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大明湖是泉城济南一著名旅游景点,湖光山色,景色秀丽。近期,大明湖公园在景区内建造了一组大型喷泉,使得大明湖更具动感和立体感。其中心主喷泉喷高超过100m,气势磅礴;旋转喷泉围绕主喷泉转动,喷射25m之高,交错飞舞;两组斜喷似彩虹,交叉喷射,飞越跨度28m。整个工程造型独特新颖,成为大明湖标志性景观。
1工程概况
大明湖是诸泉水汇集而成的天然湖泊,水面面积4.6×105m2,湖水深2m~3m,雨季和枯水季水位差约15cm。百米旋转喷泉就建在这样的天然湖泊内,控制室建在岸边,湖底埋设电缆线。整个工程于1998年10月投入运行。
中心主喷泉喷嘴直径50mm,总高度2380mm,稳流箱直径1000mm。喷嘴用铸钢制作,其余结构的材料均为A3钢。喷头内设一级整流器。潜水泵流出的水首先进入稳流箱,以改善水流条件。潜水泵采用卧式放置在水泵箱内,水泵箱上部设不锈钢网罩,以过滤水中杂质。用2台SP-215-6潜水泵供水。经实测,喷泉最大喷水高度达108m。
旋转喷泉有2个直流喷嘴,用铸铜制造,喷嘴直径30mm,旋转臂长度4m,旋转喷头与SP潜水泵之间采用双支头整流器连接。旋转喷泉由电机驱动,电机功率5kW,采用变频技术对电机进行调速,以获得满意造型效果。用2台SP-160-3-1潜水泵向旋转喷泉供水,潜水泵放置在水泵箱内。经实测旋喷高度达25m,造型呈螺旋形状。
喷泉的基础全部采用钢管桩。中心主喷泉设备下打入6根300无缝钢管桩,两水泵箱下打入6根200无缝钢管桩。通过法兰,喷泉设备基座和水泵箱支撑在钢管桩基上。
潜水泵容量较大,采用的启动方式是自耦减压启动,降低了电机的启动电压和启动电流。
百米旋转喷泉自投入运行以来,平均每天工作3h~4h,最长曾达到7h,运行状况良好。
2技术问题探讨
2.1泵型选择
水泵是喷泉的主要设备,合理地选择泵型是喷泉设计中的一个重要环节,它对保证喷泉质量,降低工程造价及运行费用都有重要意义。在建造该百米旋转喷泉之前,大明湖公园曾建过一大型喷泉,喷水高度未能达到100m的设计高度,其中一个很重要的原因是水泵选用不当。吸取以往喷泉失败的教训,实际采用丹麦格兰富公司的潜水泵。格兰富潜水泵全部采用不锈钢制造,有良好的耐磨性。不锈钢意味着轻的重量,便于对泵处置,形成低的设备费用,缩短安装及维修的时间。此外,由于采用卧式安装潜水泵,不需要修建泵坑,安装拆卸简单,使用管理方便。
2.2喷头结构设计
一个典型的喷头常由喷嘴、喷管、整流器等组成。在设计百米旋转喷泉时,重点解决了喷嘴的收缩角度大小等问题,以实现用最小的压力达到尽可能高的射程,以最小的流量达到尽量大的观瞻。根据流体力学理论,当喷嘴为圆锥形收缩管嘴时,流体由管嘴出流后流股逐渐地收缩,因而流股的流速和动能都增加。这种管嘴的主要用途为增加出口流速以构成动能较大的射流。喷嘴的出流与收缩角度有关,当圆锥角为13°24′时,流量系数达到最大值。在设计喷头时,依据上述原理并借鉴消防喷头的形式,把喷头的收缩角度定为13°。对百米旋转喷泉来讲,喷头射出的水流速度很高,水流发生紊动现象,促使射出的水桩发生散裂。为降低水流的的紊动性,在百米喷泉内装设了一级整流器,在旋转喷泉内装设二级整流器。实际运行表明,经过这样的整流处理,有效地解决了水流向上喷射过程中的散裂问题。
2.3旋转喷泉的动力
根据设计要求,旋转喷泉围绕中心主喷泉转动,两个直流喷头射出的水流旋转向上,呈螺旋形状。喷泉的旋转臂长度是4m,喷高25m,国内外尚未有类似的大型旋喷的报道。对于小型旋转喷泉,常利用水的反作用力带动旋转臂转动,但其受水流影响较大,转动速度不稳定。对这样的大型旋转喷泉,利用水流的动能显然很难满足设计要求。实际采用一台电动机作动力,功率5kW。电动机和旋转臂之间的传动方式是齿轮传动,这种传动结构紧凑,可靠耐久,传递的功率大。同时,采用了变频调速技术对电动机进行调速,以获得满意的水流造型效果。:
2.4旋转喷泉的密封问题
旋转喷泉的水箱由上、下两部分组成。下水箱固定,上水箱在电动机的驱动下转动,上下水箱之间有一很小间隙,由于水箱内压力很大,需妥善地处理密封问题。实际用石棉橡胶盘根作密封材料来封闭水箱之间的间隙,并用压盖压紧石棉橡胶盘根。其紧压程度控制在使密封材料既能保证密封,又尽量减小密封材料与下水箱间的摩擦,以减少功率的消耗,同时让水少量渗出,以密封材料并带走水箱和密封材料所产生的热量。
关键词:环境科学论文
1.新时期我国村镇建设和环境保护的现状及缺陷
1.1新时期我国村镇建设和环境保护的现状
村镇建设和环境保护工作环节,相关人员要正确把握环境和法律政策变化的新动向,认真落实各项要求,有效推动村镇建设和环境保护工作取得全面进步。详细一点来讲,面对村镇建设和环境保护工作时,应该将循环经济作为我们发展的重点内容,将节能减排工作落实到实处,为村镇的长远发展奠定良好基础。一般情况下,村镇煤电行业的技术含量高,并且技术要求很大,在村镇中,无论是煤、电还是油产业都属于高耗能和高排放产业。就目前而言,我国村镇循环经济发展和煤炭资源的回收率都处于较低水平,需要进一步全面提升。与此同时,在村镇建设和环境保护工作的大背景下,必须不断强化节能减排管理,让节能和环保责任制度得到不断地强化、节能,环境保护的技术改造和科技创新工作可以以稳定的状态全面推进,村镇企业的各种能耗量将会有所降低,节能和村镇环境保护水平需要在现有的基础上不断提升,村镇建设的综合效益需要不断增强。
1.2新时期我国村镇建设和环境保护工作中存在的缺陷
在新时期,我国村镇建设和环境保护工作中面临许多问题。最为常见的是污染严重问题。最近这些年来,我国的乡镇企业取得了比较快的发展。然而,不能忽视的问题是我们在发展当地经济的过程中还是给当地的生态环境造成了许多不良的影响。除此之外,农药、化肥等的不当使用同样可以给村镇生态环境带来比较大的破坏。
2.新时期我国村镇建设和环境保护的有效措施
2.1将村镇建设中的生态和节能工作落实到实处
生态节能是一项既系统又复杂的工作,同时也是我们在村镇建设中必须树立的理念,在实际工作中,若仅仅从设计环节树立生态节能理念,进行科学合理的规划是远远不够的,还需要相关人员在建设中采取必要的措施,将村镇中的房屋建设、采光、供水等工作认真落实到实处,一方面可以帮助我们保证人们正常的生产和生活秩序,另一方面还能够达到生态节能的目的。村镇建设和环境保护的方法非常多,这方法是可以直接影响村镇建设的最终效果的,在村镇建设中,一定要将生态和节能工作落实到实处,全面促进工作水平的提升。
2.2对现有的环境保护管理机构和规章制度进行全面完善
现阶段,我国的村镇建设和环境保护工作都取得了较好的成绩,但是随着能源和环境政策方面的新变化和新动向,我们想要有效提升村镇建设的节能和环保工作,还需要不断努力。比如,为了更好地给创建资源、环境、经济和谐发展的村镇提供技术支撑。推行村镇企业负责人环境保护制度,乡镇煤矿企业、电厂粉煤灰以及产业延伸环节中废弃物,应该采取循环与综合利用等技术,除此之外,在村镇建设和环境保护工作的不断推动下,劳动密集型产业的脆弱性比之前更加明显,之前的劳动密集型产业竞争优势大不如以前,这也成为现在导致村镇建设和环境保护工作出现问题的主要原因。通过全面调查显示,近些年的村镇建设发展速度比较快,所以也在不断提升村镇建设和环境保护的要求,但是出现的问题是农村劳动力和农业技术并没有比较快的增长,所以导致出现供求不对称的问题,许多地方的农业发展和环境保护工作都受到明显制约,需要采取相应措施,不断提升环境保护工作。
2.3保护好村镇的景观特色
各个村镇地区的乡村景观是有自己的鲜明特色的,工作人员在设计景观时,一定要保护好村镇的这些特色景观,并且还要对其进行继承和全面发扬。特别是少数民族地区的村镇,对于他们的民族特色景观和风土人情,在村镇建设过程中千万不能忽视,应该对其进行全面应用,将这些具有民族特色的景观和村镇景观全面结合在一起。除此之外,开展村镇建设和环境保护工作时,需要适当运用现代设计技术和高科技手段,并且不能忽视当地居民的心理接受和认同感,避免对当地的特色乡土文化造成破坏,一方面要保护好村镇景观建设,另一方面要创造出具有当地地方特色的村镇景观,与此同时将更加有利于对当地的环境形成保护。
2.4不断提升村镇建设的艺术化设计水平
在村镇建设过程中,我们必须重视对生态环境的保护工作,运用人性化的设计方法,不断加强对生存环境的保护工作,达到既能促进经济发展又能实现人与自然和谐相处的目的。在村镇建设和环境保护工作中对人性化方法的运用,能够全面体现“以人为本”的理念,这是一种新型的方法和模式,能够促进村镇景观生态化和村镇的可持续发展。
3.结束语
在新的历史时期,村镇建设和环境保护工作变得更为重要。在实际工作中,相关单位和个人要关注国家村镇建设和环境保护法律政策的变化发展情况,认识到环境保护的现实意义。与此同时还要强化科研工作,推进技术创新,不断完善相关的规章制度,不断推动村镇建设和环境保护各项工作的规范化和制度化。村镇建设和环境保护工作要同时进行,不能顾此失彼,要尽最大努力给人们日常的生活创造良好的环境氛围。
参考文献
(一)语文教育是培养和提高大学生工程素质的前提和基础
语文素养、思维品质、自知能力、价值观和世界观等人文素养,对工程素质有着巨大影响,是培养和提高工程素质的前提和基础。提高人文素养能促进学生工程素质培养的效果。语文教育在促进学生形成良好的个性和健全的人格,促进学生全面和谐发展方面起着重要的作用。语文素养包括语文知识、阅读能力、逻辑思维能力、写作能力和口语表达能力等,直接关乎人的思维品质、文化品位、审美情趣、知识视野、情感态度,对于获取工程知识、形成工程能力和培养工程意识具有重大作用与影响。杨雄里院士说:“在我看来,科学上的造诣和语言文字功底有某种必然的联系,因为科学研究需要严密的逻辑思维,而思维是通过语言文字来进行的。语言文字修养的高低,直接影响到人的思维能力强弱;文学修养又能影响到人的语言表达能力。科研成果需要运用准确生动的语言表达出来,一个连语言都不能很好运用的人是决难写好科学论文的。”
(二)工程素质对语文教育的制约
工程素质的核心是科学精神,求真、求实、求新、求变的科学精神促进了社会的发展。现代工程、网络信息技术和高科技产品,改变了人类的生存方式、思想观念和行为习惯,也直接影响了人文理念和素养。科学技术本身就是先进文化的重要组成部分,是科学教育和终生学习的主要内容,自然也是语文教材选篇的重要内容。科学可以改变人的世界观,达尔文进化论颠覆了西方的神创论,基因的发现揭示了生命遗传和变异规律,天体物理和宇宙大爆炸理论的提出则改变了人类的宇宙观;科学改变了人的价值观,知识和信息成了无价之宝,生态环境被重点保护;科学改变了人的发展观,地球科学的发展消除了人类对于自然的恐惧,也告诫人类地球系统的复杂性和脆弱性,警示人类要爱护地球,传统粗放式工业生产对环境的破坏遭到抨击和禁止,人类应该“敬畏”和尊重自然。科学的进步使人类的发展观经历了从认知自然、开发自然到与自然和谐发展的变化,形成了可持续发展的思想。
(三)语文教育要为提高工程素质服务
具有良好人文素养的主体在工程活动中会表现出对工程安全和环境保护的重视,以及对工程质量和生命意义的追求等。没有良好人文素养的工程管理者和技术人员,在面临个人利益与集团利益、个人生命财产与人民生命财产选择时,由于缺乏正义、诚信和职业道德,而成为假冒伪劣工程的干将和奴仆。科学精神和人文精神是工程素质的灵魂,二者相辅相成。因此,高等教育中的语文教育,应以提高人文素养、培养人文精神为目标,更好地为提高学生的工程素质服务。
二、提高大学生工程素质的有效途径
(一)加强语文教育的人文维度
语文教育兼具两种功能,一是人文功能,即提升学生的人文素养、文化素质和审美能力;二是工具,即提升学生的口头和书面表达能力。对于大学语文而言,人文性是其课程定位的最基本、最重要的方面。因此,高等教育中的语文教育应树立“人才培养、服务社会”的理念,发挥其独特的人文教育功能和作用,为培养高素质工程人才服务。
(二)在语文教育中融入科学精神
语文教学既要解决学生熟练运用汉语言文字,利用语言进行形象思维和抽象思维,继承民族精神和人类遗产,提高文化修养和培养高尚情操,形成良好的个性和健全的人格等问题,又要将人文精神和科学精神有机结合,可以通过科学典故讲解进行渗透,也可以通过尊重历史文化的求实精神加以熏陶,鼓励学生对未知世界的探索精神和创新精神等,尤其应注重培养学生科学的思维方法和对比分析能力。
(三)在工程素质培养中植入人文理念
秸秆颗粒炭生产技术及其在农业上的应用
秸秆颗粒炭生产技术及其在农业上的应用,阐述了秸秆等生物质资源不合理利用带来的一系列环境问题,该项目从负碳技术的角度,设计一种半封闭式炭化炉。采用亚高温(260-450℃)缺氧干馏分解新工艺,将秸秆颗粒直接逐次、分层装入炉内点燃,实行原料颗粒自燃,在缺氧条件下燃烧炭化。该技术可作为一项CO2减排技术。炭化产品保留了生物质原有组织的细微结构。吸附性强、不需重新加工。可直接作为缓释复合肥基质和土壤改良剂,对农业可持续发展意义重大。应用前景广阔。
这是沈阳市第二中学高二年级刘杭达同学撰写的科学论文,刘杭达同学的爸爸妈妈是高等农业院校的教育工作者,由于受父母的影响,刘杭达同学从小对环境问题就十分关注。特别是每年寒假全家回辽西北的农村老家过春节,沿途中不时就会看到一股股烟雾从田地中升起。小时候的他常常会好奇地指点给爸妈看,他的爸妈告诉他那是农作物的秸秆在燃烧。随着年龄的增长,特别是进入高中学习阶段后,刘杭达同学的知识面不断拓宽,化学、生物、物理等课程内容也不断丰富和深入,当他再看到田地中升起的浓烟时就想:植物经过光合作用积累固定的碳怎么就这样白白烧掉了呢?每年这样烧掉的秸秆有多少?燃烧过程会产生怎样的影响?带着这个问题,他开始查阅相关的文献,结果让他震惊!
农作物秸秆等是一种重要的生物质资源。所谓生物质是指包括所有动植物和微生物以及由这些生命体排泄和代谢所产生的所有有机物质,主要指在农业和林业生产过程中,所产生的大量剩余物。例如,农副产品加工后剩余的稻壳、玉米芯和花生壳等,以及在林业生产过程中残留的树枝、树叶、木屑和木材加工的边角料等。特别是在农业生产过程中,收获稻谷、小麦、玉米等农作物以后,残留的不能食用的茎、叶等作物秸秆。
生物质是人类利用最早的能源,也是我国农村的主要能源之一。在农村受消费观念和生活方式的影响,大多数的生物质资源以直接燃烧为主,使相当部分的秸秆资源没有得到合理开发利用。同时,焚烧秸秆等生物质资源还给人们的生活、生产和生态环境造成了严重危害。比如生物质的燃烧增加了温室气体排放量,给CO2减排带来沉重压力,并严重影响了人们的生活和自然生态环境;造成资源的巨大浪费,由于持续的高温会烤焦约3cm-5cm的土壤层,造成有机质的大量损失,生物质燃烧过后的土壤易板结,降低了土壤蓄水保肥能力,破坏了土壤原有结构,降低了土壤的生产能力,高温也使得土壤中有益微生物(如蚯蚓等)无法存活,严重影响土壤耕层生态环境系统的良性循环;焚烧秸秆时,由于火势不易控制。极易引发火灾,造成大量农田林网和地头路边树木被毁,破坏了生态环境系统的稳定性。
面对生物质资源巨大的浪费,特别是不适当的处理带来的一系列环境问题,如何进行有效控制和合理利用,既减少巨大的温室气体排放,又不造成土壤和生态环境的破坏,甚至使其由负效益转变为一举多得的正效益?这无疑将会对CO2减排和农业可持续发展产生重大而深远的影响。
刘杭达同学还了解到,碳捕获与封存(Carbon Ca!omre and Storage)即CCS技术,是国外最早提出的CO2减排技术措施。其主要的思路是运用该技术,在燃烧的过程中,通过一定的化学反应将二氧化碳捕捉下来,使之不排放到大气中,再经过压缩和运输将其“封存到地下”,并且长期与大气隔绝。一般包括深海存储和地质储存等。
“深海存储”主要是通过管道或船舶将CO2运送到海洋储存地点,然后将CO2注入海底,在海底的CO2最后会碳化并保存下来。但是,这个方法有一定的隐患,CO2是通过船舶用高压打人海底的,万一CO2发生泄漏后果将不堪设想。特别是在海震时常发生的区域,其安全性更低。
另一种方法是地质储存,把CO2打入地下1―2千米的盐水层,在这样的深度,压力会将C02转换成所谓的“超临界流体”,并缓慢固化,就像地下的煤炭石油一样,使CO2不容易泄漏。据预测全球盐水层的储量可能达到10万亿吨,可以储存1000年。但据悉,全世界还没有一座大型的完整的CO2捕获口运输与封存的产业链系统成功运行,目前全球仅有三个成功的子系统CCS项目在进行中。而且,CCS技术普遍存在成本太高,耗能大等问题。另外,迄今为止还没有哪个国家试验过全循环的系统,即使是小规模示范项目也没有试验过。把大量CO2永久封存在地下的安全性尚难验证。难以得到大面积推广。因此,从目前状况来看,如何能找到一种廉价、简易、高效、安全的解决CO2排放的实用技术在CO2减排领域就显得尤为重要,也是一种迫切需要。
生物质转化碳技术,正是由此而产生。它从另外一个角度,即负碳技术,通过独特的炭化炉装置。将生物质炭化。其目的是将生物质进行光合作用时从大气中吸收的CO2固定,形成炭化物,进而炭化保存下来,这是一个净负碳的过程。炭化后的产物,可重新施入并封存于土壤中,在几百年内不会变化。
从2008年10月开始,刘杭达同学来到沈阳农业大学水稻研究所参观实践学习,观察通过不同温度的设定,测定不同温度条件下,用炭化炉将生物质转化为炭,焦油类物质,混合可燃气体的比例;观察利用生物质炭化炉生产的不同材料炭的微观结构,利用表面扫描仪,观察不同材料制成炭的表面微观结构,了解制成炭的结构特点与孔隙度等相关性状;利用生物转化炭的良好吸附性,施用于受重金属污染的土壤中,调查测定其对水稻生长的影响;通过对水稻的实际考察,明确生物质转化炭对重金属污染中水稻产量性状指标的影响,如图1收获水稻晾晒,图2水稻指标测试,图3各处理标记,图4水稻脱粒;做玉米施肥试验和玉米生长状况调查,按实验设计,将不同肥料施入试验地,通过玉米苗期的田间调查,了解由炭化炉生产的炭,经进一步开发制成的炭基缓释肥对玉米农艺性状的影响如图5玉米苗期田间对比,左为对照,图6玉米苗期根系对比,图7玉米大喇叭口期对比,图8玉米果穗对比(每幅图左面为对照)。他还了解炭化炉与制炭技术过程,写下研究活动日志。
水中有毒有害有机物的处理
水中有毒有害有机物的处理。是利用紫外光照射TiO2消除水中有毒有害有机物,是高效清洁净化有机废水的新方法。已有的悬浮纳米二氧化钛颗粒方法亟待解决制约其推广应用的分离难题。针对这一难题,本研究提出”利用泡沫碳化硅负载纳米TiO2新材料替代TiO2粉体,省去净化处理后纳米粉体与水的分离过程”的设想,在合理设计实验装置、正确选择实验材料和净化对象的基础上,通过对比研究,证明:紫外光辐照泡沫碳化硅负载TiO2新材料能够使水中对氨基苯磺酸得到有效降解,废水净化后不需进行后续过滤。这是沈阳市东北育才外国语学校高一年级吕诗笳同学撰写的科学论文。
2008年,吕诗笳同学升入初三,开始了化学这一科目的学习,逐渐地她对化学产生了兴趣。在平目的阅读中也了解了很多化学常识和知识。在日常生活中,大家都知道地球的生态环境出现了很大的问题,尤其是人们日常生活中必不可少的水,它的污染程度随着现代化工业发展日趋严重,尤其是有机废水的排放,给人类的可持续发展带来了很大的障碍。水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源。水经过工农业生产和生活使用后,丧失了使用价值而形成废水。废水的外排造成环境水体,土壤甚至空气的污染,它不仅威胁人体的健康,而且造成水资源的匮乏,严重影响了人类社会的可持续发展。
废水处理方法按对污染物实施的作用不同大体上可分为两类:一类为分离法,如采用离心分离、吸附和过滤等方法,将污染物分离出去;另一类是转化法,通过化学或生化反应,使污染物转化为无害的物质或可分离的物质。后者再经过分离予以除去。习惯上也按处理原理不同,将处理方法分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法四类。但这些方法应用于难以自行降解的低浓度有毒有害有机废水蚀,效果十分有限。
现在有没有什么方法可以彻底的解决有机废水的问题而且可以投入到工业化使用中呢?根据所含成分,废水可分为无机废水、有机废水、混合废水和放射性废水。其中有机废水主要是造纸、皮革、食品、染料、农药、医药、石油、化工、焦化等生产过程中产生的废水。这些废水中含有许多的有机物难以降解,且具有较强的致癌、致突变、致畸毒性。就拿有机氯农药来说,它们首先非常稳定,在自然环境中要十几年甚至几十年才降解,另外它们都可能通过食物链在人体内沉集,危害人体健康。因此对有机废水进行净化处理、回收和综合利用已逐渐成为国际上环境保护技术的热点研究课题之一。
吕诗笳同学经过查阅资料得知现在只有用二氧化钛光催化降解废水中污染物的方法,但这种方法需要进行二次过滤,不能投入到大规模工业化使用当中。于是,在询问了相关方面的专家后,为了进行对比研究,本课题还选择了由中国科学院金属研究所提供的与负载在泡沫碳化硅上的纳米TiO2性质完全相同的纳米TiO2粉体。图2所示的是泡沫碳化硅和负载纳米TiO2后的帕沫碳化硅材料的扫描电子显微镜照片。
引滦入津工程是一个包括跨流域引水、输水、蓄水、净水和配水等综合性水资源开发利用的城市供水系统。因此,黎河产水量的多少和水质的优劣关系到黎河下游水库的水量调度和水质安全,直接影响天津市的城市供水质量。本论文通过水环境容量计算方法,量化水环境承载力,分析评价黎河水环境,对黎河的自净能力进行分析,并且由黎河自净能力大小提出防治措施及管理方案。其成果不仅对黎河安全,优质输水具有非常重要的意义,而且对输水河道的管理提供理论依据和技术支撑。
2、黎河基本概况
黎河发源于河北省迁西县燕山山脉丘陵区,自东北向西南流经河北省遵化市建明、黄台口,经遵化市城南、东滩村、前毛庄、王各庄至天津市蓟县西龙虎峪附近与沙河汇流后入于桥水库,沿程接纳了15条支流,流域面积560km2,河道全长76km,其中利用输水段长57.6km。其特点是河底坡降变化大,河床深浅变化大,河宽变化大,河床底质变化大,河道弯曲弧度变化大。根据地形、河道特性及地质条件,将黎河输水段划分为上、中、下三部分。黎河输水段设计流量为60m3/s,校核流量为75m3/s。根据1960~2001年前毛庄水文站42年水文统计资料,黎河洪水洪峰流量大多在100~585m3/s之间,多年平均307m3/s,最大实测洪峰流量为1360 m3/s。黎河流域的地下水主要为降水,该地区地下水水质良好,其化学类型为重碳酸钙镁,水矿化度小于0.2g/L。根据遵化市气象站资料,黎河地处暖温带半湿润大陆性季风型气候区,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季晴朗凉爽,冬季干燥寒冷。年平均气温10.9℃。
黎河输水段上游河道由炸糕店至后黎河店全长12.64km,河道为宽浅型,河床由砂卵石组成;中游河道由后黎河店至黎河庄全长10.39km,河道为宽浅型,河床由砂砾石组成,逐渐由粗变细;下游由黎河庄至果河桥下全长34.57km,河床以粗中砂为主,局部有细砾、细砂,河型为深弯曲型。
近年来,由于上游铁矿厂的尾水排入,部分河床和河滩沉积了厚度不等的呈粉砂状的矿砂。
黎河水体污染物主要来自工矿企业点源和农业面源等污染。
工矿企业点源污染主要来自遵化港陆钢铁有限公司、唐山建龙焦耐厂以及黎河沿线分布的铁选厂等支流排污口。工业点源污染物排放量大,对水体污染较严重。遵化港陆钢铁有限公司经支流排入黎河水体中的总氮7t/a,,总磷2.1t/a,化学需氧量31t/a,氨氮7t/a,铁14t/a。唐山建龙焦耐厂主要污染物为高锰酸盐指数、硝酸盐氮、氨氮、总氮、总磷和总锰。
农业面源污染的来源广泛,包括农田化肥的流失、农村村庄生活面源、禽畜养殖。面源污染具有污染源分散、排放不稳定、污染过程缓慢等特点,是影响黎河水质的重要原因。
3、底泥污染物的监测
为研究黎河河道底泥中污染物的累积程度、通过分析2008年8月和10月分别在黎河上、中、下游分层次取的底泥样品,分析底泥污染物的累积水平。
3.1 取样点布设
2008年8月3日和10月24日在黎河输水前分别在黎河的上、中、下游选取炸糕店、东滩桥、夏家峪三个采样点,在河湾泥沙沉积处取表层(0~5cm)、中层(5~20cm)、底层(约20~40cm)的底泥样品,部分新鲜土样密封后在实验室测定铵态氮和硝态氮,其余土样室内风干、过筛,分析各层中污染物的含量。
3.2 监测项目
监测项目:pH值、全氮、全磷、有机质、氨氮、硝态氮、Fe、Mn、Hg、As、Pb、Cr、Cd等13项。根据《农田土壤环境质量监测技术规范》中规定的方法监测分析。
3.3 底泥营养物质的监测结果
底泥取样主要在沉积的粘性土和亚沙土河床段,避开了细沙和粗沙的河床。由于黎河在8月至10月之间曾有一次小规模的输水,造成两次监测结果有很大差别,从上游至下游底泥污染物在0-40cm处的沉积规律也很不明显。
根据实测污染物检测值可知,输水前后除pH变化较小外,其他后各种污染物浓度发生了较大变化,并且其浓度在垂直方向上的分布均有一定变化。输水后,硝氮的浓度在上、中、下游均减少。
黎河在不输水的时候,河道流量小,由于流域范围内的生活污水、农田排水、选矿厂尾水随支流不断的排放,河道中积累了大量污染物,造成非输水期引水河道有机质、全磷、全氮、硝氮等浓度异常高。黎河输水后河道横断面污染物浓度发生了一定的变化,上游段全磷、全氮、硝氮的浓度都有因输水有很大幅度的减少,而硝氮最为明显。上游段,输水前硝氮的浓度在5-20cm处浓度最大,其浓度约是0-5cm的3倍或是20-40cm处的2倍,输水后,垂直方向上浓度相差不大。只有氨氮在输水后浓度有较大的增加,由于泥底沉积物的氨氮含量在输水过程中不断释放,且氨氮主要来自化肥的施用和农村分散生活用水,所以浓度不断上升。
中游因输水导致,有机质由原先0-5cm浓度较高的情况变为垂直方向上基本平衡,随深度的加大略微加大。输水后导致,硝氮的浓度和中游磷在20-40cm的浓度有较大的减少。下游段,有机质浓度因小规模输水后变化幅度较小,相比输水前,有机质、全氮和氨氮在5-20cm处浓度增加,其余污染物均有小幅度的下降。
因输水的关系,导致大多数污染物被水流带走和河流自净,使有机质、全磷、全氮、硝氮有较大幅度的降低,尤其是硝氮和全磷较为突出。而因输水使氨氮浓度有较大的增涨,并且高浓度区由中游断面上移到上游断面。
3.4 底泥金属元素的监测结果
黎河的主要水环境功能是为于桥水库输水,底泥质量按《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)中的一级标准进行评价,即按集中式生活饮用水源地的土壤类型进行环境质量评价。2008年10月对炸糕店、东滩桥、夏家峪三个取样点底泥中的金属含量(铁、锰、砷、汞、铅、铬和镉)进行监测。《土壤环境质量标准》中没有规定铁和锰的标准值,锰的含量参考北京地区土壤元素背景值,其范围在218-672mg/kg,平均值为419mg/kg。
5、自净能力
底泥污染物释放的浸泡实验证实黎河河床对铁的吸附沉降能力非常强,因此,虽然黎河干流和支流两岸有大量选矿厂,将富含铁、锰的尾水排入河道,但铁锰很易被悬浮物吸附,在底泥中沉积,这种沉积造成黎河底泥铁锰含量很高。水体自净系统会随着环境条件的变化而变化。在较强扰动的条件下,表层底泥中的铁(如输水初期)可能释放出来,但很快又发生沉降,因此,尽管黎河底泥中的铁含量高达4%,在水体中铁却很少出现超标现象。
底泥浸泡实验表明,黎河对有机质、总磷和总氮也有较好的净化能力,包括吸附沉降、曝气分解等。黎河卵石加沙质河床、大比降河段、多道跌水坝的设置以及高含量悬浮物使其对污染物有很好的分解和沉降能力。但对不同污染物的主要净化机制可能不同,如对有机质和总氮主要是曝气降解(有机质在底泥中的含量低,浸泡实验发现总氮容易从底泥中释放出来,表明这两种污染物在黎河中不易沉降),对总磷可能以沉降为主。分析2008年10月非输水期黎河主要支流和干流多个断面的水质监测结果,表明在支流污染物不断排入的状况下,干流污染物的浓度呈波浪状变动,虽然在上游和中游污染物大量排放的条件下,中游的东滩桥断面污染物浓度会上升,但与支流汇入的高浓度污染物相比,干流对有机质、总氮和总磷的净化效果还是非常显著的,反映了黎河从上游至下游沿程TN、TP的这种排污-净化-排污-净化的波浪状变化趋势。
7、水环境污染防治对策
7.1 加强水源地保护
建立健全水质监测和监督体制,提高水质透明度,加快饮用水源监控系统的建设,合理布置设置站点,加强水域水渍的监测、监督、预测及评价工作,为保证水源地安全提高可靠的技术支撑。
7.2 依法治水, 强化水资源管理。
水资源属国土资源, 应结合国土整治统盘考虑, 在开发水资源同时, 应会同有关部门做好水环境质量的评价。建立并且健全水资源的管理机构, 加强对水资源的统一管理和规划。
7.3 制订水污染防治规划, 建立河流污染预警机制。
要根据流域或区域内的经济发展、工业布局、人口增长、环境容量、水体功能及治理情况等因素, 制订水污染防治规划。同时应逐步建立河流污染自动监测系统,及时发现水污染问题,并建立河流污染应急预案。同时要尽快推行排污许可证制度,实行排污权交易,以经济约束污染排放。
7.4 加强工矿企业点源污染控制
对于工业排污的污染情况,要求工矿、企业改进生产工艺,以减少生产原料及最终产品流失量,同时加强排污处理,加强水的循环利用,减少污水排放量。或者是让点污染源排放的污水直接纳入遵化市的生活污水处理厂。
7.5 加强农业面源污染控制
(1)要推广科学合理的施肥方法,如适量施肥,土中施肥,避免重复多次使用同种肥料、推广绿地种植和秸秆还田等。另外,在农田和水体之间建立合理的草地或林地过虑,也可以大大降低水体中氨的含量。
(2)采取措施控制养殖业的污染。应遵循生态规律,利用畜禽粪便生产有机肥料和沼气。推广畜禽养殖业粪便综合利用和处理技术,鼓励建设养殖业和种植业紧密结合的生态工程。
7.6 为保证水质所采取的工程措施
为避免向引滦水体释放有害物质,减少人类活动造成的污染,提高管理效率,美化河道环境景观,规划对点污染源和面污染源采取一些工程措施即治污截污工程、绿化林带工程及封闭管理工程等。
7.7 建设黎河下游湿地生态系统
于桥水库70%以上的污染负荷来自于上游河北省,针对污染源广且分散的特点,结合水库的实际条件,拟采用投资少且净化效果好的生物工程措施。结合黎河下游的实际条件,拟对黎河、沙河的来水进行净化处理。规划在黎河下游即水库上游库区22m高程以下的直接淹没区和围堤南、北鱼塘,建设湿地处理系统,充分发挥植物的拦截、吸收、吸附作用,结合物理沉降、化学反应等机制,拦截水库主要入水口(占水库入库水量的85%以上)汛期降雨、引滦输水等水体中的营养物质及污染负荷,降低水体中氮磷含量,达到抑制库区藻类过量繁殖而改善水库水质的目的。对于黎河在汛期来水和非汛期输水时,都应将头水导入前置生物净化池,净化水质达标后方可进入于桥水库。
7.8 加强环保宣传,提高公众参与度
解决水质污染问题需要政策、技术和工程的多方面综合防治,而更重要的是全社会公众的深刻认识和实事求是的科学对策。有关部门要采取各种有效形式,开展广泛、深入、持久的环境保护宣传教育,要使广大群众树立正确的水观念,使广大群众懂得保护水资源、保护水环境[15]。促使人们自觉转变落后的用水观念和用水习惯,要加强舆论监督,对浪费水、破坏水质的行为公开曝光。把节水和环境保护变成公众的自觉行动。
8、结论
本文通过对黎河的主要污染物变化情况进行分析,同时分析输水期与非输水期各种污染物浓度变化的不同。金属汞和铬的含量均在炸糕店处超标,金属铁、锰在炸糕店、东滩、夏家峪3个断面均严重超标。通过底泥的浸泡实验,得出黎河河床对铁的吸附沉降能力非常强;而总氮在输水过程中不断释放,是造成水污染的主要因素之一;总磷浓度很少超标;CODMn浓度在黎河干流河段变动幅度大。从上游到下游,由于净化、吸附作用,有机质浓度显著降低。底泥的扰动实验表明,随着不断扰动-静置的交替,总氮浓度有所少量增加,总磷的变化以吸附沉降为主;CODMn变化趋势与浸泡静置实验相似;铁被吸附沉降的性能强。通过计算水环境容量,分析COD和氨氮的水环境容量的大小,得出:黎河在输水期水环境容量能满足要求;在非输水期,虽然黎河对污染物有一定的净化能力,但由于其纳污量远远高于水体的水环境容量,造成污染。从而根据分析结果提出一些政策性,工程性,技术性的措施来防治黎河水污染。■
参考文 献
[1] 贺瑞敏.区域水环境承载力理论及评价方法研究.博士学位论文.江苏:河海大学,2007.
关键词:植物保护;实践教学;课程体系;教学质量
[中图分类号]S4-4 [文献标识码] A [文章编号]
植物保护是一个面向基层的实践应用型的农学类专业,主要培养具备生物学和植物保护学的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、林业、出入境检疫、商贸、环境保护、食品卫生、防疫、园林绿化、园艺管理等领域和部门从事与植物保护科学有关的技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研等工作的创新型应用人才。专业的特点要求学生必须具有很强的动手能力和实践认知能力,因此,教学实践体系的建设是植物保护专业中最为关键的一环。目前,我国高校植物保护本科专业呈现出向两极发展的趋势重点农业大学偏重于研究型人才的培养,而地方性农业院校则侧重于培养服务于区域经济、从事基层农业技术推广与开发工作的应用型人才。石河子大学隶属于兵团,办学宗旨定位于为兵团经济社会发展提供更好的服务,促进地方经济建设。培养具备一定病虫草害识别诊断及防治能力的人才,是植保系培养人才服务于兵团建设的工作目标之一。
根据学科的发展和社会的需求,石河子大学农学院植保系对植保专业培养方案进行了系统的调整,将相关的课程进行了重新规划,凸显出实践教学,加强学生动手认知能力的培养。其中,把植物学、普通昆虫学、普通植物病理学、杂草学、农业昆虫学、农业植物病理学等课程的实践教学和植物保护专业生产实习整合为综合性的“病虫草害认知实习”体系来建设(表一)。建立一个科学的“病虫草害认知实习”课程体系和合理的实习运作模式成为亟待解决的问题。
一、 实习硬件条件的建设
随着现代化农业的发展进程,我国对植保专业人才的需求程度越来越高。植物保护学科无论在高等农业院校还是在我国农业发展中都占有举足轻重的位置。为适应我国现代化农业发展的需要,培养出具有创新能力、满足社会需要的合格人才,必须有良好的硬件支撑条件(王洪亮 等,2011)。
1.多媒体互动教学系统实验室建设
标本观察需要有良好的仪器,利用传统的实验教学中,教师在讲解病虫草的特点时,只能依靠自制的挂图,或在黑板上自行绘制,往往无法达到预期的效果。利用多媒体,教师制作成多媒体课件, 学生在电脑屏幕上看到的病虫, 更加形象、直观和生动, 加深了同学们的理解和记忆。通过多媒体互动教学系统教师可以掌握学生对病虫害具体形态特征掌握情况,标本观察特征实时指导,教师还可以向同学们展示自己科研中一些前沿性的成果,极大地拓宽了学生的知识面。
2.标本实验室建设
植物保护学是一门实践性很强的学科,它包括昆虫学、病理学、农药学。在昆虫学和病理学的学习中,学生必须通过大量的标本及实物的认识,才能掌握病虫的特点及发生规律,这是学好这门课程的关键。标本实验室建设可分为3个层次,即标本保存室、标本形态室和标本博物馆。病虫实验标本的建设是一项长期、复杂的系统工程。
标本保存室:目前植保系有昆虫、植物病理标本保存室,草害标本和农药理化标本实验室尚在建设中。
标本形态室:就是我们熟悉的教学实验室,主要针对学生动手操作观察标本和认知标本,需要大量的挂图和一定良好的观察设备,。
标本博物馆:对外开放,用于教学和参观。目前建立了昆虫博物馆和植物标本馆。
3.教学实验基地的建设
为了进一步提高实验教学效果,加强学生的理论联系实际的能力,给学生提供一个良好稳定的实习环境需要一个教学实验基地。目前正规化以大学试验场为依托,建立教学实习基地。
二、 实习软件条件的建设
有了良好的硬件条件,还需要配套的软件条件才能支撑硬件工作。(王俊刚 等, 2009; 杨德松 等,2011; 高峰 等,2013)
1.制订病虫草害认知实纲,编写实习指导
病虫草害认知实习是一个渐渐提高,层层深入的过程。它是由单程课程实习向综合实习到体系实习的深入过程,从学生的简单认知到为使学生对病虫草害综合了解,培养学生的实践能力,提高学生的认知、综合分析和判断能力的过程。必须有一个完整配套的实习方案及培养手册,才能达到从书本到生产,从理论到实践,从认识到认知的统一。
实习本身就是专业课教学的深化环节,需要与课堂教学密切地结合起来,与本地区生产中发生的主要病虫草害结合起来。与学生自主学习和兴趣结合起来,增加学生选题的自主性,将以往一般认识性实习向深层次做引伸,通过认识现象、发现问题、研究对象来达到提高学生综合能力的目的。
因此在制订大纲时要考虑到专业基础课教学、专业课程教学实习和专业实习之间的层次和深度。它包括实习的目的、要求、内容、组织方式等等。此外,还需要一本实习指导,保证学生实习的内容和质量。
2.建立良好的考核机制确保实习效果
良好的考核C制是实习质量的重要保证。不仅要求学生能够识别病、虫、草害的相关特征,而且要求其掌握发生规律及防治措施。实习的考核指标力求灵活、新颖、多样,加大过程考核,同时加大实习成果的考核。成绩分优、良、中、差四个等级,按4个部分进行考核:标本采集的种类及数量20%;标本的整理20%;标本的鉴定35%;考勤纪律10%;专题报告15%。
三、 实习的运作模式
认知体系实习采用循序渐进,层层深入的实习模式,由专业课实验,到专业课教学实习,再到生产认知实习,层层深入,逐步提高。这三个实习需要统一规划,明确任务,形成系统。需要改变学生被动参与实习的模式,即全程由指导教师讲解的实习方式,为提高学生的学习兴趣,锻炼学生的组织能力,应采用了一套旨在发挥学生主观能动性、培养学生综合能力的实习运作模式。不仅要教会学生识别标本的方法,而且需要强化学生认识新疆常见的病虫草害。三个层次各有重点,专业课实验:重点掌握各种病虫害识别分类的基本特征;教学实习:重点把握各种病虫草害的基本分类系统;认知体系实习:重点掌握具体病虫草害种类的特征及其习性。
根据学生的兴趣爱好,就业取向等确定研究方向、制订研究计划和实施方案,并结合相关的调查资料,进行更为深入的研究。
(1)实习动员。实习前,通过已制作的“病虫草害认知实习”介绍实习点的生境,标本采集的工具及方法,标本制作的方法以及标本鉴定的方法,使学生对实习的方法步骤及内容有初步的了解。
(2)实习解答。教师补充学生讲解的内容,并讲解常见病虫草害的重要种类及其分布,加深学生的感性认识,使学生了解病虫草害的种类及其分布。
(3)综合评议。根据学生的兴趣爱好,与指导教师交换意见,选择感兴趣的内容进行专题研究。
(4)制订计划。根据选题,拟订小组下一阶段的工作计划、具体实施方案,包括调查地点、调查内容和指标、组员分工等,学习科学研究计划的制定。
(5)专题调查。按照制定计划调查研究,并根据实际情况调整研究方案,学习病虫草害吮静杉、生物多样性调查和生物的现场认知。
(6)资料整理。整理资料和调查数据,学习病虫草害标本的制作、分类与鉴定,认知生物,锻炼学生对资料的取舍技能和对问题的综合分析能力。
(7)撰写论文。撰写实习报告和实结,受到科技论文写作的训练。
(8)专题报告。组织小型的研讨会,由各组汇报本组的调查或研究结果,同时回答其他同学的提问,锻炼学生科学论文的答辩能力。
参考文献:
[1]王俊刚,李亦松,李鲁华.2009.植物保护专业实践教学体系的构建.黑龙江生态工程职业学院学报,(01):112-114.
[2]王洪亮,王丙丽.2011.对地方本科院校植保专业实践教学的分析与思考.中国科教创新导刊,(17):68-69.
[3]李凯,张志翔,贺伟.2005.林业基础实践教学模式研究――生物认知实习课程体系建设.中国林业教育,(04):19-21.
[4]高峰,彭小玲,张伟.2013.植物保护专业生产实习管理方法实践.课程教育研究,(22):165.
刘兴泉,冯震,马新颖,刘亚慧.2011.植物保护专业实践教学改革探讨.安徽农学通报(上半月刊),(01):178-179.
键词:经济发展,产业结构,科技创新,区域布局,资金供给,人民币汇率
随着生产力的发展和国内、国际经济关系的变化,我国工业的发展条件和环境也在不断变化,这种变化直接影响到工业经济效益。
首先是资源性产品供给不足的矛盾导致资源性产品价格上升。人口众多,人均占有的自然资源低于世界平均水平是我国的基本国情。国内资源性产品供给不足,使我国工业发展依靠进口的程度不断提高。目前我国石油进口量已占石油消费量的40%以上,铁矿进口量已占国内需求量的50%;进口的铝土矿占国内需求的比例为33%,进口的铜矿占国内需求的50%。另一方面,我国工业构成中的重化工业显著提高。1998年以来,资源密集型的重化工业持续高速增长,平均长速度比劳动密集型的轻纺工业高出4个百分点。重工业与轻工业之间的比例由1998年的55:45变为2006年的69:31。资源密集型的重化工业的比重上升,加剧了资源性产品供给不足的矛盾。在资源供给紧约束的情况下,资源性产品价格上涨的趋势是不可避免的。其结果,必然导致工业生产成本上升。
其次是劳动力成本上升显著加快。从总体上讲,我国劳动力资源丰富,现阶段仍然具有劳动力价格便宜的比较优势。但这并不等于我国可以长期保持低工资水平不变。持续30年的计划生育政策,使我国人口总量已进入低增长时期,城乡青壮年劳动力的比例在下降;另一方面,由于国家对农村、农业和农民政策的不断调整,农民从事农业的收益逐步提高。在这一背景下,工业部门劳动力的供给呈现下降趋势,工业工资水平不断提高是个必然趋势。
三是部分行业的生产能力相对过剩,超出了当前的社会有效需求,其产品难以在市场上得到充分实现,生产能力闲置率超出了合理界限。2002年以来,由于固定资产投资规模的持续扩大,并逐步形成新的生产能力,导致部分行业的生产能力过剩。从工业发展的普遍规律看,生产能力相对的过剩,有利于促进竞争,淘汰落后。但生产能力相对过剩必须是适度的,在利用率低于70%的情况下,将导致生产要素配置效率的下降、产品库存增加。
四是企业的资金供给条件和人民币汇率不断变化。银行贷款利率的多次上调,加大了企业资金成本;人民币汇率升值,使我国的贸易条件发生新的变化,企业出口产品的价格竞争力相对下降。
五是企业必须承担的社会责任成本在逐步提高。在现代社会化的大生产条件下,企业的生产经营活动不是孤立进行的,总是在一定的政治、经济关系中运行的。企业既要追求利润最大化,也要兼顾外部经济性的要求。利润最大化是有条件的,即在追求出资人利益的同时,也必须兼顾利益相关者的利益。提高企业职工的社会保障水平,加大对污染物的治理以减轻环境污染,都会增加工业的生产经营成本。
六是国际经济关系的变化。我国进出口贸易规模日益扩大并成为位居世界前列的贸易大国,加之贸易保护主义的抬头,使我国出口产品遭遇的贸易摩擦也日益增加。特别是通过环境保护、产品质量等技术标准措施,提高了我国出口产品的市场准入门槛。
上述变化不是暂时的、个別的,而是长期的和全方位的。它直接制约和影响到我国工业发展的速度、结构和效益。应对这些变化的根本出路是转变经济发展方式,从粗放增长转向集约式增长,使工业发展转移到提高资源配置和运行效益的基础上。
转变经济发展方式,首先要正确处理速度与效益的关系,从单纯追求经济增长速度转向又好又快的发展。2007年我国GDP比上年同期增长11.5%,工业增加值增长了18.1%,城镇固定资产投资增长了25.9%,居民消费品零售物价上涨了4.5%。这种高增长如果持续下去,有可能转向经济过热,加剧通货膨胀。因此,对固定资产投资和信贷规模继续实行从紧控制的政策是完全必要。经济增长目标的合理选择是,GDP的增长率保持在8-9%,工业增加值的增长率比GDP的增长率高4-5个百分点,固定资产投资增长率控制在20%左右。
调整和优化产业结构是提高工业经济效益的重要途径。产业结构是生产要素配置的结果,同时又是再生产过程的新起点。我国工业结构的突出矛盾表现在资源密集型产业的生产集中度低,生产工艺和技术落后、能源消耗高、严重污染环境的资源密集型中小企业降低了资源配置效率。最近,国务院国资委提出国有资本进一步向关系国家经济安全和国民经济命脉的重要行业和关键领域集中,向竞争实力强的大企业集中。到2006年底,国有经营性资产价值达13万亿元,主要分布在石油、石化、煤炭、冶金、电力、交通、通信、军事工业等基础性行业和骨干企业。这种集中是生产力发展的客观要求,有利于提高资源配置效率。有人认为提高基础产业进入门槛,资本密集型产业向国有大企业集中抑制了民营资本进入基础性产业,不利于民营经济的发展,从法律上和政策上看,并不存在阻碍民营企业进入资本密集型基础产业的障碍,但是民营资本的进入,必须适应资本密集型产业有机构成高、资本投入强度大、技术管理和生产经营管理相对复杂的要求。
经济发展中的区域布局合理化是转变经济发展方式、提高资源配置效率的重要途径。区域经济发展不平衡是国土辽阔国家的普遍现象。由于自然环境、交通运输条件、市场机制、国际贸易关系以及国际资本流动等因素的影响,沿海国家生产要素的空间配置和经济活动向靠近海岸线的地区集聚具有一定的客观必然性。生产要素的空间配置应当坚持效率优先和有利于环境保护的原则。国民收入初次分配,应优先考虑不同地区出资者、生产者创造社会财富所做出的贡献,使生产要素利用效率最高的地区保持增长的动力,它有利于为中央财政创造更多的税源,以增强中央政府对经济欠发达地区财政转移支付的能力;其次,鼓励经济欠发达地区的人口向经济发达地区转移,既有利于经济发达地区有充足的劳动力的供应,也有利于不同地区的人口规模与其经济活动规模相适应,平衡不同地区的人均收入水平;第三,鼓励和引导经济发达地区的资金、技术和生产能力有序地向中西部地区转移;第四,通过对国民收入再分配进行调节,使各个地区的城乡居民都能够均等地享受到与现阶段我国经济总体发展水平相适应的教育、医疗卫生、社会保障、文化等基本的公共服务。
科技创新是推动经济发展的永恒动力。增强自主创新能力是转变经济发展方式的关键环节。我国目前科技研发与经济发展两张皮、科技创新成果转化率低的问题并没有解决。普遍存在着“只造句,不写文章”的现象。院所通过技术市场向企业转让科技创新成果面临的突出问题是大多科技成果未经过工业性中试,其技术的可靠性还有待完善,其经济可行性还需要市场的验证。要使科技创新转化为现实生产力,科技创新的途径应当采取需求牵引、工程依托、以企业为主体、社会化分工与市场化运作的方式。需求牵引,是指技术创新要有明确的工程化和产业化的需求目标,而不仅仅是为了跟踪或发表科学论文;工程依托是指技术创新有一个具体的工程项目载体,例如我国的神舟载人航天工程等。在工程的实施过程中,需要解决一系列的技术创新问题,如总体设计问题,材料问题,制造与安装工艺问题,电子信息控制问题。这些问题解决,不仅使工程项目本身获得成功,而且使各个相关的技术得到突破并上升到一个新的台阶;以企业为主体,是指企业或其他用户提出技术创新的需求,由企业组织实施,并负责资金的筹措等生产要素的组织。科研院所和大学根据企业提出的技术需求,参与技术创新过程,提供理论和技术支持;由于现代科学技术的综合性和复杂性,技术创新必须建立在社会化分工的基础上。企业作为创新主体,应具有系统集成能力和对社会化分工的协调能力。
【关键词】经济发展产业结构科技创新区域布局资金供给人民币汇率
随着生产力的发展和国内、国际经济关系的变化,我国工业的发展条件和环境也在不断变化,这种变化直接影响到工业经济效益。
首先是资源性产品供给不足的矛盾导致资源性产品价格上升。人口众多,人均占有的自然资源低于世界平均水平是我国的基本国情。国内资源性产品供给不足,使我国工业发展依靠进口的程度不断提高。目前我国石油进口量已占石油消费量的40%以上,铁矿进口量已占国内需求量的50%;进口的铝土矿占国内需求的比例为33%,进口的铜矿占国内需求的50%.另一方面,我国工业构成中的重化工业显著提高。1998年以来,资源密集型的重化工业持续高速增长,平均长速度比劳动密集型的轻纺工业高出4个百分点。重工业与轻工业之间的比例由1998年的55:45变为2006年的69:31.资源密集型的重化工业的比重上升,加剧了资源性产品供给不足的矛盾。在资源供给紧约束的情况下,资源性产品价格上涨的趋势是不可避免的。其结果,必然导致工业生产成本上升。
其次是劳动力成本上升显著加快。从总体上讲,我国劳动力资源丰富,现阶段仍然具有劳动力价格便宜的比较优势。但这并不等于我国可以长期保持低工资水平不变。持续30年的计划生育政策,使我国人口总量已进入低增长时期,城乡青壮年劳动力的比例在下降;另一方面,由于国家对农村、农业和农民政策的不断调整,农民从事农业的收益逐步提高。在这一背景下,工业部门劳动力的供给呈现下降趋势,工业工资水平不断提高是个必然趋势。
三是部分行业的生产能力相对过剩,超出了当前的社会有效需求,其产品难以在市场上得到充分实现,生产能力闲置率超出了合理界限。2002年以来,由于固定资产投资规模的持续扩大,并逐步形成新的生产能力,导致部分行业的生产能力过剩。从工业发展的普遍规律看,生产能力相对的过剩,有利于促进竞争,淘汰落后。但生产能力相对过剩必须是适度的,在利用率低于70%的情况下,将导致生产要素配置效率的下降、产品库存增加。
四是企业的资金供给条件和人民币汇率不断变化。银行贷款利率的多次上调,加大了企业资金成本;人民币汇率升值,使我国的贸易条件发生新的变化,企业出口产品的价格竞争力相对下降。
五是企业必须承担的社会责任成本在逐步提高。在现代社会化的大生产条件下,企业的生产经营活动不是孤立进行的,总是在一定的政治、经济关系中运行的。企业既要追求利润最大化,也要兼顾外部经济性的要求。利润最大化是有条件的,即在追求出资人利益的同时,也必须兼顾利益相关者的利益。提高企业职工的社会保障水平,加大对污染物的治理以减轻环境污染,都会增加工业的生产经营成本。
六是国际经济关系的变化。我国进出口贸易规模日益扩大并成为位居世界前列的贸易大国,加之贸易保护主义的抬头,使我国出口产品遭遇的贸易摩擦也日益增加。特别是通过环境保护、产品质量等技术标准措施,提高了我国出口产品的市场准入门槛。
上述变化不是暂时的、个別的,而是长期的和全方位的。它直接制约和影响到我国工业发展的速度、结构和效益。应对这些变化的根本出路是转变经济发展方式,从粗放增长转向集约式增长,使工业发展转移到提高资源配置和运行效益的基础上。
转变经济发展方式,首先要正确处理速度与效益的关系,从单纯追求经济增长速度转向又好又快的发展。2007年我国GDP比上年同期增长11.5%,工业增加值增长了18.1%,城镇固定资产投资增长了25.9%,居民消费品零售物价上涨了4.5%.这种高增长如果持续下去,有可能转向经济过热,加剧通货膨胀。因此,对固定资产投资和信贷规模继续实行从紧控制的政策是完全必要。经济增长目标的合理选择是,GDP的增长率保持在8-9%,工业增加值的增长率比GDP的增长率高4-5个百分点,固定资产投资增长率控制在20%左右。
调整和优化产业结构是提高工业经济效益的重要途径。产业结构是生产要素配置的结果,同时又是再生产过程的新起点。我国工业结构的突出矛盾表现在资源密集型产业的生产集中度低,生产工艺和技术落后、能源消耗高、严重污染环境的资源密集型中小企业降低了资源配置效率。最近,国务院国资委提出国有资本进一步向关系国家经济安全和国民经济命脉的重要行业和关键领域集中,向竞争实力强的大企业集中。到2006年底,国有经营性资产价值达13万亿元,主要分布在石油、石化、煤炭、冶金、电力、交通、通信、军事工业等基础性行业和骨干企业。这种集中是生产力发展的客观要求,有利于提高资源配置效率。有人认为提高基础产业进入门槛,资本密集型产业向国有大企业集中抑制了民营资本进入基础性产业,不利于民营经济的发展,从法律上和政策上看,并不存在阻碍民营企业进入资本密集型基础产业的障碍,但是民营资本的进入,必须适应资本密集型产业有机构成高、资本投入强度大、技术管理和生产经营管理相对复杂的要求。
经济发展中的区域布局合理化是转变经济发展方式、提高资源配置效率的重要途径。区域经济发展不平衡是国土辽阔国家的普遍现象。由于自然环境、交通运输条件、市场机制、国际贸易关系以及国际资本流动等因素的影响,沿海国家生产要素的空间配置和经济活动向靠近海岸线的地区集聚具有一定的客观必然性。生产要素的空间配置应当坚持效率优先和有利于环境保护的原则。国民收入初次分配,应优先考虑不同地区出资者、生产者创造社会财富所做出的贡献,使生产要素利用效率最高的地区保持增长的动力,它有利于为中央财政创造更多的税源,以增强中央政府对经济欠发达地区财政转移支付的能力;其次,鼓励经济欠发达地区的人口向经济发达地区转移,既有利于经济发达地区有充足的劳动力的供应,也有利于不同地区的人口规模与其经济活动规模相适应,平衡不同地区的人均收入水平;第三,鼓励和引导经济发达地区的资金、技术和生产能力有序地向中西部地区转移;第四,通过对国民收入再分配进行调节,使各个地区的城乡居民都能够均等地享受到与现阶段我国经济总体发展水平相适应的教育、医疗卫生、社会保障、文化等基本的公共服务。
科技创新是推动经济发展的永恒动力。增强自主创新能力是转变经济发展方式的关键环节。我国目前科技研发与经济发展两张皮、科技创新成果转化率低的问题并没有解决。普遍存在着“只造句,不写文章”的现象。院所通过技术市场向企业转让科技创新成果面临的突出问题是大多科技成果未经过工业性中试,其技术的可靠性还有待完善,其经济可行性还需要市场的验证。要使科技创新转化为现实生产力,科技创新的途径应当采取需求牵引、工程依托、以企业为主体、社会化分工与市场化运作的方式。需求牵引,是指技术创新要有明确的工程化和产业化的需求目标,而不仅仅是为了跟踪或发表科学论文;工程依托是指技术创新有一个具体的工程项目载体,例如我国的神舟载人航天工程等。在工程的实施过程中,需要解决一系列的技术创新问题,如总体设计问题,材料问题,制造与安装工艺问题,电子信息控制问题。这些问题解决,不仅使工程项目本身获得成功,而且使各个相关的技术得到突破并上升到一个新的台阶;以企业为主体,是指企业或其他用户提出技术创新的需求,由企业组织实施,并负责资金的筹措等生产要素的组织。科研院所和大学根据企业提出的技术需求,参与技术创新过程,提供理论和技术支持;由于现代科学技术的综合性和复杂性,技术创新必须建立在社会化分工的基础上。企业作为创新主体,应具有系统集成能力和对社会化分工的协调能力。
关键词:经济发展 产业结构 科技创新 区域布局
随着生产力的发展和国内、国际经济关系的变化,我国工业的发展条件和环境也在不断变化,这种变化直接影响到工业经济效益。
首先是资源性产品供给不足的矛盾导致资源性产品价格上升。人口众多,人均占有的自然资源低于世界平均水平是我国的基本国情。国内资源性产品供给不足,使我国工业发展依靠进口的程度不断提高。目前我国石油进口量已占石油消费量的40%以上,铁矿进口量已占国内需求量的50%;进口的铝土矿占国内需求的比例为33%,进口的铜矿占国内需求的50%。另一方面,我国工业构成中的重化工业显著提高。1998年以来,资源密集型的重化工业持续高速增长,平均长速度比劳动密集型的轻纺工业高出4个百分点。重工业与轻工业之间的比例由1998年的55:45变为2006年的69:31。资源密集型的重化工业的比重上升,加剧了资源性产品供给不足的矛盾。在资源供给紧约束的情况下,资源性产品价格上涨的趋势是不可避免的。其结果,必然导致工业生产成本上升。
其次是劳动力成本上升显著加快。从总体上讲,我国劳动力资源丰富,现阶段仍然具有劳动力价格便宜的比较优势。但这并不等于我国可以
长期保持低工资水平不变。持续30年的计划生育政策,使
我国人口总量已进入低增长时期,城乡青壮年劳动力的比例在下降;另一方面,由于国家对农村、农业和农民政策的不断调整,农民从事农业的收益逐步提高。在这一背景下,工业部门劳动力的供给呈现下降趋势,工业工资水平不断提高是个必然趋势。
三是部分行业的生产能力相对过剩,超出了当前的社会有效需求,其产品难以在市场上得到充分实现,生产能力闲置率超出了合理界限。2002年以来,由于固定资产投资规模的持续扩大,并逐步形成新的生产能力,导致部分行业的生产能力过剩。从工业发展的普遍规律看,生产能力相对的过剩,有利于促进竞争,淘汰落后。但生产能力相对过剩必须是适度的,在利用率低于70%的情况下,将导致生产要素配置效率的下降、产品库存增加。
四是企业的资金供给条件和人民币汇率不断变化。银行贷款利率的多次上调,加大了企业资金成本;人民币汇率升值,使我国的贸易条件发生新的变化,企业出口产品的价格竞争力相对下降。
五是企业必须承担的社会责任成本在逐步提高。在现代社会化的大生产条件下,企业的生产经营活动不是孤立进行的,总是在一定的政治、经济关系中运行的。企业既要追求利润最大化,也要兼顾外部经济性的要求。利润最大化是有条件的,即在追求出资人利益的同时,也必须兼顾利益相关者的利益。提高企业职工的社会保障水平,加大对污染物的治理以减轻环境污染,都会增加工业的生产经营成本。
六是国际经济关系的变化。我国进出口贸易规模日益扩大并成为位居世界前列的贸易大国,加之贸易保护主义的抬头,使我国出口产品遭遇的贸易摩擦也日益增加。特别是通过环境保护、产品质量等技术标准措施,提高了我国出口产品的市场准入门槛。
上述变化不是暂时的、个的,而是长期的和全方位的。它直接制约和影响到我国工业发展的速度、结构和效益。应对这些变化的根本出路是转变经济发展方式,从粗放增长转向集约式增长,使工业发展转移到提高资源配置和运行效益的基础上。
转变经济发展方式,首先要正确处理速度与效益的关系,从单纯追求经济增长速度转向又好又快的发展。2007年我国GDP比上年同期增长11.5%,工业增加值增长了18.1%,城镇固定资产投资增长了25.9%,居民消费品零售物价上涨了4.5%。这种高增长如果持续下去,有可能转向经济过热,加剧通货膨胀。因此,对固定资产投资和信贷规模继续实行从紧控制的政策是完全必要。经济增长目标的合理选择是,GDP的增长率保持在8-9%,工业增加值的增长率比GDP的增长率高4-5个百分点, 固定资产投资增长率控制在20%左右。
调整和优化产业结构是提高工业经济效益的重要途径。产业结构是生产要素配置的结果,同时又是再生产过程的新起点。我国工业结构的突出矛盾表现在资源密集型产业的生产集中度低,生产工艺和技术落后、能源消耗高、严重污染环境的资源密集型中小企业降低了资源配置效率。
最近,国务院国资委提出国有资本进一步向关系国家经济安全和国民经济命脉的重要行业和关键领域集中,向竞争实力强的大企业集中。到2006年底,国有经营性资产价值达13万亿元,主要分布在石油、石化、煤炭、冶金、电力、交通、通信、军事工业等基础性行业和骨干企业。这种集中是生产力发展的客观要求,有利于提高资源配置效率。有人认为提高基础产业进入门槛,资本密集型产业向国有大企业集中抑制了民营资本进入基础性产业,不利于民营经济的发展,从法律上和政策上看,并不存在阻碍民营企业进入资本密集型基础产业的障碍,但是民营资本的进入,必须适应资本密集型产业有机构成高、资本投入强度大、技术管理和生产经营管理相对复杂的要求。
经济发展中的区域布局合理化是转变经济发展方式、提高资源配置效率的重要途径。区域经济发展不平衡是国土辽阔国家的普遍现象。由于自然环境、交通运输条件、市场机制、国际贸易关系以及国际资本流动等因素的影响,沿海国家生产要素的空间配置和经济活动向靠近海岸线的地区集聚具有一定的客观必然性。生产要素的空间配置应当坚持效率优先和有利于环境保护的原则。国民收入初次分配,应优先考虑不同地区出资者、生产者创造社会财富所做出的贡献,使生产要素利用效率最高的地区保持增长的动力,它有利于为中央财政创造更多的税源,以增强中央政府对经济欠发达地区财政转移支付的能力;其次,鼓励经济欠发达地区的人口向经济发达地区转移,既有利于经济发达地区有充足的劳动力的供应,也有利于不同地区的人口规模与其经济活动规模相适应,平衡不同地区的人均收入水平;第三,鼓励和引导经济发达地区的资金、技术和生产能力有序地向中西部地区转移;第四,通过对国民收入再分配进行调节,使各个地区的城乡居民都能够均等地享受到与现阶段我国经济总体发展水平相适应的教育、医疗卫生、社会保障、文化等基本的公共服务。
科技创新是推动经济发展的永恒动力。增强自主创新能力是转变经济发展方式的关键环节。我国目前科技研发与经济发展两张皮、
科技创新成果转化率低的问题并没有解决。普遍存在着“只造句,不写文章”的现象。院所通过技术市场向企业转让科技创新成果面临的突出问题是大多科技成果未经过工业性中试,其技术的可靠性还有待完善,其经济可行性还需要市场的验证。要使科技创新转化为现实生产力,科技创新的途径应当采取需求牵引、工程依托、以企业为主体、社会化分工与市场化运作的方式。需求牵引,是指技术创新要有明确的工程化和产业化的需求目标,而不仅仅是为了跟踪或发表科学论文;工程依托是指技术创新有一个具体的工程项目载体,例如我国的神舟载人航天工程等。在工程的实施过程中,需要解决一系列的技术创新问题,如总体设计问题,材料问题,制造与安装工艺问题,电子信息控制问题。这些问题解决,不仅使工程项目本身获得成功,而且使各个相关的技术得到突破并上升到一个新的台阶;以企业为主体,是指企业或其他用户提出技术创新的需求,由企业组织实施,并负责资金的筹措等生产要素的组织。科研院所和大学根据企业提出的技术需求,参与技术创新过程,提供理论和技术支持;由于现代科学技术的综合性和复杂性,技术创新必须建立在社会化分工的基础上。企业作为创新主体,应具有系统集成能力和对社会化分工的协调能力。
由于我国工业技术水平与工业发达国家存在较大差距,因此继续引进先进技术仍然是缩小差距的有效途径。例如我国的大型发电设备制造业、冶金设备制造业、石油化工装备、数控机床、汽车生产装备制造、机车车辆制造业、电子通信设备制造业、家用电器制造业等行业的技术进步和生产能力的提高,主要是通过引进技术实现的。与此同时、要改变以往重引进、轻消化吸收的弊端,在政策上鼓励企业加强对引进技术的消化吸收及其再创新。
为认真贯彻《全民科学素质行动计划纲要》和《省政府关于印发全民科学素质行动计划的通知》精神,切实加强我省中小学科学教育工作,着力培养青少年学生的科学创新精神和实践能力,全面提高未成年人科学素质,现就进一步加强中小学科学教育工作提出如下意见。
一、充分认识加强中小学科学教育工作的重要意义
(一)把加强中小学科学教育作为全面推进素质教育的重要内容与重要举措。切实加强中小学科学教育工作、提高未成年人的科学素质,是贯彻党的*精神、实践科学发展观的必然要求,是全面贯彻党的教育方针、大力推进素质教育的重要内容与重要举措,是建设创新型省份、培养“创新创业创优”新一代江苏人的基础性工作。各级教育、科技行政部门与科协组织和广大中小学要从提高全民族科学素质的战略高度,深刻认识加强中小学科学教育工作的重要意义,进一步增强责任感和紧迫感,切实把加强中小学科学教育作为贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》的重点任务,作为全面推进素质教育的有效途径,加强领导和规划,集成力量和资源,创新方式和方法,务求普惠广大青少年学生,增强推进素质教育的实效。
二、进一步明确我省中小学科学教育工作的指导思想和目标任务
(二)指导思想。以*理论和“*”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,全面贯彻党的教育方针,坚持以深入推进素质教育为目标,以培养学生的科学创新精神和实践能力为重点,坚持“普及与提高并举、普及为主”的原则,突出抓好科普教育、科技活动、队伍建设、资源整合、保障机制等关键环节,努力形成学校为主体、社会广泛参与、政策保障有力的学校科学教育新格局,着力构建加强青少年学生科学教育工作的长效机制,全面提高青少年学生的科学素质,为建设更加美好的新江苏奠定坚实的公民素质基础,提供有力的人才支撑。
(三)目标任务。“*”期间,全省中小学科学教育的主要目标任务是:
1.所有中小学新科学课程全部落实,科普教育全面展开,力争使城市和农村学生参与科技活动的比例分别达到85%和70%以上。
2.各类科技教育资源得到有效整合,所有中小学都有科技教育的活动基地(场所),基本形成适合中小学生的普及型、系列化的青少年科技实践活动体系,建成一批国内外有影响的、示范性、高水平的青少年科技活动品牌项目、科技教育示范学校、科学实践活动示范基地。
3.建设一支高素质的科学教育师资队伍和专兼职科技辅导员队伍。
4.中小学生的科学素质明显提高,科学创新意识普遍增强,涌现一批具有较好创新素质和潜质的优秀中小学生。
5.家长和社会各有关方面参与学校科学教育的工作机制健全,形成有利于中小学开展科学教育的社会环境和氛围。我省中小学科学教育工作在全国保持领先地位。
三、坚持课内与课外相结合,全面开展中小学科学教育活动
(四)充分发挥课堂教学主渠道作用。积极推进中小学新科学课程的全面实施,全省所有中小学开齐开足科学课程(含高中技术课程,下同),提高科学课程的实施水平。切实加强科学课程的实验教学,按规定开齐上好所有科学实验课并分组安排实验。注重在相关学科中强化和渗透科学教育,引导学生树立科学精神和掌握科学方法。要在综合实践活动课程和“研究性学习”中设计安排科学教育专题,组织学生参加各种科技活动。高度重视学龄前儿童的科学启蒙教育,积极开展“做中学”科学教育与实践活动。
(五)广泛开展中小学科普教育活动。各地各校要积极开展以科学精神、科学思想、科学知识、科学方法为内容的科普教育。每年组织“大手拉小手科技传播行动”、“科技节”和以科普为主要内容的班团队活动,围绕环境保护、节约资源能源、生态文明建设、心理生理健康、安全避险等专题深入开展科普教育。认真组织中小学生积极参加“科普宣传周”和“全国科普日”系列活动。普通中学和职业学校普遍开设“科学家(或科技专家)讲座”,有条件的中小学要建立“少年科学院”。
(六)大力开展丰富多彩的科技教育与实践活动。各地各校要坚持因地(校)制宜、重在普及、遵循规律,以学生为主体,广泛开展科技教育与实践活动。中小学要积极开展科技夏(冬)令营、科学考察、科技小发明小制作、科学论文评比、科学实验、科学技术信息传播、种植饲养等多种形式的科技活动,普遍建立科技社团或科技兴趣小组,积极开展具有广泛参与性、较高普及性的科技竞赛活动,重视开展示范性和创新性的科技竞赛,并努力发现具有较好创新素质和潜能的科技创新人才苗子。省每年举办“高中生数学、物理、化学、生物和信息学五门学科奥林匹克竞赛”、“青少年科技创新大赛”、“金钥匙中小学生科技竞赛”和“职业教育创新大赛”等系列科普竞赛活动,并努力打造省内外有影响的高水平的科技活动品牌。
(七)高度重视农村中小学科学教育工作。广泛开展科普教育进农村学校系列活动,省有关部门每年组织“快乐科学校园行”、“科技大篷车”和“流动科学宫”等科普进农村学校活动,努力满足农村中小学生的科学知识需求,提高他们的科学素质。各地各校要根据社会主义新农村建设的要求,结合本地经济社会发展实际,积极开展“科教兴农”、“送科技下乡”活动,普遍开展初高中毕业生实用技术培训,使每一个走向社会的中学毕业生都能掌握一门致富技术。
四、着力加强基础能力建设,不断提高中小学科学教育水平
(八)加强中小学科学教育师资队伍建设。要加强科学课程新教师的培养,鼓励并支持师范院校设置科学教育和通用技术教育专业,培养具有较高专业水平和职业能力的科学教育新师资。要配齐配足中小学科学课程教师,满足全面实施新科学课程的需要。强化科学课教师的培训,将科学教育课程教师培训作为全省中小学教师培训的重要内容,进一步明确省、市、县分级培训的要求,全面提升科学课教师的专业素养和能力。加强中小学科技辅导员队伍建设,“*”期间,全省各中小学(含职业学校)都要配备1名以上的专职或兼职的科技辅导员;三星级以上的普通高中和职业学校、省级优质初中和小学要尽可能配备专职科技辅导员,市、县教育部门和乡镇都要设1名中小学科技总辅导员,负责对所辖中小学科学教育工作的组织、指导、协调、督查等;各级科协要积极组织广大在职和离退休科技工作者担任中小学科技辅导员。加强科学教育志愿者队伍建设,组织大学生和符合条件的社会有关人员担任中小学科学教育志愿者。要在工作、生活、进修、职称评定和考核评优等方面给予必要的政策倾斜,努力稳定、不断提高专职科学课教师队伍和科技辅导员队伍。中小学教师和科技辅导员承担课外科技辅导工作应核定工作量。
(九)加强中小学科学教育基地建设。强化现有青少年宫、儿童活动中心等综合性活动场所的科普教育功能,有条件的地区可建设青少年科技活动中心等专门的科普活动基地。“*”期间,每个市和县(市、区)都要建成一个青少年校外活动中心,并配有适合中小学生开展科技活动的设备设施(如机器人工作室、科普活动室、计算机室等)。积极鼓励和推进社区、乡镇建设青少年科学活动室,为区域内中小学生开展课外科技教育活动提供支持和服务。健全省、市、县(市)的中小学生科学教育示范基地命名制度,每两年命名一批省级中小学生科学教育示范基地。
(十)加强中小学科学教育设施和资源建设。切实加强中小学实验室建设,全省所有中小学都要建成合格的科学类课程实验室,满足中小学生科学课程演示实验和分组实验的需要。有条件的义务教育阶段学校可建科学工作室,省三星级以上普通高中都要创造条件建立创新实验室。职业学校要建立技术创新工作室。各中小学都要进一步充实和配备科学实验仪器,特别要重视农村中小学和民办外来务工人员子女学校的合格实验室建设。中小学图书馆藏书必须配备15%以上的科技类书籍。要在各级科技馆建立面向青少年学生的机器人、科技模型、未来工程师科学工作室和计算机活动室等。
创建江苏省中小学科学教育网站,开发科学教育资源库,充分利用“校校通”网络平台对中小学生实施科学教育。组织编写和推荐一批适合中小学生特点的、满足科学教育需要的科普读物。各地各校要结合实际开展中小学科学教育的理论研究,有针对性地指导中小学开展科技教育实践活动。
(十一)充分利用校外科学教育资源。各级科技类博物馆、青少年科技场馆、高等院校、科研院所实验室及其它校外科普教育基地,要向中小学生免费开放,供学生参观和参与科学实验,支持和配合当地中小学开展科技教育活动。各级科协和所属学会要积极动员和组织广大科学家、科技工作者支持参与中小学科技教育活动。要充分发挥离退休科技人员在中小学科学教育中的作用。要充分发挥电视、电台和报刊杂志等媒体的作用,面向中小学生开设科普专题节目,努力形成良好的科普教育氛围,推动全社会积极参与中小学科学教育工作。
五、加强组织协调,形成加强中小学科学教育工作的合力
(十二)加强对中小学科学教育工作的组织领导。各地教育、科技和科协等部门,要把中小学科学教育工作摆上重要议事日程,明确负责中小学科普教育的职能部门和人员,建立健全联席会议制度,集成相关力量与资源,协调解决有关问题,形成加强中小学科学教育工作的合力。各级教育行政部门要切实承担起组织领导、牵头负责中小学科学教育工作的职责,统筹规划、精心组织,加强指导、积极推进。各中小学校要把科学教育作为全面实施素质教育、加强学校特色建设的重点,切实抓紧抓实抓出成效。
关键词有机化学;教学;农科院校
abstractaimed at characteristic and problem of organic chemistry teaching at agricultural college,it was analyzed from six aspects for the teaching that were textbook using,subject importting,teaching process,teaching method,students practice and teaching evaluation. combining together with innovational thinking of student in teaching,the purpose of training innovational ability and integrated quality for student will be achieved.
key wordsorganic chemistry;teaching;agricultural college
有机化学是农科院校的一门重要基础课程,具有课程内容多、课时少、应用性强的特点。它是学好生理学、生物化学以及其他一些专业课的基础。通过有机化学的学习,对学好本课程以及后续课程,锻炼学生的思维和分析能力,乃至提高学习和工作能力,都具有重要意义。因此,教师在整个教学过程中应当精心安排各个环节,认真设计教学内容和过程,灵活运用各种教学手段,及时发现、反馈、解决问题;同时也要注重教学结果的评判,以促进教学质量和学生的综合能力的提高。
1合理选用教材,优化教学内容
教材是教学内容的主要载体,它直接反映了教学目的和人才培养目标,是教育创新的核心。因此,一本好的教材是保证教学质量的根本。而农科不同专业的学生采用统一的大纲、教材,有机化学教材的编写往往追求系统性和全面性,出现量大、深难的倾向。教师面临学时少、内容多的矛盾,既要注重“基础”又要“增新”,这就要求教师在备课过程中要仔细研究教材、优化教学内容。虽然农科专业的学生对化学知识的要求不如化学专业的深难,但作为教师还是应博览群书,以便更好地设计教学内容,使知识变得浅显易懂、生动有趣。不同专业、不同层次的学生所需知识的深度、精度、广度都不尽相同,在教学内容的选取上应因材施教。例如,在对实践生的教学中,针对实践生基础知识薄弱就应偏重于应用性知识的特点,教学内容应坚持系统性和少而精的原则[1],并注重多联系实际。此外,课堂讲授在遵循教学大纲的基础上还应讲究自身特色,讲授内容、先后次序、时间分配也应根据实际情况灵活布置。讲稿不是教材,讲稿可以对教学内容进行重组,甚至精简,以便取得更好的教学效果。
2注重新授课题的导入
在有机化学的课堂教学中,新授课题的导入是非常重要的,一个良好的导课也是教学成功的关键之一。可以采用以下几种方法导入新课。一是结合化学史导入新课。这样能激发学生学习化学的兴趣,活跃课堂气氛,进而启发学生的思维和智力。例如,在学习格林尼亚(grignard)反应时,介绍一下法国化学家格林尼亚,他31岁才获得博士学位,一生的科学论文多达600多篇,并于1912年获得了诺贝尔化学奖[2],这样学生便对格林尼亚反应产生浓厚兴趣,对其性能、用途的理解和记忆也就更加扎实。二是温故而知新的导入新课。复习与新授课程有关的知识,以旧引新,有意识地使学生联系与后续知识有关的旧知识,便于旧知识的温习和新知识的延伸,有利于教学的进行。三是通过演示实验导入新课。化学演示实验是有机化学的重要教学手段,对学生有极大的吸引力,能启发学生思考,培养学生的观察能力。四是联系实际生活导入新课。在日常生活中,时时处处都离不开化学,可以介绍学生非常熟悉而又运用广泛的事例导入新课,这样有利于开阔学生思维,让学生经常思考生活方面的有机化学知识,鼓励学生关注社会,关注人类,也有助于建立轻松良好的师生关系。
3讲究教学方法,精心设计教学过程
传统的教学方法以灌注式教学为主,基本上遵循“老师讲、学生记、考试背笔记,考完就忘记”的规律[3]。而事实上,课堂教学不仅是知识的灌输,更重要的是教学生学习的能力和创造性思维的方法,使学生能够按照化学特点来寻找规律巧妙的学习。例如,在讲述卤代烷的亲核取代反应sn1与sn2反应机理的特点后,可以启发学生对伯卤丁烷、仲卤丁烷、叔卤丁烷在这2种反应机理的反应速度进行比较。
在课堂教学中,注意科学的系统性,抓住有机化学的教学主线——结构、结构与性质来启发学生的思维,注意培养学生思维的广度和深度、逻辑性、独立性、批判性、敏捷性和灵活性,使学生积极接受知识。上课时还要注意语言简练、重点突出;甚至借助于手势、表情等体态语言,或穿插一些小故事、小趣闻,加深学生印象和趣味性;板书快而流利,注意在单位时间内语言有较大密度和适度的节奏。过快,学生不适应,太慢,学生的注意力要分散,这都会影响教学效果,在学生基本适应后,可以加大单位时间的语言密度,以训练学生的灵敏性。
讲课过程中,可以把教学内容分为精讲、导学和研讨3个部分。精讲内容是学生必须掌握的重点、难点,一定要讲清讲透。因此,教师应从心理学角度去考虑如何讲解使学生容易接受。如对于较难理解的化合物的芳香性,应采取由浅入深的方法。从有机化学的结构决定性质这一简单理论入手,讲苯环的共轭大π键的电子云分布、轨道重叠和形成情况,从而引起电子离域、键长平均化、电子云高度均匀化导致其有芳香性;可以再引伸到其他芳香性物质的共轭效应,找出它们和苯环结构的相似点,推导出其具有和苯相似的性质——芳香性。对于导学内容,由于大学生已有了一定程度的化学知识,可以在教师的指导下自学,老师可以结合导学内容提出问题,学生通过自学回答问题或写出书面报告。这样可以培养学生独立获取知识、开拓思想、探索问题的能力,同时也可缓解课时的不足。在精讲和自学的基础上,教师应根据教学的重点和难点以及自学中普遍存在的问题,设计课堂讨论。当然,也可就现在相关有机化学的热点问题进行讨论,比如环境保护、绿色化学等。这样的授课形式活跃了课堂气氛,满足了学生的学习欲望,开拓了学生的视野;同时也拉近了师生关系。
4灵活运用多媒体教学
在传统的有机化学教学中,有些内容如分子结构、分子轨道、共轭体系等一直是学生难以理解的知识点,借助于分子结构模型可以发挥学生的想象力,减少讲解的难度,但模型的保存、制作、使用都受一定的限制[4],而利用计算机的三维图形功能则可以轻易解决这些问题,且比传统的挂图、模型更接近于真实情况。例如,有机化学中对映异构体的理解一直是一个难点,利用计算机多媒体技术的动画功能,设计成先显示出左旋体的结构,然后再显示一面镜子,将左旋体通过镜子投影得到右旋体,很容易使学生理解它们之间互为实物与镜像的关系。然后将镜子去掉,拖动其中一个异构体,无论如何放置,两者在空间上不能完全重合,即实物(左旋体)与其镜像(右旋体)是不能重合的一对物质,从而导出对映异构体的概念。此外,利用多媒体还可增加教学容量。在运用多媒体教学中,并不能排除板书这种传统的教学方式,适量的板书能使教学主题突出,并能克服多媒体教学中讲课节奏太快、学生不易记笔记、不利于课后复习等问题。因此,教师应注意传统教学与现代化教学相互配合,取长补短。
5选好练习,上好习题课
在讲课过程中还应注意学用结合。在讲授一定内容后,让学生做一些练习,然后再讲下一部分内容。但如何在做练习中更好地培养学生的分析能力,却需要对练习题有个精选过程。因为做题是学生运用所学知识的一种实践活动,它既需要一定时间,又需要动脑分析才能完成。因此,在上完每个单元后选习题时,习题既要有一定难度和代表性,又要有“举一反三”的学习效果。通过这样精选的练习题和思考题,学生在演题实践中就会不断提高思维能力和分析能力[5]。
根据农科院校有机化学课的特点,需要有选择性地开一些习题课[6]。习题课要适时、适量。例如,在讲完烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃之后,安排一次习题课,重点用于比较这几种化合物的成键特点、化学性质以及相互转化的关系,加深学生对有机化学的一些基本概念的理解。在大学教学中,一些教师只注重理论课的传授,对习题课重视不足。事实上,习题课是学生强化记忆、调整思维、加强灵活运用和发散思维的好时机,也是教师及时发现问题、纠正学生错误的好时机。在平时,要求学生及时完成作业、教师及时批改,反馈意见;在习题课时,教师可就学生中出现的代表性问题进行讨论,并及时对知识进行对比、归纳、总结。通过理清解题思路,培养学生思维逻辑性、严密性、全面性[7]。通过一题多解,培养学生活学活用知识的能力,提高思维灵活性,培养发散思维,加强思维敏捷性。
6全面评价学生学习成绩
传统的教育评价体系是应试指标,静态分析,形式单一,强调学生对知识过分记忆,忽视了学生的个性和能力的发展,进而影响了学生创造力的培养和提高。因此,必须改变考试评价标准,全面评价学生的学习成绩[8,9]。例如,根据有机化学规律性强的特点,可以要求学生对学过的内容进行总结归纳,并写出书面小结,作为学生学习成绩的一部分。由此,不仅可以看出学生对知识掌握的深度,而且也能反映学生的学习能力。评价标准应以考察学生创造能力为目的,建立内容广泛、形式多样、具有动态性的评价制度。学生的学习成绩应包括知识和创造力2个部分。知识包括平时分、测验分、期末分;创造力包括自学能力、课堂参与分、动手实验分、答辩分。这种评判标准能更好地促进学生能力的提高,也符合未来应用型人才的评判标准。
7结语
虽然农科有机化学的教学量多、课时少,不能等同于化学专业的有机化学教学,但只要教师善于研究、总结,灵活运用各种教学方法,以满腔的热情投入教学,使教学精炼化、系统化,从而激发学生的学习兴趣,就一定能使学生的智力和能力得到双赢[10,11]。
8参考文献
[1] 苏学素.提高农业院校有机化学课堂教学效果的探索[j].高等农业教育,2004(10):77.
[2] 《诺贝尔奖金获得者传》编委会.诺贝尔奖金获得者传(第一卷)[m].长沙:湖南科学技术出版社,1988.
[3] 高洪君.在有机化学中加强学生能力的培养[j].哲里木畜牧学院学报,1994,6(4):74.
[4] 梁开玉.有机化学教学如何面向新世纪——有机化学教学改革探索与实践[j].重庆工商大学学报,2004(2):200.
[5] 许志锋,邝代治,张复兴,等.在有机化学教学中加强学生能力培养[j].衡阳师范学院学报,2009,30(3):159-161.
[6] 丛恩同,李业霞.对有机化学习题教学改革的研究[j].滨州师专学报,2000(4):56.
[7] 刘涛,熊伟,白玛卓戛.农科院校有机化学的教学改革思考[j].西藏科技,2007(3):42-43.
[8] 杨巍.提高有机化学教学效果的探讨[j].北京电力高等专科学校学报,2009(11):12-13.
[9] 姚忠亮.新时期有机化学教学模式的构建[j].福建师范大学福清分校学报,2006,76(5):59-62.
关键词:有机化学;教学;农科院校
有机化学是农科院校的一门重要基础课程,具有课程内容多、课时少、应用性强的特点。它是学好生理学、生物化学以及其他一些专业课的基础。通过有机化学的学习,对学好本课程以及后续课程,锻炼学生的思维和分析能力,乃至提高学习和工作能力,都具有重要意义。因此,教师在整个教学过程中应当精心安排各个环节,认真设计教学内容和过程,灵活运用各种教学手段,及时发现、反馈、解决问题;同时也要注重教学结果的评判,以促进教学质量和学生的综合能力的提高。
1合理选用教材,优化教学内容
教材是教学内容的主要载体,它直接反映了教学目的和人才培养目标,是教育创新的核心。因此,一本好的教材是保证教学质量的根本。而农科不同专业的学生采用统一的大纲、教材,有机化学教材的编写往往追求系统性和全面性,出现量大、深难的倾向。教师面临学时少、内容多的矛盾,既要注重“基础”又要“增新”,这就要求教师在备课过程中要仔细研究教材、优化教学内容。虽然农科专业的学生对化学知识的要求不如化学专业的深难,但作为教师还是应博览群书,以便更好地设计教学内容,使知识变得浅显易懂、生动有趣。不同专业、不同层次的学生所需知识的深度、精度、广度都不尽相同,在教学内容的选取上应因材施教。例如,在对实践生的教学中,针对实践生基础知识薄弱就应偏重于应用性知识的特点,教学内容应坚持系统性和少而精的原则[1],并注重多联系实际。此外,课堂讲授在遵循教学大纲的基础上还应讲究自身特色,讲授内容、先后次序、时间分配也应根据实际情况灵活布置。讲稿不是教材,讲稿可以对教学内容进行重组,甚至精简,以便取得更好的教学效果。
2注重新授课题的导入
在有机化学的课堂教学中,新授课题的导入是非常重要的,一个良好的导课也是教学成功的关键之一。可以采用以下几种方法导入新课。一是结合化学史导入新课。这样能激发学生学习化学的兴趣,活跃课堂气氛,进而启发学生的思维和智力。例如,在学习格林尼亚(grignard)反应时,介绍一下法国化学家格林尼亚,他31岁才获得博士学位,一生的科学论文多达600多篇,并于1912年获得了诺贝尔化学奖[2],这样学生便对格林尼亚反应产生浓厚兴趣,对其性能、用途的理解和记忆也就更加扎实。二是温故而知新的导入新课。复习与新授课程有关的知识,以旧引新,有意识地使学生联系与后续知识有关的旧知识,便于旧知识的温习和新知识的延伸,有利于教学的进行。三是通过演示实验导入新课。化学演示实验是有机化学的重要教学手段,对学生有极大的吸引力,能启发学生思考,培养学生的观察能力。四是联系实际生活导入新课。在日常生活中,时时处处都离不开化学,可以介绍学生非常熟悉而又运用广泛的事例导入新课,这样有利于开阔学生思维,让学生经常思考生活方面的有机化学知识,鼓励学生关注社会,关注人类,也有助于建立轻松良好的师生关系。
3讲究教学方法,精心设计教学过程
传统的教学方法以灌注式教学为主,基本上遵循“老师讲、学生记、考试背笔记,考完就忘记”的规律[3]。而事实上,课堂教学不仅是知识的灌输,更重要的是教学生学习的能力和创造性思维的方法,使学生能够按照化学特点来寻找规律巧妙的学习。例如,在讲述卤代烷的亲核取代反应sn1与sn2反应机理的特点后,可以启发学生对伯卤丁烷、仲卤丁烷、叔卤丁烷在这2种反应机理的反应速度进行比较。
在课堂教学中,注意科学的系统性,抓住有机化学的教学主线——结构、结构与性质来启发学生的思维,注意培养学生思维的广度和深度、逻辑性、独立性、批判性、敏捷性和灵活性,使学生积极接受知识。上课时还要注意语言简练、重点突出;甚至借助于手势、表情等体态语言,或穿插一些小故事、小趣闻,加深学生印象和趣味性;板书快而流利,注意在单位时间内语言有较大密度和适度的节奏。过快,学生不适应,太慢,学生的注意力要分散,这都会影响教学效果,在学生基本适应后,可以加大单位时间的语言密度,以训练学生的灵敏性。
讲课过程中,可以把教学内容分为精讲、导学和研讨3个部分。精讲内容是学生必须掌握的重点、难点,一定要讲清讲透。因此,教师应从心理学角度去考虑如何讲解使学生容易接受。如对于较难理解的化合物的芳香性,应采取由浅入深的方法。从有机化学的结构决定性质这一简单理论入手,
讲苯环的共轭大π键的电子云分布、轨道重叠和形成情况,从而引起电子离域、键长平均化、电子云高度均匀化导致其有芳香性;可以再引伸到其他芳香性物质的共轭效应,找出它们和苯环结构的相似点,推导出其具有和苯相似的性质——芳香性。对于导学内容,由于大学生已有了一定程度的化学知识,可以在教师的指导下自学,老师可以结合导学内容提出问题,学生通过自学回答问题或写出书面报告。这样可以培养学生独立获取知识、开拓思想、探索问题的能力,同时也可缓解课时的不足。在精讲和自学的基础上,教师应根据教学的重点和难点以及自学中普遍存在的问题,设计课堂讨论。当然,也可就现在相关有机化学的热点问题进行讨论,比如环境保护、绿色化学等。这样的授课形式活跃了课堂气氛,满足了学生的学习欲望,开拓了学生的视野;同时也拉近了师生关系。
4灵活运用多媒体教学
在传统的有机化学教学中,有些内容如分子结构、分子轨道、共轭体系等一直是学生难以理解的知识点,借助于分子结构模型可以发挥学生的想象力,减少讲解的难度,但模型的保存、制作、使用都受一定的限制[4],而利用计算机的三维图形功能则可以轻易解决这些问题,且比传统的挂图、模型更接近于真实情况。例如,有机化学中对映异构体的理解一直是一个难点,利用计算机多媒体技术的动画功能,设计成先显示出左旋体的结构,然后再显示一面镜子,将左旋体通过镜子投影得到右旋体,很容易使学生理解它们之间互为实物与镜像的关系。然后将镜子去掉,拖动其中一个异构体,无论如何放置,两者在空间上不能完全重合,即实物(左旋体)与其镜像(右旋体)是不能重合的一对物质,从而导出对映异构体的概念。此外,利用多媒体还可增加教学容量。在运用多媒体教学中,并不能排除板书这种传统的教学方式,适量的板书能使教学主题突出,并能克服多媒体教学中讲课节奏太快、学生不易记笔记、不利于课后复习等问题。因此,教师应注意传统教学与现代化教学相互配合,取长补短。
5选好练习,上好习题课
在讲课过程中还应注意学用结合。在讲授一定内容后,让学生做一些练习,然后再讲下一部分内容。但如何在做练习中更好地培养学生的分析能力,却需要对练习题有个精选过程。因为做题是学生运用所学知识的一种实践活动,它既需要一定时间,又需要动脑分析才能完成。因此,在上完每个单元后选习题时,习题既要有一定难度和代表性,又要有“举一反三”的学习效果。通过这样精选的练习题和思考题,学生在演题实践中就会不断提高思维能力和分析能力[5]。
根据农科院校有机化学课的特点,需要有选择性地开一些习题课[6]。习题课要适时、适量。例如,在讲完烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃之后,安排一次习题课,重点用于比较这几种化合物的成键特点、化学性质以及相互转化的关系,加深学生对有机化学的一些基本概念的理解。在大学教学中,一些教师只注重理论课的传授,对习题课重视不足。事实上,习题课是学生强化记忆、调整思维、加强灵活运用和发散思维的好时机,也是教师及时发现问题、纠正学生错误的好时机。在平时,要求学生及时完成作业、教师及时批改,反馈意见;在习题课时,教师可就学生中出现的代表性问题进行讨论,并及时对知识进行对比、归纳、总结。通过理清解题思路,培养学生思维逻辑性、严密性、全面性[7]。通过一题多解,培养学生活学活用知识的能力,提高思维灵活性,培养发散思维,加强思维敏捷性。
6全面评价学生学习成绩
传统的教育评价体系是应试指标,静态分析,形式单一,强调学生对知识过分记忆,忽视了学生的个性和能力的发展,进而影响了学生创造力的培养和提高。因此,必须改变考试评价标准,全面评价学生的学习成绩[8,9]。例如,根据有机化学规律性强的特点,可以要求学生对学过的内容进行总结归纳,并写出书面小结,作为学生学习成绩的一部分。由此,不仅可以看出学生对知识掌握的深度,而且也能反映学生的学习能力。评价标准应以考察学生创造能力为目的,建立内容广泛、形式多样、具有动态性的评价制度。学生的学习成绩应包括知识和创造力2个部分。知识包括平时分、测验分、期末分;创造力包括自学能力、课堂参与分、动手实验分、答辩分。这种评判标准能更好地促进学生能力的提高,也符合未来应用型人才的评判标准。
7结语
虽然农科有机化学的教学量多、课时少,不能等同于化学专业的有机化学教学,但只要教师善于研究、总结,灵活运用各种教学方法,以满腔的热情投入教学,使教学精炼化、系统化,从而激发学生的学习兴趣,就一定能使学生的智力和能力得到双赢[10,11]。
8参考文献
[1] 苏学素.提高农业院校有机化学课堂
教学效果的探索[j].高等农业教育,2004(10):77.
[2] 《诺贝尔奖金获得者传》编委会.诺贝尔奖金获得者传(第一卷)[m].长沙:湖南科学技术出版社,1988.
[3] 高洪君.在有机化学中加强学生能力的培养[j].哲里木畜牧学院学报,1994,6(4):74.
[4] 梁开玉.有机化学教学如何面向新世纪——有机化学教学改革探索与实践[j].重庆工商大学学报,2004(2):200.
[5] 许志锋,邝代治,张复兴,等.在有机化学教学中加强学生能力培养[j].衡阳师范学院学报,2009,30(3):159-161.
[6] 丛恩同,李业霞.对有机化学习题教学改革的研究[j].滨州师专学报,2000(4):56.
[7] 刘涛,熊伟,白玛卓戛.农科院校有机化学的教学改革思考[j].西藏科技,2007(3):42-43.
[8] 杨巍.提高有机化学教学效果的探讨[j].北京电力高等专科学校学报,2009(11):12-13.
[9] 姚忠亮.新时期有机化学教学模式的构建[j].福建师范大学福清分校学报,2006,76(5):59-62.