化学专业论文:化学类专业多元化人才培养体系的构建与实践 近年来,在南京大学以“通识教育与个性化培养融通”的理念推进新一轮教学改革的进程中,南京大学化学化工学院以建设“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心、以完善机制为保障、以提升人才培养质量为目标,构建和实践了化学类专业多元化人才培养体系并取得了很好的效果。 一、针对理科化学教育存在的主要问题明确改革方向 我国传统的高等理科化学教育是以培养化学科研工作者为目标,课程体系与培养手段比较单一,无法满足科学、国家以及产业发展对化学类人才的多元化需求。具体问题包括:(1)现有课程体系大多是为通过高考入学的本科生进行循序渐进地培养而设置的,而在国内高水平高校中,通过自主招生录取的学生已具有很好的无机化学以及有机化学知识基础,现有课程体系无法满足对拔尖学生的培养要求;(2)传统化学人才培养主要是通过实验课程培养学生的实践能力,对化学学术类人才的研究能力及创新意识的培养措施较为单薄;(3)在传统课程体系中,交叉课程少,对学生交叉类学科的实践能力、研究能力的培养不到位;(4)对化学产业人才的培养不重视,对学生产业素养的培养措施缺失,实习实践基地比较缺乏。 南京大学化学专业是国内外具有重要影响的人才培养基地,在人才培养工作中一直秉承戴安邦院士的全面化学教育思想。在对现行理科化学类专业人才培养中存在的主要问题进行深入思考后,我们明确了教学改革的方向和主要任务:以培养与科学发展及社会多元化需求相适应的领军人才、满足学生个性化发展为指导思想,以构建“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心,以机制建设为保障,努力促进人才培养质量的显着提升。 二、以学生发展需求为导向构建并实践多元化的课程体系 1.构建两类理论课核心课程体系,适应具有不同基础的学生需求 (1)建设适宜拔尖学生的核心课程体系。通过自主招生入学的拔尖学生具有较好的无机及有机化学基础,对此类学生,我们将专业核心课程的设置进行了调整。融合无机化学与基础物理化学知识,构建一门全新的“化学原理”课程;精简有机化学内容,将授课时间由1学年调整为1学期;将结构化学、结晶化学、高阶物理化学内容整合为“高等物理化学”。通过数理课程学习内容的强化、化学专业核心课程的整合与提升,使学生具有宽厚的数、理、化、生等理科基础,学科视野开阔,专业知识扎实,为他们在化学以及相关交叉学科领域的发展打下良好的基础。 (2)优化常规的化学专业核心课程体系。对大部分通过高考入学的学生,我们合并无机化学与化学分析内容,设立“大学化学”课程;结构化学由大三调整为大二开设;增设“高分子导论”为核心课程。形成以大学化学、结构化学、有机化学、物理化学、仪器分析、高分子导论为骨架,从微观到宏观的核心理论课程体系,并按照以知识单元构建知识体系的要求在教学内容的综合性和开放性方面对课程内容进行调整与更新。调整之后的专业核心理论课程体系,内容更趋合理,课程分布更加均衡。 2.构建多元化选修课程体系,满足不同发展方向的学生培养需求 (1)丰富专业学术类选修课程体系。刚入学的一年级新生对大学和学科还不是很了解、有比较强的好奇心。为尽快激发他们对学科的兴趣和激情,开设了“化学与生命”、“化学与材料”、“能源与化学”、“化学与环境”、“大分子:从材料到生命”以及“原子与分子的量子世界”等6门新生研讨课。我们聘请活跃在科研一线的名师主讲这些课程,注重以科学的知识单元组织课程,构建了知识体系完整、前沿性强的专业选修课程体系。我们还建设了高年级研讨课并对本科生开放了部分研究生课程。通过对这些前沿性课程的系统学习,有助于从专业学术方向发展的本科生系统了解学科前沿领域,激发科研兴趣。 (2)强化学科交叉类选修课程体系。学科发展趋于融合,化学与生命、材料、环境以及能源科学越来越多地交叉,依托院内从事交叉领域研究的教授,开设了“现代材料化学基础”、“纳米科学前沿”等课程;委托生科院开设了“生物化学”、“分子生物学”等课程;我们还选择“环境化学”、“材料加工”、“药物化学”、“能源化学”、“地球化学”等相关院系的课程作为学生跨院系的选修课。通过这些跨学科的课程学习,拓宽了学生的学科视野,为学生将来从事交叉学科的工作奠定了较为坚实的基础。 (3)建设化学产业类选修课程体系。针对化学产业人才的需求,我们开设了“化学化工行业就业创业指导”、“化学安全与防护”、“精细化学品开发与商业化”、“现代实验测试技术”等与企业管理、安全生产、环境保护、质量认证等行业紧密相关的课程,建立了一套内容丰富、适应社会要求的选修课课程体系。聘请企业“千人计划”入选者、行业专家和管理者等校外有关师资为学生授课,为学生毕业后更好地创业就业打下基础。 3.完善“一体化、多层次、开放式”的实验教学体系 我们较早实施了“基础-综合-研究”三层次实验教学运行模式和实验室管理体制,并按化学一级学科的整体性对各层次的实验教学内容进行了改革。整合“无级化学实验”和“定量分析化学实验”为“大学化学实验”;取消二级学科专门化实验,在化学一级学科层面上开设综合化学实验;将科研成果及时转化为教学实验,开设和学科前沿融通的研究性实验。在进行课程体系和教学内容改革的同时,大力推进“提高-扬优-早期介入科研”的各类实验室开放机制,有力促进了学生视野的开阔、个人兴趣的养成。 三、以提升学生质量为目标完 善多元能力培养的保障机制 1.建立导学机制,营造化学文化环境 学生个性化成长,必须依据其自身兴趣爱好,同时也离不开外界因素的正确引导。我们积极聘请教学科研经历和人生阅历丰富的老师做新生导师,同时通过职业生涯指导课、专业规划指导课,根据学生的兴趣与特长,帮助学个性化发展。建立院史以及化学展览馆,设立化学文化节,建设教学和科研实验室的化学文化氛围,着力激发学生个人兴趣、努力帮助他们明确自身的发展方向。 2.完善创新训练体系,培养学生学术研究能力 以化学人才基地能力提高项目为支撑,依托国家及教育部重点实验室,以涵盖化学主要前沿的课题做载体,设立学生自由创新探索项目,结合本科生创新计划,努力培养学生的创新意识与研究能力。定期组织本科生科学研究报告论坛,培养他们的学术交流能力。采用多种方式积极鼓励并资助学生进行国际交流,培养学生的国际学术视野。形成了对本科生研究能力、创新意识及综合素质全面培养的机制。 3.构建交叉学科平台,培养学生多学科视野 我们以本院从事交叉学科研究的实验室及外院(系)的相关研究平台为依托,在化学人才基地能力提高项目以及创新研究计划中设立交叉学科研究课题。与中科院相关研究所合作,采用“双导师”模式,培养学生交叉科学研究能力,拓宽学生的学术视野,为其毕业后从事交叉学科领域的工作奠定基础。 4.加强实践基地建设,培养学生实际应用能力 我们积极寻求并有效利用社会资源,建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生实习实践联合培养机制。设立了一批包括江苏梅兰化工集团、和氏璧化工集团等企业在内的实习实践基地,并与中国石化、扬子江药业等企业进行实质性的学生实习合作,实施了“实习前评估-实习中监督-实习后考评”的管理模式,加强对学生的实践能力培养,使他们能尽快适应社会要求。 由于构建并实施了多元化的人才培养体系,我们在人才培养中取得了很好的效果,学生的创新意识和实践能力明显提高。在近3届全国大学生化学实验邀请赛上获得6金3银的好成绩,多元化人才培养体系构建和实践收获了多项成果:新增2个国家级教学团队,1门国家精品课程,“国家级化学实验教学示范中心”于2012年以优异成绩通过验收,5部教材入选“十二五”国家级规划教材,化学专业被纳入首批“国家基础学科拔尖学生培养试验计划”,获得了1项国家教学成果二等奖和2项江苏省教学成果一等奖,有力促进了化学类专业的教学改革。 化学专业论文: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。 化学专业论文:浅谈养成教育理念在化学专业实验教学中的作用 论文关键词:化学 实验教学 养成教育 论文摘要:对新时期大学生养成教育的现状及面临的新问题进行了阐述和分析,对实验教学中加强大学生养成教育的途径和方法进行了思考.面对化学专业的大类招生,养成教育理念在实验教学实践中,对培养大学生的综合素质起到重要作用. 现代大学生必须掌握扎实的学科知识、坚定的职业信念、过硬的职业技能和良好的综合素养.其中,扎实的学科知识和过硬的职业技能是知识基础;良好的综合素养和坚定的职业信念是目标.因此,在高校的教育教学过程中,不但要使学生掌握专业知识,还要培养良好的道德品质和综合素养.养成教育是指在思想政治教育的基础上,在日常生活、工作和学习中,通过行为训练,严格管理等多种教育手段,全面提高人的素质,最终养成自觉遵守社会公德和行为规范等良好道德品质和行为习惯的一种教育在大学教育过程中,养成教育是学校德育工作中的中心内容,是形成良好校风、学风的关键.但是,社会经济发展的不平衡给社会特别是高校青年学子的成长带来一定的负面影响,并给高校学生养成教育提出新的挑战. 首先,在市场经济大变革、大发展的社会转型时期,一些消极的、错误的政治观点、价值观念,会通过各种渠道对大学生的思想产生冲击和影响.而大学生的世界观和人生观还处于形成期,很容易受到西方文化思潮的影响而产生一些错误的思想和价值观念.假如不进行正确的引导,我们的青年一代就有可能会被西方的价值观和道德观所同化. 其次,当代大学生大部分是独生子女,存在着许多人格缺陷.表班:心理不成熟,遇到困难就表现出脆弱心态,缺乏坚韧不拔的意志;一部分同学生活缺乏自理能力,依赖性强,同时在性格特性上又表现为任性、自私、偏狭,难于与人交往,难于适应集体生活等.这些缺陷如果不进行“治疗”,大学生即使学到了很深的专业知识,也难于在社会上立足. 再次,当代大学生心理健康状况堪忧.对我院2008级404名新生所做的心理健康普测显示,结果异常的占总人数的11.1%,在大学几年,面对紧张的学习和生活,这个比例会变得更高.近年来,由于高校学生的心理问题引发的多起刑事案件和自杀事件也充分地说明了这一点.所以,在大学时代要使学生德智体美全面发展,首先就要对学生进行完美人格的塑造,用养成教育手段塑造学生正确的人生观、价值观、成人意识,特别在低年级尤为重要. 通过长期的教学及学生管理工作,我们发现化学专业的实验教学是实施养成教育的良好平台.通过在实验教学中正确教育和引导,可以树立学生正确的价值观和道德标准,可以培养学生坚韧的意志品质和团队协作意识,可以增强学生的心理承受能力,为大学生的顺利成长提供一个良好的环境. 我校自2007年开始在化学与材料科学学院实施按化学大类招生,在明确培养目标和培养规格的基础上,基于专业的特点,整合学术取向和专业取向,构建由公共基础课、学科必修课和专业方向课3个板块构成的课程体系.在整个教学课程体系中,实验教学作为一个重要的教学环节,显得尤为重要.在校教学研究项目的支持下,我们对如何在实验教学中贯彻养成教育的理念进行了研究和探索. 1化学类专业学生实验课程设置思路 自2007年,我院开始实行按大类招生以后,对相应年级的学生开始使用新的培养方案.为进一步培养学生的综合素质,在教学过程中实施养成教育的理念,对原有的培养方案做了大幅度调整.在新方案中,将学科必修课程和公共基础课程全部调整到前两个学年,第三学年开始进行专业方向课程的学习.其中,在学科必修课和专业方向课程中,加大实验课时的比重,特别是在学科必修课的977学时中,实验课为497学时,已经超过了50%.体现实验课程在对学生素质培养过程中的重要性.同时,也对实验课的教学提出了更高的要求. 化学实验课作为把创新思维变成具体创新能力的第一实践场所,是培养学生团队协作精神和创新能力的重要课堂.首要解决的问题是改革陈旧的已不适应素质教育需要的实验内容.设计思维新颖、现象明显、知识全面综合、无害自然的实验,是大学化学实验改革的方向.在新方案中,我们从实验内容上进行了改革,减少验证性实验,增加设计性实验和综合性实验,增强了绿色、环保和节约的实验理念,在实验课教学过程中培养学生的综合素质.针对部分学生学有余力,又有继续学习的愿望,我们在新方案中强化了开放实验的重要性,对于已掌握常规的实验操作技能与基础知识的学生,对他们开放实验室,在课外时间能够从事部分课外科研课题的研究,进一步增强学生自主实验的能力和专业技能及科研能力. 2养成教育在实验课教学过程中实施的方式 为了解决高校教育教学过程中学生出现的新问题,新矛盾,我们在实验教学过程中将养成教育贯彻于整个实验课的教学过程中,取得了较好的效果。 2.1利用实验教学贯彻诚信教育 在实验教学中发现,部分学生对实验教学较为随便,主要表现为课前不预习,实验操作不规范,甚至编凑实验数据等.其原因主要是学习动力不足,学习态度不端正,责任意识淡薄,诚信意识缺乏.针对这些问题,我们在实验教学过程中注意把诚信教育融人培养学生严谨的实验态度中.例如,在讲解实验时,给学生介绍一些科学家坚持真理的典型事例,也可给学生介绍一些现实生活中由诚信缺失造成严重后果的事例.如三聚氰胺奶粉事件等.让学生明白分析结果的准确与否在生产中将关系到产品的质量、在食品卫生检验中将关系到人们的健康、在医院中将关系到疾病诊断的正确性等,使其充分认识到实事求是的重要性.在学节寓验过程中,从试剂用量、实验步骤和操作技能等方面对学生进行指导,提醒学生,一旦出错立即要求其堕做,指出错误的严重性,如果结果符,应分析误差原因,给出合理解释.在实验教学过程中,把实验数据的真实性列为重要考核标准纳入平时成绩中,使学生养成良好的实验习惯、责任意识和诚信态度. 2.2在实验教学中培养创新意识 目前高校教育的核心是创新教育,培养具有创新精神和创新实践能力的人才,是大学教学改革成败的关键.以前的实验教学,常常是教师从实验目的、原理、仪器的使用到实验的方法步骤“一包到底”.学生只需按实验书上的步骤完成操作即可.这样操作机械、内容单调的实验教学方式激发不了学生的兴趣和创新欲望,不利于对学生创新思维和创新意识的培养.为此我们采用了探究性实验教学的模式进行教学.在实验中,有意识地提出一些要求,设置一些障碍,让学生带着任务做实验,通过观察、思考、归纳、总结来完成这些任务.这样可使同样的实验内容得到不同的教学效果.在实验中一般采取“问题一讨论一实验一结论一应用”的程序进行.结合探究性实验步步启发、层层推导,让学生产生多种独创的想法,提高创新思维能力.例如:在化学基础实验的操作规范要求上,我们抛弃了过去的满堂灌的教学方式,让学生讨论、思考、总结出相应仪的操作规范,并予以讲解.老师在学生讨论讲解的基础上,针对错误的地方进行重点讲解、更正,然后,通过实验来进行验证,得出正确结论. 这种探究性实验的教学方法也为开放性实验创造条件,在开放实验中,学生可以根据自己的实际情况选择综合性实验,也可以自带课题进行设计性实验,也可以做自己感兴趣的研究性实验.这样不同类型的学生都可以在实验过程中得到培训,使学生的思维能力,分析问题能力,独立解决实际问题的能力和学生的创新能力得到普遍提高. 2.3利用实验教学培养学生的钻研精神 我国化学家戴安邦先生曾指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技能,又训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德,故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式”.化学实验教学正是培养学生根据研究对象和研究的目的创造性地运用科学知识和实验手段有计划地探究的实践活动的过程.因此,在这一过程中正好渗透了科学的研究方法和实事求是、严谨求实的科学精神,一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风,这些正是养成教育的要求和体现.例如,在铁矿石中铁含量测定实验中,要求学生按照传统的有汞法测铁进行思考,在理解了实验原理以后,让学生进行实验方案的改进,在保证测定准确度的前提下减少实验药剂对环境的污染.经过学生对基础知识的灵活应用,设计出无汞法测铁的实验方案.实验教学过程中,通过启发学生对实验的探索,培养学生对知识的探究和钻研精神,让学生明白“实践出真知”,这对于学生树立辩证的人生观,以及将来在人生的道路上保持良好的进取心和开拓精神打下坚实的基础,使学生受益终生,这正是我们在实验教学过程中贯彻养成教育的宗旨所在. 2.4在实验教学中形成学生良好的团队意识 互相尊重、虚心谦让、共同进步的协作精神既是现代科学精神不可缺少的内容,也是养成教育的重要目标之一.科学技术的飞速发展,信息化、网络化的社会不仅需要高效率、高智慧的创造性人才,更需要这类人才具有良好的合作精神.凝聚力的大小是衡量一个集体发展水平和团结、战斗力的重要标志.学生合作精神的培养有利于他们良好心理素质的形成,有利于培养学生的创新勇气,有利于促进学生社会化的发展.我们在综合性和设计性实验及研究性实验中,通过对实验内容的讨论、根据各自的特长对实验内容进行合理分工,对实验数据的归纳、处理、综合,培养学生的团队意识,提高了实验的效率和实验的成功率.例如,在综合实验中的“植物叶片中叶绿素的提取、分离和表征”实验项目中,要求学生自由组合,然后根据不同同学的特长和爱好进行分工,在有机物的分离方面有特长的进行叶绿素的色谱分离、在仪器操作及解谱方面有特长的进行表征和测定等,这不仅能使他们融人集体互帮互助的良好氛围,在成功的喜悦中,感受集体的力量,渐渐形成开朗、活泼、勇敢、积极、互相学习、共同进步的良好心理素质,而且提高了学生的沟通交流能力和团结协作能力. 3结论 通过在实验教学中贯彻养成教育,化学类学生不仅掌握了专业实验知识,还养成了良好的道德品质和综合素养,学生在动手能力、分析解决问题能力和创新能力都有了很大提高.但在教学中亦出现一些问题,教师工作量大,学生需要适应的过程.当然,对于学生的养成教育,仅仅靠实验课堂的教学功能还是远远不够的,还需要在营造和谐、健康、文明的校园文化方面做更多的工作. 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:提高化学专业有机化学课程教学质量的几点思考 高等院校作为人才培养的基地,能否培养出基础扎实、思维敏捷、能力强、素质高、具有创新精神和开拓意识的应用型人才,直接关系到我国能否在21世纪的国际社会中占有一定的地位和具有较强的竞争实力,也是高等教育改革的方向。有机化学作为化学学科中最活跃的领域,其发展异常迅速,随着高教改革的不断深入,有机化学课程有限的学时与不断膨胀的课程内容和要求之间的矛盾日益突出。因此,不断改革教学内容,保证教学质量,提高学生对有机化学的应用能力和创新能力,是我们每一个从事有机化学教学工作的教师应不断为之探究的课题。二十余年来,笔者一直从事高校化学专业有机化学的教学与改革工作,对如何提高有机化学课堂教学质量做了一些有益的尝试,收到了较好的效果。 1 优化教材结构与体系,设计合理的教学架构 有机化学是化学专业十分重要的专业基础课,其特点是化合物种类繁多,反应复杂,机理抽象,学生学习本文由论文联盟//收集整理过程中普遍感到掌握较困难。其实任何一门学科都有其内在的规律性,关键是如何去研究、认识和掌握。因此,优化教材结构与体系,设计合理的教学架构,是提高有机化学教学质量的前提。 我们的具体做法是:(1)重要知识点讲清讲透。例如,对典型反应除讲清反应及机理外,同时强调该反应需注意的问题。在烯烃与卤素亲电加成反应中,要求学生注意:①加成反应是有选择的“反式加成”;②反应本质为离子型亲电加成反应;③反应速率取决于c=c上电子云密度;④鉴别;⑤合成意义等;在芳烃f-c反应烷基化反应中要求学生注意:①反应本质;②多元化;③可逆性;④重排;⑤分子中强吸电子基团或碱性基团阻碍反应进行;⑥合成意义等。这样学生不但能全面理解和掌握反应,同时还学会对该反应具体应用。(2)教学内容重组。例如,在醛酮和羧酸衍生物这两部分内容教学中,因醛、酮和羧酸衍生物均含有羰基,结构的共性决定其性质相似,因此,在组织教学内容时,打破教材体系,先介绍醛酮或羧酸衍生物的共性反应,在反应后均及时给出反应机理,再讨论其个性反应,这样一对比,学生感到学起来轻松也记得牢。(3)强调理解规律的本质。例如,不对称烯烃与酸加成时可用马氏规则来解释,但教学中我们强调不要死记马氏规则,根据反应本质从电子效应的角度分析双键碳电子云密度的高低或根据生成的反应中间体和稳定性来判断加成产物,这样一方面可避免遇到反马氏加成时出错,另一方面,更重要的是提高了学生分析问题解决问题的能力,如在后续内容芳烃的亲核取代反应中,将遇到用典型亲核取代反应无法解释的实验现象。 此时,学生可利用前面所学的知识从容应对即从反应本质入手,根据产物中间体稳定性来判断。因此,注重规律本质的把握,有效培养了学生有序思维的能力和灵活应用知识的能力;(4)注重每章的反应小结。作为每章的必交作业,要求学生每章学完后,以典型化合物为代表,总结本章重要反应,完成“反应联络图”。一方面,可帮助学生熟悉每章重要反应,另一方面,使学生理解反应之间的内在联系,在掌握知识的同时,也提高了其归纳、总结能力。 2 丰富教学手段与方法,提高教学效果 教学过程应遵循“教师为主导,学生为主体”的指导思想,因此,采用现代化教学手段并根据教学内容适时地变换教学方法,会使学生感到新鲜和有趣,激发他们的求知欲望,提高教学效果。(1)多媒体课件教学。近年来多媒体教学在教育领域越来越普遍,其具有信息容量大、视觉效果明显、简单直观等优点。使用多媒体课件虽然可以大大提高讲课效率,但它只是辅助教学的一种手段。我们的做法是:①强调自制。有机课件由任课教师根据教学实际情况自己制作,以体现教师上课的思路和对内容的把握,这样对教学的重点、难点,才可以充分利用多媒体优势来达到教学目的;②强调辅助。过分强调多媒体容易使学生产生视觉疲劳,分散注意力,忽视教学主体学生的存在,因此,教学中应适当使用挂图及模型教具,同时完成必要的板书,将多媒体课件与传统教学方法有机地结合起来以达到最佳的教学效果。(2)灵活多样的教学方法。课堂教学中教师的主导作用十分重要,我们在教学过程中根据不同的教学内容,适时变换教学方法,如对比教学法、归纳教学法、启发式教学法、专题讨论法等。如在介绍环已烷构象时,船式构象和椅式构象碳碳间均保持正常键角109.5€埃榷ㄐ韵嗖詈艽螅岩岳斫狻n耍颐瞧舴⒀庸瓜笊险以颍毖隽秸叩墓瓜蠛蠡腥淮笪颍环矫妫问焦瓜笾?,3和5,6两对碳原子的构象处于邻位交叉式,能量较低,而相应碳原子在船式构象中却呈现全重叠式,能量较高;另一方面,船式构象中两同面桥头氢相距0.183nm,而椅式构象中两同面氢相距0.250nm,前者因距离较近使相互排斥力加大,体系内能增高。 这样学生不但很好地理解椅式构象为优势构象的原因,同时,也提高了思考问题、解决问题的能力。对有机化学中的一些难点及易混淆知识组织学生进行专题讨论,如影响亲核取代反应机理的因素,立体化学在研究反应机理中的应用等,学生普遍认为收获很大,效果很好。 3 注重教学与科研结合,培养科学素养 教学改革的重要任务之一是废弃传统的“专才型”人才培养模式,以适应新形势下社会对人才的新需求。现代企业对人才的要求很高,不但要求大学毕业生具备扎实的专业知识和实际操作能力,还要有研发创新能力,这对高校教育提出了新要求。大学生科研立项是解决这一问题的很好举措,其充分体现教学研一体化的办学理念,对培养学生的科学素养、实践能力和创新能力具有重要的促进作用。化学专业学生进入大三后,已具备一定的有机化学专业知识和实践能力,因此,我们要求学生积极参与相关课题的申报工作,近三年来,我院每年都有近80%的学生参加科研究立项,其中从事有机化学方面课题研究的比例最高,我们也鼓励学生参加教师的科研团队。这种教学与科研结合的模式不但提高了学生获取知识和应用知识的能力,也有利于培养学生学习的内在动机,激发对有机化学的学习兴趣,更重要的是学生学到了科学研究方法,培养了学生的科学素养、研究能力和创新能力,取得了很好的效果,为他们今后踏入社会成为社会所需要的人才打下了坚实的基础。 4 改进实验教学,培养综合实践能力 有机化学实验对学生的专业知识、实验技能和创新能力的培养具有十分重要的作用, 是实施素质教育、培养创新人才、促进知识向能力转化的重要途径。如何提高有机化学实验的教学效果?我们的具体做法是:(1)去掉验证性实验,适当增加未知物的鉴定实验;(2)增开综合型实验;(3)根据实验条件开设设计型实验。实践表明,内容上的调整不但强化了学生的技能训练,还有效提高了学生的实验综合能力和创新意识。在教学实施过程中,我们通过检查学生实验预习报告、相关实验内容的提问、实验结束后的总结以及学生完成实验报告等环节来保证教学目标的实施。对于增开的综合型实验,不仅注意到实验的类型,还注意了实验的连续性,尽量做到实验的序列化,即上一个实验的产品是下一个实验的主要原料。这样不仅降低了实验成本,而且对学生提出了更高的要求。对于增开的设计型实验,一般由实验教师选题,学生提前一周拿到实验题目并查阅相关资料,在实验前均写出自己的设计方案。这项实验改革,极大调动了学生的实验积极性,培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。对有机化学实验的考核,我们采取平时与考试相结合,理论与操作相结合的方式。平时成绩占50%,实验理论占20%,实验操作占30%。(平时成绩含:实验预习、平时操作、实验习惯、课堂提问、实验报告等方面;实验理论成绩含:本学期做过的实验中涉及到的一些理论性问题和关键问题;实验操作成绩含:本学期实验中涉及的基本技能操作、重要装置的安装、常用仪器使用等,实验操作采取随机抽取答题卡片的方式进行。实践证明,效果十分显著。 以上所述仅是我们对化学专业如何提高有机化学教学质量的一点粗浅看法和经验,提高有机化学教学质量是实现有机化学课程改革目标的关键,因此,在教学过程中如何坚持以知识为基础,以能力为前提,以素质做保障,真正做到知识、能力和素质的辩证统一,是我们每个高校教师应为之认真思考的问题。 化学专业论文:浅谈强化学生专业能力提高学生就业能力 论文关键词:专业能力 就业能力 评价 素质 论文摘要:电子信息类毕业生就业曾有过耀眼的辉煌,但近几年来,其就业形势大不如前。其主要原因有人才市场容量不足的问题,也有毕业生整体就业能力下降的问题。本文从电子信息工程专业学生应具备的专业能力入手,对专业能力实现的几个层次,改革学生评价体系,全面提升学生素质,增强学生就业能力等方面进行了探索。 当前大学生就业是社会关注的热点,高校就业工作面临着越来越大的挑战,如何做到大学生充分就业、合理就业,不仅需要高等学校在就业工作上更新观念,加强指导,同时还需要大学生对就业问题进一步加深认识、理性思考,切实提高自身的就业能力。大学生就业能力是大学生成功地获得工作、保持工作以及转换工作时所具有的能力,是一种与职业相关的综合能力的组合。大学生就业能力培养不仅是高等教育发展的需要,也是社会经济发展的需要,具有重要的理论与现实意义。大学毕业生作为劳动力市场上一个特殊劳动供给群体,其就业能力是指大学毕业生在校期间通过专业及相关知识学习、积累,对自身潜能进行开发而获得的能够实现自我职业生涯目标、满足社会需求、实现自我价值的技能和能力。就业能力是一种综合能力。关于就业能力具体包括一些什么能力,至今仍没有定论,但总的说来可以划分为专业能力和非专业能力,本文以电子信息工程专业为例,从本专业应具备的专业能力入手,探索如何提高学生的专业能力,从而提高学生的就业能力。 一、电子信息工程专业能力 电子信息工程专业作为新兴专业,顺应了知识经济、信息时代的教学、科研和生产发展的需要。但随着我国经济和科学技术的快速发展以及开设电子信息专业的院校逐步增多,未来毕业生的就业形势会更加严峻,竞争会更加激烈。毕业生的质量是电子信息专业竞争成败的关键。从培养规格看,本专业学生应具备各方面的能力,由此我们将培养规格中的各种能力进行分类,整理出与之相对应的各门课程,具体分类如下: 1.工程计算基础能力。主要包括:数学计算及应用能力、建模能力、时域、频域分析,主要涉及的课程有:高等数学、大学物理、工程数学、信号与线性系统。 2.外语应用能力。包括:听、说、读、写能力,本专业英语文献阅读能力,主要涉及的课程有:大学英语、eda技术与应用等。 3.计算机应用能力。主要包括:计算机基础应用能力、程序的设计能力、典型微机系统的分析和应用能力,主要涉及的课程有:计算机应用基础、计算机语言、c语言程序设计、eda技术与应用、微机原理与应用、单片机原理与应用、单片机技术及应用综合训练。 4.电子工程基本分析与应用能力。主要包括:常用电子仪器使用能力,电子电路分析、应用能力,单片机应用能力,eda应用能力,阅读与绘制电气图能力。主要涉及的课程有:电装实习、电气绘图与电子cad、电路原理、模拟电子技术基础、数字电路、电路原理实验、模拟电子技术实验、数字电路实验、单片机原理与应用、eda技术与应用、模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机技术及应用综合训练。 5.电子信息产品的分析、设计、安装、运行维护等应用能力。主要包括:工业标准的理解能力,电子信息产品分析、方案的理解及初步的设计能力,方案实现和系统测试能力,电子设备维护检修能力,跟踪新技术能力。主要涉及的课程有:工程制图与cad、科技信息检索、通信电子线路、电视技术、电子测量、家用电器技术实训、传感器与检测技术、计算机网络与通信、通信电子线路实验与设计。 6.专业综合能力。主要包括:根据实际应用需求,综合运用所学知识进行电子系统方案设计与实现,创新意识和实践能力,获取新知识的能力。主要涉及的课程有:数字电视、家用电器技术实训、无线电调试中级工实训与考工、毕业设计。 7.技术技能能力。主要包括:获得无线电调试工技术技能能力和考工证书。主要涉及的课程有:测试技术与仪器、大屏幕彩色电视接收机、数字图像处理、无线电调试高级工实训与考工。 8.研究与创新能力。主要包括:培养学生独立思考、探求真理的科学精神,培养学生的创新意识和创业精神,提高学生的科学研究能力,巩固和扩展学生所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高学生运用理论知识分析、解决问题的实践能力。主要涉及的课程有:电子应用基本模块训练、数字化测量的实践训练、常用控制系统的设计实践、科研实践、产品开发。 二、专业能力实现的三个层次 1.基础训练。主要通过课堂实验、电子工艺实习等环节,训练学生识别选用电子元器件,使用常用电子仪器仪表,测试简单电路、掌握焊接安装工艺等。通过对电子元器件的识别、性能测试和对各种电路性能指标测量,巩固学生所学电子技术理论知识,学会正确使用仪器仪表和科学测量电路方法,为后续实训环节打下基础。 2.模块训练。就是对某一门或几门课程进行专项实训,也就是课程设计,目的是提高学生的实践动手能力,使学生能掌握一些专项技能,积累一些实际电路知识和工程知识。通过以模拟电路、数字电路、单片机电路等为主的实际应用电路的设计、制作安装、检测与调试,训练学生的基本技能,并为后面的综合训练做好准备。 3.综合训练。主要采用项目、大型设计竞赛、毕业设计等形式。项目主要是在教师指导下,申报校级或院级项目,或是参与教师课题等;大型设计竞赛指的是,参加全国大学生电子设计竞赛、重庆市盛群杯单片机竞赛等;毕业设计是在教师指导下完成最后阶段的教学实践环节。目的是训练学生综合运用知识的能力。通过查阅资料、选择方案、设计电路、制作电路板、安装调试、撰写报告等环节,系统地进行电子电路工程实践训练,从而进一步提高学生分析问题、解决问题的工程应用能力和创新能力。 三、改革评价体系,全面提升学生素质,增强就业能力 目前,各类企、事业单位对毕业生的要求不断提高,对应聘者的要求不仅仅是专业能力,还包括人际交往、组织协调、沟通、适应、团队合作、创新等能力。因此,要求学生对自己所学专业的基础知识牢固掌握的同时,要积极参与社会实践,将所学知识与社会实践紧密结合,只有积极参与社会实践,参加各项活动,才能得到各方面能力的锻炼。为此,必须改革大学生评价体系,改革以前在评优评先中只看学习成绩的做法,增加学生个人素质评价等相关内容,才能全面提升学生素质。如学生个人素质主要包括:基础文明素质、政治素质与道德修养、社会实践与调查、科技文化艺术和体育活动、社团活动和社会工作和课外读书活动等内容。本文以电子信息工程专业为例,就本专业学生应具备的专业能力,以及专业能力的实现的几个层次进行了探索。为全面提升学生素质,提高就业能力,还应包括人际交往能力、组织协调能力、沟通能力、适应能力、团队合作能力、创新能力等非专业能力,对如何提高这些非专业能力还有待进一步探索,也期待同行的指点。 材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词:材料化学 人才培养 课程体系 论文摘 要:根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点,通过改革原有的课程体系,优化课程结构,修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色,体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科,受到了各国政府的重视,许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求,经安徽省教育厅批准,我校于2003年增设了材料化学本科专业,并在当年正式招生,目前已经有5届毕业生,学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业,培养的是应用型理科人才,所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习,还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标,使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求,是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念,深化教育改革,革新教学体系,优化课程体系中实践性教学环节,才能培养出掌握基本理论知识,动手能力强,富有创造精神的材料化学专业人才,才能办出高水平的材料化学专业,以满足经济建设和社会发展的需求。 1 材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2 材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。 3 构建相对完善的实践教学体系 3.1 构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2 更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。 4 结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 化学专业论文:化学化工专业教育教学改革路径探讨 摘要: 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。文章结合重庆理工大学化学化工类专业本科教育教学实际状况,分别从教育教学理念、教学课程体系、教育教学模式以及教学管理模式等4个方面对新时期高校高等教育教学改革路径进行了深入探讨,详细阐述了高校化学化工类专业本科教育教学改革的基本方法,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供了理论参考。 关键词: 化学化工类;教育教学;改革;探讨 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。当前,化学化工行业正进行新一轮的产业结构调整,提升化工行业高新技术产业比重和加大复合型技能人才供给成为应对化工行业未来发展的主要努力方向。高等教育作为化学化工类人才培养的重要人才基地,以及提升化学化工技术创新能力的重要支撑平台,深入探讨高校化学化工类人才培养教育教学改革,明晰化学化工类人才培养模式,成为应对当前化学化工专业人才缺乏、技术创新能力不足的重要途径。重庆理工大学化学化工学院是在原重庆理工大学化学与生物工程学院基础上组建发展起来的,近年来逐渐成为重庆及西部地区化工高等教育和化工人才培养输出的重要基地。为了深入贯彻落实党的十八届六中全会精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,围绕化学化工产业发展新形态,本文以重庆理工大学化学化工学院本科教育教学改革为研究对象,针对新时期下的化学化工人才培养模式、教育教学方法等方面进行初步的改革探索,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供参考。 1.教育教学理念改革 化学化工工业作为我国国民经济的重要支柱产业,与人民生活、社会发展、国防建设等众多领域密切相关。随着化工行业市场竞争的日益激烈,针对化学化工类人才的需求也在不断持续增长,对于既懂管理又掌握化工技术的复合型高级人才的需求更为强烈。然而,当前化学化工学院教学环节仍存在以教师的教为主、学生的学为辅,教师知识的传授为主、学生的自主学习和发展为辅的现象,导致学生出现主动发展意识不足、创新创造能力较差、社会适应技能欠缺的现象,造成高学历低技能人才培养的恶性循环。对此,应结合新时期下的人才需求特点,面向化学化工行业长远发展和行业变革的趋势,努力转变传统教育教学理念,树立“学生的综合能力发展是教育教学活动中的主题”的现代教育教学理念,明确高等教育是学生与教师间的多元交流平台的意识,做到从“关注教师的教”向“关注学生的学”转变、“系统的知识传授”向“学生的学习和发展”转变,注重学生的综合素质和技能的培养,以学生的需求导向,充分考虑学生的发展以及社会需求,从“学生被动地学”向“学生主动地学”转变,促进化学化工学院教育教学工作努力向以学生为主转变,最终培育出发展意识强、创新能力高、社会适应技能丰富的化学化工人才。 2.教学课程体系改革 对于高等教育人才培养而言,化学化工类专业人才培养的总目标是培养应用型、复合型人才,而人才培养目标的实现最终要落脚在高校专业人才培养方案建设、专业教学内容与课程体系建设等方面。因此,高校化学化工类人才培养应始终坚持学生全面发展与个性发展相协调,加强专业课程教育教学的顶层设计,突出专业教学特色,结合行业发展实际需求,优化专业教育核心课程,围绕应用型、复合型人才培养总体目标,提高专业人才培养方案的科学性、针对性以及时效性,提升人才培养方案、课程体系建设、专业教学手段的灵活性、弹性,积极发扬专业教育的特色,切实强化学生实践能力和创新创业能力的培养,形成完整的知识、能力、素质协调发展的课程培养体系,以此来适应化学化工行业及市场的发展需求。此外,作为培养应用型、复合型人才的大学来说,在当前信息化时代背景下,还应积极处理好专业理论教育与行业需求发展的关系,积极开展实践课程、理论课程、实验课程以及专业选修课程的设计,提升学生的综合能力和素质。 3.教育教学模式改革 (1)课堂教育教学模式改革 随着互联网信息技术与高校教育教学的深度融合,现代课堂教育教学模式也越来越多样化。教师作为高校教育教学模式实施的主体,既要做到加强与学生的沟通和引导,同时也要充分利用网络化媒介增添课堂魅力。化学化工类专业同其他专业类似,都面临着满足学生的个性化、多样化知识需求,对于高校教育教学而言,唯有从多元视角积极拓展新型高校课堂教育教学模式,充分运用现代化教育教学技术手段,才能有效提升高校课堂教学效果和学习效率。教学模式本身没有好坏之分,采用什么样的教学模式要取决于教学目标和教学内容,化工化学类专业课堂教育教学模式改革既要顺应时代环境的变化,又要做到综合考虑学生需求。 (2)实践教育教学模式改革 化工化学类专业教育教学具有较强的操作性、实验性和技能性特点。为提升学生们的操作实践能力,可通过如下几点对高校实践教育教学模式进行初步改革:①深入开展校企间的“产-学-研”合作机制,积极建立与本行业优秀企业的联络渠道,争取在合作中建立稳定的实习和实践基地;②邀请工程界专家为开设讲座和技能培训,并积极与工程类企业合作开展师资和学生培训,拓展师生的专业知识领域和培养学生的工程实践能力;③以“行业执业资格”能力培养为导向,以“学科竞赛”为主要抓手,建立应用型化学化工人才培养新模式;④实现企业岗位和高校专业、学科的相互渗透,一方面,针对性地服务于企业发展需求的同时,积极转化科研成果,高效服务地方经济建设。另一方面,积极收集一手教学资料,为课堂教育教学创新提供现实案例,进一步促进理论与实践的有效结合。 4.教学管理模式改革 教育教学管理是确保高校化学化工类人才培养持续健康发展的软技术。当前,专业教学管理制度的建立、实施和监督工作主要是由校级管理,二级学院自主权很少。例如在学生的实习、毕业论文(设计)、课程设计、集中实践等环节都要严格按照既定要求执行,这就导致性质不同的专业教育教学考核实施效果差异较大,体现不出专业核心特点和教育教学特色,此外,对于专业有特殊要求或需单独设置的实验课程,需要层层提交书面申请,并经相关职能部门批准后才能执行,导致课程开设效率低。打破现行的集中管理模式,实施权力下放,对当前教学管理模式进行深入改革成为提升教育教学管理效率,促进高校化学化工类人才培养持续健康发展的关键途径。 作者:肖芃颖 单位:重庆理工大学化学化工学院 化学专业论文:化学专业英语课程教学改革探索 摘要: 结合笔者多年从事的讲授实践与总结,首先分析了当前我校《化学专业英语》教学现实中大致存在着的两个方面主要问题,在此基础上对《化学专业英语》教学改革从多个方面进行了全面而深入的探索,强调本课程重要性并激发学生学习热情,注重与基础英语、专业课程、文献检索和论文写作的衔接和配合,并运用更新教学内容、变革教学方法和采用现代化的教学手段等灵活多样方式调动学生学习主动性并培养自学能力。 关键词: 化学专业英语;教学改革;探索与实践 《化学专业英语》是我国各个高校化学类专业学生的必(选)修课程,是化学专业与英语知识密切结合的一门文理兼顾课程[1]。分析《化学专业英语》课程教学这个薄弱环节中所存在的问题,并研究相应的对策,这业已成为当前有关教学改革的一个任重而道远的关键课题。 1教学实况综括 2004年以来,笔者一直从事《化学专业英语》课程教学,在多年的实践中深深体会到,《化学专业英语》教学现实中大致存在着两个方面的主要问题[2-4]:一方面,重视程度不够,学生基础素质呈现“三差”,教学效果欠佳。目前,各高校和学生对《化学专业英语》的重视程度远远不及基础英语,教学地位明显偏弱,开设难度和随意性极大,任课教师积极性屡受打击;学生专业基础知识掌握不够扎实,英语基础普遍薄弱,计算机基础操作水平不高,多数缺乏学习兴趣和热情,习惯于被动听课,过多依赖任课教师的讲解,学习效果很一般,尽管最后修得了学分,但其实际应用能力并无多大的提高。另一方面,课程内容多而专业,学时短、教学任务较艰巨。化学专业知识体系庞大而复杂,《化学专业英语》课程教学学时少却要求颇高,教学难度过大。要想在36学时内兼顾较为系统的讲授内容和扎实的教学质量,确实是件很不容易的事情。如此一来,任课教师明显感到疲于应付,而学生大多觉得复杂生硬、枯燥难学,常常恍如听天书,造成了师生双亏的不良局面。 2教学革新与努力 鉴于此,从2014年初伊始,笔者针对所发现的两大问题,结合本校、本专业学生的具体情况,从《化学专业英语》教学工作的各个方面作了一些有益的改革和尝试。 2.1强调重要性并激发学习热情 《化学专业英语》教学过程中,任课教师很有必要向学生分析当代社会形势及本课程在其学习、工作和生活中的重要性,明确学习目标,培养学习兴趣,引导学生从态度上和行动上重视本课程的学习。如此一来,师生双方在思想上达成了共识,教学过程才能顺利进行,才有利于提高教学效率。(1)第一堂课时,笔者通常从《化学专业英语》课程的学习目的、要求、实用性等方面有意识地强调该课程在今后文献阅读、产品使用和工作中的重要性,提升学生对这门课程的重视程度,引导他们把学习过程看作是提高其外语水平的一次极好机会。(2)笔者经常例举一些本系英文功底较好的专业教师标兵在教育教学科研上所拥有的优势和业绩、往届优秀毕业生成功考取重点大学硕士研究生以及一些专业英语成绩很好的毕业生在单位或企业成功就业的典型事迹,这极大激发了学生的学习热情和积极性[5]。 2.2注重课程间的衔接和配合 《化学专业英语》教学建立在基础英语和专业知识的基础之上,且需依赖于牢靠的公共英语基础和扎实的专业基础知识,因而基础英语和专业知识的铺垫至关重要,基础英语、专业知识与专业英语三者密切关联。 2.2.1与基础英语的对接 针对学生基础英语不够牢固的实际情况,为了帮助学生顺利实现从基础英语向专业英语的学习过渡和迁移,笔者在教学过程中特意重复了基础英语的一部分教学内容,结合专业英语内容大量分析和讲解句子结构和语法,强化基础英语语法在专业语篇中的应用;从词源角度将专业术语和基础词汇联系起来,使学生将基础英语词汇的学习经验应用到英文专业词汇的学习中;在真实语境中比较交叉词汇在基础英语和专业英语中的应用,促进学生把基础英语学习的经验迁移到专业英语的学习。 2.2.2与专业课程的承接 在《化学专业英语》的讲授过程中,笔者有意铺垫讲解了一部分专业基础背景知识和有关专业术语并强调学习中应多加留意,让学生理解课文中出现的专业名词术语和涉及到的专业内容,有效降低学生的学习难度并增大他们的学习期待,如此一来,任课教师就消除了学生的畏难心理,将他们轻松、更好地导入专业英语,从而完成了学习迁移。 2.2.3与文献检索和论文写作的配合 从笔者的教学和科研经验来看,高校的专业英语和文献检索两门课程存在不少相互联系和交叉的地方,确实有着两者接(融)合的必然性与可行性。因此,笔者有针对性地加强学生英文文献查阅力度的专门训练,适当阐述各外文文献类型检索工具并教授英文文献的常见查阅方法,还利用本校图书馆资源引导学生完成多次实践型英文文献检索过程,提高他们的英文文献检索能力;加强英文文献阅读与翻译能力的训练,把检索到的文献记录用作英译汉的练习作业,将文献利用中的摘译、编泽、综述等练习作为专业英语阅读、翻译和写作等综合技能的操作对象,切实提高学生的外文翻译质量。此外,基于高水平英语文献对提高本科生毕业论文质量的关键作用,笔者在《化学专业英语》教学过程中刻意加强学生英语科技论文写作能力的训练,通过“6.1学术论文写作概述”、“6.2化学学术论文写作”两节中的具体实例、句型和文章阐述有关学术论文写作和发表的要点、结构、注意事项等内容,然后循序渐进地训练学生的写作能力,摘录一些权威期刊文献中的中英文标题、摘要和关键词,并且让学生揣摩当中的句法和语法特点,尝试将英文翻译成中文或者中文翻译成英文,还列举一些往届学生毕业论文中含有句法语法错误的英文标题、摘要和关键词,让学生分析错误并加以纠正,最后再慢慢地让他们模仿写作课程小论文或实验报告。 2.3运用灵活多样方式调动学习主动性并培养自学能力 作为公共(基础)英语的后续(延伸)课程,专业英语实质上还是一门英语语言课,即:专业英语=英语语言+科普知识+专业内容。 2.3.1更新教学内容 在教学内容方面,笔者在兼顾知识性、趣味性和可读性的基础上合理选择教材或干脆自编讲义(教材)《化学英语教程》(双语版),并以实用性、新颖性、广泛性及难度适中为原则精心设计、及时调整教学内容,不完全依赖于教材内容和篇幅,积极构建“课堂教学+网络教学+课外拓展”的多方面开放式课程教学新体系,丰富多彩的授课内容由主体(课文及其词汇、阅读要领、课堂练习等)、辅助(主题专业词汇、泛读资料等)和延伸(主题对话、专题教学片演示、专题调研实践、课后作业等)三部分构成,逐步优化教学内容并注意教学侧重点,详略得当、逐渐渗透,从而激发学生的学习兴趣并提高学习效率,丰富他们的学术视野,不断扩展学生的科学研究能力。 2.3.2变革教学方法 在教学方法方面,笔者遵循“学生为主体、教师为主导,学以致用”的教学理念,灵活地采用启发(引导)式、研讨式、激励(竞争)式等多种教学方法来组织课内外教学,以多提问、多讨论、多测试和多运用的互动方式充分调动学生积极思考,注重个人学习与小组合作(依据基础英语和计算机操作水平进行优劣互补、男女混合的分组)、书本知识与实际应用以及课前预习、课内精讲精练与课外实践拓展相结合,突出学生的参与性、教师作用的指导性和教学方式的实用性,循序渐进地合理安排层次化教学进度,注重对规律性问题的归纳并强化学习方法的指导,还精心编制了综合教辅材料《化学英语教程》(双语版)导学手册》和《化学应用计算机上机操作教程》,最大限度地拓展学生的自我学习能力,有效缓解学时少、内容多、难度大的教学矛盾,试图建立一种自主、开放、应用的专业英语教学模式。 2.3.3采用现代化的教学手段 在教学手段方面,笔者采取各种方式来吸引学生的注意力,将现代化的教学手段充分应用到《化学专业英语》教学当中,注入多媒体教学和网络教学环节。在根据授课内容和特点制作多媒体课件的过程中,合理地加入视频、音频、动画、图片等更能直观、生动、形象、多样地反映教学内容的多种现代化媒体形式,并通过动画、颜色、放映方式分析语法结构,从而为教学过程提供更多丰富的感性材料,使学生对听讲内容印象深刻、思维活跃并且更容易理解;充分利用网络教学手段,借助本校校园网初步建立起《化学专业英语》网络教学平台———“化学专业英语及文献检索”网络课程网站,与本课程有关的参考资源、网站链接,学生可与任课教师及时、真诚地互动交流学习感想、提出建议意见并答疑解惑,扩充教学容量、利用其为教学相长服务并作为进一步改进教学的借鉴。 3结语 实践表明,近两年来我们对提高化学英语水平所作的探索和努力是成功的,全方位的互动教学得到了广大师生的欢迎和好评,取得了比较好的教学效果。例如:学生能掌握一定数量的专业英语词汇,较自如地查阅英文文献资料并正确理解英文原意和掌握专业英语翻译的基本技巧,并有一定的阅读速度,为今后从事科学研究、开展工作打下了良好的基础。学生们普遍反映,课程结束后词汇量尤其是常用专业词汇量有较大增加,理解力有所提高。一些英语及专业水平较好的学生,能够在任课教师指导下撰写出有一定质量的专业论文或综述。毕业生们普遍反映该课程设置合理,任课教师素质高,教学效果好,给他们留下了深刻印象,增强了他们的就业竞争能力和工作适应能力。与此同时,从毕业生用人单位的反馈意见来看,化学类专业毕业生在从事与本课程相关的工作岗位上,专业知识熟练、业务能力突出,获得了用人单位的较高评价。 作者:万永坤 单位:玉溪师范学院 化学专业论文:化学专业安全教育的方式 一、化学专业安全教育的方式 1.1安全教育原则 (1)长期性。安全意识不是一朝一夕形成的,需要长时间不断地予以强化。因此,安全教育要贯穿学生的全部学习过程,从学生的入学教育,到理论知识的学习、实验技能的培训,再到毕业设计,甚至到研究生教育阶段,安全教育要贯穿每个教学环节。 (2)系统性。鉴于化学学科涉及危险化学品多的特点,化学专业学生必须获得系统的安全教育培训,将安全管理制度、安全技能、安全知识融入化学知识、实验技能的教学中。在讲授化学品的性质、化学反应时也要讲授化学品的安全管理和安全防护,由易到难、由浅入深、由知识到技能,避免片段零碎的知识灌输,让学生得到系统的安全教育。 (3)多样性。安全教育的多样性是指安全教育的内容、安全教育的形式的多样性。安全教育的内容涉及化学及相关学科知识,包括化学品的危险性及安全管理、仪器设备的规范操作、安全防护设施的使用、安全事故的早期处理等。安全教育的形式既可以是课堂讲授,也可以是网络学习、场景模拟、报告讲座、技能竞赛。多样化的培训方式、丰富的培训内容有助于学生深刻记忆、强化安全意识。 1.2化学专业人才培养中安全教育途径 1.2.1理论教学中渗透安全理念 在高校化学专业的理论教学中要适时进行安全的教育。例如在有机化学教学中,讲到低沸点试剂的易燃易爆性质后,要及时强调这些试剂的存放要求、使用注意事项;讲到砷及其化学物时,介绍砒霜的剧毒性质时要强调剧毒化合物的管理规定和实验注意事项;讲到碱金属时要强调活泼金属的储存方式,提示禁止将实验后的金属碎屑扔到垃圾桶或冲入下水道中,以免引发火灾。在理论知识的讲授过程中穿插安全问题,可以丰富讲授的内容,吸引学生注意力,学生也容易理解安全管理的内容并自觉遵守安全管理制度。 1.2.2实验教学提高学生规范操作和防护技能 实验教学是化学教学的重要组成部分,对于学生巩固理论知识,熟练操作技能,培养观察能力、分析问题和解决问题的能力具有重要的作用。化学专业的学生有近一半的学习时间是在化学实验室度过的,有很多机会接触各种化学试剂和实验仪器设备,因此实验室是对学生进行安全教育的主要场所。 (1)安全管理制度教育。在学生进入实验室之前要进行实验室安全管理制度教育,包括实验室安全管理规定、化学试剂的放置位置及取用要求、实验防护措施(比如护眼镜、实验服、防护手套、通风屏蔽设备)的使用、实验废弃物的收集存放要求、发生各种安全事故的处理方法、洗眼器的使用、灭火装置的操作、实验室疏散路线等。要求学生在进入实验室前熟记实验室布局、环境、实验内容,每次实验前强调本次实验的安全注意事项、存在的危险及事故处理办法。 (2)实验操作的规范化、标准化、熟练化。化学实验过程中发生的安全事故很多是由于学生的不规范操作引起的。例如实验装置安装不正确造成化学品溢出或泄漏;有毒有害物质的操作没有在通风橱中进行;腐蚀性化学品的操作不配戴防护手套、护眼镜;实验废弃物随意倒入垃圾桶或下水道。另外,学生在成长过程中缺乏动手能力的训练,在实验操作过程中畏首畏尾、不敢操作、缺乏条理以及实验台面杂乱无章,都极易发生危险。因此,在实验教学过程中要重点强调规范的实验操作要领,并将实验操作的规范程度、熟练程度作为实验技能考核的一项指标。 (3)采用微型化实验教学。化学实验的“微型化”就是在能实现实验教学目标的前提下,努力开发微型化实验,减少化学品的用量,减少反应废弃物。随着人们对化学实验安全问题和污染问题认识的提高,化学实验微型化已经成为实验教学的一种趋势。在微型化实验中,化学品的用量往往是常规实验化学品用量的1%~10%。化学试剂用量减少、废弃物也随之减少,自然提高了实验的安全性。微型化的化学实验要满足实验现象显著、快速、安全的要求,也更能激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力。 (4)安全防护设施、救护设施的使用操作。化学实验室中发生安全事故的原因多种多样,例如不规范的实验操作或是在出现事故苗头时未能采取正确的处置措施。救援措施和逃生方法不正确也会造成巨大的财产损失或人身伤害。因此,正确地使用防护设施和正确的施救方法是化学专业学生的基本专业素养。定期组织学生参加安全模拟演练和疏散演练,可以帮助学生更好地熟悉各种防护设施和自救方法。学校可以将一些重要的安全防护技能纳入到学生实验课程的考核体系中以强化师生的重视程度。 1.2.3通过多种课外活动提高安全意识 营造安全氛围是提高学生安全意识的有效途径。院系可以聘请专业人士举办安全知识讲座、进行安全事故案例分析,以真实的案例引起学生对安全的关注。可以组织师生进行安全培训、安全知识技能竞赛等多种形式的安全教育活动,在活跃的气氛中熟练掌握安全专业知识和专业技能,提高师生的安全意识。结合实验室的情况和学科特点,有计划地开展实验室安全事故应急演练,对于减少事故的危害、提高学生救援和防护能力非常必要。例如演练使用洗眼器或喷淋装置来降低腐蚀性化学品对眼睛或皮肤的伤害;演练扑灭有机试剂的失火,让学生正确使用不同类型的消防器材。这些训练将提高师生在危急情况下的应急能力,避免在事故发生时惊慌失措。 1.2.4建设安全实验环境,营造安全氛围 实验室设备和水、电、气管线等设施的安装要符合规范和标准,符合实验要求,方便操作,尽量减少设备、设施的挪动、延伸和改造。实验室内部布置要合理、通畅、整洁,物品和设备摆放有序、位置固定,统一安装智能通风系统、易燃和毒害气体报警装置、消防联动系统、安全防护装置等,以预防和早期发现安全事故并及时处置,减少事故的危害程度和范围。根据实验室功能的不同,要安装相应的安全设备、设施。大型仪器设备实验室必须配备防辐射装置和空气清洁装置;化学实验室必备灭火设备、喷淋设施、洗眼器、急救箱,并且放在容易取用的位置,标志齐全、醒目,定期检查,保证状态良好。在实验室的醒目位置张贴实验操作规范、防护用品和设施使用示范的图片或说明、安全事故处理办法、实验室管理规定等规章制度,方便学生学习。整洁、有序、安全的实验室环境有助于学生养成良好的实验习惯,保持愉悦的心境,潜移默化地强化学生安全意识。 2.2.5开设安全教育课程,丰富安全知识 对于化学这样一个危险性实验较多的专业,有必要开设专门的安全教育课程来丰富学生的安全知识,强化安全意识。国内外很多高校都开设有安全教育课程,取得了良好的效果,非常值得学习和借鉴。安全教育课程的内容应包括:从安全的角度介绍化学品,尤其是危险化学品的特性、危害、存放和运输要求、操作规范等;实验室安全管理制度;化学实验室安全防护用品和设施的使用及实验室安全事故的处理措施。安全教育课程可以采用面授或网络自学的教学方式,前者有助于学生系统学习安全知识,后者则可以充分利用网络的资源优势,学生可以有重点地学习,课程内容也可以设计成模拟案例,这样对于学生更有吸引力。结合实验室准入制度对学生进行考核,可以采用笔试和实际操作相结合的方式进行考核,对于未参加学习和未通过考核的学生将不允许进入实验环节。 二、结束语 安全教育是素质教育的重要组成部分,是学生提高各项素质的基础和保障,对于化学这门存在潜在“危险”的学科尤其如此。在对学生进行化学专业知识和技能的培养过程中要时刻注意渗透安全教育,既要鼓励学生大胆创新、勇于探索,也要培养学生细心、谨慎的实验习惯,这也是对自己、对他人、对社会的责任心所在。在专业学习中培养的安全素质将伴随学生今后工作、生活的各个方面,并将使学生终生受益。 作者:牛焕双 吉琳 单位:首都师范大学 化学专业论文:Seminar教学模式下生物化学专业教学 1对象和方法 1.1对象 以本校2010级七年制中医类专业4个班为研究对象。分为两组,实验组为2010级中医骨伤和中医外科七年制班级,共95人。对照组为2010级中医临床和针灸推拿七年制班级,共90人。两组均为全日制统招生,教材均选用《生物化学》(中国中医药出版社,王继峰、唐炳华主编),使用我校七年制中医专业配套教学大纲。 1.2方法 实验组:采用Seminar教学模式。具体方法为:首先在教学方法和教学内容安排上做出如下调整:将教学内容分成既各自独立又相互联系的四大块实施,即生物大分子的结构和功能;物质代谢;基因信息的传递和表达;医学相关专题篇。在每一部分内容教学时,首先安排一定课时由老师讲解新知识,让初学者在老师的讲授中建立起该部分内容的整体认知;然后由学生提出在学习过程中遇到的问题,集体讨论解决,最后采用随堂选择题和问答题回答方式总结反馈教学效果。即:知识点讲解——提出问题——讨论——总结反馈模式。然后每部分内容讲授完2周后再安排3学时“研讨会”,研讨会的基本模式是将每班学生分成4个小组(男女搭配、班干部分散),老师根据该部分教学内容和学生共同商定讨论主题,如“蛋白质与中药四性相关性的思考”,“蛋白质与中医药学原创性发展与现代化”,“中药材生物多样性与核酸的关系”,“酶与中医中药”等讨论主题,然后由学生自行查阅相关资料、文献,准备材料,各小组由组长负责自行找时间讨论并推荐一位主讲者,在课前一周,主讲者以大纲的形式把要讲的内容在班级QQ群上共享,最后进入Seminar教学的实施阶段,老师先概要介绍主题,但不做评论,每小组主讲学生根据所学的知识和文献资料,以Powerpoint形式深入、系统地阐述主题,提出观点,主讲学生与其它参与者(包括其它小组成员和教师)围绕主题讨论,提出各自意见,最后教师进行总结评点,讨论结束后布置每位学生根据大家提出的意见完成讨论报告,根据小组表现计入平时成绩。对照组:采用传统教学模式。具体教学方法为按教材编排顺序教师讲授,学生听课,完成教学大纲所规定教学内容。随堂提问计入学生平时成绩。 1.3效果评价 问卷调查:课程结束后对实验组进行问卷调查。问卷从学习效果、学习能力、创新能力和综合素质等多方面评价教学效果。闭卷考试:期末考试实验组和对照组采用同一套试卷,题型包括单项选择题、多项选择题、填空、改错、名词解释和问答题。通过期末考试成绩评价教学效果。 1.4统计学分析 计量资料用均数±标准差表示,SPSS16.0软件进行统计分析,数据进行正态性检验后组件比较用t检验,P 0.05为有显著性意义。 2结果 问卷调查结果分析:实验组两个班级发放调查问卷95份,收回95份,回收率100%。结果显示,87.4%认为Seminar教学模式加深了对知识的理解和掌握,79%的学生认为Seminar教学模式提高了知识的应用和分析解决问题的能力,82.1%的学生认为自学能力得到了提高,75.8%的学生认为这种教学方法提高了文献查阅能力,83.2%的学生认为Seminar教学模式激发了学习和主动探索的热情,有能力在今后的工作中运用生物化学知识研究中医药的机制,75.8%的学生认为这种教学方法有助于培养他们的创新思维和创新能力,82%的学生认为提高了语言表达和学术交流能力,93.6%的学生认为加强了团队合作精神,71.6%的学生认为这种教学方法培养了竞争意识。考试成绩分析:实验组期末考试成绩为87.17±9.61,对照组考试成绩为80.14±8.13,统计分析表明,实验组期末考试成绩优于对照组(P 0.01)。 3讨论 传统的以教师讲授为主的教学模式一直是中医药院校生物化学的主要教学模式,但是生物化学知识体系复杂,中医药院校学生又必须在有限时间内完成中医和西医两个医学体系的学习,而生物化学课程教学课时却远远少于西医院校,同时中医药院校学生前期接触现代生命科学知识相对较少,传统的老师讲,学生被动接受的教学方式很难使学生理解和掌握必要的知识,而且还可能使学生丧失学习兴趣和主动性,教学质量很难保证和提高。七年制专业学生属于本硕连读,通过七年学习获得中医学硕士学位,除了需要掌握基本学科知识外,还需要帮助他们建立创新思维,为今后研究工作奠定基础。所以,我们在教学中改变以往让学生“被动接受”知识的教学模式,实施Seminar教学法,激发学生对生物化学的学习和主动探索的热情,增进了师生的交流,以期提高了教师的教学质量和学生的学习效果。通过实践我们发现Seminar教学有以下几方面的优势:提高了学生的学习成绩。Seminar教学加深了学生对知识的理解和掌握,实践证明,在考试成绩上,实验组学生成绩明显优于对照组(P 0.01)。锻炼了学生的自学能力,调动了学生的主动性,培养了学生获取、分析和交流信息的能力。问卷调查表明,经过教学改革,主讲学生通过精心准备,对生物化学知识及其与中医药及后期课题研究的关系有了深刻认识。因此我们认为,应该在教学实施过程中尽量让每位学生都有机会当一次主讲者。另一方面,参与讨论的学生扩大了知识面,提高了他们在学术交流中积极思考、踊跃发言表达观点的能力。在教学过程中学生主动寻求真理、质疑权威、充分表达观点的过程对综合素质的提高起到促进作用[3,4]。讨论报告的书写也为学生今后书写毕业论文和科研论文奠定了良好的基础。可以促进教师不断学习本学科知识和最新研究进展。Seminar教学模式要求教师在教学前必须精心设计讨论主题,指导学生准备;在课堂讨论中,学生汇报的大量资料也给教师诸多启迪。促进了师生间的交流,增进了师生感情。在Seminar教学模式实施过程中需要教师花大量业余时间指导学生,讨论时教师以平等的身份参与讨论,让教师有了更多的机会了解学生,从而真正做到因材施教。但是,我们Seminar教学模式仍存在一些问题:①由于七年制学生是初次接触到生物化学知识,而且仅仅是大学二年级学生,对其他生命科学知识和中医专业知识的认识和了解有限,所以有时讨论不够深入,还需要教师更多的加以引导,可能还需要其他学科的教师共同参与。②某些主讲者没有认真准备造成课程的质量不高。③难以调动所有参与者的思维。④学生专业英语接触较少,很多同学不愿意选择外文文献阅读,更不愿意运用外语讲解。⑤对教师提出了更高要求,教师不仅要有扎实的专业知识和丰富的教学经验,还需具有良好的教育心理学知识背景和组织协调能力,并善于从学生的讨论中发现和提出问题。 总之,将Seminar教学模式引入中医院校七年制中医专业生物化学教学中并根据实际情况加以改进完善,取得了良好的教学效果。它培养了学生的自学、探索及创新能力,对于提高学生综合素质、创新思维方式具有良好的促进作用,也提高教师了的综合素质。 作者:宋岚 单位:湖南中医药大学医学院 化学专业论文:高师化学专业教课模式的探微 1入学即入教的基本理念的灌输 在新生入学初即对其进行职业意识教育,确立意识:(1)主体意识。这是教育职业意识的核心。主要体现为教师的自觉、积极、主动的进取。正确对待逆境和挫折;不满足现状,注重提高自身素质;关注主体精神世界的合理构建,主体人格的完善等。(2)师表意识。教师职业行为的示范性引导性特点,要求我们必须躬行实践,为人师表。原清华大学党委书记校长刘达同志为我校题写的校训为“敦品励学、重教爱校、求精务实、为人师表”。做为一个师范人师表意识要在从进入师范院校起就在心中生根发芽。(3)育人意识。教师职业的一个重要职能是教会学生怎样做人。只教授专业知识而不传授做人的道理,那不是一个好老师。高等师范学校有必要帮助师范生确立教师完整的职业意识“,爱业,敬业,乐业。”让学生明确在校的学习目标,就是要把自己培养成为一名合格的人民教师,着重培养和提高师范生对教师职业的认同感,树立正确的职业意识,以及投身于教育事业决心。要求全体师范生与任课教师都牢固树立一种信念,我们的目标就是培养出适合当前中学化学教学的需要,缩短学生的上岗适应期,让学生走出校园就会成为一名合格的教师,走上讲台就能讲出成形的好课。 2重新调整人才培养方案,实现课程的重新组合 (1)对学生教师能力的培养紧紧围绕课堂教学、实践教学、顶岗实习三条主线来进行。调整人才培养方案,将原本第二、第三学期开设的教育学、心理学等基础理论课前移至第一学期,同时开设专业基础课与教师基本技能课(如书写、教师语言艺术等),并将教师基本技能训练贯穿于全部教学过程中,这样在第一学期学生就能掌握成为一名教师的基本技能。从第二学期开始,在学习专业基础课的同时,开设教法课与新课标解读课,使学生掌握基本教学法并与中学化学课程标准紧密结合做到理论知识与中学教学内容不脱节。在第三学期开设教学实践课,在每门专业课的教学中都要融入教师技能训练,一切课程围绕教法课展开。第四学期进行为期六周的教育实习,同时继续开设教学实践课,并对实习后发现的问题及时加以解决。第五、第六学期进行为期30周的顶岗实习,检验学生教师技能的掌握情况并适时地进行反馈和完善;让学生完成理论学习——教学实践(教育实习)——顶岗实习三步走。在学习过程中,每个学期安排一次教育见习,为期一周,让学生边学习,边纠正,不断弥补不足。 (2)在三年的学习中实现知识、技能、能力三位一体。将中学教材引入到课堂教学中,让学生带着任务走进课堂,每一次课都有具体的中小学教学任务,让学生在课堂教学中感悟中小学教学内容与方法,带着收获离开课堂。第一、第二学期为学生的通识教育阶段,这一阶段主要对学生进行教学模式和教学方法总体认知训练。第三、第四学期为学生的选项阶段,学生对自已喜欢的内容进行有针对性地训练,重点提高。第五、第六学期为学生教师技能提升阶段,通过顶岗实习检验自己的学习成果并不断完善和提升。经过这样的训练力求达到,毕业时学生会对部分教学内容、教学方法、教学模式达到熟知,缩短学生就业的适应期,或达到就业的零适应期。 3加强双师型教师的培养 本教学模式要求所有从事化学专业课程教学的教师都要承担三个角色:一是知识的传授者,即教师要传授学生需要掌握的专业基础知识;二是教师技能的训练者,即在教学中要对学生进行基本技能的训练;三是教法指导者,即要在训练中给予学生准确恰当的教法指导。所以对全体教师要进行教法培训,同时让所有的教师熟知各项教师技能的内容与标准。我们要使每一位教师不仅能传授给学生专业知识而且还要教会学生教师教学能力。加强教材建设与改革。 4新的教学模式进步性 新的教学模式从某重意义上说打破了原有的专业基础知识教学和教学方法教学的界限,使我们固有的教材观也随之打破。一门课程的讲授如再拘泥与单一的一本教材则没有办法进行全部课程的教学。在教学过程中我们会为学生指导参考书目,一方面使学生学习专业知识有章可偱;一方面能加强教学能力的指导注重学生实际能力的提高。选择教材,应该立足于现实、面向未来与时代特点,具有现代意识,与蓬勃发展的社会生活同步,与世界文化发展接轨,与突飞猛进的现实生活和飞速发展的科技信息相符合。让教材满足我校的教学原则“够用,适用,能用,会用”,同时为适应新的教学模式的需要我们还编写了校本教材。 5改革考核评价方式 目前,各学科的评价方式多数仍采用传统的一张试卷定成绩势考试方式,基于目前教学方法的多元化我们积极改革考试办法,引入学年学分制的评价方式,将平时考核与期末试卷考核相结合,更加注重学习过程考核。我们将学生的成绩分为三部分,一部分为试卷成绩,一部分为基本技能成绩,一部分为平时成绩,比例为3∶4∶3。用最后的综合成绩对学生的学习情况进行考核。 作者:姜国玉单位:齐齐哈尔高等师范专科学校 化学专业论文:化学工程专业新培养方案 1.新培养方案的特点 1.1注重培养规格,强化毕业生应获得的知识和能力首先,强调德、体。“热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的思想品德、社会公德和职业素养”。其次,强调外语和计算机能力。外语和计算机属于工具型能力,会广泛应用于将来的工作和学习。重点强调专业能力。获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力;掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力;了解专业学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态;具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。再次,强调了学生掌握文献检索、资料查询的基本方法,要具有创新意识和独立获取知识的能力。 1.2优化课程体系,体现厚基础、宽专业的培养特色,拓宽专业口径,淡化专业意识,加强基础教学,培养通才,增强人才的适应能力,提升自我发展能力。首先,新培养方案提高了原来要求的规定修满教学学分,其中适当增加了实践教学学分。学校前两年实施通识教育,不分专业,基础教育课程一致性,后两年体现专业特色,突出学科优势。其次,在专业基础课设置上,强化了四大化学的理论课时与实验课时,同时整合了两个培养方向在《化工原理及实验》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》、《专业外语》、《仪器分析与实验》、《电工学》等课程的一致性,体现了厚专业基础,宽专业口径的特点,增强了人才强大的理论基础。在专业必修课设置上,既要突出两个方向的特色专业,又要体现我们学校的办学特点,扬己之长,使培养的人才具有特色,满足化工不同行业的需要。因此,我们将两个专业方向的部分特色课程交叉选修。如:石油加工方向选修《煤化工基础》、《洁净煤技术》,煤化工方向选修《石油化学》、《石油加工基础》,使所有的学生,既懂得了本专业的知识,也跨入了另一个相邻领域,扩展了知识面,也强化了就业优势。 1.3重视实践和创新能力培养,锻炼和强化学生实践动手能力,培养学生的创新思维和综合实践能力,最终成为具备实践和创新能力的应用型化工人才新培养方案中,在实践教学环节,除了传统实习之外,引入了仿真教学,综合实验和综合能力素质训练,强化了实践能力的重要性,促进了学生综合能力的提升。在实践教学体系中,金工实习、认识实习、生产实习,为学生提供了广阔的实践平台,我们学校先后与地方6个化工企业及科研院所签订了实习协议,每年都有学生去进行不同类型的实习,同时,我们也鼓励学生到企业委托实践,增强学生理论与实践结合能力的培养。在课设和毕业设计(毕业论文),大胆创新,允许学生参与教师或者企业的科研课题,发散思维,在实践中提升学生的创新能力;鼓励学生积极参与“挑战杯”、“创新实践”、“科技小论文大赛”“资格认证”、各种论文和实验等大赛、以及参与各种培训及调查报告等,提升学生的创新思维,培养创新能力。 在仿真教学环节,学校引入了化工仿真实训软件,提供计算机房,使学生足不出户,在计算机上就可以模拟实际化工工艺路线与实际化工装置,自己动手操作,将理论知识与实际处理问题相结合,既巩固了专业知识,也应用了专业知识,同时提升了动脑和动手能力。在专业实验环节,既体现两个专业方向的共性,也强化了专业方向的特色。比如;石油化工方向学生开设化学工艺学专业实验与石油加工专业实验,而煤化工方向学生开设煤化工专业实验的同时,也进行石油加工实验,这样既淡化了专业方向性,强化了大化工的概念,也使学生在就业中更具备了竞争力。 2.新培养方案的实施效果 新培养方案从2011届开始实施至今,效果明显。具体体现在如下几个方面:学生对学习的课程感兴趣程度增强,理论课学分普遍提高,受学业警示率明显下降。学生在假期的实践机会增多,提高了学生的综合素质,提升了其就业的竞争力。学生参与创新实践的积极性增强,并有多项成果获得校级以上殊荣。学生设计能力明显增强,小论文专业说服力明显提升,学生整体素质有了极大提高。 作者:贺小平单位:辽宁石油化工大学顺华能源学院 化学专业论文:小议化学工程专业的教课 1.利用多媒体进行教学 随着电子信息技术的发展,多媒体教学方式被广泛地利用起来。它不但能够与网络联系在一起,提供大量的信息,生动形象的教学还能吸引学生的注意力,这都是传统的教学模式所不能达到的。对于教师来说,为了能够通过多媒体将更多的知识更加直观生动地展示在学生面前,就需要不断提高自己的软件应用能力,只有将课堂授课所需要的表格在屏幕上进行展现,针对工艺流程图可以做出动态效果,这样的教学方式才能够达到更加理想的效果,大量的抽象信息都可以利用生动的形象展示在学生面前。只有不断提高自身的软件应用水平以及网络技术水平,才能提高课堂的教学效果,更好地锻炼学生的专业能力。 2.提高学生的英语水平 现在的化工专业的英语学习课时,还远远不能适应当今教育的要求,因此需要学校在课时的安排上进行合理的调节,并给学生创造更多的英语学习环境和学习机会,只有这样才能更好地提高学生的英语水平,而这就需要教师采取必要的措施: (1)英语学科化。化学工程专业存在着很多的专业术语,为了让学生能够在平常学习时获得更好的学习效果,教师需要将这些学科术语的英文表达及时地教授给学生,这样就能够为其储备必要的词汇量,在其进行专业阅读的时候就能发挥更大的作用。 (2)鼓励阅读原版教材。虽然说我国现在的教材编写水平得到了很大的提高,但是化工科学技术的发展很快,教材编写难以跟上其更新速度。为了使学生掌握更加前沿的知识,教师应该鼓励学生进行原版教材的学习,学习的内容和深度要根据学生的具体水平来制定。 3.使用计算机软件 信息技术的发展使很多教学行为都可以用计算机来代替,现在计算机软件的发展很快,在化学工程专业总往往存在大量的计算,而这方面的计算机软件已经发展起来,利用软件的完成时间与以往的传统方式相比是天壤之别。因此只有学会相关软件,才能从庞杂的计算中解放出来,更好地进行科学研究,取得更加理想的成绩。 4.学会文献的检索运用 随着化学工程领域的发展,相关文献的数量也越来越多,基于此,学生应该掌握必要的文献检索能力,这样才能及时获取自己需要的资料,进行自己的科学研究。教师在这个过程中应该教会学生常用的检索工具,并为其介绍这些文献的利用方式,这样才能够开阔学生的眼界,激发学生的兴趣,更好地促进学生的专业水平。 5.培养学生的写作能力 学生在学习化学工程的过程中,如果有相应的发现、总结等成果时,需要进行写作并发表出来,就需要自身具备一定的写作能力。教师要多锻炼学生的写作能力,诸如可以让学生自身选题撰写开题报告,在这个过程中,教师可以对学生在此过程中遇到的问题进行指导,诸如文献的分类、归纳等工作,经过这样的调教,学生的写作能力将会得到很大的提升,这对于学生的学习来说有着重要的作用。 作者:夏库热·阿不里米提单位:新疆轻工职业技术学院 化学专业论文:材料化学专业人才培养模式的研究与实践 摘要:人才培养模式的优略直接关系到人才培养的水平,对于内蒙古科技大学稀土学院新成立的材料化学专业建立合适的人才培养模式是非常必要的,文章从培养目标的定位、课程体系的设置、实践教学体系的建立、师资队伍的建设和教学手段的改进方面进行了研究并付诸于实践。 关键词:材料化学 人才培养模式 教学 实践 0引言 材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加新开设的一个专业,它是一门新兴的交叉学科,是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合我校学科建设的需要和人才培养和地方经济发展的需求,我院于2009年申报了材料化学专业,由于各方面的迫切需求当年就被获批,并于2010年9月招收了第一批新生。 尽管从90年代初由复旦大学成立第一个材料化学专业开始, 目前在国内已有约90多所高校相继开设了此专业,但是由于材料本身的多样性,以及各高校开设此专业的背景和所依托的优势学科各不相同,所以尽管专业名称都叫材料化学,但是各个学校的材料化学专业的人才培养模式、教学内容都相差很大[1-5]。而我校设立此专业的初衷就是发展和完善内蒙古自治区的地区高等教育,为当地乃至全国各地的建设事业培养合格的急需人才,为了满足这一初衷就依赖于材料化学专业的人才培养模式的制定,基于此,对于刚成立不久的材料化学专业,制定具有专业特色的人才培养模式势在必行。 1明确培养目标, 体现专业特色 坚持“结合材料科学发展的大方向和工科院校在材料领域的人才需要对材料化学专业人才培养进行定位”的原则,材料化学专业人才培养的基本目标是:培养适应社会主义现代化建设需要的、德智美体等全面发展的,掌握化学及材料学科的基本知识和基本理论,具备材料设计、开发、检验等基本技能,能在材料、化工及相关的领域从事新型材料研制、质量检验、产品开发、教学及技术管理等工作的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型、研究型人才。 通过学习材料科学方面的基本理论和技术,受到现代科学思维和科学实验方面基本训练;掌握材料化学相关的基本知识,具有运用本专业知识进行材料研究和技术开发的基本能力。使培养出来的毕业生具有以下几方面的知识和能力:具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;具备扎实的基础化学知识及基本实验技能;掌握材料制备、材料加工、材料结构分析,材料性能测试与表征等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;获得本专业领域的实践能力训练,具有较强的计算机和一定的外语应用能力;了解材料化学的理论前沿、应用前景和发展动态,以及材料、化学化工及相关产业的发展状况;具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质,能够创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流。 以上这些培养目标可以说是各个高校的材料化学专业共同的、基本的培养目标。然而,为什么具有共同的培养目标还要在众多高校中开设材料化学专业呢?而且还会陆续允许在其他没有此专业的高校开设?这主要是由于各大高校所注重的专业方向、专业特色不同而导致的。 内蒙古科技大学地处稀土资源丰富、国家级以“稀土”冠名的高新技术产业开发区――包头市,经过多年的发展,包头形成了稀土冶炼、稀土材料加工和器件开发的产业链,但是由于客观条件的限制,目前仍以产品的简单加工为主,高附加值的产品很少,这主要源于理论研究水平较低,缺少专门的专业人才的培养,使该领域专业人才匮乏,直接制约着稀土事业的发展。我校设置材料化学专业,目的就是通过该领域专业人才的培养,加速将稀土资源优势向经济优势的转化,为地区经济的可持续发展做出贡献。因此在此背景下,我院的材料化学专业是工学学科并将侧重于稀土材料的制备、组成、结构、性质及其应用,尤其稀土在催化领域的应用,如光催化和热催化方面。通过此专业的学习,学生能够从理论上、从分子水平设计和构筑稀土材料,从而改善材料的性能,扩大其应用范围。 2完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,设立专业方向模块,适当增加选修课比例[1]。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必修课和专业选修课四个部分组成。其中分别以材料和化学的基础课为专业基础课,并侧重于稀土的原则,设立了专业基础课,其主要包括:化学基础理论、稀土元素化学、稀土冶金物理化学、基础有机化学、结构化学、稀土元素分析、材料力学、材料科学理论基础和催化原理;在懂得材料和化学的基本原理的基础上,了解材料的结构与性能的关系,设立了专业必修课,其主要包括:材料物理、材料化学、材料性能学、材料表面与界面化学、材料分析与测试技术、材料制备科学与技术、材料工程基础、稀土功能材料、化工过程与装备和光催化与光电催化。为了增加学生的知识面、对前沿的了解和某方面知识的升华,进而开设了专业选修课,其主要包括:纳米材料与应用、能源材料、稀土资源与保护、现代催化研究方法、高分子化学、环境化学、数据分析与处理技术、专业英语。从以上的课程体系中,可以看出:一方面稀土的基础理论、稀土功能材料、稀土资源与保护构成了稀土的模块,催化原理、光催化与光电催化和现代催化研究方法构成了催化的模块,体现了专业的特色;另一方面,以材料和化学广泛扎实的基础知识和材料的制备、性能与应用的相关课程体现了专业的宽泛。 3建立系统的实践教学体系,强化实践能力的培养 材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科的一个组成部分。材料化学跨越了材料和化学两大类学科。涉及的内容极为广泛,具有明显的交叉性、边缘性和应用性。尤其对于工科院校,更注重学生实践能力的培养。基于此,在不同的阶段为学生设立了相应的实习和实践的环节。包括:大一的军训、大二的工程教育、大三的金工实习和生产实习、大四的毕业实习和毕业设计这一部分基本上是每个工科院校都应该开设的。除此之外,我院将传统的“专业基础实验随课同上”的传统方式进行了改革,将各部分实验都从相应的课程中删掉,将实验从大二下半学年到大四上半学年连续五学期集中开设。这样就可以设计一些学科交叉的实验,更能让学生将所学的单独的知识通过这样的实验更好的融会、更好的消化吸收。并且可以让学生发挥自己的主观能动性并结合自己的个人兴趣设计一些实验,真正做到学以致用,让学生自己有所感悟,这样就反过来会促进学生主动学习的知识性,而且通过这样的良性循环让学生从中学会如何学习的方式,建立提出问题、分析问题、解决问题的方法和思路。 4加强师资队伍建设 师资是专业建设和人才培养的基本保证,由于我院的材料化学专业刚刚成立,本专业的师资队伍正处在一个起步的阶段,目前仅十余人,随着学生招生人数的增加,将不断加强师资队伍的建设,建立合理的教学梯队。由于材料化学专业是一个新型的交叉专业,对于高学历的本专业的人才相对单独的材料和化学专业比较少,因此对于高学历的人才我们将遵循本科是化学类专业、研究生是材料类专业或者本科是材料类专业、研究生是化学类专业的人才进行引进的原则,并尽量挑选一些研究方向与我院的专业特色相吻合的人才,以保证专业课和实验环节的顺利开展。另外,为了提高教学质量实现人才培养目标,发挥教师的主导作用,我们要求每位教师都必须明确培养目标,参与教研教改工作,参与课程体系建设,参与教学大纲的制定和修订。在加强学习的同时,通过教研教改活动,把握专业的发展,提高自身的素质,有的放矢地指导教学,统一协调地工作,确保教学质量的提高。 5加强教学方法和教学手段建设 随着高科技的发展,在教学过程中,教学方法和手段也应该充分利用高科技,帮助学生更好地学习,从而提高教学质量。首先,教学方式不应该仅仅是简单的PPT讲述和黑板板书,而是应该充分利用多媒体技术,丰富教学课件,做到图文并茂、有声有色、生动形象,调动学生的主动性和积极性,在轻松愉快的环境中,把知识不知不觉地传授给学生。其次,教学过程中应该多采用启发式教学。授课并不是填鸭式地把知识灌输给学生,而是应该注意引导学生自己去学习、去思考、去探索,培养学生自我学习和思考的能力。要做到“授之以渔”,而非“授之以鱼”,才能更好地培养学生的创新能力,真正达到素质教育的目的。 总之,材料化学专业作为一个新型的专业,它的发展需要经过一个不断探索、不断发展和完善的过程。但可以预见的是,在科学、可持续发展的高等教育管理制度下以及学院注重软、硬件建设的情况下,而且随着西部的开发和经济的发展,材料化学专业将会培养出“厚基础、宽专业、强技能、重应用、能创新、高素质”的人才,并为西部的高等教育质量和经济发展做出应有的贡献。
生物类论文:生物类交叉学科图书的加工要点 摘 要 本文从生物学与物理学、计算机科学、医学、环境科学、社会科学等学科的交叉书稿的实际编辑工作中,总结出生物学类交叉学科图书的加工要点,从而探讨提高交叉类书稿的编辑加工效率和准确率。 关键词 生物科学;交叉学科;编辑加工 生物科学是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的一门自然学科,它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。目前,科学的协同作用及相互激励作用逐渐被人们所认识,随着各国政府和科学界对生命科学的日益重视,化学家、物理学家和数学家从已经获取的新的生命信息中,不断修改、增添各自学科的理论、定义,从而使得一大批生物科学交叉学科蓬勃发展,如生物地理学、生物力学、生物光学、结构生物学、纳米生物学、计算生物学、生物信息学、耦合仿生学、合成生物学、生物医学工程学、系统生物学、生物伦理学等。 加工这类交叉学科的稿件,对编辑人员的业务能力要求较高,如知识结构、科学认知能力、逻辑分析能力、文字表达能力等。尤其是进行规范性编辑加工时,要求编辑具有掌握不同学科行业规范的能力。下面根据生物学与所交叉学科的不同,举例子说明编辑加工此类稿件的要点。需要说明的是,本文主要介绍稿件中遇到的相关学科内容的加工重点,至于生物学范畴内的基础知识加工规范,在此不再赘述。 1 与物理学的交叉 生物学与物理学交叉的学科主要有生物力学、生物光学、生物声学等,这类稿件中,除了对生物学基础知识的加工外,主要涉及对数学公式、数学符号规范方面的加工。 数学公式和数学符号的特点是字母多(英文、希文等)、符号多(各种运算符号和数学符号)、层次多(上下角标、行列式、矩阵等),因此编辑加工难度较大,且极易出现错误。为了使科技类图书做到标准化、规范化,使数学公式更加简明、规范、准确、直观,下面从数学公式和数学符号两个方面介绍加工要点。 1.1 数学公式 1)数学公式一般以另行居中排为原则。 2)公式前面,如上行末文字是“令”、“为”、“有”、“是”、“得”等字时,其后不加任何标点符号。 3)公式中常用的括号有圆括号、方括号、花括号,三种括号多重使用时,一般是圆括号外套方括号,外再套花括号。 4)一般情况下,如果公式不是特别复杂,则符号说明可在“式中,”之后按接排式的版式排(中间用分号隔开)。 5)公式需加排序号,采用阿拉伯数码,并用圆括号括起,放在公式右边行末版口处。 6)公式中的主辅线要分清(一般主线比辅线长),并且主线要与运算符号在同一水平线上。 7)方程组在编排时应尽量排在一面上。 8)编排行列式和矩阵时,应特别注意元素的行列要上下对齐,每一行的间距要均匀一致,行距通常为半个字距;对角矩阵的对角元素所在的列应明显区分,不能上下重叠,混淆不清。 1.2 数学符号 数学符号的字体以国家标准为依据,主要有大、小写的区别,白、黑体的区别,正、斜体的区别。 1)未知量的符号,表示变量的字母、变量符号,以及表示点、线段的符号用白斜体。 2)集合符号用黑正体,如集合B。 3)矢量(向量)符号、张量符号、矩阵符号都用黑斜体表示,如力F、张量T、矩阵A。 交叉类稿件的加工中还应特别注意公式里出现的容易混淆的字符,如英文字母的大小写容易混淆、英文字母O和阿拉伯数字0容易混淆、英文字母a和希腊文字α等。因此编辑在加工时一定要认真、仔细地标识清楚,以避免排版人员在排版时出错。 另外,一些物理学和数学家的名字也会有常用错别字,如“傅利叶”应该为“傅里叶”、“笛卡尔”应该为“笛卡儿”。 当然,关于数学公式和数学符号的使用还有很多详细的要求,以上列出的仅是生物类交叉学科图书中最容易遇到的问题。 2 与化学的交叉 生物学与化学交叉的学科中,主要任务是对化学式的加工,最容易出问题的主要有以下几处。 1)单箭头表示反应单向进行,双箭头表示反应双向进行。 2)化学元素符号用整体,表示反应组分数量的变量符号用斜体。 3)有机化学式中,化学键的键长要统一。 4)有机化学式中,元素符号和键号必须对准。 3 与计算机科学的交叉 随着后基因组时代的到来,生物学与计算机科学的交叉学科应运而生,包括生物信息学、计算生物学、合成生物学等。这类稿件的加工通常注意以下几点。 1)会出现数学公式和符号,加工重点见上。 2)有较多的计算机软件生成图或者屏幕抓图,因此加工时一定要注意图片的清晰度,图片模糊的话需要作者重新提供。 3)稿件中会出现较多的缩略词、简写,包括计算模型的缩略词、研究机构的缩略词、数据库的缩略词等,因此加工时要注意这些缩略词是否前后一致;同时要尽量保证这些缩略词的拼写正确。例如,“GenBank数据库”不能写成“GeneBank数据库”。 4)稿件中有时会出现一些代码程序,特别注意,这时不能根据我们已有的编辑加工知识去随意修改,因为代码有其本身固有的格式。 4 与医学的交叉 生物学与医学的交叉学科包括生物医学工程学、生物医学影像学、生物制药、医学细胞生物学等。这类稿件的加工难点主要是一些常见医学术语的规范。例如,“罗音”应该为“音”、“爱滋病”应该为“艾滋病”、“抗菌素”应改为“抗生素”、“心肌梗塞”应改为“心肌梗死”等。 4.1 与环境科学、地理学的交叉 生物学与环境科学、地理学的交叉主要涉及一些生态学科类的图书,如水资源、森林资源、农业气候资源等。这类稿件的加工中,除了涉及生物学的基础知识外,加工的重点主要为地图、插图类问题和数据错误。 1)地图、插图类问题。 (1)岛点差错(漏标主要岛点)。 (2)界限画法错误(国界、未定界)。 (3)注记差错(级别、字色、错别字)。 (4)区域设色差错(如台湾底色)。 (5)比例尺差错。 2)数据错误。 (1)求和、求平均值、计算增长率等错误。 (2)正文中的数据与表中的数据不一致。 (3)同一个数据,前后文不一致。 (4)文字描述与数据不一致,如“第一年是272t,第二年是230t,增长了……”。 5 与社会科学的交叉 生命伦理学关注的是生物学、医学、控制论、政治、法律、哲学和神学这些领域的相互关系中产生的问题。因此其通常会存在较大的争议。在这类稿件的加工过程中要特别留意是否存在宗教、信仰方面的敏感问题。这类问题可能并不多见,一旦出现就要特别引起重视,属于政治性差错的范畴。 另外需要注意的是,在科技类图书中会出现很多专业名词,特别是交叉学科的图书,涉及的专业类别很广,编辑的知识不肯能面面俱到,如果遇到不太熟悉的专业名词,一定要核查准确,确定是错误的字、词才可以改动,绝对不能妄改。关于专业名词,可以在全国科学技术名词审定委员会网站上进行核实。 随着我国科学技术的不断进步和发展,科技类图书承载“介绍新知、推广技术、传播资讯、传承文化”的使命不断增强。因此,科技类图书的编辑应当密切跟踪相关学科发展前沿,以此为基础增强科技类稿件的科学性,判断稿件的真理性,提高稿件的逻辑性。作为联系作者与读者的桥梁,科技类图书的编辑要着力拓宽自己的知识领域,只有这样才能编辑加工出高质量、高水平的科技稿件。 生物类论文:生物类实验课教学模式改革研究 摘要:随着生物技术的发展和先进科学仪器的普及使用,传统的实验课模式已经不能满足对创新型人才培养目标的要求,为培养社会需求的毕业生具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。实验课的内容设计及教学质量对他们能力培养起着重要作用。通过对现状分析,针对存在的问题,探讨实验课教学改革的方向。 关键词:生物类 实验课 教学模式 改革 随着生物技术在工业和农业中的广泛应用,社会对这样的人才需求也逐年提高,现急需培养一批适合现代化建设的生物技术人才。因此必须对现有的实验课教学内容进行重组更新,落后的教学设备进行更新换代。使培养出来的学生初步具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。符合现代生物技术的培养目标。 1 现有生物类实验课教学模式存在的问题及分析 第一,实验课教学内容设计缺乏系统性,现在大多数实验课教学内容相对独立,且多数是理论课与实验课同步进行。如生物技术的四大工程实验,分布在不同的学期,由不同的教师上课,有些内容重复,不利于培养学生的科学思维方法,也不利于学生全面系统和完整掌握实验内容。 第二,实验受学时影响,现大多数学校一个实验的学时数一般不超过4学时,简单的实验对学生动手能力和思维能力的培养不利。由于理论课和共同课排课的限制,学生很难找出一整天做实验的时间,对大实验内容设计带来一定困难。也很难培养学生的创新能力和科学研究的方法。 第三,适合现代生物技术实验课教材较少,多数实验课教材都是围绕理论课设计实验,且多数是一些验证性实验,通常是2学时一个,适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验较少,现有实验项目与实验项目之间不能有机结合且连贯性也较差。 第四,随着现代科学技术的进步,一些新的实验技术、新科研方法不断被教师引入到实验课程中,可大多数学校仪器设备不能满足需要,且现在实验材料价格逐年上涨,实验课教学成本也就随之升高。由于学校对这方面的投入不增加,教师也很难对现有教学内容进行大胆改革。 2 生物类实验课改革的措施 第一,科学合理设置实验课教学内容,把学生的创新活动和实验室开放项目结合起来设置课程实验,且注重项目之间的连贯性和系统性。且为学生尽可能多提供实验材料, 上实验课时学生可以根据自己对课程兴趣与爱好, 以及自己感兴趣的实验内容自主选择实验材料,完成承担的教学内容和实验室开放项目。 第二,由于大实验受学时影响,学生和教师很难找出一整天做实验的时间,可对有些大实验以项目化进行设置,在不影响正常授课情况下由教师和学生共同找时间来完成,由教师拿出时间表,报到学院由学院进行监督。这样对大实验的实行和教学内容的设计就能实施,对学生的创新能力以及科学研究的方法学习很有利。 第三,组织专家和学者,编写适合现代生物技术要求的教材。系统和完整地从知识体系把适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验进行科学地设计。让学生在实验中分析实验现象从中发现问题、然后对发现的问题进行分析,最终通过自己独立思考或小组相互探讨来解决问题后才能完成实验。 第四,有些动手能力相对较差的学生,在上课时跟不上老师的讲解,有些对实验兴趣不大,做实验也不认真,如条件具备时可对现有的实验项目进行录像,然后挂到网络上,学生在上实验前进行预习。然后再进入实验室做实验效果可能更好。对学生第二课程和实验室开放项目的开展也起到很好的辅助作用。不用教师进行讲解,学生也能独立开展项目。对他们能力的培养起到重要作用。 第五,打破一门课程由一个实验教师上课的设置,实验内容由实验中心统一设置,然后由不同教师进行授课,以往一门课程由一个教师授课,教师多数根据自己熟悉和掌握的内容设置实验。打破以后,由课程组最好的教师每人选1-2个实验项目进行授课,收到很好的效果。 第六,增加综合性、设计性和创新性实验的比例,减少验证性实验,对动物学和植物学镜下观察切片的验证性实验和形态解剖实验进行精简合并,既可以减少学时浪费又可以减少实验耗材的,只保留1-2个能让学生掌握仪器使用和学会实验方法的验证性实验,尽可能多地加大综合性、设计性和创新性实验的比例。特别是加入中学课本中开设的探索性实验,并有选择性地进行拓展,让学生学会科学研究的一些方法,例如草履虫的培养与采集这个实验,以往是由实验教师培养好,学生进入教室一看就完了,我们现在由学生进行采集和培养,使用不同的培养液进行培养,在培养过程中出现这样或那样的问题,都由学生自己解决,这样在实验中培养了学生处理问题、分析问题、最后达到解决问题的目地。 第七,考试方式进行改革。通常的做法是实验课考试多数在课程进行完统一考试,有些学生对平时实验课就不重视,在期末考试时进行突击背实验的现象,针对这一现象,我们进行了改革,实行全过程考试,包括课前的预习,实验过程中处理问题,在做实验的过程中进行考核,然后对实验报告进行批改,所有的实验做完,成绩就出来了,不再考试。这样学生都认真对待每个实验。因为这样的考试方式学生也不知道老师什么时候提问自己,实验的每个步骤都很认真。且以组为单位给成绩,每个成员都不想给自己的组丢分,互相督促,相互帮助。 生物类论文:生物类专业生物信息学教学初探 [摘 要]随着大数据时代的到来,面向生物类专业的生物信息学教学也随之发生变化。授课范围由传统“面面俱到”的灌输式教学向紧跟科研发展的数据挖掘和大数据处理倾斜;授课方式由单一的理论学习转为与上机操作相结合,并采用案例分析将教学内容系统、完整地衔接和串联。本文根据笔者的教学实践,以两个案例教学为中心,从教学手段、考核方式等方面展开阐述和讨论。 [关键词]生物信息学;案例教学;生物类专业 生物信息学是一门交叉科学,它包含了生物信息的获取、处理、存储、、分析和解释等在内的所有方面,综合运用生物学、数学、计算机科学等方法,阐述和理解数据所包含的生物学意义。作为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,生物信息学已成为介于生物学和计算机科学前沿的重要学科。实验室的每一项技术,从简单的克隆、PCR到基因数据分析都需要在计算机上进行处理。因此对生物学专业的学生而言,具有一定程度的理解和应用生物信息学技术的能力是十分必要的。而课程是为培养目标服务的。这就要求教师在有限的授课时间内,使学生不仅掌握基本的理论知识,紧跟科研的最新进展,而且在今后的科研工作中能学以致用。 1 理论与实践相结合的教学手段 根据当今生物信息学的发展方向,教师结合理论教学内容增加综合性、开放性实验,使学生循序渐进地理解和掌握生物信息学的原理和方法,进而运用合适的生物信息学工具解决问题。本文以两个案例解析这一教学过程。一是信息的简单检索。在获取生物信息的同时,理解数据库概念、动态规划和bootstrap等算法;二是高通量测序的数据分析。在实现大规模数据处理和分析的同时,掌握统计分析基础知识。 1.1 生物信息的简单检索 近一二十年,生物学数据,尤其是序列数据,以指数级的方式增长。以GenBank的核酸数据库为例,每12~20个月数据就翻一番,略高于Moore定律提供的参考数值。如何从这些海量数据中获取想要的信息,已成为生物学专业学生必须掌握的技能之一。而如何正确获取和应用信息,则需要了解数据是如何被存储、解析,以及背后隐藏的算法。因此围绕正确挖掘数据信息这一主题,设计以下案例,通过4步展开教和学。 1.1.1 讲解 基于大数据教师引申出数据库存储信息的概念。而后分类介绍常用的基因组数据库、核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、蛋白质结构数据库以及各种常用复合数据库。 1.1.2 演示 了解上述常用的数据库之后,教师实例演示数据库检索。通过逐层提出问题,诱导学生思考如何利用上述不同的数据库资源,一步一步挖掘所需的信息。例如,被测序的片段是哪个基因?该基因编码的蛋白质序列是什么?是否有保守的功能结构域?在亚细胞的什么位置发挥什么功能?可能的三级结构?和哪些蛋白或RNA存在可能的相互作用?它在进化中又是如何演变的? 1.1.3 实践 让学生上机操作上述实例,体验各个数据库的侧重点,并理解不同软件不同参数的意义或差别。比如GenBank和Swissprot的侧重点,PAM-n和BLOSUM-n的选取。 1.1.4 成文 引导学生形成可重复计算的科学文档。对每一个案例,教师展示常规性的文件组织形式:/data,/analysis,/scripts,/reference等。写说明文档的时候,要求学生记录每一个分析步骤的所有细节:数据库的网址、软件的名称、版本、输入的文件、精确的运行参数、结果的提取等。 通过这样的案例教学模式,一是较好地将知识点融合串联到教师讲授和学生上机操作中。二是使学生不仅熟悉各种常见的数据库,而且理解数据库中各个软件及其参数的意义,遇到实际问题也不再束手无策。而教师也可以充分参与到学生的学习中,对学生上机操作过程中出现的一些主要理论与技能问题了如指掌。通过教―学―练―教―练,达到学以致用的教学目的。三是培养学生创建较好的文档及其组织形式,形成科学研究的可重复性(replication)和可复现性(reproducibility)。不仅有利于追溯前因,而且对代码的复用,以及对结果应用于新项目都非常必要。 1.2 高通量测序数据的分析 随着高通量测序技术的兴起,大量物种的全基因组数据、转录组数据和其他类型数据被测定完成或正在进行中,每天都有成千上万的数据被源源不断地输入相应的生物信息库中。这些大规模数据的不断产出,使得生物学专业学生掌握高通量数据分析技术已成为一种趋势。因此,教师有必要将这部分内容由理论讲授过渡到上机操作。 1.2.1 介绍 教师以DNA测序技术发展为主线,理论介绍De Novo测序、ChIP-seq测序、RNA-seq测序、Methyl-seq测序等。并通过拍摄的录像,向学生直观地展示不同的测序仪及其特点。 1.2.2 演示 教师对整个分析过程进行详细的阐述并实时上机演示(下图)。以转录组RNA-seq为例,包括测序质量的评估(碱基组成和碱基质量分析)、clean reads的筛选、利用TopHat/Bowtie将筛选出来的reads比对到参考转录本、统计reads在参考基因上的分布情况及覆盖度,判断比对结果是否通过第二次质控、通过cuffmerge将重复测序得到的reads形成一致性转录本、基因结构优化、基因覆盖度统计、使用cuffdiff筛选差异表达基因和鉴别可变剪切体、对结果基因进行聚类分析、GO和pathway富集性分析。 1.2.3 实践 让学生分组讨论并上机实现上述数据分析流程。掌握基本的Linux命令、统计计算和可视化分析。 1.2.4 成文 引导学生形成规范化文档和脚本,以便回溯和可重复性使用。 高通量数据分析不仅涉及的知识点多,而且需要在Linux下进行简单的操作和软件的使用。对生物学专业的学生来说,容易造成心理上的抗拒。教师可以采用“分而食之”的策略:将教学内容分成相对独立完整又有一定联系的几个部分(下图)。对于每部分内容,教师利用已讲解的相关知识给学生实时演示,并给出教师自己的理解和结果。然后把学生分组,让他们根据自己的理解,带着兴趣和疑问上机实践。并在上机操作过程中,鼓励学生之间、学生与教师之间及时讨论交流。最后让学生将所有内容串联起来,介绍本组的实验内容及解决办法。通过这种方式能较明显地消除心理顾虑,有助于学生独立思考,独立解决问题。 “RNA-seq数据分析”案例教学流程图 2 以能力测试为中心的考核方式 对于生物学专业的学生而言,生物信息学是一门实践性很强的学科。因此,教师采用以“能力测试”为中心,知识与技能考核并重的考核方式。以上述两个案例为例,在期末考试中,教师将NCBI GEO中“(RNA-seq[Title])AND “Mus musculus”[porgn:__txid10090]”722个实验数据,随机分配给每个学生。要求每个学生对分配到的RNA-seq数据进行差异表达分析,聚类分析和富集性分析。并选择合适的基因,分析其保守的功能结构域、亚细胞定位以及可能的蛋白质结构和功能、可能结合的转录因子、相互作用的蛋白质网络和信号通路、构建相应的系统进化树。 学生对上述每一个小题从“知识点”、“参考资料”、“使用软件或工具”、“参数”、“脚本”、“结果”分别答题,不仅非常有效地明确所学的内容,而且很好地杜绝了作弊行为。 3 教学效果 为了解案例教学的效果,本课程案例教改活动向2011级生物科学和免疫学专业学生QQ群发放电子问卷,共收回82份答卷,统计结果如下表所示。从表中可以看出,案例教学模式使学生有较强的参与感,能较好地提高学生的学习兴趣,学生对理论问题的认识更为深刻。 4 结 论 案例教学基于具体的事例,将一系列的知识点有机地串联起来,并通过实例操作达到学以致用的目的。从学生反馈意见可以看出,这种理论与实践结合的教学模式,很好地提高了学生的学习兴趣。考虑到有限的授课时间和不同学生的学习背景,作为教师需要设计合适的案例,从而达到较好的教学效果。一般可以遵循以下原则。 4.1 具有代表性 所选的案例既要经典又要紧跟科学前沿。比如第一个案例所蕴含的数据库检索、序列比对和系统进化树的构建,在生物信息学中,属于较经典且核心的知识点。而第二个案例选择的对象则与当前的科研热点紧密联系。 4.2 具有偏向性 生物信息学本身是个交叉学科,涉及的知识点相对较多。面对生物类专业背景的学生,我们侧重生物信息学方法或者工具(软件)的应用,而不是强调算法。比如第一个案例中系统进化树的构建,我们只是以5条8bp长的序列为例讲解最小进化法和邻接法、最大简约法、最大似然法以及贝叶斯推断,重点在于强调不同的数据适合采用上述哪些方法以及如何用Mega等软件实现系统进化树的构建。 4.3 先后案例有层次性 比如第一个案例中,学生掌握了Windows下的序列比对。对于第二个案例中Linux下的Bowtie就容易理解并操作。 4.4 具有拓展性 比如第一个案例中,在Windows的DOS下进行批量序列比对时,不同的参数设置,输出不同的数据格式。第二个案例中,Bowtie最多允许3个错配,如果允许更多的错配数,则可以采用SOAPaligner/ SOAP2实现。学生可以根据自己的兴趣和能力,选择拓展性内容进行继续学习。 4.5 良好的成文习惯 引导学生养成良好的文档组织和书写习惯。每一个案例,都要求学生形成可重复性和可复现性的文档,对于整理分析思路、核实结果、重复使用代码都起到事半功倍的效果。 生物信息学是现代生物科学研究的重要工具和载体。如何有效正确地应用生物信息学,是每一个生物实验者需要具备的能力。教师应紧跟学科发展的速度,围绕学以致用的原则,将案例教学科学地、和谐地应用到教学实践中,不仅使学生掌握一定的理论知识,从而正确地应用软件工具,而且逐渐培养学生自我分析和解决问题的能力。 生物类论文:高校生物类“理―实―基”三位一体创新人才培养模式的研究与实践 摘 要:以黑龙江大学为例,结合其生命科学基础课程团队在创新人才培养方面的有益经验,构建了课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面的“三位一体”创新人才培养模式,并获得了一系列的创新性成果。 关键词:高校;创新人才;教学团队;培养模式 创新型人才,通常是指思维灵活、好奇心强的人,具有丰富的精力、持久的耐性、较强的专注力、新奇的想象力以及勇于探索等特征,就是在某一领域内富有创新创造能力的人[1]。2011年,教育部、财政部公文提出“十二五”期间进一步强调落实创新人才培养模式,为国家经济社会发展培养更多应用型、复合型和创新型人才。探索和建立创新人才培养模式,及相应的有效机制,培养越来越多的创新人才,是当前大学教育教学工作的核心内容[2-3]。 在教育部高教司和黑龙江大学培养学生创新能力思想指导下,经过多年研究和实践,黑龙江大学“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”5门课程组成的生命科学基础课程团队,提出了在课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面“三位一体”模式培养创新人才的体系,该模式将课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面有机整合在一起[4],提高了学生创新能力,培养了创新思维,提高了人才培养绩效,获得“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究与实践的创新性成果。 一、“三位一体”创新人才培养模式的内容 (一)基础环节:强化课堂理论教学 1.教学内容:注重课程内容体系和高水平教材建 设。面对迅速发展的生命科学学科,团队兼顾经典理论和技术与现代前沿理论和技术相结合,以科研促进教学发展,把学科前沿技术方法和课程团队最新科研成果与理论课程和配套实验课程教学内容相融合,结合“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”各门课程特点,拓展学生知识面,增加综合设计性试验比例,完善双语教学体系[5]。目前,团队的5门理论课程均已开展5届独立挂牌选课的双语课程。团队共编写出版了2本普通高等教育“十一五”规划教材,将启发式互动教学方法融入教材,为培养创新人才打下良好的知识储备基础。 2.教学方法:将启发式教学法贯穿于5门生物基础课程的教学环节,启发学生产生创造意识和思维,培养学生主动探求知识、运用知识、分析问题、解决问题的能力。主要包括:注意引导学生学习方向,树立正确的学习动机,成为学习的主宰者,激发学生的创新思维和创造能力;教师精心设计课堂上教学情境,善于设疑、激疑、释疑;鼓励学生提出质疑,提倡教学中的民主气氛;根据研究现状全盘设计各门课程的课堂思考题,专题讨论题,归纳总结等环节;注重各门课程内容相关性及延续性,将一些重点和热点问题在不同课程中通过多层次、多角度进行阐述,提高学生发散性创新思维。 3.教学手段:积极发挥课程网站、多媒体等辅助教学手段的运用。团队拥有配套的“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”3门省级精品课程网站和1个自主设计开发的课程网站(http://218.7.221.227/fzsw),利用网络实现与学生的交流互动,实现学生知识面的扩展,促进学生学习能力和创新能力的发展。课堂上将传统教学方法与多媒体教学手段相融合并且灵活运用,提升其学习主观性,拓宽学生学习能力的发展空间。理论课和实验课上采用多媒体教学,利用3D动画、Flash动画使所讲的内容形象化、具体化,来解答课程理论及实验中抽象难懂的机理问题。 (二)加强环节:深化实验室开放课题 以黑龙江大学的实验室开放机制和学校创业教育创新课题为契机,鼓励大学生积极申报各项创新课题,招募组织学生创业、创新团队,增加学生进入实验室提高动手能力锻炼的机会。经过多年努力,团队以生物基础实验中心为平台,开发了一套以提高创新能力为目标的实践程序,形成了一套完善的实验室开放体系。实验室开放的程序是:学生立项、教师指导团队组织项目开展项目结题成果发表奖项申报效果反馈学分获得,培养了一大批具有专业实验技能和创新能力的优秀毕业生[6]。 具体方法:重视发挥师生双方合力,将启发式的互动教学方法融入指导创新课题中,提高学生的科研创造水平;不定期组织学生参加专家教授关于如何进行科技文献查阅、科研思路归纳设计及相关讲座,拓宽科研视野,了解掌握科研程序的基本构造;学生定期进行学术交流,探讨学术问题;组成互动成长的平台,形成以先带后、以老带新的创新研究梯队。鼓励学生参与省和国家“挑战杯”大赛;鼓励学生积极创业,提出可应用的创意和产品商品化规划;鼓励学生以第一作者发表学术论文。开展大型仪器培训项目,利用课程网站进行创业和创新思想方面心得和经验的交流,使没有机会进入实验室进行具体实践创新的学生也能通过更广泛意义上的实验室开放平台(实验培训、课程网站、学术报告等)进行创新能力的提升。 (三)完善环节:加强实习基地建设 在实习基地建设方面,安排学生到与相关单位共建的4个校外基地和1个校内基地进行定点参观、假期实践和就业实习。通过实习,使学生的创新思想和创新能力得到与社会近距离接触和融合的机会,进一步提高学生的动手能力、实践能力和创新能力,对开阔学生视野,强化学生职业规划意识,增强学生社会实践经验,提升学生就业能力,拓展学生就业范围起到良好推动作用。 二、“三位一体”创新人才培养模式的实践效果 团队经过几年的努力,在学生创新素质提高、质量工程建设、教学改革和成果应用等方面均取得了良好的效果[7]。 (一)学生创新素质有所提高 团队通过“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究及实践,指导学生获得实验室开放项目累计达100余项,获得资助10余万元,参与学生人数累计达400余人,累计达40000余学时。培养学生获得全国“挑战杯”大赛二等奖3项、三等奖1项;黑龙江省“挑战杯”大赛二等奖1项,黑龙江省“挑战杯”大赛校一等奖2项;黑龙江大学第四届创业计划竞赛二等奖1项。本科生以第一作者发表学术论文10篇,考研率稳步提高,毕业生在工作岗位上表现突出。 (二)质量工程建设成效显著 黑龙江大学“普通微生物学”“分子生物学”“生物制品学”课程先后评为省级精品课程,生物基础实验中心被评为省级实验教学示范中心,生物产业人才培养模式创新实验区被评为省级人才培养模式创新实验区,生物技术和生物工程两个本科专业被评为省级重点专业。 (三)教学改革和成果应用突出 该成果获得教学改革工程项目资助4项(其中省级项目3项),发表高水平论文6篇,出版教材7部(其中“十一五”规划教材2部)。团队成员获得省高等学校教学名师奖,首届省高等学校教学新秀称号,第十届省青年科技奖。与企事业单位共建5个校内外实习基地。 三、“三位一体”创新人才培养模式的应用 该模式的研究与实践成果立足于地方综合性院校,已应用于黑龙江大学生命科学学院12届3000多名学生,并推广和应用于哈尔滨师范大学、齐齐哈尔大学、大庆师范学院的培养创新人才工作中,取得了突出成绩。 该成果受益学生多,成果突出,影响广泛,得到了省内同行和专家的广泛认可和好评。该成果对作为地方综合性大学和全国创业教育改革的先行试点单位黑龙江大学的创业教育提供宝贵方法和经验,同时对黑龙江省内各高校培养创新人才方面起到积极引领与示范作用,为中国普通高等院校培养创新能力强的生命科学领域专业人才找到了一条良好的途径。该研究获得黑龙江省高等教育教学成果一等奖1项。 本文结合黑龙江大学生命科学学院基础课程团队取得的实际成果,介绍了“理-实-基”三位一体培养生物学创新人才的模式。但是,创新人才的培养模式是一个非常复杂的系统工程,需要我们结合各个学科各自特点而不断探索、实践和健全、完善。 生物类论文:浅谈生物类研究生的培养 摘 要:对生物类研究生的培养应当转变教育思路,从思想教育、理论学习和综合能力方面,全方位、高标准、严要求,提升高级生物人才的培养质量。 关键词:生物类研究生 研究生教育 教育思路 高标准 研究生教育,是本科毕业后,继续进行学习和深造的一种教育形式,分为硕士研究生教育和博士研究生教育。研究生教育也是我国高等教育的最高层次,旨在为国家培养学术骨干和管理骨干等高级专门人才,为科研发展、经济建设和社会进步提供强有力的中坚力量。近年来,随着我国研究生招生规模的扩大,研究生素质和教育质量问题引起了全社会的广泛关注和重视,学校新的研究生培养方案对培养研究生素质也提出了更高要求[1]。 众观全球,现代生物技术和分子生物学蓬勃发展,且在社会经济发展、人类健康和环境保护等方面具有极其重要的意义,与人类生存和生活息息相关。而我国生物学研究基础薄、底子弱、发展慢,所以对其专业人才的培养迫在眉睫。另外,现代生物技术属于高新科技范畴,高端人才的培养尤为重要。生物类研究生作为我国生物领域未来的核心力量,对他们的培养必须全方位、高标准、严要求,以保证人才产出质量。 1 在思想教育上提供先决保障 1.1 做研究要先做人 研究生教育的主要内容是科学研究,做研究首先要做人。礼貌待人、乐于助人、团队合作、严谨细致是新时代研究生应具备的基本素质。礼貌待人,低调做人,才能及时、充分地发现并改进自身不足;乐于助人,帮助他人又提升自我;团队协作,最大限度发挥团队智慧和个人热量;严谨周密,避免科研工作中的漏洞和科学错误。 1.2 抵制寂寞和诱惑,潜心于科学研究 科研工作是一条清苦的不归路。要有所成就,首先必须静下心思考问题,整理思路,浮躁和浅尝则止根本做不好科研。在他人休息和玩乐的时候,研究人员还必须在工作岗位上默默耕耘。因此研究生需要耐住寂寞,抵抗诱惑,坚守信念,潜心于科研工作。俗话说,“好的钟,不怕埋没,终有出土的一天;勤奋的人,不怕寂寞,终有出头的一天。” 1.3 勤能补拙是良训 做科学研究必须勤奋,尤其对于从事生命科学的人而言。生命科学是现今发展最快的学科之一,众多的新方法、新知识、新理论层出不穷,日新月异。因此,从事生命科学的人,必须保持“学习中”的状态,每天从不同的媒介上不断学习。只有勤奋和不懈怠慢才能不断为自己注入新能量。 2 在理论学习上全面、深入 2.1 理论知识的广度、深度并重 研究生教育与本科教育存在巨大差异。本科教学侧重于增长知识面、构建理论框架,研究生教育是给本科基础不断增加血肉。同时,现代生物学是一门新兴的边缘交叉学科,不同领域或学科之间相互交叉、相互关联、甚至相互融合。它不仅与数学、物理、化学等学科大量融合,还与经济、社会、历史、地理等学科逐渐靠拢。这些新领域、新思路都对研究生的知识体系和理论口径提出了新要求。因此,研究生教学需要在理论知识的广度和深度上都进一步加强。 2.2 善于紧跟新知识、新方法、新理论 现代生物技术蓬勃发展,生物学研究已逐渐从传统的宏观领域,如生态、生理和解剖学向微观深入细化,如分子生物学、基因工程、基因组学、转录组学、蛋白质组学等。而越来越多的新技术、新方法和新理论也逐步成为现代生物学研究的主流。固有的传统知识、方法和理论已经远远不能满足现代生物学的研究需要。现今的研究生教育应紧跟国际生物学的脚步,在夯实传统的基础上,要求研究生不断学习新知识、新方法和新理论。唯有如此,才能不被国内外同行远远甩在身后。 3 在综合能力上高标准、严要求 3.1 培养研究生创新能力 创新是民族不断进步的灵魂,是国家不断发展的强大动力。有研究表明,人的一生中,创新能力最强的恰恰是青年时期(20-35岁),大多数诺贝尔奖获得者的成果均来自这个时期。而对于高层次人才培养的研究生教育而言,创新能力的培养是其核心,也是评价研究生教育质量的根本标准[2]。但令人遗憾的是,由于历史原因,我国的生物学研究和教育不仅起点低、起步晚,创新能力尤为不足。因此,如何提高研究生的创新能力一直是我国研究生教育的难点。 我国研究人员数量已跃居世界第一,甚至国际学术期刊类论文也达到世界前列,但论文的引用率却远远低于世界平均水平。为何会导致这种现象呢?缺乏创新是最主要原因。首先,与诸多发达国家不同,我国的研究生教育主要是培养听话的学生,导师让干什么就干什么,故而让研究生从思想上产生了极强的依赖性和惰性,也失去了创新的原动力。其次,我国所有的导师都面临科研项目结题的压力,在规定期限内顺利完成项目内容是每个导师不得不正视的现实问题。如何协调培养研究生的创新能力与完成项目规定内容之间的平衡,也是现代生物学研究生培养的一大难题。但无论如何,如今的研究生教育必须改变固有的培养模式,将学生的思想解放出来,在一定的范围内,在导师的引导下,充分激发他们的创造力。 3.2 鼓励研究生阅读文献 培养研究生发现、提出和凝练科学问题的能力,首先必须鼓励研究生多读文献、读好文献,紧跟科学前沿、掌握研究动态。对于未接触的陌生领域,建议研究生循序渐进,先从中文综述到中文博士论文,再从英文综述到英文期刊文献。中文综述可以帮助研究生了解该领域的基本名词和专业术语,中文博士论文可以帮助研究生更好理清研究脉络。中文博士论文的前言或绪论会详细介绍该领域的背景和相关理论知识,以及本领域的国内外优秀科研团队的研究动态。对于英文综述,特别是约稿综述或影响因子高的文章,需要精读,重点关注作者对各方向优缺点的评价以及对缺点的改进和展望。精读好的英文综述,不仅可以了解该领域发展现状,还能学习地道的英文表达。最后就是针对自己的课题查阅相关英文文献,掌握全面、具体的研究动态及实验结果和结论[3]。 3.3 鼓励研究生撰写学术论文,参加学术会议 研究生应具备一定的学术论文写作能力。无论是学术期刊,还是毕业论文,写作能力都直接决定对其科研能力的评价。目前在我国高校中,研究生的论文写作水平偏低,有的学生甚至不具备撰写学术论文的能力。究其原因,一方面,文献阅读量制约了研究生采用规范、精炼的语言来撰写论文;另一方面,导师没有丰富的精力指导学生用清晰、流畅和逻辑性的语言来表达自己的学术思想。所以,应当鼓励研究生早写、多写学术论文;越早发现问题,就能越早得到提高。 与此同时,鼓励学生多参加学术会议。首先,实验室团队内部的学术报告应该制度化,这有助于学生用科学、逻辑性的语言和直观、有表现力的课件表达自己的学术思想。其次,鼓励学生参加院校内的学术活动和会议,感受学术会议和报告的学术氛围。在经过上述锻炼之后,鼓励学生参加国内外优秀的学术会议,与国内外的专家、学者和同行进行交流,探讨生物学研究前沿,探讨本领域的研究热点和动向。这对研究生的个人素质也提出了很高要求。 3.4 转变教学思路,改进教学与考核方法 转变教学思想,切实树立培养研究生创新能力与实践能力的战略定位。研究生已具有一定的专业基础和自学能力,其课堂教学应当与本科生相区别。尤其是生物类研究生,应以自学为主,讲授为辅,同时加强课堂讨论,以提升研究生的自学能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 人才培养目标的调整对研究生考核方法也提出了新要求。传统式闭卷或开卷考试都不利于全面考查和培养学生独立思考、分析问题和解决问题的综合能力。为了考查和培养学生的科学思维,可采用统一命题,撰写相关学术报告或论文的方法,让学生查阅文献和参考书,独立完成报告和论文。即使采取考试的方法,题型和内容一定要摆脱传统模式,改变固有的客观题和主观题的比例,适当减少知识性内容,增加思考性强的主观题和开放式考题。此类考题可能是单一领域或单一学科的,也可能是跨领域、跨学科的,可能无法直接在书本上找到答案,甚至可能没有统一答案。 总之,生物类研究生作为我国生物领域未来的中坚力量,我们应该转变培养思路和教育理念,对其进行高标准、严要求的全方位培养,以保证高层次专业人才质量。同时,我希望能够以此抛砖引玉,引发大家对生物类研究生教育更多关注和思考。 生物类论文:高等院校生物类本科专业统计课程的思考 摘 要 统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。现阶段统计课程教学中存在学生缺乏参与感、课程考核方式单一、学生解决实际问题能力不足等问题。为解决这些问题,可采用引入计算机模拟演示、增加课程考核环节、引导学生参与科研等对策。 关键词 统计学 R软件 计算机模拟 课程考核 高等院校生物类本科专业包括生物科学、生物技术、生物工程。尽管三个专业在培养目标和课程设置有差异,但统计类课程(一般为生物统计学)是三个专业共同的专业基础课程。统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。但统计课程具有理论性强、公式繁多,计算复杂的特点,对于初步接触概率论和数理统计的本科生而言,具有相当难度。而且,随本科培养方案和教学大纲的调整,统计类课程的课时有被压缩的趋势。此外,生命科学的迅速发展,以基因测序技术为代表的新技术日趋成熟,大数据时代的来临,对统计课程设置在统计分析方法和数据处理能力培养方面均提出更高要求。有鉴于此,如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。 1 现阶段存在的问题 1.1 学生缺乏参与感 教学中发现,相当比例的学生课堂上缺乏参与感。主要体现在以下方面: (1)自己看书,不听教师讲课;(2)玩手机,玩笔记本电脑,玩平板电脑;(3)不积极思考教师提出的问题。 学生课堂上缺乏参与感的原因固然有网络资源丰富、学生对所学专业不感兴趣等客观原因,更重要的原因在于,一方面统计类课程理论性强,需要公式推导,且前后课程知识点联系紧密,部分学生基础薄弱,难以跟上课程进度;另一方面,教师教学方法单一,较难长时间吸引学生注意力。据统计,教师吸引学生注意力的时间为15~20分钟。以一节课40分钟计算,大约50%~62.5%的时间教师不能很好地吸引学生注意力。这意味着这部分课堂时间的利用效率比较低。 1.2 课程考核方式单一 教学中普遍采用的成绩评价体系由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成。其中,平时成绩一般用课程作业考核,期中、期末成绩采用考试方式考核。这样的成绩评价体系具有操作简单的优点,但难以完全反映学生对课程内容的掌握程度和对统计思想的理解深度。 由于课时所限,课堂讲授内容有限,课程重点和难点较集中。考试前,学生通过习题练习可掌握相关内容,但对其中蕴含的统计思想和解决新问题的能力未能得到很好培养。另一方面,课程作业以题目为导向,未能充分挖掘学生的潜力。 1.3 学生解决实际问题能力不足 培养学生解决实际问题的能力是教学目标的重要方面。但在实际教学过程中,通过课程学习,学生解决实际问题的能力未能得到有效锻炼。体现在以下方面:(1)学生缺乏主动运用统计学原理和方法解决身边具体问题的意识;(2)在面对具体问题时,欠缺选择分析方法的能力;(3)缺乏分析数据的技巧;(4)缺乏将数据分析与解决问题联系的能力。 学生解决实际问题能力不足存在多方面原因。其中很重要的一点是,课堂学习过程中缺少独立思考。传统的课程教学是教与学的过程,教师与学生在这过程中的主要作用分别是传授知识和学习知识。而从传授知识到学习知识之间缺少练习、反思过程。这些过程对于培养学生运用所学知识解决实际问题的能力至关重要。 2 对策 2.1 引入计算机模拟演示 PC计算机性能的提升和统计软件的发展,使得教学中涉及的统计学方法和思想可以通过计算机模拟的方式在课堂上呈现出来。目前常用的统计软件包括R,SPSS,SAS,Matlab,Minitab,Stata,MS Excel 等。其中R软件是免费、源代码开放软件,可通过网站和镜像下载,并可针对具体教学需要安装不同Packages。而且R具有强大的图形展示能力,因此是一款非常适合在统计课程教学中使用的软件。 R软件可以实现的统计学教学内容包括以下内容:(1)统计描述,常用的函数有mean(算术平均数),sqrt(平方根), sd(标准差),var(方差),range(极差),median(中位数),和sum(求和),max(最大值),min(最小值);(2)统计绘图,barplot(柱状图)、pie(饼图)、hist(直方图)、stem(茎叶图)、boxplot(箱线图)、plot(散点图);除此之外,还可以使用lattice 等程序包输出更为复杂图形;(3)统计检验, t.test(t 检验),aov(方差分析),chisq.test(卡方检验),cor.test(相关系数检验)。 计算机模拟演示的方式具有以下优点:(1)有利于增进学生对知识的理解。可通过调节函数的参数,实现动态图形输出,从而加深学生对统计方法的理解;(2)把抽象的理论知识和实践联系在一起,增加学生学习统计的兴趣;(3)培养学生利用软件解决问题的意识和能力;(4)针对具体教学内容,编写相关程序,使软件完全为教学服务。 2.2 增加课程考核环节 由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成的成绩评价体系,扩展为课堂问答、课程作业、期中项目训练、期末考试。课堂问答通过讲授新内容时提问原有知识点,达到巩固旧知识,实现新旧知识之间的衔接。课堂问答可计入平时成绩,最终反映到课程得分,以提高学生回答问题的积极性。期中项目训练通过学生自由分组,共同解决一个具体问题的方式,引导和培养学生运用所学统计知识解决实际问题的能力,同时培养学生团队合作意识。在项目选择上特别要注意控制项目难度。难度过大或者耗时太长的项目易导致学生产生消极畏难情绪。因此,难度应控制在课程涉及到的统计学知识范围内,或者稍微扩展。 增加课程考核环节的优点在于:(1)培养学生利用自身能力解决问题的能力;(2)培养学生团队合作精神;(3)发挥解决问题能力强的学生的积极性;(4)使得课程分数更准确反映学生解决问题的能力。 2.3 引导学生参与科研 本科生参与科研首先需要教师具有科研经验并接受过完整的科学训练。教师具备相应的科研能力后,才能对学生进行指导。其次,教师应为本科生设计科研题目和科研步骤,在题目设计时应侧重统计方法的运用;再次,教师应在论文写作和科研项目报告等方面继续指导。最后,教师应引导学生对科研过程进行回顾与总结,激发学生的学习兴趣。 本科生参与科研具有以下优点:(1)培养学生解决具体问题能力;(2)培训学生掌握科研规范,为撰写科技论文打下基础;(3)增加学生自信心,培养创新能力。 生物类论文:多媒体技术在生物类硕士研究生教学中的应用探讨 【摘要】多媒体教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生实践教学和实验教学的需要。将复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 【关键词】多媒体技术 研究生教学 生物学教学 多媒体教学作为一种先进的教学手段,在研究生课堂教学中发挥了积极的作用。但在具体的教学实践中,由于受教师的观念、能力等因素的影响,研究生课堂教学中多媒体应用的针对性不强,远未达到培养研究生科研思维和创新能力的目标。如何让学生灵活掌握书本知识,更好地将书本知识应用到实践中去,就成为教学的重点。通过充分利用多媒体技术,在生物类硕士研究生教学实践中取得了良好的效果。 一、生物类硕士研究生教学特点 生物学是系统性很强的理学学科,具有丰富的哲学内涵,注重理解性记忆,与化学、药学等学科有着紧密联系,并与实践紧密结合。生物类硕士研究生教学更偏重于实验教学,在完成培养方案制定教学课程基础上,在指导教师的带领下完成相关毕业论文工作。生物类全日制学术型硕士研究生偏重于基础理论研究,注重实验教学,指导教师在学生自主设计、操作完成实验基础上加以指导。生物类专业学位硕士研究生教育偏重于生物学实践教学,在掌握学科动态基础上,针对生产、教学过程出现的具体问题加以分析并予以解决。因此,传统的生物学课堂教学方式仅限于书本上的死知识,很难展示出当前生物学科的新研究成果,因此,运用新的教学方法和教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生的需要。 二、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的优势 多媒体教学集文本、图形、动画、音频和视频于一身,可突破时间与空间、微观与宏观的限制,并使生物类硕士研究生教学中问题具体化,枯燥单调的形态知识趣味化,静态的教材动态化,复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 (一)运用多媒体进行生物类硕士研究生实验辅助教学,可以拓展实验教学方法和思路 如何有效的完成硕士毕业论文是生物类专业研究生培养过程中最为重要的环节,运用多媒体进行生物类专业实验辅助教学可有效的解决学生在实验过程中遇到的难点问题,提高分析问题、解决问题及动手操作能力。生物类硕士研究生实验项目很多,主要是依据各自导师的研究课题设计不同类型的实验,从教学角度来看授课教师不可能开设全部实验课程,只能开设一些有代表性的实验。在实验教学中应用多媒体辅助教学,可将实验操作过程以动态形式展现出来,使学生如临其境,如闻其声,增强了直观感,对于一些复杂操作还可重复展现,这样可避免在以往操作中由于实验样品及仪器的限制,有些操作指导老师不可能重复进行,只能以口头讲述的形式重复的弊端。对于没有开设的实验项目,可以在理论教学中给学生利用多媒体展现一些代表性生物学原理的实验操作过程,这样有助于学生对理论知识的掌握,理解,加深印象。 (二)运用多媒体教学图文声并茂,形象直观,有助于培养生物类硕士研究生的创新精神 运用多媒体进行教学,可以将各种生物学原理、实验方法及最新的研究进展通过屏幕以动、静结合的方式直接展现给学生,避免以往教师口述讲解枯燥乏味的缺点,使学生感受直观,记忆深刻,这样的教学,既吸引学生的注意力,又给学生丰富的感知,使学生对所讲内容掌握得较扎实,教学效果良好。在典型实验案例的分析中注重方法的传授和指导,使知识的传递从旧到新,从低到高,形成台阶梯度,做到不断增值,形成创新中必备的思维定向。 (三)运用多媒体教学能充分体现研究生课堂教学的灵活性 作为教学对象的生物类专业研究生这一群体,他们思维灵活,智力水平高,知识面广,在课堂学习中具有较强的积极性和主动性。他们不喜欢慢节奏的传统教学模式,对那些缺乏先进性系统性的课堂教学总有不满足心理,因为他们感到自己很被动,能力上得不到正视,跟本科生物课堂学习如出一辙。从研究生心理特征来看,他们喜欢节奏明快、生动灵活的授课方式,也乐意接受并能激发科研兴趣,发挥主体性和培养思维能力的多媒体课堂教学方式。 三、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的创新 (一)精心设计多媒体课件,突显知识的前沿性 多媒体教学课件的设计制作直接影响教学效果。制作课件时,一方面要根据教学内容,教学目标精选媒体素材,另一方面也要考虑生物类硕士研究生教学对象,创设学习情境并对各种教学要素进行最佳组合。因为教学对象既是学生又是研究者,故在进行多媒体课件设计时,不但要使用视频、音频、图片和文本等多媒体精心设计出能呈现知识规律且展示其内涵的课件,另外还要添加学科领域里国内外的最新研究动态,从而使教学内容体现其基础性、学术性和思想性的有机结合,激发研究生的科研思维能力。 (二)利用多媒体教学变抽象为具体,模拟各种生物学原理和实验现象 为生物类硕士研究生授课时如果只是照搬教材,会使学生越学越糊涂。针对这种状况,将知识点分类讲解,同时配以一定的动画,使教学更加形象直观, 便于理解和掌握。如高级生物化学课程中的三羧酸循环过程,它既涉及了一系列代谢产物、同时又涉及相关代谢过程等,以上我们通过多媒体影音形象再现循环全过程,让学生从整体到细节均能有效掌握知识。如运用多媒体技术将高级分子生物学课程中一系列经典实验加以还原,可有效为各位硕士研究生提供正确的操作依据和实验指导。 (三)注重多媒体教学与传统媒体教学的有机结合 多媒体既不是一种全能的媒体,也不可能代替传统媒体。多媒体与传统媒体在教学中应相互补充,取长补短,课堂教学中必须根据实际情况,该用则用,用得适度,用得合理,用得巧妙。多媒体技术只有用得好,用得科学才能达到提高课堂教学质量的目的,否则就会适得其反。因此,教学中应针对教学内容有选择性的采取与之相应的教学方法方式,合理地综合地利用各种教学媒体,优缺互补,交互使用,这样才能发挥各种教学媒体的综合功能,更有利于吸引学生的注意力,取得最佳教学效果。 四、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学应注意的问题 (一)革新教育观念,正确认识多媒体教学 一方面,教师作为教学活动的设计者,必须改革研究生课堂教学中传统的教学观念,主动积极的接受多媒体教学,充分发挥多媒体教学的优势,活跃课堂气氛。另一方面,要从理念上消除对多媒体课堂教学的完全依赖与绝对信任,多媒体教学不能完全实现研究生课堂教学的教学目的。在实践教学中,哪种教学方式能够更好的实现教学目的,达到良好的教学效果,就是最理想的教学方式。 (二)过分依赖多媒体教学 和传统教学方式比较,有效集合声音、文字、图像和动画等的多媒体教学在大学教育中的优势不言而喻,因此部分教师不管上什么样的课都一律使用多媒体授课的方式,这样毫无目的地使用多媒体辅助教学非但不能达到预期的教学目标,反而会让学生反感,也降低了对教师教学业务水平和业务能力的要求。 (三)多媒体课件承载信息量过大 某些高校教师为研究生制作的多媒体课件承载信息量过大,甚至出现了很多“电子书式”的课件,仅将教材进行了一些翻版。教师忽视了多媒体技术只是教师进行教学活动的一种辅助手段,这样教师只是多媒体的操作者,学生在这种环境中,往往把注意力放在了不断变化的屏幕上,加之长期使用多媒体教学,学生失去新鲜感,如果教师再组织不当,势必会造成学生感觉单调、视觉疲劳,难以达到预期效果。 五、结束语 面临21世纪高等教育的挑战,生物类硕士研究生教学由于内容单调、乏味,难于记忆等特点,传统的教学手段已难以保证在规定时间内高质量地完成教学任务,而多媒体教学以计算机为辅助手段,根据教学内容和教学要求,集声音、图像、视频和文字等为一体的,由于其具有多样性、形象性、直观性、丰富性、灵活性等特点,既便于教师讲解,更便于学生理解和记忆,从而提高教学效果。但多媒体只是作为教学的辅助工具,它并不能完全代替教师,所以在运用多媒体进行生物类硕士研究生教学时还需结合教学内容,综合自身的特点,正确、合理地进行运用。 生物类论文:食品、生物类基础化学课程体系与教学内容改革探讨 摘 要:本文分析了课程体系与教学内容改革的必要性,并从教育思想和教学理念、基础教育和专业特色、课程内容的设计三个方面,探讨了课程体系与教学内容改革的总体思路。 关键词:基础化学;课程体系;教学内容;改革 随着高等教育的发展,高校的教学改革也在不断向纵深推进,而改革的核心则是课程体系与教学内容的改革。化学是长春工业大学(以下简称“我校”)食品、生物类等非化学化工专业的重要基础课,因此,把食品、生物类专业基础化学课程体系与教学内容改革作为一项课题进行研究有着重要的现实意义。 一、课程体系与教学内容改革的必要性 我校食品、生物类专业开设了无机化学、有机化学、分析化学和物理化学课程,这些课程是按照化学化工类专业课程体系进行设计的,它们相对独立,系统性很强。然而,20世纪80年代以来,科学技术的迅猛发展,催生了新的学科,学科之间的交叉、渗透又产生了新的交叉学科和前沿学科,这对高校的教学提出了新的挑战。为了适应这种变化和挑战,我校食品、生物类专业也多次调整了人才培养计划,对各学科的课程学时进行了调整,减少了各门化学课程的学时数,这样,传统的“四大化学”式的基础课程体系已经不能适应新的教学要求。 当前,发达国家和地区的化学教育已基本上打破了“四大化学”的框框。这些国家的大学,或者设计一些合理的内容“板块”采取板块教学法,或者是把“四大化学”融为一体,重新组成一门新的基础化学。这些改革大胆删除了一些陈旧的、重复的内容,为化学学科发展新成果引入课堂教学扩大了空间。国内的大学也进行了教学内容的尝试性改革,也出版了一些新的基础化学教材,但在教学实践中却多未进行实质性的改革。因此,有必要重新构建新的化学教学体系,对基础化学的相关课程进行教学内容调整和优化。 二、课程体系与教学内容改革的总体思路 (1)改变教育思想,转变教学观念。要改变教育思想,转变教学观念,就不能把化学教育单纯地看成是学科专业教育,这就要求教师在传授化学知识的同时,更要重视这些知识所载荷的观点、创造力及情感,领悟学科知识的实质、内涵和外延,实现学生综合素质、创新能力的培养,强调科学、技术与社会的关系。组织和实施化学教学,使学生掌握化学知识的同时,了解化学与社会的关系以及对社会的影响,利用化学中蕴含的辩证唯物主义思想,帮助学生形成科学的世界观和方法论,培养他们敢于探索、勇于创新的思想,从根本上改变传统教学的任务和作用,建立现代全新的教育思想和观念。 (2)加强基础教育,强化专业特色。传统的基础化学课程的教学内容,主要存在以下几个方面的问题:重理论性,轻实践性;重基础性,轻应用性;重独立性,轻相关性。“导致教材越来越厚,内容越来越多,理论越来越深”,存在贪多贪全的弊病。这一方面造成学生学习负担越来越重,兴趣越来越少;另一方面学生只知道学好知识考好试,却不知道学到知识在生产实践中怎么用。在实践环节中也只会将原理照搬照套无实用性,无创新性。鉴于此,在教学改革中应注重基础教育,强化专业特色,突出相应的重点,紧扣专业脉络,步步深入,并尽可能结合专业实例。 (3)注重课程内容的先进性,重视素质教育。我校是一所工科院校,要培养具有创新精神的高等工程技术人才,教学内容必须具有先进性,要使学生了解本学科前沿的理论知识,吸取发达国家的先进的科学技术,要正确处理先进性与传统内容的关系。学生学习知识需要遵循由浅入深和循序渐进的原则,但不能只强调某一课程的系统性和完整性,要把“四大化学”作为一个整体来考虑化学的系统性和完整性。要不断进行知识更新,如分析化学中传统内容比较多,在加强分析化学基础知识和建立“量”概念的同时,增加仪器分析方面的内容,反映现代最先进的分析测试技术。实验教学要从验证性实验,转变到实验方法、实验技术及仪器使用方面上来,注重学生能力和素质的提高。 新的课程体系的建立,避免了教学内容在不同化学课程教学过程中的低水平的重复出现,节省出的时间可加强学科前沿知识、新理论和交叉学科知识的介绍,充分体现了基础化学教育的系统性、科学性和先进性。 生物类论文:对生物类专业群共享教学资源库可持续发展的思考 摘 要:从生物类专业群共享教学资源库的建设初衷和内容出发,对资源库的现存问题进行了分析,并由此提出有助于教学资源库可持续发展的一些策略思考。 关键词:共享;教学资源;可持续发展 一、 教学资源库的建设现状 (一)生物类专业群共享教学资源库的建设初衷 我院生物类专业群主要涵盖生物技术及应用、食品营养与检测和生物制药技术三个专业,其共享课程主要为新生入学第一年必修的5门职业基础课―《无机及分析化学》、《有机化学》、《微生物学》、《生物化学》和《仪器分析技术》。专业群共享教学资源库的建设本着开放和共享原则,凭借示范院校建设契机,通过多种方式收集、整合、编辑和存储资料,将生物类专业基础课程的各种资源进行数字化处理,建立一个包含课程标准、教学设计、多媒体课件、教学视频等诸多元素在内的教学资源库。借助该网络共享平台,教师可以灵活地调用资源进行网络教学,学生能够根据学习需要进行自主学习[1]。 (二)生物类专业群共享教学资源库的建设内容 生物类专业群共享教学资源库由课程设计库、网络课程库、实验实训库、试卷试题库、教学视频库、学习拓展库和成果展示库几个部分组成。根据不同的课程内容需要,在每一个库中再划分相应的子库。 表1 教学资源库的具体建设内容 二、 教学资源库建设中存在的问题 (一)建设定位和服务对象不明确 生物类专业群共享教学资源库的建设初衷,一方面是为教师提供丰富的教学资源,充实授课内容,实现网络化的教学方式,另一方面也是期望能够为生物类专业群的学生提供一个自主学习的平台。然而从资源库现有的建设内容来看,主要为授课教师教学内容和辅助教学资料的简单汇总,未能很好地体现出学生自主学习的功能。资源库原本定位为一个学习交流的平台,然而在实际建设后更像一个基础课程的素材库。教学资源基本围绕课程建设展开,对于单门课程的建设多于专业整体的建设;资源内容数量充足,但缺乏一条逻辑主线来进行系统的划分,因此在资源库使用的便捷性上还有待提高。 此外教高14号文件指出,共享型资源库除了满足学生的自主学习需要之外,还应该为培养高技能人才以及构建终身学习公共平台服务。因此在考虑为校内教学服务之余,资源库还应关注行业企业的动态,以及其他社会学习者的需求。 (二)日常管理和后期维护跟不上 生物类专业群共享教学资源库在建设初期的资金来源于项目申报和示范建设经费,建设团队分工明确。然而在资源库初步建设完成,项目通过审核之后,日常使用管理和后期维护更新工作就陷入困境。 首先,教学资源的实际利用率问题。既然是共享教学资源库,共享性应当是资源库最主要的特点之一。然而目前资源库共享的程度不高,不考虑校际或校企之间,即便仅仅在校园内部,资源共享的程度也较低。即使已经有大量的资源放在校网上,但是由于宣传力度不够,很多师生并不了解资源库内的资源组成以及有效利用方式,造成了资源的浪费。同时教师在实际授课过程中还会受到网络条件、数据库的开放性、使用者的接受程度等外界环境的影响,在资源库使用推广上遇到阻碍,使得不少教师在资源库建设初期的使用积极性较高,随着时间的推移逐渐降低。 第二,资源的知识产权保护问题。资源库建设者将自己辛辛苦苦收集、整理、制作的课件、视频等教学资料放入资源库,而普通用户一经登录就可以随意下载和使用这些资源,那么教师应当如何保护自己的劳动成果?这是一线教师在进行资源库建设过程中心底始终存在的疑惑,也是限制资源库广泛共享的原因之一。然而如果设置较高的门槛限制资源的共享性,又将影响到资源库使用者的积极性。 第三,目前资源库的建设主要是由专任教师、教务处和图书信息中心共同配合完成,建设初期根据项目申报书进度安排,成员分工明确。然而,资源库建设并非一步到位,而是一个逐步完善的过程,在初步框架搭设完成后仍需不断更新,需要学校进行统一的规划,出台明确的政策制度来保障资源库的后期维护。 (三)行业企业参与力度不足 当前教学资源库建设的主要参与者为一线教师,素材主要来源于教师的备课授课内容。高职教育的目标是培养高质量的技能型人才,日常教学必须结合地方经济,从企业对人才和岗位的需求出发,注重对学生实践技能的培养,因此在校内教学中就应该时刻关注行业企业的发展动态和需求。从教学资源库现有的建设情况来看,行业企业的参与力度十分有限,未能反映行业企业的需求。在内容的设置上,主要存在以下几个问题: 第一,资源库缺少对于专业群的整体描述,虽然在首页上有专业信息的描述,但只是短短的几百个字,无法很好地体现专业群的特色,以及对应岗位群的能力要求。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。高职学生有一年时间在企业顶岗,教学资源库中对学生在校外实习环节的内容未有涉及。 第三,在学习拓展库中的内容较为陈旧,未能体现行业企业的最新动态。 (四)未能建立有效反馈机制 生物类专业群共享教学资源库设置了QQ咨询的功能,点击后会直接跳出资源库建设负责人的QQ对话框,可以通过QQ进行咨询。但是,这种非直接交流的方式可能导致沟通不及时、不畅通的情况,而且仅限于个别交流的范畴,无法了解大多数使用者的需求。 目前对资源库的评价仍局限于审核专家的意见,使用者的交流和评价不足。专家和使用者的评价角度不同,为了提高资源使用的满意度,应当主动对用户开展调查,提高资源的质量。 三、教学资源库可持续发展的策略思考 (一)针对不同用户,分级构建资源 为了提升教学资源库的应用效率,改变重建设轻应用的现状,首先必须明确资源库的总体定位和服务对象,然后从使用对象的实际需求出发,提供有针对性的教学资源。根据资源库的建设目标,将资源库的服务对象定位于教师、学生、行业企业以及其他社会学习者四类。 第一,为教师的教学服务:资源库应当提供优质的教学资源,包括专业教学标准、课程体系、教学内容、实验实训、教学视频等素材,一方面为青年教师的备课提供指导意见,另一方面也为老教师授课不断充实新鲜血液。 第二,为学生的学习服务:教育的最终目标不是单纯的授之以鱼,而是鱼渔双授,因此教学过程中对学生学习能力的培养尤为重要。教学资源库除了可以为学生课堂学习提供预习和复习功能之外,还应该具备专业知识的拓展功能,让学生在数字化的学习环境中进行自主学习。目前的高职学生都是90后,对数字化资源的获取和掌握能力较强,与传统的课堂教学相比,这种个性化的教学模式将更受学生欢迎。将被动接受转变为主动获取,充分调动了学生的积极性和自主性,便于学生就感兴趣的问题展开更为深入的探究,同时也提供了协作和创造性学习的模式,从而培养了学生的合作创新能力。 第三,为企业人员的在职培训服务:企业人员由于工作较忙,在职培训的时间有限,不可能像学生那样抽出整段的时间学习,因此网络化的学习模式可以解决他们在培训中的时间和地域限制;其次,企业虽然也有专门的培训部门,但是理论水平和校内专任教师相比有一定的差距,资源库可以实现网络师资共享,实现学校和企业间的优势互补。如我院食品营养与检测专业与工商局建立了定期培训关系,可将每期的培训内容放入教学资源库,供培训人员后期继续学习。 第四,为社会学习者的继续教育服务:资源库要实现“终生学习”的功能,必需紧跟行业产业的发展动向,引入行业企业标准,充分结合生产实际,从而满足社会学习者不断提升自我的需求。 针对上述四类用户,资源库在设计时可以采用不同的登录界面,同时从不同用户的使用需求出发,完善管理模块,将资源库的素材分级分类地放入相应的模块之中,确保各类用户都能获得个性化的资源素材[2]。 (二)制定保障措施,明确激励政策 资源库建设是一项长期、艰巨的系统工程,需要学校各个部门的通力合作来完成,更重要的是需要学校有明确的政策支持和制度保障。 在人员上要明确建设团队的分工,实现人力资源的合理分配。建设团队中应当包含有专业教师、企业技术专家以及网络技术人员。专任教师是资源库的建设主力,他们具备丰富的职教经验,了解教学的设计和组织规律,能够保证教学资源的科学性和合理性;行业企业技术专家掌握相关行业的最新动态、政策导向,具备扎实的实践经验,在实训项目开设、操作能力培训方面有较高的指导水平,能够保证教学资源的及时性和实用性;网络技术人员能够熟练使用现代信息技术,确保资源库的规范性和便捷性。通过上述人员的优势互补、协同合作,才能保质保量地完成资源库的持续更新。 在政策上要通过各种渠道合理保障资源提供者的知识产权,从而确保教师参与资源库建设的积极性和持久性。有数据显示,美国高校中有52.2%制定了知识产权保护的政策,以保障教师对自行开发的教学资源拥有明确的知识产权,然而在中国,这个数字仅为12.9%[3]。资源能否真正共享的瓶颈就在于体制和机制。唯有让建设者没有了后顾之忧,才能促进更为广泛的资源开发,更为有效的资源应用,以及更为深层的共建共享。 在制度上要明确奖惩办法,将教学资源建设工作和专业建设、课程建设统一起来,明确评分标准和考核方式,与教师的教学业绩考核、职称评定、评奖评优等挂钩,对于特别优秀的教学资源给予奖励,更能保障资源的时效性。 (三)校企深入合作,丰富资源内容 教学资源库建设离不开与行业企业的紧密合作,应当充分发挥专业特色,调动企业参与建设的积极性,将行业发展规划、企业人才需求融入课程标准和教学设计之中。在资源库的内容设置上,可以通过以下几点进行完善: 第一,在资源库建设中增加专业群建设的内容,明确专业建设标准、人才培养方案、课程体系设置,还可以根据企业调研结果,收录对应岗位群的职业资格标准、相应的职业资格证书分类、考核标准等。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。可以在实习实训库中增设校外实训内容,包括校外实训基地介绍、校外实训基地的实训场所视频、校外实训过程录像、校企合作情况介绍、企业就业岗位信息、企业主页的链接等,一方面帮助学生提前了解顶岗实习、毕业就业的相关内容,为学生今后的实际工作环境建立一个初步印象,另一方面也可以调动企业参与资源库建设的积极性。 第三,在学习拓展库中可以增加行业动态、技术前沿和相关专业网站的链接, 也可选取企业的经典生产工艺流程、检测项目实例等内容,作为课堂教学的提升环节。 (四)强化交流与反馈 加强用户在使用资源库时的交流,除了QQ咨询,可以在系统内设置专门的用户论坛,及时分享高质量的教学资源,同时解决资源使用的技术问题。另外设置网络调查问卷,定期对资源库使用者进行网络调查,收集和分析评价意见,以便更好地发挥资源的使用效果,提高资源库的可持续性。北美高校教学资源库建设水平普遍较高,原因之一就是他们非常重视资源质量和用户评价,如美国国家技术大学(NTU)是由美国53所知名高校联合建立的,为确保将最优秀和成熟的资源提供给广大用户,每学期都会给使用者发放评价表,通过高质量的资源所发挥的效益来实现价值的增值与滚动发展。 生物类论文:高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性与课程设置 摘要:动物性食品安全问题已经引起了党中央和国务院的高度重视。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。文章分析了高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性,并对课程设置进行了探讨。 关键词:高等院校;非生物类专业;动物性食品安全概论 动物性食品,又称动物源性食品,广义上是指动物肉、蛋、奶等可食性组织及其加工的产品,而在日常生活中,与健康密切相关的动物性食品则多数来源于集约化、规模化饲养条件下的畜禽[1]。肉、蛋、奶作为基本营养物质的供应源,在人类进步和社会发展方面发挥着重要且不可替代的作用,然而,二英、疯牛病、瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺、兽药残留等事件不仅给畜牧业、食品加工业造成重创,更重要的是直接危及消费者健康,影响我国整体对外形象。因此,动物性食品安全问题已经引起了党中央、国务院的高度重视。随着我国改革开放的发展和高等教育体制改革的深入,我国的高等教育从职业培训式的专业教育,逐渐向全面素质化培养进行转变。当前形势下,高等院校非生物类专业开设与生命科学相关的选修课,不仅是时代赋予高等教育的使命,更是符合社会发展对综合性人才的现实需要。《动物性食品安全概论》课程是生命科学领域的一个组成部分,该门课程以动物性食品安全为主线,概述动物性食品安全有关的基本知识点及关键技术。授课内容要点包括绪论、化学和物理性污染、生物性食物中毒、人兽共患病、公共卫生、食品标准化、食品质量控制、动物性食品安全生产、食品安全认证、食品残留分析[2]。在高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。 一、非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性 1.促进多学科交叉发展,有利于培养综合性人才。交叉学科是指两门或两门以上学科融合而形成的一种新的综合理论或系统学问。交叉学科并不是简单的多门学科的拼凑堆积,而是依赖于多学科内在逻辑关系且相互渗透形成的新学科[3]。21世纪是学科交叉大发展的时代,健康是科技发展和社会进步的前提,动物性食品安全生产直接关乎人类健康、关乎农业和工业化产业链条的可持续发展。《动物性食品安全概论》课程涉及畜牧学、兽医学、化学、物理学、医药学、食品科学等专业的相关理论和技术方法,在教学内容上,涵盖动物健康养殖、动物性食品安全隐患因素及其检测方法、人兽共患传染病及预防措施、动物性食品加工质量控制及标准。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课有利于促进农学、工学、理学、医学等学科的交叉融合;有利于推动保障动物性食品安全生产新技术、新方法的产生。 2.强化动物性食品安全意识,促进社会和谐稳定发展。动物性食品安全生产涉及动物饲养、疾病预防、动物性食品加工和流通等环节。从目前我国屡次发生的动物性食品安全事件来看,国民对动物性食品的安全意识有待提高,存在的问题主要包括:(1)公民动物性食品安全方面的知识薄弱;(2)动物性食品安全事件只要没有发生在自己身上就得不到重视,已经发生的动物性食品安全事件尚未对公民起到足够的警醒作用;(3)动物性食品安全知识宣传普及不足;(4)动物性食品安全相关知识尚未全面纳入通识教育体系。我国的动物性食品安全总体形势逐年趋转,但由于深层次问题没能从根本上解决,动物性食品安全问题仍然较多,也备受各级政府和广大消费者关注。动物性食品安全问题危害严重、涉及面广、影响因素复杂,一定程度上阻碍了社会和谐稳定发展的进程。我国的高等教育是在完全中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动,具备培养专门人才、科学研究和服务社会的基本职能[4]。改革开放以来,我国高等教育事业获得长足发展。高等院校作为实现高等教育的“载体”,在当前形势下,更应该重视学生对生命科学相关领域知识的培养,《动物性食品安全概论》课程的教学内容贴近生活、实用性强,鉴于高等院校非生物类专业的特点,开设该门课程作为公选课,是非生物类高等教育培养综合性人才的重要补充,是增强国民动物性食品安全意识长远规划的现实需要,也是推进学科交叉融合发展,促进动物性食品安全生产新思路、新技术和新方法产生的有效途径。 二、《动物性食品安全概论》公选课课程设置 1.确立教学目标。结合目前国内动物性食品安全生产存在的诸多问题和高等院校非生物类专业课程设置的特点,开设《动物性食品安全概论》公选课的教学目标就是通过教学和学习,使学生了解国内外关于动物性食品安全生产的最新研究进展,掌握动物性食品安全的基础理论知识,能独立运用所学的基本知识解决生活和工作中遇到的相关问题。通过学习,主要使学生获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握畜禽健康养殖的生产模式;(2)掌握影响动物性食品(肉、蛋、奶)安全的理化因素;(3)掌握影响食物中毒的生物性因素;(4)掌握人兽共患传染病病原的种类及预防措施;(5)了解动物性食品标准化和安全生产的质量控制关键点;(6)了解食品安全认证的流程;(7)了解食品残留分析的技术方法。 2.优化教学内容和教学方法。(1)优选教学内容――贴近生活,切合实际。教学内容的选择直接影响学生对该门课程的学习、理解、掌握和应用情况。根据高等院校非生物类专业学生的培养目标和《动物性食品安全概论》课程本身特点确定课程的主要讲授内容分为以下五部分:①畜禽健康养殖关键知识,包括畜禽健康养殖关键技术、无公害功能性饲用添加剂、畜禽重大疫病防控等内容;②影响动物性食品安全因素,包括理化因素(辐射、兽药残留、农药残留、有害重金属、有机化合物等),生物因素(细菌性中毒和真菌性中毒);③重大人兽共患传染病种类及防控(细菌、病毒、真菌和寄生虫);④动物性食品生产标准化,包括无公害动物性食品标准、动物性食品质量控制操作规范(GMP)、危害分析与关键控制点(HACCP体系)、绿色食品认证和有机食品认证等内容;⑤动物性食品残留分析技术,包括萃取技术、色谱技术、质谱技术和现代生物检测技术等内容。(2)优化教学方法――多媒体教学手段与互动式教学模式统一。教学方法是教师讲授方法和学生学习方法的统一。随着现代教育技术的发展,多媒体教学手段得以进一步普及,与传统教学方法相比,多媒体技术借助图像、动画、声音等形式传递课程内容信息,具有丰富的表现手法和巨大的表现力,扩大直观视野,把复杂的变化过程及抽象的宏观或微观世界,以生动鲜明的直观形式展现出来[5]。对于高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课而言,使用多媒体辅助教学,具有以下优势:①采用图文并茂的多媒体技术,以直观的形式加深非生物类专业学生对该门课程所涉及相关专业知识的理解程度,缩短教学时间、提高教学效率,增加单位时间内的教学容量;②采用Flash动画、VCD示教片演示动物性食品中人兽共患传染病的传播途径、检测方法、防控措施,无公害标准化动物性食品生产加工的操作流程,以及动物性食品残留分析检测技术等,突破非生物类专业学生学习该门课程的时空局限性,在有限的时间和专业背景下,以生动形象、主题鲜明的特点扩大学生的知识面,增加学生的学习兴趣。在该门课的教学模式上,采用互动式教学。所谓互动是指教师和学生双方不是主动和被动,而是互相影响、互相促进的关系[6]。《动物性食品安全概论》公选课的互动式教学模式就是要规避公选课教学课程中普遍存在的“教师填鸭式教学”和“学生以修学分为主的被动式听课”的问题,打破传统的以教师为主导地位的教学方式,实现在教学过程中教师主导地位与学生主体地位的有机统一。该门课程因实用性较强,与健康和生命安全息息相关,所采取互动式教学模式主要强调两方面:①“互”,即在传统的教师启发与学生思考之外,更加侧重于课堂中“学生提出疑问,教师思考解答”的环节。在教学过程中,根据授课所涉及的相关知识领域,将学生进行分组,学生利用课余时间查阅信息,集中收集问题。②“动”,即学生的动脑和动手。在教学过程中适当增设专题讲解形式的学生讲授环节,以学习小组为单位,每次讲授时间20分钟,讲授内容围绕该门课程的教学目标,采取学生自拟题目,教师辅助指导的方式,进一步调动学生的主观能动性。 3.改进和完善考核方式。与传统的闭卷考试方式相比,开卷考试对于公选课的成绩评价更加客观,也更能反映出学生对所学课程相关知识的搜集和掌握程度。因此,《动物性食品安全概论》课程作为高等院校非生物类专业的公选课,应采取开卷考试的方式,试卷结构以主观题为主,形式为问答题和论述题,试题在宏观上要具有“知识点的实用性、研究内容的前沿性和解决问题方法的多样性”等特点。在考核方式上,公选课的成绩评价不能仅限于单一的试卷测试,合理的成绩评价要从整体上反映学生对知识的掌握程度和分析解决实际问题的能力,这就决定成绩的高低不能仅凭试卷考试,可通过能体现学生运用知识能力的小论文、专题报告、课堂提问和课外参考书学习,以及对学生参与教学活动的态度、完成作业质量的评价等方式进行综合考核,将各项成绩加权后计入学生的总成绩,可以客观地反映学生的综合素质和能力。 “民以食为天,食以安为先”,我国高等院校涉及生物类专业已逐渐开设或完善了关于食品安全或动物性食品安全生产相关的课程,符合社会发展对高等教育的需要。而高等院校非生物类专业因专业本身的固有特点和学生知识背景多样性的特点,开设《动物性食品安全概论》选修课应注重学生对知识的掌握和运用能力的培养,以拓展学生知识面、强化国民动物性食品安全意识和促进多学科交叉融合发展为出发点和落脚点,一定程度上为我国倡导的综合性人才培养的高等教育体系做了重要补充。 生物类论文:生物类专业毕业实习实践的新模式构建 摘要:本文对本校生物类专业传统的毕业实习实践模式存在的问题进行了分析,提出了毕业实习实践的新模式,旨在通过实践,培养学生实践创新能力,提高教学质量。 关键词:毕业实习;实践;模式;教学质量 本科生的毕业实习实践是高等学校人才培养的重要实践教学环节,是学生从课堂走向社会的桥梁之一,通过毕业实习,学生可从生产实践中获得生产单位生产事宜的具体资料和信息,为将来解决实际工作中所遇到的问题奠定基础,提高学生的自身素质,增强他们的就业竞争力。 一、传统毕业实习实践模式中存在的问题 一般而言,传统的生物类专业毕业实习实践由以下过程组成:教师联系实习单位、组织学生进入实习单位、学生参观生产过程、讨论生产中存在的问题、学生提交实习实践报告、教师评定学生成绩。经过分析,传统毕业实习实践模式存在如下问题。 1.不利于培养学生综合素质。该实习模式下,学生没有真正参与工厂生产,也未接触到生产中的实际问题,只是对生产过程有了初步认识,没有深层次将所学理论与生产实践相结合,难以发现生产中存在的真正问题,也不能提出有效的解决问题的办法。因此,该实习模式没有达到锻炼学生利用所学知识分析生产问题和解决问题的能力,更未培养出适应生产实际的具有综合素质的优秀毕业生,使得毕业实习变成了一种感官教育,流于形式。另外,由于各高校的财政政策都向学科建设、科研奖励和人才引进等方面倾斜,学校的主要精力集中在如何维持正常的教学工作上,忽视了毕业实习实践,致使实习经费不够。在安排实习实践时一般都以分散实习为主,在某种程度上等于“放散羊”,也就保障不了实习质量。在对学生毕业实习指导时,指导教师无任何利益可言,所以有的指导教师会很少了解过问学生,甚至有的教师几乎没有指导,所以很难保证毕业实习对学生起到真正的意义。就学生本身来讲,实习一般安排在第七学期,学生在此阶段主要是准备相关的毕业论文,或者进行研究生、公务员的备考以及找工作,所以学生的实习兴趣不足,只是服从学校的安排,走过场,最后获得一张有单位签字盖章的鉴定表而已。因此,传统的本科生毕业实习不利于培养学生的综合素质。 2.不利于我国高等学校毕业生就业的改革。我国对高等学校毕业生就业制度进行了改革,《教育部关于进一步深化普通高等学校毕业生就业制度改革有关问题的意见》中指出,要以“三个代表”重要思想为指导,采取积极有效的措施,转变高校毕业生就业观念,建立学校推荐、学生与用人单位双向选择的就业机制,因此,需要毕业生提前开始寻找并确定工作单位。而传统生物专业毕业实习模式无法满足学生对实习质量日益提高的要求,也难以调动学生实习的主动性和积极性,因此,毕业实习难以达到提高毕业生素质的最佳效果。 3.受到生产接收单位的制约难以进行。过去传统的毕业实习模式一般由30名左右或者更多的学生组成实习组,由教师安排在实习单位进行实学习。但由于学生实习人数多,校内外实践教学基地不能满足毕业生实习的需求,另外企业往往注重自身的经济效益,大部分用人单位不愿接收实习生,主要原因有:一是顾虑接待大批学生会耽误工作,妨碍生产,影响单位经济效率和产品质量;二是由于学生缺乏安全意识,一些实习单位害怕学生会出现意外伤害和事故;三是怕学生多,会增加本单位的成本,由于学校的实习经费投入不够,实习单位无利可图。一般企业优先接收已签约学生进行实习,而不愿意大量接受非签约毕业生实习,即使对已接纳的实习生,也不会安排具体工作。该情况下,为了完成毕业实习任务,学生参与生产实践变为参观生产过程,甚至变为旅游实习。多数学生没有参加生产操作和生产管理,不能锻炼学生适应生产现场工作,直接影响了高校毕业生的综合素质。所以,对于改革生物类专业传统的毕业实习模式势在必行。 二、毕业实习模式 1.自行联系实习模式。由学生按自己意愿或兴趣选择实习单位,即“实习与个人兴趣意愿相结合”模式,学生可进入即将就业的单位实习,以利于不同就业意向、不同层次的使学生得到更适于自身发展的锻炼。将学生自己联系工作单位分散接收学生实习与学院集中、分组、交叉、统一安排学生实习相结合。在该模式下,利于学生在校期间,通过主动与企业单位接轨,了解相关企业单位的需求,进而能够明确学校目标,依据学习目标有重点的进行实习的针对性。另外,对于学校而言同样可以缓解学校的实习压力,确保在有限的实习基地基础上完成相关的实习任务。对用人单位而言,乐于接收即将毕业的学生及早参加用人单位的生产实践,既有利于用人单位按照需求来培养毕业人才,减少用人单位与学生相互适应的时间,使得学生能够早一些了解行情内务,提高工作的完成质量。然而此模式也存在一定的缺点,那就是学生实习的效果并非有所保障,不利于监控实习质量,也存在一定安全隐患。 2.实习与产、学、研相结合模式。这种模式是由实习基地基础上更进一步演变过来的合作模式。作为一种高校人才培养的新模式,通过将生产、实习与科研全方面相结合,共同带动企业跟高校的发展,利于科研成果的蜕变。在这种模式下对于学生而言,不仅能够从中了解参与生产的全过程,提高实践能力,而且经过企业的学习或者相关导师科研项目的参与,可以从中接触到知识的前沿,进而培养独立思考和独特思维的能力,同样为日后的毕业论文(设计)奠定了好的基础。优秀的学生更容易拥有一个好的就业前景机遇。而对于企业来讲,该模式有利于高校人才物质资源进行相关科学研究,不仅为企业生产带来服务,产生更多的经济效益,而且可以优化、带动企业相关员工,并且培养的相关学校实习生,也可作为日后企业人才的储备。 3.订单培养模式。所谓订单培养模式,是“实习与就业相联结”的一种模式,也就是教学、实习同就业相结合。企业用人单位主动联系相关高校,根据自身企业的需要,制定出相关专业培养计划,同学生签订定向协议,其中的学习经费可由企业进行支付,实习生在学完相关课程后,可进入企业进行相关实习培养,实习毕业完成后要到该企业上班。这种模式比较适应于专业性强并且比较冷门的生物类专业,它具有很强的专业针对性,但是用人单位需要承担一定的风险危机。由于该模式是具有一定专业针对性的,学生在入学就已经确定了日后的工作方向及岗位,因此,在学校学习过程中,会有重点的进行相关培养学生解决工作中实际问题的能力,使之毕业后能迅速进入工作角色。不足之处在于学生就业的自主性受到限制。 三、毕业实习人才培养模式的创新点 1.组织形式上,学生自己联系用人单位分散接收学生实习与学院对学生集中、分组、交叉、统一安排实习相结合。 2.实习方式上,鼓励学生主动参与生产实践,辅以参观实习,使参与生产实践与参观实习相结合,把教师和技术人员共同指导相结合。 3.实习内容上,将生产中需要解决的实际课题与选择验证性和归纳总结性课题相结合。 4.实习目标上,将培养学生分析问题、解决问题及创新能力同综合素质的培养相融合。 5.实习成果考核上,教师考核学生与企业考核学生相结合,建立企业对实习成果的激励机制。 生物类论文:生物标本在生物类专业教学中的作用 【摘 要】生物标本是生物专业教学必不可少的教具。本文从生物专业教学的特殊性出发,论述了生物标本在生物类专业教学中的重要性。 【关键词】标本 生物教学 重要性 生物标本是指将动物或植物的整体或局部整理后,经过加工,保持其原形或特征,并保存在科研单位或学校的实验室中,供生物学等学科教学、科学研究或陈列观摩用的实物。生物标本真实客观地反映了生物特有的形态和结构,生物类专业的特殊性决定了生物标本在专业教学中的重要性。在生物学专业教学中往往会涉及不同的生物类群,包括各类动物、植物和微生物。在授课中,如果仅借助课本或幻灯片讲述理论知识,学生仅有抽象的概念,很难真正理解课本的内容,这样的教学缺乏真正的意义。作为一种直观教具,生物标本改变了这一状况,它们以实物形式呈现在学生面前,化抽象为具体,将课本知识与真实标本结合起来,使学生增加了感性认识,对学习生物知识产生了较高的积极性和兴趣,并且可以透彻地理解教学活动的全部过程。无论是老师的教学质量还是学生的学习效率都会显著提高。因此,在生物类专业的教学过程中,生物标本的作用非常重要,增加使用生物标本的频率成为提高教学效果的有效方法之一。 一 直观生动,突破视觉的局限 在生物专业的教学内容中不可避免地会涉及一些用肉眼无法清楚看到的各种植物、动物的内部结构和许多微小生物。这部分内容只有通过解剖或在显微镜的帮助下才能看到。 1.生物的内部结构 无论是植物还是动物,通常情况下我们只能观察到它们的外部结构,而最为复杂的往往是其内部构造。如一片树叶,在它的表面布满了可以呼吸的气孔,在它的内部包含有叶绿体、线粒体等各种植物器官;粗糙树皮包裹下的树干,是由大量的导管和筛管组成的木质部和韧皮部;生长于地下,错综复杂的植物根系,这些都是肉眼无法直接观察到的内容;动物的内脏器官,种类繁多,结构各异;即使是相同的器官在不同的动物类群中,其结构上的变异也很大;同样是水生生物,贝类和鱼类的呼吸系统就存在很大的差异。这些同样都是肉眼无法直接观察到的内容,学生很难认知和理解它们内部立体复杂的构造。作为生物专业教学中的重点和难点,通过观察生物标本从根本上解决了这些问题,同时生动直观的教学也大大提高了学生的学习兴趣。 2.微小生物的观察 在生物教学中,还有一些在一般情况下肉眼无法直接观察到的微小生物,如细菌、病毒等。这些类群同样是生物学内容重要的组成部分,它们的大小超出了人类视觉的极限,学生很难凭借抽象的描述和想象去了解它们。而通过玻片标本并借助于现代显微镜技术,学生可以突破视觉限制,清楚地观察到它们的结构,加深对教学内容的记忆。 二 跨越时间的限制 每一种生物,无论是植物还是动物,都具有其固有的生长周期和特定的生长季节。一些特定的形态或器官只出现在特定的时间段内。如多数植物春天开花,秋天结果,而荷花只出现在夏季,蜡梅只在寒冬开放;如凤蝶一生具有卵、幼虫、蛹、成虫四个不同的形态;在浙江,星天牛的成虫只出现在每年的6~8月份。而生物学的学习需要了解这些生物的不同阶段和不同形态,而观察这些特定的生物必须在某个特定的时间里,教学时间往往无法满足这一要求。为了避免教学时间与生物生长期的冲突,我们将各种生物材料制成标本,使学生即使不是在它们的生长期时上课,也能获得标本来学习研究。 另一些生物因地球的变化和生物物种自身的原因,其物种逐渐走向灭亡。只有将其制成标本,在未来的教学过程中,我们才能通过标本再现这些曾经存在过的生物实体。 三 突破地域的限制 生物的分布具有明显的地域特征,生物学教学内容中的许多生物实验材料都无法在本地采集到,比如山核桃、香榧只适宜在浙江生长;北极熊只在冰天雪地的极地生存。想要实现跨地域的实地教学,显然是不切实际的。因此,在学习非本地生物物种时,生物标本的作用就显得更为重要,它有效地解决了地域限制的问题,达到辅助教学的重要目的。 四 节约资源,长期保存,重复使用 在生物教学过程中,需要经常观察各种生物体。在自然环境下,新鲜的生物体往往容易腐烂,很难做到长期保存,这样一方面会造成资源的浪费;另一方面枯死、腐烂的生物体很难达到预期的教学效果。而将新鲜的生物体进行一定的处理,并借助化学物质的作用,制成标本,即可达到长期保存的目的。不仅可以保持新鲜生物体原有的结构特征,保证教学效果,还可以增加单一生物标本使用的次数,起到节约资源,保护环境的作用。 五 结束语 总之,标本在生物类实验教学中的地位是显而易见的,它是生物类实验教学中必不可少的部分。当然在使用生物标本时,要注意结合标本充分调动学生学习探索的积极性,以达到提高教学效果的目的。同时应避免标本的任意使用,避免造成学生把注意力完全集中在标本上而忽略理论知识的学习。这样不仅不能达到教学目的,也违背了教学过程中使用生物标本的初衷。只有理论与实践结合,达到平衡,进一步提升生物标本的应用效果,才能使标本的作用得到充分体现,才能更好地完成实验教学。 生物类论文:“以应用为中心”的生物类专业英语教学改革与实践 [摘 要]提出“以应用为中心” 的理念,对生物类专业英语教学进行系统改革,以全面培养学生专业英语的交流和应用能力。具体措施包括根据专业内容编写适合教材,强化专业英语的词汇、句法和篇章教学,利用互联网资源辅助教学,打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板等。 [关键词]生物学 生物专业英语 教学改革 能力培养 专业英语(科技英语)是高等院校开设的一门很重要的专业基础课,这门功课教学成功与否,对于学生是否能够运用英语进行专业写作和专业交流影响至关重要,同时也影响到我国21世纪人才的素质教育和应用能力培养。在专业英语教学实践中,不少教师的教学理念和教学方法陈旧刻板,专业英语教学内容局限于教材,如同普通英语讲课一样,读单词,读课文,并一句一句解释;还有很多教师只注重学生的专业英语阅读,不注重培养学生的翻译、写作、听说等英语交流能力。这些都严重影响到专业英语的教学质量和学生专业英语应用能力的全面培养。 为此,我们对生物类专业英语教学进行系统改革,提出“以应用为中心”的教学改革理念,全面培养学生专业英语的交流和应用能力,改变目前普遍存在的“聋子英语”和“哑巴英语”现象。通过三年多的实践证明,本教学理念和方法切合实际,确实增强了学生专业英语应用和交流能力。 一、根据专业内容编写适合教材 教研组结合本校生物技术专业特点和地域特点,编写了《生物技术专业英语》教材(南海出版公司,2007)。全书共分8个单元,每个单元包含4~5节内容(除第1单元和单元外),绝大多数内容都摘自英文原文期刊或参考经典教材。内容包括生物技术介绍(Introduction to Biotechnology)、基因工程(Genetic Engineering)、细胞工程(Cell Engineering)、酶工程(Enzyme Engineering)、发酵工程(Fermentation Engineering)和分子标记(Molecular Markers)的实际运用与最新进展,最后对如何进行科技论文的英文写作(How to Write A Paper)和翻译(Translation of English for Science and Technology)进行了介绍。对文中出现的专业名词术语进行了英文、中文注释,并标注了音标。 二、强化专业英语的词汇、句法和篇章教学 结合生物类专业英语词汇的特点和教学目标,提出以下教学法:1.传授构词法,使学生迅速掌握大量的新词汇;2.讲述词素和词源分析法,加深学生对专业词汇的记忆和掌握;3.辨析易混淆的同义词,阐明语境和词汇之间的关系,促进学生对专业英语词汇的理解;4.加强专业英语词汇发音的教学,提高学生的听、说能力。 在句法教学时,根据专业文献中使用大量结构复杂的定语从句、长句和复杂句的特点,我们针对这些句子进行了重点强调和专门教学。其中定语从句是生物类专业英语使用最多,功能最复杂的从句之一,定语从句的理解与翻译是专业英语教学的重点与难点。在具体教学时,结合例句,对生物类专业中定语从句的翻译策略进行分析和讲授。具体地,根据定语从句的长短及与所修饰的中心词或主句的关系,可根据情况译为前置定语结构、一般从句或独立句子、状语从句、融合结构等。在专业英语长句和复杂句的理解和翻译技巧方面,让学生了解英语语言和汉语语言的特点和差异。例如英语句子结构重形合(hypotaxis),汉语重义合(parataxis),也就是说,英语的句子组织通常通过连接词(connectives)和词尾的曲折变化(inflection)来实现,汉语则较少使用连接词和受语法规则约束。英语句子通过表示各种关系如因果、条件、逻辑、预设等形合手段组织,环环相扣,可以形成像树枝一样包孕许多修饰成分、分句的长句和复杂句,而汉语则短句和简单句。英语注重使用各种短语作为句子的构成单位,在修饰位置上可前可后、十分灵活,常习惯于后置语序。这些差异就形成了王力先生所谓的英语“化零为整”,而汉语则“化整为零”特点。此外,英语多用被动语态,这在科技英语中尤为如此。了解英语和汉语这些造句差异,就可在英语长句和复杂句的理解和翻译中有意识地将英语句子按照汉语造句特点进行转化处理,短语和从句结构变单独句子或相反,后置变前置,被动变主动。了解英汉两种语言的造句特点,进行大量长句和复杂句翻译的实战训练,使教学取得理想效果。 在篇章教学方面,除介绍科学论文、科普文章、技术文本(如产品说明书、专利、技术合同等)、科技文体特点外,重点对英文科技论文写作和论文摘要翻译进行教学。对英文科技论文的基本格式,如论文题目(Title)、作者姓名(Author(s))、联系方式(Affiliation(s) and address(es))、摘要(Abstract)、关键词(Keywords)、引言(Introduction)、材料和方法(Materials and Methods)、结果(Results)、讨论(Discussion)、结论(Conclusions)、致谢(Acknowledgements)、参考文献(References)的写作方法和语言特点进行详细分析和介绍,重在实用。 三、利用互联网资源辅助教学 随着专业文献的网络化,利用互联网搜索和获取专业文献成为生物类专业研究人员的主要途径。专业英语课本的阅读量是远远不够的,利用互联网资源进行专业文献扩展阅读,不仅可适合学生网络阅读方式,丰富学生阅读量,提高学生阅读技巧,还可使学生了解生物科学的最新前沿、研究动向,对于培养学生的专业学习兴趣和扩大知识面都是十分有用的。此外,利用互联网进行文献检索是一项基本专业技能。 为了培养学生利用互联网资源学习专业英语的能力,辅助生物类专业英语教学,提出以下三项内容:1.利用文献搜索引擎进行互联网文献检索;2.利用互联网资源,如期刊数据库和国际著名科普杂志网站,进行专业文献扩展阅读;3.利用英美著名高校网络开放课程和视频/音频资料进行专业英语听说训练。 四、打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板 一般而言,要求学生掌握科技英语听、说、读、译、写的能力。基本上“读、写、译”能力培养较多,而“听、说”能力培养通常不够,成为专业英语教学中的短板。为了全面培养学生专业英语应用和交流能力,就需要强化“读、写、译”基础,消除“听、说”短板。 在打牢“读、写、译”基础方面,继续强化训练学生的阅读、翻译和写作能力。具体地,在课堂教学中讲授专业英语词汇、句法和篇章特点及翻译和写作方法,同时加强翻译和写作训练的点评,课外加强和扩展专业英语阅读量。消除“听、说”短板方面,首先在课堂教学中创设专业英语交流环境,重视发挥学生的主体作用,采用讨论式教学来调动学生学习积极性。组织学生对文本进行深入阅读和分析讨论,为学生创造一切可能听和说的机会,锻炼和提高他们的听说能力。其次,课外组织学生参加外籍专家的专业报告、英语演讲和辩论比赛等,还可利用网上国外名校的公开课程和视频资源(互联网上很多国际一流高校,如哈佛、耶鲁、麻省理工、斯坦福、加州大学伯克利分校等优秀教授的开放课程视频、播客和视频讲座),培养学生专业英语交流能力。 生物类论文:高校生物类实验教学的思考 摘 要:分析了目前高校生物类实验教学中存在的问题,提出了脱离“保姆式”实验教学、完善实验教学内容的系统性、改变实验教学考试模式、探索开放式实验室管理、实现“导师制”培养模式和建立网络实验教学平台几点建议,进一步推动研究性实验教学和创新性人才培养模式的建立。 关键词:高校;生物;实验教学 经过多年的探索和实践,我国本科层次的人才培养已从单纯注重传授知识、强调课堂教学,转向注重培养学生的综合素质、尤其是实践能力和创新能力[1]。实验教学是理论教学的重要补充,是提高学生综合素质、培养学生创新能力和探索精神的重要途径[2]。在各高校中实验教学都占有重要地位。通过实验课可以加深学生对理论知识的理解和应用,将课本上枯燥的知识生动化、具体化,从而提高学生对专业课知识学习的兴趣和动力。对高校中生物类专业而言,很多学生毕业后选择读研或继续深造,实验技能的培养尤为重要。实验中的自主性、探索性和创新性是进行科学研究的基础和保障。目前生物类专业中,很多专业基础课的实验相对陈旧,多以验证性为主,大多从属于理论教学,在研究性实验教学方面的探索不够。本文将对高校中生物类实验教学存在的问题及如何开展实验教学提出几点思考,进一步推动研究性实验教学与人才培养模式的创新。 一、生物类传统实验教学存在的问题 (一)实验教学内容陈旧 实验教学内容是实验教学的核心。在高校中很多专业课,尤其是专业基础课,都延续着若干年前的教学大纲,实验多以小的验证性实验为主,实验内容简单,仅仅为理论中某一知识点的验证。酶的实验就做酶,糖的实验就做糖,不能将相关的知识内容有机地结合在一起。对于学生系统地掌握理论知识,没有起到很好的诠释作用。 (二)不同课程之间存在着重复教学 高校生物类中,物理和化学大都有其独立的实验课程,但专业课的实验教学往往都是依附和从属于理论课,不能单独作为一门课程进行教学。在课程体系的设置上,以学科为基础,各个学科之间往往单打独斗,难以形成系统的培养学生创新素质的课程体系[3]。存在着同一个实验内容在不同专业课中开展的情况。如一个关于蛋白的实验,在生物化学与分子生物学、基因工程和蛋白质酶工程中都涉及。这样不仅导致资源浪费,而且在有限的学时内没有使学生最大限度的掌握更多的知识,对学生是一种不负责的表现。 (三)实验教学资金投入不足 资金是实验教学的经济保障。生物类实验教学中所涉及的试剂和仪器相对来说价格都比较高。目前,分子生物学技术已渗透到生命科学的各个领域,在分子实验中,各种酶、试剂盒、低值易耗品和实验动物都是一笔很大的开销,而且学生实验中不可预见的消耗量很大,更增加了资金的投入。很多实验教师有好的想法,想对实验内容进行改革,但局限于资金问题而未能实现。因此,如何在有限资金的前提下丰富实验内容是一个值得思考的问题。 (四)学生对实验课的重视不够 在很多专业课的考试中,理论考试成绩占大部分,实验课仅为20―30%。学生眼中的重要与否,主要是看分数。实验课所占分数较少且没有严格的考核,导致学生重理论,轻实验。存在这种心理的学生,在实验课上往往表现很不积极,教师不要求的不做,听不懂得不问,实验报告雷同,这无形中对实验教师也是一种压力。如何更好地调动实验的积极性,引导学生动手动脑,是开展研究性实验教学的又一难题。 二、开展研究性实验教学的几点思考 (一)让学生参与实验,脱离“保姆式”实验教学 以往的实验课都是由实验员将药品、实验材料和菌等各种实验物品准备齐全,学生上实验课时拿起来就用,是一种“保姆式”实验教学。学生不知道试剂怎么配制,不知道菌经过怎样的诱导,不知道植物材料怎样进行胁迫处理,上课时实验仪器由教师进行操作,学生只是按照黑板上的实验步骤机械地做下去,实验内容不完整。笔者建议学生充分地参与到实验准备工作中,对实验的每个过程和原理充分掌握,同时也对一些基本的实验技能进行复习。如微生物实验中我们学习过如何进行接菌,在其他的实验课程中可以让学生自己准备菌种,既能使学到的知识应用,也能让学生在实验中提高自己的技能。 (二)完善实验教学内容的系统性 实验内容是开展研究性实验的关键。首先,要积极开展综合性和设计性实验,将原来小的验证性实验融入到大的综合性实验中来,让学生明白实验的整体性,懂得基础性实验在综合性实验中的应用。其次,可以让学生根据专业课知识自己来设计实验,例如微生物实验中,可以让学生自己来设计培养基配方,通过对比和小组之间的合作,找到最适某种菌生长的培养基。在维生素C含量测定的实验中可以让学生自己准备不同的实验材料,来比较各种蔬菜和水果中维生素C的含量。这样既能引发学生的兴趣,也能让学生在设计实验的同时巩固专业知识,一举两得。另外,实验内容的系统性也可以应用在不同的课程之间,也可将自己的研究方向与实验相结合。例如,教师可以将已经成熟的转基因技术应用到实验中来,在植物组织培养实验中开展植物转基因实验,通过基因工程实验中的PCR和Southern方法进行检测目的基因是否转入,得到的转基因植物可以在植物生理实验课中测定各种生理指标,也可以在酶工程实验中测定相关酶的活性和进行同工酶电泳。这样不但实验系统性强,而且也能让学生在实验中懂得理论教学各课程之间的连贯性和交叉性。为了节省实验经费,同一批实验动物也可以满足不同的实验课需求,动物营养实验课可以配比不同的饲料配方,动物生理实验课可以对不同处理的动物进行生理指标的检测,最后动物解剖学实验课可以对动物进行解剖,了解动物结构。这样既保证了实验质量,又在有限的实验经费条件下满足了不同实验课的要求。 (三)改变实验教学考试模式 专业课实验教学考试模式通常为依据实验报告和实验课的出勤率,或在理论考试的试卷中出一道实验设计的题目。这样不能很好地激发学生的创新性。建议实验课的考试可以单独进行,不从属于理论课。可以在实验室内采取抽签的方式进行作答,目前我院基因工程课程就是采用这种方式,取得较好的教学效果;也可以让学生自由组合成小组,教师拟定一系列的实验项目让学生通过学过的专业知识和查阅文献的方法进行设计,最后通过制作幻灯的方式进行汇报,重点论述实验技术路线和可行性分析。另外,学校可以采取各种方式对创新性实验和学生进行奖励,鼓励更多的同学参与其中。 (四)探索开放式实验室管理,实现“导师制”培养模式 实验室开放时间一直是限制创新性实验开展的一个因素。大多数高校的研究室都能够做到全天开放,但本科实验室通常按照工作人员的上班时间进行开放。学生只能在有限的时间内进行实验,不能按照自己的时间来安排和设计实验。另外,如果大量学生在实验室工作,对实验室的安全和药品的管理也存在一定问题。建议在学生入学时就进行导师制管理,按照我院比例,每位教师指导7―8名学生,让学生充分参与教师科研工作中。学生在实验中发挥主体地位,自主把握实验方法和进程,鼓励学生进行讨论,提出建议并在实验过程中大胆尝试,教师在实验过程中只给予必要的指导和启发,其目的是着力培养生物类专业本科生的研究能力和创造能力[4]。 (五)建立网络实验教学平台 充分利用网络教学,将一些专业课理论知识、基本的实验技能和实验方法上传网络,实现资源共享,方便学生进行专业资料和文献查询。同时也可以给老师和同学之间打造一个沟通平台。学生可以随时随地进行学习,引导学生探究式学习,拓展自己的知识空间。 三、展望 实验教学在学生创新精神和实践能力的培养方面具有不可替代的作用[5]。如何让面临就业的学生具有实验技能,让继续深造的学生具有科研能力,是实验教学急待解决的问题。目前,各高校都提高了对实验教学的重视,并且不断努力更新和创新实验教学内容,取得了良好的教学效果。我们将继续推进实验教学改革,力争实现研究性实验教学,为国家培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。
生物制药论文:生物制药产业发展现状与趋势 摘要总结了生物制药产业的发展现状,并在此基础上分析了生物制药产业的发展趋势,为生物制药产业的发展提供参考。 关键词生物制药;发展概况;现状;趋势 生物制药产业为高新技术产业,对医药的发展具有重要的推动作用。生物制药从最初出现到现在的蓬勃发展,已经经历了40余年的发展。在此过程中,生物制药经历了包括政治、经济等各种因素的影响,使其获得了快速的发展。 1国际生物制药产业发展概况 生物制药产业的发展是随着生物技术的发展而发展的,自从美国发明了生物技术以后,该技术就迅速被应用到新型药物的研制上,并取得了极大的成功。自1971年世界上第1家生物制药公司诞生以来,世界上很多国家都在发展生物制药产业,并将此作为国民经济的重要内容。从当前实际情况来看,生物制药产业市场广阔,但是主要集中于美国、日本和欧洲[1-2]。 作为现代生物技术的发源地,又是首次应用该技术的国家,美国在生物制药产业发展方面领先于世界各国。美国目前已有超过1 000家的生物技术企业,约占世界总量的2/3;生物技术市场资本总额超过了400亿美元,每年的科研经费超过了50亿美元;已经成功研发出30多个重要的治疗药物,正式投放市场的生物工程药物也达到了40多个。这些药物广泛应用于癌症、糖尿病、肝炎等疾病的治疗方面,给社会创造了极大的价值。 欧洲在生物制药方面整体落后于美国,但是发展迅猛。英、法、德、俄等国在开发研制和生产生物药品方面成绩斐然,在生物技术的某些领域甚至赶上并超过美国。如俄罗斯科学院分子生物学研究所、莫斯科大学生物系、莫斯科妇产科研究所及俄罗斯医学遗传研究中心等多个科研机构近年来在研究和应用基因治疗方面都取得了重大进展。 日本在生物制药产业上也发展较快,并将生命科学相关的产业作为21世纪重点扶植培养的产业,从而能够增加同美国和欧盟等的竞争力;同时重点展开生物信息技术及纳米生物技术等的基础研究、疾病相关遗传基因及其产生的蛋白质结构研究等,以“基因新药”为目标来推动日本的生物技术产业。目前,日本已有65%的生物技术公司从事于生物医药研究,部分公司的技术实力已经跻身世界前列。 日本之外的其他亚太国家在生物制药产业方面也发展较快,尤其是澳大利亚、中国、印度等国家在政策引导下,不断吸纳世界范围内的投资,在世界范围的市场正不断拓展壮大。 2我国生物制药产业发展现状 我国生物制药产业起步比较晚,经过了将近20年的发展,以基因工程药物为核心的研制、开发和产业化已经颇具规模。目前,全国注册的生物技术公司超过了200家,主要分布于环渤海、长三角、珠三角等经济发达的地区。近10年来,我国开发出了一大批新的特效药物,解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题,这些药品对肿瘤、心脑肺血管、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症起到了较好的治疗效果,且副作用明显低于传统药品[3]。 与世界先进国家的生物医药产业相比,我国生物医药产业还处于比较落后的状态,但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展力度,从政策和资金等各方面不断加大投入。当前,我国已将生物制药作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业来发展。当前一些科技发达或经济发达地区正在不断建立国家级生物制药产业基地,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群,这对我国的生物医药产业发展起到了很好的带动作用。总体而言,中国生物制药产业未来充满希望,前景看好,中国的生物制药产业将呈继续增长态势[4]。 3生物制药业发展趋势 3.1生物制药产业呈现集群式发展 产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。当前,我国在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。 3.2生物医药技术向产业化推进 将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。 3.3生物制药新兴技术将不断应用于产业发展 生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。我国通过不断参与国际前沿生物发展课题来提升科研水平,如在人类基因组和功能基因方面参与到国际化发展研究中,并取得了很好的成绩;药物相关基因药理学的研究也取得了很大的发展,对于提高我国基因治疗水平具有重要的推动作用。生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。 生物制药论文:生物制药企业无形资产会计处理探析 【摘要】无形资产在生物制药企业的资产构成中占有重要位置。为正确反映生物制药企业资产、费用、利润的实际情况,如何正确核算无形资产无疑是关键因素。文章立足《企业会计准则——无形资产》,阐述了药品制造企业中无形资产如何确认价值,对无形资产的摊销、减值、提出了一些建议和想法。 【关键词】生物制药企业 无形资产 会计处理 《企业会计准则——无形资产》指出:无形资产,是指企业拥有或者控制的没有实物形态的可辨认非货币性资产。由于人们生活水平和质量的逐渐提高,促进了生物制药企业对新药品品种生产开发能力的重视,生物制药企业在购买和投入研发新技术和新品种的资金逐渐加大,无形资产已经成为药品制造企业资产构成中的主要部分,如何正确核算无形资产成为正确反映药品制造企业资产、费用、利润的重要因素。 一、无形资产入账价值的确认 无形资产在满足以下两个条件时,企业才能加以确认:第一,该资产产生的经济利益很可能流入企业;第二,该资产的成本能够可靠地计量。而其价值的计量需考虑以下几种方式: 投资者投入无形资产的成本,应当按照投资合同或协议约定的价值确定,但合同或协议约定价值不公允的除外。 自行开发的无形资产,其成本包括自满足本准则第四条和第九条规定后至达到预定用途前所发生的支出总额,但是对于以前期间已经费用化的支出不再调整。 非货币性资产交换、债务重组、政府补助和企业合并取得的无形资产的成本,应当分别按照《企业会计准则第7号——非货币性资产交换》、《企业会计准则第12号——债务重组》、《企业会计准则第16号——政府补助》和《企业会计准则第20号——企业合并》确定。 二、生物制药企业无形资产核算的特殊性 现代生物制药企业是集科研、生产与销售为一体的知识密集型企业,其产品从科研立项到批量投产,一般需要7年时间。就单个产品而言,科研开发费、新产品试制成本、广告费用、其他费用等投入约需数千万元。根据新准则,将“研究”定义为“获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查”,将“开发”定义为“进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等”。但在实际操作中,由于生物制药企业研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。面对生物制药企业的这种特殊性,现行会计制度无法正确反映产品的投入产出及企业的盈亏状况。 根据2006年最新颁布的《企业会计准则——无形资产》主要借鉴国际会计准则,将企业内部研究开发项目的支出区分为研究阶段支出与开发阶段支出,分别处理。内部研究开发项目的研究阶段,是指为获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查。内部研究开发项目的开发阶段,是指在进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等。企业内部研究开发项目研究阶段的支出(简称研究支出),应当于发生时费用化——计入当期损益。企业内部研究开发项目开发阶段的支出简称(开发支出),在能够证明下列各项时,应当资本化--确认为无形资产:从技术上来讲,完成该无形资产以使其能够使用或出售具有可行性;具有完成该无形资产并使用或出售的意图;无形资产产生未来经济利益的方式,包括能够证明运用该无形资产生产的产品具有市场或该无形资产自身存在市场;无形资产将在内部使用时,应当证明其有用性;有足够的技术、财务资源和其他资源的支持,以完成该无形资产的开发,并有能力使用或出售该无形资产;归属于该无形资产开发阶段的支出能够可靠的计量。表面上看起来新准则已经很完美了,但可以预见,一旦展开实际操作则新准则的相关规定会变得令人很难把握。尽管新准则借鉴国际会计准则,将“研究”定义为“获取新的科学或技术知识并理解他们而进行的独创性的有计划调查”,将“开发”定义为“进行商业性生产或使用前,将研究成果或其它知识应用于某项计划或设计,以生产出新的或有实质性改进的材料、装置、产品等”。但在实际操作中,由于无形资产研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。此外,新准则对开发阶段的支出只有在同时满足五个条件的情况下才能确定为无形资产。但这五个条件,例如“具有完成该无形资产并使用或出售的意图”;“……无形资产将在内部使用时,应当证明其有用性”;“……有能力使用或出售该无形资产”等,往往具有很强的主观性,在实际操作中很难做出客观合理的判断。 三、无形资产的摊销和减值 根据《企业会计准则——无形资产》,无形资产应在取得的当月起在预计使用年限内平均分期摊销。摊销时间可以按照合同或法律规定的有效期限,二者皆有规定的按孰短原则处理,皆无规定的按不超过10年进行摊销。无形资产摊销期限的确定更注重的是依据合同或法律,这就可避免某些企业人为地延长或缩短摊销年限,调节成本费用,以达到调节当期利润的目的,从而保证了会计信息的质量。企业应当定期或者至少每年年度终了,对各项资产进行全面检查,并根据谨慎性原则的要求,合理地预计各项资产可能发生的损失,对可能发生的各项资产损失计提减值准备。只有表明无形资产减值的迹象全部消失或部分消失,企业才能将以前年度已确认的减值损失予以全部或部分转回;转回的金额不得超过已计提的减值准备的账面额。要避免企业利用减值人为调节企业当期利润。 新制度和新准则规定“无形资产应当自取得当月起在预计使用年限内分期平均摊销计入损益。”即摊销方法采用直线法摊销费直接计入管理费用。这样规定笔者认为有不妥之处。 首先,从无形资产的定义看:“无形资产是指为生产商品或者提供劳务、出租给他人、或为管理目的而持有的、没有实物形态的非货币性长期资产。”这说明企业持有无形资产的目的具有多样性.有的是用于产品生产有的是服务于经营管理还有的是为了出租给他人使用。由于持有无形资产的目的不同,受益对象不同,其摊销费的列支渠道也应不同。用于产品生产的其摊销费理所当然地应成为产品成本的构成部分;用于经营管理的其摊销费应由行政管理费用负担;用于出租给他人使用的其摊销费应计入其他业务支出与其他业务收入相配比。因此,不应简单地把无形资产价值摊销全部计入管理费用。其次,采用直线法摊销无法将收益与成本进行合理的配比,也有悖于摊销的实质。我们知道无形资产在经济寿命期内给予企业带来的经济利益常常初期很大随后会逐渐衰减,特别是对于更新速度比较快生物制药企业等尤为如此。 药品制造企业投入开发出新品种的经济价值在很大程度上要受到外部因素的影响,如技术进步、市场需求变化、同行业的竞争等,因此一方面其预期的获利能力具有高度的不确定性,另一方面其究竟能为企业带来多大的经济利益也具有难以辨认性。由此可见,药品新品种投资是一个高风险的投资项目,投资的成功率不高,而且已经取得成功的项目可能因为技术进步或偶然的经营失误而失去应有的作用。在无形资产的会计核算中已有人提出了加速摊销法的概念,因其有利于保护投资者的利益、防止投资风险,因而更能适应无形资产本身特点要求,使加速摊销法的应用成为可能,但目前并不为企业会计准则所允许。 四、新准则无形资产会计处理规定对生物制药企业的利与弊 在知识经济的今天,各国对研究与开发的投资都在不断增加。经合组织成员国平均的研究与开发费用已占其各自gdp的2.3%。生物制药企业也不例外。 1、对企业有利之处 (1)开发费用资本化有利于增强企业的技术创新能力。开发费用本质上是资本化支出,具有明显的后效性。在开发经费投入后,其效果可能要经过数年才能体现出来。由于管理者的任期并不是永久性的,如果把开发经费支出作费用核算,该项支出的增加必然会引起本期利润的下降。管理者不愿因为业绩下降而引起投资者的不满,也不想看到“前人栽树后人乘凉”的结果,于是就减少开发经费支出。这样短期利润数字可能比较好看,却损害了企业发展的长远利益;而资本化处理则会纠正这种倾向,并保持企业技术上的领先优势。(2)开发费用资本化能更客观的反映企业的财务状况。开发支出为企业的投资者和其他财务信息使用者提供了关于企业革新活动进展和成功可能性的信息,将开发费用加以资本化后作为无形资产在资产负债表中列示,可以向投资者传递企业管理层对无形资产预期收益评估的信息。(3)开发费用资本化有助于企业价值最大化的实现。企业价值最大化是企业管理的最终目标。从近年来美国、日本、香港和中国等地股市看,科技类股票的市盈率普遍高于其他各类股票的市盈率,这说明“科技含量”已成为企业价值的组成部分。(4)开发费用资本化会增加企业进行技术开发的动力,也就能更多地增加企业的价值。开发费用资本化符合会计处理要求的收入与费用配比原则。开发活动成功取得的回报数额巨大,回报期较长,而开发费用在开发期间往往金额较大,若一概作费用化处理,那么开发期间的利润相对就低;而开发成功后在该成果受益期间的利润不仅因没有分摊开发费用相对偏高,还会因研究成果产生效益而增加,这样一来开发期间和受益期间的收与费用就严重不配比。在开发成功后产生经济效益的期间,与收益配比的费用为零,就会影响核算的正确性和企业不同期间经营成果的可比性,不利于企业对不同期间经营业绩的评价。 2、不利之处就是在一定的程度上缺乏可操作性 在实际操作中,由于无形资产研发业务复杂、风险大,要把企业的研发活动清楚地划分为研究阶段与开发阶段显然是一件非常困难的事情,尤其是对于本身并不精通科学技术的会计人员来说,这项工作更是难上加难。另外,新准则增大了企业利润操控的空间。企业内部研发活动中研究阶段与开发阶段的划分,开发阶段的支出是否满足准则所规定的五个条件等均在很大程度上依赖于会计人员的专业判断,因而新准则的这些规定客观上增大了企业盈余管理的空间。企业只需“合理”地划分研究阶段和开发阶段,也就决定了研发支出费用化和资本化的分界点,从而轻松达到其操纵业绩,进行盈余管理的目的。 生物制药论文:论述生物制药企业计算机网络安全维护工作 [摘要]文章结合目前大部分生物制药企业计算机网络的发展现状,主要从网络设备、计算机软件维护和人员管理等方面谈一下生物制药企业计算机网络的安全维护工作。 [关键词]生物制药 安全系统 一、网络设备安全 1.硬件设置对网络安全的影响 (1)网络布线 生物制药企业主干线以及各大楼之间采用多模光纤,并留有备份。光纤到机器端采用屏蔽双绞线,线路之间避免交叉缠绕,并与强电保持30cm以上距离,以减少相互干扰。新增网点,距离交换机尽可能短,以减少信号衰减。平时做好跳线备份,以备急用。 (2)中心机房 综合考虑供电、场地、温湿度、防水、防鼠、电磁环境以及接地防雷。 (3)服务器 对最上层的服务器和数据库来说如何保证所提供服务的可靠性和不间断性以及数据存储的安全是决定一个信息系统安全的关键。首先必须使用不间断电源(ups),保证服务器24小时不间断工作,防止停电造成的数据库损坏。对于中心服务器,目前大部分企业采用的是双机热备份+磁盘阵列柜的模式,当一个服务器发生故障时,备份服务器能在十几秒的时间内进行切换,启动数据库,一般能在2~3分钟内恢复业务处理。这样只做到了一台服务器出现故障时,能保证信息系统的正常运行,如果阵列出现故障,整个系统仍要停止运行,一般在条件允许的情况下应该备有应急服务器。应急服务器在日常工作时,通过数据库的备份服务实时地进行异地备份,保证数据与中心服务器的同步,当双机服务器或阵列出现故障时,系统能顺利转移到应急服务器上运行,所有用户的使用方法保持不变,患者数据信息连续,不仅方便了操作人员,而且大大的提高了系统的安全性。 (4)边界安全 内外网物理断开,这样彻底消灭外网黑客的入侵,内外网需要交换信息时采用u盘或移动硬盘作为中介,并做好防病毒工作。 2.外界环境对网络设备安全的影响 (1)温度会导致逻辑电路产生逻辑错误,技术参数偏离,还会导致系统内部电源烧毁或烧坏某些元器件,影响机器运转和导致一些热敏器件内部损坏或不能正常工作。 (2)湿度过高,会使接插件和集成电路的引线等结合部氧化、生绣、霉烂,造成接触不良、开路或短路;湿度过低,会吸附灰尘,加剧噪声。 (3)对于机器内部的电路板上的双列直插或组件的接线器,灰尘的阻塞会形成错误的运行结果。 过多的尘埃可造成绝缘电阻减小、泄漏电流增加,机器出现错误动作,如果空气潮湿会引起元器件间放电、打火,从而损坏设备,严重的还会引起火灾。 (4)静电是网络使用中面临的比较严重的问题,以上谈到的温度、湿度、尘埃等很多原因都可能引起静电。计算机元器件和集成电路对静电非常敏感,它的破坏常常是在不知不觉中发生。 (5)靠近网络的计算机、大型生产设备和网络设备自身等,都能产生电磁辐射,通过辐射、传导等方式对网络系统形成干扰。他们造成的问题是:设备的一些部件会失效,但那些部件的失效看起来又是由于其他部件引起的,像这样的问题很容易被忽略,而且很难诊断,需要专门的诊断软件和硬件来检测。 二、计算机软件的安全 1.计算机操作系统的安全 目前一般企业服务器和工作站的操作系统多采用微软的windows系列操作系统,这要求对计算机使用的帐号、用户权限、网络访问以及文件访问等实行严格的控制和管理,定期做好监视、审计和事件日志记录和分析,一方面减少各类违规访问,另一方面,通过系统日志记下来的警告和报错信息,很容易发现相关问题的症结所在。及时下载和打好系统补丁,尽可能关闭不需要的端口,以弥补系统漏洞带来的各类隐患。对各类工作站和服务器的cmos设置密码,取消不必要的光驱、软驱,屏蔽usb接口,以防止外来光盘、软盘和u盘的使用。对关键数据实行加密存储并分布于多台计算机。 2.数据库的安全 数据库的选择和备份是医院计算机网络安全管理中的重要问题。系统一旦投入运行,就要求24小时不间断,而一旦发生中断,后果将不堪设想。所以在开发系统软件时,数据库的选择显得尤为重要,在发生故障时应能自动将数据恢复到断点,确保数据库的完整。目前现有生物制药企业计算机网络系统在数据库的选择上多采用sql server、oracle数据库。生物制药企业的数据库记录时刻都处于动态变化之中,网管人员定时异地备份是不够的,因为一旦系统崩溃,势必存在部分数据的丢失。所以建立一套实时备份系统,这对生物制药企业来说是非常重要的。现在很多企业采用磁盘阵列的方式进行对数据的实时备份,但是成本比较大,安全系数也不是很高。根据生物制药企业这个特殊的网络系统,可建议设计数据保护计划来实现文件系统和网络数据全脱机备份。 3.病毒防范与入侵检测 在客户机和服务器上分别安装相应版本防病毒软件,及时更新病毒库和杀毒引擎,在服务器上编写网络登陆脚本,实现客户端病毒库和杀毒软件引擎的自动派送安装。在服务器和安全性要求较高的机器上安装入侵检测系统,实时监控网内各类入侵、违规和破坏行为。 三、人为因素对网络设备安全的影响 人为因素应该引起我们足够的重视,应该采取必要的措施降低人为因素导致的网络故障率。具体措施如下。 1. 对所有员工,特别是对管理人员进行有关教育,让他们树立参与意识和主人翁意识,了解计算机管理的必要性和管理流程,对相关人员进行新业务模式和流程教育,对操作人员进行技术培训,要求准确、熟练。 2.尽量不要在生产科室使用带电源适配器的小型集线器(hub)。这也是局部网络极不稳定的重要原因,有时维护人员要反复到现场数次解决此类问题。 3.施工前加强施工单位与网络维护人员的协调,断电前制定详细的切换方案和应急方案。 4.合理规划配线间和机柜位置,远离人群,避免噪音。 5.分置配线间内的强电电源和断电频繁的照明电,争取单独供电,和供电部门协调保证24小时不断电。 6.加强内部人员管理,要注意随时观察,尽量避免因此产生的网络故障。 生物制药论文:生物制药英语教育问题及对策 1生物制药专业英语教育中存在的问题 1.1学生英语基础参差不齐,学习积极性不高 作为地方理工科院校,我们学生的高考分数普遍不算太高,加之来自不同地域,上大学前的学习条件、学习制度等方面存在较大差异,导致学生的英语基础参差不齐。进入大学后,由于没有了升学压力,很多学生学习英语的目的只是为了应付期末考试,缺乏积极主动性。尤其对于英语基础较差的学生,更没有把背单词纳入日常学习计划中,英语水平一直停留在高中阶段,甚至有所退步,英语成为他们的头疼科目。专业英语是大学公共英语的后续课程,目的在于讲授专业领域的英语,一般开设于大三上学期,要求学生除具备一定公共英语基础外,还应具备相关专业背景知识。生物制药专业英语涉及生物学、化学、药学等领域的专有名词和背景,知识点庞杂,学习难度大,特别对于公共英语基础较差的学生而言,无疑是天书一般,进而主观上产生排斥心理,使得生物制药专业英语的教学过程步履维艰。 1.2学校重视不够 随着生物医药行业在全球的崛起,国内各大高校陆续开设了生物制药专业,生物制药专业英语也就順理成章的搬上了大学课堂。然而,由于地方理工科高校重点培养具有工程背景的一线工程师,课程设置偏重理工类科目,一般把专业英语的课程性质定义为“限定性选修课程”。然后,对于生物制药这样的新兴行业,国际上势必会不断报道新发现、新技术、新进展,这样生物制药专业英语就成了了解和与外部世界沟通的重要语言工具。因此,学校应给予本门课程更大力度的重视。 1.3缺少具有海外背景的高水平教师 生物制药行业源于西方,在国外已有相当长时间的发展,在技术开发、人才培养等方面积累了丰富的经验。具有海外背景的高水平教师不仅能用流利英语授课,还能帮助学生了解当今生物制药行业的前沿,扩宽国际视野,使学生更加明确自己的学习方向,增加自信心。然而,由于办学层次、地域等原因,目前地方高校所面临的普遍问题是缺少具有海外背景的高水平教师。尽管我校师资队伍不断壮大,水平不断提高,教师中博士学位获得者比例逐年提升,但超过百分之九十以上的教师仍不具备海外背景。 1.4教材内容过于单调、陈旧 总体而言,目前市面上缺少高水平的生物制药专业英语教材。据不完全统计,供生物制药本科专业使用的专业英语教材仅有三部,即汤鲁宏主编,中国轻工业出版社出版的《生物制药工程专业英语》;张永勤、刘福胜主编,化学工业出版社出版的《生物与制药工程专业英语》;吴达俊、庄思永主编,化学工业出版社出版的《制药工程专业英语》。由于仅《制药工程专业英语》是教育部高等学校制药工程专业教学指导分委员会推荐教材,故我们选择该教材作为我校生物制药专业英语教材。尽管《制药工程专业英语》编写水平较高,同时适合化学制药工程与生物制药工程专业本科生学习,但由于该教材自2000年出版以来未曾再版更新,教学内容过于陈旧,缺乏生动性,致使学生感到枯燥乏味,更多时候是教师一人在唱“独角戏”。 2生物制药专业英语教育改进措施 2.1采用多种教学法调动学生主观能动性 我们现在的英语教学模式仍停留在传统“填鸭式”阶段,从中学到大学,学生对英语学习的兴趣和看法一成不变,只是为了升学或应付考试,而没有真正把英语当作必备的语言交流工具去对待,一切学习都是在被动的接受。较比公共英语,专业英语的难度更大,严重戳伤学生学习的积极性,作为教师非常有必要充分调动学生主观能动性,给学生树立信心,变被动学习为主动学习。(1)使学生明白生物医药的行业特点决定了生物制药专业英语的重要性,学好它将成为更好就业的砝码。(2)学校应高度重视本门课程,将其纳入考试课范畴,并将学时由32改为48学时。(3)课堂上,教师对专业背景、专有名词进行细致分解,提炼共性知识点,如前缀、后缀等,帮助学生记忆;课后,采用任务驱动教学法,让学生组成学习小组,结合就业需求分配任务,如阅读英文文献、进口产品说明书、仪器工作原理等方面的专业英语资料,让学生通过互动与合作学习专业英语。(4)增加语音教学环节,引进一些国外优秀的教学视频或生物药品研制、生产、经营方面的英文视频,加深对所学内容的理解记忆。(5)争取每堂课留出5分钟时间给学生,让他们有机会上台说进行英语演讲,内容围绕生物制药领域。 2.2更新教学内容,现实“专业”与“英语”融合 专业英语的特点就是紧密结合专业知识,所以“专业”与“英语”的融合是必须的,最终达到融会贯通,更好为学生就业服务。教学内容围绕《制药工程专业英语》四大部分,即MedicinalChemistry、BiochemicalPharmaceuticals、IndustrialPharmacy、FrontiersofPharmaceuticalEngineering展开。正式讲课前一定要对每部分的专业背景做充分的介绍,同时兼顾生物制药专业特点有所侧重,如结合普通理工科院校培养“一线工程师”的人才培养目标,重点介绍BiochemicalPharmaceuticals和IndustrialPharmacy部分。鉴于该教材内容陈旧,有必要更新讲解单元,删减过时产品和工艺流程,增加新产品介绍和新制药技术的应用。采用多媒体授课,尽可能在有限时间内呈现更多教学内容。 2.3多渠道提高教师素质 古人云“师者,所以传道受业解惑也。”高水平、高素质教师不仅能高质量传授知识,更能潜移默化中影响学生,使其产生崇敬之意,进而在人格魅力影响下对本门课程产生兴趣。而专业英语课程教学都是由专业课教师担任,较比公共英语教师,我们在听、说、读、写及英语教学技巧方面略逊一筹,应多渠道提高自身素质。(1)多与公共英语教师沟通、交流,学习英语教学经验和技法。(2)通过网络、期刊、英文书籍等渠道了解本专业领域最新国外进展。(3)积极与外教或国外留学生互动交流,提高口语表达。(4)有条件的情况下,学校可以组织授课教师统一参加培训或公派到国外大学进修学习。 2.4突出应用性,完善质量评价体系 专业英语的教学目标在于培养学生应用与专业相关的英语知识,掌握相关英文资料的阅读、翻译及交流等,从而更好的为科学研究服务,解决实践领域中的实际问题。故对专业英语教学的质量评价应突出应用性,将单一的期末考试改为多种考核方式相结合。增大平时成绩所占比重,变换作业形式,如增加文献讨论、英语辩论、PPT讲解等。期末笔试考核题型也应突出应用性,如设计简答题,既考核学生对专业词汇的掌握情况,又可以考核学生对文献的理解与写作能力;增加生物药品说明书部分,考核学生掌握药品英文说明书的书写格式、规范及语言表达;设计商务信函部分,使学生了解生物医药行业常见商务信函书写要求与技巧。 3小结 生物制药专业是我校新开设专业,很多课程教学还在探索中,如何根据行业发展需求,结合我校实际情况、人才培养目标及学生特点,制定科学、合理的课程体系是亟待解决的问题。由于生物制药是交叉学科,其专业英语的教学较比其他学科难度更大,虽然通过近几年教学,我校积累了一些经验,也做了适当课程改革,但距离“专业”与“英文”完全融合的目标还有一段路程。相信在不久的将来,随着学校重视、教师自身素质的不断提高,我校生物制药专业英语教育会掀开崭新一页,为社会输送更多具有国际视野和实践能力的“一线工程师”。 作者:张扬 邓文艺 沈雪 周鸿立 单位:吉林化工学院生物制药系 生物制药论文:生物制药学能力培养论文 1实验教学方案的改革 1.1联系实际,精选实验方案,实现实验的系统化生命科学的迅猛发展促使高等院校对生物制药专业人才的培养提出了更高的要求,要求学生不仅具备深厚的理论知识而且要有熟练的实验技能。随着科技的日新月异,以往的生物制药学实验方案已经无法满足现今高等级人才培养的需求。因此,根据生物制药学理论课程的重点内容,我们编写出版了《生物制药学实验指导》,将生物制药学实验课重新编排,共分为八个单元,包括生物药物概论实验、微生物工程制药实验、基因工程制药实验、动物细胞工程制药实验、植物细胞工程制药实验、抗体工程制药实验、酶工程制药实验、生物药物的研究开发与质量控制实验。每个单元实验方案环环紧扣,形成体系,使学生能够对本单元知识进行系统的了解和实践。 1.2优化实验教学计划,增加实验课时由于生物制药学实验的系统性较强,实验内容也较多,因此原来实验大纲所设的24学时的实验课已经不能满足教学需要。此外,最初本课程实验的教学计划是按学校要求,尽可能每周安排实验,导致生物制药学只能是孤立的小实验,加之课时不够,故制定的实验方案也较少,妨碍了学生综合知识运用能力及创新能力的培养。针对这种现象,我们改进了培养方案,重新制定了实验教学大纲,增加了生物制药学实验的学时,由原先的24学时增设为36学时,同时将有的实验集中安排。比如在“IgG的纯化”实验后再连续进行“蛋白质的冷冻干燥”实验,学生可以进行一整套的系统实验,以致于能够更好的掌握本课程基本原理与技术,使理论与实践紧密结合。 2实验教学方法与手段的改革 2.1改进实验教学传统形式,增设设计性实验以往的生物制药学实验由于课时、时间安排所限,实验内容单一,多为基础性、验证性实验。一般采用课前学生预习、课堂教师指导、学生统一完成的模式。学生完全按照实验指导去完成实验,看一步做一步,机械重复,不用动脑,结果也是大家一样,这样的实验也失去了它最初设置的意义。根据新的实验教学内容,我们增设了设计性实验,比如“甲壳素的制备”。学生3-5人为一组,查阅相关文献,并根据所学专业知识和实验技能,自主设计实验方案。教师在实验课堂上留出一部分时间,让各个小组汇报自己的方案,听取同学和教师的意见和建议,进一步完善实验方案。每个小组的实验设计完成以后,根据自己的实验方案进行实验,教师起指导作用,最后评比出哪一组实验方案最优。通过设计性实验的锻炼,学生查阅文献资料的能力和创新能力得到了提高,同时同学之间的团结协作精神也得到了加强。 2.2将学生实验教学与教师科研紧密结合在新的实验教学方案中,我们根据教师不同的科研方向,增设了多个创新性实验,一般只提供实验目的与要求,方案需要学生自己制定,结果也是未知。此类型的实验与教师的科研方向相结合,把搞科研的严谨思路与方法引入到学生实验中,培养了学生的独立性和创造性,也为教师提供了新的思路与方法。例如我校教师的科研项目“黄花补血草多糖的抗肿瘤机制的研究”就被分成若干小的实验,让学生自行设计方案,教师认可后再进行实验。 2.3进行开放实验,使学生进一步锻炼动手能力生物制药学实验属于综合性实验,实验理论涉及分子生物学、细胞生物学、生物化学、基因工程、酶工程等专业知识,实验操作不仅包括一些本专业基本操作,还包括生物反应器、冻干机等大型仪器的操作。如果仅设课堂实验,学生缺少对实验操作和仪器设备使用的巩固机会,导致其动手能力和创新能力提升有限。通过教学改革尝试,我们设置了开放实验项目,学生可根据兴趣自主选择指导教师,在指导教师的带领下进入实验室进行实验。实验室对学生开放,最大限度的发挥了实验室资源,为学生提供了自主发展和实践锻炼的平台。 2.4校企联合,使学生成为创新实践性人才联合本专业相关企业,成立实践教学基地,在学生大四时进行为期1-3个月的教学实习。在这段时间里,学生参与企业的生产、研发、检测等实际工作,跟着工作人员学习到独当一面,取得了很大的进步,从而获益良多。不少企业甚至提出愿意学生毕业后去他们那儿工作,学生也为企业献计献策。经过实地实践,不少学生脱胎换骨,不再认为这门学科枯燥难懂,真正实现了理论向实际的转化,从而培养出时代急需的创新实践性人才。 3实验教学改革的思考与建议 针对生物制药学实验教学以往存在的理论与实践联系欠紧密、实践体系不健全、没能很好地激发、调动起学生实验、实验创新的兴趣和主观能动性,加之此前制定的教学大纲规定的实验课时少,难以实现实验的系统性等弊端和生物制药学实验本身具有的周期长、难度大等特性,西北民族大学(以下简称该校)探索性地对生物制药学实验教学在该校两届学生的实验教学中进行了上述改革。 3.1实验教学改革的收获 (1)获得了学生和老师们的一致称赞和好评。 (2)同学们的专业知识和实践技能得到了锻炼,对生物制药也有了更深层次的理解。同时,学生在一系列的实验过程中,创新能力、协调能力和合作能力也得到了加强,为今后的工作、学习奠定了坚实的基础。增强了学生参与教师科研和教学实习积极性。能够把课堂上所学知识融会贯通,不会只局限于本课程的内容,而是可以多学科、全方位综合考虑问题,全面提升个人专业素养。 (3)取得了可喜的“实验教学改革”的成绩和经验。 3.2实验教学改革存在的问题改进后的生物制药学实验教学从准备到实施,耗费的时间很长———查阅资料、制定方案、反复讨论并完善方案、最终开展实验。过程较之前辛苦且繁琐,投入的精力也比较多。 3.3实验教学改革的建议建议有关上级和部门更加大力支持,深入实验教学改革,以获取更大更好的成绩和经验。希望学生们都积极参与,表现出优秀的创造力和实践能力。在整个实验过程中充分发挥主观能动性,主动思考,主动操作,积极寻找解决问题的方法。老师们要格外关注生命科学发展,生物制药行业新的技术、层出不穷的新产品,促使生物制药学实验教学需要不断完善与革新,并建立起相应的教师团队。要做一个合格的人民教师,除了改进教学内容与教学方法之外,本身也要随着科技的发展不断学习更新和拓展自身的知识和眼界,并且把科研与教学有机结合起来,使学生不仅学习专业知识与实验技能,更要有分析问题、解决问题的能力,培养出具备扎实的基础理论知识和熟练的实验技能的综合型创新人才。 作者:王明明陈轶霞赵永清单位:西北民族大学生命科学与工程学院 生物制药论文:生物制药新技术研究论文 摘要:通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 关键词:生物制药技术 0引言 生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。 1生物制药技术 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 去年相比。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 3小结 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 生物制药论文:生物制药探讨 1生物制药 1.1神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。 1.2肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。 1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。 1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。 基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。 2生物制药发展分析 未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。 生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。 除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。 各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。 药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度,每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资,以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发,即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。 3小结 总之,综合多学科的努力,通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶,更有效地发现更多新的先导物化学实体,从而为发明新药提供更加广阔的前景。 摘要:通过生物制药新技术的创立,可以大大拓宽发明新药的空间,增加发明新药的机遇与速度。 关键词:生物制药技术 生物制药论文:分析生物制药课双语教学实践 本文作者:付爱玲 王建 李晓荣 单位:西南大学药学院 西南政法大学外国语学院 所谓“双语教学(BilingualTeaching)”,英国著名的朗曼出版社出版的《朗曼应用语言学词典》所给的定义是:Theuseofasec-ondorforeignlanguageinschoolfortheteachingofcontentsubjects(能在学校里使用第二语言或外语进行各门学科的教学)。我们可以具体理解为:在教学过程中,包括在教材使用、课程讲授、课后辅导、考试等诸多教学环节中使用外语和汉语两种语言进行教学。随着我国对外开放步伐的进一步加大以及对外交流的日益频繁,迫切需要大量的既精通英语、又有丰富专业知识的高素质“复合型”人才。为此,教育部高教司在2001年4号文件中就已经提出:今后本科教育20%以上的课程必须进行双语教学,同时强调率先在金融、法律、生物技术、信息技术、新材料技术及其他国家发展急需的专业开展“双语教学”。然而,目前国内双语教学(英语和汉语)仍存在有普遍问题:教材选择混乱、教学手段落后、师资队伍和学生英语基础参差不齐等等,使得双语教学举步维艰,学生产生畏难、抵触情绪[1~4]。因此,研究和探索合适的双语教学方法,是一项迫切的任务。 1《生物技术制药》进行双语教学的重要性 《生物技术制药》是制药工程和药学专业的一门主干课程。生物技术制药是采用现代生物技术,利用生物体作为生物反应器,按照人们的要求来生产所需的医药产品的高新制药方式。基因工程干扰素、基因工程甲流疫苗、基因工程乙肝疫苗、重组人肿瘤坏死因子、抗癌中药紫杉醇的生产技术等等都是生物技术制药的杰出成果。在人类与病毒及各种疾病的斗争中,生物技术制药的巨大作用和优势日益突现,生物技术制药已被公认为是最有发展前景的制药方法,也是国家提出的新兴战略产业-生物医药产业的重要组成成分[5,6]。近年来,随着生物药物发展的突飞猛进,生物技术制药的新理论、新技术层出不穷[7,8],给课程教学带来挑战;同时由于生物技术在医药领域获得了越来越广泛的应用,生物药物的种类和数量迅速增加[9],教学中需要不断补充新知识和新内容;另外,目前我国制药工业的研发和生产与国外相比,仍存在较大差距[10],其中一个原因就是我国的制药工程学科的教育与国外相比还存在着很大的差距。因此,为了更好地学习先进的生物制药知识与理念,拓宽学生的知识面,加快我国医药产业的进一步发展,在生物制药工程专业开展双语教学是十分必要的。 2《生物技术制药》进行双语教学的课程教材和师资力量的建设 2.1课程教材的建设在双语教学中,我们以外国原版教材为基础,编写适合制药工程专业本科生的《生物技术制药双语教程》和教学参考资料。我们选用国外生物技术制药优秀教材:2007年出版的由DaanJ.A.Crommelin,RobertD.Sindelar和BerndMei-bohm主编PharmaceuticalBiotechnology:FundamentalsandAppli-cations(生物技术制药:基础和应用)和RodneyJ.Y.HO主编的Biotechnologyandbiopharmaceuticalstransformingproteinsandgenesintodrugs(生物技术和生物药物,从蛋白和基因到药物)。国外教材突出的特点是实用性较强,而这一点恰恰是多年来中国教材中的薄弱环节。国外教材中还配以各种案例,通过对案例的分析,能提高学生的分析问题、解决问题的能力,使学生能把学到的东西应用到实际工作中去。 2.2师资力量的建设在师资力量上,本课程的授课教师均是本专业具有高级职称并具有海外留学背景的教师担任。另外,我校建立了双语教学培训班,定期派遣青年教师到英语国家进行学习。这些长期活跃在科研第一线和留学归来的教师,是我们进行双语教学的骨干力量。 3《生物技术制药》进行双语教学的教学方法 与双语教学这种授课模式相对应,我们在授课过程采用适合的教学方法。 3.1多媒体教学在双语教学中,授课对象是大三的本科学生,授课方式主要采用多媒体教学。由于《生物技术制药》是实践性较强的一门课程,课件中将理论和操作技术多采用视频和Flash动画展示。这样就使所讲的内容通俗易懂,易于学生理解记忆,激发学生兴趣。在授课过程中,采用英语讲解配合英文幻灯片的模式。对于难度较大的知识面,教师会辅以适当的中文讲解。 3.2小组讨论由学生自由组合,分成若干个小组。教师根据学生情况,设定几个题目,让学生自己收集双语材料进行课后讨论。讨论后鼓励各组学生代表用英语发言,教师进行归纳总结,并进行评选。这样做,学生将主动学习并收集学习资料,拓宽了理论知识和英语的广度和深度。 3.3开辟双语教学网站将授课课件提前在网上公布,可帮助学生预习生词、了解教师讲解线索和重点内容,培养学生的学习兴趣。同时在网站的论坛上,学生还可及时地进行交流和提问,教师将给予解答。 3.4成绩考核体系采用了结构化评分方法对学生进行课程考核,即总成绩由多部分组成:课后小组讨论占20%,多种形式的平时测试占30%,期末考试占50%。 4《生物技术制药》进行双语教学在学生中的问卷调查和效果 评价我们通过以上教学方法,对我校制药工程和药学专业本科生进行问卷调查,调查《生物技术制药》进行双语教学的认同率、授课内容、教学方法、以及教学效果评价等。发放187份调查表并全部收回,有效份数185份,占98.9%。调查结果表明,95.2%的学生认为有必要进行双语教学方法,认为一般的占1.5%,认为没必要的仅占1.7%。这个结果说明,绝大部分学生已经认可了在《生物技术制药》课程进行双语教学这种教学模式。 4.1《生物技术制药》进行双语教学授课内容的选择为了确定双语教学可用于《生物技术制药》的具体章节,我们对其进行了调查。结果(见表1)表明,除概论外,其余的章节,如基因工程制药、细胞制药、酶工程制药、发酵工程制药、抗体工程药物、基因治疗、转基因动物与生物反应器等学生赞成使用双语教学。概论部分,可能是学生刚接触双语教学,对课程内容不熟悉,并且概念和进展内容较多。因此,在概论的讲授中,我们将在进行英文幻灯片放映和英语口授的同时,配以中文讲解其中的概念。 4.2对双语教学的方法的满意度调查结果(见表2)表明,全部学生赞成使用多媒体教学和建设教学网站,绝大部分学生赞成小组讨论。这个结果表明我们使用的教学方法适合教学内容。 4.3双语教学的效果评价我们对课程的双语教学效果进行了调查问卷。结果(见表3)表明,大部分学生认为双语教学可以提高对课程内容的理解、提高专业英语水平、激发学习兴趣和主动查找相关文献(提高学习的自觉性)等。结果表明我们对《生物技术制药》进行双语教学是成功的。 综上所述,探索合适的双语教学方法的必要性,以及生物制药专业进行双语教学的重要性,因此我们开展了《生物技术制药》双语教学方法的探索。结果表明学生认同了双语教学模式,并认为可提高学习效率。《生物技术制药》课程实施双语教学,可使学生能够及时了解快速发展的生物制药理论和技术的相关知识,从而培养出具有国际竞争力的高质量、高层次及高素质的创新型人才。 生物制药论文:谈生物制药产业协同创新的社会网络 [摘要]协同创新是减少创新风险、提高创新绩效的有效方式。为探索江苏省生物制药产业创新主体的协同现状,该文利用社会网络分析和灰色关联方法,分析了2006—2016年江苏省生物制药联合申请的有效专利数据。研究发现,协同创新过程中公司与其他机构合作是主要模式,但创新主体间合作松散,合作的技术领域较窄,缺乏具有强影响力的核心机构。据此,提出拓宽技术研究领域、加强核心机构引领作用、扩大协同合作规模以及增进协同主体间信任的建议。 [关键词]江苏;生物制药;协同创新;社会网络分析;灰色关联 技术创新,特别是关键技术的创新是产业发展的根本。江苏是医药产业大省,生物制药经济增长迅速,但要向生物制药强省迈进,实现生物制药关键技术的突破无疑是江苏生物制药产业发展的必经之路。然而生物制药的技术创新面临高风险、高投入以及投资回报周期长等问题,因此,协同创新,即各创新主体为了实现科技创新,整合资源、共担风险,共享收益的组织模式,正成为各国推进技术开发与应用的有效方式。关于创新主体间的协同,国内外学者[1-2]主要围绕横向协同创新和纵向协同创新展开研究。其中,横向协同创新主要是指同一大类产业中细分产业主体间的协同,比如企业、高校、政府和社会服务机构的合作;纵向协同创新主要是指同一功能链不同环节上的产业主体间的协同,比如供应商、制造商和销售商的合作[3-4]。药物的设计、发现、试验、制备以及检测技术、其他诸如纳米、信息、光学等高技术的融合应用方面的基础性研究和上游技术开发是生物制药产业发展的关键[5]。因此,生物制药关键技术的协同创新更多的表现为横向协同创新。为了理清生物制药技术创新主体间的协同合作关系,该文采用社会网络分析法对关系数据进行定量研究。这也是在技术创新研究中用于揭示社会机制的常用方法。合作专利,较大程度上可客观体现技术创新成果及协同创新关系,因此该文通过分析江苏省生物制药产业的合作专利数据,来探究江苏生物制药技术的协同创新模式、创新的技术领域及协同创新的发展演化情况,这可为推进江苏生物制药的技术创新提供决策参考依据。 1数据来源 创新专利数量是目前各行各业用以衡量该领域技术创新发展程度的一个权威指标。合作专利是协同创新的重要体现。该研究的专利数据来源于国家知识产权局专利检索与查询平台专利类型限定为有效发明专利。在平台药物专题检索库中,以“反义核酸”“小分子药物”“转基因技术”“基因工程抗体”“核酸检测”“生物芯片”“超声提取技术”“酶法”“抗肿瘤”等反映生物制药关键技术领域的词为关键词,以“江苏省”为申请人地址,申请人为“大学”“公司”“研究”和“医院”的两两组合,再加上各种机构和个人的联合申请,进行检索,并筛选去重,最终得到包括自然人在内的生物制药相关专利共计134条。2006年是按上述方法检索到有效数据的最早年份,故2006—2016年是该文的研究期间。 2研究方法 社会网络分析起源于20世纪30年代,是在心理学、社会学、人类学以及数学领域中发展起来的。20世纪70年代后,随着计算机技术的发展,社会网络分析得以进一步深化。社会网络是指社会行动者及其关系的总合。这个行动者可以是个人、集体、国家等,即社会网络分析中的“点”。行动者之间的各种社会关系构成社会网络的“边”。社会网络分析研究的是行动者之间的社会关系。协同创新本质上是创新主体间的合作关系,可具体体现在专利合作上。在该研究中,以各合作专利的申请人为“点”,以申请人之间的联合申请专利为“边”,从而研究江苏生物制药的协同创新情况。该研究选取从网络规模、网络边数、网络密度、中心度和网络中心势等角度对合作关系进行描述,反映江苏生物制药协同创新的阶段性变化。网络规模是指节点数,即申请专利的机构数;网络边数是指各机构之间的合作关系数;网络密度描述了图中各个点之间关联的紧密程度;中心度指点的中心度,是对个体权利的量化分析;中心势是指关于一整个图的中心度,换言之,可以理解为图的总体整合度或一致性,是对群体权利的量化分析。网络接近中心势作为“中心势”的一种,既具备“中心势”的共性,也拥有其自身特性[6]。简言之,即为在一个社会网络中,如果接近中心势越高,那么网络中节点的差异性越大,如果接近中心势越低,则意味着网络中节点间的差异越小。公式如下:其中,C'cmax是指最大的相对接近中心度;C'c1是指第i个节点的相对接近中心度;N为节点个数;Cc是接近中心势。 3江苏生物制药产业协同创新的总体网络特征 由于统计专利数据跨度为2006—2016年,为体现“五年战略规划”的阶段性成效,该文将专利数据按5年作为一周期,进行时间跨度上的纵向对比。从表1中,可发现相较于“十一五”“十二五”期间的生物制药合作专利数量出现井喷式增长。生物制药专利协同创新的网络规模与网络边数扩大了1倍,但网络密度及网络接近中心势始终处于一个较低水平并有所减小。可见这期间,江苏生物制药技术协同创新中增加了更多的参与者,且各主体之间的合作数量也有显著增加,但协同主体相互间的联系紧密程度有所减弱,这与图1、图2这两张社群图中所展示的吻合,机构间的联合专利几乎没有蛛网结构。 4江苏生物制药协同创新主体的合作模式 随着生物制药协同创新规模的不断扩大,参与主体及其协同模式也呈现出多样化的鲜明特点。按协同主体的不同,及联合专利数据所反映的情况,协同模式可分为“公司+公司”“公司+高校”“公司+医院”“公司+研究机构”“高校+高校”等11类(见表2)。按数值的大小进行降序排列,从网络规模上看,前三位模式依次是“个人+个人”“高校+公司”“公司+公司”。从网络边数上看,前三位模式依次是“个人+个人”“公司+研究机构”“高校+公司”。从网络密度上看,前三位模式依次是“研究机构+工厂”“公司+医院”“公司+研究机构”。从网络接近中心势上看,前三位模式依次是“公司+医院”“公司+研究机构”“个人+个人”。从以上排位可以明显发现一个特点:与“公司”相关的各类协同模式,在4类排名中都处于显著的优势地位。说明这类模式的发展形式相对较好,体现出以企业为主体的医药创新体系得到了加强。此外,结合上文中的图1、图2,可以明显发现仅有“景奉香”及“金柯”所在的两个网络呈现出鲜明的蛛网状态,而这些网络均是个人协同合作的情况;而机构之间的合作在图中多显示为星状,处于较为松散的状态。故,相对于“个人+个人”模式而言,机构之间的协同行为还不够紧密。总体而言,江苏生物制药产业当前的协同创新活动以公司、高校、研究机构三者为主体单位。其中“公司”在合作的地位尤为突出。见表2。 5江苏生物制药协同创新的技术领域分析 按检索的关键词,将联合专利划大致归类为以下6类技术领域(如表3所示),并进行相应的社会网络分析。以从大至小方式排序,从网络规模来看,(下文其他3类角度排序方式相同),排名前三位的技术领域依次是“基因疫苗”“DNA\RNA”“生物医药技术”。从网络边数来看,前3位的技术领域依次是“DNA\RNA”、“基因疫苗”“生物芯片”。从网络密度来看,前3位的技术领域依次是“生物芯片”“天然药物”“抗体工程”。从网络接近中心势来看,前3位的技术领域依次是“天然药物”、“生物医药技术”“基因疫苗”。值得注意的是,网络规模与网络边数较大的领域其网络密度与网络接近中心势指数明显处于靠后排位,而网络密度与网络接近中心势排位靠前的技术领域其网络规模与网络边数数据则明显偏小;即不同领域中各主体之间的联系紧密度则与该领域的规模大致成负相关。初步得到结论是从技术领域的横向角度看,专利合作的扩张是粗放模式,江苏生物制药创新主体间缺乏深度合作。 6江苏生物制药协同创新的核心机构 可以通过确定核心机构,有效了解江苏生物制药行业的主要创新主体。核心机构是在一个行业占主导地位的组织单位,相较其他机构而言,在整体或局部合作网络中拥有相对的中心地位的机构[6]。该文分别以点度中心度、接近中心度、间距中心度3个指标来查找江苏生物制药产业协同创新活动中的核心机构。其中,点度中心度指当以某一点为中心时,与之有直接关系的点的数目,这是一个最简单且直观性最强的指数。间距中心度是衡量行动者对资源控制程度或者“控制”其他行动者能力的指标。接近中心度则是用来衡量一个行动者不受其他行动者“控制或影响”的能力的指标[4]。由此,可以通过研究这3类数据的比照,有效地发现哪些主体在协同创新活动中活跃度最高,与其他主体联系合作较多,掌握资源数量较大,自由度较高,从而识别该行业协同创新活动的引领者。计算各主体的点度中心度、间距中心度、接近中心度并进行降序排列,3项数据的前10位分别列于表4中。必须指出的一点是,由于该文重点关注于机构间合作,故结果中剔除了个人合作的情况。按3种方式排序,重复出现的核心机构主要有:中国药科大学、中国科学院上海药物研究所、南京大学、江南大学、江苏先声药物研究有限公司、南京爱德程医药科技有限公司等。在这些核心机构中,高等院校和医药公司所占据了大多数席位,充分显示其在技术协同创新中的主导性。见表4。 7江苏生物制药协同创新的灰色关联分析 为研究江苏生物制药协同创新主体的网络特征对创新成果的影响程度,以网络规模、网络边数、网络密度和网络接近中心势这4种网络特性与合作申请专利数这一创新成果来进行灰色关联。以表3中的申请专利数为母序列,表3中其他4项指标为子序列,采用绝对关联度[7]进行灰色关联分析后发现网络规模、网络边数、网络密度和网络接近中心势与专利合作总项数的灰色关联度分别为0.8042、0.9783、0.5049和0.5022。可以看出网络边数对协同创新成果的影响最大,其次是网络规模,网络密度和网络中心势都与联合专利数弱关联。这进一步说明目前江苏生物制药创新主体间的协同处于粗放模式,创新主体间缺乏频繁及深度的联系。 8结论与建议 8.1结论 江苏省生物制药领域的协同创新活动从“五年规划”角度来看,发展飞速,参与主体增多,创新成果总体数量也大幅增加。在各类协同创新模式当中,以公司为主导,高校及研究机构为辅助的产学研协同模式占突出地位;同时,“个人+个人”的协同模式依旧占有一定比例,值得关注。“DNA\RNA”及“基因疫苗”是生物制药领域协同创新活动最为集中的两个技术点;其他技术领域的协同创新则有待加强。而通过研究技术领域的社会网络对创新产出的影响,可以发现目前江苏生物制药技术协同创新的增长依赖于协同合作数量的增加,而非合作质量的提高。 8.2建议 针对上述的江苏生物制药创新主体协同创新状况,该文提出以下建议:拓展各技术领域的研究,提高协同创新、协同合作的质量。江苏省生物制药领域当前创新增长缺乏合作创新质量方面的支持;对于多个技术领域的所研制的创新成果数量也不足,例如“抗体工程”。政府可增加科技资金投入,引导金融机构对生物制药创新企业的合理投资,为技术发展提供有力的经济保障;此外,可以加强人才引进,为生物制药领域的协同创新活动提供强大的智力支持。加强核心机构的引领作用。通过转让、授权等模式,提高江苏省生物制药各创新主体的资源获取能力,并学习国外的“接力创新”模式;充分弥补该省核心机构资源掌握不足、各创新主体之间联系松散的劣势,有效发挥核心机构的作用。扩大协同合作规模。结合各协同模式以及各技术领域的网络规模及网络边数来看,可知江苏省当前的协同合作规模拥有巨大的提升空间。通过加强平台建设,建立校企联盟、科技园区、战略联盟等协同方式,吸引更多的创新主体参与到协同合作的活动中来,扩张协同规模,提升江苏生物医药产业的协同创新能力和效果。加深各协同创新主体间的联系与信任。创新研究主体之间的协同机制,从制度方面为技术研究的深入保驾护航。增加创新主体间的沟通频率及深度,努力减少信息交流障碍;提高彼此的文化重视程度、认同程度,降低文化差异所带来的合作不稳定影响;重视协同合作初期所存在的磨合期,建设有效的协同合作制度,以此来解决协同过程中所产生的系列问题,并提升协同主体之间的信任度。 作者:马澜 李洁 徐彬琦 潘栖 单位:南京中医药大学卫生经济管理学院 生物制药论文:生物制药下的生物技术论文 1酶联免疫吸附试验 酶联免疫吸附试验也是一种在现代生物技术之上发展而来的疫病的诊断技术,其英文翻译为Enzymelinkedim-munosorbentassay,因此其英文简称为ELISA,目前主要应用在生物体液的微量物质的检测过程中,具有很好的检测效果。其检测或是诊断的一般过程为,先将抗原或是抗体或是抗原吸附在固相的载体上,然后再对于固相载体进行染色,染色剂采用的是免疫酶,最后根据实际的染色效果进行判断。目前ELISA在猪传染性胃肠炎、牛副结核病、牛传染性鼻气管炎、猪伪狂犬病、蓝舌病等的诊断中已为广泛采用的标准方法。 2现代生物技术与兽药的发展 2.1现代生物技术与疫苗 现代生物技术的核心技术就是DNA重组技术,因此其直接进行操作的对象就是细胞机体或是基因、遗传物质。近些年,克隆技术的不断发展为畜禽类的疫苗的开发和研制奠定了良好的发展基础,疫苗不仅可以减少人类很多疾病的发生率,而且对于畜禽类的疾病预防也会起到很好地作用。基于现代生物技术基础之上的基因疫苗对于当前的兽药的开发以及增加牲畜的免疫抗性是具有极大的可行性和应用前景的。 2.2现代生物技术与生物制药 现代生物技术的一个很重要的方面就是生物制药,这对于兽药的研制也是非常重要而又具有很好的应用价值的。生物制药主要分为两类,天然生物药物和基因工程药物。天然生物药品:这类药物的主要是利用生物体、生物组织或其成分,综合运用微生物学、物理学、药学和生物学的原理与方法制造的用来预防、诊断或治疗的生物制品。基因工程药物:主要是利用重组DNA技术生产的多肽、蛋白质、酶和细胞生长因子等。激素类、可溶性细胞因子受体类、细胞因子类是其主要的种类。 3结束语 进入21世纪以来,现代生物技术的应用程度在不断加大,应用的范围也在不断扩大,这对于我国的医药、兽药、兽医学等的发展起到了良好的促进作用。并随着国际贸易额的逐年增加,给我国的畜禽在出口以及进口的安全检疫等方面提供了极大的便利,为促进我国的经济发展、保障我国的食品食肉安全创造了一个良好的环境。在充分看到其良好发展前景的同时,我们还需要关注起发展过程中的困难和问题,并且加大经济的投入和科技的支持,加强各方面的协作,共同努力,共同攻关,努力将我国的兽医兽药行业做得更好。 作者:王立明 单位:吉林省伊通满族自治县动物疫病预防控制中心 生物制药论文:生物制药免疫学教学初探 1.通过案例分析体验式教学让学生融会贯通,举一反三 免疫学是一门临床学科,如果单独介绍书本知识,而没有医院、病例和医药公司等方面的案例分析,学生就会感觉学习起来干巴巴的,没有实际意义,从而导致教学效果甚微。我们在课堂上导入为当今社会所熟知的艾滋病、风湿性关节炎等免疫性疾病,和学生一起讨论这些疾病的发病机制,让学生思考如何针对这些疾病的病理机制进行药物设计。也可以针对免疫学技术在临床医学诊断和生物医学研究中的运用向学生提出一些问题,例如酶联免疫吸附实验(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg诊断的原理和过程,以启发学生思维。这些举措一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可以让学生将所学的知识融会贯通,达到举一反三的教学效果。 2.寓教于乐,漫画、主题游戏体验式教学 传统的免疫学课堂教学,多采取“填鸭式”教学方法,大量枯燥的免疫学知识,不但让学生无所适从,还会对本科程产生“厌学”心理[3]。针对这种情况,我们拟在采用多媒体教学的基础上,选用大量图片、漫画、视频等教学工具,采用图片启示法能使学生更好、更快、更形象地掌握所教内容。例如,讲B淋巴细胞时,我们选择“B细胞的一生”这组漫画,使得学生的课堂气氛骤升,课后学生也对这组漫画记忆犹新,明显加强了对B淋巴细胞的认识和记忆。此外,针对免疫学名词概念多且难以理解的问题,我们设计了免疫学名词猜猜看游戏,即一个学生站在讲台上,背对黑板,老师在黑板上写一个免疫学名词,下面同学给他描述这个名词的功能和行为,讲台上的同学根据大家的描述来猜,在热烈的游戏气氛中,大家对这个概念的认识和理解显著加深,学生在快乐中完成了学习的过程,通过体验将老师讲授的知识化为自己的知识。 3.通过论文导读和小组讨论激发学生对免疫学的兴趣 在工科院校,免疫学课程的培养目标即通过教学活动,使学生掌握免疫学的基础理论和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和技能解决生活和学习中遇到的免疫相关问题。基于此目的,我们利用第二课堂进行免疫学论文导读,例如讲授完树突状细胞后,教师以题为“DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[4]”进行导读,并让学生分小组讨论。这种师生、生生间的交流互动形式,有如剥笋般层层深入阅读文献,一方面加深了学生对DC、CIK细胞、细胞因子、细胞表面抗原等知识点的理解,另一方面拓展了学生的视野,也激发了学生的科研热情和创造力。 4.以专题讲座和课外兴趣小组的形式演示免疫学新技术 建立伊始,我院就成立了本科生导师制这种“2+2”的培养方案,以培养学生利用所学知识来解决实际问题的能力。而免疫学技术已广泛应用到生命科学的各个领域,如果不了解这些技术和方法,学生在阅读文献时会遇到很多障碍,也很难建立自己的科研思路。针对这些问题,利用本院现有资源,我们以专题讲座的形式给学生现场演示免疫学新技术,例如流式细胞仪技术、共聚焦显微镜技术等,以加深学生对课堂知识的理解,并可激发对免疫学有兴趣的学生成立科研小组。这样一种教学实践,不但加深了师生之间的联系,而且提高了学生的科研创新意识,我们成立的科研小组曾以“抗LDL多克隆抗体的制备”为题参加浙江省大学生生命科学竞赛,并取得三等奖。 5.结果与分析 通过体验式教学的课堂实践,我们随机抽取了2010级生物工程、生物制药两个专业56名学生进行问卷调查,结果显示(见表1)体验式课堂教学效果优于传统课堂教学方法,这种教学模式能够进一步调动学生的学习积极性、启发学生思维,更有利于学生对知识的吸收,也对提高学生分析和解决问题的能力有一定帮助。总之,免疫学是一门抽象难懂的学科,尤其当面对生物专业的学生时,教学更是困难,因此我们调整教学模式,使之更能激发学生的学习热情,最终实现素质教育的目的,当然,这些措施尚在探讨中,培养学生的综合素质以符合现代生物科技的高速发展,还需进一步探索、研究和完善。 作者:陈侃 任小元 解纯刚 叶婷 赵雪芹 孔祥东 单位:浙江理工大学 生物制药论文:生物制药设备实验教学的评价方法 1《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的内容 1.1学业的成长的评价 项目化课程对学生成长的评价主要有:(1)对学生知识能力的评价:在项目化教学中,对学生自主地进行学习,针对某一教学项目让学生自己寻找资料、研究设计方案,提高学习的能力,学会学习的方法的评价;对学生在自行制定工作计划、提出解决实际问题的思路和在评估工作结果等活动中形成工作方法和解决问题的方法能力的评价;它强调方法的逻辑、合理性。(2)学生专业能力的评价:专业能力是适应某一行业相关工种业务和技术的能力。对学生通过学习在理论与实践相结合的过程中培养的从事职业活动所需要的知识和技能的评价,它强调专业的应用性、针对性。对学生社会能力的评价:“行为导向”教学要求学生在课堂内、外,在综合性的实践活动中要有适应性;对学生具备和社会交往、沟通、团队合作的能力以及组织表达、社会参与的能力的评价。(3)对学生创新能力的评价:随着社会发展的需要,对学生知识、技能的创新性的评价。 1.2对学生职业素养的评价 对学生的行为习惯、职业道德、社会责任感,心理素质、情感、态度、自强精神和开拓进取精神的评价 2《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的实践 目前我校生物制药专业《生物制药设备实验》以实施项目化教学,现该课程为例,阐述项目化课程学生成绩评价的具体做法。现阶段《生物制药设备实验》的项目化教学以生物制药生产设备、生物药物的分离提取设备两大教学项目。生物制药生产设备项目教学内容,以液体发酵亮菌多糖为项目载体,生物药物的分离提取设备以茶多酚的提取分离为项目载体进行教学。共10个项目,为提高学生学习的积极性,促进学生个性发展和创新意识的形成;注重考核的准确性和科学性,在学生成绩评价中建立了“评价主体多元化、评价内容实践化、评价形式多样化、评价指标定量化”的成绩评价体系,注重形成性考核和创新能力培养,引导学生在每个教学阶段都注重知识学习、技能练习和职业素养养成。最终确定学生学业成绩由过程性评价(80%)包括三部分组成基本知识(20%)、专业技能(30%)职业素养(30%)学生评价的另一方面就是创新能力评价(20%)。表1是以项目1液体发酵亮菌多糖为例设计的学生成绩评价表。 2.1项目过程性评价 过程性评价包括过程性评价(80%)包括三部分组成基本知识、专业技能、职业素养,采取学生自评、小组评价、教师评价等灵活多样的形式进行。知识学习能力主要考核学生主动学习相关知识的能力、运用知识的能力、语言表达能力等能力;专业技能主要考核学生识别使用各种仪器和试剂的能力、熟练操作设备的能力、规范操作能力、数据记录能力、报告形成能力、运用知识解决问题的能力等。职业素养主要考核学生的学习纪律、学习态度﹑自学能力、安全生产、文明卫生、团结协作等表现;表2为学生自评和小组评分表,表3为教师评分表。 2.2创新能力评价 创新能力评价占总体评价的20%,主要是在教学过程中,老师布置课外专题项目,有学生自主查询资料,自主设计方案,写出可行性分析,最终形成报告或者PPT形式,并以口头汇报形式,考核评价的重点在于项目的合理性、完整性、创新性和知识的应用性。 3《生物制药设备实验》项目化课程学生评价方法的实践结果 《生物制药设备实验》项目化课程采用新的学生评价体系,对激发学生学习动机和兴趣、有效调控自己的学习过程起到了积极的作用。使学生对自己专业学习成绩和不足及时了解,教师对学生成绩的评定有据可依,杜绝批分的随意性,很大程度上消除学生想混分数的不正确思想,他们明白,只有踏踏实实、一步一个脚印的走,才能在学期末得到应有成绩。提高学生培养合作精神和就业需要的职业能力,促进语言运用能力的全面发展,对他们将来择业和就业都有很大帮助。学生成绩的统计上也反映出,实施新的评价体系,班级学生的合格率、优良效率有很大提高。评价结果有助于教师获得教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和适当的调整,更加明确教学目标的实现程度、教学活动中所采取的形式和方法是否有利于职业能力目标的实现,积累资料以便提供关于如何才能更顺利地达到教学目标和修改教学目标的依据,促进教师不断提高教育科研水平。 作者:董丽辉 范三微 单位:浙江医药高等专科学校 生物制药论文:细胞培养在生物制药领域的应用 【摘 要】经过长时间的研究与实践,细胞培养技术已经得到了充分的发展与完善,离体培养的动物细胞具有可以人为控制的培养条件且结果便于观察的特点,因而被广泛应用于生物制药领域中并对该领域产生了巨大而深远的影响。本文对细胞培养技术在疫苗生产、单克隆抗体制备、药物筛选、基因重组产品等生物制药领域的应用作一综述。 【关键词】细胞培养 生物制药 应用 随着生命科学理论和技术的飞速发展,细胞培养技术的地位和作用日益成熟,动物细胞培养的研究取得了可观的效果,并且有着无限的应用发展前景。主要的发展目标包括:开发生长密度高、目标产品分泌量大的细胞系;研制性能优良、吸附与解离容易、重复利用的微载体;开展规模化的生物反应器、检测系统、细胞培养与产物分离耦合系统等;设计新型培养基促进生物制品安全;研究三维细胞的培养条件[1]。 生物制药即运用生物化学、医学、微生物学等原理和方法,利用生物机体、组织、细胞、体液等生产具有预防、诊断和治疗功能的药物制品。有关研究者采用基因重组技术或其他创新生物技术生产治疗性药物,主要产品有基因工程药物、抗体工程药物、疫苗等几类。这些产品的开发研制及生产过程都离不开细胞培养技术。 1 疫苗生产 疫苗免疫是最有效的预防感染性疾病的措施之一。疫苗免疫是指利用病毒性制剂、细菌性制剂及类毒素等人工主动免疫制剂,通过作用于机体的免疫防御系统起到免疫应答作用。传统的流感疫苗生产多采用鸡胚培养,但当面临高致病性流感全球大流行、微生物感染、内毒素残余量多等问题时,传统的鸡胚生产方法可能难以满足疫苗市场的需求。随着细胞培养技术的完善及其优点的体现积极推进使用细胞培养技术替代鸡胚培养技术生产流感疫苗,未来将会越来越多依靠细胞培养技术获得理想的疫苗。与此同时也存在一些缺陷,尤其是哺乳动物细胞培养的病毒疫苗特别适合于工业的发展,应用微载体大规模培养细胞生产流感疫苗,使得流感病毒适应传代细胞(如VERO细胞),该细胞不仅培养条件要求不高而且遗传性状稳定,对多种病毒的感染敏感[2],如利用生物反应器大规模进行病毒繁殖,可实现流感疫苗的规模化生产。MDCK细胞系是被公认为最适于生产甲、乙型流感病毒疫苗的细胞系,对流感病毒增殖快、感染效率高,且不易变异[3]。其中典型代表,如巴斯德公司利用1000L反应器微载体培养Vero细胞生产人用狂犬病疫苗和脊髓灰质炎疫苗。由此可见,利用细胞培养疫苗已成为目前疫苗研制的重要应用方向。 2 单克隆抗体制备 单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。研究Hb在帕金森病中的发病机制,李旭颖等[4]制备抗Hb单克隆抗体,由重组人Hb作为抗原免疫小鼠,并将其细胞融合及细胞培养制备成杂交瘤,经过筛选获得抗人Hb单克隆抗体杂交瘤株,体内诱生法制备腹水经过酶联免疫吸附试验等方法进而获得特异性抗Hb单克隆抗体。张培等[5]制备乙型脑炎病毒的单克隆抗体通过动物免疫、细胞融合、克隆和筛选等方法,应用ELISA等免疫学方法进行特异性和亚型的鉴定,为快速检测方法的建立奠定了基础。单克隆抗体药物研发已经被列入863计划和国家重点项目,国内已经有2个治疗性单抗产品准备生产,3个治疗性产品处于临床试验阶段,多个抗体药物处于临床研究阶段,已经批准的治疗性单抗有31个,目前国内正在进行临床前研究的抗体药物有:抗CEA嵌合抗体;抗破伤风抗体及抗乙型脑炎等[6]。 3 药物筛选 药物筛选是从天然或合成的化合物中筛选出高效的新药或先导化合物。生物活性和药理作用检测所筛选出的高效的新药或先导化合物,并根据检测结果评价某一物质的药用前景,是新药研究的最初过程和关键步骤。体外二维和应用球状聚集体、细胞片层、脱细胞基质进行三维培养肝细胞的具体技术是进行药物毒性检测的重要途径[7]。Kostadinava等建立了一种长时间的三维肝细胞共培养体系,比单层培养肝细胞能更好地检测体内药物导致的毒性。细胞水平的药物筛选更接近人体生理状态,外界环境干扰少,准确率高,是细胞水平药物筛选模型的核心技术高内涵筛选。高内涵药物筛选主要在微阵列多孔板上完成,通过在微孔板上进行细胞培养,施加药物刺激进行实验操作和数据的采集和分析。HCS技术可完成各种对于细胞生理现象本质的研究,Talyor等[8]提出高内涵概念,HCS模型主要建立在细胞水平,通过观察样品对固定或动态细胞的多个功能的作用,涉及各种不同的靶点,从多个角度分析样品的作用,最终确定样品的活性和可能的毒性。近年来发展起来的微流控芯片技术有可能成为细胞水平药物筛选的理想选择。Ye等[9]构建了一套用于细胞水平药物筛选研究的集成化微流控芯片系统,它可以将细胞种植、培养、标记、加药、梯度稀释等操作通过微通道网络流体控制技术集成到一张芯片完成,保持了细胞结构的完整性,可全面记录细胞对药物刺激的各种反应。 4 基因重组产品 基因工程药物是将人某一部位的基因,注入到质粒中,然后导入工程菌或工程细胞中,经细胞培养或细菌培养,充分表达扩增后,分离,纯化而得。基因重组产品与天然型的生物学活性一致,其结构分为两种,一种与天然型的一样;另一种稍有区别,如人白细胞介素是糖蛋白质,但糖链的有无对其机能无影响,故重组的不含糖链。哺乳动物细胞已成为生物制药最重要的表达或生产系统,FDA(美国食品药品管理局)在2000年以后批准的创新生物技术药物,用酵母表达的有2种,用大肠杆菌表达的产品只有4种,而通过动物细胞培养生产的生物技术产品则有22种,除两种组织工程产品外,其余都是蛋白类产品,这些蛋白都是分子量大、二硫键多、空间结构复杂的糖蛋白,只有使用CHO等哺乳动物细胞表达系统,这些蛋白的生产才成为可能。建立CHO细胞表达的重组人白细胞介素-12(rhIL-12)的纯化工艺,赵峰等[10]取高效表达rhIL-12的CHO工程细胞培养上清液,分离纯化、定量计算、对纯化产品进行鉴定及检测rhIL-12的生物活性,经检测发现纯化产物回收率和纯度高,适用于工业化生产。 生物制药论文:浅谈研究型大学生物制药专业本科生科研素质的培养 摘要:加强对本科生早期科研素质的训练,培养高素质的创新人才,已成为我国研究型大学的历史使命。本文以武汉大学生物制药专业为例,介绍武汉大学生物制药专业人才培养定位与目标,提出有关本科生科研素质培养的基本思路,总结了在培养本科生科研素质实践中取得的成效。 关键词:研究型大学;生物制药;科研素质 近年来,随着越来越多高校对本科生科研创新能力培养工作的广泛重视,作为研究型大学借助其国家级科研项目、科研经费、科研成果多,以及高水平师资队伍庞大、力量雄厚的优势,在本科生中已经广泛开展早期全面动员和全方位推进其参与科学研究活动,对本科生进行早期的科研素质的培养也已成为研究型大学本科教育教学体系的一项重要的、不可缺少的内容。 一、研究型大学本科生科研能力培养的发展 (一)美国研究型大学本科生科研能力培养的发展 从学校的层面上实施本科生科研训练的做法最早起源于美国。1969年,美国麻省理工学院开始创设“本科科研机会计划”,资助本科生参与教师的研究项目。上世纪80年代,UCLA也开始系统支持本科生科研,并于1997年获得美国国家自然科学基金会(NSF)所颁发的“促进教学与科研相结合成就奖”,加州大学伯克利分校在90年代也加入了设立专项资金对本科生科研进行资助的大学行列。1994年,美国国家科学委员会(National Science Board)发表了《大学研究与教育的重点》,支持对本科生科研的制度化。经过40多年的发展和改革,目前美国不少著名高校都已建立起各具特色的成熟的本科生科研支持政策与管理模式。 (二)中国研究型大学本科生科研能力培养的发展 在我国,清华大学于1996年率先开展了本科生科研训练的研究与实践,即清华大学大学生研究训练计划,简称“SRT”计划,是为了加强学生创新意识和创新能力的培养,使本科生及早接受科研训练。1999年为了深化本科教学改革和创办世界一流大学,中国科学技术大学提出在小范围内进行大学生研究计划的试点工作。目前,国内几乎所有“985”、“211”高校都出台了鼓励和支持本科生参与科研创新活动的文件及配套管理办法,不少非“211”高校也出台了相关政策。 二、武汉大学生物制药专业人才培养定位与目标 武汉大学生物制药专业秉承武汉大学“自强、弘毅、求是、拓新”的精神,以谋求人类福祉、推动社会进步、实现国家富强为己任,瞄准学术前沿,引领学术发展,服务国家发展战略,自主开展科学研究、技术开发和产学研合作,推进文化传承与创新,以建设成具有中国特色、国内一流的品牌专业为目标。 主要培养人格健全、全面发展,系统掌握药学、生物学及化学等多学科基础知识、基本理论和基本技能,初步掌握现代生物药物设计与开发关键技术,了解生物技术制药领域前沿,具有良好的人文科学素养、创新意识和实践能力,受到严格的实验技能训练与相关工程实践环节训练,具有实践应用能力,能够从事生物药物的研发、生产、质量控制、技术创新和应用等方面工作并具有国际竞争力的创新人才。 三、武汉大学生物制药专业特色 2010年,为了适应国家大力发展低碳经济、生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业的需要,武汉大学药学院获准创办了生物制药专业,于2011年秋季招收本科生。 几年来,生物制药专业依托武汉大学作为研究型大学的学科资源优势,瞄准生物制药技术前沿,结合国家中长期生物医药产业发展战略需求,充分利用本专业从海外引进的具有极强的微生物制药专业背景的师资力量,同时联合武汉光谷生物城的优势平台,逐步形成以微生物制药为本专业特色发展目标,推进教学、科研、实践紧密结合,推动教师将国际前沿学术发展、最新研究成果和实践经验融入课堂教学,鼓励学生开展创新实验、参与课题研究、、申报专利等,拓展学生创新创业能力,着力培养具有国际视野的拔尖创新人才。 四、创新人才培养模式,加强科研素质训练 (一)树立增强科研素质的育人理念 21世纪是中华民族实现伟大复兴的时期,培养和造就一大批具有科研素质和创新能力的人才是时代赋予研究型大学的历史使命,因此我们在师生中大力宣传和全面树立增强科研素质的育人理念,积极营造科研文化氛围。在教师中倡导“以科研反哺教学,培育创新人才”的教育理念,推进科研与教学有机结合、协同育人,不断用科研成果丰富教学内容;在学生中鼓励和引导本科生早期进入教师的科研实验室开展业余科研活动,将科研平台转化为学生的实践创新平台。 (二)优化增强科研素质的人才培养方案 培养方案是指导教学的基本教学文件,也是确保人才培养质量的总体教学质量标准。武汉大学生物制药专业的人才培养方案以培养具有良好的人文思想素质,宽广的多学科知识面,厚实的专业理论基础,较强的综合、创新实践能力人才为目标;在课程设置上确立由通识课程、专业基础课程、专业课程和实践教学课程组成的课程体系。 以实践教学体系改革与创新为突破口,创新实践教学一体化教学模式,将实践教学内容分模块、分阶段、分层次地实施;注重学生科研素质和创新能力的培养,淡化学科界限;形成实验室教学、社会实践、课外创新科学研究训练、毕业论文实习等多种形式联系密切的立体式实践教学新体系。 (三)改革增强科研素质的教学内容 在教学内容上加大了课程教学内容的重组与整合,增设学科前沿性和综合性课程,开设了1门进展专题课程《生物药学研究进展》和一门全英文课程《生物技术制药》;注重教学内容的系统性、实用性与前沿性,结合实际应用及发展趋势,理论联系实践,积极将科研成果转化成教学内容,大部分课程都安排了2~4学时介绍本课题组研究进展和成果,以及当今世界在该学科方向的最新研究动向。 (四)搭建增强科研素质的人才培养平台 依托湖北省药学实验教学示范中心的平台,在开设基础实验的同时,增开综合性实验和《设计性实验》课程,提高学生的实验技能,初步探索科学研究,在实验过程中强化基础实验技能的培训,以培养学生的实际动手能力和系统综合能力;充分利用组合生物合成与新药发现教育部重点实验室和湖北省武汉生物技术研究院药学实习实训基地的资源,加强对大学生创新创业科研项目、社会实践、毕业论文实习等环节的训练,激励学生的创新精神;积极推荐学生参加国内外相关学科的大学生学习竞赛,培养学生的创新精神、科研素质和国际视野。 五、实施成效 武汉大学生物制药专业从2011年起开始招生,至今已有4个年级共82名学生。 学生培养质量高,专业成绩好,专业实践能力强,2011级毕业生共24人,其中6人赴国外名校读研究生,13人保送或考取至国内知名院校及研究院所读研,升学率达到79.2%,就业率100%,87.5%的学生英语水平达到六级。 生物制药专业的本科生积极参加各类学科竞赛并取得了较好的成绩,在美国iGM大赛中荣获铜奖1项,全国药苑论坛大赛中荣获一等奖1项,二等奖1项;以第一作者公开发表SCI论文1篇,中文核心期刊论文2篇;参加国家级大学生创新创业训练计划4项,校级9项。 生物制药论文:高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索与实践 摘 要 基于对发酵制药岗位的要求,对发酵技术课程教学改革进行探索和研究,探讨这门课程和岗位对接的构建思路和课程内容的设计整合,为课程深化改革奠定基础。 关键词 高职;生物制药专业;发酵技术;课程改革 1 高职生物制药专业发酵技术课程改革的必要性 随着振兴东北老工业基地产业政策的进步和黑龙江省医药工业的迅速崛起,生物产业已经成为黑龙江省经济发展的支柱产业。伴随产业的迅猛发展,造成相关专业的技能型人才缺口较大,尤其是能够适应企业生产一线需要的高素质、高技能的发酵技术人才更为紧缺。 目前,高职高专院校生物制药类专业普遍开设了发酵技术课程,部分兄弟院校的教师在教学过程中也进行了不少探索,并取得一定的效果。但是总体而言,目前高职院校在该类课程的教学上还存在不少问题。 首先是理论与实践教学的比例问题。传统的教学过程以理论为主、实践为辅,教师通过讲解来“描述”技术,常常会使学生难以领会,无法深入头脑中。 其次是教学内容的问题。通常的生物发酵类实验课是为了配合理论课而设置,这些实验课彼此之间缺乏连续性,更谈不上与企业实际接轨,学生虽然学了一些基本的技能操作,但不能将知识与技能形成一个整体运用到实际中。 其三是教学方法的问题。传统的理论教学方法以灌输式教学为主,“教学”变成“跛脚鸭”,只见教师的教,少见学生的学;而在实践课的教学中,教师将所有的资料全部发给学生,替学生想好实验课可能出现的问题,学生缺少主观能动性和积极性,来实验室的目的只是按部就班将实验做完了事,几乎成为一个只会操作的“机器人”。 最后是学生学习效果考核的问题。发酵技术实践课经常需要几名学生一组进行训练,由于考核机制的不健全,组内缺少有效的监督管理,个人缺少有效的自我约束,教师一人又无法监管每名学生的行为,而在给学生评分的时候又会比较看重实验报告而非实验过程本身,于是组内有的学生会认真地做,有的学生则一副置身事外的样子,抄袭时有发生,整体学习风气不佳。 因此,亟待在课程教学改革方针政策的引导下,注重利用项目为教学载体,进行高职高专院校生物制药类专业发酵技术课程全方位的教学改革。 2 高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索和实践 从职业实际出发,对岗位进行任务与职业能力分析,逐步完成能力递进式人才培养目标,打破以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置,重新组织和设计针对实际工作需要的教学内容。以发酵生产流程为主线,以工作任务为载体,促进学生对发酵基础知识的掌握。指导学生制订发酵生产方案,完成发酵生产操作,发现并解决生产实际问题,促进学生对发酵技术的掌握,构建融教、学、做于一体的实施方式。同时,培养具有良好的职业道德、严谨的工作作风、较强的团队意识和协作精神、一定的创新能力,适应市场需要的懂技术、会管理的高端技能型人才。 校企合作,共建课程标准 通过走访黑龙江省多家生物制药企业,如哈药集团、黑龙江珍宝岛药业有限公司等,与企业技术人员、一线工人进行座谈。与企业专家研讨确定本课程教学的支撑岗位为制药企业的发酵岗位群,根据国家职业标准同企业专家共同制定课程标准,以及通过教学项目进行学生培养的职业岗位能力目标(见表1)。 以企业生产岗位为教学项目设计的载体,贯穿教学始终。本课程的教学标准是在与多家生物制药企业专家共同探讨的基础上制定的,在能力目标、知识目标的设计上充分听取了企业的声音,以完整的生产工艺流程贯穿教学始终。该项目非常契合本课程的教学目的,其所涵盖的知识内容与技能内容基本反映了企业对于生物发酵制药方面的要求。在实际的教学过程中,项目的整体优势表现得一览无余:学生在学校实训的过程就是一个在企业中做项目的过程,每一次实训都是在为下一次实训打基础,这就要求学生自始自终认真负责地完成每次实训任务;而实际上,学生也很在意自己的实训效果,惟恐影响下阶段的工作任务和最终的产品验收,经常会主动要求重新操作。 基于岗位需求,重组教学内容 项目组对本课程的教学内容进行调整,将发酵技术各分支学科的内容尽可能地有机交融,打破传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置。对教学内容重新进行梳理,和生物制药企业进行合作,了解企业在生产过程中的人才需求,根据企业的具体发酵流程设计教学内容,使学生始终在具体的工作过程中学习。 针对实际工作任务需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容。将教学内容整合为7个教学项目12个教学任务,每个项目设计为一个学习情境,打破传统的教学设计理念,以项目导向的思路对知识点重新梳理整合,更为直观易懂,有助于激发学生的学习兴趣,迅速进入学习情境。 结合生产实际,突出教学重点 发酵技术涉及的内容很多,包括优良菌种的选育与保藏、培养基的制备、菌种的扩大培养、发酵生产过程控制等,总学时为64学时。在有限的课堂教学时间内,要完成课程教学任务,必须合理安排教学内容和教学重点。为了在短学时内对发酵技术的概况及全貌有全面清晰的认识与了解,对教学内容进行分类传授,避免重复,力求突出重点和学校的专业特色。 选择的课程教学内容具有先进性、实用性、系统性等特点,以典型产品的发酵过程为突破点,结合实际生产中遇到的问题,选择完整的发酵产品的生产工艺为主线,重点讲授发酵产品生产的共性单元工艺知识,项目的学习顺序按照工业发酵生产的操作先后顺序编排。这样有利于各个教学项目的衔接,避免不必要的重复,突出本课程的重点,使学生更清楚、更完整地认识和掌握工业发酵的一般过程及其相关知识与技能。 3 结语 通过以上的课程教学改革,使职业院校的生物制药专业和企业的需求实现完美对接,培养的学生职业能力满足企业的要求,在提升学生知识水平、岗位技能的同时加速我国生物制药企业的发展;企业在发展的同时反哺职业教育,使职业教育的教学理念更加先进,教学目标更加明确,在相互融合中共同发展。 生物制药论文:基于CDIO模式的生物制药工艺学理论教学体系的建立 摘要:为了提高生物制药专业的教学质量,培养能满足当前医药工业发展需要的生物制药专门人才,我们引入先进的CDIO工程教育模式,探讨了基于此模式的专业核心课生物制药工艺学课程的理论教学体系,以提高课程教学质量和效果,培养学生的综合实践能力、创新能力和团队合作能力。 关键词:CDIO;生物制药工艺学;理论教学体系 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育的最新成果。从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究经过四年的探索与研究,创立了CDIO工程教育模式,成立了以CDIO命名的国际合作组织。自2005年引入中国以来,在短短几年内,就对中国工程教育产生了深远的影响。 CDIO代表构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)和运行(operate)。它以产品研发到产品的运行、维护和废弃的全生命周期为载体,建立一体化的相互支撑和有机联系的课程体系。CDIO能力大纲和12条标准是实施CDIO工程教育模式两个最重要的指导性文件。与很多工程教育改革相比,CDIO是一个国际性、广泛、较全面和系统的工程教育改革模式。 生物制药工艺学是生物制药专业必修的一门专业理论课,是一门涉及生物学、医学、药学、生物技术、化学和工程学等学科基本原理的综合性应用技术科学。该课程重点讨论各类生物药物的来源、性质、结构、用途、制造原理、工艺过程与生产方法等,旨在着重培养学生具备从事生物药物研究、生产与开发的基本知识、基本理论和基本技能,同时也为应用现代生物技术研究、开发生物药物奠定了必备的基础。 对于制药工艺学、生物制药工艺学以及中药制药工艺学等相近课程,其教学改革已多有论述,但其重点仍在于实践、实习课程,强化CDIO实训体系。不可否认实训在CDIO体系中的重要作用,但CDIO模式培养的是,既具有扎实的理论基础,又能够分析解决问题,具有较强工程意识的工程师,因此如何在理论教学过程中融入工程理念,培养具有理论基础扎实,同时亦能分析、解决问题的制药专业工程师,是本文需要讨论的问题。 一、目前生物制药工艺学教学中存在的问题 我校生物制药专业于2010年开设,2011年正式招生,已有近5年的教学实践。在教学中仍以传统教学模式为主。另外,生物制药工艺学课程的内容包括了制药工艺基础、单元操作及微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的制备,其中某些工艺操作在前修课程中已有过介绍,另外一些工艺操作与其他专业课程有部分重叠。因此,内容重复容易引起学生的抵触情绪。用一份试卷定成绩的传统模式,学生虽然能在考试过程中给出正确答案,但是这并不意味着学生可以解决实际操作中遇到的问题。 二、教学内容调整 目前,由于大多数学校为体现学生四年本科学习的弹性,采用了学分制,对于以前的很多课程进行了课时压缩。生物制药工艺学课程作为生物制药专业的专业核心课程,其课时也被压缩至40~50学时。如何在较短的学时内使学生能够掌握本课程的中心思想,培养学生的工程理念,是急需解决的问题。因此,针对生物制药工艺学课程学时少的问题,我们对教学内容进行了相应的调整。 (一)教学目标的层次化 在引入CDIO工程教育理念后,生物制药工艺学的教学目标实质上被分解为两部分:一是技术目标,即学生需要掌握的单元操作技术、分离纯化原理、药品生产流程工艺等;二是CDIO目标,即培养学生的工程基础能力、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。 (二)教学内容的相应增减 我校作为农林院校,其生物制药专业设置具有自身特点,因此在课程教学内容方面需相应增加提取、分离纯化等单元操作的教学课时。在通常院校的教学大纲中,往往将前两种萃取法作为重点介绍内容,但对于天然药物的提取来说,超临界萃取法是目前应用较为成功、广泛的方法,国内多家科研院所配备了小试或中试装置,亦有多家制药公司建立了相关生产线,可作为CDIO的典型项目案例进行讲解,增加其教学比重。由此可见,根据CDIO的教育理念,结合农林院校的自身特点,可重新对教学内容进行优化,做到主次分明,重点突出。在改革中不断更新教学内容,增减相应的教学内容,达到较好的教学效果,使学生能更好地学习该门课程的理论知识。 三、教学方式改革 如前所述,传统的课堂教学方式并不适合当前条件下生物制药工艺学课程的学习。基于CDIO工程教育理念,我们尝试采用项目式教学方法,以导论的形式,花费一定课时将整个课程的整体形象呈现给学生,而后将生物制品的制备工艺分解为数个具有代表性的工艺项目,采用学生课前预习,课上分组讨论,研究工艺流程,分析可能存在的问题,并给出解决方案的方式进行。采用此种方式,既调动了学生学习的积极性,又贴近了生产实际,有利于学生分析问题、解决问题的能力培养。 四、课程考核方式改革 根据本课程特点结合CDIO的教学模式,仅凭期末理论考试成绩来判断教学效果以及学生的接受程度是不合适的。因此,我们考虑考核内容细分,采用多种方式考核,考核成绩按权重转化,最后得到学生的总成绩。首先,课程结束后每位学生均需通过课程答辩,答辩内容针对学生参与科研项目或某一选定产品进行制定,教师可以对学生掌握的内容及深度有比较充分的了解;其次,期末理论考试,出题内容针对本课程重要的知识点;再次,平时成绩,根据学生分组讨论的情况,教师在听取学生讨论意见的同时进行总结,判断学生的思维发散能力、创新意识、参与积极性以及团队协作意识,并给出相应的成绩。上述三个方面是根据CDIO教学大纲中要求学生培养的各方面能力进行总结得到的。其中,答辩成绩占30%,笔试成绩占50%,平时成绩占20%,避免了传统的理论考试不能深入考察学生掌握课程知识状况的缺点。 五、教师职业能力培养 在生物制药工艺学的理论教学体系中,教师扮演了非常重要的角色。基于CDIO的工程教育模式,对教师的工程意识以及教学能力提出了更高的要求。我校生物制药教研室的专业教师均为各重点高校药学相关专业毕业,专业能力毋庸置疑。但均存在工程意识缺失,难以在教学中给学生贯彻相应能力的培养,因此,可以从教师职业能力入手,培养其工程理念,这也是CDIO模式下生物制药工艺学理论教学的重要方面。同时,我校与中国药科大学、江南大学以及南京工业大学等在国内率先开设生物制药专业的兄弟院校建立了长久稳定的合作关系,吸取其在专业体系建设、学生能力培养等方面的先进经验,并组织教研室教师学习CDIO教学大纲以及标准,贯彻工程教育理念。我们还与山东鲁抗医药集团、常州三高生物、安徽亳州济人、广印堂制药等生物制药企业建立了校企合作关系,经常组织青年教师进厂参观实习锻炼,通过实地考察,帮助企业解决生产中的实际问题,并通过生产第一线的交流,获得第一手信息,为课堂理论教学打下良好的基础。 六、结语 社会经济的发展和全球化的进程给工程师的素质、能力提出了新的要求,而这些要求迫使工程教育做出了相应的改革。CDIO工程教育理念对现代工程教育所要达到的目标提出了系统和全面的大纲要求,并对理念的实施提出了全面的指引。我们应用CDIO国际工程教育的理念,结合农林院校的实际,对生物制药专业学生生物制药工艺学课程的理论教学探索了一套能够培养学生分析问题、解决问题的能力,发散、创新思维能力以及团队协作能力的课程教学和考核体系。我们将密切观察体系的实践过程,及时发现、研究、解决过程中的每一个问题,总结经验,切实保证改革的成功。 生物制药论文:我国上市生物制药公司投资价值研究 摘要:目的:综合评价我国生物制药公司投资价值,为投资者选择投资股票提供参考。方法:结合生物制药行业特点,建立了一套内在价值综合评估指标体系。以因子分析和聚类分析等定量方法为基础,结合定性分析对沪深股市23家生物制药上市公司进行实证研究。结果与结论:天坛生物等七家生物制药公司价值被市场投资者低估,按照因子分析结果在2013年具有投资价值。4类公司各具特色,投资者可以根据自己的投资理念和策略选择合理的投资组合。 关键词:生物制药;投资价值;因子分析;聚类分析 引言 近年来,生物技术的迅猛发展促进了生物医药产业的繁荣,生物技术药物在全球医药市场比重从2006年开始年年攀升,预计每年以7%的速度快速增加。虽然我国生物医药产业起步较晚,但我国高校及研究院所中拥有大批科研人才,有充分的潜力发展生物科技,更重要的是我国生物医药产业不断获得政策上强有力的扶持。随着“十二五”战略规划中生物医药被列入七大战略新兴产业之一以及重大新药创制科技专项、生物医药863计划、《国家中长期科技发展规划(2006-2020年)》、《医药工业“十二五”规划》、《生物产业发展规划》等一系列扶持政策的出台,资本、人才等资源今后将会向生物医药产业聚集,未来我国生物医药产业将迎来重大发展机遇。因此,生物制药产业具有诱人的投资前景和巨大的投资潜力,吸引了广大投资者的目光。正确认识生物制药上市公司投资价值,进行理性投资,将投资风险最小化是投资者首先需要考虑的问题[1]。 本文建立生物制药企业价值投资评价指标体系,采用综合分析法中的因子分析方法对在我国沪深两市上市的生物制药公司的内在价值进行实证研究。将所得综合因子得分排名与市盈率排名进行对比,寻找最具有投资价值的公司。利用聚类分析方法,进一步说明投资者需要采取不同的手段发掘各公司的投资价值。 一、资料与方法 1.样本选取 根据最新的行业分类标准,2012年度在沪深股市交易的生物制药上市公司有27家,再对这些样本进行进一步的筛选,剔除了最新上市和连续三年亏损的四家,最后得到的样本公司为23家(见表2)。 2.数据来源及处理 本文的数据来源于沪深两市上市公司公开披露的2012年年度报告,结合财务管理、统计学等专业的理论知识,运用SPSS19.0和EXCEL数据处理与分析工具进行数据的定量分析。 二、生物制药上市公司价值评价 1.生物制药上市公司价值评价指标选择 结合财务管理、投资分析的知识以及参考相关文献[2-6],本文选取了每股收益等15个指标建立评估体系,见表1。 2.因子分析过程 (2)确定公共因子数量 利用KMO检验和Bartlett's球形检验进行因子分析适用性检验[7]。方差贡献率由各变量对某一个公共因子的方差贡献加总而来,是表示某个公共因子相对重要性的指标。利用主成分分析方法提取,前五个特征值的方差累计贡献率达到了89.279%,因此只需要选取前五个公共因子就可以保留原始变量提供的89.279%的信息。 (3)因子得分 为了增强各公共因子和变量之间的相关程度,更好地解释公共因子代表的含义,本文以最大方差法旋转因子载荷矩阵。分析成份得分系数矩阵可知,公共因子F1在净资产收益率、资产报酬率、每股剩余收益、营业利润率、本科以上人员比例上有较大的载荷量,可以理解为代表着公司的盈利能力;公共因子F2在流动比率、速动比率、现金流动负债比上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的偿债能力;公共因子F3在营业收入增长率、净利润增长率、每股收益增长率上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的成长能力;公共因子F4在每股净资产、每股收益、每股剩余收益上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的市场表现;公共因子F5在存货周转率、总资产周转率上有较大载荷量,可以理解为代表着公司的经营管理能力[8]。 通过计算每一个公共因子旋转后的方差贡献率乘以对应样本的相应因子得分进行加总,因子得分越高其内在价值越大,见表2。 3.因子分析结果 表2的综合得分反映了各公司的内在价值大小,但是内在价值高的公司并不代表投资价值最高。根据价值投资的观点,要选择股票市场中内在价值被低估或者说市价被高估的上市公司股票作为投资目标。各公司每股市价也是一个绝对的概念,我们要把它用一个能在各公司之间横向比较的指标替代。市盈率是最常用来评估股价水平是否合理的指标之一[9]。 市盈率是(普通股)每股市价与每股收益的比率,反映了投资者愿意对每一元净利润支付的价格,可以用来比较公司股票的投资报酬和风险。市盈率越低,说明公司的盈利能力越强或每股市价越低,因此投资风险就越小。但需要注意的是,市盈率指标只适用于同一行业中不同股票的投资价值的比较,因为他们的每股收益接近,具有可比性[7]。本文研究对象仅限于生物制药行业,所以适用该指标。 由上表结果可知,按照综合因子得分的排名与市场上表现的上市公司市盈率排名存在明显差异。表明在上市公司中存在价值被低估或者被高估的股票,也就是说有些上市公司是具有获得超额收益投资价值。由于市盈率排名越高,股票价格越高,存在着价值被高估的可能越大,从而投资风险越大。所以因子得分排名越高即公司内在价值越高、市盈率排名越低即投资风险越小、价值被低估的股票越具有投资价值。因此,公司价值被市场投资者低估的股票有:天坛生物、长春高新、科华生物、双鹭药业、上海莱士、安科生物、千红制药。这些股票按照因子分析结果在2013年具有投资价值,投资者可以以此作为参考获得高于市场的平均收益。 4.基于因子得分的聚类分析 上述的结论分析已经为投资者对上市公司投资价值分析提供了一定的信息,但是因为投资者在做投资决策时,出发点往往各不相同,投资理念差异很大。为了更深入细致地分析行业板块的情况,帮助投资者发现投资价值,本文将进一步根据上文研究结果中的因子得分将这23家生物制药公司进行聚类分析,以期得到更多投资分析的有用结论。 本文利用聚类分析中的系统聚类法,测量尺度选用平方欧氏距离,聚类方法为离差平方和法[10],将23家生物制药公司划分为4类,结合各公司多方面能力排名(表3)分析如下。 第一类:该类别囊括了生物制药上市公司的大部分,一共有15家,这些公司的综合排名位于市场中等或者偏下的位置,且各自在一两个指标上低于市场平均水平,有待进一步的改善。但是个别指标表现突出,具有一定的投资价值,投资者如果希望寻找股市中的“黑马”,应该对该类别股票给予密切关注。 第二类:包括3家公司。该类别公司在盈利或经营管理能力方面表现较好,但是市场表现低于平均水平,偿债不佳,希望在较短时间内获得较高投资回报的投资者在选择该类股票时需谨慎。 第三类:包括4家公司。该类别公司偿付债务能力具有很大优势,抗风险能力强,容易获得银行投资者和债务持有人的青睐。但是大部分的盈利报酬能力低于医药行业整体水平展望未来,随着我国医疗体制的继续深化改革和连锁药店规模的逐步扩张,医药流通业的盈利报酬能力应该会有所改善。 第四类:莱茵生物一家。观察分析结果可知,只有莱茵生物市盈率为负值,这是因为2012年度该公司一项投资的项目资金需求较大,公司新增借款额度较大,其财务费用支出和管理费用大幅增加,但该项目部分收益无法确认,造成该年度净利润为负值。由于该公司存在这一特殊情况,其与同行业的其他公司并不具有可比性,不能因综合排名居于后位而否认该公司的投资价值,投资者可以追踪观察该公司动态及投资进展,以寻求合适的投资时机。 这些公司分别具有不同的特色,投资者可以根据自己的投资理念和策略从中选择适合的投资对象,构造合理的投资组合。 三、讨论 我国生物制药上市公司数目少,上市年数短,可获得的数据十分有限,很多评估方法无法使用,对于它们投资价值的评价是非常复杂和困难的。本文利用因子分析与聚类分析进行综合分析,涉及的指标因素众多,可较全面的反映上市公司的盈利、偿债、股东回报、成长多方面能力,有利于投资者依据自己的投资理念构建投资组合,尽可能的提高投资收益,降低投资风险。但是本文仍存在着以下不足:(1)由于某些指标难以在公司之间比较或者很难量化,本文选择的指标大多数仍属于财务指标,不能完全反映公司的业绩状况。(2)生物制药公司可能会因为某些突发事件而受益,业绩出现爆发性的增长,这种分析方法无法考虑这一点对投资价值的影响。(3)本文只研究了生物制药上市公司2012年一年的数据,没能从动态的角度反映出生物制药公司的发展趋势。这其实也是受限于我国生物制药上市公司上市年数太短,追溯到五年前或者三年前样本数太少,难以反映问题的实质。 生物制药论文:基于职业标准的生物制药技术专业课程建设 摘 要:本文结合高职生物制药技术专业课程建设实践,探索了职业标准和课程建设内容相融合的模式。以生物制药技术专业核心课程《微生物发酵技术》课程为例,以国家职业标准与行业标准为依据,实现课程目标、课程标准、课程内容、课程评价、实训基地建设与职业标准的对接。 关键词:职业标准; 生物制药技术; 课程建设; 课程标准 生物制药技术是利用天然的或人工培养的生物体、生物组织、细胞等,综合利用微生物学、生物化学、药学等科学原理与方法研制和生产药物的技术[1]。生物制药在国内外都是一个新兴的发展方向,其课程的开发与建设处于逐渐完善的阶段。高职教育是面向培养技能型应用人才的职业教育类型,课程的设置、开发与建设应以满足企业对人才的实际需求为目标[2]。 教育部《关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》中指出:高等职业教育要促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接[3]。此“五个对接”深刻地体现了职业教育的特点。为了更好地体现教育部关于职业教育的“五个对接”,我们需要对照国家职业标准,对原有教学目标进行调整,加强专业课程建设,使学生的职业能力与素质更贴近制药相关岗位的需求。下面以《微生物发酵技术》课程为例,阐述如何实现职业标准与课程建设内容的对接。 一、依据职业标准确定课程目标 《微生物发酵技术》课程是我校省级重点专业生物制药技术专业核心课程,在专业人才培养方案中,其相对应的职业名称是发酵工程制药工。根据人力资源和社会保障部国家职业资格管理部门规定,该工种包括抗生素酶裂解工、菌种培育工、微生物发酵工、微生物发酵灭菌工、发酵液提取工、微生物发酵药品精制工,这些工种涵盖了微生物发酵上游和下游工程各个生产工序。同时,通过对相关制药企业调研,结合企业标准,确定本课程教学目标:能够熟练规范地对三大类微生物(细菌、放线菌和霉菌)进行筛选、分离、鉴定和保藏,能通过微生物发酵方法获得代谢产物,并从中分离纯化得到符合一定质量要求的药物。 二、依据职业标准制定课程标准 课程标准是关于课程的指导性教学文件,《微生物发酵技术》课程标准包含了课程性质、课程任务、课程地位、对应工作岗位分析、课程目标、课程内容、课程设计、课程考核等内容[4-5]。高职课程标准的制定应以职业资格标准为依据,通过对课程相应工作岗位分析,按相应职业岗位的实际需要来选择课程内容,突出职业能力和素质培养。并结合企业行业标准,开展企业调研和专业建设指导委员会议,确定微生物发酵岗位的具体工作内容、工作流程与技能、知识、素质要求目标等,规定内容框架,制定课程标准。 三、依据职业标准选择课程内容 课程教学内容决定了学生所学知识的广度和深度,决定了人才培养规格。教学内容的选择,应满足相应岗位职业能力要求,实现课程教学目标。理论知识本着“必需”、“够用”的原则,压缩现有理论教学的课时比例,突出技能知识的要求与综合操作能力的训练。根据人力资源和社会保障部门对发酵工程制药工工作任务的规定,可以将教学内容归纳为微生物的发酵与发酵液的分离纯化两部分。其中,发酵部分细化为培养基的制备,设备、器皿、材料的消毒,菌种的复壮与选育,发酵设备的操作与发酵过程的监控;分离纯化过程具体为预处理(固液分离)、初分离、纯化、精制和包装。 确定课程教学内容,并以工作过程岗位需求为核心来组织教学内容。通过对制药相关企业的走访调研,选择企业微生物发酵项目,并将其整合到教学内容中去。实现教学活动、教学内容与职业要求相一致,使学生具有胜任发酵相关岗位的操作技能与必备知识。结合国家制药相关职业标准,按操作工、技术员和现场管理员三类岗位成长规律,基于职业标准及能力递进的模式,按“入门、主导、综合”的顺序化教学项目,具体如表1。 进一步完善课程整体设计和单元设计,在教师指导下,形成充分利用现有实训条件和多媒体技术进行项目化课程的教学,按照GMP规范,采用企业标准以及新技术、新工艺,完善标准操作规程、生产记录等教学文件,强化教学内容的实践性、开放性和职业性,将课堂建到生产一线,营造真实的职场氛围,促进课程内容与职业标准对接、学历证书与职业资格证书融通。 根据职业岗位任务对知识、能力、素质的要求,修订适合“理实一体化”教学需要的项目化特色教材;在学校教学信息化部门支持下,从辅助教师教学、提供学生学习资源、进行教学互动等几个层面进行研究,开发建设包括课程标准、整体设计、单元设计、各类图片资源(教学图片、设备图片、现场图片等)、仿真操作动画、标准操作规程录像、试题库、试卷库等主要内容的教学资源,逐步形成专业课程的网络教学平台。 四、依据职业标准要求进行课程评价 改革以往单一的期末理论考核形式,课程以理论考核、技能考核、过程评价和产品质量评价相结合的方式进行,注重过程考核,依据国家职业标准中对微生物发酵各岗位生产操作的要求,对学生在完成项目过程中方案设计能力、生产操作过程的规范性、安全性、环保性、生产报告及劳动纪律等方面进行考核。 五、依据职业标准加强实训基地建设 利用我院现有的省级生物制药生产性实训基地,依据国家职业标准与行业标准对发酵工程制药工操作条件的要求,进一步整合校内外实践教学资源,通过校企合作等多种途径,建设、充实、完善校内外生产性实训基地。实践教学环境要体现先进性、开放性、共享性,并建立校企合作的长效机制,符合课程改革的要求与工学结合的教学模式. 有利于培养学生的职业技能和综合职业能力。 六、结束语 以核心课程《微生物发酵技术》为例,对生物制药技术专业课程进行改革与实践,探索了职业标准和课程建设内容相融合的模式。依据国家职业标准与行业标准,以课程目标的确定、课程标准的制定、课程内容的选择为主线进行课程改革与开发。教学中以培养学生实践能力为核心,以企业发酵项目为载体,采用行动导向与任务驱动教学模式,提高毕业生的职业能力与素养,增强毕业生的就业竞争力。 生物制药论文:简述生物制药技术在西药制药中的应用分析 【摘要】在传感技术、图象处理技术、材料学技术、信息技术的发展下,生物技术也得到了飞速的发展,在生物技术中,生物制药技术一直是研究的热点领域。本文主要针对生物制药技术的常见类型及其在西药制药中的应用进行分析。 【关键词】生物制药技术;西药制药;应用分析 生物科技水平的发展与很多领域都有着密切的联系,近年来,传感技术、图象处理技术、材料学技术、信息技术的发展都给生物技术的发展带来了新的契机。在这一背景下,生物制药技术也得到了进一步的发展,表现出了极佳的潜力,成为现阶段下最有前景的一个发展领域,将生物制药技术应用在西药制药中可以取得理想的效果。 1、常见的生物制药技术 1.1 基因工程技术 基因工程技术就是利用人工手段将载体插入到目标基因中,从而对遗传物质进行组合,基因工程技术可以应用在细胞级别上,进行基因复制与表达。人们的生存与细胞中的激素和活性因子有着密切的关系,且人体内的新陈代谢也与之息息相关,在自然状态下,人体内细胞活性因子和激素的量并不大,这是无法满足临床中的医疗需求的,如果可以合理应用基因工程技术,便可以有效的解决这些问题。例如,对于糖尿病患者的治疗,采用基因工程技术可以有效提升患者体内胰岛素含量,这就替代了传统的药物治疗方式,有着良好的效果。 1.2 固定化酶技术 截止到目前为止,固定化酶技术已经得到了一定的发展,也在制药领域中得到了普及性应用,使用固定化酶技术可以连续回收和运用反应酶,有效提高了制药小功率。此外,采用这一技术,还可以有效限制和定位细胞位置,能够有效固定人为控制细胞。目前,固定化酶技术已经在氨基酸、抗生素、激素等西药的制造中得到了应用。 1.3 细胞工程技术 细胞工程技术是生物工程的重要研究方向,其研究的内容包括细胞融合、细胞培养、细胞基因转移、细胞拆合、染色体操作等多个内容。细胞工程技术给西药制药领域提供了更多的工艺,如,在产业化发展需求中,以往需要人工采摘的中草药,应用细胞工程技术就可以大规模的培养中草药植物。合理应用细胞工程技术,既有效减轻了人工劳动力,还可以突破目前的材料限制,这一技术已经受到了广泛的关注。 2、生物制药技术在西药制药领域中的应用分析 生物制药技术在西药制药领域中有着广泛的领域,如: 2.1 生物制药技术在肿瘤药物中的应用 肿瘤严重威胁着人类的生命健康,虽然医学技术在不断的发展和进步,但是肿瘤这一疾病依然未得到有效的控制,人们与肿瘤的战争愈演愈烈,同时,在各类因素的影响下,肿瘤的发生率也越来越高。有关部门显示,我国肿瘤患者人数呈现出逐年上升的趋势,每年,有超过200万的新增肿瘤患者,其中有超过50%的患者因此死亡,可以看出,肿瘤对人类的身体健康威胁是非常大的,如果不加强这一领域的研究,会造成一些严重的后果。临床研究显示,引起肿瘤的诱因是非常多样的,要解决这一问题,必须要从多个层面进行分析和研究,在目前,治疗肿瘤的方式包括手术法、化疗法,这对于患者身体的健康危害非常大。因此,各个国家一直在重点研究抗肿瘤药物,希望可以利用基因法来抑制肿瘤的发生和发展。 2.2 生物制药技术在冠心病治疗药物中的应用 调查显示,每年,我国有超过100万名患者死于冠心病,冠心病患者的治疗费用非常高昂,在未来阶段下,各个国家都会加强对冠心病治疗药物的研究,有国家已经利用单克隆抗体来治疗由于冠心病引起的心绞痛,取得了一定的进展。在未来阶段下,随着基因操作技术的发展,这一药物必然可以得到产业化发展,给更多的冠心病患者带来福音。 2.3 生物制药技术在免疫性药物中的应用 人类的一些疾病是由于免疫功能下降而引发的,其中最为常见的有风湿性关节炎、哮喘等等,特别是风湿性关节炎患者,不仅患者人数逐年增加,且治疗费用非常的高昂。目前,我国有很多的制药公司开始将生物制药技术应用在了免疫性药物的研究中,取得了良好的进展,且部分药物已经开始应用到临床实验中。国外有公司也成功研制出治疗风湿性关节炎的药物,成功率达到了80%。 2.4 生物制药技术在神经性药物中的应用 生物制药技术目前已经在脑中风、脊椎损伤的治疗中得到了应用,每年,我国都有大量的患者由于中风死亡,中风患者的比例在全世界都属于较高的水平,但是,目前却没有治疗中风的特效药,特别是针对脑损伤患者的治疗药物,也非常少。在未来阶段下,需要加强生物制药技术在神经性药物中的应用研究,相信在相关学者的努力下,定可以取得良好的效果。 3、结束语 将生物制药技术应用于西药制药中可以有效提高整体制药工艺水准,更好地推动现代西药制药技术的发展,并为其提供更加科学、高效、合理的工艺发展基础。在未来的几年内,生物制药技术必将得到进一步的发展,而西药制药整体工艺水准也将不断提高,更好地满足当代人类社会的发展需求。 生物制药论文:生物制药新技术新应用 [摘 要]生物制药技术是新世纪最具备潜力的高新技术之一,也是最具发展前景的新型产业。在当今社会发展中,它以高速发展的态势为制药行业以及人们提供了健康保障,也为社会经济发展做出了指导。本文从生物制药技术现状入手,提出了有关西药制药应用要点。 [关键词]西药制药;生物技术;制药;应用 近年来,生物技术、制药技术的联合日趋全球化,在整个制药生产当中居于首位。就以现代化西药制药生产技术而言,它在应用的过程中取得了优异的成绩,为制药行业的进步做出了巨大贡献。以生物制药技术为主的制药工艺应用不仅为人类解决目前存在病症提供了技术指导,也有效的消除了营养不良、延长人类寿命,提高生命质量。 1.生物制药技术现状 当今社会经济发展中,生物药品的开发与消费数量惊骇世俗,其开发资金也十分的巨大。就改革开放至今,我国生物制药技术总体投入了100多亿人民币,无论是在技术上还是设备上,都投入了相当大的精力。在目前的生物技术应用工作中,其主要是从基因工程、酶以及细胞固定化技术和细胞工程等方面入手的。 1.1 基因工程 在当今的生物研究当中,激素以及多性因子是调节人体生理代谢和技能的主要物质手段,其活性强、临床效果十分的明显。但是这些物质在自然界中十分的稀少,从人体以及动物体重大量的摄取难度极大、来源限度极为严格,在供需矛盾上存在着严峻的缺陷。而在现代化生物制药技术当中,其为临床工作的开展提供了廉价、高效的药品,为人们身体健康做出了重要指导。胰岛素作为治疗糖尿病的主要激素之一,它在提取的过程中存在着资源匮乏、价格昂贵的特性,而利用基因工程则有效的解决了这种现象,并且有效的实现了生物制药技术的发展流程和要求。 1.2 酶和细胞固定化技术 微生物在转化成为酶或者细胞固定化技术的过程中,这一技术已经广泛应用在各类制药工艺当中,逐渐弥补了酶中存在的不足,在制药领域的应用中极为显著,其无论是优势还是在制药模式上,都出现了翻天覆地的变化。生物制药技术在目前的应用中,最为常见的技术体系包含了固定化细胞、特别为生物等等。 1.3 细胞工程 细胞工程是生物工程领域中最受欢迎的一项,也是最为关键的技术体系之一,它的应用为药物资源开辟、微生物原料利用提供了充足的技术指导,为保护生态平衡发挥出至关重要的意义。时至今日,无论是在西医还是中医方面都有所涉及,其重要方面的应用数量高达90%以上,而西药更为常见,几乎涵盖了西药生产各个领域,为西药生产技术的发展指明了新方向。 2.生物技术在西药制药工程中的应用 近年来的社会发展中,生物制药技术经过二十多年的努力已经创造出了许多重要的临床治疗药物,其年销售额更是高达70多亿。就生物技术的应用进行分析,它在西药制药生产中的应用不仅为需要生产打下坚实基础,更是为西药功能的发挥提供了更高效的技术水准。 2.1 生物制药技术在肿瘤药物中的应用 近年来,就全球各种疾病引发的死亡数量进行分析,因为肿瘤而引起的死亡率高居榜首,就我国而言,每年所诊断出的肿瘤人数高达百万以上,因为肿瘤病症而死亡的人数高达50万。就我国每年就肿瘤药物的研究费用高达一百五十多亿。其中肿瘤作为多种机制导致了复杂的疾病,现在就早期诊断、手术、治疗等手段的选择上,更是呈现出翻天覆地的变化。我们可以预计,在未来十多年时间里肿瘤药物会迅速的增多。如果在利用的过程中将其进行综合研究和分析,其整个工作在扩散的过程中都是以下系统化、全面化进行的。在目前的当今社会发展的过程中,整个工作流程的应用都是整个肿瘤治疗制剂中最多的一项,它也很快得到广泛的应用。 2.2 神经药物 神经系统药物在利用生物技术治疗老年痴呆、脑中风等多种药物体系,在应用和研究的过程中它包含了胰岛素生长因子等多种新药物的选择。目前,已经在许多医院的临床诊疗工作中得到重视。用于治疗末梢神经炎和脑萎缩硬化症的神经生长因子(NGF)以及脑源神经营养因子(BDNF)都开始Ⅲ期临床试验。全国每年中风患者大概60万,每年死于中风患者达15万。现在有效治疗中风症的药物不多,特别是很少有可治疗不可逆脑损伤的药物,CerestaL已被证明能对中风患者的脑力有显著改善和稳定作用,已经进入Ⅲ期临床试验。 2.3 免疫性药物 很多疾病都是由于自身免疫缺陷引起,如红斑狼疮、哮喘、多发性硬化症、风湿性关节炎等。我国风湿性关节炎患者多达4000多万,每年花费巨额医疗费,很多制药公司正对这类疾病进行研究。如Genentech公司研制出一种治疗哮喘的单克隆人源化免疫球蛋白E抗体,进入了Ⅱ期临床试验。美国Cetor’s公司开发出一种用于治疗风湿性关节炎的TNF-α抗体,治疗的有效率达80%。有些公司运用基因疗法治疗糖尿病,治疗方法是把胰岛素基因导入到糖尿病患者的皮肤细胞,然后把这些细胞注入人体,让这些工程细胞可以进行全程胰岛素供应。 2.4 冠心病治疗药物 我国每年有接近一百万人死于冠心病,每年都要花费高额的治疗费。未来10年,防治冠心病的药物将推动制药工业迅速发展。Cen-tocor′sReopro公司利用单克隆抗体对冠心病引起的心绞痛治疗以及对心脏功能的恢复取得了成功,这标志着诞生了一种新型冠心病治疗药物。随着基因组科学的建立以及基因操作技术的迅速发展,目前基因治疗与基因测序技术正在进行商业化开发,推动了治疗学的发展。利用转基因技术构造转基因动物和植物,都以实现产业化开发,以转基因绵羊为载体生产蛋白酶ATT抑制剂,来治疗囊性纤维变性和肺气肿疾病,进入到了Ⅱ、Ⅲ期临床试验。 3.生物技术在西药制药中的应用前景分析 今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。 4.结束语 综上所述,随着现代生物制药技术的不断研发与应用,在西药制药中如何合理、科学应用生物制药技术,将成为影响现代西药制药行业发展趋势的重要因素,也是提高整体医药生产水平和工艺的关键。
大棚蔬菜生长种植技术研究:延农光配1号对大棚蔬菜生长和产量的影响 摘要 利用光合细菌延农光配1号研究了大棚蔬菜绿健黄瓜、秀光306西红柿、102辣椒栽培中施用效果。结果表明:滴灌延农光配1号100 kg/hm2后,3种蔬菜茎粗增加、叶色浓绿、生长发育明显优于对照组,产量分别增加7.56%、11.12%、7.80%,具有增产、提高品质和减少农药施用次数等功效,因而明显提高经济效益。 关键词 延农光配1号;大棚蔬菜;滴灌;产量 延农光配1号是延边农业科学院水稻栽培研究室研制的具有固氮、固碳及分解硫化物和有机物等有毒物质的并且以红色非硫黄光合细菌为主的有益微生物群[1]。其菌体不仅含有丰富的蛋白质、维生素、钙、磷和铁等多种微量元素,还富含多种生理活性物质,如辅酶Q10、类胡萝卜素、生物素等促长和抗病活性因子[2-3]。本试验利用延农光配1号对大棚蔬菜黄瓜、西红柿、辣椒种植中的生长情况及产量进行了研究。现将试验结果总结如下。 1 材料与方法 1.1 试验材料 光合细菌为延边农业科学院水稻栽培研究室研制的延农光配1号,含菌量60亿个/mL以上,主要菌为荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)。黄瓜品种为绿健,西红柿品种为秀光306,辣椒品种为102(原景尖椒102)。 1.2 试验方法 试验在吉林省龙井市智新镇龙池村蔬菜基地进行。试验地施鸡粪50 t/hm2。采用对比法设计,设滴灌延农光配1号(试验组)和未滴灌(对照组)2个处理。随机区组排列,小区面积30 m2,3次重复。滴灌前定点定株9株调查株高、茎粗(茎基部直径,以下称茎粗),测定5月20日至7月10日蔬菜产量。 1.2.1 延农光配1号在绿健黄瓜上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,黄瓜移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.2 延农光配1号在秀光306西红柿上的应用效果。试验区采用滴灌方法,移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.3 延农光配1号在102辣椒上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,辣椒移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查[4-6]。 2 结果与分析 2.1 施用延农光配1号对绿健黄瓜生长及产量的影响 黄瓜植株定植时平均株高相同,通过近2个月的生长发育,发现其有明显区别。由表1可知,延农光配1号试验组黄瓜的株高、茎粗、叶色等性状优于对照组,并且枝繁叶茂,未出现病株,无叶片干枯现象。而对照组出现多株病株,一些叶片边缘开始干枯。表明施用延农光配1号可增强黄瓜的生长势及抗病性。对绿健黄瓜产量进行统计发现,在相同密度的条件下,试验组产量为62.05 t/hm2,对照组产量为57.69 t/hm2,增产率为7.56%,表现出良好的催熟增产效果。 2.2 施用延农光配1号对秀光306西红柿生长及产量的影响 用延农光配1号滴灌的秀光306西红柿,株高较对照组差异不大,但茎粗增加,叶片颜色黑绿增厚,明显优于对照组,而且试验组产量为78.97 t/hm2,对照组产量为71.07 t/hm2,增产率达11.12%,表明延农光配1号试验组增产效果显著(表1)。 2.3 施用延农光配1号对102辣椒生长及产量的影响。 试验组与对照组辣椒株高、叶色及茎粗差异不大(表1),但试验组产量为41.30 t/hm2,对照组产量为38.31 t/hm2,增产率达7.80%,明显高于对照组,表明延农光配1号的施用有显著的增产效果。 3 结论与讨论 试验结果表明,施用延农光配1号的3种大棚蔬菜生长性状均得到了明显改善。大棚黄瓜、西红柿施用延农光配1号后,茎粗增加,叶色浓绿,生长发育明显优于对照组,这为产量的增加提供了生理保障。延农光配1号对辣椒的生长及开花结果起到了一定的促进作用,使之增产。 在黄瓜生产中,从定植至摘瓜没有喷洒杀菌药剂,生长期间病株和死苗率明显低于对照组,并表现出明显的生长优势。这说明施用延农光配1号菌剂对蔬菜产生一定的抗病效果。而且黄瓜和辣椒定植后,因-4 ℃的强冷空气的袭击,大部分黄瓜受低温影响停止生长或部分叶片变黄枯死。为了缓解低温冻害,喷雾延农光配1号50倍液1次,14 d后不但受害苗已恢复,而且比对照组生长更旺盛。说明延农光配1号菌剂对受低温冻害的蔬菜有一定的缓解作用。 大棚蔬菜生长种植技术研究:大棚不同地膜栽培对蔬菜生长及产量的影响 摘 要:通过在大棚内进行不同地膜,研究了大棚内麻地膜覆盖对辣椒、黄瓜生长及产量的影响。试验结果表明,大棚内麻地膜覆盖栽培促进蔬菜生长,提高辣椒、黄瓜产量。麻地膜覆盖栽培辣椒、黄瓜比聚乙烯农用黑膜增产5.2%、14.5%,比CK(不覆盖)增产24.7%、23.0%,与对照相比均达到显著差异。 关键词:麻地膜覆盖;蔬菜生长;产量 我国自1978年从日本引进塑料地膜覆盖技术以来,塑料地膜覆盖面积快速增加,对提高农作物产量、促进农业生产、增加农民收入作出了很大贡献[1]。随着塑料地膜使用量和覆盖面积的不断增加,白色污染问题也备受人们关注[2~4]。为减少塑料地膜污染,国内外许多科研工作者开展了大量研究,王朝云等[5,6]研究出了环保型麻地膜,麻地膜是最新的环保型可降解地膜产品,以麻类等植物纤维为主要原料。据试验,配套应用麻地膜覆盖多种蔬菜作物,可比塑料地膜覆盖增产10%~50%[7]。麻地膜除有增产效果外,还有保水、降温、除草等作用[8,9],有极大应用前景。目前,麻地膜在辣椒、黄瓜蔬菜上的应用尚未见报道。湖北咸宁市农业科学院通过在大棚内覆盖不同地膜栽培辣椒、黄瓜,探讨了大棚内麻地膜覆盖对辣椒、黄瓜生长及产量的影响,以期为麻地膜配套覆盖技术的推广应用提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试地膜为可降解环保型麻地膜(中国农科院麻类研究所研制)和市售的聚乙烯农用黑膜。供试蔬菜品种为苏椒16号辣椒和津优12号黄瓜。供试大棚为钢架塑料大棚。 1.2 试验方法 试验于2013年在嘉鱼县潘家湾镇蔬菜科技示范园大棚内进行。试验地土壤为潮土,肥力中等偏上。在大棚内分别进行覆盖辣椒和黄瓜栽培试验,设覆盖麻地膜(处理A)、覆盖聚乙烯农用黑膜(处理B)和不覆盖(CK,处理C)3个处理,采用随机区组排列,每个处理3次重复,共18个小区。每个小区面积20 m2(长4 m,宽5 m,厢宽1 m)。辣椒地块3月3日机耕、整地、盖膜,每小区施45%复合肥3.25 kg、有机肥3 kg;3月27日打孔移栽,行距 40 cm,株距55 cm,每小区定植90株;4月15日用阿米西达(嘧菌酯)防治苗期病害;6月10日用美除(虱螨脲)防治烟青虫。黄瓜地块3月3日机耕、整地、盖膜,每小区施45%复合肥2.5 kg、有机肥2 kg、钾肥0.5 kg;3月21日打孔移栽,株、行距为55 cm和40 cm,每小区定植90株;2013年4月10日至5月10日用阿米西达喷雾防治霜霉病3次。试验期间调查在麻地膜覆盖、聚乙烯农用黑膜覆盖和不覆膜(CK)下蔬菜的生育期、产量等指标。覆盖麻地膜、普通黑膜、不覆膜各3个小区分批采收,每次都选择同一时间采收,产量每次累加。 1.3 数据处理 数据分析采用Excel软件。 2 结果与分析 2.1 大棚麻地膜覆盖对蔬菜产量的影响 由表1可知,麻地膜覆盖栽培的蔬菜产量均显著高于普通黑膜和不盖膜(CK)栽培的产量。黄瓜栽培试验中,麻地膜覆盖、普通黑膜、未盖膜(CK)的小区平均产量分别为197.50,172.46,160.53 kg。麻地膜覆盖产量显著高于普通黑膜覆盖和未盖膜(CK),分别增产14.5%和23.0%。辣椒栽培试验中,麻地膜覆盖、普通黑膜、未盖膜(CK)每个小区的平均产量分别为92.5,89.9,74.2 kg,麻地膜覆盖和普通黑膜覆盖比未盖膜(CK)显著增产,麻地膜覆盖与普通黑膜覆盖之间产量差异不显著。 2.2 大棚麻地膜覆盖对蔬菜生长的影响 由表2可知,麻地膜覆盖蔬菜栽培的生长时期较普通黑膜、未盖膜(CK)提前,尤其比未覆盖膜的生长期提前更明显。黄瓜栽培试验中,覆盖麻地膜开花期分别比普通黑膜、未盖膜(CK)提前1、4 d,结实期分别提前1、5 d,成熟期分别提前1、5 d。辣椒栽培试验中,覆盖麻地膜开花期分别比普通黑膜、未盖膜(CK)提前1、4 d,结实期分别提前1、4 d,成熟期分别提前1、5 d。表明麻地膜覆盖关键促进了蔬菜开花期的提前,开花期提前导致结实期和成熟期相应提前。 3 结论与讨论 麻地膜覆盖较不覆盖能够提前黄瓜、辣椒的开花期,加快出叶速度,黄瓜试验开花提前4 d,辣椒提前4 d,进而结实期和成熟期都相应提前,而且出苗比较整齐,此结论与王朝云等[9]研究的结论一致。但是覆盖麻地膜较覆盖黑膜期开花期没有明显的提前,关于普通黑膜、麻地膜覆盖提前出苗期的原因,可能和普通黑膜、麻地膜的增温保温作用及土壤保水作用有密切的关系。 麻地膜覆盖栽培辣椒、黄瓜比不盖膜(CK)增产24.7%、23.0%,差异显著。麻地膜覆盖较普通黑膜覆盖黄瓜增产14.5%,差异也达到显著水平;但是辣椒试验中,麻地膜较普通黑膜增产不显著,可能与后期的栽培管理不配套有关。 麻地膜覆盖增产的原因可能与麻地膜覆盖能提高土壤温度、改善耕层土壤水热状况、增加土壤对降雨的储蓄能力、减少土壤水分的蒸发、提高作物的水分利用效率有关[10],因此,促进了作物地上部和地下部的生长,尤其是促进根系的生长发育,从而增加产量,但相关的作用机理需要进一步验证。 大棚蔬菜生长种植技术研究:气肥新技术为内蒙古察右中旗大棚蔬菜生长提供强大动力 张爱兰是察右中旗科布尔镇的一名蔬菜大棚种植户,她种植的番茄马上就能上市了,看着满眼的番茄,她兴奋地说:“这都是我家使用了二氧化碳气肥所结出的累累果实。” 察右中旗在设施蔬菜种植园的辣椒、黄瓜和番茄种植中全面推广二氧化碳气肥的使用,实现了大幅度增产增收。建在旗政府所在地科布尔镇的设施蔬菜种植园有下卧式厚墙体钢骨架日光温室100栋,在日光温室内配套有滴灌系统、沼气池、二氧化碳发生器。 为了增产增效,该旗农业科技人员指导菜农们在温室蔬菜种植中使用二氧化碳气肥,黄瓜平均单株产量达0.6 kg,增产的幅度一般达到30%以上,经济效益十分喜人。黄瓜采摘期平均每栋温室使用20 d二氧化碳气肥,需成本费800元(其中温室气肥设备费700元),每栋温室黄瓜销售收入为3 129元,实现纯利润2 329元,比使用二氧化碳气肥前增加纯利润550~600元,增加效益达31%左右。 张爱兰说,她家施过气肥的黄瓜、番茄等,可提前7~10 d上市,而且采摘期还长。生产出的果实无论是外形还是口感,都比没施过气肥的要好。最关键的是产量高,一般能增产30%以上,在温度和水分都充足的情况下,还能达到成倍增长,增加的收入也十分可观。 据该旗多经站的技术人员介绍,温室大棚里增施“气肥”,是指人为地增加植物生长环境中的二氧化碳浓度。植物的光合作用是通过周围空气中的二氧化碳来进行的,因此二氧化碳浓度的高低是直接影响到植物生长发育的因素。 察右中旗采用的气体施肥技术为当前最新的一代产品,通过电把碳铵分解成二氧化碳和氨气,然后用水过滤掉氨气,直接让二氧化碳作用于植物。使用二氧化碳气体施肥,远比其他的肥料便宜,同时还避免了药物残留。 大棚蔬菜生长种植技术研究:对大棚蔬菜生长和产量的价值分析 延农光配1号是延边农业科学院水稻栽培研究室研制的具有固氮、固碳及分解硫化物和有机物等有毒物质的并且以红色非硫黄光合细菌为主的有益微生物群[1]。其菌体不仅含有丰富的蛋白质、维生素、钙、磷和铁等多种微量元素,还富含多种生理活性物质,如辅酶Q10、类胡萝卜素、生物素等促长和抗病活性因子[2-3]。本试验利用延农光配1号对大棚蔬菜黄瓜、西红柿、辣椒种植中的生长情况及产量进行了研究。现将试验结果总结如下。 1 材料与方法 1.1 试验材料 光合细菌为延边农业科学院水稻栽培研究室研制的延农光配1号,含菌量60亿个/mL以上,主要菌为荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)。黄瓜品种为绿健,西红柿品种为秀光306,辣椒品种为102(原景尖椒102)。 1.2 试验方法 试验在吉林省龙井市智新镇龙池村蔬菜基地进行。试验地施鸡粪50 t/hm2。采用对比法设计,设滴灌延农光配1号(试验组)和未滴灌(对照组)2个处理。随机区组排列,小区面积30 m2,3次重复。滴灌前定点定株9株调查株高、茎粗(茎基部直径,以下称茎粗),测定5月20日至7月10日蔬菜产量。 1.2.1 延农光配1号在绿健黄瓜上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,黄瓜移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.2 延农光配1号在秀光306西红柿上的应用效果。试验区采用滴灌方法,移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月9日、4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查。 1.2.3 延农光配1号在102辣椒上的应用效果。试验区采用滴灌与叶面喷雾相结合的方法,辣椒移栽7 d后用延农光配1号50倍稀释液喷雾1次,滴灌在移栽时开始,每月用100 kg/hm2滴灌设备滴灌2次。2010年4月16日、4月28日、5月12日、5月31日对株高、茎粗、叶色进行调查[4-6]。 2 结果与分析 2.1 施用延农光配1号对绿健黄瓜生长及产量的影响 黄瓜植株定植时平均株高相同,通过近2个月的生长发育,发现其有明显区别。由表1可知,延农光配1号试验组黄瓜的株高、茎粗、叶色等性状优于对照组,并且枝繁叶茂,未出现病株,无叶片干枯现象。而对照组出现多株病株,一些叶片边缘开始干枯。表明施用延农光配1号可增强黄瓜的生长势及抗病性。对绿健黄瓜产量进行统计发现,在相同密度的条件下,试验组产量为62.05 t/hm2,对照组产量为57.69 t/hm2,增产率为7.56%,表现出良好的催熟增产效果。 2.2 施用延农光配1号对秀光306西红柿生长及产量的影响 用延农光配1号滴灌的秀光306西红柿,株高较对照组差异不大,但茎粗增加,叶片颜色黑绿增厚,明显优于对照组,而且试验组产量为78.97 t/hm2,对照组产量为71.07 t/hm2,增产率达11.12%,表明延农光配1号试验组增产效果显着(表1)。 2.3 施用延农光配1号对102辣椒生长及产量的影响。 试验组与对照组辣椒株高、叶色及茎粗差异不大(表1),但试验组产量为41.30 t/hm2,对照组产量为38.31 t/hm2,增产率达7.80%,明显高于对照组,表明延农光配1号的施用有显着的增产效果。 3 结论与讨论 试验结果表明,施用延农光配1号的3种大棚蔬菜生长性状均得到了明显改善。大棚黄瓜、西红柿施用延农光配1号后,茎粗增加,叶色浓绿,生长发育明显优于对照组,这为产量的增加提供了生理保障。延农光配1号对辣椒的生长及开花结果起到了一定的促进作用,使之增产。 在黄瓜生产中,从定植至摘瓜没有喷洒杀菌药剂,生长期间病株和死苗率明显低于对照组,并表现出明显的生长优势。这说明施用延农光配1号菌剂对蔬菜产生一定的抗病效果。而且黄瓜和辣椒定植后,因-4 ℃的强冷空气的袭击,大部分黄瓜受低温影响停止生长或部分叶片变黄枯死。为了缓解低温冻害,喷雾延农光配1号50倍液1次,14 d后不但受害苗已恢复,而且比对照组生长更旺盛。说明延农光配1号菌剂对受低温冻害的蔬菜有一定的缓解作用。
浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。
浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。
教学经验论文:小学数学课堂教学经验 在小学数学课堂教学中,努力创设一种愉悦、和谐的教学氛围,是使学生主动发展的必要的条件。只有在这种氛围中,学生才能感受到爱的尊重,乐观自信;才能敢于发表自己的见解,提出自己的观点;才能争辩质疑,标新立异;才能生动活泼,大胆探索。 要创设愉悦的课堂氛围,教师要抓住课堂教学的每一个环节: 托尔斯泰说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”兴趣是学习的推动力,是帮助学生获取知识的捷径。因此,在新课的导入中,有意识地设疑、激疑或精心设计、创编一些卡通小故事、生活小场景等,可以激发学生学习的兴趣,紧紧地吸引住学生,使学生很快地进入新课意境。 例如,在教学“年、月、日”时,教师导课时出示趣题:“小红今年10岁,小红的妈妈从出生到今年只过了8个生日,请同学们想一想,这是怎么回事?”一石激起千层浪,同学们纷纷议论开了:一般情况下,一年过一次生日,过8个生日就是8岁,可小红都10岁了,难道世界上还有妈妈比女儿小的事吗?不可能啊,有的同学摇摇头。旋即又有同学说:小红的妈妈家里比较穷,过不起生日;也有的同学说:小红妈妈不喜欢过生日……正在同学们七嘴八舌的时候,教师适时地说:“你们想知道这到底是怎么回事吗?学习这一课,同学们就能明白了。”然后教师揭示课题,而学生则已经由好奇心而产生求知欲,进入了学习的最佳状态。 1、动手实践,主动探索 数学是思维的体操。学生只有在多种感官的协同运动中才最容易全身心地投入,而操作就是一种手、脑、眼等多种感官协调参与下的活动。组织学生动手操作,可以提高大脑皮层的兴奋度,有利于激起创造区域的活跃,使学生主动地探索。 例如,教学“分数的意义”时,我请学生以小组为学习单位,事先在每个小组的桌子上都放了6个正方体小木块,12根小棒,8面小红旗和4个乒乓球,请学生动手分一分,并且边分边说一说是怎样分的?平均分成了几份,取其中的几份,怎样用分数表示?比一比,哪个小组分的方法多?并且把分的情况记录下来。学生互相讨论,得出了不同的分数。 学生在兴趣盎然的操作中感知了“将物体平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数就是分数”的知识,教师引出单位“1”的概念后,就水到渠成地归纳出了分数的意义。这样,通过分一分、说一说、记一记、比一比,激发了学生对新知学习的积极性和创造性。智慧和兴趣从孩子的手指尖悄悄萌发。 2、创造交流,自主探索 课堂上采用小组合作的学习形式,能使每个学生都有解决问题的机会,使课堂真正成为学生从事数学学习的场所,形成生动活泼的教学氛围。在小组学习中,学生可以学到数学交流,在交流中学会知识,倾听别人的想法,拓宽自己的思路,学会用不同的方法解决问题,甚至产生一些新观点、新方法、新思路、新问题等,从而主动获得数学上的发现。 例如,教学“圆锥的认识”时,一上课,我就让学生分小组观察圆锥,讨论圆锥的特征。学生以小组为单位,充分发表自己的意见,有的小组讨论时还与圆柱的特征进行了比较。这样,圆锥的特征就在同学们的七嘴八舌中完善了。在讲到圆锥的高时,小组成员分工合作,顺利完成了测量,有的小组甚至还列出了注意事项。最后还以小组合作的形式按照教科书的图样,用硬纸做一个圆锥,再量出它的底面直径和高各是多少厘米。整整一堂课,都是学生以合作的方式,自主地探索新知,并运用知识的迁移功能展开积极的智慧活动,创造性地解决了问题。 练习是课堂教学的重要组成部分,是使知识形成技能的一种基本活动方式,是培养学生能力的一种重要手段。教师要精心设计一些富有趣味性、开放性的练习,还可以设计一题多解的练习,采用改错、竞赛、抢答、填写必答卡等练习形式来激发学生学习的主动性,让学生从不同的角度探索解决问题的途径。 例如,教完了“长方形和正方形的周长”后,教师可以设计这样的题目:“有两个同样的长方形,长都是4厘米,宽都是2厘米。任意拼成一个图形,拼成的图形的周长是多少厘米?” 这道题的答案有: 在这样开放性的练习中,不同层次的学生都具有参与的机会、成功的机会,从而给学生的思维创设了一个更为广阔的空间,学生学习的主动性就被激发了出来。 当然,要创设愉悦和谐的教学氛围,教师还必须饱含着对每个学生的爱,在课堂上以热情友善的目光面对每一个学生,恰如其分地使用表扬性、鼓励性、激励性和风趣幽默的语言来鼓舞和推动学生学习的积极性。 总之,只有在愉悦和谐的课堂氛围中,学生的数学学习活动才能是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。 教学经验论文:幽默教学经验交流 教学幽默 幽默,是一种智慧,是一门艺术,是一种生活技巧,是一种人生态度。它能丰富人们的思维和想象。教师在课堂教学中恰当地使用幽默能够使学生的学习变得轻松而愉快,甚至可以使学生产生顿悟,收到意想不到的教学效果。 在教学中,我们常会看到这种现象,教师备课仔细认真,讲课也很卖力,语言也较简洁准确,但学生就是不爱听,老师讲的喉干舌燥,学生听的愁眉苦脸,课堂效果与教师的努力程度不成正比。这是为什么呢?究其原因,很重要的一点就是教师只重视了语言的科学性、规范性,却忽视了它的艺术性,忽视了教学幽默,因而事倍功半。 幽默是语言艺术的重要组成部分,它的正确使用会大大增强语言的感染力。教学幽默语言是指教师依据教学实情,根据教学内容,灵活运用的一种含蓄精练、诙谐有趣、意味深长、能给人启迪的语言,它是教师智慧的结晶。 讲究语言艺术,使用幽默语言,不仅是教学的需要,更是时代的需要。教师对语言的精雕细刻,目的是培养学生豁达、乐观的人生观,这是关系学生健康成长的大事。语文课堂上的教学幽默应该是健康的、有趣的,这是教学幽默的外在特征,同时教学幽默还应该是具有教育性的,在笑声中蕴含着意味深长的思考,力求使学生在笑过之后有所收益,这样,才能使用幽默在教学中发挥最大的功效。因而,教师在语文课堂上运用教学幽默时,应该注意以下几点,努力做到兼顾幽默的健康性、趣味性和教育性。 1、要服务于语文教学 语文课堂上使用教学幽默的目的是为了激发学生的学习的兴趣,把语文课引向成功。幽默在这里是一种教学的手段,是语文课堂上的一种“调味剂”,要适量,不能过量,否则就会影响语文课堂的“语文味”的。在语文教学中,幽默是要让学生在笑过之后,体味到教师的幽默语言中言外之物和更深层的道理的,这种幽默应该具有知识性,能激发学生的思维和想象,并把学生引入活跃的审美状态。因此,语文教师在设计教学幽默时,要严格地遵循“幽默要服务于语文教学”这一原则,使所设计的幽默能发挥最大程度的作用,让学生在笑声中快乐地享受语文给他们带来的美感。 2、要亦庄亦谐 语文课主要是关于语言的教学,这就给教师提出了在遣词造句要规范、稳妥的要求,也就是要求教师在教学过程中要庄重。但若是一味的“庄”,会使教学看起来过于单调和沉闷;若教师能在教学中适当之处幽默一下,必能令学生精神为之一振的。当然,在语文教学中,也不能为幽默而幽默,或一“幽”到底,那会使用语文课变得庸俗、滑稽,有失用幽默进行教学的初衷。所以,在语文课堂上,要做到庄谐统一,要亦庄亦谐,做到两者巧妙的有机结合,共同为提高语文学习效率做贡献。 3、要符合学生的实际 语文教学幽默的对象是学生,所以幽默教学要符合学生的实际,要确保制造出的幽默学生能理解,否则,就很难引起学生共鸣,教学幽默就很难达到预期的效果。有时还会因为教学幽默学生不懂,而造成课堂的“冷场”,使学生听得一头雾水,把原本和谐的课堂气氛逼进尴尬之境,使幽默适得其反。 教师在设计教学幽默时,要充分考虑学生的实际,设计学生能听得懂的幽默语言,使师生在幽默的作用下,轻松的沟通,让语文课堂迸发出更多更绚丽的智慧火花。 4、教学幽默不能尖酸刻薄 幽默往往具有很强的讽刺意味,它对于某些特定的人物形象或特殊的社会来说有着恰如其分地嘲弄味道,对于我们这些审美主体来说,我们在进行审美时,会对这些有嘲弄意味的话语感到好笑,甚至在好笑之外还发出了对作者的赞叹声。但当我们在实际中的人与人交往,特别是与学生的沟通上,使用过于尖刻的幽默话语会伤害了学生的自尊心。同时,作为一个语文教师,应是一个具有很高语言素养的,说太过尖酸刻薄又自以为很幽默的话,也是有损教师本身的形象的,所以,作为一名教师,特别是一名语文教师,在运用幽默为教学服务时,要非常注意,千万别太过尖酸刻薄。 语文教学幽默是教师一定语言修养的体现,它在语文课堂中的运用不是为了哗众取宠,也不是为了博得学生肤浅的一笑,它是要通过外在的趣味性和内在的知识性来感染学生,让学生在愉悦的氛围中受到教育,受到启发,进而激发学生学习语文的兴趣。在语文教学中,教师可以结合教学实际,适时、适量和适度地加入健康的幽默来协助教学,让语文教学语言迸发出更多智慧的火花,让语文教学从模式化中解放出来,让学习语文不再是学生的“包袱”,让我们在教学过程中和学习中不断地总结经验,提高自身的语言修养和文化修养,并创造出更加富于艺术魅力的教学幽默! 教学经验论文:小学生学习习惯培养教学经验 农村小学生学习习惯的培养思考 今年,我在仓屋榜小学担任五年级语文教学,发现孩子们从来不复习和预习课文,每次新授课要花很长时间让学生预习课文,预习过程中学生层次也不一样,总是出现这样和那样的问题,影响了教学进度。于是,我进行了“学生学习习惯培养”的小课题研究。通过这段时间学习和摸索,我觉得要培养学生好的学习习惯,可以从以下几个方面来做。 一、明确预习任务,培训预习方法 首先布置学生预习的任务,然后教给学生阅读、练习、自我检测的方法,最后让学生自己根据任务,依照方法自己预习训练。 比如我在教《学会看病》这一课之前,首先布置预习任务:1)朗读课文,做到正确、流利。2)标出课文自然段,思考课文主要内容。3)完成课后一类字或者二类字注音并组多个词。4)完成课文中不理解的地方,有疑惑的地方做好标记。预习方法是: 1)动口读课文三到五遍,做到正确流利朗读课文。2)动笔标出自然段,找出疑惑地方做上标记,给生字注音组词。3)动手通过查找工具书弄清一些问题。4)动脑想想课文主要内容。教给学生方法后学生便根据任务,依照方法自己预习。 二、深化合作交流,突出学生学习主体 我认为课堂上就是让学生对自学的收获和困惑进行展示提升和合作探究。作为阅读课文《学会看病》,学习任务主要是让学生找出描写母亲语言和心理的句子来体会母亲感情的变化。怎么让学生来展示收获和困惑呢? 1):小组合作。教师课堂上先给学生小组讨论交流的时间,让小组长统计本组预习时的收获和困惑,然后在小组讨论交流,找出共性的问题,形成统一的全面的答案准备展示。 2):展示提升。按照教师安排,可以是小组成员依次性进行展示,也可以是小组合作展示。如:让各小组分别进行主讲、主评,其它小组的同学专心听、认真看、积极评,并做好记录。教师要及时点评,并有预见性地提出新问题或针对性的处理办法,将学习的内容引向深入。 三、加强巩固练习,及时调控反馈 学生展示后,教师要用导学案上的题目,对学生进行自学效果检测,其目的一是巩固当堂所学知识;二是能进一步发现问题以便进行“堂堂清”的辅导。要求学生独立完成。 四:抓好总结评价,点明努力方向 一是引导学生总结本节课在知识学习和学习方法上的收获和疑惑,培养学生学会反思的习惯;二是师生共同点评、总结本节课个人、小组的表现,形成榜样示范,明确下一步的努力方向,营造赶比超的氛围。(编辑:圆圆) 教学经验论文:小学语文教学经验交流 语文教育,最重要的任务之一就是培养学生的语文素养,新一轮的课程改革中,口语交际作为一种重要的语文素养被提了出来,同识字、阅读、写作、语文综合能力一起在每个学段的目标中都有明确的要求。口语交际有利于培养学生在人际交往时能准确、合理、得体的表达自己的思想,使语文走向生活。著名的教育家叶圣陶先生说过:“语文课的目的是培养接受能力和表达能力,在表达方面,说和写同样重要。”新课标指出,“口语交际能力是现代公民的必备能力”。 因此,在小学语文教学中,口语交际教学是不可忽视的重要任务。 然而,在应试教育顽疾难除的小学语文教学中,重视知识积累、轻视实践能力,重视书面表达、轻视口头交流的现象十分普遍,小学生口语交际能力培养一直未能得到应有的重视,这从根本上导致了小学生口语交际能力发展缓慢,因而大部分小学生、尤其是农村地区的学生口语交际能力差也就在所难免了。笔者从事农村小学语文教学多年,发现大部分学生说话口齿不清,表达能力笨拙,方言“土话”屡见不鲜。作为一名语文教师,我觉得小学口语交际教学的切实有效的开展,已经刻不容缓。几年来,我在语文教学中,一直摸索着口语交际教学的有效途径,下面就谈谈我的几点看法。 一、把教材中的口语交际课程落到实处。 以应试为目的、以分数为中心的教育主流观念影响下,大部分语文教师把教学的着力点落在提高学生成绩上,把教材处理的着力点落在“考试可能考出来”的知识点上,由于口语交际部分重在语言实践,不容易形成试卷题目, 教材中的口语交际对许多老师来说,就形容虚设了,要么被蜻蜓点水处理,要么干脆被置之不理。我认为,要提高小学生的口语交际能力,首先要把教材中的口语交际课程真正落到实处,把每一单元的口语交际内容作为重要的教学任务来抓。如我在教学六年级上册第一组的《口语交际》时,引导学生回味《山中访友》、《山雨》、《草虫的村落》和《索溪峪的野》四篇课文,精心设计两个环节,一是“成为大自然中的一员”:想象自己是大自然中的一员,然后把看到的、想象到的和感受到的说清楚;二是“走进音响世界”:说说自己听到的各种各样奇特的大自然的声音。引导学生在自然角色扮演的有趣氛围中用心领略大自然的魅力,倾听造化神奇的音响,尽情交流和倾吐,让学生在富有情趣的活动中合作交流,在轻松的语境中“主动积极地进行口语交际”,使学生在倾听和表达中受到了口头表达的有效训练。 二、让口语交际教学与阅读教学相互融合 第一是复述情节练习学生的表达能力。在语文课文中,有许多具有很强故事性的文章,在教学中,要注意引导他们把故事情节进行复述,如《卖火柴的小女孩》、《鲁滨孙漂流记》等这样的课文。这样复述的过程不仅加深了学生对课文主要内容的把握,而且有效地训练了学生的口头表达能力。坚持把这样的工作做下去,对学生口语交际的能力将会产生深远的影响。 第二是口头仿写练习学生的表达能力。仿写通常是指文字的模仿表达,但是也可以进行口头的仿写训练,使得文字的训练和语言的训练融为一体。先让学生写下仿写内容,再进行朗读分享,引导学生用语言尽情展示自己的想象智慧。比如我在教学《匆匆》一文时,引导学生对“洗手的时候——日子……吃饭的时候……默默时……遮挽时……天黑时……睁开眼时……掩面叹息时……”这样的句式进行仿写。写好后,运用充足的时间让学生对自己所写的内容进行声情并茂的朗读,分享自己的智慧,充分表达自己对时光的留恋和光阴消逝时的伤感。在这样的交流与分享中,学生的口头表达能力得到了有效的提高。 三、通过口头作文培养学生口语交际能力。 通过口头作文的训练,巧妙将作文、口语以及思维训练统一起来是提高学生口语交际能力的另一个重要途径。口头作文,就是引导学生用语言描述自己的学习和生活,介绍自己熟悉的人和事,分享自己再日常生活中的所见所闻,展示自己的想象,倾吐自己的感情。生活是五彩斑斓的,只要我们做生活的有心人,随时分享和交流,我们的语言也一样会五彩缤纷的。因此,语文老师要引导学生多留心生活、观察生活、感受生活,并把自己的所见所闻所感说出来。如在写《我的理想》这篇作文时,先让学生在小组内进行交流,口头描述自己的理想以及之所以有这样理想的原因,以及自己应该如何实现自己的理想。再由小组派代表上讲台叙说。由于这样的话题与学生的情感世界紧密相连,交流的气氛十分活跃。有的学生说自己的理想是当消防员,可以拯救生命,有的学生说自己的理想是当厨师,可以做各种各样的美味佳肴,还有的学生说自己想当一个像自己妈妈一样的母亲,精心呵护与培育未来自己的孩子……孩子们的交流个性张扬,妙趣横生,在轻松的语境下都能用较为通顺的语言有条理、有感情地进行描述。这样一种借助作文说话训练的做法,不但培养了学生的说话能力,而且为书面作文打下基础,使学生动手写作时得心应手,实在是一举两得。 总之,小学生口语交际能力,是小学语文教学的一项重要任务。作为小学语文教师,应该在小学语文教学中通过多种方式、方法、途径,培养学生的口头交际能力。教师要认识并尊重学生作为一个人所应有的权利、尊严、个性特长、思维与说话方式,重视个性张扬,强调人文精神,要充分理解学生身上存在的不足,看到学生未来发展的无限潜力,把相信“每个孩子都可以学好口语交际”的信念传达给每个学生,让每一个孩子在宽阔的平台上锻炼自己、展示自己,在自信的语言表达中快乐成长。 教学经验论文:在学校生物课改中的知识教学经验交流 新课标倡导全面提高学生的生物科学素养,同以往的生物教学大纲相比,更加强调科学探究能力的提高和情感态度价值观的形成。这是不是意味着降低了知识教学的要求?对这个问题如果用非此即彼的方式回答,答案只能是否。有的老师反驳:“在课时没有增加,甚至有些学校课时减少的情况下,要强化能力和情感目标的达成,知识目标能不降低吗?这不是简单的加减法吗?”是的,知识教学的要求是有变化,但这一变化最好不用是否降低来表述,而是要全面分析。 首先,让我们重温一下《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中关于知识目标的表述。“课程总目标”指出,在知识方面要让学生“获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展中的应用”。义务教育是公民基础教育,而不是专业人才的教育。义务教育阶段的学生应当掌握的生物学知识应当是作为普通公民所需要的知识,而不是只有成为生物学专家才需要的知识。因此,这里所说的“基本”和“基础”都是对培养合格的普通公民而言的。以往长期作为基础知识的某些内容,比如水螅、蜗虫等动物的形态结构和生理特点,对于系统的生物学专业教育来说是必要的,但是离普通公民的生活终究太远,学习的意义不大,在课程标准中就不做要求了。这就反映了课程标准的一个基本理念:“面向全体学生”,而不是仅面向将来不断深造直至成为生物学专门人才的学生。 课程标准对知识教学的要求还有一条基本考虑,就是要处理好基础性和实用性的关系。既要选取生产和生活中有用的知识,又不能仅考虑有用,将种植、养殖、治病疗伤等实用性知识作重点,否则就要走上“三大作物一头猪”的老路。知识内容与基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性越大,其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越大。因此,课程总目标强调基本概念、原理和规律的学习,用的动词是“获得”,而关于应用,用的动词是“了解并关注”。概念、原理和规律都是从事实中归纳总结出来的,概念的形成、对原理和规律的掌握,也必须建立在认知事实的基础上,因此,课程总目标还强调生物学基本事实的学习。生物学事实包罗万象,这时所说的“基本事实”是指学习基本概念、原理和规律所必需的事实性材料。比如花、花的结构、花的类型、花序等都是事实性知识,其中花的结构是学生理解花的功能、形成花的基本概念所必需的,属于基本事实。 而花的附属结构、花的类型、花序的类型及特点,尽管以往长期保留在初中生物教材中,却不属于新课标所说基本事实的范畴。 课程标准对知识教学要求的第三条基本考虑是强调理解的质,而不是信息的量。对需要学生单纯记忆的知识作了精简,对需要学生理解的概念和原理则提高了要求。比如,精简过多过繁的形态、结构和分类的内容,提出理解生物体的结构层次这一要求。再比如,“具体内容标准”的内容和表述方式,也体现了这一思路。“阐明细胞是生命活动的基本结构和功能单位”、“举例说明生物和生物之间有密切的联系”、“阐明生物圈是最大的生态系统”等等,都是要求学生达成对基本概念和原理的理解,而不是单纯记忆。 课程标准对知识教学要求的第四条基本考虑是将生物学知识作为生物科学素养的有机组成部分,将知识教学与能力和情感目标的达成统一考虑,而不是单纯考虑知识的系统性。“内容标准”突出了人与生物圈,打破了传统的植物、动物、人体等几大块内容的学科体系,让学生经常围绕着生物与环境的关系、人与自然的关系来探究生物学问题,既有利于探究能力的提高,更有利于辩证唯物主义自然观的形成,为学生树立环境保护意识、人与自然和谐发展的观念打下理性的基础。 课程标准对知识教学要求的第五条基本考虑是体现生物科学的发展及其与技术和社会的紧密联系。例如,内容标准增加了生物技术的内容,而且将生物技术单列为一个主题。 总之,课程标准对知识教学是很重视的。重视不等同于增加知识的总量(单从量上看,知识内容比以往教学大纲要少),而是重视那些对学生的发展最有价值的知识,重视对所学知识的理解程度。 反观我们的课堂教学,目前在一定程度上还存在一些偏差。有的教师让学生死记硬背的现象依然存在;有的教师觉得教材中知识内容很不完整,又补充了不少并不属于基本概念和原理的内容;有的教师过于追求探究活动的数量和形式,忽略了探究活动的重要目的之一就是建构知识,未能对相关知识及时梳理和总结。当然,这些问题都是前进过程中难免出现的。只要我们认真落实新课标的理念和要求,结合本地区、本学校和学生的实际,创造性地开展教学改革,这些问题就会得以解决。 教学经验论文:小学语文教学经验交流 综合学习是在小学语文课程中专门安排的一项活动,其活动内容往往与本版块课目的内容相关,且有其独立性。此项知识是语文学习中不可或缺的内容,该项活动对学生语文知识的运用及实践能力的培养具有不可估量的作用。 综合学习活动的内容具有综合性、开放性、实践性等特点,基于此,对于综合学习活动课程的教学应该遵循“自主、合作、探究、创新”的原则。在教学实践中,我创设了综合学习活动“三步教学法”。 综合学习活动绝不是课堂上简单的阅读与领悟,而是一个较为复杂的学习实践活动,学生的参与程度取决于学习兴趣,学习效果又取决于活动过程,归根结底,激发与培养学生的学习兴趣至关重要。 学生学习兴趣的激发在于教师的有效引导,这就需要教师在上课伊始认真地“讲一讲”了。然而,如何设计这个开场白呢? 1、结合本版块的知识内容设计导语。 2、从学生所熟悉且感兴趣的话题开始。 3、由与本次综合学习活动密切相关的讨论对象设置疑问。 这样,经过教师精心、细致的酝酿,通过教师生动、有趣的讲述,就会让学生愉快地走进学习活动之中,使学生全身心地投入于实践活动中去,为实现学习活动的有效、高效奠定坚实的基础。 在学生经历了充分的调查、阅读、采访等过程之后,教师要进一步为学生创造条件,让学生尽情展示。 1、讨论疑难问题。 2、撰写调查报告。 3、组织学生演讲。 这样,让学生说出自己的感受、疑问、见解等,集思广益,使同学们分享各自的研究成果,以提高学习活动的有效性。 综合学习活动对于促进学生语文素养的形成与发展意义深远,教师要对活动过程进行精心策划、悉心组织,以达到最佳的教学效果。实践表明,“讲一讲、放一放、说一说”是小学语文教学策略新的尝试,是语文综合学习活动行之有效的方法,必将在语文学习与实践中产生新的突破。 教学经验论文:英语教学经验交流 在英语教学中进行阅读教学,注重培养学生阅读兴趣,使其养成良好的阅读习惯,掌握正确的阅读方法,形成科学的阅读技巧,能够促进学生听说读写全面发展,大面积提高英语教学质量,学生们在高考中才能取得好成绩。那么,老师应该运用什么方法才能提高学生的阅读理解能力呢?我认为有以下几个途径: 1、运用语言学研究成果作为指导。语言学研究结果证明:①人类有学习语言的能力;②人类学习语言有一定规律可循,并且按照一定阶段发展成熟;③人类学习语言有以下几条规律性原则:第一是量变质变原则;第二是内因与外因的原则;第三是个别差异原则;第四是认知与情感机制渗透的原则。因此,语言能力的形成需要大量的实践,需要多方面的训练。 2、运用“情感”学说作为基本方法。情感可以激发热情,而没有热情往往难以产生兴趣和动力。著名外语教学法专家h.h.stern说过,情感对外语学习的作用至少与认知技能同等重要,甚至更重要些。教学中,教师的热情可以激发并维持学生的学习热情。学生的学习热情高,可以产生学习语言的"内驱力";没有情感的投入,学生的良好学习潜力和积极性就难以开启。 3、运用教育心理学理论作为依据。培养学生的阅读能力是外语教学的主要目的之一。阅读是一种复杂的心理活动。言语运动在阅读中占有重要的地位,即使在默读时,也往往伴随着言语运动器官的潜在发音动作。因此,阅读是与言语运动器官的发音动作相互联系的,二者相辅相成,互相促进。在阅读过程中,一方面将文字符号转化为发音动作;另一方面,通过分析综合活动来理解文字符号所表达的意思。为顺利地进行这种分析综合活动,要求学生事先具备一定条件:①有一定词汇与语法技能;②有相应生活经验与专业知识;③联系课文了解来龙去脉;④了解作品背景、中心思想。 在阅读理解的教学中必须要改革传统的英语教学方法,探索科学的阅读教学方法。要正确利用丰富的阅读材料,让学生更多地了解外国文化,扩大知识面。同时,有机渗透德育教育因素,对学生进行情感、理想、前途教育。才能全面培养良好的英语阅读习惯,形成阅读技巧,提高阅读能力。为此目的,在阅读理解的教学中还应该遵循以下几个原则: 1、科学性原则。用科学的理论作指导,以社会语言学理论为依据,运用功能法教学原理,遵循教育规律,保证该实验顺利开展。 2、主体性原则。在学习生活中,教师是教的主体,学生是学的主体。充分发挥教师的创造性,用各种教育教学措施,使学生自觉、积极、主动参与过程,让学生自主学习,培养学生的独立性、主动性和创造性。 3、有序性原则。根据教学的目的和要求,循序渐进,不急于求成,体现由易到难、由浅入深、由表层研究到深层探求的层递性。 4、愉悦性原则。在教学中创设活动情景,以趣激学,寓教于乐,使学生愉快地参与学习活动,体会成功的愉快感,乐学、勤学、会学。 5、自主性原则。除教材中阅读材料以外,以学生自主阅读为主,即自我阅读、自我理解、自我评价、自我质疑,以提高自我阅读量。 6、专项性研究原则。以期专项突破,整体优化:(1)英语阅读兴趣的培养;(2)英语阅读习惯的养成;(3)英语阅读教学与防止分化;(4)英语限时阅读的方法指导及训练;(5)英语阅读教学的基本模式;(6)英语阅读活动课探索;(7)英语阅读测试的探索与实践;(8)英语阅读捕捉文章中心的一般方法 在阅读理解的教学过程中,教师应形成“导入激趣、情植氛围、读中求知、练中强化”的教学思路。改变传统的整体教学阅读模式,充分发挥学生自主阅读。我认为可归纳为有一定特色的“快四”、“慢三”课堂教学模式。它符合"三主"教学原则,教学过程简单,可操作性强。 所谓“快四”即: 1、教师导入新课快。传统的整体教学,教师总要花5~10分钟时间对要阅读的材料进行整体概述,学生对文章中作者的一些观点或中心大意不是通过自己阅读思考获得的,而是从老师那里听来的,是被动接受的,这不利于学生阅读能力的培养与提高。实验中,我们或创设情境,或利用插图,或通过对话,刺激学生的阅读欲望,用简明扼要的几句话,迅速导入新课。 2、学生浏览全文快。为了提高学生阅读速度,教师对每一篇要阅读的文章,都限定一定的时间,要求学生在规定的时间内读完全文,然后回答问题。学生在阅读过程中,难免会遇到生词,但由于时间的限制,不容许他们查字典,他们只得根据上下文来猜测生词的含义。这样久而久之,学生不仅阅读速度加快了,而且根据上下文猜词的能力也提高了。 3、回答问题快。在学生快速扫读完阅读材料后老师常给出一些"yes/no"问题,要求学生快速回答,以加深对所读文章的印象和理解。这些问题都浅显易答。因此,我们常把这些问题留给基础差的同学,以增进他们的自信心,提高他们阅读的兴趣;④复述文章快。在学生精读和老师精讲之后,我们要求学生在规定时间内复述文章大意,以此锻炼学生的记忆能力和英语表达能力。分层要求,分段掌握,鼓励他们人人开口。 所谓“慢三”即: 1、学生精读文章速度稍慢。要求学生根据文章后的不同要求或题目带着问题去仔细阅读文章。通过阅读要让学生明白who,when,what,why,how等问题,这是文章的重难点所在。 2、老师精讲节奏稍慢。对于学生的疑难点、易混淆的知识点教师应向学生交待清楚,直到学生弄懂为止,不要急于求成。文章中出现的新知识要教会给学生,不要一带而过。 3、阅读理解题精练稍慢。处理阅读理解题时,一定要使学生明白为什么只能选择四者之一,而另外三者是错的。一定要注意客观判断原则,不能主观臆断。 在做阅读理解题时有以下六个方法值得注意: 1、要判断出所给文章的类别以题材或体裁论,大致有下述几种:(1)记叙文(故事、人物小传、新闻报 导、史地知识介绍等);(2)说明文(科普文章、说明书等);(3)论说文(有关政治、经济、社会各方面的论述);(4)应用文(书信、广告、通知等)。根据各类文章的性质,在开始阅读后有意识地 着重去掌握和记住某些关键的 内容和词汇。这样既抓住了要害,又节省了时间,避免了在若干细节及无关全局的问题上纠缠。如果是故事或传记,就应特别注意找出主要人物、事件发生的时间、地点、主要情节以及 最后结局。故事传记主要是叙述主人公的主要特征,他与其他重要人物之间的关系也应同时记住。新闻报导、 史地知识介绍,往往是一人一事地介绍,比故事、传记要简单,但也离不开记叙文的基本特点,对于上述要求它们同样适用。而新闻报导特别强调时间性、准确性,因此要搞清时间、地点和数字。2、解题时不要边看问题边从文中查找答案,因为用这种方法难以提高阅读理 解的效果,尤其是对于深层理 解的文章。应浏览全文,了解全文的概貌。看完后,应记住文章的要点,重要的结论以及一些关键性的人名、地点、定义和数字(不同的人名、地点可用铅笔在试卷上分别打上不同的记号,以便查找)。 3、要注意找出主题句,利用主题句来查找有关信息。一般说来,论述性较强 的文章或说明文,每一段或相关的几段里总有一句话是主题句。读了主题句后,便能知道这一段大致的中心内容,因为主题句概括了全段的要内容,而该段其余的句子则是用来阐述或说明主题句的。 4、一定要掌握好解题速度,有效地控制考试时间,先易后难是考试时答题的 一般方法。碰到难题时,千万不要钻牛角尖,耽误太多时间。一时做不出的题,要果断舍弃,以免影响解别的较有把握的题。待全部题解完后,如有剩余时间 再回来做放弃的题。 5、对于一般不影响句子或全文理解的生词,可以放过去,不必务求理解。遇到重要生词时,不要着急,也不要轻易放弃,我们可以采取根据上下文来猜词或根据构词法来猜词等方法来猜出这个词的大致意思。 6、有的学生要用“顺读法”,就是先读短文后读题目,然后再读短文寻找正确答案。有的学生采用“倒读法”,就是先读题目(四个选项不读)后读短文,最后寻找答案。我比较赞成“倒读法”,因为这种阅读方法是带着问题阅读,目的明确,容易集中,能及时抓住文中与解题关系密切的信息,从而节省了阅读 时间。“倒读法”对表层理解的题目(提问时间、地点、原因等)效果最好,对深层理解的题目,要从短文的整体内容出发,进行概括和总结,分析所提供选项并作出准确的判断。 总之,解答这类题的中心步骤就是阅读,既要阅读短文,又要阅读题目。阅读时要注意阅读技巧,提高阅读效率。在做到以上几点的基础上,就可以对文章后面所给的问题,分别用“一次判断”、“逐个分析”以及 “排除法”等方式来进行判断解答了。 教学经验论文:大拇指的魅力-语文教学经验交流 有句话说得好:“花的事业是甜蜜的,果的事业是珍贵的,让我们来干叶的事业吧。因为叶总是谦逊地垂着她的绿荫孕育着未来的花朵。我们每一位老师就是一片叶子,培育着美丽的花朵。你的一句话、一行红色的小字,哪怕是你随意翘起的大拇指或是一个小小的印章,都会收获意想不到的效果。 现在我们班的一个小男孩,他内向、敏感、思想单纯。学习成绩很不理想,写字歪歪扭扭,上课时常走神,成了游戏课堂的“小霸王”,课间打闹无度经常与其他同学发生争执,语文作业更是一塌糊涂。被安排在后边独位的他更是后进生的典型代表。那时候我常常教训他,大声呵斥反而加深了他的叛逆心理……后来一次偶然的机会,数学老师表扬他考试成绩不错,脑袋灵活就是不认真学习。于是我仔细观察了一段时间:数学作业他完成的很好,考试90分以上,相比之下语文就特别差劲,尤其是作文竟然写不到三行字。 作为一名语文老师,一种责任心督促我深刻的反思,尤其是对待我们班里学生的某些行为,我的处理方式是否恰当。我思考着,想起曾在书上看过一位老师用印章鼓励的方法,我眼前一亮,有办法了!我也来个“东施效颦”,这枚大拇指形的印章是每当学生作业书写认真而且全对才盖一下以示奖励的。后来有一次听写,我提前告诉他要听写的内容让他在家好好准备,第二天听写词语他只错了一个,一大惊喜,这是以前没有过的事情。我借机把一个大大的拇指印章盖在他的作业本上,并在全班同学面前表扬了他学习很努力、认真,开始有很大的进步。 之后我仔细观察着他的进步,每每发现哪怕是一点点进步我都及时表扬,慢慢的,我发现他有了明显的进步:复习阶段的字词听写错字寥寥几个;作文开始写到三百字左右;上课争着回答简单的问题;书写也认真的很多……昨天我问到“在家妈妈每晚都给你听写吗?”他自豪的说“嗯,每次课堂上听写90分以上的我妈就给我贴到书房的墙上,已经好多张了……”听此话,我觉得很欣慰。 我想这些变化都该感谢那枚大拇指的印章,是那个红红的“大拇指”改变了他,也改变了我。 教学经验论文:提高学生课堂效率教学经验交流 提高学生的课堂效率 对于每个老师来说,在课堂教学中都有自己独特的妙招,绝招。或幽默,或大气,或温婉,虽然是不同的教学风格,不同的教学方法,但我们都在营造一个扎实、有效的的课堂。下面,我就自己在课堂上所做的努力作简单的交流。 一、关注课前两分钟 上周教师大会上,在陈老师经验介绍中提到,教师提早进教室能让学生更好地静下来,更快地走进课堂。我非常赞同这一点,学生从下课进入到上课,课前两分钟是一个过渡阶段,教师需要利用好这一个时间,让学生的状态能有效地达到从动到静地转换。为此,我们一般安排领读同学,布置好领读的内容,由领读同学组织学生进行课前两分钟活动。那么我也是这样做的。9月,我执教二年级的第一个月,我尽量做到每堂课(包括副课)课前两分钟都进教室,一是检查全体学生是否做到静下心来,整齐诵读。二是检查全体学生是否准备好学习用品。在这里,由于教师少,每个老师的课务量大,每节课的课前两分钟都进教室关注,对教师来说是非常辛苦的。经过一个月的训练,班中学生大都知道,课前两分钟该做些什么,我除了安排一名小朋友领读外,另外安排一名学生发蝴蝶,只要是认真诵读的小朋友均可发到一只。教师走进教室,从桌上有没有蝴蝶就能知道哪个孩子表现好,哪个欠佳。十月开始,我全身而退,只要布置好诵读的内容,孩子们基本能自己组织好课前两分钟。在安静的教室里,开始课堂教学,我想,这是开展扎实、有效的教学活动的基础。 二、关注课堂语言 苏霍姆林斯基指出:“教师的语言修养在极大程度上决定着学生在课堂上脑力劳动的效率。”低年级的学生天真活泼,好动是他们的天性。教师需要用春风化雨的语言,牵引着他们,让他们在40分钟时间里,保持专注,仔细倾听。 1、通过课堂语言把知识传授和课堂常规结合起来。比如,在识字教学“盯”这个字时,学生讲到,盯是用眼睛盯的,所以是目字旁。教师顺势说:“是呀,瞧,我们二年级32双眼睛都盯着这个字呢,来,我们一起来读一读。”简单的一句话,把知识传授和课堂常规训练有机结合起来,本来坐得端正的学生更端正了,有点神游的学生也能马上把注意力集中起来了。 2、课堂语言尽量关注全体,在对一个人,或一部分人作出要求的时候,对其余的人也应作出相应的事情,保证每一个人在一个时间里,都有事可做。比如在指名学生朗读课文之前,教师补充说:“其他同学认真听,看看有没有多字漏字,有什么地方可以表扬的,有什么地方需要改进的?”读完一段或者全文后,及时让学生进行评价,说同学的优缺点,学生兴趣都很高,(最有趣的事,有些后进的孩子还点着听,他们更喜欢去找同学的错误。)经过半学期的训练,学生基本都能认真倾听,除了能说出多字漏字的基本问题,还能对有些同学的朗读作出评价,比如说停顿不合适啊之类。教师像对全体学生分两方面作出具体的要求,让全体学生能很好地融入这一环节,避免了朗读学生读得很热闹,下面学生无所事事的局面。同样的,其他环节,教师“其他小朋友也来读一读,看看还能发现什么?”“其他小朋友呢?还有什么要补充的?”“我们一齐来读一读。”……通过这样的语言,让每一个学生都能感受到自己是时刻被老师所关注的。 3、课堂语言要准确。我们在进行常规备课外,更重要的是备学生。多思考如何才能用更精炼的语言,更准确的语气调动学生的思维,让学生成为课堂大多数时间的主人。在执教《窗前的气球》一课时,我问:“小朋友们,你们都知道哪些传染病?”学生有的说:“发烧。”有的说:“头疼。”有的说:“肚子疼”……我都说不是,然后告诉他们:“常见的传染病有水痘,腮腺炎……”这一环节,我第一感觉怎么学生都不知道,知识面太窄了,从而去否定他们的,告诉他们自认为对的。上完课,我也在反思,其实这样的做法,大大的减压低了学生的学习兴趣,我应该站在学生已有知识的基础上,进行深入地引导。“是的,有时候小朋友发高烧是由病毒性感冒引起的,病毒性感冒就是一种传染病。”“一个小朋友肚子疼拉肚子了,另一个小朋友也肚子疼了,那就是得了肠道的传染疾病。”教师通过准确地引导语,让他们有更多、更充足的时间去思考、交流与探讨,促进其主动发展。这样做才会使时间的效率得以最大限度的发挥,甚至于产生大于课堂四十分钟的教学效果。 三、关注课堂评价 每个人都喜欢听表扬的话,更何况是孩子。对于低段的孩子,哄和骗是比较管用的。在课堂上,我尽量多地去表扬学生,在遵循实事求是的基础上,努力做到表扬的面广,表扬的力度大。“某某的小眼睛看得真牢!”“你的腰板直直的,坐得可真端正。”“你的朗读仿佛把我们带到了科利亚的病床前,看到了他难受的样子。”“你观察的很仔细,能有条有理地说完整,可真不简单!”“小朋友们生字词语读得那么棒,看来课文一定难不倒大家。”……这样的评价语,激励小朋友们表现更好。对于班级中自律性差的学生,我也努力创设表扬的机会,“某某马上要坐好了。”对识字等简单的问题,请他回答,给予评价“看,认真听讲让你变得这么优秀。”“你很了不起。”等等 俗话说:“教无定法,贵要得法”。课堂教学是一种创造性的劳动,创造是教学活动的生命力。只要能激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,有助于学生思维能力的培养,有利于所学知识的掌握和运用,都是好的教学方法。(编辑:圆圆) 教学经验论文:在学校生物课改中的知识教学经验交流 新课标倡导全面提高学生的生物科学素养,同以往的生物教学大纲相比,更加强调科学探究能力的提高和情感态度价值观的形成。这是不是意味着降低了知识教学的要求?对这个问题如果用非此即彼的方式回答,答案只能是否。有的老师反驳:“在课时没有增加,甚至有些学校课时减少的情况下,要强化能力和情感目标的达成,知识目标能不降低吗?这不是简单的加减法吗?”是的,知识教学的要求是有变化,但这一变化最好不用是否降低来表述,而是要全面分析。 首先,让我们重温一下《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中关于知识目标的表述。“课程总目标”指出,在知识方面要让学生“获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展中的应用”。义务教育是公民基础教育,而不是专业人才的教育。义务教育阶段的学生应当掌握的生物学知识应当是作为普通公民所需要的知识,而不是只有成为生物学专家才需要的知识。因此,这里所说的“基本”和“基础”都是对培养合格的普通公民而言的。以往长期作为基础知识的某些内容,比如水螅、蜗虫等动物的形态结构和生理特点,对于系统的生物学专业教育来说是必要的,但是离普通公民的生活终究太远,学习的意义不大,在课程标准中就不做要求了。这就反映了课程标准的一个基本理念:“面向全体学生”,而不是仅面向将来不断深造直至成为生物学专门人才的学生。 课程标准对知识教学的要求还有一条基本考虑,就是要处理好基础性和实用性的关系。既要选取生产和生活中有用的知识,又不能仅考虑有用,将种植、养殖、治病疗伤等实用性知识作重点,否则就要走上“三大作物一头猪”的老路。知识内容与基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性越大,其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越大。因此,课程总目标强调基本概念、原理和规律的学习,用的动词是“获得”,而关于应用,用的动词是“了解并关注”。概念、原理和规律都是从事实中归纳总结出来的,概念的形成、对原理和规律的掌握,也必须建立在认知事实的基础上,因此,课程总目标还强调生物学基本事实的学习。生物学事实包罗万象,这时所说的“基本事实”是指学习基本概念、原理和规律所必需的事实性材料。比如花、花的结构、花的类型、花序等都是事实性知识,其中花的结构是学生理解花的功能、形成花的基本概念所必需的,属于基本事实。 而花的附属结构、花的类型、花序的类型及特点,尽管以往长期保留在初中生物教材中,却不属于新课标所说基本事实的范畴。 课程标准对知识教学要求的第三条基本考虑是强调理解的质,而不是信息的量。对需要学生单纯记忆的知识作了精简,对需要学生理解的概念和原理则提高了要求。比如,精简过多过繁的形态、结构和分类的内容,提出理解生物体的结构层次这一要求。再比如,“具体内容标准”的内容和表述方式,也体现了这一思路。“阐明细胞是生命活动的基本结构和功能单位”、“举例说明生物和生物之间有密切的联系”、“阐明生物圈是最大的生态系统”等等,都是要求学生达成对基本概念和原理的理解,而不是单纯记忆。 课程标准对知识教学要求的第四条基本考虑是将生物学知识作为生物科学素养的有机组成部分,将知识教学与能力和情感目标的达成统一考虑,而不是单纯考虑知识的系统性。“内容标准”突出了人与生物圈,打破了传统的植物、动物、人体等几大块内容的学科体系,让学生经常围绕着生物与环境的关系、人与自然的关系来探究生物学问题,既有利于探究能力的提高,更有利于辩证唯物主义自然观的形成,为学生树立环境保护意识、人与自然和谐发展的观念打下理性的基础。 课程标准对知识教学要求的第五条基本考虑是体现生物科学的发展及其与技术和社会的紧密联系。例如,内容标准增加了生物技术的内容,而且将生物技术单列为一个主题。 总之,课程标准对知识教学是很重视的。重视不等同于增加知识的总量(单从量上看,知识内容比以往教学大纲要少),而是重视那些对学生的发展最有价值的知识,重视对所学知识的理解程度。 反观我们的课堂教学,目前在一定程度上还存在一些偏差。有的教师让学生死记硬背的现象依然存在;有的教师觉得教材中知识内容很不完整,又补充了不少并不属于基本概念和原理的内容;有的教师过于追求探究活动的数量和形式,忽略了探究活动的重要目的之一就是建构知识,未能对相关知识及时梳理和总结。当然,这些问题都是前进过程中难免出现的。只要我们认真落实新课标的理念和要求,结合本地区、本学校和学生的实际,创造性地开展教学改革,这些问题就会得以解决。
幼儿园环保论文:浅谈幼儿园如何培养幼儿的环保意识 摘 要:幼儿园,作为基础教育的一个重要组成部分,作为终身全面教育的一个奠基阶段,它是实施环境教育的关键。《幼儿园教育指导纲要》中明确指出:"在幼儿生活经验的基础上,帮助幼儿了解自然、环境与人类生活的关系,从身边的小事入手,培养初步的环保意识和行为"。儿童是祖国的未来和希望,是未来环境的创造者和享有者,提高幼儿环境保护意识尤为重要。作为实施启蒙教育的幼儿园,更有义不容辞的责任,我们应该从小教育孩子热爱环境,保护环境,培育他们与大自然和谐相处的环保意识。 关键词:幼儿;幼儿园教育;环保意识 在环境问题日益严重的今天,环保教育的意义显得更加深远,能否在幼儿园开展环保教育,从小启蒙幼儿的环保意识,使他们长大成人后能自觉地履行保护环境的责任和义务是个具有深远意义的问题。而孩子作为我们的希望,祖国的未来,从小培养他们养成良好的环保意识是非常重要的。环保教育的内容很多很广,大到高科技的内容,小到节约一滴水及孩子行为习惯的培养,良好的行为习惯的形成将使人一生成长都受益非浅。然而我们如何对幼儿进行环保教育呢?环保教育的内容又如何开展呢? 一、营造环境教育的氛围 1、生态环境创设方面 人的生命太需要绿色了,孩子们更是如此。给孩子们一块绿地,一个水池,一个花园,室外尽量开辟草坪、花园、菜地,利用自然角、动物角,让幼儿亲身体验植树、栽花、养草、种菜的乐趣,努力创设净化、美化的育人环境,使他们萌发了爱护环境的感情。 2、装饰环境布置方面 可以在幼儿园的每个角落加以利用,设计有关环保的宣传画等,从而使幼儿在欣赏的过程中受到教育。在室外、楼梯间的墙壁、走廊等地方设计环保题材的壁画等,在班内张贴《爱护小树苗》、《地球是我家》、《蓝蓝的海洋》等环保标语--通过用各种方法,来培养幼儿的环保意识。班内每个角落加以利用,宣传有关环保的知识、宣传世界环境日、植树节、爱鸟周、 地球日、臭氧日等环保节日的意义和内容宣传画等,从而使幼儿在欣赏的过程中受到教育。又如在周围多制作一些美丽的花、草、树木,让幼儿陶醉在美丽的大自然氛围之中,产生热爱之情。 3、文字环境布置 利用橱窗及张贴标语,向家长宣传环保知识、宣传世界环境日、植树节、爱鸟周、地球日、臭氧日等环保节日的意义和内容。 4、语言、音乐环境布置方面 利用每周一次的小广播也可起到较好的环保宣传教育效果。通过室内外的广播,播放小鸟的声音、动物的叫声、环保歌曲、环保小故事等,与周围的环境构成一个立体空间环保教育网。 我们既然创设了环保教育环境,教师在课堂或日常生活中对幼儿进行环保教育,就要充分发挥环境的教育作用,把环保教育融入幼儿园创设的环保教育环境之中,把环境布置作为环保教育的教具。如认知活动《自来水从哪里来?》,除了课堂教育外,还可带幼儿观看录象,讲述江河的水如何进入大水池,进入自来水厂,进入水塔和千家万户的迁移过程,直接观看,使幼儿印象更加深刻。又如带幼儿在餐后、课间休息等时间,参观生态环境方面的布置让幼儿更多接触自然界的各种生物,让他们了解自然界各种生物的互存关系。 二、从幼儿玩水抓起在幼儿园开展环保教育,还要采取让幼儿易懂、易做的方式,必须立足于幼儿的生活实际,从一些小事着手,由小及大,由近到远,开阔幼儿的眼界,从而达到教育的目的 玩水可以说是幼儿喜欢的一种活动:喝水时他们看见一只蚂蚁或小虫就用水去淋它;看见地上有小坑,他们会往里面灌水,看见下水道口他们会往里倒水,看看水是怎样流走的。洗手时,他们用手指堵住水龙头口,让水花四溅,他们乐得哈哈大笑,或者把水龙头开得大大的,自来水哗哗地流,一会儿水池就满了,他们的手在里面划来划去,真是好玩极了。他们怎么会想到这是在浪费水资源?为了使幼儿不浪费水,我开展了主题活动"节约用水"。通过绘画活动:"设计节约用水标记",贴在水龙头旁,提醒幼儿随时拧紧水龙头;并开展"地球上的水会用完吗?"的论活动,并请幼儿从地球仪上找出世界上有水的地带,让他们了解海水和淡水的区别,从而让幼儿明白地球上淡水资源的匮乏,以此达到教育幼儿节约用水的目的。 幼儿园环保论文:环保废旧材料在幼儿园环境创设中的有效利用 【摘 要】随着社会的发展和教育的进步,幼儿教育已经受到了越来越多的重视。教师加强对幼儿创造力和想象力的培养尤其重要。将环保废旧材料运用到幼儿园的环境创设中,对促进幼儿智力的发展和提升有很大的积极作用。文章先分析了环保废旧材料的利用在幼儿园环境创设中的意义,并对如何加强其在环境创设中的利用提出了建议。 【关键词】环保废旧材料 环境创设 利用 要做好环境保护工作,加强对环保意识的宣传,就必须抓好环境教育工作,这已成为当前社会的共识。因此加强对幼儿进行环保理念的教育,贯彻“保护环境,从小做起,从我做起”的理念对推动社会环境保护有着重要的意义。在这种大背景下,在幼儿教育中加强环保废旧材料对教学环境的创设,已经成为当前将幼儿教育同环保教育相结合的有效途径。 一、环保废旧材料在幼儿园环境创设中的意义 在幼儿园环境创设中加强对环保废旧材料的利用,就是要让幼儿通过与环境中的人和事物的充分接触,从而形成正确的环境意识和态度。加强幼儿对环保废旧材料的使用,让幼儿通过对材料的回收再利用,对培养幼儿环保意识有着积极的作用。而且在幼儿对环保废旧材料进行利用的过程中,还离不开幼儿发挥自身的想象力和创造力,对锻炼幼儿的思维能力和动手实践能力也有着不可忽视的作用。除此之外,幼儿通过对环保废旧材料的再利用,还能提高自己对手工制作的兴趣,提高幼儿对学习活动参与的积极性,不仅有利于促进幼儿积极主动的发展和健康成长,还能实现对幼儿教育的不断完善和促进。因此可以说,做好环保废旧材料在幼儿园环境创设中的应用,既能加强对幼儿环保意识的培养,又能明显地提升幼儿的创造能力 二、环保废旧材料在幼儿园环境创设中的利用措施 (一)加强对绿色办园理念的宣传 要提高在幼儿园环境创设中对环保废旧材料的利用,就需要加强对绿色办园理念的宣传,要通过提升幼儿和教师以及家长的环保理念,促进对废旧材料的再回收利用。这就需要在幼儿园中加强对绿色环保理念的宣传,充分发挥废旧环保材料的利用价值,将其同幼儿教学实践完美结合起来。幼儿园可以通过将废旧的材料制作成环保理念的宣传标识或者是手册,在院内的墙壁和教室内进行张贴,让幼儿正确认识到旧报纸、旧水杯等材料的多种用途,通过使用图文并茂的宣传方式加强幼儿和教师以及家长的绿色环保理念,在幼儿园内创设出一种健康向上的环保理念,促进环保废旧材料在幼儿园环境创设中的有效利用。 (二)加强对废旧环保材料的应用 要提高在幼儿园环境创设中对环保废旧材料的利用,还需要加强对幼儿进行环保废旧材料再利用的正确指导,提高幼儿的想象力和动手实践能力。要实现对环保废旧材料的高效利用,就需要教师加强对幼儿手工操作的正确指导,通过收集更多的具有创造性的废旧材料,在充分发挥幼儿想象力的同时,也能实现对幼儿实践操作能力的锻炼和提升。教师可以根据幼儿的年龄特点,选用比较适合开发使用的废旧材料 ,比如旧报纸、旧玩具等,可以指导幼儿用牛奶纸盒制作小动物,或者是用饮料瓶制作机器人等,在幼儿完成手工后,教师要给予充分的肯定和表扬,鼓励学生不断地发挥创造力和想象力,提高幼儿对生活中可以利用的环保废旧材料的发现能力,激发幼儿的动手能力。此外教师还可以在院内走廊中设置专门的地方,将幼儿使用环保废旧材料制造的小物品进行集中摆放和展示,在加强对幼儿进行宣传教育的同时,进一步推动环保废旧材料在幼儿园环境创设中的利用。 (三)加强对环保特色情境的设置 要提高在幼儿园环境创设中对环保废旧材料的利用,还需要加强对幼儿园特色环保教学情境的设置,充分发挥环保废旧材料在教学主题环境中的作用。教师可以根据幼儿的年龄特点,设置不同的教学主题,让幼儿在教学主题的环境下寻找到合适的环保废旧材料并进行制作,提高幼儿对环保废旧材料的有效利用。比如教师可以为不同的班级设定为不同的环保主题,有的班级可以作为一棵大树,有的班级可以是小蝴蝶,通过将学生引入到不同的主题情境创设中,充分发挥幼儿对环保废旧材料的使用。比如幼儿要进行有关大树的主环保特色情境的创设,就可以使用不同的废旧报纸和各种购物绳索袋子进行大树枝干的制作,还可以将蛋糕包装纸和废旧的彩色图画装饰到树杈上,让幼儿能够得到身临其境的感受,在感受对环保废旧材料利用效果的同时,通过构建环保特色的教学情境,加深幼儿对环保理念的体会,以促进幼儿园对环保废旧材料的高效利用。 总而言之,加强环保废旧材料在幼儿园环境创设中的有效利用,既能加快对幼儿正确环境保护意识的培养,又能充分地锻炼幼儿的想象力和创造力。这就需要在幼儿园教学实践中,不断加强对环保废旧材料利用环境的创设,通过提高幼儿的环保意识,正确指导幼儿利用废弃材料进行玩具制作,并创设具有特色环保情境的教学环境,以此来不断提高幼儿对环保废弃材料加以利用的能力,将幼儿教学实践同环保废旧材料的再利用充分结合起来,为幼儿营造出一种自然环保的学习环境,为幼儿的健康成长和学习创造条件。 幼儿园环保论文:浅谈幼儿园教育中的低碳环保意识培养 “低碳环保”反映着可持续发展的问题,体现了人类对全球气候变暖的担忧。公众环保意识是一国环境状况的决定因素之一,公众的环保意识高,国家的可持续发展战略就便于实施。环境保护是我国的一项基本国策,它不是政府单方面的职能,也不仅是少数专家及环保志愿者的事,而是全民的行动,需要的是亿万公众共同参与和支持。幼儿园作为培养和造就人的重要基地,在传播文化和知识方面起着重要作用。结合实际情况将低碳环保教育渗透到具体的教育教学中去,不仅是对培养人才的要求,更是幼儿园义不容辞的责任。 一、对幼儿实施低碳环保的意义 随着我国经济的飞速发展,环境保护日益受到全社会的重视。保护环境,维护生态平衡,是人和自然和谐相处的基本素质。幼儿阶段是人一生中良好品格养成的最好时机,对幼儿进行低碳环保教育业已成为幼儿园教育的重要内容之一。通过多层面、多角度对幼儿进行低碳环保教育,让幼儿在了解环境污染、破坏危害的同时,逐渐建立珍爱、保护环境的意识,更多地掌握保护环境技能。通过低碳环保教育,幼儿可逐渐认识生命之可贵,关注生命、热爱生命,珍视自己和他人的生命。可以引导幼儿更加热爱生活,树立健康积极的人生观和价值观,增强人类与自然关系的认识,爱护自然,保护生态。因而,加强幼儿的低碳环保教育,对于提高幼儿的低碳环保自救意识和技能,树立健康积极的人生观和价值观具有重要意义。通过课堂教学从小开始加强幼儿的低碳环保意识是幼儿园教育的重要课题。 二、我国幼儿低碳环保教育现状 目前,我国多数幼儿园在日常教学工作中已逐渐认识到培养幼儿低碳环保意识的重要性,但环保教育的内容和形式仍存在不足。大多数幼儿园主要围绕大气、水污染保护方面宣教,系统的进行环境保护教育的却很少。 从教育的内容看,幼儿园教材涉及低碳环保教育的很少,内容也较单一,多为大气、水污染等方面的宣教,少有其他类型环境保护和污染的教育内容。据一项调查显示,幼儿获得的求生知识和技能途径大部分来自于新闻媒体从电视、广播上获得,在学校了解学习仍偏少。对于低碳环保教育整体来说,方式较单一和呆板。教师往往沿用常规课程教学方法,将环境教育内容作为一种学科知识加以传授。环境保护的理论学习固然重要,但由于环境学科涉及自然学科和社会学科等多个领域,因而,环境保护教育的实施具有其特殊的复杂性和艰巨性。 多数幼儿园主要是针对大气、水等开展低碳环保教育。通过观看录像、新闻等让幼儿获得直观认识,通过参观科技馆、专业人员讲座让幼儿了解、熟悉环境危害和环保知识。对于其他低碳环保,幼儿园主要通过播放影像资料、观看低碳环保图片,增加幼儿的感性认识。相对缺乏具体的教育和演练。另外,调查结果显示在低碳环保教育中,家园合作不足,家长不清楚幼儿园的情况,幼儿园进行的低碳环保教育,只更多地突出如何在幼儿园的环保行为,而忽略了幼儿的环保意识培养。 三、如何对幼儿进行低碳环保教育 1.低碳环保教育原则 我们必须明确幼儿环境教育的目的不是为了培养众多的环境保护专家,它主要是培养有社会责任感、适应社会发展需要的自觉环境保护者。环保自律意识不是只靠单纯的说教和提一些保护环境的要求就可以形成,需要通过多种教育途径和方法,以及反复参与实践活动才能内化为自身的环保意识,外化为环保行为。环保意识的培养要从身边可以做的小事做起,从“我”做起。 2.低碳环保教育内容 (1)培养幼儿的公共卫生意识,幼儿园一日生活处处有环保,勿以善小而不为,每一个人若做好身边的小事,汇集起来就是对保护环境的大贡献。教师平时有意识的引导教育幼儿不乱扔垃圾、不随地吐痰、不随意打鸟、不攀折花木、不践踏草坪、节约水电、节约燃料。在已实行垃圾分装的地方,正确指导幼儿如何分捡投放垃圾。在用餐时不浪费粮食,平时活动时减少塑料袋的使用等。在各种不起眼的小事中逐渐培养幼儿的公共卫生意识,持之以恒地实践。 (2)培养幼儿爱护自然资源的意识,新《纲要》中明确指出:在幼儿生活经验的基础上,帮助幼儿了解自然、环境与人类生活的关系,从身边的小事入手,培养幼儿初步关心周围环境,珍惜自然资源,爱护自然界生物的环保意识和行为。立足实际,利用自然环境、因地制宜地对幼儿进行环保教育,增强环保意识,强化环保行为,引导幼儿从小养成良好的爱护自然资源习惯。 (3)帮助幼儿认识破坏环境的危害,通过系列教育,帮助幼儿了解我国森林资源面临的危害及带来的严重后果;我国水资源的现状,污染程度及带来的严重后果;我国生物资源的现状,生物种类和数量的稳定对整个生态系统的意义;我国的空气污染程度及带来的严重后果。增强其环保意识,引导幼儿从小认识破坏环境的危害。 3.低碳环保教育形式和方法 (1)创设相关环境。利用墙壁和走廊空间,为幼儿营造学习气氛。根据低碳环保教育主题分别创设幼儿园和班级的环境,以切实提高幼儿的环保意识。 (2)组织形式多样的实践活动,帮助幼儿获得对环境污染的直观认识,增强环保意识。 (3)一日低碳环保教育,组织幼儿参观相关单位,访谈相关人员,丰富幼儿的体验。例如,可组织幼儿到有环境破坏危害情景演示内容的科技馆参观体验等,以丰富相关知识。 作为一名从事幼儿保育教育的教师,有责任、有义务将环保教育渗透到幼儿早期教育中,让祖国的新一代转变观念,认识到以破坏环境为代价换不来发展,换来的只会是更多更大的灾难,让每一位新时期的国家栋梁都懂得从我做起,人人都做保护环境的忠诚卫士。 幼儿园环保论文:幼儿园环境创设中的环保风 《幼儿园教育指导纲要》明确提出“环境是重要的教育资源,应通过环境的创设和利用,有效促进幼儿的发展”,因此,以幼儿发展为本,创设幼儿发展所需要的教育环境就显得尤为重要。幼儿园里的每一次环境创设老师们都费尽了心思,但往往是事倍功半。怎样让创设的幼儿园环境又美观又环保又安全?让幼儿、家长也一起参与进来呢? 一次偶然的出行,让我见识到了昆山周庄的“纸箱王”主题生活馆,里面的桌子、灯饰、衣架等等都是用纸做成的。看到后感触很深,党的十八大明确提出:“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位。”在幼儿园环境创设中,我们渗透环境教育,挖掘生活资源,通过环保废旧材料的合理利用,创设和装点幼儿园环境,并内化“因利用而选择废旧”的环保意识,引导幼儿从小养成环保、节约意识。 一、环保风之环境布置篇 近几年来,环保教育尤为重视,对幼儿进行环保教育,增强他们的环保意识,让幼儿从小就开始直视和参与和环保有关的活动,提高环境保护的自觉性已是非常必要。幼儿园环境创设就是一个很好的环保教育的窗口。 在创设环境的时候,虽然我们借鉴了“纸箱王”的创意,但在借鉴的同时,我们也进行了选择、修改与创新。我们和幼儿一起利用各种废旧纸板,充分发挥想象力,以剪裁、刻画、粘贴等不同的表现形式制作出一件件精美的作品。比如在布置走廊环境时,我们用大纸板刻画成的纸框架、大小纸桶剪刻做成的图案纹样,两者有机结合制作成了屏风,既是装饰又把每一个区域给间隔开来,给人耳目一新的感觉。由于整个走廊高度较高,屏风的颜色又比较单一,我们在走廊的上方设计了用纸板刻画出绿绿的树枝,颜色由浅至深,形状层层叠叠,走在这条长廊下犹如漫步于森林之中,在森林中加入幼儿的撕纸作品七彩鸟稍作点缀,一下子使走廊“活”了起来,仿佛有了“血色”。通过这些废旧材料的改造,让幼儿整个游戏活动都沉浸在艺术的氛围中。 二、环保风之材料投放篇 皮亚杰提出:“儿童的智慧源于材料。”区域活动的教育功能主要是通过材料来实现的。材料不同,幼儿的操作方法不同,幼儿在活动过程中所获取的知识经验也就不同。与集体教学活动相比,区域活动的材料更丰富,形式更多样,幼儿在操作过程中也将会变得更加聪明、自信、大胆。但在实际活动中,我们发现有的材料只具有观赏价值,而不能操作;有的材料比较死板,不能激发幼儿的活动兴趣;有的材料过于昂贵,不够实际。因此,在提倡环境教育的同时,多多利用废旧物品是利大于弊的。 1.巧用材料 在创设环境的前期工作中,我们请孩子们搜集了各种废旧材料,主要以废旧纸材料为主。我们将搜集到的纸格板材料,挂在手工坊的两面墙上,实用又美观。一个整理围巾、衣服之类的,成为服饰收纳盒,一个整理发夹、皮筋等,成为饰品收纳盒。孩子们带来的大大小小的鞋盒贴上一张塑封纸,就成了快递公司的包裹。平时常吃的爱心巧克力的盒子,里面用丝带、纸卷成一朵朵可爱的小花,就成了一份份精美的礼物了。甜品店的外带饮料托盒,拿回来按大小摆放,就成了我们餐厅里的桌面杯托了。这些材料让我们老师省时又省力,让孩子们在操作时方便又耐用,大大地提高了实用的价值。 2.省用材料 在制作走廊环境时,我们多了许多纸板的纸条,老师们灵机一动,大的长纸条折折拼拼成蜂巢状,贴在墙面上就成了一个个镂空装饰,艺术感极强。利用小的短纸条和卷桶纸芯卷卷贴贴就成了一个个小猪装饰,可爱的小猪装饰贴在了手工坊的墙上,方便幼儿收纳项链,整洁又漂亮。纸板削掉一层表皮就变成了瓦楞纸,剪一个圆贴上一个白色的糕点纸一个漂亮的杯垫就制成了。喝完的牛奶盒,用过的吸管、乒乓球,裁剩下的纸条都能成为我们科学区的科学小制作的材料。我们在各个区域中摆放材料的工具都是以幼儿园搜集来的鞋盒为主。省用材料的同时让最小、最普通的材料发挥它最大的价值。 三、环保风之家园合作篇 《纲要》中明确指出:“幼儿园应与家庭、社区密切合作,与小学相互衔接,综合利用各种教育资源,共同为幼儿的发展创造良好的条件”。我们通过启发幼儿认识废物――收集废物――利用废物进行创造,让幼儿明白废旧物品的可利用性,使幼儿平时能养成不乱扔废物的好习惯,形成珍惜资源,热爱环境,保护环境的意识。如:平时幼儿看过不用的光盘,贴上轻粘土就能成为一幅幅美妙的作品。幼儿带过的帽子、丝巾整理整理就是造型屋很好的装饰品了等等。这样的废旧物品的开发利用,既贴近幼儿的生活,使幼儿能体验变废为宝的乐趣,又充分发挥了少投入多产出的优势与作用,节约能源保护环境。 幼儿园的教育离不开家长的支持,在废旧材料的收集过程中,把幼儿园教育和家庭教育力量进行了整合,起初家长对幼儿园经常收集废旧材料的行为不理解,我们通过开家长会、家园通信息平台等活动向他们宣传环保理念,用我们的作品说服家长,用幼儿的行动带动家长。慢慢的我们的行动得到了家长积极配合,家长们也乐意与孩子一起收集废旧材料,一起做手工,变废为宝。在中班我们还开展了“变废为宝亲子”小制作,家长们和孩子一起开动脑筋创作了许多优秀作品。 幼儿园环境是重要的教育资源,有效地利用环境,促进幼儿的全面发展。这就要求我们教师不仅要有心更要用心,有效地把环保教育与幼儿园环境这一教育资源,有效的整合,以各种手段提高其艺术性,观赏性、以及实用性,让幼儿生活在充满自然、和谐色彩的世界,将来长大才会懂得去爱、去保护这个我们共同的家。 幼儿园环保论文:从幼儿园环境建设入手培养幼儿的环保意识 【摘 要】环境是人们赖以生存的场所,人的环保意识对环境保持非常重要,环境意识的培养要幼儿抓起,介绍了我园对幼儿环保意识的培养方法。 【关键词】环保;意识;培养 人们离不开良好的生活环境,生活环境的质量高低是衡量人们生活质量的标准之一,但是,由于社经济的发展与环境没有同共进行,导致环境糟到了破坏,水、空气、食品等都受到了严重的污染,资源大幅度减少、物种也在每年大量减少,严重影响了人们的生活质量。所以,对学生的环保教育要从小抓起,我园非常注重对幼儿的环境意识培养,并成立了有关课题进行研究,全园老师与幼儿一起行动,切实做好环保教育工作,经过几年的努力与研究,我们的幼儿环保教育取得了可喜的成绩。 一、把环保教育当成幼儿的一项特色来抓 1.根据幼儿的实际情况制定合理的环保教育目标 幼儿园生态环境教育并不是让幼儿去做什么惊天动地的大事,而是给他们形成良好的行为习惯就可以了,从情感上让他们热爱我们的环境。幼儿认识世界还具有一定的片面性,经验不足,但情感可以培养,所以我们的教学目标就是以幼儿的情感为主。把幼儿领进大自然中,从而激发他们的审美情感。行为文明习惯要养成,比如不乱扔垃圾等。联系社家长共同与幼儿一起热爱我们的生活环境。 2.选择适合幼儿生活经验的教学内容进行环保教育 环保教育对于幼儿来说毕竟是一个大学问,他们可能从意识上无法认识到环保对他们的重要性,我们要根据学生的生活经验,从他们身边的事情做起,选择合理的教育内容进行教学使幼儿形成环保意识。比如,与环保有关的土、沙、石、植物是学生常见的事物,而且,对之些事物的研究是很多幼儿园进行环保教育的主要活动内容。在进行这方面的环保教育时,不是单纯的对他们进行一些简单的游戏,也不是简单的学习这些事物的知识就可以了,而是更深层次的挖掘。可以把不同质的土种同一种花可以让孩子们认识园中的花坛,可以把泥土用来做各种玩具造房子等。下雨过后,把幼儿领出室外,体验泥泞带给他们的困难,再让他们了解泥土是可以孕育生命的东西,幼儿会转变对泥土的看法,从而更珍视泥土,形成不践踏泥土、花草的好习惯。通过种种活动,要让幼儿体会到,世界上的万物都是可爱的,我们要用美的眼光发现它们的可爱之处,从而像珍惜自己的生命一样爱护他们。这一系列的活动就是让幼儿在自己生活的环境中去发现与感受万物与自己的生活息息相关,形成一种珍视的观念,对自己的行为起到制约作用。再比如,贴近孩子生活的内容很多,当我们发现浓烟滚滚出来的时候,问他们烟从哪里来,我们的呼吸的空气需要这些浓烟吗,当看到河里的水已经变浑的时候,问他们为什么会变成污水,我们能喝这样的水吗?以这内容作用辅助内容,让幼儿对周围环境有更深刻的认识与理解。 二、从多方位进行环保教育 1.注重对幼儿的环境建设 对幼儿进行环保教育首先我是让孩子们看得见,为此,我们先把幼儿园打造成一个绿色的家园,当孩子们从早晨步入幼儿园大门的时候,首先看到的是干净整洁的园舍和绿色的草坪、五颜六色的鲜花,当然在冬天也可以看到充满绿意的冬青树、还有一片茂密的小竹林。为了让孩子感受到丰收的喜悦,我园引进很多的果树,如石榴树、桃树、苹果树等,夏天小孩子们种植的向日蔡冲着太阳发出灿烂的笑容。为了让孩子们体验绿色,让他们动手保护绿色,经常带领他们为花草树木浇水、松土,到了秋天分享丰盛的果实。 植物是环境教育的重要组成部分,当然,动物是环境的重要标志,我园不仅有植物,还喂养了一批可爱的小动物,小朋友们喜欢小白兔,喜欢小山羊,也喜欢会说话的小鹦鹉,也喜欢成群结队的鸽子。这些小动物在我园应有尽有。上课时,让小朋友亲手采取园里的草为另小兔子,用一把把高梁吸引成群的鸽子,小动物们为幼儿园增添了喜庆的色彩。为了让外来的小动物在我们幼儿园安家,我们还特意在大树上安装了鸟巢,很多小鸟在这里安了家,与小朋友们成为了好朋友。幼儿园成为一个童话般的世界,这样的环境在潜移默化的对孩子们实施着环保教育。 2.充分利用废旧物品建设幼儿园活动园地 垃圾是人们生活中产生的废品,虽说是废品,但也有部分垃圾具有利用价值,只要我们细心去发现,可以变废为宝,为此,我们把在幼儿园生活中产生的垃圾进行分类分类,每次打扫不卫生的时候,就教育孩子们把垃圾分类出来,并搜集那些无毒且可以再次利用的废旧物品,经过简单的加工,制作成各式各样的活动材料。 3.幼儿园与家庭共同落实对幼儿环保教育 幼儿的生活中幼儿园是其中一部分,另一部分还要包括家庭,所以幼儿园的教育需要家庭的帮助才能有更好的效果,同样,环保教育也需要幼儿园与家庭联手。我园在环保教育时,非常注重家园的联系。比如我们在园内开辟宣传栏,可以让家长与幼儿一起在家里完成,这等于是家长伸出了援助之手,以引起家长朋友的重视。我们还在每年的春天,此时鸟语花香,向孩子人发出爱鸟的倡议,向孩子们保护鸟类的重要性,保护鸟是我们每个人的职责。用实际行为告诉孩子们人与动物共有一个家,只有我们和它们和谐共处了,我们才会受到大自然的恩惠。通过与家长的联系,配合幼儿的工作,与孩子一起来保护我们的大自然。 总之,对幼儿的环保教育对于以后社会的发展与环境的保护具有深远的意义,我们应该从幼儿起就要抓好环保教育,我幼儿园通过几年的对幼儿的环保教育研究,取得了可喜的成绩,他们知道地球只有一个,知道了染污的概念与危害,并能从自身小事做起做好环保工作。对幼儿的环保教育任重而道远,我们应该坚持走下去。 幼儿园环保论文:浅谈幼儿园环保创作的实施策略 内容摘要:进入科技化时代以来,人们的生活水平越来越高,可是环境保护意识却越来越差,马路上、草丛边,大海里总是有许多使用过的瓶子、罐子、盒子等废旧物,予以丢弃,导致人类生活环境日趋严重。其实这些废旧物既美观质地又好,是很好的制作材料。于是,我们根据幼儿的年龄特点,改变单纯的说教,尝试将这些被遗弃的“宝贝”利用起来,体现它们应有的价值,将它们用来美化我们的环境,成为孩子们最好的玩伴,成为教师开展教学最好的教具。让幼儿在创作的过程中获得成功的体验,培养幼儿动手能力和创造力,从而进一步提高幼儿、家长以及教师的环保意识,让我们将环保的理念植入每个人的心里,从小事坐起…… 关键词:幼儿园 创造 环保 实施策略 生活中,每天都会产生很多的“垃圾”,在这些“垃圾”中,有些事可以再次利用的,如饮料瓶、纸盒、报纸等等。如果对这些身边的“垃圾”进行回收、利用,开展一系列的创作活动,无疑是一种最好的环保教育方式,那么如何开展一系列的创作呢?我们就此问题展开了多次讨论、尝试。 一.废物利用,幼儿园环保教育的重要性 随着新技术革命的进行,科技手段日益先进,人类对环境的索取有时甚至达到了破坏的程度。资源危机已经降临;污染不断增加、扩展,通过各种途径威胁到人类自身的生存和发展。生态与环境保护已成了二十一世纪的重大课题。环保作为一个全球性的课题,正受到社会各界的广泛关注。孩子是未来的主人,加强对他们的环保教育,意义重大而深远,它将直接关系到我们的“今天”和“明天”能否拥有真正的绿色家园。 二.废旧材料再创造,幼儿园实施环保教育措施 1.创造一个良好的环保环境,是激发幼儿环保意识的有力手段 我园以环保科技为园本特色,每个班级根据自己班幼儿年龄段的特点,有针对性地开展环保环境创设,将日常生活中的环保元素和班级环境有机的结合起来,从幼儿室内活动区域、主题墙面、个性墙面、室外活动区等几个方面入手,创设环保氛围浓厚的幼儿园环境。 2.寓环保教育于幼儿一日生活之中,萌发幼儿环保意识,增加幼儿环保知识 根据幼儿园教育的总目标和计划要求,结合本班幼儿的实际情况,在主题教育活动和各科教学中渗透环保教育。 三.发动家长参与、提高教育实效。 新《纲要》中科学领域的总目标指出:培养幼儿对周围的事物、现象感兴趣,有好奇心和求知欲;能运用各种感官,动手动脑,探究问题;能适用当的方式表达、交流探索的过程和结果;爱护动植物,关心周围环境,亲近大自然,珍惜自然资源,有初步的环保意识。兴趣是推动幼儿参加科技活动的根本动力,培养幼儿对科技活动的兴趣是十分重要的。让每个幼儿在各项科技活动中探索方法,得到启发,在亲子制作过程中提升家庭的科技素养。科学探索是一个长久的过程,大家需要不断的努力,在爱科学,学科学用科学的道路上永远需要不断的攀登。 将每年的4月定为“科技环保月”,发挥家长的作用,充分利用周围资源组织参观活动,体验自然环境的美,培养幼儿自主保护环境的意识和能力。通过活动的开展,提高幼儿对学习科学知识的热情,和家长一起关注科学,了解科学,并运用科学来保护环境。 四.组织实施特色教学,体验多种的创作的形式 《幼儿园教育纲要》明确指出:要引导幼儿接触周围的环境和生活中美好的事、物,丰富他们的感性经验和审美情趣,激发他们表现美、创造美的乐趣。我认为应将幼儿自发的兴趣内化成幼儿对艺术活动的主动参与,激发幼儿的艺术情趣、鼓励幼儿大胆进行艺术表达,体验艺术创造活动带来的快乐。而不是机械的学习和模仿。以下是我园开展幼儿环保创意教学的成果与经验:活动以幼儿为中心、以经验为基础,以生活为源泉,以废旧材料为主体,整合多种艺术表现形式,引导幼儿多角度多感官去观察、发现、讨论、思考,逐步形成丰富多彩的美术形象,让幼儿在宽松、自主的创意活动氛围中尽情地发挥想象,创造地表现美。环保创意美术活动,为孩子搭建一个广阔的创意空间,让孩子用自己的双手尽情地表现美、创造美,为孩子们开启了一扇“创意之门”。一幅幅“立意新颖、创意独特、形象稚趣”的幼儿作品来源生活、再现生活、创造生活、美化生活,很好地诠释了“凡是感兴趣的内容都可以成为我们的作品,凡是喜欢的材料都可以成为我们创作的内容,凡是观察过的东西都可以激发我们的创作灵感。” 五.结束语 教育学家苏霍姆林斯基曾说:儿童的智力体现在他们的双手上。由于幼儿年龄小,双手比较地灵巧,拥有一定的操控能力,同时,他们喜欢能够自由发挥他们想象力和创造性的多元化工具。所以环保教育就应该从小抓起,从我们身边做起。 幼儿园环保论文:环保资源在幼儿园园本活动中的收集和运用 环保资源,就是幼儿园老师眼中不可或缺的宝贝。简单的环境设计和材料投放,就能赋予孩子最大的想象空间,让孩子们在自己主导的活动中,自由探索与发现。充分利用好这些环保材料,对于幼儿的各方面发展,对于整个社会的环保工作都能起到不可忽视的作用。那么,在幼儿园里,环保资源究竟有何作用?它的使用又给幼儿带来些什么?收集时要遵循哪些原则呢?……笔者将结合自身的教育工作经验,从各个方面对这些问题进行简要的阐述。 一、环保资源的作用 1.培养幼儿的环保意识 目前,幼儿园中使用的环保资源大多数是通过幼儿与家长共同收集而来。教师发现,幼儿通过与家长共同收集,从认识环保材料,到收集,再到最后利用,在这整个过程中“耳濡目染”,了解到了环保材料的种类,如何收集环保材料,环保材料的可利用性等信息,从而增长了一定的社会生活知识,从中形成了初步的珍惜资源、爱护环境、保护环境的意识。 2.提高幼儿的创新能力 3~6岁正是幼儿想象力和创造力发展的萌芽期。环保材料恰到好处地尊重了幼儿纯真可塑的年龄特点,尊重了幼儿通过直观感知而非抽象学习的特点,将培养幼儿的想象力与创造力、专注性与自主性、规则意识与合作能力等作为游戏活动的着力点。例如,将糖纸扎成一个个可爱的小蝴蝶结,做成小班“娃娃家”的帘子摆设;而在大班科学区和美术区活动中,小小的糖纸不仅能用来做“摩擦起电”小实验,也可以进行贴画、装饰画等一系列创意制作。 3.增强幼儿的身体素质 环保材料不仅可以在室内利用,在户外也能发挥一定的作用。利用环保材料制成活动器具,开展各种体育锻炼活动(包括家庭的亲子活动)能满足幼儿的情感需要与活动欲望,同时增强幼儿体质,提高幼儿的免疫力,促进幼儿身心健康发展。例如:在玩轮胎的游戏中,幼儿可以将轮胎横放地上来做跳跃运动,也可以把它竖起来滚动,追赶,发展腿部肌肉;此外,在瓶子游戏中,在瓶子里放入水,做成扁担让幼儿用双肩挑,可以锻炼幼儿行走的平衡能力,或请幼儿双手提着走,增强幼儿手臂大肌肉群的力量等等。 二、环保资源的使用原则 1.安全性 由于幼儿的年龄小,自我保护意识较差,所以,在环保资源的利用过程中必须遵循安全性原则。幼儿从家中自带的环保材料,卫生状况不太稳定,再加上家长对于带到幼儿园的材料不会考虑诸多安全因素,所以,教师对于幼儿收集的材料要加强注意,找出无毒无害,可以利用的材料,并采取一定的措施(如:清洗、浸泡、暴晒等)对这些材料进行消毒,保证幼儿在整个使用过程中的安全、卫生。 2.趣味性 兴趣是幼儿参与活动的内在驱动力,凡事只要是幼儿感兴趣的他们就会不厌其烦地参与、探究。在实践活动中,笔者紧抓幼儿的兴趣点,利用环保材料开展系列活动,让孩子们大胆假设,主动验证自己的想法,并创造不同的玩法,从中实践与体验了:多少、大小、远近、变化、连续、快慢、差异、错觉等概念,让幼儿在与环保材料的互动中,发挥奇思异想,提高创造意识、创新精神,真正成为活动的主人。 3.经济性 环保材料本身就来源于现实生活,比起那些价格昂贵、做工精致的玩具,利用环保材料制成的玩具不仅用途广泛,趣味性强,而且经济实惠,取材方便,属于“无成本”利用,大大节约了幼儿园的经费投入,收到了少投入、多产出的良好效果。 三、环保资源的实施途径 1.在园本亲子活动中增进感情 在幼儿园组织的各项亲子活动中,环保资源扮演着重要的角色。如:与废纸有关游戏:(1)家长或教师可以让幼儿把废纸团成纸球,和家长一起踢球、抛接球、投篮等,(2)让幼儿坐在较大的包装盒里,目光和家长对视,由家长推着,拉着,或抬着“车、轿子”走等等,这些游戏材料的运用于无形之中使幼儿体验到了与家长互动的温馨氛围以及制作成功的成就感。 2.在园本主题活动中挑起大梁 例如:在主题活动“有趣的纸”中,教师在五大领域活动中投放了彩纸、广告纸、硬纸板等多种不同材质、不同颜色、不同特性的纸,引导幼儿通过探索、实验、尝试,了解纸张的特性,发现纸张的奥秘……随着幼儿参与活动的积极性提高,主题墙上也出现了不一样的风采:编织好的艺术画、不同材质的纸船试验、纸张的吸水性展示等等。 3.在园本区域游戏中担当重任 学习性区域活动是主题活动的延伸。在区域活动中投放环保材料能够促使幼儿对区域活动产生非常浓厚的兴趣以及强烈的自主学习动机。在与环保材料的互动中,教师发现孩子更加专注,更有自信,并在自由探索的过程中形成了良好的习惯。此外,比起老师设计的一些高结构游戏材料,低结构材料给予孩子们更多的“自由”游戏空间,在活动中可能随机产生 “不确定”,从而在孩子的认知上形成挑战,在社会性方面产生冲突,这恰恰又成为幼儿认知、情感与社会性发展的契机。 由此可见,随处可见,随处可得的环保资源在幼儿园中,在孩子的成长中占据着十分重要的地位,“让孩子表现自己”,“让教师发现孩子”,只要教师运用智慧的方法去加深幼儿对于环保资源探索的兴趣,相信它一定能点燃孩子浓浓的创造热情,将创造的火花越烧越旺! 【 作者单位:苏州市阊西实验幼儿园 江苏】 幼儿园环保论文:幼儿园如何借助传统民间游戏强化环保意识 悠悠5千年中华民族代代延续,代代都有自己的童年,每个童年里都经久不息的民间游戏。出生在当今的幼儿,但凡父母有能力的,都怀着望子成龙、望女成凤的心情,将自己的宝宝送进正规幼儿园,而这些正规的幼儿园大多数都在城市或城镇里,远离了泥土的芬芳、乡野的空旷、草场的广袤。使幼儿远离了大自然的欢乐,被无情的框在了钢筋水泥的“牢笼”!使他们无法接触到弹球、跳房子、推车圈等这样的民间游戏,“禁锢”了幼儿渴望回归自然,渴望回到乡野的心灵! 一、场地的限制 在幼儿园里孩子们经常玩“狡猾的狐狸”、“小孩小孩真爱玩”等一些大集体游戏。可是大部分幼儿园的场地狭小,且地面又都是用混凝土或各种各样的砖铺成的。正是这个“现代化”,将幼儿与土地分隔在两个世界里。每当户外活动时,老师们都是“眼盯手拽”,生怕哪个孩子不小心摔倒磕破什么地方,这样就大大限制了孩子们的活动量与活动范围。如果操场上是土地或者是草皮,即使摔倒了,也不会磕破什么地方,最多是把衣服弄脏而已。正是这坚硬的水泥墙,将幼儿与大自然无情的割裂开来。孩子的心应该属于自然、回归自然,只有在自然中生长的孩子才是最健康、最活泼、最可爱的。 二、游戏的意义 玩游戏是人与生俱来的一种本能,游戏要伴随人的一生,游戏能够锻炼人的意志品质,不同的游戏对人技能的锻炼也是不同的,游戏的优劣也对人技能水平的高低有着深远的影响。某些游戏单从某一个角度来看,确实是没有什么问题的,但是要是从多方位立体式的角度来看,这些游戏就会有一定的欠缺了,如:玩“狡猾的狐狸”这个游戏,当某一个幼儿站起来喊出“在这里”的时候,其他的幼儿只会没有目标的四处乱跑,只要不被“狐狸”抓住就可以了,孩子们显然玩得很高兴很起劲,但是老师们想过没有,如果在某一个游戏里只单纯的锻炼幼儿某一项技能,那么我们何谈“效率”二字。幼儿教师的工作效率不就是要在短时间里,能够尽最大可能多的锻炼幼儿的技能与技巧吗?。所以,像“狡猾的狐狸”这样的游戏应该能免则免或者将其融入到民间游戏里,同样会达到预期的目的的,如:要是把“狡猾的狐狸”融入到“推车圈③”游戏里,那么这就不是一个单纯的锻炼幼儿大肌肉的游戏了,我们在玩游戏之前,先要向幼儿提出游戏规则:当“狐狸”喊“在这里”的时候,要求小朋友们必须推着车圈跑,还不能撞到其他的小朋友,这样既锻炼了幼儿的腿部大肌肉,还锻炼了幼儿的手部小肌肉以及手、眼等的协调能力,一举多得,何乐而不为呢? 三、传统民间游戏是基础 什么是民间游戏,是应该首先要搞清楚的问题。民间游戏在老百姓中间能够长时间的流传,这足以证明它的价值是及其的深远。每个人都有童年,都玩过一些游戏,可是我们从来没有觉得厌烦,这是为什么呢?世界没有一对父母会单独拿出时间来教孩子如何的去跑、去跳,这又是为什么呢?原因就是游戏里潜藏的内容简直是太丰富了。如:“抖空竹”这个游戏,就潜藏着很多的内容:1、通过这个游戏能够生成科学教育活动――“响声从哪里来?”、“旋转与平衡的关系”等;2、通过这个游戏还可以锻炼幼儿全身各部位的协调能力,如双手的协调、手与眼的协调、脑对手的控制力等等;3、游戏练熟后还可以让多位幼儿还共同完成一个游戏花样,既能锻炼团队精神,又能锻炼每位幼儿之间的配合能力……,如果将其发展融入其它游戏,便可派生出更多的、更有意义的游戏来。 四、民间游戏里的环保意识 环保,当今世界性的主题。相信现在的幼儿园里都在围绕“环保”主题来开展活动,就是户外活动也不例外,大部分户外游戏材料都是用废旧物品制作的,如“手推车”、“大虫子”、角色区里的“药品”、“药箱”、“婴儿床”等等,都是老师们用废旧的饮料瓶、纸箱、废布头等等制作而成的。 而在民间游戏里,很早就这样做了,因为在以玩民间游戏为主的年代里,人们生活艰苦、贫寒,不可能用新的材料来制作游戏道具,只能用家里丢弃、剩下、不再有用的东西来制作玩具,这也就不约而同的顺应了现在的环保,如“摔四角④”就是用废旧纸张折叠而成的;还有“推车圈”就是用废旧自行车上的车圈制作而成的;再有“跳房子”用的“子儿”就是用用坏了的算盘珠制成的等等,不胜枚举。 因此,我们更应该继承先人留下的民间游戏,去学习它的游戏精髓,去继承它的环保意识。将这一切贯穿到所有的游戏当中。 在课堂上,学习的内容是环环相扣的,游戏也是如此,我们可以将所有已知的民间游戏融入、应用到教学当中,使之环环相扣,从而增加幼儿的游戏兴趣,达到理想的预期目标。让幼儿亲近大自然,拥抱大自然,回归大自然,在大自然的怀抱里茁壮成长,走出自己的一片天空! 幼儿园环保论文:环保废旧材料在幼儿园环境创设中的有效利用 党的十八大明确提出:“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位。”丞相坊幼儿园在创园之初,就坚持走能源可持续发展道路,确定“让绿色愉悦身心,让环保伴我成长”的办园特色。在幼儿园环境创设中,立足园本特色,渗透环境教育,挖掘生活资源,通过环保废旧材料的合理利用,创设和装点园所环境,并内化“因利用而选择废旧”的环保意识,引导幼儿从小养成环保、节约意识。丞相坊幼儿园环保废旧材料在环境创设中的有效利用主要体现在以下几个方面: 环保教育从幼儿抓起已成为社会共识。瑞吉欧教育理论指出:“幼儿既可依赖环境也能作用于环境,幼儿与环境相处的方式直接影响他成长的质量。”要使环保教育落到实处,应注重环保理念的起步培养,从生活的点滴做起,引导幼儿通过感知、体验自然,培养“变废为宝”的环保意识,坚持“在环境中教育”。 一、绿色办园理念渗透园所环境 幼儿园环境是幼儿园课程的一部分,是重要的教育资源,幼儿园通过创设并有效地利用环境来促进幼儿的发展。首先,园所环境创设中制定出了以环保办园特色为主线的环境创设方案,充分考虑环保废旧材料在环境中的利用,并使其与幼儿园教育目标有机融合。例如,走进幼儿园大厅,首先映入眼帘的是孩子们利用旧挂历纸、酸奶灌、卷纸芯、竹签等废旧材料制作的环保教育宣传画册《做了十件事,世界更美好》,它让孩子们懂得了日常生活中简单易行的十件事就能为美好世界增添色彩;顺阶而上,幼儿园的每一处墙面似乎都在讲述着一篇篇动人的环保故事,如:用废旧瓦楞纸、麻绳制作的大树、碎布头做成的开窗的树屋、辛勤劳作的人们,仿佛诉说着 “请爱护我们的家园”;在蓝色底板上用麻绳勾勒出地球的轮廓,师幼共同用废旧纸盒做成的楼房、用无纺布购物袋剪出的大树、用打印纸背面画出手拉手的小伙伴,告诉着大家“保护地球,保护我们的家”;用边角料泡沫棉拼成的一只小麋鹿,在灯火通明的建筑群面前发出“请节约能源,我来关灯吧”的号召。这些图文并茂、浅显易懂的画面无不深深吸引着幼儿并引起情感共鸣。 其次,幼儿园每一个楼层都有不同的环境风格和环保主题:一楼是以品德教育、互动合作集一体的“畅想乐园”;二楼是以名画欣赏、动手操作集一体的“审美乐园”;三楼是以环保教育、游戏天地集一体的“成长乐园”。每一个楼层的环境创设中都能让废旧材料熠熠生辉,幼儿在渗透环保教育理念的幼儿园环境中,在不断与环境的相互作用中,真正意义的参与与环境的对话,更加理解环境的内容,得到潜移默化的教育和发展。 二、多元环保废旧材料装点班级环境 《纲要》明确指出:“要引导幼儿利用身边的物品或废旧材料制作玩具、手工艺品等来美化自己的生活或开展其他活动。”所以,只要你用心地到幼儿园各班级走一走,你就会发现环保废旧材料同样被广泛地应用于班级环境的创设中。 留心生活、擅长发现和挖掘材料的老师们,都各自选择一种环保废旧材料为班级特色材料来装点班级环境,在合理利用中最大限度地激发幼儿的艺术潜能。如:中B班以蛋托作为班级特色材料,创设一个“蛋托小人国”。教师根据中班孩子的年龄特点,在材料投放上教师进行了精心的安排,投放了整片的蛋托、已经剪好的独立一个的蛋托、二个、三个、四个的蛋托,还有一些不规则形状的蛋托以及辅助材料,引导幼儿自由选择、自主表现。有的幼儿用整片蛋托涂色玩色、有的选择蛋托和乒乓球组合成小人,用毛线、亮片、小眼睛等装饰成不同形态的小人;有的幼儿将一排蛋托刷上颜料和羽毛组合,制作出了报晓的公鸡;还有幼儿在一长排的蛋托上打了两排小孔,再用毛线系在小孔上做成了毛毛虫,教师匠心独运,在班级的书包柜上创设出一个“小人国”情景,绿色的草地上,小人们在晒太阳、小花、蘑菇开得艳、小蚂蚁、毛毛虫欢乐地爬着,一派欢乐的景象。小A班选择鸡蛋壳作为班级环保特色材料,幼儿除了进行鸡蛋壳的彩绘之外,还和教师、爸爸妈妈们利用各种辅助材料,进行鸡蛋壳创意秀。如“蛋壳种植角”是用鸡蛋壳和蛋托组合成小盆栽;“蛋蛋家族”是蛋壳与毛线、羽毛球、纸卷芯、碎布头制作成的小人儿;“小猪蛋蛋的家”则别具一格是用簸箕和稻草创设的小猪圈等等。 孩子们通过操作多元、环保的生活废旧材料,经过自己的想象、加工、再创造,把废旧材料变成精美的艺术品,培养善于发现和创造美好生活的基本能力,逐步形成我园的艺术教育特色。 三、充分利用环保废旧材料创设主题环境 在主题活动中,教师和幼儿共同大量、广泛地收集纸盒纸箱、包装袋、瓶瓶罐罐、纸杯、纸盘、卫生纸筒、胶圈芯、旧衣服、旧草席等废品和旧物,将其引入主题环境创设中时,教师对材料进行分析与筛选,巧妙结合班级的主题活动创设环境。如:中A班开展的《蝴蝶》主题,幼儿在充分了解蝴蝶的形态特征后,自主选择废旧材料进行创意表达,制作出栩栩如生的纸杯、纸盘蝴蝶、胶圈蝴蝶、蛋托蝴蝶,师幼共同将蝴蝶展示在主题背景墙的牵牛花上,营造蝶恋花的氛围、将蝴蝶三三两两装饰在区域隔断的纱幔、风铃上、将蝴蝶装饰在天花板上,形成立体空间的展示,宛若置身蝴蝶谷。大B班,教师结合班级《树》的主题,将环境创设的权利交给孩子,用不同的废旧材料制作不同的大树,有用纸皮箱制作树干、各种购物袋做树叶的大树、有用蛋托制作树干的大树、有用报纸、牛皮纸、麻绳、无纺布制作的一棵生长到屋顶的大树,美工区则是师幼共同利用蛋糕叉、麻绳、冰棒棍、彩笔等制作的树的美术作品等,幼儿仿佛置身在热带丛林中,师幼在共同营造的浓浓的主题氛围中,感受着大自然的气息,实现幼儿与环境的有效互动。 除了每个班级结合主题利用环保废旧材料进行主题环境创设之外,教师们能够关注时事和重大新闻在教学中予以渗透。如中班年段针对海洋侵略、海洋环境污染的社会敏感问题,在教研活动中集结年段教师智慧,确立“我们爱蓝色的海洋”的中心主题,根据年段大主题,各班级相应从海洋污染、保护海洋生物角度出发,确定“贝壳”、“鲨鱼”、“螃蟹”三个主题。在楼道创设与主题相呼应的环境方面,师幼利用纸杯、纸盒、竹盘、水管、纸皮箱、无纺布购物袋等,制作、装饰出“海滨浴场”、“扬帆远航”等海洋场景,展示了一条“我们爱蓝色的海洋”的宣传长廊。在海滨浴场,无纺布购物袋制作的椰树、纸盘纸盒等做成漫步沙滩的海洋生物、干净的金色沙滩、享受阳光浴的孩子们,引导幼儿懂得拒绝白色污染,保护干净、整洁的海洋环境;“扬帆远航”则告知人们远征海洋不是为了侵略海洋,而是在探秘海洋的征程中,了解海洋,保护海洋生态。使幼儿在与环境的对话中了解海洋生物,激发他们关注海洋生态、保护海洋生物的愿望。 四、环保废旧材料丰富区域环境 在《指南》学习的背景下,区域材料的投放日渐开放与低结构化。《纲要》中指出:“区域活动的教育功能主要是通过材料来实现。材料不同,幼儿的操作方法就不同,幼儿在活动过程中所获取的知识经验也就不同。”可见,材料越丰富,方式越灵活,对幼儿的启发作用就越明显。在区域活动中,教师们大胆投放纸筒、筷子、纸杯、纸盘、鸡蛋壳、蛋托、冰棒棍、纽扣、麻绳等环保废旧材料,形成自助式的区域材料投放设计,引导幼儿自主选择与创意表达。 如中A班,在数学区、科学区、美工区投放大小、长短、色彩不同的纸筒,观察幼儿与材料互动的情况。有的幼儿凭借已有经验,在数学区对短的彩色纸筒进行按颜色、长短分类、排序;有的幼儿在科学区用长纸筒进行声音的传输、物体管道运输等的探索。教师根据幼儿对场地、辅助材料的需要,将场地移到户外,提供磁条、绳子、三通管、弯管等,支持幼儿与纸筒的多元互动,探索多种玩法。大B班,教师将师幼共同收集来的材质、长短、颜色、粗细不同的废旧筷子投放在区域中,在自由、自主的区域氛围中,幼儿玩起了按颜色、材质分类、长短排序、有规律排序、拼拼乐、测量、抽筷子游戏等,操作方法不同,幼儿获得的经验也就不同。 正如皮亚杰所说:“儿童的智慧源于材料。”相对于高结构的区域材料的操作局限性,幼儿更加愿意尝试环保废旧材料的无限可能。创设废物利用的区域环境,在向幼儿渗透节约、环保理念的同时,通过不同操作的经验获得,能够有效地支持与促进幼儿想象与创造,实现“我玩、我学、我环保。” 五、建立“关爱”与“环保”的立体教育网 清晨,在鸟语花香的幼儿园,伴随着清脆的鸟鸣和环保歌曲,开始了生动如水的一日生活。晨区户外活动中废旧麻绳制作的“猴子揪尾巴”、废旧渔网、PVC管制作的钻爬网、废旧轮胎的钻洞、跳跃、废旧铁环、铁丝制作的滚轮、迷宫等环保废旧材料制作的体育器械,让幼儿感受原生态活动的乐趣。早操的编排也渗透着关爱与绿色的环保办园特色。大班年段的队形变化中突出树叶型和成长的大树型等让幼儿感受到溶入大自然的乐趣,舞蹈《低碳贝贝》则代表着他们环保的决心和心愿。中班我们选择环保材料簸箕、锄头、铲子作为早操器械,在富有节奏感的《悯农》音乐声中,幼儿情境性地表现播种、耕耘、收获的劳动过程;小班的小朋友和“大树姐姐”愉快地进行互动,促进他们萌发对大自然的喜爱之情。“关爱”和“环保”的立体教育网在愉悦身心、促进幼儿身心健康的同时,还能潜移默化地渗透环保理念,凸显环境的隐性功能。环境是重要的教育资源,是一种“隐性课程”。因而在践行“让绿色愉悦身心,让环保伴我成长。”的办园特色道路上,我们深化环保意识,提高全体教师、幼儿及家长的环保行为,通过环保废旧材料的合理利用创设园所环境。在坚定“以环保为概念”的环境创设目标的同时,将环境创设的主动权交给幼儿,让幼儿以主人的身份参与环境创设及互动。在以环保理念引领下的环境创设实践中,我们除了看到师幼合理利用环保废旧材料装扮起我们美丽的园所环境的同时,更欣喜地发现“因利用而选择废旧”的环保意识正在幼儿心中生根发芽,一批环保小卫士正从中涌现。路漫漫其修远兮,我们会更加坚定走环保可持续发展的道路,进一步完善和推进环保废旧材料在幼儿园环境创设中的合理利用。 (作者单位:福州市丞相坊幼儿园) 幼儿园环保论文:浅谈幼儿园如何培养幼儿的环保意识 摘要:在环境问题日益严重的今天,环保教育的意义显得更加深远,能否在幼儿园开展环保教育,从小启蒙幼儿的环保意识,使他们长大成人后能自觉地履行保护环境的责任和义务是个具有深远意义的问题。 关键词:幼儿园;环保意识;深远意义 1.营造环境教育的氛围 1.1生态环境创设方面:人的生命太需要绿色了,孩子们更是如此。给孩子们一块绿地,一个水池,一个花园,室外尽量开辟草坪、花园、菜地,利用自然角、动物角,让幼儿亲身体验植树、栽花、养草、种菜的乐趣,努力创设净化、美化的育人环境,使他们萌发了爱护环境的感情。 1.2装饰环境布置方面:可以在幼儿园的每个角落加以利用,设计有关环保的宣传画等,从而使幼儿在欣赏的过程中受到教育。在室外、楼梯间的墙壁、走廊等地方设计环保题材的壁画等,在班内张贴《爱护小树苗》、《地球是我家》、《蓝蓝的海洋》等环保标语――通过用各种方法,来培养幼儿的环保意识。班内每个角落加以利用,宣传有关环保的知识、宣传世界环境日、植树节、爱鸟周、 地球日、臭氧日等环保节日的意义和内容宣传画等,从而使幼儿在欣赏的过程中受到教育。又如在周围多制作一些美丽的花、草、树木,让幼儿陶醉在美丽的大自然氛围之中,产生热爱之情。 1.3文字环境布置:利用橱窗及张贴标语,向家长宣传环保知识、宣传世界环境日、植树节、爱鸟周、地球日、臭氧日等环保节日的意义和内容。 1.4语言、音乐环境布置方面:利用每周一次的小广播也可起到较好的环保宣传教育效果。通过室内外的广播,播放小鸟的声音、动物的叫声、环保歌曲、环保小故事等,与周围的环境构成一个立体空间环保教育网。 我们既然创设了环保教育环境,教师在课堂或日常生活中对幼儿进行环保教育,就要充分发挥环境的教育作用,把环保教育融入幼儿园创设的环保教育环境之中,把环境布置作为环保教育的教具。如认知活动《自来水从哪里来?》,除了课堂教育外,还可带幼儿观看录象,讲述江河的水如何进入大水池,进入自来水厂,进入水塔和千家万户的迁移过程,直接观看,使幼儿印象更加深刻。又如带幼儿在餐后、课间休息等时间,参观生态环境方面的布置让幼儿更多接触自然界的各种生物,让他们了解自然界各种生物的互存关系。 2.从幼儿玩水抓起 在幼儿园开展环保教育,还要采取让幼儿易懂、易做的方式,必须立足于幼儿的生活实际,从一些小事着手,由小及大,由近到远,开阔幼儿的眼界,从而达到教育的目的。玩水可以说是幼儿喜欢的一种活动:喝水时他们看见一只蚂蚁或小虫就用水去淋它;看见地上有小坑,他们会往里面灌水,看见下水道口他们会往里倒水,看看水是怎样流走的。洗手时,他们用手指堵住水龙头口,让水花四溅,他们乐得哈哈大笑,或者把水龙头开得大大的,自来水哗哗地流,一会儿水池就满了,他们的手在里面划来划去,真是好玩极了。他们怎么会想到这是在浪费水资源?为了使幼儿不浪费水,我开展了主题活动"节约用水"。通过绘画活动:"设计节约用水标记",贴在水龙头旁,提醒幼儿随时拧紧水龙头;并开展"地球上的水会用完吗?"的讨论活动,并请幼儿从地球仪上找出世界上有水的地带,让他们了解海水和淡水的区别,从而让幼儿明白地球上淡水资源的匮乏,以此达到教育幼儿节约用水的目的。收集图片、资料:干涸的河流、枯死的庄稼、草原上的人们排队取水等等,让幼儿感受水的重要,唤起幼儿的同情心,产生关心他人,帮助他人的情感,懂得要节约用水。 3.充分利用身边资源,保护生态环境 我们积极引导幼儿利用身边废旧物品进行创造,让幼儿通过自己动手感受创造的乐趣,为此在班内建立了废品回收箱,发动家长和幼儿共同收集废旧物品。如何使这些废旧物品成为可利用资源呢? 我和孩子们用纸杯制作了电话;用烟盒、纸盒制作了火车、汽车;一次性餐盘在生活中随处可见,在纸盘上设计图案、涂颜色、粘贴,稍加装饰就成了一幅美丽的装饰画;用废旧的光盘制作成了美丽的中国结等等。蛋壳是我们经常扔掉的废物,与幼儿一起用这些废旧蛋壳制作了不倒翁、,做蛋壳粘贴画,还用蛋壳做花盆,种了吊兰、蒜苗及各种种子,摆在自然角既美观又体验了创新的乐趣。回收箱里的旧针管、酸奶瓶、可乐瓶成了孩子们的宝贝,并启发幼儿在瓶盖上扎孔,做小喷壶,用手挤压瓶子为植物浇水,在酸奶瓶里装沙子当沙锤,孩子们玩得很高兴。 4.设计主题活动,激发幼儿爱护环境的情感 在主题活动《树的本领大》中,幼儿通过观察体验、卡片分析、小实验、讨论等形式,知道了树木是人类的朋友,它们是天然的制氧机,能释放出人类呼吸所需要的氧气,吸收大量的二氧化碳,使空气变得更清新。树木还是天然的吸尘器,由于树叶能吸附灰尘,所以,有树木的地方,空气干净。在夏天,树木还能以它巨大的身躯挡住强烈的阳光,抵挡风沙等。同时还教育幼儿不攀折树枝、树叶,不在树干上乱刻乱画等等。一次手工活动结束后,我发现满地的纸屑无人理睬,于是就抓住这一现象进行主题教育。首先我进行了一节"纸"的主题活动,通过活动让幼儿了解纸的用途及造纸的原理,同时了解浪费纸是一种污染环境的行为,大家必须要节约纸。在如何节约用纸中我们还设计了游戏《我和报纸一起玩》,通过游戏让幼儿知道纸是可以再次利用的。我还特别设计了一个纸篓让幼儿将废纸都放进纸篓,统计比较一天班级浪费的纸张数量。使用至现在,班内处处干净、整洁,哪儿有纸屑幼儿都会主动捡起,还有环保活动《水变清了》、《不要污染空气》等等,使幼儿知道我们应该怎样做才能使周边的环境好起来,激发了幼儿爱护环境的情感。 幼儿园环保论文:浅谈幼儿园环保环境创设的方式和途径 环保作为全球性的问题,正受到社会各界的广泛关注。孩子是未来的主人,对他们的环保教育意义深远,它将直接关系到我们的“今天”和“明天”成为真正的绿色家园。幼儿园是幼儿环保教育的重要场所,教师应以幼儿的年龄特点为依据,充分利用特有的资源和条件,不失时机的对幼儿进行环保教育。那么利用哪些环境创设来激发幼儿的环保意识,对幼儿进行环保教育,使其具有环保的意识和良好的行为习惯呢? 一、利用主题活动环境的创设激发幼儿的环保意识 。 《课程指南》中提出:“应创设适合幼儿发展的支持性的环境,环境的创设和材料的提供,既要适合幼儿的现有水平,又要富有一定的挑战性,让每个幼儿在与环境、材料的有效互动中,大胆地探索、充分地表达,获得各种有益的经验。” 充分利用主题环境创设来激发幼儿的环保意识,利用废旧和环保的材料来布置主题墙面。根据主题的变化,不断丰富环保材料,调整环保环境,常换常新,使幼儿愿意与环境互动。如:我爱我家主题活动:运用了各种纸盒来制作房子,制作生活用品,然后请幼儿回家和家长也一起进行小制作,如:制作冰箱等。就是要在教室里形成隐性的环保氛围。在如:在秋天里主题活动:可以就根据主题下的一个点布置了一个秋天落叶飘落的主题墙面,请幼儿收集各种落叶,然后用落叶来装扮大树,用落叶来拼贴各种装饰的图,然后根据散文“落叶”来布置了一个富有童趣的主题墙面“落叶飘飘”。 二、利用区域活动环境的创设培养幼儿的环保情感。 可以创设七个区角:图书角,自然角、数学角、音乐角、科学角、建筑角、美工角。首先,在每个区角设计区角的标识,让幼儿知道自己玩的是什么区角。其次,根据幼儿的兴趣和需要投放材料。在这个过程中与主题相结合,在区角材料的投放中,也把环保材料投入其中,让幼儿利用环保材料来进行小制作,一方面激发幼儿的环保意识,另一方面也培养幼儿的动手能力。 如:在美工区,投放瓜子、西瓜籽、绿豆、赤豆、黄豆等种子,让幼儿进行种子粘贴画的创作。在生活区,投放了用废旧的毛线制作的妹妹头像,请幼儿给妹妹小朋友打小辫子等。用雪碧瓶等各种饮料瓶装扮成娃娃,废旧纸盒做房子,广告纸做妈妈的发型,一次性餐碟做小鱼身体,小花等。孩子们都将习惯于将家里要扔掉的东西带到幼儿园来,进行创造性地利用。使用各种废旧材料制作教具、学具,来加强幼儿的环保教育。 “绿色环境”有利于幼儿的身体健康,其本身也是环境教育的“活教材”。 在教室充分利用空间进行绿化,利用窗台自然角采取吊、挂的方式绿化栽上喜阳植物;在屋角、墙根栽种藤本植物,如爬山虎就是冬日保暖、夏日遮凉的绿色天使, 都把它们“请”了进来。 三、利用自主性游戏活动的创设增强幼儿的环保理念。 开设娃娃家、中国工商银行、肯德基、理发店、 医疗卫生中心、大超市等自主性游戏。首先,丰富各个游戏点的材料。娃娃家:使用一次性彩色桌布制作台灯和门的围边,用废旧的大纸盒做电冰箱、电视机、液化气等家用设备。 中国工商银行:充分利用各种家电的废弃包装纸箱把它改装成银行的取款机以及制作银行小柜台。 肯德基:去肯德基的店里收集各种纸盒、海报等,利用全家桶装饰成背景。 理发店:收集各种杂志和海报、广告纸等剪下美发的款式、男女发型等,使用纸箱制作成洗头的水池和梳妆镜、收纳盒。 医疗卫生中心:收集各种干净的大小不同的药瓶、针筒、盐水袋,制作说明书等。 大超市:收集各种食品袋、牙膏盒、肥皂盒、饮料瓶、水果篮等。 利用各种废旧材料,不仅能够体现环保理念,也体现材料的真实性、生活化。在生活中到处可见的东西,也是幼儿最熟悉的,相对来说幼儿乐意参与游戏活动。 自主游戏材料的投放和主题活动也要相联系,可以根据开展的主题适当丰富游戏材料和增设游戏。 四、利用家园之窗的创设宣传环保活动信息。 在形式上,“家园之窗”反映了教师和家长的一片匠心。各班的设计构思力求生动形象,且风格迥异。有的班的“家园之窗”画了两处房子,分别代表幼儿园和家庭,二者之间用七色彩虹桥连接,内容写在彩虹桥上;有的班的“家园之窗”画了两辆火车,两辆火车相对行驶,每节车厢里都装载着幼儿园和家庭给对方传递的信息;还有的班的“家园之窗”画了家园联系信鸽、电话机等等。 小小的“家园之窗”俨然成了一条连接幼儿园与家庭的桥梁和纽带,将会大大增进家长对幼儿园的了解,使家园双方在信息上能够充分的沟通,在情感上能够得到及时的交流,将对家园联合培养好“祖国的小花朵”大有裨益。 六、利用家长资源丰富幼儿环保经验。 创建“绿色幼儿园”不是最终目的,培养新时代具有可持续发展理念的生力军,并以此带动家庭和社会对环境保护的注意才是初衷。在对幼儿实施教育的同时,把环境教育延伸至家庭和社区。开设环保教育专栏、发放环保知识手册、进行环保知识问卷调查、开展利用废旧物自制教玩具的亲子活动等等,定期组织幼儿到户外到社区开展活动。通过收集废话塑料、废纸、废胶皮的劳动,养成了保护环境的习惯。回到家里,孩子们自觉的充当了“小卫士”,时刻提醒父母节水、节电,不随地吐痰。让孩子们组成一个“绿色小队”,以社区小主人的姿态,去维护社区秩序、保护社区环境,宣传减少白色污染,协助清扫社区卫生。此活动收到了“小手拉大手,一个人带动一群人的”互动效果,有效的实现了“环境教育在幼儿园,环境意识在家庭,环境行动到社会”的目标,使幼儿园、家庭、社会形成合力,共同打造良好的环境。 另外,通过开家长会、家园联系薄、家访等形式,让家长了解幼儿进行环保教育的必要性、可行性,要求家长配合注意从一点一滴做起,用自己的言传身教去影响孩子,教育孩子,帮助幼儿养成良好的环保习惯。 通过这样的活动不仅增强了幼儿的动手能力和创新意识,更重要的是培养了孩子主动地留意身边的废旧物品,不浪费资源的环保意识,养成了良好的环保行为习惯。 幼儿园环保论文:幼儿园幼儿环保意识的培养 摘要:对幼儿进行环保启蒙教育,让地球未来的主人们知道环境污染的危害,了解一些简单的环保知识并建立初步的环保意识,为他们将来成为具有牢固环保观念的人,创造一个良好的开端,奠定扎实的基础,有着深远而重大的意义。 关键词: 幼儿园环保意识 培养 当今世界,环境保护日益成为人们关注的热点问题之一。人类面临着生存环境日异恶化的挑战,温室效应,酸雨的降临,土地荒漠化,水土流失……大地在哭泣,地球在呼吁"救救我吧"!环境保护问题已超越了国界,保护人类赖以生存的地球是全世界人民的共同愿望。对此,联合国也引起重视,规定每年的六月五日为"世界环境日",各国政府也由此重视环保教育,并倡导环境保护要从娃娃抓起。 有人说“没有美育就没有完全的素质教育。”对幼儿进行环保启蒙教育,让地球未来的主人们知道环境污染的危害,了解一些简单的环保知识并建立初步的环保意识,为他们将来成为具有牢固环保观念的人,创造一个良好的开端,奠定扎实的基础,有着深远而重大的意义。那么,如何在幼儿园对幼儿进行环保意识的培养呢? 一、在环境创设中培养幼儿环保意识教育环境与幼儿的身心发展有着密切的联系。我们的教育环境应该围绕教育目标、根据幼儿的实际发展水平,结合教育主题及季节特征,在黑板上贴上一幅巨大的春景图:刚冒出嫩绿新芽的树林,翠绿的草地,五颜六色的花朵,慢慢溶化的积雪,飞来飞去的小鸟。这时,老师问“猜猜画中的是什么季节?”孩子们就会很快地回答“春天。”老师接着问“春天到来的时候,天气有什么变化?”幼儿答“天气开始暖和了。”老师再问“景色有什么变化呢?”幼儿就会看着图,回答“雪溶化了,大树发芽,花朵都开了。”当幼儿认识了春天到来时气候与各种动植物的变化,激发了幼儿热爱春天。还可及时的对原有环境进行适当的调整;充分利用室内外墙壁、地面和空间,尽可能地多为幼儿提供各种环保知识信息,刺激幼儿的学习兴趣和欲望,培养幼儿初步的环保意识,让幼儿意识到环境问题的重要性,关注周围的环境,意识到人类生存与环境的休戚相关,培养幼儿热爱大自然的情感,使幼儿乐于观察和探索自然,积极参与保护环境的活动。运用直观形象的物体和条件,幼儿在自觉不自觉中接受环保教育的熏陶,让幼儿园内充满"绿"意,让有限的空间,变成无限的"绿"色环境,不仅有利于孩子的身心健康,其本身也是环境保护教育的"活教材"。 二、在一日活动中渗透环保意识日常生活的每一个环节,都可用来对幼儿进行环保教育。如每天的一餐一点中,在培养幼儿良好进餐习惯的同时,结合教育活动,进一步对幼儿进行节约能源教育。不挑食,不浪费,不倒掉饭菜,通过《闽农》这首诗让幼儿知道我们所吃的颗颗 饭粒,都是农民伯伯用辛勤的汗水种出来的,我们所节俭下的食物,可以供养很多人。在盥洗活动中,也要注意让幼儿从小树立节约用水、保护水资源的意识。比如:我设计了"节约用水小明星"的教育活动。先是让幼儿看一看,想一想,引导幼儿发现问题,"小朋友手脏了怎么办?窗户台上有许多泥点怎么办?美工活动区的小朋友手上沾了颜色和橡皮泥怎么办?"通过提问、观察和实验,让幼儿了解水的性质和作用,进而对幼儿进行节约用水的教育。再请幼儿到洗手间找水,结果发现水龙头流不出水了,请幼儿说一说手脏却找不到水洗手的感受,想一想为什么没水了,并放录音故事《小水滴的话》,提问:"为什么没水了?小水滴为什么哭了?"启发幼儿向小水滴道歉,并表示不再浪费水了,强化节约用水,保护水资源的意识。通过以上活动,进行教育幼儿注意用水后关紧水龙头,使幼儿节约用水由教师的提示变自觉行为,从点滴生活及习惯中逐步渗透环保意识的重要性。 三、利用"节日活动"培养环保意识各种节日是幼儿生活的一部分,是教育幼儿的最佳时机。幼儿园开展节日活动,对于幼儿的全面发展,尤其是环保意识的培养具有重要的意义。如每年三月十二日的"植树节",从表面看植树与幼儿关系不大,但仔细想来并不尽然。树林是地球的卫士,是人类亲密的朋友,人类的生存离不开环境。现代社会要求每一个人都树立环保意识;我们通过"植树节"活动,让幼儿了解树木的种类、生长过程、生长条件,树木与气候和季节的变化,树木和地形的关系,乱砍乱伐对人类造成的危害等,让孩子们意识到植物对人类的重要性,初步懂得保护自然就是保护自己的道理。在"世界地球日"活动中,我们设计了"我的家园—地球"的教育主题系列活动。活动一,"认识地球仪"。引导幼儿观察地球仪,认识几种明显的标志,如海洋、河流、山脉、陆地、城市等;活动二,"地球变色了"。教师用地球仪表示地球,通过讲故事《地球变色了》,组织幼儿讨论地球为什么会变色、生病,怎么办?活动三,"地球小卫士"。活动四,"地球的病好了"等。通过上述主题活动的开展拉开了生态教育的序幕。在活动二中,幼儿议论得非常热烈,有的说:"我回家告诉爷爷不要抽烟了",有的说:"家里不要乱扔垃圾了……",孩子们已经有了初步的环保意识。尤其是活动三中,在家长的支持下开展得很成功,很多家长都说:"组织这样的活动很好。"通过一系列有组织、有目的的主题教育活动,让幼儿理解生物,人和各种环境因素间相互联系、相互依存的关系;培养幼儿关心、爱护环境的态度和行为。这些为幼儿成长后,能与自然和睦相处,都起到积极的影响和不同程度的培养。 四、充分利用各种资源开展环保意识培养环境教育还要超越幼儿园范围,利用录像、画报、广播等媒体,为幼儿树立正确环保的意识。组织丰富多彩的外出远足、效游、参观等活动,带领幼儿参观农场、公园、消防队、医院等社区场所,以地大物博的现场作教育课堂,通过走、跑、听、说、摸的亲自体验与感受,引导幼儿观察和了解周围的自然环境,关注环境问题,意识到人类生存与环境的息息相关,培养幼儿热爱家乡,爱护大自然的情感。同时,帮助幼儿学习处理环境问题,保护和改善环境的基本技能,获得人与环境相关的一些基本常识。 总之,对幼儿进行环境保护教育的最终目标,就是帮助幼儿获取人类与环境关系、动植物与环境关系的经验,知道人类的生存和发展对环境的依赖性,以及人类行为对环境造成的影响等;帮助幼儿获取与环境相关的一些常识,如生态平衡,资源利用与保护,污染来源和治理,人口增长与分布规律等。今后,我们愿意与同行们一起再共同探讨幼儿环保意识的更进一步教育,找出更加适合幼儿园培养幼儿环保意识的路子。 幼儿园环保论文:浅谈幼儿园“绿色环保”教育情景的创设 蒙台梭利说:“在教育上,环境所扮演的角色相当重要,因为孩子从环境中吸取所有的东西,并将其融入自己的生命之中。”幼儿的认知结构是通过是通过与环境的相互作用而形成发展起来的。因此作为幼儿教师应充分利用教学资源和条件,不失时机地创设一些绿色环保教育的情景对幼儿进行环保教育,指导和鼓励幼儿保护我们的地球。 一、构建绿色园舍,让孩子融于自然 在幼儿的眼睛里,大自然是一个绚丽多姿、充满神秘的世界。为了让幼儿深切感受大自然特殊的魅力,我们幼儿园组织他们走进“绿色世界”。走进幼儿园,到处是一片绿色的海洋,孩子们亲手播种的花草迎风摇曳;走廊里,老师们用麻绳、木棍、贝壳等制作成的壁挂精美、雅致、富有童趣;园内张贴环保标志,设置垃圾分类回收箱。让孩子们雀跃在蓝天白云下,嬉笑于绿草鲜花间,处处洋溢着春天般的勃勃生机,流淌着美丽和祥和,孩子们感受到自然与人和谐共处的美丽。 二、围绕环境保护主题,开展系列的教育活动 一年一度的“植树节”“爱鸟周”“地球日”“世界环境日”都是传统的环境教育日。教师可设计“森林鸟巢”的活动,引导幼儿认识鸟与人类的密切关系;开展“护绿·爱绿”人人争做“绿色小天使”的行动;开展“地球日”活动,通过游戏、制作、参观、谈话、实验等形式,对幼儿进行热爱自然、保护地球的教育,使幼儿懂得保护与我们息息相关的地球是我们每个人应尽的责任。开展节约用水的教育,使幼儿初步了解水有什么用,干净的水是怎么流到我们家里的,并组织幼儿参观一些污水的照片,知道这些污水对人类造成的危害,同时让幼儿知道节约用水和保护水源的重要性。“世界环境日”那天,开展大型的娱乐活动,孩子们用歌声、笑声讲述着保护环境的重要性。导之以行,促进幼儿环保行为的养成。 三、融会贯通,将环保知识随机渗透到日常的教育教学活动中 将环保教育与幼儿一日生活习惯的培养紧密结合,是幼儿环保教育的特点之一,是培养幼儿养成良好的行为习惯的方式之一。对幼儿进行环保教育仅仅靠开展一个主题活动是远远不够的,在幼儿园日常生活中,随时都可以渗透环保教育,关键在于教师是否做个教育“有心人”。我们班教师的环保意识较强,平时都会密切注意幼儿的一举一动,及时进行环保教育。如:幼儿乱摘花、乱丢纸屑、果皮,随地吐痰或洗手后不及时关水龙头,以及自由活动时高声喧哗等现象,我们教师就会及时晓之以理,帮助幼儿克服自身的不良行为,使他们懂得了保护环境要从自己做起,从小事、小环境做起。我们充分利用一日生活的各个环节,加强对幼儿日常行为习惯的养成。如教给幼儿正确的洗手及节约用水的方法,培养幼儿洗手后关紧水龙头的习惯,让幼儿知道水来之不易,如果不节约用水的话,后果不堪设想。在教学活动中,也注意将环保教育渗透其中,如故事《地球妈妈》教育幼儿保护环境,健康《爱洗澡》,教幼儿爱清洁,讲卫生。我们还注重平时的随机教育如:下雨天,我们要让孩子知道雨天的秘密,“下雨后的街道真干净!空气真新鲜!特别是那些布满尘土的树叶被洗涤的绿绿的,让人心旷神怡;大自然让我们在晴天享受阳光,也让我们在雨后享受另一种美”。在自然而然中,我们就完成了环保启蒙教育。 四、生活素材焕发新的生命力 纲要中明确指出:“指导幼儿利用身边的物品或废旧材料制作玩具、手工艺品来美化自己的生活或开展其他活动”。利用生活中的废旧日用品或水果、蔬菜等自然物,通过联想,“因材施艺”地进行建构,制作出立体形象的活动。它对于学前儿童想象力、创造力的培养有重要的意义。在“化装面具”的手工活动,我们主要选用纸袋作为面具的主体,然后在活动室的四周摆放了许多的材料架,提供装饰面具的材料,有碎布、毛线、果冻盒、胶卷筒、挂历纸等等。孩子们有的用塑料袋剪成卷曲的头发;有的用卷筒纸芯做成长长的鼻子;有的用果冻盒贴出突出的眼睛……孩子们快乐地参加化装舞会。我们知道丰富多样的装饰材料在本次活动中发挥了关键作用,这种支持充分尊重了幼儿的意愿,从而对幼儿的制作起到积极的作用。我们充分利用废旧资源,尊重幼儿个体发展,和幼儿共同创作,有效地发挥幼儿在活动中的自主性。新颖有趣、立体、直观的教玩具,不仅使幼儿体验活动中的获得成功感,更让孩子们意识到“变废为宝”的道理。 五、环境保护教育,家庭、社区资源相结合 伟大的教育家陈鹤琴先生曾说过:“大自然是一本活教材”,热爱大自然是幼儿的共性,幼儿生来就对自然环境中的水、土、大气、生物有着浓厚的兴趣。为培养幼儿的环境保护技能,鼓励他们积极参与环境保护,就要把幼儿熟悉的或相关的真实环境作为教育的资源和教育的场所因此,我们就采用让孩子走出校门的形式,在广阔的大自然中寻找环保的素材,大自然让让幼儿感受到了美的环境,美的自然,从而也激起了他们保护美的环境,创造美的环境的责任感。幼儿园教育与家庭教育、社会教育显得尤为重要:幼儿园开展环境保护教育必须取得家长的支持,让家长了解对幼儿进行环保教育的必要性、可行性,要求家长配合我们注意从一点一滴做起,用自己的言传身教去影响孩子、教育孩子、帮助孩子。积极带领幼儿走进自然,并能结合植树节、地球日等节日和孩子一起植树种草,带动幼儿向小区居民宣传环保的资讯,提高幼儿全面参与的积极性与趣味性。让幼儿了解大自然的奥秘,感受大自然的美好,树立“保护环境,保护家园”美好观念。 保护环境,教育为本,从小树立良好的环境保护意识,我们生存的地球会变得更加美好,让我们一起为保护人类赖以生存的地球而共同努力!这是时代赋予我们的使命! 【作者单位:常州市刘海粟美术幼儿园 江苏】 幼儿园环保论文:幼儿园环保意识教育初探 【摘要】可持续发展和环境保护越来越被人们所重视,提高环保意识已成为当前教育的重点,环保教育应从幼儿抓起的实践已为人们所认同,因此,环护教育的时间定位一定要从“未来”前移到“现在”,重点要从幼儿教育抓起。本文首先提出应树立明确的环保教育目标,其次从开设环保特色课程以及进行随机的环保教育和家园配合共同教育等几方面具体论述了幼儿环保教育内容的完善。 【关键词】幼儿园 环保教育 目标 内容 环境保护是全人类的共同事业,环境保护教育为本,环境教育幼儿为先。当前,幼儿园已意识到环保的重要性,把环保教育列入教育教学中,近年来我们对此进行了一系列的环境保护教育探索,将环保教育全面渗透于幼儿的一日活动中,积累了一定的实践经验。 一、制定明确目标,保证环保教育的长效性 制订环保教育目标首先考虑应从幼儿的身心发展出发,根据本园本地的实际情况制订出切实可行的目标。于是我们展开调查和分析,制定了幼儿环保教育的目标:培养幼儿热爱大自然、保护地球家园的情感和责任感;教育幼儿具备基本的环保知识,养成良好的环保习惯;通过各种活动,让幼儿知道“保护环境,从我做起”的理念。 那么如何将预期目标转化成实施计划呢?我们认为:一要必须使环保教育目标的确定从抽象走向具体,从单一走向多层次。比如,幼儿的环保教育应注重环保意识的起步培养,从生活的点滴做起,通过感知、体验自然,培养起朴素、根深蒂固的环保意识。二要相应改进环保教育的方法。除了目前“为了环境的教育”外,还必须坚持“在环境中教育”,改变传统说教式、空讲大道理的教育方式,让幼儿知道保护环境要从身边的小事做起,把“要我做”的想法升华为“我要做”的良好品质,增强幼儿环保的自觉性。 二、完善教育内容,保证环保教育的层次感 1.开设环保特色课程 我们将环保教育渗透到语言教学、社会教学、艺术教学等五大领域中进行。例如,在语言教学中,通过看图讲述《一条陌生的鱼哭子》、故事《小鸟搬家》等活动,让幼儿在语言中受到启迪;在社会教学中,通过《吸烟有害人》等活动,让幼儿在活跃的气氛中接受教育;在艺术教学中,则通过打击乐《雨中的故事》、绘画《小鸟的家》、手工《变变变》等活动教育幼儿,并在各个区域中投放大量的废旧物品并将其变废为宝,让幼儿感受到废物是可以再利用的。通过以上活动让幼儿在唱唱跳跳剪剪贴贴画画中充分感受到自己是大自然中的一个成员,逐渐明白人与大自然应当和谐相处的道理。 在将环保教育渗透到以上各个学科的同时,我们还设计了综合性环保课程。如:《可怕的废电池》,我们先通过一节课让幼儿知道废旧电池对环境的危害,在教学活动结束后我们开展了一次废旧电池回收宣传活动。对于这次环保宣传活动,全体幼儿都非常积极、重视,纷纷从家中收集并带来大量的废旧电池交给我们回收统一处理,师生共同制作废旧电池回收箱,并将废旧电池的危害告诉自己周边的人们,使班级性活动带动全园性活动,为保护环境尽了自己的力量,也让更多的人知道废旧电池对环保的危害,明白应该统一回收处理的道理,取得较好的社会效果。 在植树节(3月12日),我们一方面让幼儿知道树的相关知识和植树造林的好处,引导幼儿观看有关植树造林和破坏森林的录象,另一方面则结合我园“走向大自然”的特色活动,成功地组织了幼儿及其家长“小手牵大手,共同植树护树”活动,让幼儿到附近的留安山上体验植树的乐趣和艰辛。在世界环境日(6月5日),我们将6月5日所在周定为环保周,并设计了一系列的环保宣传活动。尤其在“6.5”那一天,鼓励幼儿以主人的身份参与活动,每个幼儿身披绿色环保礼仪带向行人发传单,宣传有关的环保知识,在居住的小区开展专场的演出活动,通过唱歌、跳舞、诗朗诵等形式将其表现出来,取得了很好的效果。 2.进行随机的环保教育 随机教育主要是培养幼儿良好的环境习惯,使幼儿的一举一动符合现代人、文明人的要求,教育幼儿都要养成良好的文明习惯,如:一次手工活动结束后,我们发现满地的纸屑无人理睬,我们就抓住这一现象进行随机教育。首先我们给幼儿上一节有关的“纸”的活动,通过活动让幼儿了解纸的用途及造纸的原理,同时了解浪费纸是一种污染环境的行为,大家必须要节约用纸。在如何节约用纸中我们还设计了游戏《我和报纸一起玩》,通过游戏让幼儿知道许多废纸是可以再次利用的。我们还特别设计了一个纸篓箱让幼儿将废纸都放进纸篓,统计比较一天班级浪费的纸张数量。所以现在班内处处干净、整洁,哪儿有纸屑幼儿都会主动捡起,自来水漏水会跑去关紧,离开教室,教师会随手关灯,每天幼儿在教师的带领下会为自然角的绿化浇水。我们还努力创造条件培养幼儿良好的行为习惯,有针对性地挂在教室及幼儿园的各个角落,时时刻刻提醒幼儿,不但美化了环境,也进行了环保宣传。 3.家园配合共同培养幼儿环保意识 家长是孩子的第一任教师,他们与孩子长期亲密的接触,言行举止潜移默化地影响着幼儿。我们重视家庭环境对幼儿环保教育的影响,努力做到家园教育同步。有些家长自身环保意识极差,也有一些家长对孩子破坏环境的行为视而不理,这势必造成家园教育目标的分歧,因此,我们在召开家长会时,与家长们一起了解有关环保的信息,宣传环保的重要性,让家长也知道环境保护已成为全人类共同关注的焦点问题,唤醒家长的环保意识。如在开展主题“各种各样的纸”活动中,我们请家长与孩子一起收集各种废纸,用废纸进行再造纸,并教育幼儿不浪费纸张、不随意丢纸屑,收集各种可乐瓶、易拉罐制作各种户外玩具,如小拖车、拉力器、钻圈等。通过家园联系栏,定期向家长介绍阶段环保教育的目标,鼓励家长在家庭中帮助幼儿巩固各种良好的环保行为。 培养幼儿初步形成可持续发展的思路,初步养成可持续发展所要求的生活、学习和行为习惯,使幼儿初步养成探求精神、全球意识、主人翁意识以及对人类可持续发展的责任心,这是一个长期而艰巨的任务,需要我们继续长期、细致地工作。我们将立足于未来,扎扎实实做到以园为本,大力开展环保研究和环保课程的开发。利用一些途径方法,继续对我们的小朋友及其周围的人群发挥辐射作用,让更多的人、组织纳入环保教育的阵营,让更多的孩子从环保教育中受益,以一个孩子带动一个家庭,以一个家庭影响整个社会。 幼儿园环保论文:幼儿园绿色环保设计论文 一、安全性环保设计的体现 幼儿园环境中绿色环保设计首先在幼儿的安全性,安全性设计主要体现在幼儿园的园舍建筑、设施设备、活动场地、玩具教具等有形的物质条件必须符合国家颁布的相关卫生标准和安全标准,对幼儿的身体或心理没有危险和安全隐患,并不会造成儿童畸形发展。因此安全性是进行环境设计的基本原则。安全的幼儿园为幼儿的生命健康、发展提供最基本的保障,同时也是幼儿心理健康的重要保障。幼儿园的安全性设计首先要必须保证幼儿园园舍建筑安全。这就是要求建筑物必须坚固、安全,建筑材料必须健康、耐用。相关的配套设施有护栏、楼梯踏步、阳台等。这些都是幼儿园中不安全因素,都应经常检修维护。还有像国内的有些幼儿园,每个班级的人数接近百位,由于密度,空间显得十分紧张,这也会为安全事故埋下隐患,同时会给孩子造成紧张不安的心理,不利于孩子的发展。走廊和过道也需要注意防滑,幼儿常进出的们,在用料和形式的选择上,也应该从幼儿安全的角度出发,将安全事故的发生率见到最低。其次,幼儿园里的教学用具必须安全,园里的桌椅的角应为钝角,不同界面相交处应为圆弧形。教学中应采用坚固性比较好、不易破碎、无锐边利角、无毒、无害。无细小零件脱落的材料。要做到清洁卫生,定时清洗消毒。室外游戏场所则更加要定期检查维护。地面的铺设应要平坦,防止幼儿跌倒或摔跤。所种花草既要漂亮,又要无毒、无危险,比如夹竹桃、仙人球之类就不宜在幼儿园种植。出入口动线:大门、楼梯口应有适当的缓冲空间,并注意是否有逃生方向指示标志、左右路径是否通畅不被阻挡,路径之上,如扶手等是否固定不易松动或倾倒。饮水:自来水系统主要的运输管线已由主管机关不断以旧换新,而饮水品质问题往往发生在支线、蓄水池及建筑物本身的水管,故应定期清理蓄水池及饮水机,减少水污染的可能室内通风应保持良好。游戏空间:游戏空间地面及设施应符合安全标准,并与四周围墙、花台、路肩保持安全距离。建筑材料:建材规格良好,可减少破损及腐坏的机会,地面铺设应平顺且防滑,防水层施工良好可增长建筑寿命,减少维修的需求。电容量:电容量应满足设备所需之负荷,避免因负载不足造成断电或走火。细部处理:墙、门及家具应采用圆角或斜角,以减少幼儿受伤机率。通风及空调:设置空调应有换气装置,以保持室内空气对流。消防设备:设置有效的消防器材及火灾预警装置。 二、绿色环保设计有害物质的控制 有毒物质对儿童的危害要远远超过成年人,因为儿童体内吸收污染物的内部组织相对较少,儿童的肝脏解毒系统较小且发育不成熟。因此,在脆弱的童年时期接触过有毒气体和劣质空气,可能导致以后出现各种功能障碍。另外,儿童不习惯监控自己的健康状况,直到情况比较严重时才意识到自己身体的不适。所以,如果儿童能在早期尽量避免接触微小、难以察觉的有毒物质,他们对化学物质过敏的机会就越小,吸收过度有毒物质的可能性也越小。因此,为保证良好的空气质量,要注意以下几种严重有害的污染:二氧化碳、挥发性有机化合物,包括甲醛、氡、石棉铅和生物气溶胶。二氧化碳的污染可能来自建筑内的燃烧过程,如车库、热水器、干洗机、炉子,也可能来自传真、复印机、电视和冰箱。其中一些污染源污染非常小,但难以控制,因此所有器具的通风口、烟洞、管道和焊接处都需要清洁、密封并适当调整,以最大限度地减少二氧化碳。挥发性有机化合物是指释放有毒气体——氯气、甲苯、氨、乙烯、松脂、丙酮等有机物质。许多油漆、清漆、着色剂、黏合剂、空气清新剂、上光剂、卫生产品、杀虫剂、洗涤剂、装饰化合物和宠物产品等都释放出挥发性的有机化合物。这些有毒气体轻则引起人头晕、眼睛干涩、咽喉炎等症状,重则会影响人的中枢神经系统,引发癌症。 三、绿色环保设计材料的选择与运用 环保型材料产生的废物少,没有污染,能源效率高,耐用、寿命长,容易维修,并且能够成为再生资源,可以重复使用,减少对环境的污染。在选择建筑材料时要避免儿童受到有毒气体伤害并避免地球自然资源枯竭,使用当地的材料是保护资源并增强当地经济。理想的选择是材料选择不能只依据传统标准,如性能、耐用性、外观和成本同时要考虑可能对环境造成的影响,需要遵循自然环保的原则,保证舒适环保。因此,在幼儿园的设计中应该了解更多的环保型绿色建材和无毒的水基树脂、粘合剂、尤其、着色剂、天然树蜡、天然纤维地毯、天然地毯衬垫物、用天然植物染色的纺织品等。具体的可持续设计指导方针如下:第一,在任何可能的情况下,尽量用可持续设计方案,至少应减少产品和材料对环境和生物造成的负面影响。第二,选择建筑位置,尽量减少对环境的影响,并保护空地、野生动物和湿地。第三,通过使用绝缘好、性能好的窗户和紧凑的建筑形式,设计出高能效的建筑。在南方气候条件下,选择太阳能吸收性能低的玻璃,便于建筑被动升温或降温。第四,选择物化能量低的建材,各种材料的相关能耗密度大致如下:木材=1,砖=2,水泥=2,玻璃=3,玻璃纤维=7,钢铁=8,塑料=30,铝=80。第五,使用可循环利用的材料制成的建筑产品。例如:纤维素绝缘体、热复合板和可循环利用的塑料板材。第六,可循环物质提供储存设备和加工处理:厨房中或附近的回收箱可堆肥食物垃圾和堆肥设备。第七,避免使用由古树制造的板材,要使用可持续收获的木材。可以通过国际硬木产品确定或确认产品的来源。第八,避免使用任何含有尿素甲醛树脂的装修材料。苯酚甲醛树脂,由于稳定性好而且比较安全,常常用于室外胶合板;第九,避免在耐久压烫、防皱、防缩水纺织品和泡沫填充的产品中使用含氯漂白剂和变态结构成分。第十,通过批量进货,尽量减少那些对防止产品损坏无益的包装。 四、结语 本文通过对幼儿园环境中绿色环保设计的元素进行分析,将安全性、有害物质的控制以及材料的选择与幼儿园环境多方面充分结合在一起,使其能够给儿童提供身心全面发展的有利环境和条件,达到了“人造环境,环境有人”的目的。 作者:张颖超 单位:郑州铁路职业技术学院艺术系
生物技术专业论文:生物技术专业无机化学教学改革探索 生物技术专业是与生物、医学、化学等领域密切相关的一门学科,在这方面学习的学生不仅要掌握高深的生物化学知识,还要拥有基因工程、发酵工程、酶工程以及高通量筛选的相关基础。因此为了更好地为生物技术后续相关课程打好基础,学生们不仅要有丰富的生物医学方面的知识积累,还应该具有雄厚的化学基础。无机化学作为一门重要基础课,是生物技术专业大学新生入学后所接触的第一门化学课。学好这门课,对于打好学生们的化学基础,培养学生们对物理化学、有机化学、分析化学等化学课程的学习兴趣具有举足轻重的作用。本人从事生物技术专业无机化学课程教学多年,对无机化学授课时基本理论和基本公式多、基本概念单调枯燥深有体会。为了进一步激发学生们的学习兴趣,提高教学效果。我们进行了大胆地尝试,收到了较好的效果。以下我们就介绍本人近年来在无机化学教学改革中所进行的探索。 1开展互动式教学以激发学生的学习兴趣 无机化学是一门有着悠久历史的学科,其发展过程有数千年的历史。如果我们在教学中只注重传授知识,对学生只是灌输基本理论和概念,那么就很难激发学生们的学习热情,整个课堂气氛就会变得死气沉沉。为了测定改变“满堂灌”的教学方式,我们将作为教学主体的学生引入到课堂教学整个过程中,在授课的过程中强化教师和学生之间的教学互动。例如在介绍元素和健康这一部分内容时,我们还提前让学生们通过各种数据库去广泛地收集资料和文献,了解元素在生命健康中的重要作用,然后归纳总结形成一篇篇综述。在上课时,教员先开个头:元素在生命健康中起着不可替代的作用,这时一位同学就跃跃欲试了,教员让他站起来,这位同学就结合自己的综述介绍钠和钾的生理功能:Na+是细胞外液的主要阳离子,K+是细胞内液的主要阳离子,也是细胞外液的重要成分。人体内的Na+和K+离子能控制细胞、组织液和血液内的电平衡,以起到保持体液正常流通和体内酸碱平衡的作用。Na+能维持体液渗透压,并保持肌肉的正常兴奋性和细胞的通透性。K+是丙酮酸激酶的辅基。K+和Na+对神经信息传递起着重要的作用。这时教员就补充:人体血浆中K+浓度为5mmol•L-1、Na+浓度为143mmol•L-1,而细胞内液中K+浓度为105mmol•L-1、Na+浓度为10mmol•L-1,因此将K+从血浆中运输到细胞内需通过特殊的离子通道。然后教员给学生们展示由D.A.Doyle测定的K+通道结构图,并讲解通道的结构和运送K+的工作原理。而在介绍砷与健康和疾病的关系时,教员先引出砷是有毒的元素,但是如果能恰当地发挥它的毒害作用,以毒攻毒,可能对一些疾病具有意想不到的治疗效果。在教员的提示下,一名准备充分的同学自告奋勇地介绍砷与疾病的关系:砷及其化合物多具有毒性,两千年前就有砒霜中毒的记载。20世纪的早期阶段,人们开始致力于有机砷化合物的合成,并用于传染病的治疗,至1937年,已人工合成8000余种砷化合物用于医药。在不同年代,砷剂被用来治疗皮肤病、寄生虫病、气喘、疟疾、结核病、神经病、风湿病甚至糖尿病等。直到1943年青霉素的开始使用,砷化合物作为药物的研究热潮才逐渐平息。这时教员提示砷的研究并没有停止,并补充:在上世纪70年代初,哈尔滨医科大学的孙亭栋从治疗淋巴结核的民间验方中受到启发,发明了“癌灵一号”(主要成分是三氧化二砷),并在治疗急性早幼粒细胞白血病中起到显著的治疗效果。1996年国际学术界权威杂志《Science》以“古老的药物放射出新的光彩”为题介绍我国学者用三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞白血病的研究成果,为国际医疗界瞩目。如今,亚砷酸注射液已作为国家一类新药上市,美国FDA已批准该药进入临床研究阶段。通过教员引出问题并提示学员从搜集的资料中归纳总结,然后在课堂积极地开展教学互动,学生学习的知识更加扎实了,学习的积极性有了显著的提升,学生对这种授课方式普遍反映很好。 2介绍与本学科有关的最新研究进展 无机化学是一门理论性很强的课程,如果我们在课堂上只强调抽象的理论,就不能很好地调动学生对这门课的学习兴趣。在一些教学过程中适当地引入与本学科有关的最新进展,就能明显地改善课堂的气氛,显著地提高教学效果。例如在讲授化学反应的方向时,要给出大量的理论推导和公式,学生对这些高深的理论有哪些用途感到很困惑。我们在将理论讲透和摆明之后,并没有草草结束了事,而是将化学热力学理论在药物设计中的最新应用———药物设计中的自由能计算模型呈现在学生面前。自由能计算模型为药物设计提供了重要的结构信息,目前已应用于药物分子的设计中。药物分子设计开始于20世纪60年代,80年代中期,应用于创新药物先导结构的发现和优化取得了突破性进展。到90年代,药物分子设计已作为一种实用化的工具渗透到药物研究的各个环节中。直接药物设计就是从生物靶标大分子结构出发,寻找、设计能够与它发生相互作用并调节其功能的小分子,目前主要采用的是分子对接法。即通过将化合物的三维结构数据库中的分子逐一与靶标分子进行对接,通过不断优化小分子化合物的位置、方向和构象,寻找小分子与靶标生物分子作用的最佳构象,计算其与生物大分子的相互作用能。利用分子对接对化合物数据库中所有的分子排序,即可从中找出可能与靶标分子结合的分子,通过受体和配体之间结合Gibbs自由能的评价,优先选择Gibbs自由能小,与靶标分子结合强的小分子作为拟合成的分子,从而大大提高了药物设计的效率。向学生讲授完这些内容以后,我们在电脑中结合分子对接程序模拟与癌症靶标大分子、真菌靶标大分子对接的小分子的筛选过程,通过Gibbs自由能的计算在小分子库中筛选出几种代表性的抗肿瘤、抗真菌化合物的结构。如果我们只向学生直接灌输枯燥的热力学理论,学生们的学习兴趣就得不到激发。如果我们能结合这些难懂的理论讲授它们在药物筛选中的重要应用,学生们的学习积极性就得到了显著的激发,教学效果就有了显著的提升。 3引入案例式教学 无机化学是一门理论和实践结合的课程,我们在向学生们传授化学理论的同时,还要教学生如何将学到的理论知识应用到实践中,并指导生产实践。为了达到理论和实践相结合的目的,我们在授课过程中适当地引入了案例式教学,提高教学效果。例如在讲授配位化合物这一章内容时,除了重点阐明配合物定义、组成、价键理论和晶体场理论外,我们还要讲配合物在医学上的应用。例如在讲铅中毒时,注射枸橼酸钠针剂使铅转变成无毒的枸橼酸铅以排出体外。在讲U、Th、Pu、Sr等放射性元素中毒时,则需要EDTA的钙盐与这些放射性元素结合来将它们排出体外。在讲Hg中毒时,让学生知道Hg常与酶的活性中心-SH结合,从而破坏酶的结构,使之失去正常的生理功能,而注射二巯基丙醇则可与汞形成配合物排出体外,从而使酶的活性得到恢复。为了加深理解,我们引入了一个教学案例:1960年正月,山西平陆县发生了61个农民兄弟的集体食物汞中毒事件,而当时能解毒的药物就是二巯基丙醇,这些药物在平陆县城没有,只在北京特种药品商店有。当时县里正在谋划这一年的生产计划,老书记果断地停止了会议,通过紧急讨论,决定向北京求援,在正月里将电话打到北京王府井特种药品商店。药店的员工接到电话就立刻准备药品,全速运往机场。凭着对阶级兄弟的深厚感情,卫生部、民航局和人民空军都紧急行动起来,争分夺秒地为了挽救生命。在人民空军的协助下,空军飞机抵达了空投地点,在地形复杂的山区惊心动魄地降低高度,在有火堆信号标志的位置准确地空投了一箱二巯基丙醇药品。注射了这些药物,61个农民兄弟的生命很快得到了挽救。在讲授完这些内容之后,教员还将一个相应视频短片播放给大家看。通过这个教学案例,学生们被其中的情节和二巯基丙醇神奇效果所打动,对配合物在医学上的应用有了更加深刻的认识。当在讲授配合物的内容中穿插配合剂解毒的教学案例,原来抽象枯燥的内容变得生动有趣了,大大地激发了学生们的学习热情,收到事半功倍的教学效果。总之,通过对于无机化学以上三个方面的教学改革探索,大大激发了学生们的学习积极性和教员参与教学改革的热情,收到了良好的教学效果。 作者:罗俊 刘宝姝 张欣荣 邱丽娟 李武宏 杨峰 单位:第二军医大学药学院 生物技术专业论文:本科专业生物技术论文 1设置生物技术专业的必要性 1.1内蒙古自治区在十二五期间大力发展高新生物产业,生物产业形成了生物原料药、动物疫苗、生物农药、生物饲料、发酵制品、中蒙药等系列产品。(1)生物医药产业。重点发展生物制药和生物疫苗,提高甘草、黄芪、麻黄、锁阳、苁蓉、沙棘等道地沙生中蒙药材活性成分提取技术产业化种植水平,建设绿色中蒙药材种植基地。以重大动物疫病和人畜共患疾病的防治、生物物种安全和食品安全保障为重点,开发方便快捷的检测技术、新型诊断试剂、高端疫苗等相关产品,建立完善兽用疫苗产业链。(2)生物农牧产业。以基因工程、分子育种、航天搭载等技术手段为支撑,围绕内蒙古新增100亿斤粮食工程,加强对玉米、小麦、大豆、马铃薯、向日葵等大宗农作物优良品种研究开发,推进农作物品种改良,加强对脱毒种薯、大粒抗逆性荞麦、优质杂交燕麦及优质林木草种子研究推广,培育形成大宗农作物育种产业链。(3)生物制造产业。以开发生物资源、培养生物基材料、生物化工产品为重点,加强现代生物发酵技术研发及产业化,大力推进酶工程、发酵工程技术和装备创新,培育形成以玉米和畜产品加工副产品为原料的生物基材料、生物基化学品等生物制造产业链。(4)生物能源产业。在包头市、呼和浩特市、鄂尔多斯市和赤峰市等周边地区,建设非粮油料作物和高油微藻、油脂原料等生物质原料产业化基地;建设生物质柴油及生物质燃料乙醇等液体燃料产业示范基地;支持发展生物质发电产业,开展以沙生灌木林等燃值高的速生能源植物为原料及农林废弃物直燃和气化发电示范工程。 1.2生物技术专业的设置是学院自身发展的迫切需要 生物技术及应用专业是自治区品牌专业,拥有自治区优秀教学团队,建立了完善的课程、专业及校内外实习实训体系,形成了优良的教风与学风,是学院重点建设的专业之一。专业建设取得的成就和发展优势,为进一步培养生物技术应用型高级专门人才提供了有力的保障,设立生物技术本科专业,不仅可以大大提高人才培养层次,满足人才发展的需要,更是专业本身发展得内在需要,将带动学院食品生物技术专业和园艺生物技术专业的大力提升,进一步促进我院应用技术水平和科研能力的提高,所以设置生物技术本科专业对我院的学科发展具有积极的意义。 2设置生物技术专业的可行性 2.1扎实的办学基础 生物技术专业以自治区生物制药基地为依托,结合食品药品发酵行业的生产设计、产品后期处理以及生物制药现代化生产手段,以培养满足自治区地方经济需要的应用型高级专门人才。生物技术专业从筹办以来,一直受到学院的大力支持,首先是引进高学历人才,现有硕士及以上学历教师14名。2006年承担中央职业教育专项资金《生物技术及应用(生物制药技术)实训基地》项目,累计投入专项经费400万元,建立了完整的校内实验室。学院设置食品生物技术专业和应用化工专业,为生物技术专业在食品发酵和化工原理上的实践提供了保障,学生在掌握本专业知识的前提下,可以同时进行相关专业知识的学习实践,拓宽就业渠道。 2.2开设生物技术专业所具备的条件 生物技术及应用专业是内蒙古自治区级品牌专业,生物技术及应用教学团队是内蒙古自治区级优秀教学团队。(1)专业师资情况。生物技术专业有专任教师14人,具有硕士及以上学历的教师13名(其中博士4名);副高以上职称教师5人,占36%;40岁以下教师占60%,以中青年骨干教师为主,老中青结合。团队的职称、学历、年龄、学缘结构合理。(2)教学、科研情况。专业教师主持自治区精品课程2门,院级精品课程3门,主持呼和浩特市科技局重大科研项目2项,科研经费达到150多万元。(3)校内实习基地准备情况。加强学生的实践操作能力和培养学生在生产过程中解决问题的思维方式,生物技术专业建立了生物化学等10个基础实验室,建立了细胞及分子生物学等6个专业实验室,建立了发酵工程实训室、食用菌栽培技术实训室、凝乳酶生产实训室、啤酒生产实训室、花青素提取实训室5个专业综合实训室,校内实验实训面积达2000多平米。 3结语 综上所述,设置生物技术本科专业是地区经济和社会发展及专业本身发展的必然趋势,是行业人才实际需求的结果,因此在现有生物技术及应用专业的基础上设置生物技术本科专业是必要的,也是可行的。 作者:范文斌刘义单位:呼和浩特职业学院生物化学工程学院 生物技术专业论文:高校生物技术专业人才培养 1生物技术专业人才培养存在的主要问题 1.1教学方法不当 随着科技的发展和社会的进步,现代社会的教学内容和形式已经发生巨大变化。很多教师的观念和想法与学生截然不同,特别是一些中老年教师表现更为突出,因为对学生的认识和研究不够,从而对学生的行为不认同,很难与学生打成一片,所以并不能取得良好的教学效果;另一方面,一些年轻的教师或非师范毕业的教师由于没有经过系统的教育学和心理学的学习,对学生的心理活动研究不够,缺乏对学生个体的准确认识,并表现出对教学和学生工作没有耐心,教学效果也并不理想。此外,课堂讲授方面,大多数教师主要还是采用传统板书讲授方式,简单机械地把教学内容传授给学生,缺少对学生的吸引力,忽视学生认知情况及教学内容难度,填鸭式教学,其效果并不理想。 1.2实践和技能教学重视不够 1.2.1重理论轻技能 很多教师对职业教育理解不透,对技能教育重视不够。只注重理论知识的传授,认为学生掌握好理论,即可解决一切问题,实践教学要求较高,耗费精力和财力,需要一段时间才能使学生掌握教学技能,因此不注重实践技能的教授。为了教学方便或因使用设备场地不便一些教师随意安排实践教学存在未授理论课程便进行实践教学的现象,导致学生学习目的不明确,在学习过程中掌握不到重点。有些课程虽然采取边授课边实践或理论授课后进行技能学习,但是由于课程安排不科学,或者没有实践后的总结,教学效果也不理想。例如微生物发酵、酶制剂生产和组织培养等生物技术都是过程复杂、关联性较强且标准较高的技术,如果课程安排不合理、次数和时间不够或技能教学重视不足,都会使学生是很难真正熟练掌握。 1.2.2缺乏实训基地 某些专业和方向相关课程的技能学习需要完善的校内实训场所和特定的校外实习单位才能顺利完成。例如,由于没有炼苗室和试验基地,黑龙江农业技术职业学院生物技术方向的学生在学习组培技能时,很难领会温度、水、气是炼苗成功的关键因素,难以真正掌握相关技术;食用菌方向的学生也只能在实验室完成食用菌拌料、装袋和消毒的过程,而学不到后期的管理和深加工等环节;酶制剂生产方向的学生在学习酶制剂生产相关技能时,由于没有专用的场地和设备,只能到其它专业或系部发酵实训基地观看相关设备,不能动手操作。到目前为止,生物技术专业所有方向的课程技能学习都没有真正的实习单位或企业。 1.3培养方案不完善 1.3.1培养目标定位不准 人才培养方案是人才培养目标和培养规格的具体化、实践化的形式,是专业培养目标和培养规格的中心环节。因此,高校人才培养目标必须与社会经济和科技发展的需要相适应。生物技术专业人才培养目标是培养高素质实用型生物类复合人才,这不仅是企业用人的标准和原则,也是生物技术专业适应市场和社会的要求。然而,由于黑龙江农业职业技术学院现有的学生文化基础较差,学习目的不明确,学习主动性不强等原因,学生的学习积极性不高,导致现阶段所设生物技术专业培养目标很难达到预期效果。 1.3.2课程体系有待于改革 科学完善的课程体系是塑造实用性、技能型、复合型人才培养目标的基础和前提。然而,黑龙江农业职业技术学院生物技术专业目前实施的课程体系与这一目标相差甚远,主要表现为课程多、针对性不强、特点不突出,两学年共休30多门课程,且几乎没有能体现地方经济发展特色的课程;课程体系不科学,不同课程知识重复多,例如相关微生物知识在酶制剂生产、组织培养和发酵等课程都作为主要内容进行讲述;难度大,多数教材是压缩版的本科教材,缺乏实用性和针对性;逻辑性不强,课程顺序不合理,例如微生物、细胞和生物化学相关基础课程开设在第2学年;实践课程欠缺,如酶制剂生产专业没有生产设备和校外实习基地,教师难以真正实现实践技能教学。 1.4资金和设备投入不足 以就业为导向,决定了职业教育必须将技能培训放在突出位置。高职院校是培养高技能应用型复合型人才的地方,技能教育离不开实训条件,没有良好的实训实习条件,就难以保证教学计划的完成。黑龙江农业职业技术学院由于开设专业较多,资金投入以及生源存在分布不均等现象,造成生物技术专业教学设备和资金投入不足的问题。另一方面,学院存在资金投入不科学的问题,学生多的专业投资多。生物技术专业是国家重点专业,但由于招生数量不够多,在资金和设备投入方面与其它专业相比稍显不足,如酶制剂生产专业没有规模生产设备及蛋白质分离纯化相关仪器和设备,食用菌栽培缺少菌种保藏所需的冰箱和大型灭菌设备。 2培养高素质生物技术专业人才的对策 2.1制定科学的培养方案准确定位培养目标是培养人才的前提和基础。首先在课程开设上,一定要根据专业学生的实际情况确定基础课和专业课的数量和比例,避免授课内容的重叠和混乱。在顺序上要讲究逻辑性和科学性;在内容上要讲究实用和适用性,基础知识面要宽广,专业技能要实用先进,难度要降低;在课时分配上要体现全面加强学生技能提高以及学生要有充分的自由时间自行进行个人全面素质提高的特点;其次,学校应经常组织教师到企业进行实地考察调研,了解企业的性质和要求,明白企业和社会的需求,与此同时,邀请企业行业的技术人员或专家参与制定教学培养方案,从而使制定出的培养方案更有针对性及实用性。 2.2改革教学方法 教师一定要摈弃陈旧生硬的教学方法,做到与时俱进,在教学过程中要以人为本,以技能化为主,体现教师主导作用和学生主体作用的“双主”原则。根据生物技术专业教学内容、教学环境及学生的自身实际情况,分类分层次教学推进。把学生分为不同等级水平的班级,教师在教学方法和内容上做适当的调整,最终确保每个学生都听懂授课内容,掌握实践技能。 2.3强化实践教学 为了保证教学正常进行,体现出职业教育的特点,一定要根据行业企业的标准要求和国家相关文件的规定,建立校内和校外实习实训基地,配备相关设备,且保证设备设施的高效合理使用。黑龙江农业职业技术学院生物技术专业的酶制剂生产要建立符合相关标准要求的发酵生产线和基地,特别要购买高效实用的蛋白质分离纯化设备;食用菌生产方向必须购买大型灭菌设备和建立食用菌栽培基地,使学生体验真正的生产环境,真正掌握相关生产技能。同时,依托校内现有的实训实习基地,将校内实训提升到一个更高的水平,使学生不出校门便可接受实训,尽量缩短毕业后尚不能独立工作的缓冲时间。根据教学内容、教学特点和现有教学条件,进行实践实训,例如第1学期先到相关行业了解大体生产情况、生产流程及基本要求;第2学期回到学校学习理论和实训;第3学期再到企业工作实践;第4学期回校巩固加强,把实践知识归纳总结上升到系统理论。或者边学习边实践,或者在实践的过程学习,最终回校复习巩固,或者先集中学习理论,最后集中实践。总之,采取灵活的方法,力争达到良好的技能教学的目的。 2.4建立双师型教师队伍 具有高素质的教师队伍是培养高质量的生物技术专业人才培养的重要保障,特别是一只高素质的“双师型”的教师团队。培养双师型的教师团队主要有4种途径:一是有计划。有顺序安排教师到相关企业工作,积累实践经验,丰富教学内容;二是重视交流和学习的机会,积极选派相关教师参加学术会议或到高等院校深造,了解行业发展的最新动态,汲取教学经验;三是聘请一些业务熟练且经验丰富的行业专家,担任兼职教师或客座教授,从而做到与企业互通有无;四是招聘对口行业的人才加入教师队伍,提高师资队伍的质量,使教师的个体专业知识和企业经历得到增加,教学能力得到提高,只有如此生物技术人才的培养才有希望。 2.5拓宽学生就业渠道 高职院校应该培养高素质、多技能、具有广阔发展前景和较强竞争力的人才。在培养方案、教学内容及教学方法方面,都要以学生的就业前景为导向,强化学生的专业技能,提高学生综合素质和社会适应能力,拓宽学生就业范围。实习前后或毕业前要组织学生进行集中的就业指导培训;学院、系部和就业指导教师要积极为学生寻找就业岗位和渠道;尽力增加订单培养,积极为学生和企业牵线搭桥,通过不同的渠道进行省外或国外的劳动输出。另一方面,对学生的创业指导和培训也非常重要,创业是积极的就业,是就业的发展和延伸。积极鼓励学生在校期间进行尝试性经营活动、科技创新和专利发明。为了提高学生创业的积极性,降低创业难度和提高成功率,学院和教师应对学生进行必要的创业知识培训和指导;师生结合或学生结合成团队进行实业发展或其它经营活动;院校要积极为学生申请国家提供创业的基金或每年从经费中抽出适当的部分作为学生创业基金或贷款;制定专门的规章制度保障和鼓励学生创业,为学生创业过程出现的问题和困难给予帮助和支持。 作者:孟滕张瑜张术丽陈广玉孙文鹏任学坤单位:黑龙江农业职业技术学院 生物技术专业论文:生物技术专业实践体系建设 1构建良好的实践教学体系的基础 1.1加强学校软实力和硬件设施的建设 构建良好的生物技术专业实践体系,需要加强学校软实力和硬件设施的建设。这里的'软实力'是指学生自身的钻研与努力程度及老师自身的实践能力与实践经验。首先,要提高学生的钻研与努力程度,就应该采取相应的措施,让学生明白实践的重要性以及在实践学习过程中自己主观的钻研与努力的必要性。其次,近年来教师的学历水平越来越高,但大多数年轻的老师是从学校到学校,从理论到理论,直接走上讲台,没有经过工厂的生产实践,实际实践经验不足,因而在指导学生动手实践时显得底气不足,学生的学习效果也欠佳。因此,学校在招聘教师时,应该尽量招聘实际实践经验丰富、动手能力强的人,亦或者将实际经验缺乏的老师送出去进行相关的培训学习,以提高教师的实践能力,进而为学生取得好的学习效果提供保障。硬件设施是指相关的设施设备,是实践教学的必不可少的组成部分。很多学校存在教育经费紧张与逐年扩大招生的现实矛盾,使得硬件建设不足,如教学设施差,设备缺乏,实验室时间安排紧等,从而使很多实验实践在匆忙中结束,没有达到开设实验教学的目的。因此,高校应该: 1)尽量完善教学设施,购买相应生物教学设备; 2)合理的安排、利用和管理好现有的实验室及其他设备; 3)在进行实验教学时,应当减少实验小组的人数,增加实验的批次,以保证实践教学保质保量的完成。 1.2改革和制定相应的考核制度 俗话说'无规矩不成方圆',如果只单纯地构建了实践教学体系,而没有制定相应的考核评价制度,同样达不到很好的效果。一般的学校都没有制定独立的实践教学考核方法与考核标准,而现存的教学考核方法对于实践教学来说,是不够科学的。高校长期以来采用的是以卷面考试成绩为主的人才培养考核评价体系,这种考核评价制度显然无法对注重过程、具有实践性和创新性的实践教学做出科学、公正的评价,更不利于学生创新意识和实践能力的培养。因此,应针对实践教学体系,对相应的考核方式进行如下改革: 1)调整实践教学体系的考查模式,即除了只考查理论知识和平时表现的传统模式外,还应当增加对实际操作的考查力度,且对实际操作的考查应包括基本实验技能考试和综合创新能力的考查。 2)增加相应的奖励机制,对参加有利于激发与培养学生的实践创新能力、动手能力的活动的学生给予相应的奖励,或者增加实践活动的学分比重,从而制定出一套独立的实践教学考核评价体系。 2生物技术专业实践教学体系的构建 长期以来,在传统教育观念和办学条件的影响下,人们往往只把受教育者获得书本知识的多少作为衡量教育质量的标准,所以,以‘满堂灌’为主的教学模式始终占重要地位,这使学生的创造性被日渐消蚀,特别是许多实验还停留在演示性、验证性的实验上。这种落后的实践教学方法和手段,既影响实践教学的质量,又使学生缺乏独立实践和参加科研活动的机会,进入社会后形成所谓“眼高手低,动手能力较差”的被动局面及就业难等一系列问题。而实践教学不仅是对高校学生进行基础性实践训练的重要环节,也对培养学生的动手能力,观察、分析问题的能力,以及创新和科学研究的能力具有重要意义。为了确保实践教学的质量,着力培养出专业合格的高级应用型人才,我院构建了生物技术专业多层次多模块实践教学体系 2.1第一模块———校内实践教学体系的构建 为培养符合社会需求的高级应用型人才,我院构建的生物技术专业多层次多模块的实践教学体系中,第一模块为构建校内实践教学体系,它包括第二课堂,专业基础课程实验,专业综合实验,专业创新实验四个层次。 2.1.1第一层次———第二课堂在校内实践教学体系中,第二课堂的内容最为丰富,涵盖面也很广(详见表1)。这一层面的实践教学的主要目的是以不同的活动方式加深学生对生物学的基础理论知识的理解与掌握,除此之外,还可以训练学生相应的基本技能,锻炼学生的品格。例如,我校邀请知名人士进行学术讲座,这既能加深学生对生物学的基本理论知识的理解与掌握,也能拓展学生的专业知识面;举办课外科技活动和社会调查等,除了能使学生将所学的理论知识运用到实际生活中去,还能锻炼他们的动脑和动手能力。此外,进行社会调查在锻炼学生吃苦耐劳的品质和团队合作精神的同时也增强了学生与人交往和沟通的能力,为以后能更好地融于社会打下了坚实的基础。 2.1.2第二层次———专业基础课程实验这一层次主要包括课程实验和实验技能培训两方面。生物技术专业的专业课众多,但我院基本都安排了相应的课程实验(见表2),并由经验丰富的老师指导实践教学。从最简单的显微镜的使用,到基础的生物化学反应,再到分子层面的相关实验等所有课程实验中涉及到的相关知识,老师都会向学生讲解清楚,然后让学生自己动手实验。在实践过程中,对于实验操作的每一个细节,老师们都是严格要求,并要求学生尊重实验事实,不得随意修改实验结果。我院开设课程实验的目的是除了训练学生的基本实验技能和提高基础实验能力之外,也是为了让他们从一开始就养成良好的实验习惯和科学态度。 2.1.3第三层次———专业综合实验生物综合实验是以创新能力的培养和模拟科研的思路进行教学,培养学生综合运用知识、技术解决问题的能力,打破二级学科的界限,站在生物一级学科的平台上,科学地设置实验课程的实验项目,注重开放性和创新性原则,结合本院实际情况,探究适合生物学科特点的有一定特色的综合性实验课程体系。这是我院的一个亮点,也是国家级精品课程,它主要包括综合实验和科研训练,我院的部分综合实验课题和科研立项项目详见表3.综合实验和科研立项主要是依托各专业教师的研究方向,给出相应的实验选题,每个学生可根据自己的兴趣爱好自主选择。综合实验具体的课时和开课时间安排见表2,每个实验选题都有相应的老师指导。为了保证达到开展综合实验的目的,我院对选择每个实验课题的人数进行了限制,额满后,仍想选的学生可在下学期再选做。综合实验对学生能力的要求比课程实验高,整个实验过程需要各小组成员自己协商安排,这不仅要求学生有团队合作能力,更考查学生考虑问题的全面性。科研立项则是由相关老师指导学生申报,获批之后,学生依靠自己查资料,看文献进行试验。这一层面的实践教学的目的在于提高学生的科研兴趣,全面培养学生的发现问题、综合分析问题和解决问题的能力和科研素养,同时加强对学生实验理论知识和动手能力的训练,进一步提高学生的综合实验能力。 2.1.4第四层次———专业创新实验这一层面的专业创新实验主要包括创新实验、科研课题研究。它也是依托我院各专业教师的研究方向及其中的交叉领域建立起来的,实验选题是来自于生产第一线的问题或者教师的科研攻关课题中的问题,如柠檬酸液体深层发酵和提取,中国黄牛mtDNAcytb基因分子进化分析等。学生可以选择自己感兴趣的研究方向,进入相关老师的实验室,进行创新型实验或者科研课题研究。由于这一层次对学生的要求更高,有些实验要求学生必须充分调动所学的本专业相关知识进行综合考虑和合理设计才能完成,所以取得的效果并不明显。但构建这一实践教学体系仍然对学生进行个性化和创新能力的培养具有很重要的意义。在这一层面,真正体现出了学生是实践的主体。老师先对创新实验的选题进行一个简单的讲解,让学生有个初步的了解,然后由学生自己查资料,设计实验方案,这样就可能会有创新的方法出现,然后进行交流。这种做法不但能充分发挥学生的主观能动性和引起他们的科研兴趣,造就一批复合型专业人才,而且对教师的科研思路的拓展也大有帮助。而最终不管学生设计的实验方案是否可行,都很好地调动了他们的主动性和创造性,为他们提供了良好的多渠道学习机会和训练创新性思维空间,从而也达到了通过此项训练培养学生的综合分析问题和解决实际问题的综合创新能力的最终目的。 2.2第二模块———校外实践教学体系的构建构成我院生物技术专业实践教学体系不可或缺的第二个模块为校外实践教学体系,可以分为课程见习和毕业实习两个层次: 2.2.1第一层次———课程见习课程见习是指在部分实践性强的专业课程教学中给出一定的课时,安排学生到生产或者工作一线去观摩、学习与课程教学内容有直接联系的实际操作知识与技能的教学活动,是相关专业课程教学中的必不可少的教学环节,其形式包括参观和考察。课程见习活动是激发学生专业学习兴趣,提高课程学习质量的重要途径,也是增强学生适应社会的有效手段。在见习过程中,我院的的师生都是严格按照有关单位的相关制度,有计划有目的的进行的,以确保让学生有所收获。 2.2.2第二层次———毕业实习生物技术专业的学生进行毕业实习,一般都是到相关的企业参加相关企业的生产过程,这就要求学校能够为学生联系好实习基地。我院为学生联系的实习基地不仅数目较多,且涵盖面广,有食品方面的,如湖北万荷堂莲业发展有限公司、大冶市灵溪风味食品有限公司等;有生物化工类的,如黄石兴华生化有限公司;有生物医药方面的,如泉州蓝图生物科技有限公司、黄石市威士生物制药厂等,此外还有污水处理厂,如黄石市城市排水公司和黄石市污水处理公司。校外实习基地是提高学生的实际动手能力,积累经验,培养应用型人才必不可少的场所,因此,与相关企业合作建立稳定的实习基地有重要意义。在与相关企业合作建立实习基地的过程中,最好的做法是能够实现学校、企业联合办学,学校向企业输送优秀的实习人才,企业应将其作为自己的员工进行严格而全面的实践培训,实习实践结束后,企业有优先择优录取实习生的机会,只要学生与企业达成共识,即可签约。这样不仅为学生实习创造良好的实践条件,极大地锻炼和培养学生的实践能力,增加实习实践的成效,也可以促进就业,真正实现校企互利互惠,在某种程度上,也可以是学校、企业、学生三方面都受益。 3生物技术专业实践教学体系的实施效果 本院构建了生物技术专业多模块多层次的实践教学体系后,经过几年的实践,取得了相当不错的效果。首先,通过这样一个实践平台让学生进行正规而严格的训练后,我院学生多次在大学生生物实验技能大赛中取得了不错的成绩。其次,近年来我院就业率一直较高,根据学校招就处的统计,截止到2012年8月30日,我院2012届生物技术专业毕业生的就业率达到95.24%,远远高于全校92.80%的平均就业率,其中协议就业率再创新高,达到85.56%(含升学36.36%)。最后,近几年的考研成果更是丰硕,每年都有不少学生分别考取中科院、清华大学、武汉大学、厦门大学、中山大学和山东大学等重点院校,历年的考研率也在全校名列前茅。这其中一个很重要的原因就是我院构建的实践教学体系提供给了学生很好的锻炼自己各方面能力的机会,让他们在考研的复试中脱颖而出。上述一系列的成果都证明我院构建的实践教学体系科学性和可行性,本文对其进行详细的论述,以期为同类院校的生物技术专业实践教学体系的改革提供一些思路。但由于生物技术及其产业化发展迅猛,同时生物技术专业是一个多元化的不断进步与发展的学科,因此,高等院校生物技术专业实践教学体系的构建与完善将会永不止步。 作者:涂俊铭郑梦健单位:湖北师范学院生命科学学院 生物技术专业论文:生物技术专业建设研究 1实践教学的分析 生物技术专业具体是实验性的学科类别,并拥有着较强的实践性,具体包含毕业设计、教学实习、实验课的教学,或者还能够理解为是以毕业论文为主的实践性形式的教学载体,在培养学生实践能力与创新意识方面,拥有着较为核心的价值。其中的实验课程教学方面,需要将传统的教学方式改变,在传统的教学模式中,会将实验课和理论课充分的融合在一起,对于当今社会而言是不正确的。因此,对于传统的教学模式,需要把实验课单独的设置为一门课程,同时要以大实验的方式进行现代生物技术的探究,便于利用实验教学和实验室的统一管理、统一安排以及统一规划,将物力、人力资源的有效应用和资源的优化配置充分实现。进行生物技术专业的实际教学过程中,需要将技能训练作为关键再开展细致的教学组织内容,严格关注实验的程序共性以及技术原理的构建,并将实验对象与材料之间的区别淡化,还要将验证性的一系列实验减少,将开放性实验、探究性实验以及综合性实验的比重增加,从而将层次丰富的开放型实验教学建立健全。进行教学的实习过程中,一方面要在特定的企业进行实习,另一方面还需要引导学生积极的参与到教师科研当中,让学生的实践能力与科学探究训练在极大程度上得到强化。此外,还需要强化毕业设计或者毕业论文的指导与组织,要在教师有效引导条件下,引导生物技术专业的学生对毕业论文的选题方面独自完成,并且在论文写作、设计实验、文献查阅等细节部分,都需要亲力亲为。 2培养规格和培养目标的分析 在创建生物技术专业的过程中,较为核心的成分是人才的培养规格以及人才的培养目标问题。当定位生物技术专业的培养规格,以及人才培养目标时,其中对于人才培养的确立,需要主动并积极的与现阶段社会发展需求,以及国民经济建设的思想充分适应,要把人才的培养方面细致的作用在应用型的人才之中。并且,想要将生物技术专业的创设历史以及学科的优势有所凸显,需要在一定程度上,对人才培养的目标有效的进行定位,要将应用基础人才的培养作为重点,同时基于此对学生知识结构进行合理组织,从而拟定生物技术专业的教学设计内容与教学计划。对于拟定出的人才培养规格当中,需要有其关注的是具备强有力的人才科技开发能力以及创新意识。 3素质教育的分析 对于指定选修课与必修课的比重要相应的减少,同时对任意选修课的比重要有所增加。以鼓励的方式,让生物技术专业的学生们选取与人文社会科学相关的科目,同时要求对人文社会科学与专业课的学习游刃有余的学生,对企业的经济法进行适当的辅修,在一定程度上能够将学生的文化修养和知识面提升。同时,要在外语以及计算教学方面有所加强,要将英语学习作为重点,其中在一年级和二年级时,专供公共英语,以二级英语作为最低等级,在毕业之前需要通过国家的四级考试。在三年级和四年级时将专业英语作为重点,利用外文的阅读等方式开展外语的学习。计算机要将基础课程作为根本,不断将计算机技能提升。此外,还要组织或创设不同类型的学术报告、专题讲座等学术型活动,以此来将学术的氛围活跃起来,还能够将学生的知识面拓宽。引导与鼓励生物技术专业的学生,们积极的参与到社会调查与社团的活动当中,同时让学生对不同类型的问题活动积极参与,将生物技术专业学生的综合素质不断提升。 4课程体系的分析 所谓的课程体系所指的就是,对培养专业目标的实现,是创建学生主要知识构架的核心阶段。按照对学科基础的强化,对专业口径方面的扩大,对培养人才适应性、前瞻性、实践性、创新性等原则的增强,需要在几个方面将生物技术专业课程体系针对性的构建。其中专业的基础课程主要分为:分子生物学、微生物学、遗传学、细胞生物学、生物化学等。公共基础的课程主要包含:计算机、外语、物理以及数学等。专业的课程主要包含两大类别,其一是对选修课程的指定,包含:发育生物学、神经生物学、微生物工程、细胞工程以及免疫学等;其二是任意形式的选修课,主要包含:化工原理、生物统计学、生物物理学、蛋白质化学、分子遗传学等。具体是想要将学生的学术视野拓宽,将学生知识面开拓,生物技术专业的学生拥有较为巨大的创新发展空间。 5结语 根据以上的论述,现如今所发展的生物技术产业,有必要大规模的培养生物技术的综合素质人才。通过创设生物技术专业,完善的开展了创新体制,在国外一些发达国家中都没有相应创设,这主要关乎到一个国家的战略发展形势。因此,对生物技术专业建设的实践和探究是非常有必要的。 作者:王伟吕凌云孙晶单位:大连市金州区食品化妆品监督所 生物技术专业论文:生物技术专业设置现状和发展趋势 1生物技术与疾病治疗 目前现代生物技术已经与临床医学等学科交叉融合,对人类重大疾病,如肿瘤、心脑血管疾病、感染性疾病、自身免疫性疾病等的治疗发挥了重要作用。生物技术在疾病治疗方面的应用非常广泛,主要包括针对重大疾病的生物技术药物、基因治疗、免疫治疗、干细胞及组织工程治疗等。例如,利用基因治疗技术可以将目的基因重建后靶向导入体内细胞,使其置换病原基因或使其在病变部位进行可控的表达,从而恢复基因的生物学功能或使病变组织恢复正常,达到治疗的目的[3]。器官移植是生物技术应用于医学领域的另一个重要方面[2]。目前供移植用的组织器官非常短缺,而人造器官可以很好的解决这一问题。 2生物技术与制药 生物技术制药主要包括两方面内容,即利用生物技术制备药物和从天然生物材料中提取药物。随着化学制药研发遇到瓶颈和生物科技的迅猛发展,生物制药已成为医药产业中发展最快、活力最强和技术含量最高的领域,在全球医药产业中所占比重逐年上升。目前,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产等方面生物技术方法已成为最常用、最有效的方法之一。 3生物技术专业设置的现状和发展趋势 为了适应社会和经济发展的需要,1998年教育部正式将生物技术专业列入专业目录,隶属理科办学专业,培养应用研究型或技术型人才[4]。虽然我国生物技术专业的教育历史不长,但鉴于生命科学的飞速发展和生物技术在国民经济领域的巨大潜力,因此在短短的十几年间,该专业受到社会的广泛关注,成为全国少数的理科热门专业之一。正是由于这股生物技术热潮的出现以及高校扩招等原因,使得不少学校在并不充分了解生物技术专业特点的情况下跟风开设该专业,结果导致专业定位和人才培养目标模糊不切实际,在办学指导思想、办学特色、人才培养模式上单一雷同,不考虑社会实际需求以及自身学科特点,盲目学习重点院校办学方式。这种人才培养模式执行的结果,是不同学校培养的生物技术专业学生同质化现象严重,在社会上相应出现了人才的相对过剩和人才的绝对不足的矛盾[5]。为此,各高校应该根据自身学科优势,强化专业特色,创新人才培养模式,构建多元化的人才培养目标和人才培养方案,注重人才开发应用能力的培养。作为培养医药生物技术人才的主体,医学院校应加强学生基础医药知识的学习以及临床医学专业知识、技能方面的训练[1]。并注重向学生展示生物技术方法在医药领域的研究成果,培养学生从事相关工作的兴趣。 4创办具有医药特色的生物技术专业 生物技术已经成为医药产业未来发展的主要推动力之一,医药生物技术领域的人才需求也与日俱增。但是,由于国内相关院校的教学模式和内容还存在一些缺陷,缺乏针对性的医药生物技术人才培养机制,使得培养的学生能力不能很好的与医药行业的需求相吻合,从而造成人才的相对过剩。这就要求相关医学院校重视生物技术专业的建设,为社会培养具有医药特色的复合性生物技术专业人才。 4.1优化课程体系 建立合理的课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的必要保障。教育部对生物技术专业的课程设置有相应的要求,该要求构成了生物技术专业课程的基本框架[4]。该框架作为各校办学的一个宏观指导,其中核心课程是生物技术专业学生必须掌握的知识,各校必须严格按课程设置来执行。但是对于那些不属于核心课程范围的专业课,各校应根据实际情况对其进行取舍,并根据自身特点适当增加一些相关课程,逐步建立有自身特色的课程体系。对于医学院校来说,培养人才的出口主要面向医药生物技术企业、检测或研究机构,所以在课程设置上就应该具有相应特色。应开设一些与专业密切相关的医学基础课程,使学生具备一定的医药基础知识,例如基础医学概论和生物技术制药等,为学生就业后的再学习提供良好的知识储备。对于教材的选用也应该体现医药特色,在能满足教学要求的前提下尽量选择那些供医药类专业使用的教材。另外,针对生物技术学科交叉性的特点,我们在设置教学内容时就必须进行统筹考虑,避免同一内容在不同课程中重复讲授,造成教学资源的浪费。选修课是对本专业及相关的知识和技能的延伸及拓展的课程,开设选修课可促进学生知识多元化,以适应市场经济对人才的多层次、多样性要求[6]。 4.2改变授课方式 虽然各地教学界同仁也进行过形式各异的教学改革,但是并未从根本上转变固有的“教师讲,学生听;教师问,学生答;教师写,学生记;老师考,学生背”的教学模式。学生与教师之间缺少互动发展,学生往往被动地接受教师传授的知识,缺乏思考、创新的动力。这在一定程度上完全压抑了学生学习的主动性、积极性和创造性。这种填鸭式教育在师生比例不足的现实情况下对知识的快速传播还是起到了重要作用。而目前对生物技术专业来说,各校招生人数均不多,所以相应的教师与学生数量比较就显得有些过剩。这一客观情况恰恰为我们践行更优秀的教育理念提供了必要基础。生物技术专业教学过程要建立以学生的学习为中心、以学生的发展为中心的学习方式,提倡学生进行自主学习、合作学习、研究性学习。具体措施有:采用启发式教学,调动学生学习的主动性。在教学过程中,可以针对授课内容适时的引入一些问题,使学生针对问题进行短时间的讨论,引导学生带着问题去听讲,激发学生的学习兴趣和求知欲;将最新的生物技术科研成果引入课程教学并通过实例来对学生进行引导,以便将教学内容变得与现实更加贴近;鼓励学生针对授课内容提出问题,并引导其利用课余时间查找资料,自主的解决问题。通过以上等方式让学生在学习过程中找到兴趣,获得成就感。另外,生物技术专业作为最先进发展最快的生命科学领域的一个专业,其具有的先进性、深刻性、前瞻性和创造性等特点[7],这就要求在生物技术专业课程教学中应进一步强化双语教学,提高双语教学质量。需要不断探索双语教学的最佳方式以及与课程体系的衔接关系,在不降低教学质量的前提下,逐步提高各专业课双语教学的效果和比重,最终使学生的英语应用能力得到提高,以适应国际化要求[8]。 4.3增强实践能力 生物技术是一门实践性很强的实验性学科,绝大部分知识和理论都需要实验去论证和应用,重视实践教学,有助于对理论基础知识的理解,并且对学生创新思维能力和实践能力的培养也具有特别重要的意义。具体的途径包括: 4.3.1适当增加投入生物技术专业课程与医学相比侧重点不同,因此虽然一般医学院校生命科学相关仪器设备比较齐全,基础学科可以利用现有资源,但为了满足专业课程需要,必须要有一定的资金投入建设独立的专业实验室[9]。这样有助于提高学生的动手和思维能力,使学生系统掌握好生物技术各项基本操作技能。 4.3.2实验单独成课生物技术专业各门课程,尤其是五大工程技术之间相互联系,互为基础。因此,生物技术实验课程的设置必须打破传统实验的格局,将该专业主干课程的实验糅合在一起单独成课,设立一些综合性实验[10]。每次实验划定3-4周时间,中间不再穿插理论课学习,给予学生充分的实践机会。通过这些综合性实验可以使学生更直观的感受理论课讲授的知识,并且可以更系统的掌握实验操作技能。 4.3.3提倡教、学、研互动要求生物技术专业的教师定期向学生公布自己研究课题的内容及进展,并详细介绍下一阶段研究的主要方向。学生可按自己的兴趣与特长提出申请,在教师指导下参与科研实践。一段时间后学生再在其他课题组中进行选择,进行下一阶段实践。实践过程中可将有较高理论或实用价值的实验成果及时总结成论文、专利等。这样学生不但可以扩展知识面还可以使科技论文写作的能力得到提高。 4.4建设核心教学团队 目前,医学院校每年引进的生物技术专业教师的教育背景多样化的现象很明显。主要表现在本科阶段的教育背景的不同,学历不同,研究背景不同等方面。在教学活动中,教师会联系自己的教育及研究背景对知识进行深入讲解。这样虽然可以使学生接受不同的观念,构建其丰富而独特的知识体系,但在另一方面由于教师的专业背景限制,课堂讲授中涉及的医药相关知识就有可能不足,不利于医学生物技术专门人才的培养。为了摆脱这一问题的束缚就要求教师在课余时间多学习医药领域的相关知识,了解医药领域的前沿研究动态。另外,生物技术专业的老师以年轻教师为主,没有很深厚的教学功底和水平,所以学校应加大对年轻教师的培训力量。要求年轻教师制定个人职业发展规划,并通过进修访问、自修或者攻读学位等多种形式提高自己的教学能力和专业知识,尽快地适应生物技术本科专业课程教学的要求。最后,可以聘请一些来自医药企业一线的专家或专业技术人员承担部分专业课教学,还可以定期邀请医院一线的医生与学生进行交流,使学生可以了解目前临床工作中急需解决的问题有哪些,为培养可就业可创业的优秀生物技术人才打下良好的基础。 5总结 医学院校生物技术专业的人才培养要与社会需求相接轨,合理定位,确立特色,树立正确的培养目标,通过优化课程体系,改变授课方式等手段使学生基本掌握生物技术专业的理论知识。另外,还必须注重加强学生专业技能的培养与实践能力的训练,全面提高学生的综合素质和创新能力,为我国医药生物技术产业的可持续发展提供人才的匹配与支持。 作者:孙健姜毅付晶晶吴耀生凌敏蔡丹昭单位:广西医科大学广西轻工业科学技术研究院广西卫生职业技术学院 生物技术专业论文:医学院校生物技术专业临床医学论文 1医学院校生物技术专业开设临床医学课程的必要性 在医学院校生物技术专业开设临床医学课程,有着迫切需要和实际意义。我校生物技术专业自招生之初就开设了临床医学课程。生物技术专业有了临床医学的指引,人才培养基础更加扎实,方向更加明确。同时,具有一定临床医学知识的生物医学人才,能够更好地将自身优势辐射到传统医学专业上,为临床医学的发展提供新视野,开拓新思路,注入新的活力。医学生物技术已经在临床医学的发展中发挥了革命性的作用,如基因工程药物和疫苗、单抗导向药物、人工血液代用品等已广泛应用于癌症、传染性疾病和一些遗传性疾病治疗。同时,许多临床新问题、老难题,也越来越多地依赖于生物技术的发展,相关疾病的基因定位、组织工程、干细胞研究方面也都取得了重要成果。显然,医学院校生物技术专业开设临床医学课程既是生物技术学科发展的需要,也是临床医学发展的需要。 2医学院校生物技术专业临床医学教学现状和问题 2.1课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育 课程体系和教学内容是培养目标的直接反映,是培养人才素质、提高教学质量的核心环节。生物技术专业临床医学课程体系和教学内容,应该紧贴生物技术专业实际需求,有针对性地进行设置。然而,目前大部分医学院校生物技术专业临床医学课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育,将内科、外科、专科教学内容按照病因、临床表现、病理、诊断、治疗、预防等毫无取舍地灌输给学生,呈现教师教学无特色、无重点、无思路,学生学习无方向、无兴趣的状态。这与学科设置初衷和社会人才需求脱节,不能培养学生的自主学习能力及创新能力,没有达到预期效果。 2.2课程目标不明确,考核要求不严格 目前大多数医学院校对生物技术专业临床医学教学不够重视,没有真正意识到临床医学对该专业学生今后发展的重要意义。医学院校生物技术专业临床医学课程目标应该是:使学生具有一定临床思维,了解临床医学前沿和需要,并能在医学发展和临床需求中找到生物技术的落脚点、发力点,运用所掌握的生物技术理论知识和技能,从事相关领域的科学研究、技术开发,最终为医学问题的解决开辟新思路、提供新方法。但是目前医学院校对于生物技术专业临床医学课程目标认识比较模糊,在教学过程中需要学生掌握哪些内容、掌握到什么程度没有一个明确的标准。考核过程较为敷衍,甚至没有考核,使临床医学课程开设存在“鸡肋化”的危险。 3医学院校生物技术专业临床医学教学内容 医学院校生物技术专业人才培养,在强调基本素质共性的基础上,应该有不同的培养类型和专业方向。医学生物技术专业临床医学教学内容必须体现职业生涯发展目标,尊重学生多样性选择。目前的教学内容和课程体系不能完全符合专业发展和人才培养需要,不能完全适应现代医学发展需要,不能完全考虑到多样化、个性化、专业化,因此有必要对医学院校生物技术专业临床医学教学内容进行改革。 3.1紧贴实际,重点突出 临床医学是医学生物技术的出发点和落脚点,在课程设置上除了要整体介绍临床医学概况外,重点是要筛选出能够体现生物技术学科发展价值以及与生物技术知识有交集的内容,体现出医学生物技术特色和资源优势,如临床诊断的新方法,基因诊断、基因治疗技术在肿瘤及其他疾病中的应用等;而疾病的临床表现、物理诊断及常规治疗方法等内容应该淡化。这样才会贴近生物技术专业实际,更好地激发学生学习热情,避免浪费学生有限的精力。 3.2以临床问题为向导,以临床难点为突破 医学生物技术发展动力就是临床问题。医学生物技术的发展已为我们解决了一个又一个医学难题,开辟了新思路,提供了新方法,已有很多成熟的、新兴的生物技术应用于临床实践。因此,应将目前临床上亟待解决的问题和需要突破的难点贯穿在教学中,引起学生的思考和学习兴趣,从而更好地把生物技术和临床医学结合起来。 3.3着眼前沿,广泛涉猎 生物技术专业临床医学教学内容需要不断更新和发展。临床医学的最前沿往往与生物技术的发展密不可分,因此要把临床医学中最新的焦点和热点引入教学中,让学生体会医学生物技术对现代医学发展的重要性,增强荣誉感和使命感。同时,临床医学不断进展的案例也是很好的教学事例,让学生了解前辈们是如何发现问题、分析问题、解决问题,并推动医学科学向前发展的。但也要照顾到医学发展的冷门分支,给学生拾遗补缺的机会,在大家忽视的老问题上做出新文章。 4医学院校生物技术专业临床医学教学模式 生物技术专业临床医学教学模式应该有别于临床医学专业,要更加突出多样性、灵活性和自主性,最大限度调动学生积极性,将课程的作用发挥到最大化。 4.1课堂教学与课外教学相结合,选修和必修相结合 压缩课堂教学时数,将教学主战场放在课外,把更多的时间交给学生进行自主学习。增加选修课数量,鼓励学生选择自己感兴趣的方向进行探索。生物技术专业将来不从事临床医疗工作,对临床医学知识的学习应该是有重点和有取舍的,这个选择权不应掌握在教师手中,而应留给学生。让学生在课外通过文献查阅、学术会议、网络交流等多种形式,学习对未来职业发展有帮助的医学知识。 4.2大师进讲堂,将导师范围扩展至临床学科 师资队伍建设是实践教学体系改革的关键。目前生物技术专业临床医学师资结构中,中级职称教师比例偏高,真正的大师偏少。应该把临床医学的“大腕”请进讲堂,因为生物技术专业的导师往往更重视具体的新技术、新方法,而对临床医学前沿需求知之甚少,缺少宏观思路和顶层设计。这些可由临床导师很好地补充,他们扎根临床数十年,对疾病的发生发展、治疗的难点要点有更全面、深入的认识。要鼓励学生参与到临床导师的科研课题及科技创新活动中,使其不仅对原有理论知识和技术有更清晰的认识,还锻炼了临床科研思维能力;使学生能更准确地把握现代医学发展的脉搏,找到自己感兴趣、能钻研、有出路的研究方向,对未来职业发展进行合理的规划。 4.3启发为主,传授为辅 生物技术专业学生将来主要从事科研工作,应该是临床医生的益友良师。其临床医学教学不应以传授方式为主,而应采取引导、启发的方式,加入讨论及案例教学,让学生自己思考问题,用专业特长来分析问题、解决问题。强化学生创新思维和综合能力培养,在教学环节中启发学生自主学习和自由学习。在教学方法和教学手段改革中,坚持理论联系实际、基础联系临床的教学理念,强调教学过程的“四结合”:密切结合科研,密切结合临床,密切结合实践,密切结合新进展。 4.4考核评价与教学目的相统一 考核指标的科学性、合理性是教学目标能否实现的关键。长期以来,各医学院校生物技术专业临床医学课程多采用以试卷考试为主的考核评价体系,无法体现该专业注重分析、注重实践和注重创新的特点,不利于学生创新意识和实践能力的培养。对于生物技术专业而言,临床医学课程考核应采用多种方式,如讨论、综述撰写、案例分析、参加和完成导师科研课题等,考核内容应重思维、轻内容,重分析、轻解决。这将有利于提高学生学习兴趣,激发创新思维。总之,医学科学是一门传统的学科,生物技术是一门新兴的学科,在生物技术专业开设临床医学课程,是在传统学科与新兴学科之间架起了互相沟通的桥梁,高质量的临床医学教学必将推动生物技术专业学生整体水平的提升。两者有机结合,将有利于培养接地气、思路清晰、视野开阔、能力出众的医学生物技术专业人才。 作者:黄罡 刘轶永 邢茂迎 邱福建 张潇海 单位:第二军医大学第三附属医院 生物技术专业论文:高职农业生物技术专业人才培养模式 【摘要】在“互联网+”高速发展的背景下,必将对农业生物技术带来深远的影响,高职院校农业生物技术专业人才培养面临着新的机遇与挑战,各高校应不断改革创新,培养符合社会需要的农业生物技术人才。 【关键词】“互联网+”农业生物技术专业;高职教育;人才培养 随着我国农业产业结构不断调整,农业产业化和现代化程度不断提高。农业高新技术迅猛发展对农业从业人员的素质和能力提出了较高的要求。而高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,高职教育人才培养模式的改革和创新尤为重要[1]。在新的形势下,高职院校农业生物技术专业既面临难得的发展机遇,同时也伴随着巨大的挑战。 “互联网+”对农业生物技术专业的影响 1.“互联网+”大背景 “互联网+”就是“互联网+各个传统行业”,是利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态。2015年3月5日十二届全国人大三次会议上,总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。标志着“互联网+”计划提升到国家战略,为各领域、各行业的发展指明了道路[2]。 2.“互联网+”对农业行业的影响 2015年7月1日,国务院出台《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,确定“互联网+”背景下现代农业等11个重点发展领域,给现代农业带来良好的发展机遇。农业3.0时代是以互联网和现代科学技术为主要特征的农业时代,体现在微电子和软件在农业领域的广泛应用,在农资流通、育种育苗、植物栽种管理、土壤及环境管理、农业技术服务等多个方面实施程序化和互联网的参与。互联网技术与农业相结合对我国农业发展产生了积极影响:互联网可提高农业信息资源开发利用能力;互联网可推进农业产业化;互联网可以开放思想,培养现代化高素质从业人员[3]。 3.“互联网+”对农业生物技术专业的影响 “互联网+”为农业生产经营方式带来了深刻变化。新形势下,需要加快推进农业供给侧结构性改革,推进种养加一体、一二三产业融合发展,这就需要一大批掌握物联网技术、大数据处理、云服务技术等高科技手段的高端技术技能型农业人才[4]。“互联网+”背景下对农业生物技术专业人才提出了更高要求:具有自主学习能力,信息化素养高,具有创新创业能力,具有团队合作精神[5]。 传统农业生物技术专业人才培养存在的问题 1.培养目标过时 目前,人才培养目标的制订多数是以教育部制定的培养目标,结合高职院校自身地域特点及办学层次进行修改确定,没有做到与时俱进。多数职业院校农业生物技术专业培养目标中存在重基础知识轻管理,重技能轻素质等现象。仍局限于职业技能培养,综合素质培养不论在实践教学目标、教学内容设计、实践教学教材及教学质量评价上均未得到真正体现和实施[6,7]。培养的学生无法满足“互联网+”背景下农业生物技术人员要完成的协调、管理、创新、数据搜集、决策等工作。 2.课程体系设置陈旧 很多职业院校农业生物技术专业课程体系设置上对地区经济特色和发展论证不够,存在专业定位不准确、设计领域过宽、课程体系设置雷同、缺乏自己的特色等不足[8]。对于互联网的应用大多仅限于《计算机应用基础》课程,只是让学生学习基础办公软件的操作,而对于“互联网+”时代学生所需的信息技术、互联网技术、物联网技术、大数据挖掘与处理等课程并没有纳入课程体系。 3.教学方法单一 传统的教学由教师主宰整个教学活动,把学生置于被动地位,教学方法单一。因此,当前教育改革更多地强调发挥学生的主动性,充分体现学生的主体作用,而教师由传统“知识和方法的传授者”转变为“知识和方法的传授者+理念和思维的引导者”。随着互联网技术的快速发展,网络公开课、反转课堂、微课、E-learning、慕课等新学习方式的出现,使教师的教学方法和学生的学习方式、学习内容变得更加多样化,从而更好地满足“互联网+”时代对农业生物技术人才的需求[9]。 4.师资建设滞后 目前,各高职院校师资建设最主要的问题一是教师人数的严重不足,生师比严重超标。二是“双师型”教师队伍尚未形成,教师的知识能力结构与高职教育要求差距明显。很多专业教师对大数据、移动终端、云计算等新技术方式、新资源了解不深,未能根据新形势对固有的知识体系进行更新以及将原有的知识体系与新技术、新资源进行融合,不能适应“互联网+”时代对农业生物技术人才的培养。 “互联网+”背景下农业生物技术专业人才培养的实践 杨凌职业技术学院农业生物技术专业创建于2000年,2006年被学院确定为国家示范性高等职业院校中央财政支持重点建设专业。2007年被陕西省教育厅确定为高等职业院校重点建设专业。经过多年的改革与发展,使农业生物技术专业课程建设走向了健康发展的轨道。在“互联网+”背景下,针对农业生物技术专业的人才培养进行了积极的探索和实践,也取得了一定的成果。 1.人才培养目标的确定 根据职业岗位能力调研结果,结合我院的专业优势和条件以及学生现有基础能力分析,我院目前农业生物技术专业的人才培养目标为:培养德、智、体全面发展,掌握农业生物技术专业基础理论和专业知识,具有较强的实践操作技能和良好的职业道德,面向种子生产经营、设施栽培、食用和药用菌生产、生物发酵制品生产等企业从事植物种苗生产、植物产品生产和微生物发酵制品生产、经营与管理工作的高等技术应用型专门人才。 2.人才培养模式的构建 笔者结合农业生物技术行业企业发展现状和高职教育的特点,在原有“231”人才培养模式基础上,创新出农业生物技术专业工学结合“241”人才培养模式,即:建立学院培养和企业培养2个培养平台,构建专业基础课、专业平台课、创新创业课和个性发展4大类课程,达到专业预期学习成果,实现人才培养目标。 3.构建“四位一体”的课程体系 根据行业企业发展对人才培养的要求,紧密围绕一般职业能力、专业基础能力、专业核心能力、创新创业能力,增设创新创业课程,加大个性发展课的比例,建立专业方向选课机制,构建由专业基础课、专业平台课、创新实践课和个性发展4大类课程,形成以专业平台课为基础,以良种繁育、设施栽培、植物组织培养、生物发酵、食用菌生产为专业方向的现代职业教育课程体系,使专业课程体系逐步由同质化向以个性发展为核心的异质化过渡。 4.教学方法与手段改革 专业核心课程主要采用工学结合、工学交替的模式组织教学过程,内容及顺序安排依照企业生产安排,同时,将教学内容设置不同的任务,如综合实训方案的自行设计、讨论、实施等。让任务驱动学生学习,在实验室配制培训室结合现场教学,使理论教学与实践教学一体化,淡化二者之间的时间和空间的差异。采用数字化教学资源,利用网络公开课、翻转课堂、微课等现代化教学手段,引导学生以知识和技能为导向,结合网上和网下的学习途径,融合传统与现代的学习工具,真正让互联网为学习所用。 5.师资力量建设 按照高水平专业教学团体建设要求,以培养“双师”素质为核心,以培优、促新为主导,强化以老带新制度,建立教师企业轮训制度,加强兼职教师队伍建设,采取学历教育与短期培训相结合,校内培训与企业锻炼相结合的手段,提升教师专业技术水平和教学能力,形成一支专兼结合的高水平专业教学团队。结束语“互联网+”正在深刻全面地改变着人类的生活和工作方式。农业生物技术将面临着新的机遇与挑战,这就要求高职院校农业生物技术专业重新审视和准确定位人才培养目标,与时俱进地进行教学改革,让在校学生能够向复合型人才靠拢,以便更好地适应生物技术产业对新类型、新规格人才的需要。 作者:王锋 生物技术专业论文:生物技术专业新生适应性调查分析 摘要:文章基于对生物技术专业新生适应性的调查,提出了班主任应该通过高年级学生帮助学生迅速适应新的环境,引导学生养成正确的学习观念和学习方法,帮助学生树立“完善自我,追求卓越”的精神理念,以及培养学生良好的行为方式。 关键词:生物技术专业;新生;大学适应性;班主任工作 进入大学,学生将面临着全新的学习和生活环境。很多新生在入学后长时间内都无法适应新的学习和生活,在空虚、失落、困惑和迷茫中度过大一,由此形成的消极心理又进一步影响随后三年的学习成长,最终导致毕业时无法达到就业要求[1]。本文从生活环境的不适应、学习方法的不适应以及人际关系的不适应三方面出发对学生进行了一些调查并根据班主任工作实际探讨相关对策。 一、调查活动的开展及结果 (一)调查活动概况 笔者于2016年12月底(新生入学第一学期期末),对南华大学2016级生物技术专业23名学生从环境适应、学习方法和人际关系适应三方面进行无记名问卷调查,得到有效问卷数23份。23名学生人缘构成为:男生11人(47.83%),女生12人(52.17%),省内9人(39.13%),省外14人(60.87%)。 (二)新生适应环境的情况 关于新生入学后对学校的满意程度,73.92%的学生表示与想象中的有些差距,13.04%的学生则表示十分不满意,13.04%的学生表示比想象中好。可见学生对于学校的印象认可基本高于理想值,结合学生对学校环境适应程度来看,这可能与高中时期教师的教导及学生处在正在建设的新校区有关。而对于入学后对新的学校环境适应程度,30.43%的学生表示一开始完全适应,65.22%的学生表示靠自身调整后适应,仅有4.35%的学生表示到目前为止,仍然没有适应。尤其对于校区教学楼、图书馆、实验室的具体方位及其内部结构的熟悉程度,95.65%的学生表示非常清楚或者有一两个记不得,但到地方就知道,仅仅有4.35%的学生表示不太清楚,经常要同学提醒。可见学生的适应能力相对较好,心态也比较乐观。78.25%的学生表示对校园文化有一点兴趣,8.70%的学生表示非常感兴趣,但也有8.70%的学生表示没有兴趣,4.35%的学生表示无所谓,可见大部分学生还是对校园文化有了解的愿望。而且43.48%的学生表示比较希望通过自己的努力,开创有意义的大学生活,而剩下的学生则对校园生活化表示充满希望。而经过将近一个学期的学习与生活,91.3%的学生表示对大学生活的规划有了大概的想法,只有极少数学生有清晰思路并在一步步实践,或者完全没想过。 (三)新生对学习的适应情况 经过一个学期的学习,73.91%的学生对本专业的有了初步的了解,而21.74%的学生则表示已经非常了解这个专业了,包括它的优缺点,也有个别学生还没有什么了解。而对一个学期的专业基础课程的学习,95.65%的学生表示在努力跟上大部队,个别学生仍然无所适从。65.22%的学生表示针对大学课程的学习方法还在摸索中,13.04%的学生表示已经掌握了比较好的学习方法,21.74%的学生则表示没什么感觉,跟高中差不多。52.17%的学生表示上课一般坐在不受关注的位置,比如,后排或者边缘,43.48%的学生表示是随便坐的,仅有个别学生积极坐到前排容易看到教师的地方,可见新生还是比较内敛的。关于上课状态,56.52%的学生表示偶尔走神但会很快跟上,26.09%的学生表示多数时候精力不集中,做与课堂无关的事情,17.39%就想睡觉,要不玩手机也行,没有学生表示是聚精会神,认真听讲,积极思考。对于教师提问和课堂讨论,82.60%的学生表示是教师点名被迫参与,8.70%的学生则积极参与,热烈讨论,4.35%的学生表示不希望被提问,4.35%的学生表示不参与,不回答,点中了不说话。可见学生学习积极性并不高,可能刚刚进入大学校园,不再像高中时期时刻有教师耳提面命,相对而言自由了很多。对于大学英语学习的目的,47.82%的学生表示比较明确,43.48%的学生表示还在寻找,8.70%的学生表示非常清楚。经过一个学期的学习和生活,69.57%的学生表示发现了自己的一些长处和不足,30.43%的学生则表示还不知道。 (四)新生对人际交往适应的情况 60.87%的学生表示在课余时间发展了兴趣爱好,加入了学生社团,39.13%则表示目前还没有但是想找一些志同道合的朋友。43.48%的学生表示在大学期间找已经到了可以深入交流的人,30.43%的学生则还没有找到,26.09%表示目前还没有,但是希望有。 二、班主任工作对策 (一)通过高年级学生帮助新生迅速适应新的环境 新生往往对大学生活充满了美好的憧憬,这将导致学生对大学硬件环境产生不切实际的幻想,再好的校园环境也无法让学生百分之百满意。因此,班主任要淡化学生对学校硬件环境的不满,引导学生形成积极向上的生活态度,让学生把注意力集中到大学学习及丰富多彩的校园文化和大学生活中去。同时,要通过高年级的学生引导新生迅速适应新环境。笔者所带班级,配备了一名大三的学生作为班导,2017年9月(上接第97页)两名大二的学生作为班助,帮助班主任管理班级日常。班主任作为教师,已经与学生生活脱节,远不如高年级学生熟悉具体的学习生活细节,这种配备对于新生快速熟悉和适应新的环境具有非常重要的作用。 (二)引导新生养成正确的学习观念和学习方法 学习是学生的天职,一个连自己的本职工作都做不好的人,不会有人相信你能有多优秀。这是笔者在第一次班会上就跟学生强调的内容,要求学生正视大学学习,不要听信高中阶段某些教师或者亲友告知的“大学就是玩的”“不挂科的大学是不完整的”这样的诡辩。学生应该做好学习这件本职工作,再去追求娱乐生活。大学的课程设置、上课方式、学习方法等与中学有着很大的差别,个别新生的学习观念没有从旧的模式中转变过来,因而在学习上显得被动,往往出现对大学学习的恐惧[2]。这要求班主任讲明白大学与中学学习的差别,中学的学习是知识的学习,而大学的学习是学习能力的培养,转变学生的学习观念;同时在学习方法上也要有所点拨,告诫学生更注重整体,要搭建好专业知识的框架,要学会自学。此外,多年来,生物技术专业就业形势严峻,专业对口工作不好找,学生对待本专业的态度往往呈现两极分化,要么是真的热爱这个专业,要么是志愿填报发生了偏差,对这个专业没有兴趣,因此,入校后打听怎么转专业,心思不定。对于这种情况,笔者选择跟学生坦诚交流,引导学生走出就业形势和认识上的误区,强调个人能力比专业更重要,以此激发学生的兴趣,但如果学生实在不喜欢本专业又有合适的机会一般建议学生转专业。 (三)帮助学生树立“完善自我,追求卓越”的精神理念 “和比你优秀的人做朋友,学习别人的优点”,这也是笔者经常跟学生灌输的一个理念。大一新生心性未定,做事情少有能坚忍不拔的,所以要发挥榜样潜移默化的作用。事实上,如果每个人都乐于和优秀的人交往,而自己不够优秀,也不会和优秀者有共同话题。这将促进学生不断进步,走上一个良性循环。此外,班主任可以通过推荐书籍阅读和邀请专家演讲等形式,引导学生不断认识自我,寻找真实的自己,努力做最好的自己,实现自己的个人价值和社会价值。 (四)培养学生良好的行为方式 正确的行为方式,是指学生能在遵守法律和社会公德的前提下,按照具体情况,用正确的方法解决所遇到的问题[3]。大学生特殊的年龄阶段和心理特征,习惯以自我为中心,待人接物缺少多角度考虑的融通性,容易造成交往障碍。个体的性格特征,如自卑、怯懦、鲁莽和孤僻也会阻碍学生的顺利交往[4]。班主任应该有意识地帮助学生养成良好的行为方式,告知学生以诚待人,以及己所不欲,勿施于人的道理。 三、结语 为了帮助新生快速适应陌生环境,掌握适合大学课程的学习方法,新生班主任应该结合生物技术专业的特点,通过多种措施帮助大一新生快速适应大学环境,这无疑对他们接下来的学习生活影响深远,意义重大。 作者:张敏 丁新新 罗应 龙石银 单位:南华大学药学与生物科学学院生物化学与分子生物学教研室 生物技术专业论文:生物技术专业实践教学模式与实践 关键词:POPBL;生物技术;实践教学;创新人才培养;应用型人才 摘要:POPBL(problem-orientedandproject-basedlearning)实践教学模式以问题为向导、项目为基础,适合于融入实践性比较强的生物技术专业应用型人才培养中,助推大学生创新思维、创新意识和创新能力的培养。笔者根据生物技术专业特点,提出了POPBL实践教学模式设想,探索了专业模式构建及其保障机制,建立了一种生物技术专业开放式实验教学模式。 党的十八大明确提出,科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置;强调要坚持走中国特色自主创新道路,实施创新驱动发展战略。加强应用型与创新型生物技术人才的培养亦是生物技术学科发展及行业发展的需要,如何培养出适应社会发展需求且能搜索运用知识、能把握科技发展趋势、能实施创新驱动发展的应用型人才呢?这需要高校结合当前形势,在大数据视阈下探索新的实践教学模式,以解决大学生知识结构与企业发展需求脱节的问题。笔者针对生物技术专业的特点,提出基于以问题为向导、项目为基础(problem-orientedandproject-basedlearning,POP-BL)的实践教学模式,从实践教学目标、教学内容、教学方法、教学资源和教学评价等方面进行思考。 1POPBL实践教学模式的涵义 POPBL的教学模式是著名的丹麦奥尔堡教学模式,1969年由美国的神经病学教授Barrows首创,被众多国家和国际教育评审组织认为是“以学生为中心”的教育模式的典范[1-2]。它强调激发学生主动学习的原动力,设计真实性任务,并把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,将学习与项目化任务或问题挂钩,使学习者投入到问题解决过程中,通过学习者的自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。已有教研成果证明,POPBL教学模式在培养大学生的综合实践能力方面起到了极其重要的作用,尤其在学生项目与人员管理、团队沟通与合作、自主学习与创新、业务知识、职业认同感、社会责任感等能力和素质的养成方面表现突出[3]。 2生物技术专业POPBL实践教学模式的设想 基于实施创新驱动发展战略,提升我国生物企业的国际竞争新优势,增强发展的长期动力考虑,生物技术专业应该为企业储备创新性人才。POPBL实践教学模式有利于校内实验课程及校外实践教学环节的有机整合,优化教学资源配置,合理设计教学流程,有效制订教学质量评价标准,充分发挥学校的主动性、创新性,激发学生的求知欲望。生物技术专业人才培养既要满足学科发展需要,又要满足企业岗位需求。这样就要求学校在制订人才培养方案时应深入企业,了解企业岗位对知识结果及岗位技能的需求,科学设置课程体系,搭建合理的实践教学平台,应用POPBL实践教学模式,设计知识结构全面的项目或者课题,帮助学生带着问题去学习、去探索,总体思路见图1. 3生物技术专业POPBL实践教学模式的构建 根据学校的办学定位和生物技术专业人才培养目标,笔者认为,应该强调生物学科的知识互通,搭建学科专业群,构建课程群平台,突破课程界限及校内外教学资源界限,系统化设计、整体化推进,形成“产、学、研一体化、项目化与模块化相结合、技术研发与成果转化互补”的新型实践教学体系。该体系有助于培养学生的动手能力、沟通能力、创新创业能力和社会适应能力,生物技术专业POPBL实践教学模式及项目体系见图2。 3.1资源融合共享 在人才培养方案中实验课程体系、校内实训教学体系及校外实训体系相互交集、相互包含,充分定位,整合资源。大学生可以在校内外实践教学过程中发现问题、提出课题,利用校内实验平台的仪器设备进行探索研究,校外企业可以为大学生提供科研成果转化或技术工艺验证平台。 3.2突破学科界限 课程是根据学科设置的,突破学科界限的同时也突破了课程界限。教师应综合学科知识,分层次、分类别设计实践项目,让学生根据自己的兴趣爱好及学科知识水平,自由分组、自由选择,从而帮助学生提升科学素养及科研能力。 3.3协同创新驱动 不管是参与教师科研项目还是学生自己完成实践教学项目,都是在教师指导下完成的,导学与协作相结合。学生在教师的带领下梳理自己的知识结构,查阅资料,建立知识构架,提出问题,设计实验流程,逐个解决在研究过程中出现的技术问题,完善技术参数。以项目引导学生逐步探索问题内涵,提高学生的求新意识、独立思考能力和开拓精神。 3.4职业技能提升 从图2可见:大学生经过多个实践项目的训练及科研项目的研究,经历了完成项目的系统设计,完善各个实践环节,协调多方资源,基本建立起了包括基本综合能力、职业技能、创新创业能力等生物技术专业能力结构体系[4],满足了学生就业创业的岗位需求。 4POPBL实践教学模式的应用实例 POPBL实践教学模式是从问题提出开始,学生带着问题学习,培养学生解决问题的兴趣,帮助学生变被动学习为积极主动参与和探索[5]。生物技术专业课程体系以植物生物学、动物生物学、生物化学、遗传学、微生物学等课程为基础,逐步深入建立系统的课程体系。在专业基础课及专业课程中的分子生物学、细胞生物学、发酵工程、基因工程、生物技术制药、生物工程下游技术等课程及实验的知识体系,有部分内容重复,如何突出侧重点?以项目、问题为基础的POPBL实践教学模式能够有效解决。例如设计“FGF2基因在大肠杆菌、酵母中的高效表达”作为专业实验课项目,引导学生进行进一步思考,延伸出一系列问题。项目本身的问题设置:1)研究对象的哪个组织FGF2mRNA含量最高?2)基因mRNA如何提取?3)基因克隆有哪些步骤?应该注意哪些细节?4)引物如何设计?5)基因序列如何分析?6)怎么样构建表达载体?等等。项目延伸出的问题设置:1)如何购买实验材料及试剂?2)如何联系试剂公司?如何报账?3)引物设计及基因序列分析应该选用哪个软件?4)在项目研究过程中出现的技术问题如何寻求解决?5)FGF2基因在生物体内具有哪些功能?6)FGF2基因如何调控生长发育?等等。该项目包含了分子生物学、基因工程等多门课程的知识点。学生在解决上述问题的过程中要对项目进行质疑、判断、比较、选择及分析、综合、概括等。通过这些认识活动就形成了多种思维和认知方式,获取问题的解决办法,这也是学生辩证思维逐步形成、能力不断提高的过程。 5POPBL实践教学模式的保障机制 5.1建设“双师型”实践教学师资队伍 实践教学体系的构建与实施对实践教学师资队伍提出了更高的要求,既要懂理论,又要会技能。这样就要保证有足够数量的“双师双能型”实践教学师资队伍,特别是科研一线或企业一线的专家。由于POPBL实践教学模式激发了大学生自主学习原动力,所以学生会带着很多具体问题或者生产一线的问题进入课堂,这就要求专业教师应该为“双师型”,甚至是行家里手,这样才能更好地解决学生的问题。 5.2构建“链条式”实践教学体系 构建以生物技术专业核心课程为中心的实验实训课程群,包括动物生物学实验、植物学实验、生物化学实验、分子生物学实验、细胞生物学实验、基因工程实训、教师科研项目体系、校内综合模拟实训、实习(创业)实践等。在实际教学中形成了“基础实验/实训—专业实验/实训—综合实验/实训—创新实验/实训”的教学流程。按照完成生物技术产业发展和生物工程项目实施过程,借鉴CDIO(conceive、design、implement、oper-ate)工程教育思想,将认知见习、社会实践、社会调查、课程实习、毕业设计、毕业实习等实践教学环节与实际生产、服务技术紧密结合,构建“实验基本技能基础实验能力专业实验能力综合应用能力应用创新能力”分步能力培养的“链条式”实践教学体系。 5.3建立大学生参与科学研究的机制 本科生参与科学研究是有效提高其能力、素质和水平的一个重要实践教学环节。本科生参与科学研究主要有两种模式:一种是学生融入教师的科研团队,在教师的指导下担任其中部分研究工作;另一种是学生参与生物企业的产品开发,通过生产实践发现问题、提出问题,再由学生根据自己的研究兴趣及企业需求,设计研究课题和项目研究方案,经过学校评审给予一定的经费资助。应用型本科院校应该关注学生的岗位能力和技术创新,在项目管理、经费资助、学分认可等各方面制订出有效的激励政策和管理措施。 5.4完善校内教学平台的开发机制 实验室作为校内主要的实践教学平台,是高校开展人才培养、科学研究、知识创新的重要基地,是提高教育教学质量、提升人才培养水平的重要平台[6]。以重庆文理学院的生物技术专业为例,支持平台有重庆市特色植物种苗工程技术研究中心、重庆高校园林花卉工程中心、特色植物产业协同创新中心、市级生物实验教学示范中心、国家大学生校外实践教育基地、国家科技特派员创业基地等,而如何完善面向本科生的开放机制是关键。所有仪器设备集中统一管理,结合“双导师”制,实行网络化预约和无节假日的24h开放模式,根据大学生实验创新计划项目设立学生科研训练项目,支持本科生导师指导学生开展各类科研创新活动。 6结语 POPBL教学模式立足学生本位,以问题、项目为导向,符合教学内容、教学方式改革需求,有利于精准帮扶。该模式应以实践教学内容改革为中心,突出管理现象问题化、实践内容项目化、科研成果教学化、教学形式情景化[1],在应用性、操作性比较强的课程中实施。经过项目研究,笔者认为POPBL教学模式能助推生物技术专业应用型人才培养,但应该制订科学的实践教学质量评价标准,建立完善的实践效果评估体系,加强教学成果应用。 作者:孙翰昌 单位:重庆文理学院 林学与生命科学学院 生物技术专业论文:生物技术专业遗传学实验教学研究 [摘要]依据生物技术专业遗传学实验教学的实践,就解决教学过程中的实际困难、改善实验内容体系、把控教学过程中的细节问题等方面,探讨如何进一步提高遗传学实验教学的质量。 [关键词]遗传学实验;创新精神;实践能力 实验教学是高等学校人才培养体系的重要组成部分,在引导学生理论联系实际、培养学生的创新精神与实践能力方面有着不可替代的作用。通过遗传学实验教学可以让学生掌握遗传学试验技术,学会分析遗传学试验结果、验证遗传学的基本规律,从而加深对遗传学知识的理解,同时可以培养学生的创新精神、实践能力和团队合作意识。现在遗传学实验课课时较少,但对教学的要求却进一步提高,这大大增加了教学的难度。在此情况下要想达到较好的教学效果,需要遗传学任课教师付出更多努力。本团队有着多年从事遗传学及遗传学实验教学的经验,现根据实际教学经验谈几点心得体会。 1如何面对课时少和实验条件有限的问题 1.1正确面对存在的实验课时少的问题 实验课时少是现在遗传学实验课授课存在的问题之一,想在有限的两节课内完成一个实验的全部流程并达到理想效果非常困难。为了节省时间,教师往往自己提前做好了实验的各项准备工作并做好预实验。在正式上课时对实验操作的每一个步骤进行详细的讲解,并示范操作步骤,生怕学生不能顺利完成实验。他们基本不用主动思考,只要按照步骤重复操作即可顺利完成实验。因此,学生不能全程参与每一个实验的全部过程。另外这样就给学生造成实验并不难的假象,体会不到科研过程的艰辛和科研成果来之不易。同时使他们养成了不主动思考而对老师过分依赖的坏习惯。为解决这个问题,我们采取尽可能多的让学生参与到实验课的准备和预实验过程去的方法。在准备实验的过程中可以让学生配置试剂,锻炼他们的配制试剂的基本功;让学生以小组的形式商讨并确定试剂配制的方案;对于每个实验可以让部分感兴趣的学生利用课余时间参与实验准备和预实验过程,可以让他们通过自己的努力不断摸索取得较好实验效果的各种条件,让他们体会科研的氛围。无论预实验结果怎样,都让他们总结出已掌握知识点和存在的问题。老师将在上课时间对学生存在的问题进行解析。这样既可以节省上课时间,又可以提高教学效率。对学生而言,参与实验准备工作可以体会到筹备实验的辛苦和进行科学研究的艰辛,从而愈加珍惜来之不易的动手机会,同时大大提高了学生做好实验的积极性和学习热情。 1.2努力协调现有资源,降低实验条件限制的影响 有时单独一个遗传学教学实验室的条件不具备我们所有实验项目所需的全部仪器,有些大型仪器是全学院共享的。如果这样的话,可以与其他教师提前协商好,充分利用全部的相关仪器,最大限度的为遗传学实验教学服务。另外,可以利用学院的开放实验室和大学创业平台以及校内的教学实验基地等为该实验课程的教学服务。如果有教师的科研课题与实验课教学相关,也可以将实验课教学同教师的科研结合起来,更好的为遗传学实验教学服务。 2合理安排教学实验内容 2.1精选教学内容,提高学生的兴趣和实际应用性 对于遗传学实验课程可选择的实验项目有很多,我们教师可以根据不同的授课对象和本单位现有的条件,从调动学生学习的积极性和提高实验项目的实际应用性出发,在教学过程中合理选择教学内容。大胆剔除陈旧的内容,增加新的比较前沿的实验项目,比如,基因组DNA提取实验,就是一个比较好的实验项目,学生对基因组DNA本身非常好奇,对自己亲自提取出动植物的基因组DNA非常期待,因此对这一实验项目非常感兴趣;在做实验的整个过程中都非常认真仔细。另外,基因组DNA的提取也是现代遗传学和分子生物学研究的基础工作,高质量的DNA对于分子标记等的进一步研究实验具有重要的意义,因此在遗传学实验课中开设此项目,可以为学生以后的科研工作奠定基础。开展类似的实验项目,既使学生体会到生命微观世界的奇妙之处,又认识到遗传学实验的重要性和实用性。 2.2提高探究性实验的比例 传统的遗传学实验,实验内容相对孤立,往往以一个单一实验为单元,实验方案和方法一般是教师和教材所讲解和设计的,实验结果常常是验证性的。这是一种按部就班、拿来主义的实验教学模式,学生自己设计和创新的机会很少[5]。肖建国等人将综合性实验和设计性实验合称为探究性实验,提高探究性实验的比例,也是现在遗传学实验教学改革的要求之一。如何达到这一教学目标,我们认为要以科研的思维来进行学生的实验课教学。通过教师的引导和巧妙安排,多数技能训练型实验或验证性实验都可以转化为探究型实验。比如前面提到的基因组DNA提取的实验,如果教师将摸索好的条件直接告诉学生,学生按部就班的依照步骤完成,那么这实验就可以叫做验证性实验,但如果老师引导学生自己查询DNA提取的各种方法,对不同的材料采用不同的提取方法并比较分析各自结果,总结归纳出哪种方法更适合自己的样品,那么这个实验就成了探究性实验。所以,可以根据实验室的条件,合理的设计调整所开设的实验项目教授方式,提高实验课教学项目中探究性实验的比例。 2.3提高实验内容的系统性和连续性 在实验课程的教学过程中,如果各项目间没有一定的连贯性,这样所做的每个实验有不同的内容,各部分内容都不能得到深入的实践训练。因此,教师可以通过实验间的巧妙安排,上一个实验的结果可以作为下一个实验的材料,以加强实验间的系统性和综合性,如此就可以改变传统实验教学的内容前后脱节的状况。比如,在基因组DNA的提取实验中,如果将DNA提取实验中由不同方法提取出得到的DNA,用分光光度法来检测其浓度并与琼脂糖凝胶电泳方法来检测DNA的完整性实验结合在一起,这个实验将成为一个系统性和连续性比较好的实验项目。再如“植物染色体标本制备”实验后接着进行“核型分析”的实验,使学生明白制备染色体后可以进一步进行核型分析。通过这样的安排,使学生非常容易理解各实验目的和意义。而且学生在前面掌握到的实验技能也会在后续的实验操作中得到不断强化,使学生对相关实验知识有一个系统的掌握。 2.4与其他课程的实验教学进行衔接 在实验教学过程中会用到前面实验课程学习到的实验方法,同时,又会为后面的实验课程打基础。因此,学生对某一课程的理解和掌握不仅会直接影响到后续相关课程的学习,而且会给学生对生命科学知识的认知产生重要的影响。因此,与其他课程进行很好的衔接是十分必要的。在实验课的教学过程中要对前面学习过的实验技术进行简单复习,而对新接触到的实验技术,要进行仔细讲解,并加强训练,让学生切实掌握,以期为后续的课程的顺利开展打下良好的基础。 3采用多种形式实施教学 多媒体教学改变了传统教学中粉笔加黑板的单一的表现形式,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其学习积极性,同时提高了学生学习的效率。用图像代替文字,学生看图学习,既形象又直观,还能留出空间让学生进行思考;运用流程图或表格使繁杂的操作步骤变得简洁明了,便于学生进行动手操作。在实验课中我们也可以将图片、动画等运用到实验课的讲授中去。这样可以把枯燥抽象的实验内容变得生动有趣易懂。 4灵活解决实验教学过程学生出现的细节问题 注意课堂上小细节,培养学生的观察能力。例如:在果蝇的饲养、果蝇的形态和生活史观察实验中,细心的同学就发现了不同雄性果蝇个体之间的性梳存在梳齿数目不同的现象。此时,教师就可以引导学生认识生物的性状都是由相关的基因决定,同时又由后天外界环境影响所致。另外,可以引导学生进行原因探索,来培养他们的科研意识和探索精神。在实验教学的过程中发现部分学生的动手能力较差,有些同学善于思考,能想出一些好的点子改进实验过程中的小细节。针对这种情况,我们可以根据实践能力、学习能力等差异性分组,让小组同学之间进行相互帮带。教师同时加强督促,使他们跟上大多数同学的步伐。在实验过程中,有些学生实验操作失败,可提供相应的实验条件允许他们在合适的课余时间重做。这得到了学生的普遍认可,也极大的调动学生学习的积极性,同时可以培养他们不怕吃苦,不轻言放弃的精神。在进行实验报告的评阅时发现,其实验报告内容大多类似,都是沿着老师所讲授的思路进行,没有自己的想法。因此,教师可以引导他们加强对自己的结果进行讨论分析,鼓励学生在实验报告中要突出自己见解、认识,讨论并分析在自己在做实验的过程中各细节的设计的优缺点,为什么要这样设计实验,为什么会出现这样的结果,今后又将如何改进。另外,可以提倡改变学生实验报告形式的单一性,可以将实验结果经团队讨论完毕后统一汇报,形式可以多样化,比如,以PPT的形式或小论文形式。这样既培养了学生分析问题和解决问题的能力,提高学生团队意识和综合素质,又为学生将来完成毕业论文或毕业设计奠定基础。 5让学生直接参与实验教学的全部过程,切实做到学生是教学的主体 改变学生只在课堂上了解实验的基本原理和进行基本操作训练的现状,让学生参与到实验课教学的全过程中去,即从实验课的准备工作到实验结束后整理用品的全部过程。这样可以提高学生学习的积极性,培养学生吃苦耐劳精神和团队合作意识。同时又可以使学生了解教师工作的艰辛,更加端正学习态度。另外,可以引导学生参与到实验课的考核中来,实验课成绩可以根据学生的出勤率、实验态度、团队协作精神、实验结果、实验报告或实验研究论文等来确定。可以引导学生参与到其中,让他们对自己各方面的表现进行自评和他评,让他们明了自己成绩的来源影响因素,找出差距,确定努力方向。发现在学生自我评价环节和他人评价中,可激发学生在实验中的自我管理能力和实事求是的精神,体现出实验教学也是学生综合素质教育的平台。 6结语 在遗传学实验教学过程中还有很多方面值得探索,努力使遗传学实验与生产和生活实际相结合,拓宽思路,发挥才智,设计出更多、更好的遗传学探究性实验项目。以提高学生的动手操作能力、分析问题能力和设计创新能力,培养他们的创新精神。将遗传学实验教学作为提高学生综合素质的另一平台。 作者:李秀丽 高贵珍 钱玉梅 徐礼生 单位:安徽宿州学院 生物与食品工程学院 生物技术专业论文:生物技术专业应用研究型教学模式 摘要:将研究型教学模式引入生物技术专业分子生物学教学,提高学生分析及解决问题能力、创新能力与自主学习能力,为培养医药生物技术应用型人才奠定基础。 关键词:生物技术;研究型教学;分子生物学 研究型教学可以培养学生勇于探究问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,也可以培养学生创新能力与自主学习能力[1]。我校分子生物学课程开设于生物技术专业三年级上学期,在生物技术专业知识体系的构建过程中具有承上启下的作用。分子生物学以细胞生物学、生物化学和遗传学等课程为基础,又可以为基因工程、细胞工程与生物制药等课程教学奠定基础,并且其所涵盖的分子生物学实验技术应用广泛,是医学、农学和环境科学等学科的实验技术工具。在以往的教学中,学生反馈该门课程学习难度大,影响后续课程的学习。为提高学生自主学习能力,为医药生物技术行业培养应用型人才奠定基础,我们在分子生物学课程中进行研究型教学探索。 1在分子生物学教学中应用研究型教学模式的必要性 1.1培养应用型人才需要开展研究型教学 我校生物技术专业以医药生物技术应用型人才为培养目标。生物技术专业学生只有具备较强的分析与解决问题能力、创新能力、自主学习能力和终身学习能力,才能满足社会发展需求,而研究型教学恰恰能够促进学生这些方面能力的培养[2,3]。分子生物学是生物技术专业核心课程,对后续课程的学习和操作技能的培养都有至关重要的作用。因此,在该课程中开展研究型教学,对培养应用型人才起到较好的示范和引导作用。 1.2传统教学方式不利于分子生物学课程教学 分子生物学是一门理论性和实践性很强的课程。以我校分子生物学教学为例,其内容繁杂、知识点多,学生理解、掌握、实验操作难度大。如果沿用传统教学理念进行教学,以教师讲授为主,学生被动接受,分子生物学理论的抽象性和实验操作的复杂性必然影响学生对知识的理解与掌握,导致学生产生厌烦心理,进而影响后续专业课程的学习。 1.3学生自主学习能力需要强力引导 由于学生在高中阶段处于高度紧张的学习状态,进入大学后,学习状态变得较为松懈,加之大学阶段课程开设方式和学习方式等的改变,所有课程的学习主要依赖于学生自己。课上,教师只是结合专业特点把握教学大纲,传授学生知识,培养其创新能力、操作技能,往往讲得多,对学生的要求少。大学阶段随着各种课外活动的增加,互联网、电子产品及网络游戏等的冲击,部分学生形成课前不预习、课上随“心”走、课下人自由、考试靠突击的学习态度。因此,需要探究教学方法,改变学生学习方式,将学生由被动接受知识转变为主动学习知识,培养学生自主学习能力。 2研究型教学模式在分子生物学教学中的应用 鉴于分子生物学在生物技术专业课程体系中的核心地位以及进行研究型教学的必要性,我们从教学资源、教学内容和教学设计等方面进行了研究型教学探究。 2.1构建以教材为主、网络教学平台为辅的研究型教学资源 DNA双螺旋模型的建立成为现代分子生物学研究的开端,而分子生物学作为一门生物类本科专业课程,现行的适用于本科生教学的教材较多。如在构建研究性课程体系时采用的高等教育出版社出版的朱玉贤主编的《现代分子生物学》、Robert•F•Weaver编著的《分子生物学》、戴余军主编的《现代分子生物学辅导与习题集》等教材。中英文教材结合,不仅能使学生更好地学习分子生物学知识,还能通过阅读英文辅助教材提高阅读英文文献能力。此外,要及时将分子生物学理论和技术的新进展资料上传至学校网络教学平台,让学生了解最新的分子生物学知识,激发学习兴趣。 2.2教学内容模块化重组,便于研究型教学设计 以我校分子生物学教学为例,对教学内容进行模块化设计,主要包含3个模块。模块一为“DNA的复制、转录和翻译”,这部分内容是本课程的基础知识,难点不多,以原核生物为例来讲解,穿插真核生物的相关知识点,学生容易理解和记忆。模块二为“基因的表达调控”,该部分内容中有些知识点比较难理解,例如,原核生物基因表达调控中的弱化机制、乳糖操纵子等,真核生物基因表达调控中的DAN甲基化、蛋白质乙酰化等内容,而这些都属于教学重点。模块三是以上述两个模块内容为基本原理衍生来的“分子生物学实验技术及其应用”,这部分内容与前面两个模块的内容互为依托。例如,PCR技术及其衍生技术都是基于DNA复制原理,只要把DNA复制原理理解透彻,这部分内容就会比较容易理解;酵母单杂交、双杂交技术依赖于基因表达调控中的DNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质之间的相互作用。此外,该模块还包括相关实验教学内容,通过具体的实验操作训练,提高学生对理论知识的掌握程度和应用能力。教学内容的模块化重组使课程内容更有序,有利于研究型教学设计。 2.3教学过程的设计 在设计教学过程、选择教学方法时,要适应研究型教学需要,调动学生学习主动性,培养学生问题解析能力、自主学习能力、实践能力和创新能力,从单纯的知识传授向带动学生主动探究问题、学习知识和技能并实现学以致用转变,从以教师讲授为主转变为以学生学习为主,重点开展以问题式教学、案例式教学、综合性实验、设计性实验和参与教师科研为主的教学设计。2.3.1问题式教学设计带着问题学习,容易激发学生好奇心。在模块一“DNA的复制、转录和翻译”和模块二“基因的表达调控”教学中,可采用问题式教学方法,针对不同内容设计不同问题。在设计问题时,要注意紧扣教学内容,避免脱离教学目的。例如针对“DNA的复制”内容设计教学:首先,引用1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验,让学生推导DNA的复制模式;其次,以原核生物主要遗传物质为例阐述DNA复制过程,要求学生掌握蛋白或者酶在复制过程中所起的作用与先后使用顺序,然后观察DNA双链的变化,再以蛋白或者酶的作用为媒介,将DNA复制过程完整描述出来,加深对DNA复制的印象;最后,通过比较原核生物和真核生物主要遗传物质在复制时的异同,进一步加深对该部分内容的理解。将这些问题通过网络平台布置给学生,让学生课下查阅教材和网络资料,养成课下自主学习习惯,从而将课下变成自学场所,将课堂变成基于问题进行讨论的场所,引导学生踊跃参与到课堂中,再根据学生的回答和讨论结果,进行有重点、有目的的讲解和总结,改变传统以教师讲解为主的授课方式,提高教学质量。2.3.2案例式教学设计案例式教学法是一种运用案例进行课程教学的方法,有助于激发学生学习热情,培养学生分析问题和解决问题的能力[4,5]。在模块三“分子生物学实验技术及其应用”教学中,可穿插案例式教学设计,将相关或者相衔接的实验技术整合为一个案例进行教学。授课教师根据教学内容的目标要求确定案例,并规定材料搜集原则和方向。在授课时,不是就某个实验技术进行原理讲授,而是对实际案例从实验角度进行推导,最终归结到该实验技术的原理,并要求学生思考这一实验技术可以归结为模块一或二中的哪一个机制。例如在讲解PCR技术时,确定案例为PCR技术、RT-PCR技术和荧光定量PCR技术,要求学生收集相关技术实验方法、实验注意事项以及这些技术间的区别与联系等资料,并在此基础上推导该技术的基本原理是分子生物学中的哪一个机制。在案例式教学中,授课班级学生以小组形式进行分工合作,由各小组分别汇报收集的材料,最后教师对各小组案例分析内容进行总结与补充,并客观地给予小组成员成绩评定,以调动学生学习积极性。通过案例式教学,学生分析实验现象的能力得到了极大提高,参与实验的积极性也显著提高。2.3.3综合性和设计性实验教学实验教学是培养医药生物技术应用型人才的重要环节[6]。分子生物学是实验性很强的课程,实验课程的设置关系到学生操作技能、创新能力和综合运用知识能力的培养。在研究型教学设计中,首先通过综合性实验项目强化学生的基本实验技能,实验项目包含一般实验室常用的DNA操作技术和蛋白质操作技术,在实验过程中要求学生做到“3个独立”,即独立完成实验操作、独立分析实验现象、独立完成实验报告,培养学生熟练的实验操作技能和独立分析问题、解决问题能力,提高自主完成实验能力。然后加强设计性实验项目的训练,为了防止设计的实验项目过于宽泛而失去设计性实验项目的意义,授课教师根据实验室现有资源,限定可以选择哪些实验技术解决某个问题,要求学生分小组进行实验项目设计,并由指导教师评判项目设计的可行性和实施情况。通过这一过程,培养学生团队合作精神和综合运用知识能力,提高实验教学质量。2.3.4引导学生参与教师的科研课题,提高分子生物学知识的综合运用能力开放实验室,将专业授课教师研究方向和重点研究内容提供给学生,教师根据自己的科研安排提供3~5个名额,让学生参与到科学研究中。本专业教师虽然研究方向不同,但在课题研究过程中都会用到分子生物学知识。学生根据自己的兴趣选择相关的教师,并在教师指导下进行科研课题的研究。如此,能提高学生应用分子生物学实验技术能力、分析问题能力、综合运用知识能力、创新能力和自学能力。总之,应用研究型教学模式,不仅提高了学生学习主动性,还激发了学生积极参与科研的兴趣,不断有学生在各级各类大学生科技创新项目和实验技能大赛中获得较好的成绩,同时也使学生综合运用知识能力得到了锻炼,为培养医药生物技术应用型人才奠定了坚实的基础。 3展望 高等院校要想培养医药生物技术应用型人才,就需要适应生物技术行业的发展需求,探索应用研究型教学模式。应用型人才不仅需要有扎实的理论基础和较强实践操作技能,还要具备自主学习能力与创新能力。通过研究型教学改革,借助教学资源丰富的网络平台,应用问题式教学方法、案例式教学方法等,引导学生积极参与科研课题研究,培养学生成为勤于思考问题、解析问题、尝试创新的人才。研究型教学模式的应用必将在应用型人才培养方面发挥更大的作用,成为应用型专业教学改革中值得探究的模式。 作者:姚庆收 秦加阳 武玉永 张小华 赛思翔 单位:滨州医学院药学院 生物技术专业论文:生物技术专业分子生物学教学改革探讨 摘要分子生物学是生物技术专业学生必修的一门重要基础课程。由于分子生物学理论知识更新快,实验技术发展快,加之内容较为抽象,可从合理利用教学方法、提倡分组讨论,开展小班教学、利用网络资源,提升自主学习能力、建立形成性评价体系、以及优化实验教学体系等方面进行教学改革,以提高生物技术专业分子生物学的教学效果,培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型生物技术专业人才。 关键词生物技术;分子生物学;教学改革 分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学,主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前,分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此,确定合理、科学的教学改革方案,优化、重组教学内容,精心设计教学方法和教学手段,对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2] 1分子生物学教学现状 (1)分子生物学是生物技术专业的一门主要课程,教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材,然而,却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密,造成学生在学习过程中困难重重,严重降低了学生对该学科学习的积极性。(2)教学条件限制。在分子生物学课堂中,使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而,部分教学单位由于教育资源分布不均匀,难以利用先进的教学手段。(3)分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受。(4)理论知识更新快,实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科,其发展日新月异,这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识,充分备课。 2分子生物学教学改革的主要措施 2.1PBL教学法的合理运用 PBL(problem-basedlearning,问题式学习)教学法于1969年由美国Barrows教授创立,并引入高等教育,很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向,以学生为中心的教学方法。其主要流程是:老师提出问题,学生作为主体进行分组讨论,学生解决问题。[3]在PBL教学过程中,学生是主体,老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂,用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性,而且课堂效率不高。在课堂中适当引入PBL教学法,可改善教师唱独角戏,学生被动接受的状况。在进行PBL教学前的备课过程中,任课老师应查阅大量的文献,充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题,内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上,教师应寓教于乐,充分调动学生积极性,控制好课堂节奏,同时应根据教学大纲的安排,强调学习过程中应掌握的知识要点。[4]在分子生物学的教学过程中,PBL教学可分为四个阶段:(1)提出问题。开展PBL教学的时间不宜在课程开始的阶段,而应在课程中后期,学生具有一定的分子生物学基础后再开展。PBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点,并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。(2)人员组成。为调动学生参与的积极性,同时考虑到团队的高效性,将每个班级分成4~6组,每组包括4~6名同学。分组结束后,要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题,然后进行人员的分工,明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控,掌握教学的整体节奏与进展,及时了解各组的情况,包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组,给予肯定和表扬;对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导,帮助小组找到解决问题的核心路径。(3)成果展示。学生展示自己的研究成果,并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后,对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳,并提出改进意见。[5](4)考核评分。考核评分是对PBL学生成果的集中体现,评分体系主要包括三部分:一是课件制作,占比30%,评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂,能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点;二是课件展示,占比40%,准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分,能清晰的阐述自己的研究成果、观点等;三是课堂讨论:占比30%,主动思考,积极参与,能够抛出富有启发意义的论点,回答问题时中肯全面。 2.2提倡分组讨论,开展小班教学 在讨论课开始前2周,老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习,各小组成员间可以进行分工协作,分头寻找资料、讨论并汇总;课堂上以小组形式提出问题,介绍小组观点、结论,老师也会对该小组的汇报进行点评;课后以小组为单位进行复习,增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任,更强调成员间彼此赋予信心和力量,通过体验团队的智慧和协作,培养了学生间可贵的团队合作精神。分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面,可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受,这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握;另一方面,小班教学易于实施多种教学形式,灵活掌握教学要求和进度,便于及时调整教学内容。 2.3利用网络资源,提升自主学习能力 自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力,反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学,信息量大、更新快,要积极利用互联网信息资源,提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学,最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习,主动去学习和研究当前科研的最前沿知识,在研究的过程中敢于提出自己不同的看法,培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习,主动参与到课堂学习中,形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延,主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等,鼓励学生积极开展课外阅读,丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识,激发学生探索新知识的热情,也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7] 2.4建立形成性评价体系 “形成性评价”的概念是由斯克里文1967年所著《评价方法论》中首先提出来的,与传统的“终结性评价”不同,它是对学生的学习过程进行的评价,旨在确认学生的潜力,改进和发展学生的学习。因此,形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯,提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况,采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下:一是平时成绩,占课程总成绩60%,包括课堂考勤,占总成绩5%、课堂作业,占总成绩10%、课堂提问,占总成绩5%、PBL讨论会,占总成绩10%、实验考评,占总成绩30%。二是期末考试,占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式,引导学生重视平时的学习情况,大大减少了学生考前突击的可能,也更能真实地反映出学生的真实水平。 2.5优化实验教学体系 分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养,一方面有利于将理论教学与实践教学相结合,丰富教学内容,提升教学的实践性、实用性、综合性,便于学生理解和掌握;另一方面,在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此,增加分子生物学实验学时数,开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中,教师要结合分子生物学快速发展的特点,选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验,并做好不同实验之间的关联与衔接,建立实验的逻辑体系。一是分组分工,辅助实验老师提前做好实验准备工,并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述,并对实验流程、操作方法、各环节中注意事项进行讲解与演示,指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后,学生动手实验,教师应注意注意观察过程和细节,对共性问题,要及时统一纠正,对个别同学的个性问题,要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性,也要保证实验质量,通过实验检验教学情况。 3结语 生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程,涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环,分子生物学课程教师要积极发挥作用,不断提升专业能力、教学能力,教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活,激发学生学习的主动性、创造性,提升学习内容掌握能力及应用效果,为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。 作者:张铁军 陈新美 欧阳永长 单位:广州医科大学生命科学学院 生物技术专业论文:生物技术交叉融合与专业硕士培养 摘要:为培养复合型人才江南大学在轻化工程专业硕士培养中,选择性地将轻化工程与生物技术学科交叉融合,构建了基于纺织生物技术为导向的轻化专业硕士人才培养策略;从导师队伍建设、专业硕士课程体系与平台建设、基于企业需求的论文选题优化及培养质量评价体系构建等方面,推进了与生物技术交叉的应用型轻化工程专业硕士人才的培养改革,以满足倡导纺织品生态染整加工的发展要求。 关键词:轻化工程;生物技术;学科交叉;专业硕士;培养策略 专业硕士与学术型硕士不同,其目的是培养具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专业人才。教育部、人力资源和社会保障部于2013年11月公布了《关于深入推进专业学位研究生培养模式改革的意见》,强化了专业硕士应以实践为导向,重视理论水平与实践的综合应用[1]。江南大学轻化工程专业硕士培养侧重于染整方向,即以纺织纤维制品为原料,探讨、研究与纤维制品相关的前处理、染色、印花及功能化整理新方法与新技术,以培养染整专业知识和实践技能兼备的人才。 1培养学科交叉复合型人才的必要性 染整作为纺织产业链中的重要环节之一,对提升纺织产品质量和附加值有重要影响,但近年来在发展中也暴露出不少问题,并日益成为制约本行业发展的瓶颈[2]。这主要包括:(1)染整企业生产中水、电、汽能耗高,导致能源紧张和生产成本不断上升,企业净利润下降,影响了可持续发展;(2)染整废水排放量大(占纺织行业污水排放量的60%),且废水处理成本较高;(3)部分企业仍以粗放型和低水平方式生产,产品多为常规中低档产品,附加值不高。因此尽管国内染整行业产能水平不低,但从纤维制品前处理到染整废水处理各环节成本不断上升,导致多数染整企业利润走低。为解决上述问题,有必要将相关学科的新技术与传统染整生产技术相融合,借助于信息技术、数字技术、应用化学技术、生物技术等来改造和提升传统的染整生产,通过新技术、新工艺、新设备和新助剂的应用,促使染整行业向着高效率、低能耗、少污染的方向发展[3]。近年来江南大学发挥学科门类较齐全的优势,在轻化工程专业硕士教学中推行了基于学科交叉互融的教改研究。目前通过与机械工程、颜色技术、应用化学、生物技术等学科交叉,培育出了包括新型染整装备、纳米印染技术、纺织生物技术等多个轻化工程专业硕士的教学和研究方向。其共同点在于培养具有复合技能的应用型专业硕士人才,立足于从纺织纤维制品前处理、染色、印花及功能化整理环节,最大程度地减少生产过程中水、电、汽等资源的消耗,降低生产排放,实现纺织品的清洁化生产。 2轻化工程与生物技术交叉复合型专业硕士的培养策略 生物技术是利用生物体制,以生物工程技术加工底物为原料来提供所需的各种产品或达到某种目的的新型跨学科技术。生物技术与纺织纤维制品的染整加工具有相关性,尤其在最近30年得到了快速发展。轻化工程与生物技术交叉研究的思路是借助于生物酶进行纤维前处理、染色后处理和功能整理。与传统纺织品化学加工相比,生物技术与轻化工程相结合后能降低染整生产排放,实现温和条件下高效节能加工。江南大学在生物工程、生物技术学科方面具有教学与科研优势,其中生物工程为国家级一类特色专业、江苏省首批品牌专业。为顺应生态染整的发展要求,我校结合这一优势将轻化工程与生物技术相交叉,形成了纺织生物技术研究方向,并构建了应用型轻化工程专业硕士人才培养体系。具体包括下述四个方面。 2.1导师队伍建设 由于生物技术在染整中的应用以酶技术为主,因此对导师队伍组成也提出了较高要求。一方面要求导师熟悉纤维的原料特点,染整加工原理,工艺和设备,纤维制品质量评价;另一方面也要求导师对生物技术的相关专业知识(如生物酶种类、酶学特性、应用效果评价方法等)有相当的了解,力求同时拥有两个学科的知识结构。通过近10年的建设,我校纺织生物技术研究方向已建成了符合上述要求的导师队伍。目前纺织生物技术方向的导师队伍由10人组成,其中教授4人,副教授6人,具有轻化工程专业背景的博士4人、具有生物技术相关发酵工程专业的博士3人。在与生物技术交叉的纤维制品染整加工研究中,能从生物酶的菌种筛选、酶作用机理与酶学特性等方面,与纤维制品酶法加工很好地结合起来。在专业硕士培养过程中为提高人才培养质量和企业课题实施效果,鼓励专业硕士导师走进染整企业,与学生一起分析和解决企业遇到的现场技术难题。另一方面依托企业设立的省企业研究生工作站、博士后流动站,聘请企业内硕士生导师共同参与到课题实施中,以充实师资队伍。 2.2课程体系和平台建设 培养与生物技术交叉的轻化工程专业硕士,课程体系和研究平台建设是基础工作。为体现专业硕士课程的实用性和学科交叉性,教学改革中对原有课程组成、学时分配、课程考核方式进行了优化。除了与纺织化学相关的专业课程外,增加了纤维素与蛋白质化学、纺织生物技术基础、仪器分析等,其中纤维素与蛋白质化学区别于一般的纺织材料学,更多从分子和超分子结构层面分析其结构组成与其化学加工、生物酶处理的相关性;纺织生物技术基础是专业知识交叉的主要课程,阐述生物酶种类、酶学特性、酶对纤维的作用机制、纤维结构与酶整理效率相关性、纺织品生物酶应用等内容;仪器分析课程除介绍常见的高分子及纤维材料分析方法外,还补充介绍了与生物技术相关的测试手段如凝胶电泳、氨基酸分析等。通过上述理论课程学习,为后续纤维制品化学和生物酶加工研究奠定了理论基础。在平台建设方面,依托我校生态纺织教育部重点实验室,建立了纺织生物技术研究室,为基于生物技术交叉的轻化工程专业硕士培养提供了保证。纺织生物技术研究室不仅拥有常规的纤维材料相关实验设备与仪器,还建立了与生物技术相关的检测与评价手段,满足了常规从菌种筛选到纤维制品酶处理应用研究的大部分实验需求。以纺织生物技术研究室为基础,我校还联合葡萄牙米尼奥大学成立了生态染整国际联合实验室,通过定期召开纤维生物加工技术学术会议,拓展了轻化工程专业硕士生的研究视野。 2.3构建以染整企业需求为导向的论文选题策略 由于轻化工程专业硕士不同于学术型硕士,论文选题应强化理论与应用实践技能的结合,优先考虑源于工程实际且对节能、减排和降耗有促进和引领作用的课题。我校论文选题立足于企业需求的酶法纤维制品染整加工研究,确立了纺织生物技术研究三个子方向:生物酶前处理;生物酶染色后处理;酶促功能化改性加工。(1)生物酶前处理包括纤维制品的酶退浆、酶煮练和漂白脱氧加工等。其中酶退浆是指采用商品淀粉酶和自主菌种筛选得到的PVA降解酶,取代烧碱法或氧化法进行棉型织物退浆,通过酶制剂水解布面淀粉或PVA浆料来降低前处理废水的COD值。酶煮练应用于棉麻织物和彩棉织物,不仅可达到用碱法精炼的果胶去除效果,而且还避免了传统碱煮练易造成的纤维损伤,对彩棉织物还可减少碱法易造成的色素流失和布面色变现象。在真丝织物加工中,生物酶前处理主要是借助于蛋白酶去除桑蚕丝表面的丝胶。(2)生物酶染色后处理旨在去除深色织物表明的浮色,提高织物的湿处理牢度。与传统高温皂煮相比,采用漆酶与较少用量的净洗剂复配,不仅能有效去除织物表明未固色或结合力较弱的浮色染料,而且生物酶能有效对水洗液进行脱色,在一定程度上降低了染色水洗残液的色度值,降低了染色废水处理的负担。(3)生物酶功能化改性是借助生物酶进行纤维制品的功能化加工,以提高产品的附加值。酶法纤维制品功能化改性的内容较广泛,包括以纤维素酶改善棉麻织物外观光洁度和织物仿旧整理;以蛋白酶提高羊毛纤维制品的防毡缩性能,以谷氨酰胺转移酶催化接枝氨基整理剂进行羊毛抗菌阻燃整理加工;以酪氨酸酶进行真丝织物抗菌防皱整理等。相较纤维制品的化学法功能化加工如高温焙烘(如阻燃整理)、含氯整理剂(如羊毛防缩)、含醛树脂(如防皱整理),尽管酶法加工成本略高,但在赋予纤维功能性的同时,能减轻化学法整理易造成的纤维损伤和环境不友好性。在上述子方向论文选题和实施前,专业硕士要先制定课题初步实施方案,探究酶法纤维制品染整加工工艺的可行性并开展预研工作。在此基础上再制定详细的工作计划,并定期汇报课题进展情况。在研究中既要考虑纤维制品酶法加工的效果,同时也要兼顾在企业应用中工艺设备、生产成本和加工效率的匹配性。 2.4构建学科交叉复合型轻化专业硕士质量评价体系 传统上对硕士质量与水平高低的评价主要是参照论文,包括完成的硕士论文、发表的期刊论文(SCI、EI、CSCD)的数量与等级。而轻化工程专业硕士是要培养掌握染整专业坚实的理论基础和宽阔专业知识、拥有较强解决实际问题的能力,满足实际工作需要的应用型高层次专门人才。因此专业硕士在培养质量评价方面要与学术型硕士有所不同,不能简单照搬其评价体系[4]。参照既有部分高校实践经验[5-6],结合本专业实际情况,我校主要从专业知识能力、实践动手能力、学术研究能力和创新应用能力四方面进行综合评价。专业知识能力是指在研究生阶段专业理论课程的学习成绩,在实验工作中表现出的对染整、生物技术知识的掌握与运用能力;实践动手能力是指在实验室或生产现场,对纤维制品酶处理加工过程合理安排和现场操作的技能,此方面企业导师的评价也是重要组成部分。学术研究能力评价侧重于两个方面:一方面评价学位论文阶段性进展和完成情况,从开题报告、中期检查结果、预答辩和答辩情况四阶段,结合平时例会课题汇报来综合评判课题工作量与论文水平;另一方面考察是否有与课题相关的学术或发明专利申请。由于多数论文课题与染整生产的相关度较高,因此专业硕士是否可公开或专利需与课题合作企业商榷确定。创新应用能力是指专业硕士在课题研究、实验实践中表现出来的个人综合拓展能力。在纤维酶处理研究和实践中,对能提出新方法、新工艺并有突出业绩表现的创新型专业硕士,纺织生物技术研究室会给予适当的激励与表彰。 3交叉复合型轻化工程专业硕士培养成效 江南大学纺织生物技术研究室试行了轻化工程与生物技术学科的交叉融合,不但提升了专业硕士的理论水平与实践技能,也拓展了纤维制品染整加工的新工艺与新方法,实现了生态节能、高效低污染染整加工。近几年已有多名专业硕士参与并完成了淀粉酶、PVA降解酶和果胶酶等协同棉织物前处理研究;指导专业硕士与企业合作开发羊毛酶法整理工艺,采用角质酶、蛋白酶和角蛋白酶等进行羊毛防毡缩加工;在真丝脱胶及功能化方面,建立了纯碱与蛋白酶组合脱胶工艺、酶促真丝接枝抗菌剂的整理工艺。当然,我校采用与生物技术交叉的轻化工程专业硕士培养模式尚在探索阶段,在后续实施工作中还需不断完善与优化,努力培养具有实践技能、创新能力、多学科知识的复合型轻化工程专业硕士人才。 作者:王平 余圆圆 袁久刚 王树根 崔莉 范雪荣 单位:江南大学 纺织服装学院 生物技术专业论文:医学院校生物技术专业课程体系研究 【摘要】通过对生物技术专业人才需求、就业岗位、国内各院校课程体系进行分析,总结生物技术专业课程体系的建设思路。 【关键词】生物技术专业;医学院校;课程体系 近些年,随着科技的进步,生命科学飞速发展,生物技术在各领域展现出了无限潜力,社会关注度越来越高,被世界各国确定为21世纪科技发展的关键技术和新型产业。现代生物技术与其他学科相互交叉融合,逐步形成了农业生物技术、医药生物技术和工业生物技术三个应用领域,其中医药生物技术领域由于和人类的生命安全关系密切,成为现代生物技术中最实用、最具发展势头的领域之一。 一、生物技术专业人才需求及各院校招生情况 随着生物医药产业健康快速发展,以及新的理论技术不断涌现,具有扎实理论基础、较强探索精神和实践能力的医药生物技术人才的需求也与日俱增。生物技术相关专业人才的社会需求有增无减,尤其是医药行业生物技术人才需求快速增长。为了更好的适应社会对生物技术人才的需求,教育部于1998年正式将生物技术专业列入理学本科专业目录,主要培养应用型的专业技术人才。之后,很多院校都相继开设生物技术专业,中国前300名大学中,具有生物技术专业的大学占到了33.7%。通过对生物技术专业在这300所大学不同类别的分布分析可以发现,生物技术专业在综合类、理工类、农林类和师范类高校中设置的频率较高,分别占相应各类高校总数的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我们通过前期统计,全国90所医学本科院校,开设生物技术及相关专业的仅有28所,占31.1%,不及全国的平均水平。医药行业生物技术人才的供给远远小于社会需求。医学院校生物技术专业与普通院校该专业人才培养目标有所不同,其特点体现在医学知识和药学知识与生物技术的深度交叉融合,因此医学院校生物技术专业开设的课程也要反映相应的医药特色。但是,由于生物技术专业在国内相关院校的开设主要集中在综合类、理工类、农林类和师范类高校,在医学院校开设的相对较少,必然会导致教学模式和内容偏向于工业生物技术和农业生物技术的教学。体现在人力资源市场上就是医药生物技术人才的相对缺乏。面对大好形势,高等医学院校作为医药生物技术人才培养的主体,如何有针对性地进行专业人才培养方案和课程体系的建设,以培养与行业发展相适应的高素质专业人才,是关系到专业兴衰成败的关键课题。目前,医药生物技术的教学模式还存在一些缺陷,针对性的医药生物技术人才培养机制尚属于探索阶段。如果照搬其他院校的人才培养方案,就会导致学生能力的同质化严重,不能很好的与医药行业的职业岗位需求相吻合,学生的核心竞争力不足,从而造成就业困难。所以,迫切需要建设适合医药生物技术专业人才培养的针对性课程体系及人才培养方案。另外,生物技术是一门实践性很强的学科,实践教学是夯实理论知识和培养科研思维必备的手段。因此,在教学体系设计及教学过程中必须重视实践教学,这对学生创新思维能力和实践能力的形成具有重要的意义。 二、全国各高校生物技术专业开设课程分析 统计了全国21所高校生物技术专业所开设课程,其中包括4所医学院校生物技术专业,统计分析结果如下: (一)各校生物技术专业课程开设情况 从总体来看,各学校课程开设率较高的课程有细胞生物学、生物化学、医学遗传学,所统计所有学校均开设有以上三门课程;其次,开出率较高的课程有微生物学、分子生物学、基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学等,下图为所统计各学校开出率前21位的课程。 (二)医学与非医学院校生物技术专业课程开设情况对比 与非医学院校相比,医科学校生物技术专业中,各学校课程开设率较高的课程同样有细胞生物学、生物化学、医学遗传学,统计的所有学校均开设有以上三门课程;除此之外,医学类学校基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学、生物技术综合性实验、生理学、人体解剖学、药理学、蛋白质工程等几门课程开出率高。下图为综合所统计各医科与非医科学校课程开出率前20位的对比图。从图上可以看出细胞生物学、生物化学、医学遗传学、基因工程、医学统计学等开出率两类学校均较高,但是临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学等医学相关课程,非医学院校均开设较少或未开设。 三、医学院校生物技术专业课程体系建设思路 医学院校生物技术专业在人才培养的过程中应注意医学基础知识与生物技术学科各课程间的交叉和渗透。所以在课程体系的建设上就应该与其他院校有所区别,具有自己的特色。除了生物技术专业必开的基础课程及专业技术课程之外,具有医学特色的相关课程也应该在课程体系的设计中,可以使学生将医药基础知识更好地应用于医学生物技术的实际工作中,更好地适应社会的需求,适应医药生物技术行业。因此,通过对其他医学院校生物技术专业课程体系的学习以及近几年的教学实践探索,总结了一些本校生物技术专业课程体系建设的思路。 (一)合理选择授课科目,突出医学院校优势 目标是培养出适合我国现阶段实际需求,具备扎实医药生物技术理论基础,熟练掌握各项实验技能,能在医药、检验、食品等行业的企事业单位和行政管理部门从事与生物技术有关的科学研究、技术开发与服务等工作,以及在科研、营销、第三方检验等领域从事研究助理、产品销售、检测试剂盒的设计开发与使用等工作的高级应用型专业人才。因此,我们的学生除了学习一般生物技术专业必须学习的理论知识,还要补充如临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学、医学遗传学、医学统计学等与医药生物技术相关的医学类专业课,从而进一步提升医学院校生物技术专业毕业生的就业竞争力。 (二)调整实践教学模式,开设专业综合实训 生物技术专业涉及到的五大工程技术之间彼此交叉渗透,互为基础。因此,生物技术实验课程的设置必须打破传统上每门课程单独设立实验的传统,将本专业主干课程实验根据内在联系进行整合,单独成课,设立一些综合性实验、实训,而非简单的课程实验。综合性实验要求学生具备一定基础知识和基本技能,因此一般在第三到第四学年开展。另外,综合性实验内容的设置还要能反映多门课程的综合知识,最终达到对学生实验技能和方案进行综合训练的目的。例如,我校开设了生物技术综合实训,该实训共安排8周时间,分两学期上完,每学期安排4周时间,中间不再穿插理论课学习,给予学生充分的实践机会。该综合实训涉及基因工程各个方面,以蛋白药物开发作为主线,包括蛋白药物的克隆、表达、检验、纯化、药物活性的检测等一系列医药生物技术操作环节。该实践环节与真正蛋白药物的研发生产相一致,使学生能将理论知识与实践充分结合,与社会、行业接轨。另外,根据专业生物技术专业医药特色,开设病理检验、实验动物学、抗体制备、临床分子诊断、动物细胞培养等实验,这些实验除了培养学生基础生物技术技能之外,加入医学相关内容,使学生掌握交叉学科知识及技能,更适应社会对医药生物技术专业人才培养的需要,培养出的学生更适于快速发展的医药生物技术行业。 (三)根据市场需求,合理整合教学内容 在生物技术专业课程的教学中发现许多知识点在不同课程中重复出现,造成教学资源的浪费。另外通过对学生实习企业的调查,我们发现企业最需要那些实践能力强、具有自主学习能力的毕业生,而我们的某些授课内容缺乏纵深性,对知识点的讲解并不系统,存在理论与实践脱节的现象。针对以上问题进行了教学内容的整合,减少理论教学时间,增加学生自主学习的比重,同时注重了某些理论知识与实践的结合,有利于学生快速系统地建立知识体系。例如在“分子诊断学”授课中,增加遗传病的介绍,如常见遗传病的临床特征、分子诊断手段以及基因治疗等。除此之外,还可以在授课内容中加入临床诊断试剂盒的研发、临床生物技术检测及基因诊断和基因治疗方法等内容,以培养具有良好医学基础的生物技术专业人才,适应社会并服务于社会。生物技术尤其是医药生物技术方向在医学领域的应用可以说改变了现代医学的发展,但是对于医学院校生物技术专业人才培养方案及课程体系的建设仍处于探索阶段,因此目前对该专业人才培养模式及课程体系通过思考后进行有目的、有计划的探索,能够培养出与社会及行业、企业需求相适应的高素质的专业人才。 作者: 孙健 晁耐霞 单位:广西医科大学 生物技术专业论文:农业院校生物技术专业课程教学改革与实践 摘要:基因工程学课程在生物技术专业培养目标中定位于专业必修课,是专业主干课程。该课程与生命科学密切相关,前后与其他学科的有机化学、基础生物化学、分子生物学、细胞生物学等课程有密切联系。基因工程学课程是一门承上启下的高端课程,是连接于本科生和研究生之间的纽带课程。为适应现代高等农业院校生物技术专业培养创新型人才的需要,基因工程类课程在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新,并取得了一定的教学成果,为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。 关键词:农业院校;生物技术;基因工程;教学改革;实践 生物技术专业是在顺应时代经济科技发展的条件下建立起来的,学制四年,授予理学学位,培养具备较系统的生物技术专业及相关学科的基本理论和实践技能,能在有关高等学校或科研单位从事教学或科学研究,能在生物产业、医药卫生、农、林、渔、环保、园林等行业从事与生物技术相关的基础与应用研究、技术开发或管理工作的高级专门技术人才。基因工程学作为生物技术专业的一门专业基础课,在临床医学、农业生产等若干领域实际应用的一门学科,也是最具生命力和最引人注目的前沿学科之一。其任务主要是从分子水平阐明基因操作主要技术的基本原理、载体的构建与应用、基因的表达与调控等内容。目的是使学生掌握高等生物基因工程的研究目标、现状与进展,以及基本实验操作技能。 一、教学建设与改革 (一)教学内容与课程设计 基因工程学理论教学内容主要介绍基因工程的基本理论、基本实验方法以及最新研究成果,阐明基因与基因工程操作的主要技术原理,基因克隆的酶学基础及基因克隆的各种质粒载体,原核、真核基因的表达与调节,基因的分离与鉴定等内容。基因工程学实验教学内容以大肠杆菌的感受态制备为基础,进行质粒DNA转化大肠杆菌感受态细胞,质粒DNA的提取、鉴定,以及质粒DNA的酶切与连接等实验。目的是使学生全面、系统地了解和掌握基因工程学的基本理论、实验技术及实践技能。 (二)教学方法与教学手段改革 在教学方法上,改变传统“填鸭式”教学方法,引入案例教学法、互动式教学法及讨论式教学法。根据教学目标的要求,课堂上利用案例引起教学活动,将在生产一线、基层培训中遇到的实际问题和解决的实践经验带入课堂,将参加全国各大学术会议中学习到的最新研究成果、最新学术前沿知识融入课堂,再把诺奖、院士、知名学者等名人事迹和科研成果引入课堂,进行案例式教学。对有争议性问题,组织学生进行互动式研讨,采取具有针对性、实践性、启发性、研究性和时效性的教学方式,进行互动式、讨论式、启发式教学。开发学生智力,培养学生能力,提升学生素质。启发学生思维,增强学习兴趣,提高教学效率,最终达到学生自主学习的目的。在教学手段上,采用教学效果更加形象和直观的现代化多媒体与讲授相互结合的手段进行教学,有利于学生对知识的理解和记忆。 (三)教学管理改革 在各个教学环节中,对教学的每一过程都要求一丝不苟、精益求精、认真负责。对课程梯队新任教师实行试讲制度、听课制度及进修制度,制定自我进修提高计划,支持青年教师到外校进修或去国外攻读学位。认真组织集体备课,疑难问题及时请教老教授。认真批改作业,详细解答学生的疑问,做到当堂课问题当场解决。积极开展与本课程有关的第二课堂活动和课题组活动,充分利用实验环节中的科研训练项目,促进学生理论联系实际,培养学生的实践动手能力、分析问题能力和综合能力。在课程考核中,课程理论考核占70%,实验考核占30%。实验考核根据实验表现、操作能力及实验报告综合评定成绩,成绩分为A、B、C、D四个等级,即优秀为A、良好为B、一般为C、差者为D。另外,在实验考核中,纳入了科研训练环节,独立设计并完成试验的学生给予实验考核分数的适当倾斜。 二、教学效果 (一)学生学习效果 基因工程学课程使学生能够全面系统的了解高等生物基因工程的研究内容、现状与进展,以及在临床医学、农业生产、化学制剂等方面的应用;使学生掌握了基因工程学最基本的五大实验技术,成为继续深造读研学生必备的基本技能。本课程学生考试成绩合格率为100%,优秀率达85%以上;在学习本课程的基础上,考研学生的录取率达90%,入学研究生学校的反馈评价优秀率为100%。 (二)学生科研成果 近年来,通过一系列的教学改革与创新,本专业学生根据基因工程学课程实验和实践教学中科研训练项目的研究内容和试验经验,本科生申请立项大学生创新创业训练计划项目20余项,其中“国家级大学生创新创业训练计划”项目2项,“省级大学生创新创业训练计划”项目3项,“校级大学生创新创业训练计划”项目18项;20余人本科生发表科研论文,其中本科生为第一作者发表科研论文10余篇,核心期刊论文8篇;本科生获奖20余人次,其中获得第十三届、第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖2项,获得第十三届、第十四届“挑战杯”吉林省大学生课外学术科技作品竞赛二等奖2项,院校级学科竞赛奖多项。在取得上述成果的基础上,3名学生获得本科生优秀毕业论文,6名学生保送硕士研究生,10余名学生顺利考入南开大学等知名院校研究生。 总之,基因工程学课程作为生命科学领域的核心课程,在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新,取得了一定的教学成果。尤其在基因工程学实践教学方面使学生获得了实实在在的基本实验操作技能,为学生继续深造攻读学位、完成毕业论文试验做好了垫,也为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。在今后的教学中,对生物技术专业课程将继续进行探索和创新,以期达到培养具有高科研素质创新人才的目的。 作者简介:贾立军(1978-),男。副教授,博士,硕士生导师,研究方向为基因工程学科研与教学。 生物技术专业论文:基于校企合作下地方院校生物技术专业实践教学培养模式构建 摘 要:实践教学是应用型本科院校教学内容的重要组成部分,也是培养应用型人才的关键环节。为了提高生物技术专业的实践教学质量,建立完善的实践教学体系,以商洛学院为例,提出了校企合作下的生物技术专业实践教学培养模式,构建较为完善的实践教学体系、实践教学平台、师资队伍、管理制度和评价机制等。以期为商洛学院转型发展和应用型生物技术人才培养提供理论依据。 关键词:生物技术;应用型人才;实践教学;校企合作 随着国家高等教育改革深入发展,以社会人才需求为导向,以培养高层次应用型本科人才为主的应用型本科教育应运而生,引导地方本科院校向应用技术型院校转型已成为我国高等教育结构调整一项重要举措[1-2]。2014年2月26日,国务院总理主持召开国务院常务会议并提出,引导一批普通本科高校向应用技术型转型。按照国家高等教育改革发展的要求,2014年12月,陕西省教育厅印发了《普通本科院校向应用技术类型院校转型发展试点工作方案(2014―2020年)(试行)》,商洛学院即被确定为陕西省首批转型试点高校,全面开展转型试点探索。 1 校企合作下实践教学培养的必要性 商洛学院作为教育部批准、陕西省政府举办的全日制普通本科院校,坐落于秦楚文化交汇地―商洛市。生物技术专业作为商洛学院建校以来的老牌专业,一直以来坚持面向地方、服务基层,为商洛地方农业、教育、医药、食品等行业培养了大批人才。然而近年来,随着社会经济和高新技术产业的发展,生产力水平大幅度提高,生产过程中技术含量不断增加,很多与生物技术相关的企业由劳动密集型向技术密集型转变,这些企业采取智能化设施系统化控制生产,并采用综合化、智能化等管理手段,其迫切需要具有较强理论基础、实践技能和技术应用能力,并能较快地适应在工作一线从事科技含量高、产品更新快、经营管理性强等工作的高素质应用型人才[3]。因此,培养适应经济社会发展需要的应用型专业人才就成为生物技术专业人才培养的主要任务。对于商洛学院来说,校企合作成为实践教学过程中人才培养的主要途径。即把企业纳入高校人才培养的要素体系中来,引入到培养的全过程,形成有学校、企业共同参与的人才培养格局,进而将传统以学科体系为特征的课堂教学转变为课堂教学与企业实践相结合的人才培养格局,通过校企合作,寻求共同发展,实现互利共赢。 2 校企合作下生物技术专业实践教学培养模式构建 2.1 优化课程体系,强化实践教学 人才培养模式贯穿于人才教育的各个环节,而人才培养方案的制定要遵循高等教育和教学工作的基本规律[4]。在借鉴省内外同类高校经验的基础上,优化生物技术专业课程体系,按照应用型人才培养目标,邀请相关企业技术人员参与,有计划的修订人才培养方案,强化实践教学。由表1可以看出,自2012年以来,学校对生物技术专业人才培养方案修订了3次,并且不断地加强实践教学学分,充分培养学生的实践动手能力,彻底打破了以前重理论、轻实践的教学模式,使我们培养的学生更接地气,为企业、基层单位所欢迎。 2.2 拓展实践平台,加强实践教学 以实验教学平台、大学生开放实验室和大型仪器共享平台为基础,创建大学生校内教学实践和创新研究平台(见图1),鼓励学生认真完成好本专业基础实验的同时,积极参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、国家、省级大学生创新创业训练项目等,力争每年有50%以上的学生都能参加到各种学科竞赛或创新训练项目中。通过校企合作,建立校企联合培养人才机制,鼓励教师和学生参与企业的技术研发与应用,使学生的专业技术应用能力和实际实践能力得到提升。 2.3 加强师资队伍建设,提高实践教学指导水平 根据应用型人才培养的目标和要求,以及高效推动实践教学改革,学院不仅通过各种途径引进科研能力强的高学历人才,补充到实践教学教师队伍中,而且还密切与专业相关的企事业单位深度合作,邀请企事业单位的技术研发人员作为本专业的外聘教师,联合指导学生实践教学。其次,学院还通过邀请省内外高校或企事业单位的专家学者指导新入职的青年教师,实行校内外双导师培养,转变他们的教育教学观念,提高实践教学和科技创新能力,满足本专业实践教学的要求。再次,每年选派3~5名教师深入企事业单位挂职锻炼,并根据企业的生产需求,设立科研项目,指导本专业学生开展相关研究,增强学生的动手能力和解决实际问题的能力。 2.4 细化组织管理,规范实践教学 实践教学是高等学校教学内容的重要组成部分,是理论联系实际的主要实施途剑也是应用型人才培养的关键环节[5]。学校高度重视实践教学的组织管理,在多年的实践中,形成了较为完善的实践教学管理制度,先后颁布了《商洛学院实践教学管理规定》《商洛学院实践教学经费管理办法(试行)》《商洛学院校外实践教学基地建设与管理办法(试行)》等一系列管理措施,强化了实践教学管理的各个环节。实践教学计划由教务处审核通过后开始实施,而在实施过程中,由学校、学院两级教学督导小组专家进行督导检查,确保了实践教学有序进行。 2.5 完善评价机制,确保实践教学效果 学校专门成立教学评估中心,不仅对整个实践教学过程进行宏观指导和质量监控,同时逐步完善实践教学的评价和反馈制度。建立实践教学跟踪评价制度、学生评教制度、实践指导教师考核制度和质量信息反馈系统,对实践教学的各个环节进行检查和监控。学生在参与企业实践实习过程中,不仅接受带队指导教师的管理,更要遵守企业的规章管理制度,接受企业技术人员和外聘教师的指导和管理,并在实习结束后对每个学生进行考核打分,并给出鉴定意见,同时学生也对全体指导教师进行打分,实现双向评价体系,确保实践教学的质量和效果。 3 结语 商洛学院作为一个地方本科学校,应结合本校办学实际,紧紧围绕应用型本科人才培养目标,积极探索实践教学模式,完善实践教学体系,突出特色,创建一流应用型本科院校。而对于我校生物技术专业发展而言,校企合作下生物技术专业实践教学培养模式是目前以及今后一段时期应用型人才培养的主要模式,只有更加紧密的与企业合作,明确企业需求,有目的的开展人才培养,才能提高学生创新能力、实践能力和增加就业机会。 生物技术专业论文:产业转型升级背景下农业生物技术专业教学改革探索 摘要:产业转型升级使得技术更新换代越来越快,新技术、新工艺的研发和运用的周期越来越短,给高职教育人才培养提出了新要求,如何实现高职教育转型升级与产业转型升级同步,已成为高职院校教学改革的首要任务。本文以农业生物技术产业转型升级为背景,对专业教学改革的路径与方法进行探讨。 关键词:产业转型升级;农业生物技术专业;教学改革 产业转型升级背景下,科学技术日新月异,行业、企业生产管理和服务一线所需要的高技能人才,不仅应具备一定的专业理论知识和技能,更应具备较强的学习能力,以便能及时跟上不断发展变化的科学技术,避免因知识、技能陈旧而被淘汰。及时调整人才培养方案,优化课程体系,建立起教学运行管理机制,才能保证人才培养规格与市场需求的一致性,更好地为地方社会经济发展服务。 一、专业教学改革的背景分析 1.农业产业转型升级的内涵。所谓产业的转型升级就是改变原来产业发展的理念、模式,采用新的产业发展理念和方式,增加产业发展的实效性。它包含两个层面的意思:产业转型就是由发展传统产业转变为发展适应现代经济社会发展要求的新兴产业;产业升级就是在原来产业的基础上拓展其内涵和范围,提升其发展的质量和效率。人类社会已经由农业社会发展到今天的工业社会和信息社会,现阶段我国农业的转型升级的主要特征是集约化农业向现代农业转变,这种转型升级的标志是农业的知识化、信息化、智能化、精准化和生态化。产业链不断加粗加长,并走向多产整合,农业生产由产中为主的经营管理系统,向产前与产后延伸,产业分工进一步细化,产业链条上各环节依赖程度不断增加,形成一、二、三产整合联动的现代化农业产业体系。 2.农业产业结构转型升级对农业生物技术专业毕业生的新要求。生物技术在农业领域应用极为重要而广泛,随着生物技术在农业相关产业的大规模应用,对提高居民的生活水平、改善生态环境发挥着日益重要的作用。生物技术是发展现代农业,实现农业高产、高效、优质、安全、生态生产的支撑技术。农业生物技术产业转型升级,意味着农业生产和服务走向专业化分工,知识更新迅速、劳动市场对技能需求的迅速提高和职业更替周期缩短,并具有多产融合的发展趋势。与之对应,行业、企业生产管理一线对高职毕业生的要求也发生根本变化,从单一面向“产中”环节,具备能胜任产业现有职业岗位所需的专业理论知识和技能,转向适应“产前、产中、产后”,熟悉并能把握本行业的发展趋势与前沿动态,接受现代管理理念,具有先进思维方式的复合型人才。在具备一定的外Z、计算机应用能力、公关交际及口头、文学表达能力,独立获取知识及信息处理等能力与素质的基础上,还应具备农业可持续发展的意识,具备较强的学习能力和适应能力,从事相近专业和适应职业变化的自主择业能力,以便能及时跟上不断发展变化的岗位能力需求。 二、专业教学改革的路径与方法 1.准确定位专业人才培养目标及规格。生物科技在农业领域应用极为重要而广泛,从传统的农业生产到新兴的生物技术产品生产,不同企业产业背景、生产方式、岗位需求、从业人员的素质要求等方面不尽相同,不同职位类型对求职者的专业及素质要求也存在一定差别。因此,需要对区域生物技术行业现状和发展趋势、企业类型及主要产品、岗位分布、主要岗位的要求和工作任务、企业岗位群的学历要求等方面进行调研,准确定位专业发展方向,保证人才培养规格与市场需求的一致性。 2.优化课程体系。对接最新职业标准、农业生物技术行业标准和岗位规范,紧贴企业岗位实际工作过程,根据企业调研结果,分析农业生物技术专业主要岗位和相应的工作任务,并对其进行归纳和整理,提炼对应的职业能力和职业素质要求,结合农业生物技术专业领域宽、涵盖范围广、基础性强、发展快的特点,以职业能力培养为主线,构建“宽基础,活模块,综合提升”课程体系。宽基础课程学习相关职业所需的知识和技能,即职业通用知识和技能。同时,紧贴农业生物领域的最新发展状况,与行业、企业合作,对企业标准化生产过程进行岗位工作任务和能力分析,参照国家农业行业特有工种职业标准,围绕岗位工作任务,重组、整合课程内容,通过学习,了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,使学生掌握生物技术理论和操作技能的同时,重点培养学生的规范操作意识、生物安全意识和可持续发展能力。“活模块”课程紧贴农业生物领域的最新发展状况,根据区域内企业的技术需求和生产工艺特点,整合校企资源,设置企业个性化需求的“活模块”课程,满足学生个性化发展需要。“综合提升”课程学生根据兴趣,选择实习项目,通过基地实践、企业实践、顶岗实习,采用任务驱动、质量跟踪等方式,培养学生的吃苦精神、责任意识、质量意识、安全意识,提高学生的协作能力和社会适应能力,重在培养学生的综合职业能力。 3.营造仿真职业环境。按照企业岗位能力需求,扩大校内实训基地规模,提高设施设备水平,发挥技术和师资优势,瞄准区域农业生物技术产业,建设集教学、生产、培训、职业技能鉴定和技术研发功能于一体的生产实训区。做到教学和实训场所统一、过程同步、优势互补,满足与区域经济对接的需要,实现理论实训一体化教学。 4.共建共享信息化专业教学资源。建设与理实一体课程配套的教学资源,包括文本素材、图片素材、视频素材、动画、多媒体课件、试题库、行业发展动态信息等,并将教学资源上传网络平台。依托先进的网络技术,自建资源、购置开发难度较大的资源、共享优质免费资源。学生通过网络平台自主学习,老师利用平台给学生作业与考试、师生互动交流。通过丰富的网络教学资源,为学生营造良好的自主学习氛围,满足学生混合式学习新要求,也便于师生间交流,实现教学资源共享,提升助教助学效果。 5.建立“统筹规划、协同联动”的动态调整与管理机制。(1)建立相适应的教学运行管理机制。依托校企合作管理中心,对校企资源进行管理、配置和评价。在校企双方协调安排下,根据合作企业的生产经营情况,灵活调整教学时段,安排教学内容,实现校企人才资源、优质教学资源共享;搭建校企合作一站式服务平台,对企业和学校资源进行合理配置,实现人员在校企间双向流动。(2)建立人才培养质量保障机制。建立教学过程管理与监控,教学结果监控与考核。与企业合作制定教学环节监控点,在学校教学督导部门的指导下,实施对专业各教学环节的全程监控。由校企共同评价教学质量,并每年对毕业生的对口就业情况和岗位稳定情况进行调查,整合信息反馈资源,进行教学质量纠偏;制定专任教师企业研修制度,制定兼职教师聘用管理制度,鼓励教师承担企业任务,将教师为企业服务纳入专任教师年度考核;承担教学任务的企业兼职教师提供企业生产技术标准及行业标准,并与专任教师一起根据企业发展状况,修订教学内容,共同开发教材,实现教学内容与企业生产对接。合作企业将兼职教师的教学任务完成情况纳入企业对员工的年度考核,学校给予兼职教师课时补助。(3)建立人才培养模式动态调整机制。建立专业建设指导委员会,对专业建设、课程体系和课程内容等教学改革进行有效的指导,分析、论证人才培养方案,审定专业教学计划。每年召开专业指导委员会,根据企业对毕业生的反馈意见,毕业生对工作岗位的适应情况,并结合用人单位和毕业生对专业教学的意见和建议,调整人才培养方案和教学内容。使之不断完善,以适应经济社会的发展需要。 专业建设是一项系统化的、复杂的、漫长的过程,一方面需要学校秉承“用明天的科技,培养今天的学员,为未来服务”的办学宗旨,引入企业元素,拓展办学渠道,另一方而需要学校在专业建设过程中,结合自身优势与社会需要,具备超前意识,把握发展机遇,优化资源配置,强化教学管理,不断积淀,为提升学生的就业竞争力和可持续发展能力服务。 生物技术专业论文:大连民族大学生物技术专业校外实训基地建设的初步探讨 摘要:生物技术专业自成立以来一直秉承着服务民族地区以及大连市当地经济、社会发展的建校理念,注重应用研究是比较务实的思路。生物技术专业与2010年与大连市检验检疫局建立校外实训基地,几年来取得了较好的成绩。本文对近几年的工作做了一个总结,并对在此过程中存在的不足进行说明同时对下一步的工作提出一些建设性意见。 关键词:大连民族大学;生物技术;大连市检验检疫局;大W生实训基地 辽宁出入境检验检疫局位于辽宁省大连市中山区长江东路,主要负责辽宁地区的出入境卫生检疫、动植物检疫和进出口商品检验、鉴定、认证、认可和监督管理,是国家设在辽宁的口岸行政执法机构。检验检疫局内部设有多个机构,学生所在的是植检科,每天正常的工作时间为8小时,主要负责进出口粮食、水果等商品的检验检疫工作。在实习期间,学生的主要的工作内容分为以下部分:(1)档案管理。动植科的档案分为三大类:进口货物检验档案、出口(委托)货物检验档案和特殊检验档案。一份完整的检验检疫档案主要包括两个部分:“检验联系单”和检验检疫结果单。“检验联系单”的内容主要为货物的基本信息(品名、产地等)、需要检验和检疫的项目等。检验检疫结果单包括“品质检验单”和“检测记录单”,“品质检验单”将出示货物品质检验的结果。“检测记录单”将出示货物进行检疫的结果。档案管理主要分为档案分类和档案核对。先将档案按月份分类好后再按照单号排序,接着核对档案,检查错漏,最后将档案按月份进行归档。(2)品质检验。品质检验是动植科中最常见的工作,检验的主要对象为粮食、油料等。品质检验主要包括水分检测、不完善粒检测、杂质检测、发芽率检测等多种检测项目。水分检测是最常做的项目,主要通过粉碎、称量、烘干、再称量的步骤,检测出样品中的水分含量。不完善粒检测可分为带壳粒、皱缩、霉变、虫噬等12个子项目,根据所对应的检测标准不同,检测的方式也有所差异。杂质检测为检测样品中的杂质,也是根据对应的标准来做的检测。发芽率检测较为简单,只需将样品放入发芽机中,培养三天后检测发芽情况,从而计算出样品的发芽率。(3)制作棉球。实习的第一周,由于学生是刚刚来到检验检疫局,所以领导并没有分配重要的工作,大多时间都只是让学生们熟悉单位的环境和学生们生物科的各个实验室。当学生们熟悉了工作环境以后,领导安排学生们去制作实验需要用到的棉球,虽然心里早就料到不会分配给学生们重要的工作,但是还是有些失落,总觉得自己在学校学的一身本领无法得到施展。在制作的过程中,会有很多的棉花飞起来,为了避免吸入这些棉絮,学生们都佩戴了口罩。其过程主要就是先将成片的棉花稍微拉扯松散,然后撕成需要用到的大小,再将其团成一团。虽然这只是一项小工作,但是由于实验过程中的需求量比较大,所以工作量也就自然而然地大了起来。在实际操作中学生明白了,就算是如此小的一项工作,如果做得不好也会对实验带来不必要的麻烦,导致实验进程缓慢甚至实验失败。所以无论是多小的工作也要尽可能做到完美,这样才不会出现差错。(4)整理样品。样品的整理听起来比较容易,但是由于样品种类繁多,所以真正整理起来还是有一点麻烦的。样品都会运来很大一批,而每次检测都只是检测其中的一部分,这就需要学生们将需要检测的样品和其他的样品分开。每个样品中会有一个标签,上面写着样品的名字和编号。学生们会拿到一份需要检测的样品的名单,上面同样写着样品的名字和编号,学生们的工作就是找到名单上的样品并将其分离出来。(5)样品检测。对于样品的检测,学生们主要是检测样品中是否含有沙门氏菌。沙门氏菌会导致肠炎、败血症等疾病,是一种对人体有害的致病菌。首先是对样品中的微生物进行扩增培养,这一步骤是老师们进行的,是在样品中加入增菌液,目的是为了让各种微生物更容易被检测到。当然,如果有沙门氏菌的话也更加容易被检测到。然后由学生们进行划平板培养,用接种针在平板上挑出三区进行培养。第一区微生物分布非常紧密,第二区分布稍微稀疏,第三区要做到挑出单个菌落,因为这样有利于学生们观察菌落的状态,通过菌落的状态分辨出其是否为沙门氏菌。除了划平板观察的方法,还有更先进的方法――利用仪器进行检测,只需要在一位中加入与样品数量对应的样品盒,然后吸取200μl样品加入到对应的样品盒中,启动机器,在40分钟过后就会在显示器上显示出结果。作为新人,在上班期间认真做好领导安排的任务,多学多做是必须的。在与领导同事相处的过程中,学生学会了许多在职场上待人接物的道理,令学生印象最深刻的一点是:也许有的时候大家的工作能力不相上下,但态度和细节却能决定你的去留。因此,在工作中需要做到积极认真,一丝不苟。在导师的悉心带领下,学生从整理进出口档案开始学起,在整理的过程中还学习了相关的国家标准和行业标准,初步了解了检验检疫的基础理论,再进入实验室学习具体的操作流程,将理论与实践相结合。此外还学会了粉碎机、点豆机等相关检测仪器的操作方法。这些都是在学校里学不到的知识,也让学生认识到了检验检疫是一项操作性很强的工作。但相较于理论和方法,操作的熟练程度更为关键,每天需要检验的样品繁多,工作必须快速而精准地完成。通过实习,学生们可以在实践中接触与本专业相关的一些实际工作,巩固了在课堂所学的知识,培养和锻炼了学生们运用知识和分析问题的能力。在这次实习中,学生们对植物的病害又有了进一步的认识,还了解了当今的病害形势,学习了病害检疫的方法,并在实验中将植物病害的理论与微生物培养的方法相结合,虽然是第一次做这项工作,但有了平时在学校的知识积累,操作起来还是比较得心应手的。在这次实习中,学生的收获颇丰,主要有以下几点:①扎实的专业知识是进入工作必不可少的基础。虽然在学校学习的过程枯燥乏味,理论烦琐,实验要求严格,但进入工作中后,这些知识都会成为你坚实的基础,掌握它们,并合理运用它们,上手才会更顺利。②要端正自己的态度。在工作期间要虚心学习,积极主动,仔细观察,认真思考,不管做什么都应该少抱怨,多学习,在工作的同时不断提升自学能力。同时,要尊重领导,工作认真负责,保证工作的顺利完成。可以说,端正的工作态度能使工作效率得到很大的提高。③学会与他人相处。在工作中会接触到各种各样的人,合理地处理好自己与他人的人际关系非常重要,只有善于与他人沟通交流,取长补短,方能不断进步。④书本知识虽然有点落后,但是专业基础是必不可少的,有了扎实的基础做起工作来才能得心应手。⑤要多与前辈沟通,不懂的地方要问。刚进公司一定会有很多东西不了解,许多仪器也不熟悉,所以要多多请教前辈,这样在工作中才不会出现差错。⑥不能够好高骛远,分配的工作要尽量做到完美。只有做好了小的工作以后才会有更重要的工作等着你,是金子总会发光的。经过三周的实习,学生觉得学到的不仅仅是知识,最重要的是在单位工作的经验。工作期间学生明白了不能好高骛远,虽然学生们在学校学了很多知识,但是书本上的知识毕竟与实际的操作有一定差距,领导分配给的工作无论多小、多简单都一定要竭尽全力去完成。在实习期间还要多谢领导和老师们的照顾,如果不是他们手把手的教学也不能这么顺利地完成实习,更不可能有这么多的收获。大连民族大学生物技术专业2015年毕业生,就业率达96%,但我们不得不清楚地认识到,较多学生的毕业渠道并不与生物技术专业相关,这说明我们人才培养现状与社会和企业人才需求存在着较大的差距,就业压力没有根本消除。另外,2017年,国家试行按照专业招生,办学质量直接影响了招生数量,进而影响了教师自身的发展,教学工作者通过深入分析,提出了通过加强大学生校外实训基地建设来提高学生的核心竞争力作为解决这一问题的手段之一,并取得了初步成果。 生物技术专业论文:提高生物技术专业生产实习质量的实践与思考 摘要: 生产实习是生物技术专业重要的教学实践环节,也是引导学生理论联系实际,提高分析问题、解决问题能力的重要途径。本文以陕西师范大学生物技术专业生产实习为例,分析了生产实习的特点及重要性,探讨了存在的问题与困难,并提出进一步提高实习质量的有效措施。 关键词: 生物技术;生产实习;质量;措施 0引言 生产实习是生物技术专业教学计划的重要组成,是课堂教学的延续和发展,是学生步入社会的“练兵场”。如何提高生产实习质量,充分发挥生产实习作用,推行生产实习改革,是新形势下摆在高校教学管理及专业教师面前亟待解决的问题。笔者仅就陕西师范大学近几年生物技术专业生产实习的推行情况和存在的问题作以探讨,以期为进一步提高生产实习质量提供参考。 1陕西师范大学生物技术专业生产实习现状 陕西师范大学从2001年起开设生物技术专业(非师范类),生产实习安排在第七学期进行,包括参观见习和生产实习两个环节,历时八周。参观实习阶段,主要带领学生到一些现代企业或科研机构进行短期参观学习,汲取现代企业的科学经营理念,并熟悉科研机构的研究模式和工作流程。生产实习是整个实习工作的主体,涉及基地选择、队伍建设、教学和考核等多个环节。 1.1 实习单位的选择选择专业对口、技术力量雄厚、规模适当的实习单位是确保实习成功的前提和基础。我校先后与多家企业、科研单位合作开展生产实习,并且在此基础上建立了3-5个长期的合作实习基地,为生物技术专业生产实习的顺利实施奠定了基础。 1.2 组织形式生物技术专业的生产实习以集中实习为主,随着近几年招生规模的扩大,加之实习单位接纳能力及实习经费的限制,散点实习也作为重要的补充形式。为了确保实习质量,参加散点实习的学生要提前作出书面申请,并提交监护人同意书、实习单位接收函等文件,方可进行实习。 1.3 实施过程 1.3.1 动员与准备实习前,教学院长和各带队教师将提前考察实习单位的运营状况和实习接纳情况。尽管有长期合作的实习单位,但依然不排除会有企业因经营不畅而影响当年实习计划的顺利开展。在充分调研的基础上,制定本年度实习计划,申请实习经费,并召开“生产实习动员大会”,引导学生从思想和行动上做好实习的各项准备工作。 1.3.2 实习实践实习实践是生产实习的主要阶段,耗时最长,细节最多。一般情况下,每个实习点安排10-15名学生和一位带队教师。实习单位将根据生产情况对学生进行分组,并安排指导教师,负责实习工作的各个环节。带队教师与实习单位配合,协助学生完成实习计划规定的各项任务,同时兼顾学生的思想和生活状况,确保学生按时按量完成实习任务。 1.3.3 考核与总结实习考核是针对学生和带队教师进行的整体评价。学生的实习成绩由考勤表现、实习单位成绩、实习日志及总结报告四部分组成。带队教师的考核则由学院、实习单位及学生三方共同评定,考评分为优秀、良好、及格和不及格四个等级,其结果将纳入教师的年终考核内容。实结包括小组总结和交流总结两个环节。小组总结在实习单位进行,由带队教师牵头,组织学生、指导教师及有关负责人员进行交流,及时客观地总结实习各项工作,并集中反映实习中存在的问题。这种面对面的交流方式有助于增进双方情谊,促进更为有效的实习合作。返校后的总结交流在各小组总结的基础上进行,一方面交流不同实习点的情况,另一方面探讨目前实习中存在的问题及解决措施,为进一步提高生产实习质量提供思路和方法。 2生物技术专业生产实习存在的问题与困难 2.1 实习经费紧张经费相对不足是高校生产实习普遍存在的问题[1]。目前,我校生物技术专业主要的实习方式包括住习和走习两种,由此产生的交通、伙食等费用由学生、学校及实习单位共同承担。为此,学校每年划拨一定的专项经费用于生产实习,但依然无法满足日益增长的物价需求,从而给生产实习的顺利推进设置了障碍[2],而如何解决经费短缺的问题就成为生产实习组织者和管理者需要面对的首要问题。 2.2 实习人数逐年增多与日益增长的物价水平相比,招生规模的不断扩大,也给生产实习带来了同样严重的问题。每年需要进行生产实习的学生人数不断增多,需要更多的配套经费,而实习单位的接收规模却因近两年金融危机的冲击而受到较大影响,一些单位甚至不愿再接收生产实习学生。 2.3 实习时间有限我校生产实习时间为八周,教学计划要求学生在此期间了解公司或企业的管理体制,基本掌握主要产品的生产工艺和流程,参与生产劳动和经营管理。但实习单位普遍反映实习时间太短,现有的时间只够保证学生入门,基本没有独立操作的机会和时间。如此一来,学生没有真正生产实践的体验,而实习单位更是抱怨实习流于形式,走过场[3]。在这种情况下,学生不能较好的掌握企业生产的全过程,也很难做到理论联系实际[2]。 2.4 实习效果不佳企业经营的主旨是追求最大的经济效益,这与生产实习之间就产生了一定的矛盾。以GMP制药企业而言,一般在原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面都有严格的作业规范,企业员工尚且需要花费三两个月的时间进行岗前培训,而实习学生理论知识尚不稳固,实践经验缺乏,因此也绝无法在短期内掌握规范的操作过程,这无疑会在一定程度上影响企业的生产进度,降低生产效益。面对这种现状,企业接纳生产实习的热情势必不高,而学生由于不受重视,积极性也屡屡受挫,生产实习的质量亦被大大削弱[4]。 3进一步提高生产实习质量的措施 3.1 进一步加强生产实习的组织管理生物技术专业的学生不仅要有扎实的理论基础和丰厚的专业知识储备,同时还要有一定的创新精神和解决专业实际问题的能力,而这样的能力和素质,只有在生产实习的实践中才能得以培养。为此,学校、学院及教研室等部门高度重视生产实习的重要作用,特制订了《陕西师范大学生产实习工作条例》,以确保实习工作的顺利开展。依照《条例(简)》要求,生产实习的组织管理由院系、教务处和实习单位三方协调组织开展。对于学院而言,要成立专门的实习领导小组、拟订实习计划、选择实习单位、选派带队教师、做好实习动员、实习检查、实结、实习档案建立等各项工作。教务处作为直接管理部门,需要在协调学院工作的基础上,制定生产实习规范;监督实习计划的制订和执行情况,并协同财务处审核实习经费开支情况;在实习结束后,积极开展先进集体及个人的表彰工作;配合院系建立和拓展实习基地,加强合作。在实习单位,成立由单位主管领导、指导教师及带队教师组成的实习指导小组,负责安排学生食宿,提供上岗机会,协助学生完成实习任务;组织相关的经验交流活动,解决实习中的具体问题,并最终完成实习成绩评定,建立实习工作档案。实践证明,只有学院、学校、实习单位三方协同管理,才能真正确保实习工作顺利高效地完成。 3.2 建立综合全面的考核评价体系综合全面的考核体系可以客观地评价生产实习的效果,同时也可以为进一步提高实习质量提供参考[5]。经过几年的生产实习实践,我们不断改进实习考核方式,将实习过程与实习成绩有机结合,力图使考核更加真实有效地反映实习情况,充分调动学生的实习热情,培养学生的综合素质和创新能力,为后期专业课程的学习和就业奠定基础。我校生物技术专业生产实习的考核内容见表2。 3.3 建立多样化的实习模式随着专业要求的不断提高,企业经营状况的改变,招生规模的不断扩大,以往单一的实习模式已无法适应生产实习的需要,迫切需要出台多样化的生产实习模式以适应专业发展的需要。 3.3.1 集中实习与散点实习并举生物技术专业的实习主要采取集中实行与散点实习并举的模式[6]。散点实习打消了部分学生在兴趣、择业等方面的顾虑,同时也缓解了实习单位接收能力有限的矛盾,形成了各取所需的实习局面,明显促进了实习质量的提升。经过实践,散点实习单位同样能够达到专业实习要求,同时由于接收学生人数少,学生反而能够更加认真和高效地完成实习任务;而个别学生如果表现突出,还有望留在实习单位工作,也成为解决学生就业的一种有益探索。 3.3.2 大力推广研究型实习研究型实习并不等同于在实验室做实验,更不是违背了生产实习初衷,而是提供给学生更多的选择。学生可在科研院所了解科研工作的完整流程和相关知识,提高动手能力;同时这种实习模式还可以加强学校和科研院所的沟通,增进学术交流与合作。学生可以在这样的实习氛围中,体会浓厚的科研气氛,学习坚忍不拔、团结协作的科研精神,为今后有志于在科研岗位工作和深造的学生提供了极好的学习机会。 3.3.3 促进产学研结合,加强校企合作,搭建生产实习平台产学研结合是实现人才培养和服务社会的重要纽带[7]。积极探讨校企合作的有效途径,促进产学研结合,建立相对稳定的生产实习基地,实现企业、学校和学生三方共赢,将是保证实习质量的重要条件。近年来,陕西师范大学生命科学学院先后组建了“西北濒危药材资源开发国家工程实验室”、“药用植物资源与天然药物化学教育部重点实验室”和“陕西省GAP工程技术研究中心”等多个以中药材生产和开发利用为主的实验室和工程中心,与国内各大中药制药企业开展了广泛合作,也以此搭建了生物技术专业生产实习的良好平台,同期建立了几个长期稳定的生产实习基地(见表1),确保了实习工作的顺利开展。当然,实习基地建设是一项长远的工作,学院还将在实习基地的软硬件建设方面继续努力,争取创建更多具有专业优势特色的实习基地。 3.3.4 生产实习与毕业设计相结合生产实习与学生毕业设计相结合,能够有效解决生产实习时间不足的问题。学生可以针对企业特点选择合适的课题,可以是企业遇到的技术问题,也可以是优化生产过程等,形式不拘[4]。如此可以大大提高学生参与实习的热情,同时也有可能为企业解决某些生产实际问题。这种实习模式的建立,可以促进高校产学研人才培养模式的建立,学生可以创造更多的就业机会,是一种较为理想的生产实习模式。
初中生物论文:研究性学习在初中生物教学中的应用 研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题,主要以个人或小组合作的方式进行的学习。学生亲自参与和实践,获取直接经验,养成科学精神和科学态度,掌握基本的科学方法,提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。在研究性学习中,教师是组织者、参与者和指导者。 本文以“青春期”教学为例,采用确定研究对象和方法——学生建构问题——推测问题症结——解决问题的教学模式,探讨研究性学习在初中生物教学中的应用。 一、研究性学习在生物教学中的目的和意义 在当前的理论研究和实践过程中,人们以课程形态探讨研究性学习的较多,作为学习方式应用于学科教学的甚少。 生物学是探究性很强的一门实验科学,其课程内容与生产、生活有着密切的联系,所以,比较适合采用研究性学习方式学习。将研究性学习方式引入生物学教学中,一方面可以实现研究性学习方式的价值,另一方面可以使生物学教学焕发出勃勃生机。 二、研究性学习在生物教学中的应用 根据初中教学内容和学生身心发育特点,应将研究性学习作为学习方式引入生物学教学中。 1.确定研究对象和方法 这个环节主要是教师给学生设置一个探究情境,或限定一个探究范围,包括引导学生在探究过程中所运用的方法。首先,针对初中学生的认知特点,创设情境:举实例、讲故事、出示实物或标本、出示图片、放录音、放录像、动画等,激发学生的学习兴趣,然后提出研究问题。如学习《生物学》(七年级下册)中第一章的第三节(主题:青春期;专题:青春期的身体变化、心理变化及卫生)内容时,我举了与初中学生生活实际相符合,让学生觉得与自己密切相关的实例。即一位中学生给某期刊的编辑写了一封信:我是一名中学生,正是特别爱美的年龄,从去年开始,我的脸上长出许多带黑头的小痘痘,好长时间不见好,于是我就开始挤、抓,甚至都出血了,现在脸上留下了许多疤痕,并且毛孔变得很粗,我真的很伤脑筋,您能帮我想办法吗?接着问:假如这位中学生向你倾诉,你将如何回答呢?这位学生脸上长出的许多小痘痘是什么?这与人体发育的哪个阶段有关系呢?作为中学生,你是否也发现自己身体和心理上有某些明显的变化呢?你知道多少有关青春期卫生的知识呢?并提出“四要四不要”的方法要求,组织学生讨论。(四要:要自主思考;要探索;要在笔记本上写关键词或画草图;要提问题。四不要:不要先看书;不要先讨论;不要喊叫;不要急于举手)这样,引导学生有序地学习“青春期的身体变化、心理变化及卫生”,便于学生集中精力,处理探究活动中的个别方法问题,能很快抓住要领。 2.学生构建问题 在教师提出探究领域之后,学生要对领域之内出现的问题进行思考、建构。这个环节是学生独立思考、自主学习、培养创新思维、个性化学习开始的关键。教师要给学生充分的时间,创造一个良好的独立思考的环境。鼓励他们提出质疑,要发散思维,要作出联想,甚至要大胆地推测、猜想,学生构建的知识和问题有正确的,也有不正确的。学生对前面的第一个问题,可能建构以下几种问题:①脸上长出许多小痘痘,可能是青春痘吧。②脸上长出小痘痘,可能是一种皮肤病,为什么不去看医生呢?③脸上长出小痘痘,是不是过敏所致?另外,对于青春期身心变化的问题,学生可能思考并且建构以下问题:①与以前相比,我的身体和心理发生了哪些变化呢?②这些变化都与青春期有关吗?③为什么青春期会发生这些变化呢?④我们应该注意哪些问题呢? 3.推测问题症结 通过问题的建构,学生对问题已基本明了,但是还有一些疑惑、模糊不清的地方,需要学生对问题进一步分析、推测,提出问题的症结所在,即找到问题的关键点,这个关键点一经解决,整个问题也就豁然开朗了,因此这个环节是整个探究过程的钥匙。如何找到关键点呢?这里,教师一定要讲究提出问题的艺术性。科学有效地提问,能够发挥教师的指导作用,有利于学生积极参与探究活动。如认为脸上长小痘痘,可能是一种皮肤病,这个猜想显然不正确,但是教师还是要鼓励学生把自己的猜想或解释表达出来。然后,可采取强调问题的关键词:中学生、脸上、带黑头的小痘痘等方法,让学生逐渐领悟自己推测的错误,并联想到关键点——青春痘。又如教师提问:“进入青春期以后,你和同学的身体在形态、结构、发育等方面有哪些明显的变化呢?你在心理上、思想观念上有何变化?”这是一些很笼统的问题,很难让学生通过确切的信息、资料来解答,应将提问所涉及的范围缩小至最佳,让学生可以非常明显地知道需要什么信息、资料来解答。如果教师提问:“进入青春期以后,你和同学的身高、体重、体形方面有何变化?你的生殖器官有哪些明显变化?有何异常现象?出现异常情况时应该注意什么?”只有这样,提问才能成为对当前有用的科学问题,是一些可以解决的问题。当找到以上问题的关键点后,学生就可以很容易地进一步探究、主动收集信息、获得资料,进行正确解释。 4.解决问题 经过上述三个环节后,问题的解决进一步明了了,需要什么信息、资料也十分明确了,学生就可以通过积极思考、自主探究,把收集到的信息和资料的关键词写在笔记本上,准备表达与交流。教师要察看学生写的关键词,了解了学生思维活动的状况和收集信息资料情况后,组织学生讨论。这是为学生充分展现自我、发挥主体性,在交流中通过同化,建构正确的科学知识所提供的时间和空间。教师要以学员的身份参与讨论,组织讨论时注意面向全体学生,要及时给学生激励性评价,也鼓励学生在讨论过程中相互评价。只有全班学生都不会解答的难题才可以由教师提供信息资料。经过讨论得出了答案:①脸上长出小痘痘,既不是皮肤病,也不是过敏现象,而是青春痘,又叫痤疮(或叫“粉刺”)。②现在我们正处于青春期,脸上长了许多青春痘,是很正常的,千万不要挤和抓,否则会感染,还会留疤痕。③脸上长青春痘不要吃或少吃辛辣的、具有刺激性的食品等。至于青春期为什么脸上会长出青春痘、怎样预防的问题可以由教师解答。答:由于体内性激素的分泌量增多,使皮脂腺发育增强,因此皮脂分泌增多。如果皮脂不容易排出,就可能发生青春痘。另外,当学生找到身高、体重、体形、卫生等问题的关键点后,在教师的指导下,全体学生积极参与探究、主动收集信息、获得资料,经过多方面交流,就能够形成共识。 通过实践发现,探究问题 由笼统到具体,缩小至最佳时,每个学生都有自己一定程度的解答,不同层次的学生验证了自己观点的正确,从而感到成功的快乐、收获的喜悦。在交流与表达中,学生尝到了资源共享的甜头,培养了尊重别人、注意倾听别人意见、不断修正自己的学习习惯。学生的学习兴趣得以提升,学科知识得以巩固和运用,分析问题、解决问题的能力也得到了培养。 初中生物论文:丰富的开课艺术在初中生物学课堂教学的尝试 课堂教学是整个教学工作的中心环节,是提高教学质量的关键所在。开课即一堂课的开始,心理学研究表明:精彩而艺术的开课,往往给学生带来新异亲切的感受,不仅能使学生的大脑皮层的神经细胞迅速由抑制转为兴奋,而且还会让学生把学习当作一种自我需要,自然地进入学习新知识的情境。课的导入是生物学课堂教学的首要环节,开课激趣激疑,激活学生的 “动情点”,可以激发学生的求知欲望。教师可采用问题型、娱乐型、直观型、实验型和说课型等开课方式导入新课,以吸引学生注意力,振作学生精神,让学生带着强烈的探究欲望进入下一环节的学习。这样,在师生互动配合下,顺利完成教育教学任务,正所谓良好的开端就等于成功了一半,经笔者的教学实践发现,富有艺术的开课的确能带来意想不到的效果,下面就把这几种开课方式作一简要介绍。 一、问题型开课 根据教学内容、教学目标、教学要求设置问题情境,是培养学生探索精神的关键,因为人的思维不是凭空产生的,必须借助于外界环境的某种刺激作用。教师在教学中创设的问题情境,正是引发学生创造性思维活动的重要外部条件。在生物学教学中,问题型开课虽是一种传统的开课方式,但却是一种卓有成效的开课方式。 问题就是尚待解决,需让人去弄明白的一种情境。 “好奇之心,人皆有之”,开课时,恰当的提出问题,把学生带入一种“愤、悱”状态,让其“心求通而未得,口欲言而未能”,激发学生强烈的求知欲,然后在师生互动的共同努力之下,学生定能自主地“开其心,达其辞”。 如: “花的结构和花序”一节内容,教师提出递进式问题,可以引发学生思考,激起学习兴趣。提问:“绿色开花植物有那些器官?其中生殖器官是那些?花、果实、种子是怎样发育而来的?”学生回答花是由花芽或混合芽发育而来的之后,教师接着问:“那么果实和种子又是怎样形成的呢?”爱美之心,人皆有之,艳丽的鲜花谁不爱;收获的果实和种子谁不喜。教师讲述,果实和种子的形成与花的结构密切相关,学生必然心切切,急待步入花的海洋去了解花的结构,探索开花后能结出果实和种子的奥秘。这样,学生去解剖、观察桃花,理解花的结构和功能是如何相适应的,学习效果甚佳。 二、娱乐型开课 根据初中学生的年龄特征和认知规律,采用学生喜闻乐见的娱乐方式开课,如:猜谜语、演小品、讲故事、唱儿歌等,既能把学生课间分散的注意力收回来集中到课堂上,又能活跃课堂气氛,营造一个民主、和谐的教学氛围,使学生愿学、乐学,达到会学。 1、猜谜语。关于生物的谜语很多,以一则谜语来开课,能立即点明学习的对象,进入主题,学习的针对性强,有利于突出重点,突破难点。如一则动物谜语:“南阳诸葛亮,稳坐中军帐,摆下八褂阵,专捉飞来将。”学生立即猜出是蜘蛛,随即出示挂图“蜘蛛捕食”,并设问:“同学们可能都讨厌蜘蛛网,但你知道蜘蛛是怎样结网的吗?蜘蛛结网又有什么意义呢?”这样主题鲜明地引入对“圆蛛”(蛛形纲)知识的学习,让学生和老师一道去了解圆蛛的生活习性、形态结构及其对人类所作的巨大贡献。 2、演小品。小品是一种寓意深刻的文学形式,把它恰当地运用到生物学课堂上能起到激发学习兴趣,提高学习效率的作用。如在上“种子的结构”时,从复习形形色色的植物过渡到被子植物,可以用演小品的形式来实现。头戴不同植物头饰(代表不同植物类群)的五位学生按其所扮演植物类群的进化顺序隆重登场,各述说本“家族”(类群)的特征,并争论哪个“家族”的种类最多?哪个“家族”对自然界和人类的贡献大?目前地球上哪个“家族”最为繁盛?面对同学收集的种子,争论它们各是哪个“家族”的成员?请同学评判,引出被子植物;再由饰演被子植物的学生介绍(自豪地):“我被子植物多达20多万种,是地球上种类最多,分布最广的植物,与人类关系最为密切。所以,你们人类如果要更好地利用我们被子植物为自己服务,首先就须多了解我们的生活,这里有许多‘为什么’等着你们来探究哦!”然后教师提问:“被子植物一般是如何繁殖后代的呢?一粒小小的种子为什么能长成一个新的植物体?”这与种子的结构有关,从而引出本节课的学习内容。 3、讲故事。关于动物的小故事很多,通过让学生讲他们熟悉的动物故事引开课题,不失为一种新颖而富有创意的开课方式。如:“小猫钓鱼”是同学们非常熟悉的一则故事,请一位同学讲述,他最后讲到:“小猫集中精力,全心钓鱼,终于钓起了一条大鲫鱼!”老师用课前准备好的鲫鱼(放在装水的水槽里)就能立即激起学生的探究欲望,学生观察鲫鱼的形态、结构及其生活习性,直观、生动而又形象。又如故事:“小蝌蚪找妈妈”能把同学们带入了去探究两栖动物知识的激情之中。这些小故事能让学生进入主动学习的状态,且寓教于乐,还能培养学生做事专心致志,遇到问题不耻下问,对锁定的目标去努力地不懈追求等的科学态度和探究精神,教育教学效果奇佳。 4、唱儿歌。儿歌是中小学生比较喜欢的文学形式,学生唱着儿歌在回忆童年的乐趣之时,自然引入新的学习对象。如:小白兔,白又白,两只耳朵竖起来,爱吃萝卜爱吃菜,蹦蹦跳跳真可爱。”这首儿歌形象生动地描述了小白兔的生活习性和可爱的形态,这样开课,其乐融融,缩短了学生和学习对象之间的距离,学生由喜欢兔子到对兔子的一切产生好奇,达到学生愿学、乐学之效。 三、直观型开课 教学中利用直观的教具、学具,直观展示学习的材料,既烘托了学习的气氛,创设了学习的情境,又使知识的可接受性强。这是生物学课堂教学常用的开课方式。几条蚯蚓、一朵桃花、一个蝗虫的形态结构模型、几张挂图、一段 “青蛙捕虫”的录像、一件多媒体课件等直观手段都能营造一种良好的学习氛围,激发学生的探究热情。“新陈代谢”内容是综合性较强的知识,对旧知识的复习很重要,课前我在黑板上贴出“皮肤、消化系统、呼吸系统、血液循环系统、泌尿系统”等器官系统的挂图,打出“新陈代谢图解”的投影片,营造一种以新陈代谢为中心,结合其它各系统知识一起的学习情境,学生一走进教室,立即进入了一种我们将要对人体各种生理功能“算算总账”的准备状态。教师引导学生观察这些挂图并回忆学过的相关知识,利用教材上“看一看,想一想”中的问题,在复习旧知识的基础上很自然地过渡到新的学习内容。 四、实验型开课 生物学是一门实验科学,实验开课既能培养学生 的探究精神,又能培养学生观察和实验动手的能力,充分挖掘学生的创新潜能。以蚯蚓为代表学习环节动物知识前,教师布置学生每人挖掘几条蚯蚓 ,上课时学生观察蚯蚓的形态和运动方式,继而进入课题;又如:实验“向澄清的石灰水吹气”时的结果是澄清的石灰水变浑浊,老师可告诉学生这是因为人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳,学生必然产生“二氧化碳是从哪儿来的呢?”的疑问,开课学习“体内气体的交换和运输”,学生很容易理解和接受所学的新知识。 五、说课型开课 授课之前,用投影片、小黑板、多媒体课件等向学生阐述教材的地位和作用,教学目标,教学重点、难点,并向学生说明这部分内容的学习方法,即向学生交待怎样去看书、怎样去观察思考。然后,教师采用任务驱动型教学手段,开展以学生为主体的教学,即可很好地培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,做到知识的融会贯通,举一反三,形成知识的迁移,教会学生学会学习。 初中生物论文:分析新课改下的初中生物课 一、做好集体备课 备好课是上好课的前提条件,无论是新教材还是老教材,是新教师还是老教师都需要认真地备好课,这是大家都公认的,但不仅要备好课,还要背学生,要花时间了解每一位学生的情况。对于新教材内容的安排,尤其是对于生物课中新教材内容的安排,有很多的探究活动和新鲜问题,需要我们在备课时做更多的探讨,准备充分的教学资料,集体备课就是一种较好的方式。课改下的新教材带来的新内容确实需要我们集体的智慧,再结合个人教学的特点进行归纳、提升和再创造,使教学效果更佳。一方面拓展了教学思路,达到了资源共享的目的,使教师在集体备课中加强了合作精神,集思广益,共同提高;另一方面促使教师勇于开拓,大胆创新,成为真正意义的“专业人员”,也呼唤着教师之间相互合作,从集体中获取知识,汲取力量。 二、用教学反思来促进课改 在新课程理念下,教师不仅是教材的使用者,也是教材的建设者。因此,教师可以通过“课后反思”,为教材的使用提供创建性教学,使教师、教材和学生成为课程和谐的统一体,同时在使用新教材的过程中,需要我们不断地反思,上完课后要对本课的教学效果作一个自我评价,比如,分析学生哪些内容掌握得好,哪几部分有困难,哪些学得成功,还有多少学生需要指导等。体会了学生的成功之处,教师一定能从中受到启发,及时总结经验,及时记录下来,作为今后教学工作的借鉴,有助于不断改进教学方法,提高教学能力。另外,教师的教学设计与实际教学过程总会有不相适应的地方,如教法的运用,知识的讲解,例题的选择,板书的设计,学生的反应等方面,课后都会觉得有不尽如人意之处,对于这些不足,通过反复思考,仔细琢磨,进行归纳整理,以便在教学中采取一定措施,不断完善,使自己的教学水平得到提高。在以前不要求我们写教学反思,自己不会主动地把教学中的得失记下来,不会对自己的教学过程做一番总结和思考。而现在新课改下的教材内容变得灵活多样,对学生能力的培养是多方面的,像以前一样上完课就了事是不行的。我在上七年级上册第二章中“关注合理营养与食品安全”一节时,经过自己的精心设计和组织,这节课上得还是很成功的,能够提高大家的兴趣,进行热烈讨论。但是我在课后进行了一番反思,觉得大家兴趣还不够浓厚,投入不够,知识的连贯性不是很好,对学生的情感态度和价值观的培养还不到位。总结了存在的问题后,我在另一个班上课做了一些调整,活动时让学生把自己设计的放在一起评比,更增加了学生的兴趣。在讨论“食品安全”时,让学生拿出自己带来的食品包装袋来讨论,同学们把生活中遇到的问题提出来,讨论得非常热烈,使知识得到拓展,收到的效果更佳。反思前和反思后的课进行对比,确实有了很大的进步。从课改以来我校就一直要求教师写课后反思,现在我们已经形成自觉自愿去写,从反思中找到了自己的不足之处,促进自己改进教学方式,教法上有了创新,教学水平得到提高。 三、克服形式主义,坚定走课改之路 对于课改,一些教师把它认为是一种形式主义,“公开课是课改的,平时课是应试的”,这是一种错误认识,我们在进行新课改的过程中,虽然会遇到这样或那样的困难,但通过教学过程中的实践表明,课改取得的效果是显着的,作为教师应该自觉地将课改理念落实到平时的教学中,力争考试和课改推进两不误。作为课改的实践者,对课改的方向要坚信不疑,对课改过程要努力探索,通过课改,激发教学的主动性和创造性,努力使自己的专业素养与新课改一起成长。教学方式的改革,需要教师有一定的创造性,需要教师方方面面无私的付出。课改实施以来,我们进行了探索,不断地付出,有了收获,也有困惑,但我们深知,课改实验任重而道远,我将一如既往,付出努力,收获成功。 初中生物论文:浅谈初中生物课的概念教学 掌握生物概念往往是学生获得成功的第一步。要促进这种成功则应与能力培养结合起来,学生学习生物概念既可获得能力,又可进一步学习新概念及其他知识。那么,如何有效地实施生物概念教学呢?笔者认为在生物概念教学中应注重情景的创设并采取不同的教学方式进行教学。 一、概念教学时的情景引入 通过创设情景,简捷明快地导入教学内容,使生物概念、原理的学习水到渠成。 1、实验情景。 例如光合作用这一概念,实际上包含了光合作用的条件、原料和产物,对初中学生来说,能将这三个方面有机地联系起来,归纳出光合作用的基本过程即基本上掌握了光合作用的概念。而光合作用的条件、原料和产物是通过探究性实验《绿叶在光下制造淀粉》和三个演示实验得出的,学生在实验及观察过程中已对有关的产物和原料等有较深的印象和理解,再引导学生将这些实验结论归纳在一起,找出内在联系,光合作用的概念便水到渠成。 培养学生得出概念的能力的过程,也是训练和提高学生观察能力、实验能力和思维能力的过程。布鲁纳说:“一个坏教师奉献真理给学生,一个好教师则教人发现真理。”学生得出概念的能力也是一种发现真理的能力。 2、实践情景。 学生通过观察获得生物的形态、结构、生理、生态、遗传和进化等方面的直观的感性的认识,把这些感性的形象转变成语言即初步的概念,再经过形象思维和抽象思维的互动与转变,实现由特殊到一般、由现象到本质的飞跃,抓住生命的特征,建立较完整而科学的概念。例如,进行生态系统概念教学时,可先引导学生观察池塘、麦地、树林等,分析其中的生物种类、生物之间的关系、生物与无机环境之间的关系,发现植物、动物、各种微生物及非生物环境相互联系、相互依存,共同构成一个整体。学生通过观察分析,归纳出:生态系统=生物群落+非生物环境。 3、问题情景。 利用挂图、实物及演示实验等直观手段的同时,通过教师提出问题、学生带着问题观察并在观察中解决问题,便于感性认识,能丰富课堂教学,对培养学生学习兴趣和想象力起到很大作用。例如"蒸腾作用"的概念,可以通过蒸腾作用演示实验进行观察并提出问题:塑料袋内壁上的水珠从哪里来的?通过带着问题观察,学生能形象直观地掌握和理解蒸腾作用的概念,知道蒸腾作用是水分以气体状态从体内散发到体外的过程。 二、概念教学时的情景分析 1、创设比较情景,分析概念的区别和联系。 在教学中,教师要及时指导学生对一些相关概念进行对比、归类,揭示概念之间的内在联系,找出本质区别,使概念清晰化和系统化。 在学习生物概念时,注意分组、结对、列表、进行归类对比,就容易搞清各对概念间的本质区别与内在联系。同时,通过比较,促使学生将新旧知识、同类知识联系起来,分析异同。 从这个角度而言,学生比较能力的培养和训练,在一定程度上也有助于学生学习能力的提高。 2、创设强调情景,分析概念的关键字、词,理解概念的内涵和外延生物概念是用简练的语言高度概括出来的,其中一些字词都是经过认真推敲并有其特定意义的,它往往提示了概念的本质特征,是生物概念的关键字词,要理解概念的本质,必须从理解关键字词入手。强调不仅能引起学生的注意,而且能引发学生的思维,使学生很容易把握住其中的关系,把学生的思维引向深入,真可谓“此时无声胜有声”。例如:相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型叫相对性状。其中“同种”“同一”四个字,需强调。 3、创设问题情景,通过讨论加深对概念的认识和理解。 随着教学活动的多元化,以学生为主的探究学习活动会渐渐成为教学主流。问题讨论在教学中所扮演的重要角色是不容忽视的。亚里士多德说:“思维来自惊奇和疑问开始”因此教师要巧设一些问题,点燃创新之火。问题讨论促进学生概念的精致化,小组问题讨论提供所有学生主动学习进行概念解释的机会。学生提出的概念解释必须接受组员的检验,促其再建构。经由不断的解释、质疑、再建构、反驳、澄清等,共同建构出一个比讨论前更符合科学概念的答案。 三、概念教学时的情景巩固 1、体系情景。 在完成章节知识的教学后,对那些相邻、相对、并列或从属的概念进行类比、归纳,根据它们的逻辑关系,用一定图式组成一定序列,形成概念体系。如:用概念图将有关某一主题的不同级别的概念置于方框或圆框中,再以各种连线将相关的概念连接,形成该主题的概念网络,把学生感知“孤立”、“散装”的概念纳入相应的概念体系之中,让学生获得一个条理清晰的知识网络,既能帮助学生理解新概念,又能进一步巩固深化已学概念。 2、比较情景。 生物学概念很多,而且很多概念间联系和类似的地方很多。如果学生没有比较概念的能力,随着学习深入,概念增多,易出现混淆的现象,影响学习效果。引导学生比较概念,主要让学生抓住两点,一是注重寻找比较标准,二是注重概念的内涵和外延的比较。比较概念的过程主要是求同思维和求异思维的过程,所以比较概念有助于思维能力提高。 3、发展情景。 对学生来说,不同阶段和不同的知识基础,对概念的理解也会不同。学生能动地去探究概念的本质,就形成一个发展概念的过程,探索生命活动规律的内驱力会得到强化。 例如学习绿色开花植物、细菌、真菌、动物和人体的每一部分内容时,总是先从细胞开始。在教学中,注重引导学生将新内容中细胞的特点与前面学过的生物细胞进行比较,最后学生对细胞的认识不再停留在某具体生物个体或类群的水平上,而是归纳出细胞是绝大多数生物体结构与功能的基本单位。 总之,如何提高初中生物概念教学的质量,是一个需要不断探索的问题。我们的实践证明:充分利用生物学事实现象和学生已有经历经验引起概念教学,引导学生对生物学事实现象认真观察比较、交流讨论、归纳概括深化概念教学,学生及时应用所学知识解释或解决具体问题巩固概念教学,是提高初中生物概念教学质量的有效策略。 初中生物论文:初中生物比较法教学探究 生物比较法教学,是指按照事物对立统一规律和人的认识规律,将复杂多样的生命现象和本质,进行分析鉴别和综合比较的教学方法。比较法是研究生物学的重要方法,也是生物教学的重要方法,是生物教学中培养学生能力、开发学生智力的重要手段。 一、生物比较法教学的作用 初中生物学,以辩证唯物主义为指导,讲述了各种生命现象和规律。在初中生物教学中,如何帮助学生能举一反三、全面系统准确地认识掌握概念,并从各个概念中找出生命活动的规律,将知识融会贯通,这是生物教学中的一个难题。采用比较法教学能较好地解决这一难题。它的作用是多方面的,具体来说,大致有如下几方面。 1.可使学生在已知概念的基础上,迅速而准确地由此及彼,去认识未知概念,获得新的知识;扩大原有知识的范围,加深原有知识的程度。如讲细菌的营养方式——异养型,先用绿藻的自养方式作对比,引出异养的含义。 2.可使学生牢固地建立起知识的内部联系,把一些零碎的知识组织起来,使之系统化。 生物学知识,本来有它固有的联系,但在教材编写时,不得已将它们分割开来,编入不同章节中。我们在教学中,必须将分散了的系统的知识适时相应地集中起来,阐明复杂多样的生命现象和规律间的关系。如讲动物的进化规律时,把各门动物的神经进行比较,就能使学生清楚地认识到:动物之间有着一定的亲缘关系,是按照从简单到复杂的规律进化的。 3.可使学生准确地掌握概念的内涵和外延。 中学生认识事物时,往往抓不住事物的本质特征,对那些相近的概念、成双成对、成列成排、前后联系的名词混淆不清,琢磨不定。有比较才能鉴别,一切事物总是相比较而存在的。在教学中采用比较法,突出一方,找出它们的异同,就可避免混淆和张冠李戴。如讲穗状花序时,用总状花序作比较,找出它们之间的相同之处和不同之处,就可使学生清楚地掌握这一对概念。 4.比较法能起到或加强直观作用。 比较法能使抽象微细的生命现象和规律具体形象化,我们也称之为“对比直观”。如借用学生们所熟知的一般事物,比喻生命现象或规律,如说草履虫象草鞋,大草履虫有一个透明略呈肾形的大核,等等。这样,使学生对微细抽象的生命现象,有一个直观形象。比较法还能加强直观作用。如将蜥蜴的肺结构图同青蛙的肺结构图比较,能使学生具体深刻地看到蜥蜴肺泡数目增多,深切地认识到蜥蜴肺的呼吸作用能够满足整个身体对氧气的需要,因此适于陆地上的生活。而青蛙还需要皮肤辅助呼吸,仍然离不开潮湿的环境。 5.比较法是培养提高学生逻辑思维能力的重要方法。 比较法是一切理解和一切思维的基石,即比较是一切逻辑思维的方法。任何事物的特点必须在相互比较中才能充分地显示出来。因此,采用比较法,可以培养和提高学生的逻辑思维能力。比如:呼吸作用与光合作用有什么联系和区别?学生必须用比较法,从逻辑上找出对比之项:作用场所、作用条件、反应物、生成物、能量转化等等,然后分析出对立面和统一面,得出答案。并从中看出二者的相互依赖、相互制约的关系。 二、比较法的类型及其运用 中学生物学主要是讲述生命现象的共性和个性,都是科学家们经过反复比较,从理论上概括总结出来的。生命现象之间有着本质的内在联系,纵横交错,网络复杂。生命现象的多样性决定了比较法的多样性。一般的比较法有类比、列比、历比、寡众比和综合比。 1.类比。就是根据生命现象和规律的系统性,进行类型或类别比较的方法。根据被对比各点的相似性和差异性、类比法又分为类型比较法和类别比较法。前者是把同类的各个生命现象和规律进行比较,找出共同性和相似性,进行归纳教学的方法。如学生已学过了地上茎的知识,在讲授地下茎时,将其特点分别与地上茎特点作相应比较,或者让学生把两个实物对比分析,这样可使学生在已有知识的基础上,自学似地获得新的知识,建立起同类的概念。后者是把不同类的生命现象和规律进行比较,找出特殊性和差异性,进行分类的教学方法。如绿藻和兰藻的比较,鲸和鱼的比较,可使学生在原有一类知识的基础上,获得另一类新的知识,扩大原有知识的范围。 类型比较法和类别比较法关系密切,常相互配合,同时运用。求大同,归一类;找出特点,分门别类。使学生清楚地看到对比各方既是具有共同特征的一大类,又是具有不同特点的二类或多类(小类)。 2.列比。列比就是把相对独立的互为并列的几个生命现象进行比较的方法。如:绿色开花植物的各种根(或茎、或叶、或花、或果实)的比较;昆虫纲各目动物口器的比较;等等。可使学生从中清楚地认识到繁多的生物器官与其功能和环境条件相适应。 3.历比。历比就是从时间上和空间上,将某一生命现象发生发展历程分阶段进行比较的方法。如将高等植物各类的根(或茎、叶),按进化程序比较,可帮助学生具体生动地认识到:植物的进化遵循由简单到复杂(由水生到陆生)的进化历程。又如把鱼纲、两栖纲、爬行纲和哺乳钢的心脏(用挂图或模型更佳)比较,这样,学生就不难看出脊椎动物心脏的分隔变化,即由一心房一心室到二心房一心室至二心房二心室。有力地证明了动物也是遵循从简单到复杂、从低级到高级的进化历程。 4.寡众比。寡众比就是将同类中的一事物同众事物比较的方法。一般以一事物为圆心,与众事物分别比较,而众事物之间不进行比较。如把茄科与锦葵科、蔷薇科、十字花科的主要特征分别进行比较,强化对茄科主要特征的认识和记忆。在分章节复习时,也可把其中的一种器官(或组织、或系统)同多种器官(或组织、或系统)分别比较。强化其一,巩固其他。 5.综合比。综合比就是把一系列的各个生命现象的诸方面进行比较的方法。一般用在总复习末期,将一本教材(或一编)的内容,分纵类和横行,综合整理,分析精炼,列出一览图表,让学生灵活运用上述各种比较法,掌握个别和整体知识的网络关系,积零为整,融会贯通,使知识系统化。如六大类植物类群的主要特征比较等。 三、运用比较法需注意的问题 1.选准比较因子。比较法在生物教学中的应用虽然很广泛,但不是任何两个事物都可以用来作比较的。只有具有比较意义和条件的双方,才能确立为比较对象。一般要符合如下比较的基本条件: (1)同类不同种的生命现象和规律的比较。如:一种植物体与另一种植物体;一种动物体与另一种动物体;一种植物群落与另一种植物群落;一个动物类群与另一个动物类群。它们分别隶属于同一大类中的不同小类。比较的目的:求其异同,寻其特点。 (2)非同类事物的比较。非同类事物的比较,属于借比。如:双子叶植物叶脉呈网状,栅栏组织象栅栏,海绵组织似海绵等。比较的目的:借以说明某些难于想象的事物,使学生理解某些抽象的事物。 (3)本质特征相同或相反的生命现象和规律的比较。如:动物进化原因与植物进化原因;呼吸作用实质与光合作用实质等相比。 2.贴近学生思维要求。运用比较法时需“驾轻就熟”,“就地取材”,不要找那些学生见所未见、闻所未闻的对象,更不要找那些比本体还要复杂,令人费解的对象。如:比较蜂群中蜂王、雄蜂、工蜂的区别。引导学生分别从三种蜂的身体大孝卵的受精情况、蜂房大孝 幼虫期食物、生殖器官的发育及职能等加以比较。 3.灵活综合应用。 由前所述,比较法虽分几种,但它们是相互联系,纵横交错的,作用是多方面的。在生物教学中,可根据知识的特点和需要,灵活运用。 总之,生物教学中利用比较法教学的因素和内容很多,关键是教师要善于总结和把握,有意识地利用比较法的优点,使它更好地服务于我们的教学。 初中生物论文:浅谈怎么开展初中生物综合实践活动 培养具有创新精神和实践能力的新型复合型人才是时代对教育提出的新要求。这也是传统教育的薄弱环节。在新的基础教育课程改革中,明确提出将“综合实践活动”纳入国家基础教育课程体系。“综合实践活动”这一新的课程形态正式进入我们的眼帘。综合实践活动在培养学生能力方面具有其他学科课程不可替代的功能,必将对基础教育产生深远地影响。 作为一线的生物教师,我们该如何在教学中开展综合实践活动呢?笔者通过多年来的实践探索,在开展初中生物综合实践活动方面积累了一定的经验,将其梳理成文供同行学习交流。 1.开展综合实践活动的现状透析 虽然教育已经将“综合实践活动”纳入国家课程体系,但在现实教学中部分生物教师不愿意主动开展综合实践活动。究其原因,主要有一下几点: 1.1.部分生物教师仍旧持应试教育思维,没有真正投身于基础教育课程改革,仍旧把学生的升学成绩作为衡量教学成败的唯一标准。没有真正着眼于学生的终身发展,教育观念极度功利化。这样的教师肯定不愿把宝贵的教学时间让给“综合实践活动课”,即便学校安排课时让其开展综合实践活动,他也可能简单应付。 1.2.“综合实践活动”作为全新的课程形态,没有统一的课程标准和教材,教师不再是简单的课程实施者,而需要成为课程的开发者和设计者。开展综合实践活动需要教师结合当地实际,结合自身学科特点,因时、因地开发具有地方特色,符合本校学生实际的活动课程内容。这对生物教师提出了新的挑战。 1.3.部分学校对“综合实践活动”课程缺乏统一规划管理,综合实践活动的实施还仅仅是教师的自发行为。教师开展综合实践活动全凭个人兴趣爱好,随意性极大。极大削弱了综合实践活动应有的作用。 2.开展综合实践活动与初中生物教学的关系 生物是一门基础自然科学,现有的知识体系来源于前人的实践总结。传统的生物教学存在诸多弊端。过多地倚重接受性的学习方式,忽视发现性、探究性的学习方式。严重影响了学生创新精神和实践能力的发展。学生长期地处于授受性的教学环境中,往往习惯了被动学习而缺乏问题意识、积极主动的探究精神。 综合实践活动的开展对初中生物教学的影响巨大、联系紧密,综合实践的指导思想与新生物课程标准的指导思想在培养学生能力方面是一致的,强调学生通过实践,增强探究和创新意识,学习科学研究的方法,发展综合运用知识的能力;增进学校与社会的密切联系,培养学生的社会责任感。开展生物综合实践活动旨在让学生联系社会实际,通过亲身体验进行学习,积累和丰富直接经验,培养创新精神、实践能力和终身学习的能力。所以开展综合实践活动对生物教学有明显的促进作用。 初中生物教学中开展综合实践活动还具有自身的学科优势。生物学是一门以实验为主的自然科学,其科学课程的属性为学生的实践操作提供坚实的基础。生物学视野宽广,整个生命世界和生态环境都是生物学的研究对象。初中生物教学中开展综合实践活动具有丰富的素材内容,如当今社会的环境问题、能源问题等都可成为生物活动课关注的对象。 3.开展综合实践活动的基本程序 开展综合实践活动的首要环节就是指导学生发现问题,提出研究课题。“提出一个问题比解决一个问题更重要”,综合实践活动中应着力培养学生的问题意识。问题来源于学生对某一生活现象、社会现象的观察和思考。学生在尝试运用已有生活经验和认知背景解释某种现象时遇到了困难或产生了矛盾冲突,就会产生问题。教师绝不能忙于回答学生的问题,而是应帮助学生通过筛选形成真问题,再指导学生基于已有的认知背景采用恰当的方法去解决问题。有效的行动必须要有明确的目标指向性。开展活动前,必须制定严密的活动计划,并论证其可行性。再按照活动计划扎实有序的开展研究活动,获取第一手信息资料。通过对资料的分析、整理,从中获取有用信息,加深对问题的认识,最终得出一个相对正确、科学的结论。这是一个完整的科学研究活动所应具有的基本程序。 本人结合所指导的初一学生开展的一项综合实践活动为例,谈谈开展综合实践活动的具体步骤。 3.1课题的提出 课题的提出可以由教师或学生单独提出,也可以教师与学生共同提出。初次开展综合实践活动,对初一学生来讲是一个新事物,教师可根据学生的兴趣和发展需要,结合自己的专长和学生正在学习的学科内容和当地实际,提出一个活动课题,要注意做到有的放矢,让学生在综合实践活动中,真正有所收获。 我校位于省会城市成都市郊区双流县,区域经济实力雄厚,工业发达,但环境矛盾突出。七年级上册学完“生物与环境的相互影响”内容后,为了让学生深刻认识人类活动对环境的影响,我向学生抛出一个问题:你们认为我们家乡的环境好不好?有没有受到我们人类生产生活的影响呢?受到这一问题的启发,学生们提出了许多有关环境污染的研究问题。本着便于学生开展研究的原则,通过讨论筛选和可行性论证,同学们最终决定调查县城周边河水污染及治理情况,从而提出一个具体的研究课题“双流县白河水体污染现状及治理情况调查”。这一课题确定后,立即激发了学生研究的兴趣,同时也增强了学生的主人翁意识。 3.2确定研究方向 初中学生由于缺少生活经验,提出研究课题后,学生往往无法正确把握研究的目标和方向,这就需要教师进行引导,但千万不能包办代替,否则实践活动就失去了意义。 为此,我引导学生联系所学知识并上网查阅造成水体污染主要原因以及水体净化的主要方法,为开展研究活动做知识准备。再将学生带到双流白河河道上初步考察,丰富感性认识。学生走完整条白河后,发现不同河段水质状况相差很大;沿途水生动植物的分布也存在很大差异;看到了政府聘请的治理 公司工作人员正在进行河水治理作业,见到了河面上的生物浮床和治污船。同时也看到一些奇怪的现象,如河水较浅、污染较重的上游河道出现了成片的“铁锈”般的东西,走近后才发现是些会动的小生物;下游河道长满了水草,水质状况明显比上游、中游好。初步考察使学生有了丰富的感性认识,回到学校后,立即组织学生开展小组讨论,让各个小组选择自己感兴趣的研究问题,从而将“白河污染现状及治理情况调查”这一大课题最终细化为六个小问题:白河两岸的城市规划与功能布局现状调查、白河的污染源调查、白河不同河段水质状况调查、白河水生动植物分布状况及成因调查、白河上游底栖动物调查、白河治理措施及有效性调查。 3.3研究准备 在确定课题和明确研究目标、研究方向后,教师不仅要让学生了解科学研究的一般程序,而且要指导他们针对自己的课题选择恰当研究的方法,制订切实可行的研究方案,并在全班开展讨论,论证研究方案的可行性。在讨论中小组间可以互相评价,互相学习、互相指正,取长补短,教师也参与其中,恰当指导,适当点拨。各个小组最终就能形成相对完善的活动方案。 各小组具体的研究内容、研究方法和研究思路确定如下: 全班共分6个小组,每组6~8人,根据男女比例、能力高低均衡搭配。 第一组,调查白河两岸的城市规划与功能布局。主要通过走访双流县城市规划局,参观双流新城规划展览馆,以及实地深入考察等途径了解白河两岸的城市规划和布局情况,为破解白河污染的根源做准备。 第二组,调查白河的污染源。主要通过实地考察,走访当地居民等途径,进一步深入了解白河上游、中游、下游不同河段具体的排污情况,如排污量,污染物的具体来源等。 第三组,调查白河不同河段水质状况,寻找影响水质状况的主要原因。学生主要通过从当地环保局借用的PH检测仪和自制的黑白盘等简易检测工具实地检测,以及自己的视觉、嗅觉等感观,定性判断各河段水质差异。 第四组,调查白河水生动植物分布状况及成因。主要通过进一步实地观察、统计、记录白河不同河段水生动植物的数量、种类,尝试分析导致差异的主要原因,如是否与水体污染有关?并用实验方法证明,如取不同水样做植物生长实验和金鱼毒性实验等。 第五组,调查白河上游底栖动物。主要采用取样显微镜观察法、对比研究法等实验研究方法,弄清上游这一特殊底栖动物的种类名称、来源及生态作用,弄清其分布与水体污染的关系。 第六组,调查白河治理措施及有效性。主要通过实地参观考察白河污染治理措施的实施情况,了解生物浮床、污染治理船在水体污染治理中的具体作用及治理原理,评价其治理效果。 各小组有了具体的研究内容、研究思路和完善的研究方案后,就应着手具体的准备工作。充分的准备是有效开展研究活动的前提。具体的准备工作是一个及其艰辛的过程,学生需要准备用于开展研究活动的工具、器材;需要设计用于访问调查所需的问题清单和问卷调查表;需要设计数据记录表等等。 3.4活动实施 教师指导学生采用集中行动与分头行动相结合的方式,开展调查研究。实施过程中尤其需要对学生进行安全教育。注重培养学生的团队意识,坚决杜绝学生的个人英雄主义和冒险主义。初一学生由于其年龄的特点,对研究活动往往容易产生兴趣和热情,但缺乏耐心。这就要求教师认真组织学生参加实地考察,学会调查、学会研究。每一次重要的学生研讨活动和调查,教师都一起参加,并给予指导。教师多鼓励学生对每一个活动环节和遇到的问题积极开展讨论,同学与同学之间要加强合作,依靠集体的智慧去完成调查任务。 每一次集中外出调查回校后,都及时组织各小组分别进行讨论,汇报交流,相互学习,相互合作。经过充分的调查研究,各小组都获得了大量的第一手资料。通过对所调查得到的第一手资料进行分析整理并写出调查报告。 3.5成果展示与交流 活动结束后,要求各小组同学将研究过程、研究成果制作成PPT,面向全班乃至全校同学展示交流。一方面是对学生辛勤付出的肯定,另一方面可以通过汇报促总结,使学生对问题的认识上升到新的高度,培养学生的归纳总结能力。学生在汇报课上尽情地展示着自己的劳动成果,交流在这次活动中的体会和收获,脸上洋溢着收获的喜悦。虽然他们的成果从客观上来说还比较幼稚和不完善,但从研究的过程看,学生们的收获远远大于研究的成果,这是课本上学不到的。 4.初中生物学教学中开展综合实践活动的几点思考 4.1 教师要学会研究 综合实践活动的目的是培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,即培养学生的科研能力。其选题过程、研究过程、结题过程,都十分类似科学研究过程。指导教师在指导学生开展综合实践活动的过程中,必须学习在先,研究在先,必须具备一定的科研能力和知识,才能对学生的课题进行有计划、有目的、有成效的指导工作。因此,生物学教师要做一个研究性的教师。 4.2教师要学会合作 综合实践活动是一个新的课程,本身具有开放性、生成性、涉及面广、学科之间相互知识渗透等特点,对此教师也没有太多的经验。在信息发达的今天,教师的知识结构、能力结构都存在明显的不足。只有教师亲自参与其中,才能了解学生的需求和困惑;只有教师放下架子,以平等的身份出现在学生的面前,与学生一起探讨问题,和学生一起分享成功的喜悦,才能得到学生的承认和尊敬;只有教师敢于认识到自己的不足,虚心地与学生合作,才能从中积累经验,获得方法,完善自己。 4.3教师要学会评价 新课程强调教学评价不仅要重视学习的结果,而且要重视学生学习过程中的表现;不仅要关注学生的学业成绩,而且要关注学生的能力、智力品质;要重素质,重过程,重表现,把评价作为促进学生发展的重要手段。在与学生一起进行综合实践活动中发现:一些平时学习成绩优秀的学生在调查中,往往不如成绩一般的学生,这也许正暴露了常规教学中教师用分数评价学生的缺陷。而综合实践活动可以发挥学生的各自的长处,为他们展现自我风采、实现自我价值搭建各种舞台。教师要学会用赞赏的目光看待每一个学生,学会用多种方式评价学生,让学生在综合实践活动中体会成功的喜悦,体会到做人的价值,认识到生物学知识在实际生活中的作用和意义。 通过综合实践活动的开展,我认识到在生物学教学中,开展综合实践活动的关键在教师。因此,生物学教师要在熟悉的学科知识中加强综合实践活动,在学科教学中渗透综合实践活动,不断培养学生的创新能力,为学生的终身发展奠定基础。 初中生物论文:利用网络开展生物课外活动 摘 要 本文介绍了网络下生物课外活动的内容,并阐述了网络开展生物课外活动的注意点。 关键词 网络 生物课外活动 网络的信息传播容量大、速度快、范围广,双向交互作用性强,它在时间、地域、学习的内容、师生的交流方式、学习的方法和途径上都是开放性的。利用网络来开展生物课外活动,更有利于拓展学生的思维,发展学生的能力,提高学生的综合素质。 1 网络下生物课外活动的内容 1.1 宣传生物科普知识 以往,我们用来进行生物科普知识宣传的黑板报和宣传栏所承载的信息量非常有限,同时,它们也只能是利用简单的图片、文字来达到宣传目的,其效果也不够显著。但利用校园电视网和校园局域网来进行宣传,则将使内容更充实、形式更多样。这样,更有利于拓宽学生的知识面,培养学生热爱大自然、热爱生活的美好情操。 例如:4月至5月的“爱鸟周”,我们大力进行了爱鸟、护鸟的宣传活动。在宣传栏进行了“爱鸟周”的介绍之后,我们充分利用每天学校电视台演播时间,播放了像《朱 》、《白鹇》、《丹顶鹤》等有关珍贵鸟类的纪录片。同时,还在局域网上了配以精彩动画、漂亮图文、悦耳声音的网页《鸟类——我们De朋友》,从鸟类与人类的关系(鸟类对森林、农业虫害的防治、鸟类对鼠类的捕食作用、鸟类对科学研究的贡献)、威胁鸟类生存的主要因素、鸟类的保护等几方面进行了全面的介绍。每个学生在课外随时都可以通过电子阅览室或教室的终端进行浏览。对这一切,他们无不表现出浓厚的兴趣。这样的方式,使学生认识到“人类并不是天然地具有剥夺动物生命的权利,而要学会与动物和平共存”,培养了他们的生态道德。 1.2开展电子问卷调查 利用校园局域网开展电子问卷调查,在调查的广泛性和统计的及时性上,取得的效果大大优于传统的问卷调查。 例如:在校园电视网上播出了关于“克隆”的系列纪录片、科幻片之后,我们做了一个网上调查:没有被调查过的同学在登录后都会被要求填写一份关于“克隆”的调查问卷。学生通过鼠标的点击进行选择,提交后计算机就会立即对数据进行统计、分析,教师可以迅速、全面地获得充实而详尽的第一手资料。 1.3 组织专题知识讨论 网络在时间、地域和交流方式上具有开放性。在网上进行专题知识的讨论,能更好地扩大参与面和调动学生的积极性、培养学生的批判精神和鉴别能力。 我们在完成了关于“克隆”系列片的播出和关于“克隆”的生物调查后,在校园BBS上设立了一个专门讨论组,讨论的主题是《“克隆人”将带来?》。很多同学在网上自由地发表了言论,有的持肯定意见,有的持谨慎态度,有的对其他同学的看法表示赞赏,有的又提出质疑……参与积极,争论热烈。在讨论进行了一段时间后,我们又组织了大型的专题讲座《克隆与社会》。这样,不但激发了学生探索新知的欲望,而且使他们对有关遗传和变异的课堂知识有了更深刻、更全面的理解。 1.4 展示学生科技成果 组织生物科技活动,可以加强学生的智力开发和能力培养,促进课堂教学,提高生物教学质量。而科技成果的展示,将使学生获得一种荣誉感,从而得到极大的鼓励,也将吸引更多的同学参与到生物科技活动中来。在网上展示学生的科技成果,不但能很好地解决展示场地、作品保管等问题,而且有利于更多的同学来参观和研讨。 例如:我们组织进行了“押花贴画”比赛之后,将各个班的优秀作品的相片和制作说明,在网上。这样,既保证了优秀作品不受损坏,又增强了展示效果,还吸引了更多的同学来参观。又如:我们在组织了名为《生态校园之我见》的小论文比赛之后,开设了一个名为《生态校园》的网站,发表了许多优秀小论文,并欢迎继续投稿到我们设立的校园信箱和E-mail上,更多的学生甚至外校学生也投来了稿件。这样,既培养了学生思辩能力,又使学生对生物与环境的课堂知识有了进一步的认识,还扩大了学校的社会影响。 1.5 设立青春心理信箱 身高、体重的迅速增长,第二性征的出现,给正处在青春期的中学生带来了烦恼和困惑;对他们心理问题的解答,也是生物教师工作的一部分。为了让更多的学生能得到老师的帮助,我们在校园网上设立了“青春心理信箱”。凡是需要帮助的同学都可以把自己的要求写到信箱,专门的心理辅导老师用密码打开信箱,了解学生需要后,根据不同要求,采取合适方式进行心理指导,或面谈,或回信……让所有的学生都能健康成长。 2 网络开展生物课外活动的注意点 2.1 要充分发挥学生的主动性 在让大部分学生浏览我们的生物网页的同时,也要让对生物、对计算机感兴趣的同学参与到我们的网页制作中来:让他们去查找资料、制作软件、维护网站,让学生感到这是自己的网站。在制作过程中,培养了学生的探索品质、协作精神和独立工作能力,培养了一批生物和计算机的复合型人才,顺应了社会发展的需要。 2.2 不能替代实践活动 生物是一门重视实践和创造的学科,生物课外活动更应重视实践。在实际活动中,无论是采集标本或栽培、养殖生物,都需要仔细观察、分析各种生物现象,并参阅大量资料,去说明和解决一些问题,促进了学生的观察能力、自学能力、思维能力及独立工作能力的发展。这是网络不能替代的,所以不能因为网络的使用而削弱甚至替代了实践活动。 初中生物论文:初中生物课堂教学的实效性的策略研究 目前课程标准下的初中生物课本都含有大量的插图。插图,与文字并重,作为生物教材的一个重要组成部分,使学生更易理解和掌握课本知识。插图浓缩和承载了生物科学的概况,以直观形象、简明生动为特色,涵盖了丰富的生物学信息。在课堂教学中,合理运用插图,不仅可以提挈课本重难点,激发学生学习生物学的兴趣,促进生物实验教学,有利于学生对概念知识的理解和记忆,而且可以培养学生的科学素养。几年来,本人积极利用教材中插图,探索生物课堂教学的实效性。 一、运用插图,轻松突破教材重难点 直观形象有利于取得良好教学的效果,它能激发学生形象兴趣,充分发掘大脑潜能,加速记忆的优势,插图作为直观形象教学的一个形式,在课本中占有重要地位,它既有章节主题图,也有某些知识点的具体描述图,并且这些插图都是知识的重难点,也是教学时应注意的关键点和解决问题时的突破口。例如:在讲解肾单位的结构图时,重点指导学生认识肾小球、肾小囊、肾小管,按教材顺序从肾小球到肾小囊再到肾小管,同时把三者的作用、结构特点通过图形向学生交待清楚,进而使学生理解肾单位的结构和功能。通过多媒体,把课本插图放大、突显知识点连接成线,弄清弄懂弄通课本插图也就掌握了泌尿系统这章的重点,掌握了这章的关键。 二、插图与实物模型相结合,使生物实验教学有条不紊 课本插图为平面图形,而生物体的结构是立体的,如何将平面图形理解成空间概念,或把空间图形化简为平面图形?教师在生物教学中应有目的地培养学生这种转化能力,插图与模型相结合不失为一种好方法。如在讲解植物细胞的结构与功能时,先让学生自己动手制作洋葱表皮临时装片,进行镜下观察,感知细胞的形态及结构,(小组之间互检互评,取长补短,佳片展示。)并让学生自己描述观察情况,描绘植物细胞的结构,进而通过植物细胞的立体模型和书本的平面插图,引导学生找出植物的细胞,加深了对植物细胞的结构和功能的理解。本节实验课就是这样通过实验——模型——插图,让学生将平面图形和立体模型有机结合,使学生对课本插图的认识有了一个新的提升,同时,学生也在轻松、愉悦的氛围中实验,并理解、获得知识。 三、把握插图和一般图形的区别,重视生物学本质 生物学插图教学一定要有方向性,一般讲解应采用简单地从上到下,从左到右讲解,同时也可根据生物体结构的内在联系,选择相应的识图方法,教学过程中应注意局部图与整体图间的关系,局部与局部间的联系。如在讲解生态系统中食物链和食物网时,要求学生会数食物链,会书写食物链。以苏教版八(下)P87图25-1为例,要求学生先找到生产者植物,再根据生产者所在的位置按照从下往上,从左到右的顺序看图,根据植物与动物、动物与动物间的取食关系,认识食物链,书写食物链,理解食物网的概念。这样可使抽象的概念具体化,教学层次分明,脉络清晰,教学效果好。 把握插图中知识的规律性,可将零散的知识系统化,有利于减轻学生负担,如人体心脏中各个腔和各血管中流的血液类型,学生就很难记住,或者记住后又很快忘记了,而如果运用插图分析,就会发现凡是心脏左边的腔及所连血管中流的都是动脉血,心脏右边的腔和所连血管中流的都是静脉血,这样学生无须多费时间,只要掌握心脏的四个腔及所连血管与心脏的相对位置,就可知其流动的血液类型。 四、插图与多媒体相互补充,提高教学效果 多媒体教学是现代教育的热点,将多媒体技术应用于教学,可变抽象为具体,但我们也不能把多媒体奉若神明。多媒体作为一种教学手段是否比其他教学手段先进,教学效果是否良好,要视教学内容、教师特点而定。有时“黑板+粉笔”的教学手段可能更加有效,就没有必要使用多媒体,将多媒体技术作为黑板、课本的替代品,有时只会造成现代教育的表象。生物课本插图不仅栩栩如生地表现了生物世界,同时也形象直观地表达了看不见、摸不着的生理过程,感受生物科学探究的魅力。把复杂的生物现象简单化,在插图中教师正确运用插图进行教学,指导学生阅读教材中的插图,其实质就是促进学生积极思维的过程,就是一个提取信息的过程,最终促使学生自主地获取知识的过程。当然插图教学也要注意方法,例如:在讲授植物的有性生殖时,如果把一张挂图直接挂出来,那么就会把整个过程的内容同时呈现,使教学内容显得过于复杂,不能突出老师某一阶段的讲述重点,学生容易分散注意力,影响教学效果;如果老师按教学程序,边讲述边通过多媒体演示植物体的传粉、受精及果实与种子的形成,这样能使学生在不经意中调动视听两种知觉,强化识图效果,使多媒体中的呈现与当前所讲内容吻合同步,然后教师再利用插图,把知识“和盘托出”,加以总结,就能使传粉、受精这样静止的插图动起来,使知识成系统,把插图与多媒体教学完美结合,教学效果自然得到提高。 插图既是生物教学的直观教具,又是生物教材的有机组成部分,它既要起“教具”的作用,又要起“教材”的作用,新教材的大量插图给我们增添了斑斓的色彩。多年的教学实践表明巧用插图,并合理运用各种媒体手段赋予图片以生命和活力,有利于帮助学生理解教材,突破难点,化难为易,促进学生理解概念,形成思维,提高分析、解决问题的能力。 总之,在教学中,我们必须认真钻研教材,充分挖掘教材插图并巧妙运用教材插图这一重要的课堂教学资源,提高教学效果。 初中生物论文:浅谈初中生物课堂多媒体技术的应用 [论文摘要]:教学中,多媒体信息技术为创设学习情景,促进合作学习,进行讨论学习提供了一个良好的平台。我们要充分发挥多媒体信息技术的优势,优化教学结构,调动学生自主学习的积极性,促进学生自主学习,提高学习效率。 建构主义理论下的教学,不仅强调以学生为中心,而且强调情景对意义建构的作用,强调协作学习对意义建构的作用,强调利用各种信息支持“学”,而多媒体信息技术恰恰为创设学习情景,促进合作学习,进行讨论学习提供了一个良好的平台。我们要充分发挥多媒体信息技术的优势,优化教学结构,调动学生自主学习的积极性,促进学生自主学习,提高学习效率。从而培养学生的综合素质,培养学生的创新精神。 一、起始课的优化——声像并茂,更能激发学生的学习兴趣 利用多媒体课件声像并茂、视听结合、动静相宜、感染力强等优点,创设与教材相关的情景,能够极大地激发学生的学习兴趣和求知欲望,达到寓教于乐,寓学于乐的目的。 七年级学生刚开始生物科学的学习,在学习第一章《认识生物》时,我就精心制作了一堂多媒体课件,从网络上搜集许多生物图片,一些图片还根据教学内容的需要用ACDsee软件进行处理,制成了配有文字说明和音响效果的课件,用以介绍“生物的特征”。同时还搜集到动物捕食,含羞草对刺激的反应等视频素材加入课件中。同学们看到如此美丽的生物世界,一开始就对生物课可产生了浓厚的兴趣。 由兴趣产生动机,由动机到探索,由探索到成功,在成功的喜悦中产生新的兴趣和动机,推动学习不断取得成功。 二、传递方式的优化——化难为易,化繁为简,化抽象为具体 生物学科的特点是细微、动态、抽象。比如,在讲授消化道的物理消化——蠕动的生理作用时,应用现代化电教媒体——教学录像片演示这一生理过程。通过慢放、定格、特写等方法处理出来的镜头,既能真实、艺术地再现消化道蠕动的动态过程,使其具体形象,增强了学生的感性认识;又使枯燥乏味的生命运动现象变得新颖有趣。在演示录像过程中,我还通过暂停放映,教师解释,或边放边解释的方法,把两种教学媒体有机地结合起来。这样,学生在形象化、趣味化的接受知识过程中,又得到教师适时适度的强化,使这一难于理解的知识变得易于接受。电教媒体生动、直观,接近于现实;合理使用,则使知识进入学生头脑中的途径增多了,记忆加深了;若再与讲解结合,其形象化、趣味化与化难为易的效果,是单纯的讲述所无法达到的。 三、传递速度的优化——在提高信息密度、知识密度的同时,扩大学生想象思维的时间、空间 相对于传统模式教学以语言文字形态为主来说,运用现代化的电教媒体,有着明显的提高传递教学信息速度和效率的优势。形、声、光、电的使用,音乐、图画以及现代电影、录像中的变换、切入等技术的使用,缩短了信息传递的距离。在人体结构的教学中,一些结构,像人体细胞、组织内部器官等不易看到,而现代电教媒体则能轻而易举地解决这一问题。因为电影、录像及自制的投影片、幻灯片,能将原来细微的东西放大许多倍;如果采用X光摄影,则能够清晰地看到人体内部的骨骼运动、消化管的蠕动等情况;再如,要想组织学生在教学进度规定的时间内观察骨的生长、胃肠的消化全过程,是相当困难的,而利用电教媒体如电影、录像,通过逐格摄影拍摄下来再播放,仅用30秒钟就可以看到3个小时胃对蛋白质的消化过程,其节省时间、提高传递知识的效率是不言自明的。而提高传递知识效率的结果是:一方面,增加课堂知识密度、信息密度。如在“血液”一节的教学中,按常规的讲述一般约需2课时,而采用了边讲解边放录像演示,仅需1课时就完成了任务。另一方面,它扩大了学生想象、思维的时间和空间。如讲血液中的白细胞吞噬作用时,让学生推想白细胞是怎样进行吞噬的?引导学生进行发散性思维。学生推想出了五六个方案,而哪一个方案是正确的呢?这时再演示录像,就能深深地吸引学生的注意力,调动起学习的积极性、主动性。从容地解决了教师讲得多,学生练得少的矛盾,化难为易,化繁为简,变单纯知识传授为智力开发,给学生以丰富想象的天地,有效地提高了课堂教学效率。四、学生学习能力的优化——发挥学生的主体作用 教学功夫下在学生“学”上,现代教学观认为,在教学过程中要重视学生的主体作用,教师的教要着眼于、立足于学生的“学”,“教”要为“学”服务。教师的主要任务,就是要教会学生学习。???在生物课堂课教学中,学生对有些概念、原理的学习理解是较困难的。而利用生动活泼、丰富多彩的电教媒体,就能帮助学生顺利解决这一问题。例如,讲毛细血管、静脉、动脉时,我用投影片显示三种血管的形态、结构,然后让学生识图、区别、对比,找出它们之间的异同点。学生开动脑筋,积极思考,踊跃发言,你一言,我一语,最后自己总结出这三种血管的概念。这一节基本由学生自学完成,课上得很成功,并以生动活泼的教学气氛代替了严肃死板的教学,把学生的积极性和主动性调动起来,使其主体作用得到了发挥。同时,通过识图、辨图、对比、类比的过程,培养了学生的观察和独立思考能力,而且经过思维活动后,便于学生由瞬时记忆形成短时记忆,进而在理解的基础上形成长时记忆。 训练培养学生的概括能力,也是我们的教学目的之一。以前用传统媒体讲授完一个原理或生理活动后,若让学生用简练的语言进行概括,学生感到非常吃力。而通过电影、录像等动态的画面,使学生有了诸如骨的生长、肌肉的收缩、腺体分泌等感性认识,并以此上升到理性认识,从而有效地训练了学生的概括能力。 五、实验的优化——借用计算机多媒体技术模拟或演示一些学生实验及演示实验 在学习脊椎动物及人体生理卫生这两部分内容时,有些动物的活体解剖实验:如家鸽的解剖实验、青蛙的坐骨神经-腓肠肌收缩的演示实验、脊蛙的反射实验等。在大力提倡人与生物圈共存、保护野生动物的今天来进行这些实验,显然与时代精神相背。而借用计算机多媒体技术来进行模拟实验或演示这些实验,则既能让学生了解实验的全过程及观察到实验现象,又能对学生进行保护生态环境的教育。 在应用计算机多媒体技术进行教学过程中,利 用设计合理的课件,把复杂抽象的生物学过程生动、形象、直观地表现出来,便于学生通过身临其境的直观感受和仔细观察,从中得出正确结论,改变了过去那种光靠教师单纯口授,或应用挂图、板书等传统媒体进行“灌”、学生被动接受的学习方式,有效地激发了学生的学习兴趣,使学生变成了学习的主体。这不仅加大了课堂容量,在一定程度上也拓宽了学生的视野,加深了学生对知识的理解,同时也留给学生更充裕的思考问题时间,从而提高了教学效率,利于教学难点的突破。与此同时,多媒体教学使课堂教学形式灵活多样,调动了学生的非智力因素,进一步促进了教学难点的突破。 初中生物论文:浅谈如何学好初中生物教学 1最好的办法是花点时间背 比如细胞结构。记不住就写在纸片上。坚持一个星期就记住了。比如光合作用。氧气和二氧化碳,这个不说也知道吧?如果要考,你也要背。比如动物的行为,大多数哺乳动物有个共同点:喜欢被挠痒。在它们眼中,挠痒代表“喜欢”;给它们梳毛,是在向它们表示顺从;你背对着它们,是在“示弱”;你看着它们的眼睛,它们会认为是在“互相试探”;它们对你露出肚皮(尤其是狗狗),是在对你表示“信任”……(哦,这都不会考的。)这些都是很有趣的东西,但我相信,再有趣的东西,写在教科书上都会很晦涩。好比一锅红烧牛肉或者酸菜鱼,本来是很好吃的菜,但老师们在里面加了半瓶酱油,再饿的学生恐怕也不会觉得好吃吧。生物课最难的就是遗传学。仅仅是背诵课文是学不好遗传的,要画表格和计算。如果你喜欢数学,喜欢用扑克牌算“24点”,那就不会太难;如果你听到数学就头痛,放心,也不会太难,顶多用到加减乘除,不会涉及到“解方程”或者“分数”的。连小数点都用不上。学遗传学的关键是:理解。不能理解?好,去问你的同学。死缠着他问。问到你明白为止。如果他不耐烦,换一个人继续问。再不就问老师,趁下课时间,当做聊天一样问。老师们很乐意回答的。(应该会吧。)说句题外话。如果你喜欢生物,建议自己找课外书来看。教科书只能让你对付考试。想真正了解生物学?那么,请踏出第一步:看课外书。多看看人与自然,动物世界等节目。课本上的知识点多背背,图片要记熟(如花的结构图,根的结构图等)。课本上的彩图多结合课本文字知识。如早成雏(课本上有小鸡的图片)。这样学习起来生动一些。利于提高兴趣。 2掌握科学的学习法 (1)观察法。认识过程是从感性认识开始的。观察要有明。明确的观察目的,从而有意识地捕获实验观察的本质。根据不同的观察目的,一般按照先外部形态和生理现象,后内部结构,先活后死,先整体后局部,由外至内,由上至下,由前至后等顺序进行观察。在观察两种或两种以上的动植物标本时,可运用对比的方法进行观察。(2)思维法。综合运用形象思维法和抽象思维法有助于促进大脑两半球功能平衡协作发展,能大大提高学习能力和效率。在生物学学习中常用的思维方法有分析和综合的方法、比较和归类的方法、系统化和具体化的方法及抽象和概括等方法。以达到对知识正确、深入的掌握。(3)笔记法。做笔记是一条成才的途径。在生物学学习中,主要有阅读笔记、听讲笔记和观察笔记、探究笔记等。(4)记忆法。记忆是学习的基础,是知识的仓库,是思维的伴侣,是创造的前提。科学、适宜的记忆方法,可以有效地提高学习效率和质量。生物学学习中可用联想记忆法、对比记忆法、纲要记忆法、图表记忆法等。但不能满足于单纯的记忆,而是要深入理解,融会贯通。(5)实验法。生物学是一门实验科学,实验法是解决生物学问题时最常用的方法。要重视生物实验,重视科学研究的过程,学习科学研究的方法通过实验过程培养观察能力、分析能力和创新能力。 3结合其它学科来学习 文化或学科知识的发展不是相互隔离,彼此关联的生物要结合地理一块来学,根据地球变迁过程理解生物演化过程。生物学属于自然科学,重在理解,追究本质:联系与区别。同时,生物学又有她的严谨性。马虎不得。总之要理解为主,背诵为辅,以练习贯穿。同时也让学生自觉地树立起植树、造林,保护环境的意识和信念。 4要联系实际 《生物学》是一门实验科学。所以老师活动前布置要带来的材料和用具一定要采集好和准备好。此外还要多联系日常生活实际,多观察周围的世界,如果你这样做了,相信你就会觉得学好生物不是难事,而且会觉得越学越有趣,越来越爱学。例如,有这样一道题目:人的心脏位于胸腔的哪个位置?不动脑筋的同学可能就答不上来了。其实大家只要摸摸自己跳动的胸口,就可以知道心脏在胸腔的中部偏左下方。总之一句话,大家要活念《生物学》,不能死读书,读死书。生物学在自然科学和人类社会中的地位越来越重要,许多科学家认为21世纪是生物科学的世纪。总之,培养学生学习生物能力是生物学科实施素质教育的核心问题。是学生实际动手的能力和生物能力的综合体现。因此,提高学生生物学习兴趣和基础教学是提高化学教学质量必不可少的环节,在教学中我们每一位生物教师必须引起高度的重视。 初中生物论文:试论初中生物教学中学生实验设计能力的培养 摘要:实验设计在中学生物课程改革和考试内容改革等方面越来越呈现出重要性。生物教学中的实验设计可以分为局部型和全程型两大类。全程型实验设计应按六个步骤进行并遵循四个原则。本文从教和学的几点策略上培养学生的实验设计能力。 关键词:生物教学、实验设计、能力培养 实验设计是指正式实验之前 ,实验者根据一定的实验目的和要求 ,运用有关的科学知识和原理 ,对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。这在新的课程改革和考试与评价改革中 ,越来越受到重视。本文拟结合初中生物教学谈谈对学生实验设计能力的培养。 1. 培养实验设计能力的意义 由于新教材的实验以探究为主,着重培养自主学习能力。培养学生的生物设计实验能力,是中学生物新课标明确提出的培养学生观察能力、思维能力、实验能力和自学能力等四种能力之一。生物实验设计能力既是实验能力的重要内容,也是实验能力的最高层次,其本身具有较强的综合性、创造性和灵活性等特点。在生物实验中,其基本思想就是“对照”,大多数生物实验以对照性原则进行设计的,在实验设计中,通过设置对照组,可排除无关变量的影响,减少实验误差。笔者在教学视导中发现,学生通过对新教材的学习,在实验设计能力上有了质的飞跃,在设计实验时都能自觉设置对照实验,但是对于什么是实验组,什么是对照组概念模糊,经常张冠李戴。如初二上册P85技能训练“评价实验方案”中找出每个方案的实验组和对照组,大部分学生就非常模糊,思维混乱。学生思维能力发展的方向及质量,体现在教师的教学思路和方法上,因此要求教师在教学过程中必须自身首先明确概念,在各探究实验中有意识地进行渗透和指导,使学生在设计能力、思维上得以真正的深化提高。本文对初中教材中出现的探究实验涉及的对照实验略作探讨。 2.关于实验设计的基本类型 课程与教学中的实验设计大体上可以分为两大类 ,即局部型和全程型的实验设计。 2. 1 局部型实验设计 只要求学生设计实验方案中的某一部分或某一个环节 ,可以用于较低年级的学生 ,比较节约时间 ,学生可随堂完成。 2. 1. 1实验目的原理的设计。题目给出实验题目及一些实验情境 ,让学生设计实验的目的和原理。例如 :有人在室外空旷处 ,在不用任何药剂、装置触及幼苗的情况下 ,使幼嫩植株长成如图示 (图略) 形态。请写出该实验的目的 ,并说明实验原理。 2. 1. 2实验器材的设计。教师或教材提供了实验题目、实验目的或实验原理 ,要求学生根据现有条件 (如学校设备和自然资源) 完成实验器材的选择与使用的设计。如“种子萌发的条件”的探究实验 ,可以让学生设计不同方案的实验器材及实验装置。 2. 1. 3实验步骤的设计。根据题目要求给定的器材以及实验提出的目的 ,设计或补全实验步骤。例如, 请参照“光对鼠妇生活的影响”的实验过程,设计一个对照实验,进一步探究“洗衣粉对鼠妇生活的影响”,并写出实验报告。 2. 2 全程型实验设计 教师教材只给出实验的题目及某些附带的条件 ,实验的目的、假设、器材、步骤和预期的结果等都由学生完成。甚至实验课题的题目有时也可以由学生来选择和设计。这类设计提供的线索比较少 ,因而难度相对比较大 ,多在高中阶段的生物教学中出现。它仍可以分为两大类 ,一类是教科书规定的 ,另一类是教材之外追加的。本文后一部分就是以这种全程型为例来说明实验设计能力的培养问题。 3.分步细说实验设计能力的培养 一个完整的实验方案一般包括 : ①实验题目的确定 ; ②提出假设 ; ③设计具体的实验方法和步骤 ;④预期实验结果 ; ⑤观察和收集数据 ; ⑥分析推理 ;⑦得出结论 ; ⑧讨论与交流。 3. 1 了解实验题目的确立 中学生物实验设计的题目虽然是教材给定的 ,但是让学生了解科学家如何发现问题、提出问题、确立研究课题的过程 ,对激发学生的实验设计的兴趣 ,提高学生实验设计的能力有很大的作用。实验题目的确定大致有两个途径 :一是从普通现象中寻找同一性 ,揭示事物的本质和规律 ;二是在普遍现象中寻找差异性 ,从中发现新问题、提出新观点、确立新的研究方向。 3. 2 明确实验设计的目的和依据的原理 实验目的是实验设计的出发点和归宿 (方向和目标) 。实验原理是实验设计的灵魂 (依据) ,因此在进行实验设计前应要求学生预习 ,通过讨论 ,使学生明确实验设计的目的、主要研究的内容和所依据的原理。 3. 3 引导学生作出假设 假设是实验者对自然界或生物学实验中的可以观察到的现象提出一种推测或猜想。中学生物实验设计的假设一般是依据教材提供的事实和一定的实验原理而提出的 ,因此在指导学生作出假设前 ,应对教材中提供的材料进行归纳分析 ,从中找出共同性、本质性的东西 ,将感性的材料上升为理性的思考 ,从而做出合理的假设。 如何引导做出实验假说根据科学事实提出问题和假说, 这是科学研究的起始步骤。从现行教材提供的材料看, 探究性实验和研究性课题都是有一定目的的引导性探究和发现。一般情况下, 学生做出的假说无对错之分。这一原则旨在鼓励大胆做出假说, 积极参与教学过程; 但作为教师必须明白,学生做出的假说又有好坏之分, 这主要表现为: 一个好的假说总是和做出假说的前提有着高度的一致性、派生性和演绎性。作者曾以人类对于疟疾病因的探究过程为例, 较好地说明了如何在科学过程中有效地建立假说。 19世纪, 疟疾猖獗, 人们根据疟疾分布区的环境得出结论: 低洼多水、气温较高的烟瘴之区易发疟疾。为什么在这样的地带易发生疟疾呢? 人们设想: 污水可能是使人患疟疾的病原, 污水蒸发可能产生毒气使人生病。这是根据经验规律而提出的疟疾病因假说。当污水被清除后, 疟疾果然大大减少。这证明假说是正确的。那么污水是如何引起疟疾的呢? 若污水是直接致病的, 喝了污水就应该发病。 但研究否定了污水直接引起疟疾的假说。人们又发现: ①清除了污水, 蚊子少了, 同时疟疾也少了; ②住在低洼沼泽地、室外露天睡眠的人易患疟疾;③不用蚊帐的人易患疟疾; ④夜间在薰烟的火旁睡眠的人很少患疟疾。联系这些事实, 人们不尽假说: 疟疾是不是蚊子传播的呢? 法国 医生拉佛兰在疟疾患者的血液中发现了细长如丝的微生物。他假说微生物可能是疟疾的病原。这一假说和上述蚊子可能传播疟疾的假说联系起来, 使英国军医罗斯推想: 如果上述两个假说是对的, 吸了患者血液的蚊子, 体内就应该带有这种微生物。后来罗斯通过实验证实了这一假说。罗斯还让蚊子吸麻雀的血, 定时解剖蚊胃。他发现这种小生物不但存在于蚊胃中, 并且能够繁殖。他又让感染的蚊子去吸健康麻雀的血液, 原来健康的麻雀发病了。进一步在志愿者身上试验, 直接证明了疟原虫在人体的传播与在鸟类体内的传播一样,都是以蚊子为媒介的。至此, 疟疾是由蚊子传播的假说得到最后的证实, 假说已转化为科学定理或学说了。 同时也从以上材料中总结出: 假说是问题的延伸,同时也是实验设计的基础; 做出假说和提出问题之间的逻辑联系, 在这里, 科学问题、科学实验、科学资料、科学实践、生产实践、人文活动等都可能是做出假说的基础(下图中用“观察”一词来概括); 假说在科学过程中的地位及其承前启后的重要作用。 3. 4 指导学生设计实验过程 实验过程设计是根据实验目的、原理和提出的假设。设计出具体的实验方法和步骤。指导学生设计实验过程应遵循如下原则 :A、单因子变量原则 :控制其他因素不变 ,而只改变其中某一元素 ,观察其对实验结果的影响。单因子变量有两层含义 ,一是确保“单因子变量”的实验观察 ,一个实验一般只设置一个变量 ,做到一个实验因子对应观察一个反应分子。二是确保单因子变量的操作规范 ,尽可能避免无关因子及额外因子的干扰。 B、设立对照原则 :对照是实验控制的手段之一 ,通过设置对照实验 ,可以消除无关因子对实验结果的影响 ,增加实验结果的可信度和说服力。根据实验项目可以采用相互对照、空白对照、自身对照、条件对照等。例如本实验采用的是相互对照。 C、随机性原则 :为了使实验更具代表性 ,消除或减少实验中的系统误差 ,从而避免实验结果的偶然性 ,在选择样本时选择面要广 ,种类、数量要比较多 ,还要注意随机取样。 D、重复性原则 :某一具体实验的结论不一定能概括出同类事物的本质 ,必须进行重复验证。即控制某种因素的变化 ,在同等条件下重复实验 ,观察其对实验结果的影响程度。重复的方法有两种 ,一是扩大实验样本 ,二是将实验结果扩大到同类事物中去。 第三 ,要排除其他因素的干扰。因为生物生长在复杂的环境中 ,受到各种环境因素的影响 ,为消除无关因子对实验结果的干扰 ,增加实验结果的可信度和说服力 ,可以通过设置对照组消除其他无关因素的影响 , 第四 ,要增加实验的可信度 ,必须进行重复实验 第五 ,要避免实验的偶然性 ,根据随机性原则 , 3. 5 作出实验预期 预期是指检测假设之前提出的对实验结果的预期。它既是从假设中推测出的结果 ,又是检验假设的一个对照。一般情况下 ,实验结果与预期一致 ,则假设成立 ,若实验结果与预期矛盾 ,则假设不成立 ,必须寻找原因 ,修改实验方案 ,重新进行实验。 3. 6 组织讨论与交流 学生写出实验方案后 ,应组织讨论和交流 ,说明各自的设计思路、依据的实验原理、采用的实验方法、主要的实验步骤及对实验结果的预期等 ,在学生明确实验设计的基本环节、遵循的主要原则的基础上 ,着重讨论设计的创新之处 ,如实验材料的选择、实验方法的改进、实验顺序的安排等 ,通过交流学生间能相互启发和借鉴 ,更好地发挥学生的积极性和创造性 ,对学生修改和完善实验设计有积极的促进作用。设计实验方案后 ,应根据方案进行实验 ,观察和记录实验现象 ,收集有关实验数据 ,并根据实验结果进行分析、推理 ,得出结论。若实验结果与假设一致 ,则假设成立 ,通过重复实验的验证 ,得出肯定的结论。若实验结果与假设不一致 ,必须分析原因 ,重新设计或修改实验方案 ,继续进行实验。在上述各个环节都要充分调动学生的积极性和主动性 ,鼓励学生积极思考 ,敢于发表不同意见 ,既要尊重科学 ,也要敢于标新立异 ,大胆创新。 4.教学策略 4.1 教的策略 4.1.1 创设情境 充分运用各种手段创设具体生动的情境 ,激发学生的学习情绪 ,从而引导学生积极思维。创设情境的常用方法有 :以真实的生活展示情境 ;以直观的实物(如模型、标本、录像、示范操作) 演示情境 ;以简洁的图画(包括简笔画、动画、图片) 再现情境 ;以形象的语言描绘情境。 4.1.2 启发思维 教师的启发性讲授和学生之间的讨论 ,是启发学生积极思维的两种常用方法。例如 ,运用“头脑风暴法”进行讨论 ,可以引起创造性思维的连锁反应 ,在短时间调动起极大的创造力。实施方法为 : ①以小组合作的形式开展讨论 ,在教师规定的时间内 ,尽快地说出尽可能多的解决问题的设想或方案。②由小组集中以后再向全班公布。③集体讨论各小组报上来的设想或方案 ,由学生自己判断其正误。教师可以从多角度、多层次给学生以提示(但不是答案) ,给学生的讨论以正确的导向。这种讨论的方法犹如一场短时间的思维“风暴”,它既是思维的快速发散 ,又是信息的瞬间集中。这样 ,不仅仅能使学生相互启发 ,相互弥补知识缺陷 ,而且借助竞争气氛充分调动每个学生的思维潜能。 4.1.3 提供线索 线索是思维的方向 ,及时为学生提供线索 ,可以使学生少走弯路 ,尽快实现目标 , 4.1.4 传授方法 现行的生物学教材中很少有“设计创新性”实验 ,没有现成的经验可以借鉴。“工欲善其事 ,必先利其器”,教师必须给学生补上“如何设计实验”这一课。让学生了解实验方案包括的内容、设计实验的一般程序和遵循的原则;掌握设计实验的方法和技巧、实验器材的选择和步骤的安排、实验现象的观察和结果的预测等。还要指导学生通过实验来验证实验方案的正确性。 4.1.5强化训练 ,培养实验设计能力 (1) 引导学生改进教学实验过程传统的实验教学并不提倡对实验现象 、方法、材料质疑 ,无论是演示实验还是分组实验 ,基本上都是验证实验 ,只需模仿 ,不需研究 。为此 ,教学中应鼓励学生对实验的方法、步骤 、实验材料进行改进 、研究 。 [示例 ] 在“光合作用”一节的教学中 ,引导学生将书本上的一个验证实验 、两个演示实验进行综合设计 ,改进成一个多组对照实验方案 :选择两盆银边天竺葵 ,标记A、B 盆 ,分别选一片天竺葵叶 ,用黑纸片从上下两面遮住叶片的一半 ,A 盆放入盛有氢氧化钠溶液的水槽中 ,B盆放入盛有等量清水的水槽中 ,分别放在两个玻璃钟罩内 ,经过黑暗处理 、阳光照射 、脱色等一系列实验步骤 ,可得出如下结论 :光合作用的原料之一是二氧化碳 ;光是光合作用的条件 ;光合作用的场所是叶绿体 ;淀粉是光合作用的产物 。 通过这样的实验设计 ,既加深了学生对实验原理的理解 ,又开拓了学生的思维 ,提高了学生的创新能力 ,还增加了学生进行实验创新的兴趣和信心 ,学生获得了多方面的收益 。 (2) 将验证实验设计为探究实验 将验证性实验设计为探究性实验 ,必须考虑三个条件 : ①教材内容难易适中 ; ②学生对进行探究性实验已有一定的知识准备 ; ③教师恰当的引导和启发。 [示例 ] 验证“人体呼出的气体中含较多的 CO2”,教师鼓励学生把它设计成探究性实验 ,学生设计探究的问题是 :“人体呼出的气体 CO2与空气中的 CO2含量的关系”。实验方法为 :A、B、C 三个试管装有等量的澄清石灰水 ,A 试管由学生用吸管向里吹气 ,B 试管用吸耳球向里打气 ,C 试管不做处理 。观察三个试管中石灰水的变化 。 (3)引导学生拓展实验内容 : [示例 ] 如鉴定骨的成分实验中 ,学生有这样的疑问 : ①骨煅烧后剩下的是无机物吗 ? ②骨脱钙后剩的是有机物吗 ? 针对上述疑问学生设计出补充实验 :将煅烧后的灰白色物质投入另一只 装有盐酸的试管中 ,灰白色的物质产生大量气泡 ,最后全部溶解 ,液体呈无色透明状 。将脱钙后的骨用吸水纸吸干水分 ,继而燃烧 ,初时观察到骨受热缩成团 ,继而燃烧 ,证明柔韧的骨主要成分是有机物 。 拓展实验方法: [示例 ] “植物向性运动”实验 ,教师试着给出实验目的 (验证植物根具有向地性) 、实验材料 (几种植物种子 、培养皿 、纱布 、潮湿的沙土等) ,然后让同学们自行设计实验来验证植物具有向地性 。结果收效甚丰 ,方案十几种且基本简单合理、可靠性强 。比如 : 方案一 :将大小相似的几粒黄豆种子以不同的姿态 (胚根横置 、朝上或朝下) 播种到潮湿的沙土中 ,几天后观察它们的生长状况 。结果 :所有黄豆的根都朝下生长 。结论 :黄豆的根具有向地生长的特性 。 方案二 :选 4 粒饱满有生命力的玉米种子 ,平放到一个培养皿中 ,使种子的尖端部分都朝向培养皿中央 ,按上下左右位置安放妥当 ,用胶带纸固定 。玉米种子上面用棉花铺满 ,然后将棉花和玉米种子胶带纸固定并加水湿透。把培养皿竖起来放在橡皮泥或支架上固定 。几天后 ,从培养皿底部可发现所有的玉米种子根都朝下生长 。 方案三 :将几粒玉米种子放在湿润的土壤中 ,待长出 2cm 左右的长根时 ,小心仔细地挖出 。在湿润的沙土表面把带长根的种子一部分水平放置 ,一部分垂直向上放置 ,保持种子湿润 。过一段时间观察 ,玉米根仍向下生长 。 (4) 交流点拨 ———提高实验设计的能力由于实验设计具有开放性的特点 ,再加上每个学生自己独特的思考方法和不同的解决的途径 ,设计水平高低不同 ,得出的结果是多种多样的 。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 (科学合理 、设计简捷 、效果明显等) ,从而使学生巩固实验设计方法 ,提高实验设计的能力 ,丰富了学生的思路 ,启迪了思维 。 4.2 学的策略 4.2.1 强烈的问题意识 问题意识是产生创造性思维的条件。学生一旦有了这种意识 ,大脑就会处于高度的兴奋状态 ,大大加快思维活动 ,想出平时想不到的好办法、好主意、好点子来。 4.2.2 积极的个性特征 探究性学习需要脑力和体力的高度紧张 ,这就要求学生具备强烈的好奇心和求知欲 ,坚强的自信心与耐心 ,坚忍不拔的意志与恒心。因此 ,积极的个性心理特征是开展探究性学习的必要条件。 4.2.3 怀疑的思维品质 留心观察 ,勤于思考 ,常会产生疑问 : ①实验的材料能否用其它材料代替 ? ②能不能改进一下实验的用具和装置 ? ③实验的步骤是否可以设计得更简单些 ? …由观察 v生疑 v解疑 v创新 ,这是实验教学中培养创新能力的有效途径。 4.2.4 合作的团队精神 不论是小组讨论还是集体讨论 ,都要敢于发表自己的意见 ,接受同学们的评价。虚心向他人学习 ,学会与同学交流 ,取长补短 ,共同提高。 初中生物论文:对初中生物课探究活动思考 一、把握科学探究的本质———自主性 探究性学习,强调的是学生自主学习、自主发展,教师是探究性学习的组织者和协助者,而不能过分地强调教师的主导作用。在学生遇到困惑时,可向学生提供必要的支持与帮助。探究性学习一般包括:提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、处理信息、作出解释、论证过程、获得认识并交流探究结果。在这一系列过程中,都要落实学生的自主性,教师不能干预,更不能代办。落实自主性,就是落实探究性学习的学习目的。在自主探究过程中,学生的探究能力、严谨规范和不怕困难的态度、主动发现问题的意识、积极创新的精神,都会最终得到实现。教师在探究性学习过程中应扮演好组织者、引导者的角色,并能够把自己摆在与学生平等的位置上,可以与学生共同探究、共同学习。这样学生探究的自主性会更加凸显。 二、突出探究式教学的重点———过程性 “过程性”是探究性学习的的重点,规范探究的过程性就是要关注学习过程中学生思维方式的变化,得到怎样的体验与感悟,对信息资料怎样整合,强调的是过程性。在整个学习过程中,学生提出问题、做出假设的能力得到加强;学生收集资料、分析资料、整理资料、处理反馈信息的能力得到提高。交流与合作的能力得以强化。不过要注意的是,提出问题、作出假设、制定计划、收集并分析整理相关数据、得出结论及表达交流是科学探究的一般过程,而绝对不能把这一般过程作为固定的模式来要求学生。这样会束缚学生的手脚,从而违背探究的目的。教师在评价探究结果时,一定要以形式评价为主,更要关注学生的自我评价及相互评价,决不能以结果的成败来评价学生。鼓励学生重视探究过程,让他们在探究中学会交流与合作,在探究过程中真正得到能力的提升。 三、在探究过程中,要突出学生的主体地位 学生是自我发展的主体,教师已不再是传道、授业、解惑的长者,而是课堂的组织者、引导者。在课堂上,教师要充分信任学生,建立平等和谐的师生关系,关注每一位学生,启迪他们的思维,调动他们学习主动性、积极性。引导他们勇于动脑、动口、动手的习惯。培养他们能够从多角度、多方向去分析问题、质疑问题、主动探索知识规律的能力。教师在探究活动中,一方面,要给学生充分参与设计、讨论、操作、表现自己才华的机会,另一方面,要注意倾听学生的意见,吸纳学生的观点,不强求一致的标准答案,而更重要的是要充分发挥学生的聪明才智,激发学生的创新精神,让学生自己来动手操作,推导过程,领悟发现、得出结论,培养学生科学素养,体验学习生物学的快乐。通过探究活动,一方面增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,另一方面也能够培养他们主动的了解生物科学发展的历史。随着信息技术的不断发展,学生获得知识信息的渠道多样化,有些教师在上课时明显感到自己的知识储备不足,于是个别教师生怕学生提不同的意见,影响教学进程,甚至惟恐被学生问住而失去面子或出“乱子”,不敢放开课堂。一旦出现与自己设计的思路不同的,马上制止或提示,把探究性学习变成只是为了应付公开课、检查,热热闹闹地走过场,学生还来不及放开手脚,探究就已结束,成了为完成探究形式而进行的探究。这样的实验探究过于形式化、简单化,反而束缚了学生的手脚,使学生无所是从,限制了学生的自由发挥。这就要求教师要潜心钻研新教材,博览群书,注意搜集与生物学相关的资料,不断提升自己的专业知识,拓宽知识面,还要充分理解探究活动的设计意图,通过探究活动要明确准备培养学生怎样的能力、达到什么样的目的。这样可以避免在课堂上草草收兵或无法控制,减少在教学中出现探究只有形式,学生主体作用没有得到发挥,更没有落实探究性学习实质的情况。 初中生物论文:刍议创设情境在初中生物教学中的运用 建构主义认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得的。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情境”指的是学习环境中的情境,必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。为了使学生在学习生物时能快速、有效地建构起新的知识体系,教师应积极创设有益于学生有效学习的教学情境,提高教学质量。 一、浅谈三类情境的创设在初中生物中的运用 1.创设故事情境 俗话说:“最好的学习动机是学生对所学内容产生浓厚的兴趣。”初中的学生正处于充满想象力和创造力的年纪,学生们都爱听故事,无论是日常生活,还是科学发展史上都存在着众多的趣闻轶事。教师可以根据教学内容和需要,善于将故事进行一定的加工和思考,创造故事情境,从而激发学生的想象和思考的积极性,使他们在轻松愉快的气氛中学习知识,感悟道理。将一个有趣的故事作为一堂课的开始,不仅能够很好地引入新课,而且也易于学生吸收新知。 例如,我们在学习七年级下册第二章第二节 “消化和吸收”这节课时,我们知道食物是从最开始的口腔进入到最后的肛门排出。在整个消化过程中,涉及到人体的各种器官,如果单纯地逐一介绍未免枯燥乏味,同学们学习起来也会很辛苦。倘若我们采用“西瓜子历险记”这么一个故事,以拟人化的语言描述“西瓜子”经历消化道的“旅程”,体现出消化道各器官的结构特点与功能作用,再借西瓜子的“眼睛”观察到了糖类、脂肪、蛋白质的消化过程与最终产物。其中还专门介绍会厌软骨的作用和阑尾的位置。通过这样一个有趣的故事情境,能使同学快速将注意力集中到新课上,使整节课在学习科学知识的同时又蕴含了情趣。 2.创设实验情境 所谓百闻不如一见,更不如一做,做了实验以后,对知识点的理解就会更到位、更透彻,记得更牢。恰当的实验可以使学生把当前实验中所反映的事物和自己已有事物相联系,并以这种联系加以认真思考,从而建构起当前所学知识的意义。 例如,我们在学习八年级上册第四章的 “分布广泛的细菌和真菌”的内容中,为了让同学们更好地认识我们肉眼看不见的“小生物”,我们可以联系生活中最常见的硬币为切入点,开展以“钱币上的细菌和真菌”这样的实验活动,让同学们进行课外实验并以小报告的方式呈现出来,这样一来在巩固生物学科基础知识的同时也提升了我们的动手能力、思维能力和表达能力。 3.创设问题情境 问题情境是最常见和应用最广泛的一种情境,是启迪思维、激发兴趣的重要途径。亚里士多德曾说:“思维是从惊讶和问题开始的。”学生的创新想法、创造活动往往来自对某个问题的兴趣和好奇心,而兴趣和好奇心又往往来自教师创设的问题情境。创设问题情境,就是在教学内容和学生求知心理之间设障立疑,让学生处于“愤”、“悱”的状态,将其引入一种与问题有关的情境。使学生不断地完成“同化”和“顺应”,建构新的认知结构。因此,教师要有意识地设疑,使学生因“疑”生奇,因“疑”生趣,去积极探究创新。 例如,我们在学习七年级上册第二单元生物和细胞的第一章观察细胞的结构中,在探究“植物细胞的吸水和失水”实验时,我们可以提出以下问题。 (1)为什么选择紫色的洋葱鳞片叶做实验材料?能否用无色的洋葱鳞片叶做实验材料? (2)植物细胞是不是一个渗透系统,哪些结构相当于半透膜? (3)植物细胞在什么情况下会失水,在什么情况下会吸水呢? (4)植物细胞在什么条件下会发生质壁分离?在什么条件下发生质壁分离的复原? (5)如果本探究用KNO3溶液代替蔗糖溶液,洋葱表皮细胞会发生什么变化? (6)动物细胞能不能通过渗透作用吸水或失水?动物细胞会不会发生质壁分离现象? 对实验提出假设并进行检验,能够引发同学们的思考,激起学生强烈的求知欲望,同时通过创设问题情境,让学生带着问题进入课堂,能使学生更深入地认识、掌握知识,能够在学习中起到事半功倍的效果。 二、结束语 总之,“创设情境”有利于教师“搭桥”和学生“过桥”,创设情景必须把需要解决的课题巧妙地寓于各种各样符合学生实际知识基础的事物之中,这样才能由表及里、由此及彼,达到掌握本质、领悟方法、提高教学效果的目的。 初中生物论文:关于优化初中生物课堂教学的几点思考 课堂教学是实施素质教育的主渠道,在课堂教学中如何激发、巩固、发展学生的学习兴趣,使学生“想学”、“会学”,笔者根据自己的教学实践谈几点认识。 1 激发学生的学习兴趣 兴趣属于人的非智力因素,它对认知活动起着指导、调节和强化的作用,是学习过程顺利而有效进行的心理条件。“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,只有激发起学生浓厚的学习兴趣,才能使学生在观察、思考生物现象、认识现象本质及人与自然相互关系的过程中感到兴奋和激动,使之体会到学习生物知识的乐趣和成功的愉快。从而以兴趣激发起学生对生物学的热爱之情,这是生物学教学立于不败之地的关键。兴趣的源泉在哪里? 第一,兴趣在于探索隐蔽的现象或事物。心理学研究表明,人们对司空见惯的现象常常会熟视无睹,而揭示这些现象的本质,却会引起人们的高度注意。生物界绚丽多彩,可作为学生观察、研究的对象十分丰富。我们应该把生物教学的背景扩大到广阔美丽而又蕴含许多奥秘的自然环境之中,让学生生动活泼地学习生物知识,探索生物现象的本质。如在讲述《有机物的制造——光合作用》一节时,最好把注意力放在事实和现象的联结点上,即“在阳光下每一片绿叶都在进行生命活动”。对学生说:“在阳光下每一片绿叶都在进行生命活动,这生命活动在盛夏尤其活跃,没有这种复杂的生命活动,树木便无法活下来。这种生命活动不仅能够决定植物的存亡,而且也与我们人类的生活息息相关。许多科学家利用实验的方法来探索这种奥秘,并取得了很大的进展,然而利用这种生命活动实现粮食生产的工厂化还处于探索阶段。让我们站在前人的肩膀上,仔细想想,这种生命活动是怎样依靠土壤、空气中的物质来生产有机物质的,它又是怎样影响我们的环境与生活的,并畅想‘绿色与我们未来的生活’。”学生听之,有跃跃欲试之感,对大自然的奥秘感到惊异。 第二,运用知识,激活思维,是兴趣不竭的源泉。“人的内心有一种根深蒂固的需求——总想感到自己是发现者、研究者、探寻者”(苏霍姆林斯基语)。我们应该不断地激发、强化学生的这种精神需要,尽最大可能地创造条件让学生体验到自己是“发现者、研究者、创造者”,体验成功的快乐。在教学实践中,应坚持走课内外相结合之路:课内,学生在感性认知的基础上,分析、概括、深化生物知识并形成较为系统的知识体系,重在培养学生的学习能力;课外,重实践、重体验,让学生在实践中发现新问题、探索新问题,重在培养学生的实践能力。课外与课内相结合有利于学生巩固课内知识,使学生每掌握一个新知识,都能得到创新精神和实践能力的培养。如讲述《花的结构》一节内容时,课外要求学生观察各种花的形态、结构,组织学生展开讨论比较各种花的异同,大多数学生会惊讶地意识到自己经常看到的各种植物的花尽管形状、大小、颜色多种多样,可是它们的结构却是基本相同的。课外让学生完成教材中动动手的内容,收集有关花的诗句、名言、谚语等。学生在整个学习过程中查阅了很多资料,表现得兴趣盎然。经过多年的实践笔者认为,利用课外时间带领学生在校园中,或到大自然的广阔天地之中观察形形色色的动植物,让学生在观察中验证生物学知识与规律领悟生物学观点,并从已知中不断地引出未知,这种做法对学生思维发展的影响将是十分深远的。 2 积极诱导学生参与教学 课堂教学是师生的双边活动,双方必须共同参与、相互配合才能获得成功。学生是学习和发展的主体,“教”应该为“学”服务。学生只有全身心地参与到教学中,才能使课堂中的问题成为学生自身的问题,学生才会学得积极主动、生动活泼。正因为学生在课堂上得到的任何知识、解决的任何问题,是他们自己获得的,所以就比通过其他途径得来的更彻底地属于他们自己。但是"一刀切"、"齐步走"等陈旧的教学组织形式,造成了课堂教学的少、慢、差、费的现象。如,教师满堂的地讲,学生毫无兴趣的听;教学内容封闭;教学信息缺少双向的交流,学生没有参与的机会;教学效果较差,优秀学生吃不饱、后进生消化不了等。解决这一问题的突破口在哪里? 首先,应优化教学组织形式,实行“分组教学、合作达标”。所谓“分组教学”是指通过学情分析,将所教班级学生按照学业水平、能力、性别、个性特征分成若干个学习小组,每组4--7人不等,根据学生特长如生物基础知识、实验技能、某种生物的观察或饲养等,选出组长(组长可根据学习内容选定),为学生主动参与、积极交往、合作学习、公平竞争创造条件。"分组教学、合作达标"的程序是:①目标定向。教师布置可供选择的适合于小组合作学习的作业内容,各小组自主选择、接纳。②组内交流。以学生为主体,先个体自主学习,独立思考,再小组内发言交流。教师对小组学习作必要的指导和调控。③全班交流,小组代表综合学习结果向全班汇报。事实证明,采用"分组教学、合作达标"的教学组织形式有利于发挥学生的主体作用。不仅如此,这一教学组织形式能有效地纠正教师“独占课堂”的不良倾向,对于培养学生的合作精神、竞争意识也将产生巨大的促进作用。 其次,注重学生思维的参与。课堂中学生的参与主要体现在两个方面:一是学生思维的活跃性。如讲述《生物的生活环境》一节时,笔者把一盆月季花放在讲台上,引导学生观察思考“要让月季花生活下去,需要同学们提供什么条件?反之呢?这说明了什么?如何把影响月季生活的因素进行分类?”学生的思维十分活跃,问题回答的也比较准确深刻;二是学生思维活动的创造性。如,教学目标可由学生提出,使教学中的问题真正成为学生的问题;教学过程主要通过学生自学、讨论完成;实验先由学生设想、 设计、操作,再由教师点评;各种动植物与人类的关系及其应用前景让学生畅所欲言等等。在整个教学中,学生获得的知识不是教材或教师强加给他们的,而是自己主动努力获得的丰硕成果。3 注重教学信息的反馈调节 以学生为主体,并不意味着忽略教师的主导作用。教师的主导作用和学生的主体地位是辩证统一的关系,教师的主导作用发挥得越充分,学生的主体地位就越巩固。教师的主导作用主要体现在教学信息的获得、反馈和调节上。教学过程是一个结构复杂、影响因素众多且处于动态变化之中的系统。在课堂上教师应不断地从学生学习中取得反馈信息,了解教学情况,并相应调节教学的内容、难易、进度、方向,使学生忙而有序、忙有所获。虽然教师退居二线成为课堂教学的旁观者,但是对教师驾驭课堂的能力要求更高。如在讲述生物进化历程时,笔者引导学生比较鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类的心脏结构,有位同学却标新立异把蚯蚓的心脏拿来比较,并得出动物的心脏是由无到有,由多到少,由简单到复杂的结论,这是学生创新思维的火花!笔者捕捉到这一信息,鼓励这位学生向全班同学阐明自己的观点。该同学的观点引起全班的一次大讨论,这是一次探索求知方法的大讨论,这次讨论加深了学生对生物进化论的理解,有助于学生生物进化思想的形成与发展。成功的反馈是激励学生学习的强有力手段,它能够使学生体验到学习的乐趣,激起追求更大成功的欲望与信心。成功反馈一方面要及时,另一方面教师要采用鼓励性评价,扩大反馈范围和内容,争取“东边不亮西边亮”的效果。在引导学生积极探索学习的过程中,教师要善于发现学生思维的闪光点,并及时给予鼓励,这种做法能够使学生的创新意识得到培养,创新潜能得到激发。当学生独立思考遇到困难时,教师应及时给以提示、点拨;当学生对某一个问题争论不休时,教师应及时引导或转移学生讨论的主题。 4 加强学法指导 影响学生学习质量的一个重要原因就是学习方法不够科学、有效。因此生物教学中应注重对学生学习方法的指导、帮助学生学会学习。学法指导就是要求教师不仅要教会学生知识,更重要的是教会学生会学知识,具有发现问题、分析问题和解决问题的能力,使学生终身受益。“教师的责任不在教,而在教学,而在教会学生学习”(陶行知语),“一个优等教师教学生自己去发现真理”(德国教育家第斯多惠语)等都说明学法指导的重要。因此,在教学过程中教师应以学法定教法,使教法符合学生学习的特点,适应学生的学习要求,帮助学生树立起自主学习的观念。学生只有掌握了好的学习方法,会观察、会思考、会自学、会应用,才能学会学习。 学习方法的指导应注重生物学科的特点,这是学法指导的核心。也就是说,学法指导应着重指导学生学会理解生物知识,学会解决生物问题,学会交流,学会阐发自己对生物现象的认识与理解。教师应通过观察调查、归纳总结学生学习生物知识中存在的问题,如学习懒散,不肯动脑;不会听课,事倍功半;死记硬背,机械模仿等等,并针对这些问题提出相应的学习方法,进行有效的学法指导。 课堂教学是一个庞大而又复杂的动态系统,教学效果受许许多多因素的影响、制约,然而追求教学的高质量、高效益,培养高素质的人才是每位生物学科教师的强烈愿望,愿同行们用心探索,发挥自己的创造力,在生物教学中独具特色,自成风景。 初中生物论文:谈初中生物课堂结课艺术 [摘要]:本文对生物课堂结课艺术性的功能、方法等方面进行探索,并结合教学体会进行了总结。 [关键词]:生物教学、结课艺术、方法探讨 良好的开头虽然是成功的一半,但完善精要的结尾,犹如“画龙点睛”,会使课堂教学再起波澜,给教学活动画上一个完美的句号。因此,精心设计结课这一教学环节,对于良好教学效果的巩固,有着举足轻重的作用。 1、生物学教学中结课艺术的功能 课堂结课是新课结束时,以精炼的语言,通过归纳总结、实践活动、转化升华和设置悬念等方式,对所学知识和技能及时地进行系统巩固和运用,使新知识有效地纳入学生的认识结构中的过程。完善、精要的结尾,可以使课堂教学锦上添花,余味无穷。 1.1加深印象,增强记忆 结课可以将本节课的中心内容加以“画龙点睛”,总结归纳,提纲挈领地加以强调、梳理或浓缩,使学生将学到的新知识技能理解得更加清晰、准确,抓住重难点,记忆更牢固。 1.2系统知识,承前启后 知识间有严密的逻辑性和系统性,新旧知识有必然的内在联系。通过结课帮助学生将所学知识系统化,形成知识网络。在总结中为新课创设教学意境,埋下伏笔,使前后内容衔接严密,过渡自然。 1.3指导实践,培养能力 新课结束后,有针对性地做一些练习或提出具体的课外实践活动,对提高知识的运用巩固、培养学生分析解决问题的能力是大有裨益的。 1.4质疑问难,发展智力 课堂教学时间是有限的。结课时结合教材内容提出一些有争议的问题和一些技能训练,让学生课后观察思考探讨,既可以扩大知识视野,又发展了他们的思维能力、想象力、观察力和自学能力。 1.5及时反馈教学信息 教师设计一些练习、实验操作、回答问题、改错评价等活动,从中及时了解学生学习中的困难和对知识掌握的程度,以便改进教学。另外,新颖的结课会使课堂气氛活跃,沟通师生情感交流,有助于师生活动的顺利进行。 2、生物学课堂结课艺术的方法和功效 结课方法有多种,不论哪种方法都必须调动学生积极性,集中注意力,把学生思维吸引到结课环节上来,使他们能在最佳状态下进行学习。 2.1归纳总结新授内容 结束后,教师将课堂教学内容有条理地、简明扼要地归纳出来。这样既能理清学生纷乱的思绪,构建知识网络,又能点明教学内容的重难点,使学生的学习有所侧重。此法可由教师来做,也可引导学生来做或师生共同归纳。 2.2布惑置疑,再起波澜 北宋哲学家张载指出:“在可疑而不疑者,不曾学,学则须疑”。作为一名现代的教师只会“解惑”是很不够的,更重要的是会“布惑”,并以此激发学生探讨问题的兴趣,使由难变易的教学过程再起波澜。 2.3首尾呼应 生物课堂教学,应使首尾衔接自然。前后呼应有序,力争达到首是首,尾是尾,不偏不倚,浑然一体的境界,从而可使授课主题得到升华,也能给学生以不小的惊喜。另外,还应处理好这堂课尾与下节课首的衔接与呼应。 2.4讨论比较 将新学知识与原有知识通过分析进行讨论比较,找出它们各自的本质特点和不同点,找出它们之间内在联系和相同点,可使学生对新旧知识的理解更准确深刻,记忆更清晰牢固。 2.5这标巩固 课堂结束或部分教学内容结束时,都可以适时安排学生的达标巩固和实践活动。这样既可使学生所学的基础知识、基本技能得到强化和应用,又可使课堂教学效益得到及时反馈,从而获得下面或下节课教学内容乃至教学方法的调整信息。达标巩固包括实验操作、习题训练,也可以让学生讨论比较,做题组测验、解题竞赛,也可以让学生上讲台练习。 2.6设置悬念 好的悬念设置能诱发学生的求知兴趣,能激起学生思维想象的浪花,能使学生产生急于知道下文的迫切心理。为此,教师要仔细分析上下两节课问的联系,在某些课之结尾,设计好富有启发性的问题,造成悬念,激发学生的求知欲望。 2.7妙设歌诀 达标巩固练习或布置作业,是生物课堂常用的“收尾”方法。久而久之,学生会厌倦。如果教师设汁出富有哲理性、新颖性的歌诀、谜语.则同样能激发学生的学习兴趣。这样的“收尾”练习使学生产生一种新鲜感,会即刻激发学生探求每句歌诀所蕴含的知识内容。 2.8冶情励志 在某些课堂“收尾”时,引用与教学有关的名人生平事迹,赞扬名人的思想品质或推崇名人的治学精神,给学生树立起学习和模仿的样板,巧妙地寓政治思想教育于本课“收尾”教学之中。如讲“探索生物的奥秘”时,联系我国明代杰出植物学家药物学家李时珍的辉煌事迹。还可简介我国现代水稻育种专家袁隆平院士的业迹。又如讲“生物进化的证据和原因”时,简介英国着名生物学家达尔文经大量观察研究分析,终于成功地用“自然选择”学说解释生物进化的原因,被恩格斯赞誉为19t世纪自然科学的三大发现之一。通过实例,使学生深刻认识到,从古至今,任何一项成就的取得都必须付出辛勤劳动,从而激励他们奋发学习,报效祖国。诚然,“画龙点睛”无定式,但它的精心设计与草草收尾,效果是截然不同的。 3、生物结课应注意的问题 结课的方法很多,应注意以下几个问题: 3.1科学准确性 结课要以科学为指导,向学生传授科学的知识和技能,并结合教材自然地进行思想教育,不可信口开河。 3.2重点明确性 结课应从教材内容出发,紧扣目标和学生实际情况,采用恰当的方法,或从重难点拨,或从智力开发、思想教育予以引导,针对性强,不可面面俱到不分主次。 3.3富有启发性 语言要精炼干净利落。要“点而不透,含而不露,意味无穷”。这样才能开启学生思维的闸门,收效良好,意味隽永。结课环节的安排要紧凑,不要拖堂。 3.4语言趣味性 在设计结课时,应重视在“趣”字上下功夫,尽可能设计得生动活泼,有趣味,使学生乐学。切忌从头到尾简单重复。 3.5方法多样性 在设计结课时,要匠心独运,既要知常又要晓变。一定要考虑到教学内容的不同,知识的难易,学生的特点等各方面情况,形式要新颖,多种多样,不拘一格,综合运用。 4、结语 总之,结课有法,但无定法,贵在得法。课堂结课也是艺术,应有“画龙点睛”之效,不可忽视。 初中生物论文:关于初中生物学教学中如何“用教材教”初探 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,r.1'-I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。
随着我国化学专业的飞速发展,化工企业与世界各国的科技交流、商业往来日益频繁,应用化学专业英语在工作中的作用日显突出。同时,“一带一路”背景下,广西作为“21世纪海上丝绸之路”与“丝绸之路经济带”有机衔接的重要门户,要发挥与东盟国家陆海相邻的独特优势,构建面向东盟区域的国际通道。这一新形势的产生对化学专业技术人员提出了更高的要求,急需大量具有较高英语听、说、读、写能力,能参与国际一体化竞争的创新型、复合型专业技术人才,并对周边东盟区域起到带动作用。另一方面,广西地区自身的地理及历史原因,使得该地区学生的英语水平普遍偏低。因此,在这样的双重压力下,广西地方院校以特定的教学对象为导向,不断改革与完善教学方法,切实提高学生的专业英语水平,是摆在我们面前的一项紧迫而重要的任务。 一、应用化学专业英语教学中存在的问题 (一)学生基础薄弱 广西地区属于我国较为落后的西部地区,师资力量和教育水平相对欠缺,该地区学生普遍英语基础相对薄弱。以桂林理工大学为例,高考时英语平均成绩不算高,尤其有部分学生在90分(满分150分)以下,甚至只有30几分。而进入化学专业的,又有很多是其他专业调剂的,情况可能更不理想。在这种情况下,即使已经有过两年的大学英语学习,在大三进行专业英语的学习过程中,学生对于普通的英语对话还是没办法顺利地进行,很多同学对于一些基础的单词发音都没能掌握。在期末考试时,不及格率也比较高。另外,专业英语教学目前并没有得到足够的重视。一方面,专业英语不像基础英语那样,有国家四、六级统考作为衡量教学效果的标准。很多学校将专业英语课程设置为选修课或考查课,没有将专业英语放在与专业课对等的位置上。其次,学生对应用化学专业英语的重要性也认识不足,部分学生认为以后的工作领域不会用到相关内容,因而对专业英语学习的目的性不明确,学习没有热情,缺乏主动性、积极性。 (二)翻转课堂等较新式的教学方式效果不佳 目前各大高校纷纷开始采用较新的教学方式,以改变教师为主体的传统模式,提升学生在课堂教学中的地位,如翻转课堂等。例如,本人在应用化学专业英语的教学过程中,采用了分组模式,所有的教学活动都以组为单位进行,如单词听写、课堂报告等。其中,课堂报告是课本之外与应用化学相关的话题,通过学生在组里进行讨论,确定本组的报告主题,然后各自通过查资料和文献,集思广益,得到成稿的报告文件。最后,组里的成员一起讨论如何将报告内容语言表达出来,并互相帮忙纠正发音。因为最后上台报告的人是随机从组里抽一个人,并以这一个人的成绩作为全组人的成绩。预期是通过这样的形式,锻炼学生的团体合作能力、查询资料能力以及语言表达能力,拓展课本之外的各方面视野,实现各方面的共同提高,但效果并不尽人意。学生普遍反映课外自己做功课工作量太大,上课时未逐字逐句地翻译讲解,节奏太快,跟不上。评教中提的意见多是希望可以采用词汇教学的方式,集中于课本上,更习惯传统的教学方式。 二、教学对象导向的教学方法 (一)以词汇为节点进行串联的教学方式 针对广西区教学对象的特殊情况,教学方式要因地制宜,盲目跟随现在的趋势反而会适得其反。结合学生的意见及个人上课的一些心得,采用以词汇为各个结点串联起整个教学内容,并扩散辐射开去。例如,在上分析化学滴定的部分,首先将相关的专业词汇都列出,重点进行读、写、听的训练。最基本的单词如titration,buret,indicator等,经过反复强化训练,可以较熟练地掌握。在此基础上,以这些单词为契机,引入课文中相关的句子,再延伸至专业文献中包含该单词的句子,发展到学习科技文献的写作语法,再介绍来源文献的内容,介绍有关学科前沿的内容。在查询文献方面,在教学过程中,会抽出一定的时间专门给学生上文献检索课,这样辐射出去成为一张知识的大网,而结点即是各个专业词汇。 (二)及时评价辅助的课堂教学内容 应用化学专业英语面对应用化学这一大类学科,其内容丰富广泛,涵盖面涉及材料、环境、医药、能源等多个方面。若是不加筛选,在有限的课时内无法完成教学,并且各个学科的难易程度也不尽相同,因而需要根据学生的接受情况随时调整。桂林理工大学推出的教学质量管理平台,教师可以通过二维码简单的问题,例如“刚刚的问题听明白了没有”,学生扫描后,可以收到学生的即时反馈信息,再根据这些信息对教学的进度和内容进行调整。根据本人的教学经历,通常在讲到生物相关方面的内容时,学生多数反映内容过于陌生,因为他们在之前的选修课程中大部分都没有生物化学这一门课,很多人在高中也并没有生物课的学习,对于一些基础的生物学知识如DNA、酶等都没有相应的概念。针对这一情况,在讲课过程中就要及时进行调整,降低教学目标和要求,从基本的碱基名称、酶的大致作用体系讲起,使学生了解该方面的相关基础即可。而对于一些新兴的领域,如功能特异的新材料、石墨烯、纳米材料等,学生则兴趣较高,可在此处进行深入讲解,对于合成、表征、应用等方面都有涉及,并延伸至目前较为前沿的学术发展情况,使其在理论基础上了解实验方面的内容。为了适应多变的教学内容,对于教材的选择就不能过于单一。如应用化学方面,本人的参考书目包括《QuantitativeChemicalAnalysis》(LiNa等编著,北京大学出版社)、《化学专业基础英语》(魏高原编,北京大学出版社)、《应用化学专业英语》(黄忠主编,化学工业出版社)、《化学与化工英语1》(廖世敬等编著,外语教学与研究出版社)等,只有自己的储备足够,才能给学生带去丰富有趣的内容。 (三)激励学生的主动性,培养其学习兴趣和自信心 广西地区的大部分学生现阶段的状态是水平较低,因而普遍没有自信心,不愿意也不敢主动去进行英语交流,而在专业英语方面情况就更严重,因为大学英语在大一、大二的时候有早读,还有学校的一些英语角的活动让他们有一些机会进行交流,英语的影视作品也相对较多,专业英语则完全没有这样的条件。在夹缝中生存的专业英语通常会被学生忽略掉,他们基本不会去尝试这方面的交流。在这种情况下,首先要做的就是激励学生的主动性,在课堂上抽出一些时间让他们开流,并开启表扬模式。只要能开口,就算只是几个单词也大加赞赏,让他们觉得自己是有实力的,开流没那么难,自信心也会大大提升。其次,在课堂上多给他们讲前沿的、比较有意思的科研现状,如表面超疏水和亲水效应形成的一些自然界奇妙现象,引发他们在该方面的兴趣,主动去阅读相关文献。 (四)灵活但不失严格的考核制度 虽然目前学生的水平没有达到较高的水平,但不能因此让他们有可以懈怠、随意的心理,对这门课程的考核要灵活而不失严格。在课程开始之前,就告知学生考核的各个项目,如课堂听写、课堂做报告、口语,以及最终的笔试。学生可以自己选择在哪个项目重点得分,一旦选定,就严格执行,不可以随意变动。适当的严格要求也有助于学生在该课程上分配有效的时间和精力,不至于产生轻视或忽略思想。 三、展望 专业英语是各专业课程设置中较为重要的一门课程。如何把控课程内容、规划教学设计,以激发学生兴趣,真正实现提升学生专业能力的目的,这一问题需要授课教师进行不断的思考与探索。现今是一个信息爆炸的时代,当学生可以通过网络搜索到在此过程中,与英语专业的教师进行探讨将是很重要的一个方面,专业英语与普通英语是否可以有机结合也是现在要思考的问题。 作者:袁亚利 聂瑾芳 李建平 单位:桂林理工大学
引言 合成革涂饰处理不仅可有效提高合成革成品质量,还可多元化合成革品类,从而提高合成革制品附加值,因此选择合适的涂饰剂十分关键。在高分子科学与皮革工业稳定发展及环保法律法规日趋完善下,合成革涂饰材料已经从溶剂型逐渐转变为水溶液型[1-2]。20世纪60年代初期,聚氨酯树脂首次被应用于皮革涂饰中,其以光亮丰满、耐磨损、易成膜、耐低温、耐曲挠等优点,转变了丙烯酸涂饰剂独霸市场的局面,衍生了新型涂饰特色风格。在聚氨酯树脂类合成革涂饰剂中,溶剂型聚氨酯树脂生产工艺简洁且成膜性能较好,但是需以有机溶剂为载体,成本高且毒性大,环境污染非常严重。随着环保政策的不断强化与人们环保意识的持续增强,研发了水性聚氨酯树脂,以水代替溶剂作为分散介质,以减少环境污染,实现绿色环保。在皮革工业与聚氨酯工业持续发展趋势下,对聚氨酯合成革涂饰剂性能要求也随之提高,聚氨酯涂饰剂类型也趋向于多元化,性能也日趋优化。虽然由于不同合成革制品配方与改性方法存在一定差异,合成革涂饰剂发展方向也大不相同,且呈现出制品多样化趋势,但是研究目的相对统一,即最大限度上满足多种类型中高档合成革制品对涂饰剂的要求。总而言之,目前聚氨酯类合成革涂饰剂的研究侧重点在于基于改性提升制品使用性能,并满足生态环境保护需求与涂饰剂乳液稳定性、高固含量等相关要求[3-4]。聚氨酯类合成革涂饰剂未来的发展方向将会体现在针对不同改性材料的复合改性,研发新型改性材料,提升涂饰剂稳定性,从而普遍应用于球类制品、箱包等多领域,获取良好经济效益方面。 1篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂制备 1.1原料 篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂[5]制备用原料主要有:尿素,山东德坤生物科技有限公司;丙酮,南通润丰石油化工有限公司;聚四氢呋喃醚,济宁三石生物科技有限公司;己二酸、醋酸铵,江苏普乐司生物科技有限公司;1,3-丙二醇、二羟甲基丙酸,三井化学有限公司;1,4-丁二醇,山东鑫城化工有限公司;二月桂酸二丁基锡,山东辉安化工有限公司;异佛尔酮二异氰酸酯,济宁三石生物科技有限公司;三乙胺、丙烯酸羟乙酯,山东耀佳化工有限公司;乙酸乙酯,济南汇世化工有限公司。上述原料均为分析纯。罗丹明B(人工合成的红色碱性荧光染料),济南汇锦川化工有限公司。 1.2仪器 篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂制备用仪器主要有:ZH,24标准口三颈烧瓶,南京滨正红仪器有限公司;RC-2000Ⅲ型控温仪,济南泰医生物技术有限公司;SHZ-DⅢ型真空泵,郑州凯米克仪器设备有限公司;CQM750高速搅拌器,青岛科尼乐机械设备有限公司;油浴加热装置,苏州迈浦特机械有限公司;涂膜器,山东盛德利机械设备有限公司;H11393台式测厚仪,邢台德延科技有限公司;DV-2-PY0型Brookfield黏度仪,德国布鲁克公司。 1.3制备 适量尿素放置于坩埚内,放上盖子之后将坩埚转移至高温炉内加热,加热速率控制在9℃/min,于60min之内持续加热温度上升至550℃,以此温度持续加热180min后静置冷却,然后移开坩埚盖子,再以550℃温度状态下继续加热180min,这时坩埚中的尿素已经转变成石墨相氮化碳。取出来之后将其倒入丙酮溶剂内,以超声波技术加以剥离,120min停止,制备生成石墨相氮化碳丙酮分散液,留置待用。于三颈烧瓶上设置搅拌器、冷凝管、温度计、控温仪,再在烧瓶中逐步添加聚四氢呋喃醚、己二酸、醋酸胺、1,3-丙二醇,于三颈烧瓶中充入氮气作为保护气体,随后加热直至温度上升到95℃。通过300min持续反应之后,于室温状态下静置冷却,以生成聚酯-聚醚改性多元醇。再加入石墨相氮化碳丙酮分散液,并添加二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、二月桂酸二丁基锡,进行加热,温度上升至85℃时添加异佛尔酮二异氰酸酯,通过240min持续反应之后于室温状态下静置冷却,在温度下降至60℃时添加适量丙酮溶剂加以稀释,然后加入丙烯酸羟乙酯继续进行反应120min,便可制备生成石墨相氮化碳预聚体,最后于溶液内添加三乙胺以中和反应获得盐类物质。将预聚物放置于常温状态下,添加蒸馏水之后高速搅拌快速乳化,再以旋蒸方式去除丙酮,最终生成的物质便是水性聚氨酯涂饰剂。把待涂饰的合成革贝斯放置于水平操作台面上,提取适量水性聚氨酯涂饰剂均匀涂抹于贝斯上,确保涂刷时无气泡和裂缝,涂刷完成之后放置于烘干箱内,在70℃温度环境下烘干2min之后取出,于室温环境下静置冷却,再进行性能测试[6-8]。 1.4性能测试 黏度测试:按照GB∕T39452—2020规定的皮革涂层粘着牢度测试方法进行黏度测试;乳液粒径测试:以Mastersizer2000型激光粒度分析仪进行乳液粒径及其分布测试,测量温度为25℃,测试3次取均值;涂膜耐水性:按照GB/T1733—1993规定的漆膜耐水性测定法进行涂膜耐水性测试;光催化活性测试:以罗丹明B光催化法进行涂饰剂光催化活性测试;VOC含量测试:以卡尔-费休法进行VOC含量测试。 2篮球用环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂性能测试结果 2.1黏度测试结果 水性聚氨酯涂饰剂黏度与多元醇的固含量息息相关,所以合成革贝斯涂饰剂通常都具备适宜的固含量与黏度,并且在制备时可切实应用于判断体系反应的进程[9-10]。所以,在水性聚氨酯涂饰剂制备时,通过监测分析固含量与黏度,可评估得知石墨相氮化碳预聚体内聚合高分子物质的实际聚合状况。据此,水性聚氨酯涂饰剂黏度测试结果如表1所示。表1水性聚氨酯涂饰剂黏度固含量/%15182325313957多元醇黏度/mPa·s1750200024302700310038005550预聚体黏度/mPa·s2000240031003440400046506200由表1可知,预聚合反应120min时黏度指标增长处于相对稳定的态势;在适度调整原料与溶解配比之后制备生成的透明无色改性多元醇的固含量<40%时,通过黏度指标测试发现相对偏低且保持稳定;基于此制备的石墨相氮化碳预聚体(石墨相氮化碳占比1%)表现为浅黄色透明液体状,通过测试明确预聚体粒径处于50~80nm范围,pH值相对稳定,黏度指标偏低且长时间处于稳定状态,易加工。 2.2聚氨酯乳液性能测试结果 为确保环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂效果,需添加既定亲水扩链剂。在不同添加量的亲水扩链剂二羟甲基丙酸中添加相同量的扩链剂1,4-丁二醇、催化剂二月桂酸二丁基锡,以制备生成水性聚氨酯合成革涂饰剂,以此进行黏度测试[11-12],结果如表2所示。由表2可知,亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量越高,制备生成的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂黏度越大,但是乳液粒径越小,综合考虑涂饰剂在使用时对于黏度性能的相关要求,需科学合理控制亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量。根据市场产品特性与具体要求,可选择亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量分别为4%、4.5%,有助于生产上辊涂等相关操作。 2.3涂膜耐水性测试结果 根据涂膜耐水性测试标准,提取一块已经涂饰完成的合成革,再裁剪为尺寸相同的正方形,以电子天平称重,质量以n1表示,并将正方形合成革小块分别放置于装有纯净水的器具内,经过1d浸泡之后及时取出,以滤纸擦拭合成革表面,将表面水分去除干净再称重,质量以n2表示,据此基于下述公式进行合成革吸水率计算。由表3可知,在亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为3%时,已涂饰完成合成革的吸水率最小。 2.4涂膜光解小分子有机物测试结果 环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性评估依据是将已涂饰完成的合成革放置在阳光下直晒,以测试合成革分解小分子有机物速率变化,据此以罗丹明B光催化法测试涂饰剂光催化活性[14]。根据技术标准配制10g/L罗丹明B溶液,并添加涂饰剂以快速均匀搅拌,再提取少量以涂饰合成革,在中午12时放置于阳光下直晒8h再取回。结果发现含带石墨相氮化碳纳米片的水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性更加显著,可有效光解小分子有机物。在此基础上基于紫外-可见分光光度法进行光谱测试,结果表明环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂经过2h光照之后对于罗丹明B的降解率可以达到92.5%。 2.5VOC含量测试结果 以卡尔-费休法对环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内VOC含量进行测试[15]。具体即以干净的微量注射器量取既定体积纯净水,再利用卡尔费休水分测试仪器测试5次,以其均值为测试值(σw),并以干净的微量注射器量取既定量涂饰剂,以测试其含水量,测试5次取其均值(ϑv),就水性聚氨酯合成革涂饰剂理论固含量(ϑ),可知本文环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂VOC含量>15%,按照水性聚氨酯涂饰剂固含量计算方法计算涂饰剂VOC含量,计算公式具体即:VOC含量=(100-ϑ-ϑv)×σw×10以相同方式对工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂内VOC含量进行计算,以此与环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂对比分析。测试结果如表4所示。由表4可知,相比工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂,环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的VOC含量相对更低,更具生态环保价值。 3结语 在环保理念逐渐深化的趋势下,生态型、环保型、经济型水性聚氨酯合成革涂饰剂的研发制备越来越重要。据此本文针对篮球制作需求制备了环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂,并对其相关性能进行了测试分析,从而得出结论:预聚合反应120min时黏度指标的增长处于相对稳定的态势;在适度调整原料与溶解配比之后,在多元醇固含量<40%时,制备的石墨相氮化碳预聚体表现为浅黄色透明液体状,粒径处于50~80nm,pH值相对稳定,黏度指标偏低且长时间处于稳定态势,易加工;亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量越高,制备生成的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂黏度越大,但是乳液粒径越小,综合考虑亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为4%、4.5%时最佳;在亲水扩链剂二羟甲基丙酸添加量为3%时,已涂饰完成合成革吸水率最小;含带石墨相氮化碳纳米片的水性聚氨酯合成革涂饰剂的光催化活性更加显著,可有效光解小分子有机物,且涂饰剂经过2h光照之后对于罗丹明B的降解率可以达到92.5%;相比工业用雾型涂饰剂与油亮型涂饰剂,环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的VOC含量相对更低,更具生态环保价值。总之,本文制备的环保型水性聚氨酯合成革涂饰剂内的VOC含量相较工业用涂饰剂更低,更加适合合成革清洁生产与生态环保发展理念,且更符合篮球制作要求与性能标准。 参考文献: [1]李钢东.高性能水性聚氨酯皮革涂饰剂制备改进工艺研究[J].石油化工技术与经济,2022,38(1):25-27. 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水利工程施工对生态环境影响篇1 尽管我国的资源储备相较其他国家较为丰富,但是我国的水资源开发却落后于世界上的发达国家[1]。更值得提及的是,我国的大型水利工程已经对生态环境造成了许多不可逆的破坏,且这一现象正随着时间的推移而变得愈发严重。因此可以认为,未来我国水利水电工程的发展会受到生态问题的严重干扰。为了解决这一普遍性难题,应当对水利工程造成的环境破坏做更深入的研究,在辨别生态环境问题的种类之后选用合适的方法来解决实际问题,进而维护水利水电工程的和谐发展。 1水利工程建设对生态环境造成影响分析 水利工程是推动我国经济发展的一项重要工程,它不仅能够为防洪和灌溉农作物提供水资源,而且还为航运开辟了重要通道。因此,不断加强水利工程的建设质量既是时代发展的必然需求,也是人们对其提出的更高要求。但是从现阶段的水利工程建设情况来看,对当地生态环境造成严重破坏的情况是普遍存在的,许多当地的生物也因此出现了适应困难等一系列问题。接下来将对生态环境的影响进行详述。 1.1对水环境产生的影响 由于水利工程需要对水资源进行改造,因此水环境最容易受到直接的影响,水环境的质量也会因此改变,而且由于水利工程属于人为性质的改造活动,因而会改变原有的水资源分布及利用情况。与此同时,水工程会对河流和河道进行调整,会对水资源系统的稳定性造成一定程度的影响,其中生活的动植物也会因此而不得不进行调整,一旦生态系统因此而发生紊乱,则极有可能出现物种灭绝的情况。 1.2对生物产生的影响 正如之前所提到的,水利工程的建设会对河中生物造成影响。首先,由于水利工程会改变河流中各类物质的性质、含量以及分布,因此不少生存于河流之中的生物会面临死亡的困境。其次,如果动植物难以适应水利工程建设而形成的新局面,通常也会发生死亡。因此,在进行水利工程建设时,一定要考虑工程建设对当地生物的影响,只有合理、有序地推进水利工程的建设,才不至于严重损害当地的生态环境。 1.3对水文生态系统产生的影响 水利工程对当地生态环境的影响并不仅限于施工所处的河流环境,而是会对整个河道以及与之相连的水域均产生一定影响。之所以会出现这种情况,主要是因为施工部门对水环境形成了干预效果。但从影响程度的角度来看,该类影响的实质效力较小,通常可以被忽略,但是如果工程规模较大则也应该有所考虑。 1.4对陆生植物产生的影响 修建水利工程的一个重要目的是实现储水与用水,因此修建地通常会选在山区。而在山区内进行施工作业是一项非常复杂的任务,不仅施工工作难以开展,有时还需要根据地形修筑公路来进行施工材料的运输,如果在施工时使用的是混凝土,则通常会出现土地被大量占用的局面,许多植物也不得不面临着被覆盖的危险。当大量植物因覆盖而死亡之后,当地的物种稳定性就会受到破坏,且水土流失的现象会急速加剧[2]。当水利工程修建完毕之后,大量的水资源被储存起来,而此时不少的植物会被直接淹没在水中,一些植物甚至还会逐渐消失。当地的空气温度与湿度和以往大不一样时,处在生长状态的植物也极有可能停止生长而丧失延续能力。 1.5对陆地动物产生的影响 在进行水利工程建设时,需要利用大型机械设备进行道路施工等操作,而上述操作极有可能直接对野生动物的生存环境造成恶劣的影响[3]。举例来讲,动物的巢穴极有可能被破坏,捕食环境可能被破坏。此外,一旦开始蓄水之后,当地的许多区域将发生显著的改变,破坏情况也通常比较严重,动物之间的交通通道有可能被阻拦,物种之间的交流和基因配对可能受抑制。如果在建设水利工程时还对河流进行了截流,则水源中的营养成分会发生较大变化,整条河流的生产力也可能因此而发生改变,这对于湿地动物来说将是不小的挑战。由于水利工程通常包含了频繁、复杂的土地行为,因此容易出现一些集中淹没的情形,如果大量的细菌在其中生长繁殖,则有可能给当地的自然环境带来不小的压力。严重时,还会传播某些疫情。 1.6对气候产生的影响 一般来说,只有规模较大的水利工程才会对当地的气候产生广泛、深远的影响,且工程规模也通常与对气候的影响程度成正比。在进行大型水利工程修建时,水中通常会形成巨大的漩涡和流动水体,并对气候造成一定的影响。目前,在大多数水利工程的修建过程中通常不会针对于气候的影响进行考虑。 1.7对地质产生的影响 就现阶段而言,在修筑水利工程时通常需要对河床进行挖掘,因而会对当地的土地造成一定程度的影响,建筑物有可能出现倒塌等一系列不良事件。此外,大型水库所形成的水压可能会对周围土地的构造产生影响,因而引发地震。由于水利工程的建设需要利用大面积的土地资源,此时的农业生产也可能会因此而受到影响。当水库开始蓄水之后,水库周围的地质环境会发生变化,土地构造会发生改变,有时会引发水库渗水漏水或者是坍塌等问题。 1.8对生态环境产生的影响 首先是对河流生态环境的影响。在施工过程中,施工地点周围的自然河流会受到工程建设的影响。如果需要将自然河流强制性地纳入到水利工程的建设范围内,自然河流就会受损,河流周围的动植物以及河流里的生物就会面临着生存困境。因此,水利工程的建设力度应当以当地的生态环境所能承受的范围为准。肆意破坏当地的生存环境也会对工程建设造成极大程度的影响。其次是对局部气候条件的影响。水利工程会对施工地点的气候条件造成一定程度的影响,尤其是工程较为浩大时。大规模的水利工程会使得部分地区的空气温度与湿度打破原有的平衡态,进而对当地的气候条件产生影响。此外,水利工程修建完毕之后,蓄水问题也是值得探究的,当水资源开始蓄积之后,蒸发的速度会有所上升,出现降雨的可能性也就会大幅度增加。 2减少对生态环境造成影响的应对办法 2.1统一开发与保护的目标 在过往的水利工程建设中,通常更加看重开发率和开发效果,希望能够将水资源的利用率提升至最大[4]。虽然这种做法能够为经济活动提供更多支持,但是无疑也损害了当地的生态环境。近年来,国家大力倡导绿色可持续发展,因此也有不少施工企业不再只看重水资源的开发,而是开始协调保护与发展这两个终极目标。比如在进行水利工程建设时,河流梯级的设计会对生态环境造成影响,因此设计人员会考究设计方案是否可行、是否具备一定的科学性,并将布局进行合理化编排。在该过程中,工程建设要秉持协调一致的原则,要在科学的理论框架内开发并利用水资源。 2.2完善生态环境保护体系 在进行水利工程建设时,应当对生态环境的保护体系进行调整与优化,从而避免工程建设给生态环境造成过重负担。与此同时,想要从根本上解决环境破坏等问题,应当在建设过程中严格遵守生态环境保护制度,使工程能够顺利完成。环保理念中的一个重要原则就是要维持或者是拓展原有的生物多样性并保护生物的生长发育。这就要求我们在建设水利工程时应当多使用绿色材料,避免对生态环境造成不可逆的损害。为了能够在短时间内找出问题所在,还需要建立标准与规范的反馈机制,一旦发现生态环境遭到破坏,应在第一时间予以弥补和修复。 2.3建立影响预测机制 影响预测是在施工建设之前就应该建立的一项工作机制。通过对生态环境影响进行全面、细致的分析与评价,可以为今后设计和选择环保方案提供有效支持[5]。在水利工程建设过程中,施工人员应当在施工操作中自觉融入环境保护意识,将陈旧的建设理念进行革新,多从环境保护的角度来评估当前的工作质量,实现生态化建设。举例来说,在设计施工方案时,应当考虑到给当地的动植物生长和繁衍提供必要、适宜的空间与环境;在施工阶段,尽可能采用绿色无污染的材料进行作业;在工程运行阶段,始终对生态环境进行监测,并评估其影响程度,避免不良影响被无限制放大。2.4增强人员监管力度和行为惩罚力度对施工人员进行管控可以为生态环境的保护提供有力支持,同时还需要依据现有的法律法规来对生态环境施加保护。在开展水利工程建设时,应指派专人作为监管人员对施工所造成的环境污染进行调查和治理,如果发现有人在进行破坏环境的操作行为,不仅要立即予以制止,而且还要对其进行相应的惩罚,并要求其立刻纠正错误行为,将环境污染的程度降至最低。 3结语 综上所述,在建设水利工程项目时,为了保护当地的生态环境,使工程项目能够得以顺利进行,施工方应当考虑如何将环境保护作为重中之重。本文通过对生态环境的影响进行分类探究发现,只有在施工前对施工方案进行详细研究,将环境保护理念融于其中,才能确保水利工程能够实现可持续发展。因此,施工方应当构建完善的环境评价体系,建立生态补偿机制,积极落实各项生态环境保护工作,帮助施工人员建立并培养环境保护意识及理念,共同创造水利工程的生态化价值,为该行业的有序发展保驾护航。 作者:王志云 单位:齐齐哈尔市水利工程建设质量与安全监督站 水利工程施工对生态环境影响篇2 近几年我国生态环境不断恶化,生态问题越来越受到人们的关注和重视,而水利工程建设作为我国基础设施,可以实现水资源的合理分配,保障农业生产的环境,是维护农业经济发展的重要途径。因此,明确水利工程建设对生态环境的影响,改善水利工程建设问题,做好二者之间的协调工作,才是维护社会健康稳定发展的根本之策。 一、水利工程施工建设对生态环境的影响分析 (一)对水文的影响 水资源是社会生产生活的重要资源,加强水利工程建设可以提升水资源的利用效率,优化水资源分配质量。但是在水利工程施工建设中,会产生废水、污水以及建筑垃圾,部分建设单位为了控制成本,会直接排入河道,造成水体的重金属沉降急速,污染水体环境。部分大型建筑垃圾会造成河道堵塞,导致水流停滞,不仅影响了水体的流动性,导致浊度降低、悬浊物沉降,河道自身的净化能力也会随着减弱,造成水体污染。但是,在水利工程的运行期,水环境容量增加,水体流动性、净化能力会得到一定改善。 (二)对生物的多样性的影响 水利工程的建设对生物多样性的影响主要包含水生生物和陆生生物。水利工程施工结构会影响施工区域的自然生态平衡,导致该区域栖息的生活无法有序生活,被迫迁移。在水利工程建设施工中,建设区域的水域环境发生不规则变化,严重影响生物的繁殖和生存,从而造成大范围死亡,降低了生物的多样性。同时,水利工程会占用土地,对草地、植物造成一定程度的破坏,影响了为之赖以生存的陆生植物成长,破坏了陆地生物成长环境。 (三)对局部气候条件的影响 水利工程建设使原本的陆地变成水体或湿地,改变了局部气候因素,如:降雨、气温、风、雾等等。对于气温而言,在水库建设完成之后,库区下垫面变为水面,与空气间的能量转换方式发生变化,导致气温发生了变化。对于降水量而言,在水利工程运行中,水库需要大量蓄水,这会导致河道水流被截流,在阳光的直射下,该区域水分蒸发量逐渐变大,从而影响降雨环境。同时,水库低温效应下,水库周边空气湿度增加,其降水量和频率也随之变化,尤其是降水量少的冬季最为明显。 二、水利工程施工建设中生态环境的保护策略 (一)优化水利工程环境设计 水利工程环境规划和设计是水利工程建设的初期阶段,这也是保护生态环境的重要环节。在开展水利工程设计工作时,需要明确生态环境保护的重要性,充分考虑建设区域的生态环境要素,将保护预案和工程结构施工有效结合,在保障生态环境本身承载力的前提下,开展河流截流、土地淹没、居民迁移安置等工作。例如,在建设施工前期,可以水生生物和陆地生物多样性进行调查,分析这些生活生存环境、繁衍条件,在保障不破坏生物多样性的前提下,设计出科学的建设施工方案。同时,在水利工程建设施工中,加强废水、污水以及建筑垃圾的处理工作,做好防尘、大气污染的保护工作,尽可能减轻施工对生态环境的影响程度,维护生态环境的秩序。 (二)健全生态环境保护预测机制 在水利工程建设施工中必然会对生态环境原本秩序造成一定程度的不利影响。因此,在水利工程建设施工中,构建生态环境保护预测机制,综合评估建设区域生态环境,分析水利工程建设对生态环境造成的影响内容,明确建设施工的注意点,构建出科学合理的保护预测机制,可以为建设施工提供指导和参考。同时,为了确保生态环境保护质量,施工方可以将保护工作纳入施工环节中,转变传统的施工理念,重视生态环境保护工作,将生态建设贯彻于水利工程建设的各个流程。例如,在水利工程建设施工中,明确生态环境保护内容,坚持生态平衡建设原则,采用环保施工材料和技术,尽可能地降低污染,维护建设区域的生物系统。此外,加强管理监督工作,完善监测机制,优化生态环境跟踪评价,也是保障生态环境的基础措施,是维护水利工程建设与生态环境协调发展的重要途径。 (三)完善生态环境保护内容和制度 水利工程是社会经济发展的基础设施,有利于优化水资源的利用和分配,但是对生态环境有很大的负面影响。因此,在社会经济发展中,建立健全生态环境保护的法律法规,利用法律规范水利工程建设施工行为,这样不仅可以激发人们的责任意识和保护意识,保障水利工程施工的安全性,还可以提升生态环境保护质量。例如,当地环保部门可以加强水利工程建设施工监督管理工作,加大惩戒力度、奖励力度,对违反施工原则、严重破坏生态环境的施工行为进行惩罚,确保生态环境保护的有效性。同时,在开展水利工程项目环评工作中,可以适当增加环评范围,针对实际影响、可能性影响进行评价,完善环保评价的内容和标准,实现环评的意义。结语总而言之,在绿色经济发展环境下,经济发展和环境保护并重,都是维护社会稳定健康的必要内容。通过分析当前水利工程建设施工对生态环境的不利影响,总结出优化水利工程环境设计、健全生态环境保护预测机制、完善保护内容和制度内容,不仅强化了生态环境的监督管理工作,提出了水利工程建设与生态环境协调发展理念,还健全了相关法律法规和制度体系,规范了水利工程施工行为,有利于实现社会效益和生态效益的统一发展。 作者:罗红蔚 水利工程施工对生态环境影响篇3 新中国的发展带动多种项目开发和建设,其中就包括水利工程的建设。水利工程的建设为国人的生产、生活提供便利的同时,也为祖国的经济建设做出了较大贡献。通过项目的修建缩小了国内水资源分布不平衡导致的经济发展差异问题,同时通过水利工程的电力和防洪、供水等措施,在满足人们生活需要的同时,为国家的边防建设也做出了一定的贡献。尽管水利工程建设有诸多的好处,但对原有的生态平衡存在一定程度上的破坏,从长远的角度上看,对生态环境造成的危害,将对人们的生活产生不良的影响。 1水利工程施工对生态环境造成的影响 1.1对水资源的影响因素 水利工程的建设主要是为了减少地区水资源分布不平衡的状态,这也在一定程度上破坏了自然的水文系统,对工程项目下游的水域资源都产生了一定的影响,这些问题体现在以下几个方面。(1)对水域的水流速度产生影响。水利工程的施工主要是通过建设堤坝对自然的水流进行控制,所以在堤坝附近的水流量明显增多,库区内的水流速度不断加急,而在堤坝下游,由于水流的节流再加上河流拓宽,因此水流速度会明显下降,而这样的情况会影响到整个下游区域,水域的泄洪量减少,导致枯水期变长,对下游的整体生态环境都会造成很大程度上的破坏。(2)工程建设导致了水文条件的变化。水利工程施工建设后,在工程上游的水位会被明显抬高,储水量增加,但是下游的河流水量则会明显减少,水位也会总体发生变化,这样的情况会导致河流流域内自然生态环境的变化,以及周围一些河流的干涸,从而对周围的自然环境产生影响。(3)水利工程的施工也会间接影响河流水质。水利工程的建设离不开机械设备的施工,而在施工的过程中难免会出现垃圾或者有害物质的排放,而这些废弃物等排放不可避免的会对河流的水质产生一定的影响。如果排放量过大的话,容易导致水域的自然平衡遭到破坏,从而使河流的水质产生根本性的变化。 1.2水利工程对气候条件的影响 水利工程的建设在很大程度上也影响着当地的气候条件。水产生的动力和热力与陆地有很大的不同,因此水域的变化会影响到当地气候的变化,而这些变化主要体现在气候中气温、湿度和降水量的变化[1]。(1)水利工程建设的当地环境,由于储水量的增加和水域面积的扩大会导致当地的夏季和冬季温差变小,冬季气温偏高,而夏季气温偏低。(2)对工程当地风力的影响。工程施工完毕后,由于工程建设当地比较空旷,因此对风力的摩擦力会明显减少,从而导致风速的增大。(3)对降水量的影响。由于在工程建设区域有充足的储水量,因此日间水汽的蒸发也是明显高于其他地区的,基于这种情况很容易产生大的降水,这种情况会显著影响到工程的上游和下游的区域。 1.3对当地土质的影响 水利工程中的堤坝建设对天然河流的水流量产生了一定阻隔影响,导致水域水流的变化,也会导致河流中悬浮物的大量沉积,影响了水利工程建设区域水质的变化。而水域中土壤的大量沉积又会对堤坝造成腐蚀,从而导致了自然环境的恶化,严重的还有可能造成当地土地发生盐碱化,降低土壤的质量,引起土地的盐碱化程度和沼泽化,不仅对生态造成了破坏,而且严重影响了当地农业的发展,给人民的生活带来很大的影响。 1.4带来严重的地质灾害 水利工程项目的建设多在地质条件不太稳定的水库区域,有的甚至在断裂带上。工程竣工后,堤坝上游的水位明显增高,这就导致水库附近的地质条件发生变化,土地的地质条件变得不稳定[2]。随着储水量的不断增大,很有可能会造成土地的水压过大,造成岩石破碎,而这样的情况导致的结果就是地壳结构的变化,从而可能使当地发生土地塌方、地震和山体滑坡等严重的自然灾害。三峡工程的建设就曾经造成了齐岳山东北地带的断裂,为当地地震的发生埋下隐患。因此水利工程的建设在造成生态环境破坏的同时也威胁着人们生存的空间。 2水利工程建设引起的社会环境的影响 水利工程的施工必然会对当地的农业发展产生一定的影响。首先,工程在施工中必然会造成周围农业的毁坏和破坏。其次,在工程施工过程中由于机械设备在使用中污染物的排放会对当地的农业发展产生一定的影响。如上水利工程的建设造成了当地,甚至是上下游地带的土地地质都产生了一定的变化,因此影响当地传统农作物的生长,土地的盐碱化和沼泽化等问题引起了严重的水土流失。同时水质的变化影响了对农作物的灌溉,甚至是人们的日常饮用水,使农作物的产量降低,导致当地农业结构的变化,给农民的生产生活带来影响。另外,当地水质和土质的变化对当地农民的生活,以及生产都造成了很大的影响,为了更好生存,很多人会选择离开当地,寻找更加适合生存的环境,而这就导致了大量移民的产生。移民的安置需要政府进行安排,这个过程复杂且繁琐,不仅涉及到移民农民的切身利益,而且还会对整个社会的发展和稳定造成影响。没有妥善安置的话必然会激起民怨,因此导致社会的不安定因素的产生。 3减少水利工程建设造成生态环境破坏的改善思路 水利工程的施工虽然会对生态环境产生诸多的破坏,但是为了国家的发展和人民生活的便利性,水利工程的建设也是必须的。为了可以在较大程度上减少对生态环境的影响,需要从以下几个方面进行思考和改善。 3.1相关部门提高预测和分析能力,制定合理的方案 水利工程的施工就是为了国家的建设和人民的生活,所以在建设前要根据实际的勘探结果,对可能引起的生态环境的影响和破坏进行综合的分析与评估。不能只看到好的方面而忽略了不利的方面,所以在这个过程中要成立项目可行性分析评估小组,从建设角度、地质条件可能造成的影响、大气环境及可能造成的影响等方面进行科学合理的分析与评估,在各种情况评估与分析的前提下再进一步制定项目的可行性方案。必要的情况下,针对可能引起的生态环境破坏制定预防措施。坚决避免以完全牺牲生态环境为代价谋求一时的发展。 3.2水利工程项目建设要结合当地的实际情况进行开发 水利工程的施工就是为人民的生活服务的,不能因为水利工程的施工建设而破坏了当地的生态环境。因此在建设开发中要进行合理的规划,在科学分析和评估的基础上进行工程的选址和建设,同时在建设中根据当地的生态环境进行合理地开发。水利工程的建设和当地的生态环境能够协调发展,在工程建设中推动当地经济效益的提高。 3.3相关单位加强对工程项目的审批和监督力度 水利工程的建设是影响到国家发展和人民生活的重大项目,从项目的开发到竣工选择的每一步都很关键,如果缺乏相关部门的监管和监督很有可能由于错误的决定或者局部的失误对整个项目的整体效益产生影响,甚至可能会导致对生态环境的严重破坏。因此在项目实施的整个过程中要充分调动相关部门监管的积极性,树立责任意识,加强项目工程施工的科学性和合理性,为项目工程的建设把好关,使项目工程的建设能够最大限度为人民和国家带来利益。 4结语 水利工程的建设为我国经济发展做出了巨大的贡献,但是生态环境对人类发展的影响也是不容忽视的。经济的发展带来了环境的恶化,给我们带来灾难的同时也应该引起我们对于发展的思考。没有了良好的生态环境给人类的生存带来的是毁灭性的灾害,因此在进行水利工程建设的过程中一定要通过科学的手段进行综合分析与评估,让我们利用科学的手段最大限度的实现人类和自然环境的统一协调发展。只有这样才能使我国的经济建设发展更加稳定,也使人类社会的发展能够不断持续进步。 参考文献: [1]赵海波,王妍.水利工程施工建设对生态环境的重要影响及对策[J].建筑工程技术与设计,2015,(15). [2]张迪.水利工程施工建设对生态环境的重要影响及对策[J].水能经济,2016,(04):204. 作者:宋志琴 单位:新疆呼图壁华翼市政有限公司
新技术论文:林业生物灾害防治施药新技术的研究现状 随着全球气候变暖,林业生物灾害的发生呈逐年加重趋势,面对林业生物灾害对森林生态系统造成的破坏,林业生物灾害防治专业人员积极应对,防治理念从普遍防治发展到精确管理,施药技术也围绕这一理念的转变不断创新。 1 防治新理念——精确管理 生物灾害精确管理(precision management)理论,源于生物灾害“双精”管理(张国庆,2007)理论。“双精”管理(2P),就是精密监测(precision monitor)与精确管理(precision mana-gement),精密监测就是对生态系统进行紧密的监测与准确的预测,精确管理就是对生态系统进行精确的管理,促进并维护生态系统健康。 生物灾害的精确管理,不仅是要克服被动防治和单种防治带来的弊端,更重要的是主动维护生态系统的健康。对生物灾害的防治,采取“防在关键点,治在要害处”策略,尽量减少防治给生态系统带来的扰动,把生物灾害造成的损失控制在允许的域之内[1-9]。 2 地面施药新技术 2.1 精准施药 精准施药技术就是利用现代农林生产工艺和先进技术,设计在自然环境中基于实时视觉传感或基于地图的农药精确使用方法,该方法涵盖施药过程中的目标信息采集、目标识别、施药决策、可变量喷雾执行等农药精确使用的主要技术要点,节约农药、提高农药使用效率和减小环境污染,实现有害生物防治的智能化、精确化和自动化,促进生态环境保护和林业生产的可持续发展。概言之,精准施药技术就是要实现定时、定量和定点施药。 采用可变量技术的农药喷雾技术,可以准确地根据有害生物危害状况和林分性质进行精确处理,林间喷雾是不均匀的,是随各点危害程度及其环境性状不同适当调整农药施用量,避免农药的浪费和环境的污染,使林业有害生物防治更加高效、优质。 2.2 TIT法 有害生物的TIT防治方法,是根据TTR法改进而来。TTR法使用化学药剂进行被动防治,防治效果难以保证,而且对环境有一定的扰动。为此,张国庆(2012)将TTR法进行改进,发展为TIT法。 TIT法就是对有害生物实施诱捕(trap)、接菌(inoculated-pathogen)、传染(transmission)的防治方法。首先使用引诱剂诱捕有害生物,然后使有害生物身体沾上微生物农药,让有害生物携带微生物农药进入其群体生活空间,互相传染,从而达到防治的目的。对于有些有害生物(如苍蝇、蚊子等),还可以不经过诱集,直接对其群体生活空间(污水池、粪坑、池塘、稻田、水沟等)投放微生物农药接菌,让其感染死亡。 此外,还可以将TIT法中的微生物农药替换成其他药剂(如兴奋剂),让害鼠害兔食用后烦躁不安,在窝内群扭,造成害鼠害兔伤亡。或者将微生物农药替换成性兴奋剂+不育剂,使目标有害生物疯狂寻找异性滥交,阻止目标有害生物的正常交配,使目标有害生物密度降低至安全水平。 因此,TIT法适合于个体间接触较为频繁的有害生物防治,其具有以下明显优点:①目标准确。TIT法引诱剂是针对目标有害生物设计的,不会对非靶标生物造成伤害。②对环境安全。将TTR法中的化学农药改为微生物农药,使得有害生物防治对环境扰动小,没有污染,对人畜安全。③持续控制。由于使用了生物农药,可以实现多次传染,达到持续控制的目的。④防治成本低。操作简单,方便快捷,用药量小,防治用工量少,又能持续控制,大大降低了防治成本。⑤高效。对有些顽固性有害生物,如苍蝇、蟑螂等,由于其持续控制作用,可以实现3~5年无危害。 就白僵菌TIT法防治白蚁、蟑螂、苍蝇、蚊子等顽固性有害生物来说是非常有效的,防治方法简单,成本低,并能实现可持续控制,对环境无污染,对人畜安全。对蚊子来说,为了达到更好的防治效果,建议间隔2~3年在孑孓活动场所投放2~3次白僵菌[10-11]。 2.3 注射 注射法即是将药物注入被害处,或者使用注射器械将药液注入树干,以防治有害生物。注射法用药集中,相对浓度高,对环境污染少,对天敌安全,适合于高大林木有害生物防治。 (1)竹腔注射。防治竹蝗时,在跳蝻孵化出土时,对产卵地每竹基部节间作竹腔注射吡虫啉或乐果等内吸性药剂20 mL原药,防治竹蝗的药效期长达40~60 d,可彻底杀灭产卵地上整个出土期出土的跳蝻。 (2)虫道填塞。在虫道内填塞缓释剂或熏蒸剂,或者昆虫线虫制剂。 (3)被害处注射。对于皮下害虫,用具有熏蒸作用的柴油5~10倍液注入被害处。 (4)打孔注药机注射。使用专业设备,将高压药液注入植株体内。 (5)专用注射液注射。此法目前在林业上主要用于松材线虫病预防,或者用于树体补充营养。 (6)输液滴注。将配置好的注射液倒入输液瓶中,按照“专用注射液注射”方法在树上打孔,将输液器针头插入其中,连接好输液瓶,并将输液瓶挂在针头上方0.5~1.0 m合适位置处,调整输液量至注射孔药液不外流。 2.4 虫道注射 由于注射施药方法对植株有一定的伤害,而且设备复杂。张国庆(2012)根据注射施药原理,将其改进为虫道注射技术。虫道注射,就是向有害生物生活的通道内注射药物,达到防治有害生物的目的。例如,对于蛀干害虫天牛,可以使用普通注射器向天牛蛀孔内注射防治药物;对于板栗透翅蛾(Aegeria molybdoceps Hampson),可以向虫斑内注射防治药物;对于白蚁,可以向蚁路注射药物进行防治。虫道注射是一种精准施药方式,施药量小,对环境扰动小,不伤害非靶标生物。与打孔注药方式相比,虫道注射对寄主不会造成二次伤害,而且不需要专门的打孔注药设备。 使用普通医用注射器工效虽然比打孔注药机高,但还可以对其进行改进。此外,虫道注射方法还可以进行拓展,应用在其他有害生物防治上。 (1)针头改进。普通医用注射器针孔太小,使用中容易堵塞,而且药液容易外溢。此外,普通医用注射器太小,频繁吸药,影响作业工效。为了克服上述缺陷,适应不同的虫道注射要求,将针头内孔直径设计成1.5、2.0、2.5 mm 3种规格;为防止注射时药液外溢,缩短针头长度至20 mm左右,或者在针头基部套上一个软橡胶塞,在向虫道注射药液时,针头插入虫道并使橡胶塞堵住虫孔;为提高防治作业效率,将改进的针头基部的接口改为能与普通农用喷雾器喷杆相连接的螺旋接口,这样配药1次可以进行多次作业,免除了普通医用注射器频繁吸药的麻烦,从而大大提高了作业功效。 (2)注雾。为了减少用药量,同时提高防治效果,可以将注射药液改为注射药雾甚至是气溶胶,但这需要专门的注雾设备。注雾设备由雾化装置、高压气泵和针头组成。注雾时,雾化装置将药液雾化成药雾或气溶胶,高压气泵将药雾送至针头,再注入虫道内。注雾设备的结构如图1所示。 (3)灌注。使用灌浆机将药液沿蚁道注入蚁巢,适用于土栖白蚁防治。 (4)鼠道注烟。使用喷烟机或喷雾机,将烟雾、药雾或气溶胶灌入鼠道,可以使用普通喷烟机或弥雾喷粉机作业。但为了减少作业时药雾外泄污染环境,可以使用专业的设备。 鼠道注雾(或气溶胶)专业设备, 在注雾时将针头换成较粗的喷管,喷管前端套上软橡胶头,使得与鼠道密切接触,保持药雾不外泄,再将药量和高压气体量调大至适合鼠道即可。 对于注烟,为了提高作业效率,也可以将高压气体与烟雾混合后注入鼠道[12]。注烟设备的结构如图2所示。 2.5 缓释药包 将控释药包挂置在植株上,让药包内药剂随雨水缓慢释放防治有害生物。药剂为必须具有内吸性(向上传导)、吸湿性、溶于水的固体,其中用于生产食品的植株防治的药剂必须符合国家农药管理规范。为了提高药剂防治效果,药剂中可以添加适量的分散剂、湿润剂、展着剂、乳化剂、抗光解剂、抗氧化剂和吸附剂。 2.6 风送式静电喷雾 风送式静电喷雾技术(air-assisted electrostatic spraying),首先把药液通过压力雾化或旋转雾化方式形成雾滴,经过充电电极使雾滴带电,并在气流的作用下二次雾化,由静电力和气流将雾滴送到植株上。风送式静电喷雾技术具有如下明显优点:①利用气流的推动作用,改善了静电喷雾雾滴穿透性弱的不足,有利于对茂盛、高大林木的病虫害的防治。②合理控制静电喷雾时的气流,喷雾飘移损失将会很明显减少,环境污染小。③带上静电后的雾滴,其表面张力会降低,减少雾化阻力,提高雾化程度,雾滴在植株上不易朝着最小表面积凝聚,有利于植株对雾滴的吸附。同时,气流更易于使雾滴在叶片及虫体上铺展,将会明显地提高杀虫效果。 3 航空施药 航空施药,是利用飞机作为载药与施药工具,对有害生物进行施药防治。航空施药快捷高效,效果明显,适用大面积林业有害生物防治。针对目前航空防治作业的诸多缺陷,根据2010年潜山县马尾松毛虫(Dendrolimus punctatus Walker)飞机防治经验总结,张国庆(2010)对航空防治的航空器和施药器具提出了改进建议。 3.1 航空器具的改进 我国目前现有的农用航空机型中,对飞行作业条件要求苛刻,作业效率低。为了克服这些作业缺陷,首先,在目前国产飞机中选择最适合农业航空作业的机型,进行技术改造,形成系列机型,以适应不同的农业航空作业需求。其次,引进先进国家的农用飞机,尤其是美国的“空中拖拉机”AT-401B、AT-402A、AT-402B、AT-502A、AT-502B、AT-602、AT-802A、AT-802F等农用飞机,吸收其中先进技术,还可以与发达国家合作,共同开发农用型飞机,学习其中先进技术,由仿制到自主开发。再次,组织科研力量,研发价廉、耐用、低维护成本甚至免维护的农用飞机,以降低飞机购置和维护成本,尤其是亟需研发普通燃油航空发动机,以及稳定性好、适合于超低空飞行的碟形飞行器。 3.2 施药器具的研发 目前的航空施药,还是常规施药技术,不仅用药量大,污染环境严重,而且作业效果还受作业时天气情况的影响。因此,植保航空施药技术,是植保航空作业的关键技术之一。 目前,地面风送式静电喷头技术(图3)比较成熟,但在航空上作业上还只有静电喷雾装置,还没有风送式静电喷雾系统。航空风送式静电喷雾系统的研发,可以综合地面风送式喷雾系统和静电喷雾系统,借鉴地面风送式静电喷雾系统思路和技术,进行设计和试验。 新技术论文:加快高新技术产业化发展 推进新型工业化进程 今年恰逢国家火炬计划实施十五周年,为进一步了解过去十多年来科技部在这方面所做的工作,记者采访了国家科技部火炬高技术产业开发中心主任赵玉海。 问:请您谈一谈我国高新技术产业化工作取得了哪些历史性的突破? 赵玉海:自1985年以来,科技部联合有关部门,紧紧依靠地方政府,以企业为主体,通过实施863计划、攻关计划、火炬计划和建设发展高新技术产业开发区,在全国构建了从高技术研究、工程技术应用开发,到产业化的工作体系。 1、通过构筑科技企业孵化培育体系,大幅度提升了高新技术产业化能力。高新技术产业化要经历从种子期、成长期到成熟期等不同的阶段,要经历技术、管理和市场风险,而种子期是高新技术产业化过程中最为脆弱的阶段。为了提高高新技术产业化的能力,从80年代后期起,科技部先后推动了科技企业孵化器、留学人员创业园、大学科技园和软件、集成电路设计、生物技术、光电技术、新材料等专业孵化器的建设。这些孵化机构通过高新技术产业化和科技人员创业提供场地、设施、融资、培训等服务,培育了一大批技术含量高、经济效益好的中小型高新技术企业。目前,全国已经有各类科技企业孵化器近400家,正在孵化13000家科技企业,已有近4000家企业从孵化器中毕业,其中30家已成为上市公司。由科技部和教育部共同建立的43家大学科技园,吸引了100多家高校和科研院所的科技成果入园转化,目前正在孵化2200多家企业。近年发展起来的一大批专业孵化器,在提升孵化能力,提供专业化服务方面显示出良好的发展前景。 2、通过建立产业化支持服务体系,形成了科技型中小型企业创新创业的平台。自1992年起,针对我国科技型中小企业的特点和高新技术化工作的薄弱环节,科技部加大了产业化支持服务体系建设力度。一是依托研究院所、高等院校和骨干企业,组建了110多家工程技术研究中心,在提高科技成果的工程化和产业化水平方面发挥了重要作用,累计转化工程化成果10500项。二是先后支持建立了846家生产力促进中心,通过为6万多家企业提供技术咨询和服务,使这些企业增加了300多亿元的销售额,为社会提供了20多万人的就业机会。生产力促进中心已经成为产业化支持服务体系的骨干力量。三是为缓解科技型中小企业融资难的问题,1999年,国务院批准设立了科技型中小企业创新基金。遵循公开、公正、竞争择优、规范透明的原则,四年来,从16200个申请项目中,择优支持了3700多家企业的具有较高创新水平的产业化项目,中央财政安排资金28亿元,吸收了地方政府和社会的资金276亿元,有力地促进了高新技术产业化,产生了良好的效果。四是联合有关部门共同推动风险投资机制的建立,吸引了境内外一批风险投资公司向科技型中小企业进行股权投资。据统计,截止2001年,风险投资额已达119亿元,投资项目超过1500个,促进了技术与资本的结合。 3、通过营造局部优化环境,高新技术产业化有力地推动了经济增长。我国经济基础仍比较薄弱,市场体制还不十分完善,特别需要把有限的人力、物力和财力集中起来,形成局部优化的环境,以适应高新技术产业化发展的需要。从1991年起,国务院先后批准组建了53个国家高新技术产业开发区。十年来,大量高新技术成果在高新区实现了产业化,为所在城市的新兴支柱产业和区域经济发展,做出了重要贡献。53个国家高新区主要经济指标过去十年的年平均增长率超过60%,创造了近300万个就业岗位。2001年,53个国家高新区实现技工贸总收入近12000亿元,就业人员294万人,创造税收640亿元,分别是1991年的137倍、21倍和164倍。高新区实现的工业增加值,1998年至2001年3年的平均增长速度达到35.2%,是全国制造业工业增加值同期增长速度的3倍。高新区内产业上亿元的企业已从1991年的7家,发展到2001年的1539家,其中上10亿元的企业有189家,百亿元的企业有10家。2002年,在全球高技术产业出现大幅下滑的背景下,国家高新区的各项主要经济指标,依然保持28%以上的增长率。国家高新区已经成为我国高新技术产业化发展的主要基地,成为拉动经济增长和创造就业机会的重要力量。正如同志的精辟论断所指出的:“本世纪在科技产业化方面最重要的创举是兴办科技工业园区。这种产业发展与科技活动的结合,解决了科技与经济脱离的难题,使人类的发现或发明能够畅通地转移到产业领域,实现其经济和社会效益。” 4、通过制定产业化政策,形成了加快高新技术产业化发展的良好环境。科技部先后联合有关部门出台了《关于促进科技成果转化的若干规定》、《关于以高新技术成果作价入股有关问题的通知》、《关于设立外商投资创业投资企业的暂行规定》、《关于鼓励海外留学人员以多种方式为国服务的若干意见》和《关于国有高新技术企业开展股权激励试点工作的指导意见》等政策性文件,有力地推动了产权激励,知识产权参与分配、鼓励科技人员创业、鼓励外商创业投资发展和鼓励留学人员回国创业等政策措施的形成。 在上述体系和环境的支持下,一批高新技术研发成果快速、畅通地实现了产业化,如程控交换机、北大方正激光照排系统、远大溴化锂直燃空调、地奥心血康等新技术产品从无到有,从小到大地发展起来,已经成为我国经济发展的重要产业。 问:推进高新技术产业化工作的主要思路是什么? 赵玉海:今后二十年是我国现代化建设承前启后的关键阶段,党的十六大确立了全面建设小康社会的奋斗目标,提出要走新型工业化道路,积极发展对经济增长有突破性重 大带动作用的高新技术产业,在关键领域和若干科技发展前沿掌握核心技术和拥有一批自主知识产权。按照十六大的要求,结合过去十多年的实践,今后我们推进高新技术产业化工作的主要思路是: 1、进一步加强科研计划和产业化工作的结合。按照中央的指示,科技部集中财力在“十五”期间重点组织实施了12个重大科技专项。这些科技专项涉及集成电路、软件、制造业、交通运输、能源、材料、农业等重要高新技术领域。完成后,将对提升我国科技创新能力,实现产业跨越发展将产生重大影响。我们将进一步精心组织,加强管理,一方面要瞄准科技前沿,进一步凝练目标,突出重点,力争在关键领域突破一批核心技术,形成一批自主知识产权,为发展我国高新技术产业提供技术支撑。同时积极引入竞争机制,广泛吸引企业以及其它社会力量参与专项的研究开发工作,及时推进科技成果包括阶段性成果的转化和产业化,努力形成新兴产业。 2、继续在优化高新技术产业化环境方面狠下功夫。在社会主义市场经济条件下,政府推进高新技术产业化的主要任务是营造环境。一是深入贯彻落实《中共中央、国务院关于加强技术创新,发展高科技,实现产业化的决定》,针对落实中的难点问题,抓紧研究出台可操作的办法,重点解决激励机制问题、科技风险投资和担保问题以及促进科技中介机构发展问题。二是强化高新技术产业化公共服务平台建设,大力发展各类科技企业孵化器,进一步增加数量,提高质量,重点发展软件开发、集成电路设计、生物医药、新材料、光电子等专业孵化器。推动大学科技园建设、科研机构创业园、军转民技术产业园、留学生创业园等专门孵化器的发展。三是继续管好、用好科技型中小企业创新基金,充分发挥政府基金的“种子”作用,引导社会资金增加对高新技术产业化的投资。 3、进一步加强与有关部门的合作,充分发挥地方的积极性。加速发展高技术产业,是全社会的共同任务,必须充分发挥各有关部门和地方的积极性。科技部作为政府科技职能部门,推进高新技术产业化是国务院赋予科技部的重要职能之一。我们将认真总结过去十多年的经验,不断完善已经形成的工作体系和机制,充分发挥地方的积极性,继续大力促进高新技术产业化,培育科技型中小企业。同时,我们将进一步加强与有关部门的合作,相互配合,形成合力,共同推进我国高新技术产业发展。对于单纯依靠市场力量难以及时转化的重大科技成果,我们将与有关部门密切合作,以迅速实现产业化。 问:为加速推进国家高新区的“二次创业”科技部要加强哪些方面的工作?举措有哪些? 赵玉海:国家高新区经过十年发展,已经基本完成了初创阶段的主要任务,初步建立了适合高新技术产业发展的经营管理体制和市场推进机制,为实现高新技术产业更大发展奠定了良好基础。今后一个时期,国家高新区将通过“二次创业”,重点加强五个方面的工作:一是大幅度提升技术创新能力。因为技术创新是高新区发展的关键因素,也是未来高新区发展的支撑。目前,高新区内企业的创新能力与跨国公司相比总体还存在较大的差距,因此,必须下大力气,努力缩小差距。二是进一步加强高新区的环境建设,特别是包括管理、服务在内的软环境。经过过去十年发展,相对于软环境,高新区在硬环境上已有很大的改观,但从发展的实际看,软环境发展是非常重要的,也是我们在未来“二次创业”中特别强调的。三是进一步加强开放,大力开拓国际市场。应该说过去的十年,高新区是在一种开放的环境中发展的,通过开放,促进高新区的发展。未来我们要加大开放,在引进来的同时,也要走出去,包括更多的产品走出去,更多的企业走出去,到境外兴办加工企业,近距离地跟市场接触,进一步提升产品的国际竞争力。四是进一步调整产业结构,集中优势,发展特色和主导产业。这也是兴办高新区的一个重要目的,通过产业的集聚效应,把高新区的优势进一步发挥出来。五是全面建立适应市场经济要求和高新技术产业发展规律的新体制、新机制,进而实现国家高新区的更大发展。 具体措施: 1、针对个别国家高新区在管理体制上出现的新问题,要按因地制宜、分类指导的原则,提出明确的指导意见,加强地方科技主管部门对高新区的支持和指导。 2、引导国家和地方科技项目成果在高新区实现产业化,我们通过建立对接平台,运用863引导资金和在现有的孵化器的基础上组建863成果转化中心等等,用这样的方式来引导、鼓励863技术成果进入高新区实现产业化。 3、完成国家级高新区评价目标体系的调整并且要投入使用,引导国家级高新区进一步重视增长质量,提高创新能力。 4、针对国家高新区在发展空间和土地开发这些方面存在的问题,进行分析并提出解决问题的措施,这有两个方面的工作,一个是会同国土资源部土地利用管理司完成国家高新区土地开发管理软课题研究;另一个是召开国家高新区规划和土地管理工作研讨会,交流关于征用土地和农民开发性安置的经验。 5、我们提出来要优化高新区的产业结构,提高增长的质量和效益,推动高新区产业从低端向中高端的升级,培育和壮大特色主导产业,形成和扩大产业链,强化高新区产业的集聚效应。今年内,要求各高新区结合“二次创业”总体规划的制定,提出产业发展规划。 6、推动高新区立法工作。目前已有20个省级的立法机构出台了相关的法律,覆盖了27个国家高新区。今年还将推动高新区的省级立法工作,为全国立法营造更好的基础。 7、建立高新区发展过程的相关问题的动态反馈机制,我们准备利用“网迅通”技术建立平台,利用这个平台来实时互动,实现交流、培训和信息反馈的动态化、实时化。另外,还要建立高新区主任无记名问卷调查制度,及时掌握高新区发展中的热点问题,了解对科技部,特别是对火炬中心的需求和意见。 8、我们准备近期召集国家高新区所在市市长召开一个座谈会,重点研究当前国家高新区发展中存在的问题,统一“二次创业”的主要指导思想。并出台《关于国家高新区“二次创业”的指导意见》。 问:在高新区“二次创业”过程中,如何解决中小科技企业融资难题? 赵玉海:目前,高新技术产业化资金的来源主要有:银行贷款、社会融资(包括风险投资)和政府引导资金等方式,尽管银行资金对企业发展起重要作用,但各国发展科技型中小企业的实践证明,银行资金要成为中小企业发展的主渠道,是有局限性的。银行资金本身性 质决定了它不愿意贷款给风险较大的中小企业,因此要解决科技型中小企业资金短缺的问题,一个非常重要的手段就是要大力推动我国风险投资的发展,因为风险投资所追求的是对未来的高回报。但对银行而言,企业经营得再好,得到的回报是固定的,何况企业如果经营得不好,那么银行可能就会损失。对风险投资就不存在这个问题,它投资了十个项目,可能有五六个都失败了,但它只要有一二个项目做得非常好,就可以把失败的这部分资金补偿回来,这实际上就是风险投资和银行资金性质的不同。在发展高新技术产业化过程中,科技型中小企业更需要风险投资的支持。银行的资金固然很重要,但在向银行融资的同时我们必须要加大推动发展风险投资的力度,这应成为未来高新技术产业化,特别是科技型中小企业发展的主要融资渠道。 现在融资状况是,政府不可能直接给企业大量的投入,银行的作用又是有限的,而发展高新技术产业总要有钱,因此,只剩下一个途径就是利用民间资金。民间资金运行管理过程当中的一个有效方式就是通过风险投资。风险投资可以说是未来中国高新技术产业发展非常重要的资金来源,也是推动产业化发展一个非常重要的措施。另外,“创业板”的出台对风险投资起着关键的引导作用,虽然风险投资投的企业极少数能在“创业板”上市,但是,它起着一种非常重要的引导作用,而且只有有了这种引导,风险投资家才敢于进入到这个领域中去冒这个风险。因为它是寻求高回报的机制。所以,我觉得这种机制的建立,对于风险投资至关重要,我也希望新一届政府在这方面有更大的动作,完善风险投资体系。 现在我们正在大力推进科技与金融的结合,这实际上也是有前提的,一个是要有好项目,而且本身企业也要好,另一个是要有相应担保的条件,因为用银行资金来解决产业化过程中资金的问题,特别是对中小企业而言,担保的建立是一个非常重要的方面。担保机制建立既是非常关键的,又是一件不容易的事情,作为担保公司既要能承担风险,同时又要寻求比较稳妥的办法。也就是说,一方面,如果担保公司不敢承担风险的话,或者说他所提出的要求比银行还苛刻,就起不到担保的作用。另一方面它还要防范风险,因为担保的是中小企业,而中小企业本身规模又不大,如果你没有一套有效的风险担保机制建立的话,一旦企业发展失败,担保机构将蒙受重大损失。因此,担保机制建立关键所在,是要建立有利于科技与金融机构合作的机制,需要有很好的技术以及相应的管理者。 在中小企业创新基金刚刚筹建的时候,我们就一直在考虑着将创新基金投入担保体系。后来经过反复的研讨,发现只有有了高素质人才,良好的运行机制和政府的一些扶持政策,才能将创新基金投入担保体系,这三者缺一不可。1998年我们就想做此事,只是觉得当时条件不太具备。现在,我们主要是为担保机构担保的项目提供贷款贴息,在担保完了以后,企业拿到的实际上还是贷款,企业不仅要支付银行贷款的利息,还要支付担保机构的手续费。通过贷款贴息降低了企业的资金成本,减轻企业的负担。 新技术论文:分析建筑节能的设计要点与节能新技术运用 一、国内建筑节能形势 现在,能源消耗正惊人的速度增长.建筑方面,我国能耗是欧洲能耗的三倍。建筑能耗以采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%~70%。我国建筑能耗在能源总消费量中所占的比例已从70年代末的10%,上升到近年的27.45%。建设部科技司研究表明,随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善,预计到2020年,我 国高耗能建筑面积将达到700亿㎡,建筑耗能比例最终还将上升至35%左右,如此庞大的比重,建筑耗能已成为我国经济发展的软肋。建筑节能是贯彻可持续发展战略、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。 二、实现建筑节能的技术途径及动态 采取有效的技术措施可以降低2/3~3/4的能耗。 1、总体规划设计 根据大气候影响,针对建筑自身所处的具体环境气候特征,创造良好的建筑室内微气候,以减少对设备的依赖。 ①建筑选址 不宜选在山谷、洼地及凹地等处,因冷气流在凹地里易形成“霜洞”效应。所以应选在向阳、避风的地段上,创造争取日照的必要条件。 ②建筑布局 充分结合特定的自然环境因素、气候特征和建筑物功能,人的行为活动特点等,建立自然—人工生态平衡系统。 ③建筑形态 不仅要求体型系数小,同时需夏季日辐射得热少,冬季对避寒风有利,因此应考虑多种因素,包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风环境情况,优化组合各项因素后得出结论。 ④建筑间距 阳光不但是热源,同时可提高室内的日照水平,综合考虑群体的布置。 ⑤建筑通风 适当布置建筑物,冬季降低冷风风速,可减少建筑物和场地表面热损失,节省能耗;夏季可组织良好的通风,形成良好过堂风。 ⑥建筑朝向 考虑因素有:冬季具有适量和一定质量的日光照入,避冷风吹袭;夏季减少太阳直射室内及外墙,通风良好;充分利用地形和节约用地;照顾群体组合的需要。 ⑦环保的体现 小区绿化是一个重要的体现。要综合考虑绿化覆盖率、人均公共绿地指标和生物多样性、植被的生态效应等诸多因素。建议多布置立体绿化,见缝插绿;步行道、停车坪、水体护岸和水底地面不宜一概“硬化”,应给大地透水透气。屋顶绿化不仅改善小区的环境条件,还能改善屋面的热工性能。 2、建筑单体设计 ①围护结构 组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。 A门窗 外窗的能耗包括通过玻璃、窗框的传热,窗缝的空气渗透,夏天太阳辐射得热。传统方法有控制窗墙比;提高门窗制作质量,加密封条,减少冷风渗透等;注意隔热条的选用。 B屋顶和外墙 设保温层,在寒冷区,以阻止室内热量散失;在炎热区以阻止太阳的辐射热传至室内。屋面保温层材料,一不宜选用密度较大、导热系数较高,以免重量、厚度过大;二不宜选用吸水率较大的,以防屋面湿作业时因大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的,应设置排气孔。 ②建筑设备节能 A空调:选节能型;安装位置不受太阳直射;不定过低室温,常清洗。 B电气:充分利用自然光;采用高效光源及灯具。 C卫生器具:采用节水型的。 3、新能源的开发利用 新能源通常指非常规的可再生能源,包括太阳能、地热能、风能、潮汐能、水力等。各种太阳能利用方式有①热发电②光伏发电③光伏水泵④热水器⑤吸收式制冷技术⑦干燥和太阳灶的推广。总体上,目前太阳能利用的规模还不大。利用地热能时,一用于发电或采暖和热水供应;二借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑,在建筑领域,常见的是自然通风方式。 4、建筑节能新技术 理想的节能建筑应在最少能耗下满足三点:一在不同季节、区域控制接收或阻止太阳辐射;二在不同季节保持室内的舒适性;三使室内实现必要的通风。 ①减少能源消耗,提高能源的使用效率 为维持室内环境质量,寒冷时需提高室温,炎热时需降低室温,干燥时需加湿,潮湿时需抽湿。从节能角度讲,应提高供暖(制冷)系统的效率,包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。目前在供暖系统节能方面有三种新技术:①利用计算机、平衡阀及 专用智能仪表对管网流量进行合理分配;②在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀,以达到舒适和节能的双重效果;③采用新型的保温材料包敷送暖管道,减少热损失。 ②减少建筑围护结构的能量损失 围护结构的能量损失主要来自三部分:①外墙②门窗③屋顶。 A外墙节能技术 复合墙体已成为主流 。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作承重结构,与保温隔热材料复合,或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。推广的节能新材料的开发有以下三种: a外墙保温及饰面系统(EIFS) 包括三部分:主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料保温板,该部分以合成黏结剂或机械方式固定于外墙;中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层,此基层主要用于保温板,以玻璃纤维网来增强并传达外力;最外部分是美观持久的覆盖层。覆盖层采用丙烯酸共聚物涂料技术,此种涂料有很强的耐久性和耐腐蚀性。 b建筑保温绝热板系统(SIPS) 中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层,两面据需要可采用不同的平板面层,用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、环保的特点。可据实际尺寸定制,承建商只需在工地组装即可,真正实现了住宅生产的产业化。 c隔热水泥模板外墙系统(ICFS) 一种绝缘模板系统,主要由循环利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥类的胶凝材料制成,用于现场浇筑混凝土墙或基础,建成后,将作为永久墙体的一部分,形成在墙体外部和内部同时保温绝热的混凝土墙体。混凝土墙面外包的模板材料满足了外墙所需的保温、隔声、防火等要求。 B门窗节能技术 近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等技术含量较高的节能产品。使用较广的是UPVC塑料型材,它不仅生产过程中能耗少、无污染,而且导热系数小,密封性好。运用高新技术,将普通玻璃加工成中空玻璃,镀膜玻璃高强度LOW2E防火玻璃、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。智能玻璃有两类,一类是光致变色玻璃,阳光强烈时,可阻隔太阳辐射热;天阴时,玻璃变亮,阳光又能进入室内;另一类是电致变色玻璃,在两片玻璃上镀有导电膜及 变色物,通过调电压,调整射入的阳光,这些玻璃都有很好的节能效果。 C屋顶节能技术 保温常用措施在防水层下设置导热系数小的轻质材料。英国有另一种保温法,用回收废纸制成纸纤维,这种纸纤维生产能耗极小,保温性能优良,纸纤维经过硼砂阻燃处理,也能防火。屋顶隔热降温的方法有:架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现节能,如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。 三、结论 建筑能耗是我国今后能源消耗的一个主要增长点,节能不能以牺牲人的舒适和健康为代价。必须摈弃那种只顾眼前、不顾长远的发展方式。只有这样,我国建筑业才能适应时代的要求,实现从粗放低效向集约高效的转变。 新技术论文:视频服务器新技术发展特点 摘要:目前对于立体传媒的现代化要求,视频服务器的可靠性越来越成为各家电视台的第一要求。而在视频网络播出系统中,播出服务器是重要的核心设备,笔者结合实际情况对视频服务器概况作了探讨,针对几款视频服务器在这个新技术领域的发展为各电视台对播出系统改造提供的一些经验,为用户提供高性能共享存储,无限扩充的存储空间与带宽,同时也提出了高性能的媒体处理功能。 关键词:视频服务器;产品;技术 前言 当前,随着计算机高速网络与多媒体存储技术的迅速发展,电视播出领域正处于由磁带播出向硬盘播出方向发展的变革时期。以硬盘存储为中心的视频网络播出系统作为一种新兴的科技已经得到广播电视业内的广泛关注。 而在视频网络播出系统中,播出服务器是重要的核心设备。新的技术、新的应用对播出服务器技术性能和安全性能比以往要求更高。特别是播出服务器系统对节目素材传输网络的支持能力。为此,近年来,几家专业播出服务器生产厂商一直都在不断地推出新款播出服务器系统设备,从单机服务器设备到能够支持多频道共享存储的SAN存储视频服务器系统,高度融入了IT存储及网络技术,并在网络带宽性能、安全性能、存储性能和开放性能等方面都有了很大的技术突破。同时,也使电视台根据不同的频道规模组建各种播出服务器网络系统成为可能。 一、视频服务器概况 视频服务器是一种对视音频数据进行压缩、存储及处理的专用计算机设备,它一般采用M-JPEG或MPEG-2等压缩格式对视音频数据进行压缩编码,以满足存储和传输的要求。它使用SATA、SCSI接口硬盘作为视音频数据的在线存储器,具有多通道输入输出、多种视音频格式接口。由视音频压缩编码器、输入/输出通道、大容量存储设备、视音频接口、网络接口、BS422串行接口、协议接口、软件接口、视音频交叉点矩阵等构成,可配备以太网、光纤等网络接口进行组网,实现视音频数据的传输和共享。同时它可以提供外锁相和视频处理功能。 视音频压缩编码器:视频数字化后,数据量很大,因此要利用成熟的压缩技术,将视频数据在满足技术指标要求的条件下进行高压缩比的压缩,满足存储和传输要求。视频服务器一般采用M-JPEG或MPEG-2等压缩编码器,用户可根据实际情况选择压缩码率和压缩结构,达到既节省硬盘空间,增加节耳存储量。又能保证播出质量的目的。 输入/输出通道:具备多通道输入/输出系统,使多路录入、播放能同时进行,实现多任务。 大容量存储设备:使用高速、宽带的SATA或SCSI接口硬盘作为视音频素材存储介质。 视音频接口:带有标准视音频接口和模拟监视视频接口,方便监视各通道的视频信号,输入,输出信号可以在模拟、分量和SDI中选择。 网络接口:一般视频服务器都带有以太网和FC接口。以太网用于传送控制数据和状态检测的信息,FC光纤网采用IP协议作为视频服务器之间快速、实时复制和移动素材的交换网络。 RS422串行接口:带有多个RS422串行通讯接口,每个接口均可通过RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。 视音频交叉点矩阵:视频服务器内带视、音频交叉点矩阵。视、音频通道调度灵活,同时可保证技术指标不受损。 二、几款视频服务器 目前,国内所使用的视频服务器可以分成两大类,一类是国外品牌的视频服务器,一类是国产品牌的视频服务器。进口视频服务器大家都公认性能优越、稳定性强,但价格较贵。国产视频服务器相对成本较低,并且随着近年来技术的发展,系统稳定性和播出功能已得到很大的提高,可以满足大部分用户的需求。下面对一些品牌视频服务器做—个简单的介绍: 2.1Thomson公司的ProfileXP视频服务器 ProfileXP视频服务器,支持标准清晰度和高清晰度电视标准。模块化的结构,可扩充的软,硬件、RAID存储器和远程错误检测,便于维护的机箱结构,使其更具有扩展和升级性能。 PVS1100ProfileXP媒体平台系统是针对诸如新闻和体育制作领域的。其特点是可配置成2、4、6或8双向通道,用户可根据需要进行选择,所有通道提供增强的慢动作能力,以提供无闪动的播放。为了与制作流程一致,PVS1100内部配置了双通道SDTI,使它能以高达4倍的速度实时记录VTR的压缩视频。此外,Thonmon拥有50多个ProfileXP媒体平台应用程序开发商,可以全方位开发应用软件。 PVS2000服务器具有较强的灵活性,可根据用户需求使系统作相应的改变。PVS1000标准清晰度服务器通过更换I/O和压缩板,可以升级为PVS2000,而系统的其他部分则保持不变。PVS2000通过增加通道或存储能力进行扩展,增加I/O通道和编解码器,可以将PVS2000扩展为4个可同时操作的通道。在网络环境中增加主机数量,可以获得数百个通道。通过实时共享存储。若干台HD及SD的Profile能直接访问一个共同的存储网络。 2.2Thomson公司的K2视频服务器 K2视频服务器是Thomson公司最新的力作,作为新一代视频服务器,除了集成ProfileXP视频服务器优点以外,还在网络存储和管理上做了很多的文章。 K2视频服务器单机支持4个双向编解码通道,既可作为上载、审片服务器使用,也可以用于播出服务器;同时K2服务器采用IP-SAN网络结构,根据不同的播出规模、网络带宽需求,组建不同规模的level级别,从单机模式到level4网络结构,每一级的带宽、存储容量递增,可以提供最大1000MB/S的带宽,同时提供50TB的存储空间。 尤其是K2视频服务器采用的不同的Level2Redundant架构,在使用习惯上,性能上和价格上更加适合中国的市场需要。K2Level2Redundant存储系统的总带宽为180MB/s;其中,iSCSI传输带宽最高为180MB/s,FTP传输带宽最高为50MB/s。另外,整个存储系统采用完全冗余的系统架构,从而排除了单一溃点。对于突发的系统故障,能够自动进行故障恢复,保证了系统高效、稳定的运行。 K2LeveL2Redundant存储系统包含2个千兆以太网交换机,通过ISLs(Inter-SwitchLinks)连接起来,实现以太网连接的冗余。同样,K2MediaServer也采用了冗余设计,主、备K2MediaServer的作用完全相同,提供数据库、文件系统、iSCSl桥以及FTP的冗余。存储部分采用的L2RRaid盘箱,支持冗余的光纤连接;选择扩展盘箱,可以增加系统的存储容量。 每个K2MediaServer通过2个千兆以太网连接进行Media(iSCSI)通讯;通过1个千兆以太网连接进行控制通讯;通过另外一个千兆以太网连接进行FTP传输;另外,通过1根光纤与Raid盘箱连接。对于K2MediaServer提供的所有千兆以太网连接,必须连接到同一个GigESwitch上面。K2MediaSexver通过iSCSI接口卡,实现千兆Media连接,通过光纤卡与Raid盘箱连接。iSCSI接口卡作为GigEISCSI与FcSCSI两者之间的 桥梁。另外,不同的软件组件使K2MediaServer具有不同功能,包括:文件系统管理、媒体数据库以及FTP服务。主、备K2MediaServer之间,通过串口线缆连接,传输心跳侦测信号,从而实现了K2L2R系统地自动恢复。 L2Raid盘箱的Raid控制器也采用了冗余设计。实现与主、备K2MediaServer之间的FC连接。而且,L2Raid盘箱还具有一个CigE端口,用于进行控制信息通讯,以满足SNMP(NetCentral)监控的需求。 2.3SeaChange公司的MediaCluster服务器 SeaChange公司的BMC系列视频服务器。如BMC1650、1250、830等,能方便地进行系统升级,可以从简单的3个节点结构设计到更多节点。SeaChnageBML系统提供了对多种视频文件格式、多种制式的支持,可以管理多达256000个完整的媒体文件。并且文件的格式可以彼此独立,能和播出服务器、编辑设备等协同工作。BML系列具备高可靠性,可以保护所有的媒体资源,系统提供3TB到24TB的媒体存储空间,特别为超大媒体文件提供高效存储和快速传输。 2.4大洋公司的VIPS(磐石)服务器 大洋公司的磐石系列视频服务器(VIPS)采用CPU+I/O技术构架,稳定可靠,可作为上载服务器或播出服务器应用于收录系统、总控播出系统、演播室系统。VIPS采用专业多接口视音频I/O卡,具有模拟、分量、数字视频信号输入以及模拟、数字视频信号播出,音频支持模拟、AES/EBU、数字嵌入,同时支持最大8声道音频输入输出,VIPS提供最全面的视音频接口,可支持目前绝大多数视音频设备连接,满足模拟、数字多种播出系统需求。 VLPS使用大洋软件编解码技术,可以自由灵活地编解码多种视频格式和文件格式,解决了以往硬件编解码板卡解码格式单一的技术瓶颈;同时,软件编解码技术的应用避免了采用硬件编解码板卡时容易发生的板卡温度过高问题以及硬件板卡与系统中其他硬件资源的冲突问题。 VIPS灵活、开放的存储配置方案,可以支持本地SATA、SCSI硬盘存储,也可以实现NAS、SAN、IP-SAN网络存储。多种网络协议的支持,使得VIPS可以接入任何网络结构的系统中,无需再增加转入交换机。 2.5格非公司的MagiStream服务器 格非公司的MagStream是一款将MPEG-2编码器、解码器结合为一体的多通道视音频服务器,主要用于电视台的播出系统或在演播室用作硬盘录像机。MagiStream视频服务器采用嵌入式XP作为操作系统,具有开放式软硬件平台和标准接口协议,系统稳定可靠,并可以与当前主流的非线性节目制作、编辑网络互联,符合电视台数字化、网络化和多频道节目共享的发展要求,满足电视台对制、播一体化的要求。 2.6索贝公司的MegaServer服务器 索贝媒体服务器MegaServer是一款单通道视频服务器,采用DSP视音频处理和多接口输入输出卡,配有IP网络接口和光盘驱动器,使其能够灵活地连接多种外部设备,兼容模拟、数字视音频信号,网络传送的视音频文件和以光盘为载体的媒体资料。 三、结束语 视频服务器新技术的发展为国内各电视台对播出系统改造提供了广阔的空间,今天的视频服务器已经是一种全新的架构,它依托成熟的网络技术和存储技术,实现面向内容存储和文件服务,不仅能为用户提供全台范围的高性能共享存储,无限扩充的存储空间与带宽,同时也提供了高性能的媒体处理功能。可以预见,在不久的将来视频服务器将为全台网及制播一体化提供更完美的解决方案 新技术论文:电力系统自动化发展趋势以及新技术的应用探析 前言 电力系统是我国国名经济的基石。电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。现代社会需要的是安全可靠经济的电能。电力系统主要由发电输电变电配电及用电等5部分组成。电力系统是一个具有复杂的大系统由于用户的不断增加的需求,电网对于技术的要求水平也提出了越来越高的要求。 1 电力系统自动化的发展趋势总的发展趋势的特点研究 1.1 电力系统自动化的图形化特点 因为电力系统联网工程的正式启动,电力系统的调度管理、数据计算分析呈现出传输路径的交叉性,信息更新越来越高速这样的几种特点。在计算机技术和通信技术的快速发展下,电力系统技术整合也在蓬勃发展着。电力系统信息数据处理上已经不再使用传统的处理方式,而是使用图形化处理这样的新技术,这样看到图形,电力系统管理者就能了解电力系统的变化发展趋势,也就能对未来电力系统软件开发带来丝丝先机。 1.2 电力系统自动化的远程化特点 过去电力系统的硬件平台大部分是计算机,外加使用扩展测控法对接口电路工作开展监测。此类的设计有很多的优势,这种类型的设计的周期很长,扩展性也很好。但是这样的设计方式也具有着高成本、大体积、大功耗以及灵动性差的多种缺点。现在,正是有着网络技术的不断更新和电子技术的不断进步,远动终端设备已经变为越来越接近最优化、智能化和小型化、协调化。因此,建立在此基础之上的电力系统也具备了远程化的特点,使电力系统自动化在控制系统方面的发展更加贴近智能化。 1.3 电力系统自动化的分布化特点 发电率范围在几十兆瓦至几千瓦之间并且模型较小的发电单元,它的地点处于用户周围还有有高效和可靠特点的称为电力系统自动化技术分布化。分布式发电主要包括以液体或气体为燃料的内燃机、太阳能发电、微型燃气轮机和风力发电等等的其他一些发电方式。这种发电技术具有很好的灵活性,能够给与用户各不相同的感受。还能为边远商业区域提供可靠的电力资源,让他们使用具有再生特点的资源进行多次发电,这样的电能还具有稳定度高的特点,是具有分度化的特色。极端及技术、新材料技术和电力电子技术都要作为支柱技术被在其中使用。 2 电力系统与新技术的结合 2.1 与智能计算机的结合 计算机视觉技术就是与智能计算机的结合之一。使用计算机视觉技术能够方便的获得多种图像信息。在电力系统中应用计算机视觉技术。目前,计算/!/机视觉技术使用在电力系统中的作用是修改遥控系统在此同时提高它的性能。这主要表现在使用在线监测和开展无人操作或者环境监视,红外图像监测是电力设备在线监测常用方法中效果最好的。它既有这使用方便,又有着精准度较高的特点。红外图像识别方面主要就是使用计算机视觉技术,这样能取得较好的效果。计算机视觉技术的工作原理是在科学获取电力设备实时红外图像和电力设备正常工作时图像后,将两者开展对比。如果出现不正常。也就因此能够证明电力设备出现问题。第开展无人操作或者环境监视是使用微波双鉴探测器进行协助,将差分图像以及流光法一起使用对移动物体开展监测。如果出现不正常现象,那么系统就可以识别出来,并且警告我们。因为计算机视觉技术还处于起步阶段,其存在一定的不足之处。虽然计算机视觉技术发展迅速,但计算机视觉技术发展的并不完善,因为图像识别自身的复杂性的原因,所以现阶段还不能实现完全的无人操作。正是因为有着这些原因,在大多数情况下,计算机视觉技术只能够作为一种辅助技术。 2.2 与微机保护系统的结合 在电力系统自动化技术发展速度过快并且伴随着相关微机设备应用范围越来越普遍的情况下。人们越来越严格的要求微机保护系统。更简单的说,也就是原有的电力系统自动化技术当中的微机保护系统已经无法满足社会发展的需要。人们需要的微机保护系统应该具备更加牢靠与稳定的可以对通信进行保护的能力。这样才能够达到人们希望人机互动的效果。这样的系统在对硬件提高出高要求的同时也对软件业产生了更加具体的要求。例如,我国在上世纪末将第一套微机线路保护设备投入使用,并且该设备因为性能占据极大的优势从而获得世界各国用户的普遍认可。 在继电保护设备中,我们更加需要完善的问题就是设备的实时性。设备的实时性直接关乎电网的安全稳定,它直接受到其影响。假如设备实时性出现缺陷,会给电力系统带来难以补救损失的可能性。现阶段在我国电力系统中应用的嵌入式系统通常来说主要为C/C++语言。这是因为该系统不仅灵活性高并且可移植性也很强。同时该系统还使用了能够随时改变的模块化,目的在于处理好各种存在可能性会产生的问题但是却又不能够进行更换的难题。在提供便利的同时也能够尽最大的努力满足用户各种要求。 2.3 与GPS安全监控系统的结合 GPS的全称是全球定位系统。这是一个卫星系统。它能具有导航、定位、授时等功能的原因是它可以保证在地球上任意一点都可以同时被观测到。高精度、高效率和低成本都是GPS定位技术具有的优点。正是在这些优点的帮助下,它才能在各类大地测量控制网获得加强改造,也因此具有了较为普及的应用。目前,GPS技术出现了一个不断进步的境地,而将GPS技术使用到电力系统当中的条件也越来越松。电力系统使用GPS动态安全监控系统后取得效果很好。不仅能够对系统开展实时且有效的监控,同时还能够将GPS定位技术的精准度高并且效率快以及成本低的优势完全体现出来。可以对管辖区内的大地测量控制电网进行合理的监测。电力系统使用GPS动态安全监控技术后。基于GPS的动态安全监控系统指的是电力系统采用GPS所实现的光纤通信技术和同步测量技术。电力系统的动态安全监测管理主要包括动态相量测量系统、定时系统、中央信号处理系统和通信系统四个部分的内容。使用GPS和EMS监控系统能够做到对数据的动态、集中处理、定时等,为相量的控制提供条件。实现动态检测是我们必须做的,同时也是是电力系统发展的要求。 新技术论文:强化高新技术产业管理竞争力的分析 【摘 要】本文具体研究了政府高新技术产业管理竞争力的基本含义、特点,并对发达国家强化政府高新技术产业管理竞争力的具体做法进行比较全面的分析。 【关键词】 高新技术产业;管理;素质;提高;能力;目标 1. 政府高新技术产业管理竞争力基本含义和特点 1.1 高新技术产业管理竞争力的基本含义。 (1)政府高新技术产业管理竞争力与政府高新技术产业化功能。当代高新技术产业化实践表明;一方面,市场机制是推动高新技术产业化活动发展的主要动力所在。这是高新技术产业化在世界各国经济增长、国际竞争力提高、综合国力增强和国家整体形象设计等方面能发挥并且正在发挥出巨大的能动作用和主体作用的基本条件;另一方面,要普遍和纵深推进高新技术产业化活动,除了必须塑造企业行为主体外,还必须有政府相应功能的支撑与服务。这是高新技术产业化所以能对当代人类生产方式和生活方式产生变革性作用的必要条件。发达国家相比发展中国家所以能长期在高新技术及其产业国际竞争中始终处于牢固的垄断地位,与这些国家政府在高新技术产业化活动中有效的高新技术产业管理是密不可分的。如果说,西方发达国家经济增长模式中对政府功能的作用尚有不少异议的话,而在高新技术产业化活动领域,它们几乎都作为加快高新技术产业化活动的一个重要职能来实施。这表明,在高新技术产业化发展模式方面,发达国家的政府职能与传统产业管理职能发生了巨大的分离,正在发生重要的调整。高新技术产业化对经济增长、充分就业、抑制通货膨胀和促进国际收支平衡等方面都发挥出了重要作用,并且这种作用还有进一步提高的趋势。这是发达国家政府长期以来不懈地提高高新技术产业管理竞争力的重要启示。 发达国家新经济实践表明,强化高新技术产业管理是国家创新体系建设的一个重要组成部分,也是政府经济功能转型和创新的重要方向。一般而言,政府高新技术产业化促进功能的实现主要有三个途径:一是政府本身在高新技术产业化活动中的直接参与行为,如把财政资源投入高新技术产业化中去。二是政府通过建立一系列优惠政策体系去推动、引导、促进、调整和规范全社会高新技术产业化中创新活动的持续、有序化发展。三是通过建立和完善高新技术公共基础设施来提高国家对高新技术产业化的供给能力,提高科技创新资源的配置效率。因此,政府高新技术产业管理功能的形成和作用也相对复杂。这表明,政府高新技术产业管理竞争力提高并不像传统产业那样简单明了。 (2)政府高新技术产业管理竞争力的基本含义。政府高新技术产业管理竞争力反映政府政策、法规、规划与计划等促进和推动高新技术产业增长、扶持和规范高新技术产业化活动发展、加快高新技术企业成长的竞争实力。它是指一定经济体制下的政府经济功能在高新技术产业管理中所表现出来的综合竞争力。 国际经济竞争的加剧和高新技术产业化活动、知识经济的迅速崛起,是政府高新技术产业管理竞争力问题提出的重要背景。 从理论渊源上分析,古典经济学的比较优势理论和相对比较优势理论是竞争力存在和作用的基础。政府高新技术产业管理竞争力是一国综合国力竞争优势中的一个重要组成部分,也是政府高新技术产业化功能的主要实施方式,因此,政府高新技术产业管理竞争力就成为决定一国社会整体创新能力的重要内容。 从政府经济学的观点分析,政府经济功能的发挥是弥补“市场失灵”的重要方式,是加快一国工业化和现代化速度不可替代的力量。而政府功能的产生和发挥,除了政府财政政策和货币政策之外,还必须辅之以产业政策。即从强化政府产业管理竞争力的角度,增强政府经济功能对国民经济作用的效果,尽量减少“政府功能失灵”。 从发展经济学的观点分析,发展中国家必须把消除“二元经济结构”作为工业化发展的主要目标。这不仅使政府经济功能的强化成为必然,而且使政府经济功能的重点有了战略性调整的必要。为此,必须把政府经济功能集中在工业化发展的国际竞争力上,进而形成一套能促进政府产业管理竞争力提高的政府政策体系。 从世界经济论坛和瑞士洛桑国际管理开发学院的观点分析,一国国际竞争力取决于以下五种不同因素的组合:变革素、变革过程、环境、企业自信心、工业序位结构等。由此形成两方面相互联系、相互作用的竞争力,一方面是企业竞争力,另一方面是环境优化竞争力。在很大程度上,环境优化竞争力成为制约企业竞争力、国际竞争力的主要因素。而环境优化竞争力又与政府经济功能作用形成和效果密切相关。从发达国家高新技术产业化实践分析,要提高政府高新技术产业化功能的效果,必须以强化政府高新技术产业管理竞争力为关键。 从理论上分析,一国或一地区政府高新技术产业管理竞争力是一国或地区高新技术产业规模、政府高新技术产业管理能力与政府高新技术产业管理效果之间的乘积。即政府高新技术产业管理竞争力=高新技术产业规模×政府高新技术产业管理能力×政府高新技术产业管理效果。 1.2 政府高新技术产业管理竞争力的特点分析。 (1)政府高新技术产业管理竞争力是强化和改善高新技术产业化政府功能的主要内容。 (2)决定和影响一国或一地区政府高新技术产业管理竞争力提高的主要因素有三个方面: 高新技术产业规模因素。这是影响一国政府高新技术产业管理竞争力的基本因素。一方面,只有在高新技术产业发展到一定规模之后,国家政府才有对其实施产业管理的必要和可能;另一方面,高新技术产业规模的扩大,使其对政府财政收入增长的贡献提高,从而奠定了政府高新技术产业管理的必要性、主动性、积极性。 政府高新技术产业管理能力因素。它主要包括:政府高新技术产业财政投入力度指标、政府高新技术研究与开发财政投入力度、政府高新技术产业化的政策扶持力度、高新技术产业政府管理机构设置和功能作用、高新技术产业市场行为主体利益矛盾的政府规范力度等。 政府高新技术产业管理效果因素。其衡量指标主要包括:一是高新技术产业增长幅度指标;二是高新技术产业在国民经济中支柱产业地位的形成和扩散程度指标;三是高新技术企业成长指标;四是高新技术企业规模化发展指标;五是高新技术产业对国家财政收入贡献率指标;六是高新技术企业就业贡献率指标;七是高新技术产业国际竞争力指标;八是高新技术产业在推动国民经济产业结构调整中的带动作用指标等。 (3)政府高新技术产业管理竞争力提高虽然不可避免地受制于一定经济体制的影响,但经济体制变量对高新技术产业增长的影响只能限制在一定限度内。其主要原因如下: 高新技术研究与开发已由过去的单纯企业化、个体化和小额化向目前的政府化、社 会化和巨额化方向发展,尤其是政府高新技术研究与开发的投入规模与实力已成为决定高新技术产业化和知识经济国际竞争的核心因素。这是在不同经济体制下政府投入功能都能得到充实的体现。 高新技术产业化和知识经济增长的主要推动力量是技术重大创新和技术、知识在资源配置与利用中的功能成为主要决定力量。由于技术、知识与经济体制、经济制度的相关性极小,因此,高新技术产业化活动和知识经济的发展一般与经济体制因素关系并不特别密切。 在高新技术产业化活动及其知识经济发展中,经济体制变量对其影响主要通过高新技术产业管理的方针、政策、措施、手段等体现出来,因此,提高政府高新技术产业管理竞争力也成为经济体制变革和制度创新的重要内容。 经济体制对高新技术产业管理政府行为的要求主要体现在如何重新认识政府在国家经济职能中的作用,如何实现高新技术产业化活动中政府功能的“最大化”和“最满意化”。 (4)提高政府高新技术产业管理竞争力是提高一国产业素质的重要条件。首先,政府通过相对超前和富有战略性的优惠政策体系对高新技术产业进行扶持,客观上能加快高新技术产业增长速度和规模;其次,政府高新技术产业管理主要从国民经济产业结构升级的战略高度考虑高新技术产业发展的全局性问题,因此,对推动和加快国民经济产业结构优化调整、高级化调整具有不可低估的作用;再次,政府通过必要的、一定规模的高新技术研究与开发财政投入、高新技术企业投入等手段,能促进高新技术商品化、产业化和国际化进程,进而强化高新技术产业化能力;最后,政府通过制定一定的产业保护和产业开放政策等手段,可提高产业发展素质。 2. 政府高新技术产业管理竞争力提高的目标和主要条件 2.1 政府高新技术产业管理竞争力提高的目标体系: 促进和推动高新技术产业增长;扶持和规范高新技术产业化活动发展;加快高新技术企业成长;刺激高新技术产业化需求;改善和提高高新技术产业化有效供给;建立和健全适应高新技术产业化活动发展的市场结构与市场体系;建立和强化具有自主开发能力和知识产权形式的高新技术产业体系;建立和完善促进高新技术产业化发展的企业家才能供给和研究与开发人才供给的社会化服务体系和保障体系;保障国家经济安全。 2.2 政府高新技术产业管理竞争力提高的条件。 政府高新技术产业管理竞争力提高既是一个多重目标体系,更是一个客观过程。作为一个社会系统工程,政府高新技术产业管理竞争力建设必须具有条件体系的支撑与服务。具体地,政府高新技术产业管理竞争力提高的条件有: (1)国家规划和战略支撑条件。高新技术产业发展计划和战略成为国民经济中、长期发展规划的重要组成部分,这是政府高新技术产业管理的需求条件,也是提高政府高新技术产业管理竞争力的充分条件。 (2)高新技术产业发展规模和实力条件。这主要要求高新技术产业的国民经济支柱产业化、高新技术产业的国际化、高新技术产业对财政贡献率提高等条件。 (3)有效弥补市场机制的缺陷和不足的条件。在市场结构改善、提供市场信息和改善高新技术产业化活动基础设施条件等方面,发挥政府经济功能的主体作用。从发展趋势看,提高政府高新技术产业管理竞争力必须针对高新技术产业化活动中“市场失灵”的可能方面。 (4)需求引导和刺激条件。引导和刺激高新技术产业化需求和创造相关需求既是高新技术产业化活动发展的主要支撑条件,又是政府高新技术产业管理竞争力形成和强化的基础和核心。 (5)高新技术企业有序竞争条件。调和企业行为主体和居民户行为主体在高新技术产业化活动中的利害冲突和利益矛盾,提高政府对高新技术产业化活动的法规监管能力和水平,进而提高高新技术产业化政府功能对高新技术产业化活动的宏观调控能力。 (6)国家高新技术产业化整体能力条件。强化国家高新技术产业化整体能力建设,实现国家宏观经济政策目标,是政府高新技术产业管理竞争力提高的充分条件。这是从根本上确保一国国家经济安全的终极手段。 2.3 提高政府高新技术产业管理竞争力是对传统经济体制下政府经济功能的一种超越。 国家和地区经济增长既是一个社会日益增长的最终产品和劳务供给能力的持续增长过程的方式,也是经济管理体制、新兴产业管理方式和体制的不断调整、转换和创新过程。由于高新技术产业化是一种新型生产力的载体,由于产业生命周期的作用,由于产业增长的国际因素影响,由于政府功能、作用的局限性,因此提高政府高新技术产业管理竞争力在很大程度上也是一个对传统经济体制下政府功能转换和创新的必然过程。 (1)提高政府产业管理竞争力是高新技术产业化政府功能创新的主要内容。 (2)政府高新技术产业管理竞争力提高是对传统经济体制下政府功能形成和作用模式进行重大的转换和创新。 (3)提高政府高新技术产业管理竞争力必须把刺激和放大高新技术产业化需求作为关键。这既有助于缩短高新技术产业增长的起步阶段周期,又能极大地加快重要高新技术产业的国民经济支柱产业化和战略产业化发展进程。为此,政府高新技术产业管理必须强化对高新技术产业化需求的引导和改善,进而使一定时期的产业供给结构和产业结构得以顺利调整。即在产业不同的生命周期通过某种、某些高新技术产业化需求的创造和刺激,去调整高新技术产品市场价格,促进厂商调整生产方向,促进生产要素的重组,实现有限资源的优化配置。必须通过创造有效的高新技术产业化需求去引导社会总需求的变动方向,强化高新技术产业化在促进经济增长、物价稳定、充分就业和国际收支平衡等方面的功能,使高新技术产业化成为支撑国民经济可持续发展的关键力量。 (4)强化政府高新技术产业管理竞争力的指导方针是,既要能消除高新技术产业化活动中“市场失灵”障碍,又要能强化政府高新技术产业化能力,进而提高社会整体高新技术产业化能力。 (5)建立和健全国家高新技术产业政策,促进政府产业政策的完善,并强化其对国民经济宏观调控功能。这可通过形成以扶持高新技术产业化为重点的产业政策,实现对国民经济的超前调节,提高国民经济主要支柱产业的国际竞争力,使国家或一地区能在某一或某些高新技术产业方面形成国际竞争优势。这是发展中国家构造国际竞争的后发优势的关键。实践表明,这既是发展中国家政府功能转换和创新的关键,也是提高政府高新技术产业管理竞争力的核心。 (6)形成有效的政府高新技术及其产品市场管理的新模式,推动高新技术产业化活动的可持续发展。这方面主要表现在如下几个方面:一是市场竞争环境的建设;二是市场竞争主体的塑造;三是政府与企业产权关系;四是政府对国有高新技术企业宏观管理模式;五是对高新技术市场垄断的管制和规范能力等。 (7)要创造全面提高社会高新技术产业化供给能力的动力机制。必须强调,长期以来,在政府经济政策目标中,需求政策占据了绝对地位,而供给政策则被大大弱化了。在高新技术产业化活动中,由于其资源构成和各种资源在高新技术产业化中的地位和权重已发生了根本性的变化,科技创新人才资源、创业人才资源和新型企业家人才资源等已成为高新技术产业化可持续发展的最主要决定因素。而这些新型要素在全球范围内都是供不应求的。而且,在发达国家,由于高新技术产业化相对超前,因此,普遍存在着高新技术产业化供给能力不足问题,并且这些新型要素供不应求程度会更明显。因此,提高高新技术产业化供给能力就成为发达国家政府高新技术产业管理竞争力提升的关键。 提高高新技术产业化供给能力的基本思路主要有:一是借助优惠政策条件体系来有效降低高新技术产业化活动的风险;二是通过提高政府高新技术基础设施供给规模来形成高新技术产业化供给的多元化机制。这都要求政府高新技术产业管理要以控减高新技术产业化风险为基点。众所周知,高风险是高新技术产业化的显着特征之一。因此,高风险是影响高新技术产业化供给能力提升的重要因素,风险控制就成为提高政府高新技术产业管理竞争力的重要目标。 提高政府高新技术产业管理竞争力的风险控制方式主要有:一是为高新技术产业化提供税收减免政策支持;二是政府财政直接投入战略性关键高新技术及其产业,提高一国高新技术产业化的安全性;三是政府提供科技创业孵化条件体系,降低科技创业人才高新技术产业化成本和风险;四是提供政府教育特别是高等教育供给能力,加大高新技术产业化新型人才资源的供给水平;五是利用国际科技合作来分散高新技术产业化的风险。 必须指出,政府高新技术产业管理的风险控制能力与一国政府财政收支能力直接相关,与该国高新技术产业在其国民经济增长中的地位和作用密切相关,与该国高新技术企业成长状况相关,也与高新技术产业国际竞争力有关。因此,在新技术产业化的起步阶段,可通过制定和实施一定的优惠政策,来提高政策高新技术产业化风险控制能力。这既能增强政府高新技术产业管理的政策导向功能,也能大大降低企业市场行为主体风险度,有助于高新技术产业化供给主体多元化机制的形成。对大多数发展中国家而言,由于政府高新技术产业化促进行为的不到位,由于受其国民经济发展阶段所限,其政府在高新技术产业化制度创新供给能力上与发达国家的存在着很大差距。这丝毫不比其与发达国家在技术创新供给能力上的差距小。同时,由于发展中国家政府在提供高新技术产业化制度创新条件方面的认识不到位,它在这方面的供给职能存在着很大的缺陷。因此,为了缩短与发达国家在新经济发展中的巨大差距,发展中国家政府必须从战略高度重视高新技术产业化制度创新供给条件和行为建设的重要性,为高新技术产业化创造最佳的发展环境。而在高新技术产业化的起飞阶段或成熟阶段,政府高新技术产业化风险控制的手段也要进行全面调整和创新,不能再单纯依赖于优惠政策条件,而要通过建立制度创新的比较优势,来提高政府对高新技术产业风险控制效率。 因此,强化政府制度创新供给能力,也是提高政府高新技术产业管理竞争力的基础条件。制度创新供给是政府高新技术产业管理的基本功能。 (8)改善政府对高新技术产业化的干预水平。高新技术产业化的全球化趋势是当今世界经济全球化发展的重要推动力量。这使政府协调行为成为影响经济全球化发展的重要因素。一方面,各国政府加快本国高新技术产业化的预期和责任都非常强烈;另一方面,加快高新技术产业化发展不能脱离经济全球化发展的大背景。因此,在经济全球化中,主权国家政府必须在新型国际分工中获得有利竞争地位,在技术、信息、管理、新产品和服务等配置竞争中处于主动。这要求政府必须对高新技术产业化活动实施适当干预。这要求主权国家政府产业政策的设计和操作的开放化要以培植本国高新技术产业化竞争与合作机制优势为关键,利用国际科技合作来提高有限科技创新资源的配置效率,在此基础上提高科技创新资源全球化配置能力。研究表明,发达国家产业全球化竞争能力是与其高新技术产业成长能力密切对应的。因此为了提高一国在产业全球化中的竞争能力,必须以提升高新技术产业国际竞争力为前提。为此,发达国家政府对高新技术产业化的干预功能不断强化,主要表现在:一是制定和实施国家级中、长期经济、科技和社会发展计划,提高有限科技创新资源配置效率。这在世界主要发达国家争先恐后地制定跨世纪科技发展战略和计划中有突出的表现;二是强化国家财政能力对研究与开发的扶持,引导社会科技投入规模和结构,提高社会科技投入供给水平;三是加大政府对知识和技术基础设施的供给能力;完善科技创新环境和条件体系;四是实施促进高新技术产业化财政政策,创造国内高新技术产业化有效需求,带动国民经济产业结构高级化调整;五是加大政府采购力度,扶持高新技术企业迅速长大;六是拓宽国际科技合作渠道,提高对全球科技创新资源的配置能力。 虽然我国各级政府有干预经济的传统,但这种传统模式与高新技术产业化政府促进行为相差甚远。①我国政府传统的干预功能过多侧重于行政功能,与市场经济要求正好相反;②我国政府传统的干预功能最突出地表现在组建国有企业,进入国民经济诸多行业。而在新技术产业化中,政府能直接参与的行业是非常有限的,这使得我国政府传统的经济干预功能难以实施;③我国政府传统的干预功能往往导致很多的投资失误,导致重复建设。而在高新技术产业化中,如果国家干预导致了投资失误,可能会从根本上扩大我国高新技术产业化周期,加大我国高新技术产业化成本,进而加大我国与发达国家高新技术产业竞争的国际差距。这比传统经济下我国政府干预失灵的危险要远大得多;④我国政府传统的干功能没有与相应的制度创新有机结合。发达国家政府干预高新技术产业化,不仅有行政手段,还有与之相辅相成的法律手段。客观上,在高新技术产业化的起步阶段,高新技术产业化所需要的制度创新条件难以有效供给,此时借助行政手段的干预功能能弥补制度创新不足和滞后的缺陷。而在高新技术产业化进入到成长阶段后,单凭行政手段所能实现的制度创新功能就十分有限,同时过多的行政手段可能导致新的制度瓶颈。因此,这需要通过法律手段来承担全部制度创新功能。从我国情况分析,政府在干预我国高新技术产业化方面的功能还十分有限。实际上,现行公司法、投资法和税法对高新技术创业的限制还很多。 3. 总结: 高新技术产业政府管理需求迅速提高,高新技术产业管理正在成为政府高新技术产业化功能的重要方面;另一方面,政府高新技术产业管理功能强化必须成为政府高新技术产业化功能的主体。在很大程度上,政府高新技术产业管理竞争力乃是一国政府高新技术产业化功能作用的核心。政府高新技术产业管理竞争力,不仅有弥补“市场失灵”的特别功能,而且对高新技术产业化中政府功能缺陷的校正也具有不可低估的重要作用。从长远分析,政府高新技术产业管理竞争力的提高是改善和优化高新技术产业化政府功能的重要条件,也是促进它发展成为推动高新技术产业化可持续发展的一个不可低估的重要力量。 新技术论文:高新技术企业发展情况调查研究 新技术企业发展情况调查研究 科学技术是经济发展的强大动力和坚实基础。尤其是进入知识经济时代,高新技术产业日益成为推动技术进步的动力和经济增长的核心。由于高新技术产业具有知识密集、技术密集、人才密集、资金密集等特点,有很强的辐射能力,因此,它的发展不仅能提高传统产业的技术附加价值,促进整个国民经济高效益地运转,而且能够带动社会各个领域的进步。 经过近几年的努力,我市的高新技术产业发展取得了显著的成效,高新技术企业从无到有,从小到大,已经成为全市经济新的增长点。目前,全市共有高新技术企业30家,其中省级高新技术企业14家。为及时把握全市高新技术企业发展现状,了解企业近几年的发展态势与走向,为进一步扶持、壮大全市高新技术产业提供参考,我们于年初对全市的高新技术企业进行了调查,并在调查研究的基础上,深入分析了我市高新技术企业发展过程中存在的问题,提出了具体对策和建议。 一、我市高新技术企业发展现状 从20__年我市开展市级高新技术企业认定工作以来,全市共认定市级高新技术企业33家,由于复审不合格、企业转制等原因,现存30家。其中,省级高新技术企业14家。 1、全市高新技术企业发展概况 我市高新技术企业所从事的技术领域涵盖了电子信息、先进制造精细化工、新材料、生物工程与制药、节能与环保、现代农业等7大领域。从各个领域的企业数量上看,先进制造、精细化工和电子信息分占前三位,分别为9家、7家和5家(见图1)。从企业性质看,民营企业已逐渐成为高新技术企业的主体,共有28家,其余2家为国有企业。从地域分布看,市直企业15家、兴隆台区属企业11家、双台子区1家、盘山县2家、大洼县3家(这里需要说明的是,由于盘锦经济开发区的成立,原兴隆台经济开发区内企业均视为市直企业)。从企业规模看,大部分高新技术企业已走过初创时期,进入了快速发展阶段,20__年产值超千万元的21家,其中超5000万元的10家,超亿元的4家。 2、科技人员及技术研发情况 我市高新技术企业绝大部分都拥有自己的研发机构,主要从事企业的技术管理、自主研发以及引进技术的消化吸收。只是名称还不是十分规范,有技术部、科技处、研究所等等不一而足。相对市内其它企业来说,企业科技人员比例较高,大专以上科技人员占职工总数的比例均在30以上,平均值达到39.2,有4家企业在50以上。从事研发的科技人员绝大部分都在10以上,平均值达到27.2,最高比例达到75。高新技术企业在科技开发上舍得投入,从研究开发费用占总收入的比例看,平均值为9.6。 3、产学研联合情况 高新技术企业在发展过程中十分重视产学研联合,近几年来,随着全市科技合作工程的大力推进,部分企业也相继与相关院校建立了紧密的“校企合作”关系。如:盘锦兴海制药有限公司与沈阳药科大学、辽宁中医学院联建生产实训基地;盘锦兴建助剂有限公司与西安石油大学联建成果转化基地;盘锦昌明电子有限责任公司与北京航空航天大学共建了企业研发中心。这种“校企联姻”为企业优先优惠转化院校最新科技成果提供了更加便利的条件,对企业未来的健康发展将起到十分重要的作用。 企业通过开展产学联联合,研发出一大批技术水平在国内领先、高技术含量、高附加值的技术或产品。如:盘锦市华意环境工程有限公司与加拿大海外学子肖俊宏博士合作开发了“稠油污水深度处理及回用技术和成套设备开发”项目。该项目针对辽河油田的稠油污水深度处理难题而研发,并先后开发了稠油污水预处理工艺、溶气气浮工艺、除硅净水工艺、多介质滤料过滤工艺、大孔弱酸树脂软化工艺、含油污泥脱水工艺以及相应的水处理药剂与设备,全面解决了稠油污水处理工艺的各个关键环节,实现稠油污水处理后达到回用作蒸汽锅炉补给水水质要求,处理后的技术指标均等同于国外同类工程指标。目前,公司已成功完成了欢三联日处理2万立方米的核心工程。盘锦辽油豪特技术开发有限公司与清华大学合作开发的中频变频器,频率达到2500Hz,产品自动化程度高,比目前国内使用的500Hz中频变频器节约成本20以上。盘锦昌明电子有限责任公司依托江汉石油学院,开发了TCP射孔监测仪,主要用于监测油田生产中的射孔起爆过程,它可以有效克服施工时井场环境中加压泵、钻机、作业机等其它设备及海浪击打套管等振动干扰、噪音干扰以及人为因素影响,准确判断起爆成功与否,避免以往因射孔炮弹在井下未爆而在井口爆炸伤人的恶性事故,产品属国内首创。 4、通过不断发展,涌现出一批明星企业 通过近几年的不断发展,技术含量不断提高,经济规模不断扩大,涌现出一大批高新技术明星企业,形成了我市经济发展中新的增长靓点。如辽宁华孚石油高科技股份有限公司针对辽河油田稠油、特稠油和高凝油的开采难题,自主开发出空心抽油杆越泵电热采油装置,有效地解决了稠油入泵难题,取得了较好的效果。在装置运行过程中,企业不断进行技术创新,目前,该采油技术在国内属领先水平,也为企业创造了巨大的经济效益,华孚公司在短短几年时间里发展成为国家级高新技术企业。20__年公司实现销售收入超亿元,利税2080万元。盘锦兴建助剂有限公司引进中科院微生物研究所的“应用固定化细胞法催化工艺生产丙烯酰胺”项目技术,在双方的共同努力下,先后完成了项目中试和工业化生产。该项目用生物法取代了以骨架铜做催化剂的 化学方法,生产出高纯度的丙烯酰胺单体,减少了环境污染。单体聚合后生成的聚丙烯酰胺分子量高,达1700万~2500万之间,属于国际先进水平。20__年实现产值6000万元,利税800万元。今年兴建公司对该项目进行了扩产,现已形成年产10000吨的规模。预计项目达产后可实现销售收入1亿元,利税1500万元。几年来,兴建公司逐渐成长为盘锦市知名企业,目前已被认定为省级高新技术企业。辽宁天龙药业有限公司始建于1992年,1994年正式投产。多年来,企业始终坚持高技术起点、跨越式发展,企业迅速发展壮大,由原来单一的片剂车间发展到现在拥有片剂、胶囊剂、颗粒剂、冻干粉针、粉针、水针、输液等七个剂型生产车间,并已全部通过国家GMP认证。生产品种由原来的2个片剂品种增加到现在的36个剂型品种。如今,天龙药业已经成功创出自己的品牌,销售网络遍布全国各省、市、自治区。20__年公司实现产值近亿元,利税1400万元。 二、我市高新技术企业发展过程中存在的主要问题 进入二十一世纪,区域经济增长主要来源于科技进步和高新技术的发展,只有加强高技术含量、高附加值产品的开发并逐步使之产业化,才能产生巨大的经济效益。大力发展高新技术企业不仅能够创造大量新的经济增长点,而且对于保持经济活力、提高效益、促进创造发明、提高竞争力有着非常重要的作用。然而,目前我市广大高新技术企业由于其规模小,实力弱等原因,在资金融通、技术开发、信息获得等方面存在明显的不足,在其发展过程中存在着许多问题与困难,具体表现在: 1、区域分布严重失衡 高新技术产业的发展情况,在一定程度上可以折射出区域经济的发展状况。从我市高新技术企业的分布情况看,全市30家高新技术企业除15家属于市直企业外,11家分布在兴隆台区,其余两县与双台子区的高新技术企业全部加起来仅有4家。这种区域分布的严重失衡局面将大大制约全市经济全面发展的战略格局。 2、社会化服务体系尚未形成 高新技术企业的发展需要有较好的中介服务性机构为其提供多方面的信息服务,如人才中介、技术交易、技术咨询、战略咨询等,而我市社会化服务体系建设严重滞后,目前基本没有此类机构,大大制约了我市高新技术企业的发展。 3、企业竞争力相对薄弱 高新技术企业竞争力相对薄弱。缺少规模大、水平高、对地区发展有显著牵动力的高新技术产品,没有大规模的高新技术企业,也缺乏超大型项目。另外,企业的市场相对狭窄,40的高新技术企业主要市场面向油田及油田系统,企业的近期效益及今后发展对油田的依赖性过强。面对油田稳产及今后将逐渐减产的趋势,企业未来的发展会受到很大的限制。 4、企业的资金获得比较困难 高新技术企业缺乏必要的融资渠道,能获得政府政策扶持和银行贷款的企业数量少之又少,各级政府对企业融资的支持力度偏弱。在目前国家商业银行不断加强金融风险防范的新形势下,由于高新技术企业一般规模较小、资产较少、实力较弱、风险较大、资信程度较差以及社会在所有制问题上的偏见等原因,商业银行一般都不愿向高新技术企业提供贷款,企业通过资本市场融资更是难上加难。 5、企业在吸引人才方面存在困难 盘锦由于受地理位置和经济发展状况等诸多条件所限,人才集聚能力不强。企业在发展壮大过程中,很难吸引到合适的高科技人才和管理人才,尤其是从事软件开发领域的高科技人才更是凤毛麟角。部分高科技企业不得不向北京、沈阳等外埠寻找人才,增加了企业成本。 6、企业内部经营管理方面存在问题 与大型企业不同,我市高新技术企业管理人员的组织结构更为复杂,管理知识和管理能力更为参差不齐。绝大多数的企业管理人员是在以市场为导向的经济体制改革中应运而生的,他们经过一些市场摔打,对如何闯市场有一定的胆量和招数,有些也取得了不俗的成绩,但不少人还缺乏经营管理方面的系统训练,不能适应千变万化、纷繁复杂的市场经济。由于受企业经营者自身素质的限制,相当多的高新技术企业管理水平不高。如有的企业对未来发展战略筹划考虑较少;有的采用家族式的管理方式;有的缺少科学决策;使一些很有发展前途的企业得不到应有的发展。 三、进一步推进我市高新技术企业发展的对策建议 作为缘油而建,因油而兴的资源型城市,油气资源的递减给盘锦整个区域经济发展带来了极为严峻的挑战。为实现盘锦区域经济的可持续发展,大力发展高新技术产业以及用高新技术改造提升传统产业,将高新技术企业扶壮扶强应成为各级政府的必然选择。 1、更新观念,强化政府的服务职能 转变观念,把扶持和促进高新技术企业的发展作为我市经济、社会发展的一个长期战略。要紧紧抓住党中央、国务院振兴东北老工业基地,大力支持以资源开采为主的城市发展接续产业这一难得的历史机遇,充分认识高新技术企业在经济和社会发展中的重要作用,提高对高新技术企业的服务意识,强化政府的服务职能,以服务为己任,创新服务手段,拓展服务领域,为高新技术企业营造良好的环境。在推动高新技术企业发展的过程中,政府应该是以社会公共事务管理者身份出现,提供政策和服务支持。政府职能要实现三个转变:一是大政府小社会向小政府大社会转变;二是政府对企业从管理为主向为企业服务为主转变;三是政府从直接操作经济活动向主要监督经济活动转变。 2、贯彻落实扶持高新技术企业发展的优惠政策,为高新技术产业发展创造条件 要针对高新技术产业发展的重要环节,在国家和我省已经制定和正在执行的高新技术产业化方面的政策基础上,将我市扶持高新技术产业发展的优惠政策尽快落实。 ⑴实行税收上的优惠。对新办的经认定的高新技术企业,自第一个经营年度起,五年内将企业所得税进入地方财政部分,全额奖励给企业。 ⑵高新技术企业技术开发经费可不受比例限制,均可计入管理费用。企业为开发和研制新产品所购置的关键设备、测试仪器,单台价值在10万元以下的,可一次或分次摊入管理费用。高新技术企业可根据需要对生产科研设备采取加速折旧的办法促进企业设备更新和技术改造。 ⑶作价入股的技术成果,经认定属高新技术的,其占股份的比例可扩大到35。高新技术成果的完成人和成果转化的主要实施者,根据其实际贡献,可获得与之相当的股权收益,所占比例不受限制。 ⑷建立科技型中小企业创新基金,重点用于科技型中小企业新产品开发和科技开发等贷款贴息和担保。 3、努力改善高新技术企业发展的外部环境。 政府的规范和引导是市场经济正常发展的必要保证,各级政府要努力改善高新技术企业发展的外部环境。首先要降低高新技术企业的创业门槛,进一步简化高新技术企业创立的审批登记注册手续,降低科技创业的门槛;其次要简化各种行政管理和税收手续;再次要维护公平的市场竞争秩序,保证高新技术企业在公平竞争中得到健康发展等。 4、创造培养人才、用好人才与利用外智的环境 必须始终把吸引人才、培养人才、用好人才放在推动高新技术企业发展的首位,制定相应的激励政策,以提高科技人员研究开发高新技术的积极性。高新技术成果转化过程中作价入股时,成果权属单位应当将成果的股权收益拿出一定比 例分配给成果完成人,其所占比例不受限制。对高新技术成果转化的主要实施者,可获得与其贡献相当的股权收益,所占比例不受限制。 5、增加融资渠道,优化融资环境 应加大对高新技术企业的投入,扶持高新技术企业的发展。建立以政府资金为引导,企业投入为主体,金融信贷和社会融资为支撑的高新技术企业投入体系。科技行政部门每年可从科技三项经费中划出一定的比例,扶持高新技术企业实施科技计划项目。要按照集中资金,保证重点的原则,调整和优化支出结构,科技三项费用等科技资金要优先用于起点高、效益好的高新技术产业化项目;商业银行应设立高新技术企业信贷部,积极开展面向高新技术企业的金融服务,不断扩大对高新技术企业的贷款规模,对符合信贷条件的高新技术企业,积极发放贷款;高新技术企业在积极增加自筹资金的同时,可以合法方式面向社会融资,筹措发展资金。 6、培育中介机构,完善社会服务体系 政府建立、完善社会化服务体系是向高新技术企业提供帮助的最佳切入点。我市社会化服务体系建设严重滞后制约了高新技术企业的发展,为加快我市社会化服务体系的建设,对于专门为高新技术企业提供服务的中介机构,可以享受高新技术企业的相关优惠政策。 从高新技术企业社会化服务体系所提供的内容看,主要包括以下几类服务机构: 一是管理咨询和培训服务机构。通过管理咨询和培训解决高新技术企业发展到一定规模时带来的管理不善的问题,促其提高管理水平,提高经济效益。 二是技术咨询和推广机构。为高新技术企业提供广泛的技术咨询、培训、技术转让、设备安装和调试、推广指导等方面的服务。 三是金融服务机构。为高新技术企业提供融资服务。 四是信息服务机构。高新技术企业一般无能力获取足够的宏观经济、行业发展、市场供需等信息。信息的不完备,制约了高新技术企业的投资、生产、经营等活动。因此,十分需要社会化的信息服务机构。 五是创业服务机构。如多种形式的企业孵化器和高科技工业园等,为高新技术企业提供创业服务,促进科技成果向现实生产力的转化。要进一步加强高新技术产业开发区创业服务中心的建设,不断拓宽服务领域,强化服务功能,提高服务质量,积极做好高新技术企业的创业孵化工作。建立企业孵化器,以优惠价格为科技人员创办高新技术企业提供场地、设施和服务,吸引更多的科技人员到创业中心创业。 7、加强企业科研队伍建设,培养高科技人才。一是为科研人员从事技术开发创造必要的条件,包括课题选择、资金筹措以及项目开发过程中的配套服务,促使科研人员多出成果、出好成果、早出成果;二是抓好科研人员的知识更新,根据所承担的科技项目及时补充相应的高新技术知识;三是积极创造条件,大力引进高科技人才,提高企业科技人员的整体技术水平;四是要大力吸引埠外高科技人才来我市创办高新技术企业,为我市发展高新技术产业服务;五是要通过高技术研究、课题攻关、项目转化、学术交流、外派培养等渠道,造就一批懂技术、善经营、会外语、通晓国际惯例的复合型高科技人才。 8、加大支持力度,加速民营科技企业发展。民营科技企业是发展高新技术产业的生力军,要充分重视民营科技企业的发展,引导支持它们扩展产业规模,提高产品档次,发展高新技术产业。支持民营科技企业组建以高新技术企业为核心,以高科技产品为龙头,以优良资产为纽带的跨国家、跨地区、跨行业高新技术企业集团。在争取财政投入、科研立项、科技贷款担保、对外招商引资、出国洽谈研修、技术职务评聘、承接政府计划任务等方面,要与国有企业一视同仁,用政府规定加以保障。同时,各级政府要切实为民营科技企业作好服务工作。 新技术论文:对高新技术条件下的国民经济动员的研究 一、高新技术条件下国民经济动员的基本理论 国民经济动员,是指国家将为了满足战争或突发性事件的需要,有计划的将经济部门、经济活动和相应的体制从平时状态转入战时状态所采取的措施,其目的是充分调动国家经济能力,提高生产水平,扩大军品生产,保障战争的需要。通常包括工业、农业、物资、交通运输、财政金融、邮电通信、卫生力量等方面的动员。总的来说,国民经济动员是国家战略动员能力的一种,是一种国家保障机制,在国家战略中处于重要的地位。高新技术这一概念最早出现在上世纪70年代,首先由美国科学家提出。高新技术主要有以下几个特点:第一,高战略地位。高新技术是高端的战略资源,是国家层面的技术。第二,高技术密集。高新技术是知识密集型技术,具有很高的技术含量。第三,高附加值和高风险性。高新技术之所以被各国所重视,关键在于其重大的延展价值。此外,高新技术本身的研发的多是尚未成熟的领域,成败有很大的随机性。进入了21世纪以后,传统的军事思维已经难以适应新形势下高科技战争的需要,寻找新的突破口,带动整个军事技术的发展和军事思维的改革已经成为了当务之急。特别是近些年来包括海湾战争在内的局部性战争的发生,标志着战争的发展已经步入了一个新的阶段,由此引发了我们关于在高新技术条件下如何构筑国民经济动员战略高垒以应对新挑战的研究。 二、高新技术条件下国民经济动员的发展重点 首先是国民经济动员工作信息化建设。所谓国民经济动员信息化,主要是指在国民经济动员工作中通过使用现代化的信息设备,提高动员效率,保证动员工作的顺利展开。高新技术在当前发展的一个重要表现就是信息化产业的迅速发展,目前已经广泛运用于社会各行业。国民经济动员工作本身是一个复杂的过程,信息化能有效的提高工作效率,减轻工作成本,为国防建设奠定基础。其次是高技术迅猛发展下的动员基础建设。信息社会中,信息和信息技术将渗透到社会的各个领域,也会溶入战争的各个方面。因此,信息化战争的进行,既依赖于军队认真组织实施经济动员潜力调查。最后是高技术战争条件下的应急动员能力建设。信息技术储备以作战急需的通信技术、网络技术、电子技术、控制技术等为重点,以信息技术、信息成果、信息科研的形式储备,主要依托大中型信息企业、大专院校、科研院所进行。在做好储备的基础上,充分发挥信息行业特有的网络、人才、技术优势,逐步建立互相联通、完善配套、先进可靠、运转高效的动员指挥管理系统,在动员潜力调查、动员储备管理、辅助决策、模拟演练中发挥作用,提高应急动员能力。 三、高新技术条件下我国国民经济动员的策略分析 首先,转变思想观念,确立国民经济动员在维护国家安全中的战略地位。国家安全离不开军事支持,而军事支持又离不开国民经济动员。国家经济动员能够为军事和其他国防手段提供最基础的资源和经济,保障战争的顺利进行。克服“应付局部战争,不必大动干戈”的错误思想,克服“平时经济动员准备抓与不抓关系不大,战时一声令下什么问题都可以解决”的错误思想。其次,加强军事技术开发,提高国民经济动员技术含量。军事技术在当代的发展已经超出了人们的预期,已经是构成军队战斗力,决定战争胜负的重要因素,也是衡量国家军事实力的重要标志之一。科学技术的最新成就往往优先运用于军事,引起军事技术的变革;而军事技术的发展,又在一定程度上促进科学技术的发展。当前,军事技术已经发展到了一个很高的阶段,科技水平和经济水平的高低决定了军事技术的的发展,加强国民经济动员能力建设,着力加强军事技术开发,是提高军事和国家动员能力,维护国家安全的重要保证。再次,完善国民经济动员体制,增强国民经济动员能力。体制建设是加强国民经济动员能力的关键,也是使其常态化,制度化的最终目的。国民经济动员在国防动员中扮演着重要角色,是其他动员活动的前提和基础,有必要建设完整的国民经济动员体制,应对可能出现的危机。当前,只有加强体制建设,才能提高经济转化能力,实现在最短的时间完成对经济资源转化和战争资源的储备,保证国防动员的顺利展开,保障国家安全和社会稳定。 新技术论文:论计算机控制中的网络与通信技术的最新技术发展 计算机网络技术与通信技术的完美结合,使得信息通信得到了前所未有的飞跃,极大地提高了通信的效率和质量,将传统的依靠交换技术和数字技术的通信技术,推向了新的高度,它在更好的适应现代化信息社会的同时,更极大地推动了信息社会的进一步发展和进步。因此,加深对计算机网络和通信技术的理解,明确两者之间的关系以及所运用的具体技术,是增强计算机网络和通信技术运用的重要途径。 1 计算机网络技术 将现代通信技术同计算机技术结合在一起,利用通信线路和通信设备,将分布在不同地区的,能够独立工作的计算机设备连接在一起,从而实现信息的传输和资源的共享,便是所谓的计算机网络系统。 计算机网络系统主要是由资源网络和通信网络共同组成的,所谓网络,就是指通过电话线、电缆或者无线通信等互相连接的计算机之间的集合。它的各个节点之间能够进行自由地通信,并且可以实现软件、硬件以及数据库等资源的共享。一般来说,计算机网络主要由六种互联的设备组成,包括路由器、网关、中继器、网桥、集线器以及交换器。 2 计算机数据通信技术 所谓数据通信,是指在不同的计算机之间,以及计算机与设备之间,进行数据交换的过程,按其发展的历程,它经历了模拟通信、数字通信以及数据通信的发展,其相应的传载体分别是模拟信号、数字信号以及信息源产生的数据信号。 其中,数据通信又可分为电路交换、报文交换和分组交换三种交换方式。计算机之间的信息传输和共享,主要是通过网络协议实现的。不同的计算机之间,使用相同的网络协议,即相同的语言,可以实现计算机之间的信息交换,网络协议的选择,往往要根据有具体的情况来确定,而不是一成不变的。 3 计算机控制中的网络与通信技术的发展阶段 3.1 联机阶段 在这个阶段,计算机主要是利用中央处理机,将分散在不同地理位置的大量计算机连接在一起,来实现信息控制和交换的。在这种方式下,主处理器负责主要的运算和指挥工作,并将大量的数据收集和存储起来。而其他的计算机只是针对部分信息进行收集和反馈。 但是,随着连接终端的计算机数量的不断增多,主处理机所负担的处理任务也持续增加,造成了沉重处理负担,使得其运行的速度越来越慢,其通信终端的信息获取速度也受到极大的影响。为了解决这个问题,便在通信线路和中央主处理机之间,设置了一个通信控制器或者前端处理机,用来负责与终端计算机之间的信息控制,可以极大地提高数据处理的速度。 3.2 计算机互联阶段 互联网络阶段主要出现在二十世纪的六十年代,主要是指通过多个计算机的互联,形成互联系统,以实现信息的共享。这种通信系统具有分组交换、控制分散、资源多项共享等优势,但同时也有相对封闭、过于独立等方面的缺陷,很难实现网络的完全互通和信息的完全共享。 3.3 标准化网络阶段 随着微处理器和集成电路的出现和高速发展,计算机技术得到了迅猛的进步,这是标准化网络阶段出现的技术前提。从二十世纪八十年代起,计算机的体积越变越小,运行的速度却越来越快,功能不断齐全,使用的可靠性也在不断提升。 此外,随着局域网的迅速发展,以在路由器和调制解调器的相继使用,许多计算机和通讯系统逐渐形成了一个交互式的网络,真正地实现了计算机之间的信息共享。 3.4 互连和高速网络阶段 信息高速公路的建设,是在二十世纪九十年代时提出的一个重大的课题,适应了信息化通信的具体要求。紧随美国之后,世界上的其他各个国家也都开始重视国家的信息工程建设,并逐渐在全球范围内,形成了以互联网为核心的网络通信技术,以实现全球资源的共享。 4 计算机控制中的网络与通信的主要技术 4.1 以太网 以太网是一种具有极大优势的计算机控制技术,它具有例如网络的成本低、应用的范围广、软件和硬件资源丰富、通信速率高以及市场潜力大等特点,这些优势的存在,决定了以太网具有极为广阔的市场前景,逐渐控制甚至是垄断了商用计算机的通信管理,并开始向工业现场进军。 以太网在技术上的优势,可以更好的实现网络之间的信息共享和及时的通信,而其价格方面的优势,则可以在提高通信网络性能的同时,降低局域网建设的成本。所以,以太网依靠这些方面的优势,逐渐成为了计算机网络与通信的主要控制技术,并推动了计算机网络与通信技术的不断发展。 4.2 现场总线技术 利用现场总线技术,可以实现微机化的测量控制设备与生产现场之间的数字化和开放化通信,保证计算机控制的网络和通信技术的完整实现。 它的数据传输方式主要为基带传输,具有极大地实时性和抗干扰的性能。此外,现场总线技术的功能模块相对分散,便于系统的维护,具有极强的可靠性。而其开放式的互联结构,可以使同层之间的网络实现互连,保证与信息管理网络的互连。同时,它的互操作性极强,可以保证不同厂家生产的通讯设备,能够在相同的通信协议下,实现统一的组态。 现场总线技术的优势以及其技术不断的成熟和完善,使得它成为计算机网络和通信的重要控制技术。但是,由于这种技术的标准过多,在互联通信中会存在许多困难,导致传输的速度相对较慢,因此,在计算机的网络和通信中,存在许多限制,不如以太网在这方面的优势大。 5 计算机控制中的网络与通信技术的应用 目前,计算机网络和通信技术得到了不断的发展,其应用的范围也不断扩展,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等。当然,它的应用范围并不局限于此。 例如3G与4G技术在配电网中的应用,其覆盖的面积广泛,能够满足配电网中的自动化信息传输的需要,在配电自动化方面得到了充分的利用。而在应急通信方面,也利用计算机数据通信技术,建立应急通信系统,在发生紧急事故的时候,实现及时通信,如应急通信指挥车的建立,就是其重要的体现。此外,无线视频技术、智能电网技术等,都是计算机控制中的网络与通信技术的重要应用方面,可以促使个人以及其他方面通信朝着实时、双向、高速、交互和动态的方向发展。 6 结束语 在信息化社会高速发展的今天,计算机网络和通信技术有着广泛的应用,极大地改变着人们的生活和交流方式,逐渐成为人们日常生活中必不可少的工具。同时,由于相关技术的开发和进步,网络通信技术的服务水平和业务范围不断扩展,促使新的通信设备,如视频电话等不断诞生,对现代社会产生了极大的影响。且随着计算机控制中网络和通信技术的不断发展,它对于社会和人们生活的影响会更加明显。 新技术论文:高新技术在通信系统中的应用 论文关键词:高新技术 通信系统 系统应用 论文摘要:通信技术的发展引领着社会生活的进步。本文主要探讨了高新技术在有线通信系统和光通信系统中的应用。 从20世纪90年代初以来,全球向信息密集的工作方式和生活方式的转变,推动了通信技术的发展。然而,在当今经济技术知识爆炸的时代,随着行业及社会对信息需求的不断增长和应用的不断深化,只有实现通信系统在技术科技方面不断更新,加快通信系统向网络化、服务化、体系化与融合化方向的演进,才能突显通信系统在社会生活领域支撑引领的作用和地位,创造更好的发展空间。本文笔者结合工作实践,主要探讨了现代高新技术在有线通信系统和光通信系统中的应用。 1、分数阶Fourier变换技术在有线通信系统中的应用 有线通信是利用电线或者光缆作为通讯传导的通信形式,它通过对现有各类网络进行技术改造,与下一代新建网络互通和融合,成为现代通信系统的重要支柱。然而,在有线通信信道中存在各种噪声,如果不对其进行处理则会使误码率增加。因此,要消除不理想信道和噪声对信号的影响,必须应用新技术。分数阶Fourier变换(FRFT)的通信技术原理是以线性调频信号(chirp)作为调制信号,利用线性调频信号在分数阶里变换域的能量聚焦特性,通过接收机进行路径分集接收抑制有线通信信道多途效应所产生的码间干扰,从而提高系统的抗噪声干扰和频率选择性衰减的能力。具体应用程序如下: 1.1信号检测与参数估计 分数阶Fourier变换作为一种新型的线性时频工具,其实质是信号在时间轴上逆时针旋转任意角度到U轴上的表示(U轴被称为分数阶Fourier(FRF)域),而该核是U域上的一组正交的chirp基,这就是分数阶Fourier变换的chirp基分解特性。所以,在适当的分数阶Fourier域中,一个chirp信号将表现一个冲击函数,即分数阶Fourier变换过程中,某个分数阶Fourier域对应的chirp信号具有很好的能量聚焦性,而这种能量聚焦性对chirp信号的监测和估计具有很好的作用。因此,在信号检测与参数估计中,我们的基本思路是以旋转角口为变量进行扫描,求出观测信号所有阶次的分数阶Fourier变换,于是形成信号能量在由分数阶域U和分数阶次P组成的二维参数平面上的分布。然后,我们按域值在在此平面上进行二维搜索,找出最大峰值位置。并根据最大峰值坐标可以检测出chirp信号,并估计出峰值所对应的分数阶次P和分数阶域坐标,估计出信号的参数。 1.2分集接收 分集接收是利用信号和信道的性质,将接收到的多径信号分离成互不相关的多路信号,然后将多径衰落信道分散的能量更有效的接收起来,处理之后进行判决,从而达到抗衰落的目的。本文采用分集合并技术,即取出那些幅度明显大于噪声背景的多径分量,对它们进行延时相加,使之在某一时刻对齐并按一定的准则合并,提高多径分集的效果。在通信系统中,RAKE接收机由N个并行相关器和个合并器组成,每个相关器与发射信号的一个多径分量匹配。在N个相关器前增加时移单元,就可在时间上将所有分量对齐,从而采用相同的本地参考信号。然后,相关器组的输出送给合并器,将合并器输出的判决变量送到检测器进行判决。最后,根据接收机使用的不同合并方法,在选择性合并方式下,在多支路接收信号中,选取信噪比最高的的支路信号作为输出信号。 1.3峰值输出 信噪比系数呈现出一个典型的振荡特性,且振荡频率与振荡幅度与时频面的旋转角度和输入信号相关。因此在采用分数阶Fourier变换技术的实际使用中,在进行近似计算处理时需要特别注意,必须对近似处理带来的误差进行评估。 2、ATP系统在光通信系统中的应用 随着科技发展的日新月异,自由激光空间光通信已经成为现代通信技术发展的新热点。但从技术实现方面来讲,由于激光通信具有信号光束窄、发散角小这样的特点,从而导致APT(Acquisition Pointing Tracking)捕获、跟踪、瞄准相距较远的运动体上的较窄信号光束相当困难。ATP系统是由粗跟踪和精跟踪单元构成的复合跟踪系统,其主要功能是在粗跟踪单元实现初始的捕获和跟踪,并将信标光引入精跟踪的视场范围内,然后精跟踪单元实现更高带宽的跟瞄,再将信标光稳定在可通信的视场之内,为最终空间站光通信系统工程实现奠定了一定的技术基础。 2.1粗跟踪单元 粗瞄准单元由一个安装在精密光机组件上的收发天线,万向支架驱动电机以及粗跟踪探测器(CCD)组成,主要作用是捕获目标和完成对目标的粗跟踪。在捕获阶段,粗瞄准机构接收由上位机根据已知的卫星运动轨迹或星历表给出的命令信号,将望远镜定位到对方通信终端的方向上。为确保入射的信标光在精跟瞄控制系统的动态范围内,必须根据粗跟踪探测器给出的目标脱靶量来控制万向支架上的望远镜,使它的跟踪精度必须保证系统的光轴处于精跟踪探测器视场内,从而把信标光引入精跟踪探测器的视场内。 2.2精跟踪单元 精跟踪单元的跟踪精度将决定整个系统的跟踪精度,它要求带宽非常高,带宽越高,对干扰的抑制能力就越强,从而可加快系统的反应速度,加强跟踪精度。因此,设计一个高带宽高精度的精跟踪环是整个ATP系统的关键所在。在这一单元我们可采用高帧频、高灵敏度、具有跳跃式读出模式的面阵电荷耦合器件(CCD)传感器。它基于深埋沟道移位寄存器技术,可以获得非常高的读出速率、非常低的噪声和非常高的动态范围。通过由捕获探测器(CCD)和定位探测器(OPI N)组成探测接收单元转换,CCD完成捕获与粗跟踪,并将接收光引导至OPI N上,在OPI N中进行误差信号的检测,从而提高信标光捕捉精度。 2.3控制单元 将捕捉的信号经放大、整形和A/D变换处理后,在计算机中按一定的数据分配流程将信号输入。然后通过计算机给出的速度控制信号和加速度控制信号,又经数据分配接口送入D/A转换与处理网络,使伺服电机按要求转动并带动天线转动机构分别在水平和俯仰两个方位转动,以调整天线的位置,达到自动捕获、跟踪、瞄准的目的。 3、结语 通信技术的发展促进了社会生活的进步,在未来通信技术的研究上,应不断探索、创新,追求高新技术在通信系统中的应用。
浅谈石油化工技术发展:石油化工技术创新与展望 摘要:随着经济发展的逐渐加快,在不断发展的过程中,所需求的能源也越来越多,特别是在石油化工方面更是如此。再利用这些能源的同时还会产生大量的有害物质危害环境,而且在这些能源利用方面说应用的技术还并不是特别高,所以整体能源利用率并不高。所以在当前能源面临枯竭,和环境破换牙那种的情况下,如何减少污染和提高利用率是当前首要考虑问题。本文通过对我国当前行业现状进行了简单描述,并对在环境和资源问题下石油化工方面的研究成果进行了简单阐述,并对我国在相关方面的在未来的发展进行了展望,希望通过本文可以唤醒行业内对于这些问题的重视,为石油化工行业的可持续发展贡献一份力量。 关键词:资源环境;石油化工;创新展望 在我国目前对于石油化工产品的需求量较高,但是在我国相关行业内,由于石油化工技术较为复杂,需要的工艺也比较困难,我国目前还没有比较现今的技术。在面对现在资源不断减少、环境损害严重等问题,在还是有化工行业的改革也势在必行。在进行改革过程中要将可持续发展做为核心,在保证经济发展的同时加强对于环境保护和提高资源利用率的问题。在我国相关方面的改革已经展开,在工作人员的努力下相信在不久的将来一定会完成这一目标。 1我国石油化工行业状况 石油化工行业的发展速度基本决定了一个国家经济的发展速度,所以我国对石油化工行业相当重视,并且不断地推出了许多的政策来促进行业的不断发展,但是由于我国开始建设石油化工行业的时间将较短,所以在这一行业还没有取得比较大的成果。我国这一行业的是在新中国成立之后才逐渐开始进入到起步阶段,所以目前的发展情况还远远落后于发达国家,虽然可以满足国内的需求,但是由于技术相对落后,所以在生产同样的产品时往往会使用更多的资源,这样就会造成资源浪费的现象,而且因为同样的原因使得大量的废弃排放到自然中,对我国的环境造成了相当大的损害。现在阶段国家已经充分认识到这一问题,已经就这一问题提出了一定的解决办法,现已收到一定的成效,而且还在不断地通过改革改善石油化工行业在发展中带来的不利影响。 2在资源和环境问题下石油化工创新研究结果 因为国家已经意识到在石油化工行业存在的一系列问题,所以已经在相关的科研机构展开了对于新技术的研发和原有技术的革新。已经获得一定的成果,对整个行业的可持续发展,起到了促进作用,现在就对我国现已取得的成果进行简单的描述。第一种是无污染石油生产技术的的改革,现在已经研究出一种可以减少石油生产污染物的技术,避免使用原来较为落后的技术,不仅使石油纯度变高,而且还有效的减少了污染情况的发生。第二种是芳烃新技术,这种技术是通过优化对二甲苯的生产工艺将原有的催化剂替换,使得在生产过程中可以有效地提高产量,也可以减少污染情况的发生。对二甲苯是在有机化工方面重要的原材料之一,在农药与医药方面均有着大量的应用。三是在碳氧化合物烯烃的生产中运用,转化合成代替原有技术,这样不仅可以减少污染现象的发生还可以生产出其他产品,这样就可以大幅提高资源利用率。除了上述技术之外还有己内酰胺生产技术的优化、等离子涂层阻尼特性技术等,通过对与这些技术的优化创新,使整个石油化工行业不断进步,逐步实现可持续发展的目标,为我国的发展增添新的动力。 3对我国石油化工技术在未来的展望 我国在石油化工技术创新上已经获得了一定的成果,但是要想行业继续向无害化发展的话就还需要通过对相关技术的优化来逐步实现,不断地提高资源利用效率,降低产品能源浪费比率等等。因为我国在发展石油化工行业中还存在许多问题,其中比较重要的一项就是我国的石油资源储量不足,这已经是我国在发展相关行业中的首要问题,所以我国应该在进行寻找新的石油储藏地的同时还要大力进行代替资源的研究,通过对新型资源的开发和清洁能源的利用,减少对于石油资源的依赖。例如我国的煤炭储量相当丰富,通过研究使用煤炭代替石油资源就是很好的方法。但是目前这一方法还处于起步阶段还没有取得一定的成果,而且在进行相关研究时,要注意控制生产时的污染请情况,保证不会有过多的废物排放。在未来的生产技术优化中,减少排放或无排放是未来的发展趋势,也是当前关注的热点内容。这一内容简答来说就是如何大幅提升资源的利用,在满足行业发展和经济效益的基础上充分减少对于环境的污染。要想实现这一技术就要通过使用原子经济性概念来实现这一想法,这一概念的意思就是将原料所有原子都转化为所需要的产物,通过这样的转化就可以实现无废物排放的想法。 4结语 在面向资源枯竭和环境污染双重挑战之下,石油化工行业必须要向提高资源利用效率、减少污染物质排放的方向发展,这样才能实现石油化工行业的可持续发展目标,实现这一目标对与国家发展和行业进步都有着重要的意义。在进行改革的过程中要不断通过对于新技术、新方式、新材料的应用,在不断的创新下,才能使整个行业不断进步,在满足行业发展的基础之上,创建出更加优秀的可持续发展的社会。 作者:赵云 张文君 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 中国石油抚顺石化公司烯烃厂机动部 浅谈石油化工技术发展: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 浅谈石油化工技术发展:国内石油化工技术进展探索 1我国石油化工产业的发展和面临的问题 目前,我国的石油化工产业正在蓬勃发展,在石油化工产业的发展过程中也出现了很多问题阻碍其顺利进行。这些问题渗透于石油化工行业的各个方面,需要政府和有关部门,包括普通大众的共同努力来找到克服这些问题的方法。 1.1石油化工行业技术革新缓慢 石油化工行业的发展最关键的就是石油化工的技术,石油的提炼和加工是最关键的技术环节。但是现行的一些石油化工行业标准并不科学合理,存在一些技术落后的问题,年头久远的生产设备得不到维护和更新,令我国石油化工行业的发展受到了一定程度上的制约,技术的发展如果跟不上时代的进步,那么注定是要被淘汰的。新型环保型的石油化工技术手段将成为石油化工行业发展的趋势和定理。我国目前的一些技术手段和仪器器材都与发达国家先比存在一定的差距,这个是制约我国石油化工行业发展的障碍之一。 1.2我国石油化工业的管理监察力度不严 我国石油化工行业管理过程中,有些石油化工企业对于石油化工产品的生产过程和石油化工产品质量的监察力度不严,没有做到定期的管理和监察,这样不仅仅造成了一定的安全隐患,如果出现问题得不到发现和解决,那么安全问题就永远得不到解决,更加不可能保证我国石油化工行业的安全有序的进行下去。我国的石油资源由于得不到合理的利用也会遭受到一定程度上的损失。 1.3我国石油化工行业的规章制度不健全 我国石油化工行业安全问题是所有石油化工企业和单位工作生产的重中之重,俗话说的好“没有规矩,不成方圆”。目前中国的很多石油化工企业并没有成文的“我国石油化工行业管理条例”“、我国石油化工行业安全方案”等法律和法规,甚至对于一些施工单位内部的有关我国石油化工行业的注意事项和施工标准都很不明确,还有一点值得我们担忧的就是,对于我国石油化工行业的施工人员并没有给出行之有效的培训方案。这种无组织的管理更加是谈不上我国石油化工行业的安全施工了。 1.4我国石油化工行业对环境的污染问题严重 我国石油化工行业发展到了一定的阶段,石油等化工产品的生产也取得了一定的成就,石油化工行业也已经成为国民经济的命脉。但是发展石油化工必定会对资源造成浪费,环境造成污染,这些对于地球来说都是不可逆转的伤害。我们发展了经济,却以失去良好的生活环境为代价。这是我国目前发展石油化工行业面临的最艰难的问题。 2解决我国石油化工行业问题的措施和展望 2.1政府鼓励支持我国石油化工行业技术的研发和应用 在发展我国石油化工行业的时候,我们必须有一个清醒的认识。科学技术是第一生产力。我们要从科技的层面上解决我国石油化工行业发展过程中出现的难点和问题,必须革新石油化工产业的技术手段,让技术的发展跟上时代进步的潮流,鼓励科研工作者研发环保又节约能源的石油化工技术,让石油化工行业健康积极的发展。 2.2做到我国石油化工行业的规范化 一个明确的科学有效的我国石油化工行业的制度是一项至关重要的工作,在充分调研和学习的基础上,制定出行之有效的我国石油化工行业安全制度,并且制定出明确的我国石油化工行业施工过程中各级管理人员与施工人员的职责,并且要有明确的奖惩措施来激励我国石油化工行业施工人员的积极性和工作热情。只有这样责任到人,将任务落到实处,才能解决我国石油化工行业安全施工管理中存在的问题,更好的实现施工单位我国石油化工行业安全施工的发展和经营。 2.3建立健全我国石油化工行业的规章制度 我国的石油化工行业发展出现的种种问题,归根结底是法律法规不健全,我国的相关法律法规,对于某些领域并没有进行明确的规定,有些领域的法律法规的规定也是很模糊的,这对于一些不法分子来说,无非是找到了可乘之机。要想解决我国石油化工行业出现的问题,必须在充分调查研究,听取民众意见的基础上,建立健全相关的法律法规,在执法过程中做到执法必严。 浅谈石油化工技术发展:石油化工技术论文 1中国石化工业现状 在我国社会主义市场经济发展建设的过程中,石油化工产业的发展有着十分重要的意义,这不仅满足了人们日常生活和社会生产的相关要求,还有效的保障了社会经济的稳定发展。但是从当前我国石油化工行业发展的实际情况来看,由于我国石油化工行业起步得比较晚,而且其生产工艺在实际应用的过程中,也存在着一定的局限性,这就使得人们在石油化工生产的过程中还存在着许多的问题。不过,随着我国社会经济的不断发展,人们也将许多先进的生产技术应用到其中。根据相关的数据统计,在2003年年底,我国的原油加工量已经达到了3亿吨,在全世界原油加工中排行第二位,而在其他产品,比如树脂、乙烯、橡胶等产品中,其生产量也位居世界前十。但是,由于我国人口众多,这就使得其人均占有率比较少,因此还是无法满足现代化人们日常生活的相关要求。为此我们就应该采用相应的技术手段来对其进行相应的创新改进,进而满足现代化石油化工行业发展的相关要求。石油化工的范畴主要是以石油及天然气生产的化学品品种极多、范围极广。石油化工原料主要为来自石油炼制过程产生的各种石油馏分和炼厂气,以及油田气、天然气等。石油馏分(主要是轻质油)通过烃类裂解、裂解气分离可制取乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃和苯、甲苯、二甲苯等芳烃,芳烃亦可来自石油轻馏分的催化重整。石油轻馏分和天然气经蒸汽转化、重油经部分氧化可制取合成气,进而生产合成氨、合成甲醇等。从烯烃出发,可生产各种醇、酮、醛、酸类及环氧化合物等。 2石化工业技术新进展 目前在我国石油化工行业发展的过程中,人们也在传统的石油化工技术的基础上,来对其进行相应的创新改进,这不仅使得石油化工生产的质量得到进一步的提高,还很好的满足了现代化经济发展的相关要求。而且在一些比较特殊的生产工艺当中,人们在对其进行相应的创新改进,从而使其生产技术达到了国际领先水平。 2.1顺丁橡胶技术 在石油化工行业发展的过程中,顺丁橡胶技术的运用有着十分重要的意义,这也是我国合成橡胶生产技术中应用得最为成熟的一种。近年来,在我国石油化工行业发展的过程中,人们为了使得顺丁橡胶技术的应用效果得到进一步的提高,人们就在其原本的生产工艺上来对其进行相应的改进和完善,尝试不采用终止剂来对其进行相应的加工,这样急速使得合成橡胶生产的效益和质量得到了有效的保障。而随着社会的不断发展,人们也在对该技术进行不断的完善和改进,这就使得顺丁橡胶技术的应用效果得到有效的提升,促进了我国石油化工采用的发展。 2.2丙烯腈技术 生产丙烯腈有多种方法。如环氧乙烷法。乙炔法、丙烯氨氧化工艺、Petrox氨氧化一再循环工艺。20世纪60年代初期我国开始研究丙烯腈技术,经过科研工作者的努力探索,取得了大量的工业化成果,特别是催化剂、流化床反应器,复合萃取精馏新工艺,新型空气分布板、丙烯氨分布板、PV型旋风分离器,负压脱氰等技术在丙烯腈装置上应用成功。随着市场上对丙烯腈需求量的不断增加,丙烯腈生产技术的研究重点应放在扩能减排、工艺优化和催化剂研发等方面。但新的生产方法如丙烷氨氧化法和Petrox氨氧化一再循环工艺也将成为丙烯腈生产原料多元化趋势中的又一亮点。 2.3甲苯歧化与烷基转移技术 甲苯歧化与烷基转移工艺是芳烃之间相互转化的一种技术,通过这种技术来调节苯、甲苯、二甲苯和C9芳烃之间的供求平衡关系。甲苯歧化与烷基转移技术各种工艺的工艺过程的不同主要表现在专利催化剂上。也就是丝光沸石、ZSM-5沸石及HAT系列这三种催化剂体系。在国内已经研制成功了ZA系列和HAT系列等六个牌号的甲苯歧化催化剂,其中ZA23和ZA290催化剂在20世纪80年代国际同类催化剂处于先进水平,ZA292、ZA294在当今催化剂领域中处于国际先进水平,属目前国际领先水平的催化剂是HAT2095和HAT2096。 2.4聚丙烯技术 在我国五大合成树脂中增长速度最快,自1996年起,总产量超过聚氯乙烯成为仅次于聚乙烯的第二大通用合成树脂品种。20世纪90年代,一大批连续聚合装置投产,其中仅1997-1999年即投产了10套,增加生产能力83×104t/a。在成套技术开发方面,具备了自行设计环管聚丙烯装置的能力,具有自主知识产权的聚丙烯成套技术。目前,上海石化建成的20万吨/年工业装置采用了第二代环管聚丙烯技术,作为实验装置并进行了气相聚丙烯催化剂、醚类高活性新型催化剂和聚丙烯新牌号的开发。我国研究开发聚丙烯催化剂的历史已有40多年,先后研制成功的催化剂有常规TiCl3、络合型催化剂、高效催化剂,高效催化剂已工业化的主要有N型催化剂、CS型催化剂、DQ型催化剂,等等。近年来,石油化工技术的研究开发虽然取得了较大的进展,新技术、新工艺的开发和应用也推动石油化学工业持续发展,同时也获得可观的经济效益。但是我国现在具有自主知识产权的石化技术与国际先进水平仍有一定的差距。我们只有立足于科技创新、降低生产成本、提高产品质量,才能使中国的石化工业立于不败之地。 3结束语 由此可见,在现代化石油化工行业发展的过程中,传统的石化生产技术已经无法满足现代化社会经济发展的相关要求,因此我们在对其化工技术进行开发的过程中,就要在原生产技术的基础之上,来对其进行相应的创新改进,这样不仅使得石油化工采用的经济效益得到有效的保障,还促进了我国社会经济的发展。而且随着时代的不断竞争,人们也将许多先进的科学技术应用到其中,这就使得石油化工技术的应用效果得到进一步的完善,进而满足人们日常生活和社会生产的相关要求。 作者:杨鹏 单位:哈尔滨石油化工设计院 浅谈石油化工技术发展:浅谈石油化工技术创新与展望 摘要:在资源开发与环境保护方面,企业首先是考虑利益。由于没有意识到环境保护工作的重要性,在长时间的积累下环境问题出现了集中爆发趋势。对于石化工业而言,不仅面临着资源开采方面的问题,同时也有环境保护方面的挑战。开采必然会对已有环境造成破坏,如何将破坏降到最低,实现发展与自然之间和谐相处是石化工业需要考虑的问题。本文就面向资源和环境的石油化工技术创新与展望作简要阐述。 关键词:资源和环境;石油化工技术;创新与展望 石化行业对于国民经济发展有重要的促进作用,同时也是国家能源安全保障。在新时期我国石化行业无论是在技术还是在规模上都已经取得了可喜的成绩。某些方面在世界名列前茅,为经济社会发展提供了基础。但是另一方面也要看到与发达国家相比,我国石化行业还有提升改进的空间。体现在产品结构与经济效益方面。需要企业继续努力。 1石化行业创新的方向 (1)清洁油气生产工艺的创新随着国家对环境保护工作力度的加强,国民环保意识的增强,对油品质量要求也越来越高。原油中重油成分也越来越高。常规工艺已经无法满足清洁油生产技术要求。基于此,新技术工艺重点在于提升油品的性质与重油转换的能力。(2)催化材料与工艺集成新催化材料与反应工程集成会带来集成新石化催化技术。如中石化,以新催化材料研发为核心,集成工艺创新,技术创新方面有化学品芳烃,烯烃,绿色选择氧化。作为重要的化工原料,二甲笨在医药,溶剂,农药方面都有广泛用途。与人民生活有密切关系。传统生产方法中,催化剂选择的是丝光沸石。通过技术创新,实现了甲笨高选择性制备。制备出的新材料成功开发了新的工艺技术。在工艺创新方面,有甲笨选择性歧化与面含歧化组合[1]。(3)烯烃生产技术作为重要的大宗化学品,传统生产方法主要是催化裂解或者是蒸气裂解,其采用的原料主要是石油。而新的工艺则主要是碳四烯烃转化,合成气转化,甲醇转化等。其中裂解工艺是利用有酸性与独特选择性的分子作为催化剂,将炼厂中富含烯烃的产品选择性转化。 2石油化工行业发展的趋势 当前我国的石油产量远远不能满足需要,依赖于国外进口。随着社会经济发展,对石油的依赖程度也在相应上升,供求不平衡性导致了对外依赖程度增大,对于国家安全十分不利。能源缺乏会影响到社会经济发展。要解决此问题,一方面要加大对新的资源勘查力度,寻找规模大而质量优的新资源。另一方面要从传统陆地资源向海洋资源方向发展。除过石油资源外,还要大力发展新能源,增强能源可替代性。从多个方面入手,减少能源对外部能源的依赖程度,从而保障国家安全。我国煤炭资源丰富,可以考虑到煤化工技术。在煤化工行业已经取得并有一定发展成效的有煤制油,制烯烃,制天然气,煤制二甲醚及二乙醇等。与传统石化行业相比,煤化行业发展还有很长的路要走。同时煤化行业要将环境保护问题纳入到技术研发工作中,研发重点在于资源利用的效率高,带来的经济效益好,清洁绿色无污染其次是替代能源开发与利用,作为能源结构中重要组成部分,天然气发展与应用前景也是十分广阔。其自身优势体现在质量好,清洁环保,高能效。我国天然气消费已经步入了快速发展时期,并且在未来一段时间内。在一次能源消费结构所占的比例将会持续上升。除过天然气之外,页岩气生产也具有十分广阔的发展空间,并且在能源结构调整方面发挥的作用将会越来越大。再者,需要加强可再生能源开发力度,如生物质化工。生物质能优点体现在容易获取,存在较为普遍,清洁,可以循环利用。生物质能源已经受到了广泛关注。而在部分国家生物质能源已经得到了广泛的应用。我国生物质能源经过了数十年发展,开发与利用的技术手段呈现出了多样化特征。但是就总体水平而言,不仅与发达国家水平有较大的差距。本来的开发水平就处于一个较低的位置。技术商业化与成熟度还不够。国家在此方面要给予一定支持,政策,制度,资金,立法等,从多个方面来推动生物质能商业化发展。开发生物质能源并将其产业化,对于解决我国的能源问题有重要的作用[2]。绿化化工发展。石化行业存在高消耗与高排放的同时,技术创新速度也较快,发展潜力巨大。石化行业的发展未来重点在于环保方面,实现绿化石油化工的目标,实现资源开发与环境保护二者共同发展。要将污染从源头上消除,提升资源利用效率,将成本降下来,降低空气污染物的排放。对于资源开发对环境造成的破坏事后要开展环境恢复工作,避免传统方式下,只开发不保护,以破坏换发展的方式。 3结语 社会经济发展面对着环境与资源两方面的挑战,对于石化工业而言,要想进一步发展,就必须要朝着绿色无污染方面迈进,提高资源利用效率,将技术作为绿色发展的基础。同时也要从原料多无化方面来考虑,避免能源结构单一。在面对环境与资源问题上,需要多方合作,协同创新,从材料、产品、技术方面入手从而带动行业发展,促进能源结构调整。 作者:车娟文 郑楠 单位:陕西长之河石油工程有限公司
浅谈医学生物实验教学改革:医学生生物化学实验教学改革研究 摘要:高职高专医学院校最根本的目标是培养技能型、创新型的医学人才,而创新型人才需具备专业的医学理论知识和熟练的临床技能。实验课是将学生所学理论与实践相结合的重要教学环节,也是增强医学生实践能力和创新能力的重要途径。针对生物化学实验教学进行了全面的研究与探索,并进行简单论述。 关键词:医学生;生物化学;实验教学;实践探索 提高医学生的综合素质与创新能力是改革医学教育的重要风向标。生物化学是一门重要的医学基础课程,实验课是增强学生思维能力和实验技能的重要环节。随着新材料、新设备的出现和新理论的提出,生物化学的实验技术已有很大的变化。传统的生化实验教学已不能满足学生需要,医学生生物化学实验教学的改革势在必行。 一、传统医学生物化学实验中所存在的不足 传统的生物化学教学内容比较陈旧,许多实验手段和实验方式都已经不再适用于现代的发展,也很难应用到当今的科学领域。同时,也不再适用于现代的医学教学。以往的实验教学只注重加强学生对基础知识的领悟,忽视对学生动手能力、创新能力和科研能力的培养[1]。 (一)教学内容枯燥单一 教师的教学形式较为单一、教学内容较为枯燥。例如,在学习紫外吸收测定核酸的含量、考马斯亮蓝法测定蛋白质含量等实验中,缺乏对学生独立解决问题和创新思维能力的锻炼与提升,教师只是一味地授予知识,学生本能地吸收知识,学生无法真正地掌握医学生物化学知识的精髓[2]。 (二)缺少充足的实验设备 与以往传统的实验设备相比,现代的生物化学实验设备简单易操作,方便教师教学和学生学习。例如,对蛋白质浓度的检测,现代的科研机构已经可以用更节省样本更精确的酶标仪的方法来进行实验,而传统的医学生物教学实验还在用老式的分光光度计来进行对蛋白浓度的测量[3]。实验设备的老化导致实验场地和设备不能满足实验所需。 二、探索生物化学实验的改革措施 (一)教师要提前对课堂教学内容进行梳理 教师是联结学生和知识之间的纽带与桥梁,教师的教学方式会影响到学生的思维方式和学习方式。不同的教师对实验课的教学有不同的理解和认识,其教学效果也有所不同。教师教学的根本目标是培养学生的创造能力和思维能力,改善教师一味讲解,学生一味接收的状态。教师还要运用启发式的课堂教学方式,提前对课堂教学内容进行梳理。 (二)要以研究性的实验为重点 对于一些常见的病症和对大众身心造成危害的生物化学问题的探究是医学生物化学的主要研究课题之一,学生可以有效对病症进行提前预防,并且提出解决方案,实施医学治疗。例如,血清尿素氮含量对肾衰竭的诊断、转氨酶用于肝病的诊断。生物化学的知识理念和临床实践相融合,形成医学生物化学和分子生物学的更多领域。同时,学生要合理运用学科知识,并且要在教师的指导下独自完成课堂实验。教师要选择具有研究性的实验,对教学方式和方法进行探究和改进,学生要制作课堂教学需要的课件,并对教学需要的仪器进行合理的改良,写出与实验课题相符的研究性报告。教师要培养学生的创新思维和实践动手能力,提高学生的专业能力和思想素质。同时,教师也要努力提高自身的课堂教学水平,使医学生物化学实验的教学可以更上一层楼。如学生在学完《酶》一章后,可指导学生自行进行酶学实验的设计。 (三)要合理分配实验所需要的仪器 教师在进行实验教学前要将实验所需要的仪器设备进行合理的规划和管理,并且要将所用仪器都能够得到充分合理的利用。随着高校的扩招,学生使用实验仪器的频率增加,要想医学人才的发展不落后于时代的进步,就要及时更新替换实验室所需要的医学器材和设备。譬如:加样器的出现替代了吸量管,大大减少实验的时间、准确测量加样量而且使实验得出的数据更具准确性,匀浆机的出现取代了研磨碗[4]。此外,想要保证实验教学的质量和成效,就要及时替换和淘汰落伍的实验教学仪器。例如,把同学分成两人一组,两人共同保管两人实验所需要的实验器材,如若出现破损由两人共同赔偿,教师在实验教学结束后,要严格按照仪器使用清单进行逐组检查,保证实验器材完好无损,学生方可离开实验室。这样不仅可以降低实验器材的破坏率,还可以保证实验教学的顺利开展,为学校节省教学经费支出。 三、结语 在生物化学实验教学的实践中可以看出,对生物化学教学实验的改革要从资金和人才两方面进行,努力改善教学环境,加大对现代化实验教学设备的投入。培养专业能力和专业素质较强的师资队伍,及时替换和更新实验内容,减少验证性实验,多开设综合性和创新性实验,开启学生的智慧之门,只有这样才能够使生化实验的教学得到成功的改革。 作者:郭劲霞 邹自征 刘蓉 单位:益阳医学高等专科学校 浅谈医学生物实验教学改革:医学生物学实验教学改革初探 摘要:医学生物学实验教学在提高医学生的实践动手能力,培养医学生的科研思维和创新能力中发挥着不可替代的作用。因此,我们有必要依据现代科学技术的发展,改革传统的实验教学方法,加强现代化教学手段。本文将从医学生物学实验教学的改革方面展开探讨。 关键词:医学生物学实验;教学改革;实验技能 医学生物学是一门与生物学有关的基本理论、基本知识和基本实验方法的基础医学学科,具有很强的理论性和实践性,是医学院校医学生必修的基础医学课程[1],在细胞、亚细胞、分子水平三个层次上,帮助医学生了解生命科学,获得普遍的、规律性的生命知识,建立生物学与医学更深入的联系,为后续医学基础课程和医学专业课程奠定基础。而医学生物学实验教学是医学生物学课程中的重要环节,通过基本实验操作技术和方法的学习,提高学生分析问题和解决问题的能力。结合医学改革的新趋势与我院实际教学情况,探讨医学生物学实验的教学改革,更好地激发学生的兴趣和探求欲望,培养学生独立自主性、解决问题的能力和创新力。 一、目前教学现状及存在问题 1.实验学时少。我院医学生物学实验课为12学时,内容多学时少,涵盖细胞生物学和医学遗传学两部分,所以只能选择性地设置实验课程,开展部分基础型的验证性实验,并且对实验内容进行压缩合并,实验操作过程中教学过程紧张,为了按时完成实验课程,教师将实验目的、原理、内容、步骤甚至预期结果告诉学生,因此也难以产生在未来开展深入科学研究的兴致和能力的培养。部分实验只能利用制备好的标本进行观察,比如人类染色体标本的观察和核型分析,学生不能自己制作标本而直接观察制好的染色体标本,缺乏系统性和主观能动性。 2.教学方法单一。实验教学以讲授和演示教学为主,授课前教师已经将实验所需的仪器、试剂、材料等准备好,并且讲清楚实验的操作流程,细化步骤中容易出错的地方,指出使用过程的注意事项,学生只需要按部就班操作,甚至预先知道实验的结果,降低了主动探索的积极性,失去了独立思考和解决问题的锻炼机会,影响学生创造性思维的培养[2]。 3.考核方式缺乏科学性。实验考核是实验教学中的重要部分,是检查教学效果、巩固学生所学知识、改革教学方法的重要手段。在医学生物学实验考核中,重点以实验报告的质量作为考核的对象,缺乏科学性,不注重实验前预习思考、具体实验过程中具体操作、学生实验的态度、课堂表现等各方面考核,导致部分学生不认真动手操作实验,不积极思考和提问,学生之间存在报告抄袭现象,为追求实验报告的完美,忽略实验操作,达不到巩固理论,培养实验能力和严谨作风的良好效果。 4.实验内容落后。由于实验室硬件条件和学时限制,使得医学生物学实验内容都是验证性基础实验,缺少综合性和设计性实验。对于那些促进生物学发展的现代生物学技术更是无从谈起,如细胞培养技术、细胞分离技术、荧光染色技术等,不利于学生实验能力的培养和科研素质的塑造。 二、实验教学改革的探讨 1.优化实验内容。在实验室现有条件和学时少的情况下,在实验课程内容的选择上要精益求精,遵循有利于理论知识的巩固与应用,有利于学生掌握基本的实验方法和技能的原则,优化实验内容。以培养学生实践动手能力为核心,强化基本技能训练为目的,为后续基础实验课和专业实验课学习奠定良好基础。在各专业实验教学中我们保留了“光学显微镜的结构和使用方法”实验,扎实实验室基本技能。在以后的实验课程中有条件地增加开放性、设计创新型实验内容,以及与学科前沿联系的技术性、综合性实验,如:细胞融合、细胞培养、三体综合征的产前诊断等,使学生更好地理解生物学的理论知识及生命现象,同时还兼顾医学生创新、探索精神的培养。 2.改进实验方法。实验具有很强的实践性,实验结果的好与坏与实验方法、实验操作、人为因素、实验设备、实验试剂等很多因素有关。其中好的实验方法能提高实验的成功率,更好地激发学生的探知欲望。教师在实践过程中要积极钻研探究,不断进取,优化实验方法,确定最佳的实验条件。例如:“小白鼠腹腔巨噬细胞吞噬活动的观察”实验中,我们将实验指导中的鸡红细胞更换成兔红细胞,经过实践操作,发现在处理过的小白鼠腹腔注射0.5%的兔红细胞悬液的吞噬活动要比1%的兔红细胞悬液强,学生看到的吞噬活动和过程更加明显,与理论知识紧密联系,通过改进实验方法使学生更深入理解吞噬活动的意义。 3.教学方法多元化。采用多元化教学方法,丰富实验教学,调动学生学习积极性,拓展学生的知识面。 (1)启发式教学。在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,引导学生积极思考,调动学生的学习主动性和积极性。例如:在“人类性别鉴定”实验教学中,提问学生人类的性别如何决定?男性和女性的性染色体的组成是怎样的?女性的两条X染色体如何保持和男性基因产物剂量一致?如何用细胞生物学方法进行性别鉴定以及性染色体畸变的鉴定?联系理论课莱昂假说,引导学生理解实验目的和原理,加深对X染色质的认识,调动学生的主动性和积极性,鼓励学生运用理论知识进行积极思考。 (2)_放式实验教学。为满足学生对医学生物学知识学习的需求,可以增设部分开放性实验。学生可以利用课余时间到开放实验室完成感兴趣的实验,既解决了学时少、内容多、实验仪器材料不足等方面的问题,又为学生创造了独立动手的机会,从而培养学生的科研创新能力,这是实验室教学改革努力的方向。针对我院现有条件可以逐步采取开放实验室教学,先采取将实验内容革新,设计为必做和选做两种类型。必做实验要求学生在规定的时间内完成,而选作实验的内容,可以根据学生的兴趣、能力和专业特点来自己制定或者和教师讨论后制定,并利用课余时间,到实验室独立或者小组合作来完成。 (3)问题导向法。问题导向法是“以问题为基础,学生为中心、教师为指导的小组讨论及自学的”的教学模式。教师预先将实验内容涉及的题告诉学生,学生根据问题预习、思考,发现更多的问题,然后根据相关问题去查阅书籍资料,互相讨论。学生带着问题做实验,在操作中找答案[3]。在以后的在医学生物学实验教学中根据教学内容尝试推行PBL教学方法,有助于增强实验的目的性,提高学生的兴趣和专注度。 4.完善实验考核办法。传统的实验考核主要包括实验报告完成质量和到课率,缺乏对实验技能和实验理论的考核。为了学生实验技能、动手操作和分析能力的提高,还需建立科学系统的考核方式。平时成绩的考核,除了出勤和课堂纪律以外,还应加强课前预习、课堂提问、课后值日的考核,培养自主学习和探究的能力、严谨的学风和端正的实验态度。实验报告不能真实反应学生对实验内容掌握和理解程度及动手操作能力。为了调动学生实验动手操作的积极性,有必要对实验技能和理论进行考核,系统科学地评价学生学习态度、对知识的掌握和实验操作技能,培养良好的习惯,重视实验操作的规范性,不断提高操作技能,从整体上提高教学质量。 5.注重科学素质培养。医学生物学实验教学就是通过科学实验将生物学中的基础知识、基本概念及基本规律得以验证,培养学生观察事物、提出问题、分析问题及解决问题的能力。实验教学中要加强培养学生实事求是的科学态度、严谨认真的治学作风和敢于质疑的科学探究精神,使学生具备科学知识,能运用科学原理和方法解释或处理学习和生活中的常见问题,以科学精神为核心用科学的态度观察和思考问题[4]。 三、结语 总之,实验课与理论课紧密联系,一方面巩固加强理论知识,一方面培养学生独立自主思考的实验能力和综合分析能力。为培养现代医学人才,在实验教学过程中,需要改革原有的实验教学方法,把启发式、开放式、探究式、问题引导式等多种教学方法适时灵活运用于实验教学课堂,充分利用多媒体辅助教学,调动学生动手操作的积极性,主动参与教学全过程,开发创新思维能力,培养探究科学知识、崇尚科学的意识。 浅谈医学生物实验教学改革:浅谈医学生生物化学实验教学改革的实践与探索 摘要:当代医学院校最重要的目的之一就是培养综合创新型医学人才,为社会医学事业更好地服务。而培养综合创新型医学人才除了要培养他们夯实的医学理论知识以及熟练准确的临床技能之外,还必须要着重培养医学生扎实的实验技能、卓越的创新能力以及坚持不懈的探索精神。生物化学实验是培养医学生综合创新能力的重要手段,因此,我们在此讨论了目前生物化学实验教学的现状和不足,并对生物化学实验教学改革进行了初步探讨。 关键词:生物化学实验;教学改革;实验教学 一、前言 培养学生的创新能力和综合素质是深化高等医学教育改革的一个根本性指导思想。生物化学是生命科学的重要分支,它不但是一门重要的基础学科,同时又是一门实验性很强的学科。学生可以通过实验来验证生物化学的基本理论知识,同时又可以掌握基本的实验操作过程,培养独立实验技能,并对学生的科研思维进行一定的培养和训练。因此,其他的教学形式不能完全有效地替代实验教学在培养学生创新能力和综合素质方面所起到的重要作用。近年来,生物化学实验技术发展迅速,不断发展出新理论、推出新技术,在生命科学和医学相关的许多领域都显示出了非常重要的应用价值。因此,生物化学实验教学在生命医学领域中的地位更加显得十分重要。生物化学实验课作为一门专业基础课,在加深学生对生物化学理论知识的理解、锻炼学生的动手能力和科研思维方面都起着非常重要的作用。对于医学生来说,生物化学是他们进入大学后接触最早的专业课,也是必修课,生物化学知识的学习,不仅为他们日后医学专业课的学习打下坚实的基础,也是理解临床疾病表征,以及治疗方案的确立所必须具备的基本知识。进入21世纪,医学生不仅要具备扎实的医学知识,还应具备较高的科学素养和科研能力。面对新世纪医学教育的挑战,为了更好地培养综合创新型医学人才,适应当今社会对医学人才的需求,学习和掌握生物化学的理论知识和相关的实验技术就成为了当今医学生学习阶段的重要内容,这对于培养医学生的科研能力、开阔科研思路、提高科研素质都起着非常重要的作用。因此,为适应社会对高素质医学人才的需求,加强生物化学实验教学改革势在必行。 二、生物化学实验教学中存在的问题 传统的生物化学实验教学内容相对陈旧,很多的实验方法和实验手段都已经逐渐被淘汰,很少再应用于当今的科研领域,已经不再适用当今对医学生的培养和教学。而且传统的生物化学实验项目单一,枯燥乏味,并且大多数实验仅仅只侧重于加深学生对基本理论知识的理解,而忽略了对学生动手能力、研究兴趣和科研能力的培养,因此,学生对实验课程缺乏主动性和积极性。并且传统的生物化学实验安排缺乏系统性以及理论教学重于实验教学,这不利于学生系统地掌握各种实验技能,更谈不上培养学生的创新能力。因此我们重新编写了《生命科学基础实验讲义》,对实验内容进行了较大幅度的调整和改变,将沿用多年的比较陈旧实验方法删除,更换为更适应现在医学生科研综合能力培养的实验方法和技术。这些问题表现在以下几方面。 (一)实验设备不足 原来的实验室设备远远跟不上现在生物化学技术的发展,现代生物化学实验设备多简单易用,极大地节省了实验者的时间,提高了工作效率。而传统的很多生物化学实验方法,还局限于用简单落后的实验设备完成基本的生化实验。如蛋白浓度的测定,现在大多科研机构已经改用更精确更节省样品的酶标仪方法,而传统的生化实验还在使用老式分光光度计来测量蛋白浓度。 (二)教学内容单一陈旧 教学内容主要集中在基础的验证性实验,如考马斯亮染色法测定蛋白质的含量、紫外吸收测定核酸的含量等。缺少对学生科研思维和独立解决问题的能力的培养和锻炼。 三、生物化学实验的改革 (一)加强实验室建设,促进实验教学 现代生命医学的研究发展必须要依赖现代化的实验室为基础。目前,现代化的实验室既是科学技术研究的基地,同时也是培养医学生实验技能、综合创新能力以及卓越科研素质的主要实践基地。实验室作为课堂理论教学的延伸,承担着将理论联系实际的重要作用,让医学生能够把课堂上的理论知识应用于实践,同时,通过在实验室的实践进一步加深理论知识学习。因此,现代化的实验室建设是生物化学教学的重要组成部分。所以,应当进一步加大对现代化实验室建设经费的投入,建设一个实验设备先进、实验条件完善的生物化学实验教学中心。目前,我校生化实验中心已经投入使用,大量较为先进的实验仪器如酶标仪、凝胶成像仪、实时定量PCR仪等已经投入实验。这些实验设备既符合目前生物化学实验技术的发展,同时又能满足生物化学实验教学的需求。另外,我们还努力培养了一支专业化的实验教学队伍,将生物化学师资培养、优秀实验技术人员培养和现代化实验设备结合起来,为生物化学实验教学和学生自主实验创造有利条件。 (二)提高学生实验基本技能的同时注重学生对新的实验手段和技术的了解 生物化学实验既是对医学生物化学理论知识的验证,同时也是创新性实验和综合性实验的基础。在教学过程中,为了让学生系统有效地了解和掌握比色、电泳、色谱、离心及生物大分子物质的分离提取等五类基本的生物化学实验技术,我们分别选择既具有代表性又符合现在科研需求的实验:BCA法测定蛋白浓度、免疫印迹、层析法分离蛋白质和氨基酸等。学生通过这些实验掌握了电泳仪、离心机、酶标仪、恒温水浴锅等生化仪器的使用方法,学会了生物大分子物质的分离纯化方法和物质含量的分析方法。此外,我们还结合医学生的培养需求,设立了“饮食和激素对大鼠血糖和血浆脂蛋白的影响”这个临床生化实验,结合临床,让学生认识到生物化学实验与临床结合的紧密型和重要性。另外,我们还会提前告知学生每次实验的具体内容,并要求学生提前预习,实验过程中每两个同学一组,既让每位同学都有动手的机会,又培养他们的团队合作精神。允许学生根据具体的实验内容和各组的实际情况合理安排实验,如在蛋白测定的实验内容中,我们要求同学们分别用考马斯亮蓝法、双缩脲法和BCA三种方法测定同一种蛋白的浓度,每组同学可自己安排三种方法测定蛋白的先后顺序,并比较三种方法的优缺点,在实际应用中如何根据自己的实际情况选择合适的蛋白浓度测定方法,总结实验中的注意事项和经验,对实验中的实验现象和实验结果做出合理的分析,培养学生分析问题和解决问题的能力。让同学们通过实验课不仅仅学会了某种实验方法,还要学会把这些方法应用到具体的科研问题中。 (三)设立综合性实验,加强学生综合研究素质培养 综合性实验的教学能够有效地提高学生动手能力,同时还能够加强对学生分析问题、解决问题等综合能力的培养。生物化学综合性实验选择当前科研领域广泛使用的microRNA方法,主要运用生物化学手段检测microRNA对靶基因转录和蛋白水平的影响。让学生运用已掌握的理论知识去分析、思考,并通过自己查阅相关文献,了解当前科研的最新进展。通过自己动手动脑并在老师的引导和指导下总结和分析实验结果,着重培养他们的动手能力和创新能力,并且让他们学会分析和解决实验中遇到的问题。通过综合实验的设立,学生可以巩固已经掌握的实验操作技能,并学会如何运用这些技能来解决科学问题。并且,综合实验可以有效地激发学生的生物化学学习和研究兴趣,引导学生积极主动获取知识的愿望,培养运用学习的知识解决实际问题的能力,不断提高学生的综合素质和实践能力。 (四)优化实验成绩考核制度 以往的教学过程中,对生物化学实验课程的考核往往侧重于实验报告的成绩和最后的实验考试成绩,这种考核方式的不足之处在于个别同学可能忽略了实验操作的重要性,而把更多的精力用在写出让老师满意的实验报告上面,从而忽略了实验过程,忽略对自己动手能力的培养。因此,为了提高学生对实验操作的重视,我们将实验考核的内容分为以下几部分:实验课考勤(15%)、实验报告(25%)、实验操作(30%)、实验课理论考试(30%)。将实验课考勤、实验报告和实验操作归为平时成绩,最后的实验课理论考试为考试成绩,将平时实验成绩和实验考试成绩相结合。老师判定平时实验成绩时可以根据学生的实验态度是否认真、实验报告书写是否规范、能否如实记录自己的实验结果并对结果进行合理的分析和解释、实验操作的规范性等内容综合评定给出。实验考试成绩则主要是通过笔试考查学生对平时教师在生物化学实验授课中讲解的生物化学基本理论知识、实验原理的掌握情况以及对特定的实验现象、实验中遇到的问题的分析、解释等。综合性实验主要考察学生独立查阅文献并进行汇总、解决问题和设计实验能力、团队合作意识和创新精神。 四、结论 我们的生物化学实验教学实践表明,从资金和人力方面加大对生物化学教学实验中心的投入,加强对现代化实验室的建设,努力改善实验条件,培养优秀的师资和生物化学实验技术人员,建立科学的实验教学体系,及时更新和改进教学观念以及实验内容,既重视基础实验技能训练,又注重创新性和综合性实验,使得医学生除了具备扎实的医学知识外还具有较高的科学素养,这对于培养符合当代需求的医学人才是非常有必要的。 浅谈医学生物实验教学改革:应用型人才培养模式下的医学生物技术专业实验教学改革与实践 为了培养具有医学背景的应用型生物技术人才,结合我校生物技术实验教学实践,探讨了生物技术专业实验教学改革的基本思路。从实验室建设、教师队伍、教学方法等方面进行了探讨,提出当前生物技术的实验教学必须满足培养应用型人才的需求。 应用型人才生物技术实验教学近几年来,随着生物医药产业的迅速发展,生物技术领域的新方法、新技术不断应用到生产企业中,这就要求医学院校生物技术专业的学生必须不断自我提高,具有较强的实验能力和科研素质,适应行业的高速发展。因此,强调应用型人才对于医学院校的生物技术专业显得尤为重要。实验教学是生物技术专业教学的重要组成部分,对于培养学生实验能力、创新能力、独立工作能力有不可替代的重要作用。近年来,对应用型生物技术人才的需求不断增多。因此,建立应用型医学生物技术实验教学更加重要。 吉林医药学院依托基础医学、临床医学、检验医学的特点与相关学科优势,适应生物医药产业经济迅速发展的需求,建立了具有医学背景的应用型生物技术人才的培养模式。探索与实践了应用型生物技术专业人才的实验教学方法,重点培养学生对实验的应用能力,取得了一些成果,更好地满足了社会对应用型医学生物技术人才的需求。 一、医学生物技术专业的特点 医学生物技术主要是由生物学、医学等学科交叉而成的一种应用型很强的新兴学科,是集医学、生物学、药学、实验方法等为一体的综合技术,这就要求学生不但具有生物学和医学基础知识,而且还要具有生物学和医学的实验技能。形成符合国家对应用型医学生物技术人才的需求,培养具有现代生物技术和医学背景的,满足我国医学生物产业发展需要的应用型生物技术高级专门人才。 二、生物技术专业实验教学现状 吉林医药学院原先是一所军队院校,2004年移交给地方办学,是一所医学类本科院校。生物技术专业是我校新办专业,在实验教学方面比较薄弱。在生物技术实验室建设方面,主要存在基础仪器设备数量不够,而且有的仪器设备比较陈旧,缺少一些与生产实践相结合的一些仪器设备;在教师队伍建设方面,缺少具有医学背景的应用型实验教师;在实验教学内容上,实验内容脱离时代前沿,和生产实际结合不够,教学模式比较单一,一般采用教师讲解学生操作的教学模式;另外在实验考核方面,还缺乏科学合理性。 三、实验教学改革与实践 基于以上问题和不足,我校生物技术专业以医药生物技术产业的发展趋势和人才的需求为导向,制定了应用型生物技术人才的培养模式,转变教育理念,对医学生物技术专业实验教学进行了改革与实践。 1.通过更新整合资源,建立生物技术实验教学中心 在我院实验室原有的仪器的基础上,进行了资源整合,又购进了PCR仪,凝胶成像系统,二氧化碳培养箱,荧光倒置显微镜,发酵罐,蛋白质纯化系统,高效液相色谱,多功能酶标仪等先进的实验设备。在临床生物化学检验实验室、细胞培养室的基础上,建立了具有医学背景的生物技术实验教学中心。中心包括分子生物学实验室、发酵实验室、蛋白质纯化分析室、药物筛选实验室,并且还做到对学生完全开放,学生可以申请毕业论文和大学生科研创新项目等。通过教学中心的建设,既促进了学科的发展,又顺应了医药生物技术产业对人才培养的需要。 2.引进优秀实验教师 医学生物技术实验课具有医学和生物技术多学科交叉融合的特点,实践性很强,实验室技术人员不仅要具备扎实的医学和生物学的基础知识,还要有高水平的医学和生物学相关的实验技术。我们实验室对人才的引进,要求具有医学相关学科背景的硕士研究生,优先录用具有医学和生物技术交叉学科背景的人才。并且由科研骨干教师考核,考核期合格才能被录用。并且新入职的实验教师还要进行生产实训,到医药生物技术公司进行系统培训。 3.改革教学方法和实验内容 改变传统的实验课的教学方法,将多媒体先进的教学手段运用到实验课中。它可以将一些陌生、抽象的知识直观化、形象化,激发学生主动学习的积极性。例如,对于一些抽象的实验,如PCR实验,可以用动画讲解整个实验过程,将抽象的原理变得形象化,并可活跃课堂气氛,加深学生对整个实验过程的理解和记忆。在实验内容上,减少一些陈旧性的实验内容,多开设一些设计性、应用型实验,与医药生物技术公司生产紧密结合,如基因工程疫苗的制备,蛋白质药物的纯化,基因工程菌的高密度发酵等综合性实验。 4.改革实验考核制度 改变评分标准主要依据实验报告的传统实验教学考核方式,我们制定了一套完整的实验考核制度。在学期实验结束后,除了考核学生对基本原理、基本操作的掌握程度外,还要考察学生综合实验能力和团结协作精神,对其进行量化打分。让学生自主选择课题,指导教师对学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新能力进行综合评价。其中,实验数据20%,实验操作50%,解决问题的能力20%,创新能力10%。突出了应用型人才培养的实验教学地位,转变了学生重理论、轻实践的观念。 四、结束语 经过几年的探索,我们在应用型生物技术专业人才培养模式下,在生物技术实验教学中不断地进行改革探索,初步建立了以培养学生的实验动手能力、分析问题和解决问题的应用型人才培养方案。但是还存在一些问题,比如实验室的开放管理,大学生实验创新平台建设方面还不够完善,医学生物技术实验教学改革是一项长期而艰巨的工作,要想培养社会需要的应用型医学生物技术人才,需要我们不断地去探索与尝试。
微电子论文:微电子技术在航空系统中的应用 文章摘要:随着微电子技术的不断发展,在我国的各行各业中科技水平也在不断提高,微电子技术不仅仅可以应用于工业等各种领域,我们也可以看到微电子技术,同样可以应用在航空系统之中,促进航空系统的进步,从而推动其向综合化、模块化方向发展。本文就将以微电子及微电子在航空系统中的发展的重要内涵为着手点,从而提出将微电子技术更好地应用于航空系统中的重要策略。 关键词:微电子技术;航空系统;综合化 微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平,促进了各领域上的发展,目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中,我们可以看到微电子技术的重要作用,不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展,同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用,从而对如何更好地应用微电子技术进行探究,希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。 1微电子技术的基本概念 微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一,是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术,其应用领域十分广泛,不仅仅可以使用于航空航天中,也可以使用在各个工业领域及商业领域上,微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现,同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称,作为集成电路的一个重要载体,微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的,但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点,在目前的信息化时代,我们既要正视微电子技术的重要性,又要对微电子技术进行学习与创新,从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。 2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵 随着航空系统的不断发展,我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用,促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展,而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性,微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现,同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现,微电子技术不仅仅是理论性的技术工种,当微电子技术应用于航空系统发展过程中时,也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来,体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中,微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上,但无论是系统上还是产品上,微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。 3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中 3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合 我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了,所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上,与实际航空系统应用进行有机结合,保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能,提高航空系统发展中的经济性与技术性,无论是在控制系统还是传感器及显示系统中,都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展,解决综合系统中所存在的相应问题,提升客观的显示技术及控制技术,从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。 3.2提升相关人员的微电子技术水平,引进高质量的人才 无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用,所以我们必须提高整体队伍的综合素质,以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求,为了培训相应的航空方面的微电子技术人才,我们必须要革新课程,提高课程难度,在一定程度上加入相应的航空理论知识,增加实践课程的相应比例,促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合,也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等,但无论是哪种专业知识,都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新,只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。 3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护 在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护,一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题,在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作,我们必须对微电子技术设备进行相应的保护,从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置,以及防尘罩、导电袋等多种防护准备,保证微电子技术设备不被静电损坏,除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况,处理好相应的飞机操作面,安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰,同时对微电子技术设备进行相应的保护。 3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新 航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中,在这个航空系统运行当中,无论是对于信息进行存储或是处理,都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等,但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口,国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求,面对这一问题,我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新,从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。 4结语 在微电子应用于航空系统中的这一个方面,我们还有好长的路要走,不仅仅需要从理论上获得突破与提高,同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合,明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵,从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。 作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院 微电子论文:机械系统微电子论文 1微电子机械系统的概述 1.1微电子机械系统的概念 微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。 1.2微电子机械系统技术的特点 1.2.1尺寸微型化 传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。 1.2.2集成化 微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。 1.2.3硅基材料 微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。 1.2.4综合学科英语 微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。 2微电子机械系统的技术类别 2.1体微机械加工技术 体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。 2.2表面微机械加工技术 表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。 2.3复合微机械加工技术 复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。 3微电子机械技术的应用 3.1环境科学领域 微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。 3.2军事领域 纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。 3.3医疗领域 在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。 4结束语 微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响,也影响着人们的生产和生活方式,相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分,为我国经济发展起到巨大的推动作用。 作者:王志宏单位:中国科学院长春精密机械与物理研究所 微电子论文:校企合作下的微电子论文 1校企合作的可能性及重要意义 1.1无锡是我国微电子产业的南方基地,需要大量的微电子专业人才 无锡是中国微电子产业的摇篮,是我国第一块集成电路的诞生地,微电子产业有着优良的传统和深厚的产业基础。近年来,无锡政府出台了一系列优惠政策(比如530计划),大力吸引微电子高端人才,创办了一批有竞争力的集成电路设计公司。2013年无锡市政府又出台了《无锡市微电子产业规划(2013—2020)》,为无锡市微电子产业的进一步发展提供了强有力的支持和保障。经过30多年的发展,无锡微电子产业形成了产业结构比较完整,产业规模庞大,管理比较完善的良好局面。2013年无锡市微电子产业合计完成营业收入652.12亿元,规模列全国第二[7]。SK海力士和华润微电子分别以第二名和第四名入围2013年度中国半导体十大制造企业。江苏新潮科技集团、海太半导体(无锡)有限公司和英飞凌科技(无锡)有限公司分别以第一名、第七名和第九名入围2013年度中国半导体十大封装测试企业[8]。虽然无锡市微电子产业的发展取得了很大的成绩,但也存在一些问题,比如:微电子产业的优秀专业人才比较匮乏,已经成为制约微电子产业发展的瓶颈之一。而高校是优秀人才的聚集地,江南大学微电子专业可以发挥人才优势,为无锡的微电子产业培养大量的优秀人才。 1.2江南大学注重校企合作 无锡日报2013年9月21日发表题为“江南大学发挥高校优势,开展校企合作,服务地方经济———做无锡的创新引擎和发展智库”的文章,文章指出:“江南大学提出要以项目为平台,广泛开展校企合作,为地方科技创新和经济转型添砖加瓦,这是江南大学推进与区域、产业协同创新的方式和途径。”江南大学作为无锡唯一的一所211重点建设的高校,非常注重与企业的合作,积极参与国家、无锡地区的科技创新,推进科技成果产业化,为本地区的经济服务。比如:与无锡市政府合作建立的江南大学国家大学科技园,已成为高科技研究项目的重要孵化基地;江南大学的科研经费每年以30%的速度在增加,其中60%~70%的科研总经费来自于与企业的合作。总之,江南大学一直探索的校企合作模式取得了显著的成效。这也为我校微电子专业寻求校企合作提供了机遇和挑战。 1.3微电子专业自身建设的特点 微电子产业是近几十年来全球发展最迅猛的产业之一。目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业。集成电路自诞生以来一直遵循摩尔定律的发展规律,即集成度和产品性能每18个月增加一倍。各种半导体新材料和新器件层出不穷。微电子专业又是一个实践性很强的专业。因此,学生在学习过程中不仅要学好专业基础知识,还有必要进行专业的实验技能培训和不断接受新知识、新技术,才能跟得上微电子技术发展的潮流。这就要求学生不仅要进行专业的实验培训,还有必要阅读一些最新的参考文献,参加一些前沿科学的研究,甚至参与企业的技术研发。但是,微电子专业实验室建设的投入非常昂贵,一个小型的微电子工艺实验室的建设要几百万到几千万人民币,这还不包括每年实验室的维护费用。对于一般高校来说,这是很难承受的。其实,对于国内微电子专业实验室建设的比较好的高校,其实验室也主要面向研究生开放。所以,为了更好地提升本科生的教育教学质量,必须寻求校企合作。而微电子作为无锡最主要的优势产业,也给我校微电子专业提供了加强校企合作的机会。因此,无论是从学校周边地区微电子产业发展的状况,以及学校的政策,还是从本专业自身建设的特点来看,校企合作是提升微电子专业本科生教育质量的主要途径之一。因此,积极探索提高我校微电子专业本科生的培养质量的校企合作模式,具有非常重要的意义。 2校企合作联合培养的教学模式 校企合作的目的是共同发展,实现双赢。学校为企业提供智力和技术支持,为企业解决具体的技术难题。企业参与学校教学科研环节,提高教育教学质量,培养优秀的创新型人才。为了更好地实现校企合作,我们从三个方面进行了有益的探索。 2.1学研结合 我们可以采取多种方式的校企合作,实现微电子专业本科生培养过程中的理论学习和研究相结合。例如:实施以项目为导向的校企合作模式,鼓励老师承担企业和研究所的横向课题,让大三和大四的一些优秀学生参与项目的研发,这样既发挥了学校的智力优势,为企业解决了技术难题,也使得学生积累了宝贵的实践经验,提高了教学质量,实现了共赢。也可以让学生在学习过程中,参观一些重点企业、研究所的生产车间和设计实验室;并且,让学生在参与的过程中,积极地与企业、研究所的一线工作人员进行交流,让学生切实感受一下微电子工艺和设计的实践过程。学校也积极为大四的学生联系周边的微电子企业和研究所,鼓励学生去这些企业实习,让学生积极参与企业的研发和生产,既为企业提供了优秀的人才,又培养了学生的实践与创新能力。 2.2在职人员互聘 我校微电子专业80%以上的教师具有博士学位,而且,有许多教师具有海外留学的背景。目前的状况是老师有很扎实的基础知识,并且对微电子学科的前沿比较了解。但是,对企业的需求和微电子产业的市场需求不是很了解,导致研究与市场需求脱节。还有一些教师,在多年的研究过程中,获取了一些核心技术,但苦于没有资金的投入,没法把一些研究成果产业化。而我国的一些微电子企业研发能力相对不强,没有自己的核心技术,在市场上的竞争力不强。因此,有必要加强学校和企业的联系,通过校企合作,鼓励教师积极承担企业和研究所的课题,发挥自己的专业特长,为企业技术攻关。或者,鼓励教师到企业中挂职,真正深入的生产的第一线,与企业的研发人员合作,研发新产品,增强企业竞争力。同时也鼓励企业和研究所的工程师和专家来学校做兼职教授,讲授一些微电子专业的核心课程和实践课程,甚至也可以请这些有实际生产和研发经验的专家参与编写本科生的教材。由于这些工程师和专家均来自生产的第一线,他们有更丰富的生产和研发经验,对微电子产业的市场寻求更了解,对提升微电子专业本科生的实践和创新能力非常重要。 2.3共享实验室 微电子实验室的建设需要一笔很大的费用,但凭高校自身的力量是无法完成的,需要微电子企业的大力支持和帮助。当然,高校可以为企业培养大量的优秀人才和提供智力支持。企业可以有偿开放一些实验设备和设计软件让学生用于科学研究、实践操作甚至参与企业的研发;这样既有助于企业能提前了解这些学生的实践和创新能力,从而能留住一部分优秀人才;也有助于提升学生的实践能力和更好地了解企业文化,从而使学生也愿意留在企业工作。而高校的微电子实验室,也可以面向企业开放,从而共享实验室。总之,通过共享实验室,提高了实验室的利用效率,高校和企业实现了共赢。 3结论 本文分析了我校微电子专业实现校企合作的可能性和重要意义。并在此基础上提出了在三个方面进行校企合作的探索—“学研结合”、“在职人员互聘”、“共建实验室”。这三种教学模式在一定程度上解决了我校微电子专业的学生在学习、实践和研究中普遍存在的问题。因此,只有加强校企合作,才能提供更好的教学条件和资源,有效提高学生的理论知识水平和实践创新能力,培养更多的优秀微电子专业创新型人才。 作者:王福学虞致国肖少庆闫大为单位:江南大学电子工程系 微电子论文:微电子控制机电设备论文 1微电子控制机电设备系统的组成和原理 在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率。因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量。扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。系统中用水量的大小由压力变送器反映到PLC,再由PLC进行分配给循环泵,随时调节循环泵的频率,实现能源合理分配。在此套系统里面,主要的被控变量是管路循环水的压力,管路循环水的压力随着使用点的多少而变化,再由压力变送器反馈到PLC进行调节。 2可编程序控制器((PLC)的优势 可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分,英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能,比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用,不仅是因为它有很多的功能,更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势: 第一,可编程序控制器所占的空间小,节能,能够随意的进行组合。所占的空间小,这样就能够节约厂房的空间资源,可以存放更多的机器设备;节能就是变相的节约成本,减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出;能够灵活的进行组合,这样既方便存放和管理,又提高了工作的效率。 第二,可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势,可以随时掌握工业现场的情况,出现问题,及时地解决,避免了很多不必要的损失。 第三,控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦,在设备产品进行更新换代时,不用对可编程控制器的硬件进行改变,只要改变控制程序即可,程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节,减少了麻烦,对可编程控制器的损害也小。 第四,编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握,所以在具体操作时就非常容易,方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器,操作人员只要懂得梯形语言即可,再加之,可编程控制器有自我诊断的功能,发生故障时,可以非常迅速的查出原因,所以维修时特别方便。 第五,安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好,不容易发生故障,有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行,再加之,可编程控制器有很好的环境适应能力,对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。 3变频调速器的优势 变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分,它的优势主要有以下几点: 3.1性能优越。 随着科技水平的提高,变频器的性能有了很大的提高,不再使用以前传统的正弦波控制技术,而是采用先进的电压空间矢量控制,最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整,非常适合我国现行的电网情况,这样就提高了运行的安全性能。 3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。 多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。 3.3在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS产品。 完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。 4电路的调试 电路调试的方法主要有两种,一种是整个电路安装完之后,再进行调试,另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时,首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢?接下来笔者就详细地说说。 第一,看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况,看看电路面板的线是否准确无误的连上,有没有看似接上实际没有接上的线,或者容易短路的线,有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。 第二,查。在看完之后,就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是,一定要用万用表的电阻最小量程档,主要检查电路面板,看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路,地线有没有漏接的,电源连线的连接是否都可靠安全,还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是,在整个电路安装完成之后,千万不能通电,首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上,有没有搭错的线,有没有少连接的线或者多连接的线,尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时,最好直接测量元器件的连接点,这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。 第三,电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中,一定注意细小的环节,严格按照电路功能原理,对各个单元电路进行详细的调试,然后再进行整体的调试,最后准确无误地完成整个电路的整体调试。 5结论 由上文可知,微电子控制机电设备主要包括可编程序控制器、变频调速器等组成,在工业中起到了很大的作用,因为各自都有不同的优势和功能,所以在工业中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,微电子控制机电设备会得到更大的改进,在工业中会发挥更大的作用。本文是根据笔者多年的工作经验总结出来的,希望能够为相关部门和人士提供有益的参考和借鉴,也希望能够为我国的微电子控制机电设备在工业中的发展贡献出自己的一份力量。 作者:吴笑天单位:辽宁省公路勘测设计公司 微电子论文:新领域发展下的微电子论文 1.微电子技术概述 1.1认识微电子 微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此,学习微电子,认识微电子,使用微电子,发展微电子,是信息社会发展过程中,当代大学生所渴求的一个重要课程。生活在当代的人们,没有不使用微电子技术产品的,如人们每天随身携带的手机;工作中使用的笔记本电脑,乘坐公交、地铁的IC卡,孩子玩的智能电子玩具,在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等,这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大,但你要看到它如何工作却相当难,例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片—它的名字叫存储器,是电脑的记忆部分,上面有许许多多小单元,它与神经细胞类似,这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一,再例如你手中的电话,将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你,就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方,甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S,即以光速进行传送,可实现双方及时通信。“微电子”不是“微型的电子”,其完整的名字应该是“微型电子电路”,微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用,是使我们的社会高速信息化,并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。 1.2微电子技术的基础材料——取之不尽的硅 位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料,硅的优点是工作温度高,可达200摄氏度;二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜,这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜,从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路,而氧化硅层又是一种很好的绝缘体,在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外,氧化硅膜还是一种很好的保护膜,它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展,简化了工艺程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。 1.3集成电路的发展过程 20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题,制成了固体电路块—集成电路。从此,集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路,集成电路的分类方法很多,按领域可分为:通用集成电路和专用集成电路;按电路功能可分为:数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路;按器件结构可分为:MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路;按集成电路集成度可分为:小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。随着微电子技术的发展,出现了集成电路(IC),集成电路是微电子学的研究对象,其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。 1.4走进人们生活的微电子 IC卡,是现代微电子技术的结晶,是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡,它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器,它实际上具有微电脑功能,不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力,而且还具备其他逻辑处理能力,还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。IC卡在人们工作生活中无处不在,广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面,例如:移动电话卡,付费电视卡,公交卡,地铁卡,电子钱包,识别卡,健康卡,门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。随着IC技术的成熟,IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大,运算功能越来越强,保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别,资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储,现金支付等功能已非难事,“手持一卡走遍天下”将会成为现实。 2.微电子技术发展的新领域 微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃,渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透,使得微电子出现了一些新领域。 2.1微机电系统 MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成,主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分,它融合多种微细加工技术,并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。当前,常用的制作MEMS器件的技术主要由三种:一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段,即利用大机械制造小机械,再利用小机械制造微机械的方法,可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,如微型机器人,微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工,形成硅基MEMS器件,它与传统IC工艺兼容,可以实现微机械和微电子的系统集成,而且适合于批量生产,已成为目前MEMS的主流技术,第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻,电铸如塑造)技术,它是利用X射线光刻技术,通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法,人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。MEMS的应用领域十分广泛,在信息技术,航空航天,科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。 2.2生物芯片 生物芯片(Biochip)将微电子技术与生物科学相结合的产物,它以生物科学基础,利用生物体、生物组织或细胞功能,在固体芯片表面构建微分析单元,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维,不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合,采用微电子加工技术,在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化,对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。 2.3纳米电子技术 在半导体领域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件,如:高电子迁移晶体管(HEMT),异质结双极晶体管(HBT),低阈值电流量子激光器等。在半导体超薄层中,主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应,已在研制新器件时得到不同程度的应用。(1)在FET中,采用异质结构,利用电子的量子限定效应,可使施主杂质与电子空间分离,从而消除了杂质散射,获得高电子迁移率,这种晶体管,在低场下有高跨度,工作频率,进入毫米波,有极好的噪声特性。(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路,不仅可以减小所需晶体管数目,还有利于实现低功耗和高速化。(3)制成新型光探测器。在量子阱内,电子可形成多个能级,利用能级间跃迁,可制成红外线探测器。利用量子线、量子点结构作激光器的有源区,比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中,当电子通过隧道结时,隧道势垒两侧的电位差发生变化,如果势垒的静电能量的变化比热能还大,那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理,可制作放大器件,振荡器件或存储器件。量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。 3.微电子技术的主要研究方向 目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一,继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二,集成电路向系统芯片(systemonchip,SOC)方向发展。第三,微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科,如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入,相关的新现象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光电子集成技术也不断发展,这些研究的不断深入,彼此间的交叉融合,将是未来的研究方向。 作者:金撼尘工作单位:哈尔滨工业大学 微电子论文:煤化工微电子论文 1微电子技术简介 微电子技术,它是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息化时代具有巨大影响。其之所以称为核心虚拟网络技术,主要是因为整个计算机网络的任意2个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如internet,ATM(异步传输模式),FrameRelay(帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。核心技术主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。在虚拟专用网络设计之前,要严格划分煤炭矿区资源线路数据,并实施图层管理,再通过矢栅划分的方式进行数据储存,这是因为存储空间数据的格式在系统端口缓存中有着至关重要的作用。计算机核心技术中的虚拟专用网络属于远程访问技术。在虚拟专用网络系统中,用户端设计通常由11个功能模块组成,这11个功能模块中都可以2次划分为多个子功能,而且各个系统功能、子功能之间又进行再扩充,依据用户的不同需求实施调整维护。并根据其不同功能进行不同设计。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭运输计划信息化的作用,可以为虚拟专用网络模型提供很多实用服务。服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE,它可提供大量专业GIS服务。在核心网络模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。 2微电子技术在煤矿化工产业上的应用准备 2.1规范制度,端正思想 人们知道,一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,微电子技术在煤矿机械的应用过程中,很需要一个合适的技术管理结构,以便于明确各个技术人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对微电子技术知识有一定的了解,尽可能全面地掌握综合煤矿机械管理的内容与方法,还要对煤矿生产安全制度和相关法规有着全面的认识,思想上时刻保持着“安全第一”的意识,保证将微电子技术安全意识渗透到工作的每一个层面,最终提升机械作业人员的工作责任心与使命感。 2.2加强微电子技术产品的设备管理 加强设备巡视管理是建筑工程监控的重点,预防设备异常的发生是机械运行管理的主要内容。为了保障煤矿机械施工的安全性与使用性,应该建立完善的设备定检制度,机电一体化产品设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的机械设备,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 2.3提高微电子技术机械监控的技术管理 由于煤矿化工产业存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于机械监控整个流程的重要要素,技术管理在其中的作用不容小觑。因此,加强机械设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。微电子技术工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的监控工作。当煤矿化工产业发生异常情况时,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 3基于微电子技术的煤矿化工产业监控系统 3.1智能监控模式的自动化控制和管理 由上述内容可知,在统一模式下的信息系统中,微电子技术对煤矿井下监控子系统的控制管理内容,可以通过4个步骤来得以实现,即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架,可用图1所示来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统,也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言,其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限,对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析,并对系统的所有目的状态实施检查和监视,实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。图1中的监控子系统表明,如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致,那么智能监控系统就会自动启动相关的任务处理,对限定以外的突发时间进行控制并做状态输出,同时作用在该子系统所包含的元件上,进而对该子系统的输出状态实施调控,最终将它调回正常运行状态。 3.2监测技术的应用 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,人们可以初步确定远程监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在远程监控中的应用能够很好地解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。此外,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术,可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在远程视频监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络视频监控起到了一定的作用。 3.3视频流管理服务端口设计 视频流管理服务器是IP视频监控系统的精神内容,具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是,视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段,要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台,尚还任重道远。 4结语 通过将微电子技术监测系统应用到煤矿化工产业中来,建立视频监控的远程计算机服务端口,对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控,在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系,不但可以大幅降低企业管理难度,还能很好地控制企业成本,最终求得安全生产管理的最优化解。为此,人们务须不断探索新型网络视频技术在煤矿安全生产工作中的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。全面加强煤矿化工产业微电子监控管理水平,使煤矿的施工作业更加安全稳定地进行,确保实现煤矿微电子监控系统零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。 作者:张德迪工作单位:淄博职业学院 微电子论文:抗辐射加固微电子论文 1引言 预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。 2辐射效应和损伤机理研究 微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。 3抗辐射加固设计技术 3.1抗辐射加固系统设计方法 开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。 3.2加固模拟/混合信号IP技术 最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。 3.3SiGe加固设计技术 SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。 4抗辐射加固工艺技术 目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。 5重点发展技术态势 5.1美国的抗辐射加固技术 5.1.1加固设计重点技术 美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。 5.1.2重点工艺和制造能力 美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。 5.2混合信号的抗辐射加固设计技术 如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。 6结束语 微电子器件抗辐射加固是军用微电子技术争夺的焦点之一。对微电子、光电子器件辐射效应和损伤机理的研究是抗辐射加固技术的基础。CMOS,SOI,SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理的研究是基础研究的热点。为了保证战略级加固能力,美国等国家保留了相当数量的专用抗辐射加固设计、工艺和制造能力。同时,也在开发采用标准商用工艺线的加固设计技术(RHBD),这是快速发展的热点技术之一。建立一个完善的设计和验证体系是抗辐射加固设计的基础设施和体制保障。在技术趋势方面,亚微米CMOS,SOI,SiGe微电子器件、电路、系统的抗固设计和工艺技术是信号处理集成电路的重点发展方向。蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅等非标准材料也是某些特定应用的重点发展技术。 作者:王健安谢家志赖凡工作单位:中国电子科技集团公司第二十四研究所 微电子论文:高职微电子人才培养模式探索与实践 1发挥省实训基地作用,提升学生核心能力 “集成电路版图设计”、“微电子工艺及管理”、“半导体设备维护”为微电子技术专业学生培养的核心工作岗位.在省实训基地的建设中,建立了IC版图设计实验室、微电子材料及器件工艺实验室和IC封装测试实验室.依托省实训基地,瞄准本专业的核心工作岗位需求,进行本专业的新技术、新工艺、新材料等实训,使学生在校期间掌握本行业的先进技术,提升就业竞争力.在微电子工艺的教学中,改变原来学生只能通过教师解说、观看录像等了解相关工艺过程,没有机会亲自动手的状况,采用理实一体化的教学模式;在IC版图设计、IC封装测试的教学中,进行大力教学改革,以项目或任务驱动,面向工作过程,实现融知识、技能与职业素质于一体的人才培养[4]. 2校内外实训基地相融合,推进教学改革 微电子涉及的实训设备昂贵,学校由于本身经费的限制,只能建立非常有限的微电子实验环境,其它的要依靠校企合作方式来解决.为发挥企业的优势,与苏州中科集成电路设计中心进行紧密合作.苏州中科集成电路设计中心是中国科学院和苏州市政府联合创办的大型院地合作项目,是苏州市集成电路公共实训基地.双方合作的主要内容有:中科积极参与学校微电子专业人才培养方案的建设,在教材及教学内容上互相学习,相互渗透,该专业基于项目教学法的“IC版图设计”课程就是双方合作开发的结果,中科每年都免费接受该专业学生到中科进行为期2-3天的参观、实习、设计体验等活动,每年都派工程师到学校给学生进行行业发展及职业规划的辅导,该专业每年推荐优秀的学生,由学生自愿参加中科组织的有关“集成电路版图设计”和“集成电路测试”方面的高技能培训,并由学校与中科共同择优推荐学生就业.校企深度合作,校内外实训基地相融合的培养方式,使学生参与到企业的实际工作中,按企业员工的要求进行实战训练,提高学生的责任感、团队意识和实际技能,也降低了学生的就业成本. 3工学结合,提高人才培养质量 国家在“十二五”高等职业教育发展规划中明确提出:继续推行任务驱动、项目导向、订单培养、工学交替等教学做一体的教学模式改革.顶岗实习是让学生对社会和专业加深了解的有效方法和途径.在学校的大力支持下,先后与苏州中科集成电路设计中心、信音电子(苏州)有限公司、秉亮科技(苏州)有限公司、旺宏微电子(苏州)有限公司等公司建立了紧密的合作关系,成为本专业的校外实训基地.2009级微电子专业三个班的同学2011暑期在信音电子(苏州)有限公司进行了为期三个月的顶岗实习,这也是学校第一次一个年级的全专业学生到企业去.这是一次难得的了解企业的机会,锻炼了学生各方面的能力,特别是毅力和个人意志品质及团队合作精神.学生到企业顶岗实训,虽然很辛苦,但加深了对社会和企业的了解,挣了自己所需的学费,学生感到特别自豪,也体会到父母挣钱给自己读书的艰辛,深刻体会到以后努力学习、提高自己谋生手段的重要性.本专业探索出既增强学生的就业竞争力,又降低企业的用人成本的人才培养模式,实现企业、学校、学生、家庭等多方共赢. 4构建双师结构教学团队 实施“请进来,走出去”的培养方式,向校外实训基地苏州中科集成电路设计中心、苏州玮琪生物科技有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司等先后派出5名教师以项目合作的方式到企业短期工作,深入企业一线亲身了解最新技术、体验工程环境,促进双师型教师队伍的建设.另外,也把企业项目带进来,目前本专业教研室的教师们承担了来自校外实训基地的3项研发项目.与此同时,实训基地先进的仪器设备,也为教师开展科研创造了条件,提升了教师的科研水平,为指导学生实训打下基础[5]. 5结语 近两年多来微电子技术专业就业率和签约率较高,连续3年签约率高达85%以上,也高于学校的平均水平,2012届的签约率更高达96%.近3年的毕业生约有1/4—1/3进入集成电路设计公司从事IC版图设计的工作,成为研发辅助人员,这在高职院校各专业中是不多见的.其中不少学生被本行业的著名公司,如旺宏微电子、秉亮科技、奇景光电(苏州)有限公司等公司竞相录用,不少学生已成为公司的技术骨干.在苏州地区的主要集成电路设计公司,其后端版图设计人员,基本上有一半以上的员工是本校微电子专业毕业的学生.在微电子工艺领域,本专业也有不少学生进入像苏州纳米所等单位从事微电子工艺工作.通过推行校内外实训基地相融合,教学和课程相渗透的人才培养模式,提高了学校微电子技术专业学生的人才培养质量,成为本地区特色鲜明并有一定影响的专业. 本文作者:吴尘陈伟元工作单位:苏州市职业大学 微电子科技发展关键走向 微电子技术对现代人类生活的影响极大,自从1947年第一个晶体管问世以来,微电子技术发展速猛。Intel公司的创始人之一Moore在上个世纪1965年研究指出,晶成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍,性能将提高一倍,而价格却不相应的增加,这就是所谓的摩尔定律(Moore,sLaw)。根据美国半导体工业协会预测,至少到2016年,集成电路(IC)线宽依然按“摩尔定律”缩小下去,2016年可以达到25nm的技术水平。根据发表的大量资料可知,在2016年以后的十几年,芯片的特征尺寸将继续缩小。微电子技术新的发展及应用方向是系统芯片(SOC),它的发展时间可能会更长,所谓的系统芯片是随着微电子工艺向纳米级迁移和设计复杂度增加,一种新的产品把系统做在了芯片上,该芯片被称为系统芯片(简称SOC)。系统芯片将逐渐取代微处理器,SOC必将成为今后微电子技术发展新宠之一。另外,微电子技术还会与其它技术相融合,诞生一系列新的经济和技术增长点,例如MEMS技术和生物芯片等。 一、微电子的集成技术 微电子器件的特征尺寸缩小将持继下去。目前,建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术,其主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.1?m。硅基技术的高度成熟,硅基CMOS芯片应用的日益扩大,硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将持继下去。据国际权威机构预测,到2012年,微电子芯片加工技术将达到400mm(16in)硅片、50nm特征尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm。然而,硅基CMOS的发展和任何事物一样,都有其产生、发展、成熟、衰亡的过程,不可能按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。随着特征尺寸的缩小,将达到器件结构的诸多物理限制。当代各种集成电路发展状况,越来越接近物理限制。 采用新材料的非经典CMOS必将发展起来,高K材料和新型的栅电极;采用非经典的FET器件结构;采用新工艺技术等。在非经典CMOS迫切需要解决的问题中,功耗是一个最严峻的问题,能否圆满解决这一问题,将是制约发展非经典CMOS发展的一个重要因素。 二、正在成长的系统芯片—SOC 由芯片发展到系统芯片(SOC),是改善芯片集成技术的新举措。微电子器件的特征尺寸难于按摩尔定律无限的缩小下去,在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。与当年从分立晶体管到集成芯片(IC)一样,系统芯片(SOC)将是微电子技术领域中又一场新的革命。 上个世纪90年代以来,集成芯片系统(SOC)讯速发展起来,它基于硅基CMOS工艺,但又不局限于CMOS和硅平面加工工艺。它是以硅基CMOS为基础技术,将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上,它是集软件和硬件于一身的产物,SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体,可以具有更大的灵活性。一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术发展的必然结果。集成系统的发展是以应用为驱动的,随着社会信息化的进程,它将越来越重要。21世纪仅仅是SOC发展的开始,它将进入空间、进入人体、进入家庭,它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。有的科学家就把集成芯片系统—SOC称为USOC(UserSOC)。 三、MEMS技术是微电子技术新的增长点 微机电系统制造(Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS)是微电子发展的另一方向,它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统,也可以说是更广泛的SOC概念。MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门,也真正实现了机电一体化。因此,它被认为是微电子技术的又一次革命,对21世纪的科学技术、生产方式、人类生活都有深远影响。 微机电系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令进行操作。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。?微机电系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来人类生活产生极大性影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。?微机电系统(MEMS)的研究已取得很多成果。在微传感器方面,利用物质的各种特性研制出了各种微型传感器;在微执生器方面有微型马达、微阀、微泵及各种专用微型机械已组成微化学系统和DNA反应室。此外,还有其它很多方面的应用。 微机电系统(MEMS)的制造,是从专用集成电路(ASIC)技术发展过来的,如同ASIC技术那样,可以用微电子工艺技术的方法批量制造。但比ASIC制造更加复杂,这是由于?微机电系统(MEMS)的制造采用了诸如生物或者化学活化剂之类的特殊材料,是一种高水平的微米/纳米技术。微米制造技术包括对微米材料的加工和制造。纳米制造技术和工艺,除了包括微米制造的一些技术(如离子束光刻等)与工艺外,还包括利用材料的本质特性而对材料进行分子和原子量级的加工与排列技术和工艺等。 随着信息时展需要,后硅时代的将来还无法预料,但微电子方面的科学工作者普遍期望基于分子结构新方案和工作原理的发展,在基础研究方面,已有分子电子的设想,但还不能估计其技术可转换性。有机微电子技术、超导微电子技术、纳米电子技术等,都将是微电子领域新的亮点。 微电子论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 微电子论文:微电子封装金丝倒装键合的微织构研究论文 【摘要】采用EBSD取向成像技术研究了各工艺参数(功率、载荷、超声作用时间)对倒装键合组织及微织构的影响,并与对应的剪切性能值进行比较。结果表明,功率的影响最显著,它可在增大形变量的同时提高键合强度;负荷加大形变量,但提高界面结合强度的效果不显著;超声持续的时间不明显提高形变量,但能在一定程度上提高界面强度。超声是通过软化金属,加强界面扩散的方式提高键合强度;超声的存在使取向变化的速度变慢。 【关键词】金倒装键合EBSD微织构 引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有大量研究[1-3],一般认为影响其键合强度的主要因素是超声功率、键合压力和键合时间。由于这些参数主要通过改变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行为而起作用,必然会引起焊点组织及织构的变化,这些变化到目前尚不清楚。此外,金丝球键合与倒装键合形变方式与形变量都有很大差异,其形变组织与微织构就会不同,它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳定性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺陷的多少一方面产生加工硬化,提高强度,另一方面影响电阻;含大量晶体缺陷的组织是热力学不稳定的,可加速原子的扩散,也会造成后续时效时软化速度的不同。倒装键合的受力状态和应变速率都与常规的低应变速率下的单向均匀压缩不同,键合过程中会有一系列的微织构变化。本文分析了功率、负荷、时间对形变组织和取向变化的影响;另外通过剪切力试验,对比了各参数对键合强度的影响区别;讨论了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差异。 1样品制备 试验样品为直径为1mil(254μm)键合金丝,经电子火花(EFO)形成金丝球,再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点,倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采用树脂镶样,然后经过磨样、机械抛光,最后采用离子轰击的方法达到EBSD试验样品要求。利用高分辨场发射扫描电镜ZeissSuppra1530及HKLChannel5EBSD系统进行取向成像分析。 2结果及分析 2.1超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02W增大到07W后,因功率增大而导致的键合样品形变量增加~20%,总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增加到2400gf(注:这是几个样品的总值),并且未出现下降。图2为各样品的取向成像,红色为〈111〉压缩轴的取向,黄色为〈100〉取向,蓝色为〈110〉取向。前两种主要是原始取向,后者是压缩变形的稳定取向。组织形貌显示,原始柱状晶被完全压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量结果,可见,因超声软化作用提高形变量使〈110〉增加约125%。形变不均匀性还表现在两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b) 图2不同功率下样品的取向成像;红色:〈111〉,黄色〈100〉;蓝色〈110〉 2.2载荷的影响图3(a)为不同载荷下样品的形变量及性能变化的曲线。可见,负荷从800gf增至1600gf时,形变量只增加7%,增加幅度较小,不如功率的影响大。性能变化不大,有微弱的先增加后减小的趋势。由于形变量增加就不大,所以还不能说,形变量影响小。与图1的性能数据相比,还未达到最佳键合强度。即使形变量达到70%,也难以达到提高超声作用的效果。图4给出不同载荷下样品的取向成像。也明显看出,载荷变化的范围小,形变量变化也不大,形变组织比较相似。从定量数据看(图3(b)),〈110〉织构含量在下降。这应属于波动。组织上的另一特点是,下侧中心部位为原始金凸点的尾部,即自由球下的热影响细晶区。倒装键合时,该部位所受变形量最大,这也是要键合的界面,因此,大量的晶体缺陷会促进扩散键合。与文献3数据相比,本实验所用力是很大的。图3载荷对形变量、剪切强度(a)及织构百分数(b)的影响. 微电子论文:微电子科学与工程教学改革的研究与实践 21世纪是知识经济时代的竞争,归根结底是人才的竞争,努力培养出高素质及创新能力强的微电子专业人才是我们专业改革的重要目标。两年来,我们在微电子领域的教学内容和方法上进行一系列探索性改革。 一、巩固基础、因材施教 当今,芯片时代的到来,标志着一个国家的经济强盛。在全面建设伟大复兴中国梦的同时,微电子产业需要得到蓬勃发展。微电子专业领域很宽很广,为了更好的展开微电子专业教育,就需要合理的安排微电子专业课程巩固基A,微电子专业是一门知识和技术高度密集的专业性很强的综合学科,涵盖的达到几十个不同领域的理论和技术,例如电子信息技术、计算机技术、化工材料科学、光刻技术、薄膜技术、太阳能技术、真空技术等,综上可以看出,微电子领域要求具有宽阔的知识面和跨学科综合运用分析知识的能力。为了实现培养目标,在制定大纲的时候,基础课方面,如数学,在原来高等数学基础上,增加复变函数作为基础课,是为了后续更好的从事科学研究;在专业必修课方面,增加了模拟集成电路设计课时,目的让学生学会充分分析电路;在选修课方面,增设了版图方面内容的教学,可以更好的培养学生就业兴趣,在专业课程设计方面,增设集成电路设计课程设计,帮助学生更深入了解芯片设计。伴随着社会进步的脚步,微电子专业也需要深入改革,跟上时展的脚步。 社会需求的变化,会提供给大学生的岗位有器件工程师、集成电路工程师、版图工程师,太阳能研发人员等。因此在完善基础学习内容的情况下,还要因材试教,大学的时间是有限的,因个人的爱好选择,培养自己的热爱方向。对专业必修课,要求每个人都学好,在选修课上边就把以后的就业方向分开、分细,做到因材试教。 二、升级教学内容、提高教学方法 微电子是当今发展最快的行业之一。伴随着中国的崛起,社会进步的需要,就要求进一步升级课堂教学内容。首先要以科研带动教学,组成一个庞大的教研室,只让一个老师每学期带一门课,提高科研指标,让本科学生配合老师一起完成项目,这样只有让学生亲身感受到做项目的兴趣,才能真正走进专业学科当中来;其次结合当地微电子公司,带领学生参观当地的微电子工艺生产线,微电子设计公司等,了解前沿发展,提高学生对本专业的兴趣。只有提高学生对微电子领域的兴趣,我们才会培养出更多更优秀的人才,来造福社会。 教学方法的改进也是很重要的,对于工程类的专业学习,不要一味的照本宣科,要结合实际,培养学生自己解决问题的能力,课堂教学求“精”,让学生把每个问题吃透,理解深刻,如何构建解决问题思路的教学过程才是最核心的任务。 通过这两年的教学改革,巩固学生们的专业基础,提升了学生的就业水平,培养了学生对微电子领域的热情,一批抱有更高志向的年轻人准备考研在这个专业继续走下去。可以说,吉林大学珠海学院微电子专业的学生,基础扎实,素质高,动手能力强,很受欢迎。 微电子论文:微电子电路校准技术和自动测试 摘 要在社会经济和科技不断发展的过程中,微电子电路技术也称为目前科学技术的研究重点,我们要保证微电子电路技术能够与时俱进的基础上,具备完整、一致且准确的检测及校准方法。所以,就要加强对微电子电路校准技术及自动测试的研究,从而提高微电子电路电气设备的质量,保障人们的生活,稳定社会经济。 【关键词】微电子 电路校准技术 自动测试 在电子技术不断发展的过程中,各种电子电路技术被广泛应用到社会各方面的电器中。获取电器中的微小微电子参量,能够保证生产的电器产品达到质量标准。但是由于微电子参量容易受到干扰,所以就要使用专业的校准技术对其进行校准及自动分析,从而使电器产品的质量能够得到保障,以此更好的应用到电子电路技术中。 1 微电子电路校准技术和自动测试技术的基本认识 1.1 微电子电路校准技术 在测试设备满足相关要求的基础上,测试软件的质量影响着监测数据的可靠性及准确性。如果检测设备自身没有满足准确性的要求,那么即使测试软件具有良好的质量,也不能够全面保证测试结果的准确性。一般,如果生厂商对质量的要求比较高,那么校准技术系统量值的准确性也就比较高。以此提高了生产及管理成本,从而影响了产品的生产速度。 1.2 微电子电路自动测试技术 根据相关要求,对微电子电路进行严格测试,能够有效保证商家产品不受其他商家的影响。为了能够保证使用微电子电路技术产品的质量能够达到标准,就要根据产品的实际情况完成测试。如果测试的设备级别高于产品测试水平,那么软件自身的质量也能够影响测试的质量。但是软件自身的质量与检测依据和其过程中使用的方式、验证有效性及测试覆盖率和有着一定的关系,这方面也是目前自动检测技术重要的研究课题。 2 微电子电路校准技术及自动测试技术重点 2.1 微电子电路校准技术及自动测试技术的依据和方法 目前,我国微电子电路校准及自动测试并没有正式的标准,其主要依据为电子计量测试应用手册及GB3843-83、GB3439-82、GB6798-1996等,这些只是对测试方法的基本理论进行了规定,并没有涉及到编程规则,所以其并不完善。如果校准及测试只有基本理论没有编程规则,那么使用同种标准编制出的程序质量并不同,那么就没有办法保证校准及测试的一致性及完整性。微电子电路校准及检测使用的设备并不是一般的设备或者系统,其检测过程能够通过程序控制,不需要人为干预。所以对其的研究也可以看做是对校准及检验程序设计规则的研究。校准过程中的控制本文为规程,检测过程中的控制文本为规则,两者都是通过程序设计的形式进行实现。 2.2 设备的校准依据和方法 设备的校准依据指的是生产制造厂设计的指标,包括范围和不确定度、基准量值、输入/输出通道量值。如果通过传统手工的方式进行校准,显然校准的量值较多,一个六十通道的测试系统需要十天或者二十天左右完成,在此过程中要使用三百多页表格。所以就要使用自动校准方式进行。 设备校准主要有两种方法: 2.2.1 基于基准参量分别溯源法 因为微电子电路检测设备为综合测量设备,有多个不同类型的参量要进行校准,比如电阻、电压及时间频率等,他们相互之间并没有关系。通过此方法校准,首先要对基准量溯源,之后使用合格的基准量对设备的所有参量进行校准检测,以此对整个系统进行校准。 2.2.2 标准物质法 这种方法是通过已知不确定度的标准样片,对不确定度使用的检测设备进行测量校验,如果其在参量类型范围内是完整的,那么测量的过程就是校准,否则只是核查或者比对。核查和比对在过程条件及目的方面存在一定的差别,如果此测量过程是为了能够检查系统样片的可用性,这叫做核查。制备微电子标准样片一般为自制芯片,因为芯片结构较为复杂,制作也非常精细,自制的话要花费大量的资金。所以可以从同批的产品中进行选择,在不确定的条件下,实现参量的一致性是可行的。 2.3 检测覆盖率及校准的完整性 检测故障的覆盖率越高,那么就说明检测校准的过程越好,使用最少的代码获得最大的故障覆盖率是最理想的。在传统测试码生成算法研究过程中就有多种使用的算法,但是实际上除了穷举,其他都是实现不了复杂电路的全部故障覆盖率。 与测试故障覆盖率相比,校准的完整性对测试码的量是不太重视,它重视的是需要检测的参量是否被完全检测。所以,其与检测的过程及方法有着一定的联系。比如使用标准物质法,重视的是输入/输出参量是否都被全部检测,尤其是第一个通道的范围及参量。因为系统一般都自带验证程序,在自己校验的过程中,都会以零通道为基础,从而实现测试系统中通道的一致性。 2.4 软件校准及检测的验证方法 对于此类的专用软件,除了实测验证之外,并没有其他较好的办法。所以对于校准软件的检验,首先可以使用可测性设计技术,以此保证测试过程中都能够验证。另外,使用局部化原理,保证测试过程中的测试都与一个参量相关,以此保证唯一的测试结果。最后,根据电路通过及不通过不断变化状态的特征,使用相对性原理,对测试结果有效性进行全面的检查,以此保证程序的可靠性,降低错误检测的机率。 2.5 量值溯源 量值溯源指的是将量值通过不间断的一条链追溯到国家及国防的最高标准。在微电子电路校准及检测过程中,量值溯源校准的方法及溯源方法有着一定的联系,所以也就是量值溯源具有两种方法,分e为溯源法及标准物质法。由于后者在使用过程中具有一定的限制,所以就要使用溯源法对微电子电路进行校准。 3 结语 随着我国社会的不断进步和发展,不断是大型工程中的电气设备,还是日常生活中的家用电器,都会使用微电子电路技术。微电子电路技术就是一种将多种半导体作为基础的电子技术集成电路,其特点就是重量轻、体积小,并且具有较高的可靠性。为了能够保证微电子电路电气具有较高的质量,就要对其进行检测,以此控制器质量。基于此,以上本文就针对微电子电路的校准技术及自动测试进行了研究和探讨,以此保证电气设备中微电子电路的安全性。 微电子论文:基于微电子学的无人机技术 摘 要随着电子信息技g发展,无人机技术已成为一种重要的信息技术手段,相较于有人机而言,无人机系统具有一定的“自主性”,能够在一定程度上实现系统的自主控制,强化系统的智能性,是无人机系统发展的重要方向。本文就对无人机系统自主控制技术研究现状进行分析,并展望无人机系统自主控制技术的未来趋势。本文研究了无人机技术的国内外研究现状,重点分析六轴飞行器研究领域当前的关键技术,包括无人机的研究与设计,并对无人机未来的发展进行了探讨。 【关键词】电子信息 无人机 六轴飞行器 研究与设计 1 前言 无人机首次出现在 1917 年,主要应用于防空导弹打靶、军事侦察、载弹远程打击,尤其美国“全球鹰”、“捕食者”、“沙漠鹰”等型号的无人机在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战中在侦察和主动攻击中所取得的良好军事效果,使得世界各国首先在军事上开始重视无人机的研制与开发。我国无人机发展起步于 20 世纪 50 年代末,20 世纪 90 年代末,发展才得以提速,国内大学相继成立了无人机专门研究机构,西安爱生技术集团公司(西安无人机研究发展中心)成为国内一家主要的无人机研制生产厂商。它是航空工业总公司设在西北工业大学集科、工、贸一体化的现代化高科技企业,主要研制和生产系列化小型无人机系统,被国务院发展研究中心确认并入选“中华之最(1949-1995)”,是我国最大的无人飞机科研生产基地。随后,无人机的发展逐步扩展到民用市场,而在测绘行业的应用成为民用最大且发展较早的一个分支。中国测绘科学研究院于 2003 年完成并通过国土资源部验收的“UAVRS-II 型低空无人机遥感监测系统的研制”项目,实现了无人机遥控、半自主、自主三种控制方式,利用获取的影像制作了数字正射影像和线划图,开创了国内无人机应用于测绘领域的先河。 目前国际上对多轴飞行器研究与设计较为深入,后期经过大量实验及不断地调整和改进,合理的设计了六轴飞行器的整体结构。六轴飞行器的支架通过3D打印而整体打印出成品模型,飞控板和电机都固定在打印出的架子上,将六个电机呈六边形放置,使飞行器灵活并易于控制。电池利用扎带固定在飞行器下方,以保证飞行器的重心偏下,增加飞行的灵活性。遥控器通过铜柱将两个PCB板子连接起来,增加握持的手感,并且主要元件都放在两块PCB板中间,增加系统的安全性能前端引出无线通信模块天线,增加传输的功率与距离。 2 调试问题 系统的软件和硬件调节是一个漫长而复杂的过程,而且在调试过程中会不断遇到各种问题如电机坏掉、MOS管烧掉、连接突然断掉甚至在飞行过程中飞行器直接从空中衰落导致整个系统的崩溃。这些问题必须及时的解决,否则根本不能进行下一步的工作。虽然在调试过程中问题不断,但是整个制作过程累积的大量的宝贵的经验,在飞行器终于能飞的时候,会发现自己的这些努力是值得的。下面列出调试过程中的遇到的主要问题。 2.1 电机控制与驱动设置问题 动力系统是多轴飞行器的核心系统,因为整个系统的最终目的就是通过PWM波来控制电机的转速,保证动力系统的稳定是飞行器能运动的前提。在开始调试的时候,总出现电机不转的问题,通过不断的验证发现是电路MOS管选择错误,最终选择了P沟道增强型MOS管进行对电机的控制。在飞行过程中总会出现MOS管烧毁的情况,还有NRF24L01总是失联,最终发现是没有焊接保护电容导致,还有数字地和模拟的地信号没有分开。并且STM32的PWM控制需要较高的的频率,当频率较低时,可能会出现电机转速不均匀的情况,最终选择的电机频率为20KHz,能够保证系统流畅的运行。 2.2 飞行器的重量问题 在开始设计时由于没有考虑飞行的重量,导致飞行器根本飞不起来。之后更换飞行器支架,更换更大功率的电池,总体来说就是让飞行器的重量更轻,让飞行器电机的拉力更大。还有飞行器电机的垂直放置也是相当重要,当倾斜时,会有一部分的力是飞行器向某个方向飞行,并且这个力不容易抵消。 2.3 PID的参数整定问题 PID控制器直接控制的是飞行器的电机输出,直接影响六个电机的转速,控制飞行器的飞行姿态。因此合理的PID参数可以使飞行器更加平稳的飞行,所以说PID参数对飞行器的姿态确定至关重要。并且在飞行器的飞行过程中,可以通过PID的调整来实现不同的飞行效果如翻滚动作,以达到在各种控制环境下的稳定运行。PID参数中,P、I、D三个参数作用各不相同,在实际中,其输出的结果是相互影响的。为了保证飞行器的平稳飞行,需要多次对PID三个参数进行调节,保证系统对飞行姿态的快速响应以及在外界干扰到来时系统能够稳定的运行。 2.4 遥控器控制频率问题 在刚开始遥控飞行时,遥控器对飞行器的控制总是慢0.2秒左右,导致遥控器不能实时的控制飞行器的姿态,出现一些意外的碰撞等状况。调试遥控器的过程中发现,在主循环中加入了过多的程序,导致系统循环一次的时间过长,系统响应慢,传输数据的频率过低,整个系统反应过慢。最后解决办法是增大遥控器的频率,并减小主函数中循环的代码量,留下最基本的代码,保证整个系统的流畅运行。 3 结论 六轴飞行器是一种较为新型的飞行器,目前国内外的发展迅速,在各个领域中都起到了重要的作用,并且将来会发展到更广阔的空间。随着技术上的发展,多轴飞行器会向微型化、自动化方向发展,能够更好的结合实际,发展到各个领域。本课题研究比较了许多国内外的产品,并通过比较,结合其优点,弥补其不足,根据实际情况进行研发,最终完成了六轴给星期的设计。随着科学的发展,本文设计的六轴飞行器还可以得到更好的改进,随着时间的推移,会有更好的产品出现在人们的面前。 微电子论文:当前微电子学与集成电路解析 摘 要 微电子学属于电子学的分支学科,以半导体为主要对象,形成微小型电路和系统等。而集成电路属于微型电子器件,将各类元件通过合理的布线方式,成为一个具备完整电路功能的结构。微电子学与集成电路直接关系到相关高新产业的发展和进步。展开对微电子学与集成电路的分析,旨在明确微电子学与集成电路的基本情况,推动微电子学与集成电路的有效应用,实现相关产业的创新和发展。 【关键词】微电子学 集成电路 半导体 微电子学与集成电路是现代信息技术的基础,各类高新行业在具体发展中,均会对微电子学和集成电路进行应用。其中,集成电路选择半导体镜片作为基片,并结合相关工艺,将电阻、电容等元件与基片连接,最终形成一个具备完整电路功能的系统或是电路。较比集成电路微电子学是在集成电路的基础上,研究半导体和集成电路的相关物理现象,并有效的对其进行应用,满足各类电子器件需求的效果。基于此,本文对当前微电子学与集成电路展开分析,具体内容如下。 1 微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。 集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2 微电子发展状态与趋势分析 2.1 发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发以组件为基础的混合元件(锗集成电路)半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。 现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下: (1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。 (2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。 (3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2 发展趋势 微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多新型电子器件,为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合,可以极大的拉动产业的发展,推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律,其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。 在未来一段时间内,微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比,如下为当前微电子的发展方向。 2.2.1 硅基互补金属氧化物半导体(CMOS) CMOS电路将成为微电子的主流工艺,主要是借助MOS技术,完成对沟道程度的缩小,达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路,改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性,再改善电路生产成本,从而使得整个系统得到提升,具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象,且不断对CMOS电路进行缩小和优化,满足更多设备的需求。 2.2.2 集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上,所以微电子学的研究中,要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势,对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素,需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。 2.2.3 微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合,可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多,积极为社会经济发展奠定基础。例如:微光机电系统和DNA生物芯片,微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合,可以发挥三者的综合性能,可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合,能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术,能够更为有效推动相关产业的发展,为经济发展奠定基础。 3 微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入,微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中,对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。 在实际的微电子技术应用中,借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建,在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上,还可以自主或是被动的执行相关操作,具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中,效果显著,对改善人类生活具有积极的作用和意义。 4 结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础,其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中,需要对集成电路和微电子技术展开综合解读,分析微电子技术的现状和发展趋势,再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读,为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考,进而推动微电子技术的发展,创造更大的产值,实现国家的持续健康发展。 微电子论文:军事信息作战领域的微电子技术应用 【摘要】 自80年代以来,军用微电子技术得到了快速的发展,及其微电子技术在信息作战领域发挥突出作用。特别是雷达领域,微电子技术的成熟日渐提高了雷达系统的各项性能。本文主要阐述在90年代中美国军用微电子技术当中的两个支柱型产品超高清集成电路与微波单片集成电路的发展现状以及它在雷达系统当中发挥的先用。 【关键词】 雷达 微电子技术 分析 在现代化的军用雷达与电子设备之中军用微电子技术属于非常重要的技术之一,是现代军事信息作战的基础。在军用微电子工业当中,集成电路属于最具活跃的产品。在美国非常重视开发与应用军用集成电路。美国相关的国防部门早在十几年前曾提出^超高速集成电路与微波单片集成电路的发展规划。只要真正的实现这两者的发展计划对于军用雷达与武器装备未来的发展有着巨大的影响,对打赢未来信息战争发挥举足轻重作用。 一、超高速集成电路与微波单片集成电路的特点 1、超高速集成电路的特点。在未来的信息作战当中,电磁信号的环境十分汇集而且复杂,军用雷达与电子情报系统需要面对一百至二百万脉冲美妙的信号方面的强度,处理信号的系统极有可能需要执行几十亿条指令。面对极其复杂的信息作战环境,然而目前一般的集成电路处理信号系统的效率很难满足相关的需求。要想真正的处理好这方面的问题,美军便加大力度促进超高速集成电路发展。 2、微波单片集成电路的特点。微波单片集成电路将超大规模集成电路、超高速集成电路以及超高性能集成电路使用至数字电路中的微波电路,它属于集成电路处于微波电路中主要的发展。微波单片集成电路将诸多晶体管、电阻、电容等管线集中至一个芯片上,制成许多功率放大器、低噪声放大器、移相器等。仅有很少的微波单片集成电路芯片组合起来就能组成一个收发构件,用来代替很多元件。 二、超高速集成电路与微波单片集成电路的发展现状 1、超高速集成电路的发展现状。美国国防部门早在很多年前年对超高速集成电路的发展就已经开展实施以硅为主要材料发展计划,之后又转化成将硅和砷化稼作为主要材料并举的超高速集成电路发展计划,为了促使军用电子系统发展的快速进程。此计划主要是为了促进民用半导体商家的发展所难以解决的军用信号需要的元器件工艺,就是为了满足军用信号处理、抗辐射、故障容限等能力的有关需求所提出的。这个计划的的总提目标就是为了研制出功能先进、价格合理、高质量的超高速集成电路芯片,确保处理信号速率、功耗减少、可靠性、维护性合理提高的终点目标,并且使目前具备处理数据的速度必须提升一级。其实际的目标是为了使芯片的微加工线宽达到标准的规格,各项功能要比同样种类民用的产品高出百倍,将其的可靠性提升十倍。按照制定的范围超高速集成电路应当于1990年完成计划,共投资量达到十亿美元,通过集中开发了来实现亚微米特有的尺寸要求的技术。 2、60年代中期才得到逐渐的发展,70年代,砷化镓材料制造工艺的逐步成熟,对于微波单片集成电路的发展形成了很大影响。因为砷化镓材料的电子迁移率比硅高出7倍,且半绝缘砷化镓的电阻率的高度达到108,因此砷化镓属于最合理的微波传输介质材料,非常适合用在单片微波单片集成电路的衬底。正是因为砷化镓技术的普遍推广,促进了工业界集团朝向微波单片集成电路的方向发展。 三、超高速集成电路与微波单片集成电路在信息作战领域的应用 1、超高速集成电路在雷达和军用电子设备中的应用。超高速集成电路应用至军事雷达与电子装备系统中有效的提高了的在战场上获取情报、侦查情报、分析目标、处理数据等方面的能力;在很大幅度上,有效的提高了雷达、电子设备、武器系统在复杂的环境当中,以最快的速率反应能力与应变能力,实现了信息作战武器系统的高速、高效和精准性。 2、微波单片集成电路在军用雷达中的应用。与普通使用的陆基雷达相比较之下,微波单片集成电路器件与之同样的雷达在相同条件下所耗费的性能提高十倍。相控阵雷达的真正优势在于产生的微波功率的与传输效率较高,发射机的功能消耗等于使用功率管的三分之一,同时接收机的灵活度也提高了2倍。另一方面的优势在于可靠性较强,在此过程中,就算其中有百分之五的构件失灵。雷达系统依然能保证供应更好更多功能工作性能。微波单片集成电路 T/R组件极具紧凑、可靠性高、重量轻、成本低等结构方面的优势。 结束语:综上所述,超高速集成电路能够有效的提高处理信号与处理数据的能力,还能增强信号方面的接收、传输、发射能力的微波单片集成电路电路能实现构建出新一代全新的军用微电子系统,这种系统在军事信息作战领域特别是雷达和电子设备中拥有良好的应用前景。在下一代中的军用雷达关键特征在于它器件方面的模块化与集成化,而超高速集成电路与微波单片集成电路属于提高军用雷达器件集成化、模块化过程中最重要手段之一。
中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析 摘 要:如今,人们对于中药制药质量要求越来越高,这也使中药制药面临了巨大的机遇和挑战,越来越多先进科学技术与专业设备出现在中药制药市场中。然而,我国目前中药制药领域中,高新技术得到了广泛的应用,高新技术的出现,不仅大大提高了中药制药生产的效率,还能够有效保障药品的安全卫生质量,对于中药制药行业的稳定发展有着重要的作用。因此,本文就具体介绍了高新技术在中药制药领域中的应用,并对其中存在的一些问题进行分析,总结出以下几点注意事项。 关键词:高新技术;中药制药;应用;分析 目前,高新技术受到了中药制药领域的高度重视,被广泛应用于中药制药过程中,取得非常好的效果。但是,就我国目前高新技术水平而言,虽然取得了一定的发展与进步,可总体来说尚不成熟,在实际的中药制药领域的应用中,仍旧存在很多的问题和不足,使得药品质量无法得到充足的保障,严重影响了中药制药的生产效率,这无疑会对中药制药领域产生一定的冲击。因此,本文以高新技术在中药制药领域的应用为主要内容,加少了几种不同类型的高新技术,提出一些自身的观点,仅供参考。 1 高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.1 泡制全浸润工艺与装备 一般情况下,我们对于中药的认识只存于表面,并不了解中药具体的制药过程。但是,在实际的中药的生产过程中,制药工艺非常繁琐,难度较大,这也导致大多数中药在制药过程中发生一些问题,使得药品的治疗效果受到一定的影响。其次,中药浸润工序是整个中药制药过程中最为关键的环节之一,制药人员必须要对浸润时间进行严格的控制,不能过长,也不能过短,充分保证药品的质量。因此,我们可以将先进的高新技术与设备应用到中药的泡制全浸润工艺中,以此来简化复杂的制药工艺,从而有效的降低制药生产工作的难度。此外,制药人员要对不同类型的药物进行分别处理,更根据药物的性质采取适合的制药工艺,并制定合理的浸润时间。 1.2 动态提取技术 结合目前我国中药制药生产过程现状而言,其中还存在很多的弊端,尤其是在进行重要药物的提取过程中,制药人员依旧延续了传统陈旧的提取方法,施工设备也非常滞后,这就导致药物的提出率不高,并不能发挥很好的治疗效果,从而严重制约了我国中药制药领域的发展。那么,如何才能提高中药的使用率,达到良好的治疗作用呢?那就必须将动态提出技术应用于中药制药的生产中,并对滞后的设备进行及时的更新,这样不仅能够充分保障药物的提出率,还大大提高了药物的使用率,使得我国中药制药领域真正满足于现代社会发展的需求。 1.3 仿生技术 仿生技术是从生物药剂学的角度模拟人口服给药及药物经胃、肠运转的原理,将药物研究与分子药物研究相结合,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺技术。中药材粉末在一定的pH酸性水溶液提取,然后再用一定PH碱性水溶液提取,选择pH的最佳值和其他一些辅助条件和工艺参数。它主要是以生物学的相关理念为基础,从而对药物特性进行相应的分析,通过人体环境模拟的办法,来对中药药物生产的相关内容进行详细的分析和了解。而且在药物提纯的过程中,人们也可以采用仿生技术来对其进行相应的处理,从而使得药物在提取的过程中,药材的利用率得到了进一步的提升。 1.4 生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质,生物酶具有专一性,一种酶只能催化一种物质。 2 中药制剂应用高新技术应注意的问题 2.1重要活性成分或药物配比的关系 一种中药的发现,其中活性成分和要用部位的确定和使用,使之进一步成为确定的药物很重要,但是研究清楚每一味中草药植物中所含有的活性成分的种类、用药部位之间的量效关系在医学研究领域有着更重要的意义,因为这种研究和最终各项理论的确定为人类利用中药开拓了广泛的药物资源。目前,我国中医中药药性和药味组成之间的关系研究主要是从哲学的辩证态度的分析进行的,缺乏相关药物之间量效方面的深入研究。因此,我们在继承和发扬我国传统中医中药理论和处方方剂的基础上,要从理论研究与实验方式相结合的方式进行发展和研究。 2.2 中药产品的内在质量和技术含量问题 目前我国中药制药生产过程中常常出现农药超标、化学成分过多等质量问题,这些药品一旦投入市场中,将会极大威胁人们的身心健康,甚至还会引发其他的并发症,后果不堪设想。虽然现代中药制药领域中引入了更多的高新技术和施工设备。但是,中药产品内在质量问题仍是中药制药行业非常关注的问题,还需要相关技术人员更加深入的研究和开发,不断加强和完善高新技术,进一步提高高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。因此,中药制药行业要高度重视中药产品内在质量和技术含量问题,对于农药超标和化学成分较高的中药药材进行分析调查,充分保障药物的使用质量,达到理想的治疗效果,从而大大缓解了患者的病痛情况,为我国中药制药行业做出巨大的贡献。 2.3 应用现代检测技术控制 为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 3 结束语 综上所述,可以得知,高新技术的出现,对于中药制药领域的生存和发展起到了重要的作用,不仅提高了中药制药的生产效率,还充分保障了药物的质量,减少了繁琐的制药工序,打破以往传统的中药制药生产方法,采取更多先进的制药技术,加大对高新技术的推广和应用,及时对制药设备进行优化和更新,使其能够充分满足于现代社会发展的需求,对药物内在质量进行严格的质量把关,根据不同类型的药物,采用适合的高新技术,确保药物能够起到绝佳的治疗效果,从而进一步提高我国高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。 中药制药论文:中药中残留农药在制药工艺中的归属与去除 【摘要】目的:为了对三种不同提取技术状态之下人参药品之中所存在的农药残留归属进行了探讨。方法:采用水煎煮工艺及95%乙醉,50%乙醉加热回流工艺对人参有效成分进行提取后,用毛细管气相色语法测定煎煮(提取)液中的有机氛农药含量。结果:以95%醉提溶出率最高,50醉提溶出率次之,水煎过程溶出率最少。结论:醉提对中药材中有机氛农药有较高的溶出率,而水煎煮过程对中药材中有机氛农药的溶出率很低,残留农药大部分随药渣去除。因此情况允许的条件下应尽量采用水煎工艺提取药材中的有效成分,必须采用醉提工艺时应考虑去除提取过程伴随溶出的残留农药,以避免残留农药可能的安全风险。 【关键词】人参;有机氛农药;气相色谱;溶出率;提取转移率 人们在药物服用过程中,所涉及到的传统汤剂以及中成药,实质上都是利用醇提、水提等方式来提取出在中药材之中所存在的活性成分。下文主要是以人参根茎类的药材来作为测试样品,该药物在经过了醇提以及煎煮等不同的处理之后是,对其提取物之中所含有的有机氯农药残留溶出量进行测定,通过该措施,来我国中药药材之中残留农药处理研究工作提供科学合理的研究依据。 一、仪器与试荆 1.仪器。Agilent(6890N型)气相色谱仪(配备63Ni电子捕获检测器)、DB-1701石英毛细管柱(美国Agilent公司);索氏提取装置;回流装置,实验室组装;NE-1真空旋转浓缩仪(Eyela日本);离心机(丹东,82-1);电子分析天平(sartorius);HH-Z2水浴锅;电热套(河北新兴电器厂);群力TDGC-1调压器(北京调压器厂)。 2.试剂、材料。丙酮、石油醚、浓硫酸、乙醇均为北京化工厂分析纯,提取用水均为双蒸水。 农药标准品:六六六(Benzene Hexachloride,BHC),包括a -BHC ,p-BHC,y-BHC,S-BHC四种异构体;滴滴涕(dichloro-diphenyl-trichloro ethane,DDT),包括p,p'-DDE,p,p'-DDD,p,p'-DDT, o,p'-DDT四种同系物;五氛硝基苯;四氯硝基苯;七氯;环氧七氯;抓丹;艾氏剂;硫丹,包括a一硫丹、p一硫丹两种异构体,均购自sigma公司,纯度 98%。配制成0.02p,g-mL-,的农药标准品。 在该试验之中,所使用的所有人参提取药材,都是在大量的测试样品之中,选择具有农药残留量最高的药品来进行的测试,同时,所选择的试验药材之中所含有的农药,几乎已经包含了所有可能被检测出来的不同种类的农药。 二、方法与结果 1.三种有效成分提取工艺 (1)水煎。精密称取充分混匀后的人参样品l0g,置于圆底烧瓶中,100mL蒸馏水浸泡半小时,首煎30min先武火煎沸腾,再改用文火保持沸腾状态),倒出首煎药汤。待稍冷却,加人60mL蒸馏水,复煎30min,方法同首煎。倒出复煎药汤。合并两次药汤,即得水煎药汤,此工艺过程为模仿通常的中药汤剂的煎煮过程。 (2)95%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加人SOmL95%乙醇,在800℃水浴锅中回流提取1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL95%乙醇,回流1h0倒出复提药汤。合并两次药汤,即得95%醇提药汤。 (3)50%醉提。精密称取充分混匀后的人参样品Sg,加入SOmL50%乙醇,在800℃水浴锅中回流1h,倒出首提药汤。待稍冷却,加人30mL50%乙醇,回流1h。倒出复提药汤。合并两次药汤,即得50%醇提药汤。 2.有机氛农药含量测定 (1)色谱条件。DB-1701石英毛细管柱(30mx0.32mmx0.25wm,Agilent公司),载气为高纯氮气(纯度 99.999%),流速1.2mlJmin。进样口温度2000 ℃,进样口恒压8.即si,检测器温度3000℃,不分流方式。柱升温程序:初始温度为100℃,以250℃/min升至1900℃后,保持1min,以30℃/min升至2200℃后,保持2min,以100℃/min升至2700℃后,保持l0min。出峰时间为32.4min0进样量1wL,外标法定量,不分流进样。 三、讨论 在中药药材之中所出现的农药残留超标过量的情况下,有相当一部分研究学者针对中药药材农药残留量进行了大量的研究,但是针对经过提取之后的萃取成分所具有的农药残留量却没有进行针对性的研究。本篇文章主要是对药材在实际制药提取过程中的各个工序进行模拟,依据模拟所提出去的活性物质有机氯农药的含量,来对溶出率进行阐述,并且得出了以下几个方面结论。 在对中药药材进行提取的过程中,所使用的提取方式不同,其有机氯农药残留的溶出率也有着极大的不同,例如在使用乙醇提取法的过程中,其有机氯农药经过处理之后,拥有的溶出率较高,并且溶出率的提高是随着提取过程中的乙醇浓度的不断提升而提升,实现这一效果的主要原理就是由于有机氯农药能够充分溶解在极性数值较小的溶剂之中。并且从大量的研究结果来看,有机氯农药自身所具有的溶出率,在随着药材的增加而持续不断的提升。但是在实际操作的过程中,依据大量的档案记录情况来看,有机氯在乙醇影响之下所产生的实际结果,事实上和实验室所得到的结果有着一定的差距。在进行全面分析的过程中,可以明显的发现以下几个方面的原因:文献之中所存在的溶解程度,事实上都是在完全常温的状态之下来进行相应检测并且计算得出的,而在本文对有机氯溶出率进行模拟实验的过程中,其实验过程中所采用的模拟工艺条件是使用的800℃水浴,而在这一过程中,有机农药所呈现出来的溶出率是随着温度的提升而不断的提高;本次实验的过程中,其人参药材之中所包含的有机氯农药所具有的含量,达到了PPB的级别,但是在150ML的乙醇之中所呈现出来的溶解程度,却远远没有达到一个完全饱和的状态下;有机氯农药之中所包含的大量有效成分,在实际溶出的过程中,起到了极其重要的协同性效果,也就是说,只有有效成分的存在,才能够促使有机氯农药能够更好的溶出。 即便是使用完全相同的提取工艺,其中所存在的不同有机氯农业,也同样会直接呈现出不同状态的溶出率。导致这一现象出现的主要原因就是由于其中的有机氯农药所具有的性质,直接影响到了具体的试验结果。根据上文的试验结果来看,其中所包含的有机氯农药溶出率排序,由低到高的顺序主要为:BHC 结语 综上所述,依据本篇文章的实验理论,能够通过试验的结果来得出:在对如果更高的提取药材之中所存在的有效成分进行更高效提取的过程中,务必要针对药材的溶出率降低进行全面深入的研究,此外,还应当尽可能的减少有机溶剂在这一过程中的所进行的提取操作,而直接使用水提的方式来对药材之中所存在的活性成分进行提取。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 【摘要】进入二十一世纪以来,在我国经济体系飞速发展的情况下,各个行业领域都得到了极大的发展。尤其是在我国的药品制造行业发展中,高科技技术的应用,促使我国的制药生产力得到了极大的提升。但是就我国的中药领域制药技术所呈现出来的现状观察来看,其中还存在着大量的问题没有加以解决,如果说这类问题无法加以解决,那么就必然会导致中药制药发展出现错误。本篇文章主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨,以期为我国的重要制药领域发展作出贡献。 【关键词】高新技术;中药制药;领域;分析 在中药的制药领域中,从理论上来说,利用高新技术来进行生产,能够使得生产能力和质量都得到极大的提升,尤其是提升中药制药的高效性,高新技术能够起到良好的稳定、可靠性作用。同时,在实际利用高新技术的过程中,务必要对其中所涉及到的各方面技术加以改造,从而促使技术能够更加适合中药的制药生产。下文主要针对高新技术在中药制药领域之中的应用进行了全面详细的分析和探讨。 一、高新技术在中药制药工程中的应用与分析 1.泡制全浸润工艺与装备 中药制剂实际生产的过程中,主要是将中药进行清晰、切片、制造等几个繁杂的工序处理之后,再将其制造成为相应的药片,通过该方式进行生产的制剂可以直接使用在临床疾病的治疗过程中。而在中药制剂的制造加工过程中,所涉及到的最为重要的侵润工序,便是其中所涉及到的极为重要的环节,其侵润的具体时间不能够过长,也不能过短,要根据不同药材的特性进行把握。如果说应用高新技术来投入到重要制剂之中进行生产,其高新技术能够直接依据不同药材的不同特性、药性、部位等来对侵润的具体时间、温度进行调控。 2.动态提取技术 在中药的制药生产领域之中,药物的提纯技术,可以说是关乎药品质量高低的一个关键操作环节。就目前来说,我国使用极为广泛的技术便是利用水、乙醇的方式来进行沉降提纯,但是这类生产方式从目前的行业领域上来说,其设备较为落后,药物实际的提纯效率极低。而为了能够使得中药制药领域发展能够得到提升,使得提纯的成分和效率能够更加的充分,就必须要最大化的对药材本身进行利用,就必须要针对制药过程中所使用的相关技术进行提升结合,避免技术过于落后。动态提取技术技术在实际应用的过程中,实际上就指在进行提取的过程中,添加入适量的药材,同时采用机械化的方式来应用循环技术,这不仅能够切实有效的提升药物液体之中所存在的溶解程度,还能够在进行动态处理的过程中保持药物浓度差在一个合理的范围之内,从而最大限度的提升药物所具有的溶出效率。 3.仿生技术 仿生技术是从生物学上借鉴而来的一项技术,主要是指从生物药剂学的基础上,模拟药物在人体环境下经过整个身体机能的运作原理,将药物研究和分子技术的药物研究相结合,为药物服用后经过人体消化道和胃部给药的重要制剂设计开发的一种新的药物提纯的生产工艺。其基本原理是根据中药制剂在不同的酸碱环境不同的溶解度为标准,在一定的酸性环境下对其药物成分进行提纯,然后在用一定碱性的水溶液进行中和提纯,选着最佳的酸碱值,借用其他的提纯方法和辅助条件实现药物的提取。 4.生物酶技术 与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质。 二、中药制剂应用高新技术应注意的问题 1.理论与实践相结合研究重要处方中的重要活性成分、部位或药物配比的关系 从一种中药之中,能够极为明显的发现其中所存在的重要部分以及所包含的活性成分,通过这一方式来确认药物自身所具有的重要性,是极为关键的环节。但是要对所有中药材所具有的成分、用药部分进行量效的确认,是医学研究过程中,必须要加以重视的一个问题。由于这方面的研究和涉及到的理论体系对于中药的制药发展来说,有着重大的联系,所以,我国目前在对中药自身的药性成分以及药味等方面进行研究的过程中,都是直接利用辩证的形式来对药物资源的应用途径进行分析,但是却没有专门针对各个不同药物之间所存在的量效进行切实的研究。因此,中药制剂在发展的过程中,务必要采取实验与理论相结合的方式,并且要在我国传统的中药处方以及医学理论上来进行发展研究。 2.中药产品的内在质量和技术含量是至关重要的问题 切实有效的解决这一问题的主要方式,就是对药物提取的过程中对所涉及到的各项标准进行强化、完善。就目前来说,我国在中药制药领域之中,极易出现的农药超标、中药制剂超标、中药生产效率控制等方面的现象,已经得到了极大的改善,也正是这方面的改善工作,才使得我国的中药制药生产得到了提升。但是仍然还存在着尚待解决的问题。中药制剂的质量可控的重点工作就是中药处方各中药制剂的药性如何确定、如何检测,除了采用指纹图谱技术之外还需要我们研究更为实用的新技术。农药残留问题和重金属超标问题应该从药材的种植源头抓起,中药制剂的理化性质包括溶解率、缓释等问题的改进和药物易吸湿、霉变的稳定性问题必须依靠先进的技术和可靠的设备得以改变。对于中药制剂在药性的最大化保留和药物性质的稳定问题上应尽量采用新技术和新设备进行生产,而固体制剂应该改变以往的传统的生产模式,同样应该采用高新技术和先进的生产设备,例如新制粒技术、包衣技术、固体分散技术、包合物技术、包囊技术等。 3.应用现代检测技术控制中药质量在当前的中药制药领域中 为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。 三、结语 综上所述,在中药制药领域飞速发展的的过程中,其高新技术、设备的应用范围还会持续不断的扩大。而中药只要领域之中所使用的各方面技术,能够对于中药制剂的生产提供更高的生产效率以及质量,这对于中药制剂的繁荣发展来说,有着极其重要的作用。 中药制药论文:中药制药现代化和中药药剂学的发展讨论 【摘要】 中药作为中华民族优秀的文明成果, 造福了千千万万华夏儿女。在我国医药大发展的背景下, 中药制药的现代化和中药药剂学的发展也日益受到瞩目。中药制药现代化是中药实现现代化发展的重要基础和前提, 只有从生产工艺、中药原材料、中药药剂的剂型、中药制剂的现代化质量标准等上面着手, 多管齐下, 才能真正使得中药能够在最大效益上造福于人类。本文简述中药制药现代化和中药药剂学的发展历程, 争取能够为中药现代化发展提供参考。 【关键词】 中药制剂;中药制药现代化;中药药剂学;发展 中医中药是中华民族源远流长的文明成果, 也是医药学的重要组成部分。在我国发展史上, 中医中药为人们的健康和国家的发展做出了显著的贡献。而多年来, 由于中药对某些疾病所起到的特殊的治疗或缓解作用, 使得中药愈来愈受到世界范围内的医药专家的关注。尽管我国有着很丰富的道地药材, 但是由于我国中药制剂生产工艺、生产设备等方面的制约, 使得我国中药现代化水平还有待提高。如何在纷乱复杂的医药市场上, 抓住机遇, 稳中求进, 既能大力发展我国中药事业, 又能提升我国中药制剂的研发水平, 成为中药制剂现代化发展亟需解决的问题。 1 我国中药制药现代化和中药药剂学发展概述 “中药现代化”这个概念是1996年正式提出的, 经过十几年的发展, 中药现代化已经成为国家产业之一。中药现代化是指凭借传统中药的优势, 应用现代化的科技手段, 按照国际普遍认同的质量标准对中药进行研发、生产和使用, 以满足现代化的医药需求。中药现代化包括中药基础研究的现代化和中药制药的现代化[1]。这次主要探究的是中药制药的现代化, 而中药制药现代化的基础是中药生产的现代化, 核心是中药制剂的现代化。我国虽然有着很多道地药材, 但是随着环境污染和资源的不可持续利用, 我国药材目前存在着重金属含量超标、农药残留较大、资源量减少等诸多问题, 严重阻碍了我国中药的国际化发展。 中药制药现代化的发展也不能忽视中药制剂的现代化发展, 中药制剂与化学药制剂的单方药不同, 中药制剂多为复方制剂, 所用原料的成分极为复杂, 君臣佐使共同作用, 其中存在很多无用成分以及药物辅料淀粉等。这也使得中药制剂的毒副作用不明确, 增加了药物制剂质量控制的难度。我国中药制剂中较为普遍的是中成药, 并且其应用范围广、经济效益高, 易被人们接受, 尽管如此, 我国中药制剂中仍然存在许多问题, 比如生产工艺有待改进, 中成药质量标准不够明确, 中药剂型种类有待扩充等。为此, 增强我国中药研发生产中药物的提取和分离纯化技术, 能够有效的改善我国中药制剂水平的落后情况, 并且只有综合实现中药辅料、中药生产技术、中药质量标准、中药剂型的同时现代化才能最大程度上的实现中药制药现代化。 2 国外中药现代化发展概述 2. 1 德国中药发展概述 德国生物药手册中有40%左右的药物都是由植物原料制成的, 且73%的德国人使用过或者正在使用植物药物。大多数德国人在解决感冒、滋补和心血管疾病时会采用植物药物, 而这种用药环境极大地促进了德国植物药的发展, 德国很多现代药学研究方法和技术在世界上处于领先地位[2]。另外, 德国在植物药的生产方面也位列世界前列, 是全世界众多国家中上市植物药品种最多的国家之一。我国众多进口的“洋中药”种类中, 1/3以上都是来自德国, 并且在我国中药市场上有着较强的竞争力。 2. 2 美国中药发展概述 早些年, 由于美国食品与药品监督管理局要求药品的化学成分必须是成分明确的, 申请入境的复方制剂要阐述清楚每种化学成分的药理药效学作用, 并解释清楚他们之间的相互作用以及毒理学作用。而中药制剂大多成分复杂, 并且很难清楚明了的解释清楚其作用机理。为此, 中药及其制剂在美国的发展较为缓慢。从2004年开始, 随着《植物药研制指导原则》的, 美国逐渐允许具有多种化学成分的中药也可以作为药物, 但是必须保证其有效性和安全性。美国对于植物药的研发大多是由化学家进行, 主要是从植物药中分离各种成分, 找寻新的化合物结构以作进一步研究[3]。而美国生产的植物药品种大多是单方药, 一般以胶囊或片剂为主要剂型。 2. 3 日本中药发展概述 汉方是我国传统医药在日本的本土化结果, 并随着日本药学发展已经在日本形成了独特的体系。截至目前, 日本已经拥有900余种汉方药, 其份额在国际植物药市场上的占有率高达80%。虽然日本汉方药与我国中药的起源相同, 但是日本汉方药更注重对药物的稳定性、安全性和有效性进行研究, 为了提升对汉方药质量的高效控制, 汉方药制剂以颗粒剂和浸出物制剂为主[4]。另外, 由于汉方制剂大多数有明确的标准、药理研究及临床功效数据等, 所以在美国等国家的上市畅通无阻。这些原因都使得日本的汉方药成为我国中药的强大竞争对手。 3 中药在未来的发展前景 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高, 人们对于药品的消费理念也会逐渐改善, 从对治疗疾病的需求型逐渐过渡到预防疾病的保健型。在世界药品市场上, 化学药、生物药和植物药三方鼎立, 药物种类处于多元发展的状态, 但是由于化学药具有明显的毒副作用, 这使得越来越多的人倾向使用天然药物或者绿色药物来治疗疾病或者预防保健[5], 这无疑给天然产物中草药的发展带来了新的契机。另外, 从2009年我国实施新医改以来, 我国医药市场逐步扩充, 并且政府对中医药职业的扶持力度也在逐渐加大, 中西医并重发展将成为未来医药发展的主题。在如此良好的环境下, 更应该大力发展我国中医药事业, 促进我国中药体制改革, 逐步提升我国中药企业的生产技术水平, 淘汰那些已经陈旧腐化的中医药管理制度, 健全中药质量控制标准, 以促进我国中药事业的蓬勃发展。 4 小结 中药作为我国医药发展中的重要组成部分, 为提升我国国民的身体健康水平发挥了巨大的作用。而实现中药制药的现代化将会更加促进我国中药行业的国际化发展, 增强我国中药的国际竞争能力。只有继承与创新并举, 把传统中药的优势和特色与现代化的生产工艺和质量控制标准相结合, 才能促进我国医药事业的蓬勃发展。 中药制药论文:中药制药专业人才培养模式与药都经济发展 摘 要: 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。 关键词: 中药专业;人才培养;本溪药都;地方经济 1 前言 随着中医药科技的不断发展,中医药产品在“绿色、环保、健康、自然”的呼声中再次受到全世界的高度关注,中医药产品有着广阔的发展空间。在世界药品市场上,中药材、中药制剂的需求量与日俱增,其中植物药(包括天然植物药和人工种植植物药)市场份额达到近300亿美元。然而,目前国际许多国家已经出现多种研究植物药的新思路,尤以日本、美国及部分欧洲国家为首,他们采用了最新的科学技术以及方法使得中药品在生产、质量控制等方面,处在了世界先进水平。但是,作为中药生产的故乡――中国,中药的出口情况不容乐观,出口份额相当低,且多为原料药,以低端产品为主。更加严峻是其他国家研制、开发的中医药产品已经进入我国市场,并走向世界市场,甚至在我国申请专利,这是对有着悠久中医药发展历史的我国的中医药产业的巨大挑战。面对日趋严峻而激烈的中医药市场的竞争,我国研制、开发现代新中药及生物医药产业已是迫不及待。但我国现阶段以中医药理论与技能为基础的中药制药人才及生物制药人才极度匮乏。基于此,结合本溪药都经济开发区开设以中医、中药为背景的具有中医药特色的中药制药及生物制药专业是非常必要。 2 中药制药生物制药专业的性质与产学结合 以中医药知识为基础,以现代先进的科学基本理论为指导的,具有中医药特色的中药制药及生物制药专业,以中药制药及生物制药为主要发展方向,在中职学生层面,专业设置应主要以培养适合药品生产企业需要的岗位操作工及岗位质量检查员为主要目标。中药制药及生物制药专业应分别将中药制药、生物制药领域中的先进设备结构、设备操作方法、设备操作过程中常见的问题、生产过程中的产品检验及岗位质量检查员各岗位检查项目作为课程设置的主要内容,以解决中药及生物药生产过程中的出现的问题和实施GMP生产操作。其目的是要求学生掌握扎实的中医药学、生物学、中药制剂技术、生物药制剂技术等多方面的专业知识,各种药品生产设备的操作,解决生产过程中出现的问题,以及药品生产过程中的药品质量控制。结合我校的的优势与药都企业建立长期可靠的产学交流。使学生将所学的技能更适合企业工作的需要。 3 培养模式的探索 制药的相关专业在我国部分高校及部分中职院校有所开设,但大多数院校主要注重于化学药品生产的研究,与以中医药理论为基础的中药制药及生物制药专业,在培养方向及学生所掌握的知识技能上有一定的差别。虽然各院校开设的课程主要注重于化学药专业知识的培养,但在学科建设上还是有很多值得借鉴之处的,为我校中药制药及生物制药专业人才培养模式的研究提供了参考。 对于中职院校来讲具有中医药基础的制药方面专业人才,中医药理论知识和实际动手操作能力都是其必须具备的能力。实际动手操作能力在人才培养过程中主要是通过实验、实训、工厂实习、技能大赛,毕业设计来进行培训的。一般的培养模式是在开设专业课的时候开设这一门专业课的相关实验、实训课,对理论课讲解的知识点、原理、方法等进行验证和巩固。 学生们在实验、实训室学习的条件毕竟是有限的,而且其规模也难以与工厂相比。在实践教学中,学生们在药品生产企业进行实习,工厂实习虽然很辛苦,但是学生们还是很认真刻苦,并且学习兴趣高于在校学习。学生们普遍认为,通过在药品生产企业的实习,加深了对专业的理解,使自己所应该掌握的专业技能更加熟练,能够适应将来的正式生产工作。 我校是中等职业技术学校,以培养学生动手实践能力为主。在专业设置上,本校的中药制药专业是本溪市第一个以中医药基础为背景的制药专业。专业已于1996年招生,目前在校学生近500人。专业开设至今,在校领导的关怀及相关老师的努力下,教学改革工作有了一定的积累,并取得相当大的成绩。对专业人才培养模式的研究与实施将会培养更多优秀的具有中医药特色的制药人才。对解决本溪药都地方药品生产企业生产人员,特别是具有中医药基础知识的技术工人匮乏,具有的现实意义和社会意义。将能更好地促进本溪市地方经济的发展,为辽宁省甚至全国的中医药企业提供后备人才力量。 4 结语 我认为在课程设置上,应加大中职学生实际动手操作能力的培养,制订相对完善的教学计划,进行针对性较强的具有中药特色的中药制药及生物制药专业药品生产技能人才培养。在教学方式上,应加强校企合作,实现资源共享,优势互补,提高教学质量,共同培养具有中医药基础的合格学生。尽可能安排学生到制药企业车间参观学习,增强学生感性认识,激发学生自主学习。在实践环节中,要实验、实训室相结合,实训室、工厂实习相结合,力求培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。 中药制药论文:高新技术在中药制药领域应用的分析和探讨 摘 要:在现代化社会经济发展中,我国医药行业更加重视制药的质量和效率,尤其是中医制药的安全性。随着科学技术不断进步,许多高新技术和设备层出不穷,为我国重要制药领域带来了新的发展机遇,对提高了社会生产力、促进我国经济增长具有不可或缺的意义。在中药制药领域中应用高新技术,不仅能提高制药效率,还能确保药品的安全性。因此在中药制药中,应采用合理的高新技术,促进我国中药制药行业的健康发展。 关键词:高新技术;中药制药领域;应用分析 1 引言 就目前我国中药制药行业来讲,由于制药工艺、方法和模式落后,难以适应于当今社会经济以及该行业的发展,难以确保中药药品的质量和安全。为提高中药制药的质量和效率,采用先进的制药技术和设备,提升制药企业的生产效益和效率,实现中药制药的智能化和自动化控制,从而更好的顺应现代化医药事业的建设要求。但是由于传统制药思想观念、技术水平的制约,导致在采用高新技术制药过程存在一些问题,制约了中药制药质量和水平的提升。因此制药企业应加大对高新技术在中药制药领域应用的研究力度,使其更好的适应于制药生产过程,切实提高中药制药的效率和质量。 2 高新技术在中药制药领域应用的分析 2.1 泡制全浸润工艺和装备 近年来,人们越来越重视中药制药的发展,对中药制药的效率和质量提出了更好的要求。在中药制药生产中,采用泡制全浸润工艺和装备进行生产,通过中药清洗、切片、制造等生产工序,最终制造成相应的药片。在该方式下生产出来的制剂可以直接应用于治疗临床疾病中。浸润工序作为中药制剂制造过程中最重要的工序,在整个制药过程中发挥着巨大的作用,往往浸润时间的长短直接影响着最终制剂的治疗功效。因此浸润的实践不宜过长和过短,需要根据药材的实际特性进行设置。那么将高新技术应用与中药制药领域中,高新技术能根据药材的不同特性、药性等对浸润时间和温度进行掌控,从而确保最终制剂最大化治疗功效。 2.2 动态提取技术 在中药制药生产过程中,药物的提纯技术直接关系着最终生产药品的质量和功效。目前我国制药企业在中药制药过程中,普遍使用的药物提纯技术是通过乙醇、水的沉降方式进行提纯。但是该方式提纯设备落后,药物提纯效率和质量十分低,已经无法满足现代化中药制药行业的发展。为确保药物提纯成分和效率更加充分,就必须对药材进行充分利用,采用先进的药物提纯技术,避免因技术落后降低药物提纯效率。将动态提取技术应用于中药制药领域中,在药物提取过程中适当添加药材,采用机械化方式来应用循环技术,在提高药物液体溶解度的同时,将处于动态处理过程的药物浓度控制在合理的范围内,最大程度提高药物的溶出效率。 2.3 仿生技术 基于生物学药剂学基础,将仿生技术应用于中药制药领域中,通过模拟药物在人体环境中对整个身体机能运作的影响,与分子技术药物研究相结合,在药物服用后经过人体消化管和胃部给药的重要制剂基础上,开发出一种新的药物提纯生产工艺。该生产工艺是根据不同酸碱环境中,中药制剂溶解度不同的标准,在特定的碱性水溶液中进行中和提纯,在特定酸性环境中提纯药物成分,从而确保仿生技术在中药制药生产过程中的最佳酸碱值,从而确保生产的药品是符合多数人身体运行机理的,且不会对其造成其他有害影响的。仿生技术的应用大大提升了药材的利用率,促进了中药制药生产质量和水平的提高,从而保障中药制药企业最大化经济效益。 2.4 生物酶技术 生物酶技术是基于生物工程技术的酶工程进行中药提取的。生物酶是一种特殊的催化剂,其具有一定的高效性和科学性,多数酶的主要成分是蛋白质,这也是采用生物酶技术的优点所在。在植物中药制药中采用生物酶技术,在生物酶的作用下将其溶解出来,并依靠酶运输在细胞内发挥出药物有效成分的最大功效。同时中药材在提取后往往含有一定的杂质,比如蛋白质、多糖等,这种物质在生物酶的催化作用下都会被降解并挥发出去,提高了药物的纯度。由于中药材涉及到诸多领域,如动物、植物以及矿物质等,加上生物酶具有专一性,在采用生物酶技术进行提取时,应注意选择合适的生物酶种类,有利于提高中药制药的效率和精度,促进我国中药制药行业健康发展。 3 高新技术在中药制药应用中应注意的问题 3.1 理论和实践结合研究处方中药物之间的配比关系 对中药进行分析,可以发现其中存在的重要部分和所包含的活性成分,确定药物自身所具备的功效和治疗重要性,是非常关键的。在中药制药过程中,确定所有中药材具有的成分、用药部分,是目前医学研究中比较重要的问题,对整个中药制药理论体系及其发展具有深远的意义。但目前我国在这方面的研究,主要是利用辩证形式对药物资源应用进行分析,忽视了不同药物之间的量效的研究,针对这些发展瓶颈,采用理论和实践结合的方式,基于我国传统中药处方和医学理论展开研究,有利于推进我国高新技术在中药制药中的高效应用。 3.2 中药产品内在质量和技术含量的问题 在我国中药制药领域中,时常出现农药超标、中药制剂超标等现象,不仅影响了植物和动物的生长健康,还可能造成环境破坏,阻碍中药制药行业的发展。为切实解决中药产品内在质量和技术含量的问题,就必须不断完善药物提取中所涉及到的各项标准,从而提高我国中药制药的效率和质量。在中药制剂质量控制中,如何有效的检测处方中各中药制剂的药性,应采用先进的技术和设备,比如农药残留和重金属超标问题,需要依靠先进的技术和设备对中药材的理化性质进行检测,并有效的改变中药制剂的溶解率以及缓率等问题。 4 结束语 在科学技术飞速发展和进步的今天,我国中药制药行业涌现出了一些高新技术,在提高制药效率的同时,确保了药品的质量和安全。但在高新技术应用过程中,由于一些因素的干扰,导致制药过程存在一定的问题,制药企业应不断完善中药制药的相关标准和规范,加大高新技术的应用力度,从而促进中药制药水平更上一层楼,促进我国医药行业健康发展。 中药制药论文:以就业为导向的中药制药方向实验教学体系构建与实践 中药制药方向是北京城市学院中药学专业的一个方向,旨在为制药企业、科研院所、药品检验等部门培养从事中药制剂生产、中药质量分析与检测等工作的应用型人才。自开办此方向以来,学院一直致力于根据学生知识结构、能力与特点,培养适应中药制药领域人才需求的应用型专业人才。为更好地适应岗位需求,在实验教学体系的建设中,经过丰富的调研,构建了以就业为导向的中药制药方向的实验教学体系。 中药制药方向特色实验教学体系的构建 1.实验教学体系构建的总体思路 实验教学是整个教学体系中重要的组成部分,如何构建实验教学体系,建设一个什么样的实验教学体系,起着举足轻重的作用。中药学专业具有较强的学科综合性、技能实践性的特点[1],基于此,我们在构建实验教学体系时,立足于基础实验技术和专业实验能力的巩固与提高,协同创新思维和能力的培养。以“发展个性、因材施教”为基本原则,以“分层培养、启发创新”为基本教学思路,从人才培养目标和知识运用能力出发,设计构建学生在大学期间的整体实验教学体系,使培养的学生具备扎实的实验基本功、过硬的专业实验能力,具有创新意识和良好的团队协作能力。其具体思路如下: 一是实验教学体系整体性原则。中药制药方向传统的实验课程在内容设置上往往强调与理论课程的相应性,注重每门课程的独立完善与改革,从而造成教学内容重复、缺乏系统性及实验室资源浪费等问题。因此,在进行实验教学体系构建研究时,首先要系统地建设实验教学内容,理顺实验课程体系[2],改变过于与理论教学相应的状况,以中药学系统的整体功能为出发点确定各门实验课程的知识结构及相互之间的有机联系。根据学科的交叉性、相关性,将学生在校期间的实验课程作为一个整体进行统筹规划,调整实验内容,按多层次、循序渐进、开放式的思路,构建实验教学体系,从而发挥系统功能效应。 二是分层次、递进性、多样化教学模式。中药制药方向实验课程体系以应用性实践能力培养为核心,构建了基本技能、专业技能(包括专业基本技能和专业核心技能)、创新性训练三大模块。具体实验项目的设置划分为验证型、综合设计型、创新型三个层次。其中基本技能侧重实验基本操作,以验证性实验项目为主;专业技能注重专业技术的巩固与应用,以综合性设计性项目为主;创新性训练模块注重强调应用性教学、创新和新技术的应用,以设计性项目为主,培养学生的综合实践能力和创新思维。 实验教学体系的教学模式按上述实验内容层次划分,进行“递进式”的多样化教学。通过循序渐进地培养学生的基本技能、专业技能和创新意识能力,利于对不同层次学生开展针对性的培养,以满足不同层次的人才培养需求,创建多样化的培养模式。 三是依托实验中心优势资源,共享基础训练平台。中药制药方向依托的实验教学中心―中药与生物技术实验教学中心是北京市实验示范中心,拥有丰富的学科交叉和开放型团队的协作条件。实验中心通过科学整合原有的各个功能独立的实验室资源,构建了学生基本技能训练平台、化学基本技能训练平台和生命科学基本技能训练平台,满足了不同专业的实验训练需求,强化了各专业的基础实验教学。 中药制药方向通过充分利用实验中心各项训练平台、学科交叉与开放型团队的协作条件,在共性素质教育与能力培养的同时,科学合理地构筑专业核心实验课程体系,内容与结构设计反映了知识链、能力序列、学生层次的系统构思[3]。 四是实验室开放与学生创新训练、应用相结合。实验室平台是大学生创新训练的肥沃土壤,充分利用实验室开放条件,鼓励学生到开放实验室从事创新活动或开放性实验训练,提升学生实验技能与综合运用能力,培养创新意识,营造创新氛围,使学生在创新的环境中发挥自己的聪明才智。 2.中药制药方向实验教学体系的构建 以中药材、中药饮片和中成药质量检测等领域的知识、技术运用为核心,对中药制药方向实验课程设置进行一体化设计,对实验教学内容进行整合和优化,构建中药制药方向实验教学体系。(见下图) 图: 中药制药方向实验教学体系 其中,基本技能模块实验课程的开设,依托实验中心构建的基本技能训练平台和化学基本技能训练平台。基本技能训练平台主要训练学生显微镜技术、溶液配制、玻璃仪器洗涤使用、称量及实验室安全的训练内容,以实验中心所有实验室开放的形式,在一年级本、专科新生中进行。通过训练使学生所掌握的基本技能达到整齐划一,为进入下一轮的化学基本技能训练做好充足的准备。化学基本技能训练平台是将“无机化学”“分析化学”“有机化学”三门实验课程的教学重点与特色进行有机整合,作为基本验证层次 ,重新编写《化学基本技能训练》。面向生物技术、食品质量检测技术、中药学和药学专业开设的化学实验平台训练。 专业技能模块实验课程的设置,强调以就业岗位为导向,突出中药材、中药饮片、中成药质量检测技能。该模块按实验技能循序渐进设置有专业基本技能模块和专业核心技能模块两部分。其中专业基本技能模块依托实验中心开设的生命科学基本技能训练平台,该训练平台是拟合生物技术、中药学、食品检验技术专业的基础实验项目,以专业共性基础与个性基础相结合设置实验项目,以各专业共性项目为主,个性项目为辅,多为验证性实验,少为综合性实验项目。各专业在必修共性项目和专业个性项目的基础上,可以选修其它专业的个性项目,拓宽思路与视野。中药制药方向依托此平台开设了其中与药用植物学、微生物学、药理学、中药药理学、解剖生理学、仪器分析相关的训练项目及专业拓宽项目。突出使学生掌握中药显微技术、植物形态鉴别方法、仪器分析技术、微生物检验技术、中药药理实验技能,同时开拓了视野与思路。专业核心技能模块设置了“中药化学实验”“中药鉴定学实验”“中药药剂学实验”“中药质量检测技术”和“中药学综合性实验”课程。其中,“中药学综合性实验”课程是在前四个核心实验课程的基础上,为强化学生的实验教学环节,使学生能够掌握中药学实验的系统性、整体性理念,以实际应用为着眼点设计,将各门课程有机地联系起来设置的综合设计性实验课程。 创新性训练模块是为提高学生创新意识,对学有余力的学生开设的创新性实训项目。此项目的开设方式主要是以学生申请大学生创新性训练项目或参加教师主持的应用型研究等项目为主展开训练,培养学生实验技能的综合运用和创新意识。 如上所述,中药制药方向构建了由基本技能模块、专业技能模块(专业基本技能模块和专业核心技能)、创新性训练模块组成的,具有完整性、循序渐进性,有机结合、统筹协调的实验教学体系。 实验教学体系设置和运行的关键环节 实验课程体系中核心专业技能模块作为专业实验技能与能力运用的核心,在整个实验体系的设置与运行中是关键环节,对学生核心实验技能培养成败起着至关重要的作用。因此,如何科学有效地设计专业核心实验课程的实验项目并实施实验教学是重中之重。 根据中药化学、中药鉴定学、中药药剂学、中药质量检测技术核心实验课程学科教学内容特点,在实验项目的选择、建设上,注重典型性、特色性,突出学科特点。将基本技能层次、技能强化层次、综合设计层次教学内容进行有机整合,使同一系统的实验技能顺畅衔接,保证学科知识与方法的系统性、完整性及层次性。同时,打破以课程为单位组织进行的实验教学,有效地避免各课程开出的部分实验教学内容的重复性。从而激发学生兴趣,提高学生对所学专业知识的理解和实验技术的掌握。 另外,中药学综合性实验课程以中药材、中药饮片、中成药质量检测为核心,按照中药学应用型实验研究思路,选择了一些典型性的实验项目。例如,复方黄连素片、冠心丹参滴丸、山楂总黄酮分散片等,以《中国药典》为指导,建设了将各门实验课程联系起来的,模拟中药材质量检测、中药制剂制备与质量检测、药效评价的综合性设计性实验,构建了中药制药方向的特色实验教学“流水线”。 中药制药方向实验教学体系的特色与优势 1.形成特色实验教学培养体系 围绕中药生产、质量检测和应用的实践,在实验教学中通过基本技能模块―专业技能模块―创新性训练模块3个阶段的实验技能训练,巩固了学生实验基本技能,提高了其分析问题、解决问题的能力。逐步形成了基础实验、专业基本实验、核心技能实验、强化技能与思维形成的实验有机结合,循序渐进、统筹协调的实验教学体系。 2.多学科协作培养学生实验能力 充分利用实验中心学科门类齐全的优势,依托实验中心构建的各类训练平台,培养了学生扎实的实验基本功、拓宽了学生的视野。同时,也为专业核心实验技能的开展奠定了技术基础,提供了丰富的师资力量。 3.实施开放式实验教学 选择性的为中药制药方向的学生开设设计性综合应用型实验,并以实验室开放的形式实施,打破了实验课程课时的限制和“填鸭式”教学形式。在实验实施中,学生自主拟题设计并实施实验方案。在实验实施过程中,仪器的准备、试剂的配制、实验步骤的操作、实验结果的分析以及解决实验过程中出现的问题等均由学生负责,指导教师给予必要的指导。通过这种专业实验课的开放式实验教学,为中药制药方向的学生提供了一个专业互动的平台,使学生在实践中进一步深刻的理解理论知识,增强实验技能,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,调动了学生的积极性和主动性,使学生受益匪浅,为学生就业奠定了坚实的基础。 实践效果 中药制药方向实验教学体系经过近两年的初步教学实践,激发了学生学习的主动性和积极性,实验教学效果明显得到提高,成绩显而易见。 一是实验教学体系从根本上解决了学生刚刚入学时实验基础参差不齐,学习比较被动、学习兴趣不高的问题。扎实了学生的基本实验技能,在专业核心实验课程中锻炼了学生独立实验能力和分析问题、解决问题的能力,使学生具备了较强的动手能力,感到身心轻松,游刃有余。 二是在有机结合、循序渐进、统筹协调的实验教学体系中,学生通过基础实验技能、专业基本技能、专业核心技能、创新思维的训练,能够很快胜任相应领域的工作岗位,并在就业岗位中显示出明显的竞争力。 三是创新性训练模块激发了学生运用所掌握的实验技能与思维挑战创新实验的热情,参加该项活动的学生人数逐年增加,并且发挥了学生的潜力,不断取得较好的成绩,获得国家级、北京市级大学生创新训练项目。 在教育教学方法“百花齐放”的今天,如何能够使实验教学对接学生的就业岗位,并达到预想的效果是任重而道远的使命。适合的实验教学体系能够培养学生扎实的、完整的实验技能,提高学生分析问题、综合解决问题的能力和创新能力的培养,提升学生的专业综合素质。同时,能够充分调动学生的学习积极性和乐趣,从而为就业岗位培养实验基础扎实、实践与创新能力强的高素质中药学应用型技术人才。 中药制药论文:现代中药制药工艺学的教学方法探索 摘要:从课程的准确定位、多元化教学、补充新的中药制药工艺技术以及全面评价等四个方面论述中药制药工艺学课程教学方法,提高专业课的授课质量进行探讨。 关键词:中药制药工艺学;中药现代化;教学方法 我过于上世纪90年代提出中药现代化,旨在继承和发扬我国中医药优势和特色,综合运用现代制药技术和手段,提供“安全、有效、稳定、可控”的中药产品。这既是提高中药竞争力和国际化的必由之路,也是中药发展的内在要求。实现中药现代化,不仅需要技术创新,也需要专业技术人员的培养;不仅需要科研院所的努力,更需要中药企业的积极参与。针对中药制药技术进行联合攻关,提高中药的质量和竞争力,现代中药制药工艺对于实现中药现代化具有举足轻重的作用。现代中药制药工艺涉及两个相辅相成的重要环节:中药原料药的生产工艺和中药制剂的生产工艺。其中本文所讨论的中药制药工艺主要是指中药原料药的生产工艺,涉及中药的前处理、中药有效成分的提取工艺、分离纯化工艺、浓缩工艺和干燥工艺,这也是决定现代中药质量的关键环节[1,2]。现代中药制药工艺学研究的对象是中药,涉及中药学、生药学、天然药物化学、中药制药工程等多门专业课的综合理论知识。中药制药工艺学与化学制药工艺学和生物制药工艺学的相通之处在于对现代制药技术的采用,但中药制药工艺又具有自身的显著特色:以中医理论为基础,新技术和手段的应用要围绕中医药理论进行,若离开这个基础,就成为植物药或天然药物。因此,在中药制药工艺学的教学中,要在中医药理论这个基础上,积极采用现代化的提取纯化工艺。 一、准确定位 中药制药工艺学是专业性课程,针对大三下学期或大四上学期的学生开设。所以在中药制药工艺学的教学工程中,要以专业性、技术性为导向,突出这门课的应用性。这门课以中药学、天然药物化学、制药工程学课程为基础,突出其综合性以及在日后中药生产中的桥梁作用。中药制药工艺学的落脚点是工艺技术,不能过于强调其基础原理。 二、多元化教学 虽然中药制药工艺学目前的发展总体上较化学制药和生物制药有所差距,但仍有不少发展良好的中药制药企业,积极采用新技术,实现了中药生产的升级换代。同时积极吸收现代化学制药与生物制药领域的先进技术,与中医药理论相结合,在保证中医特色的前提下,实现中药的现代化生产。这就需要高校为企业输送既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,这对制药工程专业的教学,特别是中药制药工艺学提出了新的要求。该课程的教学,要立足课本,但也要根据实际需要采用多种资源提高教学成效。 1.充分利用网络资源。采用网络资源,特别是国际上植物药生产的工艺的相关资料,对于提高中药制药工艺学的教学质量非常重要。目前,限于课堂教学条件限制,学生不能从教材上直观地感受工艺过程。根据课堂教学的需要,选用一些直观、说明生产流程的视频讲义。水蒸气蒸馏法提取中药材的精油章节,可以利用flash演示加热、汽化、冷凝过程,同时播放水蒸气蒸馏提取薰衣草精油的视频,这比教材的示意图更加直观和富有吸引力。等视频网站有动态表现生产工艺的flash和视频资料,可以直观地表现工厂车间的生产流程和原理,同时增加学生的学习兴趣。 2.强化实践教学。工科专业的学生,在学习中药制药工艺学这门课之前,会有专业见习和实习的机会,充分利用这些机会,让学生在车间里最直接地认知中药生产工艺,同时,车间操作人员的现场操作也可以加深学生对工艺流程、参数设置的理解。充分利用学校资源和企业资源,将理论学习与基本训练结合起来,增强学生的专业技能,切实提高课堂教学的实际效果。切不可将见习或实习简单化、形式化,在开始实习前,老师要和车间的带教老师沟通好,在保证学生和生产安全的前提下,要让学生对生产流程有深入的了解,最好有一定的亲手操作的机会。同时利用学校的中试车间,让学生分组分批完成实验任务,让每个小组(3~4学生)都独立地完成提取、纯化、浓缩、干燥以及压片或灌装胶囊的中药制药流程。该课程配套的实验分为两部分:一次是集中实验,统一学习操作技能;一次是进入到中药或生药方向的课题组中,跟随研究生做实验,要求每位学生从提取、纯化、浓缩、干燥等环节中,挑1~2种练习。这部分实验需要和各课题组的负责人沟通好,虽然实行起来有难度,但效果较好。 三、充分吸收最新的工艺技术 目前所采用的教材对新技术、新工艺有所更新,但仍不充分。但目前在国家政策的支持下和研究院所的共同努力下,一些中药企业加大研发力度,对新技术和新工艺的采用比较积极,引进了一批较高技术含量的生产工艺。所以在教学中需要补充已经被企业采用或行将被企业采用的新的技术或手段。在这方面比较有代表性的是膜分离(浓缩)技术。比如一些中药企业采用无机陶瓷膜工艺代替传统的醇沉工艺,减少生产环节,缩短生产周期;减少乙醇使用量,对中药有效成份基本无截留,除杂彻底;无机膜性质稳定,再生方便等特点。与纤维滤膜组合使用,即可以延长滤膜的使用寿命,又可以提高药品品质。但关于无机陶瓷膜的介绍以及在中药生产中的应用,在目前的教材中较少,可以利用网络资源,及时补充到讲课材料中,使学生接触到代表中药制药工艺发展方向的新技术。采用有机超滤膜精制中药多糖类成分,较传统的水提醇沉工艺具有得糖率高、工序简省的优点,是非常具有前景的生产工艺。以香菇多糖的制备为例,可以从超滤原理、多糖分子截留、多糖的组成等几个方面介绍有机膜超滤工艺在中药多糖制备工艺中的应用。同时利用flash动画模拟超滤过程,多糖的电镜测定等手段直观的对比膜过滤与传统工艺的不同,让学生有更深入的理解。 四、全面评价教学效果 中药制药工艺学是一门突出技术工艺的专业课,不能当作理论课来讲授,在考察学生时也应兼顾课本知识和实际应用能力。因此考察环节中应该有一定比例的实验课环节,考察学生实际解决问题能力以及对中药制药工艺的理解。笔者在学习结束后设置了中药制药工艺学综合实验:银杏总黄酮的提取及滴丸制备,涉及微波、超声以及传统煎煮等不同的提取工艺,采用UV和HPLC定量法,考察不同工艺对总黄酮的提取效率的影响。比较大孔吸附树脂柱、膜分离以及醇沉工艺对总黄酮部位质量的影响。让学生不仅加深对课本知识的理解,而且锻炼工艺设计的能力。 现代中药制药工艺学是传统技术与现代技术的结合,在坚持传统中医药理论的基础上,积极采用现代的技术,特别是源于化学制药和生物制药领域的先进技术,对于提升中药的生产水平至关重要,毕竟,目前中药制药领域新技术的独立创新成果较少。在设置中药制药工艺学实验课时要兼顾中药学、中药制剂等传统学科和生物学、材料学、波普学等现代技术。既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,是实现中药现代化的重要依赖,也是生产现代中药的重要保障。所以,现代中药制药工艺学的教学要立足课堂,联系实践,培养既有扎实理论功底,又有实际工艺设计能力的工学人才。 中药制药论文:高职中药制药专业职业分析与人才培养方案的制定 【摘要】高职院校的中药制药专业主要是以有效培养技能型的专业人才,用以服务于中药生产过程中的第一线工作为其人才的培养目标。而综合型的专业技能人才的培养,又必须在整合专业的基础上,对其职业进行有效的分析,迎合社会对该专业人才的需求程度,有效地制定出人才的培养方案。对高职院校中,其中药制药专业的职业岗位与人才的培养目标进行全面的分析,进而从实际课程的设置、专业的师资力量的培养等方面,对该专业的人才培养方案的制定,提出有效的建议。 【关键词】中药制药专业 职业分析 人才培养 一、引言 中药产业作为我国独特的民族性与战略性产业,近年来,其逐渐朝着现代化的发展方向发展。因此,就迫切需要一些综合型的专业技术人才,使其能够在医药教育、生产、科研等多个领域中从事相关的工作,从而有效地提高我国的中药产业的飞速发展。因此,在高职院校中,在对中药制药专业的职业分析的基础上,制定出有效的人才培养方案,全面地提供该专业学生的实践能力,满足社会对中药专业人才的需求,具有比较重要的意义。 二、高职中药制药专业的职业分析 在高职院校中,其中药制药专业属于一门将工学与药学有机地结合在一起的新型专业,具有较大的覆盖面与应用性,是用来连接医与药的重要桥梁,涉及到了中药制药行业中的多个领域,如新设备、新辅料等。同时,对于高职院校来说,其中药制药专业主要是培养一群具有专业的中医药理论知识以及相关的中药生产技能,并且具有将强的实践能力的人才,从而满足我国的众多中药生产企业对中药饮片、制剂等生产活动中对专业人才的需求。因此,在高职院校中的中药制药专业,就需要以培养这类人才为其教学目标,从而将学生培养成综合型的技术人才,如表1所示。 三、高职中药制药专业人才培养方案的制定 在上述的叙述中,我们已经知道,高职院校与我国传统的高等教育以及本科教育有所不同,其中药制药专业培养的是一群具有专业的中医药知识以及技能的综合型技术人才。然而目前,对于该专业的人才培养方案的制定中,对于学生的实践能力的培养并没有充分的贯彻到教学的各个环节,如在对该专业的人才培养定位上,仍是按照本科型的人才培养方案,忽视了中药制药专业的职业性与技术性特点;而在课程的设置上,也缺乏对学生职业技能的培养与专业素质的拓展,特别是对于实训课程,目前在高职院校内的中药制药专业的人才培养方案中没有对其重点突出,致使学生缺乏一定的实践技能。因此,针对这些问题,在充分了解中药制药专业的职业定位与人才的培养方案以后,在实际教学过程中,高职院校就可从以下几方面加以改进,从而制定出科学、合理的人才培养方案。 第一,在课程设置上的改进。在课程的设置中,高职院校要在中药制药专业的人才需求为基础,从岗位群出发,对相关岗位所需的能力要求进行分析,从而制定出符合本专业的课程与教学的计划。如在基础课程的设置方面,就需要本着“必需,够用”的原则,无需一味地强调各学科的系统性与完整性,只需要让学生充分了解本专业的基本特征与要求就可,并适当的加强诸如计算机、英语等基础性的课程与本专业的联系。而对于专业性的课程,就需要适当的加大对各课程的整合力度,遵循相关职业的操作管理规则,加强学生的动手实践能力,特别是对于一些实践性的课程教学,学校必须重点把握,通过模拟生产实习以及生产实习的形式,积极地提高学生的实践能力,从而提供其专业的技能。 第二,在教学模式上的改进。在实际的教学过程中,可以实施采用引导式的教学模式,本着“以学生为主体,教师为主导”的原则,以项目为载体,积极提高学生的动手能力。如高职院校可以积极贯彻“工学结合”的人才培养模式,加强学校与各相关企业的联系,为学生的实习与实践能力的培养提供场所,让学生在真实的环境中体会到相关职业的实际操作程序,实现预就业的目的,为毕业后的真正就业奠定坚实的基础。 第三,突出对专业师资力量的培养。在高职院校中,为了有效地实施重点培养实践性的专业人才的培养目标,必然对师资力量有了更高的要求,而这也就使高职教师面临着巨大的挑战。因此,在实际的教学过程中,中药制药专业的教师必须对其角色进行转变,改变传统教学模式下“知识的传播者”角色,让自己成为理论知识与实践能力同时具备的“职业指导者”的角色。而高职院校也必须加强对“双师型”教师的培养,制定一些专业教学的培养计划,不断地提高本校的专业师资力量,为人才的培养提供必要的保障。 第四,加强对实训资源的优化配置。实践教学的基地不仅是综合型的专业人才的培养摇篮,也是高职院校普遍的办学特色,它为专业技能人才的培养提供了必要的保障。因此,在高职院校中,需要在充分了解中药制药专业的教学计划与教学大纲的基础上,加强相关的实训基地建设,从而强化学生理论与实践的结合,提供学生的专业技能。同时,除了不断地加强学校实训基地的建设之外,还需要积极地完善对实训教学的质量评价与管理制度,对学生的实训结果进行有效的评价,可以帮助学生找到自己的不足,从而不断地得到提高。 四、结束语 综上所述,对于高职院校有关中药制药专业的人才培养方案的制定,需要在对该专业的职业岗位以及人才的培养目标等方面进行全面的分析以后,再根据实际情况,从教学模式和课程设置的改进以及师资力量与实训教学的强化等方面,有效地制定出科学、合理的人才培养方案,重点突出对学生实践能力的培养,以满足社会对专业的中医学人才的需要。 中药制药论文:试分析膜分离在中药制药中的应用进展 摘要:膜分离技术因其便于操作、过程易于控制以及无污染、能耗低等优势,在中药的制药过程中应用广泛,并产生了良好的经济与社会效益。加强膜分离技术的研究具有重要的现实意义。本文立足于膜分离技术及其在中药制药中的应用领域,着重分析了膜分离技术在中药的制药过程中的应用进展。 关键词:膜分离技术;中药制药;应用进展 一、膜分离技术及其在中药制药中的应用领域 (一)膜分离技术及其特点 膜分离技术是一种在化学位差以及外界能量的推动下,让混合物其中一部分组分通过选择性透过膜,而另一部分则被透过膜截留下来,并有机结合透过膜在分离混合物时,混合物的各组分具有不同的迁移率这一特性,从而实现分离混合物或对其展开浓缩以及提纯等目的新型分离技术。在膜分离过程中,没必要将新物质引入,而且分离中无相变化产生,因此对环境的污染较少,同时所消耗的能量较低,能有效的节约能源。此外,化学势能差以及压力差是膜分离的主要驱动力,其分析设备无运动部件,因此膜分离技术具有操作方便、结构简单、维修方便等特点。 (二)膜分离技术在中药制药中的应用领域 1.常规除杂。运用膜分离技术,可将热原、鞣质以及蛋白等中药内的大分子杂质去除。例如,运用膜分离技术中的微滤技术,进行何首乌水提液的精制,去除的固体杂质高达67%左右,可获得良好的精制效果; 2.有效成分提纯。当前,膜分离技术在中药的现代化生产中,在进行提纯植物有机酸与色素、黄酮类化合物等有效成分中应用广泛; 3.中药提取液浓缩。一般情况下,在多数的中药提取液中,其目标产物具有的浓度相对较低,要获得最终的产品,通常需要经过大比例干燥或浓缩才能实现。在中药提取液中运用膜分离技术,可将提取液中的无机盐类以及水去除,最终完成中药提取液的浓缩; 4.药酒与中药口服液生产。(1)在药酒的生产过程中,运用膜分离技术,利于除菌率以及澄明度的提高;且经过较长时间的贮存依然能保障药酒的性能;(2)在运用传统的水提醇沉法生产中药口服液的过程中,生产的产品具有较大的黏度,且含有大量絮状物、亚微粒等。在中药口服液的生产中,运用膜分离技术可增加口服液中的有效成分浓度,同时还利于中药口服液的澄明度的大幅提升; 5.中药注射剂、浸膏制备。(1)在中药浸膏制备过程中,采用膜分离技术,能有效缩减中药浸膏崩解时限,提高其崩解性能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,减小中药浸膏的体积;(2)相较于采取石硫醇法以及醇水法等传统方法进行中药注射剂的制备而言,应用膜分离技术可将热原以及杂质等有效去除,避免不良反应的产生,大幅提升制备产品的澄清度。同时,运用膜分离技术进行中药注射剂的制备还能产生脱色作用。 二、膜分离技术在中药制药中的应用进展分析 (一)微滤与超滤 可将微滤与超滤的过程看做是一个以膜为介质而展开过滤的过程,它主要是在压力差作用下,结合膜孔径大小而实施筛分的过程。混合液体在压力差作用下通过膜时,比膜孔径小的分子被富集起来,并截留住比膜孔径大的大分子物质,完成混合物分离。在这一分离的过程中,由于分离膜上不断滞留了许多大分子物质,从而降低了膜的通量。加之阻塞以及浓差极化产生的膜污染问题,导致实际膜通量 (二)纳滤 在纳滤过程中,压力差是其主要的驱动力。在纳滤分离过程,所需的操作压力 (三)反渗透 反渗透主要是指实际高于溶液渗透压的压力于溶液一侧,并通过膜,使溶剂分子流向溶剂侧,并确保溶剂分子流向溶液侧的数量多于其向溶液侧透过的数量的过程。静压差(高于渗透压)以及选择性透过膜是反渗透必不可少的两个条件。在该过程中,操作压力通常为1.5MPa-10.5MPa,0.1nm-1.0nm为截留分子直径。在中药制药中,反渗透主要应用于浓缩药液、水回收利用以及脱除各类无机盐等。 在中药制药中,除以上的膜分离技术应用之外,膜蒸馏、分子印迹技术以及膜集成联用技术在中药的生产过程中也普遍应用。如,运用膜蒸馏技术精制中药,或在人参综合利用中,运用膜蒸馏技术进行人参露与洗参水的浓缩等。 膜分离过程具有分离效率高、可实现自动化与连续操作,而且分离过程简便等优势,使膜分离技术发展成为当前最为节能、高效的分离与浓缩技术之一。在中药制药中,运用膜分离技术,可有效降低生产成本,缩短中药生产周期,并获得良好的环境效益。此外,还可提高中药的附加值,在中药生产中产生了极大的推动作用。因此,在中药制药中,要立足于实际,推广运用膜分离技术,推动中药制药工业快速发展。 中药制药论文:现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用 【摘要】:随着经济社会不断发展,现代工艺和技术也在不断更新,中药为我国传统医药,用中药防病治病在我国具有悠久的历史。如何更好的发展好中药,应当引起业内重视。本文主要对现代工艺与技术在中药制药领域中的应用进行了探讨。意在抛砖引玉。 【关键词】中药;制药;工艺;技术;应用 近些年来,我国中药生产中的大桶煮提、大锅蒸熬及匾、勺、缸类生产器具当家的状况大为改善,进而出现不锈钢多功能提取罐、外循环蒸发、多效蒸发器,流化干燥器等设备,中成药的剂型也有较大的发展,由丸、散、膏、丹剂为主发展成为具有颗粒剂、片剂、胶囊剂、口服液及少量粉针等剂型。那么到现在为止,在中药制药领域又有哪些新技术、新设备应用到其中呢?现作如下综述: 1粉碎技术 利用超声粉碎、超低温粉碎等技术把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉。细胞破壁率达95%以上。超微粉碎以剪切为主,得到超细粉体再进行提取。提高药物的吸收率、生物利用度,增强靶向性,主要用于一些贵重、稀有药材的粉碎[1]。其中超微粉碎技术在中药领域的应用将带来中药传统剂型的革新和发展,推动中药剂型现代化。以生药人药的传统剂型有汤剂、散剂、膏剂和丸剂等,超微粉碎技术的应用可以拓宽以生药人药的剂型,如片剂、胶囊剂、软膏剂、吸人剂、涂膜剂等,也可促进先进制剂技术(如固体分散技术和药物缓释技术)在这些生药剂型中的应用。 2浸提技术 2.1超临界流体萃取 利用超临界流体的独特溶解能力和物质在超临界流体中的溶解度对压力、温度的变化非常敏感的特性,通过升温、降压手段(或两者兼用)将超临界流体中所溶解的物质分离出来,达到分离提纯的目的,兼有精馏和萃取两种作用。超临界流体萃取由于可通过调控压力和温度,选择性地萃取某些成分,可以兼具提取和分离的功能,适用于提取分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质及亲脂性、分子量较小物质的萃取,但对极性大、分子量大的物质如苷类、 多糖类 ,需要加夹带剂。 2.2超声提取 超声提取技术是以超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应引起机械搅拌、 加速扩散溶解的一种新型提取方法。超声提取能够增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间,提高有效部位提取率,且瞬间稳定升高温度,对热不稳定成分影响较小。 2.3微波萃取 是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药用植物、矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。微波萃取的机理可从两方面考虑:一方面是微波射线自由透过透明的萃取介质,深入到生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能,物料内部温度突然升高,在天然物料中的维管束和腺胞系统升温更快,保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁自由流出,传递到萃取溶剂里。另一方面,由于不同物质的tanδ值不同,对微波能的吸收程度也不同,微波可以对体系中不同组分进行选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到萃取溶剂中。 2.4酶法提取 酶法的基本原理是选用合适的酶将中草药中的杂质(如淀粉、果胶、蛋白质等)予以分解除去,最大限度地提取中草药有效成分。酶法提取要求酶有极高的活性、高度的专一性和温和的反应条件。酶法提取的效果主要取决于酶的种类、用量、酶解时间、温度、酸碱度、物料细度、搅拌强度等多种因素。 2.5半仿生提取 半仿生提取法是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,从生物药剂学角度,模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。具体做法是,将提取液的酸碱度加以生理模仿,先将药材用酸水提取,再以碱水提取,提取液分别滤过、浓缩,制成制剂。对提取液的最佳pH值和其它工艺参数的选择用一种或几种有效成分结合主要药理作用为指标用正交试验法、比例分割法进行优选。 2.6亚临界水萃取 常温常压下水是极性很大的溶剂,随着温度的升高,水的极性会降低,对中极性和非极性有机物的溶解能力也会增加,在适度的压力下,将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温,水体仍然保持在液体状态,它的极性会随温度变化而改变,这种水称为亚临界水。亚临界水与常温常压下的水在性质上有较大差别,更类似于有机溶剂。当温度为250℃,压力10.0 MPa时,水的极性与甲醇相当。 2.7双水相萃取技术 将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合,当聚合物达到一定浓度,体系会分成互不相溶的两相,形成双水相体系。双水相体系的形成主要是由于高聚物之间的不相溶性即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,不能形成均一相,从而具有分离倾向。基于物质在双水相体系中的选择性分配,不同物质在特定的体系中有着不同的分配系数,当物质进入双水相体系后,在上相和下相间进行选择性分配,表现出一定的分配系数,从而达到分离纯化之目的。 2.8反胶团萃取 表面活性剂分子溶于非极性溶剂中自发形成的聚集体,其中表面活性剂的极性头朝内而非极性头朝外与有机溶液接触。胶团内可溶解少量水而形成微型水池,蛋白质、核酸、氨基酸等生物物质溶解在其中,由于胶团的屏蔽作用,这些生物物质不与有机溶液直接接触 ,起到保护生物物质的活性的作用,从而实现生物物质的溶解和分离[8]。 2.9液动分级逆流技术 液动分级逆流提取是工业生产技术,在提取方法上采用新工艺、新技术的产物,适合于动物类、矿物类、根茎类等原材料,进行常温或加温浸提、常温或加温动态提取、常温或加温阶段连续逆流提取。对各种药材的提取时间、提取温度、溶媒及溶媒用量、颗粒饮片尺寸、 提取单元组数、药效成分提取率等工艺参数等,可根据不同药材的特性进行优化。 3分离纯化技术 3.1膜分离 膜分离是以压力为推动力,根据体系中分子的大小和性状,通过膜的筛分作用,在分子水平上进行分离,可分离分子量为1000~1000000道尔顿的物质。起到精制、富集及浓缩的作用。目前,膜滤主要用于浓缩、分级、大分子溶液的净化等。 3.2大孔吸附树脂 大孔吸附树脂是由不含离子交换基团的由许多微观小球组成的多孔球状交联聚合物,是由有机单体加交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂聚合而成。其理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶媒,不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响。它具有的吸附性是由于范德华力或产生氢键的结果。大孔吸附树脂具有的筛选性原理是由其本身的多孔结构所决定。 3.3分子蒸馏 由于物质挥发度不同,根据分子运动理论,液体混合物的分子受热后运动会加剧,当接受到足够的能量时,就会成为气体分子而从液面逸出,随着液面上方气体分子的增加,有一部分气体就会返回液面,在外界温度保持恒定的情况下,最终达到分子运动的动态平衡。不同种类分子的有效直径不同,故其平均自由度不同,其逸出液面后与其他分子碰撞的飞行距离不同。 3.4高效逆流色谱技术 高效逆流色谱是一类不用任何固态载体或支撑体的液 -液分配色谱,主要是利用在高速旋转状态产生的二维离心力场的作用下使两种互不相溶的溶剂快速有效的对流或分割,从而使样品能够在短时间内进行成千上万次萃取,根据样品中的物质分配系数的不同而进行分离的种方法。 4干燥技术 4.1喷雾干燥 喷雾器是喷雾干燥的关键部分。液体通过喷雾器分散成 10~60 μm的雾滴 ,提供了很大的蒸发面积(每m3溶液具有的表面积为 100~600m2) ,从而达到快速干燥的目的。对喷雾器的一般要求为:形成的雾粒均匀,结构简单,生产能力大,能量消耗低及操作容易等。 4.2冷冻干燥 冷冻干燥使被干燥的液体在极低的温度下 ,冷冻成固体;然后 ,在低温、 低压下利用水的升华性能 ,使冰升华汽化而除去 ,以达到干燥的目的。冷冻干燥法适用于绝大多数生物产品的干燥和浓缩 ,可以最大限度地保证生物产品的活性。冷冻干燥的干燥过程包括升华和解吸两个不同的步骤。 5β-环糊精包合技术 环糊精是一环状低聚糖化合物,外端亲水,内部疏水,既有水溶性又有脂溶性。药物经其包合后,可增加溶解度和溶出度,可防止药物的风化或挥发,防止氧化、光解、热解等, 提高药物的稳定性。该技术适用于挥发性及不稳定性药物的包合,如延参健胃胶囊中干姜挥发油的包合,冰片经包合后,解决了不稳定的问题。 6计算机应用技术 计算机辅助设计被誉为当代最杰出的工程技术成就之一。微机自控系统已普遍用于制药工业及制药机械的设计和生产,如高节能超临界萃取微机程控提取装置,口服液、大输液、针剂、软胶囊等的生产联动线,微机自控胶囊填充机等。 随着GMP的更高层次的要求,使用电脑和机器人控制的无人工厂已在日本、美国等一些发达国家中出现,药物生产在密闭的空间进行,不与人直接接触,仅需少数技术人员管理电脑和机器人,从而大大减少了污染,提高了产品质量。 相信经过我们一代又一代中医药人的努力,中医药事业的发展会越来越现代化,中医药产业会在世界医药产业中占有越来越重要的地位。 中药制药论文:中药制药中微波技术的应用 【摘要】随着我国经济飞速的发展,微波技术的应用也更加广泛,茶叶加工、植物油提炼等生产过程中都会看到微波技术的踪影。由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。正是由于微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。 【关键词】微波技术;中药制药;应用 在以往的中药制药中,生产程序需要经历的浸提方法包括浸渍法、回流法、水蒸气蒸馏法等。而被用来干燥中成药和中成药材的方法包括沸腾干燥法、烘干法等。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成[1]。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。微波技术使传统的中药制药技术获得了极大的突破,具有非常大的研究开发意义与价值。笔者在本文中,重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。具体分析如下所示。 1 微波技术的基本原理分析 1.1 微波的基本原理 微波技术之所以能够实现杀菌效果,主要是依赖于微生物产生的非生物效应与热效应。在交流高频电磁场的环境中,植物细胞内会生产大量热量,液泡因此产生膨胀,最终致使细胞壁中,有效成分细胞液的流出并融入进溶液里,在温度的催化下迅速扩散。这一提炼过程,主要是在微波能的作用下,致使目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出。其次是利用离子传导,产生撕裂以及相互摩擦,最终产生热效应[2]。而且,因为微波拥有一定的穿透力,加速了细胞内有效成分的浸出,使药物的提炼效率与质量得以提升。 1.2 关于微波特性的分析 微波拥有许多优良的特性,主要包括穿透力强、内热效应优、对生物有非生物效应,同时灭菌效果强。此外,由于微波是一种交流高频电磁波,电流可以用来操控微波的发挥,功率密度也具备调控性,所以微波非常好控制。在消毒灭菌这一板块,主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成。随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。在中药制药过程中,只需对微波电流、时间与温度加以调控,就能够精确的掌控中药制药的反应过程。 2 微波技术应用于中药提取的相关分析 由于在提炼过程中,必须通过目标产物细胞膜、细胞壁的破裂,使有效成分流出,所以细胞破壁的操作过程十分关键。在实际操作中,这一过程重要为:通过微波加热致使细胞内部温度上升,细胞膜与细胞壁会在液态汽化的压力下,细胞表面将会出现细小的裂痕与孔洞。而细胞外的溶剂就趁机快速渗入细胞内,完全溶解后将释放大量包内产物[3-4]。因为微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势,因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波浸取技术拥有一定的选择性,能够提高工作效率,降低原料耗损度,提高有效物质的使用率。中药制药中的浸取技术,由于微波技术的结合[5],因此获得全面的革新,制药技术得以提升,因此微波技术具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 3 微波技术应用于中药炮制的相关分析 微波技术的介入,让中药制药加工过程与结果都取得了良好的反响。它能够有效节省制药时间,降低能源材料的耗损,提高现有材料的利用率,同时掌控性强,对生产药物的灭菌消毒效果佳,所以微波技术在中药制药生产中的应用,获得广大业内学者的认可与支持。值得一提的是,利用微波技术加工苦杏仁,既能有效杀死了苦杏仁酶,还能保障苦仁苷完整。相关实验结果显示,在炮制苦杏仁时,微波技术的杀菌效果显著,同时还能使含矸量不受影响,具备优良的保苷性,食用口感也更加松脆[6]。用蛤粉作为辅助材料,使用微波计术炮制阿胶丁的效果也非常好。 4 微波技术应用于中药材干燥的相关分析 微波技术的革新推动着中药制药技术的发展。微波的灭菌机理是:由于受到强度微波场的作用,物料中的菌体及虫类会因为分子极化弛豫,且吸收微波会使温度变高。当目标作用物的蛋白质性质发生变化后,其膨胀性、黏度、溶解度等均会产生相应的明显变化,同时失去生物活性。此外,微波的非热效应还具有灭菌作用,这是其他的常规物理灭菌法没有的。业内学者还对六味地黄丸进行了烘箱干燥与微波干燥的对比实验,实验结果显示,烘箱干燥出的产物,丹皮酚的含量好俗大,灭菌效果没有微波干燥法的效果好[7]。 5 结束语 随着我国科学技术的不断进步,微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用,中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前,微波技术的应用范围越来越大,使用频率也越来越高。由于微波技术应用于重要配药中,可操作性强、工艺效率高,能够实现自主化生产,提高药材使用率,生产全过程节能减排,所的产物质量过硬,均已达标。当前,微波技术在中药制药过程中举足轻重,具备应用价值,拥有推广并广泛投入应用的意义。 中药制药论文:中药制药专业“四位一体”人才培养模式的探索与实践 摘 要:本文从探讨新形势下职业教育模式的角度,提出了现代职业教育要体现以教师为主导、以学生为主体的具有综合素质和创新能力的现代教育理念,并大胆地进行探索与实践。它将制药企业的制剂生产线引进学校,采用企业管理模式建立专业性实训室,在教学过程中,教师严格按照企业岗位职业能力指导学生,生产出真实的产品,形成了“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的“四位一体”的新型教学模式。 关键词:“四位一体” 职业教育 教学模式 课 题:辽宁省职业技术教育学会2013-2014年度课题,课题编号LZY13436,课题名称:中职学校中药制药专业“四位一体”人才培养模式研究,课题负责人:周雪梅。 我国医药工业的快速发展使社会对制药类高级技能型人才的需求量不断增加,但由于医药行业的特殊性,医药企业受国家《药品管理法》《药品生产管理规范》(GMP法规)等相关制度、规范的制约,很难在正常生产过程中为相关院校承担起培养核心职业技能岗位人才的实践教学任务。学校要培养适合制药企业需求的技能型人才,但学生又缺少企业实践机会,这显然已成为制约中职制药类专业技能型人才培养的瓶颈。 基于此,笔者学校对中药制药专业人才培养模式进行了大胆尝试和改革,创新性地提出了中药制药专业“教师即是师傅,学生即是徒弟,作业即是产品,教室即是车间”的新型工学结合的“四位一体”模式。它将企业职业能力、岗位标准等融入到专业课程教学过程中,切实有效地提高学生的综合素质。使职业教育从培养能读、写、算的有知识的人,转变为心、手、脑并用的有较高职业技能和素养的专业人才,真正实现“以能力为本位,以学生为主体的素质教育”。这样既体现了学校专业建设的职业特色,也使这种新的人才培养模式更具有科学性和实用性,更受企业的欢迎。 一、实施过程 1.岗位职业能力调研 岗位职业能力调研旨在根据制药行业企业对人才规格、知识结构、技能水平及职业素养的需求来构建中药制药专业课程体系,核定教学内容、制定教学标准等,以提升中等职业中药制药专业的教学水平,提升该专业学生的综合素质和专业内涵,为制定“四位一体”人才培养目标提供客观依据,使构建的课程体系、教学内容、制定的标准,既符合现代职业教育的要求,也满足现代中药制药生产行业的需要。 调研采取问卷调查、走访调查相结合的方式,对本溪经济开发区、沈阳经济区及吉林等地制药企业发放问卷或实地走访。通过对问卷进行分析,了解到医药生产企业基层岗位设置主要有工艺员、技术员、安全员、设备员、材料员、质保员、车间化验员、仓库保管员、提取岗、浓缩岗、炮制岗、粉碎岗、干燥岗、制粒岗、压片岗、包衣岗、胶囊填充岗、制丸岗、制水岗、配液岗、铝塑泡罩岗、颗粒内包岗等。生产剂型主要集中在片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、散剂等固体制剂,口服液、搽剂、酒剂等液体制剂相对较少。从企业走访情况看出,生产企业对各种制剂工、提取工等基层岗位需求量大,要求专业操作技能较高,而其他如工艺员、技术员、设备员、车间化验员等人员需求较少。调查中也发现岗位操作工有时也需要对产品质量(外观、水分、密度等)进行一般性检测和分析,并要求他们有一定的对设备进行简单维护的能力,所以中药制药专业在培养学生时除了岗位职业能力外,还应适当加强药品质量检验及制药设备知识能力的培养。调研还显示,职业教育不仅要重视实践性教学及提高学生操作技能,更应注重培养学生分析问题的能力和应用能力,侧重培养学生将已有的设计、决策、规划等成果转换成产品的能力。 2.课程体系的构建 根据医药行业岗位职业能力调研结果,建立适合于“四位一体”人才培养模式的“就业导向型”课程体系。新的课程体系、课程标准和评价体系主要通过对岗位群进行分析,选取典型的工作任务,围绕职业岗位能力展开,强化生产实践技能培养,适当加大实验和实训课的比例。教学内容与岗位需求相适应,理论课设置与实训课相呼应,其授课比例更趋于合理,知识结构与实践安排更符合企业对综合素质强的高质量技能型人才的需求标准,减少课程内耗。课程标准更加突出实践性,学生学的就是职业岗位要用的。对学生的学业评价改变以往单一“理论知识”评价方式,以企业的岗位操作和职业素养作为评价的依据,实行知识(理论知识)、技能(操作技能)、素质(职业素质)、思想(道德品质)“四位一体”的综合评价体系。 3.专业核心校本教材建设 中专的学生基础比较薄弱,对教材的理解和掌握有一定的难度。中药制药专业聘请了中国药都的多位医药行业专家,通过大量的研讨与实地调研,将职业标准融入课程中,并与生产企业合作开发了适用于医药产业岗位职业需求的《中药固体制剂技术》《中药制剂技术实训教程》《药物制剂工职业能力手册》等核心课程校本教材和技能实训教材。实践证明,新教材的投入使用,大大提高了学生对专业知识的理解和掌握程度。 4.实训基地建设 建设融教学、培训和职业技能鉴定功能于一体的实训基地。成立了行业、企业专家参与的校内实训基地建设领导小组,制定规范化管理制度和运作机制,为实训基地科学有效运作和为实践教学服务创造条件。 实训基地按照企业的岗位工作内容、工作场景、工作要求建设,使学生进入真实的工作环境中,体验真实的场景,并可以应用实训室的制药设备,加工出真实的产品(如:丸剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂等)。通过在实训基地的理实一体化的学习实践,最终达到职业技能鉴定的考核标准,使培养的学生能完全符合企业的岗位需求,达到学校培养与企业应用的无缝对接。 5.提升教师职业技能,打造新型职业教师队伍 采用“走出去,请进来”的方式,利用寒暑假,积极联系医药企业,送专业教师下企业顶岗实习。聘请专家、企业能工巧匠到校,对专业教师进行培训或到校从事兼职教学工作。通过加强理论学习及职场实习实践,引进企业管理模式,引导教师体会和建立“以岗位技能和人际合作技能为核心”的“有效教学”的教育观。通过工厂岗位实践、技术交流、技术比武等多种形式,全面提升教师的操作技能和在生产实践中解决问题的能力,培养一支综合素质强、能教学、能科研、能解决生产实际问题的职业型教师队伍。 6.探索新型教学方法 由于中专学生的年龄偏小,对社会认识不足,并且基础知识差距较大,有学习好、接受能力强、有表现欲的,也有基础差、不爱主动学习的,因此在实训课教学中运用“分层次”教学方法,将接受能力强、有表现欲的学生安排为实验实训组的组长,教师培训结束后,由组长再对组员进行再培训,充分调动学生学习积极性。 学生在实训室的真实环境中,以及老师的精心指导下,应用实训室的生产设备生产出各种剂型的产品。学生的作业即是生产出的产品。学生在操作中常常会提出各种问题,此时教师即是师傅,指导处理在生产过程中出现的各种问题。培训过程完全采用生产车间的工作流程,以技能训练为重点、以现代化教育技术为依托。在专业教学过程中,实现“教师为师傅、学生为学徒、教室为车间、作业为产品”的角色转换,把实训场所作为教学的重要阵地,形成符合职业教育规律的教学方法新体系。同时,培养学生认真钻研、规范操作、团结协作和开拓创新的职业素质。 7.探索基于实训过程的技能考核模式 传统的教学实训考核模式,由于考核重结果导致学生学习目标不明确,不能全面检验学生对技能的掌握程度,不利于调动学生的学习积极性,容易造成学业评价的不公平,失去考核的信度和效度。为消除现行实训教学考核模式的弊端,在不断探索和总结经验的基础上,提出基于实训过程的考核模式,变原有的阶段性考核为过程考核,做到实训教学考核全程化。考核内容以制药企业岗位能力为依据,包括理论知识、操作技能、记录填写等。 二、条件保障 生产性实训基地建设是“四位一体”教学模式的最基本条件,它创建的良好的职场环境有助于培养学生良好的职业习惯。而具有丰富生产实践经验的双师型教师队伍是“四位一体”教学模式转化为实际成果的有效桥梁。在“四位一体”教学模式下,老师必须改变教育教学观念,师生以企业生产活动为中心,边教边学边做,这样不仅能使学生掌握技能要点,还能培养他们自主学习、钻研探究的习惯,为今后的职业生涯发展打好基础。 三、实施成效 实施“四位一体”的教学模式,建立了企业管理摸式的“教、学、做”一体的实训教室,培养了一批优秀的双师型教师队伍,编制了以岗位能力为核心的实训教程。专业培训的优秀毕业生遍布中国药都的每一个医药企业。 2013年中药制药专业学生代表辽宁省参加全国“中药传统技能大赛”取得了三等奖的好成绩,某医药企业闻讯直接将这些学生聘任为药材库保管员。2009级学生在某医药企业GMP认证办公室工作,她在工作中所体现出来的态度和水平得到了该企业领导的一致好评,她本人也在实习报告中说,“虽然到了一个新的企业,但是在学校打下的坚实的理论和实践基础给了我太多的帮助”。某公司化验室唯一一名中专学历的职员,来自于笔者学校中药制药专业,这都是因为她在学校学习的过硬的化验技术和良好的职业素质。其他岗位的优秀员工不胜枚举,他们已遍布于中国药都各个生产企业,成为了企业发展的中流砥柱。 四、体会与思考 “四位一体”教学模式的改革,解决了中药制药专业人才培养中学生无法进入医药企业实习的难题,并有效地提高了专业人才的综合职业素质和岗位技能,实现了学校人才培养目标与生产企业人才需求目标的一致。但是这种生产性实训将消耗大量物料,同时生产出的大量教学产品,不能进入市场创造价值,这是有待于学校下一步研究和解决的难题。 中药制药论文:浅析中药制药的瓶颈及创新方法 【摘要】本文从当前我国中药制药技术领域的基本现状出发,浅要分析了中药在制药领域内遇到的若干瓶颈问题和亟待解决的重大技术需求。在此基础上提出了制药领域科技创新的战略方向。创新性的提出以“三化”即精密化、数字化、智能化为主要特征的中药制药技术,并对该科技工程的创新前景提出了建设性的建议。 【关键词】中药制药工程;制药方法;中药工业;转化科学 在我国生物医药产业中,中药工业是一个重要的组成部分,近年来更是升级为国家战略性的新兴产业。但由于受到发展时间短的历史原因及科技水平低的现实原因双重影响,导致我国在中药制药领域出现了桎梏的瓶颈,诸如市场竞争力弱、科技含量低等。为了解决这些问题也为了促进我国中药制药的战略发展,实现“低投入、高产出”的战略转变,故选择一些有潜力的中成药进行再次开发是及其必要的,从而完成制药技术的升级改造,以便更适合当前医疗市场的需求。 随着医疗市场的发展,一些中成药的质量问题备受关注。大众对中成药质量问题的关注促进了对中成药的质量分析,诸如多成分含量测定、色谱指纹图谱等检测方法在技术上走向成熟。例如在我国中药制药领域制药技艺还是水准较低、生产操作过程呈粗放式、制药设备智能化程度低、制药的技术革新意识较低、创新驱动力不足进而导致中药制药技术水平整体落后于时代的发展和需求[1]。因此,面对中药制药发展的困境和市场对中药制药的期望,自主创新发展中药制药工艺、推动该项技术的升级发展、实现科技战略创新、构建提高药品标准的新机制、加强对制药过程的检测及全程质量监测、确保产品的安全可靠、不仅具有巨大的医学价值更有利于推动我国中药制药产业的健康发展。 1制约中药制药发展的桎梏因素和技术诉求 1.1中成药产品的保证质量之难 按照国家药品局的指示,提高中药的制药质量标准是医疗工作者各项工作的重中之重。在此基础上对中药制药技术提出了六字真言,即“高标准、严要求”。“高标准”即是在研究中提高中成药的生产原料及质量放行的标准,将一些药量含有限制或者微量有毒有害的物质修订了检测的目标,纳入检测的范围。“严要求”就是严格控制制药工艺品的品质、提升制药工艺的水平。 1.2中成药的二次开发之难 人们往往重视的是药品的药效和作用机制的研究,因而导致对中成药的再次开发的研究技术较薄弱。再加之制药工艺品质低等技术因素导致中成药存在很大差异,例如同一生产产家不同批次生产的药物或者不同产家生产的同一款药物在化学组成成分上也存在较大差异。这些差异不仅会影响到药品的质量、药品药效的稳定性以及临床疗效甚至还极易会造成临床上的一些安全隐患。由此观之,中成药的二次开发之难是阻碍中成药进一步发展的桎梏因素。 1.3中成药制药过程节能之难 低碳经济是当前各行各业所追求的发展战略,如何促进中药制药过程中减少原材料的损耗、减少废品垃圾、提高能源利用率、提高生产设备的生产利用率、催生生产新工艺,是当前中成药发展过程中亟待解决的问题。 1.4保障中成药生产品质之难 中成药制药的各个环节密切关系到药品的质量,可以说制药工艺各个环节的精准操作是保障中成药生产品质的奠基石。然而,在我国当前的中药制药过程中,工艺操作却缺乏精准,有些工艺甚至呈现出粗放式。大部分生产企业的制药工艺参数还没有实现完全的自动化控制。综上所述的种种因素都成为了中药制药工艺品质的瓶颈。 1.5中成药生产质量检测风险之难 虽然在医疗领域出现中成药产品质量问题的事故层出不穷,但还是缺乏中成药生产质量事故预警的机制。根据生产需求,建立质量风险预警系统和风险评估机制,检测生产工艺的质量,对生产数据进行观察可以有效加强对生产质量全过程的监测[2]。 1.6中成药制药过程质量控制之难 中药的制药过程是及其复杂的,因而制药过程的质量控制也一直是中药质量控制领域内的瓶颈因素。控制技术整体水平较低、制药过程质量控制技术较落后、中间体质量检测指标尚不完善、制药信息的缺乏导致难以实现对制药整个过程的有效控制。因此推动中药制药过程质量的控制技术创新发展是中药制药领域内的当务之急。 2新时代中药制药核心技术的创新突破 改革开放以来经过广大医学工作者的辛苦努力和科学技术的日新月异的发展,在医学领域陆续发生了三次科技革命。第一代技术改革出现在20世纪70年代左右,出现了以“机械化和半机械化”为特征的技术变革。第二代技术革新起始于20世纪90年代,制药设备更新以“三化”为特点:自动化、管道化、半自动化。第三代中药制药技术抓住了新时代技术革新的浪潮,创新发展以“精密化、数字化及智能化”为制药技艺革新的目标,推动中药制药工艺实现跨越式发展[3]。通过对新一代中药制药技艺的探究发现,在新的时代诉求下,中药制药工艺力求在以下几个方面做出创新: 2.1中药制药过程分析技术的创新 中药制药技术一般是利用PAT技术实现对制药过程的有效监控。通过集成方式对制药过程进行化学、物理、数学和生物等风险监测,辨析出可能引发制药风险的因素,实现中成药质量的控制目标。 3中药制药科技创新构思 随着信息技术的发展和第三次科技革命的创新对中成药的制药技术突出了创新的技术诉求。我们应抓住这新一轮的技术革新机遇,自主创新实现中成药产业的快速发展。 第三次科技革命如火如荼的发展也深刻影响了制药工程的技术创新,生产系统的数字化和智能化将极大促进中成药工业技术的创新飞跃。大幅度提高中药质量,实现制药技术的升级更新,推动中成药走出中国走向世界。 中药制药论文:现代制药技术在中药生产中的应用分析 摘要:进入二十一世纪以来,我国的科学技术不断进步,现代制药技术不断深入。由于传统的思想,在药品的选择上,人们偏向于中药,所以对中药的生产和研究提出更高的要求。中药作为我国传统医学的精髓,对其进行现代化的发展是必然的选择。一般来说,中药研究的过程是采用先进的科学技术,对中药成分中有毒有害物质的去除,生产出副作用小、质量稳定的药品。目前,大多数的医药研究员都引入了现代制药技术,来提升我国传统中药的质量和作用,提高中药生产的效率。 关键词:现代制药技术 中药生产 应用分析 一、引言 目前,我国中药生产技术明显落后于其他制药技术,中药产业在我国制药市场中呈现下滑趋势。中药产业若想在激烈的制药市场中立足和发展,就必须不断的引入现代新技术,向高科技制药技术的水平和方向发展。随着我国加入世界贸易组织,我国的中药产业得到了较好的发展,大多数中药企业都投入大量资金,引入了现代化高新技术,这刺激和影响着传统的中药产业。现代化科学制药技术和各种制药新工艺、新设备的应用,使我国中药产业取得了举世瞩目的成就,也推进了中药制药剂量和药效稳定发展。 二、现代化中药制药技术实例概况分析 进入二十一世纪以来,中航建发在医药方面形成了自己的特色,拥有了一支专业的设计队伍。其医药工程项目设计主要涵盖生物制药、中药提取和医药制剂以及配套的设施等。特别是中药提取车间的工程项目设计,把国内外的先进制药技术和我国传统中药制药技术联系起来,不断的改革和完善,形成了一套全面的中药现代化生产技术体系,被国家发改委员会评为“高技术产业化示范工程项目”。 此制药项目占地面积达到3000多平方米,厂区分为两期工程进行规划和整理,一期工程建筑面积达到8000平方米,为双层,高度为18.75米,结构形式为钢筋混凝土结构。在整个厂房的布局中,规划了发酵车间、提取车间、交配电房、仓库以及办公区域等。各辅助生产区域采用岗位轮流的工作模式,在不影响工作有序进行的前提下,将厂房分为2层,方便工作人员的工作。 在设计中,将提取车间分成了三层,包括出渣层、操作层和投料层。在第三层可以布置同提取罐配套的冷凝器、冷却器;提取罐可以悬挂在第二层上,同时单效蒸发器也放置在第二层。整个设计工序方便操作、流程顺畅,既充分利用了空间,又减少了占地面积,降低了成本的投入。 图1 中药提取生产车间 三、现代化制药技术在中药生产中的设计和应用 在一个工程项目中,好的方案和规范是工程项目成功与否的重要基础,也是影响建设全过程有效的控制理论。在科学技术日新月异的今天,我国的中药制药现代化技术不断进步,促进了我国制药工艺和行业的快速发展,满足了各种各样的需要。 (1)采用自动化技术对固体进行发酵 现代化中药制药工艺突破了原来的生产技术,适应了国家和社会高新化、现代化的发现要求,使固体发酵工艺实现了技术创新。在工作设计和制度中,引入了先进的开发技术和单元操作技术,建立了一套适应国家先进水平的现代化自动生产线,以满足相应发酵环境下各种新工艺、新技术以及新设备的发酵工作和在不同自动化技术控制阶段的标准和理念。此技术有效的推动了中药制药技术的发展,使现代化先进制药技术广泛的应用在中药生产过程中,提高了中药生产效率,保证了中药药性和剂量。 (2)实现了中药胶囊有效成分的定量控制 目前,我国大多数制药企业为了实现质量控制现代化,在生产检查中采用了高效液相色谱法(HPLC)检测质控手段,它采用了高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,能对液体混合物进行成分分离。超高效液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用方法在定量控制中的应用也越来越多。例如,三聚氰胺就可以用此法检测其含量。相关部门还制定了科学严格的质量标准,使中药制剂更具有安全性和稳定性。 图2 高效液相色谱法(HPLC) (3)中药的提取和制剂生产设备对生产过程进行全面的质量检测控制 生产工艺和质量控制直接关系着中药现代化的发展。单元制造技术系统集成的自动化全面质量检测控制生产线是该项目实现制药工艺现代化的重要工作之一。在此项目中,单元制造设备建立了提取、浓缩、干燥等操作系统,这些相互独立又相互连接的方式,使整个提取工艺流程实现连续化和物料转移管道化。 设计中,采用了国际先进水平的铝塑包装设备,提高了产品包装过程的质量控制;同时具备了在线检查和称重、自动去除不合格产品的功能,有效的增加了中药生产的效率和质量。设计中用到NT25型铝塑包装机,利用数字和红外线扫描,能精确的保证产品的质量参数,高效快速的控制质量,提高了中药生产技术水平和设备水平,进而推动了中药产业的稳定发展。 (4)高温、高湿的空调处理技术 在现代化制药技术中,中药生产流程非常的复杂。在生产过程中,提取工序使用大量的酒精,存在安全隐患和质量风险,应该在送风支路上设置防爆防火阀,并采用直流形式排风。如果外界自然空气能达到一定的使用要求,可以利用自然风,采用排风扇,实现变风量、变新风的运行。 (5)膜分离技术在中药提取、分离中的应用 膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质,利用膜两侧的电位差、浓度差或者压力差,使原料选择性的透过膜,达到最佳的分离效果。在中药成分分离过程中,由于存在较多较大的杂质和胶体,不仅会对膜产生一定的破坏,也会对中药的提取、分离以及制造工作带来不必要的麻烦。因此可以在中药中加入絮凝剂,使部分悬浮颗粒发生沉淀,使其过滤,更好的被超滤膜分离,达到中药生产的最佳效果。由于该技术操作方便、污染小、成效高,能全面提高中药生产的质量,促进我国中药产业更好更快的发展。 四、结束语 此工程设计整体来讲,布局比较合理,各项工艺流程和设备都已经达到国内先进水平,其生产过程稳定可靠,有效的提高了中药生产的效率,保证了中药的剂量和药效。中药制药作为我国传统医学的精髓,运用现代制药技术进行生产是必然的选择。相关部门应该充分利用现代技术,调动科学力量,促进中药走向现代化、国际化的发展方向,为我国人民的健康做出应有的贡献。
虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在医学职业教育实验教学中的应用分析 摘 要:随着科学技术的快速发展,虚拟现实技术作为一种全新的技术也逐渐发展起来。在医学教育领域中,虚拟现实技术在实验教学中的应用范围在不断扩大,为医学教育的教学提供了良好的前提条件。本文对虚拟现实技术在人体解剖实验教学、麻醉实验教学以及针灸实验教学三个方面的应用进行分析研究,以提高虚拟现实技术在医学职业教学中的应用,并且充分发挥出其在医学教育中的作用。 关键词:虚拟现实技术;医学职业教育;实验教学 虚拟现实技术是在近几年中开始发展起来的一项全新的技术,在社会各个领域中均有较广阔的应用,尤其是在医学教学中,应用范围在不断扩大。虚拟现实技术主要是将多媒体技术和仿真技术相结合,从而形成逼真的虚拟环境,可以让使用者以一种自然的方式和虚拟环境的事物进行互动,产生身临其境的感觉,更好地理解所学知识,提高教学效率。 一、虚拟现实技术在人体解剖实验教学中的应用 教学人体解剖实验的时候,可以使用虚拟现实技术进行教学。针对人体解剖实验教学中遇到的难点以及凝点问题,可以通过虚拟现实技术将其直观展示出来,方便学生更好地理解相关知识点。例如:教师在讲授人体解剖学中的消化系统的时候,可以借助虚拟现实技术构建三维立体的假人,并对假人的消化系统进行虚拟构建,从而让学生直观地了解人体消化系统的构造和位置,并且对其功能和作用进行了解,进而有效提高对消化系统的进一步认识,更好地掌握消化系统知识。另外,利用虚拟现实技术将神经冲动的传导过程以三维动画的形式体现出来,也可以将人体肌肉、关节、骨骼的运动变化规律等通过虚拟现实技术直观、形象地展现出来,从而让学生更加直观地了解人体结构,对人体各个系统的运行进行详细的了解,以便提高教学效率。 二、虚拟现实技术在麻醉实验教学中的应用 使用虚拟现实技术,可以将难以进行实际操作的知识和实验通过虚拟现实技术体现出来。尤其是在麻醉实验教学的过程中,通过虚拟现实技术,研究出虚拟麻醉机,并对其进行参数的设定,设计相关的操作练习功能,可以有效地帮助学生进行麻醉实验学习。这样不仅可以有效提高学生学习的积极性,还可以提高学生实践操作能力,确保学生能够积极主动地参与到实验教学中。与传统的实验教学方法相比,虚拟现实技术具有无与伦比的特点和优势。使用虚拟现实技术进行麻醉实验教学,可以有效地打破空间的局限性。 在传统的实验教学中,由于难以观察到分子、原子等微观物质的运动情况,学生无法建立系统的物理表象。运用虚拟现实技术,将微观物质可视化,可以有效地为学生提供感性认识。例如:通过虚拟现实技术,将氧分子进入肺部的过程,以及进入到血液中的过程通过模拟实验体现出来,让学生直观感受到其运行情况,这样在麻醉实验教学的时候,他们就会更加清晰地感受到麻醉的流程。另外,使用虚拟现实技术进行教学,可以有效地解决实验麻醉机使用不足的问题。模拟实验不需要耗费相关的麻醉材料和设备,实验成本比较低,可以有效解决实验中麻醉机设备不足的问题。 三、虚拟现实技术在针灸实验教学中的应用 针灸经络学是中医历代医学家对人体结构研究的结晶。在实验教学中,采用传统的教学方法,存在较多的不足之处,学生无法深入感到人体经络的分布和运行情况。在针灸实验教学过程中,采用虚拟现实技术进行教学,可以建立虚拟针灸系统。相关研究者通过应用虚拟现实技术,采集针灸数据,使用虚拟现实技术在仿真系统上进行人体模型的三维重建,并标记好人体穴位和经络。使用人员只需要带上特制的立体眼镜就可以看见虚拟现实的立体假人,还可以利用仿真系统的特殊设置在三维人体模型上进行针灸实验教学。此外,佩戴特殊配套的立体感官手套,可以体会到针刺入肌体的感觉,并且能够从多角度观察针刺的要点和相邻的结构。例如,在学习十二经脉的时候,运用虚拟现实技术,可以对针灸经络的实验学习提供数字化平台,让学生直观了解人体十二经脉的内涵、特点、分布情况等,为学生实际操作能力的锻炼提供了较好的平台。 四、总结 在医学职业实验教学中,充分利用虚拟现实技术的教学,可以有效解决医学职业实验教学中遇到的难点问题,以及教学资源和设备不足的问题,并且能够将教材中的知识点直观地呈现在学生的眼前,从而使之更加深入地了解知识内容,提高动手操作能力。 虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现 摘要:虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统, 人们可在此进行操作或控制,实现特殊的目的。虚拟现实技术在医学领域的应用备受关注。该文主要探讨虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现。 关键词:虚拟现实;医学教学;交互性;心脏 1 概述 虚拟现实是指用计算机生成的一种逼真的三维环境,在电脑模拟产生的一个虚拟世界中,用户可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物,它是计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术等许多相关学科领域交叉、集成的产物。虚拟现实系统具有三个基本特征:浸没感(Immersion)――用户在模拟环境中的真实性,交互性(Interactivity)――用户对模拟环境内物体的实时可操控性),构想性(Imagination)――虚拟现实技术具有广阔的可想像空间及环境。虚拟现实强调了在虚拟系统中的人的主导作用,实时交互性是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一,也是虚拟现实技术的精髓。 虚拟现实技术开始于军事领域的需求,现在已开始从高端领域全面走向专业应用领域,在娱乐、教育、艺术方面的应用占主流,发挥的作用也越来越大。 2 虚拟现实技术在医学教育中的应用 虚拟现实技术正在广泛地应用于各个领域,在医学领域的应用备受关注。 国外的起步较早,美国作为虚拟现实的发源地,早在上世纪80年代就进行了人体解剖图像数字化资料研究,90年代末,开展了虚拟解剖学、虚拟放射学、虚拟内窥学等学科的计算机辅助教学。目前,已研制出了人体虚拟解剖,一套完整的人体虚拟解剖系统,学生利用在虚拟的组织和器官问的模拟操作感受触觉反馈,使学生更快地掌握手术要领和技术。从而提高诊断和治疗水平。 我国与国际相比,虽有一定的差距,但目前已引起政府、科技界的高度重视,九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把虚拟现实列入了研究项目。目前,已成为当今最有影响力的高新产业技术之一。国内一些重点院校,已积极投入到了这一领域的研究工作。从2004年首届虚拟现实峰会举办以来,中国虚拟现实峰会已成为业内具有重要影响力的业内活动。绿色医疗研究院也在2012年的峰会中正式宣告成立,伴随着我国医疗事业和IT技术的不断发展壮大,虚拟现实在医学课堂教学、实验教学、临床培训等领域得到了广泛应用 。采用虚拟现实系统来辅助医学教学,可以使教师与医学学生以三维的形式看到人体结构的形状、位置及器官间的相互空间关系等,从不同角度,真实模拟及分析,从而获得前所未有的直观感受,不仅降低了成本,而且是传统的文字、二维图像、生物标本所不能达到的学习效果。 3 虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现 心脏是人体重要器官之一,是一个结构复杂、快速活动的立体器官,一直都是临床医学研究的重点。心脏病很可怕,它限制人的活动、降低生活质量,甚至威胁人的生命。然而更可怕的是人民缺乏对心脏病的认知。虚拟现实技术的发展使得三维虚拟心脏的教学应用成为可能。不仅可以应用于医学学生的教学中,也可以应用在心脏的科普教育中。 虚拟现实在医学教育的应用与实现需要以下几个步骤:三维虚拟心脏的建模、三维心脏模型的表面纹理贴图处理、虚拟心脏动画及交互功能的仿真。 适当动画可以让画面更生动有趣,便于表述心脏的工作及病变情况。用FFD修改编辑器和动画的设计,可以充分体现心脏的跳动过程。完成了对心脏结构及血管系统的可视化处理后,最后将在3DMAX中完成的模型及刚体、柔体动画导入虚拟现实引擎平台,在后期引擎中调整贴图色彩、优化作品,编写交互脚本及交互界面设计,程序调试正常、作品。 用计算机系统可以帮助医学生试验不同的选择,分析病理问题,操作虚拟的心脏模型,不会危害到患者,对心脏的医学教学、病理分析、科普教育起到了一定的辅助作用。 4 小结 本次设计虽然仅仅涉及了心脏结构及心血管方面的虚拟现实应用,取得了较好的效果。下一步,我们将继续研究技术,并结合硬件,融合较完整的心脏病理知识,向临床实践靠拢。在医疗诊断、手术模拟方面进行实践与应用。随着我国医疗事业和IT事业的不断发展壮大,虚拟现实在医学中的应用将更广泛、深入。 虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在医学生物化学实验教学中的应用策略研究 摘 要 新兴的虚拟现实技术应用于生物化学与分子生物学实验教学,将发挥其优势,解决实验教学过程中存在的不足,完善生化实验教学模式,为更好地教与学提供便利。 关键词 虚拟现实;生物化学与分子生物学;实验教学 虚拟现实(Virtual Reality),简称VR技术,也称灵境技术或人工环境,是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,使其如同身临其境,无限制地观察并感受三度空间内的事物。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术[1]的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。虚拟现实技术具有的沉浸、交互、构想三大特征[2],使得虚拟现实技术在教育领域应用有其独特而明显的优势。 虚拟现实作为一种先进的电子信息技术已经深入各行各业中,如在医学领域,虚拟现实方面的研究正在逐步形成,目前相关的研究主要有医学可视化、医学增强现实、医用机器人、手术模拟、图象引导手术、计算机辅助手术等。虽然国内研究者在虚拟现实应用于医学领域中取得大量的成果,但是现有医学虚拟现实方面的研究重点主要在临床诊断、手术等临床应用方面,而在医学教育方面的应用研究尚属少见,已有的研究也多是基于理论方面的探讨或者是只限于针对视觉教学方面的应用。 近年来,生命科学的发展突飞猛进,而生物化学与分子生物学(简称生化)是生命科学的重要基础学科,是医学教育的主干课程,其理论和技术已渗透至基础医学和临床医学的各个领域,是现代生命科学的共同语言[3]。为了使医学生更好地掌握生化内容,本研究主要针对生物化学与分子生物学实验教学理论与实践,在不断摸索过程中探讨利用虚拟技术解决传统实验教学过程中无法解决的难题,进而完善生化分子实验教学模式,为更好的教与学提供参考。 1 虚拟现实技术应用于生化实验教学的原因 1.1 实验教学场地受限的要求 实验教学需要用到的培养室、无菌工作台等因成本问题无法满足教学需求而影响教学质量,这种高成本的实验场地往往少数的学生才能够进入,比如研究生等;本科生的使用几乎少有,除非是特殊情况。如此使我国的本科生实验教学内容限制在只有普通实验可操作的几项内容,而大大影响了本科教育的发展水平。 1.2 实验教学试剂材料的要求 由于某些实验用品,比如氯仿、异丙醇等易挥发且具有毒性,普通的本科教学实验室设备简陋,通风设施不完善,且使用量巨大,如果每一位学生在做实验的时候都用到这些试剂,将会使实验室形成一个有毒气体存在的半封闭环境。这样的环境不利于身体健康,如果教学人员长期接触这种环境,更是对身体有极大伤害。或者是有些实验用品有辐射致癌等,也不利于实验教学使用等。若开发出虚拟现实教学软件,将能够解决这一问题。 1.3 实验教学仪器受限的要求 部分实验内容需使用的仪器非常昂贵,少数的仪器无法满足多数实验学生都会操作的需求,传统的实验教学也因教学经费的限制而对涉及昂贵实验仪器的内容感到无奈,很多教研室的做法是选择忽略不授,严重影响生化教学的质量。这就使学生的知识面得不到扩大,对新技术新知识无法实践和掌握而只停留在了解的层面,从而严重制约我国学生对生化新知识的掌握。 2 虚拟现实技术应用于生化实验教学的优势 沉浸和实时交互要比文字、模型或效果图更形象、完整和生动,它营造了特殊的自主学习环境,由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过与信息环境的交互以获取知识、技能的学习方式,学习知识的过程变化多端,亲身的体验使学生印象深刻,主动地交互增加了学生的兴趣,使学生能动性提高,容易投入到学习环境中去,并且培养了学生自主探索问题的能力和创新能力。 基于虚拟现实技术的生化实验教学不仅解决了传统实验教学无法满足的场地、实验试剂材料以及仪器等对条件要求高而在现实中做不了的,或是危险性高的难题,发展了课堂教学,弥补了教学中的不足;也为学习主体带来了心理上的愉悦和自我满足,增加了学生学习的信心和动力,与虚拟环境零距离的接触使得学习者能以第一人称方式参与知识的建构。 此外,虚拟现实实验教学拥有传统教学难以比拟的优势――节省成本[4]。 3 虚拟现实技术在生化教学中存在的问题 3.1 专业合作以及技术上的问题 生化实验教学和虚拟现实技术软件开发是两个几乎完全不同的研究方向,如何促进两个不同学科研究与教学人员之间的合作和交流是目前亟需解决的问题。此外,虚拟现实实验教学软件的开发环境和语言没有统一的标准,三维建模软件使用十分复杂,并且它们对运行的计算机性能要求很高等问题也是要解决的。 3.2 生化实验教学虚拟现实系统设计和应用问题 软件设计必须考虑到如何让使用者用起来不迷失方向,让使用者知道如何到达一个特定的位置或角度。同时还要考虑到使用者应用教育软件的能力问题。一方面,从教师的角度看,教师角色已发生转变,教师已不再是传统课堂上的传授知识者,他还必须能够会使用并指导学生去使用实验教学虚拟现实软件;另一方面,从学生的角度看,处在虚拟环境中,他们必须改变学习方式,改变思考问题方式,但是很多学生没找到适合这种环境的学习方式和思维方式,造成学生跟不上教师讲解等问题。 3.3 学生对教学软件的认知问题 当学习主体沉浸在一个高分辨率,全景式的虚拟空间中时,其与虚拟环境的距离感觉就会消失,没有了距离,在虚拟“存在”范围内,人的认知机制受到影响,并导致不可低估的认知问题的出现。因为当一个人长期沉浸在一个虚拟的环境中时,再回到现实中,必然会导致他有种“落差”感觉。 4 虚拟现实生化实验教学应用的对策 4.1 加强学科合作和技术研究 创造多渠道多方式,促进生化与软件开发两个学科之间的合作交流;加强更快更高质量的三维建模语言的研究,同时应该加强价格较低、用户界面良好、对编程依赖少的三维建模软件的研发。综合考虑两个学科的内在联系,建立起一套完整的理论,支持虚拟现实技术教育应用达到理想的效果。 4.2 设计和应用要体现以人为本并加强能力培训 使用者在使用虚拟现实技术开发的生化实验教学软件时要做到适用为先,乐用为上,同时要充分考虑到教师和学生的兴趣。此外,应该加强对使用者的能力培训,以便他们能正确地操作这些软件。 4.3 对学习者进行必要的心理辅导 应该积极引导学生把握虚拟和现实的界限,让他们明白使用这些软件的目的是为了习得知识和建构对知识的理解。 5 结语 生物化学是一门以分子水平和化学变化的深度研究生命的科学,内容比较深奥抽象,是一门比较难学的医学基础课。生物化学这门学科的特点是系统性、抽象性、联系性比较强,难度比较大,发展比较快。基于虚拟现实技术在生化教学领域中的应用必将为学习者提供很多独特的机会,使学习者和授业者都享受到其带来的便利。虚拟现实技术作为新型的教育教学媒体和手段,必将以其强大的优势和潜力受到青睐而发挥其更加重要的作用。
产品品质论文:家畜理想蛋白的供给与畜产品品质的关系 摘要:在整个人类的历史中,我们从来没有像现在这样拥有如此丰富的食物选择。但是,我们似乎却越来越多地陷入到对食物的抱怨中。随着人们生活水平的提高,吃饱、吃好已不能满足大众的消费水平。当今猪肉吃不出肉香,鸡蛋索然寡味,鸡肉吃得像馒头。究其原因只有一条就是规模化养殖和饲料品质单一。担心猪肉、鸡蛋、牛奶里有各种各样的有害物质不敢吃;因为有脂肪肝、高血压、糖尿病不能吃;吃新鲜青菜和食用菌,成为最新时尚。在当今的时代,人们对吃开始有了更高的、更健康的要求。由此可见对于畜产品的营养和品质的提高势在必行,饲料的营养平衡和营养价值也必将引起重视。 关键词:规模化 畜产品 养殖 品质 畜产品的品质受畜禽遗传特性、营养和饲料、饲养环境以及加工贮存等众多因素的影响,是一个涉及面广、影响因素复杂的问题,其中营养和饲料是影响畜产品品质的重要因素。 一、家畜理想蛋白的供给 理想蛋白这一概念是用于合理评价动物的氨基酸需要量提出的。虽然当时理想蛋白是以生长猪为动物模型提出的,但亦适应于其它动物。动物的氨基酸需要量包括维持需要和生产需要两部分。生长期氨基酸维持需要只占总需要量的1%~3%,不同品种、性别、和体重的家畜蛋白质需要量主要取决于其体蛋白沉积量,沉积1g体蛋白所需必需氪基酸的数量是一致的。因此,在满足动物合成非必需氨基酸所需氮源的条件下,就能建立起满足生长需要的必需氨基酸模型:即所谓的“理想蛋白模型”。用可供选择的原料配制日粮时.不一定都能满足理想蛋白的氮基酸平衡,当日粮满足了动物所需的某一特定养分后,其中氨基酸可能会过剩或不足而影响成长。同时,日量中氨基酸总量应与能量水平保持一定的比例。配制家畜日粮时,第一限制性氨基酸-赖氨酸首要保证供给,加上适宜的赖氨酸/消化能水平,同时近可能满足理想蛋白的氨基酸平衡,使用必须氨基酸含量高的原料作日粮,这是保证畜产品品质的营养关键。 二、提高饲料品质 国人饮食结构从传统的植物性食物为主,迅速转为动物性食物尤其是牲畜肉类和蛋类占据极大比例,对价格和数量的敏感性要远超出对内在品质的苛刻追求。绝大多数人对营养的认识,依然是多即是好的层面。当等值的付出可以量化为最大化的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质时,人们习惯性地向“性价比最高”的一端倾斜。造成碳水化合物、蛋白质和脂肪这三大能量来源总体呈现全面过剩状态。但如果具体到膳食纤维、各种维生素、微量元素、矿物质,以及直至今日仍未被科学界完全认识了解的各种萜类、酯类、多酚类、酮类、异硫酸氰盐类,却因过度追求效率而放弃了杂食传统,促成严重不足。尤其是对人类有益的不饱和脂肪酸。 所以优化饲料结构提高饲料品质成为提高畜产品品质的关键,饲料原料来源天然、多样,效果明显;添加增加蛋白成沉积率的药物降低脂肪含量已十分普遍;添加有益于人体的矿物质、氨基酸、不饱和脂肪酸成为常规手段。为了提高畜产品风味这些手段还远远不够的。 三、调整养殖模式 养殖结构平衡,数量适度,近于自然的养殖模式逐渐成为提高品质的新途径。散养好于圈(笼)样,山林放样优于散养。能进一步改善外观体脂硬度、胭体瘦肉率、肉品色泽和口感风味等。反刍动物的体脂硬度受饲料的影响较小,但猪饲料中脂肪的性质直接影响着体脂的硬度,因此,育肥后期猪的日粮中不宜过多地搭配玉米、燕麦、米糠等富含不饱和脂肪酸的饲料,应适当搭配含饱和脂肪酸较多的饲料,如大麦、高粱等。畜禽胴体瘦肉率的高低,除因畜禽的品种和经济类型不同而胴体瘦肉表现高低不一样外,一般认为,同一品种和同一经济类型的畜禽,在饲料消化能值相同的情况下,饲料蛋白质相对较高的,胴体瘦肉率就高,脂肪相对较少。因此,要提高畜禽胴体瘦肉率,必须相对地提高饲料的蛋白质水平,同时,可在饲料中加入适量的合成氨基酸来调整饲料中氨基酸平衡,限制脂肪的沉积,提高畜禽的瘦肉率。畜禽肉品色泽也是决定畜禽肉质的重要因素。饲喂黄色玉米的鸡,鸡体就呈黄色,其品质高于白色鸡。因此在配合日粮时应适当添加含有较高氧化类胡萝卜素或叶黄素的天然着色剂类饲料,如苜蓿粉、松针粉、槐叶粉等。影响畜禽肉品的口感风味的因素很多,饲料中可添加多种化合物、中草药用于改善风味。 动物油脂和畜肉中富含的饱和脂肪过多摄入对人体有害,而植物油和鱼肉中的不饱和脂肪却似乎对人有益。这主要是因为它们可以提供人类自身无法合成的不饱和脂肪酸,人类必须从外界食物中摄取,它对维持人体机能、抑制癌症和心血管疾病有很大作用。随着人口增长和对食物供能效率的追求,现代人的膳食营养比例发生了很大变化。人们越来越多以谷物和畜肉为食,问题恰恰因此而起。 林下养特种野猪 、林下养蛋(柴)鸡、草原牧场养奶牛,成为时下风味食品的热门来源: 1、特种野猪(家猪和野猪杂交的后代)放养,特种野猪肉肉质鲜嫩,营养丰富,瘦肉率高,脂肪含量低,后腿肉的脂肪只有家猪的50%。野猪肉含有17种氨基酸,亚油酸含量是家猪的25倍。而亚油酸是被科学界认为唯一的人体最重要和必须的脂肪酸,,它对人体的生长发育有着极为重要的意义。 2、柴鸡蛋、富硒鸡蛋、维生素鸡蛋风行一时,鸡蛋的品质包括其营养成分、蛋黄色泽、蛋重等。鸡蛋中营养成分的差异,完全取决于不同鸡龄的鸡所产的蛋的自然规律:鸡龄较小的鸡下的蛋,个头不大,蛋黄相对蛋清的比例较高;鸡龄较大的鸡下的蛋,个头大些,蛋白质含量高些,胆固醇少些。除蛋白质外,饲料中维生素和微量元素的种类以及含量的多少,将随着饲料中维生素和硒、铁、锰、碘、铜的含量多少变化,饲料含量高则蛋内这些元素的含量就高;家禽补饲青绿多汁饲料或维生素A,可提高蛋中维生素A的含量;勤晒太阳或补充维生素D的家禽,可提高蛋中维生素D的含量;饲料中添加矿物硒,可相应增加蛋中矿物硒的含量;在日粮中适量搭配黄色玉和青饲料,或加入草粉等,均可加深蛋黄的色泽,从而提高禽蛋品质。其他营养完全来自饲料。饲料含量高,产品含量就高,品质自然好些。 3、天然牧场养牛奶,牛奶的品质一般指乳蛋白、乳脂、维生素和无机元素的含量,以及奶类的风味。特别是乳脂乳含量,受饲料影响很大。传统饲养都是粗饲料加精料,这种情况下如果粗饲料质量很差的话,乳脂率会偏低。国内外大量的研究都表明,如果使用优质牧草,如苜蓿、羊草等,乳脂率就会大幅度提高。另外,乳蛋白率虽然受遗传影响更大,但是饲料也能对其产生一定影响,要获得较高的乳蛋白率,精料中必须含有优质蛋白。因此,日粮中应适当搭配玉米、燕麦、花生饼、豆饼、鲜草等,尽量减少棉籽饼、菜籽饼饲喂量。 由此可见饲料和饲草的品质直接影响畜产品的质量。家畜在近乎自然环境下自由采食多种牧草和矿物以及增加运动量也可以明显提高畜产品品质,究其原因也是摄取了多种氨基酸、不饱和脂肪酸、无机矿物和增加胭体瘦肉率及体脂硬度。以上措施对提高畜产品品质效果显著,引领养殖新模式,值得借鉴推广。(作者单位:河北省诼鹿县农牧局) 产品品质论文:产品细部设计对产品品质的重要性探讨 摘要:从对于细部设计认识的建立谈起,从现象到本质,以大量例子层层深入。论述了产品设计过程中细部设计的必要性和重要性,指出细部设计是最终赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计的不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。论述了产品设计与细部设计的概念在本质上的一致性,细部设计的不同使产品表现出巨大差异,指出细部设计是描述和表达产品不可缺少的语言之一,是塑造产品风格、特点的重要手段。 关键词:产品设计;细部设计;整体;局部 1、对于细部设计认识的建立 对于细部设计的认识我想最初根植于世事不谙的孩童时代的记忆。好像是头一次自己倒开水。我很谨慎的用双手托着玻璃瓶(家里一直是用一个大玻璃杯凉开水的)微微倾斜,却不想水顺着瓶壁全淌在了手上。玻璃瓶“砰”的摔在了地上,开水溅了我一脚。后来家里换了一个新的凉水瓶,我却再也不敢触碰。妈妈一再鼓励我重新尝试,我才终于鼓起勇气,然而这次很顺利。后来我仔细端详了这新水瓶,原来它有一圈稍稍外泛的瓶口,这样水便不会轻易沿外壁流下来了。我欣然于这个惊人的发现,确也使我认识到了事物一些细微部分的重要性。如今自己已是一名产品设计专业的大学生,儿时的经历记忆犹新,经过了多年的学习积累,对于细部的认识亦深了许多。 我国产品设计对细部设计的重视不如国外(欧美等发达国家),拿轿车来做一个比较,轿车的外形给人一种规则整体的速度之美感,而车门线对于轿车的整体美感与规则感来说无疑是不利的。车门的门楣线因为与腰线、车裙等平行,所以细微的偏差就容易影响整个轿车侧面规整感。若再加上与后门楣“错落有致”的排放,那更是大刹风景。而这却是我国自行设计开发的小轿车常有的现象。而拿我国引进的德国大众公司80年代的技术生产的桑塔纳轿车来看,门楣上畜意处理了一条由A柱(前柱)底端引出的一条黑色橡胶门楣条,使得门楣线对侧立面的影响太大降低,同时起到防止车顶雨水滑入车门的作用。再观之其它进口车,本田轿车的门楣多与车窗玻璃内架一体,加之白亮的电镀窗框亦极巧妙地掩饰了这一问题,还有的则是把车上门楣线翻到了车顶面,从而在侧立面上回避了这一难题。这些细部设计处理的精妙不得不让我们佩服有加。 2、细部设计的必要性和重要性 2.1产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的 所谓细部,是指事物细微的局部,亦指事物细微的方面。细部是任何一件事物都不可缺少的,没有细部当然不会有所谓的整体。因此作为赋予产品以形态、功能、使用方法等存在方式的产品设计,对于产品细部的设计处理当然与之是不可分割的有机整体,是其不可或缺的组成部分。细部设计是在即定的产品已规划好的大的形态、功能、使用方法等的基础上进行的再创造,使产品在加工工艺、制造成本、设计定位等方面以更合理的方式存在,是产品设计的继续、深化和发展。从总体上讲,产品设计与细部设计的概念在本质上是一致的,是相辅相成的,不能简单割裂。二者都以满足物质使用功能和精神品格要求为目的,都受到经济、技术条件的制约,设计时都要运用一定的造型规律、视知觉规律和形式美法则等。而细部设计是设计即定的具体的形态关系,它和人的关系更为密切,所以设计时更重视生理效果和心理效果。通过色彩、质感的设计,创造出理想的设计,感染人的心灵,与人的心灵进行沟通和对话。它更加细腻入微。 2.2细部设计是塑造产品风格、特点的重要手段 当今世界,科学技术的高速发展,人类文明的空前进步使人们的思想观念发生了巨大转变。在经济繁荣的信息化时代,人们渴望用代表他们品位的物品装饰他们的房间,用具有特点的产品表达他们的个性。购置家庭用品的过程成为个人风格的不断清晰化的过程。人们开始强调产品的个性化和个人风格,提出了“生活环境个性化”口号,消费者对那些具有创新设计思想并与他们的想法有关的产品表现出强烈的兴趣。IDEO公司相信,就像现在人们已经可以随意改变电脑屏幕的保护图案那样,人们今后也希望能够根据自己的方式来制定产品,设计师将在产品的外观和质地上要为消费者的品位留有余地。而谈及风格特点,我们更习惯于联想到形状离奇、色彩夸张的概念产品,然而他们中的大多数都只能成为我们羡慕的“梦中情人”或是巨富们的收藏品。由于他们的适应性、技术含量及成本方面的不成熟而很难被制造商们立即进行大批量地生产。在效用功能、技术条件及制造成本的制约下,大多数相对成熟的普及产品的风格特殊是在细部设计上体现出来的。我们所见市场上的彩电、冰箱、音响以至汽车等无不是如此。 企业基于坚守市场份额以至拓展更大的市场空间的目的,常常也在所生产的产品外观造型上突显一定的风格特点,并形成自己独有的形式语言和风格传统以树立自身品牌形象,扩大知名度。而多数的这种形式语言和风格传统也往往是在产品细部设计上形成的。奔驰轿车前端条形的进气格栅,对比宝马轿车双肾形的进气口形成了他们各自独特的造型语言和传统,绘人们留下了深刻印象,成为世界高级轿车的形象代表。索尼产品硬朗、简洁中又不失丰富变化的产品形象加上优良的品质,吸引了一大批痴迷的追随者,使得每推出一款新品都能够创造销售的奇迹。 3、如何进行细部设计 关于细部设计的方法,我想作为设计师都有自己独到的见解,以下谨以我的一些心得体会以及所思所想提出与大家共勉。 3.1从整体出发,避免相互矛盾 一件产品是细部的集合体,正是各个细部的协调搭配才最终构成了产品本身;而且产品对于使用者来说永远都是作为一个整体而存在的,是各零件、细部的有机组合构成了产品的功能、形态等。因此细部设计必须遵循从整体出发,局部服从整体需要的原则,绝不应该为了细部的造型、色彩的美观而破坏了产品整体协调与平衡,以至功能有所损失,更不应该喧宾夺主。 细部设计还应特别注意不同细部间的相互关系,不能造成参差不齐的感觉,更不能形成互相矛盾的状况。譬如,奔驰轿车的前脸和美洲虎轿车的后尾都堪称是现代轿车设计的精致之作。那么试想一下,把他们结合到一起组成一辆车的话。或许谁都不会再那样认为了。 3.2从产品的功能需求出发,避免盲目行事 产品形式的审美创造一般都是以功能需求为取向原则的。作为产品细部的设计当然也应该服从这项原则,而且由于细部设计是发展与完善,涉及产品具体的形态关系,它和使用者的关系更为密切。因而更应该从产品的实际功能需求出发思考问题的合理解决方式。细部设计应该不断的深入生活去体验生活,对生活细致入微的观察,以得到真切而准确的信息反馈,而后不断完善之前的设计。细部设计切忌抛开实际而一味孤立地进行,不然就会像寓言中的那把弓一样是得其反。曾有位同学作过停机坪牵引车的设计。为了起到醒目的作用,他最后把车身大部分设计成为黄色,然而没有考虑到停机坪开阔的地面上黄色容易反射阳光形成耀眼的眩光而影响飞行员的视线,这一个小小的细节问题,却造成了一个很大的错误,使其设计丧失了说服力。 3.3讲求恰到好处 设计的好坏主要取决于设计师对于该设计的尺度把握得如何,是不够,是过分,有偏差,还是恰到好处。因此对于细部设计的“度”的把握更显重要。由于细部设计的相对独立性,致使我们在处理细部时极易脱离产品本身陷于孤立。因此在处理细部时一定要本着整体地看待全面地思考的原则恰如其分地进行。过分的细节设计会使产品显得繁冗复杂,甚至使产品脱离设计的初衷,有矫揉造作、故弄玄虚之感;而缺少必要的细节又会使产品显得简单空洞、沉闷而无生气。恰倒好处的细部设计则能增添产品的情调、方便产品的使用,甚至弥补产品造型及功能上的不足。这里需要说明的是所谓过分与欠缺都应是相对的概念,而且应该视具体情况而定,不应孤立的看待。有一个案例,广东某厂生产的一种收录机,以日本三洋收录机外型为基础却在上面添加了许多闪光彩灯、电镀边榧等细节。在我们看来,繁琐之极,反倒破坏了原来的简洁的形象,有点“画蛇添足”的味道。然而这种收录机却在市场上取得了骄人的销售成绩。评价一件成功量产产品而非作品,即应以其市场表现为主,所以这种产品的设计开发是成功的,它适应了市场需求,为商家创造了利润。因此其设计是恰到好处的。 4、结 语 孔子云:“轻忽小物,积害毁大,故君子慎其微。” 和所有的造型艺术一样,造型比例确定之后,决定的因素就是细部。一件产品的设计开发在大的创意形式确定之后,往往正是通过细部的处理,才最终形成了产品的功能和使用方式,形成了独特的风格和艺术趣味。恰当的细部处理可以弥补造型和比例的不足,低劣的细部能使本来不错的创意变得不堪入目。作为设计院校的学生,我们不仅要在产品的外形上追求创新,更要对其细部设计进行推敲,使产品在功能上实现创新,唤醒对设计的再认识。 产品品质论文:食品、农产品品质无损检测新技术和融合技术的开发 该获奖项目属现代食品检测技术、现代电子信息技术、人工智能与模式识别等技术交叉渗透的新领域技术,是理论和技术高度融合、基础研究和应用开发并重的基础应用型项目,该研究属于国际热门研究,也是我国着力发展的方向之一。 技术创新点 1、发明了一种新的食品气味无损检测方法。 开发了国际上第一台气味图像化识别系统。气味既能闻也能用眼睛看了,与人工感官相比,嗅觉可视化技术是“鼻子”加“眼睛”,更形象、更直观,一致性更好。与国内外现有的电子鼻相比,检测精度更高,速度更快。 2、针对不同对象,解决了食品无损检测中信息的更全面获取问题,使检测指标更多。发明了3台装置: 视觉信息全面获取的苹果在线检测装置,利用三个摄像头从不同角度连续拍摄9幅照片,杜绝了信息的遗漏,从源头上保证了检测精度。同时,信息量激增造成的机器处理速度降低问题也得到了充分的解决,在数学建模和软件技术上取得了突破性进展。 多种指标全面获取的牛胴体等级检测装置,一改目前国内外牛胴体质量评定全部依靠人工检测的现状,在国际上第一个通过近红外光谱分析和计算机图像处理两种无损检测技术的信息融合对牛胴体质量进行多项检测指标的评判。 国内外首台外观,糖酸度,气味三种信息全面获取的水果检测装置,突破了国际普遍采用的单一技术的局限,一次可检测指标更全面,精度更高,使“多类型传感信息融合的层面选择原则”,“不同量纲,量级数据的融合及加权方法”,“检测装置的微型集成”等技术难点得以解决。 3、在拓展应用对象方面,发明了2种自动分选机器。 首先,项目组发明了国内外第一台智能化软胶囊分选机,首次将图像处理技术用于软胶囊的分拣,生产率30万粒/天,提高了检测速度和精度,降低了劳动成本,高标准地保障了产品质量,在我国最大的醋业集团恒顺集团得到应用。 其次,国内外第一台小型水果智能分选机的出现,使水果分选装置不再局限于较大水果(苹果、柑橘,梨等),也开始囊括南丰蜜橘、冬枣,李子及小西红柿等小型水果,如今已在江西农业大学农场应用。 成果价值 该项目成果具有自主知识产权,其申请发明专利20项,其中8项已授权,其余均进入实质性审查程序。另获实用新型2项,计算机软件著作权2项。出版著作3本,在国内外期刊发表的论文被引用361篇次(其中它引296次),有89篇次被SCI、EI收录。 项目的实施使我国食品农产品无损检测的科研水平、技术水平总体达到国际先进,部分项目研究成果达到国际领先水平。成果提升了行业自主创新能力,以信息技术引领传统装备的升级换代,直接促进了农产品产后处理水平的提高。对实现加工增值、促进农民增收、发展现代农业,现代食品加工业做出了贡献。成果科技含量高,通用性强,可广泛用于食品,农产品加工,运输和销售过程的质量监测和评定。多项成果得到转化,应用前景广阔。 产品品质论文:提升产品品质 延长使用寿命 是企业的责任 影响电热水器使用寿命的因素很多,如水质、后期保养等等方面。目前,国家对电热水器使用年限并没有明文规定,但一般情况下,质量比较好的电热水器的使用寿命在10年左右,如果使用得当,经常进行保养,会延长至15年甚至更长。电热水器的使用寿命主要取决于内胆的寿命。影响内胆寿命的主要技术因素,一是焊接技术,二是涂搪工艺。目前市场在售的电热水器主要采用搪瓷内胆,但搪瓷内胆分为干搪和湿搪两种工艺。其中,干搪工艺搪瓷涂得比较均匀,焊缝比较光滑,因而搪瓷附着力较强,不易出现脱搪,从而使得焊缝不会轻易漏水;而湿搪工艺一是容易造成搪瓷厚薄不均,二是内胆焊缝处由于是后焊接而破坏了搪瓷的保护,使得内胆更容易被腐蚀漏水。从工艺上来讲,干搪的内胆使用寿命要优于湿搪。同时干搪通常是引进国外的生产线,投入成本在2000万元左右,远比湿搪生产线的成本500万元高。此外,搪瓷粉也有区别,我们赛德隆干搪工艺的搪瓷粉是从澳大利亚和比利时进口的,能适用于各种水质而不会轻易被腐蚀掉。 内胆之所以会漏水,主要是因为在水的不断腐蚀下,搪瓷涂层消耗掉而导致漏水。例如水中的次氯酸根对搪瓷粉的腐蚀特别大。保护内胆陶瓷涂层的有效措施就是定期更换镁棒,通常两年更换一次比较好,对于水质特别差的地区,如上海,由于次氯酸根含量高,最好一年更换一次。当然,镁棒也分为加芯镁棒和不加芯的,通常加芯的要好一些,不易折断。另外,镁棒的重量也不一,有150克、300克,还有500克的。重量越高,使用寿命越长。 在有效保护内胆的情况下,如果想使热水器处于很好的工作状态,也必须及时更换更新热水器的其它附助部件。加热管作为热水器加热的主要部件,随着使用年限的增加,能效逐渐衰减。加热管是金属做的,就算不使用也会逐渐衰减,长期在水中更是会衰减,这是不可抗拒的物理现象,所以要尊重科学。因此,建议消费者根据水质的不同,使用3~5年后,通过检测情况进行加热管的更换,从而提高加热速度和热效率。当然,作为电热水器中使用的电器元器件,也会随着使用时间的增加而老化,如温控器等,最佳使用状态时,设定在66℃才停机,但随着使用年份的增加,可能会变得不灵敏,烧到60℃或者55℃就停机。整体来讲,能影响热水器使用寿命的主要部件就是内胆和加热管,其它的电器元件如漏电保护器,强电板、弱电板,通常只要选用的原材料较好,都能正常使用,就算不能正常使用,也危及不到电热水器的使用寿命。 在国外,很多家电产品都有寿命期限的规定,到了使用期限,不管机器是否还可正常使用,都会强制淘汰。但中国的消费者受长期以来“缝缝补补用三年”理念的影响,仍然在使用早已经到报废期的产品。当然,通过保养延长热水器的使用寿命,物尽其用也是正确的,符合环保的大方向。但作为企业来讲,必须从每个因素,每个小环节出发,做好消费者保养和更换意识的引导,以保证消费使用产品的安全和舒适性。同时,我不赞同后期的保养有商业行为在内,如通过售后服务提高消费者的使用成本。因为现在很多企业打着保修的免费服务,但真到消费者那里,就会有很多的收费名目,需要消费者为服务买单。当然,配件的更换,肯定就有配件成本在内,例如加热管、镁棒等更换下来,也会是一笔不小的费用,如果这些配件是集中更换的,消费者就会感觉到还不如买台新的。 更重要的是,当一个电热水器处于能耗增加,热效率降低的状态下,虽然可以使用,但是在不良状态下的使用,对于消费者来讲,也是一种资源和使用安全上的负担。再加上中国的维修和售后行业不是很规范,如果有很强的商业利益在内,就会存在消费者在使用产品上的隐患。我个人认为,合理淘汰产品可以促进企业和行业的良性发展。任何产品都有生命周期,作为企业,不断的满足市场需求,提高产品品质,是一种责任。因为市场需求的不断提高,会促使产品的不断更新换代。一个企业不断投入研发资金,把更节能、更环保的产品提供给消费者很重要。 当然,是通过保养和更换配件来延长使用寿命,还是更新换代,取决权完全在于消费者。但作为企业要担负起企业的责任,告知消费者,以保证消费者使用到最舒适的产品。 (责编 邱麦平) 产品品质论文:合理施肥提高农产品品质 [摘要]合理使用肥料是指建立在植物营养学基础上,根据作物、土壤、肥料性状确定肥料的使用量及合理使用方式。无公害农产品突出解决农药安全问题,优质农产品生产关键在于合理使用化肥。 [关键词]合理选择肥料 合理施肥方法 合理使用化肥既有安全问题,又有质量问题。所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 一、针对土壤特性选择肥料 中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,易施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 二、针对植物营养特性选择肥料 按植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 三、针对作物生育期选择肥料 作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。 1 种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料; 2 基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料; 3 追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵,磷酸二氢钾等; 4 灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 四、选择合理的施肥方法 蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 五、发展专用、复合、特种肥 由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500公斤水稻与900公斤水稻的配比不同。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。据中国科学院、卫生部、地质部和国家环保局调查,中国有22个省市的部分和大部分地区缺硒,影响2.5亿人的健康。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149mg/kg,是普通菜花含硒0.002mg/kg的75倍。 六、总结 中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善中国现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 产品品质论文:如何合理施肥提高农产品品质 所谓合理施肥,就是针对植物营养特性、土壤特性、作物生育期需要选择肥料,坚持有机肥与无机肥相结合;坚持因土壤、因作物合理施肥,坚持缺素补素,平衡施肥;确定合理的轮作施肥制度,合理调配养分;采用合理的施肥技术,提高化肥利用率。 1 针对土壤特性选择肥料。中国南北土壤差异很大,南方地区的红壤、砖红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤呈酸性或微酸性,磷肥宜用偏碱性的钙镁磷肥;北方土壤黑钙土、栗钙土、灰钙土、褐土等多呈碱性,磷肥宜用偏酸性的过磷酸钙;连续施肥多年的大棚、老菜田也逐步酸化,且钙镁缺乏,磷肥宜选用碱性钙镁磷肥、磷矿粉等,既可调节土壤酸度,又可供应钙镁元素;有盐渍化特征的碱土、盐土,尤其是滨海盐土,宜施用磷石膏,钾肥宜选用硫酸钾。 2 针对植物营养特性选择肥料。植物种类、品种不同对养分需求不同,同一植物品种不同生育期、不同产量水平对养分需求数量和比例不同;不同植物对养分种类有特殊反应;不同植物对养分吸收利用能力也有差异,选择化肥品种应根据作物营养特点来科学选择。据研究,铵态氮肥与硝态氮肥对蔬菜硝酸盐含量的影响没有显著差异。 一般蔬菜是喜硝态氮的作物,氮肥宜选用硝酸铵、硝酸钙等;鳞茎类蔬菜对硫的需要量较大,宜选用含硫较多的肥料,如过磷酸钙、硫酸镁、硫酸钾等;十字花科的蔬菜对硼的需要量较大,宜选用含硼较多的硼酸、硼砂等;鲜食性的瓜菜如西瓜、甜瓜以及茶叶等对氯毒害敏感,不宜选用氯化铵、氯化钾等含氯化肥;大白菜、番茄等易出现缺钙症状(干烧心、蒂腐病),宜用含有效钙较多的过磷酸钙和硝酸钙;水果、茶叶需要大量的有机肥。 3 针对作物生育期选择肥料。作物生长的不同时期对肥料的吸收不同,因此,需要针对不同的生长时期选择不同的肥料。种肥选用中性高浓度的复合肥料,拌种肥一般选择专用性强的肥料;基肥可选用低浓度肥料,也可选用高浓度复合肥料;追肥多选用高浓度速效化肥如尿素、磷酸二铵、磷酸二氢钾等;灌溉施肥及叶面喷肥时,要选用高浓度、易溶解、残渣少的肥料如尿素、硝酸铵、磷酸二氢钾及种类繁多的叶面肥等。 有机肥与化肥配合使用增施有机肥对发展可持续农业、无公害农产品生产更显重要。研究表明,有机肥与化肥配合使用,有利于土壤有机质更新,激发原有腐植质的活性,提高土壤阳离子的代换量,有利于提高土壤酶的活性,增加作物对养分的吸收性能、缓冲性能和作物的抗逆性能;有利于协调氮素均衡稳定、长效,提高氮、磷、钾肥利用率,缓解施肥比例失调状况;有利于改善农作物品质,提高蛋白质、氨基酸等营养成分含量,减少蔬菜、水果等中的硝酸盐、亚硝酸盐含量 4 选择合理的施肥方法。蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜种类、品种、不同部位有关,又与施肥技术和环境条件有关。在育种方面,把低硝酸盐含量作为育种目标之一是有意义的;在施肥技术与环境条件方面,蔬菜中硝酸盐含量与土壤中氮的浓度和氮的种类等有密切关系,土壤中氮浓度越高,蔬菜中硝酸盐含量越高,尤其在后期。所以,施用氮肥宜早,且不宜过多。 5 使用专用、复合、特种肥。由于优质农产品对土质、肥料要求不同,更需要专用肥。例如,生产大蒜需要含硫较高的肥料,生产啤酒大麦需要减少氮肥的比例,生产500千克小麦与600千克小麦的配比不同。 果树施肥要进行叶色诊断,对症补充肥料。而且除氮、磷、钾肥外,还有各种钙、镁、硫肥,微量元素肥料、叶面肥等。肥料的专用化、复合化、多样化是世界肥料发展趋势。 另外,针对人体营养需要可生产特种肥。有研究表明,施用含硒有机复合肥,可以提高食品硒的含量。在菜花上施用含硒有机复合肥,菜花中硒含量可达0.149毫克/千克,是普通菜花含硒的75倍。 6 提高化肥使用效率。中国现在化肥使用量达4200万吨,约占世界的30%左右,但当前化肥利用率只有35%左右,与世界45%左右的水平存在较大差距。因此,改善现存的肥料生产结构、改善施肥结构、改进施肥方式,合理使用化肥、提高化肥利用率尤为重要,特别是在当前石油危机的情况下显得更加迫切。 051430 河北省栾城县农牧局土肥站 王书巧 产品品质论文:罗伯特:力魔关注品牌价值更重视产品品质 德国力魔(LIQUI MOLY)公司成立于1960年,一直以其先进的研发技术,在车辆添加剂、润滑油及汽车养护方面强占欧洲市场,自2006年进入中国市场以来,以其产品的品质和服务获得了广大用户的好评。2013年7月,南京东沛国际贸易集团有限公司成为德国力魔机油、汽车养护、汽车美容全系列产品的中国区总。2013年12月11日,记者在Automechanlka Shanqhai展会期间专访了力魔中国区项目开发经理罗伯特。 罗伯特认为,中国的市场比较大,在世界上占有重要的位置而且具有很多特点。一个从国外进来的品牌不可能完全按照西方的方式在中国做事,来到中国肯定要进行政策和做法上的调整,但同时也要保持品质,在中国力魔的产品与德国完全一致,但需要按照中国方式来销售,这是一件难事。2006年至今力魔的销售业绩每年增长了至少20%。力魔产品的应用从高端车普及到中低端车,逐步发展市场。 据罗伯特介绍,力魔产品分为机油、添加剂、汽车美容及修理厂产品,主打产品是机油和添加剂,最大的竞争优势就是品质技术。很多汽车大品牌均来自德国,在德国大公司研发新车时不用普通机油,而是需要有针对性的机油。所以力魔所有的机油是按照汽车厂家的要求来做的。力魔的机油有很品种,分别专用一个车型,所以对专业的车型是非常好用的,可以延长汽车使用寿命、保护发动机等。 力魔的机油具有非常长的换油周期、中国大部分的车是保5000km,但在德国可以保30000km。力魔非常重视服务,安排培训师为东沛及维修企业做培训。车主需要意识到好的保养可以保持车的价值。罗伯特表示,2014年力魔将扩大宣传,销售渠道除了4S店,最近还增加了修理厂的渠道,建立独立修理厂和力魔品牌形象店,形象店现有50家左右,2014年至少增加100家,主要负责更换机油和快速保养。 产品品质论文:水产品品质快速检测研究进展 摘要:本文通过对传统检测方法和指标的适用性和局限性分析,介绍了用于水产品品质快速检测的几种不同方法,包括图像分析、电特性和电阻抗特性测量以及用于水产品品质检测的三种类型生物传感器进行分析和总结。 关键词:水产品、快速检测、品质、传感器 1 概述 中国水产品总产量占世界水产品总产量的比重逐年上升。水产品生产、消费和进出口贸易得到快速发展,国内外市场对水产品的质量与安全提出了更高的要求[1]。新鲜水产品肌肉中水分含量高、组织脆弱、不饱和脂肪酸易氧化及可溶性蛋白质含量高,比一般的动物组织更容易腐败不易贮藏。 鲜度变化是反映水产品品质变化的一个重要方面,在捕捞、收购、贮运、加工和销售过程中常常需要对水产品的质量进行评价。如何通过合理的保鲜手段使得水产品保持较高的新鲜度是一个必须解决的难题;另一方面,使用正确的检测技术对水产品在保藏过程中的品质变化进行测定亦是极其重要的。水产品品质和鲜度的检测存在步骤繁琐、所需时间长、指标不统一等问题,若能通过分析鱼类死后生理、生化的变化,物理学、化学等指标的角度研究水产品鲜度品质的变化,从而实现水产品物流过程中鲜度的快速检测和动态预报。 2 水产品品质快速评价方法 2.1 图像分析 图像分析技术是利用不同波长的单色光照射样品,通过CCD(a charge coupled deviced 电荷耦合元件)镜头获取样品图像,对水产品外表及表面进行高速度的在线图像采集,通过对获得图像的进一步计算,消除背景和环境干扰,得到水产品的各项信息,包括变形、瘀伤、出血点等进行快速无损快速检测,可以直观反映水产品原料在养殖、捕捞等过程中对其品质的影响[2]。2003年Kroger对鲜鱼和鱼片外观进行图像分析检测,经CCD扫描获得图像,测定图像每个点周围微结构的相似度,通过测定鲜鱼表皮粘度浊度,以及冰冻鱼片表面的肌肉纤维粗糙度来确定鱼肉品质。 2.2 电特性和电阻抗特性参数测量 用于鱼肉鲜度检测的电特性参数主要有电导率、电容、电阻抗等。 电导率是指电解质溶液中离子在电场作用下,产生迁移而形成的导电能力,溶液的导电能力与溶液中的离子浓度呈正比[3]。Jason, A.C[4]等研究发现鱼死后,在自溶阶段,鱼肉的电容和通过鱼体的电流均会发生变化,分别测量流经鱼体的交流电或鱼肉电容大小来判定鱼肉的鲜度。电阻抗特性的测量是借助置于生物体表的电极系统向检测对象送入微小的交流激励电流或电压信号检测相应的电阻抗及其变化情况[5]。故生物阻抗模型可应用于鱼肉阻抗特性的鲜度研究。 2.5 生物传感器在水产品品质评价的运用 生物传感器由分子识别元件和信号转换器组成,分子识别元件由生物活性物质构成,直接和待检测物质接触,具有分子识别能力以及放大反应信号。信号转换器属于电化学或光学检测元件,它可以将生物识别事件转换为可检测的信号[6]。生物传感器法具有体积小、灵敏度高、检测步骤简单、快速、可现场检测等优点,是近年来水产品品质快速检测的热点。 2.5.1 ATP降解产物传感器 水产品的鲜度主要取决于ATP各种分解产物的含量。ATP按以下顺序分解ATP(三磷酸腺苷)ADP(二磷酸腺苷)AMP(一磷酸腺苷)IMP(肌苷酸)INO(肌苷)HX(次黄嘌呤)UA(尿酸)[7]。将HX作为鱼肉鲜度的测定指标是不充分的,因为它的浓度取决于鱼的种类、鱼死前的状况和鱼肉的部位。目前已报道的水产品鲜度传感器大多是通过酶的生化方法测定Ki或H值。这些代谢物发生酶的反应如下:[8-9] 林丽[10]等运用多壁碳纳米管、黄嘌呤氧化酶和Nafion一次修饰在玻碳电极表面,制成了一种新型的HX生物传感器,该传感器响应快速、灵敏度高,对HX有着良好的催化氧化性能。Carsol[11]和Park In-Seon[12]等学者又建立一种酶反应器系统,将NT、NP和XO固定在经戊二醛活化的壳聚糖微孔小珠上,装在聚丙烯反应管,两端用尼龙布封闭,连接氧电极、接收器和记录仪,从而建立了多酶反应器系统,测定结果和液相色谱法测定结果间有较好的相关性。 2.5.2 挥发性物质传感器 鱼肉质量发生变化时,其散发气味中挥发性化合物的组成及成分浓度也会发生变化,这些变化和鱼的新鲜程度相关。鱼肉组织降解产生的挥发性化合物有低级醇、羰、酯、二甲胺、硫化氰、甲基硫醇、二甲基乙硫醚等。在电子鼻的检测中,是将样品放在密闭的容器中,传感器对样品顶空的挥发性化合物产生响应,这种响应通常由电导率或电流等参数来衡量,最后进入数据处理系统进行特征参数的提取,获得鱼体质量状况的信息。用于电子鼻仪器的传感器主要有石英微平衡器、金属氧化物半导体传感器等[13]。 Daffsson[14]等采用M0S传感器检测了冷冻贮藏的黑线鳕和鳕鱼的鲜度。他们发现随着鱼体挥发性化合物浓度增人,传感器的响应呈线性变化,并且能够及时地检测到鱼的早期腐败。Schweizer-Berberich[15]等用8个电流传感器检测了冷藏蹲鱼的气味变化,发现传感器的响应随贮藏时间而变化,并且与气体成分中的胺类和硫化物之间存在很好的相关性。 2.5.3 微生物传感器 微生物传感器又称BOD(生物需氧)传感器,由溶氧传感器和微生物膜组成。酵母或腐败细菌固定在膜上,贴在BOD传感器表面的透气膜上。当BOD传感器浸入含有有机物的样品液中时,渗到膜上的有机物被酵母或腐败细菌细胞吸收。该过程需消耗O2,从而引起传感器输出电流下降。微生物膜上消耗的O2与样品液中的有机物浓度成比例,样品液中的有机物浓度可通过BOD传感器测定。Watanabe,E等就用微生物传感器和常规K值测定进行比较,分别测定了冰中贮存两周以上的鱼肉鲜度,发现两种方法测定的数值间有较好的相关性[16]。 3 展望 水产品品质评价发展方向是将使用快速测量技术的不同标准方法结合起来对各种原料的鲜度进行评价以建立数学模型,预测未知品种的鲜度或剩余货架期。据悉,美国专家已在研制一种可检测食品鲜度的“Flesh-Check”指示片,该指示片可置于包装食品中,涂有对温度敏感的聚合物,人们可根据指示片颜色判断食品新鲜与否。在不远的将来,人们能够运用各种模型和传感方法进行水产品品质评价和预测,甚至提供在线的品质评价。 产品品质论文:粉垄可自然性提高农产品品质 韦本辉和他的研究团队在研究中,提出的“粉垄栽培方法”,突破了千年“犁耙”耕种模式,实现合理利用耕作层及耕层以下土壤资源和天然降水,作物根系特别发达,促使作物大幅度提高单产和改善品质。 粉垄栽培方法在中国南方地区广西,已在水稻、甘蔗、木薯等12种作物应用,增产率达10%~30%;在北方地区的辽宁、河北等地试种玉米等表现良好,干旱地区的甘肃省定西县试种马铃薯增产率达35.4%,宁夏回族自治区在荒漠上首次试种准山药亩产达3477公斤;中部地区的湖南试种木薯、淮山药效果表现良好。 在广西玉林市福绵区粉垄栽培的稻谷,农业部稻米及制品质量监督检验测试中心提供的检验报告显示,其整精米率、蛋白质分别达50.9%、10.2%,比同一块田同一品种同一施肥管理条件的常规种植的稻谷分别增加了15.94%、14.61%,粉垄栽培的整精米率、蛋白质单项质量判定均为一等,常规种植的则均为三等。 粉垄给作物产增品好的奥秘 粉垄栽培方法,是韦本辉和他的研究团队,从他们在研究土壤疏松类型比土壤板结和表皮结膜两种类型增产15%以上得到启发,并从农艺和农机相结合上进行研究,2010年初正式提出并申报国家发明专利。 粉垄对作物增产和提高产品质量的奥秘,韦本辉认为,主要是由于耕地松土量和速效性养分增加及种植带下有U型储水槽(事实上形成了耕地天然水库),实现了作物对土壤、水分、光能等自然资源的最大化合理利用,是自然资源增量利用产生的效应;同时,土壤环境改善和充分利用天然降水,促进作物根系发达和以根系为主导的“根”本理论的作物栽培新理念的有效施行。在此条件下,作物在整个生长发育期间,可以稳定地、持续地吸纳土壤中各种矿物质元素,尤其是吸纳了传统耕作方式未能打破犁底层的土壤养分和未被旋磨激活释放的土壤中的矿物质元素,作物健康协调的生长,光合效率可提高10%以上,特别是生长后劲足、抗早衰,从而使得产量增加和品质改善。 绿色,健康的栽培方法之所以能将品质和品位提高,是由于经粉垄后的土壤各种矿物质养分通过粉垄机钻头旋磨激活释放被作物吸收利用,加上光合作用的优势而获得的,是非人为因素促成的,因此是―种天然性的、绿色的、有机的,对人体健康的。 韦本辉率团曾在2011年1月到台湾考察,他认为台湾精细农业先进,粉垄可能让台湾的农产品品位更是锦上添花。 产品品质论文:微生物农业对提高农产品品质及改善农业生态环境的影响探析 摘要:近年来,随着经济和科技的不断进步,使得我国农民所能利用的耕地面积在不断的减少。面对这样的情况,相关的工业、农业部门开始进行深入的探讨和研究,为了利用有限的土地资源创造出更多的财富,各种各样的化肥相继问世,以此促进经济作物的快速生长。但同时化肥的使用带来了很多问题,如:农产品质量得不到保障、严重影响农业生态环境等,通过大量的试验研究证明微生物农业在农业中发挥着重要作用,要加大微生物农业的推广力度,以提高农产品品质及改善农业生态环境。 关键词:微生物;农产品品质;农业生态环境 近几年来,面对我国农业生物资源的利用情况和我国农业发展情况,我国相关部门开始意识到微生物农业的重要性。从宏观上看,微生物农业属于一种工业型的农业,其主要通过微生物资源产业化实现的。微生物农业的广泛推广,不仅有利于提高我国的农产品品质,而且还有利于实现农业的可持续发展。 1.微生物农业的含义 微生物农业也被称为白色农业。这种农业是一种工业化的农业,微生物农业的形成主要以蛋白质工程、细胞工程、酶工程为基础,并在此基础之上通过使用各种高科技开发手段,对微生物资源进行开发和利用,这一过程就是微生物农业过程。微生物农业可以将微生物资源进行优化配置,就微生物本身而言,其具有超强的繁殖生产能力,并通过工厂化处理,能够生产出人类及动植物所需要的营养品和保健品。微生物农业属于一种新型农业。微生物农业的发展系数较大,其属于高增值农业。 2.发展微生物农业有利于提高农产品品质 通过对农业生产的实际情况进行调查和研究,我国大部分农业生产中需要投入大量的农药、化肥,这虽然提高了农作物的产量,但是无法保证农产品的安全。 在农作物生长的过程中,一定会遇到病虫害问题,如果通过农药进行防治病虫害,将不利于农作物的安全生产。生物防治病虫害是一项较新的技术,其具有很多优势,如:没有污染、没有公害、等。目前我国应用微生物进行病虫害防治的效果较好,其值得广泛的推广,其不仅能够有效的防治病虫害,而且还有利于提高作物产品的品质。 微生物还可以混配在化肥、微量元素、有机饲料中,从而形成了微生物复混生物肥料。微生物复混生物肥料不仅能够增加土壤的肥力,而且还能够为作物的生长提供充足的营养元素,从而使植物根际的微生物环境得到很好的改善。微生物肥料在植物生长过程中发挥着重要的作用,有利于植物对养分的吸收,进而促进植物生长,提高了植物抗病虫的能力。 3.发展微生物农业有利于改善农业生态环境 二十一世纪面临的最严峻的问题就是生态环境保护问题。微生物农业的发展前景比较客观。在实际的微生物农业生产过程中,能够将有机废物变废为宝,可以间接的促进生态环境的保护。在微生物农业中,微生物生态环境保护剂具有重要的作用,其可以将空气中的毒气及水、土壤中的有害物质清除干净,微生物农业是一项全新的产业,其具有较大的开发和利用价值。 在农业粮食生产过程中,农药和化肥对粮食的产量产生了很大的作用,同时也严重的破坏了农业生态环境。在不同程度上对水体、土壤、大气造成了污染和破坏。针对这样的严峻形势,为了能够促进我国农业长期稳定持续发展,我国相关部门已经发现了生物农药、生物肥料的重要性。微生物农业的大力推广和发展,不仅能够增加农作物的产量,而且还能提高农作物产品品质。微生物农业可以保证农作物的安全,有效的提高动、植物资源的利用率,进一步改善和保护生态环境。 4.微生物农业提高农产品品质及改善农业生态环境的实例 4.1简要介绍紫云英根瘤菌菌剂 紫云英是豆科黄芪属一年生草本植物,又称红花草,是重要的绿肥,饲料兼用作物。紫云英不仅能给土壤增加大量的新鲜有机质,还可以改善土壤理化性状,协调水、肥、气、热状况,提高土壤生产性能。因此,种植绿肥是一项必需的用地养地措施。紫云英固氮能力强,氮素利用效率也高,株体腐解时对土壤氮素的激发量很大,在我国南方农田生态系统中维持农田氮循环有着重要的意义。 高效的紫云英根瘤菌菌剂在提高紫云英产量方面具有重要作用。高效优质的紫云英根瘤菌菌剂,一方面在紫云英播种后能提高紫云英的产量,另外还能在土壤中形成多种有利菌株共生的良好根际生态环境,对水稻化肥利用率起到重要的效果。 4.2高效紫云英根瘤菌在选育时应注意的问题 紫云英根瘤菌的初筛:将粗筛出来的紫云英根瘤菌进行回接紫云英试验(水培法或沙培法)进行初筛,从播后结瘤时间、根瘤数、根瘤大小、根瘤颜色、植株含氮量和植株长势等指标筛选效果好的紫云英根瘤菌;紫云英根瘤菌的诱变育种:利用紫外诱变等生物诱变技术来选育出固氮效果更好、抗逆性更强的紫云英根瘤菌菌种。 4.3发酵生产工艺的研究 优培养基的筛选:利用摇瓶发酵、20L、200L自控发酵罐发酵,利用旋转组学设计和计算机技术筛选各功能菌种生长所需的氮源、碳源、矿质营养、添加剂和诱导剂营养配方,确定促进菌体生长的营养成分和最佳复合培养基配方。 高效吸附载体及其灭菌技术研究:通过考察菌种在不同灭菌条件(巴氏灭菌法,高压湿热灭菌法和γ-射线灭菌法)下的不同载体(褐煤,草炭,蛭石和珍珠岩)的存活时限以及载体中所含有的成分,将对菌体保存和对土壤的增肥及微生态作用等综合因素,确定载体最佳灭菌方法和最佳载体。 4.4应用技术研究 通过盆栽、小区和大田试验,检测紫云英根瘤菌产品的应用效果和稳定性,研究制剂不同剂型、浓度、用量、施用时间、施用方法以及环境因子对使用效果的影响,再反馈信息进一步研究和调整发酵生产工艺技术,生产出高效、持效的生物有机肥料产品。 5.如何运用微生物提高农产品品质及改善农业生态环境 5.1合理帅选菌株和应用联合菌群。 在深入了解有关微生物特性的基础上,采用新的技术手段,根据用途把几种所用菌种进行恰当、巧妙组合,使其某种或几种性能从原有水平再提高一步,使复合或联合菌群发挥互惠、协同、共生等作用,排除相互拮抗的发生。 5.2改善生产条件和生产工艺。 发酵条件、工艺流程、合适的载体、剂型、粘着剂的发展,尤其是在产品保质期方面需要开展深入的研究。 5.3应用价值较高的微生物产品 有机物料腐熟剂(或称发酵剂)、根瘤菌剂、生物修复剂(微生物区系、解毒、重茬等)、促生菌剂,生物有机肥等。其中根瘤菌剂作为微生物肥料中的一类重要品种,目前存在的根瘤菌剂产品质量不稳定、使用菌种的有效性低、接种后在种子上存活时间短、结瘤效果差、产品保质期短等问题未很好的解决。因此,这方面需要国家加大投入,开展相关的研究,加快新产品的开发与应用。由于接种根瘤菌剂还能有效降低和减轻豆科作物重茬的病害,根瘤菌剂在我国具有十分良好的应用前景。 6.结束语 农业在国民经济中起着重要的作用,同时也带动了其他行业的发展。但在农业实际发展中存在着严重的问题,例如:在农作物的生长中大量的使用化学农药是必不可少的,农药可以杀灭农作物在生产中的害虫和病菌,但不能保证农产品的安全,也使农业的生态环境遭到了破坏,严重影响了农产品品质和生态环境。通过对这样问题的研究,表明微生物农业将有利于提高农产品品质及改善农业生态环境,值得进一步的推广。 产品品质论文:提高产品品质、创造管理亮点某项目工程精细化管理控制探微 摘要:本文简述了某项目的工程管控的措施和亮点,今后,笔者将在项目管理中不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品! 关键词:建筑产品;精细化管理 1.工程概况 某项目位于南京南站的东南角,周边商业配套齐全,九都荟共有两期开发,总用地面积约为12万平方米,总建筑面积约为42万平方米,拥有沿街商铺,从拿地到开盘17个月,首次开盘,市民争先抢购,产品受到市场热捧,销售火爆。 2.质量管控措施 项目质量管控措施,主要包括:(1)质量管理可视化:每栋楼安全通道两侧张贴楼栋信息牌、质量可视化表、进度可视化表及安全巡更记录,质量按照实测实量要求按集团要求悬挂于楼栋通道处,充分显示出不同施工阶段各道工序指标的检查情况,数据更新务必及时。(2)工程实测实量可视化:现场施工必须严格执行三检制度,每道工序均要现场验收,每道工序均拍照留有映像资料,不经验收合格,不得进行下道工序施工。尤其是隐蔽部位,需监理验收并拍照留档,做可视化验收记录,严格控制现场工序质量。(3)落实工程“四化管理”:主体阶段设置砂浆、预制构件、模板、钢筋的集中加工区,装修阶段设置瓷砖、木工、防水材料及腻子集中加工区,进行“四化”管理,做到加工和安装分离,有效的进行了质量控制,确保了产品品质。(4)进行工序穿插施工:包括门框先行和主体未封顶之前,精装修单位进场穿插施工,主体结构分段验收,做好装修与土建穿插施工,总工期可以有效提升10%以上。(5)引入工程施工样板: 现场设置样板展示区,对砌筑、粉刷、防水、屋面等重要的工序进行展示,待主体施工阶段,在楼栋做实体样板间:土建样板、精装修样板、交付样板间。另还须做景观和外立面的工艺样板。工艺、工法样板先行,及时发现并解决问题,不把问题带到后期大规模工作开展当中。(6)深化图纸和制作户型手册:为精细化施工管理,现场编制每个户型的户型手册,内容有:定位放线图、墙体砌筑图、粉刷图、水电定位图、天花吊顶图、地坪竖向标高、瓷砖排版图等,为现场集中加工和移交提供依据,确保同户型同部位尺寸一致。 3.安全文明施工管控措施 项目安全文明施工管控措施主要包括:(1)统一安全文明施工策划:人车分流,场地布置清晰,包括外架 统一标语、出入口统一标语、安全施工统一标语等。(2)落实安全分色管理及安全文明标准化施工:可视化评估施工安全系数,确保施工安全。(3)制定安全巡更制度:施工现场每天专职小组安全巡查,发现安全隐患,登记公告并及时整改。(4)执行楼栋值长管理制度:执行楼栋值长制度,值长负责制,现场各个主要分包管理人员担当每栋楼的值长,值长负责协助总包单位管理人员管理本栋楼的安全文明落实工作。(5)现场进行人车分流管理:现场道路采用人车分流制,规范化管理,保障工人安全和施工道路通畅。(6)采用太阳能灯和引入雨水收集系统:为了积极响应国家节能减排的号召,合理利用能源、节约资源,项目不断引进新技术,在现场先后采用了太阳能灯和雨水收集系统。(7)现场晨会制度:每日早晨总包召集现场的主要管理人员、班组长及分包管理人员,在安全公示牌下面集中,对今天的施工内容、安全危险源及注意事项进行布置。 4.项目新工艺亮点 项目新工艺亮点主要包括:(1)PC工业化:九项目部通过对日式管理经验的学习培训以及对前期成功项目PC工程经验的借鉴和总结,进一步提升了项目对PC工业化技术的应用和管理,于2014年11月开始,在F-4、E-4、G-2 楼栋上采用PC全周期施工,前期做好产品定位研究,其中F-4、E-4两栋为柱、梁、墙、楼梯为全PC预制构件,楼板为叠合板,做绿色建筑。(2)铝木复合木板体系:为提高工程质量,提升实测成绩,项目研究并样板展示铝木复合木板体系,于2014年7月开始,在D-7、A-2以及EFG地块部分楼栋主体施工阶段开始采用此体系,铝模板砼成型质量非常好,实测成绩高,周转60次成本摊销和木模板持平。(3)免抹灰(薄抹灰)工艺:为减少空鼓、开裂,保证粉刷质量,在不改变墙体材料的基础上,采用石膏砂浆进行5-8mm的薄抹灰,已经现场制作圣戈班、普拉德等品牌材料的样板,进行对比研究后,随即在项目后续施工中推广。(4)精装修穿插及无尘化加工:精装修单位提前进场做门套先行施工,主体分批次验收。精装修单位提前进行单工种流水穿插施工,建立设置集中加工厂,瓷砖、木工、腻子、吊顶材料、防水材料,均集中加工加工安装分离,提高加工精度,缩短总工期,提升产品品质。(5)景观先行:做好景观图深化设计,对景观图纸和室外综合管网提前叠图,景观围墙和综合管网先行,在地库全部封顶、底层脚手架拆除后实施。 此外,项目也在做一些新工艺、工法的研究,例如高精度楼地面原浆收光找平、预制窗台板、保温反打工艺研究等,也分别取得了一些进展。 以上简述了某项目的工程管控的措施和亮点,在项目管理中将不断探索研究新的管理方法,不断加强和提高工程的精细化管理手段,提升产品品质,通过良好的工程管控手段为业主提供更加优质的产品,回馈社会! 产品品质论文:肉类产品品质:何种市场营销策略可以创造肉品附加值? 摘 要:保证肉类产品的质量,是整个肉类产业链的一个重要任务。保证肉品质量对于食品生产和销售企业来说是应尽的义务,而对于消费者来说是应得的利益。过去发生的各种食品安全危机,质疑的不仅仅是产品内在和外在品质的保障途经,还包括产业链中产品或市场参与者的决策。从动物育种到产品加工、零售到消费及消费者在各方面的产品品质要求上都表达了新的期望。当今,市场营销在产业链保障产品品质方面发挥了重要作用。本文将着重介绍肉类产业的市场营销和商业运作。 关键词:品质;肉产品;食品安全危机;品质和原产地认证;推销 自从1996年食品安全危机以来,肉类品质成为真正意义上的一项挑战。无论是对于生产和销售企业,还是对消费者来说,品质保障不仅是理所当然的标准,也是增加产品附加值的战略主旨。各种品质和原产地认证标识是对消费者最好的品质和来源保证。Momont[1]认为,这些认证标识具有多重意义,如天然、可靠且具有很强的象征意义。实际上,品质认证这个环节消除了消费者的疑虑外,它们还成为了品质、特性、原产地和精湛加工技术的代名词。法国消费者愿意为信得过的产品支付更高的价格[2]。然而,最近一段时期以来大量出现的认证标识对于销售行业和消费者来说却很难轻易辨别[3]。 山区特产、乡村特产、本地特产等各种特色标识和自行标榜的其他品质保证标识在市场上显得名目繁多,且常常没有清楚的解释。 那么,品质保证是如何成为关键问题的呢?消费者对肉类品质的认识到底是怎样的?他们的真正要求和需求是什么?最后,销售策略在这个问题上可以起到什么作用? 1 肉类产品品质概念的演变和政策规范 20年来,人们对肉类品质的认知经历了巨大的变化。其中食品安全危机的出现是一项重要的推动因素(表1)。其实,从90年代以来,农业和食品业不断受到食品安全危机的冲击,特别是肉类产业中动物,如牛(如疯牛病)和禽类(如二恶英、禽流感等)。这些危机使得消费者对商品质量的不信任感增加[4],从而影响生产企业的运转。Ben?tre等[5]将食品安全危机(1996年在罗马举办的世界食品峰会)和食品的内在品质造成的危机归纳为“理智型”或“粗暴型”两类[6]。 40多年来的食品丑闻和危机,促使欧盟制定了93/43CE食品卫生条例,主张采用危害分析与关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)方法“识别食品卫生的关键因素,建立且严格遵守安全规程并及时更新”。最近的大范围肉品掺假(如2006年鱼肉和2013年马肉掺假)事件曝光以后,欧盟重新修订并简化了原来的食品安全条例,并于2013年5月公布和在2016年实施。该条例加强了食品卫生规范,尤其要求增加突击检查和加重处罚以防造假行为的内容。欧盟委员会(2014年7月,第六轮谈判)已讨论签订跨大西洋贸易与投资伙伴关系协定(Trans-Pacific Partnership,TTIP),旨在解除贸易束缚,并提高了肉产品的品质要求。市场和消费者对于伦理、环境和食品卫生的诉求,都将是争论的重点和关键挑战。 对照新法规的内容可以明显发现,公共机构和业界对食品的品质明显重视了(如卫生、微生物、原材料等)。法国消费者已经不能再容忍任何食品卫生问题,这些规定旨在重塑消费者对肉类消费的信心。 那么,品质的定义具体是什么?根据ISO 9000∶2000 标准,品质是指“一个产品、一套工艺或一项服务可以满足外在或内在需求的所有特质”。从营销上来说,品质是“一个物质、一项服务、一个品牌或一个企业,被客观或主观所公认的特性和价值”[7]。 然而,食品的品质在不同国家和地区的定义有所不同。欧洲消费者越来越注重品质和原产地认证标识如“原产地认证称号”、“原产地保护称号”、“产区保护标识”“红色标签”等。在法国,品质通常是通过符合法律法规标准的形式展现出来了。而美国的情况就完全不同,品质认证标识被视为一种非关税贸易壁垒,因此无法建立相似的品质保障体系。品质通常被诠释为对工业流程的遵守和无毒无残留。品质的概念缩小到了技术层面,且最终以企业的声望来代表,公共部门的介入也就没有必要[8]。 同样,生鲜乳、奶酪是欧洲传统和技术的标识,而在美国这完全不符合卫生标准。另外,欧洲支持对转基因产品在标签中强制标注,而美国则反对。这个分歧体现出食品品质概念上的分歧。在美国允许使用激素类产品饲养肉牛以加快其生长速度,这一事实也展现出食品品质的有关法规要求完全不同。 一些消费者对最新的科研结果有时表示质疑甚至抵制。他们要求加强食品卫生和品质规范以及监督措施。因此,提高品质是所有食品工业的必由之路。唯有提高品质才可以重树消费者信心。尽管一系列新法规已经或即将生效,消费者对于提高品质的诉求一刻也未停止。除此之外,他们还表达了对食品产业各领域更多了解的诉求。 2 消费者对肉类品质的认识、态度和要求 食品问题一直以来都是法国人重点关心的问题。随着经济的发展,人们的进食已经不再仅是满足生理和享受的需要,它还有其他层面的需要。例如,在家畜饲料中添加亚麻籽可以生产出对人体健康有益的ω-3脂肪酸;含胶原蛋白的酸乳可以减少成年人的皱纹;用芦荟制作的饮料可以改善皮肤状况;含类胡萝卜素的甜点可以使皮肤变成古铜色等。 尽管这些例子都通过产品形象或用途提升了食品的原有价值,但食品的相对价值还是降低了。1991年以来,居民用于食品消费的支出不断降低,而住房和交通用支出不断增长。1960年法国每个家庭平均支出的60%为满足饮食需要,如今这项支出只剩下13.5%了,饮食已不再是法国人生活的第一大支出(表2)。 2010年,法国居民肉类消费支出占食品消费支出总额的比重最高(达21%,表3)。每人每年肉类消费总量为90kg(这个数据在20年前是100 kg,表4)。 消费者对未加工产品的需求量在下降,而对加工产品(如便利食品和打包食品)的需求量(也包括对配套服务的需求)在升高。除此之外,他们也追求食品的品质和安全。无论是对养殖企业还是加工企业来说,产品的品质、可靠性和便利性都是必不可少的要求。然而,品质既取决于产品的客观特质,也取决于消费者的主观喜好。尽管后者不易得知,但了解消费者的满意度确实至关重要。它取决于产品的形象(如品牌和品牌形象)以及配套的售后服务。这些条件都是组成食品附加值的要件。 多项研究显示,肉类产业希望在销售环节更有效地满足消费者对品质的要求[10]。然而,在从前被认为是例行或习惯(锁定唯一品牌)行为的肉产品购买,在食品危机发生之后已经发生了改变,如考虑其他产品、或者减少甚至放弃对该肉产品的消费,但这又陷入了新的困境,如对产品的来源、价格和加工方式等必须重新审视[11]。 这个消费行为的改变会影响其购买标准,其中除了品质、风味或口感等内在特点外,又加入了产品来源、畜牧养殖模式和品质认证标识等外在的指标(表5)。 如今的食品品质特征除了营养价值、感官品质和卫生之外,还加入了道德规范(如环保和动物福利)和文化价值(如地域、传统文化等)[8]。这些新的品质概念涉及食品的生产条件,对特殊认证标识起促进作用(如原产地认证称号等)。这些认证标识使生产者和产地都获得了更多的附加值,但也增加了对生产过程中品质保障和可追溯性的要求。 食品品质对于消费者来说成为了理所当然的选择标准。相应地,肉类产业(特别是占70%销售量的大型销售企业)的战略主旨,很自然地集中到了大宗消费产品的价格上(图1)。目前,消费者对食品卫生的关注度很高,他们对食品生产过程的信息有更多的了解。关于原材料的来源、加工方式等信息,都成为了销售是否成功的要件。消费者认为,提供食品来源和畜牧养殖模式等信息是理所当然的。他们难以理解,为什么家畜可以在法国养殖,肉类加工却要送到国外,最后成品又卖回法国。国家跨行业组织主导的一系列措施,如法国原产地标识、法国猪肉标识等,旨在尽力满足消费者对品质、来源和可靠性的要求(表6)。消费者要求清楚的食品来源、工艺和卫生信息,而种类繁多的品质标识或原产地认证标识,又使得消费者难以辨认出他们需要的重要信息。因此,要尽量简化和集中这些品质认证标识。例如,水产行业就推出了统一的“法国馆”标识。 3 市场营销与产品形象 长期以来,市场营销在肉类产业链中都只是作为一个选项而非必要环节。而如今,营销与品质的结合成为了肉类产业的现实要求。营销具体是指什么?营销的定义是“选择和吸引市场、发展并维持顾客群,交付并传递价值的科学和艺术”[13]。它的作用是通过品牌策略、品牌形象和销售服务带来附加值,并且及时调整以满足消费者需求。尽管如此,购买欲望和购买行为有时并不一致。本文研究发现,在食品货架区决定购买的人群比例为53%。而以光顾货物的人群为100%时,只有23%购买者会注意到品牌,其中16%的购买者会取下货物观察,15%会决定购买,5%会购买该品牌的多样货物(图2)。 研究发现,在11 000 个参考产品中,购买者只注意到500 个,能记住的也只有50个。这是由于购买者在中等超市(面积400~2 500 m2)的购物时间平均为25 min,在大型超市的购物时间58 min。购买物品中1/3为生活基本用品,其余为冲动购买、享乐性购买和深思熟虑后购买。购买甜食平均花的时间为59 s,购买咸食时间为56 s,而液态产品为49 s。如果再看看购买常用品的时间,其数据更惊人:1 kg牛乳为10 s,面包为10 s,巧克力为30 s,鹅肝为59 s,而肉产品是90 s[14]。 如何向购买者传达产品以及加工品质信息呢?大部分肉品是在大型超市销售,也就是说这个“无声销售”要靠购买者自己来寻找满足其要求的内在和外在品质标准。而货架的陈列并不总是按消费者需求来安排,且品质标识的种类繁多(正式标识、集体标识或以销售品牌私设的标识)。另外,以销售量至上的低价策略,也会在一定程度上干扰消费者的选择。 现在的顾客已经不再沿用传统的推销模式决定购买货物了。既然已经知道他们通常都会提前准备购物(如47%的购物者准备购物清单),就要尽量采用适宜的、能影响他们购买决定的销售策略。因此出现了一系列促销方案:成套销售、即时折扣、加量不加价、赠送购物券、会员卡优惠等等。尽管这些促销方式在一定程度上发挥了作用,但不能忽视消费者在寻求便利、价格合理、简单便于选择但又不失多样化的产品(表7)。 现今消费者对肉产品的动物种类非常“忠诚”:36%的消费者在断货时选择延期购买,42%选择同种动物不同切块部位。确定动物种类后,切块部位便成为第二重要的标准,决定因素为颜色和包装情况[15]。对消费者的购买行为的研究至关重要,此时不能把消费者单纯看待成“购买东西的人”,因此需要引入“范畴管理”的概念,即购买者站在消费的角度定义其对产品的要求。“购物者营销”并非是一个革命性的方法,而是更加完善、更贴近购买者需求的促销手段。为了更好地满足购买者需求,销售企业和加工业确定了5 个重要环节: 1)类别;2)顾客;3)购买路线;4)量化的需求单元;5)购买欲望。 新的“营销”策略更加注重在消费瞬间通过统一形式和类别来促销。使用交易人数与交易量(people incidence transaction amount,PITA)方法,可以更好地满足购买路线和消费需求(图3)。 这个方法在对顾客浏览频率、购买品牌、年购买量以及分类别购买频率分析的基础上建立。新的促销手段(如即时折扣、买一赠一、加量不加价等)则用于吸引顾客的注意。 这个方法能更好地分析购买者在商店的购买行为,研究发现:70%的品牌是在商店内选择的,68%的购买决定并无事先规划,5%是同一品牌的忠实顾客,47%受销售地点的促销广告影响。 以上结果表明,购物者展示的是一个“即时处境行为”即购买行为同时受需求标准和购物环境的影响。 除此之外,购买者与货架的距离也是重要影响因素。营销中通常利用“5-3-1”原则来优化产品包装。这个原则主要考虑了消费者与货架距离对包装的视觉感知情况的影响。表8举例说明了不同距离时消费者对产品包装的感知情况。 今天的肉类产业应该配合零售商的需求来供货,要推陈出新,要建立起生产者与消费者的联系,并提升对购买行为的理解。大型零售商期待可以自行发展产品分类的供应商。所以,肉类工业要自行了解消费者对各种类产品的需求情况,以更好地为产品定位并丰富产品种类。然而,这个营销手段的推行并非轻而易举,因为大中型超市本身也通过加工半成品来推出一部分肉类产品。现有的肉类品牌已经“树立”,要建立新的品牌着实不易。如Charal、Socopa、Valtéro、 Le Gaulois 和 Loué 集团等。这些品牌已经根据消费需求改善了销售策略,提高了产品的外在品质(如包装、便利性等)。 最近推出的肉类新切块命名就是针对消费用途的一种改进。法国经济部下属的消费、竞争和打假管理处于2014年12月开始颁布实施的《牛肉、犊牛肉和羊肉新切块命名法》将激活肉类供应市场,促使提高产品的实用性和便利性,更真切地满足消费需求。但这还不够,肉类产业的营销潜力还有待进一步开发。 当前,营销的成功在于针对消费者需求的一整套措施:1)对货架色彩的戏剧化布置(如装饰、新品促销活动、季节主题促销等);2)优化产品种类划分、烹饪模式、量化和质化促销;3)优化不同种类肉产品在不同消费场所的用途、感官和营养价值;4)标注各切块的烹饪方法建议,同时提供切块部位的信息。 4 结 语 畜牧产品,特别是肉类的品质,透过消费者的信心来体现。它本身并不具附加值,但可通过品牌、标识、形象和实用性来回应消费者的需求。今天仍有47%的购买者在光顾销售点后放弃购买[16]。要使购买意图成为购买行为,就要通过以下几方面改善销售点:1)标清产品分类;2)标明切块部位及其烹饪方法建议;3)了解购物者的真实需求;4)分析购买者的购物路线。 当今肉类产业没有成功的捷径,唯有提高生产透明度、可靠性和生产技能。除此之外,还要让消费者明白并理解肉类产业的角色。众多的品质标识使消费者感到困惑,但它们却是使消费者放心的唯一途径。优化供货分类、戏剧化布置和创新促销策略,是满足顾客和食品工业需求的有效辅助手段。 (翻译:黄亚宇,审校:霍云龙、李艳玲、孟庆翔)
生物工程论文:浅谈生物工程专业试验设计与数据处理课程教学对策 【摘要】试验设计与数据处理是一门应用广泛的技术课程,主要解决工艺控制、过程优化模拟等工程问题,是生物工程专业课程之一,具有实用性强、内容繁复、初学者难于记忆和灵活运用等特点。从课堂教学出发,阐述了该课程在应用型工科院校生物工程专业中的教学对策。 【关键词】生物工程专业;试验设计与数据处理;教学对策 作为地方本科院校,将教学目标定位于培养应用型人才,是提高学校竞争力、突出办学特色的关键。南阳理工学院生物工程专业立足于自身教学条件,积极将培养模式与南阳地区经济特点相结合,紧密围绕南阳市支柱产业——生物制药和工业发酵,发展工业微生物菌种选育、发酵工艺调控和中药材药用成分提取分离为主攻方向的专业特色。毕业生主要在科研开发、生产监控、质量检测等方向就业,工作中经常涉及到工艺控制、过程优化模拟、质量检测控制等问题。对于这些实际问题若不进行科学的试验方案设计和数据结果分析,将很难在短时间、低成本内得到正确的结果。因此,有必要对生物工程专业学生开设相关课程。 试验设计与数据处理是一门应用领域相当宽广的现代技术课程,主要介绍工程技术和科研试验中常用的试验设计与数据处理方法。通过对本课程的学习,学生能够掌握试验设计和数据处理的基本原理和方法,为后续教学环节如专业试验、毕业论文和今后在工作中开展产品工艺优化、质量管理等工作的顺利进行打下良好基础。该门课程教学内容主要包括2个方面:试验设计和数据处理。试验设计部分主要是让学生掌握设计试验的方法,能做到在有限的试验条件下,用最少的试验量获得尽可能多的信息;数据处理部分主要是让学生学会对实验结果采用合理、有效的分析方法,从而发掘出潜在的、有用的信息[1]。 为了提高试验设计与数据处理的教学质量,培养学生的学习兴趣,增强学生应用的能力,笔者对试验设计与数据处理的教学研究做了很多努力和尝试,现将几点教学心得体会归纳如下。 1讲好绪论,强调课程的重要性 绪论就像是一部电影的开场,直接影响着整门课程的教学效果,好的开场才能吸引学生的注意力,激发其学习兴趣。试验设计与数据处理是统计学在生物领域的应用,是一门应用技术学科,在绪论中不仅要介绍学科发展的历史,还应该清晰展示课程的内容体系及本门课的任务和作用,重点介绍要学习什么、知识点之间有什么联系、这些知识可以帮助解决什么问题、该如何学习等。在绪论中应多列举一些利用本门课程的知识解决实际问题的例子来强调本门课程的重要性,如在毕业实践环节,将试验设计和数据分析的知识用于毕业论文的设计和撰写中,以求论文结构的系统性和试验结果的科学性。在走向科研工作岗位后,利用试验设计和数据分析的知识合理设计科研方案、分析结果,以求在低成本、短时间内完成任务。通过这些例子来明确学生的学习目的,激发其学习兴趣。 2重在培养应用能力 应用性本科培养的是运用科学理论从事高技术工作的应用型专门人才,在培养规格上以行业需求为本位,注重知识的复合性、现时性和应用性。培养出的人才应具备综合运用理论知识和方法解决实际问题的综合能力和实践能力,并兼备技术创新能力[2]。因此,在教学内容组织和知识侧重点的处理上应以结合专业特色、适应行业需要为主旨。试验设计与数据处理是以统计学原理为基础的学科,其原理部分涉及到高等数学、概率论和线性代数的知识,这部分内容在基础课程中已有详细讲述。因此,教学重点放在各种试验设计方法和数据处理方法的具体应用上,而方法的理论推导过程可以作为学生自学内容。如讲解方差分析时,将重点放在方差分析的具体步骤上,而偏差平方和分解过程的推导则作为自学内容;在正交试验设计及分析部分,教学侧重点主要放在如何使用正交表及如何对正交试验结果作恰当的分析上,而对于正交表的构成原理、特点仅作简要介绍。 3选择合适的例题,做到熟能生巧 试验设计与数据处理的应用领域非常广泛,不仅用于生物,还应用于化工、食品、机械加工制造等领域。为了让学生正确理解和掌握知识,在举例说明时应选择试验设计与数据处理在本学科的应用实例。面向生物工程专业的学生时,结合生物工程专业的特色,主要从菌种选育条件、发酵工艺控制、目标产物分离等方面选择相应的例子,最好是专业试验或科研中的真实问题,如淀粉酶产生菌选育方案的设计、乳酸发酵条件的确定、茶多酚提取工艺的优化,这有助于学生了解本门课的应用领域,激发学生学习本课程的兴趣,调动学生的积极性和主动性。 对于应用技术学科,关键是能将书本上的知识应用自如。对于试验方案设计方法,如正交试验设计、均匀试验设计、回归旋转试验设计、sn比试验设计等方法,要求能够根据试验周期的长短、原料易得性、条件控制难易、待考察因素水平的数量等实际情况,选择合理可行的试验方案设计方法。对于所得数据结果,要求能够采用正确的分析方法,发掘出有用的信息。数据分析方法部分有很多公式,如偏差平方和的分解公式、回归系数的求解公式等,若要做到灵活运用课程的知识,就必须加强公式的记忆,因此多做练习是必要的。虽然现在有很多软件能解决计算问题,但是还要求学生掌握各种分析方法的分析过程,这些都需要在教学中安排一定的练习量,使学生熟能生巧。 4把握前沿知识,扩展学生视野 试验设计与数据分析的方法种类多样,在本科教学阶段主要要求学生掌握单因素试验设计、正交试验设计和均匀试验设计等方案设计方法,极差分析、方差分析和回归分析等数据分析方法。这些内容是本门课程的基本内容,但并不是本学科的全部知识。为了让学生充分认识本学科的重要性,可以在教学学时允许条件下,补充知识点,开拓学生的视野。如向学生介绍旋转试验设计及其分析方法,指出它的作用和优势;对于解决多指标问题的试验设计和分析时引入主成分分析方法的知识[3];在对回归方程求解最优解时引入遗传算法的理论[4];对于试验问题建模分析时引入神经网络建模方法[5]。这些试验设计和分析方法很多都是近几年才应用到生物工程领域的,在要求学生牢固掌握基本知识的前提下,引入前沿知识有助于拓宽知识面,在今后的学习和工作中能更好地发挥学生的能动性。 5重视上机环节 试验数据的处理计算量很大,完全依靠手算既浪费时间又容易出错。而现在有多种软件,它们可以对数据作各种分析,并能够在短时间内得到准确的结果。因此,应重视上机环节,要求学生至少掌握1种统计软件的使用方法,学会用软件绘图、计算,并能正确理解分析结果。例如spss是一个功能全面的统计分析软件,操作界面友好,易学易用,广泛应用于自然科学、社会科学领域[6]。在教学过程中安排适当学时进行上机操作,要求学生能够使用软件进行平均数假设检验、方差分析、多重比较、回归分析等操作,不仅能增强知识的掌握程度,还可以激发学生的学习兴趣,获得良好的教学效果。 生物工程论文:生物工程实验课程改革探索 21世纪是生命科学和信息科学的时代,高等农业院校作为培养生物工程专业人才的摇篮,应该培养复合型生物工程人才,重视学生的创新能力和团队精神培养,让学生掌握生物工程及其产业化的科学原理,掌握生物化学、分子生物学、微生物学、天然产物提取、发酵工程和酶工程等学科的基本理论知识;掌握微生物育种、微生物细胞大规模培养、微生物发酵产品及其分离纯化的基本技术,具备在农业生物技术领域从事生产管理和产品研发的能力。然而在传统生物工程实验课程体系中,由于缺乏多媒体教学环节,对实验技术和原理的讲解比较困难;各门实验课程相对独立,实验内容往往互不衔接,上课时间不集中,难以形成完整的课程体系;教学以被动的灌输式为主,学生缺乏主动探索精神;课程实验室相对独立,设备重复低端现象严重,浪费了宝贵的实验资源。因此,开展生物工程专业实验课程体系的改革势在必行。 一、生物工程专业实验课程改革的基本内容 农业院校生物工程专业开设的实验课程主要有:生物化学与分子生物学实验技术、微生物学实验技术、天然产物提取、发酵工程和酶工程实验技术、基因工程实验技术、细胞工程实验技术等,大多以农作物、发酵微生物和中草药作为实验材料。在教学内容上将不同相关实验课程整合。从专业培养层面统一开设系统的实验项目,将各门课程的实验内容和时间尽量衔接。通过对酶工程、生化及分子生物学实验技术、微生物实验和天然产物提取学等实验课程的调整,统一整合为生物工程专业综合实验,更新实验教学内容,完善实验体系。在教学方法上加入多媒体教学。传统的实验课程教学主要沿袭黑板讲解、学生操作的模式。这种教学方式信息量小,不够形象生动。通过拍摄实验教学视频,制作多媒体课件教学,能够透彻的讲解实验原理和操作过程,使学生较容易地掌握实验技能。同时将课程内容网络化,以微博、微信、博客、校内网站为主要平台,使课程上网,便于学生随时预习复习、答疑解惑。在教学资源上尽量共享实验平台资源。将课程实验室统筹安排,常用设备安排在公共开放房间,方便师生使用,严格避免设备重复采购,将实验资源主要用于教学效果好的综合实验项目。在实验能力上重视培养学生的创新能力和团队精神。教师在实验前将全班同学分成若干小组,确定实验目标,共同设计实验方案,开展实验准备工作,合理分工完成实验任务。实验报告书写时要求阐明实验意义,掌握所涉实验技术的原理、分类、适用范围和同类比较,深入展开数据现象分析、实验方法分析和操作技能分析。 二、生物工程专业实验课程改革的基本程序 涉及到专业人才培养层面的实验课程改革事关重大,应由专门团队在上级主管部门和专家组的指导下开展工作。首先召开专门的教学研讨会,根据生物工程专业人才培养来确立实验课程改革目标,以团队方式完成课程改革方案;实验课程改革方案由系里报送实验中心审核通过,获得上级有关部门的资金、硬件等支持;团队对改革方案进行执行,新实验项目应进行1年左右的班级试运行,检验实施效果和运行环境是否良好;待新实验项目试运行良好后,课程负责人修改教学大纲和实验指导,经教学研讨会通过;改革后的实验课程教学大纲和实验指导报上级主管部门批准后,正式实施运行。 三、生物工程专业实验课程改革的讨论 生物工程专业实验课程改革中遇到的常见困难是经费紧张、设备不足等,而且课程涉及面广,相关团队和人员较多,协调难度较大。另外教学改革不宜影响正常教学计划和学生培养,新修订的实验内容在学生方面也存在难以进行大班试行的问题。建议校、院两级加大专业实验课程改革的投入力度,给一线教学团队以更大的试验自主权限,精简审批程序,对新的实验课程方案挑选试验班试行,用实践来检验教改内容的科学性、可行性。生物工程专业实验课程改革的直接执行者是各课程负责人、任课老师和实验员,上级部门应当配套相应政策和条件,鼓励改革工作的进行,以更好的培养创新复合型生物工程人才。 作者:周晓明 田云 卢向阳 蔺万煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 单位:湖南农业大学生物科学技术学院 生物工程论文:乳酸菌生物工程技术论文 1乳品发酵项目中的生物工程技术运用分析 1.1细菌素 乳酸菌的细菌素本质为蛋白质,可以当作防腐剂容易被胃酶讲解,拥有相对较好的理化与抑菌特点。当前,nisin与microgard已经运用在乳食产品防腐剂中。nisin作为乳酸乳球菌亚种的一项分泌肽,大量的革兰氏阳性菌与少量的革兰氏阴性菌具备一定的抑制作用。在上世纪中期nisin主要用在对芽孢生长菌成长的控制与有效延长乳制品等的货架期。目前,FDA已经通过有关部门批准可以运用在融化干酪相关抗菌剂。除去当作食品的防腐剂之外,nisin可以当作医疗制剂运用在牛乳房炎的治疗中。另外,microgard还是一种具备抑制性的革兰氏阴性菌与真菌细菌素,可是其不能抑制革兰氏的阳性菌。例如美国的1%microgard溶液普遍运用在保存乡村干酪。同时microgard能够有效控制瑞士干酪皮的出现的腐败问题。运用定点突变的作用,例如蛋白质相关生物工程技术能够有效拓宽细菌素相关狭窄的抑菌普。现阶段,已能够克隆与测序nisin形成的相关基因,可以实现定位在质拉或是染色体DNA中编码等的克隆与测序。大量细菌素基因可以定位于接合质粒或是转座子上,比较便于基因转移至其他相关微生物。 1.2促进干酪成熟 干酪的成熟期相对较长,冷藏与库存的费用也比较高。对此,促进干酪的成熟已经成为干酪研究的主要内容。促进干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶类和经过基因工程技术修饰之后的如霉菌促进干酪的成熟。许多学者都重点研究基因工程技术的乳酸菌修饰,能够加速干酪的成熟,拥有相对良好的抗噬菌体能力。充分运用蛋白质的分解阴性等促进干酪的成熟。另外,乳糖代谢之后的阴性乳酸菌能够以高密度进入干酪的凝乳当中,促进干酪的成熟。相对较强的蛋白质分解能够有效加速苦味肽进一步生成。对此,蛋白质所分解的阴性菌体和一般菌株混合运用可以有效促进干酪的成熟。 2生物工程技术的育种手段 2.1原生质体融合 原生质体的融合技术作为创建杂合微生物的主要工具,其能够把相对较好的菌株形状有效结合在相同的菌株中,在乳酸菌的育种方面有着深远意义。在原生质体的融合过程中,可以先运用酶除去两个亲体的细胞壁,从而是使菌体细胞可以在高渗的环境当中释放原生质体,同时在高渗环境下实现混合,然后通过聚乙二醇的促进,可以实现两种原生质体的凝集从而有效融合,获取异核体或是重组子。充分运用杂合菌能够有效提升发酵制品特性或是发展新型产品。另外,原生质体的融合技术可以建立高蛋白质的表达水平相关突变体的主要方式。 2.2电穿孔法 在重组DNA技术快速发展形势下,当代微生物研究人员可以相对精确的变化乳酸菌的生理特性,从而为乳品的发酵项目提供较好的菌株。对此,一定要具备合理、安全、科学的细菌转换手段。近些年来,具备良好发展前景的转换手段就是电穿孔法。在上世纪,Harlander第一次报道了乳酸乳球菌的乳酸亚种的有关电转化,该转化率能够和原生质体融合的转化率相比。另外Chassy与Flickinger也报道了干酪的乳杆菌有关干酪亚种电转化。当前成功完成电转化的乳酸菌有多种,例如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌的乳油亚种等。通过研究表明各种菌株之间也能够完成电转化。其和原生质体的融合技术相比较而言具有一定优势。 2.3基因的送递系统 在乳酸菌的转化系统快速发展影响下,建立基因的传递系统成为了必然趋势。载体主要可以分成试验用载体与食品级载体两大种类。充分考虑到食品的安全性与稳定性,食品级的载体不能利用抗生素的抗性基因当作选择性的标记。因此,食品在集体的选取一定要在食品级GRAS的菌中分离出选取性标记。在进行记载时所运用的乳酸菌标记主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所编码的细菌素产生和糖类运用或是免疫性基因可以满足食品级基因相关传递系统的选择性标记要求。 3结语 近些年来,乳酸菌的生物工程技术取得相对较大的进步。经过分析乳酸菌相关生物化学的代谢途径,制定与纯化生物基因的转移与递送系统,明确基础的表达与分析信号。深入研究定位和分离基因以及序列。现阶段,乳酸菌的生物工程技术从原来的乳球菌研究慢慢扩展到乳杆菌与双歧杆菌的研究。另外在乳酸菌的生物工程技术进一步研究下,乳品发酵项目必然会步入到一个崭新的时代。而在该时代下可以为消费者提供更加安全与可口、可靠的健康发酵乳制品。 作者:王莉 单位:包头轻工职业技术学院 生物工程论文:生物工程高数教育思索 本文作者:马翠 蔡昌启 温惠中 单位:第三军医大学数学与生物数学教研室 第三军医大学神经生物学教研室 生物医学工程(biomedicalengineering)是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,目标是培养具备生命科学、电子技术、计算机技术的基础理论和医学与工程技术相结合的科研能力,胜任平战时三军综合性卫生勤务保障工作,从事医学电子设备、影像设备、军事卫生装备研究、设计、使用、维修和管理工作的高级工程技术人才。作为该专业的重要基础课程之一,高等数学是学生掌握数学工具,培养理性思维的主要载体。通过学习该课程,可为后续课程(复变函数与积分变换、概率论与数理统计、生物数学建模与仿真)和部分医学基础课的学习以及将来从事生物医学工程研究奠定必要的数学基础。高等数学在培养生物医学工程领域高技能人才培养目标所必需的基础知识、基本能力和素质结构中,占有十分重要的地位[1]。如何提高高等数学教学质量是摆在该专业高等数学教师面前的重要任务。结合近年来教学工作实践经验,本文主要从如何提高课堂教学水平、培养学生自学能力两方面进行初步探讨。 1改进方法,提高课堂教学水平 课堂教学的好坏直接关系到教学质量的高低。课堂讲授在整个教学过程中所占时间最长,与学生接触最多,是一个重要环节。要搞好课堂教学,必须改进教学方法,提高教学水平。 1.1充分备课,强化课堂教学“设计”理念:高等数学的内容体系业已成熟,教学参考资料琳琅满目。备课过程中,结合生物医学工程专业的特点,在广泛收集素材的基础上,教师应不断更新教学内容,博采众长,融会贯通,明确重点、难点后,对教学内容进行总体设计,科学重组。根据课程标准和该专业的培养方案进行有效取舍、详略得当,并付诸于教案与课件中,力求做到使教学内容脉络更加清晰、衔接更加自然。课堂讲授应留有“余地”,本着“少而精”的原则,既要坚持“在总体上压缩学时,在内容不减少,重点、难点、目的要求不削弱,能力不减弱”的原则,又要在每个部分上灵活处理,有所伸缩,有所侧重,采取有效途径,在有限的学时内达到该专业的培养方案以及高等数学课程标准的要求,让学生真正弄懂弄通。然而在规定的教学时间内,要达到最佳的教学效果,对教材内容的讲授往往不能面面俱到、平铺直叙,必须抓住精华、突出重点、把握主线,对重点内容要讲深讲透,突出一个“精”字[2]。对简单内容要少讲或不讲,把那些学生能通过自学弄懂的问题留给他们自己去解决,即使是教师讲授,也不要阖盘托出,而应留有余地,提纲挈领地讲,把更多的思考空间留给学生自己发挥。此外,课堂设计提问时,对提什么样的问题,提问题的时机,以什么形式提问,课前应有明确的安排。在习题课上,应注重揭示教学内容的内在联系及规律,要使讲授过的内容系统化、条理化,使学生对于所学课程内容有一个较清晰的脉络框架。尤其是在习题课的例题设计上,应具有一定的深度、广度和精度。讲授时主要分析解题思路、方法和规律。作业布置也要有针对性,特别注重选题的质量,对成绩较好的学生可适当增加一些选做题,体现层次性。当然,个别难题可给出必要提示。 1.2取长补短,灵活采用教学手段:将多媒体与板书有机结合,取长补短,是提高高等数学的课程教学质量的有效途径。例如,在证明定理、分析例题时,适当采用板书教学,使学生的思维得以连贯,在强化中不断加深对知识的理解,效果较好。同时,教师可以用课件演示定义、定理以及与教学内容相关的背景材料、历史故事、数学家照片、图形等内容。这样高等数学的教学更加直观,会给学生留下深刻的印象。不仅使学生对学习的内容理解更透彻,而且能提高学生学习高等数学的兴趣。此外,鉴于数学软件提供的便捷的画图功能和强大的计算功能,不仅使数学概念的几何表示更为丰富,还使诸如方程的近似解、数值计算等内容比以前更加详尽。在时间允许的前提下,将一些传统内容(如极限运算、微积分运算、函数作图、微分方程求解等)通过数学软件加以展现,不仅有利于解决简单的生物医学实际问题,而且有助于学生创造性形象思维的培养。 1.3正确定位,让课堂充满激情:一个好的教师要像演员那样,一上台就要进入角色,要用自己的语言和动作去感染学生,把经过消化吸收后的教学内容,绘声绘色的表达出来。要想让课堂气氛活跃,教师首先就得对教学感兴趣,讲课时要充满激情;板书要简要、准确、工整、清晰,便于学生理解、记录;讲课时吐字清楚,声音抑扬顿挫、铿锵有力;肢体语言形象直观、恰到好处,关键的地方甚至“手舞足蹈”、“眉飞色舞”,以眼色神情掌握住学生的思路和注意力。总之,喜怒哀乐要自然流露,用良好的精神状态、丰富的人格魅力去感染学生。让学生满怀激情听讲,使其感到数学课生动而不死板、直观而不抽象,上数学课是一种享受,而不是折磨。 2合理引导,培养学生自学能力 高等数学是一门基础课程,具有高度的抽象性与严密的逻辑性。由于生物医学工程专业所开设高等数学学时数的限制,若单靠课堂上的学习,想要提高学生的学习兴趣和学习效果是不够的。而自学能力的强弱对今后的工作学习也是有较大影响的。因此,教师需注重学生自学能力的培养,合理引导学生自学,鼓励学生将课内学习和课外学习相结合,使其变被动学习为主动学习。学生刚进入大学,自学能力差,不会看书。针对这一点可以在每节课下课前,利用多媒体显示出下次上课的预习提纲,这样学生就可以有针对性地看书。在此基础上,学生就可以根据提纲进行看书,由于有的地方学生可以读懂,有的地方读不懂,那么可以将不懂的地方做上记号,学生带着问题来听课,精力自然也会比较集中。久而久之他们就能学会如何抓住书中的重点,慢慢养成自主学习的能力。在定理与习题教学中,可适当减弱条件,让学生研究发现结论是否依然成立(如对二阶混合偏导数可交换次序问题),或结论减弱,条件是否也可减弱(如隐函数存在定理教学)等。通过这些途径,培养学生良好的自学和思维习惯,激发学生的思维活动,提高学生的思维能力,锻炼学生自我摄取知识、正确运用知识、独立思考和探索问题的能力。同时,还可以利用习题课、自习时间增加适当的数学实验课程,培养学生运用数学软件解决实际问题的能力,将会取得更好的效果。自学是一种常态的学习方法,而不是特例。常态的方法成为习惯,长期的习惯成为意识,长期的意识养成能力[2]。学生自学能力的提高,既要靠老师不断积累教学经验,又要学生不断努力、开拓进取。 3结语 生物医学工程专业是我校近年来新开设的专业,其高等数学教学是一个不断完善和提高的过程。为了更好的提高该专业的高等数学教学质量,需要教师通过充分备课,搞好课堂教学设计;取长补短,灵活采用教学手段;正确定位,让课堂充满激情来提高课堂教学水平与质量;通过课堂提示、课后督促、多措并举、循序善诱的方式培养学生自学能力。在今后的教学过程中,仍需积极探索实践,不断总结提高,进而真正提高高等数学的教学质量,促进我校生物医学工程专业高等数学的教学改革顺利健康发展。 生物工程论文:农业领域中的生物工程应用思考 1植物遗传工程目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因,抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗虫基因的导入也有所报道,对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。 目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程,即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因,以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。 自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后,目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株,如抗花叶病毒首楷,抗花叶病毒黄瓜,抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导,在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。 生物诱导包括:用非病原菌诱导,用异种病原菌诱导,用弱致病力菌株诱导,用热杀死的病原菌诱导等方法,诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物,如消除了腐烂基因的耐贮存番茄,抗病虫害长颈南瓜,抗虫害转基因土豆,抗棉铃虫棉花,抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍,更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状,从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著,快速繁殖成功的植物已有四百多种,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。 在作物育种方面,用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种,利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。 以原生质体培养再生植株方面,近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株,特别是一直认为难以培养的禾谷类,如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就,为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。 利用原生质体融合获得体细胞杂种,最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平,原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。 2动物遗传工程 动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义,世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功,但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段,所以牛胚胎移植进入商品化,在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供精子用于人工授精的种公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎,这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。 中国的单克隆抗体研究始于八十年代,至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上,采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发,部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,在前苏联年产量约为130万吨,美国年产80万吨;以米糠为基础,添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡,能够分解禽畜粪中的有害气体,减少环境污染,提高饲料吸收率,提高肉、奶产量。此外,近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养,用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径,涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。 3生物固氮 菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收,而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。 VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面,已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。 4生物防治 由于地球环境日益恶化,生物防治植物病虫害的方法受到重视,生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。 细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品,能有效防治150多种鳞翅目害虫,年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比,具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点,因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害,可使细菌病害感染率下降7。%。目前正进行基因筛选组合,以制出广谱新菌种,获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种,培育出不产芽抱,只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。 病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的,目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。 真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害;单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。 随着生物技术的发展,农业对生物技术日见倚重,到2000年,运用生物技术和其它增产措施将占世界粮食增产的5/6,农业中出现的问题最终也将由生物工程来解决。 生物工程论文:生物工程专业毕业论文质量研究 摘要:通过对盐城师范学院生物工程专业5届学生268篇毕业论文进行调研分析,总结出在指导教师、论文选题研究类型及领域、论文研究内容创新性、论文的过程管理四个方面存在着问题。学院从增加教师数量、提高教师工程实践能力、加强校企合作、完善管理制度以及提高学生认识这五方面进行探索实践,逐步提高生物工程专业毕业论文质量。 关键词:生物工程毕业论文质量实践 本科毕业论文“是高等学校本科教育教学中的最后一个环节,是培养学生综合运用所学的理论知识和实践技能解决实际问题的一种教学形式,同时也是总结学生在校期间的学习成果,衡量教学质量的重要指标”[1]。所以本科毕业论文质量的高低就成为评价专业培养质量的重要内容之一。盐城师范学院生物工程专业开设于2006年,为了进一步做好专业建设,提高人才培养质量,学院从毕业论文入手,总结毕业论文存在的问题,并通过各个层面的努力探索实践,逐步提升了生物工程专业毕业论文质量。 1生物工程专业毕业论文存在的问题 2010-2014年生物工程专业毕业5届学生,共完成毕业论文268篇。通过调研分析,主要存在以下几个方面问题: 1.1指导教师 指导毕业论文的专职教师的严重不足,全校一共有37位教师参与生物工程专业毕业论文的指导工作,但隶属生物工程系的教师不到10人,基本没有工科背景的教师。专职教师每届平均指导8名学生,有个别老师最多一届指导13名学生毕业论文。海洋与生物工程学院在校学生700-800人,而专职教师不到30人,师生比例严重不协调。一个教师即使水平很高,经验丰富,若指导的论文选题太多,学生太多,也会影响到毕业论文质量[2]。此外指导学生最多的教师基本是刚进校的博士,青年教师指导论文由于缺乏实践经验,教学和科研还没有完全适应学校节奏,学生的毕业论文质量难以得到保障。 1.2论文选题研究类型及领域 生物工程专业属于典型的工学专业,因此要求本专业本科生掌握生物产品生产工艺技术的基本技能,成为满足社会和企业需要的工程技术人才。要达到这一培养要求,作为本科培养最重要的一项实践环节,毕业设计(论文)中工程设计类题目必须占到总题目的一半及以上[3]。我院生物工程论文268篇,其中基础研究(动物学、植物学、遗传进化等)145篇占54%,工程类论文(生物化学工程、发酵工程、细胞工程、基因工程、食品工程等)123篇占46%。其中生物化学工程和发酵工程相关论文各40篇,食品工程22篇,基因工程和细胞工程共21篇。此外有4篇为综述性论文,出现在专业建立的前两年。目前生物工程专业论文全部是实验性研究。从广义的生物工程学来看,选题类型和领域基本达到工程类毕业论文的要求,但没有工程设计类论文,远远有悖于真正意义工科专业要求,从论文的整个选题内容来与生物技术专业并没有区别,造成人才培养的结果与理科专业没有区分度,从而不能突出工科专业的优势。 1.3论文研究内容创新性 经过初步统计有60篇左右的论文有一定的创新性,这些论文经过整理部分可以达到发表的要求,但只占总论文数的22%。总体来看毕业论文创新性不够,质量不高,实用价值小“。提取工艺的优化”成为每年必不可少的题目之一。 1.4论文的过程管理 目前各个高校都在迎接审核性评估,所以对论文的过程管理的要求更为严格,但是这一措施对提高论文质量并没有很大作用。而且由于学生和老师的思想重视程度不高以及过程管理机制不健全,导致论文的过程中的开题、中期检查、论文答辩等都在走形式。例如中期检查时我校要求学生找一篇英文文献全文翻译,而且要求手写版本。这项要求的本意是好的,为了提高学生的英文文献的阅读能力,并防止网上复制。但在过程管理中并没有提前告诉学生有这一要求,而是快到中期检查时才这一新要求。这就导致过程管理效果不佳,结果翻译几乎都是网上字典翻译。此外学校毕业论文网上录入系统很不科学,多数指导教师不知道如何正确操作,导致最后在录入论文材料时浪费大量的时间。 2提升生物工程专业论文质量的实践探索 为了提升生物工程专业论文质量,二级学院从2014年开始从以下几方面进行实践探索,并取得了一些效果。 2.1引进人才,不断增加专职教师人数 师生比例不协调是影响论文质量的重要因素,一个专职教师每年指导3-5个学生进行毕业论文是比较合适的。目前我院每年引进2名博士作为专职教师,而且偏向工科,同时与滩涂重点实验室联合,至2016年,每个毕业论文指导教师平均指导6个学生。这样在毕业论文期间,教师的工作量相对减少,他们就有更多的精力去思考论文选题以及指导学生,这样无形中就提高毕业论文的质量。 2.2加强现有教师的工程实践设计能力。 学院聘请有工科背景的江南大学教师给生物工程专业学生上《生物工程工厂设计概论》等课程,同时安排本院教师随堂听课学习。另外学院聘请盐城工学院专职教师给本院教师培训如何进行毕业设计。目前生物工程专业毕业论文已经增加了毕业设计,这也是我院生物工程专业毕业论文方面的一个重大的突破。 2.3增加校企合作单位,鼓励学生到实习单位做毕业论文 通过学校教务处和学院的共同努力,校企合作单位逐年增加。学生可以实习并做毕业论文的单位也越来越多。学生通过实习掌握专业技能,并找到合适的课题完成毕业论文,企业也比较认同这一方式,这样学生在企业里工作的时间相对较长,能真正的为企业做一些工作,从而实现双赢。而且在企业里做毕业论文这种形式也增加了毕业论文的创新性和实用性。 2.4逐步完善毕业论文相关管理制度 生物工程专业从2014年起,每年7-8月对上届毕业论文进行全面调研,针对毕业论文实施和写作过程中出现的新问题、新情况,及时修改并制订切合实际的管理制度。生物工程专业尝试三年级下学期开始布置论文选题,学生也可以在大三自由选择指导教师,并根据自己的意愿选择和确定论文题目,在第七或第八学期灵活的进行毕业论文。一方面避免实验室准备不足,另一方面学生也可以安排好自己的实习和考研,保证了毕业论文的时间。 2.5提高学生对毕业论文的认识 对大二、三学生进行毕业论文相关的宣传,并选取部分同学提前参与某些课题的研究。使学生对科学研究、科技论文写作有一个正确理性的认识。在做好学院和指导教师工作的前提下,让学生认识到毕业论文的重要性,而且让学生明白毕业论文的主要工作是学生自己,教师仅仅起指导作用。只有这样才能真正的提高学生的个人能力。我院生物工程专业通过这一系列的实践探索,在提升毕业论文质量方面取得了一定的成效。同时通过毕业论文的锻炼,一些考上研究生的学生受到录取学校的好评;通过实习加毕业论文的方式,用人单位增加了对我院学生的了解,大大提高就业率。但从生物工程专业建设和人才培养的角度来看,毕业论文的质量的提升仍需要进一步探索与实践,特别是毕业设计。 作者:范忠军 单位:盐城师范学院 生物工程论文:生物工程科技英语教学改革 摘要:科技英语是生物工程专业的一门专业基础课程。本文根据课程特点及生物工程的专业特点,综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,从教学内容、教学方法与手段、考试方式等方面,对生物工程专业英语课程教学改革进行了探讨。 关键词:生物工程专业英语教学改革 1引言 随着全球一体化进程的深入以及科学技术的发展,科技英语成为了获取学术信息、进行学术交流、发表学术成果等科研学术工作中必不可少的工具。生物工程专业作为上个世纪70年代新兴的学科,其理论基础涉及微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学等学科,主要通过自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程专业是发展迅速、多学科融合的新兴科学,国际刊物每天都有大量相关研究领域研究动态发表,因此,为了使学生接受生物工程专业理论学习的同时,能够与国际水平接轨,迅速获取国际信息来源,我国各大高校生物工程专业几乎均开设了科技英语课程。对于生物工程专业的本科生而言,掌握科技英语的特点,学会如何检索及阅读专业文献已经成为现代科技人员不可或缺的能力。同时,由于历史原因和地域特点,国内各大地方院校生物工程成立背景不同,因此专业设置方向也有所区别,所教授的课程体系也不尽相同,体现了不同的学校特色。西华大学地处微生物发酵调味品及国内白酒行业高度发达的四川省,因此本校食品与生物学院的生物工程专业侧重于发酵工程。针对于此,我们综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,在本校生物工程科技英语课程设计上,突出了培养学生学以致用的实际应用能力和专业地方特色这两点,以激发学生兴趣,更好地增强教学效果,使学生能够长久的受益。 2教学改革相关措施及实践 2.1教学内容选择既紧密集合地区特色,同时将国际科研前沿融入教学 由于现在生物专业科技外语教材不多,且更新速度相对缓慢,在生物科学发展迅速的当今时代,科技外语教材的建设已远不能满足高等教育发展的需要。并且,生物专业所涵盖的内容相当宽泛,信息量极大。因此,我们在授课过程中,依据本地区行业特色和本专业学生将来的发展方向,只推荐了部分参考教材,并未指定专用教材。而在教学过程中,则结合了本校本专业的方向特点,授课精讲内容倾向于发酵工程领域。同时,考虑到文献的时效性和激发学生对本专业的兴趣,我们选择了本领域的最新研究报告,使学生能够了解本专业方向的发展,接触到此领域的科学前沿,为培养学生的科研思路打下良好的基础。在精读过程中,其中穿插英语科技论文语法、写作及翻译技巧等。泛读内容则引导学生自己查找高水平文献。 2.2授课过程中传授英文文献检索及英文文章写作技巧,使学生通过专业外语的学习达到学以致用的目的 在当今信息时代,科技外语开设的一个最主要的目的就是获得国际相关领域的科研动态信息,因此,掌握英文文献检索技巧是生物专业学生学习科技英语后应当具备的基本能力。因此,我们在授课过程中,将教师自己在科研过程中积累的大量关于文献检索、SCI英文文章写作和投稿发表过程中的经验传授给学生,使学生真正通过科技英语的学习,达到学以致用的目的,为有进一步从事科学研究的学生打下良好的科研基础。 2.3打破传统以教为主的授课模式,鼓励学生主动参与,活跃课堂气氛,调动学生积极性 传统的科技英语讲授模式,多为教师为主,带领学生进行大量的词汇扩展和科技文献的逐句翻译,而学生一般只能被动的接受。由于专业词汇信息量大,且翻译过程枯燥繁琐,学生往往昏昏欲睡,提不起兴趣,教学效果欠佳。针对上述问题,我们打破传统教学模式,弱化教师课堂的主导地位,将课堂交给学生,引导学生参与互动,在讲解一些基本的翻译规则后,即鼓励两组同学主动走上讲台进行计时竞赛,在黑板上按自己的理解进行翻译,同时台下同学分组自行翻译,在任务完成后,再将自己的理解和体会分别讲述出来,最后由教师进行综合点评。分组规则采用“一人代表+多人辅助”的形式,使每一位同学都参与进来,充分调动了学生的积极性。竞赛规则采用计时比赛,在紧张的时间内使学生注意力高度集中,提高了课堂效率。 2.4考试方式的改革 结合鼓励学生积极主动参与课堂活动,我们在考试方式上也进行了相应的改革。传统考试方式主要采用期末一份试卷考试,考核内容涉及大量的中英文专业词汇考察、长短句翻译以及英文短文写作等等。此种考核方式对于英语基础较好的学生来讲,只需期末突击学习几天也可获得较好成绩,而对于英语较差的学生则努力之后仍有遗憾,不能全面考核学生的学习状况,严重影响学生平时课堂学习的积极性。因此,我们在进行调查后,期末考核方式采用了“课堂表现打分+积极主动参与加分+期末考试”的形式,其中突出了“积极主动参与加分”和课堂表现所占的比例,尤其是“主动加分”项,只要学生迅速主动参与,就可获得额外加分,这样引导本身英语较差的学生也能够积极参与进来,如果课堂翻译等环节展示自己的见解和体会,则可获得进一步加分。在实践过程中证明,课堂气氛大大活跃,学生都争先恐后走上讲台。通过考核方式的转变,极大的提高了学生的参与度,锻炼了学生的英文学习和交流能力。 3结语 科技外语是生物工程专业的一门基础性的课程,通过科技外语教学方式的改革,使学生真正能够掌握这门工具,可以开阔学生的视野,大大提高学生对国际生物工程前沿信息的把握,激发学生对本专业的兴趣。同时,通过实用性检索工具的传授,可以为学生将来进行科学研究工作打下良好的基础,提高地方院校人才培养的质量。科技外语教学工作改革是一项长期而艰巨的任务,对于西华大学这样的地方院校来讲,如何立足国际前沿又结合地方行业特色,培养具有国际视野又具有地方特色的生物工程专业人才,依据专业特点进行生物工程科技外语的教学改革具有重要意义。 作者:刘义 饶瑜 孙伟峰 单位:西华大学食品与生物技术学院 生物工程论文:生物工程专业毕业设计教学改革 毕业设计是一种总结性的实践教学环节,是普通本科教学过程的最后阶段。目前,用人单位在招聘时越来越注重学生的专业基础知识和实际动手能力,希望学生具有从事实际工作的能力和经历,尽快适应工作需要。通过毕业设计,可以使学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,进行工程设计、制造工艺设计和科学研究等工程师的基本训练。我们从专业培养方案的要求和实习基地等实际条件出发,认真探索适合生物工程专业学生的毕业设计教学内容与教学过程等,并不断进行改革实践,真正实现提高学生综合实践能力的目的。 1毕业设计教学过程 本校生物工程专业2001年开始招生,毕业生授予工学学士学位。按照学院培养方案要求,生物工程专业旨在培养高级工程技术人才,所以,提高学生的理论知识运用能力和工程实践能力的毕业设计在人才培养过程中就显得尤为重要。毕业设计历时20周,大四上学期4周,下学期16周。本校生物工程专业的主要方向是生物发酵,毕业设计工作也主要围绕生物发酵展开。在学生大四上学期的后四周,教师开始下达毕业设计题目和任务书,学生进行毕业设计的前期准备工作,即进行文献综述,以锻炼学生查阅文献、阅读文献及提炼观点的能力;进行外文文献翻译,提高学生专业英语水平。进入大四下学期,学生们将在教师指导下,完成工厂实习、工艺计算、工艺论证与设计等环节,最终完成整个毕业设计工作,参加毕业答辩,综合训练学生的解决工程实际问题的能力。 2毕业设计环节存在的问题 毕业设计是非常重要的教学环节是不言而喻的,但是现在的毕业设计却存在着很多问题。首先,是毕业设计的选题问题。历年的毕业设计,都曾经只是围绕酒精发酵展开,生产工艺没有大的改动,实习工厂多年未变。学生之间设计的主要区别在于生产产量、生产方法、以及不同的工艺段设计。彼此之间差别不大,就造成了同学之间,上下届之间的相互抄袭。其次,是大四学生的时间分配问题。大四的学生基本处于两种状态,忙于考研和忙于找工作,毕业设计在学生的心里处于次要地位,因此,看似20周的时间,但学生实际用在毕业设计上的时间却很少。考研的同学基本在大四上学期是不进入毕业环节的,等到大四下学期开学,又开始准备复试或联系调配等;忙于找工作的同学,自大四上学期的年底开始,准备资料,参加招聘会,用人单位面试等,签订三方协议后,又经常应用人单位的要求去实习数月,这样,毕业设计的时间非常难于保证。再者,毕业设计监管失效。毕业设计的进行,多数是在教师分配任务以后,学生独立完成的。这就使得某些学生并不是独立的完成毕业设计工作,而是照搬照抄其他同学的内容,老师检查时,常出现两份、有时甚至几份雷同的现象。最后,是毕业答辩环节。毕业答辩环节问题的设置比较单一,常常停留在检查学生上交材料是否正确上,而没有深入挖掘学生是否自己独立完成,是否对毕业设计关键内容有所掌握。毕业设计过程中出现的问题远不止这些,但这几点,我们认为是最主要的,解决了这些问题,才能真正锻炼学生,达到毕业设计教学应有的目的。 3毕业设计教学的改革与实践 面对毕业设计过程中出现的问题,我们采取了相应的应对措施,期待毕业设计教学真正起到相应的作用。首先,针对毕业设计选题比较单一的问题,各位指导教师不辞辛苦,多方开拓渠道,开辟新的实习基地,提出新的设计课题,在原有酒精发酵的基础上,提出谷氨酸发酵、链霉素发酵、干扰素发酵、啤酒发酵等新课题,使毕业设计的选题日趋多样化,学生可以根据自己的兴趣爱好进行选择。在每一个大课题下,又分为若干个子课题,真正做到一人一题。这样,大大避免了由选题单一带来的同学之间雷同,上下届之间雷同的问题。其次,对学生毕业设计时间不能保证的问题,我们也采取了不同情况不同对待的措施。对考研的同学,在大四上学期的四周给予充分的理解,允许暂时不参与毕业设计的准备工作,相应时间调整到寒假期间。在选定指导教师的时候就达成此协议。参加考研的学生多数都是平时成绩较好,有一定学习欲望的孩子,师生之间的理解与尊重,让他们能够按照约定在大四下学期开学前完成任务。开学之后,四月份是考研复试和面试的时间,根据考研学生的具体情况,为他们制作相应的毕业设计时间表,他们基本都能够保质保量的完成设计任务。对找工作的同学,敦促他们在不参加招聘会的时间里,必须按时完成任务。指导教师每周安排工作汇报,检查学生的毕业设计进度。对于外出实习的同学,与实习单位签订协议,请实习单位提供相应的毕业设计条件,有条件的单位还可以另立课题,指导学生进行与本学科相关的毕业设计工作。这样,一方面解决了学生的就业问题,也解决了毕业设计问题。毕业设计学生的监管一直存在问题,教师不可能全程陪同学生完成毕业设计工作。所以我们设定了指导教师每周的检查,以及学院的定期检查制度。期初设定期初教学检查、开题报告等;期中设定学生自查与期中教学检查,期末设定指导教师评阅、其他教师互评等环节,通过层层把关并完成毕业设计任务的学生,才能获得参加毕业答辩的资格。毕业答辩环节,问题设置多样化,全方位考察学生是否独立完成、是否深入理解自己所进行的设计、对自己的设计材料是否真正融会贯通等。 4结语 通过对毕业设计过程的全面改革,生物工程专业的毕业设计取得了良好的教学效果,学生们真正得到了训练。当然,新的问题还在不断出现,在今后的教学过程中,还应根据实际情况不断的加以完善。 作者:葛雅琨 张元新 单位:吉林化工学院 生物与食品工程学院 生物工程论文:生物工程环境保护论文 1生物工程技术减少污染物排放 在生产流程中,为了减少污染物排放、甚至零排放,可以利用生物工程技术,研制具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”,例如,在农业领域使用生物农药无毒、安全、无污染等;利用生物质能源能极大降低污染物排放;高催化效率“工程菌”加快化学反应,使生产过程能源、原料的消耗降低;综上所述,生物工程技术对于生态环境保护意义重大。 2生物工程在环境监测的应用 环境保护工作中的一个重要环节就是监测环境污染,应用化学仪器分析以及生物监测是环境监测的重要方法。可以利用基因工程技术改造过的微生物、指示生物、生物芯片技术、生物传感器技术、分子生物学等技术监测环境污染。近年来,环境监测也可以通过研究较多的有聚合酶式反应技术(PCR技术)、酶联免疫吸附技术(ELISA)、核酸探针、生物传感器、生物荧光方法等生物高新技术。土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞检测可以通过PCR技术完成。水体中的BOD、酚、NO3、有机磷,以及大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度分析都可以用生物传感技术测定。今后,由于其快速、灵敏、特异性强的特性,生物工程技术将在环境监测中广泛应用。 3生物工程在废水处理中的应用 需要一个由多种方法组成的多层次处理系统将废水中所含的多种污染物质处理。预处理多为物理方法,化学方法容易产生二次污染;利用生物的新陈代谢作用,对废水中的污染物质进行转化和稳定,将废水中污染物转化为无毒、无害、稳定的物质,这种方法就是利用生物工程措施在废水净化中的应用。固定化微生物技术。利用基因工程技术将一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些具有脱色菌、脱氮、脱磷等高效专性菌进行固定化后,菌体密度提高,这种技术应用于废水处理,有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度,有利于微生物抵抗不利环境的影响,有利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间。生物反应器技术。在活性污泥中加入固定载和流动载体,以及好氧和厌氧固定膜的反应器,极大的增加了反应体系中的生物量和生物类群,运用发酵工程原理,使得微生物降解污染物的生物活性得到最大化的发挥。此法处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。生物强化处理技术。通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物,提高有效微生物的浓度,增强对难降解有机物的降解能力,提高其降解速率,并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。在水污染治理中的应用主要有:治理高浓度有机废水;有毒、有害难降解污染物的治理;脱氮除磷等。 4应用生物工程技术处理固体废弃 物固体垃圾处理通过物理的手段(如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。焚烧、填埋等常规处理方式不能从根本上解决污染问题,污泥直接焚烧的热值过低,还要治理有害气体、粉尘污染,污泥焚烧的一次性投资和运行成本过高,采用现代生物技术处理这些有机物,把有机废弃物发酵成为有机肥或营养土去肥沃土地,再把植物变成食物,这是适应大自然自身规律的一种处理和循环利用方式。生物工程技术在消除白色污染方面意义重大,主要表现为:(1)通过基因工程技术可筛选优势微生物、构建高效降解菌,并通过发酵工程技术大量培养,可使白色污染物得到降解。(2)利用基因工程技术将能编码降解蛋白的基因导入某一土壤微生物中,使他们共同发挥各自的功能和作用,迅速将塑料等白色污染物降解。 5应用生物工程治理大气污染废气 的生物处理和空气净化是一种利用微生物吸附分解有机物能力和降解恶臭物质与有机废物的方法,主要方法有生物洗涤、生物过滤、生物吸附法等。这些方法具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等优点。 6应用生物工程治理土壤污染土壤污染 主要包括重金属污染、农药残留、土壤板结等。我国土壤重金属污染物主要来源于工业废渣、污水灌溉、生活垃圾等。重金属是土壤污染的重要污染源,不易降解,且危害人体健康。重金属污染土壤生物修复技术包括植物修复和微生物修复。微生物修复的主要原理是用基因工程技术改造微生物、动物和植物等生物的功能,将重金属吸附或转化为无毒产物。另外,农业生产中,土壤之中有80%以上的农药会残留,主要污染物质是其中的磷、氯代烃等。运用现代微生物技术可以将这些有害物质分解为H2O和CO2等无毒无害或毒性较小的其他物质,不会对环境造成破坏。 作者:陈磊单位:长江大学生命科学学院 生物工程论文:农业生物工程应用策略 1植物遗传工程 目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因,抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗虫基因的导入也有所报道,对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程,即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因,以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后,目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株,如抗花叶病毒首楷,抗花叶病毒黄瓜,抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导,在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。生物诱导包括:用非病原菌诱导,用异种病原菌诱导,用弱致病力菌株诱导,用热杀死的病原菌诱导等方法,诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物,如消除了腐烂基因的耐贮存番茄,抗病虫害长颈南瓜,抗虫害转基因土豆,抗棉铃虫棉花,抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍,更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状,从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著,快速繁殖成功的植物已有四百多种,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。在作物育种方面,用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种,利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。以原生质体培养再生植株方面,近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株,特别是一直认为难以培养的禾谷类,如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就,为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。利用原生质体融合获得体细胞杂种,最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平,原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。 2动物遗传工程 动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义,世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功,但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段,所以牛胚胎移植进入商品化,在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供精子用于人工授精的种公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎,这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。中国的单克隆抗体研究始于八十年代,至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上,采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发,部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,在前苏联年产量约为130万吨,美国年产80万吨;以米糠为基础,添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡,能够分解禽畜粪中的有害气体,减少环境污染,提高饲料吸收率,提高肉、奶产量。此外,近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养,用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径,涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。 3生物固氮 菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收,而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面,已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。 4生物防治 由于地球环境日益恶化,生物防治植物病虫害的方法受到重视,生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品,能有效防治150多种鳞翅目害虫,年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比,具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点,因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害,可使细菌病害感染率下降7%。目前正进行基因筛选组合,以制出广谱新菌种,获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种,培育出不产芽抱,只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的,目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害;单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。随着生物技术的发展,农业对生物技术日见倚重,到2000年,运用生物技术和其它增产措施将占世界粮食增产的5/6,农业中出现的问题最终也将由生物工程来解决。 生物工程论文:生物工程概论教学法思考 一、传统教育理念的制约性 教师的教学理念是教师对教育、教学、学习及学生相关概念的看法。教师的教学理念直接决定教师教学行为和教学效果。中国教育长期以来受传统观念影响很深,尤其是受应试教育观念的影响很深。。应试型教育在教育观念、教学模式、教学方法、内容和考试方式上都严重制约着学生的发展,制约着教育的发展,不适应市场经济发展的需要。传统教育在教育观念上以知识为本,立足于灌输知识,不考虑学生的接受能力,不注意培养学生发现问题解决问题的能力,不利于培养学生的创造性。教学方法上填鸭式教学,上课好像教师在唱“独角戏”,或激昂或沉闷,学生要么混混欲睡,要么被动接受知识,缺乏思考,逐渐丧失发现问题、提出问题的能力,制约了学生学习的主动性。教学内容有很多地方繁、难、偏、旧,考试方式上以一次性记忆的内容为主,一次考试定成绩,影响学生综合素质的培养。传统教育已经严重制约了生物工程专业教学的发展,这将必然影响到支柱产业人才的培养。因此,生物工程专业的老师必须改变传统的教育观念,树立新的教育理念。 二、现代教育理念指导下教学方法的改进 针对传统教育在生物工程教学中的制约性,综合生物工程课程的特点,通过三年的实践教学,从教学模式、教学方法、教学内容等多个方面对课程教学进行了一系列探索。 1.以学生为本,采用双主体教学模式 郭思乐教授认为,教育必须适应学生,而不能让学生去适应教育。现代教育理念认为教学活动由教师、学生和教学内容三部分组成,教学活动是教师和学生共同进行的一种活动,教师是教学活动的主体,学生也是教学活动的主体。只有充分发挥二者的共同作用,充分调动学生积极性才能达到良好的教学效果。为了让教育适应学生,我们一改传统的“填鸭式”教学,采取双主体教学,把学生升到主体地位。在课堂中以“大”朋友的身份与学生相处,保持师生地位的平等性。为学生创设融洽、和谐的课堂气氛,尊重、鼓励学生,引导学生共同探讨,给学生提供充分表现的机会,让每一个学生自由地发挥自我能动性,培养他们的自主学习意识和能力,让学生在轻松愉快的情境中获得知识。实行赏识教育,用“放大镜”去寻找发现学生身上哪怕是细微的发光点,充分凋动学生学习积极性。教会学生获取知识的方法,“授之以鱼,不如授之以渔”。双主体教学,以学生为本,立足于学生的接受能力与学生的需求,让学生成为学习知识的主人,快乐地学习,有助于提高学生的整体素质。 2.立足学生,优化教学内容 目前的生物技术发展迅速,新技术、新方法层出不穷,讲课不可能面面俱到,应根据学生现有的专业基础和毕业走向对讲课内容进行适当的调整。根据需要我们合并了酶工程和蛋白质工程,把生物工程概论分成绪论、基因工程、酶工程(蛋白质工程)、细胞工程、发酵工程和生物安全性6个专题。重点讲述绪论、基因工程和发酵工程。绪论是一门课的开门曲,也是内容的概括。一门课讲的成功与否绪论起着至关重要的作用,精彩的绪论可以激发学生对该门课程的学习兴趣。基因工程是生物工程的核心,任何工程的发展都离不开基因工程。基因工程标志着现代生物技术的到来,有了它人们才能根据自己的意愿改造生物,得到对人类有用的产品。基因工程的魅力在于“只有想不到的,没有做不到的”。将来我们的学生有90%以上要考研究生,基因工程是学生将来做科研的一项必须基本功。发酵工程是生物工程的终端,几乎所有的工程想得到目的产物都离不开发酵工程,而且发酵工程对学生将来的工作也有很大帮助。把“生物技术是柄双刃剑”的思想始终贯穿全课程,教育学生树立良好的职业道德,坚持做对人类有益的事情。基因工程的核心地位贯穿各个专题,除掉教科书中偏、难、繁、旧的内容,及时给学生补充国内外研究进展,保证了教学内容的开放性和信息化。对于有争议的问题,摆出各种观点让学生自己去分析,鼓励学生提出自己的观点而不是把教师的观点强加给学生,在教学过程中培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 3.因材施教,选择多样化的教学方法 生物工程是由多学科综合而成的一门新学科,不同工程的操作对象和操作技术各不相同,因而,应针对不同的章节采用不同的教学方法。每次课设置不同的导入方式,紧紧抓住学生的好奇心。绪论中用大量生动的图片展示国内外研究进展,如含有疫苗的转基因西红柿、转基因猪、黄金米(转有胡萝卜素基因的大米)、蓝玫瑰、荧光鱼等抓住学生好奇心,总结出什么是生物工程;以生动实例讲述生物工程在各领域的应用以激发学生对该课程的兴趣。在讲述基因工程章节时,用flash的方式讲解演示什么是基因工程、酶切、连接、转化、筛选等步骤,把复杂抽象的内容直观化、形象化;把基因工程和建筑工程、模特从巴黎订表演服装过程进行类比,幽默风趣浅显易懂;还以各大高校的研究进展为例讲述各个步骤所涉及到的方法。讲细胞工程时从学生熟知的电影《生化危机》中的克隆人引入,以克隆一个希特勒为例讲述动物克隆的整个过程l告诉学生十二生肖中已有一半以上成功克隆,放出憨态可掬的克隆动物的照片;把细胞工程涉及的方法和日常生活中常见的例子作类比,把细胞拆合同生活中男生拆装闹钟作类比,学生个个兴趣盎然。讲发酵工程时由学生常见的实验室用摇床培养微生物引入,工业化生产时从成本考虑厂家不可能买许多占地面积大、价格昂贵的摇床,而必须有专门培养微生物的装置发酵罐;把发酵罐各单元做成flash,讲到某一个地方就把它拿出来用一下,直观方便;让学生根据已有知识,自己设计实验筛选抗重金属的细菌、降解木质素的菌、降解蛋白的菌。培养学生设计实验和动手操作的能力,既使学生学以致用,又激发了学生的学习兴趣。讲到酶工程让学生分组讨论天然酶的优缺点,讲到生物安全性,让学生自己查资料,分成正反方进行辩论,最后由老师总结。我们还尝试过让学生分组查资料,把感兴趣的内容做成课件,拿到课堂上一起分享,既锻炼了制作课件的能力,又提高了学生开口讲的胆量,还培养了学生团队合作精神。此外,我们还尝试过让学生对自己感兴趣的内容查资料写论文,结果显示学生论文格式规范,每人的偏重点都不同,为将来论文撰写打下基础。课程结束时让学生对教师的教学方式进行评价,提出好的意见和建议以备改进。 4.信息化教育,采用现代教育技术手段 教育信息化是指在教育领域全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。生物工程概论内容多、概念抽象、知识的融合面广,要将新技术和新的理论研究成果充实到教学内容中,单靠传统的“黑板+粉笔”显然无法满足现代教学需要。传统的教学中,老师费时费力,学生费劲,教学效果差。多媒体可借助文字、图像、动画和声音相结合的方法来传递信息,为解决生物工程专业内容抽象难懂提供了一种非常有效的教学手段。生物工程概论内容多,课时相对较少,在教课过程中使用了多媒体辅助教学,节省了部分板书的时间,在短时间内向学生传递大量的信息。制作课件前,查阅大量的外文资料,获得了许多精美的图片和资料,如利用网络下载了大量的flash动画、视频和色彩丰富的实例图片,自己动手剪辑了部分影音资料。课件制作过程中精心设计每张幻灯片,合理插入图片、动画和影音资料,力求文字精练、重点突出、层次分明、趣味性强。把复杂的工艺过程绘成流程图,内容条理清楚,系统性强。通过多媒体的使用,将抽象内容直观化、具体化、形象易懂,加上教师幽默的谈吐,使学生在一个轻松活跃的氛围内了解相关知识,达到开拓眼界,拓宽知识面的目的。这样做不仅有助于学生对所学知识的理解,提高了学生的接受能力,而且有助于培养专业兴趣。 5.个性化教育,改革考核方式,注重能力培养 每个学生性格、特长各不相同,根据学生的不同特点采用不同的教学方法和成绩评定方法,加强素质培养。以不同的教学方法使学生发挥各自特长、充分展现自己的风采,在增加学生自信心的同时培养了学生实验设计、动手操作、课件制作、演讲、辩论等方面的能力,激发学生学习兴趣。创造性是新经济时代人才必备的基本素质。缺乏创造能力的大学生不可能在新经济社会里有所作为。通过表扬和加分的方式鼓励学生的创新性,把实验设计、动手能力、查阅文献、论文写作、制作课件、课堂表现和辩论成绩都纳入成绩总评,对学生的能力作综合评价。从过去考查记忆性、认知性的知识转变为考查学生的学习能力、分析能力、理解能力、创新能力。在现代教育理念指导下,在不断与学生交流的基础上对教学方法进行了一系列改进。学校举行的学生评教结果显示,三年来学生对本课程的满意度都是平均95分,在学院排名位于前列。实践证明,通过生物工程概论的学习,激发了学生对生物工程的兴趣,锻炼了学生设计实验的思路,提高了动手能力和制作课件、查阅文献及论文撰写能力,培养了团队协作精神,使学生的整体素质得到了提升。 生物工程论文:生物工程专业教学改革思考 摘要:通过优化生物工程专业分析教学内容,改进教学方法,加强实践教学,旨在提高生物工程专业分析课程教学质量,从而培养更多生物工程领域的高层次应用型人才。 关键词:生物工程专业分析;教学内容;教学方法 “生物工程专业分析”是生物工程专业大学生必须学习和掌握的一门专业工具课,也是一门实践性很强的专业基础课,并且是学生将来从事科学研究或生产技术工作必须掌握和具备的技能。湖北工业大学生物工程专业为国家特色和湖北省品牌专业,如何根据湖北工业大学生物工程专业特色合理构筑理论和实践知识结构,为学生今后继续深造或走上工作岗位奠定坚实的基础是本课程的重难点。笔者对“生物工程专业分析”的理论与实践教学体系、教学手段与方法等方面进行了一些改革尝试,希望能与同行老师进行有益的交流探讨,提高教学质量。 一、精选教学内容,构建合理的课程体系 生物工程专业分析内容繁杂,包括各种分析方法和分析仪器的原理及应用。根据生物工程专业分析课程特点及我校多年教学科研经验,将生物工程专业分析大纲分为13个章节:第一章,生物工程专业分析概述,包括物理化学分析及仪器分析方法的概述,样品的采集、制备、保存和预处理,样品分析的误差与数据处理等内容,讲解力求深入浅出,联系实际,以激发学生的学习兴趣。第二章,物理检测法,包括密度与相对密度法、折光法与旋光法原理介绍,讲解旋光检测法时利用动画效果能使学生更快更直接地理解旋光检测原理。第三章,水分的测定方法,包括干燥法、蒸馏法、卡尔费休法,讲解时注意比较三种方法的适用范围。第四章,酸类物质的测定,内容包括总酸度的测定、挥发酸的测定、pH的测定,其中有机酸的分离与测定做简单讲解引导学生自学。第五章,碳水化合物的测定,重点讲解还原糖的测定,比较碱性铜盐法、高锰酸钾滴定法、萨氏法三种方法原理及适用范围的异同。总糖、淀粉、纤维、果胶物质的测定做简单讲解。第六章,蛋白质与氨基酸的测定,本章重点讲解凯氏定氮法的原理及应用,介绍蛋白质快速测定法(双缩脲法、紫外分光光度法、染料结合法、水杨酸比色法)的原理,简单介绍氨基酸分离与测定的原理。第七章,脂类的测定,内容包括索氏提取法、酸水解法、氯仿—甲醇提取法、罗紫-哥特里法、巴布科克法和盖勃法,讲解时注意比较各种方法的适用范围及应用原理[1,2]。第八章,紫外吸收光谱分析法,重点讲解紫外吸收光谱基本原理,介绍紫外可见分光光度计与紫外吸收光谱的应用。第九章,原子吸收光谱分析法,内容包括原子吸收光谱分析基本原理,原子吸收分光光度仪,原子吸收光谱定量分析方法,原子吸收光谱操作条件选择与应用。第十章,红外吸收光谱分析法,内容包括红外光谱基本原理,红外光谱与分子结构,红外光谱仪,红外图谱解析,激光拉曼光谱,其中红外图谱解析及激光拉曼光谱做简单介绍引导学生自学。第十一章,质谱分析法,本章重点讲解质谱分析法的基本原理与质谱仪,介绍离子峰的主要类型与有机分子裂解类型,引导学生自学质谱图与结构解析,色谱与质谱联用技术。第十二章,气相色谱分析法,内容包括气相色谱的基本原理,气相色谱固定相及其选择,气相色谱检测器,分离与操作条件选择,气相色谱分析法的应用与毛细管色谱法,重点讲解气相色谱原理及应用,毛细管色谱法引导学生自学。第十三章,高效液相色谱法,内容包括高效液相色谱的原理及特点,主要分离类型,固定相与流动相,影响分离的因素与操作条件选择,离子色谱法,超临界流体色谱,其中离子色谱法与超临界流体色谱做简单介绍[3]。通过这些内容的学习,使学生系统掌握生物工程分析中各种分析方法的原理及应用。某种成分的检测往往有多种方法,因此分析方法的选择是本课程贯穿始终的内容,教学中应注意比较各种方法的异同,通过大量实例让学生掌握各种分析方法的应用[4]。 二、充分利用多媒体教学 大部分高校目前虽已广泛采用多媒体教学,但教师们多利用多媒体展示图片与文字。在生物工程专业分析课件中,可充分利用动画教学。如在讲解旋光法的原理时,利用动画教学,可以形象直观地展示偏振光的产生以及光活性物质使偏振光发生偏转的现象。与小型分析仪器(pH计、折光仪、旋光仪等)相比大型分析仪器(质谱分析仪、原子吸收分析仪、红外分析仪、气相色谱分析仪、液相色谱分析仪等)的工作原理理解起来更为抽象,充分利用动画效果可使抽象的原理形象化。如质谱分析法中,利用四级杆质谱仪原理的动画效果能使学生直观感受到质谱仪的工作原理;原子吸收分析法中,管式石墨炉原子化器、火焰原子化器、空心阴极灯、雾化器、原子吸收分光光度计的工作原理均可由动画效果展示;气相色谱分析法中,传质阻力项、两项分配、氢火焰离子化检测器、热导检测器、色谱分离、色谱流出曲线、分子扩散、涡流扩散的原理可利用动画效果展示等。笔者发现在理论讲解中融入动画效果会让学生经历豁然开朗的顿悟体验,使学生能更深入理解各种分析仪器的工作原理。 三、总结讨论式教学 生物工程专业分析课程涉及各种分析方法及仪器的原理与使用,如还原糖含量测定碱性铜盐法分为直接滴定法、高锰酸钾法、萨氏法,这三种方法的异同如果由老师总结好直接在课件中呈现给学生,学生不一定印象深刻。但是以作业的形式布置给同学们,让学生自己总结,能收到更好的教学效果。在讲解样品分析的误差与数据处理内容时,关于格鲁布斯法、Q值检测法可结合实例讲述,辅以具体案例让学生亲自计算。相对密度测定方法中,关于校正值的加减讲解完原理后以实例让学生现学现用加深印象。水蒸气蒸馏法测总挥发酸原理,有些学生听完老师讲解后不能完全理解,可让学生下课后自行查找资料,等下次课时提问并让学生回答,最后老师再进行总结。引导学生对每节课的重点内容进行归纳总结。这样安排不仅可以督促同学们查阅更多资料将不清楚的知识点弄明白,也锻炼了学生的表达沟通能力。 四、生物工程专业分析课程网站建设 积极建立生物工程专业分析课程网站,课程网站内容包括教学大纲、理论及实验教学课件、资料习题、下载专区、友情链接等模块。学生在上课前下载教学课件预习,可有效提高学习效率。资料与习题模块提供了与课程相关资料与习题下载,学生通过学习课外资料可拓宽知识面,习题下载不仅节省了课堂教学时间而且习题训练能巩固课堂知识、加深学生对课堂知识的理解。友情链接模块提供了国内外其他高校生物工程专业分析精品课程,国内外生物学知名网站、期刊链接,学生可根据自身需要浏览各大网站拓宽视野。 五、加强实践教学环节 生物工程专业分析实验教学环节与理论教学相呼应安排八个实验,分别是:实验一,甘露醇注射液中甘露醇含量的测定,味精成品纯度的测定;实验二,白酒总酸度及pH的测定;实验三,利用直接滴定法测定还原糖的含量;实验四,考马斯亮蓝法测定蛋白质含量;实验五,红外光谱分析法测定有机化合物的结构;实验六,白酒芳香成分气相色谱分析;实验七,黄曲霉毒素降解率检测;实验八,利用原子吸收色谱测定铜离子浓度。这八个实验分别涉及折光计与旋光计、pH计、直接滴定法、紫外分光光度计、红外色谱分析法、气相色谱法、液相色谱法、原子吸收色谱法的应用。生物工程专业分析实验基本囊括了生物工程专业主要分析方法及仪器的使用,通过实验教学环节使学生理解与掌握主要分析方法及大型分析仪器的工作原理及应用。生物工程专业分析实验课程的教学目的是让学生掌握合理设计实验、操作仪器、科学分析实验结果的方法,因此实验教学应鼓励学生独立设计完成实验,实验课前不要将实验讲义直接呈现给学生,而应让学生在预习实验报告中亲自设计实验方案,实验课上老师讲解实验方案时学生可收获更多。实验过程中为学生们创造独立操作空间,不干涉学生的实验安排及操作,对实验中的各种问题仅作引导与答疑,尽可能让学生自己发现问题、解决问题,培养学生勤于思考积极动手的习惯。实验课后认真批改实验报告并及时将实验中的各种问题反馈给学生。鼓励学生走进实验室,跟随导师做课题研究,参与导师课题,让学生学以致用,不仅巩固了教学效果,也锻炼了学生的实践动手能力。 六、考核方法的改革 生物工程专业分析课程学习,以笔试作为主要考核方式不能真实反映学生对教学内容掌握程度。课堂表现、实验表现及作业完成情况都应作为最终成绩的一部分,本课程成绩组成为:平时成绩20%,卷面成绩50%,实验成绩30%,通过合理的考核方式,使学生重视课堂表现与实践环节。对于跟随导师做课题并取得成绩(发表文章、申请专利等)的学生,给予一定精神及物质上的奖励。 七、结语 湖北工业大学在生物工程专业分析课程教学内容优化,教学方法改进,实践教学能力培养,课程网站建设、考核方式改进等方面做了一些教学改革的尝试,加深了学生对专业知识的理解,培养了学生良好的思考与动手能力,并得到了学生的好评。但是课程教学改革是一项系统工程,任重而道远,必须不断探索实践创新总结,才能将生物工程专业分析教学开展得更有生气,为国家培养更多的高层次应用型人才。 作者:杜馨 王常高 林建国 代俊 蔡俊 单位:湖北工业大学生物工程学院 生物工程论文:生物工程专业建设实践教学 摘要:为培养适应产业化的生物工程专业人才,进行了一系列的理论探索和实践,主要措施有:完善生物工程专业建设体系;制定体现学生个性化的培养与教学计划;提高专业师资队伍教学与科研水平;加强实践教学环节与SRTP训练;改革教学方法和教学手段等,并取得了较好的成果,对同类专业的建设与发展具有一定的借鉴作用和推广应用价值。 关键词:生物工程;SRTP训练;实践教学;课程体系 为适应湖南省经济的发展,我校于2002年开始筹建生物工程专业,2003年开始招收本科专业。经过十年的专业建设,本专业本科生培养方案逐渐成熟,形成了理工交叉、工科特色突出,厚基础、宽口径,适应湖南省经济发展的一套生物工程本科专业培养体系。 1专业培养目标定位 1.1学科定位 生物工程专业是工科办学专业,或者说是侧重工科、工管理结合的复合型专业,以培养应用型、产业化人才为主。 1.2培养目标 我们的培养目标是:使学生成为既掌握生物科学的基础理论知识,又具有工程科学背景的复合型人才。通过对生物工程基本原理学习、实验技能训练、工厂实习及参加科学研究等多种现代教学手段,为学生的进一步深造或到相关科研单位和企事业单位从事科学研究、工程设计或经营管理打下坚实的基础。 2专业建设具体实践 2.1完善生物工程专业建设体系 十几年来我们十分重视专业教学计划的设置与修订,基本上每年修改或重编一次教学大纲、培养方案。培养方案是根据学科发展,以构建教学研究型大学人才培养体系为目标,在听取广大教师与学生特别是高年级学生意见的基础上,经专业教学小组及系、院教学委员会讨论后精心制定的。生物工程专业人才培养目标明确,有特色、有措施。培养模式及课程体系设置围绕“突出具有工程知识背景,又掌握一定的生物科学与技术知识”这两个基本出发点。实践证明,这一专业人才培养目标是与社会需求相吻合的。 2.2制定体现学生个性化的培养与教学计划 本专业人才培养方案目标明确,充分考虑了生物工程学科发展现状和趋势,制定了加强基础、拓宽知识、素质能力协调发展的目标。要求学生通过基础及专业知识的学习,使毕业生具有对新资源、新产品、新工艺的研究开发、工厂工艺设计、组织生产生物工程产品的实际工作能力,树立国际竞争意识和较强的国际竞争能力。2013级培养方案与2010级相比,具有较大的改变,在总学分下降8分的情况下,选修学分反而提高了4.5分,使选修课程的学分与总学分的比例从18%提高到近22%。通过学分的调整,给本专业学生提供了较大的自由选择课程的空间,培养学生学会自主学习意识和自主学习的能力。专业选修课的设置,以前开设课程较少,专业方向单一,特色不明显,通过近5年来不断对选修课程进行整合,到2013级为止,新增了8门选修课程,并将选修课分类成2组研究方向,如生物化学工程、生物制药,极大地拓宽了学生的选课自由度,使他们能充分按自已的个性发展[4]。 2.3提高专业师资队伍教学与科研水平 科研是源,教学是流,教师积极参加科学研究工作,有利于提高自身的学术水平和教学水平,并能及时将学科前沿知识向教学内容渗透,向学生传递最新的科学信息,从而提高学生的学习兴趣和积极性。长期以来我们十分重视专业师资队伍建设,在国内大环境下,积极创造条件改善师资队伍结构,以适应生物工程专业学科发展与教学需求;通过引进、送出去培养等方式提高专业师资队伍。生物工程系的学科队伍是一支基础理论扎实、实践经验丰富、知识结构合理的队伍,同时也是一支富有合作精神、年富力强、战斗力强的队伍。目前生物工程系现有教职工10人,其中教授2名,副教授4名,教学、科研队伍中具有博士学位的教师已高达90%,平均年龄为41岁。生物工程系十分注重基础研究和应用基础研究。近10年来,先后承担了国家自然科学基金项目3项、国家973项目1项、863项目1项、“十五”国家科技攻关项目1项,以及一批省部级基金、攻关和重大横向项目等。近3年来100余篇,其中SCI、EI收录20余篇,获发明或实用新型专利8项。 2.4加强实践教学环节与SRTP训练 2.4.1实践教学 实践教学是整个大学教育中一个非常重要的环节。它能培养学生独立组织、完成实验的能力及严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度,从而为毕业后从事科学研究和解决工程实际问题打好基础。生物工程专业实践教学管理规范,严格按照学校制定的规章制度;在课程、实验、毕业设计等环节的设置上,充分考虑到对本专业学生创新意识、创新能力和实践能力的培养。为了加深对课堂教学内容的理解,让学生切实了解和体验到整个生产过程,达到实习教学效果。专业制定了符合本专业特点的生产实习与认识实习的大纲。在实习前,由学院统一安排所有专业的实习时间、内容、要求等。实习指导教师按大纲制定出详细完善的实习计划,对实习的目的、要求、内容、考核、纪律等都作明确的规定。在每次联系实习时提交给实习工厂,以使实习按计划进行。实习结束后,教师提交实习小结,学生提交实习纪录本。 2.4.2专业实验教学 生物工程实验室设备精良,能够满足专业教学需求。专业实验教学人员力量强,在带好常规教学实验外,注重专业实验室建设。认真制定实验方案,加强对学生的引导,使学生通过专业实验对本专业有更深刻的了解,通过专业实验锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力,激发学生的学习热情。实验室目前共开出专业实验8个,均为综合性实验。对学生开出的所有实验课程均有实验指导书,并根据学科发展的需要对实验内容进行不断补充和改革[5]。 2.4.3SRTP训练 我校针对二、三年级学生推出的大学生科研究训练计划(SRTP),给学生提供了参与科研训练的机会。从第二期开始至第七期专业教师和学生共立SRTP项目15项,据不完全统计有40名以上学生参加该项训练。学生参与各类课外活动积极性高,近年来获得校级及以上奖2项,4篇。我们采取的举措有:1)安排学生参与到本系的科研中锻炼,邀请本科生参加研究组的的专题学术研究讨论会。2)在一些专业课中布置大型作业,经过教师的评阅后,在课堂上由教师或学生本人作报告,教师组织同学点评与讨论,由此提高学生的文献检索与阅读能力,提高文献综述和表达能力,营造一种以创新能力培养为主体的学习氛围。3)实验室对本科生全天候开放,平时可以在教师或研究生的指导协助下做实验,培养动手能力。 2.5改革教学方法和教学手段 为了进一步提高教学信息化水平,促进教学手段的现代化,提高课堂教学效率。针对目前专业课程学时少内容多的矛盾,生物工程专业对现有课程的教学方法、模式、手段进行改革、以适应信息时代对教育创新的要求。经过几年的努力,生物工程专业开设的专业基础课和专业课程,运用多媒体教学的课程已经达到100%,其中讨论课、工程设计课、网络教学及双语教学课达到3门。 2.6加强毕业设计阶段的管理 我院对毕业环节非常重视,首先在选题上要求更多注重前沿性、实用性与创新性。根据选题原则,先各自上报论文题目及容纳学生数,再由学生自由选择填报,在毕业论文(设计)前一学期落实到学生,以便学生提前作好准备。近3年来,学生选做的毕业论文题目95%结合课题或生产实际,部分与SRTP项目、实验室建设、课程建设结合。在每年的毕业论文进行过程中,学院督导组随机抽查5%~10%的学生,着重检查学生是否按照学校和学院关于毕业论文(设计)工作条例进行工作,如完成文献综述、工作进度、存在的问题及指导教师情况。后期论文撰写答辩,各专业制定统一评分标准,对学生的研究水平、独立完成工作能力等进行考核。今年学院还专门下达了文件,采取了一系列有力措施。鉴于院、系管理到位,近5年来,生物工程专业学生的毕业论文,在论文复评中没有出现不符合原等级的论文。 3专业建设的体会与讨论 经过十年来的建设,生物工程专业已逐步形成鲜明的办学特色。毕业生培养质量显著提高,体会如下: 3.1突出过程工程背景的培养模式 生物工程专业与生物科学、生物技术明显差异在于生物工程更强调工程概念,必需培养学生理解与掌握“过程工程”的基本理论与方法,这是培养具有工程知识背景人才的基本点。因此,我们必须围绕这个基本点来制订生物工程学科的发展规划,制定培养方案,通过一定的方式和手段落实教学计划。十几年来的教学实践改革证明,坚持这一方针符合生物工程学科的发展趋势,也与当前社会需求相吻合[6]。 3.2高水平科研工作是教学与教研的基础 及时将前沿性科研成果引入课堂和教材中是提升专业教育水平的重要途径之一,而实现此过程的关键是建立一支高水平的教师队伍。我们长期坚持安排有科研经验的教师担任相近课程的主讲教授。加强对年青教师的培养,健全教师培训机制,同时,利用我校多学科优势,注重学科间的交叉渗透,对于进一步增强科研活力、开辟新的课题或研究方向、促进本科教学水平的提高具有十分重要的意义。另一方面始终安排高水平的教师活跃在教学一线,将新思想、新成果展现在学生面前,大大拓宽了学生的视野,是提高生物工程专业教学水平的基础与关键。 作者:刘志强 周建红 许爱清 王能强 单位:湖南科技大学生命科学学院 生物工程论文:生物工程学生实践创新能力培养 摘要:学生实践创新能力的培养是高校生物工程专业人才培养的重点与难点。主要讨论了通过改革实验教学体系、多开设综合性实验课程、开放实验室、鼓励学生参加教师的研究课题、充分发挥校外实习基地的作用以及加强任课教师的实践教学培养力度等途径提高生物工程专业学生实践能力。通过不断完善与改革实践教学,教学效果较好,学生实践能力明显增强。 关键词:生物工程;实践创新;能力培养 为满足生物工程学科快速发展的要求以及社会对生物工程人才需求的增加,生物工程作为新的高等教育专业产生。该专业主要课程有细胞工程、发酵工程、基因工程和酶工程等。其特点是知识更新快,且又和生产联系紧密。为培养新世纪建设人才,提高大学生的人文素质和科学素质,在本科阶段的教学过程中,除了让学生掌握该专业的基本理论知识,更应注重培养的学生实践创新能力。笔者结合近几年的教学心得,就生物工程专业学生实践创新能力的培养进行探讨。 1培养学生实践创新能力的重要性 《中华人民共和国高等教育法》明确规定:“高等教育的主要任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”“实践才是工程专业的根本”已成为国际高等工程教育界的共识。高校在构建创新型人才培养方案时,应注重培养学生的创新精神和实践能力[1-2]。当今社会的发展越来越快,竞争越来越激烈,对人才的需求已经发生了根本性的变化,用人单位及社会所关注的重点不再是毕业文凭,而是毕业生是否具有综合素质和能力。工科学生毕业,无论是工作还是继续深造,实践动手能力都非常重要。实践表明,学生实践能力的提高,能够促进学生对相关专业理论知识的掌握,并培养他们的综合能力。 2培养学生实践创新能力途径的探索 2.1改革实验教学体系,加强基本技能训练 实验教学是培养学生实践能力的重要环节之一。通过实验教学,既可使学生掌握实验方法和技巧、巩固所学的理论知识,还可以提高学生分析和解决实际问题的能力[3]。完善生物工程专业实践教学体系是建立学生系统的知识体系、提高学生解决实际问题的能力的关键。完善实践教学体系,可采取以下途径:①转变教师育学思想,加强学生实践学习观念。在教学过程中,实践教学常常没有被老师和学生重视,依赖于理论教学而存在。②专业课程系统化。生物工程专业应用性强、知识更新快,且各学科联系紧密,学生在应用专业知识解决实际问题时,需具有扎实的理论基础。因此,需将生物化学、分子生物学、发酵工程、仪器分析等课设置成有专业特色的教学系统,科学合理地安排课时。③完善实践实习课程环节,确保实习效果。实验教学中,实验课的选题需增加综合性实验,确保学生的主观能动性充分发挥。为完善实践教学体系,湖南城市学院生物工程专业将整个实践教学系统划分为基础实验、专业实验、综合实验、认知实习、生产实习、毕业设计6个阶段。④完善学生实践教学考勤制度。如成立专门的实践教学管理队伍,对校内外学生实践实习进行科学管理;完善实验报告内容,强调结果讨论的重要性。⑤多开设开放实验室,鼓励学生进入实验室进行观摩、学习和实验。 2.2开设综合与开放实验室,给学生提供创新与实践平台 高校的实验室不仅是高校存放实验仪器的场地,更重要的是培养学生实践创新能力的基地。但仅仅依靠正常的实验课教学时间来提高学生的实践创新能力远远不够。因此,为给学生更多的实践学习机会,我们开设了许多综合与开放实验室,主要为那些想利用课余时间来实验室进行研究提高自己的动手能力、增强实践能力的学生提供场所。开放实验室,可从以下几方面来考虑。首先,制定科学的开放实验室规章制度。如规范进入实验室研究的学生的思想和行为,加强实验室管理,如安全教育,包括人身、设备、实验场所的完全防范工作。其次,引导并吸引学生多进实验室做实验、参加科研活动,激发学习热情与提高实践动手能力。第三是提高学生的管理等方面的综合素质。如指导学生如何处理好上课、学习、休息及参与科研之间的关系;如何安排自己的课题研究工作进度和制定实验方案和实验内容等。第四,注重培养学生的团队精神。在同一开放实验室内做实验与研究,共同使用仪器设备及药品等,需要同学之间相互协调、配合,从而使实验顺利的开展。最后,极其重要的是要建立一支经验丰富且有奉献精神的指导教师队伍,以便开放实验室的研究有序进行。 2.3鼓励学生参加各类学术科研活动 2.3.1鼓励与指导学生参加创新创业训练计划项目 大学生科技创新创业活动,是一种带有目的性、计划性、以学生自主学习和教师指导相结合,以解决实际问题为出发点的科技活动。以科技小组为载体,以导师制为技术指导保障,广泛开展学生课外科技活动,培养学生的实践创新能力。大学生科技创新创业活动,能激发学生的学习兴趣,促进学生对实际操作能力培养的重视。大学生科技创业活动既是高校教育的组成部分,又是大学生课外活动的重要形式。鼓励学生积极参加国家、省级和校级大学生创业创新项目,激励老师与学生互动进行各种类型的研究活动。积极推动由老师牵头成立的如“学生创业创新兴趣小组”,指导学生进行各种创业创新研究。引导学生参加大学生科技创新创业活动相关研究是学生获得实践创新能力的重要途径之一。 2.3.2鼓励与指导学生参加教师的应用性研究课题 引导那些对实验感兴趣、想提高自己动手能力的学生多参与教师的研究课题,为其提供学习理论用于实际的机会,有助于提高学生的实践创新能力,同时也培养了学生学习兴趣。鼓励学生参与教师的科研项目是提高生物工程专业学生实践能力的有效途径之一。 2.4加强校外实习基地建设 学生实践能力的有效获得需要加强校外实习基地建设。实习基地选择与建设非常重要。学生如果没有亲自实践,很难将所学的理论知识应用到生产实践中去。因此,除了注重校内实验室基础实验技能训练外,还应安排学生到校外相关工厂进行一段时间的生产实习。如:“益阳七箭啤酒厂”、“湖南汉森制药厂”等,主要了解企业的大规模生产特点、生产工艺流程等。让学生进企业实习,不仅锻炼了学生的意志,而且有利于提高学生的组织协调能力、社会活动能力等。所以,加强校外实习基地建设、让学生进入校外相关企业实习是培养学生实践能力的重要途径。另外,采用“产、学、研”模式,对提高学生实践创新能力也非常重要[4-5]。 2.5申请更多的经费投入,加强实践教学任课教师的培养力度 加大实践教学的经费投入、加强实践教学任课教师的培养力度也有助于提高学生实践创新能力。规定每位教师到相关专业的企业或工厂工作学习一段时间,尤其是新进的刚从学校毕业的年轻教师。另外,学校应该多为实践教学人员提供进修、培训、研讨交流等各种提高自身业务能力的机会,制定科学的考核制度和职称评定方案。同时可在企业聘请工作经验丰富和较高学历的工程技术人员为外聘教师,承担实践性教学工作。 3结语 实践性教学对生物工程专业学生的实践创新能力的培养非常重要,湖南城市学院生物工程专业实验教学取得了一定效果,但实践教学还需要从多方面进行革新,不断探索新的实验项目,改进旧的实验方法,加强实验教学的改革仍然任重道远。 作者:库文珍 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院 生物工程论文:特色学科建设下生物工程课程优化 摘要:基于我国生物工程专业大学毕业生就业率低下的现状,以我校生物工程专业课程体系优化与实践为例,提出以“特色学科建设”为导向,对生物工程专业课程体系进行优化,使得课程体系具备模块化和特色化特点,这有助于培养复合型创新人才,提高大学生就业率和就业质量。 关键词:特色学科建设;生物工程专业;课程体系优化 近年来,国内生物工程专业大学毕业生就业形势不容乐观,学生就业压力大,毕业生就业专业对口率不高。造成就业率低下的主要原因有:(1)当今生物产业规模不大,人才需求量偏小;(2)国内办学规模和招生量膨胀过快;(3)各校生物工程专业的办学条件不一,专业教育与当地产业特色结合度不够,没有形成特色[1]。因此,地方高校生物工程专业课程体系及培养模式的建设需要贯彻改革创新为先、质量效益第一的思想。以“特色学科建设”为导向,设计合理的课程体系,并以此为载体强调实践技能和工程能力的培养,全面提高人才培养质量,可将专业教育与当地产业特色紧密结合,形成办学特色,下面以我校生物工程专业课程体系优化与实践为例交流一些体会。 一、特色学科建设对地方高校人才培养的导向 地方高校是具有“地方投资、地方管理、办在地方、服务地方”特征的高校,与地方经济社会具有水乳交融的天然联系。学科是高校重大项目的承担者,是创新型成果的生产者,是创新型优秀人才的培养基地。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科,不断凝练学科研究方向,提高科技创新能力和社会贡献度,以特色学科建设促进学科专业发展。着力通过应用性特色学科发展,加强实践性教学环节,培养能够解决生产实际问题的应用型人才;通过与区域、企事业单位合作对接,培养职业能力为导向的实务型人才;围绕区域重大需求和科研任务牵引,通过协同创新,发挥不同创新主体科研优势,多单位、跨学科联合指导,培养复合型创新人才[2]。近年来,我校生物工程特色学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合,依托江西理工大学“钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心”、“江西省矿冶环境污染控制重点实验室”和“江西省矿业工程重点实验室”等研究平台,形成了地方矿冶领域与生物工程紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在钨和稀土矿山生物修复、矿山环境微生物学等研究领域获批多项国家自然科学基金项目和省部级科研项目,涉及的研究方向包括极端矿山环境抗性生物的筛选、生物极端生境耐受和修复的生理机制、矿山环境生物修复的工程化技术体系研究,微生物冶金、极端嗜酸菌基因组学、生物肥料研发、脐橙皮资源综合利用等。利用特色学科发展的导向,我校生物工程专业学生通过参与完成课题研究和实践,最终获得优良的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力,成为具有良好综合素质的生物产业化专业技术人才、管理人才和研发人才。 二、生物工程专业课程体系优化与实践 (一)生物工程专业课程体系优化与实践思路 在学科快速发展的同时,我校以此为导向对生物工程专业课程体系进行了改革。通过完成专业基础课程体系,使学生的基本操作技能得到全面训练;通过完成单元操作课程体系,使学生能进行各类生物产品工厂的工艺设计和解决产品生产过程中出现的主要问题;通过完成特色创新课程体系和实践教学课程体系,提高学生综合分析能力、统筹能力、实践能力和创新思维能力;通过教育质量与人才评价体系,使学生对综合素质项目及其指标有最基本认识并进行自我衡量。通过专业基础课程体系、单元操作课程体系、实践教学课程体系、特色创新课程体系以及教育质量与人才评价体系的整合、连贯,使得生物工程专业的理论和实践教学具备模块化和特色化特点,具有更好的整体性、关联性和先进性等优点。 (二)以“特色学科建设”为导向的生物工程专业课程体系优化 我们根据专业教学指导委员会制定的专业规范和《江西理工大学关于制订本科专业培养方案的指导意见》,通过以“特色学科建设”为导向,为培养德、智、体全面发展,基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、重实践、具有初步创新能力的应用型人才,我们从以下几个体系对生物工程专业课程进行了优化: 1.拓宽专业基础课程体系 对原有课程体系拓宽至包括酶和植物细胞在内的生物体系,增加普通生物学、细胞工程、基因工程等课程。 2.设置单元操作课程体系 原教学体系中专业必修课调整为发酵工程、生物分离工程和基因工程三个单元操作课程体系。以生物产品生产过程的基本单元操作为主线,阐述生物生产工艺的基本理论和操作技能。学生通过这几个课程体系的学习,能进行各类生物产品工厂的工艺设计和解决产品生产过程中出现的主要问题,并为从事生物新产品和新工艺的研究与开发打好应有的理论基础。 3.开设特色创新课程体系 生物工程特色创新课程体系涵盖专业必修特色课程:发酵工程与工艺学、生物分离工程。专业选修课:主要包括恢复生态学、资源微生物学、生物统计学、生物信息学等,以及专业选修特色课程:生物能源、环境工程概论、生物冶金、矿山生物修复、食品精深加工等。 4.加强实践教学课程体系 强化实践教学环节,构建不同层次的实践课程体系,为学生形成创新型的知识结构和加强实践能力提供教学支撑。增设生物工程认识实习、生物技能大实验、科技素养实训等课程体系,以生物工程实践教学基地建设为契机,加强校企合作,拓宽实践教学渠道,提升大学生实践能力,探索产学研结合的办学模式。通过组织学生参加课外科技竞赛,选择一个特色课题独立研究,教师或来自企业的专家给予指导,来培养大学生的学习和研究兴趣。 5.构建教育质量与人才评价体系 建立校内专家评价、学生评价与校外实习单位评价、用人单位评价相结合的教育质量评价和人才评价体系;以德、智、体、美全面发展为主要评价内容;注重教育产出评价、学生学习产出评价、学生个性化发展评价,以及专业办学宗旨实现程度的评价,注重实践能力、自主创新能力和核心竞争要素的评价。 (三)生物工程专业课程体系优化实践效果 生物工程专业为我校新开专业,从2003年开始招生,目前有8位专业教师,其中具有博士学位的教师6名,硕士学位的教师2名。我校生物工程专业以“特色学科建设”为导向的课程体系优化改革从2009级生物工程专业本科生教育开始实施,取得了明显效果: 1.近几年,随着特色学科平台和师资队伍建设的加强,我校生物工程学科获批了包括4项国家自然科学基金项目、1项国家科技支撑计划子课题、l项国家惠民计划项目在内的纵向科研项目30余项,纵向科研经费超过400万元,形成了具有地方矿冶+生物工程的特色鲜明的研究方向,在基础研究领域取得的重要突破,为地方企业提供技术支持奠定了基础。学科分别与赣州菊隆高科技实业有限公司、江西北清生态环保有限公司等公司签订了战略合作协议。我校生物工程本科生参与教师课题研究覆盖率超过三分之二以上,在科研及课外学术活动取得较好的成绩。生物工程本科生的作品获得全国大学生节能减排大赛、第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛等多项奖项,发表学术论文多篇。 2.实习教育是生物工程专业实践教学环节的一个重要内容,了解现场的生产状况,认识并参与实际生产过程是培养学生工程实践能力和创新意识必不可少的重要环节。目前,本专业与赣州菊隆高科技实业有限公司、赣州中橙果业科技开发股份有限公司、江西科泰生物技术有限公司、赣州华露农业开发有限公司、赣州章贡酒业有限责任公司、赣南海欣药业股份有限公司、崇义章源钨业股份有限公司、赣州稀土集团有限公司等多家单位建立了紧密型校外实习基地,为学生开展生产实习、社会调查、课外创新活动和毕业论文创造了良好的条件。 3.生物工程专业毕业生就业率和就业质量明显提高。毕业生就业率均在90%以上,主要集中在生物资源开发领域,如双汇集团、赣州菊隆高科技实业有限公司、赣州中橙果业科技开发股份有限公司、江西科泰生物技术有限公司、浙江日升药业有限公司等企业。毕业生考研率平均30%左右,录取的高校90%以上为重点大学和中科院单位,如浙江大学、北京理工大学、江南大学、华南理工大学、中国科学院上海生命科学研究所、中国科学院广州能源研究所等。考研的毕业生在研究生复试面试过程中,充分体现了学生理论知识、实验能力和科研素养的优势,均取得了较好的复试成绩,显现了本专业以“特色学科建设”为导向的课程体系优化教育改革的生命力。 作者:余水静 邓扬悟 宋秋华 单位:江西理工大学资源与环境工程学院 生物工程论文:食品工业中生物工程技术的应用 摘要:随着世界人口的不断增长,以及人们生活水平的显著提高,社会对食品的需求在不断加强。而生物工程技术作为一项应用微生物、动植物细胞以生产具有应用价值产物的新型技术,在食品工业中得到了飞速的发展和应用。本文重点分析了基因工程、酶技术以及发酵工艺等生物工程技术在食品生产、加工中的应用,对于提高食品生产加工效率,以及对生物工程技术的进一步研究具有一定的参考意义。 关键词:生物工程技术;食品工业;应用 生物工程技术是一项依靠微生物、动植物体作为反应容器进行生产加工的科学技术,兴起于20世纪70年代,结合现代工业的发展,已经形成了与工业、农业、医疗、食品、能源等行业相结合的综合型技术。生物技术在食品工业中的应用主要包括了基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等。以上技术在食品生产加工的各个环节均有重要的应用。 1.生物工程技术在食品生产中的应用 1.1动物源性与植物源性食品的改良 通过转基因技术可以使植物和动物获得某些特定的优良性状,以达到改良食品成分、产量、营养价值等效果。其在动物源性食品生产上的应用尚处于研究阶段,实验显示,通过转基因技术改良的动物具有生长速度加快、肉质提高、抗病能力增强等特点,如通过生物技术改变牛乳成分,生产含有丰富改良蛋白的牛乳,降低牛乳中的乳糖含量。而在农作物上的应用主要着眼于在增强作物产量以及抗病虫害能力。例如通过基因修饰技术提高马铃薯中的碳水化合物,控制小麦面粉的黏弹性和加工性能等。除了直接对动植物采用基因修饰技术以外,还可以利用生物技术生产畜用激素,提高牛乳产量,或增加禽畜的瘦肉比例等。但需要指出的是,采用基因技术生产的食品安全性一直受到质疑,相关问题还有待进一步研究。 1.2新型食用资源的开发与生产 生物工程技术可以开发生产多种新型食用资源,其中较受关注的有微生物蛋白等。微生物蛋白也叫单细胞蛋白,是用工农业废料和石油废料人工培养生产的微生物菌体。微生物蛋白并不是纯蛋白,而是包含有丰富蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸以及维生素、无机物等混合物组成的细胞团。由于采用微生物繁殖,微生物蛋白的原料来源极为广泛,秸秆、木屑、有机废水、石油、乙醇等废物废料都可以作为微生物蛋白的生产原料;同时,微生物蛋白的生产效率很高,产量高且不受地区、季节和气候限制。在应用上,微生物蛋白不仅可以作为营养丰富的饲料蛋白,还可以加工生产“人造肉”等食品。由于微生物蛋白中氨基酸种类丰富,并含有多种微生物,可以弥补一般粮食中氨基酸种类不全的缺点,常用来加工生产食品添加剂以提高食品的营养价值。需要特别说明的是,在目前生产的微生物蛋白中,由于核酸含量过高,有引起痛风等疾病的风险,其安全性仍待进一步研究和改善。 1.3发酵饮料的生产与改良 饮料作为食品工业的支柱产业之一,越来越多的生物技术在其中得到了广泛而高效的应用。其应用主要集中于发酵饮料的改良、酶工程在啤酒生产中的应用以及果胶酶的使用等。发酵饮料是应用微生物活动制造的风味独特而营养丰富的饮料产品,发酵乳以动物乳为原料,将乳酸菌、酵母菌等特定微生物加入杀菌后的动物乳中,经混合发酵制成,由于其营养价值和口感较好,受到消费者的广泛欢迎;植物蛋白发酵饮料与发酵乳类似,由蛋白质含量较高的核果类接种乳酸菌制成,容易被人体吸收。在现代的啤酒生产中,应用了固定化啤酒酵母技术,通过将酵母细胞固定在基质材料中,来缩短啤酒发酵时间,提高发酵质量;同时利用β-葡聚糖酶讲解β-葡聚糖以提高啤酒的持泡性。果胶酶在果汁生产中主要起到将果汁提取、澄清、过滤的作用。目前主要使用多种不会产生毒素的曲霉作为产酶菌,现已广泛应用于果汁果酒的工业生产。 2.生物工程技术在食品加工中的应用 2.1生产食品添加剂 常用的食品添加剂按制备途径可以分为天然食品添加剂、化学合成添加剂以及生物技术制备添加剂等。其中生物技术的主要应用有调味品的制备,即以豆泊、高粱、麸皮等为原料,选择合适的菌株发酵以制备呈特定味道的可食用物质。如利用枯草杆菌生产核苷酸以制备味精,利用醋酸杆菌发酵乙酸生产食醋等;还可以利用生物技术制备食品着色剂,市面上由微生物发酵制得的着色剂有红曲红色素、β-胡萝卜素、维生素B等,一些带有鲜艳颜色的食品,如红腐乳等也是微生物发酵的产物;另外,利用微生物生产的增稠剂如黄原胶等也得到了一定的应用。 2.2在食品保鲜防腐上的应用 生物保鲜技术的一般机理为隔离食品与空气的接触,以延缓氧化作用;或者利用本身具有良好抑菌作用的生物保鲜剂,以起到防腐保鲜的作用。例如使用微生物及其代谢产物保鲜,就是利用微生物产生抗生素或抗菌肽,以抑制果蔬表面的细菌、真菌、原虫等微生物。另外,还可以利用天然提取物中的活性物质来抑制果蔬中酶的活性,以及在果蔬表面形成抗氧化膜,以达到保鲜防腐的效果。 2.3在食品安全检测中的应用 生物技术在食品安全检测中也得到了广泛应用。基因探针法又叫做分子杂交技术,是利用DNA碱基互补配对的特性来监测DNA序列的一项技术,通常用来监测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌和葡萄球菌等有害微生物,其精确度高且操作便捷,不足之处是成本较高;而生物芯片技术是按照有序排列在载体表面的大量生物分子的特异性亲和反应进行分析,相对于传统方法,生物芯片技术具有数据可靠且自动化程度高的特点。 结语: 21世纪的生物技术的时代,随着生物工程技术的发展,其在食品工业领域的应用也会得到飞速发展。有效利用生物工程技术,不仅能够大幅度提高食物的产量,还可以生产出符合人类营养要求的特定效用的食品。发展生物工程技术在食品工业中的应用,对于我国这样一个处于高速发展中的人口大国来说,有着重大的战略意义。
住区论文:高层住区生态景观设计论文 1生态景观概述 1.1概念 生态景观是社会、经济、自然复合生态系统,生态景观是各种自然要素(植物、水体等)和人之间形成和谐统一,生态景观为这些要素共同创造一个良好的生态环境且进行保护。生态景观设计是建立高效、节能、健康、无废弃物和污染的舒适宜居环境,是确保生态平衡和人类居住环境协调发展的基础。 1.2特征 生态景观的特征:1)和谐性。是人与自然统一体的各组成部分间,人与自然共生、回归自然、贴近自然、自然融于城市居住环境中,营造出一个人与自然和谐的景象。2)可持续性。生态景观系统具有较强的自我调节机能,产生较高的生态效率与社会效用,满足城市的健康、协调、持续发展。3)经济高效。生态景观是合理配置资源,兼顾社会、经济和环境三者的整体效益,强调人类与自然系统的整体协调的发展。 2高层住区景观设计存在的问题 2.1景观尺度混乱 高层住区建筑体量大,需要大尺度的景观来满足居民高视点的观景需求,高层住区景观设计片面追求超大尺度及图案化,忽略了下层住户的近人景观及居民亲近景观的需求,让人们对景观产生疏远感。 2.2景观布局模式缺乏 高层住区景观布局时采用多层住区景观设计方法,多层住区由于建筑低景观设计全部为近人景观,不符合高层住区高视点的景观需求;其次多层住区景观布局比较分散,多分布在每栋建筑的周围,整体性差,不适合高层住区相对集中整体性强的景观布局要求。 2.3违反生态景观原则 为了体现住区的高贵性,过分追求奢侈的景观环境不仅对环境资源造成浪费,且忽略景观设计的生态性和舒适性的要求,违反了景观设计的本意。 2.3.1绿地景观不足 高层住区建筑密度低及人口规模高,表面上绿地景观很多好像一个大花园,实则人均绿地面积不够;高层住区绿地景观多采用垂直绿化,减少了人们与绿化接触的机会其亲和性降低;高层住区为了解决停车问题多为地下停车库,在上面进行平台绿化处理削弱了绿化的生态效应。绿地景观在植物配置方面没有考虑到植物的季节性造成冬季树木枯萎凋零,失去绿化景观的设计本意;植物选择方面过分追求外来植物不考虑植物自身的生长适应能力,不仅造成浪费同时违反了生态景观的理念;植物种类稀少不能满足高层住区建筑体量大所带来的压迫感。 2.3.2水体景观浪费 据调查发现,住区内水体景观在水资源的选择上盲目开发新的水源,不利用原有的自然水体进行造景,造成生态资源的浪费;其次水体景观设计没有考虑气候特点造成冬季水体景观的闲置影响景观的观赏性。 2.3.3场所景观缺少 高层住区基于人口密度大,场所景观的设计可以缓解邻里交往、减少居民压抑感。反观现有的高层住区发现普遍缺少居民活动和交流的空间,造成邻里关系疏远;其次设计时放弃了私密性空间的过渡,人们在场所进行活动容易被人观察造成心里不稳定,忽视对居住者的多样化的关怀不利于身心健康发展。 3高层住区景观设计原则 3.1以人为本原则 要坚持“以人为本”的理念,体现人本效应,环境设计要按照居住者的生活习惯与生活方式,追求环境的多样性、舒适性,提倡居民参与意识,满足居民的不同需要。景观设计只有在充分尊重自然、历史、文化和地域的基础上结合不同阶层人的生理和审美需求,才能体现“以人为本”的设计理念的真正内涵。 3.2地域性原则 小区景观应体现所在地域的自然环境特征,因地制宜地创造出具有时代特点和地域特征的空间环境,避免盲目移植;同时应尊重本土历史文化,保护和利用历史性景观,对于历史保护地区的住区景观设计,更要注重整体的协调统一,做到保留在先,改造在后。 3.3生态性原则 生态性原则要求居住区景观设计时既要与周围的生态环境相融合,又要对居住区原有的景观资源进行保护和利用,使其满足生态性要求;将先进的生态技术运用到居住区景观设计中实现资源循环利用、可持续发展要求。 3.4独特性原则 高层住区由于建筑高度高,居民观赏景观的视点不同,为了满足俯瞰效果坚持进行整体设计,居民在高层往下俯瞰景观时,为了避免居民在俯视时视觉重心不稳产生混乱的视觉感受,要保持其视觉的均衡与稳定;高层住区景观与多低层住区存在一定区别,在设计时既要考虑近人景观同时又要考虑立体景观和空中景观,实现多元化的景观设计原则;高层住区景观设计要考虑居民与自然景观的亲近性,增加居民对环境的安全感;高层住区景观设计要尊重城市本土文化使其融入城市自然景观中。 4高层住区生态景观设计策略 4.1从环境景观方面 4.1.1景观尺度多元化 高层住区在景观尺度方面应考虑多元化的景观尺度。第一采用大尺度景观缓和高层住区建筑体量大给人的压迫感(如采用俯瞰图案效果或者比较突出的色块、铺装来缓和建筑体量,植物、小品的景观要素在尺度的选择上要与建筑体量相匹配来减弱建筑体量带给居民的压迫感);第二采用宜人景观尺度给人以亲切感指引居民观赏景观同时满足高层住区中的下层用户的观景需求,上层用户可以通过空中花园营造近人景观满足其观赏和交往的需要。 4.1.2景观布局独特性 高层住区基于其建筑体量的关系,景观布局不同于多低层具有一定独特性。高层住区建筑密度低、建筑间距大、采用地下停车场等因素使得高层住区地面空间得以完整,可以融入更多景观元素,因此高层住区景观布局模式应采用立体景观和集中景观的形式,可适当图案化。高层住区水平景观相对比较集中,空间边界相对模糊,通过局部景观的营造实现景观层次的丰富。高层住区立体景观借鉴公共建筑中庭、边庭、屋顶花园的设计手法,建筑师在设计时采用错层和出挑进行屋顶花园和平台绿化、架空层景观设计等景观的营造满足高层住区对景观的需求。立体景观布局为高层住区景观设计创造多层次视觉效果,使建筑与景观相结合提高住区的建筑品位,实现开发商的利益最大化。 4.2从生态景观角度 4.2.1绿地景观合理化 高层住区绿地景观不足,为了弥补这种不足,设计时从空间绿化系统和植物配置方面来增加绿地景观。高层住区为了满足绿化景观的需要,设计时考虑多方位、多层次的绿化组织使绿化景观呈现出空间效果,通常做法为:结合多层次地形变化增加绿化率,结合植物的高低进行搭配形成高低错落、远近分明、疏密有致的绿化层次满足高层住区不同楼层对景观的观赏;高层住区绿化除了水平空间绿化更多要考虑垂直绿化,垂直绿化要根据位置(屋顶花园、架空空间绿化)、建筑高度等解决人们与绿化的接触,增加亲和力。利用高层建筑底部空间进行绿化设计,不仅可以将景观引入室内同时弱化了建筑与景观界限,实现建筑与景观相融合增加绿化面积;利用高层建筑平台空间进行屋顶花园设计,不仅可以提高住区绿化的覆盖率还可以满足高层住户的观景需要。植物配置要点:1)注重植物多样性,植物配置过程中利用植物自身的高度进行搭配使其形成层次分明的景观效果;2)尊重植物季节变化,设计时利用植物品种之间的生态习性差异进行互补实现一年四季都有景可观;3)首选本土植物,不仅提高植物成活率且调节生态环境能力高于外来植物,同时与本土人文相结合;4)避免住区内绿化景观重复,可以对局部景观进行人工处理体现住区自身的特色。 4.2.2水体景观生态性 从水体资源考虑尽量在自然水体上进行造景,同时采用中水回水(雨水、雪水等)系统解决景观用水,不仅环保且重复利用资源;从水景用材考虑尽量减少水泥、混凝土材料,采用绿地土层储存雨水可以保护周边原有生态系统;水景尽量采用水生植物同时投入鱼类等水生生物不仅可以净化水体同时使其形成一个可循环的生态链。安全性:水体景观在给人们带来舒适的同时也存在一定危险,要考虑到老人及儿童的亲水愿望,要注重水景安全性设计,考虑水的深度、临水防护设施(设防护栏、安全警示牌等)。 4.2.3场所景观多元化 高层住区人口密集、场所空间有限,需要重视场所景观的设计且实行多元化原则。高层住区场所景观既要考虑在平面空间的层次性又要考虑竖向的立体层次来增加场所的多元化,满足居民的不同需要使居民参与其中感受景观带给人们的舒适性。场所景观设计时综合利用构筑物、绿化等对休憩场所进行遮挡,给居民一些私密空间减少人们心里不安定,增加安全感;充分利用架空层或者半地下空间等隐性空间进行场所布置,缓解大空间和大体量建筑带给人们的压迫感,又可以增加人们交往,满足精神需求;其次要考虑到住区内老年人、幼儿的需求,设置运动场所和游乐场所,设计时要考虑老年人使用及儿童户外活动特点,遵循就近、安全、隔噪等原则。 4.3从城市规划角度 居住区景观设计往往是作为建筑设计的附属而存在,导致景观环境过于零碎且与整体住区联系不紧密。在住区规划时要从城市规划角度出发,同时考虑景观设计与建筑设计,一方面景观设计从建筑风格出发使景观环境与建筑相融合,另一方面建筑设计要配合景观设计的布局模式进行局部微调,达到居住区规划的完整性。 5结语 高层住区生态景观设计是一个复杂的项目,通过分析高层住区景观设计现状,设计时结合景观设计基本原则,同时要考虑到其高视点观景的特殊性原则,提出适合高层住区生态景观设计策略,为居民创造一个舒适宜人的居住环境,同时为设计者提供一定参考。 作者:宋莎 单位:三门峡职业技术学院建筑工程学院 住区论文:城市生态住区人居环境设计论文 1研究区概况 西安市位于黄土高原东部的关中盆地,年盛行风向为东北风,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,属暖温带半湿润大陆性季风气候,是我国建筑热工分区中的“寒冷地区”。虽然年降雨量相对较大,但由于城市规模庞大及周边水环境污染严重,仍属缺水城市,加之南面秦岭山脉的阻挡,焚风作用显著,城市热岛现象明显,为全国四大火炉之一。 2西安市生态住区人居环境现状 2.1耕地占用严重 十多年来,西安的城市化基本上走的是粗放式的外延发展道路,城市用地规模过度膨胀,占用了城市郊区大量的优质农田,土地利用集约度低下。据相关统计资料,西安市人均居住建筑面积2012年已达31.6m2,人均占地量远远超出了城市规划部门推荐的人均建设用地100m2/人的指标。 2.2中心空间不足 为追求经济效益的最大化,住宅户型设计偏大,但长度过大,建筑尺度缺乏美感;住宅间距偏小,无法满足南侧住宅底层住户冬季日照时长的健康需求,通风环境不佳,同时也挤占了住区中心宝贵的开敞空间;板式高层平行排列过分整齐划一,会让人有进入钢筋水泥森林的严重压抑感,更与生态住区“以人为本”的设计理念相距甚远。 2.3水环境缺失 西安具有西北缺水城市的一般特点———水资源短缺和水环境污染,目前西安市大多数住区仍以绿化景观与旱区景观为主,水景观环境缺失,许多住区甚至连点缀性的小型水景也难觅踪影。绿化用水采用生活用水且浪费严重,节约用水和高效用水很不理想。 2.4绿化配置单调 有的住区绿化多样性不够,植物配置不合理,未达到遮荫、降温、除尘、降噪的基本绿化效果。有的住区则过度注重观赏性和异地情趣,丢失了地域性与文化性。 2.5硬质铺装过多 住区内沥青混凝土路面及水泥路面铺装过多,地面渗透性几乎为零。暴雨袭来只能靠下水道排水,极易形成内涝,而且雨水未能得以充分利用,住区蒸腾作用明显,加剧了城市热岛效应。 3西安生态住区人居环境设计对策 设计师在住区规划中,应贯穿人文环境、住区空间、景观设计等一系列轴线,从大到小、从外向内,使空间、水体、阳光、绿地为居民创造自然、温馨的家园。在中心开敞空间设计喷泉、绿地、休闲广场等室外序列,将广场空间延伸到住区,空间设计自然连通,创造亲切怡人的景观。针对西安城市水与土地资源的实际情况及住区人居环境的规划设计中出现的问题,提出以下综合对策: 3.1以人的社会审美心理为中心,减少耕地占用,合理设计住区空间 提倡中小户型,能降低住宅总价,扩大居住群体,同时也能减少耕地占用,提高土地利用率,为住区居民提供健康优雅舒适自然的生活空间,对节约土地及改善居住环境都具有现实意义。提高住区建筑实体景物的视觉形象,创造赏心悦目的建筑艺术品。设计应最大限度的开发生态住宅的艺术功能,使这类住宅无论从外部还是从内部看起来都是艺术品。在群体设计中,讲求文化内涵及人文精神,避免奢侈的总体布局,注重单体空间组合的错落有致,丰富建筑空间。通过形式、尺度甚或色彩与质地的变化区分主次建筑,为住区提供多样性、个性化的住宅空间。在住区入口或中心位置设计标志性建(构)筑物、中央花园等开敞空间,如休闲广场、健身活动场、儿童游乐园等,创造便利于各个年龄层次人群的生活环境,这些对居民有魅力的空间既要各自独立又要相互渗透,而且还要具有人文的主题性,在美好而愉快的娱乐环境中鼓励人们用博爱和进取精神去对待生活,增强住区居民的归属感。不同建筑规模和标准的住宅单体围绕在中心开敞空间的四周,有规律的高度可以形成优美的城市天际轮廓线,高密度的住宅也能贴近中心景观生态区,提高了景观的均享性,最大限度地满足人们从物质到精神上的追求,减少现代高楼大厦给人们带来的孤独感。 3.2以住区的自然生态循环为中心,努力营造水环境,做好水资源的高效利用 把水环境的规划设计与住区生态系统的其它组成部分稳定联系起来,形成一个和谐完善的整体系统。水是生态环境中最富动感、最活跃的元素,水的有无往往与美好居住环境的获得密切相关,水的韵律和灵性柔化了住区行列式布局生硬、呆板的景观,提升了住区景观设计的水平和质量,并有调节局地气候温度、净化空气和维护生物多样性的功能。水环境的设计要充分利用地形、地势,把水景融于住区生态系统之中,将水体与住区空间、绿化及道路等要素统一处理,在交融状态中进行整体设计。对人的亲水性要充分考虑,用各种形式的水景满足人的不同需求,不仅要设计供人们观赏为主的水景观,还要尽可能地考虑让人参与其中,因为即使在形态上没有什么艺术魅力的水景,只要它能让人身入其中欣赏与碰触,它就有不可抗拒的吸引力。生态住区应在充分考虑水资源承载能力的基础上适当设置水池、小型人工湖等静水或喷泉、瀑布、壁泉等动水形式,用自然的柔性特征“软化”住宅建筑的硬体空间,为城市住宅景观注入新的生气与活力。利用地势的高低起伏设置有效的水体推流,与喷泉、瀑布等结合形成景观水循环系统,使景观水系统流动起来并保持清洁形成优美的水景,以达到美化环境愉悦身心的目的。西北半干旱城市普遍面临水资源短缺和水环境污染的双重压力,水资源的高效利用能补充住区景观水体的不足,减少环境污染的同时满足生态用水的水质要求。在开源上,一方面要加大污水的回收和再生利用。住区内设计优质杂排水的小型中水循环处理系统。污水由于相对集中就近可得,水量水质稳定,通过污水二级(二级强化)处理,或增加一些简单的深度处理工艺(直接过滤和消毒)即可解决生态环境用水及其他低质用水的需求,减少污染排放的同时节约淡水资源。另一方面做好雨水的收集利用,雨水是住区用水良性循环的资源之一,注重节水理念,设计下凹式集雨型绿地,雨水通过建筑物内巧妙隐蔽的集雨设施,流入设计有渗透性排水管的下凹式草坪,然后进入景观水循环系统,并配合水生植物和土壤过滤进行水的处理,即可用于绿化灌溉、景观用水的目的。在公共广场、人行路面和轻型车道及其两侧铺设透水砖或彩色透水混凝土,具有良好的装饰效果,在雨水蓄用的同时,最大限度的回补地下水,减少道路积水,防止内涝发生,还能降低地表温度、降噪除尘,节省原材料,达到一举多得的生态功效。在节流上,大力推广喷灌、滴灌、地下滴灌等节水灌溉方式,喷灌相较普通地面浇灌可省水30%~50%,喷洒均匀,可实现自动化,喷量容易控制不易产生地表径流和深层渗漏,特别适合密植、低矮植物的灌溉。滴灌主要用在花卉、灌木及行道树的灌溉上。地下滴灌是微灌技术的典型应用形式,该方式直接供水于植物根部,有利于保持作物根层疏松通透,水分蒸发损失小,实现节水增产,是目前最新、最复杂、效率最高的灌溉方法,在园林绿地应用中极具发展潜力。 4结语 生态住区人居环境的建设是一项复杂的系统工程,规划设计在其中起着至关重要的作用,需要通盘考虑水的循环、土地集约等自然资源和市政管道、园林绿化等工程技术以及建筑审美和社会文化心理的各个方面,只有处理好这些因素的关系,才能算作是一个成功的生态住区设计。 作者:吴磊 单位:西北大学基建处 住区论文:住区户外空间设计论文 1老年人的交往特点 首先,老年人更愿意和同龄、同阶层的其他老人交往,并且由于兴趣的不同,表现出同性聚集性;喜欢和活泼的孩子们交往,渴望和子女交流,又担心和他们有隔阂。其次,老年人参与的多为低运动量的活动。由于身体上的衰退,老人们活动的范围一般比较小,多数集中在住宅附近。最后,老人对空间的私密性要求更高。当老人在进行坐憩、下棋等不希望被打扰的活动的时候,会倾向于选择私密感较强的安静的小空间。同时,老年人极其念旧,喜欢在自己熟悉的地方活动。 2促进老年人交往的空间特征 行走不便、视力下降等无法抗拒的因素,使老年人在心理上和生理上产生了一系列特殊的需求。因此,老人们对住区空间环境质量的要求比一般人更为显著。 2.1易于到达的空间 随着时间的增长,老年人的行动能力会有所下降,因此,他们的活动空间必须是最近的路线就能安全到达的场所。万邦伟将老年人的出行活动分布圈划分为基本生活活动圈、扩大邻里活动圈、市域活动圈和集域活动圈等。其中基本生活活动圈一般为自家内院、宅间绿地、单元入口等。这个圈子是老年人最容易抵达的地方。将活动设施尽可能布置在家附近的位置,更能引发老年人活动的兴趣。 2.2亲切宜人的尺度 老年人对空间的私密性和安全性要求更高。在心理上,尺度适宜的空间能让老人更深切地体会到亲切感和安全感。扬•盖尔认为,在尺度适中的城市和建筑群,人们可以深切地体会到空间中的活动,而那些巨大的空间、宽广的街道和高楼大厦的城市则使人觉得冷漠无情。在生理上,小尺度的空间使老年人能清楚的看见空间的细部和其他人的活动,并且不需要费很大精力就能去想去的角落。 2.3易于识别的空间 老年人视力和记忆力的衰退导致他们在短时间内无法接受过多的信息。为了不使老年人迷失方向,住区户外空间设计必须是易于识别的场所。例如单元入口的设计可运用不同的材质和强烈的色彩进行区分;中心广场可以在空间中增加醒目的标志物帮助对焦,增强老年人对空间距离的感知;在拐角处以及高差变化的地方要用不同的色彩和材质,帮助老年人更好的识别空间的变化。 2.4完善的空间层次 奥斯卡•纽曼在《可防卫空间》一书中提到了关于空间层次的关系,即公共空间———半公共空间———半私密空间———私密空间的组织模式。在住区内,交往空间的层次主要体现为,中心广场、绿地———小区道路———组团绿地、院落活动场地等———单元入口、室内。由此给不同的老年人提供了多种选择的方式,这样有助于老人们选择适合自己的交往模式,既可以参加聚会活动,可以与偶遇的人聊天,又可以在花下小坐、对弈。 3促进老年人交往的户外空间设计 3.1广场空间 广场空间是住区中老年人户外活动最重要的空间之一,是住区人群最集中的地方。广场应设在住区较为中心的位置,方便住在各个角落的老年人到达。广场的尺度在满足活动需要的同时,不可太过空旷,尺度适中的广场可保证场地的亲切感,同时避免夏季的日晒和冬天的猛风对老人身体造成伤害。广场周围应保证一定的绿化率,否则容易造成老人迅速通过或只是呆在广场边缘,不愿意投入活动。茂盛的植物和多样的设施既可避免广场单调乏味,又可以让老年人一边活动一边欣赏风景,使老年人觉得心情舒畅。 3.2步行空间 为了老年人的安全考虑,住区内的道路宜采用人车分行,给他们提供一个安全、舒适的步行空间。步行空间包括中心绿地、广场和各级道路的人行道。步行空间设计得是否得当对老年人出行的频率有着直接的影响。首先,道路必须通畅平整,采用防滑材质铺地。过于曲折或高低不平的道路会对老年人活动的安全性造成影响。其次,道路要富于变化,避免景观重复性,增加层次感,让老人散步的途中不感到单调乏味。再次,对于记忆力衰减和感知能力下降的老年人来说,道路的可识别性也是十分重要的。在道路节点或拐角处设置小品、雕塑等识别物,可以增强老人对道路的识别度。此外,步行道的沿途需要设置休息空间,方便老年人随时休息。 3.3单元入口空间 单元入口空间是连接室内和户外的过渡空间,是衔接私密和公共空间的半公共空间,方便老人进出室内外在此适应环境和调整心理。同时也是出入的必经之地。扬•盖尔认为:“紧靠宅前哪怕是很小的户外区域,也比不易到达的较大娱乐区域有更多、更广泛的用途。”单元入口不可过于狭窄,除通行之外要有一定可以活动的区域,并设置可休息的空间。入口处要设置雨棚,有利于室内外更好的融合,同时方便老人在天气恶劣的时候既能躲避风雨,又能欣赏外面的景致。 3.4健身活动空间 老年人的健身活动空间主要包括运动场地和健身设施。运动场地包括各种球场、跳舞等集体活动场。场地之间可用灌木分隔,避免互相影响,又不会遮挡视线,注意周边景观的设计和场地的朝向,为老年人创造舒适安逸的健身环境。健身设施可结合运动场地布置,活动设施应具有多样性,满足不同老年人的需求。设计应符合老年人的尺度和运动强度,并使用防滑材质。活动空间的周围应提供休息的座椅,方便老年人长时间逗留,并促进老年人在锻炼身体的过程中的交谈。 3.5无障碍设计 恰到好处的无障碍设计,既可以使行动不便的老年人得到很大的便利,又可以让老年人感受到社会对他们的关注。在出入口、亭子等有高差变化的地方,除台阶之外,还应设坡道和扶手,方便坐轮椅和行动不便的老年人安全活动。坡道和台阶的设计要平缓,过陡的坡道和过高的台阶都会对他们的行动产生阻碍。要注意的是,坡道并不是阶梯的替代品,要同时考虑到坐轮椅和不坐轮椅的老年人使用需求,因为对于不坐轮椅的老人来说,坡道反而更危险。 4结语 每个人都要经历老年的阶段,人的一生中,至少有三分之一的时间是在行动不便的状态下度过的。因此,每个人都将会是适老化户外空间的受益者。研究老年人的心理需求和行为特征,探讨促进老年人交往的户外空间的设计方法,营造适应老年人生活的住区环境,有益于更好的迎接人口老龄化的问题,建设真正适合人们一生居住的家园。 作者:郑亦乔 唐文 单位:昆明理工大学 住区论文:老年人住区户外空间设计论文 1老年人的交往特点 首先,老年人更愿意和同龄、同阶层的其他老人交往,并且由于兴趣的不同,表现出同性聚集性;喜欢和活泼的孩子们交往,渴望和子女交流,又担心和他们有隔阂。其次,老年人参与的多为低运动量的活动。由于身体上的衰退,老人们活动的范围一般比较小,多数集中在住宅附近。最后,老人对空间的私密性要求更高。当老人在进行坐憩、下棋等不希望被打扰的活动的时候,会倾向于选择私密感较强的安静的小空间。同时,老年人极其念旧,喜欢在自己熟悉的地方活动。 2促进老年人交往的空间特征 行走不便、视力下降等无法抗拒的因素,使老年人在心理上和生理上产生了一系列特殊的需求。因此,老人们对住区空间环境质量的要求比一般人更为显著。 2.1易于到达的空间 随着时间的增长,老年人的行动能力会有所下降,因此,他们的活动空间必须是最近的路线就能安全到达的场所。万邦伟将老年人的出行活动分布圈划分为基本生活活动圈、扩大邻里活动圈、市域活动圈和集域活动圈等。其中基本生活活动圈一般为自家内院、宅间绿地、单元入口等。这个圈子是老年人最容易抵达的地方。将活动设施尽可能布置在家附近的位置,更能引发老年人活动的兴趣。 2.2亲切宜人的尺度 老年人对空间的私密性和安全性要求更高。在心理上,尺度适宜的空间能让老人更深切地体会到亲切感和安全感。扬•盖尔认为,在尺度适中的城市和建筑群,人们可以深切地体会到空间中的活动,而那些巨大的空间、宽广的街道和高楼大厦的城市则使人觉得冷漠无情。在生理上,小尺度的空间使老年人能清楚的看见空间的细部和其他人的活动,并且不需要费很大精力就能去想去的角落。 2.3易于识别的空间 老年人视力和记忆力的衰退导致他们在短时间内无法接受过多的信息。为了不使老年人迷失方向,住区户外空间设计必须是易于识别的场所。例如单元入口的设计可运用不同的材质和强烈的色彩进行区分;中心广场可以在空间中增加醒目的标志物帮助对焦,增强老年人对空间距离的感知;在拐角处以及高差变化的地方要用不同的色彩和材质,帮助老年人更好的识别空间的变化。 2.4完善的空间层次 奥斯卡•纽曼在《可防卫空间》一书中提到了关于空间层次的关系,即公共空间———半公共空间———半私密空间———私密空间的组织模式。在住区内,交往空间的层次主要体现为,中心广场、绿地———小区道路———组团绿地、院落活动场地等———单元入口、室内。由此给不同的老年人提供了多种选择的方式,这样有助于老人们选择适合自己的交往模式,既可以参加聚会活动,可以与偶遇的人聊天,又可以在花下小坐、对弈。 3促进老年人交往的户外空间设计 3.1广场空间 广场空间是住区中老年人户外活动最重要的空间之一,是住区人群最集中的地方。广场应设在住区较为中心的位置,方便住在各个角落的老年人到达。广场的尺度在满足活动需要的同时,不可太过空旷,尺度适中的广场可保证场地的亲切感,同时避免夏季的日晒和冬天的猛风对老人身体造成伤害。广场周围应保证一定的绿化率,否则容易造成老人迅速通过或只是呆在广场边缘,不愿意投入活动。茂盛的植物和多样的设施既可避免广场单调乏味,又可以让老年人一边活动一边欣赏风景,使老年人觉得心情舒畅。 3.2步行空间 为了老年人的安全考虑,住区内的道路宜采用人车分行,给他们提供一个安全、舒适的步行空间。步行空间包括中心绿地、广场和各级道路的人行道。步行空间设计得是否得当对老年人出行的频率有着直接的影响。首先,道路必须通畅平整,采用防滑材质铺地。过于曲折或高低不平的道路会对老年人活动的安全性造成影响。其次,道路要富于变化,避免景观重复性,增加层次感,让老人散步的途中不感到单调乏味。再次,对于记忆力衰减和感知能力下降的老年人来说,道路的可识别性也是十分重要的。在道路节点或拐角处设置小品、雕塑等识别物,可以增强老人对道路的识别度。此外,步行道的沿途需要设置休息空间,方便老年人随时休息。 3.3单元入口空间 单元入口空间是连接室内和户外的过渡空间,是衔接私密和公共空间的半公共空间,方便老人进出室内外在此适应环境和调整心理。同时也是出入的必经之地。扬•盖尔认为:“紧靠宅前哪怕是很小的户外区域,也比不易到达的较大娱乐区域有更多、更广泛的用途。”单元入口不可过于狭窄,除通行之外要有一定可以活动的区域,并设置可休息的空间。入口处要设置雨棚,有利于室内外更好的融合,同时方便老人在天气恶劣的时候既能躲避风雨,又能欣赏外面的景致。 3.4健身活动空间 老年人的健身活动空间主要包括运动场地和健身设施。运动场地包括各种球场、跳舞等集体活动场。场地之间可用灌木分隔,避免互相影响,又不会遮挡视线,注意周边景观的设计和场地的朝向,为老年人创造舒适安逸的健身环境。健身设施可结合运动场地布置,活动设施应具有多样性,满足不同老年人的需求。设计应符合老年人的尺度和运动强度,并使用防滑材质。活动空间的周围应提供休息的座椅,方便老年人长时间逗留,并促进老年人在锻炼身体的过程中的交谈。 3.5无障碍设计 恰到好处的无障碍设计,既可以使行动不便的老年人得到很大的便利,又可以让老年人感受到社会对他们的关注。在出入口、亭子等有高差变化的地方,除台阶之外,还应设坡道和扶手,方便坐轮椅和行动不便的老年人安全活动。坡道和台阶的设计要平缓,过陡的坡道和过高的台阶都会对他们的行动产生阻碍。要注意的是,坡道并不是阶梯的替代品,要同时考虑到坐轮椅和不坐轮椅的老年人使用需求,因为对于不坐轮椅的老人来说,坡道反而更危险。 4结语 每个人都要经历老年的阶段,人的一生中,至少有三分之一的时间是在行动不便的状态下度过的。因此,每个人都将会是适老化户外空间的受益者。研究老年人的心理需求和行为特征,探讨促进老年人交往的户外空间的设计方法,营造适应老年人生活的住区环境,有益于更好的迎接人口老龄化的问题,建设真正适合人们一生居住的家园。 作者:郑亦乔 唐文 单位:昆明理工大学 住区论文:山地住区道路系统设计论文 1实践与思考 结合重庆市“旭辉•尚北郡”住宅区道路系统的设计实践,设计试图基于区位与现状的分析,找寻一种既适宜于本案规划设计,又具有山地住区典型意义的道路规划途径,以此探索山地住区道路系统设计的参考价值。 1)基地区位与现状:重庆市“旭辉•尚北郡”位于重庆市渝北区,整个基地形状近似长方形,其中东南长边临双湖路,西南短边临宝桐路,其余两个边紧临“心海湾”住宅小区。基地内地形变化较为复杂,高差变化大,呈西低东高走势,由东北端至西南端有近60m天然高差。而基地中部有高压线呈南北向穿越用地上空,临高压线北侧局部高差近33m,其余地方高差变化则相对减缓。基地东南侧的双湖路为城市次道,道路相对较窄,坡度为8%,整个坡长约720m,中间有绿化带隔开,不易掉头且通行能力不够良好。 2)设计思考分析:尚北郡住区属于典型的山地特征,整个场区的平均坡度接近10%(62/650),是一个对车行系统来说坡度较大的场地,针对这样一个坡度特征的居住小区,如何规划设计出一个相对适宜的车行系统,是设计中应该重点考虑的环节。在山地道路系统的常规设计实践中,无论是迎山而上的S型爬坡道路,还是环绕山体螺旋而上的盘山道路,其主旨都是尽可能的减缓车行系统的坡度。本案规划设计中,结合建筑群落式的布局体系,道路系统采用S型爬坡道路与环绕型盘山道路相结合的方式,人行系统结合自然绿轴与树状主轴相互交汇且贯穿全区,成为社区内主要的景观与人流交通组织方式,居住组团犹如末端的树冠,分散在两轴之间。自然绿轴是社区内的主要软质景观,而树状主轴则成为社区中主要的硬质景观资源,也是主要的人流路径,赋予环境趣味横生的山地特色,连续的连接形成“街道”,转折与交接的位置放大成为“广场”,成为人们使用频繁又富有趣味的地方,社区的生活随之成为一种生活体验,是社区的风情所在。 3)便捷、适宜、有序的入口设置:考虑到本案基地的较大高差现状,设计本着找寻一个便捷、适宜、有序的入口设置原则,在坡度相对平缓且道路等级适宜的宝桐路中段设置整个小区的主出入口,主出入口处设计成一个大型开放式广场,便于住宅区和商业街区的车流和人流组织,尽量使其互不干扰。将整个住宅区的大门通过林荫大道的引申,向住区内部退进,留出足够的住区外部缓冲带,以缓解主出入口的人流与车流汇集压力。同时通过主入口广场设置放射形车行道,让洋房区、高层区与公寓酒店区的车行系统自成独立体系。基于整个住区的巨大规模与用地的超长尺度,设计在双湖路中部及东部共设置两个次入口,方便双湖路的人流和车流进入小区。并在宝桐路西部设置了一个次要的车行入口,同时,在设置次入口的位置时,尽量靠近规划中的公交车站。公寓、酒店和配套小学等公建都有单独的出入口,与住区人流、车流均无交叉干扰。 4)流畅的车行系统设计:本案因为开发进度与场地自身的高差地形限制,整个住区分5个住宅组群及一个独立小学和独立的酒店与公寓地块。据此,车行系统的设计出于两个原则性的思考:一是便于各组群间的分期建设与各自独立成形,二是必须做到车行系统自身的流畅贯通。车行系统在本住区规划设计中,既是各组群的联系纽带,同时又是各组群的分界线,本案通过一条顺应地形走势的S型区内主道,贯穿整个用地的长方向,同时通过三条辅道与主道的连接,有效地将各住宅组群分隔与联接,形成典型的S型爬坡道路与环绕形盘山道路系统。主道为6m宽的双车道,同时,辅道也以6m为主,局部为4m宽的单车道。因为场区高差较大,S型主道的设置更为有效地消解掉整个场区近60m的高差,使得整个主道可控制在5%~7%的坡度范围内,便于行车的车速控制,增加其区内行车的安全性,降低汽车爬坡的噪音,并具有流畅的车行效果。整个住区的车行系统基本沿着基地或组团外围布置,便于人车分流的设置。 5)树状人行系统设计:车行系统的科学性设置,基本就确定了整个住区的组群关系与景观系统关系。结合整个住区的绿化景观系统,依照社区-组团-单元-住宅的逻辑关系组合成连续、树状的步行系统是本案步行系统设置的原则。通过入口广场、林阴道、中心景观及宅前院落各空间节点的营造,整个住区的步行系统犹如一棵枝繁叶茂的树,主入口广场是树根,林荫大道是树干,组群间的景观轴是树枝,各住宅单元的入口是树梢,一个完整的生态体系化的道路系统由此产生。树状的道路系统设置,强调了归家路程的指向性,有利于提高社区内空间的可识别性,并产生视线与环境的联系,使步行系统具备更多的景观与生活意义。 6)利用高差的地下停车系统设计:本住区停车规模较大,约1800辆,其中规划设计将1600辆左右的车设置为地下停车位,基于场地自身的高差体系,设计中尽可能的利用场地高差设置地下停车库。每一个住宅组群均有独立的地下车库,如此设置,既缓解集中停车的压力,同时又利于每个组群的人车分流,让每个组群的大量停车入库后,更便捷的由车库直接进入各住宅单元。车库设计的一个显著特征是分散布局,且高差变化丰富,顺应室外场区形成不同的台地,以此减少工程量,做到了有效利用场地高差的效果。 2结语 山地住区规划设计中,道路系统的设计是一个复杂而艰难的设计课题,无论是螺旋而上的盘山道路,还是S型的爬坡道路,缓解高差是车行系统设计中一个根本性的原则,以保证流畅、高效、安全的车辆通行效果。对于山地住区的人行系统来说,复杂的场地高差体系,同时兼有优劣两个层面的功效,建筑大师赖特说过,“只要基地的自然条件有特征,建筑就应像从基地自然生长出来那样与周围环境相协调。”设计中有效利用高差,营造一种曲折婉转、步移景异的流线效果,给设计带来不可限量的创造空间。而利用场地高差的地下停车系统设计,是山地住区设计中一个惯常采用的设计方法,设计中紧密的分析用地环境的高差关系,结合地面建筑的规划设计,以更合理、高效地利用场区高差为主旨。 作者:向子浩 单位:重庆市全城建筑设计有限公司 住区论文:住区会所空间设计论文 1住区会所中引入模糊空间的必要性 1.1建筑空间的多义性处理,激发场所的活力 现代建筑特定空间的功能由单一化走向多样的复杂化。模糊性总是伴随着复杂性而出现,复杂性意味着因素与联系的多样性。住区会所的庭院空间通过引入植物、水体、小品等元素,满足人们亲近自然的情感需求,同时,将各内部空间动、静分区,解决采光、通风等问题。人们也可以在会所庭院里行走、驻足、休憩、冥想、集会、宴宾等。适当加宽的走廊不仅仅具有交通疏散的功能,也可成为书法、绘画等的展示空间,或成为交往空间。 1.2促进交往,增加邻里情感 模糊空间,其开放的空间形态,有利于周围空间属性的进入,使其很大程度上作为公共空间存在,使人们的交往自然而然的发生,如散步、闲谈、健身、休息等行为由于空间的交互而被自然地引发;又由于空间的形式和功能的复合多样,营造出丰富多彩的空间氛围,激发了多样的社会生活,吸引了异质人群的聚集,增加了邻里交往几率,从而赋予空间更浓郁的人情味和亲切感。 2营造模糊空间的设计策略 2.1界面的消解 “界面”是模糊空间形成过程中的重要元素,它可以是围成建筑空间的实体边界,如墙体、地面、屋顶,也可以是不同性质的虚边界。“消解”这个词是从西方借译过来的,其哲学意义通常是说一种力量(或理念)对另一种的抵消或者瓦解。界面上的消解一般理解为界面在视觉上的消失或弱化。住区会所的模糊空间正是通过其界面之间的消解和转换,使得界面两侧的空间摆脱约束,得以实现城市与建筑、建筑内部与外部、人工与自然的相互渗透、转换和融合,为城市景观带来新的气象。2.1.1形式的消解通过挖空、架空、局部退让等形式的消解手法,弱化、模糊化建筑的界面,进而模糊空间与功能之间的对应关系,产生从二维平面到三维甚至四维空间状态上的复杂、意义丰富的模糊空间,为使用者提供承载多种可能性行为的场所。例如:将屋顶作为对公众开放的活动和观景空间,是顶界面的消解手法,将传统意义的屋顶形式进行转化、消除,将建筑融于场地。江苏盐城的水边会所,通过对建筑体量的拉伸、环绕和折叠等手法,形成内院以丰富空间和景观的层次、亲近水面和利用屋顶以延展可活动和观景的空间的效果,并由此加强了空间的通透性、层次感和流动性,形成一系列的模糊空间(图1)。建筑底部用数个竖起的钢柱局部架空,是对基座进行消解,形成的模糊空间,以回应场地的软地基对桩基的需要(图2)。2.1.2材料的消解材料的消解主要是通过材料的“透明”特性对建筑的空间意向做出诠释。通过外墙、隔墙、屋顶等水平和竖直界面的透明属性处理,借着空间之间视线的贯穿和渗透的变化,空间有了多层次表现,为人们创造了丰富而细腻的感官体验,通常出现在室内空间与室外空间直接相邻的界面。如靠近庭院、室外广场、街道等的墙面运用大面积的透明玻璃、半透明玻璃、镜面玻璃、轻薄石材、多孔金属板、金属网格、百叶、聚碳酸酯板等以及屋顶使用玻璃顶或局部玻璃顶,在引入自然光的同时,把室外空间引到室内,增加会所内部与室外环境视线交流的界面,满足人们亲近自然的情感需求,同时使内部结构和空间深度在建筑表皮层面得以反映,丰富了建筑外部造型的动感变化(图3)。 2.2形体的加减法构成 形体的加减法即是形体的建构和解构的过程。在模糊空间的营造中,可以在形状、体量、方向上交织使用加法和减法,使空间变化丰富。主体建筑外加设的雨蓬、挑台、台阶与平台、装饰性构架、多孔金属板、片墙、外廊、遮阳飘板、标志物等营造出来的模糊空间皆为使用叠加、覆盖、穿插、附加、重复等“加法”所得。例如台阶与平台常常用作会所户外活动的滞留空间,变换着等候、聚会等多种空间角色。中庭、边庭、庭院、凹入式入口等是通过切削、挖空等减法营造出的模糊空间。住区会所中广泛使用的中庭空间,打破各层楼板之间的纵向分隔,使建筑空间在竖直方向上连为一体,形成多视角的立体空间,包含有休息等候、交往、咨询联系、收银结算等多项功能,各种人流交汇于此,交流、洽谈、活动、停留,承载着使用者对生态、文化、情感等多方面生理和心理的高层次需求。南京香榭岛的低密度住宅区会所将入口广场、入口门厅、室内两层通高中庭连续起来,形成一个有张有弛、互相贯通的空间序列。中庭内部有植物生长,顶部大面积天窗完全以玻璃覆盖并能利用自然光。天窗的朝向为南京地区夏季主导风向:东南向,冬季可以通过天窗获得自然光和太阳辐射热。春秋季节打开天窗还有利于通风,夏季则可以利用遮阳百叶调节角度,使漫射光可以进入。 2.3光与影的结合 著名的美国现代建筑师路易斯·康说过:“材料是消耗了的光”,“设计空间就是设计光亮”。阳光下产生的强烈光影,通过建筑的材料、质感、虚实、透明度、荧光度、反射度等特质使物体得以成为物体,它将空间和形式联系起来。在节约能源、保护自然生态环境、实现可持续发展等方面,建筑更是离不开自然光的作用,以满足采光、取暖等功能需要。引入自然光与影,为会所建筑的模糊空间提供了功能上乃至精神上的效用。自然光线通过侧窗、天窗、庭院、中庭、边庭等进入空间,在空间中折射、镜面反射、漫反射、透射,能通过模糊空间界面的凹凸变化来体现虚实的对比,完善和划分空间,赋予墙体以色彩,使材料质感更加动人,赋予场所特定的性格。深圳华侨城会所是建筑大师、普利兹克奖得主理查德·迈耶在中国的第一个建成作品,白色金属板的使用以及对光影效果的控制是设计最突出的特色(图6、图7)。在室内,自然光从天窗与垂直遮阳帘透射进来,通过白色的大型无缝可丽耐板墙面将光影很好地烘托。随着一天当中不同时间和一年中不同季节的太阳照射角度的不断变化,会所的室内外光影效果也随之改变,营造出丰富的空间效果,身处其中,可以体会到时空的推移和变换。 3结语 模糊空间优化了建筑环境,丰富了空间类型,亲和自然环境,支持人的休闲行为。住区会所的建筑方案设计的角度对模糊空间做了一些探讨总结,借此抛砖引玉,共同探讨,以期在设计中创造出更加宜人的人居环境和交往空间。 作者:周静 贾德恒 单位:南京工程学院建筑工程学院 住区论文:寒地住区高层建筑设计论文 1节能布局 我们经常说到“寒地建筑要像花朵一样开向阳光”,其主要是指从高层主体的建筑平面空间布局与朝向选择、建筑围护结构材料的布局等两方面来考虑建筑节能问题。寒地高层建筑的围护结构本身就应该是一种节能布局形式,主要表现在主体的外围护结构材料的节能布局方面(简称材料的节能布局)、建筑主体空间的节能布局(简称空间的节能布局)。 1.1空间的节能布局 太阳拥有巨大的辐射能量。“据有关资料分析,每年地球接收的太阳能量有60亿千瓦。……从某种意义上讲,地球本身就是巨大的太阳能接收器。”由于太阳高度角的原因,寒地住区建筑的南北向室内空间形成明显的冬暖夏凉的特点,且南北空间室内温差能够达到3℃左右。通常情况下,人们希望停留在南向空间中,因南向空间的热舒适度更加宜人。因此,在寒地住区建筑布局中,人们十分珍惜阳光所带来的温暖及舒适度,设计师应关注阳光对于寒地住区建筑节能问题的影响。在寒地住区的住宅建筑规划中,应充分考虑日照问题,尤其是住宅建筑单体的布局和朝向选择方面,应使住区建筑单体的布局和朝向能够实现接收最大量的太阳辐射热能。“如北纬40°~45°地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多2倍。而在夏天,东、西向所得到的能量比南向多2.5倍,不同朝向及不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。”在寒地住区建筑单体及群体布局时,首先应考虑环境、气候等因素,按不同地区的太阳高度角情况进行住区建筑的日照分析,获得每日冬季日照时间。在围护结构布置时,建筑南向开窗的面积应尽可能大些,这样可以充分接纳阳光进入室内。在满足采光条件下,北向和西向的建筑开窗面积可以小些,减少热损失,保持舒适的室内热环境。这一点在东北传统民居中就有充分体现(见图1),可以在传统民居中看到的节能思想主要有:第一方面,传统房屋南、北向开窗面积的差异显著,南向开窗面积大,利于获得更多的阳光,北向开窗面积小,便于防止冬季冷风渗透,减少能量损失;第二方面,居室内设置冬季储存蔬菜的地下空间(俗称地窖或菜窖),它从调节室温的角度,可以利于冬季室内升温,夏季室内降温;第三方面是塑料大棚的围护墙体设置也考虑了南向光线的获得及北向冷空气的防护问题;另外,还有屋顶采用的木屋架及室内顶棚与屋面之间的构造层次的处理等方面,都有利于冬季保温及夏季隔热。从以上几个方面可以看到,东北传统民居中具有许多朴素的节能思想,这对于寒地住区建筑的节能设计都将产生积极有效的影响。 1.2材料的节能布局 高层建筑主体布局中应考虑建筑的功能需求,哪些空间须布置在较好的朝向,需要接收大量阳光,根据实际需要其围护构件可以尽量做得通透些,更有利于吸纳光线,阳光与景观都从这一侧被引入建筑中。相反,寒地高层建筑有些空间不需要日照,对阳光没有严格要求或不需要布置在有利朝向(南向或东向),根据实际需要其建筑围护构件可以尽量做得厚重些,可以更有利于抵御冷风渗透,具有足够的保温能力,后者就涉及到材料的节能布局问题。材料节能布局是指高层建筑的围护结构在设置时通透与厚重问题的思考。要把建筑中好的朝向尽量安排适宜接收阳光、视线无遮挡、私密性不严格的空间,如寒地住区高层住宅的起居室、书房、健身房等,就比较适合,它需要选择通透性的材料,其节能原理如同花房一样,气密性、保温性和隔声性等均较好的玻璃材料便成为设计师的首选,将其做成幕墙,不仅可将阳光全部接收进入,也可以起到一定的屏挡、围护作用。 2平面及体型的节能选择 在寒地住区高层建筑中,建筑单体的外围护墙体的耗能基本上占建筑整体耗能的1/4左右,也就是说,通过墙体、楼面、门窗等渠道,将能量从室内源源不断地运送到了室外。笔者认为,在建筑形体设计时,一定注意减少形体变化,尽量让平面做到“抱团”“紧凑”。当采用这样的平面形式后,建筑单体的外露墙体与楼板的面积会大量减少,同时,很好地控制了建筑的体形系数,建筑耗能也会相应地随之减少,如某些建筑的圆形、椭圆形、六边形等平面就是比较理想的形式。因此,基于寒地住区高层建筑的节能考虑,在住区高层建筑的形体设计时,应注意不宜复杂,减少变化与分支,尽量“抱团”处理。高层建筑的平面形状千姿百态,最基本的是正方形、矩形、三角形、圆形、菱形等,或是上述形式的变体和组合体,选用哪种平面主要取决于总体构思、设计对象的功能、技术条件和自然气候与环境等因素。作为建筑师应努力创造出新颖别致、与众不同的建筑形象,采取功能与内在性格相一致的形式,并与周围多种环境要素相协调,给建筑和城市带来生机。通常情况,寒地高层建筑平面选型要像一个“熨斗”形,它是一种节能型平面。“熨斗”形是三角形与圆形的结合形,锐角形成两条竖棱线锋刃尖利,其锐角多做切角处理,形成三短边的折面小山墙,在空间占地和体形变化上产生奇特的视觉效果。圆形是最完美的图形,以最少外墙长度得到较大面积,比同面积的方形平面的外墙长度减少10%。在体积相等时,比正方体体形的建筑外墙面积减少约8%,所受风力比类似矩形或方形少30%左右。“熨斗”形平面集中了圆、三角形的优点,具有奇特的视觉艺术效果,所受风力比其他平面形状少、外墙比同面积(或同体积)的方形或矩形的长度少。 3围护墙体的节能设计 3.1外墙采用轻质高效保温的外保温设计 寒地住区高层建筑的主体结构常采用框架或剪力墙结构,有时短肢剪力墙也应用于小高层住宅中。为减少主体结构荷载及满足保温、隔热需要,围护结构填充墙多使用轻质高效保温材料。常用做法包括:粘土多孔砖及粘土实心砖的复合墙体、陶粒混凝土空心砌块、空心砖岩棉夹心复合墙体等。住区建筑的围护结构墙体保温可分外保温和内保温等两种方式,存在的问题较多,如冷凝水、节能效果并未达到设计要求等。 3.2减少轻质保温材料的使用 寒地住区高层建筑的围护墙体不宜采用轻质保温材料,主要是指外保温的聚苯乙烯泡沫板及岩棉板等。究其原因是轻质保温材料的寿命与强度同建筑主体结构的寿命不能达到同步,一栋多层住宅寿命可以是50年,小高层、高层少则70年,多则上百年。在使用年限及强度方面,笔者认为轻质保温复合墙体存在不足:首先是抗震性能及整体性差,与建筑主体结构构件的连接不好;第二方面是饰面材料受限,因其不能承受外部装修贴、挂,材料本身不能承受较大荷载,在外墙上实现不了贴挂石材、粘外墙砖及安装装饰构件,像铁艺护杆等;第三方面是加工、装修受限,有振动的凿、刨等装修施工不能承受;第四方面是外饰面效果较差,在饰面施工不精细时,从外观上甚至能够看到保温材料的轮廓形状,很不美观,不及外墙砖及石材等的饰面效果,有时墙表面易出现裂纹,安装不好会出现大片剥落;第五方面是出现冷桥,在复合墙体中,由于钢筋混凝土的框架梁柱、剪力墙等部分构件的嵌入,墙体内容易造成冷桥,致使出现保温、隔热的薄弱环节,这部分热损失约占整个建筑的5%~13%;第六方面是安全性差,这些复合保温材料分布于建筑外墙的外保温的位置,甚至窗台外侧,在室内装修施工作业时,容易误认为是墙体的实体部分,存在不安全隐患。因此,寒地住区建筑外墙材料若采用轻质保温材料时,则上述内容应得到关注,采取有效的构造措施加以克服。 3.3采用的混凝土空心砌块 该类材料保温效果好,又具有一定强度,弥补了轻质复合材料墙体的一些缺陷,在欧、美各国采用混凝土空心砌块方面取得了不少研究成果。美国的TB型保温隔热复合砌块将砌块分成内、外两块,中间夹有1in~2in厚的高效保温材料;“芬兰研制的一种空心砌块,空隙之间填入聚氨酯保温材料,300mm厚,传热系数K=0.25W/(m2•K)~0.28W/(m2•K),某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。” 4新技术的节能运用 太阳能、风能等作为一种清洁的绿色能源,在建筑领域具有非常广泛的应用前景。在寒地住区的高层建筑设计中,也要尝试这些能源的应用,如被动式、主动式太阳能的利用,还有零能耗技术、地源热泵技术、生物质能技术、水资源的循环利用、屋面植被化与自然绿化等,这些新技术的应用既可以推动可持续战略走向实施,又是时代与社会发展、节能减排的必然结果。 5结语 从寒地住区高层建筑主体的空间布局、体型选择、围护结构设计、新技术运用等方面来尝试解决寒地住区高层建筑的节能问题,希望能够深刻认识高层建筑的未来节能设计方向,指导我们今后的建筑设计及工程实践。 作者:牟晓梅戴路滨孙清军单位:黑龙江科技大学建工院哈尔滨工业大学建筑学院 住区论文:住区会所中的模糊空间设计论文 1住区会所中引入模糊空间的必要性 1.1适宜于生态化 在生态与可持续发展的背景下,建筑节能问题不能简单地依赖于提高采暖技术和空调系统的效率、降低人工照明能耗等设备技术手段来解决,而是需要建筑自身在设计层面立足节能进行系统性的建构。模糊空间作为建筑空间设计的重要手法,是一种朴素的节能策略,其作为联系室内外的空间,为人们提供了充分与环境发生互动的可能性。双层玻璃幕墙、多孔金属表皮、百叶状表皮、中庭、边庭、庭院、屋顶花园等模糊空间,直接关联于建筑的自然通风、日光照射、绿化布局、水体蓄能调温、噪声衰减等物质和物理性能,可以有效改善建筑微气候,实现内部空间与自然生态系统的共融。 1.2建筑空间的多义性处理,激发场所的活力 现代建筑特定空间的功能由单一化走向多样的复杂化。模糊性总是伴随着复杂性而出现,复杂性意味着因素与联系的多样性。住区会所的庭院空间通过引入植物、水体、小品等元素,满足人们亲近自然的情感需求,同时,将各内部空间动、静分区,解决采光、通风等问题。人们也可以在会所庭院里行走、驻足、休憩、冥想、集会、宴宾等。适当加宽的走廊不仅仅具有交通疏散的功能,也可成为书法、绘画等的展示空间,或成为交往空间。 1.3促进交往,增加邻里情感 模糊空间,其开放的空间形态,有利于周围空间属性的进入,使其很大程度上作为公共空间存在,使人们的交往自然而然的发生,如散步、闲谈、健身、休息等行为由于空间的交互而被自然地引发;又由于空间的形式和功能的复合多样,营造出丰富多彩的空间氛围,激发了多样的社会生活,吸引了异质人群的聚集,增加了邻里交往几率,从而赋予空间更浓郁的人情味和亲切感。 2营造模糊空间的设计策略 2.1界面的消解 “界面”是模糊空间形成过程中的重要元素,它可以是围成建筑空间的实体边界,如墙体、地面、屋顶,也可以是不同性质的虚边界。“消解”这个词是从西方借译过来的,其哲学意义通常是说一种力量(或理念)对另一种的抵消或者瓦解。界面上的消解一般理解为界面在视觉上的消失或弱化。住区会所的模糊空间正是通过其界面之间的消解和转换,使得界面两侧的空间摆脱约束,得以实现城市与建筑、建筑内部与外部、人工与自然的相互渗透、转换和融合,为城市景观带来新的气象。 2.1.1形式的消解 通过挖空、架空、局部退让等形式的消解手法,弱化、模糊化建筑的界面,进而模糊空间与功能之间的对应关系,产生从二维平面到三维甚至四维空间状态上的复杂、意义丰富的模糊空间,为使用者提供承载多种可能性行为的场所。例如:将屋顶作为对公众开放的活动和观景空间,是顶界面的消解手法,将传统意义的屋顶形式进行转化、消除,将建筑融于场地。江苏盐城的水边会所,通过对建筑体量的拉伸、环绕和折叠等手法,形成内院以丰富空间和景观的层次、亲近水面和利用屋顶以延展可活动和观景的空间的效果,并由此加强了空间的通透性、层次感和流动性,形成一系列的模糊空间。建筑底部用数个竖起的钢柱局部架空,是对基座进行消解,形成的模糊空间,以回应场地的软地基对桩基的需要。 2.1.2材料的消解 材料的消解主要是通过材料的“透明”特性对建筑的空间意向做出诠释。通过外墙、隔墙、屋顶等水平和竖直界面的透明属性处理,借着空间之间视线的贯穿和渗透的变化,空间有了多层次表现,为人们创造了丰富而细腻的感官体验,通常出现在室内空间与室外空间直接相邻的界面。如靠近庭院、室外广场、街道等的墙面运用大面积的透明玻璃、半透明玻璃、镜面玻璃、轻薄石材、多孔金属板、金属网格、百叶、聚碳酸酯板等以及屋顶使用玻璃顶或局部玻璃顶,在引入自然光的同时,把室外空间引到室内,增加会所内部与室外环境视线交流的界面,满足人们亲近自然的情感需求,同时使内部结构和空间深度在建筑表皮层面得以反映,丰富了建筑外部造型的动感变化。 2.2形体的加减法构成 形体的加减法即是形体的建构和解构的过程。在模糊空间的营造中,可以在形状、体量、方向上交织使用加法和减法,使空间变化丰富。主体建筑外加设的雨蓬、挑台、台阶与平台、装饰性构架、多孔金属板、片墙、外廊、遮阳飘板、标志物等营造出来的模糊空间皆为使用叠加、覆盖、穿插、附加、重复等“加法”所得。例如台阶与平台常常用作会所户外活动的滞留空间,变换着等候、聚会等多种空间角色。中庭、边庭、庭院、凹入式入口等是通过切削、挖空等减法营造出的模糊空间。住区会所中广泛使用的中庭空间,打破各层楼板之间的纵向分隔,使建筑空间在竖直方向上连为一体,形成多视角的立体空间,包含有休息等候、交往、咨询联系、收银结算等多项功能,各种人流交汇于此,交流、洽谈、活动、停留,承载着使用者对生态、文化、情感等多方面生理和心理的高层次需求。南京香榭岛的低密度住宅区会所将入口广场、入口门厅、室内两层通高中庭连续起来,形成一个有张有弛、互相贯通的空间序列。中庭内部有植物生长,顶部大面积天窗完全以玻璃覆盖并能利用自然光。天窗的朝向为南京地区夏季主导风向:东南向,冬季可以通过天窗获得自然光和太阳辐射热。春秋季节打开天窗还有利于通风,夏季则可以利用遮阳百叶调节角度,使漫射光可以进入。 2.3光与影的结合 著名的美国现代建筑师路易斯•康说过:“材料是消耗了的光”,“设计空间就是设计光亮”。阳光下产生的强烈光影,通过建筑的材料、质感、虚实、透明度、荧光度、反射度等特质使物体得以成为物体,它将空间和形式联系起来。在节约能源、保护自然生态环境、实现可持续发展等方面,建筑更是离不开自然光的作用,以满足采光、取暖等功能需要。引入自然光与影,为会所建筑的模糊空间提供了功能上乃至精神上的效用。自然光线通过侧窗、天窗、庭院、中庭、边庭等进入空间,在空间中折射、镜面反射、漫反射、透射,能通过模糊空间界面的凹凸变化来体现虚实的对比,完善和划分空间,赋予墙体以色彩,使材料质感更加动人,赋予场所特定的性格。深圳华侨城会所是建筑大师、普利兹克奖得主理查德•迈耶在中国的第一个建成作品,白色金属板的使用以及对光影效果的控制是设计最突出的特色。在室内,自然光从天窗与垂直遮阳帘透射进来,通过白色的大型无缝可丽耐板墙面将光影很好地烘托。随着一天当中不同时间和一年中不同季节的太阳照射角度的不断变化,会所的室内外光影效果也随之改变,营造出丰富的空间效果,身处其中,可以体会到时空的推移和变换。 3结语 模糊空间优化了建筑环境,丰富了空间类型,亲和自然环境,支持人的休闲行为。住区会所的建筑方案设计的角度对模糊空间做了一些探讨总结,借此抛砖引玉,共同探讨,以期在设计中创造出更加宜人的人居环境和交往空间。 作者:周静贾德恒单位:南京工程学院建筑工程学院 住区论文:可持续的住区水环境刍议论文 [摘要]:住宅产业的快速发展,带动了水景住区的建设。水景住区正成为市场和社会关注的焦点。但是,由于水资源的日益紧张、水污染加剧、水质下降、水资源循环遭到破坏等,如何保持住区水环境的可持续发展已经成为迫切需要解决的问题。 [关键词]:可持续发展;住区水环境;水景设计;生态 可持续发展思想是随着人类生态环境意识的逐渐增强,以及人与人、人与自然的联系而逐步形成完善的。所谓可持续发展就是既要满足当代人的需要,又不对后代满足其需要的努力构成危害的发展,可为了实现城市环境的可持续,必须对城市水环境加以治理。 水环境的可持续是城市可持续发展的重要方面之一。首先,水是生命的源泉,水环境的可持续发展直接影响人类的生存环境以及人类的健康发展;其次,城市的经济发展也离不开良好水环境的支持,只有二者协调发展才能实现真正的可持续发展;再则,水环境本身就是自然环境不可分割的一部分,也是生态环境的重要一环。水环境的可持续也是保证生态环境的重要基础。 住区水环境是城市水环境的组成部分。居住区的水体在使其成为住区水生态系统的同时,应充分利用各种水景处理手法,来达到改善环境与人工净化水体,蓄积雨水,补充地下水的作用。水体除了以上的作用以外,还具有改善区域微气候的作用。 在住区水环境的可持续设计中,首先要有城市的宏观生态意识,从城市的整体生态平衡与发展,甚至从更为宏观的区域来进行考察。在此基础之上,再以优化住区水环境的目的出发进行可持续的设计。 1、想要设计出符合可持续发展观的绿色水景就要对水景观的设计形式有个基本的认识: 首先水体平面形式可分为几何形式和不规则形式两种。西方古典园林的水体常采用几何形式,在现代环境中也常常采用这种形式,水面一般都不大,采用人工形式营造。几何的构图以圆形方形等为基本构图元素,组合变化出丰富的造型,形成强烈的视觉效应。中国古典园林讲究自然,对于理水多采用自然的、不规则的水形,水体的岸线自然曲折,依自然地形迂回于建筑环境之间。现代的居住环境水体的设计中,追求自然绿色生态的环境主题愈来愈受到人们的重视,水体的形式也较多地采用不规则的形式。当然,各种平面形式的运用在现代的景观设计中并不是一成不变的,可以根据环境的主题,采用多种的表达方式。 其次设计中通过控制水的运动形式将水景分为动水和静水。借此体现环境的不同气质。根据不同功能的空间要求采用动或静的水体。在人流活动较为密集的场所适当地采用动态的水景,使环境氛围活跃。但在住宅周边或私密半私密的空间中,水体要避免因混乱的水声对住宅群体产生噪声污染,所以静态的水景更能使环境显得安详幽雅。 2、在进行居住区水景设计时应注意以下3点基本要求: (1)满足功能性要求 水景的基本功能是供人观赏,因此它必须是能够给人带来美感,使人赏心悦目的,所以设计首先要满足艺术美感。水景也有戏水、娱乐与健身的功能。随着水景在住宅小区领域的应用,人们已不仅满足于观赏要求,更需要的是亲水、戏水的感受。因此,设计中出现了各种戏水旱喷泉、涉水小溪、儿童戏水泳池及各种水力按摩池、气泡水池等,从而使景观水体与戏水娱乐健身水体合二为一,丰富了景观的使用功能。水景具有微气候的调节功能。小溪、人工湖、各种喷泉都有降尘净化空气及调节湿度的作用,尤其是它能明显增加环境中的负氧离子浓度,使人感到心情舒畅,具有一定的保健作用。水与空气接触的表面积越大,喷射的液滴颗粒越小,空气净化效果越明显,负离子产生的也越多。设计中可以酌情考虑上述功能进行方案优化。 (2)环境的整体性要求 水景是工程技术与艺术设计结合的产品,它可以是一个独立的作品。但是一个好的水景作品,必须要根据它所处的环境氛围、建筑功能要求进行设计,并要和建筑园林设计的风格协调统一。水景的形式有很多种,如流水、落水、静水、喷水等而喷水又因有各式的喷头,可形成不同的喷水效果。即使是同一种形式的水景,因配置不同的动力水泵又会形成大小、高低、急缓不同的水势。因而在设计中,要先研究环境的要素,从而确定水景的形式、形态、平面及立体尺度,实现与环境相协调,形成和谐的量、度关系,构成主景、辅景、近景、远景的丰富变化。这样,才可能做出一个好的水景设计。 (3)运行的经济性 在总体设计中,不仅要考虑最佳效果,同时也要考虑系统运行的经济性。不同的景观水体、不同的造型、不同的水势,对耗能的需求不同,即运行经济性是不同的。通过优化组合与搭配、动与静结合、按功能分组等措施都可以降低运行费用。例如,按功能分组设计,分组运行就可以节省运行费用。平时开一些简单功能以达到必要的景观目的,运行费用很少;节假日或有庆祝活动时,再分组开动其它造景功能,这样可以实现一定的运行经济性。 3、近年,随着我国住宅建筑领域的大发展,水景已成为建筑景观设计的重要组成部分。 从住宅小区到城市广场的环境设计都在加大水体、水景在环境中的应用,涌现出了大批亲水住宅和水景喷泉广场。但是水景的现状却令人堪忧。许多城市在水景设计中还存在许多不尽如人意、不合理的问题。与南方相比,北方地区显得尤为严重。我国北方普遍干旱缺水,一些城市不顾及这一客观条件,盲目地滥建大型喷水池,构筑大型景观,一到冬天便无法使用,造成了场地和设备的浪费;有的喷水设施锈迹斑斑、杂乱无章;有的池内充满杂物不易清理,这些水景不但没有美化环境,反而破坏了环境。 正因为水景所存在的这些问题,才需要设计师在设计水景时考虑到地域水资源的状况,尤其是在水源缺乏的地区应该如何设计水景,从而设计出符合可持续发展的绿色水景。 (1)小而精的原则 在北方比较缺水的城市,居住环境中的人工水景要谨慎考虑,尽量节约用水。对于自然存在的如水塘、水池、河流,应加以充分的利用,尽量减少开挖大的水面,应以小而精取胜,多用点、线状水体。同时,在设计的过程中,设计师应考虑到水体的养护问题。例如小水体面积小、自身循环能力差,如何使水循环起来并便于清理,使其真正做到“流水不腐”,是我们应该谨慎处理的问题。 (2)宜下不宜上的原则 此处的下与上是一种相对的关系,宜下不宜上指的是设计的水景尽可能与自然规律、地势相符合,除了特定的一些旱地喷泉,小面积的喷水外,不要设计太多的大喷泉。因为喷泉大多向上喷涌,是需要能量的支持它们来抵消重力影响的,是需要耗费大量能源。因此,为了使水景能符合可持续发展的原则,在现实中,我们最好能充分利用重力作用和原有的地形,用尽可能少的能量来营造尽可能美的景观。跌水、小水幕、水墙这些表现形式就比较符合这一观点。这类水景实际上是瀑布的一种变形,通过一系列台阶将水流落差降低,同时降低了水和能源的消耗,减少了噪音,丰富了景观的变化。 (3)宜虚不宜实的原则 在水资源缺乏的地区,虚的水景也是很好的解决方法。此处的虚水是相对于实际水体而言的,它是一种意向性的水景,是用具有地域特征的造园要素如石块、沙粒、野草等仿照大自然中自然水体的形状,从而暗示出水的意念。这种表现形式在许多水源丰富的地区也被广泛采用,如澳门通向市督府的大路,采用当地的黑白沙石,以曲线形黑白相间铺装,犹如波浪一般,效果很好。又如台湾基隆河大佳段河川绿地广场设计中,在铺地中拼接海洋生物图案和模型,使人自然联想到海洋,暗示并深化了主题。 (4)科技为先的原则 现代城市水景最引人注目的就是应用现代科技手段形成的水景效果。科学技术的进步使得水景的表现形式更加多样化、自由化。而各种新材料和新技术的运用,也使水景的可持续发展成为可能。过去,许多水景由于耗材多、没有先进的水景配置,严重浪费了水资源,让许多水白白的流走。新技术和新材料的运用使水体可以循环利用,降低了水景的成本,节约了大量的水资源,解决了许多地方的缺水问题,使水景的营造成为可能。许多缺水的城市完全可以利用雨水、中水、海水、太阳能等来满足水景设计的需要,这些都是在过去所无法利用和实现的。我们可以看到,比较有前瞻性的小区纷纷在小区内建设了面积较大的中水处理站和雨水采集回收系统。 (5)遵循自然的原则 不合理的水景规划与设计无疑是对原有自然环境的破坏,有时甚至难以弥补。因此,设计师应对该地区的自然环境、地形地貌等进行详尽的调查,从而设计出符合该地区自然生态的水景。其次,许多水景在施工的过程中,往往在水底做很厚的防水层,从而使水与周围的环境完全隔离,这也是对原有自然环境的破坏。所以,设计师应该尽量少的变动原有的地形地貌,并保持与周围自然环境的联系,才能营造出符合可持续发展原则的绿色水景。 (6)可持续发展原则 ①水景能源利用的可持续原则 水景系统的能源消耗应在设计中根据具体情况,尽量采用可再生能源。如不具备使用可再生能源条件,也可采用低能耗设计方案和设备选择。 ②采用可持续的构造设计原则 具体为:无害化-采用对环境的负作用及损害最低的方案,避免在使用对其他自然环境掠夺式破坏的材料;如避免大量使用破坏山体的山石。生态化-水体池岸、河道等的设计要有利于水环境的生物、植物、鱼类的生存;节能化-从住区水环境的生命周期来考察、评估设计方案,优选低能耗的方案;综合化-综合审美要求与功能要求、经济与实用、生态效用与日常维护、保养等多方面的要求。 ③文化的可持续 体现为传统与现代的结合、本土化的设计等。治理自然环境在很多时候也必须与人文环境的治理同时进行,才能取得成效。比如,没有城市卫生的观念以及相应的制度保障,就不可能实现对城市环境污染的治理。中国的7座城市被列入环境污染的前10名,与其说是由于经济发展水平所致,不如说是更缺乏与经济发展水平相适应的文化要素。文化是城市环境的灵魂。一个优秀的居住区不仅要与周围的自然环境浑然一体,而且必须要有文化内涵,要与民族文化传统融为一体。构建一个完善的社会,必须有良好的文化环境,这个社会的发展才是可持续的。 结束语: 可持续的住区水环境是理想人居环境的有机组成部分。可持续的住区水环境的设计是一个多学科、多专业共同努力协调的结果。在可持续的住区水环境的设计中,要避免过于理想化的冒进态度,而应该因时因地因类制宜,根据居住区的自然、经济、人文等各方面条件来选择技术及应用技术的程度,充分照顾业主、住户的接受程度,不但要创造生态可持续的水环境,而且要保证其可持续的运行与使用。 住区论文:系统评价设计住区室内外环境论文 论文摘要:在建筑界内出现了很多建筑设计人员在做设计时堂而皇之的将生态这个词用在自己的设计说明之中,但实际根本就没有从这个词真正的根源思考,鉴于这种情况从理论根源阐述生态这一词的意义。分别谈一下生态建筑的设计要点,及生态住宅原则等等。 论文关键词:生态生态建筑生态住宅 什么是生态?生态源于人类对自身生活条件的不断提高,健康就成了目前人类最关心的话题。世界卫生组织(WHO)对健康的定义是,所谓“健康”就是指人在身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态。据此定义,而“健康住宅”不仅仅是房地产住宅+绿化+社区医疗保健,并且是指在生态环境、生活卫生、立体绿化、自然景观、噪音降低、建筑和装饰材料、空气流通等方面,都必须以人的健康为根本。因此人在这个墓础上发展上,建立了生态建筑,为人类提供舒适居住环境的场所。作为一名建筑设计人员在设计的时候应该时时刻刻从生态角度考虑问题,下面其体谈谈设计中的问题 1生态建筑设计要点 生态住宅设计,指的就是综合运用当代建筑美学、建筑技术科学、人工环境学、生态学及其它科学技术的综合成果,把住宅建造成一个小的生态系统,为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化,而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。 在工程实施过程中,生态住宅涉及的技术体系极其庞大,包括能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单说来,其技术策略主要体现在以下几个方面: 住宅区物理环境(声、光、热环境)与能源系统设计,包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等,同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关,是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题,智能化住宅区,包括信息管理和通讯白动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等。 1.1水资源的节省以及废弃物处理 从这个思路出发,要实现住宅设计生态化,需综合考虑三个方面的因素:住宅住区规划。建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细节处理如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等);建筑物内的环境控制系统设计。下面将从风环境设计、白然景观、光环境等方面,分别阐述可应用到生态住宅设计中的相关技术。 1.1.1住宅区风环境设计 建筑物布局不合理,会导致住区局部气候恶化。高层建筑由于单体设计和群体布局不当而导致强风卷刮物体撞碎玻璃的报道屡见不鲜。很多事例提醒规划师和建筑师,风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而,可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段,当建筑师们在对建筑住宅区进行规划时,更为常见的做法是过多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上,而很少(或仪仅凭经验)考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上,良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季有利于室内自然通风(即避免在过多的地方形成旋涡和死角)。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。 1.2绿化‘水景设计和防止住区热岛现象 住宅区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系,同时还和住宅区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响,住宅区室外气温有可能出现“热岛”现象。“热岛”现象在夏季的出现,不仅会使人们高温中暑的机率变大,同时还促使光化学烟雾的形成,加重污染,并增加建筑的空调能耗。合理地建筑设计和布局,选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置,可有效地降低热岛效应,获得清新宜人的室内外环境。 特别值得指出的是,生态住宅不等于简单地提高绿化率,如果住宅区绿化仅仅使用大规模绿地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来,不仅不能充分发挥林地在改善室外热环境方面的巨大作用,还会把大量的金钱浪费在绿地浇灌上,可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住宅区室外环境,除了避免以上误区外,还应做好两个方面的工作:一是合理选择和搭配绿化植物和水景设置,要与整个小区的热环境设计协调起来,除了给人以视觉上的美感外,还应充分发挥植物、水在改善住宅区微气候方面的作用。二是设计中要以人为本,如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来,仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。 1.3日照、遮阳与采光 太阳辐射是影响居室热环境的一个重要因素,同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳问题是指由于建筑物的外形设计、特别是凸凹变化的外型而引起的建筑围护结构(墙和窗等)实际按受的太阳辐射热量减少的问题。相应的,互遮阳则是指由于建筑群布局而影响到建筑物实际接受的太阳辐射热量减少的问题。 自然采光有利于人体健康和提高工作效率.我国北方冬季对自然采光就有严格要求。在住宅区规划与单体设计中需仔细考虑遮挡和自遮挡对自然采光乃至建筑物的热环境的影响。 1.4外围护结构布置 这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置,体型系数这一概念并不能充分反映外围护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上,对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗,由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同,外表面的对流换热系数也相差很大,接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别,夜间背景辐射状况也不相同。比较好的解决方法是利用目前国内外比较流行的建筑物能耗模拟软件(如美国的DOE一2,国内的DSeT,等等)进行模拟分析,才能得到一个比较合理的方案。 1.5噪声和污染的防止和控制 住宅区规划应有效地设计防噪系统,如将住宅区和主要交通干线相隔绝,防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视,建筑物内部空气质量不好,一定是与室外空气污染有关,而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动,可以改善室内空气品质。在设计初期,技术人员就应该深入现场进行调研和测试,检验当地的噪声或污染是否符合标准。如果不能满足要求,一定要采取相应的补救措施。如果居室噪卢超标,可考虑采用错开设计的双层玻璃窗,既能有效降低噪声,又不影响自然通风的利用。 2生态住宅原则 生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则,即综合系统效率最优原则,设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素,使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换,获得一种高效、低耗、无废无污染,生态平衡的建筑环境。这里的环境不仅涉及住宅区的自然环境,如空气、水体、土地、绿化、动植物、能源等,也涉及住宅区的人文环境、经济系统和社会环境。培育生态住宅概念主要是在这种观念的影响下,在住宅建设与发展中始终以生态问题为中心,在环保、绿化、安居、道路管网等方面进行系统规划与管理,使住宅区生态环境处于良性循环状态之中。 3生态住宅的技术策略 3.1追求舒适和健康是生态住宅的基础 生态住宅首先要满足的是人体的舒适性,例如适宜的温度、湿度以满足人体热舒适。此外还应有益于人的身心健康,如有充足的日照以实现杀菌消毒,有良好的通风以获得高品质的新鲜空气,以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面,生态住宅既要保证家庭生活所需要的安全性、私密性,又要满足邻里交往、人与自然交往等要求。健康还有另外一层很重要的含义,是指住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响,如减少有害气体、二氧化碳的排放。 3.2追求高效是生态住宅的核心内容 所谓高效,是指尽可能有效地利用资源和能源,特别是不可再生的资源和能源。我们知道,建筑业以及与建筑业相关的其它产业(如建材生产、运输等)消耗了大量的能源和资源。而生态住宅正是要杜绝这种粗放、浪费的模式,以最低的能源、资源成本去获取最高的效益。 3.3追求美观是生态住宅与大自然相和谐的完美境界 生态住宅与大自然相和谐不仅体现在能量、物质方面,也同时体现在精神境界方面,包括生态住宅与自然景观相融合,与社会文化相融合。生态住宅立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来,所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源,还涉及节约资源(建材、水)、减少废弃物污染(空气污染、水污染)以及材料的可降解和循环使用等,因而它所占据的视点最高,所关注的领域也最广。 洁净能源的开发与利用。要尽可能节约不可再生能源(煤、石油、天然气),并积极开发可再生的新能源,包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染型能源。 充分考虑气候因素和场地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地势等。尽可能利用天然热源、冷源来实现采暖与降温。充分利用自然通风来改善空气质量、降温、除湿。 材料的无害化、可降解、可再生、可循环。建筑材料应尽可能利用可降解、可再生的资源,同时还要严格做到建材的无害化(无污染,无辐射)。 水的循环利用与中水处理。在适当的范围内进行雨水收集、中水处理、水的循环利用和梯级利用,特别是对于水资源匾乏的地区。 结合居住区的情况(规模密集、区位、周边热网状况)采取最有效的供暖、制冷方式。加强能源的梯级利用。 结合居住区规划和住宅设计来布置室外绿化(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)和水体,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热)。 使用本土材料、降低由干材料运输而造成的能耗和环境污染。 在技术成熟、经济允许的情况下,适当地使用新材料、新技术.提高住宅的物理性能。注重不同社会文化所引发的生活方式上的差异以及由此产生的对住宅设计的影响。提倡基于健康、节约的基础上的生活方式。 总之,生态住宅是多种技术集成的结果,它需要科学技术的进步,更不能离开在政府相关政策法规的鼓励和正确引导。只有在设计过程中各专业人员的相互合作与共同努力,综合运用当代建筑学、建筑技术科学、生态学及其它科学技术的成果,从技术、经济、环境、能源及社会等角度出发系统地评价与设计住区的室内外环境,才会有更多更好的生态住宅出现。 住区论文:现代住区水环境设计论文 一、水的景观特性 水景住区之所以深受人们喜爱,带给人们无穷的趣味,毋庸置疑是源于水自身的特性。 流动性:地球的重力使水从高向低不停地流动,这种位移的变化使水处于不断循环运动中,充分体现出水柔美、活泼的特性。而瀑布、海浪、激流、涌泉等不同程度的激烈状态带给人强烈的视听感受。此外,风这一时令要素也促成水的流动,在平静的湖面上,“风乍起,吹皱一池春水”,一派诗情画意。 倒影和反射:水的倒影能增加景深,扩大景面,产生虚实对比、交相辉映的画面。阳光下,水面波光粼粼,新绿、晴空和建筑交织变幻,视野收放开合;倒影、逆光、反射,波光晶莹,色彩缤纷,将建筑环境衬托得如诗如画。 可塑性:水是一种连续的物质,无形而消极,本身没有固定形状,但通过容器或喷头,却能塑造成多种形态。宋代画家郭熙在《林泉高致》中曾说:“水,活物也,其形欲深静,欲柔滑,欲,欲环绕,欲肥腻,欲喷薄……”,就极为详尽地描绘了水的多种多样的形态。 声、色特性:水本没有自己的声音,基底的不同,上部剩余空气的多少决定了水的声音。涓涓细流发出的悦耳动听的水声,瀑布、海浪发出的轰鸣都有益于营造空灵超脱的意境;水虽然没有颜色,是透明的液体,但自然界中的浮游生物和光线中青蓝色的反射作用赋予它丰富的颜色;周围环境颜色的映射,也使得水面可以随着景物色彩的变化而变化。 二、水景的开发和利用 亲水是人们的天性,水体的开发利用不仅可以营造“诗情画意”的景观效果,并且也能运用一定手段去拓展空间,延伸、引导空间,用设计师的创意理念去多样化地丰富景观环境内容,达到活化空间、创造情意。 空间的拓展:规模较大的面状空间,在环境空间中有一定的控制和空间拓展作用。一方面,水虚无的形态弱化了空间界限,延展了空间范围,有助于空间的拓展;另一方面,水中的倒影,不仅给水面带来光波的动感,使水面产生虚空间,产生开阔、深远之感。 空间的延伸引导:小规模的水面或点式水景,在环境中起着点景作用,构成空间的视觉焦点,从而起到引导作用,其布置较为灵活;并且这样的水景与水面大面积不同,更易与人直接产生戏水活动,不仅增强了对景观的参与性和趣味性,也满足了人们亲水的心理。 空间的层次:水景作为视觉对象,具有丰富的视觉层次。其多样的形态和可塑性,可以灵活组织成各种点、线、面式的水景,通过不同叠合的方式形成三维立体空间;并利用周围的环境,建筑掩映、分割和充实空间,起到点景、对景、背景的作用,获得丰富的空间层次。 三、实例分析(深圳华侨城波托菲诺二期纯水岸景观设计) 深圳华侨城波托菲诺二期纯水岸是深圳现代住区水环境设计的成功范例之一。 该项目占地面积80万平方米,总建筑面积108万平方米,二期纯水岸位于波托菲诺的腹地,地形绵延起伏,7万平方米的天然湖泊燕栖湖穿越其中,对面环以苍翠浓郁的荔枝林、高尔夫球场,北侧是已经建成的天鹅堡一期,西侧紧靠主题公园欢乐谷。区内空气清新,含氧量高,原始环境条件得天独厚。 设计理念: 以意大利海滨小镇PORTOFINO为蓝本,设计中融合了西方古代建筑和现代社区的特色,根据原有的自然特色,以尽量减少人工对原创的干扰为原则,创造了一个以水为媒体的主题水岸住区—享受自然,回归质朴。 水景设计: 基于对基地自然环境的充分了解,遵循开发的策划理念,设计上注重利用水景、硬质铺装、植物等多种造景元素,通过不同的水景处理方式既表达了东方人“天人合一”的自然观,也体现了有趣味的西方人的“维理”观念的特征。 入口广场的线状水景:住区的中部设计了一条轻松而令人陶醉的景观轴线:入口广场—休闲步行街—圣菲诺钟楼—水岸广场和码头,构图上反映出纯粹的意大利广场式布局和建筑装饰风格。入口处拾级跌落而下,顺着缓缓而下的休闲步行商业街,一缕水带在广场中部集结,黑色石材汀步交错浮于水面,细雨落下,溅起圈圈涟漪,是整个住宅小区的焦点和精华所在;尽端高大的钟楼偏向一侧,形成整个景观轴线的高度控制,与远端开阔的湖面形成强烈的对比。 燕栖湖的自然式水景:燕栖湖与天鹅湖水脉相通,设计中为了有效利用燕栖湖水面资源, 一方面尊重其自然式布景;另一方面结合建筑形式对水面轮廓进行了部分梳理改造,局部拓宽和挖进,整理邻水界面。这不但加大了湖岸线总长度,并且增加了水面的空间节奏感,消解了两岸较为硬质的景观物质;湖岸由叠石砌成,被各种自然植被覆盖,野趣横生,水面上根据高差设计了两处叠水瀑布,为止水如镜的湖面增加了无限的动感;湖水边缘自然延伸到了的TOWNHOUS的四组水庭、会所和泳池,沿着湖边或绿树成荫的小码头,以缓坡形式慢慢淹没深入湖面的入口广场,长长的木栈道顺着湖岸向水面延伸……湖水、建筑、植物融为了一个整体。 点状几何式水景:除却以上较大的水景以外,住区中还有分布于建筑组团内部的点状几何式水景。这些水景或是用麻石雕琢而成的吐水石面,或是由弧形水台形成的瀑布,或是刻有精致花纹的圆形铜质水钵与八角形的水池的组合体布置在各轴线的交汇处,甚或与燕栖湖连成一个整体,形成中心视觉焦点。 水景与人工要素的和谐处理: 人具有亲水性,喜欢和水保持近距离接触,用身体的各个部位感受它的气味、水雾和湿润。设计中在宽达5米的木栈道上面设置了木凳和木台基,可作休息之用,使人们长时间亲近湖面观赏大自然的美景;水岸广场延伸入湖水的缓坡,以及由青石板和鹅卵石铺砌而成泊船码头,即强化了港湾效果又让人们与水产生了直接的联系;湖畔步道满铺方砖,临水设置休闲咖啡座,漫步湖畔,湖水的静谧和智慧沁人心肺;凭栏远眺,广阔的水面延伸远处;极目燕含山的翠绿葱茏,涤荡胸怀;临街品茗,舒雅惬意,轻快灵透。 为了渲染地中海风情,使水面与周围环境协调起来,设计中注意人工要素的选材和色彩的匹配。铺地以青石板、鹅卵石、亚光面花岗石、砂岩为主,水池的池底则以小块的花岗石与鹅卵石拼砌而成,栏杆、灯柱、花盆等配件多以铸铁、原木、陶土等原始材料做成;色彩上为了表现热烈的海滨气氛,采用了一些强烈的对比色,远远望去,在青山绿水的烘托之下显出油画般的效果。 建筑的布局和设计也充分考虑水景的引入。布局上采用“中央低,周边高”的形式,邻湖位置布置Townhouse和低层公建,以减少对湖面的压迫感,基地北侧布置较高层数的住宅建筑,以使在不影响湖景的前提下可以欣赏到湖景,同时在外围成为小区中心的屏风;水岸广场转角处布置弧形的建筑组合,达到视线上的通透;组团之间采用了“Z”字形的建筑拼接手法,形成较为完整,具有亲和力的内部空间。 立面造型上联排式别墅体量较小,以小四坡顶为主要形式,造型丰富多彩,提供了良好的湖面边界景观效果。多层住宅因体量相对较大,在保持坡顶形式的同时,又融合了部分现代设计元素,色调以明黄为主,线条简洁明快,配合丰富的门窗和阳台古典元素的细部,立面十分简洁和整齐。户型设计考虑以湖面为主要景观元素,强调舒适性和景观面,270°超宽双层观景阳台使得温柔宁静的湖水成为日常居家风景。 四、结语 总的来说,水景的设计要注重美学感受的营造,在保证环境健康发展的前提下,注重水景的开发利用,尺度节制,在有限的资源条件下建立优美的自然环境和开放空间,增强邻里交往,营造诗意、画意、情意的情感体验。 住区论文:住区人性化分析论文 1、住区模式及空间形态分析 我国目前的住区规划组织结构一直以小区模式为唯一模式,随着国家试点小区的推行和成熟,小区用地按功能划分为居住用地、配套公建用地、道路及绿地等子系统,内部空间逐步形成“小区-组团-院落”的三级结构及对其改良形成的“小区-院落”的二级组织结构。设计更加注重其封闭性,空间常作内向性处理,通常公共活动设施在小区内居中布局,小区道路单纯担负小区的交通功能,商业设施设置在小区的入口以及外围沿街的裙房。 这种组织结构彼此功能划分明确,空间互不交叉,各部分按等级层层分解、逐级缩小,从而将各个子系统分解成等级化的树形结构,忽视了人对居住空间的主体性,排除了居住、交通、休闲、服务等空间的综合交叉,无法与居民生活的多元性和多样性所具有的网络化结构相符合。其既定的结构和自上而下的规划方法使居住小区在形体环境和规模彼此相似的同时,失去了不同居住小区与各种类型居住人群之间应有的差异,因此当物质环境得以改善,再进而追求居住空间更多的精神层次内涵的时候,小区模式就明显表现出先天不足,由此导致在现有居住小区中,当人们享受物质环境日益完善的同时,感慨精神生活的贫瘠,居民对所居住的空间缺乏认同,居民间缺乏交往,人际关系冷漠。 要从根本上解决好以上问题,除应加强城市规划对住区规划的管理外,还要不断更新设计理念,借鉴发达国家的住区规划发展过程,针对出现的新问题及时进行具体分析,积极改善居住条件,笔者认为可以从拓展住区模式及开放住区空间形态两方面入手考虑。 2、采取多种规划模式 以社区理论取代小区模式现行的居住小区模式建立于功能主义城市规划理论基础上,在住宅匮乏、需要大量建设的背景下形成并成熟的,该模式忽略了与居住生活相对应的含混复杂的内在机理,注重空间组织的秩序和空间结构的明晰与条理性,试图以良好的形体环境重塑人的社会生活。在大量住宅建设时这一作法的效果是很明显的,但当社会从满足量的需求发展转变为提高质的水平时,这种简化所带来的种种弊端就鲜明地显现出来。因此因地制宜、因人制宜地做出不同的规划,形成多样的组织结构是必要的。 1960年代以来西方学者不断反思功能主义城市规划理论以及在这一理论背景下产生的诸多理念,并进而倡导以社区理论作为居住空间塑造的理论依据。社区理论强调了社会整体关怀,把居住置于社会网络的整体中,即把人与所居住的环境视为一个整体,并强调人的主体性,重视人的生活与物质环境的对应,追求多层次的物质环境与多元化的生活方式复合,激发居住者对所居住的环境的心理和情感上的认同。在这一理论基础上,居住空间在组织结构上不再继续沿袭邻里单位的树形结构,并试图使居住空间与丰富多样的具有网络结构的邻里生活相适应,向多功能复合的空间回归,同时对居住空间中人的认知、参与、创造能力及居住空间的秩序、意义的认识也在不断具体和深入。工作、居住、交通、游憩等各项职能空间不再被机械地割裂,居住空间内允许与其它城市职能混合布局,比如办公、小型工业、多种服务设施,同时将多种功能立体化地进行组织。 我国的居住小区规划强调各项设施的功能划分,在布局上各成体系,目前很难做到功能的复合交叉。但可以将居住小区的各项配套服务设施从居住小区中分离抽取出来,置于几个小规模居住小区间的交界线形成的道路上,将这种道路建设成步行街或符合人的尺度的人车混流的小路,改变其单纯的交通功能,同时利用各小区间规划中预留的弹性空间,允许某些功能以及功能所需空间的自发形成或调整,以引发规划无从设计的空间细节和自发形成的城市肌理,从而在改善住宅组织结构、重组各功能设施之间的关系的同时,逐步恢复传统街区的多元化和多层次,为社会各阶层提供需要的各种类型生活空间。 3开放住区空间,使之回归城市封闭住区空间,向客户提供安全宁静的环境本无可厚非,但在开发建设中为了形成本区的优美环境,目光仅集中在区内中心空间,不但空间尽量封闭,设置围墙、隔断,而且出入口也是以少为佳,不论地块大小,与城市的边界被忽视、冷漠、变得不友好,这种尽力逃离城市,建设孤岛式的世外桃源的开发模式往往与城市失去联系,或基本实现不了城市生活的肌理,变成了周末度假村或者门庭冷落而陷入困境。 封闭式的住区空间有其独特的社会背景,主要可归为两类:一是现阶段我国城市住宅由房地产开发商分别开发建设,在商业利益及品牌竞争的机制下,往往是开发商拿到一块地之后便围合起来加以精心打造、包装以便使其成为独一无二的“产品”推向市场,住区与住区,住区与城市就变成了相互割裂的关系,成了住区被从城市中划出来并加以封闭的最大动因。其二是由于转型期间所出现的社会想象,一是人们的居住心理,买房的同时希冀由此买到一个身份,为次开发商也常以最尊贵、最具个性的产品来吸引顾客,要尊贵、独特当然就要与他人保持距离;此外,转型期社会的动荡、贫富差距所造成的不安定感,也促成了住区的封闭。关注城市,保持住区与城市的友好界面关系等这并不是开发商的责任,必须由城市建设的决策者,规划师立足于更高的层面,运用政策、法规来加以引导、调控才可奏效。 开放住区空间一方面可以改善住区与城市交通的出行,完善城市道路体系,使之更加的便捷,其次可以利用分散在一个个住区内的绿化形成城市的风景和生态走廊,从而丰富城市街道景观、美化城市、提高城市总体环境质量。设计应重点考虑住区开放形式与限度,避免造成对于住区内部生活的干扰和不安全因素的出现。列入国家康居住宅示范工程的广州星河湾小区(一期)、获得1999年国家优秀工程设计金奖的深圳万科城市花园等案例,在规划设计中均采用了组团围合的手法,组团内部既安静又适于住户间交往,而且对居住质量影响也不大,居民生活依然从容、娴静。因此城市住区空间不能不顾条件一味取封闭式,应在提供围合的前提下,保持与城市的积极联系,使住区融入城市,成为有机的组成部分。 综合以上,城市住区设计应吸取我国几十年来住宅建设实践中的成功经验和国外的有益做法,以避免因盲目建设而造成对居民生活和城市的更大伤害,要视城市为载体,强化住区与城市的联系,以多种规模结构和规划模式应对多元化的社会阶层和多样化的需求,从而使居住空间的塑造向真正能融入城市的社区回归。 住区论文:休闲住区环境景观设计研究论文 摘要:以人类的生存的常规要求,美学的要求,生态的要求为主探讨了具有郊区和生态两层概念的休闲住区的景观设计原则,以期为休闲住区的环境景观设计提供依据,也为休闲住区景观环境和生态环境的创造提供一些帮助。 关键词:景观设计休闲住区生态环境美学 生态功能休闲住区是现代城市住区的一种形式,具有郊区和生态两层概念,在大景观的营造上与都市景观的最大差异,在于后者是以建筑物为景观的第一要素或表现者,而休闲住区应坚决贯彻以植物及自然地貌为第一要素或表现者的原则。这不但是在美学手法和美学效果上显示与城市的不同,体现出更高层次上的自然美,更重要的还在于提供更多的生态服务功能,使区内的环境变得更好,更有益于人的健康。为了实现这种以自然物为第一要素的住区景观,我们认为应重点考虑以下三个方面十一项原则: 1.基本要求 1.1自然化 休闲生活是逃避城市的紧张和喧嚣,是对大自然的回归,故而园林景观的影响和作用十分突出。一般来说,休闲地景观和园林安排一定要自然,要么体现出大自然原始的美,要么体现出田园风光,避免过分人工雕琢的痕迹。即使是在原天然生态系统已严重破坏的废弃地上,也应尽量恢复当地原生态系统的面貌或向与当地大环境条件相适应的田园风光的方向营造。植物是景观园林的第一要素,在其选择上,应多使用当地的乡土树种,生长好,能提供最大的生态服务功能,维护成本又低。 1.2人心趋静 休闲地景观园林规划设计,应立足于引导人们心情趋于舒缓平静,一入区就有一种绝尘脱俗的感觉,觉得和外面紧张的世界就是不一样,整个人一下子就放松了下来。植物色彩搭配不要反差太大,慎用大面积的简单而又紧张的几何构成,要有线条引导,当然也要避免又碎又乱。水景的安排也应该安静多于喧闹。小品和雕塑要宁静温馨,不要张狂。引入动物要温和美丽的而不要丑陋吓人的。当然,不要理解为把休闲住区里搞得到处都静悄悄。局部热闹的地方也还是需要的,比如俱乐部、沙滩、码头、零售商业区等。 2.美学的要求 2.1主题原则 任何园林规划都应有其主题,包括总主题和各分片、分项主题,它是景观园林规划的控制和导引,起到提纲挈领的作用。但在浮燥的城市住区规划中,主题往往被取消,而满足于一张毫无思想性、科学性和功能安排的信口标注、指鹿为马的所谓“漂亮”的画。和城市住区比起来,休闲住区档次更高,规划水准也理应更高,更体现功力,只有选一个有思想深度的主题,才能做出真正好的景观园林规划。 2.3点-线-面的原则 所谓面,是指整个小区或小区的某个相对独立的部分,是从事景观园林建设的空间。但整个小区平面的均质化不能造成良好的视觉效果,就要有一些界限为其纲,分割空间、强调差别、引导或阻隔视线。线和线会有交叉,太长的线因易引起视觉模糊也需要间断,就会有点的存在。处理好这三者的关系,景观园林就走不了大样。如果把握不住,细部做得再多,图纸画得再“好看”,也做不出好景观来。 2.4收放的原则 一个好的休闲住区景观园林规划,应把放开视线和隐蔽景物尽量结合起来。开放式大空间给人的震撼是其它手法无法替代的,只要有足够的空间,都应该给出适当的大空间来,如成片的绿地、水面、酒店、公建等。隐蔽的含义有两层,一是指把有碍观瞻的东西藏起来,如垃圾站、园艺堆肥场、管线井、过滤池、挡土墙等,是一种被动的应付。更重要的一层含义是把景观有层次地布局,在最佳时机展现(就像说相声的“解包袱”),是一种主动的造景。当然还有半隐半现的,如山地的休闲别墅,在景观上处理成若隐若现于树林中的很好的选择。 2.5均衡原则 和城市住区建设中常见的大面积推平场地的做法不同,休闲住区在总体布局中贯彻“尽量尊重自然地形”的原则,这是一种维护和强调差别的作法。但这不等于说不要均衡,即使是在自然地形地貌十分复杂的地段,也要尽量使各部分、各主题、各细部有所响应,避免偏沉和杂乱感。当然,也不是追求绝对化的几何或力学对称,从而给人一种活泼而不是死板的感觉。实现这条原则难度很大,对规划师素质的要求极高。 2.6节点的原则 节点是由线的交叉而产生的,是网络中聚合视线和辐散视线的地方,最先引起人的注意,留下的印象也最深,因此应竭力处理好节点。节点是属于不同层次的,如有的节点是整个小区这个层次上的,有的节点则是住宅组团这个层次上的。但在相应的层次上,都应着意强调它们,使之在整个面上凸显出来。 3.生态功能考虑 3.1环境舒适的原则 人居小区的设计,当然以人为本,体现对人的关怀,休闲住区尤其如此。应主动借助植物以及其它一些生物物种的作用,把生态因子向着使人感觉更舒适的方向调整。为此,应考虑更多的生物措施以充分发挥其生态服务功能。如行道树的选择既考虑造就人行道的林荫效果,又考虑快车道适当留出上空以便受污染的空气上升扩散;在华南,建筑物北侧的树木选择高大浓荫的常绿树,以阻挡冬季北风和拦阻夏日北晒,现时南侧主要选用冠形耸立的针叶树种或枝叶较稀、冬季落叶的阔叶树种,使房间内冬季阳光充足,造成干燥暖和的效果。再如恰当的墙面和屋顶绿化,起到室内降温的作用;穿插能释放较多负氧离子的针叶树种或既杀菌又有清香气味的桉树类树种,从而使空气清新,等等。 3.2污染防治的原则 一方面是细致而周到地考虑植物可能的环保作用,一方面使这种作用尽可能发挥到极至。如利用高大乔木叶量大、初级生产力高的特点,能对二氧化碳的吸收和氧的释放做出更大的贡献;在面对交通干线的地方设立浓密的起隔音降尘作用的高绿篱;利用针叶树和桉类树种分泌的抗生性物质杀菌净化空气;利用厌氧微生物处理中水和下水,再选用生长快的沼(水)生植物吸收和过滤经厌氧发酵处理过的废水中的悬浮物和能导致富营养化污染的营养离子;在水体中放养食孑孓鱼类以减少杀虫剂的使用,等等。 3.3系统稳定的原则 休闲住区往往建在山体、水畔、海边等地方,这些地方地处生态学上的边缘性交汇带,天然景观虽好,但地质、水文、气象、生物诸因子间的平衡比较脆弱,更易发生自然力导致的灾害,如滑坡、泥石流、崩塌、沉陷、洪水、台风等。为了防患于未然,在最初规划的时候就着手考虑环境稳定性的问题,就是十分必要的了。提高环境稳定性从两方面入手:其一:在规划中尽量尊重当地的地质、地貌、土壤、水文、植被现状,因为这是千万年来各种自然力作用取得均衡的结果,如果你强行把它破坏了,就可能引起生态系统连锁性的退行性变化,或它又向原来的状态恢复,把你花了投资构筑的东西和安排的景观部分或全部地毁坏掉。其二,在维护和加强系统稳定性的措施中,生物措施应是首选的,因为这些活的东西可以通过适应和调节而和其它生态因子达成平衡,虽然从短期看不一定是最好的,但从长期看却是最稳定的。这方面的措施,比如生物护坡、生物固堤等。 这里特别提一下海岸防风林:我国1960-1970年代曾比较认真地执行了高潮线以上30米内种植海岸防护林的政策,华南地区的树种主要是木麻黄,许多大树的胸径都长到了60厘米以上,对防治风害起到了极好的作用,同时在林下开辟沙滩休憩场地也很好。但现在好多地方搞海岸景区都把防风林砍掉,要么赤裸裸一片沙地,要么种一些并不适合海岸栽植的棕榈科植物,裁了死,死了再裁,既浪费了钱,又破坏了生态系统的稳定性,是一种极不合理的做法。搞休闲住区可千万不能按着这种思路做。 3.4适生树种及合理的群落布局的原则 生态学之要旨,和生物和环境的统一。许多植物虽漂亮,不适应开发地的环境也不能用。而植物和动物能否生长良好从而达到最佳的景观效果及提供最大的生态服务功能,除了和大环境有关外,过涉及到各种群相互作用而造就的群落小环境。所以,符合生物天性的群落组配,甚至是更加重要的。比如,开放式草坪和疏林草地选用的草种不同,透光乔木下和浓荫乔木下选用的灌木和地被植物不同;根能产生相尅性物质的树林下不要安排重要灌木成景而是安排下层开敞的野营地;池塘中大鱼要植食性等,都反映了这方面的考虑。 3.5生物多样性的原则 生物多样性是近年来生态学界以及广大公众都十分关心的问题,在休闲住区规划中对此的考虑形成了一个有别于传统园林的突出重点。除了植物的使用必须多样化以外,为了达到景观园林层次的提升,应力争多安排动物措施,如鸟类招引、小兽放养、家鱼野化、昆虫饲养、野生动物保育等。当然,这不要被理解为动物越多越好,前提是不能给居民带来烦扰、不便甚至伤害。为此,管理和调节、控制动物种群的密度就是至关重要的了。 3.6物质循环的原则 在了解生态系统物质循环规律的基础上设计、调节生态化休闲住区的物质循环使之向最有利于人类利益的方向发展,是生态住区工程的主要内容。具体到住区规划里,一是为了降低物质输入输出水平以降低物业和生活成本进而提高效率(效率优先原则的具体化),另一是为了减少住区内外的富营养化污染,还为了减少住区内用于维护栽培植物而使用的化肥量进而减少其方方面面的危害。例如,小工区内屋顶绿化推荐有机生态型无土栽培技术,就是为了把园内的枯枝落叶和污水处理过程中积累起来的营养离子再一次利用起来。再如使用植物系统处理生活污水,也包含了这方面的考虑。 总之,休闲住区的环境设计包含两个层面的问题,即景观和生态的设计。设计要结合具体环境的地形地貌特点以及生态环境中的水文、动植物等各种要素,以美学、生态学和循环经济等理论为指导,实现休闲住区景观的美化、生态的优化和环境的可持续性。 住区论文:住区环境景观设计管理论文 摘要:随着社会经济的迅速发展,生活水平的日益提高,逐步迈向小康生活阶段的城市居民,对环境质量的要求已越来越高,能生活在一种至美的环境中成为人们生活的理想追求。随着人们购房心态的理智和成熟,居民对住宅需求已逐渐从“居者有其屋”普通住宅转向了“居者优其屋”的有益身心健康的绿色住宅. 关键字:居住小区;景观;环境设计 前言 我国的城市化进程不断加快,城市与自然共存、人类与自然对话、谋求环境与城市的共同发展已成为城市发展的方向,建设生态化园林城市已成为园林界共同关注的焦点之一。居住区绿地作为城市生态绿地系统的重要组成部分,是居民的重要的生活境域,居住区环境景观是改善生态环境质量和服务居民日常生活的基础,因此,对居住区环境景观的塑造直接影响城市整体生态环境的建立。本文就试探着探讨一下有关居住区的性质规模、构成,景观环境设计的一些设计原则、理念、内容和手法。 1.居住区景观的构成 景观的使用几乎渗透到了居住区环境的各个角落,在景观设计中如何对这些设计元素进行综合取舍合理配置乃是景观设计的要点。 1.1绿化 绿化居住区绿化设计最早发展于西方发达国家,上世纪四、五十年代,工业的迅猛发展,破坏了生态环境,带来一系列严重后果,迫使相关国家开始重视环境设计。70年代,日本率先制定了改善居住环境的方针政策,提出了居住环境设计的基本要求:舒适、优美、安全、卫生、方便。80年代,英国在新城市和居住区建设中提出“生活要接近自然环境”的设计原则,得到社会广泛认可。绿化是环境景观的基本构成元素,过往,居住区的绿化往往是沿河、沿路“一枝桃花一枝柳”,满足于“披上绿化不见黄土”的低层次阶段,没有多大特色和艺术性。现代居住区的园艺绿化呈现几种趋势: 种植绿化乔、灌、花、草结合,马尼拉、火凤凰等草类地被植物塑造了绿茵盎然的植物背景,点缀具有观赏性的高大乔木如香樟、玉兰、棕榈、银杏等,以及丛栽的球状灌木和颜色鲜艳的花卉,高低错落、远近分明、疏密有致,绿化景观层次丰富; 种植绿化平面与立体结合,居住区绿化已从水平方向转向水平和垂直相结合,根据绿化位置不同,垂直绿化可分为围墙绿化、阳台绿化、屋顶绿化、悬挂绿化、攀爬绿化等; 种植绿化实用性与艺术性结合,追求构图、颜色、对比、质感,形成绿点、绿带、绿廊、绿坡、绿面、绿窗等绿色景观,同时讲究和硬质景观的结合使用,也注意绿化的维护和保养。所有这些都极大地丰富了居住区绿化的内涵。 1.2道路 中国道路是居住区的构成框架,一方面它起到了疏导居住区交通、组织居住区空间的功能,另一方面,好的道路设计本身也构成居住区的一道亮丽风景线。按使用功能划分,居住区道路一般分为车行道和宅间人行道;按铺装材质划分,居住区道路又可分为混凝土路、沥青路以及各种石材仿石材铺装路等等。居住区道路尤其是宅间路,其往往和路牙、路边的块石、休闲坐椅、植物配置、灯具等,共同构成居住区最基本的景观线。因此,在进行居住区道路设计时,我们有必要对道路的平曲线、竖曲线、宽窄和分幅、铺装材质、绿化装饰等进行综合考虑,以赋予道路美的形式。如区内干路可能较为顺直,由混凝土、沥青等耐压材料铺装;而宅间路则富于变化,由石板、装饰混凝土、卵石等自然和类自然材料铺装而成。 1.3驳岸河道驳岸起到防洪泻洪,防护堤岸的作用 在硬质景观设计中如能巧妙地在驳岸的形式、材质上做文章,通过河道的宽窄和形态控制水流速度,制造急流、缓流、静水,形成动静结合、错落有致,自然与人工交融的水景,再辅以灯光、喷泉、绿化、栏杆等装饰,则可形成区内多视线、全天候的标志景观。如苏州“世纪花园”河道卵石加块石河堤边竖立一尊青铜雕“饮水母子马”,景象和谐而静谧。 1.4铺地广场铺地在居住区中是人们通过和逗留的场所,是人流集中的地方 在规划设计中,通过它的地坪高差、材质、颜色、肌理、图案的变化创造出富有魅力的路面和场地景观。目前在居住区中铺地材料有几种,如:广场砖、石材、混凝土砌块、装饰混凝土、卵石、木材等等。优秀的硬地铺装往往别具匠心,极富装饰美感。如某小区中的装饰混凝土广场中嵌入孩童脚印,具有强烈的方向感和趣味性。值得一提的是现代园林中源于日本的“枯山水”手法,用石英砂、鹅卵石、块石等营造类似溪水的形象,颇具写意韵味,是一种较新的铺装手法。 1.5小品小品在居住区硬质景观中具有举足轻重的作用,精心设计的小品往往成为人们视觉的焦点和小区的标识。 1.5.1雕塑小品 雕塑小品又可分为抽象雕塑和具象雕塑,使用的材料有石雕、钢雕、铜雕、木雕、玻璃钢雕。雕塑设计要同基地环境和居住区风格主题相协调,优秀的雕塑小品往往起到画龙点睛、活跃空间气氛的功效。同样值得一提的是现在广为使用的“情景雕塑”,表现的是人们日常生活中动人的一瞬,耐人寻味。苏州“名都花园”活动广场中设计的三块屏风钢板,上面镂刻着百家姓,太阳光影的作用在地面映射出黑白字迹,宛如一幅书法作品,孩童在大人带领下寻找自己的姓氏,雕塑小品发挥了良好的景观效果。又如苏州安居工程“新升新苑”入口“年年有余”抽象雕塑,表达了人们追求幸福安康生活的美好心愿,贴切“安居乐业”的主题。 1.5.2园艺小品 园艺小品是构成绿化景观不可或缺的组成部分。苏州古典园林中,芭蕉、太湖石、花窗、石桌椅、楹联、曲径小桥等,是古典园艺的构成元素。当今的居住区园艺绿化中,园艺小品则更趋向多样化,一堵景墙、一座小亭、一片旱池、一处花架、一堆块石、一个花盆、一张充满现代韵味的座椅,都可成为现代园艺中绝妙的配景,其中有的是供观赏的装饰品,有的则是供休闲使用的“小区家具”。 1.5.3设施小品 在居住区中有许多方便人们使用的公共设施,如路灯、指示牌、信报箱、垃圾桶、公告栏、单元牌、电话亭、自行车棚等等。比如居住区灯具就有路灯、广场灯、草坪灯、门灯、泛射灯、建筑轮廓灯、广告霓虹灯等,仅路灯又有主干道灯和庭院灯之分。这些灯具的造型日趋美观精致,还可和悬挂花篮以及旗帜结合成为居住区精美的点缀品。上述小品如经过精心设计也能成为居住区环境中的闪光点,体现出“于细微处见精神”的设计。 2.居住区景观环境设计原则、设计理念、内容及手法 2.1居住区景观规划设计应遵循的基本原则 居住区景观规划要因地制宜、布局合理、自然活泼、富有创意,结合生态园林要求,以绿为主,以植物造景,达到春有花、夏有荫、秋有果、冬有绿的效果,创造自然、清新、舒适、优美、人与自然高度和谐的高品位、高格调的绿化环境。 2.1.1小游园的设计原则 小游园主要服务对象是老人和儿童,主要活动方式有观赏、休息、游玩、体育活动和课外阅读等。根据游人不同年龄、特点,划分活动场地和确定活动内容,场地间要有分隔,布局既要紧凑,又要避免相互干扰。 2.1.1.1场地:一般设在入口附近,稍靠边缘的独立地段上。儿童游戏场不需要很大,但活动场地应铺草皮或选用持水性较小的砂质土铺地或海绵塑胶面砖铺地。 2.1.1.2园路:园路的宽度和绿地的规模与所处的位置、功能有关。绿地面积在0.5hm2以上,主路宽3~4m,可兼做成人活动场所;绿地面积在0.5hm2以下,主路宽约2m,次路1.2m左右,通常最小宽度为1.2m,以两人可对行为宜。路面用碎石、卵石、毛石等铺砌园路。 2.1.1.3小广场:按形式可分为规则式或不规则式。小广场的标高一般与园路的标高相同。 2.1.1.4园林建筑与设施:由于小游园面积不大,所以园林建筑与设施应小巧玲珑、各具特色,摆放在适当位置,一般有坐凳、坐椅、花坛、花架、园灯、宣传栏等。 2.1.2组团绿地的设计原则 绿地组团是结合居民建筑组团的不同组合而形成的公共绿地,面积不大,靠近住宅,居民尤其老人和儿童使用方便。由于住宅组团的布置方式和布局手法多种多样,组团绿地的大小、位置和形状也就千变万化。要求服务半径小,使用率高,不同的功能区域中间以绿化或小路隔离,互不干扰,各得其所,为居民提供一个安全、方便、舒适的游憩环境和社会交往场所。 2.1.3住宅庭院的设计原则 2.1.3.1庭院处于住宅群环境中,因建筑物所造成的阴暗部分较多,所以选择和配置耐荫树种十分重要。保持居住环境安静,也是庭院绿化的一个主要任务,如以植篱分隔庭院,可降低噪声。植篱以高2m左右、宽1m左右效果较好。1.3.2庭院的空间尺度、树种的大小、高低要与庭院的大小、建筑层次相称,应以绿化设计的立意为前提。居室外种植乔木与住宅墙面的距离,一般应在5~8m,避开铺设地下管线的地方。通常以落叶树为好,常绿树要避免直对窗口。 2.1.3.2花木配置宜采用孤植、丛植方式,栽植于靠近窗口或居民经常出入之处,以便近赏,充分提高花木的观赏效果。 2.1.3.3室内外和院内外的绿化相结合,要考虑将自然环境和住宅环境联系起来,使两者互相衬托,相得益彰。 2.1.4居住区道路绿化 道路两旁种植行列式乔木遮荫,根据道路的宽窄,可选择种植中、小乔木,如香樟、广玉兰、女贞、银杏等植物。 2.1.5居住区绿地的树种选择 选择生长健壮、便于管理的乡土树种。 选择树冠大、枝叶茂密、落叶阔叶乔木。在夏天,居住区有大面积的遮荫,冬季又不遮阳光,还能吸附灰尘和减少噪声,使空气新鲜。 选择有季相变化的常绿树和开花灌木。 选择耐荫植物和攀援植物。在阴暗部分,选择耐荫植物,如垂丝海棠、梅花、罗汉松等;攀援植物有常春藤、络石等。 2.2居住小区景观环境设计中的绿化设计 2.2.1设计原则 居住小区的绿化设计应强调人性化意识,考虑人在使用中的心理需要与观赏心理需要吻合,做到景为人用。在住宅入口、公共走廊、直到分户入口,都引入绿化,使人们在日常生活的每一个关键点都能够接触到绿化,绿化环境不再只是一块绿地,而是一个连续的系统。 2.2.2植物配置 不同地带一定面积的小区内木本植物种类应达到一定数量;在乔木、灌木、草本、藤本等植物类型的植物配置上应有一定的搭配组合,尽可能做到立体群落种植,以最大限度地发挥植物的生态效益;在植物配置上,应体现出季相的变化,至少做到三季有花;在植物种类上应有一定的新优植物的应用。 为维护全球可持续发展,世界范围内提出保护生物多样性。作为城市环境重要组成部分的居住区绿地应成为城市生物多样性保护的开放空间。居住区绿地中的人工植物群落应是在城市环境中,模拟自然而营造的合适本地区的自然地理条件,结构配置合理,层次丰富,物种关系协调,景观自然和谐的园林植物群落。少种植那些过于娇贵的植物,通过植物自然的生长营造良好的生态环境,也不会给后期的养护带来负担。居住区绿地应是为人服务的地方,应集中体现出城市绿地的价值,在植物种类上应达到一定的数量。通过调查发现不同地区的城市种类,因气候土壤的条件差异而有所不同,一般面积10hm2左右的小区中的木本植物种类数应能达到当地常用木本植物种数的40%以上。 好的居住区环境绿化除了应有一定数量的植物种类的种植,还应有植物种类型和组成层次的多样性做基础,特别应在植物配置上运用一定量的花卉植物来体现季相的变化。在住宅的各个角落,应多种植一些芳香类的植物,如白兰、黄兰、含笑、桂花、散尾棕、夜来香等,营造怡人的香味环境,舒缓人们的神经,调节人们的情绪。 3.结语 总之按照居住小区景观环境设计理念所创造出来的景观生态模式,能够完善城市居民住宅及城市生态系统,提高城市居住区环境的质量。于开发商而言,景观生态环境良好的居住区有着更好的市场前景;于消费者而言,人们更愿意选择环境好的住宅,这在成都市房地产开发市场上已得到了验证:营造好环境已经是居住区开发策划的重点,也是市场销售不可缺少的卖点。另一方面,优美宜人的居住区环境作为城市环境的有机组成部分,亦能够提升城市的区域环境质量。景观生态模式,将城市居住区环境设计提高到协调人与环境、人与自然关系的局面。从这个意义上说,景观生态模式,为实现城市居住区环境建设的社会、经济、自然生态系统的统一创造了条件,也是未来城市居住区环境发展演化进程的必然。
生物教育论文:谈生物学核心概念及其教育价值和教学理解 一、生物学核心概念及其教育价值 美国课程专家H. Lynn Erickon在“概念为本的课程与教学”一书中指出,核心概念是居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的概念。费得恩(Feden)认为,核心概念是学生将学科的事实和现象忘记之后,仍然留在记忆中并能应用的概念性知识。戴维(Davy)则认为核心概念构成了学科的骨架,具有迁移应用的价值。 综上所述,我们认为,生物学核心概念与生物学事件、生物学事实和生物学现象一样,同为生物学知识。但从教学角度看,分属“为什么”(概念性知识)和“是什么”(事实性知识)两个层别。生物学核心概念是在众多的生物学事件、生物学事实、生物学现象的基础上归纳、推理出来的结论,是对同一类生物学问题本质特征的概括。例如“稳态”这一概念,就是在分析细胞内环境各种理化因子相互作用现象的基础上,概括出“生物体依靠自我调节机制维持内环境理化性质相对稳定状态”这一稳态本质,进而得出其内涵是:机体在遭受外界因素干扰下,依靠体内复杂的自我调节机制,各个器官、系统协调活动,使内环境达到的一种动态平衡;其外延是:所有的生命系统在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持相对稳定的状态。理解“稳态”概念的本质,有助于学生理解生命的本质,从系统的角度来认识生命系统与环境的关系。 与事实性知识相比,核心概念具有更高的概括性。人们对核心概念的理解可以较长久地保存在记忆中,有助于形成较好的知识框架,学习更多知识。所以在教学中要更加重视学生对核心概念的理解,而不是对事实的记忆。 在教学中,教师必须注重核心概念的教学理解。具体而言,就是要以生物学现象和事实为载体,把握生物学核心概念的要素和内涵及其外延,领会其教育价值,形成生物学思维方法。 下面以“稳态”概念为例,探讨生物学核心概念及其教育价值和教学理解问题。 二、“稳态”概念及其教育价值和教学理解 “稳态”概念不仅包涵了生命系统通过自我调节保持稳态并适应内外环境变化,通过自动调节作用在结构与功能上达到和谐与统一,而且它又以“生命系统”与其他相关生物学知识整合。可以构建这样一个存在稳态的知识体系:分子细胞组织器官个体种群群落生态系统一般系统,能让学生明白其实生命系统的各个层次都是存在稳态现象的,在生命系统内部和生命系统与环境之间信息流动的过程中,都存在着生命系统的稳态与调控,甚至是自然界的一般系统在其变化与平衡之中也存在着这样的稳态与调节。从而从不同层次和不同的角度帮助学生认识到生命的复杂性和动态平衡性,帮助学生理解各个层次的生命系统是如何在不断变化的环境中通过自我调节机制维持自身的稳态,有助于学生理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;有助于学生形成正确的生态学观点和人与自然和谐发展的观念;同时在构建过程中领悟系统分析、建立数学模型等科学方法,更好地训练学生将数学的公式和方法引入生物学研究,形成系统的观点,为学生将来的进一步学习乃至科学研究打下坚实的基础。 1.“稳态”概念的教育价值分析 (1)丰富对生物学知识的理解和认识 生命系统是开放系统,它们与外界环境之间不断进行着物质交流、能量转换和信息传递,这就决定了生命系统时刻处于动态变化过程中。无论是个体水平还是群体水平,这种动态变化必须在一定范围内进行,否则系统就会崩溃。也就是说,稳态是生命系统能够独立存在的必要条件。稳态的维持靠的是生命系统内部的自动调节机制。关于这种调节机制,在个体水平上主要是动物体和植物体的生命活动的调节,在群体水平上主要是生态系统的自动调节。可见,就理解生命活动的本质和规律来说,“稳态”概念具有其他概念不可取代的价值,有利于丰富学生对生物学知识的理解和认识。 (2)在把握宏观与微观的联系中拓展视野 上世纪20年代,奥地利生物学家、心理学家贝塔朗菲(Ludwig Von Beriatanffy)创立了一般系统论,指出“应把生物作为一个系统来研究”。系统具有“整体性”,就是说,不能把系统割裂成要素孤立地去研究,应该注意研究要素及要素间的相互作用与相互影响。系统还具有层次性,即从系统结构上看是分层的。系统的最重要特征是稳态。用一般系统论的观点来分析生命系统的稳态,有助于我们在把握宏观与微观的联系中从多个角度认识生命系统的稳态。 生命是一个开放的系统。这个开放的系统在生命活动中不断地与它所处的外部环境有物质、能量和信息的交流,通过信息的传递和反馈调节,这个系统维持着自身的稳态。这个系统的层次性表现在多个方面:细胞是基本的结构和功能单位,其上有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。每一层次都可以成为独立的生命系统,都存在着稳态,都发生着与环境的交流,都发生着信息的传递和反馈调节。同时,这一层次和那一层次之间的关系又不可忽略。由此,揭示了生命系统中尺度、结构与功能之间有着必然的内在联系,生命系统在不同尺度下存在着不同层次的结构,尺度与结构决定生命系统的功能。这不仅反映了人们认识事物的发展规律,也拓展了人们研究事物本质的视野。 (3)领悟多种生物科学研究方法的实质 系统分析包括定性分析和定量分析,中学生物学教育一般只能做定性分析。为了使学生能够运用系统分析的方法进行学习,在构建“稳态”概念过程中要借助于“探讨人口增长对生态环境的影响”、“阐明生态系统的稳定性”等内容,教会学生用系统分析的方法来分析问题。在科学探究中经常使用的两种逻辑方法——模型方法(建立物理模型和数学模型)和数学方法(取样调查),在建构“稳态”概念过程中都有很好的载体(例如:设计并制作生态瓶——物理模型,尝试建立数学模型解释种群的数量变动,等等),应引导学生运用这些科学方法进行“稳态”概念的学习。 2.“稳态”概念的教学理解 (1)在已有知识经验的基础上认识“稳态概念 将生物的个体和群体看作不同层次的生命系统,它们都在与外界环境的相互作用中通过信息的传递和自身的调节来达到维持稳态的目的。这是构建“稳态”概念的关键,也是做好初高中教学衔接的一个有效的着力点。 学生在初中阶段初步学习过生物与环境关系的知识,在这个基础上,教师引导学生用系统分析的方法分析:无论植物、动物、人体还是种群、群落乃至生态系统,任何一个生命系统时刻处于动态变化中,通过信息的传递,生命系统感受内外环境的变化,通过调节做出应答性反应,从而维持自身的稳态。这是构建“稳态”概念的主线,有利于学生把握相关知识内容之间的本质联系,有利于学生建立整体性的认识。 (2)借助各种直观手段帮助学生构建概念 在教学中,应尽可能通过实验、实物、图片、照片、录像片等,丰富学生的感性认识,将有助于学生对“稳态”这一学科主题的理解和构建。 教科书的图片非常精美,与文字紧密配合,我们得充分利用好这些图片。比如关于组织液、血浆和淋巴三者间的内在联系,教材写得比较具体,而且配有插图,可以先让学生阅读课本相关内容,同时参考教科书中的图,进行独立思考,在此基础上引导学生理解三者间的关系。在看图过程中,首先应该引导学生识别图中各种结构和成分,弄清各结构间的关系,这是理解组织液、血浆和淋巴内在联系的基础。教材提供的插图只反映人体局部组织中的情况,要说明全身的细胞外液是一个有机的整体,有必要再提供人体循环系统(包括血液循环和淋巴循环)的整体图,有助于学生建立对人体细胞外液的整体认识。 我们也可以选取一些能反映机体各器官系统协调活动,以及机体与外界环境相适应的相关例子的视频画面,运用多媒体进行教学,通过视频画面,烘托气氛,激发学生的学习兴趣。但要注意不应让学生的兴趣过多停留在感性的层面上,及时结合画面提出有关问题,尽快将学生引入对问题的理性思考,在这样的观察与思考中构建“稳态”概念。 (3)在解决实际问题中帮助学生构建概念 个体和群体水平的稳态,都与人们的日常生活和生产实践有着密切的关系。比如,人体的许多疾病都是稳态失调的结果,每一个人的健康都与内环境的稳态有关,几乎所有人都亲历过诸如发烧等稳态失调引起的疾病;诸多环境问题又是生态系统的稳态失调的结果。教师应当充分利用学生的生活经验,启发学生将理论知识与实际生活联系起来。 比如教师可以从学生身边的一张化验单入手,引导学生分析化验单上为什么每种成分都有一个变化范围,从而初步认识内环境的各种成分是动态变化的;又比如教师可以引导学生思考生物圈2号失败的原因,让学生领悟到自然界中生态系统的相对稳定性,稳定的生态系统对于生物的生存至关重要。 教师还可以联系有关沙尘暴的事实,让学生讨论沙尘暴发生的原因;联系密云水库合理捕捞量的确定问题,引导学生讨论种群数量的变化规律……事实上,现实生活中遇到的各种相关问题,报纸、杂志、广播、电视、网络等媒体上关于稳态的自然科学问题和社会科学问题等的报道都将成为学生构建“稳态”概念很好的切入点。 我们不必拘泥于教材中的实例,可以通过一些标志性的问题或实例让学生打开思维的闸门,列举出更多的实例进行分析,这样教学效果会更好。 (4)在丰富多彩的活动中促进学生构建概念 建构主义学习理论认为,知识不可能以实体的形式存在于个体之外,真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的,这取决于特定情况下的学习活动过程。就以“稳态”这一概念来说,就涉及内环境,而内环境的化学成分、理化性质等都很抽象,其动态变化更令学生难以捉摸。 我们可以通过设计模型建构、探究与实验、社会调查、野外实地考察(调查)、搜集资料、资料分析、思考与讨论等活动,通过这些多样的学习活动,丰富学生对稳态的感性认识,促进稳态概念的全面构建。 比如,我们可以引导学生讨论“化验单都告诉了我们些什么”,讨论“为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水”等问题;结合2008年奥运会,讨论“为什么奥运会上要禁止使用兴奋剂——激素类药物应用的利与弊”,讨论“有氧运动与减肥”等问题;我们还可以在适当的时候引导学生展开关于“粮食重要还是鸟类重要(北大荒垦荒问题)”的大讨论,展开为什么要“退耕还林、还草、还湖”、“食人鱼能不能成为我们的新宠物”的讨论等等,在这样的思考与讨论、资料分析等活动中落实“稳态”概念的构建。 建立数学模型是生态学研究的重要方法。在要求学生“尝试建立数学模型解释种群数量的变化”这一活动中,不仅能让学生了解建立数学模型的方法,也能让学生在模型的建构过程中体会群体生态学中的这种动态变化的调节机制,为群体生态中的稳态构建奠定基础,还可以帮助学生理解建立模型的一般步骤,领悟并尝试应用这种方法。建立数学模型的方法对高中学生来说是有一定难度的,教学中应当使学生认同运用恰当的数学模型能够较好地表达某些生物学规律。一定要避免从数学到数学,为计算而计算的教学,比如“种群基因频率的稳定与变化”的教学中一定得注意,数学计算的目的是构建“稳态”概念,帮助学生理解运用这一概念。 值得注意的是一些关键性事件对概念的构建至关重要。例如组织学生调查“人口增长过快给当地生态环境带来的影响”,从揭示人口增长对生态环境带来的影响,分析因果间的逻辑关系,尽可能探求表面上未直接关联的事物之间存在着的关系,例如,人口增长与农药使用之间的关系,并且根据实际情况,充分拓展思维,提出解决问题的方案或对策;可以组织学生到野外进行实地调查,感受生物多样性的价值,同时让学生通过实地调查来体会和运用样方法等等。教师应当鼓励学生亲自调查或广泛搜集资料,再通过课堂讨论,加深对科学、技术、社会相互关系的认识,提高参与社会事务的讨论和公众决策的能力。 生物学核心概念的教学理解的要义是:围绕生物核心概念,以生物学现象和生物学事实为载体,把握核心概念的要素和内涵及其外延,领会其教育价值,形成生物学思维方法。 理解生物学科、理解学生心理和理解教学规律是搞好生物教学的三大基石。其中,理解生物学科应当是首要的。 另外,减轻学生的课业负担,关键是要把课教得本质、精确、简明扼要、平易近人,这也与教师的生物学核心概念理解水平紧密相关。这就要求教师能透过众多的生物学事实聚焦核心概念,精选生物学事实,揭示生物学核心概念的内涵。只有这样才能引发学生的学习兴趣,使学生在有限的时间内学到更本质的、有利于终身发展的生物学素养 生物教育论文:生物创新教育初探 要迎接科学技术突飞猛进和知识经济迅速兴起的挑战,最重要的是坚持创新。创新是一个民族的灵魂、是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键在人才,人才的成长靠教育,教育水平提高了,科技进步和经济发展才有后劲。 创新教育的提出正是社会经济活动对人的要求在教育领域的反映。所谓创新简单地说就是产生一定种类的新的东西,而创新教育就是通过教育这种社会有组织有计划的活动形式,在教育活动过程中构建具有创造性、实践性的学生主体活动形设,通过学生主动参与、主动实践、主动思考、主动探索、主动创造,从而培养学生的创新意识,并有意识地将潜存于个体身上的无意识或潜意识的创新潜能引发出来,以自己的实践活动实现创新的思想,从而实现社会整体的创新行为,实现社会的知识创新、科技创新和制度创新等。今年6月份,中共中央、国务院作出了《关于深化教育改革、全面推进素质教育的决定》,强调全面实施素质教育应以提高国民素质为宗旨,以培养创新精神和实践能力为重点,赋予素质教育以时代特征和新的内涵,标志着我国的教育改革和发展进入了一个新的阶段,因此可以说创新教育已经成为素质教育的核心内容之一,在这里,本文拟就生物教学创新教育的意义、要求及基本阶段进行初步的探讨。 一、 生物教学创新教育的意义 首先,生物教学创新教育是时展的要求。即将到来的二十一世纪,高新技术如基因技术、克隆技术、生物工程等日新月异,知识经济迅速发展…未来社会对创新的要求是连续、系统而全员性的,教育的任务是毫不例外地使所有人的创新才能、创造潜力得到充分发展,结出丰硕的果实。其次,生物教学创新教育也是国际竞争的要求。 世界各国之间的竞争说到底是国民创新能力的竞争,许多国家都把创新人才培养作为构建国家创新体系的重要内容,作为教育发展和改革的主攻方向。二十一世纪是生物的世纪,生物学科的发展不仅关系到人民生活、而且关系到国家安全、科技发展等许多方面,因此国际间综合国力的竞争也迫切要求我们加强生物创新教育。第三、我国的教育现状也要求我们必须加强生物创新教育,面对当前瞬息万变的形势,我国的教育工作存在明显的不适应,主要表现在教育思想观念落后、强调智育而忽视德育体育、美育和劳动技术教育,特别是在中学,不正确地划分主科和副科使生物成为可有可无的一门学科,生物教学严重荒废,因此,重视生物教育、积极推进生物创新教育在我国目前意义更为重大。 二、 生物教学创新教育的要求。 1、 对生物教师的要求: 生物教学创新教育需要创新型的生物教师。全国中小幼创新教育研讨会综述指出,创新型的教师应当具有如下基本特征:⑴具有崇高的爱岗敬业精神和真挚的教育情感⑵掌握先进的教育理论和方法⑶具有勇于开拓进取的创造才能和灵活机智的应变才能⑷具有敢于冒险、勇于创新的精神⑸具有创造性获取信息加工信息和输出信息的能力⑹具有开放的人格和丰富的内心世界⑺具有远见卓识⑻具有民主的组织管理才能⑼善于启发学生的创制活动,鼓励和喜欢学生求异并创新等。只有具备了上述特征的生物教师,才具有了进行生物教学创新教育的能力,才能使生物创新教育成为现实。 2、 对学生的培养: 生物教师在进行创新教育时应注意以下几点⑴注意培养学生的独立性以及不唯书、不为上敢于向权威挑战的精神⑵允许学生有保留态度⑶鼓励学生多思考,培养良好的思维品质⑷不断丰富学生的知识, 提高学生的言语表达能力。同时,作为生物教师还应意识到学生的所有创新活动包括走进大自然、走进社会及创新活动等都必须有充足的时间与空间的保证。因此生物教师必须予以学生创新的时间与空间, 这在创新教育的设计与实施中应当给以高度重视。所以实施生物创新教育必须加快教学改革,改进教学方法用尽可能少的时间完成必需的教学任务和内容,使学生从繁重的作业负担中解放出来,让学生有一个创新的时间与空间。 3、 关于课程改革的思考: 生物教学创新教育离不开课程改革。我们应该认识到基础教育在全面推进素质教育的过程中,搞好课程改革关系重大。在生物课程设置中可考虑开设心理素质教育课程,创设综合课程,增加环境课程,只有这样才能使生物教学创新教育不成为无源之水、无本之木。 三、 生物教学创新教育的基本阶段 基于对人类一般创新过程基本阶段的分析及对一般教学过程创新本质及基本特征的理解, 结合生物学科实际,可以将生物教学创新教育过程划分为以下五个阶段即创设情境、问题定向、多向求解、突破创新、验证反馈 第一阶段:创设情境 生物教师有目的地、 有计划地创设能激发学生创新意识的各种情境,使学生产生责疑问难、探索求解的创新学习动机。良好的学习情境包括生物教学内容引人入胜、形式多样,教师语言简洁幽默、循循善诱,师生配合默契、关系融洽,课堂结构紧凑富有生气等等。在生物教学中,事先为学生设置一定的教学情境使学生犹如身临其境,从而激发学生探索生物界各种生命现象的兴趣。如在初二生物“动物的行为”这一节教学中先让学生观看大量的动物各种行为的图片及录象资料让学生对此产生浓厚的学习兴趣,然后教师可以因势利导,加强从感性认识上升到理性认识,只要教师全面把握生物创新教育的目的,找准创新思维训练与教材内容之间的结合点,就能创设出多种多样、引人入胜的问题情境,提高课 堂学习的效果。 第二阶段:问题定向 在创设情境阶段,学生作为生物学习的主体已经觉察到问题存在,但是,面对令学生感到困惑的情境,以及问题所有这一切在学生的头脑中只是一些模糊的印象,因此问题定向是指在全面分析问题情境的基础上提出需要解决的实质性问题,能否提出问题与学生对生物创新学习活动积极态度有密切关系,在上述“动物的行为”一例中学生在观察大量动物行为资料的基础上,通过教师的引导,分析探究后产生“动物的行为有哪几种?动物为什么会有各种不同的行为”等问题。提出问题表示学生已经从问题情境中分离出一系列相关的问题,下一步就要对问题全面分析,进一步明确问题的实质或关键所在,使问题趋向简单明了。 第三阶段:多向求解 在这一阶段生物创新教育要完成的任务是针对问题定向阶段提出的实质性问题找出创造性解答的方案或办法。多向求解阶段实际上是尝试一错误的过程,是使创造性解答的迫切需要与原有的经验、办法、原理之间产生矛盾的过程。如在上例中对“动物为什么会有各种不同的行为”这一问题,学生由于知识结构不完善、生活经验不足, 常常用习惯性思维方式解决问题,而很少有创新,结果不能创造性地解决问题, 导致失败,这是创新过程必经的过程,从失败中学生吸取大量的宝贵的经验与教训,大脑处于激发状态,为下一阶段的创新求解提供了心理、知识和技术方面的准备。 第四阶段:突破创新 在这个阶段所要完成的任务是突破陈旧观念和思维定势的束缚,在原有的基础上有所创新,有所突破,从而形成解决问题的新答案、新方法、新技术、新理论或新作品。如在生物与环境这一知识点教学过程中谈到环境污染,让学生讨论环境污染对生物的影响,有的学生问环境污染对两栖纲动物青蛙的是否有影响?进而又提出环境污染因素之一的酸雨是否对青蛙的受精卵的发育有影响这一问题,后来经过教师的引导,学生积极进行课外实验,模拟酸雨环境,观察青蛙受精卵的分裂,蝌蚪的形成,幼蛙的发育及成蛙的形成过程,并且结合本地区地处城郊、水泥厂和化工厂很多的情况,进行实际调查,最终得出酸雨影响青蛙的发育生长和数量,影响农业生产这一结论。在这里学生就突破了传统的思维约束产生了新的观点和见解。在生物创新教育中突破创新阶段非常重要, 而在这一阶段中常采用的方式又有综合、 类比、联想、转换等等。 第五阶段: 验证反馈 在突破创新阶段产生的新观点、新假设、新理论或其他创新性成果,是否具有真理性还需要经过实践的检验。一般说来,在生物创新教育中,建立在直觉判断、类比推测、想象以及组合替换等基础上获得的突破性认识,既有真理性又有不可避免的猜测性、偶然性。同时由于受到学生主体认识能力的局限,学生获得飞跃性认识成果往往表现为片面、模糊、不清晰,这就决定了验证反馈阶段是不可避免的。例如,在上海近郊近年来造了许多房子,有所学校的学生发现同一地区夏天有的人家墙上蚊子多,而有的人家墙上的蚊子少,请教生物教师后进一步观察发现:蚊子的多少竟与墙壁的颜色有关但是该观点是否正确呢?于是在生物教师的帮助下,经生物兴趣小组动员,全校7个班级200多位同学在夏天的一个晚上搞了一次大型的调查测定,在同时同地不同颜色墙面的200多个房间内统计蚊子总数,结果表明:房间墙面颜色的确与蚊子的多少有一定的相关。例如,奶黄色墙面蚊子较少,蓝绿色墙面蚊子较多。在这里学生突破创新阶段获得的认知成果,经过实践的验证,证明了学生认识的真理性,而获得的反馈信息和成功感受则激励学生在新的基础上再次突破创新。如果验证的结果证明学生的飞跃性认识不正确或不完善,反馈信息则起到修正、补充认知成果或激发学生寻求新的途径与方法的作用。当然以上五个阶段并非一成不变的,在生物教学创新教育过程中,应根据所处的情境,所面临的问题,以及学生创新思维的水平和特点,灵活创造性地运用以上几个阶段。 总之, 作为素质教育重要内容之一的创新教育在当前已成为教育界内外关注的热点,创新与创新教育从未象今天如此之重地摆在生物教师与广大教育工作者面前,摆在党和国家议事日程上,我们应该在培育民族创新精神和培养创新人才方面肩负起历史的使命,开拓创新,再造中华民族的灿烂与辉煌! 生物教育论文:心理教育在生物教学中的渗透 心理健康教育一直被认为是班主任的专利,确实,在对学生的心理健康教育中,班主任起了主要作用。但是,身为任课老师,就没有责任了吗?恰恰相反,学生的发育过程是受到多方面影响的共同结果,他们所接触到的任何人和事都可能会对他们产生意想不到的结果。所以,我认为,即使不是班主任,身为任课老师,也要注意在教学中渗透进心理健康教育,使学生在潜移默化中受到教育,得到启发。 例如,政治课现在改成了思想品德,更加贴近学生的生活,讨论的都是中学生经常需要面对的问题。通过师生共同探讨,使同学们修正自己的价值观,明确价值趋向,增强对问题的处理能力。另外,语文课的学习中,那些优美的词汇,令人神往的意境,都会使人浮想联翩,惊叹祖国语言的精练,山川的壮美,让学生为自己是一名中国人而自豪;数学题的解答需要严密的逻辑,长期的学习一定会增进考虑问题时的全面性;历史、地理、生物、政治可以增长学生的知识面,开阔学生的眼界,等等。这些知识的学习对促进学生的心理健康都是有极大的帮助的。 在生物课的教学中,我也注意到了随时对学生进行正确的心理引导。教授《合理膳食和食品安全》时,我就联系了学生实际进行了教学。 饮食是人们每天需要的,已直接影响了人们的身体健康。中学生正处在生长发育关键的青春期,所以营养的摄入尤其重要,而学生们由于各种原因往往对食品有错误的认识。这就需要我们纠正各种心理误区,引导他们到正确的食品观念。心理误区包括: 一、偏好某种食品。 很多女孩子都爱美,加上现在的社会舆论都是以瘦为美,所以部分学生存在“为了美不吃东西”的心理,仅靠水果蔬菜提供营养。如果这种心理持续发展的话,有可能导致厌食症,就成了心理疾病了,会导致严重的后果。还有些学生满不在乎,随心所欲地吃东西,结果导致高热量,高激素的东西食物摄入过多,长期下去的话,必然全导致身体营养不良。针对这一点,我给学生指出了危害,提出“饮食是为了健康,健康最美”的理念。 二、饮食不规律,认为对身体影响不大。 大部分学生都有这种心理,他们对待早饭更是如此。许多学生不吃早饭或草草应付,以至上午的学习和活动效率低下,严重的可能导致虚脱。这都严重影响了他们的学习和身体健康。 所以我在已学习了“人体需要的营养物质”基础上,为学生指出了危害,告诉大家,饮食不规律,不但会损伤肠胃,而且会造成能量摄入不足,不利于他们的生长发育,让孩子们从心理上重视起来。 三、认识片面,过犹不及。 学生一旦认识了营养和安全的重要性,可能会产生多吃药品补营养,完全饮用纯净水等心理,这种认识也是不正确的,只要按照食物宝塔的搭配,合理饮食,一般都能满足人体需要,没必要再吃药补充,补过了量,反而不利于键康。有些人就是吃药成瘾,总觉得自己营养不良,吃钙片、喝营养液,补来补去,越补身体越不舒服,让学生了解这一点的话,就可以使他们免入这种心理误区 四、自我放纵,不够重视。 很多同学也知道一些生活常识,例如少吃油炸食品,不要吃街边小摊,少吃街变小滩的食品等等,但总是宽容自己,或是坚守“不干不净,吃了没病”的俗语,认为人家都吃了也没生病,我当然也不会生病,于是就总是管不住自己的嘴巴了。学生深刻了解之后,就不会对家长在这方面的说教有逆反心理了 总之,本课教学,重在纠正学生以往的错误或片面认识,使他们从心理上重视起来,认识到健康的食品和正确的饮食方式会有利于身体健康,而健康是一切幸福生活和美好未来的保证。 只有健康的心理趋向才能指导正确的饮食方法,才能有利于身体健康,这就是本节课,我要向学生传达的思想。 另外,教学形式的选择,也对学生的心理有影响,本课中我多次进行了同学发言和小组内讨论的方式进行课程,这不单只对教学内容有利,更使得学生能够处在平等、自由的气氛中充分发表自己健的意见。即使错了,也不能责备,要找出错误的原因。这样有利于培养他们的自信心,拥有健康的人格,健全的心理。我想对一名教师来说,这一点是尤其不能忽视的。 以上几点,就是我在教授本课时重点想突出的,希望学生在学完后,能够在心理上对食品有一个正确的认识,不要因为误区而产生关于食品的心理疾病。 生物教育论文:浅析生物教学中的人文教育 论文摘要:新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。 人文教育即人性教育,其核心是涵养人文精神,以个体的心性完善为最高目标,教学生怎样做人,怎样与自然、社会和人和谐相处。其实仅从生物学本身研究对象的终极目的“人与自然和谐发展”这一点而言,生物学具有较重的人文色彩,随着人们对生命科学研究的深入,这一人文色彩愈来愈得到彰显。新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎么样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。下面就自己的教学实践淡谈在生物教学中渗透人文精神的有益尝试。 一、充分挖掘教材的社会功能,增强学生的社会责任感 随着科学技术的发展,现代生物学不断为人类创造着物质文明和精神文明,对人们的物质和文化生活的影响越来越大。因此,在生物教学中,渗透生物学与社会及其日常生活密切相关的内容,让学生理解生物知识在社会和生活中的应用,在尽情领略生物科技带给人们的健康与舒适的同时,增强回报社会、服务社会的责任感和义务感。同时理性地提醒学生,科学技术的发展也带来了一些负面影响甚至灾难:人类正面临着如环境污染、温室效应、人口膨胀、能源枯竭等严重的威胁。但是这些问题的出现并不是生命科学本身造成的,它们的解决必须要提升我们的人文精神,依靠科学的方法,遵循自然发展规律,让学生去理解人与自然、人与社会和谐发展的重要性,树立可持续发展的科学意识和人文意识。 二、发挥生物学史的德育功能,塑造学生的高尚人格 生物史是一部科学发展的历史,揭示了人类生命科学的发展规律,蕴含着丰富的人文教育材料。青霉素的发现;光合作用的研究历史;孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献;我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸;袁隆平两系杂交水稻法等,这些典型史实和典型人物,处处体现出对人的价值的重视,对社会和谐发展的追求。由此激励同学学习科学家们执着的科学探索精神,以科学家在创造伟大业绩中所表现的人格力量为榜样,确立为科学而奋斗,为真理而献身的崇高品德,追求科学精神和人文精神的完美结合。 三、结合生物学的教学方法,引导学生树立良好的科学精神 科学活动的本质就是永无止境地探求未知、追求真理,它包括对世界的利用和改造,并由此增加人类的幸福和力量。从这个意义上说,科学活动本身就是一种人文事业。因此,活动的一些基本方法正是进行人文教育、培养人文精神的好方法、好途径。 (一)利用学科内容,对学生进行人文教育 1、利用教材所提供的内容 新教材在教学内容的设计方面,充分联系实际,为课堂教学提供了丰富的人文教育素材。教师通过把人文教育贯穿在知识教学过程中,必然会有“润物细无声”的效果。例如,在学生学习合理营养的基础知识后,请学生为家长设计一份午餐食谱,这样不仅巩固了基础知识和培养设计能力,而且使学生学会关心长辈的饮食,在亲自烹饪并在品尝中与家长进行食谱中科学道理以及亲情方面的沟通;在介绍眼和视觉时,对角膜移植和角膜捐献进行介绍,能够更好的懂得爱、尊重和理解;在生物圈中绿色植物知识点里,教材以“生物学与文学”的栏目形式撰写课外阅读材料——寄予植物的情怀。植物不仅仅为生命的存在提供了最基本的物质和能量基础,也给予人们无限美的享受,让同学对生命有了更好的理解,懂得珍爱生命,爱护大自然,热爱生活。2、联系当前最新生物科技成果 现代生物技术的迅猛发展,对推动人类社会进步具有不可估量的作用。沃森和克里克提出DNA双螺旋结构后,DNA重组技术迅速兴起,由此一系列农业的、医药的产品进入市场。但科学技术是一把双刃剑,若利用不当,将给人类未来投下隐忧。因此在学习“人的生殖”后,向学生介绍了“克隆技术”与“克隆人”,并请学生讨论克隆人会给社会带来什么后果?让学生充分认识到:生物科学技术造福于人类的同时,也会给人类带来一些道德和伦理方面的难题。在科技发展使我们物质生活日益满足的今天,我们呼唤人文精神,我们追求科学与人文的渗透和融合。 3、拓展教材文本,联系当前社会的重大话题 现代传媒发达、社会关系复杂,学生在学校之外还会受到诸多观念、意识的熏陶浸染,因此教师更要充分调动和依靠学生自己的主观能动作用进行有效的教育。例如,艾滋病是当今社会所关注的重大话题,在世界艾滋病日,社会各媒体会在这几天与艾滋病有关的信息。因此《病毒》一节内容就安排在艾滋病日前一周讲授,课前充分搜集艾滋病的有关数据、艾滋病病人的图片及各种媒体推出的哪些与艾滋病有关的节目,使同学们明白艾滋病离我们并不远;理解艾滋病的传染方式;让学生被艾滋病给人类带来的灾难所震惊;对“如何预防艾滋病?”“如何正确对待艾滋病病人?”等产生浓厚兴趣,引发同学们对这些问题的深深思考,从而起到了良好的教育效果。 (二)通过教学过程,对学生渗透人文教育 教育心理学认为“认知”是“建构”的一个过程,情感态度与价值观的形成要依靠学习主体,即要学生自己去“体验”和“生成”。如果对人文教育采取灌输性的知识教育的方法,有时反而会压抑了真正的人性因素。对学生进行人文教育,可以通过各种教学活动的具体过程来体验、培养。例如,《开花和结果》一节, 就可从“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,引入“春天——桃树——桃花——桃”,进入教学主题“开花和结果”。之后组织学生挥笔作画,画出自己最熟悉的一种花,由画花而探究花的构造。这样,就巧妙地融科学教育于美育、情感教育之中,科学教育与人文教育浑然一体。结尾处设计:假如我是一朵花,虽然每天笑脸相迎,但有时仍难逃厄运,那么花将向人类发出怎样的呼吁?让学生抒发情怀,爱花、护花意识在不知不觉中得以建立。 (三)通过学科评价,对学生进行人文教育 从教育心理学的角度来说,学生学习的主动性不仅体现在学习的过程中,同样也体现在评价过程中。对学生进行人文教育,同样离不开正确的学科评价。但要对“情感、态度、价值观”进行恰当的评价可不容易,若以“一纸定分数”的方式进行,虽然操作简单,但是“篡改”了对学生进行人文教育的目的与意义。因此人文教育不应拘泥于传统用定量的方法简单概括的评价,而应采用灵活多样的,既注重过程也注重结果的多样化评价。首先使评价主体多元化,可以由学生本人、家长、教师等共同组成,这样便于学生的自评、互评和教师对学生的观察多元地进行。其次,从评价方式上来说,可以是连续观察与面谈、实践活动、个人成长记录、书面测试等方法,这样便于对学生进行全程性过程的评价。第三,评价结果可效仿“学生的品德评语”做法,用激励性的语言表达,这样有利于学生进一步发展,而不能简单地给学生打上一个分数。事实上,科学教育和人文教育是互为渗透、相互促进的。在生物教学中渗透人文教育,强调科学的育人功能,纠正生物教学中的唯科学化倾向,关注人性的发展,强调人与自然、社会协调发展的现代意识,注重对精神和价值的追求,培养人文精神,才能实现科学教育的人文价值,真正体现教育的终极目标—实现人的全面发展。 生物教育论文:生物教学中渗透环境教育 环境与发展,是当今国际社会普遍关注的重大问题。随着我国经济和环境保护事业的发展,在中学生中进行环境教育势在必行。那么,如何在生物教学过程中进行环境教育,增强学生的环保意识呢?我认为以现行中学生物教材为基础,按照“渗于其内,寓于其中”的教学方法,把环境保护意识、环境科学基础知识、环境保护技术基础知识有机地渗透到生物教学过程中,是一种行之有效的方法。 深入挖掘教材中的环保内容和切入点中学生的环境意识是其对环境问题的感觉思维与各种心理过程的总和。中学生的环境教育属于环境科学的基础教育,而不是培养环境保护方面的专业人才。其目的是通过课堂教学和课外活动的渗透,帮助学生认识环境,明确环境与发展的辩证关系,了解环境和环境保护的基础知识,树立环境思想,培养学生自觉参与环境保护的好习惯。要达到这一目的,我们必须根据学生的年龄、已有的知识和各方面的能力,在不同层次上进行渗透教育,力求做到环境教育系统化、序列化。 如初一年级以植物学为基础,进行热爱环境、关心环境的主题教育;初二年级以生态学基本观点为主要内容,初步进行科学环境观、资源观、人口观的教育;初三年级可结合生理卫生课,了解环境污染的生物因素,进行环境卫生防护、防治污染教育;高中生物教学可从微观、宏观两方面认识生命的共性、本质出发,阐明生物与环境的关系,逐步进行生态平衡、保护自然资源的教育。现行的中学生物教材,在许多章节都有直接或间接的环境保护知识。如植物学中,根系在土壤中的分布涉及水土保持、光合作用涉及绿色植物对人类生存的意义、苔藓植物是监测空气污染的指示植物等;在动物学中,蚯蚓对人类的益处、鱼类资源的保护、青蛙的捕食、益鸟的保护等都与环境保护有关。高中《生物》中的第七章“生物与环境”更是着重对生态学较为细致的论述。这些都是环境教育的得力渗透点。在教学过程中,要认真挖掘教材,在不同层次和不同深度上列出环境教育的渗透点,并在教学计划和教案中得到反映。通过以上切入点,结合不同的环境教育内容,适时地在教学过程中加以渗透。这样不仅提高了学生学习生物学知识的兴趣,同时也增强了他们的环保意识。 渗透环境教育的途径和方法 1.在课堂教学中渗透在课堂教学中,尽可能结合教材中介绍或涉及到的环境保护内容,将环境教育寓于课堂教学之中,这样才能在长期潜移默化中达到对学生进行环境教育的目的。例如,讲森林在保护改善环境中的作用时,要突出生态效益的概念。可给学生列出这样一组数据:1株50年龄的树木,1年产生的氧气价值3.2万美元,吸收有毒气体、防止大气污染价值3.25万美元,涵养水源价值3.75万美元,各种生态效益达19.695万美元,而该树被砍伐后的木材价值却只有几千元,进而介绍我国森林覆盖率仅12.7%,远远低于国际标准30%的要求。而毁林速度却处于世界前列,联系我国今年长江全流域性的特大洪水灾害,其中最重要的原因就是因为长江上游近年来掠夺式的砍伐树木,有些县财政收入的90%来源于木材,昔日的青山绿水,变成荒山秃岭,水土流失,河床升高,这次特大洪灾给国家造成几千亿的损失。与此同时,也介绍日本人爱树成癖,长期坚持植树造木,使其森林覆盖率高达68%,逐步变成森林大国的事实。通过以上事例介绍及对比,可大大激发学生的民族自尊心和植树造林、绿化祖国的热情,使学生能从身边的小事做起:爱护花草树木,阳台养花种草,植树节每人争栽一棵树,把爱护、美化我们的环境变成了一种由衷的自觉行为。 又如,在讲“饮食卫生”一节时,可引用1988年上海市民食用不洁毛蚶,导致甲肝大流行的事例,使学生认识到:污水、粪便不经处理排入江河、海洋,污染水源,使水生动物带菌,危害人民健康,导致上海数十万居民患病,并且在国际上造成不良影响。同时,引导学生联系近几年来怀化市每年7月~8月份2号病的流行,给人们造成的心理恐慌和生理病痛,从而使学生更加认识到防止环境污染、保护环境的重要性。 在讲青蛙一节时,通过介绍青蛙惊人的捕食能力,使学生自觉做到不捕杀、不食用青蛙,并与捕食青蛙的行为作斗争;还可组织学生将课堂观察的实验用蛙放回大自然,培养他们热爱自然、保护动物的一片爱心。 2.通过各项课外活动渗透课内打基础,课外求深化。 根据生物教学实际情况,仅仅通过课堂教学渗透环境教育,其力度是远远不够的,还必须将课堂教学同丰富多彩的课外活动结合起来,对学生实施全面的环境教育。 (1)以课外阅读为基础,拓宽学生的环境保护知识。现在中学生的求知范围已经远远超出了教材,教师应充分利用这一点,有针对性地组织学生阅读一些环境保护方面的书籍、文章,帮助他们认识到环境问题的由来和解决方法,并引导他们把学到的环保知识与课堂学到的生物学知识联系起来,解释日常生活中遇到的环境污染问题。从而让学生更关注我们周围存在的环境问题,激发学生的求知欲,树立利用科学保护环境的热情和信心。 (2)以大自然为课堂,在环境中了解环境,培养学生的环境意识。 教师可利用春游、秋游、夏令营等活动,带领学生到大自然中去,调动学生的所有感官,去看、去听、去闻、去触摸、去 劳动、去品尝……让学生去感受大自然,从而培养学生对大自然的感情并和大自然建立密切关系,这样才会使他们用真心去热爱大自然,去保护大自然。如结合植物课教学,组织学生认识校园、公园中的植物,掌握美化、绿化的植物种类,让学生在大自然美的熏陶下增长环境科学知识,探究环保知识。 (3)以实践活动为途径,培养学生的参与意识。可配合世界环境日、地球日、爱鸟周、植树节等节日开展一些公益性活动;也可以因地制宜、因陋就简在校园里建立植物角和生态平衡系统,开展校内植物分类、树种挂牌活动;还可以引导学生对学校周围的环境问题和社会关注的环境热点问题进行调查,如开展怀化市生活垃圾污染现状调查、太平溪水质污染源调查、农贸市场塑料袋使用及危害、中坡森林公园植被群落结构调查等系列社会实践活动。通过这些实践活动,使学生接触社会现实,主动参与到环境保护活动之中去。这样不仅能提高学生环境保护意识,激发其参与环境保护的愿望,同时更增强了教育效果。 总之,对中学生加强环境教育是一项长期的战略任务和经常性工作,只要坚持“晓之以理,持之以恒,导之以行”的教学原则,充分利用各种方法和途径,在生物教学中切实渗透环境教育,那么就能够引发中学生对环境问题的关心,从而增强他们的环境保护意识。 生物教育论文:浅谈高中生物与人文学科教育的联系 1.高中生物与人文学科教育的联系 在高中阶段,人文学科教育主要包括语文、历史、政治、英语和地理等。 1.1与语文的联系 生物现象与文学作品间的联系随处可见,在一些古典诗词、成语中随处可见生物学问题的影子,前人已经作了不少总结,在此仅举几个例子予以说明。 1.1.1诗词中的生物学 1.1.1.1“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”是高中语文第一册中的诗词《沁园春.长沙》中的诗句。 万山红遍,层林尽染,与唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”异曲同工,都是描写秋天的景象。这种动人的自然秋景是秋天气温渐渐降低、紫外线照射强烈等外界因素造成的。在低温的作用下,叶绿素逐渐分解,同时叶脉的运输能力逐渐减弱,叶子白天通过光合作用制造的糖分不能完全运出叶子,叶子里的糖分越积越多,可溶性原糖多了,就形成了较多的花青素,同时细胞内pH值改变,呈现酸性,使花青素表现出红色,秋天红叶的种类如枫叶黄栌、槭树、柿树等。 秋天,也有些植物叶肉细胞衰老,叶绿素的合成速度低于分解速度,叶绿素含量相对减少,类胡萝卜素分子比较稳定,不容易破坏,所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色——黄色,故而会出现“黄叶地”的景色。如银杏树,每到秋天淡黄色的小扇子型的叶片落在地上,令人不忍踩踏。 1.1.1.2《采桑子·重阳》是新高中语文收录的又一首诗词。“人生易老天难老,岁岁重阳。今又重阳,战地黄花分外香。”寥寥数语展现了深秋季节战地的壮丽景象。杜牧的《九日齐山登高》:“尘世难逢开口笑,菊花须插满头归。”也是描写重阳日的菊花。 深秋季节,霜后万木萧瑟,唯独菊花傲霜盛开。菊花为菊科菊属,多年生宿根亚灌木花卉。是短日照植物,适应性较强,喜凉,耐寒,生长适温18℃—21℃,最高32℃,最低10℃,虽然水稻、牵牛花、苍耳、大豆等,都是属于短日照植物,但它们不耐低温,中秋前后就成熟枯萎了。 短日照植物是指给予比临界暗期长的连续黑暗下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。在自然界中,在日照比较短的季节里,花芽才能分化。夏至过后,日照渐短,许多热带、亚热带和温带秋季开花的植物多属短日照植物,要使短日照植物,即秋天开花的植物提前开花,就要对它们进行短日照处理。在日照长的季节,进行遮光短日照处理,能促进开花,若长期给予长日照,就抑制开花。利用短日照进行促成栽培的花卉有:菊花、一品红、玉海棠和三角花等。 冬至过后,日照渐长,春夏季开花的植物多属长日照植物,指给与比临界暗光期长的连续光照下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。春天开花的花卉多为长日照植物,如紫罗兰、蒲包花、天竺葵、瓜叶菊、四季报春、金鱼草、三色堇等,对它们进行长日照处理可提前开花。 利用光照处理能达到鲜花周年供应,不但能美化环境,而且能增加经济效益。 1.1.2成语中的生物学 1.1.2.1燕雀安知鸿鹄之志。 语出《史记·陈涉世家》:“陈涉太(叹)息曰:‘嗟乎!燕雀安知鸿鹄之志哉!’”意思是说像燕子和麻雀这样的小鸟哪里知道鸿鹄的志向,比喻平庸的人不能了解杰出人物的远大抱负。鸿鹄就是天鹅,形状像鹅,体型较大,全身白色,脚和尾都短,脚黑色,有蹼。居住在海滨或湖边,善飞,吃植物、昆虫等,是候鸟。候鸟指随季节而变更栖息地的鸟类,如燕子、杜鹃等春夏来我国繁殖,秋季飞到印度过冬,是夏候鸟;野鸭、大雁、天鹅春季飞到较远而且较冷的地区繁殖,秋季又飞回原地区的鸟类为冬候鸟。留鸟则是终年生活在一个地区,不到远方去的鸟,如麻雀、画眉、喜鹊等。 1.1.2.2“良禽择木而栖”,候鸟选择适于自己生活、繁殖的地区栖息,因此,践行党中央提出的科学发展观,更加重视人与自然的和谐并存,保护环境,是我们长期的任务与责任。 1.1.2.3螳螂捕蝉,黄雀在后。 语出《庄子·山木》,汉代韩婴《韩诗外传》和刘向《说苑·正谏》。这反映了捕食(食物链)和适应的相对性。螳螂全身绿色或土黄色,头呈三角形,前腿呈镰刀状,活动灵敏自如,能出其不意地捕食昆虫,这是生物对环境的适应。然而有时螳螂却顾此失彼,在全神贯注地捕食蝉的同时,没有发现身后的黄雀,而被黄雀捕食,这正是适应相对性的最好体现。此外,螳螂吃蝉,黄雀捕食螳螂,这也反映生态系统中各生物之间的食物关系,属于食物链的一部分。食物链是指在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。这句成语隐含的一条食物链就是:植物—蝉—螳螂—黄雀,在这条食物链中,植物是生产者,属于第一营养级,蝉、螳螂、黄雀都是消费者,分别属于第二、三、四营养级。 1.2与历史的联系 1.2.1生命科学发展史 对学生进行生命科学史教育对于提高学生的生物学素养乃至人整个科学素养和综合素质有积极的意义。重大科学发现过程不仅体现了科学家以严谨的科学态度、严格的科学方法、敏锐的观察思维对自然现象和自然规律进行的艰苦探索,还体现了科学家的个性、爱好,以及观点,在竞争与合作中形成的学术思想上的融合、碰撞和冲突,也反映出社会和学术群体的评价给予的鼓励、包容和压力。 人教版高中生物教材在必修模块《分子与细胞》、《遗传与变异》、《稳态与环境》中引入了很多科学家的经典实验,同时还增加了较多的科学研究方法和思想,是很好的进行生命科学史教育的材料。现将部分经典科学实验及所蕴含的科学态度和科学精神汇总如下。 必修模块中部分经典实验所蕴含的科学态度和科学精神一览表 1.2.2历史生物学 时间是生物的发生发展的尺度之一。在较大的时间尺度上,例如在不同的历史年代,有不同的生物出现,结合化石资料,就形成了古生物学,关于生物进化的很多证据就来自于化石、孢粉等;在较小的时间尺度上,例如在人类文明诞生以后,如研究近几千年来人口的增长、植被的破坏在不同历史时期的情况,则是历史生物学。人教版高中生物课本必修三“稳态与环境”中118页“人口增长对生态环境的影响”一节,就有关于我国历年来人口增长情况的图表。 1.3与政治的联系 生物与政治之间的联系主要表现在与 哲学方面的联系,如辩证思维。辩证思维是!在思维活动和感性经验的基础上,以概念、判断和推理为基本形式,按照唯物辩证法的基本规律而进行的思维活动。高中生物新课标在阐述课程目的时明确指出:“通过高中生物课程的学习……树立辩证唯物主义观点,养成科学态度和科学精神,树立创新意识,逐步形成科学的世界观。”对课程目标的规定是:“通过生物学知识的学习,初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,树立辩证唯物主义自然观,逐步建立科学的世界观。” 生命科学与辩证唯物主义哲学有着极其密切的联系,首先,生命科学是一门自然科学,辩证唯物主义的产生本身就是以自然科学的发展为重要前提的,生命科学为辩证唯物主义的基本内容和基本观点提供了丰富的论证材料;其次,哲学是对科学规律的高度概括,哲学对自然科学的发展具有普遍的指导意义,哲学是“全部科学研究之母”。 在高中生物教学中渗透辩证唯物主义教育的主要内容应该主要包括以下三大方面:(一)生命世界的物质性及其运动规律;(二)生命世界的普遍联系与矛盾;(三)辩证唯物主义的实践—认识—再实践—再认识,以至无穷的认识论。 以对立统一规律为例,生命现象中普遍存在着局部与整体、结构与功能、个别与一般、个性与共性或称做多样性与共同性等方面的对立统一。生物体结构和功能的统一性是生命科学基本的观点之一,如叶绿体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一;这些自身结构在各有其结构和功能的特点的同时,又相互联系,组成一个统一的整体,如神经的兴奋和抑制、激素作用的二重性等现象就是局部的对立而整体上的统一的典型实例。生命世界最常出现的就是在一般规律中的例外,是特殊的个别,因此,在教学中讲解概念、规律时要特别注意概念、原理的外延及适用范围,具体问题具体分析。我们从个别出发,归纳总结,上升到一般,从现象上升到本质,然后必然将一般作用于具体的个别,解决个别的问题。比如,含有性别决定基因的性染色体相对于其他常染色体而言是特殊的,任何杂交遗传都是两性的结合,都在形成生殖细胞过程中存在同源染色体的分离、交叉互换和非同源染色体的自由组合,XY染色体的遗传同样符合自由组合规律和分离规律,这是常染色体与性染色体的遗传共性。所以,在涉及伴性遗传的现象解题时要分析XY的行为,而不必写常染色体,同理,分析常染色体遗传时尽管也涉及父母亲代,但不必动辄写上XY。 1.4与地理的联系 生物知识与地理的关系非常密切,由于人类的生活需要和生产活动,很早就接触到植物的种类和分布问题。如早在公元前300年,“植物学之父”、古希腊Theophrastus随军记述了沿途观察到的不同植被和植物,并根据植物的经济用途或生长习性进行了分门别类。我国在公元前11世纪至几世纪的古代着作中,就有关于植物种类和分布的记述,如《诗经》中记载了200多种植物,并记载古代汾河下游,山(山地)有枢、栲、漆等树木,隰(低地)有榆、杻、栗等树木,秦岭山地多松树、竹类,还有桑、杞、栲等。随着近代科学的发展,主要研究生物与地理之间的关系形成了生态学和生物地理学两门重要的学科。 在高中生物教材中,生物与地理之间的联系主要体现在环境和生态两个方面,如人教版高中生物教材必修三“稳态与环境”的后半部分主要是关于生物与地理(环境)之间的关系,主要是生态学方面的基础知识。 例外,在地理中还有一个方面体现出与生物之间的关系,这就是地名,一是很多地名中都包含了生物名称,如宝鸡、榆林、枣庄、龙州、梧州、桐乡、虎牢关、狼牙山,等等;二是一些地名与生物故事有关,如淝水、八公山与风声鹤唳、草木皆兵有关系;三是许多少数民族或国外的地名原来的意思里有生物的元素,如包头,蒙语的意思是有鹿的地方等。 1.5与英语的联系 高中生物与英语之间的联系相对较少,主要体现在以下几个方面:(1)生物学名词都有一个英文单词相对应,这样学生在学习的过程中可以双向记忆;(2)许多英语课文的内容与生物有关,学生如果对生物的知识了解比较多,就很有利于对英语的学习;(3)许多英文谚语描述的是生物学现象,如Love me,love my dog.与成语爱屋及乌同义,The fox preys farthest from his hole.翻译成汉语就是兔子不吃窝边草等。与英语的联系是目前在教学实践中着力最少的方面,急需发掘,这需要老师在上课的时候多注意,多引导 生物教育论文:试论目标教学与生物学素质教育 一、问题的提出 如何适应时代的要求,抓好生物学素质教育,提高学生(21世纪建设人才)的生物学素质,是摆在中学生 物教育工作者面前的一项重大课题。 然而,在应试教育的压力仍然存在的今天,要在生物学这样一个“小科”中抓好素质教育,说说容易,实 行起来会特别困难。 把生物学素质教育纳入目标教学的轨道,依据生物教育目标分类的理论和方法,制定科学的教学目标,单 元教学目标,课时教学目标使生物教学朝着既定的目标推进,使师生对整个教学过程洞察明晰,心中有底。这 样,实现目标的强烈欲望将促使生物学素质教育步步到位。诚然,要达到这样一个理想的境界,付出的艰辛是 不言而喻的。 二、确立完整性的素质教育目标 完整性的素质教育目标,有两层含义:一是让学生全面发展的目标;二是面向全体学生的目标。 义务教育生物教学大纲(以下简称新大纲)为本学科制定了明确的教学目的要求,主要包括知识教育、能 力培养和政治思想教育三个方面。依据新大纲确立的教学目的要求,学生的全面发展就能落到实处。 对于知识教育,既要摒弃单纯传授知识的传统观念,又要明确知识教育对学科教学来说永远是第一位的。 因为没有知识教育作为基础,能力培养和政治思想教育都没有依附,也无从谈起,所以在教学过程中对知识教 育要有所倾斜(就中学的整体教育来说,自然德育是首位)。 对于能力培养,既要知道能力培养必须以知识教育作为基础,更要明白培养学生的能力才是教学的最终目 的。“授人以鱼,不如授以渔”,新大纲提出的培养学生的观察能力,实验能力、思维能力和自学能力,正是 打开生物科学殿堂的四把金锁匙。切实培养学生的四种能力,必将使他们终身受益。 对于政治思想教育,不能为了在学科教学中加强政治思想教育而喧宾夺主,更不能把生物教学异化为政治 课教学,而应该是潜移默化、自然渗透。所谓的自然渗透不等于可以忽略思想教育内容,任何知识的传授都是 在一定的立场、观点和方法的支配下进行的,我们应该充分探讨教材内在的思想因素对学生进行教育。 确立面向全体学生的目标,旨在提高全体学生的素质。如果说前一个目标是衡量教学内容及质量的尺度, 那么,这个目标则是教学的着眼点和归宿。与应试教育面向少数尖子学生相比,素质教育面向全体学生的困难 要大,而这种困难与应试教育下师生之间所形成的不正常交往不无关系。由于片面追求升学率,教师对不同程 度的学生往往自觉或不自觉地流露出不同的态度:对优等生给予良好的激励和较多的指导;对一般学生给予一 般的指导;对差生给予的是鄙视或漠不关心。学生在与教师的这种交往中相应的态度是:优等生为了保持教师 对自己的良好印象和自己在班级中的地位,就加倍努力学习,力争好成绩;一般学生感到争取优良无望,但又 不甘心落到下等,因此只付出一般的努力;差生则由于受到鄙视,认为自己再努力也是白费劲,结果心思根本 不用在学习上。 为了实现面向全体学生的目标,教师必须对每一个学生负责,教师不仅在口头上,而且在思想上行动上真 正树立每一个学生都能学好生物的信含,并把帮助中差生的提高与培养尖子生放在同等重要的位置,满腔热情 地帮助中差生克服学习上的困难,促使他们的学习水平不断地得到提高。 三、实现素质教育目标应着力解决的几个问题 (一)生物教师必须是生物学教育事业的挚着追求者。 不论中考、高考是否考生物,也不论学校把生物视为“小科”或“副科”,面对被漠视了的生物教育,要 一往情深地投注全部精力。决不要把教师个人的作用小看了,如果你能在学生中树立一个使学生敬佩而向往的 形象,其作用将是不可估量的。在多年的教学研究工作中,笔者曾耳闻一些教师因学校把生物课视为“副科” ,便感叹自己无所作为,致使其所任生物课陷于放任自流;也曾目睹另一些教师以自己对生物教育事业的挚着 追求,引导一批批的学生走向热爱生物学的道路。“亲其师,信其道”,学生对教师的崇敬之情,是能够改善 学生对所学知识的倾向性的。 (二)把激发学生的学习兴趣作为目标教学的一个重要环节。 应试的压力没有了,要使生物教学朝着既定的目标前进,除了教师的高度责任感之外,学生的学习兴趣具 有更为特殊的重要意义。 然而,空讲“二十一世纪是生物学世纪”,并不能激发学生学习生物课的兴趣和欲望。应选用一些针对性 强的实例贯穿于章节教学之中,向学生说明生物学与人类的生产、生活息息相关;强调人类的生存和幸福离不 开生物学;剖析生物学能为人口众多的中华民族实现优化环境、优生优育、丰衣足食、健康长寿等共同理想造 福。 有了强烈的兴趣驱使,学生对生物课的学习将变被动为主动,并千方百计地向学习的深度和广度进军。那 种应试教育下因死记硬背而出现的高分低能现象也将随之而消失。 (三)做好因材施教 因材施教是一个大家关注较多的课题,研究成果俯仰皆是,无需作更多的理论探讨。这里仅就学科贯彻因 材施教谈一点粗浅认识。 作为一个学科教师,我们不可能也没有必要期望自己的学生个个都立下学习生物学的志向,但却有可能也 有必要在普遍提高学生生物学素质的同时,让一些热爱生物学的学生脱颖而出。 普遍提高学生的生物素质,在当今的时代显得非常的重要。这里先说两个实例: 例1.据报载某农民因妻生女逼妻离婚不成,就用砂枪射杀其妻。这一酿成家庭悲剧的愚昧行为,显然是缺 少应有的生物学知识。 例2.《野生动物保护法》颁布了四年多,但大肆捕猎、贩卖和宰杀珍稀野生动物的行为却屡禁不止。这一 危及人类生存环境的愚昧行为,同样是对生物科学的无知。 两个实例从一个侧面说明,中学生物教育培养千千万万具备一定生物学素质的劳动者,比之于高等教育培 养少数专门人才,具有更为深广的意义。 让一些热爱生物学的学生脱颖而出,同样是时代赋予我们生物教师的重任。这里也说一个实例:著名的全国优秀教师肖邦娟,在她辛勤耕耘的课堂里,就先后有一些优秀学生脱颖而出,其中俞玮就是较为突出的一个。俞玮同学设计的“失重对草履虫生长和繁殖的影响”方案,是从全国一万多个方案中选出的最佳方案,是搭乘美国航天飞机上太空进行实验的我国第一个生物实 验方案。这项成果突破了我国生物实验上太空的难关,为我国中学生争了光,为祖国赢得了荣誉。 肖邦娟老师是我们生物教师学习的楷模,像肖老师一样,在生物教学倾注心血,辛勤耕耘,在普遍提高学 生生物学素质的同时,让一些优秀学生脱颖而出,这是我国现代化建设的需要,也是时代赋予我们生物教师的 光荣职责。我们哪能因为高考不考生物而稍有松懈呢! 生物教育论文:中学生物学审美教育初探 审美教育即美育,它是学校教育的一个重要组成部分,对学生德、智、体的全面发展,对增强现代人的基本素质和人格的塑造,都有着重要的作用。从一定意义上讲,美育是通向人格完美的必经途径。学校的审美教育应贯穿于包括生物学在内的各个学科的教学活动之中,在达到认识、技能领域里的教学目标的同时,实现美育目标。由于种种原因,生物学审美教育尚缺乏深入、系统的研究。本着抛砖引玉的目的,本文拟对生物学审美教育内容、审美教育目标及其实施等问题作一些尝试性的探讨,以期引起同行们的关注与讨论。 生物学审美教育内容 充分了解和准确把握教材中的审美教育内容,这是实施审美教育的前提。生物学作为一门研究生命活动规律的自然科学,美学因素不仅存在于其研究对象生物之中,还渗透于其理论体系的构思与表达之中。因此,生物学审美教育内容即生物学美,至少应包括自然美、科学美和人格美等。 1.自然美 自然美指的是生物的形态往往是由线条、形体、色彩、声音、运动等美学因素,按照一定的美学法则构成的,并由此形成一种自然的整体美。如同种生物的形态结构都基本相同,体现了整体一律的美学法则;植物的叶子和哺乳动物的四肢、眼、耳等都表现为左右均衡对称的美学法则;生物体的色彩、线条、形状、声音等在质量和数量、时间及空间等方面可以形成鲜明、强烈的对比,如动物的警戒色、大树与小草、红花与绿叶,给人以振奋、醒目和显豁的感觉,而这些美学因素也可形成调和,如动物的保护色与周围环境的色彩非常相似,给人以融和协调的感觉,这则是对比与调和的美学法则的体现;生物体的整体与局部以及局部与局部之间都存在着一定的比例关系,这又体现了比例的美学法则;心跳、呼吸运动、细胞分裂、个体发育以及动植物随着季节转换而发生的变化等生命现象则体现了美学的节律性法则;生物的各种器官和系统在功能上的彼此配合与相互协调、形态各异的脊椎动物有着惊人相似的骨胳系统、绿色植物的输导组织与高等动物的循环系统在结构与功能上存在着微妙的相似、形形色色的生物与各自的生活环境之间有着奇妙的适应,这一切则都是多样性统一与和谐的美学法则的体现。 2.科学美 科学美是人类在探索发现自然规律的过程中所创造的成果或形式,是一种观念形态的美。它包括三个方面的内容: (1)实验美。它指的是实验的设计、方法和步骤所包含的美学因素、如仪器与装置美、实验操作美、实验现象美、实验结果的表达与分析的逻辑美等。 (2)公式美。科学美还在于发现自然界的和谐和简单性,并在公式、定律和原理中完美地表达出来。如光合作用的反应式、遗传中心法则图式和能量金字塔就是用极其简单的形式表达了非常复杂的生命活动规律,它们都显示了简洁、和谐的公式美。 (3)理论美。理论美反映的是人类对自然界认识的水平,它是真与美的统一体。就其本质来说,一种理论越是能反映客观实际,它的美学价值也越大。如达尔文的“自然选择学说”的美学价值就比拉马克的“用进废退学说”的美学价值大。而就其表达形式来看,理论还体现出逻辑美和结构美。逻辑美指的是生物学理论体系的构思与表达都严格遵循逻辑思维的法则;结构美则指的是生物学理论体系的结构都体现着某些美学法则,如无性生殖与有性生殖这两个概念体现了对称的法则,而同化作用与异化作用则体现了对应的法则。 3.人格美 人格美又叫心灵美或精神美,是社会美的核心,是指人的思想、品格、志趣、情操、智慧、情感等多方面的美。教材涉及到古今中外几十位著名的生物学家,尽管他们的国籍不同,所处的时代不同,各人的经历不同,但在他们探索生物界的奥秘的动人事迹中都闪烁着人格美的光辉。如不怕困难、坚韧不拔的顽强意志;不计个人名利的高尚品格;敏于观察、勤于思考和实事求是的科学态度;热爱科学、追求真理的献身精神,以及热爱祖国、热爱人民的美好情操等,这些都是宝贵的精神财富,是审美教育的重要内容。 生物学审美教育目标 根据审美教育的终极目标和教育原则的要求,生物学审美教育目标大致可分以下三个层次: 1.初级目标 培养学生充分感知生物学美的能力。对生物学美的感知能力是指审美主体通过审美感官(眼、耳等)对生物学审美对象的感知能力,它是获得美的感性直观和直接印象的源泉,是审美活动得以进行和展示的前提。审美教育初级目标的具体要求是:通过生物教学活动使学生克服对生物学美的无视、无闻、无觉的美盲状态,逐步形成对生物学美的敏锐而充分的感知能力;同时,还要注意培养学生的审美情感和提高其审美的比较和分析能力,使学生初步学会区别“真善美”与“假恶丑”,识别生物学美的性质、类型、程度;另外,还应注意培养学生的审美想象和联想能力,以掌握生物学知识的形象性。 2.中级目标 使学生获得正确鉴别和善于欣赏生物学美的知识与能力。这是指通过生物教学活动,在学生感知生物学美的基础上,培养学生对美的生物事物的形式、内容以及思想意义进行整体把握和审美评价的能力,形成他们对生物科学美的爱好。为了提高学生鉴赏生物学美的修养,就要让他们掌握较多的科学的基本思想,逐步形成马克思主义审美观;还要让学生分析和评价各种形态的生物学美,这样既增进了美的鉴赏能力,又培养了对生物美的情感。 3.高级目标 培养和发展学生生物学美的创造能力与兴趣。对生物学美的创造能力,是指审美主体在感知和鉴赏生物学美的基础上,通过自己的实践活动,按照美的规律直接创造生物学美的能力。中学生创造美的能力与兴趣主要是在学习和实践活动中得到发展的。对学生来说,生物学的学习和实践过程体现着学生对美的创造。这是因为学生在认识和实践活动中要付出体力、智力和情感,要克服种种困难,作出很大努力,这种富于创造性的活动,必然能促进自身创造生物美的能力与兴趣。因此,为了实现审美教育的高级目标,在教学活动过程中,教师要有 计划、有目的地引导学生按照美的规律进行学习、实践和创造。生物学审美教育目标的实施人的心理结构是由认知结构、审美结构和意志结构三部分组成的。在教学活动中,三者是相互作用、相互联系的,也就是通常所说的认知、情感、意识心理活动的统一,这是实施审美教育目标的心理基矗中学生物教材中充盈着丰富的美。因此,只要教师能够正确地运用美育规律,精心操作与审美有关的教学变量来调控学生的审美感受,生物学审美教育目标是完全可以实现的。 充分估计学生的审美经验和心理承受能力;从审美的角度钻研和领悟教材,组织好教学内容;选择直观、形象而又多样化的教学方法;寓教于乐,创造热烈轻松而又和谐有序的课堂气氛;重视教态美的设计,使其更好地发挥表情达意的美感效应;板书设计科学、美观;讲课要生动,富有真情实感,通过积极、振作、饱满的情感状态感染学生;借助挂图、标本、模型和仪器等创设洋溢着生物学美的情境,能够有效地调控学生的审美感受。 根据中学生生物学美感形式的特点,教学中应特别注意抓好以下三个方面: 1.挖掘美学因素,感知美的形象审美教育是从对美的事物的感知开始的。除生物自然美外,生物学美并不像艺术美那样外显和鲜明,而审美教育又是一种形象化的教育,它是通过各种事物具体的、可感的、具有审美价值的形象来感染人的,再加上中学生的形象思维又占很大的比重,所以在教学中应特别注意从生物学知识中发掘和提炼美学因素,努力把它上升为美的形态,从而创设美的意境,让学生耳濡目染,感受生物学美。如学习生态系统中能量流动规律时,教师结合根据当地情况绘制的“能量金字塔”进行讲解,使学生感受到生物与生物之间的一种和谐统一和均衡对称的生物学美。再如,在“绿色植物代谢”的综合复习课上,通过引导学生编制“水分代谢”“矿质代谢”“光合作用”和“呼吸作用”相互关系的网络图,学生除能从整体上把握知识点间内在的联系外,还能真切地感受到生物学知识的结构美与动态美。另外,在生物学问题的理解和解决的过程中,教师要善于运用假设、实验、数据、符号、图解、标本、模型等因素,展示生物学知识独特的结构和联系,把学生带进生物学美的意境,这样能使学生从逻辑和形象两个方面认识事物,既深化了对生物学知识的理解,又潜移默化地帮助学生完成美的感知与积累,实现“真中显美”和“以美启真”的相互促进。 2.注意情感体验,深化美的感受教学实践表明,审美认识是在情感的参与下完成的,仅凭借对事物的感知,所得到的美感是不深刻的,还必须在感知美的过程中产生相应的情感体验,通过对各种生物形态美的品评、鉴赏和体验,才能深化对美的形象的认识与感受。生物学美特有的若干内容比较内在含蓄,需要教师在钻研教材时,做到“入境动情”,设身处地地体会教材中美的内涵,得其用心、意蕴和境界,设计好教学中对美的情感体验活动。如教师在备“环境保护”这节课时,通过查阅有关野生动植物资料,详细了解它们的生态功能,对人类的贡献以及濒危的现状,自己产生了对野生动植物的情感和美感,讲课时就能将自己的情感和教材、学生的情感融为一体,在完成知识传授不断从感性向理性升华的同时,师生之间也必然迸发强烈的情感和美感的共鸣,使学生受到深刻的美的情感体验。再如,学习了达尔文“自然选择学说”后,引导学生运用该学说的观点来解释若干种生物的保护色、拟态、警戒色等适应现象的形成,这样不仅使学生加深了对“自然选择学说”内在逻辑美的体验,而且还能使学生一次又一次地从不同的角度透过生存斗争残酷无情的现象,全面地、深刻地领略生存斗争美的内涵:生物与环境之间相互作用、相互制约的关系展示了令人惊叹的、至臻完善的和谐统一美。以美衍趣,不仅强化了学生的美感体验,又必然激起学生学习生物学知识更大的兴趣。 3.鼓励学生参加审美实践,指导美的创造经验证明,如果只满足于生物学美的感知和鉴赏,还不能达到培养学生具有审美创造能力这个高层次的教育目标。实现这个高层次的审美教育目标的基本途径是:在教学活动中,要在学生感知和鉴赏美的基础上,不失时机地激发学生创造美的愿望,鼓励学生参加审美实践,指导学生逐步学会按照美的规律创造美。由于中学生审美能力尚处于发展阶段,不能期望作出至善至美的创造。如学生设计的小实验、制作的生物标本与模型、生物绘图、实验报告以及自己总结的学习经验和小论文等,这些生物学美的成果不乏幼稚,但都是充满生命力的美的胚芽,对他们对美的追求和跃跃欲试的创造愿望和热情,应给予满腔热情的鼓励和精心的指导。 生物教育论文:分析生物教学中的人文教育 论文摘要:新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。 人文教育即人性教育,其核心是涵养人文精神,以个体的心性完善为最高目标,教学生怎样做人,怎样与自然、社会和人和谐相处。其实仅从生物学本身研究对象的终极目的“人与自然和谐发展”这一点而言,生物学具有较重的人文色彩,随着人们对生命科学研究的深入,这一人文色彩愈来愈得到彰显。新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎么样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。下面就自己的教学实践淡谈在生物教学中渗透人文精神的有益尝试。 一、充分挖掘教材的社会功能,增强学生的社会责任感 随着科学技术的发展,现代生物学不断为人类创造着物质文明和精神文明,对人们的物质和文化生活的影响越来越大。因此,在生物教学中,渗透生物学与社会及其日常生活密切相关的内容,让学生理解生物知识在社会和生活中的应用,在尽情领略生物科技带给人们的健康与舒适的同时,增强回报社会、服务社会的责任感和义务感。同时理性地提醒学生,科学技术的发展也带来了一些负面影响甚至灾难:人类正面临着如环境污染、温室效应、人口膨胀、能源枯竭等严重的威胁。但是这些问题的出现并不是生命科学本身造成的,它们的解决必须要提升我们的人文精神,依靠科学的方法,遵循自然发展规律,让学生去理解人与自然、人与社会和谐发展的重要性,树立可持续发展的科学意识和人文意识。 二、发挥生物学史的德育功能,塑造学生的高尚人格 生物史是一部科学发展的历史,揭示了人类生命科学的发展规律,蕴含着丰富的人文教育材料。青霉素的发现;光合作用的研究历史;孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献;我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸;袁隆平两系杂交水稻法等,这些典型史实和典型人物,处处体现出对人的价值的重视,对社会和谐发展的追求。由此激励同学学习科学家们执着的科学探索精神,以科学家在创造伟大业绩中所表现的人格力量为榜样,确立为科学而奋斗,为真理而献身的崇高品德,追求科学精神和人文精神的完美结合。 三、结合生物学的教学方法,引导学生树立良好的科学精神 科学活动的本质就是永无止境地探求未知、追求真理,它包括对世界的利用和改造,并由此增加人类的幸福和力量。从这个意义上说,科学活动本身就是一种人文事业。因此,活动的一些基本方法正是进行人文教育、培养人文精神的好方法、好途径。 (一)利用学科内容,对学生进行人文教育 1、利用教材所提供的内容 新教材在教学内容的设计方面,充分联系实际,为课堂教学提供了丰富的人文教育素材。教师通过把人文教育贯穿在知识教学过程中,必然会有“润物细无声”的效果。例如,在学生学习合理营养的基础知识后,请学生为家长设计一份午餐食谱,这样不仅巩固了基础知识和培养设计能力,而且使学生学会关心长辈的饮食,在亲自烹饪并在品尝中与家长进行食谱中科学道理以及亲情方面的沟通;在介绍眼和视觉时,对角膜移植和角膜捐献进行介绍,能够更好的懂得爱、尊重和理解;在生物圈中绿色植物知识点里,教材以“生物学与文学”的栏目形式撰写课外阅读材料——寄予植物的情怀。植物不仅仅为生命的存在提供了最基本的物质和能量基础,也给予人们无限美的享受,让同学对生命有了更好的理解,懂得珍爱生命,爱护大自然,热爱生活。2、联系当前最新生物科技成果 现代生物技术的迅猛发展,对推动人类社会进步具有不可估量的作用。沃森和克里克提出DNA双螺旋结构后,DNA重组技术迅速兴起,由此一系列农业的、医药的产品进入市场。但科学技术是一把双刃剑,若利用不当,将给人类未来投下隐忧。因此在学习“人的生殖”后,向学生介绍了“克隆技术”与“克隆人”,并请学生讨论克隆人会给社会带来什么后果?让学生充分认识到:生物科学技术造福于人类的同时,也会给人类带来一些道德和伦理方面的难题。在科技发展使我们物质生活日益满足的今天,我们呼唤人文精神,我们追求科学与人文的渗透和融合。 3、拓展教材文本,联系当前社会的重大话题 现代传媒发达、社会关系复杂,学生在学校之外还会受到诸多观念、意识的熏陶浸染,因此教师更要充分调动和依靠学生自己的主观能动作用进行有效的教育。例如,艾滋病是当今社会所关注的重大话题,在世界艾滋病日,社会各媒体会在这几天与艾滋病有关的信息。因此《病毒》一节内容就安排在艾滋病日前一周讲授,课前充分搜集艾滋病的有关数据、艾滋病病人的图片及各种媒体推出的哪些与艾滋病有关的节目,使同学们明白艾滋病离我们并不远;理解艾滋病的传染方式;让学生被艾滋病给人类带来的灾难所震惊;对“如何预防艾滋病?”“如何正确对待艾滋病病人?”等产生浓厚兴趣,引发同学们对这些问题的深深思考,从而起到了良好的教育效果。 (二)通过教学过程,对学生渗透人文教育 教育心理学认为“认知”是“建构”的一个过程,情感态度与价值观的形成要依靠学习主体,即要学生自己去“体验”和“生成”。如果对人文教育采取灌输性的知识教育的方法,有时反而会压抑了真正的人性因素。对学生进行人文教育,可以通过各种教学活动的具体过程来体验、培养。例如,《开花和结果》一节, 就可从“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,引入“春天——桃树——桃花——桃”,进入教学主题“开花和结果”。之后组织学生挥笔作画,画出自己最熟悉的一种花,由画花而探究花的构造。这样,就巧妙地融科学教育于美育、情感教育之中,科学教育与人文教育浑然一体。结尾处设计:假如我是一朵花,虽然每天笑脸相迎,但有时仍难逃厄运,那么花将向人类发出怎样的呼吁?让学生抒发情怀,爱花、护花意识在不知不觉中得以建立。 (三)通过学科评价,对学生进行人文教育 从教育心理学的角度来说,学生学习的主动性不仅体现在学习的过程中,同样也体现在评价过程中。对学生进行人文教育,同样离不开正确的学科评价。但要对“情感、态度、价值观”进行恰当的评价可不容易,若以“一纸定分数”的方式进行,虽然操作简单,但是“篡改”了对学生进行人文教育的目的与意义。因此人文教育不应拘泥于传统用定量的方法简单概括的评价,而应采用灵活多样的,既注重过程也注重结果的多样化评价。首先使评价主体多元化,可以由学生本人、家长、教师等共同组成,这样便于学生的自评、互评和教师对学生的观察多元地进行。其次,从评价方式上来说,可以是连续观察与面谈、实践活动、个人成长记录、书面测试等方法,这样便于对学生进行全程性过程的评价。第三,评价结果可效仿“学生的品德评语”做法,用激励性的语言表达,这样有利于学生进一步发展,而不能简单地给学生打上一个分数。事实上,科学教育和人文教育是互为渗透、相互促进的。在生物教学中渗透人文教育,强调科学的育人功能,纠正生物教学中的唯科学化倾向,关注人性的发展,强调人与自然、社会协调发展的现代意识,注重对精神和价值的追求,培养人文精神,才能实现科学教育的人文价值,真正体现教育的终极目标—实现人的全面发展。 生物教育论文:浅谈生物学科的教育价值 生物学科有其他学科不可替代的价值,要真正让生物学科在课程体系中占有一席重要地位,让社会、学生真正重视生物学教学,就必须切实重视生物学科教育价值的实现,这样才能实现生物教学稳步可持续的发展。 1.生物学科的教育价值 课程理论告诉我们,课程牵涉到各种价值取向。目前社会上各种不同的价值取向已经开始对学校课程产生了较大的影响,教育者若要在价值日渐多元的社会形势下担负起课程价值整合和实现的使命,必须成为理性的行动者。生物学科教育价值可从学科教育价值关系中的主体(社会需要、个体需要)和客体(生物学科教育价值属性)来分析。 生物学科教育本身亦具备其特有的价值属性。除了生物学基础知识和基本技能的学习、培养外,它在唯物观点、辩证统一观点培养,用动态、变化、发展的观点观察研究自然的思想方法的培养,创造性思维培养等方面,有独到的价值属性。此外,由于生物科学与人及自然界的紧密联系,生物学科教育在STS教育,以及科学教育,尤其是科学价值观培养方面,有其独特的价值属性。 2.生物学科教育价值的实现 作为教育第一线的教师,我们不能左右生物学科在课程体系中的设置及教学总体要求,但我们可以通过生物学科教育价值的整合,在基础知识、基本能力教育培养的基础上,通过生物学科教育的改革实践,在充分实现生物学科教育价值上有所作为。 2.1 小课堂、大自然、大社会。让生物课的课堂成为“小课堂、大自然、大社会”是生物学科实现其教育价值的基础。一本生物教材的信息量是有限的,且很多信息是滞后的,其知识相对也是基础的。教材不经教师精心处理,教法、教学模式不经教师精心设计,不把教与学的知识、内容融入自然、融入社会,不把运动的、变化的、活生生的生命及生命现象,尽可能多地直接或间接地呈现给学生,让学生“触摸”,生物课将不是真正意义的生物课,其本身亦将缺乏生命力。 因此,在生物课堂教学过程中,我们要重视以下几个问题。 2.1.1 精心设计好教学媒体的应用,尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型,充分运用现代教育媒体,尤其是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。现代教育媒体辅助生物教学,除了能提高课堂教学效率,提供一定的交互性外,更明显的是它可以让学生获得书面教材无法出现的声像信息。 2.1.2 让书面教材无法承载的或是变化、发展了的有关生物科学知识,以及与生命科学有关的自然、社会知识、材料经过精心筛选后再进入课堂。 2.1.3 以各种生物兴趣活动、社会实践等形式,让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验,从爱护一草一木,饲养小动物到参与生物科技活动,使其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。 2.2 培养生物学科基本观点。生物科学中,有许多朴实而又博大的基本观点。这些基本观点不仅对学好生物学有非常关键的作用,而且能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。教师必须充分地利用每项生物教学活动,让学生在学习过程中,逐步明确、认同、确立这些基本观点。 2.2.1 唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础:生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内,经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。生命的物质性——C、H、O、N、S、P等元素组成了核酸、蛋白质等化合物,这些化合物构成了生物体结构和功能的基本单位——细胞。生命现象的物质性——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。 2.2.2 动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。生物的组成物质是动态变化的——生物体的新陈代谢使生物体每时每刻进行着新旧更换。细胞和生物个体是动态、变化的——他们都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程。细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。 2.3 培养创造性思维。创造性思维是创造力的核心,它是指改组已有知识、经验,从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维。其特征是具有高度的主动性与积极性、独特性与求异性、流畅性与变通性、抽象性与形象性的统一,逻辑性与非逻辑性的统一。结合这些特征及生物学科教学的特点,我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方法。 2.3.1 充分重视教师主导、学生主体的思想,努力实现课堂教学民主。课堂教学民主是师生共创的,符合“主导主体”思想,存在于课堂教学中的师生间的平等、互助、参与、进步的“精神民主”。它可以创设出一种民主、和谐、开放的课堂气氛,极大地调动学生学习的积极性、主动性,大胆地思考、质疑和创新。根据课堂教学民主化思想,生物学科教学可以结合教学内容,灵活运用其两大主要形式,即直接式和间接式教学,开展课堂教学改革实践:教师的直接指导可以在前,起开路带头作用,可以在教学过程中,起辅助学习作用,也可以在后,发挥点拨、解惑答疑作用;教师也可以应用不明示的、非命令式、非结论式、不作详细指导的间接指导;教师可以讲,可以不讲,可以多讲,也可以少讲。 2.3.2 创设问题情境,培养创造性思维方法。从心理学角度,可以抽引出许多种创造性思维的方法,具有普遍性意义的有:发散思维法、集中思维法、逆向思维法、侧向思维法、治弱思维法、统摄思维法、组合思维法、辩证思维法等。生物教学中,这些思维方法的培养途径很多,其中创设问题情境,通过探究、分析、归纳、综合、推断等过程,是最基本最重要的途径。 2.3.3 加强观察、实验和实践活动。生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。在生物学科教学中,创造思维的培养离不开观察、实验和实践活动。在生物教学过程中,我们须十分重视课内外的观察、实验教学和实践活动,结合教材内容和教材有关观察、实验和实践活动,师生共同设计、开展验证性实验、探索性实验、平行实验、反向实验及有关生物科技活动,让学生学习如何去有意、有效、有发现地观察,如何规范、科学、有创造性地进行实验 和实践活动,学会完整科学地设计实验、分析实验结果,并积极开展思维活动,发展创造思维、培养创新能力。 生物科学史在生物学教育中还有许多方面的教育功能,生物教师要尽可能的将它的多维教育价值展现给学生。学生学习生物科学史方面的知识 ,不但可以开拓其知识领域,更能使学生学习科学的观点、方法,体验科学探究的过程,形成科学品质和科学精神。因此,在生物学教学 中有效进行生物科学史的学习,是提高学生生物学素养的有效途径。 生物教育论文: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 生物教育论文:浅谈现代教育技术在生物教学中的应用 随着计算机、网络、信息等技术的发展,越来越多的现代化教学手段走进了课堂,走进了中学生物教学领域。这些技术与教育理论的有机融合便形成了教育技术,它是对学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。利用现代教育技术转变教育观念,培养学生的探究能力和学习自主性,提高生物课堂教学效率是新课程改革所要推进的重要内容。下面将从不同的方面,谈谈现代教育技术在生物新课程教学中的应用。 1应用现代教育技术,形象地演示生物教学内容。 生物学是一门自然科学,许多知识的传授必须以学生的感性认识为基础。教学实践中,不少学生由于对自然界的生命现象缺乏感性认识,而难以开展抽象思维活动。教师可利用因特网等渠道收集大量的生物课程资源,将其用多媒体组合,以便根据教学需要及时地为学生提供生动形象的感性材料。 1.1客观地演示错综复杂的生物构造 “形态与结构”是生物新课程中份量很重的内容。常规教学主要用挂图、模型进行演示,这些常规教具虽有很多优点,但也有不少缺点,例如挂图只能从一个平面反映结构状况,模型难以看清楚细微结构等。许多教育技术软件能为生物教学提供三维图像,因此教师便能用立体图来表示生物体的外形及内部构造。如:细胞结构软件既能演示静态结构图,观察动植物细胞的构造,又可以使细胞在三维空间上作任意方向和角度的翻转,观察不同部位细胞器的空间关系,还可以配上文字解释和有关的声音。另外,有些软件还可以通过器官组装动画、显微递进动画等多种形式来表示生物的结构知识,加深学生对知识的理解和掌握。 1.2形象地演示变化多端的生命现象 “生命活动的基础与变化规律”是生物新课程教学中的重点内容之一。它一般用语言文字描述、讲解,教学效果不很理想。若教师以传统技术手段,比如:幻灯投影,特别是抽动片、干扰片等方法来解决这一难题,都会因科学性欠佳、操作麻烦等原因而难以推广。教育技术中的多媒体演示能够清晰地展现过程动画,能够准确地反映生命活动的过程和规律,因而可以达到理想的教学效果。例如:氨基酸的缩合过程,学生难以通过语言的描述来理解,通过氨基酸缩合过程的动态演示,加速了学生的理解进程。再如:光合作用的过程,既使通过静态的图示学生也无法完全理解,而利用光反应与暗反应的循环过程动画软件,不仅提高了学生的学习兴趣,更加深了他们对这部分知识的理解与掌握。另外,在学生的观察过程中,教师还可以通过设置暂停等按钮,通过鼠标控制演示过程、局部放大图和定格图,这既有利于教师的讲解和提问,又有利于学生的观察和思考。 1.3生动地演示丰富多彩的生物类群 “生物与环境的相互作用”是中学生物新课程中的又一重要内容。学生学习这部分内容时,往往因为对多种生物缺乏了解而觉得枯燥乏味,难以接受。CD-ROM光盘有着巨大的存储量,一张“动物百科全书”的光盘中就有几千种动物的资料,使用时只要移动鼠标,几秒钟内即可找到所需的资料,动物外部形态图、生活环境图、食性、叫声、行为及地理分布等,都将清晰地展现在学生面前,因而效果很好。对于一些光盘上没有的资料,网络可以成为有力的“搜索引擎”。 2应用现代教育技术,有效地创设生物教学情境 课堂教学中良好的教学情境是教学活动富有成效、必不可少的条件,它对学生的情感、意志、动机、兴趣等都有直接的影响。在生物教学中教师应用多种教育技术,能较好地创设多种教学情境,积极引导学生形成问题意识。运用多媒体技术可以通过计算机将声像设备综合起来,给人一种身临其境的效果,强化学生的感知。例如:利用光盘介绍“濒危动物”,它能够使你看到逼真的画面,听到不同动物的叫声及自然声响,从而使你置身于自然环境之中。再如“血液循环”的教学软件,它能使人“进入”血管之中,象血细胞一样在血管和心脏内运行。以上这种新奇、真实的教学情境的渲染是其他教学手段无法实现的。网络课件或PowerPoint等教育技术手段可以轻松的实现教与学的交互性,教师在讲授知识或反馈信息的过程中可以向学生提出疑问或展示习题,学生通过分析思考后给予反馈响应,计算机将及时给予评价,并输出正确的信号予以强化。在上述过程中,教育技术手段的应用,较好地创设了问题的情境,展示了学生积极思考的情景以及成功后的喜悦情境。 3应用现代教育技术,合理地构建生物新课程的教学结构 课堂教学是一个系统整体,它主要由教师、学生和媒体三要素构成。教学结构的合理性是指课堂教学诸要素在时间、空间排列组合上的合理性,既包括教学目标、学科知识结构和学生认知结构的合理性,也包括教学组织形式、层次过程和关系的合理性。研究新课程的教学结构,其目的在于寻找系统内部各因素、各活动、各阶段的最佳联系,优化教学过程,提高教学效益。多媒体等现代教育技术手段在教学领域中的使用主要是对教学的某个环节,如讲解、演示、模拟、复习、练习、测试等发挥作用。在新课程的教学中,教师不应把它看成为只是一种教学手段,事实上它是教学内容、教学方法、教学手段的综合。当它介人、参与课堂教学时,必然引起教学思想、教学方法等一系列的变化,形成新的教学结构和模式。新课程中多媒体生物教学的主要方式有以下几种。 3.1视听与启发讲解相结合 这种多媒体教学方式的特点是为学生的学习,特别是教材的重点、难点的学习提供生动的素材,并通过必要的语言,引导问题,开启思路,使学生在课堂上同时接受图像、文字、音响、语言等多种信息,大脑的左、右两半同时活跃,学习效率大大提高。这种教学方式有利于学生克服思维障碍、疲劳被动等问题。 3.2视听与探究讨论相结合 这种教学方式依据发现法的原理,按照“提出问题一提供途径一探索讨论一得出结论”等步骤完成教学任务。在这种教学方式中,多媒体技术既可以创设探究的情境,为学生的探索提供途径和素材,也 可以用于问题的提出和结论的形成。学生在这一过程中,积极参与教学活动,思维活跃,按照多媒体提供的途径和材料,努力寻求、探究知识的答案。 3.3练习与反馈相结合 这种教学方式主要利用了多媒体技术的交互性,按照“提问一回答一反馈”的过程,实行人机对话,完成学习任务。这种教学方式的特点是能够有效地吸引学生的注意,促进学生的思维,并且学生能根据多媒体的反馈,及时了解自己的学习情况,采取相应的措施。以上所列举的基于现代教育技术的教学方式,协调运用了讲解、谈话、演示、发现和练习等方法,保证了与教学内容的高度统一,并且以学生的学习为主线,合理安排了师生活动,因此教学结构更加合理,教学过程得到优化,课堂教学的整体功能大于各要素功能之和。 4应用现代教育技术,培养学生探究学习的能力 生物新课程倡导探究性学习,主要有理论知识发现、实验探究等形式。利用现代教育技术培养学生探究学习能力,是值得教师研究的问题。除了上面提到的多媒体技术可以与学生探究讨论相结合的方式外,利用计算机网络也可以有效的开展探究性学习。互联网的出现突破了传统教学的时空限制,它整合了传统的各种大众传媒,构建出跨地域最广、信息量最大的全球信息传播系统,它以先进的电子技术手段迅速而及时地向学生传播着各类科学文化知识、当代科学技术的最新成果等,其强大的“搜索引擎”可以帮助学生搜索所需要的信息。新课程在能力目标上也要求学生能够利用多种媒体搜集生物学信息,学会鉴别、选择运用和分享信息。网络本身具有的信息显示的多媒体化、信息组织的超文本化、信息传递的即时性、信息资源的开放性、人机交互性等特点非常适合提高学生的信息素养,开展探究活动。近年来出现的WebquestLearning(简称WL)是一种很受欢迎的网上探究学习方式,这种学习活动,有以下特点:(1)围绕一个明确的主题或问题;(2)此类问题可以通过寻求信息而得到解答;(3)答案没有惟一性。一个典型的WebQuest教学设计包括介绍、任务、资源、过程描述、学习建议、评价和总结7个部分。在这里,资源是指向网上相关站点的链接,指出一些可以被学习者完成任务的网址,并且应该在每一链接中嵌人对此资源的描述,以便学习者可以在点击前知道自己将通过点击获得什么。具体案例请参见WTI主题探究网站(/wti/example)等网站。此外,网络上的虚拟实验室(如:青蛙解剖网上虚拟实验室://wwwitg.lbl.gov/cgibin/vfrog_script等)和一些探究学习软件(如:NETLOGO等)也能够较好的帮助学生进行探究学习。 5应用现代教育技术,提高学生学习的自主性 学习自主性是指学生在教师指导下积极主动地进行学习时表现出的一种主观能动性。它一方面表现为获取外部信息时的自觉性和选择性,另一方面表现为加工处理信息时的独立性和创造性。影响学习自主性的主要因素是动机、兴趣、情感以及知识结构、认知结构等方面。因此教学中教师要准确把握学生的知识水平,努力增加学生的自主意识,并为学生提供多种性质的活动空间,使学生在活动中学习和发展。教师利用现代教育技术进行教学,能够有效地培养学生的学习自主性。首先利用教育技术进行的教学具有很强的形象性和生动性,能够把抽象的概念具体化,因此它能较好地激发学生的学习兴趣,使学生愉快学习。其次,多媒体技术传授的知识具有很强的科学性和启发性,结构严谨,环环相连,层层反馈,理沦和实践互相联系,新旧知识互相同化。因此,能使学生的认知结构向“最近发展区”发展,从而有效地推动学生的认知内驱力。第三,利用教育技术进行的教学过程设计具有很强的新颖性和教育性,学生在这样的教学过程中,能积极的参与学习活动,经动手、动口、动脑等过程自主获取知识。第四,“人机交互”对话能有效地激发并维持学生的学习积极性,使学生独立地、有创造性地完成学习任务。综上所述,利用教育技术进行教学不仅是一种教学手段和教学方法,也是一种独特的教学过程,更体现了现代化的教学思想和教学理论。充分利用现代教育技术手段进行教学,将是中学生物新课程实施中重要的也是主要的途径当然,随着观念的发展、知识的更新和技术的进步,利用教育技术进行的教学还存在许多问题需要进一步的探索,例如教学软件的设计和生物新课程教学实际配套的问题;教学过程中如何恰当使用教育技术的问题;哪些教学内容适合(不适合)利用教育技术进行教学的问题等。今后的教学过程中,广大教师将不断实践,以求得最佳的教学效果,真正体现新课程理念,体现教育现代化。 生物教育论文:陶行知教育思想在生物教学中的实践 当前,素质教育已深入人心。然而,素质教育是一种全新的教育,需要我们教育工作者不断地去探索、去 研究、去实践。学科教育是实施素质教育的主渠道,因此,学科教育应体现素质教育的精神,符合素质教育的 要求。那么,学科教育如何才能做到这一点呢?通过学习、研究陶行知的教育思想,我们深刻地认识到,陶行 知是中国近代教育史上一位伟大的人民教育家,他通过多年的理论与实践探索而建立的“生活教育”理论,不 仅在他所处的时代起过积极作用,就是对今天的教育和教学也仍然具有现实意义。生活教育的宗旨是“培养合 理的人生。”陶行知有句名言:“千教万教,教人求真;千学万学,学做真人。”“教人求真,学做真人”, 是生活教育培养人的根本目标,所以说也是生活教育培养合理人生的最好注脚。“真人”的具体目标是:(1)做 追求真理,为真理献身的人;(2)做人中人,而不是人上人;(3)做有道德的人;(4)做整个的人,即是有健康身 体,有独立思想,有独立职业,手脑双全、智仁勇合一的人;(5)做主人,即做自己的主人,做国家的主人,做 大自然的主人;(6)做创造的人;(7)做现代人。可见,生活教育培养的合理人生就是全面发展、不断创造、不 断前进的人生。《中国教育改革和发展纲要》指出:“中小学要由‘应试教育’转向全面提高国民素质的轨道 ,面向全体学生,全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理素质,促进学生生动活泼地发展 。”两相对照,不难看出,生活教育培养的目标与当前素质教育的要求并不矛盾,是一致的。因此,我们深刻 地感觉到,如果运用陶行知创立的“生活教育”理论去指导我们的学科教育,把“生活教育”的方法化为我们 的具体行动,必将把素质教育在学科教育中的实施引向深入。通过我们的实践,也确实收到了一定的效果。现 就陶行知教育思想在生物教学中的实践谈谈作者的体会。 1、坚持“教学做合一”,在“做”字上下功夫 “教学做合一”是陶行知“生活教育”理论中的教学论思想,是他的教育理论的核心部分。陶行知认为: “最好的教育,要想它有效,须是教学做合一;最坏的训练,要想它有效,也是教学做合一。教学做合一,是 最有效力的法子。”关于“教学做合一”,陶行知是这样解释的:“事怎样做就怎样学,怎样学就怎样做。教 的法予要根据学的法子,学的法子要根据做的法子。教与学都以做为中心。在做上教的是先生,在做上学的是 学生。”实践性是“教学做合一”的基本特点。生物科学是一门非常重视观察与实验的科学,是一门实践性很 强的科学。因此,在教学中,注意以陶行知的“生活教育”理论为指导思想,实施“教学做合一”,努力在“ 做”字上下功夫,对于落实素质教育,全面提高生物教学质量大有裨益。我们的做法是: (1)以身示范,严格操作,通过在“做”上教,在“做”上学,培养学生的生物实验能力,“教人求真,学 做真人”。培养学生的生物实验能力,不仅是教学大纲的要求,也是素质教育的要求。实验,就是要亲自“做 ”。不仅要求学生“做”,教师也要“做”。教师在“做”上教,学生在“做”上学。教师的“做”是示范, 学生的“做”是学做、是模仿。教师既讲又做,学生的学就有了根据,做起来也就不会感到太困难。例如,显 微镜的使用,包括取放、对光和观察三个环节,共有十几个具体步骤,学生掌握起来比较困难。但是,由于我 们采取了“教学做合一”的方法,努力在“做”字上下功夫,按照实验的操作顺序,一步一步地讲述操作要领 ,进行示范,并组织学生进行操作(比如“取放”这一步,就是由教师先示范讲解正确的取放方法,然后让学 生按教师的要求,将显微镜从镜箱中取出,放置在实验桌的适当位置上),在分步骤练习的基础上,又让学生 按“取放—对光—观察”的顺序完整地做一遍,以强化训练,加强记忆,从而在预定的时间内比较顺利地完成 教学任务,使绝大部分学生都较好地掌握了显微镜的使用方法,取得了良好的教学效果。 实验有成功,也有失败。但实验的成败,很大程度上取决于操作是否规范、准确。所以,在实验中我们还 特别注意对学生进行持之以恒的严格要求,让学生规范地、一丝不苟地进行操作,认真做好每一个实验,每一 个实验的每一个步骤;同时,教师的示范也力求做到规范,做好学生的表率。实验中还注意教育学生正确对待 实验的结果,成功就是成功,失败就是失败,不弄虚作假,不说假话;教师对实验结果的分析总结,也做到客 观、科学、实事求是。 总之,以身示范,严格操作,坚持“在做上教”“在做上学”,教学做紧密结合,不仅培养了学生的实验 能力,还培养了学生良好的实验习惯和实事求是的科学态度,使“教人求真,学做真人”的教育落到了实处, 深化了素质教育。 (2)坚持让学生边实验、边观察、边思考,通过“劳力上劳心”,获得真知。陶行知在《教学做合一之教科 书》一文中说:“‘做’是在劳力上劳心。因此,‘做’含有下列三种特征:(一)行动;(二)思想;(三 )新价值之产生。”“一面行,一面想,必然产生新价值。”实验、观察,就是行动,就是做。但仅仅是实验 、观察还不够,还必须思考、分析,才能够“产生新价值”,得出科学的结论。因此,在教学中我们坚持在指 导学生实验和观察的同时,给学生提出一些带启发性的问题,让学生思考,与学生共同分析讨论,进而得出科 学的结论。例如,在“有机物的分解利用——呼吸作用”一节的教学中,对教材中的第一个演示实验,教师不 仅亲自做,还提前布置给学生在家里做。在布置实验时,还给学生明确一些要求,如瓶子一定要清洁,两个瓶 子中种子的数量要相等以及瓶口不能漏气等。课堂上,教师边演示实验,边让学生观察发生的现象,边问学生 :为什么燃烧的火柴放进甲瓶中不会熄灭而放入乙瓶中会立刻熄灭呢?(学生答:因甲瓶中氧气充足,而乙瓶 中缺乏氧气)乙瓶中的氧气都到哪里去了呢?(学生答:被萌发的种子吸收了)由此可见,这个实验说明了什 么呢?(学生答:说明了种子的呼吸作用要吸收空气中的氧)紧接着,教师又让学生回忆种子萌发所需的外界 条件(适宜的温度、充足的水分和空气),使学生一下子就明白了种子萌发为什么需要充足的空气的道理。坚 持让学生边实验、边观察、边思考,通过“劳力上劳心”,就使学生切实地感到自己所学的知识是有用的知识 ,是能解决生活中的实际问题的知识,是经得住实践检 验的真理。学生通过:“劳力上劳心”获得了真知,学 习生物学的积极性更高了,兴趣更浓了,主动性更强了。 (3)坚持开展多种多样的生物课外活动,进一步实现“教学做合一”。在教学中我们坚持开展多种多样的生 物课外活动,让学生走出教室,走进自然,走向生活,到大自然大社会里去做去学去创造,去增长知识和才干 。有位名叫何雷的同学,在课外活动中经过长时间对植物叶序的观察,有了新的发现,他发现叶序除了互生、 对生、轮生外还有簇生,并发现叶序有混生现象,银杏的新老枝有不同的叶序,于是写出了《叶序的再认识》 的小论文,这篇小论文不仅发表在学校的《新风》报上,还荣获了首届全国中学生生物学小论文评选优秀奖。 还有一位名叫黄河的同学,长期坚持制作琥珀标本,取得了丰富的制作经验,写出了《制作琥珀标本》的小论 文,《成都晚报》“苗地”栏目组还专门编发了这篇文章。我们还带领学生去参观考察距学校10km外的成都植 物园、动物园,并且坚持结伴而行,步行而归,不仅使学生增长了知识,开扩了眼界,还锻炼了意志,增进了 团结和友爱。有的学生长期生活在城市里,不认识水稻、小麦、油菜等。通过课外活动,学生不仅认识了这些 常见的大田作物,还了解到了它们的生长过程、管理程序,明确了“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”的道理。我们 知道,传统教育是教育与生活分离,劳力与劳心分家,理论与实践脱节,而陶行知的“生活教育”理论,则强 调理论与实践的统一,认定书不可尽信,书不可尽言,问题要在生活里发现、研究和解决,大力提倡“生活即 教育”“劳力上劳心”“教学做合一”“社会即学校”。而课外活动,正是理论联系实际,进一步实现“教学 做合一”的重要途径,坚持开展多种多样的生物课外活动,培养了学生的生活力、创造力,使学生在人生里程 中又向做“真人”迈出了坚定的一步。 2.实行“小先生制”,即知即传,互教互学 在教学中,我们依据陶行知“生活教育”的原理与方法,还注意开展多种教学形式,以培养学生多方面的 才能,进一步深化素质教育,全面提高教育教学质量。 (1)把学生请上讲台,让学生当“小先生”。我们知道,传统教育是教师台上讲,学生台下听,讲台为教师 所独有,把学生当作被动的“容器”,当作“鸭儿填”,教师与学生处在相互对立而又不能互相取代的主客体 关系上。陶行知对此做了尖锐的批评,并提出了自己的主张——“在劳力上劳心,以教人者教己”,在方法上 提出了“教学做合一”。“以教人者教己”的主张认为:教育者与受教育者之间没有严格的界限,教人者不但 能教人,也应教己,而学人者在接受教育的同时,也能教人、觉人,也即人人都是教育者,人人都是受教育者 。因此,对教师来说,“既当先生,也当学生”,对学生来说,“既当学生,也当先生”。这就是后来陶行知 提出的“即知即传,自觉觉人”的教育理论,在这个理论的基础上又提出了著名的“小先生制”。受陶行知这 一教育思想的启发,我们在讲授某些内容时,试用“小先生”的方法,把学生请上讲台,让学生当“小先生” ,上台讲课,收到了出乎意料的好效果。讲台上,学生态度认真,板书工整,普通话标准,语言清楚、准确, 完全没有了过去那种被抽叫起来回答问题时的吞吞吐吐、辞不达意的窘态。记得有一位名叫周敏的女同学,她 讲《啄木鸟》时,声音清脆,略带童声,一口流利的普通话,讲得声情并茂,非常感人。刚一讲完,教室里就 响起了整齐而又响亮的掌声,也令前来听课的教师惊叹不已。后来,我校的《新风》报还刊登了她的这篇讲稿 。 学生通过课前搜集资料,撰写讲稿,精心备课,然后上台讲课,既动手又动脑,还要动口,这种手、脑、 口的系列训练,比起答一道题,读一段课文,来得更具体、更实在,学生得到的能力训练更全面,学生的记忆 能力、想象能力、思维能力、自学能力、写作能力、语言表达能力等都得到了锻炼。而且,学生“为教而学” ,正如陶行知所说:为了使别人明白,对自己所教内容便自然而然的格外明白了。 陶行知说:“得到真理的人便负有传播真理的义务。”要“即知即传,自觉觉人”,又仅自己知道了,还 要让更多的人知道,自己觉悟了,还要去觉悟他人。因此,把讲台让给学生,不仅仅是让学生讲课,还有一个 很重要的内容,那就是让学生把在课外听到的、看到的、学到的生物学知识拿到课堂上介绍给同学们听,以达 到传播生物科学知识,拓宽知识视野,激发学习生物学兴趣的目的。这就是我们一直坚持开展的“课前5分钟生 物知识大放送”。 把讲台让给学生,让学生当“小先生”。“小先生”在台上讲解时,教师以学生的身份在台下认真听、认 真记,而后给予中肯的评点,及时表扬,纠正错误,补充缺失,把学生带到更高的境界。这样,学生“既当学 生,也当先生”,教师“即当先生,也当学生”,学中有教,教中有学,互学互教,相互促进,共同提高。 把讲台让给学生,让学生当“小先生”,还一改过去教师一讲到底的传统做法,不仅在形式上给学生以新 奇之感,而且把过去教师一人的讲台变成了众多学生施展才华的“舞台”,大大调动了学生学习的积极性、主 动性。 (2)推行“小先生制”,在班上开展“一帮一”活动。我们根据陶行知“小孩可以教小孩”的教育思想,“ 即知即传,自觉觉人”的教育理论,借用陶行知大力推行的“小先生制”,在班上开展“一帮一”活动,要求 一个优生帮助一个差生,并列出“结对子”的名单,还要求学生开展比赛,看谁的“对子”进步更快。通过这 一活动,差生由于经常得到优生的帮助,克服了学习上的困难,进步很大;优生向差生讲解的同时,自己也得 到了提高,达到了互教互学,转化差生,培养优生,共同进步的目的。不仅如此,还解决了我们生物教师因所 教班次多、学生多而难以因材施教的困难。 陶行知说:“我们要能够做,做的最高境界就是创造。”生活教育就是“向着创造生活前进”的教育,生 活教育的根本目的就在于创造。多年来,我们坚持“在劳力上劳心”“以教人者教己”“教学做合一”在“做 ”字上下功夫,不仅培养出了高素质的学生,还造就出了高素质的教师。“教师的成功是创造出值得自己崇拜 的人。先生之最大的快乐,是创造出值得自己崇拜的学生。”“先生创造学生,学生也创造先生,学生先生合 作而创造出值得彼此崇拜的活人。”(陶行知语)“师生共生活、共甘苦,为最好的教育。”(陶行知《我们 的信条》)今后,我们还将与学生一起“共生活、共甘苦”,继续创造,创造出更加美好的人生。
纺织业论文:纺织业污染及清洁分析 1纺织品的物理和化学操作 纺织品所用的纤维有三种:天然纤维(棉花、羊毛等)、纸浆与化学品反应生成的纤维质纤维(醋酸纤维、人造丝等)和石化原料制备的人造纤维(聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸类纤维等)。天然纤维和纤维质纤维的生产从净化和卷曲处理开始。纤维相对均匀后,几股扭在一起,通过高速纺锤纺成纱线。最常见的织物生产技术是编织,即在织布机上将一组纺线和另一组纺线交织而成。编织之前,纱线要先浸泡上浆料,以防止擦毛或磨损。另一种织物生产技术是针织,也是把纱线交织而成。织物成形后是湿法处理步骤,他们有可能会产生污染,可以从不同工序入手消除,其中最关注的是脱浆(用加酶或不加酶的热水洗涤以去除除浆料)和洗涤(用碱性溶液去掉杂质)过程。染色是一个有污染问题但必不可少的湿处理过程。染料的种类繁多,如何选择取决于要染色的纤维、希望达到的不褪色程度和可用的颜色。由于明亮的颜色和高质量的纤维是人们所追求的,染料一般都含有金属、硫化物和其他可能对生态系统具有潜在危害性的成分。要完成织物的生产,还需要经历多道工序,其中包括通过化学处理以提高织物的抗污能力和通过机械处理以最优化织物的结构与外观。 2潜在的环境问题 2.1固体残余物 在纺织工业中,固体残余物是问题最小的。其中,最显眼但并非很重要的固体残余物也许是库房里进货过多而堆积如山的衣物,他们的质量加起来往往超过工厂产生的废钢的质量。 2.2气体残余物 废气排放是这个部门一个主要的潜在问题。在美国,2001年纺织工业排放的废气主要含3种化学品。甲乙酮和甲苯在排放中占的比例最大,其来自涂层操作中溶剂的挥发;甲醇在排放中占第三位,来自使用聚乙烯(乙烯醇)上浆操作时的排放。所有这些排放物以挥发性有机化合物为主,是潜在的烟雾制造者。 3部门前景 3.1发展趋势 与其他部门一样,纺织工业也在采用大量污染防治技术来解决自身的环保问题。这些努力的第一个成果是提高了能量效率,降低了用水量,并使水的再循环率上升。在上浆、染色和涂层工艺中,少用有问题的化学品。此外,减少硬纸板、草垫等可能产生固体废料的材料用量工作也在进行之中。本质上讲,这些令人想要的潜在变化都是定性的——他们减少了资源的使用量,但没有明显改变生产工艺。尤其在减少挥发性有机化合物的排放方面,做的工作很少。这个部门第一个转变将会是利用再生资源生产高质量的均质纤维。带来这种转变的最可能的方式是应用生物技术。我们有理由相信,这种技术将能够生产更好的动植物纤维、更均质的兽皮和更坚固的纤维素。第二个转变有可能是在加工机械中广泛采用计算机辅助控制。这种方法目前尚处于发展初期,但具有很大潜力,可以精确测量和控制工艺流体,实时监控编织或印花缺陷,使用激光精确裁剪衣服和其他产品等。许多这类技术现在就可利用,但在很多情况下资金紧张构成了启动障碍。纺织业发展最迅速的是采用电子技术制造衣服和织物,使其增加许多特性,不过在很大程度上仍处于试验阶段。一般来说,这种方法是在织物中添加金属粒子、金属丝或电子元件。可以很简单,例如引入银粒子增加抗菌特性;也可以挺复杂,例如,将衬衫设计成能监控病人的生命征兆,并能通过添加无线电话有求救功能。其他产品想法包括能播放MP3音乐的夹克和能够监测盗贼及火灾的地毯。不是所有这些想法都是可行的,但有些是有希望实现的。 3.2前景展望 在绿色世界里,高科技制造技术的广泛应用将带来高的能量效率,大大改进水利用效率和有效消除挥发性有机化合物排放。另外,服装工业也将转向使用安全的生物技术来生产面料。在这个新时代,衣服将会主动或被动的提供许多新的特性。 (1)热调解衣服,其含有许多能够存储能量的微囊体,在热的时候吸收热量,冷的时候通过结晶放出热量。 (2)气味中和衣服,其含有在布料摩擦时能够释放适当化学品的囊体。 (3)衬衫,含有部分陶瓷纤维,可以抵御太阳红外和紫外辐照。这些性能以及其他功能时的衣服的制造、洗涤和再利用复杂化了,但是他们在绿色世界里将从环境的角度加以强调。 纺织业论文:纺织业遗产发展前景 1历史及现状 青岛纺织工业从20世纪初期开始崛起,主要有德、日帝国主义和国内民族资本家建立的机器缫丝和棉纺织印染等企业.1949年青岛解放后,青岛市政府将原属中纺公司的8个棉纺厂和印染厂、机械厂、化工厂、针织厂、梭管厂收归国有,年生产能力居全国第三位,与上海、天津同称为纺织工业的“上青天”[1].改革开放以后,随着青岛市“环湾保护、拥湾发展”战略的实施和生产力以及社会经济的发展,现有的9个国棉厂的生产已经不能满足新式的生产工艺的要求,同时其所属工业类型及现处的地理位置均对青岛市未来的发展产生了负面影响.为响应青岛市委市政府提出的“环湾保护、拥湾发展”战略,国棉厂决定厂区迁出青岛市老城区,迁往城阳区.但由于旧有的工业厂房大部分始建于德占和日占时期,虽然其功能已经不能满足现有的生产需求,但其建筑的外型和样式及其建筑结构依然完好并富有特色,并且保留了大量的人文价值和人们对历史的记忆,因此这些工业遗产如何保护就提上了日程. 2概念、分类及保护更新方式 工业遗产(IndustrialHeritage)研究起源于1950年的英国.然后以英国为发源地,工业遗产的研究活动在欧美各国陆续展开.一般来说,工业建筑遗产根据当时的生产功能大体可分为:“大跨型”工业建筑、“常规型”工业建筑和“特异型”工业建筑[2].“大跨型”是指跨度在15m以上的单层工业厂房、仓库等,具有高大内部空间的建筑,其支撑结构多为巨型钢架、拱、排架等,形成内部无柱的开敞高大空间.青岛的纺织工业属于轻工业,20世纪初的生产厂房多数以小跨度的木框架、木屋架为主,跨度并不大,但是建国后新建的工业厂房却可以达到这个标准,特别是原有的国棉厂仓库,多数建筑跨度比较大.这类旧工业建筑可以保留原有的开敞空间形态,内部空间比较容易进行重新划分,空间布局比较灵活,可更新成剧场、商场、展厅、博物馆、美术馆、仓库等要求有高大空间的建筑.“常规型”是空间较前者为低,空间开敞宽大,大多为框架结构的多层建筑.这类建筑常见于青岛国棉厂的轻工业多层厂房、多层仓库等.这类建筑空间灵活度相对较大,适合更新为餐厅、超市、住宅、办公楼、娱乐场所等需要层高和空间较小的建筑.“特异型”是一些特殊形态的建、构筑物,如国棉五厂的发电厂、水塔、冷却塔,国棉七厂的发电厂等,它们往往具有反映特定功能特征的外形.这类建筑空间由于其生产功能的特殊性造成了其空间形态的特异,因而可以将此类建筑处理为空间的标志性节点,特色的酒吧等等.具体的工业建筑保护更新方式可以分为寄生更新、复合更新以及加建更新.寄生更新即由于使用功能的改变而在原有建筑内部加装新的使用空间,此方法多用于大跨型工业厂房改建中.复合更新即原建筑有部分保留下来,其他部分进行改建,此方法多用于常规型工业建筑的更新中.对于现在的多数工业遗产,由于其功能在改造的过程中变数不定,所以在其本体的基础上加建是现在多数工业建筑的更新手法. 3未来发展模式 具体到青岛纺织工业遗产的更新利用及其未来的发展模式上来,青岛的工业遗产大致可分为以下八种发展模式. 3.1工业旅游开发模式 广义的工业旅游包括工业遗产旅游(IndustryHeritageTourism)和现代工业旅游(ModernIndustryTourism),是以工业生产过程、工厂风貌、工人生活场景、工业企业文化、工业旧址、工业场所等工业相关因素为吸引物和依托的旅游.青岛的9个国棉厂,其规模都比较大,容易形成一套完整的工业旅游体系.通过一个特例形成青岛工业旅游的“小气候”,这样可以继续拉动青岛纺织工业遗产改造的步伐,对于进一步调整青岛的产业结构有着重要的意义。 3.2公共空间开发模式 对那些占地面积较大,厂房、设备等具有较大保留价值的工业遗产,可考虑将其改造为公园或广场等一些公共开发空间.建造一些公众可以参与的游乐设施,作为人们休闲和娱乐的场所,是完善城市功能,改善城市环境的重要举措.这种开发模式国内成功的案例以上海长丰产业园区2A绿地公共空间和梦清园活水公园公共空间为代表.青岛的国棉二厂同样具有同等的开发价值,与上海的梦清园紧靠黄浦江一样,青岛国棉二厂紧靠青岛市内的海泊河入口.现在的海泊河也同样成为了青岛市的污染河流.当时的梦清园是老上海啤酒厂,保留了两栋老的工业厂房后改造成了梦清馆.现在的国棉二厂始建于20世纪20年代,现存的工业建筑中有许多值得保留的德日时期历史遗迹,并且在国棉二厂的门口就保留有青岛党支部旧址,历史价值十分宝贵.由此可见,现在的国棉二厂与当时的上海啤酒厂有着惊人的相似之处,完全可以借鉴梦清园的开发建设模式,把海泊河周边打造成青岛的活水公园,与周边的住宅区配套,提高工业遗产的利用率. 3.3历史展示开发模式 工业遗产能反映出当时工业化过程的特定阶段或者功能,也具有了物质文化意义.因此,在原址上修建工业博物馆比在传统博物馆中展出旧有物品更方便,也更生动[3].它可以通过展示一些工艺生产过程,从中活化工业区的历史感和真实感,同时也激发市民参与感和认同感,还可以作为艺术创作基地,开展一些作品展览活动.该模式的开发形式国内外都有先例.国外以德国鲁尔工业区的亨利钢铁厂和关税同盟煤炭焦化厂最为典型,国内以福建船政工业遗产的开发再利用为典型,而且现在青岛已经有了成功的实例[4],那就是青岛啤酒厂博物馆.但是青岛纺织业,曾经的“上青天”之一的青岛,至今却没有规模成型的纺织博物馆.因此,如何去开发青岛自己的纺织博物馆,展现当年青岛的纺织业的风采和纺织技术的先进流程,是摆在我们面前的当务之急.青岛国棉六厂始建于1921年,历史久远,当时由日本人建设,但是厂区内部的主要建筑物,却又是日本人模仿德国人的建筑设计手法而建,因此,建筑的历史价值和审美价值都比较高.另外建筑的质量非常好,有着100年前的地暖采暖系统,这在当时都是世界上最为先进的采暖方式.同时整个园区绿化系统完善,厂区有多处参天大树.更重要的是在青岛国棉六厂曾经有个历史人物的出现,她就是一位影响全国的劳动模范郝建秀.郝建秀在工作中摸索出一套高效、快捷、节约的工作法,这套工作法被有关部门命名为“郝建秀工作法”,该工作法推广以后,产生了巨大的经济效益.2003年3月郝建秀当选为全国政协副主席,成为国家领导人.正因为这所有的因素合在一起,青岛国棉六厂最适合成为青岛的纺织博物馆. 3.4创意产业开发模式 这种开发模式是国内外比较成熟的一种开发模式,因为大多数的工业建筑由于地处市中心,早期租金较便宜,更重要的是这些老厂房、旧仓库背后所积淀的工业文明和场地记忆,能够激发创作的灵感.加上厂房开阔宽敞的结构,可随意分隔组合,重新布局,受到艺术家等创意产业从业者的青睐.北京的798工厂和上海的M50创意产业园也是秉承了这种理念,一批全新的创意产业入驻,包括设计、出版、展示、演出、艺术家工作室等文化行业,也包括精品家居、时装、酒吧、餐饮等服务性行业.在对原有的历史文化遗留进行保护的前提下,他们将原有的工业厂房进行了重新定义、设计和改造,带来的是对于建筑和生活方式的创造性的理解,也为国内工业厂房的开发改造注入了新的理念.然而在青岛,这种模式并没有完好地复制下去,青岛的创意产业也比较发达,虽然现在的创意100———青岛的第一家创意产业基地,是由老建筑更新改造而来,但却不是纯粹的工业建筑改造.因此,在青岛也需要有这样的地方为这些喜欢放飞梦想的人提供创意空间,也为青岛的国棉厂提供可以继续保留发展的空间. 3.5综合功能开发模式 从整个区域来看,工业建筑往往成片集中建设,特殊的时代烙印使其可以作为整体展开复兴计划,即对一区域的工业遗产进行统一性开发,称之为综合开发模式.如德国鲁尔区工业遗产旅游一体化开发,它以19个工业遗产旅游景点、6个国家级博物馆、12个典型的工业聚落为一整体进行组合开发,从而形成了一条包含500个地点的25条专题游览线[5].纵观青岛的国棉厂,国棉一、二、三厂都位于青岛市四方区海岸路沿线,同时还包括杭州路四方机厂,规模都比较大,三厂区之间距离也比较近,而且几个厂区周边的居住环境现在并非十分的优越,因此这几个厂区非常容易进行综合开发.并且由于此区域缺少购物、休闲、娱乐的场地,也可以参照德国的奥伯豪森(Oberhausen)中心购物区(见图5),促使该地寻找一条振兴之路。 3.6住宅地产开发模式 这种开发模式是指在旧工厂原址或附近地块内打造精品住宅、人文社区,对已有的旧工业建筑进行景观式的改造与再利用,以此提高住宅的环境品质和审美趣味.此种模式以天津的玻璃厂的再生———万科水晶城为代表.目前,青岛市内旧工业厂区已经决定采用房地产开发模式改造的主要是国棉四厂,腾出的4.5hm2土地将建现代化住宅小区.但值得注意的是:目前青岛市的大部分地产开发模式都缺乏对历史文脉和人文因素的呼应,国棉四厂也是一样,现在的国棉四厂已经被拆成了一片平地,只是对原有旧工业建筑盲目地拆旧建新的过程的简单重复,但这毕竟为国棉四厂的再利用模式提供了另一种可能。 3.7科教文化产业模式 青岛市部分国棉厂所在的四方区在经济发展上,实施“工业立区、三产强区、科教兴区”战略.四方区内高校相对集中,除了海洋类科研机构外,制造业科研院所大都集中于此.同时四方区作为青岛市的老工业基地,在建设科技园区的同时,也完成了旧城改造.该方面的相关经验可以借鉴国外较成功的案例———德国鲁尔区多特蒙德市的措伦煤矿的再生与二次开发(见图8、图9)[5].德国鲁尔区多特蒙德市的措伦煤矿及其附属炼焦厂是德国第三个(2001年)被联合国教科文组织列为世界文化遗产的工业遗迹.在更新过程中,每个建筑都具有了新的功能,包括:老的动力机房中一部分被用做爱森大学的教学功能;另外一部分老的动力机房被利用为设计中心以及设计博物馆.所有这些举措都保证了煤矿工业遗产的持续性发展。 3.8物流集散中心开发模式 此类开发模式并不多见,笔者至今也未能找到与此模式吻合的相关案例.但依托青岛的地理位置优势,依托山东半岛蓝色经济区的发展和青岛的港通优势,这种模式完全有成功的可能.国棉七—九厂的位置本身就比较偏僻,但是交通方便,北接济青高速,青银高速,东靠青威高速,西邻胶州湾、青岛港和胶州湾高速,交通非常便利,而且工业建筑本身就有着房间跨度大的储存货物的优势,更甚至每个厂区也有着自己的仓库.因此,将现有的厂区改造成为青岛的物流集散中心便有着先天的优势,实现资金的利用率和建筑的使用效率一举两得. 4结束语 要让青岛市国棉厂的工业建筑遗产真正地通过再利用的方式得到保护并融入到活跃的社会生活中,成为一项具体、成功的改造实践,需要政府的宏观调控和开发商的资金支持,也需要社会各界的广泛参与.只有这样才能让青岛国棉厂的工业建筑遗产得以保留与再生。 纺织业论文:纺织业交联淀粉运用 1交联淀粉的制备 交联淀粉的制备原理是淀粉的醇羟基与具有两个或多个官能团的化学试剂进行反应,引起淀粉分子之间桥连,或分子之间形成交联,使不同淀粉分子的羟基间形成二醚键或酯键。淀粉经交联后生成立体网络结构的大分子,分子间的氢键转化为化学交联键,使得淀粉颗粒的强度增加,性能稳定,提高了糊化温度、黏度和抗剪切力。交联淀粉的抗酸、碱能力也大大优于原淀粉。交联淀粉的制备方法一般是在淀粉中加入氯化钠溶液搅拌,再加入氢氧化钠溶液,搅拌一段时间后,再加入一定量的交联剂。反应停止后用盐酸调节pH值,过滤,用无水乙醇洗涤,滤饼干燥,即得交联淀粉。交联剂一般采用环氧氯丙烷、三偏磷酸钠和三氯氧磷等[1]。淀粉经过交联以后再进行其他变性,或者先经过其他变性再进行交联变性,这种采用两种以上处理方法得到的淀粉称为复合交联变性淀粉,如氧化交联淀粉、酯化交联淀粉、醚化交联淀粉等。复合交联变性淀粉具有两种或多种变性淀粉的优点,克服了单一变性淀粉的某些缺陷,并可获取一些新的性质。复合交联淀粉属绿色化学品,因其性能优良、原料资源丰富、易降解等优点,近年来在纺织、造纸、食品、医药等领域得到广泛的应用。交联淀粉由于其耐酸、耐碱以及抗剪切能力强,应用非常广泛:在造纸工业中,可用作造纸助剂;在食品工业中,常用于罐头、冷冻、焙烘和干制食品,保持产品质量稳定,也可用于罐状或瓶装婴儿食品,以及用作水果和奶油馅饼的填充料;在医药方面,可用作外科手术用橡胶手套的润滑剂等[2]。 2交联淀粉在纺织工业中的应用 2.1用于经纱上浆 为降低经纱断头率、提高经纱的可织性及产品质量,必须对经纱进行上浆,赋予经纱更高的耐磨性,令毛羽贴伏,并尽可能地保持经纱原有的弹性。经纱上浆的目的在于提高经纱的可织性,在纱线表面形成保护性的浆膜,提高其耐磨性。并且,浆液能够渗透进入纱线内部,加强纤维之间的黏合力,使经纱的机械强度得到提高。淀粉经交联处理后再氧化得到交联氧化淀粉,其黏度稳定,耐热、耐剪切,能很好地满足纺织工业对浆液热稳定性的要求。专利CN101104642[3]用过氧化氢先对马铃薯淀粉进行氧化,然后再用交联剂环氧氯丙烷或氧氯化磷在氢氧化钠存在条件下进行交联反应,这种变性淀粉对棉和混纺纤维具有较强的黏结力,浆膜柔韧耐磨,浆液冷热稳定。专利CN200710025591[4]先通过氧化淀粉与有机硅偶联剂在较低温度下采取有机硅改性氧化淀粉,再用浆纱助剂形成交联结构,制得有机硅改性淀粉浆料。该项发明降低了成本,增进了有机硅改性淀粉与浆纱助剂之间的交联反应,增强了浆料中各组分之间及与纺织纱线间的结合力,延长了贮藏期,减少了环境污染。专利CN101676308[5]经接枝、交联和氧化等多元反应制备得到的多元变性蜡质淀粉,具有糊液黏度稳定性好、透明度高、抗剪切力强、水溶性高、冷冻稳定性和冻融稳定性好等特点,是良好的胶黏剂,可用于经纱上浆。目前,国内正大力进行浆料性能的提升与新品开发,主要方向就是使用高性能的交联变性淀粉。如专利CN200710016706[6]以环氧氯丙烷为交联剂,通过与淀粉的交联以及一系列反应后,可得到一种完全取代聚乙烯醇的交联变性淀粉,用于经纱上浆,具有分纱快、毛羽少、成本低且效率高等优点。可以看出,用于经纱上浆方面的报道很多,尤以专利为主,且多为交联氧化复合变性淀粉。目前,研究热点是制备工艺及其应用,对应用后退浆方面的研究几乎没有涉及,这将是今后研究中需注意的问题。另外,还要加大产品的开发推广,以拓展其在纺织领域的广泛应用。 2.2用作印花浆料 交联淀粉可作为碱性纺织印花浆料。印花浆料在加入印花色浆之前,一般先在水中溶胀,制成一定浓度的、稠厚的胶体溶液———印花原糊,是具有一定黏度的亲水性分散体系,可使印花色浆具有一定的黏度,防止渗化,从而保证花纹的轮廓光洁度;是印花色浆中染料、助剂或溶剂的分散介质和稀释剂,可使印花色浆中的各个组分均匀地分散在原糊中。交联淀粉作为印花浆料,既可作为色浆的增稠剂,使印花色浆具有一定的黏度,保证花纹轮廓清晰,当印花固色过程完成后便可从织物上除去;也可用作黏着剂,参与染料的固着,使色浆黏着在织物上不易脱落,成为印花的组成部分[7]28。用交联淀粉制成的印花浆料有一定的渗透性,使浆料能渗入织物内部。烘干后在织物表面形成一层有弹性、耐磨的薄膜。交联淀粉还可提供短流的、不成丝串状的浆液,与树胶混合使用时,可得到鲜明且良好的图形颜色接界。在印花浆料的碱性条件下,交联醚化淀粉可阻止黏度的变化。专利CN1563558[8]发明了一种黏度可调的复配变性淀粉,是一种羧甲基淀粉和交联-羧甲基淀粉复配得到的复合变性淀粉,可用于活性染料用的印花糊料。该复配变性淀粉黏度可调范围大,利于上浆和印花,可部分取代海藻酸钠糊料,能明显降低活性染料印花成本,其在水中的溶解性、热稳定性,与其他化学辅料的混溶性、糊料耐磨性等均较优良。交联淀粉还可作为染料的传递剂,起到载体的作用。印花时,染料通过由交联淀粉制成的原糊传递到织物上,烘干后在花纹处形成有色薄膜,汽蒸时染料再通过薄膜扩散到织物内部。此外,在印花过程中,以交联淀粉制成的印花浆料还可用作汽蒸时的吸湿剂和印花色浆的稳定剂,以及印花后抗泳移作用的匀染剂[7]28等。 2.3用作织物整理剂 手感是织物质量的重要指标。在织物的整理过程中,表面处理会很大程度上影响手感。天然淀粉整理会产生刚硬的手感,这是由淀粉薄膜的性质所决定的。经历漂洗的织物常用能促进手感的变性淀粉来整理,而使用交联淀粉得到的薄膜具有柔顺性,有利于改善织物的手感,得到耐久性的整理。另外,疏水性纤维如聚酯纤维,由于有很多疏水基团,用作衣料时吸汗性差,且容易吸附油污,产生静电,用交联淀粉与聚酯共聚物的混合物处理,可提高织物的吸水性、耐洗涤性及染色牢度等。河北科技大学研制的一项科技成果———酸化法生产羧甲基淀粉,通过交联、聚合、氧化等多途径改性,可用作织物的整理剂。 2.4用于污水处理 交联淀粉直接用于纺织或印染废水处理效果不是很好,一般多采用复合交联淀粉,如交联接枝淀粉、交联淀粉黄原酸酯、交联醚化淀粉等。应用复合交联淀粉处理废水,尤其是处理重金属离子,其效果非常理想。如季靓[9]通过交联、醚化、胺化、加成等步骤合成了二硫代氨基甲酸改性淀粉,具有优良的吸附重金属离子的能力。交联醚化淀粉由于含有阳离子基团,因而对废水具有很好的脱色效果。如姜应新[10]应用交联亚甲基二甲胺盐酸盐淀粉醚、交联新型季铵型阳离子淀粉进行染料(活性艳红KE-3B)废水絮凝性能研究,结果表明色度去除率均大于94.8%。专利CN101759808A[11]以淀粉为原料,通过复合酶制成多孔淀粉,再将多孔淀粉进行交联、醚化改性后,接枝不同的多胺分子,可得到多胺改性多孔淀粉。与多孔淀粉相比,产品吸附性能增强两倍以上,选择性高,可用于印染、纺织、化妆品行业等废水中多种染料及重金属离子的吸附处理。目前,有关交联淀粉或复合交联淀粉用于纺织废水的研究报道不多,但由于其可生物降解,属绿色化学品,用于纺织或印染废水处理极具优势,因此具有很大的潜力,是今后的研究热点之一。 2.5其他用途 除了上述应用外,随着研究工作的深入,交联淀粉在纺织工业中的一些其他应用不断被开发出来。如周向东[12]通过水溶性淀粉与磷酸氢钠作用得到淀粉磷酸酯盐反应型阻燃剂。利用封端基水性聚氨酯与阻燃剂及棉纤维在一定条件下发生交联反应,可赋予棉织物耐久的阻燃性能。专利CN1546530[13]发明了一种醚化-交联-预糊化三元复合变性淀粉。该发明产品通过对淀粉同时进行醚化、交联、预糊化变性的方法而制得,使其同时具有醚化、交联、预糊化淀粉的特性,可用于纺织工业的施胶剂。 3展望 我国淀粉资源非常丰富,交联变性淀粉在我国有着非常优越的物质基础和巨大的发展潜力。就纺织工业来讲,现在我国合成浆料的上浆性能远不能满足要求。随着纺织品质量的提高和出口量的增加,对交联淀粉等变性淀粉的质量要求更高。在纺织行业中推广使用低成本、高效率、污染小的新型复合变性淀粉浆料,以满足纺织行业快速发展和纺织品进出口的要求。总体来看,交联淀粉在纺织中的研究主要集中在经纱上浆方面,印花浆料方面的研究不多,用作织物整理剂的更少。主要存在的问题有:国内使用的印花染料总体质量不高、染料稳定性差、固色率低,用于印花的浆料新品研发不够等。交联淀粉绿色无污染,在污水处理方面极具发展潜力。此外,研究开发多功能的交联淀粉可提高织物的多种性能,更具发展前景,但目前这方面的报道几乎为零,应引起研究人员的注意。同时,还要注意产品的开发推广工作。相信随着研发工作的不断深入,有关交联淀粉的研究必将取得更多可喜的成果。 纺织业论文:纺织业废水氧化法处理策略 1纺织工业废水高级氧化法深度处理技术 1.1臭氧氧化 臭氧是一种强有力的氧化剂,它对除分散染料以外的所有染料废水都有脱色能力,能够氧化分解染料分子的发色或助色基团,生成相对分子质量较小的有机酸和醛类,从而达到去除色度的目的[1]。G.Ciardelli等[2]在实验室中试规模处理纺织工业废水的试验中发现,臭氧对废水色度的去除率为95%~99%,虽然处理出水中CODCr去除率最高只有60%,但将出水回用于染色工艺效果令人满意。张健俐等[3]用臭氧和活性炭组合工艺对淄博市某纺织企业的印染废水进行深度处理,当进水CODCr的质量浓度为80~100mg/L时,出水CODCr的质量浓度为6~10mg/L,可以满足该厂冷却水水质标准要求。A.Bes-Pia等[4]将臭氧作为纳滤的预处理工艺处理印染废水的生化出水,试验发现,当臭氧投加量为4g/h,氧化时间为60min时,CODCr去除率达43%,纳滤后电导率下降了65%以上,出水的各项指标均达到回用标准。H.Sel觭uk等[5]考察了臭氧氧化对纺织染整废水急性毒性、色度和溶解性CODCr的去除效果,在臭氧的质量浓度为129~200mg/L时,废水的急性毒性可降低80%~90%,色度去除率可达86%~96%,溶解性CODCr去除率可达33%~39%,总CODCr去除率可达57%~64%,处理后废水的CODCr浓度低于排放标准。In-SoungChang等[6]用臭氧-膜过滤组合工艺处理数码纺织印染废水,以臭氧作为预处理工艺,处理之后的废水经过超滤-反渗透工艺处理后可以达到废水排放和回用水水质标准(韩国双水质供水系统水质指导标准,CODCr的质量浓度小于20mg/L,色度小于20度)。臭氧对于染料废水的脱色效果十分明显,但臭氧并不能完全破坏所有染料的分子结构[7],因而对CODCr的去除效果比较差,较少被单独采用,可在臭氧氧化后进行活性炭吸附或膜过滤。由于臭氧在水中的溶解度较低,所以如何更有效地将臭氧溶于水是该技术研究的热点。另外,臭氧氧化产物毒性的研究和低成本臭氧发生器的开发,也是该技术在推广过程中需要解决的问题。 1.2Fenton氧化 Fenton试剂利用Fe2+作为H2O2的催化剂,生成具有强氧化性和反应活性的•OH,形成的•OH通过电子转移等途径使水中有机物被氧化分解成为小分子,同时Fe2+被氧化成Fe3+,产生混凝沉淀,将大量有机物凝结,从而去除。由于其极强的氧化能力,特别适合处理成分复杂(同时含有亲水性和疏水性染料)的染料废水。史红香等[8]对Fenton试剂氧化处理印染废水进行了研究,结果表明,在最佳条件下印染废水的色度去除率达到99%,CODCr去除率达到91%,出水CODCr的质量浓度达到61mg/L。顾晓扬等[9]研究了Fenton-曝气生物滤池(BAF)组合工艺处理酸性玫瑰红印染废水,结果表明,Fenton试剂预处理可去除色度和部分有机物,且可提高废水的可生化性,再通过后续BAF工艺可去除大部分有机物,最终可使出水色度低于20度,CODCr的质量浓度低于20mg/L,达到GB/T18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准。WangXiangying等[10]利用混凝-水解酸化-Fenton试剂氧化组合工艺处理牛仔服装洗水废水,CODCr、BOD5、SS和色度的去除率分别为95%、94%、97%和95%,出水可以达到GB4287—92《纺织染整工业污染物排放标准》的要求。王利平等[11]采用Fenton法对某印染废水处理厂二沉池出水进行深度处理,在最佳工艺条件下,对CODCr、TN、NH3-N、TP、色度的去除率分别为84%、27%、46%、75%和83%,出水水质达到了DB32/1072—2007《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》的要求。FengF等[12]采用Fenton氧化-MBR组合工艺,对综合印染废水处理厂出水进行深度处理,经过Fenton氧化后,废水的TOC和色度平均去除率分别为39.3%和69.5%,氧化后的出水经过MBR处理后可以达到GB/T18920—2002的要求。Fenton氧化技术具有快速高效、可产生絮凝、设备简单、成本低、技术要求不高等优点,在纺织工业废水处理研究中应用较多。Fenton氧化技术存在的问题:H2O2在运输过程中分解,从而导致氧化效率降低;反应产生的沉淀物如处理不当,可能会导致二次污染。由于出水中常含有大量的铁离子,因而铁离子的固定化技术是今后Fenton氧化技术的重要发展方向。 1.3二氧化氯氧化 二氧化氯可以与许多直接染料和活性染料反应,在pH值小于或等于7时,二氧化氯的分解产物对染料的发色基团具有取代作用,并能与染料分子结构中的双键进行加成,破坏染料的发色基团和助色基团,从而达到脱色的目的。基于二氧化氯的这一性质,可将其用于处理印染废水。林大建等[13]利用二氧化氯作为强氧化剂对漂染废水中的有机物进行氧化分解,试验结果表明,对CODCr的去除率大于78%,对色度的去除率大于95%,水的循环利用率可达72%。苏玫舒等[14]研究了混凝-二氧化氯法对有机印染废水的处理效果,结果表明,在最佳工艺条件下,CODCr、BOD5、色度的平均去除率分别达到88.3%、91.8%、94.5%,出水符合GB8978—1988《污水综合排放标准》的要求。郑志军等[15]采用二氧化氯氧化-活性炭组合法处理印染废水,最终使印染废水的脱色率达到92.44%,处理后的废水指标符合GB4287—92的要求。曹向禹[16]采用二氧化氯催化氧化法对沉淀后的印染废水进行处理,在最佳的反应条件(二氧化氯投加量为100mg/L,催化剂投加量为1g/L,溶液pH值为6.5,反应时间为45min)下,氧化后的废水CODCr的质量浓度小于120mg/L,色度小于或等于40倍。二氧化氯对于印染废水中的染色助剂和洗涤剂等难降解物质的去除效果较差,因此,二氧化氯氧化法的发展方向是与混凝、气浮、吸附、过滤和生化法等组合,以满足深度处理和回用标准。 1.4光催化氧化 光催化氧化大多采用光敏半导体TiO2为催化剂,以太阳光为潜在的辐射源,激发半导体催化剂而产生空穴和电子对,空穴与水、电子与溶解氧反应,分别产生•OH和O2-,二者都具有很强的氧化还原作用,可以催化水中有机物的氧化和降解反应。当应用于纺织工业废水处理时,废水中的染料本身就是一种光敏化剂,在染料分子的协助下,催化剂可以被较长波长的光间接激发,扩展了其应用范围[17-18]。N.N.deBrito-Pelegrini等[19]使用TiO2对经过活性污泥法处理后的含有活性染料的印染废水二级出水进行深度处理。在最佳反应条件下,CODCr、BOD5、TOC和色度的去除率分别可达65%、40%、29.3%和92%。金亮基等[20]以钛酸四丁酯为钛源,Al2O3为载体对实际印染废水进行光催化降解研究。结果表明,光催化处理染料废水的最佳工艺条件为:pH值为4,催化剂投加量为6g/L,30W紫外灯光照1h,出水CODCr的质量浓度为46mg/L左右,色度接近0,水质达到印染厂回用标准。冯丽娜等[21]采用TiO2/活性炭负载体系对印染废水的生化处理出水进行深度处理,试验结果表明:在光照时间为30min,催化剂投加量为3g时,出水CODCr的质量浓度为50mg/L,色度为2倍左右,可以达到印染行业回用水标准。高永等[22]利用MBR-光催化氧化组合工艺处理某纺织园区综合废水,废水经MBR工艺处理后,大部分的CODCr、浊度和色度都被去除,出水的透光性大大提高,经光催化氧化后,出水水质可以达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A排放标准和CJ/T48—1999《生活杂用水水质标准》的生活杂用水要求。L.S.Roselin等[23]使用ZnO作为光催化剂处理印染废水,试验结果表明,在太阳光照射下,经过2.5h光催化氧化处理,废水中的污染物质可以被完全去除,处理出水能够回用于染色工序。光氧化法深度处理印染废水脱色效果较高,但处理后TiO2难以回收且产生自由基的量子效率较低,设备投资和电耗还有待进一步改善。光催化技术未来的研究重点是廉价高活性催化剂的制备、分离回收及固定化,以及反应器的设计、光能利用率的提高和与超声波、微波等物理技术的联合应用。 1.5光电催化氧化 由于光催化反应中使用的催化剂二氧化钛为粉末状,在使用后很难从反应体系中分离,光催化剂受到光照射后产生的电子-空穴对复合概率较大,光子利用效率较低,光催化活性不高。为了解决以上不足,将TiO2粉末固定在导电的金属上,同时,将固定后的催化剂作为工作电极,采用外加恒电流或恒电位的方法迫使光致电子向对电极方向移动,从而与光致空穴发生分离。这种方法称为光电催化方法。光电催化技术能够减少电子空穴对的复合几率,提高光催化效率[24]。Y.S.Sohn等[25]使用TiO2纳米管对含有甲基橙的废水进行光电催化降解,在反应30min内,即可将溶液中浓度为40μmol/L的甲基橙完全降解。M.G.Neelavannan等[26]以TiO2作为工作电极,对含有染料的纺织废水进行光电催化降解研究,结果表明,经过7h的光电催化氧化,可以去除废水中90%的CODCr和全部的色度。卑圣金等[27]使用以负载改性纳米TiO2的活性炭颗粒为填充电极的三维光电催化反应装置,对活性染料染色废水进行原位光电脱色处理,脱色后的废水可以回用于织物的活性染料染色中。陈智栋等[28]采用等体积浸渍法制备了膨胀石墨负载锐钛矿型纳米TiO2,以NaCl作为支持电解质,对主要成分为活性蓝的印染废水进行光电协同处理后,脱色率达到99.3%,CODCr降低约93.1%。目前对光电催化技术的研究方向是高活性、高稳定光催化剂的制备,光电催化过程机理的深入研究以及新型反应器的开发。 1.6湿式催化氧化 湿式催化氧化是在高温、高压下,利用氧化剂将废水中的有机物氧化成无机物和水,从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比,具有适用范围广,处理效率高,极少有二次污染,氧化速率快,可回收能量及有用物质等特点。S.Kim等[29]使用交联粘土作为载体,负载Al-Cu作为催化剂,在80℃常压条件下对含有活性染料的废水进行催化降解,在反应时间为20min时,活性染料可以被完全去除。MaHongzhu等[30]采用固相化学反应法制备了CuO-MoO3-P2O5催化剂,试验结果表明,制备的催化剂对含有亚甲蓝的染料废水具有较高的催化活性,在低温(35℃)常压下反应10min,亚甲蓝的去除率为99.26%,且催化剂在使用3次之后仍保持较高的催化活性。A.Santos等[31]使用商业活性炭作为催化剂,对纺织废水中发现的3种染料(橙黄G、亚甲蓝和亮绿),在160℃,压力16bar条件下,废水在很短的停留时间内就取得了完全脱色的效果。ZhangYang等[32]使用生物模板法制得了具有纳米管结构的多金属氧酸盐(Zn1.5PMo12O40)催化剂,该催化剂处理含有番红花红T的废水,在室温常压下反应40min,可以去除废水中98%的色度和95%的CODCr,反应后番红花红T被完全矿化为无机物(HCO3-、Cl-和NO3-等),TOC去除率为92%。BiXiaoyi等[33]以γ-Al2O3为载体,采用浸渍-沉淀法制备了CuOn-La2O3/γ-Al2O3催化剂,使用微波强化ClO2催化氧化处理含有活性艳黄染料的废水,结果表明,在最佳工艺条件下,废水脱色率可达92.24%。为染料废水的处理提供了一种行之有效的新方法。湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行,设备费用大,系统的一次性投资高,仅适于小流量高浓度的废水处理;且在氧化过程中可能会产生毒性较强的中间产物,在实际推广应用方面存在着一定的局限性。湿式氧化的发展趋势是制备在温和条件下具有较高催化活性的催化剂,解决催化剂的流失和失活问题。 1.7电化学处理 废水电解处理法是应用电解的基本原理,使废水中污染物回收净化的过程,包括直接电化学过程和间接电化学过程2个方面[34]。印染废水中的染料分子的降解主要是通过间接氧化过程。电化学处理法包括电化学氧化还原、电凝聚电气浮法、内电解、电渗析等方法。E.N.Leshem等[35]采用电化学氧化法处理纺织废水,并考察处理后的废水回用于各工艺的效果,结果表明,处理后的废水可以回用于深色染色工序和作为冲洗水,若回用于浅色染色工序,则需对染料浓度和助剂做调整。N.Mohan等[36]使用电化学法处理纺织废水,在电解产生的强电极电势物质的氧化下,废水中的CODCr大幅降低,处理后的废水可以回用于染色工序。S.Raghu等[37]采用电解-离子交换联合工艺处理纺织染料废水,该工艺能够高效地去除和降低废水中的色度、CODCr、铁离子、电导率、碱度和总溶解固体,经过处理后的废水水质可以满足纺织工业回用水标准。王宝宗等[38]采用内电解法对经过生化处理后仍不能达标的印染废水进行深度处理试验,结果表明:废水的色度去除率可达87.5%,CODCr的去除率也可达到50%~80%,处理后的出水完全达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准的要求。刘勇健等[39]利用铁炭微电解反应器对印染废水的深度处理进行了试验研究,工艺对CODCr的去除率均达到70%以上,色度去除率为99%,盐度达1000mg/L以下,硬度达220mg/L以下,出水水质达到印染废水的回用水质标准。电化学法能有效地破坏生物难降解有机物的稳定结构,使污染物彻底降解,无二次污染,但电能及电极材料耗量大,氧化过程中会产生有机氯副产物,处置不当会产生环境问题。电化学氧化法今后研究的核心内容为新型电催化阳极、电化学反应器和电化学氧化处理工艺的开发。 2结语 随着国家对环境保护力度的加大和纺织工业废水排放标准的提高,升级现有处理工艺或采用新工艺对废水进行深度处理,使其能够达标排放或进行循环利用,是目前我国纺织工业企业必须面对的问题。随着工艺和技术研究的不断成熟,在继续开发和研究新的低成本的深度处理高级氧化工艺的同时,一方面研究如何进一步提高氧化处理效率,消除不利因素影响,另一方面将高级氧化处理工艺与其它技术相结合,进行工艺改进和优化,使工艺和技术更加成熟,这样既可提高处理效果,又可降低处理成本,是今后纺织工业废水深度处理技术的研究发展方向。 纺织业论文:纺织业火花探测熄灭体系 1管道火花探测熄灭系统的工作原理 导致多数火灾的微小火花,经常在风管、气袋、砂光、刨床、干燥、升料斗、螺旋输送过程中产生,特别是粉尘的输送过程,如麻纺厂栉梳车间除尘系统、棉纺厂的清梳车间的除尘系统、粉尘收集及分离系统。火花探测及熄灭系统正是解决这些问题的最佳方案。应用火花探测和熄灭技术,预防在纺织粉尘操作系统中传输的火花和燃烧的余火可能形成的火灾和爆炸危险,是一种积极的预防技术,其功能需要一个或多个能源才能实现。火花探测熄灭系统即由火花探测头检测近红外能量,探测火花或余火的存在,发出警报,它们把警示信号传给控制台,然后由控制台处理信号并自动给出应对措施。接收到来自一个或多个传感器的警报信号,控制器立即开启连接下游喷水嘴的电磁阀,在检测点的下游喷水,熄灭火花或余火,对于不适合用水来灭火的,采用转换门或者阀门和防火拴来隔离原料流,或通过输出电压发出警报指令给CO2系统,系统的相关部分阀门同时关闭,让CO2进入并起作用。控制台是火花探测熄灭系统的核心。安装在工厂各个区域的火花传感器把所采集的信号都传给一个微处理器,并由它来处理,受到影响的区域的熄火装置将立即被显示出来,没有任何延时。对于一般的单一火花会立即被熄灭,但是如果探测到火花很多或长期的燃烧源,系统将会采取更进一步的措施,如关闭受影响的生产区域或机器,隔离或关闭材料传送等。从而避免火灾和爆炸的发生。 2纺织厂火花的来源 火花的产生主要有静电放电,如除尘管道里纤维材料与管道壁面或纤维材料与其他物体相摩擦时,往往会产生正负不同或电荷大小不同的静电,以及电磁火花,纤维与机械摩擦发热引燃纤维,纤维中含有铁钉、石块等杂质与机械碰撞引起火花,电器设备启动和关闭时,运转中电机电刷、各种电器元件的启闭,都有可能产生电火花。对于车间内在除尘系统外发生的火花,通常不会引起火灾,一般也不会引起较大火灾事故。但是这个火花如果没有被及时发现,并被吸尘管道吸入,在负压条件下,将进入隐燃状态。与这种情况类似的还有纺织厂的通风除尘系统的回风管道。其特点是燃烧并没有停止,处于无焰燃烧状态。当这个处于隐燃状态的阴火到达除尘室,由于气压回升到接近常压,将会恢复明火燃烧,而引起较大事故。在管道里的火花,隐蔽性很强,不易发现,夹杂在粉尘中输送,就相当于在输送连环爆炸,如果将火花探测头安装在除尘的管道上识别火花并立即发出灭除信号给控制器,控制器发出信号打开喷水熄灭系统,就能较完美的消除火灾和尘爆。 3管道火花探测熄灭系统的基本组成 管道火花探测熄灭系统一般由以下五部分组成。(1)火花探测器(火花识别装置)。探测火花或余火的存在。目前使用的火花探测头有三种型式。低温型的火花探测头使用于探测温度小于80℃的环境,探测视角是100°,一般探测使用环境温度在-40℃-+70℃之间。高温型的火花探测头,带光导纤维检索装置,使用探测温度小于350°,光纤探测角度70°,探测使用环境温度-40℃-+70℃之间,光纤使用环境温度在-40℃-+350℃之间。日光型的火花探测头,探测精度可调,探测视角100°,探头使用环境温度-40°-+60℃之间。(2)熄灭火花装置。喷水熄灭装置有一个快速启动的电磁阀和一个或多个喷射喷嘴组成。水是最好的灭火工具。它不仅易获得,而且它可以大量地吸收热量,具有良好的冷却性能,喷嘴喷出的水雾,同时也可以在粉尘间形成阻隔膜,防止粉尘的骤燃。为了得到最佳的灭火效果,水的覆盖面要尽可能大。这可以通过特殊的喷头和充足的水压力来实现的。提高装置的自动化程度,可以保证灭火用水量最小。装置设计时要注意避免由此而造成管道、过滤装置等的堵塞。(3)控制器(控制处理中心装置)。控制器就是火花探测熄灭系统的指挥部,这里需要存储并计算火花流产生的准确时间、火花流产生的准确位置、火花流严重程度的分析数据、灭火需要的时长、系统何时停止运行等,并立即发出警报,指令启动自动控制装置给出相应解决方案。(4)增压水装置:灭火装置的工作压力至少要7Bar。如果压力不足,需要连接一个增压单元。包括增压泵、蓄水罐、马达、压力开关和流量传感器等。(5)声/光报警装置。声光报警器通过声音和各种光来向人们发出示警信号,它的优点是不会引燃纺织厂里易燃易爆性粉尘,可以和国内外任何厂家的火灾报警控制器配套使用。当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时,火灾报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路,发出声和光报警信号,完成报警目的。系统示意图见图1。控制器、辅助传感器和喷嘴等都应使用经过认证,可以直接在粉尘存在区域使用的产品。 4管道火花探测熄灭的安装位置 火花探测熄灭系统是用来探测纺织物料输运过程中的纺织粉尘在被点燃之前的火花、灰烬和火焰,从而防止这些火源点被传播到下游的过程设备,如各种除尘器、粉尘分离器、粉尘收集器等。因此在纺织厂的粉尘除尘系统、粉尘过滤装置、粉尘收集装置等风力或机械输送系统,原料储存系统,过滤设备,其他危险的积尘环境,摩擦过程可能引起火花的地方,都可以布置安装火花探测熄灭系统。另外,在送回气流的管道上也需要安装火花探测熄灭系统。由于大量的纺织物料被收集在粉尘过滤系统,在某种特定环境下,允许把干净的气体回收到生产间。因为这种办法可以大大地节省热能。但是,火花也可能迅速地被带到生产区域,从而带来破坏性的后果。为保护这样的抽取系统,所有抽取管道和传送到竖井的管道都需要装备火花熄灭系统。安装上现代的火花熄灭系统,就可以迅速探测出火花和炽热灰烬。 5火灾探测熄灭系统在纺织行业的应用前景 目前,火花探测熄灭系统在我国密度纤维板生产领域应用比较广泛,在纺织工业企业中的应用却较少。因此,目前成熟的火花探测熄灭系统是否完全适应于纺织工业企业环境,还需要通过大量实验进行检验。也需要通过试验和实践去探索研究新的火花探测熄灭系统,其主要内容包括:了解不同纺织原材料的着火点,着火性质,开发普适性更好的火花探测器,确定火花报警控制器的报警阈值。了解不同环境中火花运动速度规律,为能及时熄灭火花准备一手资料。比较水喷雾熄灭与化学物质熄灭的性能,选择更合适的灭火剂。以及优化水喷雾时喷头布置;探求在不中断生产的情况下既保证熄灭火花或余火又不会造成纺织材料品质受影响的喷水量大小;研究适合于纺织工业企业环境中的成雾时间和水雾型式;传感器的最佳响应时间;一个控制器的最佳监控点数等等。另外,火花探测熄灭系统的火花探测器属于光敏元件,为了防止漏光造成火花探测熄灭系统的误启动和频繁启动,在管道上安装火花探测熄灭系统后一定要严格进行严密性检测,在常规检修、停产检修时,注意,这里也是检点。减少了火花探测熄灭系统因光线泄漏而造成的误启动和频繁启动,更牢固了该系统在防火防爆工作中的地位。火花探测熄灭系统在纺织工业企业中没有得到推广应用,还有一个原因就是标准和规范的缺失。目前,火花探测熄灭系统各组成部件生产采用的标准还是国外标准,国内没有统一标准,不仅亟需建立生产的国内标准,就是各部件安装的国内规范也没有,同样亟需建立。纺织品因种类不同,其着火点会不同,燃烧性能也不同,在标准、规范中要分别明确规定火花探测熄灭系统各部件的工作环境和性能以及安装要求等。另外,为了把火花探测熄灭系统在国内纺织工业粉尘爆炸防护与隔离中的作用充分发挥出来,其规范应纳入纺织工业企业粉尘防爆规范中,并强制执行。 6结语 本火花探测熄灭系统的最大优点是发现火花立即熄灭,与一般系统相比,其不同在于它能消除火灾根源,并且熄火后生产线可以继续运行,而不需要停止。这种特殊的性能正是该系统区别于一般的洒水系统、浸水系统、爆炸抑制系统等的地方。为彻底消除引发火灾和爆炸的隐患,为保护建筑物和设备往往还要采取一些有效措施,采用多种保护方案组合,所以即使安装了这种火花熄灭系统也不能忽视或拆掉那些防护设备。 纺织业论文:纺织业表面活性剂运用 1.表面活性剂 自20世纪40年代进入工业生产以来,表面活性剂获得了广泛的应用,被誉为“工业味精”。表面活性剂分子具有两亲性,在水溶液中极易富集于表面,从而显著改变溶液性质,且随着分子中亲水和亲油比例的不同、结构的不同,表现出的性质亦有差异。它们具有分散、润湿或抗黏、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、洗涤、防腐和抗静电等一系列物理化学性能,这些基本性能对纺织、印染加工十分重要。据统计,纺织行业中用到的表面活性剂品种达到3000多种[1],纺织工艺生产过程,从散纤维的精制、纺丝、纺纱、织布、染色、印花和后整理等各工序,都离不开表面活性剂的应用。其作用是提高纺织品的质量,改善纱线的织造性能,缩短加工工期,因此表面活性剂对纺织行业的贡献很大。 2.表面活性剂在纺织工业中的应用 2.1洗净剂 洗净剂也称洗涤剂,在纤维纺织过程中应用广泛,如棉布的退浆和煮练、羊毛的脱脂和洗涤、生丝的脱胶、合成纤维的脱油、织物染色和印花后清除未固色的染料等工序,都使用洗净剂。其在水中具有乳化、润湿、起泡、胶溶和悬浮等性能,从而表现出显著的去污能力,且耐硬水,遇到钙、镁离子不会产生沉淀,在水中不产生游离碱,不会损伤丝、毛织物的强度,不仅能在碱性或中性溶液中使用,还可在酸性溶液中使用,洗涤过程快,用量少,低温也可洗涤[2,3]。由于阳离子表面活性剂会产生静电吸附,导致表面活性剂的疏水基向着水溶液,分散后的污垢容易再沾污到织物表面,这样对于织物净洗极为不利。因而,作为洗涤用的表面活性剂多用非离子、阴离子和两性离子[4]。其中十二烷基苯磺酸钠(LAS)用得较多,但是由于其泡沫多,刺激性大,有一定致畸性,且耐强碱性差,生物降解性能相对较差,而逐步被脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)、仲烷基磺酸盐(SAS)、α-烯烃磺酸钠(AOS)、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐(AEC),以及新型产品茶皂素、多肽基表面活性剂代替[5]。 2.2匀染剂和分散剂 避免染色不均匀或染斑,是印染工艺的主要任务之一。匀染剂是指染色中能延缓染料上染纤维速度(缓染),并能使染料在纤维上从高浓度的部位转移到低浓度的部位(移染),从而避免出现深浅不均和色斑现象,并且不降低染色坚牢度的一类助剂。表面活性剂可以增加染料的溶解度,增强其纤维上的渗透力和附着力,增强其色泽和提高纺织品的耐洗度。某些阴离子表面活性剂,如烷基磺酸钠、高级脂肪醇硫酸钠盐等,可用作天然纤维、锦纶纤维的亲纤维型匀染剂。高级脂肪醇聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂主要用于还原染色,也可用于分散染料、直接染料的染色。苏喜春等人[6]在进行羊毛染色实验中发现,十八烷基胺聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐能显著改善弱酸性艳蓝RAW对羊毛的匀染性和润湿性能,浓度越大,匀染性越好。现在匀染效果较好的匀染剂是各种阴离子表面活性剂的复配体系,或阴离子和非离子表面活性剂的复配体系。分散剂是染料加工和染料应用中不可缺少的助剂,分散剂在染色中具有两个主要特殊作用:一是拆开聚集离子的反絮凝作用;二是保持分散粒子稳定的能力。有的分散剂本身就兼有分散性和移染性等多种作用,既可作为染料加工用扩散剂,又可作为印染中的匀染剂。当前使用的分散剂中,以阴离子型表面活性剂为主,主要有萘磺酸盐甲醛缩合物和木质素磺酸盐等;其次是壬基酚聚氧乙烯醚等非离子型表面活性剂,后者常与其他类型表面活性剂复配使用。阳离子型和两性型表面活性剂在应用上有一定的局限性。随着各种新型染色技术的逐步成熟,比如微波染色[7]、泡沫染色、数码印花[8]和超临界流体染色[9]等,对匀染剂和分散剂提出了更高的要求。 2.3柔软剂 织物在印染和整理前,一般需经练漂等前处理,会使织物产生比较粗糙的手感。为使织物具有持久的滑爽柔软手感,就需使用柔软剂,大部分柔软剂属于表面活性剂。阴离子柔软剂应用较早,但由于纤维在水中带有负电荷,所以不易被纤维吸附,因此柔软效果较弱。由于对纤维的吸附性弱,则易于清洗除去,因此有的品种适用于纺织油剂中柔软组分,主要有磺基琥珀酸酯和蓖麻油硫酸化物等。非离子型柔软剂的手感和阴离子近似,不会使染料变色,能与阴离子型或阳离子型柔软剂合用,但对纤维的吸附性不好,耐久性低,并且对于合成纤维几乎没有作用,主要应用于纤维素纤维的后整理和在合成纤维油剂中做柔软和平滑组分。其中以季戊四醇脂肪酸酯和失水山梨糖醇脂肪酸单酯这两类最重要,柔软效果在松软和发涩之间,能大大降低纤维素纤维和合成纤维的摩擦系数。阳离子表面活性剂和各种纤维结合的能力强,能耐高温和经受洗涤,耐久性强,用于整理织物可获得丰满的手感和滑爽感,使合成纤维具有一定的抗静电效果和良好的杀菌和消毒能力,并能赋予纤维很好的柔软效果,是目前最为重要、使用最广泛的柔软剂。阳离子表面活性剂目前绝大多数仍为含氮化合物,常用类型有叔胺盐类和季铵盐类。其中叔胺盐类只在酸性介质中呈阳离子性,而季铵盐类在任何介质内均呈阳离子性,是应用最广的一类[10]。双十八烷基二甲基季铵盐是柔软性能突出的织物柔软剂,用量仅0.1%~0.2%就能获得理想的效果,还有润湿和抗静电作用,但较大、生物降解困难;双氢化牛油基二甲基氯化铵作为柔软剂,虽有优良的柔软效果,但存在抗静电性差、生物降解性差,易在污水处理中被污泥吸收而污染农田。取而代之的新一代绿色产品大多是含有酯基或酰胺基或羟基等亲水性基团的表面活性剂,极易被微生物分解为C18、C16脂肪酸和较小的阳离子代谢物,对环境损害小。 2.4抗静电剂 为消除或防止纺织过程中各工序产生的静电和在织物整理工序时或过程中的静电,必须使用抗静电剂。其作用主要在于使纤维的表面具有吸湿性和离子性,从而降低纤维的绝缘性,提高导电度,并能中和电荷,达到消除或防止静电产生的目的。表面活性剂中,阴离子型抗静电剂的品种是最多的。油脂、脂肪酸和高碳脂肪醇等的硫酸化物,既有抗静电性能,也有柔软、润滑和乳化性能。其中以烷基磺酸,尤其是铵盐、乙醇胺盐等抗静电效力较高。不过,在阴离子型抗静电剂中,以烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯类效果较佳。一般阳离子型表面活性剂不仅是效力较高的抗静电剂,而且具有优良的滑爽柔软性和纤维附着性。其缺点是能使染料变色,耐晒牢度降低,不能和阴离子型表面活性剂合用,腐蚀金属,毒性强,对皮肤有刺激性等,故使用受到限制,很少用于油剂,而主要用于织物的整理。用作抗静电剂的阳离子型表面活性剂主要是季铵化合物和脂肪酸酰胺两大类。甜菜碱型两性表面活性剂除具有良好的抗静电作用外,还有润滑、乳化和分散作用。非离子表面活性剂吸湿性强,能用于纤维的低湿状况。它们一般对于染料染色性能不发生影响,可在较宽范围内调整黏度,其毒性小,对皮肤刺激性小,所以被广泛使用,是合成油剂的重要组分。非离子型抗静电剂主要类型是脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸聚乙二醇酯等。 2.5渗透剂和润湿剂 渗透剂和润湿剂是促进纤维或织物表面快速地被水润湿,并向纤维内部渗透的助剂。能使液体渗透或加速深入孔性固体内的表面活性剂称为渗透剂。渗透的前提是必先润湿才能吸附。润湿就是指液体与固体接触后,液体在固体表面铺展的程度。因此,渗透剂和润湿剂不仅用于退浆、煮炼、丝光和漂白等前处理工序,并且广泛应用于印花和后整理工序。对于渗透剂和润湿剂的特性要求是:1)能耐硬水及碱;2)渗透性强,能缩短工时;3)经其处理后的织物毛细管效应改进显著。阳离子表面活性剂不适于作润湿剂,因为它们会吸附在纤维上阻碍润湿。两性型表面活性剂在应用上有一定的局限性。因而,用作渗透剂与润湿剂的表面活性剂主要有阴离子和非离子表面活性剂。此外,在纺织工业中,表面活性剂还可用作精练剂、乳化剂、发泡剂、平滑剂、固色剂和防水剂等被使用。 3.表面活性剂在纺织工业中的发展 3.1高分子表面活性剂 所谓高分子表面活性剂是指相对分子质量在数千以上,且具有表面活性的物质,是一种新型的很有发展前途的表面活性剂,它能形成胶束把染料分子包裹起来,在某种条件下控制染料分子慢慢释放,起到匀染效果,在纺织工业中应用广泛。其中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是由N-乙烯基吡咯烷酮经聚合而成的线性高分子聚合物。PVP以其良好的络合能力、生物相容性、低毒性、高分子表面活性、胶体保护能力以及与其他化合物良好的复配能力,被广泛用作纺织助剂[11]。高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。但是,在不断开发新型产品以及探索研究其结构与性能之间的关系等方面,尚有许多基础性的工作,有待进一步研究。因此,研究其结构与性能的关系,重视新型高分子表面活性剂的研究与开发,合成高分子量和高表面活性的聚合物具有重要的理论和应用价值。此外,开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面活性剂的研究趋势。 3.2元素表面活性剂 含有氟、硅、磷和硼等元素的表面活性剂称为元素表面活性剂。由于氟、硅、磷和硼等元素的引入而赋予表面活性剂更独特、优异的性能。其中含氟表面活性剂与普通表面活性剂相比,无毒或毒性非常小,它们具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学稳定性和憎水憎油等优良而独特的性能。在纺织工业中,含氟织物整理剂主要用作织物防水防油整理剂、防污、滑爽及耐洗整理剂和纤维加工剂等[12],经其整理后的纺织品具有多种优异的性能,因而倍受国内外市场的关注和欢迎。美国3M公司配制的Scotchgard(全氟羧酸铬络合物)及全氟烷基丙烯酸酯共聚体具有优异的防水、防油性能,且耐洗涤,织物手感柔软。以氟表面活性剂代替传统织物净洗剂氯乙烯可减少蛋白质纤维对水的吸收,从而避免了以往因过热干燥而导致的纤维强度下降的缺点[13]。含硅表面活性剂是随着有机硅新型材料发展起来的一种新型表面活性剂,不仅具有耐高温、耐气侯老化、无毒、无腐蚀及较高生理惰性等特点,还具有优良的降低表面张力的性能,是仅次于含氟表面活性剂的特殊表面活性剂品种。在纺织行业,含硅表面活性剂赋予纺织品柔软、滑爽手感及抗菌防霉、抗静电、亲水和防水等特殊功能。至少含有一个羟苯基取代的聚二有机硅烷与等量苯酚混合可作纺织纤维的润滑剂[14];含环氧基的硅整理剂可赋予织物良好的手感,抑制泛黄以及提高织物的吸水性;含铵基的表面活性剂还有较强的杀菌能力,对人体呈生理惰性,不刺激皮肤,整理后的织物手感较好。聚硅醚类表面活性剂,在不同温度范围内,既可用作消泡剂,也可用作稳泡剂,具有重要的应用价值;用聚硅氧烷与烷基糖苷配比为0.5∶1.0~10∶1.0的乳液对印染后的涤(或涤/棉、涤/毛)织物进行整理,在保持原来的柔软度基础上,进一步提高了耐洗牢度。以磷酸酯表面活性剂为代表的含磷表面活性剂在化纤工业中已作为高效抗静电剂、润湿剂和乳化剂。其中烷基磷酸酯是很有前途的一种,可在前处理过程中用作精炼剂、渗透剂,其去污力优于牛油醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚。有机硼表面活性剂是一种半极性的化合物,是由具有邻羟基的多元醇、低碳醇的硼酸三酯和某些脂肪酸所合成的。通常为非离子型,碱性介质中重排为阴离子型。含硼表面活性剂高温下极稳定,可以水解,具有优良的表面活性、抗静电性及抗菌性,毒性较低,其用途还在进一步研究当中。 3.3Gemini表面活性剂 此类表面活性剂是通过一个联接基将两个传统表面活性剂分子在其亲水头基或接近亲水头基处连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。与传统表面活性剂相比,阳离子Gemini表面活性剂具有显著的缓染作用,可作为一种新型缓染剂应用于纤维染色[15]。众所周知,阴离子表面活性剂用于洗涤剂有一定的毒性和对皮肤有一定的刺激性,且对酶会产生失活作用。而非离子Gemini表面活性剂可作为乳化剂产生O/W乳液,以便在低浓度下即产生更好的洗涤效果,且Gemini表面活性剂与传统表面活性剂的协同作用强于传统表面活性剂间的协同作用。如向阴离子表面活性剂溶液中加入极少量的非离子Gemini表面活性剂,就可使溶液中自由阴离子表面活性剂的浓度降低1个数量级以上,因此可显著消除阴离子表面活性剂的负面效应和改善洗涤效率。而两性Gemini表面活性剂是温和的多功能表面活性剂,在特定的应用中仅需添加少量到表面活性剂混合物中就可显著改善配方性能[16]。目前,由于Gemini表面活性剂的售价较高,因此尚难以大规模用于洗涤剂工业,采用较多的方式是将Gemini表面活性剂与传统表面活性剂复配使用。 4.结语 表面活性剂在纺织工业中应用广泛,其技术作用和经济价值都相当大,是不可缺少的重要助剂。近年来,许多具有特殊化学结构的功能性表面活性剂以及绿色表面活性剂等应运而生,可为纺织生产提供更适宜、更高效的化学助剂,同时,纺织工业的发展也不断拓展了表面活性剂的应用领域。相信随着社会的发展和科学的进步,表面活性剂在纺织工业的应用中将发挥更加重要的作用。 纺织业论文:纺织业厂房支撑构造 一、纺织工业轻型钢结构厂房的特点 钢结构一般分为普通钢结构和轻钢结构,它们之间并无明显的界限。其计算规则都是一样的。所谓轻钢结构,一般是结构荷载较小,结构杆件也较小,构件壁厚较薄的一类结构,一般采用门式钢架、屋架和网架为主要承重结构。正因为轻钢结构上作用的荷载较小,所以,使得结构效应产生的内力一般较小,这就使得结构的强度往往不成问题,而由于构件断面较小,截面惯性距较小,使得结构的刚度也随着减小,结构的整体和局部稳定成为在设计中必须引起重视的主要问题。这就是轻钢结构自己的特点。了解了这个特点,我们就可以采取相应的措施,比如可以采用增加支撑和拉条,以满足杆件的长细比要求,增设加劲肋以满足构件的局部稳定等。 二、门式刚架结构支撑结构的特点 门式刚架轻型房屋,其结构一般由主骨架和支撑系统构成,支撑结构包括:1)墙架;2)檩条等;支撑系统包括:1)刚架柱之间的垂直支承;2)刚架梁之间的水平支撑;3)刚性系杆、拉条;4)隅撑等; 三、檩条的设计 1、檩条作用:承担屋面荷载,并将其传给刚架。檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来,与墙架梁一起与刚架形成空间结构。2、檩条的形式:实腹式檩条、空腹式檩条、格构式檩条。3、截面高度的确定:实腹式檩条的截面高度H,一般取跨度的1/35~l/50;桁架式檩条的截面高度H,一般取跨度的1/12~1/20。4、截面宽度的确定:实腹式檩条的截面宽度B,由截面高度H所选的型钢规格确定,空间桁架式檩条上弦的总宽度B,取截面总高度的1/1.5~1/2.O5、檩条荷载1)恒荷载屋面材料重量、支撑及檩条结构自重2)活荷载屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载和风荷载,当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.50KN/m2。6、檩条的布置、连接与构造檩条在屋架(刚架)上的布置和搁置1)为使屋架上弦杆不产生弯距,檩条宜位于屋架上弦节点处,当采用内天沟时,边檩应尽量靠近天沟。2)实腹式檩条的截面均宜垂直于屋面坡面,对槽钢和z型钢檩条,宜将上翼缘肢尖(或卷边)朝向屋脊方向,以减小屋面荷载偏心而引起的扭距。3)桁架式檩条的上弦杆宜垂直于屋架上弦杆,而腹杆和下弦杆宜垂直于地面。4)脊檩方案:一般应采用双檩方案,屋脊檩条可采用槽钢、角钢或圆钢市目连。檩条与屋面的连接檩条与屋面应可靠连接,以保证屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转的作用,这对一般不需要验算整体稳定性的实腹式檩条尤为重要。檩条与压型钢板屋面的连接,宜采用带橡胶垫圈的自攻螺钉。檩条与刚架的连接檩条端部与刚架的连接应能阻止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性。1)实腹式檩条与刚架的连接处可设置角钢檩托,以防止檩条在支座处的扭转变形和倾覆。檩条端部与檩托的连接螺栓应不少于2个,并沿檩条高度方向设置。螺栓直径根据檩条的截面大小,取M12~M16。2)桁架式檩条一般用螺栓直接与屋架上弦连接檩条的拉条和撑竿1)拉条的设置:檩条的拉条设置与是否主要和檩条的侧向刚度有关,对于侧向刚度较大的轻型H型钢钢和空间桁架式檩条一般可不设拉条。对于侧向刚度较差的实腹时和平面桁架式檩条,为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转,保证其整体稳定性,一般需在檩条间设置拉条,作为侧向支撑点。当檩条跨度≤4m时,可按计算要求确定是否需要设置拉条;当屋面坡度i 1/10,檩条跨度 4时,宜在檩条的跨中位置设置一道拉条;当跨度 6m时,宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑竿,在檐口处还应设置斜拉条和撑竿。拉条的直径为8一12mm,根据荷载和檩距大小取用。2)撑竿的设置檩条撑竿的作用主要是限制檐檩和天窗缺口处边檩向上或向下两个方向的侧向弯曲。撑竿的长细比按压杆要求入≤220,可采用钢管、方管或角钢做成。目前也有采用钢管内设拉条的做法,它的构造简单。撑竿处应同时设置斜拉条。3)拉条和撑竿的连接斜拉条与檩条腹板的连接处一般应予弯折,弯折的直段长度不宜过大,以免受力后发生局部弯曲。斜拉条弯折点距腹板边距宜为10~15mm,如条件许可,斜拉条可不弯折,而采用斜垫板或角钢连接。 四、屋面支撑与柱间支撑的确定: 1)支撑的作用主要是保证结构体系成为空间体系,有足够的空间刚度,2)支撑所受力主要是风载和地震作用,温度作用;3)计算支撑内力时一般假定节点为铰接,并忽略偏心的影响,并且一般的支撑都是按拉杆考虑,所以,一般适宜双向布置。1.屋面支撑屋面支撑受力较小,杆件截面通常可按容许长细比来选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆设计,可采用单角钢;非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计,可采用双角钢组成十字形或T形截面。当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时,杆件截面应按桁架体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时,可假定在水平荷载作用下,交叉斜杆中的压杆退出工作,仅由拉杆受力。2.柱间支撑对厂房来说:分为上层支撑和下层支撑上层支撑计算时,为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力,支撑腹杆按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢,较大时通常采用角钢或槽钢。交叉斜杆常按拉杆设计,但为了提高厂房的纵向刚度,当吊车较大时,应按压杆设计。 五、隅撑的作用与设置 隅撑的作用主要是阻止梁的下翼缘及柱的内侧翼缘失稳。并在设计计算中作为减少梁柱的平面外计算长度的最不利侧向支撑间的最大间距。隅撑之所以要设,是因为刚架斜梁的受力的变化。在恒荷载和活荷载等荷载组合作用下,一般的梁受力是上翼缘受压,下翼缘受拉,这样檩条与钢梁的有效连接为梁上翼缘的稳定提供了可靠的支撑。所以一般情况下梁的平面外计算长度取两倍的檩条间距。上翼缘的稳定可以保证。但是在受到风吸力荷载作用时时,下翼缘受压,上翼缘受拉,这样下翼缘的稳定性没有可靠的平面外支撑,因此在梁的下翼缘上加设隅撑给钢梁的下翼缘提供支撑。隅撑一边与梁的下翼缘连接,一边与檩条连接。隅撑的做法可以详见门式刚架的规范。研究表明,门式刚架的破坏和倒塌在很多情况下是由受压最大的翼缘屈曲引起的,而斜梁下翼缘与刚架柱的相交处压应力最大,是结构的关键部位。本规程规定,“在檐口位置,刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处应各设置一道隅撑”,就是为了确保该处的稳定性。此外,还规定在斜梁下翼缘受压区均应设置隅撑,其间距不得大于相应受压翼缘宽度的16(235/f3,)1/2倍。该规定便于执行,也便于施工质量检查。若翼缘宽度较窄,理所当然地应使隅撑间距减小。规程还特别规定,当斜梁下翼缘不设隅撑时,应采取保证刚架稳定的可靠措施,如设置刚性撑杆或加大截面等。这就较好地保证了结构的安全。至于柱的隅撑,应根据具体情况设置。当柱高较大时,要求分段进行平面外稳定性验算,一道隅撑通常是不够的,此时一般应设几道隅撑。 纺织业论文:纺织业建筑设计问题分析 一、环境设计问题 工业建筑的环境设计包括厂房内部环境(内环境)设计和厂区环境(外环境)设计。内环境设计包括厂房的采光、通风、保温、空间效果等,由于纺织工业的特殊性,工艺上对温度、湿度有严格要求,有较大的空调需要量,传统的锯齿厂房是自然采光、空间大,但空调需要量大、耗能大。现在一般采用钢结构无窗厂房,做轻钢龙骨矿棉板吊顶,可以节省空调用量,但吊顶高度一般只满足工艺要求,当厂房空间较大时吊顶高度如只满足工艺要求,则车间产生压抑的感觉,这就需要建筑专业和空调专业沟通交流以确定一个较为合理的方案。外环境包括环境治理和建筑环境两大方面。环境治理指对废气、废水、噪声、烟尘等污染环境的因素予以治理的设计。在过去的设计中,对环境治理是较为重视的,尽管有时受投资的限制,个别工厂的环境治理尚不够理想,单从设计角度看还是尽心尽力了。建筑环境包括群体布局、空间组织、形体协调、景观配置、厂区绿化以及色彩处理等多方面的内容。从建筑专业的角度和现代人类工程学的高度来看,上述这些方面应该是外环境设计的极为重要的内容。工厂环境的好坏已不仅仅是美观的事情,也不仅仅是关系劳动者精神、情操和健康的问题,而且还是提高工作效率、改进产品质量和衡量工厂管理水平等深层次的问题。未来工业建筑的发展方向应该是更加人性化。纺织工业是劳动密集型产业,更应注意对工厂外环境的处理。然而,由于长期以来,我国的工业建筑设计院内部的运行机制是以工艺专业为主体,建筑、结构、水、暖、电等专业为从属的多工种配合进行的。在厂区的环境设计而言,往往是以工艺专业为主体,以如何组织好工艺生产流程和交通运输路线为主,而建筑师的任务只是各单体建筑物和构筑物的具体设计。尽管在设计中对建筑布局、结构选型、建筑立面色彩等方面予以统一协调处理,而对整个厂区的空间组织、形体协调、景观配置、建筑立意和厂区绿化等诸多重要方面却无能为力,因此,对营造工业建筑中的人性化环境、文化环境、生态环境等无法付诸实施。 二、纺织厂房漏水结露的问题 新型金属压型板屋面具有造型美观、施工工期短、环保可回收率高、跨度大等多项优势,因此被越来越多的纺织项目采用。纺织车间一般要求温度在20-30oC、湿度在65-85%,我国北方地区冬季气温寒冷,最低气温多在-5oC以下。由于室内外温差大、湿度高,设计和施工稍有疏漏就可能冷凝结露,影响生产。施工时无接头、大长度屋面板施工难度之高,保温层的保温性能之严格都是空前的。两个方面成功与否决定纺织车间的成败。一旦产生漏水、结露几乎无法弥补,近两年已有多个这样的工程事故,损失相当惨重。由于屋面板整坡无接头长度较大,只能现场制作。多数是把设备架到屋檐高度,直接把彩钢板出到屋顶上。但纺织车间多数有几百米长,压板机是固定在一个部位,从压板处把彩钢板运到其他部位,多数施工单位完全用人工搬运,经常遇到划伤、折断等问题,这就为厂房日后的使用埋下了隐患,时间稍长后,经过风吹雨淋这些部位可能就会发生渗漏,这就需要提高施工工艺。如把彩钢板搬到利用C型钢做导轨的特制小车上,小车沿着C型钢走,数个小车把彩钢板托起来,再用人工推着小车运送到指定位置,有效解决了以上的问题。现在针对金属压型板屋顶结露原因分析如下: 1、设计保温层厚度不足热核计算所用的热阻数值是在实验室中检测得到的,能反映不同保温材料的保温性能。在实际应用中要考虑到多方面的因素,如保温材料的特性、储存的状态、施工时可能产生的缝隙等,因此热核计算出的保温材料厚度若直接应用到工程中就可能导致产生结露。 2.安装过程中的细部构造处理不当导致产生冷桥合理的保温结构设计应当使保温层任何部位都不产生冷桥,然而由于所用保温材料的特性,导致在设计和施工中稍有疏忽某些部位就会产生冷桥。室外冷气从冷桥处传入室内,此处屋顶室内表面温度就要低于露点温度,恒温、高湿的环境时就产生了冷凝结露问题。因安装而产生的冷桥一般有以下两种:a)保温材料安装缝隙产生的冷桥大部分金属压型板屋顶保温层都是由许多独立的保温材料拼装成的,拼装缝隙的处理不当就是冷桥。在固定保温材料时所用自攻钉产生冷桥。b)、玻璃丝棉保温层安装固定时的压缩冷桥c)、保温材料的隔气层隔气性能差下面就以某工程保温层(玻璃丝棉)结构设计为例讨论如何解决这些问题:选择合适的金属压型板板型,相邻两块板的连接成180o咬合;确定玻璃丝棉的厚度与错缝结构,必须保证任何部位的含棉量不低于最小含棉量,玻璃棉错缝结构弥补了客观存在安装缝隙的缺陷,保证了任何缝隙处的最小热阻值。加高的支架和支架垫块把金属压型板和檩条之间支撑开,这种结构达到一定厚度时,就能保证檩条处的最小热阻值。保温支架能有效地阻止从固定支架自攻钉传入室内的冷气。W38贴面锁缝工艺能有效地隔断湿气对保温层的影响。总之,通过完善细部构造,再加上科学地选择玻璃丝棉的规格和厚度(包括檩条处的最小厚度),就能有效解决金属压型板屋面纺织建筑结露的难题。 纺织业论文:纺织业生物技术的运用 1.生物技术在新型纺织纤维开发上的应用 将现代生物技术巧妙的运用于纺织纤维的开发方面,不仅能有效的改进现有纺织原料存在的不足,还可根据需要开发出适合纺织生产的新型纺织纤维,为纺织原料的研发开辟新的途径。 1.1天然彩色棉纤维 天然彩色棉纤维是美国科学家利用基因改性技术开发出的一种新型棉花品种,其开发的原理是将彩色基因移植到白棉DNA中进而获得具有天然色彩的彩棉纤维,我国也已经成功的培育出多种彩棉品种,并在新疆、河南等省区有大面积种植。目前已有棕色、绿色两种性能稳定、可纺性强的彩棉纤维投入到纺织生产中,并利用这两种纤维开发出了品种丰富的彩棉系列产品,其中包括彩棉纯纺纱、彩棉与其它纤维混纺纱、彩棉机织物、针织物、服装、高档内衣、床上用品等。。彩棉产品因具有天然色泽,可省去染色、印花等工序,减少了污水的排放和能源的消耗,产品也不会残留偶氮染料等有害物质,因而被普遍认为是理想的生态纺织品,另外彩棉系列产品也是纺织业冲破“绿色壁垒”、提高出口创汇的重要产品之一。基于彩棉纤维与生俱来的生态环保特性,其产品一问世便受到了消费者的普遍青睐。 1.2抗虫棉 棉的生长极易受到虫害尤其是棉铃虫的侵袭。通常的做法是施农药,而农药会对环境及棉本身造成危害。现在已找到了一种有毒基因,将这种基因转入棉体内,培植出的棉具有抵抗棉铃虫的能力。中国农科院等单位将苏芸金杆菌的毒蛋白基因转入棉细胞内,培育出了十多个抗虫棉品种,这种棉能产生一种对抗鳞翅目昆虫的毒素,抗棉铃虫能力达80%以上。此外,转基因抗蚜虫棉,转基因抗虫又抗病棉也相继培育成功,已在我国实验推广。 1.3其它新型棉纤维 利用现代生物技术的基因工程技术可向棉纤维中引入其它成分,形成天然多成分棉,改善棉纤维的性能。如生产在棉纤维中腔内具有可生物降解的聚酯内芯,生产天然的涤棉混合纤维;引入动物纤维蛋白,从而形成含动物纤维的天然多成分棉,对改善棉纤维自身的不足,提高棉纤维的性能有很大贡献;从大肠杆菌中分离出一种对草甘膦有抗性的基因,转入棉体内所获得的转基因棉表现出了足够的抗草甘膦性能。 1.4蜘蛛丝 蜘蛛丝因具有超高强力是开发高强织物的理想原料,但如何获得大量的蜘蛛丝来满足纺织生产的需要成为产品开发过程的难题,利用现代生物技术这一难题便可得到解决。加拿大Nexia公司将从蜘蛛丝蛋白中分离出的有关基因转入奶牛和山羊的乳腺细胞中,而后从其分泌的乳液中获得经过重组的蜘蛛丝蛋白,并从中提取到了与蜘蛛丝性能相似的丝蛋白纤维。另外可利用现代生物技术的微生物发酵技术从蜘蛛丝蛋白中分离出有关基因,人工重组到可以用发酵法大量生产蛋白质的诸如大肠杆菌或酵母菌等这一类微生物体内,在其细胞中产生蜘蛛丝蛋白。由于这类微生物的繁殖速度极快,可廉价的大批量生产,故称为“微生物加工厂”。利用生物技术将蜘蛛的基因引入桑蚕体内,可使桑蚕吐出具有蜘蛛丝性能的丝蛋白。因为人类有丰富的养蚕经验,可以大规模饲养,又因桑蚕生长快,合成蛋白质效率高,可为人类生产许多宝贵的天然丝。 1.5改性羊毛 随着DNA分析技术及DN段分离技术的进步,已有可能从遗传学的角度对绵羊作出全面鉴定,鉴别出优秀绵羊,从而更加科学准确的选择良种绵羊,以便大批繁殖。研究人员将能控制羊毛细度的基因转入绵羊体内,从而获得又细又长又软的羊毛,直径只有3—4微米,为生产高档轻薄型毛织物提供原料,这正符合当今毛纺织品向轻薄型发展的世界潮流。另外人们正在寻找一种合适的彩色基因导入绵羊体内,培育出具有天然色彩的彩色羊。 1.6具有生物特性的纺织纤维 1.6.1抗微生物技术在纺织品中的应用 美国MICROBAN公司已将抗微生物技术应用于纤维中,把抗微生物渗透到聚合物结构的分子间隙中去,抗微生物形成的膜与表面涂层不同,它耐洗,可制成医疗保健和家庭护理用品。 1.6.2甲壳质和壳聚糖在纺织上的应用 甲壳质广泛存在于虾、蟹等水产品和昆虫、蜘蛛等节肢动物的外壳中,也存在于菌类、藻类的细胞壁中,壳聚糖是甲壳质在浓碱溶液中脱去乙酰基的衍生物形式,将其溶于适当的溶剂中可制得甲壳素纤维。这种纤维有生物可降解性和生物活性,从而具有良好的吸附性、粘结性、抗菌性和治伤性能,所以适合制造特殊的医用功能纤维产品。 1.6.3Lyocell纤维 Lyocell纤维是一种不经化学反应生产的纤维素纤维,可生物降解的具有生态环保意义的“绿色纤维”,被誉为21世纪“绿色纤维”,它具有其它纤维所没有的特殊风格和性能,可以开发高附加值的产品。 1.6.4聚乳酸纤维 聚乳酸纤维是利用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经发酵转化成乳酸,经聚合达到纺丝级,纺丝而制成,这种纤维在微生物的作用下可生物降解,有利于生态平衡。用聚乳酸纤维制成的面料,触摸时有舒适的肌肤接触感和手感,还具有真丝般的光泽。 2.生物技术在苎麻纤维脱胶上的应用 苎麻纤维属于韧皮纤维,其表面的韧皮组织必须在纺纱前去除,称为脱胶。传统的脱胶方法是用强酸或强碱在高温条件下进行,这种方法虽然脱胶效果理想,但存在成本高、污染严重、耗能高、纤维损伤严重等缺点,因此近年来发展的用生物酶对苎麻进行脱胶备受相关人士的关注。生物酶是一种生物催化剂,是由生物体产生的具有催化作用的一类蛋白质,容易生物降解,对环境无害。用生物酶对苎麻纤维进行脱胶具有麻纤维强力损失小,纤维光洁柔软,成纱性能好,且生产效率高,能耗小等优点,酶法脱胶具有非常好的发展前景。 3.生物技术在织物整理中的应用 随着人类环境保护和安全健康意识的不断提高,纺织品印染加工对环境的污染及纺织服装残留的各种有害物质对人类健康的影响越来越引起世界各国的关注,利用生物酶对织物进行整理是一种符合环保要求的整理方法。 3.1生物酶退浆 织物用生物酶退浆用的是淀粉酶,它对淀粉类浆料具有很强的分解作用,退浆效果较好,与传统碱退浆工艺相比,淀粉酶退浆工艺具有很多的优越性。首先,用淀粉酶对织物进行退浆时,可以在毫不损伤纤维的情况下去除淀粉浆料,不会造成织物强力的损失。其次,淀粉酶反应条件温和,环境pH值接近中性,所需反应温度较低,反应时间短,实践证明,相同温度下,用碱分解淀粉达到退浆的要求,一般需要1-2h,而用淀粉酶退浆只需要30-60min即可。此外,淀粉酶作为一种生物蛋白质对环境友好,无任何毒性,淀粉酶可回收再使用,退浆产生的废水可生物降解,解决了退浆废液对环境的污染问题。 3.2生物酶精练 生物酶精练用于纤维素类纤维,精练酶一般为复合酶,对纤维的各种共生物起分解作用,主要组分为纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。基于生物酶的专一性的特点,一种生物酶只对一种或一类特定物质具有分解作用,所以酶精练对织物的损伤小,并且精练后织物表面光洁,手感柔软,有利于提高产品的附加值。 3.3纤维素酶风格整理 用纤维素酶对织物进行整理可得到特殊的效果。(1)减量用纤维素酶对织物进行减量处理,使织物具有丝绸感。该技术已用于高支精细织物生化洗涤加工和人造纤维优化风格加工。(2)柔软用酶加工能使织物具有较好的柔软手感,这种柔软性不同于一般柔软剂加工。一是无柔软剂等化学品的毒害性,对人体安全,加工时也无环境污染,有利于生态;二是穿着过程中,经不断洗涤可长期保持这种柔软特性。(3)去除茸毛棉织物由纤维素酶处理后,随着处理时间的增加,茸毛可以大量去除,从而改善织物光泽,染色后色光更鲜艳。(4)牛仔服的“生物洗”牛仔服在制作过程中有一道石磨的工序,用浮石和成衣放在一起振动磨洗去除部分颜色,达到仿旧的风格。用酶洗工艺可减少石磨时浮石用量,保护机器不受损伤,避免浮石尘屑,减少环境污染。酶洗工艺利用纤维素酶对织物表面上产生可控制的刻蚀,并借助水洗机的揉搓和摩擦作用的协同效果,使染料脱落,茸毛去除,从而得到不均匀的褪色效果。酶洗不会引起织物强力的过度损伤,并具有独特艳丽的表面和柔软的手感。若将不同的纤维素酶加以多种组合,并采用不同的工艺,则可产生数百种的外观效果。 3.4蛋白质纤维的酶处理 对于蛋白质纤维的酶处理主要集中在羊毛和丝绸上。羊毛酶处理主要用于防毡缩、柔软丝光处理和降低染色温度等,是羊毛制品高档化、高附加值有效途径之一。另外酶处理可明显地减少污水中AOX的含量。目前我国桑蚕丝的精练方法主要有皂碱法、酶解结合皂碱法和酶解结合洗涤剂法三种。酶解结合皂碱或洗涤剂法对丝绸织物进行精练后织物上茸毛少、手感柔软,采用该类工艺可节能节汽、减少污染,也是丝绸精练发展的一个方向。 4.展望 生物技术以其特有的优势在纺织工业中的应用越来越广泛,重要性会不断凸显出来。生物技术将会对生态纺织产生巨大的促进作用,利用生物技术一定会使纺织品在新的层次上实施“绿色纤维”、“绿色设计”、“绿色制造”的“绿色纺织”,这种“绿色纺织”可在污水治理、环境保护中起到重要作用。21世纪是生物工程的世纪,随着生物技术的不断发展,其在纺织工业上的应用已呈现了无限广阔的前景,为纺织工业带来了可观的经济效益,并能产生巨大的社会效益。我们完全相信,随着科学技术的不断发展,在未来的日子里生物技术必将给纺织工业带来更大发展空间。 纺织业论文:纺织业精益生产管理模式及意义 一、纺织业概述 我国是一个农业大国,纺织业在整个国家的发展中占据着十分重要的地位,因此纺织业无论是在为人民提供物质生活的保障的微观方面,还是在增加政府财政,解决就业,稳定社会秩序等宏观方面都具有也不可或缺的作用。1.我国纺织业的特点。首先,我国的纺织业所生产的产品过于单一,缺少复合型产品,且纺织产品以中低档产品为主,缺少高端产品,没有形成自己的纺织产品品牌,这样导致了中国的纺织品只是单单的以加工为主。其次,我国的纺织业没有与现代科技相结合,纺织业还是采取了一最简单,最原始的人力资源投入为主,没有做到纺织行业的机械化的生产,即纺织业的科技化程度不高。最后,纺织业的环境污染问题没有得到很好的解决,纺织行业的低碳化程度不高,造成了环境的污染。综上所述,我国的纺织行业还是高投入,低产出的传统的行业。2.我国纺织业的现状。在2010年我国的纺织品出口额已经超过了2000亿美金,其增长幅度超过了70%,由此可见,我国的纺织业出口额翻了一番,我国的纺织业的发展潜力巨大,但是我们也得看到目前我国纺织业所面临的严峻的问题,例如贸易保护主义的针对,倾销与反倾销问题等等。所以,我们在纺织业取得发展的同时,也应该充分的重视纺织业的发展的形势,利用本土优势以及飞速发展的优势进一步的扬长避短,已达到在国内外的市场上取得令人欣喜的发展成果,就目前而言,纺织行业的最大的问题则是发展循环经济,生态经济,以便将传统的纺织行业与科技紧密联系,使之创造更好的经济价值。 二、纺织业的精益生产管理模式 1.精益生产管理模式概述。现代企业与原先的企业有着很大的不同,其中最主要的就是现在企业运用了更加精益的生产管理模式,企业不单单只是一味的生产,而是更加的追求企业的综合效益,譬如企业出现了聚集效应,也就是运用类似的原料的企业聚集在一起。以便来节省生产环节的支出,同时也可以进一步的充分利用原料,实现废气废渣再利用,从而扩大生产利润,实现低碳环保的生产,企业的生产经营才能得到良性循环,企业才能取得良好的经济效益,实现资源的综合利用,发展生态纺织生产。2.我国的精益模式。目前,我国纺织业的精益模式有以下的特征:2.1将产品作为中心的生产组织方式。在纺织行业中,通常将产品作为生产的中心,生产的各个环节都是以产品为中心进行生产,通常一个产品的完成,需要多道程序相互协调进行,也就是说成品的形成不单单是一道工序,而是多道工序综合而成,这就需要来协调生产过程中的工作,精益的模式下,经过严密的计算,充分的利用各方的技术以及专业性的技能,使得一个最终产品的形成是非常合理化的。2.2生产调度是控制生产方式的中心。围绕着以产品为中心的生产方式,就必不可缺少的就是生产调度,在整个纺织生产当中,将生产的任务进行下放,落实到每台生产的机器上面,每个生产部门根据自己的生产计划来进行生产。对于总公司而言,是不可能知道每个生产部门的具体的生产的计划以及时间,这就需要将各个部门的生产进行衔接,所以一旦出现某个工序的滞留将会影响整个生产计划,精益模式下,生产调度就充分的发挥其职能,将各个部门的生产进行统一的计划管理,而不再是各个部门关起门了计划自己的工作,而是统一规划,这样就节省了各个部门生产的衔接时间以及衔接所耗费的资源,进一步实现企业的效益最大化。2.3生产控制有序化。就纺织行业而言,生产的各个环节是节节相扣的,也就是说,前一道工序的成品就是后一道工序的原材料。因此,对于企业而言要弥补计划环节以及控制本身的缺陷,从而达到全公司生产的有效的控制,在精益的生产管理模式下各分厂在总厂的带领下制定生产计划并根据自己的生产能力安摊生产,由此整个生产是一个并联的生产方式,是齐头并进的模式。这种形式由于严格控制的计划控制和整体均衡,使得整体的生产时有序的,而不是杂乱无章的。2.4人本的企业管理,制度化、程序化和标准化。相对于旧模式,精益的模式管理下,企业更加具有制度化、程序化和标准化,是在一套标准的流程下,更方都是有序而行,各方的配合也是更加的紧密,整个企业的生产计划都是按照标准来依次进行,各个环节也是有序的进行。企业的规章制度也是更加的标准化,规范化。各方均衡的有序的发展,企业的认识管理也是具有规范化,不再是过去的家族式的管理,讲人情攀亲戚的局面,而是有着严格的人事制度。2.5管理目标明确。纺织业的工序化流程,以及工序之间的诸多的因素,使得原来计划经济下的大批量的生产方法以及技术基础上所形成的传统的管理规模越来越脱离市场的发展,这一传统的生产规模越来越难以适应市场经济的发展。这是顺应时代的需求,精益化的生产管理模式应势而生,他结合企业自身的发展模式以及世界市场的需求,采用各种科学管理方法揉合后以取代计划,为企业量身定制自己企业的发展目标,有了明确的发展目标企业才能更好的发展。2.6管理手段的计算机化。精益模式将计算机系统引入了纺织行业,这无疑是纺织行业的一大创新。利用计算机的先进的科学技术融入到了传统的纺织行业,是一次科技与手工的伟大的结合,这一结合大大的提升了纺织行业的管理水平,改革了纺织行业的陈旧的管理观念。从原始的多层次的人工管理到标准化、程序化的计算机管理是纺织行业的一大进步。只有把握这种先进管理方式的企业,才能适应多变的市场经济。 三、纺织行业再发展的意义 纺织行业的精益模式的意义在于一方面树立了新的观念,譬如管理内涵更加的深化,效率一效益一效果的兼容观念,以及管理思想市场化的观念。另一方面,形成了新的机制,纺织行业不再是局限于过去的传统的机制,而是顺应时代以及市场的需求,柔和了现代的科技以及管理手段,是纺织业的再发展。在科技信息的时代,我们在追逐信息化经济的同时,也应该将传统的经济产业赋予新时代特性,而不是放任自流,最终淘汰于市场的发展之中,我们应该将时代性与传统行业相结合,创造出新的经济增长点,使得传统的纺织行业再次发挥其经济的职能,重回其经济的巅峰时代。 四、结语 整篇文章,通过了对传统的纺织行业在精益模式下的新发展研究,来表达传统的行业并不是意味着淘汰,利用现代的生产管理的模式,依然能够发挥其在现代市场的经济价值。为国家经济发展做出贡献,纺织行业在精益的生产管理模式下能够更好的发展,发挥其经济价值,巩固其在整个经济中的地位,为国家的经济做出自己的贡献。 作者:韩俊鸣 单位:江苏省纺织研究所股份有限公司 纺织业论文:纺织业电子商务Web挖掘技术分析论文 1、Web数据挖掘技术在纺织业电子商务中的作用 电子商务既包括了低层次的电子贸易等,还包括了利用Internet网络开展的贸易活动,在多个环节中实现。电子商务的发展极大地改变了销售商和顾客之间的关系,在纺织业电子商务采用Web数据挖掘主要包括以下几点作用。电子商务进行Web数据挖掘的数据源主要包括查询数据、Web页面、在线市场数据等。服务器数据主要是指用户在访问电子商务网站中所产生的各种信息,如服务器Web日志文件。查询数据通过搜索引擎产生的查询数据,是一种比较典型的数据。服务器数据是网络信息的中转站,服务器数据一般具有防火墙功能,是网络信息的中转站,采用缓存功能,能够大大减少服务器的网络流量,加快运行速度。任何一个电子商务网站在Web数据挖掘过程开始之前需要进行数据挖掘,包括数据的准备、挖掘操作以及解释过程等。Web数据挖掘应用到纺织业电子商务中,能够帮助企业更好的掌握生产状态,更加快速的提出企业的销售信息,准确把握市场销售的变化,进而提高纺织企业对市场的应对能力,也能提高企业对生产的控制和管理能力,最大程度利用人力资源和物理资源,提高经济效益。客户关系管理是一种以客户为中心的经营策略,指导企业的开发发展和销售,提高企业的竞争能力,采用Web数据挖掘技术能够最大限度的利用客户资源,对客户进行分类,寻找潜在的价值,加强纺织业客户的管理工作。企业的信用状况将会严重影响企业的发展,利用Web数据挖掘技术能够跟踪调查企业的经营情况,为保证体系提供数据资料。客户在选择任何一种销售商并没有太大差别,企业本身想要留住客户,就需要想办法让客户驻留更长的时间,想要根据客户的习惯来设计,就需要了解客户的兴趣和需求,动态调整页面,满足用户的需求,挖掘客户访问信息,进而了解客户的需求。根据序列发现客户浏览行为的信息,明白客户的需求,根据顾客的需求来设计别出心载的界面,增加客户的驻留时间。Web数据挖掘在应用中能够帮助纺织企业更好的挖掘潜在的信息,商家可以根据潜在客户的需求和愿望来进行分类,正确的分类新客户,判断潜在的新客户,强化显示客户的需求,保证企业获得更高的客户收益。纺织业电子商务在应用Web数据挖掘中能够改进Web站点的设计,提高站点的效率。纺织业电子商务Web数据挖掘的使用不在依照专家来进行设计,而是根据客户的意愿来进行设计,利用关联规则来进行推理,发现潜在的规律,为客户的下次访问提供帮助。纺织业电子商务应用Web数据挖掘能够改变营销机制,在一般企业的宣传中可以看到,花费大量的资金来进行宣传,所起到的效果不是很好,若是通过电子产品的的方式就能得到更好的营销效果。 2、纺织业电子商务面向Web挖掘的新型架构 2.1Web数据挖掘的流程 采用数据挖掘技术流程为特征信息的识别制定目标问题的描述关联分析聚类决策树等。纺织业电子商务网络在挖掘数据中首先需要记录调库眼特征,包括购买历史、广告历史等信息。目标制定流程是寻找不同的隐含模式,关联分析主要是发现顾客喜爱的商品组合,聚类则是找到能够提供访问者特征的报告,决策树就是流程图,采用最少的步骤解决问题。先记录访问者的条款特征,当访问者访问网站时能够逐渐积累访问者的数据,交互信息包括广告历史等。在网上进行交易的最大优点在于能够有效的评估访问者的反应,采用数据挖掘技术能够得到更好的效果。电子商务网站想要将顾客购买信息这些信息集中在一起,容易出现浏览中出现遗漏的情况,在流程设计中采用聚类,能够确定网站的数据,向不同的访问者提供相应的报告。 2.2纺织业电子商务面向Web挖掘的新型架构 2.2.1Web挖掘关键技术 Web服务的体系结构主要动作构成包括服务注册中心、服务请求者、服务提供者等,服务提供者就是一种可通过网络地址访问的实体,服务请求者是一个应用程序的服务,服务注册中心是联系服务提供者和请求者。Web服务协议可以分为网络传输层、消息层、模型层等。网络传输层是Web服务协议栈的基础,可以采用任何格式,要求具有安全性、性能以及可靠性。数据表示层主要是提供数据描述手段,标准数据建模语言主要是XML。基于XML的消息层提供一个松散的、分布环境,是在分布式的环境中交换信息的轻量级协议。服务描述层主要是提供认识机制,服务分线层在实现中创建一个独立的开放框架,发现Web服务的功能,Web服务工作流语言是协议栈顶层的标准语言。Web服务的关键技术主要包括SOAP协议、WSDL描述方式等,SOAP协议是分布式环境中交换信息的简单协议,能够与现有通信技术最大程度地兼容,独立于应用程度对象模型、语言和运行平台等,本身不定义任何应用语义,一个SOAP信息是一个XML文档,AOAP规范主要由信封、编码规则、绑定等组成,AOAP信封定义整体的消息表示框架。移动Agent技术应用到电子商务中有非常大的优势,移动Agent技术具有响应性、自主性以及主动性等特征,应用到电子商务系统中能够减少电子商务活动的通信代价,减少网上原始数据的流量。电子商务中的教育要求包括访问流程信息,要求系统对环境的变化做出实时的反应,由中央处理器将移动Agent派遣到系统局部点激活消除隐患。 2.2.2Web挖掘平台设计 产品的功能实现在Web数据挖掘平台的设计中至关重要,要求数据挖掘平台具有动态、可伸缩性,能够根据市场需求的变化而随之变化,还要求具有足够的稳定性和可靠性。在进行架构设计时,需要注意架构的合理性、简洁性和可扩展性。根据数据挖掘、Web服务和相关结束,设计数据挖掘架构,见图1所示,Web服务的组合由Agent负责,待返回结果后,能够有效解决数据的分布性、可扩展性等,负责服务之间的通信,降低网络通信的负担,减少相应时间,实现挖掘算法库的动态管理。在挖掘平台的设计中,各种挖掘算法均采用采用Web服务封装,实现挖掘系统与算法的耦合。各个Agent模块之间相互独立。架构逻辑层主要分为4层,数据存储层为最底层,数据处理层主要包括Web服务的架构和数据挖掘的是吸纳,在Agent环境中将XML文件转换,将查询结果再打包成XML文档,形成模式集合最后提供给客户信息,把访问层和逻辑层设计为数据访问的功能封装。客户端的设计主要包括胖客户端和瘦客户端,大部分的系统功能集中在胖客户端。典型的Agent结构应用到Web服务,其他的Agent搜寻和定位这些系统。移动Agent应用到Web数据挖掘中能够弥补很多的不足。在Web挖掘架构设计中,独立出了搜索引擎,使得搜索引擎更加具有灵活性。传统的数据挖掘引擎主要包括算法调用模块和算法管理模块等,算法分布Agent子模块股则命令的传输,向UDDI请求,删除已有的挖掘算法等功能,UDDI服务器与Agent相互交换信息生成算法的WSDL文档,将信息保存到UDDI服务器上,完成任务。 3、Web挖掘原型系统的实现 在纺织业电子商务中采用Web挖掘技术能够及时发现顾客的爱好,提高网站设计的安全性、便利性,延长用户浏览的时间。Web挖掘系统设计中,一般用户界面包括图形用户界面、Web界面等部分,图形用户界面和Web界面工作在命令界面之上,通过GUI提交数据,转化为DMQL语言的的形态,然后转换、挖掘数据处理,将各组件返回到客户端。在上文的分析中形成电子商务Web挖掘系统原型,能够满足纺织业电子商务平台的实时性要求,也满足了平台分布式数据挖掘的特点。原型系统主要包括用户模块、个性化模块、购物模块以及商品模块等,用户模块是电子商务网站的入口,包括用户注册、用户信息查询等,只有注册并登陆网站的用户才能订购商品。商品模块是基础模块,主要为用户提供商品的分类以及显示等,为用户提供商品的查询功能,与个性化服务模块有一定的联系,供用户浏览选择。购物模块是电子商务核心的模块,主要实现订购流程、销售商品的状态管理流程等。 作者:刘成轩 何运双 纺织业论文:当代低碳纺织业经济论文 一、低碳纺织发展方式 低碳纺织是一种经济发展方式,是纺织行业在新一轮发展中探索的新的发展模式,是在净低碳排放技术创新基础上通过优化纺织产业结构、改革纺织工艺流程、创造低碳新产品和拓展低碳纺织新领域,倡导低碳生活方式和消费观,以及纺织材料和产品的循环使用,实现高效率、高品质、高附加值的纺织产业可持续增长模式。实现低碳纺织即为减少碳排放,实现单位碳排放量的高产出和高附加值,提高碳效率。具体实施措施一是新能源开发,二是能源高效利用,三是节能减排,而目前的最高可行性路线是通过科技创新实现节能减排。加快纺织业的低碳经济发展要依靠科技创新,生产原料尽量采用低碳材料,同时开发利用生物质纤维等材料,利用已开发成功的纺纱、织造及印染新技术项目,开展节能减排的生产加工工艺,从而降低能源和水资源消耗,减少污染物排放,促进纺织业的低碳化发展,提高科技对低碳经济发展方式转变的促进作用。 二、德州市纺织业发展现状及存在问题 (一)德州市纺织企业经济发展现状 纺织业作为德州的传统支柱产业和重要的民生产业,凭借资源优势,近几年发展迅速,成为全国、全省重要的纺织服装基地。但后经济危机时代,随着纺织企业“寒冬”的来临目前处境艰难,多数企业处于维持生产的状态。据调查,国际市场低迷和纺织企业的成本及产业结构不平衡,是寒冬降临的主要原因。而此时低碳经济发展方式的提出于中国纺织业是希望还是绝望?如何抓住低碳化的核心,通过清洁能源和低碳技术、体制和管理创新有效化解能源和资源制约,解决生存与发展、公平与效率之两难,是我们目前加快经济发展方式转变要思考的关键点。 (二)纺织经济发展转型期仍然存在的问题 1.科技创新不足,造成资源能源浪费 德州市纺织业虽然形成了门类较为齐全的工业体系,但在近几年的快速发展中所采取的发展模式仍然以生产加工为主,附加值低,盈利能力差。产品结构以纱线、坯布及针织产品为主,缺少拥有特色鲜明的在国内有影响力的最终服装品牌。服装、针织产品以加工贸易方式为主,本土生产的纺织面料生产水平低、品种少,不能满足服装生产需要,导致出口服装大量使用进口面料。同时,调查中发现产品同质化严重。在近十年的发展中,虽然一些有远见的企业如德棉集团与华乐实业有限公司进行高新技术开发,开拓了“德棉牌”等7个中国品牌和10个山东名牌,但总体依然存在忽视设计力量,忽视产品研发,使得大多数企业缺乏独立知识产权,缺乏核心技术,导致企业更愿意生产大规模的常规品种,某些大型的纺织企业甚至常年制作同一个类型的纱线,逐渐陷于低层次价格战上,不考虑新产品研发与创新,缺乏创新精神。这种发展状态,生产规模越大、毛利低的情况下,一旦发生人民币升值、原材料价格上涨、人工成本增加等问题,导致企业成本上升,就会使企业处境困难。同时,当设备更新、新产品开发及人才引进远远跟不上企业发展时,不但最终导致企业发展慢,抗风险能力也差,调查结果显示,德州市的纺织服装企业2010年收入超10亿元的仅3家,众多企业收入1亿元以下。与山东省大型纺织企业魏桥集团相比,由于科研投入及科技创新能力的限制,即使拥有同数量的纺锭,也无法获取相同的效益,容易造成资源浪费。总而言之,高投入、高消耗、高排放、低效率的状况仍然没有得到根本改善,存在着科技创新、人才和管理水平的提升滞后、企业持续发展能力不足等问题。 2.产业链不完善,产业集群平台形同虚设 德州市纺织的纺纱—织布—印染—服装的整个产业链中,从起点处的化纤生产产能就不足,以纺纱为主,印染业发展更不充分,印染业的生产水平会直接影响高档面料为服装加工的供应,导致纺织服装深加工的关键领域处于劣势,很多高档面料不得不依赖进口,从而缺乏自己的最终服装产品,很难实现市场集聚效应。不仅德州市如此,染整环节也一直是我国整个纺织服装行业的瓶颈。完善产业链的过程中,减少碳排放,环境友好是必然选择。后危机时代,融资难、原料压力、出口疲软、成本增加等问题制约了整个纺织工业的发展,整个国内纺织服装出口达到两年内的增长低点,目前纺织市场的需求逐渐转向科技型产品、功能性产品,调查中却发现,德州市的纺织企业特别是中小企业依旧停留在传统产品,缺乏长远计划,销售量必然受到限制。从2012年纺织企业的生产销售情况来看,德州市的陵县恒丰、富华等企业积极开发了天丝、莫代尔、圣麻等新型纤维产品,产品类型多样,新型纤维的加入,使用棉比例下降到了25%左右,避开了棉价波动对企业效益的影响,且平均利润高于传统产品10%。只有迎合市场需求,进行科技创新,开发新产品,使产品多元化,不断调整发展方式,使企业从对资源依赖型向资源节约型转变,才能走过行业“寒冬”,促进低碳纺织经济的发展。存在的另一问题是企业间联系较少,区域行业协会虽然成立,但基本流于形式,企业间有严重的相互拆台、压价现象,发挥不出产业集群的作用。 3.产品结构不合理,产业用纺织品比例低规模小 随着工业化水平的提高,我国对产业用和家用纺织品的需求增长也日益加快,目前,德州市的服用纺织品、家用纺织品、产业用纺织品占比为60:29:11。产业用纺织品所占比例偏小。而发达国家已将发展产业用纺织品作为优化纺织工业结构、保持和增强产业竞争力的重要途径,其发展水平已成为衡量国家纺织工业核心竞争力和科技水平的重要标志。高性能纤维材料的开发与利用是产业用纺织品发展的核心,且离不开科技创新。 三、依托德州市区域优势,寻找有效途径,加快低碳纺织发展方式转变 (一)利用资源与地域优势,优化产业结构,强调供应链的健全 新能源开发和能源高效利用是实现低碳纺织的有效途径。德州市太阳能产业发展较早,有“太阳城”之称,充分发挥德州市太阳能产业优势,将其应用到纺织服装领域,减少资源消耗,减少生产与物流配送中的浪费,提升碳效率。清洁能源资源的利用是促进低碳纺织经济发展的重要条件。德州境内三纵三横的铁路交通网和高速公路网,使德州成为连接华北、华东两大经济区的重要节点城市。特别是京沪高铁的开通,使德州跨入首都北京1小时经济圈。地域优势有利于从原料到产品销售市场供应链的健全,经济发展时期,建立生态环保的产品供应链至关重要,企业在重视成本控制的同时,更应高度重视供应链的管理与监控;重视品牌建设的同时,更应注重产品的低碳环保附加值。打造绿色纺织生产链是保证经济发展方式从资源消耗型向节约型转变的关键。而随着消费者在对低碳消费概念的认可程度上逐渐提高,环保低碳已成为提高产品附加值的不可或缺的一部分。目前,国家加大基础设施建设,促节能减排,土工布、过滤用纺织品、医用纺织品、高性能复合材料的需求逐渐加大,产业用纺织品真正成为了纺织行业新的经济增长点。“十二五”时期,山东省基于打造“蓝黄”经济区和建设经济文化强省的战略部署,将产业用纺织品作为战略性新兴产业的组成部分,加快培育和发展。目前山东省产业用纺织品产量较大,仅次于浙江,已经涌现出一些典型企业和产品,并形成一定规模。同时,京沪高铁的开通为德州市产业用纺织品的发展带来了很大的契机,高铁最基础的路基、护坡均使用了本地企业宏祥集团、东方股份生产的高强土工布、土工膜、土工格栅等土工合成材料,目前已拥有土工合成材料生产企业156家,品种涉及全国土工合成材料90%以上,成为全国最大的土工用纺织材料基地。为新型产业集群的建设奠定了很好的基础。 (二)进行技术革新,发展循环经济,严格控制新上高耗能项目,打品牌战略 德州市已将纺织服装产业列入未来三年重点发展的十大产业集群,致力打造纺织服装千亿级优势产业集群。要实现这一目标,转变经济发展方式,实现低碳纺织是基础。实现节能减排,提高碳效率必须进行技术革新。针对目前德州市纺织服装企业现状,应在引进先进的管理模式的同时,重点加强技术装备升级,引进新型、高效的工艺设备,利用经济危机时期市场不好的时机,加紧淘汰落后产能,特别是印染和产业用纺织品企业。污染物排放严重是我国纺织印染行业的集体瓶颈,德州市纺织服装经济发展的下一步规划中应严格执行国家产业政策和宏观调控措施,严格控制新上高耗能项目,加快技术革新步伐,加大节能技术改造力度,采取法律、经济和必要的行政措施,下决心关停淘汰落后生产能力。政府在经济发展方式转变的过程中,不要过分顾虑就业压力增大的问题,一定要采取相应的对策,如有步骤地关闭那些污染重、耗能高、缺乏竞争力的企业,并通过以扩大融资和支持兼并重组的方式,让一批有市场的民营企业迅速发展壮大,以增加就业和财政收入;通过引进或者消化吸收目前先进的工艺技术,攻克核心技术难关,开发低碳技术和低碳产品,从而有效地提高劳动生产率,实现由劳动密集型向技术密集型的转化。健全的产业链是保证行业发展并实现经济发展结构转型的有力保障,建立健全的产业链要从以下几个方面走可持续发展之路:一是原料的保障供应,德州市是全国棉花生产基地之一,但保证最终产品的绿色环保应从源头抓起,这方面可以借鉴山东鲁泰集团的做法,创建企业自己的棉花生产基地,采用生物基因改性工程获得性能更加符合产品需求的环保绿色的长绒棉;同时重视新型纤维原料、生物质原料的生产和利用,在新材料新工艺方面不断升级的策略已使得德州部分企业从中获益。二是注重产品的回收利用,发展循环经济,这条路走起来困难重重,但其中蕴含的意义和利润也是可观的。政府的相关激励机制及高科技技术手段是循环经济发展的保证,例如山东省的如意科技集团有限公司所开发的“如意纺”技术,可将纱支的细度提高到500支,这项技术的出现不仅为纺织面料超高支、轻薄化提供了可能,同时拓展了原料适用范围,并使落地毛、落地棉等下脚料也可以得到循环利用,有利于发展循环经济;在生产环节尽量采用环保新型纤维、使用新能源,尽量减少化学试剂的使用都是节能减排、可持续发展的良好途径。三是打品牌战略,目前德州市众多服装企业依然贴牌生产,赚取加工费,而我们每年所生产的坯布大量出口到西欧、北美和日本、韩国,制成成衣后都成了大品牌,销售价格可观。中国是世界服装出口大国、生产大国、消费大国,却不是品牌大国。当我们失去了劳动力和成本优势,品牌才是能够带来更大产品利润的部分,消费者更认可的是品牌而不是制造商。通过科技创新和产业升级,资源节约了,环境清洁了,经济和社会的可持续发展也就可以实现了。 (三)合理的经济规划,健全低碳经济管理机制 发展低碳经济模式要求企业乃至整个行业都需要一个合理的规划,在自身能力所及范围内实现节能环保。发展低碳经济模式,更应考虑国内市场状况,重视产品内销,不能一味地把出口作为纺织品销售的主要市场。当然,当我们拥有了自主知识产权的技术、工艺和产品,拥有了广阔的国内市场,不仅有助于我国经济摆脱对出口高度依赖的轨道,更重要的,这是促使中国经济发展走上良性循环的运行轨道。低碳经济发展过程中,建立每家企业的碳排放档案,摸清其节能减排的家底,才能做到有的放矢。尤其要重视碳排放的评估、监测体系和相应的信息系统的建设。充分发挥德州市太阳能产业优势,将其应用到纺织服装领域,减少资源消耗,减少生产与物流配送中的浪费,提升碳效率。 四、结语 只有抓住德州市纺织服装业的优势、区域经济特色,结合纺织企业目前存在的运营机制缺陷等问题,才能找到低碳经济发展方式转变的有效途径与发展策略。纺织服装企业只有走低碳经济发展之路,在完善产业链的同时,才能从根本上协调好行业发展、资源和环境三者的关系,走出可持续发展之路,最终在国际市场竞争中立于不败之地。 作者:张会青 单位:德州学院纺织服装学院 纺织业论文:纺织业企业出口与行业生产率 一、数据来源及模型建立 (一)数据来源 本文的数据整理于国家统计局1996—2012年《中国统计年鉴》,表1是自变量出口规模Export、企业盈利能力Profit、企业规模Y、全要素生产率TFP。 (二)模型的建立根据前人研究、纺织业的特点以及数据获取难易程度,本文构建模型如下:假设纺织业某出口企业i的生产率为tfpi,出口为exi,企业盈利水平为proi,企业规模为yi,那么该企业i的生产率等式设定其中,TFP为行业生产率,用近似全要素生产率法计算得出;EX为纺织业的出口水平,用当年该行业出口总金额表示;PRO为纺织业的盈利水平,用当年该行业的利润总额表示;Y代表该行业总体规模,用纺织业在当年的工业总产值表示,η为误差项,α、β、γ分别为EX,PRO,Y的待估参数,反映三者分别对行业生产率TFP的影响。 二、实证检验分析 (一)单位根检验 要分析变量之间的协整关系、因果关系及建立VAR模型,首先要对变量进行平稳性检验,只有通过了平稳性检验的变量,在同阶平稳的条件下,才能对变量进行协整分析。因此,本文首先应用ADF单位根检验方法对变量以及他们的差分序列作平稳性检验。检验结果整理之后见表2,其中临界值以10%的为例,二阶差分在1%~10%显著水平下都是稳定的,也说明LNTFP和LNEX之间存在协整关系。 (二)OLS回归结果分析 为了分析出口对行业生产率的影响,对变量LNTFP、LNEX、LNPRO、LNY进行OLS回归分析,其结果如表3所示。从表3可知,变量行业出口水平LNEX、行业盈利水平LNPRO、行业规模LNY在10%的显著水平下都通过了显著性检验。在10%的显著水平下,变量出口水平LNEX、规模LNY都是负显著相关的,而盈利水平LNPRO则是正显著相关的。上述回归结果可以说明以下几点:表2ADF的检验结果资料来源:整理于本文章Eviews的ADF检验结果,其中C,T,K分别表示单位根包括常数项、时间趋势和滞后阶数,加入滞后项是为了使残差项为白噪音表3OLS回归结果资料来源:整理于本文章Eviews的OLS回归结果第一,企业出口对行业生产率的确具有一定的阻碍作用。经济学界中把出口阻碍生产率发展的现象称为“生产率悖论”,也说明出口企业的自我选择效应和学习效应并不十分明显。第二,企业规模与行业生产率也呈负相关关系。其原因可能是因为随着企业规模的不断扩大,协调企业生产中的管理越来越难、越来越复杂,从而对生产率具有一定的阻碍作用。第三,企业利润和生产率呈正相关关系,换言之,企业获得的利润越大,就越有能力进行技术革新,引进更为先进的生产设备,从而生产率也得到提高。但并不能排除反向因果关系,即由于企业生产率的提高带来了企业利润的增加。以上分析是根据总体样本回归分析得到的结果,不过这里所使用的总体样本回归是存在局限的。主要有以下几个方面:第一,由于所使用的数据只是1995—2011年纺织业的相关数据,数据经过处理之后仅有15年左右的数据,这对回归分析来说数据是相对不足。第二,假设的变量之间并不是完全相互独立,例如企业盈利水平与企业规模之间就不是独立的,因为很大程度上企业的盈利水平的大小与企业规模呈正相关的关系,除此之外,企业的出口水平也与企业规模有关,众多研究证明,企业规模只有达到一定的程度,该企业才具有从事出口事宜的能力。第三,本文研究是出口对行业生产率的影响,并没有使用详细的微观数据,而且本文建立的模型中自变量只有企业的出口、盈利水平以及企业规模,其他有可能影响生产率的因素,本文并没有引入,原因是本文研究的主题是出口对行业生产率的影响,其他因素引入太多可能会使问题复杂化,而且根据回归结果可以得知,其他因素的引入与否并不影响我们要得出的结论。四、政策启示通过本文的研究发现,我国纺织业企业出口并不符合异质企业贸易理论,纺织业企业的生产率和出口呈现负相关关系,而不是正相关的关系,说明我国的出口贸易质量并不高,发展模式也存在很多问题,除此之外,纺织业出口方面,我国利用了劳动力资源丰富的优势,是发达国家的加工厂。为了改变这种现状,本文提出以下可能政策启示:第一,出口贸易不一定能够提高企业生产率和竞争力,在我国甚至出现了两者呈负相关关系的情况,这些都说明我国的出口贸易质量还没有那么高,发展模式也存在一些问题,我国企业需要提升出口产品结构,走生产高质量、高附加值产品的路线。第二,增强企业的盈利能力并扩大企业的规模,以达到提高生产率和竞争力的目的。企业盈利能力的提高能促使企业有足够的资金扩大企业规模,重视生产效率的改善,从而提升了企业竞争力,这样一个良性的自我循环形成,不断推动企业的发展。第三,企业出口规模与生产率呈现负相关关系的一个重要原因可能是我国加工贸易比较多,所以我国在发展加工贸易的同时,应该尽快提高一般贸易的比重,转变贸易增长方式,发挥出口贸易对于企业竞争力以及经济可持续增长的积极作用。第四,虽然研发投入和职工教育投入在短期内很难见效,但在长期内还是能够提高企业生产率的,所以国内企业应该更多地重视研发和职工的教育培训。 作者:王敏聪 单位:武汉大学 经济管理学院 纺织业论文:谈纺织业贸易合作趋向 一、两岸纺织业贸易合作发展存在问题分析 随着两岸关系的不断深化,特别是ECFA的实施,为两岸纺织业合作提供了更大的发展空间。ECFA在两岸纺织贸易合作逐渐显现效果时,两岸纺织业的合作既面临着难得的机遇期和有利的条件,也存在不少亟需破解的问题。 (一)ECFA制度存在贸易摩擦制度隐患 ECFA的目的是促进两岸经济贸易和投资合作建议双向、和平、便利的合作保障机制,不论是出发点还是目标都是通过优惠性市场,在大陆与台湾之间形成规模经济,从而减少生成成本、提高竞争力。但是制度的不完善也会引起双方之间的贸易摩擦问题。比如在ECFA中,一方对另一方采取货物贸易早期收获产品“双方保障措施”的最长实施期限不得超过一年。这一要求不仅不如CEPA的规定,同时也低于了WTO中《保障措施协定》最长4年、特殊情况下最长8年的实施期限,那么也就是意味着双方可以根据WTO的规则实施反倾销、反补贴和其他保障性措施,不利于两岸经济关系的发展。 (二)两岸政治关系还未建立完全互信关系 虽然两岸都定位ECFA为“经济议题”,不涉及政治争议,但是在台反对党认为ECFA不是纯粹的经济问题,事实上他们认为涉及了利益分配,也将造成社会冲击。ECFA签订时,两岸关系仍然没有得到根本的改善,重大政治分歧依然存在,使得两岸难以实现政治互信。此外,台湾岛内持反对意见的政治势力十分强大,这些反对势力给两岸经济关系带来了一系列不确定因素,成为影响两岸经济关系发展的重要非经济因素。尽管两岸已经采取了多种措施降低签署EFCA造成的政治影响,但是由于两岸关系的敏感性以及两岸政治的巨大分歧,EFCA绝不可能仅仅被看做是一项经济合作,政治因素必然会在EFCA推进过程中发挥作用,特别在推动经济合作在深度与广度上发展时遭遇的阻力会更大。 (三)两岸间的贸易不平衡,台湾对大陆长期出超 台湾对大陆出口与自大陆进口长期处于贸易顺差状态,与此同时大陆始终都处于逆差逐条,这种不平衡性且随着两岸贸易规模扩大有逐渐拉大的发展趋势。两岸贸易不平衡的情况是由于台湾运往大陆的货物远远大于大陆输送到台湾的货物,原因主要有两点:一是台湾当局的贸易政策不限制出口,但是做进口管制严格,很多大陆产品无法进入台湾市场,而台湾几乎所有产品都可以间接的输送到大陆市场。二是大陆对台湾始终坚持开放政策,从改革开放之后大陆就单方面向台湾开放市场,还针对台湾出台了同等质量产品优先选择的优惠政策。换言之,大陆允许从台湾进口所有需要的商品,在满足基本要求的前提下,放宽对台湾商品质量和价格的限制优先考虑。(四)两岸纺织业自身存在问题,国际竞争力下降大陆的纺织品出口虽然具有很大的优势,但相对于台湾而言仍属于低科技含量的制造业。其次大陆纺织业的自主生产性不强,产业链亟待升级,并且大陆的纺织行业还处于低端生产阶段。大约80%的企业生产中低产品,6%的企业生产低档产品,4%的企业生产品质低、价格低的产品,仅有10%的企业生产高品质的产品。对台湾纺织业而言,台湾的劳动力不足,工资成本高,使得纺织业的成本相对也高,并且由于台湾纺织业发展已久,产业政策历经萌芽期、发展期最后到成熟期,目前属于转型期。相对许多正在起步或者是推展阶段的国家,台湾对当地纺织业的着力明显落后,这给台湾纺织业带来了莫大的竞争压力。 二、后ECFA两岸纺织业贸易合作前景展望 签订ECFA可以实现区域经济贸易的合理规划,为两岸创造更多的经贸合作机会,通过体制改革降低关税水平以打破贸易壁垒,进而将贸易成本控制在一个较低水平,此外还应进一步丰富产品种类,提高贸易便利程度,从而提升两岸间的纺织业合作水平。 (一)降低关税带来的两岸纺织业贸易经济效益将逐渐显现 在2009年之前,两岸对纺织品的进口关税在10%左右,甚至超过15%。而在后ECFA时期,2011年大陆对台湾出口至大陆的纺织品就已经有18项征收零关税,台湾对大陆出口至台湾的纺织品中有4项征收零关税。直至2012年大部分纺织品已经实行了零关税,在2013年1月1日开始所有纺织品都将享受进口免关税的优惠。就原产地证效益而言,在2011年ECFA早收计划实施的头两个月,仅仅广东、福建两省就签发了364份ECFA原产地证,为企业减免关税98万美元。2011年直接经济利益超过150亿美元,占两岸贸易额的10%以上。值得注意的是,台湾中小型企业利用ECFA原产地证书较大型企业更为积极,体现了EC-FA涉及惠及台湾中小型企业的初衷。 (二)分工上不断优化两岸纺织业贸易合作 大陆广阔的市场空间对台湾有强大的吸引力,同时也为台湾企业提供了丰富的原材料、土地、人力资源,并且大陆为台湾企业制定了一系列的优惠扶持政策。如果台湾纺织品企业能够充分利用大陆的政策和优质资源,积极调整经营方式适应大陆产业结构调整发展,将加快推进其产业调整升级。将提高产品附加值,控制生产成本作为企业经营的主要方针,将提高盈利水平和竞争力为经营目标,以更好的利用EFCA带来的良好发展机遇。综上,台湾纺织品企业应当将大陆市场作为未来一段时间内的重点发展方向。与此同时,也要进一步向大陆开放市场,加快贸易自由化的发展实现纺织品市场的全面开放。在未来,两岸纺织业合作发展的领域应主要包括功能性纤维、产业用纺织品、高附加值面料、节能减排与循环再生、产业梯度转移、品牌与营销渠道等。在后ECFA时期,真正形成两岸纺织品市场双向开放、合作竞争的均衡机制,打破传统的“台湾接单—大陆生产—日本进口—欧美销售”营销模式,推动两岸产业结构的升级,使两岸纺织业互惠互利、均衡发展,形成更加密切、优势互补的分工合作关系,共享ECFA框架下的利益。 (三)两岸纺织业贸易有更多的合作空间有待探索 近年来,大陆关注经济结构性调整,而台湾经济只是在2010年触底反弹,之后就陷入了经济增长乏力的困境当中。因此,双方在实现经济可持续发展过程中将面临更多挑战,尤其是双方的发展战略和贸易政策存在不协调的问题需要作出调整避免矛盾深化。台湾对进入大陆内需市场的便利性提出了更高的要求,而大陆更关注两岸经贸的双向交流,希望双方能在实现各自最大利益的前提下开展产业合作,要实现上述目标需要两岸双方共同发挥政治智慧,通过对话沟通实现合作形式的多元化发展。对知识技能共享而言,大陆纺织企业的创新、研发能力不足,纺织产业发展受阻,而台湾地区纺织业的进出口贸易发展时间较长,在国际市场的营销能力和适应能力都优于大陆企业。对大陆来说,受ECFA服务贸易早期收获清单的影响,大陆纺织业分享从台湾引进各种高端的生产性服务,比如说研发设计、电脑与会展服务等。两岸纺织业贸易有着更加广阔的合作空间,相信未来两岸纺织业贸易将快速健康发展。 作者:欧祈福 单位:福建师范大学 纺织业论文:信息化技术在纺织业中的实用性 1生产资源规划与管理系统 企业的生产资源规划管理系统是企业的信息化应用的核心系统,可以说没有先进的企业生产资源规划管理系统就没有优秀的现代化企业,西方发达国家的许多无人工厂、先进的制造企业都离不开这种先进的制控制系统,这种先进的制造控制系统的先进之处就在于其可以对涉及生产的所有资源进行合理调配,而调配的基础则是生产指令单,而生产的指令单则有三条传送途径,一条是由决策层的责任厂长直接下达,一条是由销售根据客户的提货时间与生产速度提前下达,一条则是由来自网络等外部的订单下达生产指令。主控计算机在接收到生产制造指令以后会首先根据需要生产的产品去查询该产品的BOM表(产品配方表)在BOM表上标明了每一制造过程所需的原材料或半成品的数量,主控计算机再根据生产的数量以及客户的来厂提货时间以及生产能力,自动进行生产按排,各辅助生产部门在接收到主控计算机下达的,将某种物料于几时几分运送至某某处的指令以后,只要在使用该物料之前将物料运送至某处即可。这样的生产资源规划管理系统的完美之处在于,任何一种物料都不需要事先堆放于生产环节、物资供应环节等环节,任何一种物料都可以根据需求计划,只要保证在需求之前到达即可,这样就可以极大地节约在途的材料与仓储的费用,对于任何一个工厂而言,节省的资金与提高的效率都是极为惊人的。它是本软件应用的核心系统,在计算机网络支持下,对生产经营过程的各项数据进行运算、分析、处理生成句(按每月上、下句)生产成本。通过组织相关部门、车间人员对句生产成本的分析,找出影响生产成本的各种因素并采取改进措施,使生产成本不断下降,达到“预测”生产成本变化的日的(相对于月少成本核算)本系统的管理流程:(1)企业销售本部及在各个办事处将所签订的销售合同相关信息通过局域网及远程网络传送到总厂服务器。(2)生产部了系统根据销售合同信息自动生成月生产计划,同时制定原料采购计划、生产工艺和质量标准。(3)各生产车间了系统根据生成的生产计划在排产的同时制定材料需求计划,通过局域网传送到服务器。还要向服务器提供生产过程时实数据,如每道工序的班、台、人、时产量、机台运转率及在制品的存量等。(4)供应部门了系统根据各车间的物资计划和仓库库存自动生成物资采购计划,在网上经主管厂长审批后实施。(5)仓库了系统向服务器提供各车间原料物资的领用和成品入库数据。(6)劳资了系统提供计件工资单价、管理人员工资和人员配备等。(7)则务了系统提供固定资产折旧、管理费用等。(8)动力车间了系统提供水、电、汽的消耗量及成本单价、辅助维修费等。通过对上述大量数据用计算机分析、处理可自动生成月或旬生产成本。 2供应链管理系统 (1)以最少的库存资金,保证企业的正常及连续性生产。供应管理了系统帮助采购人员控制并完成从采购计划分采购申请汁采购订单~到货接收气险验入库的全部过程。可有效地监控采购计划的实施、采购成本的变动及供应商交货履约情况,从而帮助采购人员选择最佳的供应商和采购策略,确保采购工作高质量、高效率及低成本地执行,使企业具有最佳的供货状态。(2)本系统与生产、库存、应付账款管理及质量等了系统均有接日。采购需求信息可由生产、库存等其他部门直接下达,也可以从中长期采购计划生成。(3)开展电了商务参与网上采购。该网络实现了物流采购的全过程透明,建立了在采购数量、质量、价格、库存等方面的网络监控系统,供应部门向全厂公开。策事长、总经理及企管部门可以在网上对物资的采购、领出进行审批。 3销售链系统 销售链子系统通过计算机远程终端将各办事处与总厂服务器连成网络,实现整个营销网络从签订合同、安排生产、产品入库、销售、销售回款、总厂库存和异地库存等各种数据全部进入计算机网络,使得各地办事处都能享受到工厂的生产、经营信息,使产品销售能力不断增强。策事长、总经理通过网络监控生产销售整个过程,提高了销售工作的透明度和监控力度。结束语亚麻纺织企业应用信息化技术将亚麻纺织企业变成了一座缩微工厂,工厂中的任何一个部门的任何一项涉及到人员、资金以及重大生产事件的变动都会纳入到企业管理者的视线之内,而且,信息化技术还将为企业打开一道让世界了解企业,让企业走向世界的窗口。 作者:郑秀梅 单位:大庆市肇州县肇融亚麻纺织有限公司