基因工程論文范文

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基因工程論文

篇1

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關鍵詞:市政工程;質量因素;文明施工

中圖分類號:TU99文獻標識碼: A

隨著城市化建設的發展,市政工程施工項目逐漸增加。但是由于市政工程施工項目的質量管理制度并不十分完善,嚴重影響了市政工程施工的進行,對城市化建設造成一定的不利影響。在今后的市政施工質量管理中需要進一步加強質量管理,建立健全相關的質量管理制度,提高施工管理人員的質量意識,保障施工項目的質量,為城市化的建設做出應有的貢獻。

一、影響市政工程質量的五要素

1.“人”的因素對市政工程質量的影響

在市政工程建設中,施工管理更重要的作用。在建筑材料,施工工藝的變化,天氣變化,建筑設備磨損等等,都會影響施工質量,都會產生質量變異,造成質量事故。這些都是導致工程質量問題的原因。再加上市政設施一般在城市內部建設,社會環境的影響很大。施工時間選擇在白天,影響道路通暢人們出行不便;選擇在晚上,又會產生噪音污染,影響人們的休息。

2.“機械”的因素對市政工程質量的影響

隨著社會的飛速發展,科學技術的不斷提高,市政工程機械化程度也相應增加。機械化程度是好還是壞,是否有效地利用,對工程質量的影響是不可忽視的。所以,在工程施工方案的確定中,選用先進,可靠,適用,符合技術標準要求的設備,對提高工程質量有著重要的作用,同時也要保證各種機械設備進行定期的維護保養和檢修,使其保證穩定的性能,達到施工工程質量的需要。

3.“材料”的因素對市政工程質量的影響

工程材料屬于機械和材料對市政工程施工質量的影響。工程材料泛指構成工程實體的各類建筑材料、構件配件、半成品等它是工程建設的物質條件,沒有材料就無法施工,是施工質量的基礎。特別是對于市政工程,材料種類少、用量大,一種材料出現問題,就會對整個工程產生重大的影響。

4.“方法”因素對市政工程質量的影響

“方法”是項目建設中,在整個施工期間采取的技術,施工方案,施工工藝和組織設計等。影響建設工程質量和進度取決于施工方案正確與否,也是工程施工能否順利進行的關鍵。所以,工程施工方案的制定,要進行全面的分析和考量,爭取做到提高質量,技術可行,經濟合理,技術先進。加快施工進度,把施工成本降到合理的最低水平,在工程施工方法上所遇到的問題,同樣需要預先制定好防御措施,不要到出現問題時才去找解決方案,要防患于未然。

5.“環境”因素對市政工程質量的影響

影響市政工程質量的因素是多方面的,如地質,氣候,環境。這里的環境因素可細分為工程管理環境,勞動環境和人文環境。環境因素復雜多變,因此,要根據具體的工程特點和施工條件,制定相應的措施,緊密結合施工技術和方案。對影響質量的環境因素,采取有效的措施,以確保建設工程的施工質量。

二、市政工程文明施工的具體措施分析

1.完善建立質量管理體系

任何事情沒有一整套行之有效的制度作保障,都會出現管理不到位的現象,市政工程的施工質量管理工作也是如此。施工單位要明確建立科學的規章制度,對工程項目的質量形成全過程的管理控制,不斷加深工程質量管理法規和質量管理的力度,落實崗位責任制,細化內部管理流程,從而保證工程質量。

2.加強對施工材料的管理

建筑施工的材料質量直接影響施工質量,當前由于市政施工中缺少對材料的管理,導致一些施工單位為了獲得更多的經濟利益采用一些比較劣質的施工材料,嚴重影響施工質量。在今后的施工管理中需要進一步加強對施工材料的管理工作,一方面要安排專門的工作人員進行施工材料管理,減少由于材料管理不當導致的材料質量問題。另一方面需要加強對施工材料的檢查工作,減少劣質材料的使用。對于材料的管理工作要定期進行檢查,對于材料管理中出現的問題需要追究相關責任人的責任,杜絕劣質材料的出現,保障施工質量。

3.確保安全生產責任制的切實落實

對于安全生產責任制的實施問題,雖然面臨著許多不確定因素的影響,但是要想將制度切實落實也并非是不可能的。首先,施工部門要結合當前市政工程施工的所處環境,在原有安全生產責任制的基礎上,對制度內容進行適當調整,使其符合工程安全文明施工的要求。其次,要盡可能將制度中的內容和操作流程細化到每一個操作人員的身上,對操作人員的權利和義務進行明確規定,并利用科學技術對制度的落實情況進行追蹤和動態分析,及時將數據反饋給安全施工管理人員,以此來給管理部門人員提供對制度進行完善的重要依據。

4.加大安全文明施工的監督力度

相關部門要根據工程的實際情況,適當配置安全文明施工監督人員,監督人員不僅需要有較強的責任心,而且還要有耐心和細心。在開展監督工作的時候,盡量不受主觀因素評定監督質量,可采用隨機、突檢的方式對工程施工進行檢查。上級安檢部門應嚴格監督建筑工程施工的過程,詳細記載每一環節安全文明施工數據。當發現施工安全文明出現問題時,及時給予提醒并嚴格要求其改正,否則將給予法律制裁,以減少工程安全文明施工管理的阻礙。

5.結合工程實際情況,采用合格的工程材料

工程材料對于工程質量的達標具有重要意義,若材料的質量無法過關,那么勢必會影響到工程的整體質量。同時,選用不合格的材料進行施工,還有可能給施工人員的人身安全造成威脅。因此,在建筑施工過程中應當對施工所采用的材料進行嚴格的篩選,加強對材料質量的選擇,材料符合國家安全使用標準的同時也應考慮是否在建筑工程預算范圍內。只有這樣,才能夠在確保工程質量的同時,實現工程的安全文明施工。

6.加強監理的監管力度和監管能力

擴大對施工質量的監督工作范圍,進一步完善有關監理工作的法律法規,增強市政質量監督部門執法力度,為監理單位做工作打好基礎,同時監理單位應認識到監理的職責,保證市政工程的施工質量。監理部門要著眼于工程工期進展和質量,采用法律的手段控制工程進度、質量、工程造價和合同管理,協調生產過程中各有關單位的關系。一方面監理公司要對市政工程監理人員進行特殊培訓,使其一人多能,為公司增添技術實力;另一方面監理單位要有適應市政工程質量監理的儀器設備,使優秀的人才和先進的器械結合起來,使檢測手段逐步實現現代化,從而增強監理公司的質檢實力。

7.明確目標并細化,加強基本工序的質量管理

施工環節應有規劃,把工程總質量目標分成若干小目標,劃分成若干工序,把每道工序看成是實現項目質量控制總目標的一個具體步驟。工程項目的質量是在施工過程中逐漸形成的,施工過程中項目質量受影響的因素最多,因此,施工過程中的工序質量控制是施工階段工程質量控制的重點,必須做到每道具體工序的質量控制到位。市政工程建設項目的質量管理必須嚴格按照預定的計劃和技術標準實施。管理的實質是對事先制定的質量標準與施工過程中的實際標準之間兩相對照,對比之下是否存有偏差,分析影響質量的制約因素并消除,使其控制在一定的范圍內,如果偏差處在允許的范圍之外,就必須采取整改措施。另外市政工程施工中施工人員交叉施工的情況非常多,要控制好工程質量,就要求監理人員對每道工序都嚴格執行檢查制度,使每一道工序都在合理的控制之下進行。

8.實施項目過程管理,推行目標管理

項目質量主要形成于施工過程,施工過程同時也是質量控制的根本環節。施工過程質量控制的基本任務有兩個:一是項目質量保證;二是建立一個科學管理系統,穩定地生產合格的、優質的工程。施工過程中應重點抓好原材料、成品、半成品的質量檢驗工作,嚴格監督每一道工序的質量控制。除了施工過程,項目交付后的使用也是考驗工程實際質量的過程,作為項目質量管理的出發點和終點使用過程是企業內部質量管理的延續,使用過程中質量管理的基本任務是提高服務質量,包括交付前和交付后的服務,促使施工單位不斷地研究和改進施工方法,確保工程質量,保證竣工工程的實際使用效果。

綜上所述,市政工程的質量控制是各級市政工程項目管理中最為重要的任務。市政工程的自身特點決定了市政工程的質量控制任務既繁又雜,應當牢牢抓住市政施工質量管理中存在的問題,認真對待、謹慎分析、小心控制、嚴格把關,以保證市政工程管理再上一個臺階。

參考文獻:

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篇3

關鍵詞:引湑濟黑工程跨流域調水可調水量

水資源調配是針對我國水資源在空間上(地區間)與時間上(年、季間)天然分布和分配極端不均性,在空間上是從有余水或有余水潛力的地區向缺水的地區調水,時間上則包含對水資源的調蓄。進行區域水資源調配的意義就在于它是針對缺水區的供需矛盾和因缺水帶來的環境與生態問題而采取的一種重要對策。

本文中探討的引湑濟黑工程,是將秦嶺南麓漢江支流湑水河上游部分徑流量引至秦嶺北麓渭河支流黑河的跨流域調水工程。本文所選方案,水源調出區水資源豐富,流域內用水量小,開發利用程度很低且與調入區同轄于西安市周至縣,調水距離短,工程量小,投資少,跨流域卻不跨行政管理區調水,可避免水權之爭,便于協調和管理,現實可行。此外,該工程可以作為陜西省水資源優化配置計劃中的引湑濟黑工程的一期工程實施。

1工程建設的必要性

1.1西安市水資源開發利用現狀

西安市水資源不夠豐富,屬于資源型缺水地區。境內除秦嶺南部漢江流域內的湑水河,洵河以及直接流入黃河的南洛河外,大部分河流屬于黃河流域渭河水系。西安市多年平均自產地表水資源量為21.78億m3,多年平均地下水資源量為17.27億m3,扣除地表水和地下水之間的重復量12.39億m3,全市水資源總量為26.66億m3,按全市現有耕地、人口計算,畝均水資源601.3m3/畝,人均水資源387.5m3/人,遠低于全國和全省畝均及人均值。多年來,境內地下水開發利用程度高,現已無大的潛力可挖,地表水資源開發利用程度低,但可開發量有限。2000年全市地表水開發利用量48217萬m3,扣除引水和客水7108萬m3,實際開發利用自產地表水資源30509萬m3,為地表水資源量的14%,全市地下水開發利用總量130062萬m3,為全市地下水資源可開采量15.48億m3的84%。為此,需進一步調整城市供水結構,增大地表水供水量,減少地下水開采量,涵養水源。

1.2西安市可持續發展對水資源的需求

西安市總面積9983km2,共轄新城、碑林、蓮湖、雁塔、未央、灞橋、閻良、臨潼、長安9區和周至、戶縣、高陵、藍田4縣。截止2000年底,西安市總人口688.01萬人,其中非農業人口285.79萬人,城市化水平41.54%。西安市優越的地理位置,豐富的人文資源以及深遠的歷史淵源,使其成為我國重要的科研、高等教育、高新技術產業、旅游和商貿基地,是隴海蘭新地帶規模最大的中心城市。隨著全球經濟一體化、區域集團化的發展進程,西安市經濟日益向國際化方向發展,其發展態勢,是中國經濟發展戰略重點西移和縮小東西差距的重要支點。在“九五”計劃中,西安市供水水資源系統優化調配研究作為一項子專題,有關專家、學者對其進行了深入的研究。在研究中,經對西安地區遠景年2050年供需平衡分析,預測至2020年,考慮當地開源節流與區外調水情況下,西安地區將缺水1.5952億m3,隨著工農業的進一步發展,特別是由于工業需水的增加,2020年~2030年,水資源供需矛盾將重新出現,且更加嚴重,由于地區水資源承載力有限,在這一階段,水的問題將成為制約西安經濟社會可持續發展的主要因素。為此,為保證下一世紀西安經濟可持續發展對水的需求,應開源與節水并舉,同時應繼續增加跨流域調水規模,增進陜西省水資源的優化配置。

1.3引湑濟黑與西安市市區需水

西安市市區人口集中,地表水資源量僅為0.47億m3,資源性缺水較為嚴重。供水水源包括地下水源和地表水源兩部分,地表水源有7處,主要以位于寶雞眉縣的石頭河水庫和位于周至縣的黑河為主要水源。2000年市區總供水量3.54億m3,其中,地表水2.07億m3,占總供水量的58%,黑河引水系統總供水量為1.79億m3,基本解決了中心城區的供需矛盾,但氵產河以東的紡織城、洪慶等組團的供水量不足,夏季高峰期,生活供水只能定時限量,工業生產勉強維持,同時,從現有地表水資源供水措施及需水保證率來看,中心市區仍需提前做好區外調水的前期工作以緩解供需矛盾。

漢江支流湑水河部分徑流屬于周至縣地表水資源,開發利用程度很低,引湑濟黑工程的建設將進一步開發西安市地表水資源,提高其有效利用率,補充市區供水水源,增強供水保證率,有助于緩解供需矛盾。2工程建設的可行性

2.1湑水河流域概況

漢江是長江最大的一級支流,漢江在我省境內的流域面積為59110km2(占總面積37.1%),多年平均徑流量264億m3,流域北岸為秦嶺南坡,支流眾多,褒河、湑水河、子午河等較大支流多發源于石泉以上的秦嶺山區,而且源遠流長,河網密度大。漢江支流湑水河,發源于秦嶺南麓陜西省周至縣境內的光禿山,流經周至、太白、洋縣、城固等縣。于城固東南7km的漢王城注入漢江,全長167.5km,流域面積2340km2,河道平均比降1.26%,多年平均流量37.6m3/s(11.9億m3),落差1636m,該流域面積為10m2以上的河流共有32條,受大氣環流、緯度及地形影響,降水量有北向南遞減,徑流亦由北向南遞減。湑水河徑流主要來源于降水,并有季節性融冰和融雪補給,徑流的年際、年內變化,與降水的變化趨勢基本一致,汛期集中在5~10月,該流域升仙村水文站(集水面積2143km2)1956~1980年間多年平均年徑流量為10.94億m3,變差系數Cv為0.45,20%、50%、75%及95%各頻率的年徑流分別為14.44、9.84、7.33、5.4億m3.該流域高山區由中生界花崗巖組成,巖性較堅硬,中山區由石英巖、大理巖、黑云母花崗巖、云母片巖等組成。

2.2可調水量分析

引湑濟黑是實現水資源優化配置的工程措施,為此,在興建之前必須慎重研究,進行科學比選。可調水量是反映跨流域調水后水資源優化配置的綜合指標,既要考慮調出區的可能,對調出區的生態環境不會造成不可彌補的影響,又要考慮調入區的有效利用,是比較復雜的資源優化配置問題,能否客觀、科學地確定可調水量,不僅直接影響跨流域調水工程的決策,對工程規模和運行管理也十分重要。鑒于可調水量是調水工程可行性的關鍵問題之一,本文擬定兩種調水方案,分別對湑水河部分流域進行可調水量分析。本文所說的可調水量,是指可供水河流的河川徑流量,在扣除當地用水和河道內環境用水后可能向城市提供的水量。

湑水河流域水資源量應包括河川水資源量和地下水資源量,由于兩種方案中所擬選的調水流域均地處山地高原,取水口高程在1600m以上,河流切割深,淺層地下水已作為河川基流排入河道,故認為河川徑流量就等于水資源總量。又因所選流域人煙稀少,現無水利建設,無工業生產,人類活動對流域徑流影響幾乎可以不予考慮,所以此處的水資源量計算不考慮徑流還原,以計算徑流代表天然徑流進行分析研究。經過對所選流域水文資料的分析、計算,可得兩種方案相應的分析計算結果如下:

方案一,選擇老縣城下游松樹坪處為引水斷面。

理由有3:其一,考慮到湑水河上游段老縣城處地勢平整,有利于建壩蓄水,且居于此地的居民只有10余戶,移民問題很容易解決;其二,從該處引水到秦嶺北麓黑河流域的秋茅子溝,穿越秦嶺的隧洞長度較短。其三,該部分流域面積不大,但水量豐富。根據1/50000地形圖,經計算,該流域總面積約為63.9km2,沿湑水河干流河長約為11.4km,引水斷面處高程約為1727m,引水斷面之后1.01km處有支流匯入。引水至黑河流域秋茅子溝高程約1700m處所需開挖隧洞長約為3km.流域多年平均年徑流量為0.256億m3,扣除河道生態環境用水量31.97萬m3,引水斷面多年平均可調水量約為0.252億m3.

方案二,選擇都督門下游段與爛店子上游段之間一處作為引水斷面。

與方案一相比較,該方案流域匯流面積較大,匯入支流沿干流河長集中增多,水量更為豐富。但從該引水斷面引水至黑河流域秋茅子溝,穿越秦嶺的隧洞長度增加不多。經計算,該流域總面積約為125.3km2,沿湑水河干流河長約為15.9km,引水斷面處高程約為1660m,引水斷面之后1.25、3.07、3.83km處分別有支流匯入。引水至黑河流域秋茅子溝高程約1640m處所需開挖隧洞長約為5.8km.流域多年平均年徑流量為0.501億m3,扣除河道生態環境用水量63.07萬m3,引水斷面多年平均可調水量約為0.495億m3.

由以上計算結果可知,兩種方案中水量調出流域的多年平均年徑流量分別是湑水河多年平均年徑流量的2.3%和4.6%,故,即使將斷面以上水量全部調走,也不致影響其下游工農業發展的需水量。因所需建水庫庫容較小,且地處山地高處,水庫蒸發滲漏損失很小,因此,工程可調水量主要取決于斷面下游河道的生態環境用水量,以保持引水口以下河流生態系統的生物多樣性和改善環境質量,在本文中,參考有關研究成果,擬以p=95%的10d最小枯水流量為標準來計算的。

2.3施工可行性

據實地調查及資料分析,該調水工程從施工條件及筑壩技術方面而言,均屬可行,此外國內外長隧洞施工,已有豐富經驗,我國建成5km以上的輸水隧洞已由若干條,故隧洞施工方面也不存在難以解決的困難。

總之,在引湑濟黑工程可行性分析過程中,本文從經濟合理,技術可行、環境容許的原則入手,來追求跨流域調水效益的。需特別說明的是,該擬選方案與陜西省水資源優化配置計劃中的引湑濟黑工程方案是完全不同的,所選方案,工程量小,投資較少,現實可行。

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篇4

論文關鍵詞:會計信息失真,成因,對策

 

所謂會計信息失真是指會計信息未能客觀真實地反映會計經濟主體的經營成果和財務狀況。會計信息是經濟決策的重要依據,會計信息可靠與否,是會計信息使用人能否作出正確決策的關鍵。經濟活動越復雜,會計信息在經濟決策中的作用越大。然而,由于受復雜的社會環境與會計信息生成系統自身因素的影響,已使會計信息失真成為一種社會痼疾與國際性現象。

一、會計信息失真成因分析 (一) 經濟利益和政治利益的驅使 現階段,多種經濟成分、多種經營方式和分配方式并存,經濟利益多元化。企業領導從個人或企業的利益出發,為了獲取貸款,減少納稅,吸收投資等,指使會計人員弄虛作假,甚至一個單位設立幾套賬。如給合作伙伴的是“如意表”;給貸款銀行的是“放心表”;給稅務部門的是“叫苦表”;給企業主管的是“業績表”,這使財務報表成為無所不能的“萬能表”。從另一個方面考慮,目前對企業領導的考核往往以實現的利潤等指標為主要依據,某些領導為了撈取政治資本、騙取經濟指標等,置會計準則和會計法規于不顧,指使會計人員采用非法手段對會計信息進行“技術加工”,這是導致會計信息失真的重要原因。

(二)會計準則、制度和會計政策有可選擇性 由于各企業具體情況不一,準則只能對企業的工作提出基本原則和規范工商管理畢業論文,不可能盡善盡美,這樣對同一會計事項的處理就會有多種備選的會計處理方法。如企業對存貨采用不同計價方法,對其財務狀況和經營成果會有不同的影響,究竟何種方法才算“如實反映”?此外,會計準則的制訂頒布常落后于會計時間的發展和經濟行為的創新。當新情況、新領域、新行業出現時,很難找到長期有效的會計準則作為會計操作的依據,使會計處理“無法可依”。

(三)內部控制制度不夠健全 內部控制制度是企業事業單位為維護資產的完整性,確保會計信息的真實可靠性以及對經濟活動進行綜合計劃、考核和評價而制訂的制度、方法和措施的總稱。然而一些單位沒有完善有效的內部控制制度,致使會計資料在傳遞過程中,因相互脫節而發生錯誤或因兩個不相容職務缺乏相互制約而發生舞弊;還有一些單位,雖然內控制度一應俱全,但在實際工作中,得不到有效執行,形同虛設,流于形式;不少企事業單位以及管理人員對這方面認識不足,致使內部控制制度的制訂過于馬虎、簡單,各種錯賬不能即使被察覺和抑制,其反映的會計信息自然不可能真實可靠。

(四)會計人員綜合素質不高 會計人員是會計活動的主體,對要發生的經濟業務進行核算和監督。但目前有些會計人員素質較低,有些沒有經過專門的培訓,平時又不加強學習,在處理會計業務過程中由于對會計核算規范掌握不透,對新的理論和剛出臺的經濟法規研究應用較少,跟不上時代的步伐,從而日常核算工作不符合規范,對一些不確定的因素判斷不準確,直接影響會計核算的水平;有些會計人員缺乏職業道德,為了個人的私利,知法犯法。會計人員素質的高低,直接影響會計信息的質量。

二、會計信息失真的對策探討 要治理會計信息失真,也要采取綜合治理對策。除了完善會計準則和會計核算制度外,對于會計工作失誤的主要對策是建立和健全內部的控制,加強內部檢查;對會計舞弊的主要對策是強化外部檢查和監督及其處罰力度。此外,完善會計人員從業資格制度,加強會計人員的后續教育,提高會計人員素質也是防止會計信息失真的關鍵因素。

(一)建立和健全完善的企業內部控制制度。健全有效的內部控制,能夠確保資產的安全完整、會計信息的合法與公正、經濟業務合規合法,并提高經濟效率。健全內部控制,通過適當授權和職責劃分,確保經濟業務合規合法;通過會計工作的內部分工及原始憑證的審核、記賬憑證的編制與審核、記賬與對賬、資產清查、會計報表編制及審核等相互交叉稽核和內部審計的獨立稽核,預防、發現并糾正會計工作中存在的失誤工商管理畢業論文,以此來減少會計信息失真。這也是新《會計法》中增加了要求各單位建立、健全本單位內部會計監督制度的理論依據,實際上也是反映了國家希望通過相關法律促進各單位內部建立內部控制來減少會計信息失真的愿望。健全的內部控制能為提供真實的會計信息奠定良好的基礎,各單位應結合本企業實際情況制定內部財務管理制度,建立稽核制度等,以便會計人員遵照執行,減少漏洞。規范單位會計行為,保證會計信息的真實、完整,離不開健全完善的內部控制制度。

(二)健全以審計監督為主,財政、稅務、人民銀行、證券監管、保險監管等部門監督檢查及社會監督相結合的綜合外部監督體系。審計組織是進行經濟監督的專職部門,它們在提高會計信息的可信性方面具有其他經濟監督管理部門不可替代的優勢。國家審計機關重點作好財政、稅收、國有金融機構、重點基本建設項目、專項資金、主要行政機關和事業單位及審計,其他單位交由民間審計組織進行審計;發展和完善注冊會計制度,注冊會計師作為市場經濟的“經濟警察”,應充分體現其職能和作用;提高審計覆蓋率,逐漸做到有關單位的年度會計報表均經過審計。同時,也充分利用和發揮財政、稅務、人民銀行、證券監管、保險監管等部門和社會力量對會計信息進行監督,相互配合,相互協作,做到齊抓共管,形成綜合的會計信息監督體系。

(三)依法處置會計舞弊者。在我國現行法律法規中,有《會計法》、《證券法》、《公司法》、《刑法》等規定了提供虛假會計資料的處理處罰規定。只要堅持有法必依、執法必嚴、違法必究,會計舞弊行為就會越來越少,會計信息質量將會越來越高。

參考文獻:

[1]張忠誠:試論影響會計信息質量的幾個因素[J].上海會計2000,(12) [2]李威:試論會計信息失真[J].商業現代化,2006,(2)

篇5

關鍵詞: 港口工程;大體積混凝土;溫度裂縫;防治措施

Abstract: mass concrete construction main characteristic is big volume, general entity minimal size is equal to or greater than 1 m; Its surface coefficient are small, cement hydration heat release more concentrated, internal temperature rise faster. Concrete inside and outside when large temperature difference, can make concrete produce temperature crack, affecting the structure and normal use. So must fundamentally analysis it, to ensure the construction quality. This paper analyzes the port engineering mass concrete structure in large temperature crack reasons, and the port of mass concrete used in the construction of the measures and the quality requirements for the raw materials are discussed.

Key words: port engineering; Mass concrete; Temperature crack; Prevention and control measures

中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:

0.前言

隨著我國交通設施建設發展, 大體積混凝土在港口建設中的運用越來越多,主要是用在大中型的基礎建設工程及樁基承臺上。其特點主要是結構厚實,混凝土量大,工程條件復雜(一般都是地下現澆鋼筋混凝土結構),施工技術要求高,水泥水化熱較大(預計超過25度),易使結構物產生溫度變形。大體積混凝土除了最小斷面和內外溫度有一定的規定外,對平面尺寸也有一定限制。因為平面尺寸過大,約束作用所產生的溫度力也愈大,如采取控制溫度措施不當,溫度應力超過混凝土所能承受的拉力極限值時,則易產生裂縫。下文主要對港口工程中大體積混凝土結構導致溫度裂縫的原因,并對港口大體積混凝土施工中采用的措施以及原材料質量要求等方面進行了探討。

1 港口工程中大體積水泥混凝土溫度裂縫產生的原因

大體積混凝土溫度裂縫產生的主要原因是由于混凝土的導熱性能差,其外部的水化熱量散失較快,而積聚在結構內部的水化熱則不易散失,造成混凝土各部位之間的溫度差和溫度應力,當表面拉應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生溫度裂縫,給工程帶來不同程度的裂縫。能夠深刻了解大體積混凝土中溫度變化所引起的應力狀態對結構的影響,認識溫度應力的一系列特點,掌握溫度應力的變化規律,了解大體積混凝土溫度裂縫產生的機理,對于制定有效的施工方案,保證施工質量能起到至關重要的作用。這就要求施工單位在原材料的選用、配合比的確定、混凝土的測溫、降溫和保養等幾個方面嚴格把好質量關。

(1)影響混凝土內外溫差的主要因素有混凝土厚度泥用量、水泥品種、澆筑入模溫度及環境溫度等。混凝土越厚,水泥用量越大;水化熱越高的水泥,其內部變形越大,形成的溫度應力越大,產生裂縫的可能性越大。因此, 防止大體積凝土出現裂縫最根本的措施是控制混凝土內部和表面的溫度差,降溫速率要比升溫速率高,裂縫的產生可能發生在升溫階段,也可能出現在冷卻階段,升溫階段多為混凝土表層出現不規則裂縫,而在冷卻階段,則常由于外界條件的約束致使混凝土內部出現貫穿性的長裂縫。

(2)混凝土澆筑后,水泥水化產生大量的熱,引起混凝土內部升溫較快。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。混凝土達到最高溫度后, 隨著熱量的散發又開始降溫,直到與環境溫度相同。在升溫結束后的散熱階段,由于內外混凝土散熱條件不同,造成外部混凝土溫度低于內部混凝土溫度。這樣,在升溫和降溫階段,混凝土結構內外都形成同一方向的溫度梯度,導致其變形不一致,從而使混凝土內部受壓、外部受拉。當混凝土的抗拉強度小于溫度拉應力時,就會產生裂縫,溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性以及結構不合理、原材料不合格(如堿骨科反應)、模板變形、基礎不均勻沉降、運輸和澆筑過程中的離析現象等。在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的, 存在著許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應力。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝土的約束又會在混凝土內部出現拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現裂縫;許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢, 但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內部混凝土的約束,也可能導致裂縫的產生。

2 港口工程中大體積水泥混凝土溫度裂縫的主要應對質量控制措施

(1)控制混凝土原材料的質量和技術指標。選用低收縮原材料,如較高的水泥,較低含泥量的砂石以及合理的砂石集配。高堿水的外加劑,降低用水量和水泥用量,配置出收縮較小的混凝土。水化熱控制,水泥水化熱造成溫升,這樣固化后的混凝土在降溫過程中會產生較大的冷縮和溫差拉應力,而混凝土抗拉強度低、變形能力小,很容易開裂。在混凝土中摻入膨脹劑,使其產生適度膨脹,用以抵消混凝土結構的部分冷縮,從而可以減輕或避免溫差裂縫的出現。在混凝土中摻入適量的緩凝減水劑可以延遲水泥水化熱的釋放速度,同時降低熱量。而且此類減水劑還可提高混凝土的流動性,有利于運輸和泵送;同時能夠避免連續澆筑混凝土過程中的冷接縫問題,降低滲漏隱患;另一方面,減水劑的使用可以節約水泥用量,從而降低造價,且水泥用量越少,水化熱就越低, 溫差裂縫就越少。摻入粉煤灰或礦渣等活性混合材料,取代部分水泥,降低水泥水化的發熱量,減少溫度應力,減少裂縫的出現。以上眾多因素都可以導致混凝土結構自身的抗拉強度低于外施加給它的拉應力,從而導致結構物開裂。因此,外部引起的裂縫是可以避免的。只要通過合理的設計、正確的施工和有效的保養,就可以避免此類裂縫的產生。提高結構設計的合理性,合理的設計能夠減少由外因引起的裂縫。例如,由結構設計沒有考慮好而造成結構變形協調、剛度協調問題,就可能出現裂縫。因此,設計人員應該注重結構設計,確定膨脹加強帶的位置,加強帶兩側用免拆模板網攔起,并采用鋼筋綁扎牢固。在配筋時考慮鋼筋的大小和粗細問題, 盡量多用細而密的配筋,少用粗而少的配筋。加強對基礎的處理和合理選擇混凝土材料。

(2)采取正確的施工方法在混凝土生產前,施工人員和監理工程師必須檢查原材料質量是否符合有關標準。仔細校核計量裝置,檢查攪拌機器設備和現場泵管布置,確保混凝土生產和泵送時設備能夠正常運轉。派專人負責投料, 并符合計量要求。水泥、砂、石、外加劑、膨脹劑、粉煤灰、礦渣粉和水都必須經過計量后才能投入攪拌機,計量誤差應符合規范要求。膨脹劑不得少摻,也不得多摻,及時測定砂、石的含水率,以便及時調整混凝土拌合用水量,隨意增加用水量及攪拌時間, 確保混凝土攪和均勻。混凝土澆注前的準備:模板按設計圖紙安裝,必須固定牢固,清理干凈模板及鋼筋間的所有雜物并在表面涂上脫模劑,模板縫應嚴密,不得漏漿,將加強帶兩側的免拆模板網綁扎牢固,并用豎筋加固,以免密孔鐵絲網被混凝土壓垮。每塊混凝土連續澆注時, 必須保證軟接茬以防止產生冷縫, 造成防水隱患。混凝土的振搗必須密實, 不能漏振、欠振、過振。振搗時間宜為20s~30s,以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為準。振搗時快插慢拔, 振點布置要均勻。在施工縫、預埋件處需加強振搗,以免振搗不實,造成滲水通道。振搗時應盡量不觸及模板、鋼筋、止水帶, 以防止其位移、變形。每個澆注帶的寬度應根據現場混凝土的方量、結構物的尺寸、供料速度、泵送工藝等情況預先計算好,避免冷縫的出現。

3 結語

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關鍵詞:基因工程;教學改革;探索

中圖分類號:G42 文獻標識碼:A

文章編號:1009-0118(2012)04-0108-02

21世紀是生命科學的世紀,分子生物學作為最前沿的生命科學,主要從分子水平研究生命活動的現象與本質,如DNA的復制、基因的表達與調控、遺傳與變異等。隨著分子生物學研究的深入與發展,除了在分子水平上了解生命的特征外,在分子水平進行更有效的生物學研究以及在分子水平進行物種改造是生物學界共同關心并十分重視的問題,在這種情況下,基因工程應運而生。基因工程是生命科學的前沿,它的發展帶動了以其為核心的生物技術體系的發展[1],并且已成為當今生命科學研究領域中最具生命力最引人注目的前沿學科之一[2]。基因工程技術作為生物學的前沿技術,在社會生產生活中發揮著越來越重要的作用,隨之而來的是此方面人才的短缺,迫切需要在相關高校加大生物技術人才尤其是基因工程技術人才的培養力度。作者所在學院(浙江海洋學院海洋科學學院)于2007年新增了生物技術專業,希望能為國家培養這方面的人才。基因工程技術的發展日新月異,基因工程課程內容繁雜、抽象,如何能在有限的課時里讓學生既能學習到基因工程必備的理論知識和技術手段,又能把基因工程技術最新的研究成果給學生加以介紹成為當前基因工程教學亟待解決的問題。在當前教育體制下,深化教學內容、改變教學方法以提高教學效率成為解決此問題的唯一途徑。鑒于此,我們參考其他高校的經驗,同時結合本校教學實際對基因工程教學內容、手段、方法及考核方式進行了探索式改革,希望能在有限的課時里讓學生對基因工程技術有一個全面的認識和深入的理解,為以后的深造打下良好的基礎。

一、教學內容改革

(一)精選教學內容

基因工程課程為我校生物技術專業的核心課程,所選的教材是孫明主編的《基因工程》。基因工程課程和分子生物學、細胞生物學、基因操作原理等課程內容存在一定重復。例如PCR技術、基因表達調控在分子生物學中作為重點內容講授,那么在基因工程中就不必占用較多的課堂時間來講解,可以通過提問的方式讓同學們進行回顧即可。

(二)調整教材體系

《基因工程》教材眾多,內容豐富多彩,各有側重。在選擇教材時,我們結合本校學生為地方院校的本科生,專業基礎相對薄弱等特點,教材選擇力爭全面、完善、淺顯易懂,即能夠把基因工程技術的精髓傳授給學生又不至于給學生帶來很大的學習壓力,因此選擇以孫明主編的《基因工程》(科學出版社,2002版)為主,同時為使學生在較短的時間內掌握相關知識,教學內容經過優化設計,使之更具條理性。我們力爭將基因工程課程抽象的理論用簡明扼要的語言加以精煉,同時盡可能的為學生提供進入實驗室的條件,使他們能在實驗室中對基因工程技術有一個直觀的認識。

(三)緊跟學科發展前沿,更新教學內容

基因工程技術的發展日新月異,不斷有新技術出現,教材內容的更新遠遠跟不上技術的更新。為了使學生能夠全方位的了解基因工程領域的最新技術,我們不能僅僅局限于教材內容,而是在教材教學的同時將最前沿的基因工程技術穿來,開闊學生視野,擴大其知識面,塑造他們的批判精神的創新能力。

二、教學手段改革

基因工程是一門基礎性很強的學科,課程內容信息量大、更新速度快、抽象復雜,要求教師在教學過程中必須具有前瞻性和開創精神,努力使教學跟上學科的發展進程,向學生傳授教材以外的新知識、新技術、新方法,培養學生的獨立思考和勇于探索精神,為學生繼續深造打下良好的基礎。傳統的教學手段,照本宣科,只能使學生得到一些感性認識,無法得到直接的體驗,不能激發學習興趣,加以內容晦澀難懂,久之學生就容易對本課程產生厭倦心理,學生學著很累,老師教起來更累。這就需要教師在基因工程教學過程中勇于開拓創新,不拘泥于傳統的教學手段,善于采用新型的教學方式,以激發學生的學習興趣、較好地掌握整個知識體系為最終目的。

傳統板書教學延續至今,有其突出的優點,比如板書在黑板上保留時間較長,便于學生總結歸納、復習鞏固,板書書寫靈活互動,有利于捕捉課堂閃現的靈感等等。但是傳統板書在形式上比較單一,不能聲情并茂。另外,板書教學教師占主導地位,學生只是被動的“填鴨式”接受,興趣索然。另外,基因工程課程本身有許多傳統的板書無法進行描述的實驗內容等,這就使得傳統的板書教學無法單獨適用在本課程教學過程中。

為了激發學生的學習興趣,近幾年,某些有條件的高校開設了基因工程的雙語課程,不僅很好的調動了學生的學習積極性,同時使學生在本科階段就能夠掌握專業外語,非常有利于學生以后在第一時間快速閱讀外文文獻,以便迅速掌握和了解基因工程的發展動態[3]。我們借鑒這種教學模式,努力在基因工程課程教學中嘗試雙語教學,很好的鍛煉了學生的專業英語聽說能力。

多媒體教學是彌補傳統板書教學呆板、靈活性差的利器。運用形象、直觀的多媒體技術可以創設出一個生動有趣的教學情境,以其獨特的形、聲、景扣動學生的心弦,化無聲為有聲,化靜為動,使學生進入一種喜聞樂見的、生動活潑的學習氛圍,從而使學生產生極大的學習興趣。此外,多媒體教學還具(下轉第110頁)(上接第108頁)有增加教學容量,提高教學效率、提高教學質量、培養學生抽象思維能力等優點。多媒體教學是對傳統教學方式的一種顛覆,其本身也不可避免的存在一些缺點,比如容易產生華而不實,不能緊扣教學內容,過于輕視學生的主體和教師的主導作用等。我們在基因工程教學過程中,將傳統的板書教學和多媒體教學有機結合,相互穿插,有效的激發學生的學習動力,同時又將學生的主要精力放在課程內容的學習上,取得了良好的教學效果。

三、教學方法改革

“填鴨式”教學方式沿用至今,已遠遠不能適應當前學生的思維特點。必須真正轉變以課堂、教材為中心的傳統模式,采用新型的任務驅動、項目導向等有利于提高學生創新能力、表達能力與批判精神的教學模式。此外,基因工程課程屬學科發展快,內容豐富、抽象,學生難以理解,要想使其全面掌握相關的專業基礎知識,改革教學方法是非常必要的,在教學過程中綜合運用多種教學方法,是教育教學改革的重要內容。

(一)啟發式教學

單純的老師在臺上講,學生在下面聽,加之基因工程內容難以理解,很容易使學生產生厭倦心理。我們借鑒前人經驗,在課堂教學中穿插啟發性的問題。從學生的實際出發,采用多種方式,以啟發學生的思維為核心,調動學生的學習主動性和積極性,促使他們生動活潑地學習。

(二)研討式教學

基因工程技術發展迅速,在其發展過程中出現了一些倫理問題,比如克隆動物、轉基因動物等的出現。我們在基因工程教學過程中將這些與本課程相關的熱點問題引入課堂,引導學生思考并進行分組討論,提出自己的見解,對某些不一致的觀點進行辯論。通過這種方式,激發了學生的科學思維和批判意識,同時培養學生的團隊工作能力、團隊合作精神以及表達能力與應變能力。

(三)開放閱讀式教學

結合基因工程課程更新速度快的特點,引導學生通過網上瀏覽、圖書館借閱等方式了解本課程最新研究動態,不但激發他們的學習興趣,同時培養他們查閱資料的能力,為將來的深造和工作打下良好的基礎。

四、改革考核方式

為了引導學生樹立正確的學習態度,建立良好的學習習慣,在《基因工程》課程考核中,我們采用了平時成績和卷面成績相結合的方式,平時作業、考勤、發言等成績占40%,期末卷面成績占60%,充分調動了學生的學習積極性。這種多元考核法注重過程型學習能力的培養,克服了學生突擊復習應對考試帶來的弊端,真實客觀地反映出學生的學習效果,使考核方法具有科學性、合理性。

期末考試也不僅僅拘泥于傳統形式,而是采用標準化統一考試和論文法相結合的方式。標準化統一考試采用閉卷形式,課程小組統一流水閱卷。題型主要包括名詞解釋、填空題、選擇題、判斷題、計算題、簡答題、論述題、綜合分析題等,主、客觀題各占一定比例。一般客觀題所占比例較大。論文法則是以閉卷形式出2—5道論文題,學生可以提前準備一些材料,寫在一張白紙上,不能將相關書籍及資料帶入考場,要求在兩個小時內做出論文。

總之,為了使學生全面掌握基因工程課程相關理論和技術,了解最新的研究動態,我們在教學內容、方法及考核方式等進行了全面的改革和深入探索,力圖培養學生的批判意識、科研思維及創新能力,為將來的讀研及走上工作崗位打下良好的基礎。“路漫漫兮修遠,吾將上下而求索。”基因工程教學的成功非一朝一夕能夠造就,我們將不斷探索,力爭完善。

參考文獻:

\[1\]楊宜,趙睿.加強實驗室建設培養應用性金融人才\[J\].北京聯合大學學報,自然科學版,2005,(12):88-91.

篇7

(一)相關的生物技術網站

充分利用現代生物技術相關的網站資源是“基因工程”課程教學的重要一環。這些網站實時反映了生物技術最前沿的理論和技術成果,可以對教學內容作出實時補充與更新。因此,筆者在教學過程中,向學生推薦了一些生物類網站,如影響力較大的中文網站生物谷、生物秀,目前國內內容最專業、系統最完善和技術最先進的生物醫藥門戶網站生物通。另外,國外還有許多生物技術類的網站,通過這些網站可以檢索到開展基因工程研究的信息資料。筆者多年的教學實踐證明,通過課程教學中實時鏈接相關網站進行教學以及學生自己在課下瀏覽網站內容,可以大大激發學生學習“基因工程”課程的興趣。

(二)文獻數據庫

高校和科研院所的文獻數據庫可為“基因工程”課程教學內容提供有益的補充。全國各高等院校與科研院所圖書館購買多個中英文全文數據庫,中文數據庫主要有CNKI科技期刊全文數據庫,維普中文科技期刊全文數據庫,博士、碩士論文全文數據庫等,其中與基因工程相關的期刊包括“中國生物工程雜志”“生物工程學報”“農業生物技術學報”“分子植物育種”等。此外,“中國農業科學”“林業科學”等綜合性期刊也有與基因工程相關的動態信息。此外還有各類專業性較強的生物技術類期刊。通過對這些數據庫相關期刊文獻的追蹤,可以讓高校師生與研究人員及時獲取新的基因工程知識、掌握基因工程研究領域的前沿動態信息。

二、網絡資源在“基因工程”課程教學中的應用

(一)利用網絡資源,提高備課效率和質量

互聯網的最大優勢是可以突破時空界限,實現資源的共享。利用互聯網很容易獲取關于基因工程的有關信息資料,例如精品課程教學大綱、教學課件、教案、實驗教學錄像等。教師可根據教學內容需要,通過搜索引擎得到同行的教案與課件等教學素材。教師借鑒這些素材,不僅節約了時間,提高了備課效率,而且還博采眾長,有效地提高了備課質量。

(二)利用網絡資源,追蹤科學前沿,更新教學內容

進入21世紀,生命科學研究領域的理論和技術不斷創新,而“基因工程”是集生命科學理論和生物技術于一體的實踐性很強的一門課程,更新的理論和技術不斷應用到基因工程的研究和實踐應用中。因此,僅依靠教材不能實時反映基因工程相關領域的最新理論、技術及其應用現狀。互聯網信息量大且更新速度快,它為教學提供了豐富的信息資源和最新的學科資訊。例如,筆者2006年在“基因工程”課程教學過程中,在講授基因表達調控———基因沉默技術這一節內容時,實時地介紹了因發現RNA干擾機制而獲得2006年諾貝爾生理醫學獎的美國科學家安德魯•法爾和克雷格•梅洛)的有關實驗,進而將RNA干擾技術的最新研究進展技術進行了重點介紹,包括amiRNAi的原理和優點、WMD3軟件使用方法、amiRNAi技術應用案例分析等內容。

(三)利用網絡資源,豐富教學手段,提高教學效果

網絡資源內容具有多樣性,不僅可以利用文字和圖片,做到圖文并茂,而且還可以利用動畫、視頻等多媒體資源,使抽象、難懂、枯燥的內容變得生動、直觀、形象,便于學生理解和記憶,這樣不僅能夠激發學生的學習興趣,還能提高學生的學習效率。例如,教師在介紹PCR、qPCR技術原理時,可通過Flas將在PCR管中的一個生化反應以形象可視的方式進行展示,使抽象的原理變得直觀易懂,學生很容易理解且印象深刻,同時教師的教學效率也得到了提高。另外,教師在進行RNAi內容教學時,通過一個視頻短片對RNAi的作用機制進行了生動展示和講解,使復雜的調控機制化繁為簡,再加上短片配有背景音樂,使教學成為一種享受。

三、網絡資源在“基因工程”課程教學中的應用效果

筆者在“基因工程”課程教學中,充分利用網絡資源,實時補充和更新生命科學前沿的理論與技術成果,利用Flash、Movie等聲像資料開展動態直觀的教學活動,不僅使學生拓寬了知識面,而且極大地激發了學生的學習興趣。按照北京林業大學教務處設計的學生對教師教學質量評價的標準,對生物技術專業135名學生的調查發現,92.7%的學生認為“基因工程”這門課程合理地運用了網絡、多媒體等現代教育手段;93.2%的學生認為教學內容豐富充實、信息量大,而且還補充了新知識;93.0%的學生通過“基因工程”課程的教學活動激發了學習興趣,學習成績得到了提高。筆者綜合分析了11個評價項目,發現各項累計得分為93.45分,取得了較好的教學效果。

四、總結

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論文關鍵詞 花色;基因工程;花色苷;植物色素

論文摘要 基因工程在植物花色改良中正發揮著越來越來重要的作用,綜述了植物花色苷基因工程所采用的方法和策略,包括花色苷生物合成基因的分離克隆、基因的遺傳轉化和基因工程改良的基本策略。

利用基因工程改良花色是花卉分子育種的重要手段,不再受植物親緣關系的限制,花色改良的效果通過目測和少量輔助手段即可判斷[1]。花色苷是植物次生代謝過程中產生的黃酮類物質,它是花色素與糖以糖苷鍵結合而成的一類化合物,廣泛存在于植物各組織細胞的細胞液中,使植物呈現從紅、紫到藍等的不同顏色[2]。花色苷的生物合成途徑是被最為廣泛而深入研究的植物次生代謝途徑,特別在主要模式植物中,已經有了清楚的認識[3]。許多花色苷生物合成途徑中的關鍵酶基因和調節基因均已經從不同植物中克隆到[3,4]。轉基因花卉主要用于觀賞,易被公眾接受,具有傳統育種手段難以比擬的優越性,必將給花色改良帶來革命性的影響,已成為當前花卉育種研究的熱點。

1 花色苷生物合成基因的分離和克隆

植物花色苷基因工程改良遵循一般植物基因工程規律,了解特定色素生物合成途徑、克隆關鍵酶的基因是植物花色基因工程改良理論依據和前提。首先是花色苷生物合成途徑基因的克隆,第1個被分離的花色苷合成酶基因是CHS基因,它是從歐芹(Petroselinum cnispum)懸浮細胞用差異雜交分離到的[5];以后利用轉座子標簽、PCR擴增、異源雜交、差異cDNA克隆、電子克隆、蛋白質純化與差異篩選等方法分離克隆到了多個花色苷生物合成相關基因。花色苷的生物合成是從莽草酸代謝途徑合成苯丙氨酸和脂肪酸合成代謝合成丙二酰CoA開始,經苯丙烷類途徑合成[6]。根據基因對花色苷生物合成的作用可分為結構基因和調節基因[7]。結構基因直接編碼花色苷生物合成途徑中的生物合成酶類,如PAL、4CL、CHS、CHI、F3H、DFR、F3′H、F3′5′H、ANS、3GT等基因;另一類是調節基因,它們調控花色苷生物合成基因的表達強度和模式,同時控制花色苷在時空上的變化,如AN1、AN2、JAFl3和AN11等[8]。

2 基因遺傳轉化的方法

基因轉化的主要方法有農桿菌介導法[9]、基因槍法 [10]、花粉管導入法[11]、化學試劑誘導法[12]和電穿孔法[13]等。

農桿菌介導的基因轉化方法是迄今最可靠、最有效的轉化方法。現在的轉基因再生植物中,80 %以上是用這種方法獲得的,主要有葉盤轉化法、整株感染法和原生質體轉化法[14]。

基因槍法又稱微彈轟擊法,是由康乃爾大學Sanford等[10]建立的基因導入方法,其基本原理是利用亞精胺、聚乙二醇的粘附作用將外源DNA包被在微小的金粒或鎢粒表面,然后在高壓的作用下微粒被高速射入受體細胞或組織。

花粉管通道法最早由周光宇提出[11],其基本原則是利用開花植物授粉后形成的花粉管通道使外源DNA 沿著花粉管進入胚囊,轉化尚不具備正常細胞壁的卵、合子或早期胚胎細胞的方法。

化學誘導法[12]的主要原理就是聚乙二醇、多聚-L-鳥氨酸、磷酸鈣在pH值較高的條件下誘導原生質體攝取外源DNA分子。

電穿孔法又稱電激法,首先由Neumann提出[13],是在高壓電脈沖作用下,在新鮮分離的原生質體的質膜上形成可逆性的瞬間通道,從而發生外源DNA 的攝取。

此外,還有脂質體轉化法、低能離子束法、病毒載體轉化法、轉座子介導法和浸泡法等。

3 花色苷基因工程改良的基本策略

花色苷合成由多個代謝步驟、多基因決定,所以利用基因工程改造花色苷一個重要策略就是還原法,即欲修飾某個性狀時,先要明確決定該性狀的特異生化物質,然后對形成該生化物質的代謝途徑進行基因工程操作。具體就是分析催化各反應步驟的酶、編碼這些酶的基因及其表達調控[15]。多步驟的代謝途徑有限速步驟,而限速步驟對整個代謝途徑起著決定性作用,所以對限速步驟的遺傳操作往往是還原法的重要突破口。增強某種關鍵酶的表達,往往可使花色苷合成途徑朝生成其催化產物的方向進行;而抑制該酶的表達,則會使反應朝合成途徑的另一分支進行,導致另一種產物的積累[16]。

3.1反義抑制法

利用基因工程技術進行花色苷修飾的常用方法是反義抑制法,首先明確決定花色苷的特異生化物質,然后分析該生化物質代謝途徑中催化各反應步驟的酶,克隆編碼這些酶的基因,反向轉入到目的植株中,外源DNA轉錄產物與內源的互補mRNA結合,而抑制目的植株中這些生化物質的合成[17]。利用該技術已在矮牽牛[17,18]、[19-21]等幾種觀賞植物中進行成功了花色修飾。

3.2共抑制法

共抑制法,又稱正義抑制法,即正向導入1個或幾個內源基因的額外拷貝,反而抑制該內源基因轉錄產物mRNA的積累, 進而抑制該內源基因的表達[22,23]。該技術在矮牽牛[24]、[19]、藍豬耳[25]等花卉的花色修飾方面已取得成功。

3.3導入調節基因

如果植物已具色素合成結構基因,只是因為組織特異性或缺乏調節基因表達產物的激活而不表達時,導入調節基因并使之適當表達可活化特定的結構基因, 改變花色。如Quattrocchio 等[26]將系列花色苷合成的調節基因轉入矮牽牛,獲得紅色的愈傷組織和粉紅色花色的轉化株。Kim[27]將玉米C1基因通過農桿菌介導轉入煙草,使株花瓣變狹長,顏色顯著變淺。

3.4導入新的外源基因

Meyer等[28]首次將源自玉米的編碼DQR的A1基因導入矮牽牛白花突變體中,產生了開磚紅色花的矮牽牛。1992年澳大利亞Calgene Pacific公司與日本Sundory公司合作向薔薇中導入F3′5′H基因獲得成功,同年該公司在矮牽牛中導入該基因獲得藍色矮牽牛[29]。此外,在花色基因工程操作中,也可以導入調節基因以增強或減弱原有代謝產物表達,或導入其他與花成色作用有關的基因,如pH基因、輔助色素基因、細胞形狀基因等,也可以同時導入與某種花色有關的多種基因。

轉貼于

4 植物花色苷基因工程改良的安全性

植物花素屬次生代謝產物,與植物防御系統相關。因此,基因工程改良花色可能妨礙植物的生存。同時,無法預測外源基因在轉基因植株遺傳背景中會產生的作用和后果[1],在環境安全性方面存在潛在的威脅,如轉基因花卉雜草化、產生對人類有害的代謝物、因基因漂流而污染環境、給傳統的傳粉者帶來困惑等。

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篇9

關鍵詞:基因工程;四步教學法;建議

中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0158-03

一、《基因工程》的重要性

生物學已經進入到以《基因工程》操作為代表的分子操作的時代,所以《基因工程》知識是每個本科生所必須掌握的,是當代大學生的標志。同時,《基因工程》是對大學里面所學各種生物學知識的融會貫通和綜合運用,如微生物學、生物化學、分子生物學、生理學……等相關知識。《基因工程》知識的學習,對于本科生進行研究生入學考試有重要作用。大學教育已經成為普及教育,而研究生教育發展為精英教育,所以研究生入學成為很多大學生選擇的方向。研究生招生規模也在擴大。研究生學習基本上都采用分子操作手段進行研究,這使得大學生對于《基因工程》的知識必須掌握。對于本科生的就業也有重要作用。社會上有很多行業要求掌握《基因工程》知識。①醫藥工業,有大部分的藥物通過《基因工程》手段生產,如干擾素、白介素、生長因子、腫瘤壞因子、人生長激素等等,運用基因工程手段生產是藥物發展的一個方向。②酶制劑工業,現在有很多酶制劑工業,如無錫酶制劑廠(現被杰能科技公司收購),很多國外酶制劑公司入駐中國,酶試劑工業大部分應用《基因工程》方法生產。③高校產業,現在主要的科研力量在高校,所以科研中有大部分投入,大量的設備、試劑、耗材……,幾乎現在所有的科研活動都深入到《基因工程》領域,所以相關知識的學習顯得非常重要。我們在《基因工程》的教學過程中,建立了“四步教學法”,經過五屆學生的實踐教學實驗,取得了良好效果,產生了很好的反響。在此對“四步教學法”作以介紹,希望對《基因工程》教學能夠提供一些借鑒意義。

二、《基因工程》“四步教學法”

“四步教學法”過程:第一步、課堂講授環節,先在課堂上講授全面知識,使學生對于基本知識有個大概了解;第二步、實驗環節,在上實驗時將主要內容再講述一遍,使學生加深對重點知識的了解,同時回顧課堂上所學知識、增加對知識的理解深度;加強學生在實驗中的動手能力,使學生將課堂上所學知識運用到實踐中去;第三步、復習階段環節,在考試前,將全部知識點給學生寫出來,讓學生按照知識點將《基因工程》知識再復習一遍,學生為了考試,將所有知識進行通盤學習和掌握;對所學知識進行又一遍的理解,很類似“反芻”過程,可以增進對《基因工程》知識的消化吸收;第四步、考試環節,考試中將主要知識出在試卷中,使學生將所學的知識再系統學習一遍。學生在放假期間對掌握不全面的知識進行深入了解,有針對性地進行研究生入學考試的復習。

第一步,課堂講解環節,這個環節重點在老師的講解,其實也是教學過程的重要環節,采用下面幾個方法增加學生對知識的理解和掌握。

1.增加課堂教學趣味性:①講述《基因工程》中的發現故事,使學生了解PCR的發明過程:對PCR的發明過程作了繪聲繪色的描述:Kerry Mullis開車飛馳在101國道上,窗外樹影婆娑,橡樹花的芬芳撲面而來。他思考著基因工程操作實驗,在腦海中看到DNA分子雙鏈纏繞在一起,又看到DNA聚合酶連接到雙鏈上,開始復制……接著又有一對DNA分子合成……忽然間,想到面臨著巨大的發現,他停下車把這個思想記錄下來……經過推廣應用,在1993年獲得了諾貝爾獎金。②對操作中用到的物質性質進行夸張以加深學生印象:EB作為強誘變劑,對它的誘變性進行夸張,如“有可能產生巨大的突變,從而使人退化變成猴子”的故事。③讓學生體會科學的魅力、認識科學的美妙,在講解M13噬菌體時,它的特性是以+DNA鏈為模板復制得到-DNA,成為復制雙鏈DNA;而到200個拷貝時,+DNA鏈被特異蛋白質所連接,只能以-DNA鏈為模板合成+DNA鏈,而后組裝M13噬菌體,并釋放到菌體外。可以用離心方法分離得到上清中的+DNA鏈,沉淀中的復制雙鏈DNA。④在學習λ-DNA體外包裝時,獲取體外包裝蛋白,選取D-、E-突變體時,用42℃篩選不能生長者為D-、E-突變體,是因為這些噬菌體不能生長,可以讓學生認識科學的魅力和美麗。

2.將科研過程中遇到的問題加入課堂內容,以增加學生學習知識的興趣,并加強所學知識的親近感。學生們見到書本上的東西,覺得離他們太遙遠,所以將科研中的內容結合課本知識講解,使他們覺得所學知識就是他們工作中用到的知識:熱激誘導過程、定點誘變問題。在PCR擴增時,從同事那里取來擴增基因的模板,人家說稀釋200倍再作為模板,這樣擴增了二周也沒有擴增出來基因。后來發現,由于模板不足,而不能擴增出基因,到后來將所有模板加入進行PCR擴增,得到了基因。

3.加強知識與實際工作相結合,加強學生學習的真實性。在講解Taq酶時,講解它所產生的巨大的產值,與學校和企業的產值相比,讓學生對此有深刻了解。利用實際生活中的例子,如兩個酶制劑廠,所用酶菌種全部來自日本,說“生命”完全控制在別人手中,別人不給就不能生產,可以加強學生的責任感,加強學習的動力。另外,在廣州一家工廠生產醬油,是我國科學家利用《基因工程》方法提高產量而占領市場,讓學生增加自豪感,提高學習動力。講解pUC18/19名稱的來歷是,plasmid of University of CaliforniaI(加利福尼亞大學),希望學生能夠刻苦學習而有所成就,能夠發明相同的東西而命名。

4.加強知識與考研相結合原則,這個時期學生最關心考研,所以將考研中可能遇到的知識點在課堂上指出來。同時將在考研中學生所面對的一些常識問題指出來,引起學生重視而不出現失誤。考研是學生“迷茫”時期,讓學生知道要根據自己的能力選擇合適學校,有一些同學報考競爭很激烈的學校,因為沒有考上而轉回本校,成為自費學生,每年交好多學費,加大了學生的經濟負擔;有的學生則沒有學校可上,白白浪費一年的時間。

第二步,實驗環節,這個環節是學生加深理解書本知識的環節,對于學生來說,也是很有意思的動手操作環節。由于《基因工程》課程的特點和知識的系統性,以及實驗的完整性。實驗必須集中在課程學完之后統一進行,將課堂所學內容系統地實驗一遍,這也是“四步教學法”得以實施的原因。也只有將所有有關知識學完之后,學生才能在實驗中作好操作。增加學生對內容的理解,相當于對理論知識又學習了一遍。這時將實驗原理進一步講解,是對《基因工程》重點內容的又一次理解。實驗之前先學好原理,所以在《基因工程》中要注重原理的講授。《基因工程》實驗每一步都要注意,“高手(好的棋手)下棋要看三步”,不能在用的時候沒有了試劑或緩沖液、再不就是少了實驗過程中所需要的工具酶,任何一個環節少了都做不好實驗。如果學校條件允許,可以安排教學實習環節。安排一些較深的《基因工程》實驗內容,進行實戰性的實驗。是課堂實驗的延伸,是對學生《基因工程》知識的全面檢驗。將科研中的一些初級問題放入教學實習中,讓學生對科學研究有感性認識。實驗環節中所作的是一些常規性實驗,學生往往不太專注。根據我們的經驗,安排了這個教學實習環節后,學生對于《基因工程》知識掌握的深度和強度都有了很大提高,也增加了學生對科學研究的興趣,加強了學習主動性和積極性。比如,我們讓學生進行陽性轉化子的篩選工作,提取出來的質粒雙酶切之后沒有見到電泳條帶,學生就上網上查找生物學網站進行查詢;后來發現DNA回收柱時,DNA回收率過低是原因。這樣不僅加深了對知識的理解,同時進行了科研的訓練。

第三步,復習環節,這個環節重點是讓學生復習所學知識。考試不是目的,掌握知識才是目的,老師將知識點給學生寫出來,讓學生知道哪一部分是重點內容,避免學到了細枝末節東西,而沒有掌握主要知識。讓學生在較短時間內將課堂所學知識復習幾篇,達到了然于胸的效果。在學生復習過程中,安排好答疑,老師天天在辦公室,學生有問題隨時可以解答。

第四步,考試環節,這個環節很重要。在2個小時的考試時間里是學生效率最高的時候,這2個小時是他們在課堂下學習一個星期、甚至比一個月學到的東西還要多,也是學生綜合運用所學知識的時間。將他們在課堂上所學的零散、細碎的、不系統的知識,進行綜合、系統、連貫的處理。其實相當于“反芻”、消化吸收、合成的一個全過程。大多有心的學生也會在考試完了之后,對一些不太了解的內容重新學習,從而進一步深入學習了知識。

三、考試后分析

在考試后,積極分析學生成績,發現學習中的問題,讓學生感覺到老師的關心。從成績中可以看出,生物科學兩個班學生學習效果不同。一個班的成績出現兩極分化現象,而另一個班的成績則比較平均,這與兩個班學生的學習氛圍不同有關,前一個班學習氣氛比較活躍、愛玩,所以愛學習的學生成績更好,而不愛學習的學生見到別的學生玩,他們也跟著玩,所以成績只會更差。后一個班的學生學習氛比較死,全班都在學,沒有人玩,所以大家都在學,學習差的學生也跟著學好了,只是沒有前一個班里的學習尖子多。前面那個班平均成績只比后面班里學生的平均成績少5分。總體上生物科學專業的學生成績比較好,在上課過程中,常見到生物科學專業的學生到課率比較高,而生物技術專業學生的到課率則較低。在教學方式上,內容比較有針對性,不能面面俱到,因為在學習過程中要掌握重點知識,在教學中必須突出重點。

四、基因工程教學建議

1.上課時間的安排,首先,《基因工程》是21世紀大學生所必備的生物學知識,要學好這門課就必須安排好上課時間。根據多年教學實踐,安排在大四已經不太合適,因為很多學生在大四考研、四、六級英語,造成學生到課率較低的情況。大四后一學期要進行畢業實習、研究生面試、找工作、畢業論文等等事情,更不可能安排在后一學期。將課程安排在前一學期,由于學生要準備研究生入學考試,對于非研究生入學考試課目不放在心上,雖然也知道這門課很重要,但是畢竟研究生入學更重要,上課時常常沒有全神貫注學習,所以說并不能達到教學的目的。但是,這門課又需要很多基礎課作為前備知識,所以安排在大三上比較合適;如果過早,學生又沒有相應的知識基礎。有幾方面原因:①學生已經有了《基因工程》所需要的基礎知識:如分子生物學、生物化學、微生物學;②方便學生考研或找工作,在大學四年級上學期,大部分學生要考研,學生大部分時間花費在考研課目里面,如果這門《基因工程》不是應試課目,學生到課率受到影響,學到知識也比較少。在三年級中,又有上學期和下學期之分,由于學好這門課必須有很多相關學科知識的積累,所以在大三下學期上《基因工程》會有較好的效果。同時,作為基因工程這門課要求所學知識很牢固,是很多知識的綜合運用,在大腦疲憊時,思維能力受到影響,所以建議在非必須時,可以不用連三節的課時安排方法。

2.加強教書育人并重性,老師不僅僅是教書,同時還有育人的責任。在學生面對困難時給他們信心,比如學生在做感受態細胞制備的實驗時,好多學生不能用肉眼看到所提取的感受態細胞,便失去了信心。可以給學生講“有志者,事競成,破釜沉舟,百二秦關終屬楚;苦心人,天不負,臥心嘗膽,三千越甲可吞吳”的故事,鼓勵學生在任何情況下都不要失去信心,堅強意志。學生學到的不僅僅是自然科學知識,同時還有做人的道理。使他們在遇到挫折時有百折不回的意志,當然這也不是一朝一夕的工夫,但是作為教師,應該抓住所有的時機對學生進行教育。

3.關于多媒體教學問題,現在對于多媒體教學有一種不正常的認識,認為所有課程只要采用多媒體教學就先進、就好。對于這個問題不能一概而論,原則應該是:該用就用,不該用就不用,凡是能夠達到提高教學質量,達到教學目的的就用,影響教學效果的就不用。對于《基因工程》這門必修課程來說,就不適合。學生常常反應說多媒體教學太快、無法記筆記;在課堂上看著好,下去后全部忘記了,學習效果并不好;老師們在課下準備好幾個小時的幻燈片,學生不可能一下子就記錄下來。相反,老師在黑板上板書過程,學生們有一個學習認識的過程;學生有時間記筆記。當然,對于課程中有一些圖片,用多媒體展示還是要生動、形象,可以提高學生學習興趣,而這些時候還是應該用多媒體教學的。

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篇10

關鍵詞:生物技術;生物信息學;教學;實踐

中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)47-0123-02

生物信息學(Bioinformatics)是在生命科學的研究中,以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析的科學,是一門新興的交叉學科。生物信息學針對生物學問題,發展各種算法及軟件,對迅速增長的浩如煙海的核酸和蛋白質序列進行收集、整理、儲存、、加工等,目的在于通過生物信息學手段及分析,逐步認識生命的起源、進化、遺傳和發育的本質,破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言,揭示生物體生理和病理過程的分子基礎,為探索生命的奧秘提供合理和最有效的方法或途徑[1]。作為當今生命科學和自然科學領域發展最為迅速的學科之一,生物信息學已成為介于生物學和計算機科學前沿的重要學科。實驗室的每一項技術,從簡單的克隆、PCR到基因數據分析都需要在計算機上應用生物信息學的方法進行處理。因此,對生物技術專業的學生而言,具備一定程度的理解和應用生物信息學方法和技術的能力是十分必要的。

目前,國內外許多高等院校相繼開設了生物信息學課程,我校也于2007年針對生物技術專業學生開設了此門課程。該課程不僅是一門新興的學科,而且學習難度大,理論課內容相對枯燥,如何讓學生更好地掌握本門課程的內容,是教師在教學過程中值得深思的問題。實驗教學是幫助學生理解抽象理論知識的有力手段,在教學中顯得尤為重要,但由于開設專業的特殊性,生物信息學實驗教學一直比較薄弱。本文對過去實驗教學中存在的問題進行了分析,并針對問題結合《基因工程原理》課程以及自己的科研對教學內容進行了優化和教學方法上的改進,取得了一定的成效。

一、過去教學中存在的問題

(一)實驗課教學學時偏少

生物技術專業五年制生物信息學課程總學時為72學時,其中理論48學時,實驗24學時。生物信息學課程最主要的目標是培養學生通過在線程序或利用生物信息學軟件來分析生物學問題的能力,有效解決學生實驗學時不足,實際操作時間少,解決實際問題能力較弱的問題。

(二)與其他課程聯系較少

生物信息學課程開設在生物技術專業教學進程的第6學期,此時學生已具備普通生物學、細胞生物學、分子生物學、生物化學、醫學免疫學、遺傳學、基因組學、基因工程原理等生命科學的基礎知識。但是,在生物信息學理論課和實踐課學習的內容,如查閱的文獻、分析的目的則由授課教師自行指定,忽略了與其他課程的聯系,不利于學生系統地學習專業課的知識。

二、教學體系的改革和完善

(一)增加實驗課教學學時

從2012年起,我校生物技術專業由五年制調整為四年制,同時在修訂教學進程的時候將學時調整為理論36學時,實驗36學時,理論課結束后即為該內容的實踐部分,以此增加學生的實踐訓練時間。

(二)將基因工程原理實驗課程與生物信息學實踐相聯系

在基因工程原理的實驗中,我們把家蠅防御素基因作為目的基因,主要設計的實驗內容包括:(1)目的基因的獲得:利用PCR技術擴增已經克隆到pMD-18T載體上的家蠅防御素基因;(2)pSK質粒載體的小量制備;(3)目的基因與載體的酶切;(4)目的基因與載體的連接;(5)大腸桿菌感受態細胞的制備;(6)重組質粒的轉化;(7)重組子的藍白斑篩選;(8)菌落PCR鑒定重組子[2]。

在學生對基因工程實驗內容熟悉的基礎上,我們在生物信息學的教學過程中對學生提出問題:家蠅防御素基因現有的研究現狀是怎樣的?PCR擴增目的基因的過程中引物該如何設計?獲得陽性重組子后我們如何判斷獲得的插入序列就是目的基因呢?

針對這樣的疑問,我們結合基因工程實驗對教學內容進行適當的調整:(1)PUBMED獲取文獻信息:由學生通過PUBMED查找近五年發表的有關家蠅防御素基因研究的文獻;(2)核酸序列分析:以家蠅防御素基因為對象,分核酸序列的檢索、搜索開放閱讀框(ORF)、限制性酶切分析、引物設計、載體序列識別、核酸序列的比對、分子質量/堿基組成/堿基分布分析和序列轉換共8大部分內容進行講解和學生實踐操作;(3)蛋白質序列分析:同樣以家蠅防御素蛋白為對象,分蛋白質序列檢索、蛋白質序列比對、蛋白質基本性質分析(蛋白質的氨基酸組成、分子量、等電點、親疏水性分析、跨膜區分析、信號肽分析)、蛋白質功能預測、蛋白質結構預測(蛋白質二級結構和三級結構預測)共5大部分內容進行講解和指導學生進行實踐操作。

(三)以科研促進生物信息學的教學改革

筆者所在課程組主要集中于功能基因組學的研究,涉及了功能基因的獲取、生物信息學分析、功能驗證等方面的內容。學生在課程學習中,參與到教師的科研課題中,學會運用生物信息學所學知識實際解決科研問題。學生可自行完成從文獻的查閱、目的序列的獲取(由公共數據庫獲得或實驗室測序獲得)、基因序列的分析、理論推導氨基酸序列基本性質的分析及結構和功能的預測、系統發育分析,如有可能,學生可通過實驗的方法驗證生物信息學分析的結果,同時鼓勵學生自主選擇感興趣的基因、蛋白進行課程設計研究,實踐結束后學生將結果以論文形式提交給教師。

三、教學探索的成效

生物信息學是一門實踐性很強的學科,實驗教學作為培養學生的重要手段,在該門課程學習中有著舉足輕重的作用。在醫學院校生物技術專業生物信息學課程的教學中,立足于生物醫學視角的實踐教學,以與醫學相關的基因、蛋白質等數據作為研究的主體,結合基因工程實驗教學改革生物信息學的授課內容,有利于學生對專業課程知識的系統學習。同時,結合生物信息學研究前沿和自主科研課題成果,形成科研教學相融合的實踐性教學,能夠充分調動學生學習的主動性和積極性,進而激發學生的求知欲和創新能力。教學與科研形成相輔相成的互助關系,科研成果轉化為教學資源,明顯充實了教學內容,提升了教學水平和學生能力。在教學改革探索過程中,已有學生參與到課題組的科研工作中,利用所學的生物信息學知識,通過指定題目或自主選題,順利完成畢業實習并發表了科研論文《印鼠客蚤線粒體COⅡ基因的克隆、序列測定和分子系統學分析》[3]、《美洲大蠊i型溶菌酶基因的克隆及其功能預測》[4]、《致倦庫蚊防御素基因的克隆與原核表達及蛋白純化》[5]、《德國小蠊致敏原Blag 2的Glu 233突變的分子對接研究》[6]、《伏馬菌素B1特異單鏈抗體的同源建模及分子對接模擬研究》[7]等,證明生物信息學課程教學改革切實可行。

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