生物材料论文范文

时间:2023-03-20 16:28:25

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生物材料论文

篇1

2组合式生态浮床和净化效果

生物载体引入到传统生态浮床中而组建组合式生态浮床,通过提高浮床系统中微生物量和生态浮床的辐射“场强”使其净化效果得到了极大的提升[8,9]。其作用原理是:通过在不同材质生物载体上富集极其复杂的、大量的生物膜系统,提高组合式生态浮床系统内的生物量、生物种类以及系统的“生物场强”[10],提高组合式生态浮床的净化效果。而且生物载体的应用可以避免冬季低温条件下因植物枯萎而出现无净化效果的情况,因为低温条件下生物载体上的微生物虽生物净化效果差,但是仍然会有一定净化效果。

2.1传统的组合式生态浮床存在的弊端生物载体是组合式生态浮床系统的重要组成部分,最原始的形式就是将人工合成生物载体悬挂在生态浮床的底部,仅仅就是为了提高生态浮床的生物持有量和净化效果以及生物场强,并取得了良好的效果。但是这种生态浮床系统,植物根系和生物载体相互独立,并无耦合效应,植物和生物载体之间并没有很好的配合。另外也有将生物载体作为生物膜附着体和植物根系基质,植物根系和生物载体相互作用、相互依赖,生物载体为根系提供保护和承受部分污染负荷,而根系为生物载体上的微生物提供氧气。而生物载体和植物根系自身的净化效果仍然在发挥优势,而且耦合了两者的优势。

2.2新型组合式生态浮床的净化效果和现状本课题组经过大量的实验研究认为,将生物载体不悬挂于浮床底部而是作为植物生长基质,即实现生物载体和植物根系“亲密接触”而形成湿地型新型组合式生态浮床,其净化效果和管理维护会更好些。而且业内人士对生物载体作为浮床基质时的效果也进行一定的探索研究。

2.2.1无机型生物载体在生态浮床中的应用徐丽花等[11]研究了沸石、沸石-石灰石、石灰石3种生物载体系统的水质净化能力,结果表明:沸石、沸石-石灰石和石灰石系统的TN平均去除率分别为68%、78.3%、60.9%。沸石-石灰石系统的去除率最高,这是由于沸石和石灰石发生了协同作用,沸石吸附NH+4-N,石灰石促进了硝化作用,使得系统对TN的去除效果好于其生物载体单独使用时的效果。熊聚兵等[12]利用泥炭、石英砂等为植物生物载体强化脱氮过程,研究发现泥炭可提供碳源有利于脱氮,该系统中的NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N和TN的去除率分别为98.05%、98.83%、95.60%、92.41%,而石英砂提供过滤补充脱氮,两者结合的去除效果明显高于任一者的单独去除效果。无机生物载体在组合式生态浮床中具有较好的处理效果,但因其密度较大,在实际景观水体修复中需要浮体较多,增加处理成本,降低其推广效能。

2.2.2人工合成生物载体在生态浮床中的应用人工合成生物载体因其稳定性强、坚固耐用、能够有效抵挡水流冲击,在组合式生态浮床生物载体中被广泛应用。虞中杰等[13]通过构建美人蕉竹制框架下加挂球形生物载体的方式,该系统对TP、NH+4-N、NO-3-N和CODMn的去除率分别达到74.3%、76.6%、63.6%和67.5%。这得益于人工合成的球形生物载体表面易于附着微生物,有利于强化水体中污染物的降解。张雁秋等[14]以传统生态浮床为对比照组,以空心塑料生物载体作为基质和生物载体组建的组合式生态浮床系统为实验组。初始进水的TN、NH+4-N、NO-3-N是17、6、11mg/L时,该组合式生态浮床的最终TN、NH+4-N、NO-3-N的质量浓度分别为(1.05±0.20)、(0.38±0.18)、(0.17±0.03)mg/L,而传统生态浮床的最终TN、NH+4-N、NO-3-N的质量浓度分别为(5.23±1.12)、(0.29±0.11)、(4.19±2.08)mg/L,显示出良好的脱氮效果,并使硝态氮浓度保持较低浓度。

2.2.3天然纤维素物质生物载体在生态浮床中的应用玉米秸、稻草、油菜秸、麦秸等农作物秸秆和竹丝、树皮等植物茎秆类的废弃物均可以作为生物载体原料。而且用植物纤维素物质作生物载体的较其他人合成的生物载体更容易降解,使用一定时间会自行分解,比人工称合成的生物载体容易形成载体污泥更利于保护环境[15]。本课题组对植物纤维素物质进行预处理后作为组合式生态浮床的生物载体,既能合理利用秸秆资源,拓宽秸秆的利用价值,又能有效修复水体和生态环境,取得良好的效果。施亮亮等[16]构建以稻草为生物载体和植物生长基质,以美人蕉和菖蒲为植物的复合组合式生态浮床为实验组,以人工合成填料为基质的组合式生态浮床为对照组。添加稻草为生物载体的组合式生态浮床在去除污染物方面明显优于以人工合成填料为基质的组合式生态浮床。笔者在研究中发现以竹丝为生物载体的组合式生态浮床,CODMn、TN、NH+4-N和NO-3-N的平均去除率分别为63.50%、63.86%、47.80%和64.75%明显优于无生物载体组合式生态浮床的49.56%、31.29%、28.24%和43.90%,镜检发现竹丝表面具有较丰富的生物相,大量活性良好的群居钟虫、草履虫、累枝虫和鞭毛虫等,活性、数量均占优势的指示性原生动物,处理过程竹丝稳定降解,释放无机盐类和小分子有机物为微生物生长提供必需的营养成分。楼菊青等[17]发现以毛竹为原料的生物载体在膜速度、挂膜量上有较明显的优势。以上文献研究均显示了天然纤维素物质在组合式生态浮床生物载体制造领域的潜在价值,为浮床生物载体基于天然纤维素物质资源化利用的多元化发展打下坚实的基础[18]。采用天然纤维素物质不仅作为亲水性很强的生物载体,还可以作为反硝化碳源,本课题组已经通过红外光谱分析方法掌握以下信息:①可生物降解材料表面具有较丰富的亲水性基团(-OH(主要在纤维素、多糖物质中)、-CH2(主要在脂肪类物质中)、-NH2(主要为蛋白质)),可形成更为复杂的生物膜体系,更容易吸附微生物,更利于生物增殖、生物种群的多样性;②可生物降解材料使用过程中,被吸附其表面的微生物分解,形成一些可被微生物作为营养的物质,而强化微生物的生长,如果生物载体是固体碳源,释放出来的碳源有利于提高水体的脱氮效果。

3生物载体在生态浮床应用中急需解决的科学难题

3.1作为浮床基质的生物载体与植物根系交互作用机理研究作为浮床基质的生物载体与植物根系是一种相互耦合的关系,互为对方提供生长繁殖所需要的养分,在一定程度上促进提高了生态浮床系统的净化效果、净化进程和生物多样性。目前本课题组已经发现以可生物降解的稻草作为生态浮床系统中植物生长的基质时,其中水生植物(美人蕉和菖蒲)叶子呈碧绿色,而以人工合成生物载体(塑料球)为植物基质或无任何基质时,2种浮床中水生植物叶子呈浅黄色。分析认为稻草、塑料球均作为生物载体和植物基质,生长速率缓慢的硝化菌更容易附着在亲水性良好的稻草上,塑料球因其亲水性差、生物亲和性欠缺而使硝化菌增殖缓慢,稻草上大量的硝化菌就能将相对不容易被植物吸收的氨氮转化为更容易被植物吸收的硝态氮,充分的氮素使稻草基质生态浮床中的植物叶子更为翠绿,生长速率更快。即稻草基质为植物根系提供充分的养料(硝酸盐);而根系能为稻草表面微生物膜提供来自光合作用的氧气,并在稻草基质中产生脱氮所需要的好氧、缺氧环境,提高整个生态浮床的脱氮效果。但是根际微生物和生物膜相互作用、相互影响研究并没有取得很好的成果,值得深入研究。

3.2生物载体表面和植物根系表面微生物种群差异分析由于根系表面和生物载体表面存在非常大的差异,根际微生物种群类别和生物载体表面微生物类别差异、数量差异和特性差异均需要深入研究,目前很多的研究仍然处于定性分析中阶段。微生物作为生态修复和污染物去除的主体,不同生理生化特性的微生物承担着不同生物降解过程,所以掌握不同生物载体和植物根系表面微生物种群存在的差异(生长速率、呼吸类型、降解底物酶系种类、微生物种群数和数量级等),对不同污染物采取不同的不同载体和植物,或不同生物载体组合,或不同植物的多样化组合,或人工干预提供不同的环境以实现污染物去除,实现通过对微生物相关特性的强化和调控而实现微生物对污染物的降解。

3.3生物载体材质在不同污染源种类的水体修复中的选择方法生物载体作为生态浮床中重要的生物附着场所,有时也作为浮床植物的基质,其作用较大,但是随着生物载体的材质和形态等不断多样化,生物载体形态主要由从水流速度、使用方便和造景等因素考虑,对水体修复效果不会造成实质上的影响,而生物载体材质的不同对水体修复效果会产生极大的影响。传统意义上的生物载体是塑料材质,并将悬挂在生物载体框架以下,其作用原理是:在生物载体表面形成生物膜以提高生态浮床系统中微生物量达到强化生态浮床的修复效果,在其表面形成的微生物是复杂的、多样的、杂乱的丛生,并无特定的靶向污染物,在复合污染较重的现在存在一定的优势。但是塑料材质生物载体存在亲和性和亲水性差而导致微生物量少、附着困难[19]。而且对于以氮素为主要污染物且C/N低的地表水修复过程中来说并无太大的价值,因为脱氮过程中涉及硝化和反硝化过程,反硝化过程需要补充有机碳以提高脱氮效果,而塑料材料生物载体并不能提供碳源,投加液体碳源存在计量无法控制和运行管理复杂等问题,如果以人工合成高聚物作为生物载体和碳源虽然可以实现良好的脱氮过程和硝化菌群的富集,但费用过高[20,21];所以天然纤维素物质是理想的碳源、载体,不仅天然亲水性和生物亲和性可以实现生物量的最大化和挂膜的最快化,而且生物释碳按需供给和,其来自极为广泛(农业废弃物、林业废弃物等。对于磷含量相对较高的地表水体修复时,塑料材质或天然纤维素材质的生物载体应用于生态浮床中则效果较差,根据生物除磷均以排泥的方式,地表水体污染物浓度较轻,污泥量少或无污泥,无排泥也就除磷效果很低。现在一些工艺中为了提高除磷效果,采用一些孔隙多样化吸收磷或含有某些能够与磷发生化学反应的生物载体以提高除磷效果。

篇2

2.无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍实践水平的提高必须寻求校企合作,依托校企合作交流平台,建设双师型师资队伍,要求企业定期为教师开展培训班,教师直接从生产第一线获取企业的新技术、新知识、新工艺、新材料、新方法,并应用于教学过程。支持教师参加岗位职业资格培训,强化师资队伍的工程实践能力。我系逐步建设一支熟悉行业企业需求、工作经验丰富、实践教学能力强的专兼职结合的“双能型"教师队伍。同时,企业可以推荐专业骨干教师与高技能人才承担无机非金属材料工程实践教学任务,保证实践队伍高素质、高水平。组织“双能型"专业教师的培养,鼓励教师到企业进行整个工程实践进行针对性训练,提高师资队伍的工程化教学能力。对于工厂实践教学我们将学生带到工厂,利用工厂的生产设备,聘请生产一线的企业工程师现场授课,比如玻璃窑炉的实验课程,我们就组织学生到企业去,聘请企业技术人员依据企业的窑炉现场讲解整个窑炉的结构、工作原理及工作过程,非常生动形象,也大大提高了学生的学习兴趣,提高了工程化实践能力。同时现场教学也增强了学生“工程化"思想,在工程化实践教学过程中让学生明确自己的学习目标是成为工程师,将来能将科技转化为现实生产力。“工程化"教育中学生体会和掌握工程设计、工程实践的基本分析方法,提升综合实践素质。

二、促进实习实践基地建设

实习实践基地建设一直是工科专业的薄弱环节,如何借助“工程化"提升专业实习实践基地建设是值得考虑的问题。利用无机非金属材料工程专业实习基地和产学研基地工程化方面的优势,对学生进行工程化方面的培养,包括校内实习基地和企业实习基地建设。校内实习基地建设,通过基本仪器设备的添置与更新组建成工程中心,尽可能贴近生产实际,满足专业工程实践教学的基本需要,满足相关专业内涵与外延拓展需要。我院无机非金属材料工程专业利用蚌埠玻璃设计院等具有丰富工程化水平和实践经验的智力资源,利用中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集团、凤阳珍珠水泥集团、海螺水泥集团等企业先进的实践教学基地,共同提高无机非金属材料专业工程化人才培养质量。

篇3

高考命题有广义和狭义之分,广义的高考命题包括考试内容规范表和试题规划表的制定,试题的编写及全卷试题修订和组配;1]狭义的指试题的编写,包括材料的选择、问题的设计与命题的表达三个环节。本文讨论狭义上的命题。试题规划表是命题专家根据考试内容规范表的需要事先制定的命题规范文件,命题教师应根据试题规范表开展具体的试题编制工作,期间应经过材料选择、问题设计、命题表达等阶段。其中,材料选取既是命题的起点,也是命题的关键,将直接影响和决定后续工作的开展;问题设计是命题的核心,科学思维是生物学问题设计的主线;命题表达是命题技术的体现和命题质量的深化。三者关系相辅相成、缺一不可,均已成为当前编制高考试题的挑战和亟须规范的问题。

问题一:材料选取的挑战。随着高考命题权的下放,高考生物学科命题工作的科学化和规范化受到极大的重视,尤其是试题本身的科学性被认为是评判合格试题的重要指标之一。科学性为生物学科命题素材的选取提出了严格的要求,即题干背景的来源和表达必须是真实、可靠、无歧义的。此外,高考生物学科命题应突出能力立意,公平性、科学性成为材料选取的难题。

问题二:问题设计的挑战。问题设计的出发点旨在考查考生已有的知识和能力,新课程高考更注重能力立意。生物学科能力是学生参与生物学科活动(知识学习、实验操作、生活实践等)过程中逐步形成和发展起来的比较稳固却不容易或不能被直接观测的一种心理特质。高考要考查和测量此类“隐蔽”目标,必须设置一定的情境刺激考生产生认知,通过考生的外显行为判断其思维或能力水平。问题设计还包括难度设计、区分度设计、参考答案设计等。显然,问题的设计是否恰当,能否起到刺激考生应试思维等问题,都是对命题者的极大考验。

问题三:命题表达的挑战。审视近几年全国高考生物试题,命题人员的试题编制技术日趋成熟,但也伴随着诸多问题,或题干信息冗余,或表述含糊不清,或表达存在歧义。诸如此类欠规范的命题表达方式严重影响了命题的质量。同时,后现代主义推崇者对高考命题工作提出自由化、个性化及人文关怀等要求,对命题表达环节也是一大挑战。

二、科技论文作为高考生物学科命题素材的理性思考

(-)科技论文的发展评述与内涵释析

科技论文起源于17世纪60年代的欧洲,其标志是英国皇家学会创办的世界第一本学术期刊《哲学汇刊》。该刊集合了牛顿、伽利略等科学家的前沿性成果。18世纪至19世纪,随着多种自然科学类期刊的迅速增长,科技论文的内容几近覆盖科学的所有领域。20世纪90年代,互联网的兴起使科技期刊的网络化检索变得十分强大,我国也形成了以中国期刊网、万方期刊网等为代表的期刊集群。2003年教育部成立的“中国科技论文在线”,为推动科技交流、科技应用与科技再创造提供了更加便捷的交流平台。

概念上,“科技”即科学技术,主要指自然科学方面的技术,“论文”即论证性的文章,是描述科研成果的书面文件。科技论文属于学术论文,因此具有学术论文的基本特性。中国国家标准GB7713—87明确指出:“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或做其他用途的书面文件。美国生物学编辑协会认为,科技论文必须“易于人们的感官接受、本质上持久、不加限制地为科学界所使用,并能为一种或多种公认的二级情报源所选用”。

由此可见,本质上,科技论文以学术理论为依据,以新思想或新进展为核心,以实验数据为例证,以书面语言为载体。在内容上必须具有科学性、创新性、权威性,在表述上必须具有准确性、严肃性和逻辑性。作为报道、交流、存储科研成果的重要载体,科技论文是科技发展的总结,社会发展的各行各业都在应用科技论文所表达的科技成果。

(二)选用科技论文的必要性和可行性分析

长期以来,高考命题或选择中学教材、中学教辅、大学教材及课外资料(报纸、参考书等)作为命题背景材料,或选择已有题目进行改编,也有少部分试题是命题专家根据已有知识和经验直接设计。这类传统选材方式在命题实践中存在许多纰漏,易在科学性、公平性、时效性,甚至安全保密性方面产生问题。以科技论文为试题背景的命题方式与传统选材有本质区别,不仅能提高试题各项属性水平,还能提高命题质量和命题效率。现将传统选材与科技论文选材方式进行比较(表1)。

从表1可以看出,科技论文选材具有许多优势,选用科技论文进行高考生物学科命题具有现实的必要性和可行性。

1.必要性分析

其一,保证了试题的科学性、权威性和时效性。科学性是评价高考试题的一项重要指标,其重要性不言而喻,这是中学教辅、课外资料、旧题改编等方式无法比拟的。试题中引用的任何数据乃至成题后的文字表述,取自具有国家法定权威或专业权威的公开出版物[6],命题者往往心里很“坦然”。在此基础上,命题专家凭借自身专业技术对论文作出准确的评价,可以在很大程度上有效避免高考试题公布后可能产生的各类负面影响。生物科技高速发展,试题应当在一定程度上体现现代生物科技的发展。应用生物学科技论文命制高考试题从根本上保证了试题内容的时效性,体现科学实践与教育教学的统一。

其二,体现了高考的公平性。若选材来自中学教材、中学教辅或是旧题改编,做过类似题目的考生自然受益,一方面产生不公平,另一方面进一步激发考生和教师的“题海战术”意识,不利于素质教育的发展。高校教材原本是_个良好的命题素材来源,只是由于经过多年的命题实践应用,特别是自分省自主命题以来,每年都要有十几套高考卷结果出现命题者辛辛苦苦命制出来的考题,一经检索才发现,早就有相似的考题了。而科技论文选材却可以有效避免此类情况发生,生命科学每年发表的科技论文数量巨大,海量的选材要能“撞上”是很困难的。这样不仅体现了选材公平,也能有效避免“撞题”。另外,高考命题前的资料准备是高考涉密内容,往往慎之又慎,若能将“海量”的科技论文替代有限的材料,岂不解决了安全保密问题?实践证明,这—做法在某些通过临时抽调命题专家入围命题组的省份,是有效的,也是必要的安全措施。

其三,体现能力立意。高考试题强调能力考查。能力是人顺利地完成某种活动所必须具备的那些心理特征,只有在解决实际问题中才能考查其能力水平。[7]应用科技论文作为背景材料更易实现考核目标能力化,因为,大量生物学科技论文的特质就是解决实际生产生活中的实际问题,特别是带有生物实验论证类的论文,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据。而以中学教材等作为背景材料只会偏重考查知识目标,不利于能力立意。

其四,提高命题效率和命题质量。论文通常是以过程性方式呈现生物学实验研究成果,具有问题的提出、实验方法的设计、实验数据及实验结果的讨论等,这与新课程强调的探究性学习是—致的。以科技论文作为命题起点,命题者具有呈现试题的科学思路和方法,同时免去一些对科学性疑问的论证,提高了命题效率。试题以图表、文字、数据等多样化的形式呈现,不仅体现了试题所蕴含的科学素养,也使卷面更加活泼、美观,提高试题的命题质量。

2.可行性分析

首先,持续、大量更新的生物科技论文和各种引文数据库为科技论文的选择提供了有力的保障。高中生物学考查内容涉及生物学_级学科下的12个二级学科,同时可扩展到农、林、牧、医、渔等各个生命科学领域。编制如此广泛的生命科学高考试题,仅取自传统素材显得远远不够。丰富的论文来源和便捷的检索系统可以彻底改变命题者“江郎才尽”的窘境。

其次,《普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科课程标准实验版)》(简称“考试大纲”明确指出,“要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”。™这为“选用科技论文作为试题素材”这项新举措提供了改革的科学依据。基于新课程高考改革的大背景,选用科技论文不仅体现了生物科学素养,也体现了科学、技术、社会的统一。

再次,大规模教育考试理论决定了将科技论文改编为局考试题是可行的。局考试题的本质是根据选拔人才的目的,按照一定的要求,通过考生解答问题或解决实际问题的过程和结果,推测考生具备某一心理特征(知识、能力)的程度。基于科学性的保证,对科技论文素材进行基于考试测量要求的适当改编是可行的,也是必要的,丰富、灵活的命题技巧和命题手段是其重要的保证。

三、基于科技论文背景的高考生物命题实践

基于以上讨论,高考生物命题亟待构建一套基于科技论文背景的命题模式。2009年以来,本课题组开展了相关研究,并进行了四次高考命题实践,初步总结了一套基于科技论文背景的高考生物科命题解决方案。下面分别从三个维度讨论以科技论文为命题起点的尝试。

(一)材料选取的维度

1.背景材料的选择

理论分析:选择科技论文作为试题背景,在—定程度上保证了试题背景材料的科学性、权威性。考虑到科技论文在试题命制中的特殊用途,选择的科技论文应进行如下三个方面的有效性判定:(1)选择近期发表的较高水平的科技论文,以保证材料的科学性和时效性;(2)所选论文应涉及社会、生产、生活的研究,以考查考生运用生物学知识解决实际问题的能力;(3)所选论文主题词应与考试大纲“生物知识内容表”中的“II”®要求一致,以突出考查考生对生物学核心知识体系的掌握,体现生物科学素养。

操作方法一:选择近期发表的较高水平的科技论文。一般来说,应检索来自中国科学引文数据库(ChineseScienceCitationDatabase,简称CSCD)的论文。CSCD内容丰富、结构科学、数据准确。收录有生物学、农林科学、医药卫生、环境科学等领域出版的上百种中英文科技核心期刊和优秀期刊。以2010年全国高考福建生物卷第26题第I小题(简称“2010福建高考26—I题”)为例,试题背景选自“几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响”(《海洋科学》2009年第12期)一文,是关于我国东海海洋污染中赤潮发生机理的研究,该题以“东海原甲藻引发我国东海赤潮”为情境,考查被试在真实背景中的知识迁移能力,涉及社会领域和学术领域的热点话题,所选背景材料角度新颖。

操作方法二:选择与生物学相关的社会、生产、生活领域的热点话题。例如,2011年全国高考福建生物卷第26题第I小题(简称“2011福建高考26—I题”)选自两篇文章:《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制机制研究》(《沈阳部队医药》2009年第1期);《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用》(《解剖科学进展》2008年第2期)。众所周知,2011年3月,日本大地震引发了核辐射危机,一时之间,核辐射在世人面前引起极大恐慌,科学地认识核辐射具有重要的社会意义。该题避开人类灾难的宣扬,着眼于科学分析和科学利用核辐射,将核辐射与高中生物学涉及的免疫、细胞凋亡、诱变育种以及实验探究设计有机地结合在一起,让人们明白核辐射虽然可怕,但可以防治,也可以应用于农业生产,这样的考题具有测量选拔功能和社会功能的统一。

操作方法三:结合考试大纲(考试说明)“生物知识内容表”中的II层次要求。考试大纲对考查内容界定了层次要求。实际操作中应以II层次要求为关键词进行文献检索。一般来说,不用I层次关键词,但不代表I层次内容不作考查,而是在II层次主干知识和能力考查中常常可以衍生出对I层次的考查,体现试题对生物学核心知识的考查。如细胞代谢中“影响光合作用速率的环境因素”关键词为“光合作用速率”和“环境”,由此检索到《几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响》一文,编制试题时,可以衍生考查I层次的考点:赤潮的根本原因 海水富营养化。

2.试题情境的设置

理论分析:生物科技论文的撰写框架包括实验材料和方法、数据处理、结果分析、讨论和总结等。由于科学研究是一项原理复杂、步骤繁琐、技术含量高的工作,论文表述的实验原理和步骤等可能涉及许多生物学科的专业性或前沿性内容,如信号通路、重组人白细胞介素、基因敲除等;呈现的数据大多经过SAS、SPSS等统计软件处理,如呈现的图表常常涉及^(显著性差异)、置信区间、姑(极显著)等统计学词汇或符号。我们将这些或是超纲或是不必在考查中出现的内容称为冗余信息,冗余信息会干扰考生正常答题思维,影响试题的信度和效度,甚至造成严重的系统测量误差。

操作方法一:简化复杂实验条件、方法的表述,以通俗易懂的文字高度概括复杂的实验原理

和步骤,体现实验条件的简约性。[9]例如,2011福建高考26—I题以“选取若干实验小鼠,随机分成4组”替代原文中“实验动物C57纯系雄性小鼠,18〜20g,购自中国医科大学动物室’’、“动物模型及分组,按体重随机分为4组,每组8只”等复杂的实验步骤,使考生对试题情境不感到陌生,能致力于核心问题的解答,从而保证试题的公平性和可读性,提高试题的效度。

操作方法二:剔除冗余信息,简化图表数据。生物学经常涉及实验图表数据,简化图表数据或对图表进行特殊处理变得非常必要。例如,2011福建高考26—I题,试题省略置信区间,以实验的样本平均值又代替总体平均值将实验检测处理方法省略,直接以“细胞凋亡相对值”替代;剔除差异显著性分析,默认实验数据均有差异显著性。以上处理,都是为了帮助考生快速从题干中获取与测量目标相关的信息,实现试题考查的目的。再如,2010福建高考26—I题,论文用散点图和回归线描述东海原甲藻光合作用随温度变化,由于高中没有对散点图作考试要求,试题剔除散点图这一冗余信息,直接以回归线呈现。当然,剔除和简化的操作应以科学性为前提,操作的手法往往就是用大概念笼统地描述小概念。例如,以“染色体变异”替代“染色体桥、微核、染色体断片”等超纲词语。

操作方法三:可对试题必须呈现的超纲内容做信息补充。例如,2009年全国高考山东生物卷第2题的题干是“细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是()”。“奢侈基因”是考生未曾接触过的新名词,此处极易干扰、迷惑考生的思维,增加考生在高考考场上的心理压力,造成考生答题思维上的“眩晕”。若能在题干中提供“奢侈基因”的名词解释,将转化阻碍考生答题的瓶颈,避免超纲嫌疑,利于考生答题。

(二)问题设计的维度

1.认知水平和能力布局

理论分析:通常一道实验探究题可以设计3〜5个小问题,考查考生对多个生物学事实的认知水平和多种生物学能力。考虑到学生的认知发展是由抽象到具体、由浅入深、由低级到高级的循序渐进的过程,问题设计的认知水平应由易到难、步步深入,考查能力测量目标的层次也应逐步提高,从而将相对独立的小题通过一个完整的问题链串联起来,形成一道有序的完整题目。1D]

操作方法一:将低层次的认知水平前置,高层次的认知水平后置,逐步形成认知的梯度布局。布卢姆(BiS.Bloom,1956)等将学生在学习中的行为表现分为知识、领会、运用、分析、综合和评价六大类。[11]问题设计时应考虑学生的认知承受度,操作上可按照识记、理解、运用三个层次编排不同认知水平的问题。

操作方法二:将低端能力前置、高端能力后置,逐步形成能力梯度布局。可按照考试大纲对生物学科能力要求的编排顺序,首先考查理解能力,其次考查实验与探究能力或获取信息能力,最后考查综合运用能力。如2011福建高考26—I题由四道独立的问题组成,四个小问题依次考查考生理解能力、获取信息的能力、实验探究能力和综合运用能力,形成能力的梯度布局。

2.基于能力立意的问题设计

理论分析:新课程高考倡导以能力立意为主导,强调知识、能力和素质一体化的命题思想。能力体现在解决实际问题中表现出来的心理品质,能力的核心是思维。因此,高考试题的问题设计应强调在新情境中考查考生科学思维的品质,多考查考生在新情境中对知识的理解、分析、应用等迁移能力,少考查考生对知识的单纯记忆。设计的问题要结合题干背景材料,牵涉的知识应用要宽广,解题思路要来源于教材,又高于教材。

操作方法一:运用新情境,产生新问题。取材于科技论文的题干资料是考生尚未接触过的材料,可赋予这些材料新意以引申出新问题。例如,2011福建高考26—I题呈现的实验数据只有三组,将原论文的第四组数据隐藏,并设计成问题:“设置第四组实验的目的是(),要求考生通过对比分析第三组实验数据,分析设计第四组实验的意图。一方面考查考生实验与探究的能力,另一方面也考查考生获取信息的能力。

操作方法二:围绕问题核心,尽可能延伸拓展多个知识点。2011福建局考26—I题是一道典型的实验探究题,以核辐射诱导细胞凋亡为切入点,融合考查免疫器官、免疫活性物质、细胞凋亡、诱变育种等多个跨模块、综合性知识。显然,试题不是单纯考查被试的记忆情况,也考查被试在复杂背景下的知识迁移能力和解决实际问题的能力。

(三)命题表达的维度

1.信息呈现的控制

理论分析:信息量过多过少都可能增加考生阅读负担,使部分考生思维无法产生趋同反应,影响试题的难度、信度和效度,特别是对答题毫无帮助的冗余信息更是如此。

操作方法一:从字数上控制试题信息量。试题信息包含题干信息和答案信息,设置与答案信息相当的题干信息量,有助于提高考生答题效率,同时提高试题与测量目标的相关程度。一般来说,可以依据该题所占分值来确定题干的字数以及答题的字数。统计近些年各地高考卷相似题型的字数,并将其作为信息量控制的参考是常常采用的有效办法。

操作方法二:采用文字和图表相结合的方式呈现信息。生物科学往往以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果。试题应尽可能采用图表与文字相结合的方式,一方面倡导理科科学思维和习惯,另一方面有效缩减阅读量,使考生读题更加准确,试题的直观性和美观性都得到较大的改善。例如,2011福建高考26—II题采用表格的方式呈现高中生物学实验常用的染色方法,其字数要比纯文字表达少得多,且更直观、准确。

2. 语言表达的限定

理论分析:措辞模糊在一定程度上可能造成考生思维瓶颈,影响考生正常思维,不利于考生真实能力的体现。那些以增加试题难度为目的,采用增加阅读量或刁钻古怪、模棱两可的表述方式并不可取。此外,具有歧义的表述难以使考生达到趋同思维,可能导致考生答题不全面、不准确,且使答案多样化,加大阅卷难度。

操作方法一:修改模棱两可的表述方式,使试题清晰、明确。例如,2009年福建高考生物卷第27题第4小题:“以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本,通过杂交育种,可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明”,其中的“可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的”,表述过于晦涩、模棱两可。一般来说,遗传育种常常是为了获得生产上需要的品种,但这里设问却是“可能无法获得”,导致许多考生无法理解题意,只好将各种情况的杂交组合都写出来。该小题抽样实测难度为0.16,与预测值相距甚远。

操作方法二:对于有歧义的表述应加入限定词。应用科技论文为背景命题,在题干表述上常常会出现与中学生物教学不一致的提法,可能来自较新的生物学研究方法,也可能来自生物学实践与中学生物教学理论的脱节,这时就需要对有歧义的表述加入必要的限定词。例如,2010福建高考26—I题增加了“净光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述,因为高中生物学教材(人教版)中未提及“净光合速率”,从而避免产生歧义。

3.人文气息的渗透

理论分析:后现代主义对高考命题工作提出了自由化、个性化、人文关怀等要求。命题者应加强对考生的考场人文关怀,力求试题的叙述和设问方式贴近考生的思维习惯,保证考生一直拥有轻松、激励的应试心态。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命题方式,有效保护考生正常的考场应试思维。

操作方法一:贴近考生思维,避免突兀设问。例如,仔细斟酌2011福建高考26—I题第

(1) 小题和(3)小题的表述,其中“已知IL一18是一种淋巴因子”与“与第③组相比”看似多余,实际是为了引导被试顺利作答;审视第

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第一,微生物学实验技术与研究方法知识体系的完善。微生物学为生命科学的基础学科,微生物学实验课不仅包括最基本的无菌操作技术,常见微生物的形态及常规染色的观察,基本生理生化分析(V.P.反应、甲基红试验、吲哚试验、糖发酵试验)并将微生物的基本试验方法与日常生活结合(土壤微生物分离纯化、酸奶中乳酸菌分离和水中大肠杆菌的检测)激起学生对微生物学学习的兴趣,最后还为学生创造了将课堂与书本上所学到的知识融会贯通的机会(自主实验)。在整个课程教学期间,教师不仅要耐心地讲解知识,还要将自己多年微生物学研究的经验传授给学生。其次,基础实验部分巩固了实验技术,实验课教学使学生们有机会从另一个角度去发现漏洞、学习知识。再次,专题实验加深了对微生物学实验技术实际应用的认识。微生物与人们日常生活密切相关,在农业、能源、食品、医药和石油工业等领域发挥了重要作用,但微生物也危害人类身体健康,对食品,饮用水等中的微生物检验检疫非常重要。“乳酸发酵实验”与“水中大肠菌群检测实验”正是针对功能微生物的利用与致病微生物的监控并结合日常生活而设计的实验。在实验操作过程中,对工业标准化与检测标准化有了初步的了解。最后,实验报告丰富了知识体系。实验报告涉及知识面广,尤其是课后问题,学生们“仁者见仁,智者见智”提出了很多建设性的想法。引导学生深入思考,并激发学生的探知兴趣,必须认真查找相关文献和相关技术手册,并对提出的问题即时沟通交流,这都拓展了知识面并提高了表达能力。

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学生能否按规定的要求,保质保量地完成毕业论文任务,指导教师起到核心监控作用。教师的知识结构、学术水平、教学经验、工作作风、工作责任心等,都对毕业论文指导效果发挥影响。指导教师应有曾经独立指导或协助指导过毕业论文工作经验,在以往指导毕业论文过程中认真负责、学生反映良好、毕业设计完成较好。生物工程专业属于理工科,除了有良好态度外,还要求指导教师有较高的科研素养。

2.选题监控机制

为了较好地开展毕业论文选题工作,在第七学期教师应该下达关于毕业论文选题的工作。学生可以结合教师的科研选题,学生确定后,指导教师介绍课题的基本要求,并提供一部分资料。学生自行选题,学生根据实际工作或者实习情况,对未来所从事的工作有明确想法,对未来工作有应用价值,可以进行这个方面的研究选择,但指导教师必须严格控制,学生必须写出提纲和内容摘要,明确研究目的方向。生物工程专业毕业生选题来源也无非这几个方向,对于重实验、重数据的专业来说,更是需要在选题的时候把控好方向。

3.开题监控机制

开题环节是做好毕业论文工作重要部分,督促学生完成好开题报告能够控制意外的发生。课题内容是否适合学生的能力,能够在规定时间完成,选题是否存在过大或者过窄,是否需要更换题目,通过审查开题报告内容发现研究路径和方法是否合理。论文结构是否恰当。这个环节做充足,能够减少重大失误,提醒学生在研究课题过程中应注意的问题和环节,对研究困难有一定预见性。生物工程的毕业生更是应该在这个环节做充分准备。

二、生物工程专业论文中期质量监控

重点监控毕业生参加毕业论文的态度、自觉性,时间与精力是否有保证等。由指导教师组织、安排,要求毕业学生汇报课题进展情况,回答指导教师提出的问题,对毕业论文中存在态度问题的学生及时进行批评、警告,及时指明努力方向,采取补救措施。任何专业都需要强调毕业生个体的努力,对于毕业生的学习风气应该常抓不懈。

三、毕业论文后期质量监控阶段

1.论文答辩前监控

院系检查学生是否按毕业论文要求完成所有工作,对学生成果验收和答辩资格审查,确定学生答辩资格。毕业论文成绩一般采用五级计分制:优秀、良好、中等、及格、不及格。指导教师、评阅教师对学生的论文进行评定。指导教师主要关注选题意义、材料选择及组织能力、结构框架、基础理论的运用及分析能力、论文的学术水平等;评阅教师主要关注选题意义、论文难度、结构、资料使用、论述、运用能力等方面,只有指导教师和评阅教师给出的成绩达到及格,才能进行答辩。

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半枝莲、95%乙醇、盐酸小檗碱对照品、蒸馏水、盐酸溶液、氢氧化钠溶液、碘-碘化钾试剂

仪器:

722型紫外分光光度计、电子分析天平、电热恒温水浴锅、数据超声波清洗器、微型植物粉碎机、PH计、加热板、循环水式多用真空泵

实验方法:

超生波提取法、半仿生法、正交实验、生物碱的鉴定方法

实验步骤:

一、药品、仪器的准备

二、对照品溶液的制备、波长的测定、标准曲线的制作、推算出回归方程

三、样液的制备

四、用半仿生法提取半枝莲中生物碱

1、单因素实验

(1)温度对提取效果的影响

(2)酸度对提取效果的影响

(3)碱度对提取效果的影响

(4)料液比对提取效果的影响

2、因素、水平的确定及进行正交实验设计:

由单因素温度、酸度、碱度和料液比作为正交试验的四个水平

进行正交实验以确定半仿生法中最优的提取条件

五、超声波辅助半仿生法提取半枝莲生物碱:在上述半仿生法得到的最优提取条件下进行超声波提取

1、单因素实验

(1)温度对提取效果的影响

(2)提取次数对提取效果的影响

(3)酒精浓度对提取效果的影响

2、因素、水平的确定及进行正交实验设计:

由单因素温度、提取次数、酒精浓度作为正交试验的三个水平进行正交实验以确定在超声波辅助半仿生法提取中的最优条件

六、在超声波辅助半仿生法提取的最优条件下提取半枝莲中生物碱

七、利用紫外分光光度计测定上述提取到的生物碱的吸光度,与标准曲线进行比较,计算出生物碱的量及产率。

八、生物碱的鉴定:

生物碱沉淀反应

1、碘化铋钾试剂反应 取渗漉液1ml,加碘化铋钾试剂1滴~2滴,生成棕色至棕红色者为阳性反应在。

2、碘-碘化钾试剂反应 取渗漉液1ml,加碘-碘化钾试剂1滴~2滴,生成棕黄色沉淀者为阳性反应。

3、硅钨酸试剂反应 取渗漉液1ml,加硅钨酸试剂数滴,生成淡黄色沉淀者为阳性反应。

实验方案设计范文二一、【实验题目】:

印刷条件对预涂膜覆膜质量影响探究

二、【实验设计思路】:

影响覆膜质量因素主要分为两类,即覆膜工艺的影响和印刷条件的影响。覆膜工艺的影响无疑是覆膜的温度、速度、压力三种因素。往往现在对于覆膜质量影响因素大多是考虑到覆膜工艺(温度、速度、压力)的影响因素如出现:打皱、起泡、卷曲、出膜、亏膜、搭边痕的质量因素。而很少考虑印刷条件对覆膜质量的影响。而往往有些时候就是由于印刷条件的因素才影响了覆膜的质量。基于如此这次试验研究的方向就是在规定一定的覆膜条件,通过改变样张印刷所需条件进行打样并将其做预涂膜处理。最终的实验结果是为了探讨印刷条件是如何影响预涂膜质量,是否有一定的规律可循。最后以此为依据确定印刷品覆膜所适宜的最佳印刷条件。

三、【实验仪器及材料】:

(1)IGT印刷适性仪、预涂膜覆膜机、剥离强度仪;

(2)油墨、铜版纸(确定规格,ph值)、BOPP预涂膜。

四、 【实验准备】:

在IGT印刷适性仪进行试验打样,确定一般印刷打样的印刷条件范围。(温度、速度、压力大致范围)。

五、 【实验原理及步骤】:

(1)采用覆合强度指标考察覆膜质量, 覆合强度的测量参考GB2T2790-1995标准进行测量。对于每个试样, 从剥离力和剥离长度的关系曲线上测定平均剥离力, 以N为单位, 记录下至少100mm剥离长度内的剥离力的最大值和最小值, 并计算相应的剥离强度值。

计算公式如下:

180 = F /B

式中: 180 为剥离强度(N/mm); F为剥离力(N); B为试样宽度(mm)。 利用上式, 计算所有试验试样的平均剥离强度、最小剥离强度和最大剥离强度, 以及它们的算术平均值

(2)利用IGT印刷适性仪在铜版纸上面进行打样。

1、在一定的墨层厚度、印刷速度、印刷压力的情况下进行印刷实地打样,打样后将样条放在正常的印刷环境中进行干燥(干燥时间受纸张、温度、湿度的影响)。通过对不同印刷时间间隔(0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h)的样条在预涂膜覆膜机上面进行覆膜( 覆膜的压力在6. 8mPa, 温度为90 e, 覆膜速度为100r/min)。然后在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度记录数据,确定最佳覆膜时间间隔。

2、在第一步所确定的最佳印刷时间间隔的条件下,印刷压力、印刷速度一定,改变印刷墨层厚度进行印刷实地打样,对不同墨层厚度(0.5-4.0Lm)下的印刷样条进行同上覆膜处理,在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度,记录数据。确定覆膜的最佳墨层厚度。

3、在前两步所得到的最佳印刷时间间隔和最佳印刷墨层厚度的情况下,控制印刷压力一定,改变印刷速度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0m/s)进行印刷实地打样,对不同印刷速度下的印刷样条进行同上覆膜处理,在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度,记录数据。确定最佳的印刷速度。

4、根据前三步的实验所得的最佳印刷时间间隔、最佳印刷墨层厚度、最佳印刷速度的情况下,改变印刷压力(200-800N)进行印刷实地打样,对不同印刷压力下的印刷样条进行同上覆膜,在剥离强度测定仪上测试各样条的剥离强度,记录数据。

六、【数据处理】:

七、【实验结果】:

八、【参考文献】:

齐晓堃, 印刷材料及适性北京 :印刷工业出版社 20xx.1(普通高等教育印刷工程本科规划教材)

许文才,包装印刷与印后加工 北京:中国轻工业出版社 20xx.8 (普通高等教育十五国家规划教材)

冯瑞乾,印刷原理及工艺 北京:印刷工业出版社 1999-4 (高等学校印刷工程类教材)

GB- T2790- 1995,胶粘剂180b剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料[S]

实验方案设计范文三一、实训目标

毕业论文设计是学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的一个十分重要的集中实践环节。

通过这一环节的实施,指导学生掌握论文写作方法,学会调查研究,完成毕业论文设计与写作,并在论文写作实践中得到锻炼,提高分析和解决问题的能力,提升创新意识和专业素质,成为一名善调查、懂研究、能说会写的合格的毕业生。

二、论文设计指导小组

组长:徐先海、鲁伦文

组员:唐娟、李向萍、温晓琼、邓君瑞、卜剑莉

三、论文设计(写作)要求

毕业论文是学生毕业前必须完成的一个重要教学环节。要求学生能够运用在校所学的基本知识、基础理论、技能工具与方法等,研究和探讨实际工作中的相关问题。它是综合考察学生运用所学知识分析问题、解决问题以及操作能力的重要手段。在论文写作过程中要求学生做到:

1、 应在实事求是、深入实际的基础上,运用所学知识,独立写出具有一定质量的毕业论文。

2、 毕业论文选题应在所学专业范围以内,其形式为学术论文、研究报告或分析报告。

3、 毕业论文应做到观点新颖、明确,有独创性;材料翔实、有力;结构完整、谨严;语言准确、通顺流畅。

4、 毕业论文按统一版式的规范化要求(参见系部统一格式),正文字数要求10000-15000字。

四、论文设计实施环节

1、组织动员

时间:20xx年4月27日

地点:二教(501)

对象:国贸08级全体同学

方式:集体动员会

班主任(辅导员)要协助做好组织动员工作。

2、学生报名分组

毕业论文为学生必修环节,不得免修。11届毕业生要在5月1日前提交报名申请。根据报名情况对其进行分组。每位指导教师指导一组学生,原则上每组不超过18人。

3、指导教师聘任

毕业设计指导教师以对口专业,具有本科学历,且实践能力较强,有一定教学经验的专职老师来担任。指导教师负责学生毕业设计的全程指导工作。

指导教师的职责有:

(1)指导教师应认真履行职责,指导学生组织好毕业论文设计的全过程;

(2)指导教师对论文的选题方向、思想观点、结构格式及文字质量负指导责任,并负责在论文定稿的指定位置按要求签署评阅意见;

评阅意见包括的主要内容有:选题是否恰当,论文主题是否明确;结构是否合理,表述是否准确、流畅;选用资料是否恰当、充分,是否具有代表性;论述的逻辑性是否合理等。

(3)指导教师应督促学生及时与老师联系,按时提交写作提纲、初稿、修改稿和正稿。

(4)指导教师须将指导意见记录在工作纪录本上;

(5)指导教师对每学生的论文指导时间不低于5学时/周。

4、学生设计(撰写)论文

学生在指导老师指导下确定选题。选题要求:

(1)应符合专业培养目标和教学要求,不应脱离专业范围,要有一定的综合性,具有一定的深度和广度;

(2)题目大小适中,对实际工作有一定的指导意义;

(3)应结合当前的热点和难点问题进行思考,鼓励解决实际问题;

(4)选题一经确定,一般不再作变动。

在论文设计(撰写)过程中,指导教师应帮助解决学生在设计(写作)过程中存在的具体问题。论文完成后,指导教师须写出符合整个论文设计过程情况的初评成绩与评语。

5、时间安排(共5周)

布置动员、确定选题阶段:4月27-5月10日;

拟定论文大纲阶段:5月10-24日;

设计(撰写)论文初稿阶段:5月25-6月24日;

修改阶段:20XX年6月25日-20XX年6月

提交论文及论文成绩初评、答辩阶段:20XX年6月底-7月。

五、论文设计成绩评定

毕业论文设计成绩以百分制体现,由指导教师根据学生写作态度和论文质量给出。分优、良、及格、不及格四等。

1、优(90分以上)

(1)符合党和国家的有关方针、政策;

(2)论文选题明确,能够理论联系实际,对经济工作或学术问题的研究有一定的独到性与现实性,并有一定的新意;

(3)论文中心论点突出,论据充足,论证过程逻辑性强,文章结构合理,表述流畅,层次清楚。

2、良(80-89分)

(1)符合党和国家的有关方针和政策,能够运用所学知识,理论联系实际,观点明确,分析比较深入;

(2)论文选题明确,具有一定的现实意义,能用所学知识分析现实经济问题;

(3)论文中心突出,论据较充足,论证过程较有逻辑性,文章结构合理,层次清楚,表述通顺。

3、及格(60-79分)

(1)符合党和国家的有关方针和政策,基本上能够运用所学知识去分析问题,但内容欠充实;

(2)论文的论点较明确,尚能联系实际经济工作;

(3)论文资料尚充足、具体,但比较陈旧,缺乏新意,论证不够充分,缺乏说服力。文章有一定的条理,文字尚通顺。

4、不及格(60分以下)

凡具有以下条款之一者均为不及格。

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中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0093-02

毕业论文是实践教学中的重要部分,是培养应用型人才的手段,也是由理论认识到实践认识飞跃的重要过程。毕业生就业的多元化追求目标,也对高等教育实施多样性培养模式、特色性培养目标提出了条件[1~4]。生物类专业有本身的优势和特色,也有自己的发展领域。特别是突出地方特色是广西高等院校的生物类专业得以更好的生存和发展的途径。

结合我校生物类专业的具体情况,分析了在立足地区特色的培养模式下,如何对毕业论文教学进行改革和探索,改革的切入点在提高学生的实践能力、创新精神等专业素质上,具体措施不仅落在对毕业论文的选题改革上,而且要对人才培养规格和发展空间的关注,依托广西高等学校特色专业及课程一体化建设教研项目的支持,积极开展毕业论文教学研究,以期有益于毕业论文质量的提高,并达到毕业论文与培养应用型人才的专业特色教学结合。

1 注重地区特色的毕业论文培养模式

毕业论文在选题上结合泛北部湾特色,体现学术前沿、学科交叉、学科融合,利用得天独厚的生物专业资源,例如,广西的木薯和甘蔗是实验研究的资源,比如有的学生针对广西辣椒病毒病进行抗病基因克隆,有的研究广西木薯原料生产燃料酒精用的关键酶,有的研究广西玉米的功能启动子克隆,有的以广西甘蔗叶和桑叶为材料提取分析活性成分;有的从广西泡菜中筛选产细菌素的乳酸菌,有的利用自选微生物生产制备有活性的黄单胞菌多糖衍生物、壳聚糖衍生物以及异麦芽低聚糖等。学生自行设计选题,实验材料准备、实验方法收集、实验内容完成诸方面是可以实现的。结合地方生物资源,学生兴趣高,改变了过去学生出成果难的局面,并与地方特色经济开展合作项目,培养出符合地方需要的特色生物人才。同时,结合生产实习和毕业实习以帮助学生完成毕业论文实验前的知识积累,在企业和社会实践中扩展学生的视野,培养学生的创新思维,优化学生的理论结合实践的知识结构。在指导选题方面进行了积极的引导,改变过去本科生的毕业论文题目以教师为主导的分配式,变为通过启发式使学生根据自己的兴趣和能力参与到论文题目选择方案的确定过程。以学生为主导,老师成为组织和引导者以培养学生的兴趣,引导学生进行探究性的学习,发挥其主观能动性,采用邮件、QQ及实验平台在线等方法加强老师与学生之间的交流,及时给予学生指导和提供有益的建议,严格把好毕业论文按要求完成关,实施“立足地区特色”的培养模式,激励学生学有所获和提高自身的综合创新能力。

2 搭建稳定的毕业论文实验平台

依托广西亚热带生物资源保护利用重点实验室给学生提供毕业论文实践平台,鼓励学生从二年级开始进入实验室,直面生物资源的研究现状,置身真实的资源研究情景,能寻找到为毕业论文打基础的课题,目标确立和兴趣激化可以驱动学生去探求知识并运用知识解决问题。通过教与学的互动,校内与校外的互补,创新意识和实践能力得以培养。结合社会就业需求,也为将来学生能够投身到分布广泛的生物类相关行业创造了良好的基础和条件。以区域生物资源的研究作为科研切入点,本科生可以申请大学生创新性实验计划国家级、校级和院级项目作为毕业论文的前序工作,我院本科生在2003至2011年通过实验平台创新实验,连续五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中获奖。不少本科生考上清华大学、复旦大学和中国科学院的研究生。还有不少专业能力强的毕业生,在南宁高新技术开发区的生物公司及相关企业里很受欢迎。

3 毕业论文依托导师的科研课题

因为我院本科毕业论文每年都面临实验经费不足、仪器设备紧张的问题,所以依托教师科研课题和本科实验中心平台指导本科生毕业论文实验能较好解决该问题。毕业论文的指导老师可以是本校的教师,也可以是校外企业的技术员和科研单位的高级工程师,导师在设计毕业论文题目时充分结合自己的科研课题,这样可使毕业论文得到科研经费的支持,也可使学生真正在科研实践中得到实实在在地锻炼,学生的科研创新能力等综合素质得到明显的提高。而且这种初步的科研经历对其今后的就业和研究生学习深造都有很大的帮助;另一方面还缓解了教师科研与教学之间的矛盾,进一步提升了教师的科研能力和教学水平。学生毕业论文以一个导师课题项目组为单位,按照项目子课题每人一个方向,既发挥个人的独立工作能力,又培养学生团队精神,提高学生的合作创新能力,使学生在项目的参与过程中,能够自己学会发现问题,分析问题和解决问题,使学生能够掌握更多的具体研究方法,增强学生的自主创新性实验的能力。还可以将毕业论文参与到与专业相关的校外导师的单位科研项目当中,以培养学生解决实际问题的能力,在理论联系实际运作过程中提高创新能力,以适应现代社会发展的需要[5-7]。

4 毕业论文的实施步骤

4.1 毕业论文的题目设置

我院生物类专业的毕业论文题目由校内和校外的指导老师结合自身科研课题和企业及科学院相关专业科研项目给出多于学生数的论文题目,学生结合自己的兴趣选择合适的课题。由于教师和技术员已有前期研究基础并掌握了相关的信息资料,在指导过程中将更加得心应手,把学科前沿动态介绍给学生,引导学生掌握科学的学习和研究方法,还可激发学生的探索精神,培养学生创造性科研工作能力。教师指导工作的水平关系到论文效果的优劣,这是毕业论文最重要的一环。如果导师没有较宽和扎实的专业知识,就无法解答学生做论文过程遇到的问题,也无法启发和指导学生完成毕业论文。特别是有的教师都是从学校到学校,没有机会深入生产一线,虽然具有渊博的理论知识,但缺乏实践经验,工程实践能力薄弱,他们在指导学生毕业论文时常常脱离工程实际,因而影响了学生实践的效果。

4.2 毕业论文的规范化指导

毕业论文作为课题研究工作刚开始时,学生对课题研究的方法、过程会感到生疏,指导教师应按照本科培养要求,规范指导学生基本掌握文献资料的检索方法和归纳整理方法。让学生熟悉对课题的研究背景、国内外研究现状进行的调研,能做出初步的设计方案,以便学生有目的和方向的进入工作状态。导师小组对每个阶段任务要给予明确指示,指导撰写出质量高、可行的开题报告和工作计划。开题报告通过对题目实施方案的可行性、技术创新性进行论证,提出具体的技术路线和研究方法。实验与数据分析是课题研究的主要工作,课题能否顺利完成,水平的高低、质量的优劣,在很大程度上取决于实验的成功与否。因此,教师加强对实验和数据分析的指导工作,是保证学生完成课题研究的关键。在课题研究过程中,建立指导教师与学生定期讨论的例会制度,并对实验中遇到的问题及处理问题的方法及思路进行讨论和交流,指导教师可实时掌握学生课题研究的进展情况,学生之间也可以相互学习,共同提高,从而形成一种良好的科研氛围。

4.3 毕业论文的撰写指导

撰写毕业论文是完成课题研究过程中重要的一环,是课题研究成果的全面总结和深化提高。由于毕业论文与一般的文章有较大差异,所以部分学生由于没有论文撰写经验,经常出现结构不完整、逻辑混乱、格式不规范等问题。因此,通过开设科技论文写作课堂,给出一些具备论据充足、分析充分、条理清晰、思路严谨、语言简练、数据可靠、结论准确的优秀论文写作范例,加强对学生撰写论文的指导,并对毕业论文格式严格按规范要求来指导,使毕业论文的结构层次和图表格式等更加规范统一。

4.4 毕业论文的考核与评价

毕业论文的成绩评定是对学生完成毕业论文的综合评定和全面考核。不仅可以客观地评价学生掌握知识和运用知识解决问题的能力,而且还可以反映学生的全面素质情况。学生毕业论文由平时成绩、毕业论文交叉评阅成绩及答辩成绩三部分组成。在课题开始就向学生公布各项考核内容所占的比重,并规定平时成绩不合格的同学不能进行答辩。平时成绩由指导教师根据学生在课题研究期间的工作表现(20%)、能力水平(50%)、成果质量(30%)等方面评定。由评阅人根据选题质量(20%)、能力水平(40%)、成果质量(40%)等方面评定。答辩成绩由答辩委员会或答辩小组根据学生语言表达能力、相关知识的理解掌握情况、和答题情况评定。

5 结语

毕业论文是实践教学的重要环节,如何在地区特色的培养模型下,强化技能,加强能力培养,重视基础实验,突出毕业论文的特色与质量,适合现代社会对毕业生创新能力的要求。我们将继续从地区特色及社会对人才的要求深化对毕业论文的改革,让学生、教师、学校和社会多层次、全方位的在教育理念上达成共识。进一步完善毕业论文的模式、人才培养目标的多样化评价机制、师资队伍建设、实现创新人才培养的教学途径和方式。

参考文献

[1] 徐微,秦娟.农业院校环境工程专业学科特色及人才培养目标探讨[J].河北农业科学,2011(1):35-37.

[2] 陈玲.农林院校创新创业人才培养模式的探讨[J].安徽农业科学,2008,36(26):11556-11558,11562.

[3] 孙爱东.以柔性的教学计划培养创新人才[J].教育与职业,2008(8):65-66.

[4] 谢培松.大学人才培养模式改革:涵义、结构及归因[J].沧桑,2007(5):190-191.

篇8

毕业论文,指专科毕业论文、本科毕业论文、硕士毕业论文、博士毕业论文等,即写作并提交的系统研究论文,是教学或科研活动的重要组成部分之一,是整个高等教育时期的技能总演练。其主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析问题、解决实际问题的能力,使得到从事本专业工作和进行相关研究的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识,学会综合运用所学知识进行科学研究的方法,对所研究的题目有一定的感触。生物工程专业的毕业论文是本专业学生的重要教学环节之一,本文尝试在理工科背景下探讨生物工程毕业论文质量检查与控制方面问题,以期望建立合理考评机制。

由于毕业论文工作具有系统性特征,是前面的理论和实践教学的综合,根据影响理工科毕业论文质量的因素,在毕业论文质量监控系统中划分了三个监控阶段,分别是论文前期质量监控、论文中期质量监控、论文后期质量监控。

一、生物工程专业论文前期质量监控

1.指导教师监控机制

学生能否按规定的要求,保质保量地完成毕业论文任务,指导教师起到核心监控作用。教师的知识结构、学术水平、教学经验、工作作风、工作责任心等,都对毕业论文指导效果发挥影响。指导教师应有曾经独立指导或协助指导过毕业论文工作经验,在以往指导毕业论文过程中认真负责、学生反映良好、毕业设计完成较好。生物工程专业属于理工科,除了有良好态度外,还要求指导教师有较高的科研素养。

2.选题监控机制

为了较好地开展毕业论文选题工作,在第七学期教师应该下达关于毕业论文选题的工作。学生可以结合教师的科研选题,学生确定后,指导教师介绍课题的基本要求,并提供一部分资料。学生自行选题,学生根据实际工作或者实习情况,对未来所从事的工作有明确想法,对未来工作有应用价值,可以进行这个方面的研究选择,但指导教师必须严格控制,学生必须写出提纲和内容摘要,明确研究目的方向。生物工程专业毕业生选题来源也无非这几个方向,对于重实验、重数据的专业来说,更是需要在选题的时候把控好方向。

3.开题监控机制

开题环节是做好毕业论文工作重要部分,督促学生完成好开题报告能够控制意外的发生。课题内容是否适合学生的能力,能够在规定时间完成,选题是否存在过大或者过窄,是否需要更换题目,通过审查开题报告内容发现研究路径和方法是否合理。论文结构是否恰当。这个环节做充足,能够减少重大失误,提醒学生在研究课题过程中应注意的问题和环节,对研究困难有一定预见性。生物工程的毕业生更是应该在这个环节做充分准备。

二、生物工程专业论文中期质量监控

1.学生态度监控机制

重点监控毕业生参加毕业论文的态度、自觉性,时间与精力是否有保证等。由指导教师组织、安排,要求毕业学生汇报课题进展情况,回答指导教师提出的问题,对毕业论文中存在态度问题的学生及时进行批评、警告,及时指明努力方向,采取补救措施。任何专业都需要强调毕业生个体的努力,对于毕业生的学习风气应该常抓不懈。

2.指导教师过程监控机制

通过调查、座谈、问卷等形式对指导教师履行职责的情况进行监控、督促指导教师抓紧后期指导。主要检查按课题制定毕业论文任务书,及时下达情况;推荐相关参考资料等情况;落实毕业论文经费和开展课题研究所需条件情况;指导学生制定计划情况;现场指导的方式和方法;教书育人情况。对于理工科来说,还要求指导教师教会大型仪器设备使用,指导数据处理、指导数据分析等工作。

三、毕业论文后期质量监控阶段

1.论文答辩前监控

院系检查学生是否按毕业论文要求完成所有工作,对学生成果验收和答辩资格审查,确定学生答辩资格。毕业论文成绩一般采用五级计分制:优秀、良好、中等、及格、不及格。指导教师、评阅教师对学生的论文进行评定。指导教师主要关注选题意义、材料选择及组织能力、结构框架、基础理论的运用及分析能力、论文的学术水平等;评阅教师主要关注选题意义、论文难度、结构、资料使用、论述、运用能力等方面,只有指导教师和评阅教师给出的成绩达到及格,才能进行答辩。

2.论文答辩过程监控机制

答辩分组进行,指导教师回避,互相答辩对方的学生。严格控制论文质量,要求学生突出自己的工作,时间一般为15分钟,由答辩教师根据具体研究提问关于研究相关情况,时间一般为10分钟。论文答辩的评分要素为:论文选题、论文难度与工作量、语言组织、回答问题的圆满程度、论文的思路、基础知识的运用、相关知识面、对论文所涉及问题的理解程度等方面。采用指导教师、评阅教师和答辩小组三级评分体系,其中指导教师、评阅教师、答辩委员会的评分求和权重分别为50%、20%、30%。

总之,建立一套全面的毕业论文质控体系能最大限度地保证生物工程专业毕业生的教学水平。

参考文献:

[1]陈家新.高校本科生毕业论文中存在的问题及对策[J].教育科学,2002,18(2):43-44.

[2]韩玉志.高校本科毕业论文中存在的问题及改革对策[J].中国高教研究,2000(9):78-79.

[3]何颖.加强毕业论文管理是提高毕业论文质量的重要保证[J].黑龙江高教研究,2001(5):43-45.

[4]施小平.试论高校毕业论文(设计)的全面质量管理[J].高教探索,2006(4):62-64.

篇9

 

番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus,PRSV)是影响番木瓜产业的最重要的一种病毒,由它导致的番木瓜环斑病毒病(Papaya ringspot disease,PRSD)是一种分布最广、危害最严重的番木瓜病害,现已成为制约番木瓜生产的一种世界性的严重病害。传统的一些抗病毒的策略往往收效甚微。随着植物基因工程的发展,以外壳蛋白基因介导的抗病性研究为防治植物病毒病带来了新的途径(郭兴启等,2004,Tougou et al. 2006)。随着科学技术的发展和对PRSV的深入研究生物论文,以基因工程为主要研究手段的番木瓜抗病毒研究显示出巨大的潜力。RNA干扰(RNA interference,RNAi)是多种生物体内由双链RNA介导的同源mRNA降解现象。植物体天然的RNAi系统并不能起到完全或较高水平地抵御某种病毒侵染的作用。如果人为地将某种病毒的某一序列设计成双链结构,导入植物体,使之表达可诱发RNAi的双链RNA,通过诱导的RNAi,强化植物体内天然的RNAi抗病毒机制,就有可能获得较高抗性的转基因植物。dsRNA介导的抗病性是近来发现并得到广泛应用的一种有效策略。由于dsRNA介导的抗病性具有一些无可比拟的优点(如单拷贝也能产生高抗的转基因植株;短片断的核酸序列也能够起到高效抗病性;入侵的病毒,其RNA会迅速被降解,不需要转入的病毒基因表达产生蛋白质产物等),使得这种抗病毒的策略具有广阔的应用价值(Voinnet,2001)。(此段是根据编辑修改意见而补充的内容)

Eamens et al.(2008)利用大豆矮化病毒(Soybean dwarf virus SDV)CP[微软用户1]基因构建的hpRNA转化大豆胚状体,转基因T2代植物仍保持病毒抗性论文参考文献格式。竺晓平等,(2006)利用马铃薯 Y 病毒脉坏死株系外壳蛋白(CP)基因的hpRNA表达载体转化烟草,正向重复转基因植株不表现抗病,而反向重复(IR)结构的转基因植株表现高度抗性。因此,研究CP基因发夹RNA的沉默效果,对于番木瓜的抗病毒研究有着重要的意义。

众多研究表明:转CP基因植物的抗病性一般可以得到稳定遗传生物论文,而且具有较小的潜在危险性,被认为是最有应用潜力的途径之一。主要原因如下:第一,外壳蛋白基因在转基因植物中可以得到稳定遗传;第二,对具有特异性抵抗病毒的能力,对亲缘关系较远的病毒不具有抗性;第三,抗病能力与转基因植物体内的蛋白产物的表达量成正比。

虽然CP基因介导的抗病性已经获得了很大的成功,但是仍存在一些问题:一是CP基因介导的抗病性主要表现在病毒侵染的早期,表现在只是延迟发病,当存在高接种量或重复接种时则会破坏其抗性;二是利用CP基因介导的抗病性具有潜在的危险性,因为外壳蛋白对其它病毒的包壳作用可能会导致非蚜传病毒变为蚜传病毒(Hammond et al,1980)。因此,研究人员担心导入的基因可能与植物基因重组导致产生新的病毒。

(此段是根据编辑修改意见而补充的内容)

目前,已成功应用的病毒来源的基因介导的抗性主要包括外壳蛋白基因(Zrachya et al. 2007)、复制酶基因(Sanford et al,1985;Palukaitiset al,1984)、移动蛋白基因和病毒核酸等(庞俊兰,2002)。同时由于在植物中诱发RNAi沉默过程能有效抵御病毒的入侵,因此构建病毒基因的反向重复结构并将其导入到受体材料中生物论文,能够获得高抗该病毒的植株(Waterhouse et al,2002)。

本研究将实验室已经构建好的含有CP基因的反向重复表达载体进行了模式植物烟草和拟南芥的遗传转化,并利用渗透法建立了番木瓜的农杆菌瞬时表达体系。同时对转化植株进行攻毒实验,监测转基因植物的抗病性以及抗病机制。比较PRSV病毒在其寄主植物和非寄主植物上RNAi效应的差异。通过强化植物体的RNAi抗病效应,为培育抗PRSV的番木瓜品种提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料和试剂

拟南芥(Arabidopsis thaliana):哥伦比亚0号由华中农业大学胡春根教授提供;烟草(Nicotiana tabacum):k236由华中农业大学陈守文教授提供;番木瓜‘夏威夷’(CaricapapayaL.):;大肠杆菌(Escherichia coli)菌株:DH5α;根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)菌株:GV3101;质粒:pHellsgate12-CPIR(简称pHG12-CPIR) (结构如图1)均由国家果树脱毒种质资源室内保存中心脱毒研究室提供。转化pHG12-CPIR的烟草植株由本研究室硕士生王莉转化,作者进一步通过组织培养继代培养而成(此句补充后,更准确地解释材料的来源)。感染番木瓜环斑病毒的番木瓜病叶样品由广东省农业科学院果树研究所提供。

'夷cifulltobacoo and PCR试剂盒购自北京全式金生物技术有限公司,植物RNA提取TrizolReagent购自Invitrogn公司,RT-PCR试剂盒购自北京Bio Dev生物技术有限公司,其他常用试剂为国产分析纯。番木番CP基因P5、P4和T2引物序列根据文献(姜玲等,2008)中测定的序列合成。NPTⅡ基因的引物根据pBI121载体序列合成。ACTIN Nt、ACTINPa和ACTINAt基因的引物根据文献(代晓燕等,2008)合成(表1)。引物合成由上海生工生物工程技术服务有限公司完成论文参考文献格式。

图1.pHellsgate12-CPIR干涉表达载体示意图

Fig.1.Sketch map of pHellsgate12-CPIRinterference expression vector

表1 应用在本项研究中的PCR引物及序列

Table 1 PCR primers and their sequences usedin this study

 

基因Gene

引物代号

Primer code

序列 Sequence

(5′to 3′)

CP

P5(+)

atgtccaagaatgaagct

P4(-)

ttagttgcgcatacccaggag

T2(+)

ctcgctagatatgctttcgatttc

NPTⅡ

nptⅡ(+)

ctctgatgccgccgtgttcc

nptⅡ(-)

gcccaatagcagccagtccc

ACTINNt

actinNt(+)

ggtagctccacctgagaggaagt

actinNt(-)

gcctttgcaatccacatctgt

ACTIN Pa

actinPa(+)

ttgattttgagcaggagcttga

actinPa(-)

tgagtgatggctggaagagaac

ACTINAt

actinAt(+)

篇10

一、会议主题

拓展沼气技术发展领域,实现资源化高值利用。

二、组织形式

1.主办单位:

中国沼气学会

云南师范大学

2.承办单位:

云南师范大学太阳能研究所

教育部可再生能源材料先进技术与制备重点实验室

教育部生物能源持续开发利用工程研究中心

云南省农村能源工程重点实验室

云南省生物质能与环境生物技术重点实验室

云南省沼气工程技术研究中心

3.协办单位:

农业部科技发展中心

中国能源研究会农村能源专业委员会

4.媒体支持:

云南师范大学学报

《中国沼气》杂志社

中国沼气网

三、会议内容

1.交流近年来沼气领域的基础与应用研究成果;

2.交流沼气领域的前沿技术研究和最新进展情况;

3.介绍沼气工程示范与产业发展等方面的成果;

4.研讨未来沼气技术与产业的发展方向;

5.开中国沼气学会第八届理事会第二次会议。

四、会议时间

2011年9月26―28日,9月26日全天报到。

五、会议地点

本次会议将在云南省昆明市召开,具体地点见会议第二轮通知。

六、会议费用

1.本次会议收取注册费1000元/人,主要用于论文集及会议资料编印、会议室和设备租用等。其中,中国沼气学会会员代表800元/人,在校学生400元/人;

2.会议统一安排食宿,费用自理;

3.会议期间还将分三条线路,组织参观考察腾冲、大理和西双版纳的大中型沼气示范工程建设情况,相关费用将在第二轮通知中说明。

七、论文征集

本次活动将广泛征集沼气技术和产业化领域的最新研究成果及推广应用的学术论文或综述文章,并通过形式审查后,由《云南师范大学学报》收录及出版(具体要求见附件)。热诚欢迎沼气领域的会员以及专家、学者、企业家和学生踊跃参会、投稿交流。

八、联系方式

1,中国沼气学会秘书处

联系人:王素平、刘耕

电话:010-59199381、59199382 传真:010-59199383 邮箱:

2.云南师范大学云南省沼气工程技术研究中心

联系人:张无敌、徐锐、陈玉保

电话:13508714255、13888083229、13888821945 邮箱:

二一一年六月二十一日

附件:2011中国沼气学会学术年会论文征集

一、论文主要议题

1.沼气建设与节能减排(政策措施、资源评价、国际经验);

2.厌氧发酵生化代谢机理(微生物生境、厌氧消化基础理论);

3.农村户用沼气技术及其产业化(新型池、新工艺、新材料等);

4.大中型沼气工程(装置及工艺流程、废弃物处理、技术经济评价);

5.沼气及其综合利用(沼气工业化利用如发电、提纯等,发酵残留物综合利用)。

二、征文要求

1.与会者提交未公开发表过的论文(限5000字以内),按《云南师范大学学报》(自然科学版)格式要求;

2.论文需按A4纸排版,页边距上下为2.54厘米、左右为3.17厘米,以便于统一装订会议论文摘要集;

篇11

上海自然科学领域中生物学、化学、物理学分别名列前三位,占据上海自然科学领域学科发展的主导地位。排在后面的依次为信息与系统科学、地学、数学、天文学和力学。除生物学、化学、物理学三个学科科技发展的主成分得分为正外,其他五个学科科技发展的主成分得分均小于零,表明上海自然科学领域的多数学科的科技发展低于整体水平(见表1)。

表1 上海自然科学领域学科发展的综合评价

投入

产出

综合

排序

生物学

1.7461

0.98206

1.79619

1

化学

0.87113

1.18576

0.83031

2

物理学

0.81642

1.32005

0.76775

3

信息与系统科学 -0.41952 -0.77932 -0.37558 4

地学

-0.54201 -0.6447

-0.52783 5

数学

-0.71232 -0.20092 -0.7645

6

天文学

-0.88765 -1.14172 -0.84543 7

力学

-0.87214 -0.7212

-0.8809

8

2)上海自然科学领域的科技发展与学科建设在全国具有明显优势,但与北京差距明显。

在自然科学学科中,上海除地学外,其他学科国际科技论文数均进入前三名,其中数学、力学、物理学、化学、天文学、生物学六个学科在大陆排名第二(仅次于北京),信息与系统科学国际科技论文数排在北京、湖南之后,名列第三(见表2)。虽然上海自然科学领域各学科国际科技论文数均位居前列,但与北京相比,差距明显,特别值得注意的是除天文学外,上海其他学科国际科技论文数均不足北京的1/2。在国内科技论文方面,上海自然科学领域中的力学、物理学、化学、信息与系统科学、天文学和生物学有明显优势,数学与地学国内科技论文未能进入前三名(见表2)。特别值得注意的是除数学外,上海其他学科国内科技论文均不足北京的1/2。

表2 2001年自然科学领域各学科国际国内前三名地区

国际论文

国内论文

第一名 第二名 第三名 第一名 第二名 第三名

数学

北京 上海 江苏

北京 江苏 湖北

力学

北京 上海 陕西

北京 上海 陕西

信息与系统科学 北京 湖南 上海

北京 湖北 上海

物理学

北京 上海 江苏

北京 上海 安徽

化学

北京 上海 江苏

北京 上海 江苏

天文学

北京 上海 江苏

北京 江苏 上海

地学

北京 湖北 江苏

北京 江苏 湖北

生物学

北京 上海 湖北

北京 广东 上海

资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。

3)知识流动不足、系统失灵是制约上海自然科学领域科技发展与学科建设的瓶颈。

科技发展与学科建设的效率,就其实质而言,是新的知识在一个系统中创造、流动和利用的效率。它取决于诸创新要素的创新动力、能力和互相之间相互作用的效率。而决定创新要素的创新动力、能力和互相作用则取决于经济科技制度的安排,政策体系的设计,基础设施建设的水平和创新文化的氛围。建设知识创新体系,提升学科建设与科技发展能力的关键是通过制度、政策和环境的作用,提高创新各要素的创新动力、能力和达到创新目标的要素间的互动。从本质上看,创新体系是由存在于企业、政府和学术界的关于科技发展方面的相互关系与交流所构成的。在这个系统中,相互之间的互动作用直接影响着创新的成效和整个经济体系。创新体系的核心内容是科学技术知识的循环流转。表3所示上海自然科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况,2/3左右的项目为独立完成,表明知识流动不足、系统失灵成为制约上海自然科学领域科技发展与学科建设的瓶颈,如何采取有效措施加速知识流转、战胜科技发展与学科建设中的系统失灵是上海自然科学领域知识创新体系建设面临的长期任务。

表3 上海自然科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况

项目数 项目参加人员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出

与境外机构合作

114

343

275

5122

与国内高校合作

127

305

221

7258

与国内独立研究院所合作

107

243

177

2526

与境内注册外商独资企业合作 38

127

118

2360

与境内注册其他企业合作

915

2103

1895

25427

独立完成

2545

4408

2707

32311

其他

26

124

102

1384

资料来源:上海市全社会R&D资源清查工作小组。上海市R&D清查数据汇编,2001,72。

2 上海工程与技术领域科技发展的学科结构与绩效评价

1)学科在国内的比较优势。

在工程与技术科学领域20个学科的国际科技论文排名中,北京包揽了20个学科的第一名,上海只有材料科学、冶金与金属学、机械与仪表、动力与电气、电子通讯与自动控制、计算技术、化工、土木建筑、交通运输9个学科排名第二(仅次于北京),上海能源科学技术和环境工程两个学科国际论文排名第三(见表4)。

表4 2001年工程与技术科学领域各学科国际国内前三名地区

国际论文

国内论文

第一名 第二名 第三名

第一名 第二名 第三名

工程与技术基础学科 北京 河北 山西

北京 陕西 江苏

测绘科学技术

北京 四川 陕西

北京 湖北 江苏

材料科学

北京 上海 辽宁

北京 上海 陕西

矿山工程技术

北京 江苏 湖南

北京 湖南 江苏

冶金、金属学

北京 上海 辽宁

北京 辽宁 上海

机械、仪表

北京 上海 陕西

北京 江苏 陕西

动力与电气

北京 上海 江苏

北京 湖北 陕西

能源科学技术

北京 湖北 上海

北京 山东 黑龙江

核科学技术

北京 安徽 四川

北京 四川 甘肃

电子、通信与自动控制 北京 上海 陕西

北京 陕西 上海

计算技术

北京 上海 江苏

北京 江苏 上海

化工

北京 上海 湖北

北京 江苏 上海

轻工、纺织

上海 北京 四川

北京 广东 上海

食品

北京 江苏 广东

广东 浙江 江苏

土木建筑

北京 上海 江苏

北京 上海 江苏

水利

北京 湖北 江苏

湖北 北京 江苏

交通运输

北京 上海 江苏

北京 上海 湖南

航空航天

北京 陕西 黑龙江

北京 陕西 江苏

环境

北京 江苏 上海

北京 江苏 上海

安全科学技术

北京 湖南 安徽

北京 湖南 江苏

资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。

在工程与技术科学领域20个学科国内科技论文排名中,北京有18个学科排名第一,只有食品和水利分别由广东和湖北名列第一,而上海只有9个学科进入前3名,其中材料科学、土木建筑、交通运输3个学科名列第二,冶金与金属学、电子通信与自动控制、计算技术、化工、轻工与纺织、环境工程名列第三(见表3)。

2)上海工程与技术科学领域科技发展与学科建设占主导地位的学科。

上海工程与技术科学领域中占据科技发展主导地位的8个学科依次是电子通信与自动控制、机械与仪表、航空航天、材料科学、化工、计算技术、动力与电气、交通运输。上海工程与技术科学领域科技发展最为薄弱的5个学科是测绘科学与技术、水利、矿山工程技术、安全科学技术和食品。特别值得注意的是2/3的学科科技发展的主成分得分小于零,表明上海工程与技术科学领域60%的学科科技发展低于平均水平(见表5)。

表5 上海工程与技术科学领域学科发展的综合评价

投入

产出

综合

排序

电子、通信与自动控制

2.93105

2.48946

2.96681 1

机械、仪表

1.38674

0.06872

1.29458 2

航空航天

1.16586

-0.81414 0.98384 3

材料科学

0.57576

1.29195

0.67626 4

化工

0.61197

0.94682

0.66216 5

计算技术

0.35117

1.86971

0.51358 6

动力与电气

0.49477

0.42028

0.50252 7

交通运输

0.45473

-0.19787 0.40005 8

土木建筑

-0.32659 0.6906

-0.23377 9

工程与技术基础学科

-0.26822 -0.66067 -0.31811 10

冶金、金属学

-0.46472 0.25968

-0.40773 11

轻工、纺织

-0.46716 -0.475

-0.47954 12

环境

-0.69617 -0.31043 -0.67619 13

核科学技术

-0.72349 -0.79265 -0.75082 14

能源科学技术

-0.79072 -0.50098 -0.78198 15

食品

-0.76882 -0.90066 -0.80184 16

安全科学技术

-0.81005 -0.84276 -0.83462 17

矿山工程技术

-0.8642

-0.85314 -0.88633 18

水利

-0.89218 -0.8347

-0.91028 19

测绘科学技术

-0.89975 -0.85423 -0.91858 20

3)上海工程技术领域科技论文产出与北京差距悬殊。

在工程与技术科学领域国际科技论文方面,上海排在前3名的11个学科中,除材料科学与土木建筑两个学科外,冶金与金属学、机械与仪表、动力与电气、电子通信与自动控制、计算技术、化工、交通运输、能源科学技术和环境工程9个学科的国际科技论文数均不足北京的1/2。

在工程与技术科学领域国内科技论文方面,上海进入前3名的9个学科,除材料科学、轻工与纺织两个学科外,土木建筑、交通运输、冶金与金属学、电子通信与自动控制、计算技术、化工、环境工程等7个学科国内科技论文均不足北京的1/2。

4)加强产学研合作、战胜系统失灵是上海工程技术领域科技发展与学科建设面临的基本任务。

表6所示上海工程技术领域R&D项目按项目合作单位分组情况,70%左右的项目为独立完成,表明知识流动不足、系统失灵成为制约上海工程技术领域科技发展与学科建设的瓶颈,如何采取有效措施加强产学研合作、战胜系统失灵是上海工程技术领域科技发展与学科建设面临的基本任务。

表6 上海市工程与技术科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况

项目参加人

项目数 员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出

与境外机构合作

201

3341

2169

74523

与国内高校合作

437

1762

1415

21865

与国内独立研究院所合作

644

3021

1745

24587

与境内注册外商独资企业合作 94

854

608

19073

与境内注册其他企业合作

1431

4551

3454

52744

独立完成

6934

22836

15879

219665

其他

293

1592

1198

10703

资料来源:上海市全社会R&D资源清查工作小组。上海市R&D清查数据汇编,2001,75。

3 上海农业科学领域科技发展的学科结构与绩效评价

1)农学和水产学占据上海农业科学领域中科技发展与学科建设的主导地位。

上海农业科学领域中占据科技发展主导地位的学科是农学和水产学,林学、畜牧与兽医科学相对薄弱(见表7)。

表7 上海农业科学领域学科发展的综合评价

投入

产出

综合

排名

农学

1.21943

1.45978

1.26327

1

水产学

0.28854

-0.26992

0.2164

2

畜牧、兽医科学 -0.3714

-0.38479

-0.37749 3

林学

-1.13657

-0.80507

-1.10218 4

2)上海农业科学领域各学科与国内先进地区有相当差距。

在农业科学领域4个学科国际科技论文排名中,北京的农学和林学、甘肃的畜牧兽医、湖北的水产学国际科技论文排名第一,上海在农业科学领域各学科国际科技论文无一进入前3名(见表8)。在农业科学领域4个学科国内科技论文排名中,北京的农学、浙江的林学,江苏的畜牧兽医、山东的水产学国内科技论文排名第一,上海在农业科学领域各学科国内科技论文无一进入前3名(见表8)。无论是国际科技论文、还是国内科技论文,上海农业科学领域各学科与国内先进地区都有相当大的差距。

表8 2001年农业科学领域各学科国际国内科技前三名地区

国际论文

国内论文

第一名 第二名 第三名

第一名 第二名 第三名

农学

北京

浙江

江苏

北京 江苏 浙江

林学

北京

黑龙江 安徽、福建、 浙江 北京 福建

广东、陕西

畜牧、兽医科学 甘肃

云南

北京

江苏 北京 甘肃

水产学

湖北

山东

广东

山东 广东 福建

资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。

4)知识流动不足是上海农业科学领域科技发展与学科建设相对薄弱的重要原因。

表9所示上海农业科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况,64%的项目为独立完成,表明知识流动不足是上海农业科学领域科技发展与学科建设相对薄弱的重要原因,如何采取有效措施加强产学研合作、战胜系统失灵是加强上海农业科学领域科技发展与学科建设面临的重要任务。

表9 上海农业科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况

项目数 项目参加人员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出

与境外机构合作

24

46

38

229

与国内高校合作

25

72

45

613

与国内独立研究院所合作

48

86

68

442

与境内注册外商独资企业合作 2

5

4

18

与境内注册其他企业合作

69

124

99

506

独立完成

312

420

269

3716

其他

9

8

3

25

资料来源:上海市全社会R&D资源清查工作小组。上海市R&D清查数据汇编,2001,73。

4 上海医药科学领域科技发展的学科结构与绩效评价

1)上海医药科学领域科技发展与学科建设在全国具有明显优势,但与北京仍有相当差距。

在医药科学领域6个学科国际科技论文排名中,北京的预防医学、基础医学、临床医学、中医学四个学科排名第一,上海的药物学和特种医学两个学科排名第一。此外,上海的基础医学、临床医学排名第二,中医学排名第三(见表10)。在医药科学领域国际科技论文方面,上海除药物学和特种医学外其他4个学科与北京均有一定的差距。

表10 2001年医药科学领域各学科国际国内前三名地区

国际论文

国内论文

第一名 第二名

第三名 第一名 第二名 第三名

预防医学 北京 浙江、广东

北京 广东 上海

基础医学 北京

上海

广东

北京 广东 上海

药物学

上海

北京

江苏

北京 广东 上海

临床医学 北京

上海

广东

北京 广东 上海

中医学

北京

云南

上海、江苏 北京 广东 江苏

特种医学 上海

北京

广东

北京 陕西 上海

资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。

国内科技论文排名中,北京包揽了6个学科国内科技论文的第一,上海除中医学国内科技论文未进入前三名外,预防医学、基础医学、药物学、临床医学和特种医学国内科技论文均排名全国第三(见表11)。在医药科学领域国内科技论文方面,上海6个学科与北京均有一定的差距,特别值得注意的是中医学和特种医学国内科技论文不足北京的1/2。

表11 上海医药科学领域学科发展的综合评价

投入

产出

综合

排名

临床医学

1.495

1.583

1.56579 1

药学

0.89727

-0.15227 0.79183 2

基础医学

-0.33507 0.84777

-0.246

3

中医学与中药学

-0.21555 -0.8431

-0.27284 4

预防医学与卫生学

-0.69136 -0.64275 -0.70052 5

军事医学与特种医学 -1.1503

-0.79264 -1.13826 6

2)上海医药科学领域中占据科技发展主导地位的学科是临床医学和药学。

上海医药科学领域中占据科技发展主导地位的学科是临床医学和药学,中医学与中药学、基础医学、预防医学与卫生学、军事医学与特种医学科技发展相对薄弱。

3)知识流动不足是影响上海医药科学领域科技发展与学科建设的制约因素。

表12所示上海医药科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况,85%的项目为独立完成,表明知识流动不足是上海医药科学领域科技发展与学科建设相对薄弱的重要原因,如何采取有效措施加强产学研合作、战胜系统失灵是加强上海医药科学领域科技发展与学科建设面临的重要任务。

表12 上海医药科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况

项目参加人

项目数 员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出

与境外机构合作

37

124

114

7510

与国内高校合作

142

258

170

1607

与国内独立研究院所合作

113

234

171

1921

与境内注册外商独资企业合作 6

10

7

119

与境内注册其他企业合作

97

195

166

2343

独立完成

3074

4857

3192

20038

其他

139

篇12

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