序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇生態工程概念范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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【關鍵詞】生態水利工程；概念；設計原則

0.前言

水利工程作為一項綜合性工程，其修建主要目的是為了開發使用水資源及消除水害。根據服務對象將水利工程進行劃分，水利工程主要存在目的有防洪、農田、水力、港口與航道、排水與供水、環境及海圖圍墾等工程，即集發電、灌溉、供水和防洪為一體綜合工程項目。修建水利工程需對魚道、水閘、渡槽、渠道、堤、壩、進水口和溢洪道等建筑物進行修建來實現既定目標，而水利工程的修建在給人們生活帶來利益的同時，也不可避免存在諸多不利影響，對生態環境造成不同程度的損害。因此，設計水利工程時務必要統籌兼顧環境、社會、經濟等因素，保持水利工程建設與生態環境的平衡，以可持續發展觀為導向，引進生態水利工程概念，探究生態水利工程設計原則，促進人與自然和諧共處。

1.生態水利工程的概念

隨著生態環境被人們日益重視，生態學概念已被逐步引用到各行各業。生態水利工程作為一門正在發展探索新學科，它是在水利工程學科基礎上發展，主要探究的是水利工程建設在合理利用水資源和滿足人們各類需求前提下，統籌兼顧生態健康及可持續發展，并以結合生態學理論、原理和技術方法來確保生態、經濟、社會效益的和諧共存。[1]生態水利工程大體包括四個內容：（1）生態水利工程在開發水利途中，要首先考慮生態系統，以不影響當地生態環境為導向，將水利工程結合到當地生態系統里，將水利工程看作生態系統中不可或缺重要部分；（2）由于傳統水利工程在建設途中，會嚴重影響著當地生態環境，基于此生態水利工程建設在進行時，要防止建設途中對生態環境的相關影響；（3）在生態水利工程施工完畢并投入運行后，要按照當地生態規律調節控制水資源，避免強制性打破原有生態規律現象發生，這要求生態水利工程運行不僅要滿足實際情況，還需綜合考慮當地的生態規律以及水利資源的調配方法；（4）在選擇生態水利工程建設地址時，要將對生態系統的影響大小放在首要地位，選址選在對生態系統有著較小影響作用的地方，如此一來就可減少建設途中和今后生態水利工程在運行時對生態系統影響程度。

2.生態水利工程的設計原則

2.1安全、經濟性原則

生態水利工程作為綜合性、復雜性工程，治理河流時，要在符合水文學、工程學規律基礎上，確保工程建設耐久、安全和穩定。建設生態水利工程要以設計規范為標準，嚴格遵守，保證工程能抵抗侵蝕、冰凍、干旱、洪水等災害。[2]對生態水利工程進行設計時，要以河流斷面為設計依據，并統籌兼顧河流泥沙沖刷能力和運輸能力，探索河流變化中規律特征，確保生態水利工程耐久和持續性。因無法事前把握生態演替過程，工程設計具備風險性，故而設計要遵守風險最小、利益最大設計原理，利用經濟工具分析生態水利工程，以檢測和評估生態系統為基礎，結合河流生態體系自復能力，設計投入最少，產出最大技術方法。

2.2河流環境多元化原則

河流中存在不同類型植物與動物，只有保障河流環境多元化才能確保生物維持多樣化。生態環境多樣化不僅包含河流形狀，還包括土壤情況。河流的生態系統主要由氣、水相結合，具備縱向滲透性和橫向生物多樣性，而水陸與水氣間密切關系組成了生態環境系統，因河流系統的異質性，使得水文脈沖、水質、水深、水溫、流速和流量處在不斷變化中。[3]又因河床材料的異質性，使得生態環境具備多樣性特點，進而河流周圍生物群落在朝著多樣化方向不斷發展。而科學技術發展的突飛猛進，擴大了水利工程建設規模，大規模河流治理工程，導致河流走向了渠道化、非連續化、單一化發展道路，生物群落種類在日益減少，河流生態系統在逐步退化。基于這種情況，生態水利工程要將生物維持多樣化看作設計原則，并在設計途中，保護河流原有多樣化物種和生態環境，降低河流渠道化、非連續性特征，確保生物群落生存環境良好。

2.3生態系統修復原則

河流在與周圍鄉村、城市、森林、田地構成生態系統的同時，自身也為河流生態體系。基于這種背景，河流是生物生存重要場所，河流生態系統不僅包括生物系統和水文系統，還包含人造工程設施系統等。河流始發地到終點站所有地帶地下水和地表水構成了水文系統，水文系統與生物系統一起構成河流自然生態系統。此外，人類活動和人類工程設施會對水域生態系統造成一定影響，一旦水域生態體系遭到危害，就需整合性探究各類影響因素，在充分利用河流自身修復能力、整個水域修復能力基礎上，清晰掌握生態系統中各要素特點，根據要素間共同作用來歸納河流系統綜合修復方案。

2.4生態系統自我恢復原則

生態系統自我恢復力主要表現在適應生態發展上，即為適應生態環境，在生態環境選擇中存活物種，尋找能促進其生存的能源條件和生存環境。根據生態系統自我恢復力，自然界在選擇適應生態發展物種基礎上，構建合適生態體系。對此，生態水利工程設計要有效控制河流，結合生態理念，以自然觀念為導向，促進河流其自我修復力的充分發揮，確保人與自然和諧共處，并根據建設地址實際狀況，參照河流自然、美學價值來制定設計方案。具體設計中，要以大尺度景觀作為基礎，避免短時期、小尺度景觀，大尺度對河流自我修復有著重要影響，而小尺度景觀對河流自我修復不利。[4]景觀整體性要求著眼于生態系統結構與功能，掌握不同生態體系各要素間作用，來提出整體性、綜合性修復河流生態系統設計方案。

2.5反饋調整原則

設計生態水利工程雖在結構上與河流生態系統相統一來確保生態系統可持續發展，但具體執行中，卻不可一味按照既定目標來執行，要根據自身特性來不斷發展。河流生態在修復中難免會遭受人類干擾，對此可采取監控技術，監控生態變量，促進生態走向良好發展方向。因生態、社會系統在時間和空間上都存在不確定，且生態系統不僅會受到自然系統影響，還會受到人類系統影響，生態水利工程設計發生轉變成為了必然，要求采取反饋調整方法，按照既定流程來設計。 生態水利工程建設中監測要貫穿始終，成為工作開展基礎，并按照完整歷史數據和監測資料來有效評價，追蹤河流生態結構與功能，預測發展方向。評價中可采取參數比較方法，可通過比較河流初期狀況，或其他條件類似生態水利工程，來得出評價結果。

綜上所述，隨著人們對環境保護的日益重視，生態理念被融入到了各行各業。由于傳統水利工程建設重點放在了人類生活便利上，忽視了對生態環境的負面影響。對此，生態水利工程概念的提出成為了必然，它轉變了傳統水利工程設計理念，在水利工程建設中融入了生態學原理，講究的是人與自然的和諧發展，并以可持續發展觀為導向，制定生態水利工程設計原則。

【參考文獻】

[1]賈振周，崔方方，王宇英，楊冰.淺論生態水利工程的基本設計原則[J].中國科技財富，2011，（24）：71-71.

[2]武慶玲，劉春秀.生態水利工程設計初探[J].輕工設計，2011，（06）：123-123.

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【關鍵詞】水利設計；生態化理念；應用

中圖分類號：TV 文獻標識碼： A

一、前言

生態化理念在我國越來越受到重視，在水利設計環節中生態壞理念的應用廣泛，本文就該部分內容進行了探討。

二、水利工程設計環節的分析

水利工程應用過程中，特別容易出現不合理的工程設計，從而影響日常生產活動， 當代社會如果不能滿足工程設計和發展可持續發展的要求，很難避免一些不良影響，如過度使用地下水、樹木的過度砍伐、污水排放，這都是需要引起我們注意的問題，人與自然的和諧共處，從而使生態問題得到改善。生態水利工程的應用，可以解決環境問題在日常工作的過程中產生的環境污染問題，并實現社會經濟效益和環境效益的協調，以解決在水利工程建設的過程中出現的各種問題。人與自然之間的生態和諧理念的概念主要是人與自然的和諧，從而實現社會的綜合效益。人與自然的協調問題涉及范圍廣，不僅體現在一個應用程序層面上，更需要引起我們的注意的是自然環境的有效轉換。在應用的過程中，必須進行進一步的完善水利工程設計環節中生態化理念。提出一些實際有效的生態補償措施，這也是我們經常提到一個新的生態概念。這個新概念打破了征服自然的發展觀，提倡人與自然之間的和諧共處，水利發展的過程中重視水利工程的需要和適應的自然承載能力。目前在我們的大多數城市濱水區建設的過程中，河流是一個呼吸通道，城市河流網絡構成城市的生命線。現代城市生態因子相對密集，景觀特征更突出，居民最感興趣的娛樂場所是城市河兩岸。

三、人們對生態化理念的重視

我們所說的生態平衡是指系統中的許多因素可以共存，和諧的生態系統指的是一種和諧、自然的和諧狀態。除了自然事物之間的和平共處，人們也要與自然和諧相處，我們才能真正實現社會和諧。人與自然之間的和諧，體現在方方面面，不僅體現在自然的認識過程中，在改造自然的過程中也應該時刻加以重視。同時，人與自然之間的和諧的也是當前社會提倡以人為本和社會和諧的重要前提。在七十年代，水利設計環節中國內外學者和人們就開始注意河水利建設的生態問題，并提出了一些切實有效的措施對生態進行補償，這也是我們經常提到一個新的生態概念。這個新概念打破了征服自然的發展觀，提倡人與自然之間的和諧，水利發展的過程中同時重視水利工程的需要和適應的自然承載能力。

目前我過大多數城市濱水區建設中，河流是一個城市呼吸的通道，城市河流網絡構成城市的生命線，使現代城市增加了很多生態因子，還增添了許多景觀功能。城市娛樂項目中人們最感興趣的地方就是河的兩邊。不僅城市河流是防洪、水上運輸和存儲等的基本功能的通道，同時也可以滿足人們景觀欣賞、娛樂和其他需要。城市河流形成是由自然因素和人為因素兩個部分構成。在城市河流中各種動植物和微生物的特點各異，各種生物的組成一個完整的生態體系彼此依賴。面對各種生態問題，為了進一步改善流域水環境問題，水利部門通過相應的良好的生態補償措施，在盆地的一部分加強管理，例如塔里木河生態等問題。在很多污染嚴重的河流進行合理調度，在某種程度上，取得了良好的效果，水利工程設計環節中注重生態化理念的實施的好處更加明顯，同時也使盆地目前我國逐步惡化生態環境系統中有了相應的改進。隨著水利生態工程技術的發展，近年來，很多技術在水利工程建設也得到了很好的實踐，并得到相應的結果。

四、目前水利工程建設中的生態問題

目前隨著我國水資源短缺及極端天氣頻繁出現，水利工程在社會經濟建設和發展中起著舉足輕重的作用。但與此同時，我們也必須重視水利工程建設帶來的生態環境問題。生態理念應用于水利設計中即是指在水利設計過程中重視自然環境和社會環境的生態保護和生態發展觀念，這就要求水利工程在滿足基本功能性要求的前提下，盡量減少對自然生態環境的破壞，同時更要發揮出保護、恢復自然生態的作用，實現傳統水利向生態水利的轉變。

水利工程建設構建了防洪治澇體系、實現引清調度、調節水量、提供清潔能源和調節氣候環境，推動了國民經濟生產的同時保障了人民財產安全。但同時水利工程建設對我們的生態系統也帶來了一定的負面影響，破壞河道形態的自然性，改變了河流系統的生物多樣性等。針對目前我國水利工程建設中出現的生態問題，生態化的水利工程隨之應運而生。隨著生態水利技術的日新月異，生態化水利工程不僅僅造福人類的社會發展，而且在確保高質量，低消耗的高科技手段的前提下，實現與自然和諧的生態平衡狀態。

水利設計一直在水利工程建設中起著重要的指導作用，對水利設施與水利工程切實的發揮出防洪抗災、蓄水灌溉、航運發電等重要作用起著直接的影響。重視水利設計與生態理念的融合是實現水利設施以及水利工程與自然生態和諧發展的必要途徑。尤其是當前我國的水資源開發和利用面臨著水資源短缺和水質污染雙重困境，在水利設計中重視生態理念的應用，能夠使水利工程的規劃、設計更加具有科學性、合理性、生態性，從而減少對周圍生態環境的破壞，緩解水資源短缺與水污染在經濟發展方面所起到的制約作用。同時在水利設計中重視生態理念的應用是貫徹和落實科學發展觀的必然要求，是實現水利設計科學性發展的必然要求，所以水利設計中重視生態理念的應用是水利設計發展的必然趨勢。

五、生態理念在水利工程中的應用

1、河道改造工程

在河道的建設的設計中，生態化理念的應用對人們的生活環境及生態環境產生了很深的影響。在我國生態化河道的建設的相關技術的應用改善了很多生態問題，也使人們的生存環境得到了很大的改善。

2、堤岸工程建設

目前評估體系是針對單一的經濟的技術，為了改變這這樣的情況，我們需要對健全的環境效益方面的評價指標予以重視，所以環境效益以及經濟效益在堤防工程的設計中都必須進行考慮。工程設計人員應該對周圍環境進行充分的了解，認識到如果想保持河流的自凈能力，必須使完整的生物組織系統得到保障。但是水體在生態環境系統的作用常常受到忽視。工程設計人員在對水利工程進行設計的之前要與當時的實際情況相結合，當地流域的原生態生物組織群落必須經過全面的調查和分析，保留珍貴的數據信息，為解決生態問題提供數據支持。河道點的建設管理和統一規劃設計是水利設計環節中的目標，工程設計人員需要依據景觀生態學原理進行設計。堤岸建設的設計需要保持堤線和堤型的多樣化，這樣才能更好的保持生物物種的多樣化，如果河流形態過于單一對生物多樣化非常不利。在水利設計環節中要對自然水面和陸地原有的交錯形態進行保持，大型的自然滯洪區要重點保留。

六、結束語

加強對水利設計環節中生態理念的研究與重視，可是使水利設計和生態系統都得到完善，是我國可持續發展基本戰略的體現，也是非常具有現實意義的研究。

參考文獻：

[1] .淺析水利設計環節中生態化理念環節的應用[J].工程技術.2013（3）：166-168.

[2] 李永樂.淺談水利設計環節中生態化理念環節的應用[J].科技創新與應用.2012（3）：16-18.

[3] 王文鵬. 水利設計環節中生態化理念環節的應用分析[J].經驗交流.2013（6）：66-69.

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[關鍵詞]橋梁概念設計、應用及展望

中圖分類號：U442.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0196-01

一、前言

從現階段橋梁發展現狀來看，21世紀將迎來世界橋梁更大規模的建設。橋梁具備產品的一般屬性，可以將產生于工業產品設計的概念設計移植于橋梁工程。現在，對橋梁概念設計研究早已引起了世界各國的關注，尤其在歐美等發達國家，橋梁概念早已成為實踐的對象，而在我國處于初步階段，對其研究具有顯著理論意義和實踐價值。

二、橋梁概念設計的特點

橋梁概念設計牽涉多個學科，多個領域，由建筑師、環境工作者、景觀工程師、地質工作者、環保工作者等相關專業人員組成團隊合作的結果。

（一）創新性。創新性即橋梁結構體系和造型設計的獨創性和原創性，創新是橋梁設計的靈魂，是橋梁發展的動力。設計人員不僅應具有創新的意識，還要有創新的能力，要勇于突破定勢思維，打破傳統觀念和經驗的束縛，充分發揮主觀能動性和想象力。設計人員應具有扎實的力學知識，在尋求創新的同時，還應實現結構的合理。除了創造力之外，設計者還應具備創造精神和創造人格。設計者應該對人們不斷變化的觀念有敏銳的洞察力，并能較準確預測橋梁概念設計發展趨勢。

（二）協調性。橋梁建設是一個多學科、多領域專業人士合作的復雜過程，橋梁與自然或人工環境、人文環境等得協調一致。因此，設計中需要考慮的因素很多，不僅需要考慮橋梁建設、使用過程中的各種影響因素，還需要考慮橋梁達到使用年限后的問題，各種因素應該在概念設計階段就提出來，并協調好各因素間的關系，不能等問題出現后再想解決的辦法。

（三）適應性。橋梁與環境相互關系大致可以分為如下情況：橋梁與環境相互融合，橋梁成為環境不可分割的一部分；橋梁凌駕于環境之上，這種情況適合地勢平坦、單調的環境，或橋梁起路標和象征作用的情況；將橋梁隱藏于環境之中，這種情況適合周圍環境非常優美時，而橋梁的介入會破壞優美的自然環境。值得一提的是，當橋位附近有已建橋梁時，新橋概念設計必須考慮到已建橋梁，新橋與已建橋梁是相互補充、互為印證的關系，不能形成彼此獨立的局面。當既有橋梁使用價值和概念設計價值較高時，新橋概念設計應從屬于舊橋，無論在結構形式、色彩及建設規模上都不應該有明顯差異。

三、概念設計在橋梁工程中的應用

由于受到經濟發展、交通運輸、建筑材料、施工技術和結構設計理論綜合影響，橋梁概念設計的發展在不同歷史階段呈現出不同的特點，概念設計思想也應該與時俱進。

（一）古代橋梁。古代橋梁大致指19世紀中葉以前所修建的橋梁，建橋材料以天然的或加工過的木材、石材為主，即竹索、藤索、鐵索、鑄鐵，乃至鍛鐵。這些橋梁的設計和施工完全依靠建造者的經驗，沒有力學知識的指導。在橋式方面，有梁、拱和索橋三大類。當時技術落后，工具簡陋，不會修建深水基礎，施工周期也長。因此，這一時期的橋梁不存在概念設計的問題。

（二）近代橋梁。隨著冶煉業的發展，18世紀中期開始采用鑄鐵建造橋梁。由于鑄鐵性脆，受拉強度低而受壓強度高，故鑄鐵主要是用以修建拱橋。在19世紀，鋼鐵等高強材料的大規模使用，導致產生了新的設計方法和設計原則。在混凝土技術的應用方面，19世紀60年代法國園藝家蒙耶發明了用金屬條加固混凝土制成鋼筋混凝土的方法，后來法國工程師尤金?弗蘭西涅（1879年一1962年）發明了預應力混凝土技術。隨著鐵路和汽車的相繼出現，陸地交通運輸對橋梁有了更高的要求。橋梁的跨度變大、橋面更寬、承載能力也更大，需要根據不同的實際情況選擇建橋材料和跨越體系，于是有了橋梁選型的最初實踐，從工程技術角度為橋梁概念設計的產生和發展奠定了基礎。

（三）現代橋梁。近年來，橋梁概念設計在標志性橋梁方案比選和人行橋的造型設計中得到了充分發揮。隨著橋梁作為建筑的美學價值越來越為人們所重視，概念設計更加廣泛，作為橋梁前期設計的重要階段逐漸得到業內的普遍認可和應用。在國外，瑞士的圣尼伯格橋、德國斯圖加特市的內森巴赫山谷高架橋、丹麥的大貝耳特橋、澳大利亞墨爾本的韋伯橋、美國波士頓的邦克山橋、西班牙塞維利亞的Barqueta橋、日本熊本縣的牛深橋等，均經歷了橋梁概念設計階段。在國內，橋型方案競賽已成為許多橋梁招標過程中的重要環節。如天津的大沽橋、昆明草海大橋等。

四、橋梁概念設計的展望

創新是橋梁設計的靈魂，是推動橋梁事業蓬勃發展的原動力。好的橋梁概念設計構思必須以結構合理為前提。

（一）耐久性設計理念。基于結構耐久性設計的新概念設計理念認為橋梁耐久性的保證是需要橋梁設計、施工、運營和維護各個階段共同努力的結果。橋梁的使用期成本一般遠遠高于其初始建設成本，因此初始建設費用雖然較高，但使用期費用較低的設計方案應當被重視。長期以來，我國橋梁設計中對于耐久性僅作構造上的考慮，而沒有進行專門的耐久性設計，這樣做既與國際結構工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢相違背，又不符合結構動態和綜合經濟性的要求，并且導致了當前結構使用性能差、使用壽命短和工程事故頻發的不良后果。我國正處于橋梁建設的高峰期，橋梁耐久性問題必須得到足夠的重視，在生命期內的結構必須具有可檢性、可換性、可修性、可控性、可強性和可持續性。

（二）橋梁生態設計理念。橋梁生態設計利用生態設計的思想，在橋梁規劃和設計階段，綜合考慮與橋梁有關的生態環境問題，設計出既滿足人類需求又與環境和諧共存的橋梁。橋梁生態設計的本質就是運用生態思維，將橋梁的設計納入“人-橋-生態環境”系統，進行優化設計并最終得到與環境成為有機結合體且具備可持續發展特性的橋梁。

（三）多目標優化在橋梁概念設計中應用。變厚度法其基本思想是以基結構中單元厚度為設計變量，以結果中的厚度分布確定最優結構形式，是尺寸優化方法的直接推廣。優點是方法簡單，一般用于處理平面彈性體、受彎薄板、殼體結構的拓撲優化問題，但不能用于三維連續體結構拓撲優化。均勻化法基本思想是在拓撲結構的材料中引入微結構，其形式和尺寸參數決定了宏觀材料在此點處的彈性性質和密度，利用Bensous-an等人發展的一套基于攝動理論周期性結構分析方法，來建立材料微結構尺寸與材料宏觀彈性性質之間的關系，具有較嚴格的數學基礎。變密度法基本思想是人為地引入一種假想的密度可變的材料，材料物理參數與材料密度間的關系也是人為假定的。該方法在多工況應力約束下平面體結構、二維連續體結構、結構碰撞、汽車車架設計等問題上得到成功應用。優化時以材料密度為設計變量，這樣結構形式優化問題被轉換為材料最優分布問題。

五、幾點建議

文章總結了橋梁設計概念，并且引入耐久性設計、生態設計、全壽命設計、多目標優化等橋梁概念設計理念，提出以下幾點建議：

（一）在可持續發展戰略思想指導下，吸收橋梁生態設計和全壽命設計等全新的橋梁設計理念，并以此為概念設計的指導思想在全行業范圍內將橋梁概念設計制度化，規范化，全面推進概念設計的應用和發展。

（二）橋梁作為公共建筑承載著越來越豐富的文化心理需求，做好橋梁造型和景觀的設計顯得尤為重要和緊迫。由于絕大多數橋梁由政府投資建造，其消費者往往不是某些人，而是社會大眾，因此橋梁概念設計理論需要更新。

篇(4)

一、重視案例教學,增強學生對制藥工藝綠色化的感性認識

采用綠色工藝、實行清潔生產是制藥工業的發展趨勢和必然選擇。為增強學生的感性認識,授課中可以適時引入幾個經典案例配合理論方面的講解,以期達到事半功倍的效果。美國女生物學家RachelCarson1962年出版了題為SilentSpring的專著。她告誡人們,DDT等農藥的使用導致鳥類數量急劇下降,使萬物復蘇的春天居然聽不到鳥鳴,成為“寂靜的春天”。該書揭示了環境問題的嚴重性,吹響了環境保護的號角。為了從化學和化工的源頭防止污染,以原子經濟反應為核心的綠色化學應運而生。本案例可以讓學生體會傳統制藥業忽視污染控制、破壞生態環境,竟成了催生綠色化學、綠色過程工程的重要因素;綠色化學是化學發展的必由之路,綠色過程工程是過程工業發展的必由之路,從而產生學習綠色過程工程原理與技術的自覺性。1984年12月3日凌晨,作為農藥生產原料的光氣溢出到印度博帕爾市(Bhopal)的人口密集地區,導致32萬人中毒、2500人直接死亡的嚴重后果,業界由此得到一個減免使用劇毒原料的警示信號。調查顯示在事故發生時,冷卻系統、溫度指示器、燃燒塔都不能起作用,這表明事故還與設計錯誤、疏于管理等有關。此案例讓學生體會到要提高工業過程的綠色度,一方面要采用無毒、無公害的合成或天然原料,從源頭上盡量減少甚至杜絕污染和危害;另一方面,必須從工藝和設備兩方面著手,大力研究和開發從整個工程鏈中消減污染的綠色工程技術,并強化生產系統的優化管理,提升員工素質。20世紀50年代,沙利度胺曾作為鎮靜劑用于緩解孕婦妊娠反應。1961年發現服用外消旋的沙利度胺(反應停)的孕婦產下了四肢呈海豹狀的畸形兒,累計致畸案例多達17000例,成為20世紀醫藥界最大的藥害事件。后來的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-異構體引起的。此案例能讓學生體會產品的綠色化是綠色過程工程的重要指標,綠色化工產品應對人類和環境無毒無害;若對映體具有不同的藥理活性,開發單一旋光異構體藥物符合綠色過程工程原理。

二、用綠色過程工程原理引導學生改變傳統的工程觀念,培養學生的“當代工程觀”

工程觀念的強弱和趨向直接決定著研究和工程技術人員的實踐能力,教學中應加強學生的工程觀教育,培養學生的責任意識和工程思維。工程觀是人們關于工程活動的基本理念,是認識和進行工程活動的指南。在當代學科交叉滲透的趨勢下形成的當代工程觀是對傳統工程觀的揚棄和超越。[4]傳統工程觀以科學理性和技術理性為主導,而對人文理性和生態優化較為忽視。當代工程觀把工程理解為生態循環系統中的生態社會現象,視生態環境為工程活動的內生因素,工程活動不但受生態環境的制約,而且應按照生態規律重塑生態活動的方式。[4]這與綠色過程工程的內涵一致,強化綠色過程工程教學,有利于貫徹當代工程觀教育,有助于培養對可持續發展具有強烈責任意識并具有良好創新素質的未來建設者和管理者。化學制藥工藝學是研究、優選符合大規模藥物生產的工藝路線和工藝條件,從而以最安全、最經濟、最切實可行的方式完成藥物制備的一門學科。生產工藝研究按研究階段可分為實驗室工藝研究、中試放大研究和工業生產工藝研究。該課程與生產實際緊密相關,適宜強化工程觀念教學。朱宏吉、元英進等指出,[5]制藥工藝學可指導學生完成制藥工程課程設計最基本、最核心的內容,即工藝計算和工藝流程的組織,使學生將符合GMP要求的制藥車間工程設計基本原則、制藥設備選型與設備結構的設計結合起來。筆者認為,通過本課程的學習,學生還應該學會按當代工程觀的要求,根據經濟合理、技術可行、環境友好的原則,選擇、優化藥物及中間體的制備工藝。實踐表明,強化綠色過程工程教育,對學生在制藥工程課程設計、畢業設計、畢業論文中選擇、設計綠色工藝具有非常突出的指導作用。據眾多學習過本課程的畢業生的反饋信息,不論他們是否從事制藥業,都能自覺運用綠色過程工程的觀念開展工程項目的開發、評價和實施,學生畢業后體會到了學習綠色過程工程原理的更大收獲。

三、強化綠色過程工程教育的教學設計

經過多年的摸索,緒論部分教學中引入生命周期評價(LCA)、[6]原子經濟性(AE)、[7,8]環境因子(EFactor)、[8-10]環境商(EQ)四個概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期評價(LCA)是一種評價產品、工藝或活動,從原材料采集,到產品生產、運輸、銷售、使用、回用、維護和最終處置整個生命周期階段環境負荷的過程,是從“搖籃”到“墳墓”的過程。它首先辨識整個生命周期階段中能量、物質的消耗以及環境釋放,然后評價這些消耗和釋放對環境的影響,最后辨識和評價減少這些影響的機會。生命周期評價是實施綠色過程工程的重要工具。掌握生命周期評價的概念有助于學生從產品整個生命周期綜合思考新產品設計、新工藝開發和舊工藝改造,生命周期評價的概念為在授課過程中灌輸、剖析綠色過程工程原理提供了線索。傳統化學采用收率作為評價某化學反應過程或某一產品合成工藝優劣的標準,這種做法已沿用了上百年。只注重收率往往會忽略合成中使用或產生的不必要的化學品,收率指標難以反映廢物產生數量的多少,不足以完全反映原料的綜合利用效率。欲充分利用資源和消減廢棄物排放,只有使反應物分子中的原子盡可能多的進入目標產物中。B.M.Trost于1991年提出了原子經濟性(AE)概念,[7]為評價化工過程提供了強有力的工具。原子經濟反應處于綠色過程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和環境商(EQ)兩個概念分別用于快速評價反應過程中廢物產生的數量和廢物對環境產生的潛在影響。[9]R.A.Sheldon給出了傳統制藥業的E因子范圍常在25~100kg/kg,[8]遠高于煉油和大宗商品生產行業,這說明制藥業實施綠色過程工程技術任重道遠且正當其時,強化綠色過程工程教育是制藥業人才培養的內在要求。緒論部分在介紹綠色過程工程內涵的基礎上,著重辨析上述四個概念,生命周期評價為綠色過程工程教學提供了線索,其余概念則可直接服務于每一部分教學。依據制藥工藝學主要講授內容,總體教學設計如圖1所示,綠色過程工程教育是一個線索分明、重點突出的有機的整體。期望學生能夠學會科學的研究方法。例如,熱力學以經驗概況的熱力學第一、第二定律為基礎,經過嚴密的邏輯推理,建立了幾個熱力學函數,通過“狀態函數法”,即在相同的始終態間,能動地設計可計算的過程,解決了化學反應的方向和限度問題。理想氣體、理想溶液是實際氣體、實際溶液的理想化模型,實際氣體通過逸度、實際溶液通過活度進行相應校正,可以簡單地解決熱力學、動力學問題。

(一)通過公式的推導過程,培養學生嚴謹的邏輯思維物理化學課程公式繁多。對于有代表性的公式,授課中用板書逐步推導,一方面有利于學生理解和記憶,另一方面能教會學生處理問題的方法,培養嚴謹的邏輯思維能力。例如,在化學熱力學公式的推導過程中,每一步都可能引入限制條件,這種條件也是該公式的適用條件,使用過程中必須注意。在授課過程中,我強調它們之間的邏輯關系,注重學生思維的梳理。

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關鍵詞:可持續發展;生態公路;內涵;特征;建設

公路作為國家重要的基礎設施之一,其建設已對我國社會經濟的發展起到了巨大的促進作用,但也對環境產生了一些負面影響,如建設中改變了原有的地形地貌和自然景觀,運營過程中產生的各種環境污染及生態環境干擾等問題。公路環境問題的根源是單純追求經濟效益,對環境的重視不夠,對公路所產生的環境問題估計不足。一方面是如火如荼的公路建設,一方面卻是公路建設對環境的負面影響。在此背景下,“生態公路”的理念應運而生,同“生態城市”、“生態建筑”一樣,這一名詞的出現反映了社會對公路建設與環境協調可持續發展的要求[1]。生態公路的出現,是公路建設領域的一大進步,表明人類對環境與可持續發展的關注,同時也使人類看到了未來生態環境的希望。因此對生態公路的建設進行具體探討具有十分重要的理論和現實意義。

一、生態公路概念解析

(一)生態公路概念界定

生態公路是以生態學理論為指導建設的公路,“生態”二字喚起一種新的生態意識,是人類在向自然生態系統學習的過程中把生態學思想注入到公路建設體系中。從生態學的角度來看,公路作為按人類的需要而建立起來的人工生態系統,是對原有自然生態系統的一種入侵和擾動,形成了以交通運輸為主體的新的生態系統。它是一個開放的不完整的生態系統,生物因子主要由消費者構成,非生物環境主要由人類為了滿足自身需要而建造的人工構造物所組成,這樣的系統是不能自身維持的,它只有從其他系統輸入能量,才能維持其自身的運行。所以只有用生態學的理論與規律指導公路這一人工生態系統的建設,才能夠使公路的發展與環境相協調[2]。

生態公路主要指明了未來公路的發展方向,與其說它是一類型概念,不如說是一個評價性的概念。它不是指某一種、某一類公路,而是指一種公路建設和營運的理念,是公路建設的方向和目標。因此,可以將生態公路定義為:在尊重自然的前提下,將人、自然和公路有機結合,運用生態學的原理,不以犧牲生態環境為代價進行建設和營運,強調人、自然與公路的和諧相處,形成生態、環保、安全、舒適、經濟、景觀和諧的可持續的公路發展模式[3]。

(二)生態公路概念的內涵

生態公路真正的內涵主要體現在宏觀和微觀兩個層面。

1.從宏觀來講,生態公路是由生態環境、社會經濟和建設技術等多種構成因素相互作用、相互影響、相互制約而成的綜合體,是可持續發展戰略在公路領域的具體體現,與區域的環境承載力相適應。

公路生態環境是一個包含了社會、經濟、自然環境在內的復合環境系統。它圍繞環境主體,人類建立起的,具有多種組合,并通過物質循環、能量流動和信息傳遞于主體,然后產生相互聯系的復雜系統。與公路相關的居民因生產、生活活動而形成的社會實體及其氛圍(如思想、文化),構成了社會環境,而與經濟產出有關的要素體系構成了經濟環境(如產地、市場等)。所以,生態公路是從生態觀點研究公路系統與社會、環境和經濟的宏觀關系,對公路進行合理布局,使區域公路發展在區域環境承載力的容許范圍之內,實現經濟效益、社會效益和環境效益的綜合效益最大化。

2.從微觀層面看,也就是從公路實體的角度分析,生態公路是以生態學原則為指導,以生態環境和自然條件為取向,所進行的一種既能獲得社會經濟效益,又能促進生態環境保護的邊緣性生態工程和建造形式。這一定義闡明了一個基礎(生態學)、一種取向(生態環境和自然條件)和兩個功能(經濟效益和生態環境保護),并在此基礎上形成兩個實體(生態工程和建筑工程)形態。

總的來說,生態公路是生態與公路建設結合的產物,其發展應遵循自然生態規律與區域公路的發展要求,生態公路是建立在發展與環境相互協調的基礎上,以生態系統(自然)的良性循環為基本原則,綜合考慮決策、設計、施工、運營、管理的全過程,在一定區域范圍內,結合環境、經濟和社會發展狀況而建立起來的公路系統。

(三)生態公路概念的特征

在實踐中,生態公路往往容易被簡單地濫用。有的公路具有生態公路的部分特征,而簡單地冠以“生態公路”的稱號,因而許多以“生態公路”為名的公路建設項目陸續出現,“生態公路”逐漸成為一個繼“景觀公路”之外的一個時尚的公路裝飾用語。因此,關于生態公路的特征有必要分析理解。生態公路的特征體現在以下幾個大方面:

1.生態性。生態性是生態公路最基本的特性,也是它存在的基本條件。生態公路的生態性主要表現在公路具有良好的生態位,良好的生態環境質量,良好的景觀效果和以綠化為主的結構模式等。

2.雙重性。生態公路是人工生態系統的一種,是以汽車運輸活動為主題的結構物,但也包含很多自然組分,如地形、地質等,并對公路的是生態特性、生存發展產生重要影響及制約作用。它是人工與自然的結合體,具有二者的雙重特性。

3.安全高效性。“生態”一詞本身就代表著和諧與健康,生態公路自然也應是和諧健康之路。因為公路的基本職能就是為運輸服務,所以這種“和諧健康”首先就應是公路系統的運輸環境的和諧健康。因此,生態公路必然要求行車安全舒適、運輸高效便利。生態公路基礎設施為貨流、客流、能源流、信息流、價值流的運動創造必要的條件,從而在加速各種流的有序運動過程中,減少經濟損耗和對公路沿線生態環境的污染。

二、生態公路的建設原則

生態公路是一個復雜的社會、經濟和自然復合的公路生態系統。生態公路建設不僅要體現人類活動與地域環境的不可分割性,而且能夠全面考慮區域內部與外部的各種關系,盡可能不破壞區域內的土地、環境和棲息者的自然屬性。因此建設生態公路應遵循如下原則:

(一)原生態的最大保護原則

生態公路的建設要遵循保護原生態環境的原則,能采取保護措施的要盡最大力度進行保護。因為原生態環境是經過千百萬年的的自然演變而逐漸形成的,具有最穩定的自然結構,更是最適宜植物和野生動物繁衍生息的環境。原生態環境一旦破壞就會改變自然和諧發展的基本條件,必須經過長時間的演化和適應才能達到新的平衡。

(二)生態環境的最快恢復原則

公路的建設往往受到地質、地形、水文生產力水平、生產工藝等各種條件的制約,使公路在建設中迫不得已對沿線的生態環境造成一定的影響,如植被破壞,水土流失,土地分割等。生態公路的恢復原則就是要在現存條件下綜合運用各種工程措施、生物措施、農藝措施、管理等措施,對已造成的破壞采取最快最大可能的恢復,以便最快的恢復到自然平衡狀態,并對占用土地進行補償。

(三)可持續發展原則

可持續發展實質上是社會系統和自然環境系統之間協調發展的問題。生態公路建設的最大不同就在于它不再盲目地割裂人與自然的關系,而是將人類納入到整個自然生態系統之中。人類為了自身的發展,對自然的改造必須是以尊重自然和自然規律為前提的。因此在遵循可持續發展的原則建設的生態公路,本身就是一種可持續發展的產物[6]。

三、生態公路建設實現的措施

公路建設在時間上有著明顯的階段性特征,從規劃、設計、施工,到運營、管理、養護,每階段都有自身的工作任務和方法,各階段之間又彼此聯系、相互影響、形成環環相扣的關系。生態公路要實現最終的建設目標必須從總體上實行全過程控制,使生態公路的思想理念滲透到各階段工作中,詳細地制定各階段的目標和評定標準,分階段驗收、層層把關。生態公路建設的實現是通過對公路工程項目整個壽命期內各階段的控制實現的[7]。

(一)生態規劃:要求在自然綜合體的天然平衡情況沒有重大變化、自然環境不遭破壞和一個部門的經濟活動不給另一個部門造成損害的情況下,應用生態學原理,合理安排自然資源的利用。生態規劃的特點和科學內涵是:以人為本,以資源環境承載力為前提,強調系統開放和優勢互補,實現高效、和諧、可持續。

(二)生態設計:利用高新技術、現代化手段和方法,合理確定路線走向、技術等級及建設方案,宜橋則橋,宜遂則遂,盡量避免高填深挖,盡量少占用土地、草地和森林。對于公路穿越或涉及一些特殊的、敏感的生態因子,如濕地、自然保護區、森林、水源區等,應采用對環境影響最小的公路建設方案,并按照敏感生態因子的具體特點,研究和采取相應的保護措施;在確定取棄土點,采石場、廢棄物堆置場和攪拌站位置時,應考慮到塵埃和其他問題對環境敏感地區的影響;應合理設計服務區和收費站污水處理方案;在有較多動物出沒的路段,設計專門的動物通道,并注意與周圍環境的銜接。

(三)生態施工:加強施工管理,采用先進的技術、工藝、材料、設備,降低施工噪音、揚塵,合理選用取料場和棄料場,合理處理表層熟土,合理用水和棄水,防止水土流失和水污染,減少臨時用地和對路域綠地的破壞。

(四)生態運營:加強植被恢復和全面綠化,建設良好的公路生態系統。施工臨時用地的植被恢復、取料場的復耕或造田還耕,在很大程度上可減少公路建設對環境的破壞;而全面的公路綠化,不僅可以保護路基、美化路容、改善景觀,還可以降低噪聲干擾、防止水土流失和環境污染。

(五)生態管理:落實“三同時”制度是加強公路交通環保工作的關鍵環節,要貫穿于公路交通發展的每個階段:在前期以落實環境評價制度的執行為重點,認真作好公路選線的多方案環境綜合評價;在初設和施工圖設計階段,深化環境評價和水土保持方案;在施工階段,堅持“誰開發,誰保護;誰破壞,誰恢復;誰利用,誰補償;誰污染,誰治理”的原則,搞好環保重點工程;在運營階段,進一步加強路域的全面綠化工作,加強路域環境監測,評定敏感路段的污染程度,及時采取保護措施。

四、結束語

生態公路是系統生態學與公路工程學交叉結合、新發展起來的一門邊緣科學。它針對今天公路建設所面臨的如何最大限度地使公路建設與環境相互協調,最小的破壞環境,從而獲得可持續發展這一問題提出了基本理論。

(一)可持續發展的生態公路建設的最大特點,是把公路建設當前與長遠的發展視為一個整體,把“自然、公路、人”看成是一個不可分割的有機整體,要求在公路建設的過程中,努力實現“自然、公路、人”的和諧發展,合理的生態公路工程建設將使人類賴以生存和發展的自然環境變得更加美好。

(二)在公路規劃、設計、建設、管理過程中,應充分尊重并應用生態學原理,做到經濟效益、生態效益和社會效益的統一。

(三)生態公路理論涉及多種學科,隨著各學科的發展,生態公路的理念必將隨之深入發展,因此對生態公路理念的探究應是一個不斷增進的過程。今后將應當進一步加強對生態公路的工程技術、設計規范、實施標準等的研究。

參考文獻:

[1]王淑芬,魏中華,陳鷺.關于生態公路的若干思考[J].問題研討,2007,(12).

[2]吳鳴,曾偉波.公路建設的生態影響與生態公路[J].華東公路,2008,(1).

[3]黃小軍.生態公路研究與實踐[M].北京:人民交通出版社,2008.

[4]王玨.生態公路探索與實踐[M].北京:人民交通出版社,2007.

[5]胡晉茹等.公路建設的生態影響與生態公路建設[J].中國水土保持科學,2006,(12).

[6]梁立杰.生態公路理念及其評價體系研究[D].長安大學,2004.

[7]陳紅,梁立杰,楊彩霞.可持續發展的公路建設生態觀[J].長安大學學報,2004,24,(1)

[8]馮志高,吳鳴.可持續發展的生態公路建設研究[J].學術論壇,2008,(18).

篇(6)

【關鍵詞】生態城市 生態足跡 影響因子 可持續性發展

【Abstract】The eco-city is a part of the ecological environment， the construct of Eco-city is within the carrying capacity of the urban ecosystem， use sustainable development theory， ecology and principles of ecological economics， to promote the transformation of economic growth mode and the improvement of environmental quality. And also seize the important part of industrial restructuring to give full play to regional ecological and resource advantages， and to enhance the city's comprehensive and sustainable development capacity .At the same time， ecological footprint can show the land area support and resources of the certain population. So，the ecological footprint can support the reliable analysis and basis for future development of the ecological city.

【Key word】 the Eco-city， the Ecological footprint， Impact factor， Sustainable development

一、生態城市

生態城市的概念是在70年代聯合國教科文組織發起的“人與生物圈”（MAB）計劃研究過程中提出來的，馬上得到全球的廣泛關注。一些城市生態學家認為生態城市是一種理想城模式，在這種模式中，技術和自然充分融合，人的創造力和生產力得到最大限度的發揮，而居民的身心健康和環境質量得到最大限度的保護。這是按生態學原理建立起來的一類社會、經濟、自然協調發展，物質、能量、信息高效利用，生態良性循環的人類聚居地。①

生態城市的概念包括3個層次的內容：第1層為自然地理層，是城市人類活動的自發層次，是城市生態位的趨適、開拓、競爭和平衡過程，最后達到地盡其力、物盡其用；第2 層是社會功能層，重在調整城市的組織結構及功能，改善子系統間的沖突關系，增強城市這個有機體的共生能力；第3層即文化意識層，旨在增強人的生態意識，變外在控制為內在調節，變自發為自為。

二、生態城市衡量指標

Yanitsky提出生態城市的衡量指標：一是生態滯竭系數，測度城市物質能量的流暢程度；二是生態協調系數，測度城市的組織合理程度；三是自我調節能力系數，測度城市的生態成熟度。我國學者考慮經濟環境與社會等諸多因素提出以下幾方面主要指：

1、高效益的轉換系統

即從自然物質到經濟物質到廢棄物的轉換過程中，必須是自然物質投入少，經濟物質產出多，廢棄物排泄少。該系統的有效運行是以合理的產業結構和各產業的技術裝備深度為基礎的。②

2、高效率的流轉系統

以現代化的城市基礎設施為支撐骨架，為物流、能源流、信息流、價值流和人流的運動創造必要的條件，從而在加速流轉的有序運動過程中，減少損耗和污染。

3、高質量的環境狀況

即由城市生產和生活而造成的大氣污染、水污染、噪聲污染和各種廢棄物都能按照各自的特點予以防治和及時處理、處置。

4、高水平的管理功能

生態城市通過其結構，對人口控制、資源利用、社會服務、勞動就業、治安防災、城市建設、環境整治等實施高效率的管理，以保證資源的合理開發利用、城市人口規模、用地規模的適度增長，最大限度地促進人與自然、人與生態環境關系的和諧。

三、生態城市建設的主要內容

1、生態工業工程是根據生態學原理，按滿足可持續發展的要求設計工業系統以及工業系統和環境之間的物流和能源流 ，是循環經濟理論在工業體系中的應用形態之一。③

2、生態農業就是按照農業生態系統內物種共生、物質循環能量多次利用的生態學原理，因地制宜利用現代科學技術與傳統農業技術組合，充分發揮地區資源優勢，依據經濟發展水平及“整體、協調、循環、再生”的原則，運用系統工程方法，全面規劃、合理組織農業生產，設計生態農業工程，實現農業高產優質高效持續發展，達到生態和經濟兩個系統的良性循環和經濟、生態、社會三大效益的統一。

3、生態林業工程主要有流域生態公益林建設工程，實施退耕還林工程、村鎮綠化及平原農田防護林體系建設工程和綠色長廊建設工程，實施水源函養林及自然景觀工程、生態林業基地建設和林業產業化工程。

4、生態水利工程就是要遵從人與自然和諧相處，堅持統籌兼顧、標本兼治、開源節流并重、 防洪抗旱并重的水資源開發利用原則，加快水利設施建設；既要治水又要規范人類自身的活動，既要防洪又要給洪水以出路，堅持綜合治理，在加強堤防和控制性工程建設的同時，進行平垸行洪、疏浚河湖，城市防洪與城市景觀建設緊密結合；在用水方面，強調生態用水，防止水資源枯竭，大力發展節水農業、節水工業和節水服務業，建立供水、節水、中水回用和污水資源化的良性循環體系，提高水資源利用率，對因水環境惡化造成生態環境破壞的，采取節水、調整產業結構、調水等綜合措施加以預防和修復，使各水系能保持和恢復生態景象。

5、清潔能源工程主要是通過能源替代，開發使用新型能源，提高清潔能源在能源結構中的比重，提高能源利用效率。

6、生態旅游、景觀工程主要開展加強城市生態景觀建設，營造健康宜人的城市環境和加強自然生態體系建設，保障區域生態安全工作，建設一批生態旅游點、區。

7、生態文化工程主要開展以下工作，發展生態文化，承繼歷史文化和提高城市品位，建設生態社區、改善人居環境，引導綠色消費，完善文化管理組織機構和普及生態文化等。

8、生態綜合治理與保護工程就是按照可持續發展戰略，優先對市區環境進行綜合治理和保護及發送農村生態環境。

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關鍵詞： 現代生物科技專題 基因工程 細胞工程 胚胎工程 生態工程

新課程標本中的必修模塊是生物科學的核心，對于提高學生的生物知識必不可少，選修模塊能夠滿足學生的多樣化學習，為學生進一步學習生物科學知識奠定基礎。因此這就要求高中生物教師具備一定的專業知識技能和素養才能在教學中起到引領的作用。尤其是選修教材，可能對于部分教師來說自己都是摸著石頭過河，仍處于摸索之中。

選修課注重的是理解和應用，理論結合實際，所以教師在講解的時候不需要過于深和專，只要學生能理解即可。每個工程的重點在于基本概念和原理的講解，比如生態工程的原理就是一個重點知識，要求學生在記住這幾個原理的同時學會應用。在教學中還要注意知識點之間的銜接，比如基因工程和蛋白質工程就是緊密聯系在一起的，動物細胞培養和動物組織培養的區別，等等。有些知識點是比較難理解的，比如胚胎工程——《受精階段》，所以教師要想辦法把這部分內容以通俗易懂的形式呈現給學生。最重要的是要結合高考的要求，要求學生多做題，進行不定時的檢測等有針對性的強化訓練，以不變應萬變。以下是我總結的每個專題的學習和教學建議，不足之處還請各位同仁批評指正。

1.基因工程

由于基因工程在必修教材的學習中已經打下了一定的基礎，因此學生比較熟悉這部分內容，學習起來也容易得多。本章教學既要使學生應用已有的遺傳學知識解決新問題，又要啟發學生將理論知識應用于實踐，懂得無論是獲得目的基因，還是進行蛋白質改造，基因工程的最終目的都是造福人類。

本章的重點是基因工程的概念，工具和操作過程。在導入新課的時候可以從現實生活入手，例如：抗蟲棉在當今社會生活中的應用，我們日常生活中吃的大米、植物油等好多都是轉基因食品，引發學生的思考，從而得出基因工程的概念。基因工程涉及必修教材中DNA的結構、復制、表達酶等基礎知識。所以在教學中教師有可以向學生提問：DNA是靠什么把一個個脫氧核苷酸連接起來的？要使DNA分子斷裂需要用什么處理？等有關的問題，既復習原來的知識，又可以引出基因工程的工具酶等。由于基因工程的操作過程比較抽象，學生難以理解，教師可以借助多媒體輔助教學，使學生加深對基因工程的理解。

2.細胞工程

細胞工程包含了植物細胞工程和動物細胞工程兩大塊。突出了細胞工程的發展和基本技術在實際中的應用等方面的知識。重點在于微生物的細胞融合技術，植物體細胞培養，單克隆抗體的制備技術。本專題看似抽象神奇，但是也有很多我們熟悉的內容。

在教學中教師要注意不同知識之間的銜接，例如：植物組織培養和植物體細胞雜交的區別和聯系，動物細胞培養和動物體細胞克隆的區別于聯系，動物細胞融合和單克隆抗體的制備的區別和聯系，等等。高考中不可避免會考查到相關知識。單克隆抗體的應用是個熱點問題，與當今社會的生物科學發展聯系緊密。學生要熟練掌握該項技術的原理和制備過程，因為這也是高考選修題的一個考點。

細胞工程是在學生學習必修一細胞與分子的基礎上進行的，教學中可以引導學生先回憶細胞有關的知識，從而引出細胞工程的內容，對于比較抽象的部分盡量做到借助多媒體輔助教學，以動態直觀的形式呈現給學生，使其便于理解。不要采用“滿堂灌”的形式，給學生留出一部分的時間讓他們理解。同時對學生提出一些問題如：（1）植物組織培養的過程中影響脫分化和再分化的條件有什么異同點？（2）動物細胞融合和植物細胞融合常用的促融合因子是什么？（3）雜交瘤細胞的特點是什么？單克隆抗體的優點是什么？（4）常用什么方法去除細胞壁？原生質體和原生質層有什么區別，等等。這樣可以培養學生分析解決問題和交流與表達的能力，也加深了他們對知識的記憶能力。

3.胚胎工程

本專題是在動物生殖與發育的基礎上，了解動物早期胚胎發育的規律，即哺乳動物胚胎發育的基本過程和胚胎工程的主要原理，技術，以及在生產上的應用。同時結合現代生物技術中的最新熱點，闡述了胚胎干細胞及其研究進展。本節的重點是胚胎發育的基本過程，胚胎工程的原理和技術。該專題對于學生和老師來說都比較陌生，所以教學中要從日常生活中學生已有的理論知識出發，激發學生的學習興趣。

受精過程的兩個階段是個難點，學生不容易理解，可以提出：必修教材中的受精過程，胚胎移植的基本程序，以及生理學基礎，要求學生掌握，教學中應注意多舉例子來說明問題。關于胚胎分割應強調分割的時期（桑葚胚或者囊胚）和注意的問題（胚胎分割時應注意對內細胞團均等分割且分割的分數不宜過多）。對于體外受精這部分知識，教師可以通過試管嬰兒的介紹很自然地引入，教授過程最好圖文結合，讓學生明確這是有性生殖過程。

胚胎干細胞的技術及應用可以借助多媒體教學，同時讓學生通過閱讀教材總結交流三類干細胞的特點和功能。

4.生態工程