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時(shí)間：2023-11-15 10:04:06
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魔芋，主要分布在我國(guó)甘肅、陜西、四川、云南、貴州、湖南、湖北和重慶等省市海拔900～1600m的高山地區(qū)，其主要成分魔芋葡甘聚糖是世界公認(rèn)的天然健康食品和食品添加劑。近年來(lái)魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已由單一食用蔬菜發(fā)展成為有一百多種產(chǎn)品的特色產(chǎn)業(yè)。然而，2008年初南方出現(xiàn)的持續(xù)雨雪冰凍災(zāi)害使魔芋種芋大部分被凍壞，有可能加重魔芋病蟲害的發(fā)生。為此，筆者對(duì)今年魔芋病蟲害的發(fā)生趨勢(shì)進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的防控措施。
1 冰凍災(zāi)害對(duì)魔芋種芋的影響
冰凍災(zāi)害使恩施魔芋種芋遭受嚴(yán)重?fù)p失。據(jù)恩施州農(nóng)業(yè)局對(duì)種芋貯藏方式和播種情況調(diào)查，冬播田塊的種芋受凍損失率達(dá)31%，損失芋種279萬(wàn)kg；室外廂式覆膜貯藏的種芋，損失率達(dá)68%，損失種芋1 088萬(wàn)kg；室內(nèi)貯藏的種芋損失率達(dá)82%，損失種芋4 067萬(wàn)kg；田間宿地留種越冬的種芋損失率達(dá)32.5%，損失種芋566萬(wàn)kg。全州合計(jì)損失魔芋種芋6 000萬(wàn)kg。損失程度與貯藏期的管理密切相關(guān)。凡是采取增溫保溫措施或田間越冬期間進(jìn)行貯藏管理的，遭受凍災(zāi)影響小、損失少，沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)田間管理的影響大、損失重。如田間宿地貯藏越冬并進(jìn)行清溝排漬、廂面覆土的遭受冰雪災(zāi)害影響最?。环N芋宿地貯藏越冬，既沒(méi)有覆土也沒(méi)有進(jìn)行清溝排漬，前期雨雪雖然影響不大，但后期冰雪融化后水滲入土中，種芋凍壞嚴(yán)重；種芋室內(nèi)存放于火炕竹(木)樓并覆蓋干草或棉被，采取生火增溫措施的受凍害較輕。
2 2008年魔芋主要病蟲害發(fā)生趨勢(shì)分析
2.1 主要依據(jù)
①部分種植多年魔芋的區(qū)域軟腐病、白絹病等病害及雜草發(fā)生較普遍、較嚴(yán)重，連年種植，病菌殘存多，越冬病蟲基數(shù)大，有利于病蟲害的發(fā)生發(fā)展。②魔芋種芋在貯藏過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)消耗大，又遇到長(zhǎng)期低溫冷凍，造成大部分種芋材料受凍傷，降低了種芋的抗病能力，有利于病蟲害的發(fā)生。
2.2 主要病蟲害發(fā)生趨勢(shì)
根據(jù)恩施州和十堰市“2008年主要農(nóng)作物病蟲預(yù)報(bào)”，恩施州今年魔芋主要病蟲害的發(fā)生趨勢(shì)是：①甘薯天蛾、豆天蛾和斜紋夜蛾以輕度發(fā)生為主(1～2級(jí)，即害蟲對(duì)產(chǎn)量造成的損失為1%～5%和5%～15%)，局部地區(qū)輕度偏中等發(fā)生(2～3級(jí))；②魔芋軟腐?。呵?、中期多為中等偏輕發(fā)生(病級(jí)3～4級(jí))，后期部分區(qū)域中等至偏重發(fā)生(病級(jí)4～5級(jí))，局部大發(fā)生(病級(jí)5級(jí)以上)；③魔芋白絹?。阂灾械劝l(fā)生為主(病級(jí)3～4級(jí))，后期局部地區(qū)中等至偏重發(fā)生(病級(jí)4～5級(jí))。病蟲害的具體發(fā)生情況還要結(jié)合當(dāng)?shù)販y(cè)報(bào)站的短期預(yù)報(bào)來(lái)決定具體的防治措施。
3 無(wú)公害防控技術(shù)
3.1 選擇播種地與整理
宜選擇海拔在1 000～1 600 m，陰涼潮濕不漬水、土層深厚質(zhì)地疏松、耕層肥沃的南面斜坡地，土壤酸堿度為弱堿性至弱酸性。此類地塊夏季氣溫較低，強(qiáng)日照較少，排水良好，不利發(fā)病。栽種前全面深耕翻地30 cm左右并進(jìn)行土壤消毒。方法是：每公頃用生石灰750 kg+草木灰750 kg+硫磺粉15 kg或敵克松原粉500～1 000倍液灌土，或生石灰750 kg+硫酸銅15 kg撒勻于土壤中深翻，整地后曬土2 d便可栽種。采用高畦種植，種植時(shí)每公頃施腐熟有機(jī)肥1 500擔(dān)作基肥，有利于魔芋植株生長(zhǎng)健壯，塊莖膨大率高。
3.2 種芋的選擇和處理
3.2.1 受凍種芋處理 將種芋凍壞的部分切除，并在切面涂抹草木灰后再作種芋使用。播種前搞好種芋消毒處理。方法是用500倍液百菌清+500萬(wàn)單位農(nóng)用鏈霉素對(duì)10 kg水，或1 000倍液可殺得+500萬(wàn)單位農(nóng)用鏈霉素對(duì)10 kg水，或600倍液硝基黃腐酸鹽+40%杜邦福星800倍液，浸種30 min，然后用草木灰/石灰/硫磺粉按50∶50∶2的比例裹衣。
3.2.2 芋鞭繁種方法 一是選擇好田塊，建立專門的芋鞭繁種田。二是選擇健康芋鞭作種，若芋鞭凍壞，要切除受凍組織。三是起壟種植，施足底肥。按1 m的排行起壟，壟高20 cm以上，每壟種植3行，種植密度按芋鞭大小每公頃種植1萬(wàn)～2萬(wàn)個(gè)，壟上溝施底肥，每公頃施農(nóng)家肥30 000 kg和硫酸鉀復(fù)合肥750 kg，施肥時(shí)避免與芋鞭接觸。四是加強(qiáng)種植后的田間肥水管理，抓好早期除草和病蟲害防治。
3.3 嚴(yán)格使用肥料
魔芋植株含鉀較多，含氮次之，含磷較少。一般生產(chǎn)100 kg魔芋所需N∶P2O5∶K比例是1∶0.8∶1.2，即1 kg N，0.8 kg P2O5，1.2 kg K，其中60%用作基肥。
3.3.1 嚴(yán)禁使用硝態(tài)肥料、有污染的肥料和帶菌肥料 此類肥料包括未消毒處理的垃圾肥、違禁激素喂養(yǎng)形成的畜禽肥，含有軟腐病、白絹病等病株殘?bào)w或未腐熟的農(nóng)家糞肥。
3.3.2 減少化學(xué)肥料使用量 一是以農(nóng)家肥為主，如作物秸稈及山青堆漚肥，沼液肥是最佳選擇。二是大力推廣葉面肥，如魔芋生長(zhǎng)中后期采用精品磷酸二氫鉀和魔芋配位肥葉面噴施3～4次，可減輕病害程度38.4%～47.2%，增產(chǎn)14.4%～19.3%。
3.3.3 搞好平衡施肥 以農(nóng)家肥和底肥為主，增施鉀肥、硅肥、微量元素肥，確保前期生長(zhǎng)快，中期穩(wěn)得住，后期不早衰。
3.4 化學(xué)物理控制
3.4.1 科學(xué)用藥 按照無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的要求選用綠色環(huán)保農(nóng)藥品種，如751、農(nóng)抗120、菜豐寧、農(nóng)用硫酸鏈霉素、龍克菌、綠乳銅、銅大師等，對(duì)軟腐病的防治效果可達(dá)65.0%～83.1%。防治白絹病，當(dāng)發(fā)現(xiàn)中心病株時(shí)，可用木霉菌0.4～0.45kg+細(xì)土50kg混勻后撒在病株基部然后蓋上土，能有效控制病害發(fā)展。防治豆天蛾、甘薯天蛾、斜紋夜蛾等害蟲，可用殺螟桿菌或青蟲菌(每g含孢子量100億)稀釋500～700倍噴霧。提倡交替使用農(nóng)藥，在一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，一種農(nóng)藥最好只使用1次，以避免病菌產(chǎn)生抗藥性。禁止使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。
3.4.2 燈光誘殺 魔芋遭受豆天蛾、甘薯天蛾、斜紋夜蛾、金龜子等害蟲為害后，造成植株損傷，加重病害發(fā)生，為避免使用違禁農(nóng)藥帶來(lái)的污染，宜大力推廣頻振式殺蟲燈誘殺害蟲。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每盞“頻振式”殺蟲燈和“電擊式”誘蟲燈可誘集0.33 hm2農(nóng)田的害蟲，每夜可誘殺鱗翅目、鞘翅目、同翅目、膜翅目、雙翅目等40余種害蟲的成蟲約0.3 kg。
4 加強(qiáng)綠色栽培，健康管理
(1)選用良種 國(guó)內(nèi)選育的珠芽魔芋及黃魔芋抗病性較強(qiáng)、品質(zhì)好；西南農(nóng)大選育的萬(wàn)源花魔芋，恩施州農(nóng)科院選育的清江花魔芋，耐病性較強(qiáng)、產(chǎn)量高，應(yīng)積極引進(jìn)示范推廣。
(2)合理密植 精細(xì)種植 根據(jù)地力、施肥、管理及種芋大小按種芋直徑的4倍×6倍確定株行距，面向東方傾斜放種，防止芽窩積水爛種爛芽。
(3)強(qiáng)化地面覆蓋 程序是：種植薄土蓋腐熟的農(nóng)家肥撒施磷肥和鉀肥蓋火土3 cm在廂面蓋一層3～4 cm厚的稻草、作物秸桿、山青或半腐爛闊樹葉。
1 一般資料
2000年10月至2006年6月間，經(jīng)我院門診診治的角膜異物患者2068例，男2063例，女5例；異物性質(zhì)：鐵屑2060例，502膠水4例，石屑4例。其中5例發(fā)生暈厥，全部為男性，l6～28歲，全部為鐵銹異物。
2 暈厥的病因分析
據(jù)林麗萍[1]報(bào)道：裂隙燈顯微鏡下剔除角膜異物所發(fā)生的暈厥多為血管迷走性暈厥（占59.5%）及低血糖性暈厥（38.1%）。血管迷走性暈厥可由緊張、恐懼等情感變化和疼痛等刺激，通過(guò)神經(jīng)反射產(chǎn)生迷走神經(jīng)興奮，導(dǎo)致廣泛的外周小血管擴(kuò)張，心率減慢，血壓下降，腦血流量減少而引起[2]。
3 預(yù)防及護(hù)理
對(duì)每一位患者，尤其是精神過(guò)于緊張者，在接受角膜異物剔除術(shù)前應(yīng)詳細(xì)耐心的解釋，使其了解角膜異物剔除術(shù)在眼科門診中是很常見的治療操作，非常安全，所用的一次性無(wú)菌針頭，在患者配合的情況下不會(huì)傷及眼睛，使患者有足夠的心理承受能力和信心配合操作。
充分表面麻醉，讓患者無(wú)痛接受治療；角膜異物剔除時(shí)，動(dòng)作宜輕、巧、快、準(zhǔn)，盡量縮短操作時(shí)間；剔除鐵銹異物時(shí)間較長(zhǎng)，中間應(yīng)間歇停止操作，讓患者閉目休息片刻，防止眼睛受長(zhǎng)時(shí)間光照而眩暈。以上措施，均可減少暈厥的發(fā)生。
角膜異物剔除術(shù)時(shí)應(yīng)注意觀察，5位患者出現(xiàn)面色蒼白、頭昏、心慌、出冷汗等暈厥前期表現(xiàn)時(shí)，立即停止操作，使其平臥，按壓人中，用鼓勵(lì)性語(yǔ)言安慰患者，休息15～20分鐘后癥狀全部緩解，繼續(xù)配合操作直至將角膜異物剔除干凈。
4 討論
5位患者均按時(shí)進(jìn)餐，考慮為血管迷走性暈厥?；颊咴谏眢w疲乏、全身不適時(shí)或環(huán)境悶熱、空氣不流通時(shí)更易發(fā)生暈厥。本組觀察，角膜異物剔除術(shù)中發(fā)生暈厥者全部為青壯年男性，這與從事此類工作絕大多數(shù)為男性有關(guān)。此外，有人認(rèn)為青壯年男性來(lái)自于家庭和工作中的壓力較多，易導(dǎo)致精神緊張、焦慮等不良情緒，促使在角膜異物剔除術(shù)中發(fā)生血管迷走性暈厥。因此，眼科門診在行角膜異物剔除術(shù)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)此類患者的護(hù)理，術(shù)前做好心理疏導(dǎo)，說(shuō)明操作過(guò)程和患者的配合方法。正確使用表面，詳細(xì)了解患者進(jìn)食情況，以和藹可親的語(yǔ)言，嫻熟高超的醫(yī)術(shù)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度對(duì)待患者，使患者配合操作。若早期發(fā)現(xiàn)暈厥先兆，應(yīng)立即停止操作，讓患者平臥，休息15～20分鐘后癥狀可緩解。
中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
21世紀(jì)是生物的世紀(jì)，我國(guó)目前無(wú)論是生物技術(shù)的研究及產(chǎn)品開發(fā)人才，存在嚴(yán)重不足。在用人單位求賢若渴的同時(shí)，大量生物技術(shù)畢業(yè)生卻不能找到合適的崗位，校園里以傳統(tǒng)教學(xué)方法培養(yǎng)出來(lái)的應(yīng)試人才不能滿足企業(yè)對(duì)人才的要求。隨著國(guó)家高等教育改革的不斷深化和當(dāng)今社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求，高等院校培養(yǎng)人才的目標(biāo)和模式也面臨挑戰(zhàn)。生物技術(shù)是應(yīng)用型學(xué)科，與日常生活及生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系密切，因此，如何培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新意識(shí)，要在本科培養(yǎng)計(jì)劃中扮演重要角色，同時(shí)要提供良好的條件和各種實(shí)踐平臺(tái)，讓學(xué)生多接觸社會(huì)，了解社會(huì)，為日后的創(chuàng)業(yè)撒下種子。近年來(lái)，我們結(jié)合湖北省“戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃”，對(duì)生物技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng)模式進(jìn)行了探索與實(shí)踐，并取得一定的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)總結(jié)如下，供相關(guān)同行參考。
1 明確的目標(biāo)定位
江漢大學(xué)生命科學(xué)院生物技術(shù)自成立以來(lái)就以服務(wù)武漢，立足湖北，面向全國(guó)為己任，并圍繞“武漢國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地”的建立和發(fā)展需求，培養(yǎng)符合武漢及周邊地區(qū)生物技術(shù)企業(yè)要求的應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。近年，我院生物技術(shù)專業(yè)成功申報(bào)了“湖北省戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃”，更明確了“創(chuàng)新型”，“創(chuàng)業(yè)型”作為我院生物技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
2 彈性的學(xué)分制教學(xué)
科學(xué)合理的課程體系是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì)的前提和保障。根據(jù)國(guó)家高等教育發(fā)展的趨勢(shì)和要求，經(jīng)湖北省教育廳批準(zhǔn)，學(xué)校于2011年開始實(shí)行學(xué)分制改革，我們同步參考國(guó)家對(duì)生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方針，結(jié)合本學(xué)院學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn)，采用彈性學(xué)分制原則，學(xué)生按要求修滿學(xué)分即可申請(qǐng)畢業(yè)，學(xué)習(xí)年限在3～5年彈性變動(dòng)。同時(shí)，對(duì)以往教學(xué)計(jì)劃中的理論課程進(jìn)行了優(yōu)化和整合，注重引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身情況和特點(diǎn)，主動(dòng)設(shè)計(jì)和選擇主攻方向，給學(xué)生更大的自主選擇空間。在專業(yè)課中，主干課程作為專業(yè)必修課程學(xué)分占全部學(xué)分的26%；專業(yè)選修課學(xué)分占總學(xué)分的22%，并根據(jù)學(xué)院師資隊(duì)伍及科研特色，將設(shè)置的專業(yè)選修課分為生物農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物技術(shù)制品兩個(gè)方向的模塊課程供學(xué)生自主選擇，同時(shí)保證每個(gè)模塊中供學(xué)生選擇的課程科目學(xué)分兩倍于學(xué)分要求，每門課程選課人數(shù)超過(guò)專業(yè)人數(shù)1/3即開課。
3 過(guò)硬的教學(xué)質(zhì)量
教學(xué)質(zhì)量是人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)，我們每年都會(huì)結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)院特色，全面修訂教學(xué)大綱，更新和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。其別注意課程內(nèi)容整合，明確每門課程的講授內(nèi)容和范圍；同時(shí)注意相關(guān)課程之間內(nèi)容的銜接，授課教師間的定期備課交流，避免出現(xiàn)一些學(xué)科交叉知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)學(xué)習(xí)；每年要求教師修改講授內(nèi)容，努力做到當(dāng)年學(xué)科新知識(shí)及前沿動(dòng)態(tài)在課堂教學(xué)內(nèi)容上有所體現(xiàn)。在課堂教學(xué)方法改革中，鼓勵(lì)教師進(jìn)行各種形式的探索，如“研討式”“PBL式”等各種不同形式的教學(xué)方法被廣泛用于課堂教學(xué)中，改變了過(guò)去傳統(tǒng)的“填鴨式”“滿堂灌”的教學(xué)方法。在很多專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中，改變了期末考定成績(jī)的傳統(tǒng)方式，小組討論，辯論賽，口試，專業(yè)綜述寫作，外文翻譯等不同環(huán)節(jié)被引入最后成績(jī)?cè)u(píng)定中，并占有一定比重；同時(shí)在期末考試中嘗試開卷考試，注重考查學(xué)生根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)及使用參考資料，發(fā)現(xiàn)，分析，并解決一些專業(yè)問(wèn)題，同時(shí)提出自己的想法和設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，而不是簡(jiǎn)單地考幾個(gè)需要死記硬背的知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)近幾年的實(shí)踐，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和興趣被充分調(diào)動(dòng)，課堂氣氛活躍，對(duì)所學(xué)知識(shí)的把握能力也更強(qiáng)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，想辦法解決問(wèn)題也成為一種學(xué)習(xí)習(xí)慣。
4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合和更新，制打破傳統(tǒng)割裂式教學(xué)，起用模塊式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，把教學(xué)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。注重各門相關(guān)學(xué)科專業(yè)知識(shí)之間的交叉滲透、而且有利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的綜合利用，進(jìn)而推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室管理體制的進(jìn)一步完善。其中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)160多學(xué)時(shí)，包括微生物學(xué)，生物化學(xué)，遺傳學(xué)等傳統(tǒng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)包括2個(gè)，共140學(xué)時(shí)：一個(gè)為80學(xué)時(shí)的生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)，涵蓋了生物信息學(xué)，基因工程，分子生物學(xué)，免疫學(xué)，等理學(xué)科目的知識(shí)，內(nèi)容豐富，集眾多學(xué)科知識(shí)交叉融合；一個(gè)為生物工程類大實(shí)驗(yàn)，共60學(xué)時(shí)，集合發(fā)酵工程，微生物遺傳與育種，生物技術(shù)中下游技術(shù)，化工原理，生物制品工藝學(xué)等工科類學(xué)科知識(shí)。通過(guò)這2個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)利用不同學(xué)科知識(shí)和實(shí)驗(yàn)的融合來(lái)完成某個(gè)具體實(shí)驗(yàn)任務(wù)，培養(yǎng)其對(duì)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作能力的融會(huì)貫通能力；同時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)第一個(gè)生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)體會(huì)類似企業(yè)和科研院校進(jìn)行研發(fā)工作的過(guò)程，通過(guò)工程類實(shí)驗(yàn)，初步了解生產(chǎn)和研發(fā)部門工作的區(qū)別。研究性實(shí)驗(yàn)是以學(xué)院教師科研方向?yàn)橐劳校瑢W(xué)生根據(jù)自己研究興趣，選擇相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在教師指導(dǎo)下，完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，綜合實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)三種不同層次和培養(yǎng)目的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)既對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的全面培養(yǎng)，又尊重其個(gè)性特點(diǎn)發(fā)展的目標(biāo)。
5 增加實(shí)踐環(huán)節(jié)比重
開展實(shí)踐教學(xué)不僅有助于學(xué)生加深對(duì)本專業(yè)知識(shí)的理解，更重要的是可以讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，在實(shí)踐中應(yīng)用和進(jìn)一步把握專業(yè)技能，同時(shí)，開闊視野，了解在校園里學(xué)到的知識(shí)如何運(yùn)用于生產(chǎn)中，為將來(lái)勝任本職工作打下基礎(chǔ)。我們整個(gè)實(shí)踐部分環(huán)節(jié)占總學(xué)分的30%。實(shí)踐環(huán)節(jié)分為必修和選修兩種，必修為集中性訓(xùn)練，包括以下幾個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)：（1）野外實(shí)習(xí)，學(xué)生到野外實(shí)習(xí)基地兩周，學(xué)習(xí)辨認(rèn)各種植物和動(dòng)物及制作標(biāo)本，熟練使用植物檢索表和動(dòng)物圖鑒，初步學(xué)會(huì)撰寫調(diào)查報(bào)告；（2）科研訓(xùn)練，以教師科研團(tuán)隊(duì)為依托，學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)室和導(dǎo)師，課余時(shí)間分組進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，以小組為單位申報(bào)科學(xué)研究項(xiàng)目，完成開題，實(shí)驗(yàn)及答辯。旨在開闊科研視野，提高科研興趣；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，創(chuàng)新性意識(shí)、分析和解決問(wèn)題的能力；（3）專業(yè)實(shí)習(xí)：分校內(nèi)基地和校外基地分別進(jìn)行，校內(nèi)實(shí)習(xí)基地安排學(xué)生進(jìn)行啤酒發(fā)酵、食用菌栽培、肥肝鵝養(yǎng)殖、試管苗的繁育等。校外實(shí)習(xí)基地安排學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)、頂崗實(shí)習(xí)、崗位技能訓(xùn)練等。培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)、良好的職業(yè)道德和素質(zhì)。（4）生產(chǎn)實(shí)習(xí)：在校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。生物制藥方向?qū)嵙?xí)要求學(xué)生進(jìn)入相關(guān)企業(yè)，熟悉部分生物制品的典型工藝流程和主要設(shè)備、參與主要工序的操作過(guò)程；生物農(nóng)業(yè)方向要求學(xué)生能通過(guò)實(shí)習(xí)期間的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，熟悉動(dòng)植物種苗的繁育技術(shù)、參與現(xiàn)代化、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化的都市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。（5）畢業(yè)實(shí)習(xí)：畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)論文相結(jié)合，在校外、內(nèi)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的工作能力、同時(shí)也是對(duì)本科四年所學(xué)習(xí)的知識(shí)和培養(yǎng)能力的一種綜合檢驗(yàn)。此外對(duì)于有余力的學(xué)生還設(shè)置了課外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生通過(guò)參加開放性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目，學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，教師科研項(xiàng)目等方式也可以獲得一定選修學(xué)分。通過(guò)這一系列實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生逐步了解自己所學(xué)知識(shí)和技能在社會(huì)上該如何找切入點(diǎn)，同時(shí)也培養(yǎng)了他們良好的溝通協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)精神。
6 加強(qiáng)院企合作辦學(xué)
鑒于畢業(yè)生就業(yè)基本選擇武漢地區(qū)相關(guān)企業(yè)，學(xué)院教師科研項(xiàng)目也與相關(guān)企業(yè)保持密切的合作關(guān)系，學(xué)院與多家企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。邀請(qǐng)企業(yè)中的工程師和專家共同開發(fā)和承擔(dān)與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)的新課程，如GMP質(zhì)量管理、食品衛(wèi)生檢驗(yàn)、農(nóng)作物新品種選育與種子生產(chǎn)等，供學(xué)生選擇學(xué)習(xí)；經(jīng)常邀請(qǐng)企業(yè)家到學(xué)院進(jìn)行相關(guān)講座和交流，從企業(yè)的角度給予學(xué)生專業(yè)導(dǎo)引；院企雙方積極共建實(shí)習(xí)實(shí)踐基地，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)到企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐、企業(yè)科研和崗位技能訓(xùn)練；通過(guò)與企業(yè)的深度合作，使學(xué)生能深入了解企業(yè)文化及對(duì)人才的需求，更加明確自己的發(fā)展方向，在學(xué)校和企業(yè)提供各種學(xué)習(xí)，實(shí)踐機(jī)會(huì)中快速成長(zhǎng)，將自己培養(yǎng)成符合企業(yè)要求的專業(yè)技術(shù)人才。
綜上所述，地方本科院校培養(yǎng)的生物技術(shù)人才，應(yīng)該在自己辦學(xué)背景的條件下，充分發(fā)揮自己的特色，在本科四年的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，使培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不僅擁有扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)，很強(qiáng)的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)，同時(shí)還具備一定創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)熱情。
本文受湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目《生物技術(shù)專業(yè)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)體系的探索與實(shí)踐》（2011248）項(xiàng)目資助
參考文獻(xiàn)
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地方本科院校是在我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和高等教育大眾化的推動(dòng)下,各地市以調(diào)整、合并、擴(kuò)展或“專升本”等方式形成的具有地方特性的普通本科高等院校。相對(duì)于重點(diǎn)大學(xué)在人才引進(jìn)、經(jīng)費(fèi)投入、社會(huì)影響和各種內(nèi)外環(huán)境等方面都受到更大的制約,堅(jiān)持立足于服務(wù)區(qū)域發(fā)展,適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要,培養(yǎng)應(yīng)用型人才成為加快地方高校學(xué)科建設(shè)的必由之路。生物技術(shù)專業(yè)是絕大多數(shù)地方院校主要傳統(tǒng)專業(yè),從1997年教育部正式批準(zhǔn)建立生物技術(shù)專業(yè)至今,全國(guó)高校生物技術(shù)專業(yè)無(wú)論從辦學(xué)點(diǎn)還是從招生人數(shù)上都得到巨大發(fā)展,特別是許多地方本科院校。德州學(xué)院生物系生物技術(shù)專業(yè)始建于2003年,現(xiàn)有在校學(xué)生人數(shù)500余人,培養(yǎng)目標(biāo)是以培養(yǎng)具有良好政治素質(zhì)和道德修養(yǎng),具有較扎實(shí)的生物科學(xué)基本理論、基本知識(shí)和較系統(tǒng)的生物技術(shù)理論與實(shí)驗(yàn)技能,了解生物技術(shù)領(lǐng)域的前沿和發(fā)展動(dòng)態(tài),具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力,能在工業(yè)、醫(yī)藥、食品、農(nóng)、林、漁、環(huán)保、園林等行業(yè)從事與生物技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理和行政管理等工作的德、智、體全面發(fā)展的應(yīng)用型高級(jí)專業(yè)人才,同時(shí)適度培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)型、復(fù)合型人才。
一、地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的必要性
1.培養(yǎng)應(yīng)用型人才是適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需求。21世紀(jì)是生物學(xué)世紀(jì)已成為大家的共識(shí),以生物技術(shù)為支撐的生物高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為本世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。德州學(xué)院所處的德州市現(xiàn)有生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)20多個(gè),比較大的產(chǎn)業(yè)有山東谷神集團(tuán)、山東樂(lè)悟集團(tuán)、山東豆工坊集團(tuán)、山東豆博士、山東龍力集團(tuán)、山東福田集團(tuán)、山東保齡寶集團(tuán)等大型生物產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。這些集團(tuán)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益,它們?cè)诎l(fā)展進(jìn)程中需要大批的專業(yè)技術(shù)人才及高校技術(shù)。這些企業(yè)的發(fā)展需求是一個(gè)大市場(chǎng)、大熔爐、大舞臺(tái)、大戰(zhàn)場(chǎng)。地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)只有把自身融入到地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的大環(huán)境中,才能抓住機(jī)遇,發(fā)展自身,促進(jìn)專業(yè)的快速發(fā)展。學(xué)校所需的土地、經(jīng)費(fèi)、生源主要依賴學(xué)校所在的地方,發(fā)展趨勢(shì)受到所在區(qū)域的政治、經(jīng)濟(jì)、文化等因素的影響,因而,盡學(xué)校所能為區(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)是生存發(fā)展的需要。
2.培養(yǎng)應(yīng)用型人才是地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)的辦學(xué)目標(biāo)。大學(xué)服務(wù)社會(huì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的主要途徑和形式是為社會(huì)培養(yǎng)各類人才,大學(xué)是社會(huì)的產(chǎn)物,不能離開社會(huì)發(fā)展的需要,必須從學(xué)校實(shí)際出發(fā),從社會(huì)需要出發(fā),在主動(dòng)承擔(dān)科研攻關(guān)、知識(shí)創(chuàng)新任務(wù)的同時(shí),為社會(huì)培養(yǎng)各類急需人才。社會(huì)不僅需要具有較強(qiáng)科研能力的學(xué)科研究型精英人才,也需要眾多具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的應(yīng)用型專業(yè)人才。確定一所院校的辦學(xué)方向和培養(yǎng)目標(biāo),必須綜合分析該校的辦學(xué)實(shí)力和服務(wù)范圍的社會(huì)需求。與國(guó)內(nèi)一流大學(xué)和辦學(xué)歷史較早的老校相比,新建地方本科院校具有辦學(xué)歷史短、文化積淀淺、師資力量弱,設(shè)備條件差、區(qū)域位置偏等不足,因此,把培養(yǎng)目標(biāo)定位在注重實(shí)踐技能的應(yīng)用型人才,比較符合學(xué)校的客觀實(shí)際,也更容易提高學(xué)生的成才率。地方本科院校是根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求,在地方黨委政府的大力支持下建立起來(lái)的。地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)應(yīng)用型人才的強(qiáng)勁需求,是地方本科院校的立校之本和生命之源。地方高校與當(dāng)?shù)卣巍⒔?jīng)濟(jì)和文化聯(lián)系緊密,在加強(qiáng)橫向科研合作、提供知識(shí)服務(wù)方面,比其他高校具有獨(dú)特的地域優(yōu)勢(shì)。同時(shí),地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際,也為地方高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供了現(xiàn)實(shí)的教學(xué)實(shí)踐基地。
3.培養(yǎng)應(yīng)用型人才有利于提高學(xué)生的就業(yè)率。高校畢業(yè)生的就業(yè)率關(guān)系到廣大畢業(yè)生的切身利益,也關(guān)系到高等教育的改革、發(fā)展和穩(wěn)定,是地方本科院校生存和發(fā)展的生命線。地方本科院校的主要服務(wù)范圍是學(xué)校所在地,因此,提高畢業(yè)生就業(yè)率的主渠道也是學(xué)校所在地市。影響畢業(yè)生就業(yè)率的因素很多,但主要因素是培養(yǎng)的專業(yè)人才是否適合地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)把培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才作為主要培養(yǎng)目標(biāo),就必然會(huì)主動(dòng)根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要,調(diào)整人才培養(yǎng)模式。
二、地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式
1.轉(zhuǎn)變教育觀念,樹立正確的教育教學(xué)思想。應(yīng)用型人才是隨著高等教育大眾化而產(chǎn)生的新型人才,高等教育精英階段的許多觀念不再適合這種新型人才的培養(yǎng)。因此,我們必須更新觀念,轉(zhuǎn)變思想,應(yīng)該站在高等教育大眾化的立場(chǎng)來(lái)看待應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)。培養(yǎng)應(yīng)用型人才,必須首先轉(zhuǎn)變重理論、輕實(shí)踐,重學(xué)術(shù)、輕技術(shù),重研究、輕應(yīng)用,重知識(shí)、輕素質(zhì),重共性、輕個(gè)性等片面的教育觀念。堅(jiān)持適應(yīng)性原則,突破傳統(tǒng)的“專門化”人才培養(yǎng)模式。人才規(guī)格不應(yīng)再是那種專業(yè)領(lǐng)域過(guò)于狹窄的專門化人才,而應(yīng)是涉及領(lǐng)域較寬、適應(yīng)地方發(fā)展需要、一專多能的復(fù)合型人才。要充分尊重學(xué)生在興趣、愛(ài)好、特長(zhǎng)、能力等方面表現(xiàn)出來(lái)的個(gè)性差異,鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生選擇適合個(gè)人特點(diǎn)的成才之路,成為既有統(tǒng)一要求,又各具特色的多樣化人才。堅(jiān)持實(shí)踐性原則,突破傳統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)型人才培養(yǎng)模式,重視加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)既有扎實(shí)理論基礎(chǔ),又有較強(qiáng)實(shí)踐能力,既有求真務(wù)實(shí)精神,又善于解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)干家。
2.以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主要目標(biāo),重新戰(zhàn)略定位。應(yīng)用型強(qiáng)調(diào)的是動(dòng)手實(shí)踐能力,應(yīng)用型人才培養(yǎng)是指通過(guò)高等教育培養(yǎng),使學(xué)生畢業(yè)后能夠在某一領(lǐng)域內(nèi)將其有關(guān)的專業(yè)理論知識(shí)具體運(yùn)用到經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)踐中去,完成理論指導(dǎo)實(shí)踐的改造客觀世界的活動(dòng),其培養(yǎng)特點(diǎn)是側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已有的理論,解決實(shí)際問(wèn)題的能力。作為地方本科院校生物技術(shù)專業(yè),由于地方區(qū)域性,應(yīng)立足地方生物產(chǎn)業(yè)實(shí)踐需要,面向區(qū)域生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為地方生物產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo),必須落實(shí)為企業(yè)服務(wù)的辦學(xué)理念。
3.加強(qiáng)素質(zhì)教育,培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力。素質(zhì)教育是一種旨在提高人的自身素質(zhì)的教育運(yùn)動(dòng)。它把人的和諧而全面的發(fā)展放在第一位,并通過(guò)人的發(fā)展促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展,而人的發(fā)展則是社會(huì)發(fā)展的本源和基礎(chǔ)。具體來(lái)說(shuō),素質(zhì)教育主張?jiān)诔浞职l(fā)揮教師的主導(dǎo)作用下,廣泛地讓學(xué)生主動(dòng)參與,積極思考,親自實(shí)踐;培養(yǎng)學(xué)生的自我意識(shí)和合作意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí);發(fā)展學(xué)生的自我調(diào)節(jié)能力、創(chuàng)造能力和社會(huì)適應(yīng)能力。人的素質(zhì)是以知識(shí)為基礎(chǔ)、以能力為平面所構(gòu)建的主體時(shí)空結(jié)構(gòu)。良好的素質(zhì)教育是提高人的素質(zhì)的唯一途徑。培養(yǎng)創(chuàng)新人才,離不開素質(zhì)教育,素質(zhì)教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的前提,是造就創(chuàng)新型人才的根本。
4.深化課程改革、優(yōu)化課程體系。生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才是一種新型人才,照搬傳統(tǒng)本科教育模式難以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),所以大力推進(jìn)教育教學(xué)改革是必須的。我國(guó)高等教育長(zhǎng)期以來(lái)一直處于精英階段,目前雖然進(jìn)入了高等教育大眾化階段,但培養(yǎng)人才的許多做法仍沿襲著過(guò)去的傳統(tǒng),特別是在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面。教學(xué)內(nèi)容和方法是人才培養(yǎng)的重要保證,它決定著人才的智能結(jié)構(gòu),因此,為了達(dá)到地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo),必須改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,而且必須進(jìn)行系統(tǒng)綜合的改革,重構(gòu)滿足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)要求的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。在教學(xué)過(guò)程中不僅要注重理論基礎(chǔ),更要注重技術(shù)學(xué)科的知識(shí)傳授;不僅要強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),還要注重技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的能力的培養(yǎng);不僅要強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),更要注重實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
5.努力探索產(chǎn)、學(xué)、研合作的培養(yǎng)模式。產(chǎn)、學(xué)、研合作教育,是一種以培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)、綜合能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力為重點(diǎn),充分利用學(xué)校和社會(huì)兩種不同的教育環(huán)境和教育資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢(shì),把以課堂傳授知識(shí)為主的學(xué)校教育與直接獲得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合于學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程之中的一種教育模式。
地方本科院校由于歷史及現(xiàn)實(shí)諸多制約因素的影響,往往在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的高等教育領(lǐng)域處于劣勢(shì)地位,而樹立正確的辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)規(guī)格則成為它們求生存、謀發(fā)展的關(guān)鍵。由于師資及學(xué)生素質(zhì)等各方面不利因素的影響,地方本科院校生物技術(shù)專業(yè)無(wú)法與重點(diǎn)大學(xué)在研究型人才的培養(yǎng)上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),因此培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高級(jí)應(yīng)用型人才成為這類院校普遍的辦學(xué)定位。
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遠(yuǎn)古時(shí)期，人類在為生存而與大自然搏斗時(shí)產(chǎn)生了對(duì)神靈幻覺(jué)的依賴，古老的植物、動(dòng)物都成為原始人類創(chuàng)造、構(gòu)想之源泉。一直以來(lái)，人類的發(fā)展歷程中，總是把自然界的形態(tài)作為首要的藝術(shù)造型，這就說(shuō)明了自然界中蘊(yùn)藏了無(wú)窮無(wú)盡的美，而服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域也同樣如此。從模仿飛燕的燕尾禮服、模仿蝙蝠的蝙蝠衫，到模仿喇叭花的A形喇叭裙，我們把這種模仿設(shè)計(jì)稱為“仿生設(shè)計(jì)”。仿生設(shè)計(jì)首先是從人體運(yùn)動(dòng)上開始的。自然界的動(dòng)物、植物，社會(huì)中的生活、建筑物及立體形狀等都是服裝造型設(shè)計(jì)借鑒的對(duì)象?？兹溉埂⒀辔卜?、荷葉領(lǐng)、燈籠褲等頗為常見。國(guó)際時(shí)裝大師迪奧推出的“圓屋頂式樣”、埃菲爾鐵塔式外觀以及皮爾?卡丹從中國(guó)的飛檐中吸取靈感，設(shè)計(jì)出聳肩飛袖的造型，這些都是對(duì)自然造型特征的模仿。
二、色彩仿生的借鑒
大自然美麗的色彩是服裝色彩借鑒的最直接來(lái)源。成熟的桃子、橘子等水果，飲用的咖啡，大自然的天、海、湖、山、晚霞、原野等自然色彩被設(shè)計(jì)師靈活地運(yùn)用于服裝色彩的匹配中，于是便有了桃紅、橘紅、橘黃、土黃、湖藍(lán)、天藍(lán)、茄紫、咖啡色、橄欖綠、玫瑰紅等各種色彩或色調(diào)，這正是由于人們對(duì)大自然美的熱愛(ài)，同時(shí)亦是對(duì)自然界精神內(nèi)涵的借鑒，情感的互通。
三、服裝材料的仿生
服裝材料是服裝設(shè)計(jì)的重要因素。其仿生設(shè)計(jì)可分為兩個(gè)方面：一是面料仿生。目前仿生面料已達(dá)到以假亂真的地步，用自然材質(zhì)如鳥獸羽毛、植物葉子等直接用于服裝設(shè)計(jì)中，用人造纖維仿制自然纖維織物。其二是紋樣、肌理的仿生設(shè)計(jì)。仿樹皮肌理的樹皮縐是制作襯衫、連衣裙、流行時(shí)裝的好材料；仿動(dòng)物皮毛紋樣的人造裘皮可與真裘皮相媲美。
四、功能上的仿生
仿生智能服裝的設(shè)計(jì)開發(fā)是模仿生命系統(tǒng)，從對(duì)自然生物體的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能的研究中得到啟發(fā)，研制模仿與生物體相似的結(jié)構(gòu)或者直接模仿生物的獨(dú)特功能，使服裝具有感知功能、信息處理功能、防護(hù)功能和執(zhí)行功能，并且可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，并具有自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)、自通報(bào)等能力。仿生智能服裝是傳統(tǒng)的紡織服裝技術(shù)與材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)機(jī)理、傳感技術(shù)和先進(jìn)的加工工藝、通訊技術(shù)、人工智能、生物技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。
總之，仿生服裝的設(shè)計(jì)開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其基本內(nèi)容就是把各種生物系統(tǒng)的功能原理和作用機(jī)理進(jìn)行相應(yīng)的模擬，這一新興技術(shù)激發(fā)了人們無(wú)限的創(chuàng)造力和想象力，為服裝設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開闊了領(lǐng)域，為人類提供盡善盡美的衣著服飾，并最終提高人類適應(yīng)自然、改造自然的能力。
參考文獻(xiàn)：
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隨著人們對(duì)生物體認(rèn)識(shí)的深入，借助于生物的特性與功能的研究，仿生設(shè)計(jì)也將會(huì)有更加廣闊的前景，通過(guò)研究、學(xué)習(xí)、模仿來(lái)復(fù)制和再造某些生物特性和功能，來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有的或創(chuàng)造新的機(jī)械制造。將生物系統(tǒng)的優(yōu)異功能運(yùn)用于新技術(shù)設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造，或者使機(jī)械操作技術(shù)系統(tǒng)具有類似生物系統(tǒng)。同時(shí)也提高人類對(duì)自然的適應(yīng)和改造能力，產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。仿生技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析對(duì)機(jī)械制造的進(jìn)步具有重要意義。
一、仿生技術(shù)的發(fā)展概述
仿生技術(shù)是一項(xiàng)新的技術(shù)，主要目的是實(shí)現(xiàn)特定功能，它是根據(jù)生物體系的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換與信息傳遞過(guò)程，系統(tǒng)地運(yùn)用相互交叉和相互滲透的理論知識(shí)與技術(shù)手段，它涉及到信息科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、工程技術(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)甚至經(jīng)濟(jì)學(xué)等多學(xué)科，采用最廣泛地運(yùn)用類比、模擬和模型方法的模仿科學(xué)。20世紀(jì)仿生技術(shù)研究廣泛應(yīng)用在高科技領(lǐng)域，包括機(jī)械、航天航空等。仿生科學(xué)的突出成就是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展推動(dòng)下出現(xiàn)的各種各樣機(jī)器人的設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用，這是宏觀仿生技術(shù)指導(dǎo)下取得的成果。越來(lái)越多的學(xué)者開始研究仿生技術(shù)，涉及到機(jī)械仿生、能量仿生、化學(xué)仿生、信息與控制仿生和食品仿生等諸多領(lǐng)域的研究。機(jī)械仿生是由多種學(xué)科相互滲透、結(jié)合而成的一門邊緣學(xué)科。其主要研究領(lǐng)域有生物力學(xué)、控制體和機(jī)器人。研究課題包括擬人型機(jī)械手，步行機(jī)、假肢以及模仿鳥類人的各種機(jī)械。仿生技術(shù)在機(jī)械制造中得到了廣泛應(yīng)用，在機(jī)械制造過(guò)程中借助于仿生學(xué)設(shè)計(jì)原理，仿照生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)或機(jī)能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造用于特殊目的的“功能器件”，開發(fā)現(xiàn)代機(jī)械化仿生技術(shù)與仿生裝備研究意義是極其重大的。因此，在機(jī)械制造的應(yīng)用中展示出仿生技術(shù)在研究領(lǐng)域中巨大的潛力和無(wú)限的魅力。
二、仿生技術(shù)在機(jī)械制造的應(yīng)用
仿生技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在外形仿生技術(shù)、結(jié)構(gòu)仿生技術(shù)、功能仿生技術(shù)的應(yīng)用，下面逐個(gè)進(jìn)行闡述。
1、外形仿生技術(shù)的應(yīng)用。外形仿生技術(shù)是研究和模擬生物機(jī)體外部。目能我國(guó)外形仿生技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的研究與開發(fā)水平己處于國(guó)際領(lǐng)先水平，尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械制造方面。我國(guó)著名農(nóng)機(jī)專家陳秉聰院士和我國(guó)首位仿生技術(shù)領(lǐng)域院士任露泉等多位學(xué)者共同努力下，模擬蛻螂頭前部的外形結(jié)構(gòu)、泥鰍蠕動(dòng)行走方式和生物彈性等生物外形特征研制出仿生推土機(jī)、仿生鏟斗、仿生犁等仿生農(nóng)機(jī)具。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步， 仿生機(jī)械已經(jīng)進(jìn)入人類各種生活和和工作中。根據(jù)手的外形功能， 將杯裝飲料機(jī)的機(jī)械手設(shè)計(jì)成關(guān)節(jié)型多指手機(jī)構(gòu)，采用雙曲柄機(jī)構(gòu)保證機(jī)械手靈活和可靠， 在性能上滿足實(shí)際應(yīng)用要求。在機(jī)械制造中，外形仿生技術(shù)的應(yīng)用，提高了機(jī)械的運(yùn)用效率。
2、結(jié)構(gòu)仿生技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)仿生是通過(guò)研究生物肌體的構(gòu)造，然后建立一部分類似生物的機(jī)械設(shè)備，使功能上于生物結(jié)構(gòu)相似。由于自然界中生物體表組織經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的進(jìn)化，依靠了生物體自身生長(zhǎng)機(jī)制與生存環(huán)境長(zhǎng)期作用，使其相成了非常獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能。從生物體表組織獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能獲得結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)理念的啟發(fā)，根據(jù)生物體的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能原理，研究新機(jī)械制造以改造現(xiàn)有的自動(dòng)控制系統(tǒng)。研究者運(yùn)用結(jié)構(gòu)特征為機(jī)械仿生制造提供了最佳的包括宏觀和微觀的結(jié)構(gòu)原形。例如，蜂巢六角柱狀結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)濟(jì)省料的形體， 飛行器擬蜂巢夾層設(shè)計(jì)， 既增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度， 又節(jié)省材料、 減輕重量。仿蜂巢復(fù)合紙板具有特別用處，吸音、 隔熱、 防潮效果好，它能夠代替木板作高檔貴重物品或易碎商品的包裝，立面抗壓而重量輕。結(jié)構(gòu)仿生模仿生物特殊的結(jié)構(gòu)，是機(jī)械制造得到良好的設(shè)計(jì)和發(fā)展。
3、功能仿生技術(shù)應(yīng)用。功能仿生通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)和感覺(jué)器官的功能仿生設(shè)計(jì)制造出機(jī)械工具，使人造的機(jī)械具有或能夠部分實(shí)現(xiàn)如感知、運(yùn)動(dòng)、操作、思維等高級(jí)動(dòng)物豐富的功能。為了研制的六腳機(jī)器人彌補(bǔ)輪式拖拉機(jī)山路不便行走的缺陷，研究者以螃蟹為生物模型設(shè)計(jì)出了一款具備螃蟹運(yùn)動(dòng)的靈活、穩(wěn)定和高效率特性的機(jī)器人。這款功能仿生機(jī)器人能穩(wěn)定、迅速的到達(dá)目標(biāo)區(qū)域，也是以基因工程、細(xì)胞工程等為標(biāo)志可輕松的越過(guò)障礙和裂縫。此外，仿生精確機(jī)械化工具和高度自動(dòng)化技術(shù)將獲得突破性進(jìn)展。有學(xué)者就提出了仿生鉆頭的想法，設(shè)計(jì)一種仿生鉆頭，希望能夠解決鉆探工作的一些問(wèn)題，能夠幫助到鉆探工作者解決鉆頭泥包問(wèn)題。在運(yùn)用仿生技術(shù)中，仿造穿山甲鱗片的鉆頭體表面，加上仿造穿山甲爪趾的切削齒，這樣的機(jī)械設(shè)計(jì)可以減粘降阻脫附，在泥質(zhì)巖中鉆進(jìn)時(shí)可以有效地防止鉆頭泥包現(xiàn)象及提高機(jī)械鉆速。我們還能根據(jù)人體的特點(diǎn)在機(jī)械制造中設(shè)計(jì)獨(dú)特的機(jī)器，比如說(shuō)上肢結(jié)構(gòu)原理，提出一種上肢仿生機(jī)構(gòu)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，為制造出靈巧方便的上肢仿生機(jī)構(gòu)提供了理論依據(jù)。
三、總結(jié)。在機(jī)械制造運(yùn)用仿生技術(shù)，使仿生機(jī)械產(chǎn)品具有較好的功能和社會(huì)效益。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)仿生機(jī)械設(shè)計(jì)的研究也取得了很大進(jìn)展。在機(jī)械設(shè)計(jì)上還需要不斷創(chuàng)新，不拘于生物能力的模仿。因此，仿生技術(shù)必將通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)的延伸和擴(kuò)展，同時(shí)，仿生技術(shù)的運(yùn)用成果可以推動(dòng)生物學(xué)科學(xué)科的進(jìn)步。仿生技術(shù)成為現(xiàn)代機(jī)械化的核心技術(shù)，在研究領(lǐng)域中占有重要地位。本文主要對(duì)外形仿生、結(jié)構(gòu)仿生、功能仿生等方面進(jìn)行分析探討，希望從這些仿生技術(shù)的應(yīng)用中，得到啟示，要更加注重對(duì)仿生技術(shù)的研究，這對(duì)于機(jī)械制造的發(fā)展具有積極作用和現(xiàn)實(shí)意義。
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例如，人們模仿蝙蝠的回聲定位功能發(fā)明了雷達(dá)，模仿蜻蜓的特殊飛行本領(lǐng)發(fā)明了空中懸停飛機(jī)，模仿壁虎的垂直和倒立爬行機(jī)理發(fā)明了能完成夾縫清理和戶外高樓墻壁清理的爬行機(jī)器人，模仿白蟻的巢穴設(shè)計(jì)了冬暖夏涼的節(jié)能建筑。相對(duì)國(guó)內(nèi)而言，國(guó)外對(duì)于仿生學(xué)的研究的領(lǐng)域更寬泛一些。在計(jì)算仿生學(xué)方面取得了一些成果。例如，模仿螞蟻的找食行為提出了蟻群算法，利用收獲蟻的找食行為模式發(fā)現(xiàn)了其與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的高度相似性。另外，一些學(xué)者在經(jīng)濟(jì)和管理領(lǐng)域也引入了仿生學(xué)原理。例如，通過(guò)隱喻和類比的方法，將企業(yè)或是人類生產(chǎn)活動(dòng)隱喻或是類比為某種生物的某種特定行為，然后通過(guò)學(xué)習(xí)生物的行為模式來(lái)改善企業(yè)的管理模式和人類生產(chǎn)活動(dòng)的模式。
2擬開發(fā)的仿生創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法
然而，文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)關(guān)于如何將仿生原理用于設(shè)計(jì)方法的相關(guān)研究還很少。與人類相比，其他生物的智力相對(duì)較低，可是生物卻能利用其有限的思維能力完成人類用復(fù)雜計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都無(wú)法完成的設(shè)計(jì)工作。例如，蜜蜂、螞蟻和很多鳥類能夠設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、外形精美和用料環(huán)保的巢穴，可是它們是如何做到的呢？多年來(lái)，人類已經(jīng)行成了一種固定的認(rèn)識(shí)、感知和思維模式，并且倔強(qiáng)地認(rèn)為這種思維模式是唯一正確和高效的。然而，事實(shí)并非如此，其他生物有其特殊的生理結(jié)構(gòu)，他們獲取和處理信息的模式與人類完全不同。他們的設(shè)計(jì)方法也與人類不同。因此，我們應(yīng)該首先分析清楚其他生物獲取和處理信息的方法，特別是它們與人類的不同點(diǎn)，人類可以向它們學(xué)習(xí)從中得到靈感。最終，努力構(gòu)造一種基于以上新的獲取信息和處理信息的模式構(gòu)造一種新的設(shè)計(jì)方法，以改善傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的單一性和刻板化。
在很多國(guó)際大公司，例如波音和微軟，他們的設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程是有明顯的階層特點(diǎn)（Hierarchy），任務(wù)層層下放，大系統(tǒng)不斷分割，每一組完成某一特定模塊的設(shè)計(jì)工作，最后各個(gè)組的工作通過(guò)接口連接在一起。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)廣泛為人們所接受，形成了習(xí)慣思維和思維定式，很少有人再去考慮是不是有其他設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)組織形式。然而，自然界中除人類以外的其他生命雖然智力都不如人類，但是它們也經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年的進(jìn)化而得以生存下來(lái)，它們進(jìn)化出了它們特有的生存模式和生存本領(lǐng)。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法可以從其他生物的生存方式和行為模式中獲取設(shè)計(jì)靈感，開發(fā)出全新的設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)在于通過(guò)類比或是隱喻方法將需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的功能與生物完成的某項(xiàng)任務(wù)的過(guò)程相對(duì)應(yīng)，模仿生物完成任務(wù)的模式來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。下面分別介紹該方法的目標(biāo)、內(nèi)容、關(guān)鍵問(wèn)題、研究方法、技術(shù)路線和可行性。
1）仿生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目標(biāo)
通過(guò)學(xué)習(xí)和模仿生物的行為模式來(lái)設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品造福人類。新的設(shè)計(jì)方法具有簡(jiǎn)潔、綠色、環(huán)保和可持發(fā)展的特點(diǎn)。
2）仿生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容
確定需要完成的某項(xiàng)任務(wù)，例如，需要在渾濁的水域?qū)ふ夷繕?biāo)。尋找具有類似功能的生物體原形，例如，鯰魚或是墨魚的捕食動(dòng)作。對(duì)選定的生物體原形的完成任務(wù)的模式和組織過(guò)程進(jìn)行全面分析。運(yùn)用類比方法，模仿生物的行為模式，給出設(shè)計(jì)方案。將新的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，發(fā)揮其效用。
3）擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
如何建立正確的生物模型以準(zhǔn)備描述生物的行為模式，模型中要包括生物的信息傳遞模式、能量傳遞模式和機(jī)械運(yùn)動(dòng)模式。如何利用關(guān)鍵問(wèn)題1得到的生物行為模式信息來(lái)構(gòu)建新的更簡(jiǎn)潔、環(huán)保和符合可持續(xù)發(fā)展要求的設(shè)計(jì)方案。
4）擬采用的研究方法
通過(guò)對(duì)生物某種行為特性的深入分析，運(yùn)用三維動(dòng)畫軟件模擬生物的行為特征。運(yùn)用MATLAB軟件構(gòu)建生物行為特征的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用比對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法，開發(fā)出新的基于仿生原理的設(shè)計(jì)方法。
5）擬采用的技術(shù)路線
6）可行性分析
仿生學(xué)正式提出是在本世紀(jì)的60年代，經(jīng)過(guò)50余年的發(fā)展已經(jīng)涉及到很多領(lǐng)域，并在一些領(lǐng)域發(fā)揮了作用。形成了建筑仿生學(xué)、機(jī)械仿生學(xué)、化學(xué)仿生學(xué)和管理仿生學(xué)等多個(gè)分支。以上研究成果都為我們開展仿生設(shè)計(jì)方法的研究提供了借鑒和基礎(chǔ)理論。相信通過(guò)進(jìn)一步深入分析生物行為特型，并結(jié)合過(guò)去前人的研究經(jīng)驗(yàn)，以及生物35億年進(jìn)化的成果，我們勢(shì)必能從這無(wú)比豐富的寶庫(kù)中找到一種區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的新方法。
仿生學(xué)利用生物的特殊構(gòu)造額宮鞥來(lái)研制各種機(jī)械或者新型技術(shù)的學(xué)科，是一門既古老又年輕的學(xué)科，從早期劃船用的槳到現(xiàn)在雷達(dá)超聲波，仿生學(xué)的影子無(wú)處不在。仿生設(shè)計(jì)結(jié)合了仿生學(xué)的多種特性，是一門以仿生學(xué)為基礎(chǔ)的新興學(xué)科，研究?jī)?nèi)容豐富多彩，從人性化的角度出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，符合各方人們的生活需要，下面我們來(lái)說(shuō)一下仿生設(shè)計(jì)的具體體現(xiàn)。
1.設(shè)計(jì)理念來(lái)源于大自然
仿生設(shè)計(jì)的主要靈感來(lái)自于自然，這種產(chǎn)品體現(xiàn)了大自然最原始的元素，它在一定程度上滿足了人類向往大自然，熱愛(ài)大自然的心理和生理需求。另外，設(shè)計(jì)理念源于自然，取于自然，通過(guò)模仿大自然的特征和本質(zhì)，讓產(chǎn)品更加豐富多樣，可操作性非常的高。
2.彰顯生命意義和活力
自然界中有無(wú)數(shù)的生命，在漫漫的歷史長(zhǎng)河中，他們不斷的進(jìn)化，逐漸形成了符合形式美法則的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、色彩圖形。仿生物形態(tài)的設(shè)計(jì)是仿生設(shè)計(jì)中最主要的內(nèi)容，對(duì)生物的各種構(gòu)造、形態(tài)、色彩、意境進(jìn)行精致的分析并加以模仿，使得產(chǎn)品具有自然生命的重大意義和獨(dú)特的美感特征，使產(chǎn)品更加的親和和生動(dòng)，讓產(chǎn)品更好的為人服務(wù)，激發(fā)人們積極向上的生活態(tài)度，滿足人們追求寧?kù)o優(yōu)雅，幽默愉悅的精神需求。
二、工業(yè)設(shè)計(jì)與仿生學(xué)之間的關(guān)系
隨著人們對(duì)大自然的進(jìn)一步探索，仿生學(xué)發(fā)展十分迅速，工業(yè)設(shè)計(jì)和仿生學(xué)相互結(jié)合，相互補(bǔ)充形成了一門邊緣新興學(xué)科——仿生設(shè)計(jì)，仿生設(shè)計(jì)以工業(yè)設(shè)計(jì)的各種理論和技能作為基礎(chǔ)，以工業(yè)設(shè)計(jì)的觀念和創(chuàng)新型思想作為指導(dǎo)，是建立人與自然的和諧關(guān)系，改善人類生活方式的一個(gè)重要的方法。工業(yè)設(shè)計(jì)師通過(guò)模仿生物的各種形態(tài)，加以結(jié)合自身所擁有的理論知識(shí)，將生物所具有的獨(dú)特功能和構(gòu)造融入到自己所涉及的產(chǎn)品中，滿足人們的需要。仿生設(shè)計(jì)具有一定的科學(xué)性，是仿生學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展和延伸，使人類社會(huì)與自然更加的統(tǒng)一，成功的把握了設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品和模仿對(duì)象的關(guān)聯(lián)性，在符合人們心里認(rèn)知的前提下進(jìn)行改進(jìn)，被越來(lái)越多的人們熱愛(ài)和關(guān)注。
三、仿生學(xué)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
仿生技術(shù)在極大程度上推進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展，豐富了工業(yè)設(shè)計(jì)的種類，通過(guò)模仿生物的特殊技能，利用生物的不同結(jié)構(gòu)和功能來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，具有獨(dú)特性，按照不同的角度不同的目的來(lái)精確劃分，會(huì)獲得不同的仿生產(chǎn)品，深受大眾喜愛(ài)。
1.結(jié)構(gòu)和功能的仿生
生物結(jié)構(gòu)是大自然選擇和進(jìn)化的重要內(nèi)容，物競(jìng)天擇適者生存，生物結(jié)構(gòu)具有鮮明的生命特征和意義。設(shè)計(jì)師需要善于觀察和總結(jié)，對(duì)生物由內(nèi)而外的各種構(gòu)造有著清晰的認(rèn)知，明確設(shè)計(jì)目的，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合產(chǎn)品自身的概念設(shè)計(jì)出與其一致的產(chǎn)品，讓人工生產(chǎn)的產(chǎn)品也具有和自然生物一樣的結(jié)構(gòu)美感。產(chǎn)品的功能是極其重要的，功能仿生設(shè)計(jì)通過(guò)探索生物的功能原理和特征，從中得到靈感和啟發(fā)，來(lái)改進(jìn)目前現(xiàn)有的產(chǎn)品或者開發(fā)新的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)是要從自然出發(fā)，源于自然取于自然，設(shè)計(jì)出更加貼近自然又符合實(shí)際的功能。這樣才能真正的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的價(jià)值，讓工業(yè)設(shè)計(jì)向著更好的發(fā)面發(fā)展。
2.形態(tài)的仿生
形態(tài)的仿生是仿生設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容，通常分為具體形態(tài)、意境形態(tài)和抽象形態(tài)。設(shè)計(jì)師通過(guò)模仿動(dòng)物植物等不同生物的典型外部形態(tài)來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，使產(chǎn)品更具有親和力和生命的活力。并且設(shè)計(jì)師可以通過(guò)對(duì)生物表面的肌理與質(zhì)感進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)造，這樣可以增強(qiáng)仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)的表現(xiàn)力和真實(shí)感。
3.色彩和意象的仿生
自然生物的色彩是自然美感的主要內(nèi)容，是生命存在的特征和首要需求，豐富繽紛的色彩對(duì)產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)具有著獨(dú)特的意義，設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)色彩的把握可以讓產(chǎn)品更加具有表現(xiàn)力。而生物的意象則是人類在認(rèn)識(shí)自然，了解自然的過(guò)程中產(chǎn)生的，模仿自然生物的意象對(duì)產(chǎn)品的語(yǔ)義和文化特征的體現(xiàn)有著重要作用和意義。
1、設(shè)計(jì)中的色彩運(yùn)用
1.1色彩在設(shè)計(jì)中的重要性
一個(gè)好的設(shè)計(jì)作品不僅在外形和尺寸上滿足人們的需求,更重要的是在作品的顏色上下功夫,好的色彩給人以好的心理感受,從而也促進(jìn)了大眾的消費(fèi)心理。
當(dāng)前的研究也表明了色彩在設(shè)計(jì)中的重要性:(1)具有溝通功能,色彩的信息價(jià)值更高,傳播速度更快,成了最強(qiáng)大的設(shè)計(jì)性視覺(jué)語(yǔ)言;(2)具有情感功能,不同的色彩會(huì)給人的心理以不同的情感效應(yīng);(3)具有視覺(jué)功能,視覺(jué)是人類取得信息的主要途徑,而視覺(jué)的第一映像往往也是由對(duì)象的本身色彩所產(chǎn)生的;(4)美感功能,色彩有調(diào)整比例,掩飾缺陷的作用,能營(yíng)造氣氛并突出產(chǎn)品特點(diǎn)。
1.2色彩在設(shè)計(jì)中應(yīng)用的現(xiàn)狀
當(dāng)代的色彩設(shè)計(jì)依然是在圍繞上世紀(jì)六七十年代的色彩設(shè)計(jì)理論所形成的色彩體系上進(jìn)行的,主要是將色彩體系中的色彩元素直接運(yùn)用到設(shè)計(jì)作品中去,并且開始只是在工業(yè)設(shè)計(jì)中得到大量的運(yùn)用,其他設(shè)計(jì)領(lǐng)域并沒(méi)有得到很好的運(yùn)用。
自一九七二年在斯德哥爾摩舉行的聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境研討會(huì)上正式討論并提出可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想以后,許多設(shè)計(jì)師才積極開創(chuàng)了走向未來(lái)的新的設(shè)計(jì)發(fā)展之路――可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)。同時(shí)許多新的設(shè)計(jì)名詞也產(chǎn)生了,像生態(tài)設(shè)計(jì)、仿生設(shè)計(jì)等等。
2、新的色彩設(shè)計(jì)的提出:色彩仿生設(shè)計(jì)
仿生設(shè)計(jì)學(xué)作為人類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)與自然界的鍥合點(diǎn),使人類社會(huì)與自然達(dá)到了高度的統(tǒng)一,正逐漸成為設(shè)計(jì)發(fā)展過(guò)程中新的亮點(diǎn)。
色彩仿生設(shè)計(jì)領(lǐng)域,也只有在工業(yè)設(shè)計(jì)中有極少數(shù)的運(yùn)用,“師法自然”是個(gè)古老的哲學(xué)命題,也是當(dāng)代設(shè)計(jì)快速發(fā)展的必由之路。色彩仿生設(shè)計(jì)是建立在仿生學(xué)和色彩設(shè)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上的,通過(guò)模仿自然物的色彩,并進(jìn)行整理、分析、提煉,以設(shè)計(jì)出適合于產(chǎn)品特征的色彩,它是仿生設(shè)計(jì)方法的一個(gè)重要組成部分。
色彩仿生的設(shè)計(jì)先例:
在《紅樓夢(mèng)》中人物服飾審美形態(tài)的重要表現(xiàn)形式之一就是服飾文化所蘊(yùn)涵的“自然美”,而其“自然美”最突出的審美因素就是其服飾色彩的仿生運(yùn)用。
對(duì)生活在黃河流域的漢民族對(duì)黃土地,黃河,黃皮膚而衍生出來(lái)的尚黃傳統(tǒng),雪山的圣潔使得藏民產(chǎn)生了對(duì)白色的崇拜;而“青”、“赤”、“黃”、“白”、“黑”也與“木”、“火”、“土”、“金”、“水”等自然物質(zhì)聯(lián)系起來(lái),形成了五行色,被賦予了特殊含義,奠定了中國(guó)傳統(tǒng)色彩的哲學(xué)基礎(chǔ),形成了色彩文化。1這些都是色彩仿生的絕好實(shí)例。
3、色彩仿生設(shè)計(jì)運(yùn)用的步驟
第一階段:
A. 名稱:取自自然
B. 方法:首先對(duì)自然進(jìn)行詳盡的分析,從自然界中提取出色彩元素,根據(jù)設(shè)計(jì)需求來(lái)運(yùn)用。
第二階段:
A. 名稱:效仿自然
B. 方法:根據(jù)設(shè)計(jì)作品的需求,在自然界中找到相應(yīng)的色彩元素,提取出來(lái),運(yùn)用到設(shè)計(jì)作品中。
第三階段:
A. 名稱:超越自然
B. 方法:對(duì)自然色彩的組織形態(tài),結(jié)構(gòu),形式美等方面進(jìn)行抽象和歸納,再以科學(xué)的色彩構(gòu)成原理與表現(xiàn)方法使其轉(zhuǎn)化為具有生命力的色彩設(shè)計(jì)作品。
3.1取自自然
達(dá)爾文在生物進(jìn)化論中提到:“物競(jìng)天擇,適者生存”,當(dāng)前大自然中生存下來(lái)的生物都是經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)化而留存下來(lái)的,因而其本身的各方面特征都是最完美的,所以在設(shè)計(jì)中運(yùn)用色彩時(shí),我們應(yīng)該從自然中探尋出能完美詮釋作品的色彩并對(duì)其進(jìn)行分析并加以運(yùn)用。
3.2效仿自然
在自然界中有很多生物本身的色彩時(shí)可以被直接運(yùn)用到我們的設(shè)計(jì)中去,根據(jù)自然界中各種色彩的特性,我們可以從中探求出很多的色彩設(shè)計(jì)方法,更好的去體現(xiàn)我們的思想。
(1)對(duì)生物表皮色彩的模仿。(2)與周邊環(huán)境融為一體的色彩模仿。(3)與周圍環(huán)境色彩部分相似,部分相異的色彩模仿。(4)同色系群組的色彩模仿。(5)模仿與周圍顏色對(duì)比強(qiáng)烈的色彩。(6)整體自然色彩場(chǎng)景的模仿。(7)特殊的自然色彩效果模仿。
3.3超越自然
自古至今,自然界從來(lái)就是各種技術(shù)思想取之不盡,用之不竭的源泉,我們需要在長(zhǎng)期的實(shí)踐中逐步的去認(rèn)識(shí)自然色彩的變化規(guī)律并對(duì)其色彩的搭配形式進(jìn)行合理的模仿,再以科學(xué)技術(shù)和手段,參照科學(xué)的色彩原理并運(yùn)用恰當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)方法使其轉(zhuǎn)化為具有自然生命力的色彩設(shè)計(jì)作品。(1)對(duì)自然色彩元素進(jìn)行提取、整理并應(yīng)用與設(shè)計(jì)中。(2)對(duì)自然色彩結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)。(3)對(duì)自然界色彩的外在形式進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)。
4、結(jié)論
仿生學(xué)是一門方興未艾的科學(xué)技術(shù),其前景是十分光耀奪目的,可以預(yù)言,未來(lái)的許多設(shè)計(jì)產(chǎn)品都會(huì)模仿生物系統(tǒng)的特征而被設(shè)計(jì)出來(lái),也就是說(shuō)對(duì)生物的模擬將成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。
色彩仿生設(shè)計(jì)是一種借助自然界生物力量的優(yōu)秀設(shè)計(jì)方法,它的出現(xiàn)可以使人們看到一些不可思議的設(shè)計(jì)作品,色彩仿生設(shè)計(jì)不僅是“復(fù)制”了自然界生物的色彩特征的一種設(shè)計(jì)方法,更是詮釋了人與自然的和諧關(guān)系,是對(duì)自然色彩的一種情感表達(dá),并對(duì)調(diào)和人與自然的和諧關(guān)系起著直接的作用,又因?yàn)槠涫窃S多學(xué)科的高度結(jié)合,需要許多科學(xué)領(lǐng)域的同理合作,因而它在促進(jìn)設(shè)計(jì)的有效發(fā)展外還有利于多學(xué)科的交叉發(fā)展。
現(xiàn)代人強(qiáng)調(diào)人與自然需要有機(jī)地聯(lián)系，盡量減少對(duì)自然環(huán)境的破壞。大自然帶給人類的啟發(fā)意義是深刻的，現(xiàn)代仿生學(xué)將研究側(cè)重于模仿生物的造型、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)等方面，而不僅僅停留在外觀，這種理念的創(chuàng)新，同時(shí)拓展了包裝設(shè)計(jì)內(nèi)容與形式的變化。自然界生物的奇特結(jié)構(gòu)和功能，為包裝設(shè)計(jì)的研究與挖掘提供了無(wú)數(shù)的素材靈感。
二、仿生學(xué)與包裝設(shè)計(jì)
2.1 仿生設(shè)計(jì)的歷史淵源及發(fā)展現(xiàn)狀
仿生學(xué)是從生物學(xué)派生出來(lái)的一門學(xué)科，就是從生物的形態(tài)、運(yùn)動(dòng)的原理和系統(tǒng)中獲取靈感、捕捉素材，將其轉(zhuǎn)化成應(yīng)用的設(shè)計(jì)。據(jù)說(shuō)，魯班就是因?yàn)槭艿綆Т倘~子的啟發(fā)發(fā)明了鋸子。豆莢的組織原理促使了藥片包裝設(shè)計(jì)的問(wèn)世。
仿生形態(tài)設(shè)計(jì)是針對(duì)自然界生物的研究設(shè)計(jì)，無(wú)論從其研究出發(fā)點(diǎn)或是研究結(jié)果都是促進(jìn)設(shè)計(jì)回歸自然，它體現(xiàn)著設(shè)計(jì)師對(duì)自然的尊重和理解，提醒著人們對(duì)于自然的關(guān)注，恰好與包裝設(shè)計(jì)所提倡的可持續(xù)、生態(tài)的核心理念相吻合，因此逐步成為包裝設(shè)計(jì)界最具潛力的新亮點(diǎn)。
縱觀國(guó)內(nèi)外的仿生學(xué)研究的現(xiàn)狀，仿生技術(shù)可分類為：結(jié)構(gòu)仿生、材料仿生等?，F(xiàn)代仿生包裝設(shè)計(jì)的主要特征是對(duì)新材料、新技術(shù)的充分應(yīng)用
2.2仿生物形態(tài)特征的包裝結(jié)構(gòu)
現(xiàn)今的社會(huì)中，面對(duì)不斷革新的市場(chǎng)環(huán)境，要求包裝設(shè)計(jì)師突破現(xiàn)有市場(chǎng)產(chǎn)品的局限，從生活中尋求創(chuàng)意地靈感，更好感知商品的信息，注入進(jìn)商品設(shè)計(jì)中。
仿生設(shè)計(jì)是包裝設(shè)計(jì)的創(chuàng)意來(lái)源之一。包裝結(jié)構(gòu)形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的研究范圍包括：如山川、河流的有機(jī)外部形態(tài)，以及植物的骨骼、莖葉、動(dòng)物的等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并通過(guò)對(duì)自然物形態(tài)的藝術(shù)感知、研究總結(jié)歸納為設(shè)計(jì)的靈感，并將此作為設(shè)計(jì)藝術(shù)的手段應(yīng)用于包裝設(shè)計(jì)之中。自然物的研究對(duì)象是無(wú)限的，我們借助自然形態(tài)的靈感觸發(fā)也將是無(wú)限的，從而創(chuàng)造了多種多樣的設(shè)計(jì)作品，為市場(chǎng)的發(fā)展和消費(fèi)者的多元化需求，提供了更多的選擇。
包裝結(jié)構(gòu)形態(tài)的仿生設(shè)計(jì)是包裝設(shè)計(jì)創(chuàng)新的一種有效的方法，設(shè)計(jì)師需要在設(shè)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上，增加對(duì)生物學(xué)、社會(huì)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)研究自然生物的造型結(jié)構(gòu)，尋求生物外形在包裝設(shè)計(jì)中的模仿創(chuàng)新的可能性。仿生造型設(shè)計(jì)歸納和提煉了自然界生物的美，既包含了觸感對(duì)生物表面肌理的認(rèn)識(shí)，又包含了視覺(jué)對(duì)自然物的色彩認(rèn)識(shí)。包裝形態(tài)仿生需要善于通過(guò)聯(lián)想、象征等方式表現(xiàn)包裝的造型特征及美感，并結(jié)合現(xiàn)有的包裝材料和生產(chǎn)工藝進(jìn)行包裝的仿生創(chuàng)新。
作為設(shè)計(jì)師，我們立足于消費(fèi)者的審美情趣，從仿生設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，正確進(jìn)行仿生物體形態(tài)的包裝設(shè)計(jì)。仿生物形態(tài)的包裝結(jié)構(gòu)可以遵循藝術(shù)性與科學(xué)性、創(chuàng)造性的原則。藝術(shù)性與科學(xué)性兩者原則的強(qiáng)調(diào)意味著包裝的形態(tài)仿生應(yīng)尋求適宜的自然物仿生對(duì)象。設(shè)計(jì)師要學(xué)會(huì)觀察自然物的特征從而準(zhǔn)確握自然物的特性，找到認(rèn)知與提煉自然物特征的角度和基本方法。
我們知道很多新的規(guī)律和原則都是從個(gè)體中總結(jié)出來(lái)的，對(duì)于形態(tài)的創(chuàng)造也是如此。仿生造型設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)對(duì)自然物特征的模擬與提煉。抽象表現(xiàn)是仿生包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要研究方法，抽象地提煉自然物的某種特性，從具象到抽象的過(guò)程需要藝術(shù)的加工，注入新的思想，將形態(tài)從原有的形象中抽離出來(lái)，脫離的是它的繁枝末節(jié)。在抽象、省略的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)目鋸執(zhí)幚?，重新以新的造型?lái)表現(xiàn)包裝的內(nèi)涵，使之更加完整，典型。例如流線型造型就是將多種自然物形態(tài)融合、提煉出來(lái)的形態(tài)，人們可以從流線型中可以聯(lián)想到山川、河流等自然物的流暢的形態(tài)特征，如可口可樂(lè)的概念包裝設(shè)計(jì)，流線型的瓶身配以流線型的抽象圖形，將瓶子自然有機(jī)感與個(gè)性的現(xiàn)代感表現(xiàn)得淋漓盡致，如圖1所示。
設(shè)計(jì)師需要保持細(xì)致的觀察力和領(lǐng)悟力，當(dāng)看到某種適合的造型原形參照時(shí)，通過(guò)細(xì)致的觀察與創(chuàng)造思維能夠領(lǐng)悟到造型原形的內(nèi)部構(gòu)造，通過(guò)思考與調(diào)研對(duì)物體外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步深入了解和掌握，挖掘出最有價(jià)值的自然物的功能意義。創(chuàng)造性思維是包裝設(shè)計(jì)師不可或缺的設(shè)計(jì)思維。包裝結(jié)構(gòu)富有創(chuàng)新的調(diào)整，掌握仿生自然物的最具代表性的特征，能夠創(chuàng)造很多新奇的包裝設(shè)計(jì)作品新形態(tài)，使仿生造型與自然物達(dá)到有機(jī)的聯(lián)系。這款牛奶的包裝設(shè)計(jì)作品借助奶牛的典型外觀形態(tài)與商品本身的內(nèi)容完美結(jié)合在一起，同時(shí)保留特征形態(tài)的基礎(chǔ)上，對(duì)奶?；y的顏色進(jìn)行了顛覆，重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，既有著超強(qiáng)的逼真效果，又贏得了創(chuàng)新性突破。如圖2所示。
2.3仿生物功能特征的包裝材料
生物都有著對(duì)自身的保護(hù)本能。動(dòng)物的皮、毛有的柔軟富有彈性，有的粗糙厚重；植物的樹干、葉子、種子都有著表皮的“包裝”，無(wú)論生物的“包裝”是堅(jiān)硬還是柔軟，都是其在特定環(huán)境下進(jìn)化自我保護(hù)、防御的結(jié)果，對(duì)生物內(nèi)部都起著至關(guān)重要的保護(hù)作用。同樣，商品也具有包裝，包裝的基本功能就是保護(hù)商品的內(nèi)容物，適宜的包裝材料決定于包裝功能能否得到體現(xiàn)。
