分子生物技术培训范文

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关键词 创新能力 科研促教学 生物技术课程群

中图分类号：G424 文献标识码：A

Promote Teaching by Research and Train Students' Innovative Ability

ZHOU Jihong， CHEN Changjie， YANG Qingling

（Bengbu Medical College， Bengbu， Anhui 233030）

Abstract In order to improve the teaching quality of biotechnology curriculum group， training of highly qualified personnel with medical biology practical ability and innovative spirit， the introduction of biotechnology research and quality training curriculum group teaching， strengthened through teacher training， the establishment of curriculum system， teaching content selected， the diversification of forms of teaching， to develop innovative training programs to improve the teaching ability and other aspects of the system， in order to promote research and teaching quality. Build promote research and teaching and training system， enrich the forms of teaching and improve students' scientific thinking ability， increasing the opportunities for students to practice and improve students' ability to innovate.

Key words innovative ability； promote teaching by research； biotechnology curriculum group

科研的过程是追踪世界前沿信息，补充和更新知识的过程。以教学带动科研、用科研促进教学，实现教学相长、研究有成。近年来，本学科课程组在利用科研成果加强师资队伍建设和学科建设的前提下，鼓励教师把科研与教学有机地结合起来，把科研成果有机代入课堂教学、实验教学、实践教学、课程体系的改革以及本科生课外科技活动中去，尽自己所能把最新的知识传递给学生，促进教学质量的不断提高，从中积累了一些经验，取得了一定的成绩。

1 以科研促进本专业学科和师资队伍建设

“要给学生一瓢水，教师要常流常新”，教师的科研能力反映的是学科的发展状况。作为快速发展的学科分子生物学教学工作，本教研室积极组建科研团队，凝练与学科建设及课程建设相关的科研方向；努力打造一支高素质、高学历、热爱教学与科研的师资梯队；提倡教学与科研融合，教学与科研并重，培养创新型师资队伍。具体做法是组织队伍、凝聚力量，进行科研课题的申报；通过科研课题的研究实践，锤炼人才；通过学术带头人的领导，促进学术队伍的凝聚和青年教师的成长；全力支持本课程组教师队伍科研能力的提高，先后选送多名教师和实验技术人员参加专业技术培训。显著提升了本专业科研工作的整体实力，形成了较为稳定的科研方向和学术梯队，目前作为分子生物学科研和教学团队师资中获得省学术与技术带人后备人选、省青年骨干教师、院级学科带头人和优秀青年骨干教师等，近三年主持国家级、省厅级科研课题二十余项，为本专业有效实施科研促进教学，提供了较强的学科和师资力量保障。并注重师资队伍中学科背景多元化，涉及诸如临床医学、生物化学与分子生物学、医学检验、植物学等领域。知识的交叉、互补与融合，有利于多学科知识结构的建立及本学科的横向发展。

2 科研可促进课堂教学质量的提高

分子生物学课程的本科教学具有很强的探索性，不仅要传授知识，还担负着培养学生探求新知能力的任务。所以，教学过程本身就包括教学与科研两种因素。①基于这种共识，在专业教学和学科发展中，特别强调科研对教学的促进作用。本学科专业课教学任务均由长期坚守在科研第一线的教师承担，所以授课过程中很容易将自身的科研成果引入课堂，从而开阔了学生的学术眼光和视野。实践表明，授课过程中采用启发式的案例教学，不仅使同学们可以深刻领会学习本门课程的真正目的和用途，还可大大提高同学们综合运用所学专业理论知识去解决和分析复杂实际问题的能力。专业理论与实践的紧密结合，生动又直观，直接有利于学以致用的应用型人才培养和创新思维能力的建立，取得了良好的教学效果。

例如，根据每年学科发展动态，我们安排三节课内容介绍最新研究进展，为学生创建了接触当前国际相关研究的前沿，感受了当前相关研究的热点的机会，对培养学生的学习兴趣起到了积极的作用；随着以蛋白质组学、基因组学为标志的“组学”时代的来临，生物信息学应运而生，我们及时开设选修课程，集校内在该领域掌握相关前沿知识并有实践经验的教师主讲相关内容；为了培养学生用所学的专业知识去分析和解决本专业实际问题的能力，适时的采用提高课堂教学的学术含量的方法，结合本教学团队主持的科研课题，多肽研制领域研究所取得的成果和体会，系统阐述蛋白质工程技术与进展，极大地激发了他们学习的积极性和主动性。同时努力将本教学科研团队研究内容与学生的毕业论文有机结合，从2007年起指导本科生毕业论文的设计，毕业论文的选题来自团队研究课题的相关内容。

实践表明，这些改革方法和所付出的努力有效地改变了以前只能教死书的状况将科研工作中积累的经验带到了课堂，有效拓展课堂教学内容，进而提高了课堂教学质量。同时，科学研究也使学生更加近距离地接触到学科发展前沿内容，给学生以前沿的引导。在此基础上，2010级和2011级学生获得了国家级大学生创新项目。同时，以这些教改内容为主体创建的“分子生物学”网络课程获得了全国网络课程比赛三等奖、安徽省二等奖和校二等奖。

3 以科研促进实验课教学

教学改革的方向是科学技术。科研的飞速发展，推动了教学加速改革，教学要适应科学技术的发展、同时科研又推进了教学的改革。教学的一个重要部分是科研，而科研又是教学的一个源头。②2007年，教育部指出“高等教育肩负着培养数以千万计的高素质专门人才和一大批拔尖创新人才的重要使命”。其中，实验教学是达到这一目的的重要手段，是对学生进行创造性实践能力培养的重要环节，这就要求实验教学必须跟上学科发展的步伐。本教学团队构建了生物科学专业的课程群，其中专业实验课程涉及分子生物学、基因工程和酶工程。在院教学研究课题和省教学研究课题资助下，以教师的科研成果为主线，对三门独立的实验课程进行优化整合，创建系统的生物技术综合实验。覆盖了分子生物学、基因工程、酶工程等课程的核心内容。学生通过从基因提取到表达的整个大实验过程形成了完整的科学研究思路，让学生充分参与其中，使学生在理论课程学习的基础上系统地学习分子及现代生物学的基本实验技术，发展学生动手能力的同时，注重发展其分析问题，解决问题的能力与研究创新能力，充分训练学生的实际科研能力和科学的思维方式。取得较好效果。并根据综合实验制作了CAI课件，获得2008年安徽省多媒体比赛三等奖，将课件、教师实验理论授课、操作示教和学生操作录像均挂于网络，实现了实验课的网上预习。针对上述成果，获得了安徽省教学成果奖三等奖和院一等奖。同时，将此综合性、设计性实验思路推广至医学检验专业“分子诊断学”实验教学，开展病例为主线的综合性实验课程，研究成果获得省教学成果二等奖及院特等奖。

4 以科研提高实践教学质量

仅仅依靠课堂无法学到“创新精神”和“实践能力”，只有让学生到实践中去，参与老师的科研课题，利用教师引导、传授科研的方法，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养他们的创新精神。③目前，不少高校实行的大学生导师制就是推动学生参与老师的科研课题，都收到了良好的效果。随着综合实验开设的成功，并考虑创新能力的培养，我们进一步促使学生参与教师科研活动，将学生的创新精神、和实践能力培养融入到科技活动等实践教学体系中，并对其进行统筹规划和安排。打造“一体系、三层次（基础型实验、综合型实验和创新型实验）、多模块（实验教学模块、科研训练模块、科研实习模块和企业实训模块）”的实践教学体系。

（1）对本科生进行系统的科研技能训练在教学中，根据“科研技能训练”是一门实践性很强的课程特点，我们特别强化了实践环节。使用常用的科研方法开展科研活动的系统训练。例如通过开设系列讲座，对本科生进行系统的科研思维训练；辅助学生完成并提交课题立项申报书；实践操作培训。在此过程中有效地培养了本科生的学术品德、科学精神、创新意识以及他们分析问题和解决问题的能力。

（2）提供科研工作平台，推动本科生参与教师科研活动。科研活动过程中教师会形成一种特殊的精神气质，包括实践精神、创新意识、独立探索的自觉性和进取心。学生直接参与老师的科研，可把学生所学的理论转化成学生解决实际问题的能力，更重要的是教师能通过自身品质以言传身教的方式有形无形地影响学生，进而使学生具备基本的科研素质和创新的兴趣。本课程组采用两种方法促进学生参与老师的科研活动：（1）鼓励学生参与导师承担的科研工作，体验和熟悉实际科研。例如本专业两位教师参与了大学生创新工作，建立三级指导体系——指导教师、技术教师和研究生助理教师。通过锻炼使同学们科研能力进一步提高，同学的科研热情进一步激发；（2）将教师的科研与学生的毕业论文结合起来进行，从2007级起开始接受实习本科生，形成硕士生导师、研究生、本科生带教体系。完成了一部分实际工作、进一步掌握了基本实验技能，同时培养了学生的项目意识、科研创新意识和学习兴趣，提高了学生的综合分析问题与解决实际工程问题的能力。

以此为基础，本专业于2011年获得一项省教学研究重点项目、一项省教学研究一般项目及三项院级教学研究课题，今后我们将进一步在理论教学体系、实验教学体系、实践教学体系和网络教学方面体现学科的发展和创新能力的培养。

基金项目：安徽省教学研究重点项目（NO： 2012jyxm302、 2013jyxm118）；安徽省专业综合改革试点（NO： 2012zy048）；蚌埠医学院教学研究项目（NO： jyxm1147、jyxm1325、jyxm1322）

注释

① 刘晓燕，王丽，龚舒.医学分子生物学实验教学改革初探[J].医学信息学，2013.26（3）：7.

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关键词：林木遗传育种；研究生培养模式改革；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）23-0192-02

林木遗传育种学科是为研究利用森林遗传学基础理论和林木遗传改良技术、培育和繁殖林木良种的林学二级学科。如何准确把握国家、行业发展的新需求，深化研究生培养改革，积极适应学科发展的国际前沿动态，成为今后一段时期林木遗传育种学科建设和高层次人才培养的重点任务和迫切需求。

一、林木遗传育种学科研究生培养面临的新形势、新需求

林木良种是现代林业优质、高效、稳定、安全经营的基础保障。发展现代林木种业，关键在科技创新，核心在科技人才。当前，我国现代林业种业正面临新一轮大发展的重要机遇。2013年，国务院办公厅关于深化种业体制改革提高创新能力的意见，明确提出加强种业相关学科建设，加大种业人才培养力度，支持科研院所和高等院校重点开展常规作物、林木育种理论、共性技术、种质资源挖掘、育种材料创新等基础性和公益性研究，构建现代育种新技术、新方法，创制突破性的抗逆、优质、高产的育种新材料。2016年实施的新修订《种子法》，鼓励科研院所及高等院校与林木种苗企业开展育种科技人员交流，提升种业发展创新能力，明确要求加大培养种业发展所需人才的力度。目前，我国种业存在复合型、创新型人才少以及国际战略型人才匮乏，从事种业教学、研究人员严重不足等问题。研究生培养是林木遗传育种学科服务现代林木种业人才建设的源头工程，从国家种业发展的长远布局考虑，必须突出产业发展需求导向，加强产学研用相结合，创新研究生培养模式，全面提升研究生创新能力，提升为产业发展输送人才和服务能力。重视对优良种质资源的深度发掘、收集保护和培育，向开发多层次遗传变异方向推动林木遗传改良，基因组学、生物化学与分子生物学等学科理论与技术最新成就与林木遗传育种学科的深度融合等，成为林木遗传育种领域的科技创新的阶段特征。我们需要及时将学科发展的需求和最新前沿反馈到研究生培养全过程，在人才培养中努力促进基础性、前沿性的理论和技术与现代种业发展的结合与创新，以此为突破口带动研究生创新能力的提升。

二、北京林业大学林木遗传育种学科研究生培养改革的主要实践

北京林业大学林木遗传育种学科是国家重点学科，拥有林木育种国家工程实验室和林木花卉遗传育种教育部重点实验室，在森林遗传学、多倍体育种、生物技术育种以及良种选育和繁殖等方面形成了研究优势和人才培养特色。近年来，学科以提升研究生实践创新能力为重点，不断深化研究生培养机制改革，研究生培养质量显著提升。2011至2015年，学科培养研究生111名，其中授予博士学位36人，硕士学位75人。共有4人获校级优秀博士学位论文，1人获全国百篇优秀博士论文提名。此外，有21名博士、硕士研究生获全国博士生论坛、中国林业青年学术年会和中国林业大会学术论文一等奖等奖励。本学科研究生培养改革的主要做法如下：

1.对接国家需求，明确研究生培养目标定位，优化培养方案设置。学科根据现代林木种业以及国家发展需求，结合学科研究前沿，进一步明晰了研究生的培养目标定位，即培养具有扎实宽广的专业基础以及自主学习能力，掌握林木遗传育种学科发展需求以及前沿与动态；能独立承担林木遗传育种相关科研、教学以及管理、开发等工作的高水平专业人才。这一培养定位涵盖了学术创新要求，有利于学科导师和研究生准确把握培养方向，保证培养质量。学科围绕人才培养定位，优化完善和出台了2014版研究生培养方案，推动培养方式的创新。其一，对学科研究方向进行凝练、调整，突出学科研究前沿、优势和特色，明确提出按照研究方向组建导师组，采取导师负责与导师组联合指导的方式培养研究生，有利于聚合学科内的不同团队优势，在导师之间形成互补交流，形成有利于学科创新人才培养的团队氛围。其二，重点考虑课程设置在研究生知识面拓展和创新能力培养方面的作用，整合遗传与分子基础、基因工程、细胞工程等方面的研究优势，开发建设了一批优质的专业基础课、公共平台课、学科前沿专题课程；设置跨学科课程，增加研究方法类、研讨类和实践类等课程，其中开设的研究方法类课程包括高级遗传学综合大实验、林木遗传育种研究法、统计遗传学、试验设计等，初步实现不同培养阶段课程体系的整合、衔接；同时，针对研究生不同专业来源的特点，增加补修课以及专著和论文阅读量，注意本科、硕士、博士阶段专业知识储备的合理衔接。其三，加强培养环节过程管理，规定了学科组织方式、实施时间节点以及考核数量要求等，促进自主学习，有效避免以往培养环节形式化问题等。

2.狠抓培养过程和重点，将自主学习贯穿研究生培养始终。突出促进自主学习为研究生培养的突破口和重点。学科修订规范了每一门研究生课程的教学大纲，重点反映学术最新动态，体现研究式、互动式教学特点。如林木遗传育种专题学位必修课的教学方式包括重点和难点讲授、专题讲座、课堂讨论、学生报告和讨论等，要求主讲教师和专家专题讲授林木遗传育种基本理论、发展动态、新的技术方法等，促进理论和实践结合，激励学生的创新思维；同时充分发挥研究生的主观能动性，要求每位研究生选择乡土树种提出详细的遗传改良策略并进行报告，同学和老师针对其中的独特观点和存在的问题进行提问和讨论，鼓励自主思考和创新，纠正错误和认识偏差，增强学习能力和学习效果。

学科注重研究生课程学习和科研训练的整合，推动科研训练贯穿研究生培养的全过程。规范和强化了互动式学术研讨与学术报告等必修环节，组织了一批学科前沿性专题讲座课程，提出学科每学年统一组织学术研讨12次以上，高层次专家学术报告、专题讲座5次以上，明确要求了各年级研究生参加专题学术报告的数量考核标准，并坚持由学科统一组织考核，强化研究生自主学习、自主思考和学术创新能力的提高。

3.依托创新平台和实践基地，强化研究生科研实践和创新能力培养。高层次创新平台多、实践基地多，是北京林业大学林木遗传育种学科的特色之一。学科充分利用林木育种国家工程实验室等优势平台，坚持“面向行业重大需求，引领行业技术发展”，实行“开放、流动、联合、创新”的运行机制，定期组织实验技术培训，注重在自主研究和成果转化应用过程中提升研究生的创新素质。研究生成为国家科技支撑项目、“973”项目、“863”项目等国家级重要科技课题研究的主力军，在一系列高水平科技期刊上发表原创性科研论文，取得了一大批创新性成果。学科全面加强了试验、示范和推广实践基地建设，在全国形成了30余处林木育种科研实践基地。研究生随着相关科研项目进驻实践基地、深入“试验田”，强化基于实践的科研训练模式，在导师指导下深度参与遗传育种科研工作。这一做法深化了研究生对现代种业发展和学科知识体系的理解，促进理论知识与实践的有机结合，实现学术创新与生产发展、产业发展的有效对接。

三、深化林木遗传育种学科研究生培养模式改革的思考

林木遗传育种学科的实践性很强，其人才培养具有周期长、连续性强等特点。因此，研究生培养必须遵循林学教育规律和人才成长规律，对接产业需求，持续深化培养模式改革，充分体现学以致用的特色。笔者提出两个方面的思考：

1.面向林木种业产业需求，推动产学研有机结合的研究生培养模式。国家提出“十三五”期间每年造林9000万亩的任务，这需要有数量足够、质量优良、结构合理的林木种苗做基础保障。林木遗传育种学科应在支撑育、繁、推一体化的过程中，通过建立稳定规范的联合培养基地，鼓励行业企业全方位参与，加强研究生的复合创新能力培养。要加强与国家和省级重点林木良种基地的合作，建立长期育种综合科研和实践基地，引导研究生加强林木良种选育的科技创新，实现与产业发展的深度融合。学科应充分借鉴农业产业化发展的先进经验，发挥学科现有的科研平台和基地优势，吸纳林木种苗产业的领军人物加入导师团队，探索产学研结合的研究生培养模式，合作搭建上下游互通的拔尖创新人才培养创新链，更好地提升研究生培养质量。

2.强化课程建设和科研训练，优化完善研究生培养体系。强化课程建设和科研训练是研究生培养的核心环节。美国学者克拉克指出，研究生教育以科研为首要。适应现代种业发展需求的高级科技人才既要有雄厚的学科基础，又要接受系统的科研训练和创新实践。需要把对接产业发展和科技创新需求的培养目标和学位要求作为学科核心课程体系设计的根本依据，突出课程内容的前沿性、系统性，整体优化课程体系，增加互动式的前沿研讨性讲座。积极适应慕课发展需求，引入现代生物技术研究方法类等国外优质课程，加大与国内知名生物良种公司的资源和技术合作，通过科研实践训练研究生的实验技术和创新能力。同时，针对研究生的批判精神、发现问题和提出问题的能力培养不足等短板，结合林木种业创新创业需求，增强研究生科研训练的系统性，探索跨学院、跨校的多学科融合培养新模式等。

参考文献：

[1]国务院办公厅关于深化种业体制改革提高创新能力的意见[J].种业导刊，2014，（2）：5-6.

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1.1用水效率过低，有潜力可挖

我国是世界上13个贫水国之一，同时也是水资源浪费大国。我国农业用水量占总用水量的73.4％(若考虑农村生活用水则占81.7％)。当前我国灌溉用水的利用系数只有0.3—0.4，与发达国家O.7—0.9相比，相差0.4—0.5：农作物水分生产率平均1kg/m3左右，与以色列2.32kg/m3相比，相差一倍以上。从GDP用水效益上来看，美国1990年GDP用水效益为10.3美元/m3，1989年日本为32.4美元/m3，我国1995年用水效益为10.7元/m3，只有美国的1990年1/8，日本1989年的1/25(汇率按1995年1.32美元计算)，说明我国节水潜力很大。

1.2解决16亿人口粮食安全的需要

所谓的粮食安全是指“保证任何人在任何地方都得到为了生存和健康所需要的足够食品”，根据有关粮食安全评价，目前我国粮食安全低于美国、加拿大、澳大利亚和法国，高于俄国、日本、印度和世界平均水平。如果考虑我国庞大的人口群和水土资源供给状况，未来我国粮食安全水平同现在相比有可能下降。据预测，在2030年左右，我国人口将达到16亿高峰，届时，需要粮食增长到6.4—7.2亿吨。为了满足这种粮食需求，灌溉面积需要发展到9.0亿亩，此时，用水量将从现状的4000亿m3增长到6650亿m3。从目前我国水资源供需状况来看，如此大量的农业水资源供给是不可能的，必须通过节水来实现。据估算，如果科学地发展节水农业，到2030年我国灌溉水的利用系数达到0.65，水分生产率达到1.5kg/m3以上，加上10多亿亩旱地农业增产的潜力，可以基本满足我国未来粮食的安全。

1.3生态环境的需要

农业节水与生态环境密切相关。目前，我国的生态环境从整体上来看，还处于不断恶化阶段，因河流断流而带来的生态环境问题引入注目。黄河是我们的母亲河，由于多年不断的断流，有人将之戏称为“干娘河”。黄河断流不仅对三角洲生态造成重要影响，而且对全流域生态环境产生极大不利影响。如黄河断流导致河道淤积萎缩，增加高水位威胁的风险。解决黄河断流的对策有多种，其中最主要的根本性战略措施是农业节水，提高农业用水效率。目前黄河流域农业用水占总用水量的92％，大约有4/5灌溉水量是大水漫灌，节水灌溉面积仅2276万亩，仅占总灌溉面积的20％。另外，西北干旱、半干旱地区降水少，生态环境脆弱，首先应满足生态用水，当前尚未遵循这一原则，农业用水浪费，过量开荒超载放牧造成沙化面积不断扩大，沙尘暴增加，需要大面退耕还林还草，耕地减少需要提高单产，因此，只有不断提高农业用水效率才能有效地解决生态环境用水问题。

1.4工农业发展的需要

1972-1993年，我国工业和城市生活用水量从19.1亿立方米增加到1403亿立方米，净增加了1384亿立方米。30年来，工业和生活用水基本上引自于农村或灌溉水源地，其中相当一部分是农业节水的支持。在全国范围出现干旱，农业用水源大量支持工业和城市建设的条件下，粮食总产量由1970年2400亿公斤增至1996年4900亿公斤，增加了一倍多，这充分地说明了我国农业用水效率的提高，和农业综合能力的增长，我国在21世纪将成为世界中等发达国家，为了工农业的进一步发展，还要提高工业和农业的用水效率。

2、提高农业用水效率需要变革

2.1转变水资源供需观念，由供水管理演变为需水管理

传统的水资源管理可以统称为供水管理，其主要的特征是根据工农业用水需求，建立大中型水利工程来实现水资源供需平衡，它为缓解甚至彻底解决水资源供需矛盾发挥了重要作用。随着水利工程不断兴建，工程难度愈来愈大，成本也不断增加，而且随着径流开发加大，带来了系列的生态环境问题，水资源供需矛盾也不断加剧，完全依靠增加工程解决水资源问题已经成为不可能，运用综合手段缓解水资源供需矛盾成为一种必然。供水管理的最大缺陷是忽略了用水者节水的可能性，它将水资源供需矛盾的解决寄托在水源供给上，其结果是水资源浪费的增加和低效。必须改变供水管理为需水管理。所谓的水资源需水管理就是综合运用行政的、法律的和经济的手段来规范水资源开发利用中的人类行为，从而实现对有限水资源优化配置和合理利用，它强调把水资源作为一种稀缺的经济资源，对水资源的优化利用应着眼于现存的水资源供给，而不是自发的向新的供水能力投资以满足未来的水的需求。在今后相当长的一段时间内，农业水资源供给量不可能增加，我们必须依靠现在的4000亿m3左右水实现农业的可持续发展，通过需水管理是实现这一目标的关键所在。

2.2改变单项技术为综合技术

提高农业用水效率决非一项或几项工程措施所能实现，而要形成一套节水农业技术体系。首先是充分利用当地水资源，包括降水、地表水、地下水、土壤水和劣质水资源化。在此基础上引水、调水。在工程措施方面，前两年给人以误导，以为节水农业就是喷灌滴灌。现在国家将节水的重点，放在以节水为中心的大中型灌区改造上是正确的，但有的灌区把渠道防渗视为节水的唯一措施，各级渠道防渗到底，不但投资巨大，水的有效利用系数不高，如7级渠道水的利用系数达到O.9，也不过只有0.48，若为0.95也就是0.7。大中型区灌区改造应以骨干渠道防渗、井渠结合，渠系配套和平整土地为节水灌溉的基础，再加上灌溉技术的改进，提高水的利用率。在农艺措施方面，首先是结合当地自然、资源和经济条件，进行农业生产结构的调整，推行节水灌溉制度和节水栽培措施，减少农作物蒸发蒸腾，增加产量，提高水的利用效率。在节水管理方面，按流域统一管理地表水和地下水，改革管理体制和机制，建立科学的水价政策。山东桓台县是个老井灌区，年降水量550毫米，采取以转变耗水观念为突破口，充分利用降水、开发利用土壤水，合理调控地下水，达到采补平衡，农水措施紧密结合实现节水“吨粮县”。在管理上，建立全县、乡、村三级管水体系，加强技术培训，3年来办班1035期次培训班，发放节水明白纸28万份，受训25万人次，使当地水的利用系数达到0.9，水的利用效率达到2.0kg/m3，成为我国农业高效用水的典范。

2.3提高农业用水效率需要多部门联合

节水农业是一个系统工程，涉及到众多部门，如农业、水利、科技、气象、城建、环保、宣传、计划和行政等部门，所以，提高用水效率单靠某一部门是难以实现，必须通过有关部门的大力协作来完成。提高农业用水效率就需要农业和水利部门联合，目前，有关部门缺乏有效的合作机制，各自为战，难以形成合力发挥最大效益。所以，我们应该(1)设立综合协调机构，从组织上为部门的联合创造条件；(2)按项目管理的办法联合有关部门组织实施；(3)制订多部门参与的可行的节水农业规划，为多部门联合提供实现的基础；(4)充分重视发挥地方部门的联合效益，地方是节水的真正主力，只有充分发挥地方各部门积极性，才能事半功倍。如上所述，桓台县组织水利、农业、农家宣传和乡、村行政部门联合共建节水吨粮县。

十五届三中全会决定要把推广节水灌溉当作一项革命措施来抓，即将现代化灌溉带动农业现代化，如北京发展喷管200万亩，改变两年三熟为一年两熟，小麦玉米可以平播，减少田埂和渠系，扩大了耕地10％-15％，增产增收，促进了农业现代化。但对小麦后期喷灌易倒伏和灌浆不饱满，需要农业部门联合，采用矮杆抗倒伏和灌浆效率高的品种及栽培技术，只有农水部门联合，才能达到节水增产的目的。又如河南唐河县为砂姜黑土，有水不敢灌溉，因渠水灌了，湿粘干裂，农田灌溉所帮助发展喷管、滴灌种菜，亩产收入8000元，深受群众欢迎，节水灌溉推动了当地农业的发展。

2.4提高农业用水效率，需要充分发挥农民的节水积极性

提高农业用水效率，离不开农民的参与，一切技术和措施最终通过农民的实践来实现，农民是节水提高效率的主体，其行为和素质在某种程度上决定节水效率的提高。因此，建立农民参与管理决策的民主管理机制是节水环节不可缺少的重要因素之一。

目前，一种新型的经济自立灌排区的水管理机制值得关注和探讨。它是世界银行推荐的水管理体制改革的模式，已在我国江苏、山东、安徽、河南和河北等五省进行了试点，效果较好。所谓的经济自立灌排区，是指在水利界限清晰、相对独立的灌排区上建立的旨在逐步减少并最终消除对政府财政依赖、按照市场经济体制自主经营、独立核算、经济上自负盈亏、管理与服务相结合的、强调民众参与的、非赢利的经济实体，其主要模式是供水公司+用水者协会。江苏试点表明，自流灌区可节水量200—300m3/亩(无工程投入)或300500m3／亩(预计有工程投入)，安徽畀史杭灌区1997年试点也表明，基本实现了支渠以下的自我管理、自动维修、自主供水、自发交费、按方结算的有效管理机制，充分调动了农户参与的管理的积极性，无论是在供水管理、工程管理还是水费计收方面都取得了较好的成绩。

2.5提高农业用水效率，需要节水设备和服务产业化

节水效率的提高，要依靠灌溉工具和设备的提高，就要通过节水灌溉的产业化形式来实现。节水灌溉产业化包括节水设备的产业化和服务产业化。

目前，我国生产节水灌溉设备企业已初具规模，但从巨大的需求和产品质量来看，尚处于幼龄期，企业小而分散，产品品种单一，质量得不到保证，由于一些节水灌溉设备不过关，造成不少己建节水灌溉工程不能发挥效益，甚至报废，生产国产优质的节水灌溉设备，是提高水资源利用效率的重要环节，我们必须将其当作一件大事来抓，从多角度来促进节水灌溉设备的产业化。从国家角度来看，国家采取有利措施，制订和尽快实施节水灌溉设备产业化计划，同时加强产品质量监控，规范市场行为；从企业的角度来看，实施创名牌的战略，有关企业通过强强联合，在国家有关部门的协调下，组织优势科技力量，创出一批名牌产品和若干龙头企业。

节水灌溉服务产业化是节水效率提高的另一重要途径，也是节水农业发展的必然趋势。80年代中后期，我国一些地方出现了以喷灌机为手段的服务专业户，受到农民的欢迎。农民不需购置设备，设备产权明确，由熟练人员操作，设备周转使用率高，减轻了农民繁重的体力劳动，其运行符合市场经济规律，在抗旱节水中发挥重要作用。当前，小型水利设施的管理和经营机制正在改革，对小水源，小渠道，小泵站采取服务合作制、拍卖，承包，租赁等改革方式，我们应充分利用灌区改革的机会，促进节水灌溉服务产业化。服务产业化向综合性的技术转化，包括发展以科、工、贸相结合，产学研一体化的服份公司，使之具有咨询、规划、设计、营销与培训相结合为一体的经济实体，通过多种形式的综合性的服务，使节水灌溉服务产业化走上健康之路。

3、提高农业用水效率的主要技术途径

3.1减少无效蒸发

降低无效蒸发是提高农业用水效率的重要技术途径，具体是减少土壤蒸发和作物奢侈蒸腾。据估算，半干旱区蒸发量占降水量的55—65％，相当于作物总耗水量的1/4—l/2，所以，减少土壤蒸发成为提高农业用水效率的重要途径。为了减少土壤蒸发，目前比较成熟的技术采用地膜覆盖和秸秆覆盖。实践表明，地膜覆盖不仅具有增温保湿、保墒提墒、改善土壤理化性质的作用，而且可以促进种子萌发，促进作物早出苗、出壮苗且早熟高产。地膜覆盖的作物同不覆盖相比，一般增产20—50％左右，而且产品的质量也有一定的提高。秸秆覆盖是一种资源丰富、发展前景广阔、效益明显的节水技术，它具有改土培肥、保持水土和增产效果明显的特点，据有关实验，砂壤质和中壤质连续覆盖后，土壤有机质由0.88％、0.94％逐渐增至1.06％和1.17％，农田冬闲期秸秆覆盖减少土壤蒸发48％，冬小麦夏闲期秸秆覆盖一般增产10—20％，干旱年份达50％以上，水分利用效率提高0.48—0.85k8/m3。减少奢侈蒸腾在干旱时叶面喷洒黄腐酸可使小麦水分生产率提高15.5％。

3.2调整种植结构，开发培育节水高产品种

由于品种的差异，作物水分利用效率(WUEkg/mm．亩)存在较大的差别，如冬小麦WUE为1.03(山西屯留，1989)、春玉米为1.61(山西屯留，1988)，春谷子为0.75(山西屯留，1989)、春小麦为0.45(内蒙古武川，1989)、马铃薯为0.79(内蒙古武川，1987)。有关资料表明，通过调整作物布局，建立适应抗逆型种植制度，一般可使农田整体WUE提高O.150.26kg/m3，增产15-30％。从总的情况来看，玉米等碳4植物比小麦等碳3植物水分利用效率高，根据区域和种植区的实际情况，调整和优化种植结构，对提高农田整体水分利用效率是非常有利的。

值得说明的是，水分利用效率的提高，并不一定意味着经济效益的提高，在布局调整时，还必须充分考虑市场这只“看不见的手”的调节作用，将水分利用效率和市场有机的结合起来，达到增效增收的目的。

节水高产品种的培育是提高作物产量的重要途径，培育抗旱增产品种是现代作物育种的一个新方向，也是提高农业用水效率的不可缺的举措。目前已经初步完成了小麦、水稻、玉米等作物品种染色体基因图的绘制，使人类按照自己的意愿实现作物基因的重组成为可能。一些品种没有将抗旱和增产有效地结合起来，出现了抗旱不增产或者增产不抗旱的情况。所以，开发培育节水高产品种，还有一段相当长的路，我们必须利用现代技术，如生物技术、基因工程技术等克隆或者发现抗旱增产基因，为提高水分利用效率作出更大的贡献。

3.3节水高产施肥、培肥技术

“以肥调水”技术是提高水资源利用效率的重要手段。研究结果表明，作物的产量与温度、光照、水分、肥料等因素有密切关系，在其他因素不变的条件下，作物的需水量与肥力相互耦合，呈现出规律性变化关系。表l是不同施肥水平作物产量(Y)及水分利用效率(WUE)。

表1不同施肥水平作物产量(Y)及水分利用效率（武川）（公斤/亩，公斤kg/mm·亩）

从表可以看出，在一定的阈值范围内，作物的产量与肥料水平呈现正相关关系，水分利用效率却表现出倒U型，最大的WUE值并非出现在超高肥阶段，而是出现在高肥区。尽管不同实验区所得结果略有差异，但所表现出的通过调肥可以获得较高的WUE结论是一致的。

此实验给我们的启示是，通过调节土壤肥力可以获得较大的WUE。由于在一些地区，特别是干旱或半干旱地区，水分是影响作物生长主导限制因子，因此，可以通过以肥调水，提高农业用水利用效率。各地区应该根据各地的实际情况，寻求以肥调水的最佳方案，在实践中大力提高水资源利用效率。

3.4大力推进节水灌溉制度

节水灌溉制度是农业高效用水的基础，它针对农作物的生理特点，通过灌溉和农艺措施，调节土壤水分，对农作物的生长发育实施促、控结合，以获得最佳经济产量的灌溉方式。

实践表明，各种农作物不同发育阶段对水分的需求有很大差异，并非全生长期都要求土壤湿润才能稳产高产。一般而言，在作物营养生长盛期和受粉、受精期需水量较多，而在苗期和营养生长结束，生殖生长开始阶段，可以适度水分亏损而不减产。许多旱作物苗期保持较低土壤含水量，可以促进根系深扎，为充分利用土壤水奠定坚实的根基：成熟期为了防止倒伏，保持较低土壤含水量是非常必要的。这是开展节水灌溉的理论基础。此外，节水灌溉具有投入低、见效快、适合我国国情的特点。

以冬麦为例，如冬前生长旺盛，分蘖已达到产量要求的成穗数，则在春季返青的拔节前期不应灌水，以抑止无效分蘖，减少水分和养分的无效消耗。中国农业科学院农田灌溉所在山西夏县的试验结果表明，冬小麦浇3水(127m3／亩)处理，亩产256.41kg，浇5水(220m3/亩)处理，亩处理272.4kg，仅低5.9%，但节水93m3/亩，水分利用效率提高O.24-O.28kg/m3。河北省的试验也说明了类似规律，过去小麦要灌水5～7次，实施节水灌溉以后，现在仅灌2～3次，产量有增无减。近年来许多地方水稻栽培实行“浅湿晒”的灌溉方式，或“控制灌溉”方式，都达到高产省水效果，证明科学的节水灌溉制度是高效用水的基础。

3.5积极发展研究农业节水高新技术

节水农业的发展和效益的提高最终依靠科学进步来实现，特别是高新技术，它代表了节水农业发展方向，是中国农业能够在21世纪跨入世界前列的重要支撑力之一。它包括分子生物学技术、信息技术、精准农业技术、化学节水技术、新材料技术、自动化管理技术、灌溉新技术以及低水耗高产农业的综合技术等以化学节水中黄腐酸(FA)为例，它是一种理想的抗旱剂，它以黄腐酸为主要原料，并配以植物所需的30多种元素生产出的旱地龙，已经在全国推广1000多万亩，使用此产品可使作物增产10-15％，节水20-30%，投入产出比为1：15，经济作物则达1：20以上。依靠科技进步，减少农田蒸发和作物奢侈蒸腾及增加产量，提高农业用水效率是我们长远的奋斗目标。