-70)茶多酚含量41%铁观音、大红袍等、红茶、全发酵(100%)。茶多酚含量13%祁门红茶、滇红、黑茶、后发酵。普洱茶、砣茶、花茶、既有茶味,又有花的芳香。温凉都有。 2、如何泡茶 (1)选水、水为茶之母,水发茶性,陆羽【茶经】中对宜茶之水作了明确的规定,“山水上,江水中,井水下”。龙井茶,虎跑水,蒙顶茶,蒙顶山泉水。当地的茶用当地的山泉水,味道更佳。茶与当地的水土可自然融合。泉水,江水,井水,湖水,河水,自来水,纯净水,矿泉水等选用含钙镁离子的少的软水即可。 (2)水温、冲泡龙井、洞庭碧螺春等,细嫩名优茶时有70C-80C的开水冲泡,大宗红茶、绿茶、花茶、可用90C左右的开水冲泡。铁观音、大红袍、普洱茶,用100%的沸水冲泡。 (3)茶叶的用量 冲泡绿茶、红茶、花茶1;50为宜,(3g茶叶冲150ml的开水),冲泡铁观音、大红袍、因对茶汤的香味、浓度要求高。茶放壶的1/2或1/3.(6g-7g茶,冲60ml水) (4)泡茶时间 茶叶经沸水冲泡后,3分钟后茶叶中维生素、氨基酸、咖啡碱含量较高。5分钟时,茶汤中的多酚类物质含量相当高。所以,一般的红茶、绿茶、经浸泡3-5分钟后饮用,味感最佳。 茶叶冲泡的次数,根据茶叶种类和饮茶方式而定。条形绿茶、花茶、乌龙茶、茶汁浸出较慢,通常可冲泡2-3次,据试验测定,这类茶第一次冲泡后,其茶汤中的.浸出物大约可占茶叶溶物的50%-55%左右,第二次30%,第三次10%,第四次1%-3%, 茶叶中的营养成分ve、氨基酸、茶多酚、咖啡碱,都是第一次浸出量最多,经三次冲泡后,已几乎全部浸出。故以三次冲泡为限。 四、小结 我国是茶的故乡,饮茶是我国‘国饮’。茶是最理想健康饮料,含丰富营养素和药效保健成分。茶是‘绿色食品’,也是‘原子时代’饮料。“开门七件事,柴米油盐酱醋茶”。现代慢性非传染性疾病(富裕性疾病)病率很高,2002年全国高血压、高血脂1.6亿,糖尿病4000多万,体重超重2亿,符合肥胖标准者为6000多万。茶性味‘苦而寒’,可降火清热,‘上清头目,中消食滞,下利二便’,可防治全身所有脏器疾病。茶叶药用成分为生物碱、茶多酚、芳香类物质和多糖类物质等。饮茶功效、如何选茶、如何泡茶、喝茶误区、饮茶的宜与忌、新茶注意点等。茶叶是最理想的饮料;最理想饮料必备条件、1、有对人体全方位、多功能保健作用、2、清洁卫生。3、安全无害性。为了健康多喝茶,为了长寿多喝茶,无论喝哪种茶,都对健康、长寿有益。 茶与健康论文:茶与口腔健康 [摘 要] 茶作为一种流行性的饮料对于人体多种疾病都有防治作用,茶叶的成分很复杂,其主要化学成分是多酚类。很多研究表明茶及其提取物对于口腔的很多疾病如龋病、口臭、牙龈炎症、口腔粘膜病甚至口腔肿瘤都有积极的防治作用。 [关键词] 茶;口腔;茶多酚;EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯);龋病;牙龈炎症;口腔粘膜病;口腔肿瘤 茶作为世界上最流行的一种饮料,起源于中国及亚洲的东南部,依据其品种、加工工艺等不同可分为红茶、绿茶、乌龙茶等。饮茶的传统在我国已经延续了几千年。众多研究表明饮茶有利于降低人体多种疾病发生的风险,作为其中非常重要的一个方面,饮茶对于口腔相关的很多疾病都可以起到预防或治疗作用。 在茶叶鲜叶中水分占75%,干物质为25%左右。其化学成分大部分是有机物,很少一部分为无机物。到目前为止,现已分离、鉴定茶叶中的化学成分有七百多种,其中有机化合物在四百五十种以上。主要包括蛋白质、氨基酸、生物碱、茶多酚、色素等。最主要的化学成分是多酚类。占到茶干重的18%~36%。茶多酚的主要成分是儿茶素,占总量的70%以上。有很多研究表明茶及其提取物与口腔健康有着重要的关系,口腔中的很多常见疾病如龋病、牙周病,甚至口腔肿瘤,都可以通过茶对其产生一定的影响。以下将茶对口腔相关疾病的预防和治疗效应及其可能的发生机制进行综述。 1 龋病: 龋病是口腔三大常见病之一。龋病的病因有很多,主要的三种起关键性的因素包括细菌、食物、宿主和时间。也就是说对于一些易感龋病的人群,食物中的高糖在口腔中的主要致龋菌有变形链球菌、乳杆菌和放线菌等的作用下产酸从而使口腔的环境改变,当牙面局部的PH值降低至5.5以下并维持一定的时间,龋病就可能发生。有体外实验表明茶叶中的茶多酚可以能显著抑制变形链球菌、粘性放线菌和乳杆菌在唾液获得性膜上的粘附,且抑制作用随茶多酚溶液浓度的升高而逐渐增强。[1]体内实验表明用0.61%的绿茶水10ml每天漱口4次连续5天,可以较少牙齿的磨损和磨耗。其可能的原因是绿茶可以减少蔗糖的产酸能力,减少酸性物质的产生,阻止口腔中ph值的降低[2]。 还有体内实验表明用一定浓度的茶水每天漱口一周后可以是龋病的致病菌链球菌和乳酸杆菌减少[3]。总而言之茶对于龋病的控制主要表现在可以抑制口腔中的细菌生长、产酸方面及其在牙面的粘附和集聚,同时增强牙体硬组织的抗酸能力,从而减少龋病的发生。 2 口臭: 口臭的原因有很多,有一种主要的原因是因为龋病的细菌腐败所产生的挥发性的硫化物如H2S和CH3SH等。Lodhia et al.发现绿茶及绿茶提取物可以减少口腔中硫化物的产生抑制口臭的发生[4],Zeng et al.证明绿茶的提取物可以去除硫化物的气味,从而去除因口腔中硫化物所产生的口臭。所以现在市面是很多治疗口腔的产品如口香糖、口腔喷雾中都含有茶或其提取物的成分[5]。 3 牙龈炎症 茶叶中的茶多酚被认为是一种天然的抗氧化剂,具有很强的抗氧化作用。这一功能使茶多酚具有一定的抗炎作用。有实验证明在实验鼠上涂抹含茶多酚的牙膏可以减轻牙龈的氧化压力,阻止牙龈炎症的形成。这是由于茶多酚可以减少由脂多糖和蛋白酶所诱导的牙龈氧化压力和牙龈炎症形成[6]。由于吸烟引起牙龈的炎症茶及其提取物可以降低其发生。因为吸烟所导致的口腔中抗氧化酶减少可以被茶汤或茶多酚中的提取物EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)保护,从而减低由吸烟引起的牙龈的炎症反应[7]。 4 口腔粘膜病: 口腔粘膜病是一类比较特殊的口腔疾病,有些口腔粘膜病被认为是癌前病变,可能会导致口腔鳞状上皮癌的发生。常见的癌前病变有口腔粘膜白斑等。有实验一定时间内对于患有口腔粘膜白斑的患者每天饮一定剂量的混合茶。结果显示混合茶可改善口腔粘膜白斑的病损,并预防口腔粘膜组织的DNA损伤和抑制其增殖,从而降低口腔粘膜癌前病变癌变的危险性,很可能对人类口腔癌有预防作用。[8] 5 口腔恶性肿瘤 有很多研究表明茶叶及其提取物对于口腔恶性肿瘤有积极的作用。细胞实验表明茶多酚可以抑制细胞的增殖[9]。动物实验表明对于暴露在致癌物质下的老鼠给予一定浓度的茶多酚可以使口腔恶性肿瘤的数目和体积减少[10]。在日本有过一项统计,在10年内对于每天喝五杯以上茶和每天喝少于一杯茶的妇女作对比,发现多喝茶的妇女患口腔癌的几率大大减少[11]。 随着生活水平的提高,茶作为一种健康的饮料受到越来越多的人的喜爱,这对于口腔的很多疾病来说是非常有利的,因为在日常生活中就可以对一些疾病进行防治。但是由于茶中的成分很多,其很多作用机制并没有完全弄清,需要进一步研究。 茶与健康论文:漫谈饮茶与健康 中国人有饮茶的习惯,且历史悠久。我国古代就有茶筵,即以茶宴客。唐代以后,饮茶风盛,上自君王,下至百姓,皆多喜好。宋代茶宴遍行全国。明清以后,大江南北,茶坊林立。迄今的茶话会,以及民间的茶汤会社或宗教仪式的茶汤会,无疑均为茶宴的遗风。作为社交的礼仪,茶宴雅而不俗,俭而不吝,又合养生之道,有益于身心之健康。 一、茶的品种及名茶举例 1.茶的品种 按茶的性状来看,茶大体可分清茶、花茶、红茶3大类。清茶(龙井、碧螺春、毛峰)性凉,宜用于清热解暑或暑天饮用;红茶(红碎花、山夫红茶、小种红茶)性温,宜用于温中健胃或冬季饮用;花茶(茉莉、珠兰、柚子、桂花、玫瑰花)品性居中,四季皆可饮用。 2.名茶举例 祁红,是安徽省祁门县所产红茶的简称,微带兰花香气,被称为“祁门香”。滇红,是云南红茶的简称,香馥味浓,汤色红艳,其鲜叶所含的多酚类物质比其他品种丰富。西湖龙井,产于浙江西湖风景区龙井村的秀山峻岭之中,素以形美、色绿、香郁、味醇四绝著称于世。屯绿,产于安徽省屯溪市和休宁、歙县等地,汤色清碧,叶底肉厚翠绿。品尝时有一种鲜醇的滋味。苏州碧螺春,品质特点是细嫩、清香、鲜爽,可谓色、香、味皆清。铁观音,为乌龙茶中的名贵品种,产于福建省南部的安溪县,其特点为条索紧结,色泽深绿如铁,冲泡后有馥郁的兰花香气,实为茶中珍品。武夷岩茶,也是乌龙茶中的名贵品种,产于闽北崇安县内的武夷山上,具有岩骨花香之胜。白毫银针茶,是白茶中的特级名茶,产于福建闽江上游的松溪、政和、建阳等县,具有香气清鲜、滋味醇和、味淡性凉之特点,饮后有健胃提神、祛湿退热之功效,常作药料。茉莉花茶,其中以福建茉莉花茶为最佳,茉莉花香最为清雅。普洱茶,以云南普洱县取名,汤色清澈,滋味醇爽回甜,很耐冲泡。江西名茶有庐山云雾、婺源茗眉、遂川狗牯脑、南城麻姑、井冈翠绿等等,均以特优茶而闻名于世。 二、饮茶的作用 1.提神醒脑,利尿强心。古代文献中关于茶叶提神作用的记载有很多。《神农本草经》说:“茶能令人少眠,有力,悦志。”华佗在《食论》中写道:“苦茶久饮,可以益思。”明代顾云庆在《茶谱》中指出:“人饮其茶能止渴、消食、除疾、少眠、利尿道,明目益思,除烦去腻,人固不可一日无茶。”茶叶是一种良好的兴奋剂和利尿剂(茶叶中含有3%~5%的生物碱,包含咖啡碱、氨茶碱等)。研究表明,茶中所含的枸橼酸、枸橼酸盐,能治血液凝固,临床也常用来治尿路结石。 2.清热降火,止渴生津。李时珍在《本草纲目》中说:“茶苦味寒,茶叶最能降火,火为百病,火降则上清矣,温饮则火因寒气而下降,热饮则借火气而升散。”茶中的浸出物与唾液作用,能止渴生津。 3.溶解脂肪,帮助消化。茶中含有一些芳香族化合物,它们能溶解脂肪,帮助消化肉类食物,减轻餐后不适。 4.醒酒解毒,杀菌消炎。实验证明,茶叶对大肠杆菌、葡萄球菌及病毒都有抑制作用。茶叶中的茶多酚能和乙醇作用,相互抵消,故能解酒。茶叶中还含有一种酚醇类物质,能使烟中的尼古丁沉淀,并排出体外,是吸烟者良好而方便的解毒剂。 5.预防龋齿,除去口臭。茶能预防龋齿,主要是指茶叶中含氟较高的缘故。茶叶中的维生素C、芳香油和茶多酚都有去口臭的作用。 6.预防动脉硬化,降低血压。茶中大多数维生素和微量元素能起到保护血管、防治高血压和动脉硬化的作用。茶叶中的咖啡碱能舒张血管,加快人体呼吸,降低血脂。 7.防癌作用。实验研究结果显示,各类茶叶均可明显减少亚硝胺(致癌物质)的合成,还可不同程度地抑制黄曲霉素。绿茶中的鞣酸也有预防癌症的作用。 8.降低血液黏稠度。白菊花、龙井茶等有疏风清热,清肺明目,提神降血压,降血脂等作用,对血液黏稠度有降低之功效。 9.养血、润肺和益肾。在温茶水中加入适量的蜂蜜,每日饭后饮用,有养血、润肺、益肾的作用。 三、饮茶方法及注意事项 1.用陶瓷类茶具最好,其次是玻璃杯,用保温杯泡茶不可取,金属质地的杯子更不宜泡茶。用沸水泡茶不好,因沸水会破坏茶中不耐高温的营养素(如维生素C等),还可使茶中的有害物质如茶碱大量析出,饮用后对人体有害。若泡茶的水水温过低,茶叶中的香气难以发挥。用70℃的温开水泡茶最好,维生素C可保留60%-70%,茶水的色香味也佳。一般以二道茶味最好。俗话说,头道水,二道茶。第一次冲泡时有效成分有80%被浸出,第2次有95%被浸出,第2杯茶的颜色和滋味均恰到好处。此外。有些名茶更有独特的饮用方法。 2.饮茶禁忌 饮茶应因人因时因地制宜。①胃寒的人不宜喝绿茶。②哺乳期的妇女应少喝茶,因茶多酚对乳汁有收敛作用。③服药不宜用茶水送服,土茯苓等药更不宜与茶水配用。④有以下疾病的患者不宜饮茶:缺铁性贫血、痛风、溃疡、肝病、习惯性便秘、心脏病患者。⑤吃羊肉后不宜马上饮茶。⑥失眠者不宜在临睡前饮茶。⑦发热病人及3岁以下儿童不宜饮茶。⑧有尿道结石者最好不饮茶,多喝白开水。⑨不要空腹饮茶。⑩女性月经期最好不饮浓茶。 四、茶叶在临床中的应用举例 ①在滤去茶叶的茶水中加入适量白糖和10个煮熟的红枣,频服,有治小儿遗尿的作用。 ②口唇出现疱疹,可用冷茶水涂抹,或将煮过的茶叶冷却后贴敷口唇疱疹处,一般4-5天后可见效。 ③白菊花8克、龙井茶3克,开水冲泡,代茶饮,连续饮2个月,可降低血液黏稠度。 ④将茶叶3克冲泡5分钟后,在滤出的茶水中加陈醋1毫升,每天冲饮3次,对治疗牙痛、痢疾和蛔虫腹痛有一定作用。 ⑤川芎、茶叶各3~5克,每天1剂,水煎,分2次服,连服7~10天,可治疗头痛。 责编/花语 茶与健康论文:四季饮茶与健康 我国民间有句老话:“当家度日七件事,柴米油盐酱醋茶”,这话说明茶在我国人民生活中必不可少。然而人们只知道饮茶很有乐趣,而且对人体健康有益,却不知道饮茶还有学问,如不同季节饮什么茶就大有讲究。祖国医学主张:春饮花茶,夏饮绿茶,秋饮青茶,冬饮红茶。 春饮花茶 我国大部分地区是季风气候,春温、夏热、秋凉、冬寒,四季极为分明。在春天的日子里,春风复苏,阳气生发,给万物带来了生机,但这时人们却普遍感到困倦乏力,表现为春困现象。人喝花茶,能缓解春困带来的不良影响。花茶甘凉而兼芳香辛散之气,有利于散发积聚在人体内的冬季寒邪、促进体内阳气生发,令人神清气爽,可使“春困”自消。 花茶是集茶味之美、鲜花之香于一体的茶中珍品。“花引茶香,相得益彰”,它是利用烘青毛茶及其他茶类毛茶的吸味特性和鲜花的吐香特性的原理,将茶叶和鲜花拌和窨制而成,以茉莉花茶最为有名。这是因为,茉莉花香气清婉,入茶饮之浓醇爽口,馥郁宜人。高档花茶的泡饮,应选用透明玻璃盖杯,取花茶3 g,放入杯里,用初沸开水稍凉至90℃左右冲泡,随即盖上杯盖,以防香气散失。2~3 min后,即可品饮,顿觉芬芳扑鼻,令人心旷神怡。 夏饮绿茶 夏日炎热,骄阳似火,人在其中,挥汗如雨,人的体力消耗很多,精神不振,这时以品绿茶为好。因绿茶属未发酵茶,性寒,“寒可清热”,最能去火,生津止渴,消食化痰,对口腔和轻度胃溃疡有加速愈合的作用。而且它营养成分较高,还具有降血脂、防血管硬化等药用价值。这种茶冲泡后水色清冽,香气清幽,滋味鲜爽,夏日常饮,清热解暑,强身益体。绿茶中的珍品,有浙江杭州狮峰的龙井,汤色碧绿,清香宜人,被誉为“中国绿茶魁首”;江苏太湖碧螺春,茶色碧翠嫩绿,香气浓郁;安徽黄山毛峰,茶味清香。 冲泡绿茶,直取90℃开水泡之,高级绿茶和细嫩的名茶,其芽叶细嫩,香气也多为低沸点的清香型,用80℃开水冲泡即可,冲泡时不必盖上杯盖,以免产生热闷气,影响茶汤的鲜爽度。 秋饮青茶 秋天,天高云淡,金风萧瑟,花木凋落,气候干燥,令人口干舌燥,嘴唇干裂,中医称之“秋燥”,这时宜饮用青茶。青茶,又称乌龙茶,属半发酵茶,介于绿、红茶之间。色泽青褐,冲泡后可看到叶片中间呈青色,叶缘呈红色,素有“青叶镶边”美称,既有绿茶的清香和天然花香,又有红茶醇厚的滋味,不寒不热,温热适中,有润肤、润喉、生津、清除体内积热,让机体适应自然环境变化的作用。常见的乌龙茶名品有福建乌龙、广东乌龙、台湾乌龙,以闽北武夷岩茶、闽南安溪铁观音为著名。但乌龙茶类很多以茶树品种而分,有铁观音、奇兰、梅占、水仙、桃仁、毛蟹等。乌龙茶习惯浓饮,注重品味闻香,冲泡乌龙茶需100℃沸水,泡后片刻将茶壶里的茶水倒入茶杯里,品时香气浓郁,齿颊留香。 冬饮红茶 冬天,天寒地冻,万物蛰伏,寒邪袭人,人体生理功能减退,阳气渐弱,中医认为:“时届寒冬,万物生机闭藏,人的机体生理活动处于抑制状态。养生之道,贵乎御寒保暖”,因而冬天喝茶以红茶为上品。红茶甘温,可养人体阳气;红茶含有丰富的蛋白质和糖,生热暖腹,增强人体的抗寒能力,还可助消化,去油腻。红茶类在加工过程中经过充分发酵,使茶鞣质氧化,故又称全发酵茶。茶鲜叶经过氧化后形成红色的氧化聚合产物――茶黄素、茶红素、茶褐素,这些色素一部分溶于水,冲泡形成了红色茶汤。传统工夫红茶名品有湖红、宜红、宁红、闽红、台红、祁红,以安徽祁门县的祁红为著名。冲泡红茶,宜用刚煮沸的水冲泡,并加以杯盖,以免释放香味。英国人普遍有饮“午后茶”习惯,常将祁红和印度红茶拼配,再加牛奶、砂糖饮用。在我国一些地方,也有将红茶加糖、奶、芝麻饮用的习惯,这样既能生热暖腹,又可增添营养,强身健体。 茶与健康论文:与健康同行的有机茶 时光荏苒,沧海桑田,在十万大山余脉广东湛江市廉江长山镇的仙人峰、晒谷嶂等山脉上,十多年以前是几处连绵的荒山头,如今是排排开去的茶园美景。远看如绿海碧波,风景旖旎,美不胜收,此处正是广东名茶之一――茗皇茶的茶园。 开山种茶 故事要从1999年开始讲起。1949年出生于贫苦家庭的李裕南,祖辈都是当地的赤脚医生,缘此,李裕南由于懂医懂药,很早就开始涉足药材生意。精明能干的李裕南随后进入制药行业,早在20世纪八九十年代就掘得人生的第一桶金,随后生意越做越大,甚至将生意从广东做到了东北,成为当地知名的成功人士。一次在北京受朋友之邀,李裕南来到一家台湾老板所开的茶馆喝茶。让李裕南震惊的是,一杯茶竟然要消费800元,要知道,800元在上世纪90年代足足抵得上一个人一个月的工资了。这让李裕南心中一震。他万万没想到一杯茶的价格可以卖到如此之高。他脑海中闪现出一个念头,如果让农民种茶,一定很赚钱。 上世纪90年代的广东正是改革开放的桥头堡,但地处粤西的湛江市廉江地区,濒临北部湾,地处广东和广西的交界处,十分偏僻,当地老百姓依旧生活得十分贫苦。“当时的家乡很穷,很多人家一家有五六个小孩,别说上学,衣服都不够穿,有的小孩冬天都是打赤脚。这个对我父亲的触动很深,他一心想着,能不能回到家乡,为家乡做点什么。”李裕南次女李瑜(广东茗皇茶叶有限公司区域经理)向记者讲述。 于是,在1999年的春天,正是李裕南事业最巅峰时期,他毅然放弃了城里舒适的生活,回到贫穷落后的家乡廉江市长山镇,希望带动父老乡亲种茶改变家乡贫困落后的局面。“那时候,一听说父亲要租荒山,乡邻们很开心,可我爷爷特别反对,认为父亲好不容易赚点钱,全部撒到荒山里来简直是瞎折腾,但父亲不听劝告,决心将他在制药行业赚的钱全部砸向荒山。”李瑜坦言,当时父亲经过多方咨询,对种茶可以带领村民致富坚信不疑。并且有专家就告诉父亲,茶是中国传统文化的象征,种茶一定行,但茶一定要与健康同行。“茶一定要与健康同行”――最初专家所言的一句话,成为李裕南日后发展茶叶企业坚持不变的信条。 随后,李裕南把华南农业大学的茶学教授和台湾一些懂茶的朋友请到家乡,让专家、教授亲自对家乡的土壤和气候进行检测,考察是否合适种茶,种什么样品种的茶最合适。最后得出结论,当地的环境气候与台湾地区的气候十分相似,于是决定从台湾引进“金萱”、“翠玉”等名茶树种,后经分离培养而得出适合当地环境的新品种――金玉茶及玉观音,加上制茶工艺的创新,产出的茗皇茶既保留了原有茶种的韵味,还具有独特风格,别具一格。 李瑜介绍,“当时父亲一共租了2.2万多亩的山地,大多是荒山,种茶的前一、二个年头年纯粹是投入,直到第三、四个年头,才逐渐有所收获。”商海闯荡多年的李裕南很早就有了品牌意识,因此在茶叶刚刚有所收获后,李裕南就于2001年成立了拥有自主品牌的茶叶公司――广东茗皇茶叶有限公司(以下简称“茗皇茶叶有限公司”)。“当年,第一次带茗皇茶到福州参展就一炮打响,人们不相信广东,尤其是广东粤西地区还能产茶,而且是这么好的茶。”李瑜回忆到父亲当年去福建参展的情形。正是这次参展,极大地增加了李裕南的信心。随后,李裕南在茶的制作工艺上创新,将红茶和乌龙茶相结合研制出新品,并申请了专利,即该公司主打产品茗皇红乌龙茶。同时,公司先后又培育出8个品种,后来逐渐扩大到从种子到产品全部是公司自己研发自己销售。比起当时多数茶叶品牌,先有品牌后有基地的做法,茗皇茶先人一步,从源头上把控茶叶质量,为品牌的长足发展奠定了基础。 而今,茗皇茶叶有限公司已自建起5100多亩茶园,现已发展种植名优茶面积达1万多亩,成为国内高山乌龙茶最大的生产基地。公司制茶厂位于廉江市长山镇长青水库南侧,拥有生产线8条,日加工能力达3吨。在广州、上海等大中城市开设专卖店80多家并建立电子商务平台,成功进驻“天猫”、“京东”等主流电商平台。 坚持有机 “茶一定要与健康同行”, 多年来,李裕南一直铭记着这句话。并向社会承诺,“茗皇茶永不使用农药、永不使用化肥。”并从2005年开始创建有机茶园1500亩,并通过了国家有机体系认证,同年“茗皇茶”评为广东省名牌产品。2011年扩建有机茗皇茶基地1000亩,在2012年后一直保持了国家有机产品再认证。 “有机”说着容易,做着难。在食品安全问题层出不穷、物价持续走高的年代,想要坚持做有机农产品,需要坚守的很多。 “因为茶叶基地原本就是荒山,土壤基质好,茶园种植基地方圆百里都没有农田,最开始的时候,茶山上连路都没有,是后面政府给予部分补贴才逐步在茶山上修起了路,不过到目前仍然有两个基地还是没办法通水泥路,茶叶收获时只能靠人工挑下山。因此,无污染的自然环境为茗皇茶创造了一个有利的种植环境,土壤无需改良,从最开始种植的时候,就可以无公害种植为标准。”李瑜向记者讲述茗皇茶有机种植的第一道天然防线。加上茶园附近是万年青水库,附近自然生态环境极为平衡,各种鸟儿都是茶园的“捉虫大使”。 其次,有机茗皇茶得益于该公司一种特别的防虫办法,即在茶树根部埋下红烟骨来防虫。李瑜告诉记者,红烟骨是烟叶制作中剩余的部分,茶虫对红烟骨十分抗拒,因此有了红烟骨的守护,茶虫自然远离。此外,如果有一些茶树染上虫害病,公司会不惜成本让工人们将这些染病的茶树连片砍掉,并进行深埋处理。植物防虫、自然防虫、人工防虫等多种防虫措施为有机茶园保驾护航,完全杜绝了任何农药的使用。 除了高超的防虫手段,有机肥是种植有机茶的必要原料。为了给茗皇茶寻找有机肥料,公司花了不少心思。李瑜向记者表示,公司的有机肥原料来自四面八方,其中有专门从黑龙江地区采购的大豆粕,本地的花生枯、甘蔗渣、骨粉等,还有不远千里从内蒙古专门收购而来的羊粪。由于高额的运费,光是每年从外地购买牛羊粪的开支就超过百万元。其中公司还和养殖场立下合同,如果牛羊的饲料中有添加剂等污染源的话,这种牛羊粪一律不用。“严格按照有机种植标准种植,久而久之,整个茶园附近的生态都十分平衡,虫害自然也就少了很多。种出的茶也更香醇,更健康。”李瑜坦言。 此外,由于茗皇茶基地位于粤西丘陵山区,而粤西地区温度较高,会使得茶叶生长速度过快,茶叶生长速度快,不利用茶叶内含物的形成,茗皇茶为此研制出一个生长慢的办法,每年施用一次由贝壳粉和蛋壳粉制作的富含磷、钙等元素的粉末,即抑制了茶叶的生长速度的还提高了茶叶中茶多酚和水浸出物的含量,提高了茶叶的香气和滋味。 喝一口茗皇茶,满口的甘、香、醇、滑,外加微微一点甘涩味的点缀,短短几秒钟的冲泡,茶味尽出。可谓茶汤中有真相,全程有机种植,无化肥、无农药生长而来的茗皇茶,有着与众不同的韵味。 坚持扶贫 从开始种茶,到坚持有机之路种出好茶,李瑜告诉记者,她父亲有三句话常挂在嘴边,“用良心来做药,也用良心来做茶,更要用良心来做人。” 在茗皇茶叶有限公司的带动扶持下,目前当地已有14位民营企业家在长山镇投资开发种植和加工茶叶。目前在该镇加工销售茶叶的,除了“茗皇”品牌外,还有“茗龙”、“茗霖”、“臻茗”、“心怡强峰”等,已形成一种茶叶产业发展的大气候。其中,长山镇17个村委中有11个建起了茶叶种植基地。 在2011年,茗皇茶叶有限公司还种植国家八大保护珍稀植物之一,被誉为“植物界大熊猫”、“茶族皇后”的金花茶。产量极少,对生长环境要求极为苛刻的金花茶在药店最高售价可达13.8万/斤。经多年试验攻关,突破繁育、种植技术难点,茗皇茶叶有限公司已成功引种300多亩。李瑜告诉记者,公司将来会带动周边村民一起来种植这种名贵茶种,共同致富。 “过去很多当地村民到外地打工,家里的老人和小孩没办法得到照顾。有茶厂后,一对夫妻在茶厂工作,一个月工资差不多有3000多元,中午茶厂有饭堂,晚上他们可以回家照顾老人孩子,所以村民们很乐意到茶厂工作。”李瑜表示。在春秋两季产茶旺季之时,一些制茶师傅的月薪高达12000元,平时,这些制茶师傅们一个月的工资也有3000-5000元。截至目前,茗皇茶叶有限公司以“公司+基地+农户(合作社)+标准”的模式带领扶持当地3360贫困农户种植6000亩茶叶,每亩年均增收15300元,同时还带动周边镇种植了5000多亩,1000多户贫困家庭缘此逐步脱贫致富。多年来带动家乡发展茶叶产业,带动周边乡邻脱贫致富,李裕南实现了自己当年返乡创业时的目标。 茶与健康论文:细看茶与健康 在古代,中国很多地方都将饮茶称为“吃茶”,一饮、一吃,一字之差,点通了中国的茶历史和茶文化。 许是茶叶作为饮品更加符合当时生产力的发展与社会风尚及审美的缘故,茶的食性特征开始淡化,取而代之的是茶道、茶艺的发展。时至今日,在日益恶劣的自然环境下,如何科学制茶,如何使茶叶在人们营养健康方面发挥主力军作用,也是茶行业需要关注的问题。 曾经的“名片”去哪了? 我国大部分地区属亚热带气候,地大物博,人口与民族众多。因此造就了我国数不清的具有区域特征的独特物产与食品的多样性,也奠定了中国美食大国和养生大国的地位。从古至今,茶叶都是我国的一张“名片”。 我国的茶文化源远流长,这里有距今3200年的古茶树桩,现存1700年历史的古茶树。岁月的更迭并未改变国人饮茶的习惯。但如今,中国茶叶王国的地位已然动摇。 在国际茶叶市场,纵观我国茶叶发展面临的问题,究其原因不外乎以下几种:一是市场观念不够;二是没有精工细作;三是没有话语权,受制于与国际标准接轨。 市场观念不够是指过于关注国内市场而忽略了国际市场。“门里香”的经营模式很难对国际茶叶市场产生较大影响。没有精工细作是指我国制茶工艺大部分停留在粗加工水平,并未把国外对现代饮茶的观念了解透彻,造成了我国茶叶只停留在传统原材料阶段。受到以上因素的影响,我国茶叶在国际茶叶市场上所占分量有所欠缺。 引领健康趋势 中国茶在近、现代出现与世界茶市场的不匹配也只是暂时现象。随着中国国力和影响力的逐步增强,当健康养生等概念越来越频繁地出现在人们的日常生活中,茶叶作为食品与健康文化的载体,被更多人重新认识并开发。中国茶作为一种古老而新兴的产业再次被推上新高度。茶文化与最健康的饮料两大头衔已开始为人熟知,这似乎可为处在窘况中的中国茶界带来一丝曙光。 据了解,茶叶中的儿茶素类化合物对金葡菌、链球菌、伤寒杆菌等多种病菌都具有抑制作用。茶叶中还含有较为丰富的维生素C,避免白内障的发生。茶叶中含的咖啡碱与黄烷醇类化合物能引起高级神经中枢的兴奋,儿茶酚胺能促进循环系统兴奋。 不同的茶会对人体健康起到不同的作用。有研究表明,未经过加工处理的绿茶有助于刺激肠道蠕动,促进食物消化。绿茶还可以阻止30%的脂肪吸收。薄荷茶可促进消化,姜茶可治反胃,茴香茶可防止便秘、胃肠胀气和腹绞痛。 甘菊茶中的色氨酸和氨基酸可发挥镇定作用,另一种物质柯因可缓解焦虑促进睡眠,治疗失眠症。另外,薰衣草花茶可缓解放松身心。罗勒叶茶具有镇静作用。 普洱茶有暖胃、减肥、降脂、防止动脉硬化、防止冠心病、降血压、抗衰老、抗癌、降血糖等功效。除此之外,发酵的普洱熟茶中还含有丰富的益生菌。在微生物的作用下,茶叶中的香气成分、茶多酚等化学物质发生了结构转化,会呈现出别具韵味的茶品特质和养生效果。 红茶在加工过程中,茶多酚氧化成茶黄素和茶红素,多数糖类物质水解成可溶性糖,从而产生红茶特有的香气和口感。茶黄素是红茶中最主要的功能性成分。饮用红茶有助调节人体动脉中低密度脂蛋白和高密度脂蛋白的含量,从而降低心血管疾病的发生概率。此外,茶黄素还可抗氧化、抗癌、预防慢性炎症和肥胖。从中医的角度来看,红茶性温,有暖胃的作用,虚寒体质者和老年人宜饮性温的红茶。 在消费者对营养健康的关注日渐升温的当下,茶叶作为健康养生的代表再次站在历史的舞台,茶文化的传承也将开启新的篇章。 茶与健康论文:浅谈饮茶与身体健康的关系 摘要:茶是我国传统饮品,茶叶中包含有丰富的氨基酸、茶多酚、维生素等营养物质,同时还包含有多种微量元素,且人体健康和这些微量元素有着紧密的关系,通过饮茶可有效补充这些微量元素。本文从饮茶的营养价值分析入手,研究了饮茶对人体健康的药理作用,并对健康饮茶注意的几个问题进行了探究。 关键词:饮茶;身体健康;关系;分析 祖先以百草为药,其中茶也是其中的一种药。随着人们生活水平的不断提升,人们逐渐从先前的饮茶解渴,走向论茶、品茶到现在的通过饮茶来保证健康。因此,分析饮茶与身体健康之间的关系有着较为重要的意义。 1饮茶的营养价值 根据我国古人说法,饮茶具有散郁气、养生气、除病气、养身体等功效,从古到今,饮茶一直是人们养身保健的重要途径之一,饮茶对于人体健康的营养价值主要有3个方面作用。首先是茶叶中包含有丰富矿物质,尤其是对人体功能非常重要的微量元素,例如:锌、锰、硒等;其次,茶叶中包含有多达三十种以上的氨基酸,尤其是亮氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸等8种人体不能自己合成的氨基酸,通过饮茶可有效补充这些氨基酸。第三,茶叶中包含有丰富维生素,例如:水溶性的B类维生素,维生素D原、A原,脂溶性的维生素P、K、E等,通过饮茶能够补充这些人类较为缺乏的维生素,其中维生素C能够通过饮茶的方式直接被人体吸收。因此,饮茶中包含有丰富营养价值。 2饮茶对人体健康的药理作用 2.1解渴消暑、明目作用 通过饮茶的方式可有效给人体补充所需水分,还可以对口腔黏膜以刺激,促进人体唾液分泌,口内生津,同时随着芳香类物质的不断挥发能够带走一定热量,可使口腔感觉非常凉爽。此外,茶叶中包含有多种芬香物质,茶多酚、咖啡碱等也存在量较大,可以促进人体皮孔扩张,有利于分泌汗液,从而对人体体温进行有效调节。此外,茶叶中包含有丰富的维生素,特别是可以转化为胡萝卜素的维生素A含量非常丰富,特别是在一些新鲜的茶叶中这种物质的含量更加丰富,而维生素A对于防止夜盲症,滋养眼睛有着较好作用,对眼睛起到保健的效果。 2.2d奋与利尿作用 通过饮茶能够提神,这主要是由于茶叶中包含有丰富咖啡碱物质,而咖啡碱可以使人体神经系统兴奋,增强思维活跃力,消除人体疲劳。饮茶也可以利尿,增强人体肾脏的排泄功能。这主要是由于茶叶中所含的嘌呤碱类物质有着利尿作用,同时茶叶中所含的可溶性糖类在被人体吸收了之后增强了人体血液渗透压,也有助于人体排尿。现阶段,茶叶利尿作用已经广泛应用到对人体酸碱平衡进行调节方面,在治疗心脏性水肿等临床治疗中取得了较好效果。 2.3解毒与助消化功能 茶水中所含的儿茶素与咖啡碱能够促进人体消化道松弛,增强人体胃液分泌量,有助于人体将食物消化;另外,茶水中包含有非常丰富的调节人体脂肪代谢功能的物质,例如:脂类、氨基酸类、维生素类等。茶叶具有一定解毒功能主要是由于茶叶中含有茶多酚,茶多酚可以和水中所含的重金属、亚硝酸盐、有害生物碱等发生化学反应,从而降低水中有害物质含量。此外,茶叶中所含的咖啡碱还有助于肝脏解毒,减少有害物质对心血管系统的伤害。 2.4抗辐射作用 茶叶具有抗辐射作用最早是被日本医学工作者发现的,茶叶抗辐射作用主要是由于其中包含有较多的维生素C、脂多糖、茶多酚等物质,可以将放射性物质吸收,被随着人体粪便排泄出去。例如,茶叶中所含的儿茶素可以对放射性物质锶吸收,起到辐射保护剂的效果。 2.5可预防衰老、增强人体免疫机能 现阶段,自由基学说是世界范围内公认的衰老理论,人体中所含的自由基可以使人体中细胞膜出现损害,从而增加人体中色素沉积,影响细胞代谢、加速细胞衰老。而茶叶中所含的茶多酚,可以有效抑制细胞中微粒体、线粒体出现脂质过氧化,减少自由基对人体细胞的伤害。此外,通过饮茶的方式可有效提升人体中淋巴细胞、白血球的活力与数量,促进脾脏淋巴中细胞间素的含量,有效提升人体免疫能力。 2.6防止肝病作用 近几年的研究发现,儿茶素在保护肝脏方面有着较好效果,特别是对治疗酒精肝、病毒性肝炎等慢性肝病有着较好疗效。这主要是由于茶叶中所含的儿茶素能够对肝脏脂质化中过氧化过程产生较强抑制作用,可以将其中的自由基消除,激活巨噬细胞,增强人体免疫力。此外,儿茶素还能够有效抑制肝脏中烯醇类物质的积累,防止肝脏出现硬化。 3健康饮茶注意的几个问题 3.1饮茶应当控制量 虽然饮茶对于人体健康有着较好作用,但是饮茶也应当控制量。根据科学研究发现,在饮茶时每天茶叶使用量应当控制在五克左右,这主要是虽然茶叶中包含的各种微量元素、氨基酸、维生素较多,但是若这些物质较多,在很多方面也会给人体健康产生不利影响。此外,患有甲亢、失眠、神经衰弱的均不宜饮茶。 3.2少喝浓茶 浓茶对人体健康有着不利影响,首先大量的浓茶会使人兴奋,对人体神经系统、心脑血管系统等均会产生不利影响,特别是患有心脑血管疾病的人在饮浓茶之后,会出现一定程度的心律不齐、心跳加速情况,从而导致骨钙流失,导致人出现骨质酥松,因此,在饮茶时应当以清茶为主,不应当喝过浓的茶水。 3.3酒后不饮茶 平时人们认为茶能解酒,所以很多人在酒后喜欢喝浓茶解酒,这种做法是不对的。酒后乙醇进入血液,在肝脏中转化为乙醛,乙醛再转化为乙酸,最后分解成二氧化碳和水排出体外。酒后饮茶茶碱的利尿作用使尚未发生转化的乙醛过早地进入肾脏,从而影响肾功能,所以经常酒后喝浓茶的人易发生肾病。而且乙醇和茶叶对心血管都有刺激作用,两者前后饮用,会增强对心脏的刺激。 茶与健康论文:晓阳红茶与健康生活新方式 冬日“保胃”专家晓阳红茶温暖您 红茶性暖,祛寒、暖胃,冬季饮用更有利于健康,也更符合人体健康需要,尤其适合寒冷天气里,胃寒的人饮用。红茶中所含的锰元素对骨骼强健有益处,据国外相关资料显示,经常饮红茶还有防治流感、中风及皮肤癌的效果。另外有研究表明,红茶似乎能提高冠心病患者的血管功能,并使冠状动脉硬化症患者恢复健康。总之,冬季保健喝红茶最适宜。 青岛晓阳工贸有限公司于2003年组织精英团队开始研制晓阳红茶。经研究表明,用春天的茶鲜叶做红茶口感更好。本着对质量的追求,晓阳春用最好的春茶于2004年制作出品质优良的晓阳红茶品系――崂山金螺。自研制成功以来获得了消费者的一致好评,先后荣获第六届国际名茶评比金奖、第九届国际茶文化研讨会名茶评比金奖、第七届中茶杯名优茶评比一等奖等奖项。青岛,终于拥有了自己的红茶。 与南方茶相比,崂山金螺具有氨基酸含量丰富、香高味醇的优势,先进的加工工艺加上优质的崂山茶鲜叶,制作出的红茶具有一种独特的蜜香味,因此受到各消费者的喜爱。晓阳公司是江北最早研制红茶的企业,堪称江北红茶的“开山鼻祖”。 继崂山金螺引领“江北红茶”后,晓阳公司推出又一大手笔倾情力作――檀香红韵。由青岛崂山茶叶研究所与中国西南大学茶学系合作,经过多年努力,研制成功,并申请获得中国专利产品。据有关负责人介绍,“檀香红韵”红茶采用崂山春茶鲜叶精选加工而成的高精品红茶――晓阳金螺,选用高级龙眼木,历经三次焙火,层层烘焙,历练而成。在加工设施上配有专业的发酵室和烘焙室,由专业人士进行焙制,独特的加工技术配以专业化的操作,使檀香红韵无可争议地成为高档红茶中的新宠。 商务快茶引导都市时尚风 作为青岛“崂山茶第一品牌”的老字号“晓阳春”商务快茶,打破过去用简易棉纸包装的低端粉末状茶叶,独创透明三角立体茶包,采用日本进口、耐热摄氏130度、高质感的耐温材质,具备茶香释放性与视觉高透度,让茶叶在三角立体间延展,原片茶叶美丽绽放,原味茶香完整释放。从入世到出世,经过了一番羽化为蝶的嬗变,一改往日本色,高贵上市,与时尚人士共舞在都市之间。这一切无不与晓阳茶道思想相吻合,与青岛国际化都市的格局所融合,如若说爱品茶的人是时尚的创造者,那么晓阳商务快茶就是步履在都市中的贯彻者和补充者。 公司推出的“晓阳商务快茶”系列产品,有高贵与清香的“绿茶”;有知性与贴心的“红茶”;有个性与张扬的“乌龙茶”;有你侬我侬的“花茶”;还有修身养性的“道茶”,它们简单却不平淡,甘愿将自己香醇的芬芳沁入心脾,无茶能及。“晓阳商务快茶”冲泡方便简单,符合现代快捷生活的要求,因此成为政府、企业、商务人士、白领阶层首选的一款茶。 老字号“晓阳春”传承着茶道精神文化的延伸和不断创新,用十三年的耕耘,造就了成熟的市场,稳拥无数忠实的客户群。“晓阳春”任重而道远,以崂山茶第一品牌为载体,向世人传达一种全新的茶文化观念和健康时尚休闲方式,从而让崂山茶文化传遍五洲。 茶与健康论文:以健康为导向的茶与饮食相结合探讨 《健康》2015年第6期 摘要:本文以增强我国人民体质健康为研究目的,分析我国人口健康情况现状,提出了合理饮茶与健康饮食相结合的构想,并提出以健康为导向的茶与饮食结合构想的具体实施措施。通过培养人民健康的饮茶与饮食习惯,提升国民身体素质,促进社会焕发新的生机。 关键词:健康为导向;茶;饮食 茶作为与可可、咖啡齐名的世界三大无醇饮料之一,在我国已经有千年的发展史,我国璀璨的茶文化最早可以追溯到公元前316年至魏晋南北朝时期,后流入日本,日本茶道传承了中国古典茶文化的精髓而享誉海外,形成东方饮茶习俗的代表,欧美国家则将本土文化融入到饮茶之中,形成独具特色的英式下午茶。茶作为一种饮品深受人们的喜爱,不仅是因为其香醇的口感,更重要的是茶叶中的多种成分有助于人们身体健康,抑制人体血糖等指标升高。因此,在以健康为导向倡导人民健康饮食的同时,结合合理饮茶,对保持人民身体健康,有着事半功倍的作用。 1我国人口体质健康情况现状 一个国家经济实力、社会发展、人口素质、卫生保健水平等重要指标往往从国家民众的健康情况中反映出来。国家人民良好的健康状况既是国家强盛的重要体现,也是经济不断发展的重要目标。以欧美为首的众多发达国家在很早就开始关注国民健康状况,进行调查分析制定符合当前时期的社会发展政策,通过多种体手段引导国民合理膳食,以改善国民营养和健康状况,保证了国家经济、政治平稳快速的发展。近年来,我国经济飞速发展,人民生活水平不断提高,城市和农村居民的饮食与健康情况均得到了明显改善。因营养不足和营养不良而患病的人口数量不断下降,在取得如此可喜成绩的同时,我国人民也面临着营养过剩、营养失衡的双重挑战。根据中国人健康状况调查报告显示,我国城市居民日常饮食的营养结构十分不合理。谷类粗粮类食物消费偏低,而肉类及油脂消费普遍偏高,高血压、糖尿病等慢性疾病患病率快速迅速。报告数据显示,我国18岁及以上居民患高血压;糖尿病;超重;肥胖;血脂异常等疾病的比率分别为:18.8%;2.6%;22.8%;7.1%;18.6%。总体上城市患病率高于农村,但部分地区城乡差距并不明显。值得注意的是,患病人口已逐年偏向年轻化发展。 2茶与饮食结合的必要性 随着国民生活水平的提高,人民饮食首要考虑到的是口味与口感,极少数人会考虑营养因素,这就造成诸多问题:如①人们饮食结构不合理,过多的摄入能量、高脂肪食品、高盐饮食而导致糖尿病、高血压、血脂异常和肥胖;②不良的饮食习惯和不科学的用餐时间,过量饮酒而导致高血压和血脂异常的患病几率攀升;营养素摄入不均衡,脂肪摄入量多而体力活动少等突出问题。此外,年轻人为应对过快的生活节奏,常选择零食替代主食,导致蔬菜、水果和粗粮等富含膳食纤维的食物摄入不足,长此以往,身体代谢紊乱,代谢物不能尽快排出而反复吸收容易导致便秘,以至肥胖等。因饮食而引起的慢性非传染性疾病患者正趋向于年轻化发展。经过国内外的科学家研究发现,茶叶中的茶多酚、茶多糖、茶色素等是抑制血糖升高的主要活性成分,茶多酚可以保护胰岛β细胞、提高胰岛素活性、促进胰岛素分泌,抑制肠道内相关酶类活性,抑制葡萄糖运转载体活性,以及下调控制葡萄糖异生作用基因的表达;茶多糖主要通过抑制肠道蔗糖酶和麦芽糖酶的活性,使进入机体内的碳水化合物减少,起到降血糖作用;茶色素可以通过降低血浆粘度和纤维蛋白原,降低胆固醇和甘油三酯含量,提高高密度脂蛋白含量等途径来降低血糖、血脂含量。因此,宣传人民健康饮食的同时,倡导人民合理饮茶,是促进人民身体健康,降低慢性非传染性疾病患病率的有效途径。 3以健康为导向的茶与饮食结合路径探究 3.1建立健全健康的饮食计划 社会在制定健康的饮食计划时,应从三个维度出发,如健康的饮食标准,健康的食品供应体系以及健康食品的营养成分标志。旨在向人民提供提高更健康更丰富的饮食选择,倡导人民养成健康的饮食习惯。这其中政府相关职能部门可以发挥自身权利,设计倡导方案:①帮助人民培养良好的饮食习惯,按时服用早餐,减少每天摄盐量,坚持吃果蔬等。②对食品进行严格筛选,打上健康标志,帮助国民做出更好的购买选择。③推广健康的中式烹饪方法,无论是餐厅还是家庭厨房,在每日的食物中适当减少盐﹑糖的用量。 3.2加大茶叶产品的宣传力度 目前我国茶叶企业还存在,经营方式老化,科技含量低,工业化程度低,跨区推广难度高,产品质量参差不齐,创新性不足等诸多问题。因此,要想将优质、健康的茶叶产品送进千家万户中,一方面,茶叶企业需挺好优质产业产量,优化产业结构,提升茶叶口感及品质,让消费者品尝到健康的茶叶产品。一方面,茶叶生产地区应大力发展有机茶,绿色茶等符合国内国际卫生标准的健康茶叶培育,提高茶叶产量。一方面,与时俱进,不断创新,茶叶企业应注重茶叶产品的深加工,将茶叶产品进行延伸,增加附加值,如氨基酸、茶黄素、茶油等茶叶提取物。另一方面,注重茶叶产品的包装宣传,针对不同消费群体,制定不同的营销策略,打造工薪阶层都能消费得起的茶叶大品牌。 3.3培养人民健康饮茶的思想观念 饮茶不光是一种感官享受,更是在饮茶中解读中华民族流传千百年的茶文化。近年来,茶文化事业的发展被纳入到培养人民健康饮茶的大范畴,比如特色茶馆、特色茶园农家乐、茶树盆景等,都得到重视开发,并越来越多的被人们所接受,成为一种积极向上的生活方式。随着社会不断发展,科学水平不断提高,人口素质不断增强。人们对健康的重视程度也越来越高。而健康的身体归根结底是要以健康的饮食为基础。茶叶作为一种健康的饮品,其丰富的营养元素不断被科学家发现。培养人民合理膳食、健康饮茶,对提升国民身体素质,促进社会健康蓬勃的发展有着巨大的推进作用。
大气污染论文:大气污染物对大鼠肺炎性细胞因子影响 【关键词】 ,大气污染物;支气管肺泡灌洗液;细胞因子 摘要: 目的 研究大气污染物对大鼠肺炎性细胞因子的影响,探讨大气污染对呼吸系统炎性损伤的机制。方法 48只Wistar大鼠,体重200~240g,随机分为实验组(1d组、7d组和30d组)和对照组。实验组分别进行可吸入颗粒物(PM10)染尘,SO2、NO2和CO染毒。PM10染尘采用气管注入法,灌注1ml含15mg PM10生理盐水混悬液;染毒采用静态吸入SO2、NO2、CO空气混合气,浓度分别为15,12,400mg/m3,每天吸入2h,分别吸入1,7及30d;对照组大鼠气管注入1ml生理盐水并吸入正常空气。分别于染毒后1,7,30d进行支气管肺泡灌洗,观察灌洗液中白细胞总数及其分类;采用ELISA法测定支气管肺泡灌洗液(BALF)中炎性细胞因子水平。结果 实验组大鼠BALF中,白细胞总数、中性粒细胞百分比明显升高,与对照组比较差异有统计学意义(P<005或P<001)。1d组大鼠BALF中,肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素6(IL6)、白细胞介素8(IL8)及白细胞介素10(IL10)水平均明显高于对照组(P<005),各炎性细胞因子间有较好的相关性。结论 大气污染物可引起大鼠肺促炎细胞因子与抗炎细胞因子表达失衡,造成肺组织的炎性损伤。 关键词: 大气污染物;支气管肺泡灌洗液;细胞因子 Effects of air pollutants on pulmonary inflammatory cytokines in rats Abstract: Objective To study the effects of air pollutants on pulmonary inflammatory cytokines in rats,and to explore the mechanism of air pollution on inflammatory injury of respiratory system.Methods Fourty-eight Wistar rats (200~240g) were randomly divided into treated groups (1d,7d,and 30d groups) and control group.The tested rats were respectively exposed to PM10 of 15mg in 1ml saline by intratracheal instillation,and then were exposed to mixed gases of SO2,NO2,and CO (15,12,and 400mg/m3 respectively) by static inhalation 2h per day for 1d,7d and 30d respectively.One ml saline was instilled and general air was inhaled by rats of the control group.Results The counts of white blood cell (WBC) and the percentages of neutrophil (Neu) in treated groups were significantly higher than those in the control group (P<005 or P<001).The levels of TNFα,IL6,IL8,and IL10 in rats of oneday group were significantly higher than those in the control group (P<005).There were positive relationships among cytokines.Conclusion Air pollutants can induce the imbalance on the expression of proand antiinflammatory cytokines and result in inflammatory injury of respiratory system. Key words: air pollutants;bronchoalveolar lavage fluids (BALF);cytokines 大气污染直接作用的靶器官是呼吸系统,长期反复接触会使人体免疫力低下,引起气管炎、支气管哮喘等慢性疾病。目前有关大气污染对机体呼吸系统炎性损伤机制尚未完全明确。本文通过制备大气污染的动物模型,从大气污染对大鼠呼吸道微生态、氧化损伤及病理学改变等方面进行了研究〔1-4〕。本文通过测定大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素6(IL6)、白细胞介素8(IL8)及白细胞介素4(IL4)、白细胞介素10(IL10)的水平,进一步探讨大气污染对大鼠呼吸系统炎性损伤的作用机制。结果报告如下。 1 材料与方法 11 材料 111 可吸入颗粒物(PM10)制备 (1)样品采集:冬季采暖季节,选择煤烟、交通及生活污染区为采样点,用日本产低流量(20~30L/min)粉尘采样器和称重的55mm玻璃纤维滤膜,每天连续采样24h,连续采集30d;滤膜干燥后称重计算采尘量,含尘滤膜在-20℃下保存。(2)PM10悬浮液制备:将各采样点滤膜同时用一定量的生理盐水超声震荡洗脱20min,吸去滤膜水分,干燥后称重,计算生理盐水中粉尘量,定容后使其粉尘浓度为15g/L。 112 标准混合气制备 高于染毒浓度12倍的SO2、NO2、CO的空气标准混合气由具有国家标准物质资质认证的大连特种气体产业公司提供。染毒时将标准混合气减压,以流量计控制流速,稀释12倍后分别放入染毒柜内。 113 实验动物及分组 48只健康Wistar大鼠,体重200~240g,雌雄各半(中国医科大学实验动物中心)。随机分为3个实验组(1,7,30d组)和对照组,每组12只。 12 方法 121 染尘及染毒 (1)染尘:乙醚麻醉下气管注入染尘,实验组大鼠注入1ml含15mg PM10的生理盐水混悬液,对照组大鼠注入1ml生理盐水。(2)染毒:采用体积为60L染毒柜,每柜放入2只大鼠。实验组大鼠静态吸入浓度分别为15,12,400mg/m3的SO2、NO2、CO的空气混合气。每天吸入2h,各组分别吸入1,7及30d;对照组吸入正常空气。PM10、SO2、NO2及CO浓度均相当于国家《环境空气质量标准》(GB30951996)二级日标准的100倍。 122 采集大鼠样品 于染毒结束后次日处死大鼠,对照组大鼠分3批处死。乙醚麻醉下腹主动脉取血,分离血清;用37℃生理盐水进行支气管肺泡灌洗(BAL),每次2ml,洗3次,合并BALF,3000r/min离心10min。血清及BALF上清液置于-80℃低温冰箱保存。 123 检测指标及方法 BALF沉淀中白细胞(WBC)总数及分类[巨噬细胞(AM)、淋巴细胞(Lym)、中性粒细胞(Neu)],采用常规计数及瑞氏染色法。BALF中TNFα、IL6、IL8、IL4及IL10水平采用双抗夹心ELISA法测定(美国R D公司及晶美公司);用CLINIBIO128型酶标仪(奥地利公司)测量吸光度(A)值。 13 统计分析 应用SPSS100软件拟合最佳的曲线回归方程,求出样品中各细胞因子浓度,进行单因素方差分析及相关分析。 2 结果 21 白细胞总数及分类(表1) 实验组大鼠BALF中WBC数及中性粒细胞百分比升高,与对照组比较差异均有统计学意义,尤以1d组明显(P<001);7及30d组WBC数及中性粒细胞百分比下降,与1d组比较差异有统计学意义(P<001)。 表1 BALF中白细胞总数及分类(略) 注:与对照组比较,a P<005,b P<001;与1d组比较,c P<005,d P<001 22 促炎细胞因子水平(表2) 染毒1d组大鼠BALF中IL6、IL8及TNFα水平显著高于对照组;7及30d组水平下降,与1d组比较差异均有统计学意义。各因子中IL6表达水平最高,其次为TNFα。 表2 BALF中促炎细胞因子水平的比较(略) 注:与对照组比较,a P<005,b P<001;与1d组比较,c P<005,d P<001 23 抗炎细胞因子水平(表3) 实验组大鼠BALF中IL10水平显著高于对照组,尤以1d组明显;7及30d组水平有所下降,与对照组及1d组比较,差异有统计学意义,且IL10表达水平高于IL4。 表3 BALF中抗炎细胞因子水平的比较(略) 注:与对照组比较,a P<005,b P<001;与1d组比较,d P<001 24 炎性损伤指标的相关分析 简单相关分析结果显示,10对炎性损伤指标均呈不同程度的正相关,相关系数(r)为0397~0785,均P<005;偏相关分析结果显示,只有简单相关程度较高的前5对指标呈中等程度正相关(r=04552~06460)。 3 讨论 炎性细胞因子(Inflammatory cytokines,ICKs)是由各种免疫细胞和组织细胞分泌,具有调节炎性细胞功能及行为、影响炎性反应及转归的细胞活性物质,根据其对炎症反应的不同影响,可分为促炎因子和抗炎因子2类〔5〕。本文结果显示,实验组大鼠BALF中白细胞总数和中性粒细胞百分比均高于对照组,尤以1d组明显,提示大气污染物已引起大鼠呼吸系统明显的炎症反应。7及30d组白细胞总数和中性粒细胞百分比有所回落,但与对照组和1d组比较差异均有统计学意义,表明炎症正处于消退期,其结果反映了炎症生理过程的变化,与刘春涛等〔6〕报道的一致。本研究结果显示,1d组大鼠BALF中IL6、IL8、TNFα水平明显高于对照组,并且偏相关分析结果显示,TNFα与IL6(r=06217)及IL8与IL6(r=04552)分别呈中等程度正相关。说明在炎症早期IL6、IL8及TNFα之间存在着密切的联系。TNFα可能启动了IL6、IL8等细胞因子群,使其合成、分泌增多,诱导多形核白细胞(PMN)在肺组织聚集、粘附、并释放IL6和IL8等炎性介质〔7〕;而IL6可激活中性粒细胞、延迟吞噬细胞对衰老和丧失功能的中性粒细胞的吞噬,从而加剧了炎症介质的产生;IL8可诱导PMN趋化至炎症部位,脱颗粒,产生超氧离子,造成肺组织损伤〔8〕。本研究结果显示,IL4变化不明显,与对照组比较差异均无统计学意义,提示促炎细胞因子(TNFα和IL6)和抗炎细胞因子(IL4和IL10)的变化趋势不平行,处于一种失衡状态,这种局部失衡状态的炎症反应可能是造成组织炎性损伤的一个重要原因。本研究结果表明,大气混合污染物可诱导大鼠肺组织IL6、IL8、TNFα、IL4及IL10的释放,导致肺组织的炎性损伤。促炎因子中以IL6和TNFα表达水平较高,且与抗炎因子IL4及IL10呈较好的相关性;抗炎因子IL10表达水平高于IL4,因此,TNFα、IL6和IL10可作为大气污染所致肺早期炎症的敏感指标。 大气污染论文:石家庄市大气污染原因分析及政府行为对策 摘要:二十一世纪的钟声已经敲响,回首二十世纪,我国经济获得了长足的发展,生产力水平大大提高。但是,传统模式下的生产力的提高在驱动经济增长和为企业带来的利润的同时,却使我们的地球家园变得千疮百孔,不堪重负。1987年,世界环境与发展委员会了长篇报告《我们共同的未来》。该报告首次提出了“可持续发展”的定义,即“既满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力够成危害的发展”。 关键词:石家庄市 大气污染 原因分析 政府行为对策 一、概述 二十一世纪的钟声已经敲响,回首二十世纪,我国经济获得了长足的发展,生产力水平大大提高。但是,传统模式下的生产力的提高在驱动经济增长和为企业带来的利润的同时,却使我们的地球家园变得千疮百孔,不堪重负。 1987年,世界环境与发展委员会了长篇报告《我们共同的未来》。该报告首次提出了“可持续发展”的定义,即“既满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的能力够成危害的发展”。这个定义鲜明的表达了两个基本观点: 人类要发展,尤其是贫困地区的发展; 发展要有限度,他不应危及后代人的发展。 石家庄市我国华北地区新型的一座现代化工业城市,是河北省政治、经济、文化、科技中心。总面积15848平方千米,总人口845万。其交通发达,京广、石太、石德铁路和京深、石港、石太高速公路交汇于此。近年来,石家庄市工业迅猛发展,人民生活水平显著提高。但是,经济的快速增长带来了严重的环境问题。 是他一跃成为全国著名的环境污染大市。而其中,尤以大气污染最为突出:尤其是在风力达到一定程度后,尘土满天飞舞,纵横肆虐,有些区域垃圾泛滥成灾。 二、 石家庄大气污染现状及原因分析 1.1 石家庄大气污染现状 近年来,随着城市工业的发展,大气污染日益严重,空气质量进一步恶化。河北省环境监测总站4月11日队本周空气质量检测表明,石家庄的首要污染物可吸入颗粒物(PM10)。由于它们直径很小,且夹杂着细菌,可以被人体吸入体内,引起疾病。同时,由于它们很轻,不宜沉降,总是漂浮在空中,阳光照射在这些微尘上,被吸收或散射,致使天空显得灰蒙蒙的,能见度明显下降。扬尘污染也比较严重,特别是雨后就更显得直观,汽车挡风玻璃上全是泥水,就连眼镜片上也满是泥水。由于少数地区垃圾处理不善,成堆的垃圾在地面上腐烂,随风一锤,一股恶臭扑鼻而来,让人倍觉恶心。工厂排出的废水、废气,也使大气污染受到不同程度的影响,给市民的工作和生活带来严重的不便。 1.2 石家庄大气污染原因分析 1.2.1 地形和气候因素是影响石家庄市大气质量的基本原因 石家庄位于河北省中南部,西依太行山脉,东、南、北均为辽阔的华北大平原。而与此同时,石家庄属温带大陆性季风气候,四季分明,具有冬季寒冷少雪,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季晴朗凉爽等特征。这些特定的地理和气候因素,是石家庄的大气污染面临严峻的挑战。由于东南风的作用,石家庄上空的可吸入颗粒物和其他污染物质随风西移,当遇太行山脉的阻挡后,又转向东移,返回原地。而与此类似,当刮西北风的时候,由于太行山脉这一巨大的屏障,使西北风被拦截在山西境内,一些污染物质也无法被刮走,而只能继续停留在石家庄的上空。 1.2.2 城市建设是影响石家庄大气质量的重要原因 石家庄气体状态大气污染源调查表 根据对主要大气污染的分类统计分析,其主要来源可概括为三大方面:(1)燃料燃烧(2)工业生产过程(3)交通运输等。根据统计资料,以上三方面产生的大气污染所占的比例分别为70%、20%和10%。在直接燃料的燃烧中,燃烧排放的大气污染物数量约占燃料燃烧排放总量的96%,其中燃煤排放的烟尘、SO2、NOX和CO的数量占燃料燃烧排放比例分别为99%、93%、81%和97%。各种工业生产过程中产生的大气污染排放量虽仅占大气污染总排放量的1/5左右,但由于排放点比较集中。浓度较高,所以对工矿区或局部的大气污染较为严重。机动车等流动源在交通比较繁忙的街道,如裕华路、中山路等,可能造成CO、NOX和HC的严重污染。 (一)燃料燃烧。在石家庄,天然气在居民的生活中还没有普及,煤仍然是人们的首选燃料。而在燃煤市场上,高硫煤仍占主导地位。由于经济条件的限制,人们不可能放弃廉价的高硫煤而去购买环保型的低硫煤。这就造成SO2的大量排放。同时,由于石家庄地处华北,冬季寒冷,需要供暖,而一些单位为了省钱,实行自给自足的供暖制度,这就增加了煤的燃烧量,使大气背上了沉重的包袱。 (二)工业生产过程。近些年来,石家庄纺织工业发展迅速,是我国棉纺织工业基地之一,化学工业也是重点发展部门,有规模较大的华北制药厂和石家庄化肥厂,煤炭工业亦占有重要地位。这些性质的工矿企业即使石家庄的重点发展部门,也是污染最为严重的企业。而且这些工矿企业大多数集中在市区,如具有相当规模的华北制药厂和石家庄化肥厂等。此外,还有一些粉末冶金厂、印染厂也是石家庄大气污染的主力军。 (三)交通运输。近些年来,石家庄经济发展迅速,交通运输也随之发展。特别是近年来,私人轿车的数量急遽增多。但是,交通运输的发展带来了严重的环境问题。汽车的尾气中含有大量的CO,对人体的危害极大,特别是一些柴油大货车和冒烟车辆,排放的尾气中夹杂着大量的可吸入颗粒物,是导致疾病的重要因素。据中国科学院王玮博士介绍,一辆柴油车排放的尾气中,夹杂的可吸入颗粒物,几乎是100辆汽油差夹带的总和,是更严重的污染源。而石家庄却允许柴油车进城,促使空气中可吸入颗粒物的浓度急剧上升。 (四)市政建设。石家庄的马路普遍存在道路斜坡问题,即马路两侧的人行板道明显高于路面而且与路面垂直,呈“凹”字型。致使马路上的灰尘不能吹走,而且越积越多,这也是因发扬陈天气的直接原因。据资料统计,城区扬尘中的可吸入颗粒物占总量的40%左右,人们却对裸露地面,建筑工地,拆迁工地以及砂石料场造成的扬尘姑息迁就,始终未能采取有效的措施从根本加以治理。此外,工业废水中的化学成分也极容易发生化学反应,产生对人体有害的气体。 (五)工业布局。石家庄的一些工矿企业大多数集中在城区的东北部,还有一些分布在市区的不同区域。这些工矿企业的分散性是整个城区的大气污染受到不同程度的影响。 (六)绿化。石家庄作为一个新兴的工业城市,绿化还没有跟上工业发展的步伐。只有政府、一些企事业单位,机关团体内部绿化已基本达标,而整个城区的绿化却远远达不到要求。南二环只是近两年来才栽了几批树,其他地方也还是光秃秃的。 1.2.3 市场失灵。所谓市场失灵是指市场存在不完整性(例如:垄断实力的存在,生产要素缺乏流动性,巨大外部型的存在,缺乏知识和信息等)导致市场经济作用被削弱的现象。也就是使市场经济不能实现其理论上的好处的情况。从可持续发展的角度说,外部性是市场失灵的重要因素。外部性是指个人或一个经济单位所承受的收益和成本是另外的个人和经济单位行为的直接结果,而没有得到任何补偿的情况。如一个化肥厂对大气造成污染但老百姓去被迫承受大气污染所造成的损害。由此可见,市场失灵也导致了大气污染。 1.2.4 政府政策失灵。政府并不是万能的,政府决策失灵同样会产生环境问题。例如:河北省政府打算把石家庄建设成为闻名全国“药都”,而制药厂是污染极为严重的企业,这个政策导向势必会对石家庄的大气污染造成不良的影响。 1.2.5 全民对环境的认识不够 目前,人们对环境保护存在很多认识上的误区。如对环境问题的潜伏性、长期性、紧迫性和艰难性认识不足,对政府的环境保护政策不理解,由于市民认识上的不足和思想上的不重视,导致他们行为上的不够积极,不够配合。如在石市东南部的尖岭村,本身道路坑洼不平,尘土飞扬,再加上村民自身素质不高,垃圾随处可见。特别是每逢集市过后,更是满地狼藉,叫村民和过路人苦不堪言。 三 政府行为对策 在生态破坏和环境污染日益严重的今天,“经济发展靠市场,环境保护靠政府”的说法已被广为接受。环境资源配置的失灵,要求政府加大环境保护行政监督力度,采取有效的行政、经济、法律、教育等手段,发挥其在解决环境问题上的重要作用。入世后,我们的环境管理方式将会受到冲击,因此,必须更新观念,提高认识,适应新的形势和环境。 1、完善政府机构职能,使宏观与微观有机结合。可持续发展战略的实施要求几乎所以政策领域的变革,改变过去各个部门封闭的、分割地制定和实施经济、社会、环境政策的做法,把环境保护与其他政策的制定和执行结合起来,这样做既有利于环境本身,又可以提高其他政策的效能,这就要求石家庄市政府建立环境管理体系,其绩效分布如顶图: 政府要依照此体系,完善机构设置。实行环境质量行政领导负责制,明确各部门职责,对政府及职能部门和企事业单位的工作人员违反环保法规的各项具体行为进行界定。对违反环保法律、法规或贯彻不力导致辖区环境质量下降的部门、机关给予相应处分,使领导的“乌纱帽”和其所负责的区域环保是否达标挂上钩。此外,还要给环保部门下放实权,权责明确,才能贯彻有力。 2、搞好监督调查工作,统一布局,分类管理。治理环境污染,必须坚持预防为主、防治结合的原则,实现全面规划,合理布局。 2.1 政府环保部门应切实做好环境的监测调查工作。近日河北省环境监测中心站针对日益严重的室内环境污染监督检疫站。今后,对于类似的机构要进一步完善,以加强对空气污染原的监控;实施城市空气质量周报或日报预报,使社会有关各方及时了解可能出现的空气污染情况。使一些污染物排放较大的单位和对空气污染物敏感的人群能预做准备。采取必要的应对措施,并可为环境管理决策提供及时、准确全面的环境质量信息。同时,政府可以投资兴建以监控、信息、检测等三大系统为核心的环境指挥中心,配备机动车尾气遥感监测车,加强环境监理标准化建设。 2.2 立足现有规律、规章和制度,制定和完善地方性法规,加强环境执法监督。为使环境保护工作根深蒂固的开展起来,建立适应可持续发展和市场经济的有利于环境保护的环境法律体系是必不可少的。政府可制定一系列相应政策法规完善这一体系(注意既要有综合性法规,又要对各方面进行明确规定,而且要随着科技的发展不断修改。)在此基础上实行环境执法监督,以国家环境政策、法律、法规和标准为依据,围绕国家环保工作重心,结合石家庄环保工作重点,运用国家法律赋予的权利和石家庄市政府授予的行政管理权限,以石家庄市环保局为主体,在有关部门的配合下对一切与环境保护有关的经济行为进行有效的监督动。 3、针对石家庄市大气污染的几个主要方面原因采取相应防治措施,强化管理。 3.1 政府应利用经济手段来治理工矿企业。企业是各种污染物的主要产生者和排放者,这就要求企业在追求经济利益的同时,采取切实措施以削减排污量,实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。使企业改变观念,拚弃环境保护部经济的成见,树立起重视环境更益于经济的观念。宣传和执行“污染者付费、利用这补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则。对破坏环境和随意排放污染物或超过国家规定标准的单位,按照污染种类,数量和程度进行罚款或征收排污费;对排放污染物损坏群众健康或造成财产损失的排污单位,责令向受害者赔偿损失;对利用废弃物生产的产品给以减免税收或其他经济上的优惠;实行开发利用自然资源予以征税收费等制度。 3.2 制定严格的标准,控制扬尘和废气污染。关闭不合格的砂石料场,对于建筑工地拆迁工地要求工程承包商在工地周围加高护屏,并在四周的临时交通道路上铺盖沥青;对一些非回镇土要随时运出市区。要求运货车加盖遮篷,以免建筑材料散落街头。各公司要采用现代化的电子过滤塔等先进设备来净化含油脂灰及有害的二氧化硫的废气。化工厂应利用管道将生产过剩中产生的废煤气及其他含有臭味的气体,经过管道输送到煤站燃烧,变成无害的碳酸气体和水蒸气,然后经过高大的烟囱排向高空。制药厂应建立有害气体的回收循环装置,利用回收利用可制成石膏。对工厂和服务性行业制定和执行新的氮氧化合物和挥发性有机化合物排放量标准和燃料的质量鉴定标准。除此之外,政府应加快无燃煤区的建设,将石家庄市中心区(和平路、体育大街、槐南路和仓安路;维明街围和区域)基本建成无燃煤区,并逐步将整个市区建成无燃煤区。同时,政府应下令,对一些具备集中供热条件的单位,必须集中供热。 3.3 利用行政手段削减机动车污染。政府应执行严格的地方规章制度,禁止销售未达国家尾气排放标准的汽车,淘汰尾气超标车;安装电喷和三元催化装置;加快机动车燃料改造, 使用天然及电力等清洁能源;同时,可以开设电车等无污染车辆。对一些新增公共汽车要购置以天然气为燃料的清洁型车型,建设天然气加油站。禁止拖拉机、机动三轮车及非市区牌号的摩托车进入市区。 3.4 政府应严格规划解决石家庄的道路斜坡问题。一方面,在新建道路工程中,尽量避免道路斜坡问题。同时,对一些已形成道路斜坡问题的主干道,政府可以责令有关部门用花坛取代栅栏,并在道路两侧种上树,以达到防止尘沙和净化空气的双重功效。另一方面,可以增设洒水车的数量,用洒水车把一些处理过的污水洒在马路上,一日几次。 3.5 调整工业布局实现工业布局园区化。政府要加大力度,逐步改变不合理的工业布局,在城区实施“优二兴三”的产业政策,把工业重心移向开发区,发展工业园区,严格执行产业发展导向政策和“三同时”规定。限制一些敏感区域兴办有污染的工业项目,对一些重污染企业要实行搬迁、停产、转产或限期整改等政策。扩大石市经济技术开发区和高新技术产业开发区的规模。 4. 对城市交通和公共设施警醒合理的规划管理。 4.1 政府要加大投入。 4.1.1 增加对公共设施的投入。政府可对一些公共设施增加资金投入,如在一些公园、广场兴建喷泉、消防水池等。在适当的地点开设无车区和商业步行街,以减少汽车的流动量。 4.1.2 政府应增加资金投入来治理城市垃圾。政府可以投资在一个小区设置几个垃圾投放点,每天定时投放垃圾,同时政府可以投资开发垃圾产业。当然,出路垃圾也必须坚持以预防为主,防治结合的方针,不能走先污染后治理的路子,政府可以让企业在生产时就考虑到为减少垃圾创造条件,如减少包装,或改一次性包装为重复使用的包装。对一些自然无法分解的垃圾,可以进行焚烧,但一定要严格限制焚烧厂的粉尘和废气排放,烟囱要价高,而且要安装废气过滤装置,把排入大气的有毒物质减少到最低限度。 4.2 加强城市绿化工作,建立城市立体绿化体系。在石家庄范围内大规模植树种草,在搞好垂直绿化的基础上,实行立体绿化。随着工业的发展和人民生活方式的变迁,使内绿化已显得十分重要因为许多新建住宅和办公楼都有很多污染物质,其中有些会释放有害气体或尘粒污染空气,它们包括许多种燃料、木材、建材、办公设备、家具、地毯及化工清洗剂等。另外,植物、宠物或房间空调系统也会带有细菌,这些细菌会破坏室内的空气质量。立体绿化就是事室内、地面、楼顶、墙体形成一个立体的绿化网,以阻止细菌霉菌的生长。此外,化学制品应受到限制,如油漆燃料及杀虫剂等。 5. 广泛利用宣传、教育等手段提高公民的素质和环保意识。环境保护关系到全民族的生存和发展,保护环境实质就是保护生产力。各地区各部门都要进一步提高对环境保护工作重要性的认识,进一步加强环境保护宣传教育,广泛普及和宣传环境科学知识和法律知识,切实增强市民的环保意识和法制观念,提高其保护环境的自觉性。(1)各地区各部门必须把环境保护法律知识作为干部职工培训的重要内容,提高各级领导干部和人民群众遵守环境保护法律法规的自觉性。各级政府应把环保业绩作为考核政府官员政绩的主要指标,让各级政府把环保提上日程。(2)大中小学要积极开展环境教育。(3)建立公众才与机制,发挥社会团体的作用,鼓励公众参与环境保护工作,检举和揭发各种违反环境保护法律法规的行为。(4)报纸广播电视等新闻媒介应当及时报道和表彰环境保护工作中的先进典型,公开揭发和批评污染、破坏生态环境的违法行为。对严重污染破坏生态环境的单位的个人予以曝光,发挥新闻舆论的监督作用。(5)各级政府可以在居民小区设置宣传栏,宣传环保方面的法律法规,充分调动群众的自觉性。 6.大力发展环保科技,推动环保产业的发展。 6.1 积极发展科技兴环保企业。我国已经加入WTO,国内所有企业都要面临经济全球化的挑战和考验,那种仅凭人力资源、劳动力价格低廉去打开国际市场的办法是缺乏远见的,以民众的低收入额为代价的竞争,其出发点就不对,其可持续性等更值得怀疑。大量增强企业的科技内涵才是做根本的出路。面对环保领域企业数量小多、规模小的特性,大力发展科技型环保企业更是当务之急。政府应加强对环保企业科技化的支持和政策引导。(1)在财政税收政策上向企业的科技开发行为倾斜,如果通过相应的监督监察机制确证企业投资与技术开发,那么这种投资的税收可以减免;如果经过相应的论证,企业投资与某项技术研究可以促进整个地区整个行业的技术进步,那么可以取得政府的优惠贷款甚至贴息贷款。(2)在环境领域,面向环保企业设立技术研发课题,并有配套的资金保障。(3)选择有规模、有丰富实践经验、具有技术研究基础的环保企业作为重点扶持对象,有的放矢发挥最佳作用。 6.2 鼓励支持环境保护和治理污染方面的科技研究和科技发明并力求将研究成果转化为实际成果。 6.3 加强同其他地区和国家的联系与合作。 引进国外投资,弥补资金短缺的现状;积极开展与其他地区和国家间的技术交流与合作,研究与应用新形式的环保理念与技术;聘请国内外知名环境专家参与我市环境整治开发治理工作规划的制定等等。 大气污染论文:气体吸附分离技术与大气污染防治 摘要:本文简要叙述了人类工业化带来的气态污染物如硝酸尾气、黄磷尾气等中NOx、SOx、P、As、PH3、CO等对人类健康、生态环境的危害及防治措施,结合作者单位在吸附分离领域已经开展的一些实验研究,探讨了吸附分离技术在治理气体污染物中应用的前景及可行性。 关键词:气体吸附分离技术 大气污染防治 1 前言 随着人类工业化程度的不断提高,人类向自己赖以生成的环境中排放的有害物质在不断地增多,“保卫地球、保护我们生成的环境”不再仅仅是一句危言耸听的口号,而是关系到我们子孙后代能否生存的刻不容缓的大事。人类需要发展但更需要保护环境,如何保护好我们的环境是我们广大科技工作者共同关心的问题。目前,工业生产给环境带来的主要污染物为工业废气、工业废水、废渣(即工业“三废”),其中工厂每天向大气中排放大量的各种各样的工业废气对人类的健康威胁极大,尽可能将污染物排放量降低到最低限度是非常必要的。 对生态环境影响较大和人类健康威胁较大且绝对排放量较大的废气主要包括: (1)含NOx、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3等污染物的有毒气体; (2)其它气体,开展关于减少这类有害废气的研究是非常有必要的,本文结合著者在这一领域已经开展的研究,讨论了用现代吸附分离技术净化这类气体的意义及工业开发的可行性。 2 吸附分离技术治理废气技术基础及过程 (1)气体吸附分离技术基础 气体吸附分离技术是近年发展较快的一项新技术, 按照再生方式的差异常分为变压吸附法和变温吸附法两类:(1)变压吸附(英文名称Pressure Swing Adsorption,简称为PSA)法提纯或分离单元是根据恒定温度下混合气体中不同组份在吸附剂上吸附容量或吸附速率的差异以及不同压力下组分在吸附剂上的吸附容量的差异而实现的,由于采用了压力涨落的循环操作,强吸附组份在低分压下脱附,吸附剂得以再生;吸附剂的使用寿命一般为十年以上,所以PSA过程基本是无原料消耗过程;(2)变温吸附法(英文名称 Temperature Swing Adsorption,简称为TSA)或变温变压吸附法(简称为PTSA)是根据待分离组份在不同温度下的吸附容量差异实现分离,由于采用温度涨落的循环操作,低温下的被吸附的强吸附组份在高温下得以脱附,吸附剂得以再生,冷却后可再次于低温下吸附强吸附组份。确定是否采用吸附法分离的主要依据为待分离组分之间的吸附等温线,图1为待分离组分A(污染物)、B(非污染物)的在温度为t1或t2的吸附等温线所示: 对于污染排放物A如果与非污染组份B吸附容量差别较大,则可考虑PSA技术(当然,有时动态吸附容量也是确定分离的一个依据,但在污染治理中很少涉及);对于常温(t1)下强吸附组份A不能良好解吸的分离,可考虑采用TSA或PTSA技术。 吸附分离技术采用的吸附剂通常为活性炭、硅胶、氧化铝等常规吸附剂或在吸附剂上附载不同贵金属的专用吸附剂,或者是开发不同孔径、不同微孔容积的专用吸附剂。 (2)吸附工艺过程循环的实现 PSA、TSA或PTSA 过程的连续运行通常是通过多个吸附器依靠阀门切换实现的,当某些塔在吸附时,其它的吸附器则处于再生等步骤;吸附饱和后的吸附剂需要再生时,其它已再生好的吸附器开始进入吸附步骤,如此实现循环操作。下图为西南化工研究院实验开发成功的TSA净化并回收硝酸尾气中NOx的流程示意图。 3 工业废气来源及治理研究 随着工业化程度的不断提高,人为产生的空气污染物所占空气总污染物的比例在不断增加、对人类自身健康的危害在不断增大。目前,排放空气污染物最多的工业部门有:石油与化学工业、冶金工业、电力工业、建筑材料工业等等,下面就工业排放的主要有害气体污染物NOx、SO2、P、CO、卤代烃、挥发性有机物(简称为VOC)等的吸附分离治理前景和可行性简要分析如下: (1)硝酸生产尾气、烟道气、石灰窑气等各种工业废气中的NOx 硝酸生产过程中要排放大量的硝酸尾气,其中含有NOx。NOx不仅对人类、生物有剧毒,而且导致光化学烟雾的生成,其危害极大。我国现有硝酸生产工厂50多家,硝酸尾气中NOx的浓度一般为500~5000 ppm,每年排入大气的NOx(以NO2计)约为6万吨。如果能回收这些NOx,不仅控制了对环境的污染,同时可以增产硝酸,降低生产成本。 目前西南化工研究院已开展了硝酸尾气的吸附法回收治理工业性试验研究工作,实验证明了这种方法有相当的优越性。研究表明,净化气中NOx浓度可控制在低于0.02%,对应尾气中NOx浓度从0.04%到0.8%,回收气中NOx浓度变化范围可从0.8%至5%,可以返回系统生产硝酸。 对石灰窑气等废气中氮氧化物的脱除技术,西南化工研究设计院已开发成功,并申报国家专利。对烟道气中氮氧化物的脱除,根据烟道气组成采用TSA法与其他化学技术处理法可有效控制氮氧化物的排放量。 (2)黄磷尾气净化和从黄磷尾气中提纯一氧化碳 我国每年生产黄磷40万吨,生产过程中每生产一吨黄磷会产生2500Nm3尾气,每年产生的尾气量达10亿Nm3,其主要成份为一氧化碳(约85%~90%),CO是一种易燃易爆有毒的气体,尾气中含有的P、S、As、F等及其化合物的有毒组分未经处理排放到大气中也将严重污染环境;同时CO又是一种重要的碳一化工原料,尾气中含有的P、S、As等易使催化剂中毒,所以有效处理黄磷尾气具有非常重要的意义。近年来,国内外在净化黄磷尾气和开发黄磷尾气领域已开展了较多工作,其中西南化工研究院开展了尾气处理的动态吸附研究实验,取得了可循环操作的TSA净化流程,并结合自己的CO提纯专有技术,已转让一套采用吸附法从黄磷尾气净化并提纯CO的工业装置。 (3)二氧化硫的控制 硫氧化物主要是二氧化硫,它是大气中数量最大、分布最广、影响最严重的环境污染物之一,目前控制的主要方法有:高烟囱稀释法、采用低硫燃料、排放废气脱硫等,近年在采用干法(吸附剂吸附法)、湿法脱硫技术领域开展了较多研究,工业化应用已很成熟。 吸附法脱除废气中的SO2又分为物理吸附法和化学吸附法,物理吸附时被选择性吸收的SO2可通过升温或降压解吸出来,化学吸附时吸附剂同时起催化作用,被吸附的SO2被废气中的氧氧化成SO3,后者在与水生成硫酸。目前,国内关于采用吸附法净化SO2的报道多为实验研究报告。 (4)含三氯乙烯、三氯乙烷等卤代烃的排放废气净化 含卤代烃的废气净化目前较为成熟的技术是溶剂吸收或吸附法处理,如:(1)彩色显象管生产线清洗阴罩时挥发的三氯乙烷气体刺激人体粘膜,长期接触能使运动神经系统受损,无论从环境保护还是降低生产成本来看都必须回收利用。航天总公司四院四十二所成功开发了应用活性炭纤维回收三氯乙烷,避免了环境污染,使用效果良好。(2)在工业上应用很广的三氯乙烯,是对人体和环境都有较大危害的有毒污染物,含三氯乙烯工业废气排放前必须脱除其中超标含量的TCE,应用吸附法可有效控制排放尾气中三氯乙烯含量并回收其中的三氯乙烯,西南化工研究院在这方面开展了较多实验研究,并取得了良好的实验效果。 (5)含高沸点有机物的尾气净化 目前,采用吸附法净化、回收排放尾气中的有机组份的工业应用是比较成功的,采用的通常流程为TSA或PTSA流程,既可有效脱除有机污染物又可回收有用组份。根据大量实验研究,西南化工研究院在已开发的多套PSA装置的预处理装置中,成功地采用TSA、PTSA技术很好地解决含高沸点有机物的尾气净化,如苯、萘等的脱除。 (6)排放气中一氧化碳的脱除 CO是一种易燃易爆有毒的气体,未经处理排放到大气中将严重污染环境,所以严格控制排放气中CO含量是非常有意义。目前,国内北京大学开发的13X分子筛载体的Cu(I)吸附剂、南京化工大学开发的稀土复合铜(I)吸附剂都是很好的CO吸附剂。实验表明,采用PSA或TSA技术脱除CO是一种有效的手段, 排放气中的CO可控制在1ppm以内。 (7)含氟排放废气的净化 含氟(主要为HF和SiF4)废气数量虽然不如硫氧化物和氮氧化物大,但其毒性较大,对人体的危害比SO2大20倍,因此工业生产排放气必须控制含氟化合物的排放量。目前,HF回收通常生产冰晶石,尽管从理论上可采用吸附法结合其他化学法处理含氟废气,但目前国内应用PTSA回收含氟排放废气的工业装置尚未见报道。 (8)从富含甲烷气源中浓缩、回收甲烷 矿井瓦斯是在采煤过程中产生的,瓦斯气中含有25~45%的甲烷及其它一些组份,其热值仅2500kcal/m3左右,难以利用,通常排入大气,以致污染环境。我国每年约有30亿m3瓦斯放空。因此有效利用矿井瓦斯已成为一个热门课题。西南化工研究设计院开始采用PSA技术从矿井瓦斯中浓缩甲烷的实验研究,可以把甲烷浓度从20%提高到50~95%,浓缩后的富甲烷气热值明显提高,可以作为优质燃料和化工原料。 (9)工业二氧化碳排放的控制 近年来,由于CO2排放量增加(每年以二氧化碳形式放入大气中的碳约为50亿吨),大气中二氧化碳已从工业污染时代的270ppm上升到近500ppm,大量二氧化碳在大气中的积聚引发全球的温室效应已经引起了人类的重视。从含CO2浓度较高的排放废气中回收CO2既解决了环境问题,又回收了有用组份,减少了资源浪费。从富含二氧化碳的工业废气中回收二氧化碳这些工业废气主要有:石灰窑气(含二氧化碳28%~38%)、制氨和制氢装置副产气(含二氧化碳28%~99%)、烟道废气(含二氧化碳10%~18%)及脱碳再生气等。通过提纯,产品二氧化碳的纯度可达99.5~99.99%,指标均可达到或超过二氧化碳食品添加剂国家标准(GB1917-80)。 (10)PSA富氧处理城市垃圾废气 随着城市化建设规模的不断扩大,城市每天产生的垃圾量激剧增加,目前主要采用空气燃烧的方式人类的生活垃圾,每天通过燃烧垃圾产生的大量含VOC有毒废气给环境造成极大的污染;如采用PSA技术从空气富集氧气(氧纯度可达到93%)替代空气处理城市垃圾,则大大降低了有毒废气的排放量。 结束语 随着对吸附分离研究机理的不断深入,结合其他化工处理技术,吸附分离技术必将在环境保护领域发挥越来越重要作用。 大气污染论文:大气污染环境监测及对策 1大气环境监测存在的问题 1.1大气环境监测机制不健全 虽然我国一直在强调可持续发展,但仍有一些地方在处理区域经济发展和环境问题时,一味的强调经济发展而忽视环境保护。而导致这一问题的原因是错误理念的指导,该理念以消耗资源和大气环境为代价换取经济发展。这种狭隘的发展理念带来的后果可想而知———重大环境污染事件频发。为此,地方政府应该摈弃这种狭隘的发展理念,树立可持续发展理念,找到经济发展和大气环境监测保护的平衡点,满足当代人需求的同时不损害子孙后代的利益。 1.2大气环境监测因子和数据不全面 AQI是空气质量指数的简称,它是用来检测空气质量的重要指标。在我国大中城市的AQI只是一个平均值,并不能实时反映污染情况,从而使得大气状况监测存在偏差。这也是为什么当气象条件发生变化时,短时间内AQI指数和大众感受会存在出入。为了改善数据滞后和偏差的现状,大中城市应逐步改进监测采样,引进云计算网络,进行全天候不间断采样监测,实现监测的半自动化和数据预报。 2大气环境监测技术的改进 2.1云计算平台的空气质量监测预警系统 在空气质量监测预警系统方面,可以借鉴国外的先进经验。现在是信息时代,在进行空气质量监测预警系统构建时引进云计算平台无疑是符合时展要求的。这种空气质量监测预警系统有两个显著的优势:一方面大额资金筹集问题得到了解决;另一方面测量准确度的问题得到了解决。之所以具备以上两点优势是因为该系统通过科学运算对发展趋势进行了预测,及时准确地对当前大气环境现状做出反映,保障了污染源的控制和科学环境规划。该系统通过对大数据的挖掘和分析,在改善城市天气、交通、产业结构等经济发展方面发挥了重大作用。在这一系统中,其系统框架如图1所示。 2.2预警监测系统的构建及流程空气质量 云监控平台的构建需准备好颗粒物监测设备、因子采集设备和视频摄像终端设备。具体的流程是首先利用GPRS无线传输对通过实时数据采集和终端摄像得来的原始数据进行传输,接着云计算服务器接收和处理数据,然后利用云平台强大的功能软件对数据进行存储和计算。这样一来,我们就能对每个点的污染状况有一个了解,利用Web服务器对视频进行处理,对数据进行分析并予以公布。在这一过程中,要特别注意网页和移动媒体终端的作用,因为它们能够及时得到各个监测点的空气质量和监控视频,减轻了相关部门的工作负担。同时,由于云计算网络具有开放性,使得空气质量云监测预警平台能向环保执法部门发送实时消息和影音资料成为可能,从而为大气环境破坏提供了有效证据。 3大气环境监测对策 之所以对大气污染进行监测是为了及时掌握大气污染程度,从而在此基础上对大气进行治理。这就要求我们要注意利用计算机和网络平台进行技术改进,力求做到多点监测,实时分析,确保所得到的空气质量数据的准确性。与此同时,大气环境监测不能仅仅停留在空气状况的分析,更重要的是做好预警工作,从源头上对大气进行治理。 3.1加大大气环境监管力度 扬尘作为城市大气污染的主力军,对其进行综合治理显得尤为重要。为此,务必要加大对企业料场和建筑扬尘污染治理工作力度,做好区域内企业和建筑工地扬尘政治管理工作。与此同时,随着机动车使用量的增加,机动车尾气的防治工作也应提到日程上来。相关部门要加强机动车管理力度,务必要严格规范排放标准,以国四作为排放标准,从源头对污染排放进行控制。烟囱排放的废气作为农村大气污染首要污染源,它的治理工作也不容忽视。为此,要加大对以天然气为代表的清洁能源的推广力度,力争实现农村无小烟囱的目标。至于工业方面的大气污染监管则需做到严格监控水泥、水电、石化等子产业的废气和颗粒物的排放,优化工业结构,对于不达标的企业予以警告、惩处,务必使企业树立可持续发展的理念,推动企业采用新技术来改善排放现状,实现废物循环利用、建筑节能等要求。 3.2引进先进的大气监测方法 大气环境监测离不开有效的监测方法,文章主要介绍两种监测方法。一种是利用电化学免疫传感器进行监测。该监测方法凭借其高度的灵敏性,能快速的对物质做出监测,符合现场监测的要求。较之常见的免疫分析仪器,它能以最低的资金投入实现仪器化。另一种是以无线传感器网络的环境监测系统为基础的在线监测方法。该方法的运作流程是首先通过传感器来测量与监测所需的参数,接着借助网络媒介传至控制中心,从而完成监测的任务。监测任务的完成需借助公共有线电话网、移动电话网等辅助设备。该方法广泛应用于危险区域及大范围监测区域,然而我们应该注意到它的局限性,成本大且数据采集的精确性较小。在具体运用时,工作人员应该充分考虑到它的局限性,做好大气环境监测工作。 3.3加大环保理念宣传力度 一方面,要重视对政府工作人员环保理念的宣传工作。让他们树立可持续发展的发展理念,建立保护环境的相关制度和规范,不可雷声大、雨点小,不可使制度和现实脱节,对破坏环境的行为进行严肃处理。采取内部激励政策,从全方位角度出发。采取多样化的监督机制,实行自我、相互监督,且接受人民群众的监督。更重要的是在处理区域经济发展和环境保护问题时,切忌只顾经济发展而忽视环境保护,正确处理二者之间的关系,实现经济的可持续发展,使环境和经济协调发展。务必明确全心全意为人民服务是政府的宗旨,在可持续发展理念额指导下做好大气环境监测、治理工作是这一宗旨生动的体现。另一方面,要做好对民众进行环保理念的宣传工作。让他们树立环保意识,不再“事不关己高高挂起”。通过不间断的环保意识的渗透,民众会慢慢意识到自己的行为与环境息息相关,不再做有损环境的事,从而实现了环保教育的目标。综上这些宣传理念的落实是大气环境监测工作顺利开展的重要保障。 4结束语 综上所述,地球作为我们赖以生存的家园,正在遭受着大气污染的袭击。忘了多久没有看见晴朗的天空、明亮的夜空。每天我们都在浑浊的大气环境下小心翼翼地生活着。雾霾,一个现今的热点词汇,很多年前并不知它为何物。以上种种足以说明我们的生存环境由于大气污染而变得越发恶劣。并不是危言耸听,长此以往,地球将不堪重负。为此,环保部门应该做好大气污染的监测工作,加大大气环境监管力度、引进先进的大气监测办法、加大环保理念宣传力度。民众应将环保理念落实到日常生活中,共同致力于建设绿色美好家园。 作者:陈志强 单位:博罗县环境保护监测站 大气污染论文:环境工程中大气污染处理研究 1大气污染的特征分析 治理大气污染不仅需要有完善的污染处理措施,还要有相应的污染预防措施,才能有效的进行污染治理。但由于大气污染范围广、污染物多、大气污染中污染源控制较困难,治理和预防的措施不完善以及治理的力度不够导致了大气污染治理过程的困难。 2大气污染的形成原因 2.1人们的环境保护意识单薄 大自然是我们赖以生存的唯一环境,而大自然中很多资源的破坏都是一种不可逆的过程,要想恢复之前的大气质量要比从一开始就采取预防措施进行防护付出的代价要多得多。但如今这种观念并没有被大多数的部门或人们所接受,大多数人所考虑的只是短期的经济效益,而不从可持续发展战略上制定具体的措施。因此在大多数情况下城市的建设以及工业的发展都是以牺牲环境为代价来谋取更多的利益,而人们在生活过程中也对大气造成了污染,包括汽车尾气的排放以及烟花爆竹的燃放。 2.2我国经济发展的限制我国经济正在飞速的发展,经济发展有较大程度上依赖于工业的发展,而工业污染仍然是现在大气污染的重要组成部分。这种传统的粗放型经济发展方式现在已逐渐的不能适应经济发展的需求,因此我们要寻求改变,但经济发展方式的改变过程势必是一个漫长的过程,在此过程中仍然会对大气的污染造成严重影响何况仍有较多的城市以及企业并没有意识到这个问题。 2.3大气污染处理措施的不完善 我国环保部门对大气污染的治理计划及措施不完善,相应的规章制度也不完善,这就导致了治理工作难以发挥应有的功效。环保部门对于大气污染治理的执行力度不够,对一些污染严重的企业不能及时的进行严厉的治理,导致了较多的污染严重企业不能有效的执行相关环境保护的政策。环保部门对环境的监测以及及时的抽查治理工作不完善,不能有效的将大气污染扼杀在摇篮之中。此外,我国对大气污染治理的投入不足,这就导致了工业发展过程中对废物废气的处理设施不到位,无法顺利开展清洁生产。 3大气污染的处理措施 3.1完善环境保护相关法律政策 我国环境保护方面的相关法律法规落后于环境治理的需求,应当根据我国的《空气质量标准》和《大气污染防治法》以及我国的基本国情针对各种问题出台合适的法律法规并监督实施。要改变对大气污染治理的传统观点,我国的各项环境标准要向世界接轨,各项标准要力争具有全面化、科学化的特点。 3.2提高居民的环保意识 影响城市中环境的因素有很多,其中居民生产生活中的废气排放是很重要的因素,因此要加强居民的环境保护意识,让他们意识到城市就是他们自己的家,保护环境就是保护自己生存的家园。环保部门要组织相关的宣传教育、知识普及以及学习培训,进而提高居民的环保意识,提高居民的自律意识,改善自己的生活环境。 3.3加大环境保护投入资金 大气污染的预防治理过程决不能仅仅依靠个人的意识以及企业的相关措施,需要国家左豪整体的防治计划并严格实施,加大废物废气处理设施的配套。同时,加大资金投入积极改变经济发展模式,适当改善经济组织架构,对落后的企业、设备等要坚决进行淘汰,积极发展可持续发展性产业并积极寻求清洁环保能源,减少对大气的破坏。优化市政建设,加强城市基础建设管理,减少汽尾气排放并积极建设并绿化城市,严格控制大气污染物的排放,逐步改善大气环境。 3.4环保部门做好大气监测控制工作 对于大气污染的治理工作任重而道远,我们不能只是在污染发生后再寻求治理措施,而要积极的寻求防止措施。环保部门加强对大气中各项只是的监测,发现问题后及时进行防治与治理,将会最大程度上减少大气污染并最大程度上降低治理所付出的代价。 4结束语 根据以上大气污染的特征、原因及治理措施的分析可以看到,大气污染不仅影响了我国城市的发展,还对居民的生活造成了严重的影响。因此,我们要加大大气污染的治理投入与力度,积极改变经济发展方式,不断寻求新能源,加强城市的绿化工作,我们才能有效的治理大气污染,提高空气质量。 作者:周媛邢德山谷建功单位:国电科学技术研究院 大气污染论文:都市大气污染的产生及防控 本文作者:白海梅作者单位:吉林省白城市洮北区环保局监测站 近年来我国经济增长速度平稳,由于有了一定的基础,因此净增长迅速。在这样的经济背景之下,我国城市化进程向前飞速推进,然而环境问题,确实城市化过程中一个不容忽视的重点。 1我国城市大气污染构成因素 所谓大气污染,就是指人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏的现象。城市作为我国经济命脉中的核心节点,聚集了大量的人口并展开了众多经济行为,而这些经济行为和人口,直接对城市环境产生了不可逆转的危害。从污染成分角度看,空气中的颗粒物,以及硫化物和碳化物是目前我国城市大气环境中普遍存在的主要污染成分。我国超过一半城市的颗粒污染物浓度超过二级标准,对于硫化物的排放状况而言,虽然随着最近几年相应法律法规的出台,使得目前对于硫化物的排放已经开始呈现出逐年减少的态势,但是由于多年来对于经济发展速度的追求以及对环境关注程度的低下,因此在大气环境中积累的氧化硫总量仍然不可忽视。最后,碳化物作为化石类燃料消耗的直接排放物,作为温室效应的主要疑犯之一,其排放总量同样不能忽视。碳排放量的增加,一方面是工业发展的后果,另一方面则是随着经济的发展而陡然增多的汽车导致。 从目前我国城市发展的状况看,由于每个城市都采取了不同的发展路线,因此在大气污染方面也各有不同,但还是可以归纳出一些普遍存在的污染源,只有明确了污染源,才能进一步采取有效措施。 1.1工业发展 经济的发展,在很大程度上借由工业的发展而带动,对于我国工业的发展状况而言,是逐渐从城市成长起来,并且在壮大的过程中向城市边缘迁移。最开始的工矿企业,通常都在不同程度上受到了政府的支持,并且在当时我国城市发展尚不很发达的前提之下,大多都建在了城市中心位置。这些早期的工矿企业,给城市污染带来了直接的影响,是我国城市早期发展导致大气环境问题的主要污染源。随着城市化进程的深入,工业开始向城市边缘以及农村迁移,这种行为虽然在一定程度上缓解了城市污染,但是对于更大范围内的环境仍然有着很大压力,而这种压力即便处于绿色科技的影响之下也难以消除。 1.2车辆激增 车辆是城市大气环境污染的另一个主要诱因。对于我国而言,车辆的占有率远不如发达国家,而随着经济发展,车辆的占有率毕竟呈现出显著上升趋势,而车辆排放的废物目前已经成为了城市大气污染的一个主要因素。目前我国对于车辆上路的管制已经给予了足够的重视,但是仍然在一定程度上存在问题。 1.3燃烧释放 化石性燃料的燃烧,直接回给大气带来污染,从颗粒污染物一直到硫化物和碳化物,都会有一定量的排放。对于化石燃料的然绕,主要指城市生活使用的相应煤炭和石油产品,其中包括饮食需要的燃烧活动以及取暖需要的燃烧活动两个方面。 2改善城市环境问题对策 通过上文中针对于城市大气污染主要影响因素的讨论,可以大概确定出普遍存在于我国城市环境中的主要大气污染源头。在进行治理的时候,可以针对上述问题采取相应举措。具体而言,可以采取的着手点有如下几个方面。 2.1规范工业以及交通发展 工业的发展,不仅仅对于大气环境会产生威胁,对于水体、土壤等都会产生威胁。针对工业的这种危险特征,首先要规范工业发展的整体状态。对于目前已经出台的众多环境保护条例,必须落实到位,在落实的过程中实现多层面的互相监督,确保奖惩制度的有效性。对于车辆的陡然增加,鉴于其是经济发展的必然结果,不宜采取强制措施,但是应当深入考察车辆对于环境的影响状况。对于排放不达标的车辆,应当采取必要的惩罚措施,除了一些进行调节的经济手段以外,相应的强制性限制措施也是必须的。 2.2大力发展绿色科技 目前各个行业的绿色科技都有着不同程度的发展,绿色环保科技作为对环境的一种重要拯救手段,必须受到行业和相关部门的重视以及支持。在对目前环境问题进行充分认识的基础上,有针对性的进行相应的技术研发。具体工作中,可以在政府的支持性框架作用下,推动科技研发的资金环境形成,确保技术研发的自发性以及健康发展。此外,还应当拓展视野,从技术经济的角度出发对绿色科技进行新的审视。在对其进行支持发展的基础上,也将相应的绿色技术视为一件产品,将其推向国际市场,切实产生经济效益,形成资金的良心循环。 2.3加强城市绿化 城市环境不断恶化的另一个原因就是过度的城市化导致植被大面积破坏,热岛效应以及其他环境问题也会随之出现。有鉴于此,应当在对环境污染问题进行控制的基础上,尽最大可能恢复植被,平衡城市生态环境。树木和植被不但对于城市美观至关重要,对于空气的净化作用也不能忽视。在开展城市绿化的过程中,应当首先注意植被功能的选取,而非美观。虽然城市植被在很大程度上服务于城市景观,但是就目前环境的严峻形势来看,其功能性同样意义重大。 3结论 城市是一个复杂的环境构成,工业和为数众多的居民都存在于这个相对局促的空间内,因此环境问题就更需要重视。在实际的工作中,只有各个方面的通力合作与共同重视,才有可能对环境治理产生良好的效果。 大气污染论文:环保生物技术治理大气污染的思考 摘要:近几年来,随着工业的发展和人口密度的增大以及机动车数量的增多,给我们的生活环境造成了很恶劣的影响。自然生态资源也遭到了前所未有的破坏,随之而来的是各种问题,其中,最重要的便是大气污染问题,文章对环保生物技术治理大气污染进行了思考。 关键词:环保生物技术;大气污染;思考 在保护环境的过程中,使用环保生物技术能够改变废弃物原本的分子结构,从而降低了垃圾废物对于环境的污染,同时还可以进行废物再利用,节约了能源,由此可以看出,使用生物技术治理环境问题,是十分有必要的。 一、我国的大气污染治理现状 我国从20世界70年代开始,就一直面临着十分严峻的环境污染问题,先后两次修订了大气污染防治法律,也相继建立了很多污染源的排放制度,初步完成了我国空气质量的检测以及酸雨度的检测。排污的许可证制度和大气污染排放量的控制等方面也得到了相应的完善,但是,时代在发展和进步,新时期必然有新要求,雾霾的出现给广大的人民群众带来了很多的困扰,解决雾霾问题,又成了新工作中的重中之重,经济建设和大气污染之间的矛盾越来越明显,大气污染的治理也面临着重重困难,并且,大气污染的环境监督系统还有待于进一步的完善。虽然我国已经初步建立了大气污染管理制度体系,但是很多地区的环境污染问题依然是十分严重的,污染防治政策还有待于完善,投资渠道的组成也比较单一,技术水平相对落后,总体来说,大气污染的治理程度不是十分理想。 二、环保生物技术的优势和前景 (一)技术优势 它的优势主要在于能够阻止和预防生态环境的恶化,在人类的日常生生活中,利用环保生物技术在获取自己需要的自然资源的同时,也能为日然资源提供了一个自行恢复的空间,是实现日然资源可持续发展的必要基础,而且,也在很大程度上提高了自然资源的利用效率,与其它的化学及物理治理技术相比,环保生物技术具有很明显的优势特点。首先,环保生物技术是利用微生物作为环境污染治理的核心内容,和以往的物理治理方法不同,微生物的生命活动效率要高于传统的化学和物理反应,它能够快速的处理污染物的分子结构,同时处理产物和副产物,转变为对人体没有危害的二氧化氮、甲烷、水分、二氧化碳等物质,同物化处理方式相比,环保生物技术在处理污染的效率方面和安全性上具有很突出的优势,能够科学有效的处理垃圾污染物,实现变废为宝,治理污染的效率更加高,同时价格低廉,成本较低。环保生物技术基于催化酶反应,酶是一种具有高活性的蛋白质,能够在常压常温下快速进行翠花反应,同传统的物理化学反应相比,它反应的条件更加的温和,在常温下就能发生高效率的反应工作,从而降低了环境污染治理的成本,节约了能源,也在一定的程度上节省了投资规模。 (二)环保生物技术发展前景 利用环保生物技术,进行环境污染的治理,能够更加稳定的获取处理产物,不会再造成二次污染和毒害,如果将环保生物技术进行工业化的应用,就能很好的解决污染的多次转移的问题,提高了环境污染物的再利用价值,有利于进一步加强生态恢复能力和环境的自净能力。环保生物技术记性环境污染治理,处理污染物的效率高,处理成本低,需要的能耗又比较小,降低了应用和推广的门槛,特别是在初级的环境大气污染中,被应用的十分广泛,世界各地都在进行探索和研究,环保生物技术自身也在不断的发展和完善当中,很多新的处理工艺和技术的不断被发掘,例如:好氧技术结合气体污染治理技术、厌氧技术、自动化生物处理系统。无公害的生产工艺等,都将进一步对大气污染进行有效的治理,也降低了治理的技术难度,从而发挥着越来越积极的作用。 三、环保生物技术在大气污染中的应用 (一)生物过滤技术 环保生物技术利用微生物进行废气的处理,在适当的条件下,运用固体载体对气体进行吸收,微生物的作用在于可以分解废气,发挥强大的除臭功能。为了保证其过滤的效果,在废弃的过滤过程中,一定要满足它的生命活动有机的营养物质和所需的条件,因此,在进行废气分解的过程中,要及时的补充有机成分,同时,为微生物的生存提供良好的、有力的环境,从而保证微生物的活性,促进其生长和繁殖。现阶段,微生物在进行废气分解过程中,要控制好环境温度、含氧量以及湿度等。在过滤废气的填料阶段,要选择固体的承载介质,为各种各样的微生物提供有力的生长空间,填料时,需要较大的面积,保证能够容纳下更多的微生物同时又减少占地空间,结构要均匀,不能有异味,要具有超强的吸水性,方便填料时的营养搭配和保养。 (二)生物膜治理技术 生物膜处理技术,在液体和气体扩散中把废气中的污染物质进行转换,转变气体为液体。在处理过程中,也使得污染物的化学成分发生改变,把液体污染物转移到填料的表面,表面的生物膜又开始进行污染物的氧化过程,在消耗污染物的过程中,也获取了自身所需要的营养物质,一些污染物用于微生物的污染代谢,另外的一些转变成其他的处理工艺。 (三)生物检测技术的强化 环保生物技术发展的十分迅速,它的功能和用途也就越来越广泛和全面,不仅能够对废气进行处理,还能对大气污染进行检测,提供了更便捷、更全面、更灵敏的检测服务,能够对污染源进行分析,进而更进一步探索大气污染的物质转化规律。环境污染借助神物监测系统,实现了环境污染的连续性监测,能够很好的预测和判断环境污染的程度,更好地协助大气污染治理人员开展治理工作。 (四)结合其他的新技术 跨领域的技术合作优势越发明显,环保生物科技与其他新技术的结合,对环保生物技术的发展和创新起到了很关键的作用,能够更加有效的提高环境治理技术的智能化和自动化程度,减少了人力物力的投入,对于生物数学模拟的研究,也是一项很重要的突破,通过光、电、声等技术的结合,可以更好的处理有毒有害污染物,从而更加有效的落实大气污染工作。 三、总结 社会的发展,给自然生态环境带来了很严重的影响,大气污染日益严重,影响着人们的日常生活,因此,治理大气污染迫在眉睫。环保生物科技的运用,很好的解决了这一难题,很大程度上缓解了大气污染,对环境的改善起到了关键性的作用。 作者:张勇 单位:天津港第四港埠有限公司 大气污染论文:城市交通大气污染难题的制度困境 摘要:城市交通是能源消耗和温室气体排放的重要领域,是我国节能减排工作的着力点。虽然我国已出台多项政策法规控制城市交通大气污染,但城市大气污染状况仍然严峻。考察了我国城市交通大气污染现状;从政府环境责任、大气污染立法、经济激励机制及城市交通结构等方面深入分析了导致我国城市交通大气污染严重的制度性原因;建议重点从以下四个方面解决城市交通大气污染难题:强化政府在城市交通大气污染防治中的环境责任,完善大气污染防治立法,建立健全排污权交易等节能减排的经济激励机制以及打造城市绿色出行系统。 关键词:城市交通;大气污染防治法;节能减排;排污权交易 1导言 当前,气候变化已经成为国际社会普遍关注的问题,各国都在积极探索有效的节能减排途径。交通运输是国民经济和社会发展的基础性行业,交通部门在全球能源消费和温室气体排放中扮演着极其重要的角色。据国际能源机构的统计,交通能源消费占全球能源消费总量的19%,并占全球与能源相关二氧化碳排放量的23%。按照目前的趋势,2030年交通能源消费和二氧化碳排放量将增长近50%,到2050年将超过80%[1]。随着我国城市化进程的不断加速以及小汽车保有量的不断攀升,城市交通所引发的大气污染日益严重。党的十八届三中全会明确指出,建设生态文明,必须建立系统完整的生态文明制度体系,用制度保护生态环境。通过合理的制度安排引导城市交通节能减排之路,是我国进一步推进可持续发展战略、发展生态文明的必然要求。面对当前城市交通大气污染的严峻形势,深入探究其背后的体制机制障碍,提出相应的制度完善建议势在必行。 2我国城市交通大气污染现状考察 近年来,我国政府采取了很多积极措施以减少污染物排放给大气环境带来的破坏,但应当指出,我国的大气环境状况并没有得到根本性的改善。2014年《中国环境状况公报》显示,2014年,京津冀区域13个地级及以上城市PM2.5年均浓度为93微克/立方米,同比下降12.3%,仅张家口市达标,其他12个城市均超标;PM10年均浓度为158微克/立方米,同比下降12.7%,13个城市均超标;SO2年均浓度为52微克/立方米,同比下降24.6%,有4个城市超标[2]。交通运输行业的特点决定了其发展必然伴随着高污染和高能耗,城市环境问题的恶化与城市交通尾气污染之间密不可分,特别是机动车使用过程中产生的废气、噪音与扬尘已成为城市大气污染的主要来源之一。世界卫生组织的统计显示,全球空气污染最严重的20个城市中,中国占16个;机动车排放的污染物在城市大气污染中所占比例已高达60%。2013年,我国74个重点城市的空气质量平均超标天数比例超过50%,而道路交通污染正是城市空气污染的一大来源,如北京2012年机动车排放的CO、NOx、HC、PM2.5分别占污染总量的86%、58%、38%和31%,机动车排放已然成为影响北京空气质量的最重要因素[3]。城市交通对大气污染物排放的巨大贡献在我国机动车保有量逐年攀升的背景下表现得尤为突出。环保部《2013年中国机动车污染防治年报》显示,2012年,全国机动车排放污染物4612.1万吨,比2011年增加0.1%,其中氮氧化物(NOX)640.0万吨,碳氢化合物(HC)438.2万吨,一氧化碳(CO)3471.7万吨,颗粒物(PM)62.2万吨;我国已连续四年世界机动车产销量排名第一,机动车污染已经成为造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因,构成了我国空气污染的重要来源,机动车污染防治的紧迫性日益凸显[4]。综上,作为大气污染主要来源的城市交通,已然成为我国大气污染防治工作和节能减排战略的攻坚地带。 3现行城市交通大气污染制度的问题诊断 3.1政府环境责任制度不健全 作为生态环境保护的宏观责任主体,政府在大气污染防治各项规则的制定和执行过程中肩负重要职责。政府环境责任制度是否健全不仅考验政府在环境保护领域提供的公共服务水平,更关系到公众健康和安全,关系到生态文明建设和可持续发展战略的推进。在各项政策法规不断出台的背景下,我国城市交通大气污染的形势仍然严峻,造成这一局面的原因是多方面的,但其中一个重要原因就是缺少完善的政府环境管理责任制度。国家有关环境保护的各项政策法规的切实贯彻和落实需要以完备的政府环境责任机制为依托。缺少对政府环境责任的清晰认定,欠缺完善的责任追究机制、制度保障和刚性约束机制,容易导致制度的空间传导机制不畅,使制度的约束作用遭到抑制和弱化[5]。修订后的《环境保护法》虽然对政府环境责任较此前有了更为明确的规定,但政府环境责任虚化的问题仍然未能得到解决,如总则中的第六条、第八条分别规定了地方各级人民政府“应当对本行政区域的环境质量负责”“各级人民政府应当加大保护和改善环境、防治污染和其他公害的财政投入”,但对于政府如未履行上述职责时应当承担的环境责任仍然缺乏具体的实质性规定,难以对政府形成有效的责任监督。此外,环境保护因素未能在政府的宏观决策中得到应有的重视,这一问题最突出的体现就是长期以来我国环境影响评价制度对宏观政策层面的环境影响评价未能给予足够的重视。建设项目和规划对环境的影响多为是直接和局部性的,但是国家的重大经济、技术和产业政策以及重大立法则会对环境则具有间接的和全局性的影响,一旦宏观决策失误,将会对环境造成更为深远的影响,其危害结果在短时期内更难于处理,所以对宏观层面的政策、立法开展环境影响评价具有更重要的战略意义。现行《环境影响评价法》规定的环评对象主要限于建设项目和规划,没有将政策(包括立法)纳入环评范围。政府在制定汽车产业及城市交通的相关政策时,没有充分考虑政策实施可能对大气生态环境产生的影响,容易造成政策本身与环境保护及节能减排目标的错位,从而影响了政府决策的科学性和有效性。 3.2城市交通大气污染的相关立法存在缺陷 我国目前尚无有关交通大气污染防治的专门立法,城市交通大气污染防治的相关立法散见于三个层级的法律法规,涉及法律、行政法规、部门规章及规范性文件:第一层级是由《中华人民共和国环境保护法》(以下简称《环保法》)和《中华人民共和国大气污染防治法》(以下简称《大气污染防治法》)构成的有关环境污染防治的综合性环境保护立法和有关交通工具使用过程中的环境污染防治立法;第二层级是规范排污费征收使用规则的行政法规;第三层级是与城市大气污染防治相关的部门规章和规范性文件(图1)。《环保法》是我国环境保护的基本法,该法从环境监管、保护和改善环境、防止污染和其他公害以及法律责任等方面对我国环境保护做出基础性的规定。由于城市交通领域最突出的环境问题是大气污染,因此《大气污染防治法》成为交通领域环境污染防治的主要法律。新修订的《大气污染防治法》第五条和第二十一条分别规定了大气污染防治监督管理主管部门的职能分工以及重点大气污染物排放总量控制制度,增加了对大气污染行为“按日计罚”的规定,并设专节规定了机动车船等污染防治,为我国交通大气污染防治工作提供了法律依据。2003年颁布的《排污费征收使用管理条例》《排污费征收标准管理办法》是指导大气领域排污费征收使用的重要规则。此外,国家环境保护部作为我国环境保护的行政主管机关,针对机动车污染治理制定和颁布了多项部门规章及规范性文件,这些规章及规范性文件在一定时期内对城市交通大气污染的控制发挥了一定作用。总体上看,我国当前城市交通大气污染相关立法存在的问题主要表现在以下两个方面:一方面,立法层级偏低,对大气污染物排放防治缺少权威性和可操作性的规定。从立法层级来看,我国目前并没有治理交通大气污染排放的专门法,相关规定散见于三个层级的立法中,这些立法的整体层级偏低,不能为大气污染控制提供有力的法律支撑,也无法为各地方根据本地区情况制定地方性法规提供有效指引。从立法内容来看,在法律一级,《环保法》作为环境保护领域的综合性立法,其内容多为基础性和原则性规定,很难对每一具体领域的污染防治进行细化规定,而本应承担起这一使命的《大气污染防治法》也未能发挥应有的作用。修订后的《大气污染防治法》虽然对机动车船的大气污染防治措施进行了更为具体的规定,但在内容上侧重从技术角度规范机动车船的检验、检测以及召回问题,对于低碳出行、控制燃油机动车保有量等问题的规定仍停留在口号倡导层面,缺少可操作性的约束机制,不利于环保执法活动的开展。另外,修订后的《大气污染防治法》虽然规定国家将推行重点大气污染物排污权交易,但由于缺少配套的实施细则,难以发挥对排污权交易实践的指导作用。另一方面,大气污染物总量控制制度所针对的污染物类型单一。《大气污染防治法》中规定的污染物总量控制制度重点是针SO2进行总量控制,目的在于有效控制酸雨,从该法所处的立法背景来看,这样的规定是符合当时大气环境治理的需要的。然而,我国当前空气污染已经开始从“煤烟型”转向“复合型”,传统的SO2和总悬浮颗粒物(TSP)等一次污染物的增长趋势在一定程度上已经得到控制,而对于二次生成的臭氧及大气颗粒物的控制逐渐成为重点,尤其是大气颗粒物污染非常严重,并呈现出多污染源叠加的复合型污染特征;其中机动车尾气中的颗粒物占大气颗粒物的5%~20%,随着机动车保有量持续猛增,这一比例仍将不断增加[6]。同时,机动车尾气中的氮氧化物也是大气的主要污染源之一。因此,现有大气污染物总量控制制度针对的污染物类型具有明显的单一性缺陷,难以将城市交通活动中(特别是机动车)产生的污染物类型涵盖其内。 3.3缺少有效的经济激励政策工具 环境保护领域的经济激励机制主要指一系列旨在调节行为主体的经济利益关系,引导企业和公众选择有利于资源节约和环境友好的生产行为和消费方式的政策工具,其实体内容表现为各种具体的制度安排。随着国家对生态环境保护问题日益重视,各类经济激励工具被运用到环境治理领域,总体上看,经济激励类环境政策工具与环境治理绩效之间呈现高度的正相关,此类政策工具的引入确实对生态环境的改良和优化发挥了积极的推动作用[7]。但是,在城市交通大气污染领域,相关经济激励机制或者没有建立起来,或者没有充分发挥作用,未能有效地引导经济主体做出符合低碳经济理念的生产和消费行为,主要表现在以下三个方面。第一,对机动车废气排放缺少明确的排污费征收标准。虽然《排污费征收使用管理条例》确立了对机动车等移动污染源征收排污费的制度,但是在2003年颁布的《排污费征收标准管理办法》第三条却规定“对向大气排放污染物的,按照排放污染物的种类、数量计征废气排污费。对机动车、飞机、船舶等流动污染源暂不征收废气排污费”。这就导致对机动车这类大气污染的重要来源没有具体的排污费征收标准可以遵循,排污收费这一重要的经济激励政策工具由于立法之间未能有效衔接,而在交通排污领域出现了法律适用上的空白。第二,车辆购置税、使用税的计税标准未能充分体现节能减排要求。我国目前与机动车相关的税费主要集中在机动车的生产以及进出口环节,而对于机动车消费环节征收的税费种类较少,主要是车辆购置税和使用税。这些税种不仅征收金额较小,而且在计税标准的设计上没有体现出节能减排的环保要求。例如,我国目前购置税实行从价定率的办法计算应纳税额,虽然新能源汽车对环境的影响更小,但由于其价格比传统燃油汽车高,导致其购置税也相对较高,从长远来看不利于节能和新能源汽车的发展。此外,这种单纯的从价定率的计税办法没有体现能耗和二氧化碳排放量问题,因而无法限制汽车能源使用所带来的负外部性[8]。第三,排污权交易市场未能有效建立,严重抑制了排污权交易制度作用的发挥。排污权交易是在实行污染物排放总量控制制度的前提下产生的,具体表现为为了实现特定区域的环境治理目标,由政府以颁发许可证的形式授予排污者环境容量使用权,由于存在污染治理成本的差异,排污者之间就出现了转让富余的环境容量使用权进行的行为[9]。自20世纪80年代中期以来,我国已先后在几十个大中型城市建立排污权交易试点,虽然在有些试点取得了一定效果,但由于没有建立起全国性的排污权交易市场,总体上排污权交易政策的实施效果并不理想。当前,我国排污权交易仍主要集中在单一试点区域之内,然而考虑到大气污染的动态性特征,单一试点内部的排污权交易只能改善局部地区的排污情况,无法有效降低更大地域范围内的污染物排放总量,使得环境容量作为商品资源的价值仅仅体现在试点区域,没有体现出环境好的区域对其他区域外部辐射效应[10]。 3.4城市交通出行结构未充分体现绿色低碳导向 20世纪80、90年代,我国城市交通方式以步行、自行车和公共交通为主,进入21世纪后,随着城市化进程速度明显加快,加之城市机动化水平的飞速提高,城市机动车保有量持续增长,逐步形成现在以机动车为主要交通工具的交通出行方式。我国城市公交出行在整个交通出行结构中所占比例与国外城市相比仍存在相当大的差距。以上海市为例,上海居民公共交通(地铁和公共汽车)比例接近30%,而巴黎为61.5%,东京则达到79.6%。据测算,公交出行比例每提高1%,城市交通用能下降1%。目前,我国城市公交系统的发展虽已提速,但仍赶不上城市交通的需求发展速度[11]。作为主要慢速交通方式工具的自行车,虽然在当前交通出行模式下仍占据一定比例,但是自行车交通的优点和潜力非但未能充分凸显,反而在实践中带来了更多的交通拥堵问题,而造成这一现象的原因主要是规范自行车交通合理发展的政策严重缺位[12]。“绿色交通”的概念是1994年由加拿大学者ChrisBradshaw首先提出的,这一交通理念致力于发展多元化的交通体系,以减少交通拥挤、降低大气污染、节省交通运输成本、促进社会可持续、公平发展为主要目标[13]。可见,从内容上看,绿色交通实际上是低碳经济理念在交通出行领域的体现。发展绿色交通作为低碳经济的一部分,与城市的低碳发展规划关系十分密切。作为一项系统工程,发展城市绿色交通需要在城市、区域和国家的整体发展规划中加以考量,而不能仅仅依靠交通运输部门的自身努力[14]。从我国当前城市交通规划现状来看,目前我国仅仅是把绿色交通视为交通领域的重点发展目标之一,但仍缺少具体的引领城市低碳出行、绿色出行的配套措施,绿色交通理念尚未在城市交通规划布局中得到体现。 4城市交通大气污染困境突围的制度设计 4.1强化政府在大气污染防治领域的环境责任 强化政府在大气污染防治领域的环境责任,首先要建立地方政府负责人问责机制。建议在《大气污染防治法》中进一步明确对地方政府领导干部、主管责任人和直接责任人在生态环境保护方面的违法、失职行为的问责要求,将大气环境状况和节能减排目标的完成情况纳入地方政府年度考核中,设计具体的量化指标体系、责任内容、实施方案,对不合格者严格实行问责制,力图转变传统环境保护立法中重视对企业环境污染行为的管制、忽视对政府环境监管责任的监督的立法导向。另外,应积极推定《环境影响评价法》的修订工作,引入政策环境评价制度。相对于项目环评和规划环评,政策环评具有更高层面的意义。美国作为首先创立环境影响评价制度的国家,其评价对象十分广泛,不仅包括具体的建设项目和规划,也包括立法提案、政府法律草案等宏观政策活动。新《环保法》第十四条明确规定,国务院有关部门和省、自治区、直辖市人民政府组织制定经济、技术政策,应当充分考虑对环境的影响,听取有关方面和专家的意见。这一规定在一定程度上赋予了政策环境评价的法律地位,同时也为《环境影响评价法》修改中补充政策环评的规定提供了上位法依据。在我国推行可持续发展战略的大背景下,有必要将可能对环境产生重大影响的各类政策和立法纳入环境影响评价的对象范围内。 4.2加强控制城市交通大气污染的立法建设 一方面,细化《大气污染防治法》有关城市交通污染物排放的控制要求。建议《大气污染防治法》重点在以下领域加以调整:明确在城市交通规划中的交通污染排放物的控制目标,以及对包括机动车在内的各类污染源的大气污染物排放标准、大气污染防治规划以及大气污染防治行动计划的制定要求,并规定进行费用效益分析和公众健康影响评估[15];制订具体的燃油机动车保有量控制要求;扩大污染物排放总量控制制度涉及的污染物类型,将碳氧化物、颗粒物以及氮氧化物等机动车尾气排放产生的重要污染物纳入其中。另一方面,建议国务院出台《城市交通污染管理条例》,为交通领域包括大气污染在内的治污执法提供有力的法律依据。前已述及,我国现有规制城市交通污染的立法并不健全,建议国务院在有关上位法的基础上,针对城市交通污染问题,出台专门的《城市交通污染管理条例》,对城市交通带来的各类污染、特别是大气污染的防治加以细化规定。在条例中,应当明确将“发展低碳交通、促进节能减排”作为各级政府制定城市交通规划的指导思想;强调将城市交通规划纳入城市节能减排总体规划;要求对与城市交通发展有关的政策及立法开展环境影响评价;将城市交通节能减排指标纳入政府环境绩效考核体系,并建立相应的问责机制和奖惩制度。 4.3健全节能减排的税费政策及经济激励机制 经济激励政策工具将环境管理行为直接与“成本–效益”相连,利用市场机制,通过价格、税费、财政等经济激励手段,在市场机制的作用下形成对经济主体的利益驱动。当前,我国应着重从以下几个方面完善城市交通大气污染的经济激励机制。首先,明确规定对机动车废气排放的排污费征收标准。建议在《排污费征收管理办法》中明确规定对机动车等城市交通流动污染源的废气排放征收排污费,并制定具体的排污费计征标准。其次,改革车辆购置税、使用税的计税标准。建议对车辆购置税、使用税改为按照能耗和碳氧化物排放量征税,使新能源汽车在汽车市场上形成价格优势,通过经济刺激手段引导企业和公众向低碳化的绿色生产和公众消费方式转化。最后,进一步健全排污权交易市场。碳排放交易制度的良性运转需要以完善的市场机制的作为前提和支撑。政府应当出台立法,重点对碳排放权的初始分配制度、碳排放权在二级市场的价格形成规则、政府对碳排放交易活动的监督管理职责以及碳排放交易信息的交流平台等问题加以规定,从而对碳排放权的合法流转提供法律保障。 4.4积极打造城市绿色出行系统 “城市绿色出行”是指可代替小汽车出行,能够有效缓解城市交通拥堵、降低交通大气污染,并且能够为不同社会阶层群体所接受的出行方式[16]。城市绿色出行系统是缓解城市交通压力、促进节能减排、改善大气环境的重要途径之一。在城市绿色出行系统的构筑过程中,中央和地方各级政府应当扮演组织者、引导者的角色,加大对公众有关绿色出行的宣传教育力度,使公众充分感受到绿色出行对于自身生活质量的提高以及环境保护的重要意义,引导公众形成绿色出行理念。具体而言,我国应重点从以下三个方面积极打造城市绿色出行系统。首先,立足我国现实国情,优化自行车及步行交通。构建合理、高效的自行车通行管理体制,以进一步发挥自行车交通的节能减排潜力。同时,大力倡导步行方式,合理规划城市步行街道系统。其次,构建高效、便捷的公共交通网络。政府应当倡导优先发展城市公共交通,并将这一理念融入城市整体规划和发展战略的制定中,对符合节能减排要求的新型公共交通工具的生产、消费提供更大力度的政策和资金扶持;逐步优化城市公共交通的补偿机制和财政补贴政策;努力提高公共交通服务人员的业务素质,提升公共交通的运营效率和水平。最后,加大对新能源汽车产业的扶持力度。政府应进一步加大对新能源汽车制造领域的研发资金投入,积极打造由政府牵头、研究机构和企业共同参与研发的产学研平台,出台有利于新能源汽车生产、销售和维修的鼓励政策,大力推进各类电动汽车充电站、天然气加气站的配套设施建设,为新能源汽车的广泛推广创造条件[17]。 5结语 城市交通是大气污染治理的重点区域。建立低碳型的城市交通模式是低碳经济发展模式在交通运输领域的延伸,是我国实施可持续发展战略、履行国际减排义务的客观要求,也是交通运输业未来发展的必然趋势。本文重点分析了影响城市交通大气污染治理的制度性因素,从强化政府环境责任、加强大气污染防治立法、建立有效的节能减排经济激励机制、打造城市绿色出行系统等方面提出破解城市交通大气污染困境的对策建议,以期对城市交通大气污染的防治工作提供有益参考。 作者:刘秋妹 单位:天津商业大学 大气污染论文:大气污染控制工程教学改革 一、教学进度控制的原则 (1)动态控制原则:即目标控制的中间控制原则,在每次的上课之前都要仔细的校对教学进度表,比较实际的教学进度和计划的教学进度是否一致,如果滞后的话,要找到滞后的原因和调整的办法。如果在保证教学效果的前提下,进度提前,则可以将科学技术发展的最新成果纳入课程内容,给学生呈现科学前沿的东西,让学生随时掌握有关专业科学研究的最新动态和发展趋势,激发他们的创新意识。 (2)系统原则:现代管理理论认为:组织是一个开放的技术系统,各个系统之间项目联系紧密,具体到实际中要求教学必须循序、系统、连贯地进行。比如燃料燃烧与大气污染、大气污染扩散和颗粒污染物控制技术3章之间,既有理论知识的讲解,又有实际工程中的应用,属于本书中相对联系比较紧密的章节,在各章的讲述中要前后连贯、由浅入深、由理论到实际的应用要系统的进行讲解,要注意各章节之间的相互联系,而不能各章之间自成体系。同时在教学进度中要注意各章节之间学时的合理分配。 (3)封闭循环原则:现代管理学认为,任何管理对象都是一个特定系统,系统内部各要素都是首尾相连、环环相扣的,要保证内部各要素、各环节之间的畅通,就必须在各要素之间必须形成连续的封闭回路。在对学校任何一项工作或工作组织系统的管理中,管理手段必须互相补充、互相制约,形成一个连续的封闭的回路,才能实行有效的管理。封闭原则是管理反馈原理的一种表现形式。在教学过程中实行封闭原则可以从下面两方面着手:①依据教学目标对教学效果进行评估,努力减少教学过程中偏离教学目标的倾向,对存在的问题采取措施,进行封闭,使教学结果沿着预计的方向发展。在这一过程中,要对影响教学效果的教学方式进行改革,使其降至最低点;②在对教学进行系统的分析中寻找可以反馈控制的主导线加以封闭。例如:学生对知识的掌握程度不佳,封闭的办法是自我反省。老师要找出教学过程中重点没强调、难点没详细讲解的地方;同时学生要检查老师要求的课前预习和课后复习是否都做到了,老师讲的知识点是否都熟练掌握了。在各个不同的进度周期内,使用封闭原则确保达到既定的教学效果。 (4)信息原则:即建立课程信息门户,课程信息门户是基于互联网技术为教学工作增值的重要的管理工具,是当前在教学工作领域中信息化的重要标志。课程信息门户是在对课程全学期过程中的教学过程的所有参与各方产生的信息和知识进行集中管理的基础上,为课程参与各方在互联网平台上提供一个获取个性化课程信息的单一入口,从而为教学的各参与方提供一个高效率的信息交流和共同讨论的环境。在实际的应用中,我们摸索着建立了为大气污染控制工程的信息处理而专门建立的课程专用门户网站。 (5)弹性原则:为了及时适应各种可能发生的变化,教学进度必须要有很强的适应性和灵活性,有效的实行动态控制,弹性进度分为整体弹性和局部弹性。弹性原则指的是在时间分配图上留有空缺。适当的空缺是非常必要的,只有这样才能富有弹性地实施进度计划,并不断地调整好自己的课程进度。这主要是因为工科教学过程中和实际中的案例结合比较紧密,一些大气污染造成的社会突发问题的分析都可能会导致教学学时的局部弹性的调整。有时候视每届学生掌握程度的不同使用整体弹性的办法增加或者减少某些章节内容的授课时间。但课时安排的弹性的区间不能超出整体课程进度所允许的时间。 (6)网络计划技术原则:网络计划方法是在20世纪60年代在著名数学家华罗庚教授的倡导下开始在国民经济各部门试点应用的技术管理方法,经过1/2个世纪的实践应用,网络计划技术管理原则被广泛的应用于工业、农业、国防等部门,但目前在教学中的应用还很少。网络计划技术的优化是在满足现有教学大纲和培养计划的条件下,按教学目标,在学期初编制出本学期的教学进度的网络时标图,寻求较好的授课方案,在学期中对课程中教学进度偏离网络时标图时,及时调整制定出可供实施的网络计划的过程,优化的教学目标,通过网络计划优化,可以做到用最小学时消耗取得最大的教学效果。 当今新培养计划下制定的大纲对进度控制的要求越来越高,课程能否按学时完成常常关系到学期的正常教学工作是否完成,教课学时也就常常成为衡量学生是否修完给定课程的重要指标,但另一方面,为了扩充学生的学术视野,扩大学生的知识面,有些学时又必须做必要的调整,通过对课时的合理调整来寻求最佳的必要课时时间,因此必须建立科学的课程进度的监控体系。单一原则有时候可以解决教学进度过程中的问题,但教学进度的问题是动态的、复杂的进度体系,多个原则的联合应用是处理教学进度过程中常见问题的方法。 二、课程的进度控制措施 (1)落实课程大纲给定的进度计划。落实于组织好课程进度计划主要工作有:编制每月的进度计划、进行教学任务的提前告知,每章节开始之前都要告诉学生大概的学时,让学生做好必要的课前预习,每次结课都要告诉学生下次课的授课内容,以便于学生合理安排课后的复习和课前的预习,每次对学生的作业都要进行认真的批改和简单的讲评,以保证教学进度实施的同时,保证既定的教学质量。做好日常的进度记录,做好教学进度的控制统计表格。 (2)构建三级教学计划进度控制制度。进行三级计划进度控制制度建设时,全部的相关人员,如主管教学的负责人、教研室主任、课程负责人、任课教师等等,都要进行明确的进度控制制度的构建,设置课程负责人为专职的计划员,对整个课程进度的控制做好提前的预测和安排。 (3)做好课程进度控制的编制工作。在进行课程进度控制计划的编制工作时候,首先要根据每章节的实际情况,列出完成课时的所有学时。然后从最耗学时最难讲解的章节进行进一步的细化,把每一个具体内容分配到具体的课时里面,最后收集并进行学时估计值的输入,从而明确各个章节的具体课时安排。 三、小结 课程的学时和进度之间的联系非常紧密。每个给定教学任务课时的安排与进度的快慢、提前或滞后有直接的关系。一般来说,累计课时安排是与课程进度成正比。但是单纯地观察课时安排的多少并不能对进度控制趋势、进度状态做出完全准确有效的估计。进度超前、滞后或者课时的添加、节余都会影响教学效果。因此要真正有效地控制课时安排,必须控制课程进度。几年来,通过运用进度控制的方法指导大气污染工程教学,学生评教结果显示,学生的课程满意程度由原来的96.1%提高的98.8%。我们会在往后的工作中逐步完善进度控制的一些方法和措施,以期为学生的能力的培养做出更大的努力。 作者:高辉 许春莺 单位:洛阳理工学院环境工程与化学系 阳师范学院化学化工学院 大气污染论文:控制大气污染化工技术研究 1大气污染对于环境的影响 温室效应已经成为全世界关注的焦点,其形成原因与大气污染的影响有着直接的关系,大气污染物是引起温室效应最主要的原因之一。温室效应给全球的环境造成了巨大的震动,北极冰川正在迅速的消融,引起海平面的上升,许多国家都面临着国土被淹没的威胁。温室效应还引起了诸如“厄尔尼诺现象”等环境现象,虽然没有直接对环境造成破坏,但是其具有潜在的危害,对人类的生存造成了巨大威胁。除此之外,酸雨、臭氧层空洞以及雾霾等环境现象也都是由于大气污染所导致的。酸雨会对植被造成破坏,使绿色植物死亡。臭氧层空洞减弱了对太阳紫外线的阻挡,人类接受到强紫外线的直接照射,会对皮肤造成伤害,严重者会导致皮肤癌。而近年来日益严重的雾霾问题,空气中有害的粉尘颗粒以及PM2.5会对人体的呼吸道造成伤害。这都是由于大气污染所造成的直接或间接的影响,大气污染的治理迫在眉睫,需要得到全民的重视,共同投入到大气污染方式的环保大军当中[1]。 2大气污染日益严重的主要原因 2.1工业污染物排放 环境污染的主要来源大部分都是工业污染物的排放。工业生产,尤其是化工领域,容易产生污染物。工业废气的排放直接导致了空气的污染,工业燃煤会产生大量的二氧化碳。由于长期以来工业企业都主抓生产,以盈利作为发展目标,对于环境保护的意识不足,对于污染物都是直接进行排放,缺乏一定的环保措施。长此以往,就造成了环境的污染。大量的工业废气未经过处理就直接排放到空气当中,形成了严重的大气污染[2]。 2.2能源的燃烧 冬季取暖要燃烧煤,煤炭的集中性的燃烧会产生大量的二氧化碳,而二氧化碳正是引起温室效应的主要原因。另外,当前的燃煤质量存在缺陷,燃烧时除了会产生二氧化碳之外,还会产生一氧化碳以及硫化物等污染性气体,这些气体都是直接排放到空气当中,另外,机动车的燃油会产生尾气,尾气当中也存在着大量的有害气体和粉尘颗粒,同样会对环境造成污染。 3大气污染的防治技术 面对严峻的环境形势,必须采取有效的措施予以应对。大气污染的防治要从多方面入手,采取针对性的措施。包括改善能源结构,控制机动车尾气加强工业的污染物排放管理,制定相关法律法规,对任意进行污染物排放的行为进行严惩。加强生态建设,有效的改善环境,这些都是大气污染治理的有效办法。但是为了使这些办法行之有效,就要从防控大气污染的化学技术入手,来加强大气污染的治理。 3.1烟气脱硫 烟气脱硫主要针对于能源的燃烧。烟气脱硫根据脱硫剂的区别主要分为干法、湿法和半干法三种。干法脱硫主要应用活性炭、活性氧化锰作为脱硫剂,利用催化氧化、催化还原的方式来进行脱硫;湿法脱硫则是应用双碱法、氨法等方法将当中的硫化物气体除去;半干法兼用干法脱硫与湿法脱硫的技术特点,将湿态的脱硫剂在干态环境下进行脱硫,是效率较高的一种烟气脱硫办法,并得到了广泛的应用[3]。 3.2机动车尾气处理技术 由于机动车尾气所产生的污染是当前对严重的污染源之一,对于机动车尾气的净化就变得尤为重要。机动车尾气处理技术办法有很多,但是应用最广泛的有效净化办法是对尾气当中NOx、CO以及HC进行催化氧化消除。机动车尾气当中HC以及CO的产生,主要原因是燃油组分的影响。燃油燃烧,形成的烟气仍然有未完全燃烧的组分,这是导致污染物产生的主要原因。在尾气排放系统当中安装高效催化转化器,并向尾气当中输送O2。在催化剂作用下,对HC以及CO气体进行氧化,生成水和CO2,该办法能够有效消除尾气当中有害的气体[4]。当前,在防治大气污染化工技术开始着力于脱硫脱硝一体化的研究。脱硫脱硝一体化技术已经成为新的研究方向,实现在脱硫的同时,并能够对氮氧化合物进行消除。 4结语 大气污染的有效防止,能够有效的改善严峻的环境形势,缓解环境危机。深刻认识到大气污染对于环境的危害,并有效掌握大气污染的产生原因。强化环保意识,从个人做起,从身边小事做起,对环境保护工作出一份力。以防治大气污染化工技术研究为依托,对工业污染气体和生活污染气体进行全面治理。改善生态环境,共建美好家园,使未来的环境朝着更好的方向发展,这是每一位公民应尽的责任和义务。 作者:古仪方 黄韬 单位:长安大学 大气污染论文:行政法视角下大气污染防治研究 一、我国大气污染现状 (一)我国大气质量现状 最新的2014年的环境状况公报显示,161个按新标准进行监测的地级及以上城市中,145个城市空气质量不同程度超标,占90.1%。从各污染物指标看,SO2年均浓度为35微克/立方米,同比下14.6%;NO2年均浓度38微克/立方米,总体持平;PM10年均浓度105微克/立方米,同比下降3.7%;PM2.5年均浓度62微克/立方米。①从达标城市比例看,SO2年均浓度达标城市比例为88.2%,同比上升3.1%;NO2年均浓度达标率为62.7%,同比上升5.6%;PM10年均浓度达标率为21.7%,同比上升2.4%;PM2.5年均浓度达标率为11.2%由此可见,我国环境空气质量有所好转,但环境污染严峻的现状仍未根本改变。②我国城市大气污染还具有总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物含量高、煤烟型污染占主要地位、北方比南方严重、冬季严重于夏季、产煤区重于非产煤区、部分城市污染转型等特点。③ (二)我国大气污染控制现状 我国大气污染控制工作在不同时期经历了很大发展。1973年开始,我国开展了以工业点源治理为主的大气污染防治工作;上世纪80年代国家正式颁布《中华人民共和国大气污染防治法》,我国将大气污染防治从点源治理进入了综合防治阶段;上个世纪90年代至2000年,我国大气污染防治工作开始从浓度控制向总量控制转变,从城市环境综合整治向区域污染控制转变;进入21世纪,大气污染控制全面进入了主要大气污染物排放总量控制的新时期。 二、行政法视角下大气污染防治之立法层面 (一)大气污染防治法的修改及其背景 1987年我国第一部《大气污染防治法》颁布,之后1995以及2000年两次修改,在整个的大气污染防治法的施行过程中,其对整个期间的大气污染的防治尤其是煤烟型大气污染的治理起到了卓著的作用,但是随着经济的不断发展,我国大气污染的种类也日益增加,我国的大气污染已经由煤烟型转变为复杂型,为了对雾霾的有效治理,改善人们的生活环境空气质量,2015年8月新的大气污染防治法应运而生。 (二)大气污染防治法修改的几大方面 1.明确提出了大气污染防治的目标———改善大气环境质量,保障公民健康,推进生态文明建设,促进经济社会可持续发展,该法通篇围绕大气质量改善目标这个主线展开的,明确提及“大气环境质量”达36次之多,接近全部条文的1/3,体现了环境质量要与老百姓切身感受相符的立法思路,为大气污染防治工作全面转向以质量改善为核心提供了法律保障。2.提出联防联控,避免各自为战,各行业各区域共同控制。根据大气污染防治法第五章的最新规定,大气污染重点区域内的相关的省、直辖市、自治区的人民政府共同协商配合,定期召开联系会议共同进行规划,落实大气污染防治的目标责任,由国务院环保部门以及其他相关部门监督督促。设立了重点区域大气污染联合防治专章,规定了由国家建立重点区域大气污染联防联控机制,统筹协调区域内大气污染防治工作,对大气污染防治工作实施统一规划、统一标准,明确协同控制目标。3.明确责任主体,强化对政府的职责要求,取消了公安、交通、铁道、雨夜管理部门的职责要求。新的大气污染防治法进一步明确了政府的职责要求,从中央来说,国务院环保部门对地方政府部门的环保部门起到指导、监督的作用,未达标城市政府应当编制限期达标规划、上级环保部门对未完成任务的下级政府负责人实行约谈和区域限批等一系列制度措施;从地方来说,地方政府实行区域负责制,地方政府对辖区大气环境质量负责。4.新增防治标准和限期达标规划,加强标准控制。新法专门对大气污染的防治标准以及限期达标计划进行了规定,详细的规定了标准的制定、公布、修订的条件及要求,另外明确了限期达标规划的执行、公示、备案、修订的要求,使得大气污染防治的标准落到实处和细节,使得大气污染的防治有法可依,有标准可依。5.坚持源头控制治理雾霾。明确了污染的类型及源头,确立了具体的控污方向及措施。另外,新增了大量的篇幅和章节重点强调对工业污染、机动车船、扬尘以及农业和其他污染的防治,确立了具体的标准和措施,进一步加强了大气污染防治的监督管理。6.加大处罚力度及责任强度。新发规定了大量的具体的有针对性和操作性的措施,并有相应的处罚责任,细化了相关处罚措施,明确了各种行为的处罚单位,确立了责任主体,实行处罚上不封顶的政策,使得大气污染的防治真正的具有操作性和可实施性。7.充分体现了行政公开与公众参与。秉承了新《环保法》强化信息公开和公众参与的立法思路,新的大气污染防治法更加强调了群众对于企业关于大气污染防治责任的监督检举,新法中涉及到信息公开就达11处之多,使得大气污染防治为民、利民,真正使得大气污染防治的目标———改善大气环境质量,保障公民健康,推进生态文明建设,促进经济社会可持续发展得以有力实现。总体来说,新大气污染防治法强化了政府责任,理顺了防治思路,实行精细管理,多污染物协同控制,提高了违法成本,督促了企业责任承担,使得完善法律衔接,上下达成统一。 三、行政法视角下大气污染防治之实践层面 (一)欧美国家大气污染防治机制的构建 欧洲国家曾是工业革命之重镇,也因此引发了严重的大气污染,但是经过长期的努力,欧洲的大气污染治理已经取得显著成效。欧洲的大气污染治理过程主要可分为立法保障、制定战略和计划、分阶段治理这三个具体步骤。④1.立法保障大气污染治理1956年英国颁布了世界上首部空气污染防治法《清洁空气法》,在立法上严格限定了以烟煤为主的污染物排放。美国于1963年和1967年先后通过了《清洁空气法》和《空气质量法》,并于1971年颁布《国家环境空气质量标准》,对6种污染物进行管制。法国于2010年颁布空气质量法令,对PM2.5和PM10值浓度上限进行限定2.大气污染防治的战略和计划英国于1997年开始实施《国家空气质量战略》,逐步形成了英国空气质量政策的基本战略框架。法国于2011年出台“颗粒减排计划”,旨在减少可吸入颗粒物对公众健康的影响和对环境的污染。2013年又出台“空气质量紧急计划”,又增加了一系列的紧急措施。3.分阶段、跨区域的大气污染治理措施大气污染治理具有长期性和跨区域的特点,英国政府的国家空气质量战略经历了烟煤治理、机动车尾气治理以及PM2.5检测这三个阶段。美国南加州于1977年成立了南海岸空气质量管理局(SCAQMD),统一负责南加州地区的空气污染治理。欧洲多个国家在1979年签署了长距离跨国界空气污染条约(LRTAP)。2001年,欧盟通过了国家排放限额指令,限定了各成员国在2010年几种重要空气污染物排放的限额。至今,欧美国家已经形成了包括总量控制、许可证管理、环境标准体系、环境监测、煤炭总量控制、预警及应急管理等制度的完善的大气污染防治体制。⑤国外大气污染治理的成功经验,概括起来莫过于“政府下定决心,寻找科学方法”。只有保障充足的政府投入,广泛吸纳社会资源,调动各方面积极因素,从中国的实际出发,寻找科学办法才能解决具体问题。 (二)兰州大气污染治理模式 兰州曾是全球十大大气污染最严重的城市之一,近几年,兰州市通过不断探索和努力,摘掉了大气污染的“黑帽子”,创造了兰州大气污染治理新模式。国家环保部将“兰州模式”作为治污经验在全国推广供其他城市借鉴。在2013年的全国环保局长会议上,兰州市长袁占亭介绍了“兰州模式”治理经验。主要可概括为以下十个方面:(1)省市联动,建立区域统筹、群防群治的工作格局;(2)规划先行,科学治污;(3)减煤为主,全面治理;(4)工业减排,疏堵结合;(5)五位一体,除尘抑尘;(6)限车控车,发展多样化公共交通;(7)鼓励全民参与;(8)铁腕治霾,督查问效;(9)立法先行,依法治污;(10)生态增容,治本之策。⑥大气污染治理是一个长期的、复杂的过程,在这个过程中需要政府积极承担责任,坚持立法先行,做到治污工作有法可依,以强硬的态度厉行政策措施;贯彻铁腕治霾,切实执行我国的《环境保护法》和《大气污染防治法》等法律法规,完成建设节约资源型、环境友好型社会的必须要完成的阶段性目标。 四、行政法视角下我国大气污染防治制度的建议与完善 (一)坚持立法先行 大气污染防治必须要坚持立法先行,逐步完善大气污染防治制度建构与法律体系,发挥立法主导作用,为大气污染治理提供制度基础和法律保障。在依法治国战略的指导下,贯彻实行新修订的《环境保护法》以及《大气污染防治法》,加强地方立法,实事求是,从实际出发,制定地方大气污染防治实施条例和实施细则以解决区域和地方的大气污染的具体问题。 (二)完善大气污染公益诉讼制度 我国民事诉讼法第五十五条规定:“对污染环境、侵害众多消费者合法权益等损害社会公共利益的行为,法律规定的机关和有关组织可以向人民法院提出诉讼”,同时新修订的《中华人民共和国环境保护法》的第五十八条也对环境公益诉讼做出了具体规定,符合条件的社会组织对环境污染、破坏生态以及损害社会公共利益的行为可以向人民法院提起诉讼。由此可见,大气污染公益诉讼制度的确立是必然趋势,在立法中应当完善大气污染公益诉讼制度,加强大气污染监督,拓宽受害者的救济渠道。 (三)铁腕治理,厉行执法 我国近年大气污染治理成功的案例很少,其中最典型的的成功案例莫过于“兰州模式”。究其根本,在于能够贯彻执行国家政策方针及具体的法律制度。近年来的努力使得我国在大气污染防治方面取得了较多的的制度以及理论成果,而大气污染防治成功的关键就是各个地区从具体问题出发,严格落实法律法律以及各项制度,治理工程的领导人、带头人必须坚定决心,以人为本,联系群众,以谨慎的态度厉行各项措施。 作者:吴月月 董亚男 查戎 单位:东南大学 大气污染论文:大气污染化学反应论文 1试验方法 1.1采样时间与地点 2012年3月—2013年2月连续1a监测青岛市大气中的VOCs,采样地点位于崂山区金家岭。该点临近崂山区主干道,周围主要是高、中层建筑,属于商业和居民混合区,东北侧距离约800m有山体环绕,西侧约150m是1个小型加油站。 1.2监测仪器 利用在线气相色谱仪观测大气中VOCs,仪器为法国CHROMATE-SUD公司提供的AirmoVOC分析系统,包括A11000型AirmoVOCC2-C6和A21022型AirmoVOCC6-C122台分析仪,由2组采样系统和2组分离色谱柱系统组成。其中C2-C6分析仪用于监测含碳个数在2~6之间的低沸点组分;C6-C12分析仪用于监测含碳个数在6~12之间的高沸点组分。检测器均采用火焰离子化检测器(FID),能确保分析的高灵敏度和高选择性。仪器校准采取内部校准与外部校准相结合的原则,内部校准物质为正丁烷(体积分数60×10-9)、正己烷(体积分数20.5×10-9)、苯(体积分数32.5×10-9),系统每天自动启动1次内部校准程序。外部校准采用56种VOCs的标准气体,每种物质的体积分数在110×10-9~120×10-9之间,至少每月校准1次。 2结果与讨论 2.1VOCs浓度水平及组成 对青岛市大气中50种VOCs组分进行定量分析,其中包括烷烃29种、烯烃7种、芳香烃14种。观测期间,该市大气总VOCs体积分数(小时值)变化范围为0.5×10-9~230.4×10-9,全年均值为9.2×10-9,其中烷烃所占比例最高,为66.7%,芳香烃和烯烃所占比例为21.0%和12.3%。表1为青岛市VOCs部分优势物种的体积分数与国内外城市的比较结果。由表1可见,青岛市大气中的VOCs浓度较其他城市低,其中丙烷、正丁烷、异丁烷、异戊烷、丙烯、甲苯等组分的浓度均低于其他城市,而苯的浓度高于北京、中国香港、里尔。顺-2-丁烯、反-2-丁烯和异戊二烯的浓度水平与其他城市相当,乙苯的浓度水平与北京、达拉斯近似。 2.2VOCs不同组分的变化特征 2.2.1季节变化特征 图1为不同季节VOCs各组分比较。由图1可见,总VOCs浓度夏、秋季高于春、冬季,与天津市规律相似[1],与宁波市[4]相反。各月VOCs浓度水平相差较大,9月最高,4、5月最低。夏、秋季植物生长茂盛,释放出大量萜烯类化合物,是大气中VOCs的重要天然源。人为源方面,夏、秋季气温高,低沸点的VOCs挥发加剧,增加了来自加油站、汽车油箱直接挥发的有机物[14]。此外,夏、秋季正值青岛旅游高峰,《2012年青岛市统计公报》表明,当年共接待游客5717.5万人次,若按45座的旅游巴士计算,则至少有127万辆机动车出入该市,尾气排放大幅升高,户外烧烤兴起也有较大贡献。烷烃在各季节占总VOCs的比例均为最高,其次为芳香烃和烯烃,3者比例范围分别为56.8%~71.2%、16.4%~31.9%和10.1%~15.0%。烷烃和烯烃在夏、秋季的浓度明显高于春、冬季,可能与夏、秋季溶剂挥发加剧、机动车尾气排放增多、植被释放增多等因素有关;芳香烃秋、冬季浓度较春、夏季高,可能受工业源、机动车源的综合影响。 2.2.2日变化特征 图2(a)(b)(c)(d)为夏季与冬季不同VOCs组分的日变化趋势。由图2可见,烷烃、烯烃在夏季与冬季的日变化均呈现“两峰一谷”特征,与交通早、晚高峰对应。早晨7:00前后出现峰值,之后随着大气边界层抬升和太阳辐射加强,污染物被稀释且部分经光化学反应被转化,浓度迅速降低,至14:00前后降到最低值,傍晚随着大气边界层降低和交通晚高峰到来,浓度又迅速升高并在18:00前后达到峰值。与北京市的研究结论[3,14]类似,烷烃、烯烃的日变化规律与交通早、晚高峰有明显对应关系,主要与机动车尾气排放增加有关。芳香烃的日变化规律与烷烃、烯烃不同,夏季日变化趋势较平缓,且白天高夜间低,可能受化工企业排放和溶剂挥发等影响;冬季日变化在上午和夜间有较明显的峰值,除人为源排放外,气象条件也是重要影响因素,夜间大气边界层降低,污染物聚集,易形成浓度峰值。 2.2.3周末效应 由于不同时期交通活动、工业生产存在差异,大气污染物在工作日(周一—周五)和非工作日(周六—周日)通常表现出不同污染特征。选取2012年8月—9月间的6个星期对VOCs各组分、氮氧化物进行周末效应分析,见图3。可以看出,总VOCs在工作日的平均浓度高于非工作日17.2%,其中烷烃、烯烃、芳香烃在工作日的平均浓度分别高于非工作日11.9%、30.7%、17.4%,各组分均表现出不同程度的周末效应,可能与工作日机动车源、工业源等活动增加有关。氮氧化物在工作日的平均浓度较非工作日高60.0%,表现出显著的周末效应,由于氮氧化物主要来源于机动车尾气,进一步证实了机动车源对工作日的重要贡献。 2.3VOCs物种间的相关性及来源分析 将大气寿命近似的VOCs物种作相关性分析,由于相同的物理混合、光化学去除过程会引起相同的浓度变化,则两者在大气中的浓度比值等于其在排放源中的比例,由此可以大致判断其主要来源[8]。表2为青岛市VOCs优势物种相关性分析。由表2可知,反-2-丁烯与顺-2-丁烯的相关性较高,且比值为1.23,与北京隧道实验的结果[15]接近,可推断这2种烯烃主要来自机动车尾气。苯、甲苯、乙苯相关系数在0.6~0.9之间,说明其排放源类似。甲苯/苯的比值(T/B值)可用来评价机动车尾气对苯系物的贡献,一般认为T/B值接近2.0表示机动车尾气贡献显著[3],T/B值偏离2.0越远说明受机动车影响越小,而受溶剂挥发、工业源等影响越大。研究表明中国香港机动车贡献显著(T/B值为2.27)[16],而珠三角工业区则主要受工业源影响(T/B值为4.8)[17]。青岛市T/B值为0.56,远小于2.0,说明溶剂挥发、工业源影响较大。烷烃物种与苯系物的相关性较低、污染来源不同,一般认为烷烃来自机动车排放、汽油挥发或燃料泄漏等过程。表2中丙烷和正丁烷、异丁烷的相关系数均在0.60以上,且与乙烯(燃烧过程产物)、异戊烷(汽油主要组分)相关性较低,由于丙烷是液化石油气(LPG)主要成分[15],可判定这3个物种主要来自以LPG为燃料的车辆排放。 2.4化学反应活性 臭氧为二次污染物,是复杂光化学反应的产物,并且受气象因素的影响。通常用OH自由基消耗速率(LOH)估算初始过氧自由基(RO2)的生成速率,该反应是臭氧形成过程的决定步骤[18],因此可通过LOH值大致比较不同组分对臭氧生成的贡献。研究得出,夏、冬季青岛市VOCs组分中烯烃浓度虽然只占10.1%~15.0%,但其臭氧生成贡献最高,占总VOCs的68.1%~77.7%;烷烃虽占VOCs总浓度的大部分比例,但由于其化学反应活性较低,夏季的臭氧生成贡献为15.1%,冬季仅为11.6%;芳香烃对臭氧生成贡献在夏季为7.2%,冬季增加至20.3%。青岛市大气VOCs组分中烯烃的臭氧生成贡献远高于烷烃和芳香烃,这与广州地区的研究结果相似[6],而上海和深圳地区则主要以芳香烃最高[5,8]。分析夏、冬季臭氧生成贡献较高的VOCs物种可得,夏季前5位贡献较高的物种(按照LOH从大到小排列)依次为反-2-丁烯(0.50s-1)、顺-2-丁烯(0.44s-1)、1,3-丁二烯(0.38s-1)、异戊二烯(0.38s-1)、异丁烯(0.30s-1),均为烯烃化合物,且LOH值均在0.30s-1以上;冬季前5位贡献较高的物种依次为1,3-丁二烯(0.52s-1)、异戊二烯(0.41s-1)、顺-2-丁烯(0.23s-1)、乙烯(0.15s-1)、乙苯(0.15s-1),除1,3-丁二烯、异戊二烯的LOH值超出0.30s-1外,其余物种LOH值均较低。 3结论 (1)青岛市大气中VOCs浓度处于较低水平,烷烃占比最高,60%以上,其次为芳香烃和烯烃。(2)夏、秋季VOCs的浓度高于春、冬季,1a中9月浓度最高,4、5月最低;VOCs日变化呈“两峰一谷”的变化规律,主要与交通早晚高峰对应。(3)VOCs各组分均表现出周末效应,说明机动车源和工业源的重要影响,对优势物种的相关性分析进一步证明两者是主要来源。(4)青岛市大气中的VOCs对臭氧生成有重要贡献,且烯烃的臭氧生成贡献远高于烷烃和芳香烃,由于VOCs来源于机动车尾气、溶剂挥发、化学工业等,因此控制这些排放源将有效削减臭氧生成的前体物,降低臭氧浓度,改善市区环境空气质量。 作者:薛莲 王静 冯静 刘世朋 单位:青岛市环境监测中心站 青岛市城阳区环境监测站 大气污染论文:大气污染量分配研讨 本文作者:崔 锡 训 单位:鞍山市污水处理管理中心 引言 实施总量分配的最终目的是为了更科学、更合理的进行污染物总量控制以确保环境质量的持续改善,大气污染物总量分配是指在某一定划定的控制区域内,为了达到一定的环境质量目标,采用一定的方法对该区域内大气污染物的排放实行总量控制限制,并将其分配到污染源的一种控制区域大气环境质量的方法。本文采用了质量目标总量控制进行SO2和烟(粉)尘的总量分配,克服了以往管理目标总量控制存在的无法使总量分配与环境质量结合、分配上存在很大的随意性和主观性等问题。质量目标总量分配的优点在于充分考虑了区域内各功能区的大气环境质量限值、气象条件、大气环境容量和自然界的扩散净化能力,同时考虑了每一个污染源对空气质量的影响等因素,在对污染源进行优化控制的基础上确定出每个污染源应分配的污染物量,从而使未超标地区能够有计划的充分利用环境容量,对于已超标地区的污染源提出了合理的削减方法,使区域环境质量满足人类的生存发展的要求,以达到区域可持续发展的目的。 1分配方法及原理 1.1采用的模型本文采用的多源模式法主要是将ADMS-城市大气扩散模型和TCA大气总量控制计算软件联合使用来进行总量分配的方法。 1.1.1ADMS-城市大气扩散模型ADMS-城市模型是大气扩散模型系统(ADMS)系列中的最复杂的一个系统。它运行于PC之上,模拟城市区域来自工业,民用和道路交通的污染源产生的污染物在大气中的扩散。在研究中使用了经过验证的ADMS-城市模型、按照不同的污染源分类方式模拟现状和各组污染源产生的污染物浓度。 1.1.2TCA大气总量控制软件TCA大气总量控制计算软件是由宁波环科院开发并经国家环保总局鉴定通过的总量控制分配软件。在研究中,为了体现“浓度贡献大,削减量大”的原则,我们采用浓度贡献加权法用于总量最优化削减分配的计算。1.2基础资料1.2.1确定总量控制区域研究区域分为鞍山建成区和鞍山市区2个层次:鞍山市建成区即鞍山市的铁东区、铁西区、立山区,总面积为133.2km2,这是我们研究的主要区域;鞍山市区即在建成区的基础上并涵盖了周边部分千山区的面积,这部分区的污染源相对集中。研究区域共378km2。 1.2.2选择浓度控制点浓度控制点的选择直接决定总量分配的结果,从而影响削减计算的结果。因而选择合适的控点是很重要的。一般来说,控点的选择原则是:a)最大浓度点;b)保护目标或关心点;c)监测点和常规监测点;d)便于模型验证和建立扩散模型。根据上述原则,本次研究采用的是鞍山市区的5个空气自动监测点,分别是:深沟寺子站、中心站子站、太平子站、铁西子站、开发区子站。 1.2.3控制区网格化为满足编制排放清单和ADMS-城市大气扩散模型计算的需要,将鞍山市区网格化,建立了网格坐标系,并且转化为经纬度。根据模型计算需要,以东经122°21′53″,北纬41°4′0″处为原点坐标,将鞍山城市控制区划分为1000m×1000m的网格,用于污染物的统计和污染源坐标的定位。 1.2.4空气污染源排放清单编制污染源排放清单是进行环境空气相关研究的基础,它提供了本地总量控制区域内污染源的排放状况。另外,还需要研究区域内的气象参数和控制点位的监测资料等内容。 2多源模式法分配结果 多源模式法进行总量分配的主要过程是:选取5个例行监测点作为控制点,用ADMS-城市大气扩模型对我市市区各个污染源逐一进行模拟,计算其对市区的浓度贡献,并计算出各个污染源浓度的浓度传递系数,然后将上述参数代入TCA大气总量控制软件,计算出分配后的各个污染源的允许排放量,汇总后即可得到市区污染源的允许排放量。 2.1SO2和烟(粉)尘允许排放总量利用多源模式方法,对鞍山市区污染源的SO2和烟(粉)尘的允许排放量进行了计算和汇总,见表1。由表看出,在实现污染物年均值达标的情况下,市区SO2允许排放总量为57925t/年,与现状排放量相比需要削减21168t/年,总体削减比例为26.76%;烟(粉)尘允许排放总量为77434t/年,与现状排放量相比需要削减36674t/年,总体削减比例为32.14%。从各功能区来看,SO2和烟(粉)尘均需削减。对SO2而言,三类区的削减比例略高于二类区;对烟(粉)尘而言,三类区的削减比例高于二类区近31个百分点。 2.2不同类型污染源分配结果不同类型源的分配主要按照锅炉、炉窑、工艺和无组织四大类进行分配。茶炉大灶和平房面源由于规模较小且变化较大未进行分配,但其浓度贡献在进行分配时已考虑。 2.2.1SO2总量分配结果根据多源模式法计算的不同类型污染源SO2总量分配结果见表2。其中无组织排放源不包括茶炉大灶和平房面源。上表列出了二类区、三类区中锅炉、炉窑、工艺和无组织四大类污染源的总量分配和削减情况。二类区中,削减量最大的是锅炉,削减量为4425t/年,削减比例为24.61%。锅炉主要集中在热电新材、二热电以及热力总公司和鞍钢房产物业公司等企业。三类区中,削减量最大的是窑炉,削减量为9933t/年,削减比例为30.79%;其次是锅炉,削减量为4040t/年。锅炉主要集中在鞍钢发电厂,炉窑主要集中在鞍钢烧结厂等企业。综合二类区和三类区来看,窑炉是首要削减的污染源,共需削减SO212377t/年,削减比例为30.07%;其次是锅炉共需削减SO28465t/年,削减比例为23.08%。 2.2.2烟(粉)尘总量分配结果根据多源模式法计算的不同类型污染源烟(粉)尘总量分配结果见表3。其中无组织排放源不包括茶炉大灶和平房面源。二类区中,削减量最大的是锅炉,削减量为1172t/年,削减比例为7.50%。锅炉主要集中在热电新材、二热电以及热力总公司和鞍钢房产物业公司等企业。三类区中,削减量最大的是无组织排放源,削减量33148t/年,削减比例为80%;其次是炉窑,削减量为520t/年。无组织主要集中在炼铁厂,炉窑主要集中在鞍钢炼铁和化工总厂等企业。综合二类区和三类区来看,无组织排放是首要削减的污染源,共需削减烟(粉)尘33148t/年,削减比例为80%;其次是锅炉共需削减烟(粉)尘1548t/年,削减比例为5.59%;窑炉和工艺排放源分别需削减757t/年、1222t/年。 3削减前后市区及各子站达标情况 在多源模式法分配SO2和烟(粉)尘允许总量过程中,用ADMS-城市模型模拟了市区及各子站污染情况,见表4。总量分配削减后市区SO2和PM10浓度分别为58.76μg/m3和99.74μg/m3,均达到国家环境空气质量二级标准,浓度削减率分别为24.37%和14.52%。各子站中,铁西子站污染最重,仍然超过二级标准。 4结语 多源模式法是在满足环境质量目标值的约束条件下,根据污染源对地面环境质量浓度的贡献率进行分配,它在计算过程中充分考虑了气象、地形地理、环境质量影响和污染排放现状等因素,给出了各污染源之间相对公平的允许排放量和削减量,表明各污染源对于城市空气污染达到环境目标值应该负担的削减责任,削减的往往是对大气环境污染严重的低架源和面源,甚至不允许它们存在(即削减率100%),而对排放量大高架源的削减率较小。由于该方法的削减量相对较小而又能实现环境质量达标,是目前鞍山市进行污染物总量控制和发放污染源排污许可证等环境管理的主要依据,这个结果由环保主管部门掌握和实施。但在实际工作中,有时候需要结合A-P值法的结果使用,如对于采用多源模式法中由于远离市区而削减量为0的污染源可参考A-P值法进行总量控制和分配。
精细化工论文:浅谈精细化工过程控制技术的发展动向 摘要:随着科学技术的不断发展,我国的精细化市场也快速的发展起来,随着人们生活质量的不断提高,人们对于产品的需求也呈现了一种多元化的趋势,因此,对于我国的精细化工过程控制技术也提出了更高的要求。文章对精细化工过程控制技术的发展动向进行分析。 关键词:精细化工;过程控制技术;发展趋势 前言:我国的精细化工在发展的过程中,一直都是以市场的不断变化为基本导向,先进的科学技术作为其中最重要的核心技术。随着市场对于精细化加工产品的需求量不断的增加,精细化工技术也取得了很不错的发展成果,但是,相比于发达国家,在某些领域,依然还存在较大差距。 1我国的精细化工过程控制技术的基本特点 1.1半连续性和间歇性 我国的精细化工在发展过程中,呈现出的间歇性和半连续性,一般受到市场环境变换的影响比较严重,市场需求量在不断的变化之中,因此,市场环境也会产生一些波动,这种间歇性和半连续性也就更加的突出和明显。我国的精细化工目前正处于发展的初级探索阶段,其主要的生产模式都是采用的半连续性生产。随着时间的不断推移,产品的工艺参数也会发生一系列的变化和波动,使得产品的整个加工生产过程,都会呈现出一种波动性,因此,技术人员在这个过程中,一定要重视控制系统的运行状态,并结合实际的情况进行科学的调整。 1.2更新换代快、品类多、生产规模小 我国的精细化工在不断发展的过程中,所涉及的行业也是越来越广泛,在这个过程中,产品的种类也变得更加的复杂,因此,在实际生产的过程中,对于技术的专业性要求也就比较高,同时,我国的精细化工在发展的过程中,生产规模普遍偏小,也是一个比较突出的特点。随着市场环境的不断变化,很多产品的使用寿命也在逐渐的缩短,同时,产品的更新换代也是比较快的。这样的市场环境,在一定程度上来说,也使得精细化工的生产周期缩短了很多,因此,提高产品的研发率是十分必要的。很多的精细化工企业在刚开始进行研发时,都十分重视对于各种参数信息的采集,对于采集过来的数据和信息还要进行分析和处理[1]。 1.3工作强度大、生产流程复杂 我国目前的精细化工,在实际生产的过程中,一般都是采用间歇性的生产技术来进行操作的,在整个加工和生产的过程中,工作的流程是非常多的,也比较复杂,精细化工的自动化技术,目前来看还不是十分的成熟,尚处于发展的初级阶段,因此,在这样的情况之下,技术工作人员的工作强度也就会增加了很多。 2精细化工过程控制技术的发展动向 随着计算机技术的不断普及,以及自动化技术的不断发展,在加上我国精细化工的市场需求量越来越大,也使得精细化工控制技术在今后发展的过程中,主要有以下的几个发展动向: 2.1精细化工控制方式的自动批量化 我国的精细化工在不断发展的过程中,具有很强的间歇性特点,在传统的生产加工过程中,一般都是采用投料的生产方式,进行大批量的生产。这样的生产过程,都是分批次来进行的,只有完成了这一批次的生产,才能进入到下一个批次的生产加工过程中。在这个过程中不难发现,间歇性的生产加工方式,很多的工作步骤和流程都是重复进行的。可以对这种生产的每个步骤进行参数的设定,然后,设备在运行的过程中,就按照这些参数标准来进行就可以了,这种自动化的生产技术,很大程度的提高了生产效率,为技术工作人员的工作带来了很大的便利。 在自动化生产的过程中,一定要好按照相应的控制标准来进行,同时,还需要计算机系统作为辅助来完成,过程控制的类型不同,因此,过程控制的实际策略也是不同的,在实际应用的过程中,要结合并实际的生产情况和要求来进行调整和切换。这种自动批量化的生产方式,正是我国精细化工过程控制技术的发展方向,可以为企业节约了大量的生产成本[2]。 2.2精细化工过程控制的计算机化 我国传统的精细化过程控制技术在发展的过程中,为了可以有效的达到节约成本的目的,在实际控制的过程中,通常都会采用仪表的方式来进行,整个控制过程的自动化水平,相对来说并不是很高。 随着时代的发展,以及科学技术水平的不断提高,计算机技术逐渐普及,在人们的生活生产中发挥着至关重要的作用,精细化工市场对于过程控制技术的精度水平的要求也是越来越高,因此,我国的精细化工过程控制技术未来的发展方向,必然会朝着计算机化方向发展。 2.3精细化工过程控制的综合性 目前,我国的精细化工过程控制,依然还是采用参数控制的方式来进行,简单来说,就是在生产初级阶段、中级阶段、以及结束阶段三个时间段,进行各项参数的设定,但是,在进行实际过程控制的过程中,依然会受到很多因素的影响,例如,生产过程中的干扰,以及工作人员的错误操作等,最终都会导致实际的生产结果与计划的生产结果,存在较大的差异,因此,仅仅依靠一些理论,就想保证产品的生产质量是很难实现的。在加上,很多的精细化工在生产的过程中,一旦出现和一些质量上的问题,就很难采取相应的措施进行弥补,很多过程都是不可逆的,因此,这种状况的出现,也会无形中增加了企业的生产成本,同时,对于生产和加工的进度也会造成很大的影响。 在实际的精细化工的生产过程中,产品的质量也是波动的,出现这种现象的主要原因是生产机器设备的问题,或者是一些外部因素的影响所导致。有效的过程控制技术,可以对精细化工的生产加工过程进行全方位的评价,并根据这些评价信息,对生产的故障问题进行分析,最后采取一种有效的措施去解决故障问题,保证生产设备的正常运转[3]。 随着计算机技术的不断发展和普及,整个精细化工的过程控制,在进行数据采集的过程中,也更加的便利了,可以通过对数据的实时监控,进而判断生产加工过程中各项参数的变化情况,有效的保证了产品的生产加工质量。 2.4精细化工^程控制的智能化 精细化工的过程控制一般都是运用预先设定的方式来进行的,速度、温度、压力等各项参数都是事先设定好的,这种控制方式,使的每一个批次的生产加工过程都是类似的。但是,在实际的生产加工过程中,还是受到很多不同因素的影响,因此,对于生产加工的效果也会产生影响,实际的生产效果比较依赖于生产加工人员的技术水平,因此,每个批次的产品最后的生产结果也都是存在差距的。因此,可以通过一些先进的、科学的理念对控制的参数进行调整使得整个控制过程朝着智能化的方向发展。目前,这种过程控制技术,尚处于一个发展的初级阶段,因此,要想实现精细化工过程控制的智能化,还需要进行一些实践和研究。 总结: 精细化工的过程控制技术,在发展的过程中,受市场需求的影响是比较大的,因此,整个生产加工的步骤和流程,也相对比较复杂。为了提高产品加工的质量,一定要善于运用一些先进的科学技术,提高过程控制的自动化水平。 精细化工论文:精细化工过程的控制技术分析 [摘 要]伴随精细化工市场的不断发展,其对于产品的品质需求同样有所增强,使得当前的精细化工大都运用小批量的形式进行加工,此加工环节展示出了时变性、间歇性以及工艺繁琐的特征。并且,非常多的精细化工材料均有一定的腐蚀性和毒性,因此对于精细化工的过程实施控制具有极为重要的意义。本文就精化工过程的控制技术进行简单的分析。 [关键词]精细化工;控制技术;分析 1 前言 精细化工制造环节大都以高新技术为基石,以市场需求种类、系列化为特征的化工加工环节。在之前的20多年时间内,化学工业出现了翻天覆地的改变。其趋势大致展示为:由商品化学品加工向功能型化学品发展;由大规模环节向小规模化方向发展等。 2 精细化工概述 精细化工,是制造精细化学品行业的总称。具备种类较多,更新速度较多;产量小,大都以间歇性的形式加工;具备功能性又或是最终运用性;大部分都是复配型的产品,配方等相关的技术明确了产品的性能;产品品质需求就高;较强的商品性,大部分以商品名进行销售;技术密集程度较高,需要逐渐实施全新产品的技术研发与应用技术的开发,强调技术服务;设施费用低等其它特征。 3 精细化工过程的控制技术 3.1 集成技术 伴随现代化自动化技术的日益发展,及当代社会对于精细化工自动化需求的逐渐增强,智能化的操作系统,依托本身的丰富资源、后经济性以及运用便利等特点,在现代化的精细化工环节的数据采集与监控领域均获得了大量的运用。伴随数据通信手段的不断发展,及编程控制技术与触摸屏显示操纵的趋于成熟,以此当作基础控制器的智能操作体系被大量运用至精细化工环节的控制层面之中。计算机调控体系的逐渐进步以及本身性能的日益拓展,为了能够达到精细化工环节的集成控制奠定了较好的技术基础。集成控制所代表的是以综合经济技术标准当作最终的预期目标,对加工环节实施集成化的管理,同时涵盖了批量加工、过程改善、加工管理、安全维护以及加工调度等其它拓展功能,从根本上达到真正意义层面的一体化加工、管理、监控。 3.2 自动批量生产控制 批量生产具备较为显著的单向性与周期性特征,在完成一个批量生产过程之后,便代表了此次生产环节的完结,其次由材料购买过程始,迈入下一轮的加工,同时再次明确相应的制造规划与流程指标等等,直至产品的形成,完成第二次的制造过程。在开始实施批量加工以前,往往需要完成好所有步骤的预备工作。因此,在传统形式的精细化批量化加工控制体系里面,以流程具体指标设计为主要参考的顺序控制体系以及以机械设施与产品相关工艺数据为借鉴的程序型控制体系,获得了大力宣扬与大量运用。当前,批量小与种类繁多已经发展成现代化精细化工加工不断发展的重要趋势,其对于产品加工环节的柔性需求有着更加强的需求,其同样更加深入的推动了全球间歇环节控制指标的引进,大都涵盖了国际指标。从控制系统层面而言,需要充分融合产品的特征,明确科学的控制规划,同时按照具体的加工进程与现实的进度来便利的调节控制规划达到全面的自动批量加工控制,从根本层面实现满足现代化精细化工发展对于柔性的需求。 3.3 优化控制 运用迭代学习实施优化控制,能够处理精细化工环节工艺数据运转轨迹的优化追踪控制等相关问题,避免操作人员完全不一样的操作步骤和过程特征改善所造成的影响,获得最佳的控制律,和其它的反馈控制方式相互融合,达到精细化工环节的优化控制。其已经在苯乙烯间歇聚合反应终点品质调控、PVC树脂间歇发酵环节的补料调控与间歇反应釜温度调控等非常多精细化工环节的控制环节获得验证。迭代学习控制所具备的自学习优化特征,使得其在精细化工环节具有极为广阔的发展趋势。 3.4 综合性统计过程控制 当前的精细化工加工环节的产品品质调控,大多存在与加工的开始、关键中间点以及终点等有限数量的点实施工艺材料的化验研究,操作偏差又或是过程影响往往会使得工艺环节的运转远离准确的工况,此依托自身进行经验操纵的形式往往无法对加工品质实施科学合理的控制。统计过程控制,又被叫做统计质量控制,其所指的是运用数理统计方式的加工环节的监管工具。其对于加工环节实施分析与评判,按照所反馈的信息即时发觉问题,同时运用有关措施将其排除,使其始终维持在受控的状态。因为SPC技术的重要功能,在最近几年时间内精细化工行业SPC方式的分析与运用范畴转向以数据驱动为基础的工况监管、繁琐物性数据的软测量、加工环节与终点评判、产品品质预估与控制等其它方向不断发展。 4 精细化工过程控制技术的发展方向 (1)过程控制逐渐向着计算机化的方向扩展,增强过程控制的自动化程度。在传统形式的过程控制环节,由于节约费用等因素的影响,其调控大都运用仪表的形式来完成,导致过程控制的自动化水平相对偏低。当前,伴随自动化与计算机等相关技术的完善,再加上市场对过程控制需求的增强,过程控制的自动化是其发展的必然。 (2)控制的形式逐渐向批量的方向扩展。因为精细化工所具有的间歇性加工特征,所以在传统形式的加工环节里面大都运用一次性投料的形式,运用批量的加工形式,在所有环节的制造完成之后才可以实施后续的加工,如此循环往复即可。 (3)智能化控制是当前精细化工在制造环节大多会采取事先设置的调控策略实施,其生产速度、加工温度以及压力等相关参数均是预先设定的,此调控方式能够确保所有批次的制造环节均是一样的。但是,在显示的制造环节里面,因为遭受外部环境及内部因素的改变,精细化工会遭受完全不一样程度的影响,然而传统的形式是经过操作者针对其实施干预,显示的效果完全是由操作者的技术水平所明确的,进而造成所有批次产品的品质并不完全一样。 5 结语 精细化工的过程控制便是为了能够更加好的满足市场发展的要求,展示出了复杂化与间歇性的特征,进而使得整个加工环节变得非常繁琐。为了能够保证产品的品质,需要增强自动化水平,经过引入较为先进的技术来增强加工环节的调控能力,尽可能达到加工环节的问题控制,确保精细化工的加工品质。 精细化工论文:精细化工企业有机废气整治工程技术分析与研究 摘 要:随着社会发展和科技进步,精细化工产业已成为国民经济重要组成部分,相关企业在生产过程中产生和排放大量含有挥发性有机化合物的废气,影响大气环境质量。文章对某精细化工企业废气整治工程进行技术分析,探讨解决企业废气处理问题的有效方案,从而实现企业的可持续发展。 关键词:精细化工;废气;整治工程 随着人民生活水平的不断提高,精细化工产业已成为国民经济重要的组成部分。相应的化工企业生产过程中难以避免地会产生大量含有挥发性有机化合物的废气,这类废气中常含有烃类、醇类、酮类、醛类等对人体健康和生态环境造成危害的物质[1,2]。因此,对有机废气进行科学的治理能降低工业生产对环境的不利影响,提高企业的经济、环境和社会效益[3,4]。本文对某精细化工企业废气整治工程进行技术分析,探讨解决企业废气处理问题的有效方案,从而实现企业的可持续发展。 江苏某精细化工企业长期从事精细化工产品生产,现有肟系列高端精细化工产品项目(年产1万吨丁酮肟、3000吨固体硫酸羟胺、3000吨固体盐酸羟胺、4000吨甲基三丁酮肟基硅烷)。生产过程中产生废气主要为氨、丁酮肟、叔丁醇、异辛醇、丁酮等多种挥发性有机气体。各车间虽已配备了废气治理相关设施,但气体收集不完善且处理效果欠佳,难以满足现行的大气污染排放标准,因此需要对企业废气排放M行进一步整治。 1 企业废气处理现状 废气的产生按照产品和废气产生位置的不同分为丁酮肟车间、固体硫酸羟胺车间、固体盐酸羟胺车间、甲基三丁酮肟基硅烷车间、储罐区、危废仓库等共六个区域。各车间废气排放及处理技术分别为: 丁酮肟车间:液氨蒸发器蒸发过程中会产生一定量的含氨尾气,用高纯水来吸收含氨尾气,吸收后的氨水回于氨肟化反应,未吸收的含氨废气通过管道排空,进入二级冷凝器冷凝后接入活性炭吸附塔吸附处理后排气筒排放。精馏塔中未被冷凝下来的丁酮肟废通过冷凝器管路收集,通过活性炭吸附后由排气筒排放。 固体硫酸羟胺车间:水解反应釜中反应过程产生的气体经三级冷凝后,未被冷凝下来的废气经过真空泵前二级冷凝和真空泵后一级冷凝后直接排空,未设置排气筒。 甲基三丁酮肟基硅烷车间:经一次精馏后的粗产品再进入两级精馏,精馏过程会产生一定量的废气,经三级冷凝处理后,未被冷凝下来的废气通过排空阀排放。 固体盐酸羟胺车间:水解反应过程中未被冷凝下来的废气排放,被冷凝分离出的盐酸羟胺溶液采用气流干燥,气流干燥时产生一定量的粉尘,产生粉尘采用布袋除尘,除尘下来产品回到产品包装工序,未吸收下来的废气排放。 储罐区:储罐区主要用来对原料、中间产物和产品进行储存的场所,现有储罐均存储易挥发物料,设置冷凝装置,呼吸废气冷凝后放空。 危险废物区:其排放的废气通过引风机收集后通过活性炭吸附处理。 通过对企业废气处理现状进行评估,目前主要问题为一部分生产环节产生的废气收集处理不当。企业废气处理现状问题汇总表如表1。 2 废气整治方案 针对企业废气处理现状提出废气治理的整改方案。 丁酮肟车间、固体硫酸羟胺车间、固体盐酸羟胺车间、甲基三丁酮肟基硅烷车间和储罐区经现有工艺、设备处理后,污染物均能满足排放要求,废气处理措施不变,需进一步完善排气筒方案,将原有排气筒合并为3个15m高排气筒。 危废仓库废气所配置的风机、活性炭吸附装置偏小,需要重新增设风机及活性炭吸附装置,需新增2套集气罩,1台风量4000m3/h 风机以及2台0.3t活性炭吸附塔(1用1备)。 3 废气整治效果 通过企业废气专项整治工程,现有处理装置运行后氨排放量由整改前的0.255t/a减少为0.058t/a;丁酮肟由1.447t/a减少为1.067t/a;叔丁醇由0.28t/a减少为0.067t/a;异辛醇由0.659t/a减少为0.194t/a;非甲烷总烃由3.282t/a减少为2.413t/a。企业全部排放废气以VOCs计算,整改前的VOCs排放总量为11.561t/a,整改后排放总量降低为5.484t/a,实现减排6.077t/a,降低了55%,外排废气达到大气排放标准。 此外,危废库废气整改前为无组织排放,整改后成为有组织排放,其废气产生量以VOCs计为0.5995t/a,排放量为0.3326t/a。 4 结束语 经过上述废气专项整治工程改造后,企业肟系列高端精细化工产品生产过程中产生的废气污染大大减少,处理后废气能达标排放,实现了VOCs减排,具有较好的环境效益和经济效益。该工程对类似废气治理具有较大的实际参考价值,具有良好的应用前景。 精细化工论文:浅谈精细化工企业检修过程中的动火管理安全技术措施 [摘 要]精细化工企业的生产装置主要有合成、精馏、吸收、离心、混批和加热、冷冻、压缩、配电、水循环、污水处理等公用配套设施,生产过程中使用的物料主要是异丙醚、甲醇、乙醇、纯苯、甲苯、硝酸、氯化亚砜、硫酸、氟化氢、溴素等多种易燃、易爆、腐蚀、有毒物料,对安全生产管理要求很高,特别是检修过程中的动火管理是关系到员工的人身安全和企业稳定发展的重要因素。本文主要对化工企业检修过程中的安全技术进行分析。 [关键词]化工企业;检修;安全管理 导言:由于精细化工企业产品的更新速度快、生产工艺的及时调整,设备管道在使用过程中因受内部介质的压力、温度、腐蚀等作用,或因结构、材料、焊接工艺等先天缺陷,在生产过程中随时需要抢修,电焊、气割、塑焊等动火十分频繁,平均每天动火都在十多处,时间紧、任务重,工作中容易出现马虎和纰漏。如果不能严格执行动火管理制度,不采取必要的清洗、置换、监控等措施,就会引起火灾、爆炸、灼伤和中毒等事故,影响企业的生产经营活动和员工的人身安全。 针对一个需要动火的某个生产单元,某一台贮罐或某一台反应釜,一定要清楚容器内部和外部物料的易燃、易爆、腐蚀、有毒物料的危险特性,采取以下有针对性的安全技术措施: 1 将动火物件移动到固定动火区动火 为便于管理,规定机修车间作为固定可动火区。凡可拆卸并有条件移动到固定动火区焊割的物件,必须移至固定动火区内焊割,从而减少在生产车间或厂房内的动火工作。固定动火区也必须做好相应的安全对策:要进行适度清洗置换,没有可燃物;设备、管道及周围l0米范围内没有可燃物料;设备、管道在动火过程中物料分解放出可燃气体时,可燃气体或蒸汽不能扩散到其他场所;要配备相应数量的灭火器材;作业区周围要划定界限,设立警示牌,禁止无关人员入内。 2 卸压和卸料 为避免设备管道因降温降压收缩不均匀,易产生应力而损坏的特点,要缓慢降低设备内的压力和温度,同时接好静电接地线。将设备内物料通过放料管接入专用中转桶或清洗干净符合要求的产品贮存桶,在放料过程中严格控制放料速度不大于每秒一米,并注意观察有无异常情况。物料温度一般要求在60℃以下。容器内压力降到常压时要打开放空阀门。在卸尽物料后关闭放料阀门,标明物料代号及相关注意事项。将物料桶移到十米以外的专用仓库中存放。 3 切断隔离 现场检修,要停止与待检修设备相连接的运转设备系统。 隔断与此台设备相连接的所有进出管,使检修、焊割的设备与其他设备(特别是正常生产的设备)完全隔绝,以保证可燃物料等不能扩散到其他设备及其周围。可靠的隔绝方法是安装盲板或拆除一段连接管线。 4 清洗 容器及管道置换处理后,其内外部必须仔细清洗。因为,有些可燃易爆介质被吸附在设备及管道内壁的积垢或外表面的保温材料中,液体可燃物会附着在容器及管道的内壁上。如不彻底清洗,由于温度和压力变化的影响,可燃物会逐渐释放出来,使本来合格的动火条件变成了不合格,从而导致火灾爆炸事故。 5 置换 做好隔绝清洗工作之后,把容器及管道内的可燃性或有毒性介质彻底置换。常用的置换介质有氮气、氩气等。置换的方法要视被置换介质与置换介质的比重而定,如果物料的比重大于氮气的比重,氮气应从釜上入口进,从釜下出口排出,如果物料的比重小于氮气的比重,氮气应从釜下入口进,从釜上排出,如比重相差不大,此时应注意置换的不彻底或两者相互混合。置换气体用量一般为被置换介质容积的3倍以上。以水为置换介质时,将设备管道灌满并有水从最高点溢出。 6 通风与检测 应打开容器的人孔、手孔、物料孔等,自然通风冷却,也可以用鼓风机对设备内部进行强制通风,通风冷却的同时可增加设备内部的氧气含量。 动火检测分析就是对设备和管道以及周围环境的气体进行取样分析。动火分析不但能保证开始动火时符合动火条件,而且可以掌握焊割过程中动火条件的变化情况。在置换作业过程中和动火作业前,应不断从容器及管道内外的不同部位采取气体样品进行分析,检查易燃、易爆气体及有毒、有害气体的含量。检查合格后,应尽快实施焊割,动火前半小时内分析数据是有效的,否则应重新取样分析。取样要有代表性,以使数据准确可靠。焊割开始后每隔一定时间仍需对作业现场环境作分析,动火分析的时间间隔则根据现场情况来确定,正常是不超过2小时。若有关气体含量超过规定要求,应立即停止焊割,再次清洗置换并取样分析,直到合格为止。 7 审批 由生产车间或项目负责人对现场进行检查,重点是设备及管道内部和周边环境及地沟是否确保没有可燃物。由生产车间或项目负责人或项目助理到安全管理部申请动火作业证。安全管理部的安全管理人员应该到现场核查,符合动火条件予以批准,不符合动火条件要说明情况落实重新清洗置换的措施。对有较大易燃、易爆、腐蚀、有毒物料特殊作业场所动火,安全管理部要会同生产、技术、设备等部门会商并报公司分管安全的副总经理审批。 8 动火 动火人要查验动火证并熟悉作业现场情况。如不符合动火条件,有权拒绝执行并立即向公司安全管理人员报告。在动火过程中要及时观察周边环境变化,如有异常立即停止动火并报告。特殊作业动火主要有带压不置换动火和登高焊割动火。带压不置换动火,就是严格控制含氧量,使可燃气体的浓度大大超过爆炸上限,然后让它以稳定的速度,从管道口向外喷出,并点燃燃烧,使其与周围空气形成一个燃烧系统,并保持稳定地连续燃烧。然后,即可进行焊补作业。 9 监火 监火人必须是具有半年以上本公司本岗位工龄,懂生产操作规程,懂灭火器材的使用方法,懂报警方法,懂急救措施,工作责任心强,动作敏捷,站在便于观察周边情况和便于扑灭溅落火花的位置。配置二台以上的灭火器,备用浇灭火花的水管。戴好安全帽和防护眼镜。监火期间不得离岗,不得兼作其他工作。特殊情况需短暂离岗必须落实人员临时代替。较大危险岗位监火要安排二人或二人以上。 10 清扫与验收 动火结束后,要在关闭进料阀和关停相连接设备运转系统的情况下拆除盲板,连接好相关管道,同时要防止物料泄漏溅落。监火人要同动火人清扫动火现场,防止有遗留火种。符合安全要求后方可离开现场,并及时向车间主任或项目负责人报告任务完成情况。 11 设备试压 对动火维修以后的设备及管道在使用前应进行试压,检查焊接点泄漏情况。试压方式主要有水压和气压。对密封要求较高的设备管道在气压试验过程中可以用肥皂水检查,也可以在惰性气体中加入体积比为1%的氨气,在检查点贴上硝酸银试纸,如试纸发黑则是泄漏点。在恢复供汽升压过程中均应缓慢进行,不可急升急降。 12 非正常情况不动火 在雨、雪、浓雾天气,夜晚,六级以上大风,重要节假日,高温季节中午室外动火,如果不是生产非常急需,原则要求不动火。在动火过程中如有登高,进罐作业还要按规定办理登高作业证,进罐作业证。 总结:动火管理是一个动态的全过程安全管理。更重要的是要有较强的安全防范意识,时刻绷紧安全生产这根弦,切实掌握精细化工企业检修过程中安全生产动火管理的安全技术措施知识,进一步提高安全生产综合技能,也才能更有效地保障精细化工企业全体员工人身安全和企业财产的安全,为精细化工企业的快速稳定发展打好扎实的基础。 精细化工论文:精细化工发展中的问题分析以及解决策略 [摘 要]随着我国社会主义市场经济的快速发展,社会各行各业都呈现出迅猛发展的态势。作为当今化学工业最活跃的新兴领域,精细化工的发展也取得了令人瞩目的巨大成就,直接、间接推动了其他相关行业的进步与发展,但在加速发展精细化工这一新兴产业的同时,所暴露出的各种问题也不容社会忽视。下面笔者依据对我国精细化工发展现状的深入研究,对发展过程中出现的问题进行分析,并提出几点建议和解决策略。 [关键词]精细化工 总体现状 解决策略 前言 精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分,所包含的领域可分为传统和新领域两部分,但各国也不甚一致,大概可归为40个门类和行业。精细化工的生产可划分为化学合成、精炼和商业化等三部分,要求从业人员具有极强的专业能力,极高的技术水平。由于近几十年的快速发展,我国的精细化工在国际行业占有不可替代的地位,为国民经济的发展带来化工行业应有的影响力。 1.精细化工发展中存在的问题 1.1 生产技术水平偏低 精细化工虽然在我国有几十年的发展时间了,但相对于一些其他发达国家,我国精细化工依然起步较晚,虽然有很大进步,但是生产技术水平仍然偏低。且加氢还原、连续硝化、绝热硝化、液体 SO3 磺化等高科技在精细化工产品中应用较少,机械化、自动化、专用化水平较低,产品档次偏低,以至于附加值不高,且在精细化工产品中占很大比例。设备不能及时更新换代,产品研发花费时间长,科研团队创新性不高,集中化、信息化、自动化没有达到一定水平,产品不能带来可观的经济效益,使得企业勉强维持运转,没有多余资金投入,上述问题便无法得到有效改善。一些尖端技术的使用在国内才刚刚起步,甚至在超高温、超临界领域还是一片空白。一些小企业的生产方式较为粗放、分散,或有采用手工生产,没有能力建立信息化平台,制约行业发展。多数高精产品还要依附国家或国外引进,在版权问题上还要花费大量资金,使本就利润缺少的企业陷入不创新无发展、引进无资金的尴尬境地。 1.2 生产带来的环境问题 随着精细化工的不断发展,产品的品质不断提升,生产工艺愈加复杂,往往需要多重提纯精炼,步骤繁复。由此产生的废水、废气、废渣的处理,就显得更为重要,且难度较大。因精细化工产品的特点,产出废物具有排放量大、成分复杂、毒性大等特点,使废物处理更是难上加难。之前企业广泛使用的焚烧法和近些年推广的微生物处理法却都有各自的弊端。焚烧法会带来有毒有害气体的排放,造成空气污染;微生物处理法尽管适用范围广泛,但因某些废物毒性大,微生物也不能进行很好的处理。正因环境污染问题严重,不少发达国家对准了发展中国家土地面积大,廉价劳动力充足,纷纷把对环境污染严重的企业转移到发展中国家。 另外绿色化工在我国的生产规模较小,且技术不成熟。如果处理达不到国家规定标准随意排放,势必会污染环境,但是依然有少数企业坚持走“先污染,后治理”的老路。因为三废治理难度大,同时需要投入大量资金,他们环保意识薄弱,只注重经济利益,而把环境问题抛之脑后。 1.3 生产企业没有实现规模化,整体水平不高 目前我国精细化工行业大约有一万家的企业单位,尤以涂料厂为最,但多为分散厂商,整体竞争力较弱。由于科学技术水平的限制,我国精细化工企业众多,但规模较小,企业分散发展,缺少整体竞争力,直到现在,仍然存在不少作坊式的单位,生产力低下,生产水平低下,实现DCS控制的企业屈指可数。在大多数企业中科技与实际生产相脱节,科研机构和企业连接甚少,科技转化为实际产品效率低下。相对于国外的大规模投资,国内投资较少,在资源、市场和技术方面,在国际市场竞争中竞争力低下。重复建设项目造成的生产能力过剩,市场竞争陷入恶性循环。另外,若企业盲目竞争,盲目引进新技术、新产品,产品已成,却难以找到销路,导致产品大量积压,造成人力、财力的巨大浪费。 2.精细化工发展过程中可采取的策略 2.1 提高生产技术水平 作为技术密集型产业,企业单位要在生产工艺的连续化、自动化、数字化方向进行引进、改进和创新,解决SPC、PCA和PLS、多变量SPC方法的开发与应用,提高催化剂的使用率,将计算机技术真正运用到生产实践中,进行设计、监控、模拟和信息交互,创新才是企业的生存之本,是提升国家和社会的第一生产力。企业单位要想做大做强就必须把创新作为第一要素,创建科研创新机构,把这个硬性指标真正落实到生产实践中去。减少引进或买进,用自己的科研团队研究开发,掌握技术前瞻研究,包括当前状况和前景展望,合理布局,优化产业结构,提高产业竞争优势。突破产品档次低,创新力不足的瓶颈,促进科技成果成品化、产业化,并加强对传统产业的技术支持。 2.2 坚持可持续发展战略 坚持可持续发展战略,是指满足当前需要,又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展,意味着维护、合理使用并且提高自然资源基础,这种基础支撑着生态抗压力及经济的增长,人与自然和谐相处,认识到对自然、社会和子孙后代的应负的责任。精细化工作为国内一大能耗产业,它的生态、绿色、安全势必会为整个行业,乃至社会带来巨大效益。节能化发展已成为企业的必由之路,向发达国家学习一些尖端技术,加强科研机构与实际生产链之间的联系,降低三废造成的环境污染,学习引用分子模拟、绿色催化、绿色合成等一系列先进技术,找寻可多次重复利用的原料,减少一次利用,使中水的利用率尽可能达到最大化,减少废水的排放。 发展绿色精细化工以精细化工为基础,使用环境保护的技术手段,实现精细化工的快速发展。绿色精细化工坚持环境保护、可持续发展、合理利用能源,使经济社会发展和环境保护相协调。以高效、低副产物的绿色化学反应为技术支持,以绿色无污染材料为原料,控制生产过程中污染物的零排放,促进能源和环境的和平共处。绿色精细化工产品多是新型环保型的,如新型农药、特殊胶黏剂、环保型染料等等。相对于以往囿于技术水平限制的、有一定毒性的产品,如塑料袋,绿色精细化工产品更为环保、经济、高效。绿色化工中四类关键技术为分子模拟设计技术、G色催化技术、电合成技术和超临界流体技术。 2.3 深化体制改革 精细化工行业整体要向规模化、集团化方向转变,响应中央号召,结合具体情况制定中小企业发展战略,提高科技竞争力,优化产业结构,实行市场化运行,真正做到把行业推向市场。以传统化工为依托,深化体制改革,在未来逐渐扩大市场份额,增加比重,成为行业的主要利润来源,逐步取缔传统化工,增加经济增长点,引领整个化工行业加速向前发展。企业要招募资金支持科技研发团队和产品实际生产链的运行。强化风险投资体制,在国家政府、社会、银行、企业方面建立多投资渠道,解决企业发展的后顾之忧。 3.结语 精细化工是一个拥有巨大前景的新兴产业,对我国社会发展和人民生活水平的提高起着关键作用,尽管现在还不够完善,存在诸多问题,但只要采取正确的解决策略,坚持在技术、资金、资源利用上不断创新进步、合作发展,坚持绿色精细化工可持续的发展方向,就会在国家和社会的现代化进程中作出应有的贡献。 精细化工论文:精细化工企业中自动化仪表的设计与施工 摘 要:精细化工企业自动化仪表工程的主要项目包含的阶段有:设计阶段、施工阶段以及竣工阶段,在这几个阶段中,自动化仪表设计具有较强的附属性,要及时掌握自动化仪表设计施工每个阶段的进度,以及密切联系各专业。文章主要介绍了自动化仪表在设计施工每个阶段应该注意的问题,希望对相关人员有所帮助。 P键词:精细化工企业;自动化仪表;设计施工;问题;帮助 引言 为了提高作业效率,减少操作人员的部分直接劳动,有些企业,通过配置自动化装置的方式,实现自动化生产,这种生产方式被称作化工生产,生产过程被称作化工生产自动化过程,即化工自动化。 1 精细化工自动化仪表的设计以及选型 1.1 自动化仪表要满足工艺的要求 因为自动化仪表的设计是为了服务于工艺的,所以就要满足工艺的要求,对于要安装的自动化仪表,在设计的时候要依据:工艺的参数、介质的性质、管路的管径、管路的材质等,通过这些才能够确定选型。 1.2 自动化仪表的设计要具有科学性 自动化仪表的选型要考虑到是否具有科学性、先进性、经济性,同时还要考虑自动化仪表的运行使用费用。在考虑自动化仪表的先进性、科学性的同时,对自动化仪表进行选型是比较符合化工生产的需要的。依据控制系统以及检测点确定自动化仪表的先进科学性。 1.3 自动化仪表的选型要统一 在一个比较大的工程项目中,不同的设计人员会负责不同的子项目,有的工程项目中,不同的子项目是由不同的单位通过合作的方式完成的。这样的情况造成的后果是:自动化仪表设备会在不同的厂家进行购买的,这一点小差别会对后期的管理造成一定的麻烦,所以在工程设计的初期,就要进行沟通,选择统一的自动化仪表选型。另一方面,根据不同的检测点,可以将选型统一的自动化仪表分成2个档次,但是要注意的是:同一档次的自动化仪表设备要在同一家工厂进行购买。统一选型的自动化仪表有利于工人掌握使用。 2 自动化仪表的设计以及施工 自动化仪表在设计施工前进行策划,有利于保障对自动化仪表进行试工以及施工进度的完成。自动化仪表在施工前,策划阶段主要是这几个:对所需资料进行准备阶段、准备所需物资阶段以及准备表格阶段。 2.1 对所需资料进行准备阶段 对所需资料进行准备阶段是指在这个阶段要准备好自动化仪表安装资料以及探讨自动化仪表施工技术。 (1)自动化仪表安装的资料主要有:自动化仪表施工图、自动化仪表设备安装图、常用的标准图质量验评标准以及相关手则、《工业自动化自动化仪表安装工程施工验收规范》等。自动化仪表的施工图是施工竣工的验收凭证,也是工程预算以及结算的凭证。施工单位在向建设单位领取图纸的时候,是要通过图纸会审的。自动化仪表图纸的会审是由施工负责部以及技术部来组织,参加图纸会审的人员是:负责人和每个施工队的技术工作人员。具有热控专业知识的负责人在会审中主要负责的是:解决其他影响自动化仪表施工的问题,在施工之前解决这些问题。(2)探讨自动化仪表施工技术。编写施工方案的依据:是自动化仪表施工所要遵循的相关工程规范标准,编写施工方案一定要具有针对性以及实用性。另外,编写自动化仪表施工的质量计划以及施工监督报告,另外在施工之前,还要交底设计与施工技术。 2.2 准备所需物资阶段 准备所需物资的阶段最为关键,需要准备的物资有:所要用到的自动化设备以及材料。这些材料包括:一次、二次自动化仪表设备、自动化仪表的表盘、所需的钢材以及管材、阀门、加工件以及紧固件等,另外还有没有提到的工具以及消耗材料等。 2.3 准备表格阶段 表格准备对于施工单位而言十分重要,因为在竣工之后,施工单位要向建设单位展示最后较为完善的成果,另外根据施工之前签订的合同,向建设单位提供竣工资料。因此,施工之前要准备好表格资料。所需的表格类资料主要有两种:一种是施工表格,施工表格是指记录自动化仪表施工的情况的;另一种表格是记录自动化仪表施工质量的这个表格的数据要具有真实性,不能伪造,否则不利于自动化仪表施工质量的调高。 2.4 自动化仪表施工组织设计 自动化仪表的安装具有强流动性,是一项难度差别较大的工作,受条件环境的影响大,因此,在进行具体的施工任务的时候,要制定相应的施工组织计划,主要是针对以下几个方面:(1)首先,是针对自动化仪表的设备进行的,所以要测算出临时所需的水电指标,自动化仪表设备的数量以及种类,同时要了解未安装的自动化设备以及材料的保管方法;合理安排施工人员的作息时间,如果没有进行妥善安排,会影响工期以及造成不必要的物耗,对企业经济效益造成不良影响。(2)其次,通过审阅的方式,找到与工程量相关的其他专业知识,制定可以交叉各专业的协调方案,尽可能创造条件,减少待工的时间。(3)对施工人员进行职能培训,把握每个工人的工作能力以及相关操作的熟练度,通过最优的原则,科学的安排施工人员,组成一个一个班组;制定较为客观的劳动力动态分布图,把具体的任务分到具体的班组。尽量把劳动力的消耗降到最低,以提高工作效率。(4)与自动化仪表配合的专业,大多数是预留孔、预埋件、控制柜基础以及电缆沟之类的问题。如,在冶炼厂电解车间里,由于生产过程中产生的腐蚀性较强,进行预留以及预埋工作是十分必要的,地面大多要设置防腐层,电缆保护管、电缆桥架以及气源保护管等,这些如果在施工前,没有进行好协调配置的话,会对施工造成一定的不良影响。另外要特别关注控制室的问题,在后期施工的时候要对施工图纸进行实时的调整,这样可以更好的协调施工实际与设计图纸,查漏补缺,可以及时解决。 2.5 自动化仪施工的过程 自动化仪表施工的过程是为企业创造经济效益的过程,地位是十分重要的,它是实施施工技术管理的关键一步,在这个过程中要做好以下几个方面的工作:(1)根据设计审图,做好设备材料计划,对领出来的自动化仪表设备以及配附件作好记录,记录的内容包括:自动化仪表设备的规格、型号、说明书以及合格证等;记录好这些数据后,然后需要做的是单体调校自动化仪表设备,查看这些自动化仪表设备是否存在质量问题或者在运输过程中是否发生损坏等,找出有质量问题或损坏的自动化仪表设备,统一进行维修或退货重订。(2)进行各相关专业的配合施工,把一些作业施工交给与该作业相关的专业人员进行施工,这会使工作更加的专业化,如,把工艺或者设备上的调节阀、自动化仪表设备的底座保护套工作交给与它们相关的专业人员进行负责。(3)合理分配工作劳动力,要严格遵守相关施工以及安全规定,高质量、快速度以及无事故的结束施工任务。 2.6 自动化仪表的竣工 自动化仪表施工完成之后,首先要把成果展示给建设单位,其次要想建设单位提供竣工资料,这个竣工资料包括:施工的日志、施工过程中的验收记录、竣工图纸。一般来说,竣工资料要和机组一同上交给建设单位,但是,现实情况是:竣工资料会在之后一个月的时间陆续上交完毕。另外还要上交的资料有热控专业的竣工资料:首先是:地热设备检验表;其次是签证单,最后是检修记录等。 3 结束语 精细化工企业中自动化仪表的设计以及施工关乎企业经济效益的增长,因此,要重视自动化仪表的设计。自动化仪表的科学合理与自动化仪表的选型以及正确安装有重要关系。 精细化工论文:公路建设监理精细化工作方法及其应用研究 摘 要:随着我国改革开放的深入和社会经济发展的需要,国家对高速公路建设的投资规模越来越大,同时也暴露出我国高速公路建设监理工作中存在的很多问题。精细化管理理念作为社会分工不断细化、社会服务质量不断精细化的必然要求,在我国高速公路建设的监理中起着非常重要的作用。本文主要从审查制度、工程质量、工程进度、工程成本等方面阐述了公路工程的精细化监理方法。 关键词:公路建设;监理工作;精细化工作 一、公路工程施工监理的特点分析 公路建设监理作为公路工程项目建设阶段的管理机构,在项目建设中具有协调业主和施工单位,管理施工现场的重要职能,公路建设监理的特点主要有以下几方面: 1、服务性。公路建设监理在施工现场的管理是受到公路项目建设单位的委托开展的,因此,公路建设监理具有明显的服务性特点,主要是服务于公路项目建设单位,通过与建设单位、设计单位的协调,对施工单位的管理,确保公路建设项目质量、进度与投资等控制目标得以实现。 2、独立性。公路建设监理是独立于建设单位与施工单位之外的第三方参与单位,在管理工作的开展上具有一定的独立性,以确保客观、公平、公正进行施工现场的各项管理,这也是监理工作开展的基础。 3、协调性。在公路项目建设中,特别是一些大型的公路工程项目建设,涉及到的施工参与单位较多,工程分包较多,在公路施工监理工作中需要协调好各方之间的关系,确保整个施工计划有条不紊的开展。 二、公路建设监理精细化工作方法及其应用 1、审查制度监理精细化 首先,严格依照规范要求进行组织机构的监理,遵循《公路工程技术标准》等相关标准规定文件,并参考《公路项目建设精细化管理指导意见》中相关规定。设项目管理工程师以及具有交通部资格认证的专业监理人员,监理人员必须熟悉工程流程和进度。高速公路工程由于是一项十分系统繁杂的工程,其审查内容比较复杂,主要包括如下内容: 承包商资格审查:承包单位必须具有资格证书,包括资质证明文件、营业执照、安全生产许可证等。工程人员需持证上岗。检查岗位工程人员的数量及具体安排情况。工程组织设计审查:对各个承包商的各项工程组织设计方案进行严格审查,承包商有总承包商和分包单位。承包商进行设计方案编制,通常,针对不同的工程情况,其组织设计内容包括:工程概况、施工条件及施工方案、进度安排、施工所需工具、材料及人力资源、工程设计图纸等。工程器械审查:检查工程器械的数量、规格、各项指标及出厂测试文件,确保器械完备且质量达标。工程质量审查:检查承包商及其员工关于工程质量方面的保证证书、执业证书及相关文件;检查工程质量管理设计方案;检查施工、测量及试验等各种设施的质量;检查员工培训情况。工程安全审查:检查承包商及其员工关于工程安全方面的许可认证证书;检查承包商安全组织人员和安全制度;检查工程危险因素的预防和紧急处理措施安排;检查员工安全培训记录。最后,所有相关文件经过政府批准,检查施工现场,一切准备好,便可开工。 2、工程质量监理精细化 首先,通过巡视,监理人员可监管施工质量、工程进度、施工安全情况等。检查工程是否严格按照规定文件进行施工,检查旁站实施状况,对巡视管理工作进行记录;巡视检查施工现场安全施工状况。 其次,施工现场监理包括对施工现场和施工本身两个方面的规范和监理。规定工程施工必须依照《高速公路文明施工规范化管理实施细则》相关明文要求进行。科学安排工程部位置和原材料放置地点。根据不同器械和材料的数量特点,有针对性地进行场地布置和标识,如压路机的数量和型号、规格等。高速公路现场管理需要细化管理内容,如对路基、隧道工程、架桥工程的工艺流程和质量分别进行专项管理。 最后,对工程所有的检验批进行检查验收。该项工作需要检查的是检验批的出厂合格证明、质检文件及施工注意事项等,并对合格的进行实体验收工作,包括安全、环保及其他检查方面。另外,要做好竣工验收工作,在此,需要注意一下方面:严格按照范规定进行竣工验收,确保每项工作、每道工序施工质量均达到要求;关于工程施工竣工质量验收资料必须包含技术及管理两个方面完备的信息,而且施工安全验收资料也应该完备;严格按照验收规范抽检重点工序;工程人员应对所有预测的问题事先进行处理,并通过专门人员的验收认证,再撰写工程评估报告;对验收材料进行整理并归档。 3、工程进度监理精细化 按照工程设计规划进行进度安排,并根据每个月的实际情况适当调整。整体上不能背离计划安排,并将实际情况反馈给甲方。在进行进度记录时,必须达到生动明了的要求。在每个月的监理报告中,适当穿插照片、截图、图形、实验结果等各种形式进行记录和表述,对重点工程要加大笔墨。确保其他人员能够对工程进度一目了然,对一些重点问题也能够快速了解。分析工程进度的影响力和问题防范处理措施,尤其是当前的工程进度是否延迟或者提前这个阶段工程目标的完成,对此进行估测,针对可能出现的问题预备相应的处理方案。如果问题已经出现,就要对其及时进行分析,避免下一次类似情况的发生。这些问题应有承包商自己主动去思考,而不能等待甲方安排,被动地去做,如此才能收到事半功倍的效果。 对于进度管理,监理人员需要做好下面几项工作:对工程当前完成情况进行记录;采用进度指示、例会、专题会议、表扬等形式来监督和鼓励乙方按照进度计划旅行职责;如果承包商未能在计划内按时完成施工进度,监理人员就需要向乙方进行书面通知,督促乙方尽快采取处理措施,调整方案。如果情况严重,监理人员就要协调甲方和乙方共同商定解决方案。进度管理要适当考虑工程的紧迫程度。在重点项目和环节上可以每晚完工后召开总结性会议,及时解决施工中所遇问题,并商讨次日工作安排。 4、工程成本监理精细化 第一,当月的工程量。当月的工程量需要通过审核并签字证明,同时参考施工计划的工程量。 第二,当月经费审核。要仔细记录好当月的工程项目中每个环节的经费审核。记录中必须囊括合同变更、索赔的内容。 第三,当月实际资金投入。仔细记录好当月的工程项目中每个环节的实际投入。通过统计分析软件,对计划投资款、当月实际投入进行分析以更形象地查看投入资金走势图,分析潜在问题出现的可能性,并针对性地进行投资调控。 第四,当月在投入方面的具体控制方案及成效。通过对投资方案控制成效的分析,来总结出有益的投资方案,并详细记录实施过程以便查阅和效仿。另外,要针对当月出现的风险和实际问题进行评价,记录解决方案的合理性及实际成效,将该因素考虑到之后的投资计划当中。 三、结束语 综上所述,公路建设监理作为公路工程项目建设的重要参与单位,主要工作任务就是按照建设单位的委托,根据法律法规、公路工程技术规范以及设计要求,在公路工程施工阶段对项目建设的质量、进度、造价以及安全环保等进行的控制管理。随着公路项目建设水平的不断提高,越来越多的新材料、新工艺与新设备在公路工程项目建设中得到了普及应用,对于公路建设监理工作也提出了新的更高要求。这就要求公路建设监理单位必须不断的提高公路建设监理方法,通过精细化的监理工作,确保公路项目建设每一个环节、每一个步骤符合施工技术要求,进而确保公路工程项目高质量、高效率、高效益的完工。 精细化工论文:论我国精细化工技术的发展 [摘 要]本文阐述了中国传统精细化工和新领域精细化工的现状,对今后的发展进行了预测。 [关键词]精细化工 现状 发展 1 中国精细化工的现状 从“六五”开始,直至“十五”国民经济发展计划中,中国都把精细化工,特别是新领域精细化工作为发展的战略重点之一。在政策和投资上予以倾斜,已安排100多个建设和改造项目,总投资已超过50亿元。经过近20多年的努力,精细化工产业已在中国得到确立,其精细化工率已从1985年的23.1%提高到1994年的29.78%,2002年已达39.44%。 据不完全统计,中国目前已建成新领域精细化工技术开发中心10个,生产新领域精细化工产品的企业近4500个,年生产能力1500多万吨,产品品种11000多个,年产值1200多亿元。 20世纪80年代以前,料添加剂在中国几乎是空白,经过近30年的发展,目前,具有一定规模的生产企业已达1000家,年生产能力约1400kt,年产值已超过80亿元,产品品种已达170多种,其中80%以上是饲用磷酸氢钙和氯化胆碱,基本能满足配合饲料、浓缩饲料、预混合饲料加工的需要。目前,生产食品添加剂的企业已达500个,年生产能力2400kt,生产的品种已达21类1474种,年产值近250亿元。其柠檬酸和味精产量都超过600kt/a,生产、消费和出口居世界第一位,酶制剂已超过250kt/a;木糖、木糖醇和甜菊糖每年都有出口;山梨醇还不能满足食品及日化行业的需要,每年进口超过20kt。 中国的水处理技术是20世纪70年代引进了大化肥和石油化工装置后才得以重视和发展的。经过20多年的努力,自行研究开发了一系列水处理化学品,如絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂及配套的预膜剂、清洗剂及消泡剂等。与此同时,还配套开发了这些化学品在冷却水、锅炉水、空调水、原水、海水淡化等处理技术。目前,全国已有各类水处理化学品生产厂近200个,年生产能力220多万吨,生产140多个品种,年产值17亿元以上。为了满足造纸工业的需要,造纸化学品每年以10%的速度增长。 2 对中国精细化工部分重点发展产业的预测 2.1 传统精细化工重点发展的部分产业 2.1.1农药 为适应农业绿色、环保的要求,根据高效(亩用药量低)、安全(对人畜、环境安全,即低毒或无毒及低残留或无残留)、经济(用药成本低)和使用方便(高效剂型)的农药工业的总体发展方向,今后中国农药行业发展的中心任务是实施总量(包括生产能力、产量及生产厂点)控制,淘汰高毒、高残留农药。加快淘汰进程,相应关闭一批质量劣、条件差的小农药厂;集中力量创新和发展高效、低毒、低残留农药新品种;发展除草剂,提高其在农药中的比例;大力发展生物农药;采用酶催化技术、手性化合物的拆分、转位和差向异构技术,以及定向合成等新技术,提高农药企业生产的技术水平、产品质量,降低生产成本,以满足市场日益增长的需求,增强在国际市场的竞争力。 2.1.2染料 中国染料工业在实施总量控制,保持产量和出口为世界第一的基础上,今后将重点发展分散染料、活性染料、功能染料和天然染料;逐步淘汰含有芳香胺的染料,禁止118种禁用染料的生产;大力开发还原染料、直接染料、硫化染料和酸性染料的新品种;采用高新技术改造现有活性等染料及其配套中间体的生产企业,使产品更加精细化,做到经济规模,增加绿色、环保、天然的比重。 2.1.3涂料 中国涂料的消费量一直保持较高的增长速度,年均增长率约为8%,预计2005年,中国对涂料的需求量将达到2700kt。随着房地产业的发展,为建筑涂料带来发展机遇,为满足建筑业(特别是室内建筑材料十项标准强制执行)的要求,解决溶剂型涂料残余总挥发分(VOC)高,对环境污染、影响人体健康的问题,今后将大力发展国产水溶性、环保型内墙和木器家具涂料,丙烯酸系列等防污染外墙涂料。重点发展中高档汽车涂料、船舶涂料、工业和民用防腐和防火涂料。 3 对中国精细化工发展的特点预测 3.1 技术创新 随着知识产权保护意识的加强、法规的完善、商品经济的发展、市场竞争的激烈,技术创新已提上了日程。精细化工属新技术行业,其技术的创新和产品的创新在今后将被作为“创新工程”得到新的发展。催化剂是精细化工11大类中的一个重要门类,是化工生产中的核心技术,多年来,在中国,科研和生产企业对催化剂都很重视,已建立了一套研制的程序和创新办法。我国在催化剂创新上会更上一层楼,如多年来因绕中国和世界的苯酚羟基化制邻二酚生产技术,预计由我国创新的新型催化剂使其突破。稀土资源中国最为丰富,以稀土元素的铈、镨和钕等制造催化剂用于化肥工业、有机合成工业、合成橡胶工业、涂料工业,今后将更有作为。用于聚烯烃的金属催化剂,在今后,中国将会迅速发展。 3.2 精细化工技术研究和开发 随着社会主义市场经济的发展,对外开放的扩大,中国在精细化工技术研究和开发,以及产品生产方面与国外的合作和合资的程度将会更高,如在表面活性剂和胶粘剂等方面与德国Henkel、美国P G、意大利Press、瑞士Buss、法国罗纳普朗克等公司的合作和合资都会加强,以定制化学品为主攻方向的精细化工园区将得到迅速发展。 3.3 改造精细化工 随着世界和中国高新技术的发展,不少高新技术将和精细化工融合,精细化工为高新技术服务,高新技术又进一步改造精细化工,使精细化工产品的应用领域进一步拓宽,产品进一步实现高档化、精细化、复合化、功能化。如超细超微的粉体工程已将无机和高分子材料推向了新的发展阶段。将无机和高分子制成了粉体材料,从而成为高性能的精细化学品。在制备过程中有的方法必须要添加抗凝剂或分散剂、抗静电剂等表面活性剂,通过其作用制得各种超细和超微细的粉体材料(特别是纳米材料),这些粉体材料具有如高比表面积、优异的导热和光学性能、高的耐磨性、极好的遮盖性、高吸附性、多功能性等各种特异性能。根据这些粉体材料的特性,又可将其用于精细化工产品的制备,如制备高活性的催化剂、多功能的化妆品、药品、涂料、粘合剂、表面活性剂、磁性记录材料、塑料和橡胶等高分子材料合成和加工的改性剂及填料等等。 3.4 绿色高新精细化工 精细化工将为节能和环保作出较大的贡献,自身将向清洁化和节能化的方向发展,成为绿色高新精细化工。即在精细化学品的生产中要实现生态“绿色”化,采用精细化学品为相关行业服务时,也要追求相关行业的生产实现生态“绿色”化,也就是要模拟动植物、微生物生态系统的功能,建立起相当于“生态者、消费者和还原者”的化工生态链,以低消耗(物耗和水、电、汽、冷等能耗及工耗)、无污染(至少低污染)、资源再生、废物综合利用、分离降解等方式实现生产无毒精细化学品的精细化工的“生态”循环和“环境友好”及清洁和安全生产的“绿色”结果。 精细化工论文:微反应器技术在精细化工中的应用 摘 要:在科技水平的发展之下,微反应器技术说平也在化工产业中得到了广泛的应用,微反应器是一种连续管道式反应器,由控制器、换热器、混合器、反应器几个部分组成,但是其管道尺寸较小。微反应器是由一些10-500μm的微管道组成,有着十分理想的混合效率与换热效率,可以很好的控制反应物料与反应温度的精确配比,本文主要分析微反应器技术在精细化工中的应用。 关键词:微反应器技术 精细化工中 应用 近年来,在科技水平的发展之下,微反应器技术说平也在化工产业中得到了广泛的应用,微反应器是一种连续管道式反应器,由控制器、换热器、混合器、反应器几个部分组成,但是其管道尺寸较小。微反应器是由一些10-500μm的微管道组成,有着十分理想的混合效率与换热效率,可以很好的控制反应物料与反应温度的精确配比,从而提升了化工生产的安全性与选择性,下面就针对微反应器技术在精细化工中的应用进行深入的分析。 一、微反应器反应特征分析 1.反应温度能够精确的控制 微反应器有着良好的换热效率,能够在反应过程中迅速释放出热量,与能够维持反应的温度,在强放热反应中,常规反应器换热效率与混合速率并不理想,在各种因素的影响下,常会发生局部过热现象。在精细化生产工作中,若剧烈反应的热量未及时排除,就会引起冲料事故,情况严重时甚至会发生爆炸。 2.小试工艺能力直接放大 在精细化工之中多应用间歇式反应器,在使用微反应器来生产时,只要增加微通道即可实现相应的功能,这就可以有效解决小试用反应器变大的问题,这即可有效缩短试验时间,对于促进精细化工业的发展有着十分积极的效用。 3.物料能够精确比例,实现瞬时混合 精细化工对于反应物料配合比有着精确的要求,若未达到相应的标准,就可能导致反应过程中出现副产物,这一现象在常规反应器中是广泛存在的。与常规反应器相比,微反应器反应通道能够精确到几十微米,可以实现精确的配比,有效防止副产物的形成。 4.有着良好的操作性 微反应器是一种密闭性反应器,能够实现对反应温度的精确控制,其制作材料可以为各种不同的耐腐蚀、高强度材料,操作性十分理想。 5.结构安全性 微反应器的换热效率很高,即使释放出大量热量也能够被吸收,这就能够保障反应温度,降低事故的发生率。与单锅反应相比,微反应器使用的是连续性流动反应法,化学品数量很少,即使发生意外,危害程度也很小。 二、微反应器适宜应用的反应类型 有关研究显示,就现阶段来看,我国有超过20%的精细化工反应采取了微反应器,应用微反应器能够有效提升反应的安全性与选择性,总结而言,微反应主要适宜应用在以下几种反应类型中: 1.剧烈放热反应 剧烈放热反应是精细化工中常见的反应类型,如果使用常规反应器,就需要采取逐渐滴加的措施进行,即便是采用逐渐滴加的方式,也会由于过热反应产生副产物。而微反应器能够将热量及时的导出,也能够精确的控制好反应温度,这样就能够有效消除局部过热的情况,有效优化了反应的选择性,提高反映收率。 2.配比严格的快速反应 一些反应对于反应物的配比有着严格的要求,如果某种反应物过量就会发生副反应,将微反应器应用在这种反应中能够促进反应物的均匀混合,这就能够防止局部过量情况的发生,减少副产物的生成量。 3.反应物与产物稳定性低的反应 一些反应的反应物与产物不稳定,一旦停留时间较长就会发生分解,微反应器是一种连续流动体系,能够精确控制好反应物停留的时间,这样即可防止反应物与产物发生分解。 4.高温高压与危险化学反应 某些高温高压与危险化学反应如果失去控制,就可能导致反应温度升高,压力增加,情况严重时甚至会导致爆炸情况的产生。微反应器能够将反应热快速的导出,加上该种反应是一种连续性的流动反应,安全性非常的理想。 三、微反应器技术在精细化工中的应用 近年来,微反应器技术已经在精细化工中得到了广泛的应用,但是相关的研究与报道并不多,这主要是基于商业利益考虑,综合国内外的相关研究,微反应器技术在精细化工中的应用有几个方面: 1.微反应器技术在低温与金属有机化学反应中的应用 在精细化工中,很多反应对于温度的要求条件十分的严格,需要在零下几十度甚至几百度的环境下进行,在这些反应中,金属有机化学反应占据着较大的比例,如果温度超过标准值,就会导致收率下降,还会出现大量的副产物,因此,此类反应对于操作的要求十分高,需要在滴加物料,要做到这一点,使用常规的反应器是难以实现的,只有微反应器才能够很好的满足反应要求。 2.微反应器技术在高温热重排反应中的应用 在高温热重排反应中,温度越高,需要的反应时间越短,反应速度也越快,但是也存在着反应失控的不足,如果采用常规间歇式反应,那么就会延长反应的时间,影响产物收率。而使用微反应器在短时间内就能够达到常规反应温度,不适用溶剂也能够取得良好的反应效果。 四、结语 总而言之,微反应器技术与传统的技术相比而言有着较大的优势,但是,由于各种因素的影响,微反应器技术在精细化工中的应用尚未得到普及,相信在相关学界专家学者的努力之下,这一技术定可以取得良好的研究成果。 精细化工论文:煤焦油深加工和精细化工的发展 摘 要:在炼焦化工行业中,作为一种大宗产品,煤焦油的加工利用在有机化学工业的进程中具有重要的意义。今天是石油化工高速发展的时代,在提供多环芳烃和高碳物料原料方面,煤焦油化工仍然占有重要地位,因此,研究煤焦油深加工和精细化工的发展具有重要的现实价值 关键词:煤焦油 深加工 精细化工 发展前景 一、煤焦油简介 煤焦油是以芳香烃为主的有机混合物,其产量约占装炉煤的3%~4%,是一种在炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物。在常温常压下,煤焦油呈黑色黏稠液状,密度通常在0.95~1.10g/cm3之间,闪点100℃,具有特殊臭味,煤焦油又称焦油。它是许多有机化合物的混合物。在煤焦油中虽然化合物很多,但绝大多数化合物的含量是非常少,其中最重要的成分是萘,平均含量10%,含量在1%以上的仅有10余种化合物。 煤焦油深加工所得的苯酚、二甲酚、吡啶、精萘、蒽醌、咔唑等多种精细化工产品是生产塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、农药、医药、碳素、有机燃料等的基础原料,也是冶金、建材、化工、国防、食品等行业的基础原料,部分多环芳烃还是目前无法从石油中提炼出的产品。随着石油化工的崛起,许多有机化工原料可以从石油中加工而得,但有些有机化工产品不能从石油中获得,如蒽、苊、芘等产品的90%以上仍需从煤焦油中提炼;咔唑、喹啉、噻吩等几乎100%来自煤焦油产品;萘的85%来自煤焦油。同时,随着我国经济的快速发展,化学工业也在朝着高、精、尖的方面发展。我国过去长期依赖进口的医药中间体、医药制品、农药、农药中间体、饲料和饲料原料、以及其它十分缺乏的精细化工产品,也已转向自己生产和开发。这一趋势日趋明显,产品的档次也在逐年提高,许多过去必须依赖进口的产品,近几年来逐步实现国产化。 煤焦油加工技术也在不断的提高,过去我国煤焦油加工单体装置最大年处理焦油量为10万吨,至今15万吨规模已投产,现我国煤焦油深加工技术正在向更大规模、更多品种的方向发展。 二、煤焦油深加工市场行情 煤焦油是一种资源性产品,主要来自炼焦过程,是煤干馏的主要副产物。焦油组分主要是分子量较大的稠环芳烃及其衍生物,这些复杂的化合物目前除部分可以人工提取外,其余大部分较复杂的芳烃及其衍生物尚无人工方法可以获得,只能以沥青形式加以利用。煤焦油加工产品的销售市场多年来一直表现较为平稳。虽也有波动,但基本没有发生大的涨落。煤焦油加工产品是制造冶金炭素制品不可替代的主要原料,也是生产各种高标炭黑的优良原料,从焦油中提取的化学品如萘、甲基萘、多烷基苯、蒽、苊等是用于精细化学品的合成原料。焦油下游产品很丰富、应用市场十分广阔,需求量呈快速、稳定增长的形势。近十几年来的实际情况表明,焦油加工产品的销售是顺畅的。 焦油产率相当于同过程焦炭产量的3~5%。2002年,我国焦炭统计产量1.12亿吨,焦油产量在275万吨左右。许多中、小型焦化厂没有配备加工装置,所产煤焦油作为燃料或直接外销;也有部分焦化厂虽有焦油加工装置,但由于加工能力不足,使部分富余焦油外销。煤焦油含有上百种组分,其中很多有机物是生产塑料、染料、合成纤维、橡胶、医药和耐高温材料的重要原料。基于中低温煤焦油货源稳定,其加工提炼而成的各类产品市场广阔,需要量大。根据市场分析与调研,就产品销售与原料供应来看,都已经有了广泛的市场和可靠的基础 三、煤焦油深加工和精细化工现状 1出口减少了国内供应,加剧生产成本提升 随着国内煤炭资源的紧张,作为焦炭副产品的煤焦油也开始供不应求。而我国煤焦油的大量出口,更加剧了国内煤焦油市场的紧张气氛,其价格持续上升。在2005年下半年,我国煤焦油价格连续翻番,甚至从最低时的600元/吨~700元/吨上升到最高时的2200元/吨。由于我国对煤焦油在国民经济中的重要地位认识不足,对其出口缺乏限制,造成一些下游企业由于煤焦油太贵而停产。 2企业规模和技术落后 近几年全国各地焦化企业纷纷开展煤焦油加工业务,但“小而散”和技术落后的加工现状令人担忧。目前,国际上较为成熟的煤焦油加工规模都在20万吨/年以上,技术较先进的德、最大规模已达75万吨/年。我国很多企业加工能力都在10万吨/年以下。由于利益驱使,近来国内煤焦油加工又出现了无序发展的局面,同时环境污染严重,非常不利于资源的有效利用。 3产品返销现象严重 煤焦油行业亟待产业调整结合我国煤焦油行业现状,目前国家对煤焦油行业的政策亟待调整,应加大在提升制造水平、控制滥烧和遏制出口等环节的力度。国家应加大扶持煤焦油加工业的力度,形成煤焦油加工产业联合体。改变企业“小而散”的状态,推动技术创新,同时尽快运用政策杠杆遏制煤焦油的出口,控制滥烧煤焦油的现象。 四、煤焦油行业亟待产业调整 结合我国煤焦油行业现状,目前国家对煤焦油行业的政策亟待调整,应加大在提升制造水平、控制滥烧和遏制出口等环节的力度。 首先,国家应加大扶持煤焦油加工业的力度,形成煤焦油加工产业联合体。改变企业“小而散”的状态,推动技术创新,通过建立远程煤焦油深加工联合研发技术网络,在制造环节大力提高资源利用率,促进煤焦油业向集中、节能、高效益、清洁化方向发展。虽然目前我国煤焦油行业与国外的差距约为10年,但相关改造技术已经成熟,技术改造投入相对较小,大型企业达到国内先进技术需要改造资金1亿元左右,达到世界最先进技术也只需要2亿元~3亿元,关键在于要引起企业的重视,促使其下大力气整合整改。 其次,国家应尽快运用政策杠杆遏制煤焦油的出口,控制滥烧煤焦油的现象。2005年,我国煤焦油出口退税率为13%,退税成为企业利润的主要来源。国家应采取原则上不鼓励出口的政策,继2006年1月取消出口退税后,可考虑适当增加从量税,降低企业出口利润,遏制出口增长的势头。同时,可以出台政策提高烧用煤焦油的门槛,避免浪费。 第三,我国目前尚无煤焦油行业组织,业内无序竞争严重。建议尽快建立相关行业协会,管理、引导我国煤焦油市场的正常运作。同时,引入有序竞争机制,形成信息共享制度,规范煤焦油市场,有效保护并合理利用资源 五、煤焦油深加工和精细化工的应用与发展前景 煤焦油的组成复杂而且含有许多共沸物和共熔体。这就导致它不能简单的一分为二实现两种物质的完全分离。今后煤焦油的研究重点应该放在其组分间的特性,以便于研发出低耗能、绿色环保的煤焦油深加工工艺。 由于近年来国际油价的不断上升,再加上我国煤焦油深加工行业的迅速发展,煤焦油的生产技术在不断改革。但是由于经济危机的全球性爆发,导致石油价格不断下降,这使得煤焦油深加工行业的发展空间被逐渐压缩。但是全球石油短缺的大形势是不可改变的,而煤焦油的深加工生产出的很多化工原料可以代替很多石油化工原料。由此可见,煤焦油行业的发展前景还是很可观的 六、结语 伴随着科学技术的发展,经济建设得到快速增长,但是不得不承认的是,环境的破坏也在日益严重。未来煤焦油深加工和精细化发展趋势势必会朝向“减少环境的污染,让资源的利用趋向最大化”方向发展。在石油资源日益紧张短缺的今天,煤焦油行业的竞争越来越激烈,企业要想在同行业的竞争中取得优势,拥有更好的发展空前,除了拥有高新技术,还要是生产污染降到最低,实现可持续化发展。由此可见,煤焦油的深加工的研发和应用显得尤为重要。 精细化工论文:论房地产项目精细化工程管理 【摘要】房地产市场愈演愈烈的竞争促使房地产企业必须加强管理模式的突破,而针对庞大复杂的房地产项目来说,精细化工程管理的实施是企业在未来竞争中立于不败之地的保障。本文概述了精细化管理的必要性及核心内容,在此基础上提出了几点提升房地产企业精细化工程管理水平的措施。 【关键词】房地产项目;精细化管理;措施 前言 我国房地产市场如火如荼的发展带来了激烈的竞争,并且随着市场选择、政府宏观调控的不断进行,在未来的竞争中必将淘汰大量缺乏核心竞争力的房地产企业。房地产项目是房地产企业向市场提供的唯一的产品,同时房地产项目的好坏与否更是房地产企业生命得以延续的灵丹妙药,在未来激烈的竞争中房地产企业能否取胜,能否具备强大的竞争力,在很大程度上取决于其所实施的项目的质量。因此,房地产企业的管理应该将重点关注到实际工程项目上来,激烈的市场竞争迫切的要求房地产企业全面提升其项目精细化工程管理水平。 一、房地产项目精细化管理的必要性 房地产市场的激烈竞争逐见涨势,并且房地产项目的开发成本也在逐步增加,导致项目利润被持续压缩,而随着客户对产品的要求愈加提高,在新时期下房地产企业开辟利润获取的新手段,增强从项目管理中获取效益的能力是十分必要的,这便要求房地产企业走向项目精细化工程管理的道路。这主要关系到以下两方面: 1、关系到房地产企业的发展战略 精细化工程管理对于房地产企业来说既是关乎企业未来走向提高其竞争力的战略高度的问题,又是企业在实施战略过程中的战术手段。就整个房地产市场而言,房地产企业无疑是肩负着土地运营、资本运作、项目管理等三项重要职责的资源整合者。而无论是在囊括了土地运营与资本运作这两项的公司发展战略中,还是实际项目管理的战术操作层面上来说,精细化管理必须要贯穿始终。 2、是房地产企业形成核心竞争力的重要手段 企业在市场中参与竞争最终的目的便是获取利润,而“利润=收入-成本”是一个不变的模式,在市场竞争愈来愈加激烈的当下,收入增长势头虽仍然高涨,但放眼长久,压缩成本更是不容忽视的极具战略性的选择。省钱就是赚钱,这在一定程度上道出了精细化管理对于房地产企业形成核心竞争力的重要性。房地产企业应该通过精细化管理彻底实现对庞大工程项目的层层剥笋式的综合管理,彻底捋顺工程项目中的一切不利因素并将其加以控制,以市场为导向练好内功,形成企业核心竞争力。 二、精细化管理的标准与核心内容 普遍的来说,精细化管理追求的便是企业利润的最大化,其也是实现利润最大化的最为有效的管理手段。房地产企业实行精细化管理主要体现在管理方式由传统管理的随意型、经验型、机会型、粗放型走向规范型、科学型、战略型、精细型,让管理成为企业效益的有力保证,使企业利润获取新的增长点。总体上来说,精细化管理的标准为:实现目标计划管理信息化、操作程序规范化、工种分工专业化、激励考核分段化。 精细化管理可以高度概括为一句话――细节决定一切,房地产企业实行精细化管理就必须高度关注项目运行过程中的每一个相关细节,以每个细节的优化管理来综合保证整个项目管理的系统性和持续性。就精细化管理的核心内容而言,便是要做到业务流程的精细化,即是在规范化基础上对项目运作流程和管理流程进行科学、合理的优化。而房地产项目的业务流程管理包括流程制定、流程再造和流程细化三个阶段:其中流程制定是指管理者根据系统的考量和分析,按照业务流程来审视企业运行正常与否;流程再造则是通过对各业务流程进行的系统化优化来建立合理的企业运行构架;而流程细化则是形成企业核心竞争力的最为关键的步骤。 三、提升房地产项目精细化工程管理水平的策略 房地产项目的精细化工程管理体系是一个科学的、精细的业务流程体系,做到项目的精细化工程管理必须要坚持几方面的原则: 1、节约原则:精细化管理中的节约并不是要求过分的限制成本,而是要通过积极的手段创造条件,着重以事前监督、过程控制两方面进行成本控制,以不断优化的工作流程在项目开启前做到成本浪费的有效预防,以不断优化的工作流程在项目运行过程中找出偏差,以精细化的业务流程提高房地产企业的实际科学管理水平来实现节约。 2、全面控制原则:房地产企业本身具备着庞大复杂的特点,这也是精细化工程管理能起到作用的主要原因。从工程项目的前期规划、施工管理、销售策划等等所有过程来看,只有实施无缝隙的精细化管理,全面控制每一个环节,才能将房地产项目这样一盘复杂又庞大的棋局下活。 3、目标控制原则:目标管理是房地产企业实行精细化工程管理的重要原则及主要方法。做好目标控制便要在精细化管理过程中切实可行的制定目标,并且要做到目标的极度细致与目标责任的极度明确。 4、动态控制原则:针对项目管理所处的不断变化的外部环境,精细化工程管理必须坚持动态控制原则,时刻注意将管理效果、目标与实际的动态条件综合分析,检查偏差并制定修订措施。 房地产企业的精细化管理流程主要由设计方案、施工管理和客户服务三大内容组成,根据以上所述原则,提升房地产项目精细化工程管理水平宜从以下几点来入手: 1、重视设计方案的精细化管理 通常来说,房地产项目的设计方案所耗费的成本只占有项目总成本的很小一部分,但是其对工程总体成本的影响力却是不可估量的,某种程度上甚至可以说工程造价即是由设计方案所决定。因此必须重视如何避免设计方案的先天不足,可采取以下几项措施: (1)严格管理设计招标,根据实际条件及要求择优选择设计单位; (2)从设计阶段开始严格考虑工程造价,开展限额设计; (3)以合同形式有效控制造价,防止设计不断变更所造成的消极影响。 2、加强施工阶段的精细化管理力度 (1)以招标合理控制工程造价。作为工程项目中的甲方单位,房地产企业须对工程施工采取严格的招标把关,通盘对比各投标方施工方案的可行性、经济性来择优选取,在满足工程质量和进度的前提下合理控制成本。 (2)减少工程变更。房地产项目进行过程中,工程变更是不可避免的,但是无节制的变更必然会对工期、质量、成本造成很大影响。房地产企业在项目精细化管理过程中必须做好工程开展之前的图纸审核以及工程进行中的变更沟通,尽量减少变更产生。 3、客户服务的精细化管理不容忽视 针对企业客户进行精细化管理是保障项目收益同时更是保证房地产企业效益的重要手段。房地产企业可根据需要综合管理客户信息,建立客户服务体系,在销售、支付、服务等方面实行全程跟踪。需要指出的是,客户服务体系建立前期可通过建立大客户服务体系来进行实验和探索,然后再将成功的经验复制推广。 4、建立信息数据库实行动态控制 针对前文所提到的精细化管理中的动态控制原则,在管理中使用信息化手段,综合项目相关的人、财、物等要素建立信息数据库,可有效的保证项目进行过程中对项目成本、进度、质量等信息的实时控制,辅助管理人员进行决策。 四、结语 精细化工程管理的实施,是房地产企业整合现有资源,最大程度的实现“开源节流”的重要手段,是工程质量、项目收益以及企业效益的重要保障。房地产项目的精细化管理是一个需要不断细化、不断深入、不断优化的系统过程,建立高效务实的合作管理团队,以科学合理的标准执行精细化工程管理必是未来房地产企业在激烈的市场竞争中获胜的不二法宝。 精细化工论文:大学生思想政治教育精细化工作案例 [摘要]中央16号文件颁发实施以来,各高校坚持“育人为本、德育为先”,不断加强和改进大学生思想政治教育工作[1]。随着国际国内形势的深刻变化,大学生的价值取向和思想观念日趋多元化、复杂化,要求高校政工干部要把思想政治教育做精、做细、做实,进一步提升教育的针对性和实效性,促进大学生健康成长成才。 [关键词]思想政治教育;精细化 国际国内形势的深刻变化,使大学生的思想教育面临挑战越来越突出[2],思想政治教育的粗放型、经验型管理越来越难以适应形势的发展要求[3],新形势下,迫切要求我们对大学生思想政治教育必须坚持“做精、做细、做实”,针对90后的学生价值取向和思想观念日趋个性化、多元化、复杂化的特点,高校必须以人为本,瞄准学生需求,将精细化管理引入思想政治教育工作中,从而进一步提高思想政治教育工作的针对性和实效性。 一、案例的概况 某学院2009级女生黄某,于2010年元旦放假结束后未返校,辅导员通过联系其家长,得知该生元旦放假并没有回家,当即跟黄某的家里以及有可能去的亲戚、朋友、同学联系,同时让他们不间断打黄某的手机;与此同时,辅导员通过其舍友、高中同学以及当晚打通的几次电话,判断黄某和陌生人在一起且其人身自由已经受控制了。学院据此情况及时向公安局报案并提供很多相关信息,警方根据调阅黄某手机的通话记录,综合分析各方面情况,初步判断黄某在湖北被非法传销组织所控制。最后,经过学校的再三努力,警方及时会同校保卫处、该生的辅导员赶往武汉,于1月9日通过用技侦手段在湖北孝感江北找到非法传销窝点并救出黄某。 学生黄某一是由于在传销窝点限制人身自由近十天了,内心有恐惧感;二是由于受到非法传销组织洗脑,上当受骗,羞于和同学见面,思想情绪不稳定;三是时间紧,已经是接近期末复习考试了。学院综合分析考虑以上各方面因素,决定:一让黄某暂时请假一段时间,接受心理疏导和思想教育;二督促其家长配合学院努力安抚黄某的情绪,尽快让她恢复平静;三在学生黄某返校后,视其具体情况采取相应办法,帮助她尽快投入正常的学习、生活中。在那一段时间,辅导员为学生黄某办理期末缓考手续,经常打电话了解黄某情况并做她的思想工作,鼓励其树立信心尽快摆脱非法传销的影响,走出阴影,争取早日返校学习。 辅导员考虑到学生黄某在一定程度上受到非法传销组织的“洗脑”,认为应该争取各种办法,耐心细致的开展思想政治工作,才能尽快帮助黄某走出阴影,勇敢面对过去。一是在黄某返校前,辅导员首先深入黄某所在宿舍、班级做好同学们的思想工作,要求他们在学习和生活上多给予同学黄某帮助,不要在背后议论其被非法传销组织所骗之事,做到象什么事也没有发生似的,从而减轻其心理压力;二是要求同学们在黄某返校后,不要看不起而疏远她,要帮助她树立信心,早日回到正常的学习、生活中;三是为黄某安排专门的补考时间。在黄某返校的当天,学生科长和辅导员一起到宿舍看望她,并鼓励她勇敢走出这起事情的阴影、积极面对今后的学习和生活。同时,在该班安排一次专门的班会,让黄某以身说法,以自己的亲身经历为例,向同学们揭示非法传销组织欺骗大学生的伎俩和惯用手法,通过亲口讲出受骗经过和悔悟,更好的消除自己内心种种顾虑,以平常心态去面对今后的生活。同时也让全体同学通过这一实际案例,吸取教训,提高安全意识,避免上当受骗。 三年来,在学院领导、辅导员和同学们的鼓励和帮助下,学生黄某不仅走出心理阴影,而且对生活充满信心,比以往更加勤奋学习,学习成绩不断取得进步;积极主动参加集体活动,热衷于社团活动,担任校商务协会团支书、宣传委员并荣获校“优秀共青团员”光荣称号;积极参与个人创业计划大赛并荣获 “二等奖”;获校“就业与创业训练营优秀团长”称号,其带领的团队赢得了“优秀团队”称号;同时,珍惜课余时间,通过努力学习获得了英语专业四级、省计算机一级以及教育学、心理学成绩合格证等技能证书。 二、案例分析 学生黄某被非法传销组织所骗,限制人身自由近十天,通过辅导员及时了解情况,向警方提供诸多可靠信息,为黄某得以从传销窝点救出提供条件。该生所在学院正确分析了学生黄某被非法传销组织“洗脑”和救出后存在思想情绪不稳定这一事实,从而作出了“暂时休息一段时间,接受心理疏导和思想教育”的正确决定。 为了帮助黄某做好心理调适,尽快融入集体,辅导员耐心细致的做了思想政治工作。黄某返校前,辅导员深入黄某所在宿舍,班级要求同学们在其返校后尽量帮助她,避免以异样的眼光、态度看待她,帮助她早日回到正常的学习生活中;为了做好黄某的思想转化工作以及通过这一案例教育周围同学提高安全意识,辅导员特地精心安排了一次特殊“班会”;为了让学生黄某尽快忘却这段经历,辅导员讲究工作方式方法,避免与其频繁接触,交待身边同学暗中关注她的情况,然后在适当的时候再及时和她谈心,化解其心中疙瘩,同时鼓励她多参加集体活动。 三、案例点评 学生黄某受非法传销组织蒙骗,学校认为把黄某从非法传销窝点救出来固然重要,但是如何通过教育疏导让黄某正确认识这段被骗的经历,重新树立起对生活的信心,走好今后人生之路更重要。为此,学院制定了正确的帮助教育转化方案。辅导员在帮助教育学生黄某过程中,及时联系沟通其家长,让他们主动配合学校做好该生的思想工作;辅导员适时的做好黄某的心理疏导,把做好心理疏导工作和加强思想教育相结合,让其树立正确的思想认识和建立健康的心理。 在该案例中,学生家长、普通同学、班级干部、辅导员、分管学生工作书记以及学校有关部门通力合作,很好地化解了受蒙骗学生的危险,同时做好其教育转化工作。该案例在高校思想政治教育过程中具有典型意义,整个过程体现了对学生的细心教育、辅导和服务,真正把思想政治教育做具体、做扎实、做出成效。 通过帮助、教育、转化受非法传销组织蒙骗学生这一例子,我们从中得到启发:新时期大学生既渴望走进社会,接触新事物,又涉世未深、社会经验不足、缺乏安全意识,容易导致一些案件的发生;高校政工干部在开展大学生安全教育和案发后的教育转化上要改变传统教育模式,要本着人文关怀,做到严和爱相结合,规范管理和教育引导相结合。此外,新时期开展大学生思想政治教育工作,要进一步提高其针对性和有效性,高校政工干部首先要不断加强自身学习,努力提高自身政治素质和业务素质,同时在工作中要具备“四心”,即“责任心”、 “爱心”、“细心”、“耐心”,才能更好的在大学生思想政治教育工作中讲究精细化,用心挖掘,寻找亮点,做大学生的引路人。 精细化工论文:苯甲酸类精细化工中间体的合成分析 摘 要:苯甲酸类精细化工中间体是新材料、新医药的重要组成部分,它是化学工业中具有举足轻重的作用。精细化工中间体用途广泛、品种繁多、产业关联度较大,其可以应用于高新技术产业的多个领域,并且可以更好的服务于国民经济的发展。因此,对于精细化工中间体的研究和开发具有重要的意义。 关键词:精细化工中间体;合成;分析 一、前言 精细化工中间体是新材料、新医药的重要组成部分,它在化学工业中具有举足轻重的作用。精细化工中间体具有一定的承上启下作用,它既是精细化工产品的原料又是基础原料的下游产品,具有合成路线选择性广、品种繁多、市场前景好、合成技术不断创新等特点。因此,加快发展精细化工中间体已经成为提升化学工业产业能级、扩大经济效益和调整化学工业结构的战略重点。 二、精细化工中间体的现状 当今,精细化工率的高低对于一个国家化学科技水平来说具有重要的作用,它可以衡量一个国家化学工业发展的水平高低。美国、日本等发达国家,其精细化工水平较高,可以很好的代表世界精细化工的发展水平。医药中间体的发展速度最快,相应的其化学结构和合成过程也比较复杂,导致产品具有较高的附加值。随着医药中间体的不断发展,一些大型的医药中间体公司也开始发展起来,并且有效的促进了技术的创新,更好的满足了消费者的需求。 欧美国家在精细化工中一直处于霸主地位,他们不仅掌握着先进的生产技术和市场,而且还控制着专用和精细化学品的市场和生产。我国的精细化工中间体一般都是从欧美等国家进口,导致我国精细化工中间体的发展速度缓慢。20世纪末由于受到了世界经济不景气和亚洲金融风暴的影响,严重制约了我国精细化工中间体的发展。一些比较有远见的企业借助这个机会开始了相应的整改工作,他们坚持在困境中求变、求发展、求生存,他们开始更多的重视产品的内涵和延伸。现在我国的中间体正处于一个改革和发展的阶段,以更好的适应市场中的激烈竞争。 三、苯甲酸类精细化工中间体的种类 如今市场上精细化工中间体的种类极多,我国就可以生产出数千种以上。精细化工产品的发展主要依赖于低成本、高质量的中间体作为原料,有效的促进了我国精细化工中间体的质量、品种和合成技术的进步。下面对一些常见的精细化工中间体进行简单的介绍。 1.2-氨基-5-硝基苯甲酸 我国苯甲酸的种类很多,用途范围很广,在医药、纤维、染料、胶片和香料等化学工业领域得到了大范围的应用。2-氨基-5-硝基苯甲酸就是其中重要的一种苯甲酸衍生物,他不仅是合成苯并嗪唑酮衍生物和5-2-硫代-4-噻唑啉酮等染料的重要中间体,而且也是合成偶氮染料、各种酯类、活性染料、多种香料等的中间体。2-氨基-5-硝基苯甲酸被认为是一种重要的染料中间体,对它的工艺条件和合成方法进行改进可以更好的促进我国染料中间体的发展。 2-氨基-5-硝基苯甲酸的合成方法如下 (1)Iguchi法:将乙酸酐和2-甲基-4-硝基苯胺反应,把氨基有效的保护起来,然后通过使用高锰酸钾将甲基氧化为羧基,最后将其放在浓盐酸中进行水解得到2-氨基-5-硝基苯甲酸。这种方法的原料比较昂贵,在市场上一般很难买到,操作起来比较繁琐,且合成路线复杂,合成率仅有30%左右,因此很难得到有效的推广。 (2)资料记载其也可以通过使用邻氨基苯甲酸和甲酸反应,邻氨基苯甲酸上的氨基被甲硫化保护起来,然后开始用硝酸硝化,最后将其在碱性或酸性水溶液中煮沸便可得到2-氨基-5-硝基苯甲酸。这种方法的产率得到了提高,可以达到40%以上,但是甲酸比较昂贵,且还要对其进行去水处理,大大的增加了其操作的复杂性和难度。虽然较上种方法有了很大的进步,但还是存在着反应路线较长的缺陷。 (3)通过对上述方法进行改进,可以更好的满足合成的需求。新方法主要使用价格相对比较低廉的乙酸酐通过一定的酰化处理,从而达到保护氨基的作用。随后以冰醋酸作为介质,在混酸的条件下进行硝化,最后将硝化产物放在乙醇溶液中进行一段时间的酸性水解,得到所需要的2-氨基-5-硝基苯甲酸。该种方法的工艺相对比较简单且原料价格比较低廉。用乙醇作为溶解剂进行水解,需要的温度比较低、条件比较温和,水解所需时间比较短,其收取率达到了45.4%。但唯一的缺点是反应步骤比较长。 2.5-硝基水杨酸的合成 5-硝基水杨酸为淡黄色固体,不溶于水但易溶于醚、醇等有机溶剂,熔点比较高,大概在233-235℃,其又名为2-羟基-5-硝基苯甲酸。比较传统的合成方法是通过硫酸和硝酸混合,然后通过酸硝化水杨酸制得。其是合成抗溃肠性结肠炎药奥沙拉嗪和马沙拉嗪的原料中间体。同时也是用于合成颜料和染料等精细化学品的中间体。其具有很大的市场开发前景。 5-硝基水杨酸是重要的医药中间体,在市场中有很大的需求量,具有很大的发展前景。其合成方法为。 (1)直接由水杨酸硝化得到。这种合成方法合成步骤较少且比较简单,但是由于苯环具有一定的定为效应,会引起一定的硝化问题。这种合成方法是目前合成合5-硝基水杨酸最主要的方法。 (2)有选择的催化硝化水杨酸。这种方法是将硝酸铈铵和水杨酸在90%的乙酸中通过聚乙二醇-400进行催化,可以使产率达到63%。该方法操作简单,但是产率相对比较低。这种方法目前还只停留在实验阶段,不能很好的应用于工业化生产。 (3)邻氯苯甲酸硝化-水解法。这种方法与水杨酸直接硝化法相比,具有一定的优越性,主要的不同在于硝化反应具有一定的选择性。在水杨酸硝化法中,非常容易产生3位硝基取代的异构体。邻氯苯甲酸硝化-水解法,其芳环钝化容易受到羟基和氯的影响,硝化反应过程的活性降低,由于氯原子空间位阻的影响,可以增加硝基攻击氯原子的选择性,因此,这种方法可以大大提高产品的产率。 3.1,1-二氯-2-苯基环丙烷 1,1-二氯-2-苯基环丙烷是环丙贝特的中间体,其纯品的报价十分昂贵。国内外对其合成方法的报道比较少,因此为了获得此产品,研究人员经过不断的努力最后研究出了一套方法,该方法合成工艺比较简单,合成原料比较便宜,对开创我国自主知识产权具有重要的作用,同时也很好的促进了我国精细化工中间体的发展。 本次合成的方法是将氯仿和苯乙烯作为原料,在浓碱和催化剂作用下是氯仿不断的生成二氯卡宾,然后通过对苯乙烯双键加成,最后就得到了1,1-二氯-2-苯基环丙烷。这种方法的关键技术就是找到恰当的反应条件,使氯仿最大限度的转化为二氯卡宾,同时又不会发生水解。其中发生反应的时间、温度、催化剂的用量及种类和氯仿的用量是比较关键的因素。 四、结束语 苯甲酸衍生物是一个重要的中间体,被广泛的应用于农药、医药和染料中。当前,我国精细化工中间体逐渐成为全球的主要生产国和供应国,并且生产和流通的规模也在不断的扩大,有效的提升了我国在国际上的竞争力。 精细化工论文:《绿色精细化工》课程建设的研究 [摘要]阐述了为建设绿色精细化工课程应做好的两方面,包括培养学生绿色新理念和可持续发展观、注重绿色精细化工实践活动。 [关键词]绿色精细化工 课程建设 研究 精细化工作为现代化学工业的重要组成部分,正面临着环境保护的严峻挑战。要想高效、理性地推进精细化工的发展,就需要重新高度审视传统的化学研究和化工过程,努力实现精细化工原料、生产工艺和产品的绿色化,最终使精细化工发展成为绿色生态工业[1],即绿色精细化工。绿色精细化工作为一门新兴学科,旨在发展绿色化工技术,合理利用可再生天然资源,开发绿色精细化工产品,对于加强大学生的环境意识、实践绿色化理念、培养综合素质人才具有重要作用。为了建设好绿色精细化工课程,应该在不同化学背景、不同专业学生中有针对性地开展绿色精细化工教育。对于与化学化工联系较密切的专业,可以开设绿色精细化工选修课,主要介绍绿色精细化工的基本概念、灌输绿色精细化工思想、培养绿色精细化工意识,也应该注重绿色精细化工实践活动[2]。要想绿色精细化工课堂教学取得良好的效果,就必须注意好以下两个方面: 一、明确培养目标, 注重实践活动 1.培养学生绿色新理念和可持续发展观 大家知道,精细化工是环境污染的源头之一。精细化工涉及的工艺众多,内容覆盖面大,所用的化学药品种类多、消耗量大,因而产生的污染品种也多。特别是近几年,随着一些工厂规模的不断扩大,化学试剂的用量和工厂“三废”的排放量也迅速增长。因此教师在绿色精细化工教学中,应有意识地将绿色的理念传递给学生,使学生在潜移默化中受到绿色新理念和可持续发展观的教育,让学生意识到绿色精细化工对于人类及其所赖以生存环境可持续发展的重要性,并牢固地树立绿色意识,在生活和学习中自觉地养成环保习惯。[3] 2.注重绿色精细化工实践活动 为了加深学生的绿色理念和可持续发展观,可以通过引进先进实用的仪器及方法、引入老师科研成果、增加贴近生产实际和具有地方特色的综合性与创新性实验等方法,让学生对绿色精细化工内容进行实验研究,从而对该课程进行改革探索[4]。由于高校化学、化工实验室所排放污染物(“三废”,即废液、废气、废渣)的特点是:(1)污染物的多样性和复杂性;(2)浓度高、毒性大;(3)排放污染物的时间集中,因而要从源头解决这个问题还有待于不断的探索和研究。[3] 二、注意教学方法, 提高学习效率 要做好以上两点,就需要激发学生兴趣,并采用启发式教学,从而引导学生对绿色精细化工的理念更为深刻。首先,无论是在绿色精细化工的理论还是实践课程,都应该激发学生的兴趣。在绿色精细化工的理论或实践教学过程中采用趣味教学,从而激发学生对该门课程学习的兴趣,提高主观能动性,变“要我学”为“我要学”。因此,这就要求授课教师在上课时围绕主题,把课本中的知识点用比较形象的生活知识或者笑话联系起来,变得生动好笑。这样,学生在轻松的学习氛围中,也获得了需要掌握的知识。其次,应该采用启发式教学,对学生进行引导。而启发式教学应该注意课堂和课后两结合。一方面,在课堂上,老师向学生提问或者是实验操作中学生遇到问题时,应该是要在学生经过反复思考后,采用互动的形式引导学生回答该问题,而不是直接将答案告诉学生。另一方面,对于课后的习题,可以采用这样的方式:一部分习题是本节课学习或实验过的内容,而另一部分习题是下一节课要学习或实验的内容,这样既有利于学生复习本次课的知识点,又能促进学生自觉预习下节课的知识点,从而让学生更为自觉的发挥自身的主观能动性,提高学习效率。[5] 总结 为了建设好绿色精细化工课程,教师在绿色精细化工教学中应有意识的培养学生绿色新理念和可持续发展观,并注重绿色精细化工实践活动。而要做好这两点,需要激发学生兴趣,并采用启发式教学。这对于加强大学生的环保意识和培养绿色化理念具有重要作用。 精细化工论文:建筑工程造价精细化工管理策略 【摘 要】建筑工程造价管理是建筑工程项目建设中最基本的管理工作,也是建筑企业竞争的核心和关键。工程造价精细化管理是一个系统化的过程,要制定完整的管理决策,循序渐进地推动精细化管理。在实践过程中,应突破传统上工程造价管理的思维和模式,积极采用新的计价方式,不断的提高人员素质和创新意识,同时,不断创新完善工程造价管理体系,完善咨询服务,实施创新管理手段,提升企业的竞争能力,提高工程投资的效益,促进企业在造价投资控制和工程建设方面的协调发展,进而推动我国建筑业的蓬勃发展。 【关键词】工程造价;精细化;价值 引言 随着我国社会经济的不断进步,建筑业的发展日新月异,在赢得发展机遇,取得瞩目成就的同时,也面临着巨大的挑战和竞争。企业要想在激烈的市场竞争中求得生存和发展,不仅要主动的扩大市场份额和机会,还要加强内部控制,加强工程造价的管理工作,通过管理来取得经济效益。加强工程造价的精细化管理,是加强建筑企业综合竞争力的有效途径,也是建筑企业发展的必然要求。将工程造价管理精细化,使工程造价管理逐步趋于完善。下面本文就对建筑工程造价精细化管理的实施必要性和具体措施进行探讨。 一、建筑工程造价精细化管理的实施必要性 加强工程造价精细化管理工作是我国建筑业能够实现快速发展的重要前提,只有加强建筑企业的工程造价管理内容、体制和管理方式方面的创新工作,才能使我国的建筑企业在激烈的市场竞争中发展壮大。加强工程造价的精细化管理,可以有效提高建筑企业综合竞争力的,也满足了建筑企业发展的要求。加强工程造价管理的创新工作不仅决定了我国建筑业的快速发展,而且也有力的促进了我国社会主义市场经济的发展,对于国民经济的发展具有重要的意义。 二、建筑工程造价精细化管理实施的具体措施 (一)加强工程造价管理人员的综合素质 工程造价是一种相对智力比较密集的各层次的管理工作,从工作的对象来说要求其从业人员要具备相应的素质,而且还要严格的遵守行业的职业道德。通过建立相应的培训制度,例如加强学校的正规教育,通过在相关的高等院校中设立其相关的专业,可以使其获得相关的专业技能和专业基础知识,为概预算工程师提供相应的人力资源。还要加强入职后的培训工作,特别是在实践中出现的相应问题都需要进行解疑答惑。通过从业人员的工作实践,可以把理论知识和实践相结合起来,使从业人员在工作实际中得到锻炼并且提高自己的业务水平。此外,工程造价管理机构在选拔造价管理人员应坚持以德为主,专业及实际工作时间为辅,还可实施完善工程造价责任制,制度激励机制,实施定期考核制度和岗位竞争制度,对于工作认真负责的人员应及时给予物质精神鼓励,对工作不负责的人员进行批评教育和惩罚,因工作不负责而造成严重损失的应给予下岗处理,从而提高管理人员的水平。同时,还应要提高从业人员的创新能力,特别是要提高从业人员的创新思维的能力,在团队中形成良好的创新氛围。通过塑造一种比较宽松的创新氛围,鼓励从业人员把的个人的新思维用到实践中,营造一种相对民主的环境,加大对工程造价创新工作的投入和支持,为创新工作提高良好的物质和精神条件。 (二)建立精细化计价模式 我国长期以来受到计划经济体制的影响,传统的预算定额因为编制周期过长,从而没有能够准确的反应市场价格变动以及计价方法,从而使建设工程产品价格没有实现市场化,造成不合理的工程造价管理,不利于工程的顺利施工以及相应的增加了工程成本等。因此应按照建筑工程的实体性消耗和施工措施性消耗分离的原则,以及量价分离的原则,对工程计价的模式进行相应的改革和创新,实施“工程量清单”计价方式。工程量清单是招标过程中,由招标人在招标问价中按照国家统一的工程量计算规则提供工程数量,自主报价的一种工程造价计价模式,实施工程量清单计价不但可以明晰准确的对建筑材料的市场进行反应,还可以提高项目计价的合理性、准确性,提高企业的资金有效使用率,还可以有效的改善企业的经营管理水平,从而有助于施工企业技术发展速度加快。计价模式的精细化对提高工程造价管理水平具有很大的积极影响。 还应当不断地创新和完善工程造价管理体系,制定严密的招标文件及评标制度和评标程序,建立现场变更签证的审批程序、竣工结算审核制度等相关的规章制度,并严格执行各项规章制度的规定,如办理现场变更签证时,一般性变更可由相关单位提出,交监理、审计、建设单位审批,大项的变更应先做预算报建设单位管理层批准后实施。制定切实可行的工程建设管理制度,凡和经济方面相关的工作应当由二人以上管理人员签字,超过限定金额报建设单位管理层批准。加强监理公司的管理工作,在选择施工单位时应关注施工单位项目负责人的信誉等。 (三)提高咨询服务质量 工程造价咨询服务为工程管理提供及时有效的市场信息,提高工程造价管理和控制的合理性和有效性,我国的工程造价咨询服务起步较晚,目前尚不够完善,因此,在实践中应根据市场经济发展需求,建立专业化、自主经营、自负盈亏的工程造价咨询服务机构,在建立完善咨询机构时,不仅要建立能为跨国家、地区等大型工程项目服务的咨询机构,还应建立众多的专门为中小型项目服务的咨询机构,减少行政干预,按照现代化的管理理念创新工程造价咨询服务机构的管理体制和制度,同时加强对咨询结构的监督,要求咨询机构自觉接受监督管理,规范咨询机构行为,开展咨询业务技能培训,提高工程造价咨询机构人员的专业技能和服务水平,不断提高工程造价咨询机构素质,促使其为工程项目双方提供更加优质的服务。 (四)实施创新管理手段 随着现代化技术的发展,各种信息技术被应用于管理中,有效地提高了管理水平,在工程造价管理中开展信息化管理模式,可通过建立信息传输系统,将工程造价管理与其他工程管理相联系,形成一个能够满足市场需求和工程建设实际要求的工程管理系统,提高管理的时效性。在开展信息化管理模式时,应着重提高工程造价管理人员对工程管理系统各个关键点全方位分析的能力,通过分析结果采取针对性的措施将各个关键点联合成一个整体,从而构成技既与我国目前工程造价体系相匹配,又能满足实际工程造价管理要求的管理系统,充分发挥现代信息技术在管理中的作用,实现工程造价的动态管理。 工程造价的信息化建设主要包括业务流程的标准化、管理模式的标准化、信息代码的标准化,它是进一步提高工程造价管理水平的有效手段之一。工程造价信息化建设主要包括两个方面:一是以数据库信息代码标准化建设为基点,促进工程造价管理模式标准化和业务流程标准化的建设,从而实现信息资源采集的标准化,进而为工程经营管理系统建设打下良好基础。二是工程施工项目预结算结果数据库实现标准化建设。对预结算数据库实现标准化建设,加强财务、物质供应、规划计划等相关子系统信息代码相统一的标准化建设,为工程建设信息资源的共享打下良好的基础。 三、结语 总而言之,工程造价是贯穿于整个建筑工程项目中的管理体系,只有每一个环节都做到精细化管理,才能有效控制工程成本,实现工程项目经济效益提高,因此必须要对建筑工程造价实施精细化管理。
育种论文:CIMMYT小麦品质育种策略 摘要:总结了国际玉米小麦改良中心(international maize and wheat improvement center, 简写cimmyt)的品质育种特点,即根据种植习惯、气候条件、土壤类型,将不同的地区区域划分为12个米格环境,在对亲本进行品质、抗病性、农艺性状检测及调查基础上,大量组配杂交组合,高世代结合品质综合评价,培育具广泛适应性、抗病、稳产高产并具一系列加工品质特性的种质资源。 关键词:小麦;品质;育种;检测 小麦在发展中国家是第二大作物,地理分布全球化。从墨西哥北部湿润的低地,到哈萨克干燥的平原,小麦种植面积在发展中国家已超过20亿hm2。国际玉米小麦改良中心(cimmyt)是当今世界现有的15个国际农业研究和培训中心之一。cimmyt自1966年成立以来,为全世界尤其是第三世界国家的小麦、玉米种质资源培育及生产作出了巨大贡献[1]。cimmyt小麦项目寻求在亚洲的大部分、北非、南非、东非及拉丁美洲这一多样的生态区中,还包括日常食品需求的一半仅来自小麦的一些国家中,改善食品安全和进行资源保护。 受国家留学基金委资助,笔者于2010年9月至2011年8月期间赴墨西哥cimmyt进行小麦品质分析及小麦育种研究工作,现将cimmyt的小麦育种策略及与谷物化学实验室相结合情况作一介绍。 1研究内容 cimmyt自成立以来,以面包春小麦和硬粒小麦育种为主,20世纪80年代中期又开展了冬小麦在土耳其的育种工作。cimmyt每年从合作国家广泛征集各具特色的种质资源2 000份左右[7],年配制杂交组合约8 000个,针对各米格环境特点,选育适应该米格环境条件、气候特点,及符合当地消费习惯的稳产高产、抗病的种质资源,并向全世界小麦育种者提供有关育成材料产量、性状表现以及基因型与环境互作的信息,以促进种质资源的交流,确保以种植小麦谋生的农户有最好的研究支持[1]。 2米格环境划分 cimmyt为开展工作的需要,并进行针对性育种,将全球小麦分布区域根据种植习惯、气候条件、土壤类型、最终用途等划分成12个米格环境。表1、表2分别为各米格环境分类标准、代表地区及育种目标。 cimmyt从1944年对米格环境1进行育种,至今仍是主要育种地区。该区首先采用rht1和rht2矮化基因,使小麦品种产量潜力和实际产量提高了2~3倍,以后又相继在其他米格环境采用该基因。自1988年在土耳其开展冬小麦育种工作。 3小麦育种 cimmyt总的育种目标为:培育适于不同米格环境下的稳产高产、抗病,并具广泛适应性的且具备一系列加工品质特性的种质资源。 针对这一育种目标,cimmyt以近期推出的具广泛适应性种质资源为一类亲本材料,另一类为与之有合作关系的、用于国家交流的、具有特殊特征特性种质资源;针对种质资源的特征特性,采用相对应的杂交方式,每年组配约8 000个杂交组合,一般单交每组合做3穗杂交,顶交和双交每组合做15穗。 在选择方法上,由20世纪80年代中期以前的系谱法选育,改为80年代中期后的改良系谱法或集团选育。从1995年后使用集团选育法,系谱法仅在f6使用。 f7中选材料升入小面积试验圃,同时该材料在toluca和el batan分别进行条锈和叶锈、赤霉病鉴定筛选。入选材料升入第一年产量试验圃(yt),3次重复,同时鉴定叶锈病,产量比对照品种增产显著的中选材料升入第二年产量试验圃(eyt),3次重复,两年的产量试验都在cd.obregon进行。通过产量试验后,中选材料即可升入国际产量试验圃。 toluca, 气候湿润,多雨,主要是抗条锈和抗septaria 叶病选育;cd.obregon,干燥,日光充足,昼夜温差大,进行产量鉴定和抗叶锈育种;f5、f6代同时种植于kenya,进行抗秆锈选育。 4品质检测 cimmyt小麦育种材料,除了对亲本材料进行品质检测与评价外,从f5代单株选择开始,即进行品质检测。f5-f10,用近红外(nir)光谱分析技术测定籽粒硬度和sds(十二烷基硫酸钠)沉降值试验;f7-f10,用mixograph测定面筋类型;f8~f10,用alveograph测定面团的比功和面团的弹性和延展性,进行烘焙试验,包括面包、饼干等。对于来源于特殊地区的育种材料,还要进行更细微的品质检测,包括亲本及f2、f3代分子标记检测,以及淀粉质量鉴定、sds-page高低分子量蛋白亚基检测等。谷物化学实验室根据育种家提供的小麦育种材料的信息,结合品质分析结果,提供给育种家详细的分析报告。以下是小麦品质育种中非常重要的几项分析项目。 4.1 籽粒硬度 小麦籽粒的硬度对胚乳和麸皮的分离、水分的吸收、面粉的筛分等,都有非常重要的影响;硬度大的小麦在磨粉时产生较多的破损淀粉,对于面包烘烤时,提供糖化力是非常重要的[2]。表3是用近红外光谱分析技术对不同海拔高度的籽粒硬度分级。 4.2sds沉降值 沉降值是测定小麦品质的综合指标,沉降值越大,表明面筋强度越大,面粉的烘烤品质就越好。沉降值遗传力较高,在育种早代选择有效。比沉降值结合了蛋白质数量,可消除蛋白质数量对sds沉降值影响,比值更可靠。经sds法测定的各类型面筋强度的sds沉降值范围及比沉降值如表4所示。 4.3揉面仪(mixograph)测定面筋类型 揉面仪显示的曲线峰值是面团最适宜的形成时间,面团流动性最小,可塑性最大;耐揉性表示曲线峰值后下降斜率,表示面团的稳定性。称量面粉的质量(g)(14%m.b.)=(100-14)×35/(100-面粉含水量);35 g面粉(14%m.b.)的加水量:y=(1.5x+43.6) ×0.35。 根据峰值高度和峰值后斜率的范围进行校正,在结合揉混时间,最后确定面筋强度类型。 mixograph测定的曲线类型及面筋强度划分类型如表5所示。 吸水率越高,面粉蛋白质质量越好;揉混时间越长,表明面粉蛋白质地筋力越强;曲线的宽度和下降角度,表明面团对揉混的耐性,曲线越宽,下降角度越小,表明面团对揉混的耐性越强,蛋白筋力越好[2]。 4.4吹泡示功仪测定面团比功、弹性及延展性 p值表示面团的张力,表示吹泡示功仪最大压力时面团的抵抗力,面团弹性大时p值高;l表示面团的延展性;w(尔格)表示单位质量的面团变成厚度最小的薄膜所需的功,为曲线面积(s)×6.54乘积,表示膨胀指数[2]。 在各个品质指标测定后,综合蛋白质含量、面筋类型、吹泡示功仪比功及p/l值,籽粒硬度、sds沉降值,mixograph 的峰值高度和时间,以及面包、饼干烘烤特性,最后确定某种小麦属于哪类用途,并将分析的综合信息报告给育种家,以便于育种家根据小麦品系类型确定适宜发展地区及为改良新品系做种质资源。 育种论文:通化地区玉米品种应用现状及育种策略 作者:李光发 张淑琴 邬生辉 曲刚 徐宝峰 许正学 摘要介绍了通化地区玉米品种应用的现状,提出了近期玉米育种的策略,以期为通化地区的玉米生产提供依据。 关键词玉米;品种应用;现状;育种策略;吉林通化 通化地区位于吉林省东部半山区,年降雨量为500~700 mm,有效积温为2 700~3 000℃,集安岭南高于其他地区,为3 300℃左右。通化小气候区比较多,土地肥沃程度不一。玉米面积为7.04万hm2,占全部播种面积的37.6%,主要种植在岗坡地上。主栽品种以中熟为主、中晚熟为辅,主要几个品种主宰玉米生产形势。 1玉米品种应用现状 通化地区20世纪90年代玉米主要代表品种是本育九、吉单159、吉单156、丹玉15、四密25、新铁10;近几年主要代表品种为通单24、通育99、通育112、先玉335。其中,先玉335以强猛的优势占据1/3~1/2的市场份额,种植面积迅速扩大,深受农民欢迎。先玉335为中熟品种,弹性大,不同年度、不同环境稳定性好,熟期稳定;产量高,种植密度6万株/hm2,产量可达到15t/hm2,种植密度在5.0~5.5万株/hm2,产量为13t/hm2左右;活秆成熟,叶片持绿时间长;穗均匀、整齐,不秃尖;籽粒饱满,颜色好,商品品质好;轴细,籽粒脱水快;粒大,百粒重大;籽粒拱土能力强,出苗快,保苗全;单粒点播,省种,省间苗;耐涝抗旱。但植株高,在6万株/hm2的密度下,2008年雨水多年份,株高为3.5m,穗位为1.5m,倒伏严重;2009年干旱年份,株高为3.0m,穗位为1.1m,轻微倒伏,枯死株占一定比例。苗期分蘖多。通单24是吉林省中熟品种的一个典型代表,10年来推广种植社会效益巨大,年种植面积逾5.33万hm2。通育112累计种植面积逾3.33 hm2,通育99累计种植面积6.67万hm2(有部分单粒播种),这3个品种种量的1/3在通化区。近3年,在先玉335大面积种植的形势下,通字号玉米品种有良好的发展势头。 2育种策略 2.1品种有卖点 品种要有适合当前复杂多变的气候、环境和当前粮食市场的需求以及农民的要求,即在高产的基础上,粮食是否好卖,品种是否优质优价,风灾年份是否抗倒伏,干旱年份是否果穗秃尖严重,秋后籽粒降水快慢,下棒扒皮难易等。 2.2提高产量 一是与先玉335达到平产。充分利用国内研究成果,立足过去育种目标即通过提高单穗产量从而达到提高群体产量的模式,继续利用lancater×reid yellow dent、lancater×塘四平头、lancater×旅大红骨、reid yellow dent×塘四平头、reid yellow dent×旅大红骨等组配模式[1-5],在6万株/hm2的密度条件下严格选择,加强对组合的抗倒伏性、穗均匀性、有无空秆、抗病性、穗秃尖性、籽粒脱水快慢性、米质好坏的选择,以期获得良好结果。二是比先玉335增产10%。逐步退出原来的思维模式和组配方式,强化对耐密品种模式的研究和探讨,加快对先玉335及国外杂交种的研究利用,如将先玉335的株高降低50cm,保持其他性状,适应性鉴定等。 2.3矮秆 吉单261在通化区2008年株高为3.0m,2009年株高为2.8m;先玉335在2008年株高为3.5m,2009年为3.1m。目前生产上主要是中、高秆玉米品种,遇多雨大风年份,倒伏严重,减产严重。由于气候多变,风调雨顺的年份很少,抗倒伏、稳产高产的品种将是一大亮点,虽然抗倒伏不等于矮秆,但矮秆品种应是首要考虑的重要目标。耐密矮秆玉米品种是实现玉米高产稳产的首要途径。品种矮秆,其双亲就不能高,母本应保持株高2.1m左右,父本株高不能超出2.3m;双亲株高稳定性好,雨水调和与干旱年份株高差异不应超过10cm。加强对矮秆种子资源的挖掘利用,对不同优势系统的矮秆材料进行归类、测配和分析[6,7],利用国外资源积极创制矮秆材料,选育高产稳产矮秆新品种。 2.4熟期和米质稳定 熟期和米质是相关联的,熟期稳定,米质就稳定。有的品种熟期对环境气候不敏感,吐丝期和成熟期稳定,米质就好。如先玉335和通育99,无论在黑龙江省还是河北省,不管是白城地区,还是延边地区,都是中熟品种,米质好。熟期稳定、产量稳定,米质稳定,单位效益就稳定,前景就好。 2.5籽粒品质优良 一是品种百粒重要大,不能太小,目前以42g左右为宜。百粒重过小,没有市场;百粒重过大,虽然市场需求,但遇到低温、干旱年份,成色欠佳,影响销售。籽粒大小要均匀,穗尖部籽粒不能太小,即使尖部粒小,所占比重不能太大。二是籽粒颜色要正黄色,有亮度。三是容重要高,水分要低。 育种论文:现代生物技术在油菜育种中的应用 摘要:介绍了植物组织培养技术、重组dna技术和分子标记在油菜育种中的应用。植物组织培养技术已日趋成熟,应用在了油菜的单倍体育种、远缘杂交和染色体诱变等方面;重组dna技术在油菜抗除草剂,抗虫和抗病等方面已发挥巨大作用;随着基因饱和度的增加,基因图谱与物理图谱的建立,分子标记将有望在提高选择效率,培育好的油菜品种方面发挥大的作用。 油菜是世界四大主要油料作物之一,属十字花科芸薹属,包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3个栽培种。多年来,油菜生产国政府和科学工作者均十分重视油菜的生产和科研工作。从70年代开始发展起来的现代生物技术则给动植物品种改良带来了一场革命,把育种技术从宏观水平提高到微观水平,以植物组织(细胞)培养技术、重组dna技术、分子标记技术为主体的现代生物技术已成为作物品种改良的前导技术。本文就生物技术在油菜育种中的应用加以综述。 1、植物组织培养 植物组织培养是指植物的离体细胞、组织或器官在人工培养基上的生长、维持或分化。组织培养的全部实践都是以细胞的全能性和体细胞有丝分裂的均等性为依据的。植物组织培养根据外植体来源和培养目标的不同分为愈伤组织培养,器官培养,分生组织培养,细胞培养和原生质体培养及融合等类型。组织培养作为一种新的手段,对植物改良有重要价值。 1.1单倍体育种技术 控制和改变植物染色体倍数来达到选育优良品种的技术,其中最突出的是单倍体育种。以花药为外植体组织培养获得单倍体个体,无论花粉来源于纯合体还是杂合体,经加倍后即纯化,为加速育种进程提供了前所未有的机会。目前,花药培养已在200多个植物种中获得成功,中外学者对影响花药培养的内外因素进行了广泛深入的研究,运用花药培养已经获得新品种的重要作物有水稻、小麦和大麦等,通过花药培养也获得了一批纯合玉米自交系。甘蓝型油菜通过花药均获得单倍体植株,进而加倍,已成为常规育种的重要辅助技术。 1.2通过胚培养克服远缘杂交不亲和性和杂种后代的自交不亲和性,拓宽种质范围 远缘杂交是植物育种的二个重要方面。通过远缘杂交,可以获得品种间杂交难以得到的变异类型。通过栽培种和野生种间的杂交,还可以从野生种那里获得如抗病性和对恶劣环境适应性等经济性状。但远缘杂交也存在许多困难。其中之一是杂种胚乳不能正常发育,杂种胚也会因饥饿死亡。在芸薹属、萝卜属等作物上,远缘杂交均有成功的报道,我国也有不少成功的例子,如甘蓝型油菜与兰花籽、诸葛菜的种属间杂交等。 1.3原生质体培养及融合技术 植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁的、裸露的、有生活力的原生质团。这种裸露细胞在适当的外界条件下,还可以形成细胞壁,进行有丝分裂,形成愈伤组织和诱发再生植株,因而仍然具有细胞的全能性。原生质体培养就是指以这种裸露细胞作为外植体所进行的离体培养。原生质培养的主要目的是实现远缘物种的体细胞杂交和外源染色体、dna或细胞器的导入,以这种生物学手段对植物进行改良。在植物育种上应用最多而且期望最高的是体细胞杂交。 体细胞杂交又称原生质体融合,是指2种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合,而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此,杂交的产物一异型核细胞或异核体中将包含有双亲体细胞中染色体数的总和及全部细胞质。当然,由于自然的原因,由杂种细胞再生成的杂种植株内,染色体数目和细胞器的组成以及其它细胞质成分还有不同程度的变化,因而大大增加了后代的变异。此外,由于人为的控制,也会使杂种细胞内的遗传物质发生某种变化,例如体细胞杂交过程中有意识地去除(或杀死)某一亲本的细胞核,得到的将是具有l个亲本细胞核和2个亲本细胞质的杂种细胞,通常把这种细胞称为胞质杂种。 关于原生质体融合技术,自carlson(1972)获得第l个烟草体细胞杂种以来,到80年代中期报道有15个种内组合,38个种间组合,13个属间组合的体细胞杂种植株。大多数属于茄科植物,十字花科只有少数。据不完全统计,到90年代,通过体细胞杂交技术又增添了再生植株的种内杂种14个,种间62个,属间47个,并有2个科间组合的胞质杂种分化出植株。油菜的原生质体融合在70年代也开始了尝试,如拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获得了自然界不存在的属间体细胞杂种一拟南芥油菜。banneret等通过种间杂交将ogura在萝卜中发现的雄性不育性胞质转移到甘蓝和甘蓝型油菜中。pelletier等通过体细胞融合的方法产生雄性不育的甘蓝型油菜胞质杂种,从而得到优良的没有缺点的雄性不育系。heyn通过油菜雄性不育和raphanobrassica(萝卜×甘蓝型油菜杂交的双二倍体)种间杂交,将恢复基因从萝卜导入到甘蓝型油菜中,pelletier等选择得到了具有改良的最佳胞质杂种组胞质全恢复植株,这类种质具有一个显性恢复等位的基因,近年来,通过不断改良,萝卜胞质三系已接近生产和利用阶段。 1.4诱发与筛选遗传变异,转移创造抗逆、抗药、抗病性突变 因为组织培养改变了细胞分裂的正常周期,使异染色质dna复制更加延迟,从而使带有异染色质区的染色体在细胞分裂过程中发生断裂、引起染色体畸变,诱发转座因子。因此,在组织培养条件下,无论有无诱变剂存在,都有较高的突变率,再生植株中存在着丰富的遗传变异。由于组织培养的环境条件可以严格地加以控制,我们就有可能模拟出各种自然灾害条件,如培养基中nacl的浓度、ph值、添加对某些作物危害最大的流行病菌毒素或者最有效的除莠剂等,组成各种特异性选择培养基,从而筛选出具有对特殊自然灾害抗性、抗药性或抗病性细胞系或再生株,为作物改良提供宝贵的基因来源或种质资源。 2、植物基因工程技术 基因工程即重组dna技术,或分子克隆。是一种外科手术式的遗传操作。它不是通过一般传统的有性杂交方法,而是采取类似于工程建设的方法,按照预先设计的蓝图,借助于实验室的技术,将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去,使后者定向地获得新的遗传性状,成为新的类型。用重组dna技术实现对某一植物的改造,大体上要经过以下5个步骤:①从某种特定的生物中获取外源dna或目的基因; ②从原核生物中获取目的基因的载体并进行改造;③用限制性内切酶将载体切开,用连接酶把目的基因连接到载体上,获得dna重组体;④以欲改造的植株作受体,使重组dna进入受体细胞,即实现外源dna的转化; ⑤被转化的受体细胞再生完整植株,外源dna在受体内表达。 利用基因工程技术可以改良作物蛋白质成分,提高作物中必需的氨基酸含量,脂肪酸组成,培养抗病毒、抗虫及抗逆境植株,在当前农业生产中已经显示出巨大的经济效益。因此,倍受重视,已经成为研究人员多,投资大,进展快并极富活力的生物技术产业,并展示出在未来农业生产中的诱人前景,是我国"863"计划的重点项目。 近年来,油菜基因工程研究已蓬勃开展,据不完全统计,1985-1991年,十字花科基因工程研究共23篇,其中油菜占13篇。在加拿大,1992年全国转基因植物试验共205个,其中油菜164个。在这164个试验中,抗除草剂试验159个,抗病试验l个,改变蛋白质试验1个,提高含油量的试验l个。 2.1抗除草剂 将除草剂耐性引入农作物是增加对除草剂选择性及完全性的一条新途径。在油菜基因工程中,对抗草甘磷的epsp合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)突变基因的导入取得成效。草甘磷(glyphosate)是一种非选择性的广谱除草剂,它是通过抑制epsp合成酶的活性而阻断芳香族氨基酸的合成,最终导致受试植物死亡。 目前已从e·coli分离出一个突变株,它含有抗草甘磷的epsp合成酶的突变基因,将其引入到作物中,当使用草甘磷时,作物不受损害。由于草甘磷无毒,无残留,易分解,不污染环境,因此,人们对抗草甘磷的epsp合成酶基因的遗传操作十分重视。目前加拿大已有2个抗草甘磷的转基因油菜品系,多加1992一1994年加拿大油菜品种联合试验,这些品系在产量方面与当前品种相当,但品质和抗性加强。 2.2抗虫 培养抗虫植物是基因工程的一个重要应用领域,不仅对改良作物具有重要意义,同时对种子工业和农业化学也有不可低估的影响。在抗虫方面,主要是通过克隆编码。将苏云金芽孢杆菌(bocillas thuringiensis)即b·t·的毒素蛋白基因(也称杀虫晶体蛋白基因)转移到植物细胞中,从而获得抗虫的转基因植株。目前已将其转入到烟草、番茄、棉花中。在姜芸薹抗虫基因工程中,已将苏云金杆菌毒蛋白基因转入油菜、花椰菜、花茎甘蓝,结球甘蓝中。 利用一些蛋白酶抑制剂基因,也可获得抗虫植株。如英国已克服了豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因,将该基因转入植株,就产生抑制剂,能破坏虫体胰蛋白酶的活性。害虫食转基因植株后,便因消化不良而死亡。 2.3抗病性 病毒对植物的危害是农业生产上损失最大的病害之一,目前普遍采用的控制和避杀传毒昆虫、选育带有抗病基因的品种、生产脱毒苗以及接种病态的弱毒株系以达到交叉保护的作用等常规方法,均或多或少存在限制因素,导致效果欠佳或产生相反的效果。利用植物工程防治病毒的方法有以下几种。 ①病毒外壳蛋白基因的导入:即利用导入的外壳蛋白基因形成交叉保护,防止或减轻病毒危害,已经获得的抗病毒转基因蔬菜作物有番茄、马铃薯、辣椒等。美国于1986年获得了转化tmv外壳蛋白基因的番茄植株,在大田试验条件下,有tmv外壳蛋白的番茄接种tmv后只有5%的植株发病,产量不减,而对照植株发病率达99%,减产26%~35%。已经成功转化的病毒外壳蛋白基因还有马铃薯x病毒(pvx)、马铃薯y病毒(pvy)、黄瓜花叶病毒(cmv)和大豆花叶病毒(smv)等。 ②病毒卫星rna的crna导入:1986年英国科学家把cmv的卫星rna转成cdna。再将它转进植物中去,第l次获得了抗cmv的工程植株。我国学者赵淑珍也获得了类似的转基因植株。 ③病毒的反义rna:日本科学家1993年已将cmv反义rna基因导入到辣椒中并探索反义技术在抗病毒育种上的应用价值。其抗病机理就是将病毒的基因组反向结合在启动子上,转入植株,使转基因植株编码出反义基因的rna,当外源rna病毒侵入时,反义rna便与之形成互补,构成双链结构,从而阻止病毒复制,减轻病毒危害。 除上述3种方法外,还可以利用植物自己编码的抗病基因以及利用病毒上的其它基因等方法进行抗病品种的育种。 2.4品质改良 据davies(1992)报道,在脂肪酸代谢过程中催化不饱和反应的酶为质体中18碳酰基载体蛋白脱氢酶。将其反义rna基因导入油菜和芜菁。结果使转基因植物中饱和的18碳烷酸含量由2%提高到40%,增加20倍。但油脂含量仅为正常种子的一半。另据kuntzon等报道,由加州月桂树分离得到的月桂酸酰基载体蛋白硫酯酶基因导入油菜中,使转基因油菜种子油中月桂酸(13碳饱和脂肪酸)含量高达50%。此外,据krebbeors等(1991)、stayton等(1991)、altenbach等(1992)报道,通过根瘤农杆苗导入拟南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西坚果富含甲硫氨酸种子蛋白基因,使转基因油菜蛋白质总量成倍增加,甲硫氨酸和赖氨酸含量显著提高。这些事实都说明,提高基因工程改良种子中油脂和蛋白质组成是可能的。 2.5自交不亲和性的转变 自交不亲和性(si)有孢子体和配子体2个主要系统,孢子体不亲和系统是不亲和花粉管在柱头表面生长停滞,配子体不亲和系统是不亲和花粉长出花粉管,花粉管生长停滞一般发生在进入柱头之后。甘蓝(brassica oleracea)仅孢子体系统,其s一座位(s-locus)含有2个多态基因(polymorphic genes)。即s一座位糖蛋白(slg)和s一受体激酶(spk)基因,两者是分离的,相隔约200kb。srk基因中一个类似于slg的结构区域,一个假定的穿膜结构区域和一个激酶结构区域。 甘蓝型油菜(brassica napus)属于自交亲和性的植物,将其slg基因转入自交不亲和性的甘蓝(brassica oleracea)后,甘蓝即变成自交亲和株。这可能是甘蓝的slg基因在受到有益抑制,引起柱头发生变化造成。 2.6育性 决定植物育性的ta29基因及转基因杂种油菜已取得突破性进展。ta29核酸酶基因最先是由goldberg r·b·在烟草花器中发现的。这一基因转至油菜等作物中可以表达。据marlani c·等研究,外源的ta29核酸酶基因在绒毡层中专一表达时,致使绒毡层细胞败育,而绒毡层细胞主要是为花粉粒发育提高营养的,败育后导致花粉发育不正常而表现为雄性不育。为了达到育性的恢复,marlani c·又设计了用绒毡层专一启动子与ta29核酸抑制物基因构成融匣?虻既胫参铮?肷鲜龅既?a29核酸酶基因后得到的雄性不育株杂交,在f1代中,由于ta29核酸抑制物基因表达,抑制了ta29核酸酶的活性,从而恢复可育。 为了使基因工程雄性不育可保护下去,mariani c·又设计了将ta29核酸酶基因与bar基因(编码抗除草剂磷化黄酮的ppt乙酰转移酶)串联在一起的转化植物。这一转基因雄性不育植物当与正常油菜杂交时产生的后代即可用除草剂处理,选择性杀死可育株而保留不育株。现在比利时pgs公司(1993)已利用这一套材料生产杂种。 3、分子标记 分子标记(molecular marker)是指与特定基因或标记连锁的一段经过扩增并可检测出的dna序列。经典的分子标记rflp(限制性片段长度多态性)至今仅l0多年的历史,但人们利用它已构建了数以百计的植物分子标记遗传连锁图。后来发展了基于pcr技术的各种分子标记,如ssr、rapd、scar、aflp等等。这些分子标记各有千秋,已有许多专文予以介绍。这里仅就分子标记在辅助作物育种中的功用概述之。 从本质上看,分子标记与构建经典细胞遗传连锁图的形态学标记和生化标记是一致的。所不同的是与后两者相比较,前者直接反映了dna序列上的变异,并在数量上具有无限性,因此在辅助作物育种上有更广泛的用途。 3.1作物品种资源的dna指纹分析 这种分析不仅将导致对遗传资源本质的评价、归类和利用,还将在品种的纯度测定和品种知识产权保护上发挥作用。 3.2标记重要基因 有些重要基因,如抗病基因检测不仅很费时,还受植物发育阶段的限制。利用与这些基因紧密连锁的分子标记,无疑有助于在育种过程中对特定基因型的选择。如果利用分子标记与目的基因之间的连做关系,构建出类似于细胞遗传图的分子标记遗传连锁图,那么分子标记还将有下述用途: ①辅助回交育种 回交育种中需要解决的问题之一是连锁累赘。利用分子标记可能检测到在目的基因两侧各发生了一次交换的个体,因而可以仅经过二、三次回交,便可达到常规回交育种中回交上10次也达不到的目的。 ②全基因组选择 借助于饱和的分子标记连锁图,可以对各预选单株的整个基因组组成进行分析。在此基础上选择出不仅具有多个目标性状,且遗传基础最为理想的个体。 ③杂种优势分析和预测 杂种优势来源于dna的杂合性,分子标记第一次提供了准确判断杂交组合dna杂合性的手段,从而也第一次有可能从dna水平预测杂种优势。利用分子标记,还可人工培育出在dna序列的重要片段可能高度杂合的亲本,从而配制出超优势的f1组合。 4、结语 处于世纪之交的现代植物育种学是以组织培养、分子克隆和分子标记3大生物技术同育种实践紧密渗透为特征的。组织培养技术已日趋成熟,成为油菜常规育种的重要辅助手段,随着基因图谱的饱和度日益提高,以及rflp标记图谱,基于pcr标记图谱、物理图谱间对应关系的建立,育种家在不久的将来有望利用分子标记来提高选择效率,更快地培育出更好的品种。基因工程除在抗除草剂、抗病、抗虫等方面发挥巨大的作用外,在创造新的雄性不育材料、充分利用杂种优势方面亦展现出诱人的前景。 育种论文:水蜜桃育种信息管理论文 1需求分析 1.1条码制作 1.1.1条码生成 条码内容具有唯一性,包含品种编号、种植位置、流水号等信息,在桃树定植后选择品种、种植基地与田块、垄行号、定植数量等后批量生成。同一位置原则上只能存在一个定植条码,但允许通过嫁接、补种在相同位置上补充新条码。 1.1.2条码打印 数据中心PC端连接控制专业条码打印机制作条码,可在条码生成时批量打印,也可在观察记录中多选打印。条码选用防水防晒抗撕标签材料,树脂碳带打印保证条码内容经久不褪色或模糊。标签在不同位置打上相同标识内容的QR二维码和Code128一维码,可兼容不同手持终端。条码打印后可塑封或直接悬挂在主枝上大约离地面1~1.2m处,便于手持机扫描记录及田间桃树修建及管理。 1.2信息采集 1.2.1育种观察性状记录 水蜜桃考种记录字段达70多个,为了准确清晰地给每个条码记录这些信息,系统支持字段进行分组管理与显示,通过预定义字段信息采集方式(多项选择、日期选择、输入等),并对性状选择值提供一对一的模式图描述,使其在数据中心PC端和手持智能终端上快捷展示记录。育种图像、录音等媒体信息可在手持终端上现场拍摄录制后同步至数据中心,也可直接在PC端选择媒体文件记录。 1.2.2生产日志信息记录 以日志形式记录水蜜桃生产种植过程中各项农事操作,内容包含时间、基地田块、负责人、具体事项等,可针对多个水蜜桃种植基地镇或集中产区进行规范化统一登记管理,形成完善的水蜜桃生产质量安全追溯信息平台。 1.3信息查询 基于性状字段分组记录机制,育种信息查询支持一个或多个性状字段进行组合搜索,快速显示符合某些具体性状的条码,并可整合基地田块、资源名称、时间范围、条码等进行高级查询。信息查询结果可根据用户所选字段或全部字段导出到相应Excel文件中,便于其他分析利用。质量安全追溯信息则通过微信扫描商品二维条码,查询相关品种选育信息、育种单位、生产种植信息等。 2系统设计与实现 2.1系统架构 系统基于上位机与下位机分布式协同工作方式开发,上位机为运行于一般PC机的数据中心,负责初始化基地田块、资源品种、育种条码等基础数据,收集和存储水蜜桃育种与生产全过程文本、数字、图像、语音等多形式的可追溯信息;下位机为运行WindowMobile等智能操作系统的手持终端,每个终端具有唯一标识,基于上位机预置的数据框架通过扫码条码关联记录各类性状信息,并通过有线连接数据中心上传汇总图文信息。一个上位机可分配管理多个下位机采集的育种信息,即育种人员可多人同时使用多个手持终端分工考种,并保证数据统一标准采集入库。整体系统设计层次鲜明,数据对接融洽,实际操作性好。 2.2数据库设计 从数据功能角度划分,系统包括基础配置信息、育种过程信息、生产日志信息等三类数据。为便于后期数据库同步与备份,系统按“一库六表”的形式设计数据库,即系统配置表config、性状字段表field-Table、育种资源表variety、基地表base、田块表field、观察记录表record、生产日志表log。当上下位机数据同步更新时,系统只需根据所选同步内容进行数据表的清空与批量插入操作。 2.3系统实现 系统程序在MicrosoftVisualStudio2012中基于C#开发实现,数据库采用MicrosoftAccess2008与Sqlite2.0,实现了上、下位机的各类功能。 3结束语 水蜜桃育种与质量追溯信息管理系统的研究与构建,不仅有利于新品种选育性状数据智能化输入和系统化管理,而且通过管理系统功能延伸,能有效实现对水蜜桃生产过程的全程监控和质量追溯,对促进水蜜桃产业的转型升级与可持续发展具有重要意义。 作者:张小斌 吴大军 陈妙金 孙奇男 单位:浙江省农业科学院数字农业研究所 奉化市水蜜桃研究所 育种论文:论北美大豆的育种现状及其启示 1.大豆遗传资源的收集及评价 美国农业部(USDA)科研人员先后举行两次大规模调查。Dorsett于1924~1926年在中国东北部收集1500份大豆资源,并送回美国。此后,Dorseet和Morse又于1929~1931年从中国、日本和朝鲜半岛收集约4500份资源。现在,美国农业部设在伊利诺伊大学香槟分校的大豆遗传资源基因库,保存有19000多份大豆种质资源。另外,作为美国大豆遗传资源的长期保存库,同样的资源还保存在美国马里兰州的贝尔茨维尔和密西西比州的斯通威尔。上述基因库保存并续繁了极为宝贵的种质材料,并对保存种质的形质性状进行系统评价,为世界大豆育种研究作出重要贡献。位于加拿大中南部城市萨斯卡通的加拿大农业部基因库,仅保存极少量的大豆种质资源,大部分加拿大育种家的育种研究,都要依赖于美国收集的资源。随着人类有目的选拔活动的不断深入,在野生大豆的进化演变过程中,大豆遗传变异基础愈加狭窄,遗传多样性也异常低下。其主要原因是野生种有的最低碱基序列多样性,随着作物化的演变进程被减半,稀少的等位基因81%被遗失,遗失基因的60%是具有显著变化特性的等位基因。 2.北美普通大豆的遗传改良育种 在北美通常认为,新开发品种对大豆增产的贡献率最大,每公顷年增产幅度大约在23kg[13]。在过去70多年时间里,北美大豆育种家们主要致力于提高大豆产量、品质以及病虫抗性、倒伏抗性等研究。在大豆广适性品种开发方面,也由美国北部扩大到加拿大南部等高纬度地区。有关作物改良的研究,1985年前,主要由公立研究机构主导。此后,美国私立研究机构已取代公立机构,主导大豆新品种的开发研究。尤其是最近40多年来,私立研究机构的贡献率正呈逐年提高的趋势。在美国中部和南部地区,育种家们多利用淡季闲置下来的保护地苗圃等作为加代繁殖的场所,来加快选育进程。所采用的育种方法多为系谱法、单粒传法、回交选育法或者混合改良法等。近年来,随着计算机网络化系统数据库软件的广泛应用与开发,多变量解析等复杂遗传变异的研究,使北美育种家的育种程序向着简便化发展,使效率化育种成为可能[14]。它将成为比通过实际的试验交配来评价杂交亲本配合力更有效地选择方法之一。为了促进大豆基因重组,获得更大的遗传变异,北美的少数几个研究小组,在雄性不育、双亲交配、循环选拔等方面进行有效尝试,并获得一定程度的成功。近年来,极少数研究小组进行了F1杂交大豆的开发应用、复合品种及多系品种的培育尝试[13]。过去几十年,来自中国北部的大豆遗传资源,对美国北部和加拿大的品种选育及开发作出较大贡献,而引自中国南部的大豆遗传资源,已成为美国南部育成品种的祖先[14]。根据Cui等近缘系谱分析,北美食品加工用大豆品种的遗传基础与同地域栽培的加工用品种存在差异,其遗传多样性更为丰富[15]。Martin等对北美大豆产量遗传贡献的众多调查结果表明,即便是产量最高的农家品种,距离理论上的选择极限仍有差距[16]。选择极限就意味着再无可利用的遗传变异,对北美大豆育种家来说,这种威胁正越来越近。因此,努力扩大遗传资源基础对大豆育种是至关重要的。 3.加工专用型大豆新品种的选育 在北美洲,特殊用途的大豆,通常指可用来制作豆腐、纳豆、豆乳、豆酱等某些专用品种,以及黑大豆、菜用大豆(亦称毛豆)等。此外还有蛋白质加工用豆,部分的油分加工用豆,有机大豆以及加工功能性食品用等能够满足特殊市场需求的大豆类型。通常它们的产量及其他综合农艺性状都比已推广的高产大豆品种略差[15]。豆腐用品种,当初是以蛋白质含量高、百粒重大为育种目标进行开发的。百粒重一般在22~25g,蛋白质含量为44%~48%。美国Vinton大豆品种就是为满足豆腐加工市场需求而开发的第一代豆腐专用品种群的品种之一。到1991年,加拿大农业与农业食品部研究所开发的Harovinton推广普及,成为后来育成的高品质品种群的先驱[17]。大豆蛋白质含量的高低及组分的构成,是决定豆腐出率及品质的重要因素。豆腐常用的亚基品种多为球蛋白组分Ⅱa亚基缺失的品种,即A5A4B3亚基缺失型品种。Poysa等研究表明,使用7S球蛋白的α-亚基和11S组分的Ⅱa亚基双缺失,且11S组分的Ⅰ及Ⅱb亚基含量高的大豆基因型品种,可以做出硬而富有弹性的高品质豆腐[18-19]。在北美,有关豆腐用品种的开发研究,仅局限于极少数的公立大学及研究机构。在研究内容方面,北美育种家多以各种蛋白质亚基缺失的品种开发为主。在北美最初育成的纳豆用品种,为加拿大农业与农业食品部AAFC(AgricultureandAgri-FoodCanada)研究所Harvey指导下育成的品种,和弗吉尼亚工科大学GlenBuss开发的品种。Cober和Voldeng研究认为,小粒种育种应用集团选拔育种法,可以有效减少配制的集团组合的数量,降低工作量[20]。脂肪酸组成改良方面,北美Hammond和Fehr利用EMS(Ethylmethanesulfonate)诱变处理,育成低亚麻酸含量(≤4.1%)品种[21-22];Wilcox和Caviness通过对Century进行EMS处理,育成亚麻酸含量3.5%以下品种[23]。现在,北美推广的低亚麻酸含量的大豆品种,是已知的3个fan基因中的两个发生突变的结果,亚麻酸含量可降到2.5%~3%,若3个fan基因均发生突变,亚麻酸含量可降到1%[24]。目前,有关将油酸转化为亚麻酸的3个fan基因(GmFAD3A、GmFAD3B、GmFAD3C)的分子突变解析已经完成[25]。美国从2006年1月开始,出台了“加工食品有义务标注反式脂肪酸含量”法规,食品厂家为使其产品的反式脂肪酸含量接近,低亚麻酸大豆品种变得备受欢迎,助推研究机构开发超低亚麻酸含量大豆品种的积极性。现在,先锋公司注册的Treus、孟山都公司注册的Vistive商标,开始低亚麻酸大豆的商业化生产。据Pham等研究,至2009年,油酸含量≥80%、并获专利保护的大豆新品系已经开发成功[26-27]。育种家还致力于提高异黄酮、维生素E、叶黄素等功能性成分含量及降低植酸、过敏原蛋白含量等的改良[28-33]。 4.F1大豆杂交种育种的选育 大豆F1杂交种育种研究方面,与自花授粉的水稻一样,大豆也开展通过培育杂交种提高大豆产量的探索[34],研究认为杂交大豆产量若能比常规高产品种增产10%~20%,杂交大豆的推广应用价值就会被认可。但是,由于受授粉机制的制约,大豆F1杂交种的规模化生产还存在一定难度,已育成的品种也因为在制种规模及成本等方面的障碍而无法得到大面积推广应用。在近几年,随着质-核雄性不育系的逐渐改良,大豆F1杂交种的规模化、低成本制种将有助于F1大豆杂交种的快速推广[34]。 5.分子标记在抗逆育种、基因挖掘、纯度鉴定等方面的应用 MAS分子标记辅助选择育种在大豆抗病新品种选育上的应用,已被证明是极为有效地选择方法[11]。它在大豆抗孢囊线虫(SCN,Soybeancystnematobe)育种上的应用,已有较多成功的先例。在大豆茎疫病、落叶病等抗病育种选拔上,也取得显著效果。据最新报道,杜邦公司应用MAS技术,在大豆锈病、斑点病以及蚜虫抗性育种方面取得成功。孟山都公司通过现代生物技术与传统育种技术的集成,在大豆遗传资源选拔上,从过去的百万分之一提高到五分之一,选拔效率发生巨变。最近,美国爱荷华州立大学联合美国农业部对大豆转座子TgmW4的克隆解析表明,它可以使既知功能的大豆基因的克隆变得容易起来[35]。由于MAS不受害虫与植物互作影响,鉴定结果具有一贯稳定的可靠性,而且,在分子水平上可为品种纯度及真伪性鉴定提供便捷、可靠的检测手段,因而具有很高的利用价值。 6.转基因大豆育种 1996年至今,已开发出1000多个草甘膦耐性的GMS品系[36]。目前,所有的草甘膦耐性GMS,均来自拥有CP4EPSP合成酶基因源系统的“40-3-2”。但是,随之而来的耐草甘膦除草剂的超级杂草也相伴而生。近年在北美出现的草甘膦耐性杂草,已成为影响北美大豆生产一个不可回避的因素[37]。2009年后,孟山都公司新开发的第2代草甘膦耐性品种RoundReady2Yield(RR2Y),与第一代相比,导入基因相同,但是插入基因组内的位点不同,而且具有同等的草甘膦抗性。由于其丰产性较好,大有取而代之的趋势[37]。MON98788GMS品种就是以农杆菌为载体,将目标基因插入到分裂组织而获得的GMO(Geneticallymodifiedorganisms)。据孟山都公司研究,此基因的插入,在提高产量及优异形质导入平台的构筑等方面,比最初品种群能发挥更大的作用[37]。拜耳公司在2009年也将RR2Y技术导入到有草胺膦耐性LibertyLink系列品种中。大豆品系A2704-12,A2704-21及A5547-35,是通过基因枪轰击,将包含CaMW35S启动子序列和一段受终止序列调控后改变的pat基因的pUC19基础质粒,导入受体细胞育成的。编码草胺瞵-N-酰基转移酶的pat基因是从好气性土壤放线菌分离出来的绿色链霉菌克隆的,是它赋予植物耐草胺膦的特性[37]。另据先锋良种国际有限公司的报道,不久的将来,兼耐草甘膦和ALS(乙酰乳酸合成酶)抑制性除草剂的OptimumGAT性状将导入到大豆中。这项技术是利用基因枪将两个耐不同类型除草剂的新基因,同时导入到一个大豆品种去。它包含的两个基因,一个是可以赋予植物草甘膦耐性的基因gat4601,另一个是编码不受阻碍乳酸乙酰合成酶(ALS)除草剂(咪唑啉酮系)影响的、可改变ALS酶的gm-hra基因[37]。可以预见此品种会在继RR2Y、LibertyLink品种推出后,成为又一个备受注目的新品种。这些颇具竞争力的技术所占的市场份额,将由除草剂使用的容易程度,防除杂草的广谱性、有效性、丰产性、害虫耐性等综合农艺性状以及遗传背景决定。这些技术与原技术的差异,在于它可为GMS带来新的杂草管理模式。其他GMO形质,也都处于市场开发或法律程序申请等阶段。其中,离GMO市场化最近的将可能是先锋公司正在开发或处于规制申请阶段的高油酸含量( 80%)的大豆品系。这种GMS的推出是由于将单拷贝的外源cDNA基因GmFad2-1导入受体,抑制发育中大豆种子内源GmFad2-1(编码油酰磷脂酰胆碱ω-6脱氢酶)基因表达,从而显著提高油酸含量,改善大豆油脂肪酸组成[38]。 北美大豆育种展望及我国大豆生产和育种科研的思考 1.北美大豆育种展望 北美大豆总产量占世界大豆总产的份额虽然在减少,但随着大豆在食品、油、饲料以及工业原料等领域用途不断扩大,将会更进一步激活北美大豆产业。在改良大豆品质、增加其附加值基础上,提高大豆产量仍将是北美乃至世界各国大豆育种家们最重要的育种目标。前述的GMS品种多以除草剂耐性或某一种子成分含量等单一形质的改变为主,随着GMO技术的日渐成熟,能同时改良2种或2种以上形质的新品种的育成,将成为新GMO育种目标。例如,孟山都公司计划到2030年前,将实现RoundupReady大豆品种产量比2000年提高1倍[39]。如何突破F1大豆杂交种制种瓶颈,提高其杂种优势,仍将是吸引大豆育种家致力研究的课题之一。在大豆品质改良方面,为了能够使大豆油分、蛋白质及功能性营养成分等的组成、含量有较大改善。美国大豆基金会2002年专门编制“好大豆品种计划”(BBI,Betterbeaninitiative),并成立一个成果转化利用中心,其目的就是应对广大消费者的需求,在不影响大豆产量和栽培特性的基础上,进一步提高大豆油和蛋白的品质,以提高其附加值,制定分析标准及分析技术,解明影响大豆品质的潜在因素。随着大豆基因组解析的深入研究,SSR、SNP等分子标记的进化及产量限制因素分子机制的解明,在大豆病虫害的抗性育种、高产育种等领域,发生根本性的变革是值得期待的。 2.我国大豆生产和育种科研的思考 从北美大豆的历史发展沿革、生产销售以及北美大豆育种的形势来看,北美大豆的耕种史,虽然远不及我国历史久远。但是,它们在经历二战及之后的40多年的发展后,在总产和单产各方面发生质的飞跃。而我国同期的大豆总产仅为美国的1/6,单产也仅为美国的3/5,即便如此,我国仍然是大豆净出口国。但是,自1996年后,随着美国GMS的不断扩张及出口份额的急剧上升,我国已由原来的纯出口国急转为净进口国。我国大豆的发展,由此呈现出一种“国内消费高度供不应求,国内生产供过于求”的现象。就大豆育种工作者而言,应具备超前的思维理念,制定的育种目标,既应该考虑产业链上游的生产者对品种高产、抗病等农艺性状的需求,又能反映产业链下游的加工企业,特别是要注重与我国大豆深加工企业沟通,及时了解企业对加工用大豆品种性状的需求,高产、优质、多抗育种的基础上,将现代生物技术与传统育种技术集成组装,加快加工专用型高附加值大豆新品种的培育,以降低企业的加工成本,在确保企业及农场主等各方利益最大化的同时,也确保国产大豆上中下游全产业链的良性健康发展。(本文图表略) 本文作者:王绍东 刘伟 于佳 姜妍 王浩 李远明 单位:东北农业大学国家大豆工程技术研究中心 育种论文:糯高粱育种目的与状况 作者:周忠宇 柳青山 周福平 张一中 张晓娟 邵强 单位:山西省农业科学院高粱研究所 高粱品种分为粳质(红粒)、粳质(白粒)、糯质(红粒)、半粳半糯(红粒)和四川的粳质(黄粒、褐粒、红粒)、糯质(黄粒、褐粒、红粒)、半粳半糯(黄粒、褐粒、红粒)7类。分析表明,这7个类型的高粱品种间总淀粉含量差异不显著,平均含量为61.50%~63.18%,说明北方杂交高粱及四川省高粱无论粳与糯,还是红褐粒与白粒,其总淀粉含量都比较接近,无显著差异,但在同一类型中,品种不同总淀粉含量变幅较大。7种类型高粱的总淀粉含量虽然接近,但直链和支链淀粉所占的比例却有明显差异。北方粳质(白粒)高粱的直链淀粉平均含量最高达28.52%,比四川省的平均最高的粳质(黄粒、褐粒、红粒)高7.57百分点;而北方糯质(红粒)高粱支链淀粉平均含量最高为91.99%,四川省平均支链淀粉含量最高的糯质(黄粒、褐粒、红粒)高粱为94.42%,比北方高粱高2.43百分点。四川省地方高粱品种中,糯高粱占70%以上,支链淀粉占90%以上,粒色普遍较深,多为黄、褐粒种。 糯高粱的组织结构及酿酒特性糯高粱的籽粒饱满、颜色淡红,抗虫性强,淀粉含量高,纤维含量低,其淀粉结构松软,易于吸水,淀粉易膨胀暴露,曲酶的作用点多,易于糖化,发酵较为彻底,组成的糟醅感观利朗,烤出的酒体醇香自然、绵甜净爽。若糯高粱用于小曲酒酿造,与使用粳高粱相比,其温水浸泡时间(蒸煮时间)短,辅料用量低,能源消耗低,糟醅残余淀粉低,出酒率高,酒质优,若经贮陈老熟,其品质更佳。如国酒茅台是用糯高粱通过特有的高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温蒸馏、多次发酵、多次回酒而成,品质酱香突出,幽雅、细腻、醇厚、留香持久。五粮液通过糯高粱让5种粮食的综合效应驯化了窖泥微生物特有的区系,造就了五粮发酵特有的糟醅风格,长期循环发酵所构成的微生物代谢生态环境,让五粮液具有了特有的糟香[6]。糯高粱酿造的小曲清香型白酒,具有糟香(主要是乙酸乙酯为主体的香味物质)和含量适中的醇类、酸类、醛类等助香助味成分,是中国药酒浸泡的最佳白酒。而且还是中国肉类腌腊制品、腌菜制作、酿造调味品制作,控酸、生香、提香的最佳白酒[7]。 淀粉含量糯高粱的淀粉含量在60%~70%之间,支链淀粉占总淀粉的90%以上。研究表明,总淀粉含量及支链淀粉与直链淀粉含量的比率与籽粒出米率、适口性及出酒率和风味有重要关系[5,8]。 单宁含量北方糯高粱一般单宁含量较低,粒色较淡,红褐粒种在1%以下;而四川省糯高粱单宁含量普遍较高,比北方红粒高0.5~1.5百分点。这一结果澄清了酿酒界过去“北方高粱酿酒效果不如四川高粱好的原因是北方高粱单宁含量高”的误解。 蛋白质含量蛋白质含量除与品种有关外,还受天气和施氮水平的影响。同一品种,种植年份不同,施氮量不同,其蛋白质含量有一定差异。研究表明,除白粒种蛋白质含量较高外(平均为9.76%),红褐粒种,北方糯高粱与四川省高粱接近(8.7%左右)。 粒质量与角质率北方糯高粱千粒质量多在20g以上,对27份北方糯高粱统计,均值为21.13g;四川高粱多为极小粒种,千粒质量为15g左右。角质也称玻璃质,一般认为,其含量低的酿酒效果好。目前,单独对高粱籽粒角质率的研究较少。宋高友等[8]研究认为,角质率与赖氨酸、蛋白质含量、出米率、千粒质量显著正相关,与单宁含量显著负相关。鉴于F1的角质含量大约比双亲平均值低10%,可根据育种目标,选择相应的角质含量低的亲本材料。 糯高粱的育种目标在糯高粱的育种目标研究上,张文毅[9]认为,要有较高的淀粉含量和单宁含量,较低的蛋白质和脂肪含量。宋高友等[8]认为,应培育粳糯型高粱。丁国祥等[10]研究认为,名酒的产量和风味除与得天独厚的气候、土壤、水质和酿酒工艺有关外,高粱籽粒的品质也是十分重要的因素。经研究,糯高粱育种的具体目标主要应考虑几点:产量为6500~7500kg/hm2,总淀粉含量在70%以上,支链淀粉含量占总淀粉含量的90%以上,蛋白质含量7%~9%,单宁含量0.5%~1.5%,脂肪含量在4%以下,角质率低于50%,抗丝黑穗病、炭疽病和纹枯病,中矮秆(株高1.5~2.4m),中熟(生育期115~125d),中散穗型,红褐色中粒种(千粒质量20~28g)。 糯高粱选育方法糯高粱的选育方法与普通高粱基本相似。选择粳性不育系、糯性恢复系等品种资源,或者糯性不育系、粳性恢复系等品种资源,在进行配合力测定的同时,筛选优质高产系,组配杂交种。收集糯性红高粱品种进行产量鉴定,或直接利用或转育成新的糯质不育系、恢复系。丁国祥等[11]用四川省农科院水稻高粱研究所选育的18A等4个糯高粱不育系与35R等5个糯高粱恢复系按Griffing方法Ⅱ配成20份组合,估算了糯高粱籽粒总淀粉含量、支链淀粉含量和直链淀粉含量的配合力。结果表明,同一亲本不同品质性状的配合力不同,同一品质性状不同亲本的配合力也不同。在酿酒品质性状的杂种优势利用上,选育优质酿酒高粱组合应选择总淀粉含量及支链淀粉含量一般配合力高的亲本。宋高友等[8]采用糯(A)×糯(R)、糯(A)×粳(R)、粳(A)×糯(R)3种杂交类型组合共239份,逐个分析了千粒质量、穗粒质量、蛋白质、赖氨酸、淀粉、直链淀粉、支链淀粉和单宁等指标的杂交优势。认为粳×糯组配方法较易获得籽粒淀粉含量高且淀粉中支链淀粉比例高的杂交种。丁国祥等[11]用糯质恢复系4R,21R,35R,58R,60R和糯质不育系32A,68A,70A,72A,按不完全双列杂交方法,配制20个杂交组合进行研究。结果表明,糯质高粱杂种1代存在明显杂种优势,穗粒质量、穗粒数、千粒质量、株高、穗长具有正向优势,而生育期表现负向优势,穗粒质量优势最强,组合间优势变异最小,但糯质杂交种产量低于粳质杂交种,比目前四川省生产上种植的青壳洋高粱增产显著。糯质高粱亲本主要性状对杂种1代存在不同程度的正向影响,提高亲本的千粒质量和穗粒数对选配高产糯质组合时特别重要。 糯高粱的育种现状目前,国内多家育种机构已育成一批品质好、产量高、抗病虫和适应能力强的糯高粱新品种[12],如山西省农业科学院高粱研究所育成了晋糯1号、晋糯2号[13],四川省农业科学院水稻高粱研究所育成了泸糯1号、泸糯2号、泸糯3号、泸糯9号[14-15],辽宁省农业科学院育成了辽粘2号、辽粘3号[16-17],贵州省旱粮研究所育成了黔高7号、黔高8号[16],湖南省农业科学院高粱研究中心育成了湘两优糯粱1号[18]等适宜于各生态区种植的糯高粱品种,为糯高粱的大面积生产及产业化经营奠定了基础。随着农业种植结构体制调整力度的加大和酿造业的快速发展,选育并推广专用型酿酒糯高粱新品种势在必行。这对于推进我国种植业的结构调整和大幅度提高农民收入以及向高效、优质、可持续发展农业转变都有着重要意义。 育种论文:林木常规育种与生物技术应用 摘要:文章首先对林木常规育种期间生物菌肥的应用形式进行分析,帮助明确林业发展育种期间的技术要点。其次从生物农药应用、病虫害防治以及新品种培育等方面进行论述,整理出生物技术在育种环节中的应用方法,帮助提升林业建设发展速度。 关键词:林业常规育种;生物技术;技术应用 一、生物菌肥的应用 树木生长期间会从土壤中吸收大量的养分,土壤中原有的营养物质成分可能不够充足,需要人工进行土壤中营养物质的补充,长时间处于这样的环境下也不利于树木生长,近年来各行业提倡绿色理念,在林业发展中应用生物技术,能够避免土地受到肥料的影响变得硬化,借助生物技术在林业生长区域内形成生物菌肥,为树木生长提供源源不断的营养,这样的营养供给方法更科学合理,符合林区可持续发展方向,在林业发展建设阶段会充分完善基础堆肥设施,维持了生态系统的平衡性,同时也能够节省大量的林业养护资金。为了保护环境,为了全面供给土壤养分,特别是增加土壤腐殖质,改善土壤结构;为了提供安全的、生态的绿色食品,生物菌肥越来越受到重视。成功的事例是:西双版纳百果洲食品有限公司主要以菠萝(凤梨)和西番莲为原料进行热带果汁生产和加工。为了竞争出口创汇,为了创立名牌,首先引进“有机食品”的栽培机理。把菠萝加工后剩余的果渣,经过生物菌肥堆积发酵,施于西番莲种植地;把西番莲加工后的果渣,经生物菌肥发酵后施用于菠萝种植地。这种做法,实现了菠萝和西番莲种植地土壤、肥力的良性循环,实现了两者的双收。经欧盟食品机构认证,并获得“欧盟有机食品证书”。当前,在森林木本蔬菜的开发中,应该采取西双版纳百果洲食品有限公司的做法。有机食品或者生态食品的开发中,采用生物菌肥是最佳的选择。利用剩余的植物秸秆、果壳等变成有机肥料。增加土壤有机质—腐殖质,改良土壤结构。 二、生物农药的应用 森林发生阶段也会进行病虫害的防治,需要投入大量的资金,在这样的环境下所进行的工程建设任务,更符合实际情况,也能够帮助提升工作任务的完成质量。生物农药技术提出的时间比较短,但技术在应用期间却得到了迅速的完善,能够帮助提升树木生长的速度,并且生物农药也不会对森林中的有益生物带来影响,更符合绿色种植理念,大面积种植的森林区域内,会采用这种方法来进行局部调节控制,形成对病虫害的防御体系,避免树木在生长过程中受到病虫害影响。生物农药也是当前关注的一个焦点,包括环境污染、食物残毒、食品安全等问题。生物农药是很早就引起注意的事情。林业上最成功的例子是:利用白僵菌防治松毛虫、小蠹虫等,在农业和蔬菜栽培上采用白僵菌、苏云杆菌。西南林学院王海林教授为首的课题组,在防治小蠹虫的研究中发现并提纯了一种“拟青霉菌”,防治小蠹虫、松毛虫、介壳虫等效果很好。目前,云南省大面积发展印楝,主要用途之一就是开发生物杀虫剂(印楝素)。生物农药的前途方兴未艾,但是以后开发的多菌种的剂型(真菌杀虫剂、细菌杀虫剂和病毒杀虫剂),防治效果更好。在我国,生物农药的推广有许多限制因素。例如价格问题(一般价格贵)、防治效果问题(防治效果慢,见效慢),很难推开。但是有机食品的生产基地必须采用生物农药。 三、利用生物多样性控制农作物(林木)病虫害 生物技术中注重森林生长阶段生态体系的形成,会将不同品种的树木搭配种植,形成生物防护体系,在生长阶段就不会受到质量隐患的影响,也能节省大量的养护资金投入量。更符合林业发展建设规律。病虫害但人工营林区域内传播十分迅速,原因在于害虫缺乏天敌,应对重重害的能力也会降低,通过生物技术的运用,使森林内所种植的树木更丰富多样。生物防御系统的形成需要一段时间,在此过程中管理人员要不断的分析完善方法,解决不合理的现象,所开展的工程建设任务才能更高效合理,在森林养护阶段所遇到的问题可以作为工作体系完善的依据。 四、组培及微体无性快繁技术在林业上的应用 林木快速扩繁技术有许多成功的事例,许多树种的组培苗生产技术已经成熟,但是在生产上采用常规扩繁技术。例如,全光喷雾育苗技术,嫩枝扦插技术。采穗圃、根繁圃、护繁圃轮换,实现幼化繁殖,快速育苗。具体来讲就是留根育苗技术、一条鞭芽接繁殖技术、建立采穗圃技术相结合、相配套的成果。一株3m高毛白杨苗,分为三部分来利用。起苗后的苗坑,采用留根育苗(根繁圃);地上部分苗干采用一条鞭芽接(地上部分芽接,扩繁圃);苗根(根桩)重新(移位)栽植(采穗圃)。三圃轮换,实现循环繁殖。中国林科院林研所的研究员林木菌根专家华晓梅,多年研究各种树木的特有菌根,形成生物菌根制剂。在北方干旱地区造林中获得成功。菌根造林非常有效,可保证造林成活率和造林保存率,增强根系的吸水吸肥能力。 五、林木育种在林木遗传育种中的应用 1、遗传标记 林木的良好特征是具有遗传功能的,包括林木的形态特征、细胞学、同功酶等,分子标记是指以DNA分子形态为基础的遗传标记,能反映出生物个体的基因表达方式。在林木育种中选用分子标记方式时,应当着重考虑以下方面的因素:遗传多态性高;即基因中存在着相对差异或者是DNA序列上有差异性;共显性,能够鉴别出基因是纯合型或者是杂合性;此外还要求在基因组中大量存在而且分布均匀,同时不影响林木性状的表达。近些年来,分子标记在指纹识别技术研究和遗传图谱构建上发挥了重要作用,指纹技术和遗传图谱为研究种质资源、选育良种以及基因克隆提供了理论基础。 2、基因工程 基因工程的目的是重组林木的DNA,以获取人们期望的林木特征,常用的基因工程技术有目的基因分离和鉴定、林木的载体构建、细胞遗传转化等。最早的转基因植被是烟草,随后转基因技术在马铃薯、番茄、大豆中广泛应用,提高了作物的抗病性以及产量。我国开展较早的是杨木、松树、按树的转基因实验,并积累了大量的经验。对于林木育种而言,常用的转基因方式有根瘤农杆菌、电击法、聚乙二醇以及注射法,其目的是获取林木抗虫害、抗逆性、抗除草、促进生长及改善材质的特性,这是林木转基因工程的主要工作任务。 作者:于晓平 单位:北安市林业局林业工作总站 育种论文:玉米育种生物技术论文 一、基因工程育种技术途径 例如植物的抗虫、抗病、抗倒、高产、优质等都可以通过转基因技术得以改变。尤其是现代的高科技技术蓬勃发展,转基因技术有着发展的良好环境,相对于其它育种途径,转基因技术可以培育出更多更好的植物品种。另外,所培育的新品种有很好地适用外界环境的能力,能突破不同植株的差异化,使得植株的性能大幅度提高。1983年研究成功后,转基因作物从1996年的170万公顷直接增长至2003年的6770万公顷,有5大洲18个国家的700万户农户种植,其中转基因大豆已占全部大豆种植的55%,玉米占11%,棉花占21%,油菜占16%。当前,玉米的遗传工程研究大多数体现在以下三个方面:一是培育抗病虫害的转基因玉米;二是培育抗除草剂的转基因玉米;三是培育抗旱抗涝、抗寒等转基因玉米。一般来说,玉米转基因技术主要有:载体转化技术指的是玉米通过农杆菌质粒介导的转化系统进行基因的转换。DNA直接导入转化技术包括基因枪法、PEG法、电击法、超声波法等。种质转化技术包括花粉管通道法、子房注射法等。 二、分子标记辅助育种技术途径 分子标记技术在我国的发展尤其迅速,被大范围的应用到玉米自交系的遗传多样性分析当中,对于玉米群体优劣的划分、玉米的抗病抗逆性能、玉米雄性不育系等多方面的研究有着非常重要的意义。另外,在深入进行玉米遗传多样性的研究上,可以为玉米种质资源收集、亲本的选择、玉米种类的划分、基因组建等多方面提供必要的技术和数据支持。与此同时,分子标记技术的应用,可以帮助基因在改善玉米的杂种优势预测方面的科研工作有所突破,避免由于玉米的先天遗传方面的不足带来的低产效应,给玉米的品种的培育提供了更为优质的品种资源。在实际的玉米自交系遗传变异研究中,分子标记可以更好地进行杂种优势群的划分。相对于玉米自交系纯度,分子标记育种技术的方法可以更为精确、简单易操作,保证玉米自交系纯度质量。指纹图谱是分子标记技术在玉米育种上的显著应用,可以通过指纹图谱建立植物品种的汇总。同时,分子标记技术可以更为精确的区分先天遗传差异较小的植株,使得培育的技术更为精确,并且分子技术培育被广泛应用于植物新品种保护领域。目前,我国在玉米新品种保护方面也已经取得不小的成就,逐步建立起自交系和杂交种的DNA指纹图谱数据库。数据库的好处是更为方便鉴定植物基因类型,尤其是一些并未有被记录在指纹图谱中的品种分类。作为结果,分子标记技术可以为更好地监测玉米育种群体的遗传多样性提供必要的数据支持,也为育种专家如何选择优质的杂交组合提供理论依据。 三、结语 综上所述,生物技术的应用与发展为玉米育种带来了新的生机与活力,通过生物技术的应用可以培育出更优质的玉米品种,对玉米常规育种技术来说是很好的补充。同时,生物技术在玉米育种中的应用势必会带来育种水平的提高和突破,能协调好常规育种同生物技术两者的相互关系。只有两者相互结合,相辅相成,才能促进玉米育种在原有的基础上培育出更多的品种。这就要求一定要实现常规育种和生物技术的统一,拓宽玉米育种的新途径,为我国的农业生产奠定坚实的基础。 作者:刘敏 育种论文:探讨白菜育种技术 1高产制种技术 1.1播种育苗 1.1.1苗床准备苗床应选择土壤肥沃、地势较高、易灌易排,家禽家畜不易进行为害的地块,且3年内应未种植过十字花科植物,前茬以黄瓜、南瓜、葱、蒜及玉米茬为佳,苗床面积与制种大田按1∶10配置。播前翻耕晒垡、整平作畦,苗床可施15~30t/hm2有机肥作底肥。苗床畦宽2m左右,畦面整平耙细,畦间必须留有宽20cm左右、深10cm以上的排水沟。 1.1.2播种苏皖地区的播种期一般在9月下旬至10月上旬,由于东方18号白菜的父母本花期基本一致,故应同期播种。播种应掌握匀播与适当稀播的方法,播种量为7.5kg/hm2,父母本按1∶4的比例配置。均匀撒播后用扫帚轻扫或用磙子碾压以达到覆土的效果。 1.1.3苗期管理苗期应注意加强肥水管理,促成壮苗,增强抗逆性。需要预防黄条跳甲和小菜蛾等苗期病虫害。育成的苗要求枝叶完整,长势健壮,叶色深,根系发达,无病虫害。移栽前需要去杂,将不符合父母本典型性状的混杂株、优势株、病虫株、弱株、畸形株去除。 2定植 2.1定植田块的准备制种田应与其他十字花科特别是芸薹属白菜类作物严格隔离,制种田的空间隔离距离一般不得少于1000m[2]。前茬腾茬后及时深耕晒垡,结合整地施足基肥,可施腐熟有机肥45t/hm2、复合肥450kg/hm2作基肥,具体施肥量可根据制种田块肥力状况作调整。为了降低终花后去除父本株的难度和失误概率,采用大小畦相间定植,将母本定植于大畦上,父本定植于相邻小畦上,这样终花后只要清除小畦上的植株即可,不易出错。大畦宽度为3.5m,小畦宽度为0.7m,畦间作宽0.3m左右的排水沟。 2.2适期定植于苗龄35~45d定植。起苗前将苗床浇透水,使苗根多带土坨。定植行距为35cm,株距为25cm。大畦上定植8行母本,小畦上定植2行父本,制种田四周定植2行父本作为保护行。为避免定植时父母本混杂,应在一个亲本定植好之后再定植另一个亲本。定植后连续浇水2~3d以确保活棵。 2.3田间管理田间管理总的要求是把植株控制在适当大小,同时要减少病虫害的发生、提高制种产量。一般在抽薹初期施尿素75kg/hm2,趁雨前撒施或穴施。适当控制母本中后期氮肥的施用,但不宜过多。在移栽后至抽薹前,根据株形、叶形、叶色等去杂1次。母本初花时检查其中是否有可育株,若发现,及时连根拔除并运出制种田销毁。花期开始后必需有足够数量的蜜蜂进行传粉,自然野蜂量少时需要引进外来蜂源进行充分授粉。授粉后要加强病虫害的防治,病害主要有软腐病和霜霉病,虫害主要有小菜蛾和蚜虫,但是要避免施用对蜜蜂有毒害的农药。父本花期结束后要及早去除全部父本株并运离制种地。这样可以改善母本肥水及通风透光条件,提高制种产量,并可避免父本种角果在成熟时混入母本中而降低种子纯度。 2.4适时收获收割前应检查田间有无父本漏株漏枝,对结角不正常的植株和分枝特多的杂株进行去除。当终花后30d左右,全株2/3种角果转黄、籽粒转为红褐色或黑褐色时抢晴收割。收获后要及时脱粒、晒干。脱下的种子不能直接在土场或水泥场地晾晒,要在塑料布或帆布上晾籽,以避免混入土粒、石子以及造成种子烫伤等[3]。要严防在脱粒、运输、精选、晾晒等过程中发生机械混杂。干燥的种子应储藏于通风、干燥处,以防种子回潮发生霉变而降低发芽率。 作者:徐海陈龙宋波张慧况媛媛袁希汉单位女:江苏省农业科学院南京农业大学园艺学院 育种论文:探讨大麦种植业与遗传育种的发展形式 我国大麦产业发展现状大麦在全世界各地广泛栽培。随着全球经济的发展与农业生产结构的调整,大麦需求量不断增长。 1我国是世界大麦的主要起源地之一,大麦遗传资源丰富,种质类型多样,蕴藏着丰富的基因资源,但我国目前大麦产业发展与国际相比,还有很大差距。1.1大麦种植持续下降1945年以来,全球大麦种植面积增加了近一倍,总产增加了3倍多,种植面积和总产的相对增长比例均居禾谷类作物的首位。欧盟各国、俄罗斯、加拿大、乌克兰、澳大利亚和美国是世界主要大麦生产和出口国。与20世纪90年代相比,2000年以后世界大麦种植面积由原来的6000万hm2减少为5500万hm2,但总产量仍维持在1.4亿t左右。多年来世界各地产量比例基本保持稳定,欧洲占50%以上,亚洲、美州、非洲、大洋州依次分别占20%~25%,10%~15%、6%、5%左右[7,8]。我国种植大麦的历史悠久,早在新石器时代中期,古羌族就已在黄河上游开始栽培,距今已有5000年的历史。20世纪初,我国大麦总种植面积曾达到800多万hm2,约占世界总种植面积的1/4左右,直到40年代总种植面积和总产量还分别为654万hm2和626万t,分别占世界总量的13.4%和12.6%,居世界各国之首[9]。随后,大麦总体生产持续下滑,从80年代初的333万hm2降到90年代初的200万hm2,再下降为目前的100万hm2左右,年均种植面积减少10%以上,造成了国产专用大麦原料供应的严重不足。1.2大麦需求不断增加回顾近代全球大麦生产的历史,有两点值得注意:一是随着啤酒和畜牧饲养业的发展,对原料大麦的需求的不断增加,刺激了大麦生产,二战后全球大麦种植面积由4533万hm2发展到70年代末的8733万hm2,总产由5000万t增加到17200万t;二是除耕地严重缺乏需依赖进口的日本之外,生活水平较高的发达国家在啤酒和饲料工业快速发展时期都大力发展大麦生产[9],重视大麦育种等基础研究,作为产业发展的支撑。尽管20世纪80年代以后,发达国家的大麦发展高峰已过,但发展中国家啤酒和饲料工业的发展速度,仍是对大麦需求能否增加的决定因素。随着我国国民经济的持续发展和人们生活水平的不断提高,我国啤酒工业发展迅速,年产量已从1980年不足10万t猛增到2009年的3824.23万t,连续6年净增量居全球首位,已成为世界第一啤酒消费大国。即使如此,我国人均消费量仍然不及世界平均人均消费量的一半,发展空间巨大。同时,我国的畜牧业也表现持续发展,随着人们生活质量的不断提高,膳食结构的改善,肉、蛋、啤酒等副食产品的需求量不断增加,以玉米和大豆(豆粕)为主体的饲料原料已不能满足畜牧业发展的要求,市场饲料大麦的需求也在持续增加[8,11]。据专家分析,至少需要种植350万hm2的大麦才能保证我国对专用型啤酒和饲料大麦原料每年超过1000万t的巨大需求。目前我国啤酒大麦原料60%以上依靠进口,2009年进口量已猛增到173.8万t,超过全球啤酒大麦净贸易量的二分之一,年耗费外汇4亿美元以上[12,13]。假如大麦这种需求与生产背向而驰的状况持续发展,那么我国整个啤酒工业则将更加严重地依赖并受制于国外进口。1.3造成大麦生产下滑的因素造成大麦生产总体下滑的因素很多,如市场和政策导向层面的影响,准入后进口价格的冲击,我国一家一户小规模生产和收购方式难以保证原料质量要求以及金融危机对世界经济的影响等[10]。然而目前国内大麦无论是遗传研究还是实际育种成果均不能为大麦生产发展提供有力的技术支撑,不能提供能与国外优良大麦品种一争高下的国产优质品种,难以在推动生产中担当科技引领的重任也是不容忽视的重要原因。 2大麦遗传育种基础研究状况大麦作为一种集粮食、饲料和工业原料三位一体的重要禾本科作物,世界各国一向对其基础研究给以高度重视。大麦栽培、育种、抗病、抗逆遗传、起源、区域分布等方面的研究已有悠久历史。同时大麦作为一个完全自交的简单二倍体物种,还有染色体数目少且形态大、遗传多样性丰富、种质资源收集全面和遗传图构建完备等特点,是植物遗传和生理研究的理想模式物种[1,14,15]。 2.1国际大麦研发趋势2.1.1遗传育种理论创新与遗传资源发掘以大麦细胞遗传学为核心,世界各国大麦研究工作者从生理性状分析、染色体工程、连锁群建立、资源调查、远缘亲本杂种优势利用、花药及小孢子培养等一系列研究出发,广泛应用化学和辐射诱变等方法,不断为大麦遗传改良研究增添新的技术手段,在一定程度上拓展了大麦改良的途径和方法[16~18]。种质资源创新及新型育种理论与体系的构建是长期以来全球大麦研究的重点。经典遗传图和大量分子标记遗传图谱的成功构建,推动了大麦单基因和复杂基因的遗传定位研究和分子标记辅助筛选的利用[1,19~21]。大麦种质资源鉴定与评价及有益基因的发掘与利用一直备受重视。以日本生物资源所为主的一些研究者通过多年研究,从我国西藏野生大麦中鉴定到籽粒化学组成和相关酶活性特异的材料,为品质改良提供了良好的遗传资源[22];Roy等[23]在318份来自于中东、北非、中亚及高加索地区的野生大麦材料中,筛选到302份斑枯病抗性材料,并利用群体关联作图(associationmapping,AM)分析技术在大麦七条染色体上找到23个斑枯病抗性基因位点,为解决目前商业大麦品种斑枯病易感问题提供了更多的可用基因。美国学者通过转基因技术,培育出了一系列具有抗虫、抗病、耐逆、高β-葡聚酶活性的大麦品系,为大麦增产增收、品质改良创造了新的种质[24,25]。Murray等[25]通过在大麦中过量表达转录因子HvGAMYB,提高了糊粉细胞中水解酶的含量,从而可以增加啤酒大麦麦芽得率。研究人员通过对啤酒大麦麦芽品质的研究发现决定麦芽品质高低的因素有20多种,并对包括总蛋白含量、籽粒饱满度、糖化力、麦芽浸出率和多种淀粉酶和蛋白酶活力等开展了广泛研究,与19个麦芽品质决定要素相关的至少168个QTL被定位[26],为分子标记辅助育种和多基因聚合育种奠定了基础。此外,大麦还被用作生物反应器,表达乳铁传递蛋白及用于防治仔猪ETEC腹泻的FaeG蛋白等[25]。2.1.2基因组研究目前,全球大麦研究已进入基因组学时代[27]。过去十几年间已建立完整大麦EST数据库,可作为基因发掘和功能研究的重要基础。美国、芬兰、德国、日本和苏格兰的五大研究组及其他多国的大麦科学家从近百个包括不同组织器官、不同发育时期、受不同逆境处理的独立cDNA文库获得了超过50万条EST数据,TimClose及他的同事们在现有的EST序列中,发现了约22000个SNP,构建了大麦基因组的SNP图谱[28],而stergaard研究组和Bak-Jensen研究组,用2D电泳分别分离了pI区间为4~7和6~11的103和37个活性蛋白[29~31]。包括生物信息学分析平台、对公众开放的网上数据库、进行基因表达谱分析的商品化大麦DNA芯片、用于基因功能分析和大麦转基因研究的转基因操作体系、能快速获取并鉴定突变体的方法等技术和手段的发展,使大麦基因组学研究的技术平台已逐渐形成,目前已经获得了近千份有精确表型变异描述的T-DNA插入突变体以及大量还没有鉴定检测的突变群体[24];通过图位克隆的方法,已经进行了包括抗白粉病、锈病等真菌病害及多个大麦重要农艺性状控制基因的克隆研究[20,32~34]。 2.2我国大麦研究状况我国大麦科学家从20世纪30年代就开始了对大麦遗传育种的研究,“七五”至“九五”期间,我国大麦遗传育种研究在野生种质资源调查、大麦中国起源中心的推定、大麦品种的引进改良、重要农艺性状的遗传分析、杂种优势的开发利用、细胞工程育种方法的创建与应用等方面做出了出色的工作,使同期我国大麦总体研究水平与国外先进水平逐渐靠拢。由细胞工程育种获得的大麦花培品种在大麦生产中成功推广应用,体现了以生物技术为基础的新型育种方法的技术优势和应用潜力[9]。但“十五”以来,我国大麦研究的地位和水平明显下降,从事大麦研究的单位和人员急剧减少,而且大部分集中在大麦常规育种。由于缺乏遗传育种研究上的源头创新,尽管分布于我国几个大麦主产区的大麦育种研究人员仍然在继续育种实践,但由于育种手段单一,种质资源狭窄陈旧,各地近年来育成的大麦品种推广范围不大,优势特色不明显,没有真正能与国外优良大麦品种很小比例。然而研究证明,作为一种药食同源性植物,大麦不含胆固醇,脂肪含量低,含有可溶性纤维、抗氧化剂及各种维生素和矿物质,食用大麦可降低血压、血中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平。随着各种大麦保健食品的不断推出,用于食用的大麦比例可能有所增加[4~6]。 由此可见,大麦产业具有广阔的发展前景。加强大麦遗传育种研究,培育产量高、性状优的品种是保证供需平衡、促进大麦产业可持续发展的科学基础。本文围绕我国大麦的生产和育种技术研究现状,一争高下的有影响力的国产优质品种,很难为国产大麦生产提供强有力的技术支撑。我国饲料与啤酒工业发展迅速,对饲用及啤用大麦的需求快速增加,但相应的大麦品种研发落后,尤其是在啤用大麦品质方面,直至20世纪末尚缺少相关研究,从而影响了啤用大麦的遗传改良、优质栽培和加工生产,导致国产啤用大麦品质不佳、缺乏市场竞争力。鉴于此,自1999年起,国家自然科学基金委员会农学学科逐步加大对大麦基础研究的支持,1999-2010年共资助大麦相关研究课题56项(其中重点1项),资助领域以遗传育种(包括资源评价和创新)和作物生理及栽培为主,计34项,植物保护领域15项,其他领域7项。这些项目的实施与完成,显著提升了我国大麦基础研究水平,缩短了与发达国家的研究水平差距,促进了大麦的遗传改良和优质生产。现已鉴定与创制了一批株型、麦芽品质和逆境胁迫耐性特异的种质资源,获得了矮杆、耐酸、耐盐、耐旱、耐湿以及麦芽品质性状特异的珍贵种质材料,明确了多个株型、产量、品质及耐逆相关特异基因的位点和遗传多样性,促进了我国大麦种植资源的发掘和利用。目前我国科学家在野生大麦资源收集和利用、大麦品质性状遗传定位、大麦组培和遗传转化体系、大麦耐盐代谢组学研究和大麦条纹花叶病毒抗病机理等方面取得了较好的研究进展,并得到国际同行的高度认可。2012年4月,我国成功举办了第11届国际大麦遗传学大会,进一步推动了各国大麦研究者之间的交流和合作,有利于进一步提升我国大麦科学的研究水平和人才培养。 3加强大麦基础研究的重要性和迫切性不断增长的啤酒和饲料工业对我国原料大麦的巨大需求是促进我国大麦生产更快更好发展的良好机遇和严峻挑战。事实上我国也完全具备发展扩大大麦生产的优越条件。首先,作为世界大麦的主要起源地之一,我国幅员辽阔,生态条件迥异,大麦类型多样,遗传资源丰富,蕴藏着各种特异基因资源可供育种选用。其次,大麦在我国大量种植古已有之,尽管我国现有耕地急剧减少,但大麦在南方地区历来是与小麦复种,大量冬闲田可供大麦种植,与其他作物的种植不发生冲突。因此,发展大麦生产不但能有效解决我国啤酒、饲料原料的自主供应,也是优化作物种植结构,提高对土地、光温等自然资源利用率,实施生态农业的有效举措。但目前我国缺乏功能强大、技术先进、高效率的创新研究平台,既阻碍了对我国丰富大麦基因资源的开掘利用,也限制了对大麦重要农艺性状的遗传分析。由于不能提供在常规方法之外更高效的大麦育种新方法,因而难以解决长期以来大麦育种中的实际难题,选育不出高产、抗逆、优质的大麦品种,无法推动我国大麦生产的快速发展,这正是目前我国大麦科研水平低下,不能有效为大麦生产快速发展提供科技支撑和服务的主要原因。因此,加大对大麦科研的投入,通过大麦遗传育种成果的引领作用,建立起生产和科研二者之间良性互动,对于提高我国大麦科研水平、实现大麦生产健康发展意义重大。 4我国水稻功能基因组计划结合水稻育种改良所取得的成果是基础研究和育种应用密切结合的典范[35]。大麦遗传育种研究要学习借鉴水稻的成功经验,充分利用大麦与水稻之间在遗传上的高度同源性,针对大麦育种中的实际问题,以基因组学为引导,以分子育种平台建设为基础,重点在以下方面开展研究:①基因组学引导下的分子育种平台建设,包括:基因组规模的水稻/大麦同源基因的搜索及利用;禾本科主要作物间主要农艺性状的比较基因组学研究;大麦重要农艺性状相关基因的克隆和功能分析等。②新种质/基因资源的开掘利用,如中国特有野生大麦种质资源的征集、鉴定与系统进化研究;优质、抗逆大麦种质资源的鉴定与相关基因的分离及功能研究;核心种质资源的特异性状等位基因座位多态性的比较分析等。③重要农艺性状的遗传解析,包括:大麦品质(重点为麦芽品质)的形成机理及其调控技术研究和大麦抗病(赤霉病、白粉病等)基因的遗传定位和分子标记开发等。④高效安全的现代育种体系建立,在理论创新上注重大麦综合高效育种和多基因聚合育种的理论和技术研究,“超级”大麦的分子设计及其培育途径研究,并开发高通量、低成本的分子标记辅助育种方法。 5澳大利亚、加拿大、美国、英国等一些国家联合启动了大麦农业合作研究计划。英国、澳大利亚和以色列等国的学者利用现代分子生物学技术共同鉴定大量来自中东“肥沃月湾”(大麦主要起源中心之一)的地方种和野生种以发现抗非生物逆境(抗旱、耐盐)和抗病的种质并应用于育种。鉴于目前我国大麦研究力量分散、基础薄弱,加大项目投入力度、加强资源整合共享就显得更为重要。建议从以下方面采取措施:5.1加大投入力度,建立合作网络通过组织实施基础与应用密切结合的研究项目,整合研究力量,拓展研究领域,使得大麦遗传改良基础研究与遍布全国各地的大麦育种单位更紧密的结合,建立更广阔的网络平台。在国家863育种研究专项之外,若能再启动几个重大研究课题,将有助于建立国内合作网,在促进遗传研究与实际育种结合的基础上,着力培育影响力大、推广面广、能与国外品种抗衡的国产优良大麦新品种。5.2借鉴水稻基因组学研究平台,推动比较基因组学研究近年来,在国家的大力扶助下,通过国家973、国家自然科学基金、863等一系列项目的支持,国家水稻基因组研究聚集了国内外植物科学研究的骨干力量,发展迅猛,卓有成效。借助水稻基因组研究的强大平台、丰硕成果和成功经验,利用大麦与水稻的高度同源性,通过比较基因组学研究,必定会带动我国大麦研究较快发展和水平的较大提高。大麦研究成果反过来又可以为水稻、小麦及其他禾谷类作物借鉴利用,从而推动对禾本科作物共性的认识和理解,进一步提高我国作物科学的总体研究水平和国际竞争力。5.3加强国际合作,充分利用海外智力资源目前在欧洲、北美、澳大利亚以及其他主要大麦科研机构有为数不少的华裔科学家参与从基因组学到遗传育种等不同大麦科研项目,在第10届国际大麦遗传会上,分别代表美国、德国、加拿大、澳大利亚、加拿大、以色列等几乎所有大麦科研发达国家参加会议的就有十多位。这批活跃的海外学者,有着从事大麦研究的丰富经验和创新思路,他们在为任职单位创立科研业绩的同时,也都非常希望能为中国的大麦研究做出贡献,这是我国大麦研究重要的资源和财富。建立专门的国际合作平台或通道,最充分地发挥这批海外专家对我国大麦研究的指导和建设作用,无疑是提高我国大麦科技水平切实有效、意义深远的重要举措。 作者:边秀秀、李志兰、任红艳、王道杰、杨新泉单位:甘肃农业大学图书馆、浙江省自然科学基金委员会、国家自然科学基金委员会生命科学部、河南大学生命科学学院 育种论文:大麦育种成绩显示突出分析 保大麦6号创全国单产第一。2004年参加云南省区试,参试品种八个,在全省不同生态区设立八个参试点,试验地海拔1460~2480m,港啤一号作对照,试验结果保大麦6号平均产量389.48kg/667m2,比对照增产44.21%,居第一位,八个试点都比对照增产,在沾益、临沧、丽江和昆明居第一位;2005年试验平均产量338.01kg/667m2,比对照增产26.39%,居第二位,综合二年平均产量为377.56kg/667m2,比对照增产37.83%,居第一位;2005年在隆阳区金鸡乡金鸡一组举办保大麦6号丰产样板9.02hm2,平均产量529.2kg/667m2,最高产量达562.96kg/667m2;2007年在腾冲县固东镇乐坪村示范4hm2,平均产量673.7kg/667m2,当年5月1日保山市农业局邀请有关专家在固东镇乐坪村实打实收760.4m2,晒干扬净达产量717.4kg/667m2,据查新资料显示,该品种创全国单产之最。 “云大麦2号”连创两项全国第一“云大麦2号”是云南省农科院麦类常规课题组和保山市农科所麦类室共同选育的又一超高产啤饲大麦新品种,“云大麦2号”在保山市经多年多点试验示范,丰产性好,该品种二棱,幼苗直立,分蘖力强,耐肥性好,株型紧凑,穗层整齐,生育期155d左右,株高60~80㎝,抗倒伏性极好;中抗条锈、白粉病,中感条纹病,抗旱性中等;“云大麦2号”宜在海拔1400~1700m高肥力种植,在大面积生产上以穗多夺高产,丰产丰收。2009年4月17日,经云南省农业技术推广总站、云南省种子管理站等单位有关专家组成的省级专家组对保山市腾冲县固东镇罗坪村山寨三组、四组93户连片种植的13.7hm2“云大麦2号”进行了分类测产验收和实打验收,分类测产验收结果是,罗坪村种植的啤饲大麦新品种“云大麦2号”13.7hm2连片丰产样板平均产量达629.6kg/667m2,并对两块田进行实收,面积分别是427m2和800m2,鲜重分别为715kg和1310.6kg,扣除34%的水分及杂质,折合干重产量分别为737.3kg/667m2和720.8kg/667m2,科技查新结果显示,“云大麦2号”百亩连片丰产样板平均单产和最高单产均为全国第一。 万亩啤饲大麦平均单产创全国第一保山属云贵高原冬大麦区,系横断山南端的亚高山和中山地带,市内海拔从535m至3780.9m,由于地形地貌复杂,海拔高差悬殊较大,气候垂直差异十分显著,市内气候资源丰富,气候类型多样,立体气候明显,在啤饲大麦生长发育期间,保山市的气候表现出“暖冬气候、湿凉气候、立体气候”等三种特殊气候效应,秋冬季节气候相对干燥,光照充足,这些条件的共同作用,形成了保山啤饲大麦高产的自然气候基础。这样的气候资源为啤饲大麦夺高产提供了得天独厚的自然条件,具体表现在同一品种在不同生态区连续多年出现高产或同一年际间的多个品种在同一生态区多处出现高产。腾冲是云南省啤饲大麦主产县,近年每年种植啤饲大麦1.33万hm2左右,固东镇又是腾冲啤饲大麦主产区,常年种植啤饲大麦面积0.2万余hm2。2011年,保山市农科所选择固东镇实施啤饲大麦高产创建项目,采取市、县、镇、村联办的办法,充分发挥科研团队的作用,分别实施百亩方、千亩片、万亩区各一个,主要种植云大麦2号和保大麦6号。经对项目区61块田8.03hm2测产,百亩方平均产量626.3kg/667m2,比非样板区产量增92.1kg/667m2;千亩示范片平均产量578.7kg/667m2,比非样板区增产量64.8kg/667m2;万亩示范区平均产量504.2kg/667m2,比非样板区增产量51.9kg/667m2,以上“百、千、万”三项种植的啤饲大麦累计产量比非样板区增收啤饲大麦56.05万kg,按市场价1.8元/kg计算,增加产值106.5万元,获得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。2011年5月4日,保山市农科所麦类室和腾冲县固东镇农科站共同举办的万亩啤饲大麦高产示范样板,通过省、市、县专家验收组实地测产验收,验收结果:万亩连片种植啤饲大麦平均产量504.2kg/667m2,创下我国连片种植啤饲大麦单产新高。据西南区域啤饲大麦育种专家、云南省农科院研究员曾亚文介绍,连片种植万亩啤饲大麦平均500kg/667m2以上,不仅名列全省第一,在全国也属罕见。 三点有益的启示我们农业科研和示范推广工作能取得如此大的成绩,五年能够创造出四个全国第一,给我们三点有益的启示:一是十一届三中全会以来举国上下有一个稳定的政治环境、社会环境和科研环境,同时各级领导对我们的科研工作都给以大力支持,这是搞好科研工作的前提条件。二是科研目标要明确,任务要具体。1988年以来,我们这个科研团队在啤饲大麦新品种选育和示范推广过程中,制定出了明确的育种目标,划定了具体的示范推广区域,团队成员在新品种选育和示范推广中都各人有各人的具体任务,在工作中又相互配合,把个人的工作积极性和团队力量发挥到最大化。三是科技队伍长期稳定,科研工作持之以恒。 二十多年来,我们这个科研团队人员逐步增加,科研推广网络逐步建立健全,保山市的啤饲大麦科研推广1988年从零起步,2011年发展到2.81万hm2,“十二五”末有望发展到3.33万hm2以上,科研推广成果惠及全市广大农民。 作者:郑家文、刘猛道、赵加涛、字尚永单位:云南省保山市农业科学研究所 育种论文:生物科技在菘蓝育种的运用探究 本文作者:程春松1,2彭代银1黄和平1郭友平1作者单位:1安徽中医学院药学院2中国中医科学院中药研究所 基本检测技术的应用 现代生物检测技术在药用植物的基源鉴定研究、转基因育种等各方面都有着广泛的应用,在菘蓝的育种研究PCR及RT-PCR技术、SouthernBlot分析、RAPD技术在外源基因检测、抗性基因的检测中取得了良好的效果。 1PCR及RT-PCR技术:1985年,KaryMul-lis发明了PCR技术,引用到药用植物育种研究中,可以通过分离植物基因来鉴定中药中的目的基因以及DNA指纹图谱研究。许铁峰等[11]为了验证外源基因是否转入植物细胞内,对抗生素抗性植株进行了PCR检测,对转基因菘蓝利用农杆菌介导外源半夏凝集素基因进行RT-PCR分析,由于PCR只能证明在转基因植株体内存在外源目的基因片段,而不能完全确定外源目的基因片段已整合进植物基因组,且PCR可能存在假阳性结果,因此通常配合采用SouthernBlot分析验证。 2RAPD与扩增片断长度多态性技术:1990年代提出RAPD技术,该技术现已广泛地应用于生物的品种鉴定、系谱分析及进化关系的研究[16]。陈桂平等[12]选取同一个无性系植株及其亲本进行RAPD分析,得出结果无性系植株的遗传背景一致性很好,但也发生了DNA水平的变异。这项工作为进一步分离抗性基因和培育抗病品种打下基础。相对于RAPD技术,AFLP技术与之相类似,它是一项新的分子标记技术,能检测10倍的轨迹,并且可以检测任何DNA。 染色体研究技术的应用 药用植物染色体研究是分子生物学的基础研究,主要是包括总DNA的提取、染色体制片技术、核型研究以及其结构分析。 1菘蓝总DNA的提取:核酸样品质量将直接关系到实验的成败,所得的DNA应达到满足试验要求的量和纯度。陈桂平等[12]运用的菘蓝总DNA提取方法是采用改良的十二烷基磺酸钠微量提取法提取DNA。丁如贤等[10]采用改良十六烷基三甲基溴化胺法提取总DNA。CTAB是阳离子去污剂,可以很好地去除多糖,因此对于植物DNA的提取具有较高的广谱性,而SDS是阴离子去污剂,对多糖含量高的植物样品效果比较差。 2染色体制片技术:菘蓝染色体很小,因此,在测量长臂和短臂时,难以确定长、短臂的分界线,只有制作染色体分散、染色体分开,而着丝粒未分开的染色体标本,并把染色体相片尽量放大,才能较准确地确定着丝点的位置,使数据可靠[17]。杨飞等[18]在大麦、玉米染色体研究中多采用去壁低渗火焰干燥压片法,该方法简单易行,适合植物染色体制片。 3核型研究:核型是指染色体组在有丝分裂中期的表型,是染色体数目、大小、形态特征的总和。核型研究就是在对染色体进行测量计算的基础上,进行分组、排队、配对,并进行形态分析的过程。杨飞等的报道[18]表明:菘蓝的核型公式为2n=2x=14=10m(2SAT)+4sm,菘蓝核型的对称等级为2A,是一种比较对称的核型。鹿萍[17]报道二倍体染色体数为14条,核型公式为2n=2x=14=14m,四倍体染色体数为28条,核型公式为4n=4x=28=28m。以上研究基本确定了菘蓝染色体的数目、大小及形态特征。 4染色体分析:随着分子细胞遗传学技术的进步,荧光原位杂交技术被广泛应用于染色体识别和分析[19]。45SrDNA和5SrDNA是编码核糖体rRNA的基因,参与构建核糖体,已被作为十字花科核型进化分析及比较基因组学研究的重要细胞学标记[20]。杨飞等[18]为了深入研究菘蓝的分子细胞学特征,以45SrDNA、5SrDNA和端粒序列为探针,对菘蓝有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交实验,建立菘蓝荧光染色体核型。为菘蓝分子细胞遗传图谱的构建提供了必要依据。 组织培养技术 组织培养技术是药用植物育种过程中一项基本技术。客绍英等[21]以菘蓝幼叶为外植体,对其诱导培养过程中细胞启动、脱分化、组织分化和器官(芽和根)发生,进行了石蜡切片观察和分析。李连华等[22]以菘蓝愈伤组织为试验材料,分析比较了不同培养基对菘蓝愈伤组织增殖和分化的影响。此外张胜珍等[23]用纤维素酶和离析酶的混合酶液提取菘蓝无菌苗幼叶原生质体,他们探索了菘蓝原生质体分离和纯化的条件,为菘蓝的细胞工程育种做出了有效的探索。
浅谈高中生物新课程改革:高中生物新课程改革教学中探究性学习的实施 高中生物新课程的基本理念包括四个方面,即提高生物科学素养;面向全体学生;倡导探究性学习;注重与现实生活的联系。这四个方面既是高中生物新课程改革的基本理念,也是高中生物教学的基本理念。因此,生物教学应该注重发挥学生的主体地位,提高学生的学习主动性和通过探究获取知识的能力。 探究性学习教学模式是以学生为中心,学生独立自主地发现问题,通过实验操作、调查或信息的收集、分析和处理等活动,从探究过程获得知识和技能,并不断提高学生解决问题的能力;教师在整个教学过程中则起组织者、帮助者和建议者的作用。因此,在探究性学习教学过程中,生物教师如何运用全新的教学方法,提高教学质量和学生的综合素质是非常重要的。 1. 创设情景,引导学生投入到探究与交流的学习活动中 通过创设情景,提高学生的学习兴趣,激发学生的求知欲望,主动参与探究和讨论,在探究过程中获得知识。 在教学中可利用多媒体课件创设情景。如在讲“生态学方法和原理在实际中的应用”时,运用多媒体课件依次演示农业生态工程、城市生态工程等,然后采取积极的态度引导学生去思考,教师应尽量多给学生提供表现的机会,,不随意否定学生的观点和解释,同时也引导学生聆听其他同学的发言,正确领悟他人的意图,有针对性地发表自己的意见。通过师生互动、生生互动达到对知识的活学、活用和创新发现,用生态工程知识关注社会、服务社会。 设计情景式问题、探究式问题等方法,引导学生对知识产生认知需要,主动参与探究。如,讲“遗传的基本规律”时采取提问式导入课题,“为什么有的同学是双眼皮,有的是单眼皮?”“为什么有的同学的父母都是双眼皮,而他却是单眼皮?”“为什么有的同学是双眼皮,而他的姐妹却是单眼皮?”通过探究性的提问,调动学生的学习兴趣,积极参与讨论和学习过程。 在这些探究学习过程中教师只是起组织者的作用,不断鼓励和表扬学生,让学生自主探究,获取知识,提高自身思考能力和分析能力。 2. 探究性实验教学,让学生独立完成实验过程 实验是科学研究中非常重要的方法,也是生物科学的基本研究方法,所以让学生自己设计实验,独立操作实验是培养学生科学研究能力和获取知识的最好方法,而且学生对实验很感兴趣,容易调动他们的学习积极性。进行探究性实验教学,首先要指导学生学习掌握实验研究的基本方法:确定问题——提出假设——实验预测——实验设计——实验操作——实验观察——分析总结实验数据。例如在讲“温度对酶活性的影响时,结合酶的特性引导学生思考,为什么不能先让酶和反应物混合再设置高温和低温。从而激发学生的探究精神、实验能力和动手能力。为了让学生掌握溶液培养法来探究植物的必需矿物质元素,首先设计实验小组:(1)完全营养液培养某种植物(三个实验小组均使用生长状况基本相同的同种植物)。(2)缺N元素的营养液培养同种植物。(3)缺P元素的营养液培养同种植物。然后教师与学生一起准备实验材料:配置营养液;选取生长状况基本相同的同种植物。让学生理解到实验材料的准备是十分重要的。最后让学生自己管理及观察实验,实验后学生自己总结实验结果,并思考为什么要设计实验小组。经过此实验,让学生懂得如何运用实验方法去研究问题,并了解到科学地设计实验的重要性,并从中理解什么叫无土栽培。学生还能从此实验中总结出:时间长了要更换营养液,还要通入空气,并且营养液浓度高植物容易出现失水现象。为以后利用无土栽培技术培养植物提供了经验。有了实验操作经验后,在植物向性运动的实验设计和观察中,要求学生自行拟题、设计实验、选取实验材料和设计实验步骤,并自己观察及总结实验。通过探究性实验教学,使学生懂得实验在科学研究中的重要性以及掌握探究实验的基本方法和技能以及应具有的科研态度。同时培养了学生的观察能力、动手能力和分析能力。 3. 专题探究性活动,培养学生的多种能力 探究性活动课题的选择,可源于现实生活中的热点为题或生命科学的各种技术,或与生物科学有关的实验为题。确定课题后,进行调查研究或进行实验研究。如学习完“遗传与变异”的知识后,组织学生总结人类对遗传物质的探索过程,上网收集信息了解探索遗传物质历程中各位科学家的假说、学说、理论及实验,通过学生归纳总结引导学生理解探究科学发展的历程实际上是实践——认识——再实践——再认识的过程,从而达到领悟探索过程、学习科学探究方法、提高科学素养的目的。学生对一些生物学上的先进技术都十分感兴趣,例如克隆技术。这样教师就可以组织学生查阅资料去理解克隆技术。指导学生分组研究收集资料:(1)克隆技术是一项怎样的技术。(2)克隆技术已应用于哪些方面,取得了哪些成功的例子。(3)克隆技术给人类带来哪些好处,社会上如何看待克隆技术以及有关的伦理问题。通过专题性学习,丰富了学生的学习活动和知识面,培养了学生各方面的能力。 以上是本人在新课标生物教学过程中开展探究性学习教学方式的一些方法的尝试,力求在传授知识的同时,能发挥学生的主题地位,创造机会让学生通过自主学习,掌握获取知识的科学方法,培养学生各种能力。通过开展探究性学习教学,极大地调动了学生的学习积极性和主动性,而且起到为知识拓路的作用,还能培养学生的科学态度和毅力,发展学生智力,提高学生综合能力,落实素质教育。但探究性学习教学所需要的时间较多,不可能每节课都实施,所以多数是利用多媒体课件来创设情景或演示实验探究过程,激发学生思考和分析问题,然后通过讨论,学生总结学习。所以实际教学中容易产生完成教学任务与进行探究学习之间的矛盾。 浅谈高中生物新课程改革:高中生物教师如何适应新课程改革 新课程改革的实施,是全面推行素质教育的主要内容,是人才强国战略的重要组成部分。课程改革的成败,在很大程度上取决于教师。生物新课程改革给生物教师带来了很大的机遇和挑战。传统的教学方法使课堂教学机械沉闷、缺乏生气,抹杀了“生物学是研究‘生命’的科学”这一本质属性。学生学习往往是一种在压力下的被动学习,这与学生的全面发展背道而驰,高分低能由此而来。从而导致不少学生对教材内容只是机械地记忆,无法用所学知识解释生活中所见的简单的生命现象,无法解决日常生活中所遇的有关问题。《新课程标准》赋予了生物教师新的工作内涵和要求,作为高中生物新课程标准的实施者,我们必须尽快在各方面加以转变,以适应新课程改革的要求。 一、更新教学观念 教学观念是教学行为的先导,更新生物教学观念是实施生物课程改革的前提。 新课程要求既要传授学生知识,又要教给学生学习的方法和培养学生的能力;既要体现教师的主导性,又要体现学生的主体性。因此在教学中,教师必须明确地意识到:“学生才是课堂上的主角,自己要甘心成为配角,把探索思考的时间还给学生。教师不再是专家、讲师,而成为学生学习和发展的合作者、组织者、指导者;教师不再以定规或定向来支配或限制学生的思维,而是将课堂的支配权下放给学生,让学生主宰课堂,教师仅是一位积极的参与者。” 二、提高自我素质 人们常说“要给学生一碗水,教师自己就得有一桶水”,而在课改的今天,一桶水根本不够,应当是一潭水。教师只有站得高才能看得远,只有高屋建瓴地灵活选用恰当的教法,才能用最短的时间取得最好的效果。 当今世界日趋信息化、数字化、网络化,知识的获取途径越来越多,知识的更新速度也越来越快。如果我们不加强学习更新,已有的知识会逐渐老化,必定会在教学中感到力不从心,捉襟见肘。因此,要不断提高自身素养,树立“终身学习”的理念,把自身知识的更新视为一种责任,使“终身学习”内化为自觉的行动和自然的行为;关注课改信息,积极参加各种学习和培训,自觉地把理论与实践结合起来,把新课程改革的伟大实践落实在每一节课中。要多看多学、多思多想、多用多写,在实践中运用,在运用中积累,在积累中提升。另外,在新课程背景下,多媒体课件因它图文并茂、声像并举、形象生动的特点被越来越多地应用于课堂教学,其优势显而易见。可见,作为新时期的老师,还应注重提升课件制作水平,以及网络资料的获取和整理等信息技术应用能力。只有具备扎实的基础,精湛的业务,掌握多媒体技术,才能在新课改的课堂教学中游刃有余。 三、优化实验教学 生物学是以实验为基础的学科,生物学发展和提高的过程也是一个“实践—理论—再实践—再理论”的循环过程。生物实验教学在生物教学中占有很重要的地位。实验教学对于学生能力的培养尤为重要。新课程标准要求教师更多地选用探究式的课堂教学,这种教学方式将促使学习方式从被动型转为探究型。就生物实验教学而言,过去教师极少做探究实验,旧教材的实验更多的是验证性实验,教师只要按部就班地指导学生进行实验,结果一般都和预期相符合。很明显,学生的主动性和创新性都没有得到发挥。而新课标则注重实验探究,这不仅可使学生养成积极发现问题并探索解决问题的良好习惯,也能培养学生的分析与判断能力,创新能力和逻辑思维能力。 因此,为了适应新课改,我们应加强探究实验教学:认真对待教材中的每一个探究实验,让学生自主完成,以培养他们探究的能力;对于教材中的验证实验,可针对实验中的某些条件对结果的影响进行探究,也可将验证实验进行中出现的意外情况作为课题进行进一步探究;对日常生活中遇到的问题,也要鼓励他们自选课题进行探究。 四、建立新型的师生关系 我国长期以来形成的传统师生关系,实际上是一种不平等的关系,教师不仅是教学过程的控制者、教学活动的组织者、教学内容的制订者和学生学习成绩的评判者,而且是绝对的权威。多年来,教师已经习惯了根据自己的设计思路进行教学,他们总是千方百计地将学生虽不大规范但却完全正确甚至是有创造性的见解,按自己的要求“格式化”。 新课程强调,教师是学生学习的合作者、引导者和参与者,教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。教师应该由传统的重教师“教”向新课标下的重学生“学”转变,由居高临下的知识传授向平等融洽的师生交往转变。教学过程中教师对学生要有充分的尊重,对学生提出的不同问题要给予充分的肯定,激发他们的思维,使学生在平等、民主的气氛中快乐学习。教师应融入学生,和他们共同探讨、解决问题。这样,师生会处在一种非常和谐的氛围中,通过交流探讨,逐步建立起和谐、民主、平等且利于学生身心发展的新型的师生关系。 总之,作为高中生物教师,面对新课程的实施带给我们的机遇与挑战,我们只有尽快转变教学观念,依据新课程标准的要求和生物学科的特点,不断地学习与实践,探索新的教学思路,研究新的教学方法,抓住机遇,迎接挑战,才能跟上新课程改革的步伐,使自己和学生共同进步、共同发展。 (作者单位:甘肃省岷县一中) 浅谈高中生物新课程改革:基于新课程改革背景下高中生物如何创建探究性教学 摘要: 众所周知,探究性教学是通过发现问题、调查研究以及表达与交流等一系列的探究性活动,以培养学生科学的思维品质,充分发挥学生学习的主动性,促使学生能在教师的指导下更加主动和富有个性地学习。因而,在新一轮高中课程的生物教学中,应从各个方面来引导学生开展探究性学习,逐步培养学生的创新精神与实践能力,完成生物教学目标。 关键词:新课改;高中生物;探究性教学;特点;措施解析 教育部在2003 年颁布的《普通高中生物课程标准(实验)》中明确提到:在普通高中生物课的学习过程中倡导学生进行探究性学习,引导学生主动参与探究过程,培养学生的创新精神和实践能力。而随着我国新一轮课程改革的不断推进,倡导探究性学习也已成为新课程标准提出的一项基本理念。所谓的探究性学习,是指由学生在学习与社会生活情境中发现问题、选择课题,设计方案,并通过自主探究、搜集、处理信息,展开讨论,最终获得问题解决方法,同时养成自主探究、创新意识与习惯,提高创新能力,建构知识积累和丰富间接经验的学习过程。毫无疑问,在新课改中,探究性学习的地位和作用将不断得到加强,其在培养学生创新精神、提高学生实践能力方面也具有十分重要的意义,不仅符合现代教育理论所提出的“主体性教学原则”以及“以人为本、全面发展的教育理念”,而且将为学生的终身学习打下良好的基础。然而,据笔者所致,目前我国各大高中生物的探究性学习还是不尽如人意,故在本文中就如何创建高中生物的探究性教学提出自己的一些建议,希望能够抛砖引玉,为完善高中生物教学工作尽绵薄之力。 1 探究性教学的特点 学生的自主性。在探究性教学中,要求学生自主地抓住生活中的某些事物现象,并通过探究过程自然而然的进入到科学的学习过程中。 重视过程、阶段性明显。探究性教学旨在形成认识自然的基础,即科学概念,但这并不是一朝一夕就能完成的,学生的认识发展都必须要有一个从感性思维升华到理性思维的过程。而且结果并不是最重要的,重要的是在探究的过程中,学生能够通过自身的实践而对某些概念有更加深刻的认识和体会,同时,掌握好科学研究的一般方法。 注重科学精神的培养。探究性教学注重培养学生探索未知世界的积极态度,并在这一过程中,鼓励学生思考、发问。此外,探究过程中要求独立操作和思考,但也不缺乏必要的集体分析讨论,这不仅让学生有了独立思考与自我解决问题的机会,还培养了学生的团结合作精神以及尊重科学事实的态度,为学生日后的科学研究工作奠定了坚实的基础。 2 完善高中生物探究性教学的几点措施 2.1 科学设计教学方案,增强学生主体意识。要实现高中生物的探究性教学,教师首先就必须进入“探究”的角色,进行换位思考,将设计教案的过程转变其探究的过程。因此,笔者认为,教师在设计探究性教案时,应遵循这样一个思路:明确教学目标——确定教学内容——搜集整合相关信息资料——了解学生的思维与认知情况——设计问题——寻找探究点——设计课堂具体探究过程。其次,教师在备课时,应从学生能力发展、知识呈现方式以及探究方式三个角度进行入手,通过学生认知结构内的富有启发性的常规问题或者已知生物事实材料,创造相关的问题情境,如此一来,就有利于学生从问题出发,借助由浅入深,由此及彼,由正及反的不同方式和不同层次的联想,衍生出各种类型的新问题,进而让不同层次的学生都能够拥有广阔的思维发展空间,培养学生开放性思维,提高科学的逻辑思维能力,增强生物学习效果。 2.2 营造一种探究的课堂气氛。开展探究性教学工作,课堂气氛十分重要,只有在开放、民主与和谐的课堂教学环境中才会有实现探究性学习的可能,但这并不是说让学生一味的放任自流,而是在教学中进行适时的调节,做到收放自如。所以,在课堂教学中,教师应积极鼓励学生自由的表达内心想法,并引导流畅的表达,学会沟通,让学生更有动力和信心投入到生物的探究性学习之中。其次,对于课堂上学生的与众不同和标新立异,只要他们有自己的合理思路,教师都应该及时的给予表扬,即使有些学生的问题偏离了整个的教育教学目标,也不能够加以绝对地否定,可以建议其在课后的时间里展开讨论。最后,当学生在课堂上遇到解决不了的问题时,教师要适当的加以思维指导,可以尝试降低问题的台阶,或者设置一个相对较低层次的探究点,引导学生继续探究。总而言之,要摒弃传统的教师“一言堂”教学模式,努力营造适合探究性学习的课堂环境,建立新型师生关系,只有这样,才能够让高中生物的探究性教学得以开展并圆满完成预期目标。 2.3 完善高中生物教学的评价体系。现在很多高中的生物课程评价体系还不够科学和完善,根据新课改的相关要求,笔者认为应从以下两个方面来建立一整套与之相适应的评价体系,进而保证探究性教学工作的顺利进行。一、改变原有的单一考试定成败的局面,换之以笔试与能力测试相结合的考察方式。除传统的笔试外,教师应增加对学生探究能力的测试,材料收集和整理能力的测试以及实验能力测试等方面的考察内容。二,采取多种评价主体相结合的评价方式,如教师评价、自我评价、师生互评以及学生互评等等,并根据一定的比例来确定最终的成绩,以促进学生学习的主动性及全面发展,提升生物探究性教学效果。 浅谈高中生物新课程改革:新课程改革下高中生物课堂教学思维能力的培养 【摘要】随着高考制度的改革和现代教学观的形成,教师不仅需要加强学生基础知识的教学,更应重视学生思维能力的培养。思维能力是中学生物学习能力的核心内容,它与观察能力,实验能力,自学能力密切相关。 【关键词】新课程改革;高中生物;课堂教学;思维能力 观察时没有思维活动的参与,是不可能将感性认识上升为理性认识的;做实验必须手脑并用,不假思索的机械操作将无法提高实验水平;自学能力的形成必须建立在一定思维能力的基础上,由此可见思维能力对其它能力的发展水平起着制约作用,如何在课堂教学中培养学生的思维能力就成为每一位生物教师必须思考的问题。 1.引导学生明确思维目的 [CN333教学论文网] 根据心理学研究表明,只有人类的思维才具有真正的目的性。生物课堂教学应当根据教学大纲和学生的实际情况来确定教学目标,实现教学目标首先必须引导学生学会明确思维目的,明确思维目的,其实质就是通过分析未知和已知的矛盾,为最终解决矛盾找到恰当的途径。我们对已知和未知这两个方面作全面的分析和综合,让学生在教师事先设置好的思维目标系列指引、激励下,通过分解、简化、归类等方法,化难为易、化繁为简、化整为零,从而明确为解决具体问题而设置的思维目的系列,从而缩小未知和已知之间的距离,让学生通过自己的努力,拾级而上,在不断的成功中实现从未知到已知的飞跃。 明确一堂课的思维目的是重要的,然而在长期的课堂教学中,引导学生明确思维目的,意义则更大。教师要让学生知道,思维能力不仅仅是各学科考查的重点,而且对自己将来的学习和工作都将产生深远的影响。我们常常告诫学生:体会一门课或一本书的思想精华有时可受益终身。知识的有效性是短暂的,而思想的有效性是长存的。因此,教师要有意识地引导学生学会明确思维的目的,调动其学习的主动性,激发思维的活力,提高思维的效率。 2.创设条件营造良好的思维情境 在课堂教学中,我们不把问题的答案一下子交给学生,而是通过创设良好的思维情境,将学生的注意力引导到最佳的思维状态,善于为学生架设“台阶”,在反复的思维训练中,让学生通过自己的努力达到思维的目的。 2.1通过课堂提问启迪思维。思维是由问题开始的,并在解决问题的过程中发展,但实际上并不是所有的提问过程都是思维教学过程。如果所提的问题和原有的认知结构之间缺乏必然的联系、过难或过易、缺乏提问的方式等,都不能引起学生的思维。设置课堂提问的目的是为了启迪学生思维,要实现这个目的,除了具备目的明确、层次分明、把握时机、面向全体学生等基本要求外,还应特别具有以下三个方面的要求。 2.1.1提问要难易适度。在目标教学实施中,依据学生的认知水平,提问要按能级从低到高,由易到难逐层展开,其难易程度不能超过或低于学生的“最近发展区”,既不能高不可攀,徘徊不前,也不能唾手可得,失去兴趣,而是“跳起来摘果子”,做到伸手不得,跳而可获。实践证明,过难过易的提问均不能有效地激发学生的思维。 2.1.2提问要艺术新颖。好奇之心人皆有之,同样一个问题,提出时平平淡淡,既不艺术又不新颖,而是“老调重弹”,那么学生就不可能被引起较强的注意,如果变换一下提问的方式和角度,学生自然会产生兴趣,被新奇之感所吸引,也会积极开动脑筋去思考。 2.1.3提问要有启发性。课堂教学中教师的主导作用发挥提如何,取决于教师引导启发作用发挥的程度。因此,课堂提问必须富有启发性,达到激发思维,诱导思维的目的。教师提出问题后,要注意留给学生思考问题的时间,以期调动全体学生积极思维的目的,同时注意设计展现思维过程的提问,根据学生的实际,准确地点拨,及时帮助学生通过自己的思维劳动越过思维障碍,在获取知识的同时,促进其思维的发展。 2.2通过思路教学激发思维。所谓思路教学,就是教师在研究教材思路和学生思路的基础上,根据学科知识的逻辑结构和学生的思维特征,设计一条适合学生已有的知识水平,并有目的地促进其发展的科学思路,让学生循着这条思路的正确线索而探索知识的教学过程。思路教学的本质是以思维活动的显示来激发学生思维的。教师在教学根据教材思路,联系自己的领悟,理清思维脉络,先讲科学思维的方法和过程,再导出思维的结果,这样就可以激发学生的思维,培养学生探索科学的兴趣和能力。在思路教学中我们坚持“三思”(教材思路、教师思路、学生思路)相结合,以教师思路引导学生思维,就可以使学生学会科学的思维方法,获得巩固的、灵活的科学知识,提高科学素质,促进全面发展。 2.3通过生物实验活跃思维。生物学是一门实验性学科,生物实验作为生物教学的重要组成部分,在发展学生思维方面有其独特的地位和作用。一方面,生物实验以其丰富的生物对象吸引着学生的注意力,刺激着学生的感官,使学生精神振奋,思维活跃;另一方面,学生通过对实验现象的深入细致观察,获得大量的感性知识后,在教师的指导下进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工过程,无疑可提高学生的抽象思维能力。实践证明,围绕这一教学目标,在课堂教学中适时地引入生物实验,努力改进、增补演示实验,是培养学生思维能力的重要途径和方法。 3.帮助学生掌握科学的思维方法 培养学生的思维能力,不仅要设法营造良好的思维情境,还应指导学生怎样去思考,让学生掌握科学的思维方法。在生物教学中,启发学生用辩证的观点和逻辑方法对自然现象、实验现象和其它感性材料进行分析、综合、比较、抽象、概括、形成概念,做出合理判断和正确推理的思维能力。帮助学生掌握科学的思维方法,是培养学生思维能力的前提。 以上介绍了我们在高中生物课堂教学中培养学生思维能力的基本思路,要将以上思路付诸实施,首先必须将思维教学的目标与生物教学的目标综合起来考虑,构建教学目标体系,设计相应的实施方案、检测方案,形成一个教学目标系统。其次需处理好思维训练与观察、实验等能力培养、知识传授之间的关系。注重与学生非智力因素的培养相结合,探索生物思维教学的新模式。 浅谈高中生物新课程改革:浅论新课程改革中的高中生物教学 知识有两种形态,即过程和结论。在当今知识爆炸的时代,掌握知识的多少已经不是最重要的,而如何掌握知识才是至关重要的,所以新课程课改革核心是关注学生获取知识的过程。就生物学科而言,教师该如何适应课程改革所需呢? 一、教师教育观念要转变 新《生物课程标准》提出的课程理念是面向全体同学、提高生物素养、倡导探究性学习等三个方面。这是作为新课程改革的落脚点和导向,充分体现了教育理念从生物教学向生物教育的转变。 1.面向全体学生,促进每个学生的充分发展。这就要求教师在教学思想、教学过程、教学手段和教学方法上进行改革。要给每一位学生提供参与的机会,公平对待每一个学生;对待每一个学生的评价必须公正。 2.提高生物素养,培养自然和社会的责任感。生命科学作为21世纪的主导学科,是对社会影响最大的领域。人类生存的大环境已成为生命科学中最为活跃的研究方向之一,因而生物教育在培养学生的环境意识和可持续发展观念方面具有天然的优势和不可推卸的教育责任。 3.倡导探究性学习,培养学生自主、合作的精神。实践证明,学生参与课堂教学的积极性、参与的深度与广度,将直接影响到课堂的教学效果。只有积极、主动、兴奋地参与学习过程,学生个体才能得到发展。 二、教学形式的更新 教学形式一般有课堂教学形式、评价学习成绩方法和教育内容等三方面,随着育人标准的改变,教学形式也应作相应的更新。 1.课堂教学的创新化。在课堂的教学中,要把以教师、教材为中心的教学转变为以学生为中心的教学,把思考的权利还给学生,鼓励学生在课堂中畅所欲言,给学生以思想的自由、创新的自由和情感的自由,从而进一步激发他们的求知欲,调动他们的积极性和主动性。 2.评价学习成绩的多样化。闭卷书面考试、开放式考核、实验操作考查相结合。 3.学习内容的丰富性。教学中不但要完成基本生物知识的教学,要尽量使生物知识存在于生活的背景中,能够使之成为为人类服务的手段和方法。从生物教学向生物教育的纵深发展。 三、教学手段的优化 在课堂教学中注意把传统的教学媒体与现代化媒体有机地结合起来,高效而简便、科学而切实地为教学服务。 总之,中学生物教师只有转变教育观念,更新教学形式,优化教学手段,紧跟教育改革的步伐,才能提升教育潜能,拓宽思路,改变方法,以全新的思路、全新的方法投入到生物新课程改革中。