摘要：我國目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環(huán)境的污染。本文探討了生物可降解高分子材料現(xiàn)階段的開發(fā)應用情況。

關(guān)鍵詞：高分子材料可降解生物

我國目前的高分子材料生產(chǎn)和使用已躍居世界前列，每年產(chǎn)生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環(huán)境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫(yī)藥等領(lǐng)域。生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質(zhì)發(fā)生機械性破壞；微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現(xiàn)將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

一、生物可降解高分子材料概念及降解機理

生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發(fā)生降解的高分子材料。

生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質(zhì)發(fā)生機械性破壞；微生物對聚合物作用產(chǎn)生新的物質(zhì)；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經(jīng)過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結(jié)合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內(nèi)，經(jīng)過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉(zhuǎn)化為微生物活動的能量，最終都轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。

摘要：目前應用于生物醫(yī)學中的納米材料的主要類型有納米碳材料、納米高分子材料、納米復合材料等。納米材料在生物醫(yī)學的許多方面都有廣泛的應用前景。



關(guān)鍵詞：納米材料生物醫(yī)學應用

1應用于生物醫(yī)學中的納米材料的主要類型及其特性

1.1納米碳材料

納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。

設為首頁

收藏本站

聯(lián)系我們

網(wǎng)站首頁┆課件下載┆教學論文┆實用文檔┆個人簡歷┆論文中心┆演講稿┆考試相關(guān)┆黨團社會┆職場技巧┆作文園地┆法律文書

您當前的位置：中國文書論文網(wǎng)->語文論文->教學內(nèi)容退出登錄用戶管理

贊助商

科學界普遍認為，納米技術(shù)是21世紀經(jīng)濟增長的一臺主要的發(fā)動機，其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀，納米技術(shù)將給醫(yī)學、制造業(yè)、材料和信息通信等行業(yè)帶來革命性的變革。因此，近幾年來，納米科技受到了世界各國尤其是發(fā)達國家的極大青睞，并引發(fā)了越來越激烈的競爭。

1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃

由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機構(gòu)的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法案》，這標志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟復興”的關(guān)鍵。第二期科學技術(shù)基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。

科學界普遍認為，納米技術(shù)是21世紀經(jīng)濟增長的一臺主要的發(fā)動機，其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀，納米技術(shù)將給醫(yī)學、制造業(yè)、材料和信息通信等行業(yè)帶來革命性的變革。因此，近幾年來，納米科技受到了世界各國尤其是發(fā)達國家的極大青睞，并引發(fā)了越來越激烈的競爭。

1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃

由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機構(gòu)的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法案》，這標志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟復興”的關(guān)鍵。第二期科學技術(shù)基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。

1材料與方法

以CNKI《中國學術(shù)期刊網(wǎng)絡出版總庫》為檢索源，在數(shù)據(jù)庫期刊高級檢索口選擇檢索條件為“主題”，檢索詞采用“降解地膜”，時間跨度不限，檢索時間為2018年7月30日，導出文獻格式自定義全選獲取作者、機構(gòu)、年份等信息，將檢索結(jié)果導入Excel軟件，在人工檢查和糾錯的基礎上，剔除科普報道、人物傳記及信息簡訊等非論文型數(shù)據(jù)，獲得降解地膜研究有效文獻。采用文獻計量的基本方法，利用Excel軟件從文獻年際數(shù)量、研究區(qū)域、載文期刊、研究作者、發(fā)文機構(gòu)、研究關(guān)鍵詞等方面對降解地膜研究文獻進行整理與統(tǒng)計。

2結(jié)果與分析

2.1發(fā)文趨勢分析。論文的發(fā)表量與年代分布情況可以反映該領(lǐng)域理論研究的歷史發(fā)展軌跡[16]，一時期論文數(shù)量的增加速度和數(shù)量，在一定意義上說明了這一領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究的理論水平和發(fā)展速度，也能在一定程度上反應研究者和實踐者對該領(lǐng)域的重視程度[17]。從圖1看出，1987—2018年32年期間，國內(nèi)首次發(fā)表降解地膜領(lǐng)域的文獻為1987年，次年為空白年份，隨后年份年發(fā)文量在1~60篇之間波動，至2018年7月30日，共發(fā)表降解地膜研究文獻389篇。根據(jù)其年份分布特點，大致可分為兩個階段：1987—2009年23年期間，檢索到的文獻只有109篇，占文獻總量的28%，年均發(fā)文量為4.8篇。此期間降解地膜研究忽冷忽熱，其中，1997、2004、2008年這3年降解地膜的研究分別達到一個小高峰，文章數(shù)量分別達到10、10、11篇，其余年份文獻數(shù)量在0~8篇之間起伏不定。2005年是降解地膜研究的低谷期，僅出現(xiàn)了1篇論文。這一階段，降解地膜開始進入人們的視野，相關(guān)研究比較零散，研究處于較低水平，可視為緩慢發(fā)展期。2010—2018年9年期間，降解地膜研究文獻數(shù)量增長較快，2010年僅為13篇，2017年已達到60篇，檢索到的文獻數(shù)量達280篇，占文獻總量的72%，可以說超過2/3的降解地膜論文都是近10年產(chǎn)出的。這一階段，降解地膜研究開始引起國內(nèi)學者的關(guān)注，可視為快速發(fā)展期。分析表明，國內(nèi)降解地膜的文獻數(shù)量總體偏少，但近年來呈上升趨勢，隨著國家對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領(lǐng)域的重視，可以預測未來降解地膜將成為熱點研究領(lǐng)域。2.2研究區(qū)域分布。第一研究機構(gòu)按地區(qū)統(tǒng)計結(jié)果表明（表1），389篇降解地膜文獻廣泛分布在國內(nèi)28個省市自治區(qū)，數(shù)量為1~62篇不等。新疆、甘肅、山東是降解地膜研究靠前的3個地區(qū)，文獻量依次為62、38、1篇，分別占文獻總量的15.94%、9.77%、7.97%。這些地區(qū)分別大面積種植棉花、玉米、花生等作物，對土壤水溫的需求較強，地膜使用量、覆蓋面積和使用強度在國內(nèi)均排在前列，地膜殘留量也較高，因而對應用降解地膜的需求也較為突出。云南、北京、廣東是緊隨其后的3個地區(qū)，文獻量依次為29、29、20篇，分別占文獻總量的7.46%、7.46%、5.14%。云南、廣東分別種植煙草、甘蔗等作物，地膜使用較為廣泛，對降解地膜的研究也較為迫切；北京在降解地膜研究方面占有一定優(yōu)勢，這可能是由于從事降解地膜的農(nóng)業(yè)高等院校、農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)及行政管理單位等比較集中于此的原因。2.3載文期刊分析。從統(tǒng)計情況看，檢索到的389篇降解地膜文獻分別刊載在175種期刊上，平均每種期刊發(fā)文2.22篇，國家期刊、高等院校、科研機構(gòu)、地方雜志等均有刊載，說明降解地膜的情報源分布較為廣泛，其研究已占有一定地位。根據(jù)布拉德福定律的區(qū)域分析方法[10]，將每種期刊刊載的降解地膜文獻數(shù)量進行整理，按照核心區(qū)、相關(guān)區(qū)和離散區(qū)大致占所有文獻總量1/3的原則來劃分期刊。核心區(qū)為發(fā)文5篇及以上的期刊共20種，文獻總數(shù)148篇；相關(guān)區(qū)為發(fā)文2~4篇的期刊共53種，文獻總數(shù)139篇；離散區(qū)為發(fā)文1篇的期刊共102種，文獻總數(shù)102篇，據(jù)此列出降解地膜研究文獻離散狀況（表2）。分析表明，核心區(qū)期刊種類占期刊種類總量的11.43%，載文量占文獻總量的38.05%，這一結(jié)果與布拉德福定律描述的核心區(qū)期刊刊載的文獻量要占論文總量的1/3大致靠近；相關(guān)區(qū)期刊種類占期刊種類總量的30.29%，載文量占文獻總量的35.73%；離散區(qū)期刊種類占期刊種類總量的58.29%，載文量占文獻總量的26.22%。核心區(qū)、相關(guān)區(qū)、離散區(qū)3個區(qū)發(fā)文密度依次為7.40、2.62、1種/篇，核心區(qū)發(fā)文密度明顯集中。20種核心區(qū)期刊分析表明（表3），載文量10篇以上的期刊有2種，分別是《中國農(nóng)學通報》17篇、《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》13篇，其余20種期刊為《新疆農(nóng)業(yè)科學》《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報》《塑料科技》《中國棉花》等，載文量在5~9篇之間不等，這些期刊可作為查閱降解地膜文獻資料的主要信息源。期刊復合影響因子(IF)是衡量學術(shù)期刊影響力的一個重要指標[18]。20種核心區(qū)期刊的IF都較低，平均IF僅為0.732。IF≥1的期刊有4種，僅占核心區(qū)20種期刊數(shù)量的20%，分別是《農(nóng)業(yè)工程學報》(IF=3.118)、《干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究》(IF=1.420)、《中國農(nóng)業(yè)大學學報》(IF=1.367)、《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報》(IF=2.218)；這4種期刊載文量共計28篇，僅占核心區(qū)20種期刊的總載文量148篇的18.92%。分析表明，降解地膜研究文章水平總體較低，質(zhì)量還有待進一步提高。2.4核心作者分析。從整理情況看，389篇文獻按第一作者統(tǒng)計共有325人，其中發(fā)文1篇的作者281人，2~3篇的作者37人，4篇以上的作者7人，分別占總數(shù)的86.46%、11.39%和2.15%。核心作者是某研究領(lǐng)域的引導者和推動者，其研究水平和思想觀點對該領(lǐng)域研究與發(fā)展具有重要影響，可從發(fā)文量來評價核心作者的重要性和影響力，核心作者以普賴斯定律來確定，如式(1)所示[19]。(1)m為核心作者的最低論文數(shù)，Nmax為統(tǒng)計年限中最高產(chǎn)作者的論文數(shù)。對檢索到的文獻按第一作者進行統(tǒng)計（表4），最多的作者是太原理工大學水利科學與工程學院的申麗霞，其發(fā)文量為5篇，即Nmax=5。將Nmax=5代入公式，得m=2.24，取m=3，即數(shù)在3篇及其以上的可列為核心作者。通過統(tǒng)計得出，該領(lǐng)域研究的核心作者共有12位，共44篇，占文獻總量的11.31%，與核心作者發(fā)文量應占發(fā)文總量20%的下限相比，該比例明顯偏低。分析表明，近年來降解地膜領(lǐng)域研究人員分布還比較分散，尚未形成一支較為穩(wěn)定的研究群，且僅有個別作者對自己的研究主題進行了跟蹤研究，核心作者不突出。2.5主要研究機構(gòu)分析。研究機構(gòu)是作者進行學術(shù)研究的依托，為學者研究提供了基本科研平臺，尤其是核心研究機構(gòu)及其動向更成為學者研究的風標[20]。從對第一研究機構(gòu)降解地膜數(shù)量的排序情況（表5）可看出，發(fā)表4篇以上文獻的機構(gòu)主要集中在7家，分別是甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院11篇(2.83%)、廣州甘蔗糖業(yè)研究所10篇(2.57%)、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所8篇(2.06%)、太原理工大學水利工程與工程學院7篇(1.80%)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學水利與土木建筑工程學院6篇(1.54%)、新疆農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所5篇(1.29%)、新疆農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境保護站4篇(1.02%)。這些機構(gòu)的研究主要集中在不同降解地膜在玉米等糧食作物、棉花等經(jīng)濟作物、高粱等飼草作物上的應用效果，考察的大多是降解地膜應用后土壤環(huán)境的水熱效應及對作物生長發(fā)育的影響，少量研究內(nèi)容涉及到降解地膜的降解特性，個別研究涉及到降解地膜的一般理論綜述。分析表明，農(nóng)業(yè)高等院校和農(nóng)業(yè)科研院所是從事降解地膜研究的2類主要機構(gòu)，是降解地膜領(lǐng)域研究中的核心和中堅力量，且這些機構(gòu)的研究主要集中在降解地膜的田間應用。此外，近年來降解地膜研究領(lǐng)域引起了政府部門的極大重視，作為農(nóng)業(yè)面源污染防控相關(guān)政策的制定以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護專項等項目的實施單位，也參與了降解地膜領(lǐng)域的研究，新疆農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境保護站作為政府農(nóng)牧部門單位在文獻數(shù)量排名靠前的第一研究機構(gòu)中出現(xiàn)，也佐證了這一趨勢，凸顯了研發(fā)降解地膜旨在防控農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的初衷要義。在文獻整理過程中還發(fā)現(xiàn)，從研究機構(gòu)合作情況來看，降解地膜研究領(lǐng)域教學、科研與推廣單位之間的合作較多，地膜生產(chǎn)企業(yè)參與的極少，僅有山東地區(qū)的山東天壯環(huán)?？萍加邢薰镜葌€別企業(yè)參與了一些研究，這是今后需要投入研發(fā)力量和鼓勵支持的領(lǐng)域。2.6高被引論文分析。引用頻次反映文獻的參考和應用價值等，被引用頻次越多，說明本論文對學術(shù)研究及交流所起的影響就越大[21]。本文將被引次數(shù)在70次以上的論文視為高被引文章，共有9篇文章，總被引次數(shù)為841次（表6）。這9篇文獻分布在《農(nóng)業(yè)工程學報》等8種期刊上，均由核心期刊刊載。被引次數(shù)最高的論文是太原理工大學水利科學與工程學院申麗霞于2011年發(fā)表在《農(nóng)業(yè)工程學報》上的論文《可降解地膜對土壤、溫度水分及玉米生長發(fā)育的影響》，被引頻次為119次；中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所呂江南于2007年發(fā)表在《中國麻業(yè)科學》上的論文《農(nóng)用薄膜應用現(xiàn)狀及可降解農(nóng)膜研究進展》、西南科技大學材料學院黎先發(fā)于2004年發(fā)表在《塑料》上的論文《可降解地膜材料研究現(xiàn)狀與進展》，被引頻次均為112次，其余論文被引頻次介于70~95次之間。由于文獻的引用有滯后性，這9篇引用頻次最高的文章都發(fā)表于2012年之前，這些文章具有一定的參考價值。2.7關(guān)鍵詞詞頻分析。關(guān)鍵詞是作者從高度概括的角度提出的一組反映文獻核心內(nèi)容的科技詞匯，關(guān)鍵詞統(tǒng)計分析的目的在于尋找科學研究趨勢，幫助研究者快速掌握科研動態(tài)[22]。詞頻分析法是利用可以解釋或表達文獻核心內(nèi)容的關(guān)鍵詞或主題詞，在某一研究領(lǐng)域文獻中出現(xiàn)的頻次高低，來確定該領(lǐng)域研究熱點和發(fā)展趨勢的文獻計量方法[23]。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，389篇降解地膜研究文獻共出現(xiàn)關(guān)鍵詞677個，出現(xiàn)頻次1737次。剔除與檢索主題重復的“可降解地膜”“降解膜”“崩壞地膜”等顯而易見沒有分析意義的關(guān)鍵詞，列出詞頻出現(xiàn)在10次以上的高頻關(guān)鍵詞（圖2）。由其分布圖可看出，根據(jù)其研究角度，大致可分為降解地膜類型、降解地膜應用作物和降解地膜研究指標3大類研究熱點。從降解地膜類型關(guān)鍵詞看，“生物降解地膜”共在36篇文獻中出現(xiàn)，“生物降解膜”“生物降解”“光降解”在19篇文獻中出現(xiàn)，“光降解地膜”在11篇文獻中出現(xiàn)，“雙降解地膜”共在13篇文獻中出現(xiàn)，可見降解地膜類型研究主要集中在生物型降解型、光降解型及雙降解型，且以生物降解型為主；從應用作物關(guān)鍵詞看，“玉米”共在60篇文獻中出現(xiàn)，“棉花”共在32篇文獻中出現(xiàn)，“烤煙”共在16篇文獻中出現(xiàn)，“甘蔗”共在12篇文獻中出現(xiàn)，“馬鈴薯”“花生”各在11篇文獻中出現(xiàn)，可見降解地膜的主要應用作物為玉米、棉花、烤煙、甘蔗、馬鈴薯和花生；從研究指標看，“產(chǎn)量”共在61篇文獻中出現(xiàn)，“土壤溫度”共在37篇文獻中出現(xiàn)，“土壤水分”共在25篇文獻中出現(xiàn)，可見降解地膜研究指標主要集中在土壤溫度、土壤水分及作物產(chǎn)量3個方面。從高頻關(guān)鍵詞的分布可以看出研究的熱點，而低頻關(guān)鍵詞中則可能包括創(chuàng)新點[22-23]。限于篇幅，詞頻出現(xiàn)在10次以下的關(guān)鍵詞沒有列出，從其分布可知，“降解率”在8篇文獻中出現(xiàn)，“降解性能”在7篇文獻中出現(xiàn)，“環(huán)保”在4篇文獻中出現(xiàn)，“降解產(chǎn)物”“工藝”各在2篇文獻中出現(xiàn)，“安全期”“可控性”各在1篇文獻中出現(xiàn)，這些關(guān)鍵詞恰恰是評價某種降解地膜產(chǎn)品成熟與否的關(guān)鍵指標，應在今后研究中予以注重和加強。

3結(jié)論

1987年以來32年間降解地膜研究領(lǐng)域共發(fā)表文獻389篇，前23年期間降解地膜研究忽冷忽熱，可視為緩慢發(fā)展期。近10年來其速度和數(shù)量總體呈上升趨勢，可視為快速發(fā)展期；全國各地對降解地膜均有一定研究，新疆、甘肅、山東等地膜應用廣泛的地區(qū)是降解地膜田間應用研究靠前的3個地區(qū)，應用作物涉及玉米、馬鈴薯等糧食作物和棉花、甘蔗、烤煙等經(jīng)濟作物；降解地膜文獻分別刊載在175種期刊上，《中國農(nóng)學通報》《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》等22種期刊是核心區(qū)期刊，降解地膜研究文獻的水平總體還較低；甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所等農(nóng)業(yè)高等院校和農(nóng)業(yè)科研院所是從事降解地膜研究的2類主要機構(gòu)，研究主要集中在田間應用方面。教學、科研與推廣單位之間的合作較多，地膜生產(chǎn)企業(yè)參與的極少；申麗霞、嚴昌榮等是降解地膜研究領(lǐng)域的核心作者，該領(lǐng)域的研究人員還比較分散，領(lǐng)軍人物比較匱乏；降解地膜被引次數(shù)70次以上的9篇高被引文章分布在《農(nóng)業(yè)工程學報》等8種期刊上，被引次數(shù)最高的論文是太原理工大學水利科學與工程學院申麗霞于2011年發(fā)表在《農(nóng)業(yè)工程學報》上的論文《可降解地膜對土壤、溫度水分及玉米生長發(fā)育的影響》；降解地膜類型研究、應用作物研究和水熱變化、產(chǎn)量效益等指標研究是降解地膜研究的3類主要內(nèi)容，分別涉及“生物降解”“玉米”“土壤水分”等關(guān)鍵詞，而降解地膜制造工藝、環(huán)境評價等方面涉及的關(guān)鍵詞，如“可控性”“安全性”等較少甚至缺乏。

摘要：微生物學大實驗是江蘇海洋大學面向生物技術(shù)專業(yè)本科生開設的大實驗課程，經(jīng)過多年的教學實踐與探索，實驗教學取得了良好的效果。文章闡述了海洋特色生物技術(shù)專業(yè)微生物學大實驗項目的前期準備、大實驗的實施及其效果以及在實踐教學過程中需要注意的問題等。微生物學大實驗的實施，有助于學生對微生物學、分子生物學等相關(guān)知識的整合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，提高學生的綜合實踐能力和科學研究能力。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；微生物學大實驗；實踐

生物技術(shù)是21世紀生命科學領(lǐng)域的一門前沿技術(shù)，生物技術(shù)學科是一門實踐性和應用性均很強的關(guān)鍵學科[1]。國家和高等院校對生物技術(shù)人才的培養(yǎng)要求很高，投入也很大。實驗教學是高校教學工作的重要組成部分，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和綜合實驗能力的重要途徑，也是培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的關(guān)鍵[1-2]。微生物學是生命科學領(lǐng)域一門實踐性很強的專業(yè)基礎課程[3]，面向本科生開設的微生物學課程一般都會附帶開設微生物學實驗課程，旨在使學生加深對理論知識的理解，以及掌握微生物學研究所需要的基本操作技術(shù)和實驗技能[3-4]。但是微生物學實驗課程在內(nèi)容設置上存在以下問題：各個實驗項目之間相互獨立，缺乏關(guān)聯(lián)性，導致學生缺乏對微生物學實驗設計的系統(tǒng)性領(lǐng)會，只零散地掌握了一些實驗技術(shù)[3,5]。為培養(yǎng)國家海洋生命科學專業(yè)人才和發(fā)展國家海洋生命科學事業(yè)，江蘇海洋大學（以下簡稱我校）海洋科學與水產(chǎn)學院設立了生物技術(shù)專業(yè)，并加大專業(yè)建設投入，重視培養(yǎng)學生的生物技術(shù)技能訓練，使學生掌握最新的生物技術(shù)理論和研究方法。為了彌補微生物學實驗課程教學的不足，我校面向生物技術(shù)專業(yè)本科生開展微生物學大實驗教學；微生物學大實驗教學要求學生根據(jù)教師的指導方向，確定實驗選題，自行設計實驗方案，并與同組合作者共同完成實驗任務，撰寫論文式報告，從而強化學生對微生物學、分子生物學等相關(guān)知識的整合，進一步鞏固學生的理論知識與實驗技能，培養(yǎng)學生的綜合實踐能力、分析解決問題的能力、創(chuàng)新能力以及嚴謹求實的科學素養(yǎng)，為學生未來從事現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)工作打下基礎[2,6-8]。

1微生物學大實驗的實施

1.1實驗準備

1.1.1任課教師與實驗室教輔人員的準備微生物學大實驗安排在大三學年第二學期的第18～19周進行，持續(xù)兩周時間。任課教師至少應提前一個月完成課程計劃表、開課日程安排文件、材料試劑申購清單的報備以及相應的經(jīng)費申請；實驗室教輔人員應協(xié)助完成實驗室場所的安排、設備的準備與調(diào)試、試劑材料的購買或驗收，應保證實驗場所的及時安排以及實驗設備和實驗材料的充分供應。1.1.2學生的準備任課教師在開課前一個月左右將項目選題計劃、任務書、日程安排表發(fā)送給學生，要求學生根據(jù)所設項目自由選題，并按照四人一組自由組合，合作查閱文獻，撰寫較為具體的實驗方案，列出所有需要用到的實驗設備、實驗材料，并且盡可能細化到用量大小。任務書要求每組學生完成兩個項目：一是產(chǎn)酶海洋微生物的篩選。要求從提供的一種海洋樣品中分離細菌、真菌、酵母菌，并篩選產(chǎn)某種酶的細菌，學生可以根據(jù)興趣或者結(jié)合在研項目選擇一種酶，如蛋白酶、淀粉酶、甲殼素酶、葡聚糖酶等，然后自行設計實驗方案。二是產(chǎn)酶海洋微生物的生物學特性研究與分子鑒定。要求每組學生對所篩選出的一株產(chǎn)酶細菌進行生物學特性研究，如染色顯微觀察、部分生理生化反應觀察、耐鹽性試驗，并采用16SrRNA基因序列分析法對自己篩選的菌株進行分類鑒定[5]。學生要完成前期準備，必須提前查閱文獻資料，按照任務書要求且結(jié)合之前所學知識理清實驗思路，設計實驗方案，完成實驗材料的列舉以及實驗流程、實驗方法的完整設計，并在實驗前和教師溝通交流，確認實驗方案的正確性及合理性。

本科畢業(yè)論文是培養(yǎng)大學生實踐能力的一個重要教學環(huán)節(jié)，在提高學生創(chuàng)新思維、科研基本能力、綜合實踐能力等方面，對提高學生專業(yè)技能和綜合實踐能力具有關(guān)鍵性作用。［1］目前我國大學本科畢業(yè)論文的質(zhì)量呈現(xiàn)不同程度的滑坡現(xiàn)象。［2］綜合各方面的分析，導致我國本科畢業(yè)論文質(zhì)量總體偏低的原因主要包括:畢業(yè)論文的實用價值不高，與學生實習就業(yè)相關(guān)性不強;考核約束不夠，學生忙于實習、考研和找工作，投入時間和精力嚴重不足;指導教師本身水平有限或?qū)τ趯W生要求不夠嚴格，不能為學生提供有效的指導;平時理論指導太少，學生對于論文的格式和內(nèi)容不熟悉。深入分析本科畢業(yè)論文現(xiàn)存問題的成因，缺乏系統(tǒng)、有效的畢業(yè)論文質(zhì)量管理是其中的重要方面。［3］隨著近年來本科畢業(yè)論文管理工作的逐步正規(guī)化，尤其是在國家本科教學工作水平評估的推動下，各院校已經(jīng)普遍制定了本科生畢業(yè)論文(設計)規(guī)范和評分標準，建立起了本科畢業(yè)論文的質(zhì)量評價標準體系。這些標準雖然表述方式各有不同，但都是對畢業(yè)論文從創(chuàng)新性、專業(yè)性、學術(shù)性、規(guī)范性、寫作水平這五個方面提出了要求［4］，其質(zhì)量標準的內(nèi)涵可以歸為形式質(zhì)量標準、內(nèi)容質(zhì)量標準和過程質(zhì)量標準三大部分。但目前各院校制定的質(zhì)量標準大多數(shù)都是從學校層面制定的面向全校所有專業(yè)的統(tǒng)一的標準，這種同質(zhì)化的標準模式雖然可能會使得學生的畢業(yè)論文外觀形式比較統(tǒng)一，但卻忽略了各個專業(yè)自身的學術(shù)特點，使得某些專業(yè)畢業(yè)論文的撰寫和指導面臨很大困難，標準也無法得到貫徹和落實。［5］北京城市學院生物醫(yī)藥學部圍繞首都醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)和醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，培養(yǎng)具備護理、康復治療、藥學服務、食品安全檢測、藥物研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗等醫(yī)藥健康領(lǐng)域一線崗位工作能力的應用型高技能人才。學部目前的六個本科專業(yè)中藥學、藥學、生物技術(shù)、食品質(zhì)量與安全、護理學和康復治療學，涵蓋了理學、工學和醫(yī)學三大學科門類。為了更好地發(fā)揮畢業(yè)論文在應用型本科人才培養(yǎng)過程中的重要作用，各專業(yè)均要求將畢業(yè)論文與畢業(yè)實習相結(jié)合。在畢業(yè)論文的形式方面，各專業(yè)一直不斷地進行適合不同實習單位及工作內(nèi)容的畢業(yè)論文形式探索。因此，在國家對于畢業(yè)論文標準及學校畢業(yè)論文管理制度的基礎上，針對生物醫(yī)藥學部專業(yè)門類多的特點，建立適合學部各專業(yè)的本科畢業(yè)論文管理制度細則和質(zhì)量評價方法，對于提高學部本科畢業(yè)論文的質(zhì)量、實現(xiàn)各專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)目標及提升學部整體教學管理質(zhì)量都具有重要意義。

一、本科畢業(yè)論文存在的主要問題

(一)部分學生畢業(yè)論文的形式有待改進，質(zhì)量有待提高。由于生物醫(yī)藥學部要求學生畢業(yè)論文必須與實習工作內(nèi)容相結(jié)合，并保證“一人一題，真題真做”的畢業(yè)論文原則，因此，學生的畢業(yè)論文受到實習單位及具體工作崗位的限制，會不可避免地造成部分學生的畢業(yè)論文存在學術(shù)性有限、創(chuàng)新性不強等問題。比如，2018屆藥學專業(yè)部分在醫(yī)藥藥房實習的同學從事調(diào)劑工作，因其先進性及科學性并不突出，所以畢業(yè)論文只能采用關(guān)于大量處方統(tǒng)計相關(guān)的調(diào)研型論文。此外，在論文完成過程中，由于藥房無法提供數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，學生雖然耗費了大量的時間，但論文的質(zhì)量仍然非常有限。因此，將論文管理工作前移，加強對實習基地及工作崗位的篩選，是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文的重要前提。(二)學生對待論文的重視程度、寫作能力。和表達能力仍需加強由于學生完成畢業(yè)論文的過程與學生實習、考研或考公務員，以及尋找就業(yè)機會的時間基本重合，所以學生的思想會一定的波動和起伏。部分學生會在畢業(yè)論文的工作上投入較少的精力，在論文完成過程中比較依賴指導老師，缺乏主觀能動性，不能及時回應指導老師。個別論文內(nèi)容和格式達不到專業(yè)要求，論文率比較高，這反映出畢業(yè)論文的相關(guān)訓練仍存在不足。答辯過程中個別學生的語言表述不準確、回答問題不自信，也說明該方面的訓練有待加強。因此，制定更符合學部學生實際情況的管理制度，加強對學生畢業(yè)論文工作的過程化管理，是提升畢業(yè)論文工作的重要保證。(三)論文指導教師隊伍應進一步建設。部分新開設專業(yè)具備論文指導能力的教師數(shù)量不足，需要從進一步引進高水平師資和加強現(xiàn)有教師隊伍建設兩方面入手加以解決。除了加強人才引進的工作外，提高教師對本科畢業(yè)論文指導的重視程度也是非常重要的。教師對學生的指導既要包括畢業(yè)論文的整體設計(即論文的創(chuàng)新性、學術(shù)性及科學性)，又要包括畢業(yè)論文格式的指導(即論文的嚴謹性和規(guī)范性)。為保證指導教師的指導質(zhì)量，迫切需要詳細可行的論文管理制度及學生反饋制度，提高教師對畢業(yè)論文的重視程度，規(guī)范教師的指導過程，明確有效的獎懲機制，從而保證和提高生物醫(yī)藥學部本科畢業(yè)論文的質(zhì)量。

二、本科畢業(yè)論文的質(zhì)量管理的探索

針對北京城市學院生物醫(yī)藥學部本科畢業(yè)論文的質(zhì)量及管理現(xiàn)狀，為提高學部本科畢業(yè)論文質(zhì)量，構(gòu)建并完善適合學部學情的本科畢業(yè)論文質(zhì)量管理方法，從而實現(xiàn)對畢業(yè)論文的全過程、全環(huán)節(jié)、全方位的質(zhì)量保障，具體研究內(nèi)容包括:(一)確立學部本科畢業(yè)論文管理制度細則。1.明確管理方式和崗位職責。為更好的保證學部整體畢業(yè)論文質(zhì)量，管理制度明確采用學部、專業(yè)和指導教師參與、分工協(xié)作的學部三級畢業(yè)論文管理方式。由學部主任主責、教學副主任統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、各專業(yè)主任及秘書組成畢業(yè)論文質(zhì)量管理團隊，團隊人員都具備較高的責任心和豐富的教學管理經(jīng)驗。學生畢業(yè)論文采用指導教師負責制，各專業(yè)論文指導教師負責解決畢業(yè)論文工作中出現(xiàn)的問題，與管理人員共同完成學部本科畢業(yè)論文質(zhì)量保障工作。同時，各專業(yè)還聘請具有豐富教學經(jīng)驗或行業(yè)實踐經(jīng)驗的校外專家，在開題、中期檢查和答辯三個階段中對學生畢業(yè)論文的完成情況進行評價及指導，對于學部的本科畢業(yè)論文管理工作提出意見和建議。2.強化過程性管理。在學校畢業(yè)論文管理制度基礎上，通過制定貫穿整個畢業(yè)論文全過程的“生物醫(yī)藥學部本科畢業(yè)論文工作管理細則”，實現(xiàn)全環(huán)節(jié)、全方位的畢業(yè)論文質(zhì)量保障，確保畢業(yè)論文管理工作的制度化、科學化和規(guī)范化。畢業(yè)論文管理制度主要從開題、中期和答辯等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強過程性管理，具體措施如下:(1)開題階段。開題階段重點監(jiān)控指導教師的資格和培訓、論文選題質(zhì)量的評價，不合格的學生由專業(yè)督促幫助整改。指導教師是保證畢業(yè)論文質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在秋季學期開學初，學部組織全體畢業(yè)論文指導教師培訓，要求指導教師必須參加。在學部培訓中明確畢業(yè)論文各階段工作安排和時間節(jié)點，要求每一名論文指導教師申請論文指導專用郵箱，郵箱賬號和密碼交教研室報備。相應指導教師的郵箱地址由教研室或?qū)I(yè)秘書通知給所有學生，要求學生將所有文件材料通過郵箱發(fā)送，指導教師必須在學生發(fā)來文件材料一周內(nèi)對學生進行指導。具體指導內(nèi)容要在原有學生文字材料上進行相應批注，并通過郵箱發(fā)回，同時要求各位論文指導教師認真填寫指導記錄，學部和專業(yè)將通過郵箱不定期抽查指導教師指導情況和教師指導記錄。開題前通過指導教師及其指導記錄評價學生配合度和開題階段表現(xiàn)，對表現(xiàn)差的不能開題者給予警告，學生改進后直接進行二次開題，二次開題成績?nèi)圆缓细裾弋厴I(yè)論文成績按不及格論處。針對學校原有開題報告中未能體現(xiàn)學生通過情況的問題，在開題報告中增加開題審查小組意見，同時制訂開題報告評分表(表1)，根據(jù)題目、內(nèi)容、研究方法等內(nèi)容進行量化評價，總成績分數(shù)取三名專家評分的平均數(shù)，分數(shù)≧60為通過，分數(shù)＜60為不通過。(2)中期階段。中期檢查階段重點監(jiān)控學生論文工作進展情況。在中期檢查過程中，為了使評審專家能夠?qū)W生畢業(yè)論文完成情況進行更好的評價，制訂了中期報告評分表(表2)，增加了評分環(huán)節(jié)。根據(jù)畢業(yè)論文工作完成情況、下一步工作計劃等內(nèi)容進行量化評價，總成績分數(shù)取三名專家評分的平均數(shù)，分數(shù)≧60為通過，分數(shù)＜60為不通過。責令中期檢查不通過的學生限期改進，進行二次中期檢查，如仍達不到要求將停止其進行畢業(yè)論文的資格，畢業(yè)論文成績按不及格論處。(3)答辯階段。答辯階段重點監(jiān)控抽查學生論文質(zhì)量及指導教師的指導情況。制定指導教師畢業(yè)論文指導質(zhì)量評價表(表3)，由專業(yè)(隨機抽取3名指導學生)和所有被指導學生在答辯結(jié)束后對指導教師的指導態(tài)度、能力和效果進行評分。將學生評分與專業(yè)對指導教師的評價(各占比50%)一起作為衡量指導教師工作的重要指標。評分不及格的老師取消下一年指導資格，不允許參加評優(yōu)，且獎金績效評定表中該項成績不計分。制訂畢業(yè)論文質(zhì)量評價標準(表4)，從論文的內(nèi)容、格式等指標入手，對不同專業(yè)本科畢業(yè)論文的撰寫規(guī)范性進行量化;從專業(yè)知識角度入手，通過畢業(yè)論文選題情況、專業(yè)能力水平、創(chuàng)新以及成果等方面的指標，對不同專業(yè)的本科畢業(yè)論文的內(nèi)容質(zhì)量進行量化。將此畢業(yè)論文質(zhì)量評價標準列入學部優(yōu)秀畢業(yè)論文評選細則，從而為專業(yè)跨度大、論文同質(zhì)性低的各專業(yè)評價畢業(yè)論文質(zhì)量提供依據(jù)，便于學部從不同專業(yè)推薦的優(yōu)秀畢業(yè)論文中評選推薦校級優(yōu)秀畢業(yè)論文。(二)確定各類型畢業(yè)論文寫作模板。為進一步提升及規(guī)范學部現(xiàn)有各類畢業(yè)論文的質(zhì)量，畢業(yè)論文質(zhì)量管理團隊依據(jù)北京城市學院畢業(yè)設計(論文)與綜合訓練撰寫規(guī)范制訂出不同類型的畢業(yè)論文寫作模板(包含開題報告表、中期檢查表等附件的寫作模板)，并發(fā)放給論文指導教師和學生，有效提高了工作效率，保證畢業(yè)論文格式相對規(guī)范，減少了學生和指導教師在格式問題上花費過多時間，從而將精力更多集中于畢業(yè)論文內(nèi)容的撰寫和指導。

三、生物醫(yī)藥學部本科畢業(yè)論文的質(zhì)量管理的實踐

科學界普遍認為，納米技術(shù)是21世紀經(jīng)濟增長的一臺主要的發(fā)動機，其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀，納米技術(shù)將給醫(yī)學、制造業(yè)、材料和信息通信等行業(yè)帶來革命性的變革。因此，近幾年來，納米科技受到了世界各國尤其是發(fā)達國家的極大青睞，并引發(fā)了越來越激烈的競爭。

一、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃

由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機構(gòu)的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法案》，這標志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟復興”的關(guān)鍵。第二期科學技術(shù)基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。

一、培養(yǎng)目標

總的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)為我國社會主義現(xiàn)代化建設服務，德智體全面發(fā)展的植物營養(yǎng)學專業(yè)的高級專門人才。具體要求是：

1、在政治上擁護中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導，學習鄧小平建設有中國特色的社會主義的理論和黨的路線方針政策，熱愛祖國、遵紀守法、品德良好，服從分配，積極為社會主義現(xiàn)代化建設服務。

2、在業(yè)務上掌握植物營養(yǎng)學的基礎理論和專業(yè)技術(shù)，熟悉本專業(yè)的國內(nèi)外研究動態(tài)和發(fā)展方向，了解土壤學作物栽培學與遺傳學植物保護等相關(guān)學科的理論與方法。掌握一門外語、能熟練地閱讀本專業(yè)外文資料。在本學科能獨立從事研究教學和其它技術(shù)管理工作。治學態(tài)度嚴謹，協(xié)作精神良好。

3、身體健康。

二、學習年限