生物技术创新十篇

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导语:如何才能写好一篇生物技术创新,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生物技术创新

生物技术创新篇1

实践教学是人才培养中不可或缺的重要环节,也是非常重要的人才培养手段。对于生物技术类有关专业的人才培养务必更应重视实践教学,实践教学能够实现传统理论教学难以实现的教学效果,能尊重并提升学习者的主体性和创新意识,把学习者的“体验性知识”作为课程内容的有机构成[3],对提高生物技术类相关专业的教学质量具有重要作用。科学构建实践教学体系,优化设置实践教学课程与项目,合理配置学分予以保证,是实践教学得以顺利进行的前提。为此,成都大学首先以培养学生创新创业能力为目标,按一体化设计、分层递进、打通课内课外界限为原则,梳理构建了实践教学体系架构。该实践教学体系架构由专业基本技能实验、综合设计型实验、大学生创新与创业实践训练、专业认识实习、毕业实习及毕业设计等环节组成。其次,再以循序渐进、关联贯通的原则,优化设置了实践教学体系架构各环节的实践教学课程、项目与其目标要求。最后,依据其实践教学课程、项目的重要性,合理分配了相应的学分。新的实践教学体系充分体现了培养学生创新创业能力的目标,大量减少了基础实验课程中的验证性和演示性实验项目与学分,增加了综合性、设计性实验教学项目与学分,使实践教学的学分占总学分的比例超过了30。为了更好地激励学生参与创新与创业实践,学校还配套制定了《成都大学大学生创新性实验计划项目管理实施办法(暂行)》,并对取得创新与创业实践成果制定了相应的学分奖励制度:(1)各级各项竞赛奖。获国家级奖励,获3个学分;获省级、市级奖励,获2个学分;获校级奖励,获1个学分;获学院级竞赛奖励,获0.5个学分。(2)论文。公开出版学术刊物,获3个学分;在校级以上学术会议上交流论文,获3个学分;(3)科技成果。获国家级奖励,获3个学分;省、市级奖励,获2个学分;专利主要完成人,获3个学分,一般成员(限2人)获1.5个学分。(4)科研活动。在科学研究活动中取得重大成果(有总结报告),获1个学分;在教师指导下从事科学研究,完成计划任务(有总结报告)获0.5个学分。(5)课外实验活动。设计、制作小产品(限3人),经审核认定,获1个学分;自拟方案进行实验,有规范的实验报告(限3人),经考核优秀获1个学分,经考核合格获0.5个学分。

2全面整合校内资源,建立实践教学综合平台

实践教学体系的实现有赖于校内校外的实践教学资源。由于历史等原因校内资源存在单位分块管理,重复建设,资源利用率低下的现象,严重地制约了新的实践教学体系的实施。因此,整合校内资源,构建实践教学综合平台成为改善实践教学条件的必由之路。整合资源并不只是将相关仪器设备简单的拼凑在一起,它既包括仪器设备等硬件的整合,也包括相应的人力资源整合,还包括创新管理机制和运行模式等软件资源的建设。近年来,成都大学生物技术类实践教学资源的整合分两步进行:一是先在生物产业学院内进行;二是在全校范围内进行。生物产业学院院内实践教学资源的整合:成立了成都大学生物技术与产业学院基础实验教学中心。该中心由基础化学实验室、基础生物学实验室、现代仪器分析实验室三部分组成。该中心将原本分散在生物产业学院各学科、各实验室的仪器设备进行了全面清理,根据需要进行整合,淘汰了一些落后的仪器设备,补充了一些先进的仪器设备,切实保证基础实验中心具有先进的教学条件。中心建成后,满足了全校生物技术有关专业的学生从大一到大三的各门基础实验课程的实验教学需求。学院拥有专业实验室及省部级高水平实验室,如农业部国家杂粮加工技术研发分中心、肉类加工四川省重点实验室、食品加工四川省高校重点实验室、药食同源植物资源开发四川省高校重点实验室等,承担了生物技术有关专业学生的毕业设计及大学生创新性项目实践指导。中心与专业实验室形成相互依托、相互支撑,共同满足学校各生物技术类专业实践教学的需要。全校范围内生物技术相关实践教学资源的整合:生物医药产业是四川省及成都市“十二五”重点发展的高新技术产业之一。为了满足成都生物医药产业发展的需要,2009年,学校又对生物产业学院、医护学院及附属医院的实践教学资源进行整合,建立了“生物医药基础实验教学中心”,形成了由生物产业学院、医护学院、体育学院、附属医院等单位参与的健康产业大专业平台。该中心采用“行业导向的高素质应用型人才”培养模式,建立了“实验室-工程实训中心-企业(教学实习基地)”三级实践教学体系。目前承担57门课程的实验教学任务,覆盖全校8个专业2000余名学生,年授课14.3万人学时。中心在在基础实验训练的基础上,公布创新性实验课题,选拔部分高年级优秀学生在导师的指导下,开展创新性研究;并按照行业导向的高素质应用型人才培养模式,建立了服务地方的实验室开放管理体制,充分发挥实验中心在应用型人才培养,服务地方的示范作用。

3创新校企联合人才培养机制,建立校外工程实践基地

《四川省“十二五”战略性新兴产业发展规划》(川办发〔2011〕74号)提出,生物产业是四川五大战略性新兴产业之一,应重点发展生物医药、生物农业、生物制造及生物技术服务。《成都市生物医药产业发展规划》(2009-2012年)提出,力争到2012年成都市的生物医药产业经济总量达900亿元,销售收入过亿元企业80家,销售额过亿元产品30个;建成国内重要的生物医药研发创新中心、产业孵化中心和医药贸易中心,成为特色鲜明的国家生物医药产业基地。成都市大力发展生物医药产业,四川省大力发展生物医药、生物农业、生物制造及生物技术服务等,为学校生物技术有关专业的教学提供了良好的实践条件。学校利用自身的学科与地方特色,加强与行业企业的合作,建设了一批特色鲜明、长期稳定的校外工程实践教学基地,拓展了学生的教学实践及就业空间。其中,包括与成都康弘集团、雨润(内江)公司等长期合作,学校可选送高年级学生进入该企业实习基地实习,其毕业设计、论文可与企业需求产品研发及生产结合,学校教师可与企业进行科研合作等;与成都佳享食品有限公司和成都希望食品有限公司分别签订了共建实习就业基地协议和产学研合作协议,约定在人才培养、就业促进、科研和项目开发、重点实验室建设等方面开展全面深入的合作。成都希望食品有限公司从2009年开始在学校生物产业学院设立“美好”奖学金,用于奖励品学兼优的生物学子。

4服务地方,政产学研结合

政产学研结合的理论基础是HenryEtzkowitz于1997年提出的三螺旋模型创新结构理论(TripleHe-lix)。根据该理论,一个国家或地区的创新由政府、产业(企业,含企业性质的科研院所)及大学(含事业性质的科研院所)三种力量相互关联、共同推动。在创新系统中:企业承担的职责以技术创新、知识创新、技术转移及知识应用为主,同时进行知识传播;大学承担的职责以传播知识、培养高素质人才为主,同时进行知识创新与知识转移;政府的职责主要是组织创新活动,为创新活动创造良好的条件及环境,进行宏观调控,提供政策指导及服务,促进产学间交流等[4-5]。因此,有效推动生物技术与生物产业发展的最佳模式是政产学研结合模式。成都市在“十一五”及“十二五”规划中,都将生物医学产业列为重点发展的高新技术产业。成都大学为满足成都产业发展需要,在生物技术及相关专业人才培养上,积极探索,整合与利用成都相关企业、成都市政府有关部门及学校生物产业学院、医护学院、体育学院、附属医院等单位的资源,构建了以生物技术支撑的政产学研一体化的“健康产业大专业大平台”。该平台为深度开展政产学研的交流合作,为培养具有创新与创业实践能力的高素质复合型生物技术专业人才创造了条件。利用该平台,学校与政府部门、企业共同讨论、制订生物技术专业人才培养方案,特别是制订实践教学的内容与方案。学校按企业需求,共同培养具有专业特长的学生。学校与企业共同申报过国家、四川省,特别是成都市的产学研协同创新项目。学校与企业进行基础研究与新产品开发联合攻关。学校与行业协会合作,开展行业技能培训,现已建立了成都市质量技术监督教育培训中心食品检验员培训基地、成都大学-岛津培训中心等,通过各个途径完善校内工程实训基地。政府、企业与学校定期座谈,及时交流信息,共同讨论产业发展与政策、行业人才培养、企业技术创新等问题。

5校内校外结合,打造“双师型”实践教学师资队伍

建设高水平的实践教学团队是决定实践教学改革成败的关键和教学质量可持续提高的根本保证。受传统观念的影响,一般认为在实验岗位上工作比理论课教师地位低,在同等条件下实验课工作量比理论课工作量少,导致了教师不愿承担教学实验工作任务,队伍不稳、后继乏人。因此,学校打破人事管理制度,在实验中心设置教师岗位,建立了以教授领衔,副教授、讲师、助教、实验技术人员为辅的结构完善、学历层次较高的实验教学团队;并在教师培训政策和工作量认定方面予以倾斜,规定理论课教师进实验室,工作量按1∶1.2核算。由于一般本科院校在选聘教师时大多看中学历和学术水平,导致教学队伍普遍缺乏工程实践经历[6],所以在师资队伍建设时,首先,制定相关制度定期安排教师到工程一线进行实践锻炼,参与产学研合作项目研究和科技成果转化服务;其次,聘请校外工程实践教学基地的工程技术人员参与教学过程,参加实验、实践课的设计、指导和评价。

6结束语

生物技术创新篇2

关键词:生物技术;发展;生物教育;创新

中图分类号:G633.91文献标识码: A 文章编号:

前言

随着我国教育体制的改革与完善,在生物教学中注重对学生动手能力、实践能力的培养, 注重对学生复合能力、适应能力和创新能力的培养, 是生物教学追求的总目标。然而, 目前生物学教学仍然处于“强调学习结果, 忽视探索问题; 以阅读科学代替了做科学; 一味要求学生独立思考, 不鼓励学生研究问题和讨论结果”等教学状况。生物技术是以生物体系和生物工程原理来生产生物产品, 提供社会服务的综合性生物科学技术, 是由多学科交叉形成的理论与实践并重, 以细胞工程、酶工程、发酵工程和基因工程等技术体系为主的新兴学科。它的发展已经对人类生活产生了重大的影响, 其理论和技术并重的学科体系, 给生物学教育创新以及课程结构、教学内容和教学方法等方面提供了良好的素材, 并奠定了坚实的基础。

1、生物技术的概念、分类与发展

1.1 生物技术的概念与分类

什么是生物技术? 从字面上来说可解释为在分子、细胞水平上定向操纵或改造生物体的技术。但这个概念的外延很容易被人为地扩大, 即认为“生物技术”可方便地用于对所有利用生物体本身、代谢产物及功能等技术的泛指, 只不过是操作的物质层次不同。

对于生物技术的分类, 在学术界存在着两种观点: ①按照生物学科发展的大致历程, 把生物技术也分为传统生物技术、近代生物技术和现代生物技术; ② 从产业发展的角度, 把 20 世纪 70 年代以前包括有机溶剂、维生素、工业用酶制剂和抗生素等在内的老工业, 称为“传统生物技术”; 而把 DNA 重组和单克隆抗体两大技术建立以后的工业, 称为“现代生物技术”。显然, 生物技术的发展与科学和技术的发展是同步的, 与生物学科的发展更是密不可分。现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的, 包括基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程和蛋白质工程等, 它们是互相联系、互相渗透的, 其中以基因工程技术为核心。

1.2 生物技术的发展

1.2.1 传统生物技术阶段。传统生物技术是指 19 世纪末到20 世纪 30 年代前, 以发酵产品为主干的工业微生物技术体系。这一时期的生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产食品, 其应用仅仅局限在化学工程和微生物工程的领域, 通过对粗材料进行加工、发酵和转化来生产纯化人们需要的产品, 如乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等。

1.2.2 近代生物技术阶段。近代生物技术是以 20 世纪 40年代抗菌素的提取, 50 年代氨基酸的发酵到 60 年代酶制剂工程为线索, 仍以微生物发酵技术为技术特征的。这一时期抗生素工业、氨基酸发酵和酶制剂工程相继得到发展, 细胞工程相关技术日臻完善, 但从技术特征上看还不具备高新技术诸要素, 因此只能被视为近代生物技术。

1.2.3 现代生物技术阶段。现代生物技术以 20 世纪 70 年代 DNA 重组技术的建立为标志, 以世界上第一家生物技术( Genetech, 遗传技术) 公司的诞生( 1976) 年为纪元。此后, 越来越多的科学家投身于分子生物学研究领域, 并取得了许多重大的进展。至此, 以基因工程为核心的技术上的革命带动了现酵工程、酶工程、细胞工程以及蛋白质工程的发展, 形成了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。

2、生物技术发展与生物教育创新

随着基因操作技术不断完善、基因工程药物和疫苗研究与开发突飞猛进、转基因植物和动物取得重大突破, 阐明生物体基因组及基因编码蛋白质的结构与功能成为当今生命科学发展的一个主流方向, 生物技术将在人类生活中扮演更为重要的角色。为了鼓励和推动生物技术的发展, 许多国家制订和采取了一系列政策及措施。如为了保持生物技术的领先地位, 刺激生物技术产业快速发展, 美国食品和药物管理局在 1995 年底决定放宽对生物技术公司的限制,对用生物技术方法生产出来的药品与传统药品一视同仁;日本提出了“生物技术立国”的战略思想, 政府从一开始就介入了生物技术的组织与协调, 建立了“产、学、研”三位一体的联合研究与开发体制; 英国政府发表了“生物技术制胜2005 年的预案和展望”报告; 新加坡设立了“生命科学部长委员会”, 制定了 5 年跻身生物技术顶尖行列的计划。这些重大举措显现了外国政府欲抢占生物产业制高点的魄力和决心。我国也将生物技术摆在了重要的位置, 在国家“863”和“973”计划、“攀登计划”、国家自然科学基金和国家政策计划中也已将生物技术方面的项目列为重大项目, 以此推动生物技术的蓬勃发展。

生物教育创新是一个系统工程, 包括课程标准、课程目标、课程结构、课程教学和评价创新等内容。对基层生物学教育工作者而言, 生物教育的创新, 重要的就是要把生物教学从“以破坏学生形成一些重要的思维能力为代价的死记硬背”的教学状况中解脱出来, 重视“科学探索过程”的教学, 它反映了科学家获得知识的思维方式和使用方法, 是学生享用终身的财富。2001 年新颁布的《生物课程标准》“,以学科体系、学生需要、社会发展”为结合点选择课程内容, 以“人与生物圈”为框架构建课程体系, 以“提高学生的科学素养”为宗旨定位学科价值, 以“科学探究”为策略改变学生的学习方式, 以“科学、技术、社会”为切入点体现课程回归生活, 以“渗透人文理念”培养学生的情感态度和价值观, 以“开发与利用课程资源”为手段实现课程目标。在全国范围内全面实施新大纲、新教材, 在原有基础上充实了许多现代生物科学知识。如新大纲在必修课部分新增了生物科学新进展, 细胞分化与衰老、细胞癌变、人类的遗传病与优生、环境与人体健康、绿色食品等内容; 选修课部分介绍了营养与健康、人体两大免疫机制、生物固氮、发酵工程、细胞工程、酶工程、基因的结构和基因表达调控等内容。当然, 这些具体内容和表述方式上的改进, 给广大教师教学过程的创新奠定了一定的基础, 也在教学实践中取得了一些成效, 推进了生物学教育改革的进程。

3、生物技术的发展推进生物教育改革

生物技术是当今迅速发展的高新技术, 是 21 世纪最具有发展潜力的新兴产业, 它涵盖了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生物化学工程。其中基因工程发展迅猛,已经成为生物科学领域最有生命力、最引人注目的前沿科学, 生物技术已被广泛应用于食品、医药、农业、化工、环保等工业部门, 且随着对生物分子认识水平和改造生物遗传物质手段的提高, 生物技术必将为有效解决长期困扰人类的粮食短缺、疑难病症、能源危机、环境污染等问题带来美好的前景。

生物技术又将成为21 世纪科学技术的主流。这不仅因为它所研究与开发的对象是可以再生的生物资源, 而且还因为它对当今人类面临的人口和食物、能源和资源以及环境和健康等迫切需要解决的问题发挥重要的作用。现代生物学发展的新技术、新成就, 特别是与人类生活息息相关的技术落实到学生的课程和教材中去, 使其成为培养学生的基本素材。20 世纪末, 国外一些专家认为: 随着科学和技术的飞速发展, 公众的科学素养比以前任何时候都显得重要。因而, 加强生物技术教育, 培养公民的科学素养是生物教育发展的必然趋势。

结语

总之, 人类伴随着生物技术发展, 亲身感受着生物技术给我们带来的生活质量的提高, 关注生物学领域学科发展的动向, 并能及时恰当地体现在生物教育中, 特别是体现在课程建设、教学内容改革、学生技能培养等诸方面, 并逐渐改变“重结论、轻过程”的教学局面, 是生物技术发展和生物教育创新永恒的主题。

参考文献:

生物技术创新篇3

【关键词】高中生物 实验教学 创新当前,我国一直沿用几十年的生物教学体系导致的现状:只重视基础知识和基本操作,不利于发展学生的能力;学校不重视生物实验室建设,实验设备不健全;生物实验没有纳入考试制度中,中学生物教师力量相对薄弱,有些学校连实验员都没有配上;实验教学模式仍然沿用传统方式,学生很少动手,这就导致实验课缺乏趣味性和探索性。因此,教师要以培养创新人才为素质教育的最高目标,在生物实验教学过程中不断创新,更多的要注重探究性实验,让学生参与到实验过程中,笔者结合自己的教学经历,浅谈自己在生物实验教学中创新的几点体会,仅供参考。

1让学生在实验过程中,培养问题意识。

创新始于问题,提出问题是实验探究的开始,创设良好的问题情境,让学生动脑,培养学生问题意识,能有效地激发并维持学生的学习兴趣、探究的激情,有利于培养和提高学生的创新能力。

传统的提出问题方式主要是就书本上已有的问题进行探讨,其实我们也可以把平时课本中的知识变为问题作为实验来进行探究,这样更利于同学们主动对知识的掌握。

例如(1)我们知道细胞膜具有选择透过性,但在学习过程中并没有通过实验来说明,因此我们可以引导学生提出问题“细胞膜果真具有选择透过性吗?”

(2)我们知道西红柿的果肉细胞在未成熟时是绿色的,原因是在果肉细胞中有叶绿体,但在成熟后变为红色,原因是里面有有色体,因此就此现象我们可以提出问题“果肉细胞中的有色体都是有叶绿体转化而来的吗?”

(3)在学习植物细胞质壁分离和复原的内容时,我们知道当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时发生质壁分离,当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时发生质壁分离复原,,通过该知识我们可以提出问题“怎么样测洋葱表皮细胞的浓度呢?”

(4)在学习酶的特性时知道酶具有最适反应温度和pH,我们也可以提出问题“温度和pH会影响过氧化氢酶的活性吗?”

(5)在学习减数分裂时,我们知道是染色体复制一次,细胞分裂两次,我们可以就此引导学生提出问题“染色体数目减半是发生在第一次分裂还是在第二次分裂过程中呢?”

(6)在学习生长素的两重性的作用时,我们可以提出问题“低浓度生长素能促进月季扦插的纸条生根吗?”。

2引导学生自己设计实验,培养学生的设计实验的能力,有利于培养和提高创新的能力。

我们提出的假设必须要通过实验进行验证,这时就需要有明确的实验设计。在实验设计中要列出制定的实验步骤,实验的注意事项以及阐述实验的预期结果,一般用文字或图表来表示。

在实验设计中要注意最关键的有两个方面,第一要控制变量即我们所说的设置对照;另一个方面就是可出可操作性的定义。例如在观察植物质壁分离和复原的实验,人为控制的蔗糖溶液浓度和清水就是自变量,如果使用浓的蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞时出现质壁分离,如果使用清水发生质壁分离复原时,则洋葱表皮细胞质壁分离的发生与复原就是因变量。那这组实验中是否有对照呢?我们制好洋葱表皮细胞的装片后,在自然条件下直接在显微镜下观察其状况就可以作为对照,人为处理后的装片观察到所发生的变化就是因变量了。

接着老师给出观察到什么现象才是发生了质壁分离与复原,这就是可操作性定义,如用蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞中,观察到细胞液泡的两端变为兔形或帽时即发生质壁分离,但是如果是用KNO3和NaCl处理时,则质壁分离的初次发生是在液泡的侧面出现波浪状的现象,如果老师事先不给出可操作性定义,学生会误认为所有溶液处理洋葱表皮细胞后质壁分离现象是一样的。关于可操作性定义在实际教学中老师常常容易忽视。

教师要鼓励和引导学生多观察自然界中的生物现象,放手让他们自己寻求解决问题的思路,自己设计实验方案,独立完成实验操作,这种富有挑战性的学习方式会大大激发学生的好奇心,训练了学生思维的发散性和深刻性,使学生产生探究的兴趣,并在探究中不断地培养和提高创新的能力。

3在探究实验的过程中.对学生提出明确的要求,不断培养学生实验能力,提高学生的创新技能。

在实验过程中要求学生做到以下几点:第一,让学生在实验中认真观察。观察是学习生物的重要手段,也是获得生物知识的首要步骤。在研究中,问题的提出和假设是通过仔细观察产生的,结论也是从实验中的系统观察中获得的。

第二,让学生在实验中学会分析数据从中得出结论。分析实验数据是对实验信息的整理和解读过程。在整理过程中包括用概念图或者是比较表格把获得的信息间的关系表达出来。同时通过解读数据,可以研究对象的发展趋势或通过解读数据揭示事物存在的规律,确定数据是否支持所作出的假设,最后对问题作出答案和解释。结论是对实验研究发现的总结,包括实验结果的意义或提出进一步探究的建议。这样在整个实验过程,从课题的提出、实验方案的设计到实验完成,都是由学生动手、动脑来解决,提高了学生的综合分析问题的能力。

4将现代信息技术(包括摄影、实物投影、录像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等)应用于生物实验教学中。

将现代信息技术(包括摄影、实物投影、录像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等)应用于生物实验教学中,能解决生物实验教学中存在的很多问题,必将对中学生物学新课改产生深远的影响。当然,利用现代信息技术优化中学生物实验教学还需注意把握现代信息技术与生物学实验的关系。现代信息技术充其量只是一种辅助教学的工具,它应当为实验教学的目标和内容服务。只有适时适当地应用现代信息技术才会促进实验教学质量的提高,从而优化实验教学,起到事半功倍的效果。

总之,生物实验教学对学生创新能力的培养具有极其重要的意义。在生物实验教学中通过不断的创新,不但对学生进行了常规的验证性的实验教育,还增强了学生科学探究的能力,更培养了学生的创新精神和创新能力。【参考文献】

[1]詹萍,甘耀坤,陈凤明.中学生物实验教学中培养学生探究能力的调查与分析[J].玉林师范学院学报:自然科学版,2008,29(5).

[2]肖俊婷,张海和.实验探究和网络教学整合的实践研究.生物学通报,2004,(1).

[3]周晋.中学生物教学中的德育[J].河南职业技术师范学院学报:职业教育版,2007(1).

[4]周奕.IB生物学课程中实验教学策略的启示[J].生物学通报,2010(2):40~43

[5]赵亚平.中专卫校学生实验动手能力差的调查分析[J].卫生职业教育,2006(5).

[6]马坤,杨燕萍.新课改背景下高师生物实验教学的对策研究[J].高教研究,2011(3):194

生物技术创新篇4

一、秸秆生物反应堆行下内置式 此方式是主要应用形式。对于提高地温、补充棚内二氧化碳浓度效果明显,主要应用于冬茬、冬春一大茬栽培。

1.1、挖沟 配置微型挖沟机 作物定植或播种前, 按20cm~50cm宽挖沟槽,槽沟宽度要小于畦上的定植行10cm左右。温室挖沟槽深20cm~30cm, 每条沟槽中间的间距等于畦距。温室冬茬生产在8月下旬~9月上中旬开始挖沟(先定值、后启动)

1.2、铺秸秆

主要选用玉米秸秆,也可选用稻草、稻壳、酒糟、圪囊、杂草等。秸秆用量2000―3500kg/亩,玉米秸拆开捆(不用整捆)铺满入槽沟,每畦30kg~50kg,即每个槽沟内铺用6捆~10捆玉米秸。铺实、踩实。秸秆铺施厚度比沟深高出10-15cm,畦沟两头的秸秆露出10cm~15cm,利于氧气的输入。或利用废矿泉瓶底部打开插在玉米秸两头,输入氧气,减少了铺秸秆两头必须露出所带来的不便。减少劳动强度,提高劳动效率。

秸秆上施农家肥 农家肥4000 -5000kg/ 亩,每畦50kg~60kg。化肥混到农家肥中,或在做畦复土中间层撒施。当土壤已经施完农家肥时,可向每畦秸秆上施15kg左右农家肥。

喷施菌液 将宏扬秸杆菌8公斤配2瓶活化剂与80公斤温水搅拌化开,发酵2个小时即可使用。

1.3、做畦

先撒填少量土后,用锹拍打。随后回填土,不断用铁锹拍打秸秆和床面,让土壤和肥进入秸秆空隙当中。覆土厚度18cm~20cm,不能超过25厘米。使畦高25cm~30cm。畦面适当拍打。畦面进一步调平。采用软管滴灌,在畦定植行附近铺双根软管带。低温季节覆盖白色透明膜地膜。采用整畦覆盖,边覆盖边压严。禁用畦垄上对缝条型覆盖和漂浮膜覆盖,防止气害发生。

1.4、 浇水启动 原则:温度需要提升时才可启动。秆杆浇大水,水面达畦高的三分之二,使上层所覆盖的土壤被水洇湿。日光温室冬茬栽培,10月底向沟中灌大水启动。日光温室早春茬,在作秸秆反应堆时,撒完菌种覆土前就浇水启动。棚室冬茬、春茬作过秸秆反应堆的当年秋茬不再作。秋茬作反应堆时,在需要提高地温时向秸秆灌水启动。

1.5、 防虫 秸秆藏有越冬害虫的,覆盖地膜前,畦面喷杀虫剂防治地下害虫、虱虫和玉米螟。每亩用40%辛硫磷(黄瓜、菜豆不宜)1000倍液喷撒畦面,或用50%敌百虫乳油800倍液喷畦面(菜豆不宜)。

1.6、定值方法 做完秸秆反应堆7天左右即可定植,尽量抢早。操作行尽量要大,总密度比常规降低(株距比常规增加)10%左右。

1.7、打孔 秸秆反应堆浇水启动后4~5天及时打孔,保持空气含氧10%以上。打孔方法在每行的2株之间外侧用直径14号钢钎子孔,深以穿透秸秆层为准。浇水2次~3次后要补打孔。打孔位置可与前次错开。沙土地打孔间隔时间适当加长。

1.8、预防过高地温

定植初期地温短时间可能偏高,导致植株徒长,不同果穗的果实差距变大。番茄激素喷花使用浓度降低20%。黄瓜向植株上喷100mg/kg乙烯利 ,一周后再喷1次。

二、秸秆生物反应堆技术创新应用

2.1、秸秆粉碎生物发酵行下追施创新技术

2.1.1、材料混合 秸秆粉碎2~4厘米,秸秆3000―4000千克/亩。 先将秸秆淋透水,然后按秸秆:土为2:1的比例(体积比)将秸秆与土充分混匀,同时每立方米混施50公斤有机肥,或与常规栽培同量的有机肥。

2.1.2、发酵:将土、秸秆、有机肥充分混匀后,分层撒施菌种(宏阳秸秆降解菌 菌种8公斤/亩、活化剂2瓶/亩),堆成一堆或几堆 ,进行发酵,在土堆上盖一层塑料膜,每隔8~10天倒一次发酵堆。一般夏季发酵20多天,秋、冬季节发酵时间适当延长。

2.1.3、在设施内按南北方向,挖宽65~70厘米、深30厘米的栽培槽,两槽之间留过道,以利通风和透光。此规格的栽培槽需营养基质7立方米/亩。

2.1.4、装填营养基质:在槽内铺塑料膜,膜上打两排孔防积水,孔距为30~40厘米、孔径为3~4厘米。最好将过道也铺上塑料膜,可以防止槽边被踩塌,防止冬季栽培时水分过度蒸发,降低温室内湿度。充分发酵的人工营养基质依次装填在每个栽培槽内,高度应略高于地面,因在灌水后营养基质会有下沉。

2.1.5、铺滴灌带和地膜、定植等其它操作同常规栽培方法。

2.2、行间内置式

在定植作物2个栽培畦或两拢之间开沟起土,一般宽30-40厘米、深10-20厘米,离开主茎30厘米远。铺放秸秆30厘米厚,沟两头露出秸秆10厘米,踏实找平,撒放菌种,用锨拍振,回填土壤打孔等,方法同行下内置式。

优点:畦面下陷问题得到解决;不受茬口限制,一年四季都可使用;改良土壤效果更明显,土传病害防治效果最佳;同时有机肥能充分腐熟,减少土壤盐渍化发生,使反应堆技术得到全面提升。但较行下内置式温度提升效果差。应据茬口选择反应堆类型。

2.3、行间直接铺秸秆技术

在垄沟或畦间直接铺秸秆。可以撒菌种 (不盖土)实行高畦(垄)栽培,也可不使用菌种,可结合行下内置式使用。其好处是前期可降低地表温度,防止阳光直射;后期可提高地表温度,降低湿度,还可减少作业时对过道的踩踏,防止地面板结。

2.4、整根秸秆粉碎结合土壤高温消毒技术

生物技术创新篇5

关键词:固体制剂药物;生产技术;创新

固体制剂药物生产质量的提升,与生产技术之间存在着密切的联系,这就需要相关生产人员对固体制剂药物产品的实际情况以及工艺技术进行全面的了解和把握,从而固体制剂产品性能的提升。随着近年来社会经济的发展以及人民生活水平的提升,对用药安全也提出了严格的要求,在此种情况下,加大力度对固体制剂药物生产及技术创新进行研究和分析,具有重要的现实意义。

1 原料的优化

在固体制剂药物生产过程中,应当积极优化原料规格,促进固体制剂药物生产工艺的完善。美国国立医药科技和教育的相关研究小组在对辅助知识数据库进行研究和分析后,得出更多得辅能测量数据,从而为固体制剂药物优质生产技术的开发提供更加可靠的数据支撑。与此同时,应当将固体制剂药物的允许材料输入进行有效的控制,最大程度上对生产工艺的实际需求进行调整,来对优质生产的变化进行补偿,促进固体制剂药物生产质量的提升。

2 工艺分析技术的合理化运用

工艺分析技术简称PAT,在现代社会测量学中得到广泛的应用,能够为相关生产人员了解和改进固体制剂工艺提供可靠的技术支撑。在固体制剂药物生产过程中,通过精准可靠的实时监控能够对所需工艺进行调整,促进生产工艺和技术的提升。与此同时,近红外线分析等技术是比较有效的在线监测方法,能够为质粒工艺的鉴别提供可靠的技术支撑。

在固体制剂药物生产过程中,片剂的重量、硬度以及含量均匀度等都能够通过在线测量来为实际生产提供可靠的技术支撑。在压片中,压缩力可以在线监测,除此之外,生产过程粉末的流动性和颗粒形状等其他性能在实际生产过程中,应当积极进行脱机或联机测量,从而促进固体制剂药物生产质量的提升。

就当前我国固体制剂药物生产的实际情况来看,工艺分析技术能够为生产过程中的各项数据提供可靠的工艺监控,从而便于相关生产人员对生产工艺进行高效的控制。与此同时,生产过程中集成仪器软件的合理化应用,能够在一定程度上推进工艺分析技术的合理化应用,切实提高生产测量的速度和效率,进而对生产工艺的波动进行有效的控制,不断加强生产技术的创新,促进固体制剂药物生产质量的提升。

3 连续的加工

在固体制剂药物的实际生产过程中,连续加工操作的方式逐渐得到广泛的采用,此种情况下的生产技术开发和创新更具可靠性。连续加工技术能够在较短的时间内对变量进行变化调整,并且其搜索结果具有快速性和准确性。就该工艺的长远发展来看,其规模化发展具有一定的便捷性,连续加工技术实际运行时间较长,且在固体制剂药物实际生产过程中,能够与工艺分析技术实现有机的融合,并允许对闭环控制,进而从整体上促进固体制剂药物生产技术的创新,并切实提高固体制剂药物的生产质量。

热熔挤出工艺具有一定的特殊性,其实在连续加工的基础上所开展的一种生产方式。湿法制粒或干法制粒也具有一定的连续性,直接压片也不例外,都属于一种连续的加工工艺,是技术上的创新和开发,对改善固体制剂药物生产质量上都具有重要的意义。

4 优化提高溶解度的生产工艺

随着现代社会科学技术的发展,低溶解度或生物利用度较低的原料药逐渐在固体制剂药物生产中得到广泛的应用,为了更好的提高固体制剂的生产质量,相关研究人员应当积极以欧化提高溶解度,逐步对工艺生产技术进行完善,从而更好的满足社会日益增长的对固体制剂的实际需求。以喷雾干燥和热熔挤出工艺为例,其在固体制剂生产过程中得到了比较广泛的应用,多年来不断进行深入研究,为切实提高溶解度,当前已经积极建立了现代化的工艺技术,在市场竞争中具有一定的优先权。

质量源于设计的方法与生物利用度增强产品相关,因为每个分子有其自身独特的挑战,它被使用基于风险的方法确定和缓解,从一开始就将质量设计到产品中。性能的进行优化可以通过了解特定配方的溶解机理及配对的用机械生物模型的了解,以预测吸收。在它们被推进前,为了筛选出稳定的配方,稳定是通过了解非晶材料的物理状态及预测模型的开发进行优化,可生产性的优化是通过使用第一的原则和与关键工艺参数相关的关键质量属性的多元统计模型进行的。虽然了解这种配方和工艺操作空间的相互依存已经影响了非结晶分散体的生产中优化的最显著的进展,而设备的创新也发挥了作用。在喷雾干燥中,重要的创新一直在干燥室的几何形状,喷嘴的选择,和工艺参数范围,未来的设备的创新有望解决“非常”难溶性化合物的产品和高效化合物的处理成本问题。

5 软胶囊和液体填充的胶囊

无定形的分散体可以被压缩成片剂或填充成胶囊,为提高溶解度的另一个选择是使用液体或半固体的方法,它在软胶囊或液体填充硬胶囊(LFHC)成品剂型中结合脂质,水溶性表面活性剂和共溶剂的组合。释放平台的选择是基于许多因素,包括剂量/功效,原料药的物理化学性质,以及消费者对剂型呈现偏好的结合。脂质技术对非常亲脂性化合物和在有进料状态引入的需要,减少流出,促进淋巴管吸收,或减少肝或内腔的代谢方面是特别有用的。

液体灌装提供了一个更简单的生产工艺,比干粉灌装或压片具有更可靠的扩展,对于液体填充硬胶囊(LFHC,Capsugel公司已开发了专门的液体灌装和密封工艺,消除了产品的泄漏。胶囊设计在密封区域的顶部有两个胶囊环的屏障,并消除凹痕以除去可能影响密封工艺的低帽体接触的区域。

康泰伦特公司的新OptiSliell技术增加了赋形剂可以在软胶囊中使用的范围,而进一步的发展预计可提供更多的选择。对软凝胶包封的限制包括在低于40摄氏度的温度下填充的使用,中性或酸性的填充制剂和辅料的限制。而OptiSliell非明胶壳技术,允许填充温度高达70℃,和半固体和高粘度的填充。该OptiSliell外壳不容易交联,可容纳更广泛的赋形剂和表面活性剂,以及更基本的pH值填充制剂。用超过80年的配方和生产获得的经验,软胶囊技术被较好地优化。

结束语

就宏观层面来看,社会环境的发展,对固体制剂药物生产技术发展和生产质量控制都提出了严格的要求,在此种情况下,积极加大力度对固体制剂药物生产进行研究和探索,具有重要的现实意义。在未来发展过程中,业内有志之士应当不断进行研究,加强技术创新,真正实现固体制剂药物优质生产,促进固体剂型的发展。

参考文献

[1]戴权.固体制剂研发思路及策略[J].安徽化工,2012(4).

生物技术创新篇6

关键词:高中生物 信息技术 教学情境

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1674-2117(2014)22-0-01

受到教学条件和教学方法等因素的限制,高中生物教学的抽象性非常明显,学生在学习的过程中,一般只能被动地接受知识,课堂教学比较枯燥和乏味。信息技术作为现代教育的一种重要手段,解决其中存在的问题具有重要意义。

1 利用信息技术创造良好的教学情境

良好的教学情境能够吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性和主动性,增强学生对生物学习的兴趣。当学生对生物知识产生兴趣以后,学习就不再是一种负担,而是一种倘徉在知识海洋中的享受,这样才能提高学生学习的有效性。通过信息技术创造良好的教学情境,则可以达到这一目的。例如,在学习人教版必修1第2章第2节“生命活动的主要承担者――蛋白质”当中,教师可以利用Flas展示“氨基酸脱水缩合”的过程,在展示的过程中,每产生一根肽键都要用声音来对学生的感官进行刺激,在这种环境当中学生能够更好地学习这些知识,同时,教师在再利用自己的知识进行点拨,让学生在观察的过程中寻找规律性的东西,如说氨基酸的个数与脱下来的水分子数之间的关系等,这样的教学过程比较生动直观,教学的过程既尊重了学生的主体意识,又利用了良好的教学情境,满足了学生的学习需要。在高中生物课程学习当中,可以使用这种教学方法的知识点有很多,如说“细胞的吸水与失水”、“有氧呼吸和无氧呼吸”等,当然,教师在实践中需要根据教学的需要构造相应的教学情境。

2 利用信息技术培养学生的创新思维能力

教育的目标并不是单纯地传播知识,而是让学生在学习知识的同时,能够对所学到的知识进行加工和创新,并应用到工作和生活当中。高中生物的学习也是如此,在教学的过程中,教师必须将培养学生的创新思维能力作为重要的教学目标。信息技术本身就是一种灵活性的教学手段,并且信息技术始终处在不断的发展和创新的过程当中,将其应用到高中生物教学当中,对于培养学生的创新思维能力具有重要意义。高中生物教师在运用信息技术的时候,可以利用校园网、互联网、公共教育网站、专业教育网站等平台和资源,为生物的教学与学习服务,让学生利用这些平台和资源进行探索,深化自己的思想和认识。例如,在学习“光合作用”这一知识点的时候,教师可以让学生通过这些平台和资源查找鲁宾和卡门的实验的过程和内容,了解当H218O、CO2和H2O、C18O2 当中的O转移到C6H12O6的变化和过程,网上有很多类似的资源,不同于课本中的知识,这些资源多数是视频资源,将实验的过程全部展示出来,学生观看这些资源能够对光合作用的过程有更加深刻的理解。教师在教学的过程中,可以设置一些启迪学生思考的问题。例如,一旦停止光合作用,ATP、NADPH等物质会发生什么样的变化等,这样的问题能够活跃学生的思维,使其能够在学习光合作用知识的同时,将所学的知识不自觉地运用到实践当中。当然,高中生物课程上有很多实验,这些实验在网络上有很多类似的实验过程,有的一样、有的不一样,学生观察相同的实验过程,可以将其运用到相同的实验当中,避免实验的失败。

3 利用信息技术帮助学生突破学习的难点

由于很多生物知识并不能直观地展示出来,学生在学习的时候就会感觉到很抽象,即便是教师在教学的过程中说得很细致,很多学生对于一些知识还是一知半解。在具体的教学过程中,教师可以将抽象的生物知识具体化、动态化,利用信息技术手段,直观地展示给学生,将复杂的知识点简单化,能够帮助学生认识、学习、理解和掌握。例如,在学习必修二“DNA分子的结构”“DNA的复制”、“基因的表达”这些内容的过程中,对于大多数学生来说这些内容非常抽象,也比较神秘,学习起来难度非常大,教师在教学的过程中,就可以利用信息技术,将这些知识直观化,并说明这些知识点之间的关系。在教学的过程中,教师可以先利用课件展示DNA分子的空间机构,再利用动画展示DNA的复制和表达的过程,在这一过程中教师可以根据课件的内容提出一些问题,如DNA是如何进行复制的,如果在复制的过程中出现干扰会出现什么样的后果等,然后再让学生总结DNA复制的特点。又如,在学习“遗传规律”这部分知识的时候,等位基因和非等位基因之间分离及组合的互不干扰,属于微观的、动态的变化,这种变化一般情况下学生观察不到,就可以利用信息技术模拟原始生殖细胞在进行减数分裂时等位基因随同源染色体的彼此分离而分离,又随非同源染色体自由组合而组合的动态变化过程,这样就能带给学生直观的认识和感受,学习起来就会感觉到这部分知识不再神秘。

总之,高中生物教学当中要利用好信息技术手段为教学服务,不断创新教学的方法和内容,增强教学的互动性、直观性,让课本中的知识动起来,调动学生学习的积极性和主动性,提高教学的实效性。

(江苏省沛县第二中学生物组,江苏 徐州 221600)

参考文献:

生物技术创新篇7

关键词:生物专业 信息技术 创新精神 培养

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-2117(2014)06-0030-02

创新是创造、革新的过程,是以现有的思维模式大胆提出科学假设,利用现有的知识,在原有的基础上进行改进或发明创造,并能获得一定有益效果的行为。创新能力的高低,关系到一个国家的发展和一个民族的兴衰,创新精神的培养也是生物专业人才培养的核心任务。

培养生物专业学生的创新精神要遵循循序渐进的原则,结合专业特点和人才培养目标,营造创新氛围、搭建创新平台、建立和优化创新评价机制,为学生创造一个良好的创新环境。要针对学生的不同学习阶段和个体差别,因材施教,有针对性地培养学生的创新精神。

信息技术对生物专业教育发展具有革命性影响,因此必须予以高度重视。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中涉及高等教育的部分明确指出:教师在教学过程中要不断提高自己应用信息技术的水平,更新教学观念,改进教学方法,提高教学效果。鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习,增强运用信息技术分析、解决问题的能力。那么,在生物专业的教学中,我们应如何利用信息技术培养学生的创新思维能力呢?

1 转变教育观念,培养学生的创新思维素质

当前,世界范围内科学教育正处于发展的重要时机,各个国家都将科学教育放在增强国力和国际竞争力的战略位置,在这个背景下,21世纪初我国对高等教育进行了一系列的课程改革。

生物专业新课程改革的方向:一是为了学生的全面发展和为了国家的发展、民族的振兴,强调面向全体学生,而不是少数几个尖子,改革是围绕学生的切实需要以及现实生活中需要的知识和能力。二是把培养学生的创造性能力提到一个新的高度,包括创造力、创造精神、创新意识。学生的想象力、创造性是否得到发挥,从国家资源上来讲,是可持续发展中脑功能的一个重要方面。也将成为综合国力可持续发展的基础。

生物专业教育的改革,要求生物学教师要转变自己的人才观,树立民主观念,关心每一个学生,对学生的终身发展负责;加强德育,全面提高学生的综合素质。同时要求我们关注教育改革和发展,加强学习,提高自身综合素质。所以,学校创新教育的主要任务就是营造创新环境,让学生感受、理解知识的产生和发展过程,培养学生的科学精神、创新思维和创新能力。

2 转变教学观念,给学生营造良好的创新实践环境

创新思维需要良好的创新实践环境。因此在制定生物专业培养方案时,需要注重加大实践教学学时的比例,改变以往“重理论、轻实践”的教育观念,整合优化实验内容,提高综合性、设计性和创新性实验的比重,减少验证性和演示性实验,把创新精神培养纳入实验教学中,构建新的实验体系,把学生的创新能力考核纳入实践成绩评定中,从实质上培养学生的创新精神;加强实验教学方法的改革,确立学生的主体地位,主动学习,激发学生的学习热情,增强学生进行创新的动力;实行实验室开放式管理,实施弹性实验教学,为培养大学生的创新精神创造有利条件;加强实习基地建设,进行有目的的专业实习和毕业实习。在生产实践中去验证理论知识,强化实践能力训练,培养学生的创新精神。

3 改变教学方法,充分利用信息技术,培养学生的创新思维能力

应用信息技术,大胆地改变原有的教学模式。走进互联网,了解世界,扩大视野:把探究引入课堂,把学生带到大自然中去,加强对研究性课题的研究,利用一切可以利用的资源,创建各种有利于学生主体发展和参与精神培养的课堂及课外教学模式。例如,教学中可灵活采用:启发鼓励式教学、谈话式教学、探究式教学、问题情境式教学、过程探索式教学、讨论式教学、合作教学、研究性学习、STS教育、多媒体及网络教学等教学方法及手段。特别是信息技术中多媒体教学的应用,不仅具有直观、形象、生动的特点,而且还能实现大与小、远与近、快与慢、虚与实之间的转换,并具有信息量大,传递方便等特点。在信息化教育的今天,多媒体的应用在生物教学中显得尤为重要。生物学是研究生物的形态特征、生理特点、进化等方面知识的学科。多媒体可将书本知识化静为动,化虚为实,化抽象为直观,在课堂教学中合理运用,能起到调动学生积极性,激发学习兴趣的作用。可以大大提高教学效益,培养学生的创新思维能力。

3.1 创设学习情境,激发学生思维的主动性

主动性是创新思维的一个首要特征。主动性是创新思维的基础和前提,人们在开展创新思维的时候,必须首先具有一种强烈的内部动力。有了这种内部的推动力,才会有刻苦的学习,才会有思想的解放、思维的活跃、潜能的发挥,进而才会有创新思维的萌芽与培育。“所谓课上得有趣,就是说学生要带着一种高涨的、激动的情绪从事学习和思考,对面前展示的真理感到惊奇甚至震惊;学生在学习中意识和感觉到自己的智慧力量,体验到创造的欢乐”,为人的智慧和意志的伟大而感到骄傲。网络中的资源丰富多彩,各种信息以多媒体化——文字、图像、图形、声音、视频图像、动画等呈现,形象逼真、生动新颖,从而为学生创设生动、形象、多样化、接近实际的学习情境。网络带来的强烈外部刺激无时无刻不在感染着学生,使学生产生了积极的心理体验,并迅速转化为一种求知欲望,转化成一种进入创造学习的主动性。利用网上的教学信息资源,针对学生的特点和需求,以多媒体、超文本、交互等方式来组织课堂教学,能够创设愉快的、数字化的学习情境。

3.2 增强问题意识,培养学生思维的扩散性

扩散性是创新思维的一个最重要的特征。扩散性又称发散性,是一种充分发挥想象力,突破原有知识圈,在多方推测、假设和构想中,寻求新设想的思维方法。对问题的解答或者对于解决问题的方法,要从不同角度、不同方向采取多种方法来思考,并在运用法则、定理、规律的同时举一反三,并且能不循常规,寻求变异,勇于创新。互联网的最大特点是其资源极其丰富,在互联网上可以使学生接触到各式各样、方方面面的信息,从而使学生视野不再局限于书本内容,这样为我们提供了培养学生发散性思维的广阔空间。心理学家认为:发现问题是思维的第一步,回答问题是第二步。这样问题—回答—问题—回答就形成一系列的对话,形成不断向前推进的思维流程,进而迸发创新性思维。课堂教学中教师通过创设各种条件,引导学生多角度地思考问题、发现问题、提出问题,并在日常生活中尝试找到解决问题最为简捷的方法。

3.3 有效重构,培养学生思维的灵活性

灵活性是创新思维的必要条件。思维的灵活性,表现在对具体问题的解决能从实际出发随机应变;能根据问题的具体特点采取行之有效的解决方法;能根据不同的问题准确定位、优选解决方法。浩如烟海的网络信息,具有可组合性、可选择、可扩充性等显著特点。在课堂教学中,教师引导学生把已学的知识和新的知识、过去的经验和新的经验、旧的概念和新的概念重新加以组织、重构,转化为新的知识、经验和概念。使得学生在参与获取知识的思维过程中,将能活学活用所学的知识。

生物技术创新篇8

[关键词]生物科学与技术菁英班;创新;实践

[中图分类号]C640

[文献标识码]A

[文章编号]1671-5918(2015)24-0001-02

为实现党中央提出的协同创新目标,促进科教协同育人;为把中国科学院的优质育人资源,大规模引入到高校人才培养全过程,以高水平大学生培养为中心结合点,带动和促进高校与研究所相互配合、支持和共赢,形成教育与科研战线的进一步融合;经协商,中国科学院上海生命科学研究院与南京农业大学合作共建“生物科学与技术菁英班”。举办“菁英班”,将发挥南京农业大学教学资源优势,充分利用中国科学院的学科和科研条件,探索校所联合、科教结合、协同创新、培养具有扎实理论基础和鲜明专业特色英才的新模式、新机制,共同培养出在生物学领域的拔尖人才。南京农业大学本着扎实做好“提高好人才培养能力提高”的新理念,积极探索新路径,借助学校自己的平台,结合中国科学上海生命科学研究院的优秀研究团队、设备先进的实验室以及国内国际领先的前沿项目等优秀条件资源融人到培养本科生的过程中来。这样学生能在被培养的过程开拓国际视野、增强自身的创新能力

一、“生物科学与技术菁英班”科教协同育人计划创新之处

(一)培养目标

培养具有扎实的数学、物理、化学、生物科学基础知识,熟练掌握外语和计算机工具及系统的生物科学与技术专门知识和核心技能,热爱生物科学研究,具有创新识和实践能力,有志于从事生物科学与技术及相关学科领域研究与开发工作的高级专门人才。

(二)研究内容及意义

按照“菁英班”的培养目标要求,制定“学研结合”的人才培养方案与教学计划。“菁英班”学生本科阶段需要完成124学分的必修课和36学分的选修课。“菁英班”学生的主要基础课程在我校完成。期间,对方选派优秀科研人员(导师)开设学术前沿讲座和专题课程。

“菁英班”学生实行“本科生导师制”。即从大二下学期始至本科阶段结束,在导师的指导下参与科研训练与实践创新活动,旨在加强学生实践教学环节和专业技能训练、培养学生创新意识和科研素质、增强学生分析问题和解决问题的能力。本科生导师由双方副教授(或副研究员)及以上职称人员担任。

大二上学期至大三下学期,在导师指导下,自主申报并开展完成旨在培养和提高大学生科研能力的创新训练课题(SRT计划)。

在本科阶段第四学年,获得推免资格并通过考核的“菁英班”学生经选拔和推荐,可到对方参加科研活动,并在导师的指导下撰写本科毕业论文。

学生在箐英班的培养过程中,明显在各个方面都有了提高。除了学习传统的学科门类以外,中国科学院上海生命科学院的细胞研究所、植物生理生态研究所、神经科学研究所、计算机生物学研究所、植物逆境生物学中心等多个科研机构均委派高水平的科学家来学校跟学生们授课,开拓了学生们的视野,让他们对自己的未来有个初步计划,明白自己今后希望从事研究的方向。而且,在不断的多次同学们之间的学术报告PPT交流报告中,同学们增强了自己的交流能力、增强了与人沟通的能力、增强了协作意识。在逐一汇报后,南京农业大学的导师也会增对他们的汇报给出点评,帮助他们更快地成长。学生们通过各种形式的活动,收到诸多启发。他们以授课的中科院的专家们为榜样,端正了正确对待科研的态度,树立了科学精神。同时南京农业大学的导师们在菁英班的学生进入他们的实验室做SRT时,给予了极大的帮助;同时,导师们的潜心治学从教、科研素养、工作态度也极大地影响着这一批学生。

二、科教协同育人计划实践活动

南京农业大学从2014年以来“生物科学与技术菁英班”开展了丰富多彩的实践活动。2014年菁英班选拔要求非常高:首先是从国家生命科学与技术人才培养基地131、132班和国家基础科学教学与科研人才培养基地131班按GPA排名选拔每班前10名学生合计30人组成菁英班。而”国家生命科学与技术人才培养基地”是在2002年国家教育部、国家计划发展委员会等五部委首批批准建设的。南京农业大学作为教育部首批建设“基地”的高校之一,2002年启动了基地建设工作,并开始招生。国家生命科学与技术人才培养基地主要是培养德智体全面发展,具有较高的科学素养和广博的生物技术理论知识和技能,能够在农业生物技术和环境生物治理领域从事项目研发、成果转化、技术推广和产业经营的高层次专门人才。另一个是国家基础科学教学与科研人才培养基地:国家理科基础科学研究与教学人才培养基地的建设计划是国家为了进一步加强和保护理科基础科学研究和教学人才培养而采取的一项重要措施。2005年1月国家自然科学基金委员会批准我校理科生物学基地转正建设,该基地的正式建设是我校人才培养的一件大事。重点是培养学生的科研兴趣、提高学生的科研素质,为将来从事基础科学研究和教学工作奠定基础。而菁英班正式从这两个基地三个班级的前十名组成的一个实施动态管理的班级,任一学年GPA排名在班级10名以后的学生自动落选菁英班。菁英班的成立是建立在这两个优秀基地班的基础上的,是一批更富有创新意识和具有竞争能力的优秀学生群。

针对菁英班专门开展的学习和实践活动内容:

(一)通过组织开展各类专家学术报告及讲座,以开阔学生的科研视野。广泛邀请国内外科研及生物技术产业专家讲学及交流,培养学生从事科学研究的兴趣和激情从而对未来发展定位提供参考。2014年6月启动上海生科院专家系列学术前沿讲座共二十场。聘请了来自中国科学院上海生命科学研究院的生化与细胞研究所、植物生理生态研究所、神经科学研究所、计算机生物学研究所、植物逆境生物学中心等专家进行学术前沿授课40个学时。

带领菁英班的学生参观了上海国家蛋白质科学中心和上海同步辐射光源。参观上海生命科学院各所并且与在沪毕业生座谈。

(二)通过组织现代生物学实验技能的培训,让学生接触先进的生命科学仪器设备和技术手段,着力提高学生对现代生物学实验装置和应用领域的理解。

(三)通过设立两类科研训练项目,以提高学生开展科学研究的能力。自主创新项目由学生自主命题,在基地创新实验室进行创新性研究;教师指导项目由指导教师命题,学生自主完成文献阅读,设计解决问题的研究方案、实验线路、进度安排。在此基础上独立开展实验内容、结果分析及讨论、撰写总结报告或学术论文、通过答辩及验收等环节。

(四)设立大学生科技论坛,以学生为主体,自己对科研项目进展进行汇报、交流、答辩,提高学生学术交流和表达能力。同时组织进展较好的项目积极参加大学生科技创新计划或竞赛。

生物技术创新篇9

关键词:生物技术;第二课堂;专业实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A ?摇文章编号:1674-9324(2013)09-0047-02

近几年来,随着科学技术的飞速发展,社会对人才提出了更高的要求,其突出特征就是创新能力和实践能力。我们知道,实践能力不能一蹴而就,而是在日积月累的理论及实践锻炼中逐渐积累而来。而对于生物技术本科专业,亦正面临着一个困扰的问题,即一方面学生抱怨难于找到合适工作,而另一方面用人单位又认为该专业学生理论性强而实践能力欠缺,无法快速进入工作角色,从而最终造成原本极具潜力的生物技术专业成为了社会所淡漠的领域。这个现象值得我们去深思和探究,那就是生物技术专业的理论是建立在大量实验基础之上,学生仅通过第一课堂的理论性学习,不能彻底掌握和了解所学知识体系,从而造成了学生抛去书本一问三不知的现象。而如果对第一课堂的内容进行延伸,开展第二课堂教学体系,加入对学生动手操作能力、实验技术实践能力及创新能力的培养,那我们现今所凸显的问题就会得到一定程度的缓解,因此,生物技术第二课堂教育体系必成为生物技术专业人才培养目标的重要教育环节。

一、开展生物技术专业第二课堂的特点及意义

1.形式灵活、突出学生主体,利于学生个性发展。传统教育一般上课教学采用“教师为主,学生为辅”的方式进行单向讲授式交流,学生缺乏兴趣及主动性,也欠缺对所学问题的思考和辨析。而生物技术专业第二课堂体系以团队分组形式进行,根据具体内容采用多种灵活方式,例如:课堂学习及实验室实践相结合,集体活动和小组讨论相结合,开展专业知识技能竞赛等方式来加强和提高学生学习的主动性,从而更有利于学生身心发展,为实践能力及创新能力的培养奠定基础。

2.内容丰富,实践性强,是教学内容的补充和深化。生物技术专业本身特点决定了所培养人才应具备高起点、高综合素质、高实践等诸多方面的能力。但第一课堂的教学仅能满足该专业学生理论水平的高起点,却在实际专业实践中成为学生综合素质的一个短板。如今,逐渐引入的生物技术专业第二课堂教学即成为了第一课堂的延伸和补充。一方面,其可以将抽象、枯燥的理论性内容通过多媒体、具体实验、社会实践等方式直观化、具体化,使学生学习起来更容易吸收;另一方面,第一课堂的教学也通过第二课堂循序渐进的方法将教师讲授的内容表述的更加直观、形象,从而降低教学难度。这样两者的相互补充,就在真正意义上达到了第二课堂成为第一课堂教学内容的补充和深化。

3.激发学生兴趣,造就适应社会发展的全新人才。我们常说生物技术专业就业难,究其原因主要在两个方面,第一是社会大需求与人民小需求之间供需的矛盾问题,第二是我们培养出的人才和社会需求标准之间的矛盾问题。近年来,社会对人才的需求越来越高,生物技术领域的硕士、博士学历已经不再是用人单位衡量的唯一标准,反而实践能力及创新能力在就业中占据着重要地位。因此,在第一课堂之余构建第二课堂教学体系,能使学生通过该载体更加贴近社会所需、提高自身驾驭知识及技能的能力,同时也通过具体活动及实践锻炼到自己的语言表达能力、组织能力及团结协作能力,而这些都成为该专业学生将来适应社会并被用来衡量其价值的根本指标。

二、新疆农业大学农学院生物技术专业第二课堂的建设与实践

1.探索生物技术专业“高起点、高综合素质、高实践创新能力”的人才培养模式。农业类院校是农学类人才培养的摇篮,学校及学院围绕的中心工作也是如何培养适应社会需要的高素质专业技术人才。新疆农业大学农学院生物技术专业自1997年开始招生以来,一直重视理论和实践相结合的教学体系建设。经过农学院几年对生物技术专业第二课堂教学体系的建立与实践,现已初见成效,其大体包括三大教学阶段,即“延伸性”基础实践教学阶段、“发展性”专业实践教学阶段及“创新性”实践教学阶段。在这三个阶段中,第一个阶段是基础,主要是让学生进入实验室,了解实验室工作流程、试剂的配制及基础实验的操作,这一阶段是对第一课堂内容的具体补充;第二个阶段是核心,在补充学生基本实验技能知识及加强动手操作能力基础之上,我们依据学生的具体兴趣及工作岗位要求来对学生进行第二阶段的培养,这一阶段不仅能使学生在前一基础之上进行较大飞跃,更关键在于拓展了学生专业实践技能,因此起着承上启下的功能;第三个阶段是升华,学生通过成立科技小组和创新小组来提出课题、组织实施并完成课题。通过连续不间断的三个阶段的逐步培养,使学生除具备实践技能外,还具备能独立提出问题、分析和解决问题的能力。从而使学生最终达到“高起点、高综合素质、高实践创新能力”的标准。这即为我们实施这一教学体系的具体培养模式。

2.建立形式灵活、多种多样的生物技术专业第二课堂教学的有效载体。目前,大学生通常具有好奇心强但集中度和持久度较弱的特点,所以在建立生物技术第二课堂的教学体系中,我们根据学生的身心发展建立了多种组织形式,例如:让学生担任老师角色,在指导教师的陪同下进行专业基础实验技能知识的讲解;让多位学生成立起实验小组,组与组之间准备教学实验并互相评分,取长补短;邀请有专业工作经验的学长进行心得交流,拓展学生的知识面。目的在于通过多种多样的形式让学生充分以组织者、管理者、参与者等多种身份加入第二课堂的具体活动中,为第二课堂实践教学的开展提供有效载体。

3.评价考核学分化,加强和规范对生物技术专业第二课堂教学的管理和指导。生物技术第二课堂教学体系在提升该专业学生的综合素质方面的作用毋庸置疑,然而,由于各种原因,第二课堂教学活动体系始终处于第一课堂的附属地位,没有受到应有的重视,从而也不能保证第二课堂教学活动的有效开展。所以,我院在生物技术第二课堂教学活动中引入学分制,加强和规范对第二课堂教学活动的管理和指导。采用学分制,就是将学生活动的课程成绩纳入学籍管理,达不到基本要求的学生不能正常毕业。学分制的采用打破了学生在规定时间完成某一专业全部课程的学习模式,给予了学生更大的自由。同时,指导教师亦可通过有计划地活动和学生进行个体实践活动相结合来进行,这样使学生的积极性、主动性和创造性均得到了更大的发挥,从而提高第二课堂教学活动的实际意义和现实收益。

三、教学实践中存在的问题及解决方案

近期笔者经组织调查问卷结果统计,学生参与第二课堂教学活动热情度很高,但从整体上来讲,有少数学生会反映参与第二课堂教学活动内容涉及面还较小,不是很能满足学生对本专业基础知识技能及未来职业规划方面的需求。而这也是目前众多高校第二课堂教学活动的一个通病,即活动内容涉及面小,不能紧密结合专业理论及社会需求技能等方面的内容。我们知道,如今社会对人才的筛选不仅考查其是否拥有专业理论知识和技能,还越来越注重学生的实践技能水平、职业道德及基本礼仪等人文素质。如果我们仅仅偏重了理论知识的传授,而忽视了技能的培训及人文的教育,那再有满腹经纶的学生也未必能发挥应有的作用。因此,我们已经开始把培养好学生专业技能技巧,提高其职业竞争力及同人文修养的培养方面提高到同一认识层面,并逐步开展工作,这样会使培养的学生更具发展潜力,也更适应于社会的发展。

参考文献:

[1]李雪梅.独立学院大学生第二课堂的建设与实践[J].民办高等教育研究,2009,(16):27-29.

[2]陈兵,徐占斌,谷海玲.积极开展高校学生第二课堂教育[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2002,(2).

[3]陈碧琳.生物第二课堂活动改革初探[J].宁德师专学报(自然科学版),2019,(06).

[4]庞翼.开展生物第二课堂活动的尝试[J].江西教育学院学报(自然科学),2008,(06).

[5]张黎明.大学生实践与创新能力素质培养问题研究[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2009,(4).

[6]庞金玲,等.加强“第二课堂”建设提升大学生就业竞争力[J].河北科技大学学报(社会科学版),2010,(9).

生物技术创新篇10

【关键词】产业生态理论 产业技术创新联盟 产业技术创新联盟生态系统 自然生态系统

【中图分类号】F124 【文献标识码】A

党的十报告提出:建设创新型国家,实施创新驱动战略,转变经济发展方式,实现可持续发展。产业技术创新联盟是技术创新体系的重要组成部分,是技术创新网络的一种组织形态,对提高产业技术创新能力,促进产业结构升级,培育和发展战略性新兴产业,提升产业技术水平和产业核心竞争力起到了重要作用,20世纪90年代以来在世界范围大量出现。2008年12月,我国颁布了《关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见》,极大地促进了产业技术创新战略联盟的发展,并取得了丰硕的成果,但也出现了联盟关系松散、利益冲突严重、内部运行机制不协调、环境支持机制不完善、创新效率不高等诸多问题。借助于生态学的观点,运用产业生态理论,研究产业技术创新联盟内部成员之间协作、共生及进化发展,能够更深刻揭示联盟成员之间以及与环境因素之间的物质、能量以及信息的交换流动和相互依存、相互作用的复杂系统性关系,有助于完善联盟运行机制,促进联盟成员深度协同融合,提高联盟的创新绩效。

产业生态理论概述

国外主要观点回顾。产业生态思想起源于自然生态系统的存在方式。德国生物学家Haeckel于1866年首次提出生态学的概念,并将其定义为研究生物与其环境(有机环境及无机环境)之间相互关系的科学。英国植物学家Tansley于1935年首先提出生态系统的概念,认为生物与其生存的特定的自然环境通过能量流动和物质循环形成了一个相互联系、相互影响、相互作用的统一整体,生态系统包括生物部分(物种与生物群落)与非生物部分(光、热、气、水、土和营养成分等)①。

美国学者Ayres分别于1969年和1972年提出“产业代谢”和“产业生态”的概念;Frosch和Gallopoulos于1989年提出了“工业代谢”一词,并结合生态系统理论,提出了“产业生态系统”和“产业生态学”的概念,认为产业系统活动过程类似自然生态系统的新陈代谢过程―吸收原料、能源并将其转变成产品与废物,传统的产业活动模式应当学习自然生态系统建立产业生态系统,来减少产业活动对环境的影响,从而使产业系统更具可持续性②。20世纪70年代,丹麦卡伦堡工业园区找到了一种革新性的废弃物管理利用途径,称之为“工业共生”现象③。Graedel和Allenby(1995)认为生态学的生物组织和产业中的企业组织具有相似性,产业系统与自然环境相协调维护可持续发展④。Erkman(1997)认为基于人们对自然生态系统的认知,对产业系统的运作、规制进行调整,实现产业系统与生态系统的协调发展⑤。Jouni等(2004)提出区域产业生态系统中的企业通过竞争、合作、寄生和捕食与被捕食等模式实现互动协同进化。⑥Allenby(2005)提出产业生态系统三级进化理论,三级生态系统包括四类主要行为主体:资源开采者、处理者(制造商)、消费者和废料处理者。⑦

国内主要观点回顾。20世纪90年代初我国开始引进国外产业生态理论,近年来产业生态理论的研究和应用成为热点。刘则渊等(1994)提出,产业生态化是把产业活动及其对自然资源的消耗和对环境的影响纳入大生态系统的物质、能源总交换过程,实现大生态系统的良性循环与持续发展。台湾学者杨丁元和陈慧玲(1998)首次将“产业生态”应用于企业经营环境分析,用“生态”概念研究高科技产业发展。王如松等(2000)认为基于自然生态系统的原理,生态产业系统通过两个或两个以上的生产体系或环节之间的系统耦合,实现产业系统中物质的闭环循环,使资源、环境能系统开发、持续利用。王寿兵等(2006)对自然生态系统与产业生态系统中的生物个体与企业、生物群落与企业群落、生态系统与产业系统进行了类比研究。王贵明(2009)认为产业组织系统是一种类似于生物有机体的自组织复杂适应性系统。黄欣荣(2010)运用生态学理论对产业生态系统进行个体、种群、群落、生态系统等层面的分析,提出了产业生态系统的企业组织、产业种群、产业集群、产业系统等四个构成层次,并对自然生态系统和产业生态系统的层次要素进行了对比分析。

产业生态理论的基本思想。与自然生态系统相类似,产业生态系统各个企业和产业各司其职,分别承担生产者、消费者、分解者等不同的角色,由企业物种、产业种群、产业集群、产业系统等形成不同的层次,具有自然生态系统“共生互惠、协同竞争、领域共占、结网群居”等特点,企业之间、产业之间、产业和环境之间存在着相互联系、相互依存、相互作用的关系,并进行特定的物质、能量和信息流的交换。生态产业理论强调物质能量的循环流动,产业生态系统内不同企业和产业占据着不同的生态位,形成了类似自然生态系统的生态链,使资源在产业系统内得到循环利用,减少废物排放,降低产业活动对环境的污染和破坏,实现产业系统与生态系统的良性循环和可持续发展。

产业技术创新联盟的生态要素及构成

产业技术创新联盟的生态内涵。在一定地域内会形成以参与技术创新和扩散的企业、大学和科研机构为主体的,中介服务机构广泛介入和政府适当参与的创造、储备和转让知识、技术而相互作用的创新网络系统,产业技术联盟是创新网络的一种组织形态。我们一般从经济和组织意义上研究产业技术创新联盟,认为它是以提高产业技术创新能力为目标,由企业、大学、科研机构或其他组织构成的以各方利益为基础,以法律契约为保障的技术创新合作组织⑧。这种从经济和组织上的定义和理解难以深刻揭示产业技术创新联盟成员之间以及与环境因素之间的物质、能量以及信息的交换流动和相互依存、相互作用的复杂关系以及联盟运行机制的系统性,难以体现技术创新对联盟资源循环流动和有效利用、减少对环境影响和破坏、实现可持续发展的推动作用。

从产业生态理论的角度考察产业技术创新联盟,它是一个以提高产业生态系统技术创新能力为目标,由企业、大学和科研机构、金融机构、中介机构、政府等创新种群组成的创新生态群落与由经济、技术、文化教育、政治法律等环境因素组成的创新环境系统通过创新物质、能量和信息等流动、交换而形成的相互依存、相互作用的创新生态系统,本文称之为“产业技术创新联盟生态系统”(以下简称“联盟生态系统”)。

产业技术创新联盟生态系统具有以下基本特点:一是整体性。构成联盟生态系统的创新物种、种群不是简单叠加聚集、独自运转,而是各创新物种、种群有机联系、相互制约,联结成一个整体存在于环境中,发挥整体功能。二是生态性。创新联盟系统内创新物种、创新种群之间及其与创新环境之间的关系类似自然生态系统中生物物种、生物种群之间及其与环境之间的关系,形成类似自然生态系统复杂“食物链”、“食物网”的技术创新链,具有共存共生、协同进化的生态特性。三是开放性。联盟生态系统内创新物种、种群之间进行资金、技术、人才、信息等流动,创新物种、种群与创新环境之间不断进行物质、能量的交换,促进联盟生态系统创新能力的提高。

产业技术创新联盟生态系统构成要素。内生态系统:由企业物种和种群、中介机构物种和种群、政府物种和种群、金融机构物种和种群等构成。创新物种和种群的角色功能(生态位),见表1。

表1:联盟内生态系统物种、种群及角色功能表

外生态系统:由产业技术创新大系统的环境要素构成,主要包括:经济环境、技术环境、社会文化教育、政治法律等环境要素。各环境要素的主要功能,见表2。

表2:联盟生态外生态系统要素及功能表

结论。联盟生态系统是产业技术创新大系统的一个子系统,由联盟内生态系统和外生态系统构成。企业、高校和科研机构、中介机构、金融机构等创新物种组成创新种群,由创新种群构成内生态系统(创新生态群落);外生态系统(创新环境系统)由联盟生态系统所处的产业技术创新大系统的经济环境、技术环境、社会文化教育、政治法律等环境因素构成。内生态系统创新物种、创新种群处于不同的生态位,按照各自的功能承担特定的角色,进行资金、技术、人才、产品、信息等物质、能量的流动,形成了有机的联系和相互制约关系,实现互惠共生和协同进化。同时,外生态系统为内生态系统的企业物种和种群提供物质、能量和发展环境支持,企业物种、群落本身也向外输出产品,内生态系统和外生态系统物质、能量之间不断地进行交换、流动,这样具有内在创新能力的内生态系统与外在创新支持条件的外生态系统协调互动形成有机统一体。技术创新联盟生态系统模型图,见图1。

图1:产业技术创新联盟生态系统模型

产业技术创新联盟生态系统运行机制

共存共生机制。产业技术创新联盟生态系统由企业、高校和科研机构、中介机构、政府、金融机构等创新物种、种群构成,与自然生态系统类似,每个创新物种、种群占据不同的生态位,承担不同的功能和角色,通过复杂的“食物链”和“食物网”实现创新物种、种群的共存共生,使创新物种、种群优势互补、资源高效利用。第一,企业物种、种群之间形成共生创新生态链。在联盟生态系统内,供应商、生产商、销售商、服务商等创新物种、种群,处于产业链的不同阶段,形成了产业生态系统的技术创新生态链。一是形成横向共生的创新生态链。不同工艺流程的企业物种、种群,通过为自身的废弃物找到下游的“分解者”,形成横向共生的产业生态链,从而形成联盟生态系统技术创新的“食物链”,达到“稻田养鱼”的横向共生效果,从而实现物质的再生循环和有效利用。二是形成纵向闭合的创新生态链。在产业技术创新联盟技术创新活动中系统地考虑产品从“摇篮”到“坟墓”到“再生”的过程,即从产品原材料生产到产品使用回收整个过程,企业物种、种群联结形成纵向闭合的纵向创新生态链,实现物质从源到汇的纵向闭合,循环利用。第二,高校和科研机构创造知识,提供技术和创新人才,提高创新联盟生态系统的技术创新能力,使科研成果转化为现实生产力,实现了自己的价值和利益,促进了自身发展。第三,中介机构提供信息、进行技术资源的扩散,促进科技成果的转化。第四,金融机构为创新物种、种群注入创新资本,为创新活动提供资金支持。第五,政府通过制定相关政策和法律法规,鼓励、扶持、引导、规范创新联盟生态系统的形成和发展,协调其它创新物种、种群的关系,实现经济和社会发展。

进化动力机制。在自然生态系统中,优胜劣汰的自然法则和自组织性促使生物物种不断进化,保持物种的生存和发展。与自然生态系统类似,联盟生态系统的企业、高校和科研机构、中介机构、政府、金融机构等物种、种群由多种力量和因素集合促生和驱动实施或参与技术创新活动和过程,促进自身的进化发展和竞争力的提升。第一,市场竞争机制。在产业生态系统中,会出现占据同一生态位的多个个体物种,在发展过程中就必然会产生竞争。市场竞争的压力会形成创新物种创新进化的动力,推动技术升级、产品升级,获得竞争优势,实现自身进化和发展,进而促进联盟生态系统整体升级。第二,自组织机制。自然生态系统中,生物的进化除了物竞天择的自然法则外,还有内部自身进化的原则。在联盟生态系统中,创新物种自身成长也是创新进化的动力。创新物种通过做出在进化过程中关于自身的定位、设计、发展方向等一系列政策,在外部环境因素的作用下,会自觉进行调整,最终朝有利的方向进化发展。第三,市场需求牵引机制。市场需求是技术创新活动的源动力。一方面,市场需求会产生企业生存压力危机,企业必须提供满足市场需求的产品和服务,才能生存和盈利;另一方面,经济、技术、社会的不断发展变化会产生新的市场需求和市场机会,从而使企业以此为导向进行技术创新。另外,市场需求在引导企业技术创新同时,也带动高校和科研机构、中介机构、金融机构等从事和参与技术创新,从而形成联盟生态系统整体创新。第四,利益驱动机制。联盟生态系统创新物种从事和参与技术创新的利益诉求不同。企业、中介机构、金融机构注重技术创新的经济利益,高校和科研机构则侧重技术创新成果的学术价值,政府则注重技术创新的经济和社会综合价值。因此要充分考虑各方的利益,根据联盟创新物种利益诉求、价值取向、资源投入、贡献大小、风险承担等要素,科学设计利益分配方案和方法,既要考虑物质利益,也要考虑知识产权、商标、品牌等非物质利益,尤其要强化知识产权保护和分配规则;联盟生态系统要建立相关机构,综合利用经济、法律、行政、内部规章等手段,加强联盟生态系统创新物种之间利益的沟通、反馈、协调和维护,处理损害创新物种利益的行为,使创新物种的利益能够得以保证和实现。

资源流动机制。在自然生态系统内,各物种、种群之间通过物质循环、能量流动、信息传递而形成相互依存、相互作用的整体。联盟生态系统各创新物种、种群掌握不同的优势资源,如企业拥有市场、技术和资金,高校和科研机构拥有技术、知识和人才,中介机构掌控技术扩散渠道,金融机构拥有创新资本,政府拥有政策调控权。各创新物种、种群之间只有不断进行资金、技术、知识、人才、信息等创新资源流动交换,才能使创新物种、种群之间密切合作,实现优势互补和资源的合理利用,实现产业技术创新过程的统一和高效,从而发挥联盟生态系统整体创新效能。第一,知识学习机制。在联盟生态系统中,各创新物种、种群具有创新知识的比较优势,通过人员派遣、人员互换、人员培训、技术论坛、网络平台等多种方式加强创新物种、种群之间的学习交流,使创新物种、种群克服自身知识集合的限制,获得创新隐性知识和显性知识,产生知识的关联效应和辐射效应,实现知识的转移、流动、整合和提升。第二,知识产权转移机制。企业、大学和科研机构等创新物种往往拥有商标、技术专利、技术诀窍等知识产权,通过知识产权转移能够形成创新物种、种群之间知识流动和整合的互动网络。政府要完善知识产权转移的法律法规,企业、大学和科研机构要设立知识产权管理机构,中介机构广泛参与,组建知识产权转移平台,通过技术入股、许可、转让等方式,实现知识产权在联盟生态系统中的转移,促进创新成果的商业化。第三,人才流动机制。创联盟生态系统创新物种、种群拥有不同类型和不同层次的创新人才,放松创新人才流动的障碍和限制,形成合理的人才流动机制,能够促进联盟生态系统创新人才资源的合理配置和充分利用,降低人力资源成本。创新物种、种群之间通过创新人才互补调动配置、相互交叉任职、相互兼职挂职、短期指导培训、项目联合研发等多种方式实现创新人才在联盟生态系统中合理流动,促进创新知识和技术的传播和共享。第四,创新资金融通机制。可以通过财政支持、创新基金投入、银行贷款、风险投资、联合研发生产等方式实现创新资金在联盟生态系统中创新物种、种群之间的聚集和流动,为技术创新活动提供资金支持。

环境供养机制。自然生态系统中生物通过吸取环境提供的阳光、土壤、水分、有机物等物质与能量而实现自身的发展进化,环境是生物能量的源泉。与自然生态系统类似,联盟生态系统的外生态系统为创新物种、种群提供了经济、技术、政治法律、社会文化教育等支持和保障,是创新联盟生态系统的营养供给系统。第一,政府要制定科学的经济和产业发展规划,制定促进经济和产业发展的政策,不断进行经济和产业结构的调整,转变经济发展方式,大力发展低碳经济、循环经济、绿色经济,不断完善道路、交通、通讯、信息等基础设施,为联盟生态系统提供良好的经济环境和支持。第二,政府要制定科技发展政策和规划,加强科技创新体系建设,加大创新投入,大力发展低碳技术、循环技术、绿色技术,鼓励协同创新,推动社会和产业技术创新与进步,为联盟生态系统提供更多技术和知识资源。第三,政府要制定有关财政、税收、金融政策和法律法规,鼓励、支持、引导、规范联盟生态系统的形成和发展,并为创新物种开展技术创新提供政策法律扶持和保障。第四,政府要大力发展文化教育事业,不断提高人民教育水平和文化素质,积极倡导创新文化,形成创新的文化导向和价值观,为联盟生态系统营造良好的创新社会文化环境。

结语

产业技术创新联盟生态系统具有类似自然生态系统的特点,联盟生态系内企业、高校和科研、中介机构、政府、金融机构等创新物种、种群占据不同的生态位,在联盟生态系统中发挥着各自的优势和专业特长,创新物种、种群之间及其与外部环境因素之间存在复杂的物质、能量、信息的交换和流动,形成类似自然生态系统复杂的“食物链”、“食物网”,联盟生态系统在共存共生、进化动力机制、资源流动机制、环境供养机制的系统耦合作用下,形成了各创新物种、种群相互依存、相互作用的创新网络,实施产业集群创新,形成创新聚集效应,不断提升产业技术创新联盟生态系统整体的创新能力,提高了资源的有效、循环利用,减少对环境的污染和破坏,促进产业结构优化和可持续发展。

(作者为梧州学院经济与管理学院副院长、副教授;本文系2014年度广西高校科学技术研究项目“西江经济带协同创新能力评价与提升研究”的阶段性研究成果,项目编号:YB2014360)

【注释】

①T.E.Tansly,B.R.Allenby:《产业生态学》,北京:清华大学出版社,2004年,第23页。

②Frosch.R.A,Gallopoulos.N.E.Strategies for manufacturing, Science. Am,1989,261,(3):165-166.

③杨文举等:“发展生态工业探析”,《生态经济》,2002年第2期,第56页。

④T.E.Graedel,B.R.Allenby.Industrial Ecology.Prentice Hall Press,1995.

⑤S.Erkman.Industrial Ecology:An Historical View.Journal of Cleaner Production,1997,261(3):1-10

⑥Jouni Korhonena,Ilkka Savolainen,Mikael Ohlstrom. Applications of the industrial ecology concept in a research project:Technology and climate change research in Finland.Journal of C leaner Production,2004,12:87-97.

⑦ B.R.Allenby. A Dsign for Environment Methodology for Evaluating Materials.Journal of Total Quality Environmental Management, 2005,(4):69-84