石油化工工业论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要：本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究，首先阐述了石油与化工的现状，提出了智能工业为目标的变革措施，从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述，最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词：智能工业；石油化工；技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势，主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质，石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展，石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取，然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的核心[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程，其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料：天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战，石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变，因此石化可能会被新能源全面代替，新能源将会成为能源新的提供者者，而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品，如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的核心区迁移到非适合人口生活的边缘区域，这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程，这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响，这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂，当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升，但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标，因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取，但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统，如果转化物质的过程在产油区本地进行，则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说，输油管线也是一种重要的潜在污染源，所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化，无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响，这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的，其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识，对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂，但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足，主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中，需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立，传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中，其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的，其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述，随着我国经济和技术的发展，对新能源的利用越来越重视，而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击，因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步，如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等，另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化，而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力，这些都加快了石油石化工技术框架的转型，因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者：赵云 单位：中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工工业论文:石油化工企业工业用火安全技术措施初探 摘要 : 在石油石化企业中，设备及流程管网的安装维修、技改更换，都需要进行工业用火作业施工。笔者结合工作实践，阐述了切断与隔离、拆卸与遮盖、置换与清洗、清理与清除、监测监控等 工业动火“五项安全技术措施”。 关键词:工业用火安全生产技术措施 石油石化企业工业用火（又称工业动火）是指使用气焊、电焊、铝焊、塑料焊、喷灯、电钻、砂轮等工具，在易燃易爆危险区域内作业和维修油气容器、管线、设备及盛装过易燃易爆物品的容器设备，能直接和间接产生明火及火花的施工。在石油石化企业中，设备及流程管网的安装维修、技改更换，都需要进行工业动火施工，而且经常是一边生产，一边用火，稍有不慎很容易发生火灾爆炸事故。因此，保证动火安全就成了石油化工企业的首要监控目标。 根据工作实践，笔者就陆上石油化工企业而论，认为确保安全用火作业施工，在制定动火方案时，应从以下五个方面采取安全技术措施。 1 切断与隔离 在对设备实施动火检修之前，必须使其与运行系统可靠隔离。在法兰上装设盲板或隔离是使检修设备和运行系统隔离的最保险的方法，应注意以下安全事项： 1.1 首先必须将需要用火的部位与整体断开。如将动火的设备、管道及其附件和相关联的运行系统整体断开，关闭闸门，拆掉相联的管线，并加好盲板或堵头。[1]应特别注意，不能用简单的关闭阀门代替隔绝。盲板除必须保持不渗不漏外，还应保证能承受管路的工作压力，避免受压破裂。盲板的强度应按平封头的强度标准计算。有条件的工艺设备在盲板前应加放空管或压力表，并派专人监管和挂牌警示。 1.2 如果用火部位与相临危险装置很近，应在动火作业区四面加筑防火墙或防屏障。[2]这样做的目的，一方面，隔绝了易燃易爆的物料和介质气体进入用火作业施工点；一方面在用电焊作业时防止电流进入主体危险装置。 1.3在管道与容器连接的部位进行用火作业时，通常采用绝缘螺栓将管道法兰与容器法兰之间加绝缘盲板临时固定，以隔离管道与容器法兰之间的电焊杂散电流的通道。 1.4在采用电焊用火作业中，实行防护接地措施是非常必要的。防护接地是为防止被用火的设备、设施及管道、容器因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线，其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。通过接地线将杂散电流引入大地。 2 拆卸与遮盖 2.1在易燃易爆危险区域内，应严格限制用火。但在确需用火作业的情况下，凡能拆下来的设备、设施、管线及其附件应从主体上拆下来，拆卸（安装）时应采用防爆工具作业。与主体危险装置隔离后，移到非用火区域安全地方预制用火，用火后及时熄火清理场地，再将预制好的设备、设施、管线及其附件安装回原处。[3] 2.2 对于用火作业点（处）相邻的非密闭的设备槽、取样口、罐口、放空排放口等处，凡是用火作业施工中所产生的电火花能溅及的地方，包括容易被人忽视的排污沟、地下井口、集油池等，都要进行密闭封堵遮盖。同时还要注意来自周边处于上风向30米产生易燃易爆的气体生产场所的影响。 3 置换与清洗 为保证检修动火和罐区作业的安全，检修动火前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行置换、吹扫；对积附在器壁上的易燃易爆、有毒介质的残渣、油垢或沉积物要进行认真的清理，必须时要人工刮铲、热水煮洗等，对酸碱等腐蚀性液体及经过酸洗、碱洗过的设备应进行中和处理。 3.1 对于盛装过易燃易爆介质的管线、容器、储罐等，在用火作业前必须进行严格的隋性介质置换，将原有的易燃易爆介质排出，消除管线、容器、储罐内形成爆炸性混合物的条件，置换出的易燃、有毒气体应排至安全场所。 3.2 在拆离的设备、管道及其附件内积有易燃易爆物料、污垢或残渣时，应严格按规定和要求进行蒸汽蒸煮、吹扫等方法清除，同时还应对现场积有的易燃易爆物料、污垢或残渣及时清除并强制通风降低可燃气体的浓度，待可燃气体浓度检测合格后方可用火作业。 3.3清洗置换后在进入容器设备前30min必须采样分析，严格控制可燃气体、有毒有害气体浓度及氧含量在安全指标范围内，分析合格后才允许进入容器设备内作业。如在容器设备内作业时间长，至少每个2 h分析一次或中断作业超过1小时分析一次，如发现超标，应立即停止作业，并迅速撤出人员。 3.4动火前应对动火现场周围环境或动火设备内的易燃气体进行分析。动火分析不宜过草，一般应在动火前半小时内进行。如果动火作业间断半小时以上，应重新分析。动火分析合格的标准是：爆炸下限≥10%的可燃气体（蒸气），其可燃物含量≤1%为合格；爆炸下限＜10%且≥4%的可燃气体（蒸气），其可燃物含量≤0.5%为合格；爆炸下限＞1%且＜4%的可燃气体（蒸气），其可燃物含量≤0.2%为合格；爆炸下限≤1%的可燃气体（蒸气），其可燃物含量应控制在爆炸下限的20%以下；富氧设备的管道、容器及附近的氧含量≤22%为合格；其它设备、管道、容器内部动火作业氧含量19～22%为合格。 4. 申请程序与审批 4.1 石油工业用火实行工业用火申请报告书制度是安全用火的重要保障。按照《石油工业动火安全规程》SYT 5858―2004的要求，用火单位（生产管理单位）与施工单位首先就用火部位、施工作业内容共同进行危害识别、现场技术交底。[4]根据交底，施工单位的技术、安全人员编制用火作业技术（安全）措施组织方案（此方案也可分为技术、安全两个不同的方案）。方案应详细说明动火作业范围、确定危害和风险、作业（或交叉）施工技术安全防范措施及应急预案。编制的方案应先报请施工单位有关部门负责人审核后，再呈报生产管理单位审批。 4.2石油工业用火申请报告书（许可证）的填写必须按照统一的格式要求规范填写，其内容应根据编制方案中用火部位，用火级别、安全措施、用火人、监护人及用火负责人等相关要求后，逐级申请与审批。 4.3 用火作业申请报告书（许可证）只在签发的一个场所、一个作业班次有效。 5监督与管理 5.1 实施用火作业前，监督人员严格按照申请报告书（许可证）填写的内容逐项确认（在确认中增加补充措施），各项措施满足安全用火条件，用火人、监督人全部到位后方可用火作业。 5.2 动火作业申请报告书（许可证）只限一处用火（用火地点），实行一处、一证（动火作业申请报告书）、一人（用火监护人），禁止用一张动火作业申请报告书（许可证）多处用火。 5.3 工业动火申请报告书（许可证）有效时间为一个作业周期。如果中国石化《用火作业安全管理规定》要求，油田、销售企业的有效时间不超过5天，炼化企业一级、特级有效时间不超过8小时，二级有效时间不超过3天，三有效时间不超过5天。如在用火作业规定的有效时间（或交接班）不能完成，作业前应重新按程序填写申办动火作业申请报告书（许可证），或在交接班时重新确认，进行技术交底，并由接班相应人员签字后方可持续有效。 5.4在油气集中的场所进行多处用火时，相连通的各个用火部位不应同时进行。上一处用火部位的施工作业完成后，方可进行下一个部位的施工作业。 5.5生产单位和施工单位应指定用火作业监督人和监护人，负责用火现场的协调和管理，并检查和确认用火措施的落实，用火作业人员应遵守生产单位的用火作业安全制度。执行“申请报告书（许可证）没有批准不动火，防火监护人不在现场不用火，防火措施不落实不用火”的原则。 5.6 施工过程中，要定时对危险部位有关数据进行检测，并填写记录。对前后检测数据进行对比监控，出现异常波动时，应立即停止用火作业，并及时找出原因，在问题排除后，再进行检测，在检测数据达到安全要求时，再开始用火作业。实践证明，用火现场监护人高度的责任心和配合先进检测设备的应用，是保证工业用火施工安全的有效措施。 6结论 在用火项目确定以后，在制定和采取必要的安全技术措施之后，并不能完全保证用火施工万无一失。特别是（特）大型用火施工，涉及生产、设计、工程、安全、消防等多个部门，技术复杂，组织难度大，危险程度高。因此，各职能部门必须提前组织召开用火施工协调会议，对用火施工的措施、方案进行研究，综合制定出用火施工的安全措施和事故应急预案。在用火施工时，做到组织、措施、教育、监控、预案“五落实”，实现全员、全方位、全过程的控制，才能确保用火施工优质、安全、高效的完成。 石油化工工业论文:石油化工工业自动化仪表及系统 [摘 要]石油化工工业在国民经济的发展中有重要作用，是我国的支柱产业部门之一。现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能，影响了控制网络的体系结构，其适应性越来越强，功能也越来越丰富.本文主要阐述了石油化工工业自动化仪表及系统。 [关键词]石油化工业自动化仪表及系统 1 石油化工工业 石油化工工业是由化学工业发展而来，石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气（如丙烷、汽油、柴油等）进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料（约200种）及合成材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。 2 石油化工自动化 石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起，我国在引进、消化、吸收基础上，已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程，新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中，压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源，加上天然气原料增加因素，对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求，石化技术正出现新的突破，即出现第二代石化技术。 3 自动化仪表及系统 3.1 自动化仪表 自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。 ①压力仪表压力范围为负压到 300MPa（高压聚乙烯反应器）压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理，而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量，精度可达 0.1 级。 ②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制，温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代，最常用的是热电阻、热电偶。 ③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主，由于测量过程与被测物料特性关系密切，物料仪表没有通用产品，按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。 ④流量仪表如今所说的流量，不是一般的流速，是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量，另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量（流量积算仪）。 3.2 其他仪表 3.2.1 分析仪和在线过程分析仪 从工艺上看，生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证，只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格，所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看，排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油，石化行业开始进入生产阶段，它以DCS为基础，可以是独立的，也可以是一个软件包，它与多变量动态过程模型辨识技术，软测量技术有关，多采用测控与PID串级控制相结合方式等。 目前在炼油厂中，对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛，分析仪器的高科技含量，特别是对多学科配合要求高等，使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大，主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。 3.2.2 执行器 由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器，少数液动执行器，其中气动薄膜调节阀又是最常用的，另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构（阀）由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成，其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。 3.3 控制和安全系统 ①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制，或称反馈控制、回路控制，仍然以 PID 调节为基础，功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接，自动补偿、自动跟踪、无扰切换，多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控，从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化，实现生产指标、节能指标，保证环保运行，完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。 ②智能控制和优化在现代控制论的推动下，各种智能化算法应运而生，其中除智能 PID 控制器外，多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。 ③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室，而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主，辅以少数显示仪表和指示灯，以鼠标、键盘操作为主，辅以触摸屏及少数旋钮和按钮，工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。 ④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因，安全性要求日益提高，由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法，在某些企业已经不能满足要求，所以紧急停车系统（ESD）等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统（FGS）、转动设备管理系统（MMS）；特别是压缩机组综合控制系统（ITCC，因其防喘振而特殊）等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统（SIS），正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下，不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案，它连续在线运行，当侦测任何不安全过程事件时，能够立即采取行动，以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级（SIL）等，正确选用 SIS（或直接称 ESD）系统。 结语 近几年来，我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能，影响了控制网络的体系结构，其适应性越来越强，功能也越来越丰富。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 摘要：石油化工产业是促进我国国民经济发展的重要行业，需对其工业废水的特点进行分析，并研究其废水处理工艺。 关键词：石油化工工业；废水；特点；处理工艺 前言 石油是人类得以进步和发展的动力，是人类目前普遍使用的一种资源，与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是，在化工厂的石油加工过程中，会产生大量的废水，而且，在油田的开采的时候，原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计，我国目前的油田的综合含水率达到80%左右，有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差，受各种污染的影响越来越严重，特别是水污染问题越来越突出，成为人类额待解决的生存问题。 一、石油化工工业废水的特点 1、废水中污染物组分复杂 石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水，除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外，还含有各种有机物及有机化学产品，如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间，排放的废水中的污染物含量变化范围更大，往往造成冲击性负荷。 2、废水处理难度大 石油化工废水中的主要污染物，一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属；可溶解的有机组分，大多数能被生物降解，也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解，如原油、汽油、丙烯等。 随着油田开采期的延长，尤其是油田开发的中后期，原油含水虽越来越高，但无水开采期则越来越短，目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%，有的甚至达到90%，每年采油废水的产生量约为4.1亿t，成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而，这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低，通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 二、石油化工工业废水处理工艺分析 1、物理处理方法 （1）隔油 在进行生物处理之前，我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理，这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性，因为石油废水中存在大量的油污，这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候，一把是在隔油池进行，在隔油池中，还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀，是隔油池兼具除沉池的功能，达到一池多用的效果。 （2）吸附 由于固体物质具有表面多空的特殊构造，而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物，从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污，而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂，在实际操作中，常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度，但是我们之前就已经说到，这种方法的成本相对较高，而且容易出现污染转移，造成二度污染。 （3）高压电场法 此种方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用，让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合，让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面，从而使油水分层的目的能够达到。 （4）膜分离 此种技术的方式包括：纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式，但不管哪一种有方式，都可以把废水中的色度和臭味去除，同时把微生物、多种离子和有机物去除，使出水的水质能够可靠稳定。 2、化学处理方法 （1）絮凝 石化废水处理过程的重要的絮凝,即通过对水加药絮凝剂胶体粒子在水损害的稳态,胶粒相互碰撞和聚集,形成絮状物质的分离。絮凝可以用来处理炼油废水浊度、颜色、有机污染物、浮游生物和藻类污染物成分等。在特定的操作,通常和空气浮动或絮凝沉淀技术结合,作为生化处理的预处理。目前,微生物絮凝剂,利用生物技术的污水处理,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如,易于生物降解,适用范围、热稳定、效率高、无二次污染,因此广泛的应用前景。 （2）光催化氧化 光催化氧化过程,能有效地将光辐射和O2、过氧化氢和抗氧化剂组合,以实现污水的目的,所以称为光催化氧化。一些以太阳光为光源,二氧化钛,二氧化钛/Pt,氧化锌作为催化剂,用这种方法处理含有21种有机污染物的水,得到最终的产品是二氧化碳,不产生二次污染。有些人拿铁+和过氧化氢作为氧化剂,铁离子和紫外线光之间的协同效应,使过氧化氢分解产生羟基速度大大加快,因此氧化效率提高,该方法在许多国家仍处于研究阶段。 （3）臭氧氧化法 臭氧氧化法有其独特的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。然而,它的运作和投资成本高,以及处理废水流量不宜太大。臭氧氧化,一些废水有机物完全氧化为水和二氧化碳,和大多数成氧化中间产物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技术用于深度处理,在氧化有机物质分解为氧气和臭氧快速活性炭床在富氧条件下,得到再生,提高使用周期;同时活性炭表面需氧微生物活性增强,降解的有机吸附能力。能有效去除有机物,有机发色团的结构,改变加强能力的脱色活性炭。强大的LiSong与臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油平均去除率为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指标,地表水Ⅳ类水质标准。 （4）湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化（CWO）和湿式空气氧化（WAO）。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程，该技术是有效控制环境污染物的良好途径，特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下，氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程，它反应时间更短、转化效率更高，但pH、催化剂活性对反应影响较大。 3、生化法 （1）高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术，具有深井曝气和污泥流化床的特点，是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究，结果表明，HCR启动速度快，氧的利用率高，抗冲击负荷能力强，去除效果稳定可靠，BOD去除率可达75%-85%。 （2）膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置，广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水，试验表明，BOD、SS和浊度去除率达到98%，COD去除率达91%，石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理，且稳定性好，泥负荷较大，剩余污泥量少。 （3）生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法，它兼有生物滤池和活性污泥法的特点，负荷变化适应性强，不会发生污泥膨胀现象，污泥产量少，占地面积小，处理方式灵活，便于操作管理；但负荷不易过高，要有防堵塞的冲洗措施，大量产生后生动物(如轮虫类)，容易造成生物膜瞬时大块脱落，影响出水水质。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的，在处理的过程中，要运用科学的技术和方法，这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果，从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅谈石油化工业的现状及发展趋势 摘要：本文介绍了国际和国内石油化行业的运行情况，分析了我国石油化工业发展过程存在问题，并预测了我国石油化工业的发展趋势。 关键词：石油化工业；运行情况；问题；趋势 一、国际石油化工产业运行情况 2009年.在全球性经济衰退的环境下。西欧、北美及日本等发达国家的化工产业在2008年的基础上进一步衰退。不计医药化学品在内。2009年欧洲的化学品产量同比下降约12%.美国下降9.4%。预计2010年欧洲和美国化工品产量将分别增长5%和3%.但仍难达到经济衰退前的水平。要完全从衰退中走出来还需要更长的时间。 二、我国石油化工产业运行情况 “十二五”期间。我国经济发展正处在工业化中期向工业化后期转变的过渡时期。随着我国工业化的阶段性变化，主要是传统产业比重下降，而高端和新型产业将得到较快发展。在这个转型时期，石油化工业全行业结构调整需进一步加快.以适应国内相关工业产业升级对化工产品提出的更高需求。 2010年我国石油和化学工业经济运行取得了显著成效，实现了“十一五”丰硕而圆满的结局。与2009年同期相比，2010年石油化工业的全年总产值达到8.88万亿元，同比增长34.1%；实现利润6900亿元，同比增长36%；累计对外投资总额为11525亿元，同比增长13.8%；累计实现进出口额4588亿美元，同比增长40.3%，其中进口额为3245亿美元，同比增长42.3%，出口额1343亿美元，同比增长35.7%。总体来看，我国石油化工业在2010年保持了高速的增长态势。 三、石油化工业发展存在的主要问题 （一）产能结构性过剩矛盾更加突出 “十一五”期间，石油化工业大多数产品产能大幅增长，产品供给由“整体短缺”转变为：结构性过剩“。 传统大宗石化产品的总产能明显超过国内市场需求，装置开工负荷较低，资源浪费严重。2010年，我国甲醇平均开工率不足45%，尿素平均开工率不足75%，烧碱平均开工率约为72%，聚氯乙烯平均开工率仅为54%。 高端石油化工产品严重短缺，进口依赖程度很高，部分高科技产品尚处于空白。2010年，我国进口合成树脂3069万吨，进口合成纤维单体1439万吨，均创历史新高；化工产品贸易逆差达433.82亿美元，其中合成树脂占89.9%。 （二）资源短缺仍是制约石化行业发展的主要因素 我国原油资源短缺.人均占有储量只有世界平均水平的11%.并且产量难以在短期内大幅提升。随着国内经济的快速发展。我国原油缺口逐年扩大，2009年我国石油缺口高达2.1亿t，预计2015年将进一步达到2.62亿t，原油进口依存度达到55%，同时还将面临着国际原油价格巨幅波动的影响。原油资源的短缺。不仅对我国石化产业的发展产生重大制约，而且是关乎国家能源安全以及社会稳定的重大问题。 （三）节能减排任务更加艰巨 石油和化学工业是能源消耗和污染物排放大户，能耗和污染物排放均居工业部门前列。2009年全国石油和化学工业综合能源消费量为3.84亿吨标准煤，占工业能源总消费量的17.4%，位居所有工业部门的第二位。2009年全国化学原料及化学品制造业的化学需氧量排放量为60.21万吨、氨氮13.16万吨、二氧化硫130.15万吨、氮氧化物41.98万吨、烟尘78.81万吨。 我国政府向国际社会做出承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放降低40%～45%。国家“十二五”规划纲要也对节能减排提出了更加严格的约束性指标，石油和化工行业节能减排工作任重道远。 四、石油化工业发展趋势预测 （一）《十二五规划》中的行业相关政策 2010年10月18日，中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议集体通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。《建议》的第四部分为“发展现代产业体系，提高产业核心竞争力”。其中对加强现代能源产业和综合运输体系建设提出要求：“推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系，……完善油气管网，扩大油气战略储备……”。 2011年3月，全国两会上具体公布《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》，《纲要》在第九章、第十一章对如何促进石油化工业发展提出了更具体的措施。 （二）相关子行业的发展预测 预计“十二五” 期间我国原油进口量仍保持增长，原油资源不足仍然是制约国内炼油行业发展的主要原因，从获得资源的条件和布局优化的需要角度分析，临港和石油化工产业薄弱地区会有更多发展机会。炼油能力的增加将以原有企业的改造为主，尤其是与乙烯的发展结合建设世界级炼化一体化的基地，新建炼油装置将受到严格控制。将来会更侧重特色油品的生产，具有特色的各类催化裂解技术的广泛应用将使部分地炼企业生产出更多的化工原料，新建以重油加工生产油品的装置将受到限制。预计到“十二五” 末期我国原油加工能力将达到4.8亿～5亿吨。 （三）下游产业快速发展 “十二五” 期间，我国有机原料的规模将加大，新技术应用增加；目前缺口较大的苯乙烯单体、ABS树脂、PTA和乙二醇等装置能力均有增加；特种合成橡胶的发展有较大突破；塑料改性和塑料合金将上一个新台阶。目前供求矛盾较为突出的品种主要有合纤单体（精对苯二甲酸、乙二醇、己内酰胺和丙烯腈）等，上述大部分产品每年仍有较大数量进口，国内市场满足率在50%～ 70% 。值得注意的是，石油化工产业目前处在快速发展阶段，原料优化、工艺技术进步趋势加快，很多有机原料产品都处于优胜劣汰的竞争状态中。有缺口的产品发展将面临更多的机会，供求平衡的产品仍需通过结构调整和技术进步保持竞争优势。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 【摘要】介绍化学法、物理法和生物法在石油化工高浓度有机污水处理中的应用状况和最新进展，评述各种处理方法的适用条件和处理效果。在加快发展石油化工工业的过程中，必须高度重视污染防治工作，这对石油化工工业可持续发展具有十分重要的意义。 【关键词】石油化工工业废水处理工艺 中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号： 石油化工是以石油为原料，以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程，生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解，污染物多为生物难降解有毒有害的有机物，对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强，石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点，新的处理技术和工艺不断涌现，主要分为物化法、化学法和生化法。 一、物化法 1、隔油 石油化工废水中含有较多的浮油，会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面，使好氧生物难以获得氧气而影响活性，对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除，隔油池同时兼作初沉池，去除粗颗粒等可沉淀物质，减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比，认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造，将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池，拆除原斜板隔油池，经改造后的隔油池处理，废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。 2、气浮 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物，使其随气泡浮升到水面而加以分离，分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中，气浮常放隔油、絮凝之后，有广泛的应用。 陈卫玮将涡凹气浮（CAF）系统置于隔油池后处理石化含油废水，进水含油约200mg/L，出水含油低于10mg/L，去除率达95%；若原水未经隔油处理，COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水，系统运行良好，能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物，尤其能有效去除硫化物，解决了传统工艺的难题。 3、吸附 吸附是利用固体物质的多孔性，使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭，可有效去除废水色度、臭味和COD等，但处理成本较高，且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中，吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。 4、膜分离 膜分离是利用功能膜作为分离介质，实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术，主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤，能有效脱除废水的色度、臭味，去除多种离子、有机物和微生物，膜分离过程和现存的分离过程相比，在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势，膜分离过程大多无相变，在常温下操作，设备和流程简单，出水水质稳定可靠，且占地面积小，运行操作完全自动化，被称为“21世纪的水处理技术”，但是需要投资大，污水处理量小。 二、化学法 1、絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝，即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态，胶粒之间的相互碰撞和聚集，形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程，炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用，作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂，同其它絮凝剂相比，具有许多优点，包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等，因此应用前景广阔。 2、氧化法 （1）臭氧氧化法 臭氧氧化时不产生污泥和二次污染，但其运行及投资费用高，且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后，废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳，而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理，在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧，使活性炭床处于富氧状态，得到再生，提高其使用周期；同时活性炭表面好氧微生物的活性增强，降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物，改变有机物生色基团的结构，强化活性炭的脱色能力。 （2）光催化氧化法 该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水，因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源，以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂，用此法处理含有21种有机污染物的水，得到的最终产物都是CO2，不产生二次污染。 （3）湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化（CWO）和湿式空气氧化（WAO）。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程，该技术是有效控制环境污染物的良好途径，特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下，氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程，它反应时间更短、转化效率更高，但pH、催化剂活性对反应影响较大。 三、生化法 1、厌氧处理 （1）升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便，但反应器启动过程耗时长，对颗粒污泥的培养条件要求严格，常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理，COD去除效果好，但出水可生化性并不理想。且在处理过程中，要严格控制反应条件，进水负荷波动控制在15%以内，进水SO4-2应低于1000mg/L，进水pH在5.5-6.5，反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响，可在进水中加入适量的FeCl3。 （2）厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床（AAFEB）反应器是种新型高效的厌氧消化工艺，其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行，使反应器内的传质条件得到改善；且载体粒径小，能为微生物的附着生长提供巨大的表面积，使反应器内保持较高的微生物浓度。 （3）厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料，能截留和附着大量的厌氧微生物，在其作用下，进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除，具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。 2、好氧处理 （1）序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行，但不适合处理大量废水，对控制管理要求较高。 （2）高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术，具有深井曝气和污泥流化床的特点，是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究，结果表明，HCR启动速度快，氧的利用率高，抗冲击负荷能力强，去除效果稳定可靠，BOD去除率可达75%-85%。 （3）生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法，它兼有生物滤池和活性污泥法的特点，负荷变化适应性强，不会发生污泥膨胀现象，污泥产量少，占地面积小，处理方式灵活，便于操作管理；但负荷不易过高，要有防堵塞的冲洗措施，大量产生后生动物(如轮虫类)，容易造成生物膜瞬时大块脱落，影响出水水质。 （4）膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置，广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水，试验表明，BOD、SS和浊度去除率达到98%，COD去除率达91%，石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理，且稳定性好，泥负荷较大，剩余污泥量少。 （5）悬浮填料生物反应器 悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器，其核心部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料，反应器操作简便，有良好的通气性、过水性，存在碰撞和切割气泡等作用，可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质，提高氧的利用效率，且对曝气、布水没有特殊要求。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的，在处理的过程中，要运用科学的技术和方法，这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果，从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅析石油化工业发展及其新技术 摘 要：石油化工是化学工业中的基干工业，在国民经济中占有极重要的地位。当代石油化工技术的发展趋势是：用高新技术提升传统工艺，开发更高效的新型催化剂，发展清洁生产工艺，使石化技术提高到一个新水平，为石油化工业的可持续发展提供有力支撑。本文通过描述现代石化新技术。 关键词：石油化工发展状况、石油化工新技术 一、国内外石油化工业发展状况 由于新工艺的开发、新材料的应用及其高额的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展，美国、西欧和日本等工业发达国家构成了世界石化工业的主体。这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要，石化工业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。 我国在融入经济全球化的过程中，石油化学工业是最活跃的工业体系之一。经历了40 多年尤其是改革开放以来的迅速发展，石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸现；已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系。随着市场经济的发展，石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。 二、石油化工新技术 1、新型催化剂技术 催化技术的发展可归纳为4类，即渐进式、台阶式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化剂和新工艺的源泉，因此新催化材料是当今催化科学的前沿，已开展的研究：加氢催化剂、异构化催化剂、聚烯烃催化剂等新品种不断推出。IFP开发的乙苯异构化生产对二甲苯新催化剂，可使对二甲苯产率由一般的88%提高到93%，称为Oparis的新催化剂可转化高达40%的乙苯，并使C8芳烃损失减少到小于2%。 2、轻质烷烃活化技术 21世纪石油化工原料将可能转向以更廉价的天然气类烷烃为主，因而，原料路线由烯烃向烷烃的转移将是新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。21世纪可能工业化的烷烃活化技术包括乙烷制醋酸，异丁烷制甲基丙烯酸酯，乙烷催化脱氢制乙烯，以及丙烷制丙烯酸等。 乙烷生产乙烯的醋酸；乙烷直接生产氯乙烯；由丙烷直接生产丙烯腈和由正丁烷直接生产1，4-丁二醇等烷烃活化技术已接近工业化。 3、芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中ripp研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏工艺，能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少，而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 4、生物技术 生物技术在石油化工行业的应用表现在新有机原料的提供、“三废”的治理及多种精细化学品的生产，主要包括生物催化剂、生物塑料、生物农药、生物化肥、生物石油技术、生物环保和传统生物化工产品等方面。生物化工与传统化工相比，具有反应条件温和、能源节省、选择性好、转化率高、设备费低和环境友好等诸多优点。另外，利用细胞技术和基因工程技术将“可再生能源”纤维素酶解、发酵、脱水制取乙烯的研究一直是科技界热切关注的课题，一旦取得突破，将彻底改变传统的石油化工工艺，引起石化产业一场新的革命。生物技术蕴藏着巨大的生命力，在石油化学工业中的应用更加广泛，也将极大地推动石油化学工业的快速发展。 5、纳米技术 由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多，所以在催化剂中加入纳米粒子可以大大提高反应效果、控制反应速度，甚至原来不能进行的反应也能进行。在石油化工工业采用纳米催化材料，可提高反应器的效率，改善产品结构，提高产品附加值、产率和质量。目前已经将铂、银、氧化铝和氧化铁等纳米粉材直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。如：将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒，可大大改善催化效果；粒径为30 nm的镍催化剂可把加氢和脱氢反应速度提高15 倍；纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600℃降至常温。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性及选择性，这些研究将推动石油化学工业的快速发展。 6、清洁生产技术 对环境友好的清洁生产工艺是21世纪石化技术发展的必然趋势，它包括不用有毒有害原材料，废气、废水、废渣生成少，最终实现“零排放”的环保技术，以及排放废弃物料的有效回收利用，更可以涵括生产产品废弃后（如废弃塑料）的回收利用。 可实现工业应用的环保技术主要是不用光气、硫酸、磷酸、氢氰酸、盐酸、三氯化铝等有毒有害原材料生产石化产品的新技术。用离子交换树脂催化剂替代盐酸生产双酚—A，或用离子交换树脂催化剂替代硫酸生产仲丁醇；用氟化氧化硅/氧化铝催化剂替代氢氰酸生产直链烷基苯；改变原料路线，用异丁烯替代丙酮和氢氟酸为原料，生产甲基丙烯酸甲酯；生产可降解（包括生物降解、光降解）塑料等。 7、高效设备技术 研制开发高效设备是提升石化技术的重要内容。如：可大幅度节能的内部换热型蒸馏塔，连续进行100h以上苯-甲苯体系蒸馏分馏，得到高纯度苯和甲苯，同时节能30%以上。 三、总结 石油化工技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志，更关系到千家万户的日常生活。随着国家石油化工业的发展，必须努力增强科技原创力，吸收当代真正最先进的高新科学技术；应用绿色化工技术和可持续发展战略，进一步推动石油化学工业迈上新的台阶。 石油化工工业论文:浅析石油化工业的危险性及其安全措施 摘 要：本文分析了石油化工业的危险性和生产中可能发生的事故及其后果，并提出安全措施。 关键词：石油化工业；危险性；事故；措施 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位，石化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域。石油化工生产的特点是易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多，易形成爆炸性混合物，高温高压设备多，建筑物的孔洞和沟道较多，生产高度密封化、自动化、连续化，工艺复杂，操作要求极其严格，发生事故容易形成连锁性反应等。这些特点决定了石油化工生产所固有的爆炸危险性。 1石油化工业的危险性分析 1.1从原材料和产品的性质看 石油化工生产中涉及物料危险性大，发生火灾、爆炸，群死群伤事故几率高。石油化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质，一旦泄漏，易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸；许多物料是高毒和剧毒物质，极易导致人员伤亡。 1.2从工艺条件看 石油化工生产工艺技术复杂，运行条件苛刻，易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作，一些过程控制条件异常苛刻，如高温、高压，低温、真空等。 1.3从生产方式上讲 石油化工生产装置大型化，生产规模大，连续性强，个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列，自动化程度高，只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误，就会牵一发而动全身。生产装置的大型化使得单套装置的处理能力不断扩大，如常减压装置能力已达1000万t/a，催化裂化装置能力达到800万t/a，乙烯装置能力达到100万t/a以上。 1.4从设备装置看 石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化；管道纵横贯通，装置技术密集，资金密集，一旦发生事故，扑救难度大，损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析，发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 1.5从动力能源上看 石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因，便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分，它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象，是企业振兴与发展的一项重要工作。 2 石油化工业的事故特点分析 2.1事故规模化 制取石油化工产品，生产工序多，过程复杂，随着社会对产品品种和数量需求日益增大，迫使石油化工企业向着大型的现代化联合体方向发展，以提高加工深度，综合利用资源，进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性，不分昼夜，不分节假日，长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部，厂际之间，车间之间，工序之间，管道互通，原料产品互相利用，是一个组织严密，相互依存，高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间，乃至一道工序发生事故，都会影响到全局。石化生产装置呈大型化和单系列，自动化程度高，只要有某一部位、某一环节发生故障或操作失误，就会牵一发而动全身。石化生产装置正朝大型化发展，单套装置的加工处理能力不断扩大，如常减压装置能力已达1000万t/a，催化裂化装置能力最大为800万t/a，乙烯装置能力将达90万t/a。装置的大型化 将带来系统内危险物料贮存量的上升，增加风险。同时，石化生产过程的连续性强，在一些大型一体化装置区，装置之间相互关联，物料互供关系密切，一个装置的 产品往往是另一装置的原材料，局部的问题往往会影响到全局。 2.2事故严重化 石化装置由于技术复杂、设备制造、安装成本高，装置资本密集，发生事故时损失巨大。由于石化装置资金密集，事故造成的财产损失巨大。据有关资料对1969～2008年世界石化行业重大事故进行统计分析，发现单套装置的事故直接经济损失惊人。如1989年10月美国菲利浦斯石油公司得克萨斯工厂发生爆炸，财产损失高达8.12亿美元；1998年英国西方石油公司北海采油平台事故直接经济损失达3亿美元；2001年巴西海上半潜式采油平台事故损失5亿多美元。 3 石油化工业安全措施 3.1建立健全安全制度体系 企业安全管理是一项综合性管理工作，建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全，关系着企业存亡和发展，一个企业如果没有安全保障，就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜，企业要走向市场争取理想的经济效益，生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念，在市场经济体制下，企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系，实现科学、规范管理，做到“防微杜渐”，有效预防和遏制事故的发生。 3.2安全工作管理人员的培养 施工企业各项目基层员工的安全文化和技术素质是施工企业建设安全文化的基石，在某种意义上决定着施工企业安全管理的效果，也决定着施工企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质，才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。 3.3用电安全技术措施 （1）为了防止线路发生短路和过载，在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择，做到防患于未然。在干燥无尘的场所，可选用一般绝缘导线；潮湿的场所，应采用有保护的绝缘导线，如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线；有腐蚀性气体的场所，可采用铅皮线、管子线（钢管涂耐酸漆）、硬塑料管线；高温场所，应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆；可燃粉尘、可燃纤维较多的场所，应采用有保护的绝缘线。 （2）对具有防爆性能的电气工具及通信器材，使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别，当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别，或类别不对时，应视为非防爆电气设备。 （3）当生产装置发生事故，工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作，临时用电容易引起爆炸火灾事故时，用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥，立即停止用电，在非防爆区进行停送电操作。 石油化工工业论文:石油化工业自动化仪表的运用探究 【摘要】社会在进步，科学技术在不断发展壮大，为各行各业带来了巨大的便利。石油化工业也不例外，近年来自动化仪表在其石油化工业的应用得到了这个行业的普遍信赖。本文对石油化工业常用的几种自动化仪表进行较为详细的介绍并对其自动化仪表的控制方式与策略进行了探究，希望能对本行业的同行起到借鉴参考的作用。 【关键词】石油化工业;自动化仪表;控制方式 随着科学技术的不断发展，我国工业对科学技术的运用越来越广泛，由此使得我国工业产业向着多元化的道路前进。为了确保石油化工业在其生产过程中更为方便快捷准确，近些年来，自动化仪表在石油化工业逐步的兴起。自动化仪表的运用带给石油化工这个行业无疑是生产过程变得更加精密准确，生产出来的产品质量更为合格，大大降低了以往人工操作过程中所产生的各种误差，同时也极大地降低了生产过程的难度。在以后这个行业的发展中，对所生产的产品将会要求越来越严格，因此自动化仪表在石油化工行业的应用将会越来越广泛。对此笔者将对其自动化仪表的构成以及发展趋势、常用仪表、仪表的控制方式进行较为详尽的介绍，希望能对广大同行起到借鉴参考的作用。 1.自动化仪表的分类、组成以及发展趋势 自动化仪表是由一定数量的不同的具有自动化功能的元件所组合起来自动化功能较为完善能够满足人们需要的一种工具器材。自动化仪表一般不单单具有一种功能而是多种功能集一体的仪表器材。一个自动化仪表已经是由多个元件组成的一个完整的系统，而又是多个自动化仪表组合构成的系统中的一个子系统。自动化仪表是一种把输入信号自动的转化成为人类能对其进行识别读取的输出信号的信息化的仪表。 1.1自动化仪表的类别 为了满足石油化工行业不同生产过程的需要，自动化仪表的种类较为繁多，种类多种多样。根据不同的角度，自动化仪表可以分为如下几大类别：根据自动化仪表所需的动力分为气动、液动、电动等三种；根据自动化仪表的组装的方式分为单元组合式、基地式等两种；根据自动化仪表是否与计算器连接由可以分为智能化、非智能化仪表等两种。 1.2 自动化仪表的组成 自动化仪表根据仪表的功能的不同由可以分为记录、指示、模拟、数字显示等四种仪表。记录式的仪表主要是由单点与多点两大类所组成。调解式的仪表主要由单元组合式与基地式两种仪表所组成。由于仪表种类繁多，各种仪表的组成情况大致相同，这里不再一一列举。 1.3 自动化仪表的发展动向 随着科学技术的不断发展，自动化仪表在石油化工业也将不断完善与改进，其中主要的发展动向为；第一，对目标的控制将由以往的靠工艺参数发展为现在的以最优质量为目标的控制；第二，自动化仪表的控制所需要的方法由原来的反馈控制转变为现在的开环控制，由以前的手动控制转变为现在的计算机控制。自动化仪表未来的发展动向必将朝着智能化、人性化、系统化等方向发展。 2.常用自动化仪表的介绍 2.1 温度显示控制仪表 石油化工行业的现场所布置的一些设备或者管道常常需要对其温度进行检测与控制，因此温度显示控制仪表是必不可少的一种自动化控制仪表。普遍的测温仪表主要是靠与其设备或者管道的接触来进行温度的测试的。最常用也是最为常见的现场测温仪表主要为热电偶与热电阻测温仪表。 2.2 压力测试仪表 本行业对现场所布置的设备或者管道内的压力进行测试是必不可少的一环。因为设备或者管道内的压力涉及到安全方面的问题，不容忽视，因此压力测试仪表往往在石油化工行业应用非常的广泛。本行业的压力大部分为高压大概为33MPa左右，因此压力测试仪表的传感器，传输材料，显示表盘均需要特殊材料来进行制作。在压力测试方面最为常用的为液柱式压力测试仪表，弹簧式压力测试仪表两大类。 2.3 流量测试仪表 现场设备或者管道内液体的流量的检测与控制同样是重要的不容忽视的一个环节。因此流量测试仪表在其中所起到的作用是不容忽视的。流量测试仪表的种类与其他测试仪表相比较而言，种类更为丰富多样，可满足不同需要的选择。控制系统的稳定与运行优良的性质主要参照流量这个参数来对其进行必要的考核。流量这个参数在测试的时候与流体的种类以及管道的介质有着本质的联系。因此在进行流量的测试时要选择适合流体介质与管道材质的流量测试仪表。 2.4 执行器 执行器主要是由执行与调节两大机构所组成的。在石油化工行业较为常见的是气动式的执行器，在少数情况下也能见到液动执行器的使用但是这种执行器应用的非常少。最为常用的调节阀为薄膜式的气动调节阀，较为少见的还有气动活塞式的调节阀。其中调节阀的关键技术主要是设计计算，测试的校验等。 3.自动化仪表的控制方法介绍 3.1 系统的普遍的控制方法 石油化工行业自动化仪表系统的控制主要是连续、顺序、批量等三种控制方式。这三种控制方式一直沿用至今，基本没有太大的变化。 3.2 系统的先进控制方法以及系统优化方法 随着控制理论的不断向前发展，传统的控制方法显得已经不能适应行业的发展，因此出现了较为先进的控制方式。比如具有智能化功能的多变量控制器已经投入石油化工行业的生产阶段。这个控制器是一个独立的系统是以DCS为基础进行控制的。随着时间的向前推移，多变量智能化控制器会在石油化工行业应用的越来越普遍。 3.3 安全仪表系统的控制 石油化工行业现场所布置的设备以及管道所组成的系统是非常庞大的，其中系统具有大型化、工艺生产过程较为复杂、在生产过程中对周围的生产环境具有较高质量的要求。因此，面对这样一个庞大的生产系统，安全方面的问题是务必要引起足够的关注的。所以安全仪表系统逐渐在石油化工行业得到了广泛的应用。以往基于DCS的安全控制系统已不能满足行业的需要，因此在DCS的装置之外又增加了ESD等单独控制的设备。 4.结语 石油化工行业要想得到迅速的发展，自动化仪表在系统中的运用是必不可少的。虽然近几年自动化仪表在其石油化工行业的应用得到了发展与改进，为本行业的发展做出了突出贡献。但是仍然需要我们继续不断探索，勇于借鉴国外先进的经验来使我国的石油化工行业得到更为巨大的发展。 石油化工工业论文:数据采集系统在石油化工业的应用 摘要：随着科学的进步，现代的通讯和自动化技术也在迅速的发展。先进的CAN,总线数据采集远程抄表系统在石油化工行业也得到了广泛的应用。本文具体的论述了CAN,总线数据采集远程抄表系统设计的组成原理和应用。 关键词：CAN；数据采集；构成； 1　前言 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展，智能化企业在许多国家应运而生。自动抄表系统是发展中各个行业自动化控制系统的重要组成部分，是解放生产力的必然途径。因而日益受到关注。 2　远程自动抄表系统的优点 与传统抄表方式相比，智能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。 3　远程自动抄表系统构成 自动抄表系统主要由监视控制仪表(本系统需要采集数据的仪表)、数据采集器、集中器、数据传输通道和后台管理服务器等组成；其中监视控制仪表主要是在传统机械式仪表基础上将转盘适当改造，以便能将其转动圈数被数据采集器采集转化为脉冲数，以达到数据采样的目的；采集器主要完成将电表用电量转换成电脉冲信号以完成数据的采集，同时还具备将采集的数据保存、通过CAN,总线传输给集中器转发给后台管理系统。数据集中器则是通过CAN,总线收集各监视控制仪表上的传输数据，并通过无线GSM网络传送给后台管理服务器系统。 4　数据采集器硬件组成 数据采集器主要包括数据采集回路、数据保存回路以及数据传输CAN,总线节点回路，同时根据其他功能扩展。 采集器采用单片机89C51，其内部有4KB的ROM，128字节的RAM以及32个I／O口。P1口与串行器件24C02和显示、继电器电路连接。其中的显示模块采用串行方式进行通信，分别采用P1.0、P1.1、P1.2模拟时钟信号线和数据信号线。P0口主要用来与CAN总线控制器sJAl000相连，用作数据线。监控电路采用Dsl232芯片，它是看门狗定时器，功能是上电和掉电时给89C51、CAN控制器sJA1000产生复位信号；看门狗对系统进行监控，防止死机不能恢复。因此系统中必须建立不间断供电(电池供电)，以便提供实时钟。 5　数据采集系统原理 5.1数据采集回路采用开关型霍尔传感器A44L对加装过小磁铁的监视控制仪表转盘进行将所转的圈数转化为数字信号，传感器A44L集成霍尔开关是由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 5.2 CAN总线采用一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，数据长度为8个字节，不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。C AN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法可使网络内的节点个数在理论上不受限制，因此非常适合远程抄表控制系统。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,总线驱动收发器82C250组成，单片机89C51对C A控制器接收到的数据进行读取和数据发送等程序处理，为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJAl000的TX0和RX0并不直接与82C250的TxD和RXD相连，而是通过高速光耦6N137后与82C250相连，很好地实现了总线上各节点间的电器隔离。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5欧姆的电阻与CAN,总线相连，起到一定的限流作用，保护82C250免受过流冲击。CANH、CANL与地之间并联了两个30pF的电容，可以滤除总线上的高频干扰并起到一定的防电磁辐射的能力。另外，两根CAN,总线输入端与地之间分别按防雷击管，起到一定的保护作用。 6　数据采集器软件设计 6.1主程序流程 数据采集器在整个系统中有喂狗、计表、时钟校时、CAN,总线数据发送和接收、数据存储与读取以及显示等功能，其中喂狗、计表和数据存储及CAN,总线数据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现，CAN,总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实现。 6.2数据采集程序说明 数据采集是将监视仪表转盘每转一圈转化为一个周期脉冲，单片机将此脉冲累加，从而测得数需要采集的数据。 6.3 CAN,总线数据收发程序说明 6.3.1数据采集器数据传输内容较为简单，发送出去的数据主要包括监视仪表示数(占5个字节)，接收到的数据多为命令(1 4个字节)，而C AN总线每次数据可传输8个字节，因此每数据传输采用1帧即可完成。本设计采用PeliCAN工作模式(29位表示码)，利用查询方式发送数据，利用外部中断0接收数据。 6.3.2数据的发送由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成。首先CPU必须将要发送的数据报文传送到CAN控制器发送缓冲器中，并置位命令寄存器中的发送请求标志，程序流程如图5所示。 6.3.3数据接收采用外部中断0接收，CAN控制器接收到一帧数据后，产生中断触发信号，CPU立即响应，将收到的报文接收到字节的接收缓冲器，并置位命令寄存器的释放缓冲区标志RRB。单片机根据接收数据进行命令解析，并做出相应执行。 6.3.4数据集中器设计方案 数据收集器主要起到转发后台管理服务器和各节点间的数据传输功能，CAN,总线控制器模块主要用来向各节点发送或接收相关数据，各节点地址通过程序设置均已被包括在对应报文29位表示码中，数据集中器可以通过广播或点对点向各用户节点发送命令数据。由于用户节点比较多，数据集中上传比较多，因此需要较多的数据接收缓冲区保存，然后通过GsM转发给后台管理服务器完成远程数据交流，因此采用有512字节内存的单片机sTC89C51对C AN控制器和GSM模块进行控制。单片机控制GSM模块在Text模式下接收手机短信，短信的收发是通过向串口以文本模式发送AT指令来实现的，其编码转换格式简单，并有较高的转换速率。 7　数据采集系统的主要维护工作 7.1模件卫生清洁 7.2模件断电退出：因为所有信号的接线直接连接至模件，未采用继电器等隔离，因此有必要拔出。 7.3检查电源使用情况 7.4软件备份，以备不时之需。 8保证数据采集系统稳定运行的措施 8.1完善各项组织和技术措施，为保证数据采集系统稳定运行的措施打基础。 8.2加强运行管理的完善，保证在新思路、新形式下安全生产。 8.3加强业务培训，以适应当前高科技技术的发展。 8.4加强思想教育，认识到安全、经济、准确的重要性。 8.5加强数据采集系统的巡视检查和维护，发现问题及时处理。 9　本行业自动化控制展望 9.1自动化控制系统的普遍应用是行业发展的主流； 9.2现场总线技术是集散控制系统发展方向； 9.3各项管理实现自动控制，实现网络现代化； 结束语 本文主要以监视控制仪表为例介绍了远程抄表数字采集系统数据采集和转发的设计方案。此设计方案在石油化工也的广泛应用也为石油化工业的发展做出了贡献。相信随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展，石油化工行业的自动控制系统也将得到长足快速的发展。

化工工艺论文:超滤膜作载体的生物接触氧化工艺研究 摘要：针对经典的污水处理生化工艺的缺陷，提出用超滤膜作载体的生物接触氧化处理工艺。试验结果证明：经初沉处理后的生活污水，当接触时间为3 h左右时，CODCr、BOD5、SS和NH3-N的去除率分别可达到83％、92％、94％和60％左右。理论分析亦表明此法在污水生物处理方面前景良好。 关键词：污水处理 充氧 中空纤维膜 生物膜 载体 用好氧微生物处理污水的一个关键环节是要保证有足够的氧气供微生物氧化水中的有机物。为保证氧气供应，一般采用向污水中充氧的方法。生物膜在氧化有机物的过程中，由于溶解氧的浓度梯度方向与有机物的浓度梯度方向一致，造成生物膜的底部出现厌氧层，导致生物膜脱落而混入处理水中。因此，要设二沉池进行膜水分离。 若想获得一种高效、经济、紧凑的生化处理系统，关键是找出一个能“静静”地将氧气溶解到水中的方法，而微孔膜和选择性透气膜材料的出现与推广使得解决这个关键问题成为可能，这就是所谓的无泡充氧法。无泡充氧法即用疏水性的微孔膜或选择性透气膜材料将液、气两相相互隔离，根据Henry定律，气体可借助于气、液间的分压差透过微孔之间的气、液界面或选择性透气膜而溶入或溶出液体。这一过程中没有肉眼可见的气泡产生，氧气自然也可借此充入水中完成充氧过程。 根据上述分析，笔者设计了一个将反应器与沉淀池合并的试验装置，进行了污水净化试验。 1 材料与方法 1.1 材料 聚偏氟乙烯中空纤维，外径0.8mm，内径0.5mm，微孔最大孔径0.2μm，开孔率80%，由天津纺织工学院提供。 1.2试验装置 试验流程如图1所示。其中反应器用玻璃量筒改制而成，内径60.3mm，有效容积1.27L。中空纤维组件兼充氧及生物膜载体双重功能。该组件用塑料片做成支架将中空纤维盘绕其上制成。中空纤维组件间水平间隔5mm，上下层间隔5mm，交错布置。膜总表面积为416cm2，总体积为504cm3(相当于生物膜载体堆积体积)，折算成比表面积为82.5m2/m3，空隙率97%。试验在室温下进行。 1.3 试验水质 原水为唐山市西郊污水厂一沉池出水，其水质为：CODCr＝100～300 mg/L，BOD5＝50～150 mg/L，SS＝100～150mg/L，pH＝7.0～7.3。 2 试验过程 试验分为对中空纤维特性的测试(包括耐压性能和微生物生长试验)和污水处理试验。 测试中空纤维浸在水下时内部充气最大安全压力的具体作法是：将几根中空纤维两端用环氧树脂封在玻璃管中，然后向浸没在水中的中空纤维内充气，同时观察中空纤维表面是否有气泡出现。结论是内外压力差≯4.5kPa就可以保证安全运行，且无气泡产生。 微生物生长试验是将上述试验用水换成污水。为提高充气效率，须提高中空纤维膜中的氧气分压，故向中空膜中充入纯氧并维持内外压力差为3.0kPa。在向污水中加入从污水厂曝气池中取得的活性污泥进行接种后，发现靠近氧气进气端的中空纤维表面微生物膜生长较好，而远端则较差，封口端甚至不长。将封口端也接通氧气后，该端附近的生物膜生长情况好转。经分析原因有二：①中空纤维内充入的是纯氧，其中的氮气、二氧化碳等气体分压为零，故水中的上述气体会从水中溶出而进入中空纤维内部使其中的氧气分压降低。在远端随着氧气溶入水中导致氧分压降低幅度较大，使得向水中充氧能力下降，从而影响了微生物的生长。 ②中空纤维内气体的溶进与溶出是沿全长进行的，所以中空纤维内氧气流动速度在封口端为零，进气端则最大，这样就会将已溶入中空纤维的氮气等气体带至远端。所以在中空纤维内沿长度方向氧气的浓度(分压)不是均匀分布的，并且由于进气端氧气流动速度最大，产生的湍流也最强，因而氧气渗入水中的条件最有利。 根据以上分析，在气路中加装一个循环泵后得到了沿中空纤维全长均匀生长的生物膜。 污水处理试验过程则是将装置按流程装配完毕之后接通氧气，注入污水并加入活性污泥进行接种。为了加快生物膜的培养过程，在污水中还加入了用可湿性淀粉、肉汁和一些无机盐组成的营养物质。经2周的培养，生物膜的厚度稳定在约为1.2 mm左右，出水变清后停止添加营养物质，并让生物膜在原污水中适应一周后开始测试。 3 试验结果 3?1 去除有机物和SS 用本法处理污水前后BOD5、CODCr和SS的结果见表1。 表1 对BOD5、CODcr和SS的去除效果 水样 编号从而堵塞载体或滤料间的空隙；其次，因为厌氧细菌产生的代谢物质的作用，导致生物膜脱落；另外，为了保证给微生物足够的溶解氧，一般采用污水流速较快或曝气的方法，这也易使生物膜脱落水中，所以要在其后设一个沉淀池将其分离。 在本工艺中污水的有机物和氧气分别从生物膜的两侧进入，即二者的浓度梯度方向是相反的。这对分解水中的有机物很有好处，如在生物膜的最外层有机物浓度最大但溶解氧浓度最小，而在生物膜的底部则恰好相反，这样好氧微生物的两个生长控制因子得以相互协调和抑制，其结果是使生物膜协调地生长于一个相对固定的厚度范围，不会因有机物的浓度大而过度生长形成堵塞。在试验中观察到的生物膜沿水流方向的生长状态也证明了这一点，从污水进水端至出水端，有机物浓度相差逾十倍，生物膜的厚度却基本一样，仅仅是生物膜的密实程度进水端较出水端密实一些，颜色也略深一些。同样因为本工艺充纯氧，生物膜上不存在厌氧层，全部生物膜都是活性生物膜。在生物膜的最外层有一个微溶解氧层，在该层有机物的浓度最大。这一情况极适于衣球细菌生长，这种细菌对有机物有着极强的分解能力。试验中观察到生物膜的表面从进水端到出水端附近约三分之二一段生长着一层白色丝状菌膜，根据任南琪等人的描述［1］，此即衣球细菌菌膜。这一现象在其他工艺中是不多见的，笔者认为这是本工艺去除有机物效果较好的关键。 4.2 SS的去除 从工艺流程中可看出反应器内水流是由下向上流动的，可将其视为一个竖流式沉淀池与一个接触氧化池的组合体。由于试验的接触时间是3～4 h，上升流速仅为0.018～0.024mm/s，只相当于一般竖流式沉淀池所采用上升流速的1/10～1/5，所以污水中所挟带的悬浮物除胶体外几乎全部可以通过沉淀作用而去除。试验中观察到反应器靠近进水口处的混浊程度明显大于其上部，这一现象佐证了上述分析。另外生物膜吸附也去掉了一部分SS。 4.3 去除氨氮 由试验结果可知，随着试验时间的推移，处理水中的亚硝酸盐浓度在增加，到45d时，氨氮的去除率已达到60%，但亚硝酸盐氮浓度增加量与氨氮的下降量并不一致。按照硝化过程： 氨氮的减少数量与亚硝酸盐氮的增加数量应当是对应的，但在本试验中并非如此。合理的解释应当是同时还进行着另外两个过程： 由于出水的pH值并未显著降低，猜测以过程(3)为主，但因条件限制，本次试验未能就此加以验证。 去除氨氮效果较好的原因与本工艺中微生物所处的特别环境及其特殊的微生物种群分布有关：在生物膜的最内层即与中空纤维相接部分是溶解氧浓度最大的部分，而污水中的有机物浓度经过外层微生物的降解后抵达此部位时已经大大降低，在该部位污水中的C/N比值也大大下降，这非常有利于硝化微生物生长。所以笔者认为与其他工艺不同，在本工艺中硝化作用不仅仅是发生在反应器的末端，待污水中总有机物浓度降低到一定程度后才开始，而是在原污水接触到生物膜一段时间，当有机物浓度略有下降后就已经在其后的生物膜内层开始了。如果原污水的有机物浓度较低，则可以认为几乎全部生物膜内层都有一个生长良好的硝化细菌膜存在。所以得出结论：降解有机物和去除氨氮在本工艺中是同步或部分同步进行的。 本工艺脱除氨氮效果较好的另一个原因就是采用了纯氧，这可使硝化微生物的活性提高数倍。 4.4 抗有机负荷冲击能力 本试验中进水的有机物浓度最高值与最低值之间相差2.5倍，但出水的BOD5数值波动不大。每次受到有机负荷冲击后经2～3d的适应，出水水质便恢复良好，这说明本工艺与其他生物膜法一样，有较好的抗有机负荷冲击能力。 4.5 接触时间与有机物去除率的关系 本试验接触时间与有机物去除率关系如图2。从中可以发现，只要接触时间＞3h即可分别得到90%(BOD5)或80%(CODCr)以上的去除率。 4.6 生物膜的老化与更新问题 常规生物膜法存在生物膜老化与更新的问题，因此需设置二沉池进行泥水分离，其原因是生物膜底层有一层厌氧层，该层所产生的代谢产物要透过好氧层向外逸出，结果是使好氧层生态系统的稳定状态遭到破坏，导致生物膜净化功能下降，即出现老化问题。又因气态代谢产物不断逸出，减弱了生物膜在其载体上的附着力，造成脱落与更新问题。 但就本工艺而言，生物膜中没有厌氧层存在，部分老化、死亡的微生物停留在生物膜上被氧化掉，因而只有少量的生物膜脱落，但它们不会随着处理水流出，而是沉入反应器底部与沉淀的SS一同排除。 4.7 进一步研究、改进的展望 ①本工艺的一次性投资比较高，主要是目前中空纤维膜的生产并未形成规模，所以售价比较高。随着膜工业的发展，这一问题会得到解决。 ②本工艺除有氧化降解有机物的功能外，尚有良好的硝化功能，但这并未完成污水脱氮过程。如能对中空纤维组件加以改进，使中空纤维外侧或附近有一些能让厌氧微生物附着生长的普通载体，则可利用污水中的有机物作为碳源，完成反硝化，实现脱氮，同时也提高了氧的利用率。 ③虽然本试验在中空纤维中充入的是纯氧，但是通过前面的分析可以发现，经过一段时间的运行，气体循环回路中的气体已不完全是纯氧，而是混有许多在分压差作用下从水中溶出的氮气、二氧化碳等其他气体，在气体循环回路中充入纯氧仅提高了气体中的氧分压。这就有了一个启示：可否直接用空气进行充氧，其结果将会大大降低运行成本。 ④由于本工艺中微生物种群分布的特殊性，生物膜上微生物的种类和数量等可能与其他常规微生物法有所不同，这需要作进一步的研究，为本工艺的完善找出生物学的指导依据。 5 结论 ①用本工艺处理城市污水，可以在一个反应器内使BOD5、CODCr和SS的去除率分别达到92%、83%和94%。 ②本工艺去除氨氮的效果良好，去除率可达60%。 ③本工艺有特殊的微生物生长环境和种群分布，使各类具有特殊降解污染物能力的微生物都有良好的生长环境，并且可以将生物膜厚度自动维持在一定范围内而无堵塞问题，所以运行管理非常简单。 ④本工艺产生的剩余污泥非常少。 ⑤本工艺采用的无泡充氧方法可使污水处理过程在密闭条件下进行，对环境几乎没有影响。 化工工艺论文:化工工艺流程萃取剂选择问题探究 摘 要：萃取作为化工工艺流程中的一种重要分离手段，主要是利用萃取剂将两种不同溶解度及分配系数的溶液分离。在分离过程中萃取剂起着不可或缺的作用，它不仅关系到萃取工艺成功与否，而且影响到其经济性及实用性。为此选择合适的萃取剂至关重要。本文就此先分析了化工工艺流程萃取剂的选择原则，并重点探讨了选择合理萃取剂的有效方法。 关键词：化工工艺流程；萃取剂；原则；方法 化工工艺流程主要是通过化学反应将原材料转变为产品的过程，包括原料处理（净化、乳化、混合）、化学反应（氧化、还原、聚合）及产品精制（去除杂质及废弃混合物）三个步骤，且每一个步骤都有固定的流程和要求，涉及到催化剂、萃取剂、原料选择等诸多内容。萃取分离法在化工工艺流程中占重要地位，而萃取剂的正确选择是保证萃取工艺安全运行且经济合理的关键所在。本文共分为两个部分，第一部分分析了化工工艺流程萃取剂选择基本原则；第二部分重点探讨了正确选择萃取剂的有效方法，旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。 1 化工工艺流程萃取剂选择基本原则 萃取作为一种经典的分离手段，利用萃取剂把化合物从一种溶液中有效转移到另一种溶液中，在这个过程中要选择合适的萃取剂。根据多年来的化工生产经验，总结出化工工艺流程萃取剂选择要遵循物理性质及化学性稳定、毒性小、选择性良好等原则，具体来说主要表现如下。 第一，物理性质及化学性稳定原则。化工工艺流程生产过程中涉及到很多化学反应，如氧化反应、还原反应等。为此需选择物理及化学性质稳定的萃取剂，减少对化工工程生产流程的影响，保证萃取质量。 第二，毒性小原则。随着化学化工工艺的不断发展和进步，对化工生产质量提出更高的要求：优质、高效、经济安全、毒性小。为此一方面要完善各项生产工艺，减少毒性。另一方面选择毒性小的萃取剂，减少化工生产整体毒性，实行安全操作。 第三，选择性良好原则。化工工艺流程萃取剂选择性要良好，这样可以有效扩大分离系数，且分离系数越大，萃取剂越合理。 第四，经济实惠原则。现代社会提倡节能环保，化工工艺流程生产也不例外。在保证萃取剂质量的基础上尽量选择经济实惠的萃取剂，节约成本，尽可能地以最少的成本投入获取最大的经济效益。 2 正确选择萃取剂的有效方法 2.1 正规溶液理论选择萃取剂 正规溶液理论作为萃取剂选择的一种常见手段，具有形式简单、操作方便等优点，但其不足之处在于使用范围有限。具体来说，正规溶液理论可以根据纯物质的性质直接判断混合物的性质，在中低极性混合溶液中应用较多，可作为非极性分子（分子力为色散例）判断的重要手段。但不适用于极性分子，主要是因为极性分子间力相对较复杂，可见该理论对萃取剂的选择有一定的局限。为此很多学者建议在极性溶剂中采取内聚能形式，利用无限稀释活度系数计算极性分析相关数值，在某些极性分子检测中获得成功，适当扩展了该理论的适用范围，但仍然有使用限制。 2.2 unifac模型选择方法 化工工艺流程萃取剂主要由有机物组成，虽然有机物类型多样且混杂，但在某种程度上它们是由几十种基团组成，于是很多研究者着手研究从几十种基团中判断混合物的性质，从而选择萃取剂，这就是所谓的unifac模型选择法。 unifac模型选择法有两种基本概念：①基团溶液。基团溶液主要是在基团贡献模型基础上发展而来的。②局部组成。局部组成概念是在拟化学理论的基础上发展而来的，最初使用该概念的是uniquac 法。随着时代的发展，unifac模型开始被提出并不断完善，如gmehling 的修正模型、hooper 的修正模型、kikic 的修正模型等。其中以第一种修整模型最为重要，具有参数齐全、适用范围相对较大等优点。随后gmehling等人对该修正模型不断改进和创新，最终得到简化公式，根据该供述可以快速有效地获得无限稀释活度系数，在萃取剂选择上有着较大的灵活性且精确度高，可作为化工工艺流程萃取剂选择的重要手段。 2.3 nrtl 模型法 nrtl 模型是由prausnitz提出的，他意识到液体混合物中局部组成且混合过程不是随机的，因此他增添了非随机参数，提出基于液相分层的nrtl 模型法。随后相关学者（如意大利学者vetere）对该模型法进行了一系列深入研究和拓展，使得nrtl 模型法除了在含 水体系中应用外，还可以在其他体系中运用，且预测精度较高。 2.4 选择反萃取能力强的萃取剂 利用萃取剂进行化工萃取工艺时，若萃取过程中环境受到影响，那么萃取物质也容易发生变化（从有机物质转变为水），这就要求萃取剂具有较强的反萃取能力。为此需根据化工生产工艺及实际条件选择合适的萃取剂，且保证该萃取剂具有化学性稳定、毒性小、物理性质良好、经济实惠等功能。 2.5 化工工艺流程萃取剂选择注意事项 第一，控制萃取剂的含量。对混合物进行萃取时，应严格控制萃取物的容量，即萃取期间，其单位容量能够对强保留分离物进行保留，该方式才能充分体现单位萃取剂的萃取能力。除此之外，萃取剂还具有保存有效成分的特点，即萃取期间，可以分离原材料中的杂质和有效成分。目前，市场上的萃取剂种类非常多，例如：醇、醛类中性萃取剂、羧酸类酸性萃取剂、螯合萃取剂、季铵盐类胺类萃取剂等。由于萃取剂的过程存在差异，其萃取效果也各不相同。因此，进行实际萃取期间，根据萃取需要选择合适的萃取剂，如利用萃取技术处理工业废水时，可选择环乙醇类、苯等萃取剂。本文笔者主要采用多种萃取剂处理酸化废水，发现环乙醇类的萃取效果明显高于其他种类的萃取剂。因此，笔者认为，当废水的ph≥7时，可采用乙醇类萃取剂处理。 第二，低互溶性。基于对材料的萃取功能，应保证萃取剂的密度与材料的密度存在差异，即两种物质相溶性较差。萃取剂具有油溶点低的特点，而水溶相对较好。取萃取剂对材料（水）进行萃取时，可以促使材料分层，有效避免乳化现象。因此，工业人员应基于材料的密度，选择与其密度差较大的萃取剂进行工业萃取，能够充分保证萃取质量。 第三，保证萃取剂化学性质稳定。萃取剂化学性质主要包括熔点、沸点、相对密度及腐蚀性等，保证上述这些化学性质符合要求，如熔点及沸点要低、相对密度要小、腐蚀性低等。举例来说，煤化工污水中主要有害物质为酚，需通过合适的萃取剂把酚含量有效降低。目前煤化工萃取剂主要有重苯、二异丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物质易挥发，易造成二次污染；二异丙基醚相对上述物质具有乳化性弱、挥发性弱等特点，因此煤化工污水处理可选取二异丙基醚。 3 结束语 萃取在化工工艺流程中占有重要地位，且萃取分离工艺的正常运行及经济合理性与萃取剂的选择有着直接的联系。为此要根据化工工艺流程生产实际情况选择化学性及物理性稳定、毒性小、选择性高、经济实惠、反萃取能力强的萃取剂。同时严格按照萃取工艺标准或要求操作，安全高效地分离化学物质，充分发挥萃取剂及萃取分离法在化工工艺流程生产中的作用。 化工工艺论文:浅谈石油化工管道焊接工艺与质量控制 摘要：焊接的质量控制是石油化工管道施工之中的一项非常关键的工作，焊接质量的控制管理也是相当的复杂，如果焊接质量控制不好，很容易产生质量问题，因此焊接质量控制至关重要。本文介绍了管道焊接的方法与工艺，再针对石油化工压力管道施工中存在的问题来进行阐述，并且提出其质量控制的措施。 关键词：石油化工；管道；焊接工艺；质量控制 引言 石油化工管道的安装在质量控制方面的不利因素较多，管理难度大；由于石油化工管道介质种类繁多，多数介质是易爆易燃且有毒有害的物质，因此对焊接质量的要求相对较高。 1、石油化工压力管道施工中焊接方面存在的问题 （1）由于施工单位技术、质量管理力量不足，不能及时采用近年来管道施工最先进、科学的管理理念，如：单线图管理、焊接与无损检测的软件化管理、管道的工厂化预制等，管理水平几十年徘徊不前。 （2）焊接施工过程中存在未取得施焊项目合格证的焊接操作人员，或者没有在合格证核定的项目及规定的期限内承担焊接作业，造成焊接质量失控。 （3）焊接技术交底不清楚或焊接工艺指导书执行不严格，容易产生焊接工艺参数失控。有的施工工人随意改变坡口的尺寸及形式，改变电流电压等参数，为了早点下班甚至加快焊接速度，使焊缝产生诸如裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等多种超标缺陷。 （4）焊接材料的种类很多，因为焊材的烘烤、发放、回收工作流于形式，不能做到彻底的跟踪管理，当班剩下的焊材不能及时回收，或者没能及时重新根据规定烘干，导致焊材的混用和焊工随意取用焊材。也有的焊条保温桶的使用不规范，致使焊条受潮，以上所有这些都会对焊接质量产生不良影响。 （5）管道施工焊接的场地不断变换，焊接设备不断移动，引起设备零部件损坏，从而导致焊接参数改变，最后影响焊接质量。施工环境管理不当，不能根据现场的环境变化及时采取防护措施，这也会妨碍焊接质量。 （6）管道安装大多是露天野外作业，地点很多且分散，技术、质量管理、无损检测人员不能及时到位，点口错误，控检比例不够，无损检测找焊口困难、无损检测结果滞后、不能根据缺陷情况及时制定返修工艺、返修不及时等，都将直接影响焊接质量。 2、常规的管理措施 从当前全国石油化工工程项目施工及焊接的实际情况看，管道工程大多是现场焊接，焊接工况不易控制，容易产生质量问题。 2.1加强焊工的培养和继续教育 焊接是一种先进的制造技术，在工业、农业、石油化工等领域的应用日益广泛，焊接技术工人的短缺也成为一个必然的趋势。焊接工人技术水平的高低将直接影响到压力管道的焊接质量。所以需要培养大量的焊接技术人员。同时对现有焊接工人的需继续教育，即结合项目工程实际，时常组织焊工进行学习。另外，还应该建立焊工管理档案，实行奖罚制度，勉励和促进焊工不断提高自身的作业水平。对那些焊接一次合格率高且稳定的焊工，委派其担任重要管道或管道中重要工序的焊接任务，使焊接质量得到保证。 2.2建立全面规范的管理制度和焊接管理体系 建立健全规范的管理制度和焊接管理体系，是确保压力管道焊接质量管理工作顺利进行的有力武器。一般来说，安装单位建立了相关的质量管理体系和规范的管理制度。如材料（焊材）验收入库、保管发放回收体制、焊接管理体制、焊接设备管理体制、焊接检验与返修管理体制、各部门及责任人的职责制度、焊工入场考核规定等相关质量管理程序及规定。 2.3焊接前的施工准备及体系审查 焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求，编制详细的焊接工程质量检验试验计划；编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程（wps）；提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料，特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求，实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况，有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的，各责任人是否到位到岗，其履行职责的能力，对于不能胜任者必须调整。 2.4焊接中的施工质量管理 针对石油化工厂生产特性，压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作，必须严格按照以下几点进行：所有的焊材是从焊条烘干室领用的，并且由焊 本人签字，具有可追溯性，防止焊接材料发放、使用错误；再者是环境防护的检查，特别是有风、雨雪等恶劣环境情况下，必须检查其防范措施是否有效，如果环境情况不能满足规范要求的，就必须坚决停止施焊；另外，要加强焊接过程中的自检，对于在焊接过程中发现违规情况，要立即处理。 2.5焊接后的焊接质量及管理控制 首先，焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等，对其进行100%的外观检测，对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查，并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的，必须熟悉相关标准，按照标准执行。其次，焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别，无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外，及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查，对于需要返修的焊缝，应严格执行返修工艺，并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。 3、近年来先进的管理理念 3.1加强工厂化预制 鉴于管道工程大多数是现场焊接，焊接工况不易控制的现实，自2000年以来国内大型石油化工工程大力推广管道的工厂化预制，如上海赛科90万吨/年乙烯工程，由中国石化集团投资，在距离安装现场2km～3km的范围内征地，建立了五个大型管道加工厂，即使是管廊上的管道也都在加工厂预制，连直管段也是将两根定长12m的管子焊接在一起再拉到现场安装，这样算下来管廊的管道预制量也超过50%，装置区的管道预制更是到达75%以上，极大的保证了焊接质量和施工工期 3.2推行单线图管理 20世纪80年代欧美、日本等工程公司就将单线图设计、单线图管理的理念带到中国。经过三十年的消化吸收，目前国内设计院3d模型设计，单线图管理的理念也基本确立，也最终被中国石化、中国石油、中海油等公司所接受和推广。单线图管理从材料领用就可以发挥它的作用，实现材料的集约化管理，极大的减少材料浪费；将焊口号在开始预制之前就经过转化标注在单线图上，作为班组施工的依据，具有很强的指导和前瞻预防作用；班组在预制过程中再将管线号、焊口号、焊工编号标注在预制的管段上，将焊工编号、焊接日期、管子、管件的炉批号等信息标注在单线图上，真正实现材料的可追溯性管理；班组依据无损检测比例申报无损检测焊口，确保焊接质量，最后所有焊接、无损检测、热处理、硬度检测等信息都标注在单线图上，形成一份完整的交工资料。 3.3采用焊接/无损检测软件化管理 大型石化装置的管道往往上百公里计，焊接量更是超过千万达因（寸径），管道施工工程量的统计和焊接质量管理难度很大，随着计算机技术的发展，各种焊接/无损检测管理软件应运而生，投资不需很大，却能极大的提高管理的软环境。具体实施时由施工单位的技术员按照单线图采集各班组焊接完成量，将管线号、焊缝编号、焊工号、焊接日期、施工班组等信息输入计算机，监理公司完成焊缝外观检查、指定无损检测焊口号信息输入计算机，无损检测单位将无损检测结果输入计算机。从而可以实现焊接完成量、焊接质量控制等重要信息的实时分析与输出，为焊接质量管理提供有力工具。 结束语 焊接质量的好坏将直接关系到石油化工管道的施工质量。所以，建立完善的焊接施工质量管理体制，大力推行工厂化预制、单线图管理、焊口标识管理、焊接/无损检测软件化管理等科学先进的管理理念，对关键因素层层把关，严格过程质量控制，才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。 化工工艺论文:五味子水溶性多糖提取及纯化工艺的优化 作者：姜波，孙静，刘春，范圣第 【摘要】 目的研究五味子多糖提取工艺参数及参数的评价方法。方法用水提取醇沉法提取五味子多糖，通过单因素及正交实验，研究固液比、提取温度、提取时间及提取次数对五味子多糖得率的影响，并对多糖得率的质量评价和含量评价方法进行探讨，同时进行了多糖的纯化研究。结果提取温度对五味子多糖得率的影响最大，固液比、提取时间对五味子多糖得率影响较小。通过测定提取的多糖含量计算五味子多糖得率与单纯用多糖质量（所得沉淀）计算的五味子多糖得率的比较存在一定的差异，表明采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的条件更准确。结论五味子多糖提取的最佳工艺条件为：固液比1∶30，提取温度90℃，提取时间4 h，提取3次。用活性炭与sevage法联合使用纯化多糖，使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。 【关键词】 五味子 多糖 提取 纯化 五味子为木兰科植物五味子的果实，因其甘、酸、辛、苦、咸五味俱全，故得名五味子。五味子是名贵中药材，《本草纲目》中记载，五味子益气主治，咳逆上气，劳伤羸瘦，补不足，强阴，养五脏，除热，止呕逆，补虚劳，明目，壮筋骨，除烦热，解酒毒，生津止渴，补元气不足等［1］。临床多用于久咳虚喘、津亏口渴、遗精、自汗、久泻、神经衰弱、肝炎等症［2］。近年来通过大量动物和临床实验发现，五味子还具有保肝、抗衰老、耐缺氧、增强机体免疫力等活性［2，3］。 近年来研究发现活性多糖具有抗肿瘤、抗病毒、增强免疫力、延缓衰老、降血脂、降血糖、解毒、抗辐射等功效［4～8］，其作用日益受到人们的重视。本文利用对环境无污染的水提取的方法，研究了五味子多糖的提取工艺条件，并进行了粗多糖的纯化及多糖含量的测定。在人们常采用的通过依据提取多糖质量的多少（所得的多糖沉淀的质量除以样品的质量）来判断提取工艺条件［9～11］的同时，本文又通过测定提取的多糖中的多糖含量（测得的多糖含量乘以提取多糖质量除以五味子的质量）来选择多糖的提取条件，并将两种方法进行了比较。实验结果表明，采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的最佳条件更可靠。 1 仪器与材料 1.1 仪器与试剂 wfj2100型分光光度计（上海尤尼柯仪器有限公司），uv-9200紫外-可见分光光度计（北京瑞利分析仪器公司），微型植物试样粉碎机（天津市泰新特仪器有限公司），电子分析天平（上海奥豪斯公司），恒温水浴锅（金北得工贸有限公司），tdl80-28台式离心机（上海安亭精密仪器厂），电热恒温干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）。 试剂均为国产分析纯。 1.2 材料五味子：市购。 2 方法 2.1 材料的预处理 将五味子在65℃烘箱中烘干后用粉碎机粉碎，过80目筛，于棕色磨口瓶中存放备用。 2.2 五味子粗多糖提取方法 称取一定量的五味子粉于具塞三角瓶中，按实验的设计加入一定量的蒸馏水，放入水浴中按一定的温度浸提。冷却后，以4 000 r/min离心20 min，所得提取液浓缩至原体积的约1/5，然后加入5倍体积的乙醇，摇匀后，在4℃冰箱中放置24 h，以4 200 r/min离心18 min。所得沉淀蒸干乙醇后，在70℃烘箱中烘至干燥，所得固体即为五味子多糖。 2.3 粗多糖的纯化方法 五味子预处理蒸馏水浸提离心浓缩sevage法脱蛋白活性炭脱色醇沉离心干燥研磨干燥检测。 质量比多糖得率（%）=提取的多糖质量五味子试样质量×100% 为了便于区分这个得率以下称为质量比多糖得率。 2.4 多糖的含量测定方法采用硫酸-苯酚法，用葡萄糖作为标准测定多糖含量。 标准溶液的配制及测定：准确称取0.10 000 g已干燥的标准葡萄糖，溶解后至100 ml容量瓶，用蒸馏水稀释到刻度。用移液管分别取上述配制的葡萄糖标准溶液1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 ml，转移至100 ml容量瓶，并用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。得浓度分别为10，20，30，40，50μg/ml的葡萄糖标准溶液。 从上述已配制的葡萄糖标准溶液中分别取出0.6 ml于10 ml具塞试管中，再分别加入5％苯酚（w/v）溶液1.2 ml，迅速加入浓硫酸4.0 ml，摇匀，室温静置15 min,30℃水浴中放置15 min，在486 nm下测其吸光度。 样品溶液的配制及测定：准确称取0.01g粗多糖，用蒸馏水溶解后，分别转移至50 ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用与标样测定相同的方法测定样品中多糖含量。 通过标准曲线测得样品浓度后带入以下公式可得到0.01 g粗多糖中多糖含量，再乘以粗多糖干燥后产量可得到2 g五味子中粗多糖量，最终可算出五味子多糖得率。 多糖含量（%）=样品浓度×稀释倍数×样品体积多糖试样质量×100% 五味子多糖得率（%）=粗多糖多糖含量×粗多糖质量五味子试样质量（2 g）×100% 2.5 单因素实验固液比(m/v)选用1∶10，1∶20，1∶30，1∶40，1∶50五个条件，提取温度采用75，80，85，90，95℃ 5个条件，提取时间为1，2，3，4，5 h 5个条件，提取次数为5次。 2.6 正交实验选l9（33）正交实验，以确定五味子中水溶性多糖提取的最佳工艺参数。水平因素见表1。表1 水平因素（略） 3 结果与讨论 3.1 多糖含量的测定 经紫外光谱扫描确立多糖测定的最大吸收为486 nm，测得的葡萄糖标准曲线的相关系数为0.999 6，线性方程为y=0.006 9x。 3.2 五味子多糖提取的单因素实验研究 为了更准确地反映出提取多糖的量，本文除了采用人们普遍使用的直接利用提取的多糖质量与试样质量之比的多糖得率计算方法来考察因素外，还利用定量分析提取的多糖中的多糖含量，继而换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡，进而指示各因素的优劣。这样可以避免提取的多糖质量高，即提取的多糖质量与样品质量之比的多糖得率高但多糖含量不一定高的问题。同时也可以说明有的文献中出现的异常数据，使各因素考查的结果更具可信性。 3.2.1 固液比对多糖得率的影响 在提取温度为80℃，提取时间为3h条件下，进行固液比实验。结果见图1。 实验结果表明，随着固液比的增加，多糖得率逐渐增加，但当固液比达到1∶40后，质量比多糖得率却有所下降，但经过多糖含量测定计算的五味子多糖得率逐渐上升，由此可以看出单凭由质量比多糖得率来确立提取条件的不准确。这同时也说明了一些研究中随着固液比的增大，多糖得率反而减小的现象。由图1可以看出，当固液比达到30％以后，五味子多糖得率增加缓慢。 3.2.2 提取温度对多糖得率的影响 在固液比为1∶30，提取时间为3 h条件下，进行提取温度实验。结果见图2。 由图2可以看出，在所选的5个提取温度下，随着温度的升高，多糖的提取率随之升高，到达90℃时最大，而当温度95℃时提取率下降，这可能是由于在较高温度下提取使大分子多糖的糖苷键断裂造成了多糖的部分损失。提取温度考虑为90℃。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.2.3 提取时间对多糖得率的影响 在固液比为1∶30，提取温度为90℃条件下，进行提取时间实验。结果见图3。 由图3可看出随提取时间的增加多糖得率增加，到3 h后增加幅度缓慢。五味子多糖得率随时间增加缓慢增加，而质量比多糖得率当提取时间为5 h略有降低。 3.2.4 提取次数对多糖得率的影响 在固液比为1∶30，提取温度为90℃条件下，提取时间为3h条件下，进行5次提取次数实验。结果见图4。 由图4可见，第1次提取多糖的得率最高，第2次次之，第3次以后多糖得率较小，实验提取次数3次为宜。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.3 五味子多糖提取的正交实验在单因素实验的基础上，选定3因素3水平正交实验。结果见表2～3。表2 正交实验l9 （33）结果，表3 正交实验方差分析（略）。 比较3个因素的极差r值，rb＞ra＞rc，可看出温度对提取多糖得率影响最大，其次为固液比，最后为浸提时间。最佳工艺组合为a2b2c3，即固液比为1∶30，温度为90℃，提取时间为4 h。在此最佳提取条件下提取，得每2 g五味子多糖高达到69.39 mg，五味子多糖得率为3.470％。 3.4 多糖的纯化采用活性炭与sevage法联合纯化多糖。首先用活性炭处理。将提取液在水浴中加热至90℃，活性炭与提取液按1∶5（w/v）量加入，搅拌30 min，过滤，用蒸馏水洗涤活性炭层4次，合并滤液后，浓缩。然后用sevage法脱蛋白，氯仿∶正丁醇比例为4∶1（v/v），与提取液的比例为1∶5（v/v），用力振摇30min，4 200 r/min离心15 min。醇沉后，得到精制多糖。 3.4.1 活性炭处理实验结果 用紫外光谱在280 nm下测定多糖提取液的紫外吸收，活性炭处理前后的吸光度见图5。 由图5可见，活性炭处理除掉了大部分的杂质。 3.4.2 sevage法脱蛋白用sevage法除蛋白，共做了5次，每次去除蛋白情况见图6。 由图6中可看出蛋白质含量在经过1次sevage处理后的吸光度有所减少，但随着处理次数的增加，差异不明显。说明多糖中的大部分游离蛋白已去除，多糖中可能存在结合蛋白而不能单独去除。 3.4.3 纯化后多糖含量在优化后的最佳条件下提取的多糖用硫酸-苯酚法测得其糖中多糖含量为43.48%，纯化后的多糖含量为66.43%。 4 结论 在提取水溶性多糖过程中，因素水平对五味子多糖得率的影响顺序为温度＞固液比＞提取时间。多糖提取的最佳工艺条件为固液比为1∶30，温度为90℃，提取时间为4 h，提取3次。 用硫酸－苯酚法测定多糖含量，加硫酸后立即摇匀，室温静置15 min,30℃放置水浴15 min。在486 nm下测其吸光度。显色稳定，标准曲线的相关系数为0.999 6。 通过测定提取多糖中的多糖含量换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡，比用单纯的质量比考察各因素的结果更具可信性。 通过活性炭与sevage法联合使用纯化多糖，使提取的多糖纯度由43.48％提高到66.43％。 化工工艺论文:复方龙脉宁滴丸纯化工艺实验研究 作者：郝建萍 孙静 王昌利 苏卓，朱玲 【摘要】 目的通过实验研究进一步完善复方龙脉宁滴丸纯化工艺参数，为该制剂实现工业化生产奠定基础。方法以葛根素含量为指标，采用薄层色谱法和高效液相色谱法测定其含量，对ab-8大孔吸附树脂纯化该制剂处方进行纯化实验研究。结果采用静态吸附-动态洗脱的纯化方法较为合理，需3bv的70%乙醇即可洗脱完全。结论该纯化工艺参数合理，方便可行，重复性好。ab-8型大孔吸附树脂具有较好的纯化效果，可有效除杂，从而降低服用量，同时保证药物制剂疗效。 【关键词】 复方龙脉宁； 纯化工艺； 葛根素 滴丸剂系指药材经适宜的方法提取、纯化、浓缩并与适宜的基质加热熔融混匀后，滴入不相混溶的冷凝液中，收缩冷凝而制成的球形或类球形制剂［1］。复方龙脉宁滴丸由葛根、穿山龙等4味中药提取加工而成，具有通络活血、消炎化瘀的作用，用于治疗中风所致半身不遂，肢体麻木，口眼歪斜及胸痹所致胸闷，心悸，气短等症。该制剂的基础研究相对成熟，通过两年的实验研究，得到了重复性较高，较为科学、合理的提取工艺参数。为了降低服用剂量，对该复方进行了大孔吸附树脂纯化实验研究，通过纯化处理制备的滴丸剂，服用量大大的减少，初步的药效学观察，该制剂具有较好治疗作用。本文在已有的研究基础上，进一步对大孔吸附树脂纯化复方的工艺进行研究，为该制剂实现工业化生产奠定良好基础。 1 仪器与材料 hitachi液相色谱仪:l-2130泵、hitachi检测器、orgnizer色谱工作站。甲醇为色谱纯(天津康科德化学试剂),水为重蒸水。葛根素对照品(中国药品生物制品检定所,批号:0752-9907)；其余试剂为分析纯。葛根、穿山龙等4味药材混合提取药液（自制）。ab-8大孔吸附树脂(上海树脂厂有限公司，批号20080505)。 2 方法与结果 2.1 药材的提取将葛根等4味药按处方比例和最佳提取工艺提取。 2.2 葛根素的含量测定方法 2.2.1 色谱条件色谱柱为accurasil c18(5 μm,4.6 mm×250 mm)；流动相为甲醇和水（25∶75）；检测波长250 nm［1］；柱温为室温； 流速1 ml/min。 2.2.2 标准曲线的绘制精密称定葛根素对照品10.0 mg，加30%乙醇定容于25 ml容量瓶中，摇匀。精密吸取1 ml葛根素标准品溶液置于50 ml容量瓶中，加水至刻度线，摇匀，即得浓度为0.008 mg/ml的标准品溶液，作为对照品溶液［2］。分别精密吸取对照品溶液（c=0.008 mg/ml）2，4，6，8，10 μl，按上述色谱条件测定峰值面积，得标准曲线及线性范围。以峰面积为纵坐标，葛根素含量（μg）为横坐标计算回归方程为：a=22 158c+14 157相关系数r=0.999 4，线性范围0.016～0.080 mg。 2.2.3 含量测定精密吸取0.45 μm微孔滤膜过滤后的提取液10 μl,注入液相色谱仪,测得峰面积,代入标准曲线计算其含量［3］。 2.3 纯化方法的筛选 2.3.1 纯化方法本实验将静态吸附-动态洗脱与动态吸附-动态洗脱两种方法进行对比，优选最佳纯化条件。以处方中葛根素的含量作为评判指标。 静态吸附-动态洗脱方法：将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱，倒入过量混合药液使其充分吸附，吸附后倒入重蒸水进行冲洗，加70%乙醇以2bv/h的速度洗脱，洗脱液每5 ml为一份，测定每份中葛根素的含量。 动态吸附-动态洗脱方法：将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱，倒入过量混合药液使其充分动态吸附，流出液速度为15 d/min,洗脱方法同静态吸附-动态洗脱。 2.3.2 洗脱结果按“2.2.3”项含量测定方法测定每一份流出液中葛根素含量。结果见表1～2，图1。用tlc的方法验证每一份流出液的葛根素含量。结果见图2～5。结果显示第10份流出液葛根素含量极低，可认为已洗脱完成。表1 动态吸附-动态洗脱结果（略）表2 静态吸附-动态洗脱结果（略） 3 结论 将薄层色谱法和高效液相色谱法所得的含量测定结果结合，综合比较选择静态吸附-动态洗脱的方法较好，需3bv的70%乙醇即可将葛根素洗脱完全。 4 讨论 复方龙脉宁滴丸中所含化学成分极其复杂，含有葛根素、薯蓣皂苷元、阿魏酸、黄酮等多种成分，故有效成分的富集，精制，纯化存在一定的难度［4～7］。如何寻找一种既能满足精制度要求,又能在大生产中推广应用的新技术是中药产业工程化之关键。作者采用ab-8大孔吸附树脂纯化葛根素,从实验结果看，其对葛根素洗脱完全，因此大孔树脂适宜于葛根素的纯化,并通过中试研究证实了该技术放大生产亦是可行的。 化工工艺论文:板蓝根多糖的提取和纯化工艺研究 作者：张体祥，刘捷，张萍，马丽，卢奎 【摘要】 目的研究板蓝根水溶性多糖的提取纯化工艺条件。方法通过正交实验，考察液料比、提取时间、提取温度、醇沉时间、醇液比对多糖得率的影响。结果液料比是影响提取工艺的主要因素，最佳工艺条件为：液料比30∶1，提取温度90℃，提取时间6 h。三氯乙酸法脱蛋白，葡聚糖凝胶柱层析纯化分离。结论板蓝根多糖得率25.63%，多糖含量76.42%。纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖，不含核酸和蛋白质。 【关键词】 板蓝根多糖 正交试验 提取 纯化 分离 板蓝根为 中国 传统中药，有清热解毒、凉血利咽的功能。用于瘟毒发斑、舌绛紫暗、痄腮、喉痹、烂喉丹痧、大头瘟疫、丹毒、痈肿等症［1］。板蓝根多糖是板蓝根的主要化学成分之一。研究发现, 板蓝根多糖具有免疫调节作用, 对特异性免疫和非特异性免疫均有一定的促进作用［2，3］, 此外还有降血脂作用。 随着人们对多糖生物活性和特殊药用功能认识的进一步加深，意识到板蓝根多糖可能是板蓝根生物活性和特殊药用功能的主要作用因子之一。 目前, 板蓝根多糖的提取大多采用水煮醇沉法［4，5］, 提取的粗多糖溶液为胶体溶液, 性质差别很大, 提取得率和多糖含量并不理想，这为多糖的的进一步开发造成了困难。为了提高多糖的活性, 本实验以北板蓝根为原料, 采用正交实验对板蓝根的提取工艺进行优化, 对提取的粗多糖脱蛋白, 通过sehadex g-100凝胶色谱柱进一步分离纯化, 以期为板蓝根多糖的开发利用提供理论基础。 1 材料 板蓝根，购自郑州仟僖堂药店。 2 方法 2.1 板蓝根多糖的提取纯化工艺路线［6，7］其流程如下所示： 提取：板蓝根粉碎称量乙醚脱脂热水浸提离心取上清液残渣重复浸提两次合并上清液减压浓缩透析测含糖量乙醇沉淀有机溶剂洗涤真空干燥板蓝根粗多糖 纯化：粗多糖溶液 sehadex g-100柱层析洗脱液浓缩乙醇沉淀冷冻干燥精制板蓝根多糖 2.2 正交实验优化板蓝根多糖的提取工艺选择液料比、提取温度和提取时间3个因素，以多糖得率为考察指标进行3因素3水平的正交实验，对板蓝根多糖的提取工艺条件进行优化。 2.3 多糖含量的测定［8］苯酚-硫酸法，以葡萄糖为基准物作标准曲线。根据标准曲线 计算 多糖含量。 板蓝根多糖得率的计算公式: 粗多糖得率（%）=多糖质量板蓝根粉末的质量×100% 2.4 脱蛋白方法称取一定量板蓝根粗多糖，加入蒸馏水溶胀2 h，在100℃下煮沸1.5 h，离心，浓缩。本实验采用了4种去蛋白方法： sevage法：在粗多糖浓缩液中加入等体积的一定浓度的氯仿-正丁醇溶液，混合振摇，离心除去沉淀，经透析、醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。 三氯乙酸法：在粗多糖浓缩液中滴加一定量的三氯乙酸，剧烈搅拌20～30 min，离心除去沉淀，经透析、醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。 hcl法：用hcl调节粗多糖浓缩液至ph=3，10～20℃静置过夜，离心除去沉淀液，再透析醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。 正丁醇-三氯乙酸法：在粗多糖浓缩液中加入等体积的三氯乙酸-正丁醇试剂，振摇10 min，于分液漏斗中静置分层，收集下层的水溶液，经透析醇沉、洗涤、干燥，即得脱蛋白多糖。 2.5 板蓝根多糖的纯化将一定量的脱蛋白多糖，用蒸馏水溶解后上样，0.15 mol·l-1 nacl进行洗脱，流速控制在0.3 ml·min-1，洗脱液由分布收集器进行收集，苯酚-硫酸法跟踪检测，分别合并出峰的流出液，减压浓缩至一定体积，醇沉、过滤、干燥，即得精制多糖。 2.6 纯度鉴定将sephadex g-100装柱，用nacl平衡1 d。上样，nacl洗脱，按3 ml体积部分收集，用苯酚-硫酸法跟踪检测。配制一定浓度的板蓝根多糖溶液，以二次重蒸水为空白， tu-1800pc紫外分光光度计于190～800 nm的范围进行扫描。 3 结果 3.1 液料比对多糖得率的影响固定提取温度为90℃，提取时间为7 h，醇沉比4∶1，醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在5∶1，10∶1，20∶1，30∶1，40∶1条件下提取。结果见图1。 由图1可以看出，随着液料比的增大，多糖得率呈上升趋势，当液料比达到25∶1，多糖得率变化不大。如果水用量过多, 不利于以后的浓缩分离。因此, 选择液料比在25∶1左右。 3.2 提取温度对多糖得率的影响按照液料比25∶1，提取时间7h，醇沉比4∶1，醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在60，70，80℃，90，95，100℃温度下提取。结果见图2。 由图2可以看出，提取温度从60℃升高到90℃时，多糖的得率迅速增加，超过90℃则多糖的得率变化平缓，而温度达到95℃之后多糖的得率反而有所下降。若温度过低，溶剂的渗透能力和溶解能力差，多糖不能有效溶出；温度过高虽对细胞的破坏作用增大，有利于多糖的浸出，但是会导致多糖裂解，使得多糖得率降低。所以, 提取温度选择80～95℃时效果较好。 3.3 提取时间对多糖得率的影响固定液料比25∶1，提取温度为90℃，醇沉比为4∶1，醇沉时间为24 h, 取一定量板蓝根分别在5，6，7，8，9 h下提取。结果见图3。随着提取时间的延长，多糖的得率逐渐增加，到7 h后多糖得率增加缓慢。故提取时间选择6～8 h时效果较好。 3.4 醇液比对多糖得率的影响由图4可以看出，随着乙醇与多糖浓缩液比例的增加，多糖得率呈增加趋势，当醇液比达到4∶1后，多糖得率增加不明显。因此，醇液比选择4∶1～5∶1时效果较好。 3.5 醇沉时间对多糖得率的影响由图5可以看出，随着醇沉时间的延长，多糖得率逐渐增加， 24 h后多糖得率降低，但是醇沉时间对多糖得率影响不大。因此, 醇沉时间选择16～24 h之间。 3.6 正交实验在单因素实验的基础上，确定液料比、提取时间和提取温度作为实验因素，设计3因素3水平的l9(34)正交表，以多糖得率为指标对各因素进行评价和选择，见表1，正交实验结果见表2。表1 因素水平（略） 从表2可以看出，影响板蓝根多糖得率因素的顺序为：液料比 提取温度 提取时间，最优工艺组合为a3b2c1，故最佳提取条件为液料水比为30∶1，提取温度为90℃，提取时间为6 h。表2 正交实验（略） 3.7 验证实验按照板蓝根多糖提取的最佳条件: 液料比30∶1，提取温度90℃，提取时间6h，醇沉比例4∶1，醇沉时间24 h进行验证实验，板蓝根多糖的得率为25.63%，多糖含量为76.42%。 3.8 板蓝根多糖的纯化 3.8.1 脱蛋白方法的选择为选取最优的脱蛋白方法，以多糖含量和a280吸光值作为指标, 分别采用sevage法、三氯乙酸法、hcl法、正丁醇-三氯乙酸法4种方法进行比较。结果见表3。正丁醇-三氯乙酸法的a280吸光值最小，多糖含量最高，除蛋白效果较好，但是多糖得率较低，；三氯乙酸法的多糖得率较高，多糖含量达到91.46%，a280吸光值为0.106，除蛋白效果也较好。综合各方面因素, 本实验选用三氯乙酸法去除板蓝根多糖的蛋白质。表3 4种脱蛋白方法的比较（略） 3.8.2 葡聚糖凝胶（sephadex g-100）柱层析纯化分离 板蓝根多糖sephadex g-100柱层析纯化分离的洗脱曲线如图6。出现4个洗脱峰, 收集其中含量最高所对应的5～7号管, 透析, 浓缩, 加入3倍体积95%乙醇, 离心分离, 冷冻干燥, 得到板蓝根多糖。 3.9 纯度鉴定对sephadex g-100层析柱上纯化分离得到的5～7管的板蓝根多糖组分在190～ 800 nm范围进行扫描，结果见7～8。在260 nm和280 nm处无核酸和蛋白质的特征吸收峰,说明产品中不含核酸和蛋白质。经sephadex g-100柱层析洗脱，所得的峰形状为对称的单一峰，表明纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖。 4 结 论 利用水煮醇沉法从板蓝根中提取水溶性多糖, 通过单因素实验和正交实验对板蓝根多糖的提取工艺进行优化, 确定的最佳提取条件为: 液料比30∶1，提取温度90℃，提取时间6 h，板蓝根粗多糖的得率为25.63%，多糖含量达到76.42%。 对脱蛋白方法进行了优化, 采用三氯乙酸法去蛋白的多糖得率43.87%, 多糖含量91.46%, 脱蛋白效果好。 利用葡聚糖凝胶sephadex g-100柱层析对板蓝根粗多糖进行纯化分离, 收集主峰。纯化后的板蓝根多糖为单一组分多糖, 不含核酸和蛋白质。这为下一步对板蓝根多糖的分离纯化和结构的分析奠定了基础。 化工工艺论文:含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究 作者：乔文涛，张静，俞凌雁，马婷婷，袁珂 【摘要】 目的研究提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。方法以芦丁为对照，含羞草总黄酮得率为考察指标，通过正交实验法优选超声提取总黄酮的最佳工艺。在此基础上，采用真空薄膜浓缩，超声脱色，大孔吸附树脂diaion hp-20吸附分离纯化含羞草总黄酮提取物。结果最佳提取工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次，10 min/次。最佳分离纯化工艺为：采用大孔吸附树脂diaion hp-20进行分离富集，以不同浓度的乙醇进行梯度洗脱，洗脱流速为5 ml/min，收集40％～60％乙醇洗脱部位并减压浓缩得总黄酮提取物，总黄酮的含量达到76％。结论优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法，为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了 参考 。 【关键词】 含羞草 总黄酮 提取 纯化 含羞草为豆科含羞草属植物含羞草mimosa pudica的全草［1］，又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效，临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症［2］。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质，包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。其中的黄酮类化合物具有显著的生理活性［3～5］，如抗脂质过氧化、抗衰老、清除自由基、抗肿瘤，降低血脂、抗菌抑菌、增强免疫力等作用。本文通过正交实验考察了超声提取含羞草总黄酮的工艺，同时采用大孔吸附树脂进行吸附分离，并结合真空薄膜浓缩、超声脱色等方法对含羞草提取物进行分离与纯化，以期为 工业 化生产提供参考依据。 1 仪器与材料 1.1 仪器uv-2102pcs紫外可见分光光度计（上海龙尼柯仪器有限公司）；kq-250b超声波提取器（昆山市超声仪器有限公司）；njl07-3型实验专用微波炉（南京杰全微波设备有限公司，额定功率800w）；millipore simplicity型超纯水器（美国millipore公司）；re-52a旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；真空薄膜浓缩装置［6］（自装）；101-1型电热恒温干燥箱；微量分析天平（eettler ae 240瑞士），微孔滤膜（上海医药工业研究院）；芦丁对照品（ 中国 药品生物制品鉴定所提供）。 1.2 材料与试剂 含羞草于2003-05采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株；所用试剂均为分析纯。 2 方法与结果 2.1 标准曲线的绘制 准确称取干燥恒重的芦丁对照品12.8 mg，加60%乙醇（体积分数，下同）溶解并定容置100 ml的量瓶中，摇匀得质量浓度为0.128 g/l的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 ml于6只10 ml量瓶中，用60%乙醇补充至5 ml，各加入0.3 ml 5%亚硝酸钠，摇匀，放置5 min后各加入10%硝酸铝0.3 ml，摇匀。5 min后再加入1 mol/ml的氢氧化钠溶液4 ml，混匀，用60%乙醇稀释至刻度。10 min后于510 nm处测吸光度，试剂为空白参比，以芦丁质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线，用最小二乘法进行线行回归,得芦丁含量与吸光度之间的回归方程:a=9.049 1c+0.006 4, r=0.999 7。 2.2 不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较 2.2.1 不同溶剂提取所得提取物的得率比较 称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份，每份20 g，分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取，溶剂用量均为200 ml，提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重， 计算 得率。结果见表1。表1 不同溶剂提取所得提取物及得率的比较（略） 2.2.2 不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较 分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中，添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml，按照上述绘制芦丁标准曲线的方法，依次加入0.3 ml 5%亚硝酸钠、0.3 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液，混匀，用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度，重复3次测定，并根据标准曲线换算出总黄酮的得率，计算平均含量及rsd。结果见表2。表2 不同溶剂提取所得提取物中总黄酮的得率比较（略） 由表1可以看出，由4种不同的溶剂进行索氏提取，以70%丙酮进行提取所得提取物的得率为最高；由表2可以看出，以80%乙醇为溶剂进行提取，所得提取物中总黄酮得率相对最高。虽然以70%丙酮提取得率最高且总黄酮的得率与用80%乙醇提取相当，但考虑到乙醇与丙酮相比，具有无毒安全，廉价易得的优点，故提取溶剂选用80%乙醇。 2.3 超声提取工艺的优选 2.3.1 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份，每份20.00 g，以80%乙醇为溶剂，按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中，添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml，按照上述绘制芦丁标准曲线的方法，依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液，混匀，用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度， 计算 样品中总黄酮的含量。 2.3.2 正交设计通过正交实验，以芦丁的含量为考察指标，通过紫外法对超声提取方法进行正交实验，以优选出最佳提取工艺。选用l9（34）正交方案，以超声时间、超声次数及溶剂用量3个因素，每个因素3个水平设计实验方案。结果见表3～4。表3 考察因素与水平（略）表4 正交实验设计及实验数据（略） 2.3.3 超声提取最佳工艺 从表4中的直观分析可以明显看出提取的最佳组合为a1b3c3，即用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次，10 min/次。 2.4 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂diaion hp-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离，因此本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为：取药材1 kg，干燥后粉碎过60目筛，按照以上最佳工艺进行超声提取，得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半，加2％活性碳室温超声脱色2次，20 min/次。抽滤，除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味，得提取物。用大孔吸附树脂diaion hp-20进行湿法装柱（色谱柱：6 cm×80 cm，柱体积：450 ml），以水、20％乙醇、40％乙醇、60％乙醇、80％乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱，控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末，计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。结果见表5。表5 大孔吸附树脂分离纯化实验结果（略） 由表5可看出，用中等浓度40％乙醇洗脱效果较好，总提取物得率达到43.48%，总黄酮含量可达到87.38％；从洗脱情况看，总黄酮主要集中在40％～60％乙醇洗脱部位，水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外，还含有较多的多糖等大极性化合物，可将这部分弃去，而20％乙醇、80％乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此，按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化，收集各洗脱部位，将40％～60％乙醇洗脱部位合并，进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物，经紫外测定总黄酮的含量达到76％。 2.5 最佳提取纯化工艺 由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺：新鲜含羞草干燥后粉碎过60目筛室温超声提取提取液真空薄膜浓缩至体积减半浓缩液加2%活性炭室温超声波脱色2次抽滤除去滤渣脱色液继续真空薄膜浓缩至无醇味上大孔树脂diaion hp-20柱用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱分别收集洗脱液将40%～60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干干浸膏样品检测含量成品。 3 讨论 本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种，其b环的3，4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。 通过实验证明，提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次，10 min/次。 本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20分离含羞草中的黄酮类成分，选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱，得出40%乙醇溶液洗脱效果较好，总分离物得率达到43.48%，总黄酮含量达到87.38%。另外水洗脱部位得率较高，含少量黄酮，还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时，可先用水洗脱，除去大量的大极性化合物，减少影响，再用40%乙醇进行洗脱。 现代 药理研究表明，黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮，为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。 化工工艺论文:高职应用化工技术专业化工工艺类课程改革探索 应用化工技术专业化工工艺类课程体系主要包括有机化工工艺、无机化工工艺、精细化工工艺三大部分。无机化工工艺涉及氨、硫酸、磷酸、纯碱、烧碱等无机产品的生产工艺：有机化工工艺涵盖了烃类、c1—c4系列（甲醇、乙酸、丙烯腈、芳烃等）等有机产品的生产工艺：精细化工工艺则主要介绍染料、涂料、胶黏剂、颜料、表面活性剂等精细化学品的生产工艺。 一、课程现状 目前多数高职化工工艺类课程的授课方式以教师的理论讲授为主，学生被动接受，对知识的感性认识不足；教材内容组织结构固定，不能体现地方化工企业工艺岗位群的知识需求，无法与地方化工企业主打产品的工艺形成良好对接：课程评价方法多以终结性的理论考试为主，考完就忘，谈不上对知识的理解运用。对此，为更好地贯彻“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合的发展之路”的高职办学指导思想，形成能力本位的课程模式，笔者认为有必要对高职应用化工技术专业化工工艺类课程体系进行改革。 二、课程改革的思路 l．精选内容，整合课程，自编教材 本着高职教学“以应用为目的，必需够用为度，加强针对性实用性”的方针，建议将三门课程的传统内容进行整合，形成一门新的综合性化工工艺类课程，自编授课教材， 课程内容的选取以适应行业企业的需求为原则，．注重与学生职业能力的良好对接。具体实施上：①对院校周边各化工企业进行调研，广泛听取企业或行业专家的意见。②大量收集毕业生的就业反馈信息，明确化工工艺岗位群的知识需求。③最终以区域经济发展和学生就业为导向，确定有机、无机、精细三种工艺内容的比例。教材中可适当加入企业文化、企业工艺技术发展过程等内容的介绍，为学生提供就业面试信息的同时，兼顾学生职业道德和人文素质的培养。 2．完善校内外实习实训基地建设，增大实践教学比例 应用化工技术是典型的工科专业，就业岗位对实践技能的要求远远超过理论知识，化工工艺作为专业核心课程，是培养和锻炼学生实际动手能力的重要平台。因此，必须有完善配套的校内校外实习实训基地进行实践教学，尽可能地实现工艺生产过程的再现，让学生接触实际的生产工艺流程。基于化工行业的特殊性，在校内建设真实的工艺生产流程是不实际的，所以校内实训基地的建设可以单元操作模拟、仿真实验室为主，最重要地还是要多发展校企合作企业，与企业密切接触，大力发展“厂中校”，加大现场教学的力度。 3．改革教学方法与手段，实现“项目引导，教、学、做一体化” 教学方法上，课程整合后应由理论向实践逐步倾斜，注重专业技能的培养，使教学方法和模式更加符合技术应用型人才的培养目标。可综合采用动画演示、视频播放、仿真教学、现场教学等多种方式。如一些危险性较大的生产工艺，可采用视频播放和仿真教学的方式；其它工艺过程，在客观条件允许的情况下，尽可能地采用现场教学模式，以增强授课内容的直观性。具体教学实施过程，可将同一产品的生产工艺作为一个项目，充分利用校内外实习实训资源，理论教学与实践教学同步进行，或在完成理论教学之后，立即进行相关的实验或实训，理论与实践穿插进行。学生根据自己的就业倾向，可重点选修某些工艺项目，提高学习和就业针对性。 4．优化教师资源配置，提高授课效率 在教学团队的组成上，做到专兼职教师合理搭配。一方面充分发挥专职教师课堂理论教学的优势；另一方面，充分利用企业兼职教师丰富的实践工作经验，配合课程的现场教学。 5．建立合理有效的学生考核体系 新的课程体系、教学内容、实施手段必须有新的考核方式与之匹配。应改革传统的期中、期末考试制度，建立理论考试和实践动手相结合的学生评价体系。应重视学生的学习过程，在保留一定比例理论考试的基础上，引入实地流程讲解、流程设计分析、小论文、仿真操作等考核方式，将实践技能的学习与考核和谐统一。 三、课程改革的意义 通过对三门工艺课程的整合，削枝强干，提高了教学内容的实用性和针对性，学生学习目标更加明确。自编的综合性工艺教材，便于体现工艺类知识的整体性和联系性，启发学生对比认识不同工艺的特点，形成合理、互通的知识结构和认知结构。 “知识+技能”的全方位考核方式可弥补部分学生理论基础较差的现状，增加其学习的信心和动力。 校内外实践基地的建设，将理论教学、仿真训练、现场参观、实际操作融为一体，实现了“教、学、做一体化”的教学模式。理论知识和实践技能有机结合，增强了学生对生产工艺流程的感性认识，加深了对知识的理解，学习效率和教学效果大大提高。教师在组织和实施现场教学的过程中，有机会参与企业的各项生产经营活动，一方面提高实践能力，重构教学能力，提高双师素质：另一方面更加了解现代企业需要怎样的技术人才，使教学更加具有目的性、实用性。 课程体系的改革，使学校与企业的联系更加紧密。企业在为学校提供实习实训基地的过程中，可与学校签订“订单式教育”协议，共同参与选拔学生、组织教学、考核上岗等一系列教育教学活动，围绕企业生产实际需要进行有效的量体裁衣，满足企业发展对专门人才的需求，节约新员工人职培训的时间和成本。学校在此过程中，有利于找准自身在当地经济社会发展中的地位和作用，提高高职院校的社会服务能力，增强职业教育的生命力。最终实现行业企业与高职院校相互促进，区域经济与高职教育和谐发展。 化工工艺类课程作为应用化工技术专业的核心课程，其课程体系和内容的改革，是提高该专业人才培养质量的重要手段，是实现高职教育产学结合人才培养模式的关键，势在必行。 化工工艺论文:化学工程中化工生产的工艺解析 化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术，化工工艺的开发与发展在近年来更加火热，主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注，化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决，污水化学残留物的排放，给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染，从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此，为了解决其污染问题，并在一定程度上提高其生产效率，重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体：机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分，其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要，从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料，在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而，由于化学生产过程中必然会产生化学废物，造成一定范围内的污染，尤其是排放的废水以及废渣，成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析，总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下： 化工生产的效率不高；我国工业发展存在一个共同的弊端，主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中，主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中，反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分，造成废气以及废物的产生。不仅如此，反应不充分，造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低，无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是，不充分的化工生产，造成巨大的能源与资源的浪费，从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重；化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一，尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示，废水中的重金属严重超标，造成水源的污染，从而影响土质，造成自然环境的失衡。此外，对于化工生产过程中造成的废水与废物，化工厂为了节约成本等原因，而采用直接排放的方式，将污水以及废物直接排放到自然中，造成了大范围的污染。 化学工程中，连续的化工生产环节不连贯，造成整个工程的连续性不佳，工程的进度容易受到影响，尤其是当整个生产环节出现脱节的时候，就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中，出现的影响，其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述，目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高，防污染环节不重视，没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题，一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中，对于我国目前的化工生产过程中，存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题，化学的生产工艺需要有哪些改进呢？在化工生产过程中，采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢？ 首先，化学生产过程中，提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节，为了达到高效生产，提高生产效率，减少废料的产生，反应条件是最为关键的因素。因此，提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准，才能保证在化工生产过程中，高效生产，并减少废物的产生。其中，废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中，就能保证化工生产的相对环保。 其次，化工生产过程中，并非只是提高产品生产的环境，更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前，我国规定，有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外，还包括我们经常看到的废气，这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单，主要是通过化学反应中最基本的原理，将废水中的重金属通过沉淀的方式，使其沉淀，从而减轻其危害性。此外，废气的处理应该在排气的中部以及顶部，都设置一出废气处理系统，这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤，从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后，真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手，工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种，那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢？当然，在不同的环境下，对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的，并能通过改变来进行适应性生产，从而提高化学生产的效率，并实现高效以及绿色生产。 总之，化工生产工艺的提高，应该从当前的现状分析，找出生产环节中的弊端吗，从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中，化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下，开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价，生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用，但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高，因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺，旨在能够在提高生产效率的同时，并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排，那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之，最大限度提高化工生产工艺，从根本上解决化工生产中的问题，实现合理化生产。 化工工艺论文:关于化工污水工艺处理流程的实验与分析 摘 要:利用气浮-水解酸化-sbr组合的工艺去处理含有8000mg／l的ss与5000mg／l的codcr的高浓度的废水，完全可以有效地除去ss、n、codcr和p。出水的指标完全符合《中华人民共和国污水综合排放标准》的二级排放标准，它还有着剩余污泥少比较少，耗费成本比较低等特点，本文根据实际工程案例用大量的数据分析和探讨了采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素生产废水的有效性。 关键词:水解酸化 抗生素废水 序批式活性污泥系统(sbr) 抗生素的工业产生的废水它的最大特点就是污染物浓度高、残留的抗生素大都具有很强的生物毒性，加上它的色度大、组成成分比较复杂，很多年以来一直困扰着工业废水处理行业，它属于典型的难以处理的污水类型。本文总结了北京万邦达环保技术股份有限公司在一些重大污水处理工艺中的具体案例，采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理高浓度抗生素废水，分析了在不同的工艺处理条件下的处理效果。 1 工艺流程 在工艺流程中为了确保生物处理环节的有效性，再加上工业污水的水质复杂不均以及ph值变化过大，所以在工艺设置上，多采取中和调节-沉淀-气浮预处理的工艺流程来降低ss浓度和调节ph值的大小。通常还根据工业废水的污染物杂质的浓度过高，导致了可生化性逐渐降低的趋势，我们选择了水解酸化的工艺流程以便有效地提高废污水的可生化性，为提高后继的处理环节中污染物的除去率目的。 2 工艺选择 2.1 气浮药剂用量 经过一些学者的实验和研究，目前已经出现了很多种的气浮药剂，据试验的数据显示，这些药剂处理高浓度的抗生素工业废水的能力都得到了很高的ss与codcr去除率，国内的有些学者才用分散型水介质阳离子pam处理ss浓度68500mg／l,codcr浓度50000mg／l硫酸庆大霉素制药厂所产生的废水，ss与codcr的去除率分别高达到98.7％和75.9％。与它不同的是本工艺流程处理中对气浮药剂的选用是采用聚合氯化铝和阳离子型的pam。聚合氯化铝配制浓度为1％，pam配制的浓度为0.03％，将配置好的聚合氯化铝分别加入浓度200mg/kg, 150mg/kg,100mg/kg，把pam分别加入浓度为10mg/kg,5mg/kg,3mg/kg,然后进行气浮药剂的实验，测定出、进水中ss和codcr浓度。 2.2 水解酸化 水解酸化工艺流程主要是通过对控制污水的酸度、停留时间将厌氧消化反应控制在酸化和水解阶段。它是利用产甲烷菌与产酸菌的世代周期、ph值以及生存环境等条件的不同，经过水解酸化的不断处理，流出的工业污水中那些较为难以分解的一些大分子就会逐渐降解为一些比较容易分解的小分子颗粒，从而确保了抗生素生化毒性的降低，保证了废水的可生化性提高的可能。本文阐述的水解酸化的工艺流程中设置了2个5m×5.3m×5.3m的反应器，他们的有效容积达到120m2;每一个反应器底部3.4m～1.5m处设有xy型弹性的药剂填料层，填料占空间占整个反应器容积的40％左右，当水解酸化的反应器里面布设了填料，既可以通过挂膜的方法，进行废水的上流过程中所产生的水解酸化程度的不断提高;同时还可以阻留和过滤细小的轻质杂质污泥，从而大大降低了出水cod浓度、ss以及污泥的流失率。然后通过2台抽水泵的运行，不断地向2个反应器中注水，让气浮后的工业废水能够在水解酸化的反应器中长时间的停留，停留最佳时间为分别为26h、13h、6.5h。然后在测定出、进水中的nh3-n、bod5、codcr浓度以及出水中的所有的有机挥发酸(vfa)的浓度。 2.3 sbr负荷 sbr工艺流程具有厌氧与好氧两个过程不断交替进行，它的优点是耐冲击负荷性能强、脱氮除磷处理效率高、各工序可根据水量、水质灵活调整，无须二沉池、占地省、工艺流程简单、造价低等特点。它主要是用于那些间歇排放以及小流量污水处理工程。高浓度的抗生物废水通常都是采用好氧-厌氧等多种方法进行联合处理，好氧性反应器的主要作用就是进一步地处理那些在厌氧环节中出水，使其能够达标排放标准。本工艺流程中对sbr采用了2个5.2m×6.3m×5.4m的反应器，他们中最大的有效容积为125m3;污泥的浓度高达2000mg／l;排出比为35％。排水1h，沉淀1h，进水1h，通过不断地加入自来水或调节池的储水，就可以调节进水cod浓度分别为1500mg/l,1000mg／l，通过调整操作的时间分别是8h,6h,4h，可以调整污泥负荷0.05kgbod／kgss·d～0.2 kgbod／kgss·d，测定在不同条件下出、进水的nh3-n、bod5、codcr浓度，以确定sbr对负荷的承受能力。 3 结论 运用气浮-水解酸化-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素是切实可行的，不同负荷处理结果表明系统抗冲击性能较好。本工艺较适宜的运行条件为:气浮工艺pam浓度5mg/kg、聚合氯化铝浓度100mg/kg;水解酸化反应器废水停留时间13h;sbr反应器污泥负荷为0.14kgbod/kgss·d。在此参数下运行，出水水质能够达到cod 150mg/l、bod5 50 me,/l、nh3-n 20mg/l。 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺思考 摘要:这个世界是由不同种类的化学物质组成的，我们的衣食住行中处处都可见化学品的影子，我们依靠这些化学物质来使生活质量进步，从而带动社会继续发展。在化学生产的过程中，化学品的生产属于非常重要的环节，所以本文是从化学工程的角度出发，对化学生产中的工艺技术方面进行解析，对化学生产工艺未来的发展走向加以探讨。 关键词:工艺；化学工程；化工生产 在我们目前所接触的工业中，化工是非常重要的一个步骤，虽然不像航天事业那样惊喜动魄，也不如军事可以直接用来保家卫国，可是化工却能渗透到很多行业中，其中很多都是足以值得我们骄傲的行业，化工通过提供优良以及合适的材料，来促进社会发展和科技的进步，起到基石的作用。本文主要是以化工生产作为入手点，将生产化学物品的新工艺融入到化学工程里，以寻找到更加安全环保的方法为目的，以便研制出更多又好又新的材料。 1目前化工行业中所存在的问题 作为中间环节的化学生产工艺作用非常重要，直接关系到产品的纯度、原材料的利用率并要严格控制环保，确保无污染物排出，无论什么时候都要确保人民的生活环境质量，这也是衡量国家化工行业是否发达的一个重要的参考准则。我国在化工行业的发展起步有些晚，所以亟待解决的问题也相对比较多，最主要突出的就是环保方面的问题。 1.1目前我国的化工生产率比较低 世界各个国家的工业都在迅速发展着，所以存在的问题也就更加突出，我国目前的化工产业在产率方面与发达国家的差距比较大，而在化工生产时，对于压力以及温度的要求比较高，也就是说在生产过程中所使用的生产设备要非常达标才可能有较高的产率。举例来说，比如我们在生产肥料时，器皿温度是否达标是一项很关键的因素，而我国目前的反应器皿大多都无法达到理想的温度状态，温度不足会导致化肥在生产时反应进行的不够充分，导致废料产生过多，即对原材料是种浪费，也会污染环境。而更严重的事情是，由于生产时反应不充分，会直接导致产品合格率很低，无法达到生产所需要的条件，造成了能源以及资源方面的浪费，这直接导致目前化工产率较为底下的现状。 1.2化工厂的环保能力低下 在进行化工生产时，如果环保的能力较低，则会直接导致空气以及环境污染。这也是造成我国污染严重的罪魁祸首之一。像印刷、造纸、印染、重金属以及纺织业都属于污染环境较为严重的行业。这些行业的废水检测结果，一般都是重金属超标非常严重，对环境造成的危害不可估量，从而严重影响人们的衣食住行，也影响了我国的环境污染指数。这些重金属污染型废水的排放会严重影响我国人民饮水的质量以及土壤的质量，使得生态环境失调。 1.3不能使化工生产过程连续化 众所周知，连续性的生产过程无论在哪个行业都能极大地节省人力财力，同时又能最为充分地利用资源和能源。但我国的化工行业却存在化工生产过程连续性不好的问题。生产过程可能会因为连续性不佳而造成生产过程的中断，使得整个生产过程脱节，对化学品的成品质量造成极大的危害，并造成原料的浪费，这也是化工生产中最容易出现问题的环节。 2关于化工生产工艺的研究 我国工业是由化学工业、机械设计制造工业和煤矿工业组成的。而化学工业是其中最为重要的组成部分，因为化工工业与人民的生活密切相关。我们吃的粮食是有糖类等碳水化合物组成的，我们穿的衣服是有纤维或者尼龙等化学品制成的，我们用的工具更是由化工材料做成的。 2.1努力改善反应环境和条件 作为化学工程中的起始工作，反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件，它既关系着反应是否能顺利进行，又关系着化工生产过程产率的问题，反应条件好了，自然可以达到高效生产，减少废弃物的产出，提高原料产率。综合以上原因，为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间，降低反应能垒，增加反应的速率。 2.2合理处理废弃物 在化学品的生产过程中，反应条件和反应环境固然重要，但废弃物的处理也很重要。我们国家是一个资源大国同时也是一个人口大国，使得人均资源占有率很有限，为了以后子孙后代的发展，我们不能走先污染后治理的道路，应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定，化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外，对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理，等到指标合格后，才能通过专用渠道，排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映，利用沉淀的方式，将重金属离子转变为化合物沉淀下来，使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统，过滤掉有毒的粉尘和气体，之后再排放到空气中。 2.3优化化工生产的工艺技术 除了这些工艺以外，我们还要真正改善化工生产中的工艺，对化工反应的一系列的反应条件和反应原理进行研究。例如，乙烯的合成方式有很多种，可以裂解石油品也可以将乙醇脱水，还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时，我们就需要研究哪种方式更为节省能源，哪种方式的原料来源更广，怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益以及最高的产率。不同的原料，所需要的化工原料和生产方式都是不一样的，我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程，使得这些流程能更好的适应工业化生产，来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。 3结论 在化学工程中，化工生产是很重要的过程，只有保证在化学生产过程中的有效性，使化工生产的工艺达到设计的要求，同时也要提高生产设备水准，增加在生产过程中的利用率，提高产量。要将小的化工厂进行合并，组合成规模比较大、在处理污染方面更有能力的化工厂，同时也要提高化工生产工艺的水平，使工艺在进行过程中可以最大程度的连贯起来。 作者：吴艳鹏 化工工艺论文:化学工程中的化工生产工艺 摘要： 化学工程其实就是指一系列的化学生产活动，在现代的环保减排理念之下，化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现，一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点，化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。 关键词：化学工程；化工生产工艺；化工技术 目前，化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段，而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来，其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热，人们对环境的关注度也越来越重，因此，化工生产就应该及时做出改变。在过去，化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决，化工废料污染的排放，给我们的生活环境造成了较大的污染。 1我国化工生产的现状 机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分，其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件，能够最大限度的满足人们的生活需求，进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素，在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是，在化学生产过重，势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染，尤其是化工企业所排放出来的“三废”。 1.1化工生产效率较低 我国三大工业存在一个相同的问题，那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面，其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣，再加上化工生产设备存在质量问题。例如，在生产化学肥料时，反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度，进而导致化学反应不充分，最终导致废气问题出现。另外，如果化学反应不充分，那么最终形成的化学产品合格率就比较低，难以满足人们生活的使用需求。 1.2对自然环境污染较为严重 化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一，尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现，水中的污染物严重超标，进而导致水源受到污染，间接影响到周围的土质，导致范围内的环境出现失衡问题。另外，化工企业为了节约生产成本，违反国家的环保法律，直接将一些化工废料排入到自然环境当中，进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中，化学生产的连续性较低，进而导致整个化学工程反应迟缓，工程的进度受到严重的影响，进而导致整个生产环节出现脱节现象，这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说，我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在，严重阻碍了我国化工生产的发展。 2降低我国化工生产污染的措施 从分析我国化工生产现状发现，我国的化工生产技术和环境还不是很完善，各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点，我们就应该对化工工艺进行改进，而从化工工艺角度来看，我们又应该从哪几个方面做起呢？笔者经过实践工作总结了解，要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点： 2.1优化反应环境，强化反应条件 反应条件是化工生产中最为重要的环节，为了达到最高效的化工反应，提高生产效率，降低废料的出现量，反应条件就必须做到最好。所以，提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用，进而保障生产过程中的高效性，降低化学废料的产出量。 2.2做好废料环保处理工作 目前，我国法律明文规定，化工生产中产生的重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外，还有我们常见的废气，这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单，就是通过化学反应的原理，将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来，进而降低废水的污染度。 2.3从化工生产技术入手 只有从化工生产技术入手，才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如，生产氧气的方式有很多，那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢？因此，我们应该针对生产环境的不同，选择科学的生产方式，对于原料的选择更是应该灵活应对。 3结论 化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究，更多的技术点还有待进一步的强化，自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到，因此，则应该更加努力的加强研究，对传统化工工艺进行优化。 作者：罗泽鹏 刘森 都颖 刘思乐 单位：沈阳化工大学科亚学院化学工程系 化工工艺论文:石化工业节能工艺技术发展分析 0引言 石化工业在我国所有重工业行业中，是能耗较高的行业，近年来，随着化工领域内节能技术的不断发展，化工行业的能耗已经开始逐渐降低，呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距，我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。 1石化工业节能工艺技术 石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发，通过一系列新型节能技术的投入使用，大大的降低了成本的同时，也降低了能耗，实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段，但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比，因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年，也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出，未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向，着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说，总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进，也必将影响到化工工业，传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化，从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。 2石化工业节能工艺技术发展进展 化工工业技能技术通过上面的阐述，我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。 1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术，这一项技术在工业应用中取得了一定的成功，已经通过了中石化集团的技术检定，该项技术相关的设备装置优化了操作，同时提升了环化反应收率，污染以及能耗都得到大大的降低，该项技术曾引进日本的生产技术，同时结合其它国家的技术，通过多年的不断研究与实验，对原有的技术设备进行升级改造，使得技术指标得到一定程度上的改善，为化工工业做出了一定的贡献。 2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术，达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后，大大降低了聚丙烯的生产成本，并且提高了设备的安全系数，降低的污染与能耗，除此之外，操作便捷也是其一大优势，综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。 3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中，合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题，中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术，其最大的特色就是不需要额外动力合成氨，该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果，他们进行了大量的实验与调研，不断的尝试，最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用，适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高，降低了成本，每年至少多出几百万的经济效益。 4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题，还有很多其它方面的问题，例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题，就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo－max－10型氧化型等催化剂，投入使用后，取得了良好的反响，被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。 5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术，对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果，也降低了能耗，作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出，当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展，很多的企业致力于对节能技术的运用，在很大程度上为化工型企业降低了生产成本，提高了生产效率，这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现，当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展，突破性的进展并不是一朝一夕的事，需要在不断的研究与实践积累的基础上。 3结语 化工业作为我国重工业的刚需行业，在发展中的节能减排问题成为化工行业所面临的一大难题。随着近些年化工业节能工艺的不断进步与发展，我们从中看到了很多能够提升的空间，技术改进后，大大实现了节能减排目标的同时，也产生了新的经济效益，为化工企业的“双赢”局面做出了一些贡献，当前化工业的节能工艺还需要持续不断的加大研发与运用的力度，才能让我国的化工业更上一层楼。 作者：岳雷 单位：湖南省岳阳县第一中学 化工工艺论文:化工工艺课程教学方法和实践探讨 近些年，世界高等教育格局和形势日新月异，尤其是自美国兴起的MOOCs席卷全球，其影响力逐步扩大。在新形势下，如何进行传统的工科教育，比如化学工程与工艺专业的教学，已经成为广大的高等教育工作者必须要思考的问题。而且，中国在经历了十几年的高等教育大发展，其主要的贡献有目共睹，但同时其中的弊端也日渐显现。首先就业形势的逐年恶化，尤其是一些传统的学科，由于设计专业的高等院校较多，每年有大量的毕业生进入加剧了求职的难度。其次，学生学习热情的下降。由于多年的连续扩招，大学已经走下神坛，学生们的质量也变得良莠不齐，特别是对于省属院校，由于自身的教育资源和生源质量处于相对的弱势，教育效果和质量更大大折扣。因此如何在实际的教学实践中进行改革和探索，提高学生的专业认可度和学习热情，受到各个高校的普遍重视[1,2]。化工工艺学，作为传统化工学科的专业课，其课程教学任务量大，信息量丰富，理论要求高，与实际生产联系密切，是化工专业的必修课，对于毕业生今后的工作具有重要的指导意义。然而，在新的高等教育发展形势下，传统的化学工艺学的教学实践显然已经无法满足目前的形势和总的课程设置。比如，目前专业课学时数相对压缩，课程内容大幅精简，导致学生在学习中难免出现盲人摸象的现象。再比如，尤其学生数量的大幅增多，如何保证良好的教学质量变得更加重要。 1教学形式改革—先实践后课堂 课程的教学不再是单纯的课堂内容灌输，而是先进行工厂实践，实地考察化工企业，对于工艺流程有简单清晰的具体认识，将大大提高课堂讲解的效率，有利于提高学生的兴趣。 2教学顺序改革—先设计再讲解 将典型的工艺流程放手交给学生设计，考察学生的实践效果以及基本化工原理的掌握情况，然后再进行有的放矢的指导和讲解，使得课堂教学深深植根于实际生产。 3教学手段改革—借鉴MOOCs的优点 大力提倡网络信息化教学，拓展教学的思路和深度，使得学生学习不仅仅局限于课堂，而是结合平日的资料搜索和自我学习，尤其是借鉴和引入国外优秀的教学课程和教学资源，提高学生学习兴趣和积极性。 4教学内容的改革—增加典型工艺的历史教学 比较典型的化工工艺流程，比如合成氨工艺，具有百年的发展历史。如果在课堂引入该工艺的历史教学，将极大的激发学生学习热情，而且有助于拓宽学生眼界以及解决问题和发现问题的思维能力。此外，对于合成氨类的典型工艺采用点—线—面结合的授课方式，首先分段讲解各个工艺，比如原料气—氢气的制备工艺，然后将整个工艺穿成主线，最后丰富整个的工艺流程，从而使学生对于整个合成氨工艺，甚至包括制氢、压缩、循环工艺等流程有深入而细致的了解。 作者：尹振 刘秀军 高建 单位：天津工业大学环境与化工学院 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺分析 1当前化工生产的主要问题分析 众所周知，化工生产在我国占有非常重要的地位，对农业生产等起到了很大的作用，不过我们也不可避免地看到当前化学工程中化工生产过程中的工艺也存在着一些问题，需要引起我们的重视。 1.1化工生产效率有待提高 由于我国很多化工生产都一味追求“量”，而忽略了对“质”的要求，就造成了化工生产的效率低下问题的存在。这不仅和化学反应的生产设备有关，而且还和化学反应的环境是分不开的。比如，在生产化学肥料时，反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分，造成废气以及废物的产生。同时，还存在着反应不充分的问题，反应的不充分一方面造成了产品不能满足人民的生活生产需要，而且对资源也是极大的浪费。 1.2对环境造成污染和破坏 目前，化工生产是环境污染和破坏的一个重要原因，尤其是有毒有害气体以及重金属的排放。在化工生产中，很多企业都是为了节省成本，对有害气体和重金属超标的废水随意排放，不仅造成空气、水的污染，而且对土质也带来了破坏。在我国很多城市的周边都出现了河水的严重污染，甚至影响到了居民的日常用水。 1.3生产工艺不合格 另外，当前化工生产中工艺的不合格也是一个非常普遍的现象。这是因为，在化学工程中，连续的化工生产环节不连贯，造成整个工程的连续性不佳，工程的进度容易受到影响，尤其是当整个生产环节出现脱节的时候，就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中，出现的影响，其主要原因也在于生产工艺的不合格。 2有效加强化学工程中化工生产工艺的分析 从上文中可以看出，化学工艺的不完善使得我国化学工程中化工生产存在着一些问题。下文笔者就将结合这些问题提供一些行之有效的加强措施： 2.1改善化学反应的条件及环境 在化工生产中，化学反应条件是一个至关重要的影响要素，如何有效改善化学反应条件是提高生产效率、减少废料的产生的重要条件。因此，在实际生产中，务必要按照相关的标准对催化剂等所需的条件做严格检查，对于不达标的坚决不能用于化工生产。同时，产生的化学反应废料不要直接排放到自然环境中，以保证化工生产能处于一个相对良好的环境中。 2.2依据实际情况对工艺进行调整 对生产工艺的改善，并不是仅仅从反应条件入手，是要对不同的反应原理等都做深入的分析和研究。以制造氧气的工艺来分析，我们要仔细考虑采用哪种工艺才能生产中高效、利于投入生产的氧气呢？当然，在不同的环境下，对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的，并能通过改变来进行适应性生产，从而提高化学生产的效率，并实现高效以及绿色生产。 2.3对化工生产产生的废料进行合理处理 对化学工程中的化工生产来说，产生废料是不可避免的，而如何合理地对废料进行处理，开发出有效的程序及治理系统，则需要我们去仔细进行考虑。当前，有毒物质以及重金属在我国的相关的法律中有明确的规定，不允许直接排放到环境中去。因此，对于废水来说，要经过相应的废水处理工艺，将水中的重金属采用沉淀的方式使其沉淀，这样就避免直接排放到环境中从而带来危害。而对于废气的处理，要在废气的中、顶部设置废气处理过滤系统，这些过滤系统可以将废气中的有毒气体以及粉尘等过滤掉。在废水和废气经过处理后，还应该对处理的水、气按照相关的标准做出检测，使其满足国家相应的标准后才允许排放到环境中去。 3结语 综上所述，传统化工生产所带来的以牺牲自然环境为代价的生产工艺已经不能适应当前“可持续发展”、“节能减排”和“环保”的理念，需要对其进行改进，大力发展绿色生产。在实际生产中，我们要依据生产的实际情况对工艺进行改进，敢于尝试和采用新工艺和新技术。即使生产的产品不能满足节能减排等的国家要求，也要对后期的处理工艺进行改进，从而在最大程度上降低因化工生产工艺不合理所带来的环境污染和破坏，从而实现绿色生产。 作者：王杲 吴晶 单位：浙江省天正设计工程有限公司 化工工艺论文:催化裂化工艺化学工程论文 1引言 催化裂化具体的工艺过程是为实现特定的操作条件服务的。在一定程度上也限定了操作条件的调整范围。但就反再系统来说，操作条件就包括诸多方面，如温度、剂油比、停留时间、催化剂的预提升与预提升介质、油气与催化剂的接触、两者的混合与流动、两者的分离、反应的终止、催化剂中油气的汽提、催化剂的性能以及催化剂的再生条件等。尽管操作参数众多，但平时可调整的却屈指可数，有些参数，反再系统工艺路线已经确定，也就基本确定下来，不能再调整或无法调整了。 2操作条件的影响 催化裂化在接近常压的低压下操作，在这个压力范围内压力对热力学的影响微乎其微。较低的烃分压有利于裂化，不利于生焦，因而是有利的。最小总压取决于后续分离系统，目前在300l(Pa以下。烃分压可以通过喷入水蒸汽的方法来降低(一般喷入水蒸汽的量占进料的1～5％)，也可以将一部分轻烃气体打循环，但循环量需要根据具体的经济性来确定。 3焦炭燃烧动力学 催化裂化焦炭的收率一般在4～8％之间。在再生器的典型温度条件下，富氢化合物要么挥发，要么裂化成可挥发性组分和焦炭。催化剂再生所需要的时间主要由焦炭的较慢的燃烧速率决定。焦炭燃烧的活化能约为147kJ/mol。催化剂焦炭含量为1％、燃烧后烟气中的氧含量为1％催化剂焦炭含量为1％、燃烧后烟气中的氧含量为1％，烧焦时间与温度之阃的函数关系如图1所示。该函数关系非常重要，因为它确定了催化剡的总量与再生器的大小。减小再生器的大小与催化剂的总量很重要，原因有两个：FCC再生器在整个装置的造价中占有很大的比重，减小其大小有利于降低装置的投资；减少催化剂总量，不仅有利于减少操作费用，而且还有利于根据原料与产品的变化迅速改变催化剂。FCC装置是一个“热平衡体系”，热催化剂为裂化反应提供了部分热量。FCC装置的热平衡与催化剂的活性、原料性质、原料的预热和反应温度有关。此外，热平衡还与再生烟气CO2／CO的理想比例有关。焦炭燃烧的一次产物有CO、CO2和H2O，CO与CO2之比是温度的函数。CO与O2反应生成CO2是自由基反应，在有固体存在的条件下反应速率会减慢。如果烟气中含有过量的空气，则只要一没有固体就会燃烧。到目前为止一直是这样。为了促进CO的燃烧，现在都加含有Pt等贵金属的助燃剂。使CO转化成CO2也可以通过提高反应温度来实现。CO均相燃烧生成C02的活化能较高，约为293kJ／mol，在空气充足的情况下，在7000C以上CO可以完全转化。从热平衡的角度，达到7000C以上的再生温度毫无问题，但是再生器的材质和催化剂限定了最大再生温度。催化剂在高温条件下容易烧结，也易于水热失活。当然，如今的催化剂可以保证在高达850℃的高温条件下不会造成烧结破坏，但水蒸汽的老化作用要求温度要比该温度低得多。设计者在迸行反应器设计时，在降低再生温度以减小水热失活与提高再生温度以减小再生器大小之间权衡。另外一个减小催化剂水热失活的方法是采用两段再生：在第一段，在较低的再生温度条件下，进行富氢焦炭的再生；二段在较高的温度下操作。燃烧所需的停留时间是根据等温反应计算得到的，而FCC再生器并不总是等温的，尤其是催化剂颗粒温度不均匀。再生过程中质量传递的影响要降低到最小，以便催化剂颗粒内部温度不超过气相温度。燃烧过程中的扩散控制是反应速率快造成的。扩散速率是催化剂颗粒直径的平方的函数，而反应速率则是温度的函数。颗粒直径需要在200岫1以下，再生器才能在6500c以上操作而避免颗粒内部产生高的温度梯度。固定床反应器的最小颗粒为1mm，移动床反应器的约为3mm，只有流化床反应器的催化剂颗粒直径小于200μm。对于焦炭收率很低的情况，可以考虑采取稀释空气、由此降低绝热温升的方法保护催化剂。这种方法理论上可行，实际操作过程中空气量太大，有一定的问题。 4结语 本文介绍反应的压力、温度、停留时间和催化剂的再生等的影响，对于进一步了解催化裂化工艺相关设计问题具有一定帮助。

绿色环保论文:绿色环保项目投资论文 一、绿色环保项目投资理论概述 按照可持续发展战略的要求,结合绿色循环经济的基本原则和建设和谐社会的目标,绿色环保项目的投资要符合环境保护、资源节约、经济效益和公平正义的原则要求,从而达到绿色经济效益、环境环保效益和社会发展效益的协调统一,从而最终实现我国绿色经济社会的可持续发展。 1、环境保护原则环境保护原则是指在绿色环保项目的投资活动中,把环境保护作为首要遵守的原则,使投资开发与环境保护相结合,而不是对自然环境造成破坏,对生态环境构成威胁。投资主体在做绿色环保项目的投资决策时，应当充分考虑到环境保护因素,在投资开发和进行生产时,采取措施避免对环境的严重干扰和破坏，从而做出科学且正确的预测,在生态与武慧张之宸罗晚军湖南工业大学412000环境自身恢复能力许可的范围内进行。 2、资源节约原则资源节约原则是指按照循环经济的原则要求,节约资源和对物质进行综合利用,提高资源的利用效率,以便保护资源,为实现可持续发展战略创造条件。节约原则要求投资主体在进行投资时,本着资源节约、合理利用的要求,投资于非再生资源耗费少、资源利用率高、能够重复利用、少投入多产出的产业，同时也要大力开发利用可再生资源。 二、我国绿色环保项目投资存在的问题分析 （一）绿色环保项目投资渠道单一 我国目前的绿色环保项目投资渠道是在20世纪80年代以后随着经济体制的改革特别是投资体制改革而逐步形成的。主要有基本建设项目“三同时”（同时设计、同时施工、同时投产）投资、城建环保投资等。环保投资渠道的形成，顺应了我国经济体制改革的趋势，促进了环境保护工作的开展。 （二）绿色环保项目投资总量较少 目前，我国绿色环保项目投资的总量呈现稳定的上升趋势，若不创新现有的投资机制，未来的需求缺口会更大。导致投资不足，除了与经济发展水平直接有关外，更重要的原因：一是重视不够。二是民间环保投资的积极性没有得以很好地调动，环境保护的正外部效应特点使得私人资本不愿意积极主动地介入该领域。 三、改善绿色环保项目投资的对策与建议 根据前述分析，我国绿色环保项目投资的可持续发展，还需积极拓展创新性的投融资思路，提出的对策与建议如下: （一）投资主体绿色环保事权划分 计划经济体制下政府独立承担绿色环境保护事权，随着市场经济体制的建立，政府将退出生产投资和经营决策领域，企业和个人的作用得到加强。企业的环境保护事权是在治理环境污染，采用清洁生产工艺，节约资源和能源，同时承担投资经营风险，按照“污染者付费”的原则，直接消减产生的污染或补偿有关环境损失；个人的环境保护事权应该是有偿使用环境资源，监督政府和企业行使环境事权。 （二）建立规范化的效益评价体系 绿色保护项目投资效益评价是指在绿色环保投资项目建设之前和完成之后对其可能的和实际已经取得的经济、环境和社会效益的综合评估，从而判断项目预期目标的实现程度。结合市场经济体制下我国的国情特点，应当分别建立综合性和分行业、分地区的投资效益评价标准。对国民经济急需的能源、原材料工业可以适当放宽评价标准；急需治理项目的评价标准可以相对低于普通项目标准；近期效益低但有长远环境的项目应当积极鼓励。 四、结语 随着世界经济的发展和人们生活水平的提高,绿色环保和可持续发展的观念逐步深入人心,环保意识创造了新的市场需求,绿色环保产业成为产业经济发展中的一个新的经济增长点。绿色环保项目投资是一项收益率较高的投资,从现有实施的环保项目投资来看,绿色环保项目投资不但能获得显著的环境效益。合理分析环保投资项目的经济效益,在国家决定启动市场杠杆共同参与环保投资的形势下,促使更多的投资者进入绿色环保投资的行列,促进我国绿色环保产业的高速发展,为我国积极而迅速的实施可持续发展经济战略打下坚实的基础。 作者：武慧 张之宸 罗晚军 单位：湖南工业大学 绿色环保论文:绿色环保机械的优化设计 一、人性化元素的引入 自动化控制设计，应用计算机智能控制，实现自动感应、自动配置、自动控制操作提高安全性能。可靠性设计，避免过多的更换零部件，提高整机可靠性能，减少污染，符合人性化的设计原则。润滑系统设计，采用多级防尘设计结构，防止异物进入，应用自动加注润滑设施，高效集中润滑，定时定量，减少成本，环保方便。 二、绿色环保机械的优化设计 （一）材料选择 在材料选择上要尽量考虑可再生利用的资源，选用可回收、易分解、可再生且环保的材料，尤其是结构件的设计要满足无毒、对环境无害的选配要求，以提高机械材料的再生率为宗旨。基于低能耗、长寿命、无污染的原则，尽可能提高耐久性能，实现机械化高效率。 （二）电机选择 在选择电机的过程中，要选择低油耗、低排放、低噪声的低公害电机，采用先进的科学发展技术，降低污染，减少噪声影响。比如，环保型水冷增压柴油机，噪声小、排放低、油耗小，运行安全可靠。 （三）优化技术改进 1.降低机械产品的振动和噪音影响 机械振动和噪音是机械设计中的焦点问题，一直备受人们的关注。降低噪声不仅体现了环保，也贯彻实施了人性化的设计策略。例如，在主机系统设计中可采用液压马达驱动代替发动机驱动冷却风扇，不仅达到了降低噪声的目的，还可以降低液压油泵振动、油管振动产生的噪声。又如，在装载机设计中，采用双向减振悬挂系统克服整机动力传动系统与车架间的共振及动力系统的磨损。 2.液压系统的清洁和防渗漏改进 注意保持液压系统的清洁对机械工程来说是非常重要的。在液压系统设计阶段要特别的精心，要采用国内外先进的科学技术、高端的设计，这样不仅可以除去油液中的垃圾，还可以减少机械部件的磨损，延长使用寿命。做好液压系统保洁可以避免油温升高过快，延长更换机油的时间。比如，采用增压液压油箱，可以防止灰尘和水分的进入，达到液压清洁的目的。因此，采用耐腐蚀、优良性能的液压管道,再加上精心的设计，是防止渗漏污染，保持液压系统清洁的有效结合。 （四）节能设计 绿色环保是当前机械工程发展的新要求，是符合人性化追求的设计宗旨。低消耗、无污染是机械设计的一个重要理念。在机械系统设计过程中，一定要做好高效节能的设计。在设备选材过程中选用节能发动机，可以考虑采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术和静液驱动技术等设计方式达到高效节能的目的，实现环境的有效保护。 三、总结 随着机械自动化进程的加快，设计人员创新的设计理念的应用，使得我国的机械工业的发展得到突飞猛进的提升。本文对绿色环保机械的设计进行了探究，以人性化的角度对环保机械的设计进行了全面分析，人性化设计理念和环保创新理念是现代机械工业设计的重要理念，机械工程设计也会沿着这一趋势向前发展，因此，坚持以人为本，研制环保型节能机械是机械工程产品今后的发展趋势，对我国的可持续发展具有重大意义。 本文作者：蔡君军、张骞、李碧强 单位：江苏南方涂装环保股份有限公司 绿色环保论文:绿色环保在建筑室内装修设计的应用 摘要：近些年来，我国的国民经济水平在不断的提高和发展，在满足了人们日常的基本需求之后，人们对物质水平的质量、要求越来越多，日常的社会活动也在不断的增多，这对自然环境以及生态环境都产生了影响。人与自然环境之间的矛盾、冲突也在不断增加。所以，在日常生产生活中，应减少对自然环境、生态环境的破坏。现在的自然资源逐渐匮乏、消失，因此在我们的建筑室内装修时，要尽量减少使用自然资源，有节制的使用这些不可再生资源，减少对环境的破坏和污染，确保人类生活和自然环境之间的和谐发展。 关键词：绿色设计；室内装饰；设计应用 1室内装饰中绿色环保设计概念 经济水平的不断提高，使得人们对物质水平的享受程度也在不断提高。人们对居住条件的要求也越来越高，对于居住环境也更加注重。在进行室内装饰装修设计中，不仅对局部设计要求是绿色环保的，对与整个核心系统的设计要求也必须是符合生态环境良性循环规律的绿色设计。通过现在我国的实际情况，我们可以看出，现在大多数的室内装饰公司在进行设计时，已经逐渐脱离简单设计装修的理念，更多的去结合不同的色彩和风格以及绿色环保的设计概念，用来实现、提升整体装修的层次感。在进行实际的设工作时，室内装修设计人员需要结合业主对家居的意愿，在确保可以使用先进的艺术风格进行设计装修时，还要保证其的绿色环保的性能。最终为达到改善人们的生活环境为主，提升明显的居住质量，让绿色环保的设计理念在良好的可持续发展的形式下继续发展。 2室内装饰中绿色设计原则 现在人们为了追求更加舒适的居住环境，不断的提高室内居住的标准，但是这样以来却造成了很大的资源损失和消耗。如今为了适应现在社会的绿色环保要求，应该加大对于室内装饰绿色设计的考虑。这其中最重要的就是：绿色设计要在人与自然生态环境平衡的前提下进行，要遵守科学合理、简单实用、能源节约、建立生态环境的基本设计原则。我们在进行室内设计时可以着重侧重自然色彩以及对自然材质的使用，以达到给居住者放松的状态，使其始终处于空气良好、环境健康、体感舒适的室内环境中，可以然居住者更加贴近自然，感受大绿色的自然环境，实现室内居住环境和自然生态环境和谐统一。因此我们可以感受到室内“绿色设计”的目标就是人与自然和谐发展的共同目标，也是我们居住的地球可持续发展的最终目标。 3室内装修装饰设计中的污染方面 3.1生物污染 一般的生物污染主要有两方面：真菌类和细菌类。长时间接触会对人的身体健康带来威胁，容易发生一些比较恶劣的传染性疾病。这些细菌在接触人体之后会容易大量繁殖，隐藏的较深，不容易发现。产生这些细菌的原因有很多种，影响也很多，衣物在接触自然环境后带来的细菌；食品、蔬菜、垃圾变质后生长出来的细菌；宠物自身携带的微生物，寄生虫。 3.2化学污染 化学污染在整个室内建筑装饰装修中是污染最严重的也是危害最大的。在进行室内装修过程中比较容易使用到一些化学材料，而且使用量比较大。这些材料一般都是具有一定毒性的，直接危害人们的身体健康。一旦这些有毒物质的材料和空气发生化学反映之后就会产生有毒的气体，散播在空气中，例如常见的甲醛、一氧化碳等，都含有大量的致癌物质，严重威胁人们的身体健康。还有的建筑材料会在高温或是低温下与空气发生化学反映，比较容易造成空气污染。 4室内装修装饰设计的绿色环保措施 4.1在进行装饰装修设计方案中多多融入绿色环保理念 在进行室内装饰装修设计之前，大量融入低碳、环保、绿色的设计理念，坚持以绿色设计为基础。根据实际的装修情况，结合建筑物的构造和室内的实际情况仔细调查，科学合理的进行设计规划，尽量选择绿色环保的新型建筑材料进行房屋内部的装饰装修。 4.2采用绿色的节能装修材料 建筑装修使用的材料绿色装修的基础，装修过程中使用最多的，同是也是体现绿色环保理念最多的地方。在进行装修材料选择时，首先要了解材料的性质以及性能，综合选择，这样装饰工程完成后，就不后对居住人的身体健康造成威胁和影响。而且，在科技不断发展的今天，越来越多的新型的装饰材料在不断的开发研制之中，不但可以增加室内装修的特色，还保证了人们的居住健康。 4.3合理的规划布局与环境质量检测 装修时，充分考虑到各个空间的构造，在设计时要考虑到美观以及实际的使用性能，减少不比要的空间浪费。装饰完成之后，要进行室内的环境检测，达到居住标准后，在进行居住。与此同是，还要进行不定期的环境检测，防止有毒物体的滋生或其它污染物的进入。 5结束语 绿色设计已经是日后社会发展的必然形式，因此我们需要不断的增强人们对绿色环保设计的理念，在保护自身环境的同时，保护好我们居住的生态环境。 作者：张啸 王瑶 单位：中建七局建筑装饰工程有限公司 绿色环保论文:建筑装修设计的绿色环保设计分析 摘要：建筑装修设计是对空间结构、空间形态的一种创造，肩负者人类可持续发展的重大使命，现代文明史中绿色环保理念已逐步深入人心，在建筑装修设计中开展绿色环保设计成为全面践行绿色生态设计理念的重要手段。而设计又是一种破坏，在其对空间进行创造改变的过程中，不仅严重浪费各类自然资源，破坏了人居环境与大自然和谐相处。为倡导国家可持续发展观的理念原则，满足现代人追求绿色建筑的需求，绿色环保设计成为未来建筑装修设计发展的主要目标。文章主要针对建筑装修设计中绿色环保设计存在的问题进行分析，讨论将绿色环保理念与建筑装修设计相结合所带来的改变。 关键词：建筑装修：设计；绿色环保 1绿色环保设计应用的重要性 1.1缓和能源紧张现象 尽管我国能源资源是非常丰富的，但随着人口数量的不断增长，能源的利用也随之提升，不仅如此，当前我国能源分布非常不均匀，突出能源与其他国家相比较非常少，我国主要以煤炭能源为主，能源利用紧张。随着绿色环保理念的普及，能够让我国在未来的几年之内有效的缩减四亿吨煤炭的损耗，缓和当前的能源紧张现象 1.2对大气污染起到有效的改善作用 造成城市大气污染的最主要来源就是大量煤炭的燃烧，目前，我国很多城市中的SO2以及烟尘都处于超标状态，尤其是北方污染更加严重。建筑采暖所出现的污染问题是整个城市大气污染问题的主要来源。为了能够真正的实现节能损耗目标，必须在建筑采暖方面施行绿色节能技术，以此改善大气污染。 2建筑装修设计中绿色环保设计现状 2.1资源消耗现状 建筑装修设计中的绿色环保理念提倡与自然环境和谐相处，主张一切设计围绕绿色、节能以及环保理念展开，不可脱离中心理念。但从目前我国建筑装修设计中绿色环保理念的应用现状来看，理念缺乏强有力的执行力，仍旧有大量建筑设计单位在选择材料时，选用高能耗、污染物严重超标的材料，大量有毒物质以及化学污染的释放，不仅对人体健康造成严重威胁，对周围自然环境造成污染，打破了自然界生态平衡。对此应尽量选择一些环保型的节能材料，并且设计师作为建筑装修设计的主要策划者及实施者，有义务向消费者讲解最新装修设计理念，促使其全面认识绿色环保设计，以期提高能源利用率，减少高能耗材料的应用。 2.2施工技术现状 单一化一直都是我国建筑装修设计中施工技术的显著特点，除了施工方式单一之外，施工技术过于滞后，缺乏创新性、科学性及现代性，由于技术层面的落后，导致在工程项目完成后，不断有质量问题显现。大部分施工部门在人员配置上缺乏合理性，装修市场的扩大化，人才需求量逐步提升，各施工单位为降低成本投入，未对施工人员进行严格筛选，大量非专业施工人员进入施工现场，由于受自身专业素质的影响，导致施工质量难以得到有效保障。此外，部分建筑装修设计单位没有明确的施工标准以及施工规范，在实际装修施工过程中，施工人员未能按照统一的施工流程操作，仅凭自身经验判断，省略大量施工细节，为建筑装修工程埋下巨大的安全隐患。 2.3装修设计现状 传统装修设计观念认为，装修设计只是设计师单方面的设计活动，只要设计方案满足生活追求，达到观赏性、美观性以及个性化即可，但建筑本身的使用性以及功能性必不可少。目前建筑装修中风格、美观已逐步将建筑的功能性削弱，建筑设计采用统一实际手法，并在空间结构上以特异造型为主，过于重视建筑形体，而忽视了建筑使用价值的挖掘。 3加强建筑装修设计中绿色环保设计的有效方法 3.1采用绿色节能的装饰装修材料 在绿色环保设计理念的指导下，建筑装修设计应当遵循生态、绿色的可持续发展理念，满足人们日趋多样化及时尚化的装饰需求。在显示设计品味与设计风格的前提下，迎合现代市场的需求，相应建筑装修设计中绿色环保理念的号召，淘汰落后的传统装修材料，将环保性、生态型以及自然性，纳入建筑装修设计中，尽量采用具有生态功能的新型绿色装饰原材料。例如选用含毒成分较低、对人体无直接刺激性以及无放射性的纯天然石材以及木材，或者将室内设计中常用到的壁纸材料以及其他装饰性材料，有可再生材料以及可循环利用材料所代替。此外，在选择装饰材料时，一定要选择适合室内空间特点的材料，并且学会善于利用装饰材料的特质，将材料与空间的功能需求完美融合，杜绝对装饰材料盲目的堆砌，不仅有利于装饰材料最佳功能的发挥，同时创造出更加舒适的室内空间环境。 3.2绿色施工技术的资源节约 必须要把节约资源，降低能耗放在首位，只有这样才可以在工程施工中有目的的制定施工策略，提升资源利用率，尤其是在对生态环境保护方面有着重要的促进作用。施工材料在装修工程施工中占据着十分重要的位置，也是工程顺利进行的前提条件。因此，在对装修工程施工材料进行选择的过程中，一定要确保其选择的科学性与利用的合理性。在提升材料使用率的同时，尽量减少施工材料浪费现象的出现，以此实现建筑装修工程中绿色环保理念。 3.3注重生态设计 绿色环保设计理念在建筑装修设计中的应用，除了装修材料与施工技术以外，还可以通过绿色生态植物与建筑相结合的形式。作为生命的象征，绿色植物是真正的空气调节器和净化器，在建筑空间内布置绿色植物，相得益彰组成有机整体，不仅能够改善建筑内部空间环境以及使用效果，极大地缩短了建筑与自然生态环境的距离，并且绿色植物所释放的二氧化碳，能够有效调节建筑内部空间的温度、湿度，充分吸收空气中的有害物质以及减少空间内有害空气的传播。建筑装修设计中的绿色植物主要是作用是改善空间的视觉效果，通过以不同的颜色、形态以及魅力，吸引空间内每个人的眼球，且绿色植物可在空间中进行垂直、边角及背景布置，根据室内整体装饰风格，不同部位选好相应的植物拼色，进行合理布置，给人以协调感。 4结束语 综上所述，随着建筑行业的持续化发展，绿色环保问题更是受到愈来愈多人的关注，并逐渐成为建筑装修设计中最主要部分。绿色环保设计理念不仅能够解决当前自然能源与建筑之间的矛盾，而且在材料使用以及装修施工技术等方面都能够有效的降低资源损耗，对于提升建筑节能效果具有一定的促进作用。 作者：李征 单位：河南省城乡建筑设计院有限公司 绿色环保论文:绿色环保建筑材料研究 摘要：随着经济技术的发展,环境污染越来越严重,同时还伴随着能源短缺,这对我国建筑业造成很大的打击,而且传统的建筑行业有着高污染高耗能的特点,对当前的环保理念不相符合,建筑行业想要可持续发展，应跟随潮流,走环保路线。目前我国进一步的深化了建筑行业中环保产业的改革,对于绿色环保建筑材料的应用及发展对构建绿色建筑起着重要的作用。 关键词：环保；建筑材料 1引言 能源一直都被人们所关注,而且目前中国的节能工作与发达国家相比还是存在差距。随着环境的恶化,人们才开始意识到对环境破坏的严重程度,所以必须全面的进行环境保护,而在建筑行业中已经进行推广绿色环保建筑材料,并且绿色环保材料将成为建筑材料发展的一个重大方向。新型环保建筑材料的运用，对人体有利,同时也促进了材料企业的发展,以绿色为主,保护环境的同时促进了经济的发展。 2绿色环保材料拥有的特点 环保材料耗能量低,在工程生产的过程中,可以作为一种较为良好的生产工艺,同时对周围的环境没有造成多大的影响。并且在生产的过程中应对所学的材料把控好,同时注意废气与废渣的排放,确保有害污染物质不会被排放出去,对于一些重金属污染物,则需进行检测。对于绿色环保建筑材料的设计及生产所使用的都是可再生的资源,利用天然资源的次数不多,所以要加大对环境的保护,减少环境中的废弃物,在使用绿色环保建筑材料的时候,不会对人体产生伤害,还能够做到抗菌等作用，而且绿色环保材料还可以循环使用,从而提高了材料的循环使用率。 3绿色环保材料发展的必然性 伴随着经济的快速发展,人们的生活水平也在不断的提高,而且对于身边事物的要求也越来越高。我国为了全面的提高城市的建设水平,需建设一些相关的建筑,而在建设的过程中,所消耗的能源为全部能源的四分之一[1]。使用绿色环保的建筑材料来降低自然资源的消耗以及使用量,来提高对环境的保护。而且绿色环保材料在研究和设计上提高了一定的强度,不仅节约了资源,还提高了员工的安全感。 4发展绿色环保材料的方法 4.1加强宣传,提高环保意识 对于环保材料的发展,应加大对其宣传,让每个人都能够对其进行详细的了解。可通过多媒体来结合环保建筑材料在实际生活中的应用来进行环保知识的宣传,来吸引人们进行关注的同时增加人们对环保建筑材料的理解。同时将绿色环保材料做好全面的推广来促进其发展。在对建筑材料进行设计的时候,应先考虑绿色环保建筑材料,达到多次使用的效果,从而降低传统材料的使用量。 4.2建立健全的体系 对于我国绿色环保建筑材料的使用及发展目标的实现,这就需要对其进行研究开发相应的体系,并建立相应的标准体系,对我国环保建筑材料的发展定一个目标。同时，国家需要对建材质量制定合理有效的法律法规,确保建材安全、环保,从生产、制作、销售、施工环节制定一系列措施进行严格监督,制造符合国家标准的建筑材料[2]。来推动绿色环保建筑材料的发展。 4.3对旧设备及技术及时改进 在生产设备中存在的设备及技术落后的情况,不采取完全摒弃的做法,根据环保建材材料的需求,对落后的设备及技术来进行改正,并对传统的建筑材料生产商来进行技术性的培训,并组织与现代新型的环保材料生产商进行学习,通过对技术落后进行培训和设备落后进行改造,从而将绿色环保建筑融入其中,促进其发展。 4.4加强信息工作 在绿色环保建筑材料的使用过程中,信息工作具有指导的作用,并且建立了完善的信息库,并对信息的服务质量不断的提高,以此来确保绿色环保建筑材料的发展。对于信息工作的重视,能够确保我国环保建筑材料的创新以及发展。 5绿色环保建筑材料的发展 伴随着经济的发展,环境污染越来越严重,社会资源短缺、全球变暖等情况围绕在我们身边,人们有了保护环境的意识,对绿色环保建筑材料也有了认知。而绿色环保、无污染、无毒害、无放射性的建筑材料成为当前绿色环保节能材料的趋势[3]。而且绿色环保资源的重复使用,提高了能源的利用率,随着科技的发展,多种散热防晒等材料被应用到建筑中,这不仅降低了材料的耗能,同时对建筑空间的使用效益提高了。对于我国目前建筑材料的发展情况,将绿色环保建筑材料进行扩大宣传,从而来进行有效的开发利用,能够在很大的程度上提高对建筑材料的使用率,在降低资源浪费的时候对低碳、环保的建筑施工理念来实现。并且通过对绿色环保建筑材料的分析和环境进行分析,能够得到一个可观的答案。通过高技术人才来进行创新,并采用合理的方法来进行管理,以此来促进绿色环保材料的开发利用及环境的保护,同时在一定程度上加大了环保建筑材料与环境的结合,给人民创造出一个良好的生活环境。 作者：黄修奖 单位：广西理工职业技术学院 绿色环保论文:绿色环保理念在现代建筑装饰设计的体现 一、现代建筑装饰设计的绿色环保理念 （一）节约理念 节约理念即充分的节约能源和资源，使资源和能源得到充分高效的利用。在经济快速发展的进程中，建筑行业也得到飞速的发展，成为我国经济的中流砥柱，但总体来说我国的建筑行业还处于粗放型，能源的消耗率较高，不利于我国节约型社会的建设，同时污染也较高对生态环境造成很大的威胁，因此将节约理念贯彻入现代的建筑行业中非常的重要。因此在具体的操作当中要量体裁衣，因地制宜的坚持从生态系统的角度出发，降低能源的消耗，研发新的可再生的能源去替代不可再生能源，同时利用建筑业本身的优势设计和建造有利于资源利用的建筑和设施，真正做到资源和能源的节约。比如H3AR设计的集雨摩天楼，该建筑大楼利用外部造型，将雨水收集起来流入处理厂进行处理，处理后的水用于生活中比如冲马桶，浇灌以及洗衣物等，达到了节约的效果，将节约理念合理的运用到了建筑设计当中。 （二）环保理念 伴随着我国建筑行业的迅速向前推进，建筑设计师在创作过程中不仅仅只是关注实用和美观，而且还将环境保护的概念融入了其中，提高了建筑的环境特点，这将成为建筑设计的新走向。因此如何实现建筑物在原有的实用和美观基础上将环保因素融入其中成为了设计师们必须解决的问题，这就要求设计师们充分了解并理解环保理念的重要性，并对环保理念进行全面的把握，使环保理念为自己所用，真正增加建筑设计的环保性，使建筑的功能更加完善。 二、绿色环保的现代建筑装饰设计的原则 （一）整体关联原则 在大自然的生态系统，建筑是与我们人类密切相关的的重要组成部分之一。因此，我们应该考虑可再生资源的利用以及使优美的自然同样造福于我们子孙后代，在对建筑物的设计过程中必须要考虑是否会威胁到我们的生态环境，不能仅仅满足我们贪婪的欲望，而破坏我们生活的地球的生态环境，以此为代价换来对建筑的使用，是有违建筑师的道德的。要从我们与大自然和睦相处的角度出发，与大自然互惠互利，实现人与自然的和谐。 （二）经济高效原则 长时间以来，房地产行业一直是利润率较高的产业，对我国的GDP建设有着至关重要的作用，但同时一直以来建筑行业属于高耗能高污染行业，虽然利润率高但是对社会生态造成的破坏严重，所以要进行绿色建筑，但是如果绿色建筑使开发商无利可图，必然造成建筑行业热情不高，影响经济的发展，因此要遵循经济高效的原则，使用节约型建筑材料降低成本，达到建筑行业既环保又经济高效的目的。 （三）健康舒适原则 环保高效对于建筑设计来说固然非常重要，但是若降低了其实用价值，影响了人们正常的对健康舒适的要求，那这样的建筑设计必然也是不合格的。因此在建筑装饰设计中在保证绿色环保的基础上，要运用合理的技术手段去保证人们的舒适度。 三、绿色环保理念更好的体现在现代建筑装饰设计中的建议 （一）提高建筑外表的隔热保温性能 在建筑物外表皮设计中，外表皮的隔热保温是减少能耗的一个重要因素。夏天时外表隔热功能可以使外界的高温被隔离在外面，减少空调等制冷设备的开放时间，节约电能的耗费。在严寒的冬天又可以将外界的寒冷抵挡在外界，保持室内的温度不被散发到外界，节约煤资源的消耗。对于隔热保温性能的提高上不仅要从外表皮的材料上入手，设计师也要从结构上设计使建筑更大限度的提高性能，这样不仅能够使建筑看起来更为美观，而且使建筑物的使用价值和环保价值大大提高。 （二）提高建筑物对自然光的利用 在建筑的设计当中不仅要注重隔热保温性能，对光的利用性能同样是绿色建筑装饰设计中非常重要的一步，目前来说人们越来越重视对自然光的享受，自然光不仅光线明亮舒适，同时也节约了对电能的消耗，因此在建筑的设计中要注重对采光的要求，同时过多的光线射入也会造成室内温度的上升，这种情况对于夏天来说是非常不利的，这与光线的照入也会形成一定的矛盾，这就需要设计师们找好角度处理好两者的关系，达到节能高效的目的。 四、结语 基于绿色环保的理念，为人们创建舒适健康的生活环境是建筑设计师追求的目标，将功能与美观结合减少对自然的索取。绿色环保理念是现代建筑装饰设计上的新方向，把握好这样的方向才能使我国建筑行业更好的向前发展。 作者：毕慧欣 绿色环保论文:谈建筑室内装修装饰设计与绿色环保设计 【摘要】在住房方面，建筑室内装修装饰设计一直都是一个永恒的存在主题。室内装修装饰不仅仅可以满足人们对住房舒适的要求，还可以通过发挥才智或借助各种途径为住房打造一款美观的外表、营造一种温馨的环境。但随着经济的持续发展和可持续理念的推动，人们越来越重视建筑室内装饰装修设计中的绿色环保设计。绿色环保设计对于居住者而言更健康更科学，也能与时代的步伐相一致。但目前的绿色环保技术还尚未成熟，存在着诸多的问题。因此本文就建筑室内装修装饰设计中的绿色环保设计存在的主要问题进行了简要地分析，并谈了谈绿色环保设计应该遵循的原则和一些必要的运用举措。 【关键词】室内装修装饰设计；绿色环保设计；存在问题；设计原则；运用措施 1引言 建筑工程行业的快速发展满足了人们对住房稳定的基本要求，但人们也在不断地追寻高品质的生活质量。室内的居住环境的重要性远远高于室外，好的建筑风格可以给人们提供满意的视觉效果，选择优异的装修材质可以降低室内装修给人们带来的伤害。绿色环保这一设计理念刚好可以同时满足人们对美观和健康的要求，遵循绿色的环保设计理念还可以减少污染和资源的浪费，迎合时展的趋势，为人们的生活提供更多优质的保障。 2建筑室内装修装饰过程中常见的污染类型分析 室内装修装饰过程中能够对人们的健康产生威胁和伤害的污染类型主要有两种：①看不见摸不着但威胁无处不在的生物污染；②装饰装修过程中不可避免的化学污染。 2.1生物污染 建筑内部的生物污染主要是由人们的室内装修和日常生活中的细节所引发的，无形、无色、无味，但悄无声息的潜伏在人们的居住环境中，威胁并伤害着人们的身体健康。生物污染不具备直接危害人体的功能，但它们可以通过依附于细菌、真菌和其它微生物等载体在室内环境中传播病毒，而且它们在舒适的生存环境中以令人发指的几何倍数繁衍扩散。生物污染产生并聚集的地方主要包括堆积起来未及时处理的垃圾堆里，叠放的衣物和家纺用品中，花卉、宠物等自带生物污染，附着在室内建筑装修装饰材料上的生物污染等。 2.2化学污染 用于建筑装修装饰的材料在制作过程中经历了繁琐的化工、提炼、加工等工序，因此这些装饰装修材料不可避免的残留着诸多明显的化学作用性质。室内建筑装修装饰材料残存的化学污染遇到空气极易挥发，而且材料在被使用时会因切割、加热等施工方法而破坏其原有的稳定结构，会发在空气中，被人体吸入影响健康。常见的含有化学污染的建筑装修装饰材料有明显的刺激性气味，如一氧化碳、二氧化碳、氨气、甲醛等。装修装饰材料含有的化学成分经过高温加热会引起材料的物理、化学反应；家具残遗的油漆等刺激性气味；外部的环境污染等都是施工过程中威胁和影响人身体健康的主要方面。 3建筑室内装饰装修设计中的绿色环保设计应遵循的基本原则 总体而言，建筑室内装修装饰设计主要遵循健康、经济效益、生态、能源节约、美观化的原则。一个居住环境若能同时满足上述原则要求，可谓真的达到了室内建筑装饰装修的绿色环保设计的最高境界。 3.1健康原则 健康原则是建筑室内装修装饰设计要遵循的首要原则，也是最实用的原则。健康原则的宗旨是择优选择低能源耗损、有绿色环保标志、无有毒有害成分、无污染的新型、节约型材料，材料选择到位，才能做到为住房人的住房舒适感提供最基本的保障，营造温馨的居住氛围。 3.2经济效益原则 住房的目的是舒适安稳，经济效益原则就是要求人们在进行建筑室内装修装饰设计时从自己的实际财力出发，选择恰当的装修装饰方案，不盲目追求华丽，也不过分节约，以经济成本最低而且保证装修装饰的无毒害、生态、节约能源、艺术美观为目标。 3.3生态原则 随着时代的进步节奏，人们追求的是绿色环保。在建筑室内装修装饰时也遵循绿色环保设计理念，因此在设计过程中选材要有节制，尽可能的多运用循环、生态的材料。 3.4节约能源原则 尽可能的做到物尽其用，降低消耗，减少成本，不可过量利用天然资源，使用天然材料时还要尽可能保持“资源再生化”。例如在灯具的选择上，放弃或减少使用荧光灯产品，更多的选用LED灯。 3.5美观原则 健康、实惠而后才能谈美观。美观固然重要，蕴含着特殊的审美意蕴，切忌贪图美观，忽略了健康、经济、生态、节约资源的原则。 4建筑室内装饰装修的绿色环保设计措施 4.1把绿色环保理念融入到装饰装修设计方案中 方案设计是建筑物室内装饰装修施工前必须要做的首要任务，在充分了解建筑工程的大概情况之后，要结合绿色环保设计理念进行方案的确定。这样就从源头上开始确定了具备绿色环保特点的装饰装修风格，也便于选择绿色环保材料，大大减少了建筑室内装饰装修施工过程中的铺张浪费。 4.2选择绿色环保的建筑室内装饰装修施工材料 绿色环保本身就是一种坚持以人为本、维护生态平衡的行动准则，它可以促进生活品质与健康的协调发展。室内装饰装修是一项耗材耗资的工程，这就更需要在选材时有意的减少铺张浪费。将绿色环保设计理念应用到选材过程中，就要认真研究各种施工所需的材料和设备，选用符合国家安全标准、对外界无污染的材料并列出相应的清单，对于含有甲醛的贴面板、粘胶剂、夹芯板等材料要尽量弃用或少用。选用材料时可以转换思维方式，创新使用天然的室内装饰装修材料，海边捡拾的贝壳、手工制作的小零件、田野里捡拾的麦穗都可以作为室内装饰装修的材料，既能达到赏心悦目的美观效果又接地气，还可以减少施工成本。 4.3科学的在室内放置绿色植物 要真正实现绿色环保这一设计理念，改善室内空气是必不可少的一项重要举措。种植摆放适宜的植物不仅可以吸收室内的有害气体，净化空气，减少人体吸入的有害有毒气体，还可以达到美观的效果，整个室内增添绿色自然的气息。例如桂花可以吸收灰尘，玫瑰和月季可以吸收二氧化硫，铁树和常青藤可以吸收苯等。随着信息化科技时代的到来，电器的普及会带给人们各种各样的辐射，放置一些吸收辐射的植被，对居住者而言也是一种良好的保护身体健康的措施，比如在书房里或者电脑旁边摆放一些造型好看的仙人掌或仙人球。 4.4装修装饰中的灯光设计要节能 过去人们在装修装饰中对灯光的设计并不重视，仅仅满足于可以照明。但随着新型技能、技术的推广和应用，现代的灯具少了有害物质的排放，更能够保障人们的身心健康。在室内设计时，设计人员必须要有良好的环保意识，根据室内特点进行设计，强调自然光和节能灯的运用，例如LED灯不仅可以节电还不会产生任何的有害物质，促进室内灯光设计达到环保的效果。 4.5规划布局要合理 在房屋规划布局时，大到要考虑住房的通风、向阳等问题，小到对室内的每一面墙、每块地板的设计，制定恰当的设计方案和选择最佳的装修装饰材料才能达到最佳的设计效果。还需要特别注意的一点是环保的搭配问题，室内环境要重视环保性、美观性、实用性的协调统一，尽量少用或弃用含有甲醛等有害成分的材料，要想达到绿色环保就多采用麻墙纸、草墙纸、生物乳胶等天然材料，同时这些材料还具备除湿、驱潮、除虫等功能，对于居住者来说这样的材料是很好的选择。 5结束语 大气环境越来越恶劣的情况下，我们提出了有益于人体身心健康的绿色环保设计理念，绿色环保设计不仅仅是对现代科学技术的考量，也是对人们对待环境的观念上的改变。所以在室内装修装饰设计时，要尽可能多的选择造型简洁大方、温馨美观、材质天然无污染而且可以循环再生的材料，将绿色环保理念渗入室内的角角落落，同时代的发展节奏保持一致，也为自己的身心健康营一份保障。 作者：郝建伟 单位：中建八局第二建设有限公司 绿色环保论文:室内装饰绿色环保设计研究 【摘要】室内环境是人类生活以及工作的基本和重要场所，它对人类的生活是否健康具有很大的影响。而随着社会经济的发展和进步，建筑行业日渐发达，人类的生活水平也随着提升。人们的消费观念也出现了很大的改变，当前来说，绝大部分人都明白装饰材料中具有很多的化学元素，对于人的身体健康会有不利的影响，因此，在选择装饰材料时，要考虑材料的环保性以及美观性。 【关键词】室内装饰;绿色环保设计 随着社会的不断发展，人们的生活水平也逐渐的得到了提升，消费观念也随着改变。而当前的环境污染问题又比较严重，人们的环保意识逐渐提升。在这种背景下，对于室内装饰也要求绿色健康，这就需要对其进行分析，从而更好的设计出既美观又环保的室内装饰。 1绿色环保与室内装饰之间的关联 当前的室内设计，很大程度上取决于建筑设计本身，然后对空间环境进行深化和完善。其涉及到的领域比较多，所以，进行室内装饰时一定要从整体的需要来进行考虑。绿色设计与室内的装饰设计存在着很重要的联系，它们相互之间影响，统一而又矛盾。进行室内设计是创造出一个安逸的室内空间，为了人类能够更好的生活和下作，要想达到这一口的，需要对现有的技术、设备进行合理的运用，节约资源川。进行环境保护，本质上来说就是为了可持续性的发展，营造绿色的自然环境。从技术上来说，绿色设计还存在一定的不足，这会让其受到限制。然而绿色设计与室内的装饰设计都是为了能够给人类创造出更好的条件，可以进行相互的协调。 2室内设计中存在的问题 2.1资源浪费现象严重 当前很多室内的设计追求奢侈，在设计的过程中，对大理石、铝等不可再生能源进行大量的运用，从而造成了资源的严重浪费，这使得设计行业的可持续性发展受到了严重的影响。 2.2人下环境对人类身体健康造成的威胁 在现代的室内装修过程中，更广泛和更普遍的是运用了人下的环境，这在很大程度上拉大了人与自然的距离，如人下空调等。这不仅需要很多的能源，也会对人体的健康造成比较大的危害fzl所以，在进行室内设计的过程中，设计人员要深入的分析和探讨，为人类创造出适合的环境，最大限度内采用自然光、自然通风，创造绿色的自然景观，降低能耗。 2.3安全的防范意识比较差 很多的建筑下程的装修人员对于很多的建筑知识认知不足，在进行装修的过程中会出现拆装墙的现象，这会造成对承重墙的破坏。随意打孔使得钢筋断裂，这此都会使原有的力学结构得到破坏，增加了房屋的安全隐患，降低了室内居住的舒适度。 3室内装饰的绿色环保设计 3.1运用环保材料 当前，人们环保意识的提升，使得很多生态型环保性的装饰材料一朝着清洁生产的发向发展，并且努力做到在应用的过程中不对人体以及周围的自然环境造成负面的影l]向。室内装饰更新会出现很多的旧材料一，这都要作为可再生的能源进行回收和利用，从而加下成新的产品，这是装饰材料一发展的趋势。而无毒材料一的再生以及广泛应用，对于建筑下程的绿色环保具有积极的意义。但是，在当前这个阶段，很多的产品都达不到标准和要求，所以在进行装饰时要选择无毒和无刺激的材料一。3.1.1运用少加下和多自然的材料-在建筑设计中，很多建筑师为了能够设计出比较节能的建筑，通常都会要求装饰的下艺比较简单、使用的生命周期长，这样才能够实现室内设计结构的独特性。在进行设计时，要利用藤材作为装饰性的材料一，其具有一定的生态效应，有一种独特的亲和力，能够在很大程度上保证人的身体不被化学的物质伤害，对于人们的生活环境进行了极大的改善。3.1.2环保的绿色材料-建筑的装饰下程中，应该利用环保型的建材来作为装饰的材料一，这样能够降低能耗，达到节约资源的口的。绿色的装饰材料一无毒、隔音、杀菌，对于甲醛等有害气体具有很强的防护作用。基于其众多的优点，应该进行广泛的运用，为人们构建舒适的生活环境。 3.2运用绿色节能技术 在进行室内的装饰过程中，要选用比较新型的环保材料一，并且在装饰的过程中对施下的技术进行改进和完善，积极的运用新型的下艺，要做好室内的防水、焊接下作，提升下艺性3.2.1增加窗户玻璃的层数建筑的设计中，为了能够尽可能的采取自然光，往往是通过大窗的方式来进行。但是普通的玻璃保温的性能比较差，造成室内冬季比较冷，夏季比较热，不能够保证室内的舒适度，只能运用空调来进行调节[s7。这就需要增加玻璃层之间的层数，这样能够提升玻璃的热阻值，为人们营造良好的室内环境。3.2.2选用隔热性能比较好的窗框材料-窗口框架的才智对于建筑节能的效果具有直接性的影响，是窗户的一个比较重要的组成部分。而窗框的材质有铝、木、钢等，就节能效果来说，铝合金、玻璃钢等几种复合型的材料一，导热的系数都比较低。就当前来看，铝加下的技术比较成熟，也比较适应建筑行业的变化，在当今以及未来很长一段时间仍然是建筑外的主流。 4结语 口前环境问题越来越突出，进行室内的绿色环保设计是非常必要的。需要从理念以及技术上都进行改变，就当前的设计下作来说，要谨慎挑选装饰的材料一，运用新型的下艺，选择合理的设计方案，做好室内的检测下作，从而为人类营造良好的室内环境。 作者：刘和俊 张川湘 单位：湖南有色金属职业技术学院 绿色环保论文:室内装修设计的绿色环保设计 摘要：我国社会经济的迅速发展人们的社会文化理念得到了显著提升，就我国建筑行业而言，人们在室内装饰装修设计上也有了极大的进步与优化。尤其是在空间设计中已经从传统的纷繁雍贵向现代简约与环保转变。对此，本文就建筑室内装饰装修设计中的绿色环保设计进行简单的分析与研究，并提出一些可供参考的意见与措施。 关键词：室内装修；装饰；绿色环保；设计 近年来随着社会经济的迅速发展，人们的生活水平与质量得到了极大的提升，越来越多的人开始注重自身居住环境的环保与舒适。尤其是在国家环保理念的影响下，生活品质与质量已经逐渐成为了人们追求的重要目标，建筑室内装饰装修作为与人类生活密不可分的重要条件，人们在美化室内环境的过程中更加注重其健康性与环保性。 1室内装修设计的主要污染来源及成分分析 1．1室内装修设计主要污染源 (1)化学污染。建筑装修材料大多都是经过化工处理而提炼而成的，因此不可避免的会在建筑装修材料下保留着大量的化学成分，在具体的设计及施工当中经过摩擦、加热、切割等施工必然会导致施工材料发挥出大量的化学成分，进而对人类的身体健康产生危害。当前在建筑材料装修中主要含有甲醛、甲苯、二氧化碳等化学污染成分及气体。另外需要提到的是，装修设计中所产生的空气污染主要有高温加热材料所产生的物理反应、建筑材料有害化学成分、外部环境污染及建筑材料化学反应后挥发的有害气体等。 (2)生物污染。通常情况下建筑内生物污染的问题不仅仅会因室内设计装修而产生的，即使在人类日常的生活当中也会成为室内生物污染源。在人们生活当中，生物污染同其他污染内别相比它并非像光污染、噪音污染、空气污染等问题对人类产生直接的危害，生物污染的传播途径主要依靠真菌、细菌作为媒介在人类生存环境当中传播，由于很多病菌都会给人类健康带来极大的影响一旦人类长期处于此种环境中，不仅病菌数量将会呈几何级倍增同时也会诱发各种疾病的出现。 1．2室内装修设计污染源成分 (1)甲醛。在室内装修中建筑材料普遍含有甲醛这一有害成分，甲醛无色无味人们通过嗅觉很难区分，而且甲醛在常温状态下只能够通过空气的流动与传播缓缓挥发，如果人们在不知不觉当中吸入大量甲醛气体那么则很容易导致癌症相关并发症的发生概率。就现阶段我国建筑装修行业而言，甲醛的污染及防控主要是我国建筑装修行业的首要目标，同时也将甲醛气体纳入到空气质量检测的重要标准。 (2)苯。苯是建筑材料中含量最多且最为常见的有害气体之一，苯具有微弱的芳香味因此也被人称为芳香烃。通常芳香烃主要存在于建筑材料中的粘合剂、油漆及墙体涂料当中，如果人们长期处于芳香烃的环境中，将会严重影响到人体血红蛋白的合成，轻则会麻痹人体神经、重则会导致人体患上各类血液病或癌症问题。 (3)氡。氡是少见的惰性气体之一，无色无味大多存于建筑石材或大型的建筑材料当中，虽然氡作为惰性气体且在装修中含量极少，但需要注意的是如果氡气在挥发过程中长时间同人体接触，势必会导致人体出现刺激性反应。长期影响下人体血红蛋白会出现异化，人体肺部、呼吸粘膜等功能性器官在长期处于暴露状态下也会导致众多呼吸道疾病的出现，甚至会引发癌症的发生。 (4)氨气。建筑材料中氨气作为常见的化学成分应用较为广泛，它不仅具有极强的刺激性气味同时也会对人体产生极大的危害。氨气一般处于建筑装修中的胶水、添加剂或防冻液等材料当中。由于氨气遇水即溶，因此氨气浓度一旦达到比例后遇水极易形成氨水，氨气对于人体的呼吸道粘膜及呼吸道壁具有极强的刺激性，一旦过量很容易造成整个人体呼吸系统的瘫痪，严重时甚至会导致呼吸器官衰竭及人体中毒的问题。 2室内装修设计的绿色环保设计 2．1绿色环保设计 (1)培养室内环境意识。在室内设计工作中设计师必须要具备充分的室内环境意识，例如有不少消费者在装修中都选择了环保材料，但装修设计完成之后仍然会出现室内空气污染的问题，其实深究这一问题不难发现，之所以出现空气污染主要是由于室内装修设计方案选择的问题。上文所提到的设计主要是对于室内的整体结构布局及材料设计，例如地面材料、墙面施工及家具用料搭配等，但不论如何在确定装修设计方案时必须要充分考虑到材料的预留量、使用量、材料使用量以及室内的通风、采光水平。 (2)合理计算空间承载力。当前我国建筑市场中90%以上的材料都不同程度的存在有害气体附着的问题，也正因如此在室内设计中如何合理的计算空间承载能力尤为必要。例如在儿童房的设计当中，设计师设计一个儿童床、衣柜及书桌之后就已经足够，但如果在增添一些其他的物体则会给人超载的感觉。 (3)合理搭配材料使用量。地面材料的选择与使用上要尽量避免单一，在室内装修设计中由于地面材料使用比例足底啊，因此如果选用单一的建筑材料必然会导致室内空气中某一气体含量严重超标的问题，此外如果能够选用多个类型的材料不但可以稀释同时也能够提升空间设计的格调。 (4)确保室内新风量。就我国现行的《室内空气质量标准》而言，空间设计中必须要达到30m3/h的通风量。就厨房通风与卫生间同分而言，务必要避免阻挡室内通风的问题。其次，对于室内空间较大或经济较为宽裕的业主而言，可以通过装设中央空调或通风机的方式来解决室内新风量的问题。 2．2室内装修材料选择 (1)室内装修选材。在室内装修的选材上必须确保所选用的材料符合绿色环保的标准，同时设计师也应该鼓励和引导业主购买无污染、绿色、环保节能的建筑材料。例如不含纤维材料的石膏板、不含苯的墙面漆、不含甲醛的添加剂等材料，这对于提升室内空气质量水平非常重要。其次，材料选在还应该选用资源能源较为节约、资源可重复利用的材料，比如可以利用复合板替代实木地板;选用可以再生和再次利用材料，比如玻璃、铝板、铁构件等;其他材料也可以选用资源消耗量较小的材料，例如密度板、管材、石材及原木等建筑材料。 (2)选用绿色饰材。从某种程度上来说绿色饰材就是在遵循环境资源保护与节约这一概念而设计出的无害无毒无污染的装修材料。绿色饰材主要是依据国家规定的标准所生产的，同时会对系列产品进行检测与控制，并以图形或其它方式告知消费者。需要提到的是，我国环境标志产品认证委员会是认证绿色材料及授予环境标志的唯一正规机构。 3结语 总而言之，室内环境的改善与优化、室内污染问题的解决直接关系到人们的生活质量能否得到有效提升，同时对于确保人类居住环境的健康与舒适也非常重要。尤其是当前科技化、信息化时代的来临，工作、生活的转型使得人们越来越多的留存于室内环境中，因此确保室内空气质量标注达标则就非常重要的。但作为影响和威胁人类健康的室内装修设计必然会引起人们的普遍重视，因此在室内设计中必须要予以充分重视。这对于促进我国建筑行业及装饰行业的发展、整个行业的进步具有重要意义，同时对于促进人类生活质量的提升也非常关键。 作者：汪伟亮 单位：中天建设集团有限公司 绿色环保论文:无机化学实验教学中绿色环保模式探索 摘要：无机化学实验是师范院校化学专业学生入学后接触的第一门实验课程，对于培养学生的动手能力和环保意识具有至关重要的作用，然而现在无机化学实验的现状却不容乐观。实验室污染不但严重威胁着师生的身体健康，也造成了周围环境的污染，因此在无机化学实验教学改革中推行绿色环保模式就显得尤为重要。本文提出在向学生灌输环保意识的同时，通过改革实验内容，使用低毒或无毒药品，采用微型实验、连续实验、计算机模拟实验以及改革实验考核方式等改革措施来预防和减少实验室污染。 关键词：无机化学实验；绿色环保模式；改革措施 无机化学实验是化学专业学生进入大学后接触的第一门实验课程，对于培养学生的动手能力、创新能力具有重要的作用。近年来，随着招生规模的不断扩大，实验室造成的污染也逐渐加重，当前无机化学实验的主要目的在于锻炼学生的实验操作技能，而几乎忽略了环保意识的培养。师范院校的大学生肩负着培养祖国下一代的伟大使命，因此在无机化学实验中推行绿色环保模式，使环保意识深入人心显得尤为重要。 1.努力提高学生的环保意识 当前中国作为最大的发展中国家，经济飞速发展的同时也造成了环境的严重污染。高等师范院校化学专业毕业的大学生将来大部分是未来的中学化学老师。在实验中给学生灌输环境保护的知识和理念，使他们认识到环境污染的危害性，学会正确处理实验中产生的“三废”污染，将会潜移默化地影响我们的下一代。因而对于21世纪的青年大学生，改变传统思维方式，加强环保意识培养至关重要。[1] 2.跟随时展，改革实验内容 目前我们所用无机化学实验教材中的内容和形式过于陈旧，重复内容多，试剂消耗大，实验时间长，学生兴趣低，不利于发展学生的创新思维和提高学生的创新能力，也不利于绿色环保理念的渗透。因此有必要合理调整实验内容，认真选择实验项目，淘汰一些对环境污染较大的实验项目,如硫化氢、氯气等的制备实验，毒性大的含汞试剂的性质实验，尽量选择低毒、污染小、价格相对便宜的试剂为原料的实验。在锻炼学生综合实验技能的同时，节约大量实验药品和实验经费，最大限度地提高原料的利用率，减少污染源。另外教材应紧跟时展步伐，可以涉及一些纳米材料合成的实验。例如，以FeCl3为原料制备纳米氧化铁（Fe2O3），再进行纳米材料与普通材料的对比，可以让学生深刻感受到纳米技术的好处，也激发了学生探索的精神。另外还可以增加与生活相关的实验。例如，可以做生物体中几种元素的定性鉴定实验。 3.要正确处理实验中的“三废” 对于H2S、HCl等酸性废气，常见的处理方法是用碱液吸收，而NH3等碱性气体用稀酸吸收，可以用点燃大量CO气体转化为无毒的CO2再排放。在密闭体系内做有毒气体实验时，在通风橱气体出口处加装多孔性固体吸附剂，将有害物质吸附处理后再排放到大气中。[2]此外，我们还可以在实验室种植一些吊兰、虎皮兰、芦荟等能净化空气的绿色植物。无机实验中的废渣主要是一些制备实验的产物，应该集中在一起尽量回收利用，或者统一深埋处理。如，碱式碳酸铜可进一步进行热分解反应和制备其他铜盐。[3]无机实验室中产生的“三废”污染最主要是废液。要有效处理每次试验中产生的大量废液，我们可以在分类回收的基础上，做一个处理有毒废液的知识库，这样可以提醒学生在做完实验后还要做好后续工作。例如，在做ds区金属实验时，镉、汞元素的废液都是有毒的，因此实验后废液应倒入回收瓶，再进行处理。含汞盐废液应先调pH至8~10，然后先加过量的硫化钠，再加硫酸亚铁，这样就可以使汞沉淀下来，过滤分离。[4]再如，我们在实验室常用的铬酸洗液失效后可以用高锰酸钾氧化法使其再生，重复使用。 4.使用药品要绿色化 在使用药品时，我们要遵守5R原则，即减量（reduction）、重复使用（reuse）、拒用（rejection）、回收（recycling）、再生（regeneration）。[5]使用反应物时要尽量选择无毒或毒性小的试剂。例如，可以用双氧水、臭氧代替氯气做漂白剂或氧化剂，硫代硫酸钠代替硫化氢气体做还原剂，用铜离子、锌离子、氢氧根离子和硫离子代替毒性较大的铅离子、银离子、铬酸根离子做沉淀剂，[6]在不影响实验效果的前提下，降低成本，减少污染物的排放。萃取实验常用乙醚萃取乙酸水溶液中的乙酸，但是乙醚沸点低，易挥发燃烧，安全性低，且用乙醚做萃取剂，用量大，成本高，易污染环境。若用水做萃取剂，从乙酸乙酯—乙酸混合液中萃取乙酸，实验效果也很好。 5.进行微型或半微型实验 微型实验是20世纪80年代起源于美国的一种国际上公认的可以体现绿色化学理念的化学实验的新方法新技术，其实际用量是常规的0.1%~10%。[7]这样一来，与传统实验相比，消耗的药品减少了，节约了开支，节省了时间，减少了污染。例如，在做Cu2+的鉴定实验时，传统实验为取一滴0.5mol/LCuCl2溶液于试管中，加一滴6.0mol/LHAc溶液酸化，再加一滴0.5mol/L亚铁氰化钾溶液，实验结果为有棕红色沉淀产生，表示有Cu2+存在。我们只需要将普通试管换为小试管（10mm×75mm）即可做微型实验：取一滴0.1mol/LCuCl2溶液于小试管中，加一滴2.0mol/LHAc溶液酸化，再加一滴0.1mol/L亚铁氰化钾溶液，结果同样为产生明显的棕红色沉淀。[8]通过比较我们可以发现，微型实验所需药品浓度降低很多，这样节省了药品，减少了污染，而且不影响实验结果。但由于所用的试剂很少，实验中很小的误差便会给实验结果带来较大影响，尤其是大一新生，基本操作还不熟练，所以实验时必须加强指导、认真仔细检查，尽量减小误差。 6.采用连续实验的方法 这是指将实验顺序做一个调整，将同一元素的实验放在一起做，使前一反应的产物作为下一反应的反应物。将原来的产物转化为反应物，不但减少了有毒物质的排放，还节约了时间和药品，实验的连贯性也增强了，有利于学生系统地掌握知识，构建知识框架。例如，实验课本中将第一过渡系元素的性质实验放在了重铬酸钾的制备、高锰酸钾的制备、二氧化钛的制备、钴（Ⅲ）配合物的制备实验前面，我们可以调整实验顺序，将这些物质先制备出来再进行第一过渡系元素的性质实验，也可以在制备好一种物质时就直接做这种物质的性质实验。[9]再如，在铜的氢氧化物实验中，可以将生成的氢氧化铜留着，接着做氧化亚铜的生成和性质实验。 7.采用全封闭的实验系统 现在我们做有关硫化氢、氮的氧化物、氯气等有毒气体实验时，对于废气通常都是未经收集处理便直接由通风橱排入大气中。这虽然能减少对实验室的污染，但却给大气带来污染，危害周边居民的健康。若我们采用全封闭系统，可以把这些有毒气体收集起来，进而转化为无毒气体，或者用试液吸收这些有毒气体。例如，在注射器内进行铜与浓、稀硝酸的反应，将一氧化氮、二氧化氮收集在注射器内，再用氢氧化钠溶液吸收，这样就解决了有毒气体随意排放的问题。再如，做Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-的还原性试验时，由于氯气、溴蒸气对人体气管、肺部、眼、鼻、喉都有强烈的刺激作用，所以我们应在全封闭的体系内做实验，收集废气，然后用NaOH溶液吸收。 8.计算机模拟实验 在当今计算机水平如此发达的时代，化学实验中也可以充分利用这一技术来帮助我们学习。这样一来，大大激发了学生的兴趣，尤其是对于元素性质验证实验。元素实验所需药品种类繁多，产物种类多，废液废渣不易处理，再加上由于做实验人数多，时间长，有的药品由于放置时间过长而被污染或失效，从而使得实验现象并不明显。但若借助计算机教学，学生通过声音、动画、文字等，达到身临其境的效果，这样学生会加深印象，更好地掌握知识点。例如，在刚进实验室的第一节课，我们就可以利用多媒体教学来学习无机化学实验操作，使学生了解化学实验的规范操作和错误操作，以加深印象。再如，在做ⅠA、ⅡA元素的焰色反应时，要求用到铂丝，但由于铂丝价格昂贵，难以实现。但若用铁丝代替则影响实验效果，这时我们可以利用计算机模拟实验来观察LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、BaCl2溶液在氧化焰中灼烧的火焰颜色，这样观察起来结果清晰、准确。与传统教学相比较，实施计算机模拟实验，做到了零污染、零投入，对于那些毒性较大、易燃易爆、存在安全隐患的实验，无疑是一个很好的选择。 9.改良实验考核方法 合理处理“三废”是山西师范大学现在比较薄弱的一项工作，应该在每次实验时都强调这一点，多加强这方面的训练。传统的考核制度并没有将学生对“三废”的处理情况列入其中，为了加强学生的环保意识，应将“三废”尤其是废液处理情况也作为考查内容之一，占到总成绩的10%。这样无形之中学生便会自觉处理废气、废液、废渣，营造一个好的实验环境。随着绿色化学概念日益深入人心，无机实验的绿色改革也迫在眉睫。建设绿色化学实验室、加强学生的环保意识是一个漫长的过程，任重而道远，需要对规章制度的完善和对仪器设备的改进，需要加强对实验室工作人员的环境意识和绿色化观念的灌输，需要我们共同的努力。 作者：沈俊菊 绿色环保论文:建筑室内装修设计的绿色环保设计 摘要：本文首先概述了室内装饰装修中绿色环保设计的内涵和意义，之后分析了当前在室内装饰装修中存在的主要污染，提出了绿色环保设计的原则以及具体的绿色环保设计措施，旨在为当下我国的室内设计提供参考，使环保设计更加的合理化、人性化，满足人们对健康、生态的需求。 关键词：建筑；室内；装修设计；绿色环保 前言 室内环境是人们工作生活的基本空间，其环境质量的好坏直接关系到人们生活的健康。随着社会的不断进步，人们的生活水平也在逐渐升高。人们从以前只是一味地追求居室装饰的美观性，已经有所转变，人们认识到了装饰材料中的有害物质对人类身体引起了危害，所以对居室装饰材料的考虑，除了其美观性之外，对材料的实用性、安全性、环保性也是十分重视。追求绿色、环保作为一种新的生活态度，表现出时代进步的特征，充分将这一理念融入室内装饰装修设计中，能够有效提高人们的生活品质。另一方面，室内建筑材料中大量的危害物质对人体健康造成了巨大影响，其危害性引起人们的高度重视，合理地进行绿色环保的室内装修设计就是从根本上解决建筑污染的问题，并能有效节约自然资源。呼应世界对绿色环保以及节能的倡导，建筑装饰中环保材料的应用必定是将来的市场的趋势。 1室内装饰装修设计中绿色环保设计的内涵 在进行绿色环保设计中，应全程贯彻环保理念，利用环保思维进行室内装饰装修设计，营造出一种健康、生态的居住环境。全面考虑室内装修的季节周期，尽量减少装饰装修给附近环境带来的污染，同时，还要节约水能与环保建材。紧跟时代潮流，利用绿色环保技术的先进成果，在设计中运用绿色环保技术和节约能源技术。目前，绿色环保建设与评估在许多国家得到发展应用，我国在室内装饰装修方面也应重视绿色环保理念，以满足人们对于绿色环保的要求。 2室内装饰装修设计中进行绿色环保设计的意义 当前，随着人们生活水平的提高，人们为追求个性化的空间以及对健康的重视度不断提高。对室内装饰装修提出了更高的要求。在装修过程中为满足人们的要求，需要运用油漆、涂料等化工原料，这些原料会释放出有害气体，进而危害人们的身体健康，有些天热原料（如石材）具有一定的放射性污染，某些家用电器还会产生大量的噪声。作为人们日常工作、学习以及休息的场所，人们的大多数时间都在室内，如果室内的环境不够健康，就会影响到人的身体健康，因此，要做好建筑室内绿色环保设计，采用绿色环保材料，为人们创造舒适、健康的环境。 3室内装饰装修中的污染分析 3.1生物污染 生物污染主要是指以真菌、细菌等方式进行的污染，长时间居住在细菌较多的环境中，会威胁到人们的身体健康。与空气污染不同，生物污染是不断的进行繁衍，这个过程中细菌在成倍的增长，对室内环境的污染主要表现在五个方面：①家纺及衣物发霉而产生的微生物；②生活垃圾长期放置产生的细菌；③人体和宠物自身做携带的细菌；④建筑材料中所附着的微生物；⑤室内花卉所带来的污染。 3.2化学物的污染 由于室内装饰装修材料是经过化学加工而成的，本身的化学成分会具有一定的污染，装饰装修材料与空气接触，会产生甲醛、氨气、一氧化碳等污染气体，影响人体的身体健康，部分化学材料在高温环境下产生反应，加大对空气环境的污染。 4室内装饰装修中绿色环保设计的原则 在室内装饰装修中，要想做好绿色环保设计，应遵守以下原则，具体如下：①无害原则，指装饰物对室内环境及人的无伤害，其重点体现在对建材的选择上，绿色材料选择上应优先选用“绿色十环”的标识、低能耗、无污染、无毒害的节能材料。有毒装修材料中的有害物质可以分为4大类：刺激性物质：一进屋就感到闷，呼吸道、眼睛受刺激，手、皮肤出现红斑。过敏性物质：如家具漆最常用的是聚氨酯漆，主要含2-异氢酸甲醛酯，具有典型的致敏作用，会引起支气管炎或哮喘。致癌物质：如塑料酯类涂料内含有的甲醛，长期低剂量吸收数年至十余年，易致肺癌。生殖毒性物质：如醇醚类涂料，含有甲醚、毒乙醚，可令男性精子数量递减，精子存活率和活力降低，使怀孕妇女产下畸胎儿。②生态化原则，绿色环保的概念就是着重对于环境而言的，保证环境的生态平衡，维持其正常健康的发展机理，节约现有的资源，对废物进行重复利用以及可再生能源的研发，这都是生态化原则所要涵盖的内容。③节能原则，建筑室内的一切材料和物质尽最大限度地利用，以减少消耗，降低成本。例如：灯具的选择应该选用LED等节能产品，放弃或少用荧光灯产品。④美观化原则，由于现代人生活压力日益剧增，室内装饰的满足不仅仅在装饰风格上具有艺术性更要达到使人置身其中有全身心放松的体验！故在心灵上完成绿色装饰的目的。⑤经济原则，经济原则在满足无害、生态、节能、美观化原则的基础上，力求经济成本最低。 5建筑室内装饰装修的绿色环保设计措施 5.1在装饰装修设计方案中融入绿色环保理念 对建筑物室内进行装饰装修前，首先要进行装修方案设计，设计方案之前要充分了解建筑工程大概情况，再想办法站在装修设计角度融入绿色环保理念，进而在源头处减少室内环境受到的污染。设计房屋装修过程中，需要组织设计人员深入探讨房屋整体结构及主要装修材料，例如：墙面装修运用墙纸还是刷涂油漆，地面装修运用地板砖还是木地板，这些布局与规划均需要在设计房屋装修方案时确定下来，尽量选择环保型材料来装修房屋内部，设计房屋结构过程中要保证房屋具有良好的通风性，以防止产生过多狭小空间。 5.2采用绿色节能的装饰装修材料 绿色环保的装修理念秉承以人为本、生态平衡的原则，注重品质与健康的相互协调。装饰装修施工本身消耗的材料以及资源都比较多，因此在施工过程中从规划设计阶段开始就应该要加强绿色理念的运用，对各种所需的材料以及设备进行研究，列出相应的清单，选择一些可以循环使用的绿色节能以及环保的材料进行环境设计，严格按照国家要求，采用对外界无污染的安全材料。要尽量选择不含甲醛的贴面板、粘胶剂以及夹芯板等材料，防止材料中甲醛过度。同时在稀释料和石膏板材的选择上也要注意选择不含苯的材料，保证在装修完成后空气质量符合要求。最后，还要提高资源的利用率，利用复合式的材料代替传统的实木材料。比如密度板、塑料管材等。在装饰材料上，要严格检验，防止有害物质在材料中超标，壁纸、油漆、防水卷材等要符合环保标准，避免漆层脱落产生有毒物质。创新天然材料进行使用，比如将稻草进行碾压后制作原色的书橱或者木桌，或者采用稻草本身天然的黄色，将部分家具刷成稻草的颜色等都能给人带来舒适的感官体验。比如设计地中海风格的家居时，充分利用贝壳及卵石等原材料，在周围再加以描绘便可创造出海洋感觉的地砖或是墙面。天然有机材料一般需要就地取材，这就使室内设计具有地域性特色，使设计的室内环境有个性特色。 5.3室内科学的放置绿色植物 如果在室内装饰装修时不能确保其实现真正的绿色环保设计，可以通过一些措施改善室内空气的质量，以减少有害气体危害人体。种植适宜植物是改善空气质量的最佳措施。有些绿色植物，既能吸收室内里的有害气体，还能发挥美化效果作用，使室内装修美感增强。有些植物利于净化室内空气，例如：桂花能够吸收灰尘；雏菊和万年青可以除掉三氯乙烯；玫瑰和月季能够吸收二氧化硫；薄荷能够杀灭细菌；铁树和长青藤可以吸收苯。 5.4装饰设计中的灯光设计 只有切实注重新型技能、技术的运用，才能从根本上减少有害物质的排放，保障人们的身心健康。比如，在室内设计过程中，一定要注重LED灯的运用，这样不仅可起到节电的作用，还不会产生任何有害物质，从而实现室内灯光设计的环保模式。在建筑工程的设计过程中，一定要灵活运用灯光设计，这是因为灯光设计是建筑工程节能设计的重要组成部分，所以，设计人员必须提升自身的环境保护意识，根据建筑室内的特点进行设计，注重自然灯光，可进行直接照明，并选用节能灯具，淘汰现有的白炽灯，以达到节能降耗的目标。 5.5合理的规划布局 ①要对房屋的结构进行细致全面探讨，结合其空间分布，对屋内的通风、向阳等多因素进行全方面分析，并对室内墙面、地板等作出设计蓝图，要避免在设计中出现密闭的狭小空间。②要严格按照室内通风设计标准，保证室内正常的通风。一般而言，要求建筑内房屋的通风标准高于每人每小时30m3，在特殊区域更要加强通风的流畅，完善通风设施，确保室内空间的通风良好。③要注意环保的搭配，在室内装饰中，不仅要减少甲醛等危害材料的集中使用，还应该有效利用环保材料进行搭配，比如麻墙纸、草墙纸、生物乳胶等。这些材料环保无污染，而且还具备除湿、驱虫、除潮等功能，合理与室内设计相搭配，将很好地促进室内环境环保性、美化性与实用性的协调统一。 5.6做好环境检测工作 装修新房和购买完家具后，需要聘请专业的室内环境检测人员对室内环境进行检测，听取检测人员的意见，在合适时间安排入住。购置家具过程中，要选择具有良好空气净化能力的设施，具体要按照厨房、卧室及卫生间的不同污染程度来选择，例如：厨房油烟较大，排油烟机必须具有非常好的通风能力。装修完成后，坚持选择合适开窗时间给室内换气通风，并防止室外受污染的大气进到室内。 6结束语 绿色环保设计在我们大气环境越来越恶劣的情况下提出是十分有必要的，绿色环保设计不仅仅是技术层面上的考量，更重要的是观念上的改变。在当前的建筑物室内装饰装修过程中，一定要高度重视所运用材料，装饰装修工程满足绿色环保的要求，进行绿色环保设计过程中，不仅要合理设计装修方案，科学选择施工材料和种植适宜植物，还要做好室内环境检测工作，才能保证人们身体不受到危害。 作者：聂子程 单位：广西高艺工程有限公司 绿色环保论文:室内装饰装修中绿色环保设计的应用 【摘要】随着时代的发展，人们对生态环境保护意识地不断增强，绿色环保设计已成为人们对建筑室内装修的基本要求。在室内设计中引入绿色环保的设计理念，能有效提高室内的环境质量和安全性，并在节约能源的同时减小了对人体的危害。 【关键词】室内装修；绿色环保理念；设计 作者简介：蓝志军，硕士研究生，南宁学院讲师、工艺美术师 常用的室内装修[1]材料中都或多或少含有一定的化学有害物质，对人体健康造成了严重的隐患，因此，人们在进行室内装修时更倾向于环保、安全的室内装修设计。绿色环保设计不仅是建筑室内装修设计的发展趋势，还是为人类创造舒适、安全、环保的生活环境的关键。 一、室内装修绿色环保设计的含义 在室内装修中采用对人体的危害小、污染程度低的装修材料，把室内的污染度降到最低，此为建筑室内设计的绿色环保理念。绿色环保理念[2]以生态环境及资源的保护为重点，在室内装修中引入绿色、节能、环保的理念，确保资源能得以最大限度的充分利用。通过科学的室内设计方案，减少对能源的消耗、降低对环境的污染。随着时代的发展，人类生活中出现诸多生态环境问题，严重危害着人类的健康，因此人们对绿色环保设计有了新的认知，绿色环保理念由此而来。合理正确地运用绿色、节能且环保的建筑材料及技术，不仅能有效提高装饰装修设计的水平及建筑室内环境质量，还能为人们提供了简洁、绿色、环保、舒适的室内空间。 二、室内装修绿色环保设计的运用原则 （一）生态原则。现如今已是一个全民提倡环保的时代，在室内装饰装修设计中引入生态美学无疑已是时下最为流行的室内装修设计理念。在追求美学在室内装修设计存在的原理以外，还强烈提倡与生态美学相互结合，以人与自然环境为本的原则。由于许多材料的不可再生性，所以应对自然资源节制使用。 （二）适度消费节约能源原则。近几年，随着高额房价的不断攀升，与房屋相关的一切材料物料以及人工费用也在持续上涨。室内装修设计理念中又重新引入了适度消费原则，反对铺张浪费，追求最大限度地利用物料并对其有所把控，从而实现降低消耗，减少成本。 （三）安全健康原则。建筑室内是人类生活、办公的主要场所，所以在室内装饰装修物料方面应以健康为出发点，选择低能源消耗、具有绿色环保标志、无毒无污染的节能型材料,以提高装修后室内的空气质量。 三、室内装修中绿色环保设计的应用措施 （一）室内灯光照明的设计。在室内照明设计上，充分利用灯光光线对空间进行加工，通过美观的视觉效果满足人们的视觉需求是现代室内照明设计的核心关键。以自然光源与照明光源相结合的原则，保证照明设计艺术性的同时，也应考虑节能原则。随着科技的不断发展，如今生产出了多种新型材料，如吸热玻璃、保温墙体等，这些材料不仅能具有采光和保温的双重作用，还具有节约能源的作用，且对环境不会造成污染，符合绿色环保的设计理念。 （二）室内墙面的设计。出于对户内运动功能和安全性的考虑，室内墙面应平直光滑，选择隔热耐温的材料，减少户内热能的损失。进行房间隔断时，为了避免热量从一个房间传递到另一间无需进行控温的房间，则需要在隔断材料中填充隔热原料，从而最大化地防止热能的室内传递。 （三）室内污染物质的把控。因目前各种的装饰材料都会释放出一些有害气体，所以准确计算出房间的承载量和把控装饰材料的使用量是很重要的。并且对购买的家具和装饰用品的污染量进行预估，如果室内空气中各种污染物质的累加，达到了国家标准后再购买家具或装饰物就会造成室内污染物质超标，对人体产生危害。[3] （四）装修材料的选择。室内装修中材料的选择上应严格按照国家标准，选择绿色环保且安全的材料。选择材料时应注意是否由正规厂家生产，是否拥有权威机构出示的安全监测报告，判断有害物质是否超标，以保证装修后空气的质量。 （五）室内绿色植物的运用。根据目前室内装修技术水平和材料的现状，想要实现真正意义上的绿色环保设计是很难的。但是我们，通过种植绿色植物吸收室内空气中的有害气体，还能起到美观的视觉效果，增强室内装饰美感。 四、结束语 在自然环境越来越恶劣的形势下，绿色环保设计在室内装修中是非常重要的。设计师应全面提高环保意识，必须要更多地去考虑室内的安全性，合理运用绿色环保的理念，不仅能在一定程度上减少有害物质对人体的危害，还能在节约能源方面产生积极的作用。 作者：蓝志军 单位：南宁学院 绿色环保论文:室内装潢中绿色环保设计论述 绿色是生命和健康的象征。“绿色设计”，就是减少破坏地球资源的，将自然界的元素和素材，科学地、艺术的引入室内，创造出充满自然风情和美感，满足人们生理和心理需要。以可持续发展为指导原则的绿色设计，要求从室内的规划设计，到工程施工，到运行维护等一切的活动都以对自然环境的负面影响控制在最低。室内绿色设计是生态环保节能设计，今后室内设计的发展潮流和趋势，必将是绿色设计。 一、室内装潢绿色环保设计的基本特征 1.装修材料要求绿色环保，突出以人为本室内装修材料严禁使有害有毒物质。例如，人造板材中有甲醛、油性彩色涂料含有甲苯和二甲苯，这些有害物质在室内通风不畅的情况下，就会不断积累，对人体带来巨大的伤害。因此，我们在对室内环保设计选择的装修材料首先选择对人体无害的材料。其次，尽量选择节能材料，如吸热玻璃、热反射玻璃、保温墙体等新型材料。此外，在室内装修中尽量选择一些节能灯具、节水部件等也能节约常规能源。2.使用天然能源和可再生能源天然能源（风能、太阳能、地热能等）的使用，能减少大气污染和二氧化碳的排放，它既能不影响生态自然环境，又能提供可持续使用能源。风能是因为空气流动做工而提供给人类的一种可利用性能量，风能量是丰富、近乎无尽、广泛分布、干净，还能在一定程度上缓和温室效应。太阳能：自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，太阳能普遍、无害、巨大、长久，目前已成为人类使用能源的重要组成部分。地热能、沼气等绿色能源也能在室内中得到较强的应用。3.合理布置室内空间，突出科学创新意识室内设计意味着我们将是在一个相对封闭空气流通非常有限的空间里，空气流动相对较弱，在设计中，我们需要意识到，但凡能有藏污纳垢的角落最终都会变成室内污染源，充分运用室里灯光、向阳和背阳等情况下造成温差促进空气流通的知识，保持室内空气流动，形成自然带进新空气，排出有害气体，减少使用排气设备，降低能耗，同时有利于人体健康和提高工作效率，促进绿色理念。 二、室内装潢绿色环保设计原则 1.无害化原则安全是任何室内设计首先要保证的，无害化原则要求室内装修设计和装修物对环境和人都无害。具体表现在室内设计前评估对该设计该项目施工完成后对周围环境的影响。然后对周围可能造成的环境影响，采取一些措施进行补救。装饰物的无害化主要是指选择的装饰材料如家具、电器、植物、花卉等对人的身体健康没有影响和伤害。2.生态化原则生态化原则主要是要求室内设计不影响周边自然生态平衡，能够节和循环利用各种资源具体体现在，首先室内设计要求能有效的、合理的、循环利用自然资源，减少对自然资源的破坏。然后是降低材料消耗，尽量重复使用一切可利用的材料，加强对旧材料的第二次利用，事实上许多的废弃的配件、家具设备、砖石材料都只需要简单的加工，就能应用于建筑装修中，而且还可能产生意想不到的效果。3.节能化原则节能设计的主要任务是以绿色环保为原则，在设计中尽量减少取暖、通风、空调、照明等耗能严重的设备。设计能循环利用的的材料和能源（如太阳能，风能，地热等）。在室内陈设中多使用自然元素和天然的装饰品，装饰应贴近自然，拒绝过度装饰，减少一些无谓的装修材料。建筑室内平面规划的要求是根据建筑的朝向、日照等条件，能充分利用自然光的能量，避免风漏斗现象的产生，尽量利用建筑外界面的反射原理来减少夏季的炎热。采用浅色系的地板、釉面砖等具有反光感的材料来增加室内的采光。同时适当的重色系的材料能与浅色系材料形成鲜明的对比，能增加空间的层次感。合理的使用隔墙和屏风，能增加室内空间，冬天的时候能降低冷风的速度，减少室内的热量损失；夏天通过屏风对室内空间进行组织能形成良好的过堂风。传统单一的墙体材料已经不能满足节能的设计需要，采用复合的材料能使各种材料充分发挥自身的优势，例如墙体材料可采用板材、浆料、块材等组成的复合材料。这种材料既能保温又能防潮防湿和防水，进而起到节能的作用。门窗的能量损耗在一般清情况下要远远的墙体的损耗。因此我们要提高门窗质量，贴加密封条或控制窗墙比来减少冷风的渗透。使用高性能的玻璃如Low-E玻璃来改善窗户的保温性能。采用新方法如遮阳或导流翼板来控制室内外温差，此外还可根据不同环境的采用不同薄厚、浅深来的窗纱来满足需要，也具有一定的节能效果。 三、室内绿色植物的选择的一些方法 室内环境通常光照不充分，空气条件差同时湿度相对较低，温度较为恒定，因此，在选择室内绿色植物时要选择喜阴、耐阴的植物。科学研究表明从植物的习性出发，考虑到室内的环境情况下，大多数的观叶植物都能在室内有散射光和半阴的条件下生长。绿色植物的选择原则是“以人为本”，要根据居家主人的兴趣爱好和生活习惯来选择。新装修的房屋可适当选择一些能减少装潢造成的空气污染的植物如菊花、芦荟、吊兰等。另外，还可以选择一些展示居家主人的追求和性格的植物如具有坚忍不拔风骨的竹子、具有超凡脱俗气质额兰花、志存高洁的菊花等。还有，在不同的季节要选择最具有代表性的元素，如春花秋实，夏绿冬叶。 四、现代室内植物基本摆设手法 室内空间，是人类居家生活的重要环境，在室内选择和摆设不同的植物能形成不同的景观，这些景观能够清雅俊秀，也可以五彩斑斓，还可以枝叶婆娑。一两盆精美的花木，可具有“画龙点睛”之妙，几盆恰到好处的鲜花，又可给人万紫千红，姿态万千感。现代植物摆设手法常见的有：仿照大自然的景观，结合雕塑、喷泉或花坛、水池、堆砌山石等，将种植容器制作成各种形状，镶嵌在柱子，墙壁等竖向空间上，然后在其上栽种柔软的植物，装饰成一幅幅精致的“壁画”的镶嵌式；利用各式吊篮栽植蔓生植物或花卉，悬吊于室内的天花、墙壁窗或柜上，引人注目的悬垂式；在阳台、墙角或楼梯处摆放攀援植物，造成扶疏绿叶布满墙壁或天棚之景的攀援式。 五、结语 在建筑史发展过程中，我们看到的设计理念都体现了人与自然的交融。在生态环境日益恶化的今天，绿色环保是我们每一个人都要肩负自己的责任和义务，绿色环保概念的设计也将成为今后室内设计方向。作为设计人员要在实践中不断学习和提高意识，把绿色环保理念和工作，贯穿于整个室内装潢各项工作中，融入到每个人生活中，为造福环境，造福大家而努力。 作者：谭铿 绿色环保论文:绿色环保视阈下机电安装工程论文 1绿色保温材料概述 绿色保温材料由于其自身所具备的环保性能及其资源的节约性，在当前各行各业的使用都很普遍。绿色保温材料分为有机和无机的，均以其自身的导热系数低、密度小、柔韧性高、很好地防火防水等多重性能而广受大家的欢迎。它以无机类的轻质保温颗粒作为轻骨料，加由胶凝材料、抗裂添加剂及其他填充料等组成的干粉砂浆。 2机电安装工程中绿色保温材料所发挥的作用 2.1导热系数小，延长机电寿命 由于绿色保温材料正常工作环境下的平均导热系数0.12w/mk，相比较传统的保温材料导热系数低了很多。在机电中，机电的正常工作是靠电力带动的，电力做功必然发热，如果材料的导热系数太高，较长时间的运用将很大可能会烧坏内部的电路系统，导致正常的机电不能使用，在一定程度上相对降低了机电的使用寿命，而且增加了用户的消费成本。 2.2重量轻，适合搬运 在当前绿色保温材料所运用的机电行业中，家用电器所占的比重较大。绿色保温材料因其有较轻的重量，通常的保温材料的密度要小于400kg/m3，这是传统的保温材料远远不能赶超的。在机电行业的搬运中，对于一些小型的家用电器可能影响不是很大，可是对于那些大型甚至是超大型的机电，无疑会使它的搬运难度下降了许多。重量轻型的机电，一方面可以减少机电零售行业对工人数量的需求，减少工人工资成本，另一方面，轻型的机电有利于居家内部的搬移，特别是在搬家方面。 3我国目前机电安装中绿色保温材料使用的现状 机电安装工程中绿色保温材料的使用，与发达国家相比，我国的使用可能较晚些，保温材料的研究仍然处在起步阶段，仍要继续摸索更加科学、环保的保温材料。纵观这几年机电安装中绿色保温材料的使用状况，主要存在以下几个问题： 3.1对绿色理念的误解 目前许多的机电行业所认为的绿色就是以最小的成本获得更大的利润，也就所谓的小投入和大收获。其实，绿色中资源的节约，不等于资源的节省，而要使有限的资源能够循环使用。在机电的安装中，绿色环保材料的使用，一定要注重材料的质量，既要使所使用的保温材料能够不对人体产生伤害，也要让保温材料能够长久地被人们所使用，实现保温材料本身价值的最大化，而不是一味地节省材料，降低成本，这样所达到的绿色是错误曲解的绿色，没有认识到绿色的真正含义。 3.2保温材料选用不当 机电安装中的保温材料的选择不是随意的，它具有针对性。这种针对性是要根据具体的机电而言的，在材料选用的当时要考虑到该机电的用途、该机电的工作环境、该机电的负荷时间等多重因素。在机电安装中，保温材料的选择对于机电的绿色环保将会发挥着巨大的作用。 4保温材料在机电安装中的具体运用领域 绿色保温材料因其所具备的特性，应用的范围十分广泛，主要可分为软瓷保温、墙体保温、硅酸铝保温、外墙保温、酚醛泡沫性材料的保温以及膨胀玻化微珠等几种。而在我国当下的机电安装工程中，保温材料主要运用于保温板和保温外壳两个领域。 4.1保温板 在当下的机电安装中，比较常见的保温板有这么几种，如聚氨酯保温板、水泥发泡保温板、膨胀聚苯板、岩棉板、新型保温板等。每种保温板由于它的性能不同，所适应的环境也就不同。如聚氨酯保温板，其所采用的发泡剂在导热系数方面，与空气比较，相对更低，所以有较佳的保温性能。再加上特有的高抗气体扩散性以及闭孔性等特点，让此种保温板的隔热性能可以保持二十年至五十年，甚至更长。 4.2保温管壳 在保温管壳中，聚氨酯保温管壳是运用的最为广泛的，它一直以一种优良的绝热保温材料而得到迅速运用。它以自身独特的优点，如施工方便、导热系数小，大量地运用于各种供热、制冷、输油、输气等各种管道中。因此，其在各种管道中的运用，不仅方法简便，而且还可以起到保温隔热，有效防止地气、水分、气体的渗透以及微生物的滋生和发展。 5机电安装中绿色保温材料的运用的注意事项 5.1保温材料的对象要定位准确 目前，我国的机电行业对绿色保温材料的重视力度不足，这对于想要壮大我国的机电行业的远大目标来说还有很远的一段路需要走。当下出现的保温材料较多，但是并不是在保温材料的选择上可以不加挑选。如PET塑料、橡胶海绵、离心玻璃棉等，它们是当下使用最广的几种主要材质，但它们自身的特点却不相同，这决定了它们被选为保温材料时所使用的领域要有所区别。 5.2保温材料的选择方法 在机电安装工程中的绿色保温材料的选择中，除了要关注所选择对象保温材料本身的特点外，还要讲究一定的技巧与方法。第一，要看材料的性能，如吸湿率、防火、吸声、机械强度等。作为绿色保温材料，每一个性能应该控制在合理的数据值内，有一个标准的性能指标。第二，要考虑材料对人与环境的长期影响，因为环保是最终的出发点。第三，绿色环保材料不仅要考虑到它的节能、环保的方面，经济适用性的选择也是一个重要指标。这三者是环保材料选择过程中应该掌握的科学方法。 6结语 在目前的机电安装工程中绿色保温材料的运用给人们的日常生活带来了极大的方便，也为国家所号召的建设环境友好型社会供出了一份力。但当前对保温材料的研发投入力度仍然不是很理想，这在以后的研究中要加快步伐。 作者：盛露 单位：南京市建筑安装工程质量检测中心

石油化工工程论文:石油化工工程环境监理研究 1石油化工工程设计阶段的环境监理 石油化工工程项目种类繁多，而且施工工艺和环保措施相对复杂，在工程设计阶段，除了对一般工业项目的审查材料进行核查，还需要重点审查工程项目平面布置、设计方案、施工规模、生产工艺以及环保治理措施的设计是否满足环境影响评价文件以及相关批复的具体要求，审查施工组织设计、施工方案和施工图纸等文件资料有没有落实环评批复以及设计方案，同时要对施工环境管理体系和具体的管理计划进行核实确认。一旦发现不符合相关规定和要求的设计资料，需要及时书面向有关建设单位和参建单位进行汇报，做出修正调整。对于工程项目发生的重大变更，则需要及时召开环境监理专题例会，综合分析工程变更对环境造成的影响，并上报环保部门，同时要求有关建设单位及时完善相关环保手续。 2石油化工工程施工阶段的环境监理 环境监理人员在施工过程中，可采取巡视、旁站监督、定期检查、不定时抽查、召开环境例会以及下发整改文件等方法，确保完成施工期环境监理工作目标。 (1)大气污染监理在石油化工工程项目建设过程中，相关的环境监理人员需要及时检查并督促施工单位落实环保管理文件的相关具体要求，最大程度地减少废气污染，避免威胁到施工周边的生态环境以及施工人员的生命安全。 (2)废水污染监理环境监理人员对石油化工工程施工过程中的废水污染监理主要体现在三方面。首先，要检查石油化工工程施工选址。通常情况下，为了避免废水污染，工程项目的施工营地、石油化工药品试验点以及混泥土搅拌场等需要尽量远离河流，尤其要注意核查带有污染性的石油化工施工工艺是否远离居民和牲畜饮用水源和农业灌溉水源；其次，要监察相关的石油化工工程项目是否对施工区具有重要社会经济价值的水源，比如温泉、瀑布和矿泉等采取预防保护措施；此外，要严格监管石油化工施工过程中产生的工业废水，确保其经由相关技术处理达到相应的排放标准要求，并仔细检查工业废水的排放地点，尤其是核查是否为混泥土废水排放设置相应的沉淀过滤地，避免污染周边的生态环境。 (3)噪声污染监理石油化工工程项目施工过程中需要运用到很多机械设备，机械设备在施工运行过程中极易产生噪声污染，影响工程项目周边居民正常的工作和生活。因此，在工程项目实际施工时，有关的环境监理人员会要求相应的施工单位对那些会制造出较大噪音的大型机械设备采取间接运行的方式，以此来减少机械操作声音的叠加效应，减轻噪音污染；而对于相对较小的施工机械设备，则可以采用隔声罩和减震垫的方式来减轻设备振动引起的噪音；当然，对于能在室内操作的机械设备，环境监理人员建议尽量置于室内操作，从而减轻对施工外部环境造成的噪音污染。此外，在石油化工工程施工期间，适当增加施工区域围墙的高度，也能够有效减轻噪音污染。 (4)固体废弃物污染监理石油化工工程项目建设，极易产生建筑垃圾，从而引起固体废弃物污染。因此，在针对固体废弃物的环境监理工作中，一方面环境监理方需要向石油化工工程的施工单位下发建筑垃圾分类表，并要求其每周填报建筑垃圾的产量和种类，同时要预测下周建筑垃圾的产量和种类；另一方面，要及时地对施工过程中每周的建筑垃圾产量和种类设置跟踪档案，以便实时控制建筑垃圾的取向，并及时地为施工单位提供建筑垃圾无害化处理的技术指导，减轻固体废弃物污染，保护生态环境。 3石油化工工程竣工阶段的环境监理 石油化工工程项目完工后，需要根据实际施工情况上报环境监理竣工报告，同时要完整地提交有关环保资料。有关环境监理人员，首先，要督查工程项目承包商及时地整理环保工程竣工文件和验收资料，并及时提交环保工程竣工申请报告，进而提出相应的环境监理意见；其次，在参加石油化工工程交工检查过程中，需要监督施工现场清理工作，核查施工用地的恢复是否达到环保标准要求；再者，对工程项目配套的环保设置的落实情况进行全面评估，对于相关的环境问题需要提出继续监理或给出具体的处理的方案。最后，要详细编制工程项目施工环境监理报告，并提交环保行政主管部门进行备案。 4结语 总之，石油化工工程的环境监理工作贯穿工程项目施工的全过程，任重而道远，需要结合石油化工施工的内外部环境，从工程项目设计阶段到施工阶段再到竣工阶段进行全面的监管，切实保护生态环境，促进石油化工行业的可持续发展和进步。 作者：周鸿初 单位：浙江省天正设计工程有限公司 石油化工工程论文:石油化工安装工程中吊装研究 1吊装的定义和吊装工艺 吊装是指在起重机械的作用下，工件被提升并安装到规定位置的施工作业。吊装工艺是由起重机械的类型、工件结构形式、施工场地条件综合确定的，非常具有创造性，不能一劳永逸，同样的设备、同样的起重机械，对不同的安装单位、不同的施工场地条件，会衍生不同的吊装工艺。石油化工项目上常用的起重机械主要有桅杆、桥式/门式起重机、汽车式起重机和履带式起重机。随着起重机械受力构件性能的不断优化和大型液压技术的不断发展，危险性高、工艺复杂、施工周期长、影响施工平面范围大的桅杆已逐步退出了历史舞台，性能更高、更安全可靠的桥式/门式起重机、汽车式起重机和履带式起重机越来越受到施工企业的青睐。经过多年摸索和总结，目前主流的吊装工艺有单机提升滑移法、双机提升滑移法和双机抬吊滑移法。这三种吊装工艺具有原理透彻清晰、力学计算简单准确、方案设计简捷方便、吊装过程操作简便、吊装平面布置机动灵活、对吊装现场适应性好等特点。 2吊装的重要性 (1)在施工组织方面的重要性为提高土地资源的利用率，石油化工装置逐步由平面摊铺发展为立面层叠，工艺结构越来越复杂，能否将诸多构筑物和设备顺利安装就位，是对施工组织的一大考验。在构筑物和设备的安装任务中，大型设备安装是重点，所有大型设备的安装节点连在一起就形成了整个项目的关键路径。因此，整个项目的施工组织应以大件吊装为核心，在保证大型设备优先安排的前提下，穿插进行其他结构物及设备的安装工作。(2)在建设工期方面的重要性众所周知，相对于高空作业，地面作业无论是安全性还是工作效率都要高很多，所以尽量在地面完成工件的预组装或附属构件的安装，然后整体吊装就位可以有效缩短工期。笔者经历的扬子石化-巴斯夫一体化工程乙二醇项目有4台40米以上的塔器，随塔有大量的塔盘、梯子平台、工艺管线、保温绝缘材料以及电气仪表设备。如果这些附属构件在高空安装，即使脚手架和大型起重设备都能及时到位，也需要用3个月以上时间才能完成全部安装工作。吊装管理团队进场后，很快就发现了问题，第一时间给项目领导提出了建议。经施工部门合理部署，4台塔器全部在地面上完成了大部分附属构件的预安装，为项目部节约了近2个月的工期，给项目按时完工做出了巨大贡献。(3)在项目效益方面的重要性目前执行的安装定额只包括构筑物和小型设备的吊装费用，大型设备的吊装费用没有覆盖到，需要在投标时单独报价。由于重型起重机械的市场保有量很低，而需求量却不断增加，供需不平衡情况特别突出，导致重型起重机械的台班费用一直居高不下，台班费占大件吊装费用总额的90%以上。考虑到吊装工作容易受设备到货滞后、恶劣天气等不利因素的影响，投标报价时会考虑一部分闲置台班，计为不可预见费。如果在现场执行过程中，项目能合理计划、灵活组织，使吊装工程在最近时间内完成，这部分不可预见费就可以节约下来转化为利润，而且是没有成本的纯利润，对项目整体效益意义重大。 3关于吊装的几点建议 (1)重视人才培养吊装是一项非常专业的工作，新手要经过多个项目的历练，才能成长为合格的吊装专业工程师。当前，工程建设企业普遍缺乏吊装专业工程师，许多企业根本就没有专职的吊装专业技术人员。这就造成项目部没有能力编制吊装方案，勉强拿出的方案也是纸上谈兵、空中楼阁，不光不能指导施工，还给安全生产埋下巨大隐患。此外，工程建设企业重管理、轻技术导致专业人员收入普遍低于其他管理人员，许多有经验的吊装专业人员迫于生计主动申请转岗，人才流失严重。为扭转当前的不利局面，工程建设企业应重视人才培养并在用工政策上给予照顾，以提高吊装专业人员的工作热情。(2)加大地面预装配深度在吊装能力满足技术规范和安全规范要求的前提下，尽可能扩大地面预装配程度，以减少高空作业量。除了设备附属构件的预装配外，钢结构框架的预装配也应提前考虑。在场地条件允许的情况下，将钢结构框架在地面上预装配成“口”字形或“日”字形构件，可以有效提高工作效率。(3)灵活处理不可预见事件吊装工程非常容易受外界因素的影响，任何一个不可预见事件都可能导致成本增加、工期损失。因此，项目部要根据现场实际情况，灵活处理不可预见事件，并及时调整施工部署。 4结语 吊装不光在施工组织方面，在建设工期和项目效益方面也有着重要的作用。项目部在执行安装任务时，如果能将吊装工程放在战略优先的地位,并配以足够的支持力度,会更加有效地帮助项目取得成绩，推动工程建设企业走向成功。 作者：万昌春 单位：中石化石油工程建设有限公司 石油化工工程论文:石油化工中工程质量监督 1石油化工在工程质量监督体系中体现出的特征 石油化工在工程质量监督体系中体现出的主要的特征有：第一，石油化工对工程质量准则的要求极为苛刻，因为这项工程涵盖的专业领域相当广泛，对于施工后的工程都放置在高温高压、易燃易爆、有毒有害等条件很严格的环境下工作，这项工程的危险系数相当高，因而对工程质量的要求也就非常高。第二，在对石油化工工程质量的管理上，对管理人员的业务水平有着极为严格的要求，因为这项工程中存在的安全隐患比较多，在施工过程中对工程质量的要求相当高；石油化工的施工周期通常情况很短，但是对施工的进度有着苛刻的管理体系；由于施工的团队比较多，签订的条约也多，工作人员在施工现场很难进行管理。三是，随着时代的快速发展，石油化工在工程技术方面也在快速的更新，出现的新设施和技术不断被投入实际的工程生产当中。例如大型的吊装设施、不同的焊接材料，调试仪器的高精密性等。四是，石油化工在施工过程中所涉及的专业领域广，比如土木工程、钢架结构、锅炉的加热、输油管道的焊接以及处理热和腐蚀造成的危害等专业方面。以上几项特征决定了石油化工在工程质量等方面，还具备了其他的特征：坚定不移的对石油化工项目的工程质量与参与建设的责任单位质量行动相联系的监督管制体系。 2现阶段国外石油化工工程质量监督管理现状 现阶段国外的石油化工工程质量监督管理模式主要分为直接监督和间接监督两种模式，直接监督中又可分为主动参与模式和授权监督模式。主动参与是指石油化工工程主管部门根据相关法律法规的规定，积极主动地参与到对石油化工工程项目的监督管理中去，石油化工工程项目承建单位在开工之前必须办理相关的许可手续，主动地接受工程主管单位的相关官员及专业技术人员监督检查，采用主动参与模式的主要代表就是美国；授权监管模式就是政府授权或者聘请外部专业监督检查人员，包括专家、工程师、专业技术人员、质量控制专员等对工程建设的各个环节进行监督检查，全面负责工程质量。间接监督模式是以德国为代表的国家主要采用的石油化工工程质量监督模式，其主要指的是通过对相关工程设备、材料质量的严格的检查标准的制定，通过制造单位或者是有相关资质的检验单位对工程产品的质量进行检测之后才能进入市场销售，制造单位对其工程产品的质量负有全面地责任，对其工程产品质量实施连续的质量控制及检测，从产品的制造、销售、施工等各个流程进行取样检测，并且在项目实施过程中，项目工程质量控制单位还要对工程产品质量的控制及检测过程本身进行抽查检验和评价。同时，在工程产品和设备通过检测后，工程产品和设备必须使用合格的“CE”标志以示区别，政府工程建设质量主管单位对市场上以次充好的假冒伪劣产品的打击力度极强，一旦被政府主管单位发现必将施以严惩，并且取消其相关的制造、建设资质。 3我国石油化工工程质量在新形势下遇到的挑战以及在工程质量的监督上存在的现实状况 3．1石油化工工程质量在新形势下遇到的挑战 一是，目前石油化工行业内部的竞争势头日益增高，而且石油化工工程的建设范围每年都在增大，发展的速率也在不断提高，对石油化工施工建设的质量管理和监督方面的工作提出了越来越高的挑战。二是，对石油化工建设的投资主体较多，让工程质量的监督管理在正常进行工作时有一定的难度。三是，在法律的范围内，石油化工在质量的监督上有众多的主体，主要有工程的建设、石油管道的勘探设计、施工过程、监理以及工程的检测这五部分主体，除了这些责任主体以外还有材料的供应商、石油设施的制造以及对石油化工咨询的管理部门等。四是，及时调整政府部门对石油化工工程质量监督权利的观念。要积极借鉴国内外相关行业的工程质量监督经验，不断地完善和创新监督方法，对工程质量监督的理念和方法进行及时更新、推广。 3．2石油化工在工程质量的监督上存在的现实状况 在石油化工施工的过程中，在工程质量监督的工作上仍有很多问题，以下几点在质量监督方面主要存在的问题：首先，根据石油化工工程建设的主体单位来看，管理体系不明确和不顺畅，降低了对工程质量的监督力度。管理阶层对工程质量的关注意识不够高，造成了质量监督管理部门的设置上不科学，质量监督管理体系不充分，各部门以及政府进行管理的现象随时发生。其次，石油化工在工程质量监督的内部管理结构上有岗位设置的问题。再次，石油化工工程建设质量在监督的力度上由于市场的主体不明确显得很匮乏，相应的制度办法无法有效地进行实施，石油化工的监督管理人员有限，造成了不能够在市场上进行公平合理的竞争，根本体现不出质量监督的作用。最后，监理的工作由于受到建设单位的限制，在很大程度上发挥不出重要的监督管理作用，在具体的工作配置上与建设单位没有达成一致，造成在对石油化工质量进行检查是相互推卸责任，降低了工作效率，对施工的各环节不能有效的进行监督。 4防范管道输油中存在的安全隐患所采取具体的实施策略 第一，加强权力的集中化，对管理部门的结构进行重新组合，将分散在各部门的管理权力全部统一起来，只有将分散的管理部门集中一起，才能有序地进行工程建设。石油化工工程质量的监督职权属于政府职权，因此在执行监督权力的过程中就必须表现出执法的威望性。因此在行使这种监督职权的时候，必须让这种管理机构相对独立。第二，在工程建设过程中，对勘测设计、施工建设、监理等单位的工作人员的思想教育工作要提高，让工作人员懂得国家的政策法规和具体文件以及准则，加强各部门工作人员在工程质量监督过程中遵守法规的意识。第三，对石油化工工程质量监督与管理人员的专业能力进行常规培训，以提高工作人员在工程质量监督的专业素养。石油化工工程质量监督的管理部门应对静态的质量管理行为和动态的质量管理行为进行合理地监控，以此来保证石油工程建设的质量保持在一个比较高且平稳的水平上。第四，对工程建设、勘测设计、施工、监理以及施工建设等单位进行最基础的管理工作，增强工程在管理方面的准则化、规范化。各个工作单位都要行动起来，让各项文件落实到工作上去，才能提高石油化工工程质量监督的工作效率。第五，拓宽石油化工质量监督的工作领域，保障石油化工工程的各方面都能得到监督，这些工作领域涵盖了：向石油炼化的检查修理延展、向设计和制造石油设施过程中延展以及向石油化工工程的安全建设以及质量监督的管理体制方面的延展。为了不使每个环节出现任何差错，管理人员在对石油化工工程建筑的质量进行监督时，不能放过工程的每个环节，保证石化工程不出现任何差错。 作者：陈云川 单位：中国石化管道公司荆门输油处 石油化工工程论文:工程技术下的中国石油化工论文 1工程设计技术创新与扩展领域的技术创新有了飞跃式发展 中国石油化工始终将工程技术开发创新看作是技术创新的重要发展趋势。工程设计单位的主要作用就是将已有的科技成果转变成解放生产力的重要途径，借助过程系统工程技术的应用已经实现了工程技术开发创新的快速发展。对于炼油技术而言，更是凭借着工程技术集成创新提升了自身的设计与建设千万吨级炼厂的能力，同时还能达到多种石油产品的需求。在经历了多年的不懈研究与开发之后，过程系统工程技术的扩展领域，包括分子模拟、计算流体力学等技术也在中国石油化工技术开发中扮演起了重要的角色[4]。其中，前者在催化剂研发、油品添加剂设计等方面有着突出贡献。 2中国石油化工技术创新与应用展望 为进一步实现石油化工行业的发展，中国石油化工立足于自身的长期发展，严格执行科学发展观，以此来满足国内与自身的发展需求。在这一过程中，过程系统工程技术的研究与应用必然将会在中国石油化工行业发展中有着更加深远的影响。 2.1炼油领域 在未来的时间里，中国石油化工必然会继续加大对炼油布局和装置结构的调整与完善力度，从而扩大装置规模，并提升其系统性。这样一来，中国石油化工将会朝着规模炼化企业群更加迈近一步，进而达到炼化一体化水平，同时有效减少能耗，提高资源的使用效率，最终从整体上实现其自身竞争力的提高。而为了达到这一目标，中国石油化工将以过程系统工程技术为重要纽带，坚持对清洁燃料生产技术的研究与开发力度，着重研制清洁汽油与柴油生产技术、炼油化工一体化技术以及非常规原油加工处理技术。 2.2清洁生产领域 近些年来，我国一直在大力倡导建设环境友好型社会。基于此，中国石油化工将会继续关注环境友好生产技术的发展，在生产与经营中严格遵守节能、绿色等原则，最大限度的降低污染排放量[5]。与此同时，还会继续走可持续发展的循环经济路线，降低“三废”的排放量。此外，在生产过程中还要尽可能的实现清洁生产，即四用节约型能源，采用最节约的工艺，并生产出耗能最低的产品，并在此过程中提升资源的利用率。除此之外，还要进一步加大先进的节能、节油、节水、减排和环保技术的开发力度，扩大这些技术的应用范围，降低有害物质，如SO2，CO2的空气排放量。其中，在对新型技术进行开发过程中应十分注重对清洁生产工艺与资源循环利用技术的开发，从而争取在源头处对污染气体与物质的产生管理，以此来进一步实现清洁生产。污染物总量控制技术同样也是清洁生产领域中的一项重要技术，这一技术的应用能够在很大程度上提升“三废”排放的控制水平。而环保技术同样也有着十分重要的作用，做好废物回收与副产品的二次利用工作，以此来达到废物处理、废物再生的要求[6]。 2.3前沿科技创新与应用领域 要想促进我国中国石油化工的进一步发展，中国石油化工就必须要进一步加大在技术方面的研发力度，只有形成代表先进生产力的全新的技术、理论及方法，才能使石油化工行业按照既定的发展战略不断进步。这就需要扩大对新兴业务的研发，研制出高效的替代化工原料技术，加大对先进生物质能技术的攻关，充分发挥非常规油气资源的优势，在石油化工领域增大化工技术、纳米材料与技术、生物技术的扩展应用，实现聚烯烃高性能化，使石油化工在应用领域及技术方面做出创新。 2.4工程设计领域 在结合当前中国石油化工发展现状的基础上，注重设计能力的提升，应遵循“以工程开发为主，引领国内整体发展水平”的理念，形成以技术带动发展的目标，实现科技研究成果向现实生产力间的转化，促进生产，提高效益。在发展过程中要针对大型化工技术，努力发展具有独立知识产权的核心技术，完善我国在炼油化工技术、大型化化工设备方面的不足。将智能化设计技术、工程数据库技术的研究工作摆在重要的战略位置，在将智能化二维方案设计系统应用进行深层次探究的基础上，加大对三维协同设计的开发力度[7]。此外，还应将系统知识库、数据库有机综合起来，使工程设计集成系统的功能得到进一步的优化，从而在三维模型的基础上构建健全的资料数据库，提高三维工厂设计能力，扩展应用范围，最终达到中国石油化工工程设计能力稳步提升的目的。 3结语 面临社会不断发展的新趋势，中国石油化工也逐渐意识到自身所肩负的重任，站在整体的角度上，对自身提出了更高的要求，明确未来的主要发展目标。中国石油化工一方面应结合当前的发展状况，增强自己的使命感、责任感，树立为全社会和工作服务的意识，另一方面还要加强同先进国家的石油化工行业的沟通和交流，共享先进的技术，弥补自身的不足，深化对过程系统工程的研究力度，将其更好的应用于实际生产工作中，逐步构建创新型石油化工企业，实现经济、环境的共同发展，促进中国石油化工行业的可持续发展。 作者：何潇 单位：华油天然气股份有限公司贵州分公司 石油化工工程论文:石油化工焊接管道工程论文 管道工程是石油化工产业经营的基础设施，为企业输送化工原料创造了有利条件，维持了化工生产活动的有序进行。由于化工产业结构的特殊性，管道输送阶段常发生多种意外事故，降低了管道输送油气作业的安全系数。焊接是管道工程的核心环节，确保管道焊接质量是提高化工作业效率的基本要求。因此，企业要深入分析化工管道材料与结构特点，编制一套完整的管道焊接施工方案，全面提升石油化工生产的总体水平。 一、石油化工管道作用 石油化工管道即钢塑化工管道，是一种创新型的化工管材，以焊接钢管为中间层，内外涂覆了重防腐环氧树脂塑料，采用专用热熔胶，通过挤出成型方法复合成一体的管材。为了摆脱传统工业模式的不足，我国对石油化工业经营体制实施了优化调整，用以创建现代化的经济产业模式。当前，以石油化工为中心的工业模式日趋形成，除了对化工生产方式进行改良外，石油化工管道工程也受到了行业内部的普遍关注。管道工程是石油、天然气等产品输送的主要工具，用其辅助化工生产作业模式具有广泛的利用价值。 二、管道焊接施工的准备工作 焊接是管道组装与使用的基本操作内容，为了避免管道事故对产业经营造成的不利影响，必须从管道焊接采取多方面的保护措施。笔者认为，施工单位需做好管道焊接前期的施工准备，为后期焊接操作创造相对稳定的条件。 1.人员。管道工程是专业性的改建施工活动，石油化工管道更是要按照标准执行操作，才能发挥管道在油气运输方面的作用。对施工人员进行专业审核，是焊接工艺操作前期不可缺少的，这关系着整个焊接流程的质量水平。例如，担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训，并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证，并且要通过项目质量部的考试，合格之后才能上岗操作。 2.设备。对现场焊接所用设备详细检查，对仪器、仪表等初期调试，这样可以保证设备焊接时处于良好的功能状态。石油化工管道焊接操作现场，对设备具有多方面的要求，主要包括：焊接设备应完好无损，各种仪器、仪表应检定合格；且具有良好的动特性、调节特性，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示准确。因而，质检人员必须详细检查每一台设备，避免设备故障而影响焊接质量。 3.材料。焊接所用材料要符合管道工程标准，不同石油化工管道线路的材质要求不一，现场准备要保证焊条、焊丝应有质量证明书；包装完整，无破损或受潮现象；焊条的药皮不得有脱落或明显的裂纹，焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。对质量不合格的焊接材料必须及时更换，从而提升管道焊接的质量水平。此外，施工单位操作前期选择合适的材料，也可以提高后期焊接工艺的质量水平。 三、石油化工管道焊接操作及控制要点 管道工程是化工业发展必须具备的设施条件，兴建石油化工管道实现了资源优化配置，降低了石油、化工等产品输送的作业成本。基于上述准备工作之后，施工单位要组织现场人员详细分析管道工程结构，及时拟定切实可行的焊接操作方案，对每一道工序采取严格的控制方式，提升管道后期使用的综合性能。结合现有的技术条件，石油化工管道焊接操作方式及其控制要点包括： 1.定位焊。由于化工管道分布范围广、输送距离远、内外结构复杂等因素，管道使用阶段常会出现不同状况的事故，降低了化工产品供输系统的安全系数。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由取得焊工上岗证，经报验合格的焊工施焊。定位焊的焊缝长度宜为10～15mm，厚度2～4mm，且不超过壁厚的2/3，定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷；定位焊焊缝两端磨成缓坡形。 2.不锈钢管道焊接。化学工业是我国工业经济体系的重要构成，发展石油化工产业关系着国民经济的可持续发展。不锈钢管道焊接是常见的工程形式，其操作控制要点包括：在保证焊透和熔合良好的条件下，焊接时采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。宜采用多层多道焊，层间温度控制在100℃以下；每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷。 3.异种钢管道焊接。异种钢管道焊接，应按焊接材料选用表选用合适的焊材。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。有预热要求异种钢管道焊接，预热温度按淬硬倾向大的材质要求定，预热采用电加热法。预热在坡口两侧均匀进行，预热范围每侧不小于3倍壁厚(S)，且不小于50mm，对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料，每侧不得小于100mm。 结论 总之，管道工程是石油化工业长期发展的设施保障，搞好管道工程建设对化工经济具有多方面的辅助作用。由于管道工程结构的特殊性，施工单位必须根据管道分布、结构、材质等多方面因素，提出切实可行的焊接施工方案，严格执行每一个步骤的处理工艺。管道焊接前期必须做好相关的准备工作，从人员、设备、材料等方面进行，正式焊接阶段需控制各项操作步骤，保证焊接效果符合管道工程要求。 作者：赵津 单位：中国石油大港石化公司 石油化工工程论文:石油化工工程项目管理的实用性 1质量控制上的项目管理 其实，质量控制可以看作是三个核心目标中最关键的一个目标，只有保证了工程的质量，才能够进一步讨论对成本以及进度的控制。工程质量的控制贯穿整个施工过程，从建设施工材料的采购，到具体施工流程的进行，到最后的工程验收，都需要进行非常严格的质量控制，才能够保证工程的质量达到要求。要从施工人员的专业技能水平以及职业道德素养入手，确保在整个施工流程中，工作人员严格按照规定进行材料的采购与工程的进行，杜绝偷工减料、违规操作等情况的出现。另外，对新技术、新工艺的开发应用也可以提高工程的质量，可以在实际的施工过程中更多地注意采用更加先进的技术。 2石油化工建设工程项目管理的主要内容 以成本、进度、质量三个核心目标为出发点，在现代的建设工程项目管理中，可通过多方面的措施来实现项目管理的作用。在当今科技水平飞速发展的背景下，项目管理主要包括了SHE管理、合同管理以及信息管理等三方面的内容，通过这三方面的内容，在建设工程中进行综合应用，可以让三个核心目标得以实现，充分体现出现代项目管理在石油化工建设工程中应用的完善性。 2.1项目管理中SHE管理的应用所谓SHE管理，也就是将安全（safety）、健康（health）、环境（environment）三者结合到一起的一个综合管理系统。将减少施工过程的安全事故，保证施工人员的健康状况，保护外界环境不受破坏作为管理的出发点，对可能存在着危险、不稳定的因素进行及时的纠正。特别是对于石油化工建设工程来说，在施工过程中会存在着相当多的安全隐患以及威胁施工人员健康和破坏生态环境的因素，进行SHE管理是石油化工建设工程最为基本的一项管理内容。 2.2项目管理中合同管理的应用 合同管理是通过建设工程中的不同参与方所应该履行的义务以及所具有的的权利来进行责任分配的一种管理方式。通过合同管理，可以更好地明确建设工程中每一个具体项目的负责方，将保证施工的成本、进度以及质量具体到每一个工程参与方。目前石油化工建设工程中参与方可能涉及到的合同包括设计合同、承包合同、分包合同等等，这些合同在签订于解除的过程中都具有相应的法律效应，加强合同管理是提高整体工程质量，实现工程参与方利益共赢的必要手段。 2.3项目管理中信息管理的应用 信息管理是在新时代高科技发展背景之下兴起的一种管理方式，通过信息手段，实现建设工程的高效系统化管理。在石油化工建设工程中，信息管理主要包括组织类信息管理、经济类信息管理、技术类信息管理、政策类信息管理等多方面的内容，通过对多种信息的综合管理，可以很好地实现对建设工程中成本、进度、质量等目标的有效控制，让石油化工建设工程得到更加快速的发展。 3结束语 经过多年的发展，项目管理的水平取得了很大程度上的进度。随着科技技术的逐步完善，许多高科技手段在项目管理中的逐渐应用，石油化工建设工程中的项目管理将会达到一个全新的台阶，在现代项目管理的调控与影响下，石油化工建设工程将会得到更加全面的发展。 作者：刘美磊 刘韬 石油化工工程论文:石油化工管道安装工程管理论述 1石油管道的防腐问题 由于石油化工产业的特殊性，致使很多石油化工工厂都是在较为偏远，条件较为恶劣的地区，这些地区由于多盛产石油的缘故，故而土壤中含有很多酸碱物质，这些物质对石油管道会造成严重的腐蚀，对石油管道的防腐工作故而显得尤为重要，但是在防腐工作中发现一个较为常见的问题就是施工单位的偷工减料，防腐材料不符合标准或者不合格，此外现在使用的防腐材料主要是石油沥青防腐涂层，但是沥青会对周围环境造成严重的污染，所以在石油管道的防腐工作中还需要研发出新的防腐材料。 2石油管道阀门安装问题 阀门的安装也是石油管道安装过程中常见的问题，在安装过程中，要注意阀杆是不能面朝下安装的，对于重量较大的阀门需要借用起吊机。在管道安装过程中还可能出现用错阀门的情况，例如低压阀由于失误安装在高压管道上，单向阀装反等问题。 3石油管道安装工程质量管理对策 3.1做好管道焊接工作 焊接质量直接关乎到石油化工管道的质量，所以对于石油管道的焊接要聘用经验丰富和专业技能扎实的焊接施工人员，焊接过程中，要严格遵守焊接顺序和质量标准的要求进行焊接，在焊接完成后，要有管理人员进行严格检查，待检查完毕且没有问题后，再由相关部门采用抽样的方式，对焊接的质量进行验收，这样一来就可以对焊接的质量有双重保障。管道焊接应有焊接工艺评定报告，并应符合国家现行有关标准的规定。焊接材料也应具有产品质量证明文件，且标识应与质量证明文件相符。焊接环境出现以下任一情况时，未采取相应的防护措施不得进行焊接：（1）气体保护焊风速大于2m/s，其它焊接方法风速大于8m/s。（2）相对湿度大于90%。（3）雨、雪环境。（4）焊接温度低于－18℃。焊条应按说明书或焊接工艺文件的要求进行烘烤，需要进行焊前预热和焊后热处理的，要按相应规范的要求严格执行[4]。 3.2采用新型的防腐材料 环氧煤沥青涂料作为一种新型的无污染、操作简单的材料，正逐渐取代了石油沥青防腐层在石油管道安装中的应用。 3.3正确安装阀门 阀门的设置问题是一个重要的问题，一般是要设置在方便操作和维修的地方，手轮间的距离要大于100毫米。对于阀门的安装要灵活运用各种辅助工具，为了缩小管道之间的距离，在阀门安装时，尽量要错开安装；有的相连的管道具有高危性，阀门安装不可以采用链轮操作的方式，而要采用和设备谷口之间进行连接的方法[3]。对阀门的型号做好编号，还要标出单向阀门的方向，谨防装反，总之对于阀门的安装要仔细观察，细心操作，避免失误。本文来自于《中国石油和化工标准与质量》杂志。中国石油和化工标准与质量杂志简介详见 4总结 石油化工管道安装是一项复杂的工程，在石油管道安装过程中，可能会出现各种各样的问题。只有认真面对这些问题，采用合理的方法去预防和解决，才能消除后患。 作者：曹新益 石油化工工程论文:石油化工中生物工程的实用性 1石油化工中生物工程的应用 当前,生物技术不断发展,在石油化工中,利用生物化学与生化工程联合生产的模式正在形成,这将给石油化工行业带来更大的经济利益和社会效应。目前,应用在石油化工中的生物工程主要体现在以下几个方面。首先,利用微生物发酵法制造单细胞蛋白。60年代初,英国石油公司便已经研制出了通过石油生产单细胞蛋白技术,随后这一技术逐渐的工业化。我国利用微生物发酵法制造单细胞蛋白的研究从60年代开始。目前,由于这种单细胞蛋白具有营养丰富、产率高以及原料广等特点,这种生物工程已经在石油化工中得到了广泛的应用。其次,利用微生物发酵法制造环氧丙烷和环氧乙烷。美国在近几年率先完成了利用酶催化剂,通过烯烃来制造环氧化合物这一新工艺。这种方法具有能耗低、成本低、无污染以及反应条件温和等优点,极有可能取代石油化工里的丙烯和乙烯,从而节约石油能源。再次,石油化工中还可以利用微生物针对烷烃末端甲基实行单端氧化而形成脂肪酸,通过双端氧化就会产生醛酸、羟酸和二元酸。 2提高生物工程在石油化工中的应用水平的措施 生物工程在石油化工中能够产生非常大的经济和社会价值,如何更好的提高生物工程的应用水平,非常的关键。本文认为应当从研究机构、人才培养和学术交流这三个方面来实施。首先,成立全国性的和企业性质的生物工程研究机构。全国性的生物工程的研究机构,主要侧重于基础性的研究,目的是确保我国在该工程的某些领域处于领先水平,进而推动整个工程的研究。企业性质的研究机构主要负责本行业的相关技术问题,将基础研究成果应用到生产中,带动生产的发展。只有通过全国和企业机构的紧密合作,才能够在生物工程的领域获得长足的发展。其次,加大对生物工程人才的培养。生物工程作为一门新兴的学科,国家教育在这方面的投入相对较晚,往往学工程的不懂生物,学生物的又不了解工程,造成了生物工程人才的贫乏。因此,加大对生物工程人才的培养,培养一批既懂生物又熟知工程的人才非常的重要。再次,提高我国的技术情报工作能力,加强国际间的学术交流和交往。21世纪是一个信息化的时代,闭门造车已经成为不符合现代化的发展模式。生物工程的发展非常的迅速,如何了解世界上领先的生物工程技术、发展趋势和动向,必须从增加国际间的交往和学术交流这方面着手。通过不断的吸收国外的先进的科技成果,提高我国生物工程在石油化工中的应用水平。 3结语 综述所述,本文主要介绍了生物工程的现状,分析了生物工程在石油化工中的应用,最后从机构研究、人才培养和学术交流方面,对提高生物工程的应用水平的措施提出了几点意见。生物工程作为21世纪的新兴技术,在石油化工、医药等行业产生着巨大的作用。随着全球石油资源的持续减少,利用生物工程解决能源、化工危机已经成为现当代各国生物工程研究的重点。 作者：于利东 单位：江苏丰源生物工程有限公司 石油化工工程论文:石油化工工程施工质量管理论述 1石油化工安装施工质量管理目标 在石油化工安装工程施工过程中，项目管理者应当全面的了解工程的施工各个流程，通过对具体工程的全面考察，建立起石油化工安装工程的质量控制目标，例如对单位工程的安装工程质量验收时，应当制定如图1的验收标准。在验收项目明确、验收分类科学的前提下开展对整个工程质量的控制与管理，可以保障全部工程施工质量全方位的检测，为工程高质量的完成与验收做好必要的前提准备，明确的使用化工安装施工过程中，实现科学的管理以及高效的控制所必须的准备工作，工程师必须对此高度重视。 2项目投资决策阶段对造价管理的合理控制 项目投资决策指的是决策层对拟建项目进行必要性以及建设过程中相关方案可行性进行的具体论证，论证的基本指标便是依据该工程在技术上以及经济上的相关指标进行全面比较、科学分析，通过项目投资的决策阶段，管理层可以全面的比较、分析不同建设方案各自的优缺点[3]，并在此基础上完成对拟建项目施工过程中可能遇到的种种技术经济问题提前做出判断并提出解决方案。从根本上说，项目投资决策阶段更接近于平常人们所说的选择性价比最高的投资决策。在这一阶段，要做出具有前瞻性以及科学性的决策，应当遵循两个基本标准：第一：经过全面分析，选择最为科学的的石油化工施工安装工程造价的计价手段；第二：工程方案的选择要为实现最大的经济效益作为最重要与关键的指标。 2.1设计阶段中对工程造价的管理与控制 设计阶段是石油化工施工安装工程中进行工程造价控制与管理的核心部分，不同设计方案的选择，对于工程造价的影响是不言而喻的，因此必须编制可行性研究阶段的投资估算及经济评价，从而实现对工程造价的全面管理与控制。在实际操作过程中，工程的施工部分是遵循设计图纸开展具体工作的，在这一部分进行投资管理，严格的讲，并不能进行大规模的对工程成本控制以及影响，施工过程中的控制与管理依据施工的具体情形，而采取相应的手段进行调整，往往会出现没有有效节约成本，反而会极有可能为了实现项目的正常开展而另外追加新的工程量，从而追加工程费用的情形。因此真正决定工程项目投资成本的因素，存在与设计阶段。因此，要实现对工程项目造价的有效管理与控制，重点应当放置在对设计阶段的控制管理上。不仅仅应当对于造价管理系统重点环节，例如投资利用、投资控制方面进行严格把关，更应当对不同设计方案之间进行细致、科学的比较。通过重点研究、科学讨论的方法，选用最优的设计方案，达到造价控制，有效降低投资成本的目的。通常进行不同设计方案比较时，往往会运用价值工程的评价方法进行不同方案的选择。价值方案比较主要侧重与以下几方面，如表1所示。 2.2施工阶段的工程造价的有效管理与控制 施工阶段在石油化工施工安装工程中属于一个主体部分，在进行造价控制时，最为完美的控制与管理造价目标便是：工程质量过硬、施工所用的时间控制在最短的期限、施工阶段的造价低达到最好的性价比[4]。其中，影响施工阶段造价的3个因素之间的关系并不是各自独立的，工期、工程质量以及造价3个因素之间存在着区别同时又相互联系的辩证关系，一般来讲，施工质量越好，所需要的施工时间便相对较长，造价便相应的会提高。在3个因素中，一旦某一部分出现了变更以及意外情况，其他两部分便会相应的受到影响。然而笔者10年的工作实践中，得到的经验是，在对施工阶段的造价管理与控制中，重点应当关注的便是对工程质量的控制。一旦在施工过程中，出现工程变更的情况，管理者必须通过对变更情况的有效控制控制、对施工过程中可能会出现的意外情况进行提前的预防以及正确处理，从而保障施工的工期和质量最优的完成。施工阶段在石油化工施工安装工程造价管理中是一项涉及范围广、地位关键的一项基本工作工作。要将其顺利完成，具体负责人员不仅仅应当有素质过硬的专业知识修养，与此同时，还应当有丰富的一线工作实践经验，更应当拥有良好的协作能力，个人品德也需要诚实、责任心强等保障，这是一项专业性与实践性要求都十分严格的工作。因此，具体负责人员应当属于全方位人才，在多种素质的支撑下，通过多方协调与科学运算，顺利的完成将建设工程不仅质量过硬的完成，更应该保障整个工程的造价合理，为施工单位的成本有效控制做出积极贡献。 2.3工程后期的竣工结算管理 后期管理工作的基本内容涵盖到工程完成后对编制进行及时结算以及相关费用的管理。工程竣工结算作为石油化工企业后续进行相关生产装置建设工程相关造价运算最重要的依据之一，在实际生活中，受到施工单位以及服务对象的高度重视[5]。对工程后期的竣工结算中，价款的审计结算是该部分结算的重中之重。其中工程结算书通常经由施工单位进行编制，审查工作则由服务对象委托业内具有权威性的造价中介机构开展相应工作。编制工程结算是一项十分直接的影响到工程建设方以及施工方利益的部分，它同时对施工项目工程造价的实际结果有着深刻的影响。在进行工程结算时，操作人员应当严格遵循国家相关政策与法律的具体规定，坚决对编制进行不弄虚作假的操作、运算，杜绝各种违法现象出现。实践证明，在对工程项目结算进行额外的审查工作，能够客观上促进施工方编制的工程结算价款忠实的反应工程中的实际造价，大大的减轻了各种利用职务之便进行暗箱操作的频率。 3结束语 石油化工安装工程是一项工程量大、涉及方面多的系统管理工程，要对石油化工安装工程进行有效的质量管理，不仅仅要对施工中的工程质量进行有效控制，更应该通过对涉及到工程造价的各方面因素进行全面干预，从而保证工程能够在资源优化配置的基础上，最大限度的将成本控制在合理的范围内，为实现企业的口碑以及经济效益做出积极而有益的尝试。 作者：张志威 单位：山东石大胜华化工集团股份有限公司 石油化工工程论文:多层次石油化工工程实训平台探究 1石油化工工程实训效果有待提升 ①实践教学教师团队组建较为艰难。随着学院的逐步壮大，石油化工的教师在不断地增加，但是实训实践教学的老师一直缺乏，新进的博士适于讲理论课。一线实践的教师基本是人事的硕士及新机制合同的本科生，教师缺编、职称偏低、缺乏经验。实践课教师每天忙于繁重的实验课，对于科研及设计性实训力不从心。②实训模块设计单一，内容陈旧，实训效果不明显。实训的内容及设计每年都是一致的，没有修改没有创新，缺乏层次，缺乏与该校石油化工卓越工程计划相结合，缺乏与现代新学科的紧密联系。学生仅仅进行一些简单累加性的工作，学生的工程素质及综合能力得不到锻炼，学生难以形成一套完整的“发现问题———分析问题———解决问题”的思维，也没有达到学院开展实训的目标。 2基于卓越人才培养的多层次石油化工实训平台的改革建设 实践性教学在高校教学尤其是在工科类专业教学中起着至关重要的作用，而工程实训环节为培养高素质、强动手能力的工程技术人才提供有力的保障。石油化工工程实训平台是该院化工专业学术实践锻炼的主要途径，因此实训平台要具有多层次、多方位、多视角的特点，为学术营造一个开放式的实践教育场所。为适应社会的发展及卓越人才培养的需要，该院对石油化工工程实训平台进行全面的改革建设，构建具有特色的多层次的实训教学体系及实训平台。 2.1优化石油化工工程实训教学体系该院一向以培养“面向石油行业”的具有实践能力、创新能力、专研能力的高级专门技术人才为目标，因此，必须形成良好的实训教学体系。现主要开展以下几个方面的优化改革。 2.1.1精选实训内容，合理分配实训时间面对近几年石油化工行业对强动手能力人才培养的需求，结合学校的办学特色和实际情况，该校系统规划并重新整合了石油化工工程实训教学内容。为满足不同学生的不同需求，在保证基本石油化工工程实训的基础上，增加了基础模块、专业模块、创新模块及特色模块，由学生自由选择，使学生更加全面地了解和熟悉现代石油加工技术及其发展趋势，有效地提升学生的实践动手能力。同时，实训的时间应当合理调配，适当地增加实训的开放时间，使得学生有充足的时间完成实训内容。 2.1.2充分利用资源优势，发展和创新石油化工工程实训教学手段和教学方法通过创新课程和创新实验室，学生可以从思维和方法两个角度了解工程创新知识。同时，由于网络的不断兴起，教师应采用先进的教学方法与手段，建立综合性石油化工工程实训平台，方便学生在网上选择实训模块，进行虚拟训练，了解实训仪器，充分调动学生的积极性。 2.1.3构建一体化、多层次的实训教学模式在教学方式上运用“一个中心，六个结合”，即以实训教学、由易到难、由浅到深、循序渐进、鼓励学生个性发展为中心；课内实验与课外实践相结合，固定实训与开放实训相结合，传统实训与卓越实训相结合，虚拟实训与实物实训相结合，技能考核与工程教育、科研能力相结合，校内实训与校外实训相结合，形成一套完善的一体化、多层次的实训教学模式，即理论讲解、模块选择、方案设计、工程指导、工程训练（包括基础技能、先进技术和创新手段）和综合测评。 2.2完善开放式实训平台，开展创新训练立足于卓越人才培养的石油化工工程实训平台，是一个分层次、模块化、阶梯式的实训平台。为满足广大石油化工莘莘学子的实训要求，实训内容模块化，将石油化工特色贯穿于整个过程。第一层次为基本技能训练，如认知实习、仿真实习、石油裂解工艺设计、油品分析基础实验四个模块。作为主要的实训基础内容，让学生充分的熟悉和掌握工程实训环境。第二层次为石油化工专业技能训练，包括综合实验、延迟焦化、成品润滑油调和及原油实沸点蒸馏四大模块。以理论知识及基本技能训练为铺垫，对石油加工进行专项实训，学生能更加熟悉石油加工工艺，掌握延迟焦化及实沸点蒸馏装置的基本原理、操作流程等，提高学生在模拟实际生产装置中的动手能力。第三层次为创新实训，包括创新实验、石化装备创新设计两大模块。学院石油化工的实训中心，为学生提供创新实验及设计的工具、软件及仪器，实训中心的环境相对比较宽阔、独立，适合于对石油化工感兴趣的学生来进行创新实验的设计，同时可以在完善的实训平台上完成毕业设计，也可以完成“华南杯”、“三井杯”等省级及国家级化工设计大赛。总之，完善开放式实训平台、开展创新实训，学生的综合动手能力会得到很大的提升。 2.3加强实训平台教师团队建设 工程实训是一项广东石油化工学院石油化工专业学生实践能力提升的主要训练内容，教师团队也要随之加强建设。 2.3.1提高教师对实践工程教育的认识学生工程素质的培养离不开高素质的实践教师团队。随着，工程实训开展的不断深入，学院不断引入与国际接轨的新的石化实训设备，实践教师必须紧跟新的形势，不断地提高个人的工程教育知识、个人素质教育以及实践实操能力，努力学习新的知识，掌握先进实验设备，改进实训方案，提高实训质量。 2.3.2鼓励实训教师继续深造实训教师队伍一直处于低学历低职称的状态，但是繁重的实验课导致实践教师都是应对每天的课程教学，深造的机会少。学院应实施在岗培训—在岗考核—再培训的原则，大大提升教师的实践操作水平；另外应大力支持及鼓励实践教师去国内知名高校参观学习、交流探讨、继续深造，提升实践教师个人能力，从而可以提升实践教学水平及学生的动手能力。 2.3.3扩大实训教师队伍实训教师队伍长期以来人员缺乏、实践教学任务繁重，致使实训教师科研申请项目机会少、科研积累及投入少、发表高质量文章少，因此，扩大实训教师，引进专业技术水平高的教师，建立实践教学研究队伍势在必行。实训教师队伍不断扩大，教师专业能力不断提升，能积极开展与石油化工相关的有特色的工程实训内容，充分调动学生的兴趣，建立系统化、综合化的创新实训平台，使得学生遵循“实践—认识—再实践—再认识”的规律。通过工程实训，学生可以从基础技能训练到综合创新技能训练得到综合提升，为未来走上工作技术岗位奠定基础。 2.4多层次实训平台实施及成效“一体化、多层次”实训平台主题思想见图1。 实训平台系统化的建立，使学生能够从基础实验内容下手，以验证性实验为主，小综合实验为辅，既加深理论知识的理解，又培养实验基础技能与应用；而后进入专业技能及综合技能训练，综合多学科之间的横向联系；使学生自主地设计和创新实验方案，同时实训平台也引进了专职教师指导，实现了个性化卓越培养模式的理想。该校实训平台构建后是开放式的，平时有兴趣的学生可以提前加入，集中实训是大四上学期，学生做一个学期的实训，理论实际的相结合，实际能力得到了好的锻炼，取得了初步成效。自2012年以来，该校石油化工专业学生在全国化学技能大赛，全国大学生节能减排社会实践与科技大赛、全国化工设计大赛等多项赛事中取得优异成绩，21人获得金、银、铜及一、二、三等奖，就业学生也得到用人单位的好评。 3小结 综上所述，石油化工工程实训平台应探索实训教学内容，加强改革实训教学，提高实训教学水平；建立多层次、多项目、全方位、阶梯式的创新型人才培养体系；加强实训平台教师团队建设，采取灵活的教学方式安排工程实践实训内容，多层次石油化工工程实训平台的作有益尝试，使该校将会培养出更多具有实践能力的高级专门人才及创新型卓越人才。 作者：张战军温丽瑗吴世逵单位：广东石油化工学院化学工程学院 石油化工工程论文:石油化工公用工程软管站的设计 1软管站的设置位置 每一组软管站覆盖的范围为半径15m的圆，考虑到设备及其他障碍物的影响，圆与圆应重叠2m左右，根据覆盖区域来确定软管站的位置和数量(1)对多层厂房和框架，每层上应设置公用工程软管站；(2)在容器类的操作平台上应考虑设置公用工程软管站的必要性；(3)在工业炉区：箱式炉：在地面上和主操作平台的每一端以及对流段联箱附近；立式炉：在地面上和主操作平台上；(4)换热器区和泵区附近；(5)专用装车站附近；(6)锅炉区，设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近;上述的地方易发生火灾，受到污染，其中常含有固体颗粒、粘稠或泥浆特性等介质且有可燃及腐蚀性介质。 2软管站的管道设计 由于地面上的软管站经常用于泵或地面冲洗，其周围净空应保证不小于1200mm，管桥两侧的软管站宜设在柱子中心线外侧500mm处。软管站管道上的阀门安装高度离地面不宜大于1200mm。设置在构架上的软管站，管子通常设置在立柱旁，便于固定和操作，可根据需要及所覆盖的半径，软管站可设置在每层楼面上。设置在塔和立式容器平台上软管站，从操作方面考虑，软管站与软管架之间的距离最少应为600mm，而软管站与人孔或其他管道之间的空间不宜小于1000mm，软管接管不要妨碍人孔盖的开启及回旋。软管站管道上的阀门应安装在扶手栏杆的外侧，且离支架距离最小，这样在平台上操作时将不受软管站限制。塔的软管站管线一般只需设置两根管线沿塔而上，根据需要设置软管接头，并在接头前设置切断阀[3]，管道的走向应充分考虑塔上管道支吊架的安装。锅炉区软管站设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近，若操作平台间距不大，可在平台各端交叉设置。换热器和泵附近的软管站应设在地面上并靠近柱子的地方。罐区软管站设置在罐区围堰外、罐区与泵之间的地面上和围堰周围靠墙附近的地面上。大型罐区，当围堰内公用工程使用点超出围堰外软管站覆盖范围时，也可在罐区围堰内罐与罐之间设置软管站[4]。 3软管站管道的防冻设计 3.1汽水疏水伴热方式地面上的软管站管道低于其总管时，蒸汽管道末端易形成凝液，水管道终端易结冰，应将蒸汽管中的凝液经疏水回凝结水总管，并将凝结水管沿水管道一同敷设。 3.2汽水混合方式在寒冷的冬天或炎热的夏天，单独用新鲜水或蒸汽冲洗地面都达不到较好的效果时，应根据装置的特点和地面的实际情况，在取得用户同意的前提下，将地面软管站中水管道和蒸汽管道连接在一起，使操作方便快捷。 4软管站的支吊架设计 在选用管道支吊架时，应考虑到软管站的管道直径小，容易受外载因素的影响，应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度、保温情况、管道的材质来选用安装合适的支吊架。(1)对于塔、容器或构筑物上的软管站管道支架可生根于平台栏杆上。(2)地面上的软管站一般设在立柱旁，利用立柱可生根支吊架来支撑管道，如果软管站设在无立柱的建筑物等处，则需设独立的管立柱。此时，水平布置的蒸汽管道上需设置管托，根据对管道热位移的考虑，确定是否设成导向支架，阀门附近需用U型管卡固定。(3)蒸汽管道等需要保温的管道，由于管子的自重和冷热伸缩，会使管道移动，为防止损坏保温层，应使用管托。对于高塔、立式容器或多层构筑物等从底部一直敷设到顶部的管路，应考虑在管道上两固定支架间设置一个补偿环圈。 综上所述，石油化工装置中软管站对装置的安全平稳运行起着至关重要的作用，合理的根据装置需要布置软管站的管道，能够最大限度的发挥装置的工效性，提高安全保障，产生优化的经济效益。 作者：王一帆单位：洛阳石化工程设计有限公司工艺室 石油化工工程论文:石油化工工程施工的质量 1石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理 通过对石油化工安装工程施工过程中安装施工设计图纸质量的控制、招标文件的制定与管理控制、施工材料的质量控制等进行监督管理来保证石油化工安装工程施工的施工质量。除此之外，我们还应该加强对石油化工安装工程施工质量的管理和监督。首先，明确石油化工安装工程施工质量的管理目标。在石油化工安装工程施工的过程中，根据石油化工安装工程施工质量的要求建立符合控制的目标，明确石油化工安装工程施工质量的控制目标，从而实现石油化工安装工程施工质量的控制保证整个石油化工安装工程施工的质量。其次，加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理。为了保证石油化工安装工程施工的质量，需要加强对施工人员的监督和管理。加强对石油化工安装工程中的施工人员进行专业的施工技能培训。对施工中的特殊岗位，必须要求施工人员持特殊施工工种证，以保证在专业的施工机械设备中能够适应石油化工安装工程施工的操作需求，保证石油化工安装工程施工的质量。 同时，在石油化工安装工程施工的过程中，除了对石油化工安装工程施工操作规范、施工材料、招标文件等进行质量控制与管理之外，在石油化工安装工程施工中还可以采取一些监督与管理的措施，进一步提高对施工操作具体的过程进行监督和管理：在进行石油化工安装工程的施工中加强专业工程施工监理人对工程施工进展情况的监督与管理，掌握石油化工安装过程中的施工工艺，及时更改影响石油化工安装工程施工质量的因素，避免对石油化工安装工程施工的质量和工期造成影响；加强对石油化工安装工程施工中各个隐蔽施工部分及施工工序的监督与管理，在各个隐蔽施工部分及施工工序中加强对重要施工工序及重点施工部分制定专项的监督管理规范，确保石油化工安装工程的施工质量；在石油化工安装工程施工的过程中，加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理，确保在石油化工安装工程施工过程中施工技术对工程施工质量及施工进度起到积极的影响作用。 对石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理还应该注意及时开展一系列的施工技术交流与探讨活动。对石油化工安装工程施工过程中的应用技术出现的问题进行协调与沟通避免对石油化工安装工程施工造成影响。 2石油化工安装工程施工过程中的成本控制管理 在石油化工安装工程施工过程中，对于成本控制的管理是控制管理中尤为重要的部分。目前，石油化工安装工程施工过程的工程造价控制目标是“质量好、工期短、造价低”。这三个目标其实是互相影响、相互制约的关系。在石油化工安装工程的施工过程中成本控制的目标应以工程造价目标为基础，更好地避免因工程变更、施工索赔等因素造成的成本增加。在石油化工安装工程施工的后期，对石油化工安装工程施工的成本控制还包括了竣工后人员工资结算的编制控制和竣工后费用的控制两大部分。后期石油化工安装工程的成本控制是石油化工安装工程成本控制管理中的重要部分。工程竣工后要依法按照国家的政策规定对石油化工安装工程施工人员进行工程款项的结算。通过正确、合理地控制石油化工安装工程施工前期及后期的成本因素，使得石油化工安装工程的施工质量优越、成本合理赢得最大利润。 综上，石油化工安装工程施工是石油化工工程中的重要组成部分，其质量严重关系到石油化工工程整体的施工质量。因此，在石油化工安装工程施工过程中要对安装施工设计图纸质量的控制；招标文件的制定与管理控制；施工材料的质量控制等进行严格的管理，保障石油化工安装工程的施工质量及安全。通过明确石油化工安装工程施工质量的管理目标、加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理、加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理等措施，加强石油化工安装工程施工对质量，合理控制施工成本、缩短施工周期，更好的为企业创造效益。 作者：邬海蛟单位：延长油田股份有限公司西区采油厂 石油化工工程论文:化学工程与石油化工节能 1压缩机的节能 将气体从低压压缩到所需要的高压需要压缩机，常见的“乙烯三机”(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机)就属于大型离心式压缩机，是乙烯装置的耗能大户。除了离心式压缩机，往复式压缩机也在石油化工生产过程中有着广泛的应用。尽管离心式压缩机和往复式压缩机因工作原理不同节能方式存在差异，但从有效能分析的观点看，压缩过程的有效能损失主要是非等温压缩的不可逆性引起的。因此，压缩机节能的关键是改变压缩机的结构，采用多级压缩，级间冷却，使整个压缩过程向等温压缩过程趋近，减少有效能损失。例如，乙烯裂解气压缩机通常设计成四段或五段。离心式压缩机的能量损失方式有流动损失、冲击损失、轮阻损失和漏气损失等，对离心式压缩机的操作与设计改进是增产节能的主要措施之一。例如：提高吸入压力，降低吸入温度，增加流量，提高转速；增加叶轮扩压器的通流宽度，降低叶轮轮阻损失，改变叶轮叶片和扩压器叶片的几何安装角度等。对于往复式压缩机，通过减小压缩过程的不可逆性实现节能的主要方法有：合理的选择压缩比，增加压缩机段数，提高吸入压力，降低出口压力，降低压缩机入口气体的温度，减小段间阻力降，尽量取消压缩机前后不必要的阀件和弯头等。 2热量传递与节能 热量传递过程可以分为导热传热、对流传热和辐射传热三种基本方式，它们有各自不同的传热规律，石油化工生产过程中的传热通常是几种传热方式的组合。强化传热的目的就是力求使换热器在单位时间内、单位传热面积传递的热量尽可能的多。从传热基本方程Q=KFΔT可以看出，增大传热量Q可以通过增大传热温差ΔT、扩大传热面积F和提高传热系数K三种途径来实现。(1)优化平均传热温差。在换热器中冷热流体的流动方式有四种，即顺流、逆流、交叉流、混合流。在冷热流体进出口温度相同时，逆流的平均传热温差ΔT最大，顺流时ΔT最小，因此，为增加传热量应尽可能采用逆流或接近于逆流的传热方式。增加冷热流体的平均传热温差T虽然可以强化传热，但同时也增加了传热过程的不可逆性，增加了传热过程的损失，因此，通过权衡，优化冷热流体的平均传热温差T是节能必须进行的工作。(2)扩大换热面积。增大传热面积以强化传热，并不是简单地通过增大设备体积来扩大传热面积，而是通过传热面结构的改进来增大单位体积内的传热面，从而使得换热器高效而紧凑。如采用小直径的管子，并实行密集布管，采用各种形状的翅片管来增加传热面积。一些新型的紧凑式换热器，如板式换热器和板翅式换热器，同管壳式换热器相比，在单位体积内可布置的换热面积要大得多。对于高温、高压工况一般都采用简单的扩展表面，如普通翅片管、销钉管、鳍片管，虽然它们扩展的程度不如板式结构高，但效果仍然是显著的。(3)提高传热系数K。提高传热系数是增加传热量的重要途径，也是当前强化传热研究工作的重点内容。提高传热系数的方法重点是提高冷热流体与管壁之间的换热系数。尤其要提高管子两侧中换热较差一侧的换热系数，以取得较好的强化传热效果。强化对流传热的措施有[7]：表面粗糙化，提高壁面的表面粗糙度以影响湍流粘性底层的传热；表面加扰动单元，如表面为引发涡流而引入的小翅；管道中加入插件以引发转动；用水射流冷却热表面等。上述各独立措施通常可以组合使用，以取得更好的强化效果。需要注意的是，强化传热的所有措施总要以较高的压力损失和驱动功率为代价。因此，把传热和驱动功率统一到过程的不可逆性上来评价强化传热过程的效果，才能使各种技术具有可比性。 3质量传递与节能 精馏过程是一个典型的分离过程，也一个重要的质量传递过程。根据热力学基本原理可知，不同物流的混合是自发的不可逆过程；反之，要把混合物分离成不同组成的产品时，必须消耗某些形式的外界功或热能。精馏过程中物质在不同相间的转移是在恒温和恒压下进行的，相转移过程的推动力是化学势，化学势在处理相变和化学变化时具有重要意义。精馏过程中，蒸汽以一定压力降通过精馏塔是产生不可逆因素的原因之一。其次是再沸器和冷凝器分别以一定的温差加入和移走热量，更重要的原因是气液两相相互接触或混合时因未达到相平衡而使精馏过程的不可逆程度增大。因此，降低流体流动所产生的压力降，减小传热过程中的温度差，减小传质过程中的浓度差即化学势差，均能使精馏过程中的功耗降低。使损失的减少。精馏塔通常可以采用以下节能措施：(1)在精馏塔的操作方面，应尽可能减小回流比，预热进料，减小再沸器的负荷；应充分利用塔釜液余热，减小再沸器与冷凝器的温差，并通过防垢除垢减小传热热阻等。(2)在精馏塔的结构方面，应尽量采用新型塔盘或新型填料以减少塔的压降。在石油化工生产中，过去板式塔多为泡罩塔，填料塔多用拉西环、鲍尔环。随着塔设备技术的发展，老式的塔板和填料逐渐被淘汰。浮阀、筛板、旋流塔板、波纹穿流塔板被采用。在填料上则选用较先进的阶梯环、扁环、矩鞍形金属环和孔板波纹、格栅等新型填料，为提高产量、减少能耗、安全生产和稳定操作创造了条件。此外，采用设置中间冷凝器和中间再沸器的方法减少塔的有效能损失，这样可以降低塔的操作费用，但却增加了塔的设备折旧费用。 4化学反应与节能 化学反应过程同时受动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程以及化学反应的规律支配。化学反应的平衡问题和速率问题是互相关联的，可以从反应速率导出化学平衡，但却不能从化学平衡导出反应速率，因此化学反应动力学比化学反应热力学更为基础。热力学仅是给出了化学反应的可能性，要实现这种可能性还必须从动力学的角度研究化学反应的速率及相关影响因素。化学反应进行时，大多数情况下都伴有热量的吸入或放出。如何有效地供给或利用反应热是化学反应过程节能的重要方面。对于吸热反应，应合理供热。吸热反应的温度应尽可能低，以便采用过程余热或汽轮机抽汽供热，节省高品质的燃料。对于放热反应，应合理利用反应热。放热反应的温度应尽可能高，以回收较高的品质的热量。例如，利用乙烯装置裂解气急冷锅炉产生的8~14MPa的高压蒸汽驱动汽轮机，可使每吨乙烯消耗的电力由2000~3000kW/h降到50~l00kW/h，大大提高了乙烯装置的经济性。不论是吸热反应还是放热反应，均应尽量减少惰性稀释组分。因为对吸热反应，惰性组分要多吸收外加热量；而对放热反应，要多消耗反应热。化学反应器是进行化学反应的重要设备。绝大多数反应过程都伴随有流体流动、传热和传质等过程，每种过程都有阻力，都需要消耗能量。所以，改进反应装置，减少阻力，就可降低能耗。 反应设备的选型应满足如下基本要求：(1)反应器内要有良好的传质和传热条件；(2)建立合适的浓度、温度分布体系；(3)对于强放热或吸热反应要保证足够的传热速度和可靠的热稳定性；(4)根据操作温度、压力和介质的耐腐蚀性能，要求设备具有材料稳定、型式好、结构可靠、机械强度高、耐腐蚀能力强等特点。例如，凯洛格(Kellogg)公司为减少合成氨催化剂床层压力降、提高单程转化率以及简化设备结构，开发了激冷型卧式反应器。催化剂呈水平板状，反应气体垂直通过催剂床层，反应器压力损失明显下降。文献较为全面、系统地讨论了各种化学反应器，特别是新型化学反应器在节能降耗中的作用。催化剂的选取则是另一个决定物耗和能耗水平的关键因素。由阿勒尼乌斯(Arrhenius)方程可知，化学反应速率与反应温度成正比，与反应活化能成反比，与指前因子，即碰撞因子成正比。所以，选择合适的催化剂至关重要。例如，意大利蒙特爱迪生公司与日本三井石油化学公司共同开发的丙烯聚合反应高效催化剂，与以前采用的齐格勒(Ziegler)型催化剂相比，生产强度提高了7~10倍，并省掉了脱灰工序，原料、蒸汽、电力等消耗均显著下降。 5结语 本文重点讨论了传递过程原理以及化学反应工程与石油化工节能的关系。特别是从减小动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程的不可逆性，减小过程的有用功损失，减小过程的有效能损失出发，探讨了反应设备、分离设备、换热设备和流体输送设备的节能途径和改进设备设计的方法。根据化学工程的基本理论所获得的节能途径是多种多样的，节能效果也各不相同，但最终的评价则取决于经济效益。多数情况下，采用节能技术均会减少操作费用，但设备费用可能会增加，所以最大限度节能不一定是最经济的。此外，节能措施还往往使操作变得复杂，要求较高的控制水平，这是在应用节能技术时不容忽视的现实问题，必须综合权衡，优选最佳方案。 作者：刘维康魏寿彭郭彦杨树林单位：中国石油规划总院北京化工大学 石油化工工程论文:石油化工土建工程质量监督研究 随着我国能源产业的不断发展，石油化工企业基础建设工程质量与效率提升研究成为了我们技术研究的重要组成部分。在这一情况下，石化土建质量管理工作，特别是质量监督管理研究成为了质量管理工作者的重要工作内容。 1当前工程质量监督中遇到的主要问题 在当前我国石油化工土建工程建设过程中，质量监督工作发挥着重要作用。但是在实际的监督过程中，我们也遇到了以下的三点问题。1.1石油化工土建工作未收到应有重视。在当前的石油化工建设过程中，建筑企业与设计管理者往往将建设工作的重点集中在化工设备、储运建筑设备以及厂房特殊结构建筑等重要的建筑设计中，对于建筑基础的土建工程缺乏必要的重视，进而造成其质量管理工作未受到应有的重视。但是在实际的调研中我们发现，土建工程质量也是确保石化工程重要的组成部分，其质量决定了石化工程的稳定与寿命。1.2工程前期准备工作不足。在土建工程建设过程中，前期准备工作（如建筑勘测、材料采购等）对于建筑质量起到了重要的保证作用。但是在实际调研中我们发现，部分建筑企业在前期工作中的准备工作不足。如前期勘探工作中，对于地基勘测不够全面，影响了土建地基开挖质量；设计中对于土建开挖中的可能出现的质量问题预估不足，造成了土建质量问题的出现等，都是前期准备不足造成的质量问题。1.3工程施工人员质量意识较低。在土建工程建设中，施工管理、技术与工人是确保土建质量的执行人员，也是质量管理的核心。但是在实际的管理中，部分土建施工人员对于质量管理重要性认识较低，或是质量控制执行能力较低。如在工程管理中，部分工程管理与技术工作者将，工作的重点集中在确保工期与降低成本的管理层面，严重的忽视了质量的管理力度，进而造成了严重的质量问题。 2工程监督管理主要措施研究 为了确实提高石化工程中的土建质量，发挥土建工程质量监督作用，我们在实际的管理中开展了以下的管理措施。2.1以监督为核心，建立稳固的质量管理体系。在质量监督管理过程中，监督是我们工作的核心内容。因此在管理过程中，我们需要在监督模式要求下，建立起稳固的质量管理体系。（1）建立双重管理核心体系。在土建工程管理中，其管理者包括了负责施工管理的项目经理，以及负责技术的总工程师，两个核心管理人员。因此在质量监督体系中，我们也应建立以这两者为核心的质量监督管理体系，分别由两者负责其职权内的质量监督工作。同时项目经理与总工程师在工作中，还应对对方开展互相监督工作，确保其工程整体质量监督的实现。（2）形成岗位责任化的监督体系。在土建工程质量监督管理中，我们需要首先建立有效的岗位责任制度，利用制度模式将监督责任落实到工作实践中。（3）形成网格化的质量监督模式。在工程质量监督中，监督管理人员应根据职责、工段等因素，划分成无缝隙的网格化管理区域，并对其区域内的质量工作进行全面的监督工作。这种网格化的管理方法，既可以保证质量监督落实在实践工作中，同时保证了责任管理模式的落实。2.2加强创新，提高质量监督工作能力。在土建工程质量监督过程中我们发现，监督管理工作创新的有助于提高提高监督者工作能力，进而提升监督工作的质量与有效性。在这一创新过程中，我们的主要工作包括了以下几点。（1）管理模式的创新。在土建工程质量管理中，我们首先需要创新工作模式，利用新型的管理模式发挥质量监督管理作用。如改变传统的质量管理模式，利用更为简单直观的扁平化质量管理模式，使我们可以对每个质量管理人员进行直观有效的监督，实现高效的质量监督管理工作。（2）监督方法的创新。在传统的质量监督中，我们主要依靠人力对施工方法、材料等进行监督。2.3以细节为基础，开展实效性的质量监督工作在实际的质量监督过程中我们发现，细节化内容决定了工程质量监督管理的质量。因此在监督过程中，我们需要确实将细节管理模式落实到管理过程中。（1）注重工作细节。在工程质量管理中，我们需要对质量工作中的细节进行严格监督。如在质检工作监督中，我们需要对质检人员使用的检测方法是否严格执行了检测方案，特别是检测细节是否到位，进行严格的监督，避免因细节问题造成质量检测问题，进而影响土建工程的整体质量。（2）工程质量数据细节。在质量管理中，各类数据的分析与检查也是决定工程质量的重要因素。因此在质量监督中，我们也应对工程中各项数据的细节进行关注，形成细节化的数据质量监督模式。2.4加强现场质量管理力度，落实责任监督模式。质量监督过程中，现场质量管理工作也是我们的重要监督内容。因此在质量管理中，我们需要在责任监督模式要求下，加强现场质量管理工作。如地基开挖工程中，我们需要对施工现场执行工作者利用岗前责任书签订、开挖工程过程中的责任监督以及质检责任倒查等方式，确实将现场质量管理监督落实到实际管理中，形成有效的工程质量现场监督模式。 作者:朱华东 单位:镇海石化工程股份有限公司

生物力学论文:击剑运动员膝关节的生物力学分析 1前言 弓步技术是击剑比赛中运动员得分的主要技术［5］。研究表明，在击剑比赛中，男子运动员平均每23．9s使用一次弓步，女子运动员平均每20s就会使用一次弓步［2］。弓步的质量直接关系比赛胜负，弓步速度是评价弓步质量的重要指标，也是评价击剑运动员竞技水平的重要依据［5］。有研究发现，击剑运动员弓步速度与弓步动作中后腿伸膝最大角速度显著相关，后腿的蹬伸速度是弓步速度的主要决定因素之一。舒建平［4］采用APAS系统对击剑弓步动作进行分析后认为，运动员弓步动作中双侧膝关节角度变化大小是决定击剑弓步速度的主要因素。在击剑弓步动作中，运动员前腿和后腿执行不同的运动模式，后腿伸肌群快速收缩使后腿蹬地为弓步动作提供驱动力，而前腿快速伸膝带动小腿向前踢出［14，15］。在弓步动作开始后，前腿的快速摆动能获得较大的冲力，延长后腿蹬地的时间，配合后腿蹬地带动人体总重心前移，且前腿向前摆动时膝关节的伸展程度能够对弓步深度产生影响。另外，有研究报道，弓步速度和前腿膝关节最大功率到达时间及平均功率存在关联［6］。综合已有研究可以发现，下肢双侧膝关节在击剑弓步动作中的运动表现是影响弓步速度的重要因素。然而，已有研究大多集中在运动员双侧膝关节在弓步动作中的生物力学表现与弓步速度的关系方面，而不同水平运动员双侧膝关节在弓步过程中的生物力学表现差异对弓步质量的影响鲜见报道。本研究通过比较一般运动员与优秀运动员双侧膝关节在弓步过程中生物力学表现的差异，探究影响击剑弓步速度的生物力学因素，为提高击剑运动员弓步质量提供参考。 2研究对象和方法 2．1研究对象上海市男子重剑队运动员7人，其中，运动健将4人，一级运动员3人，为优秀运动员；某体育学院运动训练专业及附属竞技学校男子击剑二级运动员9人，为一般运动员。 2．2研究方法 2．2．1实验方案测试之前受试者进行5min慢跑，跑步机速度设置为6．5km／h。慢跑完毕后再进行5min拉伸活动。测试时受试者面向剑靶，前后脚分别位于两块测力台上，剑靶与受试者的距离根据受试者身高进行调节，使靶面距运动员后脚脚尖水平距离为1．5倍身高［17］。要求受试者持剑以最快速度弓步刺靶（图1），每名受试者试刺5次。每名受试者正式测试成功采集至少6次，选取其中峰值速度最大的3次弓步动作进行分析。 2．2．2所用仪器和评价参数测试设备采用瑞士生产的KISTLER三维测力台（型号9287B，长×宽：90×60cm，内置信号放大器，采样频率1000Hz）和英国生产的16台VICONT40镜头红外高速运动捕捉系统（ViconMotionAnalysisInc．，Oxford，UK，采样频率100Hz），对运动员弓步动作地面反作用力（GRF）和运动学数据进行同步采集。 2．2．3数据处理将VICON系统中预处理过的数据（C3D文件）导入Visual3D（C－Motion，Inc．，Germantown，MD，U．S．A．）软件。运动学数据和GRF滤波采用4th－orderButterworth低通滤波，截止频率分别为12Hz和100Hz［18］。在Visual3D中构建14环节人体模型［11］，根据人体惯性参数［20］确定人体重心位置，以人体重心在水平方向上的速度代表弓步速度。在Visual3D软件中计算下肢3维运动学和动力学数据（采用右手法则）并导出。力矩、角速度、功率指标，膝关节屈为负值（－），伸为正值（＋）。弓步动作起点定义为前脚离开地面瞬间（前脚GRF＝0），动作终点定义为前腿膝关节伸膝达最大角度。 2．2．4选取指标1）弓步过程中受试者水平方向重心速度峰值（Hori－zontalPeakVelocityofCenterofGravity，HVmax），单位为m／s；2）经体重标准化后的受试者弓步过程中后腿蹬地产生地面反作用力的水平方向分力峰值（GRFmax），单位为体重（BW）；3）膝关节角度（KneeJointAngle）为小腿向量与大腿向量的夹角（°），大腿向量由膝关节指向髋关节，小腿向量由膝关节指向踝关节，下肢直立位膝关节角度为180°；4）膝关节角速度峰值（PeakAngularVelocityofKneeJoint）为伸膝阶段膝关节角速度最大值，单位为°／s；5）前腿伸膝时间（TimeofExtensioninLeadingKnee）为自前腿膝关节最小角度至最大角度所用时间，单位为s；6）通过逆向动力学计算关节力矩峰值（PeakJointMoment），关节功率峰值（PeakJointPower）为关节力矩与关节角速度乘积的最大值（均在Visual3D软件中直接计算）。力矩和功率峰值均为根据体重进行标准化后的结果，单位分别为Nm／kg和W／kg；7）前膝关节功率峰值到达时间（TimetoPeakPowerofLeadingKneeJoint）为自动作起点至前腿伸膝功率达峰值所用时间，单位为s。 2．2．5统计学处理选取每名受试者峰值速度最快的3次弓步动作，计算相关指标的平均值和标准差。采用独立样本t检验（Inde－pendentttests）比较两组受试者弓步动作过程中膝关节动力学、运动学相关指标及HVmax、GRFmax之间的差异，显著性标准设定为α＝0．05。统计软件为SPSS20．0。 3研究结果 3．1不同水平运动员弓步表现优秀运动员弓步过程中HVmax（P＝0．001）和GRF－max（P＝0．016）均显著高于一般运动员（表2）。 3．2不同水平运动员弓步动作前腿膝关节生物力学指标两组运动员弓步动作中前腿膝关节运动学和动力学指标如表3所示。两组运动员屈膝程度均为正值，可见运动员前腿膝关节屈膝末膝角小于初始膝角，说明在弓步开始时运动员前腿伸膝前首先屈膝。不同水平运动员前腿屈膝程度不同，优秀运动员屈膝程度显著低于一般运动员（P＝0．037）。在随后的伸膝阶段，两组运动员伸膝程度无显著性差异（P＝0．293），但优秀运动员伸膝末膝角显著大于一般运动员（P＝0．018），伸膝角速度峰值显著低于一般运动员（P＝0．029）。在弓步过程中，两组运动员前腿膝关节伸膝力矩峰值（P＝0．056）和功率峰值（P＝0．074）均无显著性差异。 3．3不同水平运动员弓步动作后腿膝关节生物力学指标优秀运动员弓步动作后腿伸膝末膝角与一般运动员无显著性差异（P＝0．079），但优秀运动员后腿膝关节伸膝力矩峰值（P＝0．030）显著高于一般运动员，后腿伸膝功率峰值到达的时间显著小于一般运动员（P＝0．021）；运动员弓步动作中后腿伸膝角速度峰值组间无显著差异。 4讨论与分析 国内、外对击剑弓步动作的研究多以运动员弓步重心平均速度、最大速度以及弓步距离作为评判弓步质量的主要指标［12］。在多数研究中，只要求受试者以最快速度做弓步动作，并未设置弓步目标和距离，且受试者未持剑，这可能会使不同受试者在测试时选择不同标准的弓步距离，而运动员在做长距离大幅度弓步和短距离快节奏弓步时速度可能并不相同。在征求运动员和教练员建议的基础上，结合击剑运动员比赛状态下发动弓步的距离，本研究将剑靶设置在距运动员准备姿势后脚脚尖1．5倍身高处［17］。这一距离下的弓步为长弓步［17］，要求运动员持剑尽力做快速弓步刺靶，将弓步动作中身体重心最大水平速度定义为弓步速度［9，10，16］。结果显示，优秀运动员弓步水平方向重心速度峰值（2．64±0．16m／s）显著高于一般运动员（2．32±0．13m／s，P＝0．001）。可见，以弓步速度作为评价运动员弓步质量的指标，本研究优秀运动员弓步质量高于一般运动员。 在击剑弓步动作中，后腿蹬地获得的水平方向地面反作用力是弓步向前的驱动力，其大小是弓步速度的决定性因素［1，8，12］。本研究优秀运动员弓步动作后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值（0．91±0．10BW）显著高于一般运动员（0．78±0．08BW，P＝0．016），说明优秀运动员弓步向前的驱动力高于一般运动员。目前有研究认为，运动员后腿膝关节伸肌力量是影响弓步驱动力大小的重要因素。Guilhem等人［9］对优秀击剑运动员双侧下肢主要肌肉进行等速肌力测试，另外对其在弓步过程中的活动进行肌电测试，结合运动员弓步表现进行分析后发现，弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力与弓步速度峰值显著相关（r＝0．60～0．81）；在弓步加速阶段，运动员后腿伸肌的活动水平与此阶段运动员的重心平均速度相关，运动员弓步后腿臀大肌、股直肌、股外侧肌、比目鱼肌、腓肠肌外侧的收缩对弓步速度贡献明显。另外，Cronin等人［6］对击剑运动员膝关节伸肌进行等速肌力测试后发现，弓步速度与弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力的相关系数为0．62。通过已有研究可以发现，运动员弓步后腿膝关节伸肌是贡献弓步向前驱动力的主要肌群之一，其爆发力及在击剑弓步动作中的运动表现能够对弓步速度产生重要影响。 本研究结果显示，优秀运动员弓步过程中后腿膝关节所能达到的力矩峰值（2．87±0．27Nm／kg）显著高于一般运动员（2．37±0．38Nm／kg，P＝0．030），后腿伸膝功率峰值到达时间（0．45±0．06s）显著小于一般运动员（0．59±0．13s，P＝0．021），且优秀运动员后腿伸膝功率峰值（12．21±0．27W／kg）在统计学上有高于一般运动员（10．16±2．28W／kg，P＝0．082）的趋势。可见，优秀运动员弓步后腿膝关节在短时间内能产生更强的关节功率，反映出优秀运动员具有更强的膝关节伸肌爆发力。本研究认为，优秀运动员弓步速度大于一般水平运动员的重要原因是优秀运动员弓步后腿膝关节伸肌具有更强的爆发力，在蹬地时能产生更大的水平方向地面反作用力，而这个力是弓步向前的驱动力，弓步驱动力的增大必然有利于弓步速度的提高。在对弓步后腿膝关节运动方式的研究中，彭道福等人对影响12名击剑运动员弓步速度的生物力学因素进行灰色关联分析后认为，后腿膝关节角度变化越大，对运动员弓步速度的影响也越大，降低重心减小弓步动作膝关节初始角度有利于弓步速度的提高。另外有研究表明，在击剑运动员弓步动作中后腿膝关节最大角度平均在170°以上，后腿基本接近伸直。然而，不同水平击剑运动员在弓步准备姿势中的后腿膝关节角度以及弓步动作中后腿膝关节最大角度是否存在差异尚不清楚。本研究结果显示，优秀运动员和一般运动员弓步动作中后腿膝关节初始角度、伸膝末角度均无显著性差异（P＞0．05）。可见，优秀击剑运动员与一般水平击剑运动员在弓步动作中后腿膝关节运动方式基本相似，弓步后腿膝关节的运动方式可能并非导致不同水平击剑运动员弓步速度差异的原因。近年来，前腿膝关节在击剑弓步中的运动方式引起了研究者的注意，有研究发现，不同水平运动员弓步动作中前腿膝关节运动方式存在差异［7］。 Gholipour等人［7］使用高速摄像机分别采集优秀击剑运动员和击剑初学者的弓步动作，对比分析后发现，弓步开始后受试者前腿膝关节并非直接开始做伸膝动作，而是先屈膝后伸膝，优秀运动员屈膝程度（20°±12°）显著低于初学者（38°±15°，P＜0．05）。研究结果显示，两组受试者在弓步准备姿势时前腿膝角无显著性差异（P＞0．05），在弓步启动后所有受试者前腿膝关节先做屈，优秀运动员屈膝程度（13．86°±6．52°）显著低于一般运动员（25．35°±11．84°，P＝0．037），优秀运动员屈膝末膝角（113．64°±12．57°）显著大于一般运动员（100．26°±10．66°，P＝0．037），与Gholipour等人的研究结果相似。本研究认为，一般运动员在弓步动作中增大前腿伸膝之前的屈膝程度，使前腿股四头肌初长度被拉长，为之后的加速伸膝积蓄了能量，有利于小腿向前加速摆动。结果显示，一般运动员前腿伸膝角速度峰值（428．50±135．13°／s）显著高于优秀运动员（287．08±82．31°／s，P＝0．029），说明一般运动员前腿伸膝过程中小腿向前摆动的速度更快。从本研究的结果看，一般运动员后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值显著小于优秀运动员（P＜0．05），推测一般运动员因后腿蹬地为弓步提供驱动力不足，故通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来提高伸膝角速度，使前侧小腿向前快速摆动带动身体总重心前移，以代偿后腿蹬地力量的不足，试图将弓步速度维持在较高水平。另外，一般运动员前腿伸膝之前较大的屈膝程度可能会对弓步效果产生不利影响。运动员弓步启动时前腿离地，后腿迅速蹬地产生向前的地面反作用力。本研究认为，优秀运动员前腿由于屈膝程度较小，能更早地配合后腿蹬地进行伸膝，并迅速向前踢出小腿完成弓步；而一般运动员前腿屈膝程度较大，可能会延长屈膝时间，导致前腿伸膝与后腿蹬地衔接较慢，表现为前腿伸膝动作更加仓促。本研究结果显示，在前腿伸膝阶段，优秀运动员前腿伸膝时间（0．39±0．09s）显著长于一般运动员（0．27±0．05s，P＝0．005），与上述推测一致。提示，相比于优秀运动员，一般运动员因为前腿膝关节伸膝动作开始较晚，故需要更大的关节角速度在更短的时间内完成伸膝动作。这可能会造成一般运动员弓步动作不如优秀运动员更加舒展、有效，表现在前腿的过分使用，并可能对弓步末期前腿的落地造成不利影响。从战术角度考虑，优秀运动员前腿更加宽松的伸膝时间可为最终的出剑和下剑选择创造条件，而一般运动员前腿较快速的伸膝和落地反而会造成出剑和下剑选择较少，难以做到根据对手反应适时改变剑的落点。此外，优秀运动员前腿伸膝末膝角（169．35°±4．51°）显著大于一般运动员（160．61°±7．66°，P＝0．018），说明优秀运动员前腿在相对宽松的伸膝时间内得到了较充分的伸展，前腿摆动幅度更大，有利于增加弓步距离［4］。综上，优秀击剑运动员弓步速度高于一般水平运动员，主要原因与弓步动作中后腿膝关节动力学表现的差异有关。优秀运动员弓步后腿膝关节动力学表现优于一般运动员可能是由于优秀运动员后腿膝关节伸肌爆发力强于一般运动员。运动员弓步启动后前腿首先屈膝后伸膝。在后腿提供驱动力相对较小的情况下，一般运动员弓步启动时通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来增大小腿摆动速度，带动身体重心前移，以代偿后腿蹬地力量的不足，试图将弓步速度维持在较高水平。但是，一般运动员弓步动作中前腿伸膝前相对较大的屈膝程度可能会限制弓步距离，同时，对出剑选择及弓步落地后续连接动作产生不利影响。 5结论与建议 后腿膝关节在弓步动作中的动力学表现是决定击剑运动员弓步速度的主要原因。不同水平击剑运动员弓步动作中后腿蹬地能力的差异导致了前腿膝关节运动学表现的差异，一般运动员通过增加前腿伸膝前的屈膝程度，增大伸膝阶段的小腿摆动速度，带动重心前移来代偿后腿蹬地为弓步提供驱动力的不足。在击剑运动员力量训练中，加强后腿膝关节伸肌爆发力训练，有利于提高运动员弓步动作中后腿蹬地提供的驱动力。减小弓步启动时前腿伸膝前的屈膝程度，提前伸膝动作，可减少前腿在弓步动作中的负担，有利于提高弓步动作的有效性。 作者：管延飞 郭黎 吴娜娜 郑加财 刘海瑞 单位：上海体育学院 生物力学论文:探索生物力学融入高院体育教学实践的研究 随着国家对人才培养由“应试教育”向“素质教育”转轨之际，笔者认为学校体育教育改革应在充分尊重学生人格，注意个体差异，重视个性发展，培养学生自主创造能力的基础上，将培养学生的生理健康、心理健康、道德健康和社会适应力等内化到全体学生的体育素质同步向前发展的目标之中。本文从教育学角度出发，提出将运动生物力学知识融入体育教学实践中并加以分析、探讨，旨在为高校体育教育改革拓宽思路，更好发挥学校体育在实施素质教育过程中的价值和功能。 一、高校体育教学中存在的问题 我国学校体育教育是在前苏联学校体育教育体系的基础上形成和发展起来的，基本满足了当时社会发展与建设的需要；随着我国教育与体育事业的不断发展和经济体制改革的日益深入，传统的学校体育教育已与社会对现代人才培养的需要相互脱节，程式化、强制化、成人化、训练化的体育教育，严重影响着学生身心全面发展。 当前学校体育教育中存在着“身体素质+专项课（选项课）+理论讲座”的状况，其中理论讲座占全部授课内容的不到10%，学生对运动技术的掌握、对运动知识的获得缺乏系统性和科学性。“大学的牌子、中学的形式、小学的内容”——高校课程教材内容与中小学体育课教材内容重复率达63%，高校远没有形成符合自身规律和特色的理论、实践体系。 随着高校不断地进行扩招，体育教学班的人数也在不断增加，加上受场地、器材，师资力量等因素制约，40、50人一个教学班现象很普遍。教学方法、手段、内容得不到及时有效的改善，已远不能满足学生对良好锻炼效果和渴望掌握更多体育知识的需要。 体育首先要让人感到身心愉快，而现行体育课是按“大纲”，“计划”授课的，因而具有严格的计划性和约束性，教师只能按部就班地格式化组织教学，简单地将体育课变成‘达标课’、‘技术课’、‘纪律课’，使体育课丧失应有的休闲、娱乐成分，导致学生失去对学习的兴趣和自信心，造成学生产生厌学、恐惧、惧怕失败的心理。 二、将运动生物力学融入到高校体育教学实践中的可行性 体育教学是富有时代性的实践活动，有特定的教学思想、内容、方法。在不同历史时期有不同的育人目标，同时也就形成了具有时代特征的体育教学合理性标准。特别是在现代社会里，如果体育教育仍停留在竞技教学和身体素质教学这种简单模式之中，不善于按照时代要求变革体育教学实践，机械地传承过时的实践活动或照搬他人的经验，它的地位只能日益下降，既谈不上质量，也更谈不上什么效益，只能成为教学改革的落伍者。 大学生年龄一般都在18～22岁之间，他们的兴趣爱好趋于稳定、集中，他们已不满足被动受教的学习方式，他们更热衷于开放、活泼、主动参与的体育锻炼形式。另外从锻炼的基础来看，大学生经过12年的体育教育，具有良好的体育意识、基础与经验，能在较高的起点上选择符合个人需要的学习内容与形式。 运动生物力学是将体育动作技术，赋予生物学和力学的观点及方法，使复杂的体育动作技术奠基于最基本的生物学及力学规律之上，并以人体解剖学、力学、生物学及体育技术原理的形式加以描述。如能适时地、有针对性地在相关学科的体育教学中将运动学与运动生物力学理论知识相互结合进行教学，不仅可以调动学生学习的兴趣，还可潜移默化的使学生加深对自己本学科知识的理解与巩固。 三、运动生物力学在教学实践中的运用 （一）加强基础理论讲授，提高大学生体育文化素质 体育教育的根本基础在于体育文化，没有文化就形成不了体育，没有文化也发展不了教育。在体育教学中理论与实践相结合的文化科学素质的培养，主要是通过基础理论知识的学习、基本技术的掌握、基本技能的形成过程进行智能教育，培养学生学会学习、创造、求真。将运动生物力学运用到教学实践中，实际上就是加强对学生体育文化素质的培养。比如，每个学期停课前的最后一个月，根据现在的教学大纲要求室外课居多，炎热和寒冷往往使学生没有兴致上课，教师既怕学生中暑、冻伤生病同时又担心完不成教学计划，只好在两相矛盾中硬着头皮上课。与其这样，还不如索性将课改到室内上，最大限度的消除由于环境气候等外在因素带来的安全隐患，教师可就室外课的技术动作结合运动生物力学知识进行分析、讲解。如足球运动中对转身速度的要求很高，为什么有人与人之间对同一动作的结果却不相同？此时教师以运动生物力学中的人体惯性参数中转动惯量原理加以分析、讨论。 根据转动惯量公式可知，转动惯量与质量的大小、质量的分布及作用点离轴的远近有关，学生很快就会明白自己在转动时的错误，并能自行改正甚至指导他人的实践，培养学生脑体结合、综合使用脑力和体力的能力。 （二）运动生物力学在不同学科中的运用 在体育教学实践中根据高等学校文、理、医、工等学科专业的区别，有针对性地在相关学科的学生中，运用运动生物力学知识讲解、分析体育运动技术动作的原理、结构特点，对于技术动作的掌握将起到积极的作用和高效率的结果。如在对理工类学科的学生做足球停球技术动作的教学中，教师不要急于去做示范，先用简单的启发性语言要求学生用弹性碰撞、非弹性碰撞的原理去理解停球技术，让学生自己凭着对停球技术动作的一些感性认识尝试着去做练习、体会。练习完毕，组织学生根据自身的实践，总结技术动作要领，各抒己见，即使有点错误的观点也是可贵的。由于学生专业本身使然，很快便掌握了技术动作。以上例子不是讲解、示范与学生练习教学顺序简单的调换，而是观念的转变，让学生自我实践、自我思维这一过程大大地发挥了学生的主体作用，学生不再是传统体育教学中教师背后的机械模仿者，创造能力是体现学生主体作用的一个重要方面。 （三）运动生物力学在不同人群中的运用 教师应充分认识到学生在个体、运动喜好，体质等方面存在着差异。实际教学中采用因材施教区别对待的教学原则，将那些先天残疾、不适宜参加正常体育锻炼以及渴望掌握更多体育理论知识的学生组织在一起单独进行教学。不要因为他们与生俱来的生理和身体上的一些问题，就疏远他们、抛弃他们，他们拥有和其他学生一样受教育和运动的权利。授课中，教师应充分利用现有设备如多媒体、图片资料等，使学生通过这些渠道对由于自身受限而难以企及的技术动作加深感性认识，从而对这些技术动作不再陌生或者一无所知。同时，再结合运动生物力学的知识，向他们讲解、分析、讨论这些技术动作的运动生物力学特点、原理等。在教师的启发下学生可以凭借自身的认知程度去思维、去实践（能力许可的范围）。让他们以丰富的体育理论知识，充实自己的头脑，从而满足不同学生对体育知识的兴趣与渴望。 （四）加强运动生物力学同相关学科之间的交流，建立健全体育教学 运动生物力学是以人体解剖学、人体生理学、力学的原理与方法，研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的学科。因此必然带有数学、力学、生物学等学科的痕迹。长期以来高等学校中文、理、医、工等学科专业相互之间缺乏必要的交流、渗透与融合，学生知识的获得与消化局限于一个狭窄的领域。 四、运动生物力学融入到体育教学实践的意义 高校体育教师要不断提高自身的体育理论水平和业务素质，加强教育理论、体育理论的学习与思考，以自己高尚的道德情操和渊博的才华学识来赢得学生的尊敬和信任。 将运动生物力学融入到体育教学实践中，可以使教师在教学中有利于选用教材和教法，并根据学生体质的实际状况，重点发展其较为薄弱的环节，让他们得到全面均衡的发展，为终身体育打下坚实的基础，从而适应素质教育的要求。 将运动生物力学融入到体育教学实践中，使学生从观念上改变对运动知识性与科学性认识，有利于激发学生的学习兴趣，充分满足不同学生对体育知识的渴望，发展学生个性，通过身体、心理多方面素质的培养，促进学生的正常生长发育，提高身体活动机能，培养学生脑体结合能力，最终学生自己可根据个体差异及不同的需要开出运动处方。 将运动生物力学融入到体育教学实践中，通过生物力学作导向和指导，使相关专业、相关学科有机的结合在一起，相互促进、教学相长，建立健全体育教学，最终使高校体育教学真正成为培养大学生综合能力的实践课堂。 生物力学论文:种植义齿下部结构生物力学探究论文 摘要摘要:种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿的远期成功率的主要因素之一。本文从种植材料、种植体形态、种植体表面结构、种植数量、种植体在颌骨内的排列和分布、受植区颌骨的形态结构等方面对种植义齿下部结构的生物力学特性作一综述。 自Branemarkr提出骨结合理论以来，种植义齿已成功地应用于临床，解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题，取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1，2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。 1种植材料对种植义齿生物力学的影响 Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大，而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法（finiteelementmethod,FEM）分析，也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看，不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下，对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较，结果表明种植体的弹性模量越高，种植体颈周骨内应力越小，而根端骨内应力越大；种植体弹性模量越低，种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。 目前，由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作，其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5，认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性，但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差，Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。 2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响 Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统（Branemark系统、Bud系统、IMZ系统）的不同形态的种植体，在不同的加载条件下，种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方，且越近种植体根尖部，骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布，去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力，而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下，增大种植体颈部直径，种植体四周皮质骨内应力大大降低，故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大，两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究，结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似，种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处，应力集中更明显，其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布，黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化，并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。 3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响 有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合，当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在，可在种植体骨界面形成机械的锁结功能，从而改变微界面应力的功能方式，使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在，使拉应力和剪应力转变为压应力；另一方面微孔增加了界面的接触面积，降低了平均应力水平，从而更有利于应力的合理分布。 近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率（7-8年）达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后，早期固位优于钛种植体，具有较高的界面结合强度，并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长，成功率下降，临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。 4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响 种植义齿由多个种植体支持时，应力分布情况由种植体的数量，种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多，每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时，力量可以较均匀地分散到各个种植体，且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时，力量不会均匀地分散到每个种植体，越靠近功能力点的种植体受力越大。 对于全口种植义齿，Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异，并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时，最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍，是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍，主要承受的是压应力，而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长，末端种植体所受的应力越大，故认为在种植义齿设计时，应尽量避免使用悬臂梁，如一定要使用悬臂梁时，种植体应尽量离散，且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。 Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布，结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置，以利于牙力通过种植体垂直传递，减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道，往往使种植体之间形成一定角度，Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;，以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明，种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小，种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度，导致游离臂和抗力臂比例增大。 5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响 从生物力学观点看，颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17，可以承受一定的压力，但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限，当颌骨受力水平高于其极限值时，就会产生微骨析，最后导致骨质吸收破坏。 Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大，一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区，其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下，种植体及其四周骨内的应力分布，结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同，最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚，种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时，最大拉应力位于种植体颈部，最大压应力位于种植体底部，当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时，可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时，可导致种植体骨界面的应力增高，从而导致种植体四周骨的微骨折。 生物力学论文:大学生不良步态的生物力学特征及影响因素 关 键 词：运动生物力学；步向角；足底压力中心；等动肌力；功能性动作筛查；大学生 随着社会的发展，人们对不良步态的关注程度越来越高，不仅成为儿童青少年家长关心的热点问题，也备受在校大学生的关注，这在经济发达地区尤为明显。2011年9-10月，本研究团队在广州市各大医院儿童足科跟随测试的结果表明，200名3～10岁儿童中被确定为内八步态的有46名，占23%，其中90%以上的家长有矫正的愿望。本研究团队2014年对450名文科、理科、体育学院在校大学生进行问卷调查的结果显示：80%以上大学生认为不良步态会影响理想就业，甚至降低择偶标准；超过60%的人对不良步态的认识存在误区；最不能接受的不良步态依次为O型腿（68.8%）、内八步态（60.1%）、X型腿（58.5%）[1]。然而，国际上对内八步态的研究主要集中在下肢骨骼关节的解剖学特点和矫形器矫正治疗方面，把内八步态看作与下肢形态相关的疾患，由医院诊断并运用矫形器进行矫正，而对内八步态形成的生物力学原因及机制尚未达成一致意见。有人认为随着年龄的增长，多数内八步态会自行改善，有人认为不采取矫正措施会导致其他不良姿态的形成[2-3]。本研究运用足底压力、等动肌力、功能性动作筛查等方法，对在校大学生进行步态、下肢等速肌力及功能动作筛查等方面的测试，旨在探讨内八步态形成的生物力学因素及机制，为内八步态的预防和矫正提供理论依据。 1 研究对象与方法 1.1 受试对象 2014年1-12月，在华南师范大学大学城校区随机对124名在校大学生进行步态测试，从受试者中募集内八、外八、正常步态男女各10名，进行下肢等动肌力、功能动作筛查、动态平衡等测试。经单因素方差T检验表明，受试者在年龄、身高、体重方面没有显著性差异。 1.2 研究方法 1）步态测试。 平放于地面的RSscan测力板（0.5 m，300 Hz），上铺延长EVA辅道，防止受试者刻意踏板而改变步态。首先，让受试者目视前方在测力板辅道上行走，进行适应性练习，直至步态自然；然后，正式测量左、右足3次的有效数据。测试指标：步向角、足底压力等。 步向角（Progresive angle）：行进方向直线与足跟中点和第2跖骨连线形成的夹角，“+”表示足向外偏离行进方向，“-”表示足向内偏离行进方向[4]。受试者个人步向角取3次有效数据的平均值。 足部分区：为了便于对比分析，按国际惯例将足部分3个区域：FF（足前部）、MF（足中部）、RF（足后部）。 2）下肢等动肌力测试。 受试者穿运动鞋、裤，5 min热身后，由经验丰富的实验员指导，在Cybex-NORM 等动肌力测试系统上进行适应性练习，直至受试者感觉动作自然流畅，然后进行正式测试。受试者平躺于测试床，膝关节伸直，用固定带固定身体，足跟对准仪器轴心，足底贴合仪器，测试左、右踝关节旋内、旋外角速度分别为30（°）/s、120（°）/s时的等动肌力指标。每个角速度重复测试5次，取平均值，两种速度测试之间间隔20 s以上，左右侧测试时间间隔10 min以上。 3）功能性动作筛查（FMS）。 受试者依次完成7个基本动作（举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲、肩部灵活性、单侧直腿上抬、躯干稳定性、旋转稳定性）和3个确认动作。由经过培训且有评分经验的2名测试人员分别从被试者的正面和侧面进行观察，根据评分标准[5-6]进行评分，并详细记录被试者动作模式特点。 4）动态平衡测试。 测试在安静、光线均匀、宽敞的房间进行。受试者正式测试前进行适应性练习，熟悉踏步节奏。如图1所示，受试者双脚并拢，标记两足跟与足尖的初始位置，分别连接左右足跟中点A和B，左右足尖C和D，左足跟中点A与右足尖D、左足尖C与右足跟中点B，把两线段AD和BC的交叉点O设为原点。然后让受试者站在初始位置，戴上眼罩和耳机原地踏步1 min（播放频率为120 Hz的节拍器节奏的MP3，与耳机连接，夹在被试者背后腰部附近，以不影响动作为原则）。受试者踏步结束，耳机提示受试者保持静止不动，等测试人员在地面标记。测试者按照以上程序重新标记左右足的位置，确定O′的位置。然后用量角器测量AB和A′B′延长线的夹角α，用钢卷尺测量OO′的长度（位移大小）。角度方向规定：向左旋转逆时针为“+”，向右旋转顺时针为“-”。每人测量3次，取3次中偏移角度和偏移幅度最小值。期间不暂停，不受外界声、光等因素干扰。 5）数理统计法。 排除受试者标准：年龄小于18岁，近6个月有下肢病症者或下肢有外科手术史者。3种步态分析前，剔除数据不全者4名，采用SPSS19.0软件进行相关统计学分析。组间差异用独立样本T检验或单因素方差分析，数据用均数±标准差（ ±s）表示，百分比的显著差异性用卡方检验。P 0.05差异具有显著性，P 2 研究结果及分析 2.1 内、外八步态发生率 124名在校大学生的步态测试结果显示：在校大学生的步向角度为（7.5±8.4）°。按照Chin-Shan对正常步态的界定（步向角的正常范围为平均数加减1个标准差）[3]，本研究以单侧或双侧步向角小于-1°为内八步态，大于16°为外八步态；左右侧不对称性以每人左右两侧步向角差值是否超过标准差8.4?为依据。测试结果显示：（1）在校大学生内八步态有35名，发生率为28.2%，外八步态33名，发生率为26.6%。（2）男、女大学生步向角均左侧大于右侧，不具显著性，但左右不对称比例分别为12.8%和43.6%，具有非常显著性。（3）男、女大学生步态性别差异非常显著。一方面，男生步向角左右侧均大于女生，导致男性外八步态发生率高，女生内八步态发生率高；另一方面，女生左右不对称发生率显著高于男生（见表1）。 研究表明，在校大学生步向角范围为（7.5±8.4）°，与Chin-Shan[3]对7岁左右儿童的研究结果基本一致，说明7岁左右步态基本定型。比课题组前期研究成果，儿童内八步态23%的发生率、大学生28%的内八步态发生率偏高，间接说明在没有干预的情况下，儿童内八步态自我矫正的几率几乎为零，如果生活、学习中有不良动作习惯，还会导致内八步态发生率提高。 本研究还发现，步态特点性别差异存在非常显著性：（1）男生双侧步向角均大于女生且有非常显著性，这一结果与张秀丽等[7]“男性大学生步向角较大，外八步态发生率较高；女大学生步向角较小，内八步态发生率较高”的观点相一致。儿童步态特点与发育特点有关，大学生步态特点的形成与中国传统文化、观念及由此产生的行为习惯密切相关。一般认为，男性走路时足外展是男子汉、霸气的象征，女子走路足内收则是淑女、有修养的象征。（2）左右不对称发生率较高，且女生明显高于男生。人体是一个整体关节链，左右侧步向角不一致会造成身体其他部位的不对称，如果进行高强度的运动，那么急、慢性损伤风险就会增加。因此，左右侧步向角差异程度较大的学生需要进行矫正。 2.2 不同步态足底压力特征 1）足底压力中心（COP）移动轨迹特征。 图2中虚线为COP轨迹（实线为步向角的判断标志线，足跟中点与第2跖骨的连线），展示足底压力步行支撑阶段不同时相的形状特点。（1）整体形状：正常步态的COP移动轨迹成平滑的弧弓，外八步态弧弓更大，且压力轨迹不如正常步态平滑，内八步态呈直线状态，没有弧度或弧度很小。（2）后跟着地时相：正常步态COP移动轨迹呈现“勾”状弯曲，内八步态无“勾”。（3）全足支撑阶段：正常步态COP移动轨迹呈平滑弧线型从足跟向足外侧转移后，又回到足前中部，内八步态则呈直线状态过度到中足，压力中心轨迹较陡直，外八步态的弧度较大且不如正常步态平滑。（4）蹬离地面时相：正常步态COP移动轨迹平稳过渡到前足中部后转向第1趾，内八步态在第3跖骨处有一个明显的折角，之后转向第1趾，外八步态在该时相与正常步态类似。 图2 内八（左）、正常（中）、外八（左）步态COP移动轨迹 2）足底冲量特点。 行走过程中，足底各区域所受冲量是重点关注的指标。但由于体重等个体性差异较大，本研究中足前、足中、足后部的冲量用相对于全足的相对值表示。如表2所示，内八步态足前部冲量比显著低于正常步态和外八步态，但正常和外八步态之间的差异不具显著性；内八步态足中部冲量比高于另外两组，与正常步态相比差异不具显著性，与外八步态差异有显著性。足后部占比，内八步态高于另外两组，与正常步态相比有显著性差异。 内八与外八步态同属不良步态，其相同点：足底压力中心移动速率峰值均较正常步态大，出现较晚且均在支撑阶段65%处。不同之处：（1）足跟着地阶段，正常步态和外八步态较相似，其压力中心移动轨迹较长且呈曲线，移动速率较大，使得足跟部压力更为分散；内八步态压力中心移动轨迹较短，移动速率较小，其足跟部压力更为集中。（2）全支撑阶段，正常步态压力中心移动轨迹是一条平滑的弧线，分布更为均匀，以较小且稳定的速率从足跟部平滑过渡到足中及前部，而内八步态是直线过渡到足中及前部；以较大速率过渡到足前部后速度突然降低，压力中心在足前部处缓慢移动，不能充分利用足底内外侧纵弓的缓冲作用。（3）足底不同区域所受冲量有合理的比例，相比正常步态和外八步态，内八步态足跟处尤其是足跟内侧冲量及峰值压强都较大，而外八步态的足底冲量分布特点与正常步态相似。 2.3 不同步态下肢等速肌力特点 1）下肢等速肌力力矩。 如表3所示，内八步态30 （°）/s旋内峰力矩，平均力矩均小于正常步态且差异具显著性；旋外峰力矩与旋外平均力矩内八均小于正常和外八步态，且具非常显著性；内八步态120 （°）/s旋内峰力矩、平均力矩小于正常步态，且差异显著，旋外峰力矩、旋外平均力矩小于正常步态和外八步态，且平均力矩都具有显著性；外八与正常步态相比无显著性差异。 1）与正常步态比较，P 2）下肢旋内、旋外等速肌力矩比例特点。 表4数据表明，在测速速度为30（°）/s时，内八步态峰力矩比值、平均力矩比值均值在3组中最大，且和外八步态比较具有@著性差异。外八步态峰力矩旋内旋外比值和平均力矩旋内旋外比值小于正常步态，且具有非常显著性。在测试速度为120（°）/s时，峰力矩旋内旋外比值、平均力矩旋内旋外比值，内八步态大于正常和外八步态，都具有显著性；正常步态均大于外八步态，但差异没有显著性。 以性别作为控制变量，对旋内、旋外等速肌力矩比值与步向角度进行相关性分析，结果显示：在测试速度为30（°）/s时，平均力矩比值与步向角度的相关系数为-0.290（P 3）下肢旋内、旋外关节活动幅度。 如表5所示，下肢关节在旋内、旋外关节活动幅度总体中比较，正常步态最高，内八步态次之，外八步态最低，但差异均不具显著性。旋外关节活动幅度方面，内八步态低于正常步态且具非常显著性，而旋内关节活动幅度3组之间差异不具显著性。 本研究显示：相比正常步态，（1）内八步态旋内和旋外等速肌力矩，不论是在30（°）/s还是在120（°）/s测试速度时都较小，且差异具有显著性，这和本课题组的前期相关研究结果一致：内八步态下肢肌力比正常步态肌力更为孱弱[7]；而外八步态30（°）/s和120（°）/s角速度的旋外、旋内力矩均与正常步态接近，但均没有显著性差异。（2）内八、外八步态旋内或旋外力矩比值均与正常步态有显著性差异。相关分析结果表明，步向角与30（°）/s和120（°）/s两种角速度旋内或旋外平均力矩比值呈弱相关（R=-0.287和R=-0.290）且存在非常显著性。（3）内八步态的下肢关节旋外关节活动幅度较正常步态小，且差异具非常显著性，外八与正常步态的差异不具显著性。建议：对内八步态的矫正，一方面，应注重旋内、旋外肌力同时加强的基础上提高下肢旋外肌力；另一方面，需要采取有效方法提高下肢各关节旋外关节活动幅度。 2.4 劝瞬教FMS评分特点 表6显示：（1）正常步态FMS总分显著大于内八和外八步态，内八和外八步态之间无显著性差异；（2）正常步态举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲3个动作评分均显著高于其余两组；（3）躯干稳定性动作评分，正常步态高于内八步态且具非常显著性，但与外八步态没有显著性差异；（4）内八步态单侧直腿上抬动作评分显著高于正常和外八步态。 FMS以日常生活、休闲娱乐、体育项目等身体运动中的基本动作为主要内容，以受试者完成动作模式是否符合生物力学原理为评分标准，通过7 个基本功能动作判断人体运动链中存在的薄弱环节，发现潜在的伤病风险，为进行个性化体育锻炼和训练提供依据。本研究显示，内八、外八同属不良步态并表现出相同特点：功能性动作筛查评分分别为13.4分和14.5分，与正常步态16.9分具显著性差异。这一结果表明：一方面，内八、外八步态的形成不仅与下肢因素有关，而且与人体更多的薄弱环节相关，通过矫正动作提高FMS评分可以作为内、外八步态改善的方法之一；另一方面，如果参加同样强度的体育活动，内、外八步态者发生伤病的可能性更大。 与正常步态相比，内八步态者有5个动作的评分较低，分别是举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲、单侧直腿上抬和躯干稳定性。其中，举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲3个动作，包括日常生活及各种体育活动中下肢支撑完成的3种模式：双足左右站立、单足站立及双足前后站立，单侧直腿上抬反应髋屈灵活性，躯干稳定性反应核心力量的强弱。 深蹲动作以双足左右支撑站立完成，是日常生活中的基本动作元素。该动作要求下蹲过程中身体保持稳定，棒置于头上，膝关节不出现内扣现象，前移不超过足尖。内八步态的均分为1.8分，外八步态为2.0分，均显著低于正常步态的2.8分。内八低分的原因主要是下蹲过程中双膝内扣，这会导致髌骨和膝关节附属韧带负荷较重，软骨及半月板受力不均，在时间延长或外部负荷加大的情况下，急慢性运动损伤风险会增大。肩扛棒跨栏步以单足支撑站立完成，要求躯干正直、身体平衡稳定的同时，对侧下肢抬起一定的高度并能控制地还原，日常生活中的走、跑、跳等都以这个动作为基础。内八和外八步态的均分均为1.8分，显著低于正常步态的2.4分。低分的主要原因多为摆动腿膝关节内扣或外展，躯干左右摇晃或肩部左右旋转。直线弓步以双足前后分立支撑完成，要求受试者下蹲过程中身体稳定，头、躯干、骨盆保持功能解剖中立位，对核心力量和下肢关节灵活性有一定的要求。内八和外八步态分别为2.2分和2.4分，显著低于正常步态组的2.8分。内八步态者低分的主要原因是动作完成过程中躯干不能保持稳定，左右摇晃。 综合肩扛棒跨栏和直线弓步下蹲两个动作特点可以推断：相对正常步态者，内八和外八步态者完成有单足支撑动作任务的经济性和表现力可能会较差，如相同时间内跑步距离、相同距离跑步用时、相同时间和距离以及受伤几率等，均有待于进行后续研究。 躯干稳定性要求受试者做一个标准俯卧撑，即要求受试者躯干保持平板的情况下，双臂肘关节伸直撑起。内八步态均分仅为1.0分，低于正常步态2.4分，差异非常显著，说明内八步态的形成不仅是下肢因素所造成，核心力量强弱、躯干稳定性大小也是主要原因。与其他动作评分结果不同，单侧直腿上抬动作内八步态评分显著高于正常和外八步态，即相对于正常和外八步态，内八步态者的髋关节屈曲灵活性较好。由于缺乏这方面的研究资料，尚不能对这一现象做出解释，有待进一步深入探讨。 2.5 内八步态动态平衡特点 如表7所示，内八步态动态平衡能力较正常步态和外八步态差，表现在闭眼1 min原地踏步走过程中的偏移和旋转均较大。偏移距离，内八步态最大，正常步态次之，外八步态最短，但无显著性差异；旋转角度方面，内八步态也是最大的，且与正常步态具有显著性差异。 1 min闭眼原地踏步属于无干扰自动态平衡检测，在排除视力情况下对受试者动态平衡能力进行测试。影响人体平衡能力的因素很多，可分成内因和外因，重心、稳定角和支撑面等为外因，性别、体重、年龄、视觉、前庭感受器、本体感觉和骨骼肌力量等为内因。本研究中1 min闭眼原地踏步受试者均为医学上的健全人，体重、性别、年龄差异均不具显著性，戴眼罩排除了视觉因素，走路对肌肉力量要求不高。因此，本研究的动态平衡测试检测的主要是受试者的本体感觉和前庭感受能力。内八步态者动态平衡能力较正常步态者差，主要体现在偏移角度；3种步态方面，内八步态最大，与正常步态相比差异具显著性。在踏步的过程中，主观意识在保持踏步动作的完成一致性，但是本体感觉及前庭功能的薄弱，致使每一次踏步之间产生的微小差异不易被感知到，导致踏步持续偏转和偏移。 综上所述：一方面，外八与内八步态同为不良步态，有相同的特点，如足底压力中心移动速率峰值出现较晚，功能性动作筛查评分均较低等。另一方面，两者的生物力学特点不是简单的相对或相反，外八的很多特点与正常步态相似或相近，如足底冲量分布、下肢肌力、关节灵活性、动态平衡稳定性等。这也意味着影响外八的生物力学因素及形成机制与内八步态不同，需要更多的深入研究。 生物力学论文:白内障手术精细化,数据“描绘”角膜生物力学特性不可少 “身处在医改大潮中，很多y解的医学课题需要我们去攻克，除了科研问题，在当前医改工作当中，不管是公立医院或是民营医院，如何解决好看病难看病贵的问题，是当下作为一名医师和医院管理者必须要做好的一件工作。” ――天津市眼科医院院长汤欣 过去几年中，对角膜组织的生物力学特性及其对角膜疾病影响的研究越来越多，成为预防和评价相关眼科疾病关注的话题。 在精准医学・创新学术论坛暨2017济南协和眼科中心高峰论坛上，中华医学会眼科学分会常务委员、天津市眼科医院院长汤欣教授从临床思考的问题出发，深入阐述了白内障手术中角膜生物力学特性。汤欣教授从4个方面揭示了角膜生物力学性能测量在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面的重要意义――应用可视化角膜生物力学分析仪（Corvis ST）测量老年人角膜生物力学参数，分析了角膜生物力学特性；观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化；同时分析了不同手术切口方式的生物力学改变；并比较了飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。 汤欣教授首先介绍了力学的基本概念。他指出，力的效应是指在人体内广泛存在力对介质、组织和器官的运动效应。生物体内应力应变与细胞生长的关系就是应力与生长关系的理论。应力作用于单位面积上的表面力。在力学中按受力后是否形变分为刚体和变形体，角膜属于变形体。 生物力学研究对角膜有何意义？ 生物力学是指应用物理力学的方法和理论来研究生物和人体在宏观和微观水平上的力学性质和行为。它是分析发生在生命活动过程中的各种力学现象和过程，也是了解生物和人体一部分及相对于另一部分，以及整个机体在空间和时间上发生位移和运动的力学规律。 角膜与青光眼、屈光密切相关。与生物力学相关的角膜组织结构特点有：角膜从前到后分为上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层5层。角膜组织是人体典型的粘弹性组织，其5层结构有其不同的与组织结构相关的生物力学特点。白内障的摘除手术，主要经历三个阶段，首先是撕囊，在晶体前囊膜开一个圆形的口子；然后进行超声乳化，将白内障的晶体核震荡成小碎块吸出来；最后，植入人工晶体。以前眼科医师对角膜的生物力学特性了解不多，只是看看角膜是否透明，十几年前白内障手术被视为复明手术，如今白内障手术已经归结到屈光手术，需要我们更多地了解影响屈光手术疗效的因素。 角膜整体抗张强度主要来自含有胶原纤维的前弹力层和基质层。了解到这一点，对我们设计手术切口十分重要。前弹力层结构特点如下：8～12μm无细胞透明结缔组织，由直径20～20μm的胶原纤维以非束状且无规则方式排列而成，人眼角膜各层组织结构中其黏附性抗拉强度最大。基质层粘合力：角膜基质层间黏合力最强至最弱的区域依次为周边前部1/3基质、中央前部1/3基质、周边后部2/3基质、中央后部2/3基质、后弹力层。（王雁，赵堪兴，《飞秒激光屈光手术学》，人民卫生出版社，2014，北京）。 手术切口如何设计才是合理的？很多医师为节省时间，行白内障手术是一刀直接插入，但我们始终行三平面透明角膜切口，对黏合度、术后的密闭性和预后更好。阶梯状隧道切口切断板层组织相对更少，对术后角膜切口的张力强度更有益。手术切口设计优劣的衡量标准主要有两条：一是减少术后角膜源性散光，二是避免术后可能造成的切口严重感染。 弹性（Elasticity）是指材料变形后恢复原有形状的能力。弹性模量为描述角膜弹性材料特性指标之一，弹性模量=应力/应变，弹性模量值越高，代表材料越硬。人角膜应力-应变关系呈现非线性的特点。黏性（Viscosity）是指流体受到剪切力或拉伸应力时抵抗形变的能力。黏性是流体的固有属性，描述流体黏性大小的物理量为黏度，也称粘滞系数。黏弹性（Viscoelasticity）：材料在变形过程中同时表现出弹性和黏性，产生蠕变，应力松弛和滞后。各向异性（Anisotiopy）是指材料特性在各方向上不具有一致性。角膜不同部位胶原纤维交联不同角膜，中央板层之间的黏合力明显小于周边部，下方层间黏合力小于上方、鼻侧及颞侧周边。 以往对角膜的注意点如下：角膜的非对称Q值：非球面IOL，手术导航系统/角膜后面表面的散光：Toric IOL。角膜切口的构型，密闭性和生物力学性能。角膜作为人体最重要的软组织之一，对其特性的完整描述除了角膜厚度、曲率等形态学指标，还应包括角膜在受力时表现出的生物力学特性。角膜生物力学特征颇为复杂，且不是固定不变的。临床眼科中角膜的微观结构发生变化，角膜生物力学属性也会随之发生变化，且随年龄增长呈现下降趋势。 角膜生物力学性能的测量主要包括离体测量和活体测量两类，前者包括角膜轴向拉伸法、角膜膨胀法、离体全眼球膨胀测量法等，不能真正反映活体角膜生物力学特性，临床医师很少使用。后者可包括激光共焦显微镜、超声弹性显微镜、眼反应分析仪（ORA）、可视化角膜生物力学分析仪等进行测量。 Corvis ST是一种新型的活体角膜生物力学性能的仪器，可以客观地显示这一过程。全球第一台可视化角膜生物力学测量仪，可快速、非接触、自动化采集。其原理是通过超高速Scheimpflug拍摄技术，以每秒4330帧，空气脉冲后在31毫秒内可捕获140幅图像，拍摄范围为水平方向8mm。初始状态（Original state）是角膜未接触气压脉冲。中央角膜厚度（CCT）即角膜顶点处角膜前后表面垂直距离。第一次压平包括时间、速度和长度。第一次压平时间（First applanation time）是指角膜由初始状态至第一次压平经过的时间；第一次压平速度（Velocity in）是指第一次压平时，角膜顶点压陷的速度，方向为正值。最大压陷是指角膜顶点处于最大变形幅度时。最大压陷时间指的是角膜由初始状态至最大压陷经过的时间。反向曲率半径是指最大压陷时，角膜前表面曲率半径。峰距是指最大压陷时，角膜非变形部分最高点之间的距离。变形幅度是指角膜由初始状态至最大压陷，角膜顶点产生的垂直距离。 第二次压平（applanation2）是指角膜中央0.5mm区域形态由凹面向凸面转变的瞬间，包括时间、速度和长度。第二次压平时间是指角膜由初始状态至第二次压平经过的时间。第二次压平速度（Velocity in）是指第二次压平时，角膜顶点反弹的速度，方向为负值。第二次压平长度是指第二次压平时，角膜前表面压平部分的长度。 眼轴长度、角膜曲率：对角膜生物力学参数有无影响？ 汤欣教授介绍，我院的第一项研究是应用可视化角膜生物力学分析仪，Corvis ST测量不同眼轴长度和角膜曲率的老年人角膜生物力学参数，分析探究其生物力学特性。研究收集拟接受白内障手术术前人群，共220人（426只眼睛），平均年龄为69.97±5.81岁（60-80岁）。依据不同性别分组，眼轴长度（AL）在22～24mm，角膜k值在42～44D之间：男性44眼，女性49眼，依据不同眼轴长、不同角膜曲率分组，观察不同眼轴长组间的生物力学是否有变化，同时进行正常眼轴长的不同角膜曲率组建的生物力学对比分析。结果显示，不同性别的组间角膜生物力学没有明显改变。 我们对不同角膜轴长进行分组（角膜k值42～44D）：第一组为22～24mm，平均数22.92，标准差0.53，共53例；第二组为24～26mm，平均数24.64，标准差0.52，共54例；第三组 26mm，平均数28.64，标准差1.76，共54例。同时在不同角膜曲率分组中发现，角膜曲率越大，角膜越陡峭，需要更大的力量来压平。角膜达第一次压平时，在同一气压脉冲的作用下，第一压平长度越小。第二压平状态中，此过程的作用力主要包括角膜黏弹性、眼内压和逐渐减小消失的气流。角膜曲率越大，可能会导致角膜本身的黏弹性降低，角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小，导致第二压平长度越小。 不同眼轴长的组间分析结果显示，随着眼轴的变长，角膜变陡峭，角膜曲率增大，角膜本身的黏弹性降低，角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小，导致第二压平长度越小。眼轴长度增加到一定长度时，眼球整体扩张而角膜厚度也会随之变薄。角膜的厚度增加角膜的硬度，相应的具有抗变形和快速修复的功能。眼轴越长，角膜厚度明显变薄，导致角膜在气压脉冲的作用下发生形变过程中角膜抗压强度小，相应的最大合莘度变大。用生物力学测量的眼压，是修正了角膜厚度和硬度的因素得到的，因此更为准确。随着眼轴长度的增加，眼内压有逐渐增高的趋势，且眼轴长度大于26mm，眼压增高的幅度最大，与本研究中眼压随眼轴长度的变化趋势一致。眼内外受压后的变化速度与角膜的黏弹性有关；眼轴长的角膜厚度薄，抗压能力也就变弱，在同一压强的条件下，抵抗力弱的角膜达第一压平状态所用的时间也就越长。 高度近视的白内障患者手术切口要精细 第二项研究是应用Corvis ST测量仪观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化。Valbon等研究发现超声乳化术（PHACO）会引起角膜厚度增加及角膜生物力学性质减弱，从而导致角膜生物力学特性发生改变。随眼轴的过度增长及高度近视的发展，角膜的微观结构会随其发生变化，引起角膜损害，从而导致角膜生物力学特性发生改变。 轴性高度近视角膜和正常人角膜在进行Phaco手术前后，角膜生物力学参数的变化是否一致？我们设置了实验组与对照组两组。年龄54.85±4.78 vs.56.41±5.29，性别（男/女）18/16 vs.15/19，眼轴29.04±1.72mm vs.23.04±0.37mm，角膜曲率45.34±1.31 vs.44.48±1.42。晶状体核硬度Ⅱ级核16例，Ⅲ级核18例，Ⅱ级核15例，Ⅲ级核19例。研究结果显示，术后1周变化值与眼轴长度有正相关关系。 随着眼轴变长而眼球扩张胡使角膜变薄。角膜的生物力学特性大部分由基质层体现，组成基质层的胶原纤维的结构及成分决定了角膜的弹性性能，超声乳化术（PHACO）术后基质层角膜细胞密度明显增加。术后1周角膜不同程度的水肿及角膜基质层细胞的增加，使角膜抗压强度增强，在同一气压脉冲的作用下使最大压陷深度减小，由于角膜厚度增加，最大压陷深度减小从而导致峰距增大。正常眼轴组术后中央角膜厚度呈先增厚后逐渐恢复，主要是由于术后暂时性、可逆性的角膜水肿引起，角膜生物力学的相关参数也随角膜水肿的消退而恢复到术前水平。随着高度近视眼轴长度的增加，后部巩膜出现葡萄肿而变薄，通过力的传导作用，对角膜产生向周围的牵拉作用，使角膜的基质层发生细微的生物学变化，角膜的生物力学也会随之发生一定的改变。长眼轴组生物力学参数在术后一周的变化量要比正常组大，且长眼轴组术后1月与术前相比变化量要比正常眼轴大，且结合手术各个时间点的变化趋势图可以看出，长眼轴组术后角膜生物力学更易发生变化且恢复速度较正常组慢。 在相关性分析中发现高度近视组术后1周中央角膜厚度的变化量、矫正眼压的变化量、最大形变幅度的变化量与眼轴存在正相关性，而正常人组与眼轴均无相关性，从另一方面证明了角膜生物力学及眼压会受到眼轴的影响。本研究的结果提示我们，对于高度近视的白内障患者，在进行手术中，手术切口的设计和制作要更加精细，隧道的长度应适当延长，尽力避免外切口边缘的豁口。此外，由于手术后恢复的时间延长，手术后验光配镜的时间应适当延长。 飞秒激光与超声乳化术，术后角膜生物力学有何变化？ 第三项研究是应用Corvis ST测量仪，比较飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。飞秒激光技术在临床上应用越来越多，但在白内障手术的辅助作用也存在争议，目前比较认可的是飞秒激光撕囊更精确。对手术技术好的眼科医师而言，飞秒激光的性价比有限，但在精准方面有一定的优势。飞秒激光对每个患者角膜切口的结构能实现一致性，撕囊口更居中，直径大小完全一致，更加精准。对于普通硬度的白内障晶状体核，飞秒激光术后预后好，但对于更硬的晶状体核，飞秒激光术后角膜水肿的情况反而会加重。白内障晶状体核硬度越大，需要采用的超声能量越大、时间越长，对角膜组织内皮细胞的影响越大，角膜水肿越明显。这也提示我们，要根据实际情况进行先进设备的临床应用。发达国家的白内障患者应用飞秒激光效果很好，因为晶体核硬度普遍不高，碎核容易；我国白内障患者晶状体核往往硬度很大，飞秒激光碎核的效果就不太理想。 传统超声乳化白内障手术的对象和方法是，应用前房穿刺刀在11点方向作一透明角膜缘隧道切口，大小约3.0mm，辅助切口位于角膜缘2点方位。飞秒激光白内障手术应用LenSx飞秒激光系统进行环形截囊、晶状体核裂解、透明角膜隧道切口的制作，在11点方向做角膜缘隧道切口，参数大小均设为3.0mm，辅助切口均位于透明角膜缘2点方位。 超声乳化术（PHACO）组术后1周第一次压平长度变大，第二次压平长度变小，术后1个月恢复至术前水平。飞秒激光超声乳化手术（FLACS）组第一次压平长度、第二次压平长度术后1周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组第一次压平长度比FLACS组大、第二次压平长度比FLACS组小，两组术后1个月均恢复至术前水平，无统计学差异。 PHACO组术后一周峰距、最大形幅度变大，术后1个月恢复至术前水平。FLACS组峰距、最大形变幅度术后一周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组峰距、最大形变幅度距比FLACS组大，两组术后1个月均恢复至术前水平，无统计学差异。 PHACO组术后1周的角膜生物力学还是有一定的变化。手术切口的构型不确定，第一次压平长度变大、第二次压平长度变小、峰距变大、最大形变幅度变大，但到术后1个月，随着术后伤口的愈合，角膜生物力学参数就恢复到术前水平。超声能量使用过大，导致角膜水肿，术后1周角膜中央厚度（CCT）变厚，眼内压（IOP）升高。术后1个月，随着术后伤口的愈合，角膜生物力学参数恢复到术前水平。 角膜是一种非常复杂的各向异性（anisotropic）组织。中央角膜的强度取决于层间蛋白多糖结合，角膜基质板层间的黏合力和胶原纤维交联作用在前部及周边的角膜基质层分布较大，可以向下方板层传递向心的作用力，从而提高角膜的抗张力与韧性。角膜生物力学描述角膜组织对施加到它们的力的反应，包括外部施加的力和角膜固有性质之间的相互作用。 角膜的基质层约占角膜总厚度的90%，包含了约200～250个胶原纤维板层，相邻的纤维板层之间有相互交联的胶原纤维束，为角膜板层间剪切阻力，以及板层间张力负荷的传递，提供了重要的结构基础。而且前部的角膜基质板层排列比后部更加致密，具有更多的倾斜分支和交联。因此前部的角膜基质层较后部基质层承担着更大的生物力学作用。此外，周边部角膜的基质也比中央区具有更强的延展性，即更强的的韧性与张力。 汤欣教授介绍，最近我们还在开展阶梯状隧道切口（微切口）和普通切口的临床分析研究。初步发现1.8mm的微切口组和2.8mm的普通切口组两组间无明显差异。提示我们，在手术中一味追求微切口，以至于对不同硬度的晶状体核都采用微切口是不可取的。用微小的切口去处理更硬的晶状体核，使用的超声能量会越大，时间会越长，因此在临床中应根据具体情况应用不同的切口方法。比如，对于Ⅴ级（极硬核），传统的小切口白内障囊外摘除术（ECCE）能给予非常好的处理，术后第一天角膜非常透亮，而用超声乳化或飞秒激光可能角膜水肿严重。在手术切口制作方面的临床研究结果显示，阶梯状隧道切口好于单面隧道切口，隧道切口不能过短，切口两侧不能有豁口，隧道上层不能过薄，外切口位置不要位于角巩膜处，避免球结膜水肿，影响手术操作。 他最后强调，随着医疗检查诊断技术的发展，眼生物力学性能的重要性被逐渐认识，角膜生物力学性能测量，在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面都具有非常重要的意义，需要引起临床研究者更多的关注。 生物力学论文:竞技武术散打踹腿技术的运动生物力学分析 摘 要 众所周知在武术散打运动项目中，腿法技术训练质量越高，运动员成绩越好，在瞬息万变的激烈比赛中腿法技术运用的实效性越好，运动成绩越好。在散打技术中，蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力，对于运动员反守反击意义重大。我们通过生物力学软件对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析，从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律，对今后的教学与训练提供科学的理论依据，对提高散打运动员的成绩有十分重要的意义。 关键词 竞技武术 散打踹腿技术 运动生物力学 分析 1绪论 根据散打的动作特征和技术要求，每一个踹腿动作过程中都要经历提膝、翻小腿和踹击三个阶段，而踹腿动作中的翻小腿和踹击往往是同时进行的，所以我们将其分为提膝和翻踹两个阶段。同时为了叙述方便，我们将为完成技术动作支撑人体重心的腿称为支撑腿，而进攻击打目标的腿称为攻击腿。运动技术水平的表现跟腿法技术密切相关，自古就有谚语“手是两扇门，全凭腿打人”，这充分说明了腿法技术在散打运动中的重要作用。根据马学智对1999年全国武术散打锦标赛的研究表明：在进攻技术中，腿法比拳法的运用次数多。而在众多的腿法中踹腿是直线性腿法的典型代表，又有“先锋腿”之称。因它在技、战术上具有能攻善守之优点，且在打击力量、打击速度等方面明显优于其它腿法动作故被运动员视为进攻得分的主要动作之一，是散打中运用率较高的腿法。马莉芳、韦海峰对武术散打王争霸赛腿法技术的运用进行分析得知，侧踹腿共运用544次，占整个腿法使用总数的24.8%，仅次于横踢腿，是有效的得分手段之一。从现场观察统计来看，侧踹腿攻击部位多在胸腹部，缺乏高、中、低位的变化，攻击距离也有一定的局限性。梁亚东、肖红征对“第5届世界武术锦标赛”散打决赛腿法技术运用进行分析，结果表明：运动员掌握腿法技术的好坏直接影响其比赛成绩。腿法技术训练质量越高，在瞬息万变的激烈比赛中运用的实效性越好。蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力。对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析，从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律，对今后的教学与训练提供科学的理论依据将有十分重要的意义。 2研究现状 查阅《体育与科学》、《中国体育科技》、《体育文史》及北京体育大学、上海体育学院等12所体育院校的学报，《浙江体育科技》、《辽宁体育科技》等14家体育科技期刊近十年来有关散打运动方面的研究文献以及武术领域专著和论文后得知，国内学者对散打运动训练方法、战术应用、营养卫生及赛制改革等方面的研究取得了一定的成绩，但真正对散打运动技术动作进行深入研究还显得不够，运用运动生物力学的研究方法进行探讨散打动作技术的成果还非常有限，其文献报道寥寥无几，更谈不上综合分析和量化指标。关于竞技武术散打踹腿术的生物力学分析这一课题目前尚属缺乏。武术对抗性项目的开展，从武术套路的攻防含义中彻底地分离出来，形成了具有实用性技击对抗的体育项目――竞技武术散打。它是两人按照一定的规则，运用武术中的踢、打、摔和相应的防守等技法进行徒手格斗对抗的现代竞技体育项目。是中国武术的重要组成部分。武术是中华民族文化的瑰宝，在几千年的发展过程中，由于科学技术不发达，没有先进的实验仪器和科学的理论支持，没有条件对拳理、拳法做科学的分析研究。因此，前辈武术家在练拳习武的过程中，只能由感而发，将拳理、拳法中的一些原理及规律以感性认识的方式记录下来，以指导后人习练武术，少走弯路。理论源于实践，理论反过来又能指导实践，促进实践更好地发展。竞技武术散打作为一项体育运动，已经推向世界，如果没有坚实的理论为基础，它的发展就不容乐观。所以，竞技武术散打的发展需要有一系列的科学理论为其奠定基础，对散打基础理论的科学化、系统化研究已经成为摆在我们面前亟待解决的问题。运动生物力学作为体育运动的基础理论，也是散打技术改M和提高的重要依据之一，故用运动生物力学原理对散打技术动作进行分析具有重要意义。人体任何合理的动作都要遵循运动生物力学原理，竞技武术散打运动也不例外。任何合理的散打技术动作都必须符合人体解剖学、运动生物力学原理、运动学规律和武术技击原理。运动生物力学是散打运动存在和发展的最重要的理论依据之一，散打任何技术动作都是在人体自身的内力与外力整体作用下完成的，运动生物力学原理贯穿在散打每个技术动作中。竞技武术散打与运动生物力学原理交融渗透、密不可分。竞技武术散打作为一项体育项目，其动作技术有着自身内在的规律性，如果不对这些规律进行科学把握，没有一个标准化的通用技术，竞技武术散打就不可能更好地发展下去，甚至难以让世人接受。竞技武术散打要想走向世界，和西方体育运动相互融合，共享一个“蛋糕”，就必须与现代科学知识相结合，走科学化的发展道路。本人在查阅了大量的文献资料发现在散打中有关技法的论述较多，但大多是基于经验介绍，缺乏应有的理论依据。运用生物力学手段对技术动作进行诊断和评价的报道极为鲜见，即使有也是零星的缺乏理论深度的或者研究方法和测试仪器已经不能适应现代体育运动发展要求的。从目前运动生物力学动作技术研究的方法和范畴分析，已经深入到通过三维测试分析系（下转第146页）（上接第144页）统等来评价和诊断动作技术，但在竞技武术散打运动中还很少见到。 3研究方法 本人采用QUALISYS-MCU500红外远射测试系统与三维测力平台测试系统对散打腿法中较为常用的前腿踹腿技术进行研究，对不同水平运动员（优秀组与非优秀组）每组10人，共20人的踹腿技术进行髋、膝、踝关节角度测试、速度测试，并分析，力求找出前踹腿技术的运动生物力学特点及内在的规律，为进一步丰富、完善散打技术理论、优化动作技术、规范技术规格、预防损伤和科学选材作前瞻性探索。 5结论 建议散打运动应该更加科学化地发展，对动作技术的研究应该多借助一些运动生物力学、解剖学、生理学的研究方法和手段，并采用当今先进的实验仪器进行测试与分析，使散打理论得到科学的验证与补充，不断丰富散打理论，以推动其更好的发展。 生物力学论文:攀岩中“侧拉”动作的生物力学分析 摘 要 采用文献计量方法对中国知网上发表的关于攀岩训练中动作分析的论文进行了研究重点的分析。研究主题包括肘关节屈伸肌的力学特征、肘关节等速肌力评定和“侧拉”生物力学分析。侧拉技术的生物力学合理性表现为侧对岩壁时人体重心更靠近岩壁，重力产生的倾倒力矩小；膝关节的屈伸不会把人体顶离岩壁；人体重心在形成侧拉两关节点的连线附近，几乎不产生使人体翻转的力矩，可以使另一手臂和腿做较大幅度的自由运动，分析得出最合理最省力的侧拉动作。 关键词 攀岩 生物力学 侧拉动作 技术分析 本文运用文献资料法对动作技术的分析加以概括，特别是关于运动生物力学的研究分析。很多研究中都运用到了运动生理学的相关指标，如肌电测量分析法，当然生物力学的实验研究少不了，如平面定点摄影测量法。这些方法均是为了找出优秀动作的运动学参数指标，寻求该动作过程的运动学特点，揭示运动员完成合理动作的规律和技术动作要领，并制定针对性的科学训练方法，促进运动员快速掌握动作技术，进而提高攀岩运动的竞技水平。 1侧拉的分类 侧拉动作 1：开始动作时运动员身体正对岩壁身体重心离岩壁远而不利于完成动作。 侧拉动作 2：开始动作时运动员身体侧对岩壁，但支撑腿（左）和岩壁之间的角度太大。 侧拉动作 3：开始时运动员身体侧对岩壁，支撑腿的外测尽量贴近岩壁。 2平面定点测量的结果分析 2.1攀岩时人体重心的特点 人体重心是人体各环节所受重力合力的作用点，攀岩时只有手和足附着在岩壁上人体其它部分均在岩壁之外，由岩壁与人体的位置关系可知，攀岩时人体重心在岩壁之外，重力不仅对人体产生向下的作用力，同时还产生使人体向外倾倒的力矩，因此重力是破坏人体平衡的主要作用力，人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。 2.2保持平衡所需力量 人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。动作1和动作2在做起始动作时重心在两支点连线的左方但中间动作时在两支点连线的右方，在这个过程中为了保持身体的平衡手臂做了很多的功也就是手的拉力用了很大的劲，而动作 3 的起始动作时重心在两支点连线的右方，所以在完成动作时很省力，动作是科学的。 3三种侧拉动作的力学分析 侧拉动作1和侧拉动作2在起始动作时重心在两支点连线的右侧，但中间动作时在两支点连线的左侧，在这个过程中为了保持身体的平衡，克服重力给人体带来的转动效果，手臂的拉力起了主要的作用，用了很大的力量。而动作3的起始动作时重心在两支点连线的右方，人体重心主要是垂直方向的运动，所以在完成动作时比较省力。同时侧拉3的动作特点是身体侧对岩壁，身体对侧手脚接触岩壁，另一只腿伸直用来调节身体平衡。人体重心更靠近岩壁，倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动，不会被顶离岩壁，倾倒力矩不会增加，随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉，抵抗倾倒的力矩不会减小，平衡维持比较容易，同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 4采用侧拉技术动作合理性（侧拉动作3）的力学分析 侧拉动作3的特点是身体侧对岩壁，身体对侧手脚接触岩壁，另一只腿伸直用来调节身体平衡。力学合理性表现为两个方面，一是由于侧对岩壁，人体重心更靠近岩壁，倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动，不会被顶离岩壁，倾倒力矩不会增加，随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉，抵抗倾倒的力矩不会减小，平衡维持比较容易，同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 另外，侧拉时人体重心点一直在左手和右足攀登附着点的连线附近，由于力臂很小，这样在人体上升用右手触摸下一点时人体重力几乎不产生绕纵轴的使人体翻转的转动力矩，这样右手就可以比较自如的去触摸和把握下一点，左腿也可以进行较大幅度的活动。 5不同类型侧拉技术肌电测试结果的分析 在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的膝关节角度开始变化时肱二头肌还没开始发力，股外侧肌是促使身体向上移动的主要发力肌肉。 另外，在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的发力顺序间隔明显股外侧肌――腓肠肌――背阔肌――肱二头肌，说明在侧拉动作3的过程中股外侧肌是最先参与发力的而且发力而且持续时间长，贡献的力量最大，是主要用力肌肉，相反肱二头肌的参与时间晚，持续时间短，贡献的力量最小。不同侧拉动作各肌肉发力大小比较可以看出侧拉动作3的肱二头肌积分肌电值最小，股外侧肌积分肌电值最大。 在难度攀岩中如何合理的应用技术动作调整身体平衡，节约上肢力量直接决定运动员的比赛成绩，从以上对比看出侧拉动作3是这三种动作中最合理的动作，同时也提醒我们在日常训练中不要单单注重上肢力量的训练，下肢力量的训练也是很有必要的。 生物力学论文:不同专项特征动作中足部运动的生物力学研究 摘要：本文采用文献资料法，结合前人研究结果和方法，对网球、足球两个专项的特征动作的足部运动进行了生物力学分析，研究结果表明：1. 足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷，中后足受力不显著，足部承担落地缓冲任务时，后足和中足受力增大，前、中、后足共同承担身体载荷。2.足球项目前足内侧压强峰值最大，网球相对较小。3.网球运动中，趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区；足球运动中，第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 关键词：足底压力分布、踝关节、专项运动 生物力学的研究范围包括整个人体，足部生物力学的研究是其中重要的一部分。由于体育运动中，运动损伤的多发性使其成为众多科研项目的焦点内容。其中，踝关节损伤是所有运动损伤中最常见的运动损伤之一。这类损伤经常发生在篮球、排球和足球等通常需要迅速敏捷地跑动、急停和跳起的项目中。因此，不同专项足踝部的伤病发生机制与防治已成为学术界研究的热点。此外，随着专项运动员和教练员对专项运动鞋的防伤能力和功能表现力的要求越来越高，对不同专项动作中足踝部的生物力学特征研究就显得尤为紧迫和重要。本文在阅读大量相关文献的基础上，应用目前最先进的足底压力分布测试系统，对网球、足球2个专项的6名男子大学生运动员进行了2个特征动作的足部的生物力学分析。试图通过不同项目指标的对比分析得出不同专项的足底压力和运动学特征，从而为足踝部损伤研究和运动鞋专项化的相关领域提供实验依据和理论基础。 1.研究方法： 1.1文献资料法 1.2实验法 1.3对比分析法 2.研究对象：本研究选取湖北大学体育学院6名本科生为研究对象，其中三名为足球专项，3名为网球专项。6名受试者均无下肢足底足踝病痛史。 3.实验器材：1.Novel Pedar system （鞋垫式足底压力测量系统）――垂直压力测量/静止状态和运动状态. 2.身高、体重测量器 4.实验步骤： 4.1.进行Novel Pedar system 足底压力分布测试系统的连接和调试。 4.2要求受试者均穿着运动服装、体操鞋，测量受试者身高、体重后登记受试者情况。 4.3选择符合各受试者鞋内底尺码的测试鞋垫，确保测试鞋垫边缘无折痕，鞋垫大小与鞋内底边缘吻合，配戴测试设备后，受试者进行3-5分钟适应性动作练习。 4.4采集网球、足球2个项目运动员各自专项特征动作的足底压力分布数据，共2个特征动作分别是网球项目中网前急停反手截击球（右手执拍）， 足球项目中的急停转身跑左转90度，每人每个动作测试三次，2次动作间隔2分钟。 5.测试指标： 压力峰值：分区内所有传感器在测试阶段内受到的最大合力。 压强峰值：分区内每个传感器在测试阶段内所受压强的最大值。 压力峰值百分比：某分区压力峰值占前中后足的压力峰值总和的百分比。 6.实验数据处理： 6.1采用Excel进行数据分析。 6.2选取网球和足球受试者三次动作取平均值进行分析。 6.3将每只鞋垫分为前足区、中足区、后足区三个分区，这三个分区覆盖了整个足底，此外在定前足区内义了三个特定区域，第一跖趾关节区、趾区、除趾外其他四趾^。 7.实验结果与分析： 7.1网球（网前急停反手截击球） 在网球急停反手截击动作中从跑动、急停到最后的截击步仍然以前足的承载为主趾区的压力峰值尤其显著、后足尤其是支撑脚后足的受力从跑动截击过程有不断增大的趋势，中足几乎不受力，支撑脚的足底压力峰值普遍大于发力脚，急停和截击步足底受力大于跑动步。 7.2足球（急停左转向跑） 由跑动到急停，足球运动员的前足受力面积变小，前足受力集中到前足的局部。 在跑动步离地蹬伸阶段，趾对身体向前移动起着举足轻重的作用，但在急停步的落地缓冲阶段，趾的作用减弱，其他四趾对地的制动作用增大。我们从左脚和右脚的跑动步和急停步对足球急停左转向跑动作的足底压力进行分析可以看出从跑动步到急停步，前足压力峰值明显降低后足的压力峰值明显增大，但前足内侧的压强峰值始终维持较高的水平。 两个项目足底压力分布的对比： 1.第一跖趾关节和趾的足底受力模式。第一跖趾关节区和趾区是前足受力明显的两个特殊区域，这两个位于前足内侧的区域通常是各个动作中前足压力峰值和压强峰值发生的区域。此外，比起缓冲阶段它们在足部主动发力的离地蹬伸阶段起着更重要的推动人体向前的作用。 2.网球运动中，趾区的足底压力峰值表现显著，显示了网球运动中趾作为推动人体重心移动的最后一个小关节，其支撑稳定性和关节力量比起第一跖趾关节更为重要，足球运动中不论是第一跖趾关节区还是趾区都表现出2个项目动作中最大的压强峰值。比较2个项目前足内侧压强峰值情况，可以得到足球项目动作前足内侧压强峰值较大，网球项目动作较小。 3.对比网球急停反手截击球和足球急停转向跑动作，从跑动到急停时后足均有受力增大的变化趋势，因此急停阶段后足明显的受力增大趋势是由于急停阶段为了增大身体重心向后的加速度，运动员必须增大对地受力面积以增大对地反作用力从而达到急停的目的，尽管后足受力增幅较大并且分担了前足载荷的很大部分但是从压力峰值百分比上仍然可以看出，前足依然是急停阶段最主要的承载区域。 8.结论： 8.1足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷，中后足受力不显著，足部承担落地缓冲任务时后足和中足受力增大，前、中、后足共同承担身体载荷。 8.2足球项目前足内侧压强峰值最大，网球相对较小。 8.3网球运动中，趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区，足球运动中，第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 9.建议： 综上所述我们从运动生物力学的角度出发，对2个专项的运动鞋设计提出以下建议： 9.1网球运动网前截击等动作需要其专项鞋考虑到指在网球特征动作中的重要作用和影响应当增大鞋底跖趾关节部位的灵活性以及趾区域足底支撑的稳定性，以利于趾部位在网球动作中更好的充当最后关节支撑面的作用。 9.2足球运动专项鞋应当具备良好的前足减震缓冲能力并提供稳定性来抵抗踝关节在跖屈位置时的内翻力，通过对鞋面材料进行加厚和加固以增加运动员踢球的舒适度同时提供正常的距下关节灵活性。 生物力学论文:运动生物力学在高尔夫球运动中的运用 摘 要：本文基于运动生物力学的应用性特点，结合高尔夫球这项高雅运动的性质，联系高尔夫球运动的发展趋势，以及目前高尔夫球专项运动的发展需求，使运动生物力学的应用性与高尔夫球的技术需要相结合，为高尔夫球运动的发展核技术提高提供借鉴。 关键词：运动生物力学 高尔夫球 "高尔夫"是荷兰文kolf的音译，代表的是"有绿地和新鲜氧气中的美好生活"。所以说高尔夫球是在优美环境中，一项高尚娱乐性运动。一些国家叫"贵族球"，主要是因为此项目所要求的设备相对贵。以前高尔夫球运动，被称为贵族运动的代名词，甚至是身份阶层的代表，但相传，当时在苏格兰，牧羊人无事时候经常用驱羊棍击石子玩，比谁击的远准的娱乐活动。从高尔夫球的英文单词GOLF可以看出来：G-绿色（green）；O-氧气（oxygen）；L-阳光（light）；F-友谊（friendship）。可以说是一种把享受大自然乐趣、体育锻炼和游戏集于一身的运动。 1860年，最早的高尔夫球比赛也是出现在英格兰。19世纪，此运动传入美国。1922年，第一次国际性比赛是"沃克杯"，英国对美国的对抗赛。在20世纪初这项高雅的运动才开始进入我国。 随着我国社会经济的发展，高尔夫球这项高雅的运动，不仅仅是中上流社会的运动项目，特别是近几年这项运动在我国发展相当快，在未来的发展过程中，高尔夫球也必将成为一项重要的健身娱乐性项目，随着科学技术的发展，新型材料的应用，这些对高尔夫球技术的发展或多或少起着不可忽视的作用，这些我们可以间接的从高尔夫球的远度以及杆种的变化看出。 时间摧移社会发展，运动生物力学相关知识的不断丰富和完善，其研究手段和方法也在不断的更新，在内容和层次上也不断加深且更加系统化。[1]其在认识运动项目的规律性和提高运动技术的水平上，都起到了显著的作用，而其在高尔夫球运动中的研究还不够系统，不够深入。 1.运动生物力学在高尔夫球运动中的 高尔夫球运动是一项非常特殊的运动，球员利用手中的杆和肢体的动作进行配合，利用身体的扭转，带动球杆以一定的速度、弧度、动量、动量距击打静止的固定球，球获得动能后，以一定的速度、弧度飞向目标洞。飞出球与目标洞的偏离角直接影响其运动成绩好坏，我们利用现在生物力学的三维摄像技术，对高尔夫球运动技术进行诊断，从中找到球员转体的最佳角速度、最佳关节角度、最佳身体转动角度以及球杆运动过程中的最佳轨迹，以及在接触球瞬间的最佳触球面。还可以结合三维测力台，对运动员击球动作过程中脚下的力量大小、方向进行分析，与三维摄像技术进行结合分析，找到最佳的技术动作。利用体表肌电测量技术，对运动员的肌肉启动顺序先后、肌肉的用力大小进行研究，为运动员运动技术和预防运动损伤进行指导借鉴。 2.力学理论研究方法在高尔夫球运动中的应用 运动生物力学是以力学理论为基础研究人体机械运动的规律。[2]人体运动是在神经控制下的非常复杂的运动，各个环节的运动都在神经系统的控制下协调、有序的进行。主要的对人体运动仿真性的简化、抽象的模拟。一般包括的步骤；首先根据动作的特征建立相应的目标函数；然后根据模型选择确定相应的刚体自由度；随后建立相应的运动动力学模型；再根据实测的已知道的数据求解；最后根据求解的数据结果对运动规律作出解释，也就是将所得到的数学规律化成体育的专业语言，从而进行合理的指导[4]。为找到更好的击球技术动作或者对相应的辅助联系器械进行改进，可以利用力学的研究方法对相应运动的关节力和关节力矩进行摧算得到。从而丰富、优化高尔夫球动作的技术的相关数据，为练习者教练员提供参考指导。 2.3运动生物力学实验仪器在高尔夫球的应用发展分析 2.31运动生物力学在高尔夫球项目中的应用 随着信息时代的不断发展，不同学科不同专业之间的信息知识的共享和借鉴成为主流，交叉学科，综合学科已经成为现代社会科学技术发展的主力军。高尔夫球同样可以借鉴其他运动项目中的运动生物力学仪器进行相关性的研究。利用三维测力台，我们可以直接测的球员在击球过程中，球员与地面的作用力大小和方向。利用脚底压力鞋垫，我们可以在运动员打球过程中，测的脚底的压力分布，利用得到的数据，对用动员的鞋子设计或者改进提供参考，间接性质的为球员技术提供服务。高尔夫球是近似于围绕身体垂直轴的运动，在扭转过程中我们利用肌电仪器，进行肌肉活动顺序和肌肉强度测量，利用此我们可以详细的知道参与活动的主要肌群和辅助肌群，从而为专项力量训练天提供参考。 2.32同步测试 随着运动生物力学的不断完善和发展，多机同步测试是现在研究的主要手段，随着高尔夫球的不断发展，科学技术的不断进步，运动学、动力学、肌电测量、人体生物力学测量必将趋向多维度的视角同步测试。这将会对高尔夫球运动有更实效、更准确、更全面的指导性作用。 2.3.3运动技术测试仪器反馈的专项化、快速化 运动生物力学的仪器的发展的完善，技术测试仪器的专项化、反馈快速化，将在运动技术中得到体现，高尔夫球也不例外。近年来运动运动学、动力学、生物力学，测试仪器的质量、功能、效率都在其他专项运动中不断出现。这也将为高尔夫球运动技术的诊断提供参考，可以将速度加速度传感仪器做到很小的情况下，安装在高尔夫球和高尔夫球球杆上，可以对球飞行及球员挥杆击球过程中受力进行监测，得到瞬间的运动学和动力学参数，这些专项化、快速化的技术仪器的运用，也将为高尔夫球运动的理论和实践，带来更快捷和真实的帮助。 2.4运动生物力学的理论研究和时间研究也得紧密结合 首现理论研究是实验研究的前提和基础，没有科学的、扎实的理论研究，实验研究就缺乏科学的理论依据，实验研究就可能误入歧途；理论来自于实践，特别是科学实验。实验研究为理论研究提供可靠的论据，使理论更站得住脚，因此在高尔夫球运动中运动生物力学的理论研究与实验研究应相结合。理论为高尔夫球提供了运动的普遍规律，对分析有理论指导意义。实验为理论研究和时间应用架起桥梁，能是理论更好的结合实际，为实际服务。 3总结 随着科学技术的不断进步，运动技术得更加规范规律化，在运动技术诊断、提高方面，借助于科学的仪器和专业性的设备尤为重要。在高尔夫球这项优雅的运动中，利用和开发研制先进的科学仪器，对运动技术进行分析、进行有效的训练、损伤机理的预防和研究领域有为重要。而运动生物力学或与相关技术的结合恰恰能为此做出服务，为高尔夫球的运动技术提供技术服务。 生物力学论文:桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析 【摘要】 目的：构建起肘关节三维有限元模型，借助三维有限元法对桡骨头在各种损伤程度下、各种位置上及肘关节各种屈曲程度下生物力学改变的情况进行分析，为研究桡骨头病理形态及生理功能变化提供实验依据。方法：将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象，不考虑肘部的所患有的疾病，前薄层扫描CT图像扫描右肘及前臂，在软件中导入Mimics、ANASY、LS.DYNA97数据以构建起肘关节三维模型，开展装配、分配网格、将属性赋予材料以及有限元计算等工作。结果：所构建起来的肘关节三维有限元无限接近实体解剖标本，对桡骨头实际解剖状态与生物力学行为进行了全面真实的体现，同时与CT切片图相对比以验证了其精确性。结论：借助三维有限元模型将生物力学模型可以为桡骨头正常力学行为以其病变、损伤的临床诊疗提供病理形态及生理功能变化基础，为临床诊疗奠定更坚实基础。 【关键词】 桡骨头； 肘关节； 三维模型； 有限元分析 锕峭返纳理功能具体指的是传递应力以及保持肘关节外侧处于稳定状态，在维持肘关节稳定与功能方面发挥着举足轻重的作用[1]。桡骨头骨折属于一种关节内部发生骨折，相当于肘部骨折的30%左右，其骨折过程实际上是肘关节所在的部位稍微弯曲、前臂旋转到前位过程中手掌以较大力度与地面贴合在一起，引发肱骨小头与桡骨头受到猛烈碰撞而导致骨折[2]。对于桡骨头的治疗手段，从刚开始的非手术治疗逐步演变到在内部固定、切除桡骨头、以人工假体进行代替等，但治疗方案的选择大多以临床实践为基础，治疗后常遗留较为严重的后遗症[3]。近年来，有限元法在骨科领域的研究越来越多，国内外学者也提出了不少腕关节的数字模型[4-7]，其基本原理是根据几何外形、材料性质以及受力条件等因素将弹性物体划分成有限数量且互相连续的单元，在不伤害身体组织的前提下重新创建复杂构建的构造、外形、所能承受的重量以及材料力学性能，使传统实验生物力学能够重复与不具有可比性、对身体组织造成伤害的缺点得到较大弥补。所以，本实验在建立肘关节三维有限元模型的基础上，立足于各个层面对桡骨的生物力学做了全面深入的研究与分析，而且通过多个侧面给出了治疗桡骨骨折的手段，同时为更加深入地探究做好铺垫，现报道如下。 1 材料与方法 1.1 研究对象 将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象，男，31岁，身高：175 cm，体重：74 kg，不考虑肘关节与前臂受到的损伤及其他疾患。该研究已经伦理学委员会批准，患者知情同意。 1.2 设备与软件 Philips 64排螺旋CT扫描机。软件为Mimics 16.0（比利时Materialise公司）、Hypermeshl 0.0（美国Altair 司）和LS.DYNA971（美国LSTC公司）。 1.3 数据获得 志愿者身穿防护铅衣，应当借助64排双螺旋CT分别实施0°、30°、60°、90°以及120°弯曲度的薄层扫描，并以DICOM格式保存，并将数据导入Mimics 16.0。 1.4 建立肘关节的三维模型 在三维软件Mimics中导入CT数据，对图像进行仔细筛选，将四周组织图像完全剔除，同时设定目标图像的阈值，重新构建肘关节、肱骨下部、桡骨、尺骨上部以及环形韧带的三维图像，而且将边界坐标完全对外输出。借助普遍使用的Auto CAD造型软件Unigraphics NX当做实体搭建模型的平台。导入由Mimics产生的轮廓数据，进而形成三维实体模型，提高模型的光滑度，将它承受重力的一面与接触面都成为平面。此外借助Hypermesh软件把相对的肘关节轮廓线I GES线条全部连接以后成为平面，再将几何模型的表面以单元大小1 mm为单位进行面网格划分，最后采用四面体实体网格划分技术生成四面体，也就是在对模型的线条、平面以及体进行有关操作的基础上得到肘关节三维有限元模型，同时划分有限元网格，构建起有限元网格模型。 1.5 将材料属性赋予有限元模型 开展有限元分析与计算，将密度、弹性模量、泊松比等各种材料属性都赋予有限元模型中的所有单元，进而成功搭建起材料性质非均匀特点的有限元模型。本实验把模型所包含的组织材料都精简成具有相同属性的均匀弹性材料。按照相关文献资料开展材料属性赋值，从而构建起肘关节三维有限元模型，见表1。 1.6 负荷加载实验 为了对模型的有效程度进行检验，针对模型实施负载实验，把获得的结果和过去得到的实验数据相互比较对模型的有效性进行验证。固定好模型肱骨一端，通过腕关节对尺骨施加100 N垂直负载，将有限元计算软件LSDYNA971导入以后对前臂旋前位肘关节进行0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下肘关节桡骨与尺骨关节面承受力与力量分布进行分析，见表2。 2 结果 利用计算机辅助技术手段与软件Mimics、Hypermesh，完成了肘关节与桡骨三维有限元模型构建，也就是获得在各种肘关节弯曲程度下，肘关节的五大有限元模型。成功建立模型以后通过肘关节各种程度旋转的纵向负载实验获得有关数据，与实际解剖的结果比较接近，从而对模型的有效性进行了科学检验。本研究借助即时扫描与保存的方式，有效地防范了收集数据过程中核心信息的流失，而且保证了以全数字化方式构建模型，使模型的建立更加精准。 3 讨论 3.1 构建桡骨三维模型的意义 桡骨远端骨折在临床常见，约占所有骨折10%，且随着老龄化加剧，骨质疏松患者增加，更加剧了桡骨远端骨折的趋势，故对这方面的研究也显得更加必要[9-13]。尤其对于不稳定类型的桡骨远端骨折，手术行复位治疗是最佳选择，但是各种并发症也屡见不鲜[14-18]。过去人们对骨骼骨折与固定的相关情况实施有限元分析过程中，由于形态不规整大部分只做简单处理，把骨的形状看作圆柱体，同时将其等同于一个刚体来分析它的应力，导致骨骼腔的存在被忽视，分析得到的结果将不可避免地存在偏差，并且与其相关的骨折或内部固定的探究与分析都需要重新审视[19]。为了保证计算模型体现现实状况，本论文将桡骨的物理外形作为分析目标，以构建起肘关节三维有限元模型，而且通过实验获得的桡骨负载的重力，按照桡骨的真实部位在桡骨模型上进行添加，进行有限元分析，具有精度高、成本低、可重复等优点，为桡骨头的生物力学分析及疾病治疗等奠定基础。 3.2 桡骨受力的分析 通过本实验分析研究可得到以下结论：肘关节在0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下，桡骨头的负荷分别是57.8 N、59.8 N、55.1 N、47.3 N、49.5 N。桡骨头传递应力的大小由于肘关节位置不同而有所差别，如果位于前臂旋转伸轴时，桡骨头将发挥杠杆功能，对肘关节负载的重力进行传递，同时对肘关节加以固定，在肘关节传递应力与保持肘关节外侧稳定性方面，桡骨头有着非常关键的作用。桡骨头在很大程度上决定了肱尺迟关节外侧应力的传递，而且肱尺关节外侧面深受桡骨头的作用，二者相辅相成、紧密联系。肱尺关节内侧面与尺骨鹰嘴中间嵴应力传递的变化并不明显，发挥分散和平衡肘部应力的功能，其他国家的研究人员在对负荷容器传导器与肱桡关节之间的应力传导情况进行分析研究的基础上，获得的结论是：肘关节在0°～30°前臂向前旋转时通过桡骨头传导的应力最大，当前臂向后旋转与肘关节弯曲角度提高时通过桡骨头传导的应力逐步削弱，如果肘关节完全处于水平状态时，肘关节接触面积超过弯曲时的接触的面积，经桡骨头传导的应力亦较大[20]。说到稳定性，如果内侧副韧带抗外翻稳定性是最重要的结构，那么重要性紧随其后的就是桡骨头，其在维护肘关节后外侧旋转稳定性方面同样发挥着重要作用[21]。另外，桡骨头的尺寸也关系到前臂轴向稳定性，在置换人造关节时，假体尺寸必须与桡骨头完全吻合[22]。Takatori等[23]为代表的研究人员利用触感传感装置、压力敏感膜、三维有限元分析法对肱桡关节之间应力的分布情况进行分析，得到的结论是当桡骨头前臂向后旋转时应力大部分分布在桡骨头外侧，当前臂向前旋转与保持在中间位置时应力大部分分布于桡骨头内侧。同时我国学者对肘关节处于水平位置r桡骨头应力传导的情况作了研究与剖析[24]，切除桡骨小头以后，肘关节负载的应力全部加载到肱尺关节上，肱尺关节外侧将发生较为突出的应力集中的现象，继而使其退变更加严重。这有力验证了在肘关节传导应力过程中，桡骨头发挥着重要作用，其对保持肘关节稳定性的关键作用。 3.3 本研究的意x 对于发生桡骨头骨折以后是否需要切除，人们并未形成一致认识，站在解剖学与生理学的立场进行分析，功能完善的肘关节可以更顺利地发挥它的功能和作用。本论文以三维重新构建与有限元分析作为切入点，有力地证明了在维持肘关节的功能方面，桡骨头发挥着举足轻重的作用。 总之，本论文构架起的肘关节三维有限元模型接近于人体解剖的现实情况，肘关节有限元接触模型能够对各关节之间接触范围与应力的调整进行更科学地分析与计算。对肘关节进行力学分析可知桡骨头在肘关节的应力传导及稳定性方面起到重要作用，应避免在肘关节屈曲0°～60°时受到较大暴力，或者受到外力作用时应当采取相应的保护措施加以保护，防止损伤关节或造成骨折，临床上出现的多种桡骨头损伤应当尽量重构建桡骨头，预防由于桡骨头损伤引发相应的并发症，将肘关节的稳定与完整性恢复到正常水平。 生物力学论文:滑行技术的革命:速度轮滑双蹬技术的运动生物力学研究 摘 要：采集速度滑双蹬技术的运动学与足底受力参数，定量分析其技术动作原理与规律，为高效滑行技术推广与专项训练指导提供科学依据。方法：13名速度轮滑运动员，采用双蹬技术按规定路线以慢速和快速各完成一次直道滑行，2台摄像机分别从侧面和正面拍摄一个完整的复步动作，足底压力分布系统同步采集8 s足底压力数据，提取滑行时间、距离与速度，足底压力的压力时间变化、中心位移变化及足底各区着离地起止时间等参数。结果：随滑行速度的提高，单脚支撑滑行时间变短，平刃滑行时间与路程比例降低，内外刃动力推进时间与路程比例大幅度提高；且各时相的平均速度内刃要高于外刃动力推进阶段，单脚高于双脚支撑阶段。一个单步滑行包括内外刃2次蹬动动作，且外刃蹬动时间长，内刃蹬动时间短。足底压力中心变化幅度单脚大于双脚支撑阶段，内刃大于外刃滑行阶段；滑行速度越快，压力中心变化幅度越小，且前移趋势越明显。结论：速度轮滑双蹬技术一个右单步可分为右平双、右外单、右平单、右内单与右内双5个连续阶段，右脚外刃蹬地有利于保持速度，内刃蹬地是滑速提高的主要动力源，双蹬技术能充分发挥体重蹬地的技术优势，是一种高效的滑行技术。 关键词：速度轮滑；双蹬技术；滑行技术；时相；足底压力 我国速度轮滑与国际轮滑竞技水平相比有很大的差距，主要制约因素为滑行技术的落后，速度轮滑双蹬技术在我国选手中的使用率还很低[1]；然而，关于双蹬技术动作原理研究的文献极少，仅有的相关报道也只停留在定性分析层面，因此，本研究拟采用三维摄像法与足底压力分布测试系统获取速度轮滑双蹬技术动作的运动学与足底受力参数，定量分析双蹬技术的动作原理，为把握其特征与规律提供科学依据，努力为先进高效的滑行技术推广，并对其他滑冰类项目提高专项训练水平提供借鉴。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 受试者均为经过多年系统训练的速度轮滑运动员，经病史询问与健身检查，身体健康且运动能力良好。其中：男子，国际健将2人，健将4人，一级2人；女子，国际健将1人，健将2人，一级2人。受试者的基本情况见表1。 1.2 研究方法 1.2.1 实验方法 受试者身高、体重等基本指标的测量在实验室内完成。运动学与动力学参数测试工作在温暖、无风的12块并连的室外篮球场内进行（场地长约130 m，宽约80 m），用2根标志杆提醒拍摄区域。要求受试者穿着运动服装、轮滑鞋，戴轮滑帽。2台摄像机（日本松下，型号为NV-MX300EN/A）分别从运动员运动方向的侧面和正面，拍摄运动员完成双蹬技术时一个完整的复步动作。2台摄像机的主光轴夹角为75 °，拍摄频率为50 Hz，具体摆放位置如图1a所示。以2台摄像机同时捕捉网球击打彩色平板的方法实现影像同步，以便后期影像的采集处理。运动员滑行前和滑行后分别在运动员滑行区域中央进行2次三维标定拍摄，如图1a阴影区与图1b所示。 选择符合受试者鞋内底尺码的测试鞋垫，确保鞋垫边缘无折痕，鞋垫大小与鞋底边缘吻合，配戴测试设备后，连接与调试Foot Scan足底压力分布系统（比利时产，每只鞋垫共325个传感器，密度为4个/cm2，采样频率500 Hz）。确保受试者配戴的测试设备不影响动作技术的完成，受试者进行3 min左右的适应性练习，正式测试时要求受试者采用双蹬技术按照规定的路线直道滑行，以慢速和快速各完成一次滑行。受试者进入影像拍摄区域前，足底压力分布系统即开始采集数据，采集卡数据记录时间8 s，每人次滑行后及时把数据导入电脑储存，以备分析。 1.2.2 数据处理与分析 1.2.2.1 动作阶段划分 以右腿为例，双蹬技术一个完整的单步为（如图2a所示）：右脚用外刃从后位中心位置向身体左侧蹬至最远处，随后从左侧最远处向后位中心位置拉；过后位中心位置时左脚着地，右脚开始用内刃向右侧推。两腿交替滑进，滑行路线呈正弦曲线式，且前进方向与中线吻合。据影像资料中运动员动作变化特征与足底压力的时间变化特征，以右脚为例，将一个单步分为5个时相（如图2b所示）：右脚平刃滑行双支撑阶段（右平双，RGD，right foot glide double support）、右脚外刃蹬地单支撑阶段（右外单，ROS， right foot outside blade single support）、右脚平刃滑行单脚支撑（右平单，RGS， right foot glide single support），右脚内刃蹬地单支撑阶段（右内单，RIS， right goot inside blade single support）和右脚内刃蹬地双支撑阶段（右内双，RID， right foot inside blade double support）。其中，右平双和左内双同属一阶段，右外单、右平单、右内单与左脚浮动摆腿阶段（左浮摆，LFW， left foot float wiggle）同属一阶段，右内双和左外双同属一阶段[2]。 1.2.2.2 数据处理与统计学分析 实验测试所得影像资料，经艾利尔（Ariel）影像解析系统进行影像的捕获、同步等一系列影像转化数字处理，模型选用松井秀志人体模型。数据平滑采用低通滤波法，截断频率6 Hz。提取每位受试者快速和慢速滑行条件下，一个单步5个时相的滑行时间、路程，位移，速度及P节角度等运动学参数。足底压力数据经Footscan Software7.00软件处理，导出足底压力的时间变化、中心位移变化、足底各区着地与离地时间等动力学参数。 应用SPSS17.0统计学软件进行数据处理，数据的正态性检验应用单样本K-S检验，连续性变量以均数（标准差）或中位数[四分位差（25%～75%）]表示；采用双向分类方差分析（Two-Way Classification ANOVA）对速率（高速、低速）与性别两因素（男、女）及两者的交互作用进行分析。组间比较采用SNK-q检验，并参考Bonferroni法与Tukey法检验结果，统计学显著性水平定为P 2 研究结果 2.1 双蹬技术动作的运动学测试结果 2.1.1 双蹬技术一个单步时间、路程及速率的运动学参数结果 在Ariel解析系统中，以时间、位移和速度等作为关键词提取X轴方向，即运动员滑行前进方向的一个右单步的时间，路程和速率等运动学参数，之后对每名运动员每个时相对应的数据进行统计处理，结果见表2。从各时相占整个单步滑行时间的比例关系来看，低速与高速滑行时，均以右外单最高，右内单最低。低速滑行时，男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的61.3%、57.1%，平刃滑行时间占整个单步滑行时间的41.9%、40.9%，内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的40.9%、38.1%。高速滑行时，男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的56.4%、52.8%，平刃滑行时间占整个单步滑行时间的33.3%、34.1%，内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的43.6%、40.3%。即随着滑行速率的提高，单脚支撑时间变短，平刃滑行时间比例降低，但内外刃动力推进时相所占的时间比例则大幅度提高（P 从各时相滑行路程占整个单步滑行路程的比例关系来看，低速与高速滑行时，均以右外单最高，右内单最低。低速滑行时，男、女单脚支撑滑行路程占整个单步滑行路程的65.2%、62.9%，平刃滑行路程占整个单步滑行路程的42.0%、44.4%，内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的43.6%、39.4%。高速滑行时，男、女单脚滑行路程占整个单步滑行路程的58.9%、55.0%，平刃滑行路程占整个单步滑行路程的32.2%、33.1%，内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的46.2%、42.5%。即随着滑行速率的提高，单脚支撑滑行时间变短，平刃滑行路程比例降低；但内外刃动力推进滑行路程所占的比例则有大幅度提高（P 从各时相内的平均速率来看，低速与高速滑行时，男女各时相平均速率从大至小的顺序皆为右内单、右外单、右平单、右平双、右内双，即内刃动力推进阶段的平均速率要高于外刃动力推进阶段，且单脚支撑阶段的平均速率要高于双脚支撑阶段；但从整体看，各时相的平均速率变化不大。另外，低速与高速滑行时皆为男性大于女性，且具有显著性差异（P 2.1.2 双蹬技术滑行腿一个单步髋、膝、踝3个关节的角度变化轨迹 慢速状态下支撑腿关节角度变化的数据能够较好地分析双蹬技术的身体姿态情况。图3中3条线分别代表男女支撑腿踝关节、膝关节和髋关节变化轨迹。从所测数据可知，男子踝关节最小角度为65.1 °，最大角度为113.9 °，女子踝关节最小角度为64.9 °，最大角度为114.6 °，都出现在右内双阶段；男子膝关节角度最大为153.2 °，女子最大为154.6 °，均出现在右内双阶段，男子最小膝关节角度为99.8 °，出现在右平双阶段。女子最小膝关节角度为100.1 °，出现在右外单阶段；男子髋关节最小角度为67.0 °，最大角度160.0 °，分别出现在右内双开始时刻和结束时刻。女子最小角度为66.1 °，出现在右内单时相的前部，最大角度为150.2 °，同样出现在右内单阶段的结束部分。 2.2 双蹬技术动作的动力学测试结果 2.2.1 足底压力的时间变化规律 受试者慢速与快速滑行时足底压力的时间变化曲线如图4所示。由图可知，不同滑速下足底压力时间变化曲线的形状大致相同，且均呈双峰形。从一个完整的单步5个时相来看，首先，第1个波峰之前的一段时间内，足底压力随时间延长呈现较小的增幅，此为右平双阶段。接着，足底压力时间变化曲线出现第1个波峰，且波峰的形成时间较长，为右外单阶段。其次，足底压力在较短的时间内由波峰快速降至波谷，为右平单阶段，此时足底压力的波谷值出现低于受试者体重的现象。随后，足底压力在较短的时间内由波谷值快速升至第2次波峰值，为右内单阶段。尤其是受试者快速滑行时，足底压力时间曲线的第2次波峰值明显高于第1波峰值（右内单阶段）。最后，足底压力由第2波峰值又迅速下降至脚部刚触地时水平，此为右内双阶段，且此时恰好对应左平双阶段。即一个完整的单步滑行动作包括内外刃的2次蹬动动作，由此获得了2次推进力。而且，由外刃主导的第1次蹬动动作的作用时间较长，起到维持现有速度与延长单脚支撑时间的作用；由内刃主导的第2次蹬动动作的作用时间较短，下肢运动环节爆发用力，因而获得了更大的前进速度。受试者足底压力的时间变化曲线与双蹬技术的动作结构相符。 2.2.2 足底压力中心位移变化 足底压力中心（center of foot pressure，CFP）随支撑时间变化往复移动会在支撑期形成一条足底压力中心（如图5所示），足底压力中心变化规律可反映不同运动状态下足底受力的位置变化与压力分布特征[3]。 受试者低速与高速滑行时足底压力中心的位移距离（X轴与Y轴位移）变化见表3。由表3可知，男女受试者右单步与五时相的足底压力中心X轴、Y轴位移距离，低速滑行时均大于高速滑行时，且具有显著性差异（P0.05）。各时相足底压力中心位移距离相比，男女受试者X轴与Y轴位移变化幅度从大至小的顺序皆为右内单、右平单、右外单、右平双、右内双，即足底压力中心位移距离单脚支撑阶段大于双脚支撑阶段，内刃滑行阶段大于外刃滑行阶段。 2.2.3 足底压力各区的着离地时间特征 为便于研究足底压力的分布与传导特征，通常将足底分为前、中、后3个区。进一步细分为：足后区外侧（1区）与内侧（2区），代表足跟部；足中区（3区），代表足弓部；足前区外侧（4区，代表第4、5跖趾关节部）、中部（5区，代表第2、3跖趾关节部）与内侧（6区，代表第一跖趾关节部）。反映足底不同区域着地与离地顺序的足底特定区域着地与离地时间测量值见表4。由表4可知，低速与高速滑行时，男、女受试者足底各区开始着地时间，以1区测量值最小，2区测量值其次，3区测量值与4、5、6三区中某两区的测量值接近。男、女受试者足底各区开始离地时间，以2、3区测量值最小，1、4区测量值接近且居中， 5、6区测量值最大。即速度轮滑一个完整的单步首先是足跟部着地，之后由足中区过渡至全足；离地时足部先内翻，前脚掌外侧离地，之后内侧离地。 3 分析与讨论 3.1 双蹬技术动作的运动学特征分析 3.1.1 双蹬技术动作的技术特征分析 由图4可见，支撑腿关节角度变化规律基本接近。在右平双和右外单阶段，运动员长时间基本维持身体姿态，各关节角度变化不大，此时运动员需要很好的保持各关节的稳定性。在右外单结束时刻，各关节角度开始产生变化，进入右内单阶段，各关节角度迅速变小，继而在进入右内双阶段出现最大的转折，各关节角度迅速变大，直到达到最大值。尤其是髋关节和踝关节变化最为明显。右内单和右外单2个时相中，各关节角度剧烈变化说明，此时运动员为主要产生动力阶段。右外单阶段，各关节数据也出现明显变化，但相比之下，变化较小。 滑行类运动项目均强调运动员合理地利用体重来完成技术动作[4-5]。传统滑冰运动员任何有效的动作均是通过冰刀刀刃与光滑冰面的相互作用得以实现，在技术使用时要求滑行腿着地后按照一个方向一直蹬下去，直至离开地面，强调“极限”效果，即深蹲远蹬，从右内双阶段的各关节变化曲线也能看到此趋势；但速度轮滑的滑轮在摩擦力很大的地面上滑行时，这种可能性就会受到限制。原因在于：深蹲远蹬至一定程度时，运动员无法获得类似冰刀蹬冰一样的理想动力，反而会增加无用功的比例。另外，与传统滑行技术相比，双蹬技术滑行时支撑腿不仅要支撑身体，它还增加了一个外刃蹬地的动作，滑行腿在右外单阶段脚落地后经外刃向另一条腿方向蹬后，又有一个向内拖拽的阶段，以便经平刃滑行转至内刃蹬地，再离开地面。这个向另一条腿蹬的动作产生一个更靠近或超过身体中线的推力（此腿的反方向）直至最大位移处，弥补了轮滑滑行很难完成的、传统的、较为费力的低膝屈曲动作，因而提升了滑行效率。这种下肢各关节角度“非极限性”的蹬伸做功能较好地调控身体姿态，以应变变化性极大的轮滑比赛，从而做出符合轮滑鞋这种特殊器械下做出最大限度地蹬动幅度和滑行位移。运动员在不用有意进行深蹲远蹬的情况下，就能有效地增加蹬动距离，进而把消极的自由滑行阶段变成积极的加速阶段[3，6]。 3.1.2 双蹬技术动作的时空参数变化分析 随着滑行速度的提高，单脚支撑时间与滑行时间均变短，平刃滑行时间比例降低，但内外刃动力推进时相所占的时间与路程比例均大幅度地提高，尤其是内刃蹬地的增加幅度更为明显。单脚支撑时间的缩短和双脚支撑时间的相对延长，能够在某种程度上说明为了追求更快的速度，双脚需要提高步频来实现更多的动力形成时间，自然导致双脚支撑时间比例相对增大。传统思想认为右平单阶段是一个非常快速地由外刃滑行向内刃滑行过渡的阶段[7]，但从本研究的测试结果来看，这一阶段所占的时间比例并不小。尤其是当运动员运动速度较低时，此时相占整个单步的时间比例会更大。分析认为，应该是运动员为了维持身体平衡，转换身体重心，合理利用体重蹬地造成的，而且，当运动员想要滑得更快时，需要外刃快速变内刃，以便快速形成身体对地面的更大的推力，这样就自然减少了平刃滑行这一非动力获得阶段的时间比例。低速状态下单脚支撑外刃变内刃时，运动员外刃蹬地阶段略长于内刃蹬地阶段，且随着速度的提高，双蹬技术对内刃蹬地技术的应用则在提高，即内刃蹬地（push）在滑行技术中越来越重要，外刃蹬地（under push）这一技术环节则在提高速度时较内刃蹬地起到的作用小。前人研究也认为，在强调提高速度时，传统蹬地动作在滑行技术中发挥着主导作用，而外刃推地则对滑行速度的保持起到一定作用。即其一方面维持发力，一方面对肌肉放松和协调整个身体起一定作用[8]；另外，右内单时间在慢速状态下和快速状态下的鲜明对比能够说明，单脚支撑更有利于运动员的肌肉放松，而在高速状态下右内单时间的显著延长，进一步证明了内刃蹬地是双蹬技术的主要动力来源[9]。 通过对运动员各时相的速度变化分析，内刃动力推进阶段的平均速度要高于外刃动力推进阶段，且单脚支撑阶段的平均速度要高于双脚支撑阶段。整体来看，各时相平均速度的变化不大，说明与传统滑行技术的速度化相比，双蹬技术表现出相对较小的振幅[10]。双蹬技术中支撑腿在滑行时外刃和内刃的2次蹬地能使身体获得相对均匀的推进力，有利于保持和增加速度，并且速度相对稳定，从而有利于运动员保持身体动态平衡状态，便于根据比赛情况的变化调整相应的滑行方案[11]。 3.2 双蹬技术动作的动力学特征分析 3.2.1 双蹬技术动作的力学分析 轮滑运动员滑行时，尽管身体总的前进方向是固定的，但身体重心即刻速度方向是动态变化的。即轮滑的技术特性决定了浮足着地后的滑行方向是可以选择的[12]。对速度轮滑双蹬技术进行力的分解与合成研究，有利于将该项目动态复杂的技术动作简化。由图6可知，右脚外刃静摩擦力f右外1与左脚静摩擦力f左内1的方向相同，是f左内的延续。这个动作相当于弯道的开步动作，只是不连接交叉步，滑行的主要动力是f左内。从右脚的滑行轨迹上看，从右平双到右外单阶段，身体在f左内和f右外的连续作用后相对于滑足向右移动，而右脚则向左后方蹬地。这2个阶段是轮滑双蹬技术动作与传统轮滑技术动作的最大区别阶段，即右脚外刃向左偏后方向蹬地阶段。此时的身体重心在外刃蹬地静摩擦力的作用下，由右脚的上方相对于右脚向右移动，同时推动身体向右侧前方做加速运动[13]，然后，身体获得的动能在右平单阶段进行释放。尽管f右外数值较小，但它的存在改变了右脚着地后只能做减速惯性滑行的局面，这也是双蹬技术的优势与合理性的关键所在。右平蹬阶段是外刃转平刃克服阻力惯性滑行阶段，即2次蹬地后的惯性滑进阶段，此时身体重心从右脚的右方相对移动到右脚的上方。此阶段与传统滑法的外刃着地后向平刃转换并克服阻力滑行是一样的。右平单阶段，由于右腿肌群的弹收，使轮子对地面的压力减少。右内单和右内双阶段，身体重心从之前的右脚上方向左移动，此时和传统滑法的平刃转内刃蹬地动作是一样的。由于右腿肌群的弹蹬，使轮子对地面的压力增加。f右内和f左内是左右脚对称的内刃蹬地时对应的静摩擦力。 3.2.2 双蹬技术动作的足底压力变化分析 速度轮滑项目中复杂多变的技术动作的改变，是经受试者足部与地面间相互作用力的改变而得以实现的[14]。在足底压力时间曲线上，第1波峰与第2个波峰时间差为受试者的单脚支撑时间长度，这一时间长短可反映受试者滑行步频的快慢。通过对图6中2个速度下2条曲线的分析可知，同一名运动员随着滑行速度的增加，峰值压力减小，单支撑时间缩短，步频增加，说明与步长这一因素相比，步频是提高速度轮滑双蹬技术滑行速度的主要因素。另一方面，“一蹬（外刃蹬地）”作用的时间较长，主要起到维持现有滑行速度的作用，并延长单脚支撑的时间；“二蹬（内刃蹬地）”作用时间较短，能充分发挥下肢肌群的爆发力，进而获得比“一蹬”更大的加速。由此说明，双蹬技术以“二蹬”为主[5]。在“一蹬”与“二蹬”之间有一个低于体重的力值波谷，这种低谷式的体重压力减少了地面的摩擦力，有利于降低“一蹬”与“二蹬”之间的速度损失，维持已有的滑行速度，同时也是运动员轮滑变刃的重要调整阶段。此时，需要运动员合理地利用腰腹力量，产生类似身体轻微“滞空”的滑行状态，这也可以解释在速度轮滑训练中体重蹬地这一技术的重要性。即在蹬动结束时要迅速降低体重压力，开始蹬动时又要迅速增加体重压力。在单支撑阶段，人体各部分既处于用力蹬地的绝对运动状态，又处于调整身体重心的相对运动状态[15]。 运动员滑行速度越快，足底压力中心的变化幅度越小，身体重心越趋于稳定，且足底压力中心的前移趋势越明显。说明运动员在追求速度时，不是通过更多的远蹬，而是依靠频繁的变换内外刃蹬地来完成，这完全符合双蹬技术的特点，也为轮滑项目提高速度时不必深蹲远蹬找到了好的解决方案，从而验证了双蹬技术在轮滑项目中的合理性[16]。另外，由各时相内足底压力中心X轴与Y轴位移变化幅度可知，运动员单脚支撑时变化幅度相对较大，有利于运动员快速蹬地，形成动力；然而，在双脚支撑时，运动员身体重心不便转化太快，自然蹬地幅度也会相对变小。内刃滑行时压力中心变化位移较外刃滑行时大，说明内刃滑行时身体能够做出更大幅度的动作变化，有利于产生更大的身体推进力。足底各区着、离地时间特征表明着地时，首先是足跟部，之后由足中区过渡至全足，离地时足部先内翻，前脚掌外侧离地，之后内侧离地。这验证了双蹬技术动作时相划分的科学性，也为轮滑运动员学习双蹬技术提供了理论参考。 3.3 双蹬技术动作的生物学特征分析 传统技术的自由滑行时，下肢肌群不仅为推动身体前进提供动力源，而且过多地处于支撑体重的静力紧张状态下，这种肌群的等长收缩会在不提升滑行速度的情况下进行代谢，过早地消耗很多的能量，并导致乳酸的堆积，从而产生疲劳[13]。通过对下肢关节角度变化分析可知双蹬滑行时下肢静力支撑的时间比例相对较小，运动员下肢肌群进行有规律的，收缩与舒张交替放松的动态工作，从而能够延迟肌肉疲劳的产生。同时，双蹬技术延长了浮动摆腿的时间，可以使部分肌群，尤其是大腿部肌群做功后有相对更长的放松时间，从而能有效地缓解肌肉疲劳[17]。当然，这也要求运动员具备良好的协调和控制能力，使沿运动轴呈对称分布的肌群做快速的、要求相对力量较高的收缩。由于完成2次蹬动，使用双蹬技术时参与做功的腿部肌群要比使用传统滑行技术时多。由外刃蹬地经平刃自由滑行到内刃蹬地，下肢小腿和大腿部要做一个内收再到外展的过程，而传统的滑行在滑行脚着地后很少会做踝部内收和大腿内收的动作。这就要求运动员下肢除了做传统滑行时的屈伸和外展，踝部和大腿部内收肌群也要提高参与主动做功的比例。肌肉的这种工作方式不仅有利于肌肉弹性能量的发挥，还会发生类似肌肉牵张反射的生理学效应，有利于神经肌肉系统兴奋与抑制的转换，对运动员肌群的随意放松起到很好的调节作用[18]。综上所述，双蹬技术在要求运动员具备很高的身体协调能力的基础上，能够使运动员有效地发挥体重蹬地技术产生动力，并能充分利用动能势能良性转化和共振原理，用较少的能量摆动，保持与获得更快的滑行速度。 4 结论 速度轮滑双蹬技术具有明显的2次蹬动技术特征，与传统滑行技术相比，尽管内刃蹬地使运动员获得加速度的效果更加明显，但额外的外刃蹬地不仅能使运动员克服传统技术惯性滑行时的身体降速现象，还能够产生有效的动力加速。另外，运动员通过提高内外刃滑行时间占单步滑行总时间的比例和增加步频来更好地利用体重产生蹬地动力，从而节省体能消耗，延缓疲劳的产生，因此，双蹬技术是一种既高效又节能的滑行技术，其它滑行类项目训练时可从中寻求借鉴。 生物力学论文:优势侧和非优势侧跑步支撑期的生物力学偏侧性研究 摘要：探讨无损伤男性受试者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢生物力学的差异性。方法：选取普通健康无损伤男性受试者12名，采用Vicon红外高速运动捕捉系统和Kistler三维测力台对受试者跑步支撑期的运动学和动力学指标进行同步采集。结果：1）优势侧跑步支撑期髓关节最大伸和膝关节最大屈曲角度小于非优势侧（P0.05）；在额状面的关节角度两侧差异均无统计学意义（P 0.05）。2）跑步支撑期，内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧，而到达峰值的时间晚于非优势侧（P0.05）。3）根据垂直地面反作用力峰值和第1载荷率计算的对称性指数显示两侧存在不对称性。结论：1）在跑步支撑期，优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性，提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中，不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。2）跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第1峰值和载荷率所表现出的偏侧性，结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累，有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 关键词：优势侧；非优势侧；生物力学；偏侧性；损伤；跑步支撑期 学者们对跑步损伤的机制研究了近30年，但是其损伤的病因一直是专家和临床医生研究的难点，且近年来损伤的概率一直在增加。流行病学研究报告指出，每年有高达70%的跑步者忍受着因跑步损伤带来的痛苦。有研究对1583名老年人进行调查，结果表明膝骨性关节炎发生在右侧（优势侧）的概率高于左侧。如果损伤经常出现在一侧肢体，这可能与下肢不对称性相关，也就是说下肢偏侧性或不对称性可能是造成一侧持续损伤的重要原因之一。此外，下肢不对称性或偏侧性已被证明是影响损伤发生率的因素。为此，了解跑步时下肢优势侧和非优势侧的生物力学的偏侧性对预防和治疗下肢损伤具有重要的作用。 偏侧性是Broca首次提出的，并指出人体在左右两侧的运动组织和大脑功能不同。研究表明偏侧性10%～20%取决于遗传，80%～90%取决于后天的环境因素，性别、工作的复杂性及发育特征也扮演着重要的角色。相对于步态分析，偏侧性在其他科学领域如神经生理学和运动控制研究已久，但是偏侧效应或不对称性与跑步相关的损伤并未引起学者们的广泛关注。一些研究者只选择优势侧进行研究来代表下肢整体感觉，或是将损伤者与无损伤者进行对比_，也有的学者甚至将左右两侧的数据进行平均来比较。上述研究者并没有考虑受试者优势侧与非优势侧是否存在差异性，这在一定程度上就默认了优势侧与非优势侧肢体生物力学特征的对称性。关于无损伤者跑步过程中优势侧与非优势侧是否存在差异性，学者们对他们的优势侧与非优势侧跑步时所穿跑鞋的舒适性、受试者生物力学特征等方面的对称性或差异性进行了研究；但是上述研究得出两侧的对称性程度存在不同程度的差异性，并未达成共识。考虑到不同的性别对下肢力学影响机制的不同及无损伤男性受试者跑步支撑期下肢两侧生物力学的偏侧性鲜见研究者探讨。 鉴于此，本研究采用Vieon红外高速运动捕捉系统和Kis-tier三维测力台无损伤男性受试者跑步支撑阶段优势侧与非优势侧的运动学、动力学特征进一步对比分析，并结合与损伤相关的载荷率指标等探究两侧下肢在跑步支撑期是否存在一定的偏侧性，以期为指导运动员训练及预防运动损伤提供重要的借鉴价值。 1研究对象与方法 1.1研究对象 本研究选取普通健康无损伤者男性受试者12名，年龄（23.0±1.1）岁，身高（173.5±2.1）cm，体质量（63.9±4.7）kg。受试者在实验前进行问卷调查，并确认其在实验前24 h之内没有进行过大强度运动，在过去的1年里没有下肢损伤，没有进行过手术，身体各方面机能良好。 1.2实验仪器 本研究采用英国生产的Vicon红外高速运动捕捉系统（包括8台型号为MX13的红外摄像头、PC主机和标准配件等）采集下肢髋、膝、踝关节运动学数据，采集频率为200 Hz；根据Vi-con系统中的下肢模型（PlugInGait），将16个Marker球精确地贴在人体下肢各环节的标志点上，如图1所示。 支撑期的力学指标使用瑞士生产的Kistler三维测力台采集，如图2所示，采样频率为1000 Hz，经转换模块将Kistler力台与Vicon进行同步。 1.3实验流程 1.3.1测试方法 实验前利用跑步机进行5 min左右的热身活动，利用踢球法来判定受试者的优势侧与非优势侧，踢球时左右两侧均采用原地踢球。实验之前，首先让受试者熟悉此动作，正式测试时，每侧各进行3次踢球动作，记录每一次的成绩，分别选取两侧最远的成绩进行评定，踢球距离最远的一侧评定为优势侧。这是国内外常用的一种判定下肢优势侧与非优势侧较为简便有效的方法。 要求受试者统一身着实验室的紧身短裤，赤脚站立，与肩同宽，此时对受试者的身高、体重、腿长、膝宽、踝宽等形态学指标进行测量。正式测试前，要求受试者赤足在长约8 m的木质地板上（力台安放于之间）试跑几次，调整起始步位置使测试足完全踏在力台上面，使受试者足底适应接触的力台，减少测试仪器对受试者跑步动作的影响，直至受试者感觉自己可以正常测试为止。要求受试者在此跑步过程中“无视”力台的存在，避免出现跨步、踮脚、忽快忽慢等现象，要求受试者的跑速控制在（3.5±5%）m/s。跑速的测试仪器采用苏大自主研发的光电感应计时系统，主要包括起点触发设备、终点采集设备、电脑控制端。将起点触发设备放于8 m距离的起点，终点采集设备放于8 m距离的终点。受试者从2采集器中间穿过，仪器结束采集并自动计算受试者穿越起点和终点设备的时间，计算跑速。正式测试时，每个受试者的两侧各按要求做3次动作，每次动作间隔2 min，以避免疲劳对研究结果的影响。 1.3.2指标选取 1）运动学指标包括髋、膝、踝关节在矢状面和额状面内的角度。矢状面包括：足跟着地时刻、足趾离地时刻的髓、膝、踝关节角度；踝关节最大背伸角度；膝关节最大屈曲角度；髋关节最大屈角度和最大伸角度。额状面包括：足跟着地时刻、足趾离地时刻的髋、膝、踝关节角度；踝关节最大外翻角度；膝关节最大内翻角度；髓关节最大内收和外展角度，单位是（°）。 2）动力学指标主要是经体重标准化处理后的三维地面反作用力峰值。包括：垂直方向的第1和第2地面反作用力峰值（FGRF and SGRF）；内外方向上的地面反作用力峰值（MGRFand LGRF）；前后方向的加速力峰值和制动力峰值（peak accel-eration GRF and peak braking GRF，AGRF.and BGRF）。如图3所示。 3）经支撑期总时间标准化处理后的着地时刻至地面反作用力峰值的时间Δt。 4）载荷率（LR），单位是kg/s，公式为：垂直方向的第1载荷率=第1地面反作用力峰值除以到达第1峰值的时间；垂直方向的第2载荷率=垂直第2峰值减去波谷值再除以两力值之间的时刻差。 5）对称指数（SI），本研究主要计算垂直地面反作用力和载荷率对称性，公式如下： SI是由Robinson等首次提出的，用来量化左右两侧的差异，当SI=0时表示两侧完全对称，SI≤10%时，表示两侧比较对称，SI越大说明两侧对称性越低。其中XD（Dominant）代表优势侧，XN（Non-dominant）代表非优势侧。本研究未对内外和前后方向的地面反作用力对称指数进行计算，主要是因为SI不适合较小数值的运算。 1.3.3数据处理 本研究采用SPSS 17.0统计学软件包对实验数据进行处理，数据以均数±标准差表示。优势侧与非优势侧的各指标差异进行配对t检验，检验水准选α=0.05。 2研究结果 2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的运动学特征 从跑步支撑期优势侧与非优势侧关节角度（见表1和表2）可以看出：优势侧与非优势侧跑步支撑期额状面内的髓、膝、踝关节角度两侧比较差异无统计学意义（P 0.05）；在矢状面，非优势侧膝关节最大屈曲角度大于优势侧（P 2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的动力学特征 2.2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的地面反作用力峰值特征和对称指数 优势侧与非优势侧支撑期地面反作用力峰值见表3，垂直地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义（P 0.05），前后地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义（P 0.05）。内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧，而到达峰值的时间晚于非优势侧（P 地面反作用力峰值对称指数如图4所示，其中FGRF（21.62+11.37）均值大于10%，SGRF（6.47±4.56）均值小 2.2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的载荷率特征和对称指数 跑步支撑期载荷率特征如图5所示，跑步支撑期优势侧与非优势侧载荷率特征两侧差异无统计学意义（P 0.05）。第1载荷率（34.92±28.48）和第2载荷率（20.95+17.44）对称指数均值大于10%，如图6所示。 3分析与讨论 本研究发现在跑步支撑期，非优势侧与优势侧相比仅在矢状面内的膝关节最大屈曲角度和髓关节最大伸角度表现出差异性（P0.05）。关于无损伤者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢关节角度的研究较少，Brown等对研究指出无损伤女性受试者跑步时优势侧与非优势侧运动学参数未表现出差异性，性别和所选指标的不同可能是导致上述结果不同的原因。此外，有学者对优势侧和非优势侧单腿下落着地的生物力学偏侧性进行研究，指出非优势腿落地时膝关节和髋关节在矢状面活动范围较小增加了非优势腿在单侧动态运动时的损伤风险；而有研究对两侧连续纵跳的生物力学进行了分析，指出非优势侧可能在屈伸与外旋方向进行了较大的运动限制，减小了其下落损伤的风险。上述研究说明了不同的运动形式表现出不同的下肢对称性，其易损伤的机制可能就有所不同；因此，在不同运动形式中所呈现出的下肢不对称性及损伤的机制有待学者们进一步探索，对下肢损伤与康复具有重要的作用。本研究所呈现出的运动学差异性，提示了在跑鞋、矫形仪器以及临床康复治疗时，不能只选择一侧来代表整个下肢的感受或康复效果，需要考虑其存在的差异性。 优势侧和非优势侧在跑步支撑期所表现出的运动学差异可能与下肢僵硬程度有关。Brauner等对单腿跳跃时优势侧与非优势侧腿部僵硬程度进行了研究，并指出优势侧较大的肌肉力量可能会导致其腿部僵硬程度较高；但研究结果却表明两侧的腿部僵硬程度相似。De等指出赤足跑与穿鞋跑相比，在支撑期腿部更加僵硬。本研究受试者赤足跑步支撑期优势腿与非优势腿是否存在不同的僵硬程度，有待进一步研究。此外，下肢屈伸肌肉力量也可能是造成上述\动学差异性的原因之一，Lanshammar等对159名健康女性（非运动员）下肢优势侧和非优势侧屈伸肌力量进行了对比，指出优势腿的屈肌弱于非优势腿，伸肌力量强于优势腿。Rahnama等也指出足球运动员优势腿膝关节屈肌较弱。优势腿较弱的膝关节屈肌可能是造成膝关节最大屈曲角度较小的原因。由表1和表2可知，髋、膝、踝关节无论是在矢状面还是额状面，在足跟着地时刻和足趾离地时刻两侧角度的差异比较均无统计学意义（P 0.05），在跑步支撑期相似的着地和离地角度。说明无论是优势侧还是非优势侧在着地和离地时刻分别采用了相同的控制策略，间接反映了两侧在此时刻的控制机制的相似性。此前已有研究指出跑速会影响跑步时运动学参数的变化，由于本研究对受试者的跑速进行了控制，那么随着跑速的增加，在着地和离地时刻或者说在整个支撑期的关节角度是否会因跑速的增加表现出不同的差异性，今后的实验研究中可以考虑跑速的变化对两侧下肢运动学参数偏侧性的研究。此外，从研究结果还可以看出：矢状面内的髋关节最大伸角度和膝关节最大屈曲角度两侧差异具有统计学意义（P0.05），从足跟着地时刻过渡到支撑中期再到足趾离地时刻，神经机制是如何在控制下肢运动，使得矢状面两侧髋膝角度在支撑期经历了相似、差异、相似的过程，未知而复杂的神经控制机理可能是学者和临床医生对跑步损伤的原因研究多年，还一直有所困惑的重要原因之一。 在跑步支撑期，优势侧与非优势侧主要在内外地面反作用力峰值存在差异性，内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧，外侧地面反作用力峰值非优势侧大于优势侧（P 由图3可以看出：垂直方向的地面反作用力呈现出“两峰一谷”的特征，其中的第1峰值（A）出现在足着地期为冲击力峰值，而第2峰值（C）出现在蹬地时刻为推动力峰值，也有学者将第2峰值称之为活跃峰值。本研究中的第1峰值和第2峰值两侧相比差异没有统计学意义（PI 0.05），但是优势侧和非优势侧的第1峰值（冲击力峰值）对称性指数SI（21.62±11.37）大于10%，说明两侧在脚着地后所受的冲击力值出现了偏侧性。脚着地初期所受到的较高的、较快的冲击力一直被认为是造成下肢损伤的重要原因之一。相比非优势侧，优势侧在跑步支撑期较小的膝关节屈曲角度和髓关节伸角度，却承受与非优势侧相似的冲击力，较小的膝关节屈曲角度，使得膝关节内部承受的压力增大，瞬间表现出ACL张力增加，以及两侧在脚着地后所受的冲击力值的偏侧性，都说明了优势侧膝关节更容易损伤。有研究指出，在支撑相前50%的时间内较小的膝关节屈曲角度，此时主要股四头肌的长头腱在维持膝关节的稳定，膝关节易损伤就预示着前交叉韧带（ACL）损伤的概率大幅提高，甚至会出现ACL断裂的现象，提示了优势侧膝关节ACL容易损伤。冲击力峰值出现在脚着地之后，此时冲击力主要是通过足跟垫、跟骨、距骨然后转移到腿部，将冲击力转移到骨也是一种缓冲震荡的机制，也可能代表了骨的载荷。Lieberman等指出冲击力转移出现在足跟着地后的前50 ms，而冲击力转移和垂直载荷率及胫骨冲击相关，可能造成骨和软组织损伤（应力性骨折和足底筋膜炎）。本研究中的第1载荷率和第2载荷率两侧相比差异无统计学意义（P 0.05），如图5所示。结合图6有关计算的载荷率对称性指数可知，其对称性指数均大于10%，说明两侧在跑步支撑期的载荷率并不对称。有学者指出载荷率反映了垂直地面反作用力需要多长r间可以达到第1峰值，也可以称为冲击载荷，其主要指身体在单位时间内吸收地面反作用力的快慢，单位时间内吸收的能量越多，其损伤的风险就越高。长期劳损积累，可能会造成优势侧胫骨应力性骨折和足底筋膜炎。从图5所得到的数据可以看出优势侧第1载荷率均值高于非优势侧，其对称性指数（34.92±28.4）大于10%。说明第1载荷率偏向于优势侧，不对称的载荷率，再一次说明了在跑步支撑期优势侧较易损伤。目前，关于跑步载荷率的研究主要集中于冲击载荷（第1载荷率），主要是因为冲击载荷与跑步常见损伤相关。 4结论 1）男性跑步者在跑步支撑期，优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性，提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中，不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。 2）跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第一峰值和载荷率所表现出的偏侧性，结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累，有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 生物力学论文:模拟脑组织生物力学环境下温敏脐带间充质干细胞的分化特性研究 [摘要] 目的 模M脑组织弹性模量制备相应二维培养基，比较亚低温联合温敏脐带间充质干细胞（tsUC）与常温下脐带间充质干细胞（UC）的分化特性。 方法 应用单、双丙烯酰胺的聚合作用，制备弹性模量为0.5 kPa的聚丙烯酰胺（PA）水凝胶，用于模拟脑组织的生物力学环境，并测其弹性模量。从新生儿脐带中分离培养脐带间充质干细胞，通过感染携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原（ts-SV40LT）基因的逆转录病毒来制备tsUC。实验分为3组：UC+常温+玻片组（A组）、UC+常温+0.5 kPa组（B组）、tsUC+亚低温+0.5 kPa组（C组）。动态观察各组细胞的生长情况和形态变化，并于7 d后行细胞免疫荧光检测各组细胞的分化水平并计算分化神经元的轴突长度。 结果 PA水凝胶弹性模量的检测结果为（0.50±0.03）kPa。B、C两组部分细胞出现细长的胞突，并存在β-tubulin Ⅲ阳性细胞，A组细胞镜下无明显神经元形态，也无β-tubulin Ⅲ阳性表达。B、C两组的神经元分化率以及荧光下轴突长度均明显高于A组，但组间差异无统计学意义（P 0.05）。 结论 在模拟脑组织弹性模量的环境中，tsUC具有向神经元分化的能力，可应用于亚低温治疗下脑损伤修复的细胞移植研究。 [关键词] 温敏脐带间充质干细胞；聚丙烯酰胺水凝胶；弹性模量；生物力学 细胞生物学性能的调控机制与细胞的生物力学特性有关，包括细胞内部的收缩力、细胞与基质之间的牵张力、细胞与细胞之间的相互作用力等[1-2]。体外培养干细胞时，培养基质的弹性模量是细胞生物力学的一个重要体现，且对干细胞分化具有调节作用[3-5]。人脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cells，UC）具有多向分化的潜能，在弹性模量为11～30 kPa的培养基中多向成骨细胞分化，在2.5～5.0 kPa的培养基中多向脂肪细胞分化，而在0.1～1.0 kPa的培养基中，则可能向神经元进行分化[4，6]。 本课题组前期已经建立了一种温敏脐带间充质干细胞（temperature-sensitive umbilical cord mesenchymal stem cells，tsUC）系，发现tsUC在亚低温（mild hypothermia treatment，MHT）作用下可促进创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）大鼠神经功能的恢复[7-8]，并对tsUC的增殖、温度敏感等特性进行了初步探讨[9]，但其生物力学特性尚不明确。本实验拟在体外对人UC进行扩增以及力学诱导，观察其在模拟脑组织硬度的培养基中的分化情况，从力学角度探讨MHT联合tsUC的分化特性。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 新生儿脐带（由武警后勤学院附属医院妇产科提供，已通过武警后勤学院附属医院伦理协会审查），携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原（ts-SV40LT）基因的逆转录病毒（加利福尼亚大学，美国），神经元β-tubulin Ⅲ一抗及荧光标记二抗（Millipore，美国），UC流式细胞检测试剂盒（BD，美国），单丙烯酰胺（Amresco，美国），双丙烯酰胺（天津光复精细化工研究所），硝化纤维、苯基叠氮化物交联剂（sulfo-SANPAH）、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲基硅烷（天津鼎国生物技术有限责任公司），I型胶原蛋白（Sigma，美国）。 1.2 聚丙烯酰胺水凝胶的制备和检测 将单、双丙烯酰胺（0.03%～0.3%）按不同比例混合[10]，加入过硫酸铵（1/200 V）和TEMED（1/2000 V）置于凹槽中后盖以玻璃板。凝结后切取2 cm×1 cm×2 mm的样本，应用力学试验机（Instron 5865，美国）进行拉伸测试，重复测量10次，筛选出弹性模量为0.5 kPa的PA水凝胶。 1.3 模拟脑组织弹性模量二维培养基的制备 根据上述检测结果，配制弹性模量为0.5 kPa所对应的单丙烯酰胺和双丙烯酰胺混合液[11]。22 mm × 22 mm盖玻片表面均匀涂抹3-氨基丙基三甲氧基硅烷后浸泡在0.5%戊二醛溶液中，30 min后清洗、晾干，并在玻片表面涂硝化纤维以增加黏性。盖玻片均匀铺被25 μL混合液后加盖经二氯二甲基硅烷预处理的18 mm×18 mm盖玻片。待聚合完成后，暴露水凝胶并紫外消毒。将200 μL sulfo-SANPAH（50 mmol/L，pH=8.5）均匀滴在水凝胶表面，于无菌罩中紫外光活化5 min。将0.2 mg/mL的I型胶原蛋白均匀铺在水凝胶表面，0.2 mg/mL的I型胶原蛋白包被玻片作为对照组。 1.4 tsUC的建立与鉴定 从健康新生儿脐带中分离出UC，进行体外培养、扩增，用流式细胞分析仪（BD，美国）测定各类抗原的阳性率[6]。细胞融合率60%时，用含4 μg/mL聚凝胺的tsSV40LT病毒悬液对细胞感染48 h，并根据前期研究方法对细胞进行鉴定[7-9]。将感染成功的tsUC置于33℃培养箱中，余培养条件同UC[12]。 1.5 实验干预及分组 实验按培养温度和培养基弹性模量分为3组：UC+NT+glass组（A组）为玻片上常温培养UC；UC+NT+0.5 kPa组（B组）为0.5 kPa的PA水凝胶上常温培养UC；tsUC+MHT+0.5 kPa组（C组）为0.5 kPa的PA水凝胶上亚低温培养tsUC。各组细胞（5×103个/mL）均加入含有10%胎牛血清的DMEM培养基，置于含5% CO2的培养箱中培养，并定期在相差显微镜（Optic BD200-PH，美国）下观察细胞的生长情况和形态变化。 1.6 细胞免疫荧光 各组细胞培养7 d后进行免疫荧光染色以检测细胞分化情况。加入羊抗大鼠β-tubulin Ⅲ一抗和荧光标记的二抗，细胞核DAPI染色，于倒置荧光显微镜（Leica DMI4000B，德国）下观察。随机取10个位点计数，并计算各组阳性细胞占细胞总数的百分比，即为近似分化率。应用Image J软件测量神经元的轴突长度，计算各组神经元轴突的平均长度[13]。 1.7 统计学方法 采用GraphPad Prism 5.0软件进行统计分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验；以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 tsUCMSCs培养和鉴定 流式细胞分析结果显示，细胞表面标记CD90、CD105、CD73呈阳性表达，CD34、CD116、CD19、CD45、HLA-DR呈性表达。感染成功的tsUC呈漩涡状生长，类似于UC，形态多为梭形、多边形或成纤维细胞形态，大小均一（图1）。 2.2 以PA水凝胶为基础的细胞培养基 通过力学试验机的测量及筛检，最终得到弹性模量为（0.50±0.03）kPa的PA水凝胶。按相应比例于盖玻片上配制出该弹性模量的培养基。见图2。 2.3 光镜下细胞形态变化 各组细胞均贴于玻片生长，其中A组细胞在7 d内未发生明显变化，B、C组细胞的胞体大致呈圆形或椭圆形，与A组的细胞相比，胞体逐渐变小，并出现长而纤细的胞突。见图3。 2.4 细胞免疫荧光 B、C两组均有β-tubulin Ⅲ表达阳性的细胞，提示分化的神经元细胞；而A组无阳性表达。见图4。B、C组神经元总体分化率分别为11.3%和10.4%，差异无统计学意义（P 0.05）。 2.5 轴突长度分析 B、C两组细胞均有明显突起，B和C组分化的神经元轴突平均长度分别为（262.52±36.16）μm和（229.83±33.95）μm，差异无统计学意义（P 0.05）。 3 讨论 细胞生物力学已逐渐成为医学领域研究热点。在各种内外机械因素影响下，生物学信息可通过力学信号转导作用于人体细胞，影响细胞的生长、增殖和分化[14]。干细胞原位移植后，其周围不同弹性基质可诱导其分化为更接近宿主组织的细胞[15-16]。Engler等[6]研究证实，在弹性模量为0.1～1.0 kPa的培养条件下，间充质干细胞可向神经元分化。本研究以培养基弹性模量这一力学特性为基础，探讨了在模拟正常脑组织弹性模量的培养条件下tsUC向神经元分化的水平。在培养基的制备方面，本研究借鉴了Engler等[6]和Pelham等[11]的方法，根据单、双丙烯酰胺的不同混合比例，制备模拟脑组织硬度的PA水凝胶，并应用力学试验机对其进行检测，保证了培养基弹性模量的精确性，结合细胞培养液，制备二维培养基。 光镜下可见，在弹性模量为0.5 kPa的培养基中，tsUC向神经样细胞变化，胞体变小、胞突伸长，可见典型的轴突，这与相同培养基中UC的细胞形态变化类似，而玻片上的UC无明显形态变化。免疫荧光结果显示，神经元表达只在弹性模量为0.5 kPa的培养基中出现，且tsUC和UC之间无明显差异。上述结果表明，与UC相比，tsUC在亚低温条件下的分化能力基本不受影响，可向神经元分化。由此说明在亚低温的作用下，tsUC的生物力学性能并未发生明显变化。 生物力学在神经组织方面也有重要意义，正常脑组织的软基质能够诱导间充质干细胞向神经元分化，因此模拟脑组织能保证移植干细胞的存活率和分化率。TBI后不仅脑组织的理化性质受到破坏，而且脑细胞原本的力学微环境也发生相应改变，此时脑组织硬度明显增大[19-20]，这便影响脑组织的原位细胞以及损伤处移植干细胞的生长和分化水平。本文以细胞生物力学为基础，模拟脑组织弹性模量，证实了亚低温作用下tsUC具有稳定的生物力学性能和神经元分化能力，从生物力学角度为亚低温联合tsUC移植治疗TBI的研究提供了重要依据，并推动该项研究向临床应用的转化。 生物力学论文:基于运动生物力学的人体运动建模方法 摘 要： 针对当前关键帧运动数据捕获方法进行人体运动建模准确度低的问题，提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。首先进行人体运动的生物力学数据分析和插值重建；然后构建运动状态方程进行人体运动建模关键数据的捕获和特征分析；最后进行仿真实验，结果表明，该方法提高了人体运动分析的准确率，对运动步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好，结果具有一定的合理性。 关键词： 运动生物力学； 人体运动； 插值重建； 建模方法 0 引 言 人体运动是一个复杂的生物力学系统，对人体运动的建模分析将在指导体育运动训练、计算机游戏开发、虚拟现实仿真、影视特效表演等方面都具有重要的应用价值。对人体运动的建模过程就是对人体运动力学信息进行数据分析和提取的过程，通过捕获人体的运动生物力学数据，进行特征压缩、信息检索和重构，实现对人体运动过程的合成和编辑，达到人体运动骨骼重构的目的，研究人体运动建模方法，在指导运动康复训练方面也有重要意义[1]。 传统方法中，对人体运动建模的方法主要采用关键帧信息提取方法，结合运动图像分析实现人体运动重构[2]。比如，采用曲线简化方法把人体运动过程看作是一条运动轨迹曲线的关键特征点跟踪过程，人体运动的骨段曲线是高维空间中的一个行为轨迹。采用分层曲线方法进行行为重建[3?4]，取得了一定的成果，但是方法需要设定关键帧之间的分辨阈值，在存在较大的运动特征扰动干扰下，对人体运动重建的误差较大，人体运动建模的效果较差[5]。 针对当前人体运动建模准确度低的问题，提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。仿真实验结果表明，本文提高了人体运动分析的准确率，对步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好。 1 人体运动生物力学数据分析 1.1 人体运动生物力学数据的采集 常用的人体运动生物力学数据采集式有ASF/AMC （Acclaim Skeleton File/Acclaim Motion Capture data），BVH，HTR等，由于人体运动生物力学数据的非线性特性和随机分布性[6]，本文采用ASF/AMC的文件格式进行人体运动生物力学数据的表达，采用安装在人体上的生物传感器和振动传感器进行信息采集，设在[k]时刻安装于人体上生物传感器的运动状态信息输出为[ωk=[ωxωyωz]T，]采用加速度计和磁力计计算人体位姿信息的输出为[bak=[axayaz]T，]运动姿态角输出为[bmk=[mxmymz]T。]设参考坐标系为大地坐标系（不考虑磁偏角），则在重力矢量和地磁场矢量的作用下，在人体的生物运动高维空间中，通过精确的姿态估计，得到人体运动的力学测量数据分别为[ra=[00-g]T，][rm=][[hcosα0-hsinα]T，]其中[g]为重力加速度绝对值，[h]和[α]分别为传感器数据随着地磁倾角的随动误差。 当人体在做步行、跳跃、侧手翻等运动时，得到一个封闭人体运动生物力学的空间运动方程组为： 式中：[θ]为人体运动的跳跃倾角；[?]为人体在做跑步运动时的俯仰前倾角；[α]为人体在侧手翻运动中的垂直偏移；[x，][y]为人体运动中姿态的水平和垂直位置；[ωx，][ωy]为非加速运动状态时在坐标系[Ox1，][Oy1]轴的力矩；[δz]为任意姿态时的身体偏角；[e1]为纵向运动的控制误差；[m]为人体的质量；[X，Y]为人体在跑步运动和跳跃运动中的空气阻力、升力、侧向力；[Mz]为俯仰力矩；[Jz]为人体运动中随着坐标系变换的转动惯量；[Jxy]为人体运动空间模型对速度坐标系[Oz1]的转动惯量。 通过上述构建的人体运动空间分布特征方程，进行人体运动生物力学数据捕获，得到步行、跳跃、侧手翻运动下的生物力学数据捕获特征方程描述为： 步行： 通过以上原理，进行人体运动生物力学数据的采集和特征分析。 1.2 人体运动的插值重建 根据上述人体运动方程和数据捕获结果，进行人体运动的插值重建，得到全局搜索下人体运动的生物力学数据观测方程： 式中：[k]为采样时刻；[qk]为[k]时刻人体运动捕获数据在载体坐标系中的姿态分解四元数；[Φk]为姿态转换阵，通过[ωk]计算出两个相邻关键帧的运动数据；[Hk+1]为观测阵，通过[k]时刻得到体运动状态空间的递归值[bak+1]和[ra]或者[bmk+1]和[rm]；[εk]和[δbxk+1]分别为人体运动建模过程中的观测扰动；[Ξk]为扰动系数矩阵，通过原始运动序列和重构运动方程得到牛顿力学系数[qk]。 在人体运动状态方程重构中，采用姿态解算方法得到非线性运动姿态数据的表达方程： 为保证观测方程线性，通过二次滤波得到人体运动生物力学的捕获数据[bak+1]和[bmk+1，]由QUEST算法或者高斯牛顿迭代算法计算得出。读取穿戴在人体身上的传感器数据进行误差分析，通过插值重建方法[7?8]，在观测空间中得到人体运动特征信息的卡尔曼方程： 若人体的姿态变换过程中力学分解具有非线性，采用四阶龙格库塔法求解人体姿态变换的力学分解过程为[qi（t1）=[w1，x1，][y1，z1]，][qi（t2）=[w2，x2，][y2，z2]]，上述分解过程表示为两个单位四元数，[θ]为采样骨骼点的夹角，表示为： 球面线性插值输出的姿态变换信息能合理反应人体运动的生物力学信息，由此实现人体运动建模力学重构。 2.2 人体运动建模实现及质量评价 用重建误差表示人体运动建模的约束指标。重建误差为原始运动序列和重构运动序列的平均运动力学矢量度量。利用加速度计和磁力计计算含有[n]帧数据的原始运动片段[om，]以[om]的骨骼生物力学作为采样点，采用运动数据插值拟合方法重建得到重建运动片段[rm。]考虑各肢体部位的速率之差，设[om，][rm]分别为原始运动序列和重构运动序列，其关节作用力矩的序列长度均为[n，]得到人体力学重构误差定义为[9?10]： 式中：[Dp（om，rm）]描述人体运动过程中相对于世界坐标系的姿势位置误差；[Dv（om，rm）]表示关节速率之差；[u]为更新的步长。 根据前期的试验可知，关节速率之差所占比例很小，所以本文设为1，由此得到人体运动建模的重构生物力学方程为： 3 实验结果与分析 将加速度计、振动传感器和力学传感器佩戴在人体上进行原始的生物力学采集，采用步行运动、跳跃运动和侧手翻运动三种运动行为方式进行人体运动建模分析，当地地磁场强度为[h=0.45 gauss，]最大迭代次数设置为5 000。将分层曲线拟合方法、帧序列重构法、遗传算法和本文方法进行对比，进行人体运动建模，得到的结果如图1～图3所示。 由图1～图3得知，采用本文方法进行运动建模，能比较好地重构原始运动，本文方法能准确提取出边界帧，使得原始运动和重构运动差别较小。 不同方法进行人体运动建模的重建误差曲线如图4所示。分析得出，本文进行人体运动建模的重建`差远远低于传统方法，得到最优重建误差，表明本文方法进行人体运动建模具有合理性。 4 结 语 通过捕获人体的运动生物力学数据，进行特征压缩、信息检索和重构，实现对人体运动过程的合成和编辑，达到人体运动重构的目的。本文提出基于运动生物力学的人体运动建模方法，仿真实验的结果表明，本文方法提高了人体运动分析的准确率，可以对各种运动进行有效识别，具有广泛的应用前景。 生物力学论文:躯干不同负重方式对人体步行的生物力学影响 摘 要：研究|干采用不同负重方式时人体行走的步态特征，探讨躯干不同负重方式对步态的影响，为日常行走的负重方式的选择或仿生机器人的设计提供参考。选用10名普通男性大学生为受试者，佩戴特制负重架，分别进行躯干基础负重、躯干前负重和躯干后负重3种状态下的行走，采用Kistler三维测力台、Motion红外高速运动捕捉系统同步采集运动学、动力学数据。结果显示，在行走过程中与后负重相比，前负重显著增加了步宽、重心的水平摆动幅度、踝最大背屈角度、最大伸髋角度、最大伸髋力矩、髋正功、最大伸膝力矩、膝负功，显著减小了步长、躯干前后倾幅度、踝最大跖屈力矩。结论认为，人体前负重行走时，具有更小的步长和更大的步宽，会造成更多的能量消耗；躯干的向后倾斜，腰背部肌肉更容易疲劳，长此以往，更容易造成下腰痛的发生；同时，大腿肌肉用力增大，消耗更多的能量，长时间行走，大腿肌肉会更快疲劳；在设计前负重两足步行机器人时也应适当调整相应参数，增大驱动力，满足更多能量消耗。 关 键 词：运动生物力学；负重方式；步行；躯干 负重行走往往发生在人们的日常生活中，如上班、上学、登山、野外拓展、物品搬运、军人行军等。而负重行走时有负重物作用于人体，身体和重物的总质心必然会发生改变，从而人体会做出一系列的身体姿势调整，来保持身体的平衡及稳定[1]。长期负重行走，易导致足底损伤、应力性骨折、下肢关节疼痛和腰背肌肉损伤等[2-4]。对不同负重方式步态变化研究，可以更深入认识脊柱的稳定控制机理以及下肢关节的力学行为，进而减少损伤[4-7]。 现在，很多搭地铁、公交车的人，为了安全，会把双肩背包反过来背，放在胸前，相当于躯干前负重，而长期胸前负重是否会对身体有所影响呢？近年，两足步行机器人大量涌现，模仿人类对平衡稳定性的控制，机器人完成行走、站立等各种动作，均需要身体各部分的复杂配合；机器人在完成负重行走时，躯干和下肢的驱动模式也是不同的，比如胸前搬运重物行走、背负飞行器行走，而对人体负重行走的运动学和动力学分析，对于两足步行机器人的设计具有重要意义。 目前，国内外关于人体负重行走的生物力学研究还多集中于背部负重行走，有关躯干前负重行走步态的研究较少。躯干前负重步行方式，为保持行走的平衡和稳定，其步态必然会做出相应调整。本研究旨在对躯干前、后负重方式下的步态特征进行生物力学分析，用可靠的运动学、动力学参数来评价两种负重方式，一方面可以为仿生机器人的设计和控制提供依据，另一方面也对日常背包方式的选择、登山拓展负重方式以及军队负重行军等方面具有重要意义。 1 研究方法 1.1 受试者 10名普通男性大学生年龄：（22.8±1.9）岁；身高：（174.1±3.1）cm；体质量：（67.1±6.2）kg，均习惯穿欧码42的鞋，实验前24 h内未进行剧烈活动，且无神经系统和运动系统疾病。 1.2 数据采集与处理 本研究通过特制的负重架来改变负重方式（见图1）。负重架自重9.5 kg，前部扶手部位可固定受试者上臂运动，前后可固定杠铃片以制造负重效果同时改变前、后负重方式。受试者分别完成基础负重（仅佩戴负重架）、前负重（在负重架前方固定10 kg杠铃片）和后负重（在负重架后方固定10 kg杠铃片）3种方式行走。 采用8镜头红外高速运动捕捉系统（Motion Analysis Raptor-4，USA，200 Hz）与三维测力台（Kistler 9281CA，Switzerland，1 000 Hz）同步采集步行中的\动学、动力学数据。受试者身上共贴29个反光标志点（头顶点、头前和后点、右侧肩胛下角、第4、5腰椎之间、两侧肩峰、两侧肱骨外上髁、两侧尺骨茎突和桡骨茎突中点、两侧大腿前侧中部、两侧股骨外上髁、两侧股骨内上髁、两侧胫骨粗隆、两侧内踝、两侧外踝、两侧足尖和足跟）。 测试时，受试者佩戴负重架，双手约束在前部扶手上，距离测力台约10 m，听到口令后受试者在规定速度下（（1.5±0.2）m/s）自然走过测试区域（见图2），通过便携式测速系统（Newtest Powertimer，Finland）监控速度，两个测速仪红外发射装置置于测力台一侧，二者间距3 m。在规定速度下，受试者以正常步态、无任何步伐调整并以左脚着在台面上视为一次有效测试，按随机顺序完成3种负重方式下的测试，每种方式下采集3次有效数据。 采集的所有标志点三维坐标采用Butterworth低通滤波法进行平滑，截断频率10 Hz。数据用Cortex2.1.0.1103以及Microsoft Office Excel 2007、MATLAB R2009a等软件进行计算处理。根据标志点坐标建立人体环节坐标系[8]，其中膝关节转动中心为股骨内外上髁中点，踝关节转动中心为内外踝的中点，髋关节转动中心根据Bell等[9]的研究计算获得。采用欧拉角的方法计算髋、膝、踝的三维角度，采用逆动力学的方法[10]计算关节的三维净力矩，其中人体惯性参数采用DeLeva[11]修正后的Zatsiorsky-Seluyanovs人体惯性参数。关节功率为关节净力矩与关节角速度的乘积，采用梯形法计算关节功率对时间积分获得关节功。对于下肢关节运动学、动力学参数，本研究仅分析人体矢状面数据，对下肢动力学参数除以体重进行标准化处理，并对各指标按一个步态周期（左足跟着地到左足跟再次着地）进行标准化处理。 组间参数采用单因素重复测量方差分析进行比较，后续采用LSD检验方法，以P 2 研究结果 2.1 时空参数 前负重行走步长显著小于后负重行走（P 2.2 重心运动特征 前负重行走时重心水平摆动幅度显著大于后负重行走（P 2.3 躯干运动特征 前负重行走时躯干前后倾幅度显著小于后负重行走（P0.05），后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走（P 2.4 下肢运动学、动力学参数 1）前负重、后负重与基础负重行走时踝关节在矢状面的运动学、动力学参数检测结果（见表4）表明，与后负重相比，前负重行走时，角度最小值（踝最大跖屈角度）显著减小（P 不同负重状态行走时踝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图3所示。 力矩、功率（n=10人） 2）前负重、后负重与基础负重行走时膝关节在矢状面的运动学、动力学参数结果（见表5）表明，与后负重相比，前负重行走时，角度最大值（膝最大屈角）显著增大（P 不同负重状态行走时膝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图4所示。 力矩、功率（n=10人） 3）前负重、后负重与基础负重行走时髋关节在矢状面的运动学、动力学参数结果（表6）表明，与后负重相比，前负重行走时，角度最大值（最大屈髋角度）显著减小（P 不同负重状态行走时髋关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲如图5所示。 3 讨论 1）在本实验中，前负重行走时，步长显著减小，步宽显著增大，步宽相比后负重行走与基础负重行走分别增加了28.69%、32.50%，因为本研究控制了步速，受试者为了保持固定的行走速度，通过步长的减小和步宽的增大来提高行走的稳定性，而后负重行走与基础负重行走在步长和步宽上差异没有显著性，说明后负重行走所带来的人体失稳的效应不如前负重强。 Donelan[12]认为，更大步态参数的变化会导致更多的能量消耗，例如减小32%步宽变化率，将会减小5.7%的能量消耗，分析其原因，步宽变化率的增大会增大每一步之间的转换所需要的能量，而积极的稳定需要适度的代谢成本。因此本实验中，前负重行走时，更大的步宽意味着有更大的能量消耗。有文献指出，步宽会随着负重的增加而增加，以加强行走的稳定性，这与本实验的研究结果相同。Menz[13]认为增大步宽可以避免将身体的线性动量转化为角动量影响躯干的稳定性，保持平衡。因此在设计前负重机器人的时候，适当减小步长，增大步宽，可以提高步态的稳定性，同时应加大驱动力，满足更多的能量消耗。Attwells等[14]通过实验证实，较高的载荷会使步长减小，这与本研究结果基本相同，前负重行走时步长显著小于基础负重行走，后负重行走步长小于基础负重行走，但不显著，推测当后负重重量增加，差异就会更加明显。也有学者认为负重对于步长的影响较小[15-16]，这可能与本实验对步速进行了控制有关。 前负重和后负重行走时支撑相百分比均大于基础负重行走，表明负重这一干扰因素会造成支撑期的增长和摆动期降低，这与Charteris[17]的研究结果相同。这是因为人体在负重过程中随着负重的增加，势必会利用更多的支撑相来维持稳定，而减小摆动期，由于摆动期的比例降低，摆动腿加速摆动着地，势必会造成步长的减小，这些变化使人体加快形成一个动态平衡体系。前负重和后负重的支撑相百分比没有差异，说明这两种负重状态并不会造成支撑相和摆动相的改变。提示在机器人仿真研发中，负重增加时，应该相应延长支撑相，而前负重和后负重时，不用改变机器人的支撑相和摆动相。 2）在本实验中，前负重行走会增大重心在水平面内左右方向的偏移，而后负重行走减小重心在水平面内左右方向的偏移，表明前负重行走时身体重心更趋于不稳，而在后负重行走时具有更强的稳定控制能力。分析其原因，可能是由于前负重行走时，躯干的旋转幅度增大，从而造成了重心左右摆动增大，也可能是由于下肢各关节的角度、力矩发生改变，致使重心产生波动，还可能与下肢各关节额状面和冠状面的运动学、动力学参数的改变有关。 3）在本实验中，躯干的不同负重方式造成了完全不同的躯干运动特征，前负重时，身体和负重物的总质心会向前方偏移，因此躯干通过后倾调整总质心位置，保持稳定，在本实验中，前负重时躯干始终处于后伸位；而后负重相反。前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重，与基础负重行走相比没有差异，而后负重行走时躯干前后倾幅度显著大于基础负重行走。 Kinoshita[15]就不同负重方式对行走步态的影响研究发现，背部背包造成躯干更大的前倾，而躯干前后均匀负重可以大大减小不必要的前倾，并且更接近于正常行走，而本研究中前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重，更接近于基础负重的行走，而后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走，这一结果，与Kinoshita就不同负重方式对行走步态的影响的研究结果一致。从解剖学的角度来分析，躯干后伸的能力本身就小于躯干前屈的能力，而前负重躯干又处于后伸位，因此相比后负重，躯干前后倾幅度会减小；另一方面，前负重时，躯干处于后伸位，此时躯干周围肌肉收缩力更强，放电更多，具有更好地稳定控制能力，但长时间的话，躯干的肌肉更容易疲劳。 Zetterberg等[18]研究证明，躯干试图前屈时主要是腹侧肌活动较强，背侧肌活动较弱；试图后伸时背侧竖脊肌活动最大，腹侧肌也表现出一定的活动。范帅等[19]研究发现外部负荷大小、位置不同时，躯干的神经肌肉控制也会不同，负荷在身体前方时，腰背肌为主要做功肌，而负荷在身体后方时，腰背肌和腹肌的贡献比率接近相等。因此，在前负重时，腰背肌为主要做功肌，更容易疲劳。本研究在前负重时，身体是处于后伸位的，黄强民等[4]研究躯干在不同位置下负重时的肌电活臃⑾郑外部负重物的位置对躯干稳定性影响较大，尤其在身体后伸位时，负重增加，腰部闪动次数增多，更容易造成下腰痛的发生。 前负重时，躯干会有更大的后倾角度，而后负重时躯干会有更大的前倾角度，躯干角度的相应调整的目的，均是使其重心更加靠近支撑面中心，提高步态稳定性，同时也可减小外部负重物的偏心力矩的作用。这也说明躯干的前倾和后倾对于保持步态稳定性具有重要意义。这也提醒我们，当机器人在进行前负重或者后负重的行走时，需要躯干的运动特征进行相应的调整。 4）在本实验中，前负重和后负重两种行走模式之间比较下肢各个关节角度、力矩后发现，在支撑末期，外部力矩使踝关节背屈逐渐增大，因此踝关节内部产生逐渐增大的跖屈力矩与之对抗，此时踝关节的跖屈力矩与踝关节的跖屈肌结构的被动拉长有关，而前负重行走时，踝关节最大背屈角度显著增大，最大跖屈力矩均显著减小，说明踝关节周围肌群收缩减弱。髋关节最大屈曲角度发生在摆动末期，随后脚跟着地，髋关节产生伸肌力矩拉动身体质心向前，此时髋关节的伸肌力矩与髋关节伸肌的向心收缩有关，而前负重行走造成髋关节最大屈曲角度显著减小、最大伸髋力矩显著增大，说明伸髋肌群收缩加强。 关节净力矩是与肌肉作用效果等效，肌力矩所做的功将影响系统的机械能，当关节净力矩与关节角速度方向相同时关节功率为正值，肌肉向心收缩做正功，意味着能量被肌肉产生出来并向肢体传递；当关节净力矩与关节角速度方向相反时关节功率为负值，肌肉离心收缩做负功，这时外力对肌肉所做的功为总功，意味着能量由肢体环节流向肌肉，被肌肉吸收。行走时负功主要使肢体在抵抗重力时吸收能量，正功使人体向前运动，不管是正功还是负功，肌肉收缩都要消耗能量。在支撑相的初期即足触地的缓冲阶段，外部力矩要让膝关节屈曲的时候，膝关节内部产生一个很大的伸膝力矩，与关节角速度方向相反，膝关节周围肌肉做负功吸收能量，前负重行走时的伸膝力矩最大值以及膝关节负功显著大于后负重行走，这可能造成膝关节承受更大的冲击力，膝关节损伤风险增大，同时伸膝肌群离心收缩更大，吸收更多能量，更容易疲劳。而在离地蹬伸阶段，力是通过下肢各关节肌肉收缩释放，肌肉做正功，其中髋关节做正功最多，释放能量最多，贡献最大。而前负重造成髋关节做正功显著大于后负重行走，伸髋肌群收缩更大、用力更多，可能造成髋关节蹬伸肌群更容易疲劳。因此在设计前负重机器人的时候，应加大下肢的驱动力，满足更多的能耗。 在设计前负重的机器人或者进行机器人前负重的时候，应该适当减小步长，增加步宽，躯干适当向后倾斜，从而增加稳定性，同时应加大下肢的驱动力，满足更多的能量消耗。对比躯干前、后负重的步态，人体前负重行走时，具有更大的步宽，会造成更多的能量消耗；而躯干的向后倾斜，长时间下去，腰背部肌肉更容易疲劳，更容易造成下腰痛的发生；同时，大腿肌肉用力增大，消耗更多的能量，长时间行走，大腿肌肉会更快疲劳。因此，建议日常生活中负重尽量选择在背部。

林木论文:林木市场经济调控法律制度释解 至清代,直隶、山东等地已没有木材出产,北方林木危机日益严重,东北大小兴安岭虽有大片森林,但“白山黑水”乃满清祖宗“龙兴”之地,不能断了“龙脉”,政府不准砍伐。前述,明初湖南沅水流域和清水江下游的天柱县也有大量木材,然而到了清雍正年间,天柱一带的林木已经砍伐殆尽。当时坌处“当江立市”之请,希望借“三江口坌处系”的地理优势取得当江的权力。然而这次“争江”诉求并没有得到地方官府的支持和认可,理由是“坌处”地方系镇远府天柱县所属汉民村寨,素不出产木植,本与茅坪苗疆地绝不相干”,①①可见天柱一带的生态破坏之严重。这时锦屏县(当时为开泰县)人工林业生产的木材作为清水江流域的主要特产的价值便显现出来了。这里木材生产周期短,市场周转快,杉木种植技术先进,杉木品质又好,如当地的民歌唱道:“干千年(用作建造房屋称为‘干’),湿千年(用作堰坝地梁称为‘湿’),半干半湿几十年。”[2]具有外腐内部不变质等特点,所以苗侗人们充分利用土地不断植树造林,木材成材后又被大量采伐,通过不同形式的交易运至京城和其他地区。由此清水江流域的锦屏等县成为重要的林木生产基地。清水江沿岸的木材交易中心从明末的托口,到清初的远口,再到清朝中期的王寨、卦治、茅坪都是因为全国各地木商追逐木材而形成的,可以说是根据木材的有无或兴或衰,总之是木材市场的需要。 由于外地大量木商的涌入,推动了清水江内部林木、林地等资产的市场化,使大家族的公山不断“均股”,发生私有转化,林木、林地都能自由买卖,与此相伴随而生的是山地(地主)出租宜林荒山给林农经营,发生了经营权的市场化,这种生产关系的出现在当时是比较先进的。黔东南清水江流域传统林业模式的形成依赖于林木市场化的这一基础,而且在结构上是两个市场,一个是外部市场,即黔东南清水江流域以外对该地林木的需要和产生的交易,具体主要有封建王朝征用采购,还有外地木商来购形成的民间交易,民间交易如清代民国时期、常德、武汉的竹木市场等,其木材大量来自清水江流域的“苗木”;另一个是内部市场,即流域内部形成的林木、林地以及相关物质的交易流转。清水江流域林木市场属于资源型的贸易,最初的发端起源于外部市场,而不是内部市场,并且内部市场对外部市场的依赖很大,是由外部市场推动而形成的,外部市场环境不佳,则内部市场随之式微。当然,两个市场有区别,外部市场交易仅限于林木,而内部市场则有林木、林地买卖以及与此相关的林地租佃活动和中介服务等,这些通过民间大量林业契约可以资证。既然外部市场的形成很大程度上与国家对木材的需要有关,那么清水江下游林业市场的形成与国家权力的介入便有了很大的关系。虽然在中央王朝进入清水江流域之前,这一带已经最初的集会市场,而国家权力进入该地区后,经济模式才发生本质的变化,从国家角度来看,清水江流域苗侗人民的经济活动不应该、也不可能全面地介入,政府也没有精力和资源面面俱到,管得过死,而只能进行面上的调控,现在我们把他叫做“宏观调控”。清政府对清水江流域的经济开发主要集中在两个方面:一是雍正年间开辟“新疆”以及以后的疏浚清水江,张广泗大量募征民夫,排除上自清水江下司,下至湖南沅江黔阳一线的礁碍,以利木材流通。为木材采运贸易的繁荣创造了有利条件,使一个经洞庭湖水系与全国连成一体的市场网络得以形成。二是建立各种行之有效的市场制度,使清水江流域木材贸易的秩序得以建立。这就是本文试图探讨的在清水江流域木业商品市场形成与社会经济、文化及人们生活方式转变过程中,清朝政府对清水江流域林业市场经济调控法律制度的建立和作用等问题。 清水江的木材贸易,历史上就是以特色方式来进行的。轮流“当江”制度有点像西方国际组织的“轮职主席国”制度,是黔东南清水江木材采运活动中首创的最为核心的一项制度。早在“当江”制度确立之前,清水江下游一带经历了一个沿江村寨自主“当江”,木材商人自发采买和集散发运的过程。沿江村寨都不同程度地享有木材贸易活动所带来的经济利益。“当江”主体的条件清水江把锦屏县天然分成由西向东北为中线的中间低、两头高的地形,再加上其他支流汇入清水江,这就构成了十分便利的水上运输网络,原木排放的天然条件十分优越。清水江两边支流流域的黎平、剑河、天柱,甚至台江、雷山等各地的木材都可以随支流来到清水江,汇集到锦屏的木材总市卦治、三江(原来叫王寨)和茅坪,再由清水江运到长江下游和江淮地区出售。从地理位置上看,清水江顺流而下,依次经过卦治、王寨、茅坪,3个村寨之间的距离均不到10公里,再加上卦治之下有清水江支流小江自北向南在王寨附近汇入,而在王寨与茅坪之间又有另一条重要支流亮江自南向北注入清水江,这就使得三寨很自然地成为清水江下游最为便利的木材集散地。当江制度尚未确立之时,木材的贸易活动就以物易物的形式已经在三寨悄然进行,随着清水江木材交易的繁荣,水上通道的运输价值也显现出来,因清水江在锦屏段以上只能放小型木筏,其支流都是单根流放(俗称“赶羊”),木材到卦治后,以下河段水面较宽,便把单个原木收集起来,扎成中型木排,由排工筏运到下游。清水江自锦屏段到天柱远口以下,河面宽阔,木材可以用较大型木排出清水江,所以大量客商涌入清水江下游进行木材贸易。清初开辟“新疆”之后,在地方官府颁布法令和介入之下,确立了一个卦治、王寨、茅坪三寨“岁以一寨人掌其市易,三岁而周”的制度是有历史和经济原因的。 林木论文:林木种苗建设和林业发展论文 我国城市化发展迅速,再加上工业生产带来的环境的破坏日益严重,林木资源日益减少,为了保护生态环境,发展林业和林木种苗的建设迫在眉睫。陕西省榆林市为了能够改善当地的生态环境,建设绿色家园,加快了对林业建设的发展进程,大力发展林木种苗建设,希望能够最大程度的改善生态环境,创造更多的经济效益和社会效益。 1大力发展榆林市林业建设 1.1借助科技的力量 现代科学技术发展迅速,将科技的力量运用到林业的发展中,不仅能够加快林业建设的发展速度,还能够实现林业建设快而稳的发展。科技在林业发展中的应用主要从以下三点进行:先进人才资源,运用先进的人力资源管理理念,提高林业建设人员的整体素质,引进更多地高科技人才,实现人才资源的优化配置,提高林业建设的科技化和先进性;科技创新,将先进的科学技术运用到林业发展的基地创新中,大力发展新型林业技术,运用科学的力量实现研究成果的最大化的转化,提高林业建设效率,加强林业发展基础设施的建设,使林业发展更加完善;实现资源的优化配置和利用的最大化,为林业发展创造条件。 1.2生态建设 生态建设是林业发展中的一项重要内容,改变以往先污染后治理的落后观念,主动进行生态建设,将生态建设与林业发展结合起来,加快榆林市林业发展的进程,同时,还能创造出更多的就业岗位。此外,还要将林业建设同当地其他行业的发展结合起来,实现生态生产,保证经济效益。 1.3提高重视程度 到目前为止,林业建设在榆林市尚未得到足够的重视,其发展速度和发展状态远远落后于传统的农牧产业。面对这种情况,要加大对林业发展的关注,优化林业发展产业结构,鼓励人们退耕还林,发展针对于耕地和放牧业的防护林体系,大力开发适合观光的林业产业,让人们的关注点逐渐转移到林业的发展上来,在实现林业发展的同时,带动周边产业的发展。 1.4将农民收入作为林业建设与发展的基础 农业人口在榆林市占据着相当大的比例,发展林业建设离不开农民的支持,因此,林业建设的发展应该将保护农民的收入作为基本前提,让农民从林业建设中受益,将实现农民的利益作为林业发展的基本思想;同时,对现有的林种进行科学合理的调整,重点发展经济林和用材林的种植,实现林业建设和农民收入的同步进行。 2发展榆林市林木种苗建设的几点措施 2.1确定引种方向,加快引种进程 发展林业,扩大林木种植率,引种是一项重要的途径,将外省或者外区的优良种苗引进到本地区,优化本地林业发展的品质。引种程序一定要科学合理,首先,要确定需要引种的种苗种类,先进行小批量的试验种植,根据树木生长的实际情况进行合理的扩大种植;其次,引种时一定要对本地区的气候条件和土壤特性与来源区的各方面条件进行对比研究,科学引种。 2.2建设国有苗圃,加快育苗进程 近年来,我国的林业建设发展已经初具规模,大量的林业工程在建设中,对林木种苗的需求量也在不断增加,对苗木的质量要求也越来越高,因此,要大力发展国有苗圃的建设工作,引进先进技术,建立起稳定的育苗基地。 2.3做好林木种苗的质量管理工作 制定相关的政策法规,对林木种苗的质量进行严格把关,加大对种苗的研究力度,实现种苗的系统化生产和经营活动,依法桂种苗进行合理的抽查,对于质量不过关的种苗一定要严格治理,让林木种苗工作走上规范化道路。 2.4加大种苗建设资金投入,合理利用资金 林木种苗工作是发展我国林业建设的前提条件,在林业发展中起着决定性的作用,直接影响到林业建设的效率、质量和成果。因此,要想发展林业建设,首先,要引起各级领导对种苗工作！的高度重视,制定相关的政策支持种苗的发展,加大资金的投入,为林木种苗的发展创造良好的基础条件;其次,要建立林木种苗发展基金,对一些适合当地的林木种类进行重点扶持,大力发展经济林木和用材林木,并配备先进的配套设施和完善的质量检测体系;最后,合理利用资金,适当的鼓励林木种苗工作的良性竞争,只有这样才能实现资金的合理利用,实现林木种苗的经济效益。 3结语 林业建设的发展和林木种苗建设是息息相关的,二者相互促进,共同发展。在发展我国林业建设的同时,要保证林木种苗为其提供良好的基础,为种苗建设提供保障。 林木论文:林木物流信息技术应用要点 我国林木物流管理中信息技术应用存在的问题 1、我国林木物流管理中多年来的粗放式经营，林木高新技术及其产业化都还处于落后的状态。产业素质低下、科技进步缓慢的状况还十分突出。2、信息技术是现代林木物流管理技术的核心内容。实现林木产品的信息化物流管理可以使得林木企业之间进行网络化的产业供应链。降低企业之间的流通成本。然而，目前我国林木企业间的技术整合还没有达到完善的状态。还需要一段时间的开发研究。3、很多林木企业对信息技术的开发研究没有做到长期投入，导致很多技术的研究开发中途得不到资金的后续支持而不得不放弃。造成信息资源流失。另外，目前很多的林木企业销售，物流管理等方面依然使用传统的销售人员电话联系方式。使得林木企业与林木产品需求者之间的信息传递迟缓甚至不畅通。4、我国的林木产品企业分布在东北林区和西南林区。形成了一定的地域性。很多林区由于地处偏远，信息技术落后，甚至有的企业只有一台电脑，根本无法实现林木产品物流管理的信息化。长期的粗放式管理，也使得他们不愿意进行风险投资，对林木产品物流管理信息化的投入持一定的保守意见。5、长期以来，我国林木企业“重生产，轻流通”的思想观念比较严重，制约了我国林木产品物流管理信息化的发展。不能充分认识现代信息化技术对林木产品物流管理的积极作用。 对于目前存在的问题提出几点建议 1、加大人才培养力度。政府部门应当适当加大投入力度，培养出一批既具备现代信息技术又有丰富林木产品知识的人才。以加速我国林木产品物流管理中信息技术的应用。尽快建立、健全林木产品物流信息网络系统。整合林木产品信息资源和渠道，充分发挥林木信息技术的导向作用。协调管理，优势互补，资源共享，实现林木产品物流管理信息化的成熟与完善。2、加强对林木产品信息资源的开发。快速处理并广泛传播林木产品的信息化与现代化。以降低物流成本，提高物流效益从而提高林木产品的效益。利用信息技术实行一站式的林木产品物流管理。经过完整的信息物流管理，规范流程。3、充分发挥政府的引导作用。通过政府的适当引导，建立一个开放、竞争、协作的林木产品物流管理体制。对于有市场潜力的信息化技术产品应给予大力支持。鼓励龙头企业加大林木产品物流管理的信息化建设。扶持和发展与林木产品物流管理信心化相关的信息服务中心及一些中介机构。培育和完善信息技术化的产业链条。充分发挥信息化技术对林木产品物流管理的积极作用。4、提高林木企业在思想上对物流信息化管理的认同和重视，打破原有的物流管理模式。适当的投入一定的资金和人力对林木产品物流管理的信息化技术进行研究开发。立足长远，加大信息化技术人员的培训力度。5、政府应当加强对林木产品的信息化资源的保护。目前，在研究和开发自主产权和新技术信息方面都有较强的优势。但是，还没有对这些知识产权切实可行的保护措施。我们的知识产权保护意识还很薄弱，导致了一些信息资源的白白流失。鉴于此，政府部门应当加强对林木产品的信息化的保护意识。利用法律的武器加大保护的力度。6、建立和健全风险投资机制。因为林木产品的物流信息化管理技术是一项长期的事业。需要资金和人力的不断投入。许多具有研究价值的成果由于没有得到后期资金的投入补充，而无法实现信息产业化链条，使得信息化资源的白白流失和浪费。7、林木企业要不断加强信息技术的基础设施建设。充分认识现代化与信息化对其产品物流管理中的作用。建立和完善信息化物流管理的理论体系。促进林木产品物流管理信息化链条的完善。 本文作者：于勇刚作者单位：黑龙江省林口林业局企管办 林木论文:国内林木引种检疫监管问题及策略 本文作者：宋玉双作者单位：国家林业局森林病虫害防治总站 林木种子、苗木及其他繁殖材料是发展林业的重要种质资源和生产资料，与一般林产品相比，具有生命力和再生产能力，依附于它们的有害生物会随其引进和调运获得远距离传播的可能。因此，林木引种检疫工作对防止境外有害生物传入，保护森林资源，维护生态安全具有重要意义。林木引种检疫管理是一项复杂的系统工程，可分成3个环节，即引种检疫审批、口岸检验检疫和引入后的检疫监管。这3个环节紧密相连，环环相扣。我国现行的法律法规对这3个环节的分工和职责有明确的规定，即引种检疫审批分属国家质量监督检验检疫总局、农业部和国家林业局3个部门;口岸检验检疫由各口岸检验检疫局把关;引入后的检疫监管由各地检验检疫局和省级林业植物检疫机构负责。新中国的引种检疫管理可以追朔到1951年12月中央贸易部公布的《输出入植物病虫害检验暂行办法》;改革开放前30a由于对外交往不多进出境检疫业务量较小，引种检疫管理处于起步阶段;改革开放以来，由于对外经济技术交流、贸易往来日益增多，引种检疫管理处于快速发展阶段。特别是我国加入世界贸易组织(WTO)以后，为满足经济建设和社会发展的需要，从国外引进优良林木种质资源的活动日趋频繁。进入21世纪以来，我国的植物引种工作总体上呈现出引种的区域越来越广泛、种类越来越丰富、数量越来越大的特点。因此，引进种子、苗木及其他繁殖材料携带有害生物的风险性不断增强，检疫管理的任务不断加重。近年来，林木引种检疫管理作为植物检疫工作的重要组成部分，工作中出现许多新情况，存在很多新问题，本文对此进行深入分析，并就加强我国林木引种检疫管理工作提出建议。 1引种相关法律法规存在的问题 《中华人民共和国进出境动植物检疫法》(1991年)、《中华人民共和国进出境动植物检疫法实施条例》(1996年)、《植物检疫条例》(1983年，1992年修订)、《植物检疫条例实施细则(林业部分)》(1984年，1994年修订)、《森林植物检疫技术规程》(1989年印发，1998年修订)、国家林业局《引进林木种子、苗木及其他繁殖材料检疫审批和监管规定》(2003年)等，以及农业部《国外引种检疫审批管理办法》(1993年)和农业部、出入境检验检疫局《关于进一步加强国外引种检疫审批管理工作的通知》(1999年)等构成了我国现行的引种检疫管理的法规体系。从或修订的时间看，时间长的已有20多年，传统的计划经济色彩较重，相关法规之间的衔接不好，有交叉和重叠，也有过于粗放和缺失，一些条款内容陈旧，存在很多不适应的地方，个别条款的提法也明显落后于形势的发展。从内容看，现行的法律法规绝大部分只针对有害生物，对引进植物本身的安全性缺乏明确要求，使得外来物种管理缺少法律依据。以植物引种为例，《植物检疫条例》只规定对那些引种过程中可能携带危险性有害生物的植物进行检疫，对植物本身的生态安全性则没有明确的管理细则。对外检疫要求究竟应由引种单位还是由审批单位填写没有明确规定，现行做法是由审批机关填写对外检疫要求。但一些审批机关掌握疫情信息不多，提出对外检疫要求时常带有盲目性和随意性。甚至同一情况下提出的检疫要求差异较大，使得引种检疫审批作用大打折扣。在一些具体细节上，相关法规的表述不一致:1)审批单的有效期不一致。林业部门的《引进林木种子、苗木及其他繁殖材料检疫审批单》批准的有效期限一般是2个月，特殊情况可适当延长，但最长不得超过6个月。而农业部门的《引进种子、苗木检疫审批单》审批有效期一般为6个月，特殊情况可适当延长，但最长不得超过1a。2)省级审批限量不一致。林业部门木本绿化树每批次引进限量50株，木本花卉大苗1000株、中苗2000株，小苗3000株。而农业部门果树每批次审批限量100株，木本花卉500株。3)对隔离试种期限的表述不一致。对于多年生植物有的规定是不得少于2个生长周期，有的规定是2a以上。对于观赏花卉类的隔离期限，只有国家林业局关于《引进林木种子、苗木及其他繁殖材料检疫审批和监管规定》中有1～4周的要求。4)引种申请办理期限不一致。有的规定20d内，有的规定30d内完成审批。按照我国行政许可法的规定应一律在20d内完成。 2林木引种存在的主要问题 我国是世界上植物种类最多、生物多样性最为丰富的国家之一。但是，由于经济建设、环境建设和科学研究的需求，每年还要引进大量的国外品种，其中商业性引种占总数的95%以上。林木引种工作中缺少科学评估，受地方利益、部门利益、经济利益、短期利益的驱动，主要表现出以下4方面问题。 2.1引进林木种子、苗木及其他繁殖材料可直接携带检疫性有害生物进入我国 这是林木引种最直接面对的问题。近些年来，随种子、苗木及其他繁殖材料进入我国的有害生物很多，如原产非洲的蔗扁蛾1987年随进口巴西木进入广州，原产美国的湿地松粉蚧1988年随引进国外松接穗传入广东，原产印度的锈色棕榈象1998年随棕榈科植物进入海南，原产印度尼西亚和巴布亚新几内亚的椰心叶甲2002年随棕榈科植物进入海南。案例1:1998年，我国部分省、市从法国引进数百万株葡萄种苗，在种苗隔离检疫期间，发现番茄环斑病毒等检疫性有害生物，对发现疫情的进口葡萄苗予以销毁，中方进口企业蒙受巨大的经济损失［1］。然而，十年后的2009年，宁夏德龙酒业有限公司仍然一次性从意大利引进131．4万株葡萄苗(其中106万条砧木苗和25．4万株枝条苗)，由此带来的风险非常大。为此，天津检验检疫局、宁夏检验检疫局、宁夏自治区林业局分工负责，定期沟通，联合监管，确保了此次引种成功和生态安全，也最大限度维护了企业的经济利益［2］。 2.2引种植物由于多种原因，没有实现引种目的而转变为有害植物 这是林木引种要慎重对待的问题。这类事例也很多，如原产北美的加拿大一枝黄花1935年作为观赏花卉引入，20世纪80年代扩散蔓延成杂草;原产美洲的地毯草1940年引入台湾，常植作草坪或牧草，逸生后蔓延迅速，排挤本土草本植物，成为农田和果园杂草;原产巴西的水葫芦1901年作为观赏植物从日本引入台湾，20世纪30年代由台湾引入内地，50年代作为猪饲料推广后大量逸生为有害植物;原产美国的互花米草1979年为治理海滩而引入，曾取得一定经济效益，但近年来在一些地方变成害草。 2.3引种植物在与本地植物的竞争中，可诱导本地有害生物的种群特征、危害行为等发生变化，使原来次要的本地有害生物转化为重要的有害生物 这是林木引种必须关注的新问题。案例2:萧氏松茎象是我国的本地种，一直生存在马尾松林中，危害不严重，并没有引起人们的注意。然而，湿地松火炬松等国外松引入后，由于树皮厚且柔软，十分适宜萧氏松茎象的生存和繁殖，当国外松大面积种植后，萧氏松茎象的种群数量得以迅速上升，在对国外松造成严重危害的同时，也导致本地马尾松、华山松受害不断加重［3］。案例3:白蜡窄吉丁是我国的本地种，可危害我国本地树种水曲柳，但不形成严重灾害。20世纪60年代，东北林业大学实验林场从美国引进的美国白蜡树遭受到白蜡窄吉丁的危害，不得不全部砍除。沈阳市也因白蜡窄吉丁危害，将市区的美国白蜡行道树清除。1982年天津市引进绒毛白蜡树也受到这一害虫的危害，苗圃内树苗成片死亡，行道树大量枯死。长春净月潭森林公园引进的洋白蜡树被害株率超过90%，唐山市丰南区20a生洋白蜡树被害株率超过80%，北京市朝阳区15a生洋白蜡树被害株率达90%以上［3］。几种引进的白蜡树因遭受白蜡窄吉丁的危害使引种濒于失败。案例4:我国杨属植物种类很多，拥有白杨派、青杨派、大叶杨派和胡杨派的基因资源，但缺乏黒杨派基因资源。因此，杨属引种重点是引进黒杨派杨树。我国主要的杨树蛀干害虫光肩星天牛、云斑天牛、桑天牛等均为本地种，杨属5个派树种均可遭受天牛危害。其中，我国本地青杨派树种受害不重，白杨派抗性最强，引自北美的黒杨派树种受害最重。引进的黒杨派树种为光肩星天牛、桑天牛和云斑天牛嗜食危害的树种，成为我国天牛灾害严重发生的重要原因之一［3］。 2.4个别的引种植物由于社会认识不同，至今还存在争议，甚至被认为是有害、有毒植物 这也是林木引种值得注意的问题。案例5:原产中美洲的麻风树16世纪被葡萄牙商人带到欧洲，现在全球的热带和亚热带地区均有种植。麻风树的种仁含油率达40%以上，经过加工适用于生产生物柴油，剩余的残渣可用于发电。在政府官员和专家心中，麻风树是解决能源危机、缓解全球气候变暖的“救星”。麻风树对于干旱和害虫有很强的抵抗性，能够在连续旱灾的情况下存活3a，可以在荒地种植，不与农作物争地。但由于麻风树的树液刺激皮肤，果实具有很强的毒性，吃掉未经加工的麻风树果实可能会使人丧命。因此，一些国家抵制种植麻风树，甚至下令禁止种植麻风树。目前，广泛种植麻风树的做法还没有成为各国的共识。案例6:我国引种桉树Eucalytusspp．已有1个多世纪，由于品种多、用途广、生长快、成材早、效益好，在我国发展迅速，全国现有桉树人工林300多万hm2。但是，桉树也是争议最大的引种树种。社会上对桉树的认识还存在很多的误解:桉树生长需要吸收大量水分，是“抽水机”;桉树破坏生物多样性，所到之处“天上无飞鸟，地上无杂草”;桉树有毒，对其它植物甚至人体有害;桉树易导致“地力衰竭”，种过桉树的土地将不能种别的植物;桉树只能用于造纸，为一个产业牺牲整个生态环境不值得，等等。这些误解或者缺乏依据、以偏概全，或者危言耸听、言过其实。产生这些误解的原因除认识不够深入外，也不能排除个别人的炒作。 3引种检疫审批存在的问题 引种检疫审批是国家有关部门根据我国的植物检疫法规和进境植物检疫要求，对拟引进的种子、苗木及其他繁殖材料进行审查，最终决定是否批准其进境的过程。引种检疫审批是防止有害生物传入的有效行政手段，也是各国通行的做法。林木引种检疫审批工作虽然开展多年，但由于相关法规、标准、要求以及人员素质等因素，目前尚存在一些问题。 3.1审批部门违规现象时有发生 在《植物检疫条例》对引种检疫审批分工的基础上，2003年国家林业局的《引进林木种子、苗木及其他繁殖材料检疫审批和监管规定》要求，凡从国外引进林木种子、苗木及其他繁殖材料(包括果木、花卉、中药材、绿化水土保持用途草籽)，应到国家林业局和各省(自治区、直辖市)林业主管部门办理检疫审批。但在实际工作中，农业部门和林业部门的分工并不完全是按以上规定执行的，超出相关规定范围的审批现象时有发生，重复审批和交叉审批在所难免，甚至在对疫情等不太了解的情况下盲目审批，给口岸检疫把关造成操作上的困难，为有害生物入侵留下可乘之机。在国外引种检疫审批中，少数省级审批部门违规越权，超限量或超范围审批，有些检疫审批部门为引种单位说情和代办审批手续;个别省级审批部门对引种手续审核不严、忽视疫情监管，甚至出现空白检疫审批单证流入社会的现象，造成了严重后果。此外，由于省级审批机构归当地相关部门管理，往往受地方利益和局部利益驱动而违规引种;个别审批人员一味满足引种人的需要。 3.2引种检疫申请表填写不规范 2003年，国家林业局关于《引进林木种子、苗木及其他繁殖材料检疫审批和监管规定》中提供统一格式的《引进林木种子、苗木及其他繁殖材料检疫审批申请表》共有21项内容需要填写，其中经常出现的问题是:1)植物中文名和拉丁学名对应不上，引种单位最为熟悉的是植物的商品名称，不清楚对应的植物中文名和植物拉丁名，或者填写不上，或者填写错误。规范的要求是植物拉丁名应填写属名+种加词，其中花卉植物的拉丁名应具体到品种，其他植物到种;杂交种要写明父本和母本的植物拉丁名(或至少一方的拉丁名)。2)引种用途要明确，规范的要求是分为植物园观赏、花卉展览、商业销售等。3)引进后的种植地点要具体并标明隔离条件，规范的要求要写清具备的隔离设施、隔离条件以及种植地周围环境状况等。4)引种国家是美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚的，规范的要求应填写到具体的省(州、郡)。5)风险评估情况和原产地有害生物发生情况，对引种单位来讲很难填写全面、准确。此外，引进植物材料的类型要具体到种子、苗木、插条、接穗、种球、根茎、组培苗等。但目前的审批申请表中恰恰缺少这一重要项目。 3.3引种检疫审批要求不规范 林业部门用的是《引进林木种子、苗木及其他繁殖材料检疫审批单》，需要填写的内容有22项，同申请表对比，增加了单位的信息和引进材料类型、输出国等7项内容。审批结论性意见是检疫要求和审批意见，常见的问题是审批标准和审批意见不规范等问题。案例7:检疫审批标准不一致。某公司由荷兰进境百合种球，林业部门的检疫审批提出了百合西圆尾蚜、草莓滑刃线虫、穿刺短体线虫、恶疫霉、华丽腐霉、百合无症病毒、番茄不孕病毒、郁金香碎色病毒、刺足根螨、罗氏根螨等16种有害生物的检疫要求。同样从荷兰引进百合种球，农业部门的检疫审批只提出烟草环斑病毒和田野菟丝子2种检疫要求。国家质检总局对介质土的审批要求是来自指定公司、不含土壤、不带有植物寄生性线虫、植物病原真菌和细菌［4］。由于审批标准不一致，给检疫协定的签署、口岸检疫、检疫处理、经济索赔等带来困难。案例8:检疫审批意见不一致。案例7中，农业部门的审批意见为:“同意引进;限在指定地区集中种植;配合检疫机构做好疫情监测”。林业部门的审批意见为:“同意引进;货物入境必须附输出国家官方植物检疫证书，证明符合上述检疫要求及我国的检疫规定;引进后集中隔离种植1个生长周期，在观察隔离期满后，经监管单位检查合格后，方可分散种植”［4］。对比两个部门的审批意见，虽然都同意引进，但检疫要求差距较大，农业部门的审批意见比较笼统，林业部门的审批意见比较具体。案例9:2次审批出现不同的检疫要求。某公司2次办理从哥斯达黎加引进巴西木的检疫审批。同一经办人，一次提出禁止携带剑麻象甲、华丽腐霉、南美玉米苗斑螟3种有害生物;另一次提出禁止携带华丽腐霉1种有害生物。某公司2次办理从荷兰引进百合种球检疫审批，2次的经办人不同，提出的检疫要求也不同，一次提出禁止携带国家规定的危险性病、虫、杂草，另一次提出禁止携带烟草环斑病毒和田野菟丝子［4］。 4引入后检疫监管存在的问题 引入后的检疫监管是林木引种检疫管理的最后一环，是对前两个环节的最好补充。我国现行的法律法规对此都有明确要求，但在实际工作中存在“谁来做、在哪做、如何做”的问题。 4.1国外引种检疫监管不到位 现行的法规规定对引进的种子、苗木及其他繁殖材料需要隔离种植的，在隔离期间应当接受口岸动植物检疫机关的检疫监督。国家林业局的《引进林木种子苗木及其他繁殖材料检疫审批和监管规定》要求，省级林业主管部门是引进林木种子、苗木和其他繁殖材料的监管部门。由于现行法律法规条文不严谨造成理解上分歧，在引种隔离试种或隔离检疫期间，按相关规定林业部门和口岸检验检疫机关都能管，但实际上常常出现管理空缺现象。相关部门间的信息传递不够通畅，信息不对称难共享，工作不协调难配合是主要原因。 4.2普及型国外引种试种苗圃尚不能满足检疫监管需要 引进的林木种子、苗木及其他繁殖材料必须在指定的隔离试种苗圃种植并接受监管。普及型国外引种试种苗圃是实施检疫监管的重要场所，需国家林业局按行政许可进行认定，国家林业局和省级林业主管部门对其实行监管。截至2011年底，全国认定的普及型国外引种试种苗圃有160余家，这一数量与我国辽阔的国土面积和庞大的引种数量不成比例，远远不能满足引种隔离试种的需要。同时，已经认定的普及型国外引种试种苗圃建设质量参差不齐，主管部门2a1次的审核也不够到位。这种情况下，检疫隔离试种苗圃就成为检疫监管的重要补充，也要发挥作用。 4.3检疫监管的工作制度、程序尚未完全形成 尽管《植物检疫条例》及其实施细则都要求，对从国外引进可能潜伏有危险性病虫的种子、苗木及其他繁殖材料必须隔离试种，在隔离期满后，须经省、自治区、直辖市森检机构检疫证明不带危险性病、虫的，方可分散种植，但目前往往由于商业性引种数量大、种植范围广、隔离设施简陋、隔离制度无法落实等原因，没有形成一整套完备的工作制度，导致不能实现真正意义上隔离。 5加强引种检疫管理工作的几点建议 当前，我国的林木引种检疫工作处在快速发展时期，面对存在的诸多问题，要认真总结经验，汲取教训，努力改变以往重服务轻把关、重审批开证轻隔离监管、重跟踪除治轻源头控制的被动局面，从以下几个方面进一步加强林木引种检疫管理。 5.1完善引种检疫管理法律法规体系 我国引种检疫管理的法律法规体系已初步建立，急需进一步完善。要加强相关法规之间的衔接，减少交叉，补充遗漏，形成具有中国特色并与国际接轨的法律法规体系。重点加强检疫技术法规体系的建立，完善引种检疫风险分析、进境植物检疫性有害生物名单确认原则和方法、现场检疫技术和隔离检疫技术、突发疫情的检疫处理技术等，形成完备的检疫技术体系。在管理层面上，优化检疫管理程序，降低办理审批的成本，提供便捷服务，通过法规的完善严厉打击种苗非法入境问题。林业部门承担林木引种的检疫管理是法规赋予的职责。目前3个部门承担引种检疫审批的现实，反对意见很多。林业部门对此必须给予高度重视，只有做好自已的工作，发挥别人取代不了的作用，才能从根本上保住这一工作职责。 5.2完善检疫管理工作制度 严格和严密的工作制度是规范检疫管理工作的重要保障。审批人员在审批工作中，要做到清正廉洁，公正、公开、公平地开展工作;要严格按照审批规定的权限和程序推进工作;加强审批单证管理，确保审批单证、印章安全使用;以周到热情的工作态度体现为引种单位或引种人服务的宗旨。政务大厅的窗口工作人员只有接收引种审批申请表的责任，没有直接进行引种检疫审批的权力。要逐步探索建立引种检疫管理的综合评价制度、国家许可制度、备案制度，加快完善检疫监管制度和疫情监测制度。有计划地开展产地预检工作，实现引种检疫工作由被动向主动的转变。 5.3完善风险分析等基础性工作 按现行法规要求，首次引种国内或种植地所在省没有的林木种子、苗木及其他繁殖材料，或者已有引种，但一次进口数量特别巨大的，审批前必须进行风险评估和分析。要高度重视有害生物风险分析工作，它关系到进境植物检疫性有害生物名录的提出和修订，关系到林木引种检疫要求的提出，关系到引种审批数据库的完善，关系到口岸检疫把关和引入后的检疫监管，也关系到一旦发现有害生物传入所应采取的措施等。因此，风险分析是一项十分重要的基础性工作。我国的有害生物风险分析起步较晚，发展较快，已建立起具有我国特色的风险分析方法，并对多种有害生物进行了风险分析。针对今后的引种工作，应加快以有害生物传播途径为起点的，以引种国家或以引种植物为单元的风险分析工作，有目的的提出一个国家或一种(类)引种植物的检疫性有害生物和限定的非检疫性有害生物建议名单，为定期修订进境植物检疫性有害生物名单和检疫审批的检疫要求奠定基础，为完善引种检疫审批数据库提供基本素材。 5.4完善检疫审批基础数据库 目前，林木引种检疫审批的依据主要是《中华人民共和国进境植物检疫禁止进境物名录》和《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》以及在风险分析基础上提出的某个国家或某种(类)引种植物的检疫性有害生物和限定的非检疫性有害生物建议名单，据此提出检疫审批要求。要避免出现类似案例7、案例8和案例9的问题，就必须有一个强大的数据库支撑。现行的《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》中共有435种有害生物，其中与林木引种有关的占50%左右，但每一种有害生物只有中文名和拉丁名，缺少原产地、分布和寄主植物的内容。除这个名录外，针对一个国家或一种(类)寄主植物提出检疫性有害生物和限定的非检疫性有害生物建议名单还非常缺少，影响审批要求的科学性，需加快相关的风险分析工作，并将分析结果补充到检疫审批数据库中，使之不断完善升级。 5.5建立一支稳定的检疫管理队伍 林木引种检疫管理是林业有害生物管理工作的一部分，是植物检疫工作的一项重要内容，重点在国家和省级两级检疫机构，要固定专人从事引种检疫审批，要建立一支稳定的检疫管理队伍，加强相关法律法规学习，加快相关业务知识积累，不断提高业务素质，提高检疫执法水平，提高服务社会的能力。专门从事引种审批的人员要有较高的外语水平，能够了解国外林业有害生物发展情况，跟踪有害生物传播扩散的动态;要有很强的计算机操作能力，能够熟练操作引种审批软件，熟悉相关的法律法规，提出合理的检疫要求;要有较强的依法行政的能力，公正廉洁，热情服务，处理好把关与服务的关系。监管队伍要落实人员、经费、设备，把日常监管、监测与应急处置结合起来，一旦有疫情发生，要严密封锁在隔离区内，防止有害生物扩散，确保林木引种工作安全。 林木论文:林木种苗业种植探讨 摘要：林木种苗是林业可持续发展的基础，是确保造林绿化质量的关键。我国林木种苗事业经过多年的努力已经取得了长足发展，为保障林业和生态建设的顺利进行，作出了重要贡献，保证了生态建设的需要。但是我国的林业种苗业还存在诸多问题，本文指出我国林木种苗业存在的突出问题，并系统地分析了产业化发展的解决对策。 关键字：林木种苗业；问题；对策 随着经济社会的不断发展，特别是生态建设和林业建设的快速发展，对林木种苗提出了新的更高的要求。目前，我国种苗建设正处在由数量扩张型向质量效益型转变的历史性时期，必须高度重视和加强种苗工作，在实施以生态建设为主的林业发展战略进程中，尤其是当前生态建设。“治理与破坏相持的关键阶段”，要优先发展种苗，要赋予种苗建设以重要的基础地位。 1林木种苗业存在的几个问题 1.1种苗总量严重供过于求，结构性矛盾突出 目前，我国国有苗圃已达到9000多个，从事苗木生产的个人和企业超过了30万户，生产能力不断增强，总量上已经远远超过了市场需求量。根据国家林业局场圃总站2005年雨季林木种苗供需情况通报，今年雨季种苗的剩余比例为70%：种子方面，雨季直播造林和育苗共需林木种子486万公斤，可供林木种子761万公斤，剩余种子200万公斤左右；苗木方面，雨季植苗造林共需苗木18亿株，实际可供应苗木70多亿株，剩余苗木50多亿株，大部分主要造林树种苗木均有剩余。 同时，由于苗木结构品种与生产需求不对路，以及苗木生产区域结构的不合理，种苗供需的结构性矛盾显得尤为突出。原因主要是服务体系不健全，信息不畅，种苗生产的盲目性依然很大，不能与市场需求很好地衔接。 1.2生产单位经营运行机制缺乏效率，信息化建设缓慢 目前我国大部分苗圃没有建立起自己的管理信息系统，仍然沿用旧的管理模式，工作效率低，增加了苗木成本和管理难度，缩小了苗木利润空间。目前，集成的苗圃管理信息系统还没有一个苗圃能实现，即便是入库和销售以及相关数据处理大部分也是用手工或半手工来处理或进行帐本登记。随着苗圃生产能力的提高，种苗品种增加和交易量增大所产生的大量数据给传统处理方式提出了巨大挑战。 1.3科技研发与经济建设脱节，科技成果转化率低 据国外统计资料,发达国家经济增长的60%是依靠科技进步取得的。而在我国每年取得的500多项林业科技成果中，能够得到推广应用的不足10%，与世界发达国家相比,我国林业科技成果转化为生产力的水平相当低。现在仍有相当数量的科技工作者脱离生产实际搞科研，使得许多科技成果仅能够停留在实验室阶段。根据去年的统计数字，我国林木种苗的基地供种率和良种使用率分别为37%和43%，今年春季全国调度数据显示，大部分省区良种使用率偏低，个别省区仅为2％。 “科技链与产业链没有很好的结合”，取得的科技成果一直以来主要是靠主管部门通过行政手段进行推广应用，科研部门重研究轻推广,主动与生产单位结合的少。科研工作不能面向生产和市场需求,市场观念和商品意识淡薄，很难形成市场-科研-开发-市场的良性循环。 2林木种苗产业化发展对策 推进林木种苗产业化发展，要按照社会主义市场经济的规律和要求，建立和完善4个体系。 2.1生产供应体系 生产供应体系是林木种苗产业建设的主体。我国已初步建立起以市场为导向，以国有种苗基地为骨干，国家、集体、个人多层次、多种所有制共同发展的种苗生产供应体系。今后主要有两个方面的工作： 一是对国有苗圃进行产权改革和产业化重组,将其纳入市场经济轨道，主要是通过产权制度改革,建立能按市场法则办事,彻底抛弃“等、靠、要”的思想，真正成为独立经营、自负盈亏、独立享有民事责任的法人实体,实现经营管理机制由事业性管理转变为以追求经济利益最大化的市场经济运行体制,自觉适应市场竞争要求。并在市场竞争中做强做大，正发挥国有苗圃的龙头和示范带动作用。 二是建设种苗生产龙头企业，龙头企业是种苗产业化的核心，它对于促进种苗产业化经营，推进种苗商品化、专业化进程，形成公司带基地、基地连农户的经营形式具有关键作用。 2.2行政执法和质量监督检验体系 种苗行政执法是种苗生产和经营有序进行的保障。种苗行政执法主要是指健全种苗执法体系，包括法律法规的制定、明确执法主体、提高执法人员素质和种苗案件查处等内容。种苗行政执法主要是创造公平有序的经营环境，打击无证生产和经营，维护种苗生产者、使用者和经营者的合法权益。 2.3科技创新和新技术推广应用体系 种苗产业是技术密集型的产业，种苗科技含量的高低是林业整体发展水平的重要标志，在很大程度上决定着林业三大效益的发挥，因此，依靠科学技术不断提高种苗的科技含量，是林木种苗发展的重要保证。 2.4社会化服务体系 社会化服务体系是一个复杂的、多层次的系统，可划分为四个子系统，即行政服务体系、信息服务体系、中介服务体系和市场体系。种苗行政服务主要是提供法律、政策、资金和规划、项目审批等方面的服务，对种苗产业发展进行宏观调控；信息服务包括各级种苗信息网的建设，提供生产和供求关系的信息服务，加强种苗生产的信息引导，减少或避免盲目生产和供求失调带来的损失；中介服务由行业协会或社会团体等相关中介机构负责，以营造良好的生产经营环境为目的，为林木种苗生产、经营者提供多层次、多渠道、全方位的社会化服务；市场体系的建设是市场经济体制下种苗产业发展的必然要求。建立林木种苗交易市场，通过展览会、信息会等多种形式，为种苗供需双方提供交易场所和信息交流机会。 第一，转变职能，改善行政服务。林业主管部门要理顺管理体制,转换职能,由行政管理转向全社会公共服务，由单纯的业务指导、行政型控制转变到依法行政、发挥引导、规范、监管、服务上来。主要做好宏观调控，弥补市场机制的不足，通过制定有关政策和规划，采取有效措施，引导种苗产业按照市场经济的规律发展。 第二，加强协会建设，完善中介服务。加强种苗行业协会建设，建立健全各级林木种苗协会或社会团体，充分发挥其在行业服务、行业自律、行业协调、行业代表等方面的职能。行业协会要以当地龙头企业为中心，通过签订合同等方式，规定各方权利和义务，吸纳小型种苗基地和个体育苗户成立本地区的种苗协会或种苗合作社，收集对本组织有用的技术、市场、法规、政策信息，为组织自身及其成员使用。 林木论文:林木播种育苗技术分析 【摘要】随着科技的不断发展，绿色生态环境受到关注。苗木是林木生产的基础，因此，要高度重视播种育苗技术的应用，促进林业的健康发展。 【关键词】林木；播种；育苗 前言： 结合当前林业发展现状，在育苗方面需要重视常规性的操作，对工艺进行细致分析，采用合理的方式，培养出更具生命力的苗木。 1做好前期的准备工作 为了提高播种的品质，提高出苗率，准备工作十分重要。1.1确定播种的最佳时间为了保证苗木生长的有序性，合理的播种时间十分关键，同时，提高对灾情的应对能力。因此，时间的选择需要给予关注。要根据树木的习性和特征，同时，对当地的气候类型进行掌握，明确最佳时间。在我国，虽然种植不受时间的限制，但是，通常最多的是在春季，目的是防止苗木发芽被寒气所伤害，如果有必要，需要提早进行。在播种之后，需要保证其能够度过冬天。如果在南方地区，阵地休眠时间较长的植物，可以在秋季进行种植，但是，这种方式不适合北方地区。1.2重视对土地的整平工作种植之前对土地的整平至关重要，能够提高苗木的优质性。要对表层土进行细化，松土，避免杂质的存在，同时，要进行合理施肥。如果处于较为干旱的地带，要先行进行浇水，在根本上保证幼苗成长所需的水分，实现其顺利成长。1.3对土壤进行消毒处理对土壤进行消毒，其目的是对土壤中的病菌以及害虫进行清除和消灭。在具体操作中，可以采取高温方式，对病原菌进行消灭，也在一定程度上提升了土壤的肥力。另外，也可以借助药剂，需要选择高效、低毒的类型，避免残留严重，污染较大。1.4做好选种工作在育苗和造林工作中，树木种子是重要的物质基础，其品质高低，直接影响育苗的品质，良种是进行高效育苗的基础。因此，要选择优质的种子，精选十分必要，清除杂质和低劣的种子。1.5对种子进行消毒处理这一做法的目的是降低苗木发病的几率，选在播种之前。同时，做好对动物、鸟类的防治，避免对种子的侵害。1.6做好对种子的催芽工作对于催芽，就是借助人工方式，设置合理的温度和水分，将种子从休眠中唤醒，形成新芽。在经过这样的处理之后，种苗能够快速实现出土，苗木整齐，有助于提高育苗的品质。因此，这项工作对于整个育苗工作意义重大，要结合植被的特征，选择合理的催芽方式。 2做好播种工艺的控制 播种是重要的流程和环节，对出芽率、快慢、整齐度都产生一定的影响，关乎苗木的合格率。2.1明确苗木的播种密度对于苗木的密度，主要是指单位面积内苗木的数量。苗木的密度直接关乎苗木的品质、产量以及最终的经济效益。对于密度的要求，既要保证所有苗木都能够健康成长，又要提高单位面积苗木的数量。在进行播种的时候，要将质量和数量进行合理的衡量，综合植物的特征、产地的环境、管理水平以及相关技术，进行苗木密度的合理确定。2.2控制好播种量播种量是指在单位面积上种植的播种重量。这也是确保密度合理的影响因素。要结合种植的品质以及单位面积的产苗量来确定，要能够有效降低育苗的成本，同时，又能获取更加健康的苗木。2.3确保流程的有序性在播种中，主要采用撒播、条播以及点播的方式。在条播的应用下，苗木生长健壮，品质高，比较适合进行中粒中的播种。撒播适合于小粒的种子。在播种操作的时候，要结合生产和管理的具体情况，选择人工和机械相结合的方式。2.4覆土进行覆土的目的是提高土壤的湿润度，维持最佳的地表温度，避免受到风力和虫鸟的伤害。覆土需要结合种子的特性，分析育苗的具体环境，确定厚度标准，保证适合性于均匀性。 3做好对播种区域的管控 对于播种区域的管理，其时间段主要集中在苗木出土之前。通常，主要包含覆盖、灌溉除草以及虫害的防治。这项工作的管理情况，直接影响苗木的品质和数量。3.1对覆盖工作的管控覆盖的目的进行保水。通常，选择薄膜、稻草等材料。在进行覆盖的同时，要防止引发病虫害，避免对幼苗造成损伤。当幼苗出土达到70%左右的时候，要将覆盖物及时清除，避免对幼苗的损伤。对于覆盖，可以结合育苗期间的不同，进行条件的选择，结合实际，选择是否应用。3.2做灌溉和除草工作为了防止出现地温过度低的情况，在播种期间需要灌足底水，后续不需要进行浇水操作。同时，如果土壤出现水分缺乏的情况的时候，可以适当浇水，保证其一定的湿润度。在发芽和出土前后，要进行除草操作，避免对幼苗的伤害。3.3做好虫害和霜冻的控制当幼苗出土之后，要做好虫害的防治工作，一旦出现晚霜，要及时进行防护。 4提高田间管控行为的严谨性 对于育苗期间的田间管理，主要包含灌溉、降温、追肥、间苗以及病虫害的防止，需要加强技术管理，保证各个环节的有效性，以获取更加高品质的苗木。4.1保证水量的适当性对于树苗的成长，水是最基本的所需物质，要保证其应用的合理性，结合具体情况以及苗木不同阶段的生长特性，进行灌溉时间的确定。4.2清除田间杂草对于杂草的清除，需要结合各个流程，进行搭配食用，以获取更好的效果。4.3做好温度的控制鉴于苗木初期的柔弱性，要避免暴晒，适当进行降温操作，喷灌方式十分常用。4.4合理进行施肥在幼苗的成长中，要保证施肥的适当性，促使其生长更加合理和有序。要对土质进行分析，在降水之后进行施肥，通常是氮肥，后续操作也要结合具体情形决定。4.5对间苗的控制间苗的作用是为苗木提供更加科学的生存环境，提升苗木的品质，保证其生长的顺利性。4.6合理应对病虫害在小苗的成长中，病虫害不可避免，为了降低其发生的几率，要认真对待，合理分析，采取有效的防治手段。4.7重视过冬工作的准备幼苗自身比较柔弱，在抗冻能力方面不强，因此，要做好冬季防护工作。比较常用的方式是采用土埋，抑或是适应一些杂草，以确保苗木能够顺利度过冬天。 结束语： 综上，育苗播种具体一定的系统性，需要多种技术进行密切配合，要做好各个环节的控制，进行不断完善，提高苗木的品质。 作者：吴克峰 单位：包头市九原区苗圃 林木论文:林木种子处理与育苗技术 摘要：在育苗过程中，林木种子经常会受到环境与温度等因素的影响，这是造成林木种子出现低出芽率与低成活率的主要原因。为提高林木种子的出芽率与成活率，林木种子的处理及育苗技术就显得格外重要。 关键词：林木；种子处理；育苗技术 植树造林的工程质量，在很大程度上取决于林木种子质量与育苗技术，这项工作要求林业人员对不同林木种子的特征展开深入了解，不断提高自身的育苗技术。 1林木种子处理分析 林木种子的高效处理，可以使种子置身于适宜的外界环境因素中，解除休眠状态，保证林木种子可以在人为因素下萌芽生长。通常林木种子的处理方式体现在3个方面：第一，熟悉林木种子的休眠特征；第二，采用合理措施解除种子休眠；第三，安全存储种子。 1.1林木种子的休眠类型 参考不同的划分标准，结合种子自身的休眠体系，可以将林木种子的休眠类型划分为生理休眠、化学休眠与物理休眠；以种子的休眠时间为基础，可以将其分为初生休眠和次生休眠。此外，结合种子对发芽环境因素的控制，可以划分为光休眠和温休眠；结合林木种子自身的休眠因素，可以将其休眠类型分为内源休眠、外源休眠以及组合型休眠。 1.2解除林木种子休眠的有效措施 林木种子的休眠属于自然现象，但是充满活力的种子无法在适宜的环境下萌芽生长，会造成诸多不便，需要结合有效措施来解除林木种子的休眠。首先，浸泡处理。此法遵循种子生长特征的差异性，对水温与种子浸泡周期展开合理控制。在浸泡过程中，合理掌控浸泡时间，进一步切开种子，对种子的吸水特性进行观测。其次，物化处理。结合物理方式和化学方式，对种子展开处理，如某些林木种子的特性要求其利用强酸来腐蚀种皮，在保证其通透性的同时，解除种子的休眠特征。最后，光学处理。林木种子对于光的要求较高，不同类型的种子对光照强度与光照时间存在不同需求。如泡桐浸种后需要7h的光照时间，而云杉种子则需要将近8~11d的光照周期，且光照时间都要保持在4~9h/d。 1.3林木种子的贮藏措施 对林木种子的贮藏是育苗工作开展的基础，应结合不同种子的不同特征，创设适宜的贮藏条件。其中，干燥密封法能够保证种子的干燥特性，杜绝外界环境因素的影响；干燥贮藏法可以实现种子在不同时间段对含水量与贮藏周期的需求；保湿贮藏法可以保证种子长期处于特定温度环境下，此法可满足不同含水量标准的种子。 2林木种子的育苗技术 林木种子高效处理是服务于林木育苗工作的，是全面完善林木种子的处理措施，可保障林木种子育苗的高效性。现阶段，林木育苗成功率的提高受到不同因素的限制，要实时掌握先进的林木育苗技术，改善这一现状。 2.1明确林木种子的播种周期 林木种子育苗的关键在于明确播种期，了解种子特征以及外界自然因素。冬季具备季节性长的播种特征，所以种子的发芽概率较高，出苗期相对提前，可降低种子贮藏难度。此外，冬季林木的生长周期较长，在很大程度上增加了林木自身的抵抗性能。在春季，为避免晚霜以及倒春寒的负面影响，要及时掌握种子的播种期，从而增强林木自身的抗寒水平。 2.2采用适当的播种方式 林木种子的主要播种方式在于点播、条播与撒播。点播一般适用于大粒林木种子，如油桐、核桃，播种时应营造松散的土壤环境，遵循相应株行距，将种子放入其中。而撒播则适用于需要进行移栽的树种或小粒状的林木种子。此外，松、杉类的林木种子需要以条播方式来完成，有利于保障种子整齐的发芽率，达到节省种子的目的，方便机械作业的开展，在很大程度上保证播种质量。 2.3覆土厚度与苗床覆盖 当林木种子完成播种工作后，需要进行覆土盖种。考虑林木种子的大小与形状，决定其覆土厚度；在选择覆盖材料方面，要切实考虑薄厚分布的均匀程度，保证林木种子发芽后的整齐性。当播种盖土工作完成之后，要对苗床展开覆盖工作。合理选择稻草对苗床进行覆盖，避免苗床出现板结、干燥现象，可以最大程度上保护林木种子不受晚霜与倒春寒的影响。此外，苗床的覆盖保证了林木种子发芽的整齐率，提高了林木种子的发芽质量。 作者：郭东 单位：榆林市榆阳区林木种子站 林木论文:林木种苗对林业可持续发展的重要性 摘要：林业的建设能够有效的缓解我国生态问题，保障我国的生态平衡，进而确保我国人民的生存环境。为此，林木种苗的建设工作是不必可少的，其能够有效带动我国林业产业的建设和发展，通过林木种苗的选择和培育，确保林木种苗的质量，进一步保障我国林业的健康、可持续发展，进而带动我国经济的发展和生态的平衡。 关键词：林木种苗；林业；可持续发展 一、林木种苗在林业可持续发展中的重要性 （一）林木种苗是林业建设的基础 伴随着社会的发展，科技的进步，环境问题也随之凸显。为了解决日益严重的环境问题，林业建设显得尤为重要。为了确保造林的数量和质量，林木种苗的质量尤为重要。优良的林木种苗能够确保林木的健康生长，在我国林业发展建设的过程中，林木种苗的培育和选择是必不可少的一项工作内容。只有保证充足的高质量林木种苗来源，才能够保证我国林业的健康、可持续发展。林业种苗的优质培育与我的十二五建设计划相符。因此，在林业建设的过程中，林木种苗的选择与培育是一项基础工作。 （二）林木种苗促进林业产业的发展 林木种苗的选择与林业的生产水平有着直接的关系。优质的林木种苗能够确保林木的产量和质量，并且能够进一步的促进林木的多样性，从而带动当地的经济建设。因此，做好林木种苗的培育与选择能够有效带动林业体系的发展与建设。近年来，我国诸多大型林场已经建立出符合自身发展需求的林业产业体系，其中林木种苗工作为林业产业的体系建立提供了基本条件，并且在一定程度上带来了经济的发展，因此，林木种苗的发展能够有效的促进林业产业的发展。 （三）林木种苗促进我国生态平衡 林木种苗的发展能够有效带动林业的发展，没有高质量的林木种苗就无法确保林业健康的发展。不仅如此，优质林木种苗的选择与培育还能够有效的节约成本，确保造林数量和造林质量。通过林业的发展，林木面积的扩大，我国的生态环境也会随之改善，进一步改善人们的生活环境。 二、林木种苗在林业可持续发展中的应用方式 由上诉可知，林木种苗的建设与发展能够有效带动我国林业的可持续发展，因此，我们需要进一步完善林木种苗的培育措施，加强林木种苗的选择与管理，提高林木种苗的总体质量。 （一）加强林木种苗的质量 林木种苗的质量直接影响到林业生产的质量，因此确保林木种苗的质量是林业可持续发展中必不可少的一项工作内容。为此，我国可以制定相应的法律法规加以约束，通过法律的手段促进林木种苗的规范化；此外，我国还要选拔出更多优秀的林业工作人员，确保林木种苗的选择与培育符合我国的法律规范；最后，要加强科技手段的研究，通过科学技术提升林木种苗的质量。在种植培育的过程中总结经验，根据不同的地理环境、气候、品种等多种因素对林木种苗培育的方法加以研究，制定出符合林木种苗特点的种植方案。加强对工作人员的技术培训，通过培训的方式提升工作人员的技术手段，鼓励工作人员积极的进行科学研究，在研究的过程中不断的开发新的品种，逐渐提升林木种苗的质量，确保林木种苗在林业建设中发挥出作用和意义，进而带动林业的可持续发展。 （二）加强对林木种苗的管理 为了提高我国林木种苗选择与培育工作的水平和工作的效率，我国应该加强对林木种苗的管理，投入更多的建设资金和科研技术，坚持可持续的科学发展观。目前，我国为市场经济，林木种苗的发展与研究应该遵循市场经济的要求，由政府主导，通过政府的宏观调控不断探寻出更多更有效的发展方式，在地方市场中积极的推进地方经营的政策与方式。在林木种苗管理的工作中，国家要提高对林木种苗质量的要求，对林木种苗进行严格的筛选，确保林业的生产与发展面积，并且不断的扩大，将林业产业作为社会和经济发展的主要投入对象。以可持续科学发展观为基础，从实际出发，根据不同的环境和条件进行林木种苗的选择和培育，重视整体的规划和布局。对林木种苗的建设与发展区域进行更进一步的划分，确保林木种苗的质量和种类符合该地的环境与生产条件，将林木种苗事业作为一项重点的建设工作，加强对林木种苗的管理。注重林木种苗基地的建设与规划，不断尝试新品种的研发，通过新品种提升林业生产的水平和质量，进而满足我国发展与建设的需求。在当今国家与社会发展的状态下，我国不仅要确保林木的数量，还要提高林木的质量。通过对林木种苗的培养与建设进一步提升林业的发展，保障我国生态平衡。 （三）加快林木种苗培育技术的研究 林木种苗的优质发展离不开科学技术的支持，伴随着科学技术的不断发展，林木种苗的研究也要随之发展和进步。为此，相关的工作人员要不断开发新的技术，不仅要满足市场对林木种苗的需求，还要加强对林木种苗质量的检测。例如，为了提高林木种苗的质量，相关的企业或单位可以邀请资深的技术专家或者科研单位对林木种苗进行品种的改良与培育，进一步改善种苗的缺点和不足；合理参考外国的培育经验，积极采用外国的先进技术，通过经验与技术的结合进一步带动林木种苗培育工作的发展；根据当地的自然条件和地域环境进行品种的筛选，确保林木种苗的生长条件与当地的实际情况相符合，为林木种苗的培育与生长提供基本的保障；做好林木种苗建设的宣传工作，加深技术的推广，加强当地政府和居民对林木种苗工作的支持与帮助。 （四）确保统筹兼顾，带动林业发展 在林木种苗基地建设的过程中，新基地要与旧基地共同发展，不断完善基地的基础设施，提高基地的经营能力和培育水平。此外，根据我国的现状需求，我国需要建设更多的林木种苗培育基地，通过新基地的建设来完成新旧基地的有机互补，进而促进林木种苗的多元化。要考虑新旧基地共同发展的对策，做好统筹兼顾，加强对林木种苗的监督与管理，进一步完善林木种苗的管理机构，提升工作团队的工作能力和整体素质，加强基础设施的建设，通过政府的协调进一步建设林木种苗的培育基地。通过林木种苗质量的提升，进一步带动我国林业的可持续发展。 作者：夏鹏 单位：大庆市防洪工程管理处 林木论文:生物技术对林木育种的应用研究 摘要：林木是我国重要资源，随着各种工业的发展，对于林木的需求也越来越多，这就需要培植出更多类型的林木以满足社会发展需要。经济得以发展的同时也带动了科技的进步，生物技术对于林木育种有着重要作用，能够培育出更多适用于工业生产的林木品种。本文将对生物技术在吉林四平林木育种中的应用进行研究，从生物技术内涵入手，结合其应用于林木育种中的主要原因，提出在实际育种中生物技术对林木做出的改变。 关键词：生物技术；林木育种；应用研究 吉林省位于我国东北地位，四季变化较为明显，1a中林木真正生长的季节主要为春季、夏季，秋季的生长逐渐减缓，冬季基本停止生长，为加快林木生长，满足社会对林木的需求，应利用先进生物技术培育林木，促进林木生长，通过改变林木基因，培育出更为优良的林木，增强林木的抗病能力，实现林木高产。 1生物技术的内涵 所谓的生物技术主要是指在生物体系的基础上，应用更多的先进工程技术和生物技术，通过技术人员的操作，满足人们的生产生活需要。就是利用先进技术提升社会发展水平。现阶段生物技术被广泛应用于林木育种工程中，并得以推广，尤其是通过基因工程完成林木育种，使得林木生长更快，成活率更高，还有助于提升林木的抗病能力，增强其抗功能。 2将生物技术应用于吉林四平林木育种中的主要原因 生物技术属于新兴学科，其涉及面很广。生物技术一直到20世纪初才被提出，但随着科技发展，相关人员对细胞进行了研究，证明了生物技术的科学性。在细胞工程建立以后，研究人员也将研究重点放在了组织培养上。随着时间推移，生物组织培养也趋于成熟，使得植物繁殖速度不断加快，更实现了无病毒苗培养。一直到20世纪70年代，生物基因技术得以迅速发展，这样的技术也为生物育种奠定了良好基础。使用生物技术培育林木具有很多优势，主要体现在以下几方面：以往的育种方式只是在杂交的基础上对品种进行改良，而生物技术介入以后，育种主要是对生物基因进行改变，实现生物改造，这样就能很好的解决改造效果差问题；以往的育种方式经常会发生变化，育种方向无法确定，生物技术的使用却改变了这种情况，确定了林木改造方向，更保证了生物质量；生物技术的应用不仅扩大了育种范围，还有效减少了杂交障碍，为林木生长提供更广阔的空间[1]。 3生物技术在林木育种中的应用 3.1利用生物技术培植林木细胞 林木的生长离不开细胞，主要原因在于细胞具有良好的发育能力，在满足林木生长的条件下，一个完好的林木细胞就能成为一颗植株。所谓的林木细胞工厂就是在实现细胞全能的基础上，操作细胞遗传，从而改造林木品种。这种方法通常只对即将灭绝的或品种较为稀少的珍贵植物进行改造。在改良植物品种时，所使用的备种植物都应具有优良性状，其性能应足够强大，只要将该植株的根茎叶应用于培养就能完成无性繁殖。四平市相关部门利用这一技术，成功的培育了100多个林木品种。所培育的植株性能较强，完成能够抵御东北4季变化的气候，具有极强的生命力。 3.2利用生物技术培养单倍体 随着科技的进步，人工培养单倍体的方式、种类也很多，在这些方式中，诱导单倍体方法的应用范围最广。它主要的诱导对象是未成熟的植株花粉，在诱导时，重点是改变其配子结构，将雄核方向作为发展重点，最终将其安放在胚胎中完成培育，这样单倍体植被就能被诱导出来，这也是现阶段最常用的一种方法[2]。由于林木的生长周期很长，需要经历数10a时间，要获得纯种林种，以往的培育方式需要变动的地方会很多，困难也很多。但随着生物及时的应用，完全能够解决这些问题，能够在断时间内培育出多种基因的树木。经过长期试验，我国在单倍体上的研究已经取得很好效果，培育出30多中花粉植物。 3.3利用生物技术促进林木体细胞变异 自然界中的体细胞变异主要是将植物基因进行重组，改变其突变方式，但其花费时间较多，且不利益经济效益增长。在生物技术应用以后，发现在培育植物组织时，基因变异会受到理化因子影响，对理化因子进行加强以后发现能够有效提升脱分化和再分化，进而获得新植株[3]。将其应用于林业生产发现，它能够促进植物变异，并获得新型优良树种。现代社会是生物技术社会，生物技术培育林木中发挥了重要作用。通过以上研究得知，利用生物技术极大的促进了四平林木新品种的培育，尤其是对细胞、基因等方面的改变更是促进了林木生长，为社会带来更大的经济效益。 作者：赵昕 闫中华 孙晓阳 单位：四平市林木种子园 四平市石岭林场 林木论文:生物技术在林木遗传改良的应用 生物技术的发展已有40多年的历史,在这期间生物技术的研发不断的做出了多次突破,带动林木业的快速发展,更有效的对细胞工程、基因工程等进行深入的探索,为林木业、农业等解决了重大的问题,同时也为林木业的发展开辟了新的领域,通过遗传改良、新品种的创造等来拓宽林木业的发展,提升林木业的发展效率,对此,本文主要对生物技术在林木遗传改良中的应用与进展进行分析。 1生物技术在林木遗传改良之林木细胞工程 1.1胚状体发生与人工种子 生物技术的发展极为迅速,尤其是在林木行业中的应用,对促进林木行业的发展有着极大的作用,而且,生物技术也已经被广泛的应用到林木细胞工程中[1]。例如,在胚状体发生与人工种子的培养中,器官和胚胎发生,主要是利用胚状体形成植物的遗传单一、增殖迅速的特点,并结合胚状体以及发生体系包裹并制成人工种子,从而实现种子的生产,而且,人工种子的生产已被广泛的应用到林木种植中,例如,柑桔、合欢、云杉、松树、山茶等林木都已成功生产出人工种子。胚状体发生与人工种子是应用现代生物技术与人工种子制作而成的,具有较高的抗病虫害的能力,进一步保证种子的健康生长。 1.2体细胞变异与突变体筛选 在进行原生质体悬浮细胞与愈伤组织等进行培养的过程中,体细胞经常会发生变异的现象,而且,变异会随着继代次数的增加而增加,相应的变异率也会有所提升,将其称为体细胞无性系变异[2]。从大多数林木中所利用的体细胞无性系变异筛选出具有较强的抗病虫新无性系树种,对提高林木业的发展有着极大的作用。通过国家林科院对黑荆树、黑杨树等进行细胞的培养,从耐盐体细胞宣传的研究发现,在经过对此继代之后,筛选出4‰左右的耐盐体变异细胞植株,对林木遗传改良有着极大的作用。 1.3原生质体培养以及细胞的融合 近些年来,生物技术在林木细胞工程中的应用取得了很大的成效,尤其是原生质体的培养,更有着一定的进展[3]。通过对原生质体培养以及细胞融合的实验来分析,与常规的林木育种相比主要有以下几方面特点:①能够有效的获得上呈双亲个体遗传的基因总和,更有利于对细胞体杂种的培养以及林木业的发展。②可以结合实际的情况,合理设置两个以上的亲本遗传物质进行有效的融合,以此来分析原生质体培养与细胞合体培养,促进林木业细胞工程的快速发展。③通过生物技术的应用,能够有效的获得细胞质杂种与亲木非整倍杂质等,将其应用到林木业种植生长的工作中,可以有效的避免边缘杂交出现亲和性较差的现象,从而对促进林木业的快速发展给予一定的启发。从当前原生质体培养以及细胞的融合情况分析,列入到实验研究行列中的林木植物有很多,主要包括白桦、花旗松、云杉、榆树等多种林木,而且,在经过不懈的研究中,很多林木已经诱导出植株,同时在原生质体的培养中如小叶杨、枸杞、桑树、悬铃木、杨树、毛白杨等也取得了很大的成效,为原生质体的融合以及外源基因的导入营造一个良好的条件,同时也为细胞工程育种的发展开辟新的道路,更有利于林木业的发展以及生物技术的研发。 2生物技术在林木遗传改良之林木基因工程 2.1抗除草剂的转基因植株 近些年来生物技术发展极为迅速,更为林木遗传改良提供了可靠的发展环境[4]。林木基因遗传的图谱构建以及数量性状基因的定位等,都标志着林木树种遗传改良的研究取得了很大的成效,另外,指纹图谱在林木业遗传改良中也得到广泛的应用,而且,在多个国家也取得了很大的成效,主要应用到松树、杨树、桉树等一些林木的生长以及抗性的研究中,尤其是在近些年的发展中,生物技术不断的进步,在林木遗传改良的基因工程中应用的力度也逐渐加大,为促进林木业转基因工程的发展做出巨大的贡献。 2.2抗虫转基因植株 林木业在发展的过程中,会伴有虫害,而且,虫害对林木业的健康生长将会产生直接的影响,为了提高林木的抗虫害能力,不断的利用生物技术加强对抗虫转基因植株的研究。通过大量实践发现,抗虫转基因主要是因植株带有高毒性,使得幼虫在取食的过程中会产生死亡的现象,从而达到较高的抗虫性,在利用生物技术下,可以将苏云金杆菌的内毒素基因有效的转入到植物细胞中,从而获得转基因植物,这类的转基因植物能够有效的杀死害虫,从而有效的提高转基因植株的抗虫性,对促进林木业的发展也有着一定的益处。 3总结 综上所述,随着科学技术的不断发展,生物技术的发展也极为迅速,而且,生物技术也被广泛的应用到各个行业领域中,尤其是在林木遗传改良中的应用,对促进林木业的发展有着一定的作用。通过本文对生物技术在林木遗传改良中的应用与进展分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对生物技术的了解,主要从胚状体发生与人工种子、体细胞变异与突变体筛选、原生质体培养以及细胞的融合、抗除草剂的转基因植株、抗虫转基因植株等几部分内容进行分析,希望通过本文的分析,对促进生物技术在林木遗传改良中的良好应用给予一定的启发。 作者：赵若忘 单位：哈尔滨师范大学生命科学与技术学院 林木论文:林木种苗市场林业发展分析 1林木种苗市场在林业发展中的重要性分析 1.1为林业发展提供充足的林木种苗资源 在气候、生态环境恶化的大背景下,林业发展具有紧迫性。林业发展是我国重要战略之一,建设生态文明是我国社会的发展目标之一。近年来,我国林业面积持续增加,对林木种苗的需求量大幅攀升,对种苗质量的要求也提高,而林木种苗市场的发展,为我国林业发展提供了充足的优质种苗,成为我国林业发展的重要支撑,满足了新时期林业发展的需要[2]。 1.2促进了林业产业体系的健康发展 林木种苗是林业发展的基础,其数量与质量在一定程度上可反映林业的发展水平。而林木种苗市场,可为林业发展提供各种类型、多样化的种苗,在促进当地经济发展的同时,也促进了林业产业体系的形成和发展,当前我国已经基本形成了林业产业体系。在林业体系形成和发展中,林木种苗市场的作用无可替代。 1.3制约着林业的可持续发展 林木种苗市场对林业发展也起着制约作用,是林业是否能可持续发展的关键。如果林木种苗市场不规范,品质低、成活率低的种苗充斥,无疑会给林业发展带来不利的影响,也会挫伤人们植树造林的积极性,对本地经济也会产生不利的影响。这就要求出台措施,加强监管,促进林木种苗市场健康发展,以支撑林业的可持续发展。 1.4有助于推动环境友好型社会建设 我国经济社会的快速发展,是以牺牲环境为代价的,当前生态环境遭到了严重的破坏,生态建设形势严峻。党的十八大指出,要加强生态文明建设,促进人与自然和谐发展[3]。林业发展为生态文明建设的重要组成部分,为了加快林业发展,就需要重视林木种苗市场的作用,为林业的可持续发展提供资源保障,促进生态文明建设。 2促进林木种苗市场健康发展的措施 林木种苗市场在林业可持续发展中发挥着不可替代的作用,在市场化改革不断深入的背景下,应采取有效的措施,促进林木种苗市场的健康稳定发展。同时,为了维护广大林木种苗经营者的合法权益,也需要维护市场的环境。 2.1加大宣传力度 为了规范市场秩序,需加大对《种子法》、国家林业局《林木种子生产、经营许可证管理办法》及相关法律法规的宣传力度,形成守法经营的良好氛围,积极引导林木种苗种子从业人员知法、守法,依法从事林木种苗经营,为林木种苗市场营造健康的社会环境,促进林木种苗市场的健康发展[4]。 2.2严格经营许可 为了进一步规范林木种苗市场的市场秩序,应进一步加强对种子生产、经营许可证的发放的管理,提高市场准入门槛,加强对经营者资格的审查与把关,严把林木种苗市场准入关卡,对符合生产条件的苗木生产单位,督促其办理尽快办理相关经营证件。同时,加强事后监管力度,严厉打击各类违法行为。 2.3规范管理 市场有其自身的缺点和不足,为了规范市场秩序,促进市场的可持续发展,应充分发挥政府在规范市场秩序中的作用。为了促进林木种苗市场发展,相关部门应结合当前市场的实际情况,采取有力、有针对性的措施,对从事林木种苗生产经营单位、个人进行一次清理和排查,做好摸底工作,对已经取得生产经营许可证的单位和个人,再次审查其生产经营条件,经核实为符合生产经营条件、合法生产经营的,尽量给予支持和发展指导,而对于经核查属于违法生产经营的单位和个人,应严肃查处。最后,对于无证生产经营林木种苗的单位和个人,必须根据《种子法》的相关规定,作出相应的处理。 3结语 林木种苗市场在林业发展中具有相当的重要性,主要表现在为林业发展提供充足的林苗资源、促进林业产业体系的形成和发展、制约着林业的可持续发展和有助于生态文明建设等四个方面。本文在分析林木种苗市场重要性的基础上,提出了促进林木种苗市场健康发展的措施,包括规范管理、严格许可和加大宣传力度等。 作者：杨书 单位：保山市昌宁县林业局林木种苗管理站 林木论文:林木育苗技术要点探究 1林木育苗的基本知识 1.1育苗树种的选择 由于各地区的地理环境和地质环境的差异，地区气候和土壤条件的不同，使得育苗品种就有很大差异，在进行绿化工程建设时，一定要根据当地的地理条件，选择合适的树苗进行移栽培育，这样有利于树苗的成活，能够保证树苗茁壮成长。 1.2苗圃地的选择 苗圃地的选择是很重要的一项工作，直接影响着育苗树种的成活率及育苗树种的种类选择。一般来说，苗圃地面积越大，能够种植移栽的树苗种类就越多，种类越多，树苗在市场选择中的风险就越低，不同种类树苗的同时栽培，也可以增大树苗的成活率。苗圃地点的选择也是一门学问，首先，水是生命之源，苗圃地应选择在靠近水源的地区，因此，一般都选择在湖泊或河流附近，但是如果该地区内没有天然水源，那就需要在苗圃地附近打井，以保证能够及时供给水源；其次，苗圃地应选择在交通便利的地区，有利于树苗的运输，使育苗培养各项工作得以顺利开展；再次，苗圃地尽量选择在造林地附近或居民区附近，这样周围有人员照顾，可以有效防止树苗被蓄意破坏，减少不必要的损失；最后，苗圃地要尽量选择地势平坦的区域，不能选择低洼积水处，这样有利于苗种成活率的提高。 1.3造林树种苗木的培育特点 一般来说绿化都用大苗，而造林树种苗木则不建议使用大苗，因为大苗的成本相对较高，且造林过程地环境环境复杂，苗木成活率没有保障，会使得造林成本大大增加，因此，造林使用苗木一般只培育1-2年，有的苗木甚至只培育3个月就用于移栽。育苗技术是比较容易学的，只要从事育苗工作的人员接受相关的培训，细心学习，一般都能掌握育苗技术，育苗用的种子、肥料、农药等费用相对较少，见效相对较快。由于不同造林地区的地理条件不同，所需要的育苗种类就各不相同。对于地质条件相对较好的地区，可以选择用裸苗，裸苗在大田中培育，苗木出圃时根系裸露，需要使用一定的包装措施，防止根系损坏；对于地质条件较差的地区，需要使用容器苗，苗种培育时在容器中进行，这样苗木出圃时受容器的保护，不易损坏，有利于苗木的生长；除了以上两种苗木种类，还有移植苗和嫁接苗等等，均可用于造林工程，移植苗是通过对播种苗的移植，来促进根系生长培育出较大的苗木，嫁接苗的目的是保持优良苗木品种的特性。由于各种苗木的品种不同，生物学特性也不相同，因此要采用不同的技术进行育苗，常见的育苗方法和种类如下：实生苗，是用种子直接繁殖的；扦插苗，是用枝条进行扦插繁殖的；组培苗，是用植物细胞直接培育出来的等等。根据我国相关的法规规定，进行造林育苗的苗种需要到林业部门登记，不能随意采集，由林业部门建立种基地提供，这样也可以进一步保证苗木的品种和质量。 1.4造林对苗木的要求 由于不同造林地的地质条件与地理条件的差异，就需要使用不同类型的苗木进行培育，这样有利于提高林木成活率，保证林木的茁壮成长。如何使苗木更适应土壤环境，能够健康成长，这是苗木培育者的工作目标与职责，而如何选择适宜于该地区的种植苗木品种，则是造林工作者要积极研究与解决的问题。在育苗和造林工作中，就是要最大限度的消除或减少“苗”与“地”之间的矛盾，使它们之间尽量配合的和谐统一，减少不必要苗木死亡损失，对于苗木造成死亡影响最大的因素就是苗木的选择不适宜土地的生长，苗木培育与造林工作难以协调统一，因此，选择适宜的苗木进行造林是提高育苗效果最主要的途径之一。对于立地条件差的区域，是指需要对该地区的土壤进行特殊处理才能种植苗木的区域，如干旱半干旱的造林区。水分是影响植物成活的主要因素，对于裸苗来说，苗木的根系必须发达，茎根要比较小，这样才可利于苗木吸水，以满足苗木上部的生长需求，使水分平衡，以适应干旱的生长条件。 2育苗技术 2.1播种育苗 播种育苗是最常用的传统的育苗技术与方法，此育苗过程常常受季节、气候、地理条件、种子品种、播种期等各方面影响，目前，此技术应用时对于主要造林用的苗木播种前均进行种子处理。例如，用保水剂、生根粉等各类助长添加剂进行浸种处理，利用不同种子的喜爱，调节水浸的温度和湿度，以催生发芽处理等等。层积法是很常用的有效的处理方法，也是最经济实用的处理方法，尤其对于生理休眠的种子尤其适用。层积法处理的种子往往种子活力增大，发芽率提高，初期生长量增大，使不同种粒间的生理差异降到最低程度。但是，对于某些特殊的树种，就要采用特殊的处理方法对种子进行处理，如柚木在播前用石灰沤种或曝晒种子进行催芽，使发芽率分别达到50%～80%和70%左右，成苗率分别为70%～90%和90%以上。 2.2无性繁殖育苗 林木的无性繁殖技术始于18世纪初，我国从20世纪70年代开始，开展了对杨树、白榆、桉树、刺槐、杉木、木麻黄、桃树、池杉、水杉、湿地松、油桐、油茶、泡桐和柳树等树种的无性系选育研究。林木无性繁殖在林业科研和生产中占有极重要的地位，其作用主要有：保持树种或品种的遗传特性：拓宽繁殖渠道；最大限度提高林木的繁殖系数；快速、高质、高效繁殖苗木；调节和利用树木的阶段发育规律。 2.3容器育苗 林木容器育苗技术是一项新型技术，也在广泛应用，与传统的育苗方法相比，容器育苗技术的育苗周期短，苗木规格和质量都比较好控制，苗木出圃率高，能够节约种子的使用量，在苗木运输时也比较好控制，不易损伤根系，苗木失水较少，造林成活率高，造林受季节限制较小，且便于机械化操作，这些都是容器育苗的优点。容器育苗最重要的技术是育苗容器的选择和育苗基质的配比。容器的种类和规格直接影响着容器苗的生长发育。目前常用的容器种类有：纸质容器、薄膜容器、舒根型容器、塑料袋、硬塑杯、泥炭杯等。在选择容器时，以节约成本为第一要点，但容器的选择也要适合当地造林区的立地条件，能培育出适宜当地生长的苗木，根系生长要良好。 3结束语 通过以上的分析与阐述可以看出，在进行造林工程建设时，要从细节入手，做好苗木的选择和苗圃地的选择工作，并且要严格按苗木移栽的技术规定要求操作，注意细节问题的处理，这样会有利于苗木移栽成活率的提高，从而降低绿化成本，提高绿化效率。 作者：于洪侠 单位：海伦市国营林业贮木场 林木论文:林木种苗产业可持续发展论文 1我国林木种苗产业存在的主要问题 1.1种苗生产总量供过于求 早期的种苗生产利润丰厚，因此随着苗木需求量的不断加大，除国有苗木生产基地外，社会化投入所占比重不断增大，社会化种苗生产带有一定的盲目性，主要培育易于繁殖的树种，导致易于繁殖的树种产量供过于求，而名贵苗木供不应求。目前，我国国有苗圃已达到9000多个，从事苗木生产的个人和企业超过了30万户，生产能力不断增强，总量已经远远超过了市场需求量，大部分树种苗木均大于实际需求量，均有大量剩余。以辽宁省章古台为例，辽宁省章古台是全国樟子松苗木培育和集散中心，其特殊的地理位置和气候非常适合樟子松苗木的培育，随着三北防护林的建设，国家对生态恢复的重视，樟子松作为耐旱品种受到重视和大量使用，提升了樟子松苗木的价格，因此目前在章古台，几乎家家都在做樟子松苗木的培育生产，培育面积增加导致樟子松苗木产能过剩，价格较之前降低了50%以上。 1.2苗木产业结构性矛盾突出 苗木产业结构的不合理主要表现在三个方面：一是树种品种结构失调，市场和生产上需要的名特优新产品不足，一般树种和品种供过于求。通过对我省的部分苗圃走访调研发现，培育的苗木均是常见品种，如林业苗圃中多为樟子松、落叶松、红松等针叶树种，阔叶树较少。而园林绿化苗圃中培育的多为杨树、榆叶梅、柳树等常见的易于繁殖的品种，包括红叶李、金叶榆、果树苗木等培育较少。上述情况导致了部分苗木品种产能过剩，价格降低，而名贵苗木供不应求，价格飙升；二是年龄结构不合理。景观绿化，特别是城市绿化需要大规格绿化苗木，使用成株的情况较多，而当前的苗木供求严重失衡，小苗过剩，大苗紧缺，大苗或者成株都通过直接上山采挖的方式解决，破坏了林业生态环境，野生林木移栽后的成活率也是突出问题；三是苗木的结构性矛盾还表现在规格上的参差不齐。我国目前苗木生产还没有系统的生产标准体系，因此不同地区苗圃生产的苗木规格不同，无法做到通用性，经常出现以次充好的情况，给我国苗木产业带来负面影响。 1.3林木种苗总体质量低 目前我国苗木生产总体上质量偏低，主要表现在以下几个方面：一是良种化程度不高，目前基地供种率和良种使用率低下，与林业发达国家的良种化水平相比存在较大差距；二是缺乏标准化生产，绿化苗木生产缺乏相响应的技术标准，我国的苗木生产标准化制定工作严重滞后，导致苗木生产不标准，质量低下，还处在以量取胜的阶段；三是无证生产经营，随意命名品种和劣质种苗，虚假宣传等问题扰乱林木种苗业市场秩序。由于近年来房地产产业的蓬勃发展以及国家对生态建设的重视，对苗木的需求量大增，因此很多苗圃在没有获得相关资质的条件下，就进行苗木生产，导致质量参差不齐。 2林木种苗业的发展对策 2.1苗木生产应形成生产供应体系 要保证苗木培育产业的健康发展，成熟的产业链是前提，我国已初步建立起以市场为导向，多种所有制共同发展的种苗生产供应体系。而今后随着我国市场经济的深入改革，苗木生产销售也必将纳入市场经济轨道，通过改革使苗木生产脱离体制约束，按照市场规律进行生产和销售，独立经营，自负盈亏，自觉适应市场竞争要求，促进种苗产业化经营，推进种苗商品化、专业化进程。 2.2苗木产业应建立社会化服务体系 在推进苗木产业市场化改革的同时，通过对林木种苗业政策、资金和规划服务，对种苗产业发展进行宏观调控。加强政府职能，建立苗木生产和需求的信息网络，减少盲目生产和供求失调带来的损失。同时为林木种苗生产、经营者提供多层次、多渠道、全方位的社会化服务。通过政府或产业协会组织的多种形式的苗木交易展览会、新品种会、苗木产销对接会等形式进行宣传，也可以及时供需信息，平衡苗木产业。 2.3科技与法律相结合，提高苗木质量，规范苗木培育产业 科技与法律是规范苗木产业的必备条件，通过科技来提高苗木质量和新品种培育，使种苗在形态、生理等方面满足生态建设要求，培育株型好、抗逆性强、抗病抗虫的新品种，提高种苗科技成果的转化率。此外，种苗行政执法是种苗生产和经营有序进行的保障。通过对相应法律法规的制定，加强执法监督，明确执法主体，提高执法人员素质和种苗案件查处，严厉打击非法生产和倒卖苗木的行为，规范苗木市场秩序，创造公平有序的经营环境，保护正规苗木生产经营者的合法权益。 随着我国工业化和现代化程度的提高，任何产业都在向规范化改革和转变，目前，我国林木种苗业建设正处在由数量扩张型向质量效益型转变的时期。因此，在实施以生态建设为主的林业进程中，优化发展林木种苗业，通过市场经济淘汰、政府宏观调控和相关法律法规的制定实施对提高林木种苗的综合质量已显得十分迫切和重要。 作者：张玉荣 单位：凤城市赛马林场 林木论文:商品林木采伐管理制度论文 1管理制度与经营相互制约 实行森林采伐管理制度的主要目的，是为了在控制采伐量的前提下来保证森林资源的有效保护，从而实行森林的可持续发展及利用，保证对环境的改善。在实行这个制度以后，已经取得了很好的效果，但是随着我们生活水平的逐渐提高及经济的不断发展，可持续管理制度与森林管理制度之间的矛盾也在逐渐增加。例如制定的生产计划与限额采伐管理制度在实行的过程中，并不能完全匹配，非常容易出现林木浪费的情况。再者，对森林的林木采伐管理制度也对森林经营者的积极性造成了一定的负面影响。在森林的经营活动中森林抚育是对森林资源实施保护的重要措施，因为进行抚育的主要目的是为了储备森林后备资源，并不是以利用现有的森林资源为主要的经营手段。但是这种保护措施，对于森林经营者来说并不是一件好事。在现在的市场经济活动中，任何的经营活动都是以获得最大的经济利益为最终目的，并不是以社会及环境利益为最大的追求目标。在林木采伐管理制度的约束下，森林经营者不能对森林实行完全的处置权，没有获得最大的经济效益，这样就降低了经营者的积极性，甚至会减少经营者对森林的管理及投入热情，这是非常不利的。森林林木经营活动中存在的问题在很多时候都是制度上的，这也造成了森林限额采伐制度在实际的经营活动中失去了指导性作用及意义。通过实行采伐许可证的规定，可以保证对违法的采伐行为实行制约并追究责任，避免了管理制度在经营活动中被忽视的现象。在商品林的经营及处置中，目前我国实行的限额采伐管理制度已经成为了一个障碍。在现在的制度管理下，商品林经营和没有得到真正的采伐权，没有得到理想的经济效益。如果没有在林木的处置上获得真正的处置权，就不能保证经营者获得足够的经济利益，之前说的对经营者给予完全的经营权也就成了一句空话，经营者也就失去了自主经营的积极性，不论对于经营者还是管理者都是一个损失。 2合理性建议 通过以上的分析讨论可以看到，在进行商品林木的采伐过程中会有很多问题，并且很多的外界因素会对采伐工作造成影响。针对这些问题，我们制定出合理性的建议和改进，以便可以更好地进行林木的采伐工作，同时也可以增加商品林木经营者的经济效益，提高社会效益及环境效益。可以从以下几个方面进行改进完善，推动森林经营活动的合理性，保证森林林木采伐的可持续性，保证环境效益和社会利益，并提高经营者的经济效益。 2.1建立合理制度，提高可持续经营发展的进度 现行的采伐限额管理制度是多年前制定，并实行的森林采伐管理制度，在现在看来虽然对采伐活动有某些方面的制约，但是也不能马上取消，只是需要制定相关的改进措施来进一步完善。例如，可以制定采伐申请管理制度。这个申请制度与采伐限额不同，这是从经营者逐级向上申请的一个措施，从经营者的角度出发，在经营者的管理经营范围之内，最大限度地满足经营者的经营需要，根据实际的市场情况，决定森林林木的开采量、开采时间及抚育时间。如果没有较大的影响，可以允许经营者采伐。 2.2采取森林分类经营的模式 商品林采伐管理制度中，经营者需要在自己被赋予的权利与所受的制度之间找到一个合理的平衡点，这样不仅可以满足经营的经营目的，同时也保证了采伐管理制度的顺利执行。这就要求经营者需要按照经营方案及采伐许可证进行采伐活动。其中的森林经营方案是在政府主管部门的直接干预及指导下完成的，不仅能够保证森林林木的生产力及可持续发展经营性，同时也满足了经营者对于经济和技术的要求，满足了各方面的多种要求。 3结语 通过以上的分析讨论，我们可以看到，对商品林木的采伐制度中涉及的采伐限额、生产计划及采伐许可证等都是在森林经营的方案中不可缺少的因素。而政府相关的主管部门的服务职能也要从管理角度向指导的方向转变，同时要提高政府部门的服务意识。森林的经营者进行经营活动时，建立完成的合同签订固定、管理规划及投资意识。在我国现有的相关法律规定中，很多的管理制度都是具有相当重的监督管理职能，但是，对现在的生产经营模式，这种监管的职能已经不符合市场的需要，对于行业的发展也是非常不利的。从经营方案出发，把采伐限额、生产计划及采伐许可证有效统一结合起来，这样不断可以更好地促进林业的可持续性发展，同时还可以保证获得很好的环境效益和社会效益。在这个基础上，对以上的管理制度进一步完善改革，达到和谐统一的发展。从长远的发展目标出发，以科学的方法及经营理念，为林业的发展创造良好的环境，提高经营者的经济效益。 作者：冯宗科 单位：威信县国营林场 林木论文:林木播种中育苗技术论文 一、播种技术要点 1.1播种密度 播种密度直接影响林木幼苗能否获得足够的通风和采光空间，故播种期间一定要预先对林木幼苗的生长范围进行准确测量，确保相邻的幼苗枝叶不会大面积相互遮挡。 1.2播种方式 林木育苗的播种方式一般有撒播、条播、点播三种。撒播一般用于小颗粒状的林木种子，如杨树、柳树；条播一般用于中等颗粒的树种，培育的苗木质量好、生长壮，如山楂、葡萄；点播大多用于种子较大的树种，如核桃、板栗，间隔一定距离进行单棵种植。选用哪种方式种植，要依据林木种子自身的条件进行选择。 1.3覆土厚度 覆土指的是覆盖在种子上的土壤，用来保持覆土下土壤的湿润环境，可有效防止大风吹跑种子和鸟兽吞吃种子，覆土要根据种子不同的生长周期、苗圃环境等确定其适宜厚度。 二、土壤管理 土壤管理指的是在林木幼苗出土前对苗圃内的土壤进行的管理，一般包含覆盖、灌溉除草和防止鸟兽危害三个方面。 2.1覆盖 将苗圃内的林木幼苗用塑料薄膜或者稻草等加以覆盖，不仅可以保持苗圃内的水分，还可以维持苗圃内的恒定温度，对加快林木幼苗发育十分有益。需要注意的是，在选择覆盖材料时，不能选用释放气体的塑料薄膜，以防阳光下薄膜产生的化学气体危害幼苗。此外，当幼苗出土后，要及时揭开覆盖材料，让幼苗接触阳光。 2.2灌溉及除草 播种前应对苗圃进行一次灌溉，作为底水；播种后，在幼苗出土以前，尽量不进行灌溉，如果土壤比较干燥，可以适量浇水，可使用喷灌技术，灌溉均匀，又可控制水量。在幼苗吐芽或出土前后，应该对苗圃进行除草作业，操作时一定要谨慎轻柔，以免碰伤幼苗。 2.3鸟兽危害和霜冻 刚出土的幼苗很幼嫩，极易遭到鸟兽和霜冻的伤害，可拉起丝网防止鸟兽，在有晚霜的季节用塑料薄膜或稻草加以覆盖幼苗。 三、苗圃管理 3.1灌溉 幼苗进入茁壮生长期，对水分的需求量很大，要对整个苗圃进行科学的灌溉，实时对苗圃内的土壤湿度、幼苗生长等指数进行检测，及时补给水分。 3.2追肥 根据苗圃内幼苗的生长情况，及时补充肥料，保证各种化学元素的充足供应。4.3间苗为保证苗圃内幼苗的合理密度，提高肥料利用率，在幼苗出土后要根据幼苗的生长状况及抵抗力强弱不定时进行间苗作业，将生长状况差的多余幼苗除去，逐渐稳定幼苗数量，直至进入定苗期。此外，每次间苗作业后，应及时进行灌溉。 3.4病虫害 幼苗期不易采用药剂杀虫，应以防为主，防治结合，综合治理为宜。4.5防冻幼苗的抗冻能力比较弱，尤其是在北方地区，上冻时间一般较长，因此做好苗木越冬期幼苗的防冻工作十分有必要，比如采用土埋、覆草等方法。5结语播种育苗是一个系统工程，包含地质、药物、生物等多种学科，研究播种育苗技术需要多管齐下，从育苗的各个环节入手，在现有技术条件下不断改善自身条件，发展多样化的育苗方式。 作者：马俊梅 单位：榆阳区城郊林场

本文从成本核算特点、成本核算程序、成本科目和成本动因分析中寻找解决问题关键点，不断提高企业经济效益，保持可持续发展。 我国是渔业大国，水产品出口额一直是世界第一位，最高出口总额达到107亿美元。作为渔业大国，我国捕捞企业的发展迅速，由最初的粗放式经营模式，转变成有规范体制和操作流程的精细化经营模式。捕捞企业的成本控制是发展捕捞行业的关键，成本核算是成本控制的关键一环。 1成本核算特点 捕捞企业的成本核算是依据远洋捕捞成本核算方式确立的，捕捞企业的核算特点有以下几个方面： 1.1捕捞产品的特性和方式 捕捞企业的产品是自然生物资源，原辅材料不是劳动对象而是劳动手段，依靠渔船、渔网等工具完成产品捕捞。消耗的原辅材料不会计入产品中，二是分配到各自然生物资产和存货中。 1.2捕捞企业的在途产品 捕捞企业捕捞的自然生物资源，除了少量的海鲜需要在渔船上再加工外，大部分海鲜产品是直接通过初加工和包装运输和等待销售的在途产品。例如冰鲜产品和罐头制品在海鲜捕捞上来初加工后，大部分不需要再加工过程，直接运输至装卸地或者销售地，这些产品属于在途产品。因此，会计核算的实际成本、费用分配到各产品的在产品成本中。 1.3捕捞企业生产受各种因素影响 捕捞企业的捕捞成果不定量，捕捞企业的生产状况受捕捞作业区、出海天气变化和自然资源的存活量等因素影响，捕获量极不稳定。不同海区生活的海鲜种类不同，而生物的活动广泛不定行踪，更加大了捕捞操作在空间和时间上的不确定性。捕捞量不能通过经验预测，生产产品与资源消耗不能按比例分配。捕捞企业的成本核算没有标准成本法，只有实际成本法，产生的费用按实际成本分摊。 1.4捕捞企业的物流成本 捕捞企业的物流成本由企业自身承担，企业的物流成本分为运输成本、存货管理成本、物流管理成本。运输成本包括人工费、运营管理费、雇佣运输公司产生费用。长途运输中，有需要冷藏的海鲜产品，需要配备冰块和冷藏车，使得船体载重量增加。捕捞企业的物流成本计入特定的捕捞海鲜产品种类和捕捞批次上。 1.5渔业生产具有周期性 捕捞行业的生产具有周期性，通常以一个“渔汛”或“航次”作为一个周期。捕捞的生产周期是捕捞成本计算期的基准。捕捞产品的产出月份开始计算成本，使成本计算期与生产周期相同，由此产生不同于会计准则的会计核算周期。所以，每个月末将估算的价格对应产品入账，月初是再对已估算的产品成本回冲，确保正确进行成本核算。 2成本核算程序 以海水自然生物为主的渔业资源是捕捞企业成本核算的主要对象，捕捞企业的成本核算流程与其他企业相同，其中包含以下几个步骤： 2.1审核生产费用的支出 对捕捞企业生产日常产生的费用支出，应根据国家和企业有关制度规定进行审核，清理票据，剔除不合规定的费用，严格控制浪费现象，把生产费用支出控制在合理范围。 2.2确定核算对象，开设成本明细账 根据捕捞企业的生产特点和对成本管理的要求，确定捕捞企业的成本核算对象和成本项目，根据成本核算对象设立产品成本明细账。确保捕捞企业生活生产费用能够准确地计入成产成本中。 2.3各项费用的分配归集 对产生的各项直接费用进行汇总，如直接材料用具、直接员工薪资等按用途分配到有关的产品成本明细账中；不能确认的费用分别计入“制造费用”“生产成本、辅助生产成本”以及“废品损失”等综合费用账户，以待期末进行成本核算。 2.4完工产品成本和在产品成本 将发生的给各项费用计入产品明细账中，在没有在产品时，明细账归集的生产费用全部是完工产品总成本；存在在产品时，将生产费用分别划分在完工产品和在产品之间，计算出完工产品成本和月末在产品成本。 2.5总成本和单位成本计算 计算总成本的方法主要有三种：品种法、分批法、分步法，前两种方法计算的产品总成本是产品明细账中直接计算的完工产品生产成本，最后一种方法计算的产品总成本是根据各个生产流程和成本明细账结转或平行归集。单位成本是由已经计算出的总成本除以产品的数量得出。 3成本科目 捕捞企业的成本类型划分各个成本科目，分别计算产生的支出费用，在进行汇总核算。依据捕捞企业的特点，可将捕捞企业的成本科目划分为以下七类：渔船渔具损耗费用、能源燃料消耗费用、工资和附加费用、修理费、杂费、折旧费和制造费。 3.1渔船、渔具 在捕捞企业作业过程中，产生的渔船、渔具消耗等费用，对船只进行分析，依据具体票据凭证汇集整理出渔具消耗汇总表，将产生的费用分配到各个船只当中，汇入相应科目。会计分录记为：借：生产成本——基本生产——渔船渔具贷：原材料——渔船渔具 3.2能源燃料 捕捞企业船只作业需要的能源燃料如燃油费、照明费，取暖费等，依据能源燃料采集的费用凭证将各种费用分类核算，以单个船只为单位汇集计入生产成本当中。会计分录记为：借：生产成本——基本生产——能源燃料贷：原材料、存款 3.3工资、附加费 以单个船只为单位，对在船员工进行评价考核，分别计算基本工资、补贴、奖金、提成等，编入员工工资收入，当年的考核下一年得出结果，所以分配工资要采取预提和后续整理的方式。同时，公司对员工的保障要有“五险一金”，应列入附加费用。会计分录为：借：生产成本——基本生产——工资（附加费）贷：职工薪酬——基本工资（福利费） 3.4修理费 修理费用分为大修费用和零修费用：大修费用产生的间隔时间长、支出费用高，由专门的公司检修部门负责完成，产生的费用按间隔年限分摊到每年每月当中，计入当月成本；小修费用产生频率、支出的费用较少，每个月的支出不等，可以先列入分摊费用再计入产品成本，也可以预提再依据实际费用冲减。会计分录记为：借：生产成本——基本生产——修理费贷：待摊费用（预提费用） 3.5杂费 在船只捕捞生产过程中，产生的与船只直接相关的没有列入具体项目的费用，如船员必须的身体检查费用、渔船的出国费用、渔船渔港产生的相关手续费用等，以各船只为单位直接列入生产成本。会计分录记为：借：生产成本——基本生产——杂费贷：存款 3.6折旧费 购买使用的渔船和渔具按作为固定资产按使用年限和购买价格计入折旧，整理各个船只的折旧费用，编制成折旧费用汇总表，以折旧项目直接计入产品成本。会记分录记为：借：生产成本——基本生产——折旧贷：累计折旧 3.7制造费 在渔船生产作用中需要的辅助生产，如提供物资船只、辅助运输船只等产生费用列入制造费用，按对应渔船生产状况分摊如生产成本。会计分录为:借：生产成本——基本生产——制造费贷：辅助生产 4成本动因分析中应注意的问题 笔者从多年渔业捕捞行业核算工作中发现，船员工资及各渔船的燃料油是控制成本的重中之重，从中分析出结构性成本动因未必越多越好，而执行性成本动因越多越好。企业的生产经营活动如果在高效率、宽范围条件下进行，规模经济能够以新的方法和更高效率进行活动和生产，也可以产生更大销量分摊固定成本。当规模扩大到一定程度，超过限度时，企业将因为生产复杂性与沟通困难造成费用增加和资源浪费。企业还要分析成本动因之间的相互作用关系，一种成本动因不会决定企业成本，往往是几种成本动因相互作用决定的，如好的结构优化配置，没有出色的执行人是不能达到成本控制目标的，充分地利用成本动因之间作用效果，帮助企业保持竞争优势。成本动因随着社会发展和企业环境不断变化，结构性成本动因倾向于技术性和创新性，执行性成本动因提高企业成本优势。技术创新是成本降低重要影响因素，新科技运用会大大提高产品生产效率和质量，资源消耗率下降。此外调动人的主观能动性也是控制成本的重要方法，员工的素质和能力都会影响企业成本，因此将成本控制观念深入员工心中，发扬成本管理意识，引入成本管理约束激励机制。 5结语 捕捞企业成本核算与普通企业有同性也有特殊性，掌握捕捞企业的特点，找出适用捕捞企业的成本核算方法，加强捕捞企业成本控制，对提高企业效益，促进企业发展起到重要作用。

微生物论文:固定化微生物与游离菌净化SO2性能的初步对比实验 摘要：本文对固定化微生物和游离菌净化SO2的性能进行了初步对比实验研究，分别测试了固定化微生物与游离菌在液相和气相环境中对SO2的净化性能，同时考察了在气相条件下二者对SO2的净化效果。实验表明，利用复合固定化方法即吸附—包埋—交联法制备的固定化小球，与游离菌相比，对SO2的净化性能有显著提高。 关键词：固定化微生物 二氧化硫 降解 0 引 言 我国是以煤为主要能源的国家。1990年煤在一次能源中占76.2%，2000年占70%，预计2050年仍占60~70%[1]，这表明我国以煤为主要能源结构在今后相当长时期内不会改变。 我国煤炭大多数都直接燃烧，因此造成烟尘和SO2等污染物大量排放到环境中，导致我国城市的空气污染十分严重。造成了严重的酸雨污染和生态损害。根据有关研究，1995年我国由于酸雨和SO2污染造成农作物、森林和人体健康等方面的经济损失为1100多亿，已接近当年国民生产总值到2.0%[2]。如不严格控制，SO2问题将成为制约我国国民经济发展和社会发展的重要因素，因此，削减和控制燃煤SO2污染是我国能源和环境保护面临的严峻挑战。 早在50年代，Leathan等（1953年）及Temple等（1954年）就分别发现某些化能自养型细菌与煤中FeS2的氧化有关，并从煤矿废水中分离出氧化亚铁硫杆菌（Thiobacilus ferroxidans）[3]。然而，当时，此发现并未引起足够的重视，直至70年代，因世界范围的大气污染和酸雨问题日益严重，世界各国才开始重视与煤炭脱硫有关的微生物研究。 微生物脱硫是利用化能自养微生物对SOX的代谢过程，将烟道气中的硫氧化物脱除。在生物脱硫过程中，氧化态的污染物如SO2，硫酸盐、亚硫酸盐及硫代硫酸盐经微生物还原作用生成单质硫去除[4]。目前，传统的生化处理存在着生物浓度低，会产生大量的污泥，并且给后处理带来麻烦，同时占地面积大，投资高、动力消耗多等问题。这些问题采用传统方法不能解决，而固定化微生技术却展现了广阔的前景[5-6] 固定化微生物技术即固定化细胞技术，是20世纪60年代开始迅速发展起来的一项新技术 ，它是通过化学的或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内，使其保持活性并可以反复利用[7]。固定化微生物技术最初主要用于发酵生产，70年代后期，被用到水处理领域，近年来则成为各国学者研究的热点。固定化生物技术克服了生物细胞太小，与水溶液分离较难，易造成二次污染的弊端，具有微生物密度高、反应迅速、微生物流失少、产物易分离、反应过程易控制等优点，是一种很有前途的污染物处理技术[8-10]。采用固定化技术可以使微生物封闭在载体内，减少菌体的脱落，同时微生物在载体内可以繁殖，当酶失去活性后，通过培养可恢复其活性而被反复利用[11]。 近年来，随着世界经济的发展及工业的进步，环境问题已成为全球性问题，固定化微生物技术作为一种新的处理方法，已成为生物工程和环境工程技术的一个重要分支，越来越受到人们的重视。固定化微生物法净化低浓度烟气SO2技术的研究不仅拓展了生物技术在废气治理领域的研究与应用，而且为低浓度烟气SO2的生物治理提供了一个新途径。因此本研究对固定化微生物与游离菌净化SO2的性能的进行了对比，以确认固定化微生物法净化SO2的可行性。 1 实验条件与方法 1.1菌种培养实验装置 本驯化实验中所使用的菌种溶液为某污水处理厂氧化沟中段的污水，采用诱导驯化方式对菌种进行驯化，即向菌液中每日通入一定量的SO2气体，并不断地提高SO2气体的量，使微生物逐步适应并经多代繁衍。经过一定时间的驯化后，分析菌种对液相中亚硫酸根的降解性能，来判断菌种对SO2的净化性能。实验装置如图1所示。 Fig.1 experimental equipment of training microbe 图中1、2、3为SO2气体发生装置，即H2SO4溶液和Na2SO3溶液在3中反应生成SO2气体，并在风机的作用下，将气体吹入装有菌液的驯化装置6。 1.2固定化微生物制备方法 常用的固定化制备方法可分为三种：吸附法、交联法和包埋法[12]。现分述如下： 1)吸附法 吸附法是通过静电吸引或利用载体对细胞的亲和性将细胞直接吸附在水不溶性载体上。一般只要把载体放在细胞悬浮液中搅拌或浸泡，然后洗去没有被吸附的游离细胞，就制成了固定化细胞。该法操作简单，对细胞活性影响小，但所能固定的细胞数量有限。吸附法分为物理吸附和离子吸附两种。 2)交联法 交联法不使用载体，是利用双功能或多功能试剂直接与细胞表面的基团如氨基、烃基等进行交联，使细胞之间相互接成网状结构。最常用的交联剂有戊二醛，顺丁烯二酸酐、甲苯二异氰酸酯等。此法化学反应激烈，对细胞活性影响大。另外，交联剂大多价格昂贵，限制了它的广泛应用。 3)包埋法 包埋法是将细胞包裹在凝胶的网格结构中或者包裹在半透性聚合薄膜内，小分子的底物和产物可以自由扩散，而细胞却不会扩散到周围介质中去。包埋的载体主要有聚丙烯酰胺、琼脂、明胶、K—卡拉胶和海藻酸钙等。包埋法的优点在于包埋方法简单、条件温和，可以保持较高的细胞酶活力，是应用最为广泛的细胞固定化方法之一[12]。 根据本课题组的前期实验，增加活性炭的投加量，可使固定化微生物小球的活性和耐酸性均有不同程度的提高，但机械强度基本不变。增加己二胺的投加量，使小球的相对活性、机械强度和耐酸性均有不同程度的增加；交联时间增加也会使小球的机械强度增强。通过本研究前期正交实验确定的固定化小球最佳制备工艺，来制备固定化微生物。 本课题的前期实验研究，分别选用三种复合固定化方法中的最佳条件和包埋法最佳固定条件，制备固定化微生物小球，其性能比较结果如表1所示[13]。 固定方法性能指标 海藻酸钠包埋法 吸附—包埋复合固定法 包埋—交联复合固定法 吸附—包埋—交联法 相对活性% 225.6 261.9 221.3 246.2 机械强度g 27 27 40 42 72h失重率% 36.3 31.7 36.0 28 该结果证明采用复合固定方法即吸附—交联—包埋复合固定法制备固定化小球，不仅保证了固定化微生物很高的相对活性，而且还提高了固定化小球的机械强度及耐酸性。因此本研究采用复合固定方法即吸附—交联—包埋复合固定法，以如图2所示的工艺流程来制备固定化微生物。 图2 固定化微生物制备工艺流程图 Fig.2 Flow chart of making immobilized microbial biomass 1.3固定床反应器 以实验室制备的含SO2气体为处理对象，将固定化微生物小球填充在固定床内，对其中的SO2气体行生化处理，其整套净化实验装置流程如图3所示。 整个流程包括SO2气体的发生系统和净化SO2气体的固定床生化反应器二个部分。实验中，SO2气体是通过Na2SO3溶液1和稀H2SO4溶液2在SO2气体发生器3内反应制得的，并利用风机4将发生器内所生成的SO2气体由底部直接吹入固定床生化反应器。循环液体由高位槽7进入6内并从顶部向下喷淋到固定化微生物小球上（喷淋液体的主要作用是润湿固定化微生物小球，向微生物提供生长所需要的氮磷等营养物，同时将微生物的代谢产物带走），而后由反应器底部排入循环水槽8，再由耐酸泵9打回到高位槽循环使用。SO2气体在塔内上升的过程中与固定化微生物接触而被吸收，净化后的气体由反应器顶部排出。为了避免造成污染，在尾气排空前设置了SO2尾气吸收瓶10。 1.4实验分析方法 气相中SO2和液相中SO32-的分析方法采用碘量法。用奥立龙818型精密酸度计测液相pH值。 2实验结果与讨论 2.1在液相环境中净化SO2能力随时间的变化比较 将一定浓度的SO32-溶液中分别加入含有等量微生物的固定化微生物和游离菌，每隔一段时间测定溶液中SO32-浓度，并计算出净化效率。如图4所示，曝气量为0.1m3/h时，固定化小球的净化速率大于游离菌的，在反应开始进行的20分钟内，固定化小球的净化速率是增大的，游离菌的基本不变；20min以后，二者的净化速率都呈下降趋势。在生化反应的有效时间内，固定化小球的净化速率高于游离菌的。这表明固定化微生物净化SO2的性能优于游离菌的性能。 2.2 在不同pH值的液相环境下对SO2净化性能的比较 因为SO2为酸性气体，所以只研究在偏酸性环境下固定化微生物和游离菌对SO2的净化效率。选择从pH=3到pH=6四个pH值作为实验点，用NaOH溶液和盐酸溶液来调节其液相环境的pH值，考虑到NaOH溶液会消耗SO2，因此将pH值调节好后液相中SO32-的浓度作为SO2的初始浓度，测试游离菌与固定化微生物净化SO2的效率，实验结果如图5所示。 图5显示固定化小球的净化效率明显高于游离菌的，pH=5时固定化小球的净化效率高达70%，而游离菌的只有30%。这也表明固定化微生物对SO2的净化性能优于游离菌的净化性能。 Fig.4 Changing of purification velocity with increasing of time Fig.5 Effect of pH on purification efficiency 2.3 固定化微生物与游离菌净化SO2气体的性能对比研究 将固定化小球装入如图3所示的固定床6中，制得的SO2气体由风机吹入反应器6，在G处测入口浓度，在改变入口浓度的条件下测固定化微生物的净化效率。在相同的条件下将SO2气体通入菌液中，在相同的时刻测菌液中SO32-浓度和出口SO2浓度，计算出其净化效率，结果如图6所示。当入口浓度为5.1 g/m3时，固定化微生物和游离菌的净化效率都为98%。但随着入口SO2气体浓度的增大，游离菌的净化效率急剧下降。当入口气体浓度为7.2g/m3时，游离菌的净化效率只有40.7%，而固定化微生物的净化效率仍保持在80%以上。二者的净化效率都随着入口浓度的增大而降低，其原因主要是当入口浓度较低时，微生物可以和SO2气体充分接触，进而被生化吸收。随着入口SO2浓度的增加，多余的SO2在较短的时间内未能被微生物吸收净化，而是随着气相主体排出。因此就出现了随着入口SO2浓度的增加其净化效率反而下降的现象。 但是，如图6所示，固定化小球的SO2净化效率高于游离菌的。其原因主要是因为采用的是好氧微生物，固定化微生物可以与气相接触，即可耗用连续相的气相中的氧来对SO2进行生化吸收，而游离菌主要耗用的是液相中数量有限的溶解氧。因此富氧的反应气氛是固定化微生物净化效果优于游离菌净化效果的一个重要原因。 3结论 本研究对固定化微生物与游离菌净化SO2的对比实验结果表明，经固定化后的微生物在液相和气相环境中均对SO2有较强的净化去除作用，其净化性能明显优于游离菌的净化性能，因此有继续开展深入研究的价值和必要。 微生物论文:谈产酸相稳定发酵类型微生物生态学研究 论文关键词:产酸发酵反应器　生态因子　顶极群落　生态演替　生态位 论文摘要:通过产酸发酵反应器的动态试验,考察生态因子(pH、ORP)等制约的不同发酵类型顶极群落的结构、优势种群的组成和生态演替的规律,阐明不同发酵类型代谢及其顶极群落的典型特征,揭示产酸发酵过程中顶极群落内平衡与反馈调节的生理代谢机制,并以pH值、ORP来表征生态演替过程中优势种群的生态位图。 Ghosh和Poland在1971年提出了利用相分离的原理:分别控制适应于产酸发酵菌和产甲烷菌的最佳生理及生态条件,从而形成具有较高运行稳定性和处理效率的两相厌氧生物处理系统。目前,对于两相厌氧生物处理的微生物生态学的研究普遍受到重视,但是由于产甲烷菌具有种类少、生长繁殖慢、利用底物种类有限、对环境条件敏感等特性,使得人们长久以来认为产甲烷相是两相厌氧处理系统中的关键“限速步骤”,因此大多数研究集中于产甲烷相微生物的生态学研究上。事实上产酸相不同生态条件下形成的末端发酵产物作为产甲烷细菌利用的底物,对产甲烷相乃至整个工艺的稳定运行具有至关重要的作用[1]。以往的研究表明,产甲烷相微生物对底物的转化速率依次为乙醇 戊酸 丁酸 乙酸 丙酸,而乙酸的转化是系统产甲烷即去除效率的“限速步骤”。从整个系统角度出发,产酸相最佳发酵类型应为乙醇型发酵[2]。因此利用连续流产酸发酵反应器,通过对限制性因子(pH、ORP)的调控,考察在人工创建生境中,微生物所遵循的群落与种群生态学演替规律,不同发酵类型的顶级群落内平衡与反馈调节的生理代谢机制,得出以pH、ORP表征的生态演替过程中优势种群的三维实现生态位,这对于进一步阐明产酸相不同发酵类型的生态学规律,提高两相厌氧的整体处理水平具有新的思路和理论指导意义。 1　试验材料与方法 1.1　实验装置 采用沉淀区和反应区一体化、内设气—液—固三相分离装置的连续流搅拌槽式厌氧反应器(CSTR)作为产酸相反应器,有效容积为3.1L,通过对pH、ORP进行调控进行平行实验;反应器外部缠绕电热丝结合温控仪保证内部温度(30±1℃)的厌氧条件,实验中控制COD负荷为8kg/m3·d,进水COD浓度为4000mg/L。具体流程见图1所示。 1.2　实验底物与分析方法 采用废糖蜜为底物,并按照COD∶N∶P=800~1000∶5∶1配以少量N、P。采用标准方法分析测定COD、pH、ORP(以电极电位Eh计,mV)。液相发酵产物采用SC-7气相色谱分析仪,按照任南琪[1](1994)建立的检测方法进行分析。厌氧细菌的培养采用改进的Hungate技术,鉴定方法参见参考文献[3]。 2　结果与讨论 产酸发酵类型指依据酸性末端产物中挥发性脂肪酸(VFA)的分布判断微生物的生理代谢途径。酸性末端产物中始终占据主导地位的物质定义为相应的代谢类型,并将产酸发酵生态系统达到稳态时代谢的优势种群定义为顶极群落。产酸相的三种发酵类型中,丁酸型发酵和丙酸型发酵分别以丁酸或丙酸为主要液相末端发酵产物,而乙醇型发酵的主要液相末端产物为乙醇和乙酸。 生态演替是生物群落的一个动态变化特性,具有定向性、可调控性、趋于稳定性。由于环境因素(因变因子:pH、ORP)、微生物内部群落及末端代谢产物组成的协调控制,产酸相微生物群落在随环境因素定向演替的同时,由于群落的内平衡和反馈调节机制,又保持了相对的稳定性,即形成与不同发酵类型相对应的特征顶级群落生态系统,顶级群落中微生物通过种间竞争和协同作用选择优势种群,形成复杂的生态学决定关系[4~5](图2)。 2.1　乙醇型顶极群落的结构模式及生态演替 产酸发酵反应器的乙醇型发酵是以H2为主要气相产物,乙醇、乙酸为主要液相产物的发酵类型,在ORP、pH特别低的情况下,以产生乙醇的方式保证细胞内部的正常pH值,以维持机体正常产能和合成代谢,同时每产生1mol乙醇,氧化NADH的量为2mol,以此实现NAD+/NADH的耦联,并产生1mol氢气见表1。乙醇型发酵具有很强的稳定性,不同反应器及不同运行阶段的乙醇型发酵微生物优势菌群见表2。 2.2　丙酸型顶极群落的结构模式及生态演替 丙酸的产生和积累对厌氧生物处理系统有重要的影响,导致系统pH降低而发生“酸化”,致使产甲烷菌失活[6]。主要原因是丙酸在产甲烷相的产乙酸过程缓慢。丙酸型发酵的典型细菌丙酸杆菌属无氢化酶,不产生氢气。丁酸型发酵的主要限制性因素为较高的ORP和pH5.0。不同反应器及不同运行阶段的丙酸型发酵的顶级群落中优势种群见表3。 2.3　丁酸型顶极群落的结构模式及生态演替 从微生物代谢角度讲,pH接近中性时细菌以合成代谢为主,数量的增殖增加了ATP的消耗量,而丁酸型发酵的单位ATP产量是3,因此被选择。在环境中ORP较低、pH为6.0和5.0左右发生的是丁酸型发酵。而较高ORP、pH为5.0时的丙酸型发酵是由于丙酸杆菌的兼性需氧性所致。不同反应器及不同运行阶段的丁酸型发酵的顶级群落中优势种群见表4。按照Odum生态学的观点分析,在调节pH、ORP的生态演替过程中,环境中的顶极群落受环境中生态因子的制约而呈现一定的演替过程,最终被环境条件所选择的微生物成为优势菌群,这是群落“进化”过程中功能由量变到质变的过程,这一过程包括以下阶段:(1)各种发酵类型微生物之间复杂的种群关系通过微生物的生理代谢调节作用,与生境相适应的优势种群得以生长繁殖;(2)同种发酵类型微生物顶极群落的内平衡与反馈调节能力;(3)不同发酵类型代谢末端产物对群落的制约、调控;(4)顶极群落中某些优势种群(如2）反应器的拟杆菌属)的生态位与反应器内生态条件相似,污泥驯化初期已是优势种群,其优势地位不易动摇。 2.4　演替过程中优势种群的生态位 图4所示是以ORP、pH值组成的产酸相不同发酵类型顶极群落中优势种群的二维实现生态位图。由图3可见,生态因子制约了优势种群的生态演替,在这一过程中,各种类型微生物为形成稳定的顶极群落,通原因。膜组件的材料、MBR的运行条件和活性污泥的性质决定了这些因素的影响程度。(3)通过合理的设计及优化运行条件,结合有效的反冲洗和清洗措施,能够最大限度地控制膜污染和恢复膜通量。 微生物论文:灭菌后腹腔镜手术器械的微生物学检测评价 【关键词】 灭菌 摘要：目的：评价可拆卸腹腔镜器械的灭菌效果。方法：将两种腹腔镜器械认真彻底清洗后，用同一方法灭菌后进行细菌学检测。结果：可拆卸腹腔镜器械的灭菌后细菌学检测合格率达100%，不可拆卸腹腔镜器械的灭菌后细菌学检测合格率达仅占87.54%。结论：可拆卸的腹腔镜器械灭菌效果达标，为确保医疗安全，建议购买可拆卸的腹腔镜器械。 关键词：腹腔镜器械；可拆卸；不可拆卸；灭菌；检测 《消毒技术规范》中规定腹腔镜器械用前必须达到灭菌水平［1］。目前市面上有两类不同的腹腔镜器械即不可拆卸和可拆卸的腹腔镜手术器械。为评价两种不同腹腔镜手术器械的灭菌效果，在2003年7月至2004年12月期间，将不可拆卸与可拆卸腹腔镜手术器械进行灭菌效果检测，比较二者的灭菌效果。 1 材料和方法 1.1 材料及设备：选择常用的腹腔镜手术器械如抓钳、分离钳、钛夹钳、肠钳、持针器、薄剪、钩剪、双极电凝等不可拆卸和可拆卸的腹腔镜器械共659件次；灭菌器用广州汇日医疗设备有限公司生产的WAYWIN?2000医用灭菌器及其配机专用的消毒剂（过醋酸和水杨酸）和超声清洗机；Elecsys 2010电化学发光仪由瑞士罗氏公司提供。VITEK-2全自动细菌鉴定系统由法国梅里埃公司提供；生物学监测灭菌效果用枯草杆菌黑色变种芽胞（ATCC9372）；洗涤剂用美国强生公司生产的适酶洗涤剂；吹干器械用高压气枪；纯抗原HbsAg（1.5mg/ml）由广东省临检中心提供。 1.2 器械的清洗：先用流水冲净腹腔镜手术器械的肉眼可见污物，再将所有腹腔镜器械用0.8%的适酶溶液超声清洗30min。可拆卸的腹腔镜器械在清洗前先将器械的各个关节部位全部打开，将操作杆套管、管蕊分离，使内管道及管蕊裸露。 1.3 不可拆卸腹腔镜器械的清洗：因不可拆卸腹腔镜器械的特殊构造，不能拆开器械的各关节及内管蕊等，所关节和内管腔等部位较难清洁。用超声清洗器洗完后，只能靠人手用刷子、针头或尖刀刷洗和挑去夹缝中的污物等，流动水认真仔细清洗器械的各个部位，然后用流水冲洗，再用高压气枪吹干。 1.4 可拆卸腹腔镜器械的清洗：用超声清洗器洗完后，人手用毛刷子流动水下清洗各个部位后，用高压气枪吹干。 1.5 器械的灭菌：将两种腹腔镜器械同时放入同一炉WAYWIN?2000医用灭菌器内，按操作程序进行灭菌；每次均按要求放入枯草杆菌黑色变种芽胞（ATCC9372）进行生物学监测。 1.6 器械灭菌后的细菌学检测：标本采集：将灭菌后腹腔器械前端（接触病人端）按无菌操作放入10ml无菌洗脱液内反复活动关节15次后［3］送检，并均作阳性对照。按《消毒技术规范》医疗器械灭菌效果的监测要求进行检测［4］。在2001年7月至2002年12月期间共灭菌了102炉次，共检测了659份标本。 2 结果 两类腹腔镜手术器械的灭菌效果（见表1）；每炉的枯草杆菌黑色变种芽胞生物指示剂经检测均符合要求。 表1 两类腹腔镜手术器械的灭菌后细菌学检测结果　略 3 讨论 3.1 从表可知，可拆卸的腹腔镜器械灭菌合格率为100%。不可拆卸的腹腔镜器械的灭菌合格率仅有87.54%，检出的细菌中有致病性和耐药性均强的铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌，可引起难愈性术后感染，不符合灭菌物品的要求（必须达到100%）［5］。两者都未检出病毒。由此可见，为保证腹腔镜手术器械的灭菌效果，避免发生医院内感染，确保医疗安全，应该选用可拆卸的腹腔镜手术器械。 3.2 清洗彻底是保证消毒或灭菌成功的关键［6］。而《消毒技术规范》中要求腹腔镜器械应达到灭菌水平。为确保灭菌效果，器械的各个部件都应便于拆卸和互换，同时强调清洗器械时，要对器械进行彻底拆卸、清洗［7］。腹腔镜手术器械。 3.3 比普通手术器械的构造复杂、精细，有细小的内腔。不可拆卸的腹腔镜手术器械，由于无冲洗管、无法拆开各关节及部件，较难清洗到关节部位及内腔，手术时反吸的血污较难清洗干净，极易残留污物和细菌。WAYWIN?2000医用灭菌器是通过三层过滤的无菌水加上专用灭菌剂（过醋酸和水杨酸者）充分接触而达到灭菌。但由于器械的不可拆卸，灭菌时器械的某些部位无法与灭菌剂接触，存在盲点，而导致器械残留或滋长细菌，存在医疗安全隐患。 3.4 可拆卸的腹腔镜器械，可将器械的操作杆套管、管蕊及手柄等关节部位拆开裸露，清洗方便、彻底。灭菌时器械的各个部位均能与灭菌剂充分接触，不存在盲点，这应是可拆卸腹腔镜手术器械经细菌学检测全部无菌生长的主要原因之一。 3.5 我国自1991年开展腹腔镜手术，在10多年的时间里，腹腔镜外科由于创伤小、痛苦少、恢复快等众所周知的特点，以异常迅猛的速度得到了发展［8］，许多医院都先后开展了腹腔镜手术。但由于各家医院的经济条件不同，所购买的器械档次也不同。为了保证腹腔镜器械的灭菌效果，确保医疗安全，笔者建议，不管购买何种档次的器械，应购买可拆卸的腹腔镜手术器械，以方便清洗和保证灭菌效果，确保医疗安全。现有不可拆卸的腹腔镜手术器械，由于价格较贵，且性能完好，只能逐步淘汰，不可能随便丢弃。建议此类器械采用2%戊二醛浸泡10h，使用前用无菌水彻底冲洗干净再使用。此方法灭菌效果经检测合格率可达100%，能符合要求（另文论述），确保腹腔镜手术器械安全使用。 微生物论文:微生物来源的具有促进纤溶作用的低分子化合物的研究进展 【摘要】 归纳了纤溶酶原的空间结构和纤溶酶原的活化在血栓溶解上的重要作用，分析了低分子化合物通过改变纤溶酶原空间结构促进血栓溶解的机理。重点叙述了到目前为止发现的complestatin,chloropeptin Ⅰ,stablabin,sarfuctin,glucosyldiacylglycerol等几类具有促进纤溶作用的低分子天然化合物和它们各自的特性，并且叙述了这些化合物促进纤溶作用的机制。 【关键词】 纤溶酶原；纤溶作用；低分了化合物 纤溶系统（纤溶酶原/纤溶酶系统）具有溶解血栓的作用，此外它还与创伤治疗、组织再建、血管新生、炎症反应、排卵、癌的形成与转移、动脉硬化、病原菌的组织侵入等许多生理的、病理的变化过程相关［1，2］，纤维蛋白原是血液中的重要构成蛋白质，正常血浆的含量在2～4g/L，纤维蛋白原由3种线状的糖蛋白分子所构成，蛋白质长链通过二硫键结合在一起形成分子量为34万的纤维蛋白原大分子，以溶解状态参与血液循环，通过血液凝固反应，在凝血酶的作用下纤维蛋白原能被转变成不溶的纤维蛋白（血栓）沉积在血管壁上。纤溶系统的纤溶酶原和纤溶酶原激活剂通过赖氨酸结合位点与纤维蛋白相结合，在该结合部位形成的纤溶酶将纤维蛋白分解，纤溶酶原被两种纤溶酶原激活剂（plasminogen activator,PA)尿激酶型纤溶酶原激活剂（urokinase-type plasminogen activator,uPA)和组织型纤溶酶原激活剂(tissue-type plasminogen activator,tPA)激活成具有活性的纤溶酶，该纤溶体系的活性以及纤溶酶原转换成纤溶酶的变化过程被PA抑制剂PAL-1（plasminogen activator inhibitor 1)、α2-抗纤溶酶（α2-antiplasmin)所调节。 在血液凝固-纤溶体系，一些生理活性成分能够通过（1）促进非活化状态的纤溶酶原向活化的纤溶酶的转化；（2）提高纤溶酶原的血栓结合活性；（3）改变纤溶酶原的空间结构使该酶原处于容易被纤溶酶原激活剂活化的状态；（4）促进血液中微量存在的尿激酶型纤溶酶原激活剂前体（prourokinase)向尿激酶型纤溶酶原激活剂的转化从而开始纤溶作用的爆发式血栓溶解反应，来加快纤溶酶原向纤溶酶的转化或促进纤溶酶的纤维蛋白（血栓）酶解反应过程，血管中因病理作用生成的血栓将被溶解并进而消除血 栓症。从天然化合物中探索针对于纤溶体系的酶原、酶的 特异性生理活性物质作为血栓症的治疗药物将不存在生理性的出血危险性，并且会适用于慢性及早期血栓症状。基 于上述事实和理论基础，利用纤溶体系的酶原［3，18］（plasminogen,prourokinase)、血栓构筑的in vitro检索体系从微生物和海藻的代谢产物中已经发现了纤溶酶原的活性促进物质如complestatin,staplabin,plactins,surfactin和尿激酶型纤溶酶原激活剂前体的内因性活性促进物质glucosyldiacylglycerol等，这些化合物的促进纤溶作用或者是刚被发现、或者是活性低等原因，离临床应用还需要作大量的研究。但由于低分子化合物在微血栓、慢性血栓和使用上的巨大潜力和安全性，在溶血栓药物的研究领域，发现和研究低分子纤溶促进化合物正在成为探索新型纤溶疗法药物的重要途径。一些研究者在探索促进纤溶作用的低分子天然化合物时，发现了一些具有促进纤溶作用的化合物，本文归纳了这些化合物的探索途径、分离纯化、特性和促进纤溶作用的机制。 1 纤溶酶原的空间结构和活化 在血液中循环的纤溶酶原（Glu1-plasminogen;Glu-Plg)具有闭合的空间结构，在血液中被纤溶酶原激活剂低效率的活化［4，5］，这种闭合型的空间结构被存在于N末端80个残基（N-terminal peptide,NTP)中的赖氨酸残基（Lys50或Lys60）与存在于第5个链回环（K5）上的氨基已糖结合位点形成分子内结合键所维持［5，6］，当第5个链回环上的氨基已糖结合位点与纤维蛋白（或细胞受体）相结合时，NTP-K5的相互作用被解除，纤溶酶原分子被转变成开放型的结构，纤溶酶原分子在空间驰豫，从而裸露在纤维蛋白（血栓）表面的赖氨酶残基与纤溶酶原上显露出来的赖氨酸结合位点结合后，在空间驰豫的纤溶酶原被结合到纤维蛋白表面，纤溶酶原进一步被存在于其附近的组织型纤溶酶原激活剂（t-PA)高效率的转变成纤溶酶。由于纤溶酶原其分子结构上的闭合状态与开放状态的转化特性（图1），在纤维蛋白（或是细胞间质）上，纤溶酶原的活性表现出是局域性的，血栓（纤维蛋白）溶解最先开始于赖氨酸残基的周围，其作用机理如图2所示。另外，随着纤溶的进行，Glu-Plg的N末端短肽被丝氨酸蛋白酶纤溶酶所切断，Lys78-plasminogen (Lys-Plg)在纤溶酶所出现的区域产生，Lys-Plg分子由于不带有NTP-K5分子内结合键，所以是开放型构造，容易活化，并且通过高亲和性与纤维蛋白结合。低分子化合物ε-氨基已酸（epsilon-aminocapronic acid)或氨甲环酸(tranexamin acid)结合在K5链回环的赖氨酸结合位点，使Glu-Plg成开放性构型，因此，赖氨酸类似物显著地促进Glu-Plg的活性化，但与此相对，赖氨酸类似物阻碍了纤溶反应（纤维蛋白的分解），这是由于介于纤溶酶原链回环上的赖氨酸结合位点的Glu-Plg-纤维蛋白复合物的形成被阻抑了。在纤维蛋白溶解反应的局域性和纤溶反应的高效性上，血液中的Glu-Plg与纤维蛋白的结合以及由此带来的空间结构的变化发挥着重要的作用。纤溶酶原是由791个氨基酸构成的单链糖蛋白，构成糖约占分子量的2%。从N末端开始顺次分为N末端短肽结构域（N-terminal peptide,NTP)、5个链回环结构域（kringle 1,kringle 2,kringle 3,kringle 4,kringle 5)、酶活性中心结构域和C末端氨基酸。酶活性中心在His603-Asp645-Ser740,uPA或tPA限定分解Arg561-Val562肽键（图中的虚心箭头位置）成双链的纤溶酶，PA（plasminogen activator)切断Arg561-Val562肽键后，N端的A链（或重链）C端的B链（或轻链）。 图中圆圈和其中的字母表示具体的氨基酸及其位置：数字表示从N末端起始的氨基酸序列：实心箭头表示弹性蛋白酶（elastase）、胃蛋白酶（pepsin)、鲜黄蛋白酶V8(aureus V8 protease)的水解位点，共6个；虚心箭头表示纤溶酶原激活剂的作用位点；短横线表示分子内二硫键，共23个；短折线表示糖链；实心圆圈和其中的字母表示活性中心氨基酸及其位置。 Glu-Plg由NTP、5个链回环结构域（K1～K5）、丝氨酸蛋白酶活性中心结构域构成，在K1、K2、K4、K5存在赖氨酸结合位点，K5的赖氨酸结合位点由于也能识别氨基已糖，所以又称作氨基已糖结合位点，能结合肽链中的赖氨酸。Glu-Plg分子的NTP Lys50(或Lys62)在K5的AH位点上形成分子内结合链，维持着紧密的空间结构，对活化作用显示出抵抗性。通过K5与纤维蛋白或细胞受体的结合，以及纤溶酶切断NTP，都会使纤溶酶原的空间结构发生驰豫，从而感受到PA的活性化。 2 促进纤溶作用的化合物 到目前为止，主要的纤溶促进化合物（图3）的特性被归纳在表1，这些化合物的探索途径、分离纯化和纤溶促进机制分述如下。 图3 促进纤溶作用的低分子天然化合物 表1 具有纤溶促进作用化合物的特性注：-没有实验数据；*含有不同于纤溶酶原作用特点的特征 2.1 complestatin和chloropeptin 1 以纤溶酶原和纤溶酶原受体构成in vitro检索体系，用于探索促进纤溶酶原向受体结合的低分子天然化合物。认为促进纤溶酶原向纤溶酶原受体结合的化合物也会促进纤溶酶原和纤维蛋白（血栓）的结合，进而促进血栓的溶解。以U937细胞作为纤溶酶原受体的供体，使用人纤溶酶原构成了纤溶促进化合物的检索体系，在对约5000株微生物的代谢产物进行筛选的基础上，从链霉菌属（Streptomyces)的一株代谢产物中发现了低分子化合物图3）complestatin和chloropeptin 1［7,8］促进了纤溶酶原向U937纤溶酶原受体的结合。该化合物是从土壤的分离菌株中分离纯化的，将活化培养的种子液接种到由可溶性淀粉3%、肉膏1%、混合溶液1.5%、玉米浸出汁2%和消泡剂CB442 0.01%构成的液体培养基（pH7.0）中，在25℃、310 rpm的条件下连续培养3天，收获的菌丝用70%丙酮溶液提取，提取物用乙酸乙酯萃取，萃取物经丙酮-甲醇（5：1）硅胶层析后，活性化合物被移动相为含0.2%三氟醋酸的45%乙氰水溶液的高压液相色谱柱（Inertsil PREP-ODS)所精制。 chloropeptin 1是complestatin (c61H45N7O15Cl6,MW1325)的异构体，只在苯甘氨酸-色氨酸残基的结合位置不同。complestatin和chloropeptin 1在0.5～10μM的添加浓度下，使Glu-Plg向U937细胞的结合增加了2～5倍，这些化合物由于也增加了Glu-Plg和纤维蛋白的结合，所以可以认为这些化合物是作用于纤溶酶原的，另外，这些化合物的作用能被ε-氨基已酸所阻碍，并且从化合物的作用特点能认为纤溶酶原和U937细胞没有形成新的结合方式，是complestatin和chloropeptin 1促进了纤溶酶原和U937细胞介于赖氨酸结合位点结合的增加。伴随着纤溶酶原向细胞或纤维蛋白结合的增加，细胞或纤维蛋白上纤溶酶的生成也增加了。在使用全血形成血栓的纤溶实验上，确认了两种化合物介于tPA促进了血栓的溶解［8］，这之后，又确认了这些化合物带来了Glu-Plg空间结构的变化以及促进了介于uPA的Glu-Plg的活性化，从Glu-Plg空间结构的变化也能说明Glu-Plg向U937细胞结合的增加。另外，这些化合物不能直接促进纤溶酶以及纤溶酶原激活剂的酰胺分解活性。 2.2 萜类化合物（staplabin,SMTPs: Stachybotrys Microspora Triprenyl Phenol) 在探索Glu-Plg和纤维蛋白结合的促进化合物上，利用纤溶酶原-尿激酶前体-S2251的in vitro筛选体系，从微生物的培养液发现了新型的萜类代谢产物［9］，这之后，又发现了8种新型同类化合物［10～12］。Staplabin（图3）具有显著的促进纤溶作用，该化合物分离于土壤微生物Stachybotrys Microspora的一个菌株。将经过种子培养的菌株接种到1L培养液含30g葡萄糖、10g脱脂豆粉、3g肉膏、3g酵母粉、3g蛋白粉、0.5g磷酸二氢钾、0.5g七水硫酸镁和0.1g消泡剂CB442的培养基中，在25℃、180rpm用500ml三角瓶连续培养3～5天，培养液离心后，上清液用等量的2-丁酸抽提，抽提物用二氯甲烷和甲醇展开于硅胶层析柱，活性成分被Inertsil SIL-ODS精制，移动相是流速为9.9ml/min的乙烷和乙醇（98：2）的混合溶液。 300～500μM的staplabin使Glu-Plg和Lys-Plg与纤维蛋白的结合增加了，这种增加依赖于Glu-Plg和Lys-Plg上的赖氨酸结合位点，并且在纤溶酶原激活剂存在下，Glu-Plg和Lys-Plg的活化被促进了，所以体现出提高了纤溶酶的分解活性［13］，在使用分子排除层析的实验上由于该化合物部分地缩短了Glu-Plg和Lys-Plg的溶出时间，所以被认为该化合物使这些分子驰豫。纤溶酶原活性化的促进作用在ε-氨基已酸（epsilon-aminocapronic acid)和纤溶酶原断片存在的情况下也能观察到，所以能认为staplabin带来的构型的变化和complestatin这些化合物带来的变化是不同的［13］，这种结果，也被staplabin的活性化促进作用能在mini-Plg上观察到的事实所支持。SMTPs Stachybotrys Microspora Triprenyl Phenol）（图3）也显示出同样的作用，但是SMTP-6、SMTP-7、SMTP-8与staplabin相比活性增加了3～10倍。 2.3 环肽化合物 在血浆存在下，利用U937细胞，探索促进125I-纤维蛋白分解的促进物质时，发现了4种新型物质plactins［14］（图3）。 在和50种合成诱导物比较之后，发现plactins的D-Arg(或D-Lys)残基和4个疏水残基的立体配置构型是显示活性所必需的结构［15］。20～50μM的plactin介于血浆中的因子将细胞表面的单链的尿激酶前体转变成活化型的双链结构，而开始了纤溶反应。该活化机制比较复杂，介于多个因子的多条途径引起了促进纤溶作用。将Plactin 2.5～5mg/kg投于肺栓塞小鼠，小鼠栓塞肺的纤溶活性被促进了2～3倍。在uPA存在下，40～60μM的plactin使Glu-Plg的活化被提高了10倍，并且plactins使Glu-Plg的内部荧光增加了5%，但plactins对Lys-Plg的活性没有影响。与前述的化合物不同，plactin没有增加Glu-Plg与纤维蛋白的结合。该化合物在血浆/U937细胞体系将纤维蛋白的分解提高了3～4倍，但在Glu-Plg/U937细胞体系和Glu-Plg/uPA体系，没有促进纤维蛋白的分解，这暗示着plactin的促进纤溶作用依赖于Glu-Plg以外的通路。 2.4 脂蛋白（surfactin) 在尿激酶前体和纤溶酶原构成的反应体系中，尿激酶前体的内因性活性作用带来了Glu-Plg的活化，从纤溶酶原转化生成的纤溶酶将进一步把尿激酶前体转变成具有充分活性的尿激酶，利用该正反馈体系，从细菌的代谢产物发现了尿激酶前体-纤溶酶原反应体系中促进纤溶作用的物质surfactin类化合物，该类化合物是一种脂蛋白［16］（图3）。 从土壤分离到的一株枯草芽孢杆菌的代谢产物被检索出来具有促进纤溶作用，将该菌株用普通细菌培养基在28℃、180rpm连续培养5天后，将培养液用2-丁醇提取后，提取物用乙氰-0.1%乙酸（60：40）展开于高压液相色谱柱Inertsil PREP-ODS上，活性成分经浓缩和冻结干燥后得到了脂蛋白surfactin。 3～10μM的surfactin C使纤溶酶原和尿激酶前体的转换被提高了3～4倍，这种促进作用是由于surfactin C促进了尿激酶引起的Glu-Plg的活化。Surfactin C也促进了Lys-Plg的活化，但surfactin C不影响mini-Plg的活化，在ε-氨基乙酸存在下也不影响Glu-Plg的活化，这个结果暗示着surfactin C作用于纤溶酶原链回环的K1、K2、K3、K4中的某个或某几个结构域，因为ε-氨基已酸作用于纤溶酶原链回环的K5结构域，而不影响纤溶酶原链回环的K1、K2、K3、K4结构域。surfactin C使Glu-Plg的内部荧光增加了7.4%，有分子排除层析实验上使Glu-Plg的溶出时间缩短，从这些结果上能判断Glu-Plg的空间结构被驰豫了。该化合物促进了Glu-Plg和纤维蛋白的结合，在pro-uPA/Glu-Plg,uPA/Glu-Plg,uPA/血浆体系促进了纤溶作用。该化合物（1mg/kg)和pro-uPA投于肺栓塞大白鼠，125I标记的大白鼠肺栓塞的溶解速度与对照相比被提高了3倍。 2.5 脂类化合物 利用纤溶酶原和尿激酶前体的相互活化作用，探讨了具有促进纤溶作用的天然化合物，对700多种植物提取液进行筛选的结果，从海藻中发现了一种稀有化合物α-D-葡萄糖甘油二酯［17］（图3）的促进纤溶作用。将干燥的褐藻添加到三氯甲烷和甲醇的混合有机溶剂（HCCl3：CH3OH=2：1）中，用组织捣碎机充分破碎，过滤之后回收滤液，针对残渣重复一次上述的提取过程，再用提高了溶剂极性的混合液（HCCl3：CH3OH=1：2）提取残渣中的可溶性物质。把三次提取的滤液混合，经减压浓缩和真空干燥，从褐藻中得到了粗提取物，该粗提物经3次柱层析后得到了精制的生物活性物质α-D-葡萄糖甘油二酯。 相当低浓度的葡萄糖甘油二酯（0.66μM)促进了纤溶酶原和尿激酶前体的相互活化作用，而半乳糖甘油二酯在20倍于α-D-葡萄糖甘油二酯的浓度下，仍然不能促进这种纤溶酶原和尿激酶前体的相互活化作用。从这两种结构相似的中性甘油糖脂质的不同作用上，能够推测α-D-葡萄糖甘油二酯的促进纤溶作用不是这一类化合物的共同特性。在高浓度的丝氨酸蛋白酶抑制剂存在、纤溶酶原和尿激酶前体相互活化、尿激酶前体不发生活性化开裂的反应体系中，α-D-葡萄糖甘油二酯促进了纤溶酶原的活性化开裂，由此说明α-D-葡萄糖甘油二酯作用于该体系中的尿激酶前体，提高了尿激酶前体的内因性尿激酶型纤溶酶原激活剂的作用。与此相一致，纤溶酶原/尿激酶前体相互活化反应体系的另外两个反应，既纤溶酶引起的尿激酶前体的活化反应和尿激酶型纤溶酶原激活剂引起的纤溶酶原的活化反应，α-D-葡萄糖甘油二酯对这两个反应的影响是相当小的。进一步的研究发现，葡萄糖甘油二酯带来了尿激酶前体内部荧光的有意义增加以及它不影响纤溶酶原和尿激酶型纤溶酶原活化因子的内部荧光的变化。由这个结果能够推测葡萄糖甘油二酯带来了尿激酶前体空间结构的变化，并且能认为尿激酶前体的这个空间结构的变化与尿激酶前体的内因性纤溶酶原激活剂的作用有关。首次发现了提高尿激酶前体的内因性活性的天然生理活性化合物。 3 讨论 到目前为止，作为酶抑制剂的天然化合物是合成化合物已经知道的很多，但与此相对，如果除去辅酶、金属盐类和酶原保护剂等物质，作为酶活化剂的物质的数量是相当少的。上述所叙述的化合物不是作用于酶而是作用于酶的前体-酶原，这些化合物所以能够被确定为具有活性作用，得益于纤溶酶原分子的独特结构。当机体受到内在或外在的刺激，凝固-纤溶系统迅速对应的必要性被通过蛋白质空间结构的变化（与酶的活化有关）体现出来，这被认为是机体进化的一个方面。纤溶酶原是这种变化过程的一个典型，发现的这些具有促进纤溶作用的化合物使纤溶酶原的空间结构发生微妙的变化从而促进了纤溶作用。从以上的这些事实还能够进一步推测纤溶因子如纤溶酶、尿激酶、尿激酶前体的活性化合物也会促进血栓纤维蛋白的溶解，并且纤溶系统抑制因子的抑制化合物也会促进血栓纤维蛋白的溶解。 溶血链球菌产生的链激酶等细菌的代谢产物和纤溶系统的关系从很早以前就知道了，最近又从侵染性的多种病原菌中发现了纤溶酶原的受体［2］，这些受体被认为与病原性细菌的侵入和组织侵入有关。与这些受体蛋白质相比较，上述叙述的化合物是低分子化合物，这些低分子化合物来自于细菌、放线菌、霉菌和海洋生物，作用于纤溶酶原或是尿激酶前体。产生这些化合物的生产菌和高等动物的关系如何？虽然目前的材料还不充分，但这些化合物的存在也让研究者能进一步探索这些化合物在病原菌侵染、组织纤溶、癌细胞游走和血栓疾病治疗上的巨大价值。 被应用于纤溶疗法上的酶或高分子蛋白如尿激酶、tPA等，主要是应用于心肌梗塞等重度血栓疾患的治疗上，它会带来全身出血的重大危险性，与此相对应，作用于纤溶酶原和尿激酶前体的低分子化合物会使生理的纤溶反应平稳的进行，特别适用于慢性疾患的治疗以及血栓疾病的前期，这些化合物正被人们期待着能成为安全、高效的血栓治疗药物。 微生物论文:微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用 摘要：本文结合堆肥化、卫生填埋两种现行的城市生活垃圾处理工艺，主要介绍了城市生活垃圾生物处理过程中的微生物种群，以及通过分析开发出的新的微生物技术，指出了应用于城市生活垃圾处理的高效的微生物技术的研究方向。 关键词：城市生活垃圾 微生物 强化微生物处理技术 基因工程 随着城市化进程在全球范围的加速，城市化带来的环境污染和人类聚居状况恶化等问题，已成为世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾（Municipal solid waste, 简称MSW）是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，是城市环境的主要污染物之一。目前，城市生活垃圾处理处置的方法主要包括卫生填埋（Sanitary landfill）、堆肥化(Composting)、焚烧(Incineration)三种，其中前两种处理方式均属于生物处理技术。具体来说，MSW生物处理技术就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物，在一定控制条件下，进行一系列的生物化学反应，使得MSW中的不稳定的有机物代谢后释放能量或转化为新的细胞物质，从而MSW逐步达稳定化的一个生化过程。 1. 城市生活垃圾生物处理中主要的微生物 MSW生物处理技术主要包括好氧和厌氧生物处理。好氧生物处理如：好氧堆肥、生物反应器填埋等，其工艺中的微生物主要有细菌、放线菌、真菌等微生物种群。厌氧生物处理，如：厌氧消化、厌氧填埋等，其工艺中的微生物又称“瘤胃微生物”，主要有水解细菌、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等。 1.1 城市生活垃圾好氧生物处理中的微生物 1.1.1 细菌 在MSW好氧生物降解过程中，细菌凭借强大的比表面积，可以快速将可溶性底物吸收到细胞中，进行胞内代谢。总的来说，其数量要比放线菌和真菌多得多。当然，在不同的环境中分离的细菌在分类学上具有多样性，主要有假单胞菌属（pseudomonas）、克雷伯氏菌属（klebsiella）以及芽孢杆菌属（bacillus）的细菌[1]。在堆肥过程中，细菌总数的变化趋势是高-低-高。堆肥初期，有机废物中携带有的大量细菌分解有机物质释放能量，使堆体温度上升，此时，常温细菌受到抑制，嗜温细菌活跃；当堆温升至高温阶段，只有少量的嗜热细菌可以活动；高温期过后，随着有机成分的减少，堆体温度降低，嗜温及常温细菌又开始活跃，使细菌总数上升。整个好氧降解过程中，嗜温细菌是堆肥系统中最主要的微生物。 1.1.2 放线菌 放线菌具有多细胞菌丝，可以分解一些纤维素,并溶解木质素。它比真菌能够忍受更高的温度和pH值,在垃圾生物降解的高温阶段是分解木质纤维素的优势菌群。研究表明，诺卡氏菌（nocardia）、链霉菌（streptomyces）、高温放线菌（thermoactinomyces）和单孢子菌（micromonospora）等在MSW好氧堆肥中占优势[1]。 1.1.3 真菌 在MSW生物降解过程中，真菌对垃圾有机成分的分解和稳定化起着重要的作用。真菌不仅能分泌胞外酶，水解有机物质，而且由于其菌丝的机械穿插作用，还对物料起一定的物理破坏作用，促进生化反应。温度是影响真菌生长的重要因素之一，堆肥过程中随着温度的升高,真菌的菌落数开始减少,在64℃左右,嗜热性真菌几乎全部消失。当温度下降到60℃以下时,嗜温性真菌和嗜热性真菌又都会重新出现在堆肥中[2]。 1.2 厌氧生物处理微生物 MSW的厌氧生物处理依次分为水解、产氢产酸和产甲烷三个阶段，每个阶段各有其独特的微生物类群起生物降解作用。 1.2.1 水解细菌 水解阶段水解细菌利用胞外酶对有机物进行体外酶解，使固体物质变成可溶于水的物质，然后细胞将其吸收，水解成不同产物，该阶段起作用的细菌为水解细菌。Hungate分离出了以下几种水解菌：（1）产琥珀酸拟杆菌属,（2）湖生(lochheadii)芽孢菌属,（3）柱孢梭菌属,（4）生黄瘤胃球菌,（5）白色瘤胃球菌落,（6）溶纤维丁酸弧菌。同时还分离出纤维酶B—1,4—葡聚糖酶,外B—1,4—葡聚糖酶和纤维素二糖酶[3]。 1.2.2 产氢产乙酸菌群 产氢产乙酸菌群是将第一阶段发酵产物如丙酸等三碳以上有机酸、长链脂肪酸和醇类等氧化分解成乙酸和分子氢。在卫生填埋场中已分离出产氢产乙酸菌布氏甲烷杆菌属和G株布氏甲烷杆菌属等[3]。 1.2.3 产甲烷菌群 甲烷菌利用H2/CO2、醋酸和甲醇甲酸等C类化合物为基质，将其转化为甲烷。在卫生填埋场中,产甲烷菌群分杆状菌、球状菌和八叠球菌三类。杆状产甲烷菌通常呈弯曲、链状或丝状,此类细菌有史密斯甲烷短杆菌属、甲酸甲烷杆菌属、巴氏甲烷杆菌属、反刍甲烷短杆菌属、史密斯甲烷杆菌属、嗜热自养甲烷杆菌等；球状产甲烷细菌直径为0.3～5微米,球形细胞呈正圆形或椭圆形,成对排列成链状。此类细菌有巴氏甲烷八叠球菌、范尼氏甲烷球菌、沃氏甲烷球菌、马氏产甲烷球菌、海生产甲烷球菌及嗜热无机营养甲烷球菌等。八叠球状产甲烷菌,其细胞繁殖成规则、大小一致的类似砂粒的堆积物,有227巴氏甲烷八叠球菌、巴氏甲烷八叠球菌、嗜热甲烷八叠球菌等[3]。 2. 微生物技术在MSW处理过程中的应用 MSW的生物处理主要是利用微生物在一定控制条件下，使有机物发生生物化学降解，形成一种稳定的化合物的过程。因此，微生物对垃圾中有机物降解的快慢、对有机成分降解的程度直接决定着处理周期的长短和处理效果的好坏，在MSW处理过程中起着决定性的作用。故MSW生物处理的优劣取决于微生物自身的结构、所处环境下的代谢状况。目前有很多学者在此方面做出了很大的努力，通过分析某种处理环境下微生物的特性、采用多种方式改变工艺中微生物的数量，质量等，开发出了多种MSW生物处理技术，如：强化微生物（纯种分离、强化接种、添加微生物菌剂、微生物固定化）以及基因诱变等技术。 2.1 强化微生物处理技术 强化微生物处理技术是从改变工艺中单位反应器空间内微生物的质量或数量的角度来增强MSW的降解率，从而提高处理效率，缩短处理周期。 2.1.1 纯种分离 自然界中的微生物总是杂居在一起，即使一粒土或一滴水中也生存着多种微生物。为了提高工艺中某种有效微生物的质量（纯度），提高处理效率，必须进行微生物的纯种分离技术。常见的纯种微生物的分离方法有平板划线分离、液体稀释法分离、利用选择培养基进行分离以及菌丝尖端切割分离[4]。 （1） 平板划线分离 将已经熔化的培养基倒入培养皿中制成平板，用接种环沾取少量待分离的材料，在培养基表面平行或分区划线(图1)，然后，将培养皿放入恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成纯种的单个菌落。 图1 几种划线方法示意图 （2） 液体稀释法 将待分离的样品经过大量稀释后，取稀释液均匀地涂布在培养皿中的培养基表面，培养后就可能得到单个菌落。 （3） 利用选择培养基进行分离 不同的微生物对不同的试剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用这些特点可配制出适合某种微生物生长而限制其他微生物生长的选择培养基。用这种培养基来培养微生物就可以达到纯种分离的目的。 （4） 菌丝尖端切割 这种方法适于丝状真菌。用无菌的解剖刀切取位于菌落边缘的菌丝的尖端，将它们移到合适的培养基上培养后，就能得到新菌落。 2.1.2 强化接种处理技术 纯种分离后还要将微生物接种到垃圾中进行生物处理，但由于接种微生物的生存环境发生了变化，故在微生物适应周围环境前，处理效率达不到理想的效果，因而直接在垃圾中进行微生物接种的处理效果则应好于微生物纯种分离后再接种的处理效果。直接在垃圾中进行微生物接种可采用多种方式，如：垃圾渗滤液循环、加入一定比例的垃圾腐熟物等。 微生物对垃圾的降解是在多种微生物的协同作用下完成，在适宜的条件下，微生物协同作用能力的大小取决于微生物种群的大小与结构的稳定性。一般说来，生物的种群越大，其自动调控能力越好，适应性就越强，结构越稳定。经垃圾渗滤液循环或向待处理的新鲜垃圾中加入一定比例的垃圾腐熟物进行强化接种培养后，微生物的种群扩大，且循环次数越多，微生物的数量和种群就越大，这样就会更有利于对垃圾的降解。 2.1.3 添加微生物菌剂 研究表明,单一的细菌、真菌、放线菌群体,无论其活性多高,在加快垃圾生物降解进程中的作用都比不上复合微生物菌群的共同作用[5]。微生物菌剂是采用分离、筛选的有效微生物，配合一定的处理工艺和设备，通过合理地调配各种有效微生物的含量，进行筛选、培育MSW生物处理的高效复合微生物菌剂，进而来调节菌群结构、提高微生物降解活性，提高微生物降解有机成分的效率。复合微生物菌群中既有分解性细菌，又有合成性细菌；既有纤维素分解菌、真菌，又有放线菌。向工艺中添加复合微生物菌剂，不仅增加了工艺中微生物初始浓度，而且改善了工艺中微生物的种群结构。作为多种细菌共存的一种生物群落，依靠相互间共生增殖及协同作用，代谢出抗氧化物质，生成稳定而复杂的生态系统，使得整个生物降解过程中微生物数量保持相对稳定，处理效果较佳[6]。 2.1.4 固定化技术 固定化微生物技术是将微生物固定在载体上，使其高密度密集并保持其生物功能，在适宜的条件下还可增殖，以满足处理工艺的要求[7]；实质上是从增加单位反应器内微生物数量的角度来提高微生物的活性，使得细胞密度高，微生物流失少、不需分离，就能纯化和保存高效菌株等优势，反应速度快，运行稳定、可靠，从而节约运行成本，提高MSW的处理效率。固定化微生物技术目前国内外还没有一个统一的分类标准，方法也多种多样，主要有载体结合固定化（吸附法）、交联固定化、包埋固定化和共价结合法，各种固定化方法和载体都各有特点,见表1。其中，微生物细胞的固定化方法以包埋法和吸附法最为常用。包埋法是将微生物封闭在天然高分子多糖类或合成高分子凝胶的网络中，从而使微生物固定化；其特点是可以将固定化微生物制成各种形状(球状、块状、圆柱状、膜状、布状、管状等)，但包埋法制得的固定化微生物对传质有一定的影响。吸附法是将微生物细胞附着于固体载体上，微生物细胞与载体之间不起化学反应，并且具有操作简单、固定化条件温和、细胞活性损失小、载体可以反复使用等优点，所以被广泛应用和深入研究[8]。 微生物论文:论土壤微生物的宏基因组学及其研究进展 论文关键词 土壤宏基因组学；研究进展；局限性 论文摘要 土壤宏基因组学技术是近来发展比较迅速的一种新方法，是研究土壤微生物生态学的基础，也是获是土壤中各种基因资源的一种有效手段。介绍了土壤宏基因文库的构建、筛选及土壤宏基因组研究现状和这一技术的局限性。 宏基因组学源于20世纪70年代土壤微生物基因组DNA的直接提取技术的实现，随着微生物学和生物技术的不断发展，Handelsman于1998年提出了宏基因组学的概念[1]。宏基因组学又叫环境基因组学（Environmental Genomics）或群体基因组学（Community Genomics），定义为利用现代基因组技术直接研究自然状态环境中的有机体群落，而不需要分离、培养单一种类的微生物。生物学和化学的结合孕育了宏基因组学的诞生，而宏基因组学的发展需要最大限度的利用现代生物技术和实用筛选技术。 土壤宏基因组学技术是近来发展比较迅速的一种新方法[2]，这种方法从土壤环境样品中直接提取微生物基因组DNA（宏基因组）并克隆于不同载体，再将重组载体转移到适宜的宿主以建立宏基因组文库；同时结合不同的筛选技术，从基因文库中筛选新基因或新的生物活性物质。应用这些免培养的新方法和新技术，可以绕过微生物菌种分离培养这一技术难关，直接在基因水平上研究、开发和利用无法培养的微生物资源；有利于揭示不可培养微生物的基因多样性，为农业、医药和环境的可持续发展提供丰富的资源。 1土壤宏基因文库的构建 关于土壤宏基因组学技术的构建已有许多研究报道[3]，文库的构建需要足够高质量的DNA，由于土壤微生物往往会与土壤其他组分紧密结合，这就增加了提取土壤DNA的难度[4]。常用的方法包括直接提取法和间接提取法。直接提取法是将样品直接悬浮在裂解缓冲液中处理，使其释放DNA，继而抽提纯化；间接提取法是首先去除土壤等杂质，通过不同的离心速度从土壤中分离出细胞，然后对细胞进行抽提。直接提取法提取的DN段较小（1~50kb），提取率高，操作简单；间接提取法提取的片断较大（20~500kb），纯度高，但操作繁琐，有些微生物在分离过程中会丢失。 根据插入片断大小，可以把基因文库分成2类：质粒载体的小片段插入（小于15kb）和柯斯质粒（15~40kb）或BAC（细菌人工染色体）（超过40kb）载体的大片段插入。大肠杆菌（Escherichia coli）是表达土壤细菌基因或基因簇的通用宿主，穿梭载体或BAC文库可将大肠杆菌包含的文库信息转移至其他宿主如链霉菌或假单胞菌[5]。 载体系统的选择取决于所提取土壤DNA的质量及研究目的，包括欲插入目的片段的大小、所需要的载体拷贝数、使用的宿主以及筛选方法等。如对腐殖质含量较高或剪切较严重的DNA样品适宜构建质粒文库，小片段的文库适用于筛选新的与代谢相关的单基因或小操纵子；而对于含较大基因簇或大片段的DNA样品则需要构建大片段和大容量的载体文库。Rondon直接把环境DNA克隆到低拷贝BAC载体，以大肠杆菌作为宿主构建了含100Mbp 的小文库（SL1）， 并从这个文库中检测到DNA酶、脂肪酶、淀粉水解酶的活性。 2土壤宏基因组文库的筛选 宏基因文库的筛选主要有功能驱动筛选、化合物结构水平的筛选、序列驱动筛选，底物诱导基因表达筛选。功能驱动筛选是根据重组克隆产生的新活性进行筛选，在工业上有很多重要的酶就是用这种方法发现的。其主要缺点是要在寄主中进行功能表达，造成筛选工作量大，效率低。化合物结构水平的筛选是根据不同结构的物质在色谱中有不同的峰值，通过比较转入和未转入外源基因的宿主细胞或发酵液抽提物的色谱图筛选产生新结构化合物的克隆子。此方法工作量大，费用高。序列驱动筛选是不依赖重组基因在宿主中表达来筛选，而是根据已知功能的基因序列设计探针或PCR引物，通过杂交进行筛选具有目标序列的克隆子。底物诱导基因表达筛选是利用底物诱导克隆子分解代谢基因进行筛选，这种方法已经成功的从宏基因中筛选出芳烃化合物诱导的基因。国内外的资料显示这4种筛选方法可以筛选到所需要的物质，但筛选效率低，费用高。 3土壤宏基因组研究现状 利用宏基因组学的技术，科研人员筛选到了许多功能基因，加拿大TerraGen Discover公司最先在以链霉菌为宿主的宏基因组文库中筛选到了具有抗菌活性的5种新的小分子物质TerragineA、B、C、D、E[5]；Courtois等利用柯斯载体构建了含5 000个克隆子的环境基因组文库，采用PCR 序列分析的方法，筛选出编码聚酮合成酶的新基因，同时采用HPLC技术发现了脂肪二烯醇中2种新的化合物，两者互为同分异构体；Yun等选用pUC19为克隆载体构建大肠杆菌基因组文库，利用活性筛选方法，从30 000个重组子中筛选出1个含淀粉酶基因（amyM）的克隆子。 2005年，LimHK等以枯草芽孢杆菌为宿主，建立了森林土壤的宏基因组文库，筛选到2个具有抗菌活性的克隆，对其结构进行分析，得出其中一个为产红色色素的靛玉红，另一个为产蓝色色素的靛蓝，是靛玉红的异构体。2006年，Voget S等首次研究了从土壤宏基因组文库中筛选到的一种纤维素酶的性质，证实了其具有较广的pH值和温度适应范围，并且在较高的盐度时也具有活性，具有工业应用价值。 4土壤宏基因组学的技术局限性 总DNA提取技术尚存在一定的限制，土壤环境中，由于微生物与土壤颗粒紧密结合的特性以及腐殖酸等抑制性物质存在等原因，从中难以获得适于构建宏基因组文库的高分子量DNA。Bertrand等采用间接提取法，通过Nycodenz梯度离心，所回收的土壤DN段大小己能达到400kbp，但至今基于原位裂解获得 100kbp土壤DNA的提取技术尚未突破，运用原位裂解法构建更大片段环境宏基因组文库（现有的土壤宏基因组文库中，平均插人片段最大为44.5kb）仍是一个难点。不可避免地，环境宏基因组文库所包含微生物基因组信息的偏差将直接导致“基因遗漏”现象发生，如海洋中普遍存在的微生物固氮基因，却在测序量高达1.6Gbp的马尾藻海水宏基因组文库中被遗漏，表明仅运用宏基因组学技术同样会忽略部分的微生物资源。 阳性克隆筛选频率低是宏基因组学的另一个瓶颈所在，运用经典的功能筛选方式，往往是在数千个，甚至数百万个重组克隆子中才能检测到有用的活性克隆，造成此局面一个重要的原因是外源基因的异源表达水平低下。目前根据核酸序列相似性及基因保守区设计探针或引物的杂交、PCR筛选方法，从文库中发现新基因的比率尚不到已知基因的40%。 环境微生物宏基因组研究能让我们发现存在于不可培养微生物中的一些重要的生理过程。许多实验室已经开始努力从不可培养土壤生物的基因组序列中去获得重要的基因，特别是从Acidobacterium组中，因为它是土壤中最常见的细菌。这些数据提供了关于这些生物在土壤中扮演角色的线索。随着足够序列信息的获得，这些生物的代谢途径将被构建出来，引导我们采取有效的策略去培养这些生物。这些数据也将准许我们构建包含所有已知开放阅读框的微生物芯片，来确定这些基因在时间和空间上的表达状况。 尽管宏基因组技术本身还存在着一些局限性，但它为土壤微生物的研究提供了一种有效的研究策略，尤其是对于99％以上不能获得纯培养的土壤微生物来说，宏基因组学不仅是研究土壤微生物生态学的坚实基础，更是我们获得土壤中各种基因资源的一个有效手段。 微生物论文:硝酸咪康唑搽剂微生物限度检查法的建立 【摘要】 目的 建立硝酸咪康唑搽剂微生物限度检查法。方法 测定硝酸咪康唑搽剂对大肠埃希菌等5种试验菌的回收率，对2个控制菌（铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌）的检查方法进行验证。结果 用薄膜过滤法和0.1%吐温80-ph7.0氯化钠-蛋白胨缓冲液作冲洗剂检查本品的细菌总数、真菌及酵母菌计数，其试验菌回收率均达到70%以上。同样用该方法检查本品的铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌，其试验组呈阳性反应，阴性菌对照组呈阴性反应。结论 用薄膜过滤法联用0.1%吐温80-ph7.0氯化钠-蛋白胨缓冲液作冲洗剂可以消除硝酸咪康唑搽剂在试验条件下的抑菌作用，从而顺利检出该品种所污染的各种微生物。 【关键词】 硝酸咪康唑搽剂；微生物限度检查；方法学验证 微生物限度检查法是检查非规定制剂及原料、辅料受微生物污染程度的方法，检查项目包括细菌数、真菌数、酵母菌数及控制菌检查［1］。但具有抑菌成分的药品由于其抑菌活性的干扰，常规检查结果不能真实地反映出药品中污染微生物的情况，必须先消除供试品中的抑菌活性，再根据《中国药典》规定的方法进行检查，并必须对所采取的检查方法进行验证，以确认抑菌活性的消除和检查方法的可靠性。具有抑菌作用的药品，每个品种抑菌效果不同，因此适合各个品种的微生物限度检查法也不同。 作者曾用常规法、培养基稀释法及薄膜过滤法（用ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗）对硝酸咪康唑搽剂进行微生物限度检查，结果均不能达到药典要求。吐温80是亲水性表面活性剂，具有增溶作用，因此本文选择用薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲溶液做冲洗剂检查该药品的细菌、真菌、酵母菌数和控制菌，结果满意，可为同类药品的微生物限度检查法提供科学依据。 1材料 1.1菌种大肠埃希菌(escherichia coli)［cmcc(b) 44 102］, 金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)［cmcc(b) 26 003］, 枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)［cmcc（b）63 501］, 金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)［cmcc(b) 26 003］，铜绿假单胞菌（pseudomonas aeruginosa）［cmcc(b)10 104］白色念珠菌(candida albicans)［cmcc(f) 980011］, 黑曲霉(asperg illus niger)［cmcc(f) 98003］，由广东生物研究所提供，菌种代数均为第3代。 1.2培养基及试剂ph7.0氯化钠蛋白胨缓冲液、0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液、营养肉汤、改良马丁培养基、营养琼脂培养基、虎红培养基、胆盐乳糖培养基、溴化十六烷基三甲铵琼脂、二盐酸二甲基对苯二胺试剂、pdp琼脂培养基、三氯甲烷、甘露醇氯化钠琼脂培养基和革兰氏染色剂。 1.3样品硝酸咪康唑搽剂，阿特维斯（佛山）制药有限公司，批号：0606950，成分：硝酸咪康唑、玫瑰麝香香精、乙醇、二甲基亚砜。 2方法与结果 2.1菌液制备［1］ 2.1.1取经37 ℃ 培养18～24 h的金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌与大肠埃希菌的肉汤培养物1 ml，加入9 ml 0.9%无菌氯化钠溶液中，10倍稀释并制成每1 ml中含菌数50～100 cfu的菌悬液，做活菌计数。 2.1.2取经25 ℃培养18～24 h的白色念珠菌液体培养物1 ml，加入9 ml 0.9%氯化钠溶液中，10倍稀释并制成每1 ml中含菌数50～100 cfu的菌悬液，做活菌计数。 2.1.3接种黑曲霉的新鲜培养物至改良马丁琼脂斜面培养基中，培养5～7 d，加入3～5 ml 0.9%无菌氯化钠溶液，将孢子洗脱。然后，吸出孢子悬液至无菌试管内，用0.9%无菌氯化钠溶液制成每1 ml含孢子数50～100 cfu的孢子悬液，做活菌计数。 2.2供试液的制备［2］取本品10 ml，加ph7.0无菌氯化钠?蛋白胨缓冲液至100 ml，混匀，作为1∶10的供试液。 2.3验证方法 2.3.1细菌、真菌和酵母菌计数法回收率的测定 薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲溶液作冲洗剂对各试验菌的回收率进行实验，3次独立平行试验结果的均值见表1［3］。 ①试验组：取供试液10 ml到薄膜过滤器中,用无菌的0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲溶液冲洗3次，每次100 ml, 并在最后1次冲洗液中加入1 ml的试验菌液（50～100 cfu/ml）冲洗后取出滤膜，菌面朝上贴于预先制备好的营养琼脂培养基或虎红培养基平板上，置30～35 ℃培养48 h或23～28 ℃培养72 h。记录菌落数。试验组的菌回收率=(试验组平均菌落数-供试品对照组的平均菌落数)÷菌液组的平均菌落数×100%。 ②菌液组［4］：在过滤器中预先加入大约20 ml的无菌0.9%氯化钠溶液，再吸取1 ml的试验菌液（50～100 cfu/ml）到过滤器中，过滤。再用100 ml无菌的0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗1次，取出滤膜，菌面朝上贴于预先制备好的营养琼脂培养基或虎红培养基平板上培养，培养方法同试验组。 ③供试品对照组：方法同试验组，但不加试验菌液。 ④稀释剂对照组：方法与试验组同，其中供试液用ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液代替。稀释剂对照组的菌回收率=稀释剂对照组平均菌落数÷菌液组的平均菌落数×100% 表1各试验菌株的回收率　略 从表1可知，在3次独立的平行试验中，稀释剂对照组的菌回收率、试验组的菌回收率均不低于70%。可用薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗方法检查硝酸咪康唑搽剂的细菌、真菌及酵母菌数。 2.3.2控制菌检查方法验证 ①试验组：取供试液10 ml到薄膜过滤器中, 用无菌的0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗3次，每次100 ml, 并在最后一次冲洗液中加入50～100 cfu的试验菌（验证铜绿假单胞菌时,试验菌为铜绿假单胞菌），冲洗后取出滤膜放入预先制备好的相应培养基中，依相应控制菌检查法检查。 ②阴性菌对照组：方法同试验组，试验菌改为50～100 cfu阴性对照菌（2个控制菌验证的阴性对照菌均为大肠埃希菌）。 ③菌液组 ：在过滤器中预先加入约20 ml的无菌0.9%氯化钠溶液，在吸取50～100 cfu试验菌到薄膜过滤器中，用100 ml 0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液冲洗1次。冲洗后取出滤膜，菌面朝上贴于预先制备好营养琼脂培养基上，置（36±1）℃培养48 h，记录活菌数［5］。 3次平行试验结果一致，试验结果见表2。 表2对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的验证结果　略 从表2可见，用薄膜过滤法联用0.1%吐温ph7.080?氯化钠?蛋白胨缓冲溶液作冲洗剂检查铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌，方法成立。 3讨 论 硝酸咪康唑搽剂为广谱抗真菌药，主要含有硝酸咪康唑、乙醇和二甲基亚砜等成分，对皮肤癣菌、念珠菌等有抗菌作用，对某些细菌也有一定抑制作用。《中国药典》2005版规定，对药品在微生物限度检查时，其方法应通过验证，以确认供试品的抑菌活性已被消除而保证检查方法的可靠性。从本品的微生物限度检查法的建立研究可见，选用薄膜过滤法联用0.1%吐温80?ph7.0氯化钠?蛋白胨缓冲液作冲洗剂来检查本品的细菌数、真菌、酵母菌数及控制菌（铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌）的方法有效，在细菌总数、真菌及酵母菌计数实验中，试验菌回收率均能达到70%以上；铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌检查实验，试验组呈阳性反应，阴性菌对照组呈阴性反应。本文结果可为同类产品的微生物限度检查方法验证提供科学的依据。 微生物论文:浅谈如何提高医学微生物学和免疫学课堂教学质量 【摘要】在医学微生物学和免疫学课堂教学中，采用循序渐进的原则、多媒体课件教学、运用恰当的比喻、采用启发式教学、注重归纳总结、加强综合应用的训练，能有效提高课堂教学质量。 【关键词】医学微生物学和免疫学 课堂教学质量 医学微生物学和免疫学是一门重要的医学基础课，与其他基础课和临床课联系紧密。医学微生物学所研究的对象体积微小、内容琐碎复杂；而免疫学内容大多是深入到分子水平、概念多、抽象、前后章节内容环环相扣、逻辑推理性强。因此在课程教学中难度较大。笔者在十几年的教学实践中积累了一些经验，就如何提高医学微生物学和免疫学课堂的教学质量，谈几点体会。 1 修订部颁教学大纲，使教学内容更符合临床实际 修订部颁教学大纲的部分内容相对于新版教材和临床实际显得有些落后，我们与临床教研室经验丰富的教师经过反复研究，对原教学大纲进行修改。删去免疫学应用中的补体结合反应、增补补体mbl激活途径；根据认知规律按抗原、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、免疫学应用的顺序进行讲解。微生物部分将以前要求掌握的脊髓灰质炎病毒改为了解内容；将奈瑟氏菌属、人类免疫缺陷病毒、密螺旋体属等内容改为掌握；增补冠状病毒、禽流感病毒、霍乱弧菌o139、朊粒等较新的内容；增补新发现的“超级细菌”内容；结合学生大多来自农林牧区的特点，特将布鲁菌属、森林脑炎病毒作为掌握内容。修改后的大纲突出重点、兼顾全面、删繁就简、循序渐进，力求教学的先进性与实用性，做到了理论联系实际。 2 采用多种方法提高学生学习医学微生物学和免疫学的兴趣 近年来进入中专学校的学生大多学习基础差，中专所学知识内容与初中不同，内容多而深。因此，学生对基本概念和基本理论的理解能力差；对物质结构的空间想象力差；逻辑思维能力和解决问题的能力差，而这些又是促成大多数学生对学习兴趣低的原因。 美国心理学家布鲁纳提出：“学习的最好刺激就是对相应内容产生浓厚的兴趣。”因此，在讲绪论和新的学习内容时，我都精心设计，激发学生对所要学的内容产生浓厚的兴趣，以调动学生们学习的积极性和主动性。例如：在讲微生物及免疫学的发展简史、补体、革兰氏染色等内容时，就以微生物及免疫学科学家（列文·虎克、革兰等）的真实事迹作为辅助教学的重要手段，通过介绍主人公当时发现问题的背景，遇到过哪些问题及如何解决问题的过程，最终得出什么结论以及有何意义。不仅激发了学生的学习兴趣，而且培养了学生发现、分析及解决问题的能力。例如在讲ⅰ型超敏反应一节时，笔者导入一些人（身边熟悉的老师及学生）在日常生活中因冷热、接触某些食物、花粉、紫外线等过敏；母亲因接触了婴儿含有青霉素的尿液而使其过敏性休克而死亡的案例；我又讲授蚕豆过敏症、面食过敏症、蘑菇过敏症等的临床表现，提高了学生的兴趣与求知欲，授课效果相当好。 授课内容紧贴生活实际，能提高教学效果。例如：在讲消毒灭菌这一节内容时，在煮沸的水中加入小苏打，不仅提高杀菌力，又可防止金属器械生锈。就湿热和干热哪种消毒效果好进行讨论，让同学们以日常生活体会（移动热物品时用干手巾还是湿手巾、皮肤容易被水蒸气烫伤）进行总结。 在教学中选择能突出微生物及免疫学重要基本理论的临床问题，这样就避免理论教学的枯燥与乏味，能活跃课堂气氛，提高学生学习兴趣和教学效果，也能提高学生解决实际问题的能力。例如：输血时为什么要做和怎么做交叉配血实验、儿童及解放军等易受伤人群感染破伤风后如何治疗、治疗时应注意哪些问题？同种异体器官移植物存活率的高低取决于什么？为什么人对同一种疾病的抵抗力不同等等。 3 按照免疫应答的过程，采用循序渐进的原则讲授免疫学基础部分 例如在讲抗原时就采用了如图3—1流程进行讲解，使学生不仅掌握了抗原及相关内容，而且对免疫细胞、免疫分子和免疫应答过程有了初步认识。在讲授免疫细胞、免疫分子、mhc及免疫应答时则采用图3—2流程进行讲解，使学生对免疫学的分子水平有了更深刻的认识，较轻松地就掌握了免疫细胞及免疫分子之间的相互作用及免疫应答等复杂内容。 4 科学运用多媒体课件教学，提高教学效果 目前，多媒体技术在教学活动中应用广泛，越来越体现出其卓越的性能，针对微生物及免疫学课程的内容抽象、较难理解特点，将多媒体教学与传统教学合理配合，能将抽象的变为直接的、静态的变为动态的、繁杂的变为简单的，能充分调动、激发学生学习的兴趣和观察及思考能力，也便于学生对免疫学结构、结构与功能关系的深刻理解，而且学生对所学内容记忆深刻，大大提高了课堂教学效果。例如：免疫球蛋白水解片段的讲授、k细胞的adcc效应、补体的经典激活途径、金黄色葡萄球菌引起烫伤样皮肤综合征、艾滋病临床表现等。 5 运用恰当的比喻，将抽象内容形象化、生动化 在讲授免疫系统时，将中枢免疫器官(骨髓与胸腺)比作是t、b细胞“革命圣地延安”，t、b细胞在此发育分化成熟，并学会了“认清敌我”（识别）的本领后离开，到外周免疫器官（淋巴结、脾脏等）开展工作，并不断巡视（淋巴再循环），一旦出现（衰老死亡和突变的细胞、病原微生物等抗原性异物侵入）情况，t、b细胞立刻识别并在接收到“鸡毛信”（双信号）后分化增殖为效应t细胞及抗体，它们再“招兵买马”（淋巴因子、穿孔素、颗粒酶、补体、吞噬细胞、k细胞等）形成庞大军队以不同方式去“歼灭清除敌人”。 抗原、抗体的特异性好比“钥匙与锁”的关系，“一把钥匙只能开一把锁”。 将补体激活酶促级联反应比作“多米诺骨牌效应”。 6 在免疫学理论教学中注重采用启发式教学 医学免疫学知识连贯性很强，前后章节内容联系紧密。因此在教师的教学及学生的学习过程中，要正确认识免疫学结构体系是学好免疫学的基础。否则学生就会对免疫学的普遍反映是枯燥、难理解、难记忆。因此，教师在授课时要采用启发式教学。启发学生深入思考、讨论，要把前面部分所学习的免疫学基本概念、基本知识、基本原理有机地运用于对各种免疫机制（如抗原识别机制、抗体免疫效应机制、ctl/nk/k细胞杀伤靶细胞的机制、各型超敏反应的发生机制、各种临床常用免疫学检测技术及防治的原理）的学习和领会中去。更要注重启发学生运用所学的免疫学知识认识、理解临床实际问题，临床应用某些抗生素及抗体制剂时应该注意什么问题，怎样避免或减少超敏反应的发生？器官移植为什么要做组织细胞配型？这样学习既能学以致用，又能反过来促进、加深学生对免疫学的认识理解。 7 加强综合应用的练习，注重归纳总结 俗话说得好，“熟能生巧”。成功的关键在于勤学苦练。练习的意义在于检验自己，对学习形成反馈调节，提高学习效果。学生通过做练习可以发现自己在学习中的薄弱环节、认识中的片面和错误，检验学习的效果，同时又是一种将所学书本知识加以运用以解决问题的实习机会。教师通过学生做练习，可以及时发现学生存在的问题，做到真正地因材施教、有的放矢，提高教学质量。 在此基础上还要引导学生进一步横向比较，在深层次上掌握基本知识及基本概念。如抗体与免疫球蛋白的区别、补体活化经典途径、旁路途径及mbl途径的区别、tcr与bcr的区别、mhc—ⅰ和mhc－ⅱ类分子的区别、病毒与细菌的主要区别、致病性葡萄球菌与链球菌在致病因素和在引起局部化脓性感染时各有何特点？能引起食物中毒的细菌有哪些等。通过总结学生们才能更加深刻理解，更好地记忆，从而学好微生物学及免疫学。 只有激发起学生学习微生物学及免疫学的兴趣，把抽象问题形象化、生动化，充分发挥现代化教学优势，采用启发式教学，深入思考讨论，归纳总结，微生物学及免疫学的课堂教学质量一定会得到提高。 微生物论文:甘草有益微生物的研究进展 作者：崔浩然，牛小宇，刘春生 【摘要】 植物体内大量分布的微生物对植物产生的影响已成为人们关注的热点，特别是那些有益的影响可对植物的生长及活性成分的形成产生一定的作用。甘草作为一种大宗中药，其栽培品的质量一直是人们所关心的问题，甘草有益微生物对提高甘草的品质有重要作用。该文综述了甘草有益微生物的研究进展，以期对提高栽培甘草的质量起到指导意义。 【关键词】 甘草; 内生菌; 根瘤菌; 菌根真菌 甘草是豆科甘草属(glycyrrhiza)植物，其根及根茎为常用中药，市场需求量大。近年来，随着野生甘草资源的急剧减少，且国家明令禁止采挖野生甘草，使甘草供求矛盾日益尖锐。在这种情况下，对甘草资源的保护性利用及栽培甘草势在必行。近年来，随着人工甘草种植面积的逐年加大，提高甘草的质量成为亟待解决的一个关键问题。相关研究表明，植物有益微生物可以产生促植物生长的活性物质，提高植物固氮性能，促进植物对恶劣环境的适应，加强系统的生态平衡，保证寄主植物健康生长。因此本文就近年来甘草有益微生物的研究进展进行综述，以期对提高栽培甘草的质量有指导意义。 1 甘草内生菌的研究现状 内生菌是指一生或至少一生中的某个阶段能进入活体植物组织内，并且不引起明显组织变化的真菌或细菌［1,2］。1993年，strobel等［3］从短叶红豆杉taxus brevifolia nutt的树皮中分离出二百多种微生物，其中有一株内生真菌taxomyces andreanae能产生紫杉醇，这一研究结果引起学者对内生菌的广泛兴趣。目前，人们已经从长春花、千层塔、银杏、厚朴等多种植物中分离得到了内生菌，并取得了一些成果。 有学者对甘草内生菌也进行了研究，发现内生菌对甘草产生一系列作用。宋素琴等［4］对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分离，并纯化得到149株细菌和2株真菌，鉴定得出149株细菌分属于13个属，2株真菌分属于青霉菌属penicillium和镰刀菌属fusarium。有学者发现内生菌可通过拮抗病原菌促进甘草生长。饶小莉等［5］从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶中共分离到内生细菌98株，并采用平板对峙方法筛选出6株菌株，其对植物病原菌有明显体外拮抗活性，鉴定这6株拮抗菌株分属萎缩芽孢杆菌(bacillus atrophaeus)、多粘类芽孢杆菌(paenibacillus polymyxa)、枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)、paenibacillus ehimensis。龚明福等［6］采用无菌操作技术从野生健康甘草glycyrrhiza uralensis的根、茎、叶、种子、根瘤等组织中分离出内生细菌（endophytic bacteria)125株，其中31株对棉花枯萎病菌(fusarium oxysporum)、棉花黄萎病菌(verticillium dahliae)具有较强的拮抗活性，这31株内生细菌分属于气芽孢杆菌属(aerobacillus sp.)、气单胞菌属(aeromonas sp.)、芽孢杆菌属(bacillus sp.)、黄单孢杆菌属(xanthomonas sp.)、假单胞杆菌属(pseudomonas sp.)、土壤杆菌属(agrobacterium sp.)。另有研究发现，从甘草中分离的有些内生菌还可产生活性物质。韦革宏等［7］从乌拉尔甘草和光果甘草中共分离得到68株内生菌，从中筛选出一个来自乌拉尔甘草的菌株mesorhizobium sp. ccnwgx022，从该菌株发酵液的石油醚提取物中分离得到了十八烷酸内酯rhizobialide，是第一次从内生菌中得到此类物质。另有学者研究了内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量变化趋势。林世利等［8］分离出不同月份苦豆子、骆驼刺、苜蓿、铃铛刺、甘草不同部位的内生细菌，研究阿拉尔地区豆科植物内生细菌种群动态。结果显示5月份的苦豆子和甘草植株、8月份的苜蓿植株、9月份的铃铛刺和骆驼刺植株的内生细菌的种类最多。内生细菌种类的分布规律依次为苦豆子中叶＞茎＞根＞种子＞花，苜蓿中根＞叶＞茎＞花＞种子，铃铛刺中茎＞叶＞种子＞花＞根，骆驼刺中根＞茎≥叶＞种子＞花，甘草中茎＞根＞叶＞种子＞花。5种豆科植物生长期中总带菌量平均值在各个月份变化趋势不同，并且各个月份的带菌量处于交替变化之中，说明不同月份5种豆科植物内生细菌的种类和数量不同，同种豆科植物不同组织部位的内生细菌的种类和数量有差异。 2 甘草根瘤菌的研究现状 根瘤菌是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。根瘤菌分快生和慢生两种类型，为化能异养菌。目前有学者已经从甘草中分离得到根瘤菌并进行了一些相关研究。 目前对甘草根瘤菌的研究多体现在根瘤菌的分类上。杨雪颖等［9］通过对西北干旱半干旱地区68株甘草根瘤菌的表型多样性和抗逆性分离研究，发现1个新类群和1个具有较高抗逆性的菌株。对新类群的中心菌株ccnwgx022和高抗性菌株ccnwgx035进行16srdna全序列测定及系统进化研究。结果表明，ccnwgx022和ccnwgx035与中慢生根瘤菌属内参比菌株的16srdna相似性分别大于96.8％和98.3％，判定它们均属于中慢生根瘤菌属。谷峻等［10］采用表型数值分类、16s rdna pcr-rflp分析和box-pcr指纹图谱分析的方法对中国北方地区的甘草根瘤菌进行表型、遗传多样性分析。供试菌株在数值分类聚类分析中约85％的相似水平上产生2个表观群，有11株菌未与已知参比菌株聚群。16sr dna pcr-rflp分析表明，供试的20株菌共产生14种遗传型，表现出丰富的遗传多样性。box-pcr指纹图谱分析进一步证明与甘草共生的根瘤菌的基因组也具有多样性。由此得出结论：在中国北方地区与甘草共生的根瘤菌在sinorhizobium、rhizobium和mesorhizobium属中均有分布。 3 甘草菌根真菌的研究现状 菌根是土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌，大部分属担子菌亚门，小部分属子囊菌亚门。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体，并各有形态特征，这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。根据形态和解剖学的特征，又把菌根分为外生菌根和内生菌根两大类。有学者对甘草菌根真菌进行研究发现菌根真菌可促进甘草的生长。饶小莉等［11］分离了甘草的va菌根，并用三叶草进行单孢繁殖，将繁殖后的菌根真菌回接甘草，结果发现接种了菌根真菌的甘草植株笔长、根粗、茎叶干重和根干重都有较大程度的提高，均比对照显著增加，并且不同处理对植株生长影响不同，得出结论接种va菌根真菌显著促进了甘草的营养生长。jingnan liu等［12］用两种am菌根真菌glomus mosseae与glomus versiforme接种甘草，结果显示接种的甘草相对于对照组在生长的早期和晚期有显著提高，叶摄取磷的量比对照组多，并且根中甘草酸的浓度有所升高，但根部氧化酶活性相对降低了，由此得出结论接种am菌根真菌有可能成为提高甘草药用价值的有效途径。 4 甘草其他微生物学相关研究现状 近年来，对甘草微生物学转化等方面的研究工作也取得了一定成果。谢毛成［13］利用发根农杆菌的ri质粒，以光果甘草种子胚萌发形成的实生苗不同部位为外植体，成功诱导出光果甘草毛状根，并利用tldna中rolc序列中的特异性引物，应用pcr技术对光果甘草毛状根进行了分子水平的鉴定，并利用理化手段对毛状根转化后产生的冠瘦碱进行了薄层定性鉴定，从不同水平上证实了光果甘草毛状根核基因组中已整合了外源ri质粒的t-dna片段。燕飞等［14］利用发根农杆菌r1601对药用植物胀果甘草(glycyrrhiza inflat bat)进行转化，诱导其产生发根。在发根诱导过程中，分别用不同菌液浓度、不同浸染时间对胀果甘草子叶、胚轴进行转化处理，统计、比较各条件下的发根率，结果表明，用稀释2倍的菌液浸染子叶8 min时，发根诱导率最高,为56.49%。何晨等［15］用一株产β-葡糖醛酸酶的菌种hc-12对甘草进行液体发酵转化。通过对菌种复合诱变以及应用系统数值化及灵敏值系统调控技术优化了发酵工艺，把甘草中不足0.1%的甘草次酸的含量提高了20倍以上。经过柱层析及hplc及1h nmr鉴定分离得到了甘草次酸纯品，并通过动物实验验证了发酵甘草于未发酵的生品对照甘草具有抗炎活性和镇痛作用显著性效果。 5 小结 内生菌对甘草的有益作用体现在：①内生菌有促进甘草生长作用，内生菌可与病原菌竞争营养或直接产生拮抗物质而抑制病原菌，从而促进甘草生长。②有些内生菌可产生活性物质。③内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量呈现一定的变化趋势。另有研究表明，内生菌能产生与宿主相同的活性物质［3］，王兴红［16］推测内生真菌可能与中药的道地性有密切的关系。这些成果对于甘草内生菌的研究有重要意义。 根瘤菌对甘草的有益作用体现在：根瘤菌能够通过与甘草共生，引起甘草根部或茎部结瘤，将空气中的n2转化为可吸收利用的nh4，从而为甘草提供氮素营养，促进其生长。 菌根真菌对甘草的有益作用体现在：甘草和菌根真菌是一种互惠共生的关系，它们之间可以交换各自所需的物质，甘草借助菌根真菌吸收水分、养分和生长促进剂，而菌根真菌也从甘草中摄取自身生长所需要的糖分和其它有机物。菌根真菌是根系的延长和扩展，且比根系吸收水分、养分的能力大得多，可促进甘草的营养生长，提高甘草的药用价值。 微生物转化对甘草的作用体现在：对甘草进行微生物转化，可提高其有效成分含量，用药效果可得到提高。 总之，微生物是个潜力巨大、尚待开发的资源，对甘草相关微生物进行研究有重大意义，有利于提高甘草的质量，对于中药的可持续发展也将起到重大作用。 微生物论文:浅谈互动教学为核心的环境微生物实验教学方法探索与实践 论文关键词：微生物　实验　互动　研究 论文摘 要：环境微生物实验是环境学领域的一门重要基础课程。本文以传统的实验教学方式为基础，提出了以“先立观念，互动教学，科研教学”实验教学模式为核心的实践经验，并从中获得了一些启发与体会。 环境微生物学作为环境工程专业、环境科学专业的必修专业基础课，是以普通微生物学为基础，并在研究微生物学的一般规律的同时，更注重微生物与环境之间的相互作用规律的一门课程[1]。环境微生物是微观的、肉眼看不见的，需要抽象思维，总体而言枯燥乏味。所学知识虽与专业相关，但学生尚未接触科学研究，所学内容离日常生活较远，学习目的性大打折扣，难以激发学生学习兴趣。因此，与其他专业的微生物课程类似，在进行环境微生物学的理论教学的同时，配合一定课时量的实验教学，以其调动学生对理论学习的兴趣，提高对理论知识的认知能力。 另一方面，随着环境微生物学的发展，例如无菌操作、培养基制备、消毒与灭菌、微生物的培养分离计数等微生物学中最基本的一些技术在环境污染处理等生产研究领域中应用十分广泛，对整个科学技术和社会经济发展发挥着重大作用。因而，微生物实验教学也是课程理论与实践应用相结合的桥梁和纽带，在学生专业技能培养中具有十分重要的作用。那么，如何充分调配环境微生物学实验的内容及授课方式，让学生真正掌握所学知识，培养具备理论知识扎实、动手能力强且能将所学知识灵活运用创新能力的学生，一直是值得思考和努力的问题。本文根据环境微生物学实验教学过程中存在的问题，提出了“先立观念，互动教学，科研教学”为中心思想的教学方法，以其为进一步提高环境微生物学实验教学效率提供系列应对策略。 1 先立观念 微生物实验与物理化学实验不同，其研究对象是形体微小、分布广泛、无处不在的细菌、病毒和真菌。尤其是在进行某种微生物的分离、纯化及培养过程中，无菌操作技术是整个实验的重点。尚未接触微生物学实验的学生不能深刻注意到与其它学科实验的差异。其它学科实验的操作是在开放的空气中进行的，而微生物学实验尤其是研究工作中，许多实验操作是在相对隔离的环境中进行的，以保证不受环境中微生物的污染。因此，在学生尚未养成不良实验习惯之前，就必须让其建立无菌操作的概念。笔者在第一次课堂上，就针对整个课程周期内的行为规范要求做一次详细说明，培养学生规范的操作技术。让学生理解什么样的操作是规范的，什么样的操作会引起实验的失败。结果表明，缺少这部分内容的教育，在后面的实验活动中，学生往往会不自觉养成一些不良习惯，无菌操作概念则相当薄弱。因此，我们强调先立观念。大学的环境微生物学实验是他们第一次接触微生物，在最初阶段就让学生知道整个课程的基本规范，会让他们受益匪浅。 2 互动教学应贯穿整个实验教学 常规的实验教学，通常由理论教学和实验教学两部分组成。即，教师讲解本次实验的目的、原理、材料、操作步骤及注意事项，然后学生各自分组按操作步骤进行实验。此处，教师的课前讲解是学生进行实验的前提与基础，是学生是否能充分理解本次实验流程的关键要素。因此，教师工作者十分关注如何能提高教师讲解的效率以扩大学生的理解[2]。笔者发现，若将互动教学法引入到实验课中，同样十分有效，它是充分发挥教师和学生两个主观能动性的教学方法。那么实验课的互动教学法是以何形式出现的呢？笔者通过实践，摸索出了“问答式”、“答问式”、“师生讨论启发式”、“实验结果展现”、“多媒体教学”等多种形式，教师可以根据不同的教学内容，有选择地加以使用。 (1)“问答式”与“答问式”。“问答式”即在讲完实验理论后由教师针对本次实验的关键问题进行提问，然后由学生回答。如“细菌涂片制备与染色”实验中，教师可以询问学生革兰氏染色的原理与步骤等。这不仅能促进学生理解的效率，还能让教师从中了解学生的掌握程度，并可针对学生不懂之处解答；“答问式”则通常在“问答式”之后，即要求学生针对实验提出若干个问题，由教师回答。众所周知，在大多数情况下，中国学生往往会带着疑问进行实验操作，直至出现问题后才会找老师解答，或甚至不问。而这种情况对于实验操作教学是十分不利的。因此，培养学生在实验前把整个过程弄明白，不留疑问的进行后面的实验，是教师们一直以来努力的目标。笔者发现，从第一次课程点名鼓励提问，到后面几次课的踊跃提问，宽松的互动问题环节还是比较受欢迎的。其中有很多问题是教师认为比较简单的一些操作，所以先前并未讲解透彻，而学生却一知半解。当他们提问后教师解答，则能让整个实验的进行事半功倍。因此，让学生习惯并喜欢“答问式”是一个循序渐进的过程，也是一个非常有利于教学效果的方法。 (2)“师生讨论启发式”分两种形式，即口头和书面形式。口头形式通常在课内完成，即在学生在实验期间，与老师的交流。如此，使学生学到较多实验知识与技巧。并且，教师可在下课前集中讲解实验过程中出现的新现象、新问题，纠正学生常见的习惯性错误，培养学生良好的实验操作习惯。书面形式，则是要求同学在完成课内的实验操作后，实验报告除了目的、原理、方法、结果和思考题外，还应有相应的分析和讨论。以往，学生撰写报告往往把实验原理、材料、操作方法和实验数据等简单地罗列，未能对实验中遇到的问题进行分析讨论。为了使学生深刻理解和掌握实验内容，探讨成功的经验和失败的原因，提高分析问题、提出解决方案和实施解决方案的能力，笔者要求学生如实记录操作步骤和实验结果，尤其是鼓励将操作步骤以图示的方式表示出来，而非从资料上抄下来大段大段的文字。此外，鼓励其将实验中出现的各种结果进行分析讨论，对于实验取得与预期相符结果的，分析成功的关键和经验。对于未取得预期结果的，分析导致实验失败的原因。对于学生提交的实验报告，教师在批阅过程中逐一点评。笔者在评阅实验报告时常遇到以下内容：“本次实验失败了，主要原因可能是培养基制备时琼脂浓度过低”；“这次实验我们成功分离到了纤维素降解菌”。这让教师及时了解学生对课程的意见与想法，能促进今后课程开展的及时改进。 (3)“结果展现式”应用的典型例子就是在“显微镜的使用与细菌形态观察”这一实验。这个实验最主要的目的就是让学生通过显微镜的观察，对各种微生物细胞的基本形态特征有一个直接的感性认识。笔者所在教学实验室建立了一个互动实验室平台，即教师显微镜下的视野能直接投影到大屏幕让全体学生看到，每组学生用的显微镜视野也能切换到大屏幕上去。如此一来，所有同学都能看到老师做的微生物装片情况，各组之间的情况大家也一目了然。在观察微生物的形态、大小时，学生对看到显微镜下的物体常有误认。实验中，常常有学生把杂质当作了细菌细胞，需经过老师的指点才能看到了真正的细菌细胞。在互动教室中教师可以在大屏幕上对每一个成像进行分析辨认，从而轻松让每一个学生看到各个小组制作的真实菌体。另外，同学与同学之间也会就实验现象差异进行讨论，交流成功或失败的经验。笔者曾对学生做了调查，90%以上同学都十分认可将自己的实验成果与全班分享。 (4)随着科学的发展，理论部分的教学已离不开多媒体教学，但实验教学大多数仍保持着固有形式，如板书等。为了能在有限的课时内准确生动地将最基本的操作技术介绍给学生，提高实验课程的教学水平，我们在将多媒体技术应用到微生物学实验课程教学方面进行了一些有益的尝试，受到了学生的普遍欢迎。即每次课程均会播放一段教学视频，如“培养基的配制与分装”、“玻璃器皿的包扎”、“细菌的接种”、“革兰氏染色”等。通过生动形象的教学示范，可以让学生更为形象的了解微生物操作技术的细节要求，培养出微生物操作技术更为扎实的学生。或者在“污水中常见微生物观察”实验中，让学生观察后拍摄照片视频录像，并对影响资料进行标注，如添加标尺、调节曝光时间等，通过提高学生的兴趣来增强他们对知识点的记忆。因此，充分利用多媒体的有利条件，将实验课程教学建立在现代教育技术的平台上应逐渐成为当前形式下高等教育改革和发展的目标[3]。 3 实验教学与科研教学的关系 3.1 验证性与研究性教学的有机结合 微生物实验课的开设大多是根据理论教学的进度，设置相对应的实验。实验项目来自实验指导书，书中从实验目的、原理、器材、步骤及注意事项等内容都作了全面而具体的说明，所做实验基本上都是验证性的，学生只需照做，最后完成实验报告即可。整个过程缺少了能让学生好好动脑思考的环节。虽然，实验项目的选择都是从众多实验中筛选出来的具有实际应用价值，但大多是相对孤立的，学生会搞不清实验一和实验二之间有没有关系，有没有学的必要。如果，教师将其中一部分验证性实验项目进行科学合理的串联，使学生掌握基本操作技术后，适当安排一些研究性的实验项目。将实验项目告知学生，要求学生参考实验指导书和相关的期刊，分组写出试验设计，进行研究性学习。教师对各个小组进行具体指导，包括实验步骤、实验所需器材的准备等。同时，鼓励各小组选择不同的实验项目，观察结果时互相交流讨论。如“污水中大肠菌群的测定”这一实验中，可告诉学生采用中华人民共和国国家标准gb/t 5750.12-2006中的多管发酵法，由学生自行去网络资源中查找具体的资料，制作实验方案，由教师审核后开展实验。 3.2 研究性与开放性教学的循序渐进 虽然，上述研究性实验项目能培养学生的独立思考及设计能力，但是以培养高素质的创新人才而言仍然是不够的。因此，还可开设一些开放性实验课程，即3～4个学生组成的项目小组选择某位专业指导老师，开展一个结果未知的研究项目，实现实验教学与科研的真正结合[4]。如“化工废水中某降解菌株的筛选分离”、“水体藻类对某化合污染物的响应研究”等。课题组独立完成实验方案实施的全过程，指导教师随时对实验过程中的技术重点、难点进行指导和把关。教师除平时进行指导外，还定期组织学生进行学术交流。通过学术交流便于指导教师详细掌握各组的实验进度、存在问题等，并指出努力方向。实验结束时，每名学生写出正式规格的实验研究论文，由指导老师进行评定并备案。 总之，以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育正在普遍实施，我们针对环境微生物实验教学进行的一些“互动”改革，仍是初步探索，期望能对进一步推动实验教学改革的进程提供一些新的思路。 微生物论文:试论“土壤微生物的分解作用”实验的改进 摘要　针对“土壤微生物的分解作用”这个实验在教学中开展出现的几个问题,对实验方案进行了相应的改进,以期对教学实践有一定的参考价值。 关键词 土壤微生物　分解作用 实验改进 “土壤微生物的分解作用”是新课程标准中设置的一项活动,旨在使学生能从实验的角度去探究土壤中落叶等物质的消失源于土壤微生物的分解作用。笔者经调查发现,浙江省新课程实施两年以来,开展该实验的学校寥寥无几,多数一线教师反映该实验周期长、实验现象不明显,而更主要的是大多学校不具备实施该实验的设备装置,鉴于此,下面设计了该实验的3个改进方案,以供大家参考。 1　改进方案一 草莓是在土壤微生物的作用下腐烂的吗? 本实验采用对照实验的方法,设计对照组和实验组。对照组的土壤不做任何处理(自然状态);实验组的土壤要经过高压灭菌处理,以尽可能排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。所选用的草莓都要进行彻底灭菌处理。 (1)实验材料:土壤、草莓若干(可根据季节自行选择其他水果)、70%的酒精、升汞。 (2)实验器材:无菌操作台、高压灭菌锅、泡沫碗、铲子、培养皿、镊子等。 (3)实验步骤: ①采集土样。选取适量较肥沃的土壤等量分装于两个泡沫碗中,做好标记备用。 ③土壤处理。将其中的一碗土壤用报纸包好,同培养皿、镊子等一起放入高压蒸汽灭菌锅灭菌20 min(实验组)。另一碗土壤不做处理,保持自然状态(对照组)。 ③草莓处理。将所选用的草莓用70%的酒精进行10 s消毒处理,并用升汞进行20 min灭菌,最后用无菌水洗3-4次,杀灭草莓表面的微生物。 ④将灭菌处理后的草莓分别埋人两盒土壤中(深3-5 cm),并将2组实验材料放入无菌培养室(注意:实验组要在无菌条件下操作)。 ⑤隔天观察草莓的腐烂程度,并对其进行描述,得出实验结果。 (4)实验结果:实验第3 d对照组开始腐烂,第5 d实验组个别草莓开始有变化;第7 d,实验组个别草莓有一定程度腐烂,对照组几乎所有草莓都有不同程度腐烂。 (5)实验结论:对照组与实验组除了对土壤的处理不同,其他条件完全一样,实验结果不同,说明未经灭菌处理的土壤中确实存在使草莓发霉的微生物。 2　改进方案二 面包是在土壤微生物的作用下腐烂的吗? 本实验采用对照实验的方法,设计对照组和实验组。对照组的土壤不做任何处理(自然状态);实验组的土壤要经过处理(在微波炉里加热10min),以尽可能地排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变;面包要在微波炉里面进行灭菌处理。 (1)实验材料:土壤、面包。 (2)实验器材:微波炉、泡沫碗若干、报纸、铲子、镊子、锥形瓶等。 (3)实验步骤: ①采集土样。选取适量较肥沃的土壤等量分装于8个泡沫碗中,做好标记备用。 ②土壤处理。将其中的4盆土壤用报纸包好同镊子等一起放入微波炉灭菌20 min,该组为实验组。另4盆土壤不做处理,保持自然状态,作为对照组。 ③面包处理。将新烤的面包切成若干大小相等的块状,放在锥形瓶中,将锥形瓶放到微波炉里加热,进行彻底灭菌处理,杀死面包中含有的微生物。 ④灭菌处理后的面包分别埋入8碗土壤中(深3-5cm),用报纸将泡沫碗包好,并将2组实验材料放入无菌培养室(注意:实验组要在无菌条件下操作)。 ⑤隔天观察面包的腐烂程度,记录实验结果,一周后,实验组面包完好,而对照组面包发霉。 (4)实验结果:实验第8 d对照组开始发霉,第10 d对照组面包上长满了长长的“毛”,而实验组完好。 (5)实验结论:对照组与实验组除了对土壤的处理不同,其他条件完全一样,实验结果不同。这说明未经灭菌处理的土壤中确实存在使面包变质的微生物。 3　改进方案三 探究土壤微生物对淀粉的分解作用。 本探究实验将对土壤微生物的分解作用的探究和对淀粉及还原性糖的鉴定较好的结合在一起,既能完成新的探究实验,又能对必修1中的重要实验“鉴定淀粉和还原性糖”起到很好的复习作用。 (1)实验材料及药品:土壤、淀粉溶液、蒸馏水、碘液、斐林试剂。 (2)实验仪器:高压蒸汽灭菌锅、烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、电子称等。 (3)实验步骤: ①将取自农田的土壤放入里面垫有纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出,将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。 ②取两只锥形瓶,编号a、b,放入等量(约30ml)淀粉溶液,高压蒸汽灭菌20min。 ③在a锥形瓶中加入30ml土壤浸出液(实验组),b锥形瓶中加入30 ml无菌水(对照组,需无菌操作),分别用牛皮纸封口(隔菌通气)。 ④在室温(20℃左右)下放置7 d后,分别取a、b锥形瓶中的溶液5 ml,各放入两支试管中,分别编号a1、a2、b1、b2。 ⑤在a1、b1中加入碘液,在a2、b2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2～3 min。 ⑥观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果,得出实验结论。 (4)实验结果:1周后,a1中加入碘液仍为紫色,b1中加入碘液变为蓝色,a2、b2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2-3min没有变化;2周后,a2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2-3min,变砖红色,b2中加入斐林试剂并在酒精灯上加热2-3 min仍无颜色变化。 (5)实验结论:对照组与实验组除了对土壤的处理不同,即所得的土壤浸出液成分不同,其他条件完全一样,实验结果出现不同的颜色,说明了未经灭菌处理的土壤得到的土壤浸出液中存在某些微生物,使得淀粉被分解成为还原性糖。 4　总结 方案一选择草莓作为材料,周期短,效果好,但有季节限制;同时本方案灭菌效果彻底,但对实验仪器的要求也比较高,所以适用于实验设备条件较好的中学。考虑到有些学校实验设备条件有限,没有高压灭菌锅、灭菌台,所以方案二选用微波炉来灭菌,这是生活中常见的电器容易获得,适合实验设备条件一般的中学;同时本方案选择面包作为材料周期较长,但面包价格便宜,且没有季节限制。教材对方案三没有说明加入淀粉糊的浓度和量,以及所加淀粉糊在7 d后是否完全被分解,没作鉴定说明,这将会直接影响实验结果,本文在教材方案基础上针对性的对其进行改进,并增添了鉴定实验,使得实验更加严密,提高了可操作性。 微生物论文:关于高职微生物课程教学改革探索与实践 论文摘要：微生物课程是生物制药专业重要的职业基础课程，在本专业的许多课程教学中起着承前启后的作用。本文从生物制药专业发展概况及培养目标入手，对微生物课程教学地位及教学目标进行分析，阐述了微生物课程教学改革的探索与实践。 论文关键词：高职；生物制药；微生物课程；教学改革 生物制药专业发展概况及培养目标 生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中明确指出“要大力发展生物产业”。目前，全世界的医药品已有一半是生物合成的。 近年来，我国医药行业的迅猛发展，特别是生物技术在医药产业中的广泛应用大大加快了生物与医药类等高职院校生物制药专业的发展壮大。其培养目标是：德、智、体、美全面发展，具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业领域方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练掌握并能从事药物的研发、药物的生产、药物的质量及安全检验、药理分析、药物的经营和销售等工作的高技能型人才。 微生物课程教学地位及教学目标分析 半个世纪以来，微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用，从微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在，事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位，也是一门实践性很强的学科。 由此可见，微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术，要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程概论、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术概论等多门主干课程。 本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识，确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作，并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法，从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。 微生物课程教学改革探索与实践 长期以来，全国各高校微生物学教学大多以课堂讲授为主，配合适量实验课。学生学习微生物学的方法常常是课上勤笔记少思考、课下不复习少作业，考前死记硬背、考后“完璧归赵”。为了提高微生物课程教学效果与学生的实践技能，我们于2008年申报了《微生物及其应用》院级精品课程，并与全省其他高职院校的同仁一道对生物制药及相关专业的微生物课程教学改革进行了一定的探索与实践。 （一）优化教学手段与方法 主要教学手段 合理利用学院优越的教学条件是提高课程教学质量的基本手段。在本课程教学中，我们充分利用学院完善的多媒体教学资源、电视显微镜设备组织教学，通过多媒体课件、视频、标本与即时的实验操作进行形象、直观的教学。同时，加强与本地区制药企业的联系，与企业一线生产人员共同探讨课程教学内容。 教学方法探索 在教学方法上，我们依据高职类学生文化基础、思维特征，针对不同的具体内容选择采取了项目教学法及案例导入法等多种“教学做合一”的形式开展教学，从而实现了将过去以教室为中心的学习形式向以实验室工作过程为中心和“边教、边学、边做”形式的过渡。例如，将基础知识部分组织成多个承前启后的项目，微生物应用部分（如微生物与发酵、食用菌栽培与药品的微生物污染检测等）采用案例法组织教学。通过启发与讨论、理论密切联系实际等方法引导学生加深对所学知识的运用、提高学习的兴趣与积极性。提供适量学时，鼓励有积极性的学生自选教学内容，采取合作或独立查阅资料和制作多媒体课件进行授课的形式实现了师生主体角色的转换，从而使学习以形成综合能力为目的而非单纯的知识摄取。同时鼓励学生在实验教师的指导下，根据自身兴趣进行微生物实验的设计与操作。 在有了一定的手段与方法基础上，我们认为利用适当的幽默或英文等教学技巧也是提高教学效果的良策。比如在要求学生列举已知的病毒时“特意提醒”不要自作聪明地制造“人瘟病毒”。在课堂中偶尔适时地穿插一个英语单词或简单的句子能够起到很好的调节作用，往往能让喜欢或不喜欢英语的学生激发兴趣。 （二）认真整合教学内容 内容的选取与组织 2007年下半年，在长期从事企业生产实践的“双师型”教师共同参与下，我们编写出了一本较为符合当前高职教育理念的湖北省“十一五”规划教材——《微生物及其应用》并获2009年湖北省高职高专优秀规划教材奖。本教材根据当前高职院校生物制药专业的培养目标及湖北省示范院校生物制药专业人才培养方案建设要求建立课程教学标准与内容，按照“教学做合一”模式进行教学内容的合理融合。在内容的组织上充分考虑高职学生的文化基础与思维习惯，适当降低了理论知识部分的深度，强化了微生物在生产实践中的应用。将课程内容按照微生物由大到小、由表及里的原则进行重新组合，首先使学生通过显微镜对各种微生物进行最基本的感性认识，然后逐渐了解微生物的培养技术及其在生产中的应用，从而顺其自然地完成对整个微生物课程内容由感知到认知的知识延伸与拓展过程。 教学组织与实践 为了较好地落实高职教育所推崇的“边做边学，边学边练”行动导向的教学理念，我们采取的是理论与相应实践操作（单元实验）相互融合的模式开展教学，并将教学内容划分为“基本知识与技能”和“知识与能力运用”两大模块，其中包含了“微生物形态观察技术”、“微生物分布与生长控制技术”及“微生物应用与检测技术”三个单元与七个项目来实施教学。在此基础上，我们还开发了《微生物及其应用》院级精品课，并在教学中认真践行“边做边学，边学边练”的教学方法，使学生能够自觉地将所学知识与实践相结合，从而既增强了学生学习的主动性，同时又较好地锻炼了他们的动手能力，强化了教学效果。 重视第一次课设计 第一次课是一门课程的序曲，它是引导学生进入微观世界、激发学生求知欲望、增强课程魅力的最佳向导。本课程的第一次课是通过“一个富有创造和启迪性的故事（列文虎克）”、“多幅彩色动静态图片的展示”和“一系列惊人的数字”等具有鲜明特色和感性认识的内容逐步展开的，非常强烈的视觉效果让学生产生了对微生物的浓厚兴趣，进而较好地激发了他们对本课程的学习热情和探究心理，当然也取得了非常好的教学效果。 （三）强化实践教学与考核 加大实践教学比例 本课程的教学目的是为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础，满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要，同时培养学生创新精神和创业能力。因此，我们按照“教学做合一”的模式将理论知识与有关实验内容进行了有机融合，因而也在很大程度上减少了理论学时，相应增加了实验操作学时，使理论与实践学时之比将近1∶1。将课程的实验分为平时的单元实验、期末整周的综合实训、培养兴趣的自主实验（如对口腔、霉变水果中微生物进行分离培养等）几项，并着重培养学生的无菌操作技能和微生物实验安全意识。 改革实践考核制度 在对本课程教学模式进行探索与实践的同时，我们对其考试制度也进行了改革。改变了传统的以理论为主、实验为辅的考试为理论考试和实验操作考核并重的新型综合考试制度。使实验成绩与理论成绩之比达到1∶1，其中实验考核以实践操作为主，口试、笔试为辅。同时，坚持平时表现与考试考核并举的形式对学生进行知识、能力和素质等方面的综合评价，即按照平时考勤、提问和作业成绩占总成绩20％、理论考试和实验成绩（包括实验操作考核、实验课表现、实验报告等）各占40％的分配比例进行课程成绩的综合评定，从而使本课程的成绩考核既符合高职以过程为导向的课程观和以行动为导向的教学观，又实现了考试过程的全程化和考试手段的多元化；既增加了考试的灵活性，又调动了学生实践操作的积极性，取得了较好的教学效果。 在2008年和2009年由教育部高等学校高职高专生物技术类专业教学指导委员会组织的两届生物技能大赛活动中（含微生物操作技能竞赛），我院生物制药专业的学生分别获得了团体一等奖一项、个人一等奖二项、二等奖和三等奖各一项的好成绩。

摘要： 由于当下特殊的时代特征，线上教学成为主要的教学方式，“互联网+”背景下的翻转课堂也展现出了其独特的优势。因此，教师在教学中应充分利用翻转课堂的教学模式，提高课堂的教学效率，激发学生对生物实验的学习兴趣。本文将以“制作果酒和果醋”实验为例进行实验教学，培养学生自主学习与团结合作的能力，提升学生的生物学科核心素养。 关键词： “互联网+”；翻转课堂；高中生物；实验教学 在传统的生物实验教学中，往往存在教师讲授方法枯燥、学生对所学的实验原理及现象理解不到位，或者操作不规范而导致实验结果不明显等问题。翻转课堂是指学生在课前学习教师提供的教学视频，在课堂上师生共同交流探讨发现的问题，并进行归纳总结的一种教学模式。随着信息时代的不断发展，信息化的教学工具与教学方法也逐渐成为当下教学的主要手段，其颠覆了传统的固化教学模式，“互联网+”背景下的翻转课堂教学模式也应运而生。 一、传统教学中高中生物实验教学的问题分析 （一）教师在传统实验教学中对学生的引导不足 要实施“互联网+”模式的翻转课堂，教师可以对学生进行引导，为学生讲解什么是翻转课堂，激发学生对翻转课堂的兴趣。传统教学主要是教师进行知识的传授，之后教师对实验进行演示，学生在观摩完教师的实验后，照搬照抄地进行自己的实验，而这并不利于学生理解实验原理和实验过程。抑或是教师播放一些视频，或是只讲解实验，学生缺少动手操作的经验，也不利于学生将所学应用于教学实践中。在“互联网+”时代下，学生可以借助各种学习设备，利用预习时间对教师提前发放的相关资料进行学习，不仅可以节约课堂时间，还能在课堂上交流解惑。 （二）课堂上教师与学生之间的交流互动较少 在学习的过程中，教师需要对学生进行理论知识的传授，而且需要学生进行实验分析，但由于教学课时的安排，教师的提问始终是只能面向一部分学生，缺少和学生的互动和交流，教师缺乏有效的教学手段，无法达到预期的教学效果。所以教师需要对此进行优化，让全体学生参与到教学活动中，在这种情况下，翻转课堂体现出了它的独特优势，增加了师生之间的互动交流。 （三）实验评价体系不完善 受应试教育观念的影响，很多地区仍是通过教师讲授或者播放视频来进行实验教学，只有很少一部分教师会真正带领学生进入实验室，和学生共同做实验，对学生进行详细的指导。同时，实验成绩的评定多是以实验报告为主，并不对实验中的具体操作进行研究，从而导致很多学生对实验原理及实验操作不清楚，在实验之前不认真预习的现象。 二、“互联网+”背景下翻转课堂在高中生物实验教学中的实践案例 本文将以人教版高中生物学（选择性必修3）《生物技术与工程》中“制作果酒和果醋”实验为例探讨“互联网+”模式下的翻转课堂教学模式的实践应用，从而探究翻转课堂在高中生物学实验教学中的作用。生活中果酒和果醋都是很常见的，而且大多数学生对此有着浓厚的兴趣，因此选择本实验作为案例。 （一）课前准备 1.制作实验教学视频 根据教材中“制作果酒和果醋”实验的相关内容制作视频，内容包括实验原理、实验材料和实验操作流程三部分。（1）实验原理：酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧环境中可以进行酒精发酵；醋酸菌在氧气和糖源都充足时将糖分解成醋酸，缺少糖源时将乙醇转化为乙醛，再转化成醋酸。（2）实验材料：新鲜的水果（如葡萄）、洗洁精、体积分数为70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机。（3）实验过程：器具消毒；冲洗葡萄；榨汁；酒精发酵；醋酸发酵；结果分析与思考讨论。 2.编写任务单 任务单可以帮助学生检测自主学习实验视频的掌握程度，包括实验原理、实验操作流程、实验中所用到的器具的作用等。采用问题导入的形式，可以激发学生对实验的兴趣，如“为什么要使用体积分数为70%的酒精？过高或过低会造成什么样的影响？清洗葡萄时建议用清水冲洗1~2次来洗去浮尘，清洗次数过多会产生什么样的后果？果酒和果醋在酿造过程中，有哪些方面是相似的？又有哪些方面有明显的不同呢？”果酒和果醋在生活中也很常见，更能激发学生的求知欲，学生通过查阅资料能更深入地了解实验。 （二）课前学习 当前线上教学成为主要的教学形式，很多实验无法在实验室中由学生亲自动手操作。但本节实验学生可以使用容易获得的水果和器具来进行，大大减轻了课堂教学负担。在课前学生可以在互联网上进行相关资料的查询，与教师发放的实验视频及实验相关资料结合，共同完成任务单，并记录遇到的疑难困惑，小组内进行初步的问题分析。 （三）课堂教学 1.教师针对问题进行讲解 在课堂上，教师根据学生课前提出的问题进行讲解，并与学生进行互动，提高学生对整个实验原理及过程的掌握程度。在与学生的交流中也会产生新的问题，课堂上教师也可以与学生共同研究，达到加深理解的目的。同时这也是加强教师与学生之间交流的一种手段，减轻了课堂压力，有效地利用了课堂的时间。 2.教师对学生的实验进行指导，并完善实验 由于线上教学中教师无法对学生进行面对面的指导，学生可以提前录制好自己酿造果酒和果醋的实验视频，在课堂上进行展示。教师对学生进行指导和点评过后，学生能够发现自己操作不当之处，从而根据教师的指导进行改进，在课堂或课下再次进行实验操作，录制视频，以便在结果分析时使用。而由于果酒和果醋的制作时间需要1~2个自然周，所以在制成之后可以在课下进行成果的展示，上传到小组的群聊中，与其他成员分享，讨论实验是否成功及可能导致失败的原因。 3.小组之间进行讨论，探究实验结果 学生展示酿造的果酒，取出样品后可以通过嗅闻和品尝的方式来初步判断实验是否成功。此外若条件允许，也可以在显微镜下观察酵母菌，并用酸性的重铬酸钾溶液来检验酒精是否存在。展示酿造的果醋，取出样品后同样可以通过嗅闻和品尝的方式来判断是否成功发酵。此外观察表面是否有菌膜的形成，再通过对比酿造前后的pH来进行进一步鉴定。若酿造失败，需进行如下问题的分析：发酵的温度是否适宜？在葡萄汁倒入发酵瓶时是否留有1/3左右的空间？醋酸发酵时是否提供了足够的氧气？ 4.总结评价 教师在对学生评价时，不能以实验报告为唯一评价标准，应该对课前学生完成的任务单、再次实验中学生提出的问题、学生实验的结果展示及问题分析等方面进行多元化评价，促进学生生物学科核心素养的发展。 5.课后巩固 在课后学生要对实验原理和实验操作进行巩固强化，详细分析酿造失败出现的现象和原因，培养学生的科学探索思维和实验探究能力。 三、“互联网+”背景下翻转课堂教学模式与传统教学模式的对比分析 （一）课前预习内容 传统的教学模式主要是通过完成导学案来学习实验原理和实验过程等；“互联网+”背景下的翻转课堂主要是学生观看教师提供的实验视频，熟悉实验原理和实验过程等，完成任务单并在小组内进行讨论分析。 （二）课堂教学内容 传统教学主要是通过教师讲解实验原理、实验器材和实验过程，之后教师演示实验，小组进行实验，教师对个别小组进行指导，最后进行结果展示并总结分析；而“互联网+”背景下的翻转课堂则是教师对实验操作进行分解并指导，小组分析实验结果并得出结论，师生共同交流讨论实验中的问题，并进行多元化的综合评价。从上述内容我们不难看出，“互联网+”背景下的翻转课堂大大加深了学生对实验的理解，提高了其对实验的分析能力和动手操作能力。并且课堂上教师与学生有着大量的互动和交流，弥补了传统实验中讨论和交流过少的不足。 四、“互联网+”背景下翻转课堂教学模式在高中生物实验教学中的优势 （一）教学资源丰富 “互联网+”背景下的翻转课堂的出现，在一定程度上缓解了偏远地区资源匮乏的问题。教师可以在网络上找到更多的教学资源，如实验视频、实验课件等，并且教师可以自己录制实验视频，再配上自己的讲解，能更清晰直观地说明实验原理和操作步骤。同时学校可以搭建自己的教学资源共享平台，帮助教师进步发展，课下学生之间也可以将已有的教学资源进行共享，扩展知识的外延。 （二）构建新型师生关系 翻转课堂的教学模式颠覆了以往的传统教学模式，教师不再仅仅是知识的传授者，而是变成了助学者，学生也从知识的被动接收者变成了实验的主动参与者。由于学生在课堂之前浏览相关的教学材料，在课堂上可以对不理解的原理和操作进行提问，提高教学效率的同时，也加深了对实验原理和实验操作的理解，帮助学生内化知识。 （三）优化实验评价体系学生 能在更为充足的时间内进行实验，同时也可以录制实验视频。传统的实验教学以纸笔测验和实验报告为主，无法体现出生物学科核心素养下的多元评价体系的要求。教师根据视频进行点评，同时对学生自主讨论和自主探究进行评价，不仅优化了实验评价体系，而且学生对自己的失误操作能有更深刻的印象，对整个实验操作流程也有了更深刻的见解，更加有利于生物学科核心素养的形成。 （四）兼顾不同学习能力的学生 “互联网+”背景下的翻转课堂教学模式最大的亮点就是学生是问题的提出者，而教师是问题的解答者。基础较差的学生也可以提出相对较多的问题，在教师解答之后加深对实验的理解，同时在课下有足够的时间来反复观看课堂视频的回放，来对理解较差的知识点进行巩固。而基础较好的学生也可以通过课堂上与教师的交流来加深对知识的理解，剩余时间也可以用教师准备的其他资料或者自己搜寻的学习资料来拓宽自己的视野，弥补了传统实验课堂中不能顾及全体同学的不足。 五、“互联网+”背景下翻转课堂教学模式在高中生物实验教学中的局限性 （一）教师计算机应用能力的缺乏 由于信息技术在不断发展，越来越多的新技术在不断开发，对教师的计算机应用能力要求越来越高。教师要熟练准确地使用视频剪辑软件，同时对实验的具体操作视频要边解说边清晰地录制。当下有一部分教师并不能熟练地使用视频剪辑软件进行操作及后期处理，导致录制的实验教学视频效果并未达到预期，这也是这一部分教师很少使用翻转课堂进行教学的原因之一。 （二）学生自主学习能力有待提升 “互联网+”背景下的翻转课堂极其强调学生的自主学习能力，自主学习能力的强弱直接影响着教师制作的实验视频的教学效果。自主学习能力强的学生可以在观看完视频后，通过自己额外找寻相关扩展资料来扩充知识，达到对实验的全面理解，同时能够合理有效地安排学习时间，提高学习效率。而对自主学习能力较差的学生，在观看教学视频时，由于注意力不集中等问题会导致观看时间过长，对其中的重要操作理解不到位，直接影响到后续的实验操作。 （三）部分人对“互联网+”背景下的翻转课堂不认可 在当下一部分人并不认可这样的教学模式，认为教师不作为，仅仅是学生课上交流，减轻教师负担。一部分家长也认为教师把所有的教学任务交给学生和家长，而教师并不对学生和课堂负责任。这也是现阶段我国教育面临的重大问题，如何转变教师与学生在课堂上的角色，也成为教育热点。解决这个问题不仅仅需要教师与家长、学生进行沟通交流，同时也需要改变人们对“互联网+”背景下的翻转课堂的刻板印象，明白这样的教学模式是促进师生共同进步发展的新型教学模式。 六、结语 “互联网+”背景下的翻转课堂教学模式是我国教育信息化发展的热点，随着信息的交互和发展，更多的教师发现了这种新型教学模式。其完全改变了过去的传统教学模式，转变了师生在课堂上的角色，照顾了各个层次的学生，优化了单一化教学评价体系，提高了学生的实践能力，更有助于培养学生的学科核心素养。 作者：潘俊宇 单位：吉林师范大学

生物医学工程论文:生物医学工程创建及人才培养 1明确专业方向和目标 由于生物医学工程专业是新兴发展起来的新学科，大众缺乏对其的了解，因此实际工作中我们发现，部分考生报考专业时带有盲目性，往往对专业的名称产生误解，致使入学后发现专业与自己所期望的不符而产生迷茫和厌学的状况；另外，由于全国的生物医学工程专业毕业生比例较小，社会知名度不够高，学生入校后也容易产生消极心理，不知道学了有什么用，将来到哪里就业等等疑问，因此我们除了加大宣传力度，在招生时将学科的发展规划、课程设置、社会需求等作大力宣传，使学生真正了解专业的定位而根据自己的兴趣和特长选择报考外，更注重对入校后学生的思想教育，如定期开展一些交流活动，请一些专业领域的专家学者作学术报告，使学生了解生物医学工程领域的前沿发展方向；邀请已经毕业的生物医学工程专业的本科生、研究生以及博士生等与同学们座谈，了解他们现在从事的职业、研究的内容等，提供给学生一个发展的目标和方向；带领学生到一些与生物医学工程产业紧密相关的公司、企业、医院等参观，组织学生参加深圳每年一届的医疗器械博览会，让他们通过实地感受和了解，从而热爱生物医学工程专业，增强信心，也极大提高了学习兴趣，学习更有了动力和目标。 2合理设置专业课程 我们坚持“重人品、厚基础、强能力、宽适应”的人才培养模式[1]，要求学生在学习期间能接受先进的理论和技术，培养较强的分析、解决问题能力。课程设置除学校规定的政治理论、外语等公共课程外，专业课程分为四条主线：1）医学仪器与生物医学信号处理，还包括：电子技术、电路分析、信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、医学图像处理等；2）微机原理及其应用，还包括：单片机（ARM、MCU、DSP）技术、算法语言、网络技术、计算机在生物医学中的应用等；3）医学基础知识，包括：解剖与生理学、临床医学概论等；4）生物医学工程专业课程，包括：生物医学测量、医学传感器原理及应用、生理系统建模与仿真、医学成像技术、生物力学、生物材料等，以医学仪器与信息为主轴，兼顾力学、材料等其他主干领域，满足涉及面广的生物医学工程综合人才培养的要求，让学生在接受多方面全方位专业基础教育的同时，也可以根据自己的喜好选择在感兴趣的领域继续深造。 3开展教学改革生物医学工程专业注重培养复合通用型的应用人才，这就要求我们在教学过程中必须方式多样，注重培养学生的实践能力。 3．1采取多种教学方法 改变过去单纯的“教师讲、学生听”的注入式教学方式，转变为“学为主，教为导”的方法，课堂多以启发式、讨论式教学[2]。这样可以活跃气氛，教会学生自己学习、自己思考、自己发现的能力。 3．2采用多媒体和板书教学结合使用 多媒体的使用可使过去枯燥的纯粹手写教学内容变得直观、形象、生动，但单纯的多媒体教学可能会造成学生产生偷懒情绪，一晃而过的幻灯片并不能让学生印象深刻，因此在课堂教学中应适当结合黑板书写，加深记忆并鼓励学生适当笔记。 3．3加强教材建设，整合课程及网络资源 我们在课程教学中以书本基础理论为主线，辅以参考资料和自编讲义，并开发了一个生物医学工程专业的网络教学平台，以信息技术为手段，以优化课堂教学、提高课堂教学的效率为目标，在网络环境下进行了生物医学测量、医学成像技术等部分专业课程的辅助教学。我们充分利用和整合网络资源，在教学平台上开设了包括课程讲义、答疑讨论、在线测试、试题试卷库、参考资料下载等教学内容，教师与学生之间、学生与学生之间能通过此平台开展教与学的互动交流，培养了学生自主学习、协作学习，创新学习、学会质疑、学会探讨以及终身学习的能力，大大调动学习兴趣和积极性。 3．4重点突出实验、课程设计、毕业设计和实习等实践环节 我们将实验分为基础性实验（如工程生理学实验）、综合性实验（如医学测量与传感器实验、医学仪器与信息处理实验等）和创新性开放实验，分阶段、分层次锻炼学生的实践能力，例如综合性实验将几门课程的知识融合在一起，提高学生的综合应用能力；创新实验由教师拟定实验目标，实验过程由学生自己设计和动手创造，改变过去学生盲目被动的按照规定步骤进行实验，缺乏思考，不能达到实验目的的情况，真正培养学生思维逻辑能力、分析解决问题的能力以及科研实践能力，并安排时间让学生分组讲述本组实验或设计的思路和过程，以及遇到的问题和解决方案等，这样的方式不仅能让学生相互交流心得体会，而且学会总结经验，锻炼逻辑思维和语言表达，真正突出学生综合能力的培养。 3．5注重产学研的结合 我们秉承“科研带动教学，研究带动教育”的理念，积极与省内有关医疗器械公司、医院、生产厂等密切联系，建立良好合作关系，加强了实习基地建设，为学生提供良好的实践机会。与美国NationalInstrument公司合作建立“华工-NI虚拟仪器联合教学实验室”,有效地提高了学生参与课外实践的积极性。同时积极组织引导学生参与教师的课题研究中，学生从大学一年级开始就可以进实验室参与项目，同时鼓励学生发表学术论文，使学生的综合专业技能得到极大锻炼。 4改进考核方法，全面客观评价学生成绩 在考核方式上改变过去传统的“一纸定乾坤”的考试模式，在总评成绩中加重平时实践环节的比重。例如，关于生物医学工程各领域发展的综述报告、各种观摩、实验、设计、实习等都体现在期末的各科考试总评成绩中，并加大其比重。考试的形式也多样化，我们在部分专业课程的考试方式上还采取了一种半开卷的形式[3]，所谓半开卷考试就是在考前准备一张与试卷等大的16K纸，学生可以事先在这张纸上摘抄（必须手写）书上的概念性理论和重点难点，并且准许学生将其带进考场，考完后将这张纸同试卷一并交上，作为考评成绩的一部分。学生在考前亲自抄写一遍这些内容是对这些知识的一种复习和回顾，同时要自己整理这些重点难点就必须平时注意学习和听讲，因此这种方式不仅极大提高学生的学习热情和积极性，也使学生真正通过考试来及时发现和补救学习上的漏缺，同时也使考核方式更灵活，结果更客观。对我校生物医学工程专业人才培养模式改革的实践结果表明，学生乐于接受，教学效果也令人满意，03、04级同学在校期间已在国内外学术会议及学术期刊上3篇，学生就业情况良好，用人单位给予了较高的评价和肯定。学生的学习积极性也高涨，社会影响力正在不断扩大。不足之处在于，学科建设中仍存在一些问题，比如：缺乏适合的专业教材，如何在工科院校有效开展医学课程教学等，我们将继续在教学中不断探索和完善，培养出满足社会需求的生物医学工程专业人才。 生物医学工程论文:生物医学工程发展现状与未来发展方向 ［摘要］随着越来越多的科学技术应用到疾病的诊治中，现代医学的发展正经历着颠覆性的变革，人们对疾病的诊治技术也提出了越来越高的要求，也愈发的苛求完美的治疗效果，正是基于这样的背景生物医学工程被更多的临床医师和研究者们所重视，而在生物学、工程学及医学的完美结合下诞生的介入超声学技术则近乎完美的实现了人们对微创的追求，这些高端的微创诊疗设备是结合物理、工程、技术的综合发展。本文首先简要介绍生物医学工程在医学中的运用情况，然后结合我们的实际工作回顾生物医学工程在临床及介入超声医学中的研究进展和医学生物工程在临床工作中未来的发展前景。 ［关键词］生物医学工程；介入超声学；微创技术 生物医学工程学是生物学、自然科学与工程学、医学等多专业结合的典型的交叉性学科，研究内容涉及：探索人类生命的奥秘、研究组织器官病变机理，并通过相关技术手段对疾病提供诊断、治疗、预防的有效方法。不久的将来，各种技术相互融合、现有技术的不断演变、改进，新技术的发明、医疗整合及精准医疗的出现会更好的为人民的健康事业服务。未来医学对于操作的微创性、精准性的要求会越来越高，生物医学工程在医学中的应用也越来越广、越来越精，生物医学的发展无疑会对医学的发展展现其巨大的创造力和推动力。 1生物医学工程在临床中的应用及发展 1．1微创技术 “微创技术”始终贯穿于整个医学发展，是医学技术未来发展的方向。1985年由英国Payne和Wickham等最早提出了“微创操作”的概念［1］。而“微创外科”的概念是在微创概念的基础上出现的，其本质是腔镜技术。相对于传统开放手术，实则就是对患者采用最小创伤达到最佳治疗效果的方法都归“微创技术”，如介入超声、介入放射、内镜、腔镜及微创化手术等。而这些微创技术创造、发明，都是在生物学、工程学及医学等多学科的融合下完成的。 1．2内镜技术 我国内镜技术起步较晚，但发展较快，目前国内临床工作中常用的是纤维内镜。伴随科学技术及医学技术的不断发展，内镜和腔镜技术都不同程度的得到进一步发展及完善，诊疗过程也越来简便、微创化，是微创技术发展中最为全面和成熟的，如目前有更轻便的胶囊内镜等，无处不体现生物医学工程的重要性。 1．3腔镜技术 腔镜技术的发展在过去的20世纪80年代后期才有了质的飞跃，其中最为突出的是腹腔镜技术的发展，自1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除术之后，腔镜技术在国内发展迅猛，直到今天腔镜技术广泛应用于各个外科领域［2］，目前国际及国内更流行的有3D腹腔镜及达芬奇机器人手术系统。 2生物医学工程在影像及介入医学的应用 2．1影像介入技术 随着医学技术的进步，影像学科也在不断发展，尤其是透视引导下的微创技术更是发展迅猛。根据透视设备的不同，透视微创技术主要包括在X光／CT引导、超声引导和MRI引导下开展的透视微创治疗技术。而介入超声因其设备轻便、操作简便、无辐射等优点深受广大医务人员及患者的青睐。 2．2介入放射学 介入放射学技术是在1895年由Haschek和Lindenthal两位教授在行血管造影后首次提出并应用的，此技术出现后就引起了世界医学界的广泛关注，从此，世界范围内掀起了研究和应用的热潮。其应用范围也在不断扩展。介入放射学因其创伤小、效果好等特点，世界范围内绝大部分医疗机构都成立有不同规模的、单独的介入科，介入治疗在国内外已成为部分疾病的常规诊治措施，甚至取代了外科手术。 2．3CT引导下的微创－数字技术与医学的融合 生物医学不仅在诊疗设备、三围图像重建及数字医学等方面取得跨越式的进步，而且在诊疗模式也发生了根本性的改变，这些成果的取得恰恰是在计算机辅助下完成的［3］。主要体现为CT辅助的立体定位技术，例如CT定位引导下组织穿刺活检、脑血肿清除及腰间盘突出的定位。 2．4超声引导微创技术 我国在半个多世纪前超声学已应用于医学临床诊断，相对于其他医学影像学，超声有其诸多优势（如无放射性、无创伤、费用低廉、设备简单、报告迅速、便于多次随访等），而且还可以动态观察机体或脏器情况，对体内病理改变比较直观，故在超声引导下对甲状腺、乳腺、肝脏及肾脏等疾病进行微创治疗也得到良好效果。目前介入超声治疗在临床越来越被受到重视，尤其在小肿瘤的治疗优势更明显，其不仅代表了21世纪现代医学发展的方向，而且还展现了其定位精准、疗效显著、微创安全的医学发展模式。介入超声学在临床的应用使其成为最具发展潜力和学术活力的医学科学体系。近10余年，由超声科、医学工程学科专家创立和发展起来的这门新型学科技术，正在被泌尿外科、肝胆外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的临床医师所应用，这不仅使得介入超声学得到更迅速的传播和承认、在肿瘤及多种技术的综合应用等方面取得重要进展，同时也体现了生物医学工程在临床中的重要地位。超声引导下肿瘤的射频消融术对探针的要求比较高，而目前对金纳米材料的研究成了科学研究领域的一大热点，并取得了很大进展。大量的研究结果表明，金纳米材料具有独特的光学、电学、热学、化学等性质，在疾病的诊断、食品检测、肿瘤的显像与放射治疗、靶向载药、药物控释、以及对有机物的选择性催化反应等领域有着巨大的优势和广阔的应用前景［4～7］。面对学科发展之迅速。要求我们必须努力发展新技术、开展新业务，同时也要求我们技术操作更科学、合理、规范、个体化［8］，而这些恰恰需要有生物医学工程的参与，才能创造出更多、更精、更无创的医疗设备。 3生物医学工程展望 3．1生物医学工程学与其他学科的多学科合作 微创技术需要永无止境的追求。个人觉得相比于“能治病”，“会治病”更重要，这就要求我们必要要培养一种临床思维模式，这正如我们需要通过“微创”在客观上建立另一种临床思维模式，即微创技术的创新－微创医学的长远发展［9］；在微观上，借国家医改大好政策，展望未来5～10年微创技术将会进一步发展及普及，如现有各种微创技术的全面、系统提升，以及不同技术间的融合及新技术的创新发展。但是，微创医学发展到今天仍挑战巨大，特别是学科之间竞争激烈，这些可以在医疗资源及专业主导地位的分配反映出来，故使我们不仅要更进一步加快学科建设、人才培养，而且要促使基础、临床及预防医学和其他多个学科之间的合作，更进一步加快生物医学工程在医学中创造新方法、制造新设备的步伐，最终使各个学科受益，各个患者、医生受益。 3．2医疗整合 近些年临床各亚专科、亚专业的进一步细化，国内医学的发展模式也是以“能分则分、能细则细”为主，这虽然在一定程度上提高了诊疗水平，同时伴随的是医学知识及诊疗实践出现碎片化、机械化的问题。那么如何可以改变‘头痛医头，脚痛医脚’的状况以及未来医学到底该如何发展？樊代明、郎景和等多名院士及著名医学专家在2016年中国整合医学大会的发言称：实现医学模式转变不仅要进行医学整合，而且未来医学发展的方向，更需要我们为保障人类健康而具备新的临床思维模式和新的医学观念，而不是像目前仅具备的单纯“能看病”。所谓整合医学，前提必须是以人的整体为基础，根据生物、心理、社会、环境的现实将各医学专业目前国际最先进的知识和各专科最有效的治疗加以有机整合，使其对人体健康和疾病诊疗更符合、更适合的新的医学体系，医疗服务不仅使得心身并举、防治结合，而且要达到医养共进、人病同治的目的。国民全面健康，医学发展必须要靠基础医学、临床医学、生物工程学及预防医学等多学科整合，医学又是自然科学、社会科学和人文科学等多学科之间的交叉与融合。所以凡是涉及和人或人类健康有关的学科或科学都应该用来更好的为医学服务，为人类健康服务。而生物医学工程正是这样一门学科。同时把各种先进知识、有效实践经验进行合理、不同程度的整合，使其更好的为人类健康服务，形成生命医学高度融合的乘法效应。 3．3精准医疗 美国总统奥巴马于2015年1月30日在国情咨文演讲，宣布美国正式启动“精准医学”研究计划［10］。早在2011年，由美国科学院、工程院、国立卫生研究院及美国科学委员会就共同发出了“精准医学”的倡议［11～13］。其最高规模4大研究机构的联手倡议，为未来的医学指明方向，代表精准医学就是未来的医学发展方向。医学发展史上发展的3个里程碑分别是经验医学、实验医学和循证医学。而过去的研究模式以试验为主导的［14，15］，这不仅和临床距离大，而且根本无法达到临床需求。而以临床为主导的新研究模式恰恰是目前所提出的精准医学，精准医疗的发展必然要应用更精准的医疗仪器及设备，而精准设备及仪器的研发恰恰需要生物医学工程与其他学科的融合［16］。展望未来，所有疾病的治疗最终都将走向精准医学，医学的发展一定和生物医学工程的“同呼吸、共命运”。 作者：张瑞敏 单位：包头市第四医院 生物医学工程论文:应用型生物医学工程人才培养模式 摘要： 科研与教学的互动是高校的重要特征，是提高人才培养质量的重要手段。针对当前高校科教融合中所存在的问题以及生物医学工程学科背景与特色，桂林电子科技大学依托生物医学工程领域的优势科研资源，凝聚老师与学生的科教相融的共识，将老师的科学研究与本科教学过程、学生第二课堂紧密结合，培养学生的专业实践能力，探索并实施科教融合的应用型生物医学工程人才培养模式，取得了良好的成效。 关键词： 生物医学工程；科教融合；人才培养模式 全面提高教育教学质量，必须不断拓展人才培养资源与渠道，将多方面的办学优势转化为人才培养的优势。人才培养与科学研究是高校的主要职能，实现两者的有机融合，对于提高人才培养质量具有重要的意义[1，2]。科教融合是指科学研究与教书育人有机地结合，充分发挥高校科学研究的优势培育高素质专业人才。生物医学工程是一门理、工、医高度融合与交叉的学科，应用型生物医学工程专业主要培养具有扎实的生物医学、电子技术理论基础以及医学与电子信息相结合的工程技术能力，能在医疗器械、医疗卫生等相关行业从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作的应用型人才[3]。全面推进科教融合，可以有效地培养生物医学工程本科生的创新能力和动手实践能力，进而提高其专业基本能力与素质。但在高校人才培养过程中，科学研究与人才培养往往没有得到很好地结合，主要表现在三个方面。一是学校重视科研而轻视教学，提升高校科学研究能力与水平，学校可以获得更多地经费、吸引大量地生源、获得更高的声誉。同时，在教师职称评定、岗位聘任、年终考核，甚至资源分配的过程中，以承担科研项目的数量、的情况等作为考察重点，而授课内容、课时量甚至教学方式和效果仅仅作为参考方面不起决定性作用。二是老师往往重视科研、忽视教学工作。部分老师教学热情不够，为教学而教学，没有站在人才培养的高度去教学，由于科研任务繁重，占据了大师的工作时间，在教学上面所花的时间与精力相对较少。三是本科生参与科研项目的机会相对较少[4]。一方面大学期间学生的课程学习压力比较大，很难有地时间参与专业方面的科学研究；另一方面本科期间在专业知识的掌握程度还不高，基础还不扎实，在老师的科研项目中所起到的作用甚少，老师更希望研究生来参与科研项目。针对当前高校科教融合所存在的普遍的问题以及生物医学工程学科背景与特色，我校生命与环境科学学院利用广西生物医学工程重点学科、八桂学者岗位、广西工程技术研究中心等生物医学工程专业相关的优势学科研究平台，以及以国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目等主要的重大科研项目和以广西八桂学者为带头人的高端师资队伍为主的科学研究资源，积极制订相关措施与政策，将学科平台和科研资源带入到人才培养过程中去，切实提高人才培养质量。 一、定期举办以科教融合为主题的讨论活动，凝聚专业老师与学生的共识 科教融合，思想先行。不仅要让专业老师认识到科教融合的重要性，更要让学生在思想上认识到科教融合是提升学生专业实践能力，提高人才培养质量的重要途径。因为学生是科教融合的主体，只有学生愿意参与，老师愿意参与指导，才可能实质性地提高人才培养质量。学院定期举办学院层面的专题讨论，围绕科研服务本科教学的模式与途径这一主题展开讨论，甚至将一些典型案例在会上进行分享。在讨论会上，除了专业老师参与外，学生代表也应出席，通过老师与学生面对面的交流，可以逐步凝聚大家对科教融合模式的共识，还可以让老师与学生进行相互地了解，为更好地贯彻科教融合专业实践活动奠定基础。科教融合对于老师与学生双方面都是受益的。一方面，科教融合可以让学生接受到最新的前沿专业知识，既可以培养学生创新能力和专业实践能力，还可以培养学生的社会适应能力，可以成为课堂教学的有效或者不可或缺的补充。另一方面，学生的思维方式比较活跃，跳跃性较强，老师可以在与学生的交流过程中获得新的科研思路。科教融合的实施不仅是提高人才培养质量的有效途径，更是推动“大众创业、万众创新”的重要举措和动力源泉。 二、将老师科研成果引入理论与实践教学，实现科学研究与教学过程的有机融合 课堂教学是实施专业教育的主要阵地，是教师给学生传授知识和技能的全过程。要求任课老师在课程教学内容上进行改革，结合自身的科学研究实施课堂教学和专业教育，既可以提高学生的学习兴趣，同时增强的课堂教学效果[5]。我校生物医学工程专业定位于培养生物医学电子仪器行业的工程应用型人才，在课程教学内容上要求老师围绕这一核心安排教学内容。在教学计划的制定和实施中，结合老师的科学研究，充分体现解决医疗器械产业关键工程技术问题能力的培养要求，在课程体系设计、教学活动组织、教学方式的探索、学生成绩的考核等方面，增加科教融合方面的内容。比如在有限的课时内，改革了生物医学工程专业基础课《算法与数据结构》的授课内容，增加与生物医学仪器研制直接相关的算法方面的知识点，如插值、拟合等，在课程教学过程中结合老师在生物医学信息检测方面的科学研究组织教学内容。又比如在《传感器原理》、《医学仪器原理》等专业课程的教学中，要求老师有一定的科学研究的经历，并在医学仪器的研究中取得了一定的科学研究成果。改革实验课堂教学和课程设计的组织形式，要求教师在教材的编写与选择、教学内容与方法、作业布置与评改等环节与领域贯彻工程实践能力培养要求，注重理论与实际的紧密结合，特别鼓励专业老师结合科学研究中的关键技术问题设计实验项目，在实践教学环节培养学生的科学素养。 三、让学生参与科研项目研究，实现科学研究与学生第二课堂的有效融合 第二课堂的作用是培养学生专业兴趣，拓宽专业知识面，培养专业思维能力、动手能力和创新能力。第二课堂的开展必须遵循适应性、创新性和主体性原则，即第二课堂应当与大学生的专业培养目标相适应，要以提高人才培养质量为目标，同时应注重培养学生的创新性，过程应有一定的挑战性。老师的科学研究与学生的第二课堂活动有效融合，对于提升学生专业工程实践能力具有重要的意义[6]。它既体现了“教师主导，学生主体”的指导思想，也由于科研项目本身具有一定的创新性，学生实质性地参与老师科研项目的过程具有一定的挑战性，对于培养学生创新能力和专业素养具有重大地促进作用。我校生物医学工程专业的第二课堂活动的开展主要是围绕学生参与生物医学传感与仪器、生物医学信息处理等方面科研项目的研究。第一，定期向学生公开教师科研课题，让学生选择参加老师科研项目。要求老师认真指导学生专业科技活动，让学生实质参与。要求大学一、二年级的学生以阅读文献、参与学术讨论等方式参与课题，大三和大四学生可以参与科学实验、数据分析等项目研究过程。第二，鼓励老师从科研项目中凝练大学生创新项目由学生承担，除了承担国家级和广西自治区级大学生创新项目外，学院还设立专项经费，定期支持一批院级大学生创新项目，并明确鼓励学生结合指导老师承担的科研课题的研究内容组织申报。第三，鼓励老师从科研项目中根据毕业设计的要求，拟定毕业设计题目，供学生承担。在2015届本科毕业设计题目中，有超过50%的题目与老师的科研项目有关，还有20%左右的题目与学生承担的大学生创新项目有关。第四，积极组织学生参加学校组织的科协协同育人计划项目。依据我校《科教协同育人计划项目管理办法》的规定，学生参与老师主持的科研项目，完成一定的科研工作，通过学校的考核后可以替代部分课程设计、实习甚至毕业设计的学分。一方面大大地激发了学生参与科研项目的兴趣，另一方面由于需要完成一定的科研任务才能获得相应的学分，这给了学生一定的责任与任务，同时也可以协助老师完成科研项目的研究。第五，依托生物医学电子领域的企业和大型医院建立完善的专业实习实践基地，为学生提供更多地来自于生产实际的科研资源，依托合作企业或医院的专业技术人才，建立指导学生科学研究的专业师资队伍。加强校企医合作，充分利用企业和医院的资源培养学生的专业工程实践能力，派出学生到企业或者医院通过实习、做毕业设计等方式实质性参与专业领域的科学研究。 四、扩大学科科研平台的开放，实现科学研究与人才培养过程的无缝对接 对于生物医学工程这一工科专业来说，实验室既是实验教学的重要阵地，也是培养工程实践创新人才的基础平台。学科科研平台面向本科生开放，建立健全实验室开放机制，切实增加学生专业工程实践的机会，是实施科教融合过程，保障科教融合效果的重要手段[7]。学院立足专业办学实际情况，加强实验平台硬件保障，构建实践教学共享平台，出台了《实验室开放的管理办法》，完善了学院的实验室管理制度，规范了本科生进入实验室的管理，既为学生进入实验室从事专业实践活动提供了方便，也加强了学生的安全责任意识以及实验室的有序管理。经过近几年的实践，已经构建并形成了符合学院学科专业特点的学生进实验室模式与制度。在周末、在晚上都会有学生在实验室进行实验。专业老师经常在实验里直接指导学生参与专业实践活动。总之，通过近几年鼓励生物医学工程专业学生融入老师的科研项目研究活动中，取得得了良好的成效，提升了学生的专业实践能力。学生参与科研项目研究的积极性得到了大大地提高，直接参与老师科研项目的比例达到了30%以上，还有大约40%的学生通过大学生创新项目、毕业设计的形式参与了科学研究。学生在科学研究的过程中取得了良好的研究成果，近3年，本科生发表科研论文30余篇，申请各类专利15件，获得各类科技竞赛奖励20余人次，而且这些本科生研究成果在逐年提高。 作者：陈洪波 单位：桂林电子科技大学生命与环境科学学院 生物医学工程论文:我校生物医学工程专业的专业建设现状分析与对策初探 摘 要：简要分析我校生物医学工程专业建设现状及问题，并针对医学院校的特点，探索相应的对策。 关键词：生物医学工程；专业建设；问题；对策 我国生物医学工程自上世纪70年代创建以来，发展相当迅猛，其学科定位、产业效益和发展前景越来越得到社会认同和重视。截止目前，全国约90余所高校设有生物医学工程专业，其中医学院校约13所。如何充分发挥医学教学资源优势，积极探索适合生物医学工程专业的教育培养模式，建设具有鲜明医学院校特色的生物医学工程专业，培养复合型高级工程技术人才，是医学院校值得思考和探讨的重要问题。 1 生物医学工程学科特点 生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法，从工程学的角度研究生物体（特别是人体）的结构、功能及其相互关系，揭示生命现象、探索生命本质，研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科，是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科，所涵盖的领域十分广泛，具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。 2 当前我校生物医学工程专业情况 1）招生情况 我校2010年4月申报生物医学工程专业，2011年正式招生。2014年首届生物医学工程专业学生顺利毕业，到2015年本专业在校生共169人。 2）主要专业课程 生物化学、人体解剖生理学、生物医学工程导论、C语言、电工学、信息技术、模拟电子技术、机械制图和AutoCAD、数字电子技术、计算机原理与接口技术、临床医学概论、信号与系统、医学影像技术学、医学检验仪器、医学图像处理、医学影像学、医学传感器、医学影像原理与设备、医学电子仪器原理与设计、医用激光仪器、放射物理原理与肿瘤治疗技术等。 3）就业方向 本专业学生毕业后适合从事医院设备的操作、管理和维护，在医学设备经营公司从事经营管理和技术服务，以及在相关的研究机构、生产企业从事产品的辅助开发、制造和技术管理等等工作。 3 我校生物医学工程专业建设的问题分析 医学院校具有很深厚的医学大背景，具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势，生物医学工程学科和临床医学能紧密结合，但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素，一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。 1）理工学科体系不完善。我校是地方性医学院校，王牌专业当然是基础医学和临床医学等医学类专业，而工科专业都相当“年轻”。而生物医学工程专业学科涵盖面非常广，几乎可以用“包罗万象”来形容，如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度，生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。我们学校尽管针对医学类专业的学生一直有开设了医用物理、医用高等数学等基础学科，但相比理工科院校要薄弱很多，而且缺乏材料、自动化、电子等重要工程学科的有力支撑，这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏，学生无法系统地学习工程类课程，得不到系统扎实的工程技术训练，影响人才培养目标的整体实现。 2）复合型师资严重缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标，首先要建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍。在我校，具有医学教育背景的教师资源比较多，而具有理工科教育背景的老师却不多，既懂医学又懂工程技术，能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资就更加少之又少，教师队伍知识结构普遍不够合理，与各相关学科交叉融合能力弱，这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。 3）学生专业思想不牢固。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科，知名度不高，社会、家长、学生都不是很了解生物医学工程是个怎样的行业，甚至容易和其它名字相近的专业如：生物工程、医学工程、生物技术等专业名称混淆，导致第一志愿填报的学生寥寥无几，第一志愿填报医学院校的生物医学工程专业的更是几乎为零。统计我校几年来招生情况可见，几乎所有的生物医学工程专业的学生都是调剂生，也就是入学时专业思想就不太稳定。加之其专业知识覆盖面广，涉及领域跨度大，专业知识体系复杂，专业课程内容在各学科之间交叉频繁，本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情；生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽瓜不精”，“广而不细”等问题，相比医学影像技术学专业，就业时处于劣势；部分学生由于学习任务重、压力大，导致学习积极性、主动性不高，专业思想不够牢固，甚至影响到专业整体的学习风气。 4 对策初探 医学院校要紧扣医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标，突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养，加强学科之间的有科学融合，深化教学改革，加大教学投入，改善教学环境，加强队伍建设，充分发挥医学院校资源优势。积极探索具有医学院校特色的生物医学工程专业教育培养模式，构建科学合理的课程体系和实践教学体系，不断提升生物医学工程人才培养质量。 1）积极探索与理工院校联合培养的教育模式。综合性大学与医学院校在生物医学工程专业学科建设方面优势互补、劣势互存。综合性大学具有完善的理工类学科体系，工科师资队伍力量比较强，基础课程比较成熟，实践教学条件平台比较完善，在工程技术人才培养方面具有完善的培养体系和成熟的培养经验，但缺乏医学类学科教学资源和临床实践条件，缺乏与临床需求紧密结合的先决条件。因此，医学院校要在充分发挥自身资源优势的基础上，积极探索与理工院校联合培养的教育模式，实现优势互补。校校联合培养实现资源共享、优势互补，提高育人质量。 2）积极探索与知名医疗企业联合培养的教育培养模式，实现产学研相结合。与医疗企业联合培养本身就可以很大程度上扩大专业的影响力，同时优化教学体系，解决学生实习就业等问题。学校有诸多附属医院，为医疗企业提供更多的产品使用方，同时为企业输送专业人才。是一个双赢的合作培养模式。另外，通过实施产学研相结合的培养模式，医学院校可强化与科研院所和医疗卫生机构的联系和沟通，充分发挥产学研各方主体优势，有效解决师资力量不强、支撑学科不完善、创新能力培养不扎实等瓶颈问题。实践证明，实施产学研结合，是生物医学工程高等教育的成功经验，也是培养高素质生物医学工程技术人才的必由之路。高等医学院校应树立研究与产业化并举的教育培养理念，深化教学改革，积极探索产学研相结合的教学培养模式。构建产学研一体化的最佳运行机制。 生物医学工程论文:工科院校生物医学工程专业生物学实践教学改革与实践 摘要：工科院校生物医学工程专业生物学实践教学存在的师资力量缺乏、实验平台和资源薄弱、课时有限等问题，针对这些问题，本文从师资建设、实验室建设以及教学内容和教学手段改革等方面入手，对生物学实验教学提出了一系列的改革措施，并在实践中有效地激发了学生的参与热情和学习兴趣，提高了学生的动手能力和操作能力，并培养了学生的团队精神，取得了良好的教学效果。 关键词：工科院校;生物医学工程专业;生物实践教学;教学改革 生物医学工程（Biology Medical Engineering，BMI）是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的，其主要是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科，多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来，国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业，涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向，课程设置主要包括工程类课程和医学类课程，旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。 在生物医学工程专业的培养体系中，实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的，因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量，上述领域的实践教学体系完善、教学平台完备。比较而言，学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱，特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足，存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题，我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手，对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施，取得一定的效果。 一、生物学实践教学存在的问题 南京邮电大学是传统的工科院校，信息学科是学校的办学特色。在工学为主体，以及“大信息”的背景下，学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强，相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展，以及生物医学领域研究和应用的快速发展，迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识，激发学生的学习兴趣，在生物学教学方面，我校目前开设了几门生物学领域的课程，包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。 由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础，因此这些课程的师资力量较为缺乏，实验教学平台也比较薄弱。此外，生物医学课程多属于理论加上实验的课程，要求课时较多。以解剖与生理为例，理论课要讲51个学时，实验课也需要51个学时[4，5]。但我校生物医学工程专业大纲，对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此，在这些课程的理论课教学上，需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4，5]。在实验教学上，由于课时的限制，大多为演示实验或参观，学生缺乏动手实践机会[6]。 笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时，有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣（表1），并且有30%的同学希望能有动手实践的机会（表2）。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求，因此，必须采取有效的改进措施提高教学平水，满足学生的学习要求。 二、生物医学实验教学改进办法 1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平，近几年来，已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才，构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等，这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。 2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平，同时为了满足学校科研项目发展的需要，我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心，结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地，使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能，以培养生物医学工程领域创新性人才，同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台，以加强不同学科间的合作交流，做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上，我们为学生设立了核酸分离和检测，核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室，观看并亲自动手操作，极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。 3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设，我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题，许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目，通过开放性实验，让学生走进实验室和动物房，让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。 在教学中，教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目，鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合，以教师的科研项目为载体，让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体，让学生独立查阅中外文献，了解项目最新的国内外研究进展，设计实验方案，学习各种新的实验技术，掌握科学研究方法，这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力，培养创新思维，同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明，上述教学方法激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和操作能力，并培养了学生的团队精神，取得了良好的教学效果。 同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系，带领学生参观实验室，让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系，让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。 生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科，生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题，我们开展一系列的教学改革与实践，取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣，调动了学生的参与热情，提高学生的实践能力，并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上，继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法，从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。 生物医学工程论文:医学院校生物医学工程专业电子类基础课程教学探究 摘要：电子类课程是生物医学工程专业非常重要的专业基础课，电子技术知识始终贯穿专业课程学习始终。根据学科专业特点和毕业生的就业形势，分析电子类课程在实践教学中的现存问题，并对教学方法与培养模式提出几点建议，希望对今后教学工作有一定启示。 关键词：生物医学工程 电子类课程 教材选择 项目教学法 生物医学工程专业是20世纪70年代末在我国出现的集多个学科领域于一身的交叉型新兴学科。该专业涉及生物学、医学、电子学、材料学、工程学、物理学和计算机技术等多门学科的知识，具有知识覆盖面广、学科交叉性强、应用实践性强和就业口径宽等特点。 生物医学工程本科专业培养目标设定在为医疗机构提供医疗仪器设备的研发和维护人员，但经过近50年的发展，四年制本科教育只能为毕业生提供一个该专业的入门引领，或是提供了理工科和医学学习经历，将各学科知识叠加，学生很难将各学科融会贯通，并应用于实际工作中。为此，如何让医学院校的生物医学工程本科生在面临就业时突出专业特色，脱颖而出是值得我们思考的问题，课程建设是专业培养的基础，在生物医学工程本科教育上显得尤为重要。 生物医学工程专业众多门专业基础课中，电子类课程与计算机类课程、自动控制技术、医疗仪器原理类课程都有着密不可分的联系，本科生只有掌握电子技术才可以为日后从事生物工程相关研究打下良好的硬件和软件基础。因此，电子类课程在众多基础课程中有着不可替代的重要性，现根据我校电子类课程教学情况中存在的不足，提出几点思考与建议。 一、电子类基础课程特点 电子类基础课程包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术和电工学等。这些课程是生物医学工程专业的专业基础课，也是多门专业课程的先行课，为生物医学电子学、自动控制原理、单片机技术与应用、医用仪器原理、检验分析仪器和医用影像设备学等课程奠定理论基础。该类课程具有如下特点：第一，具有承前启后的特点。针对生物医学工程专业的学生必须具有扎实的大学物理、高等数学等理论支撑才能学好电子技术课程，并为后续医学仪器的原理分析和设计打好坚实的基础。第二，课程内容抽象，理论知识复杂，实践性强。这一特点导致学生出现两极分化，理论扎实的学生，学习兴趣越来越浓；而理论知识学的不好的则厌倦电子类课程学习，实践动手能力也得不到提高，更缺乏对课程中各种电路的理解和设计制作能力。 二、教学中存在的问题 1.学生缺乏学习兴趣 由于学生报考时对所报专业不了解，盲目选择，使得原本爱好医学的学生选择了该专业，入学后开始抱怨选错了专业，继而也把这种情绪带到了学习中；另外，电子类知识都是各种复杂难懂的、功能各异的典型电路，以及对各种电路的结构和工作原理分析，电子类课程各学科之间以及每门课程的各章节之间都是环环相扣的，如果学生电子类某一科学习不好，会影响到后面其他电子类课程乃至专业课的学习。 总之，一些学生对错选专业的负面情绪和电子类课程知识复杂难懂的特点，使得他们对电子技术类课程缺乏学习兴趣，甚至在学习中出现倦怠情绪，要想改变这种情况不是一朝一夕就能完成的，对于专业的培养目标和就业去向已经明确的前提下，我们更应该思考的就是如何从教学中激发学生的学习兴趣，使他们对这个专业充满希望，对电子技术类课程提高重视程度。 2.教材选择对电子类课程的影响 生物医学工程专业具有知识覆盖面广，但每科研究深度浅等特点，因此在教材的选择上也要配合专业特点，选择难易程度适度，能为专业课服务的合适教材。 我校电子类课程的教材选择普遍偏难。虽然教材知识覆盖面够用，但知识的深度和难度偏大，学生在计划学时内很难消化理解。课时少，授课内容多，难度又大，无疑加重了学生的学习负担和厌学情绪。可见，教材的选择对于适应教学需求，学科体系的建设，学生学习兴趣的培养都很重要。 3.医学院校理工科教师医学知识薄弱 医学院校的工科专任教师多数没有医学相关知识的学习背景，而且我校电子类专业基础课所选教材几乎与医学无关，导致电子类课程授课内容与医学联系不紧密。因此，医学院校理工科教师应该普及医学知识，这样理工科教师授课时才能更恰当的引入典型医学实例，为医学仪器课程的开展做好准备，为专业课奠定基础。 三、结合课程特点与专业培养目标改进教学方法 1.采用多种教学方法相结合 对于电子类课程，由于具有课程内容抽象，理论知识复杂，实践性强等特点，采用传统启发式教学会使得理论知识的传授枯燥无味，教学效果不明显，教师可根据教学内容采用任务驱动式教学方法、案例教学法和答辩式教学法等多种教学方法结合使用。把课堂翻转起来，尽量让学生在课后完成资料查阅和教学内容的学习，教师在课堂上只解决学生自学后提出的或未能解决的问题，教师仍然是课堂的主导，学生根据老师每次有针对性的任务去自行学习，既完成了任务，达到教学要求，又提高了学生学习和思维能力。 2.实验课程采用项目教学法，激发学生学习兴趣 与其他学科不同，每一门电子类课程都有相关的实验课程，学生在完成与理论知识相对应的验证性和设计性实验外，还需要开展一些综合性实验环节，以提高学生对于小型医疗仪器的理解和研发能力。我们可以针对生工学生设计小型的综合实验项目，如把电子血压仪等小型医学设备拆分成若干部分，各部分再组成一个设计项目，有能力的学生任项目组长，其他学生根据掌握知识的情况和个人喜好选择完成某一部分的电路，由任课教师统一指导。这样在有任务驱动、有完成目标、有时间限制、有指导教师和有合作伙伴的前提下，学生学习的积极性会被充分调动，实践动手能力也会在项目的驱使下逐步提高，为日后走向工作岗位积累经验。 四、结论 本文针对电子类课程阐述了教学中的问题和对策，实际上生物医学工程专业在课程建设与培养目标上还有许多不足之处，该专业的本科毕业生在择业时缺少和其他工程专业毕业生竞争的优势。因此，生物医学工程专业在专业方向设定上应向着多元化发展，借鉴国外对生物医学工程的人才培养模式，实现生物医学工程专业方向上理工科和文科并行发展，为生物医学工程毕业生就业打开更广阔的突破口。 生物医学工程论文:提高生物医学工程专业学生职业认识之探讨 摘要：以安徽中医药大学生物医学工程专业为例，以市场需求为导向，以专业特点为基础，以岗位职能为目标，以教师能力为依托，以学生能力为根本，从五个方面就如何提高生物医学工程专业本科生职业认识作了探讨，使学生实现充分就业，完美择业。 关键词：生物医学工程；职业认识；医学影像技术 作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科，生物医学工程崛起于上世纪60年代，并从80年代开始，全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率，因而被誉为产业界的“常青树”，是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场，对人才的需求自然不言而喻。所以，大多医科类院校都开设生物医学工程专业，由于是新开设的专业，难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以，有针对性地作好思想教育疏导工作，并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划，发挥学生主观能动性，圆其成才梦，是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。 经过调查研究，学生在不同阶段身心状态的突出表现为：初期缺乏对专业的认知，导致思想困惑迷茫；中期课程学习任务繁重，导致心理压力加大；后期就业前景不明朗，导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑，本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例，对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。 1 以专业特点为基础，培养什么人才 安徽中医药大学生物医学工程专业（医疗器械方向）是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程，既有医学成像原理和电离辐射防护的知识，又有图像重建算法和图像后处理内容；既有理科工科知识，又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术，可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标，使毕业生具备在医学影像技术及相关领域，从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。 此外，当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展，高级人才也要与时俱进，掌握专业国内外学术发展动态，富有科学思维能力，勇于在专业前沿领域探索与创新，应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。 2 以市场需求为导向，需要什么技术 医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究，以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程，为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机，随着影像技术在不断地探索中改进，超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现，为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据，涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域，更早、更准确地发现病变，也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在：现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系，成为数字化医院建设的基础和重点；数字成像技术将数据远距离传输，实现远程诊断；从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化，为彻底治愈某种疾病提供了可能；从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3]；从简单的信号传导跟踪到实现定量成像；电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术，既能显示形态改变又能反映功能变化；利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像；单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像；无创、无害性的检查技术不断发展，辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日，医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型，从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病，肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。 3 以岗位职能为目标，从事什么工作 总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知，从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域，综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。 3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科 从事医学影像设备的应用、管理和维护工作，主要涵盖以下4个方面内容：①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能；②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识；③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用；④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中，理论知识内容在本科教学过程能够充分体现，而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得，两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求，也是为良好开展工作必须做到的知识储备。 3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构 相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持，产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高，如沟通交际和处事应变能力，从事产品营销和市场推广等工作；中间两者看重专业素质，从事产品研制、开发设计、维修保养等工作；后两者主要是在品管部门，需要熟悉产品质量监管相关的法律法规，从事质量检测、控制和监督工作，了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。 3.3 医疗器械监督管理部门 主要工作职责包括：组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施；组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则；拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施；组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施，拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施；组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估；拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。 4 以教师能力为依托，具备什么知识 生物医学工程本身是一门多交叉学科，教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时，将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来，努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来，并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中，去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例，医科背景的教师参加理工科理论培训，任课教师深入行业调研，企业专家走进校园，充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研，为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。 5 以学生能力为根本，锻炼什么技能 理工医相结合是生物医学工程的专业特色，在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才，也是社会的需求。学生主要学习电子学、机械学、光学、计算机，医学等基础理论知识、医学电子仪器的系统设计、医学影像设备的系统设计以及产品质量检测标准和风险评价方法，接受典型医疗器械应用的训练，系统地掌握生物医学工程领域宽广的基础理论知识和专业技能，成为具有较强实际动手能力的应用型人才。他们的特点应该是具有较强的技术思维能力，擅长技术的应用，能够解决实际中的具体技术问题，他们是现代医疗技术的应用者、实施者和实现者[6]。 此外，以能力为导向的职业素质、可持续发展能力和为产业服务的技能，这些综合素质在学生的未来的职业生涯中影响深远。尤其是对科学教育和人文社会科学教育方面的深切关注，会为学生今后在广泛领域发展创造条件。 总之，以生物医学工程专业为代表的新兴边缘学科自身特性决定了该专业毕业生就业面临诸多挑战。学校要在学生的职业规划工作上下功夫，多管齐下解决生物医学工程专业本科毕业生就业问题。同时，学生要多角度充分认识专业背景及就业前景，根据市场行情及时调整就业预期，实现完美“择业”。当然，新兴边缘学科的毕业生要想实现充分就业，还有很多功课要做。我们只有以市场需求为导向，结合生物医学工程的专业特点培养学生，才能早日实现才尽其用。 生物医学工程论文:生物医学工程专业学生创新能力培养的探讨 摘要：新时期国家现代化建设和科学技术发展的需要对人才的培养提出了更高的要求，尤其对于生物医学工程专业来说，如何培养高素质创新性人才是专业建设的重大命题。本文通过其他高校该专业创新能力培养模式的对比，从制度保障、创新实验室建设、学生基础三方面对广东医学院生物医学工程专业学生创新能力的培养进行了初探。 关键词：生物医学工程；创新能力；人才培养 在科学技术飞速发展的今天，创新意识和创新能力越来越成为一个国家竞争力和国际地位的最重要的决定因素。改革开放以来，我国创新能力有了很大提高，特别是2015年我国药学家屠哟哟获得诺贝尔医学奖，更加坚定了我国工作者在创新道路上的信念和追求。但是，我国创新能力和国际先进水平的差距较大，因此培养青少年特别是大学生的创新能力，对我国的发展具有重大意义。 生物医学工程学是一门理工医相结合的交叉学科，它旨在培养工程技术基础好、医学基础知识扎实、具备医学与工程技术结合能力的高级技术人才，要求学生具有生物医学领域中的研究和开发的基本能力。而作为本专业的在校大学生，如何培养其的创新能力和动手能力，是一所大学最重要的教学改革内容之一。 一、高校生物医学工程专业创新能力培养模式的对比 目前，我国约有110所高校设立了生物医学工程专业[1]。很多学校依托自然科学、工程技术或医学等方面的优势，结合其他学科发展该专业，因此不同学校在生物医学工程专业人才的培养上会各有侧重与特色，这种特色也体现在人才创新能力的培养上。如较早开设生物医学工程专业的东南大学最早开创了一贯制本硕连读，并不断探索复合型人才培养模式，采用早期独立实验教学去提高学生的科研创新能力和综合实践能力[2]。第三军医大学旨在培养合格的军事生物医学工程人才，以适应部队卫勤保障建设需要。通过构建基本技能―综合技能―设计技能―创新技能4个层次、基础课程实验―综合实践课程―创新性课外科技活动―实习―毕业设计5个类型的课程培训体系培养学员的创新实践能力，并建设了创新实验室服务于学员专业学习阶段，进一步提高其应用军事生物医学工程方法解决相关问题的能力和创新实践能力[3]。华南理工大学对该专业学生的培养则体现了理工类院校的特色，形成了以生物医学电子、医学信息工程、生物力学为主导的培养体系，并充分利用珠江三角洲医疗器械及技术服务产业密集的优势，开办校企合作，为学生实践能力和创新能力的培养提供更大的平台[4，5]。南京医学大学针对医疗卫生行业对工程技术人才日益增长的需求，确立了“医用导向型”创新人才培养目标，搭建“医工融合”式的课程教学平台和实验教学平台，并实施了“认知体验，实践锻炼，深化拓展”三阶段递进式创新能力培养体系，为医疗卫生系统培养并输送适合行业需求的人才[6]。 我校的生物医学工程专业创办于2003年，在借鉴老牌院校办学经验的同时，结合我校实际情况不断探索更适应医学院校培养工程应用型人才的办学经验，并从三方面构建了本专业应用型人才的工程实践能力培养体系[7]。首先通过理论课教学的改革，如电子类课程的改革，重点引导和培养学生运用所学知识去解决问题的能力；其次，在实践教学改革中突出工程实践能力的培养，如独立开设专业课程设计，以设计某个典型的医疗仪器为主线，培养学生工程实践能力的综合素质和创新精神；最后，改革传统的毕业设计方式，得益于珠江三角洲的有利条件，我们开辟了一批实习基地，学生的毕业设计将与现实的工作需要相结合，增强了面向市场的技术应用意识和学以致用的综合能力。近年来，在培养学生工程实践能力的基础上，为加快培养适应区域经济社会发展需要的拔尖创新人才，我们开始着力于学生创新能力的培养。 二、我校生物医学工程专业创新能力培养模式的探索 1.制度保障。我校于2010年颁布了《广东医学院大学生创新实验项目管理办法》、《广东医学院大学生创新实验项目实施方案》等相关章程，指导我校大学生创新实验项目的实施。章程规定每年评审立项一批校级大学生创新实验项目，以校级项目为基础重点申报一批省级大学生创新实验项目。该项目的实施激起了本校学生对创新实践活动的热情，并于2014年版的学生手册中添加了“广东医学院大学生创新创业能力培养与素质拓展学分认证实施方案（试行）”去进一步提高学生参与该活动的积极性。同年，在本科专业教学计划修订中，生物医学工程专业的培养目标及培养要求也体现了重视学生创新能力培养的精神。此外，学校配套了相关经费支持并保障项目的顺利开展，开放各类实验室与重点实验室向参与项目的学生免费提供实验场地、实验仪器设备和技术服务。 2.创新实验室建设。我专业原有基础实验室、综合实验室各3间，大型医疗设备实验室1间，主要用于实验教学；另有生物医学工程研究室、生物医学工程光电子实验室各1间，是教师进行科研项目的场所。前者的实验内容体系由原来的“基础型、验证型”扩展至“设计型、综合性”，此种改革在一定程度上锻炼了学生的实际动手能力，但对于学生创新能力培养的力度不够深入，因为其只在上课期间面向学生开放。后者教师会吸收部分优秀学生参与自己的研究项目，但受众面小，也不利于培养大多数学生的创新意识及创新能力。鉴于此，在学校及学院领导的指导和支持下，我们于2013年12月开始筹建生物医学工程创新实验室，并于2014年5月投入使用。 创新实验室的一个最大特点是采取全天式开放，确保最大化地提供学生的实验学习时间，而且它面向本专业的所有学生开放，这种模式充分调动了学生的积极性和主动性，让每一位学生都有平台进行工程实践和科技创新。创新实验室在管理上采取了“专业教师指导为前提，医学电子协会自主管理为主，技术人员管理为辅”的方法。医学电子协会的会员是来自于本专业的学生，其负责实验室的日常开放管理，包括安排学生值班、出入人员的登记、仪器设备的使用管理和实验耗材的使用登记等。技术人员每周对实验室的设备进行检查维修，以确保仪器的正常使用。良好的设备是培养学生动手能力、创新能力必要的物质条件，创新实验室在创建之初配备的设备就综合考虑了它们的实用性和先进性。另外，其他实验室的专业实验设备除了满足正常的教学和科研外，也会提供给创新实验室。 3.学生基础。创新实验室的使用者为本专业的所有学生，包括大一、大二、大三和大四，因此其掌握开展相关训练项目的理论基础，并具备一定的仪器设备使用基础。针对一年级学生，医学电子协会定期举办单片机、JAVA语言等的培训活动，考核结束后学员将进入大二、大三学生的项目组学习，在实践中培养其分析问题、解决问题的能力。这种方式既打消了一年级学生不自信的心理，为其独立开展创新实验活动打基础，又对项目研究起到了传承的作用，使其能往更深入的方向展开。在相关的竞赛活动结束后，医学电子协会举办专门的经验交流会进行切磋学习。对于学生的创新实践项目，我们还配备了专业教师提供指导。这些举措培养了学生的创新意识，提高了实践能力，吸引了越来越多的学生参与到各项竞赛项目中，如每年的广东医学院大学生创新实验项目、各级别（校级、省级、国家级）的大学生创新创业训练计划项目、信息工程学院项目设计大赛等。近年来，本专业代表我校赴赛的团队在东莞市大学生电子设计竞赛、广东省大学生电子设计大赛等竞赛中都取得了不错的佳绩。 三、结语 目前，我们对本专业学生创新能力的培养主要基于创新实验室平台，以参加各种活动项目为途径去锻炼学生的创新思维能力、自主学习能力和解决实际问题的能力，并取得了一定的经验和成效。经过创新实践培养的学生获得了用人单位的广泛认可，但在创新实践能力培养的深度上还需进一步加强。因此，我们下一步计划与研发力量较强的公司企业达成联合培养协议，启动本专业的“卓越工程师”培养计划，构建符合我校特色、体现区域优势的创新型人才培养模式。 生物医学工程论文:生物医学工程(再生医学)专业本科生联合培养模式的建立 摘 要 生物医学工程（再生医学）专业是以“再生医学”为主要内容的特色专业，该专业在国内外属于前沿学科，具有独创性和先进性。此专业是一门创新能力要求非常强的专业，要求从事该专业的人要具有“创新性思维”；此专业又是一门多学科有机融合的专业，要求学生综合掌握生物学、医学、工程学等多学科的理论知识并加以综合运用。 关键词 生物医学工程 本科生 联合培养 建立适合的培养模式，以培养“创新性思维”人才为目标，建设一个以现代生物医学工程技术为基础、以再生医学为主要内容、以服务于生命科学领域的创新性研究和临床再生医疗实践为宗旨、面向21世纪的生物医学工程专业显得尤为必要。 1联合培养生物医学工程（再生医学）本科生模式的建立 本专业的学制为五年，学生有13个月的时间进行毕业实习。因此我们积极鼓励学生到其它单位进行毕业实习，尤其是中科院系统，参与所在单位的科研项目，从而提高学生的培养质量。同时与部分科研院所和高校签订了联合培养协议，保持良好的人才输出状态。为拓展学生的思维、提高学生的实践能力搭建了一个良好的平台。目前毕业实习校内实践基地包括再生医学科学研究所、白求恩医学院、生命科学院、病理生物学教育部重点实验室、分子酶学工程教育部重点实验室；校外实习基地包括中科院广州生命健康与医药研究院、复旦大学遗传工程国家重点实验室、协和医科大学生物医学工程研究所、中科院遗传与发育生物学研究所、中科院北京基因组研究所、北京大学生命科学学院、中国协和医科大学药物研究所、北京师范大学生命科学学院、中科院上海神经所、中科院高能物理所纳米生物效应与安全性联合实验室、复旦大学神经生物学研究所等，每年按期派出1-2名本科实习学生到各基地实习。 2继续深化人才培养模式改革 为了满足我国“再生医学”事业对专门人才的需求，我专业将继续深化教学改革、在总结以往教学经验的基础上，合理调整课程体系，根据该领域对人才的需求搭建人才培养模式平台，为经济建设和社会发培养高素质、创新型的研究人才，满足日益增长的生物医学工程专门人才的需求。 2.1加强教师队伍建设 加强教师队伍建设，改革教师培养和使用机制。建立一支了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼职结合的教师队伍。在未来几年，本专业拟充分利用各种条件，采取走出去、请进来的办法，有计划、分步骤地选拔优秀教师到国内外知名高校和科研院所进修学习，邀请知名学者来院讲学，加强交流与合作。进一步加大外聘客座教授、兼职教授、长期及短期外聘教师进行授课的力度。另外，学院与合作单位中科院广州生物医药与健康研究院已达成意向，拟充分利用该单位的资源优势，与吉林大学共建再生医学系。 2.2建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生质量考核评价机制 建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生质量考核评价机制，对每个毕业生都进行素质和能力的跟踪调查，为进一步改革教学方案提供依据。具体方案是：采用深入用人单位调查，邀请用人单位座谈，请毕业实习指导教师、用人单位及行业部门主管填写毕业生质量调查表等多种形式，进行学生质量考核评价。对每个学生给出具体评价结论和评价结果。 3人才培养质量及社会评价 经过几年的实践和努力，我院生物医学工程（再生医学）专业本科毕业生取得了可喜的成果。有超过四分之一的学生被免试推荐攻读硕士学位研究生或硕博连读研究生；有5名毕业生获英国爱丁堡大学、美国新墨西哥大学、加拿大女王大学等国外著名大学全额奖学金，攻读博士学位。其余大部分毕业生考取硕士研究生，录取单位都是国内重点高校或中科院系统国家级重点实验室，大部分是国内生命科学研究领域的权威单位；指导教师中，有多名院士、“长江学者奖励计划”特聘教授。 （1）2008届毕业生李坤同学于2013年8月在Science上以第一作者身份发表研究论文。 （2）2008届毕业生任婧同学于2011年6月在神经科学领域SCI影响因子最高的期刊Neuron上以第一作者身份发表研究论文。 （3）2012届毕业生骆一铖应邀赴美国冷泉港实验室进行为期13个月的毕业实习，毕业后留在美国冷泉港实验室工作。 （4）2014届毕业生白扬同学成功获准赴美国哥伦比亚大学进行毕业实习。 （5）2008级生物工程专业本科生张旭浩同学，于2012年10月参加在俄罗斯阿穆尔州布拉戈维申斯克举办的“第二届阿穆尔地区国际科学大会”，其主持完成的本科生大学生创新性实验计划成果“DCC-ADD基因转染诱导结肠癌细胞凋亡及其机制”在会上进行学术交流，并获“学术成果创新奖”一等奖。该研究成果以第一作者身份发表SCI收录论文及国内核心期刊论文各1篇。 以“再生医学”为主要内容的生物医学工程学，是21世纪生命科学的主要发展领域。由于其对于阐明生命本质和在国民经济发展中的重要地位，世界各国都在竞相加强该领域的理论探索和应用研究。我国在“十二五”规划中，更是将其列为优先发展的重点领域。但是，由于我国的教育体系中尚未设立“再生医学”专业，95%以上的从事“再生医学”研究和实践的从业人员，是由生物学、临床医学或生物化学等专业改行的，真正接受过“再生医学”生物医学工程专业系统训练的人员极少，高层次研发型人才尤其匮乏。因此如何建立科学合理的再生医学人才培养模式，是我们今后主要面临的一个课题。 生物医学工程论文:根据兴趣培养生物医学工程专业本科生的教学探讨 摘 要： 生物医学工程本科专业方向成为专业建设中的重要问题，通过组建生物、医学、物理、化学、实践方向的兴趣小组，本专业学科建设和学生能力都得到极大提高，对新专业学科发展起到极大的促进作用。 关键词： 新专业建设 学科发展 兴趣小组 生物医学工程 生物医学工程是一门新兴的交叉学科，综合生物学、工程学和医学理论和方法，在各层次上研究生物系统的状态变化，并运用工程技术手段解决临床医学中的关键问题。要求学生掌握宽广而扎实的电子学、生物学、医学理论基础，能在理、工、生、医等学科高度交叉中进行前沿科学研究、知识创新，产学研结合，并推动相关科学技术发展，以满足我国对生物医学工程领域高级人才的需求。生物医学工程属于工学门类，是生物医学工程专业一级学科。 本学科是利用生命科学、医学、电子信息科学等领域的最新研究成果用于生物信息工程、生物电子工程、大型医疗仪器系统、现代医疗监护系统等领域的科研工作。工程硕士学位授权单位培养从事生物医学信息检测、医用仪器、医学影像、生物电子学、生物医用材料等方面研究开发、生产制造、检测与控制、管理与维修的高级工程技术人才。生物医学工程领域研究和人才培养侧重于生命科学、电子信息科学、医学等的交叉和渗透。该领域是生物医学信息、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新基地，是与21世纪生物技术产业形成和发展密切相关的工程领域，是关系提高医疗诊断水平和人类自身健康的重要工程领域。 天津工业大学生物医学工程专业是一个年轻的、处于高速发展中的理、工、生、医交叉融合的新兴学科方向。生物医学工程专业作为电信学院的新兴专业，近年来发展迅速，有较大的发展潜力。专业下设5个实验室，医学仪器及设备实验室、医学成像及光谱成分分析实验室、生物医学电子学实验室、医学建模与仿真实验室、膜片钳实验室，拥有一批踏实肯干、敢于创新、勇于攻关的年轻科研人员，并将不断吸引其他相关学科的硕士、博士研究生、博士后等进行学科交叉的研究工作。科研方面利用人体信息检测技术与智能服装相结合，设计出检测、监控、调节人体状态的一体化智能服装;膜片钳方向主要进行生物物理和生物化学方向研究，同时与天津大学和天津各大医院开展密切合作，在医疗仪器研制和临床实验等方面积累一定的经验和成果。 本专业开设的主要课程有：C语言程序设计、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、大学物理、分析化学、高频电子技术、医学基础、工程光学、信号与系统、数字信号处理及DSP技术、通信原理、嵌入式系统、生物医学电子学、生物医学光子学、医学成像新技术、无线传感网络、生物医学仪器设计基础等。本专业毕业生可以在国家机关、医院、国防、科研机构、学校、工厂等企事业单位从事医疗产品设计、研发和管理工作，服务于天津医疗产业联盟的发展需求。本专业学制四年，学生毕业后可获得工学学士学位，本专业具有硕士学位授予权。 在本科生人才培养方面，本专业也是广开思路，在大一刚入学就进行思想教育，根据学生兴趣对其未来发展进行规划，由于本专业是一门新兴的交叉学科，因此学生喜欢的专业方向也不一样，有生物、医学、电子等设计物理、化学等不同方向的需求，学生提出的就业方向也不完全一致，区别于传统的专业学生，如电子信息工程专业学生虽然兴趣不统一，在专业方向上容易把握，而生物、医学、物理、化学等涉及的学科更多，对新专业教学提出新挑战。如何适应不同学生不同需求，我们系的老师进行了深入探讨。 在建立新专业的过程中为了适应课程体系建设，教师队伍组建没有按照传统电子通信方式，而是从生物、医学、物理、化学几个方面引进不同背景、不同专业的教师，他们中的大部分都具有海外研究背景，更了解各个方向的国内外发展方向，因此最终我们决定由具有生物背景的老师建立生物组，具有医学背景的老师建立医学组，具有物理背景的老师建立物理组，具有化学背景的老师建立化学组，实践能力强的老师建立实践组，一届共招收50人左右，这样每个组的人数定在10人左右，实践组人稍多，这样可以弥补生物、医学组由于设备仪器不足带来的问题，这两个组规模稍小，大约5～7人左右，在大一下学期进行兴趣小组分组，根据不同需求，各个小组配备了不同老师和学生，这样学生由于兴趣不同在学习上的态度问题就解决了，老师可以有更好的学生资源，学生也愿意学，老师也愿意带，新专业组建不到两年的时间，我们专业取得了很大的成绩，由于老师有人，学生愿意学，设备资源得到了充分利用，以前用得少的设备得到了极大的利用，在最近1年多时间中，老师在科研上取得了很多成绩，拿到了国家级、省部级项目5项，30余篇，学生在各类不同类型竞赛上获奖10余项，在教改立项、师生合作教学资源建设、师生合作项目、全国大创上都取得了很多成果，并且与中国科学院生物医学工程所拿到天津市医学电子诊疗技术工程中心，为本专业建设提供一个更高的平台。 因此，本文认为生物医学工程学科专业跨度大，学生带着更多方向学习这个专业，老师方向更为广泛，我们通过兴趣引导学生，结合教师的专业特点，可以提高学生学习兴趣，让学生大一就进入实验组中，不仅可以提高学生的实践能力、专业能力，而且促进整个学科发展。因此从兴趣出发组建不同兴趣小组是生物医学工程专业本科生培养的更好思路。 生物医学工程论文:生物医学工程专业实验室建设与管理探究 摘 要：在生物医学工程专业的本科教学中培育具有创新能力的学生对于我国生物医学工程学科的发展与进步具有重大现实意义，培养具有创新能力的本科生也是提高学生就业能力的需要。该文通过对生物医学工程专业实验室现状的分析，提出了实验室建设的目标和基本思路，探讨了有利于学生研究性学习与实践的环境等方面进行实验室建设的方向，管理制度的建立，以及仪器设备管理等的规范化措施。向实验室建设与创新人才培养机制的科学化和规范化迈进，更好地满足国家对专业化创新人才的迫切需要。 关键词：生物医学工程 实验室建设 实验室管理 人才培养 在生物医学工程专业的本科教学中，如何培养不仅具备专业基础理论知识而且具备科学研究能力等的高级工程技术人才，对专业的发展和进步有着重大的意义。而实验室建设在学生的科学研究能力的培养上发挥着重大的作用。在实验室内，学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合，培养学生动手动脑能力，发现课堂所学原理的真正所用，并在此基础上进行创新。因此，建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于提高教学水平具有重要作用。 2 专业实验室的发展现状 十余年来随着生物医学工程专业实验室的不断发展壮大，管理方法落后、管理体系不健全、管理制度不完善等各个方面的弊端也不断暴露。 2.1 实验室设置理念陈旧 生物医学工程专业实验室的设置是根据培养方案的课程设置，分类归纳后对应相关课程建立的。这类实验室对于多学科交叉融合的专业在实验教学中显出力不从心。有些实验室所承担的教学任务太少；有些实验课程安排混乱，上课时间交叉，导致学生实验连续性差，不仅造成实验器材的浪费，同时学生的实验效果也会受到影响。 2.2 实验室管理人员的短缺 由于高校学生扩招及专业让人才的短缺，导致专门的实验室管理人员的缺乏。目前，生物医学工程专业实验室的有些实验室是由理论教师兼顾管理，这就在一定程度上造成了管理上的混乱，严重影响了实验室功能的发挥和完善。 2.3 实验设备的购置不合理 专业实验室的实验设备的购置，不仅要满足实验课程所需，还需要在专业性、实用性和创新性方面有所考量。目前，有些仪器设备使用率太低，不能充分运用到本科教学和科研活动中，造成了资源浪费。 3 专业实验室的建设与管理措施 实验室建设包括硬件建设和软件建设两个方面，硬件指的是实验室环境、实验设备等[1]，软件管理包括建立健全实验室的各种规章制度，培养具有较高业务水平和高素质的实验室技术人才等[2]。根据生物医学工程的学科特点及实际情况出发，提出了几点改革措施： 3.1 教学团队型实验室设置 为了避免实验室使用不当、管理混乱的状况，提出利用实验教学团队来配置实验室的措施。由执行实验教学的骨干教师，可进行实验设备开发、维护的实验技术人员和进行实验室日常管理的实验人员组成的一支结构合理、相对稳定、业务过硬的实验技术队伍[3]。每个教学团队配置一个教学研究实验室，必修课程之外，各个实践环节由团队教师带领指导。这样，学生能够始终跟随教师参与到真正的科学研究当中，对于实验仪器也能充分利用，充分发挥实验室的功能。 3.2 完善设备管理机制 实验仪器设备的管理直接反应整个实验室的水平和管理效果。实验仪器从采购、收货、入库、验收到使用等各个环节都必须明确到个人，不要采购一个人，验收又一个人，导致有些设备在各个环节上都容易出现问题，而追根溯源却无从查起。仪器设备的专人负责到底制度，避免了乱买仪器，验收松懈，责任推诿等现象，充分实现仪器设备的功能，提高使用效率。 3.3 利用科研牵动实验教学内容改革 当前，单一的实验课程教学已经不能满足专业化创新型人才的培养，光靠一些经典成熟的实验已经不能激发学生学习兴趣和创造能力。在理工类的专业中，科研项目是教师提高业务水平，推动学科发展的重要手段，在科研项目中挖掘专业实验项目必然成为实验教学内容改革的重点。 4 结语 实验室建设是一项长期的、基础性的工作[4]。同时。实验室管理工作又是一项技术性很强的工作，有许多问题需要进一步探讨。该文针对生物医学工程专业实验室的管理提出了四个方面的改革建议。期待生物医学工程专业实验室建设改革的探索将继续在实践中不断完善，在完善中不断发展。 生物医学工程论文:生物医学工程专业临床带教体会 [摘要]结合现代数字化的医学影像技术学的发展特点，探讨生物医学工程专业临床带教的的心得体会和方法。在实际工作，努力做到有的放矢、针对临床带教中存在的问题，不断的改进带教方法，不断提高学生综合素质。达到在生物医学工程专业临床教学中收到良好效果的目的。 [关键词]生物医学工程 影像技术 数字化 带教体会 临床实习是学生理论联系实际的重要桥梁，是医学知识从理性认识到感性认识的飞跃。如何将书本的知识应用于临床，为影像技术服务，是影像技术专业学生的职责。现阶段影像技术已从传统的X线摄影技术发展为CT、MRI、CR、DR、DSA、PACS 等高端影像技术，正逐步从单一学科向多学科交叉渗透的方向发展。需要掌握医学影像、外语、计算机、电路等多门专业知识的复合型影像技术人才。我院为集医疗、教学、科研、预防等为一体的三级综合性医院，是省内多所大专院校的临床教学医院及临床实习基地，每年有多所大专院校实习生来院进行临床实习，现就如何带教好医学影像技术专业实习生进行探讨。 一、生物医学工程专业实习的现状 现在一般生物医学工程专业学生的临床实习时间为三到六个月，进行医学影像专业全科学习。学生进入各实习科室后，由教学秘书进行各科室轮转安排，当值的技师指导参与日常的医疗行为。在工作中，发现生物医学工程专业的学生实习工程中存在着一定的问题：1）对学生要求不严，临床技师忙于医疗服务，不能系统的讲解仪器的性能、操作等，只能遇到具体的病例具体指导，就会导致学生掌握细枝末节，不能整体掌握仪器的情况出现。2）由于生物医学工程专业的学生毕业后不一定从事影像技术操作，学生学习的热情度不高，组织纪律性不严。3）学生的基本功不够扎实，对影像技术的综合运用，比较影像学的知识掌握的比较欠缺。 二、生物医学工程专业实习过程中的注意事项 1）实习前的服务理念培训 实习生在学校接受的是专业知识学习，很少有服务理念，而进入实习医院后，将成为医院员工的一部分，实习生言行举止将直接影响医院和科室的形象。其中，个人形象、与患者的语言交流、如何接听电话、如何应对常见的投诉或意外情况是培训的关键，是带教的重要部分。我的体会是实习生的服务意识培训要达科室的标准才能进入专业岗位，才能与患者及带教老师交流。 2）严格详细的带教计划 大型综合医院影像科一般X线、CT、超声、MRI等专业岗位。各专业岗位的工作内容和实习要求不同，实习生又分为专科和本科两个层次，实习时间又有三个月、半年，每个实习年度进入影像科的实习生人数也不一样，因此，要使每个实习生能够相对公平地在各专业岗位获得相当的实习机会。即每天进入一个岗位的人数、实习时间、实习教师、实习资源等基本一致，实习前制订严格详细的带教计划十分关键，计划包括《全体实习生年度实习安排总表》和根据总表制订的《每个实习生实习安排及考核表》，总表将每个实习生对应一个唯一编码按照实习时间长短及专业岗位编入表中。保证实习机会的公平和实习秩序。个体表则严格规定了各实习生在各专业岗位的实习次序、进人时间、结束时间、专业组长确认签名、实习评价、备注中的实习要求等，个体表由实习生进入新岗位时交给岗位组长.以保证实习过程的完成和实习效果[1]。 3）实习生进入专业岗位相关的课题组 操作标准化并不意味着影像技术操作不能创新。新指标、新技术的临床应用价值探讨，同一疾病不同影像设备的诊断效果研究，疾病扫描参数的变化研究等，这些研究几乎是 无穷无尽的，需要影像技术及实习人员的参与。实习生通过一些简单实用的与专业岗位工作有关的研究的锻炼，一方面能更深入掌握实习知识，另一方面学习到了医学研究的方法。 4）强调专业英语和计算机学习的重要性 随着高新技术在影像技术领域的广泛应用，使得CT、MRI、CR、DR等医学影像技术进入高速发展的时期.在这些众多的高端仪器里，键面多是英文显示，并且计算机的功能和软件也在不断更新和提高，因此，有必要加大学生专业外语和计算机课程比重，提高影像技术人员的外语和计算机水平[2]。 5）.适当增加到设备科轮转的时间 生物医学工程专业的学生毕业后会有相当一部分人从事大型仪器设备的售后维修工作。而临床实习过程中，实习生基本都在影像科轮转，掌握大型影像设备的同时对维修技能的培养有所欠缺。实习生到设备科学习，可以全面的了解医院的医疗设备情况，学习小型仪器设备的维修，更好的掌握维修方法，锻炼维修技能，对以后的工作有所帮助。 6）医院应加强师资队伍的培养 随着医疗竞争的激烈，医患纠纷的紧张，部分教师感觉到压力很大，少数教师会应付的心理，感觉教学任务，应付完就行了。还存在一些客观因素，比如影像科是按各功能单元划分，磁共振、超声、CT、X线诊断等各成体系，难免造成教师对各单元掌握知识的不全面，造成知识传输过程中的错误。加强师资队伍的培养可以从两个方面进行：一是实行影像科大轮转，可以使教师全面掌握大型影像设备的知识，掌握常见故障及解决办法；二是固定实习带教老师，医院制定实行带教老师培养政策，拓宽青年教师的知识面，加强对带教老师能力的培养。同时，在工资待遇方面给予奖励，提高带教老师的带教热情，增强责任感，带教效果将会有很大的提升。 三、总结 生物医学工程专业是理、工、医并重的工学学科， 培养的学生不仅能掌握大型医疗设备的影像技术操作、还要掌握仪器设备的维护、研发等，是未来医疗技术领域变革的先驱者。因此，21世纪培养的生物医学工程人才，不再是那种只会照片的操作技术人员，而是要既会操作各种先进仪器设备，又要会故障维修，要成为工程与技术兼修的影像技术人才。这也对生物医学工程的教学工作者提出了更高的要求，教学内容和教学方式也应不断更新和改进。 （作者单位：1.徐州医学院第二附属医院 影像科 江苏 徐州，2.徐州医学院 医学影像学院 江苏徐州） 生物医学工程论文:创新教育视角下生物医学工程专业医用物理学课程教学改革与实践 摘 要 以创新教育为目的，从教学内容、教学模式、实验教学和评价体系等方面对生物医学工程专业医用物理学课程的教学进行改革，取得良好的教学效果。 关键词 创新教育；生物医学工程专业；医用物理学；教学改革；实验教学 同志曾指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”创新的主体是人才，人才的培养靠教育。唯有积极主动地实施创新教育，才能培养出具有创新精神和实践能力的高素质人才。创新教育就是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。 《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》（教高〔2007〕2号）和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》都强调，要着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。教育部、卫生部2012年5月联合的《关于实施临床医学教育综合改革的若干意见》（教高〔2012〕6号）中指出，更新教育教学观念，改革教学内容、教学方法与课程体系，创新教育教学和评价考核方法，推进以学生自主学习为导向的教学方法改革，完善以能力为导向的形成性与终结性相结合的评定体系。其根本目的是培养适应国家医学创新和国际竞争需要的高水平的复合型创新人才。 在创新教育视角下生物医学工程专业医用物理学的教学目标：不仅使学生掌握学习专业课程所必需的医用物理学基本理论、基本知识、基本技能，而且帮助学生树立正确的科学观念，启迪学生的创新思维，训练学生掌握科学的思维方法，提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力。医用物理学是生物医学工程专业重要的基础课程之一，该课程的教学改革对该专业学生创新能力的培养至关重要。但由于学生对该课程不够重视，学习兴趣不高，再加上各章节之间联系不大，学生普遍反映很难学；而且学生刚刚进入大学不久就开始学习该课程，难以适应课程学习要求。如何在创新教育视角下搞好该课程的教学改革，就成为要不断探讨的重要课题。 1 更新教学内容、丰富教学资源 教学内容的更新与教学资源的丰富是教学改革最基本、最重要的途径之一，也是创新教育的基础与前提。传统的教学资源就是教师手中的几本书，非常匮乏。 教材建设 在创新教育视角下，对原有教材内容不断进行优化、重组、更新，多次修订出版《医学物理学》和《医用物理学》。这些教材适当降低了对高等数学的要求，删除了与医学联系不紧密的内容，精选了物理与医学结合的案列，压缩了篇幅；充分考虑到了教材的实用性、科学性、先进性和前沿性；重点阐述物理学的基本思想、概念、原理和方法，加强基础理论和基本知识在医学上的应用，克服了理论化、公式化等枯燥乏味、繁琐的内容[1]，让学生在学习过程中真正体会到学有所用，更有利于学生自主学习。 将物理学史、医学史引入教材 在创新教育视角下，在传授物理知识的同时，特别注重物理思想和物理方法的介绍，其特色是“溯源通今”，将物理学史、医学史引入教材。在每一章后面介绍与本章内容有关的物理、医学、生命科学等诺贝尔奖获得者的成长经历及重大理论发现的经过或相关的新概念、新方法及新技术应用等，帮助学生树立正确的科学发展观，培养创新思维，提高综合素质及独立分析问题、解决问题的能力。通过问卷调查发现，学生普遍对改革后的教材反映良好。特别是每章后面的阅读材料，对学生来说，极大地开拓了视野，丰富了知识，提高了学习兴趣[1]，激励了他们奋发向上、永攀高峰的信心和斗志。 将教研、科研成果充实教学内容 在创新教育视角下，将教研、科研成果及时充实到教学内容中，使教学与学科前沿相结合，从而形成科研促进教学的良性发展。出版适合PBL教学、案例式教学、任务型教学的《医用物理学》《医学物理学实验》等教材。在教学过程中，确保将最新的知识和信息传递给学生，根据医学中出现的新技术、新方法和医学生实际需要及时调整教学内容，拓展教育途径，促进教学质量和教学效率的不断提高。制作多媒体教学课件及建立网上教学资源库等，构建以纸质教材、电子教案和网络课程等为一体的立体化教材体系，极大地丰富了教学资源。 2 创新教学方法，丰富教学手段 在创新教育视角下，在转变教学思想，更新教育观念和教学内容的同时，还必须进行教学方法的有效改革，才能更好地发挥育人功能。传统单一的教学方法是以教师讲授为主的“填鸭式”教学，即以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心。传统的教学手段是一张嘴、一块黑板、几支粉笔、几张挂图，学生只能被动接受知识，导致学生缺乏学习主动性与自主性，缺乏发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力，缺乏创新意识与创新能力。 运用多种教学方法 在创新教育视角下，教学过程因材施教，提倡以学生为中心、以教师为主导的教学模式[2]，如启发式、讨论式、提问式、PBL、CBL、基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学等。这些教学方法有利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力以及创新能力，真正达到“授人以渔”的教学目的，真正做到让学生不仅是“学会”，更重要的是“会学、乐学”，实现“要我学”向“我要学”的转化。 多种教学手段并存 在创新教育视角下，合理而有效地使用计算机多媒体辅助教学，做到多媒体辅助教学与传统教学手段的有机结合。通过PPT将各种声音、图像、视频等多种资料应用到教学中，使得教学内容富多彩，在一定程度上增强了学生听课的兴趣，提高学生学习的主动性，也增强了互动性，从而能够达到教学效果的最优化。还部分地开展了双语教学的尝试，教师的教案、讲稿及多媒体课件中的各级标题、专业名词等均采用中英文对照形式，讲授时以英文形式读写。通过双语教学，促进师生学习英语的积极性，提高学生阅读专业英文文献和技术资料的兴趣和能力，从而提高学生专业英语水平。构建讲授法、启发式、讨论式、PBL、CBL和基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学等多种教学方法并存，融计算机多媒体辅助教学、双语教学为一体的适应21世纪人才培养需要的新型教学模式。 3 改革实验教学，提高创新能力 传统的医用物理学实验存在内容陈旧、教学模式单一、方法简单等问题，而且医学特色不突出，过分强调本课程的系统性、完整性，忽视整体培养目标。这在很大程度上束缚了学生学习的主动性和创造性，不利于学生创新能力的培养。 改进实验内容 在创新教育视角下，组织教师每年编辑修订《医用物理学实验》讲义，使之更贴近医学实际：1）充分利用现有实验仪器和设备对原有实验进行改革，如非正常眼的模拟与矫正实验；2）减少过时的内容，增加新的生物信息测量技术内容，如生物机能实验系统的原理与应用、心电图机的性能测定、霍尔效应医用换能器原理与实验等；3）增加综合性实验和设计性实验的比例，进行创新性实验的尝试等，注重学生实践能力和创新能力的培养。并通过实验室开放，让学生多做实验，进一步培养学生的综合应用能力、创新思维和创新能力。 改革实验教学方法与手段 在创新教育视角下，在更新实验教学内容的基础上，又进行教学方法改革的尝试，将国际上流行的任务型教学模式（Task-based teaching，TBT）引入医用物理实验教学中，打破传统的实验教学模式，而代之以“设计任务―明确任务―完成任务―评价任务”[3]模式，采用多媒体技术和黑板板书、示教相结合的教学手段，从而培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题及创新的能力。构建内容与医学实际联系紧密，采用国际上流行的任务型教学法和多样化教学手段，提高学生的综合素质和培养学生动手能力和创新能力的新型物理实验教学体系。充分发挥医用物理学实验课在提高生物医学工程专业学生自然科学素质、激发创新意识、培养创新精神、启迪创新思维和提高创新能力方面的重要作用[3]。 4 改革评价体系，发挥导向作用 传统的考核方式是单一的期末闭卷考试，注重对学生学习结果的评价，缺少对学生学习过程的监控，考核内容侧重于基本知识的记忆、理解，缺少反映知识的运用能力、创新能力的综合性、提高性题目，不利于学生分析问题、解决问题能力和创新能力的培养。 物理学课程考核评价体系 在创新教育视角下，按照医学生创新能力培养的要求，在对教学效果的评价中，突破传统的单纯期末闭卷考核的方法，采用开卷和闭卷相结合，加强对学生学习过程的监控，构建知识评价与能力评价相结合、形成性评估和终结性评估相结合的多元化评价体系，使评价内容多元化、评价方式多样化。课程考核分为理论考核、实验考核和平时考核三部分：理论考核占70%，着眼于考查学生的综合分析能力和解决问题的能力，并实行教考分离，期末由教务处统一组织；实验考核占20%，其中实验报告占10%，操作考试占10%，操作考试由教研室在课程学习结束后安排；平时考评占10%，包括上课考勤、课程作业（平时作业和写小论文）、课堂测验、抽查提问等。 PBL等教学模式教学考核评价体系 在创新教育视角下，在PBL、CBL、基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学及任务型教学模式教学评价中，采用有效评估标准进行。在以上模式的教学活动中，学生通过演讲报告会以PPT课件，或者通过小型展览会以书面报告形式来展示他们的学习收获与体会；评价主体上采用学生自评与互评、教师评价相结合；教学活动之前、教学活动过程中、教学活动结束后分别采用诊断性评价、形成性评价、终结性评价；评价内容上尽可能地将知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观目标纳入评价体系中，形成评价主体、评价方式及评价内容等多元化评价体系。经过几年的实践证明， 实施多元化评价较为客观、全面地反映学生对本门课程的学习情况，充分发挥教学评价体系的导向和激励作用，促进学生全面综合发展，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力，提高教育教学质量。 5 结论 创新教育视角下对生物医学工程专业医用物理学课程在教学内容、教学模式、实验教学、评价体系等方面进行改革，通过课后访谈和问卷调查发现，效果良好。学生感到医用物理学不再枯燥无味，而是非常有趣，与身边的生活和医学现象都密切相关[1]；医用物理学课程不仅是生物医学工程专业学生学习后继专业课程的基础，而且对启迪学生的创新思维，训练学生掌握科学的思维方法，提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力起着至关重要的作用。目前，潍坊医学院医用物理学课程已成为深受学生欢迎和喜爱的、在全院有较高知名度的校级精品课程。

生物学教学论文:生物学科高考现状分析与教学对策 论文关键词:生物 高考现状 教学对策 论文摘 要:通过对2010年全国新课标高考中生物学科情况的比较,从考试形式、比例、题型、范围、命题特点等方面进行分析,与课改前相比,生物学科在理综考试中的比值有所增加,生物试题更加贴近生活实际,体现生命科学时代前沿。教师在平时教学中要钻研课程标准,更新教育观念,着力培养符合时代要求的具有生物科学素养的创新人才。 按照教育部基础教育课程改革的统一规划,高中新课程改革将在2010年前全面推行。截止到2010年高考,已经有广东、山东、海南、宁夏、江苏、福建、浙江、辽宁、安徽、天津、北京、湖南、黑龙江、陕西、吉林15个省、市实施新课程标准下的高考,而其他省份高考依据的则是2010年高考考试大纲(大纲版),在两种类型的高考省份中,有些省份使用全国统一命题试卷,有些省份是自主命题,本文将对全国各个省、市高考方案中的生物学科考查的形式、比例、题型等方面做详细的比较和分析,并提出可行的教学对策和建议。 一、生物学科课程标准实验版考试大纲的特点 新课标实验版更加突出要求生物学科的命题要体现生物课程属于科学课程的性质。要重视对考生科学素养的考查,在生物科学和技术的基础知识、科学探究的方法、获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力等方面对考生的表现进行测量;要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。通过比较我们不难发现,课程标准实验版的考试大纲与新课程标准三个维度的目标要求是一致的,大纲版的考试大纲也已经向新课标的目标要求靠拢。 二、各省、市高考生物学科情况比较分析 1.考查形式分析 江苏和海南以生物单科试卷形式考查,江苏卷满分为120分,海南卷满分为100分。其他省、市都是以生物、物理、化学“拼盘”的理综试卷形式考查,理综试卷总分大多数为300分,只有山东为240分。这样的高考方案,意在引导中学生既要均衡发展,又能突出个性与特长,并借此缓解中学当中普遍存在的偏科弊病,看来以理综形式来考查是大势所趋。从三科比值来看,未进行新课标高考的理综试卷生物分值比例最低,均为72分,占总分的24%;进行新课标高考的省份中,广东卷生物科比例最高,理化生三科各占100分,生物科分值比例为33%,浙江、天津、福建、北京都是80分,占总分的27%,其余省份都是占总分的30%。从整体来看,实施新课程改革后,在整个理综试卷中,还是物理比重最大,化学次之,生物最少,但生物学科在高考中的比例均有所增加,这是我们生物教师值得欣慰的,也体现了教育部门的决策者们意识到了提高学生生命科学素养的重要性,对于中学生物教师也起到了激励的作用。 2.生物试题类型及命题特点 除广东理综卷有2个双选,江苏单科卷有5个多选以外,单选和非选择题是大多数省份所采用的题型模式,从一定程度上降低了考试难度,减轻了学生负担。从命题特点上来看,各省、市试题都体现了新课程改革的要求,总体来说有以下几个特点: (1)体现生物教学特点,考查考生对生命的基本特征、生命活动的基本规律及生物与环境的关系的理解和掌握;关注考生情感、态度、价值观的形成与发展。 (2)体现生物科学时代性,重视理论联系实际,关注生产与现实生活中的实际问题,体现本地区的经济、文化、教育等方面的基本现状;试题内容尽量与中学生日常生活紧密相关。 (3)通过概念图、装置图、实验流程图、曲线图和表格等形式,从基本、核心、重点等知识领域,考查学生运用所学生物学知识科学分析实验的能力、识图能力、运用数学模型解释生物学知识的能力,以及在此基础上对实验数据、结果进行解释、分析和处理的能力,通过图表分析所获得的信息后,解决相关生物学问题的能力和知识迁移能力。 (4)考查考生的生物学基本素养和实验能力、注重科学探究能力、科学过程与方法和创新精神的能力。在各个省市的试卷中,实验部分的比例基本上都占25%左右。 三、新课程背景下的生物教学对策 1.以课标为本,夯实基础 仔细研读《普通高中生物课程标准(实验)》,明确复习方向很重要。教师要吃透课程标准中高中生物的课程性质、基本理念、设计思路、课程目标、内容标准、实施建议。理解新的课程理念和课程要求,更新教学观念;理解和把握教材,认真备课,科学设计,做好课后反思。 2.联系生活实际,关注时代热点 教学中要关注社会、生活、自然的热点问题,关注新事物、新技术、新成果、新观点。2010年广东试题中的气候变暖与碳排放,江苏试题中药用植物的保护和开发等等都是与我们生活密切相关的社会热点问题。这种试题的出现是对新课程的较好体现,教师在平时教学中一定要关注这些热点问题与课堂教学内容的衔接。 3.加强实验教学,培养学生的探究与创新能力 生物学是一门实验科学,实验教学在中学生物教学中理应成为重要的组成部分。在教学中,要加强实验技能、方法和思维的培养,引导学生多思考、多动手、多分析、多 总结,培养学生良好的基本科研素养和科研思维。 4.适当训练,勿入题海 要适当增加训练而不陷于题海之中,注重学生在掌握基础知识的基础上,提高学生获取信息的能力、分析综合能力、探究能力以及思维过程和思想结果的表述能力。 总之,新课程改革的顺利实施,对于生物学科和广大生物教师来说是一次不可多得的机遇,同时也给我们的生物教学提出了更高的要求,如何在课堂中体现新课程、达到新课程的教学目标;如何建立和完善新课程标准下的评价体系;高考复习该如何适应新课程标准下的考试模式等等,对于广大生物学教师来说都是一个全新的课题和挑战。 生物学教学论文:运用信息技术优化生物学教学提高教学服务质量 信息技术包括多媒体技术和网络技术,将它运用在生物教学中,是教育改革的新思维,是一种全新的教学方式。它以其图文并茂、声像俱佳的特点,在课堂中创设了利于学生学习的情境,能弥补课堂教学与实际之间的差距,信息技术与生物学科有效整合,能促进课堂教学效率的提高。 关键字:信息技术 生物课堂 有效教学 随着信息技术的全面应用,“信息技术与课程的整合”成为我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,教育部也提出了要加快信息、技术教育与其他课程的整合,改革传统教学模式,培养学生的创新和实践能力的要求。在网络环境的不断完善下,以网络和计算机为核心的现代信息技术引入教育领域后,不仅带来了教育技术上的更新,更促进了教学结构模式的发展。新课标的理念证明,以往传统的生物学课堂教学模式下,学生的学习是被动的,课堂教学忽视了学生情感、价值观、能力素养等多方面的发展,忽视了学生的个体能动性和创造性,课堂上“满堂灌”,过多地强调对生物学知识的死记硬背,制约了学生的嘴巴、双手和头脑,压抑了学生的主动性和创造性,最终使生物教学课堂变得沉闷、机械和厌烦。这限制了学生与生俱来的个性和潜能,不利于创新人才的培养。近几年来,教师不再以黑板和粉笔为武器进行“一讲到底”式的教学,而是根据网络教学的需要,通过多媒体教学信息控制台,利用计算机、投影机、大屏幕和电视机,调用自己在校园网上的教学站点和智能双向闭路电视系统中的多媒体教学资源,引导学生展开研究性、探索性的学习。然而,如何恰当运用信息技术,使信息技术与课堂教学有机地结合起来,从而为提高教学质量服务,这是个值得深入探索的课题。 1 现代信息技术在生物教学中应用的优势 1.1 网络资源在教师备课中的作用 计算机和网络中蕴含的大量资源,为我们进行电子备课提供了丰富的参考,这大大拓宽了传统的教材和教参的狭小范围,能让教师在互联网中不断获取最新的资源,从而设计出具有时代气息的电子教案。通过这种对信息的不断加工和创新,教学设计质量、艺术水平和可操作性会不断地提高。备课时,除了借助教材和教参外,还可以通过网络资源获取更多的信息和资料,特别是那些优秀案例,得奖教案,让我们开阔眼界,拓展上课的思路。在此基础上,再结合自己的教学特色,结合学生的认知水平对信息整合,使教学环节都更利于教学活动的开展,可以不断地提高工作的成效。 1.2利用多媒体创设情景,激发学生的学习兴趣。 中学生物学教学中所涉及的内容形式、丰富多彩,如果只靠教师用语言进行讲授描述,难免会使课堂变得枯燥无味,学生容易失去学习生物学的兴趣。运用多媒体创设课堂教学情境是一个激发学生学习兴趣的方便快捷而又有效的好办法,让学生在有限的时间内达到最有效的学习状态,取得最有效的学习效果。 例如,在讲解达尔文的进化论的时候,可以通过大量的图片、视频等来展示地球地质环境的变迁,以及各个时期的生物的进化与淘汰的过程,这不但有效地向求知欲极强的中学生了解到了生物学的意义,激发学生学习生物的兴趣。 再如,在讲《生物圈到细胞》一课开始时,先播放一段人的生殖和发育过程的视频,让学生感受到神奇生命的诞生过程。再讲到生命系统的结构层次时,可以播放一段《人与自然》的视频,展现动植物的千姿百态,特别是一些罕见的珍稀动植物,并配以优美动听的音乐,会立即引起学生的兴趣,为学生自主学习提供信息资料,创设教学情境,引导学生探索生命系统的结构层次之间的关系。 学生一旦被激发起兴趣,就会对新知识有一股热情和渴求,学会自己学习,举一反三,真正成为学习的主人。因此,教师在教学中可以巧妙的运用多媒体创设各种教学情境,激发学生学习生物学的的兴趣,培养学生的观察能力、思维能力和综合分析能力。 1.3 利用多媒体突破教学中的重难点。 在生物教学中,往往遇到难讲的内容,知识点琐碎抽象,与生活联系小,学生很难理解,讲的口干舌燥,学生还是毫无反应,结果课堂氛围死气沉沉,尴尬的情景可想而知。而我发现如果在课堂上引用多媒体课件就会使难讲的内容变的生动易懂。可以化静为动,化虚为实,化抽象为直观;能够拓宽课本知识体系,拓宽教学的时间和空间,拓宽和加深课堂学习的内涵和外延。 例如:减数分裂和有丝分裂的知识点对于高中生来说,是一个难点,因此在讲授“减数分裂和有性生殖细胞的形成”这一节内容时,可以将精子和卵细胞的形成过程制作成flash动画来演示;把拍摄的在显微镜下观察到的减数分裂不同时期细胞的图片与教师画的示意图对照着同时呈现给学生;将受精部分内容通过播放生理卫生科普片的形式介绍给学生,可以辅助学生对重点、难点知识的理解。另外,讲述DNA的复制一节也是高中生物教学中的难点,在这节中加入动画演示,学生就会在记忆中形成一个具体形象的复制过程,而不是干涩的抽象的理解。这些图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境,所模拟出的事实和现象是中学生物实验或其它教学手段无法实现的,有利于突破重、难点的良好教学效果。例如在讲授DNA复制的过程,如何理解复制过程所需要的原料以及碱基互补配对原则是重点也是难点,学生对这一内容感觉很抽象,生活当中接触不到,虽然DNA复制在人体内非常常见,但只要不是直观的内容,他们就会很难理解。因此,我在这节课里引用了多媒体课件,开篇以人猿图片的对比来吸引他们的注意,然后以为什么细胞减数分裂和受精作用使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性这个问题导入新课,引发他们的思考,复制需要哪些条件,是以一条链作为模板还是两条链作为模板。然后播放视频直观展示DNA复制的整个过程,通过视频看到解旋酶打开:氢键,也就是先打开部分双螺旋结构,然后两条链分别作为模板,游离的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则站好队伍,最终聚合酶聚合起一个个游离的脱氧核苷酸,使双螺旋结构重新恢复,结果一个DNA分子就变成了两个相同的DNA分子,整个过程耗能,由ATP提供,这样他们从视频中就能总结出复制的模板,条件,特点,结果,充分生动细致掌握这节课的重难点,当堂反馈非常好。在现代生物技术部分,转基因技术和克隆技术这些高科技手段对于学生来说显得高深莫测,我们用flash课件步步展示了外源基因是如何被转入DNA中,从而改变了被转入基因生物的性状的过程;对于“多莉”羊的培育过程中涉及到的核移植、细胞培养和胚胎移植等环节通过多媒体的呈现,使学生对于科学家培育“多莉”羊成功的奥秘、对于克隆技术,尤其是体细胞克隆技术有了清晰的认识。 1.4 多媒体能巧妙地将抽象概念转化形象生动情境 生物教学中有很多过程都是动态的、概念是抽象的,我们可以运用投影、实验、模型、图表等展现理论产生的典型事实,力求变抽象为具体。在教学中,利用计算机、多媒体对教材中难以观察的细微结构、生命现象和活动过程等进行信息处理,模拟或再现其真实情景,使其变得形象、直观,这既为学生自主探索学习知识提供了直观的材料,又可以使学生进行抽象概括,能够很好的达到目标。 如基因的分离规律和基因的自由组合规律是孟德尔经过整整八年的不懈探索所揭示的,其理论知识抽象难懂。在教学中先通过投影片介绍孟德尔的豌豆杂交实验过程,提供产生理论的事实;然后结合图解,由现象到本质地分析豌豆的遗传特点;介绍有关生物术语,变抽象为具体,帮助学生实现由特殊到一般,由现象到本质,由感性上升到理性认识的飞跃,最后科学地导出遗传基本规律。 2 正确处理多媒体教学手段与传统教学模式的关系 多媒体教学以它的独特性、先进性和高效性,展示在人们的面前。但并不是所有的教学内容都适合使用,更不是所有教学内容都必须采用多媒体技术才能达到教学最优化,而应当根据实际需要合理使用,才能发挥最佳效果。虽说传统的教学模拟不具备以上优点,但在不断的运用和改进中,也有着不可替代的精华部分。 在教学过程中,绝不能用多媒体代替板书,在教学过程中,教师将科学凝练的文字、语言和图表书用板书的方式表达出来,进一步深化教学内容,巩固学生的感知量,突出课堂教学重点。如果省略板书,套用多媒体课件中的“板书”,则显得机械、呆板,而且屏幕上的内容一晃而过,没有给学生留下太深的印象,不利于学生对整节课内容的掌握。幻灯片的切换容易造成图文分离,不便于学生形成图文结合的整体记忆效果。我们的多媒体教学手段主要是播放利用powerpoint制作的幻灯片,或是用flash软件制作的动画。在幻灯片的制作中,幻灯片的容量大播放速度快,学生往往看到图就看不到文字小结,这既不便于学生做笔记,又不便于学生进行图文结合的记忆。比如在“转录和翻译”这一节中,从DNA的转录到蛋白质的合成要经过一系列复杂的过程,通过Flash动画演示,学生理解了这个过程。但至于“最终翻译的产物蛋白质的基本单位氨基酸的种类和排列顺序与进行转录的基因序列有什么关系”这一点,涉及到知识点的前后联系,学生有可能就想不起来了。所以随着Flash动画演示的进行,我在黑板上又画了一个简图,把转录和翻译过程中的一些细节前后联系起来。告诉学生,基因模板链的碱基序列与转录成的mRNA的密码子碱基序列互补,而mRNA的密码子碱基序列又与相对应的携带氨基酸的tRNA的反密码子碱基序列互补,所以mRNA上的密码子就决定了哪个位置上应该是哪个氨基酸。这样通过多媒体课件和板书相结合,学生不仅能理解整个动态过程,而且对这个知识点也能作出一个系统性的分析和概括。实践证明,只有将多媒体教学与传统的教学模式有机结合,才能相得益彰。 总之,在课堂教学中,有目的、有意识、多方面、多角度的采用多媒体技术,向学生传递教学信息,使学生从消极被动地接受知识到积极主动地获取知识,从被动听讲变为多感观协同参与学习,从而提高学生学习的积极性和主动性,达到活跃课堂气氛,提高课堂教学效果的作用。正确、合理的运用多媒体技术,使课堂内容由静态的灌输变为图、文、声、像并茂的动态传播,增强了感染力,有利于学生拓展知识面,从而大大激发学生积极主动的学习热情,进一步培养学生思维能力与创新能力,提高课堂教学效率,促进素质教育的全面开展。因此,在教学中,教师要深入研究和恰当地设计、开发、运用生物多媒体课件,使之与传统教学手段有机整合,优化课堂教学,力求最大限度地提高效率,才能体现出多媒体技术的真正价值。 生物学教学论文:提高生物学教学质量有三法 生物科学是自然科学中渗透最广、作用最大、涉及面最宽的科学，是与人类生活、生存关系最密切的学问。中学生物学教育肩负有为廿一世纪培养生命科学技术队伍的后备力量和提高全民素质的双重任务，其重要性不低于数、理、化。 但是由于高考取消生物学科，中考不计成绩等原因，不少学生对学习生物学的重要性认识不足，缺乏兴趣和主动性，严重影响着教学质量。提高中学生物教学质量，拟从以下三方面努力。 一、目的导向法明确学生目的是激发学习兴趣的首要条件，因为它是推动学生主动积极学习和克服困难的内在动力，因此教师在教学中要积极主动地对学生进行目的教育。 实践证明，在课堂上，随时注意向学生介绍生物科学发展的现状和前景，最能够吸引和教育学生。如在绪论课中，可向学生介绍世界及我国现代生物科学成就，特别是要介绍在世界未来十项热门高技术中占有重要地位的遗传工程和仿生学的最新成果。在遗传工程方面，目前对于基因的研究和利用比较深入，进展也较快。 生物细胞已被作为“徽型工厂”用于生产各种“高附加值的物质”，诸如抗茵素、抗癌物质、香料、激素和酶等，基因疗法已进入临床试验，以基因为靶子的药物研制将成为医药开发的焦点；已可将抗灾害和防病虫的基因植入马铃薯、棉花等作物的幼苗中。仿生学的深入研究，将制造人体许多部位（如假肢、人造眼等）的替代物……生物科学确实发展迅猛，前景光辉灿烂。通过这些知识的介绍，使学生认识到生物科学是决定一个国家、民族社会经济发展的举足轻重的科学，是未来社会经济的重要支柱，谁在生物科学和生物技术方面争先，谁的经济就会扶摇直上，在世界经济格局中处于有利的地位，从而激起他们探索生命知识的欲望，树立参与意识和为国争光的远大抱负。另外，也可在学年、学期开始时，向学生说明总的教学内容，目的和要求；在学习每章每节时让学生明确具体的目的和要求及要解决的主要问题。由于学生有了明确的目的，学习生物学的兴趣大大提高，从而保证了学习计划的顺利完成。 二、课堂激趣法进行目的教育，是培养学习兴趣的必要手段，但更重要的兴趣培养还必须始终贯穿在整个课堂教学过程中。为此，教师要精心设计和巧妙安排教学内容，对于一些易使学生感到难理解的抽象概念、单调枯燥的知识，可在讲授课程之前，恰当地灵活运用直观教具；也可设法提出一些有启发性的问题；也可穿插些生动形象的小故事；还可以风趣地运用比喻、类比、拟人的方法等等，这样可唤起学生的强烈求知欲。例如，在讲授种子结构之前，先组织学生观看双子叶，单子叶植物种子结构的幻灯片和实物，在学生获得感性认识的基础上，总结结构特点的区别，可收到好的学习效果；又如：在讲授生物进化理论之前，先组织学生观看“生物的进化”“从猿到人”的科教电视、录相，使学生获得形象生动的感性认识和进化观点，这样做，既巩固了讲授内容，又增加了对知识的理解和认识。再如在讲授遗传的内容时，介绍达尔文、摩尔根的婚姻悲剧；讲“血液的成分”的内容时，将红细胞比喻为人体内的红色运输队，将白细胞比喻为“白色卫士”，血小板比喻为“管道巡逻兵”发炎现象比喻为“自卫反击战”等等。实践证明，在四十五分钟的课堂教学中，若能恰当地将知识性和趣味性有机地结合起来，寓教于趣，寓教于乐，便会充分调动学生学习的积极性，激发学生强烈地学习兴趣，从而有利于知识的消化和吸收。 三、实验活动法生物科学是一门实验科学。中学生物教学只有重视与实际的联系，加强教学中的实验与课外科技实践活动，才能取得令人瞩目的成效。在安排实验方面，可采用两种方法，一种是讲课与实验同步。如叶片的结构，心脏的结构等实验，当堂讲，当堂做。二是将部分装置简单、操作方便的演示实验改为学生课外实验。 如“植物细胞吸水和失水”，“种子呼吸时吸收氧”等都让学生课外实验。另外，结合教学内容还可组织学生调查当地的生态环境，生物资源，在进行野外生态考察的过程中，让学生动手采集，制作生物标本；组织学生参观植物园，动物园；在校内外种花，种草，植树，饲养小动物等等。这里需要指出的是要想全面提高生物教学质量，中差生的转化不容忽视。而要提高中差生的学习兴趣和成绩，除在课堂上利用直观教具、生动语言、启发谈话等方法注意培养他们的学习兴趣外，更主要的是要让他们多参与课外科技活动。比如，可专门成立以中差生为骨干的生物课外兴趣小组，并经常组织和开展各种专题活动，让他们在活动中发展自我。 上述实践环节在校园学习生活中的实践，不仅可激燃学生强烈的学习兴趣和潜在的学习热情，而且还可培养和提高学生自己动手操作的实验能力以及独立工作的能力。 总之，生物学教学虽然在客观上，存在许多不利因素，但只要我们生物教师动脑筋，想办法、充分调动学生学习生物学的积极性，生物学的教学仍然可以取得比较令人满意的效果。 生物学教学论文:中学生物学教学中的科学精神教育探究 1 科学精神内涵的考察 科学（Science）一词来源于拉丁文Scienitia，原意为知识、学问。关于科学的论述有很多，《中国大百科全书·哲学卷》（1987年版）：“科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系”。《辞海》（1997年版）：“科学是关于自然、社会和思维的知识体系，是社会经验的总结，并在社会实践中得到检验和发展。”综合各家所言，广义的科学就是以理性的手段对确定的对象进行客观、准确认识及其成果。随着人类的发展，科学已经不能用定义来诠释，科学可以取若干形象，每一个形象都反映科学在某一方面所具有的本质。科学是一种建制，科学是一种方法，科学是一种维持或发展生产的主要因素，科学还是一种重要的精神来源。科学的本质不在于已经认识的真理，而在于探索真理。科学本身不是知识，而是产生知识的社会活动，是一种教育生产。联合国教科文组织于1986年12月召开了第40届国际教育会议，会议通过的文件《面临科技挑战的中等教育》里专门论述了科学教育的主要内容：科学知识、方法、精神和价值等。 科学精神的内涵很丰富，可以从不同的层面来理解。“科学精神包括：怀疑一切既定权威的求实态度；对理性的真诚信仰，对知识的渴求，对可操作程序的执着；对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶；对公正、普遍、创新等准则的遵循。”“科学精神包括：探索求知的理性精神，实事求是的严谨精神，批判创新的进取精神，互助共进的协作精神。”“实事求是、开拓创新”是科学精神的核心与实质，科学精神教育的核心问题是教育学生要具有实事求是、开拓创新的精神。 2 中学生物学教学中科学精神教育的主要内容 中学生物学教学中的科学精神教育，应当有科学的内容和合适的形式。在内容方面，应当启发学生学会： l）全面地看待自然界、生物界和生物学知识，克服认识上的片面性。 2）用变化的观点来看待生命活动过程，避免孤立、静止地看待生命活动。 3）对生物和生物学知识能够具体问题具体分析，学会相对地看问题，克服认识绝对化。 4）通过观察、实验、实习、参观、采集制作标本和搜集整理资料等实践活动来发现和认识事物和学习生物学知识，避免单纯地接受知识、死记硬背知识的倾向。 5）运用所学知识解释生活、生产实践中的各种具体问题．增强现论与实际的联系。 6）把获得的生物学知识的感性认识上升为理性认识，避免认识仅停留在低级阶段。 7）在各种实践活动中，特别是在观察、实验和实习等实践活动中，积累、记录有关资料，有序地进行操作，善始善终地完成全过程，克服实践活动中行动或行为的随意性。对观察、实验、实习等的过程和数据应如实记载，不容篡改（即使与权威或教材相反也应如实记载，不容篡改），培养对理性的“真诚信仰和执着”的科学精神。 8）正确使用生物科学术语，运用科学的思维方法和学习方法来掌握生物科学的概念、规律、原理和观点等，避免学习行为的无序性，培养学生的“对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶；对公正、普遍、创新等准则的遵循”的科学精神。 9）渗透开拓创新的科学精神，引导学生“由‘知识就是力量’向‘创新才有力量’转变”。“知识就是力量”，是英国科学家弗兰西斯·培根在1620年提出的，曾经风行世界。近400年的实践，人们不难发现真正的力量，不是知识收藏者，而是知识创新者，通过下列对比可以证实：英国人亚克敦，读遍藏书7万册，还做了大量读书笔记，却一辈子没有自己的科研成果；美国科学家爱迪生，虽没受过正规教育，却完成2000多种发明。千万个相似的案例说明：“知识就是力量”的时代，已经转入创新才有力量的时代。在进行科学精神教育时，要重视学生的思维科学化，在教学中渗透创新思维和创新技法。 3 中学生物学教学中科学精神教育的初探 3．1 中学生物学教学中的科学精神教育的落实 按照《中学生物教学大纲》的要求，认真组织观察、实验、参观、讨论和实习等教学活动。真正做到教学活动有目的、有次序、有要求和有结果，使科学精神教育落到实处。 通过“科学界的弄虚作假”等反面教材的教育，培养学生对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶。有些教师讲“变异是不定向的”，真的吗？教材上的原话是“变异一般是不定向的”，引导学生挑战权威、追求真理，培养“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神。 l）观察：科学观察的基本要求是客观地反映可观察的事物，并且是可以检验的。观察结果必须是可以重复的。只有可重复的结果才是可检验的，从而才是可靠的结果。应当使学生明确科学知识是观察的基础。例如，在显微镜下观察人的染色体的制片，一个毫无生物学知识的人，他除了看到密密麻麻的一团杆状的小东西以外，什么也看不出来。如果让一位遗传学家来看，他能看到很多很多。“内行看门道，外行看热闹”，应当引导学生从看热闹中逐渐深入而发现其中的“门道”。无论是课内观察还是课外观察，是观察标本、实物、实验，还是观察图表、模型等，重要的是掌握观察的顺序和观察的记录。古人说“有道之士，贵以近知远，以个知古。以益所见，知所不见。故审堂下之阴而知日月之行，阴阳之变；见瓶水之冰，而知天下之寒，鱼鳖之藏也”（《吕氏春秋·慎大览》）。 例如，在观察叶芽的结构时，应当用刀片纵切开叶芽，按照由外到内、由上而下的顺序进行观察，然后按照实物画出叶芽纵剖面示意图（这是一种观察记录），再对照书上的图辨认各部分的结构并记录名称。这一过程既观察了实物，又观察了插图，学生不仅获得了知识、方法，还受到了实事求是的科学精神教育。 在观察青蛙的外部形态时，应当先测量其头、前肢、后肢和躯干的长度，并做好数据的记录。然后计算各部分长度的比例，并记录数据。若条件许可还可以做蟾蜍的对照、比较实验。学生通过测量、分析，较容易发现：青蛙的后肢发达是与善于跳跃的运动方式相适应的；而蟾蜍的后肢不如青蛙的发达，进而得出蟾蜍不善于跳跃（而善于爬行）的特点。这一过程将定性观察拓展到定量观察、分析，使得出的结论更为准确，更能说明事物的本质特征，更符合实际情况，这时教师适时地指出实事求是的科学精神的意义，将起到事半功倍的效果。 在观察人体的形态结构时，引导学生按 从上到下、由表及里的顺序观察自己的身体、人体模型或插图。观察后学生会发现人体的形态结构可按观察顺序分成“四部分”（即头、颈、躯干、四肢）、“三层”（即皮肤、肌肉、骨骼）、“两腔”（即颅腔、体胶，体脏又包括胸腔和腹腔，腹腔的下端为盆腔）、“一管”（即椎管）。通过观察、总结和归纳，学生对人体形态结构有了一个整体的、有序的认识，同时，也能得到“对可操作程序的执着”科学精神教育和学习方法的指导。 2）实验：生物学是一门实验性学科，实验的过程、数据不容篡改，培养学生实事求是的、严谨的科学精神。 实验包括学生分组实验、教师演示实验和学生课外实验等。在实验教学中进行科学精神教育要引导学生明确：①每一个实验的目的，了解实验仪器和装置的使用方法，以及实验材料的培养和选择；②了解实验的方法、步骤和注意事项；③能够解释实验的原理和结果；④学会绘制生物图和填写实验报告；练习或学会设计一些简单的实验；实验完成后，清洁、整理实验用品和实验室，养成善始善终的习惯。 例如，植物细胞的吸水和失水（演示）实验，完全可以让学生在课外进行，然后请学生分析、讨论实验的结果和理论上的结论。还可以请学生按照实验原理，设计一些不同的实验方法。在实验过程中，应特别强调“等量”的问题，只有条件相同、材料相等，实验才具有可比性，才有可能得出符合实际的正确结论，这是进行科学精神教育的关键之一。 在高中《生物》“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”的实验中，有两个“等量”的问题：一是把染过色的根分成两份；一是蒸馏水和CaCI2溶液要等量。此外，还应强调将染过色的根浸于蒸馏水中的目的是起对照实验的作用，这也是科学精神教育的重要内容。 高中《生物》“叶绿体中的色素的提取和分离”的实验过程是较复杂的，要进行科学精神教育，就应当实事求是地对整个实验过程进行详细的分析，引导学生明确以下问题： 研磨叶片时，为什么要加入少许SiO2、CaCO3和丙酮？ 为什么要迅速、充分？ 研磨液为什么要用棉纤维过滤？ 滤液收集到试管中，为什么要用棉塞将试管口塞紧？ 制备滤纸条时，为什么要将纸条的一端剪去两角？ 划滤液细线，为什么线条越细越好？ 为什么不能让层析液没及滤液细线？ 为什么要用培养皿盖在层析液的烧杯上？ 实验结束，滤纸条上的色素带，自上而下依次是什么颜色、什么色素？ 色素为什么能在滤纸条分离？ 移动最快与最慢的各是哪一种色素？各具有什么颜色？ 最宽与最窄的各是哪一种色素？各具什么颜色？为什么各种色素带的宽窄有异？ 实验后的滤纸条经干燥后，为什么要避光保存？ 实验结束后，为什么要用肥皂把手洗干净？此实验来用的是什么方法？ 通过实验和对实验结果的分析，能说明什么问题？ 通过实验，引导学生从实验的实践中获取知识和方法，这对学生形成科学的精神有着潜移默化的作用。 3）讨论：讨论是进行科学精神教育的很好的形式之一，一般包括全班性讨论和分组讨论。为了使生物学教学中的科学精神教育达到最佳效果，教师应进行充分准备和引导。 在讨论“体育锻炼对骨骼肌的影响”时，提出“体育锻炼使肌纤维增粗，还是使肌纤维数目增多？”“体育锻炼能使人体骨骼的数目由206块增加吗？”引导学生学会“推理、反证、讨论、怀疑、核实、得出结论”的方法。 例如，在“植物体是一个有机整体”的教学中，可引导学生讨论以下问题：①植物体的结构层次是怎样的？②植物体的每个细胞之间在结构上有什么关系？③植物各器官的主要功能是什么？举例说明植物体各器官的功能之间有什么联系？④植物体的营养生长与生殖生长有什么关系？⑤通过上述讨论能得出什么结论？ 限于初中一年级学生的年龄、知识和能力水平，可组织、引导全班学生讨论，一个问题一个问题加以解决，最后由学生得出“植物体是一个有机整体”的结论。结论的获得是学生参与的结果，参与过程中有知识的归纳、总结并形成知识网络，整个过程都渗透着科学精神教育，教师总结时强调科学精神的重要性。 在“新陈代谢”的教学中，根据初中二年级学生的特点，可引导学生分组讨论，每组重点研讨一个问题，组长将本组讨论情况向全班汇报。最后，教师引导学生归纳、总结出新陈代谢的过程、图解、概念和意义。 教学中，经常会遇到学生回答有些问题时有多种答案，教师应引导学生充分发表意见、展开讨论、总结并得出正确的结论。让两种或多种意见进行正面交锋，经过争论、辩论和讨论，获得正确的结论，这同时弘扬了“一丝不苟、团结协作”的科学精神。 4）参观、调查和实习：因为这几种教学活动是离开课堂的教学，事先更应当重视“计划、目的、方法、提纲和注意事项”，切实做好组织工作。提纲可使学生在实践活动中有章可寻，知道干什么、怎么干，能更有效地达到预期目标。在上述实践活动中应要求学生实事求是地按提纲进行，对观察或调查到的实际情况进行分析和研究，从中获得知识和对一些问题的看法，并领会“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神教育内涵和意义。 生物学教学论文:如何进行生物学课堂演示实验的教学 如何进行生物学课堂演示实验的教学濮阳市第五中学 李艳红 【内容提要】 一、课堂演示实验的意义； 二、课堂演示实验的特点； 三、课堂演示实验应注意的问题。 【关键词】 生物学课堂演示实验 实验教学 演示实验 【正文】 生物学作为一门以实验为基础的学科，实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。课堂演示实验教学是教师结合课堂教学内容的需要用演示的方法进行的实验教学，是一种直观教学手段。通过演示实验可以帮助学生形成生物学概念，进一步理解和掌握生物学知识。演示实验是学生进行观察和获得感性认识的重要源泉，是教师讲解生物学概念、规律的基础，也是培养学生观察力、注意力和思维力的重要途径。 一、课堂演示实验的意义 课堂演示实验在教学中具有极为重要的意义。具体说来有以下几个方面。 1、巩固知识，加速新知识的掌握 生物学演示实验分为两类：一类是以获得新知识为目的而进行的演示实验，另一类是以验证巩固知识为目的而进行的演示实验。演示实验的一个显著特点就是直观性，它将学生不易理解的抽象知识具体化，使学生首先获得感性认识。在此基础上，学生通过教师的启发，经过积极的思考，很快形成正确的概念并理解和掌握有关知识点。 2、调动学生的积极性，活跃课堂气氛 课堂演示实验教学通过看得见、感受得到的现象，使学生在良好的情绪状态中学习，很容易提高学生的学习兴趣。良好的课堂教学氛围，使学生由被动学习变为主动学习。例如："呼吸作用"演示实验，将点燃的蜡烛在分别装有萌发的种子（甲瓶）和煮熟的种子（乙瓶）里，观察蜡烛在两瓶内的燃烧情况。随着蜡烛的燃烧情况的变化，学生的学习兴趣一定会不断被激发。观察形象生动的演示结果，学生会产生强烈的认识冲动，并形成最佳的心理状态，经过教师的讲解和自身的积极思考，能很快掌握有关的知识内容。在对低年级的教学过程中，若采用一些适当的趣味性演示实验，可活跃课堂气氛，学生的注意力、观察力和学习的积极性都会有明显地提高。 3、有助于传授生物学技能和科学实验方法 在进行演示实验教学中，根据教学要求教师要向学生介绍有关演示实验的设计方法、实验注意事项、实验设备的准备、实验仪器的使用、药品的使用和配制等知识内容，并对实验结果进行分析和说明。通过演示实验的教学，学生可以初步了解和掌握生物学科学实验的基本思路、基本技能和基本方法。在进行植物光合作用内容的教学过程中，介绍完光合作用的基本内容后，向学生提出如何验证光合作用产生氧？启发学生认识到由氧气的特性（不溶于水、并可使余烬的火柴复燃）出发来证明氧气的存在。然后继续引导学生思考如何选用实验材料（为什么选用水生植物作为实验材料？），如何设计实验步骤，如何确保实验成功。 在演示实验教学过程中，通过教师认真讲解、不断启发引导、一丝不苟认真操作，学生会逐步形成良好的科学态度，他们的科学实践能力也能逐步得到发展。 4、培养学生的能力 在生物学教学过程中要培养学生综合素质，关键在于培养学生良好的观察力和注意力，以提高学生分析问题和解决问题的能力。在演示实验教学中，教师引导学生进行有目的性地观察，使学生对事物的观察减少了盲目性，通过启发学生很容易抓住要观察的重点。教师在指导学生进行观察的基础上，有意识地引导学生在通过观察所得到的感性知识的基础上综合归纳逐步形成理性认识，培养了学生的综合思维能力。 二、课堂演示实验的特点 课堂演示实验有许多特点，但其中最突出的是以下四个： 1、灵活性 一般演示实验所要求的设备比较简单，操作比较方便，可塑性强。在教学过程中可以采用边演示边讲述或是边演示边谈话方法进行，也可以先演示后讲解，或是先讲解后演示；可以演示实验的全部过程，也可以演示其中的一部分。有些演示实验需要较长时间，因而在课堂上只能演示其中的一部分。可以只演示实验的开始几个步骤，也可只演示实验的最终结果。在实际教学中，要做的实验很多（例如初中生物学教学大纲中规定了52个实验和实习教学内容，以及18个演示教学内容），其中有些实验比较复杂，会因为学生知识和技能的不足或者是由于实验设备、教学时间的限制而无法实施。将有关的学生实验进行一定的简化，改为课堂演示实验，可以在一定程度上弥补由于实验少给教学带来不足。 2、时间性 课堂演示实验是对时间要求比较强的一种教学形式。它的时间性表现在两个方面，一方面课堂演示实验应尽可能在一个单位的教学时间内完成，另一方面许多课堂演示实验对季节条件有一定要求。当有多个演示实验可供选择时，在不影响教学效果的前提下，应尽量考虑选择采用时间比较节省的演示实验。对于时间跨度比较长的演示实验，要尽可能让学生观察到完整的实验过程，以加深学生对内容的理解。例如：演示"光合作用需要光"这一实验，可让学生提前完成植株的"饥饿"以及用遮光器对叶片的遮光处理等步骤，在课上教师只需做"检验遮光叶与非遮光叶中是否存在淀粉"的演示实验。演示内容与课堂教学内容是相关联的，选择有关生物材料时，应考虑材料生长的季节性。如果有关的教学内容正好安排在秋季，那么选择演示实验有关生物材料时，必须考虑秋季生活的（动、植物）材料。在准备演示实验时，还要注意考虑到在不同季节、不同天气情况下由温度和光照不同所带来的对演示实验结果的影响。许多教师在预备实验时，常能得到预期的实验结果。但正式上课时，却可能由于天气的变化（如温度降低、天气转阴光线不足），而影响演示效果。在这种情况下，可以通过加光（用灯光照射）和增温（使用恒温设备）来改善实验效果。 3、简洁性 演示实验不包含复杂的操作过程、复杂的实验操作技巧和复杂的设备仪器，也不要求学生有复杂的知识背景。演示实验的目的是用已掌握的知识内容来解释较深奥的科学知识。由于课堂教学的时间限制以及环境的限制，演示实验在设计上必须要精巧，演示结果要一目了然。将实验课中的有关实验简单地搬到课堂做为演示实验是不适当的。 4、直观性 演示实验不同于普通的实验课教学。多数情况下，课堂演示实验是由教师在讲台附近进行操作的。因而不论是在设计演示实验方案时、还是进行演示实验操作时，都应考虑到要保证使全班同学能够观察到演示实验操作的全过程，同时实验的结果也要清晰明了。 三、演示实验应注意的问题 1、精心选择，服从教学目的性 演示实验是课堂教学有机整体的一部分，选择演示实验要以突出教学重点和解决教学难点为目标。要精心地选择演示实验的内容，使演示实验有助于讲清重点、突破难点。比如有关光合作用内容教学的演示就相当多，有的演 示实验用于说明光合作用过程中有二氧化碳的参与，有的演示实验用于说明光合作用过程中氧气的产生，有的演示实验是用来说明光合作用过程是需要光的。在生物材料选择上，有的使用一片叶子，有的使用植物提取液，有的使用水生植物，还有的使用陆生植物。可用于光合作用演示实验的生物材料种类也千差万别。要善于根据教学的实际要求，对材料进行合理地选择。另外，在教学过程中，应该使讲授内容与演示操作恰当地配合，充分启发学生进行观察和思考，引导学生在演示操作过程中发现问题和提出问题。特别是要在思想上明确演示的目的在于使学生获得知识和能力。因此，应该及时把学生在观察中所得到的感性认识提高、概括起来，形成概念和规律，发展学生的思维，切不可为演示而演示。 2、严格设计，确保科学准确性 演示实验设计要正确无误，操作步骤要合理，时间安排要得当。为确保实验效果良好，应严密控制实验条件，并可通过设置对照组等方法来增加的演示实验说服力。在设计实验时，要注意不断地改进实验仪器、实验材料和实验方法，使演示效果更加有效明显。对演示过程中可能出现的问题要进行充分估计，对可能影响演示实验结果的各种因素都要进行分析，采取相应的措施减少各种因素对演示实验结果可能产生的不利影响。在演示实验教学中，教师必须注意严格按实验操作熟练规范正确地操作，使整个演示真实可信，并确保演示实验的顺利成功。对于在演示操作过程中出现的意外情况一定要认真地科学地对待，要认真分析其原因，不要急于下结论，应当引导学生自己思考找出发生这些情况的原因，以培养学生实事求是的科学态度。 3、认真预备，增加成功把握性 充分的课前准备是演示实验成功的保证。要按照教学目的，根据演示实验的设计和实际条件，合理安排。认真做好实验器具、实验试剂药品、实验材料和一些必备辅助教具的准备工作。做好有关实验用品的清单卡片，上课前要逐一对照检查后带入课堂，以免影响演示实验的正常进行。做好预备实验，保证教师的实验操作娴熟规范，同时可以尽早发现演示过程可能出现的问题，以便及时对实验进行改进。通过预备实验，还可以找出学生可能出现的疑难处或忽略处，以便设计好有关的提示。 4、合理使用，提高直观有效性 演示用具的位置要适宜，注意有关仪器设备安放的角度，不要遮住学生观察的视线，要使所有的学生都能观察到演示实验的整个过程。同时演示桌上只能放置与实验有关的材料和用具，暂时不用的材料的器具应放在学生视野以外，以免分散学生的注意力。可用染色法来提高演示物的颜色或用强化演示物背景颜色来增加反差等手段使观察的目标鲜明突出。例如："渗透作用"演示实验用的蔗糖溶液是无色透明的，增加颜色可使结果更加醒目。对于小型材料可以采用巡回演示法进行演示，也可借助投影设备将微观变为宏观。必要时，复杂的实验应先画好图解，或使用其它直观教学手段，辅助学生观察。 5、细心指导，增强教学启发性 根据授课的实际情况，把握好演示时机。在讲解演示实验时，要把关键的步骤交待清楚，注意使讲述语言与演示操作配合起来，消除学生不必要的疑问。语言要有启发性、指导性，根据学生情况和授课内容来设置悬念，将学生的注意力集中在重要的观察内容上，减少学生在观察上的盲目性，积极引导学生去获得感性认识。同时教师应该及时把学生在观察中所得到的感性认识总结提高，使之形成概念和理论。 尽管演示实验有诸多特点，但它仍只实验教学的一部分。生物学是一门实验性学科。实验课的教学在整个生物学教学中占有极其重要的地位。演示教学不能完全替代实验课教学。在搞好课堂演示实验的同时，应根据教学要求，积极创造条件，加强生物实验课教学。 生物学教学论文:论微生物学双语教学方法的探索 【论文摘要】:本文分析了搞好微生物双语教学的具体方法,对微生物学双语教学的教材选择、教学准备、教学方法等几个关键问题展开讨论,并就如何提高双语教学质量进行了探讨。 由于经济全球化趋势日益明显,特别是在中国加入世界贸易组织后,国际交往更加频繁,教育国际化趋势也急剧升温。双语教学的开展,有利于学生了解国际上前沿的科学发展趋势,提高学生的专业能力和外语综合运用水平。笔者结合自身微生物学双语教学的实践,谈谈双语教学的方法上的一点体会。 1 选好教材,中英结合 实施双语教学,教材的选择至关重要。第一,双语教学是个新事物,现成的教材凤毛麟角;第二,单纯引入外来教材,又不符合国情和本地区目标特色的缺陷;第三,编写教材难度很大,没有相当的基础和资源是无法实现的。针对这些问题,我们以英国J. Nicklin , K. Graeme-Cook R .Killington教授编着的《Microbiology》(第二版) 影印本为主要的参考材料,使教学内容符合教学大纲要求的深度和广度,又让学生汲取外文教材中的精华。该教材图表简明清晰、论述层次分明,具有较强的逻辑性和较新的知识体系。同时辅助以周德庆主编的《微生物学教程》(第二版,高等教育出版社,2001年)为参考资料,这本书较好地处理了知识的基础性、系统性和先进性间的关系,是国内的一本优秀教材。 2 搜集资料,写好教案 在设计好中文教案的基础上,准备一份高质量的双语教案,是搞好双语教学的重要一环。在双语教学的初始阶段,双语教案需要十分全面、系统和详尽。课堂上所有教学内容,包括每一个问题,每一个段落,每一个细节都要在教案中。特别是问题之间、段落之间的过渡性语言,要用醒目的英语写在教案中。写好一份高质量的双语教案,要求教师具有扎实的、系统的专业知识。并在此基础上,阅读内容较新的外语参考专业书。通过阅读,教师既可了解在该领域内的最新学术动态,又能掌握正确、正规的语言描述,这对提高双语教学水平至关重要。微生物学双语教学作为生物学专业教学的基础课阶段,英语教学内容应该重点突出本专业常用专业词汇的介绍和用英语描述本课程专业内容的基本表达方法。 3 强调课前准备。 对于学生,我们要求对下次课内容进行预习,让学生针生词去练习读音、熟悉词义。学生反映事先预习后再听课,容易和老师讲课,显着提高了双语教学的质量。在此基础上,引导学生接触相关专业文献资料,扩大阅读面,熟悉专业词汇和专业文献的语言特点。通过反复训练,使学生养成正确的思维模式,提高阅读理解能力,从而使英语学习从纯粹语言学习向实用性过渡。对于教师,授课前应认真准备教学,考虑到课堂的每个细节,做好预案,做到有备无患。通过反复试讲、课堂试讲、面壁试讲和个人脑海中电影式试讲,才能讲课时如行云流水、熟练自如,才能在“熟”的基础上提到“精”的程度。 4 采用适合的授课模式 目前双语教学大体可分为3种模式(李成,2007)。沉浸式双语教学(immersion program),此种模式要求用外语进行教学,母语不用于教学之中,乃至校内也不使用母语,以便让学生沉浸于弱势语言之中;过渡性双语教学(transitional bilingual education),此种模式要求在学生刚进校时,部分科目或全部科目使母语教学,但一段时间之后,则使用外语进行教学;保留性双语教学(maintenance bilingual education),此种模式要求学生刚进校时用本族语教学,以后逐步部分科目使用外语,部分科目仍用本族语教学。目前我们所采用的教学模式基本属于第二种授课方式,这主要是基于对我国高校学生外语水平的考虑。我们所教授的学生是大学二年级第一学期的学生,他们尚未经过大学英语考级的强化训练,其英文阅读理解及交流能力尚待提高。若采用全英文的教学模式,恐怕有些学生难以接受;若以母语为主,仅专业词汇用英文讲授,则会大大影响双语教学的效果,难以达到双语教学的预定目标。所以,在双语教学过程中,我们采用以英文为主,中文为辅,英中结合的原则。 5 注重沟通,活跃气氛 现代教学提倡以学生为主体,课堂上教师多用启发式教学,学生互动意识强,思维活跃,课堂交流讨论积极。这不仅仅需要用适当的提问来引发学生的思考,还需要老师能够时刻观察学生的反映,把双语贯穿于教学的各环节中去。课堂上或课后,能用英语交流的就用英语。积极鼓励学生在课堂上用英文发言、提问,让学生用英语讨论问题,布置英文作业题,作业要求学生用英语回答。可以就主要问题以案例分析的形式进行课堂分析。例如,每人用英语给大家讲解5—10分钟,然后由同学提问,老师总结。这样在一定程度上避免“填鸭式”教学的弊端,使学生对英语语言现象既知其然又知其所以然,训练学生“透过现象看本质”,培养其独立思考的能力。我们还根据教材内容设计专题讨论、小组学习、辩论会等多种形式的学生参与活动,举办各种趣味英语竞赛并采取多种奖励手段,尽可能调动学生的学习英语热情,创建一个全方位的双语校园环境,强化其应用英语进行专业思维的能力。这样,教师教得相对轻松,学生学得愉快,教学相长。 6 采用多媒体课件授课 全部课程采用多媒体授课,多媒体内容绝大部分是英文,在多媒体制作时,尽可能多地采用表格、图片、动画等手段,将抽象的教学内容生动化、直观化,帮助学生理解授课内容。例如细菌鞭毛结构部分,多媒体展示出其结构部分的立体影像,并以彩色文本框和动画形式讲解各部分功能,生动地展示了细菌鞭毛结构和运动机理,将抽象和枯燥的理论形 象化,使其富有趣味性。同时多媒体课件上载到校园网,学生可以随时随地上网查看学习。 我们通过对学生问卷调查所反馈的信息的反思,不断总结、回顾在双语教学中成功和不足,认为要获得好的教学效果,教师除了要不断强化自身的学习,更新知识结构,提高知识素养外,还必须与时代的发展衔接,在不断的教学实践中研究、分析、总结、探索和创新教学方法,为培养高素质的创新人才做出自己应有的贡献。 生物学教学论文:谈职业倦怠对生物学科教育教学的影响 教师职业倦怠已不是一个新鲜的话题,其结果对教师自身和对学生发展都会产生不良后果,但不同学科的教师,职业倦怠时产生的影响并非都是一样的,对于生物学科教学,其对教学影响更甚一畴,主要是因学科特点不同而造成的。其影响主要体现在以下几个方面。 一、科目地位是促成生物教师倦怠心理的主要因素 生物学是一门传统的自然学科,具有自身的特点,是一门实践性和现实性极强的学科。要想上好一堂生物课,课外所需的准备往往超出课上45分钟的若干倍。一个刚出大学校门的年青教师,满怀激情踏上所任学科的教学岗位,但现实却是如此:初中升学生物时不检测,更不列入中考测评记分学科,生物课程设置遭到排挤和冷落。事实上,生物学科上得好也不一定得到家长和学校的任可,试想,考试升学在即,哪一位家长哪一所学校的领导会支持自己的小孩、学生多花时间去学习升学不考、不记分的科目?得不到家长、甚至教师的认可,教师的激情遭遇冷水,消极也在情理之中,满腔的热情只能随现实而逐渐消退,倦怠也极易形成。 二、职业倦怠在生物教育教学中的负面影响 倦怠的心理导致了职业态度紊乱,无心从教,情绪消极低落,倦怠的形成导致教学动力丧失。我们常说,要想给学生一碗水,教师必须有一桶水,这一桶水从何而来,是教师的职业责任,然责任的延续需要动力来维持和支撑,更需要教学中的成就感来支撑,没有动力,教学将显得平静而无生机。在教学中具体体现为:不面对课题,随意备课,不作教学准备;不分析学生对生物知识了解情况;随意上课,无心面对课堂,随意讲解,不求教学质量;负面心理影响学生发展,不与学生交流沟通,方法生硬。 生物学科教学,教学准备功夫往往在课外,比如《在人体内物质的运输》这一章学习中,讲到《输送血液的泵——心脏》这一节时,心脏结构挂图、心脏结构模型或猪的心脏三者中至少要有其一,需要教师在课外做好充分准备,在教学中让学生体验,增加学生的感性认识,使学生容易理解,这样才能把抽象的知识具体化。倦怠会关闭教学准备的大门,教师教学能力会倒退便是意料之中的事,更谈不上教研和创新了。 作为学生,兴趣是最好的老师,是学习的原动力、成就感,同样是学习的催化剂,它对学生自觉学习生物知识和运用生物知识有着特殊的作用。消极教学,则无法提高学生学习的积极性和主动性,更谈不上激发学生学习的兴趣性。 教师引进门,修行靠个人,这虽是句老话,但却说出了教师在教学中的地位是不可替代的,引就是激发,想办法挖掘学生的学习兴趣、开启学生的心智之门。良好的开端是成功的一半。在生物教学中,联系生活实际就是教学的“引”子,培养学生兴趣的源泉。在血液环的途径讲解中,我们常有这样的设疑,某某人得了某某病,当护士在手背打点滴时药物到达病变部位时要经过哪些途径,这类题为本章节的一个基本检测点,也是检测学生是否学以致用的最佳题型之一。 与其说是设疑,更应该说是引导,是激发学生学习生物学科常用的一种教学模式,生物教学素材的信手拈来,教学方式的灵活多变,丧失激情的教师是无法做到的,更何况长期倦怠的教师。再有教学中,倦怠心理教师往往在讲解中讲得比较肤浅,不愿花时间了解自己和自己所生存的环境,解释和解决生活中出现的问题,不去联系学生周围存在的相关生物学问题,如,生物与农业生产、生物与卫生保健、人的生老病死、生物与环境等的关系;不作深入介绍,如,基因工程、基因技术与人类关系等当前生物学领域的前沿科学,就难以让学生知道学习生物的重要性和实用性,更难以激发学生学习生物学的兴趣。 三、职业倦怠对学生身心发展的影响 学高为师,身正为范,这是师范院校的座右铭,新世纪教育的发展给教师提出了更高的要求,要求教师必须了解学生,尊重学生。倦怠消极的情绪,在课堂教学中,往往做不到管教管到,甚至任学生自由做与上课无关的事。在生物教学中,在演示、实验、展示环节中,只会使课堂纪律混乱,教学秩序失控,无法完成教学任务,更谈不上什么教学质量。在与学生的交往过程中,教师的言行举止会影响学生,使消极思想在学生中延续,其结果只会导致教师厌教、学生厌学,造成恶性循环和不良的社会影响。 教师是阳光下最光辉的职业,面对的是一群群渴求知识的孩子,倦怠在教育教学中的负面影响非常大,但也是实际存在的,必须及时调整心态,才不愧对渴求知识的学生和社会对这一神圣职业的信赖。转 生物学教学论文:谈生物学教学中的三个优化 所谓优化课堂教学，转换过来是另一句话：高效率教学。这个“高效率”不是指教师讲了多少，而是学生学了多少。如何在有限的40分钟内使学生最有效地获取知识，提高教学效率，就是“优化”的过程。 笔者认为，课堂教学应注意三方面的优化设计： 1内容的优化。内容的优化无非在于如何有效地突出重点和突破难点。或许有人要问：大家手里都是拿着同一本书，这个内容你怎么优化？对于这个问题，我是这样认为的：教师在明确教学目的、掌握学生认知水平的前提下，应使其传授的知识难度略高于学生的认知水平，让他们跳起来能将“苹果”摘到，同时，努力突出教学重点和难点，并由此带动学生对其他知识的掌握。喻其谓，首先让学生跳起来摘到大苹果，并在摘的同时，抖动树枝，让其余已熟的小苹果自然落地，为己所得，做到挂其一而得其万。在课堂教学上，教师要通过创设问题情景，引导学生通过自主探究去“跳摘苹果”。 如在学习“血液”时，三种血细胞的结构功能是教学的重点所在，我在教学中，精心给学生设置了3个问题：1、红细胞偏少的人常面色苍白，头晕无力，为什么会出现这样的症状？2、当我们身体某处受伤后，受伤部位周围会出现红肿现象，过一段时间之后，红肿可能会自动消失，这是什么原因呢？3、当皮肤划破流血之后，过一会儿血就止住了，这是怎么回事？学生围绕这三个问题进行自主学习，在学习的基础上展开讨论。 上述三个问题与学生的生活实际相联系，但学生必须在了解三种血细胞的作用功能的基础上才能正确回答上述问题，这就使问题略高于学生原有的认知水平，促使学生产生探究的欲望。教师在讨论中再加以点拨，引导学生把问题与三种血细胞的功能联系起来，进而解决问题。 优化课堂教学的内容，需要教师围绕教学的重点和难点从不同角度、不同方面创设各种问题情境，引发学生进行多维度的思考和探究，通过自主学习，并展开有效的讨论，把重点和难点像“众星捧月”般地凸显出来，使知识的传授，变学生的被动接受为主动获取。 2媒体的优化。媒体的优化，就是在最需要媒体的时候，使用最恰当的媒体发挥其最大功能获得最佳的教学效果。在教学中使用多媒体进行辅助教学，不是越多越好，也并非简单地罗列重复，而是既要充分利用各种媒体帮助学生有效地掌握知识，又要防止媒体的“狂轰烂炸”，让学生无所适从。 在学习“血液”时，为了能让学生清楚地观察到其组成，我采取实物观察的方法，而在学习三种血细胞时，由于较微观，我让学生通过显微镜进行观察，在学生观察的基础上，教师通过显微投影与学生共同分析血细胞的形态结构，为了弥补显微镜下没有观察到的血小板，我利用挂图指导学生学习；最后，为了进一步强化学生对血细胞的认识，我播放了一段有关血细胞的视频，并通过表格对三种血细胞进行归纳总结。在整个教学过程中，媒体多而不杂，恰如其分地发挥作用，使学生对三种血细胞的结构有了一个全面具体的了解，有效地辅助了教师的教学。 3 语言的优化。无论采取哪种形式的课堂教学，都离不开教师的讲课，教师把枯燥抽象的内容生动形象地表达出来，既取决于教师对内容的把握和理解，也取决于对语言的优化。教师语言的优化，应做到：1、表达的思路要非常清晰2、语言要简洁、明了，不拖泥带水，不含糊不清，3、语言要生动、形象。生动的教学语言，能使学生的学习活动化难为易，变枯燥为有趣，并对教学内容产生“海绵”作用。 例如，为了帮助学生理解“基因的转录和翻译”的过程，我用了如下的语言进行描述： 如果将整个细胞比喻为一个大工厂，则细胞核相当于这个工厂的指挥总部，基因就存在于这个总部中，核糖体相当于生产车间，蛋白质就在这个“车间”里合成。基因是如何控制蛋白质的合成的呢？ 总部（细胞核中的DNA）发出的指令到“生产车间”（核糖体）后，开始进行生产（合成蛋白质），这其中需要一个通讯员（mRNA）将“总部”的指令准确无误地传达到“生产车间”。 “通讯员”（mRNA）到达“生产车间”（核糖体）后，“搬运工”（tRNA）则把细胞中各种“原材料” （游离的氨基酸）运输到“生产车间”并连接起来。但是，氨基酸在核糖体上接合的顺序是非常严格的，怎样才能确保氨基酸按一定的顺序连接起来呢？——当“搬运工”（tRNA）把氨基酸运到核糖体上时，首先要和“通讯员”（mRNA）对“暗号”（碱基配对），如果“暗号”正确，氨基酸就在这个位置上“安家落户”，否则，这个氨基酸就要到其它能够与它对上“暗号”的位置去。氨基酸就按照一定的顺序被固定下来，通过脱水缩合形成肽链，最终形成蛋白质。 那么，“通讯员”（mRNA）是怎样接受并传达“指令”（遗传信息）的呢？“搬运工”（tRNA）与“通讯员”（mRNA）之间又是怎样对“暗号”的呢？这是我们要解决的两个问题。 教学表明，这种生动的讲解既有效地帮助了学生理解知识，又活跃了课堂气氛，学生兴趣盎然，达到了良好的教学效果。 无论从事哪个学科教学的教师，都应具有驾驽语言的高超技艺。不仅将自己的教学语言作为根据教学内容，清楚、准确地传授知识的工具，而且应该达到生动形象、化难为易、化无形似有物、具有强烈的吸引力和感染力。 优化课堂教学，远非上述的三两点，它涉及到方方面面，既有教师自身的因素，也有学生方面的影响，还有各种教学环境的制约。作为一个教师，应当不断地学习和反思，不断地探索和改进，一步一步地提高自己的教学技能，一步一步地优化自己的课堂教学。 生物学教学论文:动物生物学实验教学中一点关于改革的切身体会 动物生物学实验课是高师院校生物教育专业的一门重要基础课,也是一门综合性很强的学科,在生物专业基础课中的地位一直牢不可破,其内容多,知识量大、知识体系庞杂是这门课的特点之一。本门课也是后续许多重要课程如动物生理学、人体解剖生物学、动物生态学等的基? 不能满足学生和社会对教学的要求。随着我们实验条件的改善,在全国素质教育的开展和不断深化的大背景下,为紧跟高等教育改革的步伐,我们对2008-2011级本科生的动物生物学实验课进行了如下改革。 1 实验内容的改革 对实验教学大纲进行认真地讨论和修订,明确把培养学生的创新精神和实践能力作为教学的主要任务。由于旧的实验项目老化,部分内容科学性不强,定性实验较多,内容以验证实验为主,应用性、综合性、设计性实验较少,而且实验设备落后,实验手段陈旧,不利于锻炼学生的思维和独立解决问题的能力,更谈不上创新能力的培养。面对这种情况,我们对实验内容和体系作了相应调整,调整后主要包括以下几部分:显微技术、动物解剖、动物分类、设计性实验和综合性实验,同时引入部分科研型实验。不仅对已有的前三类内容进行了精简和方法的改进,还增加了不少设计性和综合性实验,很大程度地提高了教学效果,受到学生的广泛好评。 2 教学方式的改革 2.1学生参与准备实验 以前的实验课多由实验员及教师准备实验,实验项目也都是一些精典和传统的,学生按老师的要求照着实验指导一步步做,最后得到和教材一致的结果。在这种培养模式下,学生能力得不到全面的锻炼,尤其毕业后不会准备实验和独立地做实验,为此我们让学生在每个实验课前对所做实验进行预习,然后让学生分组进入实验室准备实验,包括实验材料的准备,仪器的安装调试、药品的配制等等。学生对准备实验既非常感兴趣也非常热情,尤其是在准备实验的过程中对下节所做的实验内容有了充分的了解,减少了在真正实验时的差错,节约了实验时间,提高实验的成功率。更主要的是学生独立工作的能力提高了,不再是被动接受老师的讲解,而是学会有意识地主动去完成他“自己”的实验。 2.2利用“预习”提高课堂效率和实验效果 课前预习-课上听讲-课下复习,这是学生学习最基本的步骤,但现在普遍存在一个“奇怪”的现象,就是学生“越大”,这方面做的越差,小学生多会规规矩矩地完成这三个步骤,中学生基本会完成后两个步骤,而大学生只会去做中间这一步,无论是大学生还是中学生都没有利用好“预习”这个环节。原因不怪学生,而怪老师,怪传统的教学方式只是口头强调预习的重要性,但根本没有充分利用它! 在本次改革中,我们一改以往“只强调复习不重视预习”,或“对预习只动口不动手”的这种老套的教学模式:在每次课后,我们会布置好下一节课的预习要求,要求每个学生都设置下一个实验,包括实验目的、用品、方法、注意事项和作业,课前检查,并在讲新内容前先抽查学生解释自己设置的原因。并对不同的设置进行对比,最后归纳出正确的“设置”。这样,不仅会让学生对整个要做的实验知其然还知其所以然,同时对学生的创新思维、分析问题和独立学习的能力起到很好的锻炼。同时,我们还要求学生记录实验中观察到内容,比如动物体各部分形态结构的位置、颜色、数量、形状、大小等,然后与理论课本上的,与其他同学的做对比,看是否完全一样,鼓励大家发现问题,锻炼同学们的观察能力。这些做法,效果很好,学生普遍反映对实验印象深刻,喜欢上动物生物学实验课。 学生准备实验和预习环节加深了学生对实验用品使用和实验操作过程的理解,其中预习报告的书写,使学生对整个实验形成书面或文字上的认识,从而对实验的把握情况变的具体化,对一些不爱思考和学习的同学也是一种督促。 3 非课堂教学模式的改革 教学不仅要有课堂的教学,课下的非课堂教学也很重要。由于课上时间较短,我们无法将每个学生的不同“设置”做充分对比分析,因此我们鼓励自愿的学生在课余时间进入实验室以小组为单位进行实验设计辩论,作为第二课堂的一部分;同时,我们也进行了实验室开发,鼓励课上没学会或想做较多研究的同学在课下进入实验室再继续学习、研究。为了让学生充分认识各种动物体的形态结构特点,我们将绘图时间放在了课下。在每次上课前,将上一次的绘图进行展览,以供大家评比,从而激发绘图积 极性。 4 教学设备的改进 随着科学技术的飞速发展和实践教育改革的日趋深化,解剖实验室引入了投影仪、录像机、计算机等多媒体进行辅助教学,用以演示实验方法及操作步骤,仪器使用规程和方法。这样教学形式变的生动,更重要的是使学生能在较短的时间内掌握常用的基本技术和实验方法,从而提高了实验效果。 5 考核方式的改革 过去,动物生物学实验成绩主要根据学生平时上课出勤、实验操作和实验报告来评定,不能全面地考核学生各方面能力。我们经过几年的摸索和探讨完善了考评体系。考核成绩采取结构分制,满分为100分,成绩由以下几部分构成。 平时表现成绩占30分,包括考勤成绩10分和课堂表现成绩20分,平均分配到每次实验。考勤的主要目的是减少请假和迟到,避免旷课,督促学生出勤;考勤时,请假和迟到没有考勤成绩,旷课一次扣3次考勤成绩,旷课累计达总课时量的三分之一或考勤成绩为零的不允许参加考试。考察课堂表现的主要目的是培养学生做事认真、规范、严谨的态度,提高课堂教学效果;考察课堂表现情况的具体做法仍然是将成绩平均分配到每次课,然后根据每次课的预习情况(根据预习报告和课前5-10分钟的提问即可看出),课堂中的听讲和做实验时的态度是否认真、操作是否规范以及课后的收尾工作和卫生、值日情况酌情给分。通过这些要求,学生感觉到上课不再是以前的那种单纯的“好玩”的感觉,有了紧张感,有了压力感,有了收获感,真正学到了东西。 作业成绩占20分,主要就是看实验报告写的怎么样,实验报告是对当堂学习效果的一个检验,这也是一般老师们都会做到的一个方面;具体操作时同样将作业成绩平均分配到每个实验,要注意严格要求,不合格的一律重做,直到合格为止,否则没有成绩。 平时要求一定要严格、认真,老师的态度一定程度上决定学生对待这门课的态度,课堂上需要观察的结构、结果都要对学生逐个进行“过筛”式的筛查,达到要求的可以提前下课,达不到要求的必须自己找时间去实验室“补课”,直到做的符合要求为止。这样培养出的学生才是过硬的,符合培养要求的,这样的“严格”要求不仅不会“得罪”学生,反而会赢得学生的好评,得到学生的尊重。要知道,没有认真的态度、严格的要求,一切都将变得“松散”。 实验考试成绩占50分,内容共4项,第一项是镜下观察,目的考察学生显微镜的使用和对动物装片中结构的认识;由于光学显微镜的使用是一个特别基本的基础实验,以后的很多实验都要用到它,因此显微镜使用的好坏影响非常大,所以我们将显微镜的使用成绩加大为6分,根据使用的规范和熟练程度给不同分数;装片观察占4分,根据结构识别情况给分。这一点,我们在上第一堂课时就会告诉学生,让学生充分认识到光学显微镜使用的重要性。这对我们以后的教学起到了非常好的效果。 第二项是动物解剖,主要是考察学生对动物进行解剖的基本操作方法和动手能力,以及对动物结构的认识,具体分值分配是解剖(包括处死)方法占3分,结构识别7项,每项占1分,共7分。第三项是考动物分类,由于分类需要学生仔细的观察动物的外形特征包括很多细微的区分结构,所以需要具备很好的观察能力和耐性以及分类学的基本知识,这一项对学生的耐性和观察力是一个很好的考验;具体在考察时要求学生说出所考动物的种名(或科属名)和所属目名,还要说出鉴别的依据,依据占一半成绩,这就使学生平时学习时会有意识的学会仔细观察,而不是靠“死记硬背”来学分类和“应付”考试。这种要求和考察方法会让学生真正学会分类,爱上分类,感觉有收获,有成就感。最后一项是自己设计一个实验,鼓励将已学不同内容和方法进行综合,要求将实验目的、原理、用品、步骤和设计思路说明并自己演示,演示完就算合格,结果不一定成功,但只要设计步骤依据合理充分即可;本项的主要目的是考察学生的思维,创新性和独立的分析问题、解决问题的能力。 这种评定方法较以往的更全面、客观与公正,得到广大学生的认可。尤 其是平时表现分的加入,使学生很认真地对待每一个实验。 实验课改革是教学改革的重要组成部分,改革应该立足于社会的发展,使改革具有较强的科学性、系统性。本次改革适应了素质教育的要求,对于改变学生的学习方式、学习习惯,引导学生自主学习,具有关键性的意义。同时,对培养高素质、创新型人才也是必不可少的。 改革是成功的,通过改革使学生由知识的被动接受者变成主动的参与者和积极的探索者,从而实现了对科学知识的学习模式由“学会”转变成“会学”,进而“会用”的转变。这种改革也探索和建立了一种既能测试学生知识掌握程度又能检验各种能力的方法,进而为检查教学目标实现情况提供了可靠的依据。这种改革也最终使学生由过去的“学习、考试”型向“学习、思考、研究、创新”型进行转变。 对一个人而言,掌握丰富的知识固然重要,但是更重要的是学会如何去获取知识并掌握它,所谓授人以鱼不如授人以渔即是这个道理。只有学会如何学习,才能掌握更多的知识,也才能跟上快速发展的社会步伐和知识的更新。相信本次课程的改革必定为国家创新型和能力型人才的培养做出贡献! 生物学教学论文:寓学法指导于生物学教学中 “授人以鱼，只供一饭之需，教人以渔，则终身受用无穷。”在生物学教学中，根据生物学科的特点，结 合学生的学习实际和教学内容，有意识地对学生进行学法指导，从而提高学习效率，实现知识传授和智力发展 的辩证统一，实现教师主导和学生主体的辩证统一。我们是从以下几个方面进行具体操作的。 一、观察指导 学生的学习从感性认识开始，以感知为基础，而观察是一种有目的、有计划的感知活动。生物学科的直观 性很强。教者除了提供挂图、模型、标本、实物、录像等丰富的感性材料外，还应指导学生多接触动植物和大 自然，留心生活中的生物学知识。如指导学生多观察花草树木、虫鱼鸟兽，参观动物园，观看《动物世界》和 《人和自然》等电视节目，拓宽观察的广度。 在观察具体事物时，应指导学生明确观察内容、步骤和方法。明确观察内容就是让学生知道观察什么，在 此基础上，学生才能通过观察得出结论或验证结论。低年级的学生，由于知觉的无意识性，注意力易分散，因 而应充分运用心理学的注意规律，使他们的注意力具有指向性和集中性。观察的步骤一般是由整体到部分，从 上到下，从前到后，由表及里。观察的方法有全面观察、重点观察和对比观察等。全面观察的要求是认真、细 致、全方位，全面观察有利于培养学生良好的观察习惯，有利于形成学生严谨的治学态度。重点观察就是结合 学习内容的重点和难点，对某一方面或几个方面进行深入地观察。如“观察花的结构”时应重点观察雄蕊和雌 蕊等。对比观察即通过对两事物的观察比较寻找异同。 在观察的基础上，还应进一步启发学生思考，实现由现象到本质、由具体到抽象、由感性到理性的飞跃。 二、阅读指导 阅读是自学的基础，是学生获得知识的重要手段，它还有助于突破教学中的重点和难点。 阅读从时间上分课前、课中、课后阅读。课前阅读可以发现问题、带着问题听课；课中阅读帮助形成正确 的概念、原理和规律；课后阅读温故而知新，梳理知识形成网络。只有当学生明确了阅读的意义，才能积极参 与阅读并乐于阅读。 在阅读时让学生做到眼、口、脑、手并用，养成良好的阅读习惯。例如：阅读中对于概念、规律等结论性 内容用笔勾勾划划；对于说明概念的内涵和外延的修饰语或限制词可加上着重号；对于文中晦涩的文字可反复 吟读，理解其意；对于不能理解的内容要加上问号。随着学生阅读水平的提高，教者要求学生阅读后能提出问 题并能提纲挈领地归纳大意，形成知识结构。此外还要指导学生重视图表的阅读，明确其意，领会其质。 三、知识精加工的指导 新授课后或阶段性复习时，学生对所学知识进行精加工是理解整理知识的过程，是去粗取精浓缩知识的过 程，是去伪存真形成真知的过程。常见的方法有比较法、分类法、联系法、归纳法等。 （一）比较法 有比较才有鉴别，求同法和求异法是进行比较的两种重要手段。求同法即找出事物之间相同点。如通过对 叶绿体和线粒体的比较可以得出两细胞器的三方面的相同点：双层膜结构；遗传上的独立性；与能量代谢有关 。求异法即找出不同点，例如通过对动、植物细胞亚显微结构的比较可总结出植物细胞特有的结构——细胞壁 、大液泡、质体、以及高等动物细胞特有的结构——中心体。 比较法是学习过程中最常用的方法也是其它方法的基础，在教学中应强化这样的训练以达到运用自如的地 步。 （二）分类法 根据一定的标准对有关材料进行科学分类，分类随标准而异，在比较的基础上进行分类。如新陈代谢从“ 方向上”分同化作用和异化作用，从“性质上”分物质代谢和能量代谢。新陈代谢的类型从同化作用上分自养 型和异养型，从异化作用上分需氧型和厌氧型。 （三）联系法 每门学科都有其严密的知识体系，学科内部以及不同学科间都存在着联系。教学中应指导学生从横向、纵 向两方面去挖掘相关知识的联系。如渗透作用与物理学上的扩散作用的联系，遗传问题与数学上排列组合和概 率的联系，染色体、基因、DNA、碱基排列顺序四者的联系， 遗传规律与细胞分裂的联系等。 生物体是一个互为联系的统一体，生物体各结构之间，结构与功能间、结构与环境之间都存在着联系。教 学中可以指导学生从细胞、组织、器官、系统四个水平寻找结构间的联系，体会结构与功能、结构与环境的统 一性。如人体的呼吸、消化、循环、泌尿、内分泌和神经系统之间以新陈代谢为纽带而相互联系。 此外还要加强理论与实际的联系，用生物学知识解释生活中的某些生物学现象，做到学以致用。 （三）归纳法 归纳法是学生在占有学习材料的基础上，对材料进行提纲挈领总结概括形成知识点或知识体系。归纳时思 维方式可采用发散思维和聚合思维。归纳方法可采用符号纲要法和主题词法等。例如利用发散思维可将染色体 的知识点归纳如下： 附图{图} 利用聚合思维可将光合作用的条件、场所、过程、实质、意义浓缩于光合作用的总反应式中。将细胞分裂 中前、中、后、末期的特征归纳为：“仁、膜消失现两体；赤道板上排整齐；均分牵拉向两极；仁、膜重视重 开始。” 以上几种知识精加工方法具有交叉性，使用时不要把它们截然分开。 四、记忆方法的指导 艾宾浩斯的“遗忘曲线”告诉我们，学习刚结束遗忘也就开始了，并且遗忘表现出“先快后慢”的规律。 教师在教学中应指导学生及时复习，一章节一单元结束后再进行阶段性复习，与遗忘作斗争。 记忆一般包括机械记忆和理解记忆两种。机械记忆适用于无意义的材料，如生物学上的一些数据。生物学 绝大多数知识都需理解记忆，而理解记忆又建立 在比较、分类、归纳等基础上。如用比较法记忆脊椎动物五纲 的特征，利用知识体系由点到面去回忆有关知识点，此外还有联想记忆等方法。 学有法而无定法。教学中我们针对学生的学习情况进行学法指导，力求共性和个性的统一，力求学生形成 行之有效的学习方法。对于少数学习特别困难的学生要双管齐下，既要指导学法又要培养他们的非智力因素， 激发兴趣，增强学习的信心，使他们走出学习的低谷。 生物学教学论文:反思生物学教学中的情境创设 [摘要]:“情境创设”作为一个重要的教学环节在课堂教学中得到重视,笔者站在情境教学效果这一视角反思课堂教学调研中发现的一些问题,从教学目标、教学手段以及教学过程的调控等方面阐述和分析了生物学教学中情境创设的几个误区。 [关键词]:情境创设、教学目标、现代媒体、动态生成、新课程理念、教师基本功 古希腊哲学家亚里斯多德认为“思维自惊奇和疑问开始”,创设问题情境是问题教学的开始,它需要教师发挥教学中的主体作用运用多种方式激发学生求知的欲望、活跃学生的思维,引导学生发现问题,进而解决问题。情境创设作为一种教学手段在培养学生学科思想和科学探究精神中起着重要作用。但笔者也看到,有些教师在创设情境时,对新课程的理念认识不够,还缺乏从目的、手段、过程调控等角度细细揣摩,没有起到“情境”在教学中应有的激趣、生惑之效。 1、情境创设与教学目标 任何教学活动都应该以教学目标的达成为起点和归宿,情境的创设是课堂教学中教师引领学生达成教学目标的重要手段和载体,使用恰当的情境能焕发学生已有的知识经验和认同策略来同化和顺应新知,为学生走向成功(解决问题)开好头。所以情境的创设应紧紧围绕教学目标来设计,且看两位教师就八年级“听觉的形成”一课教学引入中创设的情境 情境1:教师用1分钟播放一段音乐,要求学生仔细听…… 师问:你能说出这段乐曲是用什么乐器演奏的? 生A:电子琴。 生B:钢琴。 师:不管电子琴和钢琴,你是通过什么器官来判断的? 生C:耳朵 ……以此引出课题 情境2:教师用2分中时间播放一段短片,其中部分同学用耳罩塞住耳朵,只看画面。 教师先后请带耳罩和未带耳罩的同学说说内容或感受,然后通过比较由学生得出:通过视、听觉的共同捕获,人体获得的信息更准确、清晰。 ……以此引出课题。 本节的教学目标是:“描述耳的结构和功能,说明听觉形成的过程;通过对收集的资料的理解,培养学生分析归纳问题以及进行探究活动的实践能力;培养学生热爱科学,进行科学研究的思想感情。”那么比较上述两者,同样是以学生活动来创设情境,情境2显得自然、更贴近教学目标。“带耳罩的一组”作为对照连接着上节教学内容“视觉的形成”,隐含着复习回顾,感官的不同导致感觉的不同,让学生在认同视觉作用的同时产生了解新知的强烈欲望,对下个环节的实施起了有力的推动作用。情境创设承上启下,连接自然,目的指向性很强。相反情境1的创设给人感觉是形式化、很生硬,在设计活动中没有从学科领域这一角度构建认知冲突和情绪体验,前后问题的设计缺乏内在的逻辑关系,学生的问题意识没有萌发,探求新知氛围没有真正地调动起来。 所以我们在创设情境时如果偏离了教学目标,对创设的情境缺乏目的性、有效性的研究,认为只要创设情境就体现了新课程的理念,例如:创设的情境生活味过浓,缺乏学科思想;创设的情境过于冗长、头重脚轻,影响了教学重难点的突破。诸如此类的情境创设都是低效的,这样的设计思想也是对新课程理念的曲解、误读。 2、情境创设与现代媒体 现代信息技术的发展对教师教学方式的改变和优化产生了重大影响。在生物学教学中利用现代媒体手段来展示一些生命现象、呈现问题背景资料,引发学生问题意识,效果颇为显着,尤其在公开课等教学活动中教师使用频率很高,于是在我们教师中也就出现了这样的一个片面观点,创设情境一定要用多媒体手段,否则不是一节好课。一些教师在备课过程中也将大量的精力投放在寻找图片或视频资料上,投放在制作课件上,课堂上教师放“电影”,当讲解员,学生当观众看“电影”。例如:七年级“细胞的吸水和失水”、“呼吸作用产生热量”这部分内容的教学中,笔者发现教师在图片的寻找和动画制作上化了较多的时间和精力,忽视了通过学生自主活动(观察、实验)营造问题情境。事实上生物学是一门以实验为基础的科学课程,许多原理的得出本身就是据于前人的大量实验或者对自然现象的细致观察和反复验证。生物课程的教学应该放手让学生紧密地结合实验、结合对自然现象的观察以及亲身的体验,让学生学会透过现象看本质,运用原理谈现象,逐渐形成生物学的基本观点和思想。这也是新课程所追求的一种理念。上述两节内容教师不妨以萎蔫的菊花浇灌后重新焕发英姿、种子萌发产生热量等具体的生命现象为情境,通过学生亲身的活动和体验来构件问题、解决矛盾。在此基础上引发的学生讨论才会使学生感到有话可说、有理可论。 在与教师的交流中了解到,许多教师之所以选择现代媒体来创设情境,重要的一点就是它的直接呈现性,似乎可以“代替”教师的动手、动嘴,以至于教师对它情有独钟。试想,假如我们的课堂被现代媒体充斥,而把学生的观察、实验等主体性活动搁在一边,非但不利于培养学生的动手能力、合作探究能力、联系实际解决问题能力,也不利于学生形成良好的学科思维习惯和学习方式。因此把握学科特点,发挥现代媒体在教学中的不可替代性,才是我们生物学教学中值得提倡的一种教学方式。在情境的创设中,我们可以利用多种手段来实现,例如实验、角色扮演、自然现象的观察、一个故事、一首诗等等,而现代媒体只能是其中的一种手段。 3、情境创设与开放生成 构建主义认为,所有的学习都应该是情境化的,学生应该在问题情境的互动中,在原有的学习起点上,不断将知识与技能、过程和方法、情感态度和价值观整合在一起进行个性化的智能构建。所以情境的创设应该是连续的也是动态的,是伴随着学生认知结构在不断发生改变的。笔者发现在设计情境时教师主观性很强,带着对教学现实的预计和构想,期望学生在课堂上能按照自己的安排进入“圈套”、步入“雷区”。事实上,学生个体差异性很大、课堂教学的不确定因素很多,往往会出现了一些新的矛盾、问题和情境,课堂教学并不一定按照预期的设想向前推进。例如在七年级上册“探究食物中的营养成分”时,出现了这样的情况:学生不按照教材实验规定的次序和材料来完成实验,有的学生将碘液滴在鸡蛋清里、花生种子上,有的学生直接将花生种子在酒精灯的火焰上燃烧、还有学生把碘液滴在从自己口袋里掏出的饼干之类的食物上,等等。此时,教师若抓住机会,便能利用这一“意外”,和学生共同分析得出:即便是一种食物其营养成分也不是单一的,只是占的比例不同。但教师假如只考虑完成预定“计划”而不惜打断学生的学习兴致,竭力阻止,轻易抛弃了开放中动态生成的新情境、新资源,不但阻碍了教学目标的完成,也不利于科学探究精神的培养。当然,这样的课堂就变得机械、沉闷和程式化。 新课程理念强调教材的范例性,在课堂教学中教师既要依据教材,又要超越教材,使教材成为学生学习和活动的有力凭借。所以教师必须以开放生成的观念来组织教学创设情境,给学生留有想象的余地、创新的空间,要接纳课堂 中始料未及的学生体验,更要鼓励互动中学生的即兴创造,还要敏锐地捕捉新的矛盾并积极地进行情境的再创设。 在创设情境的过程中,之所以会出现上述误区,原因除了教师对课程理念认识不到位以外,笔者以为教师个人基本功也至关重要。假如教师具备良好的教材解读分析能力,自然会在备课过程中将教学目标恰当地分解到每个环节,有利于有效情境的构思;假如教师具备较强的动手实验能力、语言表达能力、课堂的动态调控能力,那么教师在选择手段时就底气十足、运用课堂动态资源就游刃有余。关于这一点笔者读过北京教科院基教研究中心张华老师关于《教育观念转变中的思考》的文章(《生物学通报》2005年第9期),感到张老师分析很透彻也很实在,在此笔者不再就这个问题多加论述。 总之,我们不能把“创设情境”理解为课改的“时尚或潮流”,只一味地追求形式,相反我们要重视正确理论的指导,重视对实践中困惑与问题的反思,重视自身教学基本功的锤炼,只有这样,我们创设的情境才更有价值,我们的生物学教学才能充满生命的活力! 生物学教学论文:浅析《植物生物学》实验研究性教学策略初探 论文关键词：《植物生物学》　实验　研究性教学　策略 论文摘要：研究性教学是高校培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才．推动新一轮教育教学改革的重要教学模式。在全面把握研究性教学科学内涵与特征的基础上结合教学实际，从提高教师整体素质、实验研究性教学设计和实验研究性教学的评价等方面阐述了《植物生物学》实验研究性教学的策略，初步总结了近几年的教学实践成效并对今后的发展提出了合理化建议。 当前，人才培养与教育向着全面推行素质教育方向发展．高等教育面临新的严峻挑战，更新教学内容，改革教学方法势在必行。曾强调指出：“我们培养的专业人才，必须掌握科学的思维方法，具有强烈的创新意识。能够敏锐地发现问题、正确地分析问题和创造性地解决问题。”国家教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005il号)中指出：“积极推动研究性教学．提高大学生的创新能力”，“要增加综合性与创新性实验”，“要切实加强实验、实习、社会实践、毕业设计(论文)等实践教学环节，保障各环节的时间和效果，要不断改革实践教学内容，改进实践教学方法，切实提高大学生的实践能力”．“引导大学生了解多种学术观点并开展讨论、追踪本学科领域最新进展，提高自主学习和独立研究的能力”。如何培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才，是目前高校改革的主要目标。2l世纪是以生物科学为带头学科的世纪。植物生物学作为大学生物学课程的一个组成部分，具有不可替代的地位。它既是高等院校重要的专业基础课，又是进一步学好其它专业基础课和专业课的必要条件和基础。植物生物学实验教学是整个教学环节中的一个重要的子系统，它对学生分析问题和解决问题能力的培养，尤其对学生综合素质的提高和创新能力的培养具有独特的作用。研究性教学是教师通过指导学生从自然、社会和生活中选择和确定与学科相关的专题进行研究，使学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中，吸收知识、应用知识、解决问题、获取新颖的经验和表现具有个性特征的行为，从而提高学生的各方面素质，培养学生创造能力和创新精神的一种实践活动。2006年4月18日，周济部长还强调：“推进研究性和启发式教学，培养学生的创新意识和实践能力。”本文就植物生物学实验实施研究性教学的策略作一些思考与探讨，以适应植物学科发展和2l世纪对高素质人才——基础扎实、知识面宽、能力强的要求。 1全面把握研究性教学的科学内涵与特征 研究性教学是社会生产力发展到一定程度的产物，它是在引进和解读约翰·杜威、布鲁纳的建构主义的理论基础之上，结合我国教育教学实际，吸收其他教育理论的合理成分．综合形成了“主客观统一”认识论和“教师主导与学生主体相结合”教育思想而构建的现代教学模式。研究性教学是在教学过程中，创设一种类似科学研究的情景和途径，让学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中，吸收知识、应用知识、分析问题、解决问题，从而提高学生的各方面素质，培养学生创造能力和创新精神的一种教学方式。研究性教学的科学内涵和本质特征主要表现在：一是研究性教学关注学生创新性品质和思维能力的训练与养成，在研究与学习中培养学生的创新意识和能力。二是研究性教学是以学生个性化的思维、认知逻辑为基础，教师以研究的形式组织教学活动，打破原有的凝固、完整的学科逻辑和机械的顺序，设置“问题与课题”或“研究项目”．把教学时空从课堂延伸到图书馆、生活、实践、虚拟网络系统等领域，真正实现学习与生活、学习与研究相结合，科学与生活相联系。三是研究性教学是一个不断探索和创新的过程。要求教师的教是创新性的，科研与教学是相通的．教师要把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学并贯穿全过程。四是研究性教学注重发挥、发展学生的主体性，主张学生积极参与研究之中，通过知、情、意的深沉投入与参与，在研究中学习、在研究中成长，养成独立思考的气质和批判精神，成为自我反思、自我动员、自我发展的主体。五是研究性教学强调师生情感交流、思想沟通，在研究中建立民主、和谐、文明的师生关系。六是研究性教学过程体现师生互动、教学相长。研究性教学通过优化课程结构，建立一种基于研究、探索的学习模式，使学生在教学过程中直接步入科学研究的前沿平台，激发其创新欲望。师生在“科学共同体”下，不仅共享科学研究的思想、思维、方法，而且各取所需，真正达到教学相长。 2植物生物学实验研究性教学策略 2．1提高教师整体素质策略 2．1．1革新教师的教育观念教育教学改革以转变教育观念为先导，树立与研究性教学相匹配的教育观念。(1)全面发展的学生观：植物生物学实验研究性教学可以通过调查、实验、数据与资料分析等环节，以合作学习为主，个人研究和集体探讨相结合的形式来完成。这就要求教育中让学生全过程参与。通过分工协作，依靠集体智慧开展研究性学习．从而培养学生学习兴趣、科学态度、创新意识、探索精神、思维品质、合作态度等方面的素质和能力，塑造学生的创造个性。促进学生的全面发展。(2)民主与平等的师生观：植物生物学实验研究性教学是一个探索与思考的过程，是一个不断面临新问题的过程，是一个知识扩展的过程。是一个与学生共同研究与学习的过程。教师应努力营造积极民主的教学氛围，以完全平等的姿态与学生一起查阅资料、开展实验、寻求答案，鼓励学生的质疑精神和求异思维。从而真正做到师生之间相互学习、相互切磋、相互启发、相互激励，彼此形成一个真正的“学习共同体”国。(3)理性的教师权威观：植物生物学实验研究性教学是以科学研究方式进行的．许多问题可能超出教师的专业领域。要求教师在教学中具有远大的理想、积极进取的态度、批判与创新的科学精神、强烈的好奇心和求知欲、严谨务实的工作作风、锲而不舍的钻研精神，创造性人格魅力和热情洋溢、情绪饱满、富于激励、想象丰富的情感来树立自己形象、鞭策和激励学生的成长。 2．1．2完善教师的知识与能力结构植物生物学实验研究性教学是一种发展探索能力、实践能力、创新能力的现代教学方法。对教师的知识与能力具有较高的要求，具备多元化的知识结构。特别是在知识经济、信息技术飞速发展的时代，教师不仅要掌握系统的生物科学知识，及时了解生命科学及生物技术新进展，如分子生物学、遗传工程、生命起源与发生的新学说、生物进化论的研究进展、生物多样性与保护、生物DNA芯片技术、人类基因组计划等等：同时重视学科交叉和知识更新，如“边缘科学”、“综合性科学”等，形成广阔的文化视野和深厚的文化底蕴，构建多元化的知识结构。授课是一门科学，需要去钻研，去研究啕。．植物生物学实验研究性教学具有综合性、社会性、实践性等特点．要求教师不断提高教学、科研能力。植物生物学实验研究性教学中不能忽视教学研究，要把握好课前、课中和课后三个环节．如“课前”教师要从观点与方法上弄清已取得的科学成果、尚未解决的问题以及未能解决的问题的障碍存在(组织材料、准备问题)，从而制定研究性教学的对策和措施；“课中”教师要加强对学生研究性学习过程的组织、管理和指导，让学生具有探索新知的经历和获得新知的体验，学到生物科学研究方法和科学精神，提高生物科学素养；“课后”教师要自觉进行自我反思。通过反思问题的设置、实验研究方法、教学指导等行为与过程，促进教师更加主动参与教育、教学。科学研究是“源”，教学则是“流”，科学研究总是走在教学的前头。如果没有科学研究．把握不住学科热点、难点和最新进展，对新技术、新成果无知或知之甚少，不能用新的见解来研究问题，更不能给学生在科学研究方法上以恰当的指导，就更谈不上启发学生。因此，教师只有努力提高科学研究能力，把教学与科研密切结合．才能满足植物生物学实验研究性教学的需要。 2．2实验研究性教学设计策略 2．2．1实验研究性教学的综合技能训练策略实验研究性教学就是要改革以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式。在传统的植物生物学实验中有许多实验项目属于验证实验，如植物细胞、组织与器官的观察，植物类群与分类(重要科属)的特征解剖，植物体内特定成分提取、分离与鉴定等。这些实验不仅在实验教学中所占课时比重高．而且重复性大。把这些实验项目改为显微镜的操作规范与技能，徒手切片与临时装片(含压片)的技术与技能，植物成分提取、分离与鉴定的技术与技能等方面的基本技能综合训练，既可以节约大量的实验课时，又可以为设计性、综合性与研究性实验奠定良好的基础。 2．2．2实验研究性教学的问题与课题设置策略针对学习植物生物学实验的学生专业知识相对薄弱的实际情况，可采取以下策略设置实验研究性教学的问题与课题：(1)按教材的知识体系中的条块设置问题或课题，如植物体结构与功能方面可设置C，与C植物在根、茎、叶的结构差异比较研究．植物的生长发育与环境方面设置水生植物中沉水植物、浮水植物与挺水植物根、茎、叶的结构与环境的适应性等．这样的研究课题既可以检验实验的基本技能和验证营养器官的基本结构，又可以打破教材章节的限制，把不同章节的知识有机地联结起来，探究植物在生长发育和结构分别与功能和环境的相互关系，使学生学习的知识“活”起来。(2)按学生学习与生活实际设置问题或课题，如校园植物多样性的调查、东湖和镜湖与鹤池淡水藻类多样性的调查以及食堂大米和蔬菜的营养成分的分析等，这些问题与课题不但可以让学生掌握科学研究的基本方法，也可以切I练学生调查、实验与数据分析的基本技能和技巧。(3)按学科与社会的前沿与热点设置问题或课题，如模拟全球气候变暖与C02浓度升高对植物生长发育、生理功能的影响，养殖产业对水生植物影响的调查，模拟矿区煤矸石与石灰石堆积区植被恢复实验研究等。这些问题或课题对社会影响强烈，学生情感体验比较深刻，不仅可强化科学研究基本方法的训练，提高科研能力，而且增进对社会发展状况的了解．增强学生对社会进步与发展的责任感。 2．2．3促进学生研究兴趣自我发展的策略创新始于问题，源于实践。学生研究兴趣自我发展既要调动学生积极性和主动性，也要为学生的自我发展搭建平台。(1)学生要根据研究性实验教学内容和要求，查阅文献资料，自主拟定实验方案，选择实验仪器设备和确定能有效测定数据的方法，先假设后实验，得到实验结果，进行分析讨论，撰写实验报告，注意各环节发挥学生自主性和能动性。在研究性实验教学中，教师不能够越俎代庖，注重实验方向提示学生自主设计实验方案的审查和完善，实验过程的观察调控、释疑解难，对实验结果与报告的分析与评价，找出研究性实验教学不足并提出改进意见，不断提高学生的科学实验能力。(2)全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联和承办高校所在地人民政府联合主办的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动，被誉为中国大学生学术科技的“奥林匹克”盛会：也是培养学生的创新能力、协作精神和解决实际问题的综合能力，促进学生自我发展、展示真我风采的良好平台。在植物生物学实验研究性教学中，要鼓励学生积极参与，指导学生要遵循价值性、创新性、可行性、有利性、具体性等五项原则选题，严格按照科研课题的立项论证、项目研究、结项与验收的规范化程序管理项目。 2．3实验研究性教学的学生学业评价策略 实验研究性教学的学业评价要改革传统的学生学业评价中“教师一支笔、一考定全局”终结性评价模式．建立以形成性评价为主体的综合评价模式。如植物生物学实验研究性教学中学生实验研究课题的评价，按表1中的评价指标体系进行。 3植物生物学实验研究性教学的成效 几年来的研究性实验教学表明：(1)激发了学生对实验研究与学习的兴趣、转变了学习态度。亚里斯多德曾经说过，古往今来人们开始探索，都应起源于对自然万物的惊异。植物生物学实验研究性教学中，学生在教师的指导下通过自主选题大大地提高了探索、求知的兴趣，使学生对植物生物学实验的学习态度从“要你学”变为“我要学”。(2)强化了学生实验基本技能与技巧的训练。通过教师设置的基本技能与技巧的项目训练和学生的实验研究课题的研究实践，学生较好地掌握了开展植物生物学研究的制片技术、野外调查的方法、植物成分的提取和分离与鉴定方法和植物生理生化指标测定技术以及实验数据统计分析的方法等。(3)问题源于思考，植物生物学研究性实验教学中通过鼓励学生对实验现象、生活现象和社会现象的思考，在教师的启发和指导下凝练成研究的课题，再通过实验(试验)与实践的研究解决存在的问题，使学生思考问题、分析问题和解决问题等方面的科研素质与能力得到培养和提高。(4)植物生物学研究性实验教学中，教师设置的实验研究课题集体参与项目占多数，学生以小组为单位通过查阅文献、设计实验、开展实验和实验结果的分析与讨论以及研究报告的撰写等环节的相互配合、团结协作，很好地完成研究的任务，较为有效地培养了学生的团队精神和创新意识。 4植物生物学实验研究性教学的思考 植物生物学研究性实验教学是教师将研究性实验教学与学生的研究性实验学习有机地结合起来，激活学生对实验的学习和探究动机，引发学生对实验的兴趣，增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性，从而达到培养学生独立研究的能力，提高学生的综合素质和在社会中的竞争力目的的教学模式。保证与维持植物生物学研究性实验教学的可持续发展，首先要建立运行的机制，在政策、经费、人员等方面给予倾斜、资助与扶持；其次师生业绩的评价应遵循“三个有利于”的原则：从有利于教学目标的实现、有利于调动师生参与、有利于课程建设与管理．建立多样化的评价模式、评价主体和评价指标：第三要努力营造积极、友好、民主的教学改革与研究氛围，加强教师间相互 学习、交流，推动植物生物学实验研究性教学的发展。 生物学教学论文:试论建构主义学习理论在生物学教学中的应用 [论文摘要]建构主义学习理论是当前教育改革的重要理论依据。建构主义学习理论强调以学生为中心，学生是认知的主体，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极地建构知识的过程。这就要求教师的教学方法、教学模式必须有利于构建学生在学习中的主体地位，促进学生主动建构自己的认知结构。 [论文关键词]建构主义学习理论　生物学教学 一、建构主义学习理论 建构主义学习理论提倡在教师指导下的、以学生为中心的学习方式。建构主义学习理论认为，知识既不是纯粹客观的，也不是纯粹主观的，而是个体在与环境相互作用的过程中逐渐建构的结果；相应的，认知既不起源于主体，也不起源于客体，而是起源于主客体之间的相互作用。通常，个体遇到新刺激时，总是试图用原有的认知结构去同化它，以求达到暂时的平衡；同化不成功时，个体则采取顺应的方法，即通过调节原有认知结构或新建认知结构，来得到新的平衡。即个体的认知结构通过同化和顺应以适应新的环境而不断发展。同化与顺应之间的平衡，也就是认识上的适应，也就是人类智慧的实质所在。平衡调节了个体与环境之间的相互作用，从而引起认知结构的一种新建构。 二、建构主义学习理论在生物教学中的应用 (一)转变教师角色，强调以学生为中心，发挥学生的主体作用 建构主义学习理论认为，学习的过程是学生自己建构知识的过程，学生是学习的主体，教师只是外部的辅助者和支持者。教师的职能是提供学生建构认知结构所需要的必要条件，促进学生自主建构认知结构，激励学生以自主、探究、合作的方式进行学习，而不是直接向学生传授和灌输知识。因此，在生物学教学中，教师应转变自己的角色，强调以学生为中心，突出学生的主体作用。如何体现以学生为中心，建构主义认为可以从三个方面努力：首先，要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神。教师应根据教学内容和学生的特点，灵活运用各种教学方式和手段，启发学生思维，激发学生求知的热情，从而使他们积极地进行自主知识建构。其次，要让学生有多种机会在不同盼隋境下去应用他们所学的知识。教师可组织和引导学生一起讨论和交流，共同建立起学习群体并成为其中的一员，进行协商和辩论，先内部协商，然后再相互协商。最后，要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客体改造与重组。如在生物实验教学中，应尽可能改验证性实验为探究性实验，改演示实验为学生分组实验，使学生获得更多的探究实践机会，能根据自身行动的反馈信息实现对新意义的构建。 (二)构建良好的学习情境 建构主义学习理论认为，学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的。在实际情境下进行学习，可以使学生利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和顺应当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义。如果原有经验不能同化新知识，则会引起“顺应”过程，即对原有认知结构进行改造与重组。 总之，通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。由于实际情境所具有的真实性、生动性、丰富性，所以，情境创设为提取长时记忆中的这些知识、经验与表象创造了有利条件。在教学中，要注意构建各种学习情境，帮助学生利用原有的知识与已有的经验在当前情境中进行学习和认知。这就要求教师对教学过程要进行艺术性设计，可根据教学内容，设计诸如问题质疑、设置悬念、自然场景模拟、生活中的生物现象观察等学习情景，营造能调动学生积极思维、激发学生学习热情、培养学生独立思考、鼓励学生自主创新、促进学生个性发展的和谐宽松的学习氛围，让学生都怀着轻松愉快的心情主动参与学习，使学生真正成为学习的主体。 1．构建启发学生发现问题的情境。例如：在讲“种子萌发的环境条件”时，可以先播放一段春天播种和种子萌发的动画，然后再提问，让学生思考可以由此想到什么。 2．构建鼓励学生大胆提出假说、提出解决问题方案的情境。例如：在上面的情境中，老师可以接着说：“请同学们根据自己亲身播种的经历或者你刚刚看到的动画，提出你的疑问并尝试提出解决问题的方案”。 3．构建提供理论联系实际，促使学生实现知识迁移的情境。例如：当学生通过实验明白种子的萌发是需要“适宜的温度”“一定的水分”和“充足的空气”时，就可以引导学生思考农民在春天播种时要注意些什么，播种后又要注意些什么，让学生把理论应用于实际，学会迁移。 4．构建提供合作学习的情境。建构主义教学需要为学生提供一个合作、交流、互动的学习情境，为此就要变“人际竞争”为“人际互动”，在教学中多采用合作学习的方式。例如，当学习“植物的吸收作用”内容时，就可以把学生分成若干个小组，每个小组成员内部先进行讨论，讨论植物需要哪些营养物质，化肥中主要有哪些营养物质，为什么施肥时有时会出现“烧苗”现象等，得出小组结论，再由小组代表在全班汇报，给学生一个互动和交流的情境，让学生在相互讨论和交流中得出问题的答案。 (三)帮助学生构建认知结构 建构主义学习理论认为，认识是主体以自己原有的认知结构为依托所进行的积极主动的建构过程。因此，在教学中，教师应帮助学生在新环境中构建认知结构。 1．优化学生原有的认知结构。学生原有的认知结构是学生进行建构化学习的必要条件，任何一个新知识的学习都是在原有的知识基础上进行的。教师要充分利用学生原有的认知结构，设计好每节课的“铺垫”，即“导人”。这个导人就是要对原有的认知结构进行恢复，在一定程度上帮助学生对其进行进一步的结构化和系统化。同时，在新的高度或角度发现新的问题，即发现新的知识生长点。而且，导人过程也是帮助学生形成优化的认知结构的过程。通过优化认知结构，在新旧知识之间建立起了足够的联系，可使学生获得同化新知识的认知框架，为后续学习做好准备。 2．引导学生建构新的认知结构。按照建构主义学习理论，学生在构建新的认知结构时，需要综合运用原有的认知结构，此时是培养学生求知欲和解决问题能力的最佳时机。因此，在生物教学中，教师要围绕教学重点，进行点拨和辅导。此时教师不能讲得太多，而要“精讲”，对学生进行适当的扶持，做好引导工作，同时，让学生主动参与，积极解决自己学习中的难点，掌握学习重点。在点拨过程中，学习者接受的新知识与处于激活状态的旧知识相互作用，新知识以一定的方式与原有知识进行联系。这就意味着新知识通过同化、顺应已进入原有的认知结构，并促进了学生认知结构的重新转换与构建。 3．巩固迁移，运用新的认知结构。巩固迁移是知识的应用阶段，是检验教学效果的手段，也是实现知识向能力转化的关键。因此，在教学难点突破以后，要想让学生真正地掌握教学重点，还必须给学生消化、吸收和整理的时间，在课堂教学结束时要进行简单地总结，并布置一定的练习题供学生思考、练习，以巩固、运用新的认知结构。 (四)生物教学的评价要多元化 依据建构主义学习理论，学习是学生的一种认知结构的自主建构过程，由于个体的经验以及对经验的信念不同，因而每个人都有自己对新环境的独特理解，求取一致的答案显然是不适宜的。因此，评价学生如何进行知识建构要比评价由此产生的结果更为重要。生物教学的评价应基于动态的、连续的、不断呈现学生进步的学习过程，这就要求生物教学的评价要多元化，可在以下几个方面体现： 1．评价的重心是教学过程。评价应是与教学过程并行的一种持续的、动态的过程。评价应贯穿于教学活动的每一个环节之中，不仅要重视学习结果的评价，更应重视它的过程性评价。 2．评价的目标和内容要多元化。评价应体现“以人为本”“发展为本”的原则，体现对个体发展需要的尊重，关注和承认学生的差异性，评价目标应多层次、多角度。评价内容要涉及学生素质发展的各个方面，包括知识、能力、方法、态度、情感、价值观等。 3．评价的方法要多样。由于评价目标、内容的多元化，必然要求评价方法、手段的多样化。为提高评价的科学性与有效性，需要定量评价与定性评价结合、分析评价与综合评价相结合、注重自我评价和个体内差异评价等。 生物学教学论文:生物学教学中非逻辑思维能力的培养 在生物教学中应试教育向素质教育转变的今天，培养学生的非逻辑思维能力尤为重要，中学生的非逻辑思维表现丰富，如对问题的猜想或应急性回答，提出怪问题，产生新奇的想象，对难题的顿悟等。从当前的教学现状看，长期以来，逻辑思维一直被视为科学思维的唯一类型，而非逻辑思维仍未被重视。笔者认为，非逻辑思维与逻辑思维是相辅相成的，对于学生接受与理解生物学知识，有时非逻辑思维竟起关键作用。 一、想象思维的培养 想象思维是人们在头脑中对已有的事物的表象进行加工创造新形象的心理过程，它不是表象的简单再现，而是对表象的夸张、拓宽和升华，是对表象理想化的改造；它可以脱离现象，但却以现象为基矗想象具有直观性、形象性、整体性、概括性等特征。在科学发明创造中，飞机的设计受到鸟和蜻蜒的启示，潜艇的制造得益于对鱼类的模拟，它们都证明了想象对于发明创造具有重要作用。想象以实际生活小积累起来的丰富的表象为基础，在它们之间进行分解、组合、类比、联想等加工而展开的。因此，在生物学教学中，可以通过运用比喻、类比和联想等方法，在学生头脑中创设感性的形象，为他们进一步思维提供资料信息，并使思维具体化。 1．运用比喻，创造具体生动的整体形象比喻就是打比方，它是拿具体形象的事物来比喻与其相似的事物，以某种已知事物去说明相类似的尚未认识的事物。生物教学中借助比喻，可使抽象的概念具体形象，更易于学生理解，也能激发学习兴趣，活跃课堂气氛，提高教学效果。 例如，在讲授蛋白质的结构时，联系学生熟悉的弹簧，把蛋白质的多肽链比作弹簧的钢丝，弹簧的螺旋相当于多肽链的盘曲，再把一条或多条弹簧折叠起来，也就是多肽链盘曲成螺旋后再折叠，相当于蛋白质的空间结构。在这一基础上再闸述蛋白质结构的多样性是由氨基本的种类、数目、排列顺序决定的，就像制作弹簧的钢丝，其材料的种类、长短、粗细有差别一样；蛋白质的空间结构就像弹簧的缠绕、折叠方式不同一样。这样，就使抽象的内容形象化、具体化，使学生更易于理解掌握。?再如把DNA的结构比作“螺旋状的楼梯”，把生物膜上的载体比作“渡船”等，无不生动形象、妙趣横生。 2．运用类比和联想，激发学生的想象力类比和比喻一样，也是由已知推出未知的方法，类比往往又要通过联想才能充分激发想象力。在生物教学中，教师可以通过生动的语言描述或巧妙的设问，在学生头脑中引发各种各样的新形象，以激发和培养学生的想象力。 比如，学习生物进化中各“纪”动植物景观时，可以启发学生根据古生物的化石、现代生物界的图景，可造一幕幕或生机盎然、鸟语花香，或雷电交加、地动山摇，或蔽树参天、恐龙横行等古代生物界的图景。不仅使学生的学习变得生动有趣，而且也易于学生理解。学生经常展开想象的翅膀，有利于培养他们的创造能力。 可见，利用想象的直观形象性，不仅可以帮助学生理解知识，同时也能激发学生的想象力，进而产生创造力。爱因斯坦说：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括世界一切，推动进步，并且是知识进化的源泉。”心理学研究表明，中学生特别是高中生，创造性想象力发展速度很快，不仅会再造想象，而且能创造想象并与创造活动联系起来，具有一定的创造能力。所以，我们在教学中，应该以想象为契机，抓住学生这一心理特点，引导科学想象，激发其好奇心与兴趣，经常鼓励学生“异想天开”，以培养其想象力和创造能力。 二、直觉思维的培养 直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。直觉思维具有迅捷性、直接性、本能意识等特征。直觉作为一种心理现象贯穿于日常生活之中，也贯穿于科学研究之中。爱因斯坦认为，物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，??然而要通向这些定律并没有逻辑的道路。 “只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉，才能得到这些定律”。其实，学生的学习过程与科学家的研究过程是一致的，只不过水平与层次不同。如果采用科学的方法有意识地引导学生，将有助于学生直觉思维能力的培养。 1．利用习题训练，培养学生直觉思维的快捷性快捷性是直觉思维的一个重要特性。因为直觉思维往往要同时对若干个思维方向作出鉴别与选择，所以，利用生物选择题是培养学生直觉思维快捷性的一个重要方法。由于选择题的正确答案已包含于所列的选项中，在发掘题设条件与各选项之间的因果关系，对选项进行比较，迅速淘汰错误选项或迅速识别正确选项的过程中，即训练了学生的直觉思维的快捷性。在教学中，特别是在选择题训练中，往往一读完题，学生就立即写（或说）出答案，但问其原因，有些学生回答不出，只好说是“猜”的。有的即使说出了理由，也是做题后想了半天才说清楚的，这实质上就是直觉思维的作用。直觉思维由于是人的思维在一定的知识积累和已有经验的基础上，冲破某种固定的逻辑规则的束缚而直接与结果相通，从而省去了中间思维细节，直接反映出对事物本质的认识，因而具有快捷性。学生快速地解题过程正是如此。如果要他们说出原因来，就必须将思维还原成一般的逻辑思维过程，恢复中间推理的细节。因此，在进行习题训练时，要规定练习时间，加强解题速度训练，鼓励学生“猜题”，以培养学生的直觉思维能力。同时也要向学生说明，强调“猜题”决不是“跟着感觉走”，而是要经过积极思索才可能产生思维的飞跃，特别是直觉是通过大量知识积累和长期思考问题，使人的想象达到一定饱和度后产生的。因此，学生平时必须养成勤学苦练的习惯，注意知识积累，不搞偷工减料。那种寄希望于练习或考试时突发奇想，胡乱“猜题”的做法是不可取的。 2.设置问题情境，培养学生直觉思维的猜测性直觉思维常常只抓住对象的主要的本质的环节，而那些次要的，非本质的环节往往被忽略，因而对问题的解决具有一定的模糊性和猜测性。因此，教学中对问题的讲解和阐述不要总是给予思维结果，而应经常有意识地创设有一定模糊度的问题，给学生以利用原有知识对当前问题进行分析、猜想的机会，让学生去发现、去探索，直接猜出问题的答案。 例如，学习生物进化时，可以设问：假定恐龙没有绝灭，地球上生物界将是一幅什么样的景象？再如，学习遗传与变异时，设问：人类能否进行无性繁殖？ 人类怎样征服遗传病？如何用基因疗法治愈癌症？等等。在引导学生对上述问题进行大胆猜想时，不要求学生解释猜想的逻辑过程，鼓励学生异想天开。即使学生猜想的结果与科学理论相矛盾，也应因势利导，归谬引伸，让学生从错误中学习，以期豁然开朗，求得顿悟。 三、灵感思维的培养 灵感思维是一种高度复杂的思维活动，它是人们在文艺创作、科学研究中因创造力突然达到超水平发挥的一种特定心理状态。灵感思维具有突发性、偶然性、新奇性、独创性和忽逝性等特征。例如，德国化学家凯库勒长期从事苯分子结构的研究仍未能解决（12年之余），一天由于梦见蛇咬住自己的尾巴形成环形而突发灵感，得出苯的六角形结构式。因此，灵感不是唯心的、神秘的东西，它是客观存在的，是思维的特殊形式，是一种使问题一下子澄清的顿悟。科学史上许多重大难题往往就是靠这种灵感的顿悟，奇迹般地得到解决的。 培养学生的灵感思维，首先要培养学生勤于思考、勇于探索的习惯。灵感决不会从天而降，它是在一定知识信息储备的基础上，对疑难问题久经沉思之后不同知识信息之间的突然沟通。爱迪生说：“发现是百分之二的灵感加上百分之九 十八的血汗。”学生在学习实践中往往会出现这种情况，一个问题会使自己魂绕梦牵，百思不得其解，也许受某种偶然因素的激发，而豁然开朗。这正是因为长期深度思考时，大脑处于受激状态，异常活跃，所思考的问题挥之不去，驱之不散，这就为灵感的产生准备了基本条件。由于大脑的极度兴奋与紧张，也可能抑制了思维的正常运转，当受到某种不可预测的外部因素的刺激时，就可能一下子唤醒潜意识中的积极因素，产生灵感。所以说，灵感是人们长期进行创造性活动的产物。 其次，还要帮助学生捕捉灵感爆发的最佳时机和环境。灵感往往出现在长期的紧张的思索之后的暂时的松弛状态，如在散步、听音乐、赏花或与人讨论、交谈或一觉醒来时。所以，要培养学生劳逸结合、有张有弛的生活、学习习惯，在长时间紧张的思考之后，适当放松一下，开展一些有益的文体活动，不仅可以使身心得到休息、调整，往往也是灵感爆发的良机。 总之，逻辑思维虽然具有可靠程度的优点，但易受传统思维的束缚，而非逻辑思维可突破成规与定势，更具有创造性。在中学生的思维逐渐从经验型向理论型水平发展过程中，适当地辅之以非逻辑思维的训练与培养，利于其形成全面的创造性思维品质，这对于培养学生的创造力，提高学生的素质，适应未来社会的生产和生活，都具有十分重要的意义。 生物学教学论文:关于学科教学知识(POK)与分子生物学教学 论文摘要：分子生物学作为当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域，正全面推动生命科学各领域的发展，业已成为生命科学相关专业的重要基础理论学科，这要求进一步提高分子生物学的教学质量。文中介绍了学科教学知识理论的内容，探讨了学科教学知识对分子生物学教学的应用指导，为提高分子生物学的教学质量提供了新的视角。 论文关键词：学科教学知识；分子生物学；教学质量 进入21世纪，以分子生物学为先导的生命科学正经历新的发展阶段，特别是分子生物学的理论发展和技术创新，使生物技术产业的增长达到了前所未有的程度，这将从根本上推动科学、经济和社会的发展。分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门学科，是当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域，其基本原理和研究技术已应用到生命科学的所有分支，它的内容得到了更大的扩展，分子生物学已发展成为生命科学相关专业的重要基础理论学科。面对进一步加强分子生物学教育质量和针对性的要求，学习和研究国外创新的教育理论和方法，对于提高我国分子生物学教学质量具有直接的借鉴和启发意义，而发轫于美国的学科教学知识理论则是近年来在我国教育界深受关注的一种教育理念。 1学科教学知识的概念和内涵 1．1学科教学知识的概念 学科教学知识(PedagogicalContentKnowledge)简称PCK，最早是由美国斯坦福大学舒尔曼教授提出的。他指出，教师的知识包括7个范畴的知识：学科内容知识(contentknowledge)、一般教学法知识(generalpedagogicalknowledge)、课程知识(curriculumknowledge)、学科教学知识(PCK)、关于学习者的知识(knowledgeoflearnersandtheircharacteristics)、教育情境知识只(knowledgeofeducationalcontexts)和关于教育的目标、目的和价值及其哲学和历史背景的知识(knowledgeofeducationalends，purposesand values，and theirphilosophicaland historicalgrounds)，学科教学知识就是“教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合”，是教师将学科内容转化和表征为有教学意义的形式、适合于不同能力和背景学生的能力，是综合学科知识、教学和背景知识而形成的知识，是教师特有的知识。它包括表达思想的最好方式，最有用的类比、样例、图示、解释和演示等易于学生理解的表征方法，也包括教师消除学生对某一特定学习内容的偏见和误解的策略，以及用怎样的方式组织、表达使不同兴趣、能力和背景的学生理解教学内容的知识。 l．2学科教学知识的内涵 教师必须拥有所教学科的具体知识：事实、概念、规律、原理等，而这些学科知识来自于科学领域的专门学科，教师不能仅仅对某一概念、原则或原理有直觉的个人的理解，为了促进学生的理解，他们必须先理解向学生表征概念的方法，帮助或引导学生以个人有意义的方式理解教学内容以减少其形成错误概念，应该学习将自己拥有的学科知识转化成易于学生理解的表征形式的知识。也就是说，教师的PCK是在具体的教学情境中，结合学科知识、学生的知识(能力、学习策略、年龄和发展水平、态度、动机、前知识)、背景的知识(社会的、政治的、文化的和自然环境)和教学法的知识经由自身的价值观做出判断、选择、重组而形成的。实际上PCK就是教师自身具有的复杂而成熟的理解与学生的理解之间的一道桥梁，它的内涵即在于学科知识在一定的教学情境中如何采用最适当的表征方式使学生易于理解。 2学科教学知识在分子生物学教学中的指导应用 分子生物学知识体系庞杂，专业名词和知识点较多，难懂难记，抽象复杂的分子机理需要充分发挥想象力来理解，且学过的内容也较难记住，许多学生就容易在学习分子生物学时产生畏难心理，致使学习积极性下降，甚至厌学；分子生物学理论性强，研究内容抽象，并以大量的实验为基础，对实验技能和实验条件的要求较高；分子生物学领域不断出现的新发现和新进展也对教师整合既有的学科内容、快速领会和把握这些学科前沿、衔接新的理论知识提出更高的要求。针对这些问题，借鉴学科教学知识理论，指导教师在教学实践中进行积极的探索和有益的尝试。 2．1做好教学设计 在具体的分子生物学教学过程中，教师按照PcK理论要素(学科知识、学生的知识、背景的知识和教学法的知识)逐条对应到具体的教学设计中，较好地融合教学过程的诸多要素。 2．2积累学科教学经验 教师对于自己耍讲解的分子生物学及其扩展内容要准确理解和把握，分析不同教科书的例证与讲解的重点内容之问的关系，明确可以增加的有利于学牛理解的课外内容；要充分了解学生对于教授内容的熟悉程度及专业知识基础，提前思考学生在接受教授内容时可能遇到的难；选择使用最佳的方式(模拟、图解、举例、解释示范等)清楚呈现所要讲授的知识点；对于学牛有兴趣并在课堂上提出的课程相关或无荚的问题要有应急处理的能力。 2．3丰富教学手段 学科教学知识指导教师采取新的视角、新的模式和丰富多变的教学方法来改进分子生物学教学。多罗西·沃森(1989脱过：“如果课堂活动不能生动地激发学生的兴趣，不能有效地满足学牛的需要，就毫无意义。”利用信息技术将最新的科学研究、发现和方法直接引入课堂，激发学生探究兴趣，可以充分调动其学习积极性，使学习成为他们主动、自觉的活动；多媒体教学使所讲的内容形象化、具体化，通俗易懂，易于学，丰理解记忆；教师精心设计有意义的问题，鼓励学生展开想象的翅膀，积极引导，促进学生理解掌握抽象的概念和复杂的机理；准备充分的案例讨论使学生在广度和深度上进行探索、分析和鉴别，学会将基本概念、理论知识和实际应用相联系。 2．4完善教学理念 学科教学知识是一种开放性的教育理念，其可贵之处即在于善于吸收采纳其它教学理念教学方法的长处，优势互补，更有效地提高教学效果。分子生物学是…门试验科学，在教学过程中积极应用实践教学的方式方法，通过特定的实验设计引导学生经常进行实验操作，使学生既能更好地理解掌握理论知识，又能锻炼实践动手能力，从而达到提高学生综合素质的教学目标。 3结语 PCK把教师和学生紧紧联系在一起，使教师能够充分的参与到学生的学习中去，PCK已经成为教师知识的核心成分，也是教师知识范畴中使教学最有效的知识。针对分子生物学教学的特点，提升分子生物学的教学质量在很大程度上二要通过教师才能落到实处，所以，对教师来说应该做到既掌握知识又具有传授和表达知识的能力，要有意识的加强PCK的学习，运用新的教育理念指导提高自己的教学水平，取得理想的教学效果。 生物学教学论文:关于初中生物学教学中如何“用教材教”初探 论文关键词:生物学教材 生物学教学 初中 课堂教学 现实世界 自主学习 教学效益 滞后性 论文摘要：在实际的课堂教学中，教师不能只是“教教材”，而要“用教材教”，以此弥补教材中的某些缺憾，以及教材对现实世界反映的滞后性，同时培养学生 自主学习的能力，提高课堂教学效益。下面以人教版初中生物学教材为例谈一些认识。 1 利用教材内容的相似性引导学生进行分析归纳 八年级上册第一章“各种环境中的动物”围绕的是同一个主题即动物的结构、功能与其所处的环境相适应，无论生活在水中的生物还是在陆地的生物，抑或在空中的生物，尽管种类繁多，结构差异很大，但都是适应其存在的环境，具有相似的一面。为此，可以将这一章的内容按环境的不同分配到每一个学习小组，让他们搜集生活在某一个环境中的动物的相关资料，然后进行分析归纳，得出各种不同环境中的生物具有不同的特征，而不同的特征适应不同的环境。在此基础上引导学生进行交流，通过抽象思维，推出动物适应环境生存、不适应环境就淘汰的结论。如果时间有限，相关的资料可以由教师收集，然后以书面的形式或网页的形式出现，引导学生进行分析，最后教师组织各个小组进行交流，学生可以用小课题结题汇报的形式进行互动，也可以以小报的形式互相交流，甚至可以多媒体形式呈现。内容和形式可以多样，目的是发挥不同学生的特长，调动学生自主学习的积极性。八年级下册的“生物生殖和发育”一章也可用此法组织教学。这样组织教学至少有以下三个方面的好处：①在小组的基础上组织教学活动，有利于学生间的分工协作，共同提高。②有利于学生在面对大量的资料时能够去伪存真，去粗存精，提高学生搜集信息，梳理信息并进行归纳总结的能力。③在小组汇报中无论是口头语言，还是书面语言，或者多媒体操作，都可以培养学生的语言能力和多媒体操作能力。当然，这样组织教学对于教师和学生来说，都有不小的难度：教师如何组织才能有条不紊；学校有没有条件让学生去自由搜索；学生如何分工才能很好地调动其积极性和责任意识，通力将事情做好。这些都需要教师去进行探索实践。 2 利用教学内容的差异性引导学生进行对比辨析 教材中的内容有许多章节涉及到人的生理方面，如七年级下册中就粪便的形成和尿液的形成过程，分别安排了消化和泌尿两个不同系统的学习内容。这两个生理活动对每一个学生来说再熟悉不过，但形成原理并不清楚。笔者曾经在课堂问过这样的问题“大便和小便是不是同一个生理功能的两种不同的产物?”学生常分成两派激烈争论 ，由此可见学生对这部分的内容并不十分清楚，教师可以利用学生认识的差异性，将这两部分内容放在一起组织教学，让学生从产生的途径和形成的过程进行对比分析，进行小课题研究。这样做不需要教师按部就班地去讲述系统的结构组成，各个器官的功能等方面，将内容下放给学生后，学生对两部分内容进行仔细分析对比，就能比较系统地回答上述问题，而对于教材中的重点难点内容，教师只需在某些关键之处稍加指点即可，如小肠和肾脏的结构特点，尿液形成的主要过程等。同时，还可以引导发现在这两个生理过程中所涉及的其他问题，如营养物质的运输和分解利用，氧气的来源等，从而使消化、循环、呼吸、泌尿等系统串在一起让学生作进一步的研究探索，这样做既可以帮助学生厘清相关生理过程，突出重点，还可以使学生产生求知的欲望，怀有比较浓厚的兴趣去学习探求人与动物的生理过程，同时可以教育学生在学习生物学知识时，如果只根据自己的直觉去判断客观存在的生理规律 ，是很容易被表面现象所迷惑，得出违背科学规律的结论。 3 利用累积资料引导学生进行统计推理 教材中有不少内容需要师生共同去收集、调查，在掌握第一手资料的基础上组织教学的内容，如七年级下册中“探究环境污染对生物的影响”一节内容。如果想让学生有切身体会的话，用本地区的事实说话是最好不过的。教师可以做个有心人，让学生收集本地区每年的雨水，测定每一次降雨的pH值，保存记录的同时，就让学生对每年降雨的酸碱度情况进行统计分析，就可以得出本地区大气污染的情况。在此基础上做模拟酸雨对生物影响_的探究实验，对学生的影响一定会更深刻。如果再让他们来制定保护环境的计划就不会无从下手，或空洞无物了。 八年级下册中关于遗传方面的内容是不容易让学生理解的，如第三节“基因的显性和隐性”中对一对等位基因的遗传图解以及对性状控制的解释，是通过孟德尔的豌豆杂交实验来完成的，如果能结合自己，如人的单、双眼皮，有无耳垂，卷舌不卷舌等相对性状的调查情况分析，可以更贴近生活，有利于学生掌握抽象知识。如果教师将学生的调查记录累积起来的话 ，大样本的记录更能说明问题，而且还可以让学生初步了解生物学的研究方法之一——统计法，并且明白生物学的研究需要付出长期艰苦的努力，才有可能获得成功。 4 摸索有效的探究实验课题，引导学生探究生物学奥秘 教材中的探究性实验有许多，但并不是所有的探究性实验都能获得好的效果。因此，教材编写者并不要求教师将所有的探究性实验都付诸实施，而是选做。 同时，也强调可以自己设计对应的探究性实验来替代相关实验课题。但就设计实验，对于初中教师而言，选取现有的实验内容就成为了教师的首选。目前教材中所设计的探究性实验中，那些结果很明了的课题，如七年级下册“探究晚育的意义”，就不一定能勾起学生的探知欲望。相反，一些结果不十分明了的课题，如“测定某种食物中的能量”，或者就实验过程设计本身具有挑战性的课题，如“馒头在口腔中的变化”等，就比较容易引起学生的探究欲。 又如，八年级上册“观察蚯蚓的运动”一课时，尽管不是探究实验，但由于有比较多的实验结果都显示蚯蚓在糙纸上的速度明显不如在玻璃板上的速度快，这与预设并不相符，学生在这一结果面前并没有就此作罢，而是不断地提出自己的看法，进行解释，并设计五花八门的实验来自圆其说。教师此时不能就此罢手，要舍得花时间和精力，尽量给予充足的时间，筛选课题 ，对于好的创意再次进行探究 ，让学生们去认真思考并设计实验步骤，认真做实验并关注每一个实验细节，仔细分析成败的因素和实验的数据，得出相应的结论，并给予学生发表实验结果的时间和空间，这些活动对于学生的帮助，大概正是我们设计并要求学生去做这些实验的初衷吧。

生物教学论文:HPS教学模式在高中生物教学中的发展策略 一、HPS教学模式 HPS教学模式的程序包括以下6个环节,如图1所示。 1.演示现象 教师可以演示某一自然现象,播放一段视频或讲述一个科学史故事等方式,吸引学生的注意力。如在学习伴性遗传时,教师先介绍英国科学家道尔顿发现色盲症的故事,以引起学生的好奇心,同时激起学生利用科学史进行探究的欲望。 2.引出观点 教师启发学生就这一自然现象提出自己的观点或解释,鼓励学生各抒己见,培养学生的发散思维和科学研究的热情。 3.学习历史 在这一环节,教师的做法是:(1)介绍早期科学家关于这一现象的思想与实例,作为学生研究的参照系;(2)举例说明当时其他科学家所持的不同观念;(3)引导学生讨论或探索这些观念产生的背景、条件,使学生认识到科学认识的时代制约性;(4)按日期和事件简要地总结历史上的研究。 4.设计实验 学生分组讨论由学生和科学家提出的各种观点的正确性,并从中选择某种观点,设计实验进行检验。这一环节不仅可以激发学生的想象力和创造力,而且使学生认识到:①对同一自然现象可能有不同的解释;②可以用实验检验这些观点(假设)。 5.展示科学观点和实验检验 由教师讲解当代的科学观念,即介绍教科书上对这一自然现象的解释,从而为学生实现观念转变提供思想基础。这时,教师的讲解增加了学生的认识,实现由原有的错误观念向科学观念的转变。 6.总结评价 教师通过对学生的活动进行总结和评价,提高学生的探究能力,帮助学生更深刻地理解科学探究的本质、历史上科学家的探究过程和科学观念。 二、HPS教学模式在生物课堂教学中的应用 我国《高中生物课程标准》中明确提出:“要注重生物科学史的学习”。科学史教育可以在加深知识理解的同时,让学生领悟到科学思想、科学方法和科学的人文性,领悟到科学的本质,从而培养学生的科学素养。HPS教育模式即是科学史教育的一种模式。 教学案例分析:“生物膜的流动镶嵌模型”。 1.教学目标 (1)知识目标:简述细胞膜的结构和功能。 (2)能力目标:尝试提出问题、做出假设,理解假说的提出要有实验和观察的依据,需要严谨的推理和大胆的想象,并通过观察和实验进一步验证和完善。 (3)情感、态度与价值观目标:探讨在建立生物膜模型的过程中,实验技术的进步所起的作用;探讨建立生物膜模型的过程中如何体现结构与功能相适应的观点。 2.教学重点与难点 教学重点:对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容。 教学难点:尝试建立生物膜模型的过程。 3.教材分析 “生物膜的流动镶嵌模型”一节是人教版高中生物学教材《分子与细胞》第四章“细胞的物质输入和输出”的第二节,主要包括科学家探索细胞膜化学成分与结构的科学史和生物膜的流动镶嵌模型两部分内容。其中对生物膜结构的探索历程和流动镶嵌模型的基本内容是教学重点,尝试建立生物膜模型的过程是教学难点。教材为学生提供大量充分有效而有序的素材,以问题的形式启发引导学生做出假设、构建模型、设计实验,让学生感受科学家探索的历程和探索过程的艰辛。 4.教学过程 (1)演示现象。 教师活动一:播放实验录像:①台盼蓝染色酵母菌,死的细胞会被染成蓝色,活的细胞不着色;②显微注射器将伊红注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能很快逸出。 学生活动一:明确细胞膜具有重要功能。 设计目的:渗透生物学结构与功能相适应的观点,激发学生探究细胞膜结构的欲望。 (2)探究:循着科学家的足迹研究问题。过程是教师提供情境资料学生构建模型课件展示科学家的实验过程。 教师活动二:19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的实验,发现脂溶性物质比非脂溶性更容易通过细胞膜进入细胞。这说明细胞膜的成分中有什么物质? 学生活动二:细胞膜中含有脂质分子。 设计目的:引入欧文顿以惊人的耐心进行上万次的实验,学生从中感受到科学工作者对真理的热爱与锲而不舍的追求,进而能从中领悟到科学精神的真谛。 教师活动三:科学家将细胞膜从哺乳动物成熟的红细胞中分离出来,加入蛋白酶,细胞膜被分解。这说明膜中还有什么成分? 学生活动三:细胞膜中含有蛋白质分子。 教师活动四:1917年,朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中,当苯挥发完以后,磷脂分子在空气与水的界面上分布散乱,经过推挤排列成了单层,而且每个磷脂分子的头部浸入水中,尾部浮于水面。 学生活动四:根据朗姆瓦的实验构建磷脂分子在空气与水界面上分布的模型。 教师活动五:图片展示组织细胞生活的环境:内外都是以水为溶剂的液体。 学生活动五:根据磷脂分子的特点结合人体组织细胞内、外环境,猜想并构建磷脂分子的排布模型。 教师活动六:1959年,罗伯特森用电镜观察到了清晰的细胞膜照片,看到了暗—亮—暗的三层结构,并认为:生物膜为三层统一的静态结构。 学生活动六:根据罗伯特森观察的结果构建蛋白质在磷脂双分子层中排布方式的模型。 教师活动七:冰冻蚀刻电子显微法观察到:蛋白质镶在、嵌入、横跨磷脂双分子层的三种排布方式。 学生活动七:根据蛋白质的三种存在形式构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的排布模型。 教师活动八:1970年,弗雷和埃迪登将人和鼠的细胞膜蛋白分别用红、绿荧光标记后,让两种细胞融合,杂交细胞的一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种颜色的荧光均匀分布。这说明细胞膜的结构特点是什么? 学生活动八:细胞膜具有一定的流动性。 设计目的:上述活动的目的主要是渗透以下思想:①让学生沿着科学家的探索思路,领悟科学家的思维过程,让这些知识成为学生再发现和再创造的过程,培养学生的探究能力;②现代技术对生物学的推动;③要勇于质疑,勇于向权威挑战;④生物学每步前进都是以实验为 基础的;⑤实验材料的正确选择至关重要;⑥科学需要大胆想象与推理。 教师活动九:桑格和尼克森在继承创新中提出了“生物膜的流动镶嵌模型”。 学生活动九:总结流动镶嵌模型的基本内容。 设计目的:培养学生归纳总结能力,理解科学理论的建立过程,是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。 (3)总结评价。 教师活动十:生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢?请谈谈你的看法。 学生活动十:小组讨论,发表见解:人类对自然界的认识永无止境,对膜的研究将更加细致入微…… 设计目的:①培养学生交流能力和合作的能力;②培养学生不断思考探究的热情。 三、教师利用HPS教学模式的注意点 教师要利用贴近学生实际生活现象,为学生提供情境,激起学生的好奇心,引导学生去探究,去发现生命世界的奥秘。 教师要考虑学生现有的知识、能力和水平,应根据学生的具体情况,由浅处入手,层层深入,创设情境,开展教学。 HPS教学模式对教师和学生的要求较高,教师除了课前充分备课外,平时还要注重对学生学习观念和学习方式的培养,使课堂探究能有效、有序地进行。 在生物科学史上,一直存在着各种理论的激烈碰撞和斗争,在教学中,教师应允许学生不同观点的存在,尊重学生的各抒己见,鼓励学生尝试各种方式和方法,积极探索。教师要鼓励学生质疑,挑战书本的权威和教师的权威,培养学生的创造力和创新精神。 生物教学论文:高中生物实验教学中的能力培养 生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。 一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础 “知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。另外,如果镜中有污染的花斑或异物,就会影响对微细结构的观察,清除花斑或异物,也是形成使用能力的一个方面。清除污染物,首先应确定污染物在目镜、物镜还是装片(或切片)上。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动,装片(或切片)在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动,如污染物在装片(或切片)上,移动装片(切片),污染物则随之移动而反方向移动,否则,污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物镜上的污染物时,还应让学生了解先后顺序,应先摘下物镜,然后再摘下目镜,试擦完毕装上时,则应先装目镜后装物镜,因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。 在明确学生实验中药品的使用能力方面:例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2 %醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。了解在叶绿素中的Mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的H取代而转变成去Mg 的叶绿素,影响对色素的观察,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线,为什么在研磨前要加入碱性盐——少量的碳酸钙。当然,也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。 总而言之,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,这对提高学生使用它们的能力大有好处。 二、培养学生善于分析实验程序 一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养10%HCI解离漂洗染色压片。 要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质, 使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡, 让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液(10%HCI),否则影响染色效果。 又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9 厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线, 去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线, 目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。 三、培养学生善于分析实验现象 在实验中,经常存在着对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录,重视结果而不重视分析结果,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高。例如,在观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中(展开剂)溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度则慢。 在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败, 老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显,老师可提示:(1)是否丙酮用量过多, 滤液太稀;(2)是否用的新鲜叶,是否用的全部是幼嫩的叶;(3)划滤液细线时是否重复的次数少了一些;(4 )层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,但没有发现质壁分离现象,教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞?是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也询问一下,是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡? 总之,在生物教学过程中,教师应加强对学生的能力的培养,定会事半功倍,全面提高教学质量。 生物教学论文:生物教学中培养学生创造性思维能力的途径 思维能力是人的各种能力的核心，而创造性思维又是思维的最高形式，所以创造性思维能力是人的最高层 次的能力。古今中外有突出贡献的科学家，在青少年时期大都已具有超常的创造性思维。创造性思维，对人一 生成就的大小至关重要。人类社会正在进入高科技信息时代，在未来的社会里创造性劳动将成为重要的劳动形 式。这种劳动性质给学校的教育和教学提出了新的要求，使得培养学生的创造性成为未来教育的一个非常重要 的任务。然而，当前学校教育的现状，与这种形势是很不适应的。中科院院士、北京大学校长陈佳洱教授最近 指出：“获得诺贝尔奖，需要积累，需要有很好的教育。我国的教育，从小学开始，就存在着严重的问题，除 教育的知识面太窄，缺乏基本素质的训练等多种不足外，最根本的问题是缺乏对学生创造性思维的培养。”因 此，培养学生的创造性思维，应成为各学科教学改革的重点之一。下面就谈谈在生物教学中培养学生创造性思 维能力的一些途径。 一、通过联想训练，培养创造性思维能力 联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形 象，但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础。通过自由想象可探索各种解决问题的方案，通 过强制联想可找到实现预期目标的途径。联想的主要类型有接近联想、相似联想、对比联想和因果联想。 1.接近联想 接近联想是指由于时间或空间上的接近而引起的不同事物间的联想。例如提起有丝分裂中期的细胞特点（ 纺锤体清晰可见，染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上），就可能联想到细胞分裂后期每一个着丝点一分为 二，两个姐妹染色单体也随着分开，纺锤丝不断地收缩变短，牵引着分开的两个染色体移向两极。这就是一种 时间接近联想。当看到根的结构的挂图时，可能会起到茎的结构，甚至会想到叶的结构。这就是空间接近联想 。 2.相似联想 相似联想是指由于外形或意义相似引起的联想。比如，当看到油菜的花时，就会想到白菜的花和萝卜的花 ，这就是外形相似联想；当看到人身体上的血管时，就会想到植物的导管和筛管，这是意义相似联想。 3.对比联想 对比联想是指由于事物间完全对立或存在某种差异而引起的联想。比如，当看到光合作用的公式（二氧化 碳＋水有机物（储存能量）＋氧气）时，立即会想到呼吸作用的公式（有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量 ）。 4.因果联想 因果联想是指由于两事物间存在的因果关系而引起的联想。这种联想往往是双向的，既可以由原因想到结 果，也可以由结果想到原因。在科学研究中，得益于因果联想的例子很多，我国植保专家李连昌发明微粒塑料 性诱芯就是典型一例。当李连昌手捏着一只枣粘虫的雌蛾时，总有一群雄蛾追随，这使他联想到，一定是雌蛾 体内释放了一种性信息素所致，由此他研制成功了枣粘虫性信息素，并制成微粒塑料性诱芯，杀虫效果甚佳， 被国家认定为重大发明。 二、通过想象训练，培养创造性思维能力 想象是人脑在原有形象的基础上加工改造，形成新形象的思维过程。想象的具体类型主要有三种，即再造 想象、创造想象和幻想。 1.再造想象 再造想象是根据一定的词的描述（言语、文字）或图样（图表、图解符号、模型等）的示意在头脑中形成 相应的新形象的想象。例如，生命起源的教学，由于生命起源过程学生无法直接感知，只有借助于教师的语言 和画面给学生创造一个想象的情景和气氛，使他们仿佛置身于远古的地球，思维随着画面的变化而自由驰聘， 各种表象在大脑中变化、组合，学生在理解生命起源过程的同时，也完成了再造想象。 2.创造想象 创造想象是不依据现成的描述而独立地创造出新形象的想象。例如，将DNA的结构模型拆卸成零件，再让学 生动手组装成结构模型， 恰如科学家当年创造这些模型一样，启发学生也重新来一次创造。再如让学生自己设 计实验方案来验证某些生命现象和规律。有的学校在做完“叶绿体中色素的提取和分离实验”后，教师鼓励学 生依据分离原理设计出其他方案。学生提出：①用汽油做层析液；②用毛细玻璃管沾些色素提取液立在园形滤 纸中心；③以粉笔取代滤纸条做实验。在此基础上，组织学生对这些设计进行分析讨论，从中选出可行的方案 进行实验，以检验是否成功。这样学生在独立地进行形象分析、实验设计、结果预测、直到进行实验的全过程 中，都必须经过自己的创造想象。 3.幻想 幻想是创造想象的一种特殊形式，是一种与主观意向相结合并指向未来的想象。由于幻想的结果超越现实 太远，有的甚至很难实现，所以人们往往把幻想同不切实际等同起来。其实许多幻想并非是真的不能实现，而 只是受制于人的认识水平，才被人舍弃的。培养现实的幻想精神，对于开发智力确实是不可忽视的，在生物教 学中，应经常提出一些能激起学生幻想的问题。如讲完新陈代谢以后可提出如下问题：对于大多数生物来说， 新陈代谢越缓慢其寿命越长，为了提高人的寿命，你能想出哪些方法？ 三、通过发散思维训练，培养创造性思维能力 发散思维也称扩散思维、辐射思维、求异思维，是指在思维过程中，不拘泥于一点或一条线索，而是从已 有信息出发，尽可能向各个方向扩展，不受已知的或现存的方式、方法、法规、范畴的约束，并且从这种扩散 、辐射和求异的思考中，求得多种不同的解决办法，衍生出多种不同的结果。发散思维可以使人思路活跃、思 维敏捷、办法多而新颖，能提出大量可供选择的方案、办法和建议，特别能提出一些别出心裁、完全出乎意料 的新鲜见解，使问题奇迹般的得到解决。在生物教学中发散思维训练的主要内容有扩散列举、同解变型和引申 发挥等。 1.扩散列举 扩散列举就是围绕一个问题举出多种可能相关的因素。例如在学完家兔的知识后，让学生考虑有哪些因素 可以使家兔死亡。没有食物可能饿死，没有氧气可能憋死，心脏坏了可 能死，神经受损可能死，失血过多可能 死，积毒过量也可能死，人杀可死，狗咬可死……。再如学了生物与环境的知识以后，可让学生列举有利于可 持续发展战略实施的一切可能措施，诸如控制人口数量，提高人口素质；合理利用动植物资源；保护环境，防 治污染；绿化荒山，植树造林；通过生物工程寻找新能源、改良新品种；农业生产工厂化等。经常进行扩散列 举训练，学生的思维会越来越活跃和开阔。 2.同解变型 同解变型就是对同一内容设计出多种形式的问题。通过变换方式求出答案能够培养思维的灵活性，从而达 到训练发散思维的目的。例如，针对基因分离规律，围绕减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分 离这个实质，可以变换成：在高茎DD和高茎Dd，哪一对是等位基因？为什么？基因型不同为什么表现型相同？ 在减数分裂过程中，等位基因是怎样分离的？又如，针对自由组合规律，围绕等位基因互相分离，非等位基因 之间自由组合这个实质，可以编写多种习题：根据子代同一对相对性状的表型比直接推知亲代基因型；根据亲 代基因型推知子代表型比和基因型；根据子代基因型组合数推知亲代基因型等。 3.引申发挥 引伸发挥就是在思考问题时想到更深一层的相关内容。例如，讲植物的根，教材上指出，由胚根直接发育 而成的根叫主根，从主根上依次生出的根叫侧根。如果要学生引伸发挥的话，在讲清概念的基础上，可以发出 引伸性提问：是不是所有的根都是由胚根发育而来的呢？这样就可以通过日常接触的实物如玉米、甘薯、秋海 棠等植物的不定根，说明不是所有的根都是由胚根发育而成的。经常进行这样的引申发挥就能提高学生的发散 思维。 四、通过逆向思维训练，培养创造性思维能力 逆向思维是为了达到某一目标，将通常考虑问题的思路反转过来，以背逆常规、常理、常识的方式，出奇 制胜地找到解决问题的良策的一种思维方法。逆向思维的形式主要有逆向反转、背逆常规和重点转移等。 1.逆向反转 逆向反转包括功能性反转、结构性反转和因果关系反转。下面仅以因果关系反转为例来说明逆向反转。因 果关系反转是指通过改变已有事物的因果关系来引发新的设想和解决问题的新思想。例如，当生物学家研究了 基因控制蛋白质合成的过程之后，认识到转录是指以DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的 过程。 有人就想既然能够以DNA为模板来合成RNA，那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢？1970年发现某些致癌 病毒中有一种酶，叫逆转录酶，在这种逆转录酶的作用下，能够以RNA为模板合成DNA。 2.背逆常规 背逆常规就是用反常规的方法去思考问题。近年来比较流行的逆反健身就是背逆常规的一种表现。逆反健 身是指一种反人体正常状态的锻炼方法，如倒立、倒吊、倒走等。人们平常大都处于直立状态，此时头脑供血 受阻，氧气、养分供应不足，以致于神经系统易疲劳；同时，长时间直立行走、正坐容易造成下肢静脉曲张及 疝气、痔疮等疾病。有人通过练习倒立、倒吊，居然效果显著。一方面，倒立使头脑供血增多，新陈代谢加快 ，疲劳随之消除；同时此举还能强化胸腹腔内脏周围的支持组织的功能，防止胃下垂、肾下垂、下肢静脉曲张 、疝气、痔疮等因重力影响形成的疾病。 3.重点转移 重点转移就是把问题的重点从一方面转换到另一方面。在科学研究或日常生活中，常会出现一些出乎所料 的现象，如能不为原有的思维所束缚，抓住偶然现象跟踪追击，则可能导致新奇的创造发明。英国细菌学家弗 来明为了深入研究葡萄球菌，便对葡萄球菌进行人工培养，但在培养的过程中，因青霉孢子的侵入，葡萄球菌 被杀伤，使培养失败。这时弗来明便把注意力转移到破坏他实验的青霉孢子身上，最终发明了可以使人类平均 寿命延长10年的抗菌素。 以上从四个方面列举了培养创造性思维能力的一些途径，还很不全面、很不完善。并且创造性思维能力仅 是创造能力的一部分，而培养创造能力也只是实施创造性教育的部分内容，在生物教学中，要全面实施创造性 教育，还有很多问题值得研究。 生物教学论文:对生物化学教学创新初探 1安排合理的实验教学内容,培养创新人才 我们十分重视理论课与实验课的衔接,努力使理论教学内容和实验教学内容融会贯通[2]。酶的功能和活性测定是教学难点,仅课堂讲授很难让学生理解并接受新知识,我们将碱性磷酸酶的分离纯化和活性测定研究课题分解成一些小课题,如碱性磷酸酶的概况,机械法分碎动物材料的方法,等电点沉淀、中性盐沉淀和有机溶剂变性去除杂蛋白,透析法去除有机溶剂,分光光度法侧提取蛋白含量,磷酸苯二钠比色法侧酶比活性,让学生根据这些课题完成设计性实验,在实验课堂,以本组为单位对本组研究方案进行讨论,对基本实验方法进行实施,并对结果进行评价,从而能够帮助学生深入理解酶学知识点,解决学习中的难点。理论和实验相结合,不仅培养学生获得知识的能力,引领学生如何去思考,如何进行科研实验设计,而且通过介绍重要的生物化学期刊、网站,扩展学习途径,深刻领会科学研究的方法和分析问题的方式,使学生学会如何查询、收集、分析和综合资料。 2紧跟科学发展前沿,丰富教学内容 针对教材的更新远远赶不上生物化学发展速度的现状,除了介绍生物化学的基础知识外,我们还将与教学内容有关的科学前沿引入教学,根据教学内容设置问题。在引起学生好奇心和思考的同时,激发学生的求知欲和学习兴趣[3,4]。例如,在学习RNA的种类、分布和功能时,RNA包括rRNA,tR-NA,snRNA,snoRNA,scRNA和microRNA等多种已知功能的RNA,还包括未知功能的RNA。着重讲述rRNA、mRNA和tRNA结构与功能时,还要介绍snmRNAs,从RNA的结构上多样性,提出RNA的功能是不是也应该是多样的?从而讲述RNA在多样性的功能,在这方面应该不亚于蛋白质[5],同时介绍在科研中经常应用RNAi技术。我们还以《核酶抗肝炎病毒的研究》和《RNA和肿瘤关系》为题目,引导学生在课外自行查阅文献资料学习RNA的功能,并对学习效果进行考核,完善对RNA概念的认识。在讲述DNA二级结构时,重点学习DNA的双螺旋结构,又对DNA的双螺旋多样性、三链DNA分子、四链DNA分子进行介绍,了解为什么会选择双螺旋结构?什么是反基因技术?再对提出的问题进行讲解。科学前沿与教学相结合,不仅极大地丰富了教学内容,而且有利于教学方法的改革和教学效果的提高。同时,紧跟科技前沿的发展动态,将新知识和新科技转化到生化教学内容中,形成了理论水平高、实用性强、特色鲜明的日常课堂教学内容,取得了显着效果。 3对七年制学生实施双语教学 七年制医学专业对外语的要求比较高,开展双语教学是为了满足这一要求,而语言能力的培养需要日积月累,在实践中不断提高。生物化学历来是医学院基础课程,其重要性不言而喻,实施双语教学,是为了让学生用英语理解生物化学基础知识,提高学生专业外语水平。对于老师和学生来说,老师要努力地开展教学,学生也应该认识到双语教学的必要性,积极主动地学习。而对于生物化学这门较难学的课程,我们认为中英文的使用要适当,也不宜完全用全英文授课,一方面该课程开设较早,大多数学生的英文水平有限,另外该课程学习难度较大,如果不能很好理解所学内容,必将影响学生学习兴趣和随后课程的学习。同时,老师的英语运用和发音很难达到外国教师的水平。我们的方法是严格以查锡良主编的《生物化学》(人民卫生出版社)为中文教材[6],将讲授的内容分重点掌握、掌握、了解三部分,按教学大纲编写英文概要,把要讲授的内容按章、节标题,节以下的大小标题翻译成英文,学生可以边听课边参考概要。教学课件全部采用英文PPT,PPT制作紧扣教学大纲,重点内容力求详尽,尽量采用图表来阐述,图的信息量既丰富又直观,可以把生物化学抽象的问题变得生动易于理解,此外,还适当用一些3D和Flash动画阐述复杂的化学结构和反应过程。对于重点内容或重点概念常常是用中文讲一遍,再把中文内容用英文讲解一遍,既深化了教学内容,又提高了学生的专业外语水平。对于采用这种双语教学模式,学生调查问卷显示:认为双语教学对学习专业外语有帮助的占60%,觉得老师上课外语使用量适中的占75%,希望英语少一些的占15%,希望英语多一点的占20%,赞同双语教学的占85%,感到学习有困难的15%,可见还有一部分学生对双语教学不太认同。有的学生觉得开始学习时有一些吃力,随着学习深入,反而激发了他们的学习兴趣、求知动力和敢于挑战自我的探索精神,最终逐步推进教学方法的改进,提高教学质量。 4以科研求发展,促进教学水平的提高 21世纪是生命科学的世纪,生物化学课程是生命科学领域重要的基础学科和前沿学科,也是大学医学专业的主干课程。教师在教学过程中,除了系统性地讲述生物化学专业知识外,还要融入最新的科研成果和热点科学问题,帮助同学们熟悉国内外科研进展的最新情况,引导学生对自己感兴趣的问题进行延伸。高水平的科研成果是支撑和提高教师教学水平的重要基础[7]。尤其是近几年,我们学校组织了一批资深和新近回国的青年学者为本科生授课,对学生进行科研思想和英语读说渗透,通过教学与科研相结合的教学模式,开阔了学生的眼界,激发了学生的学习乐趣,挖掘了其创新、创造的潜能,这对学生的学习和就业都带来不可低估的影响。以科研促教学,既促进了师资队伍学术水平和教学水平的提高,又在创新性实践人才培养中发挥了不可替代的作用,为医学类专业人才培养提供了重要的支撑作用,直接提高了专业人才的社会竞争力。综上所述,我们从教学内容精心准备,采用多种先进和有效的教学方法,如启 发式、问题探究式、双语教学等方面阐述我们在生物化学教学方面的初步改革和探讨。作为一名好教师,我们觉得,我们应该具有高度的敬业精神,对生化内容有深入了解,细心引导和教导学生如何学习、研究和发展生化理论。还要有讲课的艺术,讲话要生动并具有感染力,也要讲授深刻到位,为培养高素质科学人才做贡献。 生物教学论文:浅谈生物实验教学中能力培养 【论文摘要】实验设计题能拓宽学生的思维空间,有利于学生的科学素养和创新能力的培养。鉴于当前学生对生物学实验教学普遍重视不够,学生缺乏对实验设计基础知识的学习和训练,因此学生的实验设计能力较差。为尽快而有效地提高学生的生物实验设计能力,应加强该方面的教学实践。 1 拓展教学,明确实验设计原理 着名教育学家布鲁姆认为决定教学效果有三个主要因素:认知的前提能力(基础知识)、情感的前提特性(参加学习的动机情感)、教学的质。它们对学习速度的影响分别是50%、25%、25%,虽然有了知识不等于就有了能力,但没有知识则不可能提高能力,由此可见基础知识的重要地位,因此实验设计之前必须深谙实验设计的原理。 1.1挖掘教材中的实验设计理论知识在现行的教材中对生物学实验设计的基本原则和方法等内容没有专门的系统阐述,而是把它们隐含在教材的实验内容和生物学史的内容之中,这就要教师应善于发现并挖掘出教材中的隐含信息,帮助学生了解和掌握学实验设计的理论知识。例如复习“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,通过对实验原理、操作步骤的细致分析,帮助学生形成科学、严谨的实验设计思想;通过比较对照组实验在实验过程中的重要作用,使学生学会运用实验设计科学性原则――设立对照组;通过实验内容的剖析,使学生掌握实验设计准确性原则――设立多因子变量。通过分析生长素的发现历程和孟德尔遗传规律的揭示过程使学生了解实验设计的基本方法和步骤。 1.2补充经典实验,优化实验设计理论知识分析教材中的实验,发现实验内容少且缺乏系统性的方法指导,这对于学生全面了解实验设计的理论知识是不够的。因此,在教学中可以适当地补充生物学的经典实验(如伞藻的嫁接实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等),着重让学生了解实验者的实验意图,认识实验的形成过程,分析实验设置的实验条件的目的。这对于学生进一步理解实验设计的原则,掌握实验设计的方法,都是十分重要的。 2 强化实验设计训练,是培养学生实验设计能力的必经之路 学生在明确了实验设计的基本原理后,只有通过必要的实验设计训练,才能真正掌握实验设计的方法,提高实验设计能力。 2.1课本实验的重新设计树立实验设计的信心进行实验设计的初期,学生对实验设计方案的思路模糊,存在畏惧心理。此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略,帮助学生树立实验设计的自信心。课本实验是学生既熟悉又亲切的知识,教师在课本实验的复习中可灵活地改变实验的某个条件,让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计,使学生从中获得成功感,增强对实验设计的兴趣;同时在“模仿”过程中训练学生实验设计的思维方式,使学生初步形成实验设计的正确思路,为实验设计实施的可行性奠定良好的心理基础。 2.2典型习题的剖析——理顺实验设计的思路加强学生实验能力的培养,不但要重视分析和解释实验现象和结果,以及推导实验结论能力的培养,更应重视培养设计实验方案的能力。无论哪种类型的生物实验设计,其本质都是根据实验题目所提出的问题,运用已具备的生物知识或生物技能,有时甚至是根据实验题目所给出的信息或提示,构思出解决问题的方案,这有助于培养学生思维的发散性,综全知识和解决实际问题的能力。提高学生实验设计的能力,教师不但要让学生明确实验设计师的理论知识,更重要的是应让学生掌握学生实验设计的正确思路。实验设计的基本思路为:①明确要求和目的②联系理论原理③确定实验思路④设计实验步骤⑤实验结果的预期、分析和讨论。由于实验设计题常常开放度较大,设计的实验步骤甚至在方法上可能不统一,但只要是科学的、合理的、可行的,都应给予认可。 2.3专题训练——深化实验设计的理解“实践出真知”,学习的目的在于应用,只有将知识应用于实践,才能加深对知识的理解和巩固,从而形成相应的技能。学生在明确了实验设计的基本原则和思路之后,一定数量的设计练习是必要的,它可培养学生综合处理信息的能力、逻辑思维能力以及语言文字的表达能力等,提高实验设计题的应答准确性。为了使学生更好地掌握实验设计的方法,提高运用知识解决问题的能力,可以按照实验设计题的类型采用专题训练的做法。专题训练的内容有:①设计实验方案:如观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响,这种题型要求学生根据题目的要求和给出的条件,确定跟书本相关的知识点涉及的实验原理,构思相关的生物情景,而后再设计便于操作的实验方案。这有利于培养学生想象能力、设计能力和创造能力。②设计实验步骤:此类题目要求学生根据给定的器材和药品以及实验提出的目的,设计或补全实验步骤。③设计实验改进方法:此类题目主要检查学生对实验设计的严密性和科学性的把握,并以此为媒介,引导解决问题的思路方法,进一步培养学生的科学素质和实验思维能力。 2.4交流点拨——提高实验设计的能力由于实验设计题具有开放性的特点,再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决问题的途径,得出的结果是多种多样的,设计水平高低不同。所以,在进行了一定数量的设计训练后,教师要及时给予点拨或引导学生交流设计成果,总结出生物实验设计方案的基本思路和评价标准,从而使学生巩固实验设计方法,提高实验设计的能力。另外,通过学生对实验设计方案的讨论,可以互相取长补短,完善设计方案,丰富设计内容。同学的启示和教师点拨丰富了解题的思路,启迪了思维,通过交流点拨使每个同学对问题的理解更加全面和深入,实验设计能力从本质上得到了很大的提高。 生物教学论文:生物学分组实验的教学控制 生物学实验是学生认识生物现象、理解生物概念和规律的基础，对培养学生的科学素质和能力有着不可替代的作用，也是深受学生喜爱的课堂教学形式，但是由于在组织教学、结果控制等方面比较费神且占用时间较多，因此很多教师不大愿意进行生物实验教学，特别是分组实验教学。那么如何对生物学分组实验进行有效的教学控制呢？下面笔者就十多年的教学实践谈谈个人的体会。 1程序控制 1．1 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制，首先要引导学生在熟识实验目的、内容及注意事项的基础上总结概括实验操作程序。 例如：在《用显微镜观察人的口腔上皮细胞》的实验中，把制作口腔上皮细胞临时装片的步骤总结为“滴”、“刮”、“涂”、“盖”、“染”；在《观察植物细胞的有丝分裂》的实验中，把装片的制作顺序概括为“盐酸解离”、“清水漂洗”、“龙胆染色”、“压片制片”，这样做既可以帮助学生按程序进行实验，牢固掌握实验步骤，又能够节省实验时间，提高观察的效果。 1．2 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制，还要培养学生养成按顺序观察的习惯。实验中要引导学生做到： （1）从整体到局部，如在《观察葫芦藓》及《观察铁线蕨》的实验中，要先观察整株植物的形态，再看它的根（或假根）、茎、叶； （2）由表及里，如在《观察菜豆种子和玉米种子的结构》的实验中，要求学生先看外部形态，再看内部结构； （3）由粗到细，如在《观察植物茎的结构》实验中，要先用肉眼观察，用放大镜或显微镜观察；再如在《观察根毛和根尖的结构》的实验中，要先用肉眼观察根，再观察根毛，找到根尖，然后用放大镜仔细观察，接着用低倍显微镜观察根尖的永久切片，分清根尖的四个组成部分，最后用高倍显微镜识别每部分的细胞结构特点。当然，大多数动物学实验则应该先观察外部形态，再解剖内部结构。不仅要求观察的顺序如此，而且在复述和复习时也要按这样的顺序，长期坚持就会使生物学实验课活而不乱，有条不紊地进行，培养学生实验操作的条理性。 1．3 在分组实验中实施有目的、有计划的程序控制，还应该依据教材中试验的目标要求层次及学生的认知规律和单位时间内的接受能力，适当控制信息量。一是要注意分散操作难度；二是要防止单位时间内的信息密度过大，使学生难以消化吸收。 2 结果控制 2．1为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调控，首先要在实验前“定点，抓预习”。 对每个实验，笔者都坚持首先把重点、难点提前告诉学生，同时围绕重点、难点提出思考题或应注意的关键问题，让学生在预习时有明确的目的、有思考的内容、有议论的话题。在预习期间，笔者也经常参与学生们的讨论，指导课外兴趣小组对实验内容进行预演，培养实验课小骨干，从而为实验课上减少盲目性，顺利完成教学内容奠定了基础。 2．2 为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调控，其次要在实验中“立标，重规范”。 每次在学生动手操作以前，笔者都要通过不同的形式为学生树立标准，如：在《观察和解剖鲫鱼》等实验材料较大的实验中，就可以亲手对解剖过程进行示范，让学生对何处下剪、下剪深度、剪到何处、解剖剪的倾斜度有一个感性认识；在《观察蚯蚓》等实验材料软小的实验中，则可以利用课外兴趣活动培训骨干，让他们在实验课上带动本组成员；在《观察草履虫》等实验材料非常小的实验中，则可以运用录像片对学生进行前期的指导。 2．3 为了最大限度、最大范围的对实验的结果进行调控，也应该在实验中“控速，促进程”。 由于学生自身能力、性格、知识水平的不同，在实验中不可避免的会出现速度上的差距，另外学生在实验过程中也难免“离标”。对待这种现象笔者的做法是：划分实验小组时要根据以往了解的情况进行合理搭配，在此基础上对实验速度特别慢的小组再进行强化指导，或把他们落下的个别次要步骤“演示”完成，以帮助他们在实验结束后享受到成功的喜悦，为今后的学习树立信心。对实验过程中“离标”走样的学生应在讲清楚道理局严格要求，有时甚至手把手地教，以形成规范化操作。 2.4 为了最大限度、最大范围的对实验结果进行调换，还必须每时每刻“防偏，保方向”。 对每个实验，笔者坚持可以允许各实验小组在结果上出现一定的偏差，但实验步骤非经允许不得更改（探性实验除外）。当学生在实验过程中出现了一些错误操作并且会影响实验结论时，应引导学生分析原因，找到补救办法，以防学生一错再错，偏离正确方向，影响对实验结果的分析，形成相关知识的错误定势。 总之，在实验中实施有目的、有计划的程序控制和最大限度、最大范围的对实验结果进行调控，能够充分发挥教师的主导作用、学生的主体作用，引起教与学双方的同步反应，实现实验教学效果的最优化。 生物教学论文:浅议生物课堂电化教学的设计 教师在生物课堂教学中运用电教手段教学，是改进教学方法、提高教学效率的一种有效途径。在生物课堂电化教学中，教师应如何进行教学设什，从而正确合理地使用电教媒体，充分发挥不同电教媒体的功能，提高课堂教学效率，这是我们必须思考和研究的重要课题。在以往的生物教学实践过程中，有些生物教师在运用电教媒体时，往往带有较大的随意性，以致不能获得较为满意的教学效果。 如教学目标不明确、教学重点不突出、教学方法不得当、不注重教学实效、为电教而电教等。这些问题的出现，带有一定的普遍性，其主要原因是教师对课堂电化教学的设计缺乏必要的研究。为此，笔者就生物课堂电化教学的设计问题谈些粗浅的认识。 一、整体考虑课堂电化教学的总目标教学设计就是应用系统的方法研究教学问题和要求，确立解决问题的方法和步骤，并对教学结果作出评价的一种过程与操作程序。课堂电化教学设计从属于教学设计，但与教学设计又有所不同，主要是课堂教学中介入了电教媒体，所以教师在进行教学设计时，应着眼于从整体上考虑课堂电化教学最优化这个总目标。 课堂电化教学即借助于现代教学媒体并结合传统教学媒体、应用系统的方法研究课堂教学最优化的一种教学形式。最优化教学其实是教师所期望的一个理想目标，生物教学实践表明，教师进行课堂电化教学并不一定都能获得最优化的教学效果，这也是相对而言的。要实现课堂电化教学最优化的目标，是有一定条件的。首先，教师要具有较好的教学基本素质、教学能力等。因为课堂电化教学效果的优劣，主要取决于教师教学水平的高低，否则就难以实现教学最优化的目标。 其次，课堂电化教学也不是每堂课都能进行的，因为中学生物学科配套的音像教材，并不是每个章节的内容都配有的。因此是否进行电化教学，这就要进行具体的分析与研究，根据教学实际需要而定。教师在进行课堂电化教学的设计时，无论选择哪些教学媒体、采用何种教学方法，都应从整体上考虑教学最优化这个总目标。如果不从整体上去考虑，而是从局部去考虑，那么就较难取得最优教学的效果。 二、教学目标的分析与确定教学目标是教学的出发点和归宿，是教师对学生达到的学习成果或最终行为的明确阐述。一切教学活动都是围绕教学目标来进行和展开的。就其本身而言，它具备支配教学实践活动的内在规定性，起着支配和指导教学过程的作用，也是教师进行课堂电化教学设计的基本依据。教学目标的分析与确定是教学设计的起点，它首先确定教学对学生学习内容所达水平程度的期望，使教学有明确的方向；其次它给教学任务是否完成提供测量和评价的标准。 美国著名心理学家布鲁姆（B.S.Bloom）等人把人类学习分为三个主要的领域，即认知领域、情感领域和动作技能领域。我国中学生物教学的教学目标的分类，主要是根据布鲁姆等人的分类方法来分类的。生物学科也同样包括这三个领域，由于《生物学科课程标准》里只规定了认知领域和动作技能领域的教学目标，因而在实际教学中，教师往往只注意认知领域和动作技能领域的教学目标，比较忽视情感领域的教学目标。那么在课堂电化教学设计时，教师如何来分析与确定教学目标呢？应从哪些方面去考虑呢？首先，教师应处理好《生物学科课程标准》里规定的学科教学目标与章节教学目标的关系。学科教学目标是宏观的教学目标，它“统帅”章节教学目标；而章节教学目标是微观的教学目标，它受宏观教学目标的制约。生物教师在分析与确定教学目标（章节教学目标）时，既要考虑《生物学科课程标准》里规定的教学目标，又要考虑教学内容的深浅及学生原来的学习基矗其次，教师应处理好全体与个别的关系。教师确定教学目标的等级时，既要面向全体学生，又要考虑学生之间的个体差异。《生物学科课程标准》里规定的章节教学目标是面向全体学生的，所以教师在确定实际教学目标时，要充分考虑学生之间的个体差异，认真加以分析，不能机械地照搬。教师在分析与确定教学目标的过程中，如果能根据《生物学科课程标准》所规定的教学日标、教学内容及学生的学习实际情况，无疑为实现生物教学最优化的目标创造了可能的条件。 三、教学策略的制定与媒体的选择教学策略是指为了达到预期的教学目标而制定的教学的程序与方法、媒体的选择与优化组合等。教学策略是根据教学目标来设计和确定的。教师制定的教学策略必须为实现教学目标服务，所以教学策略的制定是课堂电化教学设计的重要环节之一。在制定教学策略与选择教学媒体时，教师应重点考虑如何通过教学策略的制定，尽可能地发挥电教媒体的技术优势，并与传统教学媒体有机地结合，优化课堂教学结构，在规定的时间取得最佳的教学效果。 对于生物课堂教学的设计来说，教学策略的制定主要是指：对电教媒体实现教学目标的作用点的确定，对电教媒体在课堂教学过程中的作用时机的确定。例如，教师在设计初中生物《绪论》一课教学策略过程中，如果打算选择传统教学媒体，那么在确定教学方法时一般可能采用的教学方法是讲授法，其教学效果可能不一定理想：如果打算适当选用与教材内容有关的电教媒体，那么在确定教学方法时，对原来的讲授法及教学程序就要作相应的改变。教师在初中生物《绪论》课中适当应用电教媒体，一般来说能够获得较满意的教学效果。 综上所述，生物教师在平时的课堂电化教学中，如果能从上述三方面去考虑，就有可能实现教学最优化的目标。当然，生物课堂电化教学设计的内容是很丰富的，不仅仅局限于上述三方面的内容，教师应针对不同年级、不同的教学内容来确定课堂电化教学设计的具体内容。 生物教学论文:新课程背景下生物实验教学管理模式的探索 摘要:首先从思想上重视实验教学,树立研究性学习的观念。加强实验室的软件建设,使实验室管理人性化、制度化、规范化;充分利用实验室的资源构建多元实验模块;加强实验教学研究,探索实验教学新模式。以适应实施素质教育的需要。 关键词:实验管理 探究实验 模拟实验 双微实验 网络管理 实验室开放 当前,以创新教育为核心的素质教育正在深入展开,随着基础教育课程的改革和新课程标准的实施,教育观念、学习方式都发生了深刻的变化。中学实验室原有那套“中药铺”式的管理模式已不能适应新课程实施的需求,如何构建适应新课程要求的实验教学管理新模式?本文结合自已学校的实际情况谈一谈粗浅的看法。以示抛砖引玉。 一、解放思想,转变观念, 思想是行动的灵魂。我们首先要转变传统思想,转变生物实验可有可无的观念,树立实验是生物学教学的灵魂的观念,树立研究性学习的观念,真正认识到生物实验在生物教学中的作用,明白新课改在生物学实验教学中的目的和意图,重新定位生物学实验的内涵和地位,了解新课改后生物实验教学在各个方面的变化,把握新课改后生物实验教学的要求。从思想上,观念上重视实验教学。 二、加强软件建设,使实验室管理人性化、制度化、规范化 (一)、营造实验室文化氛围培养学生生物科学素养 实验室的文化建设是校园文化建设不可或缺的组成部分,搞好生物实验室的文化建设,是新课标实施素质教育的需要。 实验室的走廊俩傍摆放各种生机盎然的常绿植物。实验室内,宽大的窗台上分别建立“动物角”和“植物角”养上小鱼、小虾、小泥锹、小蝌蚪之类的动物,含羞草、芦苇、吊兰、文竹之类的植物。既美化环境又能减轻实验室有害气体的污染,还能为生物实验提供实验材料。墙上悬挂科学家画像、实验指导语、各项规章制度等。功能实验室的门上贴上相应的标签牌,例如:显微镜实验室门上标签显微镜图案;网络实验室门上标签网络图案。实验室清洁整齐的环境,摆放有序的仪器药品,使学生进入实验室有一种科学家在实验的神圣感觉,培养他们严肃认真、一丝不苟的科学态度和实事求是、精益求精的科学作风。 实验室的后墙上创建一个实验园地,由师生共同主办,栏目有:优秀实验报告、实验心得、小论文、有文有答、调社报告、生物沿前知识等。实验楼的大厅把它布置成一个大展厅,周围一圈常绿植物,中间多功能展柜,分别展示生物标本、动物模型、人体器官模型、DNA双螺旋结构;动、植物亚细微结构模型、显微镜发展史等。定期展出学生收集的图片、资料、制作的标本、模型、教具以及小发明、小创造的成果。通过展示激发学生的求知欲,培养学生的创新意识。在大厅的走廊傍设立“我为实验室进一言”的进言箱或建议箱,让学生对实验室的使用、管理、建设提出意见或建议,教师可从中采纳一些有益的建议来完善实验室的管理和建设。通过这项活动培养学生的参预意识。 (二)、完善实验室各项规章制度。 古人云:“没有规矩不成方圆”建立和完善实验室各项规章制度这是管理好实验室的基本保证。 (三)、实验室管理规范化:①学生行为习惯规范化;②仪器、药品存放有序化;③准备实验程序化;④维护仪器经常化。 三、充分利用现有实验室资源构建多元实验模块 (一)、建“自主-—探究”实验模块 为了适应新课改的需要,实验室建设应当关注学生“自主—探究—合作”学习活动的支持,这就需要建立“自主—探究”的实验模块,实验室的座位可布置“讨论式”几个学生一组,共同围着一张多边形桌子,这样更有利于学生的交流与合作,更能充分发挥学生的主体作用,实验室内设置橱柜,放置常用器材和药品供学生自主选择。例如:在探究“叶绿体色素的提取和分离”实验时,学生根据已有的知识设计方案,任课教师和实验员对学生设计的方案做合理性、安全性、可行性指导。实验室尽可能提供学生所需的实验仪器、设备、药品、材料。在教材要求的基础上增加培养皿、园形滤纸、微型实验器、蚕豆叶、小白菜叶、冬青树叶等。把28组分成6(8人一组)大组,2人一小组,每小组做一种材料,用自已设计的方法进行实验,根据实验结果,推断自已提出的假设,得出结论。小组之间交流讨论,评定各自的设计方案是否科学?实验方法是否合理?实验操作是否严谨?有哪些心得和体会等等。通过亲历探究过程,学生在建构知识意义的同时,真正享受到了探究的乐趣,提高了探究的技能。 管理好探究实验的关健在于:①尽可能提供学生所需的实验仪器、设备、药品、材料②对学生做设计合理性、安全性、可行性的指导;③加强多元实验技术的研究和指导。 (二)、充分利用现代化技术,建网络实验模块 我们在传统生物实验室的基础上利用计算机技术,网络通信技术,多媒体技术加工处理传波技术,将生物实验室中的各种资源进行处理后建起网络实验模块。生物网络实验模块是集网上实验室管理、实验室教务管理、实验室仪器设备管理、实验室资料管理为一体的实验管理系统。网络实验模块具有以下优点:①改变传统实验室繁杂的管理方法,引进现代化的管理手段,使实验室达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的。对实验室提高工作效率,降低运行成本起到重要 的作用。②网络实验室建成生物实验课件和课件库,安装仿真生物实验室,与现代远程生物实验网站、生物教学网链接,使实验教学内容得到扩充,给实验教学本身以更大的自由度。③在网络实验模块上实验指导材料,如实验录象、挂图、文字材料等,使学生在做实验之前就对实验设备和内容有深刻的了解,实现网上实验预约。使学生了解实验室现有仪器设备,给学生以更大的学习空间,同时也为教师的实验教学带来方便。 四、加强实验教学研究,探索实验教学新模式 (一)、“双微整合”开发学生多元智能 双微整合是微机辅助教学和微型化学实验(M。)两种先进教学手段共同使用,相辅相成,有机整合的一种新型的实验教学模式。微型实验具有药品用量少、仪器微型化、实验时间短、现象明显、环保等特点。微机辅助教学可以将教师之所想,教材之所需,充分体现出来,与教材和实践完整地结合,它具有文字编辑功能,数据处理功能,图文组合处理功能,以及二维三维动画制作等多样化功能的特点。这两种方法有机整合用于生物学科的实验教学,具有独特的教学效果。 例如:在洋葱根尖有丝分裂实验的教学中,利用6孔井穴板,每人一组开展实验。实验所用的洋葱根尖只有2—3mm长,放在培养皿中几乎很难找到,而6孔井穴板每孔容积为5ml,只要用1ml 10%稀盐酸解离即可。井穴板的其他几孔可分别用于解离—漂洗—染色等过程,既方便实验,又节约器材、药品。接着用制好的多媒体课件,播放有丝分裂的动画描述过程,并在每一分裂期的前、中、后、末期加以“定格”动画显示分裂期与分裂间期限的时间关系。显示有丝分裂细胞变化的照片。学生结合实际事例,参照动画描述,对有丝分裂这一重点概念自然而然地深深印在脑海中,牢固地建构起了什么是有丝分裂?有丝分裂每个阶段的特点等知识重点。 再如:学生在学习生态系统知识后,可让学生自已动手利用各种材料制作一个微型生态系统—生态球。用透明可乐瓶、玻璃瓶等装上水和少量泥沙、水草等“生产者”和小鱼、小虾、小螺蛳等“消费者”。分别放在不同的无机环境中作对照实验。教师则用微机辅助制作多媒体课件,展示生物圈各种类型的生态系统的实物图。动画展示生态系统中各部分之间的关系,充分调动学生学习的积极性和主动性。 微型实验从实验教学方面充实了课堂教学,提高了学生动手的“面”;而微机辅助教学有效地解决了教学中的重点、难点,激发了学生学习的兴趣。双微整合从根本上充实了现有的教学模式,推动了教学改革的深入开展。充分发挥了学生的主体作用,开发了学生多元智能,拓展了素质教育的时空。 (二)、重视模拟实验教学,培养学生建模思维、批判性思维能力 模拟实验是根据相似的理论,先设计与自然事物、自然现象及其发展变化过程相似的模型,然后通过对模型的实验和研究,间接地去实验和研究原型的性质和规律性,这种间接的实验方法称模拟实验,又称为模拟方法。 同直接实验相比,模拟实验具有如下特点:①模拟实验直接作用于模型而非实际的研究对象(原型)。②模拟实验根据的是相似性原理:模型和研究对象之间具有相似性,模型所处的实验条件与研究对象所处的实际条件也是极为相似的。③要运用类比推理的方法,将模拟实验的结果类推到原型上去,以揭示研究对象的本质和规律。 生物学中的模拟实验大致分为:计算机模拟实验;模型模拟实验。 计算机模拟实验是一种虚拟实验,利用多媒体计算机的优势,把一些在课堂上无法完成的演示实验或现象,以及在现有条件下无法完成的一些经典实验,通过电脑模拟来实现,解决问题。如:光合作用、呼吸作用的过程、噬茵体侵染细菌实验、米勒实验、人体内稳态的维持等,通过多媒体展示能收到良好的效果。 模型模拟实验是指在实验过程中,通过原理替代的思想或通过小品的形式,借助某种模型实体来模拟一些生物学中的复杂现象。例如:把红、黄、绿三种颜色的橡皮泥捏成小虫形状作为“模型”,随机地分撒到一片草地中,以代表生存在绿地中的不同颜色的昆虫等“原型”,然后让学生们作为鸟的“模型”,在规定的时间内到草地中找回这些小虫,最后统计那一种颜色的小虫找回的多,从而说明保护色在自然选择中的作用这一生物学原理。 模拟实验是实验教学的一种补充。重视模拟实验,有利于学生获得感性认识;有利于学生形成生物学概念、原理和观点;有助于学生对生物学理论作出科学的解释。模拟实验活动是帮助学生体验探究过程、学习科学方法的重要而有效的途径。通过模拟实验培养学生建模思维和批判性思维;通过模型的制作,培养学生建模能力和创新能力。因些实验室应积极配合任课教师,充分利用现有仪器、设备、模型并利用身边的细小物品进行自制教具,开足开好模拟实验。 (三)、开放实验室适应素质教育的需要 在科技迅猛发展的今天,要求我们培养的学生不但要有扎实的科学理论基础,而且要具备熟练的实验操作技能和勇于开拓的创新精神。因此实验室要向全体学生开放,尽可能为学生提共实验探究的条件和环境。 实验室在保质保量完成教材要求的全部实验任务的前提下,有计划有组织地开放实验室。实验室建立实验导学园地: 实验基本操作区:高中生物实验中,显微镜的使用,临时装片的制作,常用药品的配制等内容都是要求学生必须熟练掌握的基本技能,而有些学生仅靠实验课的时间达到实验目的是不可能的。为此,基本操作这项内容对全体学生全年开放,随到随做,实验室随时提供显微镜、现成装片、药品以及实验所需仪器。 必修实验补做区:课本上的必修实验,有的学生由于种种原因需要补做或提高。可在下一周补做,学生可以完全按照上课时方法步骤做实验,也可以根据自己的理解改变方法对必修实验重设计,给学生自主学习提供空间。 自主实验设计区、小制作区:学生有了自已的设计思路,提出申请,由任课教师和实验教师审核它的可行性,然后进实验室完成自已设计的实验。这样把理论与实践真正地结合起来,掌握科学的研究方法,也使理论知识掌握得更牢固。 研究性学习和实习区:学生自己或在教师的指导下,以课外活动的形式进行课外活动的区域。这一区域不受时空的限制,可以是校园、社区、动、植物园、愽物馆等场所。 整个活动过程主要是以学生自主活动为主,教师、实验员只是学生实验过程的启发者、指导者和知识总结的升华者。开放实验室可提高现有仪器设备的使用效率,并为学生提供一个自主、灵活、科学的自由空间。学生到实验室开展活动的过程,就是培养创新精神和实践能力的过程,也是科学素质的培养过程。 综上所述,探索生物实验教学管理模式是搞好实验教学、实施素质教育的重要环节。加强生物实验教学的管理,发挥仪器设备的使用效益,是全面提高 教育教学质量,培养21世纪高素质合格人才的基本保证 生物教学论文:注意生物必修模块教学的方式方法 生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,从1996年教育部酝酿进行第八次课程改革开始,经历了4个阶段,现在是高中新课程实验推广阶段。现从以下4方面来谈谈我对高中生物必修模块教学方式方法的理解。 1 注意课程标准与教学大纲的区别 教学大纲:更多地关注教师的教学行为。内容的表述方式更多地体现了原则性、规定性、刚性。 课程标准:既关注教师的教学、更关注学生的学习。内容的表述方式更多地体现了指导性、启发性、弹性。 分析课程标准和教学大纲的区别,对于中老年教师尤其重要,在过去的2年教学中是按课标的基本要求,还是按高考要求进行教学?有没有更多地关注学生通过本学科课程内容的学习在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的发展? 课标很关注学生的学习和发展情况,教师在教学中对全体学生的关注度如何?是否存在关注教学进度胜于关注学生的情况?这些都值得反思。 2 强化对新课程教学策略的认识 生物课程涵盖了生物学中最基本、最核心的内容,在这些关于生命的基本特征和规律的内容中,有许多是较为抽象的内容。许多的事实和结论是很难利用中学实验室的条件直接观察和探究得到的。现在高中大班额(50位学生)、超大班额(超过60位学生)的班级存在,实验室和实验材料不足,制约了教师高频度地组织学生的探究实验或野外活动。讲授策略则对于描述复杂的物质有其优越性,并且在解释大量的事实、数据以及概念、传播科学知识等方面是行之有效的。“讲授—演示”的教学策略仍将是基本的教学策略,不要认为运用“讲授—演示”的教学策略就没有体现新课程的特点。 2.1 讲授—演示策略要点 2.1.1 充分了解学生,利用学生已有的生活经验 教师在备课阶段要充分了解学生在初中阶段学习生物学课程的情况,判断他们已有的生物学素养,掌握他们所学习的其他课程的内容和水平,了解他们的认知能力。基于这些内容,教师便可以更好地控制教学难度、教学要求,设计启发式的教学活动。了解学生的生活环境和生活经历,并在相应内容的教学中利用那些与生物学相关的体验和感受,帮助学生领悟和掌握生物学的概念或原理。 2.1.2 授课思路要清晰 教师讲授课程的思路会直接影响学生的思维习惯和思维方式,教师授课是否清晰、流畅也会影响学生的学习效果。教师在设计教学内容和教学进度时,要有尽可能严密的学科逻辑和符合学生认知习惯的顺序安排。授课中,不断提出问题,并利用证据和逻辑推理与学生共同探讨结论,使讲授式教学带有一定的主动学习的成分。 从问题的质量来看,开始可以是简单、低层次认知水平的问题,但随着讨论的深入,教师要提出理解、运用、分析等高层次认知水平的问题,应该包括一定数量的开放性问题,如提出猜想、提出方案、讨论计划、分析数据等。教师也要安排机会,让学生提出问题。 以“问题探讨”引入每一节教学内容是人教版新课标教材的特色之一,对“问题探讨”的讨论结果就是本节的主要内容,教师在组织教学中开始的讨论时,不宜占用过长时间,在学生暂时不能得出正确结果时,正好可引导学生进入课文内容学习,常常能激发学生的求知欲,产生学习动力。使用其他版本教材时,教师需要自己设置相关问题引入课题。 2.1.3 利用多种演示手段 利用直观的手段可以有效地提高学生的学习效果,能使用直观手段时教师要尽量使用。 在直接观察无法实现的情况下,教师可以利用挂图、投影片、幻灯、电脑动画、录像、模型等多种方式,帮助学生理解和掌握学习内容。 直观教具的运用技能与提问的水平,能明显提高“讲授—演示”教学策略的使用效果。 教师可利用开学前对自己上学年教学中采取讲授—演示法教学的情况进行仔细反思,包括自己当时备课时对学生的了解程度、问题的设置、各种直观手段的运用情况等。特别是学生的反馈情况,学生是否喜欢上自己的生物课?学生是否因为上生物课以后更热爱自然及喜欢生物科学?动手实验的能力是否得到加强?生物知识掌握的情况如何?不要仅仅以生物纸笔测验的成绩为衡量标准。 2.2 探究性学习教学策略 学生在探究的过程中可以学到各种技能,例如观察、推论和实验。让学生参与探究可以帮助学生理解科学概念,理解科学本质,掌握对自然界进行独立探究的必要技能,形成运用技能、能力和坚持科学态度的习惯。 在必修内容的学习中,不可能每课都采用探究性学习。生物科学发展到今天,学生应该在继承前人的基础上进一步发展,教师应该用多种方法努力实现课标规定的知识、方法和情感态度价值观方面的要求。所以在探究性学习方面,更重要的是强调“探究的过程和探究的方法”,注重培养创造力。 例如在探究植物细胞的吸水和失水时,由于是高中的第一个探究实验,教师可让学生仔细阅读参考案例,然后分组讨论,让学生提出自己的假设,然后设计实验方案,进行实验,分析结果和得出结论,特别注意安排进行各小组交流。由于学生情况不同,可能出现学生提出的是没有探究价值的假设情况,但此时教师要注意既保护学生的学习积极性,又适当引导。引导的时机不能过早,否则学生会出现怕出错而产生依赖思想。 在探究影响酶活性的条件时,教师除要求学生仔细阅读教材有关内容外,鼓励学生大胆假设,思考改变实验材料、改变实验控制条件等,让学生在小组内充分发表意见,但要求学生注意安全。 再例如在探究酵母菌细胞呼吸方式时,教师可尽量让学生讲出与酵母菌有关的知识,如发面、酿酒、制作酒酿、制作啤酒等。然后鼓励学生就其中既熟悉又存在想不通的问题,提出假设,设计实验。在讨论中学生可能出现多种情况,教师注意不能打击学生的积极性,若出现自己一时不能确定的问题,可通过查询资料后再回答。 还有在探究环境因素对光合作用强度的影响时,注意当学生提出假设,设计实验时,要提醒学生注意控制变量,保证单因素变量。由于中学生物实验室对有些条件难以控制,所以要让学生设计可行的实验方案。例如启发学生利用人教版教材第92页的装置和第79页的方法,制造简易测定二氧化碳影响光合作用强度的装置。A组不断排除空气中二氧化碳,B组对照,光照3小时后,取下试管,用点燃的 卫生香放入试管内,观察比较两支试管内的燃烧情况。 对进一步探究可采取在课外活动小组中进行,或让想进一步探究的学生中午到实验室再做实验。教师虽然有点辛苦,对学生可能产生终身难忘的记忆,甚至对学生将来选择职业产生巨大影响。 3 正确理解新课程的教学评价 教学评价是人们最重视的问题之一,常常直接对教学产生影响。在前几年学校实际也组织过研究性学习,但到了高三,研究性学习变成了考试的一种题型,形成了比较固定的答题模式,真正开展探究活动很少。而新课程改革就是要重视学习和活动的过程,不仅仅注重终结性评价,更关注过程性评价,重视学生的成长过程。 在必修课程的教学中面对的是全体学生,教师不要仅想到纸笔考试,更不能直接与高考挂钩,在教学中要努力使学生感到学习生物学知识是有用的、有趣的,努力学习是可以学好的,不能让学生望而生畏,或者出现厌学情绪,要能够吸引更多的学生选修生物学,也能为高校生物系提供后备生源。 4 转变观念,进一步提高学生的生物科学素养 在过去的教学中教师一直是主体,学生被动接受。而新课标倡导探究性学习,学生是学习的主体。因此教师要转变观念,将教师角色定位于: (1)做学生学习的促进者,而不是领导者。 教学的主要任务是促使学生形成正确的学习态度、学习方法以及灵活的知识迁移的能力,注重关心学生获取知识的过程、掌握知识的方法。 这一项是教师最明显直接、最富有时代特征的角色特征,是教师角色特征中的核心特征。不再把单纯的知识传递当作主要的教学任务,对学生获取知识的过程的关心要甚于对他们掌握知识结果的关心;对学生掌握知识方法的关心要甚于对他们掌握知识的量的关心。由教学中的主角转向“平等中的首席”,师生彼此形成“学习共同体”,创设出基于师生交往的互动、互惠的教学关系。 (2)教师是学习者,不是无所不能。 在新课程改革之下,教师在教学中应是一个协调人,是信息源的提供者,营造一个积极的学习的环境,让学生自己健康地、和谐地发展。教师不能只是一桶水的拥有者,更不能是一眼取之不尽、用之不竭的泉或自来水,要成为引导学生发掘泉水的人,让学生这眼泉水喷涌而出。 (3)教师是教学活动中的合作者,不是孤立者。 教师要与学生合作,与其他教师合作,与家长合作,与其他社会成员合作。师生之间形成新型关系,成为平等中的首席,进行平等对话和共同探究,乐于面对学生提出的质疑,即使出现自己不能解释的问题,更要鼓励学生,与学生或其他教师共同探究。 (4)教师是教育教学的研究者,而不能只成为研究成果的消费者。 在新课程中强调“教师即研究者”,教师有能力对自己的教育行动加以反思、研究、改进,有能力针对自己的实务情境加以批判改进、或是提出最贴切的改进建议。教师以研究者的身份进入课堂教学实践,成为一个对自己实践不断反思的反思实践者。 新课程实施给广大教师提供了专业成长的平台,也对教师提出了新的要求,赋予教师进行第八次课程改革的使命。首先教师自己要更新理念,把握新课程改革的关键所在,才有可能去实践新课程,教师如果只是抓住新教材怎么上,很可能是穿新鞋,走老路,不能将教育部进行课程改革的要求贯彻下去。课程发展关键在教师,我们每个人要提高对课程改革的认识,自觉进行教学实践和研究。正如特级教师郑春和说的那样:课程是教育改革的核心,标准是实施课程的指南,教材是弘扬标准的奏章,教学是实现理念的主旋律。教师只有转变观念,明确课标的任务,才能进一步提高学生的生物科学素养。 生物教学论文:对于“目标”的初中生物学教学策略的创新机制 教学不可缺失了清晰的目标,初中生物教学亦不能例外。从初中生物课教学现状来看,课上挺热闹的,尤其是公开课被实验、视频、图片、模型、标本填得满满的,课上看上去轻松、有趣,但是课后效果低下,是什么原因导致的呢?笔者认为新课程背景下灌输式教学有弊端,不过,生物课不是观赏课,毫无目标地让学生随意去学显然也是无效的。我们的教学必须有明确的教学目标,通过目标的制定让学生找到知识学习的“相关性”,实现生物知识、能力和情感有效的、定向的发展。本文就该话题进行简单的分析望能有助于教学实践。 一、合理制定明确的教学目标 1.正确理解 对于一个学生而言,知识和能力目标是否达成是显性的,也是可以通过考试进行考量的,所以在传统教学模式,教学仅重视知识与技能目标,教学目标处于单维度不利于学生全面的发展,很多学生在校成绩很优秀,步入社会就什么都不会了。为此,新课程提出了三维教学目标的要求,即除了知识与技能目标外,教学目标还增加了“过程与方法”、“情感态度与价值观”这两个隐性的教学目标。理论研究和实践经验表明,三维教学目标相互之间有着很强的联系,知识的获得、技能的提升都需要经历一个从无到有、从弱到强的发展过程,离不开正确方法的指导,情感和态度又是学生能主动学习的内在动力,在良好情绪的驱动下,学习过程才会变得轻松又有节奏,提高知识获得的效率。我们在初中生物每节内容的课堂教学之前就必须正确地理解待学内容知识、过程、情感三维目标之间的联系,确保课堂教学能够有序施展。 2.准确定位 每节生物内容的教学,教学目标都应该各有不同,准确定位是教学有效的前提。那么如何准确定位教学目标呢?笔者认为必须将教材、课程标准、学生的学情三者有机结合起来综合的考虑。如“植物细胞的结构和功能”这节内容,从其在教材中所处位置来看该节内容是“细胞是生命活动的基本单位”的第一节,教学内容的重点有如下几个:(1)制作洋葱表皮临时玻片标本;(2)正确使用显微镜对洋葱表皮细胞结构进行观察,通过自主观察实现对植物细胞的基本结构进行有效地识别;(3)在感性认识的基础上,对细胞的功能有所了解;(4)理解细胞是生物体生命活动的基本单位。结合这些教学重点内容,目标如何制定还要看看学生的具体学情,此前的生物课学习中,显微镜的使用和制作临时玻片学生已经学过,基本方法已经掌握,可以作为本节课知识学习的基础和技能发展的起点。具体的教学目标可以综合上述几块分析进行科学的设置,确保教学目标简明且可达成。 二、实施和达成教学目标的策略 1.“知识目标”问题化策略 每个知识内容都有不同的要求,分为了解、理解和应用等几个层次目标。那么这些知识目标如何实施和达成呢?笔者在教学中采用问题教学法组织知识教授,将知识隐喻于具体的问题中,通过引导学生解决“问题”的过程中实现知识的发现、理解和内化。 在具体知识内容的教学中,将每个知识目标转化为一个主问题,再根据学生的具体学情和能力水平将主问题拆解为若干个引导学生思考和学习的过程性问题,问题的设置必须与教学重点内容紧密联系,问题的呈现形式简洁、清晰,问题的难度立足于学生的最近发展区,循序渐进引导学生在解决一个个问题的过程中实现知识的自主建构和能力的提升。 2.“能力目标”操作化策略 生物是一门自然科学,生物知识的获得都经历了一个观察、实验、总结的过程,“过程与方法”的能力目标应从学科特点出发,将目标投放在具体的操作中,在做中学,在学中做。尽可能多地给学生创设动手、动眼的机会,在操作中熟悉基本实验器材的使用,掌握实验操作要领和实验探究的一般方法。 当然,也不是让学生漫无目的的瞎操作,在学生实验探究的过程中,我们教师首先应该帮助学生一起理顺实验步骤,适当地时候可以采用示范的方式确保学生的操作正确性,设置具体的观察任务和问题引导学生有目的的实验,在实验过程中提高动手能力和思维能力,同时,知识是学生通过自己的双手创造出来的,有利于增强学生的生物学习自信心和成就感。 3.“情感目标”过程化策略 新课程倡导学生自主体验式学习,不仅仅知识和能力的提升要让学生自主体验,情感态度与价值观目标也不可以采用说教的方式,而应该在具体的知识学习过程中进行渗透和浸润。 (1)我们在课前备课时应该深度挖掘教材中的情感元素,多维度整合教学资源,精心设置教学情境,激发学生的学习兴趣,感知生物世界。 (2)倡导教学过程动态化,给学生营造民主和谐的学习氛围,以学生为主体,任务和问题为载体引导学生在课堂上在解决问题——生成新问题——探究解决问题的循环过程中培养学生形成实事求是的科学态度、探索精神及创新意识。 (3)将课堂知识学习与生活有机联系起来,在观察和参与丰富多彩的“生物”活动中体验人与自然和谐发展的意义,提高环境保护的意识。 生物教学论文:信息技术改变生物教学 生物学是一门实验科学。没有观察和实验手段的不断更新,生物学就不可能取得如此辉煌的成就。要提高生物教学,就需要丰富的教学资源以及教学手段要直观、生动。信息技术的发展不仅为生物科学的发展提供了动力,也改变了生物教学。 一、 信息技术丰富了生物教学资源 信息技术具有保存信息和传递信息的功能,也给新的发现和新的信息宣传提供了平台。信息技术改变了原来以单一纸质资料(如:书本)为依托的教学,而成为以光碟,网络信息为资源的教学。许多优秀的生物课件、试卷、教案,以及优秀教师的教学经验、先进的教育教学观念,科学的学习方法等都可以在网络中找到。教师教学中可利用的资料就更多,更精,更好。同时信息技术也为教师间交流经验,教学研究成果等提供了平台。这些丰富了生物教学资源,也优化了生物教学资源。信息技术为提高生物教师教学能力和教学质量创造了条件。 通过信息技术可查找到许多与生物教学有关的知识。要讲解高中生物第一册第二章 生命活动的基本单位——细胞时,可在网络上找到许多细胞的课件及动、植物亚显微结构模式图,细胞膜的结构图和动画,细胞器的结构图,相关练习及优秀教师的教案等。这些信息为制作好的课件,制定好的教学计划提供了丰富的材料。 二、信息技术丰富了生物教学手段 信息技术集电脑、网络和信息为一体,形成了以多媒体为核心的教学手段,使生物教学如虎添翼。 首先,信息技术使生物教学课堂形式多样,提高课堂中生物知识传递效率。以往生物以讲演课、实验课为主,现在可以把讲演和多媒体技术结合或把多媒体技术和实验结合去上课。讲解初中八年级下册——传染病及其预防这一节时,可边讲解课本知识,边用多媒体呈现相关内容和图像资料,如:病原体结合杆菌、HIV立体模式图和蛔虫的图片,关于“非典”、“禽流感”等传染疾病的知识。上实验课时,可先播放优质实验课的录象,让学生了解实验目的、实验器材、实验过程、操作要令,而导入实验课。这样课堂就丰富多样,学生在最短时间能获得更多的知识。 其次,信息技术改变生物教学中知识呈现。1、信息技术使生物教学的知识呈现不受时间的限制。学生可以通过网络找到教师在课堂中讲解的图片和文字知识,促使学生自主学习。教师可将课堂中的信息来源告知学生,或把教案、课件通过学校网站或“博客”等在网上,学生可以随时浏览。2、信息技术使知识呈现更直观、更完整。应用PowerPoint、Authorware、flash、Cais等软件制作多媒体课件或下载课件,知识呈现时,让学生能观知识形,听知识声和看知识动。讲解高中生物下册人类遗传病这节,人染色体变异遗传病——猫叫综合症时,应用多媒体课件可让学生听婴儿的啼哭声、看婴儿啼哭的动作,使知识形象、生动和直观。同时,在讲解无法用常规方法观察到的生物现象时,可以制作动画课件让学生一目了然。比如呈现细胞膜的流动性时,可制作出细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子运动的flash动画。讲解植物种子萌发的过程和动物胚胎发育过程(受精卵胚泡囊胚原肠胚幼体)时,学生不可能通过观察到连续的发育种子或动物胚胎发育过程,但可通过制作动画课件让学生在几分钟内观察到完整的发育过程。使知识呈现更直观、更完整。 二、 信息技术是实现因材施教的有效措施 因材施教是教育教学的重要原则,要实现人的全面发展、人尽其才,教师要多与学生交流,了解学生之所想、学生之所思及学生的优、缺点,才能根据学生差异采取相应教学措施。信息技术为师生交流提供了新的平台,教师和学生不需要面对面,可通过Email、QQ聊天或“博客”等方式交流。学生可向老师提问或与老师讨论,解决学习中的困难。教师也可通过Email、QQ聊天、“博客”等方式辅导、关心和了解学生。这样教师在课堂教学中会更容易根据学生的情况而因材施教。 信息技术改变了我们的生活,也改变了生物教学。它使教师教学更得心应手,学生学习更丰富多彩。 生物教学论文:生物教学中引发学生探究的方法 [ 摘要 ] : 中学生物教学根据生物知识的特点加以设计问题,从而引发学生探究的能力,通过学生发现问题,提出问题,来探究解决问题,培养学生生物学能力。 [ 关键词 ] : 引发、探究、方法 探究性教学是要求教师转变角色,形成新的师生关系,即改变过去传道“为导航”,灌输知识为“问题探究”。在探究中,使学生亲自经历科学知识的获得过程,通过一系列的探究活动,寻找问题的答案。那么,在生物教学中如何引发学生科学探究呢? 一、创设科学探究的情境,让学生发现并提出问题。 爱因斯坦曾说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。对于中学生来说,能否发现问题、提出问题主要依赖于教学中问题情境的创设,教师提供的教学资料要具有指向性和探究的可能性。特别是现实的背景资料最容易引起学生的认识心理冲突,动摇学生的知识结构和学习心理平衡,激发学生的求知欲。例如:“嫁接”一课,在课本的实践活动中却有一草本植物的嫁接(以蟹爪兰的嫁接为例)的方案,学生对此提出了疑问:蟹爪兰是草本植物,没有形成层,怎么可以嫁接呢?嫁接后是怎样成活的呢?是不是教材出错了?又如:在“生物的遗传”课前,让学生调查自己的父母的一些特征,如眼皮的单、双,有无耳垂等,并试着加以解释。上课伊始,学生汇报了自己的调查结果。但谁都无法正确解释,学习的积极性因而空前高涨。科学的生命力在于应用,应用学过的生物知识分析解决现实中的一系列问题,才能使学生体验到提出问题的成就感,激发学生的探究动机,养成动脑的习惯。 二、指导性分组实验,独立进行实验设计和实验操作,以获得探究的基本方法。 1 、教师引导学生自己动手设计实验 启发学生自行获取知识,不能把实验变成“一讲、二看、三示范,按着课本做实验。”这种冲徒式实验而应让学生在充分观察教师提供的材料的基础上,通过一系列精心设问,引导学生自己动手设计实验,如:《呼吸》一课,要求学生用实验研究吸入与呼出的气体有什么不同,教师可以这样启发学生设计实验。 ( 1 )教师可先提出启发性问题:要研究吸进和呼出的气体有什么不同,现在我们没有这两种气体,该怎样做?然后启发学生用化学上的知识来收集呼出的气体。 ( 2 )启发学生回忆氧气、二氧化碳的性质,让学生根据它们的特性,观察桌上的实验材料,进行小组讨论,启发学生自己设计实验。 ( 3 )汇报实验方法: A 、向两瓶气体中倒入同样多的石灰水,然后摇晃,观察两瓶中的石灰水有什么变化。 B 、向两瓶气体中各放入点燃的蜡烛一只。观察哪支蜡烛熄灭。 2 、培养学生实验操作能力。加强分组实验,培养学生的动手操作能力,是实施素质教育的重要途径。例如:观察洋葱表皮细胞临时装片,发现视野下有一较大的洋葱表皮细胞结构图,但在图像上有一污点,影响了观察。 ( 1 )在不调换目镜和物镜的情况下,如何判断污物在何处?写出判断的操作步骤。 ( 2 )如果污物在装片内部,在既不允许重新制作装片,又不能揭开盖玻片的情况下,如何清除污物? ( 3 )在显微镜不易找到细胞膜,要想看到细胞膜该怎样做?从而提高学生的兴趣,增强他们探索实验、动手操作的能力。 三、引导学生思考、探究、总结规律,得出结论。 在生物教学中,通过探究获取的知识,是按照人类认识的逻辑规律获得的,这种能力是经过长期的培养和训练逐渐形成的。学生只有具备了这种探究获取知识的能力,才有助于他们总结规律,得出结论。例如:在做种子呼吸中吸收氧这一实验时,两个学生在汇总时结论出现了矛盾,其中一个学生的结论是在萌发的种子中蜡烛熄灭,在萌发的种子中蜡烛燃烧;另一个学生的结论是在萌发和未萌发的种子中蜡烛都燃烧,究竟哪个正确?针对这一情况,教师让学生重新进行实验验证,并引导全班同学,共同讨论,达成共识,最终获得正确结论。 伊利诺大学萨其博士认为:“探究是人类最基本的学习方法。”只要教师在教学中重视引导学生探究知识,教会学生探究知识的方法,我们的学生才能在未来的生活中通过探究发现真理,才能迎接二十一世纪的挑战。 生物教学论文:对建立有效课堂教学培养学生生物学素养 在全面推行素质教育的今天,如何提高高中生物课堂教学的有效性,是我们在平时的教学中应思考并在实践中必须解决的问题。有效是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步。它要求教师在教学过程中不仅要关注自身教的效益,也要关注学生学的效率。课堂教学的有效性是课堂教学应该追求的永恒主题。课堂教学有效性的落实涉及的因素很多,下面我就结合自己的教学实践谈谈一些提高生物课堂有效性的方法。 一、师生共同参与,建立有效生物课堂 在新课程实施的背景下,我们要建立有效的生物课堂教学。学生是学习的主体,一节课的有效性应以学生的收获为标准。新的教学任务对教师自身专业水平的要求越来越高,教师自身的专业水平过低就会影响对知识的理解和挖掘,甚至出现错误,频繁地出现这些情况必然影响教师的威信,进而影响学生的学习兴趣。而教师的教学观念和教学方法也是影响课堂教学的一大重要因素。过去完全由教师主宰的“满堂灌”的方法扼杀了学生的能动性和学习兴趣,学生只是被动地接受现成的结论,没有知识生成的过程,没有思考的空间。在生物教学中,教师对教学内容要吃透,对课程标准要清楚,对该知识点在高考中的要求必须做到心中有数,要特别注意避免出现受一些习题的影响过度增加难度的现象。另外教授新课和复习课时对同一知识点的分析角度是完全不一样的,若在复习课上再将该节知识点照原样讲一遍,必然使复习课的效率降低。生物教师要根据不同的教学目标采用不同的教学方法。 二、培养学生思考能力,创新教学 生物教师要引导学生思考、锻炼学生思考、培养学生思考的习惯,就一定要抓住高中阶段的学习时机。高中阶段正是学生学习的黄金时期,学生的思维活跃但是缺乏一定严谨性,在学习过程中,应引导学生多思考、会思考。通过课本中的科学原理和科学实验,让学生通过探究性思考,对这些知识进行分析和总结,使学生们在思索中牢牢掌握到这些科学知识,激发出学生们对生物学科的兴趣和热情。例如,讲解《基因分离规律》这一节内容时,可按照从易到难的方式进行探究,先从学生感兴趣的话题开始,一步步引导学生对课题产生浓厚兴趣,然后再提出问题让学生思考,进而总结,加深学生对知识的印象。我们可以先向学生介绍孟德尔富有戏剧性的生平、遗传实验成功的例子等话题,引发学生的兴趣,然后根据教学内容向学生们提出问题:一对相对性状的杂交实验有何共同模式?这些性状与染色体上的基因有关系吗?再由学生探究回答,并以此引导学生掌握性状分离、隐性性状、显性性状、表现型、基因型等基本概念,深化学生的学习效果。生物教学中也可以尝试新颖的教学模式,新颖的教学模式能使教师愉悦工作,学生快乐学习。为实施这一目标,我大胆的革新,其中,对课堂教学模式的变革尤为明显,即课堂教学“新的教学模式”的应用。例如学生座位由“插秧式”到“小组式”。许多教师对我开展的新的教学方法产生了浓厚的兴趣,对本人教学方式方法改革的力度、创新精神都给予了高度的评价。 三、与时俱进的实施生物教学,注重对学生能力的培养 生物教学要适应新的教学任务,要与时俱进。传统的教学往往把学生当成一个被动接受知识的容器,老师教学生多少知识几乎就要求学生掌握多少,这就造成学生所学的知识是死知识,学生掌握的技能是没有创新的技能。教师在授课过程中,要改变“满堂灌”、“一言堂”的授课方式,教师不再是教学的主角,在学习过程中,学生才是教学的主体。在教学过程中,教师要有选择地对学生进行目的教学,不要忽视学生的创造性学习,不要限制学生思维的发展,不要忽视学生在学习过程中闪光的地方。高中生物的教学中有很多设计实验的题目,教师要让学生大胆去设计,大胆开拓自己的思路。教师可以组织学生对每位学生的设计思路进行分析比较,找出不足之处,进行改正,教师在整个的学习过程中是一个指导者,是一个辅导者。在教学过程中,要注重教师的引导作用,同时要培养学生的能力,不要只是教师一人唱独台戏,忽视学生的主体地位,忽视对学生能力的培养。 四、重视培养学生的创新能力 新课标教学理念要求生物教师要培养学生的创新意识、创新思维以及创新能力。要培养学生的创新思维就要求教师先有创新意识。传统的教学方法使得教师养成满堂灌的授课习惯,教学内容全都来自课本并回归课本,在讲解的过程中很少发现新的问题,这不仅不利于教师创新思维的培养,也阻碍了对学生创新思维的培养。面对课程改革教师要跟上改革的步伐,提高自身素质,培养自己的创新意识。每个学生都是与众不同的个体,由于学生存在个体差异性,在面对知识时的反应也是有差别的,教师在讲课过程中要善于发现学生的变化,并根据学生的变化了解学生的学习情况。对于在讲课过程中学生提出的问题或想法,教师不应该打断学生,不应该不论原因的就把学生批评一番,而是应该帮助学生解答疑问,哪怕这些问题与本节课的教学内容无关。教师具有创新意识才能通过平时的讲课把创新意识慢慢传授给学生,并懂得采取一些措施来培养学生的创新思维,促进学生创新能力的养成。 因此,在新课程广泛实施的今天,教师要树立新理念,在生物教学中贯彻素质教育。在今后的生物教学工作中,希望广大同行共同探索,不断创新,走出一条在生物教学中实行素质教育的新路子。在教学过程中还要培养学生对科学的兴趣,使学生逐步养成实事求是的科学态度、不断追求新知识的精神和合作精神,从而提高学生的生物学素养。 生物教学论文:生物课堂教学反思 有人说,假如时光可以倒流,世界上将有一半的人可以成为伟人。每个人最后的反思,不到最后一刻,谁也不知道。但是每个人都可以把反思提前几十年,做到了这点,便有50%的可能让自己成为一名了不起的人。我们的教学中,多一份反思,或许会多一份清醒,多一份进步。 生物教师,我一直以为是最难当的。作为科学学科,似乎谁都知道,都会理解,都可以说上一二。,多少老教师感叹越教越不会教。我困惑、摸索,听了几位老师的言谈,观摩了几堂优秀教师的公开课,偶有一些心得体验,聊且作为反思。 首先,生物教师也需要过硬的基本功。在课堂上,我有时总是追求表面的流畅,当提出问题后,从内心希望回答问题的学生少出错、不出错,最好能直奔主题节省时间,遇到有人来看课,更是有过之而无不及,学生回答不上来或有困难时,我们就不那么沉稳了,显得有些急躁,不愿意等待,或催促,或换人回答,还有甚者自问自答,学生哪有自己的体验和感受呢?精彩也就无处可现,如果我们再对学生多一些期待,多给一些时间思考、表现,再迟一些评判或将评判的权力交给学生,学生的表现是否更精彩,是否会有更多的学生体验到成功的喜悦呢? 其次课堂的成功,备课必须充分,要带有自己的思考见解。一千个读者就有一千个哈姆雷特。生物的魅力就在于它是很有个性的,能紧密联系生活的。陆游教孩子:“汝果欲学诗,功夫在诗外”。所以生物教师是半个“科学家”,必须不断地读书,不断地思考。学生如果会认为自己的生物老师知识广阔,上课能有一些新见解,就成功了一半。 教学中讲究一定的教学艺术。试看这样一个教学片段:同学们畅所欲言,对合理的食谱进行分析,我也加入他们行列,我说其中同学们感到很合理的一个就是正常人所需要的,但是我现在认为我现在有点胖了,我就选择第二个了。教学艺术是需要学结的。只有将课堂可能出现的种种情况加以分析,归纳种各样的应对方法,在课堂上才能游刃有余。而我们往往还凭经验驾御课堂,有时感觉很不错,有时感觉很失败。 “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”在新一轮课程改革的大潮下,我们要不断反思,与时俱进。 生物教学论文:浅谈高二生物分层教学 由于各个学生的先天素质、教育影响、主观努力程度和基础等的不同,同一个年级的班与班之间,同一个班级的各学生之间在学习上存在明显的差异。如何减小学生之间的差异?高二年级段提出 “分层教学”的设想,根据这个设想,将学生分到不同类型的班级,划分成不同层次的教育对象,分别因材施教,使全体学生经过两年的分层学习,知识水平基本上发展到同一个高的层次,满足上大学的需要。下面就谈谈我们生物备课组实施分层教学的探讨和实践的过程: 1认真分析教材 高二生物课是学生完成初中的生物学习,间隔两年后又重新开设的一门学科。在初中阶段,学生学习过植物学、动物学和生理卫生等方面的知识,主要侧重于生命现象的描述,缺乏横的联系。到了高二年级,知识的安排是按照横的方向来概括介绍生物的共同特征,并且进一步探讨生命问题的本质。教材内容既涉及了整个自然界,又涉及了人类的生活和生产活动,帮助学生认识自然界和人类自己本身,解决人类面临的各种问题。因此,知识的安排是从分述上升到了概述阶段,是从感性认识到理性认识的飞跃过程;另外更注重知识的运用,要求能用所学知识分析和解释一些与生物学有关的社会热点问题和自然现象。 2按学生和知识结构实施分层分组 对于高二的每一位学生来说,学习的起点和学习效果差异明显,目前高二年级段教学的分层主要是按照语、数、英和理化成绩分为实验班和普通班:一班 ---三班为成绩优秀的学生,四班---十五班为成绩一般的学生,每班按好、中、差分A层、B层、C层三个层次,生物是按照化学的分层进行教学,也基本上反映出了他们在本学科上的差异。这种情况不是一成不变的,经过一段时间的学习、测试,如果发现A组中的某些学生成绩下降,还不如B组中的有些学生,就把A组中成绩下降的学生调换到B组,而将B组中成绩进步的学生调换到A组。同样,C组学生经过努力成绩进步了,也可以调换到B组,B组学生成绩退步的学生也可以调换到C组,同样各层次也进行适当的更换学生。分层和分组后有利于教师上课组织教学,有利于教师上课辅导,有利于批改作业,有利于学生信息的反馈,充分调动了不同层次学生的学习积极性和主动性。 无论如何分层,我们认为学生在高二学习生物学的知识起点差别是不大的,可能有些同学别的学科不好分在了 C层和普通班,但生物可能好一些,或对生物的学习更有兴趣,为了鼓励他们,从一开始就强调只要认真学习,普通班班也能超过实验班,虽然在教学中有分班级和分层次的做法,但现在是站在知识的同一起跑线上,从而消除学生的自卑感,增强他们的自信心。几次作业后,特别是9月份的月考后,生物还是和其它学科一样,各层差异明显,深感学生出现差异不仅有基础方面的原因,而且还有学习的自信心、积极性、学习兴趣、学习方法、重视程度等非智力因素方面的原因。特别是在目前理综情况下,生物比理化分数少20--30分,学生对生物的学习动力和重视程度更是大打折扣,这将是我们在教学中面临的主要问题。 3确定分层教学对策 找到问题的症结后,对症下药,进行有目标有计划的分层教育教学,我们采取了以下几方面的措施: 3.1明确教学思想: 本学期一开始我们就制定了明确的教学思想:对普通班和 C层采取“低起点、小步子、多活动、快反馈”;实验班和A层、B层采取“高起点、重能力、多联系、重课堂”的措施,承认不同层次的学生不仅存在差异而且都有很大的发展潜力,他们的困难是暂时的、可以克服的,成绩最差的学生也有获得进步的愿望和需要,坚信每个层次的学生都能成才。 3.2强化心理教育 心理教育的目的是让学生明白学习成败的原因,不仅与理解能力、接受能力、反应能力有关,而且与个人对学习的重视程度和学习方法有重要的关系;让学生树立只要努力就可能超过他人的成功思想。让学生明白在会考和高考的理综试卷中生物是和物理、化学等科目同等重要的,启发学生正确处理好语数外的学习与生物课的学习,激发学生学习生物课的积极性。如赵明明同学刚开始,对生物不重视,月考只考 55分,但经过科 任 老师和班主任的工作以及自己的努力,期中考试考了 86分,等等。因此老师经常根据学生的学习表现给学生以这方面的引导,特别是对B层\、\C层和普通班的学生进行这方面的谈话教育次数更多,而且确实引起了部分学生的对生物的重视,钻研学习方法和探讨学习问题的学生多了,他们的成绩逐步得到提高,作业的正确率提高了,学生的自信心也不断提高了。并且认识到要想出好成绩,平时必须在保证重点的同时,搞好各科平衡。 3.3明确分层目标 有明确的教学目标,用正确的方法引导学生,可避免事倍功半。在教学中,我们把教学内容的重点和难点,结合这几年的会考和高考的考纲以及教学大纲,按照不同的层次制定学生要达到的目标:对实验班和 A层的一部分同学着眼于会考及高三高考综合能力课的考试,让他们在学习课本知识的同时,能更多了解生物学的发展动态,对B层的少部分同学同时着眼于高考和会考;对于C层的一部分同学、B层和A层的大部分同学、则着眼于会考,对课本知 识不做太多的延伸和扩展。教学目标明确后,有针对性的进行学法指导,如对实验班不仅要学好课本知识,而且还应该拓宽知识面和加深知识难度,要求选做我们设计的综合性较强的能力题以满足他们强烈的求知欲;对普通班则立足于弄懂课本上的内容,多看书本和学习卷,然后慢慢融会贯通,不断提高要求,充分保护他们对生物学习的积极性。 3.4优化教学环节,实施“分层教学” 3.4.1备课 备好课是上好课的前提,是进行分层教学的关键。教师按不同层次学生实际情况,分层次备课。备课时认真钻研大纲、教材、确定具体可行的教学目标,分清哪些属于共同的目标,哪些不属于共同的目标。要把握教学目标同时,根据不同层次学生的认知水平,确定各层次学生的不同要求,对学有学余力的 A层和实验班学生要求他们做一些综合性较强的习题,对学习有困难的学生则要求掌握教学要求中最基础的内容。如:在备“减数分裂”一节时,要求普通班和C层会分析精子、卵细胞的形成过程及异同;染色体和DNA的变化规律等,不要求会画图说明卵细胞和精子的染色体变化,B层、A层和实验班则要求掌握这些内容的同时,还要结合数学知识把变化规律绘制成曲线,能画出细胞分裂各个时期的染色体图,以适应高考的需要。安排教学时间时,要巧妙地设计教学程序,选择灵活多样,综合适当的教学方法。做到心中有数,一目了然。 在教学过程的设计时,旧知识导入课题时的深浅程度,重难点知识讲解时坡度减缓程度,要以中等程度组学生的认知水平为基准,但也要激发其他组学生的求知欲。 在设计问题及练习时,问题的难度要与学生的层次相一致。设计较易问题让 A组学生能回答能分析,使他们能体会到成功的愉悦。设计较难题,让A层同学分析回答,增加他们的成功感。 这样的教案设计,既能保证完成大纲要求的教学内容、教学任务的完成,也能做到 “培优、辅差”和全体学生的共同进步。 3.4.2课堂教学 课堂教学是分层教学的实施的主要过程,在课堂教学中,对优生以 “放”为主,“放”中有“扶”,重在引导学生学习;对中等生和后进生以“扶”为主,“扶”中有“放”,重在带领学生学习。这样引导不同层次的学生在各不相同的“最近发展区”前进,后进生必须基本上达到大纲的要求,优生尽其所能拔尖提高。尽量满足不同层次学生的学习需要,激发他们的学习兴趣,调动全体学生非智力心理因素的积极作用。如:在“细胞膜的结构”一节的教学时,进行了如下的分层教学,对实验班和B、A层可以直接结合教师的课件进行自学,自我发现问题“细胞膜的结构特点和功能特点分别是什么?细胞膜的结构和功能是怎样适应的?等”,解决问题“细胞膜主动吸收钾离子的过程、白细胞吞噬病菌的过程”等。对中等生B层可根据教师课件中的自学提纲进行自学或采取分组讨论,以找到解决问题的方法。对A组可在教师的直接指导下,启发他们学会思考,掌握学习方法,完成学习任务。 课堂练习的设计要根据大纲要求,结合教学内容和学生实际尽量做到全体学生都有适合自己水平的练习,同一练习分层要求。如课本上的习题都是要求全部学生掌握,做这类题时实验班和 B、A层没困难,教师要求他们独立完成,而C层和普通班有一定的困难,教师必须加强个别辅导,使他们通过努力也能完成。练习时还可以从数量上进行分层要求,不同的层次作业的数量有区别。这样,在同一时间里不同层次的学生都 能完成 老师交给他们的学习任务,激发了他们的学习兴趣。如对实验班和 A层除了课本的复习题外,适当做一些这几年的市统考和高考中的题目,对普通班班则不做要求,对一课一练进行筛选,结合不同的班级进行布置,结合每个同学的实际可以做临时的调整,作到班级内的分层,达到粗分层和细分层的目的。 给学生布置不同层次的练习的同时,根据学生的兴趣,布置一些富有思考性的习题让学生练习,可以不写在作业本上,作为课后思考,培养创新的意识,如学了 “物质代谢”一节时让学生思考如何看待减肥,如何防止贫血?糖尿病人如何饮食?等问题。为学生设计不同层次的练习,这样就没有把全部学生框在一起,增大了思维量,拓宽了思路,调动了所有学生的学习积极性,使每个学生都在原有基础上得到了不同程度的提高。 在教学过程中,培养学生良好的学习习惯,激发学生学习兴趣,指导学生掌握学习方法是教师的一项重要任务。但由于学生的个别差异,单靠集体指导还不够,教学中还要根据教学内容,并结合学生实际有针对地进行个别指导。一般说,优生基础知识扎实,有很好的学习习惯,正确的学习方法,所以优生的指导着重在以下两个方面:一、让他多做一些思维难度较大的题目,如课外作业中的 A组题、研究性学习等。二、让他们积极参加帮助同学的活动。中等生基本能够掌握基本知识,也掌握了一定的学习方法,但缺乏勤奋好学的精神和独立思考的习惯,所以对他们要加强这方面的指导。普通班和C层的部分学生缺乏自信心,知识欠缺多,没有良好的学习习惯。所以对他们要重点辅导。创造一切机会,有重点地进行辅导。同时,对同一个层次的班级内,让C组做到四优先:优先发言、优先表演、优先辅导、优先批改。 3.4.3作业与评价 对不同层次的学生都采用不同的评价标准,对后进生采用表扬评价,寻找其闪光点,及时肯定他们的点滴进步,调动他们学习的积极性;对中等生采用激励性评价,既揭示不足又指明努力的方向,促使他们积极向上,对优生采用竞争性评价,坚持高标准,严要求,促使他们更加严谨、谦虚,不断超越自己。 从半个学期的实践看,实施分组、分层教学可以大面积提高教学质量。使后进生堂堂学有所得,提高了学习生物的兴趣,优生堂堂都能吃的饱,增强了自学能力和吸取知识的独立性。有利于全面实施素质教育和适应社会需要的新型的创造型人才的培养。 4分层教 经过一段时间的分层教学的探讨和实践,总结出以下几点: 1、摸清学生的实际,把起点和目标放在学生努力一下就可以达到的水平,让他们在经常性小小的进步中树立自信心,增强学习的动力掌握更好的方法;2、按照不同的标准评价学生的进步,不同的班级采用不同的练习习题和作业量;3、进行学法指导和思想教育,让他们既重视生物课的学习又不影响语数英的学习,提高课堂效率;4、有计划地进行个别学生的课外辅导。5、通过期中考试成绩表明,只要抓好适合各班的分层教学研究和实践,学生的成绩和能力会逐步达到教学大纲的要求。

摘要: 油菜花(Brassicacampestris)富含多种营养物质和生物活性成分，分布广，适应性强.泉州第一中学因地制宜结合泉州多低山丘陵的自然特征，建立开心菜园劳动实践基地，从课堂理论学习走向户外劳动实践.以《浮游油菜花标本制作与应用》校本课程为例，积极探索“校园文化创意”的综合劳动实践教育方面校本课程的开发，为后续校本课程的发展提供参考. 关键词: 校本课程;校园文化;油菜花;标本制作;初中生物 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)》明确指出，坚持生产劳动、社会实践和教育教学有机结合.合理开发实践课程，积极开设活动课程，提升学生科学实验、生产实践和技能实训的效果.积极借助社会教育资源，发开各种课外和校外活动.增加中小学校外活动场地建设的投入.加强指导学生社团，鼓励学生积极参加志愿活动和公益服务.基础教育课程改革纲要(试行)指出，学校应根据校内的教学优势，并结合学生的兴趣爱好以及学习需要，开发适合本校的校本课程.本文以《浮游油菜花标本制作与应用》校本课程为例，积极探索“校园文化创意”的综合劳动实践教育方面校本课程的开发，为后续校本课程的发展提供参考. 1课程开发背景 1.1油菜花的基本情况 油菜(BrassicanapusL.)属于十字花科、芸薹属的草本植物，原产中国，是我国重要的油料作物之一，我国油菜分布广，适应性强，具有丰富的油菜资源.油菜花(Brassicacampestris)富含多种营养成分和生物活性物质，可以增强免疫力，同时具有抗氧化等多种功效.可以改善因心血管疾病等多种疾病引起的并发症，从而被广泛应用于保健食品、化妆品和医药领域. 1.2学校的基础资源 泉州第一中学因地制宜结合泉州多低山丘陵的自然特征，建立开心菜园劳动实践基地，学生可以从课堂理论学习走向户外劳动实践.同时，基于校内劳动实践基地，以劳动教育和生物学科融合的方式，开发校本学科劳动教育课程，打造更多的校本特色劳动教育品牌，通过让学生进入基地劳作，体会农耕的乐趣，培养良好的实践能力，不断丰富和充实劳动实践知识和相关学科知识.《浮游油菜花标本制作与应用》校本课程是基于课堂学习、田间耕作和实验操作开发的课程. 1.3新课标要求 校本课程的开发是对国家和地方课程的补充，既能满足学生发展的需求，同时彰显学校特色.《义务教育生物学课程标准(2022年版)》指出“在教学过程中积极渗透科学、技术和社会互相关系，积极探索开发跨学科实践活动，增强学生的社会责任，并不断培养学生的创新精神，提升学生的实践能力.积极发挥现有设备器材的作用，充分利用简便易得的器具和材料，设计富有创造性的实验和实践活动让学生真正参与观察、实验、探究、制作等多种类型活动.”可以看出，新课标强调学科渗透，并鼓励学生参与实验和实践活动，通过“做中学”获得对现实世界的直接经验和真实体验. 2校本课程目标 2.1油菜花的概述 学习油菜花的起源和在我国的发展史;认识油菜花基础生物学知识，关注油菜花在生活、生产和社会中的应用;学习作物栽培的方法等基础知识;能够用课堂上所学的栽培知识为同学或家人提出意见. 2.2油菜花的种植 认识和学会使用关于种植方面的工具和材料;体验耕地、播种、施肥等一系列田间劳动，培养吃苦耐劳的精神.通过小组合作方式观察、记录油菜花的生长过程和特点，学会使用观察法和实验法探究生命规律. 2.3文创标本制作 对标本进行整理和分类，学会归纳和总结的科学思维;通过实验操作将油菜花进行解剖，处理后并将校园文化融入到油菜花浮游标本.认同生物多样性，增强对自然现象的好奇心以及对自然知识的求知欲，提高环保意识. 3校本课程设计 3.1课程内容 本课程主要分为三章，共10节，每1节分有专题知识和实践活动，具体安排见表1. 3.2课程实施 本课程的教学内容由泉州第一中学生物教师和劳动技术教师共同编排，命名为《浮游油菜花标本制作与应用》.(1)授课对象:七年级学生，以选修课的形式开展，以班级为单位每班30人，由生物教师主讲.(2)课时安排:因为本课程分为理论课和实践课，并且实践部分有季节限制，故将本课程分为上下两个学期开展，共14课时.(3)教学地点:教室、实验室、“开心菜园”.(4)教学形式:班级授课、小组合作、实验操作、标本制作 3.3课程评价(见表2) 3.3.1自我评价 完成每一小节的学习后，学生都要依据本节的学习目标，对学习成果进行自我评价.评价的方式可以通过问卷调查和成果展示的方式进行开展.通过这种方式可以自我发现、自我分析并自我提高. 3.3.2组内评价 在小组合作活动中，小组内成员之间的相互评价也是促进小组成员积极交流和学习的一种方式.发现问题可以集小组之力一起帮助学生共同成长.同时在相互评价过程中，发现别人的优点，也是培养学生善于发现别人优点的好品格. 3.3.3教师评价 教师根据学生的出勤情况、课堂互动、学习任务、课后活动等方面对学生做出相对客观的评价. 3.4教学案例———浮游油菜花标本制作 3.4.1教学目标 (1)生命观念:通过认识油菜花的结构和功能获得生物体的结构层次、植物的生活等方面的基础知识，初步形成物质与能量观等生命观念.(2)学科思维:运用比较油菜花的结构来分析花最重要的结构，初步形成基于证据的思维习惯.(3)探究实践:通过设计、改进和制作浮游油菜花标本，形成将解决问题的想法付诸实践的能力.(4)态度责任:通过种植油菜花并将其制作成为标本的活动中，体验并积极参与环境保护实践. 3.4.2教学用具玻璃瓶、油菜花、502胶水、浮游花专用油、剪刀、镊子等. 3.4.3教学过程 (1)准备.准备油菜花、工具，瓶子洗净并晾干. (2)确定设计造型.将油菜花放在旁边，边摆边设计造型，在瓶上做好相应的标记. (3)修剪花材.用剪刀等工具将油菜花多余的部分剪掉. (4)放入花材.事先确定瓶子的正反面，将花材放入瓶中，根据需要用502胶水固定在瓶壁. (5)灌注花油.下层花材放好后，将专用油沿着瓶壁缓慢注入瓶中，确认整理造型后，根据需要进行微调.中上层重复上面的第(4)、(5)步. (6)完成.等气泡消除后，盖好瓶盖，挂上写有留言或者花材信息的吊牌，简单又好看的浮游花就做好了.泉州第一中学因地制宜结合学校开心菜园劳动实践基地和初中生的发展规律，以油菜花为实验对象开展校本课程.本课程鼓励学生从课堂理论学习走向户外劳动实践，紧扣油菜花相关知识，通过实践认识绿色开花植物的生命周期包括的一系列阶段.并通过生物学知识和劳动实践相结合，增强学生的社会责任，在教学过程中积极渗透科学、技术和社会互相关系，积极探索开发跨学科实践活动，并不断增加学生的创新精神，提升学生的综合素质. 学校应根据校内的教学优势，尊重学生的兴趣爱好，并符合学生的学习需要，开发适合本校的校本课程，能够满足学生综合素质的发展要求.在条件允许的情况下，学校应鼓励校本课程的开发，并鼓励学生参与实验和实践活动，通过“做中学”获得对现实世界的直接经验和真实体验. 作者：孙大光 单位：福建省泉州第一中学

产品设计毕业论文:小议现代产品设计的仪式性 1藏礼于器 1.1礼器之“礼”性 第一，器物本身具有很高的象征性。象征性表现在器型、装饰2个方面。在器型设计上，礼器强调庄重中正的形式，蕴含天圆地方等朴素的时空观念，追求造型的对称性。据考证，我国古代传统容器的设计当中，蕴含着许多规律的几何比例关系，尤其涉及到黄金比例的占到一定数量。装饰上，再配以饕餮纹、夔图1茶道Fig.1Teaceremony龙纹、夔凤纹、蟠螭纹等具有图腾意义的纹饰，进一步标明拥有者不可企及的特权。 第二，礼器使用过程遵循祖制，并固化成一个被严格遵守的秩序。这里所论及的秩序包含两层意思，一是使用者的等级秩序，二是使用过程中所遵循的严格秩序。以鼎为例，其使用制度等级森严，对于鼎的拥有者和使用者的身份有着严格的限制，不得逾制。据载西周天子用九鼎八簋，诸侯用七鼎六簋，卿大夫用五鼎四簋，士用三鼎二簋。礼器的使用过程配以礼乐，按照严格的范式和繁琐的程序演进。参与礼器的使用过程，不但是一种神往的体验，也是一种社会地位的象征。 1.2以器明礼 礼器的价值在于“以器明礼”。昂贵的材料，庄重而威严的型制，富有神启意义的装饰，加上礼器的陈设和使用过程遵循严格的秩序，所有的一切都是为了唤醒使用者心中的群族认同感，以维系“礼”的秩序，并以此影响和规范着世俗生活。这使得礼器超脱了其原始的器物功能，而成为表达神性，表达“礼”性的一个物化载体。礼器在造型、用材、装饰、工艺、乃至使用的程序等方面，均以突出“礼”为特征。这里则将这种突出“礼”性特征的属性定义为产品的仪式性。 2现代生活对产品仪式性的需求 现代社会中，完全与古代礼器相同的产品已难觅踪影，但这种仪式性却在现代产品的很多方面有所传承，仪式性产品需求在个人、家庭、社会团体、国家等不同层面时时凸显。人们追求更高层次的精神需求，寻找归属感，希望被尊重。因此，在各种社交活动中，人们越来越关注仪式感的体验。例如，茶道，见图1。即便是平常的朋友小聚，也追求类似茶道表演的那种形式和过程的审美感受。交换并佩戴结婚戒指已经成了现代婚礼上不可或缺的神圣仪式。戒指这种产品已经完全摒弃了具体的使用功能，无论它的造型还是选材，所展现出的都只有仪式性意义了。在高规格社交活动和大型仪式场合，则需要更富有仪式感的“礼”性产品，以满足隆重庄严的仪式性需要。奥运火炬就是这样一个典型的例子，见图2。 3突出仪式性的设计 人们追求仪式感体验，也喜欢具有仪式性的产品。为满足这方面的需要，在设计中，借鉴古代礼器的设计原则和方法——“以器明礼”，不失为一种较为有效的增强仪式性的设计方法。要突出产品的仪式性，现代产品也可以在珍稀性、象征性和秩序性3个方面用足功夫。 3.1保持珍稀性 产品越珍贵，越稀有，使用过程中所获得的仪式性体验就越强烈。首先，采用昂贵稀有的材料、高超精湛的工艺制作产品，自然可以让其获得不同凡响的价值感，进而增强仪式性体验。事实上，各种宝石、贵重金属等稀有材料，常常被制作成珠宝首饰这一类最富仪式性的产品。再者，通过创新设计，采用独一无二的造型和装饰，并依靠专利保护和授权生产等手段控制产品的产量，也可以保证产品的稀有性。另外，对使用者设置门槛，即该产品只有通过技术和经验认证，获得特别许可才能使用，也可以使得使用行为本身变得很稀有。使用者在产品的使用过程中将获得一种超然的别体验，增添使用的神圣感，增加仪式性感受。越是稀有的商品，其价格也就越高，其受众就越贵族化。从商业设计的角度来说，通过人为操控获得稀有性，从而获得更高的价值认同无可厚非，但从设计伦理的视角看，一味通过高价追求稀有性并不是现代设计应该积极倡导的。 3.2强调设计的象征性 相对于功能，仪式性产品更关注产品本身所蕴含意义的表达，其造型和装饰的象征性变得尤为重要，造型符号化倾向也更加明确。设计上也常常借用某种文化中的经典形式和符号，以唤醒使用者心中的共鸣，获得更强烈的仪式感。喜多俊之设计的餐具则给人们提供了更好的启示，见图3。作品仅在轮廓上保留“鼎”或“鬲”三足鼎立的造型特点，但“供奉”的意味已充分显现“，礼”味十足，反映出了无与伦比的仪式感。 3.3突出理性的使用秩序 3.3.1和谐严谨的空间秩序 我国古代礼器陈设都有严格的秩序，包括陈列和摆放的秩序，以及陈设品系统之间的和谐。秩序性源于宗教传统，也源于潜在的审美意识。保持严格的秩序性对彰显产品的仪式性，获得神圣感，有着重要的作用。喜多俊之设计的只有两张榻榻米的冥想空间，完美地诠释了这种秩序空间所带来的仪式感。空间纯粹简约空灵，其中陈设的类似青铜器的道具使得空间弥漫着浓重的禅味。 正如古代的礼器大多源于餐饮器具，在现代数不清的产品当中，现代餐具所遗留的仪式性特征是最为明显的。正统的西餐用餐时遵循严格的用餐礼仪，或为感谢上帝恩赐食物，排盘、餐点与餐具的配搭等均以突出陈列感为要。餐具设计更是中规中矩，有较强的仪式感，见图5。相较于中餐，日本料理更侧重追求禅意的美感。除了注重食材造型和食材色彩配搭之外，日本料理对餐具的衬托作用也有着独到的认识。餐具设计较为克制，相对内敛的风格更好地衬托了食物的精美。在进餐过程中，用餐者可从这种君臣相辅、琴瑟和鸣的空间秩序中获得近乎“道”的体验。现代灶具见图7，在一个近乎扁平的空间里，展现了一种极具理性的秩序感。平展光洁的台板上，灶头的形式洗练庄重，开关旋钮形式简约冷峻。灶头和开关旋钮在空间位置上按照相合性原则排列，呈现出一种严谨的对应关系，疏密有度，秩序肃然。灶具产依靠严谨的空间秩序获得对火的精确控制，仪式感非常突出。 3.3.2清晰的时间秩序 强调使用过程的体验，是产品仪式性的重要内容，也是产品强调仪式性的目的。当一个产品需要一系列的操作步骤才能完成某项任务的时候，严格的操作秩序就构成了仪式性的一个重要方面，能有效地增强使用者的仪式性体验。以自动咖啡机为例，要想冲出一杯咖啡，必须要经历放杯、按启动按钮、等待（磨豆、冲泡）、出咖啡、取咖啡这一系列过程。为避免可能出现的操作失误，产品必须使用恰当的设计语言，通过明确的语义清晰地表达出产品使用秩序。杯座、咖啡出口、启动按钮等一系列造型语义简单清晰，使用步骤清晰地呈现在操作界面上。人们在冲泡咖啡的体验中，理解咖啡机内部各系统间的有机关系，感悟其中所蕴含的“理”，进而受到“礼”的启迪，获得仪式性体验。 4结语 藏礼于器，以器明礼。古代礼器在其型制、纹饰等几个方面蕴含了丰富的“礼”性内涵，对现代产品如何增强仪式性有着很好的启发。借鉴礼器的用材、形制、使用程序和使用方法，可为现代产品设计谋求到另一维的极致审美——即“仪式性”体验。现代设计的目标已逐步从追求功能的“物性”向追求体验的“人性”转变，沉睡在人们心底的仪式性需要被逐步唤醒。为突出现代产品的仪式性，借鉴以器明礼的方法，既可以通过突出珍稀性得以强化，也可以通过强调产品造型和装饰的象征性而得到突显。而且，若能在产品的空间秩序和操作秩序上做到礼器那样肃然有序，产品的仪式性将得到进一步升华。另外，还需特别指出的是，产品仪式性的展现离不开使用环境的气氛烘托。 作者：刘洋 任宏 单位：同济大学 沈阳航空航天大学 产品设计毕业论文:回纹纹样在产品设计中的可行性 1回纹的追本溯源 现代设计提倡“形式服从功能”，注重设计的合功能性与合目的性，这正是老子折射出的美学观。回纹在古代装饰运用上非常频繁，特别是在传统装饰艺术中展现出了独特魅力。如楚汉文化时期的壁画、青铜器，在原始回纹纹样的基础上，不断发展衍生出单独纹样、角隅纹样和连续纹样等独具特色的楚汉符号。这些符号抽象生动的表现了兽面纹、凤鸟纹、龙纹、云纹、花瓣纹、菱形纹、蟠螭纹龙、变形凤纹等。这些纹样在以后的几千年中，成为中国传统文化的瑰宝。 2回纹样式的传承创新 原始回纹纹样在经历了几千年的发展演变后，在应用中从形式和内容上得到不断升华。从构成学角度划分，大概可以分为以下几种几何连续图案形式：散点排列、错位排列、折线区划、波线区划、格子意匠等多种构成形式。这些纹案的产生的特点在于，形式简洁，易于记忆和识别，因此被广泛应用于现代绘画、设计之中。由此可以看出，人们的审美取向是不断变化的，打破了传统的回纹形式，突破了高度对称和连续的样式，去追求韵律和节奏之美。但是变化中又存在着统一，其基本的图形构成原理是相同的，都是建立在回纹的二方连续、四方连续等的基础之上。 总的来说有以下几种规律： （1）以纵向维度进行分布； （2）以横向维度进行分布； （3）以对角线维度进行分布； （4）以某种曲线维度进行分布。 总之，最终的效果是达到一种视觉上的冲击力和美感，形成稳中求变、变种求奇，形成艺术上的和谐对比。 3回纹元素融入现代设计 在经济快速发展的今天，人们不断倡导高品质的生活，对产品的需求已经超越了对基本使用功能的满足，追求“人有我优”的个性化，这也是推动产品不断更新换代的动力之一。回纹有着“富贵不断头，子孙万代，连绵不断”这一吉祥寓意，不仅符合中国人的情感需求，而且能彰显民族特色，因此，在产品设计中深受广大设计师和消费者推崇。如今，在许多仿古家具产品造型设计中融入了回纹元素，见图4。回纹样式融入家具产品既满足了现代设计提倡的简洁、朴素之美，又有机融合了传统设计的装饰韵味。实现了吉祥寓意和时代精神完美的结合，使家具设计更具文化品位和民族特性。此外，回纹在众多设计类型中也被广泛植入。在手机产品设计中，诺基亚曾经推出“绝色倾城”系列手机。这一系列手机的设计亮点就是将手机正面的屏幕周围、键盘区域和背面的图案采用了回纹装饰，形成了强烈的视觉冲击力，赢得了消费者的认可。在装饰产品设计中，家喻户晓的“中国结”，正是传统回纹的化身。“中国结”从石器时代古人的缝衣打结，历经千年演变成今日的装饰品。在这一漫长的过程中，人们培养起情有独钟的审美观和强烈的民族情结，以致成为当今中国的象征符号之一，真可谓是中华民族悠久的历史的见证。 在CI设计中，“中国联通”正是以回纹为设计原点，在“中国结”的形式上创新而来的。无独有偶，中国邮政电信总局，中国移动总公司的企业形象也用了吉祥纹样——“回纹”。可见，回纹这一吉祥纹样在现代企业，特别是高科技领域里，也有其独特的、丰富的象征意义。在服装产品设计领域，从每年的新装会中我们可以发现有些就采用了回纹的设计。有应用在面料中作为底层的纹理，还有直接把回纹的连续设计运用在服饰领口、低摆、袖口中，甚至还把回纹的造型体现在手包和鞋跟的设计中，展现了优雅、大气的民族风情。在首饰产品设计中，无论是考古挖掘发现的古代首饰，还是现代流行的多种饰品中，都离不开回纹的应用。从某种程度上说，这一传统韵味正引领人们的审美观。在家居产品设计中，尤其以古典设计风格较为突出，在床、抱枕、壁柜、楼梯扶手等设计中，把传统回纹图案和现代流行材质相结合，形成了古韵和时尚的完美融合。纵观当今许多的经典设计，都离不开对传统元素的挖掘与应用。同时，回纹也在不断的应用中得到持续的传承与创新。 4回纹在产品设计中的意象表达 目前，虽然在许多设计中会出现一些回纹的意象性元素，但很少有将其上升到产品设计意象表达理论研究的层面。鉴于此，笔者分解一次设计实践的过程，来阐述回纹在设计中的表达方法。设计构思：从中国传统符号中解构，获得“通用模块”的元素，然后针对这些元素进行重构，从而在产品设计中满足个性化消费需求。经过研究，发现我国内蒙传统回纹图案，二方连续纹样的结构特征符合模块化设计要求。设计流程：（1）解构内蒙传统图案，获得“通用模块”；（2）根据通用模块的造型特点，加以重构，获得易于包装运输的“基础模块”；（3）在“通用模块”的基础之上进行设计整合，获得满足不同设计定位的独立产品。最终的产品能够根据消费者的不同需求，进行自由组合配置，满足个性化消费需求，这也是当今设计的发展趋势。 通过上述设计案例可以看出，由“通用模块”组合配置的产品，虽然每个产品均具有独立的属性，但他们有着相同的文化元素，从而使这一系列产品既有传统造型的神韵，又有现代设计简约的风格特征。总而言之，在产品设计中运用回纹元素进行意象表达，就是要充分应用传统元素特点，进行解构、重构，不断进行再创造，使具象的传统元素，在设计中表达出抽象的文化内涵。不断运用现代设计方法、理念对传统元素进行提炼与升华，使其融入现代设计中。不仅做到取其形——“形”似，更要做到传其神——“神”似，通过产品的整体意象来使人们产生情感共鸣，达到赋予设计长久生命力的目的。 5结语 在现代设计中强调应用传统回纹元素，并不是一味地追求对古代的简单模仿，而是要善于挖掘有价值、经典的传统符号，融入到现代生活之中，使现代设计在传承中不断创新，同时担负起民族文化传承的责任。 作者：杨艳石 阮向群 单位：宿迁学院 产品设计毕业论文:探求产品设计的具体设计方法 1两种设计方法的基本概念 Top-Down设计方法从本质上讲是分解一个系统，从而得到它的组成子系统，通常使用“黑匣子”来辅助进行定义。在理念上，Top-Down设计方法设计强调整体设计与优化。在实现过程上，Top-Down设计方法强调计划和彻底理解系统。它要求除非在系统设计中有足够层次的细节信息被定义，否则不设计任何一个零件。Top-Down设计方法使用“黑匣子”来代替模块。直到整体设计完成后，它才开始具体模块和单元的设计和验证。现代产品设计方法通常是Top-Down和Bottom-Up两种方法的结合。完整理解整个系统通常被认为是优秀设计的基础，于是在理论上产品设计中趋向于采用Top-Down方法，但是实际设计过程中多数产品设计趋向于在一定程度上利用已有的设计数据，而使用已有的模块又使设计具有Bottom-Up的味道。 2两种设计方法的优缺点 Bottom-Up设计方法的优点在于方法简单、操作容易；零件独立，关注细节；设计人员上手快，模块重用方便；另外对管理要求低，人员要求低，硬件要求低。其主要缺点在于不符合传统设计流程；整体修改困难；设计过程中重复工作多，整体效率低下。适用于企业中2D设计到3D设计的过渡期、小版本修订、标准件的设计。Top-Down设计方法的优点是积木式模块化设计，层层分解；模块化设计，模块之间相互独立；产品结构布局清晰，模块间接口明确；错误更少（模块独立设计，工程师专注于设计）；开发时间更短（合作开发，并行设计）；优化设计方法（分工明确，便于工程师的知识积累与经验的总结）；容易维护（如果输出错误，容易定位该错误是整个程序中哪一模块产生的）。其主要缺点在于设计人员培训周期长；数据重用困难；各方面要求高，包括协同要求高，管理要求高，人员要求高，硬件要求高。由于Top-down设计方法具备符合传统设计流程、全局把握通盘考虑、设计快速高效的优点，适用于新产品开发和成型系列产品设计。 3Top-Down设计的问题研究 现有CAD软件的功能可以较好地完成Bottom-Up设计（零部件的详细设计），但对于解决Top-Down设计问题并不理想。首先在Top-Down设计的第一阶段，概念设计阶段，也就是进行方案设计时，需要建立概念模型来记录概念设计的结果。那么怎样表达这个概念模型是Top-Down设计方法所遇到的第一个难题。在第二阶段，装配结构布局设计阶段，需要建立产品的装配结构模型。那么怎样表达这个装配体结构是Top-Down设计方法所遇到的第二个难题。第三个难题是如何实现概念模型向装配模型的自动映射，以便有效地解决装配结构设计问题，这是最大的难题。最后在第三阶段，零部件详细设计阶段，此时零部件之间要求保持相互关联。如何用计算机实现和维护这种关联是Top-Down设计方法所遇到的第四个难题。 要想在产品设计中应用Top-Down设计方法，必须熟练掌握Bottom-Up技术。以三维设计软件SolidWorks为例，必须掌握全部相关零件、装配与工程图设计的方法，必须掌握SW参数化传递原理，具备较强的SW错误修改能力。另外，要求明晰产品的设计流程与参数变更趋势，具有良好的团队整体实力与协同以及优良的软硬件环境。对Top-Down设计方法而言，完美的零件是指零没有错误、便于修改、便于协同；完美的装配是指装配没有错误、条理清晰、配合合理；完美的文档管理是指文档管理具备合理的参数驱动，符合设计、制造习惯。 4Top-Down设计的主要方法 Top-Down设计中的主要方法包括关联设计、布局和主零件法。关联设计的优点在于简单、易学易用，比较基础。缺点在于零部件间关联单向传导，没有规划，不易理解，修改困难。关联设计适用于部件级应用、位置和形状关联简单的情形下。布局分为布局法布局和草图法布局。布局法布局可以直接采用SW的布局命令。其优点在于容易表达机构方案和布局原理。缺点在于块只能点对点传导到单一零件，不能传导到装配体，局限很大。草图法布局的优点在于灵活自由，可以用草图、基准、实体、曲面等多种方式布局，容易将装配布局传导至指定零部件，缺点是过于随意，不可控，无法传导变量，对总工、硬件、网络、文档管理要求太高。布局的适用范围是整机及部件级的应用。主零件法的优点在于能够控制零部件间复杂形状或位置关联，关联传导层次清晰，适用于零部件间具有复杂形状或位置参考的产品设计，比如电子类产品、玩具等。 5Top-Down设计的应用实例 对某零件进行设计时，采用关联设计法和主零件相结合的方法，SW建模+MEGMA铸造分析，铸件缺陷率由10%～15%下降至3%～5%。铸件、砂芯、冒口采用主零件法；其余采用关联设计法。 6结语 自底向上设计方法（Bottom-UpDesign）和自顶向下设计方法（Top-DownDesign）是目前应用较为广泛的两种产品设计方法，其中自顶向下设计方法更为新颖，对各方面要求也较高，企业在熟练应用这种方法后能够大大提高企业信息化水平，提高企业的设计水平和能力，从而能够缩短产品设计周期，提高设计和生产效率，更快地推出新产品。 作者：李健 单位：武汉职业技术学院机电工程学院 产品设计毕业论文:仿生思维的产品设计策略管窥 1国内外研究现状与分析 国内对于仿生学的研究目前主要还是处于一个较为初期的阶段，主要是在机械仿生学和化学仿生学方面开展研究。研究的重心还是针对观察到的生物界的某种生物的特殊能力进行机理分析和模仿。这类例子很多，从陆生动物到水生动物再到飞禽，从两栖动物到爬行动物再到哺乳动物，人们都成功地对各类动物的特有能力进行了机理分析并通过模仿获得这些特殊功能的机理制造出能为人类服务的各类产品，并在实践中得到应用而造福人类。 例如，人们模仿蝙蝠的回声定位功能发明了雷达，模仿蜻蜓的特殊飞行本领发明了空中悬停飞机，模仿壁虎的垂直和倒立爬行机理发明了能完成夹缝清理和户外高楼墙壁清理的爬行机器人，模仿白蚁的巢穴设计了冬暖夏凉的节能建筑。相对国内而言，国外对于仿生学的研究的领域更宽泛一些。在计算仿生学方面取得了一些成果。例如，模仿蚂蚁的找食行为提出了蚁群算法，利用收获蚁的找食行为模式发现了其与互联网协议的高度相似性。另外，一些学者在经济和管理领域也引入了仿生学原理。例如，通过隐喻和类比的方法，将企业或是人类生产活动隐喻或是类比为某种生物的某种特定行为，然后通过学习生物的行为模式来改善企业的管理模式和人类生产活动的模式。 2拟开发的仿生创新设计方法 然而，文献检索发现关于如何将仿生原理用于设计方法的相关研究还很少。与人类相比，其他生物的智力相对较低，可是生物却能利用其有限的思维能力完成人类用复杂计算机系统都无法完成的设计工作。例如，蜜蜂、蚂蚁和很多鸟类能够设计出结构合理、外形精美和用料环保的巢穴，可是它们是如何做到的呢？多年来，人类已经行成了一种固定的认识、感知和思维模式，并且倔强地认为这种思维模式是唯一正确和高效的。然而，事实并非如此，其他生物有其特殊的生理结构，他们获取和处理信息的模式与人类完全不同。他们的设计方法也与人类不同。因此，我们应该首先分析清楚其他生物获取和处理信息的方法，特别是它们与人类的不同点，人类可以向它们学习从中得到灵感。最终，努力构造一种基于以上新的获取信息和处理信息的模式构造一种新的设计方法，以改善传统的设计方法的单一性和刻板化。 在很多国际大公司，例如波音和微软，他们的设计产品设计过程是有明显的阶层特点（Hierarchy），任务层层下放，大系统不断分割，每一组完成某一特定模块的设计工作，最后各个组的工作通过接口连接在一起。传统设计方法已经广泛为人们所接受，形成了习惯思维和思维定式，很少有人再去考虑是不是有其他设计方法和设计组织形式。然而，自然界中除人类以外的其他生命虽然智力都不如人类，但是它们也经过千百万年的进化而得以生存下来，它们进化出了它们特有的生存模式和生存本领。现代设计方法可以从其他生物的生存方式和行为模式中获取设计灵感，开发出全新的设计方法，该设计方法重点在于通过类比或是隐喻方法将需要设计的产品的功能与生物完成的某项任务的过程相对应，模仿生物完成任务的模式来设计产品。下面分别介绍该方法的目标、内容、关键问题、研究方法、技术路线和可行性。 1）仿生创新设计的目标 通过学习和模仿生物的行为模式来设计出新产品造福人类。新的设计方法具有简洁、绿色、环保和可持发展的特点。 2）仿生创新设计的研究内容 确定需要完成的某项任务，例如，需要在浑浊的水域寻找目标。寻找具有类似功能的生物体原形，例如，鲶鱼或是墨鱼的捕食动作。对选定的生物体原形的完成任务的模式和组织过程进行全面分析。运用类比方法，模仿生物的行为模式，给出设计方案。将新的设计方法应用到实际设计中，发挥其效用。 3）拟解决的关键问题 如何建立正确的生物模型以准备描述生物的行为模式，模型中要包括生物的信息传递模式、能量传递模式和机械运动模式。如何利用关键问题1得到的生物行为模式信息来构建新的更简洁、环保和符合可持续发展要求的设计方案。 4）拟采用的研究方法 通过对生物某种行为特性的深入分析，运用三维动画软件模拟生物的行为特征。运用MATLAB软件构建生物行为特征的数学模型。运用比对现有设计方法，开发出新的基于仿生原理的设计方法。 5）拟采用的技术路线 6）可行性分析 仿生学正式提出是在本世纪的60年代，经过50余年的发展已经涉及到很多领域，并在一些领域发挥了作用。形成了建筑仿生学、机械仿生学、化学仿生学和管理仿生学等多个分支。以上研究成果都为我们开展仿生设计方法的研究提供了借鉴和基础理论。相信通过进一步深入分析生物行为特型，并结合过去前人的研究经验，以及生物35亿年进化的成果，我们势必能从这无比丰富的宝库中找到一种区别于传统设计方法的新方法。 3结论 基于生物行为特征，通过对生物行为特征的分析，获取其信息、能量和运动等方面的特性，再通过对生物行为的模拟，形成较为固定的基于仿生学原理的新型设计方法，为设计出更为绿色更符合可持续发展要求的产品提供借鉴。 作者：周祖鹏 莫秋云 蒋占四 单位：桂林电子科技大学机电工程学院 产品设计毕业论文:医疗产品设计对策初探 1医疗产品的情感化设计分析 1．1医疗产品情感化设计的意义 医疗产品作为特殊产品，不同于普通的家电产品，其使用和考虑的对象更广。对于普通产品来说，产品的购买者就是产品的最终使用者;但是对医疗产品而言，是由医院的管理者来购买，由医生和护士来操作，最后由患者来接受治疗。情感化的医疗产品就是要综合考虑到这三者的需求和利益，让产品有效有益的提供服务:使医院管理人员易于安装、维护和清洁，使医护人员觉得他们的工作环境舒适愉快，把更多的精力集中在病人身上;使病人在使用过程中感到安心和放心，尽量让患者乐于接受治疗。 1．2医疗产品用户情感特征 医疗产品的使用者主要可划分为以下几种: (1)医护人员:这类人群在工作过程中常常精神高度集中，不允许有半点差错，承受压力比较大。工作压力对人的心理与生理有一定的影响，这是影响人的动作的可靠性以及效率的一个重要因素。因此，他们希望医疗产品便于操作，界面清晰外，还能给其良好的感受，使用较长时间不易疲劳和厌倦，能激发人舒适愉快的工作状态。 (2)患者:包括儿童、青年、中年和老年四类。每种类人群都有不同的情感特征。但同为患病的弱势群体，疾病的折磨使他们心理脆弱、情绪低落，一些不良的刺激可能引起患者很大的反应。所以，医疗产品的安全性、舒适性对于患者来说更为重要。 1．3病人的心理活动 从生理学和心理学角度来分析，病人属于弱势群体，他们一旦知道自己患了病，在心理上必然有反应，概括起来，病人易于产生抑郁，焦虑，怀疑，孤独感，否认等各种心理活动。病人在患病期间的心理相对来说是比较脆弱的，除了医护人员的心理辅导之外，我们在医疗产品的设计上也应该尽量进行富有人情味的设计，在最大程度上缓解病人的心理压力。 1．4医院环境影响 医疗产品作为一种特殊环境和场合下使用的产品，其设计必然要考虑到它特殊的使用环境。医院是病患生病以后进行检查和治疗的地方，从心理上患者就本能的对医院产生恐惧与排斥感，《住院病人心理健康状况及其影响因素的调查研究》一文中，作者运用医院焦虑抑郁情绪测定表(HAD)、艾森克个性问卷(EPQ)等对综合性医院825名住院病人进行心理健康状况及其影响因素的调查和分析，实验结果发现:影响住院病人焦虑的因素依次为对疾病认知水平低、对诊疗手段恐惧、医院环境不理想、性格内向等因素。由此可见，医院环境也是情感化的医疗产品设计必须考虑的重要一环。 2医疗产品的情感化设计策略 2．1基于医疗产品用户体验因素的感官层面的设计策略 (1)安全可靠感设计策略。 医疗产品是保障人类健康的产品，在感官层面上第一眼就要给人以安全感。安全可靠感设计主要通过产品的形态、色彩、材质等设计语言来实现，但安全可靠语义的传达不仅仅是依靠某个设计元素，而是通过诸多设计元素的有机结合。功能良好、质量上乘，外观感觉舒适安全、整洁干净的医疗产品会给消费者带来积极的心理感受。 (2)形式美感设计策略。 医疗产品作为特殊的产品，一方面产品形态语意的表达要准确、鲜明，符合人们的生理需求，操作方便舒适;另一方面，应重视产品形态对人的情感影响，使形态达到与人沟通和亲和的目的;具体到形态设计上要体现出一种知觉感染力。医疗产品的整体造型尽量采用大曲面、大倒角来实现:大的曲面和倒角一般会使产品显得柔和，具有亲切感，会给医护人员和病人的心理上产生安全感。并尽可能的把机械部件予以隐藏，没办法隐藏的部件可通过产品形态或是色彩使医护人员和病人产生兴趣和安全感。形态比例要协调，外形要规整，面棱清晰，衔接适度，整体形态与环境相融合。医疗产品分为主动使用的医护人员和被动使用的病人，因此在进行色彩设计时要充分考虑两者之间的不同色彩需求，达到和谐统一。医护人员是受过专业训练的群体，具有较高的审美观点，所以在能与医护人员相接触的产品部份，特别是对操控装置和显示面板，要注意色彩的时代感和流行感，使医护人员在身心愉快的状况下工作。病人属于弱势群体，心理因素极不稳定，随时都有可能产生的心理恐惧和不安，因此，在色彩设计的时候要注重色彩的宜人性，来缓解和降低病人的心理压力、不安和恐惧。 (3)材质亲和感设计策略。 医疗产品的材质是用户直接与之接触的部分，因此医疗产品在材料上应力求人性化，以提高产品的“EQ”。材质亲和感设计策略应把材料与人的情感关系远近作为选择材料的重要选评尺度，通过选择合适的材料来增加感性成分，增强产品与人之间的亲近感，使产品与人的互动性更强。在具体设计中可以尝试对产品表面进行合理化处理或是多重材质的复合运用。由爱惜康内镜外科公司设计生产的ENSEAL?G2SuperJawandCurvedandStraightTissueSealers超级颚组织密封枪获得2012年MDEA医疗设计杰出奖，该产品轮廓圆滑流畅、无棱角，整体由大块的白色与灰色和谐搭配，给人一种干净整洁之感;机身由合成材料制作，抓握更舒适;产品操作部由医用工程软塑料制作，明亮、精细，更具有科技感。基于产品外观所带来的美感与安全感，能够使患者的心情放松，对于医生来说，人机化的设计使操作更加精确舒适。整个产品的功能、结构、安全性、美感形成了完美的统一。 2．2基于医疗产品使用方式的行为层面的设计策略 医疗产品行为层面的设计策略主要涉及医疗产品的易用设计、人体工学、人机交互界面设计、用户体验设计等。 (1)易用设计策略。 医疗产品在行为层面上必须是易用的，它应具备以下设计特点:产品是易被感知的;界面是易操作的;外观是可理解的;功能是可拓展的。基于易用设计的这些特点，具体到医疗产品易用设计策略上应注意以下几点:1)建立合适的用户心理模型。我们可以通过在实验或者真实场景中请用户自己体验和被测试用户的语言表或者问卷调查来建立比较准确的心理模型。2)设计符合人操作的逻辑。通过分析用户操作的过程，得出大多数人易于操作产品的逻辑。3)提供一定的语义说明。产品应提供正确的符号和象征，以适应人的视觉理解和操作过程 (2)用户体验设计策略。 产品与用户之间的交互过程决定用户体验，医疗产品的交互过程是一种特殊的双重人机关系，它所面对的是介于病人———机器———医护人员之间的双重人机体验。因此在用户体验设计策略方面我们要用双重人机交互设计策略。1)医护人员与医疗产品的人机体验策略。①显示部位在设计上应力求简洁、直观、清晰，色彩上一般采用低明度、低纯度的中性色为底色和背景。在显示界面设计时，应减少显示的视觉密度，控制好显示界面的视觉平衡性，并要考虑内容的配置与注意容度的保留，适当的留白会使整个界面看起来清楚且美观。②操作部位主要通过手来实现各种控制的，要求手的动作在人机操作中处于方便、安全、舒适的区域。③医疗产品整体协调性，宜人性考虑。医疗产品的造型要具有整体感，空间的利用和布局要合理，局部与整体的风格要一致，在形式与功能上要统一。2)病人与医疗产品的人机体验策略。①造型:病人通常对产品造型更在意，因此要求产品造型符合美学的观点，给人在视觉上有赏心悦目的感觉，同时具有安全感，以缓解病人的心理恐惧和忧虑。②合理选择颜色:主体色尽量选用中性色彩、色彩配置要合理，使医疗器械具有人性化特点。③安全性:医疗器械与病人接触部位要安全舒适，界面要简洁。 2．3基于医疗产品以人为本的反思层面的设计策略 (1)系统设计策略。 医疗产品是由人-机-环境组成的一个整体，关注以人为本的医疗产品设计需要有系统设计策略。系统设计策略的重点在于对医疗产品、医院环境氛围营造等各个环节精心的组织协调。在医疗设计行业具有领导地位的飞利浦公司采用融入式的环境体验的医疗系统设计就是个很好的例子。由飞利浦公司为儿童患者设计的是一台微型的CT扫描仪，与大型诊疗设备具备相似的工作原理。小患者可以选择一个出了故障的玩具，把它放在小型检查台上，并传送到玩具扫描仪中，这时屏幕上会显示出生动的动画，解释玩具生病的原因。通过亲手操作这种玩具扫描仪，患者对检查过程有了较为直观的了解，心理压力能够得到很大程度的缓解。接下来，孩子们可以从一组卡通动画主题的“情绪卡片”中按照自己的喜好选择一张，只需在读卡器前晃动磁卡，整个扫描室的环境就可以瞬间发生改变。每张卡片都与对应的图像和声音数据库相连，娱乐系统在检测到卡片后随即启动相关内容。图像被投影到检查室的墙壁和天花板上，并伴有相应的音乐和声效，专门的照明系统还会为患者带来色彩斑斓的体验，使其全身心地置身于自己选择的环境氛围之中。于是在轻松地体验中进行诊断检查，以往令人恐惧的沉闷的检查过程在不知不觉中完成;而且，由于患者的良好情绪和积极配合，检查结果的准确性也得到很大的提高。 (2)人道主义设计策略。 医疗产品不仅直接关系到人体的健康问题，还必须关注人类情感需求的最高层次:人道主义的关怀。这也是医疗产品的最本质的要求，在反思层面的设计策略需要充分体现医疗产品的人道主义精神。一个长期关注用户使用过程与感受的医疗品牌，在用户长期与产品的感受和体验过程中，人们的反思层面会形成独特的偏爱和见解，因而形成品牌效应，品牌效应是医疗产品对人道主义关怀的最直接结果，它能让病人在情感上得到信赖，引起美好的回忆，放松的接受治疗。人道主义设计策略最直接最有效的策略是以人为本的品牌设计策略。飞利浦医疗自创建以来，在企业文化中一直注重产品的人道主义精神，形成了良好的品牌效应，用户也在情感上、使用上对其充分信赖，它的产品使用户在情感上获得极大的满足。 3结论与评价 目前，国内外关于医疗产品的情感化设计策略方面的研究较少，本文在前人关于产品情感化研究的基础上，结合现代医疗产品创新设计趋势，对医疗产品的情感化设计策略进行了初步归纳与总结，提出了基于情感化设计理论的医疗产品的三个层面的情感化设计策略，为医疗产品设计的情感化提供了一定的理论指导和帮助，希望对我国医疗产品设计师有一定帮助，能提高我国医疗器械产业竞争力。但情感化这一课题对研究者的哲学、心理学等相关知识储备的要求甚高，笔者虽竭尽所能，但由于实践积累不足，导致论文研究尚处于比较浅显的理论层面，在研究深度上有很大欠缺，希望在以后不断的设计实践积累过程中，能更深刻的体会与完善医疗产品的情感化设计策略。 作者：王凯 单位：广东工业大学 产品设计毕业论文:特色产品设计中符号学的适用性 1蒙古族元素及符号学理论 1．1蒙古族元素 蒙古族元素可以大致分为:蒙古族文字、蒙古族装饰花纹、蒙古族服饰、蒙古族音乐舞蹈、蒙古族建筑、蒙古族家具等。这些蒙古族元素在现代设计中经过一些创意加工可以运用在各个领域，它不仅体现了人们的审美情趣，更是对一个民族的推广和传承。如果运用好这块具有文化价值、历史价值和艺术价值的瑰宝，那么所做出的设计就既具有民族特性又具有现代风格。 1．2符号学理论 行为符号学理论把符号分为语构学、语义学和语用学。语构学是研究符号造型构成要素与符号材料之间的关系;语义学是研究符号与符号意指对象之间的关系;语用学是研究符号与使用者只见到关系。通过对蒙古族元素的符号学概括，基本可以分为形态符号、材料符号、装饰符号。其中形态符号包括点符号、线符号、面符号和体符号。材料符号包括木材符号、布料符号、金属符号和石材符号。装饰符号包括图案符号、装饰线脚符号和装饰构建符号。 2运用符号学理论提取蒙古族元素 以蒙古头盔为参照物运用符号学的原理提取出的蒙古族符号元素，进行蒙古族特色产品的设计。首先明确研究对象是蒙古头盔，研究方法是符号学方法。对蒙古头盔的形态、结构、材料、装饰和造型等进行分析。研究以上各方面所对应的符号形式，总结蒙古头盔在符号学意义上的构成要素和特征。 2．1蒙古头盔的结构符号 结构符号一般是指物质条件，即结构上的受力构件。由于蒙古头盔的结构大多数具有自身独立特性，也就是说结构本身就是形态;同时由于蒙古头盔的自身特点，这种结构符号也具有装饰和象征的特性。 2．2蒙古头盔的形态符号 (1)点符号:点符号主要集中在头盔的顶部，它既是结构的表现形式又是装饰功能的主要体现。 (2)线符号:线符号既体现在蒙古头盔的外轮廓线，又表现于图纹的装饰部分。 (3)面符号:面符号可以是一个个体或者一个空间，整个蒙古头盔就是一个面符号，可以直接提取作为产品造型的特征符号。 (4)体符号:体符号是由多个部件组合成的。蒙古头盔整体是由帽顶、帽檐、帽遮和帽体组成。蒙古族头盔体符号的恰当选取，可以有效地体现民族特色与现代产品的有效结合。 2．3蒙古头盔的装饰符号 蒙古头盔中的装饰符号种类繁多，形态符号和结构符号本身就起到了装饰符号的作用，图案装饰符号更是深刻体现时代文化的内涵，但这些装饰符号也决定了头盔的整体风格。蒙古族头盔在不同时期受不同文化的影响，其形态有一定的变化，特别是蒙古族头盔上图案风格特征。蒙古族独特的苍狼、白鹿图腾信仰和尚武豪迈的性格特征是早期蒙古头盔的表现图案装饰符号;到后期，随着藏传佛教文化的传入，蒙古头盔的装饰图案又出现一些与藏传佛教有关的图案。总之不管是图腾图案还是宗教图案，所有头盔上的装饰符号都是具有吉祥和象征的意义。 2．4材料符号 金属符号:蒙古族头盔的材料取决于用途，头盔的用途是在战斗中起到保护头部的作用，所以要求其材质必须坚硬。一般的蒙古头盔都是由金属材质和皮革材质组成的。绳材符号:蒙古头盔的绳材符号主要是辅助头盔固定在头部上。 3蒙古族元素符号在现代灯具设计中应用 头盔是用于使头部免受伤害的一种单兵防护装具，历来为各国军队所重视。中国古代称为胄、首铠、兜鍪或头鍪。蒙古族作为英勇善战的少数民族，头盔是特征文化表现的重要符号。通过以上对蒙古族头盔符号元素的提取和概括，设计出既保持原有灯具的特征又融入蒙古族头盔元素的现代灯具。以一个具体的蒙古头盔为参照点，从结构形态符号上来说，这个头盔的形态完全可以作为一个灯具的灯罩部分，但是并不能突出特别浓郁的风格特色，所以要对这个蒙古头盔进行元素提取再做整合变形。该头盔分为上中下三部分，想从整体改变其形态又要保留部分特征，就要做到有取有舍，本方案保留该头盔上中下的结构特征，增添了装饰图案形态特征。这样既保持了头盔的部分元素又使其具有浓郁的民族特色。 形态符号主要是在体符号丰富的造型形态和线符号的装饰得以体现的，从点、线、面、体的符号分析上总结出蒙古头盔和现代灯具都具有一个共同的内部空间形态，保护比较重要的部分。从装饰符号方面来讲，不管是蒙古头盔还是现代灯具都会有一些花纹或者有吉祥寓意的图案或者有象征意义的图腾，起到点缀装饰或者民族信仰的作用，本方案就是采用具有蒙古族风格的图案作为灯罩上的图案，而底色采用了蒙古族代表性的色彩蓝色，更加凸显出蒙古族特色的现代产品设计。材料符号选用金属符号，既忠实于参照物的材料符号，又符合现代消费者的审美需求。综合以上几点，总结蒙古头盔和现代台灯的相似性，既保持原有灯具的特征又融入蒙古族头盔的元素，设计出一款具有蒙古族特色的现代灯具。 4总结 社会的发展必然会推动设计的不断创新，随着人们对民族意识的不断提高，宁静祥和的蒙古族元素为现代设计提供源源不断的灵感。蒙古族元素种类繁多且实用功能强大，其工艺造型简洁自由，在蒙古族特征元素的提取过程中需要取其精华去其糟粕，运用符号学理论对蒙古元素分析，在不同领域中作为设计素材进行创新，从而形成民族传统和现代时尚相结合的蒙古族特色产品。 作者：侯晓鹏 杜丽 单位：内蒙古科技大学艺术与设计学院 产品设计毕业论文:机械产品设计中开放式循环系统的运用 1开放式循环系统应用的特点 集约型经济增长方式是机械制造自动化发展的必然趋势，并且受到社会主义科学发展观的先进指导，对机械产品加工发挥了重要的推动作用。开放式循环系统是集约型经济的典范，涵盖了集约型理念及机械制造业生产的诸多要素，研究这一新产业模式必然有助于机械经济体系的优化改革。开放式循环系统应用于机械制造业生产，其基本内涵主要包括： （1）开放性。 经济全球化环境下，机械制造业产业经营不再局限于国内，国际市场应当是本国机械制造业开拓的主要方向。这就要求企业制定产品制造方案期间，以国际销售质量标准为总指导把产品“做精、做细”，实行开放式的加工制造策略。另外，机械产品设计与制造加工阶段所用的工艺方式也要进行更新调整，根据不同产品销售对象设计出相匹配的产品形式，以满足采购方购买产品的质量标准。 （2）经济性。 引入先进的循环系统辅助机械产品设计与制造，所创造的经济收益额度也是相当可观的。基于开放式循环系统的产品制造，既降低了原始物料的生产投资，也引入了国际市场上推广的新产品形式，这些都帮助本国企业产品增强了其市场销售的竞争力。借助新型机械制造业系统也可自动化计算企业生产的盈亏情况，督促经营者及时调整产品生产方案。假设：企业产品销售单价为p，销售量为x，企业产品销售为y；企业的固定成本为a，单位变动成本为b，企业总成本为c； （3）循环性。 机械产品设计与制造所用原材料的种类复杂，许多原材料均能够重复处理应用，循环性是开放式循环系统的另一大特点。可持续可持续发展观也提出资源循环利用的先进指导，号召机械制行业从事生产加工活动时注重资源的高校利用。企业根据机械产品设计与制造剩余的原物料，经过二次处理后循环利用，既降低了原材料成本资金的消耗，也提高了物质资源、人力资源等方面的有效利用率。 2开放式循环系统应用于机械产品设计与制造研究 科学技术是先进生产力的主要来源，任何一个企业掌握先进的科学技术均有助于日常生产效率的提升。开放式循环系统推广应用之后，企业必须要设计出符合开放式系统运行要求的技术方案，以辅助机械产品设计与制造的顺利实施。虚拟现实与仿真是开放式循环系统运用的关键技术。通过建立数字化操作平台改革产品制造方式，引导机械产品设计、制造朝着“自动化、智能化、一体化”的发展趋势升级调整。 （1）设计模块。 机械产品不同于其它产品范畴，其在生产制造前期需要经过严格的设计处理，只能选择最优方案投入到实际生产活动中，这是由于机械产品种类繁多、功能不一、结构复杂等特点决定的。虚拟现实与仿真配备了设计模块，用户只需将产品需要控制的参数标准输入系统，即可自动生成二维、三维等数据模型，如图2所示。根据模型分析所得的产品制造方案进行全面性的工艺研究，从而为企业提供出“质量最优、效益最优”的双优制造模式。 （2）传输模块。 创设虚拟现实及仿真作业平台，必须要借助传感器完成各类数据的传输，如图3所示。确保生产信息能够及时地传递给生产人员。现代传感器主要是指用户与虚拟环境的接口，一方面接受用户的操作并将其作用于虚拟环境，另一方面将操作结果以综合形式反馈给用户，使用户形成对虚拟环境的感知。如：产品制造流程运行时，经过传感器模块把机械产品重要的参数传输给制造人员，引导其严格按照标准进行加工处理，使成品质量符合图纸设计的规范。 （3）检测模块。 自动化是机械产品设计与制造发展的一大趋势，开放式循环系统用户操作将面临各种复杂信息的处理，强化生产信息的检测是必不可少的。虚拟现实与仿真系统设置检测模块，可科学地辨别机械制造业数据的准确性。如：检测分析由传感器模块接收到的数据信息，并将其转换为系统操作指令传输给控制模块操控虚拟环境，使机械产品实现了“边加工、边检测”的局面。无论是成品、半成品或在制品，均可利用检测模块识别最终的质量。 （4）控制模块。 所有机械产品的制造流程都是有控制模块完成，这是仿真系统的核心部分，既可以仿真控制虚拟环境以应对用户操作，又可以将虚拟环境的反馈通过反馈模块控制传感器使用户获得仿真体验。为了减少产品制造的物资消耗量，降低企业生产加工的成本耗资，需利用虚拟现实与仿真技术进行加工模拟。生产人员向虚拟系统发出操作指令，自动选取不同的制造加工工艺，详细地判断各种制造方案的成本投入、物资消耗、操作难度等标准，筛选出最优制造方案且完成自动化加工控制。 （5）反馈模块。 虚拟现实技术融合了人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制等多个学科知识，属于一个系统性的产品加工制造过程，符合了开放式循环系统的运行特点。除了在机械产品设计与制造流程里发挥出传输、检测、控制等功能外，虚拟系统也具备了分布式信号反馈功能。主要把实际生产中遇到的问题如实地反馈给生产人员，以促进制造工艺的优化改进。如：反馈模块能够接收来自控制模块的处理信息，为广大企业用户提供与产品制造相关的反馈服务。 3高科技系统应用的注意事项 新型系统用于机械产品设计与制造具有科技创新的价值，其彻底改变了传统手工绘图、编程、质检等方面的缺陷，以机械制造技术为核心创建了新型的生产方案。开放式循环系统是基于电子信息技术、机械制造及其自动化技术等共同创建的新模式，推广高科技系统加快了机械产品设计与制造的一体化流程。由于开放式系统与机械设计系统之间的独立性，实际使用阶段还要考虑循环系统开放式控制的技术要求。 （1）技术创新。 考虑到开放式循环系统的诸多优势，以及机械产品自动化加工的必然趋势，选择新型生产系统辅助产品制造是企业可持续经营的基本保证。随着国外采购客户的增多，机械制造业生产制造更应注重产品质量的“高标准”，必须充分发挥开放式循环系统的优势，借助虚拟现实与仿真技术的多项模块，编制科学可行的产品加工工艺。例如，CAD/CAM等技术辅助机械产品的设计、制造，三维建模技术辅助机械产品设计方案的演变模拟，这些都是开放式循环系统应用需要采用的技术。 （2）设备创新。 机械产品设计与制造是一项复杂的技术活动，由于从手工绘图设计转变为软件制图设计，机械产品加工工艺均发生了明显的变化。未来机械制造业要考虑设备技术的创应用，手动式机床必须被数控机床所取代，再配备开放式循环系统才能发挥出最大的生产价值。数控设备是机械制造自动化的主要工具，涉及到数控机床、加工中心、数控刨铣等应用。开放式循环系统指导下，需把计算机控制平台与机械产品设计联合起来，创建远程式生产控制系统，对X、Y、Z等三轴的工作坐标精确划定。 4结论 总之，机械经济对国民经济收益具有极大的影响力，也是带动其它两大产业结构发展的有利因素。机械产品设计与制造方案是行业开发产品的研究重点，其必须要以高科技系统作为前台支撑，才能挖掘出更多优越的生产工艺方案。面对经济全球化创造的机遇与挑战，国内机械产品制造企业必须积极引入开放式循环系统，辅助机械产品设计与制造方案的顺利实施。借助于虚拟化操作系统详细地分析产品结构，对其中反馈出来的问题给予有效的改革指导，促进企业在设计方案、生产工艺、产品质量、制造成本等方面实现优化升级。 作者：焦斌 单位：郑州航空工业管理学院 产品设计毕业论文:金融产品设计中测试的必要性 1测试的含义与种类 测试是银行业乃至整个金融行业面临的最大挑战之一。测试有很多种类，包括性能测试、压力测试、功能测试、容错测试、界面测试、安全测试等等，每个测试类型中都有自己的测试方法，比如白盒测试、灰盒测试、黑盒测试等，测试人员运用这些测试方法保证金融产品能够正确满足客户的需求、产品设计流程的正确。但是谁负责承担测试角色，是设计出产品的开发人员，还是产品的项目经理，还是具备计算机基础知识的测试人员，或者说金融背景出身的业务人员等？这些一直是学者们讨论与争论的焦点，本文将从实际业务的角度和定性分析的角度探析独立测试的重要性。 2第三方机构独立测试的重要性 所谓的第三方机构独立测试，就是指在测试过程中扮演测试角色的人员是由经济和管理上独立于开发机构的组织进行的。他们在经济资源和测试工作上不受开发机构的控制，而是单独的职能部门，专门负责产品与产品关联性的测试工作，因此他们测试的结果往往更具有客观性和可靠性，具有其他机构担任测试角色时所无法比拟的优势。 第一，独立的第三方测试机构是由专门的测试队伍构成，其目标就是为了在投产前发现产品缺陷来进一步提高产品的质量。早期开发人员在设计产品的同时会兼顾测试的角色，他们不单是程序编码人员，还是程序检测人员、程序维护人员等，这种多重身份不仅会给程序员增加工作负担，还会使他们的目标变得矛盾而不可协调。作为开发人员总是希望自己的产品是优良的、无缺陷的、能够满足用户需求的；但是作为程序检测人员总是希望自己能发现更多的缺陷，产品的设计过程是有漏洞的。如果程序员既承担开发的角色又承担测试的角色，则其目标难以统一并且不协调，既希望自己的产品是完美的又希望测试过程能发现更多的缺陷，最终的结果难免会出现偏差，工作目标变得矛盾而不统一。所以，研发人员开发出的金融产品，不应该由自己负责测试工作，而是应该由专门的测试人员测试，这样测试的目标不再是矛盾而不可协调的，而是希望在测试的过程中暴露出产品更多的缺陷与漏洞。 第二，金融产品的使用用户分类繁多，比如按资产规模、受教育程度、风险偏好程度分类等等，不同类型的客户对产品的需求是不统一的。比如：风险偏好高的客户会偏向于风险高的金融产品，而风险偏好低的客户会偏向于风险低的金融产品；对于资产规模较高的客户可能偏向理财产品(增值产品)，而资产规模较低的客户可能偏向于基本的储蓄产品(保值产品)。多样化的客户群体、多样化的产品需求下，如果开发人员既设计金融产品又测试软件程序，测试任务不但繁重，而测试的重点可能会在程序的代码编码上，设计出的产品难免功能单一化、简单化。相反，如果测试由独立的第三方机构测试，测试人员的重点就放在测试工作上，从客户的角度出发去验证产品是否符合自己的要求，从柜员的角度出发验证产品设计流程是否合理。而测试员作为产品最直接的体验者，在测试的同时体验产品的功能，再将体验结果反馈至开发人员，比如产品界面展现是否合理、用户操作是否方便等。 第三，测试参与人员角色的多样化，意味着测试人员在测试过程中应该做到测试与业务融合。最初开发人员担任测试人员，其专业背景比较单一，可能局限在计算机专业，导致对产品的业务背景与设计原理了解不是很透彻。而如今参与测试的人员专业背景越来越多样化，包括金融相关专业、计算机相关专业、会计相关专业等。在测试的过程中，由这些具有多样化专业背景的测试人员测试，可以拓宽思路，设计出更多有实际意义的测试案例，测试案例也可以更加贴近真实的业务运用。相反，如果由程序员担任测试角色，其专业知识可能局限在计算机知识，而不了解产品背后真正的含义，在这样的情况下，测试只能从代码的正确性验证产品的质量，而不能更好地站在使用者的角度去检验金融产品功能是否正确。 第四，由于第三方测试机构在其经济和管理上具有独立性，所以可以充分发挥自己的测试角色，对产品以及产品之间的关联性做出验证。在产品设计成功后，测试人员应该尽早介入测试工作，了解项目的需求说明书。测试方法可以简单地分为静态测试、动态测试，而静态测试贯穿在整个测试过程中。在项目启动前期，测试人员应该认真审查项目的文档资料，其中包括软件需求说明书等，在分析文档的过程中，应当注意文档设计思路是否正确、是否有遗漏的地方，而测试员还可以在这个过程中提前学习项目的流程，包括项目中新加功能、删除功能、修改功能，这些都是在测试中需要特别注意第地方；动态测试，是静态测试的补充，在测试过程中发挥极其重要的角色，指的是通过运行软件程序来验证产品的质量。在动态测试过程中，独立的测试人员可以发挥自己的想象设计多样化的测试案例，测试中可以用等价类划分法、边界值分析法、错误猜测法等去验证产品设计的正确性。比如存款金额输入项，在测试过程中开发人员可以输入负数(边界值法)或者特殊字符，验证程序运行过程中是否有正确的提示。 3结语 软件测试保证产品的质量，而专业的测试是提升软件质量的重要手段，也是金融业防范风险的重要途径。承担软件测试角色的人员，应该是第三方专业化的测试团队，在经济与管理上独立于开发机构，充分发挥自己的测试角色。不但可以在测试过程中利用多种测试方法如静态测试、动态测试、功能测试、性能测试、压力测试、容错测试等，保证产品的质量；还可以从产品使用者的角度验证产品是否满足需求；同时对产品设计提出优化与建议反馈至开发部门，在开发部门的再次设计与修改后，再对产品做出功能性验证。在这种循环模式下，开发人员与第三方测试机构既是相互补充也是相互制约的，这种彼此制衡的关系不但有利于产品的稳定，还可以提升产品的质量甚至提升客户的满意度，让金融行业的创新与稳定都得以保证。 所以测试的角色应该由第三方独立机构扮演，利用他们资源上、专业上、技能上等方面的优势，设计出更多精细化并且符合业务场景的测试案例，并及时将测试情况反馈至开发部门进行维护与调整，以此保证金融产品的质量与稳定性和灵活性。 作者：陈林轶 兰秋颖 单位：中国工商银行数据中心(北京) 产品设计毕业论文:冰雪体育旅游产品设计管窥 1辽宁冰雪体育旅游产品现状 冰雪是我国北方独有的一种自然旅游资源。近年来，北方充分地利用冰雪，将其作为冰雪旅游的基础而进行开发，进而成为一种新型的旅游形式。冰雪旅游以其丰富多彩的内容，新颖多样的形式满足着人们日益增长的物质文化生活需求，使人们在这独特的旅游过程中，感受与体验着冰雪世界所带给人们惬意。冰雪体育旅游是冰雪旅游的重要组成部分之一。冰雪体育旅游是人们在旅游中借助冰雪所作的各种身体娱乐、身体锻炼、体育竞赛及体育文化交流等。冰雪体育旅游具有较强的参与性、刺激性和挑战性。辽宁地处我国的东北，现有17座滑雪场，占地111万平方米，主要有沈阳棋盘山冰雪大世界、沈阳白清寨滑雪场、沈阳东北亚滑雪场、辽阳弓长岭滑雪场等。 由于辽宁省内除了沈阳白清寨滑雪场拥有可承办大型冰雪体育赛事的条件外，其他雪场规模普遍不大，雪道长度和宽度达不到标准，设施不够完善，因此，普遍开展的是娱乐性冰雪项目，如滑雪、滑冰、冰车、冬泳、雪上摩托、冰陀螺、冰滑梯、冰上摩托、卡丁、爬犁、雪地滚球、驯鹿拉雪橇、雪雕、冰雕等，不同雪场的项目内容基本上大同小异。从中可以看出辽宁省目前的冰雪体育旅游产品与其他地域类同，缺乏独特性，如此很难吸引大量游客的到来，而且与吉林省、黑龙江省这些冰雪旅游发展历史较久，冰雪体育旅游开发体系较为完善，已形成良好口碑且有很高知名度的地区无法抗衡。因此，只有立足市场，充分利用冰雪的满文化特征，打出冰雪体育旅游的文化品牌，设计独特的、极具文化特色冰雪体育旅游产品，才能成功地吸引旅游者。 2满族文化特色冰雪体育旅游产品设计原则 2.1文化性原则 在设计满族文化特色冰雪体育旅游产品的过程中要坚持文化性原则，充分体现产品的满文化特征，才能够在众多现有的冰雪体育旅游产品中脱颖而出，吸引更多游客前来。一方面，要对冰雪体育旅游产品的自身进行满族文化特色的包装与融合，东北的诸多冰雪体育旅游项目均是源于满族先民冬季的生活需要、休闲娱乐以及满族儿童于冰天雪地中的玩耍与嬉戏，从本质上就有一种满族文化的特性蕴藏在其中，且这种文化性是任何其它产品所不能复制的。在开发与设计满族冰雪体育旅游产品过程时要始终贯彻文化性原则，不断挖掘其深层文化内涵，赋予旅游产品的满文化含义。另一方面，对展示和呈现满族冰雪体育旅游产品的外部环境的设计，同样也要坚持文化性原则，为满族冰雪体育旅游产品营造浓厚的满族文化氛围，使前来的游客在冰雪体育旅游中感受极具满族风情的冰雪文化，使满族冰雪文化成为辽宁冰雪体育旅游的亮点，以吸引游客前来体验。 2.2创新性原则 在进行满族文化特色冰雪体育旅游产品设计时还要遵循创新性原则。将满族特色文化融入冰雪体育旅游产品之中本身就是一种思想上的创新，但也不能原原本本地复原传统。由于现在旅游市场上所推出的冰雪旅游产品具有趋同性，基本上都是从休闲型、节庆型、观光型、赛事型等角度开发设计冰雪体育旅游产品。长此以往，游客就会逐渐对这些旅游产品失去兴趣。设计具有满族特色并能够与现代冰雪文化相融合的冰雪体育旅游产品，推出具有新意的、新颖的、极具满族冰雪文化特色的体育旅游产品，满足冰雪体育旅游市场及游客所需求的新、奇、特，与其他地区现有的冰雪体育旅游产品区分开来，树立辽宁满族文化特色冰雪旅游的品牌，满足游客的猎奇心理。 2.3参与性原则 满族文化特色的冰雪体育旅游产品在具有文化性与创新性的同时，还要具有较好的参与性，能够调动广大游客参与到其中，形成良好的互动关系，使来到辽宁进行冰雪体育旅游的旅游者能够在融洽愉快的氛围中尽情享受其特色旅游产品所带来的另类体验。这就要求在设计满族文化特色冰雪体育旅游产品的过程中始终要坚持参与性原则。游客可以通过对满族文化特色冰雪体育旅游产品的体验，体会到团队合作以及竞争所带来的乐趣，给他们带来不一样的旅游体验，并在心目中留下深刻的印象。不仅如此，随着极具参与性的现代化满族文化特色冰雪体育旅游产品的投放市场，还可以对辽宁周边居民的冰雪体育旅游印象进行更新，提升周边居民的广泛参与度，进一步开发冰雪体育旅游的本地市场，使辽宁的冰雪体育旅游得到更好地发展。 2.4趣味性原则 游客进行冰雪体育旅游就是为了在游玩过程中收获快乐、愉悦身心，获得美好的体验。为了满足冰雪体育旅游市场及游客的需求，除了遵循了以上三项设计原则外，还要坚持趣味性设计原则。在提高游客参与性的同时还能增强产品的趣味性，使参与其中的旅游者感受到满族人那种质朴的民风以及充满激情的拼搏精神，体会最纯粹的欢乐，使人们能够在运动体验过程中感受到欢愉，在收获健康的同时体会当地的特色冰雪文化，获得更高层次的精神满足。满族文化特色冰雪体育旅游产品所遵循的趣味性设计原则可以让人们在游玩过程中自然而然地获得美的体验，使之身心愉悦的同时满足旅游市场和游客对于增加产品趣味性的要求。 2.5环保性原则 随着人们环保意识的加强，人们对环境保护问题也愈加重视，使得环保理念成为冰雪体育旅游产品设计开发所要考虑的因素之一。因此，在设计冰雪体育旅游产品时还应该遵循环保性原则。值得一提的是满族文化特色冰雪体育旅游产品的开发及使用本身就具有一定的环保性，十分符合现代人对于环保的要求以及环保性原则。因为其产品的开发使用不会对场地、设施设备、技术指数和人员有太多要求，这也就意味着对周围环境不会产生过多影响，不会造成对自然旅游资源及能源的过度浪费，做到真正意义上的环保，实现经济效益、社会效益和环境效益的协调统一。 3满族文化特色冰雪体育旅游产品设计 着眼于满族文化特色，是因为文化是旅游的灵魂，只有给辽宁冰雪体育旅游以文化定位，才能增强冰雪体育旅游产品的市场竞争力，才能利于满族冰雪体育文化更好的传承和发展。我们认为将满族文化作为打造辽宁地域冰雪体育旅游转型升级的文化内动力，并最终将其确定为辽宁省冰雪体育旅游的特色定位，设计开发出新颖独特、参与性、趣味性兼具的满族文化特色的现代冰雪体育旅游产品以吸引旅游者的到来，不断研究挖掘满族文化的深层内涵，将其作为辽宁冰雪旅游业的核心竞争力，打造辽宁满族文化特色冰雪体育旅游品牌。结合辽宁冰雪体育旅游产品现状，在进行冰雪体育旅游产品设计时要因地制宜，立足满族文化特色，充分发挥辽宁省的资源优势，同时还要注意不断优化产品结构，推出特色鲜明、凸显满族文化特色、经济和环境协调可持续发展的高品质冰雪体育旅游产品。根据上述分析，遵循冰雪体育旅游产品设计的原则，设计如下类型的冰雪体育旅游产品。 3.1竞技娱乐型冰雪体育旅游产品 随着时代的发展，休闲娱乐是人们参与冰雪体育旅游的主要目的，在娱乐中附加一定的竞技性，更能提升娱乐的程度。因此，在满族文化特色冰雪体育旅游产品设计中，要求在凸显满族文化的基础上加入娱乐、竞技元素以增强游客的参与性。在繁多的满族体育运动中狩猎无疑是典型的代表，但是不能照搬其模式，要进行加工改良，设计成为针对大众可以普遍操作的简单模式。同时可以将“猎物”的制作工艺进行创新，使用藤编技艺将其制成各种“猎物”，让游客在活动过程中体会到满族先民狩猎的生动场景，在冰天雪地中获取“猎物”享受运动的快乐，收获的快乐，做到竞技与娱乐共存。不仅如此，在运动中还可以进行团队合作意识的培养，增加成员间的交流与沟通，促进友谊。将这种带有满族文化特色的新型冰雪体育旅游产品推广到滑雪场，组织游客进行参与，还可以将其运用到学校或企事业单位的冬季素质拓展活动之中。同时滑雪场可利用现有资源开展雪地射箭比赛，抽冰猴比赛，雪爬犁比赛、雪地走比赛等娱乐竞技活动。这些活动简单易学，具有很强的操作性和易组织性，可以随时组织广大旅客参与其中。 3.2刺激冒险体验型冰雪体育旅游产品 满族是一个勇敢的民族，因此满族文化又被烙上了骁勇善战的印记。在设备设施较完善，拥有专业从业人员的雪场开展冬季森林穿越、越野滑雪、仿满族战场的cs等活动。其中仿满族战场版cs可以将迷彩服装改换成清朝满族士兵所着服装，这样可以让游客体验当时满族官兵在冰天雪地中作战的情境，而且cs本身就是一项集刺激冒险于一体的运动。参加这种新型刺激冒险运动的旅游者可以体验到满族先人的争战场景，是一项集休闲性、参与性、娱乐性以及满文化体验于一体的冰雪体育运动，而也正是现今冰雪体育旅游市场尚未进行开发的，应该以其为突破口，使其成为极受欢迎的满族文化特色冰雪体育旅游产品。 3.3观赏艺术型冰雪体育旅游产品 满族传统的冬季体育运动———冰嬉具有很强的可观赏性和文艺性。我们认为可以在适当的地点组织排练、展示这一大型冰上表演，可以使游客在视觉上感受浓郁的满族文化风情，丰富冰雪体育旅游产品的类型，为游客和民众献上一道视觉饕餮盛宴。与此同时还可以加入一些现代冰雪艺术的元素，如冰上舞蹈、冰上体操等等，体验具有满族文化特色的新型旅游产品。如此可以使冰雪体育旅游者在体验满族冰雪文化的同时从视觉上享受古代满族的冰雪运动盛况，加深游览体验，对满族文化特色冰雪体育旅游留下深刻印象，提升辽宁冬季特色旅游形象在广大旅游者心目中的地位，树立辽宁满族文化特色冬季旅游的品牌。 3.4开发冰雪旅游附带产品 在满足游客需求、完善雪场相应基础设施的基础上，还可以在滑雪场销售一些与满族传统冬季体育运动有关的造型玩偶、图画等工艺品，或者组织游客进行现场性的给泥塑涂色、剪纸、制作、品尝满族食品等活动。这样不仅可以增加旅游收益，还可以调动旅游者的参与积极性，进行互动，打破游客到雪场仅是进行冰雪运动的单一活动模式，打造一条完整的辽宁冰雪体育旅游产业链。 4结语 坐落于祖国东北的辽宁，应充分利用其自身的地域、历史、文化等优势，以市场为导向，坚持文化性、创新性、趣味性、参与性、环保性的原则，设计出系列的具有满族文化特色的冰雪体育旅游产品，为游客设计极具满族文化特色的冰雪体育旅游“盛宴”，打造“冰雪旅游第一站”，树立辽宁冰雪体育旅游的文化品牌。 作者：蒲玉宾 姜娟 胡雁 单位：沈阳体育学院 产品设计毕业论文:探微材料的发展对产品设计的影响 1原始材料局限下的设计 在“刀耕火种”的原始时代，人类开始使用了第一把工具。这里所说刀，就是人类所加工的第一种材料，石材。在使用这之前，人类还仅仅局限在使用一些天然的木石作为工具。但随着人类的发展，人类智商的提高，天然的木石已经无法满足原始人的一些狩猎、刀割的需要。于是人类第一次动手加工了第一把刀。这也开创了人类对与工具对于产品以至于材料的依赖与相互发展的关系。在石器时代，石器所做成的工具也在一步步的精细。虽然设计的概念并不存在。但是，设计本身已经作为一种行为，融入到人类在对工具的加工生产之中了。如果以现在产品设计的概念来套用当时原始人类的行为的话，当时的设计方案，是被材料所局限的。当时所创造出的石器工具，以材料作为限制，却以人的需求所为导向。伴随着人类对于大自然的进一步探索，人类又接触了另一种材料———铜。也就迎来了所谓的青铜时代。青铜的装饰品，祭祀品还用武器，都被大量的生产制造。 中国作为一个代表，在青铜器的加工生产使用上，可以说是空前的。从另一个角度来说，当时是因为材料的扩充，才形成了所生产出的物品的增多。陶、瓷、木材、竹材也是中国传统文化下应用非常广泛的传统材料。陶器喝瓷器，是中国文化中非常具有影响力的一部分。从最初的陶器制成的一些钵盆开始，对于材料的使用逐渐延伸到审美的高度。瓷器就是中国人对材料的巧妙加工而成。它的发展，延伸向更高的高度。它逐渐摆脱了实用性，讲材料按照工匠的设计意图，加工生产成一些具有极高审美价值的艺术品。而明式家具是中国家具史上独领风骚的一支。家具的原料都是一些硬木原木，这样在材料本身的美感上，工匠师才能运用他们独具的匠心，灵动的巧手创造出如此流芳千古的明式家具。纵观历史发展，人类对于物品的设计与创造，无不是在当时材料发展的基础上发生和发展的。 2现代材料出现后的设计 那么在现代，一个设计被单独提出并高度重视的时代，又是哪些材料为设计师所用却又制约着设计的高度呢。 2．1金属材料 金属材料已经不仅仅对于设计而是整个社会构架的物质基础。钢筋混凝土，已经成为像上海这样大城市的根基了。那么金属对于整个世界发展的功劳是巨大的。它不同于古时的青铜和铁器，这些被现代社会充分利用的金属，是经过现代人类的提炼、加工、合成而成。它具有多种多样的类别千变万化的特性。金属分为黑色金属喝有色金属。黑色金属包括纯铁、碳钢、合金钢、铸铁，都可以称为钢铁材料。这些材料组成了工业的基础。钢材，包括型钢，钢板，钢丝，大量运用于工业生产。不锈钢也成为在设计家用等各种产品时必不可少的材料。有色金属包括铜铝镁等金属以及它们的合金，有着更旷阔的应用范围。从日常生活中的一些厨具首饰电脑，到工业用的合金材料，有色金属已经是遍布各个角落了。 2．2塑料合成材料 塑料材料的发现可以说是最伟大的发明之一，尽管也有些应用造成了人类的困扰，但它的功劳是任何材料的无法代替的。塑料是一种有机高分子材料，使在合成树脂中加入填料，增塑剂，色料等添加剂，经过加工而成的塑性材料，或经过固化交联形成的刚性材料。人们对塑料非常熟悉，因为它有着其他材料无法替代的优点，从而设计师在设计中大量的运用到了塑料，进而使人们才有可能与塑料充分的接触，所以又反向促成了人么对它的熟悉。那么也可以说由于塑料材料的出现与不断的开发，设计师才能利用这种材料的特性设计出新产品。这些产品可能是重量上的改进，也可能是功能上彻底的革新。那塑料究竟占据了怎么样的地位。可以想象一下如果我们现在身边的所有塑料都变成金属，那么我们的生活将会沉重多少倍啊。即便是用木材替代，也会让便利的生活大打折扣的。将不再存在一元钱一瓶的矿泉水，没有方便携带的塑料椅子，没有塑料牙刷，没有方便的绝缘材料，设计师可发挥的空间也大大的缩小了。苹果公司1998年的iMac，从商业上来说是一次巨大的成功，为苹果公司转亏为盈。隐藏在商业成功的背后，却是设计上的突破。半透明的机壳，给人们带来了从未体验过的视觉冲击，从而引发的一种对新潮的生活方式的向往。这种消费者的拥簇是由设计师创造的。但从另一方面来说，也是这种材料以及一种全新的应用方式的诞生所孕育的。 3当下由材料引发的新设计 谈到当下的设计，我们会立刻想到新技术对设计的影响。从互联到物联，ipv4到ipv6，云计算，这些新技术新概念的提出，是设计的推动，也推动着设计。这一切创新，都要基于一个共同的载体与材料。现在最引人注目的新材料之一当属OLED。OLED全称OrganicLightEmittingDisplay，即有机发光显示器，在手机上的运用属于新突显的种类，被誉为“梦幻显示器”。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。新材料与新产品是在这种相互作用的关系中发展的。设计通过概念的设计给材料的发展指出方向，而新材料的发现有给设计提供更大的空间。 4总结 新材料与新产品是在这种相互作用的关系中发展的。设计师通过设计理念给材料的发展指出方向，而新材料的发现又给设计提供更大的空间。任何一件设计的完成，都是设计师主观的想法在现有材料的大环境的支撑下完成的。甚至有时想法本身也是出于材料的。所以，对材料的研究有时比设计方案本身更重要。 作者：程建新 平思嘉 单位：华东理工大学 产品设计毕业论文:3D打印技术在产品设计中的可行性 一、3D打印技术的主要应用 1建筑设计领域 以前建筑样品的制作方法，现在没有办法使高水平设计内容的需要得到满足。现在许许多多的设计主体的大型场馆以及设施都运用了3D打印的技术，设计建筑初期的模型，准确形象的展示建筑效果以及有关的测量，3D打印技术的设计所不能相比的真实感以及散发出的优点是所有设计人员都认可的。在建造的行业，设计师们以及工程师逐渐的都在应用3D打印机来制作建造的外形，运用3D技术能够降低费用、保护环境、逼真的效果，同时还可以节约时间。对于设计人员的需要相当的符合，能够降低建筑所应用的材料以及设计所需的时间。 2机械制造领域 因为3D打印技术本身的设计优势，使得3D技术在机械制作行业内，能够得到全面的运用，大部分的都用在制作小需求量、单间金属器件的制作。有些特殊复杂制件，由于只需单件生产，或少于50件的小批量，一般均可用3D打印技术直接进行成型，成本低，周期短。3D打印以“每层的叠加”为加工方式。高水准的商品的产生，一定对打印器械的稳定程度、准确性有有超高的需求。 3模具制造领域 例如玩具制作等传统的模具制造领域，往往模具生产时间长，成本高。把以前的模具制作水平以及3D打印水平有机的联系在一起，能够大大的减少模具制作的开发时间，生产率已能够有效的提升，是改善制作薄弱问题以及模型的设计的有效合理的方法。3D打印水平在模具制作领域的运用能够分成间接制模以及直接制模两个类型，直接制作模型主要指运用3D打印水平直接堆积制作出模型，间接制造模型是先做出成型较高的器件，再复制器件就能够生产出要用的模型。 4医学领域 在医学方面的运用几十年以来，人们对3D打印的水平在医学方面的运用有着较多的探究。把医学视频资料当作基本，把人体感官模具用3D打印技术来制作形成，它有着极大的价值对于医生的外科手术的进行。从2010年美国成功打印活体器官开始，似乎直接打印人体也并不是不可能，它更类似于克隆技术，他打印出来的活体器官不会与患者排斥。他还可以打印骨骼、牙齿等。我们能够预想在以后的3D打印机的发展经历中，一个展新的人体引进意义将会引进到医疗方面上，让更多的患者看到希望。 5航天技术领域 在航空航天方面上，风洞实验是航天飞机不可缺少的主要条件。这个实验中所需的模型有着很高的精度要求、还有着非常复杂的外形，运用3D打印的科技，参照CAD模具，用3D打印机直接打印输出，可以保障模具的形状以及质量。 二、3D打印技术设计的未来 未来的3D打印我们可以做什么？可能我们居住的屋子不在需要人类的建设，直接用3D打印机进行打印输出，我们再也不会被食物的缺少而舒服着，想喝什么自己打印就可以了；生活用的日常用品不用出门购买，想要什么随手打印，我们就可以得到了，3D打印技术能够给我们提供许多的方便。 1制定数字化制造规划，促进3D产业优先发展 建议把3D打印技术的设计定位在产品设计、建筑设计、机械制造、模具制作、医学方面、航天技术方面及创新设计的研究。在金融税务制度上，生产、投资、开发、运用3D打印技术被企业的发展所提倡，企业倡导运用3D技术。 2构建行业协会、产业的有机结合，3D产业技术的逐渐运用 主动的指引3D打印技术的供应商、相关材料、工业产品的设计以及3D打印机探究的主体以及部门、3D打印技术通过供应商构建产业联合。拓展3D打印技术水平应用的市场平台的构建，其中包含3D打印数据保密、保护产权体系，产业也能够稳定发展。 3加大科技扶持力度，提升3D打印技术水平 专门基金的建立，主要是拓展软件调控、材料技术水平、数字化的技术水平、打印设备等主要技术水平的研究。在探究过程中，要重视公正、公平的探究成绩评估系统的构建，倡导各研究机构的不一样的探究水平以及方法。提升支持3D打印技术的后备力量，尤其是对履行商品化的公司在社会宣传、市场销售上提供相应的国家政策制度。 三、结语 3D打印技术对产品设计者的应用相当广泛，伴随着3D打印水平的逐渐完善以及提高，逐渐多的方面会应用到以及普遍3D打印技术。假如3D打印技术的发展可以打印出皮肤、骨骼以及肌肉，在以后，一个准确的三维图都可以打印出人的相貌。 作者：刘勇利 单位：海南灵狮创意产业投资有限公司 产品设计毕业论文:刍议市场细分与产品设计定位 一、市场细分——设计创新的基本前提 按消费者生活位置分类，然后针对特定区域的客户制定专项产品设计开发策略。消费者需求的“互异性”与“相同性”是市场细分的客观条件与理论基础。进行市场细分的基本前提和有效依据，即在复杂的异质化市场中锁定需求一致的顾客群——“异中求同”。市场细分对于企业发展及产品设计开发具有重要的促进作用。 二、产品设计定位——与正确的客户建立正确的设计关系 （一）产品设计定位的内涵 菲利普•科特勒认为，产品设计定位是为了适应消费者心目中的某一特定地位而设计公司产品和营销组合的行为。一个产品想要投入市场，并得到消费者的认可，设计者在前期一定要确定好产品的使用人群，即所谓的“目标消费群”。如果把新潮的时尚服装向思想较为保守的中老年人推销，或者让他们购买新型前卫的电子产品，其结果可想而知——错误的设计定位会导致企业的失败乃至倒闭。 （二）可感知的预设用途 可感知的预设用途是由唐纳德•A•诺曼提出的。其在《情感化设计》中提到产品设计的真正挑战是“去理解终端用户未得到满足的和未表达出来的需求”。唐纳德•A•诺曼曾举例：某公司请HerbstLazarBell设计公司设计一种地板清洁机，以满足更多需求。最终设计出的产品多了茶杯座。而且，市场证明该产品是成功的。为什么呢？原来，当设计者观察维护工人如何清理大型建筑的地板时，发现工人在操作大型清洁打蜡机时喝咖啡很困难。于是，茶杯座应运而生。由此可见，优秀设计的产生需具备以下几点：1.丰富的生活经验是基础；2.对市场的深入了解是前提；3.设计的创新思维与技能是条件。设计来源于生活，其是通过观察、体验、感悟而引发出的灵感火花。另外，产品设计定位还要考虑到设计风格及文化内涵的层面，可以把民族文化的精粹引入产品设计的谱系风格定位。 三、市场定位——市场细分与产品设计定位的桥梁 通过市场细分确定目标市场，亦可称之为市场定位。市场定位对于新产品开发能产生很大影响。产品设计通过精准的市场定位，可以对目标消费者的购买能力、同类产品的竞争情况进行分析对比，寻找产品创新的切入点，使企业能适应市场的需要进行“精准式开发”。可以说，市场定位是市场细分与产品设计定位之间的桥梁，起着不可取代的连接作用。市场细分和目标市场选择是企业活动的第一步，没有合理的市场细分和正确的目标市场选择，所有的设计活动将因不能针对目标顾客需求、不能聚焦优势资源、不能摆脱红海竞争而显得苍白无力。企业经营者在头脑中有清晰的思路和目标，可以根据公司的经营模式、指导方针以及实际的销售情况改进设计策略。例如，海尔集团的成功，可以归结于对市场的深入研究和准确定位。如海尔的小神童洗衣机，就是根据消费者夏天洗衣次数多、单次量少的特点而专门推出的，取得了很好的市场销量。 近年来，海尔通过特殊市场细分制定了专项产品策略，推出“定制冰箱”：消费者可以根据自己的喜好定制自己喜欢的外观色彩或内置设计的冰箱，这是一种突破性创新。市场定位是市场细分与产品设计定位的桥梁。总体来说，正确进行市场定位具有以下好处：1.获得消费者较高的忠诚度；2.便于设置壁垒，保护企业利润；3.针对性强，易于成功。没有市场定位，企业在经营时就如同“瞎子摸象”“大海捞针”“航海中没有方向感”。不锁定目标市场，就难以在市场竞争中找到自己的定位，不进行明确的市场定位，企业也就难以规划和塑造差异化的品牌形象，并赋予品牌独特的核心价值，当然有针对性地设计新颖独特的产品去满足市场也就无从谈起了。实际上，广义的产品范畴包含很多内容，只要是用于商品价值交换的设计物，皆可称之为产品。例如，建筑就是一种供人居住的特殊产品，其设计要求、理念与方法在本质上同产品设计是一致的，道理相通。 四、结语 市场细分、市场定位、产品设计定位这三者之间有着密不可分的关系，市场细分是产品设计成功定位的保障，市场定位是市场细分与产品设计定位的桥梁。经营者怎样才能赢得未来市场，一个重要方面就是要深入认识这三者间的关系。面对激烈的市场竞争，经营者应充分研究市场，研究相应消费群体的心理特点，进行符合品牌价值的市场细分，然后进行准确恰当的市场定位与产品定位，才能设计出满足“正确客户”和“潜在客户”需求的产品。 作者：郑刚强 陈婉彦 单位：武汉理工大学艺术与设计学院 产品设计毕业论文:议陶瓷产品设计在信息时代的发展趋向 1关注情感的人性化设计 科学技术的发展与进步改变了人类生活的方式，给生活带来很大的方便，提高了人们生活的质量。无疑高科技使人的物质生活中充斥着越来越多的高科技产品。如电脑已经广泛进入生活空间，实现了家庭生活自动化、工厂自动化、办公自动化，为人们带来方便快捷。同时又使人类生活远离了自然，人与自然物的接触越来越少，对自然的体验也越来越少。人与人之间交流的网络化，导致了人与人之间对情感因素的忽略。使人之间变得疏远，人的行为变得懒惰。最为重要的是有学者提出，在高科技发展的同时，必须用情感的力量取得平衡，即高科技与高情感的平衡。正如奈斯比特所说“：无论何处都需要有补偿性的高情感。人类社会里高技术越多，就越希望创造高情感的环境，用技术的软性一面来平衡硬性的一面。”人们渴望获得高科技与内心情感的平衡、理性与感性的平衡。如今，多数日用陶瓷产品采用机械化、批量化生产。机械化生产的产品具有严格、理性、秩序、规整、刻板、科技、精确的特征，在一定程度上存在着一种冷漠感，与传统工艺制作的器物相比较，缺少亲和力和人情味。因而这种所谓高情感的平衡，在陶瓷产品设计中采用机械化生产方式是很难做到的。 只有采用手工造物，因为手工艺浓缩着制作者的情感，手工造物与大机器产品不同，它是人情感的造物，在造物中流露了人间真情。在高科技的设计和生产中，吸取传统手工艺造物的优秀经验和方式，将高科技的工业生产、设计和手工艺结合起来，走一条所谓的中间道路，即在技术上介于手工技术和现代大工业技术之间的技术。这是英国经济学家舒马赫提出的“中间技术”的生产方法，这种生产方式更灵捷、更智能，是适应小批量化、个性化产品的生产方式，这种生产方式是对大工业生产方式的变革，蕴含着产品设计和生产的一种艺术化趋势，是“一种具有人性化的技术，这种生产方式不会使人的双手和大脑成为多余，二是使人的大脑变得比以往任何时候的生产能力都大得多。”对信息时代的日用陶瓷产品设计与生产而言，传统手工艺不仅作为一种文化和艺术形态存在于社会生活中，而且作为高技术结构强有力的一个互补机制，平衡着人的精神和心理承受能力。手工艺积聚着人的情感，促进了人与物之间互融互助的交流。传统陶瓷器物的工艺制作不同于纯粹的机械物件的加工生产，制瓷者从制泥—拉坯—修坯—装饰—吹釉—烧制—包装，整个制瓷过程都要手工制作，在制瓷过程中，手工艺人不仅把对生活的体察、人文的关照、人间的真情都不自觉地融入到了器物之中，而且制瓷过程周密严谨，严格按照美的规律进行创造，因而有的工艺本身就是艺术表现，制作技术和艺术一体化，实现了真善美的统一。从某种程度上讲，“技”即是“艺”，“艺”是“技”的体现，到达了“技近乎艺”的境界。因而有些手工艺做出来的作品象“梓庆削木为鐻，见者惊犹鬼神”那样具有强大的震撼力和感染力。例如，纯手工制作而成的茶具、杯子、盘子。 制作者融入了一些“陶艺”表现元素，产品上刻意流露出“手工”的痕迹，在造型上运用压、拉、扭、刻、堆等多种手段进行变形夸张，它不完全遵守造型的规整有序、比例的对称，而努力发掘各种空间形态，甚至造成扭曲、变形和透空的形体，使造型产生丰富的变化。同时，在装饰上，陶瓷肌理的丰富性潜能在现代陶瓷产品中被充分地显露展示出来，它们或追求自然材质的质朴与纯真，或追求釉色的华丽效果，或追求雅致清淡的恬淡之美。总之，手工造物不仅比机械化生产更具情感化、艺术化、个性化、自由化、人性化，还改变了以往机械化大生产产品给人的僵化呆板的感觉，使产品极具个性，富有活力，使产品既纯朴又具有人情味，使产品获得丰富的艺术性。此外，手工艺的生产方式更能够挖掘人的创造潜力与创作激情。 2关注用户的交互设计 信息时代是科技日新月异的时代，高度发达的科学技术为设计师尽情地发挥创造力和想象力提供了物质保障，设计师的创作才能在信息时代被不断放大。以电脑和互联网为依托的信息时代，使设计师的创作手段变得灵活而快捷。传统的创作方法完全是由手绘完成，如今，设计师已经运用数字化工具制作设计效果图。同时，随着互联网技术的不断发展，数字科技改变了人们原有的生活方式，衣、食、住、行的方方面面乃至娱乐，都因为网络技术产生了巨大的变化，使得相当部分的体验与感受从虚拟的世界跨度到真实生活，网络不再是一个虚拟的存在状态，而是实用的有形的并不断创造人们新型生活模式的技术。因此，交互设计的部分理念对现代日用陶瓷产品设计的影响也将是巨大的。数字技术的确对人类现实生活造成很大的影响，尼葛洛庞帝在《数字化生存》中说道：“人类已经进入了一个艺术表现方式得以更生动和更具参与性的新时代，……互联网络将成为全世界艺术家展示作品的全球最大的美术馆，同时也是直接把艺术作品传播给人的最佳工具。”传统日用陶瓷产品的设计与生产，是由陶瓷工艺师制作模具后经过注浆、挤压等方法批量成形，这种方式生产出的产品缺乏与消费者的沟通与互动，很难适应千变万化的市场需求。 目前，数字技术的发展为设计者和使用者的角色融合提供了可能性。将虚拟现实技术运用于日用陶瓷产品设计中，构建虚拟陶瓷产品设计的VR（虚拟现实）展示平台。在这个虚拟现实系统中存在着与产品设计有关的大量信息和模型，这些信息通过互联网与消费者进行相互联结。消费者可以通过网络利用陶瓷产品的VR（虚拟现实）技术展示平台，在该平台上根据自己的喜好来设定该项产品的造型、装饰纹样、花色、肌理、材料等，并把这些定制信息反馈给厂家，使其按照定单进行生产。通过运用虚拟现实技术，设计师将消费者的设计理念做成三维模型，并利用视频、动画等手段进行动态展示，模拟现实的使用情况，使消费者在十分逼真的状态下，体验自己的设计理念和产品的使用状况，从而产生身临其境的感受和体验。这种方法不仅使消费者参与到日用瓷的设计中，而且更好地满足了消费者的审美需求，适应了千变万化的市场需求，还解决了传统日用瓷的造型单调、花色老套、品种少、材质单纯、功能格式化的问题。这就是利用交互设计的性质特点，在保证陶瓷产品可用性原则的基础上，进一步强化陶瓷产品的一致性与可识别性。 3追求创新的个性化设计 日用陶瓷产品由于传统设计观念的根深蒂固和设计思维的惯性，一直处于设计观念滞后、产品更新缓慢的状态，日用陶瓷无法摆脱实用功能对设计的制约，在造型样式上缺少突破，一味套用固有形式，导致日用陶瓷产品缺乏时代精神和现代气息，设计与时代的进程脱节。这种设计观念已经不能满足信息时代的审美需求。不同于工业化时代下的产品强调规模化、标准化、低成本的经营方式，个性化需求很难得到满足，个性化是被抑制的需求。而在信息时代，科学技术的高度发展，使人们的需求变得“一切皆有可能”。人的个性化需求也被不断地激发出来。需要认识到，如今进行陶瓷产品创新设计的过程，不仅仅是设计师借助技术和发挥想象力的过程，还是设计师与使用者不断沟通表达消费者需求的过程。设计师要充分考虑产品使用群体的审美心理，满足用户的物质与精神需求，并在此前提下将个性和风格融入其中，为产品创新设计起到指导作用，从而提高产品吸引力和企业核心竞争力。在信息时代，个性设计是必然的发展趋势。 首先，互联网的运用，使人们生活在一个信息泛滥、信息爆炸、信息开放的环境中，人们在浏览网页时，就会被大量的广告信息包围着，只要在网页上使用搜索引擎，网络广告无时不在。如此丰富的广告信息使人们在工业时代被压抑的个性化需求被放大和满足，人们通过互联网寻找更能彰显个性的事物。另外，互联网的使用，使产品的商业模式网络化、集中化，如淘宝商城、京东商城、当当网等，电商企业运用互联网平台将成千上万的商品，以相对于传统商业模式更便宜的价格出售。这种商业模式无疑大大促进了人们的购买欲望，满足了个性化需求。其次，信息时代是科学技术日新月异的时代，计算机的使用是“三维打印”的物质保障，“三维打印”技术无需机械加工或制作任何模具，直接运用计算机图型数据生成任意形状的产品或零件。与传统的制造工艺相比，“三维打印”技术成型快，生产周期短，生产方式灵活而快速，适合小批量化、多样化、个性化生产。因而，这种柔性的生产方式为日用陶瓷产品的个性化设计提供了物质保障。 4结语 信息时代下，科学技术的发展为日用陶瓷产品设计提供了良好的物质前提，拓展了日用陶瓷产品设计的视角与表现空间，为日用陶瓷产业提供了更加广阔的舞台。 作者：王爱红 陈汗青 单位：武汉理工大学 景德镇陶瓷学院 产品设计毕业论文:趣味小产品设计初探 一、流行影响趣味小产品 流行是一种社会现象，也是一种历史现象，其是人类社会发展到一定阶段才可能出现的。现代社会的流行不同于以往的流行，它是一种大众一时崇尚和追求的行为方式。流行现象最为显著的特征是标新立异。短暂性和周期性反映了流行的时间特征，是人们求新求变心理的必然结果。流行也是精神文明和物质文明的一种良好体现，反映了整个国家的人文发展状况。MP4、CS、SONY智能玩具狗、HIP-HOP、漫画、卡通、大片等流行的名词不绝于耳。流行影响着当代的消费者，同时也影响着趣味小产品的设计和生产导向。 1.影视的影响 它们分别受到《麦兜的故事》和《超人》这两部比较流行的电影影响。张着大嘴的猪形象夸大了嘴而忽略了身子，似乎在闹着向你要食物，当你向它的嘴里塞进毛巾或其他东西时，它似乎会满足地向你微笑，把东西拿出来它似乎又开始哭闹。人们就是在这种使用的过程中与物体产生了愉快的互动，体验到产品带来的快乐。产品既具有使用功能又有趣味性，既有视觉冲击力又兼具亲和力，在使用过程中给使用者带来了些许幽默感。 2.趣味小产品取材多样 趣味小产品取材广泛，它不仅可以取材于当前最流行的服饰、电影、游戏、卡通形象，也可以从流行风格、流行材料、流行色等方面进行设计。设计师利用当下一些流行设计元素与一定的功能相结合赋予其幽默、夸张的艺术效果，从而形成生动活泼、妙趣横生的小产品。有些流行虽然稍纵即逝，但真正能够独领风骚的趣味小产品是可以长久存在的，甚至可以登上时尚巅峰。 二、设计手法影响趣味小产品 1.遵循传统物品的功能原理，但在外观设计上极具诱惑力 趣味小产品极力挣脱传统外形赋予它们的性格特征，在遵循传统功能原理的前提下对产品的材质、图案、色彩及形式等做改变，给消费者以耳目一新的感觉。订书机是我们平时工作中最常用到的一件物品，而其几十年如一日的老面孔让人们产生了视觉疲劳。有一种新款订书机，与传统的订书机大相径庭，其外形是一条张着大嘴、神情可爱的鱼，再配上鲜艳的颜色，造型、颜色夸张大胆，给人们耳目一新的感觉。当人们看着它“咬”着一层厚厚纸张的时候，是不是也会感到一丝轻松呢？只要人们略微观察就会发现它的功能原理丝毫没有改变，只是外在形态和材质上做了较大改变。所以笔者认为对于传统的功能较为合理的物品，在趣味小产品设计时仍然沿用其功能原理，这种设计不失为一种好的设计方法。 2.让人出其不意、幽默、调侃的设计缓解生活压力 小男孩MR-P台灯以其固有的招牌献宝姿势，带给人们意外惊喜。泰国设计师将创意发挥到了极限，让饱受生活、事业压力的人们不禁会心一笑。 三、结语 通过以上分析我们不难发现，虽然趣味小产品材质普通、工艺简单，但设计师经过独具匠心的设计，使其焕发了生机，很大程度上增加了人与产品的情感互动并赋予产品生命力、亲和力。其设计不仅满足了人们的使用需求，而且满足了人们对快乐生活的向往，同时也增加了产品的附加值。 作者：衡小东 单位：苏州工艺美术职业技术学院 产品设计毕业论文:浅议铁水联运产品设计 1铁路货运及铁水联运产品现状 （1）大宗货物产品 在我国铁水联运班列中，煤炭、矿石等大宗散货比重较大能占到60%以上，大宗散货运输是铁水联运的重要内容而且有明显的竞争优势，提高大宗货物直达列车开行比例一直是铁路重要的战略思路。各港口开行的大宗货物铁水联运产品主要有：始发直达列车、技术直达列车、煤炭直达列车、石油直达列车及固定车底循环列车，能够实现从港口装卸线到企业专用线的直达运输。 （2）集装箱产品 我国铁路集装箱班列的组织形式有快速集装箱班列、一站直达双层集装箱班列、有途中作业的双层集装箱班列、一站直达单层集装箱班列、有途中作业的单层集装箱班列、“五定”班列、固定车底、不固定车底的班列等多种形式，并且创出了一些精品班列，在铁水联运中发挥了很好的效果。 2铁水联运产品设计 2.1设计方法 铁水联运产品开发一般包括运输需求与市场分析、货运产品设计和货物运输组织方案设计三个过程。铁水联运产品设计的面向对象分为三个层次，即面向市场的战略层设计、面向运输组织的战术层设计和面向运输生产的操作层设计。 （1)面向市场的产品概念开发 铁水联运产品的概念层开发包括对产品的类别、品质、价格和品牌等的规范和设计，而制定规范和进行设计的标准都基于客户的运输需求，属于战略层次的设计。客户的运输需求是一个定性的比较抽象的概念，因此，概念层的产品不包括具体的发到时间、地点和运输量等定量的指标。铁水联运产品概念层开发以实现从运输需求向产品功能转换为核心，通过对运输工具性能的比较，通过组合形成系统的产品方案。 （2）面向运输组织的运输计划编制 运输计划编制即针对具体的运输需求，结合铁路路网的实际能力而指定的运输方案，其中包括货物的属性、货运量、走行径路、发到地点等定量的运输指标，属于产品的战术层设计。战术层产品与战略层产品最大的区别在于战术层产品通过制定具体的服务方案，能够为客户带来切身的利益。 （3）面向运输生产的作业计划制定 在运输计划编制完成之后确定各个运输生产部门的作业计划属于操作层产品设计，即将战术层的运输计划细化到每一个运输生产部门进行实施，以保证运输过程的安全和通畅。 2.2设计流程 基于上述铁水联运产品设计方法绘制的铁水联运产品设计流程。 3实例分析——大连港铁水联运产品设计 3.1需求分析 2011年大连港的货物总吞吐量，在我国沿海主要港口中排名第7位；2011年大连港的集装箱吞吐量，在沿海主要港口中排名第8位。2006年到2011年大连港的货物吞吐量见表2。大连港是中国最大的进口油中转基地和最大的矿石中转港、中国最大的冷藏集装箱进出口港。大连港的综合货种优势比较明显，集装箱、油品、汽车、矿石、设备、木材、煤炭等货物种类齐头并进，吞吐量增加较快。表3列举了大连港分货种吞吐量的统计情况。 3.2能力分析 （1）大连港铁路设施比较完善，建设有铁路集装箱中心站。 （2）大连港的集装箱作业主要港区为大窑湾港，大窑湾港区配备有港区铁路，以及调车车场，能够实现铁路运输与水路运输的无缝衔接。 （3）大连港的粮食码头、矿石码头、散杂货码头、油品及液体化工品码头均有铁路线路接入，大连港矿石码头的铁路单线装车能力可达4500t/h，装一节车皮的时间仅为48s；大连港散杂货码头的铁路装卸线贯穿整个港区的码头和库场，日接卸货车可达800veh以上；油品及液体化工品码头也铺设由铁路装卸线。 （4）大连港疏港铁路通过设备改造，由半自动闭塞的单线铁路改为电气化的双线铁路，能够满足电力机车的直进直出，并且能够支撑金窑线上更大的行车量。 （5）大连港各主要港区的码头都铺设有铁路装卸线，铁路装卸线接入临近大窑湾港区的一分区车场，可以满足车列的解编，具备港口站直接接发列车的条件。事实上。大窑湾港目前已经执行了路港直通的运输模式。 （6）大连港至东北地区的通道的主要铁路干线为：沈大、京哈、滨州线，金窑线为疏港铁路。除了以上最主要的铁路干线外，还有覆盖东北各个地区的铁路干支线。 3.3产品设计 在确定大连港的铁水联运产品之前，先对具有相同运输需求的货物及其运输需求特征进行归类。设计大连港的铁水联运产品如下： （1）针对大宗货物运输 ①港企直通货运班列面向大企业整列承租，适合产销计划较稳定的大型厂矿企业；企、路、港全程直通，中途不进行技术作业，开行班次规律稳定。 ②港企循环运输列车在厂矿企业和港口之间重去重回循环运输，特别适于钢铁企业的钢铁集港与铁矿石疏港运输；企、港之间循环运输，固定车底。 ③路港直通货运班列在港口站和内陆站点间开行，适于承租给不同的几个货主，比较适合粮食运输；路港直通运输，开行班次规律稳定。 ④合同制直达专运列车面向大客户，按照大客户需求签订运输合同，单一货种，如石油专运班列，矿石专运班列、粮食专运列车等；企、路、港全程直通，中途不进行技术作业。 （2）针对集装箱运输 ①客户定制服务品牌专列 面向单一大企业，按照客户的产销计划定制个性运输合同，如华晨宝马汽配专列、沈阳远大幕墙专列等；路港直通运输，直达运输至企业所在城市内陆港，在经物流配送至企业。 ②路港直通快运精品班列 面向货源稳定、对运输时效性要求极高的客户，以高质量的运输服务吸引来自中小客户的高附加值货物；路港直通运输，采用客运化的运输组织方式。 ③路港直通五定班列 面向货源稳定、对运输时效性要求极高的客户，以高质量的运输服务吸引来自中小客户的高附加值货物；路港直通运输，采用传统五定班列的“五定”运输组织方式。 ④普通集装箱班列 面向货源不充足的资源性、初级加工产品等对运输质量要求不高的客户；可以与非铁水联运的集装箱货物混编，接续式地发往港口城市。如上所述，进行了需求分析和能力分析后的铁水联运产品设计方法，有效地规避了大连港原有五定班列，直达、直通货物列车不能满足铁水联运运量需求、针对性差的缺点，是适应性较强的、更加科学合理的新产品设计方法。 4结束语 铁水联运作为多式联运的一种，有利结合了铁路运输和水运的优势。大力发展铁水联运运输方式，开发经济高效的铁水联运运输产品，对于实现铁路集装化运输，促进我国物流产业的快速发展，加快我国内陆地区对外贸易，优化我国综合交通的结构有着重要意义。希望本文提出的铁水联运产品设计方法能在产品实际设计过程中起到一定的参考作用。 作者：颜研 陈韬 曹可 倪少权 单位：西南交通大学交通运输与物流学院

探讨化工技术教学及其应用:化工技术专业课程体系的构建 摘要：本文在调查研究的基础上，分析广西区域化工及相近企业对从业人员的岗位能力要求，结合学校实际，构建了服务区域化工企业生产过程的课程体系。同时对“双师型”教师队伍建设、实训实习基地建设进行论述，使专业建设与区域经济发展形成良性互动，更好地发挥高等职业教育服务社会的功能。 关键词：岗位能力；课程体系；区域经济；高等职业教育 广西壮族自治区地处中国西南部，目前以化肥、农药、橡胶等精细化工产业为化工支柱产业，化工产业的发展相对落后于沿海地区，但随着北部湾经济区、东盟－南宁、东盟－空港经济区等相继建成，中石油钦州炼化一体化二期、中石化铁山港炼化一体化、广维生物化工VAE浮液二期、玉林龙潭重交沥青等千亿元大型项目的相继投产，铟材料、铝基复合材料、锌锡产业链高端产品、锑阻燃剂系列新兴材料的重点推进，木薯、甘蔗、农林纤维等非粮资源开发燃料乙醇、工业甲醇项目的示范应用，生物乙醇、生物柴油、生物质固化成型及气化等高效清洁燃料工程的研发实施，广西壮族自治区的现代化工工业得到大力发展。服务区域经济是高等职业教育的义务和立足之本，广西化工产业的蓬勃发展，需要大批应用化工技术专业人才。但广西区内高职应用化工技术类专业院校较少，远远不能满足需要。同时，产业的更新换代以及节能减排对现代化工企业的从业人员提出了更高的要求，对应用型化工专业技术人才的职业能力有更明确、更具体的要求。桂林理工大学南宁分校通过重新构建应用化工技术专业课程体系，培养满足岗位需求、适应地方经济发展、具备职业能力的现代应用型化工人才，发挥职业教育服务社会的能力，促进区域经济的发展。 一、高职应用化工课程体系建设现状 1．国内高职应用化工专业课程体系构建的基本情况 由于我国目前的高等职业教育体系大多数借鉴了本科模式或者源于中专模式，专业课程体系结构多少有些缺陷，不能很好地满足化工行业发展对人才的需要，因此，许多学校都在探索应用化工技术专业改革和课程建设。南京化工职业技术学院以就业为导向确立人才培养目标，以校企合作推动课程改革［1］，武汉软件工程职业学院基于典型化工过程构建高职应用化工技术专业课程体系［2］，湖南化工职业技术学院立足于职业能力的培养来构建应用化工技术专业课程体系［3］，扬州工业职业技术学院基于工作过程系统化建设高职应用化工专业课程体系［4］。针对高职院校人才培养质量与区域经济社会的发展需求，张丽玫等人提出构建“前厂后院”平台来实现校企融合［5］。针对产业升级与区域经济人才需求结构之间的矛盾，潘勇等人提出建“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式［6］。这些课程体系构建的思路和方案给我校应用化工技术专业课程体系构建提供了很好的参考。 2．桂林理工大学南宁分校化工技术专业发展现状 桂林理工大学南宁分校应用化工技术专业建设于2011年，至今已招收了五届学生，毕业100多人，通过五年的建设，实验实训设施日趋完善。但现行的专业课程体系没有很好地与广西化工企业的生产过程融合，且偏重理论教学，实践教学不足，学生缺乏实践和创新能力。总体而言，我校应用化工技术专业的课程体系建设相对滞后，没有充分与本区域化工企业进行对接，更谈不上很好地服务区域经济，重新构建我校应用化工技术专业课程体系，以适应区域经济发展，已迫在眉睫。 二、我校应用化工技术课程体系的构建 1．毕业生就业岗位调查情况 首先，我们对广西工业职业技术学院和我校应用化工技术专业毕业生就业区域进行了调查，据两校招生就业处提供的数据，该专业毕业生在广西区内就业的占大部分（约67％）；其次，了解化工类企业对应用化工技术从业人员的岗位设置和需求情况，通过问卷调查以及对企业进行走访等形式对广西区内的多家化工企业或与化工相关的企业进行了调研。以广西田东锦盛化工有限公司的环氧氯丙烷厂为例，该厂的岗位设置包括销售、采购管理员、生产操作技术员、工艺技术员、DCS技术员、仪表技术员、机修技术员、设备技术员等岗位，而中国铝业广西分公司沉降车间的岗位设置则包括生产技术员、点检员、中控操作员等工作岗位。不同的企业有不同的岗位设置，但按照工作过程可将其归纳为化验分析、生产工艺及操作、设备仪表维护、销售与服务四大岗位。另外，对200名应用化工技术专业毕业生从事的工作岗位调查发现，从事生产工艺及操作人数最多，占总人数的51％，设备仪表维护岗位人员占21％，从事分析检验岗位的占16％，从事销售与服务岗位的占12％。图基于生产过程系统化构建的应用化工课程体系 2．基于区域化工企业生产过程，构建课程体系 基于应用化工技术专业特点，根据区域化工企业岗位需求和毕业生就业岗位分布情况，我们构建化工应用技术专业课程体系的思路是：以生产工艺及操作、设备仪表维护、化验分析及销售与服务等四大岗位要求为出发点，以上述四大岗位生产过程中所包含的职业核心能力及核心素质进行分析和解构，通过逆向推导，归纳出职业能力所需要学习的知识领域，形成了基于广西区域化工企业生产过程所需职业能力的课程体系，如上图所示。 3．新构建的课程体系特点 该课程体系结合生产实际，突出学生的主体地位，培养学生的专业能力、方法能力和社会能力，建设包括化工原理、无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、无机化工生产技术、精细化工生产技术、石油化工生产技术等课程在内的主要课程体系，以服务区域经济为导向，注重培养学生的实践能力和创新能力。教学过程中，除注重基础性学科的建设外，按照生产过程系统化的方法，以学生走工艺技术岗位为主线，管理、分析检验、销售服务等其他岗位为辅线，打造综合性应用人才，服务于区域，兼顾区外为目的。为此，我们加大了核心课程的建设，将专业核心课程的教学与学校实训和企业生产实际相结合，以“必须、够用”为度，强调教学内容的针对性、实用性和综合性，优化专业课程，培养学生的综合素质。以《化工原理》课程为例，依托本校的实训条件，与企业开展合作，进行课程的建设，根据该课程中传质、传热、干燥、沉降、蒸发、精馏、吸收、萃取等单元操作，将每一单元操作先在学校实训室操作熟练，再到企业实习对照各单元操作在生产中的作用。本课程除了期末的理论考试考查学生对理论知识的掌握程度之外，还根据化工总控工职业资格证标准，对学生进行单元操作的培训与考核，锻炼学生实践能力，同时开展单元操作仿真实训，培训学生对DCS系统的操作及控制。从多个角度进行考核，既有利于全面考核学生，也有助于培养学生的综合素质。 三、达到课程体系构建效果的其他措施 1．“双师型”师资队伍建设 目前，我校的应用化工技术专业教师队伍情况是，高级职称2人，中级职称3人，初级职称1人，其中“双师型”教师2人。教师中青年人居多，且都是从高等院校毕业之后直接进入本校任教，实践教学经验不足，理论课程的教学能力需要提升。为提升青年教师的教学能力，建设“双师型”教学队伍，首先，通过选派青年教师进入全国示范性高职院校进修的方式，扩大教师的视野，提升教师的教学水平。并利用校企合作，选派青年教师到区域企业进行挂职锻炼。通过在职进修和参加企业实践等方式，产学研结合，建设一支有较高理论教学水平和实践教学水平、结构合理的“双师型”教师队伍。另外，聘请附近化工企业有经验的工程师或技术员到学校参与教学，提升了实践教学质量。 2．实训、实习基地建设 实训基地的建设是高职打造应用性人才的重要组成部分。我校于2015年下半年全面启动新实训大楼的使用。新实训大楼应用化工技术实验实训室，紧跟现代企业的需求，并按照专业课程体系的构建思路，结合资源共享突出专业特色以及现代化工企业生产的特点，这将为培养服务区域化工企业应用型人才发挥较大作用。除了校内的实习和实训，为了更贴近工作实际，培养学生的实践能力，我校分别在广西扶绥青年产业化园区、中铝广西分公司、南宁市泽威尔饲料有限责任公司成立实习基地，安排学生在实习基地进行生产实习和毕业实习，培养学生的实践能力。 3．科学评价体系的建立 许多高校现行的评价方式仍然以理论考试为主，这种评价形式能够很好地检验学生的认知能力，但这种评价形式的单一性，在鼓励发展学生个性和创造力的今天需要进行补充和增加。因此，需要建立更加科学的评价体系，本专业以国家中级总控工、高级分析工的职业资格标准作为依据，参考职业能力要求，采用理论考试、操作考试、项目答辩、创意评价、项目报告等方式进行考核，灵活多样的方式既考查了学生运用知识的能力，也有助于培养学生的学习积极性和创造性。 四、人才培养效果展望 我们构建的应用化工技术专业课程体系，由于结合了区域化工企业生产过程和应用化工技术专业特点，学生不仅学到了“必须、够用”的理论知识，实践能力也得到了较大程度的提高，具备了区域企业岗位能力。可以预见，在该体系下培养的毕业生更符合企业要求，毕业生在工作岗位上更快上手。同时，我们会及时走进企业了解生产技术状况，不断完善该体系，优化课程结构。 作者：黄润均 郭怀兵 李德鲲 单位：桂林理工大学 探讨化工技术教学及其应用:化工技术在制药设备及流程的应用 摘要：在化工行业，化工技术的创新在我国取得了突飞猛进的发展，为我国在经济全球化的背景下，占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析，以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。随着我国经济的发展，科学技术的不断进步，诸多领域都取得了令人瞩目的成就，例如在化工行业，化工技术的创新在我国也取得了突飞猛进的发展，为我国在经济全球化的背景下，占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析，以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。 关键词：化工技术；制药设备；技术创新 化工技术在我国制药行业的运用，不仅能够保证我国人民的正常工作和生活，也是未来的发展趋势。但随着对化工技术在制药设备及流程中的广泛应用，与此同时，在研究与应用的过程中也出现了诸多问题，针对其中的问题必须提出科学合理的解决措施，以保证制药行业的健康平稳可持续发展。 1化工技术在制药设备及流程的现状分析 化工制药设备是化工制药工艺的基础，化工制药设备为化工制药工艺提供健康无污染的制药环境，因此，制药设备在使用过程中是否进行全面的消毒以及消毒的标准，直接影响制药工艺及制药的成品性质。下面对化工制药流程中可能忽略的问题进行具体分析，主要从以下几种角度切入。 (1)对药品的生产设备的清洗消毒不彻底药品生产设备作为药品的载体，其是否进行清洗消毒直接影响药品的性质。正常情况下，对药品生产设备的清洗通常都是通过利用灭菌水，把药品生产设备进行道轨翻转、竖立从而对其喷射；对于药品生产设备的清洗，则是利用超声波微冲流对其进行冲击震动，清除生产设备里面残存的微生物及病毒细菌等。但在我国实际的药品生产过程中，多数化工厂仍然存在着药品生产设备清洗不彻底的安全隐患。 (2)缺乏完善的药品质量监督检验标准药品的质量监督检验流程是保证药品在市场中正常流通的重要环节。在我国有很多需要全程密封生产的药品及抗生素，对于质量检验标准有着极高的要求，但多数制药厂并没有提高对此环节的重视，部分需要人工手动进行抽查的药品，并没有得到人工抽查，其结果可想而知，要远远低于国家的药品质量检验标准[1]。 (3)缺少对药品直接包装材料的智能灭菌在药品的生产过程中，对于需要直接包装材料的药品，要求必须通过真空的远红外线进行全程自动化的包装材料灭菌消毒。但在实际中多数制药厂只是通过人工进行消毒，而且消毒过程过于简单随便，导致药品直接包装材料的不规范化和灭菌不彻底。 2化工技术在制药设备及流程中存在问题的解决策略 化工技术对于制药设备及流程发挥着不可忽视的作用，在我国存在部分黑心制药厂，为了企业的自身利益不择手段，忽视质量监督检验对药品的重要性，针对以上在制药过程中出现问题，经过对其的深入研究及讨论，探索出相关的解决策略，具体有以下几方面。 (1)优化药品制药工艺方法在实际的药品生产过程中，对药品的制作工艺进行全面优化，在很大程度上，可以提高药品生产设备的使用年限及使用效率，减少制药企业的投资及生产成本。通过高温杀菌及热辐射等方法对药品的生产进行消毒，运用干燥灭菌的方法对药品的直接包装材料进行灭菌杀毒，能够极大的提高药品包装材料的无菌程度，保证制药厂的清洁环境[2]。 (2)提升直接包装材料的灭菌标准合理提升直接包装材料的灭菌标准能够保证药品的性质以及药效，从而为广大病症患者提供安全健康的药品。因此，制药厂要肩负起自身的责任，把好药品质量监督检验的每一个环节，使药品直接包装材料的灭菌标准达到国家药监局对药品质量检验的标准系数以下，从而提升制药企业的品牌声誉及社会影响力。 (3)加强对药品的政策管理在药品行业的市场中存在着不少以假乱真、假冒伪劣的药品，不仅对人们的健康安全有着巨大危害，同时制药企业的恶性竞争，也扰乱了正常的药品市场秩序。而对于假冒伪劣药品的打击，不仅仅是媒体工作者以及广大消费者的责任，相关机关职能部门等也要拿起法律的武器，制订相关法律法规，对扰乱市场秩序的现象及行为、药品质量检验不合格的制药企业给予严重惩罚[3]。 (4)提高药品质量监督检验人员的专业素质在药品的生产及检验过程中，部分药品的抽查及检测需要人工手动检测，因此，一方面，对于药品的抽查及检验人员必须加强自身的专业素质，对不同药品的不同检测方式要熟练掌握，承担起自己检测及抽查的责任；另一方面，制药企业的管理人员，要定期邀请质量监测培训人员对工厂的药品检测人员进行专业培训，提升药品质量监督人员的专业素质。 3结语 综上所述，化工技术是制药设备及制药生产过程中采用的现代化技术，贯穿于整个药品的生产过程，不论是在制药生产过程中的生产环节、消毒环节还是质量检验环节，都起着巨大的推动作用，是我国制药行业的一项重大发现级重要举措。 作者：杨靖宇 单位：秦皇岛紫竹药业有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工艺中的绿色化工技术分析 随着我国经济社会的快速发展，人们越来越关注环境保护问题，这也是制约我国经济发展中重要影响因素。在新时期的经济社会发展中，环境污染问题已经影响到人们的日常工作和生活，其中，化学工业中的污染问题尤为突出，应该引起各方面的关注。所以，化工领域中的绿色化工技术发展具有十分广阔的前景，应该在各个层面予以充分重视，以保障化工产业的长期稳定发展[1,2]。总体来看，通过利用绿色化工技术，能够改善传统化工产业中所引发的环境污染问题，这点对于人类社会的长期发展具有至关重要的作用。所以，应该结合新时期的技术发展需求，重视化工领域中的绿色化工技术的研究工作，特别是相对应的理论以及实践方面的工作。 1绿色化工技术概述 在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用，通过实施绿色化工技术，能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况，希望能够进一步提升化工技术创新，通过合理的工艺技术的进步，有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以，应该充分重视有毒的废弃物的排放问题，充分利用好废弃物资源回收技术，保证资源利用效率的进一步提升，根据规范标准，通过对污染物的排放严格控制，以充分发挥绿色化学工业技术的优势。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓 2.1化学催化剂选取 分析化工领域中的具体生产，化学催化剂则具有广泛的用处，也是化工领域中不可或缺的，能明显提升化工产生效率。与此同时，也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放，会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以，在相应的绿色化工技术研发过程中，应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发，并在此基础上，充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外，还应该结合项目的要求，做好催化剂的选取工作，一般情况下，首选毒性小、危害程度低的催化剂，保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势，针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展，比如，针对烷基化固相催化剂来说，这种无毒害的催化剂，并没有造成环境的实际污染问题，应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点，针对无毒害化学催化剂的研发工作，应根据相关规定标准要求，严格控制好废弃物排放量，并重视排放的废弃物循环问题，进一步提升资源的有效利用率。 2.2化学原料选取 对于绿色化工技术中的化学原料部分，也应该引起足够的重视，并从根本的污染源方面进行严格控制，保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前，绿色无污染化工原料的研发过程中，还存在一定的不足之处，依然会造成大量的污染物在生产中产生，出现一定的环境污染问题。所以，应该结合项目实际需求，尽量选择毒性小或者无毒的原材料，尽量不添加化学药剂。比如，比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展，应该从环保的角度考虑，尽可能放弃有毒害的材料的使用，而大力推广无污染、无毒害的原材料，从源头上尽量降低环境污染的问题，也有利于无毒害材料进一步推广使用。 2.3化学反应选择性深化 在研发绿色化工技术时，还应该重视化学反应选择性方面的问题，能提升化学生成物的提取的效率，使其能够符合相关的环境标准要求，进一步降低化工生产的成本，保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如，我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中，主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征，这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以，应该进一步深化化学反应选择性的工作，避免出现损坏生成物的反应条件，从而符合化工绿色生产的要求，有效解决环境污染难题。 3化学工程工艺中的绿色化工技术应用 3.1清洁生产技术应用 应充分发挥清洁生产技术的优势，其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用，由于不存在毒害反应，这样自然也没有污染物的产生。比如，具体的海水淡化处理中，利用此技术进行海水淡化，能够有效提炼出海水中的盐分或其他，能满足日常生活的需求，并且在整体的应用环节中，清洁生产技术并不会出现污染环境的问题，没有任何的潜在危害情况。 3.2生物技术的应用 针对生物化工技术的发展特点，利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说，膜化学技术具有较为广泛的应用范围，并获得良好的效果。利用生物技术，能充分利用好可再生资源，并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用，能够保证反应速度的加快，控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题，具有相对温和的特性，对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中，原料大都选择动植物内部的有机原料，在逐步发展中，才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。 3.3环境友好型产品应用 考虑到人们日常生活中的环境问题，应充分重视环境对于人们生活的影响，所以，在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说，则是在日益严重的环境污染背景下，提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用，资源消耗中带给了大气的严重污染问题，引发人们身体健康的严重危害性，所以，应该积极开展新型环保产品的研发，这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如，以酒精的生产为例，主要是利用天然甘蔗为主的原料，能够通过技术发展生成新型乙醇汽油，实现汽油替代，具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中，环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。 4绿色化工技术展望 化学工业中的绿色化工技术具有重要意义，对于我国社会的可持续化发展功不可没，同时，绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面，这里结合当前的化学工业发展现状，针对未来绿色化工技术的发展，应着重分析以下几个方面的内容[5]：第一,通过直接转化技术，使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看，有机合同需要两步或者三步才能完成，如果能将其缩短为一步的原子经济反应，能充分体现出直接转化技术的优势。比如，在进行生产环氧丙烷的过程中，传统则是利用两步法的反映方式，在得到钛硅分子筛后，可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然，在化工领域中，满足原子经济性的条件还比较困难，有些条件甚至还是不可能实现的，但是，应该不断优化，充分利用化学反应的集成，能利用好排出的废物，可将其作为另外反应的原料，满足封闭循环的要求，实现零排放的需求。第二，保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视，满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下，不断开发新技术和新工艺，替代传统的排放量大、能耗高的技术，充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源，尽量减少碳排放。第三，保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料，满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破，通过电化学方法、光催化等手段，尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。 5结语 综上所述，化工生产中的有害物质会造成环境污染问题，对社会持续稳定发展造成严重影响。所以，应该重视绿色化工技术的研发，充分利用绿色化工技术的优势，实现环境污染问题得到有效控制，进一步综合性利用资源，有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。 作者：郑小伟 单位：合肥铜冠国轩铜材有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工程工艺与绿色化工技术要点 摘要：随着我国经济的飞速发展，环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观，走一条可持续发展的道路，促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍，以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词：化学工程；绿色化工技术；工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注，各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的，绿色化工技术的重点在于绿色二字，其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题，对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染，通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来，化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下，化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了，减少了资源的浪费，从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础，而且是污染的来源，因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染，是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是，研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的，但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发，现在的技术飞速发展，化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料，尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产，逐渐降低化学药剂的使用频率，采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料，是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产，提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益，为社会积累财富，但是很明显这种财富不会长久，因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量，是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业，其关注点都在研发无毒化学催化剂上，争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染，努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看，烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观，实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的，对环境不会造成污染，可以推广到化学生产工业中，有不错的使用价值。但值得一提的是，烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中，研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据，尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果，进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点，若是研发人员可以完善这一内容，化学生产过程中产生物的提取会更加高效，也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低，还可以降低化学工业所需成本，如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物，这一种氧化物会对环境造成严重的破坏，因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道，为了达到化学工业绿色生产的目的，减少环境污染，一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等，一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势，在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时，清洁生产技术可以将海水中盐分分离，甚至可以分离海水中的其他物质，使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术，在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分，这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果，而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活，杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源，降低化学工业生产给环境和人类带来的危害，逐渐提高资源合理利用，增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现，这种技术可以减少对环境的污染破坏，提高资源再利用效率，以及提升资源溶解的程度，能推动整个行业的发展和进步。 作者：杨璐 单位：沈阳师范大学 探讨化工技术教学及其应用:项目化教学对化工技术的教学探索 摘要：如何将化工产业与实践有效结合是目前高职院校中应用化工技术专业立体实践教学体系构建过程中的重点课题。黑龙江工业学院应用化工专业在经历过多年的实践教学后，在体系构建和运行实施方面逐渐形成了一套教学体系，其中项目化教学改革作为专业特色教育已逐渐应用到了日常的教学当中。 关键词：应用化工；项目化教学；应用型人才 随着我校正在大力转型为应用技术型院校建设的同时教学改革也正走入到课堂。目前，项目化教学已成为我国高职类院校课程改革的重要方向[1-2]。具体实施就是将教学大纲中的教学内容转变成多个项目以教学内容为中心每个小项目为载体，教师引导学生进行实践教学。项目化教学主要为了培养学生自主学习和应用能力的一种多元化教学方法。在整个教学过程中，教师用企业对员工的标准来要求学生，在教授知识的同时也培养了学生的职业素质、团队精神、责任分工以及安全合作意识等。为学生日后的就业培养出良好的职业素养。 1构建项目化课程 在运用项目化教学之初，首先构建项目化课程。首先以教学大纲为基础，再以边学边做的方式提升学生专业技术能力为目标进行构建。项目设计的意义在于让学生完成工作项目的过程中，熟练掌握专业知识和实践技能，项目构建的科学性、合理性直接影响到整个教学的成败。所以项目化课程的构建应满足以下原则[3]：（1）项目内容必须涵盖相关的专业知识点；（2）项目要紧密衔接职业标准，并适应对应等级职业技术资格的鉴定要求；（3）项目具有应用价值和可操作性；（4）项目最终成果具要具有展示性。 2教学实践 本专业的项目化教学是以企业实际化工生产的真实情景为依托，将企业生产的实际流程进行分解，分成一些具体的任务。主要内容包括：明确工作任务、制定流程方案、论证任务方案、具体实施方案和结果鉴定等。学生再按要求分成若干小组进行分工配合，模拟化工成产条件对工艺流程进行收集资料、讨论、设计、修改、总结，最终确定解决方案。再经教师审阅同意后，按方案进行生产实践，实践结束后提交整个项目报告。 3项目化教学的具体实施 以化工生产中的一个典型化学品“对二甲苯的工业制备流程”为例，来说明项目化教学的具体实施。（1）人员分配。遵从学生自愿组合为原则，将教学班级的学生五人分成一组，每组内自己选出组长来负责组内成员的任务分配和人员协调工作。（2）布置任务。结合学校教学条件，按照不同年级所接触的专业课程给各组学生下达任务。下达后，要求学生先进性相关资料的收集和查阅，了解目前化工厂中生产对二甲苯的原理、使用设备、工艺流程和发展方向，从而有根据的制定生产方案。（3）制定生产方案。学生从自己收集到的资料入手挑选出符合自己生产要求的方案，并将信息进行融合。从原材料的筛选、方案的合理性、投入的风险性、生产的安全性、产品的稳定性和工厂的收益性等多方面进行考虑，并在组内讨论和整改，最终确定本组的生产方案。在此过程中锻炼学生的合作意识、主动思考问题及解决问题的能力。（4）理论教学。在学生初步确定生产方案后。教师进行理论教学，详细讲解生产原理、分类、工艺条件、配方筛选原则、产物杂质分析等。并加入科研成果、化工专业的前沿知识和新技术有机的穿插到教学中，对原有教学内容进行更新和补充，让学生接触到最新的知识从而激发学生的学习积极性。这样即加深了学生对基础知识的认识又解决了学生在设计生产方案时的困惑，实践联系理论，带着问题将基础知识进行升华，最后结合理论知识将自己设计的生产方案进行修改，教师确定最后设计方案以保证能够符合实施条件。（5）实施方案。学生以各小组为单位进入实验室，按最终确定的生产方案进行对二甲苯的制备。在实验过程中教师对各小组进行技术和安全指导，在教师的监管下完成各自的实验方案。在此过程中采取开放式作业，让学生在相对自由和独立的环境中自主发现问题、分析问题、解决问题，促使每个同学都能合理利用自己的时间，使学生真正从理论落实到实践，发挥项目教学的优势。（6）任务总结。各小组在本组的实验方案实施后写出详细的任务总结，从组内人员的任务安排、参考文献的筛选、方案设计的依据、实验可行性、技术安全性、技术创新性等方面进行分析。结合实验数据和结论分析做出总结，以PPT的形式进行汇报。在此过程中学生先在组内进行自评，组间再进行相互评价，最后教师在将各组进行集中评价让每位同学都能发现自己组内出现的问题，能对问题进行分析和解决从而达到知识的累，并锻炼了学生语言组织和表达能力。 4项目教学考核 良好的教学考核是检验教学质量的重要标准。项目化教学考核和传统的教育考核不同，不能单一的用理论成绩来来作为衡量标准。项目化教学更多的体现在实践教学方面，其教学考核内容应更多地落实在学生的职业能力和素养方面。所以考核主要以实践能力及职业素养的形成和提升作为考核重点，理论知识考核为辅。在整个项目教学中每个组的工作总结是整个考核的核心，包括学生的日常表现、操作技能、相互配合能力、职业素养和组织表达能力等综合进行评价。学生期末总成绩由每一个项目的评估结果汇总而成并占最终成绩的60%，传统的理论考试的成绩占40%。其中学生的自我评价、相互评价、项目的可行性、项目PPT总结汇报发言都是教师给出实践成绩的依据。通过这种考核和评价，真正实现学生的“工学结合”。 5结语 项目化教学改革还有许多问题有待于解决，例如学生对教学方式的不适应、项目研究与实践教学知识内容不能完全对应、学校的实验条件难以满足实际生产需要、教师实际生产经验欠缺等问题，这些问题都急待于在项目教学中不断解决和完善的。 作者：王艳玲 李岳姝 杨影洲 单位：黑龙江工业学院

引言 体育竞赛领域，侧重于跑跳等运动能力的篮球、排球项目运动过程中，运动员每次接触地面均需承受大约身体体重３～７倍的地面冲击力。尤其是篮球三步上篮落地动作时，冲击力可高达身体体重９倍［１］。在运动员落地动作时承受的冲击及据此衍生的力传递，是造成下肢运动损伤的关键原因。长此以往的过度负荷极易导致骨折或者膝关节内部紊乱等急性运动损伤，甚至是应力性骨折等过渡性运动损伤。而运动鞋的缓冲减震性能研究目的便是期望以所用材料与结构防止运动员下肢承受巨大冲击力，避免造成运动损伤［２－３］。现阶段关于冲击力与负荷的研究不再局限于冲击力与运动损伤之间的关系，而是开始倾向于冲击力的作用效果和人体骨骼系统的生物力学反应。冲击力是输入运动员身体的信号，而下肢软组织结构可作为承受冲击力的振动系统，在冲击信号输入频率接近软组织固有频率的时候就会引发系统共振，而人体骨骼系统可基于改变下肢生物力学特征避开共振。而且，冲击力作为具备振幅与时频域特征的输入信号，会同时受到有效质量、触底速度、着地姿势及运动鞋硬度、材料等多重因素的影响［４－５］。基于此，本文对冲击力是否会受到运动鞋缓冲性能的影响进行了深入研究。 １试验准备 １.１试验对象 筛选１２名男性篮球运动员，年龄在２２岁左右，身高在１７６.１～１８２.５ｃｍ，体重在６６.７～７７.７ｋｇ，接受专项训练６年左右。全部被试者均对试验情况进行了充分了解，试验开始之前１ｄ内不可进行剧烈运动，下肢半年之内未发生任何损伤，体质良好。 １.２试验设备选用 １０台ＶＩＣＯＮ光学运动捕捉系统，负责对被试者落地动作时下肢三关节的运动学参数进行采集；２块三维测力台，负责对地面反作用力数据进行采集；心率表，负责监控被试者在整个测试过程中的心率变化，以评估被试机体运动强度，保护其心率处于正常安全范围之内；ＱｕａｔｔｏｒＪｕｍｐ纵跳台，负责测试被试者的最大纵跳高度与干预下的纵跳高度［６－７］。 １.３试验运动鞋筛选 市场上已经成熟品牌的高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋，具体如图１所示。高缓冲性能运动鞋前掌部分与后跟中底部分均配置了具备缓冲减震性能的气垫；无缓冲性能运动鞋是没有任何缓冲减震性能的五指鞋［８］。 ２试验设计 ２.１试验流程 （１）被试者热身活动时穿着不同类型鞋练习并熟悉落地动作。（２）设置标识以拍摄被试静态模型，被试者需进行３次成功的落地动作，同时采集其运动学与地面反作用力数据，再更换运动鞋重新拍摄并采集３次成功落地动作相关数据。（３）对被试者进行疲劳干预，疲劳之后及时督促被试填写自感疲劳分级表格，随后被试者连续纵跳１０次并迅速基于不同鞋条件再次进行第（２）步。（４）被试者完成全部动作测试任务并采集有效数据之后，更换被试者重复上述试验流程。整个试验测试过程中被试鞋条件选择均随机，利用Ｖｉｓｕａｌ３Ｄ处理分析运动学与动力学数据结果［９－１０］。 ２.２落地动作 被试者以起始姿势站立在６０ｃｍ的跳台上，平视正前方，脚尖逐渐从翻板的边缘位置朝向测力台滑落，需以无垂直初速下落，双脚落于测力台，自然落地，落地之后自然屈膝，再恢复于站立状态。 ２.３疲劳干预 以被试者３次全力垂直纵跳最大值作为最大纵跳高度；疲劳干预要求被试者完成４次１５ｍ的折返跑，再快速以最大能力连续完成５次垂直纵跳动作，反复折返跑与垂直纵跳过程，直至难以全力促使垂直纵跳高度达到最大垂直纵跳高度的７０％；全过程不间断使用心率表监控被试者心率变化，并以自感疲劳分级表格为载体测试被试者疲劳程度。 ２.４数据分析 利用ＳＰＳＳ软件的运动鞋、疲劳双因素重复测试方差分析对比疲劳前后与高缓冲性能运动鞋、无缓冲性能运动鞋对主体参数变量产生的效应与交互作用。彼此交互时，疲劳前后与缓冲性能运动鞋内部以配对样本进行ｔ检验，而疲劳前后与缓冲性能运动鞋之间以独立样本进行ｔ检验。基于单因素对疲劳前后的最大纵跳高度进行对比分析，以了解显著性水平差异。 ３试验结果 ３.１落地动作时的下肢冲击力与负载率以触底到膝关节屈曲到最低时的垂直地面反作用力 作为冲击力评价指标，其参数为冲击力第一峰值和第二峰值及达到冲击力峰值的时间；以前掌部分与后跟部分在不同缓冲性能运动鞋条件下的触底负载率作为运动鞋减震缓冲能力评价指标，其参数为负载率第一峰值和第二峰值及达到冲击力峰值的时间［１１－１３］。疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的下肢冲击力与负载率测试结果具体如表１所示。由表１可知，在垂直地面反作用力第一峰值与第二峰值、负载率第一峰值与第二峰值上，运动鞋与疲劳因素之间不存在交互作用，但是运动鞋作为主因素相对显著，呈现出的状态具体为：疲劳干预之前高缓冲性能运动鞋后跟部分负载率明显比无缓冲性能运动鞋小，但冲击力层面并不存在显著性差异；疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋后跟部分冲击力明显比无缓冲性能运动鞋小，并且高缓冲性能运动鞋在前掌部分与后跟部分的负载率明显缩小。由表１可知，在垂直地面反作用力达到第一峰值的时间上，运动鞋与疲劳因素之间不存在交互作用，但是运动鞋作为主因素相对显著，呈现出的态势具体为：疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋达到第一峰值的时间会明显延迟。在垂直地面反作用力达到第二峰值的时间上，运动鞋与疲劳因素之间存在交互作用，且事后检验得知疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋达到第二峰值的时间也会明显延迟。在负载率达到第一峰值与第二峰值的时间上，运动鞋与疲劳因素之间存在交互作用，其中，负载率达到第一峰值时间的事后检验得知不存在显著性差异，而负载率达到第二峰值时间的事后检验得知，疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋的负载率都明显比疲劳干预之前较高，但不论疲劳前后，无缓冲性能运动鞋均比高缓冲性能运动鞋的负载率达到第二峰值的时间更长。就冲击力而言，疲劳干预前与疲劳干预后不论是高缓冲性能运动鞋还是无缓冲性能运动鞋，垂直地面反作用力的第一峰值并不存在显著差异；疲劳干预之后无缓冲性能运动鞋在后跟部分承受的冲击力比高缓冲性能运动鞋明显较大。就负载率而言，其既是引发使用性运动损伤的原因，又是运动鞋缓冲性能的评价指标，在疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋在负载率第一峰值与第二峰值上都比无缓冲性能运动鞋明显较小，这就表明落地动作时高缓冲性能运动鞋可在前掌部分与后跟部分提供强有力的缓冲作用，以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤；高缓冲性能运动鞋疲劳干预之后达到第二峰值的时间比疲劳干预之前明显较长，这就表明高缓冲性能运动鞋负载率峰值缩小，可能是由于高缓冲性能运动鞋自身延长了缓冲时间。所以运动员身体在疲劳状态下高缓冲性能运动鞋的缓冲减震作用更为显著，可切实缩减冲击力，以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤。 ３.２疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度 疲劳前后不同缓冲性能运动鞋条件下落地动作时的踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度［１４－１５］测试结果具体如表２所示。由表２可知，踝关节力矩与刚度在运动鞋与疲劳因素下都不存在交互作用，主因素也不存在显著性，疲劳前后不论高缓冲性能运动鞋或者无缓冲性能运动鞋，踝关节位置力矩峰值、下肢刚度、关节刚度都没有呈现出显著性变化。疲劳干预之前高缓冲性能运动鞋对于关节的运动表现产生了作用，疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋在踝关节位置呈现出有效作用；就踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度等层面而言，疲劳干预前后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋之间并没有呈现出显著性变化。虽然如此，但疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋落地动作时踝关节力矩第二峰值表现出明显减小态势。 ４结语 长时间高强度运动势必会引发疲劳，呈现出中枢神经兴奋性下降，神经肌肉通路传入／传出神经受到影响，造成本体感觉神经系统缺失与肌骨反应延迟等问题，还会影响肌肉活化与动作控制能力等，从而使得运动员身体下肢系统控制力降低，进而引发运动损伤。而运动鞋作为下肢系统与地面环境间相互作用的载体，会在疲劳状态下直接影响落地动作时下肢冲击力及动力学特征。据此，本文对不同缓冲性能的运动鞋对落地动作时下肢冲击力、负载率、动力学特征的影响进行了试验研究，结果发现：就冲击力而言，疲劳干预前与疲劳干预后不论是高缓冲性能运动鞋还是无缓冲性能运动鞋，垂直地面反作用力的第一峰值并不存在显著差异，疲劳干预之后无缓冲性能运动鞋在后跟部分承受的冲击力比高缓冲性能运动鞋明显较大；就负载率而言，运动员身体在疲劳状态下高缓冲性能运动鞋的缓冲减震作用更为显著，可切实缩减冲击力，以此减少甚至避免运动员身体由于巨大冲击造成运动损伤；就踝关节力矩峰值、下肢刚度、关节刚度等层面而言，疲劳干预前后高缓冲性能运动鞋与无缓冲性能运动鞋之间并没有呈现出显著性变化，虽然如此，但疲劳干预之后高缓冲性能运动鞋落地动作时踝关节力矩第二峰值表现出明显减小态势。 参考文献： ［１］傅维杰，刘宇，李路.运动鞋对人体落地冲击和下肢软组织振动的影响［Ｊ］．体育科学，２０１３，３３（７）：４５－５２． ［２］瑞安市康佳鞋业有限公司.一种防滑缓冲轻便型运动鞋：ＣＮ２０２１２２１３９０５６.３［Ｐ］．２０２２－０１－１８． ［３］夏庚.不同落地策略下运动鞋鞋底厚度对下肢肌群的影响分析［Ｊ］．中国皮革，２０２２，５１（２）：８６－８９． ［４］傅维杰，刘宇.功能性运动装备对冲击力、软组织振动及肌肉活化影响的研究［Ｃ］．第十五届全国运动生物力学学术交流大会论文集.２０１２：２１－２２． ［５］傅维杰，刘宇，魏书涛.篮球鞋对主动与被动落地时冲击力特征和肌肉活化的影响［Ｊ］．医用生物力学，２０１２，２７（３）：３１７－３２３． ［６］王立端.鞋底与场地表面的摩擦对乒乓球运动员下肢生物力学特征的影响［Ｄ］．北京：北京体育大学，２０１６． ［７］晋江明众鞋业有限公司.一种舒适型带充气结构的运动鞋：ＣＮ２０２１２１２７８７０３.２［Ｐ］．２０２１－１２－１０． ［８］王熙，杨洋，张希妮，等.不同运动鞋舒适性差异及对篮球典型动作足部受力特征影响［Ｊ］．医用生物力学，２０１８，３３（２）：１４２－１４９． ［９］郑志艺.穿不同运动鞋对篮球典型动作生物力学特征的影响研究［Ｄ］．北京：北京体育大学，２０１６． ［１０］泉州陆程鞋业有限公司.一种具有空气缓冲保护功能的运动鞋：ＣＮ２０２１２１２９２５３１.４［Ｐ］．２０２１－１１－２６． ［１１］孙晓乐，王熙，傅维杰.不同鞋条件对疲劳干预前后下肢落地冲击的生物力学影响［Ｃ］．第二十届全国运动生物力学学术交流大会论文集.２０１８：１４７－１４８． ［１２］张方同，张林翎，周兴龙.穿鞋与裸足对自由纵跳动力学参数影响的研究［Ｃ］．第１６届全国运动生物力学学术交流大会论文集.２０１３：１２１－１２２． ［１３］王熙，杨洋，孙晓乐，等.神经肌肉疲劳前后运动鞋对下肢落地冲击的生物力学影响［Ｊ］．医用生物力学，２０２０，３５（３）：３５６－３６３． ［１４］张马森.鞋跟掌差对跑步时身体姿态及下肢负荷影响的研究［Ｄ］．北京：北京体育大学，２０１７． ［１５］王熙.神经－肌肉疲劳前后运动鞋对落地冲击的下肢生物力学影响［Ｄ］．上海：上海体育学院，２０１７. 作者：李宏滨单位：西安思源学院

化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。 (Energy-Minimization Multi-Scale Model,EMMS)。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力。

化学与健康论文:生物化学课教学与心理健康教育的结合 摘要：高职学生正处于青少年向成年过渡的重要时期，随着学习生活由普通教育向职业教育转变，发展方向由升学为主向就业为主转变，面临职业竞争日趋激烈和就业压力日益加大的环境变化，他们在自我意识、人际交往、求职择业以及成长、学习和生活等方面难免产生各种各样的心理困惑。本文就高职生物化学课教学与心理健康教育的有机结合进行阐述，指出专业课教师在学科教学中有机结合心理健康教育，是促进高职学生思想道德素质、科学文化素质和心理健康素质协调发展的重要途径。 关键词：高职;生物化学;心理健康 在大力弘扬工匠精神的今天，高职学生不仅要掌握专业技能与知识，还要具备过硬的素养，树立健康向上的意识。《中共中央国务院关于进一步加强和改进大学生思想政治教育的意见》中明确表示，高等学校各门课程都具有育人功能，所有教师都负有育人职责。为了贯彻国家的教育方针，落实中央的精神，教育部印发的《中等职业学校学生心理健康教育指导纲要》更是提出明确要求，心理素质培养与职业教育培养目标相结合；在实习实训中渗透心理健康教育。为了有效促进高职学生思想道德素质、科学文化素质和心理健康素质的协调发展，教师在学科教学中有机结合心理健康教育，必将成为行之有效的途径。 一、遵从心理规律，营造和谐课堂 教师既要具备专业知识素养，又要掌握心理学常识，在课堂中营造积极向上、人人平等、轻松愉悦的和谐氛围。充分发挥学生的主观能动性，鼓励学生积极思考，主动求知，不断获得学习成就感，激发起学生的学习兴趣和热情，使他们迈进更广阔的知识海洋。要用发展的眼光看待学生，多赞扬学生的可取之处，少批评强化学生的错误，帮助学生塑造梦想，建立信心。既要给不同层次的学生平等的锻炼机会，也要做到因材施教，对不同性格、不同层次的学生给予相应的帮助和指导。让每位学生感受到教师对他们的尊重和信任，从而营造和谐课堂，加强师生积极互动，提升教学效果。 二、在理论教学中，践行教书育人 教师在备课时要充分挖掘专业知识理论中能拓展到心理健康知识的内容。例如，在介绍氨基酸形成肽键的理论教学中，总结出不管何种氨基酸，都以α-氨基和α-羧基发生脱水缩合的规律。引导学生在解决问题和面临困难时，要理清思路，分清主次，专注重点，减少干扰。在介绍糖、脂、蛋白质、维生素等物质的功能时，把它们的优缺点对比介绍，帮助学生树立辩证思维，客观评价，学会多角度看问题。 三、在实践教学中，追求知行合一 纸上得来终觉浅，绝知此事要恭行。实验实训课是实现心理健康教育的重要环节。在实验实训课上，教师要求学生严格遵守实验室守则和安全注意事项，帮助学生树立规范和严谨的科学态度以及对公物、对人、对己的责任意识和自我保护意识。实验实训课上，教师鼓励学生边做边想，主动探索，不拘泥于教材，敢于质疑，勇于创新。实验实训课上，教师引导学生合理安排时间、器材、试剂等资源，培养计划和协调能力，同时，引导学生互帮互助、团结协作，培养他们的沟通交往能力。最终帮助学生在实践中达到科学素养和人文素养的共同提升。 四、小结 高职学生是宝贵的人才资源，是民族振兴的支柱，是祖国发展的希望。而高职学生正处于青少年向成年过渡的重要时期，随着学习生活由普通教育向职业教育转变，发展方向由升学为主向就业为主转变，面临职业竞争日趋激烈和就业压力日益加大的环境变化，他们在自我意识、人际交往、求职择业以及成长、学习和生活等方面难免产生各种各样的心理困惑，这应当引起高职学校的高度重视。如何在生物化学这门专业基础课的教学中巧妙渗透心理健康教育，根据教学内容和学生实际情况，探索出切实可行的方法，是教师义不容辞的责任。循序渐进，坚持不懈地推进高职生物化学教学与心理健康教育的有机结合，一定可以帮助学生在掌握生物化学知识的同时，树立自尊、自爱、自律、自强的健康心理和优秀品质，同时开发他们的潜能，提升他们的创新精神和实践能力，最终增强社会适应能力。 作者：诸戌娴 化学与健康论文:某生物医药与健康研究院化学楼的通风系统设计 [摘要] 通过对某生物医药与健康研究院化学楼的通风系统设计介绍，阐述了通风柜的各种类型、特点，通风柜排风系统风量、风压的计算，风机的选型，排风管材质的选择，通风系统的控制以及有机废气的处理方式。 [关键词] 化学实验室 实验室通风 通风柜 通风系统设计 有机废气处理 一、概述 该化学楼位于某生物医药与健康研究院广州科学城新建科研园区一期内，为新建建筑。主要从事化学新药的研究与实验，主要排放的废气为含挥发性有机化学物质的废气。该大楼共四层，每层建筑面积1110平方米，每层设七间化学实验室，每间设8台通风柜;首层为预留，二至四层共设二十一间化学实验室，共设168台通风柜。其中一间化学实验室（所有相同）平面布置如图一，共8台通风柜，每4台通风柜合用一排风系统，系统图见图二。 二、通风柜的种类及选型 通风柜是实验室中常见的一种局部排风设备，从其结构、使用条件、排风效果、安全经济等考虑，通风柜的种类有如下几种： 1、顶抽式通风柜，一般用于需加热的实验，实验过程中产生大量的热量，具有良好的排风效果;缺点是通风柜操作口处的风速不均匀，靠近台面处有旋涡气流产生。 2、狭缝式通风柜 在其顶部和后侧设有排风狭缝，后侧部分的狭缝，可设置一条或两条（在中部和下部）。由于上、中、下三个部位都设有排气口，气流流经狭缝时，会产生节流效应，变静压为动压，再变动压为静压，使通风柜内有一股较强的负压气流，使操作口处的风速达到均匀，产生良好的排风效果。 3、旁通式通风柜 通风柜排风量是按操作口全开时的截面积及设计风速来计算的，有时不需人操作时会把柜间关小些，由于排风量保持恒定，在操作口调节门下进气口的风速将变大。对有些实验操作如：用火加热，使火焰晃动，产生不利的影响。所以通风柜设置了旁通口解决以上问题，当操作口调节门上移开大时，旁通口被调节门阻档，不起旁通作用，空气由操作口直接进入通风柜;当调节门下移关闭时，旁通口开启，一部分空气从旁通流入柜内，使操作口风速基本稳定。 4、风幕式通风柜 也称补风型通风柜，把占总排风量70%左右的新风送到操作口，或送到通风柜内，专补给排风使用，其余30%左右的排风由室内空气补充。新风可根据实验要求来决定是否需要过滤、冷却、加热等处理。由于补风型通风柜排走的室内空气较少，保证安全情况下，节能，常用于有空调要求的实验室或洁净室。 三、通风系统的设计 1、通风柜排风量的确定，由公式计算： L=3600 FVβ m3/h 式中L―排风量（m3/h） F―操作口面积，按全部打开计算（m2，开口高取0.5m）。 V―操作口平均风速（m/s），无毒有害物，操作口吸风速度采用0.25～0.375 （m/s）;有毒或有危险的有害物，操作口吸风速度采用0.4～0.5（m/s）;极毒物或少量放射性有害物，操作口吸风速度采用0.5～0.6（m/s）;本项目为第二类。 β―安全系数，取1.05～1.1 四台通风柜组合成一排风系统的风量计算如下： L=4×3600×1.8×0.5×0.5×1.1=7128m3/h 2、排风机风压的确定，首先计算系统阻力，再乘以1.1左右的余量，以克服使用过程中产生的不利因素。系统阻力由以下组成：风管沿程阻力+局部阻力+消声器阻力+净化处理装置终阻力。按排风管其中一套最长距离通风系统计算，排风机风压约935Pa 3、风机的选型，根据通风量、风压确定通风机的型号，选用玻璃钢离心风机BF4-72No4A，转速2900r/min，风机功率5.5kW。可满足要求。传动方式采用A式电动机直联传动，效率高，曲线平坦 性能稳定可靠，维护方便，使用寿命长。 4、排风管材质的选择，所有排风管道、阀门、软接均采用耐腐蚀型，常用管材有PVC圆管材、PP圆管材、硬聚氯乙烯板材方管，无机玻璃钢方管，除无机玻璃钢方管外，其它管材均非不燃材质。由于要穿越了不同的防火分区，项目采用厚度为25mm厚不燃无机玻璃钢风管，圆支管（不穿防火墙）采用优质圆形PVC管材。 四、排风有机废气处理 根据 《大气污染物综合排放标准》 （GB16297-1996？） 及 《环境空气质量标准》 （GB3095 ―1996）要求，所有废气的处理要达到国家规范的允许排放标准。实验室排放废气的处理常用的方法有中和法与吸附法，中和法用于无机类废气的处理，无机类废气体含成份有：HCL、HF1、NO、NO2、NH3、CL2、CO、SO2、SO3、H2S等，它处理方式是采用废气净化塔，通过对废气中可溶于某溶剂的吸收和洗涤，通过传热和传质使废气中的某种组分吸收到溶剂中;吸附法用于有机类废气的处理，有机类废气体含成份有：甲醛、甲醇、苯、甲烷、乙烷、乙炔等，它处理方式采用活性炭吸附箱，利用活性炭本身高强度的吸咐力，结合风机作用将有机废气分子吸咐住。 经征询化学实验室研究人员，化学实验过程中产生的废气主要为有机废气，并且根据业主方提供的环评报告要求“经活性碳吸附处理后通过通风管道高空排放，活性碳去除率一般在90%以上，本项目有机废气的排放经处理后可达标，可满足《广东省大气污染物排放限值标准》（DB44/27-2001）的要求。”。本项目废气处理采用抽屉式活性炭吸附箱，并在活性炭过滤前增加了初效过滤袋（G4），以增加活性炭寿命。 五、结束语 本文作者历经该项目从2007年土建开始设计，到2010年竣工投入使用。在设计此类项目中，还需注意以下几方面问题： 1、通风管道要与建筑专业的配合，现在很多科学实验室建筑不注意各种管网位置的预留，造成各种的管道设计的困难。该项目多达42套排风系统，通过与建筑专业的配合，在每层两间实验室之间建筑的中间设置排风井至天面，避免了过长的排风管道，隐藏了排风管道。 2、项目选择了补风旁通型定风量通风柜，由于地处广州，新风并未经冷、热处理，冬季补风带对着实验人员直吹，影响了人体的舒适性，经改进，封堵部分补风口，使补风尽量往通风柜两边补，并改造补风机控制方式，补风机可直接启停，关闭补风机时，由窗外自然补风。 3、由于共用了新风管道补风，调试时各通风柜补风不易平衡，经新风管阀门的调整，基本达到平衡，类似该类项目新风设计尽量单独引进，以便各通风柜补新风量的调节。 化学与健康论文:高中化学健康教育的实践与研究 【摘 要】随着社会的不断发展和进步，整个国民的健康都面临着严峻挑战，化学学科凭借着独特的优势，构建了自己的化学健康教育目标体系，并形成自己的教学模式，保障了人类的健康。 【关键词】高中化学；健康教育；实践与研究 健康教育是高中化学培养目标的一个重要内容，在高中化学的教材中，专门设置了一个主题就是“化学与健康”。健康教育已不仅是化学学科的发展要求，更是社会生活的发展趋势。所以，我们在进行化学教学的过程中，要积极进行健康教育，让学生通过化学知识的学习，认识化学处处与自己的健康有关，从而提高他们学习的积极性。 一、化学健康教育的内容目标体系 健康教育是涉及众多领域的教育主题，每个科目都不同程度的承载着健康教育的职责，但是，因为化学学科的特殊性，化学学科承载了较多的健康教育的责任，因为它化学与人类有着极为特殊的关系。化学关注环境，化学关注能源和材料等，这些也都是在关注人类生存，这些自然将化学与健康联系在了一起。 随着化学新课程改革的逐步深入，健康教育的内容在化学学科课程结构中逐步形成体系，也不断得到了强化。下表就概括了化学学科健康教育的内容标准： 1.内容：认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。 学习方式：讨论：合成氨、药物合成、合成材料、环境保护等对提高人类生活质量的影响。 所属模块和主题：化学1，认识化学学科 2.内容：了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 学习方式：无 所属模块和主题：化学1，主题：常见无机物及其应用 3.内容：认识食品中对人类健康有重要意义的常见有机物。 学习方式：讨论：食用油脂对人体健康的意义。 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 4.内容：说明氨基酸、蛋白质的结构和性质特点，能列举人体必需的氨基酸。 学习方式： 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 5.内容：通过实例了解人体必需的维生素的主要来源及其摄入途径。了解维生素在人体中的作用。 学习方式：调查：矿泉水中的微量元素及其作用。 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 6.内容：认识微量元素对人体健康的重要作用。 学习方式：查阅资料并讨论：铅、碘元素对人体健康的影响。 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 7.内容：了解合理摄入营养物质的重要性，认识营养均衡与人体健康的关系。 学习方式： 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 8.内容：了解人体新陈代谢过程中的某些生化反应。 学习方式： 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 9.内容：知道常见的食品添加剂的组成、性质和作用。 学习方式：查阅某些食品的标签，了解其中的营养成分和所含的添加剂。 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 10.内容：通过实例了解某些药物的主要成分和疗效。 学习方式：查阅资料：常用药物的成分、结构与疗效。 所属模块和主题：选修，主题1化学与健康 11.内容：举例说明生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能，评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。 学习方式：查阅资料并讨论：复合材料的应用和发展前景。 所属模块和主题：选修，主题2生活中的材料 12.内容：知道主要的居室空气污染物；了解其对人体的危害。 学习方式：讨论：如何减少或避免甲醛等挥发性有机物、氡等对居室空气的 污染 所属模块和主题：选修，主题3化学与环境保护 13.内容：能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 学习方式：阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。实验：蛋白质的性质。 所属模块和主题：5.有机化学基础，主题3糖类、氨基酸和蛋白质 从以上内容我们可以看到，化学健康教育的内容极为广泛，既包含了健康意识，也有健康知识，甚至还教会学生一些健康技能，这些都体系了化学学科与人类健康的密切关系，凸显了化学学科对保障人类健康的重要价值和作用。 二、化学健康教育的模式。 在上面内容可以看到，化学健康教育的内容，基本是通过讨论，阅读，查阅资料，实验等方式进行学习，这些学习方式体现了一个共同的特点就是“探究和体验”，还有一些内容需要教师自己决定和安排，我们也可以从“探究和体验”的方式进行设计。这种教学模式对学生树立健康意识，形成健康习惯，具有极大的促进作用。也就是说，化学健康教育适合这种教学模式，有利于教学效果的提高。 总之，健康教育关系到整个民族的身心健康，它不仅仅是化学学科的责任，更是我们每个人的义务。随着社会的不断发展和进步，整个国民的健康都面临着严峻挑战，化学学科凭借着独特的优势，发挥着重要的价值和作用，这就是构建化学健康教育的意义之所在。 化学与健康论文:心理健康教育在化学教学中的渗透与融合 摘要：在化学教学实践中，着眼于学生的全面发展，从化学学科教学的特点出发，结合心理健康教育理论，在化学教学中渗透心理健康教育，可以挖掘化学学科中的心理健康教育内容，探索实施心理健康教育的新途径，大幅度提高化学教学质量。 关键词：心理健康；化学教学；渗透与融合 新课程背景下，在化学教学实践中，着眼于学生的全面发展，从化学学科教学的特点出发，结合心理健康教育理论，在化学教学中渗透心理健康教育，可以挖掘化学学科中的心理健康教育内容，探索实施心理健康教育的新途径，大幅度提高化学教学质量。 《义务教育化学课程标准》提出，化学课程改革以提高学生的科学素养为主旨，通过知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个方面具体体现化学课程对学生科学素养的要求，以上三个维度无一例外需要依托心理规律去实现，特别是情感态度的获得和价值观的形成。知识掌握与心理发展是相辅相成的两个方面，学生心理发展在知识掌握中进行，而学生心理素质的发展又能有效促进知识的掌握，这已为许多研究所证实。抓住了学科教学这个关键，适时施行心理健康教育渗透，就能抓住实施心理健康教育的根本途径和主要阵地。可见，在化学学科教学中渗透与融合心理健康教育有重要的现实意义。 一、激发学习动机，提高自我效能 如果学生对学习缺乏真正的兴趣，学习的动力就不会持久；如果学习只是满足某种外在要求的手段，学生在学习中就难以体验到学习的快乐，这对学生长远发展是不利的。我们在教育过程中强调内部学习动机，但也要重视外部学习动机的作用。教师一方面应逐渐使外部动机作用转化为内部动机作用，另一方面又应利用外部动机作用使学生已经形成的内部动机作用处于持续的激起状态。因此，教师需要有意识地将学习的意义和价值巧妙地渗透在教学过程中，并在期待的学习行为发生后给予表扬和鼓励，这种强化就会激励学生在今后表现出更多期待的行为。如利用作业批改中的简短评语渗透心理健康教育，可以使学科渗透心理健康教育效果得以强化。老师在批改作业时巧妙运用简短评语，能使学生清楚认识自己的优缺点，调动学生的学习热情和积极性。短短的几字评语往往起到“拔动千斤”的作用。 二、有效应用心理学规律，不断提高化学教学艺术 心理学是描述规律的科学，教育自然要遵循科学，但应用科学规律则是艺术，有赖于教师们根据自己的特定情境去创造。心理学效应是对教育学、心理学知识的综合运用，只要我们细心体味，灵活运用，一点小小的知识也会产生奇妙的效果。 1.拉瓦赫效应---点燃孩子智慧的火花 拉瓦赫效应是指每一个学生因其生理、心理、潜质的差异，环境的不同，他们的学习潜能就不同。在教育教学过程中，我们要正视学生的个体差异，仔细观察、冷静分析，用心去寻找学生的长处并及时鼓励强化，用心去点燃孩子智慧的火花，激发孩子奋斗的动力。学生找到自己潜能的优势方向，经过努力就能取得显著的进步，通过进一步引导，把这一种成功的喜悦、奋斗的勇气、努力的动力移情到知识的学习上，就会带动学生不断进步。 2.引导学生进行积极归因，提高自我动机水平 学生对成败结果的归因不仅会带来不同的情绪情感体验，影响他们对未来成就的期望，而且会影响他们的行为表现和学业成绩。对学习进行正确的归因训练，可以提高学生对学习成绩成功的期望，使学生追求成功的动机增强，从而提高学生的自我动机水平。通过自我归因水平测试、归因理论的学习、案例分析以及自我探索等活动可以帮助学生更加清楚地认识自己的归因方式，学习积极的归因方式。美国著名心理学家布鲁纳说过：“学习者不应是信息的被动接受者，而应该是知识获取过程的主动参与者。”只有当学生亲身参与、主动探究，才能将所学知识内化到自己的知识体系之中。只有通过学生自主内省，才能真正达到掌握知识、提升能力、强化动机的目的。通过此次活动，学生们对教师更加信任和亲近，学习兴趣有所增强，学习方法更加科学，学习效率有所提高。 三、突出化学学科特点，找准渗透心理健康教育的切入点 1.充分利用化学学习内容的内在美，激发学生学习兴趣 化学实验是创造化学美的源泉，经常让学生在实验过程中欣赏感受化学美，提供学生审美创美的时间和空间，就会消除对化学的误解，激发探索化学的浓厚兴趣，产生热爱生活、愉悦和谐、乐观向上等积极情绪。例如在学习氢氧化钠与二氧化碳反应这一性质时，向学生展示二氧化碳与氢氧化钠溶液反应形成美丽的喷泉、使气球不吹自大等实验，学生啧啧称奇，学习兴趣得到充分激发，这时要求学生根据所学知识分析原理，他们的积极性十分高涨。 2.探究讨论，引导学生自主构建知识的意义 为更深层次激发学生学习化学的兴趣和参与意识，给学生创设研究问题的情景，让学生亲自去感受、探索问题，寻找解决问题的方法，让学生了解科学家的研究方法，根据已学知识来自己设计实验，完成实验，找出最佳方案，产生解决问题的满足感。放手让学生参与的做法激励了学生积极思考的意识，增强了化学实验思维能力，拓宽了学生的知识面，变被动、机械的学习为主动灵活的学习，学生动手能力也得到很大提高。学生对化学学科的兴趣由表及里，由浅入深，达到情感的升华，真正成为自身发展的需要。例如；实验探究溶液的酸碱度对头发的影响、酸雨对植物生长的影响等实验都可引导学生进行有效探索，达到更深层次培养学生学习兴趣的目的。 科学探究是初中化学的一种重要的学习方式，它为学生的合作与交流创造了一个很好的平台。而合作的意识和能力，是现代人所应具备的基本素质。科学探究的开展将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境，使学生学会交流和分享研究信息、创意及成果，发展乐于合作的团队精神。例如：在讲中和反应时，按以下步骤进行学习：①在试管中加入氢氧化钠溶液，向其中滴加稀盐酸并观察实验现象；②为探究氢氧化钠和稀盐酸是否发生了反应，现提供以下药品：氢氧化钠溶液、稀盐酸、石蕊溶液、酚酞溶液、pH试纸等，请各小组讨论，看那组找的方案多，由小组长记录每人的方案，然后以小组为单位，汇报各组的方案，在此基础上，让学生合作来做实验，这样的课堂气氛有利于培养学生的积极主动、坚持探究、合作与交流的能力。 化学与健康论文:人体内的化学元素与人体健康 【摘要】人体是由有机物、无机物组成，人体中除了C、H、O、N几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在外，其余的元素主要以无机盐的形式存在。体内的无机盐能调节人体的新陈代谢，促进身体健康。 【关键词】化学元素 人体健康 有些元素是构成人体组织的重要材料，并通过复杂的化学变化转化为人体的各个组成部分。人体本身是一个复杂的化学反应系统，生命现象就是一系列复杂的有机物相互制约、彼此协调的变化过程的体现。 一、人体内的化学元素 构成人体的元素很多。有些元素在人体内含量较多，如O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl和Mg共11种元素，占人体体重的99%以上，属于常量元素。其它元素在人体内含量微小，仅占体重的1%不到，属于微量元素。其中F、I、Si、Cr、Cu、Mn、Fe、Co、Mo、Zn、V、Ni、Sn、Se共14种元素，是在人体正常生命活动中所必需的而含量又低于人体总量的0.01%的元素，称为必需微量元素；其中Al、Ba、Ti等人体内不必有的微量元素，称为非必需微量元素；其中Hg、Pb、Cd、Tl、Be等对人体有很大危害的元素，称为有害微量元素。 二、一些常量元素在人体内的生理功能 常量元素在人体中的主要生理作用是维持细胞内、外液的渗透压的平衡，调节体液的酸碱度，形成骨骼支撑组织，维持神经和肌肉细胞膜的生物兴奋性，传递信息使肌肉收缩，使血液凝固以及酶活化等。 1.碳、氮、氧、氢是人体必需的常量非金属元素 C、H、O、N几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在于体内。氮是构成蛋白质的重要元素，是人体的生命元素。蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。动植物体内的酶也是由蛋白质组成。此外，氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。 2.钠、钾、镁、钙是人体必需的常量金属元素 Na+、K+、Mg2+、Ca2+四种离子占人体金属离子总量的99%。如果得不到足量的食盐，就会患缺钠症。主要症状是恶心、肌肉痉挛、神经紊乱等，严重时会导致死亡。 镁是体内多种酶的激活剂，对维持心肌正常生理功能有重要作用。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分。钙和镁都能调节植物和动物体内磷酸盐的输送和沉积。钙能维持神经肌肉的正常兴奋和心跳规律，血钙增高可抑制神经肌肉的兴奋，血钙降低，则引起兴奋性增强而产生手足抽搐。 3.磷也是人体必需的常量元素，主要参与机体组成及能量代谢 人体骨骼，牙齿中的磷为钙量的一半，磷也是软组织的重要成分。此外，机体中的磷还有许多结构性的性能：贮存能量、活化物质、组成酶的成分、调节酸碱平衡。 三、微量元素在人的生命活动中有着十分重要的作用 微量元素与人类健康密切相关。已引起国内外营养界和医学界的普遍重视。 （一）必需微量元素的功能 人体正常生命活动中所必需的而含量又低于人体总量的0.01%的元素是必需微量元素。每种必需微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极少，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。 总的来说，必需微量元素在人体中的主要功能是：作为细胞和组织的成分、作为功能蛋白质的成分、维持身体内的渗透平衡、作为酶的激活物、参与神经脉冲的传递。 1.碘 通过甲状腺素发挥生理作用，维持中枢神经系统结构。是合成甲状腺激素的重要微量元素。 2.硅 硅元素在人体内，主要参与粘多糖的合成与代谢。人体缺硅，可导致关节硬化和动脉硬化，以及其它心血管疾病。 3.锌 是人体中最重要的微量元素之一，是直接参与免疫功能的重要生命相关元素，锌缺乏时，会引起食欲减退、免疫功能低下、眼睛呆滞无神、皮肤粗糙易感染、贫血、视力下降、毛发枯燥，甚至引起肝脾肿大，从而导致发育缓慢。 4.氟 是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿，防止老年人的骨质疏松。 5.钴 是维生素B12的重要组成部分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用，并可扩张血管，降低血压。 6.铬 可预防高血压，防治糖尿病、高血脂胆石。铬元素 可协助胰岛素发挥作用，防止动脉硬化，促进蛋白质代谢合成，促进生长发育。但当铬含量增高，如长期吸入铬酸盐粉，可诱发肺癌。 7.铜 铜还与人体皮肤的弹性、润泽有密切的关系。其主要功能是参与造血过程；增强抗病能力；参与色素的形成。铜含量在体内减少时，会影响铁的吸收，导致铁的利用障碍，最终发生缺铁性贫血。 8.锰 能刺激免疫器官的细胞增值，大大提高具有吞噬、杀菌、抑癌、溶瘤作用的巨噬细胞的生存率。 9.硒 是免疫系统里抗癌的主要元素，可以直接杀伤肿瘤细胞。硒具有抗氧化，保护红细胞的功用。 10.铁 铁在人体中含量约为4―5克。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血。缺铁常常导致缺铁性贫血。 （二）非必须微量元素对人体的影响 1.铝（Al）是非人体必需元素。 2.砷（As）也是非人体必需元素。 3.硼（B）也是非人体必需元素。 （三）有害微量元素 还有一些微量元素对身体能造成伤害。如铊过高易患脱发症；汞污染能使人口齿不清、步态不稳、面部痴呆、耳聋眼瞎、全身麻木，最后神经失常，身体弯弓，高叫而死，损伤中枢神经系统。严重者合并性格改变，口腔炎症和双手震颤；铅能损坏所有体内器官，影响智力发育和骨骼发育，造成消化不良和内分泌失调，导致贫血、高血压和心律失常，破坏肾功能和免疫功能等；镉污染能使各个关节针刺般疼痛，轻微活动能引起多发病理骨折，最后衰弱疼痛而死。 由此看来，这些看来不起眼的元素，对人的健康有着举足轻重的作用。微量元素对人体特别重要，摄入量过多过少都能引起疾病。人体内各种元素含量都要保持一定的比例。 化学与健康论文:大学生自主文化学习的Flow体验与心理健康的关系研究 摘 要 采用特质流畅量表-2和自测心理健康量表对193名大学生进行调查。结果表明大学生自主文化学习中的Flow体验与心理健康之间显著正相关，Flow体验可以预测其心理健康水平。 关键词 自主学习 Flow体验 心理健康 Flow体验是指人们对某一活动产生浓厚兴趣并推动个体完全投入其中的一种积极情绪体验。具有技能挑战平衡、行动意识融合、清晰目标、明确反馈、全神贯注、控制感、自我意识丧失、时间变换、享受体验9项特征。以教育为背景的Flow体验研究很少，大学阶段的自主文化学习较为普遍，在教学目标的宏观调控及教师指导下，学习者要控制自己学习的能力，根据自身条件和需要制订并实现具体学习目标，因此探索大学生自主文化学习中的Flow体验更具现实意义。本研究将自主文化学习范围限定为上一门喜欢的课、完成一项有难度的作业或实验、看一本有价值的专著等。 有研究发现，Flow体验有助于提升幸福感，与降低压力、积极情绪、生活满意度之间显著正相关。由此看出，Flow体验与心理健康存在相关，本研究旨在探寻大学生自主文化学习中的Flow体验能否预测其心理健康水平。 1研究设计 1.1研究对象 对大学四个年级学生分层随机抽样，发放问卷280份，收回有效问卷193份。男生75人，女生118人；大一48人，大二47人，大三50人，大四48人。 1.2研究工具 1.2.1特质流畅量表-2 包含九个维度，33题，五点计分，本研究中问卷%Z系数为0.861。 1.2.2心理健康自测量表 包含正向情绪、心理症状和负向情绪、认知功能三个维度，15题，十点计分，重测信度为0.791，本研究中的%Z系数为0.859。 1.3 数据处理 采用SPSS进行数据统计分析。 2结果与分析 2.1 Flow体验与心理健康的性别差异比较 通过分析发现，Flow体验总分在性别上无显著差异，自我意识丧失、时间变换两个维度，男生得分显著高于女生，享受体验维度，男生得分显著低于女生。男女生心理健康差异不显著。 2.2年级差异比较 通过分析发现，Flow体验和心理健康总分在四个年级上均无显著差异，清晰目标维度，大四学生得分显著高于大一、大三；时间变换维度，大四学生得分显著低于大二、大三；心理症状和负向情绪维度，大四学生得分显著高于其余年级。 2.3 Flow体验与心理健康的关系 通过分析发现，Flow体验总分与心理健康总分显著正相关，Flow体验九个维度与心理健康三个维度间大部分也呈显著正相关。 2.4 Flow体验对心理健康的预测 以Flow体验的九个维度为预测变量，心理健康总分为结果变量，采用逐步进入法进行回归预测，得到回归方程： 心理健康=2.607+全神贯注*0.543+挑战–技能平衡*0.620+控制感*0.305-时间变换*0.2988。 该回归方程的决定系数R2=0.484，说明全神贯注、挑战技能平衡、控制感、时间变换四个维度对心理健康水平有预测作用。 3讨论 3.1不同性别、年级的Flow体验、心理健康特点 本研究被试以文科生居多，学习方法类似，且自主文化学习范围有所限定，因此Flow体验不存在性别差异。同时，女生喜欢结伴学习，男生擅长独立思考，因此男生更容易融入到学习中，降低对周围事物的关注，失去对时间的正确觉知，女生更愿意分享完成任务的喜悦感，并将其作为强化未来学习的最好鼓励。大四学生即将毕业，面临升学或求职的抉择，比起低年级学生，更明白自己想要什么，因此大四学生目标性更强。但是，时间有限任务重，他们对时间变换的感受就会低于其它年级。 大四学生比其他年级的心理症状和负向情绪少，说明近年来学校加强的心理健康教育起到一定作用，大四学生在人生转折点虽压力重重，但学习目标明确，Flow体验提供给个体幸福感、积极心理、低紧张度，加之四年来的相关社会实践，耐挫、耐压力性有所提高，而低年级学生对未来还处于迷茫状态，面对各种挑战不知所措。 3.2 Flow体验与心理健康的关系 Flow体验与心理健康显著正相关，即越能体会到Flow体验，心理健康水平越高。全神贯注、挑战技能平衡、控制感、时间变换四个维度对心理健康水平有预测作用，解释率达到48.4%。自主文化学习中，通过挑战有一定难度的任务，感受自己技能和挑战水平的平衡、掌控挑战任务的进展，以至于失去正确的时间知觉，这种体现自我价值实现的Flow体验增强了大学生的幸福感，使大学生对学习更满意、更乐观，有助于提高心理健康水平。研究者建议，学校教育不应仅是知识和技能的灌输，更应该注意培养自主学习的能力和良好的学习习惯；教育工作者应当为学生创造产生Flow体验的条件，激发学生Flow状态，从而提高和促进大学生的心理健康水平，促进学生的发展。 化学与健康论文:化学重金属元素与人体健康 摘 要： 城市土壤是经过人类活动长期干扰或直接“组装”，并在城市特殊的环境背景下发育起来的土壤，它与自然土壤和农业土壤相比，既继承了原有自然土壤的某些特征，又有其独特的成土环境和成土过程，表现出特殊的理化性质和土壤生物系特征。城市土壤由于能够作为接纳多种途径释放的重金属的汇总，因此，城市土壤中重金属含量的高低常常可以作为指示城市环境污染强弱的“示踪物”。 关键词： 城市土壤 重金属污染 人体健康 城市人口集中，工业发达，交通拥挤，人类活动影响强烈，城市土壤作为地球生物圈的一个组成部分，有一定的生态、环境和经济功能。城市土壤中污染物主要是重金属、多环芳烃和多氯联苯，其中以重金属污染最为严重，因此，城市土壤中重金属已被许多学者作为指示城市环境污染程度的一个非常有用的指标。 目前，对于重金属主要有以下几种看法：（1）重金属是指原子密度大于5.0g/cm■或6.0g/cm■的金属元素，这一大类元素大约有40种。（2）元素周期表中原子序数大于钙的金属元素，即从钪起为重金属。（3）重金属即为有毒金属。 上述三种定义都欠准确。例如，尽管金属铝的原子密度只有2.7g/cm■，但在对环境造成污染和对生物健康表现出极大的伤害酸性环境中，它的毒性随着溶解性的增加而增加。鱼鳃对铝离子中比较敏感，阿尔茨海默氏病是铝累积在脑中而引发的疾病。而某些元素的原子密度虽然大于5.0g/cm■或6.0g/cm■，但并没有表现出潜在的毒性。 重金属作为一类特殊的污染物，具有明显地不同于其他污染物的特点：第一，重金属在环境中不会被降解，主要通过沉淀—溶解、氧化—还原、络合或螯合作用、胶体形成、吸附—解吸等一系列物理、化学以及生物作用进行迁移转化，参与和干扰各种环境生物地球化学过程和物质循环过程，最终以一种或多种形态长期滞留在环境中，造成永久性的潜在危险。第二，有些重金属是生物生长发育所必需的营养素，这些因素具有很强的生物富集能力，只有超过一定浓度时，它们才被称为污染物，会产生更高的生物积累，并对生物的生长发育产生副作用；有些重金属为生物的生长发育非必需，它们具有与许多矿物营养因素相同或相似的外层电子层结构，能通过扩散和细胞膜渗透而进入生物体内，发生生物累积。这些金属在环境中只要微量存在，即可产生毒性效应，影响生物的生长发育。第三，环境的中某些重金属可在微生物的作用下转化为毒性更强的重金属化合物，如汞的甲基化作用。第四，重金属在进入生物体后，不易被排出，在生物链中的生物放大作用十分明显，在较高级的生物体内可成千上万倍地富集起来，然后通过食物链进入人体，在人体的某些器官中蓄积起来，造成慢性中毒，影响人体健康。 因此，土壤重金属污染不仅影响土壤的性质，而且关系到植物、动物甚至人类的健康，而且一旦土壤被重金属污染，就很难彻底消除。由于重金属污染物具有多源性、隐蔽性、一定程度的长距离传输性和污染后果的严重性等特征，因此应该特别注意防止土壤的重金属污染。 重金属元素进入城市土壤后，由于其迁移性极低和难以被微生物分解的特性而被累积于城市土壤中，然后通过风力、水力或植物等介质最终危及人类健康和恶化生态环境。在人体中，每时每刻都在进行着化学元素参与其间的高度精细的化学反应。化学元素不仅是构成人体的基本材料，而且在人体的生长、发育、疾病、死亡中起着非常重要的作用。人类在长期发展过程中，经过反复的适应与驯化，形成了具有调节自己的生理功能来适应不断变化的环境的能力。人类的疾病多是机体在化学性因素、物理因素和生物性因素作用下，功能、代谢及心态上发生的病理变化到一定程度所表现出来的特殊临床症状。 决定某种化学元素对人体有害或无害的重要因素，主要是元素的量。德国科学家在研究生物必需元素时，发现植物缺少某种元素不能成活，元素适量时茁壮生长，当元素过量时就显示出对植物的毒性，甚至死亡。重金属摄入人体内，一般不会发生器质性损伤，而是通过化合、置换、络合、氧化还原、协同或拮抗等化学的或生物化学反应，影响代谢过程或酶系统，所以毒性的潜伏期较长，往往经过几年或几十年时间才显示出对健康的病变。已有研究表明：某些有毒的重金属严重地影响人类健康。 重金属与人体健康的部分调查情况：（1）对人的肝有影响的是As、Be；（2）对人的肾有影响的是Cd、Hg、Pb；（3）对人的生殖有影响的是As、Cd、Cr、Hg、Mn、Pb、Se、Tl；（4）对人的神经有影响的是As、Hg、Mn、Ni、Pb、Sn、Tl；（5）对人的视觉有影响的是Hg、Pb；（6）对人的免疫有影响的是Ni；（7）对人的呼吸有影响的是Cr、Ni、V、Pt；（8）对人的皮肤有影响的是As、Cr、Ni；（9）对人的心血管有影响的是As、Cd、Pb；（10）对人的血液有影响的是As、Cu、Pb。 近一个世纪来，各国癌症发病率一直处于上升状态。特别是20世纪70年代以来，癌症的发病率在大多数国家居于前三位，病人人数逐年增多。近年来，世界卫生组织的报告认为引起癌症的主要原因是环境因素，因此，癌症病因及其防治成为科学研究的关系大致可以分为三类：已肯定具有致癌作用元素、可疑致癌元素和促癌元素。 重金属元素与癌的部分调查情况：（1）已被确定为致癌的元素有As、Cd、Hg、Ni、Pb、Cr、Sb；（2）可疑致癌的元素有Be、Co、Cd、Se、Tl、Zn；（3）促进致癌的元素有Cu、Mn。

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。