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现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。
一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用
基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。
发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。
(一)改良面包酵母菌的性能
面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。
(二)改良酿酒酵母菌的性能
利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。
(三)改良乳酸菌发酵剂的性能
乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DN断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。
二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用
细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。
三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用
酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。
四、小结
在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。
参考文献
[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.
[2]王春荣,王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004,07:31.
2.发酵床垫料制作
根据惰性强、透气性好、吸水性能强和无毒害等原则选择垫料原料，锯木屑是发酵床垫料首选，同时结合当地资源情况，选择稻壳、花生壳、玉米芯和干稻草粉进行适当比例的替换。垫料成分比例为：锯木屑50%~60%、稻壳(或粉碎的玉米秸秆、玉米芯和花生壳等)40%~50%、米糠1%。按每立方米垫料添加固体生物发酵剂0.1~0.2公斤，发酵剂主要成分为乳酸菌、酵母菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌等，有效活菌含量大于100亿个/克，添加前用水搅匀稀释发酵剂预先复活和扩繁。将发酵菌种均匀喷洒在发酵床垫料上，混合过程中要边搅拌边喷水，使含水量控制在35%~40%之间(以手握紧垫料能成团不滴水，松手能散开为宜)。混合好后的发酵床垫料需通过堆积发酵熟化，堆积高度为1~1.5米，每堆体积至少10立方米，铺上草毡或麻布袋。2~3天后，在垫料快速升温时翻堆，以使其发酵完全，垫料层温度达到35℃以上即说明发酵床已形成。发酵成熟时间一般是夏天4~6天、冬天7~9天，气温越低所需时间越长。采用分层法铺设发酵床，先将未粉碎的稻谷壳、花生壳、棉籽壳或粉碎的玉米秸秆、玉米芯等铺在发酵床最底层，厚度为5~8厘米，再由内往外翻耙平整发酵成熟的垫料，然后在垫料表面铺设10厘米左右现配的未经发酵的垫料原料，经过24小时后即可进鸭。发酵床垫料厚度以40厘米左右为宜，不得低于30厘米。
3.发酵床日常维护
使用发酵床育雏，要提前12小时预先升温。如果不在发酵床中育雏，则进鸭后的前10天为观察期，防止垫料表面扬尘。若垫料太干，有扬尘出现，应根据其干燥程度向垫料表层喷洒清水。每周根据垫料湿度和发酵情况翻垫料2~3次，随肉鸭日龄和群体密度的增大应适当提高频率，可采用人工或小型翻耙机翻料。一般8~15日龄每3~4天翻料1次，16~42日龄每2~3天翻料1次。每批肉鸭出栏后，在垫料中掺入适量的菌种，重新堆积发酵，待下批肉鸭进场。
4.肉鸭饲养管理
发酵床养鸭和常规饲养方式在饲料配制、温度、湿度、光照等日常管理方面类似，但在育雏期管理、密度控制、通风管理等方面存在一定的差异。
①育雏期管理。发酵床饲养肉鸭可采用雏鸭在专用育雏舍、生长育肥期转至发酵床饲养的两阶段饲养模式，也可采用育雏至出栏全部于发酵床饲养的模式。前一种模式在专门的育雏舍育雏；后一种模式则在较小的育雏区内进行，在育雏区内育雏时，周围用塑料薄膜与外界分隔开。随着肉鸭的生长，育雏区逐步扩大，直至布满整个发酵床鸭舍。
②饲养密度。发酵床养鸭密度相比传统饲养方式略小一些。一般发酵床饲养肉鸭每平方米密度为：1周龄30~35只、2周龄10~12只、3~5周龄6~8只、成年中鸭6~7只、成年大型肉鸭4~6只。
③通风管理。对半封闭鸭舍通风的目的在于调节舍内温度与湿度，而对于全封闭鸭舍则还有排出舍内污浊的空气，流通新鲜空气的作用。相比传统饲养方式，因发酵床自身产热，对鸭舍通风的要求更高。
由此我们可以看出信息技术环境对教师专业成长的促进与影有如下几方面
1.信息技术为教师专业成长与发展搭建了基础性平台
作为实施信息时代教育的教师必须首先具备信息技术素质，且有较高的信息技术素养。教师只有具备良好的信息技术操作技能、应用意识和主动应用的习惯，并能积极探索信息技术在工作中的有效应用，才能实现自身职业专业化的全面发展。当然，信息技术与教师的“个人实践知识”是相互支撑、渗透与有机整合的，在整个教育教学活动中，强调教师在信息技术条件下对教学设计、教学组织和专业素养进行整合，是对教师专业发展提出更高要求，同时也为教师的专业发展提供了更加广阔的空间。所以，信息技术环境为教师的专业成长与发展搭建了一个基础性的平台。
2.信息技术为教师专业知识丰富与发展提供了资源性平台
知识以信息为原材料。信息技术是各门学科乃至全部教育活动的基础。丰富了知识的获取渠道，知识更多地以多媒体技术手段展现，刺激人们的多种认知感官，实现交互式随意检索的知识流，利用信息技术手段使得人们获取更多的知识，为教师专业知识的发展构筑起丰富知识资源宝库。
3.信息技术为教师专业技能训练与发展筑起了实践性平台
21949年颁布的《教育法》首次要求地方政府设立特殊教育学校
二战后的韩国百业待兴，李承晚政府要建立民主社会制度，1948年颁布宪法，1949年颁布《教育法》。《教育法》中提出特殊教育学校的教育对象、教育内容以及教育水平，还规定各道要设立一个以上特殊教育学校。但50年代由于朝鲜战争，只在济州岛和釜山增设公立特殊教育学校，到了60年代韩国虽然政局稳定，但政府把经济发展作为国家第一大政策，教育的重点在初等教育和扫盲教育，特殊教育未成为国家和地方政府关心的话题。虽然《宪法》和《教育法》都赋予身心障碍者教育权利，但没有具体的措施及促进政策，韩国公共特殊教育发展缓慢。而民间宗教人士热衷于特殊教育，陆续创办私立特殊教育学校。仅60年代新增设的私立特殊教育学校有14所，而新增的公立特殊教育学校只有2所。可以说20世纪五六十年代，私立特殊教育学校承担了韩国特殊教育的重担。
31977年颁布的《特殊教育振兴法》标志着韩国特殊教育进入国家化时代
20世纪70年代随着经济的复苏和国力的增强，韩国政府开始关注特殊教育。以1971年在大邱市的普通学校设置特殊班为契机，韩国政府逐渐扩大公共特殊教育。而1977年颁布的《特殊教育振兴法》则可视为韩国特殊教育从民间力量为主转变为国家政府职责为主的重要标志。在特殊教育学界的大力推动下韩国政府1977年12月颁布《特殊教育振兴法》，1978年颁布其施行令和施行规则。之后多次修订，其中1994年的修订最为全面。
3．1《特殊教育振兴法》强调国家和地方政府的职责
《特殊教育振兴法》全文共有16条，其宗旨是保障身心障碍者的教育权益。提出特殊教育的目的在于对特殊教育对象提供生活所需的知识和技能，使之成为对社会有贡献的人。特殊教育对象包括视觉障碍、听觉障碍、精神迟缓、肢体障碍、情绪障碍、言语障碍以及其他身心障碍者。在义务特殊教育方面对国公立和私立特殊教育学校有所区别，国公立特殊教育学校实施小学阶段义务教育，幼儿园、初中和高中阶段实施无偿教育*。而私立特殊教育学校仅对小学阶段实施无偿教育，这也成为《特殊教育振兴法》颁布后备受争议的一个条文。《特殊教育振兴法》中明确要求国家和地方政府采取措施振兴特殊教育。在施行令中具体规定，文教部设置特殊教育审议会，审议特殊教育振兴相关的重要政策，由文教部的副部长担任，由15－20名成员组成。施行规则还要求各市、道设置特殊教育对象鉴定委员会，主要负责鉴定身心障碍程度以及教育安置。除了颁布专门的特殊教育法律外，韩国政府出台专门政策振兴特殊教育。《特殊教育振兴法》出台后的十年韩国特殊教育取得了三方面可喜的成果。(1)出台国家层面的特殊教育振兴计划。第四次经济开发5年计划(1977－1981年)中专门提出强化特殊儿童教育的计划，这个计划是真正从国家层面拟定的特殊教育振兴计划。计划中提出在未设置特殊教育学校的市郡，新增设特殊教育学校或特殊班。为缓解私立特殊教育学校的运营困难，逐渐扩大政府财政补助。(2)大力发展特殊班，扩大身心障碍学生公共教育机会。韩国政府主要通过大幅度增设普通学校特殊班，发展公共特殊教育。1971年韩国只有1个特殊班，到1976年增加至350个，1986年猛增至2260个。80年代随着特殊班数量的增多，60%以上的身心障碍儿童在特殊班接受公共特殊教育。(3)修订《特殊教育振兴法》，促使国公立和私立特殊教育学校学生享有相同权益。根据《特殊教育振兴法》的规定，私立特殊教育学校在校生只能享受小学阶段的无偿教育。民众和学者对此深感不满，要求修订相关内容。1987年对《特殊教育振兴法》中的义务教育相关条文进行修订，至此无论就读国公立特殊教育学校还是私立特殊教育学校都能接受无偿特殊教育。
3．2全面修订《特殊教育振兴法》强调“适当而均等”的特殊教育
在《特殊教育振兴法》的推动下，韩国政府大幅度扩大了障碍学生的公共教育机会，但也出现特殊教育发展不均衡和质量不乐观的现象。中重度障碍儿童入学率不高，特殊教育学校和特殊班过于集中在小学和初中阶段，学前、高中和大学阶段特殊教育发展不理想。1994年全面修订的《特殊教育振兴法》以提供适当而均等的特殊教育为目的，促进特殊教育均衡发展，还首次提出个别化教育计划和融合教育的具体规定，使特殊教育从重数量向重质量发展。1994年的修订虽然延续《特殊教育振兴法》的名称，但其目的及具体内容发生较大变化。全面修订的《特殊教育振兴法》最大的亮点在于五个方面。(1)特殊教育概念的变化。1977年的《特殊教育振兴法》中的特殊教育是狭义概念，认为特殊教育是“采用盲文、手势语和身体辅具进行的教育”。1994年重新定义特殊教育，强调特殊教育要采用适合特殊教育对象特性的课程、教育方法和教育媒体，实施学科教育、治疗教育、职业教育。(2)义务特殊教育范围的扩大。义务特殊教育的范围从小学扩大到初中阶段，幼儿园和高中阶段实施无偿特殊教育。(3)规定特殊教育对象的鉴定及安置流程。障碍类型在原有的视觉障碍、听觉障碍、精神迟缓、肢体障碍、情绪障碍、言语障碍等其他身心障碍基础上，增加学习障碍，并将自闭症纳入情绪障碍。但并不是具有上述障碍就是特殊教育对象，特殊教育对象是因这些障碍，被鉴定为需要特殊教育的人。修订法中规定特殊教育对象的鉴定及安置流程，高中以下的特殊教育对象由教育监根据审查委员会的审议进行鉴定，并指定适合的安置学校。教育安置综合考虑特殊教育对象的障碍程度、能力及居住地，并参考监护人的意见。(4)特殊教育形式的多样化。1994年修订中提出多样化的特殊教育形式，包括巡回教育、融合教育*、个别化教育、治疗教育。首次在法律条文中提出融合教育概念，“特殊教育对象在普通学校就读或者特殊教育机构的在校生参与部分普通学校课程称为融合教育”。为了有效落实个别化教育，还要求为每个特殊教育对象拟定个别化教育计划。这是第一次以法律用语规定个别化教育计划的拟订和实施。(5)保障特殊教育对象及监护人的权力。在修订法第25条专门规定特殊教育对象及监护人的权力。特殊教育对象及监护人对鉴定和教育安置有异议，可以向审查委员会提出再审申请，而审查委员会在接到申请30天内把重审结果通报申请人。1994年全面修订《特殊教育振兴法》后，韩国政府通过两次专门的“特殊教育5年发展计划”，提升特殊教育质量。韩国政府首先通过加强特教师资培养体系，提高特殊教育教师专业化水平。为改善融合教育质量在普通学校教师培训中开设特殊教育相关课程，2007年该比率达到79．9%。除外还逐年增加特殊教育财政预算，改善特殊教育办学条件。特殊教育财政预算1998年占教育预算1．9%，2007年计划提高到3%以上，实际完成情况各地区不均衡，如釜山增加到2．7%，仁川增加到4．4%。为解决学前特殊教育和高等特殊教育发展滞后的问题，1998年至2007年之间逐渐扩大身心障碍者早期教育和高等教育机会。普通幼儿园特殊班数量从5个增加至1414个。招收身心障碍学生的大学也从1996年的20所增加到80所。
42007年颁布的《特殊教育法》开启“融合、生涯、支援”为核心的韩国特殊教育时代
进入21世纪随着韩国特殊教育理念和思想的革新，特别是身心障碍者及其监护人权益意识增强，颁布30年的《特殊教育振兴法》面临新的挑战。《特殊教育振兴法》主要涉及初、中等特殊教育，在障碍婴幼儿早期教育、障碍者高等教育和成人教育极少涉及。学者和家长认为《特殊教育振兴法》不够具体明确，不能有效保障身心障碍者的权益。2007年韩国政府废止《特殊教育振兴法》，颁布新的《特殊教育法》＊＊。《特殊教育法》把韩国特殊教育引向促进融合、关注生涯、提供支援的特殊教育时代。《特殊教育法》共有38条129项条文，比1994年多10条55项，条文更加具体，具有可操作性。
4．1重新定义“融合教育”概念
1994年的《特殊教育振兴法》把特殊教育学校学生部分参与普通学校课程也纳入融合教育范畴，在《特殊教育法》中重新定义融合教育，提出融合教育是“不受障碍类型和程度限制，特殊教育对象在普通学校与同龄人一起接受满足个别教育需求的适当的教育”。从此新定义下的融合教育迅速发展，成为韩国特殊教育主流。根据2012年特殊教育年度报告书，6707所普通学校设有14562个全日制融合班级，实施完全融合教育。1994年以前特殊班以分离式教育为主，1994年《特殊教育振兴法》修订之后逐渐转变为部分时间融合教育，2007年以后大部分特殊班采用部分时间融合教育。为了保证融合教育质量，在《特殊教育法》及其施行令中具体规定融合教育支援措施。有障碍学生的普通学校即使没有特殊班，学校也应为障碍学生拟定融合教育计划，本地区的特殊教育支援中心为普通学校融合教育提供巡回服务，要保证每个学生每学年150课时。
4．2提出贯穿身心障碍者生涯的特殊教育体系
《特殊教育法》共有6章，其中第四章主要阐述婴幼儿、初、中等特殊教育，第五章则重点阐述障碍者高等教育和终身教育，这为韩国身心障碍者生涯教育体系奠定法律基础。身心障碍者义务特殊教育范围扩大到15年(3－17岁)，实施幼儿园到高中阶段特殊义务教育，对未满3岁障碍婴儿和特殊教育学校专攻科阶段学生提供免费教育。为促进身心障碍者的高等教育和终身教育，《特殊教育法》专门用6个条文规定相应内容，要求大学应设置特别支援委员会专门负责障碍大学生相关事宜，为障碍大学生提供人力支援和辅具支援。21世纪终身教育备受韩国民众的关注，为了促进身心障碍者终身教育，《特殊教育法》规定开设专门的障碍者终身教育课程，扩大障碍者终身教育机会。
4．3为“特殊教育支援中心”的有效推行提供法律保障
在第二次特殊教育发展综合计划(2003－2007年)中，曾规划推广特殊教育支援中心，支援安置在家庭、医院以及普通班级的特殊教育对象，但因没有法律依据，没有得到实质性发展。《特殊者教育法》中明确要求设置特殊教育支援中心，其主要任务是早期发现、诊断评估、信息管理、特殊教育研修、支援学习教学活动、支援特殊教育相关服务、巡回教育等。1994年《特殊教育振兴法》中提出治疗教育，在《特殊教育法》中转变为治疗支援，作为特殊教育相关服务的一种。从此治疗教育从教育活动转变为有专门治疗师提供的治疗支援。在之后颁布的施行令再次强调治疗支援包括物理治疗、作业治疗、言语治疗、听力治疗、心理行为治疗等，治疗支援的提供者应获得“医疗技师法”或“资格基本法”规定的国家认可资格证。特殊教育对象需要治疗支援，但特殊教育学校和特殊教育支援中心无法提供时，教育长或教育监联系障碍福利机构提供治疗支援。2008年，韩国政府颁布第三次“特殊教育发展5年计划(2008－2012年)”，这是《特殊教育法》颁布后的第一个特殊教育发展计划。第三次特殊教育5年计划最大的成果是实现幼儿园到高中阶段的义务特殊教育和障碍婴儿以及专科阶段学生的无偿特殊教育。正在进行中的第四次“特殊教育发展5年计划(2013－2017年)”，其宗旨是提供能够实现梦想和才能的适当特殊教育，促进障碍学生主动参与社会。根据韩国教育部颁布的2014年特殊教育年度报告书，2014年就读普通学校特殊班级和全日制普通班级的障碍学生共有61451人，其中就读全日制普通班级的障碍学生占25．5%，74．5%的障碍学生在特殊班级接受部分时间融合教育。2007年以后，有了法律保障特殊教育支援中心数量持续增长，到2013年韩国共有201个特殊教育支援中心，安排人员1432名，包括特殊教育教师、康复教师、治疗师、辅助人员等。近几年韩国障碍者的高等教育和终身教育也有长足的发展，2014年高中毕业的障碍学生共有6991人，升学率为46．4%，其中66%的障碍学生升入专攻科，16%升入专科大学，还有18%升入本科大学。为了支援障碍大学生顺利完成专业学习，投入39亿韩元用于辅助人员的聘用。2014年承担障碍者终身教育课程的机构(包括夜校、特殊教育支援中心、特殊教育学校等)共有209个，财政预算达到28亿韩元。
二、 玩。爱玩是孩子们的天性，把玩游戏与学习电脑知识结合起来，寓教于乐，开发智力。尤其是各种益智游戏，应有尽有，让学生在玩中学到知识，学会计算机的操作。当然，不能让学生一直玩，没有目的性的玩，应该给学生一个尺度，让学生即会玩又会学，还应该在让学生完成教学任务后再玩。
明了的板书，使学生记忆深刻，容易领悟掌握。
二、展示教师能力法。
教师自身能力的优劣，直接影响着学生的学习倾向性。
三、组织学生比赛法。
利用学生的好胜心、自尊感，组织学生操作比赛，能更好地激发学生的竞争意识，调动学习积极性，活跃课堂气氛，营造积极向上的学习氛围。
四、新颖考核法。
考核是检查学生学科知识掌握情况的必要手段。在计算机学科中可设计不同的考核方法，让学生在主动、轻松、愉快的心情中，不知不觉在完成考核任务。
五、学生操作表演法。
教师的示范在计算机教学中起着积极的主导作用，而学生的操作表演对全体学生的学习更有推动和促进作用。
六、发挥小能手作用法。
培养小能手的能力，让他们做老师的小助手，带动全体共同进步。
二、三环六步教学法在信息技术课堂中的应用
我以黑教版信息技术七年级上册第六课《Windows7的磁盘维护》为例，谈谈这种方法在信息技术课堂中的应用。
1.课前环节（预习）
在课前我仔细研读、分析教材，设计好导学案，引导学生进行预习，并根据本课内容要求和学生学习情况设计A、B两个思考题，同时要求学生登录教学网站、阅读资料、回答思考题，使他们认识到磁盘维护和清理的重要性。
2.课中环节（学习）
（1）导入新课，明确这节课的学习目标。
①利用Windows7自带的系统工具中的磁盘清理程序对磁盘分区进行清理。②利用系统工具中的磁盘碎片整理程序对磁盘分区进行磁盘碎片清理。
（2）要求学生阅读教材，自主学习。
遇到疑难问题与同组同学研讨共同解决。教师巡视，检查小组学习情况。
（3）练测拓展、合作探究。
要求学生先完成两个任务“利用磁盘清理工具对其他分区进行磁盘清理”以及“利用磁盘碎片整理程序对各个分区进行磁盘碎片分析，并根据分析结果进行磁盘碎片整理。最终明确“磁盘清理”和“磁盘碎片整理”有什么不同，为什么最好先进行“磁盘清理”。
（4）展示评价，达成目标。
由各小组推荐代表对各自的思考进行总结，明确收获与问题。
3.课后环节（跟踪记录）
（1）填写好上机记录。
（2）完成导学案。
⑵开赛前要明确只能喊出键盘上的字母或者符号的口令，错喊为输。做的同学要用最快的速度用相应的手指做出正确的回答。
⑶活动可两人一组，随意面对面坐下，同学甲将双手伸出，五指向上，与肩同齐，做好游戏准备，准备就绪后，同学乙喊出一个口令“：a”。同时甲要很快移动左手小指，做出由上而下具有弹性的“击”键动作，击键动作要轻快，击一下就缩回来。手指的动作是由上而下具有弹性的“击”键，而不是“按”键。
⑷同学乙如此不断的喊口令，直到乙按照口令指定准确为第一局活动结束。
⑸第二局活动交换操作，同学甲喊口令，同学乙按照口令击键。甲指定准确后再次交换开展第三局、第四局……在一定时间内以击键次数多且正确者为胜。
⑹如果是多组同时进行，胜出的同学可以与别组胜出的同学一起进行复赛、决赛。游戏适宜人群：9岁以上的幼儿。游戏需要准备的材料：没有特定的材料，只需要有合适的场地即可。游戏的技巧在于击键的同学要目不转睛地盯着对方的眼睛，因为少儿们都喜欢盯住哪里就喊什么；不要抢节奏，一定要等对方喊出口令的同时快速指定，当然更不能慢节奏，因为口令落音后再指定，就是准确了也不算数；游戏的难点是对方毫无规律地反复喊出键盘上的符号口令，因为少儿们多次指定错误后就会心烦意乱，盲目出手；同学们在慌乱中要注意，避免误伤自己或他人；注意游戏过程中的其他安全。
二、教育教学实施措施
小学阶段中，课程设置的起始年级建议为小学三年级。较迟开始开设指法信息技术课程的地区或学校，应考虑到小学高年级学生接受能力相对较强的情况，采取适当调整课时等方法来保证学生在小学阶段结束时达到规定要求。一些确有条件在一年级或二年级进行指法信息技术教育的地区或学校，建议在让学生“入门”和“感悟”的原则基础上，将低年级学生的指法信息技术教育与其他课程相伴或融合进行，一般不建议以独立课程的形式实施。义务教育阶段应确保每周至少1课时。课堂是信息指法技术课程实施和学生信息素养发展的主阵地，也是展现教师个人才华的重要舞台。建议指法信息技术教师遵循基本的教学导向，精心设计和实施课堂教学。
三、教师对小学生的信息素养找回“培养学生兴趣”的教学责任
1《.基础教育信息技术课程标准》中对学生的信息素养表现做出了以下的几点要求
利用信息技术工具获取、加工、管理、表达与交流信息的能力；对信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力；在熟悉并利用技术条件和环境的基础上发表观点、交流思想、开展合作与解决学习和生活中实际问题的能力；积极探究技术应用给社会生活带来的变化，遵守相关的伦理道德与法律法规，形成与信息社会相适应的价值观和责任感。
1．1了解新型传感器原理
首先，以学生熟悉的全站仪为对照，让学生了解激光雷达是一种集成了多种高新技术的新型测绘仪器，具有非接触式、精度高(毫米级/亚毫米级)、速度快(可达120万点/秒)、密度大(点间距可达毫米级)的优势，且数据采集方式灵活，对环境光线、温度都要求较低。其次，让学生理解LiDAR的测量原理主要分极坐标法和三角测量法两种。其中，对于极坐标法测量，使学生了解测距的关键在于时间差的测定，引出两种常用的测时方法:脉冲法和相位法;让学生理解直接测时和间接测时的区别以及各自的优缺点，从而进一步了解脉冲式和相位式激光扫描设备的优势、局限性以及应用领域。最后，通过介绍激光雷达采集数据的扫描方式，让学生了解不同平台上的激光雷达传感器的工作特点，如固定式激光扫描仪适合窗口式和全景式扫描，车载、机载以及星载平台适合移动式扫描等。
1．2熟悉激光扫描仪操作
考虑到各类平台激光雷达的作业特点以及现有设备的情况，《激光雷达技术原理》课程以地基三维激光扫描仪为重点，让学生熟悉仪器的外业操作。尽管激光扫描仪数据采集的自动化程度较高，外业采集仍然需要解决扫描设站方案设计和不同扫描站间连接点选择等问题，要求学生在熟悉激光扫描仪软硬件操作的同时，还要掌握激光扫描仪外业采集方案的设计:踏勘工作区，分析研究最优化的扫描设站方案和坐标转换控制点选择，画出相关的设计草图，并设置主要扫描设站的标志。要求设站位置既要保证与相邻站的重叠，又要覆盖尽量大范围的被扫描对象，以减少设站数，从而提高外业数据采集效率。
1．3掌握激光点云数据后处理方法
利用点云数据可视化与点云原始存储格式之间的明显反差，让学生了解激光点云数据后处理的重要性和难点，及其已成为制约激光雷达技术应用瓶颈的现状。根据学生的理解程度，选取了点云的拼接/配准、点云的滤波和分类、点云的分割和拟合等后处理方法，要求学生掌握相关的算法并编程实现。
1．3．1点云的拼接/配准点云拼接是将2个或2个以上坐标系中的大容量三维空间数据点集转换到统一坐标系统中的数学计算过程。要求学生掌握如何解决点云拼接的两个关键问题:同名特征的配准以及旋转矩阵的构造。对于同名特征的配准，使学生了解常用配准方法的特点和适用范围，如ICP方法适合用于精拼接，而基于特征面的方法对场景特征分布要求较高等。着重让学生掌握最常用的人工标靶识别，以及特征面匹配，后者有别于学生所熟知的点特征匹配;对于旋转矩阵的构造，拓展学生在《摄影测量学》［6］中学习的基于欧拉角的旋转矩阵构造，掌握角－轴转角系和单位四元数方法。
1．3．2点云的滤波和分类要求学生了解滤波和分类的目的是解决激光脚点在三维空间的分布形态呈现随机离散的问题。掌握基于高程突变和空间形态学的点云滤波和分类方法。让学生理解单一的信息量会导致算法不稳健，从而引出多源数据融合的思路。目前，已经有很多激光扫描仪生产厂商推出的新产品中实现了多传感器平台的集成，如激光扫描仪会搭载小像幅的数码相机，甚至有些系统还提供由集成传感器生成的红外影像。每种数据源都有其自身的优点和局限性，将多源数据融合能够弥补各个单数据源的局限性，增大信息量，从而提高滤波和分类方法的稳健性。
1．3．3点云的分割和拟合要求学生掌握实现点云分割的相似性原则:平面性、曲面平滑度和邻域法向，以及常用的点云分割方法表面生长法。考虑到点云拟合是由离散激光点坐标计算特征模型参数的过程，要求学生掌握点云拟合中两个主要问题的解决方法:粗差剔除及最优解获取。
2实践教学法
实践教学是卓越工程师培养体系中一个重要的组成部分。作为技术性的测绘工程学科，除应用测量仪器采集数据、应用计算机处理数据的基本能力外，还需要构建实践教学体系以培养学生在实践中选用适当的理论、技术、仪器设备和作业方法解决测绘工程与地理空间信息产品生产实际问题的能力，从而使学生接受测绘工程与地理空间信息产品生产方案设计、实施以及实际应用中测绘工程解决方案确定等系统化训练。《激光雷达技术原理》课程实习要求学生全面应用所学知识，利用实习场地，依据实习目的和要求在老师的指导下分组独立完成全部实习内容。实习仪器为中国地质大学(北京)遥感地理信息工程教研室使用教育部采购专项购买的RIEGLLMSZ620三维激光扫描仪。《激光雷达技术原理》课程实习的目的主要是使学生通过三维激光扫描仪的使用，进一步巩固和加深理解相关理论知识和技术方法。要求熟悉三维激光扫描仪数据采集与处理(包括DEM、等高线和剖面图生成以及三维建模等)的全过程。通过实践性教学，不仅能够让学生掌握基本的软、硬件使用操作方法和LiDAR测量项目的作业流程，而且能够加深学生对所学专业理论知识的理解。培养学生的应用能力、创新能力以及严肃认真、实事求是、吃苦耐劳、团结协作的精神。要求学生必须参加每一个实习环节，协作完成实习任务，独立完成实习报告。实习内容主要包括以下部分。
2．1三维激光扫描
数据的外业采集要求学生分组完成测区划分和踏勘，确定测站位置，根据测区地形，设计外业数据采集方案，完成外业设站、反射标靶布设和数据采集工作。学生需要完成校园内建筑物点云数据和奥林匹克森林公园地形点云数据的采集。
2．2点云数据预处理
要求学生分别利用随机软件RiSCANPRO和上机C语言编程对外业采集的三维点云数据进行预处理，包括点云数据的滤波和拼接。
2．2．1点云滤波1)手动滤波要求学生利用RiSCANPRO对点云数据进行滤波。RiSCANPROv1．7．0有两种模式，即Filterdata和Terrainfilter。前者针对一般数据，后者对于提取地形的数据有明显效果。2)自动滤波要求学生上机应用C语言编程实现数学形态学方法、移动窗口滤波法、迭代线性最小二乘内插法、基于可靠最小值的滤波方法等常用的地形滤波算法，对外业采集的数据进行滤波，并对各算法的结果进行比较和分析。图1为学生基于虹湾地区嫦娥一号激光测高数据，利用五种滤波方法滤波后的数据点残差值分布图［7］。
2．2．2点云拼接1)基于反射标靶的点云拼接要求学生利用RiSCANPRO软件，结合外业数据采集时布设的标靶连接点，对地形和建筑物点云数据进行拼接。激光点云数据的拼接有两种方式:公共反射体的方式和采用使所有的反射体处于同一坐标系统的方式。在实际操作过程中，要求学生对两者结合使用，以期达到更好的拼接效果。2)基于特征面的点云拼接要求学生在对点云进行拟合的基础上，选取至少三对相互正交的特征面，利用C语言上机编程，实现基于特征面的点云拼接，并与单纯基于点的拼接结果进行对比，分析不同方法的优缺点。
2．2．3地形数据处理对地形数据的处理主要包括三角化、平滑、生成等高线和剖面。三角化参数的设置可参考量测工具量测出的点云中两点之间的距离初步设定，这个值可适当调整，目的在于使图中的点云数据彼此之间能尽量大面积地构成三角网;要求学生对已经完成三角化的数据进行平滑处理;针对已经完成平滑的数据，利用RiSCANPRO软件生成等高线。剖面图的显示既可以针对三角化之前的数据，也可以针对三角化之后(包括完成平滑的数据)来操作。
2．2．4建筑物几何模型重建针对《激光雷达技术原理》数据处理方法的教学内容，指导教师结合自身的研究成果组织研究生开发了点云分割和拟合以及三维建模等软件模块，考虑到学生的掌握程度和实用性，要求学生在利用软件模块实现点云数据分割和拟合的基础上，利用AutoCAD软件手工建立建筑物的几何三维模型，基于3DSMAX软件建立建筑物纹理模型。图2为暑期教学实习中指导学生利用商业软件和自主开发的软件模块重建的地大校园主要建筑物的三维模型。
艺术设计学是一门专业性、实践性很强的学科，具有跨越学科的边缘性、跨越时空的前瞻性、跨越行业技术的系统性等时代特征。作为人与人、人与社会、人与环境相互沟通、交流与谐调的媒介和载体，推动着科技进步与经济繁荣，深刻地渗透到人类生产和生活的所有层面。改革开放以后我国艺术设计教育发展迅速，经历了由建国后计划经济时期的工艺美术教育体系向改革开放后市场经济条件下的现代设计教育体系的急速转轨过程，特别是最近二十年以来，新经济的迅猛发展更是给我国的艺术设计教育带来了巨大的冲击，新经济时代所带来的高新技术，特别是电脑技术和数字化处理系统的应用，使传统设计教育体系和方法受到了前所未有的冲击，也对我们的艺术设计教育提出了新的课题，如何培养适应新经济时代需求的艺术设计人才以及如何开拓新的教育教学模式适应时代的发展，已成为我国艺术设计教育领域不可回避的问题。
一、新经济时代下的挑战
所谓“新经济”就是指以信息技术为主导，以高科技产业为支柱，在整个经济结构、组织、体制和运行上带有新特点的经济。“新经济”时代所带来的信息技术的飞速发展、高新技术的广泛运用以及新的审美价值和思维模式，无一不对尤其强调技术运用和审美思维模式的艺术设计提出了巨大的新的挑战，也为艺术设计的教育教学设定了新的目标和重点：
首先，新经济时代下更强调艺术设计人才的综合能力。新经济时代下，艺术设计教育的培养目标应是具有更宽广视野的通才型人才，必须具备对问题的观察力、分析能力、综合比较能力、系统处理能力和创造评价的能力，而这种能力的获得离不开对自然科学及社会人文科学、物质领域与精神领域、社会生活与经济生活、艺术与工艺等多学科交叉带来的重新审视。也就是说他们兼通多个学科，具备创新精神和能力，尤其是实现大脑的合作，这是新经济时代的标志。艺术设计教育只有注重多种学科交叉，形成有机的整体，才能激发学生的潜能和天赋，使学生设计观、创新观得以完善，才能培养出多元化的、具有高度的综合能力和创造能力的艺术设计专业人才，以适应新经济时代人才多元化的要求。
其次，新经济时代更强调艺术设计人才创造性的培养。创造性是设计的灵魂和核心，也是艺术设计教育的灵魂和核心。对于任何一件艺术设计作品的评价，创新总是第一位的评价要素。没有创新，就没有设计的价值。同时，创新又是新经济时代的核心内涵和要求，没有创新新经济时代就没有进步，因此，设计教育必须将培养学生的创造性作为最重要的目标之一，将人的创造力作为艺术设计教育培养的主线，这就要求在设计教学过程中培养学生的批判精神和挑战传统的意识，勇于探索和自我否定，对新观念、新技术、新材料有高度的敏感。此外，教学中还必须尊重学生的个性和独立思考的精神。为了达到这个目的，设计教育体系本身也应该具有高度的创造性。
总之，新的时代为艺术设计教育提出了新的要求，传统的教育方式和思维模式已不适应时展的要求，然而遗憾的是，目前我国的艺术设计教育还很落后，与新经济时代的要求还有较大差距，这种差距主要表现在以下几个方面：
(一)教育实施中的重技术轻创造力培养
长时期以来，中国艺术设计院校的课程在内容选择与课程实施方面过分重视技术的训练，不能将创造力的培养贯穿于这一设计素质塑造的初始阶段。教育实施过程中的严重缺陷，是过分强调技术而轻视创造性能力的培养。德国卡塞尔大学艺术学院教授马蒂亚斯，在比较中德艺术设计教育时说，中国学生往往是先学了技术，再发现自己的想象力，而德国学生往往先有创意目标再去为实现这一目标而学技术，努力实现自己的创意。对于中国学生来说，目前最重要的似乎是技术，但对德国学生来说，重要的是设计思想，即创意…。如在课程练习中，常常片面强调准确性，而对再现以外的要素重视不够；色彩课程往往将技法表现提到一个不恰当的高度，而对主观感受的表达则不作要求；在构成课程中着重数理逻辑的计算，忽略形式的发现与趣味的表达等等。在这样的过程中，学生形成了一种“聚合思维”的习惯，即将视点集中于技术目标与深入到技术细节之中，按步骤在程序中完成制作。这种重视技术而忽略多方面基础知识与能力培养的教育倾向，实质上是大大削减了艺术设计教育所应承担的多方面责任与功能，特别是创造性思维和创造力的培养等。
(二)培养内容和目标与新经济时代需求相脱节
就我国目前设计艺术各学科的发展现状来看，培养的内容和目标与社会各行业的需求特别是新经济时代下的新兴行业的需求脱节太严重，没有和市场直接挂钩。主要表现在：过分的重视艺术表现，而轻视专业理论、技能操作和专业实践；专业课与社会所需要的专业不衔接，缺少实际的项目课程；缺少实习基地，没有把产、学、研结合起来，虽有虚拟的项目设计，但安排的时间较短，敷衍了事。大多不遵循市场化、商业化和工业技术的要求和规律，学校所学的专业知识与社会的应用专业脱离太远，没有扎扎实实地把设计教育与设计实际需求连接起来。应届毕业生空有书本知识没有实际操作经验。所以我们近年来培养艺术设计专业的大学生有的改行从事了其它行业，有的既是从事了本专业也是边干边学，积累经验。这是一个值得深刻反思的现象。
(三)教学内容陈旧，教学方法落后
教学内容是影响学校培养层次的基本因素，社会在前进、科技在发展，而艺术设计教育内容却仍以不变应万变。不同院校根据自己不同的定位来决定其教学内容，但无论何种教学内容都必须以整个社会为背景，以新时期对人才的需求为前提，有针对性地加以改革和完善。而且，我国的艺术设计的教学方法也一直处于保守状态。一是对学生缺乏启发，相互间缺少对话，多以灌输式为主，忽视培养学生发现、分析和解决问题的能力；二是移所采取的手段落后，使学生不能充分领会课程内容。这样的教学方式显然不能培养出适应新经济时展要求的艺术设计人才。
(四)对素质教育重视不够
素质教育是新经济时代教育的中心特征。新经济时代的教育要从完整的人的标准出发，除了提高专业技巧、探索形式规律之外，更应磨练道德品质，提高文化品位，深入人生体验。陈师曾把“人品、学问、才情、思想”列为艺术创作的四要素，傅抱石把文学的修养、高尚的人格和画家的技巧定为文人画的三原则，潘天寿要求“画事须有高尚之品德，宏远之报负，超越之见识，厚重渊博之学问，广阔深入之生活”作为衡量艺术工作者的标准。作为当今的大学生及设计师，若缺乏丰富的文化知识背景，深厚的艺术文化底蕴，就很难顺应当今社会的艺术设计教育主流。低劣的设计对社会的影响产生反面、消极的一面，雷同的风格、低劣的品位会对社会造成极坏的影响，最终导致设计整体水平的下降。近些年，国内许多院校都建立了艺术设计专业，有些学校不顾师资力量有限和教学条件不足而盲目扩招，造成学生素质下降。不少院校还普遍存在专业求全，各专业之间缺乏交叉融合等现象。教学方法仍以课堂传授和技能传授为主，缺乏启发式的对话研讨，疏于学生的设计过程而过于偏重设计结果；忽视培养学生发现、分析、解决问题的能力和自学能力。这些问题都影响了学生良好设计素质的形成。
二、新背景下的探索与创新
面对上述新经济时代背景下我国艺术设计教育中存在的问题和面临的挑战，必须要对我国的艺术设计教育做出全面系统的调整与改革，笔者认为，应当从教学新领域的开拓、教育新目标的确立、新思维的培养和正确理性的市场化革新四个方面做初步的调整。
(一)利用新技术，开拓新领域
新经济时代是以数字信息技术的大发展为主要标志的，数字信息技术的发展对社会进步和发展产生了巨大的影响，也影响到了视觉艺术的发展，以计算机为平台的数字图形、图像艺术已成为视觉艺术的主流之一，以数字艺术为例，经过近几年的发展，已从无到有已迈人了一个快速发展的新时代，新经济时代的到来使得对数字艺术设计的人才需求，在一定程度上已超过了对传统艺术设计人才的需求。同时，数字艺术所涉及的领域会越来越广泛。目前看来，数字艺术所涉及的领域较多的表现在视觉艺术领域，但是从科学与艺术相结合的边缘学科的角度来看，它实际上已涉及了从文化到艺术、从科学到教育、从工程到军事等诸多领域。如科学实验、工程研究、、军事计算机仿真、计算机模式识别、教育、教学与培训等，并影响到人类今后的生产与生活。数字艺术的未来走向仍然是科学与艺术相结合的领域发展。另外，数字艺术也已成为文化产业新的增长点。近些年，日本文化产业俨然成了日本经济新的增长点。20世80年代的日本曾是超级经济大国，但此后的20年，特别是最近的10年却一直在低谷徘徊，也许恰恰是这些因素催生了日本的文化产业，并成就了它的发展和传播，产生了经济转型的生机。日本文化的影响力已经远远超过了它在上世纪80年代的影响力。而这辆越来越强大的文化之车正是凭借文化产业的传播来拉动的，我国数字电视的普及、数字频道的开通、多频道化都需要数字艺术作品。我们生产的硬件一数字电视、VCD、DVD这些硬件也都需要数字文化产品在其中使用，数字艺术将成为当今中国文化产业的新的增长点。上述事实使得我国的艺术设计教育应不失时机地把握住时代的主流，及时调整学科和体系，合理利用新技术，适时开拓新领域，使之适应当代新经济时代的发展要求。
(二)确立新的人才培养目标
教育的目标培养或培养目标是教育最根本的方向问题。新经济时代下，应确立新的人才培养目标。在新经济时代下，对艺术设计人才和人员的需求正向着多元化和创新型的方向发展，社会价值趋向正在摆脱过去由能源和物质所支配的工业社会，转向信息知识、文化环境社会，这一趋势下的艺术设计教育目标，应超越过去以工业与企业为主的物质经济和竞争逻辑为基点的教育，应重视知识价值为基础的精神与物质、人性与社会环境价值之间的有机联系，不断探索并创造出和谐的人类生活环境。即设计教育要使设计人员明确个人的社会责任感和公共意识，让他们更多地思考如何通过设计活动为社会取得很好的社会效益，为所服务的对象取得更高的经济效益。人才的知识、能力和素质表现在如下方面：创新精神和意识、观察力和感觉、思维与想象能力、审美与修养设计语言的掌握、表达与表现能力、商业与市场知识、应变与判断能力、沟通与协调能力、组织与管理能力、团队精神。除此之外还要具备应对市场和社会变化的多方面的能力。设计人才的综合素质培养成了设计教育的主要内容，社会的发展决定了艺术设计教育的培养目标应是宽口径的通才型人才，具有创新精神和创造能力的培养有思想文化境界，懂得社会和市场经济的高素质设计人才，是合乎社会发展趋势的、感性与理性协调发展的创造力的培养，是一种人才素质的培养。
(三)重视创新思维的培养
设计思维的培养是艺术设计教育中的核心问题，设计的发展在很大程度上就是设计思维的发展，设计的创新性也就是设计思维的创新性。所谓设计艺术的创新思维实质是指以辩证的逻辑思维为基础，以敏锐性、流畅性、独创性以及批判性为特征来体现表现对象形象的一种思维活动，其中“敏锐性”是指设计师对事物的发现具有特有的观察能力，能用专业眼光迅速、准确地发现和把握事物的主要特征。“独创性”是指设计者具有非凡的想象力，新颖的、首创的观念与成就。“批判性”是设计者能用批判的眼光去质疑问题，去追寻未知的知识领域。这种思维活动方式可以使我们的设计变不可能为可能，以便去改善和创造新的生活方式。在设计艺术的教学中，要培养学生的创新思维能力，应当抓住发散性思维、批判性思维以及聚合性思维等创新思维的三大元素，在教育教学过程中注重培养学生的批判精神，培养学生丰富的想象力和善于捕捉创造灵感思维的能力。
新经济时代教育的一个重要目标就是要培养富有创新精神和实践能力的高素质人才。众所周知，创新是一个民族的灵魂，贯穿于艺术设计教育的始终。创新思维和能力的培养在新经济时代艺术教育中显得尤为重要，这一点已被国内外教育界人士所认同。长期以来，高校的艺术设计教育，比较偏重基础教育和技能性，而对学生创造性思维和能力的培养则显得力度不够，某些陈旧的教学观念甚至束缚了学生个性的发展和创新思维的发挥。创新思维是至关重要的，是一切发明创造的开始，没有它就没有今天的高科技，没有发达的交通运输工具和信息的飞速传递。创新思维的本质特征创新思维是指打破常规的创造性思维形式，是各种思维形式的综合运用。
要培养艺术设计人才的创新思维，首先就要培养学生的批判精神，因为批判精神是创新思维能力培养的前提。创新思维不同于简单的重复与掌握了基础知识与技能，而是在此之上对前人及习惯善于否定。要勇于批判，要敢于打破前人的框框，在批判中成长，没有批判就没有创新；其次，要培养学生丰富的想象力，因为丰富的想象力是创新思维能力培养的源泉，是一切发明创造的前提。创新活动没有现成的固定的答案。这就要求创新思维能超越一种障碍，自由地、流畅地在现实与幻想间不断往返，用发散性思维多角度思考，跨越思维次要的中间环节加快思维的过程，提高思维的效率，重新建立新的形象；另外，还要积极培养学生捕捉创新灵感的能力。因为这是以已经拥有的知识和经验为基础，在意识高度集中之后产生的一种极为活跃的精神状态。在这种状态下，人的思维会产生突发性的飞跃。因此培养学生善于捕捉灵感的能力，是设计艺术教育中对创新思维培养的一个重要课题。
(四)正确促进艺术设计教育的市场化
新经济在本质上是市场经济，在市场经济中，艺术设计教育既要遵循自身的规律，又要适应市场，按照传统设计教育的方法和手段所培养的设计人员已经不能适应社会经济发展的需要。
合格的艺术设计教育只有在千变万化的市场面前，把握自我、不失本性，才能更好地接近市场，为市场提供优质服务，甚至可以调动市场决定市场走向。在工业社会，市场一般不会迁就高校，而高等设计教育却往往被要求适应市场，随着新经济时代的到来，知识、技术与信息对于新市场的开拓越来越重要，艺术设计教育已日益成为推动市场经济发展的一支重要力量。要将人才培养、学术研究、社会服务的功能与市场有机的结合起来，首先，要培养综合素质好、市场适应能力强、基本功扎实的现代化设计人才；其次，要在基础研究的基础上，结合市场开发的需要，开展应用技术运用研究和知识软件的科技创新；第三，在社会服务方面，可以通过一些较为直接的方式介入市场活动，如促使科技成果转让和投产，兴办校办产业，开展咨询、信息服务，举办各种短期培训，兴办校办产业。
1．1膜法膜法工艺流程如图1所示。正常情况下，原水进入多介质过滤器，去除较大颗粒悬浮物后进入超滤装置，进一步去除微米级的悬浮物及胶体，保护后续的反渗透膜。经超滤处理后出水浊度小于0．2NTU，满足反渗透除盐的进水要求。超滤出水经保安过滤器后进入反渗透系统，可去除水中不低于98％的溶解盐。为满足锅炉补给水的水质要求，反渗透出水还需进一步除盐。反渗透后的二级除盐目前有混合离子交换器和EDI2种工艺最为有效。针对该项目水质较好、水量大的特点，选择混合离子交换器作为二级除盐工艺。同时，为了避免水中CO2含量高影响最终出水水质，在进入混床之前加除碳器去除水中大部分CO2。经过混合离子交换器处理得到精除盐水，外供至锅炉。此工艺技术成熟，产水水质优良。设置板式换热器的目的是在冬季水温较低时，通过蒸汽或电厂的冷凝水与原水换热，提升原水的水温，避免因水温低而影响反渗透系统的脱盐率和产水量。
1．2离子交换法离子交换法工艺流程如图2所示。原水经多介质过滤器去除较大颗粒悬浮物杂质后，进入活性炭过滤器去除未被多介质过滤器拦截的胶体，提高后续离子交换的效率。经过预处理后出水进入阳离子交换器，水中的大部分阳离子与树脂官能团进行交换被去除。为避免水中重碳酸根离子对阴离子交换器的冲击，阳离子交换器出水需经过除碳器将重碳酸盐转化为CO2从水中去除。除碳器出水进入阴离子交换器去除水中绝大部分阴离子。至此，水中绝大部分盐已去除。再经过混合离子交换器精除盐，即得到合格的锅炉补给水。
1．3离子交换法和膜法主要工艺参数离子交换法和膜法主要工艺参数如表2所示。2种处理工艺的出水水质相差不大，都能很好地满足要求。但从以上参数对比可以看出：（1）对于这样的大水量系统，离子交换法设备数量多，装置所需占地面积远大于膜法工艺，而且离子交换设备多为立式容器，所需厂房高度也大于膜处理厂房。（2）离子交换器运行周期低于反渗透膜，相同时间段内的操作量自然大于膜法，单台（套）设备周期制水量低于膜法。（3）离子交换法所需药剂主要为酸、碱，消耗量非常大，给运输、储存带来严峻考验；膜法工艺后置混床再生仅需要消耗少量的酸、碱，另外反渗透运行需要消耗阻垢剂、还原剂、杀菌剂等药剂，但消耗量不大。
2工艺对比
2.1工艺可靠性对比相对于技术而言，可靠性越高，工艺无故障运行的时间越长。由于锅炉补给水是电厂发电必不可缺的一环，因此，其处理工艺的可靠性不言而喻。离子交换法和膜法工艺可靠性对比如表3所示。从表3可知，从耐冲击性、运行稳定性、操作难度和维护需求4个方面进行比较，膜法具有运行稳定、操作维护简单的优势，同时，在处理大水量系统中优势会更明显，其耐冲击性较离子交换法强，因此在工艺可靠性方面，膜法显著优于离子交换法。
2．2建设投资估算对比投资是影响工程建设的一个重要参数。根据工艺路线和处理水量，同时根据经验估算，离子交换法和膜法的投资构成及投资额如表4所示。从表4可知，在建筑工程投资和其它费用上，离子交换法高于膜法，但在设备安装工程投资方面，膜法高于离子交换法。对比总投资，离子交换法稍低，这主要是因为膜法工程费用主要为膜片的购置，由于目前膜片材料的价格较高，导致膜的投资略高。
2．3运行费用对比根据离子交换法和膜法工艺特点，其运行费用主要为人工费、电费、药剂费，在设计水量为2000m3／h的条件下，2种工艺主要运行费用明细和吨水成本如表5所示。由表5可知，人工费方面离子交换法高于膜法；电费方面由于膜法运行需要高压力，电力消耗较大，其电费高于离子交换法；虽然膜法所需药剂种类多于离子交换法，但离子交换法吨水酸碱耗量大，每月盐酸用量达830t、氢氧化钠用量达436t。膜法的药剂耗量较小，吨水人工费、药剂费均远低于离子交换法，其吨水直接运行成本为0．976元，低于离子交换法的1．271元，具有明显优势。按总的直接运行成本计算，膜法相比离子交换法一年可节约近480万的运行费用。
