本文简要分析了小学语文教学中的生命教育理念,以供参考。近几年,自杀、他杀、校园暴力等事件不断地发生在小学校园。一些小学生没有足够的生命意识,对待生命表现出强烈的不负责任的状态。想要阻止惨剧的发生,需要教师给予正确的引导[1]。因此,这个重要的任务成为了小学语文教师不可推卸的责任和义务。通过他们的努力,让更多的孩子懂得“生命诚可贵”,使他们更加热爱生命,珍惜美好的生活。 一、珍惜生命,从阅读开始 “书山有路勤为径,学海无涯苦作舟”,知识的海洋无边无际,书籍的种类更是五彩缤纷,如何更好地对小学生进行生命教育?阅读是最好的引导方法。阅读过程中让他们更加了解生命的意义。小学生之所以对生命的认识有限,是因为他们的人生阅历不够。正因为生命意识的缺乏,才导致了那些惨剧的发生。一本好的读物,一次丰富多彩的阅读活动,都能够让小学生们接触更多的关于生命的知识,从而得到更加完善的有关生命的教育。因此新教材对于生命教育方面的优秀文章非常重视。课本和阅读只是生命教育的载体和方式,教师们要勤于思考,如何能够让生命教育贯穿于小学语文教育始终?例如《浅水洼里的小鱼》一课是讲述“小男孩”解救被困小鱼的故事。老师可以根据文章中解救小鱼时小男孩的心理状态和行为来教育和指导小学生们要爱护小动物、保护大自然、了解生命的珍贵。在上《鸟的天堂》一课时,老师们可以通过生动有趣的图片或者影像,让小学生更加清晰直观地认识这些动物,亲近自然。通过了解动物之间的情感,从而更加热爱和珍惜现在的生活。阅读每一篇文章时,教师都可以指引学生们,了解自然,珍惜生命。 二、课文内容深入探知 在现在小学语文教学过程中,传统的教育理念依然束缚着一部分教师,教学的目标依然一味地以提高小学生的学习成绩为主。小学语文课只是提高小学生学习成绩的工具,没有关注到它的人文性[2]。根据生命教育理念的指导,教师应该积极创新,对课文的内容深入探知。首先,小学生对生命有一定的认知,形成最基础的生命意识是在深度探知课文内容的过程中重要的一部分。比如在学习《两只鸟蛋》这篇课文时,在教学过程中,除了让小学生感受文字中的欢乐之外,生命的诞生与延续,成长与变化的意义都是小学生需要了解的。其次,通过教师对课文内容的深入探知,帮助小学生了解生命的美好和伟大。从而使小学生更加深刻的理解生命的意义。例如,《司马光》一文中,教师要引导学生珍惜生命可贵的同时,在他人需要帮助时,要聪明更要勇敢。弘扬社会正能量。《日月潭》一文中,教师在教学过程中,生命的重要和世界的美好能让学生们有所感受,从而意识到要尊重和维护生命。教师们可以在这基础上能够让学生更进一步了解生活和生存的区别。创造和了解生命,拥有更加美好的明天,需要具备正确的生命观。教学过程中,大公无私的品质,利人利己的观念让小学生意识到努力创造生命的重要性,同时得到同学们的赞扬,可以更好地体现人生的价值和意义。 三、生命感悟需要实践的 心理学研究发现,小学生要更加清晰直观地认识事物,可以通过游戏、实践和一些活动的方式实现,并且提高他们的学习兴趣。事实上,小学生的身心感受,他们的情感与思想的升华就是生命教育的真谛,教学活动通过组织实践进行,可以使感性认知的周期更长,进一步加强小学生对生命的理解。同时国家教育的相关部门也大力支持这种实践活动的教育模式,有这样好的机遇而且对平常的课堂教育有更好的促进作用,同时也对小学生的生命教育有进一步的加强[3]。 四、结束语 综上所述,小学语文教师应当在课堂上摆脱原有教学理念的束缚,在生命教育观念的引导下,加强课文内容的探知,使小学生对生命意义与价值有更加深刻的感受,这也是生命教育的最终方向。小学生拥有无穷的想象力和创造力,小学生通过思辨精神的教育和培养,可以充分激发他们的潜力。在生命教育理念的指导下,可以卓有成效地培养小学生的综合素质。 参考文献: [1]黄学芹.生命教育理念下的小学语文教学思考[J].新课程(上),2017(11):228. [2]寇红伟.唤醒沉睡的潜能激活封存的记忆———小学语文生命化教育教学研究[J].新课程(上),2017(11):231. [3]袁翠玲.在小学语文教学中渗透生命教育的几点做法[J].语文教学与研究,2018(2):137. 作者:牛静 单位:山东省淄博市淄川区北关小学
在初中语文素质教学中,教师在教学改革中不仅要开展创新的教学形式,还要注重培养学生的语文综合素养,让学生进行积极的课外阅读,实现课堂教学的延伸,丰富他们的知识积累,让他们在探究课文内容时能更全面、深入地分析。在设计课外阅读活动时,教师要从学生的兴趣出发,设计多样化的读书活动,让学生通过阅读和交流感受到阅读乐趣,使他们喜欢上阅读,养成阅读的好习惯。 一、创设自主的阅读氛围,提高阅读兴趣 为了激发学生的课外阅读兴趣,教师可以为学生创设一个自由、自主的阅读氛围,把学校的阅览室打扫得窗明几净,在窗台上摆放几盆鲜花,给学生提供一个安静、温馨的阅读环境。在阅读时,学生能根据自己的兴趣选择喜欢的书籍,更好地提高他们的阅读积极性。在阅读过程中,教师还要让学生做一个学习的有心人,把书籍中的有用知识记录下来,边写边记,让他们掌握更多的知识,在提高他们阅读理解能力的同时,促进他们语文综合素质的发展。在办手抄报时,教师可以鼓励学生把这些知识写到手抄报上,让其他学生进行阅读和学习。通过主动的阅读活动,学生的语文阅读能力有了明显提高,他们在阅读过程中获得了更多的收获,使他们喜欢上课外阅读,并能主动进行课外阅读。 二、结合课文进行阅读拓展,让学生主动进行课外阅读 在培养初中生的语文课外阅读能力时,离不开语文课堂教学。在教学中,教师可以针对课文内容进行拓展和引申,向学生介绍和课文相关的内容,激发他们的好奇心,让他们在课下主动寻找相关的书籍进行阅读,提高他们的阅读积极性。在主动阅读过程中,学生在阅读渴望的引导下使阅读活动成为一种自愿、自发的阅读行为,他们能从课文内容出发,在课外进行延伸阅读,既能深入理解课文内容,又能增加阅读量,使学生积累的知识由点到面进行扩展,促进他们语文综合素质的提升和发展。 三、开展小组合作,在交流中促进发展 组织学生进行小组合作阅读是促进学生深入理解,提高阅读效率和阅读质量的有效方法。在合作阅读过程中,小组成员可以阅读同一本书,在阅读过程中针对不理解的地方进行讨论交流。通过积极的小组合作,学生通过阅读能深刻理解书籍内容,提高他们的阅读理解能力。在小组合作过程中,学生还可以分享阅读方法、阅读书籍、阅读收获等,让他们在认真倾听中学习好的阅读方法,了解更多适合阅读的书籍,在选择阅读书籍时有更大的选择空间。在小组合作的方式下的阅读活动,能利用集体力量和小组成员的感染力和榜样作用,使小组中的每一个成员都喜欢上阅读,在阅读活动中获得提高。 四、设计丰富的读书活动,加深学生的阅读乐趣 在初中语文课外阅读中,为了提高学生的阅读兴趣,教师可以设计丰富的读书活动,激发学生的阅读兴趣,让他们在积极参与中阅读各种书籍,积累知识的过程中体会到阅读的乐趣,让他们主动进行阅读。例如,教师可以设计班级图书角,给学生准备丰富的图书,并鼓励学生把自己喜欢的图书放到图书角中。随着学生的积极参与,图书角的图书越来越多,内容丰富多彩,能更好地激发学生的阅读积极性。教师还可以举办图书分享交流会,经过一段时间的阅读后,让学生说一说自己阅读了哪些好书,阅读过程中收获了什么。通过交流,学生能接触到更多的好书,让他们受到吸引,主动阅读这些书籍。通过丰富多彩的读书活动,班级中形成了浓厚的阅读氛围,他们不仅在语文课堂上积极阅读,还主动在课外时间进行阅读,在阅读中收获知识,获得深刻的学习体验,提高他们的阅读积极性。 五、制定阅读计划,培养阅读习惯 初中生在进行课外阅读时,要获得良好的阅读效果,教师需要指导他们制定阅读计划,阅读计划主要包括阅读书籍目录、阅读时间、阅读进度等。阅读计划可以分为周计划、月计划和学期计划。在阅读计划的指导下,学生的阅读活动更有方向和目标。在完成周阅读计划后,学生获得了阅读信心,他们会继续向月计划和学习计划进行挑战,在不断阅读中获得更多的收获。在学生按照计划进行课外阅读的过程中,教师可以在每周、每月、每个学期针对学生的阅读情况进行评比,选出完成阅读计划的学生,对他们进行表扬和奖励。通过教师的激励,学生的阅读兴致更高,使班级中形成阅读风气,带动其他不爱读书的学生共同进入到课外阅读活动中,使每个学生的语文综合能力通过阅读都获得提高。总之,课外阅读是学生积累知识,提高语文综合能力的有效途径。通过阅读,学生的理解能力获得提高,使他们在课堂学习中深刻理解课文内容。随着知识的不断积累,学生在思考问题时更深刻,能从阅读资料中获得更多的感悟,让他们在积极的阅读中收获快乐和成就感。在课外阅读中,学生在丰富的阅读活动中接触到更多的知识,有效提升他们的语文综合素养。 参考文献: [1]彭忆.初中生课外阅读及其改进策略研究[D].四川师范大学,2015. [2]张杰.中学生课外阅读指导研究[D].延安大学,2013. 作者:杨文秀 单位:西藏拉萨市第四中学
0前言 开江县位于四川省东部,大巴山南麓,现有义务教育阶段学校51所,其中小学27所、九年一贯制学校8所、初级中学15所、完全中学1所,在校学生49968人,义务教育阶段专任教师3456人。近年来,在省、市教育行政管理部门的关心和领导下,开江县大力实施“科教兴县”发展战略,坚持教育优先发展不动摇,以办公平而有质量的教育为目标,科学谋划,统筹协调,改革创新,奋力推进教育高质量发展,经过不懈努力,于2018年通过“全国义务教育发展基本均衡县”审核认定。国家的“薄改计划”和义务教育均衡发展验收也促进了开江县中小学教育装备的配置工作。为进一步推动教育装备工作发展,在基本达标的基础上,针对教育装备工作方面存在的薄弱环节,如仍有不少学校存在管理不规范、制度不健全、使用效益低等问题,积极采取措施全面提升教育技术装备保障能力。为此,开江县教育和科学技术局、开江县人民政府教育督导室于2019年联合出台《关于进一步加强中小学教育技术装备管理提高使用效益的通知》,从规范管理、强化运用、加强领导等几个方面着手规范开江县中小学教育装备管理,提升教育技术装备使用效益。 1规范管理,提供教育装备全方位保障 为更好地服务教育改革和发展,开江县教育和科学技术局(以下简称县教科局)从环境管理、仪器设备管理、保养与维修等几个方面对中小学校教育装备管理工作进行规范,让学校各项管理职责更加明确,制度更加完善。 1.1环境管理 舒适整洁的教室环境能够给师生带来愉快的心情,提高师生的学习效率和安全性。因此,中小学校各类功能室的室内环境应做到以下几点:功能室的门窗要牢固、安全,室内电器、电路的安装要规范、整齐;仪器柜、图书柜、器材架等应垂直于门窗整齐摆放,柜体之间要保持适当距离;功能室内要做到柜顶、柜内(外)无杂物,柜(架)内仪器设备、药品、器材等要科学存放;实验室、仪器室(药品室)要安装符合质量要求和相关规定的通风排气、遮光设备,便于将实验产生的有害气体及时迅速地排出;功能室上墙的规则、职责、制度等要按照统一标准张挂于室内正前方显眼处;功能室内的布置要具有学科特色和良好文化氛围,画像、名人名言等内容需符合要求,简洁明了;功能室周围环境优雅,室内墙面纯白、干净、无杂迹,地面和物品等要整洁、干净、无尘,营造良好视觉感观。 1.2仪器设备管理 教学仪器设备是中小学开展教学、科研和实验活动的重要保障,因此,在每批(件)仪器设备入库前,功能室管理员都要验收合格并填写验收记录单。为保证仪器的完好率,入库后的仪器设备(小学科学、初中理化生等)要按照省《中小学教学仪器配备目录》的分类标准,依据科学分类、整齐美观、陈列有序、取用方便的基本原则分室分类存放。具体做法如下。仪器设备要将包装去除后分类放入柜子,柜子内部要合理分层,同一个柜子中,重(高)的仪器要尽量放置在下层,轻(矮小)的仪器放在上层。鉴于仪器设备的特殊性,在放置仪器时必须遵循正放的原则,若因高(宽)度等原因无法正放,则要对存放的柜子进行调整改进。在同层归类的基础上,应按照仪器的高低进行摆放,将高的仪器放到最里面,做到里高外低,排列成阶梯状,要将仪器的主件、附件和零配件同处存放并留出适当空隙。化学仪器和药品要分室存放,无机药品与有机药品、危险药品和一般药品都要遵循区分存放的规定,特别是化学危险药品要用专柜存放并严格执行双人双锁、用量登记的管理制度。化学药品的容器必须采用标签识别方式,标签要涂蜡,防止字迹受损模糊。仪器设备名称、规格、数量等信息按照编号和序号进行归类后,制作成贮存定位卡,每张定位卡的尺寸要大小一致(A4纸的1/4)并打印,打印后要重叠张贴在仪器、器材柜或架的左上方,账、卡、物应保持一致。各种仪器的说明书、合格证、保修卡等资料要分学科分类归集,再装订成册后存入本室档案柜妥善保管。易粘尘、易潮湿的物品应进行特殊处理,如显微镜、试纸等可以放入原包装盒进行干燥存放。 1.3保养与维修 为保证教学仪器设备的完好率,提高利用率,发挥投资效益,节约经费投入,要经常对教学仪器设备进行维修保养。因此,中小学校功能室的管理员应具备熟练保养仪器设备的能力,坚持养护常态化、规范化,确保仪器设备的日常使用,使用完毕后要及时做好清洁、养护、入柜工作,让仪器设备使用寿命最大化。对于损坏的仪器设备,管理员要发扬勤俭节约、合理运用的精神,尽量进行维修使用;对于确定不能修复的仪器设备,要及时做好报废和补充工作。 1.4账目管理 科学、规范地做好学校教学仪器设备的账目管理,对于使用和维护仪器设备具有重要意义。教学仪器设备的账目应逐步实行信息化管理,做到每学期清点一次,每学年盘存一次,做到账册齐全、单据完整、记账正确、账账相符、账物相符、卡物相符。中小学实验室应设立四种明细账,即统筹管理总账、具体纲目明细账、常用易耗品明细账以及危险化学品明细账;音体美卫等功能室的设备、器材、器械、设施应建立“二本账”,即统筹管理总账和具体纲目明细账。统筹管理总账。总账的设立是为了汇总反映每学科仪器设备的总件数和总价值及每学期(学年)的变动情况,账目的内容是每一批仪器设备补充及损耗情况,每批清点、调入、调出(损坏报废)仪器设备各记一行,其结存数为本室现有仪器、药品、器材的种数、件数及总金额。具体纲目明细账。明细账登记的是除低值易耗品以外的所有教学仪器设备,登记内容为每种仪器的编号、名称、规格型号、单位、单价、数量、金额、调入(调出)时间等信息。要求为每种同规格型号的仪器设备记一页,结存数要与定位卡、柜内仪器数量相符。低值易耗品明细账。此类明细账用来记录玻璃仪器、一般药品、切片、实验材料、劳保用品等低值易耗品的数量和金额的增减,账目内容和填写方法与具体纲目明细账相似。危险化学品明细账。此类明细账是分类记录有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品的数量、金额增减,以及保管人、分管领导、取用人的申报、审查、签字等书面手续的明细账。 1.5安全管理 功能室是学校安全工作的重点,如果管理、使用不当,极易发生爆炸、火灾、中毒、触电等安全事故。因此,实验管理员要履行安全职责,切实做好安全防范工作,做好事故处理应急预案,严防事故发生。学校功能室的安全管理应做好以下三个方面的工作。仪器室须保持室内外整齐、清洁、干燥,必须做到“十防”,即防盗、防尘、防潮、防光、防锈、防霉、防冻、防火、防爆、防毒,确保安全。实验室、仪器室(准备室)要安装良好的通风排气装置,便于在实验时及时迅速地将有害气体排出室外,确保学生身心健康。此外,还要配置防鼠设备和灭火器、细沙等消防设备设施。学生在各类功能室活动时,管理员必须打开前、后门,便于发生事故时及时逃生疏散;还要定期检查、更换电路、电器、灭火器等设施设备,确保用电安全。 2强化运用,提高教育 装备的使用效益为充分发挥教育装备的使用效能,县教科局采取“以制度促落实,以活动促应用,以考试促提高,以评估促重视”的措施,大力促进教育装备应用,充分发挥其在“科教兴县”战略中的先行军作用。 2.1以制度促落实 中小学校要对实验室、藏书室、阅览室、音乐室、美术室、体育室、卫生室等功能室的使用制订学期教学计划,要将教学内容、时间安排列表张贴并监督贯彻执行;要定期检查落实,确保计划实施并按要求认真做好记录。学期末要撰写工作总结,进意见。 2.2以活动促应用 通过开展青少年科技创新大赛、读书征文演讲、实验教学系列评选、小学科学和中学理化生学科实验操作技能竞赛、中小学田径运动会、乒乓球比赛、篮球和足球联赛、中小学文化艺术节等活动,充分调动学校、师生参与的积极性,对教育装备与教育教学的深度融合起到促进作用。除此之外,为提高各类功能室设备器材的使用效率,县教科局还组织全县中小学校定期召开春秋两季校运动会,并利用重大节日开展校级艺术展演,建立课外实验、音体美、图书阅读活动或兴趣小组。 2.3以考试促提高 通过结合初中毕业生实验操作考试、普通高中学业水平理科实验操作考查、初高中信息技术上机操作考试和高中通用技术实践操作等考试工作,以考促用,提高教学仪器设备的使用率,促进开江县学生实验技能和动手能力的提高。 2.4以评估促重视 为加强中小学校对实验教学和音、体、美等学科的重视,县教科局将其纳入年度教学常规检查和“点赛课”范畴,以提高学科教育技术装备的使用效益。对于实验教学课程采取随机抽查的方式,从各年级现场随机抽选一名学科教师和5~10名学生,由学生独立完成《中小学教学实验目录》中相应年级的学科实验,再由教师对结果进行评估。音、体、美等学科则对学生参加的素质测试进行随机抽查,以评估学校音、体、美学科课程实施情况。 3加强领导,健全装备工作的长效机制 3.1建立装备领导小组 县教科局成立学校教育装备工作领导小组,由一名局领导分管,一名中层干部具体负责,按照“谁主管谁负责”的原则,一级抓一级,层层抓落实,将教育装备的使用效益纳入学校教育教学工作考核体系。业务主管部门定时或随机对各中小学进行指导考核,及时指出存在的优缺点,并将教育装备及其使用情况纳入学校办学目标评估考核内容,建立健全督导评估的长效机制。 3.2配齐配足管理人员 中小学校应按相关规定配齐配足技装类功能室专(兼)职管理人员,做到定人定岗、职责清晰、要求明确。学校各功能室管理员专业要对口,尽量做到年轻化、专业化,不能安排工勤人员或老、弱、病、残的教职工。实验教师队伍应相对稳定,三年内不宜变动,确因工作需要变动时应选用相关专业的教师接管并做好交接工作。 3.3加大学科培训力度 县教科局采取“请进来”“送出去”等培训方式进一步加大培训力度,组织学校装备、实验、信息技术、音乐、体育、美术、图书管理员参加省、市、县组织的相关观摩学习和业务培训,做到专职人员有培训计划、有考核目标、有监督机制,有效推进持证(培训合格)上岗制度的落实;通过大力开展师范生公费定向培养工作的有利契机,将音乐、体育、美术、科学教育等专业的学科教师纳入每年申报培养计划,择优选择一批教师进行音乐、体育、美术、科学专业培训,努力提高学科教师的业务素质,使更多的教师“一专多能”,能够充分运用学校已配备的音体美器材和实验仪器,发挥良好的育人功能。 3.4建立人才激励制度 要注重人才激励机制的运用,切实根据装备管理人员的具体特点制定相应制度,确保其在工作量核算、优秀教师评选以及职称职务评审中得到公正对待,并在条件允许的情况下对其工作和生活条件进行改善。 4结语 在各级领导重视下,在学校师生的积极参与下,开江县教育装备工作以课堂为主阵地,充分发挥教育装备在教育教学中的保障作用,依托常规课、随机点赛课、全员赛课、视导课“四大”课堂,着力提升教学质量,获得多项国家级、省级荣誉称号,中考、高考理化生成绩连续三年稳步提升,同比跃居全市前列。下一步,开江县将结合成渝双城经济圈建设和“万达开”统筹发展思路,不断提高教育装备的使用效益,将开江县建成全省教育装备建设“样板县”。 作者:唐天军
初中语文教学自主学习能力篇1 引言 由于教师具有丰富的知识和教学实践经验,在知识的传授过程往往占据主要的地位。随着课程改革的进程不断加快,教师的主导地位也逐渐发生了变化,在学科教育中教师逐渐增强学生的主体地位,结合教师的指导作用,让学生发挥自身主观意志的作用,投入语文学习过程。 一、初中语文教学中培育学生自主学习能力的必要性 1.1激发学习动动机,树立终身学习意识 达到某个目标需要有充足的驱动力,学生只有充分发挥自身的意志驱动力,才能够投入语文学习的课堂氛围中。教师帮助学生树立自主学习意识,学生对于语文教学活动的参与热情也会有所提升。其次,初中学生主要面临的压力是升学考试,但实际上语文学习伴随学生一生的思想文化发展。在初中阶段培育学生自主学习的理念以及方法,有助于学生树立学无止境的良好学习态度,树立终身学习、终身发展的观念,不断地愿意接纳新的知识,以开放包容的心态吸收知识。 1.2提升学生的语文学习效率 传授的教学课堂在长期的学习中容易出现效率低下的问题,教师的讲授过程带有一定的个人主观意识,并不一定适用于学生的个人学习情况。所以,现阶段初中语文教学中,教师必须了解学生的学习基础,结合其学习能力以及心理特点开展教学。一旦学生找到适合自己的学习方法,学习效率也会有较高的提升。 1.3培育学生的创新创造意识 如今中学生接触的资讯比较发达,班级学生对于外界的事物有极强的求知欲和探索欲,有时候学生所了解到的信息比教师更为丰富。教师可以根据这一情况,凸显学生在语文教学活动中的主体地位,让他们的潜能得到一定的开发,形成良好的语文创新创造能力。 二、初中语文教学培育学生自主学习能力的有效途径 2.1运用多种情境,激发学生的学习动机 任何教学创新的模式,如果无法提升学生的关注度,教学的效果几乎为0,这就是教师常说的,教得再好,学生不听,等于没有效果。所以,教师可以在初中语文教学活动中深入研究教材,结合网络信息和教学课件资源,设计具有趣味性、生动直观的教学情境。第一,教师可以创造问题思考的情境。问题思考是一种改变师生互动方式的有效情境教学模式,以往教师在讲授的过程中往往会忽视学生的地位,处于被动地位的学生很难投入语文学习的活动中。结合问题情境,教师就可以让学生有表达自己想法的契机。例如,在学习《邓稼先》这一课文的时候,老师可以提出“有没有同学知道两弹一星指的是什么?”“那么两弹一星的元勋你知道哪些呢?”帮助学生了解课文的背景,结合学生的回答情况,教师总结,引出本文的重点人物——邓稼先。第二,在情境中运用多媒体技术丰富课堂的呈现方式,语文教材中的文字内容非常多,仅仅靠课件和教师的口述往往使得课堂的氛围变得枯燥乏味,所以,教师可以结合图片、视频、动画等方式丰富学生在情境中的情绪感知和体验。例如,在《邓稼先》这篇文章讲解课上,教师可以播放梁植的《我的偶像——邓稼先》演讲视频,他在演讲中慷慨激昂地总结了邓稼先为中国所作的贡献,以及他对于这位两弹一星元勋的敬佩之情。教师可以通过视频为学生进行知识预热,也可以渲染一定的情绪,实现情感上的共鸣。 2.2结合探究活动,构建学生自主学习观 初中语文教师在学习活动中要善于组织不同的学习探究活动,让学生能够置身于探究活动中,构建自主学习的观念。一方面,教师可以在课堂上给予学生更多的独立思考、自主学习的空间,把握课堂时间,在提问环节给予学生充足的讨论、交流的空间。教师可以让学生在课前环节进行必要的学习,特别是在学习一些古代文言文知识的时候,让学生提前通读课文,标注个别通假字的现代文注解,排除阅读障碍,在课中便于更好地理解文章,提升效率。课中环节教师可以设置一些问题让学生进行小组内的讨论并且分享表达组员的观点。课后,教师可以安排相关的巩固提升训练的作业,比如文言文的翻译等等,让学生在整个教学环节都能够构建自主学习体系,发挥自身的学习优势另一方面,教师可以拓展学生的课外学习活动,结合语文主题探究,让学生自主搜索相关的资料进行整理。举个例子,在学习《杜甫诗三首》的时候,让学生搜索杜甫的人物生平以及诗歌的特点,结合文本进行分析,体会杜甫诗歌中所传达的忧国忧民的情怀。在学习一些名人作家的作品时,如鲁迅、巴金、老舍和朱自清等等,教师都可以鼓励学生运用相似的探究方法去了解人物背景和作品特点,知人论世,既能保障学生有效地记忆和理解课文,又可以增进学生的语文知识见解。 2.3创新教学模式,创建良好学习氛围 随着信息化教学改革的步伐加快,语文教师要与时俱进,不断地尝试新的教学模式,在教学实践过程中挖掘有利因素进行教学创新。根据中学生对于网络信息关注度较高的特点,进行语文课堂信息化教学模式的改革。以翻转课堂为例,就是一种凸显学生学习地位的有效教学模式,教师可以选取一些适合学生进行自主学习以及探究的文本,例如一些阅读难度较低的文本,通过录课、微课视频让学生在一定的时间内观看,并记录自己在听课过程中存在的疑惑,教师设计一节探讨活动课,学生按照小组的形式整理学习问题。教师结合相关资料考察学生对于文本的掌握程度,可以设计一份课堂小测,根据学生在视频课和小测遇到的问题展开讲解,也可以让学生之间进行讨论后再讲解。除此之外,教师还可以设计一些实践性比较强的语文课堂活动,例如角色扮演、角色朗读等环节,这类活动适合教学一些小说类、戏剧类的文本,学生再模仿人物的过程中必须对于人物的形象和故事的情节有较好的把握。另外,对于一些议论文题材的文本,教师可以在课堂中开展辩论环节,提高学生的思辨能力。举个例子,教学《出师表》的时候,可以让学生讨论为什么诸葛亮死后蜀国的实力开始弱化,诸葛亮这位智商超群的军师存在什么缺点。让学生学会辩证地看待问题,从另一个角度思考,诸葛亮的事必躬亲,其实也造成了人才培养不足的问题,所以在事后再也没有出现像诸葛亮一样的军事人才。 2.4完善课后练习与评价 培育学生的自主学习能力,教师需要结合课后的反馈训练考察学生的学习结果,并且通过习题的训练巩固学生的知识和理解力。教师可以在课后布置一些语文课文训练提升的练习,注意设计一些具有开放性的作业,例如阅读、写作的作业,让学生有充分的自我表达的机会,增强语文教学的灵活性,教师可以指导学生对于习题、错题进行分类整理,例如根据拼音题、辨音题、病句题、仿写题、诗歌鉴赏题等等进行题型分类,总结方法。在课后评价方面,教师要记录学生每个学期的动态学习过程,包括每周、每月的测试成绩、学习情况记录等等,对于学生的成绩,改变分数至上的评价方式,肯定学生的努力以及进步,给予学生语言激励,让学生树立学习语文的自信心和成就感,推动学生不断进步成长。 三、总结 综上所述,初中语文教师在教学活动中,应尊重理解学生语文学习的基础差异,通过一定的语文创新教学模式,不断地尝试和积累语文教学实践经验。实现初中语文的课堂改革以及创新。 作者:张秀 单位:山东省邹平市西董街道鹤伴中学 初中语文教学自主学习能力篇2 何为自主?自乃自我,主即为主动,也即自我主动的意思。在中国或者说整个世界的教学史上来说,乃至整个人类发展史来说,都是从无我到有我,再从他我到自我的一个过程。就好像人出生是无我无他,慢慢长大是有我有他,最后长大成人了会经历一个有他无我的境界一样。自主乃智慧之启蒙,学习之起始。是学生快速学习掌握知识的不二法宝。只有自我意识的复苏才能够主动地去发现问题,而人类对于问题永远都是最为敏锐的。所以只有发现问题,分析问题,最后学生才能够解决问题。而这一解决的过程恰恰就是学习本身的演变变化的过程。 一、当前存在的问题 (一)初中语文课程学习前生 中国是一个很神奇的国家,几千年的历史不管中间怎么断层,国破家亡,但是总会有一些读书的种子被完整地保留下来,哪怕当时的五胡乱华等外族入侵事件。最后也没有让华夏的文化层断裂过。但是古代读书不像现在一样,古代是记忆背诵,主要的就是八股取士,学习课本主要也就是四书五经。而学习这些主要来源于什么?主要是靠背诵,而且宋朝最为突出的表现就是各种标注,对各种经文名著的翻译。所以以前的课程强调了记忆,更多的也是突出了天赋和家境。寒门很少有机会去进行修学读书。所以古代对于学这一条主要就是通过老师的讲解,还有自己的记忆去进行学习,而古代对于教师的权威还是非常维护的,所以也就便有尊师为父的观念。 (二)初中语文课程的现状 随着新课程课改的要求,目前整个初中语文课程的改变还是非常巨大的,也取得了一定的成果。但是在很多地方对于语文课堂的教授,课后的学习,教学教育方法,思维思想观念还是存在着很大的差异性的。举个例子,农村的孩子对于语文来说仅仅只是一个考分的科目,而有些城市的孩子是从小就已经培养了语文的情感。这是一个客观因素。而且语文作为三大主课之一,从我们进入学校就开始学习,我们每一天的生活也大多数都是用到语文,所以很多学生就会产生轻视的情绪,或者有的学生干脆选择厌恶的情绪,认为作文文章看着就头晕眼花。 (三)初中语文课程学生理解能力的问题 目前很大一部分的学生再进行语文学习的时候,只知道课文,也只会课文,甚至有的来基本的主谓宾语都没办法去分清。所以一旦在相应的考试中进行考试,经常就会有一种‘无可奈何分不见,似曾相识句不来’的感觉。模棱两可对于句子的判断,经常会弄混淆分不清楚整体句子的结构。这恰恰就是缺少了最为基本的语文文学常识基础的错误,所以才会导致不能熟练地掌握语文学习的相关技巧,自然也就不能深入理解贯通语文语境和语感了。 (四)初中语文课程教师的问题 当前还有一些初中教学老师的教学方式还停留在20世纪80年代。仅仅就是要学生进行背诵,进行默写,遇到一些问题也是不采取正面回答学生的方式。对于课堂改革这一块毫无新意,体现最大的差别就是目前已经有很多学校的年轻教师自我开创性的进行课程改革和研究,已经把以前单一的PPT内容做成绚烂多彩的、效果非常震撼的另类PPT动态效果图。而这些都和当前的社会潮流是紧密联系在一起的,用各种各样吸引学生的方式来让自己的课堂保持活跃度。一改以前教师是老夫子的形象,极大地促进了学习的效率。但是仍然还有一些老师还是以前的教派。在一些偏远地方有的甚至还是存在着体罚学生等现象。寓学于乐,乐而好学。这才是一个老师应该让学生达到的境界,而不是一味的用蛮力,用武力,用威慑力去进行镇压。固然学生是会调皮捣蛋,但学生固然有错,莫非老师无错?古语有云:教不严师之堕。此严非人严,而是指教学严谨,知识严谨,对教学严谨,而不是对学生用武力严。尊重并不是出于武力的镇压,而是出于对学生的爱护。每一个学生都是一个个体,个体存在差异是必然的。而老师却不能差异化对待每一个学生。如何生动带领学生走进语文的世界?如何去让学生主动的去进行学习探讨? 二、日常初中语文课程中如何提高学生的自主能力 (一)寓教于学,有问自学 人从出生一开始就是带着问题来的,懵懵懂懂开始认识这个世界。婴儿是不知道这个世界的样子,也不知道事物的具体含义。而正是开始父母亲人通过一遍遍的重复让他们记住了名词的概念。比如爸爸这个词,在小孩子刚开始会呀呀说话的时候,就会有人教亲人的名词。孩子就会模仿发音,久而久之就变成我们所听到的样子。这其实就是每一个人与生俱来的本领:模仿。每一个人从出生到死亡其实都是不断地在模仿,模仿我们见过的人,模仿我们未见的人,模仿我们精神层面的人。所以模仿是人类最大的本事。在初中语文中也是一样。如果不懂一首古诗词怎么办?模仿,幻想。例如:大漠孤烟直,长河落日圆。就可以想象自己在一片荒芜的沙漠,远处狼烟笔直冲向苍穹,远处沙漠里唯一的一条河流,远方的落日很大很圆。四周空旷无人,就只有自己。为什么会作者做这首诗?这首诗是应该怎么唱出来?抒发了作者怎样的心情?自然而然脑海中就会出现这些疑问,而老师要做的就是描述画面,然后带领学生进入到画面从而产生疑问。这些疑问可以让学生自己提,提完以后自己回家查资料,第二天再进行小组讨论。再引申一点,五言七绝的诗句是怎么写的?韵脚何在?怎么去写诗?怎么去押韵?可以带领孩子去进行诗句的仿写。有写的好的,可以进行声情并茂地朗读然后适当地进行夸奖,从而增强学生的信心。 (二)提高自我学习的主动能性 谁也没有办法去代替学生去进行自我学习,关键点就在于只有提高学生自我主动性才行。那么如何提高自我主动性?首先自我学习主动性不说学生,在一些成人世界里面都是一件很困难的事情,为什么?其实就是仅仅只是一种习惯和思维方式的问题。但是这种习惯和方式却能够改变人的一生的命运。要知道任何习惯的建立和养成都不是一朝一夕的事情。而是长久的斗争,尤其对于成年人往往更加的困难。所以首先我们应该做的只是建立一种学习的观念,即我要放学后看一篇文章,慢慢的写一篇读后感,最后再可以预先看课文,提出自己的问题和难点,进行更快掌握整体课程的结构和文章。只要有了一定的意识形态存在于脑海中,那么所做的只不过是依照以前的思维模式进行自主学习的加深。举一个简单的例子,我们在学习《济南的冬天》这一篇文章的时候,我们老师可以在前一天课文上完以后,给学生布置一个作业,让学生放学回家或者组成小组去图书室查阅相关的济南的冬天是什么样子的资料。甚至还可以去查一查全国的冬天分别是什么样子。第二天上课各个小组可以把自己的资料成果拿出来进行分享和说明,这时候我们要做的就是旁听,可以让学生自由地进行讨论,包括争辩。进行适当的话题插入以及参与感,和学生形成正向循环的良好沟通。不能够不闻不问让学生自己去讨论,那样打击学生的激情,也不利于师生之间良好桥梁的沟通。也不能打击某学生说是错的,那样会打击学生自我学习的热情,应该给予充分的肯定和鼓励。鼓励学生多问多看多学多想。就像脑袋中时刻装着《十万个为什么》一样。最后讨论结束以后可以针对每个小组,老师进行总结性的一些发言,比如这些语句表达了作者当时什么样的心情,文章的写作背景,为什么成就会这么高。这样子不仅让学生在课堂上提高了积极性,也让学生对整个课堂教学产生了浓厚的兴趣,进达到了自主学习的目标。不断地让学生进行自主学习,不断地扩充学生的思想和眼界。只有这样才能够让学生成为一个自主学习并且有自己独特见解的当代四有青少年。 (三)创造学生自主学习的机会 只有不断地进行自我强化,和自我意识主观意愿强烈输出,才能够更好地输出学习。温室里的花苗永远是不能够成长成为参天大树的。只有放手让学生自己去学习,才能够让学生自己形成自己的学习体系和思路,才能够加深印象,才能够形成自己的思想核心领悟。一味的只是老师各种包办学生的学习,势必会造成学生在学习一事上严重依赖老师的输出,就会让学生在心理上造成依赖心理,成为学习的巨婴。老师只是一个知识的传授者,不是知识的获取者,千人千面每个人对于一件事物都有自己的看法和领悟,学生也不例外。让学生摸着石头过河,慢慢地进行学习领域的探求,主动的进行学习领域的扩展,主动吸收学习领域的知识。老师可以作为一个旁边者、护道者进行知识的传递。例如在学习乡愁这首诗的时候,我们可以以三部曲的形式让学生更好地去学习了解乡愁这首诗。首先第一步就是全文朗诵乡愁这首诗,朗读可以充分地领悟诗句的语感,养成良好的语感和语气。只有这样才能够形成朗朗上口的目的并加深印象。然后第二步培养良好的画面质感,从朗读中间在脑海中形成意境思维,形成诗句的意境质感。在学生脑海中形成一幅幅闪过的画面。用画面更加反衬诗句的语言。也可以通过一些视频和PPT等来进行进一步的画面加深。最后仔细品味诗句凝练含蓄的文字,通过不断地回味和探究字句的含义,从每一句诗去仔细品味背后作者蕴含着的强烈的乡愁思绪。具体可以让老师亲身为学生富有感情地在语文课堂上声情并茂地进行朗读一遍,然后通过介绍作者的生平,结合作者生平经历的故事,国破家何在的思想,去进行贯穿整个诗句的全体。在最后的时候可以让学生来说一说家是什么?小家大家是什么?学生自己眼中自己的家乡是一个什么样子?自己的家乡有什么情感?通过不断地感同身受来进行情感的共鸣。只有这样才能够充分地发挥学生主体性自主学习思维。纵观全文,语文老师所要做的并不仅仅只是说和递,而是教和启。教会学习,教会思考,启发智慧。授人以鱼不如授人以渔,这才是最为根本性思想所在。 作者:王奇 初中语文教学自主学习能力篇3 在当前的中国初中教育的情况来看,语文知识的学习是其初中教育的核心。以此,在初中语文的教学过程中,教师要充分的激发学生的创新精神。语文教学对于学生的语音与行为习惯有着重大的影响,教师在教学的时候要培养学生对语文的学习兴趣。在当前的教育体制下要将学生的自主学习能力要充分的提高,使其学生能养成自主学习的良好习惯。在培养学生的自主学习的时候,要坚持按照循序渐进与扬长避短的方式来完成对于学生的教育。在教学的时候不断的增强学生在学习过程中的主体地位。 一、在初中语文教学中积极培养学习自主学习能力的意义 1.提升语文教学的效率 初中语文作为初中教育的基础知识,学生在通过自主学习的过程中可以慢慢的提升的学习效率。可以在以后的学习过程中遇到各种问题时能更好的解决问题。在通过对于提高学生的自主学习的能力与学生的学习积极性时,能够提升学生对于日常学习的理解,在此的基础上也可以大大的提升初中语文的教学质量。 2.培养学生的创新精神 在培养学生的自主学习的时候,在此的过程中学生不再是被动的去接受知识,而是其主动去学生掌握知识,这样做大大的提高对于学生的创新思维能力的培养。 3.培养学生的终生学习能力 在经济快速发展的社会,对于学生或人才的要求是越来的越高。在初中教育的时候,培养学生的自主学习能力有重要的意义。通过其自主学习的方式,学生可以掌握更多的知识,促进其自身的向前发展,逐渐的养成终生学习的能力。 4.体验学习语文教育带来的快乐 自主学习其意义就是,学生自己主动学习。改变其传统的教学方式,学生不再是被动的去接受知识,而是自主、主动的去接受知识。在其主动的学习中去体验学习语文所带来的快乐,可以让学生更好的去学习知识。 二、初中语文教学中学生自主学习能力提升的策略 1.在教学中教授学生养成自主阅读的习惯 在教授语文知识中语文阅读的教授是十分的重要,并且提升语文阅读能力是提升自主学习的重要途径之一。举个例子来说明,在学习《故乡》篇文章的时候,可以让学生采用自主的阅读的方式学习,然后通过布置一些教学的任务让学生自主的学习,自己在文章中寻找答案。在通过小组的协作的方式一起来探讨如何学习文章,调动学生的自主学习的积极性。在课堂的时候,教师可以随机的去提问,《故乡》这篇文章主要讲的是什么,有何意义。由此可以知道,提高学生的自主阅读能力,不仅仅可以提升学生的自主学习的能力,还可以提高学生的语文学习效率。 2.注重指导、协助学生突破难点 自主的学习语文并不是只让学生一个人参与,教师也要充分的参与进来。对于学生难以解决或者不能解决的问题时候,要充分的发挥自身的职责。教师在学生面对困惑的时候,要在适当的时候进行必要的指导解释。如在学习《小石潭记》时,遇到学生无法翻译的内容可以慢慢的进行解释。 3.积极的引导学生,培养其良好的学习习惯 自主学习的能力的养成不是一蹴而就的其需要一个循循渐进的过程。以此,在提升学生的自主学习的过程中,要让学生在学习的过程中养成良好的学习习惯。这样做不仅仅可以提高学生的学习速度,而且还可以让学生的学习质量有所的提升。这就要求学生坚持每天的阅读课文、记笔记等。语文的学习能力是慢慢的培养的,其语文能力要不断的锻炼,也要不断的多做笔记提高写作的水平。在学习语文的过程中也要学会相互合作,独立的学习也不利于学习的成长。 三、结语 综上所述,在初中语文的课堂上,教师与学校要给学生提供一个良好的学习环境与氛围,多多的培养学生的自主学习能力与习惯。激发学生的学习热情,提高自主学习的能力。要积极在提高学生的思考与发言能力,让学生成为学习的主人。 参考文献: [1]田海燕.自主学习对提高初中语文教学效益的研究[D].上海:上海师范大学,2008. [2]董少华.初中语文教学中学生自主合作学习探究[J].中学语文,2015(12):72. 作者:马文辉 单位:甘肃省东乡县沿岭乡新星学校
本文就茶文化对大学生心理健康教育的影响作出研究和分析,切实地分析当代大学生的心理状况,探讨茶文化对大学生心理健康教育的积极影响,以及制定出促进大学生心理健康的一系列措施。 大学生心理健康教育活动,对于大学生的影响价值是无法估量的,因为只有对大学生进行心理健康教育活动,帮助大学生培养一个积极乐观的心态,大学生才能在以后的学习和生活中取得更大的进步。好的心理健康教育活动不仅能够影响大学生在学校的表现,更对大学生的人生具有积极影响。但是在目前的心理健康教育活动当中,仍然存在着一些问题,急需解决。这些问题在很大程度上制约了大学生的个人发展,影响其心理健康,需要引起广大教育学者和专家的重视。 1当代大学生心理健康教育现状分析 随着各部门人员对于大学生心理健康教育的重视,高校的心理健康教育体制也在进行不断的完善和发展,但是根据现有的情况来看,当前的心理健康教育活动在开展时,仍然不能达到一种较为理想的效果。当前大学生心理健康教育活动还存在很多问题以及不足之处,具体表现为以下几点:第一,由于中国传统的教育观念的影响,学校往往更重视学生的学习成绩,因此将学习成绩作为衡量指标放在了首位,忽略了心理健康和个人能力的培养对学生的影响。正因如此,学校尽管开展了一系列的心理健康教育活动以及相关的心理健康教育课程,但是在这上面投入的精力和时间太少,也就是缺乏重视,往往都是一些形式化的东西对于学生的心理健康教育起不到实质性的作用。学生对于这些心理健康教育活动也不重视,导致有些心理健康问题没有被及时发现,从而造成隐患。大学生对于心理健康没有一个较完善的认知,因此有时尽管心情长期处于一种很低落的状态,也不会想到这是心理健康问题,因此学校需要更加重视心理健康教育基础知识课程的开展,及时发现学生的问题。第二,在目前一些高校的体系中,学校其实很难了解到学生的真实想法,在沟通方面十分困难。一般的高校都会设立心理咨询室,或者是辅导员来了解学生的想法,但是这两种方法取得的效果其实并不好,一方面辅导员太忙,很难去了解到每一位学生的心理状况,另一方面,学生即使心情低落,也不会去寻求辅导员或者心理咨询室的帮助,这主要是由于学生心理普遍有一种抵制心理。第三,在高校的心理健康教育活动开展的过程当中,教学理念还是存在问题,与学生之间的互动性极差,学生难以在学习当中掌握主动,随着各种压力的侵袭,高校不能很好地对学生进行引导,反而在一定程度上继续给学生施加压力,成为压死骆驼的最后一根稻草。在如今每一所高校都有几万学生的情况下,高校的管理的确尤为困难,但是这并不能成为高校推卸责任的借口。高校还是应当在心理健康教育层面多多下功夫,将更好的教育机制融入到学生的教学当中,帮助学生建立良好的心理健康状态。 2茶文化的内涵分析 所谓茶文化其实是在我国发扬光大的一种以茶为载体的本土文化,它是千百年来劳动人民在劳动中慢慢形成的,也是我国传统文化中不可分割的重要部分。在我国的物质文明发展到一定阶段的情况下,精神文明建设则显得更加重要。茶文化中所包含的精神内涵,对于大学生心理健康教育具有重要意义。茶文化中体现的是丰富的精神文明,能够对当前的高校教育提供帮助。在中国传统的茶文化体系当中,包含着劳动人民的心态文化,体现的是一种人生哲学,对于大学生心理健康教育起着重要的指导作用。 3对大学生实行心理健康教育的意义 大学生的心理健康教育是非常必要的,是大学生素质教育当中不可缺少的重要部分,好的心理素质能够为大学生的成长开辟出更宽阔的道路。因此,高校需要采取更加积极且有作用的教育方法,来帮助大学生走出心理障碍的阴影,减少大学生产生心理不良情绪的案例,从而使大学生的人格更加健全,不会去做一些危及社会的事情。另外,在现有的心理健康教育的方式中,再探索出更加适合大学生心理健康教育的办法,了解学生平时的生活情况和家庭情况,对于那些家庭情况较差的学生给与一定的关注和支持。在当前社会网络信息技术高度发达的情况下,学生能够接触到的信息更多,但是网络上的信息良莠不齐,一些低俗的内容会影响学生价值观的形成,导致学生缺乏积极向上的世界观、人生观和价值观,从而引起心理健康问题。因此高校进行心理健康教育活动时完全有必要,在进行心理健康教育的过程中,学校可以对学生可能会出现的问题进行总结和分析,从而制定出具体的解决措施,帮助学生预防和克服心理健康问题。再将茶文化的一些元素融入到制定的方法之中,可以使学生尽快地摆脱心理健康问题带来的困扰,从根本上提高心理健康教育的效果。 4茶文化融入心理健康教育的实际意义 根据茶文化的内涵,我们可以了解到,如果将茶文化融入大学生心理健康教育当中,那么对于当前的高校心理健康教育活动的开展肯定是具有重大意义的。总的来说,具体表现为以下几点: 4.1茶文化能够为学生树立正确的行为规范 茶文化当中,有一套固定的饮茶步骤,以及一些特定的规矩,将这些运用到心理健康教育活动当中,就可以让学生规范自己的行为,形成正确的价值观,教会学生如何正确的与人相处,如何正确地看待一件事物。与高校传统的心理健康教育相比,茶文化更易让人接受,让学生能够正确地认识自己,不让自己套上自卑的枷锁,也不让自己落入自大的陷阱,能够更好的进行自我反思。学生的心态也会变得更加平和,不会产生情绪剧烈波动走上极端的情况。 4.2茶文化能够帮助学生提升自我修养 茶文化的重要的理念之一就是修身养性,在饮茶时,人们往往会放空自己,将所有的烦恼都暂时放下,不去理会俗事,完完全全地沉浸在茶的香气当中。因此喜欢饮茶的人往往都具有一种超然物外的气质,这正是当代大学生或者说当代人所面临的一个重大问题:心浮气躁。虽说年轻人年轻气盛一些,但是整体表现出来的就完全是一种浮躁的情绪,无法静下心来思考,也无法冷静地去处理问题。在当代高校心理健康教育当中发现,很多学生进入大学之后,会存在一些自卑的心理,一方面可能是由于家庭条件不佳,另一方面可能是学习成绩不佳,从而导致学生沉默寡言,不喜与人交流。还有一部分存在诚信缺失的问题,这些问题归根结底就是对自己不自信,或者将一切看得太过重要,甚至超过自己的生命。将茶文化的理念融入到心理健康教育当中,可以有效地解决这一问题,帮助学生学会平和地看待这些事情,从而避免心理健康问题。 4.3茶文化能够提升大学生的素质 茶文化对大学生的意义不仅在于心态上的变化,更重要的是对于大学生素质的提升。在强调素质教育的今天,许多高校都将素质教育挂在嘴边,但是真正做到的却寥寥无几。将茶文化融入到大学生心理健康教育活动当中,可以帮助学生树立正确的学习观念,用文化的魅力对学生进行熏陶,提高学生的综合素质。 4.4茶文化是心理健康教育的创新 当前的高校心理健康教育缺乏新意,学生们参加活动的热情不高,取得的效果也十分有限。在传统的心理健康教育活动中融入茶文化之后,为传统的心理健康教育带来了新鲜的活力。无论是教师还是学生在亲身参与融合茶文化的心理健康活动之后,都能够得到一定的启发,以及认识到心理健康教育的价值,然后增加重视度。所以随着心理健康教育的发展,茶文化融入到心理健康教育当中是十分有必要的。 5结语 我国是茶文化的发源地,我国的茶文化资源数之不尽,若不能将其利用,是对文化资源的一种浪费。我国的茶文化不仅丰富多彩,而且内涵和底蕴更是充足,如果能够将茶文化运用到大学生心理健康教育活动当中,一定可以给大学生心理健康教育带来较好的影响。然而,众多高校似乎还没有意识到茶文化对心理健康教育的意义,以至于目前茶文化融入到心理健康教育还没有被广泛推广,为了促进大学生的心理健康,还需要大力推广和落实茶文化融入心理健康教育的创举。
中学生心理健康教育探析:新课程改革下中学心理健康教育探究 【摘要】我国社会经过了长期的高速发展,使得我国经济实力大大增强。但正是我国社会的高速发展,使得我国社会竞争压力愈演愈烈,而这种高压态势也随着教学改革进程的变化发展延伸到了我国的教育系统之中。显然这就造成了我国教学结构中的对心理健康教学的态度变化。也正是因此我国在新课程改革进程之下越发强调对中学生的心理健康教学,重视对中学生的心理健康问题教学疏导,并试图在对中学生的心理健康教育之中使中学生掌握一定的自我疏导技巧。本文就是在这样的教学发展背景之下,对中学生的心理健康教育案例的教学定位进行系统化的探究。 【关键词】中学心理健康教育;案例教学;自我疏导 在中学心理健康教育体系中,合格的心理健康教育应当使学生掌握一定的心理健康知识并依据这些知识自我解决一定程度的实际心理问题,保障学生安然的渡过中学学习阶段。现代社会普遍认为校园里的学生是生活在“象牙塔”中的人,因此就不应该会有过多烦恼,这是一种偏见。只要是人类就可能出现心理活动上的问题,这就要求教师要在教学过程中对学生进行一定的心理健康知识培养,使学生在面对自我的心理问题时可以有效的去解决。目前案例教学是心理健康教育的主流方式,本研究即是针对此教学方法所开展的。 一、使抽象为具象,教学理论知识 在实际教学过程中心理教师最易发现的一种现象是学生的心理压力与问题较之于成年人不仅不轻松,甚至来源是多方面的。对于中学生而言是没有经济压力的困扰,但这也意味着中学生的精神注意力会被分散到其他方面中,如:同学间的交往压力、升学压力、学业压力,甚至是来自于家庭方面的精神压力,这就使得中学生的精神压力来源与组成是相当复杂的。当学生缺乏心理健康知识时,在其面对这些心理压力时是无法将之完整的倾诉出来,这是由于这些压力的描述都极为抽象,缺乏相关基础知识的学生很难用恰当的词汇进行描述,这就使得学生在寻求帮助时会有负面作用。因此在中学心理健康教育中进行案例教学式的基础知识教学目的即在于此。案例教学法是依托案例进行详细分析,通过具体的感性案例将抽象理论展示出来,这将有利于中学生对理论知识的快速掌握与理解。例如:在教学“叛逆心理”这一知识点时,我就举了相关的案例,层层分析,使学生明白了叛逆行为是进入青春期的一种表现,并了解其发生的原因。许多青春期的孩子对大人都有一种逆反心理。他们往往把家长和老师的批评、帮助理解为与自己过不去,认为伤害了自己,因而就会表现出严重的敌对倾向。通过这种原理式的案例教学可以使学生对自己的行为进行判别,并对照自己是否需要进行调整或与家长沟通。这显然有助于学生自我调控心理问题。 二、师生互动交流,构建和谐课堂 在心理健康教学过程中想要发挥最大的教学效果就需要教师与学生多多进行互动交流,形成良好的课堂学习氛围,使学生愿意对心理课堂学习投入时间与精力。在此基础上的课堂案例教学模式才能最大限度地发挥其效果。通常在实际教学过程中,需要教师对具体情况提出相应的问题,交由学生小组讨论后再由教师总结。而在这其中教师所承担的任务不仅是要引导好学生参与到小组讨论中,更需要对学生进行相关的教育教学,学生作为学习的主体教师在教学中要偏重于对学生思维活跃度的引导。例如:在教学“抑郁症”的相关知识时,我没有急于为学生进行相关知识的科普,而是交由学生进行讨论。但学生在这场讨论中的表现则较差,其观点大致可以划分为两派,一派认为没有“抑郁症”,说自己抑郁症患者的人都是矫揉做作,另一派则认为“抑郁症”是严重的心理疾病,当一个人出现“抑郁症”的时候其他人就不应再靠近此人。可以显然的发现,这两种主流观点都是不科学、不理智、有失偏颇的。作为教师要进行科学的案例教学引导,使学生了解到“抑郁症”既不可怕也不容忽视,这种有理有据有节的师生互动教学可以充分发挥学生的主观学习能动性,从而更好的完成教学任务。 三、提升专业素养,师生共同进步 进行案例教学不仅仅是为了培养学生的心理健康素质,更是对教师的知识储备进行培养提升。在进行案例教学时就要求教师要逐步摆脱自己的教师身份,与学生一道进行提高学习。这就要求教师要在一定程度上放下教师身份,采用平等的态度与学生一道进行学习,这不仅将调动学生的学习积极性,还会因为给了学生一定的展示机会,使学生拉近与教师的心理距离。同时,在进行案例教学时教师可以采用“舞台剧”的教学形式,要求学生将案例进行还原模拟加工成舞台剧,这样学生在演绎舞台剧的时候就会对案例中的人物心理进行揣摩,从而进入到案例人物的内心世界。这种认识角度的变化显然会促使学生对案例人物的心理活动与心理状态有更深的感触与深入,从而对心理健康知识有更深的了解。而教师在这过程中的指导也会提高教师的教学内力,完善教师的教学艺术。 四、结语 对于学校而言,加强对学生的心理健康教育显然是新的教学重点。这种变化是社会发展趋势与学校教育发展变化所导致的,但不论教学形式如何变化,心理健康教育的本质都是为了创造生动活泼的教学环境,创建和谐友爱的教学氛围,并建设心理辅导室,以预防和消除学生的心理疾病。教师应加强与学生的情感交流,鼓励学生敞开心扉,同时与学生建立良好的师生关系,从而促使学生健康、茁壮的成长。 作者:沈丽 单位:泰州市姜堰区沈高学校 中学生心理健康教育探析:论中学生的心理健康教育 摘要:随着教育事业的迅速发展,学生的学习任务和心理压力越来越重。面对时下中学生频频出现的心理问题,教育部门及教师必须关注学生的心理健康教育,培养学生良好的心理素质。 关键词:中学生;心理健康;学校教育;家庭教育;社会教育 近年来,许多学者对中学生的随机抽样调查表明,中学生的心理健康状况令人担忧。据新华社最近报道:“近年来,我国中小学生心理疾患发病率呈直线上升趋势。目前35%的中学生具有心理异常表现,其中5.3%的中学生存在抑郁症、恐怖症、强迫症等心理疾病。”令人震惊的事例已向人们敲响了警钟,重视和加强青少年良好心理品质的教育刻不容缓!下面就当前中学生常见的心理问题的成因和对策进行初步探讨。 一、中学生存在的主要心理问题 目前的中学生心理健康问题主要表现为: 1.教育者对学生心理健康不够重视。中学教育“重应试教育、轻素质教育”的办学思想仍然有一定的市场。应试教育,片面抓智育,忽视德育、体育、美育、劳动技术教育,在智育中又只注重与升学考试有关的课目,导致学生畸形发展,面临升学竞争压力,心理负担加重。2.家长对学生心理健康教育存在盲点。父母“望子成龙”、“望女成凤”心切,对待孩子的学习和成长,采取的教育方式易走极端,或过于严厉要求,或放任不管,过度溺爱,这都对学生的心理健康产生不良影响。3.学生的学习心理压力大, 心理承受能力弱。因学习而产生的心理问题是中学生主要的心理问题,表现有精神萎靡不振, 压力越来越大, 从而导致食欲不振、失眠、神经衰弱、记忆力下降、思维迟钝、学习效率不高等。4.人际关系不协调。中学生自尊心很强, 感情丰富而起伏性大, 不少人往往不能正确处理自己与他人的关系, 容易产生人际关系的紧张而带来心理不平衡,情绪变化剧烈。 二、中学生主要心理问题成因分析 1.家庭因素 家庭教育是教育人的起点和基点,良好的家庭教育是培养高素质人才的必要条件,是优化孩子心灵的催化剂。父母教养方式、青春期亲子冲突、家庭经济状况对当前学生的学习态度和心理状态有着重要的影响,在民主型的教养方式下,孩子能形成一些积极的人格品质,如活泼、快乐、自立、富于合作、思想活跃等;在专制型教养方式下,孩子容易形成消极、懦弱、依赖、服从,做事缺乏主动性;在溺爱型教养方式下,孩子多表现为任性、自私、惟我独尊、蛮横无礼等;在忽视型教养方式下,孩子则表现出最低的能力水平和最大可能心理问题。 2.学校因素 学校教育是个人一生中所受教育最重要的组成部分,学校教育从某种意义上讲决定着个人社会化的水平和性质,是个体社会化的重要基地。但现在有一部分学生(特别是学困生)在学习上对自己完全丧失信心、不求上进,不思进取,听之任之,甚至“破罐子破摔”,对学习成绩则全然不在乎,这部分学生并非全部没有达到应有的知识掌握目标,也非智力低下、没有学习能力,而是人为地被定义为差生,久而久之,他们自己也会认为自己没有学习能力,形成学习无助感。对学困生的责罚和粗暴对待,使他们一次一次地体验挫折与失败,而他们做得好的地方又被忽视,最终会导致他们消极的学习态度;反之,对学困生进行理解、鼓励和帮助,可使他们重塑信心,摆脱失败阴影。 3.社会因素 学生心理的发展离不开社会环境,学生由于生活在不同的社会环境中,在不同的社会环境影响下,他们心理的发展方向就有着明显的差别。现在社会上的某些文化娱乐设施成为诱使青少年蜕变的场所,严重的是社会上一些影视公共场所,为了追求票房价值,经常播放凶杀、淫秽等影视片,网络游戏、色情和暴力信息对中学生的心灵造成很大冲击,若缺乏及时有效的引导,极易损害学生心理健康。 nb sp; 三、中学生心理健康教育实施的对策 心理学告诉我们,个性是指具有一定倾向性的,比较稳定的心理特征的总和。个性的基本特征是具有可塑性和独特性,对存在着各种心理障碍的中学生,则应针对各种心理障碍的特点及其不同的程度进行心理健康教育,主要可从以下几方面来进行: 1.加强家庭教育,发挥家庭教育功能 据调查, 目前中小学生的父母很大部分受教育程度不高,尤其很少学过教育学、儿童心理学的有关知识。因此,学校要通过家长会, 家长座谈会等方式,让家长懂得青少年心理发展规律,懂得心理健康的重要性,了解青少年年龄特点,懂得教育学生的正确方法,引导孩子身心的全面发展,使孩子真正成为德、智、体、美、劳等全面发展的人。 所以家长应从以下几个方面注重加强学生的心理健康教育:要转变只重智育,忽视德育、体育、心理健康教育的思想观念;要以身作则,率先示范,要求孩子做到的,自己首先要做到,特别是在心理要求方面,只有父母心理健康,孩子的心理才会健康;要重视对学生精神生活的引导,加强家庭精神文化的投入,鼓励树立建功于国家和自立自强的观念,注意锻炼孩子吃苦耐劳、战胜挫折的意志和坚强的品德,有意识地让孩子去经历一些困难、障碍、曲折,增强其自信,磨练其意志,培养其独立的人格,特别是培养和发展孩子的兴趣和爱好,使孩子做自己喜欢的事, 从中培养孩子观察、记忆、分析、创造、审美的能力;家长要尊重孩子,不走两个极端,孩子是父母的希望, 作为家长, 应该从感情上、心理上尊重孩子,不能爱之则宠、恨之则打,致使孩子的心理健康受到严重影响,溺爱型和打骂型的教养方式可直接导致青少年心理疾病的发生,所以家长要尊重、理解孩子, 和孩子进行思想交流并多给以鼓励,这样孩子在被爱、被尊重的环境中成长, 必然知道怎样去爱他人、尊重他人、帮助他人;对孩子出现的心理问题, 家长要及时分析、及时引导、及时解决, 以免积少成多,酿成大患。另外家长要经常和学校联系,取得与学校教育的一致性,要克服单纯依赖学校教育的思想, 而是要积极参加学校对孩子的教育活动, 如家长会等。对学校教师反映的意见, 要正确对待, 既不要袒护孩子, 也不能拳脚相加。对孩子进行的教育内容要与学校一致,对孩子进行正确的人生观、世界观、价值观的教育,进行理想教育,不能给孩子灌输不健康的内容,如金钱至上, 甚至当着孩子的面对社会阴暗面横加评论,以免对孩子的心理健康和人生观价值观造成负面影响。 2.创设有利于学生心理健康发展的学校环境 (1)营造优美的育人环境。学校是学生的第二个家,学生从学校中不知不觉地接受教育和影响,因此,和谐、优雅、洁净、文明、舒适的校园环境能给学生“润物细无声”的良好心理影响。校园中亭阁假山、名人雕像、名人名言、书画长廊、校风校训以及各种宣传橱窗都会给学生美的享受和理性的思考。生物园里生机盎然,校园里繁花点点,绿草茵茵,学生在曲径廊亭中看书,这些自然风景和人文景观无时无刻不在触动着学生的感官,使学生受到了美的熏陶和道德的感染,在愉悦中受到教育,自然而然地形成一种积极向上的心态。 (2)建立学校心理健康服务体系。心理咨询是应用心理学知识,通过与来访者的交流、探讨,对其施加心理影响,使其在认识、情感、态度方面有所转变,从而更好地适应环境的过程。因此学校应通过各种途径,建立学生心理档案、心理咨询室、咨询信箱、咨询热线等方法,及时排解处于青春期中学生面临的各种心理矛盾和心理冲突,提供调适方法,使他们取得心理平衡,防止产生偏差心理。学生通过咨询、倾吐和宣泄,释放心理压力,解决心理困惑和矛盾。积极开展心理健康教育活动, 对学生进行学习指导、生活辅导等并建立健全学生心理档案, 作为班主任、任课教师教育教学工作的依据,使心理健康工作落到实处。学校心理咨询师要给予咨询学生温暖,指导他们自我调控,还要详细了解咨询学生的各种情况,尊重、理解学生,保护学生的隐私,做到既是学生的倾诉者,又是学生的咨询顾问,努力消除学生的心理障碍。 (3)构建民主、平等的师生关系 ; 学校应将心理健康教育作为教师继续教育的一项重要内容, 使每一位教师都掌握心理健康的基本知识。在教育教学中, 教师应以平等、大度的态度去对待学生,教师的一个微笑可能会使学生敞开心灵, 几句真诚的话语可能会使学生感激不尽,不断鼓励可能会使一个即将放弃拼搏的学生重新振作起来。教师应该让学生崇拜而不惧怕、应该让学生爱戴而不是讨厌、应该做学生的好朋友、应该是学生遇到困惑时的倾诉者。当教师把学生当作知心朋友,师生之间加强沟通和理解,学生喜欢你的课,学习有了兴趣,学业成绩就能提高,与教师关系亲密了,也增强了学生的归属感和自信心,又能培养人际交往能力,这将有利于完善学生情绪状态和人格及身心的健康发展。和学生建立良好的关系是对学生进行心理健康的引导和教育的第一步,也只有和学生建立了良好的师生关系,教师才有可能、有机会了解学生的所思、所想及心理变化等。这一切需要教师对学生付出一种投资———感情投资,发挥情感因素的积极作用,充分考虑学生的心理活动及感受,拉近与学生之间的距离,尊重学生,营造和谐、民主、自由、宽松的气氛,以积极的人生态度去影响学生,让教师的一言一行在潜移默化中不断改变着学生。 3.营造一个宽松、健康、和谐的社会环境 营造一个宽松、健康、和谐的社会环境,培养学生一个完整的自我,一个人格健全的“我”,才能培养和造就二十一世纪人格健全的创新人才,促进社会的进步。青少年的心理健康不仅不能离开学校和家庭的教育和辅导,而且也离不开社会环境的熏陶。环境育人,不良的社会环境会直接影响青少年的心理健康,社会各界和社区应关心青少年的成长,支持学校心理健康教育并促进其发展,形成一个有益于青少年心理健康的社会氛围。据调查30%的初中生认为社会不良现象对其健康有不同程度的影响,例如湖北某县有一个中学生因看到过多的社会阴暗面心理承受不了而自杀身亡。所以必须加强措施,减少不良思想和文化对青少年的腐蚀和渗透,减少影响青少年身心健康的事件发生,如不能向未成年人出售不健康刊物,加大整治营业性舞厅、电子游戏室、台球室及网络、书刊、音像制品等力度,为创造一个有利于青少年健康成长的社会环境,为青少年的成长建立一个全社会的“保护网”,还青少年一个洁净的蓝天,形成一个有益于青少年心理健康的社会氛围。 中学生心理健康教育探析:让留守的心灵不再孤单 谈农村留守中学生心理健康教育 摘要:随着农村经济的发展,越来越多的农民加入到劳动力转移的大军中,出现了许多由父母一方或由祖父母、亲戚等代为抚养的留守学生的现象。这些学生长期和祖父母、外祖父母等生活在一起,缺乏亲情的沟通和有效的管理,无法享受正常的学习生活,导致学习成绩下降,心理得不到健康发展。这就要求广大教育工作者加强对这类学生的心理健康教育,使他们得到全面健康的发展。 关键词:农村留守中学生 心理健康 教育。 所谓留守学生,是指父母双方或一方流动到其他地区工作,这些学生留在户籍所在地就读,不能和父母共同生活在一起的学龄儿童。在农村,留守现象非常普遍。据有关数据显示,目前,全国农村留守儿童约为7800万,其中14周岁以下的农村留守儿童约为5000多万,比2000年人口普查统计的数量翻了一番。在全国农村儿童中,留守儿童比例高达28%,部分省市已超过40%,这意味着每三个农村儿童中至少就有一个是留守儿童,农村留守儿童中,主要是义务教育阶段的学生。随着农民工数量的增加,农村留守儿童的数量还将继续攀升。 一、留守学生的心理健康问题。 留守学生的心理健康问题主要表现如下: 1.性格柔弱内向;2.自卑心理障碍;3.寂寞无聊心理;4.逆反心理;5.产生怨恨父母的心理。 二、留守学生心理健康问题的社会危害。 大多数承担监护责任的祖父母辈文化水平较低,无法对孩子进行有效的辅导。更有不少家庭的老人迷信、打牌、饮酒等,对孩子产生不良影响。 另一方面,学生与祖辈因代沟而缺少沟通,容易受到社会不良风气的侵蚀,形成“家庭管不好,学校管不到”的真空。由此产生的不良品行危害孩子发展:少数“留守学生”成为“问题学生”,甚至打架斗殴,寻衅滋事,做出违法犯罪事件,影响社会安定。 三、留守学生心理问题产生的原因。 (一)家庭原因。 1.由于父母外出务工,孩子无法享受正常的亲情关爱。学生与在外地打工的父母相处时感到生疏冷漠、交流困难,可见长期分离使亲子关系出现障碍,甚至出现“亲生后母现象”,这无论对父母还是子女来说,都是巨大的心理创伤。 2.虽然父母和监护人对子女读书和接受教育的态度比较积极,大多数留守学生也都表示喜欢读书,但是留守学生实际学习情况不容乐观。老年人文化知识有限,有些还是文盲,很难辅导留守学生的学习,也不能监督他们的学习,造成留守学生对学习的自律性差。很多学生面对繁重的学习压力,没有父母的鼓励,出现成绩滑坡现象。 3.留守学生缺乏必要的家教氛围,无论是隔代监护还是亲戚监护,在监护上都存在很大的盲区。小学升入初中后,学习生活有了很大的变化,学习负担日益加重,学习压力不断增加,这些问题若得不到解决,便会产生程度不同的心理健康问题。他们遇到学习生活上的问题时,存在沟通障碍,无人倾诉。中学阶段是身体发育关键期,女生碰到月经初潮、男生首次遗精一类的事情,不好意思和长辈、亲戚说,造成心理上的阴影,也会对身心健康产生不良影响。 (二)学校原因。 1.尽管学校是直接面对留守学生的教育实施单位,但是多数农村学校注重应试教育,片面强调升学率,而忽略了对学生的思想道德及心理健康的教育。 2.学校教育的无奈和放任。据调查,留守学生中48. 4%的学生成绩较差,39.6%中等偏下,10%成绩较好,仅有2%成绩优秀,还有的学生辍学。虽然教师的关注、关爱、集体的温暖可以抵消留守学生人格发展的消极影响。 但由于教育理念、办学条件、师资力量等多方面的制约,农村学校很少开设专门的心理健康教育课程并缺乏专职的心理教师,也很少有组织、有计划地对学生进行心理健康教育。对问题学生学校通常施以惩罚性的教育,当教师知道他是“难以管理的”,就听之任之,难以真正走到学生的心灵深处。 (三)社会原因。 1.留守学生处于弱势的地位,在他们的自我保护意识极端强化时,就形成孤僻、焦虑、自私等心理,进而不愿和人交往,对人不信任,对自己不自信,如果缺乏正当和及时的引导,就会产生各种心理上的问题。 2.留守学生处于人格形成的关键时期,但社会环境复杂,特别需要父母和社会的关爱与引导。由于父母远在他乡,得不到关爱和正确引导;同时,学校周围的网吧、游戏厅对于那些缺乏父母管教的留守学生来说简直就是一个“快乐的天堂”。内部疏于防范,外部诱惑多多,长此以往,留守学生就极易出现心理失范和越轨行为。 3.农村社会教育薄弱,教育资源缺乏,教育观念陈旧,不能有效地弥补留守学生家庭教育关怀的不足;相关部门对一些娱乐场所不能有效管理,也使一些留守学生沉迷其中不能自拔。 (四)自身心理特点。 1.个性特征倾向。大多数留守学生都是隔代抚养,代沟影响明显,留守学生不能同祖辈有效沟通,久而久之就形成孤僻、暴躁的性格,甚至对祖辈产生逆反情绪,不听教导。他们不愿与人交往,生活在自我空间里,对外界的一切漠不关心,对他人和集体的情感冷漠。留守学生常常表现为两种倾向:要么内向、孤僻、不合群、不善与人交流;要么脾气暴躁、冲动易怒;或者过分淘气,做出一些特别举动来吸引老师注意到自己。 2.依赖心理较强。留守学生多由祖辈抚养,祖辈由于思想观念较陈旧等因素影响,会对留守学生过分地照顾与保护,对他们百依百顺,让他们除了学习什么都别管。父母由于常年有外,总觉得有愧于孩子便给钱以补偿,宁愿自己节衣缩食,也要尽量满足学生的所有要求。 3.越轨现象严重。农村留守学生家庭环境的不完整和教育的弱化,对其心理和精神状况都产生了一些负面影响,这些影响在社会条件的影响下,会产生一些极端的后果。一些学生逃学、不交作业,甚至参与小团体,沾染不良习气;还有的学生因得不到家庭温暖而离家出走。 四、如何对留守学生进行心理健康教育。 (一)学校为学生营造健康的心理环境。 完善学校相关功能,全面了解每个学生的家庭、学习、生活情况,关注学生成长中遇到的生理、心理问题。把学生的喜怒哀乐放在心上;注重留守学生的道德情操、审美情趣的教育;与学生沟通,弥补亲情缺失;提供必要的帮助,关心孩子的饮食起居、处理突发事件;善于发现他们的长处,看到他们的闪光点,树立信心,从而促使学生在良好的发展轨道上迈进。 (二)创设良好的家庭教育氛围。 健全亲子关系,满足子女亲情需求。良好的亲子关系可以帮助孩子树立良好的人生观、世界观、价值观。要通过宣传使学生家长转变观念,改变那种“只要给孩子留下更多的钱,让孩子有实力接受更高的教育,就是对孩子负责”的错误观念,充分重视子女情感需求和人格的健康发展。首先,提高沟通频率,最好做到每个星期或至少半个月交流一次;其次,在沟通内容上不仅仅学习,还要关注他们的道德发展和精神需求。学校和老师保持经常性联系,随时了解子女学习和发展情况,并进行及时的引导教育。 总之,关注留守学生的心理健康是社会、学校、家庭的共同责任。引导每一个学生健康成长,对他们多一点呵护、多一点宽容、多一份热情,让他们拥有愉快的心境,成为一个身心健全、积极向上的人。 中学生心理健康教育探析:留守中学生心理健康教育管理策略 摘要:随着社会的发展,农村人口进城打工的数量与日俱增,随之而来的是农村的留守学生问题,其中留守中学生的心理健康和教育问题便成了国家及社会关注的重点,而学校更要加强对留守学生的教育管理。 关键词:留守中学生;心理健康;教育 引言 伴随中国国家经济的不断发展,以及农业技术的进步,很多农村务工人员都到城市打工,其中留守的中学生则成了教育的重要关注点,因为学生的父母不能在身边,所以都是由其祖父母看管照顾,并且进行相应的教育,但是由于中国自古以来祖辈对孙辈的那种宠溺,会导致很多学生在行为上更加注重自我,有的学生并不听从父母祖辈的管教,从而致使成绩下降,或者心里健康出现一定的问题。面对这一问题,本文提出一些相应的改进策略以供教学参考。 1留守中学生心里健康问题的现状 1.1性格上过分要求自我,独断专行:留守中学生因为长期不跟父母在一起,在性格上难免会有一些自私自利的因素,特别是现在很多祖父母对孩子的宠溺很严重,在很多问题上能够让步就会对孩子进行让步,导致孩子在处理问题上不会考虑其他人的感受,独断专行,过分要求自我。而其父母由于无法长期监管孩子的行为,只能通过电话或者视频进行教育,孩子是否会听从教育也是一个问题。留守中学生在心理上必然会存在一定的问题,他们的祖父母又无法实行有效的管教,父母鞭长莫及,这些问题无法即时改善,长期下来留守中学生的性格上就会存在一定的缺陷,造成很多难以解决的问题,长期下来会造成学生的自闭心里或者形成社会上的一些无业人员,给社会治安造成危害。1.2存在学习焦虑心里,过度迷恋网络:据调查研究显示,学生在学习上难免会存在一定的焦虑心里,这一现象在留守中学生中更加严重。学习过程中学生离不开焦虑心里,而留守中学生又不能及时的得到父母的开导,长时间的焦虑心里导致留守中学生对学习提不起兴趣,因此会沉迷于网络,因为留守中学生缺乏父母的关爱,所以在网络上会认为自己被认可,从网络游戏中的重要作用和游戏网络给自己带来的存在感,使得留守中学生更加的沉迷于网络,经常会在周末通宵达旦的在网吧,甚至会夜不归宿,这对于学生的学习和心里健康都存在一定程度的影响。他们在网络中追寻刺激寻找慰藉,却在现实生活中迷失自我,这对于留守中学生的心里将会造成很大的影响。从而影响学生的发展。1.3缺乏意志力,做事不能集中心思:由于留守中学生于父母长期不能在一起,父母对于留守中学生存在一定的愧疚心里,所以对于孩子的各种要求都会尽量满足,以此达到满足孩子愿望的心愿,正是由于这样的思想和行为导致留守中学生认为自己可以为所欲为,自己想做的事情都会得到满足,因此致使他们做事的时候缺乏意志力的锻炼,所以很多时候在处理事情上都会有那种一分钟热度的感觉,上一秒还是信心满满的去做事,下一秒就会放弃,所以父母在孩子教育上的一种愧疚心里也是教育当中的以一种弊病。这将会导致留守中学生的心里存在偏差。他们在遇到问题的时候可能会出现一些出格的举动,这对于社会和家庭都可能会造成一定的潜在危害影响。 2教育管理上的策略 2.1用现代化的教育方式引导:在现代化的教育方式下引导留守中学生对学习产生兴趣,现代的教学手段有很多,例如,在教学过程中使用多媒体教学,学生对于新式的教学方式会产生一定的兴趣,自然会在学习上更加用心,同时根据不同的教学内容向学生灌输一定的心里健康教育,学生在不知不觉中会慢慢潜意识的接受心理健康的辅导和正确的人生观、价值观的建立。通过新式的教学方法让留守中学生保持一个学习的能动性,主动要求学习并且要保证在学习上能够积极要求上进,这对于学生的教学也是一个有效的方式。2.2互助关爱的教育方式:每一个学生在家庭或者学校都会渴望的到关注和关爱,这对于留守中学生来说更是。所以在教学上要对留守中学生更加留意,因为他们在缺乏父母关爱的环境下长大,他们对别人的尊重和关爱更加渴望,教师在教学过程中要给他们一个平等的概念,例如在学校让每个学生都参加同样的活动,并且在活动中保证让留守中学生能够有更好的表现,同时进行表扬,这对于他们来说就是一种存在感,和被认同的感受,会让他们认为每一个人在学校都是一样的对待,并不会因为父母不在身边而存在不同。同时要对其他父母在身边的孩子进行相关教育,保证学生之间不会出现留守学生父母不在身边的类似问题,这对于孩子的教育是很必要的。保证每个学生能够在班级中有表现自己的机会,并且成为班级里的优秀代表,这对于留守学生的心里是一个有效的关爱方式。2.3加强社会礼仪教育:中国一直被称之为礼仪之邦,所以对于留守中学生的礼仪教育要更加重视,在礼仪教育中能够保证学生的心里健康的到更好的发展和保护。礼仪对于中国的传统教育有着深刻的影响,但是随着社会的进步,中国的礼仪却在逐步淡化,所以在留守中学生的教育上要更加注重社会利益的教育,弘扬中国传统文化的同时,保证学生对自己的行为有一个清晰的认知,了解自己的所作所为是不是符合道德标准的要求和行为习惯的规范。由于留守中学生存在的一些问题,他们对祖父母的不尊重,对同学的欺凌和一些反社会的行为,都是自身心里状态的一个体现,所以对于他们这样的人群要以实际行动和言传身教教之以礼仪。在各种活动或者教学过程中加强学生礼仪的深入学习,保证学生的心理能够健康良好发展。 3结语 总之,在留守中学生的教育上一定要更加关注她们的身心健康,在教学的同时加强心理健康教育,保证每个学生受到同等的对待。在教学方法上保证对学生一视同仁,并且要对学生多一些关爱,让他们能够拥有一个健康的心里和正确的人生观价值观。 作者:李才国 单位:甘肃省武威第十四中学 中学生心理健康教育探析:浅论中学体育教学中的心理健康教育 论文关键词:中学生;体育教学;心理健康教育 论文摘要:目前我国许多中学生都存在不同程度的心理障碍,并不同程度地影响着他们的学习和生活。体育锻炼既是身体活动。又是心理活动和社会活动,不仅有利于身体健康,而且对于人的心理健康和社会适应具有积极的促进作用。中学体育教学应充分发挥体育锻炼的心理健康教育功能。努力促进中学生的身心健康。 世界卫生组织明确指出:“健康是指在身体、心理和社会各方面都完美的状态,而不仅仅是没有疾病和虚弱。”一个人只有在身体和心理上保持健康的状态。并具有良好的社会适应能力,才能算得上真正的健康。同时,《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出:“健康体魄是青少年为祖国和人民服务的基本前提,是中华民族旺盛生命力的体现。学校教育要树立‘健康第一’的指导思想,切实加强体育工作。”由此可见。我国学生的健康问题已经成为了学校教育和学校体育的重要任务。 一、当前中学生心理健康状况现状 许多调查研究表明,当前中学生心理问题主要表现在如下方面: (一)心理承受能力弱 青少年学生特有的天真幼稚,使他们对复杂艰难的现实生活缺乏心理准备,一旦遇上风险和挫折,心理堤防容易崩溃,情绪容易低落。产生失望感甚至信念危机。 (二)自私狭隘,虚荣心强 一些学生缺乏包容开放意识,学习生活上只能听恭维。不能听批评,只能比别人强,不能让别人超过自己,对强于自己的人,常常犯“红眼病”,当面冷嘲热讽。背后挖苦打击。对有小错或有负于自己的人,常常斤斤计较。甚至怀有报复心理。 (三)缺少意志、毅力 中学生独生子女多。有的从小过着“众星捧月”式的“小皇帝”、“小公主”生活,有的读书学习缺乏毅力,善始而难以善终,遇到困难与失败,表现为意志软弱。缺少战胜困难和挫折的勇气和决心。 (四)情绪易波动,自控能力差 有的中学生智商高、能力强,但脾气环(情绪反应强烈)、情商低。表现为急躁、冲动。缺乏忍耐性,面对一点不顺心、一点委屈。就大动肝火,怒气冲天,与人相处。常常只想让别人来适应自己,而自己却很少考虑应该适应别人,与自己的生活学习环境难以和谐,导致人际关系紧张。有时甚至由于一次突如其来的打击而神经失常,或走上轻生的道路。 二、体育锻炼能促进学生的心理健康 体育锻炼既是身体活动,又是心理活动和社会活动,体育锻炼不仅有利于身体健康,而且体育锻炼的实践性、进展性、竞争性、广阔性、系统性和集体性等特点决定了体育锻炼对人的心理发展起着特殊的作用。 (一)体育锻炼可以推动自我意识的发展 自我意识也称自我,乃是对自己存在的觉察。即自己认识自己的一切,包括认识自己的生理状况、心理特征以及自己与他人的关系。体育运动大多是集体性、竞争性的活动。学生能力的高低、修养的好坏、魅力的大小,都会明显地表现出来,使自己对自我有一个比较符合实际的认识。竞争的成功可以提高自信心和抱负水平,可以获得同伴和集体的承认。从而可以正确地认识自己的社会价值。 (二)体育锻炼有益于情绪的调节和控制 情绪是客观事物是否符合人的需要与愿望、观点而产生的体验,是人的需要得到满足与否的反映。健康、稳定的情绪能使人对现实保持积极的态度,有效地从事学习和工作。体育锻炼内容的多样性与吸引力,能诱发人们从事体育锻炼的兴趣和爱好,体育锻炼内容的复杂性与多变性,又能激发人们的应变行为与能力。经常参加体育锻炼,既能很快激发起强烈的情感,保持乐观、稳重、健康的情感,又能控制、克服情绪的冲动性、易变性。情绪状态是衡量体育活动对心理健康影响的最主要标志,也是人的自然需要是否得到满足而产生的一种体验。 (三)体育锻炼有利于培养人的意志品质 意志是指人们自觉地确定目标,有意识地支配和调节自己的行动,克服种种困难以实现预定目标的心理过程。意志品质是一个人在意志行为中所表现出来的稳定、鲜明的心理特征,其内涵包括自觉性、果断性、坚韧性和自制性等。意志品质既是在克服困难的过程中表现出来的,也是在克服困难的过程中培养起来的。体育活动是由一系列随意动作构成的,一般都具有艰苦、疲劳、激烈、紧张相对抗以及竞争性强的特点。学生在进行体育锻炼时。总是伴随着强烈的情绪体验和明显的意志努力。因此,体育锻炼有助于培养学生勇敢顽强。吃苦耐劳,坚持不懈,克服困难的精神,从而保持积极向上的健康心理状态。 (四)体育运动有利于培养人际交往能力 人际交往是人与人之间为了相互传达信息、交换意见、表达情感、需要等目的,运用言语、行为等方式而实现的沟通过程。一个心理健康的人,应具有宽容、热情、友爱、合群等品质,能妥善处理人际关系。体育运动能把人们聚在一起平等、友好、和谐地练习和比赛,使他们之间产生亲切感。在课堂和课外体育活动中。他们不用言语,只需一个手势。几个动作就可以直接或间接地沟通信息,交流心声,在不自觉中就会产生亲近感,并会获得较高的安全感和自信心。由此可见,体育运动能使人们结识更多的朋友,大家和睦相处、友爱互助,融洽关系。这种良好的人际关系可以令人心情舒畅、振奋。从而更好地适应社会。 三、加强中学体育教学中的心理健康教育 《=国家体育与健康课程标准》明确指出,体育活动不仅有助于身体健康,也能增进心理健康。体育与健康课程十分重视通过体百活动来提高学生的自信心、意志品质和调节情绪的能力。在教学中。要防止只重视运动技能的传授。而忽视心理健康目标达成的现象;要努力使学生在体育活动过程中既掌握基本的运动技能,又发展心理品质;要注意创设一些专门的情景,采取一些特别的手段,促进学生心理健康水平的提高。因此,我们在从事青少年体育运动教学中,尤其要重视学生的心理健康教育。 (一)提高体育教师的心理健康教育素养 体育教师在体育教育教学中起着主导作用,体育教师只有充分发挥主导作用,学生才能朝着社会要求的方向发展。因而。体育教师与学生的心理的融洽程度,是提高体育教学效果的一个重要因素。然而,据甘肃心理学研究者杨永龙先生进行的一项针对体育教师的调查数据显示:男教师心理健康问题排在前四位的分别是,心理承受力差48.57%:适应不良37.14%;人际关系紧张、敏感与偏执31.43%。情绪不平衡28.57%;女教师心理健康问题排在前四位的是:心理承受力差47.06%;适应不良41.18%,人际关系紧张与敏感32.35%。偏执29.41%。由此可见。加强体育教师心理辅导势在必行。只有努力提高体育教师的素养,建立一支业务能力过硬,自身心理健康,具备教育心理学专业知识,懂得心理辅导技巧和方法的体育教师队伍。才能充分发挥体育在心理健康教育中的独特功能。 (二)优化体育教学环境 环境对人的身心健康有着直接的影响。这里的环境包括硬环境和软环境。一方面,学校要加强体育场馆设施建设。购置充足的体育器材。改善体育教学和锻炼环境。另一方面,还要注意包括学校和家庭的物质环境、文化心理环境、组织制度环境等,特别是校风、班风、家风、教风、学风等是学生心理发展的潜在因素。更重要的是,体育课堂内的心理气氛对学生的学习起着激励、维护和调控作用。教师的心理状态和情趣又直接影响课堂气氛。在教学过程中,要建立一个和谐的师生关系,教师要以平等的身份与学生相处。使师生成为朋友,课堂成为乐园,师生形成一个学习的共同体。这样才能给学生创造一个轻松愉快的体育运动环境。让学生产生激动、愉快、自豪、跃跃欲试的感觉,从而乐于接受体育,对防止出现焦虑、抑郁等不良心理倾向起到了积极作用。 (三)因材施教,加强体育教学的针对性 体育活动是一项实践活动,体育教学必须包括学习技能、锻炼身体和心理健康教育三重任务。体育教师首先要充分了解学生们的个性特点、兴趣爱好、运动技术水平以及身体素质状况,然后,因人而异地开设体育实践课的教学内容。譬如,给予那些由于受家庭或学校不良影响的学生多一些关心、爱护和帮助,并运用不同的锻炼手段和方法,有针对性地引导和缓解他们的不良情绪,以免他们的不良情绪得不到发泄和正确引导而产生心理疾病。影响心理健康。关注那些身体素质差的学生,他们也会因多次练习后仍不能达到要求而产生失望和心灰意冷的情绪,失去锻炼的兴趣。体育教师要耐心辅导,不断发现他们的优点,以表扬、鼓励为主,保护学生在体育活动中的自信心、上进心。增强他们承受挫折的能力。只有这样,才能很好地利用体育课的特殊功能,使学生情绪稳定,培养学生乐观、开朗的性格。促使学生个性全面发展,从而促进心理健康的发展。 (四)教学方法的多样性和多选择性相结合,突出学生的主体性 教学方法是完成教学任务的途径和手段。不同的教学方法将得到不同的教学效果,而不同的教学任务也需要不同的教学方法。在体育教学中,教师教法要体现多样性和多选择性。多样性是指体育教师所能展现给学生的不仅是丰富的内容,更重要的是富于变化的方式和方法,而多样性是需要通过多选择来显示其存在的价值。这也是学生个性发展的基本条件。因此,在学校体育教学中应根据不同学生的不同特点,选择不同的运动项目,或让学生自己选择。使每个学生的兴趣、特长都能得以发挥,在各自擅长的项目中找到运动的乐趣。展示自己的才能。 健康的身体需要健康的心理,健康的心理寓于健康的身体。心理健康教育是学校教育的一项重要内容,体育教学是对学生进行心理健康教育的重要渠道之一。因此,体育教师在提高学生身体素质和运动技能的同时,要充分运用体育课的特点,结合学生心理及身心发展规律,注重对学生进行心理健康教育,以促进学生身心的全面健康。
探析中学生心理健康教育:漫谈中学生心理健康教育之我见 【摘要】世界卫生组织明确提出:健康不仅是没有疾病,而且包括躯体健康心理健康和道德健康。随着社会生活的发展,生活节奏的加快,各方面竞争的压力逐渐加大,学生的心理问题也在增多,特别是中学生心理问题更是层出不穷。学校是学生接受教育的重要场所,理应成为心理健康教育的主阵地。 【关键词】心理;健康教育;教育策略;心理障碍 随着人类社会的进步和科学技术的发展:“健康”这一概念也有了很大变化。世界卫生组织明确提出:健康不仅是没有疾病,而且包括躯体健康心理健康和道德健康。当前,随着社会生活的发展,生活节奏的加快,各方面竞争的压力逐渐加大,学生的心理问题也在增多,特别是中学生心理问题更是层出不穷。学校是学生接受教育的重要场所,理应成为心理健康教育的主阵地,但凭借传统的思想教育工作已很难奏效,那么怎样对待中学生心理上的各种问题呢? 1. 培养中学生健康的成功心理一个人能否成功,在很大程度上取决于他是否具有健康的成功心理,健康成功的心理是靠培养出来的。成功而健康的心理,是建立在自信、自强、自尊、独立的个性心理基础之上的。怎样培养中学生的成功心理呢? 1.1帮助学生树立崇高的远大志向。一个人只有有了远大志向才能激发出火一般的热情,才能充分发挥自己的主观能动性,冲破重重阻力和障碍,为实现自己的目标而奋斗。因此,教师在平时的工作中就必须引导学生向一些有远大志向的名人学习,帮助学生从小树立远大理想。、、马克思等名人无不从青少年时期就立下雄心壮志。名人的事例会点燃学生理想的火把,我们要鼓励学生立长志、立大志。 1.2培养学生具有良好的心理品质。良好的心理品质是一个人取得成功的前提,一个人在事业上或学业上不可能是一帆风顺的,心理品质在很大程度上左右着一个人才华的积累,才能的发挥。只有坚定的信心,浓厚的兴趣,才能唤起一个人强烈的进取心,才能激发出坚忍不拔的毅力和百折不挠的意志,从而为一个人获得成功提供旺盛不衰的动力。要想使一个学生将来事业等方面获得成功,就必须从小培养他乐观向上,豁达开朗,自信自强的良好心理品质。为此教师要结合现实生活和历史上事业获得成功的人物案例对学生进行心理素质方面的教育和引导,努力锻造其坚强的意志,顽强的毅力和刚强的品格,要求学生力争去做好每一件事。使他们将来在事业上遇到困难或失败不气馁,不悲观失望,不半途而废。在成绩和荣誉面前,不骄不躁,不孤芳自赏。 1.3创设培养学生具有成功心理的情境。在日常学习和生活中,教师要有目的地设置一些困难情境,让学生去寻找解决问题的方法。对学生的任何一点成功都应给予肯定,并用自己赞赏、喜悦的心情去感染学生,引发他们积极的情绪体验。同时,还要指导学生掌握对付挫折,走出低谷的技能、技巧,让学生懂得对待挫折,除了有积极正确的态度外,对付的技能更为重要。 2. 依据心理规律,培养创新精神与能力依据学生的心理规律,对学生进行创新精神与能力的培养是我们深化教育改革,推进素质教育的一个重要主题。通过创造性心理品质的培养,让学生学习一点创造的方法,会更有利于学生创新精神和创造能力的发展。 2.1教育学生保持可贵的好奇心。好奇心是创新的基本心理品质,儿童最富于好奇心,但随着年龄的增长好奇程度呈递减趋势。而创造性人才的特点确实永葆童心,每天都用敏锐的眼光,去观察每时每刻变化的世界,渴望新知,对什么事情都能有“打破沙锅问到底”的精神。众多发明家的故事说明,具有好奇心才能发现创造的目标。 2.2唤起学生美好的幻想。幻想是引出创意的源泉。如“顺风耳”、“千里眼”、“上天入地”……古人的这些幻想,今天都已实现。因而,培养学生的幻想能力,也是培养创造性思维能力的一个重要方面。 2.3重视想象力的培养。思想活跃的人都具有丰富的想象力。可以说想象力是创造力的重要基础。想象力能推动人类认识的提高和知识的进步,可以帮助人们在头脑中“见到”无法直接观察的事物和现象。所以人们应通过知识和经验的积累,增加记忆储备,培养想象力。如教师可引导学生想象未来,展望太空等等。 2.4教给学生一些创新的方法。人们有了创造的欲望,创造的思维并不等于创造,还要掌握一些创造技法。 3. 根据气质类型采取不同的教育策略我们平时常论及人群中存在的四种气质类型——多血质、胆汁质、粘液质和抑郁质。在我们的教育群体中,不管是受教育者还是教育者本身,都会在不同程度上表现出自己的气质特点,从而形成在同一活动中不同的心理反应的形式和程度。那么,具体说应怎样结合学生的气质特点,采取有效的教育对策呢? 3.1对胆汁质的学生进行教育时,首先要讲明道理,然后耐心说服,尤其注意态度上不能简单粗暴,要避免触怒他们而造成矛盾激化。教师应常和蔼地教育他们遇事要沉着,做事要持之以恒,要学会自制,培养他们富于理性的勇于进取,大胆创新的意识。 3.2对多血质的学生,要注意严格要求,使之养成做事有计划、有目标并努力落实的习惯。教育他们保持稳定的兴趣发扬他们热情奔放、机敏灵活的长处。要求他们做事要专心致志和勇于面对困难等。 3.3对粘液质的学生,教师要理智、热心和耐心。在把学习和活动的任务交代给他们时,要讲清具体要求,要鼓励他们主动探索新问题,诱导他们活泼,机敏灵活地完成任务。要防止墨守成规,谨小慎微,固执己见等不良品质的形成,鼓励他们积极参加集体活动,培养他们的合作能力。 3.4对抑郁质的学生,要注意多鼓励他们发挥自己善于思考的优势,鼓励并及时肯定他们的见解,老师同学都要多给予他们关怀和帮助,决不要在公开场合批评和指责他们,要在他们能够接受的场合和范围,鼓励其参加活动的勇气,使其在交往与活动中树立自信心,消除胆怯和害羞的心理,防止其疑虑,孤独等消极品质的发展。同事还要教育学生自己认识自己气质的优缺点,教会他们在学习、交往和生活中,克服自己在气质方面的不足,发挥自己的优势,学会自制、自信、自省、实现自我教育。 4. 排除学生学习中的“注意心理障碍”所谓的注意障碍是指心理活动对一定对象难以集中或者过分指向和集中。“注意心理障碍”症状如下: 4.1注意强度症状。一是表现为注意“增强”,如课堂上有的学生把注意力专注于教室外的某处风景,而对教师的讲课内容充耳不闻。二是表现为注意“减退”,如有的学生一上课就无法集中注意力听课,不一会儿就昏昏欲睡,或者反应迟缓,教师的提醒甚至严厉批评包括学生自我克制几乎都不起作用。 4.2注意范围症状。主要表现在两个方面,注意的范围要不就比常人狭窄,要不就分散,一方面由于有意注意的主动性下降,故导致注意范围变得越来越狭窄;另一方面无意注意明显增强,容易被外界的无关刺激分散注意力。 4.3注意稳定性症状。注意力分散且难以持久,好不容易静下心来解了一两道题,立刻又可能变得烦躁不安,难以稳定学习。 4.4注意速度症状。主要表现为注意力迟钝,反应不灵敏,比如长时间学习后,注意力就变得迟钝了,难以很快展开联想,使学习效率大大降低。“注意心理障碍”的产生多是由社会心理因素所致。当学生的心理需要得到满足的时候,他就像抵抗力差的易患病者一样,对于心理压力过于敏感,对学习的关心和专注程度大大降低。如何帮助学生排除“注意心理障碍”呢? 4.4.1了解、调查、研究学生,找出其注意力不集中的病因,这是解决问题的关键。切忌采取粗暴、歧视、冷淡的态度,而是要积极帮助学生解决问题。 4.4.2给学生设计矫正目标要具有现实性。不盲目求快,而是采取循序渐进的原则,讲标准控制在一定水平上。 4.4.3培养学习兴趣。注意力不能集中,或多或少,也与缺乏学习兴趣有关。引导学生摆正学习的位置,培养其学习兴趣。 4.4.4适当安排娱乐和锻炼,使学生宣泄过剩精力,从而保持体内能量平衡,能够安静的学习,然后及时给予表扬鼓励,以利于他们增强自我克制力。 4.4.5要求学生生活规律化。对有“注意心理障碍”的学生学习和生活规律化、习惯化、自律化,这对于他们适应有规律的校园生活是大有益处的。还有行为矫正要注意获得家长和老师的配合,做到多方位、多层次给学生帮助。 5. 学会科学用脑,教给学生记忆的策略人们在学习的同时也应该学会科学用脑,根据自身的心理特点,在用脑时讲究一定的方法,会收到事半功倍的效果。同时,在科学用脑的同时,还要掌握一些记忆的策略。如:系列记忆法、联系记忆法、顺口溜或口诀记忆法、多感官互动记忆法、娱乐记忆法等等。只要适合自己,就要经常使用。 6. 泯灭心中的嫉妒之火嫉妒是一种病态心理现象,会给人们带来许多伤害。嫉妒心理会殃及自身的健康,严重的嫉妒心理会使人无法正常的工作和学习。因而要教育学生克服嫉妒心理。首先,要敢于承认,确认自己对某人已产生了嫉妒心理。要知道任何人都有嫉妒心理,所不同的是及早发现与纠正。其次是“正确客观地认识自己”,要准确地认识自己的长处,更要了解自己的不足,学会悦纳他人,理解他人。孔子曰“三人行,必有我师焉”。就是教育后人要善于发现他人的优点,并向他人学习。最后,为学生创造一个宽松、开放、公正的学习和生活环境。让更多的学生能够体验成功,如采用班干部轮换制,对学生一视同仁。鼓励学生公平竞争,使学生明白这个道理:凡是竞争总有输赢,不能把竞争目的总放在输赢上,而是要总结竞争的过程,从中发现自己之所以输或赢的道理,从中体会竞争的乐趣,品味竞争的规律。这样,通过输和赢的心理体验,形成健康的心理品质。综上所述,作为今天的教师,我们必须懂得心理健康教育的科学知识。只有这样,才能通过教育活动,教会学生“认识自己”、“悦纳自己”、“控制自己”,拥有健康的心理,顺利地学习、健康地成长。 中学时代是一个向“孩童”时期告别的时代,也是生理心理上逐渐成熟的关键时期,抓紧对中学生的心理健康教育,培养他们健康的成功心理,使他们在21世纪能够立足社会,在事业上和生活上都取得成功。 探析中学生心理健康教育:试论班级活动与中学生心理健康教育的关系 论文关键词:班级;中学生;心理健康教育 论文摘要:班级是学校管理和教育学生最主要的阵地,班级活动对中学生的心理健康教育有不容忽视的作用,本文分析了现阶段班级活动的主要类型,并进一步分析了每项班级活动跟中学生心理健康教育之间的关系,对开展中学生心理健康教育有一定的现实指导意义。 在我国的学校教育里,班级跟学校的关系就像家庭跟社会的关系一样重要,班级不同于日常生活中的人群,也有别于一般的社会群体。从教育社会学的角度分析,班级是一个微型的教育学生的社会体系,班集体是学生自己的组织,他们是集体的主人,在集体中学会自己管理自己,在班级心理健康教育中,必须充分利用班集体在学生个人心理素质形成和发展中的作用,用集体的方式实现其不断的提升和优化。班集体建设的内涵十分丰富,班集体建设包括班级管理、班级文化建设、班级活动等一切班级教育工作,尤其是班级活动对学生的心理健康教育有着非常重要的作用。 1.班级活动的主要类型 从一定意义上讲,班级活动乃是班级的一种重要存在方式和表现形式。班级活动由于具有全员参与这一特性,因而能为班级所有成员发挥特长、发展能力提供一个大舞台。因此,在班级活动中,才真正有可能贯彻心理健康教育的全面性、全体性和主动性等原则,促进每个学生个性主动、全面、健康与和谐的发展。班级活动的范围十分广泛,这里主要是指以班级为单位的各种课内课外教育活动。从活动的形式这个角度,我们可以将班级活动分为班会活动、仪式活动、闲暇活动和社会实践活动等。班会活动即班会课,仪式活动主要包括开学典礼、入团入队、成人宣誓和生同纪念等活动,闲暇活动主要指班级内外各种文体活动,社会实践活动主要包括参观访问、义务劳动、社会调查等活动。 2.班级活动与心理健康教育的关系 2.1班会活动中的心理健康教育 传统的班会课主要是对班级学生进行思想政治品德方面的教育,但这种教育往往只是停留在对学生进行知识道理的灌输这一层面,缺乏对学生情感体验方面的关照,故而很难深入到学生心灵深处,其教育效果也是可想而知。利用班会课对学生进行心理健康教育不仅能使班会课的内容更加鲜活充实、形式更加生动有趣,而且也能加深学生的认知和情感体验,促进他们个性更加完满的发展,与此同时也有利于学生道德认知和道德判断能力的提高,从而使班会课达到“德” “心”双收的效果。在班会课上,班主任可以采用各种各样的活动形式对学生讲行心理健康教育,如游戏活动、心理剧表演、主题辩论等。以心理剧表演为例。心理剧表演以某种心理冲突情境下的自发表演为主,它通过特殊的戏剧形式,使参演学生的人格结构、人际关系、心理冲突和情绪问题在戏剧活动中逐渐呈现于舞台,以达到宣泄情绪、消除压力的作用。同时,学生受到参演过程中激情的影响,对所演角色可以产生某种程度的认同,从而使参演学生的日常行为发生改变。 2.2仪式活动中的心理健康教育 相对于班会活动而言,我们似乎对各种仪式性教育活动(如开学典礼、入团入队、成人宣誓、生同纪念等)的教育功能认识不足。但这些恰恰是我们更加需要重视、更加需要加以发掘的教育资源。这些在日常生活中不容易获得的情景,可以营造出某种特殊的情境和氛围,使学生的思想得到唤醒、灵魂得到洗礼、精神得到跃迁。这些仪式性活动从教育功能上来说都有一个共同的特点,即都是要促成学生从对家庭、对父母的依恋中转移出来,转而形成对班级、对同学乃至对社会的一种新的依恋,仪式教育本来应该是一种包蕴着丰富精神内涵的教育活动。学校教育中的各种仪式往往被简化为一套固定的、僵化的操作流程,结果这种教育只能是流于形式、浮于表面,并没有收到它们应有的效果。因此,在利用各种仪式对学生进行心理健康教育时,要特别注意学生在仪式中的理智反思、情感体验和精神唤醒,使这些仪式性活动真正能起到开发心理潜能、促进灵魂唤醒和提升精神境界的作用。 2.3闲暇活动中的心理健康教育 作为学生学习活动之外的一项带有休闲性质的教育活动,班级开展的各种文体活动对学生的心理健康也有着不可忽视的维护和促进作用。这种闲暇活动不是单纯意义上的放松、玩乐活动,它应该是学校正规教育的延伸和补充,属于广义的“生活教育”的一部分。随着人类生产和生活水平的不断提高,人们将会有越来越多的自由支配时间,闲暇将成为人们生活的一个重要组成部分。从这一意义上讲,闲暇活动中的心理健康教育就更加突显出其意义:一方面,这种教育可以使学生形成对闲暇活动的正确认识,养成健康文明的休闲方式;另一方面,从人的心理毕生发展的角度来看,丰富健康的闲暇活动可以使学生的多种心理机能获得全方位的、综合的和可持续性的发展。丰富健康的闲暇活动不但可以拓展学生课余生活的时间和空间,使之免受不良活动的诱惑和干扰,而且这些活动更有利于学生发现那些自身所潜藏着的、被书本和作业所遮蔽了的多方面的才能,有利于充分发掘他们的心理潜能。另外的一些研究表明,学生参加有竞争性的运动并取得成功,可以促进其竞争态度和价值观的发展。班级文艺活动可以使处于青春期的学生保持朝气蓬勃的状态,有利于其消除学习的疲劳,恢复精神,陶冶性情。如书法活动不仅可以锻炼臂力,而且要全身用力,排除杂念、专心致志、定气凝神,因而能培养人的审美意识、陶冶人的性情。再如郊游、远足活动可以让学生呼吸到清新的空气、领略到秀丽的景色,令他们忘却忧郁和烦恼。 2.4社会实践活动中的心理健康教育 各种社会实践活动可以使学生在参观、访问和实践中学到更多的科学知识、领悟到更多的人类文明。它能满足学生强烈的求知需求,有利于他们开阔视野、活跃思维、增强创新能力,所有这些都对学生心理健康和良好心理素质的形成具有促进作用。同时,社会实践活动还可以使学生对他们生活在其中的现实社会有一个比较真实而全面的认识。客观地讲,我们面对的现实社会总是一个不那么完善、不那么理想、存在许多阴暗面的社会。相比而言,学校环境则较为纯真、理想。二者之间的差异极易使学生在心理上陷入各种矛盾和困扰之中。通过社会实践活动,学生可以及早对社会现实有所认识和知觉,这对他们在心理上形成一个“缓冲区”,以便调节心理失衡状态是十分有利的。 班级活动跟中学生的心理健康教育有着非常密切的关系,所以学校要更重视班级活动,开展更丰富更合理更科学的班级活动,在活动中教育心理和锻炼有心理问题的学生,同时也让班级活动更具有现实存在意义。 探析中学生心理健康教育:试论农村中学生心理健康教育 论文关键词:农村中学生 心理健康教育 论文摘要:随着大量农民工的出现,农村也出现了一个新的群体--留守儿童。这一新群体的出现,让我们的学校教育出现了一种捉襟见肘的窘态,这就让我们做学校德育工作的人不得不去重新思考德育教育的方法所在。我们通过实践探索与思考,认为可以从走进学生心里来强化教育,并在营造一种氛围中,加上日常礼仪教育等方面来对农村中学生实施心理健康教育。 同志农村中学教育环境,办学条件以及师资力量的制约,对学生的德育工作没有引起足够的重视也是无可厚非的。针对这些情况,我们在这里主要对农村中学生心理健康教育作了些思考,与同行们商榷。 一是用倾听走进学生内心里实施有效教育 在德育过程中,可以通过恰当运用倾听,对受教育者的内心需求、思想现状的了解得谅能依据学生当前的思想状况,把德育工作做到学生的心里去,从而提高德育的针对性;运用倾听,也可以了解到受教育者的人际关系,使教育对象感受到教育者对他们个性的尊重和人格的关怀,增加彼此之间的信任度,为进一步做好教育工作奠定良好的基础。在倾听过程中,教育者和受教育者处于一种平等的地位,能够耐心地倾听他们的呼声、他们的要求和他们对事情的看法,并能理解他们的行为。事实上倾听不仅是为了明了情况,也是为了建立一种和谐的辅导关系,以获得最佳的育人效果。倾听并非仅仅用耳朵听,更重要的是用心去听,去设身处地地感受,不仅要明了当事人通过语言、行为所表达出来的内容,还要知晓当事人在交谈中所忽略的没有表达出来的内容。正确的倾听要求教师以机警和同情的态度深入到当事人的烦恼当中去,细心地注意当事人所做所行,注意对方如何表达自己的心意,如何谈论自己和自己与他人的关系以及对所遇问题做出如何反应,还要注意当事人在叙述时的语调变化以及伴随言语出现的各种表情、姿势、动作等。从而对言语做出更准确的判断。 二是正负强化是德育教育的途径之一 在德育中适度运用表扬与批评、奖励与惩罚。批评与惩罚的实质是负强化,负强化会造成客体某种程度上的心理伤害。因此,在对学生进行教育时,批评与惩罚要适度运用尤其不能经常使用,只有善意的切中要害的,就事论事的和恰如其分的的批评与惩罚才能将暂时的心理挫折变为一种激励力量。否则容易造成学生消极悲观、丧失信心或习以为常、满不在乎。同样,表扬与奖励的实质是正强化,若过多运用就不能使学生感到光荣,也容易使学生不重视,视为无足轻重。在德育中表扬与奖励、批评与惩罚的方式是多种多样的,即依据学生的特点,特别是学生当前的心理需求,选择能最大限度地起到惩恶扬善的方式。适时地运用表扬与批评、奖励与惩罚,达到学生心理健康教育的目的。 三是班级管理和师生交往中实施德育 德国著名教育家涂尔干说过:“一个没有纪律的班级一定没有道德”。从进校起班上就要以《中学生守则》、《中学生日常行为规范》为准则,建立班上各项规章制度和管理办法,如学习、纪律、品德、劳动、卫生等各项奖励制度和严禁打架、抽烟、喝酒、赌博等管理规定。以正面引导说服教育为主,批评为辅。对严重违纪学生除写出书面检讨,在管理过程中进行思想品德教育,使学生养成良好的道德行为习惯,抓好班委、团支部的建议,注重培养“小助手”,锻炼他们自我管理、自我教育的能力。如遵纪守法、勤奋学习、热爱劳动、爱护公物、爱惜粮食、节约用水电等,形成良好的班风和学风。另外,开展教师与后进生交朋友活动,对有不良行为的未成年人进行矫治与帮助。?一般说来,后进生具有成绩差,自我约束力不强,缺乏自信心等特点。?如何正确对待将要走上歧途或已走上歧途的孩子,这是班级德育工作的难点,也是德育工作的重点。班级可以开展“教师与后进生交朋友”活动。可以对班级对表现有问题的学生进行分析排队,找准其存在的主要问题,然后由班主任将这些学生安排与各科任教师结对交朋友,并建立帮教联系本。对帮教活动、帮教过程以及谈话记载、转变情况、均做好记载,以便对学生进行跟踪的心理健康教育。 最后是加强传统礼仪实施德育教育 这是培养学生道德素质的基本要求,也是培养学生良好道德素养的有效方法之一。班级要把礼仪教育作为本班德育的重要内容之一,学生一入学,就将学生分礼仪学习小组,对学生进行礼仪教育。并结合《中学生日常行为规范》、《中学生守则》等内容,组织学生学习、竞赛,培养学生良好的文明习惯。通过教育,使学生的文明程度不断提升,礼貌习惯不断增强,学生见到家长、长辈、老师都能自觉打招呼。不文明言辞不断减少,不文明行为正成为历史。 总之,新时期农村中学的德育工作任重而道远,德育工作者应力求从根本上改变重智意轻德育,重书本知识轻社会实践,重校内教育轻社会教育的现象,端正教育思想,转变教育理念,把德育工作放在素质教育的首要位置来抓,这样才能使学生综合素质得到更好的提高。学校的德育工作开展得好与坏,从个人来讲,影响到学生一辈子,从长远、从整个国家和社会来讲,又是影响到国家将来与社会和谐的大事情。因而,我们广大教育工作者必须摆正这一工作位置,除了抓好教学质量,还应该高度重视在德育工作上的投入,不断创新德育工作思维和方法,让学生们真正成为中国特色社会主义建设的有用人才。 探析中学生心理健康教育:中学生积极心理健康教育方法探新 [摘要]宏观认知教育是为积极心理健康教育而设计的一种教育方法。其核心内容是通过设计,呈现关于时间、空间和物种进化发展三个方面的宏观问题,引发人们进行积极思考、想像,逐步重新构建以时间、空间、进化观念为内容的宏观认知结构,形成豁达、包容、大度的生活态度,从而达到不拘小节、淡化人生境遇、唤醒积极向上的情绪体验,创造美好生活的精神境界。在中学生积极心理健康教育中,宏观认知教育时减轻中学生学习压力、提高挫折承受力以及建立和谐人际关系等方面有着重要作用。 [关键词]中学生;宏观认知教育;积极心理健康教育 积极心理健康教育以积极和发展为取向,核心是对人性坚持积极的评价取向,加强人自身的积极因素和潜能的开发,以人固有的、实际的、潜在的和具有建设性的力量、美德和善端为出发点,用积极的心态来对人的心理现象进行解读,用积极的内容和方式激发人自身内在的积极品质,让个体学会创造幸福,分享快乐,使自身潜能得到最大的发挥,心理免疫力和抵抗力得到大幅提升,生命最佳状态得以丰富和发展,从而塑造与和谐社会相匹配的充满乐观希望、积极向上的美好心灵。 目前,我国有上千个地区和学校正在实验积极心理健康教育,“宏观认知教育”正是在实际教学过程中,经探索总结而形成的对学生进行积极心理健康教育的一种适用方法,它在中学生心理健康教育中起着重要作用。 一、“宏观认知教育”的内容设计与策略简述 认知结构是建构主义心理学的一个重要概念,它是指学习者头脑里的知识结构,他们已有的全部观念内容和组织。格式塔派的德国拓扑心理学家勒温在20世纪30年代就指出,学习是认知结构的变化。根据这一观点,我们通过设计,呈现关于时间、空间和物种进化发展三个方面的宏观问题,引发人们进行思考与想像,就可以在学生的意识层面上逐步重新构建以时间观、空间观、物种进化观为内容的认知结构。因重建的认知结构的内容对象都具有“远”“大”的特点,所以称之为宏观认知结构;而这种宏观认知结构的重建及重建后直接引发认知者不断实现积极心理健康教育目标的教育方法被称之为“宏观认知教育”。 (一)宏观认知教育的核心内容——宏观问题的设计与呈现 首先是关于时间方面的。我们现在所认识的宇宙是无始无终的,而人类呢?其历史有多长?作为个体的人生呢?这类问题可设计为“宏观认知教育”的内容。例如:“请思考并想像,在遥远的过去你的祖先是谁,现在何处?”“假如在100年、1000年后回头看你的今生,你会怎么看待所经历的各种生活事件?” 其次是关于空间方面的。利用高科技在极为遥远的太空中拍摄,地球及其他太空星球就是悬浮在空中的“细小微尘”。相形之下,人类所能感知的空间在宇宙中是极其微小的,因此,有关空间方面的问题也可以设计为“宏观认知教育”的内容。如:“面对茫茫太空,请思考并想像你自己在哪儿?”“假如你处在太空中,你所看到的地球会是什么样的?你及你家会在哪儿?” 再者是关于生物进化方面的。在地球上繁衍生息并不断进化的物种是极为多样的,人类只是其中的一种,我们应该怎么看待人与万物的关系呢?这类问题也可以设计为“宏观认知教育”的内容,如:“人从哪儿来?你从哪儿来?”“地球上的生命是怎么形成和进化的?人与其他物种有何异同?” 这三方面问题的设计与呈现是引发学生产生顺应和同化过程的外部条件,是学生宏观认知结构重建的关键环节。关于时间观方面的内容,可让学生形成“人生是短暂的”的观念;关于空间观方面的内容。可让学生形成“人是多么渺小”的判断;从生命的进化进程和物质运动变化规律看。可让学生认识到人只是万千物种中的一种。学生们形成了以这些为内容的宏观认知结构,在生活中就会趋向积极的价值取向。比如,学生认识到人的生命只是众多生命中的一种,受自然规律的无条件制约,就会认识到个体的生老病死是自然规律使然。基于这种认识,学生就会形成人的生老病死并不可怕的心态,从而积极面对人生。这不但是宏观认知结构意义的体现,也是观念改变心态的具体表现。 (二)宏观认知教育的操作策略 第一,在进行上述三类问题的设计时,要根据教育对象的年龄、文化程度等的不同区别对待,年纪越小所设计的问题越要具体。一般而言,高中及以上学生由于抽象思维能力的发展,对宏观认知结构的重建比较有利,也就是说“宏观认知教育”更适合于高中及以上学生。 第二,在宏观认知结构重建过程的各环节中,其具体的操作方法方式可以多种多样。如:问题的设计可以是某方面问题的单独设计,也可以是某些问题的系列设计,还可以是多个问题的组合设计等;问题呈现方式可以是在课堂教学过程中以问题讨论方式呈现,在讲座过程中以分享方式呈现,还可以是在课后以思考题、家庭作业方式呈现等;问题表征方式可以是书面语言、口头语言、电子幻灯(图文音结合)等。 第三,认知者宏观认知结构的重建是一个复杂的过程。面对所呈现的问题,人们的思考与想像不是一次性完成,更不会直接产生一个固定的结论或是直接重新建立一个稳固的认知结构。在一个较长的阶段里,人的大脑常处于兴奋状态,并时常与自己所面临的生活问题相结合,许多观念此起彼伏,不断相互碰撞,直到自己有所感悟,才会重新构建宏观认知结构;建立起来的宏观认知结构还会在新的感悟中不断重建。这个复杂的重建过程不是简单靠外界影响形成的,而主要是以无限的时间、空间及自然规律对人的制约等观念为内容,通过讨论、思辨、交流等方式,启发认知者内部的积极思维活动,经“同化”或“顺应”过程,重建一个对人生而言更为积极合理的、适应性更强的宏观认知结构。 第四,“人性本善”,正像一粒橡籽“迫切趋向”长成一棵橡树那样,人在自己的本性中也“迫切趋向”人性的完善实现。换句话说,人们有与生俱来的不断向积极方向发展的固有品质与善端,使自己的潜能得到充分发挥。积极心理学的研究也认为,人类心灵深处确实有着积极的种子,这是不用怀疑的,但如果要让这粒种子开花结果,我们必须小心、主动为它浇水施肥。因此,在宏观认知结构形成后,自然会促使人们向积极方向发展,对人生幸福生活的追求起到促进作用;但我们还是要特别注意观察认知者的情绪变化及行为表现,防止个别人因“迫切趋向”人性完善实现的力量较弱而走向反面。 二、“宏观认知教育”在中学生积极心理健康教育中的运用 (一)为中学生紧张的学习减压 因为学习负担过重,中学生常会有沉重的心理压力,其中不乏重点学校成绩优秀的学生。他们的思想压力常常来源于对学习现状的不满、不恰当的比较或过分注重结果等。如果教师在给学生进行心理健康教育时,对其提出这样的问题:“如果你可以过100年甚至1000年后再来看你现在的学习,那你会怎么看呢?”要求学生进行思考、想像(一般思考5—10分钟为宜),并把自己想到的答案写下来,然后进行讨论交流。学生们会想到很多,如:“学习成绩好与不好都不要太在意,因为不同的人可以做不同的事”“学习与不学习一个样,人都要死的”“学习好与学习不好没什么区别,其实不见得学习成绩好以后生活就好过”“学习太累会短命的”“过了100年之后来看,我想他学习比我好我就不会嫉妒了”等。在学生进行讨论时,教师要鼓励学生想说什么就说什么,只要站在很久以后的立场来看现在的学习就行,对学生的陈述、讨论不作任何评价。所有的观点都陈述完后,教师还可以再让学生思考一个问题:“如果你是‘上帝’,掌控着每个高中生的学习,掌握着高考的‘发榜权’,你会怎么安排呢?”(同样要求学生思考并写下自己的答案然后交流)。这个问题讨论的最后结果还是只能一部分人读清华北大,一部分人读普通大学,还有一部分人上不了大学等。 通过这些问题的思考与讨论,学生们会有很多收获。第一,学生们好像暂时忘了学习的压力,大家都会很开心,因为在讨论时都是站在很久以后的立场来看问题,当前的功利性思维明显受到抑制。第二,学生们学会并体验以第三者的身份审视自己的学习生活。第三,学生学会比较客观地看待自己的学习,无论成绩好还是不好,这都是正常的。第四,学生对学习结果的注重程度降低,功利性降低,并且还存在按自己的兴趣进行学习,甚至可能使自己的学习进入“福乐”状态。 对于中学生特别是高中学生来说,随着高考的临近,他们进入到紧张的复习备考状态,你追我赶,不少人感受到竞争的激烈,压力增大,心情紧张,这都是正常的心理反应。通过“宏观认知教育”,学生对宏观认知问题进行思考、想像和体验,其学习压力感自然就会下降或淡化。 (二)训练中学生挫折承受力 受到教师批评、学习成绩不够理想、同学吵架、睡得迟还得早起、高中生就是学习机器”……凡与做人、做事失败有关的体验都会引起学生的挫折感。“宏观认知教育”可以帮助学生们正视这些挫折。在生活中,我们常觉得小蚂蚁实在是太小了;但当我们在遥远的太空看到地球都只是一粒微尘时,当我们从物种进化的角度得知人和蚂蚁都是自然界万千生命中的一种时,那么人与蚂蚁又有多大区别呢?于是我们可以这样设计:将自己所碰到的挫折问题、所遇到的具体困难等安排到小蚂蚁身上。比如,你今天在课堂上因与同桌探讨问题而被老师教训了一顿,心里郁闷。你就可以找个地方,把自己的经历安在一群蚂蚁上。有一只蚂蚁是你,一只蚂蚁是你的同桌,还有一只是老师,当然还可以有很多其他的蚂蚁。你把自己受委曲的过程在小蚂蚁身上重演一遍,那会怎么样呢?你很容易感觉并认识到:小小蚂蚁受点委屈算什么,我们人在不爽时,还经常故意用脚踩死它呢。 宏观认知结构的形成,会使人们得到人与蚂蚁没有多大区别的认知。通过小蚂蚁反观自己,我们的挫折感就会减少甚至消失,因此达到淡化人生境遇、提高挫折耐受力的目的。 (三)建立和谐人际关系 中学生需要处理的人际关系主要是同学之间和师生之间的关系。相对而言比较单纯,但处理不好一样会影响学习和生活。有个成绩不错的农村中学初三学生,一次因作业马虎而在课堂上被语文老师严厉批评。因为老师当着全班同学的面批评他,使他感觉很没面子。因此他发誓“从此不再学他(语文老师)的语文”。这导致他后来没考上高中,成为终身遗憾之事,并对这个语文老师怀恨在心。 人与人之间和谐关系的建立,对于中学生来说需要经常训练和学习,学会分清大事小事尤为重要。站在自己的立场,我们把那些对自己一生发展有重要影响的或对自己及家人的生存(包括生命、名誉、地位)有威胁的事件称为大事。中学生常遇到的同学之间的磨擦几乎都是小事。从理论上说,人们对待小事应该抱着不要太在意、太认真的态度,然而,因为大事小事都会引起人们不良的情绪反应,所以中学生难以把控。如上述初三学生,自己学习的事是大事,因老师的批评而脸上挂不住是小事,可他却完全搞错了。如果当初他在碰到老师批评而生气时,能把这事安到小蚂蚁身上试试,能自己思考再过100年回头来看老师的批评等,他就很有可能感悟并认识到这是小事一桩。 要让学生从整体上学会分清大事小事。这不是件容易的事。“宏观认知教育”有利于学生形成豁达、宽容、大度的生活态度,对学生学会区别对待日常生活中面临的各种事情,特别是对同学之间的鸡毛蒜皮之事一笑了之,从而逐步建立同学、朋友、老师之间的和谐人际关系有重要促进作用。 总之,“宏观认知教育”是广泛适用于积极心理健康教育的一种有效方法。它对提升学生积极心理品质、实现积极心理健康教育目标有重要促进作用。[本文系全国教育科学“十一五”规划课题“开发心理潜能提高学习效能的研究” 探析中学生心理健康教育:中学生心理健康教育探究 【摘 要】素质教育的目标就是培养全面发展的人,全面发展包括身、心两方面都得到健康发展。健康不仅仅是传统意义上的身体健康,还包括良好的精神状态、健全的社会适应能力,即身心健康。学校心理健康教育具有一定的理论基础,在内容的确立上应遵循目标性原则、科学性原则、活动性原则、差异性原则。开展心理健康教育有以下方法和途径:提高教师的心理素质;在课堂教学中进行心理健康教育;日常教育教学活动是心理健康教育的主渠道;注重家长与社会量的参与。 【关键词】中学生 心理健康 教育 中学生正处在身心发育的关键时期,在这一时期如果出现心理失衡或人格方面的偏差,将对他们一生的成长产生严重的不良影响。目前,中学生越来越多的心理问题,如嫉妒、自卑、任性、孤僻、逆反心理乃至自杀、犯罪等,迫切要求学校开展心理健康教育。教育改革深入发展的实践和全面加强素质教育的要求,呼唤我们应重视中学生的心理健康教育。 一、中学生心理健康教育标准 根据世界卫生组织1989年关于健康第四次定义:健康的涵义是指身体健康、心理健康道德健康和良好社会适应性。 我认为中学生心理健康标准主要有以下几点: 1.个性心理:意志品质健全,自我意识正确,既能悦纳自己又有自知之明,自我调节能力和自我控制能力较强,个性结构完整;善于、乐于与他人合作相处,人际关系协调;具有乐观向上的品质,在群体中有安全感,适应能力强,具有较好的社会心理。 2.学习心理:认知能力正常,轻松、愉快的上课,能基本掌握上课基本知识,在课外活动中表现出广泛的兴趣爱好,正常发挥自己的潜能;对于学业有满足感、成就感;对考试成绩既看重又不过分依赖,对考试既重视考试结果更重视过程,能客观的对待冷静的分析考试结果,制定出今后学习更切实际的计划。 3.生活心理:尊老爱幼,孝敬父母,关心身边的人,热爱生活,富于幻想而不沉溺,能很好的把握住自己的现在;社会适应能力强,行为规范,行为与年龄相符;乐于交友,珍惜友谊,与异性交往正常、自然。 4.择业心理:人生目标明确,人生态度积极,对未来充满信心;富于进取心,有明确的奋斗目标,一旦确定切合实际的目标,就会采取行动向既定目标努力。 二、学校开展心理健康教育的原则 学校心理健康教育是根据社会发展的需要、教育改革的要求和中学生心理健康发展的规律提出的,它是素质教育内容的重要组成部分。学校心理健康教育具有一定的理论基础,在内容的确立上应遵循以下几项原则: 1.目标性原则。学校心理健康教育的根本目的在于促进学生健康发展,提高学生的素质,培养学生的良好心理品质,提高学生的适应能力,促进学生自主发展。围绕这些目标,学校应进行相关内容的课程安排,进行咨询辅导、心理测验、活动训练等。 2.科学性原则。学校应组织从事心理健康教育的教师认真学习学校教育学、心理学。在教材选择上要注意教材的系统性、可操作性,教材必须是经过一定科学研究筛选后确立其内容;在教学手段上,要根据心理健康教育的原则,以人为本,强调学生心理能力提高;在评价方法上,多采用科学方法,如测量工具、统计技术等。 3.活动性原则。让学生多参与教学活动,突出活动。但又不是纯粹的活动,而是通过活动让学生在活动中去体验、去感受,去认识他们面对的一切,让学生获得心理体验来改变自己的观念。学生心理素质发展不是靠“听”得到的,它是通过主体自身的活动实现的。在各种活动中,学生所有心理器官都直接与客观世界发生联系,从而丰富心理世界,提升心理素质。 4.差异性原则。即承认学生在心理健康水平上存在明显的差异。因此,心理健康教育内容的差异性是学校心理健康教育获得实效性的前提。充分尊重学生的心理健康水平差异,对不同年级、不同学生要进行分类指导,满足其不同心理需要。尤其是对有心里问题或行为问题的学生要进行特殊的心理健康教育和个别指导。 三、开展心理健康教育的方法和途径 1.提高教师的心理素质 现代生活的日益紧张和繁忙,给人们带来许多心理变化,面对升学的激烈竞争及来自社会各方面的有形的和无形的压力,使一些教师产生心理冲突和压抑感。教师不健康的心理状态必然导致不适当的教育行为,对学生心理产生不良影响。 现代教师良好的心理素质包括:对学生的爱和尊重,对教育事业的执着,饱满的教学热情,奋发向上的理想,顽强不屈的意志,乐观的人生态度,严谨的治学风格,乐于助人的性格特征等。 中学生心理健康教育以了解学生为基础,以创设和谐气氛和良好关系为前提,教师的职业特征要求教师要有极强的自我调节情绪的能力,以自身健康的心理去影响学生,这本身就是一种最有说服力的心理健康教育。 2.在课堂教学中进行心理健康教育 课堂教学中的心理健康教育是指在课堂教学中充分利用多种心理因素,优化学生心理环境,调动学生的学习积极性、主动性使学生获得知识、增进文化的同时,以潜移默化的方式进行渗透性心理健康教育,促进其心理素质的全面提高。 课堂教学不仅是知识教育过程,也是学生心理活动过程,心理发展过程。同学校其他心理教育形式相比,课堂心理健康教育再内容上具有广泛性、整体性。它不是针对某一种心理缺失来有针对性地辅导、咨询或训练,而是针对学生的整个心理世界而言的,既有兴趣、情感因素,也有意志、个性成分。课堂教学中的心理健康教育功能是隐形的,它是以潜移默化的方式,将心理影响积淀在学生的心理结构之中。因此,课堂教学的心理健康教育耕具有灵活性。 3.日常教育教学活动是心理健康教育的主渠道 心理健康教育是一种情绪调节、情感体验,是心灵的沟通理念的认同,决不是干巴巴的说教所能奏效的。学生的心理健康与他们的日常学习和生活,与平等、和谐的师生关系、同学关系密切相关。因此,心理健康教育的主渠道应在有机的融入学校的日常教育教学活动中,开展一些有针对性的、结合学生学习与生活实际的有关活动,给学生机会,让学生在参与中在做中真正受到心理健康教育。以活动为主寓心理健康教育于活动之中。在日常的教育教学实践中随时抓住问题作为教育的契机开展生动、直观的心理健康教育活动,在生活中有意识的组织学生开展各种活动去实践、体验心理健康的知识等。通过这些生动、活泼、有趣的活动,让学生受到实实在在的心理健康教育,并体会心理健康教育来源与生活。 4.注重家长与社会力量的参与 人的情绪极易被周围环境所感染,因此,创设良好氛围,对于影响学生心理十分重要。心理健康教育不应仅局限于校园内,而应通过学校、家庭、社会三条途径对学生施加影响,其中学校应起主导作用,应对家庭教育进行指导,争取社会力量的支持,开展多形式、多渠道的心理健康教育,使三条途径的心理健康教育的影响形成最大的合力。要改变家长只要学习好就是发展好的旧观念,指导家长在家庭生活家庭教育中创造健康的家庭环境,使学生在幸福的家庭中生活,在民主、平等、和睦的家庭环境中陶冶健康的心理品质。同时,调动一切社会力量,净化社会环境,通过使学生参与社会的精神文明建设,在文明的社会环境中塑造学生的心理品质。
高中生的心智发展已渐趋成熟,他们的自我意识高度发展,已经有了自己的人生观、世界观和价值观。高中英语教学应符合他们的情感态度发展要求。现有的高中英语教学模式大多仍是教师唱独角戏,学生负责听。教学的方式基本是按照单词、短语、语法的讲解,然后把课文翻译一遍。这已不适应英语教学的发展和要求,落后于时代的发展。这就要求英语教师在教学中不断鼓励学生主动参与,给予学生自我发展的空间和机会,着力培养学生的自主学习能力和综合运用语言能力。课堂是教学的主阵地,想要培养学生自主学习的能力,首要的就是抓住课堂这个主阵地,积极打造高效的高中英语课堂。所以,在平时的英语课堂中,我们应采用灵活多变的教学方法,从学生的生活实际出发,培养他们自主学习的能力。 一、英语课堂培养学生自主学习能力的重要性 随着课堂改革的不断深入,“自主学习”的概念已深入人心,并影响着教学这一师生双向活动。尤其在英语学科,内容复杂、知识点多,单是依靠教师的讲解是远远不够的。学生学会自学,对零散的知识点进行总结,构建出一个知识体系,才可以自己独立地阅读相关学习材料,并系统地学习,同时激发学生的自主学习兴趣,促使学生树立起学英语的信心,养成良好的学习习惯。 二、有效的自主学习能力培养方法 (一)转变教师教学观念,提高自身业务能力和课堂的掌控能力 传统英语课堂的“满堂灌”约束了原本个性鲜明的学生,导致了优秀生原地不前,后进生跟不上步伐,课堂上浪费大量的学习时间,学习效率极其低下,学生极易养成随大流、不动脑的坏习惯。在新课程改革下的高中英语教学中,“满堂灌”已失去存在的意义。这就要求教师真正转变教学观念,将自己由知识传授者转变为学习的促进者,由管理者转变为引导者。给学生充分的讨论、交流、发言、展示的机会,促进他们学习方式的变化,使学生由被动学习变为自主学习,由死读书、读死书变为积极、活泼、创新的探究者。 (二)激发学生学习动机,帮助学生树立自主学习的信念 实现高效的英语课堂的前提是学生学习英语的兴趣和自信心,然而绝大多数学生英语基础差,对英语学习没有兴趣,缺乏自信心。针对这一现状,教师可根据学生在学习过程中的不同表现有针对性地进行鼓励激发,如采用多媒体进行英语教学,组织班级英语演讲比赛及分组教学等方式,打破传统板书教学模式的禁锢,全面激发学生英语学习的主动性和积极性,帮助学生树立自主学习的信念。同时积极引导学生进行自我调控,消除对英语学科的畏惧心理,让思维真正活跃起来。以调整英语学习的策略,有条不紊地进行学习和思考,逐步使学生树立自主学习的信念。 (三)建立良好的师生关系,创造宽松和谐的课堂气氛 良好的师生关系是促进教学过程和谐发展的保证,是创新课堂的内在要求。所以,在课堂教学中,教师要以和蔼的态度尊重学生的个性,平等对待每一位学生。要放下架子,真正成为学生的合作者,彼此尊重、互相合作。适时鼓励他们质疑问难,大胆发表自己的见解,做好耐心的“倾听者”,以此拉近师生的距离,使学生能“亲其师,信其道,乐其教”。另外,教师要通过课外活动积极深入到学生中去,主动关心、亲近学生,了解学生,和学生交朋友,逐渐建立起深厚的师生感情。 (四)用“任务型教学法”因材施教,形成独特的教学方式 任务型教学从学生的需求出发,通过完成一系列任务,满足学生的成就感,促使他们愿意学,才会学得好。因此教师要根据学习内容,设计各种交际活动任务,创设一个基于对话的相互合作的英语学习课堂,让学生在完成任务的过程中习得语言,体验学习语言的过程。真正实现教学过程中师生合作探究。另外,由于学生之间存在明显个体差异,教师在教学中要充分考虑这些差异,采取不同的措施,布置不同任务,实施因材施教,为每位学生提供参与活动的机会,构建开展研究的平台,让学生成为学习的主人。 (五)适时对学生进行学习方法指导 “授人以鱼,不如授之以渔。”学生掌握知识是手段,而学会学习、掌握学习方法才是目的。所以,教学中教师要对学生适时进行学习方法的指导。通过学习方法的训练,使学生掌握各种学习方法技巧,学会学习,使得学习过程变成一个积极的、主动的求索过程。在英语学习中,如果学生能有效地使用正确的学习方法,如阅读技巧、听力技巧、写作技巧等,不仅有利于他们朝着正确的学习的方向,采用科学的学习方法,提高学习效率,而且还有助于他们形成自主学习能力,为自己的终身学习打下基础。综上所述,教学的最终目的是培养学生自主学习。所以要转变教师的教学观念,激发学生学习动机,帮助学生树立自主学习的信念,建立良好的师生关系,采用“任务型教学法”,因材施教,形成教学方式的个性化,并适时对学生进行学习方法指导。使学生在学习英语中树立自信,主动学习英语,真正掌握英语。
就当前大学英语教学现状而言,学生很难具备娴熟的跨文化交际能力,这不仅与当下的英语教学模式有关,还与缺乏多元化文化教育有关,基于此,该文主要就高校英语教学中跨文化交际的培养策略进行简要分析。纵观高校传统英语教学模式,我们不难发现,高校英语教师的教学着重点主要集中在培养学生英语知识和语言表达等层面,很少涉及文化范畴方面的教学内容。而英语教学又是跨文化交际能力培养的主要途径,因此,高校应当加强对学生跨文化交际能力的培养,以满足我国日益增长的跨文化交际人才需求。 1跨文化交际概述 1.1跨文化交际的含义 跨文化交际是指不同文化背景的人之间思想、信息等的交流。拥有不同文化背景的人们在正常的交际过程中都希望自己得到他人的正面认可。衡量交际有效性的标准是信息的传递方与接收方对于该信息所赋予的含义是否统一,只有达到均衡统一,才能确保双方对信息不产生曲解。不同文化领域的人之间想要做到真正意义上的跨文化交际,必须要基于对另一方文化有深入了解的基础之上的,只有这样才能让跨文化交际变得简单。 1.2培养学生跨文化交际能力的意义 交际是人类社会交往的必须环节,培养学生的跨文化交际能力,可使交流者在交际过程中,根据情境做出对方可接受的行为,遵守情境下的风俗行为约束,言谈举止不会引起反感,避免因为不了解规则而做出失礼、奇怪、令人不满的行为。与此同时,跨文化交际能力是语言学科中的重要组成部分,其涵盖内容十分广泛,涉及地理、政治、经济、文化、宗教信仰等。跨文化交际能力的养成不仅需要具备扎实的学科理论知识,还需要大量实践经验加以融合,学生在具备了跨文化交际能力的同时,也掌握了丰富的理论知识和沟通技巧。 2大学英语教学中的跨文化交际培养存在的问题 2.1大学英语教学中跨文化意识的缺失 英语作为一门世界通用语言,其应用广泛程度众所周知,正是由于英语的普及和应用的广泛,大学英语教学也应更注重实用。目前,虽然学术界对跨文化交际的理论研究较多,但专门针对跨文化交际的教学实践研究成果却很少。理论与实践的脱节直接导致了大学英语教学中跨文化意识的缺失。加之高校对这方面的忽视,导致当前大学英语教学中跨文化交际培养的意识缺失较为普遍。 2.2大学英语教师跨文化交际能力的缺乏 教师作为教学活动的重要参与者,其能力高低是教学任务能够顺利开展的有效保证。长期以来,大学英语教师将培养语言能力、掌握语法、句子结构等作为他们的教学目标。在大学英语教学中,想要有效实施跨文化交际训练,需要教师掌握足够的训练方法,组织大量的有针对性的训练至重要。而自身跨文化交际能力的不足使得教师很难有效地挖掘英语语言和文化的内涵,这也导致了无法实现文化教学和语言教学的有效融合。 2.3大学生的跨文化理解能力较差 作为教学活动的重要参与者,学生对教学内容是否理解直接关系到教学成果的好坏。从开始学习英语算起,学生就把英语学习重点放在单词、句子、课文的记忆和语法的理解上。学生能力的培养还集中在听、说、读、写四个基本能力上。在学生英语学习的观念中,语言能力的提高是英语学习能力的重要表现。然而,他们没有意识到文化背景的差异和常识的缺失也会在一定程度上导致跨文化交际能力不足。语言能力仅仅是跨文化交际的基础,而不是整个文化交际的全部。这种对跨文化交际能力培养的偏颇认识是大学英语教学中跨文化交际能力培养的障碍。 3高校英语教学中学生跨文化交际能力的培养策略 3.1培养学生语言掌握能力与交际能力 随着社会各界对学生跨文化交际能力的日益重视,相关部门先后出台了一系列文件助力学生跨文化交际能力的培养,例如:《义务教育英语课程标准》中明确指出将学生运用语言的综合能力作为培养目标,并依据语言学习规律与学生发展需求,从五个方面,即:语言技能、知识运用、情感态度、学习规划、文化素养进行课程的开发设计。进行该技能的培训可以有效避免学生日后走进社会中,在跨境语言环境中出现一些交际错误。在高校英语教学中培养学生跨文化交际能力不能单纯依靠课堂知识,同时需要多个学科的紧密配合,如:历史、语文、地理等,都会对其产生重要帮助,不仅仅需要教学模块的设计,同时需要家长、社会的课外配合。目前部分高校已经开设国内国外课程相结合的学习安排,这种做法对跨文化交际能力的培养十分有利,能够起到重要作用。国外有学者研究表明,想要高效率的在异地进行社会活动,除了对语言要熟练掌握,还需要克服心理压力,提高自身交流能力。在跨文化环境中日常生活、多与人们接触,均是提高该能力的有效途径。例如:英国高等教育相关机构一直坚信,高水准的社交能力只能通过实际体验才能感知,而对于跨文化交际更是这样。 3.2培养学生文化和语言结合能力 语言是交际过程中最重要的工具,人们往往会根据自己所处的社会环境来调整自己使用的语言。有效的语言转换能够缩短人际交往距离感,并达到增强信息说服力的效果。跨文化交际能力的培养离不开文化与语言的相互结合,有学者认为,无论是哪种语言教学,其本质都是一项跨文化交流的双向动态教育,在教学过程当中,不仅仅需要对交际现象进行解释,还需要描述、分析、观察,积极掌握多元化社会文化环境里“本我文化”与“他国文化”关系,基于高校英语教学中跨文化交际能力的培养模式,需要让学生了解交际实质即:文化背景认知、思维方式、信息重组及输出过程,方便其在特定的环境中,可以准确了解对方意图并及时做出正确反馈。跨文化交际中,不同种族的文化、身份、世界观、价值观以及语言差异、理解世界的方式均会发生碰撞,在开展英语教学时,学生不仅仅需要学习英语语法知识,还需要了解其国家文化、语言特色、生活习惯等等,从而做到在与他人交流时能够熟练切换两种文化背景。 3.3增加学生跨文化交际实践项目 跨文化交际能力的培养虽然是高校英语教学的重要组成部分,但是就目前而言,我国高校跨文化交际能力培养仍处于一种理论阶段,大多数人认为该能力是一种行为方面能力,如果缺少社会实践项目的支持,就违背了其本质属性,没有实际意义与应用价值。而针对这种情况,需要学校利用课外时间,充分组织实践活动,加大国际学校间的交流力度,让学生能够置身于真正的跨文化环境中进行交流,或利用现代信息化技术、网络媒体技术、多媒体平台等方式引导学生使用虚拟化交流平台,通过Email、微信等方式认识异国伙伴,让其直接加入到跨文化的实时交流中,上述方案均可以对高校英语的跨文化交际能力进行有效提升。除此之外,还要培养学生双向跨文化意识,在当前的高校英语教学模式中,都是学生主动学习并想方设法融入英美文化,对于跨文化交际意识的培养多半集中于如何了解对方的文化历史。然而,随着我国国际影响力的不断增大,需要让学生养成双向跨文化意识,其中交际内容需要增设对中国文化的了解,从而弘扬我国民族文化,强调民族平等意识。 3.4加大对教育资源开发投入力度 想要提升跨文化交际能力的培养效率,还需要加大对于相关教育资源的投入力度。高校英语教师大部分都有相关文化与语言学学习背景,但很少有系统学习过跨文化交际的相关理论,想要实现语言教学至跨文化教学的转变,就需要英语教师学习跨文化交际相关理论书籍。例如:上海外语教育出版所出版的“跨文化交际系列丛书”,或是从国外原版引进的英语教学书籍,都可以给广大教师提供专业化的学习资料。而主管部门则可以在定期的教师业务培训过程中,开设对应文化交际讲座,让教师转变固有观点、强化自主学习意识、将英语理论教育转化为实际的跨文化交际课堂活动,助力课堂跨文化交际课程的开展。而教材作为课堂教学的核心内容,也需要相关编写单位适时更新章节内容,尽可能符合当下大学生跨文化交际的实际需求,同时,积极组织行业专业人士,编撰一些凸显文化内涵、影响力较为广泛的优质教材,投入到实际的课堂教学中来,如:苏州大学就自行编写了《中华文化与苏州文化英语导读》《地球居民的跨文化交际互动》等,都取得了良好的教学反馈。 3.5提高学生跨文化意识,增设课外主题活动 课堂上的跨文化交际课程往往都较为浅显,仅仅依靠学校课程上的教学是无法全面提升学生跨文化交际能力的。从上文的论述我们也可以知道,跨文化交际能力的养成涉及诸多方面,因此,教师也应该结合课堂教学的空白,增设丰富多彩的课外活动。如今,课外主题活动也逐渐成为高校培养学生跨文化交际能力的重要方式之一,例如经常使用第二堂课或国际培训项目合作的形式进行。例如苏州大学就开办了10个栏目共同组成的“SudaCEO”学习网站,构建学生自主学习跨文化交际内容的平台,以精品课程资源库位坚实的培训资源后盾,积极展开多种英语交流讨论会、中外交流讲座、邀请国内外专家授课、开设系列主题课程。华中农业大学则引导学生多多参加国际活动与会议,在真实语言环境中进行交际实践;大连理工大学则注重强调课下实践活动,需要学生撰写有关跨文化交际方面论文。因此可以看出,跨文化交际能力的培养是学校环境与社会环境共同所打造出来。 4结语 综上所述,在高校英语教学过程中,培养学生跨文化交际能力俨然是一项艰巨的任务,需要教师与相关管理部门共同努力才能逐步实现。为此,只有通过多途径共同作用,才能更好地培养学生的跨文化交际能力。
一、转化学习理论的内涵及核心要素 1978年美国教育家杰克·麦基罗(JackMezirow)率先提出转化式学习理论,他认为转化学习是个体通过触发性事件改变其固有观念结构(看法、思维习惯、思想倾向),使个体更具包容性、辨别性、开放性,在情感上更容易接受变化并进行反思,以产生新的理念和观点并指导实际行动[2]。为达到这种思维模式的转化需要内在条件和外在条件两部分都得到满足。内在条件是变化的根本,主要由个体本身的经验、认知情况和年龄等因素组成,直接影响转化的过程和效果。外在条件指辅助的转化条件,包括教师的引导、开放的学习环境和贴合个体学习诉求的学习内容。当内外条件都得到满足时,才会发生转化学习。转化学习是继授予式学习(informativelearning)和形成性学习(formativelearning)之后的更高层次的学习。授予式学习着重通过知识传输和技能培训培养实用型人才,形成性学习在于通过社会价值观念的学习培养专家型人才,而转化学习强调对于思维模式的不断创新以培养领导型的改革者。从意义上来说,转化学习包含了三种根本性的转变:一是从单纯的死记硬背转变为对信息进行搜索、分析、综合后进行决策的过程;二是从学习知识者转变为医疗体系核心成员;三是从全盘皆收的教育模式转变为批判性接受信息并形成为我所用的思维理念[3]。转换学习是一个层层推进的过程,麦基罗将转化学习理论总结为10个阶段:1.迷失方向的困境;2.自我反省;3.假设的批判性评价;4.个人的不满和转换过程之间连接的识别;5.对新的角色、人际关系和行动的可行性探索;6.规划一个行动过程;7.为实现自己的计划获取知识和技能;8.新角色的临时性尝试;9.在新的角色和人际关系中提升能力和自信;10.在新视角指引下,在形成条件的基础上对个体生活状态的再整合[4]。随后,斯蒂芬·布鲁克菲尔德(StephenBrook-field)和黄富顺分别将转化学习理论简化为5个阶段和4个阶段。然而,无论是如何划分转化学习理论模式,其核心要素都围绕着个人经验、批判性反思和理性交谈三部分。个人经验是转化学习的主要媒介,可以源于学习者自身经验,也可以源于教育者的课堂活动。当学习者的个体经验观念结构与新环境所具有的观念结构产生偏差时,会使学习者陷入困境,从而引发其对个人经验进行反思并尝试从其他角度进行思考。批判性反思是学习者对其根深蒂固观念结构的质疑,使学习者意识到自己的局限性和需要改进的地方。理性交谈是促进转化的手段,有效的对话可以传递信息、态度、情感和个性,帮助学习者通过参与讨论突破固有认知的局限性,实现个体观念的转化[5]。 二、护理学专升本学生的特点及培养目标 首先,二年制护理学专升本学生的平均入学年龄比四年制护理学本科学生大,心智较为成熟,属于成人教育的一部分。其次,专升本护生已系统地学习过护理学知识并经过临床护理实践,较本科生对临床工作、护生角色和护理学知识有更为清晰和具体的认识和理解。再次,有调查显示专升本护生在求知欲和学历提升方面的需求更加强烈,学习主动性更强[6]。因此专升本护生与本科护生在培养目标和方式方面应有所区分。护理学专业专科层次以培养护理操作能力为主的实用型人才为主,目的是通过短周期的培养缓解临床护理人才紧缺的现状,因此专科阶段强调护理理论和护理临床技能操作的培训。而本科阶段的培养主要以发展其护理科研、护理教育和护理管理能力为主,需要护生有一定的批判性思维能力、自主学习能力以达到能够综合分析解决问题的目的[7]。专升本护生的学习不再是一般知识的累计和简单的技能叠加,而是需要通过不断地反思重塑新的意义观点。这就要求教师在再次教授专升本护生护理知识的过程中着重培养学生如何面对问题收集信息并做出合理性决定这一思考方式,而不仅是单向的对学生解释疾病及其护理程序。 三、转化学习理论在国外护理教育中的应用 经过四十年的演变和发展,转化学习理论逐渐成为重要的学习理论之一,目前国外对于转化学习理论和实践的研究均已相对成熟,其实践应用方式灵活多样且效果可观。鉴于医学领域,特别是护理专业的学科特殊性,国外许多转化学习的实践应用研究都是在护理学专业中所开展的。这些实践研究的研究对象从护理学本科学生一直到护理临床工作者和教育者,研究内容包括教学环节的设计也包括整体专业课程的设置,课程涵盖护理学专业基础课程、专业课程、临终关怀和各临床实习环节。然而国内对于转化学习研究仍处于理论探讨阶段,应用人群更多集中于教师、农民工以及企业员工[8],针对护理学领域甚至整个医学领域的实践研究目前只涉及免疫学、护理心理学等部分课程中[9,10],缺乏整体设计。 (一)转化学习理论在护理学专业课程中的应用 由于专升本护生学制较短,因此在理论课程设置方面主要以内、外、妇、儿等护理学专业课程为主,生理、病理等专业基础课程较少。传统护理学专业课程的授课方式以讲授法为主,同时结合案例分析和以问题为导向(PBL)教学法。学生通过记忆各种疾病的具体病因、发病机制、临床表现、处理原则和护理措施来学习知识。临床知识总是在不断地推陈出新,作为护理学专业教师应该着重培养学生以患者为中心和循证护理的思维模式,这样护生才能在其职业生涯中一直保持不断更新知识的状态,提供更好的护理服务,使患者达到更好的治疗效果。转化学习理论没有具体的操作标准和流程,但在护理学专业课程中许多国外的教育家采取了反思日记、分组讨论、临床案例讨论等途径使学生将其临床经验与理论知识综合的进行结合。例如在学习“氧气疗法”部分内容时通过上述方式将该部分知识与安全教育、临床决策和健康教育等内容相结合,穿插学生对其实习阶段的案例反思,在反思或讨论的过程中对学生提出“为什么我需要注意这些症状/检查结果?”“当患者及其家属担心xx症状/检查结果时我应该注意哪些事项?”等问题引导学生进行批判性思考。在分组或案例讨论的过程中学生需要思考“根据目前得到的信息我需要做出哪些护理操作”,“为什么我和其他人护理操作的优先顺序不同”,“是什么导致了我们做出不同的选择等等问题”。[11]通过批判性反思和与他人的理性交谈,学生会意识到自己在知识消化中的不足以及与他人的思维差异,这些反思的结果促使学生进行更深一步的证据查询,因而就达到了自主学习的效果。通过转化理论的应用,学生不在一味的接收课本中的知识,而是通过自己更深一步的思考来理解每一步护理程序的意义,同时保持不断更新知识查阅文献资料的习惯。 (二)转化学习理论在护理学方向课程中的应用 针对社会老龄化的现状,部分院校开设了《老年护理学》课程,临终关怀是该课程的重点内容之一。Chirema等学者运用了转化学习理论的方式进行该部分课程的授课[12]。在正式授课之前,学生在教师的引导下通过角色扮演患者及其家属的方式进行临终关怀培训以增强其沟通能力、亲和力和感知力。随后学生以小组的形式走访临终患者及其家属,与患者进行交流并记录患者情况、护理操作及学生自身的反思情况。走访完成后,学生以个体对其所掌握的知识和感悟反思进行陈述汇报。随后师生通过小组讨论的形式进行更深层次的交流和沟通。通过这种预设情景角色扮演-实地走访-反思日记-个人陈述-小组讨论的系列活动,学生全方位设身处地的收集到了作为临终关怀的患者、家属及护理人员等不同角度的认知和情感变化,从而改变之前对于临终关怀模糊或单一的思考方式,鼓励学生从新的价值观和角度思考问题,实现知识的转化。 四、结束语 长久以来,我国护理学专业的授课方式还是以讲授为主,导致学生自主学习和批判性思维能力较差,无法自主消化理解知识。转化学习理论通过结合学生自身经历和评判性思维的养成创造了一种新的教育模式,也为持续性提升护士岗位胜任力提供了新的培养手段。为更好的应用转化学习理论,教育者首先要从自身进行改变,从教学内容的设计入手进行改变。转化学习理论是以学习者自身为主,教师不再是知识的权威而要承担引领者和共同参与者的角色。教学方式从讲授和简单的问答变成灵活多样的问题情景设置、讨论、反思日记等诱导思考的方式。这就要求教师在进行备课和课程设计之初就进行大量的文献查阅和案例收集,以做好反思诱导工作,为学生提供更加完善的反思环境。同时在课时分布上缩短理论讲授的学时,增加学生课前准备、实地走访、小组讨论的时间。由于转化学习理论强调的是思维模式的培养而非仅仅局限于特定知识的掌握情况,因此针对此类授课方式的课程在考试方式上也应作出相应的变化,考试内容应能凸显出对于学生批判性思维能力的考察,考试形式也可以不在局限于期末的笔试,而是将反思日记、小组讨论、个人陈述等情况的评价也融入其中,进行形成性评价。转化学习理论中基于学生自身经验的核心要素和重视实地走访、小组讨论的学习方式对学生实习、见习等实践教学环节有较高的要求。伴随目前招生规模的不断扩大,许多院校的实践教学环节被逐渐弱化,质量参差不齐,这也是制约我国转化学习理论应用的一个重要因素。实践教学环节的强化将对实施转化学习理论,提升学生岗位胜任力有非同一般的积极影响。转化学习无法全面替代授予式学习和形成性学习,然而针对专升本护生这一成人为主的学生群体来说是更加适合其自身背景及特点的教学方式。结合学生个人经验,采取灵活多样的教学方式诱导批判性思维的产生,通过理性交谈丰富思维模式的转化学习理论可以有效的调动学生学习自主性,发挥学生在教学环节中的中心地位,真正培养出长期满足岗位胜任力的临床护理工作者。 参考文献: [1]史伟.批判性思维在转化式学习构建中的作用及意义[J].医学与哲学(A),2016,37(07):71-73+90. [2]Mezirow,J., Associates.Learningastransformation:Criticalperspectivesonatheoryinprogress[M].SanFrancisco,CA:Jossey-Bass.2000:35-69. [3]FrenkJ.,ChenL.,BhuttaZ.A.,etal.Healthprofessionalsforanewcentury:Transformingeducationtostrengthenhealthsystemsinanindependentworld[J].Lancet,2010,376(9756):1923-1958. [4]Morris,A.H.,Faulk,D.R.TransformativeLearninginNursing:AGuideforNurseEducators.NewYork:SpringerPublishingCompany.2012:5. [5]杰克·麦基罗.成人教育实践中的转换性学习[M].北京大学出版社,2016:4-10. [6]刘素珍,李继平,朱丹.不同层次护生批判性思维意向及影响因素的研究[J].现代护理,2005(07):496-499. [7]赵利梅,谢铃莉,王燕.不同学历层次护生核心能力评价效果的研究进展[J].全科护理,2018,16(30):3747-3749. [8]冯林林,赵丽萍.近年来我国成人转化学习研究的文献解读——基于中国知网和超星数字图书馆的统计[J].中国成人教育,2017(21):8-13. [9]於昊龙.基于案例的转化学习在免疫学课程教学中的实践与反思[A].中国免疫学会.第十二届全国免疫学学术大会摘要汇编[C].中国免疫学会:中国免疫学会,2017:1. [10]郑一瑾,余桂林,刘静,等.转化学习理论在武汉市某高校护理心理学教学中的实践与思考[J].医学与社会,2016,29(10):98-100. [11]McGonigal,K.Teachingfortransformation:Fromlearningtheorytoteachingstrategies.SpeakingofTeaching,2005,14(2). [12]Chirema,K.D.Theuseofreflectivejournalsinthepromotionofreflectionandlearninginpost-registrationnursingstudents.NurseEducationToday,2007,27(3):192-202. 作者:孙亚楠 秦国民 蔡虹 孙书勤 郝玉玲 单位:滨州医学院
大学生心理健康教育中心理咨询的应用:浅析新时期大学生心理问题现状及心理咨询的应用 摘要:当代大学生是祖国的未来和希望,肩负着建设社会主义现代化国家的历史的使命和重要责任,大学生的素质高低决定着社会的发展状况和趋势,他们的心理健康程度又影响着个人的成长和发展,必将直接影响到社会主义建设的兴衰成败,因此高校的心理健康教育是高校德育教育的重要部分,与此相呼应的心理咨询在高校也得到了迅速的发展。 关键词:大学生 心理问题 心理现状 心理咨询 应用 大学阶段是人生的重要发展时期,大学生聪明、睿智、富有激情,更具有朝气、活力、创造性和挑战性。然而面对瞬息万变的社会现状和日益激烈的社会竞争,加上来自学习、就业、交际、情感等方面的问题,容易产生心理上的困惑和迷茫,以至形成不同程度的心理健康问题,有的已经演变成心理疾病,产生心理障碍。 一、新时期大学生存在的心理问题现状 (一)自我定位不准确,心理适应能力差。 现在的大学生更多的是独生子女,从小的生活饭来张口、衣来伸手,没有吃过什么苦,当进入大学以后,面对新的环境、新的同学和新的生活方式,他们从心理上还不能适应,独立生活能力差、依靠性强、自我意识强、抗挫能力弱,一旦遇到问题和挫折就无所适从,总想着逃避。大学里高手如云,对自我的期望过高往往得不到充分的满足,容易产生失落感,部分学生由此会精神失常或自杀。在生活和学习中没有清晰、明确的定位,不知道自己的目标和将来的职业规划,在学习中盲目适从,人云亦云,随大流现象严重。 (二)自我约束能力和自控能力弱 大学生活时间自由,老师管理也不太严格,课余时间较多,更多的依靠的是学生自己的时间安排。在这种情况下,学生自身没有时间观念,把更多的时间花在游戏网络、交友、游玩上,而花在学习和求知上的时间却很少。网络的痴迷使学生受到网络不良思想的影响和毒害,极易对学习产生厌倦,无法正视真正的社会生活,易形成烦躁、抑郁、焦虑的心理状态。对于这样的事情,有的学生已经发现问题,但是却无法控制,自控能力太弱。 (三)情感方面产生的心理困惑 大学生正处于青春期,生理逐渐成熟,情感丰富,与异性交往的渴望越来越强,然而由于自身思想的不成熟,也没有独立的经济能力,往往会产生很多矛盾和问题。一旦出现问题,就不知道该如何来解决。感情受挫会影响大学生的自尊心和自信心,有的甚至自暴自弃、情绪低落、意志消沉,做出伤害他人也伤害自我的事情来。 (四)激烈的就业竞争引起的心理问题 大学年年扩招,大学毕业生一年比一年多,就业竞争成白热化形势,很多学生对毕业后的就业产生恐慌心理,害怕毕业,害怕走向社会,已经成为他们沉重的精神负担,产生严重的心理疾病。求职中的四处碰壁更是打击了他们的自信心,自卑心理严重,产生封闭情绪。 (五)人际交往不和谐引起的心理问题 良好的人际关系是学生健康成长的必备条件。大学生社会经验简单,没有人际交往经验,一些大学生在与人的相处中感到尴尬,没有话题,不知怎么与人交流。校园内同学之间的交往也是随波逐流,能不交往就不交往,久而久之会产生孤独、迷茫、无助、愤怒的情绪,甚至会产生社交恐惧症。 这些问题往往交织在一起困扰着大学生,影响了大学生的认识自我、自我完善、潜能开发和健康全面发展。各高校应该根据大学的不同性格、不同情况、不同心理广泛开展心理辅导和心理咨询,加强高校心理健康教育。 二、心理咨询在大学生心理健康教育中的应用 心理咨询(counseling)是指运用心理学的方法,就咨询者自身存在的心理不适或心理障碍进行述说、询问与商讨,找出引起心理问题的原因,分析问题的症结,帮助求助者解决心理问题,增进身心健康。 (一)个别心理咨询 个别咨询是区别于团体咨询的一种心理咨询和治疗手段,个别咨询的特点是咨询者和心理咨询师面对面沟通,没有他人在场。它的目标是:责任、接纳、发展。在对大学生进行心理咨询时,要灵活运用各种咨询技巧来调节个体大学生的心理失衡,使他们尽早恢复到健康的心理状态。咨询师要足够了解学生,学生也要足够了解自己,双方的互动,才能实现咨询的最好效果。 (二)团体心理咨询 团体心理咨询是在团体的情景下提供指导和帮助的咨询方 式。团体心理咨询在大学生心理健康教育中具有很强的体验性,它强调学生的主动性,鼓励学生主动参与,主动探究,认识自我,体验自我,在亲身体验中感受和感悟,达到自我实现和改变心理问题的目的。团体咨询的主要内容包括大学生的自我意识、人际关系、自信心训练、学习心理、情绪应对、情感与恋爱、压力调整、生命教育、生涯规划与择业等专题,通过角色扮演、行为训练、游戏辅导、纸笔练习、媒体运用、家庭作业等形式,来达到克服不良习惯,形成良好习惯的目的,影响互相之间的人生价值观念,让学生更加清楚自己的未来规划和自身优缺点,发掘自身潜能,更加完善自我,肯定自我,实现自我升华。 (三)非专业心理咨询 非专业心理咨询师由受过半专业训练并在专业人员督导下的人员,运用心理咨询技巧结合个人成长中的经验和心理健康知识,对需要的人员进行帮助和咨询的服务。可以由品学兼优的同龄学生来兼任,他们经常与咨询者接触,更能了解学生的心理状况和思想动态,及时发现心理问题,及时解决,可以为有心理健康问题的学生起到标榜的作用。双方更容易沟通,更容易就某些问题达成一致,效率高,说服力大。但是这类非专业人员的心理咨询师选择难度较大,既要自愿又要具有很高的品行,才能帮助学生解决心理健康问题,保证心理咨询的顺利进行。 在大学生中加强心理教育是由现代社会的客观条件和大学生自身特点决定的。帮助大学生消除心理障碍,促进心理健康,培养真正全面发展的高素质人才,更好地为社会主义现代化建设服务,是高校德育中不可缺少的内容和环节。 大学生心理健康教育中心理咨询的应用:浅谈心理咨询在大学生心理健康教育中的应用 【论文关键词】心理咨询 大学生 心理健康教育 【论文摘要】本文对大学生存在的心理问题进行了分析,提出了在高校中开展心理咨询行之有效的几种方式方法,从而阐明了科学的合乎时代的心理咨询在当代大学生心理教育中的重要作用,要大力运用先进的心理咨询方法,在高校中大力开展心理健康教育,为中国培养出一批又一批高素质的复合型人才。 随着我国高等教育的迅速发展,“985工程”和“211工程”的顺利实施,教育资源的整合,不断增长的大学生群体如何健康发展,怎样把他们培养成为具备优秀人格,健康心理,社会责任感,诚信等优秀品质的全面建设小康社会的主力军,是高等教育面临的新课题。《中国普通高等学校德育大纲(试行)》明确指出:“要把心理健康教育作为高等学校德育的重要组成部分,大学生应具备良好的个性心理品质和自尊、自爱、自律、自强的良好品格和较强的心理调适能力。”加强大学生心理健康教育工作是新形势下全面贯彻党的教育方针,实施素质教育的重要举措,是促进大学生全面发展的重要途径和手段,是高等学校德育工作的重要组成部分。 一、大学生中存在的心理问题 由于大学生正处于人生转折的关键时期,从表面上看,他们的生理发育已日趋成熟,但是他们在心理上却处于“人生第二期断乳”阶段,大学生的种种心理困扰和精神障碍时有发生。从而阻碍着大学生的全面发展。近年来,中国社会经济的快速发展,竞争压力的增加,新旧价值的撞击,导致大学生心理卫生问题有明显增加的趋势。因心理和行为问题导致的恶性事件屡有发生。择业社交,学习生存过程中产生的抑郁、偏执、孤独、敏感心理症状持续增多。性、犯罪等失范出轨现象,更成为社会负潮流中不可忽视的支流。如轰动全国的马加爵事件,清华大学刘海洋用硫酸伤熊事件……这些令人震惊事件的发生固然有社会、教育、法制的等诸多原因,但不可以否认的是,他们都与当代大学生的心理健康状况失衡不无关系。我国第三次精神卫生工作会议透露的数据显示,有焦虑不安、恐怖、神经衰弱和抑郁情绪等问题的大学生占学生总数的16%以上。可见,当代大学生的心理健康问题日益严重,这是不得不引起我们的关注。 二、大学生心理咨询的常用技巧 近年来,各地教育工作部门和学校在推进和加强大学生心理咨询工作方面作了大量的工作,进行了积极的探索,取得了一些成功的经验和效果。许多高校成立心理健康教育、心理辅导或咨询的专门机构,开展了相应的教育教学。笔者在多年的工作中总结了一些方法。 (一)注意倾听是解决问题的第一步 在对大学生进行心理咨询时,要灵活运用各种咨询技巧来调节个体大学生的心理失衡,使他们尽早恢复到健康的心理状态。因此,在技巧运用方面就应该做到:对咨询者的第一个要求便是注意地倾听大学生来询者的诉说,有效的咨询者应先成为一名优秀地倾听者。他的重要意义在于,第一,它表达了对大学生来询者的积极关心与尊重,从而有助于相互信任的咨询关系的建立。第二,耐心和注意地倾听可使大学生来询者能有对象的倾诉其内心的苦恼,有助于情绪宣泄或治疗的作用。第三,只有通过耐心倾诉,咨询者才能了解大学生来询者的心理问题及其根源,才能与来询者一起找到解决问题的方法。 (二)常用的技巧 根据倾听的内容,倾听一般分选择性倾听与非选择性倾听。而非选择性倾听在针对大学生心理咨询中发挥着重要的作用。他的主要目的是鼓励大学生来询者诉说以便最终搞清他(她)的问题是什么。因此,应把握好对如下技巧的运用。 1.非言语行为 非言语行为是实现非言语沟通的重要手段。要做到:(1)仔细观察大学生来访者的面部表现。要知道,面部表情是仅次于语言外的主要信息员。(2)注意目光与目光接触。这样不仅使咨询者从来访者的严重看出焦虑、恐惧、失望、无助和疑惑,也可看出期望、满意、喜悦、自信和信任,而且也是来访者从咨询者眼中“读出了”温暖、信心、理解、通感和希望。(3)还要正确运用好手势和体语等其它非言语行为。因此,咨询者在运用非言语行为上,应显得有条不紊、放松、自然。 2.副语言与简短接话 副语言是介于语言沟通和非言语沟通之间的沟通手段。因而,在咨询会谈中,咨询者要善于利用副语言表达自己对大学生来询者的情绪支持、安慰、鼓励信任和希望,以增强言语沟通的感染力。接话是指咨询者尽可能地接着大学生来询者刚才的话题说尽可能短的词句。其目的是要达到:一是给大学生来询者一个机会,以便探索与理清自己的思想;二是表示咨询者认真倾听了大学生来询者的诉说并鼓励他(她)继续说下去。但也要注意:一是不要引入新话题;二是咨询者不要马上发表看法和意见。 3.沉默 咨询会谈中发生沉默。主要来自两方面:一是由咨询者引起的沉默;另一方面是由大学生来询者引起的沉默。前者又可分有意设置的沉默和过长的失控的沉默。由咨询者有意设置的沉默可激发大学生来询者深入他的话题。而过长的失控的沉默则会使大学生来询者感到不安,无所适从和对话停止。这种情况大多是由于咨询者注意力不集中,跟不上大学生来询者思路所致,应当尽可能避免。由大学生来询者引起的沉默,可能基于以下三方面原因:(1)大学生来询者正在思考某种东西;(2)大学生来询者觉得难以继续说下去;(3)大学生来询者只是不知道除了谈过的话之外他还说或做些什么。一般而言,有经验的咨询者从刚才对话内容中便可判断出来询者沉默的原因,并采用适当的技巧使大学生来询者继续说下去,做到有的放矢。 心理咨询在大学生心理健康教育占据举足轻重的地位,只有正确运用科学的、先进的咨询方法,咨询技巧,才能使大学生来询者的心理健康得以维护和保持,促进大学生的综合素质全面提高。 大学生心理健康教育中心理咨询的应用:浅谈心理咨询师如何开展大学生心理健康教育 摘 要:随着心理咨询师职能的拓宽,做好大学生心理健康教育工作尤为重要。本文从心理咨询师做好大学生心理健康教育工作的意义出发,立足于心理咨询师对大学生进行心理健康教育工作的现状,探索心理咨询师做好大学生心理健康教育工作的途径。 关键词:心理咨询师;大学生;心理健康教育 当前,大学生心理健康问题日益受到社会的广泛关注,越来越受到教育部门的重视。高校心理咨询师是为大学生思想政治工作的主力军,在心理健康教育方面也有着极为重要的作用。 一、心理咨询师在大学生心理健康教育问题上的角色定位 在大学生心理健康教育方面,心理咨询师在专业手段上与专业化人员存在较大差别,但是可以有针对性地通过心理学的心理咨询方法和治疗方法,对学生所遇到的心理健康方面的问题进行有效的指导和帮助。 (一)心理咨询师是大学生心理健康教育的宣传者和排查者。心理咨询师作为大学德育工作中的基层工作者,与学生的接触非常广泛,能够第一时间了解学生的情绪起伏和思想动态。在大学生心理健康教育愈加重要的今天,心理咨询师可以深入到大学生中间开展形式多样、内容丰富的宣传教育活动,使学生能够了解心理健康方面的知识,另外,心理咨询师也可以通过深入宿舍和班级等学生活动场所,与学生开展积极的交流互动,观察和发现学生潜在的心理问题,摸清学生的思想状况,及时排查。 (二)心理咨询师是大学生心理健康的维护者。在发现问题学生以后,心理咨询师要及时找到对策和解决方案。首先,要创设良好的沟通环境和氛围,同问题学生进行一对一的深度访谈,运用心理咨询的共情、倾听等方法,有针对性地解决学生所面临的问题;其次,发挥学生骨干的积极力量,对问题学生进行关怀和帮助,使问题学生活动不离开心理咨询师的视野,保证第一时间进行大学生的心理危机干预;最后,心理咨询师的日常工作多且杂,在处理学生心理问题时,要做到“学生之事无小事”,避免对学生心理问题的忽视,及时发现问题,提前预警,给予学生帮助和指导。 (三)心理咨询师是班级团体心理辅导活动的开展者。心理咨询师作为团体辅导的指导者,必须有心理学的基本理论和基本知识,了解带领班级团体辅导的方法,掌握团体辅导的相关技术,这样班级团体辅导才能有效地引导大学生团体健康发展,达到团体辅导的目标,促进团体成员个人成长与改变。心理咨询师是班级活动的指导者和主导者,应利用管理班级的方便条件,针对班级具体问题和学生的具体情况和发展阶段,进行班级团体心理辅导活动。既有利于在活动中观察并及时发现学生,又有利于班级团结氛围的形成。 (四)心理咨询师是大学生心理健康的建设者。大学心理咨询师应学会使用心理沟通和咨询的基本方法,当学生出现心理问题时,能够运用这些专业的基础知识进行辨别和治疗。更为重要的是对学生心理健康的重建过程,需要心理咨询师发挥自己工作的特点,保持与学生的有效沟通,及时发现学生身上出现的新问题,并o予指导。人生忧乐,存乎一心。心理咨询师作为大学生心灵美的建设者,身上有着不容忽视的使命,承担着不容推卸的责任。 二、心理咨询师做好大学生心理健康教育工作的途径 “近三十年来,国内心理学界的中国化或本土化的呼声此起彼伏,无论是大陆还是港台,都强烈呼吁创建有中国特色的心理咨询或中国本土化的心理咨询,并且已开始着手这方面的工作,这种倡议和做法无疑是有价值的。然而对于如何构建中国特色的心理咨询或中国本土化的心理咨询,目前还没有行之有效的措施或途径。”[1]笔者认为,心理咨询师要适应“本土化”要求,做好以下几方面工作: (一)实现大学生心理健康教育工作全程化。首先,要经常开展心理健康调查。除了新生入学时的心理健康普查外,高校心理教育部门要对在校大学生进行定期的心理健康检查,及时跟踪了解学生的心理状态和存在问题,并及时给予疏导。心理健康教育工作必须坚持全程性原则,贯穿于大学生在校期间的各个阶段。对大一学生应以适应性教育为主,对大二大三学生应侧重学习、恋爱与情感教育,对大四学生着重进行择业、就业思想和心理的教育等。其次,开展多种多样的心理健康教育活动。如开设心理学方面的选修课程,学校还要通过校报、广播等宣传形式,定期开展多途径、宽领域的心理健康教育活动,引导学生正确认识心理问题,使心理健康理念深入学生心中。 (二)实现大学生心理健康教育工作个性化。学生的心理问题一般分为心理偏差、心理障碍和心理疾病三个层次。对于第一、二层次的学生应以团体辅导为主,个体辅导为辅。对第三层次的学生采取重点辅导、专人管理与及时医治相结合的方法,及时发现、早期干预,建立从心理联络员到心理咨询师到心理咨询室再到医院的心理问题医治的绿色通道,使患病的学生能得到及时治疗和救助。 (三)实现大学生心理健康教育工作信息化。为了更好地引导学生进行自我教育,可以成立大学生心理健康协会,开展符合自身特色的活动,如心理培训、心理沙龙、心灵茶座等,使之成为大学生心理健康教育的重要力量之一。通过各种渠道随时开展心理健康教育。心理咨询师要通过专题网站、电子邮箱、QQ群等,常年保持及时、有效的与学生交流,引起学生对心理问题的关注和重视,通过开讲座、报告、主题教育、心理剧表演、心理知识竞赛等形式普及心理健康知识,提高学生心理素质。 (四)实现大学生心理健康指导内容专业化。心理咨询师运用心理学主要表现在两个方面:一方面是提高心理咨询师对学生心理障碍的认识,在实践中能正确判断,是属于思想政治方面的还是心理方面,加强工作针对性;另一方面,在学生中开展一般心理咨询,阅读心理学书籍,提高理论水平,在工作中及时总结经验,指导接下来的实践。因此,心理咨询师要做好大学生心理健康教育工作,首先要重视这项工作,其次要对现状进行分析,最后要开展多途径、宽领域的心理健康教育活动以及提高自身专业知识与技能。 另外,研究表明,在强迫型的家庭中,父母对子女采取严厉高压、强迫命令的教育方式,不顾及孩子的愿望,可能造成孩子顺从、固执、攻击、暴躁等心理问题;在溺爱型的家庭中,父母一味地顺从孩子,百依日顺,可能使孩子产生社会适应困难、以自我为中心、易怒等心理问题。当然,父母本身心理健康状况通过耳濡目染也影响着孩子。学校是学生获取知识、树立正确世界观和维护心理健康的重要场所,要发挥它的作用关键在于广大心理咨询师的心理咨询活动。青年学生是人生精力充沛、思维最活跃的时期,他们求知、求新、求变、求动的心理非常强烈,而心理咨询师是学校教育活动的主体,心理咨询师不正确的教育态度也能造成学生心理上的困难。专制型的教育态度,易造成学生情绪紧张,两面性,攻击性;放任型的教育态度,易造成学生自由散漫、随心所欲,纪律性差。因此,积极进行自我学习、自我完善、自我成长和自我提升,是新时期心理咨询师开展大学生心理健康教育工作的有效途径。 大学生心理健康教育中心理咨询的应用:浅谈心理咨询技能在大学生心理健康教育课中的运用 摘要:高职生在成长的过程中经历了太多的磨难和打击,这就对心理健康课的老师提出了更高的要求,在心理健康教育的课堂上,老师是要有精湛的心理咨询技能和良好的优秀心理品质的。 关键词:心理咨询;心理健康教育;运用 没有任何一个人的心灵会永远一尘不染,高职生在成长的过程中经历了太多的磨难和打击,尽管他们的心灵还很脆弱,尽管他们还未长出足够坚硬可以抵挡暴风雨的翅膀,各种挫折就已经接踵而至了(成绩差、怕见人、情绪无处宣泄、青春期的烦恼……) @就对心理健康课的老师提出了更高的要求。在心理健康教育的课堂上,老师是要有精湛的心理咨询技能和良好的优秀心理品质的,只有这样,才能够时时以饱满的情感催化学生、用精当的技能点拨启发学生、用凝练的语言熏陶学生;只有这样,在心理健康课堂上才能富有激情和亲和力,学生才能喜爱,教学才能取得前瞻性的发展;只有这样,沉睡到潜意识里的心理能量才会慢慢被激活,让他们慢慢的变得有力量;也只有这样,才能激发学生们对学习的勤奋、执着和热情,师生才能共同编织一个互爱、相长、个性、和谐的教学之梦。 一、舞动在心理健康课堂上的运用 每次上课前,我都精选一首好听的歌曲,在课前播放,让同学们在轻松愉快的环境里学习心理健康的相关知识。科学证明:在轻松愉悦的环境中学习效率是极高的,因为在轻松、愉快、乐观的积极情绪状态下,能强化人的智力、活力,使人精力充沛、思维敏捷、记忆增强。例如:在上自我意识这一章时,我就播放了《海洋摇篮曲》这首曲子,各小组的同学围成一个圈尽情地舞动,释放自己,还原最本真的、最初始的自我状态,可以闭着眼睛、也可以睁着眼睛,完全放空自己,跟着感觉自由舞动。随着同学们的舞动,很多同学都有不同的情绪反应,这时我就让让同学们静静地回到原来的位置,陪伴自己的情绪,并写出自己的情绪产生的情境、躯体感受、行为变化等。这样让学生们学会了觉察自我、认识自我、悦纳自我。 二、OH Cards塔罗牌(OH卡牌)的运用 在心理学培训的时候,一名心理学老师在个案分享过程中解开了OH卡牌的神秘面纱,我被深深地吸引,于是潜心研究并用于课堂。OH卡牌在心理学上也叫潜意识直觉卡,是一种奇妙的心理投射测试工具。OH Cards也可以说是心灵的镜子,让玩它的人可以借助这面镜子来更加清晰地看清自己、整理自己潜意识这个心理仓库进而达到认识自己的目的。在开学第一课时,我就把全班同学分成了若干组,每个人根据自己的感觉选择一张字卡和一张图卡,组成不同的团画,我播放一些轻音乐,在若有若无的音乐声中,同学们交流分享自己的故事,这样同学们之间降低了防御和自我保护,很快破冰,同学之间很容易建立起开放和信任的关系,为后面的教学奠定了良好的基础。 三、沙盘游戏在教学中的运用 沙盘游戏是一种以荣格心理学原理为基础,由多拉卡尔夫・发展创立的心理治疗方法。沙盘游戏是运用意象(积极想象)进行治疗的创造形式,“一种对身心生命能量的集中提炼”,在自由与保护的空间中,来访者把沙子、水和沙具运用于意象的创建,呈现出来的画面是潜意识本我的内容,以便于更好地认识自己、修复自己。 大学生心理健康课程的教学模式分为课内和课外两种形式。在课堂之外,我们通过海报宣传:“你还记得小时候玩沙的感觉吗?你还记得童年在海边筑梦的愉悦吗?你想轻松通过游戏释放你的压力、提升你的沟通、激活你的力量、开发你的潜能,走向幸福、快乐、辉煌、成功的人生吗”,很快成立了一个沙盘游戏社团,把课堂延伸到心理咨询中心的沙盘室里。通过专业沙盘咨询师的引领,同学们很快就喜欢上了沙盘游戏,把参加沙盘游戏的同学们通过不同的方式分为几个团体,每个团体都有沙盘陪伴师,每个团体一般经过十二次的团体活动,都会发生很大的变化,不论人格、情绪、人际交往、对自我的认知等,因为一沙一世界,一叶一菩提,每个人都可以在沙盘的世界里创造自己的故事,任何人都可以在沙盘游戏的世界里尽情遨游,每个人都可以在沙盘的世界里放下意识的防御进入潜意识创造自己的故事,通过分享自己的故事,增进人际间的沟通和交流,也可以不断地向内看自己,可以在沙盘游戏中遇见未知的自己、也会遇见最好的自己、重遇最好的自己。通过几次活动,很快就吸引来了更多的同学们加入到了沙盘游戏社团中来,在沙盘游戏的过程中共同成长、走向幸福、收获快乐。 在学生的学习生活中,老师可以利用沙盘对班干部作团体心理咨询,对增进大学生的人际关系技能、调节人际关系以及提升团体的亲密度及凝聚力等都有显著效果。学生可以进行自我调节与成长,大学生在长期的学习交友之中也存在巨大的心理压力,沙盘制作可以在更安全和受保护的情况对自身的心理压力进行释放。 四、意象对话在教学中的运用 意象是指人脑对不在眼前的事物的形象地反映。也可以表示其他感觉的心理“形象”,如听觉意象、体觉意象、触觉意象、嗅觉意象、味觉意象等。这些心理“形象”都是有意义的。 意象对话就是引导者引导着另一个人想象,引导者也同时做想象,并以双方各自想象的意象进行对话,以解读或疏导被引导者的心理世界。 在教学过程中,我多次运用到了意象对话进行教学,例如:在学习自我意识时,我带着同学们做“看动物”意象,并以我自己看到过的动物(纯白的白极熊、纯枣红色的骏马、纯白的京巴等)剖析如何进一步了解自己的个性特征,引领同学们更深层次地认识自己;在学习挫折应对时,我带着同学们做“看坑”这个意象,通过同学们呈现的坑的大小、坑的深浅、坑的坚硬程度可以看出他们当下困难的大小,看这个坑有没有出路可以了解到他们当下有没有应对挫折的方法,以确定教学重点;在学习爱情与性时,我带着同学们看“花与昆虫”这个意象,从同学们呈现出的花与昆虫的关系,可以了解他们的两性交往模式,从而引导同学们更好地调适恋爱中的心理困惑。不断调整意象中花与昆虫的位置,可以不断修复两性交往的模式,为大学生谈一场积极的恋爱奠定了良好的基础。 五、意象绘画在教学过程中的运用 意象绘画是一种表达式投射技术,作为一种艺术的表达形式越来越受到人们关注。 一图一像胜似千言万语,现场作画,是全程体验,不是理论分析,学生在作画的过程中,老师要用心陪伴,当学生呈现出问题时,教师要适时引导,及时沟通分享,让学生在没有防御的心理状态中安全地打开心扉,愉快地成长。在上“人际交往”这一教学内容时,我把全班同学分成了若干组,每个小组在一张大卡纸上做“我画我心”绘画活动,做完之后小组之间分享交流画中故事,分享过程大家很快融入到故事情节当中,有的欢呼雀跃、有的绘声绘色娓娓道来、有的眼中闪着泪花……最后以小组竞赛的方式结束课程,每个小组全体成员登台描述出画中带“心”的词、成语或画面,说的最多且用时最少的小M获优秀团队奖。比赛过程充分体现了团队的合作精神,每个小组成员都精力高度精中,成员之间左顾右盼,唯恐浪费了每一秒钟,进行时间上的无罅隙的对接,过程很精彩,结果显得不是那么重要了,不论哪个队在活动结束的那一时刻都已紧密地团结在一起了。 意象绘画还巧妙地运用在大学生恋爱中,在教学过程中可以让全班同学在黑板上画出一幅 “爱情”树的画作,树冠为“爱情”,树叶是每个同学对爱情的认识(每个同学画出一个树叶,写上自己的认识),画出之后,引领全班同学对爱情的内涵进行全面的认识,爱情不仅仅是花前月下、不仅仅是激情澎湃、不仅仅是浪漫和激情,爱情还有她阴霾的一面,心酸、悲苦、涩涩的酸楚。最后得出一个结论:爱情需要用心去经营,在恋爱和婚姻中都要学会管理自己的情绪、学会述情、学会共情,明白在恋爱中允许恋人与自己有差异,在差异中以自己的人格魅力影响对方彼此共同成长,只有这样,爱情之树才能够枝繁叶茂,迎着阳光遒劲地长成参天大树。 意象绘画还可以运用在自我意识(我的自画像)中,从每个同学的画作中可以看出他对自我的认识,从而引领他如何正确的重新认识自己,修复自我,从而健康阳光的学习和生活。 意象绘画,能够降低人的心理防御和阻抗,更真实地自我呈现,能够更轻松的进行教学,能够根据画作呈现的问题有针对性地进行教学,拨云见雾的感觉,学生也很受用,这就是意象绘画在心理健康教学中的妙用。 教无定法,尤其是大学生心理健康教育这一门课程更是如此,要根据学生在课堂上一些问题的呈现为核心去灵活地使用相应的教学方法,以学生满意为宗旨,检验课堂教学效果的方式不是学生背会了多少心理学的知识点,而是看他们的面部表情和情感变化,带着疑惑来,轻松愉悦去,这就是最好的教学效果。 在教学过程中,根据学生创设的课堂氛围,我灵活地运用了舞动、OH Cards塔罗牌、沙盘游戏、意象对话、意象绘画等心理咨询技能,为课堂平添了些许情趣,无形中调动了学生学习的积极性,师生心灵能量得到了很好地对碰交融,让心理学的相关知识在润物细无声的教学过程中得以传授,师生也结下了深厚的友谊,走在校园里,看见频频招手打招呼的学生,我感觉到心理健康知识已融入到他们的心灵深处,愿阳光心态永驻他们心中。 大学生心理健康教育中心理咨询的应用:基于大学生心理咨询室建设的相关问题研究 摘要:良好的心理素质是人的身心得以健康发展的前提基础和必备条件,更是知识经济时代对人才素质中建设中提出的一项十分重要的内容。当代大学生是祖国未来的希望,他们的身心能否得到健康发展,将直接关系到祖国的建设与发展。可见,加强心理咨询室建设,为学生提供到位的心理服务,已成为新时代的一个新课题。基于此,文章就基于大学生心理咨询室建设的相关问题展开研究。 关键字:大学生 心理咨询室建设 随着社会结构的变化,以及就业压力的不断增大,当代学生的思想日趋多元化,学生的世界观、人生观、价值观受到冲击。鉴于此,极强心理咨询室建设,通过心理教育,让学生正确认识自己、理解自己、指导自己、发展自己,将显得尤为重要。 一、加强大学生心理咨询室建设的必要性 心理健康教育作为高校大学生思想政治教育的重要组成内容,其是学生得以健康发展的内在条件,同时也是开展各项思政教育工作的前提和基础。可以说,心理健康教育工作对当代大学生的健康成长起着主导性作用。但是,由于我国高校心理健康教育工作的缺失,使得学生的身心发展受到非常大的影响作用,再加上受到就业压力、家庭压力等因素的影响,使得当代大学生心理素质弱化的现象不断滋生。显而易见,新形势下,加强大学生心理咨询室建设,把学生的不良心理问题扼杀在萌芽阶段,以促进学生身心健康发展,将有着十分重要的现实意义。 二、大学生心理咨询室建设的基本要求 由于高校的心理咨询室所面向的个体是当代大学生,其最需要的就是营造出一种人性化的环境氛围,即―种以人为本,充满了人情味,充满了对人性的理解、尊重和关怀的环境氛围。 (一)名称的确定 大学生心理咨询室的服务对象是当代大学生,其不同于医疗结构中的心理咨询室。因此,高校在建设的过程中,应做好心理咨询室名称的确定工作,而且名称应该贴近大学生的心理、生动、亲切,以降低学生的畏惧心理。如:心理聊天室、知心小屋等。除外,负责学生心理咨询工作的辅导员或者是其他教务人员,还可以动员学生的力量,调动学生的参与性,让学生了解心理咨询室的实际意义,使咨询室成为“学生之家”。 (二)地点的选择 一直以来,人们包括大学生都对心理咨询室产生误解,他们都觉得走进心理咨询室就是“心理有病”。这是由于学校在普及心理健康教育宣传方面的力度不到位,再有就是学校把心理咨询室设置在一些偏僻、不起眼的地位,导致心理咨询室的“存在感”下降,利用率低下。为此,高校在建设心理咨询室时,应秉着安静、方便的原则,尽量设在图书馆、阅览室附近。这样就会形成一种很好的文化氛围,又不至于过分嘈杂,有助于学生调适自己的心态。 (三)环境的布置 所谓景美则心旷,心旷则神怡,神怡则智清,智清则学佳。良好的室内环境氛围能促进气场,体现立意。一般来说,大学生的心理咨询室建设应该设里外两间,里间作为咨询室,外问作为接待室和一般性来访用;倘若地方限制,则可以用屏风隔开。采光,通风条件要好,冬要保暖,夏要凉爽,咨询室要给人以明朗、愉快的感觉。 三、加强大学生心理咨询室建设的可行性建议 (一)转变思想,深化对心理咨询室建设意义的再认识 心理咨询是高校对学生进行心理健康教育的重要内容,是学生整体工作不可缺失的一部分。新形势下,高校应脱离传统理念的禁锢,树立一种全新的、符合现代化思想的良性理念,并用新的现代化理念进行创新,并将其进行宣传、传播,用新的理念去帮助学生增强思想认识进一步深化学生对心理咨询室建设意义的再认识,在此过程中,学校有关职能部门和相关人员可以根据学校的办学特色进行统一规划、指导和协调,立足学校的人才培养目标和要求,深入探索一套新的、符合学校实际的心理辅导模式,促进心理咨询室建设的现代化,为学校德育教育工作改革和发展带来更广阔的前景,从而更好地为大学生提供优质的心理辅导服务,更好地为国家培养素质型人才。 (二)以生为本,全面推进心理咨询室功能的再拓展 随着社会的发展,学校的生成和发展势必会受到社会规律和教育规律的影响,而发生一定程度的变更,高校必须要依据社会的客观规律和学校的客观基础,对心理咨询室环境、功能进行改善,才能紧握时代脉搏,让心理咨询工作更加民主科学,更加人性化。一方面,辅助学生心理咨询的辅导员或教务人员,应把学生发在首位,站在学生的角度出发,为学生着想,真正用心和学生去进行交流,关心他们,让他们在心理咨询教育的渗透下,健全自身人格,树立正确的人生观、价值观。此外,心理咨询室还要全面实施素质教育,以人的全面发展,以适应社会对人的需要为宗旨,从心理咨询扩大到心理教育、扩大到校内所有的教育活动之中,以全面提高学生心理素质质量。 (三)建设和巩固一支相对稳定、素质过硬的处心理咨询人员队伍 随着高校发展建设规模的不断扩大,高校的内部组织架构日益复杂,而大学生的心理建设也开始呈现出新的内容和特征。倘若高校仍旧采用传统的学生心理咨询模式,那么势必会引发心理咨询教育不到位、学生心理不健康等问题。根据这种情况,高校必须要从人员建设入手,以确保心理咨询室充分l挥其特有的功效,凸显其优势。一方向,学校应要加大在心理咨询人员队伍建设方面的重视力度,坚持以学生需要为导向,主动适应社会发展的需求,加大心理咨询队伍建设力度,注重培养优秀的心理咨询人才,不断提高心理咨询室的综合实力,使相关职能人员能快速明确工作要点,适应所处岗位的发展需要。此外,心理咨询师自身也要不断创新,时刻关注心理健康教育的发展动态,积极主动学习最前沿的知识和最新的研究成果,并将这些知识、成果用于实践,为学生提供更加专业和优质的心理指导,让每一位高校学生的身心理健康水平都能够有所提升。 四、结语 综上所述,学生的心理健康教育工作不仅是高校思政教育体系的一项重要内容,其还是促进学生身心健康发展的重要途径。在高等教育改革不断深化的背景下,做好大学生的心理健康教育工作愈发重要。这就要求相关职能部门和人员要加大对心理咨询室的建设力度,根据学校的发展以及学生的心理健康发展需要,对心理咨询室建设进行深度的改进,以发挥其在强化大学生心理健康教育中的功效,为学生的可持续发展护航。
阅读与写作是语文课程中的重要组成部分,历年来,作文在高考中占的比重都非常大。通过研究一篇文章,能够了解作者的知识储备量、思维模式、世界格局和价值观等等。在初中语文教学过程中培养学生的写作能力是非常有必要的,教师需要根据学生的写作水平和兴趣爱好为学生选择合适的题材,引导学生掌握基本的写作技巧和方法,使学生能够了解到写作的真谛,为自己的文章注入灵魂。 一、现阶段,初中语文写作教学中存在的问题 (一)教学方法单一 在传统教学中教师选一篇优秀的作文,先让学生学习原作者的写作思路,根据优秀作文的写作题材和框架,组织自己的语言。这种教学方法使学生养成了模拟和仿照的习惯,学生的自主创新意识差,很难形成自己独特的写作风格。有的学生不善于表达自己内心的想法,教师给出一个命题,不给参考文章的时候,学生就感到大脑空白,缺乏独立思考的能力。长期下去,学生面对写作会产生一种畏惧心理,写出来的文章常常是流水线形式,缺乏逻辑性,没有主次之分。教师没有重视写作教学,认为学生写作不管用什么样的方式和题材,只要保证作文分数就行了,在阅读学生作文的时候,随意性比较大,导致学生的写作能力迟迟得不到提高。 (二)学生缺乏写作技巧 初中生正处于一个敏感阶段,对周围事物和人际关系变动非常敏感。有的学生面对作文题目文思泉涌,知道自己想要表达什么;有的学生则是明白作文题目的寓意,但是不知道该用什么方式表达出自己内心的想法。写作是一个锻炼学生思辨能力、表达能力和记忆能力的过程,写作能够很大程度地反映出学生的真实水平。教师应该重视对学生写作能力的培养,引导学生掌握适合自己的写作方式。 (三)写作教学缺乏方向 在语文教学活动中,教师会在上课之前提前做好教学计划,根据学生的综合水平选择教学方案和复习题。很多语文教师在讲述课文内容时会按照课程安排进行,但是在写作教学中却缺乏计划性和系统性,对写作教学中可能会遇到的问题没有全盘考虑,计划往往是有局限性的,导致写作教学过于形式化。 二、提高学生写作能力的有效措施 (一)激发学生的写作兴趣 教师可以使用有趣的写作素材,吸引学生的注意力,提高学生对写作的兴趣。兴趣是第一位的,学生在写作过程中被动和主动,对写作的效果有很大影响。初中生的生理和心理在过渡阶段,教师和家长管束方式不当就会引起学生的反感与敌对心理。所以,在初中写作教学中,教师应使用正确的写作方式,从学生的兴趣点出发,引导学生喜欢上写作,培养学生写日记或者周记的习惯。写作能力不是一朝一夕就能提高的,它需要长期的积累。教师在阅读学生的文章时,应该保持一个平等、认真、负责的心态,将学生作文中的问题一一分析出来,然后在闲暇时间组织学生沟通和交流。对写作能力强、作文质量高的学生进行表扬;对不喜欢写作和写作水平低的学生进行鼓励,使班级中的每个学生都能够有所进步。 (二)增加学生的阅读量 长期阅读的人不仅有着丰富的文化知识,还有着宽广的眼界。古人常说“书中自有黄金屋”,我们的身体会受到地域、环境、身世、财富的限制,不能随心所欲地畅游世界或者逆转时空地回到过去,但是我们的精神可以。阅读能够帮助学生了解更多、更复杂的事物,书籍是学生一生的教师与陪伴者。教师可以定期举行品读会,每位学生选择一本自己喜欢的书籍进行介绍,将文章中自己喜欢的情节和句子画出来,整理成笔记。拉近学生与文学作品之间的距离,让学生逐渐树立起写作的信心。学生在阅读的过程中会思考、会联想,也会下意识地记住那些美言美句。高品质的阅读对学生写作能力的提高有很大的帮助,教师结合学生的年龄特点和兴趣为学生推荐古今中外的优秀作品,先培养学生的语言素养,再帮助学生掌握写作方式,激发学生的写作热情。 (三)小组合作学习 教师可以将班级中的学生划分为多个小组,然后将全班同学的作文随机分给各个小组的成员,由学生阅读自己同学的作文,然后给出评语。学生之间互相评价、互相阅读,这是一个交流心得的过程。学生通过同龄人的作品能够发现不同的写作思路,取长补短。学生在阅读别人的作文时,也会发现自己写作中存在的问题。面对优秀作文,学生会产生一种攀比心理,有利于学生之间的良性竞争。学生评分完成之后,教师将作文收回去,自己再阅读一遍,也将学生写的评语阅读一遍,然后教师给出一个公正的评价。学生是学习的主人,在素质教育中,教师使用“以学生为本”的教学理念,尊重学生在教学活动中的主体作用,使用科学合理的教学手段,调动学生的积极性与主动性。教师引导学生利用自己的感官去发掘生活中的美丽与趣味,鼓励学生写出富有个性、意义和创新精神的文章。学生是独立的个体,每个学生的写作思路和语言风格都不同,教师要因材施教,对不同的学生使用不同的教育方式,提高学生的写作信心,激发学生的写作兴趣。
工业微生物论文:食品工业微生物谷氨酰胺转移酶运用 摘要:谷氨酰胺转移酶能促进蛋白质分子间的交联作用,催化蛋白质之间异肽键的形成,对蛋白质溶解度、乳化能力、发泡性能和凝胶化作用等功能产生积极影响。众多食品工业加工过程中如奶酪生产、乳制品加工、肉类加工、焙烤制品及可食性膜的生产过程等都应用了这种酶的交联特性。微生物源性的谷氨酰胺转胺酶在生物技术生产中所需成本低,目前已经应用于几乎所有的工业领域。本文总体概述了谷氨酰胺转胺酶的特点及其在食品工业中的应用。 关键词:谷氨酰胺转移酶;蛋白质;交联作用;微生物;食品工业 谷氨酰胺转移酶可以催化谷氨酰胺残基中γ-甲酰胺基团(供体)与不同化合物的ε-胺类基团(酰胺残基的受体)之间异肽键的形成并诱导蛋白质之间的交联[1]。酶的这种催化作用会导致蛋白质理化性质的显著改变,如粘度、热稳定性、弹性和韧性等。研究证明,谷氨酰胺转移酶参与到许多生理过程中:血液凝结过程、抗菌免疫反应及光合作用等[2]。科学家们已经成功地从动植物体及微生物中分离出了谷氨酰胺转移酶。微生物来源的谷氨酰胺转移酶分子量较低,是一种单肽链酶,它由331个氨基酸组成,等电点为pH8.9,分子量约为38kDa。谷氨酰胺转移酶的最适催化温度为45℃,pH5.5[3],该酶在50℃下30min就失去50%的酶活力,碳水化合物,如麦芽糊精、蔗糖、甘露糖、海藻糖和还原型谷胱甘肽(GSH)等,可以显著提高酶的热稳定性[4]。与动物源性的谷氨酰胺转移酶相比,微生物来源的谷氨酰胺转移酶不需要钙离子的激活作用,在实际利用酶制剂的过程中,这是一个非常令人满意的特征。另外,微生物源的谷氨酰胺转移酶在很大pH范围(4.5~8.0)内可以保持酶活力,可以简化某些加工过程,进而节省能源消耗,提高经济效益。另外得益于转基因技术的出现,利用基因的异位表达可以大大提高谷氨酰胺转移酶的产量,并且它对食物中的蛋白质具有不同的反应特性,这样的特点使得该酶成为改善食品中蛋白功能的有力工具。 1谷氨酰胺转移酶的生物合成 1.1微生物谷氨酰胺转移酶 起初,谷氨酰胺转移酶大多来自豚鼠的肝脏,然而有限的来源和其相对昂贵的提取和纯化过程限制了谷氨酰胺转移酶在工业中的广泛使用。近期,有很多文章讨论了使用农业废料,以微生物合成方式作为合成谷氨酰胺转移酶的碳源来源的可能性。从已发表的文献中可知,发酵培养基可以占据微生物生产成本的近30%[5],如果可以从廉价的原材料如高粱秸秆等获得半纤维素水解物,那么以此来培养微生物获得微生物来源的谷氨酰胺酶的合成途径将会引起人们更大的兴趣。 1.2谷氨酰胺转移酶微生物发酵 在含有高粱秸秆水解物的培养基中,经过72h的培养时间,生物合成的谷氨酰胺转移酶的活性为0.34U/mL[6];当使用马铃薯酶解物作为培养基,另外添加酵母提取物、玉米浸出液和酪蛋白等成分培养后,酶活力可达1.12UA/mL[5];利用S.ladakanum合成谷氨酰胺转移酶时,甘蔗糖蜜和甘油的同时存在会产生协同效应[7];此外,当使用甘蔗糖蜜与甘油作为混合碳源时,测定的谷氨酰胺转移酶活力为0.72U/mL[8];Ryszka[9]研究了一种利用S.mobaraense菌株生物合成谷氨酰胺转移酶的最适培养基,以aminobac、玉米浆、酵母提取物作为氮源,以葡萄糖、蔗糖、淀粉和糊精作为源碳,pH范围为6.5~7.0,培养30h后测定谷氨酰胺转移酶活性为2.0U/mL。蛋白胨、酵母提取物、酪蛋白和尿素是合成谷氨酰胺转移酶的常用氮源。另外有文献报告了使用植物原料如大豆、大米、玉米和小麦面粉、玉米浆、小麦麦麸或麦芽提取物作为氮源的可能性[10]。Zhu[11]和Tramper对培养基成分进行了优化设计,发现在含有蛋白胨的培养基中添加额外的含氮化合物,如适当的氨基酸,会显著提高S.mobaraense中谷氨酰胺转移酶的产量。然而,为了实现经济性,工业生产中需要更便宜的原料作为底物。此外,培养基的配方也是至关重要的,因为组成成分会影响产物的浓度、产率和单位体积生产效率。 1.3谷氨酰胺转移酶基因重组表达 谷氨酰胺转移酶能够改变蛋白质的理化性质,具有重要的实用价值。因此,开发能够用于食品行业的有效的谷氨酰胺转移酶合成系统是很必要的。由Itaya[12]和Kikuchi进行的调查结果表明,目前的谷氨酰胺转移酶大都是利用大肠杆菌菌株生产的。谷氨酰胺转移酶是以酶原的形式存在的,然后通过切除N-端前导肽可以直接生成具有活力的谷氨酰胺转移酶[13]。许多研究表明前导肽是在大肠杆菌中过表达谷氨酰胺转移酶的关键因素[14],首先把酶的编码基因克隆到大肠杆菌中,然后经过培养后利用层析的方法纯化重组蛋白。利用这种重组大肠杆菌生产的谷氨酰胺转移酶的活力可达到22U/mg[15]。但是同时也应该注意与蛋白质翻译后修饰相关的问题,探究开发更便宜、更有效的生物合成系统,从而降低运输、保存、提取、纯化等有关成本。 1.4谷氨酰胺转移酶制剂 谷氨酰胺转移酶制剂可以成为解决很多与酶应用效率、食物质地等相关难题的解决途径。市场上有不同的微生物酶制剂,它们含有利用微生物合成的谷氨酰胺转移酶,这些酶可以中和由于冷冻而引起的肉类质地的变化[16];也可以使香肠等肉类产品更快地加工成熟,并且具有良好的口感;它们可以改善肉的质地,使加热和配给过程的损失最小化。Poland公司的酶制剂可以作为发酵乳制品生产过程中的辅助剂,可以提高加工过程中蛋白质的热激能力,并改善成品的风味。利用这种酶制剂已经获得了更高稳定性的奶油、冷凝效果更好的干奶酪。在食品行业使用谷氨酰胺转移酶已成为一种自然的技术方法,并且利用酶法改变食物成分比化学方法更容易被食品行业所接受。 2谷氨酰胺转移酶的应用 含有谷氨酰胺转移酶的制剂可以用于食品中蛋白质的交联反应,因此引起了人们的研究兴趣。研究结果表明,交联后的β-酪蛋白比未交联化的酪蛋白对胃蛋白酶的消化作用抵抗性更强,利用这种特性可以开发具有更强的结构特性的食品[17]。在烘焙行业中,谷氨酰胺转移酶主要用于醇溶谷蛋白链之间的交联反应。谷氨酰胺转移酶对面团的稳定性和体积有积极影响,还可以提高利用较差面粉制作的面包的质量,提高其质地[18]。研究发现谷氨酰胺转移酶可以改善面团的流变性,可以保证烘焙后面包内适当的孔隙大小和弹性,与传统方法制作的面包糕点相比,体积增大了14%[19]。此外,还可以改善面团的吸水性和韧性,用来提高面包的风味、质地和体积[20]。谷氨酰胺转移酶也广泛用于肉类产业。谷氨酰胺转移酶可以促进肉块的强劲凝聚力,改善用猪肉、牛肉或禽肉制作的结构单一化香肠的质地,而不需要热处理或添加食盐或磷酸盐。谷氨酰胺转移酶处理过的钠酪蛋白可以取代以往的动物脂肪[21],制作具有更低的脂肪含量、更高营养价值的肉制品。谷氨酰胺转移酶的应用为生产高质量的粗碎香肠、维也纳香肠和熏肉创造了新的技术。在乳品行业,为了防止酸奶的脱水收缩作用或使其质地更平滑、稳定性更好,常常在生产过程中使用谷氨酰胺转移酶。用谷氨酰胺转移酶改造后的酪蛋白可以作为生产面霜、冷冻甜点、冰淇淋、牛奶饮料和调料的原料[22]。同时,利用谷氨酰胺转移酶进行牛奶蛋白的聚合反应可以生产蛋白膜,改善奶制品的功能特性[23]。谷氨酰胺转移酶也用于奶酪的生产过程,并且可以提高凝乳的产率。目前常用于生产天然奶酪的酶有凝乳酶和谷氨酰胺转移酶。Cozzolino[24]等对提高奶酪产率和特性的因素进行了调查,结果表明在添加凝乳酶之前就添加谷氨酰胺转移酶可以防止牛奶凝固;而同时添加这两种酶可以明显降低奶酪的抗性和硬度,同时减少乳清中蛋白质和脂肪的含量。目前,谷氨酰胺转移酶越来越频繁地在多个行业中被用作蛋白质修饰酶。例如乳清蛋白经谷氨酰胺转移酶作用后可以用于生产蛋白质膜,这种可食用的蛋白质膜可以涂在新鲜蔬菜和水果表面上,用来延长食品的保质期和新鲜度[25];有观点称,利用谷氨酰胺转移酶这种酶来消除大豆蛋白可能的过敏效应和抗水解性[26];也有人建议也许在将来谷氨酰胺转移酶可以用来在醇溶谷蛋白中重建肽键,阻止T细胞对多肽链的识别作用,从而避免脂泻病的产生[27]。 3总结 谷氨酰胺转移酶可以诱导蛋白质之间的交联作用,被广泛地用于食品工业中,其廉价来源——即微生物合成方法的发现,为这种酶的实际应用提供了更多的机会。微生物来源的谷氨酰胺转移酶的广阔适用性也引起了人们对菌株筛选的兴趣,以期利用最廉价的底物获得高活力的酶制剂。为了获得更低成本的酶制剂而进行的微生物研究,也许可以促进易得的产品的开发以及其更大范围的使用。 作者:王美玲 单位:青岛科技大学 工业微生物论文:微生物酶造纸工业论文 1、微生物酶运用于制浆 1.1 漆酶在制浆中的应用 造纸厂的蒸煮制浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学制浆,不但成本高、能耗大,而且对环境污染也较为严重。而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用漆酶和介体HBT在蒸煮前对麦草进行预处理,可降低纸浆的Kappa值,提高纸浆的白度和强度。Jujop的研究表明,在20%~90%,pH值2~10条件下用漆酶进行预处理,可以对原料中的木素进行改性,磨浆能耗明显降低,每吨浆能耗由1300kW•h降至850kW•h,节省动力约30%,且机械浆的物理性能得到改善,纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平。 1.2 纤维素酶在制浆中的应用 在机械制浆前加化学预处理,除去或改变一部分木素结构,可以改善纸浆的强度,但降低了纸浆的得率,损害了纸浆的光学特性,废水的排放量和污染负荷也相应增加,而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点,克服其缺点,除了可以增加纸浆的强度性能之外,还能显著降低机械磨浆时的能量消耗。 2、微生物酶用于纸浆漂白 传统的含氯漂白产生大量有毒和强致癌性物质对环境和人类造成极大危害,已逐渐被无氯漂白所取代,而以某些真菌产生的漆酶不仅能氧化非酚结构,而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。佐治亚大学的研究者发现一株漆酶产菌———朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarlnus),以产生自己的氧化还原中介物3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilic acid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系统不仅能氧化非酚模式化合物,而且能降解合成的木素。通过筛选或诱变培育出假单胞菌(Pseudoznonas sp.)G6-2,枯草杆菌(Bacillussp.)A-30等木聚糖酶高产菌株进行了分离纯化的酶学研究,其所产木聚糖酶运用于生物漂白技术,其结果表明木聚糖酶在多种浆种的不同漂白工艺中都有明显的助漂作用。用于桦木浆CEH三段漂和ECF漂白,在保持白度,得率,强度基本不变的情况下,可减少近50%氯或二氧化氯用量,漂白浆的白度稳定性也有所提高。 3 微生物酶用于造纸废水处理 在制浆和造纸生产过程中,造纸废水可分为黑液、中段废水和纸机白水。黑液是整个造纸过程中污染最为严重的废水,木素是造成造纸工业排放黑液COD和色度形成的主要原因。白腐菌具有能降解木素和变性木素的酶活系统,能将漂白废水中的有机氯化物转变成无机氯和CO2,并破坏发色基团组织和结构,降低漂白废水中的TOCl、BOD、COD和色度。范伟平等利用微电解-白腐菌生物降解-絮凝沉降联合处理系统对活性染料生产废水进行处理,在最佳pH和温度及接触停留时间下,其COD去除率达90%以上,色度去除率在95%以上。另有研究表明,使用坚强芽孢杆菌产生的絮凝剂处理印染废水和酵母废水,可取得良好的絮凝效果,由李云鹏等从剩余污泥中制得微生物絮凝剂LBF经实验相比于PAC效果更好,其COD、SS、色度去除率都高于PAC处理的废水样。 4 微生物酶用于造纸工业中的其他用途 与常规碱法脱墨浆相比,微生物酶法脱墨浆有更高的游离度,且滤水性好、物理性能优、白度高和残余油墨量低,还可缩短脱墨时间。利用纤维素酶处理回收的废纸,既可脱除油墨和化学处理难以去除的调色剂,又可改善二次纤维的抄造和使用性能。顾琪萍等研究表明,在优化条件下,废报纸经脂肪酶脱墨后,白度比原浆提高4.3%SBD,裂断长、耐破指数和撕裂指数可分别提高11.4%,19.8%和17.5%。由于传统造纸工业是耗能和环境污染大户,随着生物技术的发展,微生物酶应用于造纸工业的技术越来越受到广大研究者的重视,其规模也在不断提高。通过使用微生物技术或酶技术,不但能使资源充分利用,降低能耗与环境污染,而且能带来良好的经济效益,对造纸工业与环境保护都具有非常重要的现实意义。 作者:轶媛 单位:湖北轻工职业技术学院 工业微生物论文:微生物发酵食品工业论文 1材料与方法 1.1微生物发酵 以酱糟(30%)、木薯渣(10%)、玉米黄浆(30%)和玉米喷浆纤维(30%)食品工业废渣为发酵底物,添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌进行固态发酵。接种用乳酸菌冰干粉为西南民族大学生命科学与技术学院动物科学实验室从牦牛消化道中分离筛选的优良菌株———嗜酸乳杆菌LAg12-7,该菌株已送中国典型培养物保藏中心———武汉大学保藏中心保藏,其保藏编号为CCTCCM2012305;枯草芽孢杆菌和酵母菌干菌粉购于北京华辰兴业科技有限公司。将乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌的冻干粉按40.0%、30.0%和30.0%的比例制成混合发酵菌剂。取复合发酵菌剂1.0份,加红糖5.0、维生素C0.4、尿素3.1、磷酸二氢钾0.5和清洁水90.0份,30℃活化72h,制成混合发酵菌液。在发酵底物中按3%的比例加入活化后的混合发酵菌液。参考闫征等、王秋菊等和刘新星等方法,在30℃培养箱发酵5d。发酵期间适当补水,水分含量控制在30%左右,每24h翻动1次。发酵前1d和发酵后(第5天)的物料各取100g装于自封口塑料袋中,立即置于-20℃冰箱中保藏。以上微生物发酵饲料试验重复进行3次,即得3个批次的发酵饲料。 1.2样品处理 取适量发酵前和发酵后饲料鲜样-4℃保藏,用于活菌计数和pH测定。将发酵前和发酵后饲料样品置于90℃烘箱中烘30min以灭酶活,而后65℃烘6h,室温自然放置6h得到风干样品。将风干样品分2份粉碎,并过20目筛(用于纤维测定)和40目筛(用于粗蛋白和小肽测定)。 1.3指标测定 1.3.1活菌数的测定 乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌分别梯度培养计数,培养基的配制参考杨雪峰等和刘惠知等的方法,计数方法依照GB/T13093-2006。 1.3.2pH的测定 pH的测定方法参照王旭明并有所改进,对样品10倍稀释混匀后采用Beckman离心机8000r/min离心,取上清液测定。 1.3.3常规营养成分的测定 中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用VELP纤维素测定仪;粗蛋白(CP)采用FOSS蛋白测定仪。测定方法参照张丽英饲料中常规成分分析一章。 1.3.4蛋白酶和纤维素酶活性的测定 以40目风干样品为原料测定酶活力,蛋白酶活力的测定参考张寒俊等方法,纤维素酶活力的测定采用二硝基水杨酸法(DNS)法。 1.3.5小肽含量的测定 小肽含量的测定参照郭玉东等方法,并对其进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),定性说明小肽含量变化。 1.4统计分析 对3批次发酵饲料分别采样并测定相应指标,试验结果用平均值±标准差表示,发酵前后的差异性采用SPSS18.0统计软件中的t检验。 2结果与方法 2.1活菌数及pH 发酵后食品工业废渣中3种有益菌活菌数均极显著提高(P<0.01),乳酸菌和酵母菌达到108数量级。与发酵前相比,乳酸菌数增加454.90%,枯草杆菌数增加282.35%,酵母菌数增加403.70%。发酵5d后,由于微生物尤其是乳酸菌的新陈代谢,导致食品工业废渣的pH明显下降,由5.80降至3.91,降幅达32.59%,P为0.0041。 2.2常规营养成分 发酵后食品工业废渣CP含量极显著增加(P<0.01),增幅达21.68%;NDF和ADF含量均显著下降(P<0.05),其中NDF下降10.61%,ADF下降9.23%。 2.3活性成分 发酵过程中由于微生物不断分泌代谢产物,使得食品工业废渣的蛋白酶和纤维素酶活力均提高2倍以上,蛋白酶活力增幅达138.45%,纤维素酶活力增幅达143.20%。小肽含量显著提高,由0.87%增至3.20%,增幅达267.81%。发酵5d时,66200~97400的肽段含量较之发酵前1d时降低,而66200以下肽段含量增加,说明食品工业废渣经过发酵,部分大分子蛋白得以降解,并转化为低分子肽。 3讨论 3.1微生物发酵对活菌数和pH的影响 发酵过程中,益生菌和发酵底物中原有微生物利用饲料中的糖分等营养物质逐渐大量增殖,发酵后乳酸菌和酵母菌枯草杆菌活菌数分别达到2.83、1.36和0.65亿CFU/g。王旭明等用玉米-豆粕型日粮添加益生菌发酵,4d后乳酸杆菌数量达到最大值9.5亿CFU/g,2d后酵母菌数达到最大值4.1万/g,同时大肠菌群和腐败菌被抑制。魏爱彬等利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌发酵全价饲料,2种菌的单一发酵组和组合发酵组的乳酸菌数量分别在发酵6、4和6d达到最大,分别为994、983和984亿CFU/g,而酵母菌在发酵过程中数量逐渐降低,发酵10d时2种菌的单一发酵组和复合菌种发酵组中的酵母菌活菌数分别为374、365和372亿CFU/g。任佐华利用枯草杆菌、黑曲霉和产朊假丝酵母发酵水稻秸秆,最佳条件下总活菌数可达118亿CFU/g。试验乳酸杆菌活菌数变化趋势与王旭明等相符,魏爱彬等和佐华活菌数较高可能因为发酵底物、发酵时间和菌种组合不同所致。微生物尤其是乳酸菌增殖过程中分泌酸性物质,降低了发酵饲料的pH,发酵后pH降至3.91,可提高发酵饲料的适口性,而酸性环境又可抑制许多有害菌的繁殖,从而可以延长发酵饲料的保藏时间。吴天祥对芭蕉芋酒糟接种嗜酸乳杆菌发酵,7d后pH降至3.8。王旭明等对玉米-豆粕型日粮添加微生物原液固态发酵,pH第4天即降至4以下。试验pH变化趋势与以上试验相符。 3.2常规营养成分的变化 通过益生菌的发酵作用,可使发酵底物中的粗纤维和粗淀粉降解,产生菌体蛋白,提高CP的含量,从而改善食品工业废渣的利用效率。试验中,发酵后CP含量由14.16%增至17.23%。张鑫利用酿酒酵母、白地霉、热带假丝酵母和植物乳杆菌混菌固态发酵马铃薯渣,根据响应面数据得出在最适条件下CP含量可达到36.96%,比发酵前提高了10.22%。试验CP变化趋势与其相符。发酵后,NDF和ADF含量分别降至46.83%和33.62%。NDF是植物细胞壁的成分,反映饲料容积,可用来衡量动物的饱腹度,与家畜采食量呈负相关。日粮中NDF高时,瘤胃容积限制干物质采食量;ADF的木质素比例较高,木质素为不可消化纤维,故ADF适于作为反刍动物饲料消化率指标,与家畜消化率呈负相关。故NDF含量的下降意味着动物采食量的增加,ADF含量的下降则可说明动物消化率的提高。院江等利用乳酸菌和酵母菌等组成的复合菌发酵棉籽壳,10d后测得NDF和ADF含量分别降至(63.10±4.55)%和(49.09±5.26)%。付敏等采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和白地霉对菜籽饼混合固态发酵,5d后测得NDF含量下降了38.70%,ADF含量下降了27.88%。试验NDF和ADF变化趋势与以上试验相近,院江等和付敏等试验结果降幅较大可能因为试验条件差别所致。 3.3活性成分的变化 动物自身分泌的消化酶很难消化植物性细胞壁及细胞壁内的营养物质。饲料工业中一般都会应用粉碎技术来破坏植物细胞壁,但很难将植物细胞壁完全破坏。纤维素酶可协同降解细胞壁,释放单糖等易被畜禽吸收利用的物质,从而明显改善饲料的营养价值。发酵过程中,在混合益生菌的作用下,饲料中纤维素酶活力增至411.8U/g,可有效降解发酵底物中的纤维素成分;经过发酵,蛋白酶活力增至172.4U/g,酶活力的提高可改善发酵饲料的营养价值。任雅萍用益生菌28℃下发酵苹果渣和马铃薯渣72h,自然发酵时:对于苹果渣,在酵母菌和黑曲霉组合,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达168.50U/g,发酵增率为380.1%;纤维素酶活性最高达3829.63U/g,发酵增率为949.6%;对于马铃薯渣,在米曲霉单菌,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达478.08U/g,发酵增率为657.0%;纤维素酶活性最高可达564.90U/g,发酵增率为794.5%。试验与以上试验酶活力均增加明显,变化趋势相近,增幅差异可能由于发酵条件不同所致。利用乳酸菌和芽孢杆菌等能分泌蛋白酶的菌种,可在合适微环境下酶解蛋白质底物产生小肽蛋白。同时,也能较大程度地降低植物蛋白中的抗营养成分,如胰蛋白酶抑制剂、脲酶和血凝素等,可有效消除大分子蛋白的抗原性,有利于动物的生长发育和肠道对肽类蛋白的吸收利用。小肽可提高机体蛋白质合成、消除游离氨基酸吸收竞争、增加动物生产性能并能增强矿物元素的吸收利用,对动物营养产业具有重要意义。试验发酵后,小肽含量增幅达267.81%,这可提升微生态饲料的附加值,并可改善动物的生产性能。马文强等利用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸菌发酵豆粕,结果表明:发酵后低分子蛋白质含量提高2.25倍。试验小肽含量变化趋势与以上试验相符。 4结论 食品工业废渣经乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌混合发酵5d后,其营养品质得以改善,为食品工业废渣的优化利用提供了参考。 作者:刘华南 高庆军 鲁登位 徐琴 夏天婵 郭春华 饶开晴 彭忠利 单位:西南民族大学生命科学与技术学院 四川省饲料工作总站 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂的研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水探讨 一、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 二、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 三、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:工业微生物的发酵培养浅析 [摘 要]近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越V泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 [关键词]工业微生物;发酵培养 生物发酵工程是与人们生活息息相关的一种技术体系,包括工业生产菌株选育、生化反应器设计、最佳发酵条件的选择及控制等过程。根据对目前国内外微生物发酵工艺的研究,相关研究团队进行了综合的分析和研究。通过对微生物发酵工艺中影响发酵的各种因素的分析,总结出了相应的技术经验并且制定了工艺的优化方法。近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越广泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 1 发酵工程外界因素的影响 1.1 补料对发酵的影响 菌类的生长发酵所必须的因素都达标的同时,补料的及时准确的供给也是直接影响着菌类的发酵。补料的作用是及时的补充菌类生长发酵所需要的能源。例如在酵母菌的培养过程中,适当的补充营养物质会抑制乙醇的生成,从而避免了菌类的生长周期变长,产率下降等问题。在培养过程中准确的添加补料量可以有效的调节菌类的呼吸防止中间出现氧气的限制。这样做的办法很大程度上减少了酵母菌的发芽问题,同时促进酵母菌细胞的快速成熟,从而直接提高了酵母菌的产物的产量。在不断的利用先进设备进行检测的同时更好的了解菌类发酵过程中的动态信息从而更好的了解发酵过程中原料的需求情况。根据需求以及菌类种类的不同可以适当选择添加物的物理特征。例如添加液态物质,固态物质。 1.2 二氧化碳对菌类生长的影响 二氧化碳作为新陈代谢的最终产物直接影响到菌类的生存情况。当溶解在发酵液中的二氧化碳的浓度超过一定范围以后直接会对氨基酸、抗生素等出现抑制或者刺激现象。当菌类代谢产生的二氧化碳的浓度超过4%的时候,直接会影响菌类的糖代谢和呼吸速率。就算营养液中的氧气达到标准由于二氧化碳的浓度超过一定的范围也会直接影响到氨基酸的发酵问题。因此,在更快的提高发酵产率的同时也要考虑到产物二氧化碳的排放问题。在生产过程中,要考虑到二氧化碳随着液体深度压力变化的情况。为了更好的满足生产的需求常常采取减少通气量以及提高罐的压力来减少逃液,但是根据二氧化碳的性质这样做的在很大程度上增加了二氧化碳的含量从而直接影响菌类的生长。所以,在考虑到菌类生长发酵的同时也要考虑到二氧化碳浓度以及排泄的因素。 2 微生物发酵工艺优化的方法 2.1 正交试验设计法 正交试验设计法是一种数理统计方法,主要是通过正交表来进行多因素问题的分析,在研究得出结论以后可以通过直观分析或者是直接对比来确定微生物发酵的主要影响因素。该设计法在使用中具有工作量小、方法简单、效果好、效率高等特点,因此正交试验设计法是微生物发酵工艺优化的最常用方法。正交试验设计法在工业和农业生产中应用广泛,并且在其他科研领域也取得了显著的效果。该设计法曾被多名生物学家进行实际的优化应用,例如利用正交设计法对枯草芽孢杆菌的液体发酵进行优化,从而使发酵后杆菌的产量大大提高。 2.2 Plackett-Burman设计法 Plackett-Burman法主要针对因子数较多且未确定众因子相对于响应变量的显著影响,采用的试验设计方法。能够及时有效地筛选出对试验结果具有显著影响的关键因素。在通常情况下,使用Plackett-Burman设计法开展的N次试验最多能够研究(N-1)个因素,对每个因素取两个水平,通常是设低水平为原始培养条件,高水平为低水平的1.25倍,通过对各个因素两水平的差异与整体的差异进行对比分析来对因素显著性进行确定。需要加以注意的是,如果因素水平选取得不合适有可能导致Plackett-Burman试验结果无效,从而需要重新选取因素来进行再一次的试验;如果Plackett-Burman试验的模型有效,那么则可以确定对试验具有显著影响的因素,然后下一步可以通过开展响应面设计等方法来筛选出最优的条件。袁辉林等利用Plackett-Burman设计方法获得了预期结果。 2.3 响应面设计法 响应面设计法是一种统计方法,主要结合数学建模、统计分析、实验技术等方法经过试验设计进行数据的分析,并且通过多元二次回归方程进行函数关系的拟合,从而将工艺参数进行优化。该方法对于变量因素较多的微生物发酵有很好的参数优化效果,能够将各方面所需材料、发酵因素等进行准确的定量,从而保证微生物催化的顺利进行。响应面设计法的适用面较广,目前除了微生物发酵领域以外还遍布于生物学、医学、制药等多个方面,成为使用最广的微生物发酵优化工艺。 3 溶氧量对工程菌的影响 生物的生存发展都离不开氧气。氧气对于微生物来说也是一个关键因素。就拿葡萄糖的氧化分解来说,1mol的氧化糖彻底分解需要6mol的氧气。当菌类合成代谢产物是也需要消耗一定的氧气。根据计算,1mol的葡萄糖大概需要1.9mol的氧气。所以根据不同种类的细菌需要氧气的情况也各不相同,对于好样细菌来说生成产物所需要的氧气也就随之增加。但是由于菌类所需要的氧气并不是直接吸收大气中的氧气,而是吸收营养液中的溶解氧。但是大气中的氧气却很难溶解到水中。在外界压力为101.32kpa温度为25度的时候,氧气在水中的溶解度为0.26mol/L。在这个温度下氧气在发酵液中的溶解度确是0.20mmol/L,但随着菌类的新陈代谢的活动以及各种因素的影响,温度也会随之增加。随着温度的增加,溶解液中的氧气含量随之降低。因此为了更好的满足营养液中氧气的含量,必须及时的掌握培养液中的氧气含量的问题。通过不断补充氧气来弥补温度的增加营养液中氧气的降低。同样也可以采取一定的措施来控制液体的温度,把温度调整到酶的最适宜温度从而更大效率的提高产率。 4 结论 随着科技的发展工程细菌的不断研究的深入,如何才会更好的实现菌类的最大效益的发酵也是每个企业所关心的话题。微生物发酵工艺对生物技术的发展有良好的推动作用,该技术在工业和农业方面都得到了广泛的应用,通过微生物发酵能够解决很多正常生产无法解决的问题。合理的运用微生物发酵并且不断进行工艺的优化能够提高生产的效率,推动发酵工程技术的不断前进和发展。在技术纯熟以后还可以广泛运用于医药、卫生、工业等多个领域,为这些领域的发展开辟一个新的纪元。 工业微生物论文:工业微生物混合发酵的研究进展 摘要:指出了混合发酵是2种或2种以上微生物在同一培养基中进行的发酵,在某种特定情况下,混合培养在发酵过程中有利于微生物间的相互协调,提高产物的生产效率或降低培养基的要求等,比纯培养更快、更有效。对于工业微生物或者具有工业生产潜力的微生物混合发酵生产维生素、沼气等产品进行了探讨,阐明了工业微生物混合发酵的现状和发展趋势。 关键词:工业微生物;混合发酵;协同作用 1引言 人类对微生物的利用经历了天然混合培养到纯种培养2个阶段。过去的多数发酵食品都来源于混合发酵,由于多菌发酵是一个完整的或接近完整的生物体系,体系中的微生物之间大多数具有生长代谢协调作用。自从纯种分离技术被广泛应用以来,人们研究的重点、焦点似乎都在单一的菌种上,忽略了天然发酵的模式,那就是生存环境的完整性和协调性。利用混合菌种发酵生产饮料正是利用几千年以来各菌种之间的共生性。纯培养技术使得研究者摆脱了多种微生物共存的复杂局面,能够不受干扰地对单一目的菌株进行研究,从而丰富了我们对微生物形态结构,生理和遗传特性的认识。但是,在长期的实验和生产实践中,人们不断地发现很多重要生化过程是单株微生物不能完成或只能微弱地进行的,必须依靠两种或多种微生物共同培养完成。微生物混合培养或混合发酵已越来越被人们所重视。 2混合发酵生产功能性饮料 目前混合发酵在功能性饮料的开发和生产方面有广泛的应用。根据国际饮料行业协会的新规定,功能性饮料是指具有保健功能的软饮料。目前市场上的功能性饮料主要分为3类,即运动饮料、能量饮料和其他饮料,其大多含有氨基酸、矿物质,以及各种维生素等人体所需物质。这些饮料的开发多数采用了混合发酵技术,也有部分是采用直接从生物体提取和单菌发酵方法的。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,饮料消费迅速增加。据有关资料显示,1980年我国饮料产量仅28万t,1995年则猛增到1 000万t,2005年达到2 000万t,25年间平均以26.7%的速度增长。如此巨大的饮料市场,发酵功能性饮料必须占有一席之地。据国家统计局、中国饮料工业协会、中国食品工业协会、中国海关、中国经济信息中心、中国竞争情报网、中国食品商务网、全国及海外500多种相关报纸杂志的基础信息等公布和提供的大量资料显示,中国饮料市场成为中国食品行业中发展最快的市场之一。2003年中国饮料产量2373万t,比2002年增长16.84%。实现工业总产值(当年价)813.87亿元,销售收入774.42亿元,分别比上年增长40.12%和40.41%。以“红牛”“脉动”等新一代品牌为代表的功能性饮料已被广大消费者所接受,并在健康潮中掀起一股功能性饮料的热潮。就我国目前的饮料市场来看,功能性饮料正处于黄金发展时期,具有极大的开发空间[1]。 3微生物混合培养生产药品 3.1维生素的混合发酵生产 维生素C二步发酵是混合发酵的典型实例。这种方法是由中科学院微生物所和北京镧药厂合作,于20世纪70年代初发明的。其第2步发酵由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌等伴生菌混合发酵完成,其中小菌为合成维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2KGA)的菌株,但很难单独培养,且单独培养产酸能力很低;大菌单独培养容易,但不产生2-KGA,与小菌混合培养时不仅可促进小菌生长,而且能大大增强小菌的产酸能力[2]。能与小菌混合培养合成2-KGA的伴生大菌有很多,除巨大芽孢杆菌外,还有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌,苏云金芽孢杆菌等,某些酵母亦有该作用。有关研究表明,大菌为小菌提供某种生长因子促进其生长,并且提供某些生物活性物质协助小茵合成2-KGA,二菌混合培养呈互生关系[3]。通过调节二菌比例、pH值、温度及溶氧量等因素,可使混合菌达到较适的生态状态,发挥较高的生产效能。二者间的关系和作用机制正在进一步深入研究中。此外维生素B12可利用谢氏丙酸杆菌和马铃薯芽孢杆菌或大肠杆菌的混合培养生成。 3.2抗菌肽的生产 乳酸菌素是一种由乳酸菌属菌株产生的抗菌肽类,可抑制多种革蓝氏阳性菌的生长,已被50余个国家用作食品保鲜剂[3]。1999年Shimizu等[4]报道,以Lactococcus lactis和Kluyveromyces marxianus混合培养可有效地生成乳酸菌素,这主要是由于Kluyveromyces marxianus可通过消耗前者产生的乳酸控制发酵体系的pH值,从而使乳酸菌素的产率维持高水平。 3.3甾体转化 多种甾体类药物的转化也是利用混合菌培养实现的。诺卡氏菌和节杆菌培养用于5α-Δ9(11)-16β-甲基-3β,17α,21-羟基-孕甾烯-3β,21-双醋酸酯-20酮和5α,17α-甲基-17β羟基-雄甾-3酮的1,4位上的脱氢转化[4]简单节杆菌和玫瑰产色杆菌的混合培养也可用于甾体转化。 4微生物混合培养用于生物降解 蛋白质是配合饲料中的主要营养成分,一般占20%左右。随着畜牧业的迅猛发展,对饲料蛋白的需求量日益增加。因此寻求新的饲料蛋白来源便显得十分重要。我国薯类作物产量很高,但因其本身蛋白含量很低,直接用作饲料其生物效价不高通过微生物转化技术可由丰富的薯类资源得到菌体菌蛋白饲料,从而可在一定程度上缓解日益突出的饲料蛋白短缺问题。对淀粉质原料而言,通常采用的工艺是原料先经酸法或酶法糖化等预处理,将淀粉降解为可发酵性糖,然后再接种相应的高蛋白产生菌合成微生物菌体蛋白。为简化生产工艺,直接采用具有淀粉分解能力的菌种发酵生产蛋白饲料已日益受到重视。 我国是蛋白质饲料资源短缺的国家,目前蛋白质饲料年缺口约为1 500万t。据预测2010年到2020年我国蛋白质饲料资源需求分别为6 000万t和7 200万t[5]。目前我国发酵工业的废菌渣和糟渣类农副产品下脚料以及废弃物大多没有充分利用,这不仅造成资源浪费,而且造成环境污染[6~13]。现在生产主要是以食用菌生产过程中的废菌渣为主要基质,筛选适合分解利用废菌渣的多种大型食用真菌和酵母菌,采用单独培养和混菌共同发酵工艺来生产饲料蛋白,以实现废弃物质资源化和物资的循环再生,减少环境污染。 4.1对原油的降解 生物修复是治理土壤石油污染的重要方法,主要原理是微生物利用石油作为碳源进行同化降解,使其转变为无害的无机物质。据文献报道,单菌株所能代谢的石油组分有限,大多数石油降解菌株只能代谢一种或几种石油烃。但经过混合菌对原油的降解及其降解性能的研究,发现经驯化后的烷烃降解菌GS3C、菲降解菌GY2B、芘降解菌GP3A和GP3B对原油都具有一定的降解效果。GS3C能基本去除原油中的直链烷烃化合物,GP3A对C 4.2对生活垃圾的降解 世界每年产生大量生活垃圾,处理方法主要是堆埋和焚烧,占用土地和浪费能源,既污染环境又带来一定危害。生活垃圾在经过发酵后可作为有机肥料,但在一般条件下,其发酵时间长且肥效低,影响了其实际应用[15]。 有研究表明纤维素分解菌可混合培养,自生固氮菌利用纤维素分解菌分解纤维产生的葡萄糖作为碳源,纤维素分解菌利用固氮菌固定的氮作为氮源,两者相互利用、相互依存,进行生长和繁殖。两者混合培养的菌数和发酵液总含氮量明显高于各自单独培养。自生固氮菌与纤维素分解菌的混合菌液作用于生活垃圾,可大大提高生活垃圾的降解速度,同时其降解物的含氮量也有明显的提高。用这种方法处理生活垃圾既可以提高生活垃圾的降解速度又使其含氮量增加,提高了肥力,同时其降解物中含有大量的有生物活性的固氮菌及纤维素分解菌,所以是一种优良的生物活性肥料。将其施用于土壤中,既增加土壤的肥力,又增加土壤中固氮菌及纤维素分解菌的数量,有利于土壤中有机质的分解及土壤自生固氮,进一步增加土壤肥力,改良土壤,减少化肥的施用,有利于环境保护[16]。 4.3氨基多糖生物降解氨基多糖 氨基多糖主要以几丁质和脱乙酰几丁质的形式存在于节肢动物外骨骼和真菌细胞壁中,在自然界中的含量仅次于纤维素。利用微生物对氨基多糖进行降解和转化,有可能生成具有生物功能的活性糖蛋白。王士奎以Beauveria Bassiana LB90为氨基多糖降解菌,以Candida sp.LB50作为氨基糖转化菌,建立了氨基多糖混合菌生物降解和转化模型。与纯培养比较,粘度下降比率提高23.0%,可溶性糖含量增加167.7g/mL,两菌呈互生关系[17]。 5混合发酵开发清洁新能源 5.1沼气发酵中的作用 沼气发酵是由多种产甲烷菌和非产甲烷菌混合共同发酵完成的。我国是农业大国,每年产农作物秸秆7亿t以上,禽畜粪便大约1.4亿t。随着农村经济发展和农业结构调整,牲畜养殖已经由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖,并且大多集中在大城市附近,这必将造成农村户用沼气池发酵原料的短缺。因此,寻求新的发酵原料将是亟待解决的问题。然而单一以秸秆作为发酵原料,由于其碳氮比高、速效养分含量低、纤维木质素含量高,表面有一层蜡质,不利于微生物的附着,且降解率低、厌氧消化时间长、易出现漂浮分层,一直不能被广大农民所接受。将粪便和秸秆混合发酵,可以有效弥补秸秆作为发酵原料的弊端[18~19]。 5.2乙醇发酵 作为可更新可持续的生物能源,生物酒精是经济高速发展过程中替代传统石油燃料能源的最佳选择之一。把纤维素作为可更新资源通过微生物降解转化生成糖类,然后糖类进一步发酵转化成液体燃料具有广阔的应用前景[20~23]。然而,纤维素酒精的规模工业化生产还面临很多严峻的实际问题,其主要问题之一就是微生物对纤维素的降解效率以及糖类发酵转化成酒精的效率太低[20,21]。研究表明,热纤维梭菌(Clostridium thermocellum)是一种高效的纤维素降解细菌,但其酒精生产效率较低[22,23];嗜热厌氧乙醇菌(Thermoanaerobacterethanolicus)不能降解纤维素,但其能够有效的发酵糖类而转化为酒精。因此对两者进行混合培养,可以利用热纤维梭菌高效降解纤维素转化成糖类,然后糖类可以作为嗜热厌氧乙醇菌的底物通过发酵转化成酒精,这样一个稳定的混合培养体系可以作为纤维素酒精工业化生产微生物群落较好的选择。本研究主要以热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌为对象,以Solka Floc为底物纤维素,系统分析了热纤维梭菌纯培养以及热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌混合培养对纤维素酒精生产能力、纤维素降解能力及终产物分布的影响,以期为纤维素酒精工业化生产提供理论依据。 6结语 虽然微生物混合发酵技术的部分成果已成功应用于部分工业生产,但在大多数混合菌体系中,菌间相互作用机制和发酵产物对于各种混合菌之间的影响的研究还很少。同时对于菌株混合时的安全性还没有系统的评估和研究。混合发酵关键是摸索pH、温度、混合比例、菌株混合时间等多菌种的共同培养条件,从而确定菌株发挥最大协同作用的结合点。为了使混合发酵能够更好地应用于工业发酵生产,使其最终具有良好的大规模生产的工业应用前景。针对目前混合发酵的随机组合和盲目的发酵实验,需要深入研究并且建立快速有效的混合菌发酵模型是非常必要的。因此,如果从生理、代谢和遗传角度对混合菌间关系和协同作用机制进行深入研究,对混合菌培养的理论和应用都将有巨大的突破。所以未来的研究重点可能集中在多菌组合模式、筛选适合菌株,并且优化混合培养的条件。混合发酵有广阔的发展空间,在工业发酵中如果得以合理的运用,就必定可以提高生产效率与产品质量,为实现绿色无污染生产提供了新的发酵模式。 工业微生物论文:《工业微生物育种技术》课程项目化教学实践 摘要:《工业微生物育种技术》课程以岗位需求为依据确定课程目标,以育种工作流程为主线设计教学项目,以学生为主体完成项目实施,以过程性评价为手段增强技能培养,为培养学生的岗位职业能力、动手能力和实践创新能力提供了较好的教育平台。 关键词:微生物育种;项目化教学;高等职业教育 早在4000多年前,我国劳动人民就会利用微生物来生产酒和酿造食品。如今,利用工业微生物育种技术对微生物进行改造,可以提高目的产物的产量、质量或获得新的目的产物,并符合工厂化生产的要求,从而使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、核苷酸、生物碱、激素等微生物产品产量成倍甚至成千倍增长,同时产品质量也不断提高,各类微生物产品已深入到人类生活的各个方面。工业微生物育种技术是高等院校生物技术类专业的专业课程。在传统的教学过程中,教学内容往往太过理论化,理论知识与实际操作未能结合,学生学习难度大,感觉枯燥乏味;而且,教学实验安排大多是孤立的,在技术上不具有连贯性和系统性,不能将技能训练与生产过程有机结合,学生学完之后不知如何运用,解决实际问题的能力提高不明显。显然,传统的教学方式已不能满足现今高技能生物技术专门人才培养的要求。如今,许多高职院校正在积极探索新的教学方法,项目化教学就是其中常用的一种。它依照教学目标将课程内容设计成若干个操作性较强的项目,以工作任务为中心,以典型产品(或服务)为载体,开展课程教学,将理论知识、实践操作与素质培养融为一体,学生在完成项目工作任务过程中,既收获了知识,又锻炼了技能。与传统教学法相比,项目化教学强调行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体以及理论实践一体化,主要解决“怎么做”和“怎么做得更好”这两个问题,是培养技能型人才的主要途径[1]。2007年,湖北生物科技职业学院生物工程系开设了《工业微生物育种技术》这门课程,它是生物技术及应用专业和生物制药技术专业的必修课。自2010年引入项目化教学方法以来,经过多年的探索和实践,该课程取得了良好的教学效果。 一、以岗位需求为依据确定课程目标 按照工业微生物育种技术在生物技术及应用专业人才培养方案中的定位,依据职业岗位的需求,确定本课程的教学目标,即能根据微生物育种原理和基本操作流程,制定育种的实施方案,并按照实施方案应用微生物育种技术获得高产突变株,同时能对实施过程和原有方案进行评价和改进。课程教学目标,包括知识目标、技能目标和素质目标三个方面。(1)知识目标:熟悉工业微生物的特征,了解工业微生物育种技术的方法种类;掌握基因突变及基因重组的机制;掌握工业微生物诱变育种的原理与方法;熟悉其他常用的工业微生物育种方法。(2)技能目标:能够根据微生物的来源与特性,选择合适的分离纯化方法,并进行分离纯化操作;能够根据微生物的类型,选择合适的诱变育种方法;会进行生产菌种的保藏及复壮技能;能正确使用微生物的培养设备,并进行维护。(3)素质目标:具有较强的责任心和严谨的工作作风;具有较强的人际沟通能力;具有较强的团队组织协调能力;具有良好的安全、环保和节能意识。 二、以育种工作流程为主线设计教学项目 项目化教学的关键,在于教学项目的设计。我们一般应根据课程教学目标,以职业活动的工作过程为依据,结合职业岗位的典型工作任务,按照学生的认知规律来设计项目。项目设计要打破传统学科体系的章节编排,不应以知识的逻辑顺序为依据来安排教学。每个项目都有其相应的知识、技能和素质要求,让学生在“做中学、学中做”。工业微生物育种技术的教学项目设计具有以下特色。 (一)课程设计思路 大多数项目化教学课程的设计思路,是将课程内容设计成基础项目、主导项目和自主项目。根据工业微生物育种课程内容、操作流程和职业活动的特点,笔者将该课程设计成一个综合性大项目,即果胶酶高产突变株的筛选。笔者将原先孤立、分散的单个实训项目综合为一个由9个子项目组成的前后连贯的大项目,其连贯性、整体性的特点更为突出(表1)。两个子项目互为依托,前一子项目的结果是后一子项目实验材料的来源。 (二)相关专业课程衔接 该课程项目产品为筛选出的果胶酶高产突变株,可作为后续课程发酵工程、酶工程、生物分离与纯化、生物制品技术的项目化教学的材料。比如,可对果胶酶高产突变株的发酵条件进行摸索,或对其发酵工艺进行优化,或从高产突变株中分离纯化果胶酶,或对提纯的果胶酶进行性质分析。从而完善了专业课程体系建设的连贯性、整体性及层次性,实现了专业课程之间的有机衔接。 三、以学生为主体完成项目实施 在具体子项目实施之前,笔者安排有项目概述环节,内容主要包括:①课程简介:告知学生本课程的教学目标、项目设计情况、教学组织方法和考核方案等。②行业企业概况:介绍工业微生物的应用状况、工业微生物的概念及特点和工业微生物技术种类等。③后续课程任务的布置:要求学生查阅相关资料,指导学生制定子项目实施方案。以微生物育种工作流程为主线,开展子项目的实施,每个子项目有各自的知识、技能目标。在子项目的完成过程中,教师只起组织、引导、指导和评价的作用,学生才是学习的主体。每个子项目的实施步骤如下。 1.项目导入。首先,教师通过案例或者问题导入学习项目,提出问题、给出提示,导入本次课程的内容,组织学生展开讨论。 2.方案制定。学生通过图书馆或者网络查阅资料,以小组为团队讨论并制定实施的初步方案。笔者通常安排学生利用课余时间完成该步骤。 3.方案确定。首先,每个小组以ppt形式向全班汇报制定的初步方案,分析实施可行性,并说明资料来源。然后,教师和其他小组对汇报组进行提问或评价。笔者通过交互式讨论,引入相关知识,最后由教师对各小组初步方案进行点评,同时提出修改建议,鼓励实施方案的多样性。 4.方案实施。学生按照确定的方案,合理分工,团结协作,共同完成项目。在实施过程中,教师随时检查学生实施的情况,进行现场指导,解答学生的疑问,参与学生的讨论,纠正学生的错误,全面掌控学生的实施效果及学习质量。 5.总结评估。总结以各小组向全班展示实训结果的形式进行。评估采取小组互评、教师点评等方式进行。每一个项目均制定了技能考核方案及评分标准,结合学生提交的实训报告进行过程性评价。 四、以过程性评价为手段增强技能培养 成绩考核是教学过程中的重要环节,好的考核方式对学生职业技能的养成会起到促进作用。传统的单一笔试考核方式很难反映学生在学习过程中的素质和能力,与强调以素质为基础、以能力为本位的现代高职教育理念不相符。本课程的考核以结果性评价为辅,重在过程性的评价,以静态知识考核为辅,重在动态能力的考核,学生综合成绩的评定以过程评价、技能考核和理论考核相结合的方式进行。每个子项目的实施都要求进行过程评价,评价内容涉及子项目实施的每个步骤,以子项目5诱变剂量的选择为例,子项目技能量化考核表如下(见表2)。 学生、组长和教师为评价主体的三方,依据量化考核标准分别给出过程评价成绩,然后按照一定比例折合成学生的过程评价终成绩。理论考核和技能考核通常在学期末进行。课程总评成绩的组成详见表3。 现代职业教育,应该是一种以服务为宗旨、以就业为导向、以职业能力培养为核心的教育,重心应在于培养学生的动手能力和实践创新能力,特别是毕业后从事某种职业的谋生能力[2]。项目化教学,充分体现了学生是学习的主体的特点,学生的学习主动性和积极性被有效调动了;和传统的教学模式相比,其教学效果得到明显改善。当然,以就业为导向,坚持走产、学、研相结合的路线,以岗位技能促进学生就业,在高职高专院校进行课程项目化教学改革是一个漫长的过程,需要学校和教师从多方面进行改革,比如教学观念、管理、内容设置、教学模式及结果评定等。 工业微生物论文:浅析微生物转化技术在现代医药工业中的应用 摘 要:随着现代科学技术不断发展,越来越多的化学制品在日常生活中得以使用。而在于现代医药工业使用之中,许多企业使用酶转化或者微生物转化技术加以产品的制作,而微生物转化技术在现代医药工业的具体应用之中,占有极为明显的优势,尤其是在一些手性药物的制备之中。因此本文主要对于微生物的转化使用所表现出来的积极作用进行了阐述,详细分析微生物转化技术在现代医药工业中的具体应用。 关键词:微生物;转化技术;现代医药工业;具体应用 过去三十年间,微生物转化技术在化学领域内不断地进行常识性试验,并且得到了全面的发展,而在实际的使用方面,也得到了极为长足的发展。现在社会中,大量的运用化学制品,而许多化学制品都是制作工艺十分复杂的产品,例如药品、食品添加剂、化妆品等日常生活中极为常见的生活必需品。而在这些产品的具体合成过程之中,许多重要性的反应已经可以使用微生物转化技术加以代替。因此,本文主要针对这一技术在现代社会中的具体应用加以分析。 1 微生物转化的简要概况 所为的微生物转化就是使用微生物将一种物质转化为另一种物质的这样一个过程,这一个过程主要是建立在微生物产生一种特殊的细胞内部的酶作为生物催化剂展开的化学反应。简单来说,是使用一种以微生物为基础进行合成的技术。这些酶对于微生物来说,是生命过程中的必需品,而在具体微生物的转换过程中,这些酶仅仅是作为一种催化剂而存在的。另外,在使用微生物进行处理过程之中,不仅仅是需要利用相似的产品,并且在相似产品中增加的底物也存在着同样的催化作用,所以我们可以将微生物转化技术看做有机化学的一个特殊的分支。 之所以微生物能够将某种物质转化成为另一种物质,主要是因为酶的作用。我们不需要对酶进行解释,只需要了解酶的转化和微生物的转化之间存在着细小的差别,酶是一种单一的化学反应,后者则是提供了一种合成酶的场所和反应。所以,从这一个方面来看,微生物转化是一种真正的生物转化。另外,因为生物转化过程中所使用的酶多数来自微生物,我们也可以从动植物中找到所需要的酶。因此再具体的微生物转化过程中,究竟是选择使用酶还是微生物进行转化,需要综合考虑多种因素,比如成本、例如环境以及生产机构的设备质量等方面。 同时,在研究微生物的具体转化过程中,需要充分考虑多个方面的问题,例如如何选择要转换的物质,所选择微生物的具体应用那个能力,转化的方式以及具体转化反应的选择等。这其中最关键的一点在于选择转化过程中的合适的微生物,以及如何提高这种微生物的转化能力,也就是酶的活力应该如何的提高。另外,一旦发现一种新的酶或者一种新的反应就要设计一种新的转化过程。要想寻找十分合适的微生物,除了要十分了解酶的反应,更加有效方法是通过筛选的方式来选择酶。 筛选的方式选择酶,所要涉及的范围必须尽可能的宽广,因为截止到现在已经出现了将近3000多种的酶,这些酶中有些酶的催化效果明显好过化学催化剂。另外,微生物呈现出多样性,从而能够帮助我们找到我们在预先设计中所想要得到的一种反应。 2 具体药物开发过程中的使用 现在越来越多的专家研究发现,作为药物使用的一种混合物有着不容忽视的弊端,而在最近一段时期美国FDA公布的一些药物使用原则加快了转换技术从已经开发出来的药物中开发出单一药物的脚步。 而制作手性药物的关键之处在于不能对称的一张合成型技术,并且长久以来,许多化学专家都开发使用化学药品来展开不对称合成技术的研究和发展。然而在最近的20年间,越来越多的化学专家将研究的目光头像到如何将微生物转化更好地运用到有机合成之中产生了兴趣。应用微生物进行催化的技术要比使用化学合成以及不对称合成的方式具有更加明显的优势,主要在于这样几点:(1)转化物质具有更强的转移性,也就是不需要专门的基因保护;(2)使用微生物进行转化条件更加优越,有着极高的转化率;(3)而在生物转化过程中对于外界的影响更小,尤其是对环境的污染方面。特别是近年来DNA重组技术的应用和新的转化系统的开发应用,使愈来愈多的原来使用化学方法进行不对称合成的化合物有可能被生物催化转化的方法来替代。 利用生物转化技术进行手性药物的开发主要进行两个方面的工作:一是进行药物关键中间体的制备,因为利用生物催化转化方法制备对映体纯化合物具有很大的吸引力,但试图利用这种方法来完成所期望的复杂的有机合成往往是困难的,甚至是不可能的,而利用这种方法获得某一关键中间体是切实可行的;另外,尽管用化学的方法能够在实验室条件下获得所需要的手性药物,但往往是由于成本和技术问题难以实现产业化。因此用化学一生物一化学的制备路线具有独特的优越性,即所谓的“绿色合成工艺”;二是进行消旋化合物的生物拆分或转化,得到单一构型的药物分子。 3 组合生物催化与新药发现 组合生物转化/催化,是指利用一种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶,对同一个母体化合物进行组台转化,以得到化学结构的多样性,它是从已知化合物中寻找新型衍生物以及从简单化台物制备复杂化合物的有效手段。从某种角度讲,它比化学合成的方法更为简单和有效。这是一个新的研究领域。 天然产物的多样性和其结构的复杂性,是存在于生物体内大量酶的作用结果。生物体内负责一系列重要生命活动的酶,在体外同样具有相同的催化能力。因此,只要体外的催化环境与体内相仿,则能够实现一系列复杂的,特别是用传统化学合成方法难以实现的化学反应。利用生物催化剂或化学合.成一酶催化相结合的方法,能够大大地增加衍生物的多样性,以及能够有效地对复杂天然产物的结果修饰和从简单的分子构建新的化合物库,在这过程中,往往能够发现新的生理活性物质。生物催化剂为扩大组合化学提供了各种合成的可能性。 利用生物催化发现先导化合物的优越性在于:(1)可能进行反应的范围广;(2)能够定向进行区域选择性和立体选择性;(3)不需基团保护和脱保护,一步实现所需的反应;(4)在温和和均一的条件下可容易地实现自动化和一步反应的重现性;(5)温和的反应条件保证了复杂易变的分子结构的稳定性;(6)高的催化活性可以降低催化剂的用量;(7)酶的固定化可以使催化剂反复和循环使用;(8)生物催化剂可在环境中完全被降解。 结束语 综上所述,微生物转化技术在现代医药工业中起到十分重要的作用,并且对于药物等日常生活用品的生产方面也起到十分突出的作用。这就要求我们做好这一方面的具体工作,并且详细考虑在合适的场所选择合适的酶或者生物转化技术来进行生产和转化,从而确保生产产品的优异质量。 工业微生物论文:微生物絮凝剂及在食品工业水处理中的应用 摘要:主要论述了微生物絮凝剂的种类和特点,微生物絮凝剂产生菌,微生物絮凝的机理,影响絮凝活性的因素及在食品工业废水处理、乳化液的油水分离、发酵液的固液分离等处理中的应用,并展望了今后微生物絮凝剂领域的研究重点。 关键词:微生物絮凝剂;食品工业;水处理;应用 目前微生物絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。微生物絮凝剂是一类由微生物菌体所分泌的一些分泌物或其产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的。微生物絮凝剂作为一种新型微生物产品,具有絮凝范围广泛,效率高,运行方式灵活,无毒,可消除二次污染,使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀。微生物絮凝剂多数相对分子质量较大,达到104~106。分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数。 一、微生物絮凝剂产生菌 至今发现的具有絮凝性的微生物达32个种[1],其中细菌18种,真菌9种,放线菌5种,由它们生产的絮凝剂中,最具代表性的为以下三种:1976年Nakamura J.用酱油曲霉生产的絮凝剂AJ7002;1985年,H.Takagi用拟青霉属生产的絮凝剂PF101,对啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土和氧化铝等有良好的絮凝效果;1986年R.Kurane等人利用红平红球菌研制成功微生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母菌、泥浆水、河水、粉煤灰水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的絮凝效果最好的微生物絮凝剂。 二、微生物絮凝剂的分类 1.直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母菌,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 2.利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母菌细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。 3.利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜(菌胶团)和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂。 三、微生物絮凝剂的絮凝机理[2] 1.“桥联作用”机理 “桥联作用”机理认为微生物絮凝剂是一种具有长链线状的结构的生物大分子物质,其借助静电引力、范德华力或者氢键的作用吸附多个不同的胶体颗粒,并在颗粒间产生“架桥”现象,生成粗大的絮团而沉淀下来。研究显示细菌细胞之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了原有胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。 2.“电性中和”机理 胶体颗粒的絮凝过程中,电中和效应也是不容忽视的。溶液中带有多个电荷的多价电解质能够与颗粒表面带相反电荷发生中和,从而减弱颗粒间彼此的相互排斥力,促进颗粒的絮凝沉降。 3.“卷扫作用”机理 该机理认为当微生物絮凝剂投加到一定量时可形成小粒聚体,在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒而产生沉淀分离,称为“卷扫作用”或“网捕作用”。 此外还有荚膜学说、病毒假说等多种理论可以解释絮凝机理。微生物絮凝剂作为带电荷的生物大分子,作用机理尚处于探讨和完善阶段。对于微生物絮凝剂的絮凝机理,其中的架桥机理是被广泛接受并认同的。 四、影响絮凝活性的因素 1.微生物絮凝剂本身特性的影响 (1)分子量。微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。絮凝剂分子量的大小对其絮凝效果有一定的影响,分子量越大的,絮凝活性越高;当絮凝剂的分子量减小,絮凝活性会明显下降。 (2)胶体颗粒表面电荷的影响。胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响。相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。 一般无分支结构的絮凝剂,絮凝效果较好;产生菌培养后期形成的絮凝剂絮凝效果较好。 2.反应条件 微生物絮凝剂的絮凝效果受加剂量、pH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。 (1)絮凝剂的投加剂量。每一种絮凝剂都有最佳投加剂量,过多或过少,絮凝效果均会下降。据分析,投加剂量的最佳值约是固体颗粒表面吸附大分子化合物达到饱和一半时的吸附量,此时大分子在固体颗粒上架桥几率最大。 (2)pH值。不同的絮凝剂对pH值变化所表现的效果也不一样,同种絮凝剂对不同的被絮凝物具有不同的pH初始值要求。故每一种絮凝剂都有其最适的pH值范围,大于或小于某一pH值都会影响微生物絮凝剂及其被絮凝物表面电荷、带电状态及中和电荷的能力。在最适的pH值范围内,微生物絮凝剂表现出良好的絮凝活性。 (3)温度。适当改变温度可提高絮凝效率。由于絮凝物质结构上含有蛋白质或肽链的絮凝剂一般都是热不稳定的,高温可使这些高分子物质空间结构改变,导致变性,从而使絮凝活性下降。而由糖类构成的絮凝剂则是热稳定的,它们对温度不敏感,絮凝剂活性不随温度的改变而改变,或者改变较少。例如R.erythropolis产生的絮凝剂在100℃的水中加热15min后,其絮凝活性下降50%。 (4)金属离子的种类和浓度。微生物絮凝剂受金属离子的种类和浓度影响较大。不同的絮凝剂,其适合的离子种类有所差异,目前研究较多的有二价离子中的Ca2+、Mg2+、Mn2+等,以及三价离子中的Al3+、Fe3+等;不同的金属离子在适当的浓度下与悬浮颗粒以离子键相结合,从而提高絮凝活性,这对于提高微生物絮凝剂的絮凝活性有重要意义。若金属离子的浓度过高,由于大量离子占据了絮凝剂分子的活性部位,把絮凝剂分子与悬浮颗粒隔开而抑制絮凝活性。 五、微生物絮凝剂在食品工业水处理中的应用 1.食品工业废水 由于微生物絮凝剂具有安全、无毒的特性,逐渐在食品工业废水处理中被采用,并可达到满意的效果。如用微生物絮凝剂普鲁兰处理味精废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%[3]。用絮凝剂A-9处理淀粉厂的黄浆废水,其处理效果也明显优于目前使用的其它化学絮凝剂,且可回收其蛋白质成分作饲料。 2.乳化液的油水分离 乳化液中加入特定的絮凝剂,在一定程度上可使油水分离。如用Alcaligenes latus培养物可以很容易地将棕搁酸从其乳化液中分离出来。试验表明,向100mL的0.25%乳化液中加入10mLAlcaligenes latus培养液和1mL聚合氨基葡聚糖,乳化液中形成明显可见的油滴并浮于表面,下层清液的COD值从原来的450mg/L下降为235mg/L,下清液的COD去除率为48%,远好于无机絮凝剂和人工合成的高分子絮凝剂。 3.发酵产品的固液分离 利用絮凝剂对细胞具有优良的沉降性能来去除发酵液中的菌体,可大大减少能耗,降低成本,且操作简单,管理方便。在酿酒工业中,用具有絮凝性能的酵母替代没有絮凝性能的酵母可以酿出质量更好的啤酒;另外,在生物乙醇和面包发酵酵母的生产中也应用了这种絮凝剂,并可达到良好去除固体物的效果,减少处理时间,有助于降解不稳定生物物质以及节省成本。 六、结论 微生物絮凝剂作为一种新型的絮凝剂,虽然现在主要应用于废水处理方面,但在食品工业中也将有着良好的应用前景,并显示有强大的生命力。微生物絮凝剂将可能在未来取代或大部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂,但微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段,存在成本较高的缺点,无法适应工业化生产的需要。目前,推广应用微生物絮凝剂的关键是应进一步降低微生物絮凝剂的生产成本。为此,今后的工作应主要集中在以下几个方面:①改进培养条件,研制出低成本的培养源。②优良絮凝剂高产菌株的筛选及产生菌的诱变育种和基因控制。③要达到大规模的工业化生产,需对微生物絮凝剂的合成条件和影响絮凝活性的因素进行更深入的研究,以便寻找廉价的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最优条件。 工业微生物论文:工业微生物课程教学改革的探讨 【摘 要】文章介绍了工业微生物课程的特点及进行教学改革的必要性,并从教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面对工业微生物课程教学改革进行了探讨。 【关键词】工业微生物 教学 改革 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它从工业生产需要出发研究微生物的生命活动规律,以及人为控制微生物代谢的规律性,从而利用微生物转化生产所需产品,是生物工程、生物制药等专业的必修课程之一。其内容和应用涉及到食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活关系紧密。目前,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,工业微生物将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类可持续发展的战略意义重大。工业微生物学是一门新兴的学科,单独作为教程的时间不长,存在的问题较多。本文针对教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面进行探讨。 一、教学内容应体现基础理论知识与科研、实验教学和生产生活实践的有机结合 工业微生物学涉及许多领域,发展迅速,面对相关科学知识的大量增加,如何取舍和合理安排课程内容,明确教学目标,是全球高校共同面对的课题。目前教学大纲规定的教学内容太过陈旧,虽然罗列了大量的知识点,却较少兼顾学生的需要和社会的需求。社会对人才类型和层次的需求是多样化和动态性的。对生物教育而言,既需要从事科技研究的研究型人才,也需要从事设计和研发的工程型人才,同时还需要技术支撑与改进的技能型人才。因此,工业微生物讲授的课程内容应具有前沿性和实用性。内容既要紧跟学科发展,注重讲授最新研究内容和引用最新国际一流期刊发表的资料,这样对将来攻读研究生的学生具有启发性,还要针对本科毕业后进入企业就业的学生需求,系统讲授微生物菌种选育、微生物发酵及其控制等与学生将来从事专门领域工作相关的知识。由于信息随时更新,这就要求教学中所使用的教材、实践环节、教师的教学大纲不断更新,始终保持讲授学科专业的前沿知识。教学内容不仅要包括传统的微生物学知识,还要包括最新工业微生物学发展动态、热点话题和取得的新成果,以更新知识点、完善教学内容。工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识、掌握实验技能、提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力具有很好的效果。另外,工业微生物学具有很强的应用性,讲授内容如果能将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合,或在生产企业进行现场教学,会取得更好的效果。 二、采用多媒体教学模式 工业微生物教学涉及大量形态、结构的描述与讲解,各种代谢调控机制也较为复杂,传统的教学模式,会使学生感觉抽象无趣和晦涩难懂,而应用多媒体模式有助于提高教学效果。如在讲解“微生物的形态结构”时,运用大量色彩鲜明、形象生动的图片和动画,对学生了解微生物的立体结构有很大的帮助。又如讲授“乳糖操纵子模型说明底物对酶合成的阻遏”时,如果制作成动画展示,就能形象地把酶合成受到阻遏的过程表现出来,这样能够把复杂的问题简单化,且形象生动,便于学生理解和记忆。另外,教师在制作多媒体课件时还能随时更新内容和添加最新研究动态和成果,做到授课内容与时俱进。 三、以能力目标要求安排教学教师 目前高校工业微生物教学大多是一个教师独立讲授全部教学内容。然而,由于学科的飞速发展,一位教师很难对工业微生物学的方方面面都有较为深入的了解,这样就使教学只是停留在书本上,没有自己的研究和见解。为改善此种情况,可以在充分发挥教师特长的基础上将教师资源进行合理整合,根据课程内容,合理安排最合适的教师参与教学过程。教师的讲授内容可以联系主讲教师近几年的研究课题,因此能够保证讨论的深度和广度。由于不同教师学术背景和风格各异,具有完全不同的教学个性,他们在教学中联系各自的科学研究和自身体会,大大增强了课程教学的灵活性与个性化,极大地培养了学生的科学思维能力和创新能力,拓宽了学生的视野。这种教学组织方式可以充分保证每位教师都能将精力集中在自己的优势研究方向上,既减轻了教师的教学负担,又能最大限度地发挥教师的特长。 四、以学生为教学中心组织教学 目前,国内高校大多数课堂教学都是教师一言堂的情况,因为缺乏与学生的互动,很难调动学生的学习积极性。教育观念、教学方法的改革已成为当前高校教育改革最迫切的任务之一,其核心是使高校教学由现在的以教师为中心向以学生为中心的转变,使教学成为交互式和讨论式,激发学生主动学习的积极性,培养他们的创新思维能力。强调学生在教学过程中的主导地位,不是教师想教什么,而是强调学生们想学什么。通过这种方式的教学,每位学生都能得到自己想要的知识,满足了不同层次学生的实际需要。目前国内高校的反馈与评价通常也是在学期结束之后,学生对教师的评价也大多流于形式。如果教师能够在学期过程中及时获得学生对教学的反馈与评价,特别是在教学中需要改革和提高的地方,以及学生真正想学什么,才能真正有效地提高教学质量。由于学生毕业后去向不同,有些学生毕业后选择以学术研究为职业,有些学生则直接进入企业从事研发和销售工作等。因而,应该针对学生不同就业情况及其相应知识要求分别辅导、因材施教。教学过程中应重视对学生的答疑辅导,对于学生提出的某些共性问题安排课堂讨论,师生间形成良好的互动,可以极大地改善教学效果。还可以安排教学助理研究生开设大量辅导课,及时解决学生学习中遇到的难点。 五、以培养学生自主学习能力为中心组织教学 培养学生自主学习的能力已成为高等教育的共识。要做到这一点,除在课堂教学中要更新教学观念、改革讲授方式外,还必须充分利用各种现代化的手段,鼓励学生在课后对教学过程的主动参与,并对所学知识进行积极讨论及进一步深入学习。[5]充分应用网络技术、多媒体技术,将工业微生物学课程介绍、教师介绍、教学要求、学习方法、指定教材、教学大纲以及主要授课课件等放在校园网上,这样可以提高学生学习的自主性。学生能充分利用网络资源,在需要时可以随时上网查阅有关资料,与教师互动,解决学习困难。通过网络学习,学生能够学会如何从网络资源中选择自己需要的资料,进一步提高学习效率。这种教学方式有利于达成课程的教育目标,同时也改变了学生的课堂学习行为,拓展了学生在课堂外的学习。另外,工业微生物学是一门实验性、实践性很强的学科,很多学生在课堂上虽然看到了一些生产过程和设备图片,但仍然缺乏实际生产概念。鼓励学生了解和参加生产实践,教师可以介绍一些与教学内容有关的生产企业(如啤酒厂、制药厂、生物工程公司等),让学生了解生产的实际过程,及时将理论知识和生产实践相结合,加深对理论知识的理解。通过观察实际生产操作和运行,发现尚需解决的问题,并带着问题查阅资料或与老师讨论,寻找解决方法,形成学习、实践、再学习、再实践的良性循环的求知习惯。 在工业微生物课程教学实践中,我们对教学内容和教学方法作了一些改革,注重收集最新研究成果,增加了基础理论知识与科学研究和实际生产相结合的内容,使教学内容更加丰富和完善。采用多媒体课件授课并增加生产现场教学内容,提高了学生的学习兴趣和求知欲,教学质量得到明显提高。学生踊跃加入到教师的科研小组,参与实验设计和操作,也得到了一些有意义的实验结果。作为实验和实践性较强的课程,工业微生物学相关知识、信息量扩增较快,因此在教学内容上要注重课程基础性、系统性、先进性与应用性的有机统一,引入新的教学手段和教学方法,培养学生把所学知识化繁为简,并进行系统归纳和总结的能力,并在此基础上,有意识地培养学生利用所学知识进行实践应用的能力。 工业微生物论文:微生物在含油工业废水处理中的应用 摘要:随着社会的发展与进步,重视微生物在含油工业废水处理中的应用具有重要的意义。本文以包钢冷轧废水为例主要介绍微生物在含油工业废水处理中的应用。 关键词 : 钢铁 工业 废水 处理 微生物 引言: 微生物技术在生活污水和可生化性较好的工业废水处理中的应用由来已久,但对于可生化性较差的工业废水,尤其是含油工业废水处理中应用得很少。因为微生物处理对COD:BOD和BOD:N:P的比例有较为严格的要求,而工业含油废水如轧钢废水中BOD较低而COD较高,氮、磷等营养物质的含量又非常低,特别是冷轧含废油水中油和添加剂含量均较高,可生化性差,通过常规自然驯化得到的菌群在短期内是无法适应,处理效果不理想,因此应用得较少。近年来,随着微生物技术的发展和其减量化、无害化处理的优势不断突现,国内国际已经陆续开始进行专门针对含油废水处理的专性菌的驯化培养和组合优化,以适应不同的水质。因此,难生化降解的冷轧含油废水也被列入微生物处理技术的应用范畴内。 1.国内外冶金行业生化法处理废水的发展现状 含油工业废水属难处理水,生化性能很差,国内大都采用物化处理的方法,即采用破乳、加药、混凝、沉淀、过滤以及强氧化的工艺,而这些处理工艺大都存在工艺复杂,安全性差,运行成本高,污泥量大,处理后出水水质不稳定或难以达标排放等问题,而且存在着二次污染的问题。 微生物处理技术主要是通过微生物的代谢,使废水中的油,CODcr转化为水和二氧化碳,因此,是一种减量化无害化处理的理想方法。因为不产生二次污染和污染物的真正减量化,所以生物处理技术成为最广泛使用的废水处理技术。虽然传统的生物处理工艺对难降解有机物的处理效率不高,但随着生物工程技术的发展,微生物在高浓度难降解有机工业废水的处理方面得到了长足的发展。利用微生物的可变异性,通过微生物活性和浓度的强化,可以开发出适合于处理高浓度难降解有机工业废水处理的技术及设备。目前许多国家都在进行这方面的研究,其中加拿大的EPI处于领先地位。近年来,美、日、意、新西兰,比利时等国家采用生物滤池结合加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN EPIZYM微生物处理各种工业及城市污水处理取得了很好的效果。我国之前由于没有专性的微生物菌种,微生物处理技术在钢铁行业也没有实质性的应用,与国外的先进技术还有很大的差距,因此必须积极赶上去。目前,我国一方面通过微生物菌种的引进,另一方面通过长期的驯化和优选,得到了一些适合我国国情和可应用于各种不同废水水质的微生物菌种。 以生物滤池的问世为标志的生物膜反应器技术在走过了100多年的发展历程后,与活性污泥法一同成为现代污水处理技术的最重要组成部分。研究和实践表明,生物膜不仅可以取代活性污泥法用于生活污水和工业废水的二级生物处理,而且还具有运行稳定,抗冲击负荷能力强,更经济节能,无污泥膨胀问题,同时具有硝化和反硝化功能,可实现封闭运转以无异味等独特的优势。近年来生物膜工艺发展迅速,相当多的研究和工程实践使得人们对生物膜的特征及其基础理论研究不断加深,现有工艺也得到进一步的完善。与此同时也出现了各种新型生物膜反应器及其组合工艺,并逐步形成了一套较完整的生物膜法污水处理系列工艺和设备。 2.包钢冷轧废水处理工艺 包钢生产过程中产生四种废水,其水质水量分别如下: a.浓含油废水9.6m3/h,含油量1-11g/l,CODcr2000-15000mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的乳化液站和各液压润滑站地坑; b.稀含油废水50m3/h,含油量100-1000mg/l,CODcr1000-2500mg/1,主要来源为浓含油废水处理系统出水和热镀锌线碱洗系统排放的废液; c.酸碱废水llOm3/h ,pH 2-12,CODcr0-400mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的酸再生站、酸洗机组漂洗水和热镀锌机组漂洗水; d.含铬废水2m3/h,每3个月排放一次,悬浮物80000-100000mg/l,Cr6+≤10000mg/l,来源为热镀锌机组的钝化废液。 包钢新建冷轧废水处理站一座,专门接收和处理冷轧生产线所产生的全部废水,处理后的出水达到国家二级排放标准,排入包钢排水总网,经最终处理后排放。 废水处理站的处理工艺流程如图1.1所示,共分为四个部分:浓含油废水处理系统、稀含油废水处理系统、酸碱废水处理系统、含铬废水处理系统。其中稀含油废水包括酸洗-连轧机组含油废水、热镀锌机组、磨床排放的含油废水以及超滤系统出水,主要处理系统是采用的微生物处理技术。各机组稀含油废水先进入稀含油废水调节池前的分配槽,经水量分配后进入调节池。调节池内设刮油刮渣机一台,刮除表层浮油,底部污泥刮至污泥槽。调节池废水用废水提升泵提升至pH调节池,经二级pH调整后废水进入微生物反应池,考虑到含油废水的温度可能较高,不宜直接进入。微生物反应池,需要先将废水温度冷却至25~35℃后再进行生化处理。冬天可超越冷却塔系统。 微生物反应池是一种接触氧化生物膜反应器,池内设半软性填料,底层设可变孔软管,采用罗茨风机曝气,配备微生物反应罐,在初期运行和日常运行过程中,根据实际情况需要,定期向微生物反应池投加经过优化筛选组合的联合菌群,使废水中快速建立一条有效降解烃类、脂类等有机污染的生物群,对废水中各种复杂的脂肪族和芳香族进行生物降解,同时投加与之配伍的营养剂和抗表面活性剂,以维持联合菌群的优势和活性,有效地提高废水的可生化性和去除效率。由于大部分的有机物和石油通过微生物的代谢作用已转化为二氧化碳和水,废水中的油含量和化学需氧量等污染指标均符合国家二级排放标准的要求。微生物反应池的出水进入斜板沉淀池,使生化处理后的废水中的无机物、剩余污泥和部分生物污泥、细菌的代谢产物得到高效的沉淀去除。同时根据进入斜板沉淀池的废水水质,加入少量的高效絮凝剂,以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥进入污泥浓缩池,上清液排放至排放水池或酸碱废水处理系统。考虑到运行成本和维护优势微生物菌群的反应活性,并提高废水的可生化性,斜板沉淀池排泥向微生物反应池的污泥回流率为20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥浓缩池,进一步浓缩脱水后定期外运。泥饼含水率小于75%。 3.微生物处理技术的目的和意义 随着中国国民经济的发展迅速,市场对钢材的需求正在迅速扩大,刺激了国内钢铁行业发展迅速,而冷轧生产线为钢铁行业的主要发展方向,它的生产过程产生的高浓度难降解的含油工业废水除了生化处理至今尚未有一个良好的解决方法。 采用微生物处理技术运行稳定,功能可靠,运行管理方便,投资费用和处理成本低。结合实际工程,谨慎合理地选择工艺路线,可确保处理系统长期运行安全可靠,出水稳定达标排放。同时可以合理地解决污泥的出路问题,避免二次污染等问题。 由于上海宝钢2030冷轧生产线的成功应用,以及随后上海宝钢1800冷轧生产线、邯钢1650冷轧生产线和包钢1560冷轧生产线的采用,国内有越来越多的冷轧项目开始采用微生物处理技术来处理冷轧和镀锌产生的高含油、高COD废水。但是,应用于冷轧含油废水处理的微生物处理技术在我国发展的时间并不长,难以找到与此有关且切实有效的参考依据,无法形成一套成熟的理论,致使处于探索阶段的各个钢铁企业无法有大的进展。包钢冷轧含油废水处理系统污水处理站的研究和应用旨在努力探索一套冷轧含油废水微生物处理系统的运行数据,以指导废水处理站的生产运行,从而为研究提供强有力的现实基础和微生物技术处理冷轧含油废水的应用理论。 结束语 随着我国高科技技术的快速发展,微生物技术已成为我国二十一世纪重点开发、研究的方向,在工业废水处理中的有着广泛的应用前景,微生物技术不仅起到净化环境的重要作用,减少污染和改造传统产业,也为保护环境和国家的经济建设和社会可持续发展做出了积极贡献。 工业微生物论文:工业微生物学教学初探 【摘要】 工业微生物学在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。本文从工业微生物学这门课程的教学环节和实验环节出发,结合教学过程中的一些问题,对教学方法和教学内容进行了探讨实践,使学生对工业微生物学产生了较浓厚的兴趣,达到了教改的目的。 【关键词】工业微生物;教学;初探 项目来源:吉林农业大学质量工程课题 《生物工程特色专业》项目资助。 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它涉及食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活有密切联系。现在,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类的可持续发展战略有着十分重要的意义。 工业微生物学授课范围适用于生物工程、制药工程等专业。在吉林农业大学生命科学学院主要是生物物理硕士学位课,由于开设时间不长,在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。 1.工业微生物学教学方法的探讨 1.1根据本专业学生的特点,因材施教 由于此门课程是研究生课程,所以要根据学生本科学习阶段所开设课程,在教学方法上作适当调整,可以采用与学生互动和启发式的教学方式,就是在教师的诱导、点拨下,使学生积极思考并自己先做出判断的教学方式。工业微生物学是注重应用的一门学科,鼓励自主探究,鼓励对学习内容和过程的反思等。例如鼓励学生将所学东西和自己的科研方向相结合来加以证明;课堂上,鼓励学生随时提问题,大家一起参与讨论。通过这些方法,课堂气氛活跃了,学习兴趣也得到了很大的提高。主要表现在两个方面教学效果比较好:一方面可以让学生根据自己未来科研方向开展工业微生物相关知识、试验设计的查阅;另一方面可以让学生以报告的形式找到切入点,谈谈自己的想法或试验思路。 1.2采用计算机辅助教学模式 利用计算机多媒体技术辅助教学是目前高校多采用的一种教学手段,相对于板书教学有着它自身的优点,计算机多媒体技术是指:计算机综合处理多种媒体信息,如文本、图形、图像、音频和视频,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。工业微生物学的教学涉及大量的形态描述与试验设计的讲解及较复杂的各种调控机制,如采用计算机多媒体技术能很好地解决了这些问题,教学效果能得到较大的提高。 1.3选择合适的教材和参考资料 对于研究生的教学教材来讲,因为好多研究生阶段的学生在本科阶段并没有学习有关微生物的基本知识,所以教材除了要有基本知识点外,还要有适合研究的扩展性知识、应用性知识。因此,可以参考像岑沛霖等编辑的《工业微生物学》(化学工业出版)的基础部分讲解,更要参考像杨汝德编辑的《现代工业微生物学教程》(高等教育出版社)的应用性教材,另外更要查阅国内外重要查阅国内外重要期刊,讲解现在工业微生物主要的研究热点和方向,结合学生各自的研究方向跟学生进行探讨。总之,参考教材和资料要尽可能丰富。 2.工业微生物学教学内容的探讨 2.1理论知识与科研的结合 工业微生物学涉及许多领域,如食品、化工、制药和环境保护,而且发展非常迅速,信息也在随时进行更新。在教学中除了选择信息量大、适合教学和自学的优秀教材外, 由于此门课程是研究生课程因此在教学工作中,应注意和科研相结合,阅读专业的文献材料或对某个课题进行研究后,把最新工业微生物学发展动态,热点话题或取得的新成果给学生讲解,及时完善了教学内容的更新。或者让学生同学围绕自己感兴趣的问题查阅一些资料,然后以作报告的形式在课堂上进行讲解,使他们把知识和科研很好的结合在一起,这样既可增加学生学习的自觉性和积极性,又会有事半功倍的学习效果。 2.2理论知识与实验教学的结合 工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识,掌握实验技能,提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力,具有很好的效果。本课程也开设了一些设计性和验证性的实验课,使理论教学和实验教学很好的结合。这样一来,一般都是学生学了理论知识后,就进行相关的实验操作,如有不了解或者感到抽象的知识点,可以在实验课中得到很好的解决。 2.3理论知识与实践的结合 在讲授基础理论课时,我们将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合进行详细的讲解,及时穿插一些实用的小知识,并尽量做到前后呼应,学生也积极响应,希望学到更多的教材以外的东西。例如,在绪论中讲解工业微生物发展趋势时,向学生们讲述了酸奶制作, 使学生学习本课程的兴趣有了很大的提高,并开阔了知识眼界;讲解菌种筛选内容时,又以乳酸菌新菌种筛选为例,较详细的讲述了筛选过程,并与诱变育种的内容相结合,使学生对菌种选育的基本过程有了系统的了解。同时学生通过查阅资料发现:人们适用酸奶的最佳时间是饭后1~2小时,因为这个时候人胃中的酸碱度适中,不会影响乳酸菌的作用,使他们的知识得到了进一步的补充。 总之,在深化教学改革过程中, 我们按照课程建设的目标及要求,在教学过程中逐步加强课程的教法和教学内容的摸索探讨,改革课程组织形式,建立一个较好的教学模式和体系,培养学生的独立思考和创新能力,取得了较好的效果。
园艺专业毕业论文:园艺专业遗传育种相关课程融合改革的思考 摘要:遗传学和育种学是园艺专业的基础骨干课程。目前在教学内容、教学方式、教学效果和课程衔接等方面存在一些问题,急需改善。为此在遗传课中增添育种实践应用成果介绍,在育种课中突出完整的遗传基础理论体系及其进展,促进了学生对知识的融会贯通。但仍然需要在激发学生学习动力,规范教学内容,活泼教学形式和考核考试科学化等方面进行改革。 关键词:遗传学;育种学;教学方法;课程融合;改革 作为地方高等农业院校,河南农业大学在园艺专业的课程设置中,遗传学和育种学是两门前后衔接、各有特色的重要核心课程。前者侧重于基础理论的传输,后者则密切结合生产实践,与园艺产业的生产实际、乃至人们的生活密切相关。本文据近年来的教学实践,就课程教学方法进行研究,以期提高园艺专业的遗传育种教学效果,提升学生学习兴趣和人才培养质量。 一、遗传学和育种学在理论教学中存在的问题 目前教学过程中存在的问题主要表现在以下方面: 1.教学方式以教师为中心,教师讲解为主,忽视了学生自主学习过程。理论教学所占比例较高、实践教学环节缺乏,教学方式不能满足应用型人才培养模式的要求,急需改革传统的授课方式,增设多样化的教学方式,增强学生学习的主动性和实验动手能力。 2.教学形式单一,大大降低了学生课程学习兴趣。尽管目前的课程教学手段获得了长足的进步,大多数教师采用PPT,但出现了倚重PPT播放、忽略了板书讲解的趋势,易给学生造成视觉疲劳而失去听课动力。 3.教学效果的检考试轻考核,导致学风不良。长期以来,课程考核方式为平时成绩占30%,期末成绩占70%,过程考核比重轻。教学中发现学生平时大多都以应付式的态度对待学习,待到期末考试之前才开始复习,课程考试通过率降低。 4.两门课程相脱节,导致学生的主观分析能力降低。遗传学和育种学传统课程设置上是专业基础课与专业课的关系,在授课过程中相互脱节,互无联系,影响了教学效果,特别是学生综合分析和创新性思维能力的培养。 二、遗传学和育种学在实验课教学中存在的问题 1.两门课程均以验证性实验内容为主,内容设置不利于创新型思维的培养。遗传学和育种学的实验课时均为20学时,目前的教学计划中安排五分之四的验证性实验。从培养学生综合能力与素质的角度看,长期单一的选用这种模式实施实验教学显然不适合当前培养创新型人才的需要。以育种课的花粉生活力测定等实验内容为例,几种测定方法均为演示重复性质,而此类实验内容完全可以置于本科生的课外活动作为观测项目来安排(如,微课形式)。 2.采用填鸭式实验教学限制了学生的开创性思维。传统的实验教学基本采用填鸭式教学,先由教师统一讲解和演示,学生只是被动的按照实验指导书按部就班操作完成实验,这个过程注重教师的讲授,忽视了学生的主动性。这种教学方法必然导致学生探索能力和应用能力的降低,不利于学生学习主动性的培养,难以保证学生的学习积极性和教学效果。 3.实验课程考核形式单一,反映不了学生真实的学业成绩。传统的重理论轻实践、重考试轻考核做法造成部分学生对实验课的认识不正确。因此,对实验课内容采取应付的态度,要么操作不认真,草率随意完成实验报告,要么干脆缺课,别人代交实验报告(抄袭),败坏学习风气。 三、对遗传学和育种学课程教学改革及创新的探索 针对上述存在的问题,我们结合工作实践,贯彻理论联系实际的指导思想,遗传课中增添育种实践应用成果介绍;育种课授课中突出完整的遗传基础理论体系及其进展,目的是促进二门课程的融合及知识的融会贯通,取得了一定的效果。我们认为宜在以下几方面进行重点改革和探索。 1.激发动力――案例导向高端化。新的时代赋予了现代植物育种全新的内容,人们对综合性状优良的植物新品种的期盼更强烈了,但千里之行始于足下,任何新技术的应用离不开传统方法的基础,任何新品种的开发离不开原始种质资源的创新和开发,离不开基本遗传规律的探索。这方面成功的范例不胜枚举,引起农业绿色革命的直接原因是作物矮杆基因的发现和利用,袁隆平院士杂交水稻的横空出世更是为人类做出了巨大贡献,这些与课程直接相关的范例能吸引学生思考课程学习的目的,也能体察出实际应用价值,从而导致学生充分认识课程学习的必要性,激发高昂的学习热情和动力。 2.规范内容――教学内容层次化。但在教学改革中,由于专业目录的限制,过去传统的果、菜、花、茶四大块专业育种知识已压缩为一个园艺植物育种学的框架内。目前较流行的做法是,遗传学教学内容改变不大,而把育种学由过去的单一学科门类的“总论―各论体系”改变为“综合门类(园艺)的总论”格式,这样,理论教学的内容上体现了综合性的特点,与之相适应的实验课程,也按照由单到复杂的思路,将课程实验内容分为基础实验、综合设计型实验以及创新型研究实验三个层次。 这种理论教学和实验内容的改革,打破了传统教学中“平面化”或“填鸭式”的弊端,激发了学生的主动性和学习热情,为培养具有创新意识和创新能力的园艺学科创新人才做出了努力。 3.活泼形式――教学手段多样化。 (1)正确运用多媒体。多媒体有独到的特点,展示图例可以动态化,形象逼真、形态生动,色彩艳丽效果较好。但随时间推移,一部分教师离开多媒体反而不会讲课了。由于高效的多媒体制作要耗费大量时间和具有一定的技巧,有人则简单的把文字照搬至多媒体上,成为新形式的照本宣科,不会板书,不会讲解,反而影响了教学效果。我们的体会是,在遗传学的分子机理上、育种学的品种属性展示等知识点上,多媒体具有良好的展示效果,但对诸多的其他内容,还是要强调板书,强调讲解,才能取得较好效果。 (2)点“微课”应用。在多媒体课件制作的基础上,选择园艺植物育种学的知识点进行梳理,选择有兴趣、有技术的学生开展育种“微课”活动,教师对学习材料进行适当的排序、灵活的安排,达到提高学习兴趣和降低学习难度的目的。“微课”技术的引进使园艺植物育种学的教学空间延展至课前和课后,有效促进学生的学习积极性。 (3)增设专题讨论课。对遗传育种课程中的某些知识点让学生以PPT的形式对所学的知识进行总结汇报,通过自主学习锻炼自己的表达能力,部分课堂上让学生成为教学的主体,提高学生的学习主动性和积极性。教师在授课时提前告诉学生学习的一些网站信息和网址(如科学网、中国知网等),让学生能够对所学知识进行信息检索,逐渐具备检索信息的能力,以某个课题为主题进行专题讨论或辩论,展示学生综合运用知识的能力从而提升学生的学习积极性。 4.全程评价――考核考试科学化。常言道考试是学习的指挥棒,虽然以往单纯依靠期末考试成绩评定课程学习的状况在改变,但过于复杂的考核评定机制还远未完善或科学化。参照已有的做法,宜逐步加大实验实践环节在课程评价中的权重。这样可较好地鼓励并培养学生具有良好的参与意识,从而形成积极动脑、勤于动手,勇于创新的风尚。 结语 遗传育种课程多年来人们仅以遗传学是育种学的理论基础,列其为专业基础课,但在课程教学中往往淡化了其以实验事实为基础建立起了的实验科学属性。在我们讨论教学改革过程中,我们应突出其理论的系统性、强化实践的参与性、彰显考试考核的综合公平性,这样就可逐步改变学生“人在课堂心游在外”、“教师辛苦讲不停、学生倦学不愿听”的现状,遇到和激发学生学习的热情,为真正创新创业人才的培养做出应有贡献。 园艺专业毕业论文:应用型本科园艺专业教学体系建设的实践与思考 摘 要:在经济新常态下,海南现代经济正借力国家“一带一路”战略,发挥生态立省的环境优势,对园艺专业的人才培养提出了更高的要求。该文结合海南大学应用科技学院园艺专业的办学实际及海南当地现代园艺相关用人单位的需求状况,从课程体系建设、教学改革与管理等方面阐述了应用型园艺方向人才的培养模式,旨在培养更多掌握牢固理论知识,拥有较强实践能力的高精尖人才,进而促进学生今后的就业及创业,带动当地产业的发展。 关键词:园艺专业;应用型本科;人才培养;教学体系 在经济新常态下,围绕国家热带现代农业基地建设,海南吹响了农业绿色崛起的号角,将发挥得天独厚的热带资源优势和21世纪海南丝绸之路战略节点的区位优势,加速传统农业向现代农业转型,以热带特色为主动力推动现代农业可持续发展。海南国际旅游岛城市化建设和休闲旅游农业发展迅速,以花卉、果蔬、草坪等园艺产业已成为海南优势经济产业。海南大学应用科技学院作为海南大学培养应用型本科人才的核心基地,本着服务海南的旅游、热带、特区等特色,传承办学历史悠久的原华南热带农业大学和新海南大学的精神,秉承“海纳百川,大道致远”的校训,根据海南园艺产业发展的新特点、企事业单位对园艺人才的新需求,基于本着以学生为中心,发展为目的的原则,对我院园艺专业师生进行相关调研,并根据调研结果找出了现有教学体系的不足,对其提出合理化建议,进行了相关改进,以便于提高教学质量,培养更多高素质园艺人才,为海南园艺产业的发展作出应有的贡献。 1 园艺专业定位与课程体系 园艺专业(草坪科学与工程方向)依托原“两院”的传统和精神,设立于2010年(开始招生),本专业主要培养适应社会主义市场经济需要的、具备果、蔬、花、牧、林、草等植物栽培管理、园林绿化施工养护、花卉营销与审美鉴赏等专业知识,基本技能和较强的岗位实践能力,能在农林部门、农业开发区、风景区、高尔夫球场、运动场等部门从事园林植物栽培管理、绿化施工与养护、休闲农业、花艺环境设计、草坪生产与贸易、人工草地栽培、草坪建植与管理、高尔夫球场规划设计管理和现代农业、农场经营管理等工作的高级应用型、大园艺综合性新型农业专才。开设课程涉及草业科学、果树学、花卉学、蔬菜学、土壤学、作物栽培与耕作学、工程建造、国际园艺研究进展(专业英语)等。 2 现有课程体系存在的不足 2.1 课程种类过多,涉及范围过广 在调研过程中,学生提出现在所学的课程科目过多,涉及范围太广,分配到每门科目的教学课时数短,教师没有足够的时间对本门课程进行全方面讲解,只能找重点进行教授,这就使得学生无法对此课程经行全面了解,只能掌握重点甚至是略懂皮毛,造成了学生各种课程都有涉猎,但又都只通不精的普遍现象。这就给学生带来了一定程度的迷茫感,使其无法在头脑中形成一个详细的知识系统,只能够有一个大体的知识框架,并且没有一个核心领域可以做到学的精、记的牢,不利于学生今后的就业、创业等方面的发展[1]。 2.2 实践教学过程的相对缺乏 《植物学》《果树学》《观赏树木学》《蔬菜学》《种子种苗学》等课程实践课时数相对较短。目前所设课时数只能够让学生对课程内容有个大体了解,例如树木学实践环节,学生普遍反映通过短暂的实践课学习,只能泛泛了解树木的名称,但对于其他相关方面的了解较少。并且认识树木过程也是一味的填鸭式教学,教师告诉学生一种植物的名称,学生记一种,无法做到学生对不认识的树木进行自行查阅学习,从而降低了学生自主学习能力,一定程度上打压了W生学习积极性,降低了学生的探索能力。实践教学内容有限,并且部分课程内容没有及时更新,实践过程不能根据当地教学条件及地域、季节的变化做出相应灵活的调整。同时,教学基地的建设及完善进程亟待加快,以便促进实践教学的具体开展,推动教学进程,利于学生的不断学习及发展。 2.3 课程内容的重复 目前一些设定课程的内容出现部分知识点重复现象,如《草坪保护学》《高尔夫球场草坪》《高尔夫球场环境保护概论》《草坪工程》课程对于草坪内容的讲解出现部分重叠,导致学生一个知识点可能要重复学习多次,浪费时间、经历及师资。 2.4 课程安排的开课学期不合理 学生反映某些课程的开课学期安排的不合理,尤其是大四学年的一些专业课程建议安排在大三学年进行学习。鉴于大三学年课程安排较为稀疏,所以很多学生在这一年里会产生迷茫感,虽然有较多的自我学习发展空间,但普遍出现学生无法较好把握,不能充分利用这些时间从而虚度光阴的不良现象。而大四一年要开展毕业论文,进行相关文献资料的查找,若还要进行其他课程的学习,则二者较难兼顾,学生无法全身心投入毕业论文设计中[2]。此外,由于本专业需要进行大量的实验,为获得较为精确的实验数据,可靠的实验结论,提高论文的质量,需要大量的时间和精力来进行筹备,所以不应再在其中增加其他课程的学习。 3 教学体系的改进思考 3.1 公共课程 公共课程是高等和中等专业学校各专业学生共同必修的课程。总体上分为三大模块:(1)社会科学公共基础课,如思想道德与法律基础、马克思主义基本原理;(2)自然科学公共基础课,如大学计算机基础;(3)实践环节公共基础课,如课程设计。公共课虽然不一定与所学专业有直接的联系,但它是培养学生掌握全面性知识、开展发散性思维能力的必不可少的先决条件。学校在公共课程的设置中应相应增加语言类课程,例如应增加大学语文课程。学生通过对于本门课程的学习,可以使其理解能力得以提升,有利于今后文献资料的阅读理解以及毕业论文的写作,同时又可增加学生对汉语的深入学习,更好地表达自己的所思所想,提高学生的语言能力。公共基础课程学习建议安排在大一、大二两个学年,既可作为高中与大学的一个衔接,又可为学生接下来的专业课程的学习奠定基础。 3.2 学科基础课 学科基础课是依据不同专业所设置的为专业必修课打基础的课程,这一部分的开课时间建议安排在大一、大二两个学年。学科基础课的设置的目的是在公共课程的基础上进一步为专业必修课的学习奠定基础。学校在学科基础课的设置中应相应减少高等数学的课时数,增加生物统计学的课时数。生物统计学是数学在农科方面的具体应用,与本专业息息相关,应用性更强,但目前所设置的课时数不足以满足学生全面了解本门课程的相关知识的需求,不能将其与专业相对接,使本门课很好地应用到实践中。这其中一个很重要的原因就是没有掌握较为全面的、牢固的知识,以至于陷入“书到用时方恨少”的境地。其次,由于现代园艺不断向信息化、技术化方向的发展,本专业需要大量具备一定计算机基础的高科技型人才,因此这就体现了计算机课程设置的重要性[3]。除了目前所设置的Visual Basic语言程序设计,以及公共课程中的大学计算机基础、课程设计这三门课之外,建议增加一门计算机在园艺专业上的应用的课程,使计算机与园艺专业有更好的对接,也使得课程的设置更加贴合实际,更加符合现代园艺相关用人单位的需求现状。 3.3 专业必修课 专业必修课程是学生学习专业知识,掌握专业技能的重要部分,是整个教学课程设置的重心部分,其课程设置的合理程度直接影响学生的质量。此部分课程的不足在上文中有所提及,即部分课程内容冗余,出现不同程度的知识点重复。建议把《草坪保护学》《草坪排灌水学》合二为一,将《高尔夫球场草坪》《高尔夫球场环境保护概论》《草坪工程》合为一门课程进行讲解,先让学生对课程内容形成一个总体的知识框架,再进行知识点的细化,这样既可以避免知识点的重复,同时可将知识点进行串联,有利于学生在学习过程中形成一个全面的知识体系,亦避免了时间、精力及师资的浪费。 3.4 专业选修课 专业选修课是培养学生对园艺不同方向兴趣的课程,此课程建议设立在大二、大三两个学年。涉及的方面包罗万象,如关于园林设计、鲜切花栽培与管理、果蔬贮藏等。可以让学生根据自身情况,选择自己感兴趣的方面进行学习,从而让学生积极主动地进行探索,在不知不觉中掌握了知识,同时可以开拓学生的视野,利于今后的就业及创业。 3.5 实践教学环节 为了让学生能够做到将理论知识与实践相结合,应该增加实践教学课程。植物学课程实习应分三步进行:首先,由教师带领学生进行校园参观,认识校园植物。校园拥有上千种植物,是一个很好的植物学习场所,掌握校园植物的名称及特点是学生必不可少的专业技能。其次,学生应去植物园进行学习参观,这是对知识点进行补充的过程。最后,由教师带领学生进行霸王岭等地区的野外实习,既可进行知识点的复习概括,又可对知识点进行查缺补漏,做到温故知新。“三步走”的计划将会让学生在不断的实践中掌握植物学知识点,将理论与实践进行良好的对接。《观赏园艺综合实习》课程的开展可放置于大三学年。由教师带领学生进行不同园艺工作园的参观及考察[4]。学生在与基层人员的讨论交流中了解现代园艺的发展情况、人员的需求状况,同时了解如何更好地将所学所想付诸于实践,为学生今后的就业、创业创造了良好的条件[5]。具体开展形式可采用“大组套小组”,分组分工的形式[6]。每个小组5~6人,专门负责实习内容的其中一项,进行组间的学习、讨论、整理及总结,最后进行大组之间的成果分享讨论。这样,既可以调动每名学生的积极性,又可以集思广益,实现“1+1 2”的效果。 4 结语 以上对于教学体系改良的建议及意见是基于海南当地现代园艺的发展情况以及相关用人单位的需求状况,并结合海南大学应用科技学院现有教学体系现状进行调研及分析讨论得出,以期能对现有园艺专业课程有一个进一步的优化,为培养掌握牢固理论知识及很好的实践能力的综合性应用型高精尖人才提供一个良好的平台。同时,应根据海南当地教学条件及现代园艺专业企业用人需求,结合学生培养目标,总体上采用理论结合实践的授课方式。理论课的教授以班级为单位,采取小班教学,使教师可以更好地掌握每个学生的具体学习情况进而进行相应辅导,使学生可以更好地掌握课堂知识,夯实基础,从而实现师生间良好的互动与沟通。实践课的教授以组为单位,采用进入实践基地及农场进行实践学习的方法。授课方式为教师进行统一操作讲解,班级成员以组为单位,首先进行组内的探讨学习,然后进行各组间的讨论及评比,让学生在实践、交流及竞争中更好地对知识进行把握,以期培养更加适应当代园艺产业技术领域岗位需求,能够掌握牢固理知识及很好的实践能力的综合性应用型高精尖人才;培养具有较强创业精神及能力的创新型人才。为学生的学习及就业、创业的可持续性发展创造良好的条件及打下坚实的基础。 园艺专业毕业论文:卓越农林人才教育培养体系下的园艺专业国际化课程群建设实践 摘要:国际化课程群建设是园艺专业卓越农林人才教育培养体系下课程建设与改革的重要组成部分,在培养实践创新型人才方面有着积极的作用。本文从高等教育国际化对课程建设要求出发,对园艺专业国际化课程群建设的特殊机遇、要解决的主要问题、建设主要内容、建设的目标进行了深入探讨,以期为现有高校园艺专业国际化课程群建设和教学改革提供参考。 关键词:园艺专业;国际化;课程群;建设 “扩大教育对外开放,提高我国教育发展水平和国际化水平”是国家领导人在2010年8月全国教育工作会议上提出的明确要求。教育国际化的目标是培养“适应国家经济社会对外开放的要求,培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才”。根据《教育部农业部国家林业局关于推动高等农林教育综合改革的若干意见》的要求,主动适应浙江省建设高效生态农业强省、特色精品农业大省和率先基本实现农业现代化的区域经济社会发展要求,依托浙江农林大学园艺学科的优势和特色,调整优化人才培养方案,改革人才培养管理体系,积极推进卓越农林人才教育培养工作。对于我们在教学第一线的广大教师而言,国际化课程建设是高等教育国际化的一个基础性环节,也是卓越农林人才教育体系下需要积极参与的方面。 一、高等教育国际化对课程建设要求 高等教育国际化对课程建设要求包括下列三个方面:一是提高教学质量,培养国际化人才。例如,在园艺专业主干课程的学习过程中,让学生了解发达国家先进的园艺植物栽培、育种技术,理解相应的专业基础理论知识,掌握相应的专业词汇,为他们开展国际交流与合作奠定基础。二是建设可等效互换课程,为高等教育国际化的其他工作奠定基础。无论是与境外学校课程与学分的互认,还是发展留学生教育,都需要国内外的相关课程群能够等效互换。这里所谓课程群的等效互换是指,并非需要单门课程之间的等效互换,而是若干门同类课程的等效[1]。三是参与国际文化交流,提升国家的软实力。高等教育国际化不仅是单向地借鉴和学习发达国家的教学经验,也要积极向世界展现中国高等教育改革和建设的成果,包括课程建设成果。通过课程建设产生的精品教材,应有英文版本,争取在国际主流出版社出版。 二、园艺专业国际化课程群建设的特殊机遇 高等教育国际化对课程群建设更提供了特殊的发展机遇。例如,高等教育国际化意味着将加大从海外引进高水平人才的力度,同时为国内在岗教师提供出国研修的机会。这势必将进一步提升高校师资的素质,对于课程建设起到至关重要的作用。园艺专业主干课程将在高等教育国际化过程中比那些文化依赖课程以及意识形态相关的课程获得更多建设机会[2,3]。 国外的园艺学科建设表现为专业设置面宽,面向当地园艺产业的发展,教学强调少而精,培养学生自学能力,注重理论与实践结合的培训,学术活动丰富,注重资源共享与合作交流等特点。因此,通过园艺主干课程国际化建设,不仅可以帮助提升国内学生在园艺作物栽培、育种等技术水平,还可以提高学生的综合素质、动手能力与国际交流能力。 三、园艺专业国际化课程群建设要解决的主要问题 建设高质量的国际化课程,还需要解决下列主要问题: 1.国外教材的深入系统研究。加强国外园艺专业主干课程教材的研究,是建设园艺专业国际化课程群的基础。外文教材种类、版本较多,根据本专业同学的实际情况,选用合适的教材。对比中外教材在内容、体系、概念、方法等方面的差异,合理安排教材知识点,精炼内容,将本门课的精华传授给同学们。 2.更广阔视野下的双语教学。在高等教育国际化的背景下,双语教学的具体目标应该是中外课程的等效互换性。即在中国高校学习了园艺专业主干课程群的学生,到外国高校应该能顺利地学习有关后续课程。至于课程具体有哪些环节、多大比例用外语讲授,并非是问题关键所在。最终目的是要让学生学会相关知识,提高学习能力。 3.英语水平对国际化课程建设的影响。国际化课程对授课老师的英语水平要求较高。全英文授课教师需要通过打比方、引用历史和人文典故、俚语、幽默等,活跃课堂气氛。但是,用全英文授课后,教师很难做到随心所欲地使用这些教学手段和方法。为了促进任课老师的英语水平快速提高,了解国外相关课程的授课内容、教学方法与模式,课程建设期内需要派遣各位年轻老师到国外进修学习。 另外,由于部分学生的英语听力和口语有待提高,开展全英语授课会影响部分学生对专业知识的理解和学习。因此,只能放慢讲解速度,精简教学内容,对教学的深度有一定影响。此外,在进行课堂讨论时,部分学生无法用英语流利地表达自己的观点。 四、园艺专业国际化课程群建设主要内容 1.课程群建设方案。针对园艺专业本科教育的特点及现状,选择三门园艺专业主干课程(生物化学、园艺植物栽培学、园艺植物育种学)进行国际化课程群建设。生物化学是重要的园艺专业基础课,园艺植物栽培学和园艺植物育种学是最核心的两门专业课。生物化学运用化学的手段和方法,研究生命的化学组成以及各种生命现象化学本质,为这两门专业课的学习打下坚实基础。实现全程英语授课,课堂教学与课外训练相结合的授课模式。 2.课程群师资队伍建设。本课程群现有授课教师11名,其中教授5名、副教授6名,均具有博士学位。课程群负责人具有四年半的国外学习和工作经历,另外还有4位老师具有海外留学经历。争取在课程建设期内,使具有出国留学经历的教师比例提高到三分之二以上,同时吸纳具有海外留学经历的新教师进入教学团队。不定期聘外教或具有海外留学经历的相关专业教师为同学们授课,开拓大家的国际视野。 3.课程群实践教学条件建设。课程群的实践教学由相关实验室和教学实践基地支撑。现有生化实验室、园艺植物栽培学和园艺植物育种学实验室各1个,现代化玻璃温室两个,校内钢管大棚8个,校内实践教学基地2个,校外实践教学基地5个。建设期内,将对现有实践教学基地进行分类规划,建成专用的园艺植物高效栽培基地和园艺植物育种基地各1个,园艺植物种质材料展示园1个,丰富同学们的实践教学内容。 4.外先进教育理念、教学内容和教学方法的借鉴与应用。改革和更新教学方法和教学手段,借鉴国外先进教育理念,更多地开展互动式教学,提高和调动学生学习的主动性和积极性。鼓励采用多种教学形式,营造生动活泼的课堂教学。另外,加强平时考核,增加课堂测验、课后练习、课外训练等在总成绩中的比重,降低期末考试的比重,从而避免一些同学最后突击复习闯关现象的发生。实行分组学习、讨论,自我管理。 5.国际交流与合作。为了加强青年教师与国外的交流与合作,派遣没有国外留学经历的老师到国外相关高校或科研院所交流访学,提高青年教师的国际交流能力和教学水平。开展学生的出国访学交流活动,开阔学生的国际视野,培养他们的国际交流能力。 五、园艺专业国际化课程群建设的目标 通过国际化课程群建设,实现相关课程的全英文授课,提高教师和同学们的园艺专业英语水平;根据国外高水平大学园艺专业所使用教材的结构和内容,筛选出适合我们的教材;完成全英文试题库的建设;聘请外教或有国外本专业留学经历的老师授课,帮助年轻教师和同学们了解国外高校先进的教育理念、教学内容和教学方法;通过全英文示范教学和教学研讨,发挥国际化课程群在青年教师培养中的作用,以及在本科教学中的辐射和示范作用,为教学改革和教师队伍建设做出贡献。 园艺专业毕业论文:园林以及园艺专业教产结合的新尝试 摘 要:本文通过两个方面对这种新型的教学方式进行阐述,首先是使用模块的方式进行教育教学,之后通过采用请进来以及走出去的教学方式,将学校的教学以及企业的相关生产进行结合。 关键词:园林;园艺专业;教学 高职院校的传统教学方式是先进行相关的文化基础知识的教授,之后传授相关的专业基础理论知识,在拥有了一定的专业基础知识之后进行相应的实际培训,或者到相关的企业或者单位进行相应的实习。这种类型的教学模式从教学效果来讲,学生能够学习比较系统以及比较全面的专业知识,从而在很大程度上使学生能够掌握扎实的文化基础知识及深厚的专业基础知识,但是这种教学模式在平时的教学过程中,没有对学生的实际操作能力进行培养和训练,所以他们在实际工作中的实践操作能力相对比较薄弱,从而导致的就是学生进行顶岗实习过程中不能够很好的进入工作角色。这样的教学结果与现在用人单位的标准有着非常大的差别,所以很多学生走向社会进行就业的时候经常找不到好的工作单位。 现在对于相关专业毕业生的重点定位是,能够拥有比较良好的专业素质以及综合素质,同时能够在生产第一线很好地完成工作任务。针对我国传统的教学方式以及教育模式中存在的很多问题和缺陷,广东省梅州的农业学校通过改变园林园艺专业的教学思路以及改善该专业的教育方式,冲破传统的教育教学的模式,尝试将教、学、产、研进行相应程度的结合或者融合从而开展相应的教育教学工作。 1 在教学方式上冲破传统的教学顺序,使用模块的方式进行教育教学 1.1 科目模块的教学概述 把原先独立教学的科目进行相应的整合,与此同时将那些有着紧密联系的科目组成一个整体模块:将数学、语文、英语以及物理和化学等这些基础的科目组成一个整体模块,并且将植物生理学、植物栽培的相关学科、植物保护的相关的课程等相联系的科目汇总成为一个模块,测量学、园林的设计课程以及园林的相关施工课程等这些专业科目整合成为一个模块。 1.2 时间模块的教学 将原先传统的教学顺序进行改变,让学生能够尽快地进入到自己的工作角色。从传统的教学方式来看,在一般的学校或者学院的教学计划,都是在第1、2个学期学习文化基础的相关课程,在之后的两个学期内完成相应的专业基础理论知识的课程,之后利用3个学期的学习完成专业课程的学习,在最后一个学期中进行实际训练或者去单位进行相应的实习。 如果使用模块教学方式进行园林以及园艺专业学生的教育工作,那么在第1个学期中就开始学习专业基础知识,第2个学期开始进行专业课程的学习,与此同时将文化基础的相关模块放在最后两个学期进行学习。 在整个教学过程中时刻将提升学生的实践操作能力作为教学目的,再让实际操作能力进行反复的锻炼。在不同的学期中进行不同程度的实际训练,循序渐进地提升园林以及园艺专业学生的实践操作能力。 2 通过采用“请进来”以及“走出去”的教学方式,将学校的教学以及企业的相关生产进行紧密的融合 2.1 “请进来”的授课培训的主要内容以及总体概述 园林以及园艺方面的老师在进行教学的过程中,为了能够让学生及时地了解到新的专业知识,以及相关的专业技术,学校需要聘请一些在专业领域有成就的工作人员,到学校进行专题讲座,面对面地和学生进行相关知识以及技能的交流和沟通。由于学生的大部分时间都是在学校进行学习,所以他们几乎没有时间以及精力去关注学校外面的情况,让学生在学习课本知识的同时,接受一些新型的专业理念,从这些成功人士身上学到一些经验和教训,从而改善自己的缺点和不足。 2.2 “走出去”进行亲身体验以及实践的教学方式的主要内容以及总体概述 要想培养和提升学生的实践操作能力,学生就需要了解实际工作,同时接触相关的园林及其相关工作任务。学校不仅仅需要在校园内设立相应的园林园艺的实际培训基地,更重要的是能够与种植企业或者单位进行联系,建立相关的校外学生培训基地。 将教学和生产以及科研进行相应的融合,让园林园艺的相关种植企业进驻学校,同时让学生能够进入相关的企业或者单位进行顶岗实习。将教、学、产、研进行相应的结合,不仅仅能够提升学生的实际操作水平,同时能够提升园林以及园艺专业老师的业务水平,能够为企业提供优秀的人才,提升了产值。 园艺专业毕业论文:园艺专业《分子生物学概论》课程教学改革探索 摘 要: 《分子生物学概论》是园艺专业开设的一门专业任选课程,通过对教学定位、教学过程中存在的问题等进行讨论,旨在提高学生兴趣,增强学生学习动力,提高教学质量,推动教学改革,加快应用型大学建设步伐,培养适应社会需求的应用型人才。 关键词: 分子生物学 教学改革 问题 思考 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[1]。分子生物学的发展经历了孕育、创立和高速发展三个阶段,如今已经形成了许多新的交叉学科和分支学科,并且基本理论已渗透到生物学的各个领域。分子生物学已逐渐成为现代生物学领域最具活力的学科之一,在推动我国科学事业的发展、推动生物技术产业的崛起、推动国民经济持续高速发展等方面具有重要的作用。随着现代分子生物学理论体系的不断发展和完善,新知识、新概念、新技术和新理论不断涌现,给分子生物学教学带来了巨大的挑战[2]。 分子生物学课程是高等农业院校生命科学领域重要的基础课程之一,得到了教师和学生的普遍重视,在国内各综合性高校、师范院校及地方院校的本科生和研究生培养中都将其列为必修课或限修课。笔者通过对《分子生物学概论》课程教学存在的问题进行剖析,就教师自身综合素质和能力、教学内容、教学方法和教学手段等进行改革探索,旨在提高教学质量,推动我校应用型大学建设。 1.园艺专业《分子生物学概论》课程概述 河北科技师范学院园艺专业拥有75年办学历史,是河北省品牌特色专业、河北省农业教育创新高地建设牵头专业,也是我校应用型大学建设专业综合改革重点专业。园艺专业培养适应园艺产业现代化发展需求,德、智、体、能全面发展,能从事园艺相关领域的教学与科研、生产与开发、示范与推广、经营与管理等工作的应用型专业技术人才,可在园艺企业、事业单位从事教学、科研、开发、管理等工作。《分子生物学概论》是园艺专业开设的一门专业任选课程,本课程包括理论教学和实验教学两部分,其中理论教学内容以核酸的相关内容为主线,包括核酸的结构、复制、转录及蛋白质翻译的详细机制,以及真核、原核基因表达调控的机制和研究进展。实验教学使学生能够掌握比较全面的分子生物学理论知识和实验技能,通过该课程的学习,使学生了解分子生物学技术发展的现状、未来及其应用,为以后生命科学类专业课的学习和未来从事生命科学相关的教学、研究等工作打下坚实的基础。 2.园艺专业《分子生物学概论》课程教学存在的问题 2.1知识抽象,缺乏感官认识。分子生物学理论抽象而深奥,远离日常生活,感官认识缺乏,导致学生很难接受微观而抽象的知识。比如染色体与DNA章节的内容,因都是微观小分子,缺乏对染色体的正确认识,加之复杂抽象的二级结构、高级结构等,无法进行感官认知,进而造成认知困难,难以理解。 2.2填鸭式教学,难以激发兴趣。传统的填鸭式教学,以教师讲授为主,缺乏创新,学生被动听课,很难让学生长时间保持精力集中。加之,现在学生自主意识强,自控能力差,易受外界因素影响,造成没兴趣上课,玩手机、上网等情况时有发生,进而导致不能有效吸收消化课堂内容。 2.3实验教学学时偏少,学生参与程度不足。大部分分子生物学实验需要花费大量时间进行准备,且多数试剂具有毒性,使得很多实验内容难以开展。另外,实验过程中等待时间很长,比如PCR反应、蛋白质电泳等,都需要几个小时的等待。但实验学时少,时间根本无法满足,很多教师采用穿插式实验教学法,导致学生参与度不够,无法深切领会实验内容,影响教学效果。 3.强化教学效果的几点思考 分子生物学是一门新兴学科,新理论、新技术层出不穷,理论知识和研究方法的不断更新,给课程教学带来更大的挑战。为优化教学研究,提高学生兴趣,促进学生学习动力,提高教学质量,笔者从教学内容、方法等方面进行了思考。 3.1优化教学内容,明确教学重点。分子生物学与其他相关学科存在知识点交叉,比如染色体与DNA在生物化学、遗传学、育种学等课程中都有涉及。如果统一规划这几门课程的教学内容,实现各有侧重,主次分明,每门科目重点突出地讲解各自知识点,可在有限的学时内,让学生明确学习重点。 3.2立足应用型大学建设,合理选择教材。课程设置要紧紧围绕学校的办学定位,在强调基础知识重要性的同时,加强学科应用的讲解,培养学生动手实践能力。教材选择不能照搬,要综合考虑学生接受能力和培养目标,比如可以选择《生命科学名著:分子生物学》、《现代分子生物学》、《基因Ⅷ》等。笔者认为朱玉贤等编著的《现代分子生物学》教材,图文并茂,认知性强,能启发学生与实际生活相联系,易于学生接受。 3.3改进教学手段,提高教学质量。分子生物学知识较为微观和抽象,晦涩难懂。传统的教学手段无法满足教学的需求,而多媒体教学清晰直观、图文并茂。备课环节要多花时间和精力制作PPT,并适时通过动画来展示复杂的逻辑。比如在讲授转座子等部分内容时,可以借助玉米花斑图片,展示转座机制,将复杂的分子机理与现实生活中的玉米联系起来,增强认知。 3.4理论联系实际,增强动手能力。增加实验教学学时,加强学生实验操作技能,着力培养动手能力和科研素养。在实验项目中可先安排验证型实验[3],比如DNA提取、电泳技术、PCR方法等,再增设研究型实验,比如与黄瓜单性结实有关的SSR分子标记筛选等,引发学生思考,制订实验方案,并以小组的形式开展实验。这样有助于帮助学生理解抽象的理论知识,掌握实验技能,增强动手能力和解决问题的能力。同时,启发学生大胆创新,学以致用,利用所学解决现实问题,成为社会有用的应用型人才。 园艺专业毕业论文:园艺专业人才校企合作人才培养模式的摸索与实践 摘要:为培养园艺专业人才的综合素质和就业竞争力,培养符合社会需求的园艺专业高技术人才,校地合作是高校人才培养模式的一种有效教育形式,是高校人才培养的重要途径。本论文分析了园艺专业人才校地合作培养模式的重要性、校企合作人才培养面临的问题,及提出了园艺专业人才三种培养模式:新农村发展研究院建设背景下校企合作人才培养模式、“项目驱动”式人才培养、“引厂入校”人才培养模式。 关键词:园艺专业人才;校企合作;培养模式 一、前言 校企合作是高校人才培养模式的一种有效教育形式,是高校培养高技能、高素质人才的重要途径。特别是企业把高校作为培养符合企业人才的产出基地,对具有创新能力的技术性人才,且能提高生产效率,为企业创造经济效益的复合型人才迫切需要。园艺产业对整个中国国民经济尤其是中国农业具有极其重要的意义和地位。目前社会对园艺人才的需求巨大,但从国内上百所高校园艺专业人才的发展现状来看,存在创新能力弱、实践能力不强的突出问题,而究其原因为人才培养模式的弊端。园艺专业人才在服务“三农”中、专业知识面要求宽,实践性和适应能力要求强,已由“知识为本位”引入到“能力为本位”。然而,在人才培养的过程中,较注重理论上应达到的标准,对创新和实践应用能力的培养重视不够,无法达到为企业培养复合型人才的培养目标。 校企合作以学校和企业为主体,产学合作,资源配置合理化,是高校较为认可且在实践中能有效解决日益突出的人才培养与企业用人实际脱节矛盾的一种方法,是培养高素质、高技能人才的一种有效途径,是教育为学生、社会发展服务的必然选择。有学者针对园艺产业的多元化发展态势及其“设施化”、“专业化”、“集约化”的发展趋势,提出地方型高校园艺专业教学体系应该从“学校-企业-社会-地方经济需求”四位一体进行构建“校企联合”培养模式,充分调研,实施“送出去请进来”战略,培养成效显。目前,从观念上还是实践行动中现有的校地合作模式都存在还需要继续研究探索的空间,已成为高等教育研究的重要课题。 二、园艺专业人才校企合作人才培养模式的重要性 1.培养应用型园艺专业人才。在建设社会主义新农村建设的过程中,国家实行了土地流转政策,大量从事园艺相关的产业公司兴起,传统农业向现代农业转变,休闲农业和生态农业的发展方兴未艾,国家迫切需求大量的园艺专业人才,而懂经营和善技术的园艺专业人才更是紧缺。校企合作更符合当代人才培养的需求,它通过教育与生产劳动紧密联系,培养出理论知识扎实、实践能力和应用能力强的综合性人才。应用型人才所具备的知识与能力只能在实际工作场所才能获得,尤其是良好行为习惯及难以言传的经验和应变方法,只有通过现场环境才能学到。学者们认为传统的园艺专业教学模式存在很多弊端,这已经阻碍了对园艺专业人才的培养,而校地合作培养可将实践教学与创新能力培养有机结合,使高校园艺专业教学能够适应现代农业高等教育的要求,使我们培养的学生能够适应当今社会的需要。 2.农业院校与企业合作互惠双赢。目前,各高校对农口专业的投入资金偏少,专业建设经费不足,因此财力、物力、人力肩负着巨大的负担,实习基地和实验室的建设较为落后,无法满足现代农业对专业技术人才培养的需求,人才培养周期滞后于社会发展。因此,农业院校通过校企联合,充分利用其资源优势,改善办学条件,提高自身的办学水平、综合实力和社会声誉,使发展空间得到提升,走在市场经济的前沿。同时企业要生存和发展,需拥有一流的管理与服务,产出高质量的产品外,其核心竞争力是人才。农业院校与企业合作时,可根据用人需求确定人才培养方案。学校和企业为了彼此的发展,以需求为动力,建立人才供需的长效机制,实现交融互动,互惠双赢。 3.提高园艺专业学生的就业能力。很多毕业生难以找到工作。究其原因,即动手实践能力差,所学的内容不能满足社会的需求。而通过校企合作园艺专业学生在对口的企业实习,实践能力和综合素质得到了普通提高,同时在生产实践中其工作态度和团结协作精神得到了培养,养成了良好的职业素养和职业能力,增强了学生在激烈的就业市场上的竞争能力,拓宽了就业市场。 三、校企合作人才培养面临的主要问题 1.政策法规不够完善。国外校企合作培养人才的成功之处是用完善的法律法规作保障,并用法律法规界定了校企合作中双方的职责、保障条件、管理机制等。而国内对校企合作促进人才培养的立法工作相对滞后,无可操作性的政策、法规,使高校与企业合作时无据可依,且培养过程中双方利益没有给予充分的保护。或者因法律保障措施不力,校企合作只停留在表面上。目前校企合作层次比较浅,一般由学校自身寻找企业合作的。校企合作培养牵涉到不同行业的独立单位之间的合作,它们关系到政府相关管理部门、高校、及企业之间的利益关系。因此这需要一套完善的政策法规来协调和规范各方关系。 2.理论与实践脱节,不符合企业需求。目前,农业院校中园艺专业的课程设置、培养模式、教材建设等多方面与企业需求不相符合,传统的教学模式大众化和学科化,过分追求理论的系统性和完整性,未能知行结合、学有所用,实习也是被动的。因培养模式以理论教学为主,实践教学淡化,与企业生产过程结合不紧密,学生学习积极性不高,在校所学知识和技能与企业要求相差甚远,学生毕业后到企业不能独挡一面,难以达到顶岗实习的要求,不利于校企合作、工学结合的深入开展。 3.受传统观念影响。高校园艺专业的生源来自广大农村和农业地区,加之大多为独生子女,从小受家长溺爱,劳动观极为缺乏。高校教师队伍中也因受“重理论、轻实践”教学模式影响,成果的产出与劳动付出不成比例,而不愿从事实践教学工作,同时学校教师缺乏专业级别的实践教学检验,教学能力存在短板。而园艺专业属于大农专业,要掌握过硬的实践技能,需高标准严要求,确保人才培养的质量。传统观念的束缚致使多数园艺专业学生不安心于工作,就业选择的范围为科研院所、高校和考公务员,就业定位不切实际,因此,在企业实习的目的也是完成学校安排的任务。 4.企业参与积极性不高。为缓解教育资源紧张,高校在校企合作中积极推进,为学校人才培养搭建平台,但是企业参与的热情不高。主要是因为企业不愿为合作需要投入一定的人力、物力和财力,只追求短期效益和自身利益,寻求利益的最大化,忽视“人才强企”战略。或者是虽然进行了合作,只是短期行为,效果不佳。 四、园艺专业校企合作人才培养模式实践 1.新农村发展研究院建设背景下校企合作人才培养模式。教育部、科技部为推动我国新农业科技服务体系建设,促进科技成果推广转化,建设了高等学校新农村发展研究院(以下简称“新村发展研究院”),该项目建设已实施了三年。目前批准成立的共有39所,其中21所为涉农高等院校,18所为综合性高等院校。新农村发展研究院的成立,正是因为高校创新能力不强、与产业链结合不紧、服务经济社会发展能力不突出,而通过创新体制机制,探索建立适应我国大学的人才培养模式。其主导思路是将政府、高校和企业紧密联系,全面探索人才培养全过程的改革与实践,大胆创新校地、校企等合作办学模式,着力解决人才培养和农业人才需求脱节的问题,提高学生实践和创新创业能力。在实践中,通过与地方、企业共建综合示范基地及分布式服务站,整合学校农业科技服务资源,引导高等学校涉农学科的师生员工面向农业生产一线开展科学研究、人才培养和社会服务等系列工作,能够形成长期、全面、稳定的深层次、多方位、宽领域的战略合作关系,在高等学校人才培养和科技服务等方面取得了一定的成效。 2.“项目驱动”人才培养模式。项目驱动人才培养因强调学生的主观能动性,能将知识和能力融为一体,理论学习和实践相结合,与传统教学相比能更大地激发求知欲望和学习兴趣。校地合作根据企业的需求,以项目开发为载体、通过高校的积极参与,形成“企业+高校”的项目合作模式。这种模式是一个完整的项目,通过企业制作“订单”和“命题”,高校师生从构思到方案实施共同开展工作,对学生的专业实践能力提升具有重要意义。这种合作模式既能企业遇到的问题,也有利于调动积极性,使高校和企业达到“双赢”。 3.“引厂入校”人才培养模式。“引厂入校”人才培养模式使学生“零距离”接触工作流程、“零距离”感受企业文化与工作氛围,为学生技能训练提供很好平台。同时将校外资金、技术和管理引入学校,解决学校实训基地建设中的资金问题,使人力资源和物质资源共享,促进了文化的融合。 五、结语 校企合作重构了“能力本位”的人才培养模式,注重综合素质和就业能力的提高,为立足地方,服务基层,面向全国,培养全面发展的“厚基础、高素质、强能力”的应用型园艺专门人才还需进一步探索和实践。 园艺专业毕业论文:新形势下中职院校园艺专业教学改革初探 摘 要:园艺专业是我国中职院校的重点培养专业,其以培养和提高学生的实践能力为根本教学目标,要求教师能够从学生实践能力的培养方面着手,促进学生在园艺方面的发展。但是从目前我国中职院校园艺专业教学的现状来看,中职院校园艺专业教师方面还存在明显的不足,需要提升园艺专业教师的专业水平。本文就新形势下中职院校园艺专业教学改革中的问题和对策进行了简要分析。 关键词:新形势;中职院校;园艺专业教学 一、中职院校园艺专业教学改革面临的问题 1.园艺专业教学基础设施建设不足 中职院校的办学宗旨与高职院校类似,均是为了向社会培养优秀的实用型人才,促进学生未来的就业发展。就中职院校园艺专业教学而言,教师的主要教学目的就是将学生培养成为合格的园艺人才,提高学生的园艺能力。这就要求教师在教学中充分利用现有的教学设备进行教学,提高学生的园艺实践能力。但是我国中职院校在园艺专业教学基础设施建设方面却存在器材配置不够充分、器材更新速度慢以及可利用率较低等问题,严重制约了教师的园艺专业教学效率,限制了学生的实践发展。 2. 园艺专业教师的教学方法落后 教学方法决定了教学效率,在中职院校园艺专业教学中,教师采用的教学方法仍然以传统的园艺专业教学方法为主,创新能力较弱。随着时代和科技的不断发展,教师在教学中需要采用更加灵活的教学方法,并积极应用科学技术,这样才能够更好地提高学生的园艺学习效率。在这方面,我国中职院校园艺专业教师必须引起注意。 3.园艺专业教学课程设置不够合理 中职院校园艺专业教学课程设置中普遍出现理论教学和实践教学衔接不够密切的问题,以及实践课程安排不够合理的问题。中职院校园艺专业教学课程设置不够合理,需要学校及教师予以改进。 二、新形势下中职院校园艺专业教学改革策略 1.加强园艺专业教学基础设施建设 要提高我国中职院校园艺专业教学的有效性需要学校加强对园艺专业教学的基础设施建设,加大资金、人力和技术投入。从资金方面来说,学校需要加强对园艺专业教学相关的基础设备的投入,让教师在教学中能够利用更多的工具和设备来进行教学,为学生更加系统和直观地讲述知识重点。从人力方面而言,中职院校需要加强园艺专业的师资建设,提高教师的综合教学能力,为提高学生的学习效率奠定教师资源基础。而从技术方面来看,学校还需要提高教师计算机技术的掌握能力,以便园艺教师提高多媒体技术的利用效率。 2.创新园艺教师的教学方法 新形势下,要提高中职院校园艺专业教学的效率,需要教师能够根据时展的变化以及新课程改革的要求,创新园艺教学方法,提高学生的学习积极性和园艺技能水平。例如,园艺教师可以采用实践教学法,在插花的实践教学中,教师可以让学生自己在课堂进行插花训练,这样学生不仅可以掌握插花知识的原理,而且能够将原理运用于实践,并在实践中掌握更多的知识和内容。这种教学方法更具效率,有助于将学生培养成为优秀的实践型人才,促进学生的发展。 3. 完善园艺专业课程设置 完善园艺专业课程设置需要园艺教师重视两点:第一,要加强对公开课的课程调整。传统的中职院校园艺专业教学中,学校采用的是基础课和公开课结合的课程设置方式,在公开课上,教师受教学时间的限制,针对园艺专业教学的相关知识讲解得不够具体,容易造成学生学习效率降低。因此,要求将公开课能够进行分课时设置,或者直接采用选修课的形式来拓展公开课的内容。第二,要重视理论课程和实践课程的结合。理论课程和实践课程均是学习园艺专业教学知识、提高园艺技能水平的重要组成部分,无论是单独强调理论课程,还是单独强调实践课程,均不利于学生系统地学习园艺知识,也不利于促进学生的发展,因此要求实现二者的结合。 三、结语 综上所述,新形势下要实现中职院校园艺专业教学改革,需要学校加强园艺专业教学基础设施建设,创新园艺教师的教学方法,并完善园艺专业课程设置。 园艺专业毕业论文:架构园艺专业实践教学体系完善“3+4”分段人才培养模式 摘要:结合应用型本科院校园艺专业“3+4”人才培养目标,探索园艺专业“3+4”分段人才培养模式,推动中职与本科衔接模式的健康发展,为培养合格的高素质技能型专业人才提供依据。 关键词:园艺;“3+4”;教学体系;人才培养 随着国家对应用型人才培养的重视,国内高等院校对应用型技术人才培养模式进行了不断的尝试及探索,“3+4”就是其中之一。中高职衔接“3+4”分段人才培养模式的改革是职业教育向本科层次高等教育领域的延伸,是招生考试制度的改革,是职业教育多元化的实现途径,同时也是职业教育人才成长路径的重要举措。“3”是指3 年中职的培养,“4”是指应用型本科院校的本科培养4年。园艺专业是现代农业的一门重要的学科,本专业培养适应经济社会发展需要,面向现代化园艺行业一线,掌握园艺学相关学科基本理论、基本知识和基本技能,培养具有创新精神,具备蔬菜、果树、观赏植物的栽培、良种繁育、病虫害防治、果蔬产品贮藏加工等能力的应用技术型专门人才。在吉林农业科技学院转型发展的大背景下,课题组对园艺专业传统的人才培养模式进行改革,初步探索了应用型本科院校园艺专业“3+4”分段人才培养的新模式。 1完善“3+4”人才培养方案,准确定位人才培养目标 完善园艺专业“3+4”人才培养方案,对于明确本科院校、中职学校各自的培养目标和教学有重要作用。而做好培养目标的衔接,是实现两个阶段有效衔接的第一步。 “3+4”人才培养方案可由本科院校领头,与中职学校、园艺相关企业共同制定。可以组织专业教师到其他应用型本科院校、企业等单位进行调研工作,同时教师还可通过网络、实地查阅有关资料,明确“3+4”人才培养的规格要求,培养出一批应用型、高水平、管理型的高级技术技能型优秀专业人才。 1.1培养大学生独立分析问题和解决问题的能力 “中职3年+本科4年”人才培养模式,实现了高层次应用型人才的系统化培养,培养学生具有独立分析问题、解决问题的能力及自我开拓获取知识的能力,该培养模式能充分体现出职业教育人才培养特质,真正彰显“3+4”模式在教学改革方面应有的学制优势,以培养高层次创新型技能人才。 1.2培养大学生的创新、创业理念及能力 创新实践能力是应用型本科人才的重要素质和表现。要加强培养大学生的创新和创业理念和能力,在教育模式和手段上要与创新教育的培养目标保持一致。在教学过程中要与市场结合、与行业和企业联系,积极鼓励教师不断创新,优化人才培养,因材施教,大胆探索创新人才培养途径,以构建出符合专业创新人才培养目标的创新体系。 1.3培养大学生的科学管理理念、生产经营理念和能力 园艺专业主要学习园艺学科的基本理论和基础知识,接受园艺植物科研、生产、管理、创新等方面的基本训练,培养大学生具有从事园艺植物的科学生产管理与经营、科学研究、技术开发与推广等基本理念和能力,使其能胜任园艺企事业经营管理等方面的工作。 1.4培养大学生职业道德、职业技能和敬业精神 大学生的培养是以职业道德、职业技能和综合素质为主线, 构建理论和实践知识课程两大体系,教学实施与工作环节密切联系,课程与就业岗位职业两个标准相结合, 培养学生的专业技能和胜任专用工作的能力和敬业精神。 2 加强园艺专业课程体系设置 “3+4”专业衔接中,强调前3年夯实学生的基础知识,后4年培养更突出学生实践能力、综合素质,通过“3+4”的专业衔接,形成一个新的连贯制的课程体系。根据重基础、重实践、强创新、多方向的总体原则,建立新的4个模块课程体系。 2.1通修课程教育模块体系 即人文知识和科学知识课程。通修课程教育模块体系,培养学生正确树立科学的三观(即人生观、世界观和价值观);具有事业责任心和社会责任感;具有一定的法律意识,自觉遵纪守法;注重热爱园艺专业、职业道德修养;具有很好的诚信意识和团队合作精神。例如政治学、社会学、法学、思想道德、职业道德、体育、英语、计算机、高等数学、无机和有机化学等作为学生的必修课。 2.2 学科平台模块体系 本能力模块主要使学生掌握园艺专业基础知识,包括植物、植物生理学、土壤肥料学、农业气象学、遗传学、农业微生物、试验设计与统计、农业生态学等课程。 2.3果树生产能力模块 果树生产能力模块注重培养学生的果树专业能力,需掌握果树的栽培技术、育种技术、果蔬产品贮运与加工、果树的组织培养、果树的种质资源、果树的盆景与鉴赏等课程知识。 2.4蔬菜生产能力模块 本能力模块主要培养学生的蔬菜专业技能,使学生熟练掌握蔬菜、观赏花木等园艺植物的栽培技术、育种技术园艺植物病害的诊断与防治、园艺植物昆虫的识别与防治、园艺设施学、蔬菜工厂化育苗、蔬菜良种繁育学、无土栽培技术学等课程知识。 3创新实践教学方法,架构实践教学体系 3.1增加实践教学的比例,明确实践教学目标 为构建一个科学合理的实践教学体系,可以采取修订实验教学大纲的方式,保证实践教学所占比例。在理论课程和实践课程的学时安排上,可使理论与实践教学各占一半,以增加实践教学的学时。例如蔬菜栽培学、果树栽培学、观赏园艺学、园艺植物育种学、果蔬贮运与加工等专业骨干课程的实验部分设置为独立实验,增加学时数,加大实践教学的比例。 3.2优化与完善实践教学内容 优化与完善实践教学内容体系是实践教学体系改革的核心,在实践教学的内容组织上,加强通过带有职业模拟或现场实践的实践教学,强化职业实践。使学生充分感受园艺相应职业所需要的专业知识与专业技能,为将来从事本专业的工作作好相应的准备。同时还要突出开放社会实践教学,扩展大学专业教育的空间,加强学生对专业知识的认识,提升学生的综合素质。园艺专业实践课程教学内容包含毕业论文的试验设计、调查、试验管理、科研训练、课程实验、生产实习、顶岗实习等。同时要以能力培养和技能训练并重,优化实践课程体系。 3.3以创新实践教学为突破,提高学生的专业能力 实践教学模式要实行项目式创新实践教学模式,使学生积极参与教师的科研活动,以提高学生的实践、创新能力。项目式实践教学要以某个省、市或校的科研项目为依托,重在寻求科研学习中解决问题的方法。学生可根据在校的不同学期、不同实践条件,选择感兴趣的项目,合理参与,并与教学相结合。例如李子组、钙果组学生通过参与吉林省李子和钙果品种选育项目,积累生产经验,从而增强果树实践能力。 4拓宽“3+4”人才培养的途径 4.1开展校企联合办学,拓宽人才培养模式 在加强校内外实习实训基地建设时,应积极开展校企联合。学校与企业在共赢的基础上开展产学研合作,既是企业更高层次发展的迫切需要,也是应用型本科院校提高教育教学质量、提升科研水平、实现培养应用型人才目标的重要途径。可以邀请他们参加学校人才培养方案、教学计划的制定,课程的设置、实验室建设,协助安排学生顶岗实习和就业等,还可聘请企业的高级人才开展专题讲座、指导现场实践教学等,以真正实现校企合作的共赢及促进地方经济的发展。 4.2利用非课堂途径,全面实施素质及创新教育 倡导鼓励学生积极参与科技创新、社团活动、志愿者活动、暑期社会实践等各项活动,利用非课堂途径,全面实施素质及创新教育。例如可组织学生积极申报大学生创新项目或参与教师科研工作,提高学生的实践技能和创新意识。 5健全园艺专业“3+4”人才培养的保障体系 5.1加强师资力量建设,培养高质量的双师型、应用型、兼职型的师资队伍 为保证“3+4”人才培养的质量,需要建立“3+4”教师培训制度,提高教师的业务能力,培养高质量的“三型”师资队伍,可以采取国培、省培、进修等多种方式,加强提高专业教师的业务水平。教师在实际教学中把新知识、新技术、新方法逐一应用,提高学生的专业兴趣和自信心,提高教学质量和效率。可采取人才引进、外聘、人才激励等形式,在外聘教师中,由实践经验、技能水平高的专家担任兼职教师,以老带新的方式提高专业教师的专业技能水平。 兼职教师主要由各企事业的园艺专家、高级技术人员等组成,也可以成立名师工作室,培养一批本专业的学科带头人和优秀青年骨干教师, 形成以名教师为核心的骨干教师团队,带动园艺专业教师整体素质的提高,加深对应用型人才的培养。同时,专业教师还可以挂职下场锻炼、观摩交流、听讲座等形式了解园艺专业的现状和发展趋势,熟悉园艺相关企业对学生的专业知识和实践技能要求,以掌握教学内容和企业需求的密切关系。 5.2加强园艺专业实训基地建设,完善实训基地管理 实训基地的建设是实践教学体系的重要组成。加强园艺专业实训基地建设是实施实践教学的基础和首要条件,也是提高人才培养质量和实现培养目标的有力保障。学校可以与园艺相关企业、行业紧密合作,建立一个现代化的产学研的园艺专业实训基地,可通过建立蔬菜科技示范园、果树科技示范园、观赏花卉科技示范园,实现实训基地自我建设发展,还可通过技术转换(我校提供技术,企业提供资金)方式,开展校企合作,共建校外园艺实训基地。以服务“三农”作为校外实训基地建设的出发点,以满足示范科技服务为辅,实习教学为主,创造更大的社会效益、经济效益、生态效益。只有建设好园艺实训基地,才能保证园艺人才培养的高质量。加强园艺专业实训基地建设的同时,还要完善实训基地的管理。实训基地的管理由学校、院系双方共同负责承担,学校是调控者,负责基地的政策指引、目标调控和组织协调。院系是领导者,主要指派教师指导学生实习实训,在实习过程中检查和落实实习项目,检查实习执行情况和实习质量。落实实习经费、实习材料用品、交通、安全等问题,使学生端正实习态度、严格遵守实习纪律、保障实习安全。实习后还需要及时上交实习成绩,并组织开展实习交流会,对带队指导教师也要进行考核,最后进行实习的文档整理、存档。 5.3完善教学管理机制 吉林农业科技学院转型下的园艺专业“3+4”人才培养模式还处于试运行阶段,还没有丰富经验可以借鉴,为保障它的有效运行,需要有相适应的完善的教学管理机制。可通过学分制管理,调动大学生的学习兴趣和积极性。三年中职的学业合格完成后,转入该校的转型本科继续学习,学生所学各门课程必须全部合格,按时完成最低学分标准。同时建立岗位职责负责人制度,下发给各级院长、系主任、办公室主任、任课教师、辅导员等各项职责,加强教学管理机制。同时,要加强学生学习制度的改革,可选择考核评定方法,加强学生对专业理论知识和实践知识的理解和掌握。完善加强毕业论文设计、科研技能训练、实习实训、生产劳动、定岗实习等实践环节的指导和考核工作, 使教学过程中的各项环节得到落实。 5.4建立健全教学质量评价制度体系,完善教学质量监控系统 建立建全教学质量评价制度体系,完善教学质量监控系统是应用型本科院校人才培养适应社会、面向市场的集中体现。以园艺相关企业的评价机制为依据,建立一个符合“3+4”衔接要求的评估体系和标准,需要坚持多样化、多元化的课程评价原则。对不同性质的课程,采取多样化的评价方式,突出学生综合素质和能力。对职业素质的要求,采取多元化的评价方式,以突出学生职业能力的培养,可以把企业评价的满意度、个人水平作为衡量人才培养质量的标准。通过制定《教师课堂教学质量测评办法》、《实践教学测评办法》、《院系教学工作评估办法》等文件,对课堂理论教学、实验教学、实训实习等环节进行质量评价和监控。同时还可将教学质量监控报告结果与教师职务聘任、全年工作量、职称评定等各项内容相联系,利于调整人才培养目标和人才培养的过程。 园艺专业的“中职3年+本科4年”人才培养项目还处在探索阶段,制度和政策等方面还需要进一步完善、创新和研究。这是新型的培养模式所体现出的教学理念和构架的教学体系发展趋势,应用前景相当广阔。因此,园艺专业“3+4”分段人才培养模式是现代职业教育体系改革大形势下的必然选择。 园艺专业毕业论文:园艺专业实践教学中提升学生创新创业能力的改革与实践 摘要:实践教学是园艺专业培养的重要环节。在实践教学中,以学生为中心,改革实践教学内容,推行启发式教学,创新实践教学模式,建立学生导师制,推进校企联合,组建多元化教师队伍,以此提升学生的创新创业能力。 关键词:园艺专业;实践教学;创业与创新能力;应用型人才 社会的快速发展迫切要求高等院校全面实施教学改革[1],培养出更多更好的具有创新创业能力的高素质园艺专业人才,来引领现代园艺产业的创新发展。园艺专业实践教学是培养创新创业人才的重要环节,科学又合理的实践教学不仅能提高学生的专业技能,培养其动手能力和创新能力,更重要的是能把理论与实践有机结合,引导学生掌握科学的思维方法,增强分析和解决问题的能力,形成正确的创业目标和价值取向,培养学生的创新精神和创新创业能力,增强组织管理能力,全面提升创新创业的综合素质。本文针对河南科技大学林学院本科园艺专业的实践教学现状,通过借鉴省内外兄弟院校的经验和自身的探索与实践,提出了园艺专业实践教学中提升学生创新创业能力的改革措施。 一、改革教学内容 在实践教学中,始终把学生兴趣的提升和学生创新创业能力的培养作为教学的目标,全面改革现有教学内容。将本学科国内外最新研究成果和实验技术、方法引进课堂,对实验项目、内容进行更新或增删;减少验证性实验,大幅增加综合性和设计性实验项目的比重;增开《园艺植物栽培学实验》、《园艺植物育种学实验》独立实验课程,摆脱实践教学对理论教学的从属地位,学生可参与实验方案的制定、实验药品的配制以及试材的准备、前处理等,发挥学生的学习潜力,提升了创新动力[1-3]。 二、推行“启发式”教学法 老师始终把培养学生的好奇心和想象力作为工作重点[4]。传统的“灌输式”教学法扼杀了学生的兴趣和好奇心,培养的学生习惯于死记硬背,缺乏思考的动力和创新精神,学生同质性较高。大胆采用“启发式”教育,教师要跟学生对话、交流和互动,因情境而去引导学生主动探索、思考,创造新知识、新方法。考核也从“重结果”转变为“重过程”、“重记忆”转变为“重思考”,因而大大提高了学生的创新能力。 三、创新教学模式 现行的教学大多数是教师以课堂讲授为主,配以个别案例讨论,学生始终处于被动地位,而创新创业教育则要强调学生的自主探索、团队合作以及实践操作性,一切以学生为主体,让学生从做中学,从实践中学习、巩固和提高[5,6]。我院成立有园艺学会、食用菌协会、花卉协会,在每年春季都会举办“花卉展览会”,往常都是团委学生会组织,参与学生从老师家借来盆栽花木或者从花卉市场购买一些小型盆景、盆栽花卉,活动往往形式大于内容,缺乏专业性,创新性更无从谈起。目前,在院主管教学院长的领导下和实验教学中心的支持下,邀请相关的专业教师参与其中,将该活动与相关实践教学活动相结合,把教学从课内引向课外,使学生把课堂学习与课外实际操作结合起来,真正参与创新创业活动的全过程,从而激发了创新斗志、培养了团队协作能力和团队精神,获得了真实、丰富的第一手创新创业经验。毕业论文是实现本科教学目标的综合性实践环节,是本科教学效果和教学水平的综合反映。我们建立了论文实施的程序,包括课题申请、资料搜集、开题报告、中期检查、论文撰写、论文审阅和评阅、论文答辩、论文成绩评定等,逐步培养了学生的实践能力和创新能力,激发了学生创新的兴趣和潜能。利用寒暑假和节假日,组织学生参与社会实践,调查当地果树和蔬菜的生产现状以及存在的问题,针对问题提出相应的解决方法和措施,既巩固了专业兴趣,又提高了创业创新能力。定期或不定期地邀请兄弟院校、科研单位的专家及行业部门的领导和企业家到校作学术报告,邀请本校毕业生中的创业成功者回校经验交流或指导校内的创业团队,成功的创新创业实践经验起到了潜移默化的助推效果,学生受益颇多。 四、建立学生导师制 在培养计划中,构建了“全过程学生导师制”的实践教学运行体系。在校学生不同程度地参与到教师的科研课题中,显著提升了学生参与研究的深度和广度。不同的科研项目,接触到不同的实验方法和仪器设备,在导师的指导下独立操作完成。学生触碰到更多的创新领域,既增强了专业素养,又培养了合作创新精神。在教师的科研成果转化过程中,学生能够学习和了解技术成果转化的要求和过程,同时可以充当科研成果转化的积极骨干分子,开启自己的创业之路。以大学生科研训练计划(SRTP)、挑战杯大学生创业大赛为契机,充分发挥第二课堂的作用,宣传和普及创新创业知识,组织优秀创新创业团队,研究创新创业的思路,展示创新创业的成果,培养了学生的创业意识和创业技能,全面提升全校的创新创业教育水平[7-9]。 五、积极推进校企联合 在实践教学过程中,把创新创业教育与当地相关企事业单位相结合,拓展教学资源和实践基地,强化实践教学。紧密结合洛阳当地的园艺企业、合作社以及洛阳农林科学院的优势和特点,设置不同的实践教学内容,比如果树嫁接、果树修剪、蔬菜育苗、蔬菜定植、蔬菜引蔓等,分期、分批地让学生到企业中顶岗实习,从中领会到创业的艰辛和不易。介绍自主创业的成功案例、典型,来提高学生对创新创业的感性认识,营造创新创业的文化氛围。推进校企联合培养,学生的实践创新能力得以显著提高。 六、组建多元化实践教学队伍 素质高能力强的实践教学指导教师队伍是提高实践教学质量,培养创新创业人才的关键,通过“内培外引,请进来走出去”的方法,鼓励青年教师进驻企业参与实践锻炼,强化自身的实践能力;每年选派1~2名优秀教师到国外高进行研修或作访问学者,学习国外先进的教学方法和实践技能,增强创新视野;聘请具有创业实践经验的企业家来校担任创业导师,激发学生的学习兴趣和就业意识;以此来组建具有创新精神和创业能力的多元化实践教学团队,为培养具有创新创业能力的应用性人才凝聚核心力量[10-12]。 实践教学是园艺专业本科教学的重要环节,在实践教学中融合创新创业教育,将大大提升园艺专业本科教学的总体质量和水平,提升学生自主创新创业能力,为现代园艺产业的健康、快速、持续发展提供具有创新精神、创新能力的高素质人才保障。 园艺专业毕业论文:浅谈园艺专业实施复合应用型卓越农林人才培养的措施 【摘要】园艺专业具有较强的实践性、实用性、地域性等特征,对服务地方经济具有重要作用。随着园艺产业和科学技术的不断发展,对园艺专业技术人员提出了更强的探索能力、创新能力和实践动手能力的要求。如何优化园艺专业复合应用型卓越农林人才教育培养,是值得我们深思的问题。 【关键词】园艺专业 卓越农林人才培养 措施 “卓越农林人才教育培养计划”(简称“卓越农林计划”)目的是培养造就一大批具有良好社会责任感,勇于探索创新,实践能力强,适应经济社会发展需要,有解决农林业生产实际问题能力的高水平应用型人才[1]。培养卓越农林人才关键点有:培养什么人即培养目标定位,怎么培养即培养模式和培养途径的设计与创新。 一、人才培养目标 人才培养目标和定位是实施人才培养的纲领,其核心是解决“培养什么人”的问题。园艺专业复合应用型卓越人才培养的最终目标就是要培养高素质高技能型园艺专业人才,具体目标内容应包括以下方面:培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,掌握园艺学科相关领域的基础理论和基本知识,经过“卓越农林人才教育培养计划”基本训练,能胜任园艺产品(主要为果树、蔬菜、观赏园艺)生产、经营、管理、贸易、旅游观光等领域的技术与管理工作,具有扎实的基础理论、宽广的专业知识、较强的实践能力和创新能力,具有较宽广的适应性和一定专业特长的研究型和复合应用型人才。 二、人才培养方案 人才培养方案是落实人才培养目标的重要教学管理文件,是人才培养模式和培养途径设计的蓝图。园艺专业在制定卓越人才培养方案时,应依托于行业、企业长期的产学研合作基础,发挥双方优势,科学系统地设计课程体系内容,培养过程模式,培养方案要科学设置基础课程体系,夯实学科基础,以适应宽口径培养的要求,注重通识教育与专业教育相结合。同时,注重更新观念,努力将专业领域内多年来的改革成果,内化在人才培养方案中,打造特色专业教育,鼓励开设专业导论课程和新生研讨课程,使学生尽早确立专业思想,激发学生学习的积极性和自主性。 三、人才培养模式 人才培养模式将专业课程设置与园艺职业岗位能力对接,通过建设校企合作实训平台,让教师指导学生实训的同时完成企业的实际生产项目,学生在实训过程中不仅实现了理论知识到生产实践的转化,更养成了行业生产的标准意识和职业素养;同时在实训中引人入企业的绩效评价方式,激发学生的主动学习精神,培养学生的团队协作意识、创新能力和动手能力。 四、实践课程体系 应依托校内外实习实训教学基地、各类实验室、教师的科研项目,积极拓宽实践渠道和实践教学模式;根据人才培养的特点和理论教学内容,及时调整、充实和更新教学内容;遵循循序渐进原则,按照基础技能、专业技能、综合应用能力和创新能力的梯度培养模式改革实践课程体系,提高学生的实用技能。 1.基础技能:由第二到第四学期的基础技能实践环节训练完成,在此实践环节,通过认知型实验与实习、企业实践和社会实践训练学生园艺基础技能,使学生具备基本的职业道德感和职业责任感。 2.专业技能:由第五到第六学期的专业技能实践环节训练完成,通过课程设计、生产实习、课程设计和专业技能实训,使学生具备从事果树、蔬菜、观赏园艺的栽培、育种、植物营养和施肥、商品化生产、植物病虫害防治、园艺产品贮藏加工、园艺产品质量检测等专业技能。 3.综合应用能力:由第七到第八学期的综合实践环节训练完成,通过毕业实习、毕业论文(设计)、专业综合实验等,使学生具备园艺产品商品化生产、经营和管理能力,适应园艺植物生产、园艺植物养护管理、小区绿化美化、插花与盆景制作、农业技术开发与推广等岗位。 工作需要。 4.创新能力:通过设计型实验、研究型实验、学生科研立项等培养学生的创新能力。 五、师资队伍建设 “卓越农林计划”师资队伍建设涉及专业教师和企业教师两个方面。专业教师方面,建设以专业负责人和课程负责人为核心的专业教学团队和课程教学团队;通过校内岗位培训、企业挂职锻炼、参与企业项目研究、到企业现场实践以及到企事业单位进行产学研合作等方式,推动教师(特别是青年教师)的综合素质和实践能力的提升;加强师德师风建设,增强教师的使命感、责任感和荣誉感。 企业教师聘用方面,将高等教育教学的基本规律与实践教育相结合,聘请企业专门人员(人力资源部门、技术部门)担任教学顾问,一方面与学校共同进行研究、制定培养计划,同时监督人才培养质量,进行教学指导,另一方面,参与教学大纲与教材的编写。此外,充分利用学校周边地区各个企业的便利条件,聘请企业兼职教师直接参加日常的教学工作中。同时,在人才培养方案中各个实践环节实施“双导师制”:学校导师为学生选课、学习提供指导,企业导师根据企业实际为学生生产实践和创新设计的选题及其实施、完成等环节提供指导或现场咨询,进行卓越农林人才培养的全面基本训练;企业导师配合学校为学生提供卓越农林人才职业教育方面的培训。 逐步建立和完善配套的师资队伍建设政策,鼓励教师提升实践能力,丰富生产实践经验,并将生产实践经验转化为优质的教学资源。 1)对在企业进行专门性生产实践培养的教师,在生产实践阶段给予适量的工作量学时补贴,对生产实践中成果显著的教师,在配套研究项目方面给予优先考虑。 2)有丰富实践经历的教师参加“一对一”的培养,根据实际情况,学校考虑计算一定工作量。 3)对实践技能型教师的评价应该着重考察评价生产项目设计、专利、产学合作和技术服务等生产实践方面的成果,使实践技能型教师的教学和研究工作的重心真正转向生产实际。 4)对参加“卓越农林人才教育培养计划”的教师,在职称晋升、业绩考核等方面均给予单独的激励政策。 六、结束语 当今园艺产业正在向产业化、规模化、集约化方向发展,产业结构也发生了明显的变化,由单一的产品生产向产前、产中、产后延伸,涉及第一、第二和第三产业。所以对园艺专业人才的需求与以前有明显的不同。人才培养体系制定时,应充分考虑人才培养和地方经济发展的需要相结合,立足于现代园艺产业的需要,突出“复合应用型”的人才培养模式。
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。
园艺专业论文:园艺专业遗传育种相关课程融合改革的思考 摘要:遗传学和育种学是园艺专业的基础骨干课程。目前在教学内容、教学方式、教学效果和课程衔接等方面存在一些问题,急需改善。为此在遗传课中增添育种实践应用成果介绍,在育种课中突出完整的遗传基础理论体系及其进展,促进了学生对知识的融会贯通。但仍然需要在激发学生学习动力,规范教学内容,活泼教学形式和考核考试科学化等方面进行改革。 关键词:遗传学;育种学;教学方法;课程融合;改革 作为地方高等农业院校,河南农业大学在园艺专业的课程设置中,遗传学和育种学是两门前后衔接、各有特色的重要核心课程。前者侧重于基础理论的传输,后者则密切结合生产实践,与园艺产业的生产实际、乃至人们的生活密切相关。本文据近年来的教学实践,就课程教学方法进行研究,以期提高园艺专业的遗传育种教学效果,提升学生学习兴趣和人才培养质量。 一、遗传学和育种学在理论教学中存在的问题 目前教学过程中存在的问题主要表现在以下方面: 1.教学方式以教师为中心,教师讲解为主,忽视了学生自主学习过程。理论教学所占比例较高、实践教学环节缺乏,教学方式不能满足应用型人才培养模式的要求,急需改革传统的授课方式,增设多样化的教学方式,增强学生学习的主动性和实验动手能力。 2.教学形式单一,大大降低了学生课程学习兴趣。尽管目前的课程教学手段获得了长足的进步,大多数教师采用PPT,但出现了倚重PPT播放、忽略了板书讲解的趋势,易给学生造成视觉疲劳而失去听课动力。 3.教学效果的检考试轻考核,导致学风不良。长期以来,课程考核方式为平时成绩占30%,期末成绩占70%,过程考核比重轻。教学中发现学生平时大多都以应付式的态度对待学习,待到期末考试之前才开始复习,课程考试通过率降低。 4.两门课程相脱节,导致学生的主观分析能力降低。遗传学和育种学传统课程设置上是专业基础课与专业课的关系,在授课过程中相互脱节,互无联系,影响了教学效果,特别是学生综合分析和创新性思维能力的培养。 二、遗传学和育种学在实验课教学中存在的问题 1.两门课程均以验证性实验内容为主,内容设置不利于创新型思维的培养。遗传学和育种学的实验课时均为20学时,目前的教学计划中安排五分之四的验证性实验。从培养学生综合能力与素质的角度看,长期单一的选用这种模式实施实验教学显然不适合当前培养创新型人才的需要。以育种课的花粉生活力测定等实验内容为例,几种测定方法均为演示重复性质,而此类实验内容完全可以置于本科生的课外活动作为观测项目来安排(如,微课形式)。 2.采用填鸭式实验教学限制了学生的开创性思维。传统的实验教学基本采用填鸭式教学,先由教师统一讲解和演示,学生只是被动的按照实验指导书按部就班操作完成实验,这个过程注重教师的讲授,忽视了学生的主动性。这种教学方法必然导致学生探索能力和应用能力的降低,不利于学生学习主动性的培养,难以保证学生的学习积极性和教学效果。 3.实验课程考核形式单一,反映不了学生真实的学业成绩。传统的重理论轻实践、重考试轻考核做法造成部分学生对实验课的认识不正确。因此,对实验课内容采取应付的态度,要么操作不认真,草率随意完成实验报告,要么干脆缺课,别人代交实验报告(抄袭),败坏学习风气。 三、对遗传学和育种学课程教学改革及创新的探索 针对上述存在的问题,我们结合工作实践,贯彻理论联系实际的指导思想,遗传课中增添育种实践应用成果介绍;育种课授课中突出完整的遗传基础理论体系及其进展,目的是促进二门课程的融合及知识的融会贯通,取得了一定的效果。我们认为宜在以下几方面进行重点改革和探索。 1.激发动力――案例导向高端化。新的时代赋予了现代植物育种全新的内容,人们对综合性状优良的植物新品种的期盼更强烈了,但千里之行始于足下,任何新技术的应用离不开传统方法的基础,任何新品种的开发离不开原始种质资源的创新和开发,离不开基本遗传规律的探索。这方面成功的范例不胜枚举,引起农业绿色革命的直接原因是作物矮杆基因的发现和利用,袁隆平院士杂交水稻的横空出世更是为人类做出了巨大贡献,这些与课程直接相关的范例能吸引学生思考课程学习的目的,也能体察出实际应用价值,从而导致学生充分认识课程学习的必要性,激发高昂的学习热情和动力。 2.规范内容――教学内容层次化。但在教学改革中,由于专业目录的限制,过去传统的果、菜、花、茶四大块专业育种知识已压缩为一个园艺植物育种学的框架内。目前较流行的做法是,遗传学教学内容改变不大,而把育种学由过去的单一学科门类的“总论―各论体系”改变为“综合门类(园艺)的总论”格式,这样,理论教学的内容上体现了综合性的特点,与之相适应的实验课程,也按照由单到复杂的思路,将课程实验内容分为基础实验、综合设计型实验以及创新型研究实验三个层次。 这种理论教学和实验内容的改革,打破了传统教学中“平面化”或“填鸭式”的弊端,激发了学生的主动性和学习热情,为培养具有创新意识和创新能力的园艺学科创新人才做出了努力。 3.活泼形式――教学手段多样化。 (1)正确运用多媒体。多媒体有独到的特点,展示图例可以动态化,形象逼真、形态生动,色彩艳丽效果较好。但随时间推移,一部分教师离开多媒体反而不会讲课了。由于高效的多媒体制作要耗费大量时间和具有一定的技巧,有人则简单的把文字照搬至多媒体上,成为新形式的照本宣科,不会板书,不会讲解,反而影响了教学效果。我们的体会是,在遗传学的分子机理上、育种学的品种属性展示等知识点上,多媒体具有良好的展示效果,但对诸多的其他内容,还是要强调板书,强调讲解,才能取得较好效果。 (2)点“微课”应用。在多媒体课件制作的基础上,选择园艺植物育种学的知识点进行梳理,选择有兴趣、有技术的学生开展育种“微课”活动,教师对学习材料进行适当的排序、灵活的安排,达到提高学习兴趣和降低学习难度的目的。“微课”技术的引进使园艺植物育种学的教学空间延展至课前和课后,有效促进学生的学习积极性。 (3)增设专题讨论课。对遗传育种课程中的某些知识点让学生以PPT的形式对所学的知识进行总结汇报,通过自主学习锻炼自己的表达能力,部分课堂上让学生成为教学的主体,提高学生的学习主动性和积极性。教师在授课时提前告诉学生学习的一些网站信息和网址(如科学网、中国知网等),让学生能够对所学知识进行信息检索,逐渐具备检索信息的能力,以某个课题为主题进行专题讨论或辩论,展示学生综合运用知识的能力从而提升学生的学习积极性。 4.全程评价――考核考试科学化。常言道考试是学习的指挥棒,虽然以往单纯依靠期末考试成绩评定课程学习的状况在改变,但过于复杂的考核评定机制还远未完善或科学化。参照已有的做法,宜逐步加大实验实践环节在课程评价中的权重。这样可较好地鼓励并培养学生具有良好的参与意识,从而形成积极动脑、勤于动手,勇于创新的风尚。 结语 遗传育种课程多年来人们仅以遗传学是育种学的理论基础,列其为专业基础课,但在课程教学中往往淡化了其以实验事实为基础建立起了的实验科学属性。在我们讨论教学改革过程中,我们应突出其理论的系统性、强化实践的参与性、彰显考试考核的综合公平性,这样就可逐步改变学生“人在课堂心游在外”、“教师辛苦讲不停、学生倦学不愿听”的现状,遇到和激发学生学习的热情,为真正创新创业人才的培养做出应有贡献。 园艺专业论文:应用型本科园艺专业教学体系建设的实践与思考 摘 要:在经济新常态下,海南现代经济正借力国家“一带一路”战略,发挥生态立省的环境优势,对园艺专业的人才培养提出了更高的要求。该文结合海南大学应用科技学院园艺专业的办学实际及海南当地现代园艺相关用人单位的需求状况,从课程体系建设、教学改革与管理等方面阐述了应用型园艺方向人才的培养模式,旨在培养更多掌握牢固理论知识,拥有较强实践能力的高精尖人才,进而促进学生今后的就业及创业,带动当地产业的发展。 关键词:园艺专业;应用型本科;人才培养;教学体系 在经济新常态下,围绕国家热带现代农业基地建设,海南吹响了农业绿色崛起的号角,将发挥得天独厚的热带资源优势和21世纪海南丝绸之路战略节点的区位优势,加速传统农业向现代农业转型,以热带特色为主动力推动现代农业可持续发展。海南国际旅游岛城市化建设和休闲旅游农业发展迅速,以花卉、果蔬、草坪等园艺产业已成为海南优势经济产业。海南大学应用科技学院作为海南大学培养应用型本科人才的核心基地,本着服务海南的旅游、热带、特区等特色,传承办学历史悠久的原华南热带农业大学和新海南大学的精神,秉承“海纳百川,大道致远”的校训,根据海南园艺产业发展的新特点、企事业单位对园艺人才的新需求,基于本着以学生为中心,发展为目的的原则,对我院园艺专业师生进行相关调研,并根据调研结果找出了现有教学体系的不足,对其提出合理化建议,进行了相关改进,以便于提高教学质量,培养更多高素质园艺人才,为海南园艺产业的发展作出应有的贡献。 1 园艺专业定位与课程体系 园艺专业(草坪科学与工程方向)依托原“两院”的传统和精神,设立于2010年(开始招生),本专业主要培养适应社会主义市场经济需要的、具备果、蔬、花、牧、林、草等植物栽培管理、园林绿化施工养护、花卉营销与审美鉴赏等专业知识,基本技能和较强的岗位实践能力,能在农林部门、农业开发区、风景区、高尔夫球场、运动场等部门从事园林植物栽培管理、绿化施工与养护、休闲农业、花艺环境设计、草坪生产与贸易、人工草地栽培、草坪建植与管理、高尔夫球场规划设计管理和现代农业、农场经营管理等工作的高级应用型、大园艺综合性新型农业专才。开设课程涉及草业科学、果树学、花卉学、蔬菜学、土壤学、作物栽培与耕作学、工程建造、国际园艺研究进展(专业英语)等。 2 现有课程体系存在的不足 2.1 课程种类过多,涉及范围过广 在调研过程中,学生提出现在所学的课程科目过多,涉及范围太广,分配到每门科目的教学课时数短,教师没有足够的时间对本门课程进行全方面讲解,只能找重点进行教授,这就使得学生无法对此课程经行全面了解,只能掌握重点甚至是略懂皮毛,造成了学生各种课程都有涉猎,但又都只通不精的普遍现象。这就给学生带来了一定程度的迷茫感,使其无法在头脑中形成一个详细的知识系统,只能够有一个大体的知识框架,并且没有一个核心领域可以做到学的精、记的牢,不利于学生今后的就业、创业等方面的发展[1]。 2.2 实践教学过程的相对缺乏 《植物学》《果树学》《观赏树木学》《蔬菜学》《种子种苗学》等课程实践课时数相对较短。目前所设课时数只能够让学生对课程内容有个大体了解,例如树木学实践环节,学生普遍反映通过短暂的实践课学习,只能泛泛了解树木的名称,但对于其他相关方面的了解较少。并且认识树木过程也是一味的填鸭式教学,教师告诉学生一种植物的名称,学生记一种,无法做到学生对不认识的树木进行自行查阅学习,从而降低了学生自主学习能力,一定程度上打压了W生学习积极性,降低了学生的探索能力。实践教学内容有限,并且部分课程内容没有及时更新,实践过程不能根据当地教学条件及地域、季节的变化做出相应灵活的调整。同时,教学基地的建设及完善进程亟待加快,以便促进实践教学的具体开展,推动教学进程,利于学生的不断学习及发展。 2.3 课程内容的重复 目前一些设定课程的内容出现部分知识点重复现象,如《草坪保护学》《高尔夫球场草坪》《高尔夫球场环境保护概论》《草坪工程》课程对于草坪内容的讲解出现部分重叠,导致学生一个知识点可能要重复学习多次,浪费时间、经历及师资。 2.4 课程安排的开课学期不合理 学生反映某些课程的开课学期安排的不合理,尤其是大四学年的一些专业课程建议安排在大三学年进行学习。鉴于大三学年课程安排较为稀疏,所以很多学生在这一年里会产生迷茫感,虽然有较多的自我学习发展空间,但普遍出现学生无法较好把握,不能充分利用这些时间从而虚度光阴的不良现象。而大四一年要开展毕业论文,进行相关文献资料的查找,若还要进行其他课程的学习,则二者较难兼顾,学生无法全身心投入毕业论文设计中[2]。此外,由于本专业需要进行大量的实验,为获得较为精确的实验数据,可靠的实验结论,提高论文的质量,需要大量的时间和精力来进行筹备,所以不应再在其中增加其他课程的学习。 3 教学体系的改进思考 3.1 公共课程 公共课程是高等和中等专业学校各专业学生共同必修的课程。总体上分为三大模块:(1)社会科学公共基础课,如思想道德与法律基础、马克思主义基本原理;(2)自然科学公共基础课,如大学计算机基础;(3)实践环节公共基础课,如课程设计。公共课虽然不一定与所学专业有直接的联系,但它是培养学生掌握全面性知识、开展发散性思维能力的必不可少的先决条件。学校在公共课程的设置中应相应增加语言类课程,例如应增加大学语文课程。学生通过对于本门课程的学习,可以使其理解能力得以提升,有利于今后文献资料的阅读理解以及毕业论文的写作,同时又可增加学生对汉语的深入学习,更好地表达自己的所思所想,提高学生的语言能力。公共基础课程学习建议安排在大一、大二两个学年,既可作为高中与大学的一个衔接,又可为学生接下来的专业课程的学习奠定基础。 3.2 学科基础课 学科基础课是依据不同专业所设置的为专业必修课打基础的课程,这一部分的开课时间建议安排在大一、大二两个学年。学科基础课的设置的目的是在公共课程的基础上进一步为专业必修课的学习奠定基础。学校在学科基础课的设置中应相应减少高等数学的课时数,增加生物统计学的课时数。生物统计学是数学在农科方面的具体应用,与本专业息息相关,应用性更强,但目前所设置的课时数不足以满足学生全面了解本门课程的相关知识的需求,不能将其与专业相对接,使本门课很好地应用到实践中。这其中一个很重要的原因就是没有掌握较为全面的、牢固的知识,以至于陷入“书到用时方恨少”的境地。其次,由于现代园艺不断向信息化、技术化方向的发展,本专业需要大量具备一定计算机基础的高科技型人才,因此这就体现了计算机课程设置的重要性[3]。除了目前所设置的Visual Basic语言程序设计,以及公共课程中的大学计算机基础、课程设计这三门课之外,建议增加一门计算机在园艺专业上的应用的课程,使计算机与园艺专业有更好的对接,也使得课程的设置更加贴合实际,更加符合现代园艺相关用人单位的需求现状。 3.3 专业必修课 专业必修课程是学生学习专业知识,掌握专业技能的重要部分,是整个教学课程设置的重心部分,其课程设置的合理程度直接影响学生的质量。此部分课程的不足在上文中有所提及,即部分课程内容冗余,出现不同程度的知识点重复。建议把《草坪保护学》《草坪排灌水学》合二为一,将《高尔夫球场草坪》《高尔夫球场环境保护概论》《草坪工程》合为一门课程进行讲解,先让学生对课程内容形成一个总体的知识框架,再进行知识点的细化,这样既可以避免知识点的重复,同时可将知识点进行串联,有利于学生在学习过程中形成一个全面的知识体系,亦避免了时间、精力及师资的浪费。 3.4 专业选修课 专业选修课是培养学生对园艺不同方向兴趣的课程,此课程建议设立在大二、大三两个学年。涉及的方面包罗万象,如关于园林设计、鲜切花栽培与管理、果蔬贮藏等。可以让学生根据自身情况,选择自己感兴趣的方面进行学习,从而让学生积极主动地进行探索,在不知不觉中掌握了知识,同时可以开拓学生的视野,利于今后的就业及创业。 3.5 实践教学环节 为了让学生能够做到将理论知识与实践相结合,应该增加实践教学课程。植物学课程实习应分三步进行:首先,由教师带领学生进行校园参观,认识校园植物。校园拥有上千种植物,是一个很好的植物学习场所,掌握校园植物的名称及特点是学生必不可少的专业技能。其次,学生应去植物园进行学习参观,这是对知识点进行补充的过程。最后,由教师带领学生进行霸王岭等地区的野外实习,既可进行知识点的复习概括,又可对知识点进行查缺补漏,做到温故知新。“三步走”的计划将会让学生在不断的实践中掌握植物学知识点,将理论与实践进行良好的对接。《观赏园艺综合实习》课程的开展可放置于大三学年。由教师带领学生进行不同园艺工作园的参观及考察[4]。学生在与基层人员的讨论交流中了解现代园艺的发展情况、人员的需求状况,同时了解如何更好地将所学所想付诸于实践,为学生今后的就业、创业创造了良好的条件[5]。具体开展形式可采用“大组套小组”,分组分工的形式[6]。每个小组5~6人,专门负责实习内容的其中一项,进行组间的学习、讨论、整理及总结,最后进行大组之间的成果分享讨论。这样,既可以调动每名学生的积极性,又可以集思广益,实现“1+1 2”的效果。 4 结语 以上对于教学体系改良的建议及意见是基于海南当地现代园艺的发展情况以及相关用人单位的需求状况,并结合海南大学应用科技学院现有教学体系现状进行调研及分析讨论得出,以期能对现有园艺专业课程有一个进一步的优化,为培养掌握牢固理论知识及很好的实践能力的综合性应用型高精尖人才提供一个良好的平台。同时,应根据海南当地教学条件及现代园艺专业企业用人需求,结合学生培养目标,总体上采用理论结合实践的授课方式。理论课的教授以班级为单位,采取小班教学,使教师可以更好地掌握每个学生的具体学习情况进而进行相应辅导,使学生可以更好地掌握课堂知识,夯实基础,从而实现师生间良好的互动与沟通。实践课的教授以组为单位,采用进入实践基地及农场进行实践学习的方法。授课方式为教师进行统一操作讲解,班级成员以组为单位,首先进行组内的探讨学习,然后进行各组间的讨论及评比,让学生在实践、交流及竞争中更好地对知识进行把握,以期培养更加适应当代园艺产业技术领域岗位需求,能够掌握牢固理知识及很好的实践能力的综合性应用型高精尖人才;培养具有较强创业精神及能力的创新型人才。为学生的学习及就业、创业的可持续性发展创造良好的条件及打下坚实的基础。 园艺专业论文:卓越农林人才教育培养体系下的园艺专业国际化课程群建设实践 摘要:国际化课程群建设是园艺专业卓越农林人才教育培养体系下课程建设与改革的重要组成部分,在培养实践创新型人才方面有着积极的作用。本文从高等教育国际化对课程建设要求出发,对园艺专业国际化课程群建设的特殊机遇、要解决的主要问题、建设主要内容、建设的目标进行了深入探讨,以期为现有高校园艺专业国际化课程群建设和教学改革提供参考。 关键词:园艺专业;国际化;课程群;建设 “扩大教育对外开放,提高我国教育发展水平和国际化水平”是国家领导人在2010年8月全国教育工作会议上提出的明确要求。教育国际化的目标是培养“适应国家经济社会对外开放的要求,培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才”。根据《教育部农业部国家林业局关于推动高等农林教育综合改革的若干意见》的要求,主动适应浙江省建设高效生态农业强省、特色精品农业大省和率先基本实现农业现代化的区域经济社会发展要求,依托浙江农林大学园艺学科的优势和特色,调整优化人才培养方案,改革人才培养管理体系,积极推进卓越农林人才教育培养工作。对于我们在教学第一线的广大教师而言,国际化课程建设是高等教育国际化的一个基础性环节,也是卓越农林人才教育体系下需要积极参与的方面。 一、高等教育国际化对课程建设要求 高等教育国际化对课程建设要求包括下列三个方面:一是提高教学质量,培养国际化人才。例如,在园艺专业主干课程的学习过程中,让学生了解发达国家先进的园艺植物栽培、育种技术,理解相应的专业基础理论知识,掌握相应的专业词汇,为他们开展国际交流与合作奠定基础。二是建设可等效互换课程,为高等教育国际化的其他工作奠定基础。无论是与境外学校课程与学分的互认,还是发展留学生教育,都需要国内外的相关课程群能够等效互换。这里所谓课程群的等效互换是指,并非需要单门课程之间的等效互换,而是若干门同类课程的等效[1]。三是参与国际文化交流,提升国家的软实力。高等教育国际化不仅是单向地借鉴和学习发达国家的教学经验,也要积极向世界展现中国高等教育改革和建设的成果,包括课程建设成果。通过课程建设产生的精品教材,应有英文版本,争取在国际主流出版社出版。 二、园艺专业国际化课程群建设的特殊机遇 高等教育国际化对课程群建设更提供了特殊的发展机遇。例如,高等教育国际化意味着将加大从海外引进高水平人才的力度,同时为国内在岗教师提供出国研修的机会。这势必将进一步提升高校师资的素质,对于课程建设起到至关重要的作用。园艺专业主干课程将在高等教育国际化过程中比那些文化依赖课程以及意识形态相关的课程获得更多建设机会[2,3]。 国外的园艺学科建设表现为专业设置面宽,面向当地园艺产业的发展,教学强调少而精,培养学生自学能力,注重理论与实践结合的培训,学术活动丰富,注重资源共享与合作交流等特点。因此,通过园艺主干课程国际化建设,不仅可以帮助提升国内学生在园艺作物栽培、育种等技术水平,还可以提高学生的综合素质、动手能力与国际交流能力。 三、园艺专业国际化课程群建设要解决的主要问题 建设高质量的国际化课程,还需要解决下列主要问题: 1.国外教材的深入系统研究。加强国外园艺专业主干课程教材的研究,是建设园艺专业国际化课程群的基础。外文教材种类、版本较多,根据本专业同学的实际情况,选用合适的教材。对比中外教材在内容、体系、概念、方法等方面的差异,合理安排教材知识点,精炼内容,将本门课的精华传授给同学们。 2.更广阔视野下的双语教学。在高等教育国际化的背景下,双语教学的具体目标应该是中外课程的等效互换性。即在中国高校学习了园艺专业主干课程群的学生,到外国高校应该能顺利地学习有关后续课程。至于课程具体有哪些环节、多大比例用外语讲授,并非是问题关键所在。最终目的是要让学生学会相关知识,提高学习能力。 3.英语水平对国际化课程建设的影响。国际化课程对授课老师的英语水平要求较高。全英文授课教师需要通过打比方、引用历史和人文典故、俚语、幽默等,活跃课堂气氛。但是,用全英文授课后,教师很难做到随心所欲地使用这些教学手段和方法。为了促进任课老师的英语水平快速提高,了解国外相关课程的授课内容、教学方法与模式,课程建设期内需要派遣各位年轻老师到国外进修学习。 另外,由于部分学生的英语听力和口语有待提高,开展全英语授课会影响部分学生对专业知识的理解和学习。因此,只能放慢讲解速度,精简教学内容,对教学的深度有一定影响。此外,在进行课堂讨论时,部分学生无法用英语流利地表达自己的观点。 四、园艺专业国际化课程群建设主要内容 1.课程群建设方案。针对园艺专业本科教育的特点及现状,选择三门园艺专业主干课程(生物化学、园艺植物栽培学、园艺植物育种学)进行国际化课程群建设。生物化学是重要的园艺专业基础课,园艺植物栽培学和园艺植物育种学是最核心的两门专业课。生物化学运用化学的手段和方法,研究生命的化学组成以及各种生命现象化学本质,为这两门专业课的学习打下坚实基础。实现全程英语授课,课堂教学与课外训练相结合的授课模式。 2.课程群师资队伍建设。本课程群现有授课教师11名,其中教授5名、副教授6名,均具有博士学位。课程群负责人具有四年半的国外学习和工作经历,另外还有4位老师具有海外留学经历。争取在课程建设期内,使具有出国留学经历的教师比例提高到三分之二以上,同时吸纳具有海外留学经历的新教师进入教学团队。不定期聘外教或具有海外留学经历的相关专业教师为同学们授课,开拓大家的国际视野。 3.课程群实践教学条件建设。课程群的实践教学由相关实验室和教学实践基地支撑。现有生化实验室、园艺植物栽培学和园艺植物育种学实验室各1个,现代化玻璃温室两个,校内钢管大棚8个,校内实践教学基地2个,校外实践教学基地5个。建设期内,将对现有实践教学基地进行分类规划,建成专用的园艺植物高效栽培基地和园艺植物育种基地各1个,园艺植物种质材料展示园1个,丰富同学们的实践教学内容。 4.外先进教育理念、教学内容和教学方法的借鉴与应用。改革和更新教学方法和教学手段,借鉴国外先进教育理念,更多地开展互动式教学,提高和调动学生学习的主动性和积极性。鼓励采用多种教学形式,营造生动活泼的课堂教学。另外,加强平时考核,增加课堂测验、课后练习、课外训练等在总成绩中的比重,降低期末考试的比重,从而避免一些同学最后突击复习闯关现象的发生。实行分组学习、讨论,自我管理。 5.国际交流与合作。为了加强青年教师与国外的交流与合作,派遣没有国外留学经历的老师到国外相关高校或科研院所交流访学,提高青年教师的国际交流能力和教学水平。开展学生的出国访学交流活动,开阔学生的国际视野,培养他们的国际交流能力。 五、园艺专业国际化课程群建设的目标 通过国际化课程群建设,实现相关课程的全英文授课,提高教师和同学们的园艺专业英语水平;根据国外高水平大学园艺专业所使用教材的结构和内容,筛选出适合我们的教材;完成全英文试题库的建设;聘请外教或有国外本专业留学经历的老师授课,帮助年轻教师和同学们了解国外高校先进的教育理念、教学内容和教学方法;通过全英文示范教学和教学研讨,发挥国际化课程群在青年教师培养中的作用,以及在本科教学中的辐射和示范作用,为教学改革和教师队伍建设做出贡献。 园艺专业论文:园林以及园艺专业教产结合的新尝试 摘 要:本文通过两个方面对这种新型的教学方式进行阐述,首先是使用模块的方式进行教育教学,之后通过采用请进来以及走出去的教学方式,将学校的教学以及企业的相关生产进行结合。 关键词:园林;园艺专业;教学 高职院校的传统教学方式是先进行相关的文化基础知识的教授,之后传授相关的专业基础理论知识,在拥有了一定的专业基础知识之后进行相应的实际培训,或者到相关的企业或者单位进行相应的实习。这种类型的教学模式从教学效果来讲,学生能够学习比较系统以及比较全面的专业知识,从而在很大程度上使学生能够掌握扎实的文化基础知识及深厚的专业基础知识,但是这种教学模式在平时的教学过程中,没有对学生的实际操作能力进行培养和训练,所以他们在实际工作中的实践操作能力相对比较薄弱,从而导致的就是学生进行顶岗实习过程中不能够很好的进入工作角色。这样的教学结果与现在用人单位的标准有着非常大的差别,所以很多学生走向社会进行就业的时候经常找不到好的工作单位。 现在对于相关专业毕业生的重点定位是,能够拥有比较良好的专业素质以及综合素质,同时能够在生产第一线很好地完成工作任务。针对我国传统的教学方式以及教育模式中存在的很多问题和缺陷,广东省梅州的农业学校通过改变园林园艺专业的教学思路以及改善该专业的教育方式,冲破传统的教育教学的模式,尝试将教、学、产、研进行相应程度的结合或者融合从而开展相应的教育教学工作。 1 在教学方式上冲破传统的教学顺序,使用模块的方式进行教育教学 1.1 科目模块的教学概述 把原先独立教学的科目进行相应的整合,与此同时将那些有着紧密联系的科目组成一个整体模块:将数学、语文、英语以及物理和化学等这些基础的科目组成一个整体模块,并且将植物生理学、植物栽培的相关学科、植物保护的相关的课程等相联系的科目汇总成为一个模块,测量学、园林的设计课程以及园林的相关施工课程等这些专业科目整合成为一个模块。 1.2 时间模块的教学 将原先传统的教学顺序进行改变,让学生能够尽快地进入到自己的工作角色。从传统的教学方式来看,在一般的学校或者学院的教学计划,都是在第1、2个学期学习文化基础的相关课程,在之后的两个学期内完成相应的专业基础理论知识的课程,之后利用3个学期的学习完成专业课程的学习,在最后一个学期中进行实际训练或者去单位进行相应的实习。 如果使用模块教学方式进行园林以及园艺专业学生的教育工作,那么在第1个学期中就开始学习专业基础知识,第2个学期开始进行专业课程的学习,与此同时将文化基础的相关模块放在最后两个学期进行学习。 在整个教学过程中时刻将提升学生的实践操作能力作为教学目的,再让实际操作能力进行反复的锻炼。在不同的学期中进行不同程度的实际训练,循序渐进地提升园林以及园艺专业学生的实践操作能力。 2 通过采用“请进来”以及“走出去”的教学方式,将学校的教学以及企业的相关生产进行紧密的融合 2.1 “请进来”的授课培训的主要内容以及总体概述 园林以及园艺方面的老师在进行教学的过程中,为了能够让学生及时地了解到新的专业知识,以及相关的专业技术,学校需要聘请一些在专业领域有成就的工作人员,到学校进行专题讲座,面对面地和学生进行相关知识以及技能的交流和沟通。由于学生的大部分时间都是在学校进行学习,所以他们几乎没有时间以及精力去关注学校外面的情况,让学生在学习课本知识的同时,接受一些新型的专业理念,从这些成功人士身上学到一些经验和教训,从而改善自己的缺点和不足。 2.2 “走出去”进行亲身体验以及实践的教学方式的主要内容以及总体概述 要想培养和提升学生的实践操作能力,学生就需要了解实际工作,同时接触相关的园林及其相关工作任务。学校不仅仅需要在校园内设立相应的园林园艺的实际培训基地,更重要的是能够与种植企业或者单位进行联系,建立相关的校外学生培训基地。 将教学和生产以及科研进行相应的融合,让园林园艺的相关种植企业进驻学校,同时让学生能够进入相关的企业或者单位进行顶岗实习。将教、学、产、研进行相应的结合,不仅仅能够提升学生的实际操作水平,同时能够提升园林以及园艺专业老师的业务水平,能够为企业提供优秀的人才,提升了产值。 园艺专业论文:园艺专业《分子生物学概论》课程教学改革探索 摘 要: 《分子生物学概论》是园艺专业开设的一门专业任选课程,通过对教学定位、教学过程中存在的问题等进行讨论,旨在提高学生兴趣,增强学生学习动力,提高教学质量,推动教学改革,加快应用型大学建设步伐,培养适应社会需求的应用型人才。 关键词: 分子生物学 教学改革 问题 思考 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[1]。分子生物学的发展经历了孕育、创立和高速发展三个阶段,如今已经形成了许多新的交叉学科和分支学科,并且基本理论已渗透到生物学的各个领域。分子生物学已逐渐成为现代生物学领域最具活力的学科之一,在推动我国科学事业的发展、推动生物技术产业的崛起、推动国民经济持续高速发展等方面具有重要的作用。随着现代分子生物学理论体系的不断发展和完善,新知识、新概念、新技术和新理论不断涌现,给分子生物学教学带来了巨大的挑战[2]。 分子生物学课程是高等农业院校生命科学领域重要的基础课程之一,得到了教师和学生的普遍重视,在国内各综合性高校、师范院校及地方院校的本科生和研究生培养中都将其列为必修课或限修课。笔者通过对《分子生物学概论》课程教学存在的问题进行剖析,就教师自身综合素质和能力、教学内容、教学方法和教学手段等进行改革探索,旨在提高教学质量,推动我校应用型大学建设。 1.园艺专业《分子生物学概论》课程概述 河北科技师范学院园艺专业拥有75年办学历史,是河北省品牌特色专业、河北省农业教育创新高地建设牵头专业,也是我校应用型大学建设专业综合改革重点专业。园艺专业培养适应园艺产业现代化发展需求,德、智、体、能全面发展,能从事园艺相关领域的教学与科研、生产与开发、示范与推广、经营与管理等工作的应用型专业技术人才,可在园艺企业、事业单位从事教学、科研、开发、管理等工作。《分子生物学概论》是园艺专业开设的一门专业任选课程,本课程包括理论教学和实验教学两部分,其中理论教学内容以核酸的相关内容为主线,包括核酸的结构、复制、转录及蛋白质翻译的详细机制,以及真核、原核基因表达调控的机制和研究进展。实验教学使学生能够掌握比较全面的分子生物学理论知识和实验技能,通过该课程的学习,使学生了解分子生物学技术发展的现状、未来及其应用,为以后生命科学类专业课的学习和未来从事生命科学相关的教学、研究等工作打下坚实的基础。 2.园艺专业《分子生物学概论》课程教学存在的问题 2.1知识抽象,缺乏感官认识。分子生物学理论抽象而深奥,远离日常生活,感官认识缺乏,导致学生很难接受微观而抽象的知识。比如染色体与DNA章节的内容,因都是微观小分子,缺乏对染色体的正确认识,加之复杂抽象的二级结构、高级结构等,无法进行感官认知,进而造成认知困难,难以理解。 2.2填鸭式教学,难以激发兴趣。传统的填鸭式教学,以教师讲授为主,缺乏创新,学生被动听课,很难让学生长时间保持精力集中。加之,现在学生自主意识强,自控能力差,易受外界因素影响,造成没兴趣上课,玩手机、上网等情况时有发生,进而导致不能有效吸收消化课堂内容。 2.3实验教学学时偏少,学生参与程度不足。大部分分子生物学实验需要花费大量时间进行准备,且多数试剂具有毒性,使得很多实验内容难以开展。另外,实验过程中等待时间很长,比如PCR反应、蛋白质电泳等,都需要几个小时的等待。但实验学时少,时间根本无法满足,很多教师采用穿插式实验教学法,导致学生参与度不够,无法深切领会实验内容,影响教学效果。 3.强化教学效果的几点思考 分子生物学是一门新兴学科,新理论、新技术层出不穷,理论知识和研究方法的不断更新,给课程教学带来更大的挑战。为优化教学研究,提高学生兴趣,促进学生学习动力,提高教学质量,笔者从教学内容、方法等方面进行了思考。 3.1优化教学内容,明确教学重点。分子生物学与其他相关学科存在知识点交叉,比如染色体与DNA在生物化学、遗传学、育种学等课程中都有涉及。如果统一规划这几门课程的教学内容,实现各有侧重,主次分明,每门科目重点突出地讲解各自知识点,可在有限的学时内,让学生明确学习重点。 3.2立足应用型大学建设,合理选择教材。课程设置要紧紧围绕学校的办学定位,在强调基础知识重要性的同时,加强学科应用的讲解,培养学生动手实践能力。教材选择不能照搬,要综合考虑学生接受能力和培养目标,比如可以选择《生命科学名著:分子生物学》、《现代分子生物学》、《基因Ⅷ》等。笔者认为朱玉贤等编著的《现代分子生物学》教材,图文并茂,认知性强,能启发学生与实际生活相联系,易于学生接受。 3.3改进教学手段,提高教学质量。分子生物学知识较为微观和抽象,晦涩难懂。传统的教学手段无法满足教学的需求,而多媒体教学清晰直观、图文并茂。备课环节要多花时间和精力制作PPT,并适时通过动画来展示复杂的逻辑。比如在讲授转座子等部分内容时,可以借助玉米花斑图片,展示转座机制,将复杂的分子机理与现实生活中的玉米联系起来,增强认知。 3.4理论联系实际,增强动手能力。增加实验教学学时,加强学生实验操作技能,着力培养动手能力和科研素养。在实验项目中可先安排验证型实验[3],比如DNA提取、电泳技术、PCR方法等,再增设研究型实验,比如与黄瓜单性结实有关的SSR分子标记筛选等,引发学生思考,制订实验方案,并以小组的形式开展实验。这样有助于帮助学生理解抽象的理论知识,掌握实验技能,增强动手能力和解决问题的能力。同时,启发学生大胆创新,学以致用,利用所学解决现实问题,成为社会有用的应用型人才。 园艺专业论文:园艺专业人才校企合作人才培养模式的摸索与实践 摘要:为培养园艺专业人才的综合素质和就业竞争力,培养符合社会需求的园艺专业高技术人才,校地合作是高校人才培养模式的一种有效教育形式,是高校人才培养的重要途径。本论文分析了园艺专业人才校地合作培养模式的重要性、校企合作人才培养面临的问题,及提出了园艺专业人才三种培养模式:新农村发展研究院建设背景下校企合作人才培养模式、“项目驱动”式人才培养、“引厂入校”人才培养模式。 关键词:园艺专业人才;校企合作;培养模式 一、前言 校企合作是高校人才培养模式的一种有效教育形式,是高校培养高技能、高素质人才的重要途径。特别是企业把高校作为培养符合企业人才的产出基地,对具有创新能力的技术性人才,且能提高生产效率,为企业创造经济效益的复合型人才迫切需要。园艺产业对整个中国国民经济尤其是中国农业具有极其重要的意义和地位。目前社会对园艺人才的需求巨大,但从国内上百所高校园艺专业人才的发展现状来看,存在创新能力弱、实践能力不强的突出问题,而究其原因为人才培养模式的弊端。园艺专业人才在服务“三农”中、专业知识面要求宽,实践性和适应能力要求强,已由“知识为本位”引入到“能力为本位”。然而,在人才培养的过程中,较注重理论上应达到的标准,对创新和实践应用能力的培养重视不够,无法达到为企业培养复合型人才的培养目标。 校企合作以学校和企业为主体,产学合作,资源配置合理化,是高校较为认可且在实践中能有效解决日益突出的人才培养与企业用人实际脱节矛盾的一种方法,是培养高素质、高技能人才的一种有效途径,是教育为学生、社会发展服务的必然选择。有学者针对园艺产业的多元化发展态势及其“设施化”、“专业化”、“集约化”的发展趋势,提出地方型高校园艺专业教学体系应该从“学校-企业-社会-地方经济需求”四位一体进行构建“校企联合”培养模式,充分调研,实施“送出去请进来”战略,培养成效显。目前,从观念上还是实践行动中现有的校地合作模式都存在还需要继续研究探索的空间,已成为高等教育研究的重要课题。 二、园艺专业人才校企合作人才培养模式的重要性 1.培养应用型园艺专业人才。在建设社会主义新农村建设的过程中,国家实行了土地流转政策,大量从事园艺相关的产业公司兴起,传统农业向现代农业转变,休闲农业和生态农业的发展方兴未艾,国家迫切需求大量的园艺专业人才,而懂经营和善技术的园艺专业人才更是紧缺。校企合作更符合当代人才培养的需求,它通过教育与生产劳动紧密联系,培养出理论知识扎实、实践能力和应用能力强的综合性人才。应用型人才所具备的知识与能力只能在实际工作场所才能获得,尤其是良好行为习惯及难以言传的经验和应变方法,只有通过现场环境才能学到。学者们认为传统的园艺专业教学模式存在很多弊端,这已经阻碍了对园艺专业人才的培养,而校地合作培养可将实践教学与创新能力培养有机结合,使高校园艺专业教学能够适应现代农业高等教育的要求,使我们培养的学生能够适应当今社会的需要。 2.农业院校与企业合作互惠双赢。目前,各高校对农口专业的投入资金偏少,专业建设经费不足,因此财力、物力、人力肩负着巨大的负担,实习基地和实验室的建设较为落后,无法满足现代农业对专业技术人才培养的需求,人才培养周期滞后于社会发展。因此,农业院校通过校企联合,充分利用其资源优势,改善办学条件,提高自身的办学水平、综合实力和社会声誉,使发展空间得到提升,走在市场经济的前沿。同时企业要生存和发展,需拥有一流的管理与服务,产出高质量的产品外,其核心竞争力是人才。农业院校与企业合作时,可根据用人需求确定人才培养方案。学校和企业为了彼此的发展,以需求为动力,建立人才供需的长效机制,实现交融互动,互惠双赢。 3.提高园艺专业学生的就业能力。很多毕业生难以找到工作。究其原因,即动手实践能力差,所学的内容不能满足社会的需求。而通过校企合作园艺专业学生在对口的企业实习,实践能力和综合素质得到了普通提高,同时在生产实践中其工作态度和团结协作精神得到了培养,养成了良好的职业素养和职业能力,增强了学生在激烈的就业市场上的竞争能力,拓宽了就业市场。 三、校企合作人才培养面临的主要问题 1.政策法规不够完善。国外校企合作培养人才的成功之处是用完善的法律法规作保障,并用法律法规界定了校企合作中双方的职责、保障条件、管理机制等。而国内对校企合作促进人才培养的立法工作相对滞后,无可操作性的政策、法规,使高校与企业合作时无据可依,且培养过程中双方利益没有给予充分的保护。或者因法律保障措施不力,校企合作只停留在表面上。目前校企合作层次比较浅,一般由学校自身寻找企业合作的。校企合作培养牵涉到不同行业的独立单位之间的合作,它们关系到政府相关管理部门、高校、及企业之间的利益关系。因此这需要一套完善的政策法规来协调和规范各方关系。 2.理论与实践脱节,不符合企业需求。目前,农业院校中园艺专业的课程设置、培养模式、教材建设等多方面与企业需求不相符合,传统的教学模式大众化和学科化,过分追求理论的系统性和完整性,未能知行结合、学有所用,实习也是被动的。因培养模式以理论教学为主,实践教学淡化,与企业生产过程结合不紧密,学生学习积极性不高,在校所学知识和技能与企业要求相差甚远,学生毕业后到企业不能独挡一面,难以达到顶岗实习的要求,不利于校企合作、工学结合的深入开展。 3.受传统观念影响。高校园艺专业的生源来自广大农村和农业地区,加之大多为独生子女,从小受家长溺爱,劳动观极为缺乏。高校教师队伍中也因受“重理论、轻实践”教学模式影响,成果的产出与劳动付出不成比例,而不愿从事实践教学工作,同时学校教师缺乏专业级别的实践教学检验,教学能力存在短板。而园艺专业属于大农专业,要掌握过硬的实践技能,需高标准严要求,确保人才培养的质量。传统观念的束缚致使多数园艺专业学生不安心于工作,就业选择的范围为科研院所、高校和考公务员,就业定位不切实际,因此,在企业实习的目的也是完成学校安排的任务。 4.企业参与积极性不高。为缓解教育资源紧张,高校在校企合作中积极推进,为学校人才培养搭建平台,但是企业参与的热情不高。主要是因为企业不愿为合作需要投入一定的人力、物力和财力,只追求短期效益和自身利益,寻求利益的最大化,忽视“人才强企”战略。或者是虽然进行了合作,只是短期行为,效果不佳。 四、园艺专业校企合作人才培养模式实践 1.新农村发展研究院建设背景下校企合作人才培养模式。教育部、科技部为推动我国新农业科技服务体系建设,促进科技成果推广转化,建设了高等学校新农村发展研究院(以下简称“新村发展研究院”),该项目建设已实施了三年。目前批准成立的共有39所,其中21所为涉农高等院校,18所为综合性高等院校。新农村发展研究院的成立,正是因为高校创新能力不强、与产业链结合不紧、服务经济社会发展能力不突出,而通过创新体制机制,探索建立适应我国大学的人才培养模式。其主导思路是将政府、高校和企业紧密联系,全面探索人才培养全过程的改革与实践,大胆创新校地、校企等合作办学模式,着力解决人才培养和农业人才需求脱节的问题,提高学生实践和创新创业能力。在实践中,通过与地方、企业共建综合示范基地及分布式服务站,整合学校农业科技服务资源,引导高等学校涉农学科的师生员工面向农业生产一线开展科学研究、人才培养和社会服务等系列工作,能够形成长期、全面、稳定的深层次、多方位、宽领域的战略合作关系,在高等学校人才培养和科技服务等方面取得了一定的成效。 2.“项目驱动”人才培养模式。项目驱动人才培养因强调学生的主观能动性,能将知识和能力融为一体,理论学习和实践相结合,与传统教学相比能更大地激发求知欲望和学习兴趣。校地合作根据企业的需求,以项目开发为载体、通过高校的积极参与,形成“企业+高校”的项目合作模式。这种模式是一个完整的项目,通过企业制作“订单”和“命题”,高校师生从构思到方案实施共同开展工作,对学生的专业实践能力提升具有重要意义。这种合作模式既能企业遇到的问题,也有利于调动积极性,使高校和企业达到“双赢”。 3.“引厂入校”人才培养模式。“引厂入校”人才培养模式使学生“零距离”接触工作流程、“零距离”感受企业文化与工作氛围,为学生技能训练提供很好平台。同时将校外资金、技术和管理引入学校,解决学校实训基地建设中的资金问题,使人力资源和物质资源共享,促进了文化的融合。 五、结语 校企合作重构了“能力本位”的人才培养模式,注重综合素质和就业能力的提高,为立足地方,服务基层,面向全国,培养全面发展的“厚基础、高素质、强能力”的应用型园艺专门人才还需进一步探索和实践。 园艺专业论文:新形势下中职院校园艺专业教学改革初探 摘 要:园艺专业是我国中职院校的重点培养专业,其以培养和提高学生的实践能力为根本教学目标,要求教师能够从学生实践能力的培养方面着手,促进学生在园艺方面的发展。但是从目前我国中职院校园艺专业教学的现状来看,中职院校园艺专业教师方面还存在明显的不足,需要提升园艺专业教师的专业水平。本文就新形势下中职院校园艺专业教学改革中的问题和对策进行了简要分析。 关键词:新形势;中职院校;园艺专业教学 一、中职院校园艺专业教学改革面临的问题 1.园艺专业教学基础设施建设不足 中职院校的办学宗旨与高职院校类似,均是为了向社会培养优秀的实用型人才,促进学生未来的就业发展。就中职院校园艺专业教学而言,教师的主要教学目的就是将学生培养成为合格的园艺人才,提高学生的园艺能力。这就要求教师在教学中充分利用现有的教学设备进行教学,提高学生的园艺实践能力。但是我国中职院校在园艺专业教学基础设施建设方面却存在器材配置不够充分、器材更新速度慢以及可利用率较低等问题,严重制约了教师的园艺专业教学效率,限制了学生的实践发展。 2. 园艺专业教师的教学方法落后 教学方法决定了教学效率,在中职院校园艺专业教学中,教师采用的教学方法仍然以传统的园艺专业教学方法为主,创新能力较弱。随着时代和科技的不断发展,教师在教学中需要采用更加灵活的教学方法,并积极应用科学技术,这样才能够更好地提高学生的园艺学习效率。在这方面,我国中职院校园艺专业教师必须引起注意。 3.园艺专业教学课程设置不够合理 中职院校园艺专业教学课程设置中普遍出现理论教学和实践教学衔接不够密切的问题,以及实践课程安排不够合理的问题。中职院校园艺专业教学课程设置不够合理,需要学校及教师予以改进。 二、新形势下中职院校园艺专业教学改革策略 1.加强园艺专业教学基础设施建设 要提高我国中职院校园艺专业教学的有效性需要学校加强对园艺专业教学的基础设施建设,加大资金、人力和技术投入。从资金方面来说,学校需要加强对园艺专业教学相关的基础设备的投入,让教师在教学中能够利用更多的工具和设备来进行教学,为学生更加系统和直观地讲述知识重点。从人力方面而言,中职院校需要加强园艺专业的师资建设,提高教师的综合教学能力,为提高学生的学习效率奠定教师资源基础。而从技术方面来看,学校还需要提高教师计算机技术的掌握能力,以便园艺教师提高多媒体技术的利用效率。 2.创新园艺教师的教学方法 新形势下,要提高中职院校园艺专业教学的效率,需要教师能够根据时展的变化以及新课程改革的要求,创新园艺教学方法,提高学生的学习积极性和园艺技能水平。例如,园艺教师可以采用实践教学法,在插花的实践教学中,教师可以让学生自己在课堂进行插花训练,这样学生不仅可以掌握插花知识的原理,而且能够将原理运用于实践,并在实践中掌握更多的知识和内容。这种教学方法更具效率,有助于将学生培养成为优秀的实践型人才,促进学生的发展。 3. 完善园艺专业课程设置 完善园艺专业课程设置需要园艺教师重视两点:第一,要加强对公开课的课程调整。传统的中职院校园艺专业教学中,学校采用的是基础课和公开课结合的课程设置方式,在公开课上,教师受教学时间的限制,针对园艺专业教学的相关知识讲解得不够具体,容易造成学生学习效率降低。因此,要求将公开课能够进行分课时设置,或者直接采用选修课的形式来拓展公开课的内容。第二,要重视理论课程和实践课程的结合。理论课程和实践课程均是学习园艺专业教学知识、提高园艺技能水平的重要组成部分,无论是单独强调理论课程,还是单独强调实践课程,均不利于学生系统地学习园艺知识,也不利于促进学生的发展,因此要求实现二者的结合。 三、结语 综上所述,新形势下要实现中职院校园艺专业教学改革,需要学校加强园艺专业教学基础设施建设,创新园艺教师的教学方法,并完善园艺专业课程设置。 园艺专业论文:架构园艺专业实践教学体系完善“3+4”分段人才培养模式 摘要:结合应用型本科院校园艺专业“3+4”人才培养目标,探索园艺专业“3+4”分段人才培养模式,推动中职与本科衔接模式的健康发展,为培养合格的高素质技能型专业人才提供依据。 关键词:园艺;“3+4”;教学体系;人才培养 随着国家对应用型人才培养的重视,国内高等院校对应用型技术人才培养模式进行了不断的尝试及探索,“3+4”就是其中之一。中高职衔接“3+4”分段人才培养模式的改革是职业教育向本科层次高等教育领域的延伸,是招生考试制度的改革,是职业教育多元化的实现途径,同时也是职业教育人才成长路径的重要举措。“3”是指3 年中职的培养,“4”是指应用型本科院校的本科培养4年。园艺专业是现代农业的一门重要的学科,本专业培养适应经济社会发展需要,面向现代化园艺行业一线,掌握园艺学相关学科基本理论、基本知识和基本技能,培养具有创新精神,具备蔬菜、果树、观赏植物的栽培、良种繁育、病虫害防治、果蔬产品贮藏加工等能力的应用技术型专门人才。在吉林农业科技学院转型发展的大背景下,课题组对园艺专业传统的人才培养模式进行改革,初步探索了应用型本科院校园艺专业“3+4”分段人才培养的新模式。 1完善“3+4”人才培养方案,准确定位人才培养目标 完善园艺专业“3+4”人才培养方案,对于明确本科院校、中职学校各自的培养目标和教学有重要作用。而做好培养目标的衔接,是实现两个阶段有效衔接的第一步。 “3+4”人才培养方案可由本科院校领头,与中职学校、园艺相关企业共同制定。可以组织专业教师到其他应用型本科院校、企业等单位进行调研工作,同时教师还可通过网络、实地查阅有关资料,明确“3+4”人才培养的规格要求,培养出一批应用型、高水平、管理型的高级技术技能型优秀专业人才。 1.1培养大学生独立分析问题和解决问题的能力 “中职3年+本科4年”人才培养模式,实现了高层次应用型人才的系统化培养,培养学生具有独立分析问题、解决问题的能力及自我开拓获取知识的能力,该培养模式能充分体现出职业教育人才培养特质,真正彰显“3+4”模式在教学改革方面应有的学制优势,以培养高层次创新型技能人才。 1.2培养大学生的创新、创业理念及能力 创新实践能力是应用型本科人才的重要素质和表现。要加强培养大学生的创新和创业理念和能力,在教育模式和手段上要与创新教育的培养目标保持一致。在教学过程中要与市场结合、与行业和企业联系,积极鼓励教师不断创新,优化人才培养,因材施教,大胆探索创新人才培养途径,以构建出符合专业创新人才培养目标的创新体系。 1.3培养大学生的科学管理理念、生产经营理念和能力 园艺专业主要学习园艺学科的基本理论和基础知识,接受园艺植物科研、生产、管理、创新等方面的基本训练,培养大学生具有从事园艺植物的科学生产管理与经营、科学研究、技术开发与推广等基本理念和能力,使其能胜任园艺企事业经营管理等方面的工作。 1.4培养大学生职业道德、职业技能和敬业精神 大学生的培养是以职业道德、职业技能和综合素质为主线, 构建理论和实践知识课程两大体系,教学实施与工作环节密切联系,课程与就业岗位职业两个标准相结合, 培养学生的专业技能和胜任专用工作的能力和敬业精神。 2 加强园艺专业课程体系设置 “3+4”专业衔接中,强调前3年夯实学生的基础知识,后4年培养更突出学生实践能力、综合素质,通过“3+4”的专业衔接,形成一个新的连贯制的课程体系。根据重基础、重实践、强创新、多方向的总体原则,建立新的4个模块课程体系。 2.1通修课程教育模块体系 即人文知识和科学知识课程。通修课程教育模块体系,培养学生正确树立科学的三观(即人生观、世界观和价值观);具有事业责任心和社会责任感;具有一定的法律意识,自觉遵纪守法;注重热爱园艺专业、职业道德修养;具有很好的诚信意识和团队合作精神。例如政治学、社会学、法学、思想道德、职业道德、体育、英语、计算机、高等数学、无机和有机化学等作为学生的必修课。 2.2 学科平台模块体系 本能力模块主要使学生掌握园艺专业基础知识,包括植物、植物生理学、土壤肥料学、农业气象学、遗传学、农业微生物、试验设计与统计、农业生态学等课程。 2.3果树生产能力模块 果树生产能力模块注重培养学生的果树专业能力,需掌握果树的栽培技术、育种技术、果蔬产品贮运与加工、果树的组织培养、果树的种质资源、果树的盆景与鉴赏等课程知识。 2.4蔬菜生产能力模块 本能力模块主要培养学生的蔬菜专业技能,使学生熟练掌握蔬菜、观赏花木等园艺植物的栽培技术、育种技术园艺植物病害的诊断与防治、园艺植物昆虫的识别与防治、园艺设施学、蔬菜工厂化育苗、蔬菜良种繁育学、无土栽培技术学等课程知识。 3创新实践教学方法,架构实践教学体系 3.1增加实践教学的比例,明确实践教学目标 为构建一个科学合理的实践教学体系,可以采取修订实验教学大纲的方式,保证实践教学所占比例。在理论课程和实践课程的学时安排上,可使理论与实践教学各占一半,以增加实践教学的学时。例如蔬菜栽培学、果树栽培学、观赏园艺学、园艺植物育种学、果蔬贮运与加工等专业骨干课程的实验部分设置为独立实验,增加学时数,加大实践教学的比例。 3.2优化与完善实践教学内容 优化与完善实践教学内容体系是实践教学体系改革的核心,在实践教学的内容组织上,加强通过带有职业模拟或现场实践的实践教学,强化职业实践。使学生充分感受园艺相应职业所需要的专业知识与专业技能,为将来从事本专业的工作作好相应的准备。同时还要突出开放社会实践教学,扩展大学专业教育的空间,加强学生对专业知识的认识,提升学生的综合素质。园艺专业实践课程教学内容包含毕业论文的试验设计、调查、试验管理、科研训练、课程实验、生产实习、顶岗实习等。同时要以能力培养和技能训练并重,优化实践课程体系。 3.3以创新实践教学为突破,提高学生的专业能力 实践教学模式要实行项目式创新实践教学模式,使学生积极参与教师的科研活动,以提高学生的实践、创新能力。项目式实践教学要以某个省、市或校的科研项目为依托,重在寻求科研学习中解决问题的方法。学生可根据在校的不同学期、不同实践条件,选择感兴趣的项目,合理参与,并与教学相结合。例如李子组、钙果组学生通过参与吉林省李子和钙果品种选育项目,积累生产经验,从而增强果树实践能力。 4拓宽“3+4”人才培养的途径 4.1开展校企联合办学,拓宽人才培养模式 在加强校内外实习实训基地建设时,应积极开展校企联合。学校与企业在共赢的基础上开展产学研合作,既是企业更高层次发展的迫切需要,也是应用型本科院校提高教育教学质量、提升科研水平、实现培养应用型人才目标的重要途径。可以邀请他们参加学校人才培养方案、教学计划的制定,课程的设置、实验室建设,协助安排学生顶岗实习和就业等,还可聘请企业的高级人才开展专题讲座、指导现场实践教学等,以真正实现校企合作的共赢及促进地方经济的发展。 4.2利用非课堂途径,全面实施素质及创新教育 倡导鼓励学生积极参与科技创新、社团活动、志愿者活动、暑期社会实践等各项活动,利用非课堂途径,全面实施素质及创新教育。例如可组织学生积极申报大学生创新项目或参与教师科研工作,提高学生的实践技能和创新意识。 5健全园艺专业“3+4”人才培养的保障体系 5.1加强师资力量建设,培养高质量的双师型、应用型、兼职型的师资队伍 为保证“3+4”人才培养的质量,需要建立“3+4”教师培训制度,提高教师的业务能力,培养高质量的“三型”师资队伍,可以采取国培、省培、进修等多种方式,加强提高专业教师的业务水平。教师在实际教学中把新知识、新技术、新方法逐一应用,提高学生的专业兴趣和自信心,提高教学质量和效率。可采取人才引进、外聘、人才激励等形式,在外聘教师中,由实践经验、技能水平高的专家担任兼职教师,以老带新的方式提高专业教师的专业技能水平。 兼职教师主要由各企事业的园艺专家、高级技术人员等组成,也可以成立名师工作室,培养一批本专业的学科带头人和优秀青年骨干教师, 形成以名教师为核心的骨干教师团队,带动园艺专业教师整体素质的提高,加深对应用型人才的培养。同时,专业教师还可以挂职下场锻炼、观摩交流、听讲座等形式了解园艺专业的现状和发展趋势,熟悉园艺相关企业对学生的专业知识和实践技能要求,以掌握教学内容和企业需求的密切关系。 5.2加强园艺专业实训基地建设,完善实训基地管理 实训基地的建设是实践教学体系的重要组成。加强园艺专业实训基地建设是实施实践教学的基础和首要条件,也是提高人才培养质量和实现培养目标的有力保障。学校可以与园艺相关企业、行业紧密合作,建立一个现代化的产学研的园艺专业实训基地,可通过建立蔬菜科技示范园、果树科技示范园、观赏花卉科技示范园,实现实训基地自我建设发展,还可通过技术转换(我校提供技术,企业提供资金)方式,开展校企合作,共建校外园艺实训基地。以服务“三农”作为校外实训基地建设的出发点,以满足示范科技服务为辅,实习教学为主,创造更大的社会效益、经济效益、生态效益。只有建设好园艺实训基地,才能保证园艺人才培养的高质量。加强园艺专业实训基地建设的同时,还要完善实训基地的管理。实训基地的管理由学校、院系双方共同负责承担,学校是调控者,负责基地的政策指引、目标调控和组织协调。院系是领导者,主要指派教师指导学生实习实训,在实习过程中检查和落实实习项目,检查实习执行情况和实习质量。落实实习经费、实习材料用品、交通、安全等问题,使学生端正实习态度、严格遵守实习纪律、保障实习安全。实习后还需要及时上交实习成绩,并组织开展实习交流会,对带队指导教师也要进行考核,最后进行实习的文档整理、存档。 5.3完善教学管理机制 吉林农业科技学院转型下的园艺专业“3+4”人才培养模式还处于试运行阶段,还没有丰富经验可以借鉴,为保障它的有效运行,需要有相适应的完善的教学管理机制。可通过学分制管理,调动大学生的学习兴趣和积极性。三年中职的学业合格完成后,转入该校的转型本科继续学习,学生所学各门课程必须全部合格,按时完成最低学分标准。同时建立岗位职责负责人制度,下发给各级院长、系主任、办公室主任、任课教师、辅导员等各项职责,加强教学管理机制。同时,要加强学生学习制度的改革,可选择考核评定方法,加强学生对专业理论知识和实践知识的理解和掌握。完善加强毕业论文设计、科研技能训练、实习实训、生产劳动、定岗实习等实践环节的指导和考核工作, 使教学过程中的各项环节得到落实。 5.4建立健全教学质量评价制度体系,完善教学质量监控系统 建立建全教学质量评价制度体系,完善教学质量监控系统是应用型本科院校人才培养适应社会、面向市场的集中体现。以园艺相关企业的评价机制为依据,建立一个符合“3+4”衔接要求的评估体系和标准,需要坚持多样化、多元化的课程评价原则。对不同性质的课程,采取多样化的评价方式,突出学生综合素质和能力。对职业素质的要求,采取多元化的评价方式,以突出学生职业能力的培养,可以把企业评价的满意度、个人水平作为衡量人才培养质量的标准。通过制定《教师课堂教学质量测评办法》、《实践教学测评办法》、《院系教学工作评估办法》等文件,对课堂理论教学、实验教学、实训实习等环节进行质量评价和监控。同时还可将教学质量监控报告结果与教师职务聘任、全年工作量、职称评定等各项内容相联系,利于调整人才培养目标和人才培养的过程。 园艺专业的“中职3年+本科4年”人才培养项目还处在探索阶段,制度和政策等方面还需要进一步完善、创新和研究。这是新型的培养模式所体现出的教学理念和构架的教学体系发展趋势,应用前景相当广阔。因此,园艺专业“3+4”分段人才培养模式是现代职业教育体系改革大形势下的必然选择。 园艺专业论文:园艺专业实践教学中提升学生创新创业能力的改革与实践 摘要:实践教学是园艺专业培养的重要环节。在实践教学中,以学生为中心,改革实践教学内容,推行启发式教学,创新实践教学模式,建立学生导师制,推进校企联合,组建多元化教师队伍,以此提升学生的创新创业能力。 关键词:园艺专业;实践教学;创业与创新能力;应用型人才 社会的快速发展迫切要求高等院校全面实施教学改革[1],培养出更多更好的具有创新创业能力的高素质园艺专业人才,来引领现代园艺产业的创新发展。园艺专业实践教学是培养创新创业人才的重要环节,科学又合理的实践教学不仅能提高学生的专业技能,培养其动手能力和创新能力,更重要的是能把理论与实践有机结合,引导学生掌握科学的思维方法,增强分析和解决问题的能力,形成正确的创业目标和价值取向,培养学生的创新精神和创新创业能力,增强组织管理能力,全面提升创新创业的综合素质。本文针对河南科技大学林学院本科园艺专业的实践教学现状,通过借鉴省内外兄弟院校的经验和自身的探索与实践,提出了园艺专业实践教学中提升学生创新创业能力的改革措施。 一、改革教学内容 在实践教学中,始终把学生兴趣的提升和学生创新创业能力的培养作为教学的目标,全面改革现有教学内容。将本学科国内外最新研究成果和实验技术、方法引进课堂,对实验项目、内容进行更新或增删;减少验证性实验,大幅增加综合性和设计性实验项目的比重;增开《园艺植物栽培学实验》、《园艺植物育种学实验》独立实验课程,摆脱实践教学对理论教学的从属地位,学生可参与实验方案的制定、实验药品的配制以及试材的准备、前处理等,发挥学生的学习潜力,提升了创新动力[1-3]。 二、推行“启发式”教学法 老师始终把培养学生的好奇心和想象力作为工作重点[4]。传统的“灌输式”教学法扼杀了学生的兴趣和好奇心,培养的学生习惯于死记硬背,缺乏思考的动力和创新精神,学生同质性较高。大胆采用“启发式”教育,教师要跟学生对话、交流和互动,因情境而去引导学生主动探索、思考,创造新知识、新方法。考核也从“重结果”转变为“重过程”、“重记忆”转变为“重思考”,因而大大提高了学生的创新能力。 三、创新教学模式 现行的教学大多数是教师以课堂讲授为主,配以个别案例讨论,学生始终处于被动地位,而创新创业教育则要强调学生的自主探索、团队合作以及实践操作性,一切以学生为主体,让学生从做中学,从实践中学习、巩固和提高[5,6]。我院成立有园艺学会、食用菌协会、花卉协会,在每年春季都会举办“花卉展览会”,往常都是团委学生会组织,参与学生从老师家借来盆栽花木或者从花卉市场购买一些小型盆景、盆栽花卉,活动往往形式大于内容,缺乏专业性,创新性更无从谈起。目前,在院主管教学院长的领导下和实验教学中心的支持下,邀请相关的专业教师参与其中,将该活动与相关实践教学活动相结合,把教学从课内引向课外,使学生把课堂学习与课外实际操作结合起来,真正参与创新创业活动的全过程,从而激发了创新斗志、培养了团队协作能力和团队精神,获得了真实、丰富的第一手创新创业经验。毕业论文是实现本科教学目标的综合性实践环节,是本科教学效果和教学水平的综合反映。我们建立了论文实施的程序,包括课题申请、资料搜集、开题报告、中期检查、论文撰写、论文审阅和评阅、论文答辩、论文成绩评定等,逐步培养了学生的实践能力和创新能力,激发了学生创新的兴趣和潜能。利用寒暑假和节假日,组织学生参与社会实践,调查当地果树和蔬菜的生产现状以及存在的问题,针对问题提出相应的解决方法和措施,既巩固了专业兴趣,又提高了创业创新能力。定期或不定期地邀请兄弟院校、科研单位的专家及行业部门的领导和企业家到校作学术报告,邀请本校毕业生中的创业成功者回校经验交流或指导校内的创业团队,成功的创新创业实践经验起到了潜移默化的助推效果,学生受益颇多。 四、建立学生导师制 在培养计划中,构建了“全过程学生导师制”的实践教学运行体系。在校学生不同程度地参与到教师的科研课题中,显著提升了学生参与研究的深度和广度。不同的科研项目,接触到不同的实验方法和仪器设备,在导师的指导下独立操作完成。学生触碰到更多的创新领域,既增强了专业素养,又培养了合作创新精神。在教师的科研成果转化过程中,学生能够学习和了解技术成果转化的要求和过程,同时可以充当科研成果转化的积极骨干分子,开启自己的创业之路。以大学生科研训练计划(SRTP)、挑战杯大学生创业大赛为契机,充分发挥第二课堂的作用,宣传和普及创新创业知识,组织优秀创新创业团队,研究创新创业的思路,展示创新创业的成果,培养了学生的创业意识和创业技能,全面提升全校的创新创业教育水平[7-9]。 五、积极推进校企联合 在实践教学过程中,把创新创业教育与当地相关企事业单位相结合,拓展教学资源和实践基地,强化实践教学。紧密结合洛阳当地的园艺企业、合作社以及洛阳农林科学院的优势和特点,设置不同的实践教学内容,比如果树嫁接、果树修剪、蔬菜育苗、蔬菜定植、蔬菜引蔓等,分期、分批地让学生到企业中顶岗实习,从中领会到创业的艰辛和不易。介绍自主创业的成功案例、典型,来提高学生对创新创业的感性认识,营造创新创业的文化氛围。推进校企联合培养,学生的实践创新能力得以显著提高。 六、组建多元化实践教学队伍 素质高能力强的实践教学指导教师队伍是提高实践教学质量,培养创新创业人才的关键,通过“内培外引,请进来走出去”的方法,鼓励青年教师进驻企业参与实践锻炼,强化自身的实践能力;每年选派1~2名优秀教师到国外高进行研修或作访问学者,学习国外先进的教学方法和实践技能,增强创新视野;聘请具有创业实践经验的企业家来校担任创业导师,激发学生的学习兴趣和就业意识;以此来组建具有创新精神和创业能力的多元化实践教学团队,为培养具有创新创业能力的应用性人才凝聚核心力量[10-12]。 实践教学是园艺专业本科教学的重要环节,在实践教学中融合创新创业教育,将大大提升园艺专业本科教学的总体质量和水平,提升学生自主创新创业能力,为现代园艺产业的健康、快速、持续发展提供具有创新精神、创新能力的高素质人才保障。 园艺专业论文:浅谈园艺专业实施复合应用型卓越农林人才培养的措施 【摘要】园艺专业具有较强的实践性、实用性、地域性等特征,对服务地方经济具有重要作用。随着园艺产业和科学技术的不断发展,对园艺专业技术人员提出了更强的探索能力、创新能力和实践动手能力的要求。如何优化园艺专业复合应用型卓越农林人才教育培养,是值得我们深思的问题。 【关键词】园艺专业 卓越农林人才培养 措施 “卓越农林人才教育培养计划”(简称“卓越农林计划”)目的是培养造就一大批具有良好社会责任感,勇于探索创新,实践能力强,适应经济社会发展需要,有解决农林业生产实际问题能力的高水平应用型人才[1]。培养卓越农林人才关键点有:培养什么人即培养目标定位,怎么培养即培养模式和培养途径的设计与创新。 一、人才培养目标 人才培养目标和定位是实施人才培养的纲领,其核心是解决“培养什么人”的问题。园艺专业复合应用型卓越人才培养的最终目标就是要培养高素质高技能型园艺专业人才,具体目标内容应包括以下方面:培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,掌握园艺学科相关领域的基础理论和基本知识,经过“卓越农林人才教育培养计划”基本训练,能胜任园艺产品(主要为果树、蔬菜、观赏园艺)生产、经营、管理、贸易、旅游观光等领域的技术与管理工作,具有扎实的基础理论、宽广的专业知识、较强的实践能力和创新能力,具有较宽广的适应性和一定专业特长的研究型和复合应用型人才。 二、人才培养方案 人才培养方案是落实人才培养目标的重要教学管理文件,是人才培养模式和培养途径设计的蓝图。园艺专业在制定卓越人才培养方案时,应依托于行业、企业长期的产学研合作基础,发挥双方优势,科学系统地设计课程体系内容,培养过程模式,培养方案要科学设置基础课程体系,夯实学科基础,以适应宽口径培养的要求,注重通识教育与专业教育相结合。同时,注重更新观念,努力将专业领域内多年来的改革成果,内化在人才培养方案中,打造特色专业教育,鼓励开设专业导论课程和新生研讨课程,使学生尽早确立专业思想,激发学生学习的积极性和自主性。 三、人才培养模式 人才培养模式将专业课程设置与园艺职业岗位能力对接,通过建设校企合作实训平台,让教师指导学生实训的同时完成企业的实际生产项目,学生在实训过程中不仅实现了理论知识到生产实践的转化,更养成了行业生产的标准意识和职业素养;同时在实训中引人入企业的绩效评价方式,激发学生的主动学习精神,培养学生的团队协作意识、创新能力和动手能力。 四、实践课程体系 应依托校内外实习实训教学基地、各类实验室、教师的科研项目,积极拓宽实践渠道和实践教学模式;根据人才培养的特点和理论教学内容,及时调整、充实和更新教学内容;遵循循序渐进原则,按照基础技能、专业技能、综合应用能力和创新能力的梯度培养模式改革实践课程体系,提高学生的实用技能。 1.基础技能:由第二到第四学期的基础技能实践环节训练完成,在此实践环节,通过认知型实验与实习、企业实践和社会实践训练学生园艺基础技能,使学生具备基本的职业道德感和职业责任感。 2.专业技能:由第五到第六学期的专业技能实践环节训练完成,通过课程设计、生产实习、课程设计和专业技能实训,使学生具备从事果树、蔬菜、观赏园艺的栽培、育种、植物营养和施肥、商品化生产、植物病虫害防治、园艺产品贮藏加工、园艺产品质量检测等专业技能。 3.综合应用能力:由第七到第八学期的综合实践环节训练完成,通过毕业实习、毕业论文(设计)、专业综合实验等,使学生具备园艺产品商品化生产、经营和管理能力,适应园艺植物生产、园艺植物养护管理、小区绿化美化、插花与盆景制作、农业技术开发与推广等岗位。 工作需要。 4.创新能力:通过设计型实验、研究型实验、学生科研立项等培养学生的创新能力。 五、师资队伍建设 “卓越农林计划”师资队伍建设涉及专业教师和企业教师两个方面。专业教师方面,建设以专业负责人和课程负责人为核心的专业教学团队和课程教学团队;通过校内岗位培训、企业挂职锻炼、参与企业项目研究、到企业现场实践以及到企事业单位进行产学研合作等方式,推动教师(特别是青年教师)的综合素质和实践能力的提升;加强师德师风建设,增强教师的使命感、责任感和荣誉感。 企业教师聘用方面,将高等教育教学的基本规律与实践教育相结合,聘请企业专门人员(人力资源部门、技术部门)担任教学顾问,一方面与学校共同进行研究、制定培养计划,同时监督人才培养质量,进行教学指导,另一方面,参与教学大纲与教材的编写。此外,充分利用学校周边地区各个企业的便利条件,聘请企业兼职教师直接参加日常的教学工作中。同时,在人才培养方案中各个实践环节实施“双导师制”:学校导师为学生选课、学习提供指导,企业导师根据企业实际为学生生产实践和创新设计的选题及其实施、完成等环节提供指导或现场咨询,进行卓越农林人才培养的全面基本训练;企业导师配合学校为学生提供卓越农林人才职业教育方面的培训。 逐步建立和完善配套的师资队伍建设政策,鼓励教师提升实践能力,丰富生产实践经验,并将生产实践经验转化为优质的教学资源。 1)对在企业进行专门性生产实践培养的教师,在生产实践阶段给予适量的工作量学时补贴,对生产实践中成果显著的教师,在配套研究项目方面给予优先考虑。 2)有丰富实践经历的教师参加“一对一”的培养,根据实际情况,学校考虑计算一定工作量。 3)对实践技能型教师的评价应该着重考察评价生产项目设计、专利、产学合作和技术服务等生产实践方面的成果,使实践技能型教师的教学和研究工作的重心真正转向生产实际。 4)对参加“卓越农林人才教育培养计划”的教师,在职称晋升、业绩考核等方面均给予单独的激励政策。 六、结束语 当今园艺产业正在向产业化、规模化、集约化方向发展,产业结构也发生了明显的变化,由单一的产品生产向产前、产中、产后延伸,涉及第一、第二和第三产业。所以对园艺专业人才的需求与以前有明显的不同。人才培养体系制定时,应充分考虑人才培养和地方经济发展的需要相结合,立足于现代园艺产业的需要,突出“复合应用型”的人才培养模式。
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。
生物资源论文:国外生物资源库建构 作者:方宇宁 温度之波动 “生物样本如果不经过适当的处理,其作用就可能受到限制,”马萨诸塞州剑桥博德研究所的克里斯汀•阿迪利(KristinArdlie)说道。她回忆起一个从胎盘组织样本分离RNA的项目,由于样本中含有太多的降解酶,经过多次分离均未能成功。原来研究人员起先将该样本放在-20℃的冰柜里,几个小时后再将样本转移到符合条件的-80℃的冰柜中。“他们可能认为‘冷冻不就是冷冻嘛’,”阿迪利说道,但一般的冰箱温度并不足以阻止酶的降解。除了DNA之外,几乎没有生物分子能在-20℃的温度条件下保存完好。大多数样本可在-80℃的条件保存完好,但某些样本,如活细胞,必须保存在接近-200℃的温度条件下。只有在这样的低温条件下,酶的所有活动才会完全停止。以不可预知的方式产生变化的分析物比没有任何分析物更为糟糕。一项研究表明,在对两个肿瘤标志物样本进行比较时发现,当场收集的血清与经过冷冻处理并在十年后解冻的血清比较,后者浓度增加了15%左右。在另一项模拟长期冷冻影响的实验中,研究人员检测了冷冻后再解冻其血清中多种肿瘤标志物的变化情况,一些蛋白质生物标记在几十年里,甚至经过多次冷冻解冻,似乎仍然保持稳定不变。然而,血管内皮生长因子———一种与糖尿病、关节炎和癌症等有关联的生物标志物,却是非常的不稳定,不适宜用冻结样本进行分析。 瑞士生物库顾问丹尼尔•S-杜巴切(DanielS-Dubach)说道,样本是否已解冻过用以研究,然后再次保存,这不是所有的生物库都有记录的,对冷冻温度进行监测,也不是所有的生物库都能做到的。即使是短期的温度波动,都会使样本形成破坏性的冰晶。杜巴切曾看到研究人员为炫耀他们的样本,将冰箱门敝开了好几分钟。 冷储与技术 马萨诸塞州霍普金顿的汉密尔顿存储技术公司可容纳25万至1000万个样本,在存取样本时,研究人员不需打开冰柜门,只需将样本试管放置在冰柜的一个传递口处,机械臂会将其移至内部的存储架上。研究人员甚至可以通过实验室的信息管理系统寻找所需的某个特定样本,根据他们的要求,系统进行检索并将检索到的样本存放在传递口处,完毕后,系统会通过电子邮件通知研究人员来取。温度保持在-80℃的冷冻系统还能够记录样本的存取次数,以及使用多长时间。即使不考虑配置这类先进的冷冻设备,冷冻储存的成本也是十分昂贵的。NCI生物样本库的吉姆•沃特(JimVaught)说道,一次典型的流行病学研究项目就有可能产生1万名患者的10万份样本,需要5个冰柜存放,单个冰柜每年正常使用的成本达6000美元。虽然冷冻被认为是保存生物分子和活细胞的最好方式,但其外形却有可能被破坏。为了降低存储成本,大多数研究人员采用的是一个多世纪前的保鲜技术:将取自病人的机体组织浸泡在防腐剂福尔马林中,一些固形组织则嵌放在石蜡块中。马里兰州银泉联合病理中心至今保存了2800万件嵌放在石蜡块中的样本,有的样本可追溯到一战期间。然而,从石蜡块中取出一小片组织薄片经染色后在显微镜下观察的方法不能有效保存生物大分子,这些生物组织细胞因缺氧而导致RNA降解,蛋白质发生变化,包括福尔马林也会致RNA和DNA遭到破坏。当研究人员试图恢复生物大分子,在去除石蜡时还会造成更多的破坏。虽然从石蜡中可以提取DNA和RNA,但无法保证质量。销售室温条件下存放DNA和RNA专用设备的加州IntegenX公司副总裁迈克•霍根(MikeHogan)认为,生物分子退化的原因并非直接源自于福尔马林,而是因为水解和氧化。冷冻能够让样本长期保存,是因为在较低温度条件下降解作用变得更加缓慢。IntegenX目前正在改进这方面的技术,旨在去除水分以减缓水解和氧化作用。如果这项技术改良成功,研究人员就能够利用福尔马林保存的样本来研究生物分子。其他的一些改进方法则着重于在样本使用过程中如何去除福尔马林。2009年德国Qiagen公司开发的PAXgene系统产品,采用以酒精为基础的固定剂来保存生物分子,并用石蜡嵌放组织标本。该技术可使生物组织样本在室温条件下保存7天,4℃条件下保存4周,-20℃条件下保存几个月,样本形态和生物分子都不会受到损害。这种保存方法正在替代深度冷冻。一项规模庞大的组织收集项目中有一个试点项目,其目的是利用以四种不同方式保存的几十种类型生物组织样本,进行基因表达和常见的遗传变异研究。基因型组织表达(GTEx)是美国国立卫生研究院(NIH)进行的一项合作研究项目,参与这一项目的还有选择PAXgene系统的一些研究所。美国人类基因组研究所项目总监杰弗里•斯特鲁威(JeffreyStruewing)解释道,PAXgene系统不仅能够保护RNA,还可免除样本收集过程中超冷保存带来的运输上的麻烦。但PAXgene系统长期保存如蛋白质这样的大分子的效果究竟如何,现在断言还为时过早。“没有任何一种保存方法能够适用于所有样本或所有分析物的。” 样本之收集 一些最棘手的困难在样本保存之前就已经存在了。NCI所辖的生物样本库和生物样本研究办公室(OBBR)负责人卡罗琳•康普顿(CarolynCompton)说道:“生物标本是人体的一部分,从体内分离时经历了前所未有的压力。”当血液供应被切断,并暴露在突然变化的温度条件下时,细胞的行为就变得很难预料。基因表达和蛋白磷酸化发生大幅度的变化,有可能激活细胞的自毁行为。康普顿指出,研究人员必须要弄明白,样本分析结果是否真实反映了来自患者的生物学状况,“在进行一次堪称完美的检测之后,得到的却有可能是错误的结果。” 即使组织保存完好,仍有可能不能反映真实的生物学状况。“问题不仅仅是样本收集后的时间保存间隔,”休伊特说道,“而是样本在收集时已经缺乏活力。”从戴呼吸器患者身上收集到的与不戴呼吸器收集到的组织样本可能会有所不同,“如果在我划船后进行手臂肌肉活检,我的RNA信息与休息后进行的活检其结果也会有很大的区别。”非住院志愿者的血液、尿液和唾液样本可以在预定点收集,但是固形组织样本通常是在医院急诊手术中收集到的,去除药物、麻醉药剂和血液残余的过程都会对样本质量产生影响。另外,样本冷冻之前在室温下停留时间的长短,使用固定液的类型,以及冷冻过程的快慢等都会影响样本保存的质量。在OBBR于今年二月举办的一次会议上,奥马哈市内布拉斯加卫理公会医院病理学家吉恩•赫伯克(GeneHerbek)讲述了与外科医疗团队的合作经验,即保证组织样本在切除后的一小时内送达病理学家的实验室里。德国汉堡的一家生物技术公司可以在组织切除后的10分钟内进行样本收集,并由指定的护士与手术组一起进行术前准备工作,机体组织一旦被切除,即刻被送到隔壁专门的房间进行切片固定和冷冻处理。“一般来说,从获取样本到开始处理的最佳时间在15分钟之内,”杜巴切说道。具体到不同器官是有所不同的,例如胃等胃肠器官的处理必须更快。验尸过程中收集组织样本的速度也很重要,收集人员要做好随时接收捐赠器官的准备。半数以上的组织样本可于死亡后6小时内收集和进行处理。当组织样本被送到参与GTEx计划一方的博德研究所,在开始分析之前,阿迪利的研究团队会先将RNA分离出来,并以RNA质量完整性指数RIN(RNAintegritynumber)对样本进行质与量的检测,虽然这称不上是一种非常完善的措施,但至少可以将一些完整性极差的样本排除在外。 评估与规范 许多生物库专家发现,在分析中研究人员对样本品质问题较少考虑。2004年至2009年间发表在开放式获取期刊上的125篇关于生物标记物的论文,半数以上都没有提及样本获取、保存和处理的相关信息。这种情况也许并不奇怪,生物库模式的样本收集、保存和处理只是在近年才出现。OBBR成立于2005年,2007年首次了样本收集最佳方法的有关规定,并于去年了提高研究质量的生物样本报告。美国国际生物资源和环境保护学会于2005年首次出版了样本收集的最佳做法,并于2010年了样本预分析标准规范(StandardPRE-analyticalCode),详细描述了样本组织的收集范围以及收集方法。欧盟也资助了一项被称为“通用预分析工具和体外诊断程序的标准化和改进”四年计划。这是一项由多机构参与的项目,由Qiagen公司居中协调,其目的是改进和规范体外诊断的样本处理。对此,沃特认为,公布的这类准则都是根据研究人员的印象和经验,并非是保存样本的最好方式。专业人员往往经过多次研究后形成了他们自己的一些做法,但没有正式公布出来。“目前并不存在建立在扎实研究为基础的统一国际标准。”事实上,用于研究和维护生物样本质量的资源极为短缺,“人们希望有足够的资金用于研究项目和分析,而不是支持它的基础设施,”康普顿说道。仅保存50000件样本第一年的启动成本就在300万至500万美元之间,这还不包括信息系统在内,为期十年的运营成本可能在1000万美元以上,这对于维持样本库的日常开支是一个极大的挑战。 发展与前景 目前,有一些组织专门帮助研究人员获取其所需的样本,例如,人体组织合作网络(旨在改善获得人体组织的途径)是由NCI发起的一个横跨美国各地的网络,它要求研究人员从常规的外科手术和尸体解剖过程中获取组织和组织液。又如,宾夕法尼亚州费城的美国疾病研究交流中心专门收集较罕有的标本,眼睛等。其他一些国家也开始发起大型生物库项目计划(见“链接:英国生物银行介绍”)。泛欧洲生物样本库和生物分子资源研究平台(BBMRI)是欧洲各生物库形成的一个网络,其宗旨是让研究人员能够共享人体组织样本和数据。包括加拿大魁北克省的基因组学公共人口项目(P3G),不仅提供样品收集和处理等方面的开源软件,同时也拥有自己的生物样本数据库。P3G研发主任、麦吉尔大学健康中心的伊莎贝尔•福捷(Is-abelFortier)认为,一项研究,甚至一个大的研究项目,都不可能拥有足够的样本。“对于已经收集到的数据,我们要赋予它们第二次生命。” 有关样本的信息越多,对其他研究人员的价值也更大。比如,研究某种与癌症有关特定基因的科学家,如果拥有大量可供研究的肿瘤样本,就可以省去很多时间并节省大量的经费。辉瑞药物公司高级副总裁、BBMRI科学顾问戴维•考克斯(DavidCox)认为,充分利用生物标本的方式是一种重新利用研究人员为他们自己的研究目的而收集样本的途径。“你不可能储存所有的样本或获得所有的样本,并将它们一一保存起来,这样的想法代价昂贵,而且很难保持质量。”与每个样本收集部门分别商谈样本的利用问题也是一种低效率的做法。他设想了一种松散协调的“卓越中心”模式:研究人员可存储样本,跟踪与自己研究方向有关的临床资料,同时也为共享和保证样本的质量作出自己的贡献。考克斯说道,生物库的问题之一是如何建设? 谁来买单?“有些人的目的是想利用某些生物样本获取利益,而不是建设一个庞大的生物库。”政府资金偏紧,制药公司只愿意资助能产生新产品的研究,而个人捐赠标本一般出于公众利益的考虑,而不是企业利润。需要有一种方式将生物库基础设施和相关信息“以竞争前模式结合起来,这样我们就可以对生物学有更好的了解,同时也能开发出更好的药物,”考克斯说道。对于生物库的建设来说,最困难的问题也许还是资金问题。 生物资源论文:生物资源保障与运用 作者:杜利强李顺才单位:河北科技师范学院生命科技学院 秦皇岛海洋生物资源利用现状 1海洋捕捞。秦皇岛海域是中国对虾、鲅鱼、带鱼等渤海大型的洄游鱼虾的产卵场与索饵场,也是鲆、鲽以及地方性品种鱼、虾、蟹的产卵场与索饵场,历来都是渤海主要鱼虾的良好渔场。近几十年来,由于过度捕捞以及拖网对幼鱼的损害,致使渔业资源逐年下降。目前,捕捞产品中短食物链、低营养级的上层鱼类的产量虽有一定幅度的增长,但底层鱼类产量却大幅下降。随着国家相关禁渔、限渔、护渔政策的实施,海洋捕捞在海洋渔业产值中所占的比重逐渐下降。 2海水养殖。秦皇岛市海水养殖业发展迅速,养殖品种已发展至20余种。目前,秦皇岛市浅海养殖品种有海湾扇贝、贻贝、太平洋牡蛎及虾夷扇贝等,其中扇贝养殖面积3.73万hm2,位居河北省第一;滩涂养殖品种有海参、河豚与对虾等,养殖面积3000hm2;浅海底播养殖品种有魁蚶、杂色蛤等,养殖面积3000hm2,人工鱼礁增殖1667hm2;海水工厂化养殖以鱼类为主,品种有红鳍东方鲀、牙鲆、大菱鲆、美国红鱼、鲈鱼、舌鳎等,工厂化养殖面积达35万m2。 3海洋水产品加工。随着水产品产量的增加和需求的多样化,以提高水产品附加值为主要目的海洋水产品加工业得到了一定的发展,水产品加工的比例和经济效益逐年提高。海洋水产品精深加工比例越来越高,产品结构不断优化,鱼类、虾类、贝类和鱼类加工工业体系正在建立并逐渐完善,已基本形成多品种系列化产品,包括冷冻冷藏、腌制、烟熏、干制、罐藏、调味休闲食品和工艺品等门类。 4海洋休闲渔业。海洋休闲渔业是对海洋渔业的补充,是对海洋生物资源的综合利用,是在海洋生物资源锐减情况下,充分利用现有生产工具和生物资源,开拓出来的一条新路,是海洋生物产业结构调整的战略选择。近年来,秦皇岛市海洋休闲渔业发展迅速,形成了出海捕捞、近海垂钓、海洋知识科普(新奥海底世界、山海关水族馆)、主题公园(山海关乐岛)、湿地观鸟等方式。 5海洋生物制药。海洋生物医药业(海洋药物和保健品工业)是新兴海洋生物产业。据笔者调查,秦皇岛海域具有丰富的海洋药用生物资源,仅海洋药动物就有56科90种;规模化生产的海洋生物,如海参、扇贝、对虾、牙鲆、鲈鱼等主要品种多具有较高的药用或保健价值,无论是药用生物的种类或是数量,都有很大利用潜力,具有广阔发展前景。目前,秦皇岛市除河北省水产研究所完成高纯度河豚毒素提取技术等研究外,相关研究与开发基本处于空白状态。 秦皇岛海洋生物资源开发利用过程中存在的问题 1海洋水体污染严重。随着人口增加,海洋开发活动加快,人们在向海洋索取的同时,也在破坏海洋环境。据报道,2002年秦皇岛各种途径入海的污染物质总量达2578.27万t,主要污染物为化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和石油类。环境污染和过度的捕捞导致了生物资源的衰退和崩溃,海洋水体环境污染严重影响了邻近养殖区、保护区、滨海风景旅游区等海洋功能区的功能。由于海域污染的加重,海水富营养化程度加重,造成海洋赤潮频发,2000~2009年秦皇岛海域共监测记录赤潮10次,分析鉴定赤潮生物24科64种,对海洋生物危害严重。 2海洋生物栖息地遭到破坏。随着沿海地区海岸带、浅海资源的盲目开发利用,秦皇岛海洋环境面临的压力日益增加,海洋生态系统结构失衡,典型生态系统遭到严重破坏,海洋生物栖息地破坏严重。由于许多优良的索饵场、育苗场、育肥场、增养场的渔业功能丧失,渔业资源的增殖与恢复能力下降,主要传统经济鱼类资源衰退严重。 3海洋生物多样性遭到破坏。海洋生物资源不合理的开发利用,使海洋生态系统良性循环遭到破坏,“生态异化”问题突出。由于对物种的资源补充和变动规律缺乏深入的研究,更缺乏科学指导下的宏观调控,过度捕捞和滥用致使近海生态系统的基础生产力下降,种群补充和资源再生遭到破坏,导致生物资源质量严重下降。从海洋捕捞来看,秦皇岛海域由于长期过度捕捞,渔获物种类日趋减少,渔获物逐渐朝着低龄化、小型化、低质化方向演变;多数传统优质鱼种资源大幅度下降,甚至难以形成鱼汛,而低值鱼类数量增加,渔获个体也越来越小,渔业资源质量明显下降,面临着衰竭和崩溃的危险。 4海水养殖环境问题日益严竣。近年来,海水养殖业由于一味追求高密度和高产量,过量投喂配合饲料和鲜活饵料、滥用抗生素等水产药物,随意排放未经处理的养殖污水,从而造成局部特定水域环境污染。随着养殖规模的扩大,海水富营养化严重,近岸海洋生态结构发生明显的变化,造成近海生物种群发生变化,进而威胁到生态系统健康发展和生态服务功能的发挥。此外,随着养殖规模的扩大、集约化程度的提高,秦皇岛海水养殖病害频发,突发性、不明原因的病害种类逐渐增多。 秦皇岛海洋生物资源保护与可持续开发利用的对策 针对秦皇岛海洋生物资源、海洋环境特性及其利用过程中存在的问题,遵循海洋生物资源可持续利用的原则,提出秦皇岛海洋生物资源保护性开发利用的政策措施。 1加强宣传以提高全民的海洋生态、环保意识环境管理的基本任务是转变人类社会基本观念,调整人类社会的基本行为,其目的是使人类社会的组织形式、运行机制以及管理部门、生产部门的决策、计划和个人日常生活等各项活动符合人与自然和谐共进的要求。通过海洋环保宣传教育提高公众的海洋环保意识,使人们充分认识到海洋环境保护的重要性,使全社会懂得海洋环境保护需要每一个社会成员的参与。在全社会形成自觉的海洋环境保护道德规范,这将对保护海洋生物资源、实现可持续发展具有根本性意义。 2保护海洋环境,对已衰退的海洋生态环境进行生态修复海洋环境是海洋生物赖以生存的物质条件,海洋生物及海洋环境共同构成了海洋生态系统。应通过采取海洋污染与生态灾害防治、工程建设资源与生态补偿、海洋生态修复和发展生态养殖等措施,强化海洋生态保护管理,逐步减少人类活动和自然生态灾害对海洋生态造成的破坏和损失。由于多年的近海捕捞强度过大,秦皇岛近海生物资源的生物链受到严重影响。目前,应在实施配额捕捞以及禁渔、休渔等制度基础上,以生态工程原理为指导,有计划地积极进行人工生物资源增殖,在一些重要经济鱼虾越冬、产卵场投放人工鱼礁。由于大型藻类能大量吸收海域中的营养盐,对减轻海域的污染、减少赤潮的发生起着关键性的作用,因此,在重要贝类养殖区养殖大型藻类对一些衰退海域进行生态修复十分必要,促使海洋生物资源开发利用向良性循环方向发展。 3加强海洋生物资源保护与开发利用的基础研究应加强海洋生物资源保护与开发利用的基础研究,组织多学科协作,逐步形成秦皇岛市海洋生物资源保护与开发利用的研究特色,使海洋生物资源的保护有科学基础和应用技术的支撑。首先,应加强海洋生物资源的调查研究,了解掌握秦皇岛市海域中海洋生物的种类、分布等特征,认识海洋生物多样性及其保护的现状,研究探讨生物多样性保护的对策,为有效地开发利用和保护海洋生物奠定基础。其次,设立专项研究基金,加强对海洋生物资源的基础研究,进行海洋生物资源开发的课题招标,提倡鼓励各类企业参与研究开发,以增加资金投入,加快科技成果转化。 4积极发展生态养殖业针对海水养殖业中存在的问题,应按照资源节约、环境友好、循环经济等理念进一步改造水产养殖业发展模式;处理好水域、滩涂养殖功能与其他功能的关系,统筹安排好养殖功能区的布局;完善养殖许可证制度,实行清洁渔业生产,建立养殖许可证制度,开展无公害水产品认证。强化养殖环境监督管理,实施养殖水质监测、环境监控、渔用药物生产审批和投入品使用管理等各项制度;严格执行养殖水产品用药标准,推广HACCP(危害分析和关键控制点)管理体系在水产养殖中的应用。大力发展休闲渔业,在秦皇岛海域海水鱼类、对虾、扇贝等贝类养殖已形成一定的规模,可依据生态工程原理,充分利用生物高新技术,使海水养殖从单纯的面积扩张向高产优质的养殖模式转变。研究适应秦皇岛地区生态系统的生态渔业技术,支持海水养殖标准化基地的建设,建立良种化、高产、优质、低耗、无污染的良性渔业经济系统,全方位提升秦皇岛市海水养殖业,并利用资源优势、区位优势向休闲渔业模式转变,做到海洋生物资源保护与开发利用的协调统一。 5运用高新技术实现海洋生物资源综合开发利用根据海洋生物产业发展总的态势,海洋生物资源的开发利用综合考虑环保和经济效益对加工原料进行综合利用。今后,秦皇岛海产品加工业应以高新技术来充分挖掘水产品的利用价值,提高水产品的利用率和渔获物的加工率,在资源充分利用的前提下,使水产品加工向以食品为主的系列化、多样化,以及高值综合利用的多功能化方向发展。海洋生物资源不仅是人类巨大的蛋白质源泉,而且是生物活性物质的宝库。20世纪60年代以来,已从海洋生物中分离得到15000余种结构明确的化合物,其中近50%具有各种生物活性,有些在抗病毒、抗肿瘤、抗炎、抗心血管疾病等方面显示了广阔的药用前景。秦皇岛海洋生物制品产业应进一步研究开发以海洋生物为原料的药物、功能食品、生化制品和农用产品,创建有较高附加值的新兴海洋生物产业,以提高海洋生物开发的效益。 生物资源论文:海洋生物资源工艺实践革新探索 作者:方旭波陈小娥袁高峰余辉单位:浙江海洋学院食品与药学学院 在教学方式方面,从培养学生的创新能力出发,不断加大实验室开放力度,为学生进行创新创业实验和实践提供必要的条件,通过开展与课程相关的创新性实验内容和浙江省大学生新苗人才计划项目,全方位、多层次的培养学生的实践和创新创业能力。以科研教学互促模式,更新实验内容,提高学生实验积极性。课程组所在学科为水产品贮藏与加工学科,该学科为浙江省重点学科,形成了具有兼顾东海生物资源优势与舟山水产加工产业优势,服务地方经济布局和社会发展需求,基础研究为产业发展服务,产学研紧密结合的学科特色。在教学过程中,坚持人才培养与学科建设相结合的原则,坚持高水平的教学是以研究为基础的教学的理念,充分发挥学科的优势与特色,不断更新教学内容。近几年来,课程组教师主持国家自然科学基金,浙江省科技厅重大科技项目和浙江省公益项目等多项国家级和省部级项目,在教学和科研的过程中,坚持以科研促教学、教学和科研相互促进的原则,不断将最新的科研成果和内容反应到教学内容中去,如在完成浙江省科技厅项目《鱿鱼副产物高值化利用关键技术研究》的过程中,将研究成果———鱿鱼软骨素生产工艺参数应用到实验项目《软骨素的提取》、《蛋白胨的制作》中,提高了教学效果,在一定程度上也培养了学生对科学研究的兴趣,使一批优秀的本科生对本专业产生了浓厚的兴趣并进一步攻读硕士研究生学位。 校企联动实验教学方式,提高学生的实验自觉性 为了培养学生的实践能力和创新能力,该课程实验教学的过程中,采取校企联动的教学方式来提升实践教学效果。根据培养计划,食品科学与工程、食品质量与安全专业学生在第3学年暑假进行为期4周的生产(专业)实习,而该课程的开设是在第7学期,课程的任课教师同时是实习的带教老师。在实习的动员过程中,带教老师要求学生了解相关的实验内容并提出实验的关键问题,要求学生带着这些问题去进行实习,并将实习中所学知识反馈到课堂教学中,达到校企共同培养学生、校企联动互促教学的目的,形成校企联动实验教学方式共促教学的体系,这有助于调动学生专业学习积极性,提高学生的实践能力和创新能力,有效提升实践教学效果。以下面的实例说明。 (1)实验《甲壳素的制备》。甲壳素用途广泛,为浙江海洋学院所在地舟山的特色产业。在浙江普陀新兴医药化工有限公司实习时,我们要求学生深入工厂,了解甲壳素的生产工艺过程及原理,掌握甲壳素生产车间的主要设备和工艺管线的布置,了解企业开发甲壳素的方法和程序,了解甲壳素生产过程中的一些关键工艺条件和参数以及存在的问题。课程实验时,学生根据实习过程中所学到的知识及发现的问题,进一步在实验过程中加深学习,在实验过程中解决所发现的问题。学生在实习过程中,发现工厂生产时需要浸酸,酸需要回用和套用,以及后续的废水环保处理要求,但不能完全理解;而课程实验指导中提供了甲壳素的简单制备流程:虾壳或蟹壳浸酸(脱碳酸钙)水洗烧碱煮脱色水洗干燥粉碎成品甲壳素,这样通过老师的讲解和学生查阅资料,设计实验,就从原来的一个验证性实验自然转化成设计性实验,更好的比较与工厂实际工艺的差距,在实验过程中也不会存在废酸、废碱的随意排放。 (2)实验《淡碱水解法提取鱼肝油》、《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》。在《海洋生物资源综合利用工艺学》这一课程里,《淡碱水解法提取鱼肝油》为经典实验项目之一,其制备工艺流程为:鱼肝切碎加碱调pH水解过滤离心分离盐析离心分离水洗离心分离(低温处理冷滤清鱼肝油)。舟山市鱼油产业发达,目前已有多家企业生产鱼油,我们与浙江神州海洋生物工程有限公司合作建立学生实习基地,学生在实习时就已经学习和了解鱼肝油的生产流程以及鱼油在生产、贮藏过程中极容易氧化的现象,在该实验项目教学过程中,学生就能很好地了解加碱是为了将鱼肝油蛋白质组织分解,破坏蛋白质与肝油间的结合关系,盐析的目的是沉淀蛋白质等,从而比较充分地分离鱼肝油,从而能充分激发学生学习兴趣,调动学习积极性,使实验教学效果进一步的提高。在进行《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》实验项目时,学习在实习过程中已经在企业化验室进行过过学习和锻炼,认识到鱼油氧化、酸价和过氧化值测定实验原理和过程虽然简单,但是要做到数据准确度和紧密度高、可靠、操作熟练也非常不容易,从而更加珍惜学校课堂实验的机会。 实验考核体系的完善 改革前实验教学过分重视实验的结果,而对实验的过程中培养学生掌握方法、养成良好的实验习惯与态度重视不够;缺乏严格的实践教学考试制度,造成学生轻视实验,敷衍实验现象,实验成效不明显。改革后,改革实验环节的评分模式,在课程一开始,即向学生讲清楚本门课程的成绩考核方法,实行全程评价。建立了对最终实验课程成绩,以平时成绩占40%,从出勤率、实验纪律、实验操作、实验预习、设计报告质量来进行评判,实验现场考试占50%和奖惩制度占10%进行综合考核评定标准,大大改善了实验课堂的面貌。学生主动性实验增加,实验操作规范性增加。 教学效果评价 采用独立设实验课、撰写实验设计报告、校企业联动的实验设置、操作考试,大大改善了实验课堂的面貌。通过问卷调查形式在学生中进行了实验效果测评:参加测评人数70人认为通过实验教学独立设课,并采用实际操作考试,实验效果好的39人;认为完全掌握或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验操作技能,对以后实验技能提高有帮助,增强对理论知识的巩固的有66人。认为今后很有必要采用这种实验教学模式的39人,不欢迎的只有5人。从测评情况及考核情况看,绝大多数同学对该类实验积极性高,主动认真,对他们实验分析能力和动手能力有很大提高,完全或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验技能。在进行了改革以后的学生中,在毕业论文、工作岗位从事海洋食品研发工作的实践技能比往届毕业生有较大的提高,说明实验改革的必要性和有效性。 结语 近年来,对《海洋生物资源综合利用工艺学》课程实验和实践教学环节进行了探索与改革,根据课程特点,凝练和形成了海洋特色实验内容体系,并形成校企联动实验教学方式共促教学体系和以科研促教学、科研教学互促模式,并取得了一定的成绩,对教学效果和学生学习的积极性有一定的提高作用,对学生综合素质和实验能力有一定拓展和提升。比如,在2011年由共青团浙江省委、浙江省教育厅、浙江省科学技术协会、浙江省学生联合会共同主办的浙江省第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中,由三个项目分别获得获一等奖、二等奖和三等奖。但《海洋生物资源综合利用工艺学》课程仍需进一步探索和实践,以完善和提高实验教学体系。 生物资源论文:生物资源科技布置探讨 作者:吴园涛任小波 孙恢礼单位:中国科学院资源环境科学与技术局中国科学院南海海洋研究所 国家重点基础领域项目部署和进展 “十一五”期间,国家“973”计划在海洋生物资源领域在资源环境领域、农业领域和重要交叉前沿领域部署项目,重点关注海水养殖中的病害生物学、基因组学和分子育种,近海生态系统安全(赤潮、水母、藻华等)和近海生态食物产出,以及海洋微生物次生代谢产物和活性物质等科学问题。这些项目关注海洋生物领域基础性科学问题的解决,促进了我国海水养殖产业的品种优化、病害防治、增产增收等产业关键问题的解决,保障了我国近海生态安全并促进近海食物产出和环境安全,为开发海洋生物活性物质进而获得海洋食品、功能食品、海洋药物提供了重要的理论基础。表1为“十一五”期间国家“973”计划海洋生物领域部分立项项目清单。国家“973”计划海洋领域项目取得了重要研究成果。例如,“重要海水养殖动物病害发生和免疫防治的基础研究”项目,由中国科学院海洋研究所等单位承担,项目聚焦于我国重要的海水养殖动物对虾和鱼类疾病产生和防治的各个环节,包括病原学、病原入侵、宿主免疫反应机制、免疫防治的途径等。通过调查主要病原的流行病学特点和感染宿主的机制,并以之为基础,对对虾和鱼类不同的免疫系统特点提出了针对性的免疫防治策略。项目申请国家发明专利56项,已获授权25项;获得国家技术发明奖二等奖2项,省部级奖8项;项目取得的原创性成果达到国际领先水平,并培养了一批在国内外颇有影响力的中青年学科带头人。“养殖贝类重要经济性状的分子解析与设计育种基础研究”和“海洋微生物次生代谢的生理生态效应及其生物合成机制”等项目,重点关注我国海洋养殖贝类、微生物等生物资源的遗传育种和活性物质开发方面的基础性科学问题,为我国海洋生物资源利用的发展提供了重要的基础。 国家高技术研究领域项目部署和进展 “十一五”期间,国家“863”计划海洋技术领域在海洋生物资源方面的研究目标是研制50个海洋创新药物与海洋生物制品等产品。部署了“抗肿瘤海洋药物的研究开发”、“抗心脑血管疾病海洋药物的研究开发”、“抗神经系统疾病海洋药物的研究开发”、“海洋生物功能基因工程产品关键技术研究”、“海洋微生物产品的中试研究”、“新型海洋生物制品研究开发”、“海洋滩涂耐盐植物开发及集成应用技术研究”等多项重点项目。部署了“海洋生物资源开发利用技术”专题项目,其中目标导向类项目4项,重点关注资源利用、病害防治、创新药物等方向;探索导向类项目43项,研究对象包括珊瑚、红树林、海藻、海绵、海蛇、海星、对虾、微生物等,通过分子生物学、基因组学、细胞生物学、发育生物学等学科技术手段,研究海洋生物资源开发利用中重要的过程和机理,研制获得海洋生物活性肽、海洋药物先导化合物等。承担单位主要分布在中国科学院相关研究所(中国科学院海洋研究所、上海药物研究所、微生物研究所、水生生物研究所、大连化学物理研究所等)、教育部高校(中国海洋大学、中山大学、北京大学、山东大学等)、国家海洋局第三海洋研究所、中国人民解放军第二军医大学等。通过国家“863”计划重点项目和专题项目的实施,对解决海洋生物资源利用领域的动植物微生物资源现状、天然产物和活性物质开发、产品加工关键技术、系列生物制品研制等产业链的核心科学问题具有重要作用。表2为“十一五”期间国家高技术研究发展计划海洋技术领域海洋生物资源开发利用技术部分重点项目和专题项目。 国家“863”计划海洋生物领域项目取得了重要研究成果。以“新型海洋生物制品研究开发”重点项目为例,该项目以海洋生物资源为原料,结合现代生物工程及生物化工等技术,重点突破了生物酶制剂、生物材料及生物农药等生物制品的规模化生产的关键技术,获得一批具有自主知识产权的原创性成果,建立我国海洋生物制品的创新体系,建立了我国海洋生物制品产业发展作用的研发基地,提升了我国海洋生物资源的综合开发能力。 国家科技支撑领域项目部署和进展 “十一五”期间,国家科技支撑计划在海洋生物资源领域部署了“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”、“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”、“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”等多项支撑计划项目。国家科技支撑计划海洋生物资源领域项目的实施,显著提升了海洋生物资源利用的研究能力和技术水平,丰富拓展了海洋生物资源产品,增强了相关企业创新能力及产品市场竞争力,进一步拉动了海洋渔业上游产业链,为我国海洋食品现代加工技术创新体系建设和海洋产业可持续发展提供了有力支撑。 国家科技支撑计划项目在海洋生物资源利用领域取得了一批重要的科技创新成果。例如,“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”是迄今为止海洋食品领域最大的国家科技项目,突破了大宗低值鱼类蛋白的化加工、海洋食品原料功效因子的高效制备、海藻新型综合利用技术及海洋水产品质量与安全控制等4项海洋食品加工的重大技术;开发了低温组合干燥等10项海洋食品与功能食品产业制造技术;研制了低盐鱼酱油、脱敏鲐鱼等80种新型海洋食品及营养与功能食品(基料);建立了海洋大宗低值鱼类精深加工、海洋食品生物活性物质高效制备、高品质海藻胶加工等产业化示范基地7个,中试生产线11条,产业化示范生产线32条。“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”项目主要开展了海洋生物毒素药源高纯度、规模化重大关键共性技术的突破与攻关,攻克了海洋生物药源高纯度规模化生产过程中的高精度检测技术、全程工艺设计、示范生产线建设、新药制剂学研究、新药临床前研究等关键技术及设备选型、设备安装调试、配套设施建设、操作人员培训等工作,建成了海洋生物毒素药源高纯度规模化生产线。“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”项目主要针对西沙群岛珊瑚礁人为损毁、特色海洋生物资源破坏和珊瑚敌害长棘海星及病原微生物危害严重,亟须珊瑚礁生态恢复技术、特色海洋生物资源增殖技术和珊瑚病敌害防控技术等重大问题,开展珊瑚礁结构生态修复与造礁石珊瑚增殖、特色生物资源增殖与珊瑚病敌害防控等关键技术研究,进行珊瑚礁生态增殖恢复技术集成与应用示范,促进珊瑚礁生态系统功能的有效恢复和珊瑚礁特色生物资源的生态增殖,转变渔民生产生活方式,发展珊瑚礁生态增殖产业,促进珊瑚礁生态系统的可持续利用。目前,该项目已经运行两年并取得了重要的阶段性进展。 其他 自2007年开始,财政部会同国家海洋局和科技部启动了公益性海洋行业科研专项,该专项支持了“贝类高值化利用技术中试研究与示范”等多项海洋生物资源利用项目。国家海洋局2010年启动了海洋可再生能源专项,部署了海洋能源微藻项目,开展海洋微藻在制备能源方面的高值化利用研究与示范。国家自然科学基金委生命学部、地学部等在海洋生物活性物质开发、海洋微生物等方面部署了多项青年基金和面上项目。中国科学院“创新三期”资源环境领域在海洋生物活性物质开发、海洋微生物资源利用、海水养殖产业链构建等方面部署了一批重要方向项目(群),其中包括“海洋生物活性物质高值利用技术”和“海洋微生物活性物质及其组合物合成技术”重要方向项目,以及“重要海水养殖动物绿色产业链构建原理与关键技术”项目群和“影响我国近海生物资源变动的关键生态与环境过程”项目群。表3为“十一五”期间中国科学院海洋生物领域重要方向项目立项项目清单。 我国海洋生物资源领域科技发展的制约因素 海洋生物资源的开发利用是我国战略性新兴产业重要的突破口,极有可能成为海洋产业发展的重要经济增长点。在取得所述创新科技成果的同时,也存在一些制约该领域发展的瓶颈问题。 1理论体系不完善 当前,海洋生物领域的部分科技成果浮于表面,对基础性科学问题和重大理论突破的关注度不够,对制约行业领域发展的重大技术问题和关键设备的解决缺乏有效的方法,一些研究思路和技术方案存在“炒概念”的嫌疑,科学研究对产业的技术支撑能力薄弱。科学研究的原始创新和突破能力不足,尚存在着上游和下游分离的问题,基础研究的科学家关注高水平研究论文的发表,产品开发的技术专家专注于有市场潜力的产品开发,上游的高技术和下游的产业化之间的有机链条需要巩固和加强。 2稳定经费投入不足 近年来,我国逐步开始高度重视海洋科学的发展,海洋生物资源领域的科技投入比例也在逐年增加。但相对于我国海洋生物制品、海洋药物、海洋食品等领域的巨大科研需求和重大经济效益产出,我国在该领域的科技投入比例尚需进一步加强。大部分海洋生物领域的科学家已经摆脱了缺乏稳定的经费来源开展研究工作的窘境,但是还存在科学家到处争取不同类别项目经费进行研究的情况。需要国家自然科学基金、“973”计划、“863”计划、科技支撑计划等从科学思想的培育、重大基础科学问题解决、关键技术问题解决、产业化支撑体系等各方面给予长期稳定的支持。 3科研平台支撑能力薄弱 海洋生物利用的科学研究和产业化开发都离不开科研条件平台的支持。当前,我国在海洋生物领域的科研条件平台建设较为薄弱。目前尚无海洋生物领域的国家重点实验室,仅拥有国家海藻工程技术研究中心等为数不多的工程中心,省部级重点实验室、技术转移转化中心等平台也需要加强支持。同时,产业化开发的体制机制方面尚存在不顺畅的环节,需要政府部门、企业单位、高校、科研机构的有机集合,从理论体系建设到技术支撑能力的提升各个层面协同发展。 4人才队伍培养力度不强 当前,我国的海洋生物资源可持续利用领域的科研骨干主要来源于海洋化学、食品科学、水产品加工等传统学科的延伸,真正从事该领域的理论研究和产业化开发的科研人才队伍亟待加强。海洋生物资源可持续利用作为一门重要的交叉学科,需要大量具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等多学科知识背景的综合人才队伍,需要同时具备基础科研能力和较强的产业化开发能力的复合型人才,需要科研院所和高校采取有效措施不断加大综合型人才的培养力度。 5产品集成开发亟待提升 科学技术的发展最终要转化为有效的生产力才能发挥作用,海洋生物制品开发需要重大产品的开发和技术集成创新能力的提升。当前,我国食品安全问题日益突出,陆源食品的安全问题受到巨大挑战。海洋生物产品具有与生俱来的优越性,陆源食品的令人担忧的安全性和海洋食品的绿色、无污染、安全等形成了鲜明的对比,人们更愿意接受新型的海洋生物制品。但是我国生物制品开发的重大产品较少,技术集成创新能力略显不足,如何开展重大产品开发和进行技术集成研究,推广应用海洋生物制品,是摆在相关企业面前的重要考验,海洋生物制品发展机遇与挑战并存。 我国海洋生物资源领域科技发展战略对策和建议 1关注重大基础性科学问题和技术问题 基础性科技问题的提出和解决,是海洋生物资源利用科学研究的核心推动。提出和解决制约领域科技进步和产业发展的基础性科技问题,将科学技术研究和产业化开发有机结合,解决我国海洋生物产业发展中存在的瓶颈问题,提高利用的研究和技术水平,为海洋产业发展、科技成果产出、企业技术进步、市场经济发展提供强有力的科技支撑。 2加大科技投入和提高利用效率 长期稳定的科技投入,是海洋生物资源利用科学研究的力量源泉。整合利用国家层面、部委层面、研究机构层面的国家科技资源,加大经费支持力度,延长稳定支持年限。开展海洋生物利用国家科技专项研究计划,集中全国优势力量开展技术攻关研究。加强资源和数据信息整合,提高资金、设备、平台和数据等集成作用。最大限度的发挥科研经费的作用,提高科技投入资源的使用效率,促进我国海洋生物技术领域重大科技成果产出。 3重视科研条件平台建设 强有力的科研条件平台是海洋生物资源利用的科学研究的物质基础。有效整合现有海洋生物资源利用的科技平台资源,集中建设一批国家重点实验室、国家工程(技术)中心、省市级重点实验室、企业技术中心、技术转移转化中心、产业示范基地等;建立健全理论体系突破、技术路线可行、产品安全有效、市场高度认可的“官产学研——政府部门、企业单位、高校、科研机构”的有机结合机制,促进理论体系突破和技术支撑能力提升。 4引进高水平领军人才和培养中青年科研骨干 稳定的高水平人才队伍是海洋生物资源利用科学研究的根本保障。大力培养具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等学科基础的综合性人才,引导相关领域人员专职从事海洋生物资源可持续利用的研究。加强技术人员的培养和引进,提高海洋生物科学领域整体技术水平。注重引进国际高水平领军人才,重视培养本土领军人才,加强中青年骨干人才的稳定支持力度,培养造就具备科学研究、技术攻关和产业化开发的综合性高水平人才队伍。 5重视新型海洋生物制品的研发和宣传 市场广阔的海洋生物制品是开展海洋生物资源利用科学研究的最终出路。吸取陆源食品安全问题的经验教训,集中力量提高新型海洋生物制品的科技含量。开发重大新型海洋生物制品,重点开发深海微生物活性物质、新型海洋生物医用材料、临床肠内营养制剂、海洋生物酶制剂等国家迫切需求的科技产品,重点关注技术集成创新能力的提升。有序开展科普宣传,树立海洋生物制品的良好的市场形象,为科学技术转化为生产力提供良好的社会氛围。 前景展望 “十一五”期间,我国通过“973”计划、“863”计划、科技支撑计划、行业专项、部门项目部署等方面,在海洋生物资源利用领域组织实施了一系列重要项目。这些项目的部署和顺利实施,在我国海洋生物活性物质、海洋功能食品、海洋微生物活性先导化合物、水产品加工技术与设备等方面的关键技术研发和科技支撑能力提高方面发挥了重要的作用,大大推动了我国海洋生物资源利用的基础理论和技术开发的发展。同时,我国海洋生物资源利用在理论体系、经费投入、科研平台、人才队伍、产品开发等方面也存在一些制约发展的问题。需要政府部门、企业单位、高等院校、科研院所等采取有效措施,针对制约产业发展的关键科学问题和核心技术问题,关注重大基础性科学问题和技术问题,加大科技投入提高利用效率,重视科研条件平台建设,稳定支持高水平领军人才和中青年科研骨干,重视新型海洋生物制品的研发和舆论宣传。从而促进海洋生物资源可持续利用基础理论体系突破和技术支撑能力提升,提高海洋生物资源可持续利用的科技含金量,树立海洋生物制品良好的市场形象,促进重大科技创新成果的产出,为科学技术转化为生产力提供良好的社会氛围。 生物资源论文:农业生物资源保护状态与发展策略 摘要:简述了保护与利用农业生物资源的重要性和紧迫性,总结分析了山东省农业生物资源保存、研究和利用现状。针对目前存在的突出问题,提出了构建全省农业生物资源保护与利用平台的设想,包括平台建设的总体思路、平台结构、三大体系建设及八大重点任务。 关键词:生物资源;保护现状;存在问题;发展战略 农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。 1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题 1.1农业生物资源收集保存现状 山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。 1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。 建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。 山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。 1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。 1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%~50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。 1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。 1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题 农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6~8]。 一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。 二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统 一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。 三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。 四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。 五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。 六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。 2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想 山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9~13]。 2.1平台建设总体思路 2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。 2.1.2基本原则 (1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。 (2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。 (3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。 (4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。 生物资源论文:农业生物资源保护发展 农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。 1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题 1.1农业生物资源收集保存现状 山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。 1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。 建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。 山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。 1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。 1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%~50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。 1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。 1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题 农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6~8]。 一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。 二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统 一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。 三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。 四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。 五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。 六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。 2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想 山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9~13]。 2.1平台建设总体思路 2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。 2.1.2基本原则 (1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。 (2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。 (3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。 (4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。2.1.3发展目标利用10年左右的时间,构筑起全省农业生物资源保护与利用的实物层、数据层和网络层三层结构,建成资源运行管理、保存更新和共享服务三大体系,完成一批农业生物资源保存、创新和共享等基础性工作,全面提升山东省资源保存与利用的标准化、信息化水平,与国家自然科技资源平台接轨,实现山东省农业生物资源保护与利用工作的跨越式发展。 2.2平台结构 农业生物资源保护与利用平台由实物层、数据层和网络层三层结构组成。 实物层包括主要农作物、养殖动物、农业微生物、药用植物等种质资源库(圃、区、场)及其所保存的种质资源。通过实物层建设,形成山东省农业生物资源保存体系。 数据层是按照统一的技术标准对农业生物资源的形态、特性、遗传等各种资料进行数字化处理,建立山东省农业种质资源数据库。 网络层是建设分布式的农业生物资源信息网络软硬件环境,建立山东省农业生物资源信息网络服务系统,农业生物资源信息,实现农业资源数据的远程查询和种质需求信息的传递。 2.3平台建设的主要内容 2.3.1收集保存体系建设为了实现农业生物资源的安全保存,避免已收集资源的再度丢失,应建立原生境保护与非原生境保护(如种质库、圃、场、园等)相结合的标准化、规模化、自动化和网络化的保存体系。 (1)山东省农业生物资源中心。建设、完善农业生物资源中心综合楼及其相应的配套设施,包括种子中期低温保存库、微生物库、离体材料库、畜禽种质库、种质鉴定评价实验室、资源信息网络室、资源繁育和展示基地等,使该中心成为山东乃至黄淮海地区现代化的种质资源保存中心、资源鉴定与评价中心、资源数据信息中心和生物多样性保护的科普教育基地。 (2)种质资源圃。以山东省农业科研机构和高等院校为依托,以不适宜种子保存的多年生和无性繁殖植物资源为重点,充分利用现有资源圃,建设、完善10个植物种质资源圃。 (3)畜禽保种场。以优势农业科研、教学机构和生产单位为依托,以特色、珍稀地方畜禽资源和优异资源为重点,按照生物安全规划,依据品种特性分类原则,建立20个畜禽资源保种场,保护地方资源和引进的优异资源。 (4)保护区。以生物资源原生地地方政府为主体,根据普查结果,设立10~20个种质资源原生境保护区,对山东特有的野生资源进行原生境保护。 (5)资源繁殖更新基地。以农业科研、教学机构和生产单位为依托,根据实际需要,在全省范围内建立10个资源繁育更新基地,对保存的农业生物种质材料分期分批进行更新繁殖。 2.3.2运行管理体系建设 (1)管理委员会。成立山东省农业生物资源管理委员会,作为全省农业生物资源保护和利用平台的领导机构和最高决策机构,主要功能是协调、规范平台建设的政策导向,从政策和运行方面协调有关部门、单位和个人之间的利益关系,保障平台顺畅运行。 (2)专家咨询委员会。聘请国内相关领域的知名专家,组成专家咨询委员会,负责对农业生物资源保护利用体系建设与运行的方针、路线和发展战略提供咨询意见和决策性建议,包括科技政策与科技规划的制定、重大科技项目与科学工程的前期论证、人才培养、国内外交流合作等。 (3)管理办公室。平台管理办公室是资源平台管理委员会和专家咨询委员会的日常办事机构,是平台共享服务和运行管理的枢纽,保障各项决策的实施以及安排协调相关的任务。 (4)省级资源中心。中心为非盈利的公益性事业单位,其职能和任务是进行农业生物资源的搜集、引进和保存工作,开展资源的鉴定评价、创新利用、分发代存和资源数据信息的研究与,在全省农业生物资源保护与利用工作的组织协调、信息沟通、资源共享等方面发挥牵头作用,是全省农业生物资源共享体系的中心。 (5)资源研究团队。以农业科研机构和高等院校的科研人员为主体,吸收社会力量,组建资源研究团队,承担资源收集保存、鉴定评价、繁殖更新、共享利用等具体工作。 2.3.3共享服务体系建设 (1)建立健全资源共享机制。研究制定共享行为主体的责权利界定规则,确定资源提供者、利用者和共享运行管理者等共享行为主体的责权利。研究制定农业生物资源共享保障规则,包括共享与利益分享相关政策和法规、约束与激励机制、信誉保障和咨询机制、绩效评价机制等。 (2)建立资源信息共享网络。集成资源主要数据信息,建立山东省农业生物资源信息共享服务网络,为政府主管部门掌握情况和宏观决策提供依据,为科研人员和普通公众获取和利用农业生物资源信息提供可靠、便捷的通道。 2.4平台建设的重点任务 2.4.1农业生物资源的考察与调查对全省农业生物资源的种类、分布、多样性、濒危状况、生态环境以及资源的保存条件、管理水平和共享共用现状等进行全面调查,探索农业生物资源长期保护和可持续利用的有效途径。 2.4.2农业生物资源的收集保存建设农业生物资源保存库(圃、场)及原生境保护点,向各级各类科研单位、高等院校等资源保有单位和个人征集现有资源,开展国内外优异资源的收集和引进,抢救性收集保护濒危、珍稀、野生农业生物资源。对收集的资源统一编目和入库(圃、场)保存。 2.4.3农业生物资源的繁殖更新及标志性性状数据的补充完善开展现存资源的定期繁殖更新工作,维持资源的生活力。对收集保存的资源深入开展农艺学、遗传学等相关研究,补充完善种质资源的标志性和关键性性状信息,增加资源信息数据,提高资源可利用性。 2.4.4农业生物资源的鉴定评价按照国家统一的资源描述标准和数据控制规范,对资源的生物学特征特性进行鉴定评价。研究各种农业生物资源鉴定评价的技术方法,特别是利用现代生物技术理论和方法,从分子水平研究资源的性状特征,构建地方特色生物资源核心种质,筛选优异资源和突破性新种质。 2.4.5标准化整理和数字化表达按照国家统一的资源描述规范,对资源的护照信息、标记信息、特征特性信息、保存信息等进行标准化整理和数字化表达,建立资源信息(包括图像、视频等信息)数据库,保证资源信息数据的可比性,提升资源的利用价值和共享水平。 2.4.6分子标记筛选、基因克隆与种质创新开展农业生物遗传多样性研究,发掘重要性状的基因标记,克隆功能基因,创造新型种质材料,丰富遗传资源基因库。利用分子标记技术,研究山东特有生物资源的分子图谱,构建智能化的种质指纹图谱识别系统,建立以分子标记辅助选择、转基因技术和分子设计育种技术为主体的高效分子育种技术平台。 2.4.7信息网络建设按照统一的资源信息标准、数字化标准和网络化标准,将资源实物、数据信息和网络相结合,建立数据容量大、检索查询功能全、网络服务方便快捷的信息化、现代化服务体系。 基于GIS、RS和GPS技术,建设农业生物资源原生地、资源圃、保种场、保护区和更新与繁殖基地自然与经济环境空间管理系统,与共享服务系统融合,支撑农业生物资源信息化管理与服务。 2.4.8虚拟博物馆建设建立和完善图像处理、多媒体数据采集加工的规范,开展代表性、典型性资源的多媒体数据采集工作;运用三维数据还原、视频、音频等技术制作多媒体展品,实现对资源全方位的数字化表达;建立多媒体信息查询系统,以“形”的方式实现对资源的检索,建成山东省农业生物资源虚拟博物馆,达到对社会公众进行科普教育、资源保护宣传和远程服务的目的。 生物资源论文:生物资源在初中生物课堂教学中的应用 一、充分发掘地方生物资源,为开放式教学做铺垫 生物课要做到从封闭式教学到开放式教学具有相当大的挑战性。封闭式教学是从20世纪50年代开始的,那时我国教育受苏联影响较大,推崇“三个中心论”,即“以课堂为中心,以教师为中心,以课本为中心”。这种教育思想把课堂作为实施教学的基地,教学活动大都是在课堂中进行的,学生的学习活动也往往局限于课堂。然而由于生物的结构、生理过程等知识往往比较抽象,如果只用语言描述,课堂会变得枯燥无趣,有些知识甚至利用多媒体也难以达到理想的教学效果,从而使学生的学习积极性受到打击。对于这种状况,教师应尽可能发掘当地生物资源,例如可从校园中的动植物开始,带领学生在校园中进行探索。实实在在的生物是感性的,是看得见、摸得着的,它能有效地丰富学生的感性认识,促进其感性认识向理性认识的转化和升华。另外,它是形象的、具体的,能有效地激发学生的想象和联想,使学生超越个人狭隘的经验范围和时空的限制,能够既让学生获得掌握的知识,认识更多的事物,又让学生的形象思维与抽象思维互动发展。 二、充分发掘地方生物资源,培养学生实践能力 毋庸置疑,校外资源比校内资源丰富得多,有养殖场、农林场、农产品加工厂,有公园、花木场、动植物标本馆,也有生物科技实践活动方面的素材,如三汊河湿地等,这些都是非常好的生物教学资源,在教学中教师应该注意运用。教师在发掘地方生物资源的过程中应当充分发挥学生的主观能动性,带领学生参与其中,给学生营造身临其境的氛围,以加强学生的实践能力。在当地生物资源发掘的过程中会涉及参观、访问、讲座、论坛等多种途径,学生会因此获得更多接触社会的机会,有更多了解生物与社会、科学之间关系,从而学习动机得到激发,实践能力和社会适应能力得到增强。如在教学水资源时,可让学生从当地河流中取水,对其水质进行调查、检验;在教学古生物进化时,可让学生参观动物园和标本博物馆;教学传染病时,可让学生调查学校附近卫生防疫站,了解病毒产生过程……这样的教学能让学生了解和体会到很多更加直观形象的生物信息。 三、充分发掘地方生物资源,提高课堂教学效率 生物科学是一门实验科学,教师应从学生的兴趣出发,结合生活实践,让学生参与问题与假设的提出、方案的设计、验证和得出结论等过程,让学生在自主思考、自主操作中完成实验,避免纸上谈兵。只有把所学的知识运用到实践中,才会真正理解知识,融会贯通;也只有在实践中学以致用,知识才能称之为知识。让学生通过探究获取知识,调动探求知识的心理需求,把课堂学习的主动权最大限度地还给学生,课堂教学就会和谐、高效。例如在说明某种鱼类对不同的水环境均有一定的适应性时,笔者鼓励学生用不同的水质饲养此鱼,并带领学生前往当地水族馆请教专业人员,以此来让学生获取生动案例和精准的答案。此外,在课堂上,笔者要求学生认真观察此鱼的结构,并与其他鱼类进行对比,找出其特点。由于此前学生已经对这种鱼有较深的了解,因此都积极地参与讨论,轻松地理解了所学内容,课堂轻松而有实效。 显而易见,地方生物资源对初中生物课堂教学具有积极的作用。我国地大物博,每个地区都有其独特的资源。生物教师应当充分挖掘本地区宝贵的生物资源,让它为生物教学增添趣味。同时,作为生物教师,我们必须具备紧随时代潮流的教学资源观,有所为有所不为,以现代教育理念为指导,辩证地开发和利用各种教学资源,把地方特色资源转化为课堂教学资源,提升学生对生物课的兴趣,提高课堂教学效率,为学生的发展创造更广阔的空间。 作者:李智峰 周娉 单位:酒泉第五中学 生物资源论文:水生生物资源增殖放流办法 为了坚持我市水生生物的多样性,修复水域生态情况,维护生态安全,完成人与天然和谐发展。依据《渔业法》、国务院《中国水生生物资源养护行动大纲》、省农业厅有关文件精神,为策应经济区建设,促进我市水域生态文明建设和渔业经济可继续发展。我市将开展以构建“漂亮赣江、生态赣江、和谐”为主题的水生生物资源增殖放流活动。现结合当地的实践状况,特制订本工作方案。 一、工作安排 (一)放流数目:全市13个县(市、区)方案放流水产物苗种3000万尾。其中市本级放流200万尾,投资15万元; (二)放流地址:各地应选择在赣江或其支流,以及大、中型水库中进行放流。市本级放流地址安排在赣江吉州段自来水公司取水站的上游500米处; (三)放流时间:2012年6—7月份; (四)放流种类:四大家鱼、鲤、鲫、鲂(鳊)等。 二、工作办法 (一)增强指导,成立专门机构。为了使增殖放流工作顺利进行,必需增强组织指导。市里成立以市农业局局长尹洪泉同志为组长,副调研员左家斌、陈志强同志为副组长,市水产(渔政)站、市农业行政法律支队负责人成员的增殖放流工作指导小组。其办公室设在市农业局水产(渔政)站,负责全市水生生物增殖放流工作的组织与协调,市水产站供应相关的技能支持和放流工作的结果评价工作。各县(市、区)也要成立响应的专门机构,以保证增殖放流的工作结果。 (二)宣传发起,提高社会关注度。充分应用播送、电视、报纸、收集等宣传媒体和路子,开展对水生生物资源增殖放流主要意义的宣传,加强社会各界和群众对水域生态情况、水生生物资源维护的认识。经过增殖放流这一方式,普遍接收大众参加,扩展社会影响,构成全市城乡居民一起关注增殖放流,维护生态情况的优越气氛。 (三)增强监管,规范放盛行为。放流苗种应符合《水生生物增殖放流规则》的要求,准则上如果来自水产良种场持证生产的优质苗种,并经由查验检疫及格,保证种苗质量。严禁向自然水域投放杂交种、转基因种以及不符合生态要求的水产种苗;放流苗种要经过公开投标收购,放流进程要公证公示,承受群众和社会监督;要做好增殖放流的跟踪查询和监督,科学评价增殖放流的工作结果。 (四)县政府指导,多方筹集资金。增殖放流工作是落实水生生物养护行动大纲和维护水生生物资源,维护生态情况的主要行动。2012年,市、县两级财务将拨出必然的指导资金用于增殖放流。积极倡议并争夺民间资金及社会各界的支持,保证水生生物资源的养护和增殖放流等公益性社会事业,多方筹集资金,使我市的增殖放流工作规范、长期、有用地开展。 (五)增强法律,保证放流结果。市、县渔政法律部分要以全市统一开展水生生物增殖放流的契机,结合本年的捕捞答应证的前置审批工作,开展一次打击不合法电、毒、炸鱼等为重点的渔业结合专治行动。经过加大对水生生物增殖放流的水域的有害渔具进行清算和整理,增强对捕捞答应的监管,严厉打击不合法捕捞和无证捕捞的行为,保证增殖放流的结果。 生物资源论文:小议生物资源保护现状与发展探讨 摘要:简述了保护与利用农业生物资源的重要性和紧迫性,总结分析了山东省农业生物资源保存、研究和利用现状。针对目前存在的突出问题,提出了构建全省农业生物资源保护与利用平台的设想,包括平台建设的总体思路、平台结构、三大体系建设及八大重点任务。 关键词:生物资源;保护现状;存在问题;发展战略 农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。 1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题 1.1农业生物资源收集保存现状 山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。 1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。 建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。 山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。 1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。 1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%~50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。 1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。 1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题 农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6~8]。 一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。 二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。 三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。 四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。 五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。 六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。 2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想 山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9~13]。 2.1平台建设总体思路 2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。 2.1.2基本原则 (1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。 (2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。 (3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。 (4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。 2.1.3发展目标利用10年左右的时间,构筑起全省农业生物资源保护与利用的实物层、数据层和网络层三层结构,建成资源运行管理、保存更新和共享服务三大体系,完成一批农业生物资源保存、创新和共享等基础性工作,全面提升山东省资源保存与利用的标准化、信息化水平,与国家自然科技资源平台接轨,实现山东省农业生物资源保护与利用工作的跨越式发展。 2.2平台结构 农业生物资源保护与利用平台由实物层、数据层和网络层三层结构组成。 实物层包括主要农作物、养殖动物、农业微生物、药用植物等种质资源库(圃、区、场)及其所保存的种质资源。通过实物层建设,形成山东省农业生物资源保存体系。 数据层是按照统一的技术标准对农业生物资源的形态、特性、遗传等各种资料进行数字化处理,建立山东省农业种质资源数据库。 网络层是建设分布式的农业生物资源信息网络软硬件环境,建立山东省农业生物资源信息网络服务系统,农业生物资源信息,实现农业资源数据的远程查询和种质需求信息的传递。 2.3平台建设的主要内容 2.3.1收集保存体系建设为了实现农业生物资源的安全保存,避免已收集资源的再度丢失,应建立原生境保护与非原生境保护(如种质库、圃、场、园等)相结合的标准化、规模化、自动化和网络化的保存体系。 (1)山东省农业生物资源中心。建设、完善农业生物资源中心综合楼及其相应的配套设施,包括种子中期低温保存库、微生物库、离体材料库、畜禽种质库、种质鉴定评价实验室、资源信息网络室、资源繁育和展示基地等,使该中心成为山东乃至黄淮海地区现代化的种质资源保存中心、资源鉴定与评价中心、资源数据信息中心和生物多样性保护的科普教育基地。 (2)种质资源圃。以山东省农业科研机构和高等院校为依托,以不适宜种子保存的多年生和无性繁殖植物资源为重点,充分利用现有资源圃,建设、完善10个植物种质资源圃。公务员之家 (3)畜禽保种场。以优势农业科研、教学机构和生产单位为依托,以特色、珍稀地方畜禽资源和优异资源为重点,按照生物安全规划,依据品种特性分类原则,建立20个畜禽资源保种场,保护地方资源和引进的优异资源。 (4)保护区。以生物资源原生地地方政府为主体,根据普查结果,设立10~20个种质资源原生境保护区,对山东特有的野生资源进行原生境保护。 (5)资源繁殖更新基地。以农业科研、教学机构和生产单位为依托,根据实际需要,在全省范围内建立10个资源繁育更新基地,对保存的农业生物种质材料分期分批进行更新繁殖。 2.3.2运行管理体系建设 (1)管理委员会。成立山东省农业生物资源管理委员会,作为全省农业生物资源保护和利用平台的领导机构和最高决策机构,主要功能是协调、规范平台建设的政策导向,从政策和运行方面协调有关部门、单位和个人之间的利益关系,保障平台顺畅运行。 (2)专家咨询委员会。聘请国内相关领域的知名专家,组成专家咨询委员会,负责对农业生物资源保护利用体系建设与运行的方针、路线和发展战略提供咨询意见和决策性建议,包括科技政策与科技规划的制定、重大科技项目与科学工程的前期论证、人才培养、国内外交流合作等。 (3)管理办公室。平台管理办公室是资源平台管理委员会和专家咨询委员会的日常办事机构,是平台共享服务和运行管理的枢纽,保障各项决策的实施以及安排协调相关的任务。 (4)省级资源中心。中心为非盈利的公益性事业单位,其职能和任务是进行农业生物资源的搜集、引进和保存工作,开展资源的鉴定评价、创新利用、分发代存和资源数据信息的研究与,在全省农业生物资源保护与利用工作的组织协调、信息沟通、资源共享等方面发挥牵头作用,是全省农业生物资源共享体系的中心。 (5)资源研究团队。以农业科研机构和高等院校的科研人员为主体,吸收社会力量,组建资源研究团队,承担资源收集保存、鉴定评价、繁殖更新、共享利用等具体工作。 2.3.3共享服务体系建设 (1)建立健全资源共享机制。研究制定共享行为主体的责权利界定规则,确定资源提供者、利用者和共享运行管理者等共享行为主体的责权利。研究制定农业生物资源共享保障规则,包括共享与利益分享相关政策和法规、约束与激励机制、信誉保障和咨询机制、绩效评价机制等。 (2)建立资源信息共享网络。集成资源主要数据信息,建立山东省农业生物资源信息共享服务网络,为政府主管部门掌握情况和宏观决策提供依据,为科研人员和普通公众获取和利用农业生物资源信息提供可靠、便捷的通道。 2.4平台建设的重点任务 2.4.1农业生物资源的考察与调查对全省农业生物资源的种类、分布、多样性、濒危状况、生态环境以及资源的保存条件、管理水平和共享共用现状等进行全面调查,探索农业生物资源长期保护和可持续利用的有效途径。 2.4.2农业生物资源的收集保存建设农业生物资源保存库(圃、场)及原生境保护点,向各级各类科研单位、高等院校等资源保有单位和个人征集现有资源,开展国内外优异资源的收集和引进,抢救性收集保护濒危、珍稀、野生农业生物资源。对收集的资源统一编目和入库(圃、场)保存。 2.4.3农业生物资源的繁殖更新及标志性性状数据的补充完善开展现存资源的定期繁殖更新工作,维持资源的生活力。对收集保存的资源深入开展农艺学、遗传学等相关研究,补充完善种质资源的标志性和关键性性状信息,增加资源信息数据,提高资源可利用性。 2.4.4农业生物资源的鉴定评价按照国家统一的资源描述标准和数据控制规范,对资源的生物学特征特性进行鉴定评价。研究各种农业生物资源鉴定评价的技术方法,特别是利用现代生物技术理论和方法,从分子水平研究资源的性状特征,构建地方特色生物资源核心种质,筛选优异资源和突破性新种质。 2.4.5标准化整理和数字化表达按照国家统一的资源描述规范,对资源的护照信息、标记信息、特征特性信息、保存信息等进行标准化整理和数字化表达,建立资源信息(包括图像、视频等信息)数据库,保证资源信息数据的可比性,提升资源的利用价值和共享水平。 2.4.6分子标记筛选、基因克隆与种质创新开展农业生物遗传多样性研究,发掘重要性状的基因标记,克隆功能基因,创造新型种质材料,丰富遗传资源基因库。利用分子标记技术,研究山东特有生物资源的分子图谱,构建智能化的种质指纹图谱识别系统,建立以分子标记辅助选择、转基因技术和分子设计育种技术为主体的高效分子育种技术平台。 2.4.7信息网络建设按照统一的资源信息标准、数字化标准和网络化标准,将资源实物、数据信息和网络相结合,建立数据容量大、检索查询功能全、网络服务方便快捷的信息化、现代化服务体系。 基于GIS、RS和GPS技术,建设农业生物资源原生地、资源圃、保种场、保护区和更新与繁殖基地自然与经济环境空间管理系统,与共享服务系统融合,支撑农业生物资源信息化管理与服务。 2.4.8虚拟博物馆建设建立和完善图像处理、多媒体数据采集加工的规范,开展代表性、典型性资源的多媒体数据采集工作;运用三维数据还原、视频、音频等技术制作多媒体展品,实现对资源全方位的数字化表达;建立多媒体信息查询系统,以“形”的方式实现对资源的检索,建成山东省农业生物资源虚拟博物馆,达到对社会公众进行科普教育、资源保护宣传和远程服务的目的。 生物资源论文:生物资源科学专业核心课程 摘要:植物资源开发学是生物资源科学专业的一门重要的专业基础课程。本文以贵州师范学院11级生物资源科学专业的核心课程植物资源开发学为例,从本门课程的特点、教学中存在的问题、教学方法以及科教的紧密结合等方面出发,对植物资源开发学的教改方面进行了一些探索,以提高教学质量和教学效果。 关键词:生物资源科学,植物资源学,教学改革,探索 生物资源科学(代码:070411S)属于理学大类,生物科学类。此专业是贵州师范学院响应教育部关于战略性新兴产业相关专业申报的号召、开始申办的,并于2010年由教育部批准为传统招生目录外专业。获批后,我院于2011年开始招生,目前有在校生近160人。由于该专业属于传统招生目录外专业,目前只有浙江大学、贵州师范学院及泰山学在试验办学,还没有统一的办学模式,这就要求我们根据本省的实际情况,构建特色的办学模式,其中尤其是课程体系的构建。在课程体系构建中,植物资源开发学作为一门专业基础课程,其中所涉及到的一些专业技能是学生必须掌握的。 1、植物资源开发学课程特点 植物资源开发学以生物科学为背景以现代生物技术为主导,以植物资源的分布、繁殖、经济性状、机能特性、开发利用和相关知识及其可持续发展为中心内容进行教学和科研,是一个多学科交叉、宽口径的新学科,与药用植物学、植物分类学和保护生物学有密切关系。但是与这些学科相比又有所不同,植物资源开发学尤其是对实践能力要求更高些,重在开发利用,为人类的衣食住行提供所需的资源。因此在其培养模式以及植物资源开发课程的教学内容、教学方法上都存在着不同的侧重点。因此,如何根据本校的教学条件,进行教学改革,培养社会需要的生物资源科学专业方面的人才,是植物资源学这门课程在教学的时候需要必须用谨慎的态度来面对的问题。 2、目前在本门课程教学中存在的问题 2.1、植物资源开发学相关教材匮乏的问题 专业针对性强,教材必须针对培养目标和教学大纲的基本要求。对教材的实用性要求上,要让学生在知识结构和能力结构方面有突出的优势,所以对于专业课的选取上要独具匠心,有别于其它教材,充分展示创新思想,专业针对性要强,突出资源开发利用的能力要求。然而目前能够符合这方面要求的教材可以说几乎没有,鉴于此种情况,我们目前采取的措施是:对目前有的资源学方面的教材进行整合,再加工,形成具有自己院校办学特色的讲义。比如,我们在选择教材的时,尽量选择国家级的规划教材,注意各个版本之间的相互联系性、继承性,不断的吸取成熟的、公认的新技术、新进展、新成就,提示学科发展方向,然后再结合国内外的期刊进行补充最近的相关科研内容,充分利用数据库不断的完善新的知识进去,以利于学生了解资源学的学科发展的动态以及研究现状,也有利于学生的创新意识和能力的培养。让编写的讲义一定要紧跟时代步伐,体现知识更新的前瞻性,摆脱教材知识的滞后性的局限。让讲义的内容与知识结构称为一个体系,这个体系主要围绕着“三基”进行,体现专业发展的基础理论、基本知识和基本技能这三个方面。把资源开发的科学性与严谨性,以及与环境之间的相互关系结合起来,促进学生更好的把我本学科资源开发的基本路径和开发利用模式,充分调动学生学习的积极性和主动性。 2.2 针对本门课程的教学方法不够灵活问题 根据调查,“高等学校中大约有一半课程的课堂教学学生不满意。最主要的弊病是呆板、单调,教师在课堂上唱独角戏,一言堂,照本宣科,把教学大纲规定的知识内容单向地灌输给学生,而不问学生接受如何,如同‘填鸭’”[1],针对教师的“一言堂”,“满堂灌”等比较守旧的教学方法,不在教学方法上进行改革创新,势必影响学生学习的积极性,教师讲的辛苦,而学生昏昏欲睡,教与学相互分离,达不到教学相长的效果。因此,高校的教学方法改革势在必行。 对此,我们在资源学的课堂上充分利用现有的教育资源进行教学方法的创新。科技的进步给我们提供了现代化、信息化、立体化和多样化的教学手段,给教师以极大的运用自由度。 我们充分利用多媒体的平台,在课堂上积极优化课堂教学,积极调动学生的学习热情。教学中我们提倡“参与式”教学,资源开发学是一门实用型很强的学科,这就要求我们在教学方式上,不能只因循传统,重书本知识、轻能力培养。我们的讲义只是作为学生学习的参考书籍,而不是像中小学的教科书的功能,因此,我们在讲每一节课程之前,把下次上课的内容给学生,然后在上课时,分组讨论相关章节的课程内容。教师再将相关的资源开发利用的成功案例(视频资料)进行赏析,让每一组的同学们自己进行讨论总结,分析,归纳。最后各个组的代表发言,几个小组讨论交换意见之后再有教师进行鼓励性的对大家的结论进行欣赏式的评价,归纳。应经过这么的互动式的教学不但有目的地培养学生的表达能力、思维能力,而且最重要的是使教师从知识的传授者、教学的组织领导者,转变成为学习过程中的咨询者、指导者和伙伴。教学方法的改革极大地调动了学生的学习热情。 这种教学方法的改革对教师而言,对自身素质的提高也很有帮助。教师不再以照本宣科、固守传统的面貌出现在三尺讲台上,而是要指导学生懂得从哪儿得到知识,掌握获取知识的能力和方法,积极培养学生个性(健康、和谐发展的个性)和各种能力,引导学生对未来有充分的认识。因此,这就要求教师应该掌握教育基础文化知识,加强教育的实践活动,开展多种渠道的在职和脱产培训进修。充分利用数据库,追踪最新的科研的信息,把握本学科的前沿性,只有这样才能真正成为人格高尚、学识渊博、爱学生、有能力、具有创新精神的教师。 2.3 考试方法单一的问题 根据麻省理工的教改认为:调整课程的重心是非常必要的,这是为了纠正近几十年来偏向科学理论、脱离实践的倾向[2]。现在大学的课程考试正是具有调整课程重心的指挥棒的最用。在大学一般都是平时成绩占30%和学期末的考试成绩占70%的比例进行,两者得出最终的学生成绩。导致学生学习结果还是只重视理论知识,实践可以说是停滞的状态,最终学生形成了只是及格万岁,拿到学分了事。造成了目前学生一旦学期结束,那么到毕业都不会再有机会接触之前所学这门课程的现状。鉴于此,我们对本门课程的考试单一的情况进行了符合本门课程教学规律的改革。 由于平时是小组讨论,然后每组派代表,各个组之间展开辩论式的发言,做到了人人参与,人人发言的良好教学效果,因此也就不存在平时成绩这一说法,有时偶尔有同学表现不积极,就采取单独谈心的模式,对其进行关心,了解一下情况,听听他们的建议或意见,加以吸收运用到教学中去,大大调动了学生平时学习的积极性。对于考试,我们采取理论考核与实践考核相结合,由于平时也要进行实践考核,学生学习的目的性更强,大大提高课程的实践考核比例,甚至占60%,理论考试占40%。实践考试主要是进行资源开发利用的模拟,自己选择某一种植物资源的某一个点,运用课堂学到的知识,结合自己的阅历以及查阅相关的资料自行进行设计,对资源进行开发(一级开发、二级开发、三级开发均可),要求以项目的形式进行论证,进行可行性分析并最终到达一定的目的。其主要任务是加强这些理论在实际中的应用,其主要精力放在实际应用上,明显增强了学生的适应能力,有了这些基础,以后学生无论是在实际工作中还是自己创业相信都会普遍感到得心应手的。 3、科研与教学结合不够紧密 关于系统工程,钱学森认为: “系统工程就是从系统的认识出发,设计和实施一个整体,以求达到我们所希望得到的效果”[3]。目前各种专业都面临着,教学科研两条腿走路,不能紧密的结合,不能把科研的成果转到教学中去,学生也就不能很好的跟踪上本门课程的前沿知识,更没有机会去用实践来检验所学的理论知识。而我们认为:教学和科研就是一个整体,一个不可分割的工程,二者是相辅相成的。生物资源科学专业依托贵州省生物资源开发利用特色重点实验室这个平台,在制定培养目标时,就要求把资源开发的科研知识带到课堂上来,让学生走进实验室中去,用实践来检验理论,科研不在高高在上,而是为实践服务。这种不在单独的重视第一课堂的理论教学,而是第二科学的实践课堂对学生来说更加重要。从而让生涩的理论不再变得那么的枯燥,在年终的调查中受到了学生们的好评。 4、结语 生物资源科学专业是传统招生目录外专业,其相关的课目也是新开设的,需要在不断在探索中进行,植物资源开发学课程的改革路程很漫长,务必积极探索和实践,才能不断的创新。同时提高教师自身的知识水平与业务能力,尽我们所能来促使专业课程教学上一个新台阶,达到让学生掌握一门技能的目的,而实现这个目的的方法就是教会学生怎么样去学习,如何去利用所学为社会做贡献。钱伟长先生说过:教育的目的是使学生掌握正确的学习方法、工作方法和思想方法,所学的课程也好、专业也好,无非是一种载体,通过这个载体来促使大家掌握这种方法。而我们也正是在朝这个方向努力着,希望学生学有所用,希望为社会输送优秀的专业人才。 生物资源论文:海洋药用生物资源学教学改革 摘要:海洋药用生物资源学是我校海洋药学专业的一门主要专业课,笔者做了大量创新,包括为根据海洋药学专业教学发展的需要,不断修订教学内容;紧随海洋药物前沿进展,更新教材;优化教学方式,实现师生互动;开展野外实训,巩固基础知识;开展在企业暑期短期实习和毕业实习,促进就业,通过上述努力提高学生科研创新能力和就业竞争力。 关键词:海洋药学;海洋药用生物资源学;教学改革;创新 海洋生物因其独特生存环境,导致其次生代谢产物具备新颖的结构、出人意料的药理活性,目前越来越受到科研人员关注,人们期望从海洋中发现新药,以解决疑难病症或耐药性问题。近几年海洋药学研究不断有新发现,如芋螺毒素等一批海洋药物上市,极大刺激了研发热情。在我国,海洋药物是国家“十一五”和“十二五”海洋经济发展规划中重点发展领域。为响应国家需要和科技发展需要,培养海洋药学研究的专业人才,中国药科大学海洋药学专业于2004年获得教育部批准,并建立了海洋药学教研室,开始本科招生,并自2006年开始正式招收海洋药学硕士生和博士生。海洋药学专业开设主要专业课有海洋药用生物资源学、海洋生物技术、海洋药学、海洋制药学、海洋生物学等,目前基本形成具有海洋特色的药学教育体系。海洋药用生物资源学是近些年来随着人类对海洋研究和开发程度的不断深入而逐渐发展起来的一门新兴交叉学科,它主要研究海洋生物的种类、数量、分布、生物活性物质的开发利用以及对海洋生物的可持续利用等。海洋生物资源学的主要研究目标是通过综合运用包括分类学、生态学、地理学、天然产物化学、现代生物化学和分子生物学、药学、中药学以及现代管理学等学科在内的方法和手段,揭示海洋生物的种类和分布规律,发现具有食用、药用以及工业用的新生物资源,特别是海洋药物,来服务于人类。同时,利用现代生物技术手段实现对海洋生物资源的合理开发和利用,为人类未来的发展做出重要的贡献。海洋药用生物资源学的主要研究对象是海洋环境下生活的、具有潜在药用开发潜力的动物、植物和微生物。对于这门课的改革,我提出以下几点浅见。 一、根据海洋药学专业教学发展的需要,不断修订教学内容 我校海洋药学专业开设海洋药用生物资源学、海洋生物学、海洋天然产物化学等专业课程,三者既有紧密联系又各有侧重。由于海洋药学专业设立时间较短,没有现成教学内容可以借鉴,使用的教材都是自编教材,故教学工作一直在摸索和创新中;同时教学实践中也存在很多问题,如本专业设立之初并未全面考量细化专业课程内容,三门课程在教学内容方面存在不同程度的重复现象,特别是海洋药用资源学与海洋生物学有很多重叠。针对上述问题,通过开展教师之间研讨及学生意见反馈等方式,笔者协同其他教师一起修正教学内容,以符合教学发展的需要。以海洋药用生物资源学为例,突出“药用”和“资源”两个主题,以区别于海洋生物学的教学内容(海洋生物学重点讲授海洋生物的分类学特征)。具体包括“药用”的海洋生物分类特征、药用部位、药用开发与应用,及其资源分布。以软体动物为例,不再赘述软体动物分类学特征,而是突出介绍药用的品种,如海兔,具体介绍海兔生物分类特征、分布区域、药用部位、药用进展、药用进展、实例等,如Dolastatin10、Dolastatin15等研究进展。实例选择更趋向于来源于海洋的已经成为新药或临床在研的药物,特别是国外热点药物的追踪。本着由面到点,逐步深入,全面介绍药物研究过程的教学思路,帮助学生全面了解海洋药物研发历史、流程及研究思路,有助于培养学生的学术思维能力,拓宽知识面和眼界。 二、紧随海洋药物前沿进展,更新教材 目前海洋药学领域每年约有500~600篇,1000个左右的新结构化合物被发现,具有显著生理活性的海洋天然产物不断进入临床研究阶段,有部分药物已经被批准,有的药物被驳回,如来源于芋螺的齐考诺由2005年1月首次在美国上市,2005年2月获欧盟许可[1]。但就目前的教材而言,特别是教材2004~2005年期间编写的,许多知识已经陈旧,亟需更新。特别是对海洋来源的新药或候选药物的介绍不够深入,缺乏详细的有代表性的介绍,因此与药物化学相比较,缺乏系统性。因此笔者筛选了有代表性热点药物研究,将其更新于教材中,全面系统地介绍,使学生在学习基础知识外,了解最新研究动态,扩宽了学生的视野。 三、优化教学方式,实现师生互动 目前的教学模式主要是老师讲解为主,缺乏学生互动。学生被动接受知识,因此学生的创新思维和独立思考能力得不到有效锻炼,同时缺乏对外界的了解,如对企业的了解,不知道企业需求是什么。并且现有教学都进行独立内容讲授,学生了解知识往往很零散,缺少全面整合和融会贯通。对此笔者做了大量创新。如笔者参照企业新药立项报告形式,其内容涉及药物来源、结构、理化常数、药理活性、研究动态、专利情况、市场预测等方面,要求学生参照模版对某种海洋来源的药物进行综述。通过大量文献检索,规范书写报告,学生从中学习到有哪些著名企业,该企业的研发方向是什么,作为药物研究中重要一环的调研报告该如何撰写,从而全面整合已有知识,同时扩充新知识。学生在完成作业过程中,必然涉及到药理、药化、药剂等各种知识,故可以将已有知识进行回顾和整合;在课堂讨论中,采取演讲和提问的教学方式,鼓励学生敢于质疑,积极参与讨论,激发学生学习热情,锻炼学生的口才。笔者通过近三年的教学实践发现,这种教学方式非常受学生欢迎,但在实际操作过程中也存在一些难题,如学生的文献检索能力有待提高。 四、开展野外实训,巩固基础知识 海洋药用生物资源学这门课程的实践性非常强,学生如果只是学习课本内容,往往达不到良好的效果,特别是无法真正了解一些海洋动物或植物。为此本校海洋药学专业开设了野外实训教学。学校与海洋研究所、海洋大学等建立实训基地,安排前往海滨实地考察,了解海洋动物或者植物生活环境,观察活体或标本,参观养殖基地,如紫菜养殖基地、鱼虾蟹类养殖基地,参观相关生产海洋药物企业(如甲克素生产加工企业),聆听专家讲座。经过近年的教学实践,学生通过实地学习,加深了对课本内容的理解和掌握,同时增强了对企业的了解,扩展了知识面。 五、开展在企业暑期短期实习和毕业实习,促进就业 就业是学生的头等大事。海洋药学作为一个新专业,许多企业并不了解,不知道这个专业学生学习过什么知识,能够从事什么岗位,故需要与企业沟通和合作,使得企业了解学生。最佳办法为派学生到企业实习。为此,本教研室教师通过与企业沟通,设立培训基地等方式,开展暑期短期实习和本科毕业实习等方式,加强企业与学校,企业与学生相互了解,为今后学生就业打下基础。海洋药学不断发展,与此对应的教学工作也应适应时展,在教学内容和教学方式等方面进行改革创新,以适应培养新时代复合型人才、创新型人才的需要。本教学改革针对现有问题,针对教学内容、教材、教学方式等做了创新和改革,取得了良好的效果。本教研室在校及院部领导的支持下还在不断努力,为培养21世纪海洋药学专业创新型人才奠定基础。 生物资源论文:天竺山国家森林公园生物资源景观及其保护措施 摘要 天竺山国家森林公园生物资源丰富多彩,景观优美,具有很高的观赏、科研价值,应重视生物资源的保护工作。该文总结了该公园现有的生物资源景观,并提出了相应的保护措施。 关键词 天竺山国家森林公园;生物资源景观;保护措施 天竺山国家森林公园位于被誉为“中国龙脉”的秦岭南坡,区域多变的地形地貌赋予了森林公园丰富多彩、珍贵稀有的生物资源景观,是秦岭深处一处不可多见的森林生态旅游胜地,以其独特的生物资源优势驰名省内外。为保护好天竺山国家森林公园生物资源景观,充分发挥其生物景观资源作用,笔者对该公园生物资源景观及其保护工作进行了总结。 1 生物资源景观 1.1 植物资源景观 1.1.1 分布明显的森林垂直带谱景观。天竺山森林公园植被属山地亚热带针阔混交林带,森林公园的植被按海拔由低到高可呈现出明显的垂直带谱,自下而上分别为:①含常绿阔叶树的落叶林带。分布于海拔500~820 m的河谷地带,不仅生长着北亚热带和中亚热带植物,还长有南方型常绿阔叶林。②栓皮栎林带。分布于海拔800~1 500 m的山地,主要建群种是栓皮栎和油松。油松相当普遍,常形成松栎混交林。其他落叶阔叶乔木有杨、柳、榆、槐、楸、桑、柿子、板栗、泡桐、皂荚、椿树、黄连木等,林中灌木和草本主要有盐夫木、胡枝子、野棉花、铁杆蒿、柴胡、远志等[1]。③华山松、锐齿栎林带。主要分布于海拔1 500~2 000 m的深山地区。建群种主要为华山松和锐齿栎。优势种有油松、槲栎、山杨,其他乔木有白皮松、青皮椴、漆树、青枫、化香树等,林下灌木和草本植物有松花竹、连翘、小蘖、柴胡、野菊、天门冬等。④桦木林带,主要分布于海拔1 800 m以上的较高山地,以桦木科桦属植物占绝对优势,主要乔木有红桦、白桦、华山松、山杨、椴树和少量油松。林中灌木和草本植物主要有苦竹、忍冬、六道木、鹿蹄草等[2]。 1.1.2 四季分明的森林季相景观。天竺山丰富多样的植物资源,在不同季节产生不同的观赏效果,形成千姿百态、千变万化的季相景观,丰富而明显。春天,万物复苏,春雪消融,在针叶林暗绿色的背景下,落叶树种嫩初绽,继而花缀枝头,百花争艳,香飘绿谷。万山绿波之上,红、黄、蓝、紫,姹紫嫣红,煞是壮观。夏天,百花未尽,绿叶已丰,“野芳发而幽香,佳木秀而繁阴”,密林之下,普遍凉爽宜人,山风轻来,绿海荡漾,凉风习习。深秋,灌木林层林尽染,色彩斑斓,犹如给群山披上了一条五彩缤纷的锦缎,令人如痴如醉。深秋,此时眼前山水犹如一幅丹青妙画,让人陶醉。冬日,一夜西风,瑞雪飞舞,如梨花飘洒,林中银装素裹,玉树琼花,枯叶落尽则更显松柏之苍翠,翠松顶雪而立,整个山壑空灵而深邃[3]。 1.1.3 珍稀的古树名木和珍稀植物。位于秦岭南坡的天竺山,物华天宝,漭漭林海中隐藏着许多古树名木,成为森林旅游中重要的旅游资源,古树名木有以下2种:①麻栎。属于壳斗科栎属,又名华栎。在法官乡僧道观、扁头溪各有1株,树龄300~500年,树高15~24 m,胸围360~450 cm,树干高大,枝叶茂盛。②银杏。属于银杏科银杏属,又名白果树,在法官乡扁头溪老屋场有1株树龄600多年的大树,树高17 m,胸围300 cm,四大侧枝腾空而起,根茎萌蘖甚强。此外,公园内的珍稀植物有红豆杉、杜仲、水青树、连香树、秦岭冷杉、山白树、香果树等,分布范围广,数量多,是森林景观资源中十分珍贵的资源。 1.1.4 天竺杜鹃。天竺杜鹃,植物学名高山杜鹃、小叶杜鹃,主要分布于海拔1 800 m以上,丛状分布,尤以高程测量标记点——天竺山云盖观以北的山梁上数量多,密度大,面积约80 hm2,最大灌丛高1.8 m,直径2 m。花期5—6月,杜鹃盛开之时,满坡紫红,景观非常壮观。 1.1.5 华山松纯林。天竺山主峰附近逾1 200 hm2集中连片的华山松纯林,平均树高10 m,平均胸径26 cm,平均树龄30年左右,经过自然演替,分布均匀,生长旺盛,主干通直,树形美观,林相整齐,郁郁葱葱,具有观赏价值。盛夏时节,置身林中,凉风习习,松涛阵阵,使人神清气爽;阴雨天气,云雾缭绕,似雾似幻,如入仙境。这在全省天然林分布一般不太多见,具有较高的保护价值和科研价值。 1.2 野生动物资源与景观 1.2.1 野生动物资源。天竺山国家森林公园森林茂密,自然生态系统完整,为多种野生动物的栖息繁衍提供了条件。区系组成明显具有东洋界向古北界过渡的特点,草食性动物主要有青羊、野猪、林麝等。肉食性动物主要有金钱豹、豹猫、猪獾、青鼬等。这些都是旧大陆热带和亚热带的典型动物,也是秦岭东南区和华南区所有的特产。据陕西省动物研究所2002年调查,森林公园有野生脊椎动物190种,隶属28目72科。其中,兽类有6目23科69种,两栖爬行类有4目11科32种,鸟类有14目31科74种。被列入国家重点保护对象的有20种。其中,属于国家一级保护动物有5种(林麝、豹、云豹、金雕、黑鹳);属于国家二级保护动物的有15种(大鲵、红腹锦鸡、鸢、红隼、普通雕、斑头鸺留鸟、灰林、长耳、黑熊、豺、水獭、小灵猫、鬣羚、斑羚);省重点保护动物50余种。种群数量相对较多的有斑羚、红隼、锦鸡、斑头鸺留鸟等。 1.2.2 野生动物景观。茂密的森林中,各种兽类频繁活动,敏捷的身影稍瞬即逝,仅留下踪迹让游客猜想。树上,各种鸟类跳跃争鸣,鸣声婉转,悦耳动听。清澈的溪流中,鱼翔浅底的景观更是随处可见,极具情趣,颜色鲜艳的锦鸡,在林中幽径休闲散步,见人不惊。近几年来,生态环境的极大改善,森林中的野生动物活动日趋频繁,野生动物资源成为生物资源中一道亮丽的景观。 2 生物资源景观保护措施 2.1 植物资源景观保护措施 2.1.1 封山育林。对生态保护区和野生区实行封山,禁止牛羊进入,重点恢复建设景观林。禁止附近村民在景区内放牧及樵采活动。 2.1.2 森林防火。森林防火必须坚持“预防为主,积极消灭”的方针,具体措施:一是加强对游客关于森林防火的宣传,提高游客的认识。二是加强防火队伍建设,必须要建设一支技术过硬、反应快速的森林防火队伍。三是严格野外用火,旅游旺季设立游客野炊专用点,由专人负责管理。其地点选择以无环境污染、无火灾隐患为标准。四是对森林进行重点防火保护,严禁在森林内或周围随意用火。五是加强防火设施建设。购置森林消防车1辆、风力灭火机15台、灭火器40台,分别安放在各种容易发生火灾的建筑及景观附近;购置护林防火通讯设备4台(套);结合景观亭建设,建立天竺山防火瞭望台,在各景区制高点建瞭望台4座,塔高25 m,为仿古建筑,派专人每日观察火情。一塔多用,在以防火为主的功能条件下,可兼顾旅游功能,游客可登临塔顶进行瞭望,一览四周美景。 2.1.3 森林病虫害防治。病虫害防治必须遵循“预防为主,综合治理”的方针,以生物防治为主,化学防治为辅。具体防治措施:一是为天敌提供良好的栖息环境,加强生物防治的力度。二是清理林内因病虫害死亡的树木,消灭传染源,清洁森林环境。三是进行化学防治,注意所用化学药品要符合有关规定,防止污染水源及环境。 2.1.4 珍稀植物的保护与开发。公园范围内及周边分布着许多珍稀植物,为了有效地保护、开发公园周边的珍稀植物,规划建设珍稀植物繁育基地,规划建设珍稀植物盆景生产基地3 hm2 [1]。 2.2 野生动物保护措施 “加强保护,积极驯养繁殖,合理开发利用”是野生动物保护必须遵循的方针。为保护好野生动物必须做到以下几点:一是设立野生动物保护宣传牌。书写宣传文字,介绍野生动物,使游人了解、认识野生动物及其保护的重要性。二是禁止在公园内捕猎野生动物。旅游活动中不得进行对野生动物的追逐或其他行为的伤害。三是加强《野生动物保护法》的宣传,提高游客生态环境保护意识,自觉保护野生动物。四是通过投食活动为野生动物繁衍与生存提供有利条件。
现代生物技术论文:现代生物技术在医药领域的应用 摘要:我国社会经济快速进步,为医药行业发展提供了良好契机,一系列现代生物技术在医药领域得以应用,进而在治疗疾病方面取得了突破性进展。文章通过介绍现代生物医药的重点领域,对现代生物技术在医药领域的应用展开探讨,旨在为相关人员基于现代生物医药的重点领域的现代生物技术在医药领域的应用研究适用提供一些思路。 关键词:现代生物技术;医药领域;应用 引言 随着科学技术的急速进步,尤其是分子生物相关先进理论成果、当代先进技术不断侵入现代生物技术,全面社会需求,生物技术由高新技术代替过去传统技术俨然成为现代生物技术发展的必然。现代生物技术作为一项高新技术,其与医药领域存在着密不可分的联系,现代生物技术发展一方面能够促进医学基础学科发生革命性转变,一方面能够为医药工业开辟出又一片天地[1]。 1现代生物医药的重点领域 1.1肿瘤治疗 世界范围内,肿瘤死亡率在疾病死亡率中有着十分高的占比,每年各个国家用于肿瘤的治疗费用数以亿计。肿瘤属于一种多机制的复杂病症,现阶段依旧采取早期诊断、放疗、化疗等综合方式治疗,疗效并不十分客观,同时会对患者造成极大的痛苦。当前,唯有现代生物医药方可肩负起彻底攻克肿瘤的人类使命,肿瘤治疗着实进入到一个两难的局面。在对肿瘤患者机体癌细胞进行杀死时,同时会危机到患者机体的正常细胞。基于此,现代生物医学提出了导向治疗理论。导向治疗指的是借助抗体寻找靶标,就好似导弹的导航仪,于病灶中有效引入肿瘤药物,从而不至于伤及到其他正常细胞[2]。现阶段,在数百余种开发的现代生物技术药物中,存在一半被用于肿瘤治疗,对肿瘤发病机制研究、抗肿瘤新药研发及现代生物技术均呈现出良好的发展前景。 1.2神经退行性疾病治疗 神经退行性疾病,好比小脑萎缩症、帕金森氏病、脑中风等,势必会愈来愈有赖于现代生物医药的发展。单单美国每年中风患者就超过80万,且死于中风人数达到20万,而治疗此类疾病的有效药物十分有限,特别是治疗不可逆脑损伤方面的药物更是极少,伴随神经生长因子、溶栓活性酶的开发为治疗此类病症带来了希望[3]。 1.3自身免疫性疾病治疗 当前,现代生物医药在治疗自身免疫性疾病中扮演着十分重要的角色。诸多炎症是由机体自身免疫不足造成,好比风湿性关节炎、哮喘、皮肌炎等,全球范围内全年单单用于风湿性关节炎的治疗费用超过千亿美元,治疗此类顽疾的高效基因药物市场前景十分可观。在自身免疫性疾病中,艾滋病(AIDS)是属于对人类危害最大的一种病症,现阶段治疗AIDS仍旧还没有十分有效的特异性药物,但很显然,医药领域已经把攻克AIDS的希望寄托于现代生物技术。 2现代生物技术在医药领域的应用 2.1制取活性物质 在现代医药领域中,医疗环节应用的抗生素、菌体药物及酶制剂等各种类型药物,均是通过微生物发酵而成的,此类微生物发酵产物只不过是不计其数生物活性物质中的几种。一般而言,生物活性物质均是通过液体深层培养法而生成的,一些物质可发挥对生物体内酶活性予以抑制的作用,此类物质即为酶抑制剂,酶抑制剂在医药领域有着十分可观的发展潜力。在现代医药领域中,诸多生理活性物质均可借助现代生物技术得以生成。就好比,在治疗大部分关节炎过程中,体激素往往能够获得满意的疗效,体激素成分中可的松对于风湿性关节炎疗效则更为显著。而醋酸可的松属于以脱氧胆酸为生产的原料,通过32个环节的化学反应合成而来,如若借助黑根霉将黄体转换成11-a-轻基黄体酮,则能够省去多个不必要的化学合成工序,有效提升其收率[4]。 2.2开展基因治疗 自基因角度而言,基因治疗指的是将具备正常功能的基因置换或是增补到部分存在缺陷的基因中,进而实现对基因缺陷予以修复的目的。自治疗角度而言,基因治疗指的是借助导入遗传物质对病患机体细胞基因予以转变,进而实现防治疾病的目的,此种导入基因既可以是与缺陷基因有着对应功能的同源基因,又可以是与缺陷基因不存在关联的治疗基因。在应用现代生物技术开展基因治疗期间,多采用下述两种治疗方式:(1)生殖细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对生殖细胞基因表达予以转变;(2)体细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对体细胞基因表达予以转变。自理论角度而言,对生殖细胞缺陷予以修复,一方面能够对当代基因缺陷展开治疗,一方面能够保证基因缺陷不至于遗传到下代人细胞基因中。 2.3改进生产工艺 现如今,我国已设立了国家基因资源库、生物样本库及蛋白质库,将各式各样化学药物制剂技术、基因重组治疗性抗体、大规模培养、基因治疗等作为关键,通过一些大规模企业构建健全医产学研密切相融的新药研发体系。在应用基因工程技术改进药物生产工艺期间,其能够起到提升菌种生产性能和水平、简化工艺改善收率、优化工业生产菌种及极大降低生态污染等作用。世界范围内生物制药市场中基因工程药物已经占据很高的份额,有着高成长、不易攻破壁垒及极佳市场潜力等特点。自上世纪90年代以来,我国基因工程药物复合增速超过5层,平均毛利率高达80个百分点[5]。基因工程药物包括单抗、重组蛋白及新型疫苗等,近些年借助基因技术改进亚欧无生产工业、生成高产菌株的实例不断增多。 2.4单体克隆 单体克隆抗体一经问世,便得到医药领域专家、学者的热切关注,其不仅具备可标准化、质地均一、反应灵敏等优势特征,还能够展开大规模大批量的工业化生产。现如今,市场上已有数以百计的单抗治疗制剂、单抗诊断试剂,且还存在诸多单抗治疗制剂正在被开发。单抗偶合物能够展开机体定位诊断,有效促进肿瘤、心脑血管疾病等病症诊断工作的开展。单抗偶合物一方面能够促进机体肿瘤定位,一方面能够展开导向治疗,强化肿瘤治疗药物的细胞毒性功效,降低不良反应及用于杀死机体肿瘤细胞等。此外,单抗简易家庭诊断药物,好比糖尿病诊断药物、妊娠诊断药物等逐步在市场中推广,简易诊断法作为一种时展趋势将逐步由医院转至家庭。 3结束语 总而言之,现代生物技术在医药领域的广泛应用,为人类增强体质、攻克病魔做出了不可磨灭的贡献。在预防、诊断和治疗影响人类健康的重大疾病方面也起到了关键的作用,基于此形成的生物医药产业是截至目前现代生物技术最为庞大的应用领域。 作者:李伟航 单位:牡丹江师范学院 牡丹江市卫生学校 现代生物技术论文:环境监测现代生物技术论文 1PCR技术 PCR技术是一种将特异性DN段在体外合成方法,也是聚合酶链式反应。通过PCR技术,环境中的有害生物,包括病毒,病原菌等都可以被监测到。过程主要包括分析与监测PCR扩增产物、PCR扩增靶序列、提取模板核酸等。不仅如此,环境中的特异性种群也都可以通过PCR进行监测,甚至基因表达都可以以之来测定。同时,PCR也可以用来对环境中基因工程菌株进行跟踪监测。 2生物发光监测技术 大自然非常神奇,各种各样的生物都有。而在其中有些昆虫会发出亮光,比如萤火虫。其实不止萤火虫等昆虫,包括真菌、细菌等在内的许多生物也都可以发出亮光。这些细菌天生对土壤中的重金属敏感,会根据重金属的多少而发出强弱程度不同的光。只需要通过判断其放射荧光的强度便可以对其所处环境的污染程度完成监测。较之常规监测方法,生物发光监测技术具有监测方便、快速、特异性强、灵敏度高等特点。 3生物酶技术 3.1处理功效高 生物酶技术利用微生物和酶结合,极大地提高了其处理污染的效率,较之通常的化学和生物方法,生物酶技术可对有机物进行快速降解,速度得到极大提升,是传统方法的百倍。将生物酶技术应用到污染物之后,可迅速祛除污染物的臭味,同时也能对水质进行净化处理,甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。这也是有些洗衣粉品牌在广告语中强调酶含量的原因所在。 3.2适应性更广 生物酶技术通过微生物和酶的结合,大幅度增加了微生物对环境的适应性,使得微生物可以在多种生存条件下得以生存并逐渐适应多种温度和pH值范围。如此一来,微生物便可以在低氧环境中也能有效发挥作用。 3.3更有针对性 生物酶技术现在拥有多个研究配方,甚至多达四十多种。可在不同领域、不同用途和不同的污染环境中广泛使用;即使碰上处理不了的,也可根据具体治理对象的具体情况,专门研发出针对性的、最具效力的配方。 3.4治理成本最低 生物酶技术产品投入资本小,但治理效果却十分显著。无需花高价购买地皮建厂,也不必购置大型仪器,在综合治理成本上有着明显优势,非常值得采用。 3.5纯绿色环保 当今环保意识已逐渐渗透到每个人们的心中,绿色产品成为人们普遍关注的焦点。而生物酶技术产品由纯天然菌种和酶复合后生成,在它的成分内既无转基因,也不包含任何的化学物质,也自不会给环境造成二次污染,是一种生物技术在环境保护应用上非常值得大力推广的环测方法。 4生物芯片技术 生物芯片技术起源于速测试试条发明后的次年,亦即1995年,通过这项技术,数以万计的基因的表达情形都可以被自动且迅速地监测出来。依照固定于芯片上的探针种类的不同,生物芯片可分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片以及组织芯片等。近日,国外的一个资深生物学家通过不断研究,发明了一种新的,独特的,可提供更多基因信息的组织芯片和细胞芯片。较之基因芯片或蛋白芯片,组织芯片可提供的信息更为庞杂,对于环境监测而言更为有用。因此许多环境科学家逐渐意识到了生物芯片技术的强大,并将之引入到环境科学研究中来。在科学技术较为发达的西方国家,他们基因学研究的新趋向便是基于生物芯片技术的环境基因学。作为科学技术稍显落后的我国,在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在国家自然基金委与科技部都对这项新兴技术予以大力支持,并将之列入了前沿课题项目中,相信在不久的将来,我国的生物芯片技术也会取得非常成就。 5生物传感器技术 电子科技技术研发的不断深入、以及生物技术的研究的持续发力,使得生物传感技术应运而生,并获得人们的逐渐认可。它的特点在于高度集成化、微型化和自动化,能够快而有效地帮助环境监测进行有害物质分析。不仅常被用于环境监测,在食品工业与生物医药领域也都应用广泛。生物传感器通常由转换器和敏感材料(分子识别单元)俩个部分构成,其特点为:测定速度快、成本低、且操作简便。相信在未来会被广泛应用于环境监测中去,会大有所为。 6结语 近年来,现代生物技术在环境监测中的应用逐步增多,尽管受限于其方法和生物材料的来源,存在一定的问题,但都会在未来逐一被解决。笔者坚信现代生物技术在未来将对环境监测以及其他应用方面起到不可替代的作用,也将给我国的环境保护贡献力量。 作者:李菁华 单位:贵州省黔南州环境保护监测站 现代生物技术论文:现代生物技术的运用及进展趋势 本文作者:王训博、熊路、黄海兵、王定兴、李昊旻、许永立 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院、湖南农业大学生物科学与技术学院、湖南城市学院城市管理学院 随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进,许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命,而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此,现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。 1现代生物技术在农业领域的应用 1.1基因工程在农业领域的应用 基因工程即利用分子生物学和微生物学技术,设计好不同来源的基因顺序,在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞,使受体细胞表现出人们需要的表现型,产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术,获得的农作物优质、高产、抗性强,还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如,经过7年的努力攻关,2011年胜利突破了大面积示范(即6.67hm2示范)平均产量为13500kg/hm2的超级杂交稻第3期目标,达到了13899kg/hm2[1];运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2];运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中,使农作物能够不受除草剂的影响,目前已生产出多种抗除草剂作物品种,应用广泛[3]。 1.2细胞工程在农业领域的应用 细胞工程是指在体外培养细胞,以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交,使植物或动物个体繁殖速度加快,以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多,如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交,可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”;将豆科植物与向日葵进行细胞杂交,可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。 1.3发酵工程在农业领域的应用 发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品,或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面,一是生产传统的发酵产品,如果酒、茯砖茶、食醋等;二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术,通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺,进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。 1.4酶工程在农业领域的应用 酶工程,简单来说就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如,随着我国粮食的不断增产,一些地区出现了粗粮过剩的问题,需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段,将葡萄糖转变为甜度大的果糖,果糖不仅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度还高50%以上。 2微生物肥料在农业领域的应用 2.1微生物肥料的特点 微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面,从狭义上讲,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的,活性高。施入该种肥料能够产生活性物质,能够增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性质,使作物的生长环境变得更好,使作物生长更优、产量更高。从广义上讲,生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂,包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等,此种生物体不限定,既可以是微生物,也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。 2.2生物肥料的应用优势 微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势,可有效改善土壤的理化性质,提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中,并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用,对环境几乎无污染;同时,施用量一般不大,在其生产过程中所消耗的能量也很少,因而可节约农民的施肥成本。此外,微生物肥料还可改善土壤的理化性质,减少土壤营养流失和富营养化的产生,实现土壤的可持续化利用。 2.3微生物肥料的应用前景 目前,微生物肥料在农业领域方面的应用已越来越广泛,也得到了农民以及社会的逐步认可。国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品,微生物肥料作为一种保护生态环境、维护人类健康的理想肥料在农业生产中的应用必将越来越广泛、越来越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向[11-12]。 现代生物技术论文:现代生物技术在水产养殖的应用 [摘要]现代生物技术是利用生物体、生物组织细胞等其他的组成部分并发挥的功能,设计出具有预期性的新物种和新产品。基于各个原理和加工生产过程,为了能给社会产品、服务工作提供综合性的技术体系,需要将现代生物技术充分引入。安徽省阜南县水产管理局在水产养殖中,充分利用了现代生物技术,实现了技术的融合发展。 [关键词]水产养殖;生物技术;应用 近几年,水产养殖业得以发展,特别在安徽地区,为农业经济增长提供了较大依据。但在实际发展过程中,也会出现一些问题,导致生产种类不够稳定,无法获得较高的增殖效益。因此,利用现代生物技术能够促进水产养殖的高产、健康发展。 1现代生物技术种类 1.1多倍体育种技术 多倍体育种技术在水产养殖中具有重要作用,不仅能促进鱼类的正常生长,提高水产质量,还能促进杂种成活率的稳步提升。多倍体育种技术的应用是利用温差处理、药物处理以及水压杂交等方式。在目前发展下,多倍体育种技术被广泛应用,对一些水产养殖工作具有十分重要的作用。使用该技术不仅能提升水产生物的生长速度,还能提高其抗病能力。 1.2转基因生物技术 转基因生物技术得以使用,促进了水产生物遗传工作和育种工作的积极开发。转基因生物技术在使用过程中,是结合人们的实际需求,利用有用的外源基因。如:各种生长激素、抗病基因等放入到水产养殖中,促进水产生物品种的优化性。现今,转基因技术已经被广泛应用,并获得良好的发展效果。将转基因生物技术应用到水产养殖中,解决了传统不同的水产生物交配问题,促进了科学化的实施,保证水产生物遗传物质的优化性,提高水产养殖工作的产量和质量。 1.3分子遗传标记技术 生物遗传标记技术是利用分子生物学方式对不同的水产生物、群体进行区别,能够将水产生物个体、群体个体之间的遗传差异进行客观表现。分子遗传标记技术在使用过程中,是利用遗传图谱的构建完成的,能够为生物基因的形成提供依据。同时,还能促进生物分子标记辅助选育工作、遗传工作的科学性。目前,在水产养殖工作中,生物分子标记已经成为主要工具,是根据水产生物中某个个体、基因和性状进行分析,结合这些要素实现育种工作,这样不仅能促进选择工作的准确性,降低生物育种的时间,还能促进我国养殖生产工作的优化实施,促进增产效益的提升。 2在水产养殖中现代生物技术的应用 基于以上的分析,通过对现代生物技术的研究和阐述,为了促进水生养殖工作的优化发展,保证技术的优化使用以及发展效率的稳步提升,一定要将现代生物技术应用到水生养殖工作中,保证在较大程度上促进现代技术的优化使用,提高整体的发展效益和社会效益[1]。 2.1在资源保存中的运用 现代生物技术在资源保存工作中的利用。在水产养殖中,现代生物技术的使用是根据人们的发展需求对水产中的生物遗传性质进行优化、改变的,并为其创造出新的物种。但是,在近几年逐渐发展过程中,人们出现过度捕捞水产生物的现象,大量的化工厂排出的污染物开始污染河流、影响水利工程的设施建设,降低生物物种资源和遗传多样性。在水产养殖中,一些生物的产卵场遭受到破坏,使一些水产生物结构逐渐实现低龄化、产卵低等特点。同时,一些水产生物的良性状也在不断退化,导致大量的水产物种出现濒临灭绝现象。针对以上的这些情况,要促进水产养殖业的优化发展,提高水产生物种类资源,需要利用现代生物技术为其解决,保证水产物种资源实现更好保存。在具体工作实施过程中,需要从两方面进行改善。一方面,使用冷冻胚胎技术;另一方面,利用冷冻生殖细胞以及促进基因文库的建立。冷冻胚胎技术与冷冻生殖细胞是一种静态保种技术,该技术的使用具有一定优势,如:能够将水生生物基因、基因频率水平降到最低,也减少抽样调查之间的差距,使养殖场的相关工作人员能够对疫病有效控制,加长保种工作的时间,降低保种费用。同时,育种冷冻技术与活动保种工作的结合运用,还能降低自然选择、近交等基因频率产生的影响。所以说,促进基因文库的形成,是利用重组技术对水产生物经济性状的主要基因、全部基因整合到一些特殊的基因载体中。通过这些载体,将宿主细胞感染,同时为其建立各个基因片段的无形繁殖,也称为克隆技术。这些因素的产生是某个特定水生生物品种中全部基因克隆为整个生物基因文库,再对其保存[2]。 2.2在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中的应用 现代生物技术适合应用在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中。因为在水产养殖工作中,饲料能为水产养殖业发展提供有效保障,饲料添加剂在水产饲料工作中发挥十分重要的作用。所以,需要对新型饲料蛋白源、饲料添加剂进行研究,促进制造与开发工作的有效执行,保证水产生物养殖行业实现健康发展,促进关键技术的优化利用。将现代生物技术应用到养殖工作中具有十分重要的作用。比如:将现代生物技术应用到水产生物养殖工作中,能够将饲料植物中存在的超高毒素进行去除,保证饲料植物中的氨基酸更均衡。在对鱼类生物养殖期间,经常使用的是棉籽饼,因为棉籽饼中含有大量毒性,如果不对其有效处理,将影响鱼类的正常生长,所以,为了保证鱼类的健康生长,需要对棉籽饼进行处理。但是,利用现代生物技术能够为其培养出棉酚含量较低的棉子品种,使其经过处理后使用。并且,在棉籽饼发酵后,含有的蛋白质、氨基酸等都会逐渐提高。利用这些基因能够为其构建工程菌主要方法,也能促进新型水生生物的良好生长。比如:鱿鱼脑垂体中分离、提取出生长激素基因,利用基因工程技术将这些生长激素基因放入到大肠杆菌中进行生长、繁殖。接着,利用注射的方式将产物注入到虹蹲体内,以促进虹蹲的有效生长。 3总结 总而言之,我国已经广泛应用现代生物技术。虽然我国在逐渐发展中存在一些问题,但水产养殖工作在经济发展中也占有较大位置。所以说,现代生物技术具备较高的发展潜力和经济实力,对水产养殖业发展具有更为重要的作用。 作者:李保安 李刚 单位:安徽省阜南县水产管理局 现代生物技术论文:现代生物技术对社会经济的影响 【摘要】现代生物技术主要是以生命科学为主要运行基础的对生物体进行研究,并且有效的设计出本身有预期性质的一些生物的新产品,还有新的品系,在技术手段的映衬背景下,阐述出科学的原理,给人类的生产生活提供更多的综合性的服务。生物技术对社会经济的发展会产生非常多的影响,不断的推动社会经济的进步,本文围绕现代生物技术对社会经济发展的影响进行了研究分析,希望能够给相关研究起到一定的建议和启示性作用。 【关键词】现代生物;技术;社会经济;发展;影响 现代生物技术是从生命科学的角度出发对生物体进行研究和分析的。现代生物技术能够给人类生活提供更多新型的服务,并且因其具有高附加值以及低能耗和低公害的特点,能够对社会经济发展起到积极的促进性作用。尤其是面对现代化人类生活的危机环境,现代生物技术对动物、农业、工业以及其他产业都能够起到积极的促进性作用。 1现代生物技术对动物类的影响 现代生物技术能够对动物生长以及代谢进行有效的调控,并且对动物的生产现状进行全面的改良。20世纪末转基因小白鼠产生为人们提供了较大的启示和影响,通过这样的技术能够使动物的生长时间缩短,生长速度加快,并且还能对肉类以及产奶类动物进行基因改变,使食品的质量得到提升。例如使用原核生物进行牛生长激素的提取和制作,然后用在奶牛的生长,这样就可以让奶牛的产奶量得到提升。此外动物育种中广泛应用的生物技术主要有转基因技术、动物克隆技术、DNA重组技术以及胚胎工程技术等等。运用现代生物技术进行分子育种可以有效的改善传统育种方式的培育周期长等问题,大大的加快了育种的进展,提高了育种的质量。在畜禽疾病诊断方面,随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。 2现代生物技术对农业生产的影响 我国的经济发展过程中,农业经济发挥了非常关键性的作用。为了使农业科学技术有更好的发挥,提升农业粮食的产量,需要生物技术发挥出以下作用,解决粮食问题。首先,现代生物科学技术能够培育出更多的抗逆作物,提升农业作物的优良品种。现代生物技术中的转基因技术主要是对植物的基因进行转移培育,培育出一些抗寒和抗旱以及抗击盐类的生物品种,尤其是在大豆、玉米方面。此技术在20世纪末就进行了实验,我国还将转基因的蛋白注入到棉花当中,培育出了抗击虫害的棉花,其中杀虫率达到80%以上。其次,现代生物科学技术还能够使用组织培养技术,在较短的时间内进行大量试管苗的培育,然后在工厂进行加工生产,大约在很小的温室当中就能够繁殖出更多株小苗,这一项技术的价值非常大。自然条件下繁殖出来的植物能够在非常短的时间进行更多的繁殖,减少病毒感染的可能性,此项生物技术可以在蔬菜、果树以及花卉当中进行使用,还能够实现生物技术的商品化发展。我国在此技术的使用下已经建立起了植物试管的生产线,在葡萄、香蕉、花卉等等方面已经做出了一定的成绩。再次,现代生物技术还能够对农业粮食的品质进行改善。将菜豆当中的蛋白放在向日葵当中,能够让向日葵的种子含有菜豆的蛋白。这一项技术就是能够在多种食品中加以运用,例如,可以让番茄延迟成熟的时间,避免出现变软的现象,这样可以减少在运输过程中所出现的破损现象,这项研究能够让多种食品的营养物质变高。最后,现代生物技术能够减少农业生产中的化肥使用量。农业种植会使用很多的化肥,农药,化肥使用会让土地出现板结的现象,降低肥力,化肥生产还能够对环境造成一定的污染。因此,现代生物技术将固氮细菌放在转基因的农作物当中,这些生物对固氮的行为,减少化肥的使用量,增加农作物的产量。 3现代生物技术对工业经济发展的影响 工业生物技术就是将微生物或者是酶作为催化剂进行物质转化的一种工作行为,能够更大规模的对人类生产生活所需要的化学品、能源以及材料进行生产,以此解决当前的一些能源性危机问题,这也是解决环境危机的一种有效手段,是医药生物的重要支撑,能够为农业科学技术提供更多的加工手段。工业生物技术在生物产品的加工方面,化学以及能源材料的应用方面都能够发挥作用;在当今全球资源紧张的今天,这项技术将是解决依赖进口的一种途径。工业生物技术还需要国家的支持,尤其是对能源以及化学品行业,工业生物技术可以有多个方面的应用,成为精细化工业制品的一种催化剂,能够促进营养品以及保健化妆品还有功能性化学产品的生产。例如,聚乳酸还有胰岛素等等这些都是生物技术,极大的推动了医学的进步。微生物基因学也是有效推动工业技术发展的一项重要性举措,在未来的发展过程中,微生物基因学还会发挥出较为关键性的作用,微生物的潜力较为巨大,精妙地和现代工业结合在一起,能够给人类发展提供更多的发展机遇[1]。 4结语 现代生物技术能够解决多个领域和多个方面的问题,在动物、农业、工业以及其他方面都产生了积极的影响和作用。在未来的研究方向上还需要对现代生物技术进行多方面、深层次的分析和研究,让现代生物技术的作用得以最大程度的显现出来,促进经济的全面发展,让我国经济在腾飞的基础上走向更加广阔的空间。 作者:刘权赓 单位:天津市静海区第六中学 现代生物技术论文:现代生物技术发展趋势研究 摘要:现代生物技术在社会中的运用越来越广泛,受到人们的高度重视。本文分析了现代生物技术在农业方面、工业方面、医疗行业方面及军事方面的发展趋势,以为现代生物技术的发展提供科学依据。 关键词:我国;现代生物技术;发展趋势 1现代生物技术在农业中的应用 现代生物技术在农业方面有着极广的应用。典型的成功事例诸如袁隆平教授培育的杂交水稻,他是利用生物基因重组将高产水稻和抗病水稻的优点集于一身。当前应用较为广泛的转基因技术,极大的提高了粮食的产量,尤其是我国较为稀缺的蔬菜的产量产量有了显著的提升。现代生物技术在农业中的应用也极大的丰富了农业种类,诸如新培育出的太空辣椒、转基因黄金大米等一系列新物种。这些新物种的形成在很大程度上改变了大自然生存法则,也加速了物种之间基因的交流。另外,生物技术对于农业最伟大的想法是将植物的基因植入到动物体内,实现动物的光合作用,彻底解决人类的温饱问题,但是这种设想还是停留在最初阶段,但是随着科学技术的发展,很可能在某一天转换为现实。最后,农业是我国生物技术未来发展的一大趋势,对于提高粮食产量,促进物种间基因交流有着十分深刻的现实意义。 2现代生物技术在工业中的应用 生物技术和工业看似没有联系,但是实际联系较为广泛。现代生物技术在工业中最广泛的使用就是制药生产线,通过生产线的纽带将生物技术和工业紧密联系在一起。其次;生物发电也是生物技术在未来发展的一大趋势,生物质能发电已经成为今天电厂供电组成系统中的一部分,但是,生物发电迄今为止还是停留在理论阶段,并没有真正的试验成功。但是随着生物技术的不断发展和对重大难题的不断突破,终有一天生物发电也将变为现实。 3现代生物技术在医疗行业中的应用 生物技术在医疗方面的应用最广,生活中也最为常见。从之前胰岛素蛋白的生成,到现阶段抗青素的制造,无一离不开生物技术而存在。在现代的医疗行业发展中,生物技术的存在极大的推动了现代医学的发展,例如;先进的神经中枢替代技术,采用生物电位差原理有效的将人体的神经中枢替代,而正确的传达神经信号,在人体出现神经中枢受损或者神经中枢疾病时,医生完全可以借助现代生物技术用电位差原理将人体神经中枢有效代替,从而使患者身体康复。生物技术在医疗行业中更为先进但也饱受争议的就是克隆技术,克隆技术的存在使世界上生物不用实现繁衍交配而产生下一代,克隆羊多利就是很好的一个证明。现在在医学上克隆人体心脏,种植人体耳朵、人工受孕、DNA鉴定等,这种先进的生物技术打破了传统的医疗体系,为我国医学的发展打开了新的一扇门。 4现代生物技术在军事中的应用 生物技术在军事中的应用较为广泛,从古老的帝国时代的造船是模仿鱼的姿态,并将其体态扩大,建造出了无坚不摧的战舰。现代高科技的雷达技术,是蝙蝠回声定位技术的重要应用,对于世界各个国家的国防做出了重要贡献。为了减少水的阻力,核潜艇设计借鉴了鱼儿流线型的身姿,从而可以潜居世界海底。美国日本的千里眼监控,则借鉴了苍蝇的眼睛结构设计。世界各国的军事技术都离不开生物技术而存在,并且生物技术的存在极大的推动了世界军事的前进步伐,为军事发展做出了重要贡献。但是,生物技术在军事运用上也具有其两面性。尤其是在战争中,生物技术的运用将对人体和世界和平产生极大的威胁,诸如细菌武器的应用。这种极端的生物技术在军事上的发明,有效的增强了国家的战斗力,但是这种有悖于道德的生物技术在军事上的运用,将对人类乃是世界环境产生极大的危害,甚至是破坏生态环境。因此,生物技术在军事运用上要发挥其优点回避其缺点,从而真正的将生物技术运用到军事领域上来保卫世界和平而不是灭绝性的杀害。 结束语 现代生物技术有着较高的技术优势,对我国社会进步有着重要影响。现代生物技术的发展趋势受到社会各界的普遍关注。并且,现代生物技术对我国的农业、工业、医疗、军事等行业都有着重要影响。分析我国现代生物技术的发展趋势对生物技术的发展与我国社会的进步都有着重要意义。 作者:文苑英华 单位:湖南广益实验中学 现代生物技术论文:现代生物技术对环境检测的应用 【摘要】现阶段,现代生物技术在各行各业中都发挥着越来越重要的作用,尤其在环境检测中,现代生物技术的应用极大的提高了环境检测的效率。基于此,本文主要对现代生物技术的内涵以及常见的几种现代生物技术进行了分析,并提出了其在环境检测中的具体应用,以期为相关人员提供参考。 【关键词】现代生物技术;环境检测;应用 1引言 现阶段,我国常见现代生物技术包括生物传感器技术、生物酶技术以及生物芯片技术等,这些监测技术具有较强的特异性、灵敏性和准确性,操作简单快速,因此在目前的环境检测工作中都发挥了十分重要的作用,大大提高了环境检测的质量和水平,加强对其分析研究有着十分重要的意义。 2现代生物技术的基本简介 现代生物技术其主要包含有分子生物学、微生物学、系统生物学以及免疫学等多种理论,而且与化学、计算机以及微电子等多种学科相互结合,综合性较强,因而,具有十分广泛的应用领域。现代生物技术主要的研究对象是生物,主要的研究目的是为了实现对资源的有效开发和利用,操作过程简单快捷,能够有效地减少资源浪费和环境污染。现代生物技术所开发的产品具有较高的纯度和较高的安全性,产品质量可靠,最大程度地满足了人们的使用需求,实现了连续化的操作,有利于建立资源节约型、环境友好型的生态环境。现代生物技术目前主要在农业生物技术、植物生物技术、医学生物技术以及环境生物技术等领域实现了广泛的应用。 3环境检测中常用的几种现代生物技术 3.1生物传感技术 生物传感器的技术基础是固定化酶技术,能够将识别与感知的信息转化成电子信号,并通过电子信号装置对其进行控制,最后被检测的物质可以通过电子器件检测出来,然后将其转化成已被检测的电子信号。目前生物传感技术是环境检测中应用最多的技术。 3.2基因探针与PCR技术 基因探针技术中的非放射性核酸探针可以应用于环境检测中,主要应用于环境中细菌或病毒的检测,且非放射性核酸探针对病毒及细菌的检测还十分灵敏,核酸杂交技术应用于环境微生物的监测中不仅更加安全可靠,还十分快速有效,目前核酸探针及PCR技术已经广泛应用于水环境中如大肠杆菌、志贺氏菌等微生物的检测。 3.3酶免疫检测技术 酶免疫监测技术是利用抗原和抗体的特异性反应而研发的,该技术将酶进行标记,然后再将标记过的酶与待检测的抗原进行检测,根据其出现的免疫学特征反应通过比对确定待检测病毒或细菌的种类。酶联免疫吸附检测技术是目前应用最为广泛的一种酶免疫检测技术,其主要应用于水质检测中。3.4生物芯片技术生物芯片技术是利用微电子技术研发的一种微加工技术,可以将作为探针的分析固定与于固定相表面,然后根据构建的生物化学分析系统进行分析,从而实现对蛋白质、细胞等生物学组成成分进行快速准确的检测,其主要应用于水污染中的化学物质毒性的检测。 4在环境检测中现代生物技术的具体应用 4.1生物传感技术的应用 数字科技和生物技术的快速发展,各个学科也都实现了不断的进步与发展,并且在发展过程中实现了学科的相互交叉和融合。生物传感技术因其具有高度集成化、微型化以及自动化的特点,因此在环境检测中实现了广泛的应用。生物传感器能够实现生物反应与电信号的转换,为环境检测提供了大量快速有效的分析手段,实现了食品工业以及环境检测的技术革命。生物传感技术的应用理论基础是实现传染物与生物层之间专一的固定化作用,作用原理就是通过被测对象与生物组之间的相互作用,然后利用电子元器件将对被测对象的监测转化为比较容易被识别的电子信号,最终再通过电子信号设备和装置对电子信号进行识别和分析,实现对监测对象的有效控制。生物传感技术具有测定速度快、操作简单、反应灵敏准确、成本低等优点,因此在未来的环境检测中一定会实现更加广泛的应用和推广。 4.2基因探针和PCR技术的应用 不同的微生物病原体具有不同的致病剂量,因此确定水样中病原体的数量和种类提高检测的准确度显得异常重要水体污染问题已引起了人们的极大关注,确定自然水体或污水水样中受病原体或化学类污染物污染的程度和快速确定污染源是一个难点问题。饮用水样品中只有不到1%的微生物可经实验室培养。因此,用传统培养方法研究微生物群落,不能反映环境的真实情况。DNA损伤评价污染物遗传毒性的一个很有价值的生物指标,PCR技术的应用使得在分子水平分析DNA损伤之一DNA突变有了很大的进展,提供了一种在分子水平上分析环境生物DNA损伤和检测病原体的简便方法,该方法克服了传统方法的缺陷,更利于提高环境检测的效率和准确性。PCR有许多不同种类,如实时定量PCR,多重PCR等,用PCR得到的母的片段可用于微生物检测。目前已有将PCR技术用于饮用水中大肠杆菌的检测;用于制备基因工程中的目的片段;用于DNA杂交技术中DNA探针的制备;用于环境生物多态性的分析。DNA探针是用生物素、荧光素等物质进行标记的能够与待测基因进行特异性互补产生杂交信号的DN段。荧光探针、寡聚核苷酸探针等已被应用于监测水中的大肠杆菌,取得了很好的结果。为了更灵敏、快速的检测水中大肠杆菌,目前DNA探针技术多于PCR技术结合使用。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成:(1)模板DNA的变性模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;(2)模板DNA与引物的退火(复性)模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;(3)引物的延伸DNA模板一引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性———退火———延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4min,2~3h就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。PCR技术在环境检测中的基本原理见图。 4.3生物酶技术的具体应用 目前,我国的环境检测工作中另一个应用比较广泛的现代生物技术就是生物酶技术。①生物酶技术的处理功效高。生物酶技术的作用原理是将微生物与酶进行有效的结合,能够快速有效地进行污染物的降解,从而增强环境检测过程中的污染处理功效。②生物酶技术在环境检测中的适应性更加广泛。生物酶技术有效地降低了微生物的生存要求,为微生物创造了更加适宜的温度和pH条件,大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技术与其他方法相比更具有针对性。生物酶技术目前被广泛地应用于不同的领域和不同的环境,因此,在使用时可以充分地根据实际情况进行选择,从而采取更具有针对性和效力的方案进行监测。④生物酶技术的污染治理成本也较低。生物酶技术的应用不需要引进庞大的设备和装置,大大降低了治理成本和投资成本,并且具有显著的治理效果。在此,主要就生物酶技术在处理水污染中的具体应用进行了简要的分析。某城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水总水量约为1.5万t;外观呈现黑色,并散发臭味。经环保部门对滞留污水进行采样监测,监测数据如表1。从表1可知,滞留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超标,最高超标达10倍以上。该滞留污水中混有大量制革废水及化工废水。制革废水由强碱性的浸灰脱毛废水和弱酸性的鞣革废水组成,前者含有高浓度的氯化物、硫化物、表面活性剂、防腐剂、油脂、蛋白质及SS等污染物;后者含有高浓度的鞣料、化学助剂及染料等。制革混合废水呈碱性、有毒性、难降解物质含量高,外观污浊,气味难闻。而对滞留污水投加高效复合生物酶药剂进行应急处置后,高效复合生物酶对于滞留污水中的污染物进行高效催化降解,逐步改善滞留污水的水质状况。投加高效复合生物酶药剂后,一周即可使其中的污染物降解30~50%。由表2可以看出,高效复合生物酶对滞留污水的应急处置有明显的效果。投加高效复合生物酶药剂一周后,经相关环保部门对污水进行采样监测,监测结果见表2。 4.4生物芯片技术的具体应用 在进行环境检测时应用生物芯片技术时能够有效地提高环境检测的质量和水平,使得我国环境检测技术得到进一步的发展。生物芯片技术可以自动、快速、准确地监测出不同基因的表达情况和环境因素对基因的影响作用。生物芯片技术目前所采用的载体主要有组织芯片、蛋白质芯片以及基因芯片等,生物芯片技术通过对细胞基因组的详细分析,准确筛选DNA的多态性变化和突变过程,从而确定出环境污染对生物基因水平的影响,实现对污染的科学监测。随着生物芯片技术的不断发展,其在环境检测过程中逐渐成为新的研究方向和研究概念,未来具有更加广泛的应用前景。 5结语 总而言之,现代生物技术在环境检测中得到了较为广泛的应用,而现代生物技术的进步大大促进了环境检测工作效益的提高,有利于改善我国生态环境,对环境保护具有深远意义。 作者:刘利 单位:怀化市环境保护监测站 现代生物技术论文:高中生物课堂的现代生物技术分析 【摘要】随着现代生物技术在生物界乃至世界范围内被广泛应用,无论是用于基础教学研究还是应用开发,各方面都有了令世人瞩目的成就。本文笔者结合教学经验,就高中生物课堂中的现代生物技术融合进行探讨。 【关键字】现代生物技术;成就;主导;新兴产业 随着现代生物技术的不断发展,其必将是新世纪的主导生物应用技术,也必将会带动一系列相关的有发展潜力的新兴产业的发展。生物技术对我们人类的生产生活各方面都将会产生深刻的影响,这已成为众所周知的事实。在高中生物教学中融合现代生物技术符合大纲教学要求,对提高学生效率作用显著。 一、开展专题教学,提高学生积极性 商定专题和分组讨论成为如今教学默认的主要形式,而将现代生物技术的基本内容以专题的形式进行讨论研究也符合生物教学的目标,比如将什么是基因工程、基因工程如何诞生、基因工程相应的原理及技术、基因工程如何应用以及蛋白质工程这一系列就能就作为一个讨论专题。这样来讲课,不仅这几项在内容上有所相连,而且是一个循序渐进的过程,符合一般事物的认知过程,也符合学生由易到难学习的过程,所以,在高中生物教学的过程中,也应该吸取经验,采用专题研究讨论的形式进行教学活动。当然在有些特定的专题讲座进行中,还要注意对学生的启发式教学,就是要通过各种方式激发学生能够积极思考,善于动手动脑,并且主动进行探索相关问题的能力,还要注意如何能够提高他们自主判断能力和思维的活跃性。当老师对学生以讨论的形式进行教学时,在选好内容后,自己或者让学生自主找出一个适当的主题分组进行讨论。在进行讨论之前,教师要适当布置一些课前需要预习的课文和需要查阅的资料,必要时可以跟学生指出讨论话题的大体框架、应该如何进行讨论等,并准备好在教学过程中需要用到的一应材料;在分组讨论过程中,教师要适时适当地对学生做出引导,使学生的讨论紧紧围绕主题,并且向能够解决问题的方向发展;在讨论结束后,还要由每组组长经组员讨论商议后作出总结。 二、更新教学内容,拓宽学生知识面 在21世纪,随着现代生物技术的飞速发展,并在各个领域的广泛应用,教师在运用现代生物技术进行生物教学时,要与时俱进,根据外界的发展不断更新教学内容,不断补充新的科研进展和研究成果,对教学手段进行创新并能根据最新科研成果增设新的研究课题。这就需要教师在生物教学中要能够积极组织和引导学生翻阅相关资料,学生也可以自己通过互联网技术或者最新的学术期刊进行相关内容的查阅,如应用最广泛的中国学术期刊网、万方数据库和一些文献期刊或者相关的搜索引擎等,以便于自己能够了解现代生物技术新兴课题、研究现状和最新的研究成果。另一些市场上出售的教学光盘和教学软件,学生也可以适当采用。例如,在遗传基因工程相关专题的教学中,教师就可以根据讨论内容给学生一些相关网站网址、专题主页等方面的提示,让学生能够自己或者成组去互联网上搜索有关这方面的素材,既能更好的理解这个专题的内容,又能增强学生的主动动手和思考能力。又如,老师可以利用周边的有利条件,带领学生对某些现代生物技术操作过程进行参观,或者进入准许进入的现代生物技术研究室和生产车间,让他们能够亲身感受一下现代生物技术是如何研究及应用的,或者带学生进入转基因农场进行实地调研,然后给学生制定相应的问题进行思考并在可能的前提下对学生提出的疑问进行解答,从而丰富学生的知识。高中生物教学内容很多已经深入到分子水平,对于这部分知识的教学,难度更大,学生理解起来也更加困难,在没有实际模型的帮助下,学生很难具体的想象出相关分子结构的形态,这给学生的学习带来了很大困难。对此,教师需要网络技术,从互联网上搜索资料为学生直观地展示相关分子结构的形态,帮助学生进行知识的深入理解掌握。 三、运用科学技术,培养学生研究能力 为了适应现代生物科技的要求,教师在进行教学活动时要更加注重对现代生物先进性的教授,即在讲授生物的基本概念和基本原理时要充分体现出现代生物的先进性。如讲述在光合作用的概念时,除了对光合作用的产物要详细讲解,更要注重能够与当时一些最新的科研技术和成果相联系,不光要讲述课本基础知识,更要对相关的课题进行联系,这样就要运用到现代的科学技术了。当然,生物教学并不是仅限于本学科知识,更要考虑到社会和经济发展的实际需要,生物技术的发展能够结合社会发展背景,紧密联系当下最受关注的实际问题,如资源问题、环境问题、人口问题、粮食问题、人口日益增长与其他问题之间的矛盾等,这才是在教学中应该不断深入并引导学生进行思考、研究的重中之重。培养学生的研究能力不能仅仅依靠课本知识,学生应该在老师带领下多做实验,并培养自己在实验过程中的动手操作和思索探究能力,运用不同的讲授方法设立特定研究栏目,如设立专门的生物科学史研究专项。要善于运用质疑的方式激发学生怀疑和思考的精神,如在学习《生态环境的保护》时,老师可以对学生进行提问:地膜覆盖的利弊以及是否应该去除地膜覆盖。教师也可以通过对一些著名生物学家获得科研成果的实例对学生进行启发,激发学生的积极性。21世纪是科技飞速发展的时代,在这样一个对人才有着强烈渴求的时代,对高中的生物教学提出了要求。科学技术作为第一生产力,在面向世界化的国际竞争中,只有发展好科学技术才能培养更多的适应社会发展的人才,为国家做出贡献。 作者:周蕾 单位:江苏省泰兴市扬子江高级中学 现代生物技术论文:现代生物技术对抗生素生产的应用 摘要:抗生素在诸多行业领域均具备广泛应用价值,包括医用行业、农用行业、食品储藏以及试验试剂等领域。而对于现代生物技术来说,将其合理地应用到抗生素生产过程中,能够使抗生素的产量得到有效提升,并使抗生素的组分、生产工艺得到有效改善,进而使生产的抗生素更具应用价值。本文从诸多现代生物技术在抗生素生产中的应用进行了分析,以期为现代生物技术应用价值以及抗生素生产质量的提高提供有效建议。 关键词:现代生物技术;抗生素生产;应用价值 在抗生素生产过程中,注重新型抗生素的获取,同时也注重优良抗生素产生菌的获取。而对现代生物技术加以应用,则能够使抗生素的产量得到有效提升,同时使抗生素的组分得到有效改善,并提升抗生素的生产工艺水平[1]。从现状来看,如发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程等现代生物技术,均在抗生素生产中具备显著应用价值。 1现代生物技术中发酵工程在抗生素生产中的应用 从上世纪四十年代开始,在青霉素被发现之后,抗生素发酵工业便逐步发展起来。目前,抗生素具备两百多个品种,广泛应用于医学、农用等行业。其中,通过发酵方法生产的便存在数百种。基于现代生物技术中的发酵工程在抗生素生产中具备显著应用价值。一方面,在抗生素发酵生产过程中,必须具备生产菌的参与。对于抗生素生产菌来说,主要包括霉菌和放线菌两类。在我国,各个抗生素生产商将军中筛选及改造视为使抗生素产品提升的有效方法。在发酵工程菌种选育及其改造过程中,通常会联合基因工程方法实施,进而使育种经过三个阶段:第一阶段,野生菌向变异菌育种;第二阶段,自然选育向代谢控制育种;第三阶段,诱发基因突发向基因重组定向育种[2]。此外,为了使抗生素产量得到有效提高,会利用现代生物技术中的发酵工程,从而采取优化发酵过程控制策略,包括加糖控制、补料控制、pH控制以及温度控制等等。总而言之,现代生物技术中发酵工程子啊抗生素生产中具备显著应用价值,为抗生素的优化生产奠定了坚实的基础。 2现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用 对于酶工程来说,在上世纪七十年代产生,该项技术具备的优势包括:效能高、污染低、自动化以及安全性高等。将酶工程应用于抗生素生产中具备显著价值作用。例如:我国在上世纪八十年代,采取固定化酶技术(固定青霉素酰化酶及头孢菌素酰化酶等)生产出了6-氨基青酶烷酸与7-氨基头孢烷酸等抗生素中间体。近年来,对于酶工程来说,逐渐朝传统的固定化酶以及固定化活细胞环节朝向DNA重组技术以及细胞融合技术等方向发展,这样将其应用于抗生素生产过程中,便能够使抗生素的生产工艺水平得到有效提升。然而,就现状而言,我国在利用细胞融合技术以及DNA重组技术进行抗生素生产尚且处于初步试验环节,其价值作用还有待进一步考究。但是,毋庸置疑的是,随着社会的发展,科学技术的几部,现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用价值将能够得到充分有效的体现。 3现代生物技术中细胞工程在抗生素生产中的应用 在现代生物技术当中细胞工程不可忽视,并且其在抗生素生产中具备显著应用价值。细胞工程中的原生质融合技术加以应用,能够使抗生素的产量得到有效提升。对于维生素原生质体融合来说,指的是将遗传性状存在差异的2个菌体细胞的原生质体加以融合,进而获取存在2个菌体遗传性状的稳定重组子。此项技术能够使远缘菌株的基因重组得到有效实现,不会有有性孢子的丝状真菌产生,但是却具备准性生殖的特殊遗传现象。并且,利用此项技术,在高产量的变异菌株筛选过程中,具备显著应用价值。比如:柔红霉素产生菌和四环素产生菌的种间原生质体融合,因这2个抗生素生物合成均源于聚酮体,从而让柔红霉素的单位产量获得了显著提升。总之,对细胞工程中的原生质体融合技术加以应用,能够使抗生素的产量得到有效提高。因此,相关工程技术人员需对此充分重视。 4现代生物技术中基因工程在抗生素生产中的应用 基于现代生物技术当中的基因工程也能够在抗生素生产中发挥有效作用。一方面,利用基因工程中的两步重组法技术,能够使生物合成肽类抗生素得到有效改造。对于肽类抗生素来说,可由微生物的非核糖体合成的方法基于多肽合成酶系中进行,多肽合成酶系具备酶与模板的功能,称之为蛋白质模板,针对其相应的氨基酸激活功能域采取定向两步重组取代,能够使全新的肽类抗生素得到有效生成,例如:耶儿森氏鼠疫杆菌素的合成等[3]。另一方面,通过基因工程当中的人工改造技术,能够使抗生素的产量及品质得到有效提升。例如:改造卡那霉素链霉菌当中的编码氨基糖苷6-N-乙酰转移酶的自身抗性基因过表达,能够使产生菌对氨基糖苷类的抗性得到有效提升,进而使链霉素的产量得到有效提高。 5结语 通过本文的探究,认识到在抗生素生产过程中,可以利用现代生物技术,以此使抗生素的产量及品质得到有效提高。例如:基于现代生物技术中的发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程均能够在抗生素生产中发挥技术作用。因此,抗生素生产商便有必要对现代生物技术的应用加以重视,进一步为抗生素产量及品质的提高奠定夯实的基础。 作者:于嵩 李鲁新 单位:山东鲁抗医药股份有限公司 现代生物技术论文:现代生物技术对社会创新的作用 摘要:现代生物技术是20世纪50年代以来发展最快的先进技术之一,对社会发展与创新产生了广泛的影响与促进作用,尤其在屠呦呦作为中国第一人获得2015年诺贝尔生理学或医学奖后,其正面效应在我国更为明显。从介绍主要几个现代生物技术出发,阐述了现代生物技术的特点,重点论述了现代生物技术对社会创新的推动作用。 关键词:现代生物技术;特点;社会创新;推动作用 2015年10月5日,因为创造性地提取出青蒿素,“拯救2亿人口”的伟大发现,中国科学家、中国中医科学院中药研究所首席研究员屠呦呦获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。这是中国医学界迄今为止获得的最高奖项。屠呦呦也成为第一个在中国本土进行的科学研究而获诺贝尔自然科学奖的中国人。国人在欢欣鼓舞的同时,也深刻认识到现代生物技术对社会创新的巨大推动作用。 1现代生物技术简介 1.1基因(DNA)测序技术 基因(DNA),也称遗传因子。最早于1909年,由丹麦遗传学家约翰逊教授提出。20世纪50年代初,美国生物学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型,被称为20世纪生命科学最伟大的科学发明。简而言之,每个人身体是由千百万个染色体组成,每条染色体又含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序(碱基序列)不同,由30亿个碱基对组成的人类基因组大约含有2.5~4万个基因,储存着一个人种族、血型、孕育、生长、凋亡过程的全部信息,也支持着每个人生命的基本构造和性能。基因测序技术,即测定DNA序列的技术。它是进一步研究和改造目的基因的基础,是基因工程和分子生物学领域最重要的技术之一,它能够从血液、唾液等组织样本中分析测定基因全序列,预测罹患多种疾病的风险,从而通过改善生活环境和生活习惯,避免或延缓疾病的发生。 1.2生物芯片技术 生物芯片,也称为基因芯片。起源于美国教授EdwinMellorSouthern提出的核酸杂交理论。通俗的讲,生物芯片技术是指采用光导等高科技方法,将大量生物分子比有序地固化于硅芯片或玻璃芯片的表面,组成自己的分子排列,然后与已标记的生物样品分子杂交,通过仪器对杂交信号进行检测分析,从而判断样品中分子的数量。由于在制备过程模拟计算机芯片的制备技术,所以称之为生物芯片技术。这项始于20世纪80年代末的基础研究,是在生物遗传学领域发展起来的,是融微电子学、生物学、物理学、化学和计算机科学为一体的高度交叉的新技术。在生命科学研究及实践、医学科研及临床、药物设计、环境保护等各个领域有着广泛的用武之地,具有明显的产业化前景,是一个具有巨大商业潜力的高技术产业。 1.3蛋白质双向电泳技术 蛋白质是生命的物质基础和生命活动的主要承担者,是构成生物体的主要大分子。蛋白质占人体重量的16%~20%,人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。1994年,科学家MarcWilkins提出了蛋白质组学,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识,蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径,蛋白质组研究的发展是以双向电泳技术作为核心的。蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因组时代的特征,将成为未来生命科学的新前沿。 2现代生物技术的特点 2.1互相渗透,是一门的综合性技术 现代生物技术本身包含微生物学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、遗传学、系统生物学等多门学科,同时影响了化学、物理、计算机、环境保护等众多自然学科,甚至人类学、伦理学等社会科学,是一门名副其实的、互相渗透的综合性学科。就其应用领域,可分为农业生物技术、医学生物技术等。 2.2应用广泛,是一门与大众紧密联系的技术 现代生物技术涉及到的基因、生物医药等对每个人的健康,包括生物环境监测、废气废水处理等都关系到人民大众的身体健康;生物育种、食品检测等等,都影响每个人的食品健康、食品安全、关系到每个大众的生活质量与福祉。 2.3实用性强,是一门对社会发展影响深远的技术 生物技术被广泛应用于食品检测,使食品检测更加准确、迅速及安全;生物技术被用于环保工程,在废水废气处理、有机固体废弃物处理、环境监测方面,提高环保工程的质量;生物技术被用于育种,提高了粮食产量,解决了世界粮食短缺问题;随着现代生物技术的不断改进和完善,生物技术已经成为当今世界发展最快、最活跃和最具潜力的高新技术领域之一,对社会发展会产生深远影响。 2.4发展良好,是一门决定未来核心竞争力的技术 一个基因创造一个产业,一个产业产生一大批公司,一大批新公司将带来难以估量的经济效益和社会效益。随着现代生物技术的发展,将带给一个组织、一个地区、一个国家巨大变化,相应的,也改变着相互的竞争态势,生物技术也成为一门决定未来一个组织、一个地区、一个国家核心竞争力的技术。 3现代生物技术对社会创新的推动作用 3.1现代生物技术会诱发新一轮的科学技术革命 基因(DNA)测序技术、生物芯片技术、蛋白质双向电泳技术等,在自然科学史上第一次将物质结构、功能及其相互作用转换为数字信息,产生了生物信息学,提高了生命科学的研究效率,加速了其他相关学科如计算机科学、材料科学和数理化等学科的发展。使新学科的发展一日千里,人类认识生命的本质、生物进化与起源、生物的基因设计、人类的食物营养与健康控制等进入一个崭新的时代。随着现代生物技术的推陈出新和深入发展,会诱发新一轮的科学技术革命,将产生一系列新的交叉学科,形成一批新的技术标准、搭建一个个新的技术平台、催生一大批新的技术专利和新兴的产业。 3.2现代生物技术会带动新一轮的产业经济革命 一个基因创造一个产业,一个产业产生一大批公司。现代生物技术的日新月异,一方面通过优胜劣汰,淘汰一批技术落后、工艺落后、产品落后的企业或产业,另一方面通过技术的创新,创造一个又一个的产业,相应地带动一大批高科技公司的产生。这些都给社会创造了大量的新的就业、创业的机会,满足了人们的需求,增加了社会财富,推动了社会经济的发展,带动了新一轮的社会产业经济革命。 3.3现代生物技术会引发新一轮组织方式、社会伦理的社会革命 现代生物技术的互相渗透、多学科紧密联系的特点,必然带来传统研究方式、技术路线、组织方式的革命,呈现出、信息化、智能化、网络化等鲜明的特点;同时,生物技术研究中不断涌现出新信息、新技术、新疗法、新药物和新观念等新事物,冲击着传统的伦理、观念和文化,甚至冲击着现有的部分法律体系,给社会带来深远影响的社会革命。 3.4现代生物技术会触发新一轮的全球竞争革命 生物技术将带给人类社会巨大变革,包括全球竞争态势的改变。现代生物技术,很多体现了基础性、战略性、前瞻性的重大特征,具有占领和发展高技术产业制高点的优势,必然成为国家经济发展的核心驱动力和国际竞争力的决定性因素。21世纪以来,许多国家纷纷制定本国的生物技术发展的战略和计划,以求在未来的市场竞争中能抢占制高点、掌握主动权。如美国推出了“面向21世纪的生物技术”、“国家基因组计划”,日本推出了“官、产、学一体化推进21世纪的生物技术计划”、欧洲推出了“尤里卡计划”等。 4结语 21世纪是现代生物技术的世纪。我国现在正处在发展中国家向发达国家升级的关键时期,现代生物技术发展带给我国千载难逢的跨越发展机遇。我国拥有丰富的生物资源,合理地开发和利用生物技术对国民经济的健康协调和可持续性发展有着非常重要的意义。应以前所未有的胆识、理念和战略部署,集中力量参与竞争,在新兴的生物技术领域不断打造民族和国家的未来。 作者:陈程 单位:武汉市洪山高级中学 现代生物技术论文:现代生物技术在环境保护的应用 摘要:现代生物技术在环境保护应用具有重要作用,能降低环境保护成本,提高环境保护水平,并创造可再生资源。主要应用领域包括污水处理、土壤污染处理、白色污染处理、化学农药处理等。为提高环保水平,促进现代生物技术得到更为广泛的应用,今后应该推广该技术,提高科研和成果转化速度,吸收借鉴发达国家经验。 关键词:现代生物技术;环境保护;污水处理;土壤污染 环境保护与人们日常生活联系紧密,也越来越受到人们普遍关注。为达到有效保护环境的目的,需要综合利用技术、管理、资金、制度等措施,及时处理环境污染问题,为人们营造良好的环境。现代生物技术以DNA为基础,通过现代生物科学和工程原理的应用,达到有效保护周围环境的目的,其中比较有代表性的技术包括酶、基因、微生物等。这些技术不仅在工业、医学、材料领域有着广泛的应用,对环境保护工作开展也具有积极作用。 1现代生物技术在环境保护的应用意义 1.1降低环境保护成本 传统环境污染治理方式工序复杂,需要很多设备综合发挥作用,成本较高,同时还需要耗费大量人力和物力。而现代生物技术能转变这种情况,例如,酶技术、细胞技术等显著降低环保成本,同时还能取得良好效果。例如,利用降解技术处理垃圾,不仅可以减少垃圾占地面积,降低污染物的排放量,而且生物降解后的垃圾可以循环利用,节约成本,综合效益良好。 1.2提高环境保护水平 生物技术的应用可以不受场地、气候等条件限制,通过化学反应原理实现对污染物的处理,达到有效保护环境的目的。这些化学反应不受场地、时间、地点的限制,能够随时发挥作用,并取得良好效果。正是由于具有这些特点和优势,有利于现代生物技术的推广和应用,促进其应用范围不断扩大,达到提高环保水平,美化周围环境的目的。 1.3能创造可再生资源 对某些污染物通过现代生物技术利用,可以将其转化为新的资源,并发挥重要作用。例如,沼气池改造能实现对人畜粪便的有效利用,不仅防止环境污染问题出现,还能产生沼气这种清洁能源,既环保又节能,综合效益良好。 2现代生物技术在环境保护的应用对策 2.1污水处理的应用对策 污水处理工艺复杂,难度大,投资高,是环保工作面临的重要难题。而现代微生物技术的应用能很好解决存在的问题,取得良好效果。微生物活动能将水中的重金属、氰化物分解,使其转化为无毒无害物质。近些年来,固定化酶和固定化细胞技术在污水处理中也得到越来越广泛的应用,能有效分解和固化水中有害物质,还有其他一些物质也通过化学反应得到分解。研究表明,该技术除去水中农药、化肥污染的成功率达95%以上。 2.2土壤污染处理的应用 主要是农药残留和土壤板结沙化,需要采取有效措施进行处理。农药的磷、氯等是土壤污染主要来源,现代微生物技术能有效分解这些物质,除去土壤中的有害物质,将其分解为水和二氧化碳,保证土壤良好性能,避免出现污染现象。同时微生物技术还能彻底根治土壤污染,不会出现新破坏,满足农业种植需要,为农作物生长创造良好条件。 2.3白色污染处理的应用 主要是对塑料制品污染进行处理,白色污染已经成为环境污染的重要来源。而现代生物技术能有效降解塑料制品,破坏其中的聚酯分子结构,实现对白色污染的有效处理。不仅有效处理白色污染问题,同时还能节约成本,加快白色污染处理速度,并生成与塑料制品功能相似的产品,作为塑料制品的替代产品,有利于其综合效益提高。 2.4化学农药处理的应用 农业种植过程中,有80%的化学杀虫药物遗留在田地,污染土壤,破坏整个生态系统。而微生物能有效分解这些物质,将农药稀释为水和二氧化碳,不仅操作简单,而且效果良好,有利于保持土壤良好性能,避免化学农药对其带来不利影响,也为农药种植创造良好条件。 3现代生物技术在环境保护的应用展望 为推动现代生物技术得到更为有效的应用,达到有效保护周围环境的目的,结合实际工作需要,笔者认为今后应该综合采取以下完善对策。 3.1推广现代生物技术的应用 提高思想重视程度,充分认识现代生物技术在环境保护领域应用的意义,综合采取有效措施,使其发挥更大作用。例如,现代农业种植过程中,生物农药可以替代化学农药,同样也能起到除草和杀虫的作用,并且可以避免污染周围环境,防止影响人体健康。需要加大科研力度,提高生物技术实用性,促进其得到更加广泛的应用。 3.2提高科研和成果转化速度 健全并完善生物技术研发力度,鼓励科研机构和科研人员加大技术攻关,并且政府部门需要加大资金支持,给予适当补贴。理顺现代生物技术成果转化工作,注重增强产品的环保性,提高新技术应用水平和应用范围。 3.3吸收借鉴发达国家的经验 发达国家在现代生物技术应用方面积累较为丰富的经验,并且成为重要产业,要善于引进和吸收新技术,加大科研力度,借鉴新经验,促进生物技术得到更为有效的应用。 4结语 环境保护领域现代生物技术应用具有重要作用,具有广泛应用空间和领域。应该结合具体需要采取有效对策,推动现代生物技术在环保领域更好发挥作用,有效治理环境污染问题,为人们日常生活营造良好的环境氛围。 作者:吴玉霞 单位:郓城县环境保护局 现代生物技术论文:现代生物技术在环境监测的实践 1现代生物技术分析 1.1探针核酸监测技术 探针核酸检测技术是使用特定核苷酸序列出现特异性互补已知核苷酸片段作为探针,主要分析片段长度的多样性,被标记的探针可以使用在植物细胞组织内、探测溶液、固定生物膜同源核酸序列[1]。探针核酸监测技术有高度灵敏性以及特异性,当前在环境微生物监测中广泛使用。 1.2PCR技术 PCR(PolymeraseChainReaction)技术是指生物学的聚合酶链式反应,主要是指在聚合酶的催化中将特定的引物设置为监测起点,通过延伸、退火以及变性等步骤将DNA体外复制,可以快速的在异地使用体外复制所有目的的DNA[2]。聚合酶链式反应有特异性强、灵敏度高优势,可以在监测大量评价样品以及环境中的污染。 2在大气污染中的实践 大气污染是指使用生物监测对大气质量进行分析研究,确定环境污染程度。在生物系统中,大气污染给动植物的生存带来了严重的污染,因为植物有在固定的温度、湿度中生长的特征,导致植物没有科学办法避免有害物质污染。植物对大气中有害物质有一定敏感性,所以在环境监测中便于监测以及管理,环境监测中现代生物技术在大气污染中的实践中可以使用采取植物叶子的方式当做需要监测的样品。植物可以通过大气污染程度完整的反应出来,在大气污染实践中常用的监测植物有以下种类: 2.1氟化物指示植物 通过植物可以反映出氟化物的对象主要有:苔藓、金线草、唐菖蒲、大蒜、郁金香以及梅树等植物。通常情况下,使用现代生物技术监测受污染比较明显的植物,叶子形状转变为尖形,并且叶面上有一定程度的伤斑,出现在叶脉上的症状则比较少。受环境污染的伤斑是浅褐或者红褐色。 2.2二氧化碳所指示植物 二氧化碳污染指示的植物主要有海棠、烟草、向日葵、番茄以及柑橘等。通常受环境污染比较明显,症状主要是植物叶子上出现不规则的伤斑,颜色主要是白色、棕色以及黄褐色等,同时植物叶子上也不同程度的出现点状伤斑。 3在水体污染中的实践 3.1微生物群监测 水体系统中比较重要的组成部分是微生物群,微生物群在水体出现污染时可以快速的感应。一般情况下在环境监测中使用的监测手段是泡沫塑料块聚氨酯法,该手段是在水体中投入一定量含有聚氨酯的塑料块,对水体中微生物群落收集监测。和传统水体环境监测方式对比,这种方法速度快、经济、准确,同时还可以在污染监测中广泛使用。 3.2生物法监测 使用生物法监测水体污染的方式主要是使用生物监测方式对水体监测。使用现代生物科技中的生物法对水体污染情况进行分析。生物法监测水体污染情况可以将水体污染带来的不利影响全面展示出。水体污染比较严重、可以反映出的生物有蚊幼虫、小颤藻以及颤蚓类生物。 4在土壤污染中的实践 4.1动物监测法 使用动物监测法控制土壤受污染的情况,使用这种方式进行监测时,通常情况下可以将蚯蚓当作监测对象,因为蚯蚓有比较高的敏感性,可以觉察到土壤中是否含有农药、铅等有害物质。除此之外,使用现代生物技术进行土壤污染监测时因为土壤中有一定镉物质含量,和蚯蚓体内镉物质含量有一定关联性,因此蚯蚓在土壤污染的应用中具有一定意义。 4.2植物监测法 使用微生物监测法对土壤污染进行监测主要是指使用土壤指示植物对土壤受污染情况进行监测。如果土壤遭到一定污染,受到污染的微生物会出现一定程度的反应,并且有污染比较明显的植物出现代谢异常的症状。比如遭到土壤污染的植物表面出现明显伤斑、构成成分发生改变、呼吸作用不断加强或者减弱、发育减慢等情况。 4.3微生物监测法 现代生物技术监测土壤污染情况可以通过微生物监测法对土壤进行监测,土壤污染源主要是人类粪便、尿液等污染源,同时灌溉过程中使用污水也会对土壤造成不同程度的污染,使用微生物监测可以对土壤污染的状况和程度全面评价。 5结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,使用生物学技术监测环境已经发展成为目前“探针”高技术水平,说明环境工程和生命科学工程有着同时发展的形式,环境监测中使用生物科学技术是未来环境良好发展的方向[3]。目前在环境监测中使用生物学监测技术对环境进行监测,必须要根据环境监测设备的实际情况和其他设备联合使用,扬长避短,才可以将监测作用充分发挥,为我国环境监测提供技术支持。 作者:隆勤劳 单位:大理州环境监测站 现代生物技术论文:现代生物技术对乳品工业的应用 在我国人民生活水平的不断提高的今天,不仅对乳制品的需求有更高的要求,对乳品的质量也不断的挑剔。在人们看来乳制品应该能供给他们全价合理的优良钙质、优质蛋白质和维生素等营养素的最理想食品。而且近几年来,随着基础科学间的渗透作用和不断前进以及技术水平的不断提高,乳品行业已普遍采用最新生物技术应用在在产品的生产管理中。因此乳制品行业已经逐渐成为我国食品行业中增长速度最快最好的行业之一。 1、现代生物技术在改善乳制品质量的应用 1.1基因工程增加乳制品中某种必需乳蛋白 基因工程技术是分子遗传学和工程技术相结合的产物,是生物技术中的核心技术。它采用类似工程设计的方法,按照人类的需要将具有遗传信息的基因,再离开生物体的情况下进行剪切、组合、拼装,然后把这种人工组装的基因转入宿主细胞内进行大量复制,使遗传信息在新的宿主细胞内或个体中高速繁殖,以创造新的生物。基因工程主要包括重组DNA、基因缺失、基因加倍、导入外源基因及改变基因位置等分子生物学技术手段,它为定向改变生物性状提供了理论和技术支持。将这项技术应用于动植物上即生产基因工程食品。基因工程应用于乳制品具有很多优点:第一点,提高乳制品营养品质,如基因重组的牛生长激素可提高牛的产奶量,减少脂肪的含量,营养更丰富,风味更佳;第二点,提高乳制品的蛋白质含量,通过基因工程可增加乳制品中必需氨基酸(如甲硫氨酸、赖氨酸)的含量,还能提高乳制品的功能特性,拓宽植物蛋白的使用;第三点,增加乳制品的碳水化合物的含量;第四点,基因工程,尤其是克隆技术,可提高畜牧含量满足乳制食品的需求。转基因动物不仅使产奶量增加,而且还可以得到具有特殊功能的奶制品,例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品;第五点,通过转基因技术不仅可以改变乳制品中脂肪酸的结构,而且还能促使其中脂肪结构本身的生物协同作用,利用基因工程可以有计划有目的地设计出许多新的脂肪和油脂,以满足许多功能性乳制品生产的需求。 1.2酶工程通过促进物质转化来提高乳制品的质量 酶工程利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。生产出人们所需产品的技术。对于婴幼儿来说母乳是最好营养素最全面的食物,但是也有一些婴儿缺少或者得不到母乳喂养,他们就需要一种营养素全面并接近母乳的乳制品来成长。现代生物技术广泛的应用在工业化酶制剂的品质改良和新品种的开发,并取得了巨大的成果。例如过氧化氢酶主要用于清除乳制品中多余的过氧化氢,从而利用双氧水杀死致病菌;超氧化酶用于乳清脱色等;巯基氧化酶用于去除乳制品因超高温杀菌而产生的糊味;脂肪酶用于乳制品增香;另外利用凝乳酶可制作干酪;用乳糖酶处理乳汁品,防止乳糖结晶析出;真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中,是乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,从而防止制品粗糙,提高口感。酶工程也能修饰乳脂肪,通过脂肪酶的转脂作用对乳中甘油三酯进行修饰,改善乳脂肪的性质,特别是改善脂肪的融化性、乳化性,并使乳制品保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳制品的质量。 1.3现酵工程能形成高品质的乳制品生物反应器 发酵工程又称微生物工程,是传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技结合并发展起来的现酵技术。它是在人工控制的条件下,利用微生物的特定性状,通过现代化生物技术生产有用物质或直接应用于工业化生产,术是主要利用菌株的生理生化代谢机制用于菌体生产和代谢产物的发酵来生产工业原料或工现酵工程主要包括微生物资源的开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯技术。例如生产酸奶和奶酪。发酵工程凭借其自身投资少、见效时间短、污染较小的优点应用在工业上生产上。开展发酵工程对乳制品的生产是有很大好处的。实现了乳制品生产上的一个重大突破。新生产出的酸奶发酵剂的活性强,不需要大面积培养,可直接使用,酸奶厂家可以根据实际情况随意选择,这不仅仅增加了酸奶产品的样式,同时也省去了菌种车间的占地面积,减少了工作人员的数量,大尺度的简化了酸奶的生产工艺。 1.4新型杀菌技术保持长时间的高品质乳制品质量 温度过高会影响乳制品的质量,不仅会降低食品中功能性成分的生理活性,还有可能影响色、香、味以及其营养成分。冷杀菌技术作为一门新兴的杀菌技术,对杀菌的温度要求较低,很好的解决了上述问题。乳制品用射线辐照处理时,射线可以穿过包装和冷冻层,杀死乳制品表面和内部的微生物、害虫和寄生虫,而且在辐照过程中,温度几乎没有升高,有“高效冷杀菌”之称;处理得当的辐照乳制品和新鲜乳制品在外观形态、组织结构及色香味品质方面很难加以区别,具有良好的保鲜效果;此外辐射处理所消耗的能源少。还有一种乳制品超高压处理杀菌技术,“所谓高压食品”与加热杀菌同样是将乳制品密封于弹性容器或无菌泵系统中,以水或其他流体作为传递压力的媒介物,在高压下和在常温或低温度下作用一段时间,以达到加工保藏的目的,而食物味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工办法,即以加压取代加热而成。 2、应用现代生物技术实现高质量的乳品检测中 在乳制品中绝大多数都是牛乳制品,所以以下就以牛乳为例,说明生物传感器如何检验乳制品的新鲜度。生物传感器实际上是一个菌数测定仪,而牛乳新鲜度传感器最早由高桥福辛发明的,其原理是测定的电流值与试样中的细菌总数成正比关系,电流值越大表明细菌菌数越多,说明牛乳越不新鲜。要想检验乳制品的新鲜程度就要从长时间放置乳制品过程中发生变化的成分入手,我们可以发现受细菌的污染作用产生乳酸,因此,乳酸含量也可表示牛乳的鲜度。随着科学技术、农业的日益发展,食品原料日趋丰富,人民生活水平的不断提高和生活节奏的加快,人们的视频消费观念已经从传统的单一性、繁琐性转向现代的多样性、快捷性、营养性和安全性,这对食品工业提出了更高要求,即必须给顾客提供更好的质量、更多的选择、更高的价值和更低价格的产品。在这种情况下,促使大量的高新生物技术在食品行业得到广泛的应用,大中型企业设备装备水平有了较大的提高,尤其是乳制品行业,我国乳制品机械设备制造水平正在逐步适应食品工业的发展和技术设备改造的要求。 作者:冷进松 现代生物技术论文:现代林业生物技术论文 1林木组织培养育苗 林木组培培养是采用林木的器官和组织作为外植体进行苗木快速繁殖的技术,目前可以通过组织培养繁殖的木本植物多达120余种,并且逐年在增加。美国1978年已经使用火炬松组培苗进行小范围造林,1983年其里格斯苗圃林木组培苗的生产规模就达到100万株,德国、法国、加拿大和巴西等国家对云杉、杨树、桉树等树种的组培方面也进行了较为系统的研究,并投入了工厂化生产。我国于20世纪70年代开始了林木组织培养研究。通过科研工作者的不懈努力,先后分别有杨树、桉树、马尾松、泡桐、杉木、湿地松、马褂木、柚木和桑树等树种通过组织培养成功获得再生植株。目前,我国的林木组织培养育苗研究已从实验室研究进入工厂化生产阶段,分别华北和华南建立了具有国际先进水平的组织培养育苗工厂,仅中国林业科学院在湛江的南方桉树中心,年产桉树组培苗就达到300万株。 2林木转基因育种 基因工程是生物技术五大工程之一,是生物技术的核心,基因工程育种的原理是将目的基因片段整合到到相应的受体植物细胞的染色体中,改变受体植物的DNA组成,进而改变林木自身的相关性状,产生新的有利性状,转基因为林木遗传改良提供了一条全新的途径。基因工程技术与常规杂交育种和纯合育种相结合,可以大大缩减育种周期,加快林木育种进程,可以有效打破远缘杂交不亲和的生殖隔离障碍,创造新物种和选育新品种,对优质人工林的营造和生态环境保护具有重要意义。近年来,基因工程在林木育种工作中开始大量应用,其中主要技术有基因片段的分离与鉴定、植物细胞遗传转化和转基因植株的鉴别等。目前我国的林木基因工程育种研究取得了较大进展,已经有几十种树木如杨树、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻栎、桉树、苹果、罗威云杉等先后进行了基因工程研究,已经获得转基因植物的有杨树、核桃、柳树、松树、苹果、李和葡萄等。研究领域主要有抗病虫害、抗除草剂、抗逆性、花色花期调控等基因,其中抗虫基因工程已经取得突破性进展,培育的抗虫转基因杨树新品种已实现商品化生产。 3林木分子标记辅助育种 遗传标记是指能稳定遗传,容易识别的遗传学特征,包括形态特征、细胞学特征、生化特征和分子标记等。分子标记是在分子生物学基础上发展起来的一项技术,已经广泛应用于生命科学研究的各个领域,由于DNA分子具有多态性,能体现生物的基因特征,常作为分子标记的遗传标记。目前,在林木育种工作中用的分子标记手段主要有4种,分别是限制性片段多性(PFLP)、随机扩增多态性(RAPD)、扩增性片段多态性(AFLP)和简单重复序(SSR)等。在林木遗传改良中,分子标记主要用于种质鉴定、遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、分子标记辅助选择、)重要经济性状基因定位等方面。目前,借助分子标记技术,杨树、桉树、松树等主要经济树种已经建立了遗传图谱,通过遗传图谱能识别遗传标记的具体位置,可以对树高、胸径、材积、干形等指标进行定位研究,遗传图谱对林木育种工作有极大的促进作用,有利于优良品种的定向选育与培养。随着分子标记技术的发展和应用成本的不断降低,作为一种行之有效的遗传标记,在现代林木遗传育种研究中发挥着越来越重要的作用。 4林木次生代谢物质生产 植物通过次级代谢途径产生的物质称为次生代谢产物,并非生命活动所必须。采用植物细胞培养技术,利用生物反应器将林木细胞排泄到液体培养基中的次生代谢物质,然后使用生物技术的方法将其分离和纯化,可以用于制药、生产化妆品和染料。目前使用细胞培养技术生产的次生代谢物质有药物成分、生物碱、活性肽、色素和香精等,在某些植物细胞培养物中次生代谢物质的含量接近和超过亲本,通过细胞培养提取次生代谢物质比传统的溶剂提取法、超声提取、微波萃取等物理和化学的方法,效率更高,且不受季节和地域的限制,一年四季都可以生产。如通过培养人参细胞提取人参皂苷、培养毛地黄细胞提取地黄酮,培养红豆杉细胞提取紫杉醇等技术已经投入工业化生产。 作者:祝剑峰 李芬 单位:湖北生态工程职业技术学院 现代生物技术论文:现代生物技术在食品加工中的应用 1现代生物技术 1.1基因工程 基因工程,即DNA重组技术,是指对不同生物的遗传基因,根据人类的需求或意愿进行基因的切割后,通过转入受体的方式,使其产生人类期望产物。基因工程在技术上使得人类一定程度上可以客服物种的界限,定向培养出自然界已知不存在的生命形态,以此来满足人类社会的不同需求。其在农业生产中已得到广泛的应用,如根据人类对作物的需要将特定基因转入受体植物基因组中,起到改良品质、增加产量及抗病虫害、抗除草剂的目的,其中应用最广的抗冲虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)伴孢晶体基因已被转入棉花、玉米、烟草等多种植物基因组中,并获得不错的效果。基因工程在畜牧业上也有应用,如将鼠类有关促进角蛋白形成的基因转入绵羊基因组,经改良的绵羊比普通绵羊产毛量提高6%左右[1]。 1.2细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学方法,借助工程的实验方法和技术,在细胞水平上改造生物遗传特性和生物学特性,以此获取特定的细胞产品或新生物体。如植物体细胞杂交可以将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体,袁隆平通过体细胞杂交技术获得具有远缘杂种优势的超级杂交水稻,亩产可达1600公斤。 1.3酶工程 酶工程是指在生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能将相应的原料转化的一门技术,包括微生物细胞发酵产酶、动植物细胞培养产酶、酶的提纯与分离纯化、酶和细胞原生质体固定化、酶的修饰和改造及酶反引器等研究方向,其应用范围也涵盖了食品、轻工、化工、能源、医学等多个学科和领域。1.4发酵工程发酵工程是指将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机的结合起来,利用微生物的生长和代谢来制造各种产物的工程技术。最早的发酵工程是在20世纪40年代随抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,特别是二战期间的美国利用发酵工程技术大规模的生产青霉素,使得这一技术得到了长足的进步和发展[2]。 2现代生物技术在食品加工中的应用 随着现代生物技术的发展,越来越多的新技术、新方法被应用到食品加工行业中来,特别是基因工程,作为现代生物技术的产物,短短的十几年内其在食品加工制造领域的应用得到了长足的发展和进步,产生了显著的社会、经济效益。通过特定基因的转入使得农作物能够抵抗病虫害、旱涝灾害,大大降低了生产成本,提高了粮食产量,一定程度上为人类解决因人口增加而产生的食物短缺问题提供了有力手段。同时、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活力,将影响产酶和酶催化活力的基因转入受体中,可获得基因菌,以此来产生具有较强催化能力能催化特性的酶类满足食品加工的要求。应用微生物发酵技术生产发酵产品,充分利用了生物技术的手段借助微生物的特殊功能生产有用的物质,或者将微生物直接应用于食品加工的技术体系中,手段包括菌种选育、菌种生产、代谢产物发酵、特种微生物利用技术等。发酵工程在食品加工领域所取得成果包括从新食品研发配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造及废弃物利用和食品品质检测等。其应用主要在以下几个方面(1)用现酵工程改良传统发酵食品、如双酶法糖化工艺取代酸法水解生产味精,或采用固定化酵母连续发酵技术进行啤酒的生产可明显的缩短发酵周期提高啤酒产量。(2)优化近酵产品。如运用固定化醋酸菌酿制食醋,既可以缩短发酵周期,又可将酯化能力提高9~12倍。(3)缩短发酵产品的开发周期。如单细胞蛋白(SCP)的制备等[3]。目前世界范围内,现代生物技术应用于食品加工中并创造总产值已达到2000亿美元,涵盖了维生素、氨基酸、酵母制剂、微生物多糖、环状糊精、脂肪酸等产品的开发与检测。 3困境与展望 随着现代生物技术知识的普及,越来越多的新技术、新产品得到广大人民群众的认可和支持,但由于其高新技术属性,及食品的特殊性,现代生物技术在食品加工领域的推广和发展仍存在一定的困境和难度。一方面应用现代生物技术加工食品的安全性和可接受性仍处于待测试的状态,缺乏可靠的依据证明;另一方面其营养价值及功能的稳定性亟待实验证实;同时生物技术应用的成本也是制约其推广的重要因素[4]。解决上述一系列政策、技术难题是推广现代生物技术在食品加工领域中应用的主要措施和应努力的方向。 作者:吕寒冰 张明昊 单位:沈阳师范大学化学与生命科学学院 现代生物技术论文:现代生物技术在生物修复中的应用 摘要:在时代飞速发展的今天,环境问题越来越被人们所重视。我国现在环境污染与生态破坏问题也日渐严重,现代生物技术是解决这一问题的重要方法。广泛的应用现代生物技术,能从源头上防止环境污染。并且在经济发展的同时,有效的对环境进行改善。本文主要是研究了现代生物技术与生物修复的主要内容,以及其在生物修复中的应用进行探讨。 关键词:现代生物技术;生物修复;应用 我国在经济建设的同时,引发了一系列的环境问题,这也使得我国环境污染问题日渐严重。虽然我国一直在采取相应措施加以控制,但是环境污染依然日渐加剧,这个时候如何在发展经济的同时有效的对环境进行保护,已成为首要问题。现代生物技术是人们通过对环境污染的不懈研究,总结出的重要方法之一,其也在为环境污染问题上如何解决提供了重大依据。 1 生物修复与现代生物技术的主要内容 1.1 生物修复技术 生物修复技术包括两大类:一是微生物修复,也是目前国内外广泛应用的生物修复技术的主导,人们对它的研究也非常重视。主要是通过微生物的降解功能,有效的对环境中的污染物进行分解与清除,来进行对环境污染的控制。微生物修复的成本低,因其本身的特性,不会造成环境的二次污染。在最大限度上有效的解决了以往环境治理的问题,得到了广泛认可;二是植物修复,主要是通过对植物的种植,来对环境中的重金属、放射元素污染以及降解困难的有机物进行有效分解。通过研究表明,植物可以通过自身的生物特性,净化土壤与水质,使土壤与水质得到有效恢复,达到净化环境的目的。我国通过一系列的科学研究,表明植物是可以去除水中的N、P,能够起到一定的净化效果。 1.2 现代生物技术 现代生物技术是生物技术高新技术总称。是以DNA生物技术为根本,来进行生物研究工程[1]。其中包括微生物的生物研究、基因细胞工程、生物降解酶理论、蛋白质等相关的生物技术。21世纪以来,生物技术作为新兴技术一直受到国内外的广泛认识,发展非常迅猛。其特点是通过对微生物与植物来对环境进行“无公害”控制,在处理污染时的最终产物大多数是绿色无公害的生物稳定物质。能直接进行环境的治理,有效避免污染的多次转移,并且其造价相对较低,可以对其产品或副产品作为营养源来加以利用。 这种新型的治理污染方式,有效的解决了生态环境污染面临的问题,其不仅仅污染小,治理效果明显,还能有效的恢复当地原有的生态环境。环境中垃圾废弃物、工业污染等是常见的污染物,可以利用生物技术对其进行处理,改变其原有的分子结构,并且发挥生物降解这一特性,对各种产物和副产物进行从新利用,使得环境污染程度降到最低。其主要原理是利用酶的反应过程,从酶中得到一种活性蛋白质,达到对污染物分子的转换,分解和检测出环境中污染源。因其操作简单、反应条件简单、成本低、过程稳定、效果好等优点,使得其在生态环境治理上得到广泛应用。 1.2.1 核酸探针检测技术 核酸探针检测技术是常用的几种现代生物技术之一。它的主要应用原理是能与特定的核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,来对DNA序列及片段长度的多态性进行分析。被标记过的探针可以直接探测细胞组织上面的同源核酸序列。具有较高的灵敏性与高度特异性,被广泛应用到对环境中微生物的检测与分析实验中。 1.2.2 酶免疫测定技术 酶免疫测定技术的主要原理是根据抗原与抗体之间的特异性,吸附到固相载体的表面,然后产生一种活性酶作为示踪物,通过与酶相结合,产生结合物沉积在底部,可以根据其颜色变化来进行判断环境中是否存有污染物。酶免疫测定技术具有选择性好、灵敏度高、使用等优点,被广泛应用到检测农药、污染物残留、生物污染等领域中。 1.2.3 生物曝气滤池处理 生物曝气滤池处理技术是对环境中的污水进行通过生物技术进行滤化,对污水进行采样处理,根据污水的水质特征,对微生物菌株的分离与筛选,找出最为合适的微生物,来对污水中的污染源进行分解,有效的对污水进行处理以及资源优化。 2 现代生物技术在生物修复中的应用 生物修复技术其最大的特点就是可以进行环境污染的大面积治理,最大限度的改善环境,并且不会产生二次污染。在通过现代技术的研究,构建了生物高效菌,其能加大微生物对化学物质、农药、有机物等污染物降解,从而达到提高降解效率的作用,有效对环境进行治理,这样也就证明运用现代生物科技可以有效的提高对污染物的清除与控制,并且效果明显[2]。因此生物强化技术加入到传统生物修复技术中,并且结合现代高新生物技术手段来对环境污染问题进行监测与探讨,已成为一种发展趋势。 在通过对微生物的研究表明,微生物最佳的修复时间在30℃,在阿维菌素的试验里,在污染土壤中放入阿维菌素,从中找出讲解效果最好的菌株进行温度测试,可以很清楚的看出在30℃左右效果最佳。我们的生活环境非常适合这种生物修复技术的进行,但是相对还是有一些局限性。它不仅仅只是作用于农药污染领域,其还在石油污染和水体污染的修复中应用也是非常广泛,并且都取得良好的效果。其中对污水的治理就是通过微生物自身的活动机理来对水质中的垃圾毒素进行清理和转换,为达到进化水质的目的。在最大程度上减少水质的污染,并且方法简单且成本低,还可以形成自身的生物循环从根本上解决问题。 3 生物技术的发展趋势 现代生物技术的广泛应用,有效的促进农业、工业与环境治理等多个方面飞速发展。可以通过现代生物技术,对我国丰富的遗传资源,进行合理研发,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种。在以“基因”为核心内容的生物产业中取得主动,实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。借鉴国外成功的转基因经验,完成我国从基因组时代向基因组时代后期转换。因此,合理运用现代生物技术,研发转基因产品,是农业生物技术必要发展道路。 工业生物技术的可持续性发展离不开现代生物技术的进步。现如今人类社会发展离不开能源、人口、环境等问题,随着现代生物技术的飞速进展,使得人们可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生物质资源转化为新的资源和能源。现代生物与工业生产的有机结合,可以有效解决工业生产中环境、能源等问题,在各个领域中都发挥着重要作用。其在生物修复中的作用更是重中之重,在环境污染的处理过程中,传统的物理与化学的处理方法,常常会出现二次污染,并且其应用费用较高。现代生物技术在处理各类环境污染均有较强的适应性,可将其作为代谢底物降解,有效的控制了二次污染。其在环境中的发展趋势将朝着生物技术改良与其他污染处理手段相结合的方向发展,可有效提高对生态环境的治理。 4 现代生物技术在生物修复中的问题探讨 生物技术发展到今天,已被广泛应用到环境治理的各大领域中去,并且得到相应的认可。生物修复技术可以应用到很多领域,如高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的修复等多方面的环境工程项目中。现代生物技术以深入到我们生活中的多个方面并与之息息相关,给我们带来非常重要的作用。但是它在带来作用的同时相对也出现了许多的问题,我们通过生物技术培养出来的菌种在一定程度上破坏了污染环境地区的生态平衡,环境因素受到影响,通常带来可怕的生物灾难。如“水葫芦”事件中,水葫芦的泛滥,造成成了大规模生物入侵,给我国的生态环境造成了极大的影响[3]。要充分提高研究人员的工作水平与道德品质,和其对待生物研究的意识。要加强国际之间的合作与社会机制的强化,才能更好的克服这一系列的问题,使得环境与社会能得到共同的发展。 5 结语 现在生物技术及它相关的产业发展,是环境建设的必要环节,大力发展现代生物技术是发展经济建设的必要前提。随着科技在不断进步,生物修复技术将得到大力发展,其所产生的利益与作用将被人们广泛的应用到各个领域,进行科技生物技术大规模产业化,从根本上改变人类的生活生产方式。 作者简介:陈兴丹,本科学历,黔东南民族职业技术学院,讲师,研究方向:生物技术。 现代生物技术论文:运用现代生物技术防治作物病虫害 摘 要:农业是我国的第一产业,从狭义上来说,农业主要指的是种植业,主要生产活动包括有粮食作物种植、经济作物种植、饲料作物种植等等,只有农业稳定才能够保障工业以及我国第三产业的稳定,对农作物的病虫害进行防治是否有效直接关系到农业的生产和发展。随着科技的不断进步,现代生物技术逐渐被应用到对作物病虫害进行防治的工作中,本文主要分析了几种有效防治病虫害的生物技术,希望对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 关键词:现代生物技术;农业;农作物;病虫害防治 随着科技的进步和发展,在防治病虫害时逐渐开始应用生物技术,并且取得了非常良好的效果。使用微生物技术进行病虫害的防治不仅符合农业发展的要求,同时也符合环境保护的要求,有效的促进农作物保持健康的生长状态,防治病虫害的发生。接下来,笔者从基因工程对于作物病害防治、生物技术在防治病虫害的实际应用以及生物技术在防治草害的应用和生物农药的应用这4个方面展开论述。 1 基因工程对于防治病害的作用 CP基因能够适当诱导作物对病毒进行免疫,有效地提升作物对于病害的抵御能力,因此,无论是国内还是国外,都对基因工程非常重视。 RP基因是能够实现病毒复制的一种复制酶基因,能够将病毒进行编码,再通过不同形式和组合生成聚合酶,快速合成病毒基因DNA,除此之外,RP基因还能够把一些存在问题的复制酶基因传入作物中,使得病毒复制速度大大降低。 Sat-RNA和中和抗体的应用。Sat-RNA和中和抗体是低分子RNA的一种,需要通过依靠病毒实现复制,在复制的整个过程中,会产生对辅助病毒的影响,在症状表现上出现变化。在防治作物病害过程中,通过病毒症状来减弱Sat-RNA,对病虫害的防治有着非常积极的作用,应该得到科研人员的重视。 2 生物技术对防治病害的作用 在大多数的生物体内,都含有一种蛋白酶抑制剂,这是一种能够使得生物体代谢正常维持的保障的基因,同时,这种基因也能够有效的对外来各种蛋白水解酶形成抵御,防治生物体遭到损坏。近几年来,随着科技的不断进步,生物技术也处在快速发展的阶段,科研人员越来越重视蛋白酶抑制剂这种基因的研究,所研究的范围也更加广,蛋白酶抑制剂在抗击病虫害这一方面的作用逐渐被发掘出来。通常情况下,在杀虫工作中,蛋白酶能够起到的主要作用是有效的对病虫肠道的蛋白活性进行抑制,直接破坏病虫自身的消化系统,病虫会因为体内缺少氨基酸而无法正常的成长和发育,最终死亡。就目前情况来看,用蛋白酶来对病虫生长进行抑制的方法在作物生长过程中起到了良好的保护作用和促进作用,得到了越来越广泛的使用,有效的推动了作物对病虫害的防治能力,有助于作物实现健康的生长。 3 生物技术对防治草害的作用 通过使用生物技术能够把一些具有抵抗除草剂效果的基因转移至作物中,使作物自身增强对于草害的抵御能力,一般情况下,这些能够抵御除草剂的基因主要包括利用编码将除草剂酶分解的酶和在扩增时被除草剂破坏的酶等,这些基因能够有效的达到抵抗草害的效果。近几年来,随着人们环保意识的逐渐加强,生物技术的研究中也开始注重保护环境,通过生物技术实现草死苗长的效果,可以有效的推动除草剂应用的价值的提升。 4 生物农药应用研究 生物农药主要包括有微生物农药、生化农药、农用抗生素以及植物源农药等,生物农药的研究不仅能够更好的抑制作物病虫害的发生,更能够降低对于环境的污染,将病虫致死,又能够保证对人畜没有害处。随着时代的发展和人们环保意识的逐渐提升,生物农药逐渐得到了越来越广泛的应用和认可。 5 结束语 近几年来,随着科技的进步和发展,作物的病虫害防治工作也取得了非常明显的效果,有效的应用生物技术,能够使得作物同病虫害之间的互相作用的机制得到充分的研究,有效的提升作物对于病虫害防治的效果和能力,使得作物能够健康的生长,在环境保护意识日益增强的今天,生物技术逐渐得到了越来越广泛的认可和应用。本文作者主要分析了现代生物技术对于作物病害防治的几个典型应用,以期对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 现代生物技术论文:现代生物技术的教学思考 【摘要】对于生物科学专业的本科生而言,了解和掌握现代生物技术课程尤为重要,作为发展非常迅速的现代生物技术,几乎渗透到生物科学的诸多领域中,从实际生活问题出发,结合课程教学任务、教学内容,实现产学研相贯通的教学目的,使现代生物技术课程的教学质量以及教学效果更加优化。 【关键词】现代生物技术 生物学 教学思考 现代生物技术是建立在分子生物学基础之上的生物科学与工程科学相结合的一门学科,是根据人们的需求和意愿来创新的生物机能和生物类型,实现造福和改造人类。随着DNA重组技术、基因组计划、干细胞的成功运用,逐渐发展成了系统生物学工程与合成生物学工程,不断使生物技术涉及到环境、农业、工业、医药、海洋、空间等诸多科学领域中,可能会在进一步的细胞计算机、细胞制药,乃至生物太阳能和环境保护方面均起到至关重要的作用。所以,现代生物技术在生物科学专业中属于专业核心课程,这些课程的教学计划、教学大纲在整个的教学过程中起到主导作用和地位。该课程也是一门综合型和应用型很强的学科,可以通过实践教学来巩固专业理论知识,从而提高学生的实践和创新能力,尤其是对于应用型人才的培养更为需要。 贵州工程应用技术学院生物科学一直都开设了现代生物技术理论课程,但由于缺乏实践创新,导致大部分同学在生物技术的理论与实践联系不紧密,致使不能提高学生的学习兴趣,在生物信息时代,生物技术在不断的日新月异,面对新的理论知识和时间技术的发展,现代生物技术的教学内容也在不断的更新,加上现代生物技术已经涉及到人们生活的方方面面,因此,在一定的教学时数下,根据教学内容,制定适合学生的教学方法、提高学生的积极性及教学效率,使得学生能理论联系实际,把学到的知识得以应用,这就需要教师不断的对教学手段与方法进行探索。根据现代生物技术课程的更新快、综合性强、涉及范围广等特点,加之课程标准的要求,我们从掌握基础、应用到实践中的原则出发,对现代生物技术的教学已进行了思考,并加以实施。 1.教学指导思想 作为应用型人才培养为目的的学校而言,我们的教学必须实现“高效、实用、先进”。近年来,全球教育均把培养学生的职业能力作为教育的重点。大学生应该是高素质、高能力的人才,但是,由于受到学校培养教育模式单一的影响,造就了他们理论知识不能联系实际,解决问题能力差,造就很多学生一毕业就失业。要解决上述问题,这就需要我们必须因地制宜、因材施教,让我们的教学手段方法适应社会,让学生成为应用型人才。 2.精选教学内容 《现代生物技术概论》所选用的是高等教育出版社,宋思扬主编教材,其余多种教材为辅,教学的对象是已经具备生物科学基础学科知识和实验技能的大四学生,他们对于生物前言知识和热点话题都有着强烈的求知欲望[1-4]。怎样才能激发学生的学习兴趣,这就要求教师根据教学大纲和实际情况,对学习内容进行调整,讲授可以分为:(1)介绍生物技术的概念、发展历程、与其他相关学科之间的关系,着重介绍现代生物技术的应用以及怎样推动社会的发展,激发学生对本学科的兴趣,时刻关注生物技术的新成果和动态。(2)上游工程:包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、组织工程、胚胎工程以及转基因工程。在这一部分的授课过程中着重强调研究思路及方法,怎样利用这些技术去解决实际问题,带动学生积极思考,为学生不断创新奠定基础。以细胞工程为例,在学生掌握了基本的理论基础和概念的情况下,多多结合新的研究成果、新技术新方法来介绍细胞工程在动植物、环境、医学等领域的应用、局限及展望。(3)下游工程:酶工程、发酵工程、生化工程、生物制药以及生物医学工程等,是加工应用阶段,通过下游工程实现了产品的企业化、商品化,我们可以通过校企合作的方式,让学生理论联系实际,走出校门,进入到企业、工厂,医院等地方认识与现代生物技术相关的产品和技术,让学生亲身体会到生物技术无处不在,这样不但能激发学生的求知欲,而且也能提高学生学习的主观能动性。 3.现代生物技术教学的几点思考 3.1教学新理念的形成 教师应该在掌握学科前沿和动态的情况下,尽可能的将所讲知识进行模块化,如将现代生物技术在食品、动植物、医药、环保等应用以及安全性等问题进行分化,先让学生自己到生活中去寻找和感受生物技术的应用,在查阅相关文献、对有疑问的问题进行探讨,提出各自的意见和观点,最后在由老师解疑答惑,这样学生不仅学会了独立思考,而且也提高自己解决问题和分析问题的能力。 3.2优化教学内容 在教学的过程中,教材虽是教学的基础,但体现教师专业水平关键还在于课程标准。对于不同的现代生物技术教材,内容侧重点也完全不一样。上课时大致需按指定教材上,但实际上一本教材不能完整体现出全部内容。那么,在教学内容设计上,教师可以选择教材上没有的相关内容(图片、视频、双语等)来提高学生的观赏性,把抽象的难理解的教学内容进行认识,不仅加深理解和记忆,也能够拓宽学生的知识面。 3.3教学方法与手段的多样化 在教学中,教师除用板书、多媒体等传统教学手段方法外,更多应该实现产学研有机结合,在实践中引导学生学习,通过一些探究性实验项目、创新性试验项目来培养学生的创新思维,对已有掌握的知识进行再次深入研究,让学生敢于质疑、敢于假设、不断提出自己的见解。一定让学生不断的通过实验来完善理论知识。 3.4考试成绩计算多样化 对于课程学习的评价进行多元化考核:平时作业、上课回答问题、期末考试、实践教学、出勤率来综合评定。在试卷命题时题型一定多样化、灵活化,一定与实际生活相联系,能达到理论联系实际、举一反三,体现出学生具有自我解决问题的能力。 现代生物技术论文:现代生物技术在甘薯育种中的应用 摘要:现代生物技术攻克了过去在甘薯(Ipomoea batatas)育种中无法解决的难题。诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术已在甘薯选育、品质改良、增强抗病虫性等方面上发挥了非常重要的作用。综述了诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术在甘薯育种中的研究与利用概况。 关键词:甘薯(Ipomoea batatas);现代生物技术;育种;诱变育种;细胞工程;分子标记;基因工程 甘薯(Ipomoea batatas)属旋花科甘薯属,为一年生或多年生蔓生草本,是中国的重要粮食作物、饲料作物和新型生物能源作物,具有极高的经济价值。甘薯含有60%~80%的水分,10%~30%的淀粉(支链淀粉含量高,易被人体消化吸收),5%左右的糖分,还富含人体必需的多种维生素(VA、VE、VB1、VB2、VC等)、氨基酸(赖氨酸含量较高)、蛋白质、脂肪、膳食纤维以及钙和铁等多种矿物质。甘薯中的活性化学物质(脱氢表雄酮)可以抑制癌症和预防癌细胞增殖[1]。因此,培育出高产、稳产、优质的品种及各类不同用途和种类的品种如食用、加工用、饲料用、茎尖菜用等[2]具有非常重要的现实意义。但是由于甘薯的高度杂合性、杂交不亲和性、遗传资源匮乏、遗传基础狭窄、优异近缘野生种利用困难和病虫害、病毒病危害严重[3],极大地制约了甘薯的生产和发展。但传统育种模式周期长,品种改良进度缓慢,难以满足发展需求。生物育种是目前应用推广最为迅速的技术,它突破了传统育种的局限性,有利于加速培育高产、优质、抗逆、广适的新品种。本文重点介绍近年来几种主要生物技术,包括诱变育种、细胞工程、分子标记辅助选择育种和基因工程在甘薯育种中的发展与应用。 1 诱变育种 甘薯是一种无性繁殖作物,其自然变异和人工诱变产生的变异,是甘薯育种重要的变异来源,因此诱变育种一直是甘薯育种的一条重要途径,也是发展比较早的一种技术。 在自然条件下,由于外界环境的变化和遗传结构的不稳定性,植物本身会发生自发突变,但是这类突变发生的频率较低。自然变异突变体的选择、鉴定是甘薯种质创新的主要途径。张连顺等[4]从抗薯瘟病的闽抗329中选育出了兼抗蔓割病、藤蔓旺盛的闽抗330,张永涛等[5]、李培习等[6]分别从高抗根腐病的徐薯18芽变体中选育出了兼抗茎线虫病的临选1号和富贵1号。 辐射诱变的方式包括χ射线、60Co处理、80 Gy γ射线处理、搭载返回式卫星进行空间诱变处理等。但诱发突变的方向难以控制,有利突变频率不够高。通过辐射诱变育种加以多年筛选获得了比较好的品种如较徐薯18高抗黑斑病的品系农大601[7]和抗线虫扩展、薯皮色同质、干物率高、食味优、高胡萝卜素突变体及淀粉类型和紫色素类型育种材料[8]。 化学诱变具有专一性强、突变频率高,突变范围大的特点,为多基因点突变,诱变后代的稳定过程较短,可以缩短育种年限。Luan等[9]用EMS处理鲁薯8号愈伤组织,并通过离体筛选,获得3个耐盐突变体株系(ML1,ML2,ML3)。王凤保等[10]用0.05%秋水仙素和2%二甲基亚砜混合水溶液处理秦薯1号甘薯种子,选育出高产、高淀粉、低β-淀粉酶活性、高蛋白质、高铁、早熟的短蔓型甘薯新品种短蔓3号。王芳等[11]用0.5% NaN3处理澳大利亚Au1990sp紫甘薯的胚性细胞团,选育出品种适应性广、产量高、品质佳、抗性强的甬紫薯1号。 2 细胞工程 甘薯细胞工程主要有体细胞胚发生、原生质培养、细胞悬浮培养、茎尖分生组织培养等,在种质资源创新、新品种选育和脱毒苗工厂化生产等方面具有广阔的应用前景。目前主要通过茎尖诱导体细胞胚胎的植株再生。利用甘薯茎尖培养诱导得到胚性愈伤后,通过液体振荡悬浮培养可以迅速增殖,利用农杆菌介导、基因枪、电激等方法研究甘薯的遗传转化。在此过程中,常常会出现自发变异,通过对这些突变体进行筛选,也可以用于甘薯新品种选育[12]。 甘薯容易侵染的病毒和类病毒种类较多,加上甘薯属于无性繁殖作物,病毒能够在植株体内不断增殖积累,使甘薯病毒病的危害逐年加重,造成了大幅度的减产。利用甘薯茎尖病毒含量低或不带病毒的特点,通过茎尖分生组织培养可以生产甘薯无毒苗。脱毒甘薯增产效果显著,根茎叶生长旺盛,光合效率高,抗逆能力强[13]。经检测确定为不带病毒的组培苗可以进行快繁和原种生产。 3 分子标记辅助选择育种 分子标记在甘薯遗传育种中的应用是利用标记将不同甘薯品种DNA序列上的多态性体现出来,可利用其进行种质鉴定、基因定位、遗传图谱构建和辅助育种等并最终应用到生产实践中。在作物遗传改良过程中,形态标记、细胞学标记和同工酶标记等已很难满足对它们的基因组进行更详细研究的需要。随着分子生物学的发展,产生了多种基于DNA多态性的分子标记技术,在甘薯育种中应用较多的是RAPD、AFLP、ISSR、SCAR和SNP等。 3.1 构建甘薯分子遗传图谱 由于甘薯的遗传背景较复杂,对甘薯基因组的研究较滞后,分子标记的数量和种类相对匮乏,分子遗传图谱的构建要落后于水稻、玉米等作物。Kriegner等[14]在2003年用AFLP技术构建了首张甘薯遗传连锁图,632个母本标记和435个父本标记分别排列在Tanzania的90个连锁群和Bikilamaliya的80个连锁群上,共定位了1 100个AFLP标记,平均遗传距离为5.9 cM。随着甘薯栽培种转录组测序的完成和分子标记技术的发展,李爱贤等[15]在2010年利用SRAP标记构建了漯徐薯8号和郑薯20连锁图谱,漯徐薯8号的81个连锁群由473个SRAP标记组成,总图距为5 802.46 cM,标记间距为10.16 cM,郑薯20的66个连锁群由328个SRAP标记组成,总图距为3 967.90 cM, 标记间距为12.02 cM。Zhao等[16]在2013年利用AFLP和SSR标记构建了徐781(高抗茎线虫病)和徐薯18(高抗茎线虫病)的连锁图,徐薯18的90个连锁群含有1 936个AFLP和141个SSR标记,总图距为8 184.5 cM,标记间距为3.9 cM;徐781的90个连锁群含有1 824个AFLP和130个SSR标记,总图距8 151.7 cM,标记间距为4.2 cM。这也是到目前为止标记密度最高、基因组覆盖率最广的甘薯栽培品种分子标记遗传图谱。 3.2 绘制指纹图谱,鉴定甘薯品种 甘薯是一种无性繁殖作物,其品种数量多、同种异名、同名异种的情况比较普遍,在甘薯的生产过程中容易出现品种间混淆的情况,使得品种鉴定困难,影响品种的改良和育种。随着分子生物学的快速发展,DNA分子标记技术已成为指纹图谱构建和品种鉴定的主要方法。指纹图谱能够在分子水平上鉴别生物个体之间的差异,可以有效克服形态和生化上的局限性,是甘薯品种鉴别的重要工具,在生产实践上具有重要意义。 目前用来作DNA指纹图谱的标记主要有RAPD、SSR、ISSR、AFLP、SRAP等。Arthur等[17]应用RAPD标记分析在美国8个州种植的甘薯品种“Jewel”的无性系,发现其中5个的多态性谱带在7.1%~35.7%之间,表明RAPD标记可以检测无性系中的变异。王红意等[18]研究表明通过RAPD标记产生的指纹图谱可以将30个中国甘薯主栽品种分为3类。罗忠霞等[19]采用EST-SSR标记,利用2对引物将52份甘薯品种区分开,建立了52份甘薯品种的指纹图谱。季志仙等[20]利用ISSR技术对不同引物获得的指纹图谱进行了分析,发现利用2对引物即可将供试的17份甘薯品种区分为4类。蒲志刚等[21]利用AFLP技术通过五对引物构建出47个品种南瑞苕的指纹图谱,将其分为5类。张安世等[22]利用SRAP技术通过2对引物构建出22种甘薯品种的DNA指纹图谱,将其分为7类,随后又利用ISSR技术通过3对引物将22种甘薯品种分为4类[23]。 3.3 甘薯基因定位和DNA分子标记辅助选择育种 甘薯许多重要的农艺性状如块根产量、品质(淀粉含量、胡萝卜素含量)、抗病性(茎线虫病、根腐病和黑斑病)等都属于多基因控制的数量性状,在甘薯分子连锁图谱的基础上,对重要农艺性状进行QTL定位,进而克隆相关性状的主效基因,是甘薯育种研究的重要方向。DNA分子标记辅助选择育种具有方便、快捷、准确等特点,且较少受季节、发病条件、发育条件、鉴定方法等因素的限制,可以在低世代进行早期选择,更适合目前育种的需要。目前该技术已广泛应用于甘薯的育种研究中。 Ukoskit等[24]利用甘薯易感根线虫病品种与抗根线虫病品种杂交,用760个RAPD引物对2亲本和F1分离群体进行分析,筛选出1个抗根线虫病的基因。柳哲胜[25]用RAPG法和改进的SSAP技术对农大603和徐薯18的基因组进行抗茎线虫病相关基因的分析,结果显示由片段54设计的引物在抗病和感病品种之间扩增出多态性带,推测片段54是与甘薯抗茎线虫病有关的RGA(Resistance gene analog),并得出甘薯MIPS基因可能与甘薯抗茎线虫病有关。周忠等[26]对高抗茎线虫病的徐781和高感茎线虫病的徐薯18的后代进行抗病性鉴定和RAPD分析,得到与抗茎线虫病基因相连锁的RAPD标记OPD0l-700,经证明,该标记可作为甘薯抗茎线虫病辅助育种的分子标记,并在甘薯育种尤其是抗病品种选育中发挥较大的作用。王欣等[27]利用对高抗亲本徐781和高感亲本徐薯18的F1分离群体的161个品系进行OPD01-700的克隆和测序,成功地将OPD689标记转化为SCAR标记,初步验证结果与田间鉴定结果基本一致,初步建立了甘薯抗茎线虫病育种分子标记辅助选择技术。袁照年等[28]以金山57×金山630的杂交F1分离群体为材料,按F1单株抗性分群,建立薯瘟病抗病池和易感池,分别以其为模板进行RAPD分析,结果显示其中S213-500在抗感池和易感池间显示多态性,可以作为抗Ⅰ型薯瘟基因的连锁标记,在鉴定甘薯抗I型薯瘟病方面具有应用价值。苏文瑾等[29]在已有的高抗根腐病品种徐薯18与高感品种胜利百号F1分离群体抗性鉴定的基础上,采用分离群体混合分析法(BSA)与AFLP技术相结合,发现显性标记Eco(45)-Mse(45)与感病基因连锁,对甘薯抗根腐病的遗传改良具有指导意义。蒲志刚等[30]以南薯88等12个抗感黑斑病品种为材料,建立了甘薯黑斑病的AFLP分子标记体系,并用该体系找到了与甘薯抗黑斑病紧密相关的特异性DN段,为甘薯抗黑斑病分子标记辅助育种奠定了基础。 吴洁等[31]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号和甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体采用SRAP分子标记,将1个与淀粉含量相关的QTL定位到绵粉1号遗传图的第三连锁群上。蒲志刚等[32]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号与甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体,在绵粉1号遗传图的第二连锁群上检测到E1M7-2可作为淀粉的临近QTL。李爱贤等[33,34]以高淀粉、低胡萝卜素含量的甘薯品种漯徐薯8号和低淀粉、高胡萝卜素含量的甘薯品种郑薯20杂交得到的F1分离群体,采用SRAP分子标记的方法在父本郑薯20的Z31连锁群上检测到1个与淀粉含量相关的QTL,并检测到17个与甘薯β-胡萝卜素含量相关的QTLs,其中10个定位在郑薯20图谱上,7个定位在漯徐薯8号图谱上。 3.4 甘薯转录组测序和分子标记的开发 转录组测序(RNA-seq)操作简单,不局限于已知的基因组序列信息,可获得低丰度表达基因,具有通量高、灵敏度高、成本低及应用领域广等优点。转录组研究是基因功能与结构研究的基础和出发点,利用新一代高通量测序,能够快速全面地获得某一物种目标细胞在某一特定状态下的全部RNA序列的信息,例如发现新转录本、了解基因的表达量、挖掘单核苷酸多态性(SNP)、结构性变异等[35]。目前,测序技术已成为分子生物学研究中最常用的技术。相比于其他作物,甘薯的基因数据资源极少,这给甘薯的分子生物学研究带来极大的不便。Gu等[36]应用Illumina的RNA-Seq技术对不同的甘薯组织与发育阶段进行高通量的转录组测序,通过对甘薯的转录组从头组装、基因注释和代谢通路分析,得到了大量重要的转录本信息,如淀粉合成、抗盐、抗旱、转座子和病毒等相关基因。Tao等[37]利用Illumina数字基因表达(DGE)标签分析甘薯的7个组织的转录组的差异,鉴定出大量的差异和特异表达的转录本,主要涉及病毒基因组的基因表达方式、淀粉代谢、潜在耐逆性和抗虫性等方面。 转录组测序的高通量特点使分子标记的大规模发掘得以实现。基于转录组测序开发的分子标记主要为SSR和SNP。Wang等[38]采用同样的方法获得56 516个unigenes,基于与已知的蛋白序列的相似性搜索,总共鉴定发掘出114个cDNA的潜在的SSRs。Xie等[39]通过对紫薯转录组的高通量测序,获得58 800个unigenes,发掘出851个潜在的SSRs。SNP是基因组中最普遍的遗传变异,有着分布广、数量多、遗传稳定性高、密度高、易于实现分析自动化等诸多优点,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记,新一代的高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。许家磊[35]在淀粉含量、薯干产量和茎线虫病抗性差异明显的徐781和徐薯18的Illumina RNA-seq测序结果中已获得1 386个SNP候选位点的基础上,发现Tetra-primer ARMS-PCR可以检测出SNP分子标记,可以用于甘薯SNP分子标记的开发。苏文瑾等[40]利用简化基因组测序技术(SLAF-seq)对300份甘薯种质资源的大群体测序,通过生物信息学分析进行系统设计,筛选特异长度的DN断,构建SLAF-seq文库后高通量测序,通过软件分析比对,获得260 000个多态性SLAF标签,在多态性SLAF标签上共开发得到795 794个群体SNP位点。 4 甘薯基因工程 1983年世界首例转基因植物培育成功,标志着人类用转基因技术改良植物的开始,至今已有120多种植物转基因获得成功。近年来基因工程技术在农业作物育种领域已经取得成功并逐步推广,基因工程技术已成为普及应用最快的先进农作物改良技术之一。基因工程技术是提高作物产量和改良作物品质的有效途径,给人类带来巨大的社会和经济效益。相对于其他作物,甘薯基因工程的研究起步较晚。自1987年以来,许多学者陆续报道把抗性基因nptII和标记基因Gus转入甘薯,成功地获得了转基因的愈伤组织、芽或再生植株,为进一步转化目的基因改良甘薯积累了经验[41]。近年来,在应用基因工程提高甘薯蛋白质或淀粉含量、改善蛋白质氨基酸组成或淀粉组成、提高甘薯抗虫及抗逆性等方面取得了较大进展。 4.1 甘薯品质改良的基因工程 甘薯品质改良主要集中在淀粉、蛋白质和胡萝卜素方面。Shimada等[42]构建了编码甘薯淀粉分支酶的IbSBEII基因的dsRNA干扰载体并通过农杆菌转化进入甘薯基因组,转基因植株的淀粉具有较高的直链淀粉含量。Otani等[43]通过RNA干扰技术抑制甘薯淀粉粒附着性淀粉合成酶I(GBSSI)基因的表达,培育出不含直链淀粉的转基因甘薯植株。Takahata等[44]通过抑制淀粉合成酶Ⅱ(SS Ⅱ)的表达改变支链淀粉的结构降低甘薯淀粉的糊化温度。Santa-Maria等[45]从海栖热袍菌中克隆了一个编码极端嗜热α-淀粉酶的基因,通过根癌农杆菌介导的转化获得的转基因植株在80 ℃具有自发处理淀粉为可发酵糖的能力。 罗红蓉等[46]用根癌农杆菌介导获得了含人乳铁蛋白基因(hLFc)的甘薯抗性愈伤组织,为获得具有转人乳铁蛋白基因的甘薯材料奠定了基础。高峰等[47]获得了转玉米醇溶蛋白的转基因甘薯植株。脂联素(Adiponectin)具有抗炎、增加机体对胰岛素敏感性和降糖、抗动脉粥样硬化的作用。Berberich等[48]利用根癌农杆菌介导的转化获得表达Adiponectin cDNA的转基因甘薯植株。Kim等[49]利用RNAi沉默CHY-β基因,可以增加甘薯中的β-胡萝卜素的含量和类胡萝卜素含量。 4.2 甘薯抗病虫的基因工程 甘薯病毒、病虫害严重影响产量。Kreuze等[50]研究利用靶向编码SPCSV(甘薯褪绿矮化病毒)和SPFM(甘薯羽状斑驳病毒)序列复制酶的内含子剪接的发夹结构的RNAi策略通过根癌农杆菌转化甘薯,转基因植株对SPCSV和SPFMV的抗性显著增强。Muramoto等[51]的研究表明,转大麦αHT基因的甘薯植株的叶片和块根表现出对黑斑病菌的抗性。蒋盛军等[52]用根癌农杆菌介导法将OCI(水稻巯基蛋白酶抑制剂基因)导入甘薯品种栗子香中获得了转基因植株,对转基因甘薯植株对甘薯线虫病的抗性进行了初步研究。 现代生物技术论文:现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用 【摘要】随着现代生物技术应用面的不断扩大,研究其在生态环境及污染治理中的应用凸显出重要意义。本文首席介绍了现代生物技术的优势特点,分析了常用的几种现代生物技术。在探讨现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的基础上,研究了生物技术的发展趋势。 【关键词】现代生物技术;生态环境;污染治理;应用 一、前言 作为一种实际应用效果良好的技术方法,现代生物技术在近期得到了广泛的应用。研究其在生态环境及污染治理中的应用,能够更好地提升现代生物技术的应用水平,从而有效优化生态环境及污染治理的整体效果。 二、现代生物技术的优势特点 生物技术在生态环境及污染治理中的运用不仅良好实现了对环境污染的治理,还有利于改善污染地的生态环境。这种新型的治理污染的方式,不仅污染小,其治理效果也比较明显,还有利于恢复当地原有的生态环境。我国的科研工作者要不断地对这一新技术进行研究与实践,为我国进一步的生态环境治理提供更加科学合理的生物技术支持。 垃圾废弃物是一种较为常见的污染物,我们利用生物技术对其进行处理,能够让其分子结构改变,生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用,从而使环境污染程度得到降低,同时也将这些废弃物进行转化,变为可利用资源。 在利用酶促反应处理污染物的过程中,用到的酶是一种活性蛋白质,在常温常压和中性条件下进行的,这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点:第一,操作比较简单;第二,成本比较低;第三,发生反应的条件比较简单;第四,反应过程较为稳定;第五,效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在生态环境及污染治理中进行普遍应用。 三、常用的几种现代生物技术 1.核酸探针检测技术 核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性,目前广泛应用于对环境中微生物的检测,定性、定量分析等研究中。 2.酶免疫测定技术 该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面,引入一种酶作为示踪物,通过共价键与酶连接形成酶结合物,加入底物后,根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在,具有选择性好、灵敏度高、准确、实用性强等优点,广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。 3.免疫金标技术 免疫金标技术是将特异性的抗原(或抗体)固定于硝酸纤维素膜,通过毛细作用向前移动,通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点,广泛应用于环境污染物的在线检测。 4.PCR技术 PCR即聚合酶链式反应,是指在DNA聚合酶催化下,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等步骤,体外复制DNA的过程,是一项DNA体外合成放大技术,能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点,用于检测大量平行的样品,环境中的生物污染。 四、生物技术在环境污染治理中的应用 生物治理环境污染是我国新世纪面临的新的重大课题。以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础、应用基础和应用研究,为重金属废水、石油废水、印染废水、油脂废水、农药废水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投资省、运行成本低的生物治理技术和设备,以此促进我国的环境工程建设。目前可提供的技术主要有: 1.城市有机垃圾处理技术 将城市垃圾通过分选后综合治理。将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成板材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气、臭气、粉尘集中处理,废水循环使用,处理场地环境卫生达到国家标准,使垃圾达到无害化和更合理的资源化利用。 2.高新生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质、组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液(亦可制作成干性固体菌剂),用于油脂化工、化工有机废水、食品、印染、生活污水等工业废水处理。 3.生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。 4.含油污泥高新生物处理技术对我国大中型油田、炼油厂、石化企业等行业中含油污泥、炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。 5.油田、炼油废水高新生物处理技术通过对大中型油田、炼油厂废水石油污染物样品采集、降解微生物菌株的分离、筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。 五、生物技术的发展趋势 1.生物技术在农业中的发展趋势 充分利用我国丰富的和特有的遗传资源,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓,以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估,借鉴国外的成功经验,防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡,研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此,在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟,必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。 2.生物技术在环境中的发展趋势 在污染的处理过程中,传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染,且运行费用高,处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化因此,生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势,是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展,研究高效快速的工艺流程。 3.生物技术在工业中的发展趋势 工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力,即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展,使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。 六、结束语 通过对现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的相关研究,我们可以发现,该项技术的多项优势特点决定了其在生态环境及污染治理中的应用地位,有关人员应该从其客观实际需求出发,研究制定最为优化可行的实施策略。