生物工程论文:浅谈生物工程专业试验设计与数据处理课程教学对策 【摘要】试验设计与数据处理是一门应用广泛的技术课程,主要解决工艺控制、过程优化模拟等工程问题,是生物工程专业课程之一,具有实用性强、内容繁复、初学者难于记忆和灵活运用等特点。从课堂教学出发,阐述了该课程在应用型工科院校生物工程专业中的教学对策。 【关键词】生物工程专业;试验设计与数据处理;教学对策 作为地方本科院校,将教学目标定位于培养应用型人才,是提高学校竞争力、突出办学特色的关键。南阳理工学院生物工程专业立足于自身教学条件,积极将培养模式与南阳地区经济特点相结合,紧密围绕南阳市支柱产业——生物制药和工业发酵,发展工业微生物菌种选育、发酵工艺调控和中药材药用成分提取分离为主攻方向的专业特色。毕业生主要在科研开发、生产监控、质量检测等方向就业,工作中经常涉及到工艺控制、过程优化模拟、质量检测控制等问题。对于这些实际问题若不进行科学的试验方案设计和数据结果分析,将很难在短时间、低成本内得到正确的结果。因此,有必要对生物工程专业学生开设相关课程。 试验设计与数据处理是一门应用领域相当宽广的现代技术课程,主要介绍工程技术和科研试验中常用的试验设计与数据处理方法。通过对本课程的学习,学生能够掌握试验设计和数据处理的基本原理和方法,为后续教学环节如专业试验、毕业论文和今后在工作中开展产品工艺优化、质量管理等工作的顺利进行打下良好基础。该门课程教学内容主要包括2个方面:试验设计和数据处理。试验设计部分主要是让学生掌握设计试验的方法,能做到在有限的试验条件下,用最少的试验量获得尽可能多的信息;数据处理部分主要是让学生学会对实验结果采用合理、有效的分析方法,从而发掘出潜在的、有用的信息[1]。 为了提高试验设计与数据处理的教学质量,培养学生的学习兴趣,增强学生应用的能力,笔者对试验设计与数据处理的教学研究做了很多努力和尝试,现将几点教学心得体会归纳如下。 1讲好绪论,强调课程的重要性 绪论就像是一部电影的开场,直接影响着整门课程的教学效果,好的开场才能吸引学生的注意力,激发其学习兴趣。试验设计与数据处理是统计学在生物领域的应用,是一门应用技术学科,在绪论中不仅要介绍学科发展的历史,还应该清晰展示课程的内容体系及本门课的任务和作用,重点介绍要学习什么、知识点之间有什么联系、这些知识可以帮助解决什么问题、该如何学习等。在绪论中应多列举一些利用本门课程的知识解决实际问题的例子来强调本门课程的重要性,如在毕业实践环节,将试验设计和数据分析的知识用于毕业论文的设计和撰写中,以求论文结构的系统性和试验结果的科学性。在走向科研工作岗位后,利用试验设计和数据分析的知识合理设计科研方案、分析结果,以求在低成本、短时间内完成任务。通过这些例子来明确学生的学习目的,激发其学习兴趣。 2重在培养应用能力 应用性本科培养的是运用科学理论从事高技术工作的应用型专门人才,在培养规格上以行业需求为本位,注重知识的复合性、现时性和应用性。培养出的人才应具备综合运用理论知识和方法解决实际问题的综合能力和实践能力,并兼备技术创新能力[2]。因此,在教学内容组织和知识侧重点的处理上应以结合专业特色、适应行业需要为主旨。试验设计与数据处理是以统计学原理为基础的学科,其原理部分涉及到高等数学、概率论和线性代数的知识,这部分内容在基础课程中已有详细讲述。因此,教学重点放在各种试验设计方法和数据处理方法的具体应用上,而方法的理论推导过程可以作为学生自学内容。如讲解方差分析时,将重点放在方差分析的具体步骤上,而偏差平方和分解过程的推导则作为自学内容;在正交试验设计及分析部分,教学侧重点主要放在如何使用正交表及如何对正交试验结果作恰当的分析上,而对于正交表的构成原理、特点仅作简要介绍。 3选择合适的例题,做到熟能生巧 试验设计与数据处理的应用领域非常广泛,不仅用于生物,还应用于化工、食品、机械加工制造等领域。为了让学生正确理解和掌握知识,在举例说明时应选择试验设计与数据处理在本学科的应用实例。面向生物工程专业的学生时,结合生物工程专业的特色,主要从菌种选育条件、发酵工艺控制、目标产物分离等方面选择相应的例子,最好是专业试验或科研中的真实问题,如淀粉酶产生菌选育方案的设计、乳酸发酵条件的确定、茶多酚提取工艺的优化,这有助于学生了解本门课的应用领域,激发学生学习本课程的兴趣,调动学生的积极性和主动性。 对于应用技术学科,关键是能将书本上的知识应用自如。对于试验方案设计方法,如正交试验设计、均匀试验设计、回归旋转试验设计、sn比试验设计等方法,要求能够根据试验周期的长短、原料易得性、条件控制难易、待考察因素水平的数量等实际情况,选择合理可行的试验方案设计方法。对于所得数据结果,要求能够采用正确的分析方法,发掘出有用的信息。数据分析方法部分有很多公式,如偏差平方和的分解公式、回归系数的求解公式等,若要做到灵活运用课程的知识,就必须加强公式的记忆,因此多做练习是必要的。虽然现在有很多软件能解决计算问题,但是还要求学生掌握各种分析方法的分析过程,这些都需要在教学中安排一定的练习量,使学生熟能生巧。 4把握前沿知识,扩展学生视野 试验设计与数据分析的方法种类多样,在本科教学阶段主要要求学生掌握单因素试验设计、正交试验设计和均匀试验设计等方案设计方法,极差分析、方差分析和回归分析等数据分析方法。这些内容是本门课程的基本内容,但并不是本学科的全部知识。为了让学生充分认识本学科的重要性,可以在教学学时允许条件下,补充知识点,开拓学生的视野。如向学生介绍旋转试验设计及其分析方法,指出它的作用和优势;对于解决多指标问题的试验设计和分析时引入主成分分析方法的知识[3];在对回归方程求解最优解时引入遗传算法的理论[4];对于试验问题建模分析时引入神经网络建模方法[5]。这些试验设计和分析方法很多都是近几年才应用到生物工程领域的,在要求学生牢固掌握基本知识的前提下,引入前沿知识有助于拓宽知识面,在今后的学习和工作中能更好地发挥学生的能动性。 5重视上机环节 试验数据的处理计算量很大,完全依靠手算既浪费时间又容易出错。而现在有多种软件,它们可以对数据作各种分析,并能够在短时间内得到准确的结果。因此,应重视上机环节,要求学生至少掌握1种统计软件的使用方法,学会用软件绘图、计算,并能正确理解分析结果。例如spss是一个功能全面的统计分析软件,操作界面友好,易学易用,广泛应用于自然科学、社会科学领域[6]。在教学过程中安排适当学时进行上机操作,要求学生能够使用软件进行平均数假设检验、方差分析、多重比较、回归分析等操作,不仅能增强知识的掌握程度,还可以激发学生的学习兴趣,获得良好的教学效果。 生物工程论文:生物工程实验课程改革探索 21世纪是生命科学和信息科学的时代,高等农业院校作为培养生物工程专业人才的摇篮,应该培养复合型生物工程人才,重视学生的创新能力和团队精神培养,让学生掌握生物工程及其产业化的科学原理,掌握生物化学、分子生物学、微生物学、天然产物提取、发酵工程和酶工程等学科的基本理论知识;掌握微生物育种、微生物细胞大规模培养、微生物发酵产品及其分离纯化的基本技术,具备在农业生物技术领域从事生产管理和产品研发的能力。然而在传统生物工程实验课程体系中,由于缺乏多媒体教学环节,对实验技术和原理的讲解比较困难;各门实验课程相对独立,实验内容往往互不衔接,上课时间不集中,难以形成完整的课程体系;教学以被动的灌输式为主,学生缺乏主动探索精神;课程实验室相对独立,设备重复低端现象严重,浪费了宝贵的实验资源。因此,开展生物工程专业实验课程体系的改革势在必行。 一、生物工程专业实验课程改革的基本内容 农业院校生物工程专业开设的实验课程主要有:生物化学与分子生物学实验技术、微生物学实验技术、天然产物提取、发酵工程和酶工程实验技术、基因工程实验技术、细胞工程实验技术等,大多以农作物、发酵微生物和中草药作为实验材料。在教学内容上将不同相关实验课程整合。从专业培养层面统一开设系统的实验项目,将各门课程的实验内容和时间尽量衔接。通过对酶工程、生化及分子生物学实验技术、微生物实验和天然产物提取学等实验课程的调整,统一整合为生物工程专业综合实验,更新实验教学内容,完善实验体系。在教学方法上加入多媒体教学。传统的实验课程教学主要沿袭黑板讲解、学生操作的模式。这种教学方式信息量小,不够形象生动。通过拍摄实验教学视频,制作多媒体课件教学,能够透彻的讲解实验原理和操作过程,使学生较容易地掌握实验技能。同时将课程内容网络化,以微博、微信、博客、校内网站为主要平台,使课程上网,便于学生随时预习复习、答疑解惑。在教学资源上尽量共享实验平台资源。将课程实验室统筹安排,常用设备安排在公共开放房间,方便师生使用,严格避免设备重复采购,将实验资源主要用于教学效果好的综合实验项目。在实验能力上重视培养学生的创新能力和团队精神。教师在实验前将全班同学分成若干小组,确定实验目标,共同设计实验方案,开展实验准备工作,合理分工完成实验任务。实验报告书写时要求阐明实验意义,掌握所涉实验技术的原理、分类、适用范围和同类比较,深入展开数据现象分析、实验方法分析和操作技能分析。 二、生物工程专业实验课程改革的基本程序 涉及到专业人才培养层面的实验课程改革事关重大,应由专门团队在上级主管部门和专家组的指导下开展工作。首先召开专门的教学研讨会,根据生物工程专业人才培养来确立实验课程改革目标,以团队方式完成课程改革方案;实验课程改革方案由系里报送实验中心审核通过,获得上级有关部门的资金、硬件等支持;团队对改革方案进行执行,新实验项目应进行1年左右的班级试运行,检验实施效果和运行环境是否良好;待新实验项目试运行良好后,课程负责人修改教学大纲和实验指导,经教学研讨会通过;改革后的实验课程教学大纲和实验指导报上级主管部门批准后,正式实施运行。 三、生物工程专业实验课程改革的讨论 生物工程专业实验课程改革中遇到的常见困难是经费紧张、设备不足等,而且课程涉及面广,相关团队和人员较多,协调难度较大。另外教学改革不宜影响正常教学计划和学生培养,新修订的实验内容在学生方面也存在难以进行大班试行的问题。建议校、院两级加大专业实验课程改革的投入力度,给一线教学团队以更大的试验自主权限,精简审批程序,对新的实验课程方案挑选试验班试行,用实践来检验教改内容的科学性、可行性。生物工程专业实验课程改革的直接执行者是各课程负责人、任课老师和实验员,上级部门应当配套相应政策和条件,鼓励改革工作的进行,以更好的培养创新复合型生物工程人才。 作者:周晓明 田云 卢向阳 蔺万煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 单位:湖南农业大学生物科学技术学院 生物工程论文:乳酸菌生物工程技术论文 1乳品发酵项目中的生物工程技术运用分析 1.1细菌素 乳酸菌的细菌素本质为蛋白质,可以当作防腐剂容易被胃酶讲解,拥有相对较好的理化与抑菌特点。当前,nisin与microgard已经运用在乳食产品防腐剂中。nisin作为乳酸乳球菌亚种的一项分泌肽,大量的革兰氏阳性菌与少量的革兰氏阴性菌具备一定的抑制作用。在上世纪中期nisin主要用在对芽孢生长菌成长的控制与有效延长乳制品等的货架期。目前,FDA已经通过有关部门批准可以运用在融化干酪相关抗菌剂。除去当作食品的防腐剂之外,nisin可以当作医疗制剂运用在牛乳房炎的治疗中。另外,microgard还是一种具备抑制性的革兰氏阴性菌与真菌细菌素,可是其不能抑制革兰氏的阳性菌。例如美国的1%microgard溶液普遍运用在保存乡村干酪。同时microgard能够有效控制瑞士干酪皮的出现的腐败问题。运用定点突变的作用,例如蛋白质相关生物工程技术能够有效拓宽细菌素相关狭窄的抑菌普。现阶段,已能够克隆与测序nisin形成的相关基因,可以实现定位在质拉或是染色体DNA中编码等的克隆与测序。大量细菌素基因可以定位于接合质粒或是转座子上,比较便于基因转移至其他相关微生物。 1.2促进干酪成熟 干酪的成熟期相对较长,冷藏与库存的费用也比较高。对此,促进干酪的成熟已经成为干酪研究的主要内容。促进干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶类和经过基因工程技术修饰之后的如霉菌促进干酪的成熟。许多学者都重点研究基因工程技术的乳酸菌修饰,能够加速干酪的成熟,拥有相对良好的抗噬菌体能力。充分运用蛋白质的分解阴性等促进干酪的成熟。另外,乳糖代谢之后的阴性乳酸菌能够以高密度进入干酪的凝乳当中,促进干酪的成熟。相对较强的蛋白质分解能够有效加速苦味肽进一步生成。对此,蛋白质所分解的阴性菌体和一般菌株混合运用可以有效促进干酪的成熟。 2生物工程技术的育种手段 2.1原生质体融合 原生质体的融合技术作为创建杂合微生物的主要工具,其能够把相对较好的菌株形状有效结合在相同的菌株中,在乳酸菌的育种方面有着深远意义。在原生质体的融合过程中,可以先运用酶除去两个亲体的细胞壁,从而是使菌体细胞可以在高渗的环境当中释放原生质体,同时在高渗环境下实现混合,然后通过聚乙二醇的促进,可以实现两种原生质体的凝集从而有效融合,获取异核体或是重组子。充分运用杂合菌能够有效提升发酵制品特性或是发展新型产品。另外,原生质体的融合技术可以建立高蛋白质的表达水平相关突变体的主要方式。 2.2电穿孔法 在重组DNA技术快速发展形势下,当代微生物研究人员可以相对精确的变化乳酸菌的生理特性,从而为乳品的发酵项目提供较好的菌株。对此,一定要具备合理、安全、科学的细菌转换手段。近些年来,具备良好发展前景的转换手段就是电穿孔法。在上世纪,Harlander第一次报道了乳酸乳球菌的乳酸亚种的有关电转化,该转化率能够和原生质体融合的转化率相比。另外Chassy与Flickinger也报道了干酪的乳杆菌有关干酪亚种电转化。当前成功完成电转化的乳酸菌有多种,例如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌的乳油亚种等。通过研究表明各种菌株之间也能够完成电转化。其和原生质体的融合技术相比较而言具有一定优势。 2.3基因的送递系统 在乳酸菌的转化系统快速发展影响下,建立基因的传递系统成为了必然趋势。载体主要可以分成试验用载体与食品级载体两大种类。充分考虑到食品的安全性与稳定性,食品级的载体不能利用抗生素的抗性基因当作选择性的标记。因此,食品在集体的选取一定要在食品级GRAS的菌中分离出选取性标记。在进行记载时所运用的乳酸菌标记主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所编码的细菌素产生和糖类运用或是免疫性基因可以满足食品级基因相关传递系统的选择性标记要求。 3结语 近些年来,乳酸菌的生物工程技术取得相对较大的进步。经过分析乳酸菌相关生物化学的代谢途径,制定与纯化生物基因的转移与递送系统,明确基础的表达与分析信号。深入研究定位和分离基因以及序列。现阶段,乳酸菌的生物工程技术从原来的乳球菌研究慢慢扩展到乳杆菌与双歧杆菌的研究。另外在乳酸菌的生物工程技术进一步研究下,乳品发酵项目必然会步入到一个崭新的时代。而在该时代下可以为消费者提供更加安全与可口、可靠的健康发酵乳制品。 作者:王莉 单位:包头轻工职业技术学院 生物工程论文:生物工程高数教育思索 本文作者:马翠 蔡昌启 温惠中 单位:第三军医大学数学与生物数学教研室 第三军医大学神经生物学教研室 生物医学工程(biomedicalengineering)是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,目标是培养具备生命科学、电子技术、计算机技术的基础理论和医学与工程技术相结合的科研能力,胜任平战时三军综合性卫生勤务保障工作,从事医学电子设备、影像设备、军事卫生装备研究、设计、使用、维修和管理工作的高级工程技术人才。作为该专业的重要基础课程之一,高等数学是学生掌握数学工具,培养理性思维的主要载体。通过学习该课程,可为后续课程(复变函数与积分变换、概率论与数理统计、生物数学建模与仿真)和部分医学基础课的学习以及将来从事生物医学工程研究奠定必要的数学基础。高等数学在培养生物医学工程领域高技能人才培养目标所必需的基础知识、基本能力和素质结构中,占有十分重要的地位[1]。如何提高高等数学教学质量是摆在该专业高等数学教师面前的重要任务。结合近年来教学工作实践经验,本文主要从如何提高课堂教学水平、培养学生自学能力两方面进行初步探讨。 1改进方法,提高课堂教学水平 课堂教学的好坏直接关系到教学质量的高低。课堂讲授在整个教学过程中所占时间最长,与学生接触最多,是一个重要环节。要搞好课堂教学,必须改进教学方法,提高教学水平。 1.1充分备课,强化课堂教学“设计”理念:高等数学的内容体系业已成熟,教学参考资料琳琅满目。备课过程中,结合生物医学工程专业的特点,在广泛收集素材的基础上,教师应不断更新教学内容,博采众长,融会贯通,明确重点、难点后,对教学内容进行总体设计,科学重组。根据课程标准和该专业的培养方案进行有效取舍、详略得当,并付诸于教案与课件中,力求做到使教学内容脉络更加清晰、衔接更加自然。课堂讲授应留有“余地”,本着“少而精”的原则,既要坚持“在总体上压缩学时,在内容不减少,重点、难点、目的要求不削弱,能力不减弱”的原则,又要在每个部分上灵活处理,有所伸缩,有所侧重,采取有效途径,在有限的学时内达到该专业的培养方案以及高等数学课程标准的要求,让学生真正弄懂弄通。然而在规定的教学时间内,要达到最佳的教学效果,对教材内容的讲授往往不能面面俱到、平铺直叙,必须抓住精华、突出重点、把握主线,对重点内容要讲深讲透,突出一个“精”字[2]。对简单内容要少讲或不讲,把那些学生能通过自学弄懂的问题留给他们自己去解决,即使是教师讲授,也不要阖盘托出,而应留有余地,提纲挈领地讲,把更多的思考空间留给学生自己发挥。此外,课堂设计提问时,对提什么样的问题,提问题的时机,以什么形式提问,课前应有明确的安排。在习题课上,应注重揭示教学内容的内在联系及规律,要使讲授过的内容系统化、条理化,使学生对于所学课程内容有一个较清晰的脉络框架。尤其是在习题课的例题设计上,应具有一定的深度、广度和精度。讲授时主要分析解题思路、方法和规律。作业布置也要有针对性,特别注重选题的质量,对成绩较好的学生可适当增加一些选做题,体现层次性。当然,个别难题可给出必要提示。 1.2取长补短,灵活采用教学手段:将多媒体与板书有机结合,取长补短,是提高高等数学的课程教学质量的有效途径。例如,在证明定理、分析例题时,适当采用板书教学,使学生的思维得以连贯,在强化中不断加深对知识的理解,效果较好。同时,教师可以用课件演示定义、定理以及与教学内容相关的背景材料、历史故事、数学家照片、图形等内容。这样高等数学的教学更加直观,会给学生留下深刻的印象。不仅使学生对学习的内容理解更透彻,而且能提高学生学习高等数学的兴趣。此外,鉴于数学软件提供的便捷的画图功能和强大的计算功能,不仅使数学概念的几何表示更为丰富,还使诸如方程的近似解、数值计算等内容比以前更加详尽。在时间允许的前提下,将一些传统内容(如极限运算、微积分运算、函数作图、微分方程求解等)通过数学软件加以展现,不仅有利于解决简单的生物医学实际问题,而且有助于学生创造性形象思维的培养。 1.3正确定位,让课堂充满激情:一个好的教师要像演员那样,一上台就要进入角色,要用自己的语言和动作去感染学生,把经过消化吸收后的教学内容,绘声绘色的表达出来。要想让课堂气氛活跃,教师首先就得对教学感兴趣,讲课时要充满激情;板书要简要、准确、工整、清晰,便于学生理解、记录;讲课时吐字清楚,声音抑扬顿挫、铿锵有力;肢体语言形象直观、恰到好处,关键的地方甚至“手舞足蹈”、“眉飞色舞”,以眼色神情掌握住学生的思路和注意力。总之,喜怒哀乐要自然流露,用良好的精神状态、丰富的人格魅力去感染学生。让学生满怀激情听讲,使其感到数学课生动而不死板、直观而不抽象,上数学课是一种享受,而不是折磨。 2合理引导,培养学生自学能力 高等数学是一门基础课程,具有高度的抽象性与严密的逻辑性。由于生物医学工程专业所开设高等数学学时数的限制,若单靠课堂上的学习,想要提高学生的学习兴趣和学习效果是不够的。而自学能力的强弱对今后的工作学习也是有较大影响的。因此,教师需注重学生自学能力的培养,合理引导学生自学,鼓励学生将课内学习和课外学习相结合,使其变被动学习为主动学习。学生刚进入大学,自学能力差,不会看书。针对这一点可以在每节课下课前,利用多媒体显示出下次上课的预习提纲,这样学生就可以有针对性地看书。在此基础上,学生就可以根据提纲进行看书,由于有的地方学生可以读懂,有的地方读不懂,那么可以将不懂的地方做上记号,学生带着问题来听课,精力自然也会比较集中。久而久之他们就能学会如何抓住书中的重点,慢慢养成自主学习的能力。在定理与习题教学中,可适当减弱条件,让学生研究发现结论是否依然成立(如对二阶混合偏导数可交换次序问题),或结论减弱,条件是否也可减弱(如隐函数存在定理教学)等。通过这些途径,培养学生良好的自学和思维习惯,激发学生的思维活动,提高学生的思维能力,锻炼学生自我摄取知识、正确运用知识、独立思考和探索问题的能力。同时,还可以利用习题课、自习时间增加适当的数学实验课程,培养学生运用数学软件解决实际问题的能力,将会取得更好的效果。自学是一种常态的学习方法,而不是特例。常态的方法成为习惯,长期的习惯成为意识,长期的意识养成能力[2]。学生自学能力的提高,既要靠老师不断积累教学经验,又要学生不断努力、开拓进取。 3结语 生物医学工程专业是我校近年来新开设的专业,其高等数学教学是一个不断完善和提高的过程。为了更好的提高该专业的高等数学教学质量,需要教师通过充分备课,搞好课堂教学设计;取长补短,灵活采用教学手段;正确定位,让课堂充满激情来提高课堂教学水平与质量;通过课堂提示、课后督促、多措并举、循序善诱的方式培养学生自学能力。在今后的教学过程中,仍需积极探索实践,不断总结提高,进而真正提高高等数学的教学质量,促进我校生物医学工程专业高等数学的教学改革顺利健康发展。 生物工程论文:农业领域中的生物工程应用思考 1植物遗传工程目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因,抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗虫基因的导入也有所报道,对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。 目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程,即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因,以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。 自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后,目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株,如抗花叶病毒首楷,抗花叶病毒黄瓜,抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导,在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。 生物诱导包括:用非病原菌诱导,用异种病原菌诱导,用弱致病力菌株诱导,用热杀死的病原菌诱导等方法,诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物,如消除了腐烂基因的耐贮存番茄,抗病虫害长颈南瓜,抗虫害转基因土豆,抗棉铃虫棉花,抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍,更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状,从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著,快速繁殖成功的植物已有四百多种,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。 在作物育种方面,用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种,利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。 以原生质体培养再生植株方面,近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株,特别是一直认为难以培养的禾谷类,如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就,为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。 利用原生质体融合获得体细胞杂种,最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平,原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。 2动物遗传工程 动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义,世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功,但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段,所以牛胚胎移植进入商品化,在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供精子用于人工授精的种公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎,这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。 中国的单克隆抗体研究始于八十年代,至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上,采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发,部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,在前苏联年产量约为130万吨,美国年产80万吨;以米糠为基础,添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡,能够分解禽畜粪中的有害气体,减少环境污染,提高饲料吸收率,提高肉、奶产量。此外,近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养,用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径,涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。 3生物固氮 菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收,而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。 VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面,已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。 4生物防治 由于地球环境日益恶化,生物防治植物病虫害的方法受到重视,生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。 细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品,能有效防治150多种鳞翅目害虫,年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比,具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点,因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害,可使细菌病害感染率下降7。%。目前正进行基因筛选组合,以制出广谱新菌种,获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种,培育出不产芽抱,只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。 病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的,目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。 真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害;单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。 随着生物技术的发展,农业对生物技术日见倚重,到2000年,运用生物技术和其它增产措施将占世界粮食增产的5/6,农业中出现的问题最终也将由生物工程来解决。 生物工程论文:生物工程专业毕业论文质量研究 摘要:通过对盐城师范学院生物工程专业5届学生268篇毕业论文进行调研分析,总结出在指导教师、论文选题研究类型及领域、论文研究内容创新性、论文的过程管理四个方面存在着问题。学院从增加教师数量、提高教师工程实践能力、加强校企合作、完善管理制度以及提高学生认识这五方面进行探索实践,逐步提高生物工程专业毕业论文质量。 关键词:生物工程毕业论文质量实践 本科毕业论文“是高等学校本科教育教学中的最后一个环节,是培养学生综合运用所学的理论知识和实践技能解决实际问题的一种教学形式,同时也是总结学生在校期间的学习成果,衡量教学质量的重要指标”[1]。所以本科毕业论文质量的高低就成为评价专业培养质量的重要内容之一。盐城师范学院生物工程专业开设于2006年,为了进一步做好专业建设,提高人才培养质量,学院从毕业论文入手,总结毕业论文存在的问题,并通过各个层面的努力探索实践,逐步提升了生物工程专业毕业论文质量。 1生物工程专业毕业论文存在的问题 2010-2014年生物工程专业毕业5届学生,共完成毕业论文268篇。通过调研分析,主要存在以下几个方面问题: 1.1指导教师 指导毕业论文的专职教师的严重不足,全校一共有37位教师参与生物工程专业毕业论文的指导工作,但隶属生物工程系的教师不到10人,基本没有工科背景的教师。专职教师每届平均指导8名学生,有个别老师最多一届指导13名学生毕业论文。海洋与生物工程学院在校学生700-800人,而专职教师不到30人,师生比例严重不协调。一个教师即使水平很高,经验丰富,若指导的论文选题太多,学生太多,也会影响到毕业论文质量[2]。此外指导学生最多的教师基本是刚进校的博士,青年教师指导论文由于缺乏实践经验,教学和科研还没有完全适应学校节奏,学生的毕业论文质量难以得到保障。 1.2论文选题研究类型及领域 生物工程专业属于典型的工学专业,因此要求本专业本科生掌握生物产品生产工艺技术的基本技能,成为满足社会和企业需要的工程技术人才。要达到这一培养要求,作为本科培养最重要的一项实践环节,毕业设计(论文)中工程设计类题目必须占到总题目的一半及以上[3]。我院生物工程论文268篇,其中基础研究(动物学、植物学、遗传进化等)145篇占54%,工程类论文(生物化学工程、发酵工程、细胞工程、基因工程、食品工程等)123篇占46%。其中生物化学工程和发酵工程相关论文各40篇,食品工程22篇,基因工程和细胞工程共21篇。此外有4篇为综述性论文,出现在专业建立的前两年。目前生物工程专业论文全部是实验性研究。从广义的生物工程学来看,选题类型和领域基本达到工程类毕业论文的要求,但没有工程设计类论文,远远有悖于真正意义工科专业要求,从论文的整个选题内容来与生物技术专业并没有区别,造成人才培养的结果与理科专业没有区分度,从而不能突出工科专业的优势。 1.3论文研究内容创新性 经过初步统计有60篇左右的论文有一定的创新性,这些论文经过整理部分可以达到发表的要求,但只占总论文数的22%。总体来看毕业论文创新性不够,质量不高,实用价值小“。提取工艺的优化”成为每年必不可少的题目之一。 1.4论文的过程管理 目前各个高校都在迎接审核性评估,所以对论文的过程管理的要求更为严格,但是这一措施对提高论文质量并没有很大作用。而且由于学生和老师的思想重视程度不高以及过程管理机制不健全,导致论文的过程中的开题、中期检查、论文答辩等都在走形式。例如中期检查时我校要求学生找一篇英文文献全文翻译,而且要求手写版本。这项要求的本意是好的,为了提高学生的英文文献的阅读能力,并防止网上复制。但在过程管理中并没有提前告诉学生有这一要求,而是快到中期检查时才这一新要求。这就导致过程管理效果不佳,结果翻译几乎都是网上字典翻译。此外学校毕业论文网上录入系统很不科学,多数指导教师不知道如何正确操作,导致最后在录入论文材料时浪费大量的时间。 2提升生物工程专业论文质量的实践探索 为了提升生物工程专业论文质量,二级学院从2014年开始从以下几方面进行实践探索,并取得了一些效果。 2.1引进人才,不断增加专职教师人数 师生比例不协调是影响论文质量的重要因素,一个专职教师每年指导3-5个学生进行毕业论文是比较合适的。目前我院每年引进2名博士作为专职教师,而且偏向工科,同时与滩涂重点实验室联合,至2016年,每个毕业论文指导教师平均指导6个学生。这样在毕业论文期间,教师的工作量相对减少,他们就有更多的精力去思考论文选题以及指导学生,这样无形中就提高毕业论文的质量。 2.2加强现有教师的工程实践设计能力。 学院聘请有工科背景的江南大学教师给生物工程专业学生上《生物工程工厂设计概论》等课程,同时安排本院教师随堂听课学习。另外学院聘请盐城工学院专职教师给本院教师培训如何进行毕业设计。目前生物工程专业毕业论文已经增加了毕业设计,这也是我院生物工程专业毕业论文方面的一个重大的突破。 2.3增加校企合作单位,鼓励学生到实习单位做毕业论文 通过学校教务处和学院的共同努力,校企合作单位逐年增加。学生可以实习并做毕业论文的单位也越来越多。学生通过实习掌握专业技能,并找到合适的课题完成毕业论文,企业也比较认同这一方式,这样学生在企业里工作的时间相对较长,能真正的为企业做一些工作,从而实现双赢。而且在企业里做毕业论文这种形式也增加了毕业论文的创新性和实用性。 2.4逐步完善毕业论文相关管理制度 生物工程专业从2014年起,每年7-8月对上届毕业论文进行全面调研,针对毕业论文实施和写作过程中出现的新问题、新情况,及时修改并制订切合实际的管理制度。生物工程专业尝试三年级下学期开始布置论文选题,学生也可以在大三自由选择指导教师,并根据自己的意愿选择和确定论文题目,在第七或第八学期灵活的进行毕业论文。一方面避免实验室准备不足,另一方面学生也可以安排好自己的实习和考研,保证了毕业论文的时间。 2.5提高学生对毕业论文的认识 对大二、三学生进行毕业论文相关的宣传,并选取部分同学提前参与某些课题的研究。使学生对科学研究、科技论文写作有一个正确理性的认识。在做好学院和指导教师工作的前提下,让学生认识到毕业论文的重要性,而且让学生明白毕业论文的主要工作是学生自己,教师仅仅起指导作用。只有这样才能真正的提高学生的个人能力。我院生物工程专业通过这一系列的实践探索,在提升毕业论文质量方面取得了一定的成效。同时通过毕业论文的锻炼,一些考上研究生的学生受到录取学校的好评;通过实习加毕业论文的方式,用人单位增加了对我院学生的了解,大大提高就业率。但从生物工程专业建设和人才培养的角度来看,毕业论文的质量的提升仍需要进一步探索与实践,特别是毕业设计。 作者:范忠军 单位:盐城师范学院 生物工程论文:生物工程科技英语教学改革 摘要:科技英语是生物工程专业的一门专业基础课程。本文根据课程特点及生物工程的专业特点,综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,从教学内容、教学方法与手段、考试方式等方面,对生物工程专业英语课程教学改革进行了探讨。 关键词:生物工程专业英语教学改革 1引言 随着全球一体化进程的深入以及科学技术的发展,科技英语成为了获取学术信息、进行学术交流、发表学术成果等科研学术工作中必不可少的工具。生物工程专业作为上个世纪70年代新兴的学科,其理论基础涉及微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学等学科,主要通过自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程专业是发展迅速、多学科融合的新兴科学,国际刊物每天都有大量相关研究领域研究动态发表,因此,为了使学生接受生物工程专业理论学习的同时,能够与国际水平接轨,迅速获取国际信息来源,我国各大高校生物工程专业几乎均开设了科技英语课程。对于生物工程专业的本科生而言,掌握科技英语的特点,学会如何检索及阅读专业文献已经成为现代科技人员不可或缺的能力。同时,由于历史原因和地域特点,国内各大地方院校生物工程成立背景不同,因此专业设置方向也有所区别,所教授的课程体系也不尽相同,体现了不同的学校特色。西华大学地处微生物发酵调味品及国内白酒行业高度发达的四川省,因此本校食品与生物学院的生物工程专业侧重于发酵工程。针对于此,我们综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,在本校生物工程科技英语课程设计上,突出了培养学生学以致用的实际应用能力和专业地方特色这两点,以激发学生兴趣,更好地增强教学效果,使学生能够长久的受益。 2教学改革相关措施及实践 2.1教学内容选择既紧密集合地区特色,同时将国际科研前沿融入教学 由于现在生物专业科技外语教材不多,且更新速度相对缓慢,在生物科学发展迅速的当今时代,科技外语教材的建设已远不能满足高等教育发展的需要。并且,生物专业所涵盖的内容相当宽泛,信息量极大。因此,我们在授课过程中,依据本地区行业特色和本专业学生将来的发展方向,只推荐了部分参考教材,并未指定专用教材。而在教学过程中,则结合了本校本专业的方向特点,授课精讲内容倾向于发酵工程领域。同时,考虑到文献的时效性和激发学生对本专业的兴趣,我们选择了本领域的最新研究报告,使学生能够了解本专业方向的发展,接触到此领域的科学前沿,为培养学生的科研思路打下良好的基础。在精读过程中,其中穿插英语科技论文语法、写作及翻译技巧等。泛读内容则引导学生自己查找高水平文献。 2.2授课过程中传授英文文献检索及英文文章写作技巧,使学生通过专业外语的学习达到学以致用的目的 在当今信息时代,科技外语开设的一个最主要的目的就是获得国际相关领域的科研动态信息,因此,掌握英文文献检索技巧是生物专业学生学习科技英语后应当具备的基本能力。因此,我们在授课过程中,将教师自己在科研过程中积累的大量关于文献检索、SCI英文文章写作和投稿发表过程中的经验传授给学生,使学生真正通过科技英语的学习,达到学以致用的目的,为有进一步从事科学研究的学生打下良好的科研基础。 2.3打破传统以教为主的授课模式,鼓励学生主动参与,活跃课堂气氛,调动学生积极性 传统的科技英语讲授模式,多为教师为主,带领学生进行大量的词汇扩展和科技文献的逐句翻译,而学生一般只能被动的接受。由于专业词汇信息量大,且翻译过程枯燥繁琐,学生往往昏昏欲睡,提不起兴趣,教学效果欠佳。针对上述问题,我们打破传统教学模式,弱化教师课堂的主导地位,将课堂交给学生,引导学生参与互动,在讲解一些基本的翻译规则后,即鼓励两组同学主动走上讲台进行计时竞赛,在黑板上按自己的理解进行翻译,同时台下同学分组自行翻译,在任务完成后,再将自己的理解和体会分别讲述出来,最后由教师进行综合点评。分组规则采用“一人代表+多人辅助”的形式,使每一位同学都参与进来,充分调动了学生的积极性。竞赛规则采用计时比赛,在紧张的时间内使学生注意力高度集中,提高了课堂效率。 2.4考试方式的改革 结合鼓励学生积极主动参与课堂活动,我们在考试方式上也进行了相应的改革。传统考试方式主要采用期末一份试卷考试,考核内容涉及大量的中英文专业词汇考察、长短句翻译以及英文短文写作等等。此种考核方式对于英语基础较好的学生来讲,只需期末突击学习几天也可获得较好成绩,而对于英语较差的学生则努力之后仍有遗憾,不能全面考核学生的学习状况,严重影响学生平时课堂学习的积极性。因此,我们在进行调查后,期末考核方式采用了“课堂表现打分+积极主动参与加分+期末考试”的形式,其中突出了“积极主动参与加分”和课堂表现所占的比例,尤其是“主动加分”项,只要学生迅速主动参与,就可获得额外加分,这样引导本身英语较差的学生也能够积极参与进来,如果课堂翻译等环节展示自己的见解和体会,则可获得进一步加分。在实践过程中证明,课堂气氛大大活跃,学生都争先恐后走上讲台。通过考核方式的转变,极大的提高了学生的参与度,锻炼了学生的英文学习和交流能力。 3结语 科技外语是生物工程专业的一门基础性的课程,通过科技外语教学方式的改革,使学生真正能够掌握这门工具,可以开阔学生的视野,大大提高学生对国际生物工程前沿信息的把握,激发学生对本专业的兴趣。同时,通过实用性检索工具的传授,可以为学生将来进行科学研究工作打下良好的基础,提高地方院校人才培养的质量。科技外语教学工作改革是一项长期而艰巨的任务,对于西华大学这样的地方院校来讲,如何立足国际前沿又结合地方行业特色,培养具有国际视野又具有地方特色的生物工程专业人才,依据专业特点进行生物工程科技外语的教学改革具有重要意义。 作者:刘义 饶瑜 孙伟峰 单位:西华大学食品与生物技术学院 生物工程论文:生物工程专业毕业设计教学改革 毕业设计是一种总结性的实践教学环节,是普通本科教学过程的最后阶段。目前,用人单位在招聘时越来越注重学生的专业基础知识和实际动手能力,希望学生具有从事实际工作的能力和经历,尽快适应工作需要。通过毕业设计,可以使学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,进行工程设计、制造工艺设计和科学研究等工程师的基本训练。我们从专业培养方案的要求和实习基地等实际条件出发,认真探索适合生物工程专业学生的毕业设计教学内容与教学过程等,并不断进行改革实践,真正实现提高学生综合实践能力的目的。 1毕业设计教学过程 本校生物工程专业2001年开始招生,毕业生授予工学学士学位。按照学院培养方案要求,生物工程专业旨在培养高级工程技术人才,所以,提高学生的理论知识运用能力和工程实践能力的毕业设计在人才培养过程中就显得尤为重要。毕业设计历时20周,大四上学期4周,下学期16周。本校生物工程专业的主要方向是生物发酵,毕业设计工作也主要围绕生物发酵展开。在学生大四上学期的后四周,教师开始下达毕业设计题目和任务书,学生进行毕业设计的前期准备工作,即进行文献综述,以锻炼学生查阅文献、阅读文献及提炼观点的能力;进行外文文献翻译,提高学生专业英语水平。进入大四下学期,学生们将在教师指导下,完成工厂实习、工艺计算、工艺论证与设计等环节,最终完成整个毕业设计工作,参加毕业答辩,综合训练学生的解决工程实际问题的能力。 2毕业设计环节存在的问题 毕业设计是非常重要的教学环节是不言而喻的,但是现在的毕业设计却存在着很多问题。首先,是毕业设计的选题问题。历年的毕业设计,都曾经只是围绕酒精发酵展开,生产工艺没有大的改动,实习工厂多年未变。学生之间设计的主要区别在于生产产量、生产方法、以及不同的工艺段设计。彼此之间差别不大,就造成了同学之间,上下届之间的相互抄袭。其次,是大四学生的时间分配问题。大四的学生基本处于两种状态,忙于考研和忙于找工作,毕业设计在学生的心里处于次要地位,因此,看似20周的时间,但学生实际用在毕业设计上的时间却很少。考研的同学基本在大四上学期是不进入毕业环节的,等到大四下学期开学,又开始准备复试或联系调配等;忙于找工作的同学,自大四上学期的年底开始,准备资料,参加招聘会,用人单位面试等,签订三方协议后,又经常应用人单位的要求去实习数月,这样,毕业设计的时间非常难于保证。再者,毕业设计监管失效。毕业设计的进行,多数是在教师分配任务以后,学生独立完成的。这就使得某些学生并不是独立的完成毕业设计工作,而是照搬照抄其他同学的内容,老师检查时,常出现两份、有时甚至几份雷同的现象。最后,是毕业答辩环节。毕业答辩环节问题的设置比较单一,常常停留在检查学生上交材料是否正确上,而没有深入挖掘学生是否自己独立完成,是否对毕业设计关键内容有所掌握。毕业设计过程中出现的问题远不止这些,但这几点,我们认为是最主要的,解决了这些问题,才能真正锻炼学生,达到毕业设计教学应有的目的。 3毕业设计教学的改革与实践 面对毕业设计过程中出现的问题,我们采取了相应的应对措施,期待毕业设计教学真正起到相应的作用。首先,针对毕业设计选题比较单一的问题,各位指导教师不辞辛苦,多方开拓渠道,开辟新的实习基地,提出新的设计课题,在原有酒精发酵的基础上,提出谷氨酸发酵、链霉素发酵、干扰素发酵、啤酒发酵等新课题,使毕业设计的选题日趋多样化,学生可以根据自己的兴趣爱好进行选择。在每一个大课题下,又分为若干个子课题,真正做到一人一题。这样,大大避免了由选题单一带来的同学之间雷同,上下届之间雷同的问题。其次,对学生毕业设计时间不能保证的问题,我们也采取了不同情况不同对待的措施。对考研的同学,在大四上学期的四周给予充分的理解,允许暂时不参与毕业设计的准备工作,相应时间调整到寒假期间。在选定指导教师的时候就达成此协议。参加考研的学生多数都是平时成绩较好,有一定学习欲望的孩子,师生之间的理解与尊重,让他们能够按照约定在大四下学期开学前完成任务。开学之后,四月份是考研复试和面试的时间,根据考研学生的具体情况,为他们制作相应的毕业设计时间表,他们基本都能够保质保量的完成设计任务。对找工作的同学,敦促他们在不参加招聘会的时间里,必须按时完成任务。指导教师每周安排工作汇报,检查学生的毕业设计进度。对于外出实习的同学,与实习单位签订协议,请实习单位提供相应的毕业设计条件,有条件的单位还可以另立课题,指导学生进行与本学科相关的毕业设计工作。这样,一方面解决了学生的就业问题,也解决了毕业设计问题。毕业设计学生的监管一直存在问题,教师不可能全程陪同学生完成毕业设计工作。所以我们设定了指导教师每周的检查,以及学院的定期检查制度。期初设定期初教学检查、开题报告等;期中设定学生自查与期中教学检查,期末设定指导教师评阅、其他教师互评等环节,通过层层把关并完成毕业设计任务的学生,才能获得参加毕业答辩的资格。毕业答辩环节,问题设置多样化,全方位考察学生是否独立完成、是否深入理解自己所进行的设计、对自己的设计材料是否真正融会贯通等。 4结语 通过对毕业设计过程的全面改革,生物工程专业的毕业设计取得了良好的教学效果,学生们真正得到了训练。当然,新的问题还在不断出现,在今后的教学过程中,还应根据实际情况不断的加以完善。 作者:葛雅琨 张元新 单位:吉林化工学院 生物与食品工程学院 生物工程论文:生物工程环境保护论文 1生物工程技术减少污染物排放 在生产流程中,为了减少污染物排放、甚至零排放,可以利用生物工程技术,研制具有特别功能的“工程菌”或“工程细胞株”,例如,在农业领域使用生物农药无毒、安全、无污染等;利用生物质能源能极大降低污染物排放;高催化效率“工程菌”加快化学反应,使生产过程能源、原料的消耗降低;综上所述,生物工程技术对于生态环境保护意义重大。 2生物工程在环境监测的应用 环境保护工作中的一个重要环节就是监测环境污染,应用化学仪器分析以及生物监测是环境监测的重要方法。可以利用基因工程技术改造过的微生物、指示生物、生物芯片技术、生物传感器技术、分子生物学等技术监测环境污染。近年来,环境监测也可以通过研究较多的有聚合酶式反应技术(PCR技术)、酶联免疫吸附技术(ELISA)、核酸探针、生物传感器、生物荧光方法等生物高新技术。土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞检测可以通过PCR技术完成。水体中的BOD、酚、NO3、有机磷,以及大气中的CO2、SO2、NOx的含量及浓度分析都可以用生物传感技术测定。今后,由于其快速、灵敏、特异性强的特性,生物工程技术将在环境监测中广泛应用。 3生物工程在废水处理中的应用 需要一个由多种方法组成的多层次处理系统将废水中所含的多种污染物质处理。预处理多为物理方法,化学方法容易产生二次污染;利用生物的新陈代谢作用,对废水中的污染物质进行转化和稳定,将废水中污染物转化为无毒、无害、稳定的物质,这种方法就是利用生物工程措施在废水净化中的应用。固定化微生物技术。利用基因工程技术将一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些具有脱色菌、脱氮、脱磷等高效专性菌进行固定化后,菌体密度提高,这种技术应用于废水处理,有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度,有利于微生物抵抗不利环境的影响,有利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间。生物反应器技术。在活性污泥中加入固定载和流动载体,以及好氧和厌氧固定膜的反应器,极大的增加了反应体系中的生物量和生物类群,运用发酵工程原理,使得微生物降解污染物的生物活性得到最大化的发挥。此法处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。生物强化处理技术。通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物,提高有效微生物的浓度,增强对难降解有机物的降解能力,提高其降解速率,并改善原有生物处理体系对难降解有机物的去除效能。在水污染治理中的应用主要有:治理高浓度有机废水;有毒、有害难降解污染物的治理;脱氮除磷等。 4应用生物工程技术处理固体废弃 物固体垃圾处理通过物理的手段(如粉碎、压缩、干燥、蒸发、焚烧等)或生物化学作用(如氧化、消化分解、吸收等)用以缩小其体积、加速其自然净化的过程。焚烧、填埋等常规处理方式不能从根本上解决污染问题,污泥直接焚烧的热值过低,还要治理有害气体、粉尘污染,污泥焚烧的一次性投资和运行成本过高,采用现代生物技术处理这些有机物,把有机废弃物发酵成为有机肥或营养土去肥沃土地,再把植物变成食物,这是适应大自然自身规律的一种处理和循环利用方式。生物工程技术在消除白色污染方面意义重大,主要表现为:(1)通过基因工程技术可筛选优势微生物、构建高效降解菌,并通过发酵工程技术大量培养,可使白色污染物得到降解。(2)利用基因工程技术将能编码降解蛋白的基因导入某一土壤微生物中,使他们共同发挥各自的功能和作用,迅速将塑料等白色污染物降解。 5应用生物工程治理大气污染废气 的生物处理和空气净化是一种利用微生物吸附分解有机物能力和降解恶臭物质与有机废物的方法,主要方法有生物洗涤、生物过滤、生物吸附法等。这些方法具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等优点。 6应用生物工程治理土壤污染土壤污染 主要包括重金属污染、农药残留、土壤板结等。我国土壤重金属污染物主要来源于工业废渣、污水灌溉、生活垃圾等。重金属是土壤污染的重要污染源,不易降解,且危害人体健康。重金属污染土壤生物修复技术包括植物修复和微生物修复。微生物修复的主要原理是用基因工程技术改造微生物、动物和植物等生物的功能,将重金属吸附或转化为无毒产物。另外,农业生产中,土壤之中有80%以上的农药会残留,主要污染物质是其中的磷、氯代烃等。运用现代微生物技术可以将这些有害物质分解为H2O和CO2等无毒无害或毒性较小的其他物质,不会对环境造成破坏。 作者:陈磊单位:长江大学生命科学学院 生物工程论文:农业生物工程应用策略 1植物遗传工程 目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因,抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗虫基因的导入也有所报道,对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程,即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因,以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后,目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株,如抗花叶病毒首楷,抗花叶病毒黄瓜,抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导,在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。生物诱导包括:用非病原菌诱导,用异种病原菌诱导,用弱致病力菌株诱导,用热杀死的病原菌诱导等方法,诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物,如消除了腐烂基因的耐贮存番茄,抗病虫害长颈南瓜,抗虫害转基因土豆,抗棉铃虫棉花,抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍,更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状,从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著,快速繁殖成功的植物已有四百多种,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。在作物育种方面,用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种,利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。以原生质体培养再生植株方面,近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株,特别是一直认为难以培养的禾谷类,如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就,为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。利用原生质体融合获得体细胞杂种,最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平,原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。 2动物遗传工程 动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义,世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功,但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段,所以牛胚胎移植进入商品化,在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供精子用于人工授精的种公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎,这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。中国的单克隆抗体研究始于八十年代,至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上,采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发,部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,在前苏联年产量约为130万吨,美国年产80万吨;以米糠为基础,添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡,能够分解禽畜粪中的有害气体,减少环境污染,提高饲料吸收率,提高肉、奶产量。此外,近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养,用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径,涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。 3生物固氮 菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收,而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面,已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。 4生物防治 由于地球环境日益恶化,生物防治植物病虫害的方法受到重视,生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品,能有效防治150多种鳞翅目害虫,年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比,具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点,因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害,可使细菌病害感染率下降7%。目前正进行基因筛选组合,以制出广谱新菌种,获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种,培育出不产芽抱,只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的,目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害;单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。随着生物技术的发展,农业对生物技术日见倚重,到2000年,运用生物技术和其它增产措施将占世界粮食增产的5/6,农业中出现的问题最终也将由生物工程来解决。 生物工程论文:生物工程概论教学法思考 一、传统教育理念的制约性 教师的教学理念是教师对教育、教学、学习及学生相关概念的看法。教师的教学理念直接决定教师教学行为和教学效果。中国教育长期以来受传统观念影响很深,尤其是受应试教育观念的影响很深。。应试型教育在教育观念、教学模式、教学方法、内容和考试方式上都严重制约着学生的发展,制约着教育的发展,不适应市场经济发展的需要。传统教育在教育观念上以知识为本,立足于灌输知识,不考虑学生的接受能力,不注意培养学生发现问题解决问题的能力,不利于培养学生的创造性。教学方法上填鸭式教学,上课好像教师在唱“独角戏”,或激昂或沉闷,学生要么混混欲睡,要么被动接受知识,缺乏思考,逐渐丧失发现问题、提出问题的能力,制约了学生学习的主动性。教学内容有很多地方繁、难、偏、旧,考试方式上以一次性记忆的内容为主,一次考试定成绩,影响学生综合素质的培养。传统教育已经严重制约了生物工程专业教学的发展,这将必然影响到支柱产业人才的培养。因此,生物工程专业的老师必须改变传统的教育观念,树立新的教育理念。 二、现代教育理念指导下教学方法的改进 针对传统教育在生物工程教学中的制约性,综合生物工程课程的特点,通过三年的实践教学,从教学模式、教学方法、教学内容等多个方面对课程教学进行了一系列探索。 1.以学生为本,采用双主体教学模式 郭思乐教授认为,教育必须适应学生,而不能让学生去适应教育。现代教育理念认为教学活动由教师、学生和教学内容三部分组成,教学活动是教师和学生共同进行的一种活动,教师是教学活动的主体,学生也是教学活动的主体。只有充分发挥二者的共同作用,充分调动学生积极性才能达到良好的教学效果。为了让教育适应学生,我们一改传统的“填鸭式”教学,采取双主体教学,把学生升到主体地位。在课堂中以“大”朋友的身份与学生相处,保持师生地位的平等性。为学生创设融洽、和谐的课堂气氛,尊重、鼓励学生,引导学生共同探讨,给学生提供充分表现的机会,让每一个学生自由地发挥自我能动性,培养他们的自主学习意识和能力,让学生在轻松愉快的情境中获得知识。实行赏识教育,用“放大镜”去寻找发现学生身上哪怕是细微的发光点,充分凋动学生学习积极性。教会学生获取知识的方法,“授之以鱼,不如授之以渔”。双主体教学,以学生为本,立足于学生的接受能力与学生的需求,让学生成为学习知识的主人,快乐地学习,有助于提高学生的整体素质。 2.立足学生,优化教学内容 目前的生物技术发展迅速,新技术、新方法层出不穷,讲课不可能面面俱到,应根据学生现有的专业基础和毕业走向对讲课内容进行适当的调整。根据需要我们合并了酶工程和蛋白质工程,把生物工程概论分成绪论、基因工程、酶工程(蛋白质工程)、细胞工程、发酵工程和生物安全性6个专题。重点讲述绪论、基因工程和发酵工程。绪论是一门课的开门曲,也是内容的概括。一门课讲的成功与否绪论起着至关重要的作用,精彩的绪论可以激发学生对该门课程的学习兴趣。基因工程是生物工程的核心,任何工程的发展都离不开基因工程。基因工程标志着现代生物技术的到来,有了它人们才能根据自己的意愿改造生物,得到对人类有用的产品。基因工程的魅力在于“只有想不到的,没有做不到的”。将来我们的学生有90%以上要考研究生,基因工程是学生将来做科研的一项必须基本功。发酵工程是生物工程的终端,几乎所有的工程想得到目的产物都离不开发酵工程,而且发酵工程对学生将来的工作也有很大帮助。把“生物技术是柄双刃剑”的思想始终贯穿全课程,教育学生树立良好的职业道德,坚持做对人类有益的事情。基因工程的核心地位贯穿各个专题,除掉教科书中偏、难、繁、旧的内容,及时给学生补充国内外研究进展,保证了教学内容的开放性和信息化。对于有争议的问题,摆出各种观点让学生自己去分析,鼓励学生提出自己的观点而不是把教师的观点强加给学生,在教学过程中培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 3.因材施教,选择多样化的教学方法 生物工程是由多学科综合而成的一门新学科,不同工程的操作对象和操作技术各不相同,因而,应针对不同的章节采用不同的教学方法。每次课设置不同的导入方式,紧紧抓住学生的好奇心。绪论中用大量生动的图片展示国内外研究进展,如含有疫苗的转基因西红柿、转基因猪、黄金米(转有胡萝卜素基因的大米)、蓝玫瑰、荧光鱼等抓住学生好奇心,总结出什么是生物工程;以生动实例讲述生物工程在各领域的应用以激发学生对该课程的兴趣。在讲述基因工程章节时,用flash的方式讲解演示什么是基因工程、酶切、连接、转化、筛选等步骤,把复杂抽象的内容直观化、形象化;把基因工程和建筑工程、模特从巴黎订表演服装过程进行类比,幽默风趣浅显易懂;还以各大高校的研究进展为例讲述各个步骤所涉及到的方法。讲细胞工程时从学生熟知的电影《生化危机》中的克隆人引入,以克隆一个希特勒为例讲述动物克隆的整个过程l告诉学生十二生肖中已有一半以上成功克隆,放出憨态可掬的克隆动物的照片;把细胞工程涉及的方法和日常生活中常见的例子作类比,把细胞拆合同生活中男生拆装闹钟作类比,学生个个兴趣盎然。讲发酵工程时由学生常见的实验室用摇床培养微生物引入,工业化生产时从成本考虑厂家不可能买许多占地面积大、价格昂贵的摇床,而必须有专门培养微生物的装置发酵罐;把发酵罐各单元做成flash,讲到某一个地方就把它拿出来用一下,直观方便;让学生根据已有知识,自己设计实验筛选抗重金属的细菌、降解木质素的菌、降解蛋白的菌。培养学生设计实验和动手操作的能力,既使学生学以致用,又激发了学生的学习兴趣。讲到酶工程让学生分组讨论天然酶的优缺点,讲到生物安全性,让学生自己查资料,分成正反方进行辩论,最后由老师总结。我们还尝试过让学生分组查资料,把感兴趣的内容做成课件,拿到课堂上一起分享,既锻炼了制作课件的能力,又提高了学生开口讲的胆量,还培养了学生团队合作精神。此外,我们还尝试过让学生对自己感兴趣的内容查资料写论文,结果显示学生论文格式规范,每人的偏重点都不同,为将来论文撰写打下基础。课程结束时让学生对教师的教学方式进行评价,提出好的意见和建议以备改进。 4.信息化教育,采用现代教育技术手段 教育信息化是指在教育领域全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革与发展的过程。生物工程概论内容多、概念抽象、知识的融合面广,要将新技术和新的理论研究成果充实到教学内容中,单靠传统的“黑板+粉笔”显然无法满足现代教学需要。传统的教学中,老师费时费力,学生费劲,教学效果差。多媒体可借助文字、图像、动画和声音相结合的方法来传递信息,为解决生物工程专业内容抽象难懂提供了一种非常有效的教学手段。生物工程概论内容多,课时相对较少,在教课过程中使用了多媒体辅助教学,节省了部分板书的时间,在短时间内向学生传递大量的信息。制作课件前,查阅大量的外文资料,获得了许多精美的图片和资料,如利用网络下载了大量的flash动画、视频和色彩丰富的实例图片,自己动手剪辑了部分影音资料。课件制作过程中精心设计每张幻灯片,合理插入图片、动画和影音资料,力求文字精练、重点突出、层次分明、趣味性强。把复杂的工艺过程绘成流程图,内容条理清楚,系统性强。通过多媒体的使用,将抽象内容直观化、具体化、形象易懂,加上教师幽默的谈吐,使学生在一个轻松活跃的氛围内了解相关知识,达到开拓眼界,拓宽知识面的目的。这样做不仅有助于学生对所学知识的理解,提高了学生的接受能力,而且有助于培养专业兴趣。 5.个性化教育,改革考核方式,注重能力培养 每个学生性格、特长各不相同,根据学生的不同特点采用不同的教学方法和成绩评定方法,加强素质培养。以不同的教学方法使学生发挥各自特长、充分展现自己的风采,在增加学生自信心的同时培养了学生实验设计、动手操作、课件制作、演讲、辩论等方面的能力,激发学生学习兴趣。创造性是新经济时代人才必备的基本素质。缺乏创造能力的大学生不可能在新经济社会里有所作为。通过表扬和加分的方式鼓励学生的创新性,把实验设计、动手能力、查阅文献、论文写作、制作课件、课堂表现和辩论成绩都纳入成绩总评,对学生的能力作综合评价。从过去考查记忆性、认知性的知识转变为考查学生的学习能力、分析能力、理解能力、创新能力。在现代教育理念指导下,在不断与学生交流的基础上对教学方法进行了一系列改进。学校举行的学生评教结果显示,三年来学生对本课程的满意度都是平均95分,在学院排名位于前列。实践证明,通过生物工程概论的学习,激发了学生对生物工程的兴趣,锻炼了学生设计实验的思路,提高了动手能力和制作课件、查阅文献及论文撰写能力,培养了团队协作精神,使学生的整体素质得到了提升。 生物工程论文:生物工程专业教学改革思考 摘要:通过优化生物工程专业分析教学内容,改进教学方法,加强实践教学,旨在提高生物工程专业分析课程教学质量,从而培养更多生物工程领域的高层次应用型人才。 关键词:生物工程专业分析;教学内容;教学方法 “生物工程专业分析”是生物工程专业大学生必须学习和掌握的一门专业工具课,也是一门实践性很强的专业基础课,并且是学生将来从事科学研究或生产技术工作必须掌握和具备的技能。湖北工业大学生物工程专业为国家特色和湖北省品牌专业,如何根据湖北工业大学生物工程专业特色合理构筑理论和实践知识结构,为学生今后继续深造或走上工作岗位奠定坚实的基础是本课程的重难点。笔者对“生物工程专业分析”的理论与实践教学体系、教学手段与方法等方面进行了一些改革尝试,希望能与同行老师进行有益的交流探讨,提高教学质量。 一、精选教学内容,构建合理的课程体系 生物工程专业分析内容繁杂,包括各种分析方法和分析仪器的原理及应用。根据生物工程专业分析课程特点及我校多年教学科研经验,将生物工程专业分析大纲分为13个章节:第一章,生物工程专业分析概述,包括物理化学分析及仪器分析方法的概述,样品的采集、制备、保存和预处理,样品分析的误差与数据处理等内容,讲解力求深入浅出,联系实际,以激发学生的学习兴趣。第二章,物理检测法,包括密度与相对密度法、折光法与旋光法原理介绍,讲解旋光检测法时利用动画效果能使学生更快更直接地理解旋光检测原理。第三章,水分的测定方法,包括干燥法、蒸馏法、卡尔费休法,讲解时注意比较三种方法的适用范围。第四章,酸类物质的测定,内容包括总酸度的测定、挥发酸的测定、pH的测定,其中有机酸的分离与测定做简单讲解引导学生自学。第五章,碳水化合物的测定,重点讲解还原糖的测定,比较碱性铜盐法、高锰酸钾滴定法、萨氏法三种方法原理及适用范围的异同。总糖、淀粉、纤维、果胶物质的测定做简单讲解。第六章,蛋白质与氨基酸的测定,本章重点讲解凯氏定氮法的原理及应用,介绍蛋白质快速测定法(双缩脲法、紫外分光光度法、染料结合法、水杨酸比色法)的原理,简单介绍氨基酸分离与测定的原理。第七章,脂类的测定,内容包括索氏提取法、酸水解法、氯仿—甲醇提取法、罗紫-哥特里法、巴布科克法和盖勃法,讲解时注意比较各种方法的适用范围及应用原理[1,2]。第八章,紫外吸收光谱分析法,重点讲解紫外吸收光谱基本原理,介绍紫外可见分光光度计与紫外吸收光谱的应用。第九章,原子吸收光谱分析法,内容包括原子吸收光谱分析基本原理,原子吸收分光光度仪,原子吸收光谱定量分析方法,原子吸收光谱操作条件选择与应用。第十章,红外吸收光谱分析法,内容包括红外光谱基本原理,红外光谱与分子结构,红外光谱仪,红外图谱解析,激光拉曼光谱,其中红外图谱解析及激光拉曼光谱做简单介绍引导学生自学。第十一章,质谱分析法,本章重点讲解质谱分析法的基本原理与质谱仪,介绍离子峰的主要类型与有机分子裂解类型,引导学生自学质谱图与结构解析,色谱与质谱联用技术。第十二章,气相色谱分析法,内容包括气相色谱的基本原理,气相色谱固定相及其选择,气相色谱检测器,分离与操作条件选择,气相色谱分析法的应用与毛细管色谱法,重点讲解气相色谱原理及应用,毛细管色谱法引导学生自学。第十三章,高效液相色谱法,内容包括高效液相色谱的原理及特点,主要分离类型,固定相与流动相,影响分离的因素与操作条件选择,离子色谱法,超临界流体色谱,其中离子色谱法与超临界流体色谱做简单介绍[3]。通过这些内容的学习,使学生系统掌握生物工程分析中各种分析方法的原理及应用。某种成分的检测往往有多种方法,因此分析方法的选择是本课程贯穿始终的内容,教学中应注意比较各种方法的异同,通过大量实例让学生掌握各种分析方法的应用[4]。 二、充分利用多媒体教学 大部分高校目前虽已广泛采用多媒体教学,但教师们多利用多媒体展示图片与文字。在生物工程专业分析课件中,可充分利用动画教学。如在讲解旋光法的原理时,利用动画教学,可以形象直观地展示偏振光的产生以及光活性物质使偏振光发生偏转的现象。与小型分析仪器(pH计、折光仪、旋光仪等)相比大型分析仪器(质谱分析仪、原子吸收分析仪、红外分析仪、气相色谱分析仪、液相色谱分析仪等)的工作原理理解起来更为抽象,充分利用动画效果可使抽象的原理形象化。如质谱分析法中,利用四级杆质谱仪原理的动画效果能使学生直观感受到质谱仪的工作原理;原子吸收分析法中,管式石墨炉原子化器、火焰原子化器、空心阴极灯、雾化器、原子吸收分光光度计的工作原理均可由动画效果展示;气相色谱分析法中,传质阻力项、两项分配、氢火焰离子化检测器、热导检测器、色谱分离、色谱流出曲线、分子扩散、涡流扩散的原理可利用动画效果展示等。笔者发现在理论讲解中融入动画效果会让学生经历豁然开朗的顿悟体验,使学生能更深入理解各种分析仪器的工作原理。 三、总结讨论式教学 生物工程专业分析课程涉及各种分析方法及仪器的原理与使用,如还原糖含量测定碱性铜盐法分为直接滴定法、高锰酸钾法、萨氏法,这三种方法的异同如果由老师总结好直接在课件中呈现给学生,学生不一定印象深刻。但是以作业的形式布置给同学们,让学生自己总结,能收到更好的教学效果。在讲解样品分析的误差与数据处理内容时,关于格鲁布斯法、Q值检测法可结合实例讲述,辅以具体案例让学生亲自计算。相对密度测定方法中,关于校正值的加减讲解完原理后以实例让学生现学现用加深印象。水蒸气蒸馏法测总挥发酸原理,有些学生听完老师讲解后不能完全理解,可让学生下课后自行查找资料,等下次课时提问并让学生回答,最后老师再进行总结。引导学生对每节课的重点内容进行归纳总结。这样安排不仅可以督促同学们查阅更多资料将不清楚的知识点弄明白,也锻炼了学生的表达沟通能力。 四、生物工程专业分析课程网站建设 积极建立生物工程专业分析课程网站,课程网站内容包括教学大纲、理论及实验教学课件、资料习题、下载专区、友情链接等模块。学生在上课前下载教学课件预习,可有效提高学习效率。资料与习题模块提供了与课程相关资料与习题下载,学生通过学习课外资料可拓宽知识面,习题下载不仅节省了课堂教学时间而且习题训练能巩固课堂知识、加深学生对课堂知识的理解。友情链接模块提供了国内外其他高校生物工程专业分析精品课程,国内外生物学知名网站、期刊链接,学生可根据自身需要浏览各大网站拓宽视野。 五、加强实践教学环节 生物工程专业分析实验教学环节与理论教学相呼应安排八个实验,分别是:实验一,甘露醇注射液中甘露醇含量的测定,味精成品纯度的测定;实验二,白酒总酸度及pH的测定;实验三,利用直接滴定法测定还原糖的含量;实验四,考马斯亮蓝法测定蛋白质含量;实验五,红外光谱分析法测定有机化合物的结构;实验六,白酒芳香成分气相色谱分析;实验七,黄曲霉毒素降解率检测;实验八,利用原子吸收色谱测定铜离子浓度。这八个实验分别涉及折光计与旋光计、pH计、直接滴定法、紫外分光光度计、红外色谱分析法、气相色谱法、液相色谱法、原子吸收色谱法的应用。生物工程专业分析实验基本囊括了生物工程专业主要分析方法及仪器的使用,通过实验教学环节使学生理解与掌握主要分析方法及大型分析仪器的工作原理及应用。生物工程专业分析实验课程的教学目的是让学生掌握合理设计实验、操作仪器、科学分析实验结果的方法,因此实验教学应鼓励学生独立设计完成实验,实验课前不要将实验讲义直接呈现给学生,而应让学生在预习实验报告中亲自设计实验方案,实验课上老师讲解实验方案时学生可收获更多。实验过程中为学生们创造独立操作空间,不干涉学生的实验安排及操作,对实验中的各种问题仅作引导与答疑,尽可能让学生自己发现问题、解决问题,培养学生勤于思考积极动手的习惯。实验课后认真批改实验报告并及时将实验中的各种问题反馈给学生。鼓励学生走进实验室,跟随导师做课题研究,参与导师课题,让学生学以致用,不仅巩固了教学效果,也锻炼了学生的实践动手能力。 六、考核方法的改革 生物工程专业分析课程学习,以笔试作为主要考核方式不能真实反映学生对教学内容掌握程度。课堂表现、实验表现及作业完成情况都应作为最终成绩的一部分,本课程成绩组成为:平时成绩20%,卷面成绩50%,实验成绩30%,通过合理的考核方式,使学生重视课堂表现与实践环节。对于跟随导师做课题并取得成绩(发表文章、申请专利等)的学生,给予一定精神及物质上的奖励。 七、结语 湖北工业大学在生物工程专业分析课程教学内容优化,教学方法改进,实践教学能力培养,课程网站建设、考核方式改进等方面做了一些教学改革的尝试,加深了学生对专业知识的理解,培养了学生良好的思考与动手能力,并得到了学生的好评。但是课程教学改革是一项系统工程,任重而道远,必须不断探索实践创新总结,才能将生物工程专业分析教学开展得更有生气,为国家培养更多的高层次应用型人才。 作者:杜馨 王常高 林建国 代俊 蔡俊 单位:湖北工业大学生物工程学院 生物工程论文:生物工程专业建设实践教学 摘要:为培养适应产业化的生物工程专业人才,进行了一系列的理论探索和实践,主要措施有:完善生物工程专业建设体系;制定体现学生个性化的培养与教学计划;提高专业师资队伍教学与科研水平;加强实践教学环节与SRTP训练;改革教学方法和教学手段等,并取得了较好的成果,对同类专业的建设与发展具有一定的借鉴作用和推广应用价值。 关键词:生物工程;SRTP训练;实践教学;课程体系 为适应湖南省经济的发展,我校于2002年开始筹建生物工程专业,2003年开始招收本科专业。经过十年的专业建设,本专业本科生培养方案逐渐成熟,形成了理工交叉、工科特色突出,厚基础、宽口径,适应湖南省经济发展的一套生物工程本科专业培养体系。 1专业培养目标定位 1.1学科定位 生物工程专业是工科办学专业,或者说是侧重工科、工管理结合的复合型专业,以培养应用型、产业化人才为主。 1.2培养目标 我们的培养目标是:使学生成为既掌握生物科学的基础理论知识,又具有工程科学背景的复合型人才。通过对生物工程基本原理学习、实验技能训练、工厂实习及参加科学研究等多种现代教学手段,为学生的进一步深造或到相关科研单位和企事业单位从事科学研究、工程设计或经营管理打下坚实的基础。 2专业建设具体实践 2.1完善生物工程专业建设体系 十几年来我们十分重视专业教学计划的设置与修订,基本上每年修改或重编一次教学大纲、培养方案。培养方案是根据学科发展,以构建教学研究型大学人才培养体系为目标,在听取广大教师与学生特别是高年级学生意见的基础上,经专业教学小组及系、院教学委员会讨论后精心制定的。生物工程专业人才培养目标明确,有特色、有措施。培养模式及课程体系设置围绕“突出具有工程知识背景,又掌握一定的生物科学与技术知识”这两个基本出发点。实践证明,这一专业人才培养目标是与社会需求相吻合的。 2.2制定体现学生个性化的培养与教学计划 本专业人才培养方案目标明确,充分考虑了生物工程学科发展现状和趋势,制定了加强基础、拓宽知识、素质能力协调发展的目标。要求学生通过基础及专业知识的学习,使毕业生具有对新资源、新产品、新工艺的研究开发、工厂工艺设计、组织生产生物工程产品的实际工作能力,树立国际竞争意识和较强的国际竞争能力。2013级培养方案与2010级相比,具有较大的改变,在总学分下降8分的情况下,选修学分反而提高了4.5分,使选修课程的学分与总学分的比例从18%提高到近22%。通过学分的调整,给本专业学生提供了较大的自由选择课程的空间,培养学生学会自主学习意识和自主学习的能力。专业选修课的设置,以前开设课程较少,专业方向单一,特色不明显,通过近5年来不断对选修课程进行整合,到2013级为止,新增了8门选修课程,并将选修课分类成2组研究方向,如生物化学工程、生物制药,极大地拓宽了学生的选课自由度,使他们能充分按自已的个性发展[4]。 2.3提高专业师资队伍教学与科研水平 科研是源,教学是流,教师积极参加科学研究工作,有利于提高自身的学术水平和教学水平,并能及时将学科前沿知识向教学内容渗透,向学生传递最新的科学信息,从而提高学生的学习兴趣和积极性。长期以来我们十分重视专业师资队伍建设,在国内大环境下,积极创造条件改善师资队伍结构,以适应生物工程专业学科发展与教学需求;通过引进、送出去培养等方式提高专业师资队伍。生物工程系的学科队伍是一支基础理论扎实、实践经验丰富、知识结构合理的队伍,同时也是一支富有合作精神、年富力强、战斗力强的队伍。目前生物工程系现有教职工10人,其中教授2名,副教授4名,教学、科研队伍中具有博士学位的教师已高达90%,平均年龄为41岁。生物工程系十分注重基础研究和应用基础研究。近10年来,先后承担了国家自然科学基金项目3项、国家973项目1项、863项目1项、“十五”国家科技攻关项目1项,以及一批省部级基金、攻关和重大横向项目等。近3年来100余篇,其中SCI、EI收录20余篇,获发明或实用新型专利8项。 2.4加强实践教学环节与SRTP训练 2.4.1实践教学 实践教学是整个大学教育中一个非常重要的环节。它能培养学生独立组织、完成实验的能力及严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度,从而为毕业后从事科学研究和解决工程实际问题打好基础。生物工程专业实践教学管理规范,严格按照学校制定的规章制度;在课程、实验、毕业设计等环节的设置上,充分考虑到对本专业学生创新意识、创新能力和实践能力的培养。为了加深对课堂教学内容的理解,让学生切实了解和体验到整个生产过程,达到实习教学效果。专业制定了符合本专业特点的生产实习与认识实习的大纲。在实习前,由学院统一安排所有专业的实习时间、内容、要求等。实习指导教师按大纲制定出详细完善的实习计划,对实习的目的、要求、内容、考核、纪律等都作明确的规定。在每次联系实习时提交给实习工厂,以使实习按计划进行。实习结束后,教师提交实习小结,学生提交实习纪录本。 2.4.2专业实验教学 生物工程实验室设备精良,能够满足专业教学需求。专业实验教学人员力量强,在带好常规教学实验外,注重专业实验室建设。认真制定实验方案,加强对学生的引导,使学生通过专业实验对本专业有更深刻的了解,通过专业实验锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力,激发学生的学习热情。实验室目前共开出专业实验8个,均为综合性实验。对学生开出的所有实验课程均有实验指导书,并根据学科发展的需要对实验内容进行不断补充和改革[5]。 2.4.3SRTP训练 我校针对二、三年级学生推出的大学生科研究训练计划(SRTP),给学生提供了参与科研训练的机会。从第二期开始至第七期专业教师和学生共立SRTP项目15项,据不完全统计有40名以上学生参加该项训练。学生参与各类课外活动积极性高,近年来获得校级及以上奖2项,4篇。我们采取的举措有:1)安排学生参与到本系的科研中锻炼,邀请本科生参加研究组的的专题学术研究讨论会。2)在一些专业课中布置大型作业,经过教师的评阅后,在课堂上由教师或学生本人作报告,教师组织同学点评与讨论,由此提高学生的文献检索与阅读能力,提高文献综述和表达能力,营造一种以创新能力培养为主体的学习氛围。3)实验室对本科生全天候开放,平时可以在教师或研究生的指导协助下做实验,培养动手能力。 2.5改革教学方法和教学手段 为了进一步提高教学信息化水平,促进教学手段的现代化,提高课堂教学效率。针对目前专业课程学时少内容多的矛盾,生物工程专业对现有课程的教学方法、模式、手段进行改革、以适应信息时代对教育创新的要求。经过几年的努力,生物工程专业开设的专业基础课和专业课程,运用多媒体教学的课程已经达到100%,其中讨论课、工程设计课、网络教学及双语教学课达到3门。 2.6加强毕业设计阶段的管理 我院对毕业环节非常重视,首先在选题上要求更多注重前沿性、实用性与创新性。根据选题原则,先各自上报论文题目及容纳学生数,再由学生自由选择填报,在毕业论文(设计)前一学期落实到学生,以便学生提前作好准备。近3年来,学生选做的毕业论文题目95%结合课题或生产实际,部分与SRTP项目、实验室建设、课程建设结合。在每年的毕业论文进行过程中,学院督导组随机抽查5%~10%的学生,着重检查学生是否按照学校和学院关于毕业论文(设计)工作条例进行工作,如完成文献综述、工作进度、存在的问题及指导教师情况。后期论文撰写答辩,各专业制定统一评分标准,对学生的研究水平、独立完成工作能力等进行考核。今年学院还专门下达了文件,采取了一系列有力措施。鉴于院、系管理到位,近5年来,生物工程专业学生的毕业论文,在论文复评中没有出现不符合原等级的论文。 3专业建设的体会与讨论 经过十年来的建设,生物工程专业已逐步形成鲜明的办学特色。毕业生培养质量显著提高,体会如下: 3.1突出过程工程背景的培养模式 生物工程专业与生物科学、生物技术明显差异在于生物工程更强调工程概念,必需培养学生理解与掌握“过程工程”的基本理论与方法,这是培养具有工程知识背景人才的基本点。因此,我们必须围绕这个基本点来制订生物工程学科的发展规划,制定培养方案,通过一定的方式和手段落实教学计划。十几年来的教学实践改革证明,坚持这一方针符合生物工程学科的发展趋势,也与当前社会需求相吻合[6]。 3.2高水平科研工作是教学与教研的基础 及时将前沿性科研成果引入课堂和教材中是提升专业教育水平的重要途径之一,而实现此过程的关键是建立一支高水平的教师队伍。我们长期坚持安排有科研经验的教师担任相近课程的主讲教授。加强对年青教师的培养,健全教师培训机制,同时,利用我校多学科优势,注重学科间的交叉渗透,对于进一步增强科研活力、开辟新的课题或研究方向、促进本科教学水平的提高具有十分重要的意义。另一方面始终安排高水平的教师活跃在教学一线,将新思想、新成果展现在学生面前,大大拓宽了学生的视野,是提高生物工程专业教学水平的基础与关键。 作者:刘志强 周建红 许爱清 王能强 单位:湖南科技大学生命科学学院 生物工程论文:生物工程学生实践创新能力培养 摘要:学生实践创新能力的培养是高校生物工程专业人才培养的重点与难点。主要讨论了通过改革实验教学体系、多开设综合性实验课程、开放实验室、鼓励学生参加教师的研究课题、充分发挥校外实习基地的作用以及加强任课教师的实践教学培养力度等途径提高生物工程专业学生实践能力。通过不断完善与改革实践教学,教学效果较好,学生实践能力明显增强。 关键词:生物工程;实践创新;能力培养 为满足生物工程学科快速发展的要求以及社会对生物工程人才需求的增加,生物工程作为新的高等教育专业产生。该专业主要课程有细胞工程、发酵工程、基因工程和酶工程等。其特点是知识更新快,且又和生产联系紧密。为培养新世纪建设人才,提高大学生的人文素质和科学素质,在本科阶段的教学过程中,除了让学生掌握该专业的基本理论知识,更应注重培养的学生实践创新能力。笔者结合近几年的教学心得,就生物工程专业学生实践创新能力的培养进行探讨。 1培养学生实践创新能力的重要性 《中华人民共和国高等教育法》明确规定:“高等教育的主要任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”“实践才是工程专业的根本”已成为国际高等工程教育界的共识。高校在构建创新型人才培养方案时,应注重培养学生的创新精神和实践能力[1-2]。当今社会的发展越来越快,竞争越来越激烈,对人才的需求已经发生了根本性的变化,用人单位及社会所关注的重点不再是毕业文凭,而是毕业生是否具有综合素质和能力。工科学生毕业,无论是工作还是继续深造,实践动手能力都非常重要。实践表明,学生实践能力的提高,能够促进学生对相关专业理论知识的掌握,并培养他们的综合能力。 2培养学生实践创新能力途径的探索 2.1改革实验教学体系,加强基本技能训练 实验教学是培养学生实践能力的重要环节之一。通过实验教学,既可使学生掌握实验方法和技巧、巩固所学的理论知识,还可以提高学生分析和解决实际问题的能力[3]。完善生物工程专业实践教学体系是建立学生系统的知识体系、提高学生解决实际问题的能力的关键。完善实践教学体系,可采取以下途径:①转变教师育学思想,加强学生实践学习观念。在教学过程中,实践教学常常没有被老师和学生重视,依赖于理论教学而存在。②专业课程系统化。生物工程专业应用性强、知识更新快,且各学科联系紧密,学生在应用专业知识解决实际问题时,需具有扎实的理论基础。因此,需将生物化学、分子生物学、发酵工程、仪器分析等课设置成有专业特色的教学系统,科学合理地安排课时。③完善实践实习课程环节,确保实习效果。实验教学中,实验课的选题需增加综合性实验,确保学生的主观能动性充分发挥。为完善实践教学体系,湖南城市学院生物工程专业将整个实践教学系统划分为基础实验、专业实验、综合实验、认知实习、生产实习、毕业设计6个阶段。④完善学生实践教学考勤制度。如成立专门的实践教学管理队伍,对校内外学生实践实习进行科学管理;完善实验报告内容,强调结果讨论的重要性。⑤多开设开放实验室,鼓励学生进入实验室进行观摩、学习和实验。 2.2开设综合与开放实验室,给学生提供创新与实践平台 高校的实验室不仅是高校存放实验仪器的场地,更重要的是培养学生实践创新能力的基地。但仅仅依靠正常的实验课教学时间来提高学生的实践创新能力远远不够。因此,为给学生更多的实践学习机会,我们开设了许多综合与开放实验室,主要为那些想利用课余时间来实验室进行研究提高自己的动手能力、增强实践能力的学生提供场所。开放实验室,可从以下几方面来考虑。首先,制定科学的开放实验室规章制度。如规范进入实验室研究的学生的思想和行为,加强实验室管理,如安全教育,包括人身、设备、实验场所的完全防范工作。其次,引导并吸引学生多进实验室做实验、参加科研活动,激发学习热情与提高实践动手能力。第三是提高学生的管理等方面的综合素质。如指导学生如何处理好上课、学习、休息及参与科研之间的关系;如何安排自己的课题研究工作进度和制定实验方案和实验内容等。第四,注重培养学生的团队精神。在同一开放实验室内做实验与研究,共同使用仪器设备及药品等,需要同学之间相互协调、配合,从而使实验顺利的开展。最后,极其重要的是要建立一支经验丰富且有奉献精神的指导教师队伍,以便开放实验室的研究有序进行。 2.3鼓励学生参加各类学术科研活动 2.3.1鼓励与指导学生参加创新创业训练计划项目 大学生科技创新创业活动,是一种带有目的性、计划性、以学生自主学习和教师指导相结合,以解决实际问题为出发点的科技活动。以科技小组为载体,以导师制为技术指导保障,广泛开展学生课外科技活动,培养学生的实践创新能力。大学生科技创新创业活动,能激发学生的学习兴趣,促进学生对实际操作能力培养的重视。大学生科技创业活动既是高校教育的组成部分,又是大学生课外活动的重要形式。鼓励学生积极参加国家、省级和校级大学生创业创新项目,激励老师与学生互动进行各种类型的研究活动。积极推动由老师牵头成立的如“学生创业创新兴趣小组”,指导学生进行各种创业创新研究。引导学生参加大学生科技创新创业活动相关研究是学生获得实践创新能力的重要途径之一。 2.3.2鼓励与指导学生参加教师的应用性研究课题 引导那些对实验感兴趣、想提高自己动手能力的学生多参与教师的研究课题,为其提供学习理论用于实际的机会,有助于提高学生的实践创新能力,同时也培养了学生学习兴趣。鼓励学生参与教师的科研项目是提高生物工程专业学生实践能力的有效途径之一。 2.4加强校外实习基地建设 学生实践能力的有效获得需要加强校外实习基地建设。实习基地选择与建设非常重要。学生如果没有亲自实践,很难将所学的理论知识应用到生产实践中去。因此,除了注重校内实验室基础实验技能训练外,还应安排学生到校外相关工厂进行一段时间的生产实习。如:“益阳七箭啤酒厂”、“湖南汉森制药厂”等,主要了解企业的大规模生产特点、生产工艺流程等。让学生进企业实习,不仅锻炼了学生的意志,而且有利于提高学生的组织协调能力、社会活动能力等。所以,加强校外实习基地建设、让学生进入校外相关企业实习是培养学生实践能力的重要途径。另外,采用“产、学、研”模式,对提高学生实践创新能力也非常重要[4-5]。 2.5申请更多的经费投入,加强实践教学任课教师的培养力度 加大实践教学的经费投入、加强实践教学任课教师的培养力度也有助于提高学生实践创新能力。规定每位教师到相关专业的企业或工厂工作学习一段时间,尤其是新进的刚从学校毕业的年轻教师。另外,学校应该多为实践教学人员提供进修、培训、研讨交流等各种提高自身业务能力的机会,制定科学的考核制度和职称评定方案。同时可在企业聘请工作经验丰富和较高学历的工程技术人员为外聘教师,承担实践性教学工作。 3结语 实践性教学对生物工程专业学生的实践创新能力的培养非常重要,湖南城市学院生物工程专业实验教学取得了一定效果,但实践教学还需要从多方面进行革新,不断探索新的实验项目,改进旧的实验方法,加强实验教学的改革仍然任重道远。 作者:库文珍 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院 生物工程论文:特色学科建设下生物工程课程优化 摘要:基于我国生物工程专业大学毕业生就业率低下的现状,以我校生物工程专业课程体系优化与实践为例,提出以“特色学科建设”为导向,对生物工程专业课程体系进行优化,使得课程体系具备模块化和特色化特点,这有助于培养复合型创新人才,提高大学生就业率和就业质量。 关键词:特色学科建设;生物工程专业;课程体系优化 近年来,国内生物工程专业大学毕业生就业形势不容乐观,学生就业压力大,毕业生就业专业对口率不高。造成就业率低下的主要原因有:(1)当今生物产业规模不大,人才需求量偏小;(2)国内办学规模和招生量膨胀过快;(3)各校生物工程专业的办学条件不一,专业教育与当地产业特色结合度不够,没有形成特色[1]。因此,地方高校生物工程专业课程体系及培养模式的建设需要贯彻改革创新为先、质量效益第一的思想。以“特色学科建设”为导向,设计合理的课程体系,并以此为载体强调实践技能和工程能力的培养,全面提高人才培养质量,可将专业教育与当地产业特色紧密结合,形成办学特色,下面以我校生物工程专业课程体系优化与实践为例交流一些体会。 一、特色学科建设对地方高校人才培养的导向 地方高校是具有“地方投资、地方管理、办在地方、服务地方”特征的高校,与地方经济社会具有水乳交融的天然联系。学科是高校重大项目的承担者,是创新型成果的生产者,是创新型优秀人才的培养基地。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科,不断凝练学科研究方向,提高科技创新能力和社会贡献度,以特色学科建设促进学科专业发展。着力通过应用性特色学科发展,加强实践性教学环节,培养能够解决生产实际问题的应用型人才;通过与区域、企事业单位合作对接,培养职业能力为导向的实务型人才;围绕区域重大需求和科研任务牵引,通过协同创新,发挥不同创新主体科研优势,多单位、跨学科联合指导,培养复合型创新人才[2]。近年来,我校生物工程特色学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合,依托江西理工大学“钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心”、“江西省矿冶环境污染控制重点实验室”和“江西省矿业工程重点实验室”等研究平台,形成了地方矿冶领域与生物工程紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在钨和稀土矿山生物修复、矿山环境微生物学等研究领域获批多项国家自然科学基金项目和省部级科研项目,涉及的研究方向包括极端矿山环境抗性生物的筛选、生物极端生境耐受和修复的生理机制、矿山环境生物修复的工程化技术体系研究,微生物冶金、极端嗜酸菌基因组学、生物肥料研发、脐橙皮资源综合利用等。利用特色学科发展的导向,我校生物工程专业学生通过参与完成课题研究和实践,最终获得优良的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力,成为具有良好综合素质的生物产业化专业技术人才、管理人才和研发人才。 二、生物工程专业课程体系优化与实践 (一)生物工程专业课程体系优化与实践思路 在学科快速发展的同时,我校以此为导向对生物工程专业课程体系进行了改革。通过完成专业基础课程体系,使学生的基本操作技能得到全面训练;通过完成单元操作课程体系,使学生能进行各类生物产品工厂的工艺设计和解决产品生产过程中出现的主要问题;通过完成特色创新课程体系和实践教学课程体系,提高学生综合分析能力、统筹能力、实践能力和创新思维能力;通过教育质量与人才评价体系,使学生对综合素质项目及其指标有最基本认识并进行自我衡量。通过专业基础课程体系、单元操作课程体系、实践教学课程体系、特色创新课程体系以及教育质量与人才评价体系的整合、连贯,使得生物工程专业的理论和实践教学具备模块化和特色化特点,具有更好的整体性、关联性和先进性等优点。 (二)以“特色学科建设”为导向的生物工程专业课程体系优化 我们根据专业教学指导委员会制定的专业规范和《江西理工大学关于制订本科专业培养方案的指导意见》,通过以“特色学科建设”为导向,为培养德、智、体全面发展,基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、重实践、具有初步创新能力的应用型人才,我们从以下几个体系对生物工程专业课程进行了优化: 1.拓宽专业基础课程体系 对原有课程体系拓宽至包括酶和植物细胞在内的生物体系,增加普通生物学、细胞工程、基因工程等课程。 2.设置单元操作课程体系 原教学体系中专业必修课调整为发酵工程、生物分离工程和基因工程三个单元操作课程体系。以生物产品生产过程的基本单元操作为主线,阐述生物生产工艺的基本理论和操作技能。学生通过这几个课程体系的学习,能进行各类生物产品工厂的工艺设计和解决产品生产过程中出现的主要问题,并为从事生物新产品和新工艺的研究与开发打好应有的理论基础。 3.开设特色创新课程体系 生物工程特色创新课程体系涵盖专业必修特色课程:发酵工程与工艺学、生物分离工程。专业选修课:主要包括恢复生态学、资源微生物学、生物统计学、生物信息学等,以及专业选修特色课程:生物能源、环境工程概论、生物冶金、矿山生物修复、食品精深加工等。 4.加强实践教学课程体系 强化实践教学环节,构建不同层次的实践课程体系,为学生形成创新型的知识结构和加强实践能力提供教学支撑。增设生物工程认识实习、生物技能大实验、科技素养实训等课程体系,以生物工程实践教学基地建设为契机,加强校企合作,拓宽实践教学渠道,提升大学生实践能力,探索产学研结合的办学模式。通过组织学生参加课外科技竞赛,选择一个特色课题独立研究,教师或来自企业的专家给予指导,来培养大学生的学习和研究兴趣。 5.构建教育质量与人才评价体系 建立校内专家评价、学生评价与校外实习单位评价、用人单位评价相结合的教育质量评价和人才评价体系;以德、智、体、美全面发展为主要评价内容;注重教育产出评价、学生学习产出评价、学生个性化发展评价,以及专业办学宗旨实现程度的评价,注重实践能力、自主创新能力和核心竞争要素的评价。 (三)生物工程专业课程体系优化实践效果 生物工程专业为我校新开专业,从2003年开始招生,目前有8位专业教师,其中具有博士学位的教师6名,硕士学位的教师2名。我校生物工程专业以“特色学科建设”为导向的课程体系优化改革从2009级生物工程专业本科生教育开始实施,取得了明显效果: 1.近几年,随着特色学科平台和师资队伍建设的加强,我校生物工程学科获批了包括4项国家自然科学基金项目、1项国家科技支撑计划子课题、l项国家惠民计划项目在内的纵向科研项目30余项,纵向科研经费超过400万元,形成了具有地方矿冶+生物工程的特色鲜明的研究方向,在基础研究领域取得的重要突破,为地方企业提供技术支持奠定了基础。学科分别与赣州菊隆高科技实业有限公司、江西北清生态环保有限公司等公司签订了战略合作协议。我校生物工程本科生参与教师课题研究覆盖率超过三分之二以上,在科研及课外学术活动取得较好的成绩。生物工程本科生的作品获得全国大学生节能减排大赛、第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛等多项奖项,发表学术论文多篇。 2.实习教育是生物工程专业实践教学环节的一个重要内容,了解现场的生产状况,认识并参与实际生产过程是培养学生工程实践能力和创新意识必不可少的重要环节。目前,本专业与赣州菊隆高科技实业有限公司、赣州中橙果业科技开发股份有限公司、江西科泰生物技术有限公司、赣州华露农业开发有限公司、赣州章贡酒业有限责任公司、赣南海欣药业股份有限公司、崇义章源钨业股份有限公司、赣州稀土集团有限公司等多家单位建立了紧密型校外实习基地,为学生开展生产实习、社会调查、课外创新活动和毕业论文创造了良好的条件。 3.生物工程专业毕业生就业率和就业质量明显提高。毕业生就业率均在90%以上,主要集中在生物资源开发领域,如双汇集团、赣州菊隆高科技实业有限公司、赣州中橙果业科技开发股份有限公司、江西科泰生物技术有限公司、浙江日升药业有限公司等企业。毕业生考研率平均30%左右,录取的高校90%以上为重点大学和中科院单位,如浙江大学、北京理工大学、江南大学、华南理工大学、中国科学院上海生命科学研究所、中国科学院广州能源研究所等。考研的毕业生在研究生复试面试过程中,充分体现了学生理论知识、实验能力和科研素养的优势,均取得了较好的复试成绩,显现了本专业以“特色学科建设”为导向的课程体系优化教育改革的生命力。 作者:余水静 邓扬悟 宋秋华 单位:江西理工大学资源与环境工程学院 生物工程论文:食品工业中生物工程技术的应用 摘要:随着世界人口的不断增长,以及人们生活水平的显著提高,社会对食品的需求在不断加强。而生物工程技术作为一项应用微生物、动植物细胞以生产具有应用价值产物的新型技术,在食品工业中得到了飞速的发展和应用。本文重点分析了基因工程、酶技术以及发酵工艺等生物工程技术在食品生产、加工中的应用,对于提高食品生产加工效率,以及对生物工程技术的进一步研究具有一定的参考意义。 关键词:生物工程技术;食品工业;应用 生物工程技术是一项依靠微生物、动植物体作为反应容器进行生产加工的科学技术,兴起于20世纪70年代,结合现代工业的发展,已经形成了与工业、农业、医疗、食品、能源等行业相结合的综合型技术。生物技术在食品工业中的应用主要包括了基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等。以上技术在食品生产加工的各个环节均有重要的应用。 1.生物工程技术在食品生产中的应用 1.1动物源性与植物源性食品的改良 通过转基因技术可以使植物和动物获得某些特定的优良性状,以达到改良食品成分、产量、营养价值等效果。其在动物源性食品生产上的应用尚处于研究阶段,实验显示,通过转基因技术改良的动物具有生长速度加快、肉质提高、抗病能力增强等特点,如通过生物技术改变牛乳成分,生产含有丰富改良蛋白的牛乳,降低牛乳中的乳糖含量。而在农作物上的应用主要着眼于在增强作物产量以及抗病虫害能力。例如通过基因修饰技术提高马铃薯中的碳水化合物,控制小麦面粉的黏弹性和加工性能等。除了直接对动植物采用基因修饰技术以外,还可以利用生物技术生产畜用激素,提高牛乳产量,或增加禽畜的瘦肉比例等。但需要指出的是,采用基因技术生产的食品安全性一直受到质疑,相关问题还有待进一步研究。 1.2新型食用资源的开发与生产 生物工程技术可以开发生产多种新型食用资源,其中较受关注的有微生物蛋白等。微生物蛋白也叫单细胞蛋白,是用工农业废料和石油废料人工培养生产的微生物菌体。微生物蛋白并不是纯蛋白,而是包含有丰富蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸以及维生素、无机物等混合物组成的细胞团。由于采用微生物繁殖,微生物蛋白的原料来源极为广泛,秸秆、木屑、有机废水、石油、乙醇等废物废料都可以作为微生物蛋白的生产原料;同时,微生物蛋白的生产效率很高,产量高且不受地区、季节和气候限制。在应用上,微生物蛋白不仅可以作为营养丰富的饲料蛋白,还可以加工生产“人造肉”等食品。由于微生物蛋白中氨基酸种类丰富,并含有多种微生物,可以弥补一般粮食中氨基酸种类不全的缺点,常用来加工生产食品添加剂以提高食品的营养价值。需要特别说明的是,在目前生产的微生物蛋白中,由于核酸含量过高,有引起痛风等疾病的风险,其安全性仍待进一步研究和改善。 1.3发酵饮料的生产与改良 饮料作为食品工业的支柱产业之一,越来越多的生物技术在其中得到了广泛而高效的应用。其应用主要集中于发酵饮料的改良、酶工程在啤酒生产中的应用以及果胶酶的使用等。发酵饮料是应用微生物活动制造的风味独特而营养丰富的饮料产品,发酵乳以动物乳为原料,将乳酸菌、酵母菌等特定微生物加入杀菌后的动物乳中,经混合发酵制成,由于其营养价值和口感较好,受到消费者的广泛欢迎;植物蛋白发酵饮料与发酵乳类似,由蛋白质含量较高的核果类接种乳酸菌制成,容易被人体吸收。在现代的啤酒生产中,应用了固定化啤酒酵母技术,通过将酵母细胞固定在基质材料中,来缩短啤酒发酵时间,提高发酵质量;同时利用β-葡聚糖酶讲解β-葡聚糖以提高啤酒的持泡性。果胶酶在果汁生产中主要起到将果汁提取、澄清、过滤的作用。目前主要使用多种不会产生毒素的曲霉作为产酶菌,现已广泛应用于果汁果酒的工业生产。 2.生物工程技术在食品加工中的应用 2.1生产食品添加剂 常用的食品添加剂按制备途径可以分为天然食品添加剂、化学合成添加剂以及生物技术制备添加剂等。其中生物技术的主要应用有调味品的制备,即以豆泊、高粱、麸皮等为原料,选择合适的菌株发酵以制备呈特定味道的可食用物质。如利用枯草杆菌生产核苷酸以制备味精,利用醋酸杆菌发酵乙酸生产食醋等;还可以利用生物技术制备食品着色剂,市面上由微生物发酵制得的着色剂有红曲红色素、β-胡萝卜素、维生素B等,一些带有鲜艳颜色的食品,如红腐乳等也是微生物发酵的产物;另外,利用微生物生产的增稠剂如黄原胶等也得到了一定的应用。 2.2在食品保鲜防腐上的应用 生物保鲜技术的一般机理为隔离食品与空气的接触,以延缓氧化作用;或者利用本身具有良好抑菌作用的生物保鲜剂,以起到防腐保鲜的作用。例如使用微生物及其代谢产物保鲜,就是利用微生物产生抗生素或抗菌肽,以抑制果蔬表面的细菌、真菌、原虫等微生物。另外,还可以利用天然提取物中的活性物质来抑制果蔬中酶的活性,以及在果蔬表面形成抗氧化膜,以达到保鲜防腐的效果。 2.3在食品安全检测中的应用 生物技术在食品安全检测中也得到了广泛应用。基因探针法又叫做分子杂交技术,是利用DNA碱基互补配对的特性来监测DNA序列的一项技术,通常用来监测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌和葡萄球菌等有害微生物,其精确度高且操作便捷,不足之处是成本较高;而生物芯片技术是按照有序排列在载体表面的大量生物分子的特异性亲和反应进行分析,相对于传统方法,生物芯片技术具有数据可靠且自动化程度高的特点。 结语: 21世纪的生物技术的时代,随着生物工程技术的发展,其在食品工业领域的应用也会得到飞速发展。有效利用生物工程技术,不仅能够大幅度提高食物的产量,还可以生产出符合人类营养要求的特定效用的食品。发展生物工程技术在食品工业中的应用,对于我国这样一个处于高速发展中的人口大国来说,有着重大的战略意义。
1工程概况 济南市全福河等河道生态补水工程利用水质净化一厂的再生水,通过加压泵站提升、钢制管道输送的方式对市区全福河、柳行头河、历山路边沟、黄台南路边沟和山大路边沟进行水源补给。主要工程内容包含压力输水管线、提升泵站、钢坝闸、叠石坝、河道生态景观修复等。地勘报告显示,管道敷设范围内均为填土、杂填土、素填土、粉质黏土等,无岩石层分布。项目原设计压力管线为顶管施工,经多方论证比选后,采用定向钻托管技术进行施工,本文主要对顶管与定向钻托管施工技术进行研究,并对造价进行分析。 2顶管施工技术 顶管技术施工[1,2],需要先设置顶管工作坑与接收坑,并将顶管设备安装在顶管工作坑内。利用顶进设备产生的推力,将管道挤压进前方土内,再将顶进的土方通过垂直运输设备运输至顶管工作坑上方后运走消纳。主要包括人工顶管、挤压顶进、水射流顶进、泥水平衡机械顶进、土压平衡机械顶进等方式。目前,顶管技术适用于直径为600~4000mm的管道,管道材质可以使用钢筋混凝土管、钢管等。地质情况适用于天然土、素土、回填土、杂填土、软质岩、硬质岩等。施工顺序:沉井工作井施工→顶管工作设备下井→顶管作业施工→土方运输消纳→管道顶进施工完毕后拆除顶管作业设备→回填工作井。 2.1顶管工作井与接收井施工 顶管工作坑采用沉井下沉工艺进行施工。首先进行基坑测量放样,按照设计纵坐标定位工作井的具体位置;破除地面路面,施工刃脚垫层,刃脚垫层采用级配砂分层夯实;在井筒内支立模板和支架,沉井高度超过10.0m时,井身混凝凝土分2节进行浇筑,刃脚部分的模板采用砖砌结构,宽度与刃脚宽度相同,井身模板采用钢模板钢支撑搭配木模板木支撑的形式;支模完成后进行钢筋绑扎,钢筋表面油污等需清除干净,钢筋接头、搭接形式、间距、保护层等均应满足验收规范要求;钢筋绑扎完成后进行外模板施工,顶进预留洞预先采用砖砌结构进行封堵;浇筑C30混凝土,养护达到拆模标准后拆除并清理模板;待混凝土强度达到设计强度后,沉井进行挖土下沉,挖土工具采用蟹斗长臂挖掘机,井壁外采用灌浆处理,避免出现井身倾斜,发现问题及时纠偏处理;当下沉达到接近标高时,改用人工开挖吊车吊土,并预先做好止沉措施,禁止出现超沉现象;沉井封底完成后,对工作井外侧进行注浆处理。采用同样施工方法,进行接收井下沉施工。 2.2管道顶进施工 顶进施工采用泥水平衡顶进工艺,工作井及接收井施工完成后,做顶管材料及设备进场准备。首先按照设计标高及坡度在顶管工作井内安装导轨,安装必须牢固。钢筋混凝土沉井井壁作为顶管设备的后背墙,顶管设备采用120t吊车吊装,各种线缆等均按顺序进行下井作业。顶管设备安装完成后,开始顶进作业,采用18t吊车进行下管作业,每节管道前段顶进后,后端接口均在工作井内进行焊接拼装,钢管焊缝须满足相关规范要求。顶进过程分初始顶进、正常顶进、接收顶进几个阶段。初始顶进阶段需收集、分析各项数据,并调整修正顶进姿态。管道施工过程中,须对地面及周边构筑物、建筑物进行密切检测,避免出现沉降现象。管道顶进接近顶管接收井时,密切测量相关数据,做好进洞准备。采用顶进进洞方式,不采用外力进行洞门破除,进洞后及时清理砖渣等,铺设接收轨道,待管道顶进完成后,洞口进行密封处理,采用120t吊车,吊出顶管设备。顶管工作井位于快车道下方,采用水泥石屑进行回填,回填完成后对吊装预制盖板进行封堵,封堵完成后恢复道路路面,开放交通。 2.3顶管技术造价分析 按照设计招标图纸方案,采用泥水平衡顶管工艺编制施工招标清单,经公开招标后确定的造价进行分析。最终确定建设顶管工作、接收井各3座,顶进管道直径为DN800mm,管道材质为内外防腐螺旋焊接钢管,顶进长度为706.8m。针对顶管工程进行造价分析,顶管工作井造价为446.77万元,接收井造价为128.48万元,管道顶进造价为194.61万元,合计769.86万元。经过分析,造价指标约为10892元/延长米,此造价未考虑降排水及临设等措施费。 3定向钻托管施工技术 定向钻施工技术,能够进行有工作坑水平定向钻进回托布管和无工作坑下卧式定向钻进回托布管,适用于直径100~1200mm的钢管、PE管、MPP管等,地质情况适用于天然土、素土、回填土、杂填土、软质岩、硬质岩等[3]。本文对有工作坑水平定向钻进的工艺进行研究,施工顺序:打设支护桩并开挖工作坑→定向钻机安装→定向钻孔→扩孔→回托布置管道→拆除机械设备→拔出支护桩→回填工作坑。 3.1工作坑施工经过 论证分析,设置2座工作井、2座接收井。经过土压力计算,确定采用打设12.0mⅣ型拉森钢板桩的方式进行支护。拉森钢板桩[4]支护主要有施工速度快、节约空间、对周边环境影响小、工序简单等优点。采用拉森钢板桩进行工作坑支护,首先需进行定位放线,然后打桩机进场。选用EX400液压打桩机,采用单根逐根打入法施工。打桩前应对每根钢板桩进行刷油检查,存在瑕疵的桩体不得使用。打桩过程中随时测量桩体的倾斜度,并控制在规范要求范围内。拉森钢板桩支护完成后进行工作坑开挖,第一层土方开挖完成后,设置钢支撑及钢围檩,防止桩身倾斜。逐层向下开挖,并做好基坑排水工作。根据拉管管道高程确定工作坑深度,并在工作坑内设置相应大小的集水坑,采用泥浆泵进行基坑排水。开挖完成后,处理工作坑底部较软土质。因定向钻托长度长,所需要的机械拉力较大,定向钻机需要固定在混凝土基础上。混凝土基础采用C20混凝土进行浇筑,厚20cm,内配双层双向ϕ12钢筋。 3.2定向钻施工 首先进行导向孔钻进轨迹设计,即根据管线设计剖面图进行导向孔最佳线路设计,各种既有管线距离应满足相关规范要求。基坑开挖完成且平基混凝土达到设计强度后,采用120t吊车吊装定向钻机下坑。定向钻设备安装就位后,首先进行导向孔钻进,导向杆起始钻进高度应略高于管道设计中心线位置。将定位发射机安装在导向钻头中,通过钻头内的传感器发射信号至地面接收器,接收器显示其运行深度、钻孔角度、钻头温度、鸭嘴边的面向角度等数据。操作员将测量数据与既定的钻孔设计轨迹进行比对后,及时判断并调整钻孔线路,保证钻孔线路与设计轨迹一致。根据规范要求,选用直径为1200mm的刮刀式扩孔器,为设计管道直径的1.5倍[5]。为保证扩孔安全顺利地完成,需要保证护壁泥浆流动顺畅且充满整个空隙。泥浆制作采用DDW-350定向钻机自用的搅拌和泵送系统,泥浆材料采用膨润土、聚合物和水进行混合制备。扩孔完成后,进行管道回托施工。准备钢制管道,保证回托管道一次成型回托,单根9.0m长管道需预先完成焊接连接。组装回拖支撑,回托支架采用砂包进行铺设,每间隔20.0m放置1个砂包。拉管回拖结束后,为了防止地面沉降,定向钻空隙内需要选用水泥浆对孔内注浆进行加固。注浆管选用2根直径25mm的钢花管,与主管道同时拉入土中。完成回托布管后,定向钻机迁移至终点工作坑,反向回托注浆管,边回托边注浆,每回拽6.0m,就采用高压注浆机注入1∶1的水泥粉煤灰浆液,直至浆液完全充填钢管间隙。注浆过程中应保持不间断注浆直至完成,防止浆液流出,当出现缝隙时,及时进行补充注浆加固。在注浆及定向钻托管施工完成后,吊出钻机,拔出拉森钢板桩,回填工作坑。 3.3定向钻托管技术造价分析 按照经过论证的实施方案,设置定向钻工作坑2座,定向钻接收坑2座,定向钻托管道直径为DN800mm,管道材质为内外防腐螺旋焊接钢管,施工长度为706.8m。针对定向钻托工艺进行造价分析,因定向钻无合同清单单价,按照合同约定套用《山东省市政工程消耗量定额》SDA1-31-2016,人工费及其他取费均按照济南市2021年相关规定计取,钢管管材费用采用原合同单价。因此,顶管工作井造价为46.02万元,接收井造价为31.86万元,管道顶进造价为237.28万元,合计315.16万元。经过分析,造价指标约为4458元/延长米,此造价未考虑降排水及临设等措施费。 4结语 通过研究顶管与定向钻托管技术在实际工程中的应用,经技术对比分析发现,在地质情况允许的条件下,两种施工技术均能解决水利管道工程在主城区内施工时无法大范围开挖的问题,可以大幅减少施工过程中对既有建筑物、道路、地层、交通疏导组织的影响。但通过造价对比分析,顶管工施工技术较定向钻托管技术造价偏高,主要原因为顶管工作井施工难度大,顶管机械设备及劳务市场价格高。随着定向钻托管技术的迅速发展,已经可以开展大口径的管道施工,且具有单次施工长度长、市场价格低、施工速度快等特点,在降低工程造价、节约投资、缩短工期等方面起到重要作用。 [参考文献] [1]侯庆雷,王江峰.南水北调配套工程顶管施工技术研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2015,36(1):21-24. [2]达云玲.顶管施工技术在长距离水利管道工程中的应用研究[J].黑龙江水利科技,2019,47(7):138-140. [3]梅英军.水平定向钻进技术在市政供水管道施工中的应用分析[J].住宅与房地产,2019(24):188. [4]陈吉亮,孙源,何青.拉森钢板桩在防河防洪堤工程中的应用[J].山东水利,2022(3):29-30. [5]朱万涛.水平定向钻工艺在余庄水库输水设施工程中的应用[J].大坝与安全,2022(2):58-60. 作者:刘洪君 单位:中正信造价咨询有限公司
通过对道路施工状况的分析,道路建成之后会暴露在自然环境之中,受到风吹雨打、阳光暴晒等自然现象的腐蚀,同时也承受较大的车辆荷载,这种现象的出现会对道路使用寿命造成影响。因此,在现阶段道路施工的过程中,施工人员应该认识到高性能混凝土材料使用的状况,针对新型路桥施工方案,进行材料的综合性运用,逐渐提高道路施工的耐久性以及抗腐蚀性,延长道路的使用寿命,并提高工程施工的整体性能,避免施工混凝土材料的过度消耗,为道路工程项目施工方案的优化提供保障。 1高性能混凝土的特点 1.1材料耐久性 在城市化进程背景下,车流量逐渐增多,对施工质量提出了较高的要求。通过对混凝土工程设计状况的分析,应该将材料使用作为重点,结合混凝土的基本性能,逐渐提高混凝土施工性能,保障道路施工的稳定性。在高性能混凝土施工中,结合工程建设状况,可以提高工程质量,并延长道路的使用寿命,改善传统工程施工中存在的限制性问题,优化工程施工状况,提升施工的整体价值。 1.2材料抗压强度大 对于道路施工中的抗压强度而言,作为评价混凝土的重要指标,可以充分保障施工的质量。将高性能材料运用在路桥工程中,可以充分保障道路施工的抗压强度,而且,与传统混凝土相结合,不会增加工程结构的自重。 1.3环保性能较好 高性能混凝土施工中,可以实现节能降耗的施工目的。而且,在道路施工中,可以将绿色施工作为重点,提升混凝土的整体性能。同时,在高性能混凝土使用中,可以提高工程强度,并减少材料用量,节约施工能源,缩短施工周期,并逐渐提高工程造价管理的整体价值。 2高性能混凝土施工要点 2.1施工前的准备 在道路工程施工的过程中,应该选择适合的混凝土搅拌场地,结合工程项目设计的实际状况,进行混凝土拌合机项目的设计。在施工进度优化中,需要在施工前进行材料的准备,并对材料的选择进行检测以及调整。对于施工人员,在施工前需要准备好施工材料,根据水泥性能,提高施工质量,并检查混凝土的凝结时间、细度以及安全性。同时,在道路施工设计中,需要结合施工材料,进行图纸的设计,并针对图纸边线、中心线等进行放样,结合缩缝、胀缝、纵坡转折点以及起止点进行桩位的确定。 2.2浇筑工艺 通过对混凝土浇筑施工工艺的分析,其作为施工中较为重要的环节,需要按照设计、施工要求进行施工方案的优化,提升实验选择的优势性,而且,在浇筑混凝土之前,需要确定模板的强度、尺寸以及钢筋的预埋状况。例如,在道路混凝土施工的过程中,通过运料车可以将混凝土送到浇筑位置,结合工程施工技术,进行道路涂抹,提高施工的质量。同时,在钢筋网片安装中,厚度不能超过25cm,需要一次安装到位,对于厚度大于25cm的模板,需要进行两次安装,在边缘处可以进行钢筋的合理处理,并提高钢筋混凝土的刚度,保障浇筑工艺施工的合理性。 2.3振捣技术 通过对混凝土混合料浇筑状况的分析,应该针对振捣状况,进行振捣器项目的设计,并通过插入式振捣器以及平板式振捣器的施工优化,进行施工方案的合理选择,展现工程项目施工的稳定性,在振捣技术运用中,需要来回拉2次~3次,及时赶出气泡,保证道路施工的稳定性。 3道路桥梁工程中高性能混凝土的运用 3.1道路施工中的技术运用 对于高性能混凝土而言,存在着高性能、高体积、稳定性以及耐久性的特点,将其运用在道路工程施工之中,可以提高道路施工的整体性能,并增加工程强度,提高道路的力学强度。研究中发现,在道路桥梁混凝土材料使用中。对于施工人员,在工程施工中,不仅需要提高路基施工的质量,而且也需要解决道路混凝土的强度,减少水泥用量。同时,在道路施工的过程中,为了提高工程的整体质量,应该提高高性能混凝土的使用质量,施工人员也应该根据道路混凝土的特点,结合高性能混凝土的特性,进行技术的优化,并改变以往混凝土施工工艺,针对坍落度需要达到施工标准,提升道路高性能混凝土使用的价值性,促进现代道路项目设计的稳定性。 3.2桥梁工程高性能混凝土运用 结合高性能混凝土施工状况,将其运用在桥梁施工中,可以长时间保持道路力学性能,使得在恶劣的条件下提高力学性能,并保障道路施工的稳定性、强度性。对于这种施工状况而言,在道路施工中可以提高施工的整体强度,并提高经济效能以及使用性能,提高工程项目施工的整体质量。由于桥梁工程结构相对复杂,在施工设计中跨径长,所以,需要提高混凝土的强度,优化混凝土性能,充分保障主梁工程设计的合理性。因此,在现阶段桥梁施工中,结合高性能混凝土工程的施工状况,可以提高桥梁结构,并加强混凝土质量,加固桥梁结构,增强桥梁的使用寿命。 3.3高性能混凝土在工程施工中的运用 对于高性能混凝土而言,对搅拌设备的要求相对较高,所以,在使用中需要选择卧轴式搅拌设备,在短时间内获得高性能的搅拌。而且,在高性能混凝土材料运用中,需要保证拌合物稠度,控制含水量,并结合拌合物的稠度,保障搅拌均匀性,使稠度符合施工要求,提升混凝土的整体质量。在制备后,应该使用罐车运输以及浇筑的方法,进行泵送工程处理,为施工提供便利性的操作技术,增大混凝土工程的密实度,并加入减水剂,增强混凝土的结构强度,提升混凝土的流动性。 4结语 在现阶段公路工程项目设计的过程中,通过高性能混凝土的运用,可以提高工程施工的整体质量,并保障道路施工的稳定性。而且,在道路工程设计中,设计人员应该将道路设计作为重点,结合工程施工模式,进行技术运用,提升工程施工的整体质量。通常状况下,在高性能混凝土运用中,应该通过不同施工状况,进行混凝土施工方案的优化,展现道路工程设计的稳定性。
生物资源论文:国外生物资源库建构 作者:方宇宁 温度之波动 “生物样本如果不经过适当的处理,其作用就可能受到限制,”马萨诸塞州剑桥博德研究所的克里斯汀•阿迪利(KristinArdlie)说道。她回忆起一个从胎盘组织样本分离RNA的项目,由于样本中含有太多的降解酶,经过多次分离均未能成功。原来研究人员起先将该样本放在-20℃的冰柜里,几个小时后再将样本转移到符合条件的-80℃的冰柜中。“他们可能认为‘冷冻不就是冷冻嘛’,”阿迪利说道,但一般的冰箱温度并不足以阻止酶的降解。除了DNA之外,几乎没有生物分子能在-20℃的温度条件下保存完好。大多数样本可在-80℃的条件保存完好,但某些样本,如活细胞,必须保存在接近-200℃的温度条件下。只有在这样的低温条件下,酶的所有活动才会完全停止。以不可预知的方式产生变化的分析物比没有任何分析物更为糟糕。一项研究表明,在对两个肿瘤标志物样本进行比较时发现,当场收集的血清与经过冷冻处理并在十年后解冻的血清比较,后者浓度增加了15%左右。在另一项模拟长期冷冻影响的实验中,研究人员检测了冷冻后再解冻其血清中多种肿瘤标志物的变化情况,一些蛋白质生物标记在几十年里,甚至经过多次冷冻解冻,似乎仍然保持稳定不变。然而,血管内皮生长因子———一种与糖尿病、关节炎和癌症等有关联的生物标志物,却是非常的不稳定,不适宜用冻结样本进行分析。 瑞士生物库顾问丹尼尔•S-杜巴切(DanielS-Dubach)说道,样本是否已解冻过用以研究,然后再次保存,这不是所有的生物库都有记录的,对冷冻温度进行监测,也不是所有的生物库都能做到的。即使是短期的温度波动,都会使样本形成破坏性的冰晶。杜巴切曾看到研究人员为炫耀他们的样本,将冰箱门敝开了好几分钟。 冷储与技术 马萨诸塞州霍普金顿的汉密尔顿存储技术公司可容纳25万至1000万个样本,在存取样本时,研究人员不需打开冰柜门,只需将样本试管放置在冰柜的一个传递口处,机械臂会将其移至内部的存储架上。研究人员甚至可以通过实验室的信息管理系统寻找所需的某个特定样本,根据他们的要求,系统进行检索并将检索到的样本存放在传递口处,完毕后,系统会通过电子邮件通知研究人员来取。温度保持在-80℃的冷冻系统还能够记录样本的存取次数,以及使用多长时间。即使不考虑配置这类先进的冷冻设备,冷冻储存的成本也是十分昂贵的。NCI生物样本库的吉姆•沃特(JimVaught)说道,一次典型的流行病学研究项目就有可能产生1万名患者的10万份样本,需要5个冰柜存放,单个冰柜每年正常使用的成本达6000美元。虽然冷冻被认为是保存生物分子和活细胞的最好方式,但其外形却有可能被破坏。为了降低存储成本,大多数研究人员采用的是一个多世纪前的保鲜技术:将取自病人的机体组织浸泡在防腐剂福尔马林中,一些固形组织则嵌放在石蜡块中。马里兰州银泉联合病理中心至今保存了2800万件嵌放在石蜡块中的样本,有的样本可追溯到一战期间。然而,从石蜡块中取出一小片组织薄片经染色后在显微镜下观察的方法不能有效保存生物大分子,这些生物组织细胞因缺氧而导致RNA降解,蛋白质发生变化,包括福尔马林也会致RNA和DNA遭到破坏。当研究人员试图恢复生物大分子,在去除石蜡时还会造成更多的破坏。虽然从石蜡中可以提取DNA和RNA,但无法保证质量。销售室温条件下存放DNA和RNA专用设备的加州IntegenX公司副总裁迈克•霍根(MikeHogan)认为,生物分子退化的原因并非直接源自于福尔马林,而是因为水解和氧化。冷冻能够让样本长期保存,是因为在较低温度条件下降解作用变得更加缓慢。IntegenX目前正在改进这方面的技术,旨在去除水分以减缓水解和氧化作用。如果这项技术改良成功,研究人员就能够利用福尔马林保存的样本来研究生物分子。其他的一些改进方法则着重于在样本使用过程中如何去除福尔马林。2009年德国Qiagen公司开发的PAXgene系统产品,采用以酒精为基础的固定剂来保存生物分子,并用石蜡嵌放组织标本。该技术可使生物组织样本在室温条件下保存7天,4℃条件下保存4周,-20℃条件下保存几个月,样本形态和生物分子都不会受到损害。这种保存方法正在替代深度冷冻。一项规模庞大的组织收集项目中有一个试点项目,其目的是利用以四种不同方式保存的几十种类型生物组织样本,进行基因表达和常见的遗传变异研究。基因型组织表达(GTEx)是美国国立卫生研究院(NIH)进行的一项合作研究项目,参与这一项目的还有选择PAXgene系统的一些研究所。美国人类基因组研究所项目总监杰弗里•斯特鲁威(JeffreyStruewing)解释道,PAXgene系统不仅能够保护RNA,还可免除样本收集过程中超冷保存带来的运输上的麻烦。但PAXgene系统长期保存如蛋白质这样的大分子的效果究竟如何,现在断言还为时过早。“没有任何一种保存方法能够适用于所有样本或所有分析物的。” 样本之收集 一些最棘手的困难在样本保存之前就已经存在了。NCI所辖的生物样本库和生物样本研究办公室(OBBR)负责人卡罗琳•康普顿(CarolynCompton)说道:“生物标本是人体的一部分,从体内分离时经历了前所未有的压力。”当血液供应被切断,并暴露在突然变化的温度条件下时,细胞的行为就变得很难预料。基因表达和蛋白磷酸化发生大幅度的变化,有可能激活细胞的自毁行为。康普顿指出,研究人员必须要弄明白,样本分析结果是否真实反映了来自患者的生物学状况,“在进行一次堪称完美的检测之后,得到的却有可能是错误的结果。” 即使组织保存完好,仍有可能不能反映真实的生物学状况。“问题不仅仅是样本收集后的时间保存间隔,”休伊特说道,“而是样本在收集时已经缺乏活力。”从戴呼吸器患者身上收集到的与不戴呼吸器收集到的组织样本可能会有所不同,“如果在我划船后进行手臂肌肉活检,我的RNA信息与休息后进行的活检其结果也会有很大的区别。”非住院志愿者的血液、尿液和唾液样本可以在预定点收集,但是固形组织样本通常是在医院急诊手术中收集到的,去除药物、麻醉药剂和血液残余的过程都会对样本质量产生影响。另外,样本冷冻之前在室温下停留时间的长短,使用固定液的类型,以及冷冻过程的快慢等都会影响样本保存的质量。在OBBR于今年二月举办的一次会议上,奥马哈市内布拉斯加卫理公会医院病理学家吉恩•赫伯克(GeneHerbek)讲述了与外科医疗团队的合作经验,即保证组织样本在切除后的一小时内送达病理学家的实验室里。德国汉堡的一家生物技术公司可以在组织切除后的10分钟内进行样本收集,并由指定的护士与手术组一起进行术前准备工作,机体组织一旦被切除,即刻被送到隔壁专门的房间进行切片固定和冷冻处理。“一般来说,从获取样本到开始处理的最佳时间在15分钟之内,”杜巴切说道。具体到不同器官是有所不同的,例如胃等胃肠器官的处理必须更快。验尸过程中收集组织样本的速度也很重要,收集人员要做好随时接收捐赠器官的准备。半数以上的组织样本可于死亡后6小时内收集和进行处理。当组织样本被送到参与GTEx计划一方的博德研究所,在开始分析之前,阿迪利的研究团队会先将RNA分离出来,并以RNA质量完整性指数RIN(RNAintegritynumber)对样本进行质与量的检测,虽然这称不上是一种非常完善的措施,但至少可以将一些完整性极差的样本排除在外。 评估与规范 许多生物库专家发现,在分析中研究人员对样本品质问题较少考虑。2004年至2009年间发表在开放式获取期刊上的125篇关于生物标记物的论文,半数以上都没有提及样本获取、保存和处理的相关信息。这种情况也许并不奇怪,生物库模式的样本收集、保存和处理只是在近年才出现。OBBR成立于2005年,2007年首次了样本收集最佳方法的有关规定,并于去年了提高研究质量的生物样本报告。美国国际生物资源和环境保护学会于2005年首次出版了样本收集的最佳做法,并于2010年了样本预分析标准规范(StandardPRE-analyticalCode),详细描述了样本组织的收集范围以及收集方法。欧盟也资助了一项被称为“通用预分析工具和体外诊断程序的标准化和改进”四年计划。这是一项由多机构参与的项目,由Qiagen公司居中协调,其目的是改进和规范体外诊断的样本处理。对此,沃特认为,公布的这类准则都是根据研究人员的印象和经验,并非是保存样本的最好方式。专业人员往往经过多次研究后形成了他们自己的一些做法,但没有正式公布出来。“目前并不存在建立在扎实研究为基础的统一国际标准。”事实上,用于研究和维护生物样本质量的资源极为短缺,“人们希望有足够的资金用于研究项目和分析,而不是支持它的基础设施,”康普顿说道。仅保存50000件样本第一年的启动成本就在300万至500万美元之间,这还不包括信息系统在内,为期十年的运营成本可能在1000万美元以上,这对于维持样本库的日常开支是一个极大的挑战。 发展与前景 目前,有一些组织专门帮助研究人员获取其所需的样本,例如,人体组织合作网络(旨在改善获得人体组织的途径)是由NCI发起的一个横跨美国各地的网络,它要求研究人员从常规的外科手术和尸体解剖过程中获取组织和组织液。又如,宾夕法尼亚州费城的美国疾病研究交流中心专门收集较罕有的标本,眼睛等。其他一些国家也开始发起大型生物库项目计划(见“链接:英国生物银行介绍”)。泛欧洲生物样本库和生物分子资源研究平台(BBMRI)是欧洲各生物库形成的一个网络,其宗旨是让研究人员能够共享人体组织样本和数据。包括加拿大魁北克省的基因组学公共人口项目(P3G),不仅提供样品收集和处理等方面的开源软件,同时也拥有自己的生物样本数据库。P3G研发主任、麦吉尔大学健康中心的伊莎贝尔•福捷(Is-abelFortier)认为,一项研究,甚至一个大的研究项目,都不可能拥有足够的样本。“对于已经收集到的数据,我们要赋予它们第二次生命。” 有关样本的信息越多,对其他研究人员的价值也更大。比如,研究某种与癌症有关特定基因的科学家,如果拥有大量可供研究的肿瘤样本,就可以省去很多时间并节省大量的经费。辉瑞药物公司高级副总裁、BBMRI科学顾问戴维•考克斯(DavidCox)认为,充分利用生物标本的方式是一种重新利用研究人员为他们自己的研究目的而收集样本的途径。“你不可能储存所有的样本或获得所有的样本,并将它们一一保存起来,这样的想法代价昂贵,而且很难保持质量。”与每个样本收集部门分别商谈样本的利用问题也是一种低效率的做法。他设想了一种松散协调的“卓越中心”模式:研究人员可存储样本,跟踪与自己研究方向有关的临床资料,同时也为共享和保证样本的质量作出自己的贡献。考克斯说道,生物库的问题之一是如何建设? 谁来买单?“有些人的目的是想利用某些生物样本获取利益,而不是建设一个庞大的生物库。”政府资金偏紧,制药公司只愿意资助能产生新产品的研究,而个人捐赠标本一般出于公众利益的考虑,而不是企业利润。需要有一种方式将生物库基础设施和相关信息“以竞争前模式结合起来,这样我们就可以对生物学有更好的了解,同时也能开发出更好的药物,”考克斯说道。对于生物库的建设来说,最困难的问题也许还是资金问题。 生物资源论文:生物资源保障与运用 作者:杜利强李顺才单位:河北科技师范学院生命科技学院 秦皇岛海洋生物资源利用现状 1海洋捕捞。秦皇岛海域是中国对虾、鲅鱼、带鱼等渤海大型的洄游鱼虾的产卵场与索饵场,也是鲆、鲽以及地方性品种鱼、虾、蟹的产卵场与索饵场,历来都是渤海主要鱼虾的良好渔场。近几十年来,由于过度捕捞以及拖网对幼鱼的损害,致使渔业资源逐年下降。目前,捕捞产品中短食物链、低营养级的上层鱼类的产量虽有一定幅度的增长,但底层鱼类产量却大幅下降。随着国家相关禁渔、限渔、护渔政策的实施,海洋捕捞在海洋渔业产值中所占的比重逐渐下降。 2海水养殖。秦皇岛市海水养殖业发展迅速,养殖品种已发展至20余种。目前,秦皇岛市浅海养殖品种有海湾扇贝、贻贝、太平洋牡蛎及虾夷扇贝等,其中扇贝养殖面积3.73万hm2,位居河北省第一;滩涂养殖品种有海参、河豚与对虾等,养殖面积3000hm2;浅海底播养殖品种有魁蚶、杂色蛤等,养殖面积3000hm2,人工鱼礁增殖1667hm2;海水工厂化养殖以鱼类为主,品种有红鳍东方鲀、牙鲆、大菱鲆、美国红鱼、鲈鱼、舌鳎等,工厂化养殖面积达35万m2。 3海洋水产品加工。随着水产品产量的增加和需求的多样化,以提高水产品附加值为主要目的海洋水产品加工业得到了一定的发展,水产品加工的比例和经济效益逐年提高。海洋水产品精深加工比例越来越高,产品结构不断优化,鱼类、虾类、贝类和鱼类加工工业体系正在建立并逐渐完善,已基本形成多品种系列化产品,包括冷冻冷藏、腌制、烟熏、干制、罐藏、调味休闲食品和工艺品等门类。 4海洋休闲渔业。海洋休闲渔业是对海洋渔业的补充,是对海洋生物资源的综合利用,是在海洋生物资源锐减情况下,充分利用现有生产工具和生物资源,开拓出来的一条新路,是海洋生物产业结构调整的战略选择。近年来,秦皇岛市海洋休闲渔业发展迅速,形成了出海捕捞、近海垂钓、海洋知识科普(新奥海底世界、山海关水族馆)、主题公园(山海关乐岛)、湿地观鸟等方式。 5海洋生物制药。海洋生物医药业(海洋药物和保健品工业)是新兴海洋生物产业。据笔者调查,秦皇岛海域具有丰富的海洋药用生物资源,仅海洋药动物就有56科90种;规模化生产的海洋生物,如海参、扇贝、对虾、牙鲆、鲈鱼等主要品种多具有较高的药用或保健价值,无论是药用生物的种类或是数量,都有很大利用潜力,具有广阔发展前景。目前,秦皇岛市除河北省水产研究所完成高纯度河豚毒素提取技术等研究外,相关研究与开发基本处于空白状态。 秦皇岛海洋生物资源开发利用过程中存在的问题 1海洋水体污染严重。随着人口增加,海洋开发活动加快,人们在向海洋索取的同时,也在破坏海洋环境。据报道,2002年秦皇岛各种途径入海的污染物质总量达2578.27万t,主要污染物为化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和石油类。环境污染和过度的捕捞导致了生物资源的衰退和崩溃,海洋水体环境污染严重影响了邻近养殖区、保护区、滨海风景旅游区等海洋功能区的功能。由于海域污染的加重,海水富营养化程度加重,造成海洋赤潮频发,2000~2009年秦皇岛海域共监测记录赤潮10次,分析鉴定赤潮生物24科64种,对海洋生物危害严重。 2海洋生物栖息地遭到破坏。随着沿海地区海岸带、浅海资源的盲目开发利用,秦皇岛海洋环境面临的压力日益增加,海洋生态系统结构失衡,典型生态系统遭到严重破坏,海洋生物栖息地破坏严重。由于许多优良的索饵场、育苗场、育肥场、增养场的渔业功能丧失,渔业资源的增殖与恢复能力下降,主要传统经济鱼类资源衰退严重。 3海洋生物多样性遭到破坏。海洋生物资源不合理的开发利用,使海洋生态系统良性循环遭到破坏,“生态异化”问题突出。由于对物种的资源补充和变动规律缺乏深入的研究,更缺乏科学指导下的宏观调控,过度捕捞和滥用致使近海生态系统的基础生产力下降,种群补充和资源再生遭到破坏,导致生物资源质量严重下降。从海洋捕捞来看,秦皇岛海域由于长期过度捕捞,渔获物种类日趋减少,渔获物逐渐朝着低龄化、小型化、低质化方向演变;多数传统优质鱼种资源大幅度下降,甚至难以形成鱼汛,而低值鱼类数量增加,渔获个体也越来越小,渔业资源质量明显下降,面临着衰竭和崩溃的危险。 4海水养殖环境问题日益严竣。近年来,海水养殖业由于一味追求高密度和高产量,过量投喂配合饲料和鲜活饵料、滥用抗生素等水产药物,随意排放未经处理的养殖污水,从而造成局部特定水域环境污染。随着养殖规模的扩大,海水富营养化严重,近岸海洋生态结构发生明显的变化,造成近海生物种群发生变化,进而威胁到生态系统健康发展和生态服务功能的发挥。此外,随着养殖规模的扩大、集约化程度的提高,秦皇岛海水养殖病害频发,突发性、不明原因的病害种类逐渐增多。 秦皇岛海洋生物资源保护与可持续开发利用的对策 针对秦皇岛海洋生物资源、海洋环境特性及其利用过程中存在的问题,遵循海洋生物资源可持续利用的原则,提出秦皇岛海洋生物资源保护性开发利用的政策措施。 1加强宣传以提高全民的海洋生态、环保意识环境管理的基本任务是转变人类社会基本观念,调整人类社会的基本行为,其目的是使人类社会的组织形式、运行机制以及管理部门、生产部门的决策、计划和个人日常生活等各项活动符合人与自然和谐共进的要求。通过海洋环保宣传教育提高公众的海洋环保意识,使人们充分认识到海洋环境保护的重要性,使全社会懂得海洋环境保护需要每一个社会成员的参与。在全社会形成自觉的海洋环境保护道德规范,这将对保护海洋生物资源、实现可持续发展具有根本性意义。 2保护海洋环境,对已衰退的海洋生态环境进行生态修复海洋环境是海洋生物赖以生存的物质条件,海洋生物及海洋环境共同构成了海洋生态系统。应通过采取海洋污染与生态灾害防治、工程建设资源与生态补偿、海洋生态修复和发展生态养殖等措施,强化海洋生态保护管理,逐步减少人类活动和自然生态灾害对海洋生态造成的破坏和损失。由于多年的近海捕捞强度过大,秦皇岛近海生物资源的生物链受到严重影响。目前,应在实施配额捕捞以及禁渔、休渔等制度基础上,以生态工程原理为指导,有计划地积极进行人工生物资源增殖,在一些重要经济鱼虾越冬、产卵场投放人工鱼礁。由于大型藻类能大量吸收海域中的营养盐,对减轻海域的污染、减少赤潮的发生起着关键性的作用,因此,在重要贝类养殖区养殖大型藻类对一些衰退海域进行生态修复十分必要,促使海洋生物资源开发利用向良性循环方向发展。 3加强海洋生物资源保护与开发利用的基础研究应加强海洋生物资源保护与开发利用的基础研究,组织多学科协作,逐步形成秦皇岛市海洋生物资源保护与开发利用的研究特色,使海洋生物资源的保护有科学基础和应用技术的支撑。首先,应加强海洋生物资源的调查研究,了解掌握秦皇岛市海域中海洋生物的种类、分布等特征,认识海洋生物多样性及其保护的现状,研究探讨生物多样性保护的对策,为有效地开发利用和保护海洋生物奠定基础。其次,设立专项研究基金,加强对海洋生物资源的基础研究,进行海洋生物资源开发的课题招标,提倡鼓励各类企业参与研究开发,以增加资金投入,加快科技成果转化。 4积极发展生态养殖业针对海水养殖业中存在的问题,应按照资源节约、环境友好、循环经济等理念进一步改造水产养殖业发展模式;处理好水域、滩涂养殖功能与其他功能的关系,统筹安排好养殖功能区的布局;完善养殖许可证制度,实行清洁渔业生产,建立养殖许可证制度,开展无公害水产品认证。强化养殖环境监督管理,实施养殖水质监测、环境监控、渔用药物生产审批和投入品使用管理等各项制度;严格执行养殖水产品用药标准,推广HACCP(危害分析和关键控制点)管理体系在水产养殖中的应用。大力发展休闲渔业,在秦皇岛海域海水鱼类、对虾、扇贝等贝类养殖已形成一定的规模,可依据生态工程原理,充分利用生物高新技术,使海水养殖从单纯的面积扩张向高产优质的养殖模式转变。研究适应秦皇岛地区生态系统的生态渔业技术,支持海水养殖标准化基地的建设,建立良种化、高产、优质、低耗、无污染的良性渔业经济系统,全方位提升秦皇岛市海水养殖业,并利用资源优势、区位优势向休闲渔业模式转变,做到海洋生物资源保护与开发利用的协调统一。 5运用高新技术实现海洋生物资源综合开发利用根据海洋生物产业发展总的态势,海洋生物资源的开发利用综合考虑环保和经济效益对加工原料进行综合利用。今后,秦皇岛海产品加工业应以高新技术来充分挖掘水产品的利用价值,提高水产品的利用率和渔获物的加工率,在资源充分利用的前提下,使水产品加工向以食品为主的系列化、多样化,以及高值综合利用的多功能化方向发展。海洋生物资源不仅是人类巨大的蛋白质源泉,而且是生物活性物质的宝库。20世纪60年代以来,已从海洋生物中分离得到15000余种结构明确的化合物,其中近50%具有各种生物活性,有些在抗病毒、抗肿瘤、抗炎、抗心血管疾病等方面显示了广阔的药用前景。秦皇岛海洋生物制品产业应进一步研究开发以海洋生物为原料的药物、功能食品、生化制品和农用产品,创建有较高附加值的新兴海洋生物产业,以提高海洋生物开发的效益。 生物资源论文:海洋生物资源工艺实践革新探索 作者:方旭波陈小娥袁高峰余辉单位:浙江海洋学院食品与药学学院 在教学方式方面,从培养学生的创新能力出发,不断加大实验室开放力度,为学生进行创新创业实验和实践提供必要的条件,通过开展与课程相关的创新性实验内容和浙江省大学生新苗人才计划项目,全方位、多层次的培养学生的实践和创新创业能力。以科研教学互促模式,更新实验内容,提高学生实验积极性。课程组所在学科为水产品贮藏与加工学科,该学科为浙江省重点学科,形成了具有兼顾东海生物资源优势与舟山水产加工产业优势,服务地方经济布局和社会发展需求,基础研究为产业发展服务,产学研紧密结合的学科特色。在教学过程中,坚持人才培养与学科建设相结合的原则,坚持高水平的教学是以研究为基础的教学的理念,充分发挥学科的优势与特色,不断更新教学内容。近几年来,课程组教师主持国家自然科学基金,浙江省科技厅重大科技项目和浙江省公益项目等多项国家级和省部级项目,在教学和科研的过程中,坚持以科研促教学、教学和科研相互促进的原则,不断将最新的科研成果和内容反应到教学内容中去,如在完成浙江省科技厅项目《鱿鱼副产物高值化利用关键技术研究》的过程中,将研究成果———鱿鱼软骨素生产工艺参数应用到实验项目《软骨素的提取》、《蛋白胨的制作》中,提高了教学效果,在一定程度上也培养了学生对科学研究的兴趣,使一批优秀的本科生对本专业产生了浓厚的兴趣并进一步攻读硕士研究生学位。 校企联动实验教学方式,提高学生的实验自觉性 为了培养学生的实践能力和创新能力,该课程实验教学的过程中,采取校企联动的教学方式来提升实践教学效果。根据培养计划,食品科学与工程、食品质量与安全专业学生在第3学年暑假进行为期4周的生产(专业)实习,而该课程的开设是在第7学期,课程的任课教师同时是实习的带教老师。在实习的动员过程中,带教老师要求学生了解相关的实验内容并提出实验的关键问题,要求学生带着这些问题去进行实习,并将实习中所学知识反馈到课堂教学中,达到校企共同培养学生、校企联动互促教学的目的,形成校企联动实验教学方式共促教学的体系,这有助于调动学生专业学习积极性,提高学生的实践能力和创新能力,有效提升实践教学效果。以下面的实例说明。 (1)实验《甲壳素的制备》。甲壳素用途广泛,为浙江海洋学院所在地舟山的特色产业。在浙江普陀新兴医药化工有限公司实习时,我们要求学生深入工厂,了解甲壳素的生产工艺过程及原理,掌握甲壳素生产车间的主要设备和工艺管线的布置,了解企业开发甲壳素的方法和程序,了解甲壳素生产过程中的一些关键工艺条件和参数以及存在的问题。课程实验时,学生根据实习过程中所学到的知识及发现的问题,进一步在实验过程中加深学习,在实验过程中解决所发现的问题。学生在实习过程中,发现工厂生产时需要浸酸,酸需要回用和套用,以及后续的废水环保处理要求,但不能完全理解;而课程实验指导中提供了甲壳素的简单制备流程:虾壳或蟹壳浸酸(脱碳酸钙)水洗烧碱煮脱色水洗干燥粉碎成品甲壳素,这样通过老师的讲解和学生查阅资料,设计实验,就从原来的一个验证性实验自然转化成设计性实验,更好的比较与工厂实际工艺的差距,在实验过程中也不会存在废酸、废碱的随意排放。 (2)实验《淡碱水解法提取鱼肝油》、《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》。在《海洋生物资源综合利用工艺学》这一课程里,《淡碱水解法提取鱼肝油》为经典实验项目之一,其制备工艺流程为:鱼肝切碎加碱调pH水解过滤离心分离盐析离心分离水洗离心分离(低温处理冷滤清鱼肝油)。舟山市鱼油产业发达,目前已有多家企业生产鱼油,我们与浙江神州海洋生物工程有限公司合作建立学生实习基地,学生在实习时就已经学习和了解鱼肝油的生产流程以及鱼油在生产、贮藏过程中极容易氧化的现象,在该实验项目教学过程中,学生就能很好地了解加碱是为了将鱼肝油蛋白质组织分解,破坏蛋白质与肝油间的结合关系,盐析的目的是沉淀蛋白质等,从而比较充分地分离鱼肝油,从而能充分激发学生学习兴趣,调动学习积极性,使实验教学效果进一步的提高。在进行《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》实验项目时,学习在实习过程中已经在企业化验室进行过过学习和锻炼,认识到鱼油氧化、酸价和过氧化值测定实验原理和过程虽然简单,但是要做到数据准确度和紧密度高、可靠、操作熟练也非常不容易,从而更加珍惜学校课堂实验的机会。 实验考核体系的完善 改革前实验教学过分重视实验的结果,而对实验的过程中培养学生掌握方法、养成良好的实验习惯与态度重视不够;缺乏严格的实践教学考试制度,造成学生轻视实验,敷衍实验现象,实验成效不明显。改革后,改革实验环节的评分模式,在课程一开始,即向学生讲清楚本门课程的成绩考核方法,实行全程评价。建立了对最终实验课程成绩,以平时成绩占40%,从出勤率、实验纪律、实验操作、实验预习、设计报告质量来进行评判,实验现场考试占50%和奖惩制度占10%进行综合考核评定标准,大大改善了实验课堂的面貌。学生主动性实验增加,实验操作规范性增加。 教学效果评价 采用独立设实验课、撰写实验设计报告、校企业联动的实验设置、操作考试,大大改善了实验课堂的面貌。通过问卷调查形式在学生中进行了实验效果测评:参加测评人数70人认为通过实验教学独立设课,并采用实际操作考试,实验效果好的39人;认为完全掌握或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验操作技能,对以后实验技能提高有帮助,增强对理论知识的巩固的有66人。认为今后很有必要采用这种实验教学模式的39人,不欢迎的只有5人。从测评情况及考核情况看,绝大多数同学对该类实验积极性高,主动认真,对他们实验分析能力和动手能力有很大提高,完全或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验技能。在进行了改革以后的学生中,在毕业论文、工作岗位从事海洋食品研发工作的实践技能比往届毕业生有较大的提高,说明实验改革的必要性和有效性。 结语 近年来,对《海洋生物资源综合利用工艺学》课程实验和实践教学环节进行了探索与改革,根据课程特点,凝练和形成了海洋特色实验内容体系,并形成校企联动实验教学方式共促教学体系和以科研促教学、科研教学互促模式,并取得了一定的成绩,对教学效果和学生学习的积极性有一定的提高作用,对学生综合素质和实验能力有一定拓展和提升。比如,在2011年由共青团浙江省委、浙江省教育厅、浙江省科学技术协会、浙江省学生联合会共同主办的浙江省第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中,由三个项目分别获得获一等奖、二等奖和三等奖。但《海洋生物资源综合利用工艺学》课程仍需进一步探索和实践,以完善和提高实验教学体系。 生物资源论文:生物资源科技布置探讨 作者:吴园涛任小波 孙恢礼单位:中国科学院资源环境科学与技术局中国科学院南海海洋研究所 国家重点基础领域项目部署和进展 “十一五”期间,国家“973”计划在海洋生物资源领域在资源环境领域、农业领域和重要交叉前沿领域部署项目,重点关注海水养殖中的病害生物学、基因组学和分子育种,近海生态系统安全(赤潮、水母、藻华等)和近海生态食物产出,以及海洋微生物次生代谢产物和活性物质等科学问题。这些项目关注海洋生物领域基础性科学问题的解决,促进了我国海水养殖产业的品种优化、病害防治、增产增收等产业关键问题的解决,保障了我国近海生态安全并促进近海食物产出和环境安全,为开发海洋生物活性物质进而获得海洋食品、功能食品、海洋药物提供了重要的理论基础。表1为“十一五”期间国家“973”计划海洋生物领域部分立项项目清单。国家“973”计划海洋领域项目取得了重要研究成果。例如,“重要海水养殖动物病害发生和免疫防治的基础研究”项目,由中国科学院海洋研究所等单位承担,项目聚焦于我国重要的海水养殖动物对虾和鱼类疾病产生和防治的各个环节,包括病原学、病原入侵、宿主免疫反应机制、免疫防治的途径等。通过调查主要病原的流行病学特点和感染宿主的机制,并以之为基础,对对虾和鱼类不同的免疫系统特点提出了针对性的免疫防治策略。项目申请国家发明专利56项,已获授权25项;获得国家技术发明奖二等奖2项,省部级奖8项;项目取得的原创性成果达到国际领先水平,并培养了一批在国内外颇有影响力的中青年学科带头人。“养殖贝类重要经济性状的分子解析与设计育种基础研究”和“海洋微生物次生代谢的生理生态效应及其生物合成机制”等项目,重点关注我国海洋养殖贝类、微生物等生物资源的遗传育种和活性物质开发方面的基础性科学问题,为我国海洋生物资源利用的发展提供了重要的基础。 国家高技术研究领域项目部署和进展 “十一五”期间,国家“863”计划海洋技术领域在海洋生物资源方面的研究目标是研制50个海洋创新药物与海洋生物制品等产品。部署了“抗肿瘤海洋药物的研究开发”、“抗心脑血管疾病海洋药物的研究开发”、“抗神经系统疾病海洋药物的研究开发”、“海洋生物功能基因工程产品关键技术研究”、“海洋微生物产品的中试研究”、“新型海洋生物制品研究开发”、“海洋滩涂耐盐植物开发及集成应用技术研究”等多项重点项目。部署了“海洋生物资源开发利用技术”专题项目,其中目标导向类项目4项,重点关注资源利用、病害防治、创新药物等方向;探索导向类项目43项,研究对象包括珊瑚、红树林、海藻、海绵、海蛇、海星、对虾、微生物等,通过分子生物学、基因组学、细胞生物学、发育生物学等学科技术手段,研究海洋生物资源开发利用中重要的过程和机理,研制获得海洋生物活性肽、海洋药物先导化合物等。承担单位主要分布在中国科学院相关研究所(中国科学院海洋研究所、上海药物研究所、微生物研究所、水生生物研究所、大连化学物理研究所等)、教育部高校(中国海洋大学、中山大学、北京大学、山东大学等)、国家海洋局第三海洋研究所、中国人民解放军第二军医大学等。通过国家“863”计划重点项目和专题项目的实施,对解决海洋生物资源利用领域的动植物微生物资源现状、天然产物和活性物质开发、产品加工关键技术、系列生物制品研制等产业链的核心科学问题具有重要作用。表2为“十一五”期间国家高技术研究发展计划海洋技术领域海洋生物资源开发利用技术部分重点项目和专题项目。 国家“863”计划海洋生物领域项目取得了重要研究成果。以“新型海洋生物制品研究开发”重点项目为例,该项目以海洋生物资源为原料,结合现代生物工程及生物化工等技术,重点突破了生物酶制剂、生物材料及生物农药等生物制品的规模化生产的关键技术,获得一批具有自主知识产权的原创性成果,建立我国海洋生物制品的创新体系,建立了我国海洋生物制品产业发展作用的研发基地,提升了我国海洋生物资源的综合开发能力。 国家科技支撑领域项目部署和进展 “十一五”期间,国家科技支撑计划在海洋生物资源领域部署了“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”、“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”、“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”等多项支撑计划项目。国家科技支撑计划海洋生物资源领域项目的实施,显著提升了海洋生物资源利用的研究能力和技术水平,丰富拓展了海洋生物资源产品,增强了相关企业创新能力及产品市场竞争力,进一步拉动了海洋渔业上游产业链,为我国海洋食品现代加工技术创新体系建设和海洋产业可持续发展提供了有力支撑。 国家科技支撑计划项目在海洋生物资源利用领域取得了一批重要的科技创新成果。例如,“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”是迄今为止海洋食品领域最大的国家科技项目,突破了大宗低值鱼类蛋白的化加工、海洋食品原料功效因子的高效制备、海藻新型综合利用技术及海洋水产品质量与安全控制等4项海洋食品加工的重大技术;开发了低温组合干燥等10项海洋食品与功能食品产业制造技术;研制了低盐鱼酱油、脱敏鲐鱼等80种新型海洋食品及营养与功能食品(基料);建立了海洋大宗低值鱼类精深加工、海洋食品生物活性物质高效制备、高品质海藻胶加工等产业化示范基地7个,中试生产线11条,产业化示范生产线32条。“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”项目主要开展了海洋生物毒素药源高纯度、规模化重大关键共性技术的突破与攻关,攻克了海洋生物药源高纯度规模化生产过程中的高精度检测技术、全程工艺设计、示范生产线建设、新药制剂学研究、新药临床前研究等关键技术及设备选型、设备安装调试、配套设施建设、操作人员培训等工作,建成了海洋生物毒素药源高纯度规模化生产线。“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”项目主要针对西沙群岛珊瑚礁人为损毁、特色海洋生物资源破坏和珊瑚敌害长棘海星及病原微生物危害严重,亟须珊瑚礁生态恢复技术、特色海洋生物资源增殖技术和珊瑚病敌害防控技术等重大问题,开展珊瑚礁结构生态修复与造礁石珊瑚增殖、特色生物资源增殖与珊瑚病敌害防控等关键技术研究,进行珊瑚礁生态增殖恢复技术集成与应用示范,促进珊瑚礁生态系统功能的有效恢复和珊瑚礁特色生物资源的生态增殖,转变渔民生产生活方式,发展珊瑚礁生态增殖产业,促进珊瑚礁生态系统的可持续利用。目前,该项目已经运行两年并取得了重要的阶段性进展。 其他 自2007年开始,财政部会同国家海洋局和科技部启动了公益性海洋行业科研专项,该专项支持了“贝类高值化利用技术中试研究与示范”等多项海洋生物资源利用项目。国家海洋局2010年启动了海洋可再生能源专项,部署了海洋能源微藻项目,开展海洋微藻在制备能源方面的高值化利用研究与示范。国家自然科学基金委生命学部、地学部等在海洋生物活性物质开发、海洋微生物等方面部署了多项青年基金和面上项目。中国科学院“创新三期”资源环境领域在海洋生物活性物质开发、海洋微生物资源利用、海水养殖产业链构建等方面部署了一批重要方向项目(群),其中包括“海洋生物活性物质高值利用技术”和“海洋微生物活性物质及其组合物合成技术”重要方向项目,以及“重要海水养殖动物绿色产业链构建原理与关键技术”项目群和“影响我国近海生物资源变动的关键生态与环境过程”项目群。表3为“十一五”期间中国科学院海洋生物领域重要方向项目立项项目清单。 我国海洋生物资源领域科技发展的制约因素 海洋生物资源的开发利用是我国战略性新兴产业重要的突破口,极有可能成为海洋产业发展的重要经济增长点。在取得所述创新科技成果的同时,也存在一些制约该领域发展的瓶颈问题。 1理论体系不完善 当前,海洋生物领域的部分科技成果浮于表面,对基础性科学问题和重大理论突破的关注度不够,对制约行业领域发展的重大技术问题和关键设备的解决缺乏有效的方法,一些研究思路和技术方案存在“炒概念”的嫌疑,科学研究对产业的技术支撑能力薄弱。科学研究的原始创新和突破能力不足,尚存在着上游和下游分离的问题,基础研究的科学家关注高水平研究论文的发表,产品开发的技术专家专注于有市场潜力的产品开发,上游的高技术和下游的产业化之间的有机链条需要巩固和加强。 2稳定经费投入不足 近年来,我国逐步开始高度重视海洋科学的发展,海洋生物资源领域的科技投入比例也在逐年增加。但相对于我国海洋生物制品、海洋药物、海洋食品等领域的巨大科研需求和重大经济效益产出,我国在该领域的科技投入比例尚需进一步加强。大部分海洋生物领域的科学家已经摆脱了缺乏稳定的经费来源开展研究工作的窘境,但是还存在科学家到处争取不同类别项目经费进行研究的情况。需要国家自然科学基金、“973”计划、“863”计划、科技支撑计划等从科学思想的培育、重大基础科学问题解决、关键技术问题解决、产业化支撑体系等各方面给予长期稳定的支持。 3科研平台支撑能力薄弱 海洋生物利用的科学研究和产业化开发都离不开科研条件平台的支持。当前,我国在海洋生物领域的科研条件平台建设较为薄弱。目前尚无海洋生物领域的国家重点实验室,仅拥有国家海藻工程技术研究中心等为数不多的工程中心,省部级重点实验室、技术转移转化中心等平台也需要加强支持。同时,产业化开发的体制机制方面尚存在不顺畅的环节,需要政府部门、企业单位、高校、科研机构的有机集合,从理论体系建设到技术支撑能力的提升各个层面协同发展。 4人才队伍培养力度不强 当前,我国的海洋生物资源可持续利用领域的科研骨干主要来源于海洋化学、食品科学、水产品加工等传统学科的延伸,真正从事该领域的理论研究和产业化开发的科研人才队伍亟待加强。海洋生物资源可持续利用作为一门重要的交叉学科,需要大量具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等多学科知识背景的综合人才队伍,需要同时具备基础科研能力和较强的产业化开发能力的复合型人才,需要科研院所和高校采取有效措施不断加大综合型人才的培养力度。 5产品集成开发亟待提升 科学技术的发展最终要转化为有效的生产力才能发挥作用,海洋生物制品开发需要重大产品的开发和技术集成创新能力的提升。当前,我国食品安全问题日益突出,陆源食品的安全问题受到巨大挑战。海洋生物产品具有与生俱来的优越性,陆源食品的令人担忧的安全性和海洋食品的绿色、无污染、安全等形成了鲜明的对比,人们更愿意接受新型的海洋生物制品。但是我国生物制品开发的重大产品较少,技术集成创新能力略显不足,如何开展重大产品开发和进行技术集成研究,推广应用海洋生物制品,是摆在相关企业面前的重要考验,海洋生物制品发展机遇与挑战并存。 我国海洋生物资源领域科技发展战略对策和建议 1关注重大基础性科学问题和技术问题 基础性科技问题的提出和解决,是海洋生物资源利用科学研究的核心推动。提出和解决制约领域科技进步和产业发展的基础性科技问题,将科学技术研究和产业化开发有机结合,解决我国海洋生物产业发展中存在的瓶颈问题,提高利用的研究和技术水平,为海洋产业发展、科技成果产出、企业技术进步、市场经济发展提供强有力的科技支撑。 2加大科技投入和提高利用效率 长期稳定的科技投入,是海洋生物资源利用科学研究的力量源泉。整合利用国家层面、部委层面、研究机构层面的国家科技资源,加大经费支持力度,延长稳定支持年限。开展海洋生物利用国家科技专项研究计划,集中全国优势力量开展技术攻关研究。加强资源和数据信息整合,提高资金、设备、平台和数据等集成作用。最大限度的发挥科研经费的作用,提高科技投入资源的使用效率,促进我国海洋生物技术领域重大科技成果产出。 3重视科研条件平台建设 强有力的科研条件平台是海洋生物资源利用的科学研究的物质基础。有效整合现有海洋生物资源利用的科技平台资源,集中建设一批国家重点实验室、国家工程(技术)中心、省市级重点实验室、企业技术中心、技术转移转化中心、产业示范基地等;建立健全理论体系突破、技术路线可行、产品安全有效、市场高度认可的“官产学研——政府部门、企业单位、高校、科研机构”的有机结合机制,促进理论体系突破和技术支撑能力提升。 4引进高水平领军人才和培养中青年科研骨干 稳定的高水平人才队伍是海洋生物资源利用科学研究的根本保障。大力培养具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等学科基础的综合性人才,引导相关领域人员专职从事海洋生物资源可持续利用的研究。加强技术人员的培养和引进,提高海洋生物科学领域整体技术水平。注重引进国际高水平领军人才,重视培养本土领军人才,加强中青年骨干人才的稳定支持力度,培养造就具备科学研究、技术攻关和产业化开发的综合性高水平人才队伍。 5重视新型海洋生物制品的研发和宣传 市场广阔的海洋生物制品是开展海洋生物资源利用科学研究的最终出路。吸取陆源食品安全问题的经验教训,集中力量提高新型海洋生物制品的科技含量。开发重大新型海洋生物制品,重点开发深海微生物活性物质、新型海洋生物医用材料、临床肠内营养制剂、海洋生物酶制剂等国家迫切需求的科技产品,重点关注技术集成创新能力的提升。有序开展科普宣传,树立海洋生物制品的良好的市场形象,为科学技术转化为生产力提供良好的社会氛围。 前景展望 “十一五”期间,我国通过“973”计划、“863”计划、科技支撑计划、行业专项、部门项目部署等方面,在海洋生物资源利用领域组织实施了一系列重要项目。这些项目的部署和顺利实施,在我国海洋生物活性物质、海洋功能食品、海洋微生物活性先导化合物、水产品加工技术与设备等方面的关键技术研发和科技支撑能力提高方面发挥了重要的作用,大大推动了我国海洋生物资源利用的基础理论和技术开发的发展。同时,我国海洋生物资源利用在理论体系、经费投入、科研平台、人才队伍、产品开发等方面也存在一些制约发展的问题。需要政府部门、企业单位、高等院校、科研院所等采取有效措施,针对制约产业发展的关键科学问题和核心技术问题,关注重大基础性科学问题和技术问题,加大科技投入提高利用效率,重视科研条件平台建设,稳定支持高水平领军人才和中青年科研骨干,重视新型海洋生物制品的研发和舆论宣传。从而促进海洋生物资源可持续利用基础理论体系突破和技术支撑能力提升,提高海洋生物资源可持续利用的科技含金量,树立海洋生物制品良好的市场形象,促进重大科技创新成果的产出,为科学技术转化为生产力提供良好的社会氛围。 生物资源论文:农业生物资源保护状态与发展策略 摘要:简述了保护与利用农业生物资源的重要性和紧迫性,总结分析了山东省农业生物资源保存、研究和利用现状。针对目前存在的突出问题,提出了构建全省农业生物资源保护与利用平台的设想,包括平台建设的总体思路、平台结构、三大体系建设及八大重点任务。 关键词:生物资源;保护现状;存在问题;发展战略 农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。 1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题 1.1农业生物资源收集保存现状 山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。 1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。 建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。 山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。 1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。 1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%~50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。 1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。 1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题 农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6~8]。 一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。 二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统 一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。 三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。 四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。 五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。 六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。 2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想 山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9~13]。 2.1平台建设总体思路 2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。 2.1.2基本原则 (1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。 (2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。 (3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。 (4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。 生物资源论文:农业生物资源保护发展 农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。 1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题 1.1农业生物资源收集保存现状 山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。 1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。 建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。 山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。 1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。 1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%~50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。 1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。 1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题 农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6~8]。 一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。 二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统 一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。 三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。 四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。 五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。 六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。 2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想 山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9~13]。 2.1平台建设总体思路 2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。 2.1.2基本原则 (1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。 (2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。 (3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。 (4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。2.1.3发展目标利用10年左右的时间,构筑起全省农业生物资源保护与利用的实物层、数据层和网络层三层结构,建成资源运行管理、保存更新和共享服务三大体系,完成一批农业生物资源保存、创新和共享等基础性工作,全面提升山东省资源保存与利用的标准化、信息化水平,与国家自然科技资源平台接轨,实现山东省农业生物资源保护与利用工作的跨越式发展。 2.2平台结构 农业生物资源保护与利用平台由实物层、数据层和网络层三层结构组成。 实物层包括主要农作物、养殖动物、农业微生物、药用植物等种质资源库(圃、区、场)及其所保存的种质资源。通过实物层建设,形成山东省农业生物资源保存体系。 数据层是按照统一的技术标准对农业生物资源的形态、特性、遗传等各种资料进行数字化处理,建立山东省农业种质资源数据库。 网络层是建设分布式的农业生物资源信息网络软硬件环境,建立山东省农业生物资源信息网络服务系统,农业生物资源信息,实现农业资源数据的远程查询和种质需求信息的传递。 2.3平台建设的主要内容 2.3.1收集保存体系建设为了实现农业生物资源的安全保存,避免已收集资源的再度丢失,应建立原生境保护与非原生境保护(如种质库、圃、场、园等)相结合的标准化、规模化、自动化和网络化的保存体系。 (1)山东省农业生物资源中心。建设、完善农业生物资源中心综合楼及其相应的配套设施,包括种子中期低温保存库、微生物库、离体材料库、畜禽种质库、种质鉴定评价实验室、资源信息网络室、资源繁育和展示基地等,使该中心成为山东乃至黄淮海地区现代化的种质资源保存中心、资源鉴定与评价中心、资源数据信息中心和生物多样性保护的科普教育基地。 (2)种质资源圃。以山东省农业科研机构和高等院校为依托,以不适宜种子保存的多年生和无性繁殖植物资源为重点,充分利用现有资源圃,建设、完善10个植物种质资源圃。 (3)畜禽保种场。以优势农业科研、教学机构和生产单位为依托,以特色、珍稀地方畜禽资源和优异资源为重点,按照生物安全规划,依据品种特性分类原则,建立20个畜禽资源保种场,保护地方资源和引进的优异资源。 (4)保护区。以生物资源原生地地方政府为主体,根据普查结果,设立10~20个种质资源原生境保护区,对山东特有的野生资源进行原生境保护。 (5)资源繁殖更新基地。以农业科研、教学机构和生产单位为依托,根据实际需要,在全省范围内建立10个资源繁育更新基地,对保存的农业生物种质材料分期分批进行更新繁殖。 2.3.2运行管理体系建设 (1)管理委员会。成立山东省农业生物资源管理委员会,作为全省农业生物资源保护和利用平台的领导机构和最高决策机构,主要功能是协调、规范平台建设的政策导向,从政策和运行方面协调有关部门、单位和个人之间的利益关系,保障平台顺畅运行。 (2)专家咨询委员会。聘请国内相关领域的知名专家,组成专家咨询委员会,负责对农业生物资源保护利用体系建设与运行的方针、路线和发展战略提供咨询意见和决策性建议,包括科技政策与科技规划的制定、重大科技项目与科学工程的前期论证、人才培养、国内外交流合作等。 (3)管理办公室。平台管理办公室是资源平台管理委员会和专家咨询委员会的日常办事机构,是平台共享服务和运行管理的枢纽,保障各项决策的实施以及安排协调相关的任务。 (4)省级资源中心。中心为非盈利的公益性事业单位,其职能和任务是进行农业生物资源的搜集、引进和保存工作,开展资源的鉴定评价、创新利用、分发代存和资源数据信息的研究与,在全省农业生物资源保护与利用工作的组织协调、信息沟通、资源共享等方面发挥牵头作用,是全省农业生物资源共享体系的中心。 (5)资源研究团队。以农业科研机构和高等院校的科研人员为主体,吸收社会力量,组建资源研究团队,承担资源收集保存、鉴定评价、繁殖更新、共享利用等具体工作。 2.3.3共享服务体系建设 (1)建立健全资源共享机制。研究制定共享行为主体的责权利界定规则,确定资源提供者、利用者和共享运行管理者等共享行为主体的责权利。研究制定农业生物资源共享保障规则,包括共享与利益分享相关政策和法规、约束与激励机制、信誉保障和咨询机制、绩效评价机制等。 (2)建立资源信息共享网络。集成资源主要数据信息,建立山东省农业生物资源信息共享服务网络,为政府主管部门掌握情况和宏观决策提供依据,为科研人员和普通公众获取和利用农业生物资源信息提供可靠、便捷的通道。 2.4平台建设的重点任务 2.4.1农业生物资源的考察与调查对全省农业生物资源的种类、分布、多样性、濒危状况、生态环境以及资源的保存条件、管理水平和共享共用现状等进行全面调查,探索农业生物资源长期保护和可持续利用的有效途径。 2.4.2农业生物资源的收集保存建设农业生物资源保存库(圃、场)及原生境保护点,向各级各类科研单位、高等院校等资源保有单位和个人征集现有资源,开展国内外优异资源的收集和引进,抢救性收集保护濒危、珍稀、野生农业生物资源。对收集的资源统一编目和入库(圃、场)保存。 2.4.3农业生物资源的繁殖更新及标志性性状数据的补充完善开展现存资源的定期繁殖更新工作,维持资源的生活力。对收集保存的资源深入开展农艺学、遗传学等相关研究,补充完善种质资源的标志性和关键性性状信息,增加资源信息数据,提高资源可利用性。 2.4.4农业生物资源的鉴定评价按照国家统一的资源描述标准和数据控制规范,对资源的生物学特征特性进行鉴定评价。研究各种农业生物资源鉴定评价的技术方法,特别是利用现代生物技术理论和方法,从分子水平研究资源的性状特征,构建地方特色生物资源核心种质,筛选优异资源和突破性新种质。 2.4.5标准化整理和数字化表达按照国家统一的资源描述规范,对资源的护照信息、标记信息、特征特性信息、保存信息等进行标准化整理和数字化表达,建立资源信息(包括图像、视频等信息)数据库,保证资源信息数据的可比性,提升资源的利用价值和共享水平。 2.4.6分子标记筛选、基因克隆与种质创新开展农业生物遗传多样性研究,发掘重要性状的基因标记,克隆功能基因,创造新型种质材料,丰富遗传资源基因库。利用分子标记技术,研究山东特有生物资源的分子图谱,构建智能化的种质指纹图谱识别系统,建立以分子标记辅助选择、转基因技术和分子设计育种技术为主体的高效分子育种技术平台。 2.4.7信息网络建设按照统一的资源信息标准、数字化标准和网络化标准,将资源实物、数据信息和网络相结合,建立数据容量大、检索查询功能全、网络服务方便快捷的信息化、现代化服务体系。 基于GIS、RS和GPS技术,建设农业生物资源原生地、资源圃、保种场、保护区和更新与繁殖基地自然与经济环境空间管理系统,与共享服务系统融合,支撑农业生物资源信息化管理与服务。 2.4.8虚拟博物馆建设建立和完善图像处理、多媒体数据采集加工的规范,开展代表性、典型性资源的多媒体数据采集工作;运用三维数据还原、视频、音频等技术制作多媒体展品,实现对资源全方位的数字化表达;建立多媒体信息查询系统,以“形”的方式实现对资源的检索,建成山东省农业生物资源虚拟博物馆,达到对社会公众进行科普教育、资源保护宣传和远程服务的目的。 生物资源论文:生物资源在初中生物课堂教学中的应用 一、充分发掘地方生物资源,为开放式教学做铺垫 生物课要做到从封闭式教学到开放式教学具有相当大的挑战性。封闭式教学是从20世纪50年代开始的,那时我国教育受苏联影响较大,推崇“三个中心论”,即“以课堂为中心,以教师为中心,以课本为中心”。这种教育思想把课堂作为实施教学的基地,教学活动大都是在课堂中进行的,学生的学习活动也往往局限于课堂。然而由于生物的结构、生理过程等知识往往比较抽象,如果只用语言描述,课堂会变得枯燥无趣,有些知识甚至利用多媒体也难以达到理想的教学效果,从而使学生的学习积极性受到打击。对于这种状况,教师应尽可能发掘当地生物资源,例如可从校园中的动植物开始,带领学生在校园中进行探索。实实在在的生物是感性的,是看得见、摸得着的,它能有效地丰富学生的感性认识,促进其感性认识向理性认识的转化和升华。另外,它是形象的、具体的,能有效地激发学生的想象和联想,使学生超越个人狭隘的经验范围和时空的限制,能够既让学生获得掌握的知识,认识更多的事物,又让学生的形象思维与抽象思维互动发展。 二、充分发掘地方生物资源,培养学生实践能力 毋庸置疑,校外资源比校内资源丰富得多,有养殖场、农林场、农产品加工厂,有公园、花木场、动植物标本馆,也有生物科技实践活动方面的素材,如三汊河湿地等,这些都是非常好的生物教学资源,在教学中教师应该注意运用。教师在发掘地方生物资源的过程中应当充分发挥学生的主观能动性,带领学生参与其中,给学生营造身临其境的氛围,以加强学生的实践能力。在当地生物资源发掘的过程中会涉及参观、访问、讲座、论坛等多种途径,学生会因此获得更多接触社会的机会,有更多了解生物与社会、科学之间关系,从而学习动机得到激发,实践能力和社会适应能力得到增强。如在教学水资源时,可让学生从当地河流中取水,对其水质进行调查、检验;在教学古生物进化时,可让学生参观动物园和标本博物馆;教学传染病时,可让学生调查学校附近卫生防疫站,了解病毒产生过程……这样的教学能让学生了解和体会到很多更加直观形象的生物信息。 三、充分发掘地方生物资源,提高课堂教学效率 生物科学是一门实验科学,教师应从学生的兴趣出发,结合生活实践,让学生参与问题与假设的提出、方案的设计、验证和得出结论等过程,让学生在自主思考、自主操作中完成实验,避免纸上谈兵。只有把所学的知识运用到实践中,才会真正理解知识,融会贯通;也只有在实践中学以致用,知识才能称之为知识。让学生通过探究获取知识,调动探求知识的心理需求,把课堂学习的主动权最大限度地还给学生,课堂教学就会和谐、高效。例如在说明某种鱼类对不同的水环境均有一定的适应性时,笔者鼓励学生用不同的水质饲养此鱼,并带领学生前往当地水族馆请教专业人员,以此来让学生获取生动案例和精准的答案。此外,在课堂上,笔者要求学生认真观察此鱼的结构,并与其他鱼类进行对比,找出其特点。由于此前学生已经对这种鱼有较深的了解,因此都积极地参与讨论,轻松地理解了所学内容,课堂轻松而有实效。 显而易见,地方生物资源对初中生物课堂教学具有积极的作用。我国地大物博,每个地区都有其独特的资源。生物教师应当充分挖掘本地区宝贵的生物资源,让它为生物教学增添趣味。同时,作为生物教师,我们必须具备紧随时代潮流的教学资源观,有所为有所不为,以现代教育理念为指导,辩证地开发和利用各种教学资源,把地方特色资源转化为课堂教学资源,提升学生对生物课的兴趣,提高课堂教学效率,为学生的发展创造更广阔的空间。 作者:李智峰 周娉 单位:酒泉第五中学 生物资源论文:水生生物资源增殖放流办法 为了坚持我市水生生物的多样性,修复水域生态情况,维护生态安全,完成人与天然和谐发展。依据《渔业法》、国务院《中国水生生物资源养护行动大纲》、省农业厅有关文件精神,为策应经济区建设,促进我市水域生态文明建设和渔业经济可继续发展。我市将开展以构建“漂亮赣江、生态赣江、和谐”为主题的水生生物资源增殖放流活动。现结合当地的实践状况,特制订本工作方案。 一、工作安排 (一)放流数目:全市13个县(市、区)方案放流水产物苗种3000万尾。其中市本级放流200万尾,投资15万元; (二)放流地址:各地应选择在赣江或其支流,以及大、中型水库中进行放流。市本级放流地址安排在赣江吉州段自来水公司取水站的上游500米处; (三)放流时间:2012年6—7月份; (四)放流种类:四大家鱼、鲤、鲫、鲂(鳊)等。 二、工作办法 (一)增强指导,成立专门机构。为了使增殖放流工作顺利进行,必需增强组织指导。市里成立以市农业局局长尹洪泉同志为组长,副调研员左家斌、陈志强同志为副组长,市水产(渔政)站、市农业行政法律支队负责人成员的增殖放流工作指导小组。其办公室设在市农业局水产(渔政)站,负责全市水生生物增殖放流工作的组织与协调,市水产站供应相关的技能支持和放流工作的结果评价工作。各县(市、区)也要成立响应的专门机构,以保证增殖放流的工作结果。 (二)宣传发起,提高社会关注度。充分应用播送、电视、报纸、收集等宣传媒体和路子,开展对水生生物资源增殖放流主要意义的宣传,加强社会各界和群众对水域生态情况、水生生物资源维护的认识。经过增殖放流这一方式,普遍接收大众参加,扩展社会影响,构成全市城乡居民一起关注增殖放流,维护生态情况的优越气氛。 (三)增强监管,规范放盛行为。放流苗种应符合《水生生物增殖放流规则》的要求,准则上如果来自水产良种场持证生产的优质苗种,并经由查验检疫及格,保证种苗质量。严禁向自然水域投放杂交种、转基因种以及不符合生态要求的水产种苗;放流苗种要经过公开投标收购,放流进程要公证公示,承受群众和社会监督;要做好增殖放流的跟踪查询和监督,科学评价增殖放流的工作结果。 (四)县政府指导,多方筹集资金。增殖放流工作是落实水生生物养护行动大纲和维护水生生物资源,维护生态情况的主要行动。2012年,市、县两级财务将拨出必然的指导资金用于增殖放流。积极倡议并争夺民间资金及社会各界的支持,保证水生生物资源的养护和增殖放流等公益性社会事业,多方筹集资金,使我市的增殖放流工作规范、长期、有用地开展。 (五)增强法律,保证放流结果。市、县渔政法律部分要以全市统一开展水生生物增殖放流的契机,结合本年的捕捞答应证的前置审批工作,开展一次打击不合法电、毒、炸鱼等为重点的渔业结合专治行动。经过加大对水生生物增殖放流的水域的有害渔具进行清算和整理,增强对捕捞答应的监管,严厉打击不合法捕捞和无证捕捞的行为,保证增殖放流的结果。 生物资源论文:小议生物资源保护现状与发展探讨 摘要:简述了保护与利用农业生物资源的重要性和紧迫性,总结分析了山东省农业生物资源保存、研究和利用现状。针对目前存在的突出问题,提出了构建全省农业生物资源保护与利用平台的设想,包括平台建设的总体思路、平台结构、三大体系建设及八大重点任务。 关键词:生物资源;保护现状;存在问题;发展战略 农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。 1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题 1.1农业生物资源收集保存现状 山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。 1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。 建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。 山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。 1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。 1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%~50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。 1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。 1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题 农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6~8]。 一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。 二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。 三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。 四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。 五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。 六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。 2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想 山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9~13]。 2.1平台建设总体思路 2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。 2.1.2基本原则 (1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。 (2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。 (3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。 (4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。 2.1.3发展目标利用10年左右的时间,构筑起全省农业生物资源保护与利用的实物层、数据层和网络层三层结构,建成资源运行管理、保存更新和共享服务三大体系,完成一批农业生物资源保存、创新和共享等基础性工作,全面提升山东省资源保存与利用的标准化、信息化水平,与国家自然科技资源平台接轨,实现山东省农业生物资源保护与利用工作的跨越式发展。 2.2平台结构 农业生物资源保护与利用平台由实物层、数据层和网络层三层结构组成。 实物层包括主要农作物、养殖动物、农业微生物、药用植物等种质资源库(圃、区、场)及其所保存的种质资源。通过实物层建设,形成山东省农业生物资源保存体系。 数据层是按照统一的技术标准对农业生物资源的形态、特性、遗传等各种资料进行数字化处理,建立山东省农业种质资源数据库。 网络层是建设分布式的农业生物资源信息网络软硬件环境,建立山东省农业生物资源信息网络服务系统,农业生物资源信息,实现农业资源数据的远程查询和种质需求信息的传递。 2.3平台建设的主要内容 2.3.1收集保存体系建设为了实现农业生物资源的安全保存,避免已收集资源的再度丢失,应建立原生境保护与非原生境保护(如种质库、圃、场、园等)相结合的标准化、规模化、自动化和网络化的保存体系。 (1)山东省农业生物资源中心。建设、完善农业生物资源中心综合楼及其相应的配套设施,包括种子中期低温保存库、微生物库、离体材料库、畜禽种质库、种质鉴定评价实验室、资源信息网络室、资源繁育和展示基地等,使该中心成为山东乃至黄淮海地区现代化的种质资源保存中心、资源鉴定与评价中心、资源数据信息中心和生物多样性保护的科普教育基地。 (2)种质资源圃。以山东省农业科研机构和高等院校为依托,以不适宜种子保存的多年生和无性繁殖植物资源为重点,充分利用现有资源圃,建设、完善10个植物种质资源圃。公务员之家 (3)畜禽保种场。以优势农业科研、教学机构和生产单位为依托,以特色、珍稀地方畜禽资源和优异资源为重点,按照生物安全规划,依据品种特性分类原则,建立20个畜禽资源保种场,保护地方资源和引进的优异资源。 (4)保护区。以生物资源原生地地方政府为主体,根据普查结果,设立10~20个种质资源原生境保护区,对山东特有的野生资源进行原生境保护。 (5)资源繁殖更新基地。以农业科研、教学机构和生产单位为依托,根据实际需要,在全省范围内建立10个资源繁育更新基地,对保存的农业生物种质材料分期分批进行更新繁殖。 2.3.2运行管理体系建设 (1)管理委员会。成立山东省农业生物资源管理委员会,作为全省农业生物资源保护和利用平台的领导机构和最高决策机构,主要功能是协调、规范平台建设的政策导向,从政策和运行方面协调有关部门、单位和个人之间的利益关系,保障平台顺畅运行。 (2)专家咨询委员会。聘请国内相关领域的知名专家,组成专家咨询委员会,负责对农业生物资源保护利用体系建设与运行的方针、路线和发展战略提供咨询意见和决策性建议,包括科技政策与科技规划的制定、重大科技项目与科学工程的前期论证、人才培养、国内外交流合作等。 (3)管理办公室。平台管理办公室是资源平台管理委员会和专家咨询委员会的日常办事机构,是平台共享服务和运行管理的枢纽,保障各项决策的实施以及安排协调相关的任务。 (4)省级资源中心。中心为非盈利的公益性事业单位,其职能和任务是进行农业生物资源的搜集、引进和保存工作,开展资源的鉴定评价、创新利用、分发代存和资源数据信息的研究与,在全省农业生物资源保护与利用工作的组织协调、信息沟通、资源共享等方面发挥牵头作用,是全省农业生物资源共享体系的中心。 (5)资源研究团队。以农业科研机构和高等院校的科研人员为主体,吸收社会力量,组建资源研究团队,承担资源收集保存、鉴定评价、繁殖更新、共享利用等具体工作。 2.3.3共享服务体系建设 (1)建立健全资源共享机制。研究制定共享行为主体的责权利界定规则,确定资源提供者、利用者和共享运行管理者等共享行为主体的责权利。研究制定农业生物资源共享保障规则,包括共享与利益分享相关政策和法规、约束与激励机制、信誉保障和咨询机制、绩效评价机制等。 (2)建立资源信息共享网络。集成资源主要数据信息,建立山东省农业生物资源信息共享服务网络,为政府主管部门掌握情况和宏观决策提供依据,为科研人员和普通公众获取和利用农业生物资源信息提供可靠、便捷的通道。 2.4平台建设的重点任务 2.4.1农业生物资源的考察与调查对全省农业生物资源的种类、分布、多样性、濒危状况、生态环境以及资源的保存条件、管理水平和共享共用现状等进行全面调查,探索农业生物资源长期保护和可持续利用的有效途径。 2.4.2农业生物资源的收集保存建设农业生物资源保存库(圃、场)及原生境保护点,向各级各类科研单位、高等院校等资源保有单位和个人征集现有资源,开展国内外优异资源的收集和引进,抢救性收集保护濒危、珍稀、野生农业生物资源。对收集的资源统一编目和入库(圃、场)保存。 2.4.3农业生物资源的繁殖更新及标志性性状数据的补充完善开展现存资源的定期繁殖更新工作,维持资源的生活力。对收集保存的资源深入开展农艺学、遗传学等相关研究,补充完善种质资源的标志性和关键性性状信息,增加资源信息数据,提高资源可利用性。 2.4.4农业生物资源的鉴定评价按照国家统一的资源描述标准和数据控制规范,对资源的生物学特征特性进行鉴定评价。研究各种农业生物资源鉴定评价的技术方法,特别是利用现代生物技术理论和方法,从分子水平研究资源的性状特征,构建地方特色生物资源核心种质,筛选优异资源和突破性新种质。 2.4.5标准化整理和数字化表达按照国家统一的资源描述规范,对资源的护照信息、标记信息、特征特性信息、保存信息等进行标准化整理和数字化表达,建立资源信息(包括图像、视频等信息)数据库,保证资源信息数据的可比性,提升资源的利用价值和共享水平。 2.4.6分子标记筛选、基因克隆与种质创新开展农业生物遗传多样性研究,发掘重要性状的基因标记,克隆功能基因,创造新型种质材料,丰富遗传资源基因库。利用分子标记技术,研究山东特有生物资源的分子图谱,构建智能化的种质指纹图谱识别系统,建立以分子标记辅助选择、转基因技术和分子设计育种技术为主体的高效分子育种技术平台。 2.4.7信息网络建设按照统一的资源信息标准、数字化标准和网络化标准,将资源实物、数据信息和网络相结合,建立数据容量大、检索查询功能全、网络服务方便快捷的信息化、现代化服务体系。 基于GIS、RS和GPS技术,建设农业生物资源原生地、资源圃、保种场、保护区和更新与繁殖基地自然与经济环境空间管理系统,与共享服务系统融合,支撑农业生物资源信息化管理与服务。 2.4.8虚拟博物馆建设建立和完善图像处理、多媒体数据采集加工的规范,开展代表性、典型性资源的多媒体数据采集工作;运用三维数据还原、视频、音频等技术制作多媒体展品,实现对资源全方位的数字化表达;建立多媒体信息查询系统,以“形”的方式实现对资源的检索,建成山东省农业生物资源虚拟博物馆,达到对社会公众进行科普教育、资源保护宣传和远程服务的目的。 生物资源论文:生物资源科学专业核心课程 摘要:植物资源开发学是生物资源科学专业的一门重要的专业基础课程。本文以贵州师范学院11级生物资源科学专业的核心课程植物资源开发学为例,从本门课程的特点、教学中存在的问题、教学方法以及科教的紧密结合等方面出发,对植物资源开发学的教改方面进行了一些探索,以提高教学质量和教学效果。 关键词:生物资源科学,植物资源学,教学改革,探索 生物资源科学(代码:070411S)属于理学大类,生物科学类。此专业是贵州师范学院响应教育部关于战略性新兴产业相关专业申报的号召、开始申办的,并于2010年由教育部批准为传统招生目录外专业。获批后,我院于2011年开始招生,目前有在校生近160人。由于该专业属于传统招生目录外专业,目前只有浙江大学、贵州师范学院及泰山学在试验办学,还没有统一的办学模式,这就要求我们根据本省的实际情况,构建特色的办学模式,其中尤其是课程体系的构建。在课程体系构建中,植物资源开发学作为一门专业基础课程,其中所涉及到的一些专业技能是学生必须掌握的。 1、植物资源开发学课程特点 植物资源开发学以生物科学为背景以现代生物技术为主导,以植物资源的分布、繁殖、经济性状、机能特性、开发利用和相关知识及其可持续发展为中心内容进行教学和科研,是一个多学科交叉、宽口径的新学科,与药用植物学、植物分类学和保护生物学有密切关系。但是与这些学科相比又有所不同,植物资源开发学尤其是对实践能力要求更高些,重在开发利用,为人类的衣食住行提供所需的资源。因此在其培养模式以及植物资源开发课程的教学内容、教学方法上都存在着不同的侧重点。因此,如何根据本校的教学条件,进行教学改革,培养社会需要的生物资源科学专业方面的人才,是植物资源学这门课程在教学的时候需要必须用谨慎的态度来面对的问题。 2、目前在本门课程教学中存在的问题 2.1、植物资源开发学相关教材匮乏的问题 专业针对性强,教材必须针对培养目标和教学大纲的基本要求。对教材的实用性要求上,要让学生在知识结构和能力结构方面有突出的优势,所以对于专业课的选取上要独具匠心,有别于其它教材,充分展示创新思想,专业针对性要强,突出资源开发利用的能力要求。然而目前能够符合这方面要求的教材可以说几乎没有,鉴于此种情况,我们目前采取的措施是:对目前有的资源学方面的教材进行整合,再加工,形成具有自己院校办学特色的讲义。比如,我们在选择教材的时,尽量选择国家级的规划教材,注意各个版本之间的相互联系性、继承性,不断的吸取成熟的、公认的新技术、新进展、新成就,提示学科发展方向,然后再结合国内外的期刊进行补充最近的相关科研内容,充分利用数据库不断的完善新的知识进去,以利于学生了解资源学的学科发展的动态以及研究现状,也有利于学生的创新意识和能力的培养。让编写的讲义一定要紧跟时代步伐,体现知识更新的前瞻性,摆脱教材知识的滞后性的局限。让讲义的内容与知识结构称为一个体系,这个体系主要围绕着“三基”进行,体现专业发展的基础理论、基本知识和基本技能这三个方面。把资源开发的科学性与严谨性,以及与环境之间的相互关系结合起来,促进学生更好的把我本学科资源开发的基本路径和开发利用模式,充分调动学生学习的积极性和主动性。 2.2 针对本门课程的教学方法不够灵活问题 根据调查,“高等学校中大约有一半课程的课堂教学学生不满意。最主要的弊病是呆板、单调,教师在课堂上唱独角戏,一言堂,照本宣科,把教学大纲规定的知识内容单向地灌输给学生,而不问学生接受如何,如同‘填鸭’”[1],针对教师的“一言堂”,“满堂灌”等比较守旧的教学方法,不在教学方法上进行改革创新,势必影响学生学习的积极性,教师讲的辛苦,而学生昏昏欲睡,教与学相互分离,达不到教学相长的效果。因此,高校的教学方法改革势在必行。 对此,我们在资源学的课堂上充分利用现有的教育资源进行教学方法的创新。科技的进步给我们提供了现代化、信息化、立体化和多样化的教学手段,给教师以极大的运用自由度。 我们充分利用多媒体的平台,在课堂上积极优化课堂教学,积极调动学生的学习热情。教学中我们提倡“参与式”教学,资源开发学是一门实用型很强的学科,这就要求我们在教学方式上,不能只因循传统,重书本知识、轻能力培养。我们的讲义只是作为学生学习的参考书籍,而不是像中小学的教科书的功能,因此,我们在讲每一节课程之前,把下次上课的内容给学生,然后在上课时,分组讨论相关章节的课程内容。教师再将相关的资源开发利用的成功案例(视频资料)进行赏析,让每一组的同学们自己进行讨论总结,分析,归纳。最后各个组的代表发言,几个小组讨论交换意见之后再有教师进行鼓励性的对大家的结论进行欣赏式的评价,归纳。应经过这么的互动式的教学不但有目的地培养学生的表达能力、思维能力,而且最重要的是使教师从知识的传授者、教学的组织领导者,转变成为学习过程中的咨询者、指导者和伙伴。教学方法的改革极大地调动了学生的学习热情。 这种教学方法的改革对教师而言,对自身素质的提高也很有帮助。教师不再以照本宣科、固守传统的面貌出现在三尺讲台上,而是要指导学生懂得从哪儿得到知识,掌握获取知识的能力和方法,积极培养学生个性(健康、和谐发展的个性)和各种能力,引导学生对未来有充分的认识。因此,这就要求教师应该掌握教育基础文化知识,加强教育的实践活动,开展多种渠道的在职和脱产培训进修。充分利用数据库,追踪最新的科研的信息,把握本学科的前沿性,只有这样才能真正成为人格高尚、学识渊博、爱学生、有能力、具有创新精神的教师。 2.3 考试方法单一的问题 根据麻省理工的教改认为:调整课程的重心是非常必要的,这是为了纠正近几十年来偏向科学理论、脱离实践的倾向[2]。现在大学的课程考试正是具有调整课程重心的指挥棒的最用。在大学一般都是平时成绩占30%和学期末的考试成绩占70%的比例进行,两者得出最终的学生成绩。导致学生学习结果还是只重视理论知识,实践可以说是停滞的状态,最终学生形成了只是及格万岁,拿到学分了事。造成了目前学生一旦学期结束,那么到毕业都不会再有机会接触之前所学这门课程的现状。鉴于此,我们对本门课程的考试单一的情况进行了符合本门课程教学规律的改革。 由于平时是小组讨论,然后每组派代表,各个组之间展开辩论式的发言,做到了人人参与,人人发言的良好教学效果,因此也就不存在平时成绩这一说法,有时偶尔有同学表现不积极,就采取单独谈心的模式,对其进行关心,了解一下情况,听听他们的建议或意见,加以吸收运用到教学中去,大大调动了学生平时学习的积极性。对于考试,我们采取理论考核与实践考核相结合,由于平时也要进行实践考核,学生学习的目的性更强,大大提高课程的实践考核比例,甚至占60%,理论考试占40%。实践考试主要是进行资源开发利用的模拟,自己选择某一种植物资源的某一个点,运用课堂学到的知识,结合自己的阅历以及查阅相关的资料自行进行设计,对资源进行开发(一级开发、二级开发、三级开发均可),要求以项目的形式进行论证,进行可行性分析并最终到达一定的目的。其主要任务是加强这些理论在实际中的应用,其主要精力放在实际应用上,明显增强了学生的适应能力,有了这些基础,以后学生无论是在实际工作中还是自己创业相信都会普遍感到得心应手的。 3、科研与教学结合不够紧密 关于系统工程,钱学森认为: “系统工程就是从系统的认识出发,设计和实施一个整体,以求达到我们所希望得到的效果”[3]。目前各种专业都面临着,教学科研两条腿走路,不能紧密的结合,不能把科研的成果转到教学中去,学生也就不能很好的跟踪上本门课程的前沿知识,更没有机会去用实践来检验所学的理论知识。而我们认为:教学和科研就是一个整体,一个不可分割的工程,二者是相辅相成的。生物资源科学专业依托贵州省生物资源开发利用特色重点实验室这个平台,在制定培养目标时,就要求把资源开发的科研知识带到课堂上来,让学生走进实验室中去,用实践来检验理论,科研不在高高在上,而是为实践服务。这种不在单独的重视第一课堂的理论教学,而是第二科学的实践课堂对学生来说更加重要。从而让生涩的理论不再变得那么的枯燥,在年终的调查中受到了学生们的好评。 4、结语 生物资源科学专业是传统招生目录外专业,其相关的课目也是新开设的,需要在不断在探索中进行,植物资源开发学课程的改革路程很漫长,务必积极探索和实践,才能不断的创新。同时提高教师自身的知识水平与业务能力,尽我们所能来促使专业课程教学上一个新台阶,达到让学生掌握一门技能的目的,而实现这个目的的方法就是教会学生怎么样去学习,如何去利用所学为社会做贡献。钱伟长先生说过:教育的目的是使学生掌握正确的学习方法、工作方法和思想方法,所学的课程也好、专业也好,无非是一种载体,通过这个载体来促使大家掌握这种方法。而我们也正是在朝这个方向努力着,希望学生学有所用,希望为社会输送优秀的专业人才。 生物资源论文:海洋药用生物资源学教学改革 摘要:海洋药用生物资源学是我校海洋药学专业的一门主要专业课,笔者做了大量创新,包括为根据海洋药学专业教学发展的需要,不断修订教学内容;紧随海洋药物前沿进展,更新教材;优化教学方式,实现师生互动;开展野外实训,巩固基础知识;开展在企业暑期短期实习和毕业实习,促进就业,通过上述努力提高学生科研创新能力和就业竞争力。 关键词:海洋药学;海洋药用生物资源学;教学改革;创新 海洋生物因其独特生存环境,导致其次生代谢产物具备新颖的结构、出人意料的药理活性,目前越来越受到科研人员关注,人们期望从海洋中发现新药,以解决疑难病症或耐药性问题。近几年海洋药学研究不断有新发现,如芋螺毒素等一批海洋药物上市,极大刺激了研发热情。在我国,海洋药物是国家“十一五”和“十二五”海洋经济发展规划中重点发展领域。为响应国家需要和科技发展需要,培养海洋药学研究的专业人才,中国药科大学海洋药学专业于2004年获得教育部批准,并建立了海洋药学教研室,开始本科招生,并自2006年开始正式招收海洋药学硕士生和博士生。海洋药学专业开设主要专业课有海洋药用生物资源学、海洋生物技术、海洋药学、海洋制药学、海洋生物学等,目前基本形成具有海洋特色的药学教育体系。海洋药用生物资源学是近些年来随着人类对海洋研究和开发程度的不断深入而逐渐发展起来的一门新兴交叉学科,它主要研究海洋生物的种类、数量、分布、生物活性物质的开发利用以及对海洋生物的可持续利用等。海洋生物资源学的主要研究目标是通过综合运用包括分类学、生态学、地理学、天然产物化学、现代生物化学和分子生物学、药学、中药学以及现代管理学等学科在内的方法和手段,揭示海洋生物的种类和分布规律,发现具有食用、药用以及工业用的新生物资源,特别是海洋药物,来服务于人类。同时,利用现代生物技术手段实现对海洋生物资源的合理开发和利用,为人类未来的发展做出重要的贡献。海洋药用生物资源学的主要研究对象是海洋环境下生活的、具有潜在药用开发潜力的动物、植物和微生物。对于这门课的改革,我提出以下几点浅见。 一、根据海洋药学专业教学发展的需要,不断修订教学内容 我校海洋药学专业开设海洋药用生物资源学、海洋生物学、海洋天然产物化学等专业课程,三者既有紧密联系又各有侧重。由于海洋药学专业设立时间较短,没有现成教学内容可以借鉴,使用的教材都是自编教材,故教学工作一直在摸索和创新中;同时教学实践中也存在很多问题,如本专业设立之初并未全面考量细化专业课程内容,三门课程在教学内容方面存在不同程度的重复现象,特别是海洋药用资源学与海洋生物学有很多重叠。针对上述问题,通过开展教师之间研讨及学生意见反馈等方式,笔者协同其他教师一起修正教学内容,以符合教学发展的需要。以海洋药用生物资源学为例,突出“药用”和“资源”两个主题,以区别于海洋生物学的教学内容(海洋生物学重点讲授海洋生物的分类学特征)。具体包括“药用”的海洋生物分类特征、药用部位、药用开发与应用,及其资源分布。以软体动物为例,不再赘述软体动物分类学特征,而是突出介绍药用的品种,如海兔,具体介绍海兔生物分类特征、分布区域、药用部位、药用进展、药用进展、实例等,如Dolastatin10、Dolastatin15等研究进展。实例选择更趋向于来源于海洋的已经成为新药或临床在研的药物,特别是国外热点药物的追踪。本着由面到点,逐步深入,全面介绍药物研究过程的教学思路,帮助学生全面了解海洋药物研发历史、流程及研究思路,有助于培养学生的学术思维能力,拓宽知识面和眼界。 二、紧随海洋药物前沿进展,更新教材 目前海洋药学领域每年约有500~600篇,1000个左右的新结构化合物被发现,具有显著生理活性的海洋天然产物不断进入临床研究阶段,有部分药物已经被批准,有的药物被驳回,如来源于芋螺的齐考诺由2005年1月首次在美国上市,2005年2月获欧盟许可[1]。但就目前的教材而言,特别是教材2004~2005年期间编写的,许多知识已经陈旧,亟需更新。特别是对海洋来源的新药或候选药物的介绍不够深入,缺乏详细的有代表性的介绍,因此与药物化学相比较,缺乏系统性。因此笔者筛选了有代表性热点药物研究,将其更新于教材中,全面系统地介绍,使学生在学习基础知识外,了解最新研究动态,扩宽了学生的视野。 三、优化教学方式,实现师生互动 目前的教学模式主要是老师讲解为主,缺乏学生互动。学生被动接受知识,因此学生的创新思维和独立思考能力得不到有效锻炼,同时缺乏对外界的了解,如对企业的了解,不知道企业需求是什么。并且现有教学都进行独立内容讲授,学生了解知识往往很零散,缺少全面整合和融会贯通。对此笔者做了大量创新。如笔者参照企业新药立项报告形式,其内容涉及药物来源、结构、理化常数、药理活性、研究动态、专利情况、市场预测等方面,要求学生参照模版对某种海洋来源的药物进行综述。通过大量文献检索,规范书写报告,学生从中学习到有哪些著名企业,该企业的研发方向是什么,作为药物研究中重要一环的调研报告该如何撰写,从而全面整合已有知识,同时扩充新知识。学生在完成作业过程中,必然涉及到药理、药化、药剂等各种知识,故可以将已有知识进行回顾和整合;在课堂讨论中,采取演讲和提问的教学方式,鼓励学生敢于质疑,积极参与讨论,激发学生学习热情,锻炼学生的口才。笔者通过近三年的教学实践发现,这种教学方式非常受学生欢迎,但在实际操作过程中也存在一些难题,如学生的文献检索能力有待提高。 四、开展野外实训,巩固基础知识 海洋药用生物资源学这门课程的实践性非常强,学生如果只是学习课本内容,往往达不到良好的效果,特别是无法真正了解一些海洋动物或植物。为此本校海洋药学专业开设了野外实训教学。学校与海洋研究所、海洋大学等建立实训基地,安排前往海滨实地考察,了解海洋动物或者植物生活环境,观察活体或标本,参观养殖基地,如紫菜养殖基地、鱼虾蟹类养殖基地,参观相关生产海洋药物企业(如甲克素生产加工企业),聆听专家讲座。经过近年的教学实践,学生通过实地学习,加深了对课本内容的理解和掌握,同时增强了对企业的了解,扩展了知识面。 五、开展在企业暑期短期实习和毕业实习,促进就业 就业是学生的头等大事。海洋药学作为一个新专业,许多企业并不了解,不知道这个专业学生学习过什么知识,能够从事什么岗位,故需要与企业沟通和合作,使得企业了解学生。最佳办法为派学生到企业实习。为此,本教研室教师通过与企业沟通,设立培训基地等方式,开展暑期短期实习和本科毕业实习等方式,加强企业与学校,企业与学生相互了解,为今后学生就业打下基础。海洋药学不断发展,与此对应的教学工作也应适应时展,在教学内容和教学方式等方面进行改革创新,以适应培养新时代复合型人才、创新型人才的需要。本教学改革针对现有问题,针对教学内容、教材、教学方式等做了创新和改革,取得了良好的效果。本教研室在校及院部领导的支持下还在不断努力,为培养21世纪海洋药学专业创新型人才奠定基础。 生物资源论文:天竺山国家森林公园生物资源景观及其保护措施 摘要 天竺山国家森林公园生物资源丰富多彩,景观优美,具有很高的观赏、科研价值,应重视生物资源的保护工作。该文总结了该公园现有的生物资源景观,并提出了相应的保护措施。 关键词 天竺山国家森林公园;生物资源景观;保护措施 天竺山国家森林公园位于被誉为“中国龙脉”的秦岭南坡,区域多变的地形地貌赋予了森林公园丰富多彩、珍贵稀有的生物资源景观,是秦岭深处一处不可多见的森林生态旅游胜地,以其独特的生物资源优势驰名省内外。为保护好天竺山国家森林公园生物资源景观,充分发挥其生物景观资源作用,笔者对该公园生物资源景观及其保护工作进行了总结。 1 生物资源景观 1.1 植物资源景观 1.1.1 分布明显的森林垂直带谱景观。天竺山森林公园植被属山地亚热带针阔混交林带,森林公园的植被按海拔由低到高可呈现出明显的垂直带谱,自下而上分别为:①含常绿阔叶树的落叶林带。分布于海拔500~820 m的河谷地带,不仅生长着北亚热带和中亚热带植物,还长有南方型常绿阔叶林。②栓皮栎林带。分布于海拔800~1 500 m的山地,主要建群种是栓皮栎和油松。油松相当普遍,常形成松栎混交林。其他落叶阔叶乔木有杨、柳、榆、槐、楸、桑、柿子、板栗、泡桐、皂荚、椿树、黄连木等,林中灌木和草本主要有盐夫木、胡枝子、野棉花、铁杆蒿、柴胡、远志等[1]。③华山松、锐齿栎林带。主要分布于海拔1 500~2 000 m的深山地区。建群种主要为华山松和锐齿栎。优势种有油松、槲栎、山杨,其他乔木有白皮松、青皮椴、漆树、青枫、化香树等,林下灌木和草本植物有松花竹、连翘、小蘖、柴胡、野菊、天门冬等。④桦木林带,主要分布于海拔1 800 m以上的较高山地,以桦木科桦属植物占绝对优势,主要乔木有红桦、白桦、华山松、山杨、椴树和少量油松。林中灌木和草本植物主要有苦竹、忍冬、六道木、鹿蹄草等[2]。 1.1.2 四季分明的森林季相景观。天竺山丰富多样的植物资源,在不同季节产生不同的观赏效果,形成千姿百态、千变万化的季相景观,丰富而明显。春天,万物复苏,春雪消融,在针叶林暗绿色的背景下,落叶树种嫩初绽,继而花缀枝头,百花争艳,香飘绿谷。万山绿波之上,红、黄、蓝、紫,姹紫嫣红,煞是壮观。夏天,百花未尽,绿叶已丰,“野芳发而幽香,佳木秀而繁阴”,密林之下,普遍凉爽宜人,山风轻来,绿海荡漾,凉风习习。深秋,灌木林层林尽染,色彩斑斓,犹如给群山披上了一条五彩缤纷的锦缎,令人如痴如醉。深秋,此时眼前山水犹如一幅丹青妙画,让人陶醉。冬日,一夜西风,瑞雪飞舞,如梨花飘洒,林中银装素裹,玉树琼花,枯叶落尽则更显松柏之苍翠,翠松顶雪而立,整个山壑空灵而深邃[3]。 1.1.3 珍稀的古树名木和珍稀植物。位于秦岭南坡的天竺山,物华天宝,漭漭林海中隐藏着许多古树名木,成为森林旅游中重要的旅游资源,古树名木有以下2种:①麻栎。属于壳斗科栎属,又名华栎。在法官乡僧道观、扁头溪各有1株,树龄300~500年,树高15~24 m,胸围360~450 cm,树干高大,枝叶茂盛。②银杏。属于银杏科银杏属,又名白果树,在法官乡扁头溪老屋场有1株树龄600多年的大树,树高17 m,胸围300 cm,四大侧枝腾空而起,根茎萌蘖甚强。此外,公园内的珍稀植物有红豆杉、杜仲、水青树、连香树、秦岭冷杉、山白树、香果树等,分布范围广,数量多,是森林景观资源中十分珍贵的资源。 1.1.4 天竺杜鹃。天竺杜鹃,植物学名高山杜鹃、小叶杜鹃,主要分布于海拔1 800 m以上,丛状分布,尤以高程测量标记点——天竺山云盖观以北的山梁上数量多,密度大,面积约80 hm2,最大灌丛高1.8 m,直径2 m。花期5—6月,杜鹃盛开之时,满坡紫红,景观非常壮观。 1.1.5 华山松纯林。天竺山主峰附近逾1 200 hm2集中连片的华山松纯林,平均树高10 m,平均胸径26 cm,平均树龄30年左右,经过自然演替,分布均匀,生长旺盛,主干通直,树形美观,林相整齐,郁郁葱葱,具有观赏价值。盛夏时节,置身林中,凉风习习,松涛阵阵,使人神清气爽;阴雨天气,云雾缭绕,似雾似幻,如入仙境。这在全省天然林分布一般不太多见,具有较高的保护价值和科研价值。 1.2 野生动物资源与景观 1.2.1 野生动物资源。天竺山国家森林公园森林茂密,自然生态系统完整,为多种野生动物的栖息繁衍提供了条件。区系组成明显具有东洋界向古北界过渡的特点,草食性动物主要有青羊、野猪、林麝等。肉食性动物主要有金钱豹、豹猫、猪獾、青鼬等。这些都是旧大陆热带和亚热带的典型动物,也是秦岭东南区和华南区所有的特产。据陕西省动物研究所2002年调查,森林公园有野生脊椎动物190种,隶属28目72科。其中,兽类有6目23科69种,两栖爬行类有4目11科32种,鸟类有14目31科74种。被列入国家重点保护对象的有20种。其中,属于国家一级保护动物有5种(林麝、豹、云豹、金雕、黑鹳);属于国家二级保护动物的有15种(大鲵、红腹锦鸡、鸢、红隼、普通雕、斑头鸺留鸟、灰林、长耳、黑熊、豺、水獭、小灵猫、鬣羚、斑羚);省重点保护动物50余种。种群数量相对较多的有斑羚、红隼、锦鸡、斑头鸺留鸟等。 1.2.2 野生动物景观。茂密的森林中,各种兽类频繁活动,敏捷的身影稍瞬即逝,仅留下踪迹让游客猜想。树上,各种鸟类跳跃争鸣,鸣声婉转,悦耳动听。清澈的溪流中,鱼翔浅底的景观更是随处可见,极具情趣,颜色鲜艳的锦鸡,在林中幽径休闲散步,见人不惊。近几年来,生态环境的极大改善,森林中的野生动物活动日趋频繁,野生动物资源成为生物资源中一道亮丽的景观。 2 生物资源景观保护措施 2.1 植物资源景观保护措施 2.1.1 封山育林。对生态保护区和野生区实行封山,禁止牛羊进入,重点恢复建设景观林。禁止附近村民在景区内放牧及樵采活动。 2.1.2 森林防火。森林防火必须坚持“预防为主,积极消灭”的方针,具体措施:一是加强对游客关于森林防火的宣传,提高游客的认识。二是加强防火队伍建设,必须要建设一支技术过硬、反应快速的森林防火队伍。三是严格野外用火,旅游旺季设立游客野炊专用点,由专人负责管理。其地点选择以无环境污染、无火灾隐患为标准。四是对森林进行重点防火保护,严禁在森林内或周围随意用火。五是加强防火设施建设。购置森林消防车1辆、风力灭火机15台、灭火器40台,分别安放在各种容易发生火灾的建筑及景观附近;购置护林防火通讯设备4台(套);结合景观亭建设,建立天竺山防火瞭望台,在各景区制高点建瞭望台4座,塔高25 m,为仿古建筑,派专人每日观察火情。一塔多用,在以防火为主的功能条件下,可兼顾旅游功能,游客可登临塔顶进行瞭望,一览四周美景。 2.1.3 森林病虫害防治。病虫害防治必须遵循“预防为主,综合治理”的方针,以生物防治为主,化学防治为辅。具体防治措施:一是为天敌提供良好的栖息环境,加强生物防治的力度。二是清理林内因病虫害死亡的树木,消灭传染源,清洁森林环境。三是进行化学防治,注意所用化学药品要符合有关规定,防止污染水源及环境。 2.1.4 珍稀植物的保护与开发。公园范围内及周边分布着许多珍稀植物,为了有效地保护、开发公园周边的珍稀植物,规划建设珍稀植物繁育基地,规划建设珍稀植物盆景生产基地3 hm2 [1]。 2.2 野生动物保护措施 “加强保护,积极驯养繁殖,合理开发利用”是野生动物保护必须遵循的方针。为保护好野生动物必须做到以下几点:一是设立野生动物保护宣传牌。书写宣传文字,介绍野生动物,使游人了解、认识野生动物及其保护的重要性。二是禁止在公园内捕猎野生动物。旅游活动中不得进行对野生动物的追逐或其他行为的伤害。三是加强《野生动物保护法》的宣传,提高游客生态环境保护意识,自觉保护野生动物。四是通过投食活动为野生动物繁衍与生存提供有利条件。
工业微生物论文:食品工业微生物谷氨酰胺转移酶运用 摘要:谷氨酰胺转移酶能促进蛋白质分子间的交联作用,催化蛋白质之间异肽键的形成,对蛋白质溶解度、乳化能力、发泡性能和凝胶化作用等功能产生积极影响。众多食品工业加工过程中如奶酪生产、乳制品加工、肉类加工、焙烤制品及可食性膜的生产过程等都应用了这种酶的交联特性。微生物源性的谷氨酰胺转胺酶在生物技术生产中所需成本低,目前已经应用于几乎所有的工业领域。本文总体概述了谷氨酰胺转胺酶的特点及其在食品工业中的应用。 关键词:谷氨酰胺转移酶;蛋白质;交联作用;微生物;食品工业 谷氨酰胺转移酶可以催化谷氨酰胺残基中γ-甲酰胺基团(供体)与不同化合物的ε-胺类基团(酰胺残基的受体)之间异肽键的形成并诱导蛋白质之间的交联[1]。酶的这种催化作用会导致蛋白质理化性质的显著改变,如粘度、热稳定性、弹性和韧性等。研究证明,谷氨酰胺转移酶参与到许多生理过程中:血液凝结过程、抗菌免疫反应及光合作用等[2]。科学家们已经成功地从动植物体及微生物中分离出了谷氨酰胺转移酶。微生物来源的谷氨酰胺转移酶分子量较低,是一种单肽链酶,它由331个氨基酸组成,等电点为pH8.9,分子量约为38kDa。谷氨酰胺转移酶的最适催化温度为45℃,pH5.5[3],该酶在50℃下30min就失去50%的酶活力,碳水化合物,如麦芽糊精、蔗糖、甘露糖、海藻糖和还原型谷胱甘肽(GSH)等,可以显著提高酶的热稳定性[4]。与动物源性的谷氨酰胺转移酶相比,微生物来源的谷氨酰胺转移酶不需要钙离子的激活作用,在实际利用酶制剂的过程中,这是一个非常令人满意的特征。另外,微生物源的谷氨酰胺转移酶在很大pH范围(4.5~8.0)内可以保持酶活力,可以简化某些加工过程,进而节省能源消耗,提高经济效益。另外得益于转基因技术的出现,利用基因的异位表达可以大大提高谷氨酰胺转移酶的产量,并且它对食物中的蛋白质具有不同的反应特性,这样的特点使得该酶成为改善食品中蛋白功能的有力工具。 1谷氨酰胺转移酶的生物合成 1.1微生物谷氨酰胺转移酶 起初,谷氨酰胺转移酶大多来自豚鼠的肝脏,然而有限的来源和其相对昂贵的提取和纯化过程限制了谷氨酰胺转移酶在工业中的广泛使用。近期,有很多文章讨论了使用农业废料,以微生物合成方式作为合成谷氨酰胺转移酶的碳源来源的可能性。从已发表的文献中可知,发酵培养基可以占据微生物生产成本的近30%[5],如果可以从廉价的原材料如高粱秸秆等获得半纤维素水解物,那么以此来培养微生物获得微生物来源的谷氨酰胺酶的合成途径将会引起人们更大的兴趣。 1.2谷氨酰胺转移酶微生物发酵 在含有高粱秸秆水解物的培养基中,经过72h的培养时间,生物合成的谷氨酰胺转移酶的活性为0.34U/mL[6];当使用马铃薯酶解物作为培养基,另外添加酵母提取物、玉米浸出液和酪蛋白等成分培养后,酶活力可达1.12UA/mL[5];利用S.ladakanum合成谷氨酰胺转移酶时,甘蔗糖蜜和甘油的同时存在会产生协同效应[7];此外,当使用甘蔗糖蜜与甘油作为混合碳源时,测定的谷氨酰胺转移酶活力为0.72U/mL[8];Ryszka[9]研究了一种利用S.mobaraense菌株生物合成谷氨酰胺转移酶的最适培养基,以aminobac、玉米浆、酵母提取物作为氮源,以葡萄糖、蔗糖、淀粉和糊精作为源碳,pH范围为6.5~7.0,培养30h后测定谷氨酰胺转移酶活性为2.0U/mL。蛋白胨、酵母提取物、酪蛋白和尿素是合成谷氨酰胺转移酶的常用氮源。另外有文献报告了使用植物原料如大豆、大米、玉米和小麦面粉、玉米浆、小麦麦麸或麦芽提取物作为氮源的可能性[10]。Zhu[11]和Tramper对培养基成分进行了优化设计,发现在含有蛋白胨的培养基中添加额外的含氮化合物,如适当的氨基酸,会显著提高S.mobaraense中谷氨酰胺转移酶的产量。然而,为了实现经济性,工业生产中需要更便宜的原料作为底物。此外,培养基的配方也是至关重要的,因为组成成分会影响产物的浓度、产率和单位体积生产效率。 1.3谷氨酰胺转移酶基因重组表达 谷氨酰胺转移酶能够改变蛋白质的理化性质,具有重要的实用价值。因此,开发能够用于食品行业的有效的谷氨酰胺转移酶合成系统是很必要的。由Itaya[12]和Kikuchi进行的调查结果表明,目前的谷氨酰胺转移酶大都是利用大肠杆菌菌株生产的。谷氨酰胺转移酶是以酶原的形式存在的,然后通过切除N-端前导肽可以直接生成具有活力的谷氨酰胺转移酶[13]。许多研究表明前导肽是在大肠杆菌中过表达谷氨酰胺转移酶的关键因素[14],首先把酶的编码基因克隆到大肠杆菌中,然后经过培养后利用层析的方法纯化重组蛋白。利用这种重组大肠杆菌生产的谷氨酰胺转移酶的活力可达到22U/mg[15]。但是同时也应该注意与蛋白质翻译后修饰相关的问题,探究开发更便宜、更有效的生物合成系统,从而降低运输、保存、提取、纯化等有关成本。 1.4谷氨酰胺转移酶制剂 谷氨酰胺转移酶制剂可以成为解决很多与酶应用效率、食物质地等相关难题的解决途径。市场上有不同的微生物酶制剂,它们含有利用微生物合成的谷氨酰胺转移酶,这些酶可以中和由于冷冻而引起的肉类质地的变化[16];也可以使香肠等肉类产品更快地加工成熟,并且具有良好的口感;它们可以改善肉的质地,使加热和配给过程的损失最小化。Poland公司的酶制剂可以作为发酵乳制品生产过程中的辅助剂,可以提高加工过程中蛋白质的热激能力,并改善成品的风味。利用这种酶制剂已经获得了更高稳定性的奶油、冷凝效果更好的干奶酪。在食品行业使用谷氨酰胺转移酶已成为一种自然的技术方法,并且利用酶法改变食物成分比化学方法更容易被食品行业所接受。 2谷氨酰胺转移酶的应用 含有谷氨酰胺转移酶的制剂可以用于食品中蛋白质的交联反应,因此引起了人们的研究兴趣。研究结果表明,交联后的β-酪蛋白比未交联化的酪蛋白对胃蛋白酶的消化作用抵抗性更强,利用这种特性可以开发具有更强的结构特性的食品[17]。在烘焙行业中,谷氨酰胺转移酶主要用于醇溶谷蛋白链之间的交联反应。谷氨酰胺转移酶对面团的稳定性和体积有积极影响,还可以提高利用较差面粉制作的面包的质量,提高其质地[18]。研究发现谷氨酰胺转移酶可以改善面团的流变性,可以保证烘焙后面包内适当的孔隙大小和弹性,与传统方法制作的面包糕点相比,体积增大了14%[19]。此外,还可以改善面团的吸水性和韧性,用来提高面包的风味、质地和体积[20]。谷氨酰胺转移酶也广泛用于肉类产业。谷氨酰胺转移酶可以促进肉块的强劲凝聚力,改善用猪肉、牛肉或禽肉制作的结构单一化香肠的质地,而不需要热处理或添加食盐或磷酸盐。谷氨酰胺转移酶处理过的钠酪蛋白可以取代以往的动物脂肪[21],制作具有更低的脂肪含量、更高营养价值的肉制品。谷氨酰胺转移酶的应用为生产高质量的粗碎香肠、维也纳香肠和熏肉创造了新的技术。在乳品行业,为了防止酸奶的脱水收缩作用或使其质地更平滑、稳定性更好,常常在生产过程中使用谷氨酰胺转移酶。用谷氨酰胺转移酶改造后的酪蛋白可以作为生产面霜、冷冻甜点、冰淇淋、牛奶饮料和调料的原料[22]。同时,利用谷氨酰胺转移酶进行牛奶蛋白的聚合反应可以生产蛋白膜,改善奶制品的功能特性[23]。谷氨酰胺转移酶也用于奶酪的生产过程,并且可以提高凝乳的产率。目前常用于生产天然奶酪的酶有凝乳酶和谷氨酰胺转移酶。Cozzolino[24]等对提高奶酪产率和特性的因素进行了调查,结果表明在添加凝乳酶之前就添加谷氨酰胺转移酶可以防止牛奶凝固;而同时添加这两种酶可以明显降低奶酪的抗性和硬度,同时减少乳清中蛋白质和脂肪的含量。目前,谷氨酰胺转移酶越来越频繁地在多个行业中被用作蛋白质修饰酶。例如乳清蛋白经谷氨酰胺转移酶作用后可以用于生产蛋白质膜,这种可食用的蛋白质膜可以涂在新鲜蔬菜和水果表面上,用来延长食品的保质期和新鲜度[25];有观点称,利用谷氨酰胺转移酶这种酶来消除大豆蛋白可能的过敏效应和抗水解性[26];也有人建议也许在将来谷氨酰胺转移酶可以用来在醇溶谷蛋白中重建肽键,阻止T细胞对多肽链的识别作用,从而避免脂泻病的产生[27]。 3总结 谷氨酰胺转移酶可以诱导蛋白质之间的交联作用,被广泛地用于食品工业中,其廉价来源——即微生物合成方法的发现,为这种酶的实际应用提供了更多的机会。微生物来源的谷氨酰胺转移酶的广阔适用性也引起了人们对菌株筛选的兴趣,以期利用最廉价的底物获得高活力的酶制剂。为了获得更低成本的酶制剂而进行的微生物研究,也许可以促进易得的产品的开发以及其更大范围的使用。 作者:王美玲 单位:青岛科技大学 工业微生物论文:微生物酶造纸工业论文 1、微生物酶运用于制浆 1.1 漆酶在制浆中的应用 造纸厂的蒸煮制浆过程就是用化学药品溶出、脱除木素的过程,一般的化学制浆,不但成本高、能耗大,而且对环境污染也较为严重。而使用由白腐菌生产的漆酶将原料的木素降解成低分子木素,增加了木素的溶出和被抽提的能力,从而实现木素与纤维素、半纤维素的分离。用漆酶和介体HBT在蒸煮前对麦草进行预处理,可降低纸浆的Kappa值,提高纸浆的白度和强度。Jujop的研究表明,在20%~90%,pH值2~10条件下用漆酶进行预处理,可以对原料中的木素进行改性,磨浆能耗明显降低,每吨浆能耗由1300kW•h降至850kW•h,节省动力约30%,且机械浆的物理性能得到改善,纸浆质量达到化学热磨机械浆的水平。 1.2 纤维素酶在制浆中的应用 在机械制浆前加化学预处理,除去或改变一部分木素结构,可以改善纸浆的强度,但降低了纸浆的得率,损害了纸浆的光学特性,废水的排放量和污染负荷也相应增加,而经由木霉所产出的纤维素和半纤维素酶处理则结合了机械法制浆和化学机械法制浆的优点,克服其缺点,除了可以增加纸浆的强度性能之外,还能显著降低机械磨浆时的能量消耗。 2、微生物酶用于纸浆漂白 传统的含氯漂白产生大量有毒和强致癌性物质对环境和人类造成极大危害,已逐渐被无氯漂白所取代,而以某些真菌产生的漆酶不仅能氧化非酚结构,而且能使硫酸盐浆脱木素和脱甲氧基。佐治亚大学的研究者发现一株漆酶产菌———朱红密孔菌(Pycnoporus cinnabarlnus),以产生自己的氧化还原中介物3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxyanthranilic acid,3-HAA)。漆酶加3-HAA系统不仅能氧化非酚模式化合物,而且能降解合成的木素。通过筛选或诱变培育出假单胞菌(Pseudoznonas sp.)G6-2,枯草杆菌(Bacillussp.)A-30等木聚糖酶高产菌株进行了分离纯化的酶学研究,其所产木聚糖酶运用于生物漂白技术,其结果表明木聚糖酶在多种浆种的不同漂白工艺中都有明显的助漂作用。用于桦木浆CEH三段漂和ECF漂白,在保持白度,得率,强度基本不变的情况下,可减少近50%氯或二氧化氯用量,漂白浆的白度稳定性也有所提高。 3 微生物酶用于造纸废水处理 在制浆和造纸生产过程中,造纸废水可分为黑液、中段废水和纸机白水。黑液是整个造纸过程中污染最为严重的废水,木素是造成造纸工业排放黑液COD和色度形成的主要原因。白腐菌具有能降解木素和变性木素的酶活系统,能将漂白废水中的有机氯化物转变成无机氯和CO2,并破坏发色基团组织和结构,降低漂白废水中的TOCl、BOD、COD和色度。范伟平等利用微电解-白腐菌生物降解-絮凝沉降联合处理系统对活性染料生产废水进行处理,在最佳pH和温度及接触停留时间下,其COD去除率达90%以上,色度去除率在95%以上。另有研究表明,使用坚强芽孢杆菌产生的絮凝剂处理印染废水和酵母废水,可取得良好的絮凝效果,由李云鹏等从剩余污泥中制得微生物絮凝剂LBF经实验相比于PAC效果更好,其COD、SS、色度去除率都高于PAC处理的废水样。 4 微生物酶用于造纸工业中的其他用途 与常规碱法脱墨浆相比,微生物酶法脱墨浆有更高的游离度,且滤水性好、物理性能优、白度高和残余油墨量低,还可缩短脱墨时间。利用纤维素酶处理回收的废纸,既可脱除油墨和化学处理难以去除的调色剂,又可改善二次纤维的抄造和使用性能。顾琪萍等研究表明,在优化条件下,废报纸经脂肪酶脱墨后,白度比原浆提高4.3%SBD,裂断长、耐破指数和撕裂指数可分别提高11.4%,19.8%和17.5%。由于传统造纸工业是耗能和环境污染大户,随着生物技术的发展,微生物酶应用于造纸工业的技术越来越受到广大研究者的重视,其规模也在不断提高。通过使用微生物技术或酶技术,不但能使资源充分利用,降低能耗与环境污染,而且能带来良好的经济效益,对造纸工业与环境保护都具有非常重要的现实意义。 作者:轶媛 单位:湖北轻工职业技术学院 工业微生物论文:微生物发酵食品工业论文 1材料与方法 1.1微生物发酵 以酱糟(30%)、木薯渣(10%)、玉米黄浆(30%)和玉米喷浆纤维(30%)食品工业废渣为发酵底物,添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌进行固态发酵。接种用乳酸菌冰干粉为西南民族大学生命科学与技术学院动物科学实验室从牦牛消化道中分离筛选的优良菌株———嗜酸乳杆菌LAg12-7,该菌株已送中国典型培养物保藏中心———武汉大学保藏中心保藏,其保藏编号为CCTCCM2012305;枯草芽孢杆菌和酵母菌干菌粉购于北京华辰兴业科技有限公司。将乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌的冻干粉按40.0%、30.0%和30.0%的比例制成混合发酵菌剂。取复合发酵菌剂1.0份,加红糖5.0、维生素C0.4、尿素3.1、磷酸二氢钾0.5和清洁水90.0份,30℃活化72h,制成混合发酵菌液。在发酵底物中按3%的比例加入活化后的混合发酵菌液。参考闫征等、王秋菊等和刘新星等方法,在30℃培养箱发酵5d。发酵期间适当补水,水分含量控制在30%左右,每24h翻动1次。发酵前1d和发酵后(第5天)的物料各取100g装于自封口塑料袋中,立即置于-20℃冰箱中保藏。以上微生物发酵饲料试验重复进行3次,即得3个批次的发酵饲料。 1.2样品处理 取适量发酵前和发酵后饲料鲜样-4℃保藏,用于活菌计数和pH测定。将发酵前和发酵后饲料样品置于90℃烘箱中烘30min以灭酶活,而后65℃烘6h,室温自然放置6h得到风干样品。将风干样品分2份粉碎,并过20目筛(用于纤维测定)和40目筛(用于粗蛋白和小肽测定)。 1.3指标测定 1.3.1活菌数的测定 乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌分别梯度培养计数,培养基的配制参考杨雪峰等和刘惠知等的方法,计数方法依照GB/T13093-2006。 1.3.2pH的测定 pH的测定方法参照王旭明并有所改进,对样品10倍稀释混匀后采用Beckman离心机8000r/min离心,取上清液测定。 1.3.3常规营养成分的测定 中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用VELP纤维素测定仪;粗蛋白(CP)采用FOSS蛋白测定仪。测定方法参照张丽英饲料中常规成分分析一章。 1.3.4蛋白酶和纤维素酶活性的测定 以40目风干样品为原料测定酶活力,蛋白酶活力的测定参考张寒俊等方法,纤维素酶活力的测定采用二硝基水杨酸法(DNS)法。 1.3.5小肽含量的测定 小肽含量的测定参照郭玉东等方法,并对其进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),定性说明小肽含量变化。 1.4统计分析 对3批次发酵饲料分别采样并测定相应指标,试验结果用平均值±标准差表示,发酵前后的差异性采用SPSS18.0统计软件中的t检验。 2结果与方法 2.1活菌数及pH 发酵后食品工业废渣中3种有益菌活菌数均极显著提高(P<0.01),乳酸菌和酵母菌达到108数量级。与发酵前相比,乳酸菌数增加454.90%,枯草杆菌数增加282.35%,酵母菌数增加403.70%。发酵5d后,由于微生物尤其是乳酸菌的新陈代谢,导致食品工业废渣的pH明显下降,由5.80降至3.91,降幅达32.59%,P为0.0041。 2.2常规营养成分 发酵后食品工业废渣CP含量极显著增加(P<0.01),增幅达21.68%;NDF和ADF含量均显著下降(P<0.05),其中NDF下降10.61%,ADF下降9.23%。 2.3活性成分 发酵过程中由于微生物不断分泌代谢产物,使得食品工业废渣的蛋白酶和纤维素酶活力均提高2倍以上,蛋白酶活力增幅达138.45%,纤维素酶活力增幅达143.20%。小肽含量显著提高,由0.87%增至3.20%,增幅达267.81%。发酵5d时,66200~97400的肽段含量较之发酵前1d时降低,而66200以下肽段含量增加,说明食品工业废渣经过发酵,部分大分子蛋白得以降解,并转化为低分子肽。 3讨论 3.1微生物发酵对活菌数和pH的影响 发酵过程中,益生菌和发酵底物中原有微生物利用饲料中的糖分等营养物质逐渐大量增殖,发酵后乳酸菌和酵母菌枯草杆菌活菌数分别达到2.83、1.36和0.65亿CFU/g。王旭明等用玉米-豆粕型日粮添加益生菌发酵,4d后乳酸杆菌数量达到最大值9.5亿CFU/g,2d后酵母菌数达到最大值4.1万/g,同时大肠菌群和腐败菌被抑制。魏爱彬等利用干酪乳杆菌和植物乳杆菌发酵全价饲料,2种菌的单一发酵组和组合发酵组的乳酸菌数量分别在发酵6、4和6d达到最大,分别为994、983和984亿CFU/g,而酵母菌在发酵过程中数量逐渐降低,发酵10d时2种菌的单一发酵组和复合菌种发酵组中的酵母菌活菌数分别为374、365和372亿CFU/g。任佐华利用枯草杆菌、黑曲霉和产朊假丝酵母发酵水稻秸秆,最佳条件下总活菌数可达118亿CFU/g。试验乳酸杆菌活菌数变化趋势与王旭明等相符,魏爱彬等和佐华活菌数较高可能因为发酵底物、发酵时间和菌种组合不同所致。微生物尤其是乳酸菌增殖过程中分泌酸性物质,降低了发酵饲料的pH,发酵后pH降至3.91,可提高发酵饲料的适口性,而酸性环境又可抑制许多有害菌的繁殖,从而可以延长发酵饲料的保藏时间。吴天祥对芭蕉芋酒糟接种嗜酸乳杆菌发酵,7d后pH降至3.8。王旭明等对玉米-豆粕型日粮添加微生物原液固态发酵,pH第4天即降至4以下。试验pH变化趋势与以上试验相符。 3.2常规营养成分的变化 通过益生菌的发酵作用,可使发酵底物中的粗纤维和粗淀粉降解,产生菌体蛋白,提高CP的含量,从而改善食品工业废渣的利用效率。试验中,发酵后CP含量由14.16%增至17.23%。张鑫利用酿酒酵母、白地霉、热带假丝酵母和植物乳杆菌混菌固态发酵马铃薯渣,根据响应面数据得出在最适条件下CP含量可达到36.96%,比发酵前提高了10.22%。试验CP变化趋势与其相符。发酵后,NDF和ADF含量分别降至46.83%和33.62%。NDF是植物细胞壁的成分,反映饲料容积,可用来衡量动物的饱腹度,与家畜采食量呈负相关。日粮中NDF高时,瘤胃容积限制干物质采食量;ADF的木质素比例较高,木质素为不可消化纤维,故ADF适于作为反刍动物饲料消化率指标,与家畜消化率呈负相关。故NDF含量的下降意味着动物采食量的增加,ADF含量的下降则可说明动物消化率的提高。院江等利用乳酸菌和酵母菌等组成的复合菌发酵棉籽壳,10d后测得NDF和ADF含量分别降至(63.10±4.55)%和(49.09±5.26)%。付敏等采用枯草芽孢杆菌、黑曲霉和白地霉对菜籽饼混合固态发酵,5d后测得NDF含量下降了38.70%,ADF含量下降了27.88%。试验NDF和ADF变化趋势与以上试验相近,院江等和付敏等试验结果降幅较大可能因为试验条件差别所致。 3.3活性成分的变化 动物自身分泌的消化酶很难消化植物性细胞壁及细胞壁内的营养物质。饲料工业中一般都会应用粉碎技术来破坏植物细胞壁,但很难将植物细胞壁完全破坏。纤维素酶可协同降解细胞壁,释放单糖等易被畜禽吸收利用的物质,从而明显改善饲料的营养价值。发酵过程中,在混合益生菌的作用下,饲料中纤维素酶活力增至411.8U/g,可有效降解发酵底物中的纤维素成分;经过发酵,蛋白酶活力增至172.4U/g,酶活力的提高可改善发酵饲料的营养价值。任雅萍用益生菌28℃下发酵苹果渣和马铃薯渣72h,自然发酵时:对于苹果渣,在酵母菌和黑曲霉组合,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达168.50U/g,发酵增率为380.1%;纤维素酶活性最高达3829.63U/g,发酵增率为949.6%;对于马铃薯渣,在米曲霉单菌,并添加氮素和油渣的条件下,蛋白酶活性最高可达478.08U/g,发酵增率为657.0%;纤维素酶活性最高可达564.90U/g,发酵增率为794.5%。试验与以上试验酶活力均增加明显,变化趋势相近,增幅差异可能由于发酵条件不同所致。利用乳酸菌和芽孢杆菌等能分泌蛋白酶的菌种,可在合适微环境下酶解蛋白质底物产生小肽蛋白。同时,也能较大程度地降低植物蛋白中的抗营养成分,如胰蛋白酶抑制剂、脲酶和血凝素等,可有效消除大分子蛋白的抗原性,有利于动物的生长发育和肠道对肽类蛋白的吸收利用。小肽可提高机体蛋白质合成、消除游离氨基酸吸收竞争、增加动物生产性能并能增强矿物元素的吸收利用,对动物营养产业具有重要意义。试验发酵后,小肽含量增幅达267.81%,这可提升微生态饲料的附加值,并可改善动物的生产性能。马文强等利用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌和乳酸菌发酵豆粕,结果表明:发酵后低分子蛋白质含量提高2.25倍。试验小肽含量变化趋势与以上试验相符。 4结论 食品工业废渣经乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌混合发酵5d后,其营养品质得以改善,为食品工业废渣的优化利用提供了参考。 作者:刘华南 高庆军 鲁登位 徐琴 夏天婵 郭春华 饶开晴 彭忠利 单位:西南民族大学生命科学与技术学院 四川省饲料工作总站 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水生产油脂的研究 随着能源与环境问题的日益突出,人们迫切的寻找新型的清洁可再生能源,生物柴油凭借其独特的优点进入了人们的视野。生物柴油可采用天然油脂为原料。从目前的生产技术来看,动植物油是主要的生产原料。但生产成本较高,由此造成了生物柴油产业化发展的瓶颈。根据微生物的生长特点利用廉价的工业废水,不仅降低了生产成本,同时减小了对环境的污染,因此该项研究具有广阔的应用前景。 一、产油微生物及微生物油脂生产特点 微生物油脂是产油微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂,一般占菌体干重的20%以上[1]。 (一)产油微生物种类自然界中的酵母菌、霉菌、细菌、藻类等许多微生物都可以产生油脂。酵母菌中的粘红酵母的油脂含量最高可达72%。红冬孢酵母、斯式酵母的最大油脂含量可达60%~67%。霉菌中的深黄被孢霉油脂含量可达86%,绒毛棒质霉达75%,卷枝毛霉达65%。微藻中的丛粒藻、盐生杜藻、粉粒小球藻的油脂含量都在40%以上。细菌中的节杆菌油脂含量在40%以上。 (二)微生物油脂生产特点与动植物油生产相比,微生物油脂具有生产周期短、生长迅速、可规模化管理、不受季节、气候变化等优点。此外,能够供给产油微生物生长的原料来源也很广泛,工农业废弃物或工业生产过程中产生的废水、废气等都可以作为产油微生物的培养原料。产油微生物可以利用多种碳源,如葡萄糖、果糖、甘油等作为发酵底物,方真等[2]发现斯达油脂酵母在经过脱毒处理的木屑水解液中可以正常生长,油脂的积累率可达葡萄糖碳源的60%以上,为该种酵母利用废弃甘油和木质纤维素水解液作为发酵底物生产生物柴油提供有力支持。 二、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 三、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 四、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:微生物发酵工业废水探讨 一、工业废水的营养特点 适合微生物生长积累油脂的工业废水含有可作为碳源的丰富有机物、糖类,如淀粉废水、味精废水、啤酒废水等。这类废水属高浓度有机废水,COD、BOD浓度高,主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂、纤维素等有机物,极易造成水体富营养化污染环境。 二、利用工业废水发酵生产微生物油脂的研究现状 工业废水尤其是食品工业废水中含有大量的还原性糖,可以被微生物利用作为碳源积累油脂。由于微生物的生长代谢分解利用了废水中的有机物,降低了废水的污染程度实现了资源合理化应用。 (一)利用淀粉废水发酵钟娜等[3]利用淀粉废水对高产油粘红酵母进行了驯化和筛选,使其对淀粉废水COD的耐受程度达到了75000mg/L,400L发酵罐实验表明,经33h的培养后,生物量达25.3g/L,菌体油脂含量为29.5%,COD降解率为92.5%。杜娟[4]等利用甘薯淀粉废水,采用添加营养因子的方法研究了产油菌株FR的生长、产油及COD去除,发现经淀粉酶液化处理后的产油率可达45.3%,淀粉酶和糖化酶先后处理后的COD去除率可达66.3%。 (二)利用味精废水发酵邢旭[5]等研究了粘红酵母RH8在味精废水中的生长、产油及COD去除率,发现调节废水pH至5.5后,添加废葡萄糖母液、酵母粉、KH2PO4、MgSO4、MnSO4均能够促进茵体的生长、产油和COD去除。生物量最高可达15.6g/L,干茵体中油脂质量分数达到29.61%,COD去除率达到45.1%。 (三)利用啤酒废水发酵郭淑贤等[6]用斯达油脂酵母发酵啤酒生产废水,发酵条件经优化后菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数分别达到13.83g/L、5.25g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。 三、存在问题及展望 目前微生物发酵废水生产油脂还处于实验阶段,要实现工业化发展还有亟待解决的几个问题:工业废水成分复杂,如味精废水和啤酒废水,由于废水中含有生产菌株产生的代谢废物和各工序产生的其他废水,有可能含有影响产油微生物正常生长的微量元素,但其组成较复杂难于分析;在微生物发酵前需对废水进行稀释调pH值等前处理,增加了生产成本和工序;以废水为培养基培养的微生物,其生物量、油脂积累量仍然较低,目前尚不能满足工业化需求。 结合国内外研究现状,可以从以下几方面展开相关研究:深入研究产油微生物在发酵中油脂的合成代谢途径;加强产油微生物对原料的适应性,通过基因重组、定向进化等手段筛选、驯化,获得具有更强适应性和更高产油能力的菌株;进一步优化发酵条件,减少发酵前处理工序、获得成本低、产油高的发酵模式。 作者:于雅潇 薛伟 何南思 单位:承德石油高等专科学校 化学工程系 承德石油高等专科学校 计算机系 工业微生物论文:工业微生物的发酵培养浅析 [摘 要]近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越V泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 [关键词]工业微生物;发酵培养 生物发酵工程是与人们生活息息相关的一种技术体系,包括工业生产菌株选育、生化反应器设计、最佳发酵条件的选择及控制等过程。根据对目前国内外微生物发酵工艺的研究,相关研究团队进行了综合的分析和研究。通过对微生物发酵工艺中影响发酵的各种因素的分析,总结出了相应的技术经验并且制定了工艺的优化方法。近年来,微生物发酵在相关工程技术领域的应用越来越广泛,该工艺包括培养基组分中碳源、无机盐、氮源、微量元素等的作用,并控制pH值、温度、溶氧等对发酵的影响,从而将微生物发酵工艺进行了优化,以推进生产效率的提高和产业的应用发展。 1 发酵工程外界因素的影响 1.1 补料对发酵的影响 菌类的生长发酵所必须的因素都达标的同时,补料的及时准确的供给也是直接影响着菌类的发酵。补料的作用是及时的补充菌类生长发酵所需要的能源。例如在酵母菌的培养过程中,适当的补充营养物质会抑制乙醇的生成,从而避免了菌类的生长周期变长,产率下降等问题。在培养过程中准确的添加补料量可以有效的调节菌类的呼吸防止中间出现氧气的限制。这样做的办法很大程度上减少了酵母菌的发芽问题,同时促进酵母菌细胞的快速成熟,从而直接提高了酵母菌的产物的产量。在不断的利用先进设备进行检测的同时更好的了解菌类发酵过程中的动态信息从而更好的了解发酵过程中原料的需求情况。根据需求以及菌类种类的不同可以适当选择添加物的物理特征。例如添加液态物质,固态物质。 1.2 二氧化碳对菌类生长的影响 二氧化碳作为新陈代谢的最终产物直接影响到菌类的生存情况。当溶解在发酵液中的二氧化碳的浓度超过一定范围以后直接会对氨基酸、抗生素等出现抑制或者刺激现象。当菌类代谢产生的二氧化碳的浓度超过4%的时候,直接会影响菌类的糖代谢和呼吸速率。就算营养液中的氧气达到标准由于二氧化碳的浓度超过一定的范围也会直接影响到氨基酸的发酵问题。因此,在更快的提高发酵产率的同时也要考虑到产物二氧化碳的排放问题。在生产过程中,要考虑到二氧化碳随着液体深度压力变化的情况。为了更好的满足生产的需求常常采取减少通气量以及提高罐的压力来减少逃液,但是根据二氧化碳的性质这样做的在很大程度上增加了二氧化碳的含量从而直接影响菌类的生长。所以,在考虑到菌类生长发酵的同时也要考虑到二氧化碳浓度以及排泄的因素。 2 微生物发酵工艺优化的方法 2.1 正交试验设计法 正交试验设计法是一种数理统计方法,主要是通过正交表来进行多因素问题的分析,在研究得出结论以后可以通过直观分析或者是直接对比来确定微生物发酵的主要影响因素。该设计法在使用中具有工作量小、方法简单、效果好、效率高等特点,因此正交试验设计法是微生物发酵工艺优化的最常用方法。正交试验设计法在工业和农业生产中应用广泛,并且在其他科研领域也取得了显著的效果。该设计法曾被多名生物学家进行实际的优化应用,例如利用正交设计法对枯草芽孢杆菌的液体发酵进行优化,从而使发酵后杆菌的产量大大提高。 2.2 Plackett-Burman设计法 Plackett-Burman法主要针对因子数较多且未确定众因子相对于响应变量的显著影响,采用的试验设计方法。能够及时有效地筛选出对试验结果具有显著影响的关键因素。在通常情况下,使用Plackett-Burman设计法开展的N次试验最多能够研究(N-1)个因素,对每个因素取两个水平,通常是设低水平为原始培养条件,高水平为低水平的1.25倍,通过对各个因素两水平的差异与整体的差异进行对比分析来对因素显著性进行确定。需要加以注意的是,如果因素水平选取得不合适有可能导致Plackett-Burman试验结果无效,从而需要重新选取因素来进行再一次的试验;如果Plackett-Burman试验的模型有效,那么则可以确定对试验具有显著影响的因素,然后下一步可以通过开展响应面设计等方法来筛选出最优的条件。袁辉林等利用Plackett-Burman设计方法获得了预期结果。 2.3 响应面设计法 响应面设计法是一种统计方法,主要结合数学建模、统计分析、实验技术等方法经过试验设计进行数据的分析,并且通过多元二次回归方程进行函数关系的拟合,从而将工艺参数进行优化。该方法对于变量因素较多的微生物发酵有很好的参数优化效果,能够将各方面所需材料、发酵因素等进行准确的定量,从而保证微生物催化的顺利进行。响应面设计法的适用面较广,目前除了微生物发酵领域以外还遍布于生物学、医学、制药等多个方面,成为使用最广的微生物发酵优化工艺。 3 溶氧量对工程菌的影响 生物的生存发展都离不开氧气。氧气对于微生物来说也是一个关键因素。就拿葡萄糖的氧化分解来说,1mol的氧化糖彻底分解需要6mol的氧气。当菌类合成代谢产物是也需要消耗一定的氧气。根据计算,1mol的葡萄糖大概需要1.9mol的氧气。所以根据不同种类的细菌需要氧气的情况也各不相同,对于好样细菌来说生成产物所需要的氧气也就随之增加。但是由于菌类所需要的氧气并不是直接吸收大气中的氧气,而是吸收营养液中的溶解氧。但是大气中的氧气却很难溶解到水中。在外界压力为101.32kpa温度为25度的时候,氧气在水中的溶解度为0.26mol/L。在这个温度下氧气在发酵液中的溶解度确是0.20mmol/L,但随着菌类的新陈代谢的活动以及各种因素的影响,温度也会随之增加。随着温度的增加,溶解液中的氧气含量随之降低。因此为了更好的满足营养液中氧气的含量,必须及时的掌握培养液中的氧气含量的问题。通过不断补充氧气来弥补温度的增加营养液中氧气的降低。同样也可以采取一定的措施来控制液体的温度,把温度调整到酶的最适宜温度从而更大效率的提高产率。 4 结论 随着科技的发展工程细菌的不断研究的深入,如何才会更好的实现菌类的最大效益的发酵也是每个企业所关心的话题。微生物发酵工艺对生物技术的发展有良好的推动作用,该技术在工业和农业方面都得到了广泛的应用,通过微生物发酵能够解决很多正常生产无法解决的问题。合理的运用微生物发酵并且不断进行工艺的优化能够提高生产的效率,推动发酵工程技术的不断前进和发展。在技术纯熟以后还可以广泛运用于医药、卫生、工业等多个领域,为这些领域的发展开辟一个新的纪元。 工业微生物论文:工业微生物混合发酵的研究进展 摘要:指出了混合发酵是2种或2种以上微生物在同一培养基中进行的发酵,在某种特定情况下,混合培养在发酵过程中有利于微生物间的相互协调,提高产物的生产效率或降低培养基的要求等,比纯培养更快、更有效。对于工业微生物或者具有工业生产潜力的微生物混合发酵生产维生素、沼气等产品进行了探讨,阐明了工业微生物混合发酵的现状和发展趋势。 关键词:工业微生物;混合发酵;协同作用 1引言 人类对微生物的利用经历了天然混合培养到纯种培养2个阶段。过去的多数发酵食品都来源于混合发酵,由于多菌发酵是一个完整的或接近完整的生物体系,体系中的微生物之间大多数具有生长代谢协调作用。自从纯种分离技术被广泛应用以来,人们研究的重点、焦点似乎都在单一的菌种上,忽略了天然发酵的模式,那就是生存环境的完整性和协调性。利用混合菌种发酵生产饮料正是利用几千年以来各菌种之间的共生性。纯培养技术使得研究者摆脱了多种微生物共存的复杂局面,能够不受干扰地对单一目的菌株进行研究,从而丰富了我们对微生物形态结构,生理和遗传特性的认识。但是,在长期的实验和生产实践中,人们不断地发现很多重要生化过程是单株微生物不能完成或只能微弱地进行的,必须依靠两种或多种微生物共同培养完成。微生物混合培养或混合发酵已越来越被人们所重视。 2混合发酵生产功能性饮料 目前混合发酵在功能性饮料的开发和生产方面有广泛的应用。根据国际饮料行业协会的新规定,功能性饮料是指具有保健功能的软饮料。目前市场上的功能性饮料主要分为3类,即运动饮料、能量饮料和其他饮料,其大多含有氨基酸、矿物质,以及各种维生素等人体所需物质。这些饮料的开发多数采用了混合发酵技术,也有部分是采用直接从生物体提取和单菌发酵方法的。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,饮料消费迅速增加。据有关资料显示,1980年我国饮料产量仅28万t,1995年则猛增到1 000万t,2005年达到2 000万t,25年间平均以26.7%的速度增长。如此巨大的饮料市场,发酵功能性饮料必须占有一席之地。据国家统计局、中国饮料工业协会、中国食品工业协会、中国海关、中国经济信息中心、中国竞争情报网、中国食品商务网、全国及海外500多种相关报纸杂志的基础信息等公布和提供的大量资料显示,中国饮料市场成为中国食品行业中发展最快的市场之一。2003年中国饮料产量2373万t,比2002年增长16.84%。实现工业总产值(当年价)813.87亿元,销售收入774.42亿元,分别比上年增长40.12%和40.41%。以“红牛”“脉动”等新一代品牌为代表的功能性饮料已被广大消费者所接受,并在健康潮中掀起一股功能性饮料的热潮。就我国目前的饮料市场来看,功能性饮料正处于黄金发展时期,具有极大的开发空间[1]。 3微生物混合培养生产药品 3.1维生素的混合发酵生产 维生素C二步发酵是混合发酵的典型实例。这种方法是由中科学院微生物所和北京镧药厂合作,于20世纪70年代初发明的。其第2步发酵由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌等伴生菌混合发酵完成,其中小菌为合成维生素C前体2-酮基-L-古龙酸(2KGA)的菌株,但很难单独培养,且单独培养产酸能力很低;大菌单独培养容易,但不产生2-KGA,与小菌混合培养时不仅可促进小菌生长,而且能大大增强小菌的产酸能力[2]。能与小菌混合培养合成2-KGA的伴生大菌有很多,除巨大芽孢杆菌外,还有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌,苏云金芽孢杆菌等,某些酵母亦有该作用。有关研究表明,大菌为小菌提供某种生长因子促进其生长,并且提供某些生物活性物质协助小茵合成2-KGA,二菌混合培养呈互生关系[3]。通过调节二菌比例、pH值、温度及溶氧量等因素,可使混合菌达到较适的生态状态,发挥较高的生产效能。二者间的关系和作用机制正在进一步深入研究中。此外维生素B12可利用谢氏丙酸杆菌和马铃薯芽孢杆菌或大肠杆菌的混合培养生成。 3.2抗菌肽的生产 乳酸菌素是一种由乳酸菌属菌株产生的抗菌肽类,可抑制多种革蓝氏阳性菌的生长,已被50余个国家用作食品保鲜剂[3]。1999年Shimizu等[4]报道,以Lactococcus lactis和Kluyveromyces marxianus混合培养可有效地生成乳酸菌素,这主要是由于Kluyveromyces marxianus可通过消耗前者产生的乳酸控制发酵体系的pH值,从而使乳酸菌素的产率维持高水平。 3.3甾体转化 多种甾体类药物的转化也是利用混合菌培养实现的。诺卡氏菌和节杆菌培养用于5α-Δ9(11)-16β-甲基-3β,17α,21-羟基-孕甾烯-3β,21-双醋酸酯-20酮和5α,17α-甲基-17β羟基-雄甾-3酮的1,4位上的脱氢转化[4]简单节杆菌和玫瑰产色杆菌的混合培养也可用于甾体转化。 4微生物混合培养用于生物降解 蛋白质是配合饲料中的主要营养成分,一般占20%左右。随着畜牧业的迅猛发展,对饲料蛋白的需求量日益增加。因此寻求新的饲料蛋白来源便显得十分重要。我国薯类作物产量很高,但因其本身蛋白含量很低,直接用作饲料其生物效价不高通过微生物转化技术可由丰富的薯类资源得到菌体菌蛋白饲料,从而可在一定程度上缓解日益突出的饲料蛋白短缺问题。对淀粉质原料而言,通常采用的工艺是原料先经酸法或酶法糖化等预处理,将淀粉降解为可发酵性糖,然后再接种相应的高蛋白产生菌合成微生物菌体蛋白。为简化生产工艺,直接采用具有淀粉分解能力的菌种发酵生产蛋白饲料已日益受到重视。 我国是蛋白质饲料资源短缺的国家,目前蛋白质饲料年缺口约为1 500万t。据预测2010年到2020年我国蛋白质饲料资源需求分别为6 000万t和7 200万t[5]。目前我国发酵工业的废菌渣和糟渣类农副产品下脚料以及废弃物大多没有充分利用,这不仅造成资源浪费,而且造成环境污染[6~13]。现在生产主要是以食用菌生产过程中的废菌渣为主要基质,筛选适合分解利用废菌渣的多种大型食用真菌和酵母菌,采用单独培养和混菌共同发酵工艺来生产饲料蛋白,以实现废弃物质资源化和物资的循环再生,减少环境污染。 4.1对原油的降解 生物修复是治理土壤石油污染的重要方法,主要原理是微生物利用石油作为碳源进行同化降解,使其转变为无害的无机物质。据文献报道,单菌株所能代谢的石油组分有限,大多数石油降解菌株只能代谢一种或几种石油烃。但经过混合菌对原油的降解及其降解性能的研究,发现经驯化后的烷烃降解菌GS3C、菲降解菌GY2B、芘降解菌GP3A和GP3B对原油都具有一定的降解效果。GS3C能基本去除原油中的直链烷烃化合物,GP3A对C 4.2对生活垃圾的降解 世界每年产生大量生活垃圾,处理方法主要是堆埋和焚烧,占用土地和浪费能源,既污染环境又带来一定危害。生活垃圾在经过发酵后可作为有机肥料,但在一般条件下,其发酵时间长且肥效低,影响了其实际应用[15]。 有研究表明纤维素分解菌可混合培养,自生固氮菌利用纤维素分解菌分解纤维产生的葡萄糖作为碳源,纤维素分解菌利用固氮菌固定的氮作为氮源,两者相互利用、相互依存,进行生长和繁殖。两者混合培养的菌数和发酵液总含氮量明显高于各自单独培养。自生固氮菌与纤维素分解菌的混合菌液作用于生活垃圾,可大大提高生活垃圾的降解速度,同时其降解物的含氮量也有明显的提高。用这种方法处理生活垃圾既可以提高生活垃圾的降解速度又使其含氮量增加,提高了肥力,同时其降解物中含有大量的有生物活性的固氮菌及纤维素分解菌,所以是一种优良的生物活性肥料。将其施用于土壤中,既增加土壤的肥力,又增加土壤中固氮菌及纤维素分解菌的数量,有利于土壤中有机质的分解及土壤自生固氮,进一步增加土壤肥力,改良土壤,减少化肥的施用,有利于环境保护[16]。 4.3氨基多糖生物降解氨基多糖 氨基多糖主要以几丁质和脱乙酰几丁质的形式存在于节肢动物外骨骼和真菌细胞壁中,在自然界中的含量仅次于纤维素。利用微生物对氨基多糖进行降解和转化,有可能生成具有生物功能的活性糖蛋白。王士奎以Beauveria Bassiana LB90为氨基多糖降解菌,以Candida sp.LB50作为氨基糖转化菌,建立了氨基多糖混合菌生物降解和转化模型。与纯培养比较,粘度下降比率提高23.0%,可溶性糖含量增加167.7g/mL,两菌呈互生关系[17]。 5混合发酵开发清洁新能源 5.1沼气发酵中的作用 沼气发酵是由多种产甲烷菌和非产甲烷菌混合共同发酵完成的。我国是农业大国,每年产农作物秸秆7亿t以上,禽畜粪便大约1.4亿t。随着农村经济发展和农业结构调整,牲畜养殖已经由过去的农户分散养殖过渡为集中养殖,并且大多集中在大城市附近,这必将造成农村户用沼气池发酵原料的短缺。因此,寻求新的发酵原料将是亟待解决的问题。然而单一以秸秆作为发酵原料,由于其碳氮比高、速效养分含量低、纤维木质素含量高,表面有一层蜡质,不利于微生物的附着,且降解率低、厌氧消化时间长、易出现漂浮分层,一直不能被广大农民所接受。将粪便和秸秆混合发酵,可以有效弥补秸秆作为发酵原料的弊端[18~19]。 5.2乙醇发酵 作为可更新可持续的生物能源,生物酒精是经济高速发展过程中替代传统石油燃料能源的最佳选择之一。把纤维素作为可更新资源通过微生物降解转化生成糖类,然后糖类进一步发酵转化成液体燃料具有广阔的应用前景[20~23]。然而,纤维素酒精的规模工业化生产还面临很多严峻的实际问题,其主要问题之一就是微生物对纤维素的降解效率以及糖类发酵转化成酒精的效率太低[20,21]。研究表明,热纤维梭菌(Clostridium thermocellum)是一种高效的纤维素降解细菌,但其酒精生产效率较低[22,23];嗜热厌氧乙醇菌(Thermoanaerobacterethanolicus)不能降解纤维素,但其能够有效的发酵糖类而转化为酒精。因此对两者进行混合培养,可以利用热纤维梭菌高效降解纤维素转化成糖类,然后糖类可以作为嗜热厌氧乙醇菌的底物通过发酵转化成酒精,这样一个稳定的混合培养体系可以作为纤维素酒精工业化生产微生物群落较好的选择。本研究主要以热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌为对象,以Solka Floc为底物纤维素,系统分析了热纤维梭菌纯培养以及热纤维梭菌和嗜热厌氧乙醇菌混合培养对纤维素酒精生产能力、纤维素降解能力及终产物分布的影响,以期为纤维素酒精工业化生产提供理论依据。 6结语 虽然微生物混合发酵技术的部分成果已成功应用于部分工业生产,但在大多数混合菌体系中,菌间相互作用机制和发酵产物对于各种混合菌之间的影响的研究还很少。同时对于菌株混合时的安全性还没有系统的评估和研究。混合发酵关键是摸索pH、温度、混合比例、菌株混合时间等多菌种的共同培养条件,从而确定菌株发挥最大协同作用的结合点。为了使混合发酵能够更好地应用于工业发酵生产,使其最终具有良好的大规模生产的工业应用前景。针对目前混合发酵的随机组合和盲目的发酵实验,需要深入研究并且建立快速有效的混合菌发酵模型是非常必要的。因此,如果从生理、代谢和遗传角度对混合菌间关系和协同作用机制进行深入研究,对混合菌培养的理论和应用都将有巨大的突破。所以未来的研究重点可能集中在多菌组合模式、筛选适合菌株,并且优化混合培养的条件。混合发酵有广阔的发展空间,在工业发酵中如果得以合理的运用,就必定可以提高生产效率与产品质量,为实现绿色无污染生产提供了新的发酵模式。 工业微生物论文:《工业微生物育种技术》课程项目化教学实践 摘要:《工业微生物育种技术》课程以岗位需求为依据确定课程目标,以育种工作流程为主线设计教学项目,以学生为主体完成项目实施,以过程性评价为手段增强技能培养,为培养学生的岗位职业能力、动手能力和实践创新能力提供了较好的教育平台。 关键词:微生物育种;项目化教学;高等职业教育 早在4000多年前,我国劳动人民就会利用微生物来生产酒和酿造食品。如今,利用工业微生物育种技术对微生物进行改造,可以提高目的产物的产量、质量或获得新的目的产物,并符合工厂化生产的要求,从而使抗生素、酶制剂、氨基酸、维生素、核苷酸、生物碱、激素等微生物产品产量成倍甚至成千倍增长,同时产品质量也不断提高,各类微生物产品已深入到人类生活的各个方面。工业微生物育种技术是高等院校生物技术类专业的专业课程。在传统的教学过程中,教学内容往往太过理论化,理论知识与实际操作未能结合,学生学习难度大,感觉枯燥乏味;而且,教学实验安排大多是孤立的,在技术上不具有连贯性和系统性,不能将技能训练与生产过程有机结合,学生学完之后不知如何运用,解决实际问题的能力提高不明显。显然,传统的教学方式已不能满足现今高技能生物技术专门人才培养的要求。如今,许多高职院校正在积极探索新的教学方法,项目化教学就是其中常用的一种。它依照教学目标将课程内容设计成若干个操作性较强的项目,以工作任务为中心,以典型产品(或服务)为载体,开展课程教学,将理论知识、实践操作与素质培养融为一体,学生在完成项目工作任务过程中,既收获了知识,又锻炼了技能。与传统教学法相比,项目化教学强调行动导向、项目载体、任务驱动、素质渗透、学生主体以及理论实践一体化,主要解决“怎么做”和“怎么做得更好”这两个问题,是培养技能型人才的主要途径[1]。2007年,湖北生物科技职业学院生物工程系开设了《工业微生物育种技术》这门课程,它是生物技术及应用专业和生物制药技术专业的必修课。自2010年引入项目化教学方法以来,经过多年的探索和实践,该课程取得了良好的教学效果。 一、以岗位需求为依据确定课程目标 按照工业微生物育种技术在生物技术及应用专业人才培养方案中的定位,依据职业岗位的需求,确定本课程的教学目标,即能根据微生物育种原理和基本操作流程,制定育种的实施方案,并按照实施方案应用微生物育种技术获得高产突变株,同时能对实施过程和原有方案进行评价和改进。课程教学目标,包括知识目标、技能目标和素质目标三个方面。(1)知识目标:熟悉工业微生物的特征,了解工业微生物育种技术的方法种类;掌握基因突变及基因重组的机制;掌握工业微生物诱变育种的原理与方法;熟悉其他常用的工业微生物育种方法。(2)技能目标:能够根据微生物的来源与特性,选择合适的分离纯化方法,并进行分离纯化操作;能够根据微生物的类型,选择合适的诱变育种方法;会进行生产菌种的保藏及复壮技能;能正确使用微生物的培养设备,并进行维护。(3)素质目标:具有较强的责任心和严谨的工作作风;具有较强的人际沟通能力;具有较强的团队组织协调能力;具有良好的安全、环保和节能意识。 二、以育种工作流程为主线设计教学项目 项目化教学的关键,在于教学项目的设计。我们一般应根据课程教学目标,以职业活动的工作过程为依据,结合职业岗位的典型工作任务,按照学生的认知规律来设计项目。项目设计要打破传统学科体系的章节编排,不应以知识的逻辑顺序为依据来安排教学。每个项目都有其相应的知识、技能和素质要求,让学生在“做中学、学中做”。工业微生物育种技术的教学项目设计具有以下特色。 (一)课程设计思路 大多数项目化教学课程的设计思路,是将课程内容设计成基础项目、主导项目和自主项目。根据工业微生物育种课程内容、操作流程和职业活动的特点,笔者将该课程设计成一个综合性大项目,即果胶酶高产突变株的筛选。笔者将原先孤立、分散的单个实训项目综合为一个由9个子项目组成的前后连贯的大项目,其连贯性、整体性的特点更为突出(表1)。两个子项目互为依托,前一子项目的结果是后一子项目实验材料的来源。 (二)相关专业课程衔接 该课程项目产品为筛选出的果胶酶高产突变株,可作为后续课程发酵工程、酶工程、生物分离与纯化、生物制品技术的项目化教学的材料。比如,可对果胶酶高产突变株的发酵条件进行摸索,或对其发酵工艺进行优化,或从高产突变株中分离纯化果胶酶,或对提纯的果胶酶进行性质分析。从而完善了专业课程体系建设的连贯性、整体性及层次性,实现了专业课程之间的有机衔接。 三、以学生为主体完成项目实施 在具体子项目实施之前,笔者安排有项目概述环节,内容主要包括:①课程简介:告知学生本课程的教学目标、项目设计情况、教学组织方法和考核方案等。②行业企业概况:介绍工业微生物的应用状况、工业微生物的概念及特点和工业微生物技术种类等。③后续课程任务的布置:要求学生查阅相关资料,指导学生制定子项目实施方案。以微生物育种工作流程为主线,开展子项目的实施,每个子项目有各自的知识、技能目标。在子项目的完成过程中,教师只起组织、引导、指导和评价的作用,学生才是学习的主体。每个子项目的实施步骤如下。 1.项目导入。首先,教师通过案例或者问题导入学习项目,提出问题、给出提示,导入本次课程的内容,组织学生展开讨论。 2.方案制定。学生通过图书馆或者网络查阅资料,以小组为团队讨论并制定实施的初步方案。笔者通常安排学生利用课余时间完成该步骤。 3.方案确定。首先,每个小组以ppt形式向全班汇报制定的初步方案,分析实施可行性,并说明资料来源。然后,教师和其他小组对汇报组进行提问或评价。笔者通过交互式讨论,引入相关知识,最后由教师对各小组初步方案进行点评,同时提出修改建议,鼓励实施方案的多样性。 4.方案实施。学生按照确定的方案,合理分工,团结协作,共同完成项目。在实施过程中,教师随时检查学生实施的情况,进行现场指导,解答学生的疑问,参与学生的讨论,纠正学生的错误,全面掌控学生的实施效果及学习质量。 5.总结评估。总结以各小组向全班展示实训结果的形式进行。评估采取小组互评、教师点评等方式进行。每一个项目均制定了技能考核方案及评分标准,结合学生提交的实训报告进行过程性评价。 四、以过程性评价为手段增强技能培养 成绩考核是教学过程中的重要环节,好的考核方式对学生职业技能的养成会起到促进作用。传统的单一笔试考核方式很难反映学生在学习过程中的素质和能力,与强调以素质为基础、以能力为本位的现代高职教育理念不相符。本课程的考核以结果性评价为辅,重在过程性的评价,以静态知识考核为辅,重在动态能力的考核,学生综合成绩的评定以过程评价、技能考核和理论考核相结合的方式进行。每个子项目的实施都要求进行过程评价,评价内容涉及子项目实施的每个步骤,以子项目5诱变剂量的选择为例,子项目技能量化考核表如下(见表2)。 学生、组长和教师为评价主体的三方,依据量化考核标准分别给出过程评价成绩,然后按照一定比例折合成学生的过程评价终成绩。理论考核和技能考核通常在学期末进行。课程总评成绩的组成详见表3。 现代职业教育,应该是一种以服务为宗旨、以就业为导向、以职业能力培养为核心的教育,重心应在于培养学生的动手能力和实践创新能力,特别是毕业后从事某种职业的谋生能力[2]。项目化教学,充分体现了学生是学习的主体的特点,学生的学习主动性和积极性被有效调动了;和传统的教学模式相比,其教学效果得到明显改善。当然,以就业为导向,坚持走产、学、研相结合的路线,以岗位技能促进学生就业,在高职高专院校进行课程项目化教学改革是一个漫长的过程,需要学校和教师从多方面进行改革,比如教学观念、管理、内容设置、教学模式及结果评定等。 工业微生物论文:浅析微生物转化技术在现代医药工业中的应用 摘 要:随着现代科学技术不断发展,越来越多的化学制品在日常生活中得以使用。而在于现代医药工业使用之中,许多企业使用酶转化或者微生物转化技术加以产品的制作,而微生物转化技术在现代医药工业的具体应用之中,占有极为明显的优势,尤其是在一些手性药物的制备之中。因此本文主要对于微生物的转化使用所表现出来的积极作用进行了阐述,详细分析微生物转化技术在现代医药工业中的具体应用。 关键词:微生物;转化技术;现代医药工业;具体应用 过去三十年间,微生物转化技术在化学领域内不断地进行常识性试验,并且得到了全面的发展,而在实际的使用方面,也得到了极为长足的发展。现在社会中,大量的运用化学制品,而许多化学制品都是制作工艺十分复杂的产品,例如药品、食品添加剂、化妆品等日常生活中极为常见的生活必需品。而在这些产品的具体合成过程之中,许多重要性的反应已经可以使用微生物转化技术加以代替。因此,本文主要针对这一技术在现代社会中的具体应用加以分析。 1 微生物转化的简要概况 所为的微生物转化就是使用微生物将一种物质转化为另一种物质的这样一个过程,这一个过程主要是建立在微生物产生一种特殊的细胞内部的酶作为生物催化剂展开的化学反应。简单来说,是使用一种以微生物为基础进行合成的技术。这些酶对于微生物来说,是生命过程中的必需品,而在具体微生物的转换过程中,这些酶仅仅是作为一种催化剂而存在的。另外,在使用微生物进行处理过程之中,不仅仅是需要利用相似的产品,并且在相似产品中增加的底物也存在着同样的催化作用,所以我们可以将微生物转化技术看做有机化学的一个特殊的分支。 之所以微生物能够将某种物质转化成为另一种物质,主要是因为酶的作用。我们不需要对酶进行解释,只需要了解酶的转化和微生物的转化之间存在着细小的差别,酶是一种单一的化学反应,后者则是提供了一种合成酶的场所和反应。所以,从这一个方面来看,微生物转化是一种真正的生物转化。另外,因为生物转化过程中所使用的酶多数来自微生物,我们也可以从动植物中找到所需要的酶。因此再具体的微生物转化过程中,究竟是选择使用酶还是微生物进行转化,需要综合考虑多种因素,比如成本、例如环境以及生产机构的设备质量等方面。 同时,在研究微生物的具体转化过程中,需要充分考虑多个方面的问题,例如如何选择要转换的物质,所选择微生物的具体应用那个能力,转化的方式以及具体转化反应的选择等。这其中最关键的一点在于选择转化过程中的合适的微生物,以及如何提高这种微生物的转化能力,也就是酶的活力应该如何的提高。另外,一旦发现一种新的酶或者一种新的反应就要设计一种新的转化过程。要想寻找十分合适的微生物,除了要十分了解酶的反应,更加有效方法是通过筛选的方式来选择酶。 筛选的方式选择酶,所要涉及的范围必须尽可能的宽广,因为截止到现在已经出现了将近3000多种的酶,这些酶中有些酶的催化效果明显好过化学催化剂。另外,微生物呈现出多样性,从而能够帮助我们找到我们在预先设计中所想要得到的一种反应。 2 具体药物开发过程中的使用 现在越来越多的专家研究发现,作为药物使用的一种混合物有着不容忽视的弊端,而在最近一段时期美国FDA公布的一些药物使用原则加快了转换技术从已经开发出来的药物中开发出单一药物的脚步。 而制作手性药物的关键之处在于不能对称的一张合成型技术,并且长久以来,许多化学专家都开发使用化学药品来展开不对称合成技术的研究和发展。然而在最近的20年间,越来越多的化学专家将研究的目光头像到如何将微生物转化更好地运用到有机合成之中产生了兴趣。应用微生物进行催化的技术要比使用化学合成以及不对称合成的方式具有更加明显的优势,主要在于这样几点:(1)转化物质具有更强的转移性,也就是不需要专门的基因保护;(2)使用微生物进行转化条件更加优越,有着极高的转化率;(3)而在生物转化过程中对于外界的影响更小,尤其是对环境的污染方面。特别是近年来DNA重组技术的应用和新的转化系统的开发应用,使愈来愈多的原来使用化学方法进行不对称合成的化合物有可能被生物催化转化的方法来替代。 利用生物转化技术进行手性药物的开发主要进行两个方面的工作:一是进行药物关键中间体的制备,因为利用生物催化转化方法制备对映体纯化合物具有很大的吸引力,但试图利用这种方法来完成所期望的复杂的有机合成往往是困难的,甚至是不可能的,而利用这种方法获得某一关键中间体是切实可行的;另外,尽管用化学的方法能够在实验室条件下获得所需要的手性药物,但往往是由于成本和技术问题难以实现产业化。因此用化学一生物一化学的制备路线具有独特的优越性,即所谓的“绿色合成工艺”;二是进行消旋化合物的生物拆分或转化,得到单一构型的药物分子。 3 组合生物催化与新药发现 组合生物转化/催化,是指利用一种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶,对同一个母体化合物进行组台转化,以得到化学结构的多样性,它是从已知化合物中寻找新型衍生物以及从简单化台物制备复杂化合物的有效手段。从某种角度讲,它比化学合成的方法更为简单和有效。这是一个新的研究领域。 天然产物的多样性和其结构的复杂性,是存在于生物体内大量酶的作用结果。生物体内负责一系列重要生命活动的酶,在体外同样具有相同的催化能力。因此,只要体外的催化环境与体内相仿,则能够实现一系列复杂的,特别是用传统化学合成方法难以实现的化学反应。利用生物催化剂或化学合.成一酶催化相结合的方法,能够大大地增加衍生物的多样性,以及能够有效地对复杂天然产物的结果修饰和从简单的分子构建新的化合物库,在这过程中,往往能够发现新的生理活性物质。生物催化剂为扩大组合化学提供了各种合成的可能性。 利用生物催化发现先导化合物的优越性在于:(1)可能进行反应的范围广;(2)能够定向进行区域选择性和立体选择性;(3)不需基团保护和脱保护,一步实现所需的反应;(4)在温和和均一的条件下可容易地实现自动化和一步反应的重现性;(5)温和的反应条件保证了复杂易变的分子结构的稳定性;(6)高的催化活性可以降低催化剂的用量;(7)酶的固定化可以使催化剂反复和循环使用;(8)生物催化剂可在环境中完全被降解。 结束语 综上所述,微生物转化技术在现代医药工业中起到十分重要的作用,并且对于药物等日常生活用品的生产方面也起到十分突出的作用。这就要求我们做好这一方面的具体工作,并且详细考虑在合适的场所选择合适的酶或者生物转化技术来进行生产和转化,从而确保生产产品的优异质量。 工业微生物论文:微生物絮凝剂及在食品工业水处理中的应用 摘要:主要论述了微生物絮凝剂的种类和特点,微生物絮凝剂产生菌,微生物絮凝的机理,影响絮凝活性的因素及在食品工业废水处理、乳化液的油水分离、发酵液的固液分离等处理中的应用,并展望了今后微生物絮凝剂领域的研究重点。 关键词:微生物絮凝剂;食品工业;水处理;应用 目前微生物絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。微生物絮凝剂是一类由微生物菌体所分泌的一些分泌物或其产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的。微生物絮凝剂作为一种新型微生物产品,具有絮凝范围广泛,效率高,运行方式灵活,无毒,可消除二次污染,使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀。微生物絮凝剂多数相对分子质量较大,达到104~106。分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数。 一、微生物絮凝剂产生菌 至今发现的具有絮凝性的微生物达32个种[1],其中细菌18种,真菌9种,放线菌5种,由它们生产的絮凝剂中,最具代表性的为以下三种:1976年Nakamura J.用酱油曲霉生产的絮凝剂AJ7002;1985年,H.Takagi用拟青霉属生产的絮凝剂PF101,对啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土和氧化铝等有良好的絮凝效果;1986年R.Kurane等人利用红平红球菌研制成功微生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母菌、泥浆水、河水、粉煤灰水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的絮凝效果最好的微生物絮凝剂。 二、微生物絮凝剂的分类 1.直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母菌,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 2.利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母菌细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。 3.利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜(菌胶团)和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂。 三、微生物絮凝剂的絮凝机理[2] 1.“桥联作用”机理 “桥联作用”机理认为微生物絮凝剂是一种具有长链线状的结构的生物大分子物质,其借助静电引力、范德华力或者氢键的作用吸附多个不同的胶体颗粒,并在颗粒间产生“架桥”现象,生成粗大的絮团而沉淀下来。研究显示细菌细胞之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了原有胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。 2.“电性中和”机理 胶体颗粒的絮凝过程中,电中和效应也是不容忽视的。溶液中带有多个电荷的多价电解质能够与颗粒表面带相反电荷发生中和,从而减弱颗粒间彼此的相互排斥力,促进颗粒的絮凝沉降。 3.“卷扫作用”机理 该机理认为当微生物絮凝剂投加到一定量时可形成小粒聚体,在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒而产生沉淀分离,称为“卷扫作用”或“网捕作用”。 此外还有荚膜学说、病毒假说等多种理论可以解释絮凝机理。微生物絮凝剂作为带电荷的生物大分子,作用机理尚处于探讨和完善阶段。对于微生物絮凝剂的絮凝机理,其中的架桥机理是被广泛接受并认同的。 四、影响絮凝活性的因素 1.微生物絮凝剂本身特性的影响 (1)分子量。微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。絮凝剂分子量的大小对其絮凝效果有一定的影响,分子量越大的,絮凝活性越高;当絮凝剂的分子量减小,絮凝活性会明显下降。 (2)胶体颗粒表面电荷的影响。胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响。相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。 一般无分支结构的絮凝剂,絮凝效果较好;产生菌培养后期形成的絮凝剂絮凝效果较好。 2.反应条件 微生物絮凝剂的絮凝效果受加剂量、pH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。 (1)絮凝剂的投加剂量。每一种絮凝剂都有最佳投加剂量,过多或过少,絮凝效果均会下降。据分析,投加剂量的最佳值约是固体颗粒表面吸附大分子化合物达到饱和一半时的吸附量,此时大分子在固体颗粒上架桥几率最大。 (2)pH值。不同的絮凝剂对pH值变化所表现的效果也不一样,同种絮凝剂对不同的被絮凝物具有不同的pH初始值要求。故每一种絮凝剂都有其最适的pH值范围,大于或小于某一pH值都会影响微生物絮凝剂及其被絮凝物表面电荷、带电状态及中和电荷的能力。在最适的pH值范围内,微生物絮凝剂表现出良好的絮凝活性。 (3)温度。适当改变温度可提高絮凝效率。由于絮凝物质结构上含有蛋白质或肽链的絮凝剂一般都是热不稳定的,高温可使这些高分子物质空间结构改变,导致变性,从而使絮凝活性下降。而由糖类构成的絮凝剂则是热稳定的,它们对温度不敏感,絮凝剂活性不随温度的改变而改变,或者改变较少。例如R.erythropolis产生的絮凝剂在100℃的水中加热15min后,其絮凝活性下降50%。 (4)金属离子的种类和浓度。微生物絮凝剂受金属离子的种类和浓度影响较大。不同的絮凝剂,其适合的离子种类有所差异,目前研究较多的有二价离子中的Ca2+、Mg2+、Mn2+等,以及三价离子中的Al3+、Fe3+等;不同的金属离子在适当的浓度下与悬浮颗粒以离子键相结合,从而提高絮凝活性,这对于提高微生物絮凝剂的絮凝活性有重要意义。若金属离子的浓度过高,由于大量离子占据了絮凝剂分子的活性部位,把絮凝剂分子与悬浮颗粒隔开而抑制絮凝活性。 五、微生物絮凝剂在食品工业水处理中的应用 1.食品工业废水 由于微生物絮凝剂具有安全、无毒的特性,逐渐在食品工业废水处理中被采用,并可达到满意的效果。如用微生物絮凝剂普鲁兰处理味精废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%[3]。用絮凝剂A-9处理淀粉厂的黄浆废水,其处理效果也明显优于目前使用的其它化学絮凝剂,且可回收其蛋白质成分作饲料。 2.乳化液的油水分离 乳化液中加入特定的絮凝剂,在一定程度上可使油水分离。如用Alcaligenes latus培养物可以很容易地将棕搁酸从其乳化液中分离出来。试验表明,向100mL的0.25%乳化液中加入10mLAlcaligenes latus培养液和1mL聚合氨基葡聚糖,乳化液中形成明显可见的油滴并浮于表面,下层清液的COD值从原来的450mg/L下降为235mg/L,下清液的COD去除率为48%,远好于无机絮凝剂和人工合成的高分子絮凝剂。 3.发酵产品的固液分离 利用絮凝剂对细胞具有优良的沉降性能来去除发酵液中的菌体,可大大减少能耗,降低成本,且操作简单,管理方便。在酿酒工业中,用具有絮凝性能的酵母替代没有絮凝性能的酵母可以酿出质量更好的啤酒;另外,在生物乙醇和面包发酵酵母的生产中也应用了这种絮凝剂,并可达到良好去除固体物的效果,减少处理时间,有助于降解不稳定生物物质以及节省成本。 六、结论 微生物絮凝剂作为一种新型的絮凝剂,虽然现在主要应用于废水处理方面,但在食品工业中也将有着良好的应用前景,并显示有强大的生命力。微生物絮凝剂将可能在未来取代或大部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂,但微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段,存在成本较高的缺点,无法适应工业化生产的需要。目前,推广应用微生物絮凝剂的关键是应进一步降低微生物絮凝剂的生产成本。为此,今后的工作应主要集中在以下几个方面:①改进培养条件,研制出低成本的培养源。②优良絮凝剂高产菌株的筛选及产生菌的诱变育种和基因控制。③要达到大规模的工业化生产,需对微生物絮凝剂的合成条件和影响絮凝活性的因素进行更深入的研究,以便寻找廉价的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最优条件。 工业微生物论文:工业微生物课程教学改革的探讨 【摘 要】文章介绍了工业微生物课程的特点及进行教学改革的必要性,并从教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面对工业微生物课程教学改革进行了探讨。 【关键词】工业微生物 教学 改革 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它从工业生产需要出发研究微生物的生命活动规律,以及人为控制微生物代谢的规律性,从而利用微生物转化生产所需产品,是生物工程、生物制药等专业的必修课程之一。其内容和应用涉及到食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活关系紧密。目前,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,工业微生物将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类可持续发展的战略意义重大。工业微生物学是一门新兴的学科,单独作为教程的时间不长,存在的问题较多。本文针对教学内容、教学模式以及组织教学方法等方面进行探讨。 一、教学内容应体现基础理论知识与科研、实验教学和生产生活实践的有机结合 工业微生物学涉及许多领域,发展迅速,面对相关科学知识的大量增加,如何取舍和合理安排课程内容,明确教学目标,是全球高校共同面对的课题。目前教学大纲规定的教学内容太过陈旧,虽然罗列了大量的知识点,却较少兼顾学生的需要和社会的需求。社会对人才类型和层次的需求是多样化和动态性的。对生物教育而言,既需要从事科技研究的研究型人才,也需要从事设计和研发的工程型人才,同时还需要技术支撑与改进的技能型人才。因此,工业微生物讲授的课程内容应具有前沿性和实用性。内容既要紧跟学科发展,注重讲授最新研究内容和引用最新国际一流期刊发表的资料,这样对将来攻读研究生的学生具有启发性,还要针对本科毕业后进入企业就业的学生需求,系统讲授微生物菌种选育、微生物发酵及其控制等与学生将来从事专门领域工作相关的知识。由于信息随时更新,这就要求教学中所使用的教材、实践环节、教师的教学大纲不断更新,始终保持讲授学科专业的前沿知识。教学内容不仅要包括传统的微生物学知识,还要包括最新工业微生物学发展动态、热点话题和取得的新成果,以更新知识点、完善教学内容。工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识、掌握实验技能、提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力具有很好的效果。另外,工业微生物学具有很强的应用性,讲授内容如果能将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合,或在生产企业进行现场教学,会取得更好的效果。 二、采用多媒体教学模式 工业微生物教学涉及大量形态、结构的描述与讲解,各种代谢调控机制也较为复杂,传统的教学模式,会使学生感觉抽象无趣和晦涩难懂,而应用多媒体模式有助于提高教学效果。如在讲解“微生物的形态结构”时,运用大量色彩鲜明、形象生动的图片和动画,对学生了解微生物的立体结构有很大的帮助。又如讲授“乳糖操纵子模型说明底物对酶合成的阻遏”时,如果制作成动画展示,就能形象地把酶合成受到阻遏的过程表现出来,这样能够把复杂的问题简单化,且形象生动,便于学生理解和记忆。另外,教师在制作多媒体课件时还能随时更新内容和添加最新研究动态和成果,做到授课内容与时俱进。 三、以能力目标要求安排教学教师 目前高校工业微生物教学大多是一个教师独立讲授全部教学内容。然而,由于学科的飞速发展,一位教师很难对工业微生物学的方方面面都有较为深入的了解,这样就使教学只是停留在书本上,没有自己的研究和见解。为改善此种情况,可以在充分发挥教师特长的基础上将教师资源进行合理整合,根据课程内容,合理安排最合适的教师参与教学过程。教师的讲授内容可以联系主讲教师近几年的研究课题,因此能够保证讨论的深度和广度。由于不同教师学术背景和风格各异,具有完全不同的教学个性,他们在教学中联系各自的科学研究和自身体会,大大增强了课程教学的灵活性与个性化,极大地培养了学生的科学思维能力和创新能力,拓宽了学生的视野。这种教学组织方式可以充分保证每位教师都能将精力集中在自己的优势研究方向上,既减轻了教师的教学负担,又能最大限度地发挥教师的特长。 四、以学生为教学中心组织教学 目前,国内高校大多数课堂教学都是教师一言堂的情况,因为缺乏与学生的互动,很难调动学生的学习积极性。教育观念、教学方法的改革已成为当前高校教育改革最迫切的任务之一,其核心是使高校教学由现在的以教师为中心向以学生为中心的转变,使教学成为交互式和讨论式,激发学生主动学习的积极性,培养他们的创新思维能力。强调学生在教学过程中的主导地位,不是教师想教什么,而是强调学生们想学什么。通过这种方式的教学,每位学生都能得到自己想要的知识,满足了不同层次学生的实际需要。目前国内高校的反馈与评价通常也是在学期结束之后,学生对教师的评价也大多流于形式。如果教师能够在学期过程中及时获得学生对教学的反馈与评价,特别是在教学中需要改革和提高的地方,以及学生真正想学什么,才能真正有效地提高教学质量。由于学生毕业后去向不同,有些学生毕业后选择以学术研究为职业,有些学生则直接进入企业从事研发和销售工作等。因而,应该针对学生不同就业情况及其相应知识要求分别辅导、因材施教。教学过程中应重视对学生的答疑辅导,对于学生提出的某些共性问题安排课堂讨论,师生间形成良好的互动,可以极大地改善教学效果。还可以安排教学助理研究生开设大量辅导课,及时解决学生学习中遇到的难点。 五、以培养学生自主学习能力为中心组织教学 培养学生自主学习的能力已成为高等教育的共识。要做到这一点,除在课堂教学中要更新教学观念、改革讲授方式外,还必须充分利用各种现代化的手段,鼓励学生在课后对教学过程的主动参与,并对所学知识进行积极讨论及进一步深入学习。[5]充分应用网络技术、多媒体技术,将工业微生物学课程介绍、教师介绍、教学要求、学习方法、指定教材、教学大纲以及主要授课课件等放在校园网上,这样可以提高学生学习的自主性。学生能充分利用网络资源,在需要时可以随时上网查阅有关资料,与教师互动,解决学习困难。通过网络学习,学生能够学会如何从网络资源中选择自己需要的资料,进一步提高学习效率。这种教学方式有利于达成课程的教育目标,同时也改变了学生的课堂学习行为,拓展了学生在课堂外的学习。另外,工业微生物学是一门实验性、实践性很强的学科,很多学生在课堂上虽然看到了一些生产过程和设备图片,但仍然缺乏实际生产概念。鼓励学生了解和参加生产实践,教师可以介绍一些与教学内容有关的生产企业(如啤酒厂、制药厂、生物工程公司等),让学生了解生产的实际过程,及时将理论知识和生产实践相结合,加深对理论知识的理解。通过观察实际生产操作和运行,发现尚需解决的问题,并带着问题查阅资料或与老师讨论,寻找解决方法,形成学习、实践、再学习、再实践的良性循环的求知习惯。 在工业微生物课程教学实践中,我们对教学内容和教学方法作了一些改革,注重收集最新研究成果,增加了基础理论知识与科学研究和实际生产相结合的内容,使教学内容更加丰富和完善。采用多媒体课件授课并增加生产现场教学内容,提高了学生的学习兴趣和求知欲,教学质量得到明显提高。学生踊跃加入到教师的科研小组,参与实验设计和操作,也得到了一些有意义的实验结果。作为实验和实践性较强的课程,工业微生物学相关知识、信息量扩增较快,因此在教学内容上要注重课程基础性、系统性、先进性与应用性的有机统一,引入新的教学手段和教学方法,培养学生把所学知识化繁为简,并进行系统归纳和总结的能力,并在此基础上,有意识地培养学生利用所学知识进行实践应用的能力。 工业微生物论文:微生物在含油工业废水处理中的应用 摘要:随着社会的发展与进步,重视微生物在含油工业废水处理中的应用具有重要的意义。本文以包钢冷轧废水为例主要介绍微生物在含油工业废水处理中的应用。 关键词 : 钢铁 工业 废水 处理 微生物 引言: 微生物技术在生活污水和可生化性较好的工业废水处理中的应用由来已久,但对于可生化性较差的工业废水,尤其是含油工业废水处理中应用得很少。因为微生物处理对COD:BOD和BOD:N:P的比例有较为严格的要求,而工业含油废水如轧钢废水中BOD较低而COD较高,氮、磷等营养物质的含量又非常低,特别是冷轧含废油水中油和添加剂含量均较高,可生化性差,通过常规自然驯化得到的菌群在短期内是无法适应,处理效果不理想,因此应用得较少。近年来,随着微生物技术的发展和其减量化、无害化处理的优势不断突现,国内国际已经陆续开始进行专门针对含油废水处理的专性菌的驯化培养和组合优化,以适应不同的水质。因此,难生化降解的冷轧含油废水也被列入微生物处理技术的应用范畴内。 1.国内外冶金行业生化法处理废水的发展现状 含油工业废水属难处理水,生化性能很差,国内大都采用物化处理的方法,即采用破乳、加药、混凝、沉淀、过滤以及强氧化的工艺,而这些处理工艺大都存在工艺复杂,安全性差,运行成本高,污泥量大,处理后出水水质不稳定或难以达标排放等问题,而且存在着二次污染的问题。 微生物处理技术主要是通过微生物的代谢,使废水中的油,CODcr转化为水和二氧化碳,因此,是一种减量化无害化处理的理想方法。因为不产生二次污染和污染物的真正减量化,所以生物处理技术成为最广泛使用的废水处理技术。虽然传统的生物处理工艺对难降解有机物的处理效率不高,但随着生物工程技术的发展,微生物在高浓度难降解有机工业废水的处理方面得到了长足的发展。利用微生物的可变异性,通过微生物活性和浓度的强化,可以开发出适合于处理高浓度难降解有机工业废水处理的技术及设备。目前许多国家都在进行这方面的研究,其中加拿大的EPI处于领先地位。近年来,美、日、意、新西兰,比利时等国家采用生物滤池结合加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN EPIZYM微生物处理各种工业及城市污水处理取得了很好的效果。我国之前由于没有专性的微生物菌种,微生物处理技术在钢铁行业也没有实质性的应用,与国外的先进技术还有很大的差距,因此必须积极赶上去。目前,我国一方面通过微生物菌种的引进,另一方面通过长期的驯化和优选,得到了一些适合我国国情和可应用于各种不同废水水质的微生物菌种。 以生物滤池的问世为标志的生物膜反应器技术在走过了100多年的发展历程后,与活性污泥法一同成为现代污水处理技术的最重要组成部分。研究和实践表明,生物膜不仅可以取代活性污泥法用于生活污水和工业废水的二级生物处理,而且还具有运行稳定,抗冲击负荷能力强,更经济节能,无污泥膨胀问题,同时具有硝化和反硝化功能,可实现封闭运转以无异味等独特的优势。近年来生物膜工艺发展迅速,相当多的研究和工程实践使得人们对生物膜的特征及其基础理论研究不断加深,现有工艺也得到进一步的完善。与此同时也出现了各种新型生物膜反应器及其组合工艺,并逐步形成了一套较完整的生物膜法污水处理系列工艺和设备。 2.包钢冷轧废水处理工艺 包钢生产过程中产生四种废水,其水质水量分别如下: a.浓含油废水9.6m3/h,含油量1-11g/l,CODcr2000-15000mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的乳化液站和各液压润滑站地坑; b.稀含油废水50m3/h,含油量100-1000mg/l,CODcr1000-2500mg/1,主要来源为浓含油废水处理系统出水和热镀锌线碱洗系统排放的废液; c.酸碱废水llOm3/h ,pH 2-12,CODcr0-400mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的酸再生站、酸洗机组漂洗水和热镀锌机组漂洗水; d.含铬废水2m3/h,每3个月排放一次,悬浮物80000-100000mg/l,Cr6+≤10000mg/l,来源为热镀锌机组的钝化废液。 包钢新建冷轧废水处理站一座,专门接收和处理冷轧生产线所产生的全部废水,处理后的出水达到国家二级排放标准,排入包钢排水总网,经最终处理后排放。 废水处理站的处理工艺流程如图1.1所示,共分为四个部分:浓含油废水处理系统、稀含油废水处理系统、酸碱废水处理系统、含铬废水处理系统。其中稀含油废水包括酸洗-连轧机组含油废水、热镀锌机组、磨床排放的含油废水以及超滤系统出水,主要处理系统是采用的微生物处理技术。各机组稀含油废水先进入稀含油废水调节池前的分配槽,经水量分配后进入调节池。调节池内设刮油刮渣机一台,刮除表层浮油,底部污泥刮至污泥槽。调节池废水用废水提升泵提升至pH调节池,经二级pH调整后废水进入微生物反应池,考虑到含油废水的温度可能较高,不宜直接进入。微生物反应池,需要先将废水温度冷却至25~35℃后再进行生化处理。冬天可超越冷却塔系统。 微生物反应池是一种接触氧化生物膜反应器,池内设半软性填料,底层设可变孔软管,采用罗茨风机曝气,配备微生物反应罐,在初期运行和日常运行过程中,根据实际情况需要,定期向微生物反应池投加经过优化筛选组合的联合菌群,使废水中快速建立一条有效降解烃类、脂类等有机污染的生物群,对废水中各种复杂的脂肪族和芳香族进行生物降解,同时投加与之配伍的营养剂和抗表面活性剂,以维持联合菌群的优势和活性,有效地提高废水的可生化性和去除效率。由于大部分的有机物和石油通过微生物的代谢作用已转化为二氧化碳和水,废水中的油含量和化学需氧量等污染指标均符合国家二级排放标准的要求。微生物反应池的出水进入斜板沉淀池,使生化处理后的废水中的无机物、剩余污泥和部分生物污泥、细菌的代谢产物得到高效的沉淀去除。同时根据进入斜板沉淀池的废水水质,加入少量的高效絮凝剂,以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥进入污泥浓缩池,上清液排放至排放水池或酸碱废水处理系统。考虑到运行成本和维护优势微生物菌群的反应活性,并提高废水的可生化性,斜板沉淀池排泥向微生物反应池的污泥回流率为20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥浓缩池,进一步浓缩脱水后定期外运。泥饼含水率小于75%。 3.微生物处理技术的目的和意义 随着中国国民经济的发展迅速,市场对钢材的需求正在迅速扩大,刺激了国内钢铁行业发展迅速,而冷轧生产线为钢铁行业的主要发展方向,它的生产过程产生的高浓度难降解的含油工业废水除了生化处理至今尚未有一个良好的解决方法。 采用微生物处理技术运行稳定,功能可靠,运行管理方便,投资费用和处理成本低。结合实际工程,谨慎合理地选择工艺路线,可确保处理系统长期运行安全可靠,出水稳定达标排放。同时可以合理地解决污泥的出路问题,避免二次污染等问题。 由于上海宝钢2030冷轧生产线的成功应用,以及随后上海宝钢1800冷轧生产线、邯钢1650冷轧生产线和包钢1560冷轧生产线的采用,国内有越来越多的冷轧项目开始采用微生物处理技术来处理冷轧和镀锌产生的高含油、高COD废水。但是,应用于冷轧含油废水处理的微生物处理技术在我国发展的时间并不长,难以找到与此有关且切实有效的参考依据,无法形成一套成熟的理论,致使处于探索阶段的各个钢铁企业无法有大的进展。包钢冷轧含油废水处理系统污水处理站的研究和应用旨在努力探索一套冷轧含油废水微生物处理系统的运行数据,以指导废水处理站的生产运行,从而为研究提供强有力的现实基础和微生物技术处理冷轧含油废水的应用理论。 结束语 随着我国高科技技术的快速发展,微生物技术已成为我国二十一世纪重点开发、研究的方向,在工业废水处理中的有着广泛的应用前景,微生物技术不仅起到净化环境的重要作用,减少污染和改造传统产业,也为保护环境和国家的经济建设和社会可持续发展做出了积极贡献。 工业微生物论文:工业微生物学教学初探 【摘要】 工业微生物学在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。本文从工业微生物学这门课程的教学环节和实验环节出发,结合教学过程中的一些问题,对教学方法和教学内容进行了探讨实践,使学生对工业微生物学产生了较浓厚的兴趣,达到了教改的目的。 【关键词】工业微生物;教学;初探 项目来源:吉林农业大学质量工程课题 《生物工程特色专业》项目资助。 工业微生物学是微生物学的一个重要分支,它涉及食品、医药、化工、环境保护等许多领域,与工农业生产和人们日常生活有密切联系。现在,工业微生物学的相关产业已成为整个国民经济的重要支柱,并随着对微生物研究和应用的不断深入拓展,将会得到更大的发展。学习工业微生物学课程,对人类的可持续发展战略有着十分重要的意义。 工业微生物学授课范围适用于生物工程、制药工程等专业。在吉林农业大学生命科学学院主要是生物物理硕士学位课,由于开设时间不长,在教学内容和教学方法上,还需经过多方面的改革探讨。 1.工业微生物学教学方法的探讨 1.1根据本专业学生的特点,因材施教 由于此门课程是研究生课程,所以要根据学生本科学习阶段所开设课程,在教学方法上作适当调整,可以采用与学生互动和启发式的教学方式,就是在教师的诱导、点拨下,使学生积极思考并自己先做出判断的教学方式。工业微生物学是注重应用的一门学科,鼓励自主探究,鼓励对学习内容和过程的反思等。例如鼓励学生将所学东西和自己的科研方向相结合来加以证明;课堂上,鼓励学生随时提问题,大家一起参与讨论。通过这些方法,课堂气氛活跃了,学习兴趣也得到了很大的提高。主要表现在两个方面教学效果比较好:一方面可以让学生根据自己未来科研方向开展工业微生物相关知识、试验设计的查阅;另一方面可以让学生以报告的形式找到切入点,谈谈自己的想法或试验思路。 1.2采用计算机辅助教学模式 利用计算机多媒体技术辅助教学是目前高校多采用的一种教学手段,相对于板书教学有着它自身的优点,计算机多媒体技术是指:计算机综合处理多种媒体信息,如文本、图形、图像、音频和视频,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并具有交互性。工业微生物学的教学涉及大量的形态描述与试验设计的讲解及较复杂的各种调控机制,如采用计算机多媒体技术能很好地解决了这些问题,教学效果能得到较大的提高。 1.3选择合适的教材和参考资料 对于研究生的教学教材来讲,因为好多研究生阶段的学生在本科阶段并没有学习有关微生物的基本知识,所以教材除了要有基本知识点外,还要有适合研究的扩展性知识、应用性知识。因此,可以参考像岑沛霖等编辑的《工业微生物学》(化学工业出版)的基础部分讲解,更要参考像杨汝德编辑的《现代工业微生物学教程》(高等教育出版社)的应用性教材,另外更要查阅国内外重要查阅国内外重要期刊,讲解现在工业微生物主要的研究热点和方向,结合学生各自的研究方向跟学生进行探讨。总之,参考教材和资料要尽可能丰富。 2.工业微生物学教学内容的探讨 2.1理论知识与科研的结合 工业微生物学涉及许多领域,如食品、化工、制药和环境保护,而且发展非常迅速,信息也在随时进行更新。在教学中除了选择信息量大、适合教学和自学的优秀教材外, 由于此门课程是研究生课程因此在教学工作中,应注意和科研相结合,阅读专业的文献材料或对某个课题进行研究后,把最新工业微生物学发展动态,热点话题或取得的新成果给学生讲解,及时完善了教学内容的更新。或者让学生同学围绕自己感兴趣的问题查阅一些资料,然后以作报告的形式在课堂上进行讲解,使他们把知识和科研很好的结合在一起,这样既可增加学生学习的自觉性和积极性,又会有事半功倍的学习效果。 2.2理论知识与实验教学的结合 工业微生物学是一门实验性很强的学科,特别注重微生物的应用,所以实验教学环节对巩固基础理论知识,掌握实验技能,提高灵活应用基础理论与技术解决实际问题的能力,具有很好的效果。本课程也开设了一些设计性和验证性的实验课,使理论教学和实验教学很好的结合。这样一来,一般都是学生学了理论知识后,就进行相关的实验操作,如有不了解或者感到抽象的知识点,可以在实验课中得到很好的解决。 2.3理论知识与实践的结合 在讲授基础理论课时,我们将工业微生物学的基础知识、基本理论与工业生产实践相结合进行详细的讲解,及时穿插一些实用的小知识,并尽量做到前后呼应,学生也积极响应,希望学到更多的教材以外的东西。例如,在绪论中讲解工业微生物发展趋势时,向学生们讲述了酸奶制作, 使学生学习本课程的兴趣有了很大的提高,并开阔了知识眼界;讲解菌种筛选内容时,又以乳酸菌新菌种筛选为例,较详细的讲述了筛选过程,并与诱变育种的内容相结合,使学生对菌种选育的基本过程有了系统的了解。同时学生通过查阅资料发现:人们适用酸奶的最佳时间是饭后1~2小时,因为这个时候人胃中的酸碱度适中,不会影响乳酸菌的作用,使他们的知识得到了进一步的补充。 总之,在深化教学改革过程中, 我们按照课程建设的目标及要求,在教学过程中逐步加强课程的教法和教学内容的摸索探讨,改革课程组织形式,建立一个较好的教学模式和体系,培养学生的独立思考和创新能力,取得了较好的效果。
食品科学论文:食品科学中纳米技术探讨 1.微乳化技术和纳米胶囊制备技术 所谓的微乳液,就是通过将两种互不相溶的液体形成的吉布斯自由能最小、状体均匀并且稳定,各向同性、粒径大小为l~100纳米、外观透明或半透明的分散体系,而制备该微乳液的技术也称为微乳化技术。自从上个世纪末以来,人们加大对微乳理论和应用的研究,并将微乳化技术已应用于纳米颗粒、微胶囊和纳米胶囊的制备。采用纳米技术,将微胶囊制备成具有粒径大小在10~1000纳米尺寸的新型材料。由于纳米胶囊颗粒微小,形成胶体溶液,易于分散和悬浮在水中,并形成清澈透明的液体,从而使所载的药物或食品功能因子改变分布状态而浓集于特定的靶组织,进而有利于提高疗效的目的,增加药品生产效率。在食品包装行业,纳米技术的应用最为普遍,并且该技术能给人们带来极大的利益。因为,在包装材料过程中,只需加入一定的纳米微粒就能够有效地增加包装材料的抗菌性能与密封效果,从而更好地为食品包装提高质量安全保障。同时,在冰箱制造行业也能看到纳米技术的应用情况,通过纳米技术能够有效地生产出一些抗菌性的冰箱,从而满足人们日常生活需求。此外,由于纳米材料的尺寸微小(纳米级别),并体现出特殊的功能,在食品包装过程中加入一定的纳米微粒有利于改变对现有包装材料的性能,从而进一步保证食品的安全。甚至已有不少人研究纳米技术在玻璃和陶瓷容器等领域的应用,通过加入纳米颗粒,可以有效地增加了脆性材料的韧性与强度,还可以有效地吸收紫外线防止塑料包装由于时间过长而出现老化、变质等现象,进而增加食品包装的使用寿命,促进食品包装行业的发展。 2.纳米技术在超细微粒和纳米粒子制备中的应用 在当今的高新技术研究领域中,超细微粒尤其是纳米粒子已经成为人们研究的热门方向,并是当今急需加大研究投入的领域。经过超细化处理后的物质,粒子之间的接触面积增大,比表面积也大大增加,界面能显著提高,表面能会发生巨大变化,从而显现出独特的物理与化学性能。通常情况下,制备超细粒子的方法为超细碾磨法,例如市场上比较普遍的具有强抗氧化性的超细绿茶粉与具有强结合水能力的超细面粉等。研究表明,粒子越小越有助于人体的吸收消化,约1000纳米的超细绿茶粉呈现出较好的营养消化和吸收率,其营养价值大大超出普通的绿茶粉。又近年来迅速发展起来的新技术——超临界流体制备超细微粒技术,也属于纳米技术制备超细粒子的范畴,该技术可以较准确地控制结晶过程,对粒子尺寸进行精确的控制,从而生产出的超细微粒粒径小且粒度分布均匀,该技术在医疗药物制造行业较为普遍,具有诱人的应用前景。 3.纳米技术在食品检测中的应用 随着计算机技术的飞速发展,使得纳米传感器技术也得到了惊人的发展,并已在食品安全监测中得到广泛的应用。所谓纳米生物传感器技术,采用选择性结合靶分子的生物探针,对食品进行安全监测的技术。因为,纳米材料本身就是非常敏感,对于不均匀的生物与化学物质反应灵敏,将纳米技术与生物学、计算机技术、电子材料相结合,可以制备新型的传感器件,并提高食品安全监测效率。例如与生物芯片等技术结合,可以使分子检测更加简便、高效的纳米生物传感器。近年来,人们通过纳米生物传感器技术可以实现对食品安全、临床诊断与治疗的快速、有效、灵敏地检测。例如,在传统的检测领域,尤其是监测微量细菌时需要扩增或富集样本中的目标菌,从而无形中增加监测步骤,同时过程繁琐而费时费力,然而,利用纳米技术与表面等离子体共振、石英晶体微天平等研制而成的纳米生物传感器,不仅能够大大减少检测所需的时间,还可以提高检测的灵敏度,进而提高监测效率与精确度。 4.结语 综上所述,由于纳米材料发展比较晚,各方面的研究还不够完善,纳米技术也存在一些不足和缺陷。但是,这并不影响纳米技术在食品工业中的应用,随着人们对纳米技术研究的不断深入,我相信在不久的将来纳米技术将会引发一场新的食品科学的革命,为食品行业带来巨大的经济效益与发展空间,也会使人们的饮食结构和生活方式发生巨大的变化,引领人们走进一个全新的食品行业,进而提在很大程度上提高人们的生活水平。 作者:宋冠岐 单位:沈阳师范大学粮食学院 食品科学论文:食品科学与工程机械教学创新 1合理规划理论教学,精选教学内容 根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标,教师在掌握机械基础教学大纲的前提下,明确教学目的、任务和要求,结合学生认知特点和生产实际,精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”国家级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时,课时少,内容广,必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容,以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法,强化公式应用,弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算,熟悉构件的受力分析和计算方法;互换性与技术测量重点讲授极限与配合,紧密联系实际;工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用,以金属材料和塑料为主,结合食品行业的发展,增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺;机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系,这部分内容和后续课程及生产实际联系密切,工程应用多,属于课程的核心内容,机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法,强化设计方法和公式应用;机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容;液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点,常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少,结合课程的特点,部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式,引导学生多途径学习。 2多种教学方法结合 机械基础课程实践性强,传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法,教学过程中教师和学生之间缺乏互动,学生被动接受知识,学生感到枯燥乏味,不利于学生的学习。采用多种教学方法,激发学生学习积极性,变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动,避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切,采用讨论式教学。理论知识讲解前,选择和生产实际常见的议题,在学生充分讨论后,教师再讲解,调动学生学习的积极性,避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式,达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法,如以齿轮轴为典型案例,通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节,可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起,架起了课程的桥梁,知识结构相互衔接,课程体系更加完善。 3采用多种教学手段提高教学效率 机械基础课程的研究内容比较抽象,相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少,内容多,采用现代教育技术方法,通过运用多种媒体,提高课堂效率,有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时,由于学生没有实际生产经历,缺乏相应的想象能力,采用动画技术,生动形象,让零部件运动起来,使抽象理论直观化;讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时,采用实物、幻灯片、图片展示教学内容,生动形象,增加学生感性认识,拉近书本知识和生产实际的距离,加深学生对理论知识的理解,更好地突出教学重点和难点。 4增加综合设计实验教学内容 课程的实验课时为4学时,传统的实验为认知实验,实验设备是机械基础陈列柜和模型,以演示讲解为主,时间多集中安排在课程中期。改革后,开放实验室,学生自主实验,不占实验课时,时间安排每个模块的理论课讲授之前,学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识,对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分,轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强,涉及内容多,灵活性大,是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程,学生掌握轴系设计的步骤和方法,培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容,学生根据教师的要求,选择传动类型、自行设计传动方案,根据设计方案自行组装,以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验,在创新实验的环节中,学生通过方案构思和改进、实验操作和观察,达到培养创新意识、创新设计能力[6]。 5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节 增加工程训练,训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践,在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足,没有足够的工程训练,现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中,学生学习金属加工工艺知识,自己动手操作各种设备,使用多种量器具,增强动手能力,激发创新欲望,培养创新能力。增加课程设计,时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节,培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周,工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目:一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同,设计方案和设计思路完全由学生组织设计,充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料,能够正确使用国家标准,绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识,掌握机械方面的设计方法和步骤,培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。 6考核方式 改革课程考核方式,实行教学全过程多次考核和考查,提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试,成绩占课程成绩的70%;实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容,从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核,注重实验过程和创新能力的考核;工程训练、课程设计单独考核。 7结论 学生实践动手能力、创新能力是人才培训的薄弱环节。机械基础是食品科学与工程专业知识结构中不可缺少的组成部分,通过该课程的教学改革,深化机械基础理论教学与实践教学,加强学生灵活掌握机械工程基础知识、增强工程设计思想、工程试验及设计实践能力,使学生灵活运用机械基础知识解决工程实际问题,启迪学生创新思维,培养学生敢于创新和善于创新的意识和精神[8]。 作者:卫吉良 单位:山西师范大学 食品科学论文:食品科学与工程专业课程体系研究 《粮油加工杂志》2014年第九期 1我国工程教育专业认证概况 为顺应国际教育与科技的发展趋势,培养高素质工程技术人才已成为当前高等工程教育发展中的重点目标。工程教育专业认证制度融入了国际先进的高等教育理念,是提高工程人才培养质量的重要保证,也是我国高等教育参与国际竞争的重要基础。我国的工程教育认证始于2006年5月,由教育部、人事部、中国工程院、中国科协相关行业管理部门和行业协会(学会)代表组成了教育部授权的全国工程教育专业认证专家委员会,2013年1月中国正式提交加入《华盛顿协议》申请,同年6月中国科协代表我国顺利加入《华盛顿协议》,被接纳为预备成员。该协议承认签约国所认证的工程专业(主要针对四年制本科高等工程教育)培养方案具有实质等效性,认为经任何成员国认证的专业的毕业生均达到了从事工程师职业的学术要求和基本质量标准。开展工程教育专业认证旨在构建工程教育的质量监控体系,推进工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与注册工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,构建工程教育与企业界的联系机制,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性,促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。教育部自启动工程教育专业认证试点以来,专业认证工作的认同度不断提高,越来越受到各高校的欢迎,促进了被认证专业的建设与交流,取得了良好的效果。 2以工程教育专业认证为导向的食品科学与工程专业课程体系建设 目前,高等学校制约工程技术人才培养的因素主要是工程教育与企业需求脱节、缺乏自主性的工程实训平台以及实践教学没有落到实处等。近年来,兰州理工大学食品科学与工程专业以工程教育专业认证的标准为导向,根据社会需求和行业引领,定位专业培养目标;并在此基础上认真梳理了毕业要求和课程体系的对应关系,建立符合认证标准的课程体系;通过持续改进的途径保障教学质量。 2.1核心课程体系优化思路围绕食品科学与工程专业规范和认证标准,依据食品科学与工程涉及的主干学科及其发展趋势,结合我校食品科学与工程专业的实际情况,按照工程应用型技术人才培养目标的要求,坚持基础性、综合性、实践性与前瞻性相结合原则,整合或重组食品科学与工程专业核心基础课程和核心专业课程,形成内容先进、观点新颖和结构合理的新型食品科学与工程专业核心课程体系,并创建具有自身特色的新课程。 2.2整合与优化教学内容,理顺课程之间的衔接,构建课程群工程教育指工程技术人员所应接受的全面素质教育,包括道德养成、能力训练、理论知识传授和实践水平提高。现代工程教育观认为工程的、科技的、人文的和社会的教育内容本身都是工程教育的组成部分,作为课程体系,应完整、有机地把这些学科的知识和内容融成一体,形成一个科学的课程系统。因此,课程体系结构的调整首先要确立整体工程观的指导思想,确立整体的课程目标包括毕业生所能达到的知识、能力和素质3个方面。围绕确立的课程目标,在强基础,突出特色;注重通识教育与专业教育的贯通;加强科学教育与人文教育的融合;加强实践能力与创新精神培养的原则下,整体设计专业教育培养方案,搭建多层次多模块的课程体系框架。食品科学与工程专业核心课程体系主要是构建自然科学和工程技术核心课程平台,其中化学类、生物类和机械类课程是贯穿自然科学和工程技术核心课程的三大支柱。食品科学与工程专业核心基础课程是培养学生掌握本专业基础知识、基本理论和基本技能的课程,为学生的知识、能力、素质协调发展奠定宽厚的基础。根据食品科学与工程专业规范和认证标准,我校食品科学与工程专业核心基础课程优化后应包括无机及分析化学、有机化学、物理化学、工程制图基础、化工制图、机械设计基础、化工原理、生物化学、微生物学、食品化学和营养与食品卫生学等课程。食品科学与工程专业核心专业课程是建立在核心基础课程基础之上的、培养本专业学生具备适应未来工作环境所必需的专业知识与技能的课程。根据食品科学与工程专业规范和认证标准,我校食品科学与工程专业核心专业课程优化后应包括食品保藏原理、食品工厂设计与环境保护、食品机械与设备、果蔬加工工艺学、粮油加工工艺学、畜产品工艺学、发酵工艺学、试验设计与统计分析和食品安全与质量等课程;同时根据自身长期人才培养中的积淀和本学科发展的新趋势,将功能性食品、食品分离工程、食品生物技术、食品添加剂和食品资源与环境学等设为核心专业课程,形成专业特色核心专业课程。此外,我校食品科学与工程专业遵循“厚基础、宽口径、重应用、塑特色、求创新”基本思路,以工程教育专业认证标准为导向,结合教育部2012版本科专业目录和学校的办学特点,对学科类课程进行了认真分析与梳理,将相应专业培养方案中的知识、方法和问题等方面具有逻辑联系的若干课程重新规划、整合构建形成课程群,以理顺课程的衔接,减少课程内容的重复,提高教学效率与水平。学科类课程核心课程群建设见表1。以食品化学课程群为例,对于水、蛋白质、糖类、维生素与矿物质等食品中的常量与微量成分,在无机、有机化学中已初步认识其结构与性质,在此基础上,生物化学侧重于各类成分的生理生化性质及代谢与合成过程,食品化学侧重于各类成分在食品加工与贮藏过程中的变化、功能性质及在食品加工与贮藏中的应用,而食品分析则从常规手段及仪器分析、感官评定的角度介绍各类成分的分析与检测,重要的内容则在食品化学与分析试验中通过验证性、综合性及设计性试验加以实践。通过将课程依照“课程群”的布局进行重新规划,由追求单门课程内容的严密完整转变为追求课程群体系的完善,使群内课程之间“由原来的相互隔离转变为相互贯通,由原来的相互重叠转变为相互补充,由原来的相互矛盾转变为相辅相成”,从而达到课时削减但效率反而提高的目的。 2.3优化实践教学体系,建立四级实践教学层次,进一步提高学生综合素质实践教学是大学素质教育的最重要组成部分,是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。在实践教学的内容组建上,以“知识-能力-素质”为主线,按照能力培养要求建立“基础理论与基本技能培养、专业试验技能训练、工程应用与综合能力培养、研发与技术创新能力的培养”四级实践教学层次。四级实践教学层次间相互联系,各有侧重,有机结合,既突出了专业的工科背景,又形成了由理论到应用、由单项技能到综合能力、由一般应用到科学技术创新逐级提高的实践教学体系。第一层次:基础理论与基本技能培养层次。作为最基本的实践教学层次,主要包括无机及分析化学试验、有机化学试验、物理试验、物理化学试验和化工原理试验等基础课程试验。在试验内容的安排上,除大部分的验证性试验,还有一定量的综合性和设计性试验,在保证基本试验技能和基本方法培养的同时,有利于提高学生分析解决问题的能力。第二层次:专业试验技能训练层次。该层次主要由专业基础类实践课程组成,包括生物化学试验、微生物学试验、食品化学与分析试验、农产品工艺试验、畜产品工艺试验和发酵工艺试验等。在试验内容的设计上,既考虑试验的基础性,注重试验技能与方法的培养,又注意将试验与甘肃特色资源的利用开发紧密联系。通过实践与理论的互补教学、渗透教学,进一步加深学生对专业课程内容的理解和掌握。第三层次:工程应用与综合能力培养层次。通过金工实习、化工原理课程设计、机械设计基础课程设计、认识实习和食品工厂设计课程设计等实践课程对强化学生工科背景、培养工程应用能力、体现学校培养特色起到重要作用。毕业设计(论文)是将大学四年学习知识进行总结和升华的阶段,通过该阶段培养,学生将基础知识、专业基础知识和专业知识有机的结合起来并加以运用,综合能力得到有效提高。第四层次:研发与技术创新能力培养层次。产品设计系该层次的亮点,在第七学期利用三周时间,鼓励学生在教师指导下运用所学知识自主设计、开发产品,通过该环节的训练,激发学生的创新热情,培养学生创新意识,提高创新能力。工程的本质就是创造,因此,必须对工科学生加强创新精神和创新意识的培养。除了鼓励学生参与省级试验示范教学中心开放试验、校级大学生科技创新基金、省级和国家级大学生创业创新训练计划、挑战杯等其他各类创新项目,培养创新能力外,还开设创新课程,包括研究型教学课程与创新案例解析,对培养学生的创新意识,传授创新方法,激发学生学习的主动性和创造性大有裨益。综上,通过层次化的实践教学体系建设,形成了以学生为主体,教师为主导,点面结合、全面开放的完整的食品科学与工程实践教学架构,使学生获得实践能力、工程素养、创新意识和创新能力的培养。 3基于工程教育专业认证的食品科学与工程专业课程体系实践效果 经过多年的实践和发展,我校食品科学与工程专业人才培养质量得到大幅提升,学生就业率和考研率逐年增加,特别是在就业质量方面,培养的学生在步入社会后得到了用人单位的广泛好评。2012年,教研项目“食品科学与工程专业工程应用型人才培养实践教学体系的构建与实践”获甘肃省教学成果三等奖;2013年,食品科学与工程学科被遴选为甘肃省重点学科培育学科计划;2014年“地方高校生物工程及相关专业创新型本科生培养的实践教学体系构建与实施”获甘肃省教学成果三等奖。在学生科技创新方面,先后有40余名本科生获得国家级科技竞赛奖励,60余名本科生获得校级和省级竞赛奖励。总之,兰州理工大学食品科学与工程专业以工程教育专业认证为导向,合理设置和优化专业课程体系和教学内容,以培养本科生实践能力和创新精神为目标,以基础操作能力、综合应用能力、工程设计能力与研究创新能力的培养为核心,更好地培养“重基础、宽口径、强实践、擅应用”、具有国际视野的应用创新型高级专业人才。 作者:任海伟陈晓前张轶刘晓风张丙云张百刚赵萍单位:兰州理工大学生命科学与工程学院 食品科学论文:食品科学与工程学位硕士的培养 一、导师师资队伍建设 培养具有良好专业基础、创新能力和参与食品企业研发和实际生产的食品科学与工程专业学位硕士,并使之成为复合型和应用型专业人才,为将来增强所在食品企业的核心竞争能力,就必须有一只业务素质高、结构合理的高水平师资队伍。1.加强高校自身导师队伍建设。培养应用型研究生对导师的要求应与培养学术型研究生对导师的要求有所不同,应用型研究生的导师不仅要有丰富的专业理论知识和较强的科研能力,更应该有一定的实践经验。而这一点正是长期在高校里从事教学与科研的教师所缺乏的。针对上述实际情况和培养要求,管理研究生的相关部门应该建议学生选择具备上述能力的指导教师。同时,学校应该鼓励指导教师积极参与企业的研发、创新与技术升级改造,这样所指导的学生可以直接参与企业所需要的科研活动,为学生将来的就业奠定良好的基础。因此,通过各种各样的途径和渠道不断加强在校教师的实践培训,特别是进入生产一线进行科学研究显得尤为重要。2.校企共享导师队伍建设。积极推行双导师制的建设,建立健全双导师制的相关工作职责及认定标准的规范性文件。第一,导师为学校批准的具备研究生导师资格的教师;第二,导师可以是来自于食品企业单位的具有高级职称的技术人员。为了确保研究生培养的质量,学校应该制订校内外导师定期交流的机制,以便及时了解和掌握研究生学习、科研和论文的进展情况,发现问题及时解决。采取多种形式加强导师队伍建设。另外,专业学位的培养院校应积极主动地与企业建立密切的交流与合作,形成一支相对稳定的专业学位教育师资队伍,将“双导师制”实至名归,而不是流于形式。 二、课题的选择与课程体系建设 食品科学与工程专业硕士学位与一般意义上侧重理论、学术研究的研究生教育不同,专业学位培养对象的职业指向性更加明确,主要针对一定的职业背景,培养高层次的应用型人才。因此,如何以特定的食品加工企业所需的人才为背景,进行课题的选择并有针对性地设置课程体系显得尤为重要。课题的选择和课程内容设置是课程体系的主要内涵,课题的选择和课程体系的构建是否合理直接关系到人才培养的质量。1.合理的课题选择。食品科学与工程专业学位硕士学制为两年,由于学制较短,所以指导教师或指导团队应该进行协商和讨论,根据自身科研的实际情况与企业的实际需求,优先为学生选择课题,并根据课题所涉及的领域为学生选择与之相适应的背景课程。食品科学与工程专业学位硕士课题的选择应该具有比较大的灵活性,应该以实用性为主,立足为企业培养具有一定研发能力的人才,不一定具有很深的学术价值,但应该具有良好的实际应用价值,对企业的生产实践具有意义即可。为了培养出适合企业需要的人才,也为了把好人才培养的质量关,根据食品科学与工程专业的实际情况积极探索毕业要求。2.构建合理的专业学位硕士课程体系。目前大多数高校为了让学生拿到专业硕士的学位,其所修学分基本与学术型硕士相同,在两年的培养中,基本有一年的时间在进行理论课程的学习,剩下一年时间进行资料的查阅、课题的实施与论文的撰写,笔者认为这样的培养机制具有相当大的弊端。关于与课题选取相适应的课程体系建设应该结合学分制的实施,由指导教师、研究生、行业主管部门及企业组成的不同层次的座谈会,征求关于课程体系改革的意见。在此基础上,对食品科学与工程专业学位硕士的课程体系进行改革,对这类学生的培养,应该根据课题的实际情况除十分必要的课程以外,消除必选课、限选课和选修课之分。食品科学与工程专业学位硕士的课程设置面要宽,而且在课程设置上要体现食品科学与工程专业学位硕士的特点。食品科学与工程专业学位硕士应该是带着课题和任务来学习的。这就需要对教学计划进行适当的调整,以满足学生在职业背景和课题实施中的需要。教学内容要充分考虑专业硕士的特点,不过份强调内容的系统性和严密性,基础课要强调宽广性和综合性,专业课要强调先进性和实用性。为了增加选修课的灵活性,可以增加选修课的量,开列多种菜单,以套餐的形式供学生选择。要在科学规划食品科学与工程专业硕士的知识结构、能力结构和素质结构的基础上,安排好他们培养计划中的课程设置,既要让他们掌握现代科学的最新知识,又要进一步训练他们作为高层次的工程技术和工程管理人员应具备的能力和素质。应设置若干门反映食品科学领域的最新知识、最新技术、最新成果的知识讲座或前沿性课程,还要有一些相关领域的课程,以体现宽广性的原则。在正确、理性认识专业学位教育的基础上,组织一批具有丰富实践经验的专家集中精力加快专业学位优秀教材和案例的编写工作,使得专业学位教育培养应用型人才的特点得以充分体现,避免出现学生所学无法应用到实践中去,与社会实际需要相脱离的尴尬现象。 三、研究生实践能力与创新能力的培养 研究生实践能力和创新能力的培养,是教学改革的重点和难点,也是社会检验高校人才培养质量的重要指标之一。食品科学与工程作为应用学科之一,应该更加重视研究生实践能力和创新能力的培养和锻炼。为此,食品科学与工程专业学位硕士的培养应该采取一些行之有效的措施来增强学生的实践和创新能力。1.强化研究生实践能力的培养。探索和强化学校和企业教学实习相结合的实践教学模式。强化学生基本实践技能的培养是其为将来开展课题的必然要求,可以让这类研究生提前进入实验室,在导师的指导下帮助上届的研究生实施课题,从中得到锻炼。加强校外实习基地建设,进一步强化研究生的实践能力,根据导师的研究领域及服务企业的类型,建议在校外导师的辅导下,根据校外导师提出的任务,结合教师的科研和将来要实施的课题,直接进入企业,至少参与企业生产实践一个月到两个月,指导研究生科学研究和生产实习工作,在此过程中增强研究生的动手能力,锻炼研究生从事科学研究和解决生产问题的综合能力。通过这个环节的锻炼,不仅提高了研究生从事科学研究和解决生产实际问题的能力,也为研究生提供了一个深入了解食品生产实践的机会,在导师的指导下,锻炼研究生在生产实践过程中发现问题和解决问题的能力。以教师科研和社会服务为平台,进一步强化研究生综合分析、解决问题的能力,以从中得到全方位的科研锻炼,提高研究生综合分析和解决问题的能力。2.突出创新能力的培养。 食品科学与工程专业硕士论文强调所学的理论和知识要应用于实际的科研和生产工作。所以如何在培养过程中,增强研究生的创新能力是十分必要的。为此,学校和学院可以选择一些有着强烈的内在需求、具有较高科研实力及创新能力的大型食品企业开展合作,依托企业委托项目、企业创新项目等重大项目的研究,研究生可以得到直接的锻炼机会,并且跟个人的岗位密切相关,提高了其科研能力、工作能力、创新能力,提高了专业学位研究生的培养质量。同时,这些企业有意愿、有兴趣,也有资源和队伍来共同培养研究生,为合作的可持续发展奠定了基础。通过与大型食品企业单位建立专业学位研究生创新基地,充分发挥各自在教育、科研、成果转化、管理和资金筹措等方面的优势,加快提高自主创新的研发能力,促进具有自主知识产权产品的成果转化;革新研究生培养机制,加速应用型高新技术人才的培养,更好地适应学科档次的提升和高新技术产业发展的需要,实现学校和企业的跨越式发展。 四、培养质量保证体系建设 专业学位研究生教育已由初期的规模发展转向了以提高质量为主的内涵发展。处理好质量与规模的关系,建立专业学位研究生培养质量保证体系,确保专业学位研究生培养质量成为专业学位教育研究和探索的重点。1.建立健全培养质量保证措施与制度。制定从招生、培养、学位授予等全过程的管理规章制度,规范专业硕士培养过程中的各个环节,使专业学位研究生教育管理制度化、规范化和科学化,是保证和提高专业学位研究生教育质量的前提条件,也是构建专业学位研究生教育质量保证体系的重要基础。制定出一系列规范专业硕士培养的内部文件,使教师、管理人员以及学生在教学、管理、学习过程中都有章可循。在上述制度建立的同时,积极探讨授予学位的硬杠要求。例如,有的高等院校需要研究生在国内核心期刊或普通期刊上发表已经见刊的学术论文,还有的高等院校要求研究生在导师的帮助下申请发明专利或实用新型专利。笔者认为应该积极探索多样化的、比较切合实际的学位授予要求。例如,发表学术论文和申请专利,如何在时间不允许的情况下达到上述指标,是否可以组织专家、学校或学院的教授委员会对研究生的研究成果进行评估,从质和量两方面进行考核,按照一定标准替代相应的硬杠要求,并授予学位。2.强化过程管理。参照全日制研究生教学监督机制,结合专业学位研究生的实际情况,完善专业学位研究生课程教学过程控制制度。我校专业硕士的基础课程教学由学校研究生部统一组织安排,专业课程由学院安排。在教学过程中,定期派专家组前往培养点听课,进行课程教学检查。认真做好论文选题及开题工作,学位论文的选题和开题报告是研究生学位论文工作的初始和重要环节,直接影响学位论文的质量。 对于食品科学与工程专业硕士论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的工程背景,其研究成果要有实际应用价值,论文拟解决的问题要有一定的技术难度和工作量,论文要具有一定的理论深度和先进性。切实做好论文中期考核工作,专业硕士研究生论文工作进行到一半时,应组织相应的中期检查,以导师为主要驱动者,以督促为目的,对专业硕士研究生论文进度、论文研究过程中遇到的主要问题、论文下一步的计划等进行及时总结,学院组织专家组进行考核,只有中期考核通过后,方能进入下一阶段论文工作。严格把关论文送审和答辩环节,学位论文的评审和答辩是确保论文质量的把关环节,目的在于通过建立一种规范合理的机制,提高研究生培养质量。科学合理地确定抽查对象,实行严格的“双盲”送审。在论文答辩过程中,严格审查答辩委员会的资质,建立回避制度,对校内专家按照答辩人与导师不见面的原则,将专业硕士研究生分组进行答辩,校外专家应当是相近领域的副高级以上职称的专家,要求不是答辩人的兼职导师;完善答辩程序,首先由答辩人陈述学科基本知识,然后进行正常的论文答辩;规范答辩方式,专业硕士研究生要求用多媒体方式介绍论文的主要内容,对专家的提问现场回答;答辩后,专家进行匿名投票,形成决议,答辩委员会主席当场宣布。 对于食品科学与工程专业硕士的培养要从思想上积极转变观念,摒弃传统的重理论而轻实践、重学术型研究生教育而轻应用型研究生教育的思想。我们要清楚地认识到,目前我国研究生教育结构正发生着变化,学术型研究生教育和应用型研究生教育处于同一层次,而应用型研究生教育指的就是专业学位教育;我们要理性认识到大力发展专业学位教育是适应社会发展、职业细分、社会需求的必然趋势。食品科学与工程专业硕士学位教育是顺应我国食品工业的迅速发展、社会需求而产生的人才培养的新模式,开辟了高层次应用型和复合型人才培养的新途径。在专业型研究生的培养过程中使之与社会需求相适应,突出其应用性、职业性的特点,是其持续、有效和健康发展的重要保证。 作者:冯镇陈志红李晓东杜鹏单位:东北农业大学食品学院 食品科学论文:食品科学与工程多元化培育形式探新 1科学构建与食品产业同步发展的多元化培养体系 1.1确立“3型”多元化人才培养目标培养直接面向“食品大工程”未来的以一线工程师为主的“工程型”人才;培养通过进一步国内外读研深造而面向食品产业及相关产业未来一线的“研发型”人才;培养以科技创新成果面向未来中小食品企业及相关服务业的自主“创业型”人才。 1.2确立“3+1”的多元化培养模式以“3年‘食品大工程’专业基础教育以及1年个性化发展教育”相融合的“3+1”培养模式为载体,前3年以贯通的公共及专业基础课程群为扎实基础,以课内不同柔性课程模块和课外不同特色工作室的学习与实践为纽带。后一年以校内外不同实践环节加强综合训练,使学生在四年的大学学习过程中都能以一型目标培养为主,兼顾到其他一型或两型的发展。2.3确立紧扣“大食品工程”概念的课程体系为顺应食品工业“营养、安全、方便、多样化”的发展趋势,专业培养方案的改革应紧扣“大食品工程”概念,通过新增食品生物资源、农产品工艺学、食品营养学、食品安全与品质控制、食品烹饪学、食品功能学等课程,形成农业生物链、食品加工链、流通安全链和体内营养链构成的知识培养体系。并针对近年来食品安全的现状,将“食品加工、食品质量检测与管理”二类专业主干课程的学分结构比例调整至1∶1。 1.4确立多元化的柔性选修课模块新增“食用香精基础”、“风味化学”、“食品调香技术”、“生物资源”、“食品生物技术”等组成的食品风味与生物食品选修模块课程,以增强学生运用香料香精知识和利用生物技术研发新食品的能力;新增“现代仪器分析”、“应用光谱解析”、“绿色化学”等组成的食品安全分析选修模块课程,以提高学生食品安全检测方面的综合能力;新增“网络营销”、“市场调查与预测”、“消费者行为学”、“创新思维与创造力开发”、“会展与新闻传媒”等组成的食品营销选修模块课程,以拓展学生推销具有自主知识产权的食品以及销售与食品相关的原料及材料产品的知识和能力。 1.5创建师生联合工作室,将课堂延伸到课外借助校外实习基地和学科实验室的建设,分别建立了“校企联合工作室”、“产品研发工作室”与“创新创业工作室”,以使每一位学生都能在大学期间根据个性化的发展需求找到适宜的学习和实践空间。校企联合工作室:在原校外实习基地建设的基础上,在食品企业内建立稳定的人才培养工作室。用于直接对接其食品产业结构调整和发展需求,以行业需求带动教学、以产业实践促进教学。将一二年级学生的企业认识实习,三四年级学生部分顶岗实习,学生毕业设计正式纳入企业的议事日程,大大激发了学生对专业的关注度,提升了学习的内动力和综合分析问题与解决问题的能力。产品研发工作室:依托学校学科与科研建设平台建立产品研发工作室,以学科建设丰富教学,以科研成果反哺教学。学生可在二年级就进入此工作室参与教师研究课题,从中得到科学研究的思路与方法的严格训练,并结合产品研发性的科研课题内容作为毕业论文开题。这样不仅推动了教师主动将专业前沿的研究成果融入教案并固化到教材中,也为今后学生报考研究生学习打下了坚实的实验基础。创新创业工作室:依托大学生科技创新中心平台建立学生创新创业工作室,以大学生科技创新创业项目为主线,以企业冠名创意产品大赛为载体,定期聘请国内外科研院所及高校的专家教授来校进行学术与先进应用技术的讲座与交流。通过专任教师任班导师制、与学生辅导员定期研讨会制、团队教师与企业专家的交流会制等保障措施,大大激发了学生创新创业的热情。 2科学构建多元化培养的实践教学体系 2.1“3层次、6模块”实践教学体系的建设建立由“体验认知、动手验证、探索创新”3层次与“基础实验、企业社会调研、专业综合实验、企业生产见习、课余研究和毕业设计”6模块组成的知行合一、层层递进的实践教学体系。该体系坚持实施“3个有机结合”:即将学生课堂专业基本技能与方法的训练和课外科学研究方法与能力的训练有机结合;将学校实验室实验技能训练与企业、研发中心实际操作的训练有机结合;将学校工程实训与企业生产真实环境下的实习锻炼有机结合。该体系不仅注重理性的认知、理解、探索和创造,还关注感性的体验、领会、交流和激发,以实现将培养学生创新思维和实践能力贯穿于大学生4年学习的全过程,实现学生实践能力和综合素质培养4年不断线的目标。多元化培养的实践教学体系环环相扣,层层递进,提高了学生知识获取、知识应用和知识创造的能力。第一层次的体验认知阶段,是以基础实验、企业认识实习、社区与市场社会调研实践为载体,通过学生的亲身体验,激发学生专业兴趣,并通过化学、物理、生物等基础知识的单元训练,通过对特定食品产品、技术与市场的调研,夯实专业基础,启迪学生对专业的认知度。第二层次的动手验证阶段,是以学校专业综合实验、学校或企业生产见习为载体,通过各类食品的综合实验设计、分析实验和对企业装备、技术、管理等专题论述的生产实践、实习答辩等,将理论与实际生产相结合,提高学生动手钻研、验证专业基本原理的学习能力和应用知识的能力,形成主动学习的氛围。第三层次的探索创新阶段,是以毕业设计(论文)、创新创业活动的校内校外相结合的实践活动为载体,通过大学生科技创新项目和学科技能竞赛(挑战杯、创新创业大赛等企业冠名的产品研发竞赛)等训练,通过工程设计与研究相结合的毕业设计(论文),提升学生乐于探索创新的专业综合能力。 2.2“产品模拟工作坊”式的实践教学平台搭建产品模拟工作坊的任务是基于与行业协会和食品企业的合作,针对当前业界对高层次应用技术人才的共性需求,针对目前现代食品生产线难以接待学生顶岗实习的难题,在学校模拟企业实际场景,建立小型生产线,进行新型产品技术的培训和注册职业技能证书的培训。为保障产品模拟工作坊实践教学模式的顺畅运行,专门制定了专业任课教师与企业一线专家共同参与管理的常态化制度,以企业实际产品工艺流程为前提,以企业实际工艺参数为内容,强化学生在工作坊中模拟企业现场环境进行综合训练、课程实习等关键实践教学的过程管理。还通过将原课程内的分散实验整合优化为连续的综合实验,如将原有“食品工艺学”多门课程内的独立实验整合集中为3次,每次2周,保证了工作坊训练时间的连贯性。学生在工作坊内既能检验所学技术,提高动手能力,又能进行有效的职业道德养成教育。同时工作室不仅是学校培训学生的场所,也是学校为企业培训员工的场所,真正达到了校企双赢的目的。 3创新实践多元化培养的教学法 以问题为中心,让学生在各种形式的活动、创作和科学探究中去发现问题,自己去做,在做中学,在做中探索。改变教学评价方式,更加关注学生的学习过程,注重将校内教学活动与校外教学活动相结合,将教育教学活动与学生的日常生活紧密衔接,拉近知识与社会生活的距离。达到让学生能够从生活中感知、感悟、学习并掌握知识的目的。 3.1案例驱动法与市场调查法结合的兴趣引发式教学案例驱动法即根据教学目标和课程内容,采用适切案例,传递新信息,激发学生讨论与辨证的动机。通过组织学生研究讨论,提出解决问题的方案,努力营造生动活泼、启发心智的教与学的互动氛围,培养学生的思考问题、解决问题的能力和在情境脉络中的决策能力。让学生学会学习,学会运用所掌握的有关知识独立解决实际问题,在学得知识的同时获得成功体验。通过团队教师深入企业挂职锻炼和科研成果产业化的亲身实践,将一个个活生生的企业产品案例再现到课堂教学和专业实验实训中,将最新研究成果纳入教学内容和教学实验。并通过点面结合的教学方式起到触类旁通的效果,使学生加深了对食品工艺学基本知识点的理解和记忆,实现了所授知识与食品行业科技发展同步,与企业技术改造与新产品研发同步。教师不仅重视课堂内的教学案例设计,充分用好、用足课堂时间,点拨学生开启思维,告知学生分析问题的途径与方法,还非常重视引导学生设计、使用好课余时间,促使学生课后自觉主动地阅读、消化、思考、答疑,并为下次课做充分准备,有效推进教学从课堂内向课堂内外结合转移。如:充分利用5个重大节日(春节、元宵节、端午节、中秋节、元旦),依据各门课程内容进行食品相关知识的市场调查;还利用每年国际食品添加剂展销会和烘焙原辅料展销会在上海召开的良好机遇,进行展会志愿者服务、听取国内外专题学术讲座;并以小组为单位及时进行图文并茂地汇报交流。这种课堂内外的结合突出了学生的主角地位,学生由被动的学习者变为了主动的学习者,有效强化了学生学习的主动性,使学生进入知之者不如好之者,好之者不如乐之者的乐学境界。同时,教师的角色也由知识的输出者和课堂操纵者,转变为学生自主学习的指导者和学习的促进者、合作者,增强了教师课程教学内容改革的主动性。师生间更多地体现了合作与交流的关系,使课堂内和课堂外相辅相成、相互促进、提高了课堂教学的含金量,实现教学效果的最大化。 3.2小组讨论法与网络在线指导法结合的能力提升式教学以学生分析问题、解决问题为核心,以学生自主探究活动为形式,强调知识与技能的结合,理论与实践的结合、独立与合作的结合、事实与创想的结合。具体包括以下方面的内容。探索:学生以3人~5人为1个小组,以网络或图书馆为渠道,寻找有关全球特别是我国最新食品安全的研究热点的相关资源,并形成对某一食品安全事件的认识和解决问题的策略。表达:把小组对问题的认识或观点采用PPT或小论文的形式,以数据或者图标等多种方式加以表达。交流:把小组的学习过程和体验、对问题的理解以及问题的解决方法与同伴们分享。表达的空间有时是在课堂,有时是在网络的博客中。评价:将小组的完成的作业通过网络进行分享,由小组进行评价后再提交课堂进行点评。这种教学过程虽然没有系统的知识技能传授,但它能让学生学习活动的时空扩展到了社区、家庭、网络和生活,使学生学到了更多更广的知识。它能使学生将知识和技能及时地转化为实践能力,真正将学习 作者:周小理周一鸣唐文肖瀛单位:上海应用技术学院 食品科学论文:行动导向教课在食品科学中的应用 一、行动导向教学在实践教学中的应用 (一)任务驱动教学法 在传统的教学方法中,课程知识讲授主要采用老师讲、学生听的课堂模式,老师讲授什么内容学生就学什么内容,学生处于一种被动学习状态,这种教学方式限制了学生的学习兴趣和学习动机,不能发挥学生学习的主动性和创造性,无法取得较好的教学效果。“任务驱动”教学法是指在教学过程中,把课本知识转化成多个具体的任务,通过完成任务来讲解和学习基础知识和技能,从而培养学生提出问题、分析问题、解决问题的综合能力。其特点就是要围绕任务展开教学,使学生在任务的驱动下分组探究,自主学习、自行完成学习任务的教学法,在此过程中学生可以获得成就感,从而更大地激发他们的求知欲望,改变学生的学习状态,使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决、总结的学习体系。 近年来,笔者所在教研室的专业教师尝试着在实践教学中采用行动导向进行教学,目前取得的效果最好的是任务驱动教学法。在实践教学过程中利用一周的实习课,笔者采用了行动导向教学中的任务驱动教学法进行教学。具体教学过程如下:对于毕业班的学生,在学完理论课程后,将进入实习阶段。为了提高学生对专业知识的灵活运用,使学生熟悉产品加工的程序,提高其动手能力,笔者在实习过程中准备让同学加工一种果蔬制品。首先笔者根据现有的教学条件拟定产品加工的任务。 1.任务选取。即解决“应该做什么”的问题。学生(根据具体情况进行分组)从教师那里得到有关果蔬产品加工的任务,内容主要包括:有关原料的有关资料、产品的质量要求、产品的包装要求、产品成本控制要求等。借助引导问题确定下面几方面的信息资料:检查资料是否详细完备;了解原料的加工特性;确定产品质量指标;确定包装形式。 2.分解和分析任务。即解决“应怎么干”的问题。学生借助引导问题制定工作计划,包括:制定分步工作计划;确定所需的设备和工具;初拟材料配方与工艺初步确定工艺参数;制定分步工作计划,申报材料采购清单。 3.完成任务。即“加工产品”。按照工作计划,学生独立完成产品加工工作,也可按小组分工方式进行。主要内容包括:采购材料,按预定方案进行产品加工。 4.评价、总结。即回答“是否完全满足任务要求”的问题。对产品的各项质量指标进行评价,主要是感官评价;针对试验制备过程中出现的具体问题,讨论对策,修正方案,反复试验,逐步达到预定的目标;学生对自己的工作成绩进行评估,认识错误及发生错误的根源,回答“下一次在哪些方面应该做得更好”的问题;学生整理资料,写出相应的工作总结;教师检查试验数据,并组织学生一起对结果进行评定,找出差距,提出今后的努力方向。 (二)引导文教学法 引导课文教学法是借助一种专门教学文件,即引导课文(常常以引导问题的形式出现),通过工作计划和自行控制工作过程为手段,引导学生独立学习和工作的项目教学方法。引导文教学法的步骤是以“完整行动”理论为基础的,该理论说明了一个行动由计划、实施和评价组成。其任务是建立起项目工作和它所需要的知识、技能间的关系,让学生清楚完成任务应该通晓什么知识,应该具备哪些技能等。食品加工过程中对加工新技术设备的操作和应用具有十分重要的意义。在生产实践中,我们可能会遇到一些新的设备或者自己先前没有操作过的设备或仪器,在没有师傅或同事帮助时,如何通过专业手册或设备说明来熟悉设备操作的能力,对于今后从事食品加工的学生是十分重要的。 1.获取信息。学生学习过食品加工新技术课程的理论学习后,为了提高学生的实践操作能力和独立分析问题、解决问题的能力,笔者在实践教学阶段安排了有关超微粉碎设备操作的教学内容。笔者在教学过程中要求学生自己查阅有关资料进行设备的操作,加工原料为大豆膳食纤维。任务描述:以大豆膳食纤维为原料,采用超微粉碎机对其进行超微粉碎处理,要求学生独立完成任务。在操作过程中由教师进行监督指导,教师只能在学生出现错误操作时进行指导。 2.制定计划。学生可根据引导问题查找有关资料,如可以阅读专业手册、设备使用说明书以及上网查找有关资料。在查阅资料的基础上写出书面工作计划,说明如何采用研磨式超微粉碎机对大豆膳食纤维进行超微粉碎制备超微大豆膳食纤维。 3.决策。学生把自己制定的设备操作规程及引导问题的答案与教师进行讨论。教师针对学生制定的计划进行指导,并检验其可行性。 4.实施计划。学生按照经教师检验的工作计划进行实际操作。学生在操作过程中要注意力集中,教师在旁边进行观察和指导。当学生出现错误操作时,教师要及时提醒,以免损坏设备或出现安全事故。学生在老师的提示下对照工作计划进行操作,教师最好不要教学生怎么操作,而只是进行相关提示,以便学生独立思考。同时,为了提高教学效果,教师可以安排一个学生对每个同学的操作进行摄像,以便评定时进行对比,而且也可作为教学案例在以后的教学中使用。超微大豆膳食纤维的加工过程为:(1)大豆膳食纤维的预处理:大豆膳食纤维进行超微粉碎前要进行清理、干燥和粗粉碎处理。原料中不能含有金属、石块等杂物,以防造成设备的损坏;干燥后水分含量为6—8%,粉碎粒度为100μm以下。(2)超微粉碎处理:学生在进行超微粉碎之前,要对设备进行检查,检查各设备联接是否牢固、严密,防止气流泄漏,如密封不严,不仅会产生粉尘的污染,而且将会使生产能力和产品质量下降。设备各转动部分是否灵活,如果有异常现象,应加以排除后方可开机。首先启动高压分机,观察风压、风量是否在规定范围内,否则应调整风门的开启度来实现。同时观察转向是否正确。接着启动粉碎电机,观察运转是否平稳,转向是否为顺进针,有无异常声响。启动分级机,把分级叶轮转速调到适宜范围,旋向同粉碎发盘相同。动转平稳后,把大豆膳食纤维从加料斗中加入,加料要求连续稳定,控制加料量,以保证产品的粒度和产量。最后,停止加料,待粉碎腔内的大豆膳食纤维粉碎完后,关闭粉碎电机,粉碎盘完全停止运转后,最后再关闭分级电机和风机电源。(3)产品包装:把收集产品的料桶取下,用包装袋把超微大豆膳食纤维装好,以防吸潮。最后把设备清理干净。(4)产品质量指标:粒度小于15μm,色泽均匀、呈微黄色,无杂质。 5.控制。教师根据学生操作情况对每个学生的操作进行打分,并记录下操作不正确的程序。 6.评定。全部学生操作完后,教师要组织学生进行评定。首先由学生自己进行自评,同时对产品进行展示,然后教师进行评定。教师指出哪些学生操作比较正确,哪些学生在操作过程中存在不足,不足之处在哪方面。同时选取两方面的录像通过多媒体让学生进行观看,使学生有更深的认识。 二、教学效果 通过采用行动导向教学的任务驱动教学法对毕业学生进行实践教学,首先,能明显地提高学生参与“教”、“学”的积极性和学习兴趣,提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力、团队协作精神以及组织管理能力;其次,通过这样的实践教学能让学生把所学的专业基础知识和专业知识系统化;再次,可以进一步提高学生的创新能力和专业素养。最后,在提高学生能力的同时也提高了教师的专业技能和教学能力。 三、结语 在实践教学中采用行动导向教学,我们发现教师要对行动导向教学法有较系统地学习,才能使教学顺利地开展,取得应有的教学效果。同时,教师在整个教学过程中要充分发挥学生的主观能动性,使每个学生都能积极地参与到教学中去。另外,与传统的实践教学方法相比,行动导向教学需要较长的教学时间,因此制定合理的教学计划是行动导向教学能否实施的关键所在。 作者:黎冬明上官新晨徐明生沈勇根单位:江西农业大学食品科学与工程学院讲师江西农业大学食品科学与工程学院教授 食品科学论文:食品科学与学生学习评估体制论述 一、食品科学与工程专业学习评价调查研究 1.1调研情况。①影响学习质量的主观因素:教师认为学习动机最重要占61.6%,学习方法占45.2%,大学生对学习的理解及努力程度占41.7%;学生认为学习动机占72.1%,其次是大学生对学习的理解及努力程度占66.3%,而心理压力占46.9%。②影响学习质量的客观因素:学生认为学校建立的人才培养目标占55.6%,师资水平及教学状况则占81.5%,而社会期望以及对人才的需求影响最大,占86.2%;教师认为影响最大的是师资水平与学校教学状况,占91.2%,而社会期望及人才需求则占85.6%,影响最小的为教学的管理制度,占63.5%。③教师认为学校对大学生自身创造力的培养需要的改进内容中,建设师资队伍占94.2%,,提供更多的实习或见习的机会,并增加实验课时占93.7%,实行弹性学制,学分制,跨校区、跨专业选课占75.5%;学生认为增设实验课,多提供见习或实习的机会占96.3%,师资队伍建设占89.9%,改革考评制度占79.8%。④反映和代表大学生自身学习质量的一些因素:学生认为用人单位和社会对毕业生的评价或毕业生的就业情况和就业以后取得的成就占100%,在校期间的学习成绩占88.4%,而大学生自身的创业以及创新的能力仅占87.9%;教师则普遍认为用人单位以及社会对大学毕业生的具体评价或大学毕业生的就业情况及大学生就业后取得的成就占到98.5%,大学生的创业与创新能力占94.7%,大学生的成绩占87.7%。因此学生自身的主观因素,是影响学生学习的重要因素,而教师本身的素质、教学方法和教学水平以及学校的教学条件则是学生学习效果的直接影响因素;大学毕业生的就业情况,就业后取得的成就,社会和用人单位对大学毕业生的评价是反映和代表大学生学习质量和水平的关键因素;学生的实践操作的能力,以及大学校园文化和营造学校学术氛围,也是影响学生学习质量的重要因素。 1.2我院所有师生员工对在校学生的学习评价体系的主观态度。①传统的学习评价能否完全反映学生的真实水平:2.1%的教师认为可以,54.4%的教师认为可以反映一部分,28.6%的教师认为略有反映,而14.9%的教师认为不能反映学生真实水平。②传统的学习评价对大学生学习与发展的影响:6.6%的师生认为起促进作用,13.7%的师生认为造成部分抑制作用,43.5%的师生认为会造成高分低能,而31.2%的师生则认为会使学生盲目应试。③改革传统学生学习评价体系:调查统计结果显示评价的主体占89.1%,指导思想和评价目标则占到81.6%,学习体系评价方式和评价内容占的比例相对较小,分别问65.3%和74.4%。由此可见,传统学习评价对大学生的学习成绩等过分注重,从而对评价和监控学习的过程有所忽视;不能够对学生自身的全面真实水平反映完全,全院师生普遍认为,改革学习评价体系,需要尽快施行,并应重视学习过程中的影响因素的评价。 二、目前学生学习评价体系中存在的问题 1.形成性评价较缺乏。所谓形成性评价,其实就是对学生的整个学习过程进行评价,而不仅仅是对学习结果的评价,更不能仅仅局限于对学生学业考核成绩的单一总结性评价。尤其对于食品科学与工程专业的学生而言,形成性评价尤为重要。 2.终结性评价比例过高。终结性评价是指对学生进行学习后所得结果的评价,并在一定程度上检验和判断教学目标所达到的程度。终结性评价所采用的方式主要就是期末考试,以学生所得的考试成绩来评价学生的学习效果,而学生平时的表现关注较少。目前大部分高校都采用终结性评价这一方式,其在大学生学习评价体系中所占比例很高。 3.现行的考试方式太过单一。大多数高校采用闭卷考试和开卷考试这两种较为普遍的考试方式,并以闭卷考试为主,可见在大学生的学习评价体系中,考试方式太过单一。并且在考试命题方面,注重考查学生的机械记忆能力,对于所学知识的综合运用能力以及创新能力的考查程度不够。 4.评价方法较片面。传统评价方法延续使用至今,其优势是不容质疑的,通过测验或考试也可以迅速筛选符合要求的学生,是一种有效的选拔工具。但随着教育改革的深入,传统学生评价中的问题逐渐显露出来。由此现行的传统学生评价的弊端日趋显露,需要采用客观的、全面的评价方法解决这些问题。 三、构建多元化学习评价体系的原则。 多元化学习评价体系的构建,要秉承有利于素质教育和创新教育、有利于学生对课程知识的掌握和应用、有利于科学及合理地评价学生的学习状况、有利于学生个性的发展并激发学生学习的积极性、有利于深化教学内容和课程体系的改革、有利于改革和完善考试制度等几项原则,切实落实到实际应用当中。 四、建立食品科学与工程专业学生学习评价体系 1.课堂表现学习评价 课堂表现学习评价的主要内容就是注重学生在课堂教学中的表现。真正关注学生是如何进行学习的,在整个课堂教学中学生的参与和探究并思考问题的积极性都应予以重视,并进行评价。将此评价结果作为学生的平时成绩,汉族学生和民族学生分别占学科总成绩的30%和40%。 1.1理论知识课程评价(占课堂学习评价的60%)。理论课程学习评价的评分依据主要是学生的学习态度,目的是激励学生自主学习,端正学习态度,充分调动学生学习的主观能动性。评价内容应尽可能涵盖课堂教学的各方面,具体内容如下:①纪律评价:迟到早退扣1分,旷课扣2分。②热情评价:主动与老师互动、积极发言、善于思考的同学加2分;认真做课堂笔记者加8分(共30分)。③作业评价:关注学生的课程作业完成质量,并以此为依据进行评分。(共70分)。 1.2操作课程评价(占课堂学习评价的40%)。实验课在食品科学与工程学教学中占有举足轻重的地位,根据不同的实验课程的具体情况,对学生实验课程的学习进行评价,可有效增强学生的学习意识。评价内容如下:①热情评价:积极参与实验课程、主动与同学合作者给予奖励加5分。②技能评价:从实验目的和要求出发,关注学生实际的动手操作能力,考查实验技能的掌握情况,进行评分。③报告评价:实验报告是对整个实验课程的总结性内容,对于实验课程而言十分重要,老师可根据学生具体的实验报告完成质量进行评分。 2.课外实践评价 为培养学生的综合能力,课外教学实践环节应有所增加。利用学生的课余时间,阅读与所学专业相关的书籍或三篇本专业学术论文,之后认真写读书心得,并总结上交。另外,要求学生每学期参加2~5次专业学术报告,写出学习心得并上交,于本学科课程结束时评分,该考核成绩作为本学科总成绩的加分成绩。此外,实验室鼓励在校学生利用自己的课余时间进入实验室,自主搞科研。大三和大四阶段的认知实习和生产实习环节的实践操作能力和应用能力是本专业学生发展的重心。(现每年大四学生在9-10月都要在工厂参加生产实习一个月,以锻炼学生的理论与实践相结合的能力。)鼓励学生积极参加学院开设的ISO9000、HACCP和食品检验工等职业技能培训。 3.考试评价 大学生的考试是一种重要的评价方式,能够客观评价学生知识的学习并考查能力。本学院的学生考试包括期中考试和期末考试。根据学生所学各专业的不同目标,灵活调整考试的内容和形式。过程性考核评价包括在任课教师的日常评分基础上,期末学生互评(20%)和期中成绩(30%);终结性考试评价即期末考试(50%)。汉族学生考试成绩占学科总成绩的70%,民族学生占60%。 4.课程总成绩。课程总成绩由课堂学习成绩,考试成绩和额外加分构成,综上所述,根据实际情况,个别学生的学科总成绩允许超过一百分。 五、毕业跟踪 各项调查结果显示:认为应对评价主体进行改革的师生占89.1%,其普遍认为评价主体应该是大学生本身。认为最能够反映大学生自身学习的质量的因素是社会以及用人单位对大学毕业生的评价,并将这个因素排在第一位的教师和学生所占的比例分别为98.5%和100%。根据上述分析,对社会评价的高度重视,并跟踪调查大学毕业生的就业情况显得尤为重要。因此,在新的学习评价体系中,应增加大学生自我评价和对毕业生的跟踪调查的内容,将学生毕业后的就业情况及用人单位的意见建议反馈回来,进而对学习评价进行改革和完善。 六、结论 大学生的学习评价在某种程度上对学校教学的内容以及学生自身学习方式起着决定作用,而公正、科学、客观的评价方式可以对其产生正面导向功能,在调动在校大学生的学习主动和积极性方面起到重要作用。创建新型的食品科学与工程学科学生评价体系,可以给学生提供独立探究和思考,以及发表自身独立的见解的机会,同时能够培养学生严谨的创新意识和科学态度,确保在校大学生能够健康全面地发展。本文所做的调研和评价体系尚处于初步探索阶段,但期盼通过本学习体系的建立,有更多的人关注大学生的学习评价问题,提出更加有利于人才培养的评价模式与方法,从而使现有的学生学习的评价体系更加系统更加完善。 作者:侯伟伟单位:新疆农业大学食品科学与药学学院 食品科学论文:食品科学与工程有机化学教课探微 1更新教学观念,改进教学方法,提高教学质量 改革教学方法和手段,实现教学方法和手段的现代化。教学方式方法的不同、反映着不同的教与学、直接影响着教育质量。教学过程中应根据教学内容,适时地变换一些教学方式和手段,使学生感到新鲜、有趣。如讲概念和事实时,用讲述法;讲结构和反应时,则可以用启发式教学法或对比法等。灵活运用教学法的同时,可以配合各种模型教具、投影、电脑教学课件、录像等,力求生动形象。近年来随着多媒体技术的迅速发展,多媒体教学在教育领域中的应用已成为教学改革的热点。 真正有效地教学方式是着眼于教与学的有机结合。在该专业的有机化学课堂上,提出相关启发式的问题,例如毕业后想干什么?学生会答:到食品加工及生物工程、精细化工等相关领域的企业、科研单位、高等院校,从事生产工艺设计、新产品开发、质量监测、经营管理、科学研究等工作。还可以到海关、商检、卫生防疫、进出口等部门从事产品质量检测和监督管理等工作。接着设问:那么从事这些工作所要具备的基本知识和技能是什么?学生答:有机化学!由此回顾学习有机物的结构和性质,并借此展示一些最近发现的有机物的结构,吊起学生学习有机化学的兴趣。将学生分成若干讨论小组,让学生动脑动手,去网上找资料,去图书馆查资料,然后派小组代表发言。通过学生们自己亲身经历对知识掌握的更牢固、更加深刻。 2实验教学和素质的培养 以往大多数有机化学实验内容都是通用的,没具食品的特色,让学生觉得这些实验与食品专业关系不大,学生不愿思考、不愿动手,缺乏主动性,从而失去做有机化学实验的兴趣。结合食品专业特点,除了在有机化学理论课上多举一些食品加工的例子以外,更重要的是让学生在实验过程中接触食品、了解食品,改造食品,这样可以满足学生学习需求心理,大大激发学生的学习兴趣,提高学习的主动性。传统实验教学主要以讲授法和演示法为主,学生只要听课和看教师示范,然后“照方抓药”式开展实验,教师较少提问,课堂很少讨论,师生缺乏交流,学生只是被动接受,缺乏思考、分析、提炼和整合归纳知识的能力。讨论式教学是一种以学生为中心、以问题为主导的教学方式,通过学生的自主学习和合作学习,促进学生之间、师生之间讨论与交流,学会分析问题、解决问题。有助于发展学生的创造性思维、培养学生与人合作的能力,提高学生的综合素质。 3改革考核方式,培养学生能力 考核是课程教学过程中不可或缺的教学环节,是过程管理的重要内容。教学改革发展到目前阶段,课程考核的内容和方法已成为教学改革的控制步骤,是教师讲课和学生学习的指挥棒。有机化学课程考核主要是考查学生对基本知识的掌握和运用能力。通过这门课程的学习,除了掌握有机化学的基础知识,基本概念、基本技能之外,还需培养学生分析和解决问题的能力。因此有机化学课程考核应该是多元化的。除了考试成绩以外,实验的完成情况,查阅和翻译国内外最新科技文献.撰写有机小论文、参与课外科技活动等情况都可以计入有机化学课程成绩考核范围。这些都有助于提高学生的综合能力,为今后学习后续课程和应用开发工作打下良好的基础。 21世纪是科学技术发展日新月异,高新技术产业突飞猛进的新时代,要培养适应新世纪的急需人才,就必须转变教学观念。更新教学思想,深化教学改革。因此,有机化学教学改革将是一项长期而艰巨的工作,需要我们不断的努力,才能与时俱进。正由于我们在有机化学教学中实行了大量的改革,使有机化学教学质量不断提高。总之,通过精选教材、优化教学内容,采用灵活多变的教学手段和方法,紧密联系学科前沿、生活实际、毕业考研等措施,使有机化学的教学更加贴近食品科学与工程专业的相关知识,为课程教学取得更加良好的效果。 作者:程谦伟胡立平孟陆丽单位:广西工学院生物与化学工程学院 食品科学论文:食品科学与中药保健的教学探微 1紧扣专业优化教学内容 1.1选择适宜的教材教材作为提供给学生信息的最基本载体,是本课程教学开展的基本要素,因为教研室老师在教材选择上极为谨慎。经过反复论证比较,最终确定在原有教材(《中药营养与保健》黄汉强主编)的基础上,重新修订编写适宜我校食品科学与工程专业的教材,由我校中药学教研室秦海洸博士、易蔚博士、胡小勤博士等联合编写完成。该教材分为总论和各论部分,前者重点介绍保健中药的相关理论知识,而各论部分是将筛选出的100余味中药分为益肾温阳、滋阴补血等9类,内容集中在保健中药的性能、保健作用、营养成分、使用注意等方面。在教学内容上体现中医药基础理论对保健中药应用的指导,并以药物本身的传统药性功用为载体,联系现在药物在营养保健方面的应用,帮助学生对教学内容的把握。 1.2凸显专业特色我校食品科学与工程专业的开设是以广西乃至全国的经济建设和社会需求为目的,依托广西的壮瑶医药资源特色,以“深入推进教育优先发展和实施人才强桂战略”为契机,解决现有食品专业中药保健特色不突出,创新精神和实践能力不足,广西食品产业高层次人才严重不足等关键问题,构建富有特色的新的食品专业体系,为广西地方经济建设和我国及东盟国家社会经济发展,培养综合素质高、知识结构合理、中药保健食品的特色突出、全面掌握中医药理论与食品生产、管理、安全检测技术的与国际接轨的食品现代化创新型应用人才。结合我校食品科学与工程专业的历史沿革和特征,为更好地突出中医药院校食品专业的特色,我们在授课过程中极其重视保健知识与中药知识的整合,充分体现“加强基础、注重应用、增强素质、培养能力”的教育原则,对理论课程实施以知识点为模块,联系基础、拓展应用的构建模式。 1.3突出教学重点《中药保健与营养学》总学时为42学时,而课程涉及到的保健中药多达百余种,要在有限的教学时间内很难达到知识的面面俱到,而且学生的接受程度也会受到一定的影响。因此,我们在教学中充分“吃透”教材,查阅相关的文献,做到突出重点以点带面。根据药物的保健作用,我们将药物分为益肾温阳、滋阴补血、健脾益气等九个类别,而各个章节中对各类保健中药的性能特点、作用机制进行概括性的讲授,帮助学生全面掌握每一章保健中药的作用特点。与《临床中药学》课程讲授相比,我们在课程内容设计中偏重于中药的保健作用、营养成分以及保健制剂的应用,着重于预防保健、防治结合,以养生保健为主要作用形式达到未病先防、康复保健的作用。在课程教学过程中既要体现中药学的内容,如中药的产地、性能、保健作用、营养成分、使用注意等,同时还针对常用保健中药各种应用制剂类型、服用方法以及保健品审批等内容进行概括讲授。 2改进教学方法提高学生学习兴趣 教学方法对于教学学习技能和技巧特别是应用型知识技能的掌握有很大影响。而教学的成败在较大程度上取决于教师是否能妥善地选择教学方法。我们在讲授《中药保健与营养学》多以“启发式”的教学思想为指导,将激发式讲授、探讨式讨论、实践能力训练等进行优化组合,形成多样化的教学方法。 2.1帮助学生完成纵向、横向比较针对本课程教材中的保健中药的九大分类,帮助学生在每一章节讲授前帮助学生进行同类药物保健作用的比较,提炼共性知识点重点介绍,而各药的个性作用在讲授每一味中药时补充。在完成教材内容的讲授后对具有相同保健作用的中药进行纵向比较,例如,在讲授的过程提及“祛斑”功效,教材中涉及的药物有薏苡仁、冬瓜子、益母草等,但分属不同章节,所以在教学过程进行归纳有助于学生的记忆。 2.2加强课堂互动调动学生学习的主动性学生学习的主动性直接影响到课堂效率,并且是决定学好保健中药的直接因素。启发式和问题式的教学方法是我们最常用的教学方式,以学生感兴趣的话题作为问题的切入点,就会将学生的注意力集中在课堂,然后在问题的基础上引入教材内容的讲授将起到很好的效果。 2.3多媒体教学方式的选择活跃课堂的同时增强感官认识运用现代教育技术,生动、丰富的教材,有价值、有说服力的理论,接触实际的实验课、先进的教学手段,以激发学生的学习兴趣。以“牛黄”为例,在讲授时以淘宝网天价安宫牛黄丸网络截图为切入点,让学生先注意到5万元的价格炒作,从专业角度帮助学生分析此现象产生的原因,将天然牛黄的保健作用引入,这比单纯地介绍牛黄的保健作用、营养成分以及使用注意更能吸引学生的注意力,取得很好的教学效果。 3坚持理论联系实际培养学生实践技能 作为食品科学与工程的必修课程之一,我们在整个教学过程中始终围绕实用性知识讲授,将强化应用能力和创新能力培养由课堂延伸到课外,由实习延伸到上岗实践中。例如,我校食品专业每年举办食品文化节,“保健药膳制作大赛”是其中的保留比赛项目,学生在学习本课程后将其与《中医药膳学》相结合运用保健中药完成实践,既帮助学生掌握药物的功效又培养学生的实践技能。 4结语 《中药保健与营养学》作为我校食品科学与工程专业主干课程开出后,受到学生的一直欢迎,学生学习积极性较高,综合测评也取得较为满意的成绩。与此同时,我们针对人文社科学院等其他专业的学生开展选修科目,也取得一定教学成果。但在整个教学过程中,我们也发现一些问题,如教学课时总共42课时比较少,在精讲重点保健中药的同时,难免有顾此失彼的现象出现,影响到学生对教材内容细节的掌握。因此,针对我校食品科学与工程专业开展的《中药保健与营养学》在教学的各个环节仍需总结完善,并始终围绕本专业为广西地方经济建设和我国及东盟国家社会经济发展,培养综合素质高、知识结构合理、中药保健食品的特色突出、全面掌握中医药理论与国际接轨的食品现代化创新型应用人才目标,进行课程的深入探讨和研究。 作者:范丽丽易蔚陈卫卫单位:广西中医药大学药学院 食品科学论文:食品科学与工程实验教课质量的研究 1提高食品科学与工程专业实验教学质量的主要措施 1.1根据培养目标,采取循序渐进培养教学模式,优化实验教学体系食品科学与工程专业实验教学应以“现代大工程”为前提,革新实验教学理念,体现工程教育的基础性、实践性和创新性的教育内涵,着力提升学生的学习能力、综合创新能力,尤其是工程化能力。为此,实验教学课程体系和项目内容的优化和改革不能单纯地缩减验证性实验增加综合性设计型实验比例,而是依据循序渐进的教学规律,建立三层次阶梯式实验教学体系,即基础层模块、综合层模块和提升层模块,三个层次均贯穿着研究和创新设计型理念。大一和大二的化学类课程实验、食品微生物课程实验、食品工程原理课程实验及工程制图实验等,重在培养学生掌握基本理论、基本实验技能和设计能力,仪器使用、基本操作规范和基本实验现象理解能力。针对该阶段学生知识结构不完善和缺乏基本操作技能特点,实验教学内容应主要根据教学大纲,通过验证性实验、模拟性实验、演示性实验等方式,多开设基础性和综合性实验项目,使实验教学内容与过程尽量保持规范化、系统化,让学生在教师的指导下,深刻地理解所学理论知识,掌握各类实方案的设计与制作、仪器设备的使用与维护、实验基本操作技能、实验数据分析处理方法,为后续专业实验、实习和毕业论文/设计等环节的三层次模块实验奠定良好的基础。② 1.2改革实验教学课堂组织与教学方式有道是教学有法,但教无定法,贵在得法。以往传统实验教学是集中授课与操作,实验前教师讲解实验目的、操作步骤、注意事项等,然后学生分组操作和完成实验报告。该法可以作为基础层次和综合层次项目训练时提高学生基本操作能力,帮助学生深刻理解所学理论知识,有意识培养学生学习兴趣的教学组织方式。实验教学的目的除了培养学生基本的实验操作技能外,更重要的是培养其理论与实际相结合的能力,尤其是培养学生灵活运用知识的综合创新和设计能力。③因此,越来越多的高校都增设能力提升层次的创新设计性实验。该类实验是在指导教师的指引下,学生根据自己的知识能力结构和兴趣来选择或设计自己的实验项目,具有较强的探索创新性,并可能存在实验结果的未知性,采用集中实验模式完全不能满足该类教学需要,只有通过开放式实验教学,即在时间开放、仪器设备开放和实验内容开放的前提下,着重培养学生实践能力,创新意识和创造能力,以及工程设计能力。不管是集中实验还是开放实验,都需要有效的项目组织实施。三层次实验项目都应设定必做项目和选做项目,并在教师的指导下,查阅教学和相关文献资料,书写实验项目、主要试剂配制、操作步骤、所需相关设备与操作方法等内容,实验前进行抽问回答,了解学生对实验的掌握情况后,方可进行实验。实验过程中,指导教师观察记录学生操作行为、实验记录情况以及仪器设备使用情况等。实验完后,学生在课堂上完成实验报告,指导教师抽阅实验报告,并对实验报告和实验过程中发现的问题进行讨论,有助于学生及时了解操作过程中的不规范行为,掌握实验的基本原理与操作技能,提高学生分析问题和解决问题的能力。 2完善实验教学综合考核内容与方式 目前,实验报告和形式化的实验技能抽测,是大部分高校实验教学的考核模式。考核方式单一,不能充分发挥学生的主动性和创造性,而且难以有效评价学生的学习质量。实验教学考核模式是当前实验教学改革的重点内容之一。一个实验项目涉及实验目的意义、原理、操作、仪器设备使用与维护、理论与实践结合运用、发现问题、分析问题和解决问题等内容的考核,范围较广,因此需要同时考核平时成绩(60%~70%)和期末成绩(30%~40%)。平时成绩主要从以下四方面进行考核:(1)课前预习与实验了解情况考核(15分),促进学生的学习主动性过程;(2)实验操作考核(55分),培养学生操作技能与科学实验素质;(3)实验报告考核(25分),提高学生数据处理和误差分析,以及分析问题和解决问题的能力;(4)纪律卫生考核(5分),培养学生团结协作精神与良好的实验习惯。笔试的主要内容包括实验目的意义、原理、实验装置、操作步骤、计算公式、误差分析和绘制图表等;操作考试内容可以节选教材上的必做或选做实验,也可以是没有学过,但可以运用所学理论和掌握的实验技能等可以顺利地完成的实验。④⑤ 3结束语 除了优化实验教学体系、改革实验教学课堂组织与教学方式和完善实验教学综合考核内容与方式可以很大程度上提高食品科学与工程专业实验教学质量外,其它措施如实验过程中对老师和学生的监督、教学内容与时俱进、实验教学比赛、评优、改善实验室环境等也是提高实验教学质量的有力举措。 作者:熊双丽韩珍琼李安林魏明单位:西南科技大学生命科学与工程学院 食品科学论文:食品科学技术实践教课平台的建构 1实验技术人才队伍的建设 实验技术人才队伍是高校开展实践教学、科研开发、社会服务以及实验室管理等方面工作的骨干力量,对提高教学质量和科研水平作用重大。专职实验技术人才队伍存在学历和职称层次低、人员结构不合理等问题,同时实验技术人才队伍地位不高,也导致队伍不稳定,难以引进较高层次的人才。近年来,大量精密仪器设备投入使用,对实验技术人员提出了更高的要求。为此,中心根据实验教学和科研的需要,在加大人才引进力度的同时,通过实行理论教师与实验教师互融,实验队伍专兼结合,聘请龙头企业技术骨干担任兼职教师等措施优化队伍结构。专职实验教师以实验室管理为主,并担负部分实验教学的准备工作,部分近年来新引进的具有硕士学位的实验教师和精通大型、精密仪器设备的理论教师一起,共同负责大型、精密仪器设备使用和维护。校外兼职教师主要是校外教学基地技术骨干,主要负责学生校外实践教学。 2改革教学方法和手段,构建多层次模块化实验教学体系 按照创新人才培养目标,树立以工程素养和创新能力培养为核心的教学观念,构建以学生为主体、教师为主导的实践教学体系,引导学生知识、能力和素质协调发展。深入开展实践教学体系和内容改革,根据学生能力需求设置实验项目,并将科研成果应用于实践教学中。将实验课与理论课独立设置整合成食品化学及分离检测技术等5个模块,其中食品化学及分离检测技术、食品生物学实验技术和食品工程与机械应用技术为专业基础模块,主要以验证性实验为主,重点掌握食品加工与分析过程中的基础知识;食品工艺技术及食品质量与安全控制技术为专业板块,多以综合性、设计性实验为主,重点掌握食品工艺过程单元操作知识与技能,形成以综合大实验为主、体现食品科学与工程特色的实践教学体系。通过实验教学体系改革,促进学生早期系统科研思维和工程素养的训练。学生由原来的选课变成选择项目,除食品科学与工程和食品质量与安全专业外,农学、园艺学等其他专业的加工实验也可在5门课程中选修相关实验项目。每门课程设置按基本技能、综合实验和创新实验3个层次设计,并设置了选修实验项目和自学项目。 3规范实验室管理,构建质量保证体系 注重过程管理,对实验教学的各个要素进行整体设计,优化实践教学环节。每门课程都规定了学生在选修本门实验课程前必须掌握的知识和技能,合理设计每个实验项目的知识点和技能要求,强化学生实践能力。采用多元化实验考核办法,采取平时实验成绩与考试成绩相结合、笔试和实际操作相结合的考核方式,重点考核学生知识或技能掌握情况。中心制定了实验室开放制度、实验技术人员考核制度和实验室登记制度。在此基础上,一是狠抓实验课教学质量,二是狠抓生产实习,在生产实习安排方面实施导师负责制,三是狠抓毕业实习与毕业论文,毕业论文实行导师负责制,实施毕业论文督导与检查制度。实践教学效果明显,用人单位普遍反映学生动手能力强。中心组织了“优化资源配置,强化技能培养,构建食品科学与工程专业实践教学新体系”“食品科学与工程专业实验教学改革与素质教育研究”“食品科学与工程专业食品工程类课程体系与实践教学体系改革与研究”等多项课题的研究,取得了阶段性成果,其中2项获校教学成果二等奖,2项获校教学成果三等奖。经过多年的探索与改革,构建了较合理的实践教学体系。 4注重校外教学实习基地选择的代表性 实践教学体系除实验课外,还包括系列实践教学环节,如课程设计以及各种学科竞赛、大学生创新实验项目、本科生科研训练计划和教师科研项目等。为避免“重科学、轻工程”的培养模式导致学生工程能力低的问题,通过在校外实践基地的生产实习、毕业实习来提高学生的工程能力。依据湖南省区域经济发展和食品工业的特点,选择有代表性的企业校外实践教学基地,其中4个基地被评为湖南省高校优秀实习教学基地,如生猪和柑橘是湖南省代表性农副产品,辣椒、湘莲等南方果蔬加工是湖南的特色产业,选择相关的龙头企业作为校外实习基地。在教学实习过程中,我们以核心教学实习基地为依托,兼顾其他教学实习基地,以此拓宽学生专业视角,加强理论联系实际能力,提高专业实践教学水平。 作者:周江容李清明易有金吴卫国单位:湖南农业大学食品科技学院 食品科学论文:食品科学与工程专业的构建与运用 1制定适合社会需求与竞争需要的培养方案 品牌专业首先必须具有一流的培养方案。在制定2011级食品科学与工程专业培养方案的过程中,我们认真分析、研究目前食品科学与工程专业人才的知识结构、能力和素质要求以及社会、经济发展状况,举办本行业和相关行业的专家、学者、企业技术和管理人员座谈会,了解行业对人才能力和素质的要求;并将毕业学生请回学校,座谈理论学习与实践的衔接、能力需求与培养等问题;同时,走访与教学内容结合紧密的相关生产单位,了解对人才的培养需求。最终,将培养目标确定为以食品科学研究和工程设计为基础,以知识学习、能力培养和素质教育为主,培养具有化学、生物学、食品科学与工程学基本理论,具备食品工程领域工程师基本素质的应用人才。为培养基础扎实、知识面宽、适应性强的人才,对培养方案进行如下调整。 1.1以科学研究和工程设计为主线,贯穿学科基础和专业课程教育食品科学与工程作为一级学科,要求学生应该具备科学研究与工程设计的基础,以适应行业对人才的需要。作为食品科学研究,以无机与分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、微生物学、仪器分析、食品化学等为学科基础课程,以食品分析、食品技术原理等为专业课程,贯穿4年教学过程。作为工程设计,以工程制图及CAD、化工原理、机械设计基础为主要学科基础课程;以食品装备与控制、食品工厂设计与环境保护为主要专业课程,贯穿4年教学。将科学研究与工程设计有机结合,培养食品科学研究与工程设计兼备的专业人才。 1.2重基础、强实践、增选修,注重个性培养,建立多样化人才培养模式 1.2.1加强实践和实验教学的比例,增强学生动手能力在保障理论教学的前提下,强化实践教学环节,构建科学合理的实践教学体系。将实践课程的比例提高到29%,加强学生的实践能力培养。 1.2.2重基础,宽口径,增加基础课比例在本次计划修订中,授课学时共160学分。其中,基础课和学科基础课占总授课的72.2%。加大基础教学的力度,奠定扎实的理论基础。 1.2.3增加选修课的比例,扩展学生知识面在选修课程中,加大了基础和专业基础选修课程的比例。在可供选修课程的42个学分中,基础理论和专业基础理论的课程共15学分(包括仪器分析、食品化学、机械设计基础、食品酶学、食品毒理学、食品免疫学等),占35.7%。这些课程作为限选课程,安排在前5个学期,使学生有更充分的时间进行选择。 1.2.4增加工程类课程教学的比例,为培养食品工程方面的人才奠定基础在专业课中,工程类课程的比例由26.7%提高到40%,以培养社会需要的食品科学与工程的复合型人才。 1.2.5学生科研思维和个性化能力的培养将大学生科研训练、科研立项、学科竞赛、发表学术论文、考取各类证书等纳入学分,鼓励学生积极参与相关活动,注重个性化培养。 2打破专业界限,构建主干课程教学内容 以功能实现为目标,对课程内容进行重组和整合,新的课程内容体系具有以下特点。 2.1打通专业进行课程内容体系重组和优化生物技术与食品科学学院目前共有7个专业,即食品科学与工程专业、生物工程专业、制药工程专业、生物技术专业、食品质量与安全专业、商品学专业(食品商品学方向)、药事管理专业等。上述专业中,有些课程的理论和原理相同,只是应用领域不同,如食品毒理学和药品毒理学、发酵工厂设计和食品工厂设计、食品机械与设备和发酵工程设备、食品工程原理与化工原理等,对类似课程进行跨专业重组和内容优化,既可以节省教师资源,又可使学生学到更多的知识。 2.2以课程群的形式组合优化课程内容在教学过程中,有些课程内容可以按类进行划分。如食品添加剂、食品香精香料、食品原料学等,类似课程可统称为食品原料,形成教学组,协调统一、突出重点;食品工艺学、食品技术原理、食品贮藏与加工、果蔬制品加工等类似课程均有重复内容,将类似课程进行分割、组合,避免内容重复。 2.3处理好知识与能力、理论与实践的关系将能力培养贯穿于各门课程和各个环节之中。每门课程结合自身的特点,明确在能力培养方面的作用和要求。经过课程内容的优化和组合,每门主干课程均能开出10个学时以上的综合实验,以加强理论与实践的关系,强化动手能力。 3以食品科学研究和工程设计为基础,创新能力培养为目标,构建实践教学体系 3.1根据培养目标进行实践模块的整体设计为了培养食品科学研究与工程设计兼备的专业人才,要强化理论与实践的紧密结合,以创新能力培养为目标,构建实践教学体系,将实践教学贯穿于4年的教学过程。在一、二年级,重点以基础课程教学为主。有关食品科学研究基础的主干课程以无机与分析化学、有机化学、生物化学、仪器分析等为主。为了强化动手能力,在课时分配上,无机与分析化学共96学时,其中实验学时为46,占47.9%;有机化学80学时,其中实验学时为37,占46.3%;生物化学80学时,其中实验学时为32,占40%;仪器分析48学时,其中实验学时为24,占50%;总体实验学时占总学时的46.05%。有关工程基础的主干课程包括工程制图及CAD、机械设计基础、化工原理(上)、金工实习等课程,其中,工程制图及CAD共48学时,而其上机学时为24,占50%;金工实习为3学分。 在三、四年级,重点为专业课程教学。有关食品科学的主干课程包括微生物学、食品技术原理、食品分析、食品专业实验、专业实习、毕业论文等。微生物学80学时,其中实验学时为32;食品专业实验为40学时;食品分析32学时,其中实验学时为16;专业实习为2学分;毕业实习和毕业论文为16学分。有关工程类课程包括化工原理(下)、化工原理课程设计、食品装备与控制、食品工厂设计与环境保护、食品工厂设计与环境保护课程设计、专业实习、毕业实习、毕业设计等。其中,化工原理课程设计为2学分;食品工厂设计与环境保护课程设计为1学分;食品装备与控制实验为10学时;专业实习为2学分;毕业实习和毕业设计为16学分。在4年的实践教学安排中,将理论教学与实践有机结合,包含了实验、实习和设计(论文)三要素,符合教学规律;它强化综合意识、创新意识、科学研究意识和工程设计意识,以能力培养,特别是创新能力的培养为目标。 3.2课外创新活动与实践教学结合,纳入培养计划,注重个性化培养为培养学生的科研思维和创新能力,将大学生科研训练、科研立项、发表学术论文、学科竞赛、考取各类资格证书等纳入学分,上述内容共计5个学分。目前,食品科学与工程系的学生有50%参与科研训练和科研立项,同时还有30%的学生参加教师的科研。每年学生发表学术论文或参与的数量在20篇以上。有50%的学生考取HACCP内审员、高级实验师、营养师等各类证书。通过各种实践活动,鼓励学生积极参与,注重个性化培养。 3.3四年级导师制为学生提供全面指导四年级实行导师制,将生产实习、毕业设计、课程选修和教师的研究课题、工程项目有机地结合在一起,形成由教授负责、硕士研究生参加的指导队伍,使高年级本科生有机会参加教师的科研项目。通过这种形式,使学生感受专业学习与领域前沿研究及行业发展前景的紧密结合,增强学生专业素质的培养。3.4校内外实习基地为实践教学提供了强有力的支撑条件以天津市食品生物技术重点实验室和天津市农产品加工与贮藏工程重点学科为依托,加强与企业合作,建立研发平台。与企业联合申请省部级以上科研项目,形成产学研合作机制。学校帮助企业开发新产品、培养技术人才,企业为学校提供生产实习基地,互惠互利。将教师的合作点变成庞大的合作网络,形成稳定、可靠、多功能的校外实习基地。通过这种方式,食品科学与工程系在天津市相关企业形成了12个稳固的实习基地,为学生生产认识实习提供保障,使毕业论文和设计达到真题真做,从而达到在实践中锻炼学生的动手能力和科研创新能力,增强学生在人才市场竞争力的培养目标。 4优化教学资源,建设高水平师资队伍 师资队伍建设是专业建设的一项长期而重要的工作,加强师资队伍建设是保证教学及科研水平与人才培养质量的关键。在这方面,我们通过重点吸纳与引进、骨干扶植与培养、结构优化等方式建设专业师资队伍,促进师资队伍整体素质的提高,建设一支学缘丰富、结构合理、改革意识强、具有较高教学水平和较强实践能力、专兼职结合的教师队伍。食品科学与工程专业现有教师15人,其中教授6名(40%)、副教授8名(53.3%)、讲师1人(6.7%);具有硕士以上学位教师14人,占93.3%;师资队伍中40~50岁的8人(53.3%)、30~40岁的3人(20%)、30岁以下的1人(6.7%);45岁以下中青年教师中,博士学位的比例为100%;已形成知识、学历、年龄等均较合理的教学团队。 教师的教学科研能力及水平较高,近3年共发表教学及科研论文185篇;主持或参加科研项目18项,其中主持国家级项目3项、省部级项目10项,累计经费达500多万元。经过多年建设,目前,本专业已具有专业所需要的所有专业课程理论及实践教学教师,能够高质量地完成本专业的本科教学。 作者:胡志和单位:天津市食品生物技术重点实验室天津商业大学生物技术与食品科学学院 食品科学论文:食品科学与创新实践教课体制的建构 1多层次、开放式实践教学体系的构建 1.1实践教学体系改革的总体思路 新型实验教学示范中心的实践教学体系思路是“以学生为本,以培养动手能力强、富于创新精神的工程应用型人才为目标”,以“基础牢、有创新、重应用”为基本原则,以“实验技能与创新能力相结合,实验教学与科研相结合,就业创业与工程实践相结合”为主要措施,构建一个较完整的科学合理的实践教学体系。 1.2多层次、开放式实践教学体系构建的硬件条件 自2005年“本科教学水平评估”和2007年“食品科学省级实验教学示范中心”建设以来,本校食品科学实验示范中心的硬件设备已进入国内同行业前列,除了拥有“高效液相色谱仪”、“气相色谱仪”、“质构仪”等国内先进的检测设备以外,还拥有纯净水生产线、果蔬汁(碳酸饮料)生产线、啤酒生产线、果酒生产线、香肠生产线、液态乳生产线、奶油生产线、发酵乳生产线、奶酪生产线、冰淇淋生产线、制米生产线、制油生产线、酱及酱油生产线、白酒生产线、面点生产线、分离提取生产线、微波熟化生产线和果蔬速冻等20条中试生产线,具有高新设备单元教学车间、锅炉房、冷库、原料和成品仓库以等基础设施。该中心除满足实验教学的需要外,还承担与之相关的科研项目产品的研制、开发和中试生产,使之成为兼具教学、科研和生产多功能于一体的综合性新型校内实践基地,为学生提供一个真实的工程实践环境。 1.3多层次、开放式实践教学体系的构建 本中心现已经形成的多层次、开放式实践教学体系包括:食品基础层实验、综合设计层实验、应用创新层实验、研发创业层实践活动等4个层次(见图1),该实践教学体系体现了层次性、关联性、系统性、学生实践训练的循序渐进性。通过实践,培养出了具有扎实专业知识、富于开拓创新意识和就业创业能力强的食品科学与工程的专业人才。 1.3.1食品基础层实验由食品类专业基础课,如食品化学、食品分析、食品生物化学和食品微生物学等实验构成。采取精选实验内容,让学生掌握试剂配制、常规分析及常用仪器设备的使用与调试等主要内容,要求达到正确操作、规范使用、实验结果准确的目的,重点培养和强化学生食品基本技能和科研素质的基本素质。 1.3.2综合设计层实验综合设计型实验是指学生利用多门课程或多个原理及概念,通过一种或多种实验方法实现教师给定的实验目的的实验项目。其中包括了综合性实验和设计性实验,通过独立开设的以产品生产及检测为主要内容的课程实习、食品企业及检测机构的顶岗实习(专业实习),提高学生的工程素质,重点培养学生综合设计实验的能力,并能够运用理论知识进行分析和解决部分生产实际问题。 1.3.3应用创新层实验由食品技能训练、SRTP研究项目(studentresearchtrainingprogram,SRTP)、新产品开发创意等构成。学生根据教师的科研项目,自主选择教师或科研团队,或学生自己组成科研兴趣小组,在教师指导下,参加科技创新活动等实践教学环节,这样可以激发学生的探索兴趣和创新激情,充分挖掘和发挥学生的创造力。同时,将学生的部分特色科研创新实验内容引入实验教学项目,增开一些代表学科先进研究水平和前瞻性的实验。在实际操作中,将实验内容丰富、连续性强、难度较大的实验,融合在既相对独立又相互关联的实验中。例如黑加仑果酒果醋的开发实验,不仅需要学生掌握多种微生物的培养技术,还要掌握果汁酶解以及果酒果醋的酿造工艺,这样将上一次的实验结果,作为下一次实验的材料,将实验内容变成前后关联的一个有机整体。 1.3.4研发创业层实践本层实验主要为大四学生设计,利用校企合作基地,通过深入食品工厂进行实践,全面了解食品单元操作、工艺流程、过程控制等现代化食品生产的过程。通过校企合作联盟以及产学研创业实践平台,促进学生主动参与,主动实践,主动探索,主动创造,时刻紧跟市场和食品行业的变化与需求,将学生个体的创新创业潜能充分引发出来,为创业做好准备。 1.4多层次、开放式实践教学体系的实施 1.4.1完善实验室管理制度通过制定实验中心管理规范、实验室开放制度、仪器设备材料管理制度、实验室安全环保制度、实验经费管理办法、仪器设备管理办法等各项规章制度,实现管理的规范化、制度化和科学化。 1.4.2分类实施根据实验室功能的不同,将常规教学实验室与开放实验室分开。对于验证性实验项目的教学,仍按照传统的教学方式进行;对于参与老师科研课题、自选创新性课题、开展综合性、设计性实验和创新性实验的本科生,可以预约仪器与设备、预约实验时间地点、预约学习实验项目等各种不同的方法手段,满足不同层次学生利用该实验中心的需要。 1.4.3实验教学与科研紧密结合把科研引入实验教学,将科研中有利于培养学生创新能力、协作精神和科学精神的部分转化为实验教学内容,及时合理地转化为专业实验教学项目的内容。以黑龙江省科技攻关项目——黑龙江特色芸豆深加工关键技术研究与产品开发为例。其中,芸豆方便休闲食品(风味芸豆沙、五香芸豆罐头、速溶芸豆粉)开发、活性组分(α-淀粉酶抑制剂、红色素)提取分离、芸豆蛋白粉及活性肽研究等项目,就是在开放实验室中成功转为学生的创新训练项目。 2新实践教学体系的实施效果 2.1提高了教育教学与科学研究水平 近5年来,在构建和实施新型实践教学体系的过程中,本实验教学示范中心先后承担实验教学类研究课题20余项,其中,省级教育教学改革与实践项目12项,校级教学研究课题8项;食品科学与工程专业教师不断探索实验教学改革,促进实验课程建设,截至目前,已经建设了1门省级精品课、4门校级精品课;自主设计与制作了专业实验教学软件5项;在国内外期刊中发表食品专业类教学改革论文近50篇;出版教材、编著39部;有2人被评为校级教学名师,食品科学教学团队被评为校级优秀教学团队。在食品开发、农畜副产品加工利用、食品安全关键技术、功能性发酵食品技术以及农畜产品有效成分分离纯化技术及装备研制等方面,获得了具有自主知识产权的科研成果80余项,其中国家级、省部级及厅局级获奖成果25项,获得了以模拟移动床精细分离功能保健成分技术为代表的专利近20项;在《FoodScienceandBiotechnology》、《FoodControl》、《农业工程学报》、《微生物学报》等国内外学术期刊发表食品业方面的科学研究论文300余篇,其中,SCI、EI收录32篇;承担厅局级以上科研项目70余项,其中科技部科技支撑计划4项、星火计划1项、科技人员服务企业项目2项、科技成果转化项目3项、国家自然基金8项、省部级课题21项、厅局级课题35项。 2.2提高了学生的科研水平和实践能力 在实施多层次实践教学体系的过程中,食品科学与工程专业本科生在食品类核心期刊上发表学术论文40余篇;承担各级创新创业训练项目20余项;在中国各种食品类的专业竞赛中获得了多项奖励。食品科学与工程专业毕业生就业率在全校一直保持前列,一次性就业率达到了95.3%。特别是对大学生科技成果突出的优秀人才,在研究生招生工作中采取免试录取或优先推荐就业等政策。毕业生在实验操作中所培养起来的扎实的专业知识与技能、勤奋的工作态度、富于合作与创新精神等综合素质,得到了用人单位的好评。 2.3服务社会的能力大幅度提高 本实验教学示范中心在构建多层次实践教学体系的过程中,投入了大量的人力、物力和财力,设计和购买了大批先进的仪器设备和生产线,这为充分发挥食品科学与工程专业的技术与设备等资源优势,为社会提供技术服务提供了物质条件,非常有利于教师与企业的深入合作。教师带领部分学生与省内部分企业(如完达山乳业有限公司、北大荒肉业有限公司、龙江明珠酒业有限公司等多家企业)、科研机构(如黑龙江省科学院大庆分院、黑龙江省农科院大庆分院)联合开展实验研究和提供相关技术服务。同时,与大庆市营养协会、大庆市劳动技能培训基地等单位联合进有关营养师、检验师等职业认证的培训工作,收到了非常好的效果。 3结束语 构建适应创新型人才培养需要的创新实践教学体系是高等教育质量工程改革的重点和热点。“以学生为本,以培养动手能力强、富于创新精神的工程应用型人才”为目标,以“基础牢、有创新、重应用”为基本原则,充分利用食品科学省级实验教学示范中心的实验条件,构建出了食品基础层实验、综合设计层实验、应用创新层实验、研发创业实践活动等4个层次的实践教学体系,为培养具有创新意识和创业能力的工程应用背景的食品专业人才奠定了坚实基础。 作者:牛广财杨宏志王宪青陈洪生魏文毅单位:黑龙江八一农垦大学食品学院食品科学实验教学示范中心 食品科学论文:食品科学与工程实习教学革新研讨 1现状分析 1.1联系实习单位难度大由于食品行业具有对卫生条件要求高、季节性明显、日工作时间长、管理相对严格的特殊性,在安排学生实习时存在安排难、管理难、意外多、麻烦多等问题。随着计划经济向市场经济的转变,企业更多注重的是经济效率和安全生产,学生的实习不但不能为企业带来经济效益,反而为其生产带来诸多不便,这就使得教师在联系实习单位以及在实习计划的组织安排上感到非常困难。参观的企业现代化、自动化水平也是参差不齐,自动化程度不高的企业许多同学认为太落后,没有技术含量,不愿去参观;现代化程度高的企业由于自动化程度高、生产规范,不愿接受参观。只有少许具备参观通道的企业,注重企业文化的培养,比较欢迎参观学习,但是参观过程往往是观看宣传片和既定的流程,常常是雾中看花,基本接触不到生产上的实质问题,不能切实体验实际生产。基于诸多原因,当前的校外实习基地基本还停留于走马观花般的参观,没有实际的操作实践。 1.2对学生实习情况监管不力很多教师教学与科研任务繁重,学历进修压力大,实践锻炼的时间严重缺乏,没有更多的时间和精力投入指导学生的实习,从而直接影响了实习教学的质量和学生实践能力的提高。学生与教师的比例一般都在30∶1以上,这样在毕业实习过程中指导教师就显得力不从心,特别是学生实习地分散,要及时正确地指导学生就显得有些困难,无法给予面对面的指导,导致部分学生在毕业实习过程中处于无人管理状态。此外,目前对综合实习的考核方法过于简单,主要通过出勤率和实习报告2种形式考核;另外,校外实习时大群人的参观,无形中增加了学生的懒散心理,降低了对实习的重视程度,随意请假或缺课情况较多。 1.3实习周期较短且实习经费不足以毕业实习为例,按照实纲的要求,实习时间为3周,而真正在工厂参观、实习时间不外乎3~8d,在如此短的时间内,学生要熟悉实习企业的生产工艺、设备以及管理方法都相当困难,更不用说上岗亲自操作了。内蒙古科技大学食品科学与工程专业每年用于实践教学的经费仅为1.5万元,实习中的车费、讲课费、教师的出差补贴全部包括在内,但却担负着培养近150名本科生的重任,以这样微薄的投入拟建立规模化的教育实习基地根本无法想象。实习过程中交通、住宿、管理等费用的逐年增加,在安排实习时往往凭着有多少钱办多少事的原则就近安排实习地点,或者减少外出实习时间以减少开支,这势必达不到实习的要求,影响实习效果。 1.4校外实训基地建设的宏观保障机制尚未形成很多食品企业不愿意接收学生的专业实习,而目前我国又无相关的法律条文要求食品工厂有义务,因而食品专业存在专业实习难等问题;此外投入很多精力用于建设校外实训基地,却往往虎头蛇尾,效果不尽如人意,很大原因是企业出于生产、利益等,不愿意接收学生开展实习,或者把学生当成“廉价劳动力”,用于补充“用工荒”时普通工人的空缺。要想提高校企合作实习基地的使用效果和效率,还要依靠政府立法、行业监督、多方协同、共同推进的方法,在社会大环境下促进实习教学基地建设。 2改革措施 2.1发挥学生能动作用实习前对学生进行专业思想教育,帮助学生树立正确的专业思想,明确生产实习目的和意义;在实习中发挥学生能动作用,使学生变被动实习为主动实习,鼓励学生发现问题、提出问题,并通过综合运用所学的理论知识积极进行多角度思考,培养和激发学生的创新能力;实习结束后对实习过程中思想认识、企业生产状况、存在问题以及收获等全方位总结,并积极开展师生、校企和学生间的交流活动,有利于其了解更多的企业文化、加工技术特点和管理运行模式,开阔眼界。 2.2合理设计实习内容将实习教学与企业实际情况相结合,根据食品企业的实际生产工艺,合理设计实习内容和实习计划,制定好整套相应实纲、实习任务指导书、实习手册等实习文件,从教学内容和教学管理上确保生产实习方法的系统化、规范化和定量化。增加实习教学时数,以使实习教学环节的权重占到全学程的10%以上,让学生在实习过程中能够将理论知识和实际生产紧密地联系起来,掌握实习工厂的工艺流程,为毕业后走上工作岗位奠定基础。 2.3加强校内外实习基地的建立加大实习经费的投入,结合校内相关实验室和设备建立校内实习基地;同时以产学研结合为平台,充分利用技术和人才方面的优势,加强院企合作,建立教学与生产实际、教学与科研实际、教学与工程实际结合的校外实习基地,使学生的综合能力都能够在实习过程中得到提高,促进其就业。 2.4完善实习管理和考核制度制定和完善指导教师和学生管理制度、指导教师职责、学生校外实习考勤制度、指导带队教师评价表等,并严格执行,采用校企结合的管理模式,加强对教师和学生监督,确实保障实习效果。此外,对学生的实习制定量化考核标准,通过前期准备、实习表现、实习效果、实习报告和专题报告等环节进行评分,客观公正地对学生实习进行全面合理的评价,督促学生较好地完成各个实习环节。 2.5加强实习师资队伍建设实践技能过硬的教师才能培育出实践技能过硬的学生,因此实习指导教师不但要有丰富理论知识,还需具备丰富实践经验,因此可以通过聘请一定数量的来自食品行业具有较强实践能力的企业生产技术骨干担任兼职教师,指导学生实践技能训练。另外,学校应从政策上给予倾斜,在晋升晋职和进修机会上给实习教师以优先考虑,同时对现有的实习教学师资队伍进行在职教育,拓宽视野,鼓励青年教师深入生产第一线进行锻炼,不断扩大知识面,提高自身实践能力,建立一支综合素质高的实践教师队伍。 作者:汪磊游新勇王国泽云月英李俊芳莎娜单位:内蒙古科技大学数理与生物工程学院 食品科学论文:食品科学专业研究生创新性人才培养模式探索 摘要:经济全球化使竞争全球化,而提高国际竞争力的一个重要方面是有高素质、创新性、复合型人才队伍,培养适应时展和国内外大环境的高端人才是一个崭新的课题,亟需深入、系统研究。基于此,本文从课程体系与教学工作、导师队伍建设、研究生培养质量体系等方面进行探讨,以期为食品科学专业研究生创新性人才培养提供有益参考。 2006―2010年,我国食品工业发展年均递增率为12%,2010年食品工业总产值达到3.6万亿左右,占国内生产总值比例约为9.6%[1]。尽管如此,我国食品加工业仍然存在科技基础较为薄弱、企业创新发展乏力、企业技术人才匮乏等问题。与此同时,近年来食品安全事件频发,引起社会广泛关注,由此对食品专业人才培养质量提出了更高的要求[2]。目前,食品科学与工程专业研究生在招生规模不断扩大的背景下,一方面存在供大于求的现象;另一方面却存在食品专业毕业生难以满足社会对高素质、创新性、复合型人才需求的现象。导致这种现象出现的主要原因是:培养目标单一、人才培养适应性较差、“学”和“研”严重脱节。 高等教育的任务是培养具有高水平、高技能、高素质的科技人才,以满足适应国家经济建设和社会发展对高层次人才的需要[3]。人才培养模式指的是在一定的现代教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容和课程体系、管理制度和评估方式,实施人才教育的总和;其内容涵盖专业设置、课程体系、教学内容和教学方式等构成要素[2]。对于食品科学与工程专业而言,培养模式需符合当今社会发展需要,迎合食品加工业需要,构建以培养能力、提高素质为目标的创新性人才培养模式,是食品科学与工程专业快速、健康发展的必由之路。 《中国学位与研究生教育发展规划战略研究总报告(2004―2020年》指出:学位与研究生教育的战略指导方针是“优化机制、协调发展、注重创新、跻身世界[3]。因此,在反思目前食品科学与工程专业培养存在问题的同时,积极探讨新形势下人才培养模式,提高研究生培养质量,促进复合型创新人才培养,以满足日益发展的食品行业对高端人才的需求,具有非常重要的意义。基于此,本文从课程体系与教学工作改革、导师队伍建设、研究生培养质量保障体系建设等3个方面着手,探索研究生创新性人才培养模式,为研究生高素质、创新性人才培养提供理论依据与实践参考。 一、课程体系与教学工作改革 1.以模块式教学为主,鼓励多学科交叉融合。研究生课程设置是研究生培养方案的核心,课程设置围绕研究生培养目标而展开。研究生培养目标为培养适应现代科技发展的高级专门人才。目前,国内高校研究生课程设置大多分分为学位课、非学位课、实践课等。制定科学、合理的课程体系对于研究生培养目标的实现具有非常重要的意义。课程设置应体现前瞻性、层次性、个性化特色。目前,研究生课程设置存在因人设课、课程及内容陈旧、理论不强、学科交叉不虻任侍狻C拦韦恩州立大学(Wayne State University)课程设置具有个性化和特色化,课程设置强调理论知识与专业技能并重,课程选择个性化,让每位学生根据自己的兴趣和职业目标接受培养,同时重视跨学科课程的学习[4]。国内研究生培养方案重视相对较窄的学科领域,不利于通过多学科交叉而产生的学术创新观点。基于此,课程设置方面,建议开设国际前沿理论、食品法律法规等方面课程;同时,在应有必修课程基础上,适当补充交叉学科课程设置,如电化学工程、表面与胶体化学、材料科学与工程等方面课程。这就需要对其他学院开设的课程实行学分互认,这样导师可以根据研究生课题内容进行课程选择,做到有的放矢。 2.教学工作改革。教学工作包括教学方法、教材建设和实践教学等方面。研究生教学过程中,要不断改进和创新教学方法与手段,切实调动研究生学习的主观能动性,提高教学效果。这就需要改进课堂教学方法与手段,改变传统的满堂灌教学方式,充分采用启发式、引导式、讨论式、案例式与研究式等教学方法,增强学生的主观能动性,培养学生的创新意识。此外,需要丰富课堂内容,开拓学术视野。例如,在《果蔬精深加工技术》课程教学中,果蔬粉加工技术内容包括果汁粉加工的必要性(启发式教学),果汁喷雾干燥黏壁问题产生原因(引导式教学),粉末发粘温度测定方法研究进展(讨论式教学),同时将教师在该领域最新的研究成果详细介绍给学生(案例式教学)。在“玻璃化转变理论及其在食品加工、贮藏中的应用”这一章中,结合教师近年来的科研成果,通过案例式教学,结合国际研究前沿,将这方面知识点生动、形象地介绍给研究生。 目前,研究生教材尤其是专业课程教材内容陈旧,有相当数量的课程没有教材。学生需要教材来系统地学习专业知识,若缺乏教材或教材质量不高,提高研究生培养质量就是空话。因此,要重视教材建设。选择系统性强、内容新颖、水平较高的研究生教材。对于重要的专业基础课程,鼓励采用国外原版教材,例如Food Chemistry,Introduction to Food Science,Fruit and Vegetable Processing Improving Quality,New Topics in Food Engineering等;根据学科研究方向与科研成果积累情况,加强自编教材建设,建议学校设立专项资金,资助研究生教材的出版与发行。积极开展精品课程与重点课程建设。 实践教学环节是研究生培养链条中不可缺少的环节,但是随着研究生教育规模的扩张,各培养单位师资力量和科研资源不足的问题日益突出,反映在研究生培养上,就是实践教学内容和形式跟不上学科发展和研究生扩招,仪器设备不足和空间不足在很大程度上影响了对研究生实践能力的培养。因此,在实践教学方面,应采取如下措施。首先,为拓宽研究生的学术视野,培养研究生的创新意识与创新能力,锻炼研究生的学术表达与交流能力,促进学科交叉融合,我校农工学院每年举行一次学术论坛。其次,学校还不定期举办一些食品、化工、生命、材料等相关专业的国内外学术报告,使研究生接触不同领域的学术思想,有利于学术交叉融合。再次,研究生导师也会不定期带领研究生参加农产品加工年会、水产品加工年会、食品科学国际年会等国内外学术会议,鼓励研究生在大会上做报告,提高学生的学术交流能力。最后,研究生培养后期,鼓励学生赴研究生培养基地(如山东理工大学与德州乐陵政府共同发起的研究生工作站)开展实践教育。 二、导师队伍建设 研究生培养过程是导师主导性和学生主体性相互交织的过程。导师质量的高低是决定研究生质量的关键因素。高素质导师群体是培养合格研究生的必要条件。大学能否培养高水平的研究人才,归根结底是看它是否拥有一支高水平的、稳定的导师队伍[5]。 目前,导师方面存在创新意识弱、学术水平不高、责任心不强等问题。导师学术水平低,很难期望指导的研究生能出高水平成果。因此,导师应加强自我完善与自我修养,潜心研究与教学。学校或学院应根据近三年科研项目、科研论文等方面的评估(或者有在研项目,或者有SCI/EI等高水平论文以体现导师水平),出台严格的导师遴选、招生资格的审定、研究生指导工作制度等文件。 食品科学是一门综合性很强的学科,每位研究生导师不可能熟悉所有领域的知识。因此,加强导师团队建设对于高质量研究生培养至关重要。导师团队中要有不同研究背景的老师,才能实现优劣互补,实现团队功能。此外,鼓励知名企业中业务水平高、责任性强的专家担任研究生校外导师,共同承担研究生培养工作。 三、研究生培养质量保障体系建设 目前,研究生教育由初期的规模发展向提高质量为主的内涵发展转变。处理好规模与质量关系,建立食品专业研究生培养质量保证体系,确保食品科学与工程研究生培养质量成为研究生教育研究和探索的重点。研究生培养过程包含中期考核、开题报告、中期考核、论文评审、论文答辩等主要环节。 1.建立健全培养质量保证措施与制度。制定从招生、培养、学位授予等过程的管理规章制度,规范培养各个环节,使研究生教育管理制度化、规范化与科学化,这是保证和提高研究生教育质量的前提,同时也是构建研究生教育质量保证体系的重要基础[5]。以山东理工大学为例,制定了与研究生切身利益密切相关的制度,如国家奖学金评选,制定了《山东理工大学研究生国家奖学金实施细则》;助学金评选,制定了《山东理工大学研究生奖助学金发放实施办法》。奖学金评选过程中,建议强调研究生作为第一作者(或者导师第一作者,研究生第二作者)的成果,体现研究生的真正学术水平。避免有些研究生通过挂名获得更高排名而实际上工作没做多少的弊端。同时,规范授予学位的影响要求,研究生在读期间要有学术论文在核心期刊以上的国内外期刊上公开发表或录用。对于SCI/EI收录的论文,在优秀论文评选中享有优先推荐权。此外,除了学术论文外,其他成果如专利、获奖等能体现研究生学术水平的成果也可以规范、量化,替代论文作为授予学位指标。 2.化过程管理。研究生培养过程管理包括教学过程管理、论文选题与开题管理、中期考核、论文盲审与答辩环节等。目前,研究生教学过程中存在教师授课不认真、学生不投入等问题,职能部门需要制定相关制度,强化教学过程监管,例如不定期安排督导听课,安排学术专家组(3―5人,从教学、科研成就卓越的教师中筛选)课程教学内容审核等,实行“能者上、庸者下”,杜绝“教师混工作量,学生混学分”等不良现象。论文选题与开题报告是研究生论文工作的重要组成部分,直接影响学术论文质量。要求论文选题要新颖,避免重复选题(比如原料不同,研究内容、方法都不变)、知识陈旧选题、无实际应用价值选题等。论文开题报告存在流于形式、监管不严等现象,应加强这方面管理,为研究生论文顺利开展打下良好基础。切实加强论文中期考核工作,对论文工作进度、论文存在问题、拟解决方案等进行考核,考核合格后可进行下一阶段工作。严格把关论文送审与答辩环节,严格执行“双盲”送审制度,论文答辩过程中,实施回避制度等。此外,加强学位论文管理,明确论文外审的专家意见为“2A1B”或“3A”才有资格评选校级/省级优秀论文;硕士学位论文有SCI发表/录用的优先推荐校级/省级优秀论文,优秀论文的评选务必公正,做到“优中选优”、“宁缺毋滥”。最后,研究生培养过程中,要加强研究生“学风”教育,目前研究生培养过程中,出现考公务员、考教师资格证、考驾照、校外兼职等与学术研究无关的现象,严重制约了研究生培养的质量,需要校/院制定相关规章制度,为研究生学术开展营造良好的氛围。 四、结束语 研究生教育的本质是培养符合我国国情的人才。目前,研究生培养过程中出现数量相对过剩而高素质、创新性人才紧缺的弊端。食品是一门综合性强,理论与应用紧密结合的交叉学科,也是实践性较强的学科。现代食品科学的发展应该与食品技术自主创新的需求相适应。因此,提高研究生培养质量、探索创新性人才培养模式已成为食品科学专业研究生教育改革的必然趋势。基于此,设置科学的课程体系,构建现代化的教学体系,组建责任心强和素质高的团队导师队伍以及建立科学、合理的培养质量保障体系是食品科学专业研究生创新性人才培养的重要措施与保障。 食品科学论文:区域经济“新常态”下食品科学与工程专业教学模式改革探索 摘 要: 省属地方高校需在明确办学思想定位的基础上,对专业教学模式不断改革创新,与区域经济发展和不断变化的人才需求相适应。本文在明确地区经济发展新形势基础上,对本校食品科学与工程专业培养目标、课程体系建设、教学内容和方法等方面进行改革探索。 关键词: 区域经济 食品科学与工程专业 教学模式 盐城工学院是江苏省属全日制普通本科高校,坐落于素有“东方湿地之都、仙鹤麋鹿之乡”美誉的沿海开放城市――盐城市市区,秉承“笃学格致、厚德重行”,着力培养高素质应用型高级专业人才。在江苏经济发展“新常态”的大环境下,学校主动适应江苏沿海开发与区域经济发展的需要,加强学科基础建设和科学研究工作。食品科学与工程专业属于应用学科,人才需求变化受社会经济环境影响大,因此必须将专业特色与区域经济发展相结合,积极进行专业教学模式改革。 1.区域经济发展与人才需求现状 1.1盐城地区社会经济发展新形势 江苏省盐城市地处中国东部沿海中部,位于长江三角洲北翼,是江苏省面积最大的地级市,达1.7万多平方公里,常住人口700多万,是江苏沿海地区新兴的工商业城市,也是长江三角洲重要的区域性中心城市,拥有江苏省最长的海岸线、最大的沿海滩涂、最广的海域面积。江苏沿海城市依托开发区,构建现代新型产业基地。盐城着力构建汽车产业、新能源、风电机械制造业、长三角北翼重要的物流基地,我国东部沿海重要的旅游城市湿地生态旅游地[1]。2015年,盐城市围绕“建设新盐城、发展上台阶”总定位,秉持绿色发展理念,深入实施改革创新,着力提升城市品质,全市经济运行稳中有进、转型升级步伐加快、沿海开发快速突破、重点改革稳步推进、社会民生持续改善。 1.2江苏沿海开发的人才需求 江苏沿海地区在新形势下推进一体化发展,把沿海地区的资源、空间、市场等要素作为一个整体,统筹考虑、综合谋划,充分发挥“一带一路”建设前沿阵地、长江经济带和新亚欧大陆桥重要门户的独特优势,主动融入和对接国家发展战略。因此,对高素质、复合型、应用型的各类人才需求大。近年来,人力资源数量相对充足、素质较高,但高级专业技术人才相对缺乏,集聚科技、人才资源的能力较弱。人才需求类型主要包括:现代农业技术人才、先进的制造业人才、新型产业人才、现代服务业人才[1]。 2.适应区域经济发展的专业人才培养目标定位 2.1盐城工学院办学特色 盐城工学院弘扬新四军“铁军精神”,确立“质量立校、人才强校、科研兴校、依法治校”的办学思路,围绕地方经济社会建设,着力培养高素质应用型高级专业人才,不断提升科学研究和科技服务水平,形成了以工为主,工、经、管、文、理、农、艺多学科协调发展的办学格局,致力于建设“学科特色更加鲜明,若干学科在国内有显著优势,卓越一线工程师培养的重要基地、行业科技创新的重要源头、沿海开发与区域经济发展的重要支撑的高水平应用型大学”。 2.2食品科学与工程专业培养目标与定位 盐城工学院食品科学与工程专业,多年来以社会需求为导向,以服务区域经济为宗旨,已为社会培养千余名毕业生[2]。为更好地适应区域社会经济发展需求,推进高素质应用型高级专业人才培养,全面提高人才培养质量,构建激发学生活力与潜力的本科教学体系,对食品科学与工程专业人才培养定位和目标做出调整。 2.2.1进一步明晰人才培养目标。培养的专业人才能有效地支撑产业发展,人才培养目标适应产业发展要求和专业发展趋势,符合学校的办学定位,体现专业特色,结合专业认证标准。 2.2.2进一步明确人才培养定位。围绕学生全面发展,结合社会需求,立足学校“高素质应用型高级专业人才”目标定位,强化综合素质教育;体现应用性,建立与行业企业联合培养人才机制,加大行业企业协同培养的力度,突出能力培养主线。 3.适应区域经济发展的课程体系模块化建设 食品科学与工程专业按照“高素质应用型高级专业人才”目标定位,进行模块化的课程体系建设,围绕培养目标和要求,结合学生认知规律,制定知识能力实现矩阵,进行课程体系模块设计和优化,强调实用化和个性化。 3.1通识课程模块 包括通识课程和通识选修课程,按照专业培养目标配置多元化的课程方案。政治理论课程推行理论教学与实践锻炼相结合,提高学习政治理论课的实效性;大学英语适应新时期社会发展需要和英语教学改革的l展趋势,由原14学分调整为12学分,同时强化学生个性化英语学习需求,促进学生英语应用能力的提高,增加选修课程的数量,提高选修课程的质量;大学计算机基础及程序设计类(实用软件类)课程根据专业人才培养需求,结合全国计算机等级考试要求,设置菜单式的教学内容。 为体现课程体系的实用化和个性化,将大学生创业教育课程改为大学生创新创业教育,加强学生创新能力培养,编入通识课程模块;大学生心理健康教育和信息素养与信息检索课程,按照国家要求列入培养方案,编入通识选修模块,由学生自行确定修读学期;自然科学、文经管、艺体卫类选修课程,也编入通识选修模块。 3.2专业模块 由专业基础课程、专业课程和专业选修课程组成。专业基础课程设置立足为学生打下扎实专业理论基础和实践技能,理论与实验课程相配套,总学时比例达35.74%。专业选修课程结合沿海开发,设有食品新资源开发利用、食品加工新技术、水产品综合利用、食品生物技术导论等课程,加强学生适应区域经济发展人才需求的素质能力培养。增设2门自主学习课程,通络网络课堂、课外指导等互动激发学习兴趣,培养学生自主学习能力。另外,协同相关学院学科增设2门跨学科跨专业选修课,由教授领衔授课,通过学科交叉,强化学生复合型和创新型能力培养。 3.3素质与能力拓展模块 食品科学与工程类卓越农林人才应该具有4种素质,即懂设计、精通实、善合作、敢创新[3]。根据专业实际情况,精心选择设置技能拓展与创新训练环节,使学生能根据自己的志趣、潜力和特长自行选修适合的项目,充分体现个性化课程设置要求。主要包括:创新活动、技能训练、科研训练、社会实践、学术讲座。 3.4集中实践模块 集中实践模块是对学生素质能力培养的重要环节,学时比例安排超过20%。通过军事技能训练、思想政治理论课实践、专业金工、认识、生产、毕业实习,课程设计,食品市场调查,综合实验,毕业设计(论文)等,多方面实践能力的培养和训练,为实现专业人才培养目标进行充分的实践准备。 4.适应区域经济发展的教学内容和方法改革 我校树立以人为本的办学理念,根据学生的基础差异性和发展的个性化需求,在教学组织上体现因材施教,推进大类培养、专业分流和方向自主三阶段有机衔接的人才培养模式;在课程教学中采用分级分层教学模式,为学生的全面发展提供优质服务;注重人才培养的多样性,建立与行业企业联合培养人才机制,加大行业企业协同培养的力度,突出能力培养主线,满足经济社会发展对不同规格人才的需求。 4.1推广网络教学平台使用 课程进行网络平台建设,可以很好地辅助教学,摆脱传统教学模式的束缚。各种教育资源库通过网络跨越了空间距离的限制,实现了教学资源利用最大化;教师与学生、学生与学生之间,通过网络进行全方位的交流,实现学习形式交互化;便捷、灵活,任何人、任何时间、任何地点,从任何章节开始、学习任何课程,实现学习行为自主化;运用计算机网络所特有的信息数据库管理技术和双向交互功能,实现教学形式修改化;具有自动管理和远程互动处理功能,实现教学管理自动化。 4.2适当开展讨论式教学 讨论式教学法强调在教师的精心准备和指导下,为实现一定的教学目标,通过预先的设计与组织,启发学生就特定问题发表见解,引导学生自主进行辩论和思考。食品科学与工程专业作为应用学科,在专业课程教学过程非常适合采用讨论式教学法,通过精心选择课程内容,有针对性地设计讨论环节,讨论内容的难易度略高于全班平均水平,挑选恰当的讨论时机进行,能很好地培B学生的独立思考能力和创新精神。 4.3不断丰富案例教学 案例教学是一种开放式、互动式的新型教学方式,一般结合一定理论,通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞,达到启示理论和启迪思维的目的。食品科学与工程专业课程理论多与生产实践紧密联系,教材中多缺乏具体案例及相应分析内容,学生毕业后往往需要独立分析解决生产中遇到的各种问题,通过案例教学,将基于一定的生产事实而编写的案例用于课堂讨论和分析之后,会使学生有所收获,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。 4.4循序渐进加强双语教学 双语教学作为一种实践性很高的教学模式,在高等院校教学中越来越普及。目标是双重性的,一是获取学科知识,二是培养和提高学生运用外语的能力。双语教学在全国各个院校、各个专业开展起来,取得了一定成效,但这种教学模式仍处于起步阶段[4]。我校地处江苏沿海地区,学生就业有更多的机会投入合资和外资企业中,开展双语教学非常必要。首先选择相对容易的专业课程作为切入点,学生对其有初步了解或一定的基础,容易取得预期的教学效果,然后循序渐进逐步在技能培训、促进就业和核心专业课程等课程中推广。 4.5多手段开拓实践教学建设 目前高校普遍存在实践教学模式创新不足,实训实习资源紧张,不能全方位保证实践教学目标的实现等问题。毕业生走出校门之后仍然感觉学无用武之地,所学非所用,用人单位感觉人才培养质量不高,找不到实用的人才[5]。在区域经济发展“新常态”下,高校专业实践教学水平提高和模式改革更是亟待解决。为推动我校实践教学发展,食品科学与工程专业积极探索实践教学改革:完善校内实习基地、与企业合作不断增加校外实习基地建设、校企合作培养学生实践能力、与培训机构合作促进学生取得职业资格证书、加强实践教学内容和教学方法的改革等。 5.展望 随着江苏沿海地区社会经济迅猛发展,人才需求不断变化,高等学校人才培养目标定位需要不断与之相适应,专业教学模式改革应当形成一种常态,高校应不断加强与企业合作,形成企业人才需求与高校人才培养相互促进、共同发展的良好机制。 食品科学论文:地方高校卓越食品科学与工程专业人才培养模式的探索与实践 摘 要:卓越工程师人才的培养,是高校转型发展和改变传统培养方式的需要,更是培养适应社会发展和行业需求的应用型人才的需要。为了实现这一转变,重庆三峡学院依托区域经优势,结合食品科学与工程专业的特色,明确卓越食品人才的培养思路和目标,从人才培养模式、教学团队、教学方法、课程体系、实践平台以及评价体系等方面阐述人才的实现途径,旨在培养一批能在食品科学与工程领域有突出应用能力的卓越人才。 关键词:卓越 食品工程师 实践能力 探索 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》多处明确强调要“培养一批拔尖创新人才”。以学校转型发展为契机,结合我院应用学科的特色和优势,选择应用性和实用性较强的食品科学与工程专业作为卓越人才培养的试点专业。旨在通过教育理念、人才培养模式、教学团队、教学方法、实践平台、评价体系等方面改革和创新试点,培养一批能在食品科学与工程领域有突出应用能力的卓越人才。 1 培养总体思路和目标 秉承“立足三峡,服务库区”办学宗旨,树立“针对岗位、面向企业、面向未来”的教育理念,以三峡库区、渝东北生态涵养区和万州第二大城市建设为契机,结合食品行业区域优势,发挥我校办学综合实力和工科优势,建立食品科学与工程专业卓越人才的培养模式,本培养模式将借鉴先进的工程教育改革理念[1],结合本专业的特色和人才培养定位,依托学校人才培养管理体系和架构,采用“3+3+2”的培养方式,设计“知识――能力――素质”一体化培养的课程体系,以学生的理论知识、个人素质与发展能力、团队协作能力、工程实践能力为培养目标,培养卓越的食品科学与工程专业人才。 2 卓越食品科学与工程人才实现的途径 2.1 实施“3+3+2”的人才培养模式 为了改变现有人才培养模式与企业需求脱节的现象[2]。食品科学与工程专业计划实施“3+3+2”的人才培养模式(见图1),培养应用型人才,缩短学生就业与企业岗位需求间的差距,全面提升人才培养质量。 第一个“3”是指大一到大二上学期的前3学期(第1至3学期):开设通识公共课和专业基础理论课,重点培养学生学科基础知识; 第二个“3”是指大二下学期到大三这三3学期(第4至6学期):开设专业课和专业实验实践课,每学期前12周为课堂理论集中学习时间,后8周为集中实践实训时间,包括到企业进行课程见习。此阶段重点培养学生专业理论知识和专业实践技能; 最后一个“2”是指大四的2学期(第7至8学期):为企业集中实习和毕业设计环节。在分类分层培养的基础上,将学生输送到不同的食品企业。学生在企业进行为期1年的多岗实习,不同岗位实习时间为1-2个月。学生在企业实习期间实行双导师制,根据企业生产实际需求,学生在实习期间在导师的指导下根据企业生产实际需要完成毕业设计。实习考核由学校和企业共同完成,任何一方实习考核不合格均重新实习。其目的是缩短学校到社会的过渡期,注重应用能力的培养。 2.2 组建应用型教学团队 通过引进企业技能人才和送专业教师到企业挂职锻炼的方式,打造应用型教学队伍,组建双师型专业理论课教学团队和应用型的实践课教学团队[3]。派专业教师深入企业挂职半年到1年(新进教师为1年),让教师掌握现代食品技术,了解企业发展和需求,扩大与企业的合作,建立稳定的校企合作关系。从食品企业引进和招聘技能型人员作为专兼职教师,实施联合办学[4]。 2.3 优化了课程教学体系,制定新的课程标准 根据食品行业需求,对专业课程体系进行了优化,增加了企业急需的理论和实践课程,加强了学生实用技能训练环节,并结合企业岗位技能要求重新开始制定课程标准,尽量制定符合企业实际需要的理论和实践教学内容;根据企业研发和岗位需求重新设置与行业发展趋势相适应的专业理论课程和实践课程 群[5]。 课程设置和教学内容实行3个满足:课程设置满足食品行业生产需求,实验实践项目设置满足食品企业岗位需要,实践训练满足学生就业需要。 2.4 建立有效的教学质量评价体系 成立企业参与的专业建设和教学指导委员会,让企业技术人员参与食品科学与工程专业的建设、课程设置和开发,建立学校和企业联合评价的教学质量评价体系[6,7]。根据食品行业主要九大行业分类,每类拟聘请1位企业高级技术或管理人员作为专业建设和教学指导委员会成员,对食品科学与工程专业的专业建设、课程开发和教学提出指导性建议。 2.5 改变传统的教学方法 打破以老师为主的传统教学方法,实现以学生为主体和以教师为主导的教学模式,充分利用校内外实践平台和教学资源[8]。在教学方式上,采用工学结合,边学边炼,校内仿真训练与校外生产现场见习相结合,实训和实习相结合;在评价方式上,以学生动手能力考核为主,让企业参与人才培养过程评价,广泛采纳企业人员的意见。 2.6 注重校企合作,搭建实训、实习“实践平台”,强化学生实践能力 食品科学与工程专业秉承“面向行业、服务库区、培养应用型人才”的专业宗旨,紧密围绕地方特色食品产业的需要进行专业建设[9],现与库区食品企业联合建立了4条典型食品生产线。与企业合作建立了2个研究中心(与重庆市万州区乳峰乳业(集团)有限公司联合建立了“乳制品研究中心”和重庆瑞宝农业集团联合建立了“生物技术研发中心”)和1个研究所(与重庆市国健商贸有限公司联合成立了“重庆市万州区食品工业研究所”),这些生产线和联合研发机构主要用于学生生产实践能力训练、企业食品生产工艺改进和校企联合研发。与库区20家企业签订了校企合作协议,从学生实习、学生就业、联合培养和产学研等方面开展了深入的合作,每年毕业生到食品合作企业从事6个月的轮岗实习,63%的食品科学与工程专业毕业生面向库区食品相关企事业单位就业;每年专业教师承接食品合作企业5-8项的横向合作研发项目。 3 特色与创新 探索“产教融合,校企联合”的应用型人才培养模式,确立了“面向企业、针对岗位、培养技能”专业定位。制定了2015版人才培养方案,确定了“3++3+2”人才培养模式。将实验实践教学体系分为“专业基础实验、专业技能训练、学生创新实践、专业实训实习”四个环节,实践环节的比重提高到整个人才培养体系的40.5%,有利于学生实用技能的培养。 围绕区域优势和企业需要开展学生创新实践。2015年食品科学与工程专业学生申请的17个国家级、市级和校级实践项目均是围绕区域特色资源和企业需要开展的研究,与企业联合建立了校企研发中心3个,与库区13家特色食品企业签订了校企合作协议,体现了“以企业需要为导向”,初步实现了“面向企业、针对岗位、培养技能”的专业定位。 采取校企联合方式培养食品应用型人才方式,围绕三峡库区特色农产品建立了应用型课程群,现已初步形成“食品工程基础课程群、食品工艺课程群、食品机械与设计课程群、食品质量安全课程群、三峡库区特色食品开发课程群”5课程群和相应的师资队伍。 4 卓越人才实施的效果 经过三年多的努力,本专业逐渐形成了一套培养学生工程实践能力的适合食品科学与工程专业学生发展的人才培养模式。学生逐渐增加学生对专业的认同感,更加热爱本专业。学生的实践和创新能力明显提高,本专业学生先后承担国家和重庆市级大学生创新创业计划、全国大学生“挑战杯”和校级大学生创新实验计划等实践项目50余项,其中国家级3项,市级8项。项目实施过程中平均每学期40%以上的学生参与教师的科研,学生发表或参与20余篇,学生参与申请发明专业10余项。通过对实践能力培养模式的探讨,形成了特色鲜明的实践效果,食品科学与工程专业2015年入选重庆市市级特色专业建设。我们相信这一模式能够进一步提高学生工程实践能力,满足卓越人才实践能力的培养要求,为地方经济发展培养更多的专业人才。 食品科学论文:食品科学与工程专业学生试验设计和数据处理能力的培养途径 摘 要 为提高食品科学与工程本科专业学生在试验设计和数据处理方面的能力,本研究调研了我国部分高校,并收集了50所高校的培养方案,初步分析了现在食品科学与工程专业本科学生试验设计和数据处理能力较弱的原因,并结合西南科技大学正在采取的一些教学政策,并提出了提高学生在试验设计和数据处理方面能力的一些建议。 关键词 食品科学与工程 本科 试验设计 数据处理 1 研究背景 “食品试验设计与统计分析”属于统计学范畴的课程,是数理统计原理和方法在食品科学研究中的应用,是一门应用数学,它在食品科学中的作用主要是提供试验设计和调查的方法、提供整理和分析资料的方法,①是培养本科生科研和创新能力的一个重要工具。②该门课程的学习不仅为学生顺利完成毕业论文打下基础,更重要的是使学生毕业后能在工作中科学的分析和解决实际问题;此外,很多高校还把该门课看成素质教育的一部分,通过本门课程的学习,可以培养学生逻辑思维能力和发现问题、分析问题和解决问题的能力。③现在有食品科学与工程本科专业的多数高校都开设了试验设计和数据处理相关的课程,多数同学都能较好地通过学校课程考试,但从对一些高校调研的情况来看,在毕业设计或实际工作中,多数应用试验设计或数据处理的能力仍然十分薄弱,使本来就不具备工作经验的应届毕业生就业竞争和工作压力进一步加大。本文在广泛调研的基础上,分析了食品科学与工程本科生在试验设计和数据处理实践能力方面较弱的原因,并结合收集的50所高校的培养方案和我校采取的一些实际措施,旨在提出提高学生试验设计和数据处理能力的一些建议。 2 学生试验设计和数据处理能力较弱的原因分析 2.1 高等教育整体环境的影响 (1)食品科学与工程是一个实践性很强的专业,具有明显的工学与农学双重学科特征,我国现有食品科学与工程专业大部分集中在农业院校、轻工业院校和商业院校,以加工工艺教学见长,相对而言工科背景较弱。④ (2)高校大规模扩招后,一方面学生整体素质下降,另一方面高校自身很多基础条件跟不上,近年多数高校主要集中搞基础设施建设,把校园建设得很漂亮,却忽视了学校软件方面的建设,形成了“硬件硬,软件软”的局面。 (3)整体学风的影响。很多学校,特别是一些一般本科院校学风非常不好,为了让绝大多数学生拿到学分,很多学校都形成了一股不成文的风气:考前划重点。因此很多学生平时不学习,就等期末考试前老师指重点,然后临时报佛脚,这样的学习对学生能力的提高基本没有作用,很多学生到企业工作后对该领域的知识一无所知。 (4)重理论教学而轻实践教学。在学生心目中,他们总是误认为理论课才重要,理论课要通过试卷考试才能拿到学分,而实验课只要按照老师制订的方案机械做一遍然后写好实验报告就能过关了。从量上来说,实验课的学时相对理论课偏少,一般只占全部学时的三分之一甚至更少,这与美德等高校的食品科学与工程专业不一样,他们的实验基本上占了总学时的一半,有的课程甚至实验课学时远超理论课,比如德国赫尔海姆大学的“普通食品技术理论”和“食品生产的质量分析和监控理论”理论学时都只有56学时,而实验则高达252学时,是理论课学时的4倍以上;⑤从质上来说,大多实验都是验证性实验,真正的综合性、设计性、创新性实验很少,这对工科学生远远不够,虽然很多学校也制订了一些关于加强实践教育、创新教育和工程教育的文件和措施,但真正落实的很少。 2.2 教师方面的原因 (1)教师科研压力大,与发文章、“跑”项目、评职称等“正事”比较而言,教学属于副业,相对就不那么重要了,教学的好与坏对评职称基本无影响。 (2)大多数教师现在都拥有博士学历和一流的科研能力,但并不是师范院校毕业的,毕业后只经过短暂的师资培训就直接上岗,因此教学能力和技巧较弱,不能吸引学生。 (3)上个世纪八九十年代,很多老师都靠人格魅力吸引学生学习,而进入新世纪后,教师对学生的人文关怀减少了,在学生中的个人魅力正逐渐消失,师生关系也逐渐淡化,这或多或少会影响到学生对某些课程的学习兴趣。 (4)对学生引导不够。由于本门课程学时较少,而知识点很多,很多老师只是讲一些理论性很强的知识点,很少联系实际应用,因而很多同学都以为这门课纯粹是理论性的知识,对实际运用和以后的工作没什么实际用处,因此纯粹是为了拿到学分而学习,再加上本身这门课难度大、涉及面广、较枯燥,学生只要前面跟不上,后面就会越来越困难,开始是厌学,到最后是彻底放弃。 (5)课程特点不够突出。很多教师上这门课的时候还是和其它课程一样,一节课45分钟,几乎全是教师讲,学生听。现在课程教学基本都用PPT,学生被动地听课和接受知识,对于公式的学习,也许一时记住了,但根本不知道公式的来龙去脉,为什么要学,学了对实际有什么作用;另外,学生在快速播放PPT大版的公式和推导屏幕前根本没有时间思考,开始几分钟还可以认真听,后面因为某个环节跟不上了就开始松懈,最后就是放弃。 2.3 学生方面的原因 (1)自觉性不强。很多同学认为高中太辛苦了,大学没有家长和老师的监督,就可以自由了。 (2)学习目的不明确。大多数同学学习的主要目的是应付考试、获得学分,是为了学习而学习,根本没想也不关心这门课学了有什么用。“食品试验设计与统计分析”在大多学校都是开卷考试,一些计算题都可以按书上的例题照葫芦画瓢,很多学生知道怎么去做一道题,但不知道为什么要这样做,更不知道这样做和实际运用有什么联系。 (3)现在学生面临各种压力,如学业压力、就业压力、经济压力,有的甚至还有感情上的压力等,特别是进入专业课学习的大三后,更是很难将全部心思放在学习上。 3 对各高校培养方案的调研情况 本次研究共收集到国内各高校食品科学与工程本科专业的培养方案50份,既包括985、211高校,也包括一些普通地方本科院校。收集到的50份培养方案中,有10个学校没有开设与试验设计和数据处理相关的课程(不包括课程“概率论与数理统计”),占到20%(由于多数培养方案是在网上收集的,也不排除一些培养方案是比较老的版本,而现在新的培养方案已经增加了这一门课程)。在开设的学校中,有17个学校是必修课,占调查总数的34%,说明约三分之二的学校仍没有重视对学生试验设计和数据处理能力的培养。从学时来看,最少的仅为16学时,大都在24~40学时之间。明确开设试验设计和数据处理方面实验课的只有8个学校,且实验学时相比于理论学时较少,大都只占总学时的三分之一甚至更少。由于绝大多数学校未开设实验课,上课的时候也未对相关统计软件进行演示,因此上完这门课后,学生根本不会用SPSS等软件进行数据分析工作。我们每次在上这门课开始的时候都要做一个调查,大多数同学学这门课之前都听说过SPSS这个软件,但仅仅也就是知道名字而已,没有使用过,少部分甚至都没听说过。因此课堂上进行演示很有必要,让学生有个直观认识,如果上课不演示,也不涉及到相关实验,那么课程结束后大多数学生仍然只是知道一个名字而已。从开设的课程门数来看,开设相关课程的40个学校中,只有6个学校开设了2或3门相关课程,其余的都只有1门,其中比较有代表的有广东石油化工学院除了开设“食品试验设计与统计分析”外,还开设了“计算机在食品科学与工程中的应用”,两门课共64学时,实验占到了22学时,且两门课均为必修;其他江苏大学、集美大学与之类似,都开设了包括计算机在食品中应用在内的两门课程;东北农业大学除了开设“食品试验设计与统计分析”外,还开设了“统计分析软件”和“统计分析软件实验”,总学时达92学时,实验学时为28,总课程门数、总学时和实验学时均为所调查学校中最多的,但3门课均为选修课。从课程名称来看,都大同小异,多数为“食品试验设计与统计分析”、“试验设计与数据处理”、“试验设计与统计分析”、“食品试验优化设计”等。 4 我校采取的一些措施 4.1 培养方案的修订和完善 我校从2003年招收食品科学与工程专业本科开始,就开设了“食品试验设计与统计分析”,开始采用24+8的学时安排,即24学时的理论课,8学时的实验安排学生上机学习相关统计软件;后来实践过程中发现理论学时不够,改成了32+8的形式;实践一段时间后,发现学生虽然学习了这门课程,也进行了上机实习,但在毕业设计时,很多同学仍然不会进行正确的试验设计等最基础的试验设计,数据处理也是错误百出,分析原因,可能大多数学生都是为了考试而学习,学习目的就是为了通过考试和完成老师交给的任务,包括上机实习时,也是机械的进行数据输入和分析,不知道这样分析到底有何实际用处。为改变这种现状,在2013年修订培养方案时将此课程的学时改为32+24,即将实验学时提高到24学时,其中的8学时仍和原来一样进行上机实训,学习相关统计软件的使用方法;另外16学时我们设计了6个综合性的大实验,这些综合性实验只确定大致方向,具体的试验方案需要由学生自己查阅资料和小组讨论后完成。比如实验之一是设计一款果蔬饮料,并优化其配方,并对产品进行感官评定,要求整个设计过程中用到方差分析、回归分析和正交试验设计。学生需在老师指导下独立完成方案设计,并进行实验,完成试验报告。在具体实施方案上,给每一小组配备一个硕士研究生或上一届该门课程成绩优异的同学作为导生进行全程跟踪和指导,小组成立后,要求组内每个同学都先要独立的查阅资料、完成初步试验方案设计,然后和老师、导生一起进行组内讨论,形成一个统一的组内实施方案,并按照该方案进行实验,实验结束后,要求每个同学独立完成数据分析和实验报告,但实验数据可以共享。实验报告完成后,老师先进行批改,然后再进行小组讨论。两次小组讨论时,要求每个同学都必须发言,督促每个同学都(下转第84页)(上接第62页)认真准备,认真学习相关的理论知识,想和稀泥过关不太可能。小组讨论完成后,每一组推选一位同学进行全班的公开答辩。 4.2 灵活多样的教学方式 在授课时板书和PPT结合,既发挥多媒体图文并茂,信息量大、节约时间的优点,一些重要知识点和图表都反映在PPT上,而对于一些需要推导的公式,都在黑板上进行演示,让学生能跟着教师的思路走,有充分的时间和空间思考。⑥在课堂上讲到相关例题时进行统计软件的演示,如EXCEL、SPSS、Design expert等,让学生了解这些软件的基本操作程序,并在课后自主进行强化训练。另外,还经常在课堂上增加互动讨论,活跃课堂气氛的同时使学生尽量主动思考。 4.3 多联系运用和生活实际 课堂上举的例子尽量联系食品生产实际、教师科研中或研究生、本科生毕业设计中的真实案例,这样既可以激发大家对本门课的学习热情,也有利于进一步加深对专业的了解。另外,为了提高同学的学习兴趣,还将生活中的统计学进行举例,如买彩票、玩扑克、家庭理财、谈婚论嫁、生活中的平均值理论等,以让学生明白学习这门课程并不完全是为了专业需要,即使以后不从事本专业,也大有好处。 4.4 教学内容的适度调整 工科院校的学生对数据处理的方法要求应以使用为主,注重实用性和先进性,不需追求理论的系统性和完整性,且能对相应问题直接套用现代工具替代繁琐计算,不需要详细的理论推导及分析过程。⑦因此,在教学过程中对于一些复杂的公式推导尽量简化,着重于某个知识点的应用和对所得结果的解释与分析。 4.5 提供形式多样的创新训练平台 除了国家、省级的大学生创新基金外,我校还有专门的学校和学院层面的创新基金,加上参与教师科研项目,半数以上的同学都可以得到创新训练资助,基本上有意愿的同学都可以得到充分锻炼。在创新训练过程中,同学们试验设计和数据处理的能力会得到极大的锻炼和提高。另外,对食品科学与工程卓越工程师班的学生要求不仅必须参加一项创新训练项目,还要求要在SPSS、SAS、Excel之外自学另外一个统计软件,如DPS或Design expert等。 食品科学论文:基于民族地区资源优势的食品科学与工程专业特色课程建设 摘要:延边大学食品科学与工程专业结合地方民族文化和食品产业特色及优势,开设了《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》2门特色课程。近几年以学生就业为导向,深化教学内容和方法的研究与改革,加强了师资队伍建设、教材建设、实验教学建设、实践教学基地建设和产学合作,切实提高了特色课程的教学效果,为培养服务于地方经济的创新型、应用型人才奠定了基础。 关键词:特色;朝鲜族传统食品;韩食料理;课程建设 延边朝鲜族自治州地处中、俄、朝三国交界处,为我国朝鲜族聚居地,是图们江三角洲及东北亚区域的中心。浓郁的民族风情、深厚的文化底蕴以及独特的地理环境,形成和发展了风味独特、营养丰富、功能优良的朝鲜族传统食品,成为我国民族食品的瑰宝之一。经过多年来的培育和发展,朝鲜族传统食品加工产业规模逐步扩大,产品国内外市场占有率稳步提高,逐渐成为地区经济发展和社会进步的重要组成部分和优势所在[1,2]。近年来,随着韩流席卷中国,中韩文化的交流日趋密切,再加上受延边地区特有地域文化影响,韩国料理馆、韩国烤肉馆、韩国拌饭馆等韩食料理产业如雨后春笋在延边地区得到快速推广和发展,社会对韩食料理的关注也迅速增强[3,4]。 延边大学食品科学与工程专业,自建系以来,一直将朝鲜族传统食品和韩食料理的教学和科研作为专业发展的特色和优势所在,发扬地域文化优势,积极开展人才培养、科学研究和社会服务,承担着为国内朝鲜族传统食品行业输送专业人才和提供技术服务的重任。2000年起,学校在本科生中开设《朝鲜族传统食品学》必修课,在2013级培养方案中又增设了专业必修课《韩食料理》,成为国内首次开设这两门特色课程的高等院校。围绕地域性文化特色和优势开设的两门特色课程作为我专业重要的专业核心课程,在为地方经济服务的应用型人才培养目标的教学课程体系中具有不可替代的重要作用,通过特色课程学习使学生掌握地域性特色食品加工与保藏的基础理论、专业知识和技能,逐步形成以提高学生社会适应能力、综合能力和综合素质为目标的教学体系,这对于地方本科院校培养本科生创新创业能力,更好地服务地方经济起着重要的作用。 因此,根据延边大学食品科学与工程专业办学定位,结合当地经济社会发展对食品专业人才的需要,以凸显应用型人才培养为目标,从以下几方面进行了特色课程建设和改革。 一、教学内容和方法的研究和改革 《朝鲜族传统食品学》主要讲授辣白菜、大酱、辣椒酱、冷面、烤肉、米酒、打糕和糕点等朝鲜族传统食品的加工方法、风味、营养功效及其饮食文化,使学生认识到地方特色食品加工实现产业化的必要性和发展前景,为学生毕业后从事朝鲜族传统食品企业生产管理、品质控制、产品开发等工作奠定基础。《韩食料理》主要讲授韩国的饮食文化,韩食料理加工基础,主食类、副食类、甜点类的加工方法、加工原理和营养价值,使学生掌握标准化的韩食料理的制作方法、加工原理和营养价值,帮助学生拓宽就业和创业渠道。 新的培养方案制定后,根据延边地区朝鲜族传统食品和韩食料理产业发展情况,加强了教学内容和课程体系的改革与建设,每门课程的教学内容力求新颖、先进、科学,将国内外相关领域的最新科研成果引入了课堂教学,补充理论及实践教学内容和素材,使课程内容既符合专业教学要求,也具有一定的特色。结合国家及区域经济和社会发展的需要,优化课程教学内容,充分考虑地方特色,突出学生学习能力、实践能力和创新能力的培养,特别是在实践教学方面,使课程的理论教学与产业生产相结合,使理论教学更加有的放矢,使课堂教学能更加紧密的与实践教学相结合。开展教学时灵活运用了多种先进的教学方法和现代化教学手段,有效地调动了学生学习积极性,有利于培养学生科学思维能力和创新精神。积极对教学内容与教学方法进行了研究,加强了教学素材库建设、多媒体教学软件开发,并广泛吸收先进的教学经验,积极整合了优秀教改成果。围绕特色课程建设,近三年已经获批吉林省教育厅教研重点项目2项、吉林省教育科学“十二五”规划课题3项、吉林省高等教育学会高教科研课题1项和延边大学教研项目3项;在国内期刊发表了5篇教研论文,获得1项吉林省高等教育学会优秀高教科研成果三等奖。 二、师资队伍建设 以《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》为核心课程,建立了特色课程的课程群,以课程群为单位进行了师资队伍的建设。课程群由8人组成,其中教授2名、副教授 3名、讲师2名、实验师1名,大部分教师具备汉语和朝鲜语双语教学的能力。特色课程的开展给专业教师带来了更大的挑战,教师除了要了解掌握课程理论知识和技能外,还要关注地方食品行业的发展动态和趋势,更要了解传统食品企业对人才的需求状况,不断补充和更新知识,将最新的知识和信息传授给学生,这样才能适应地区食品产业对教学的需要,培养出为地方经济服务的人才。近几年学校先后派教师赴韩国食品研究院、韩国农村振兴院、韩国忠北大学、华南理工大学等国内外高校和研究机构进修,到地方食品企业进行调研和接受锻炼,还多次聘请著名韩食料理专家到校进行培训,学习传统食品和韩食料理方面的专业知识和技能,多途径搜集教学素材;组织开展观摩教学和集体备课,组织教师参加了学院举办的“农学院教学论坛”、“中青年教师教学课堂能力培训”,提高了教学组织能力和教学水平,教学科研水平得到了较大提高。 三、教材建设 《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》是我专业在国内高等院校中首次开设的课程,没有对应的教材,参考书也几乎找不到。为了改变学生无教材可依的现状,我系启动了特色课程的教材编写工作,成立了特色教材编写委员会,将近几年的教学科研成果整合起来,又从韩国购入参考书籍,并与朝鲜族传统食品企业、朝鲜族传统饮食协会、韩食财团、中国朝鲜族民族食品会馆等企业和团体合作,多途径搜集教学素材和资料,制作了教学图片。《朝鲜族传统食品学》教材已经完稿即将出版,《韩食料理》的教材正处在编写阶段,已经完成了实践操作图片的制作。 四、实验实践教学 《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》课程是实践应用性较强的课程,实验教学时数分别为16学时和32学时。每门实验课程严格按照教学大纲规定的每组实验人数、考核评价方法进行,保证了实验的实效性。 通过申请吉林省高等教育专项基金、延边大学教育专项基金等途径,根据课程实验教学需要,购置了相应仪器设备,提高了实验教学的质量和水平;聘请了韩国著名韩食料理专家亲自给学生讲授韩食料理的基础技能、料理技术、韩食餐饮业创业教育,深受广大学生的欢迎,提高了学生的创新创业能力。 五、实践教学基地建设和产学合作 高等学校如果仅靠传统的实验教学,学生的实践能力很难得到真正的提升,需要建立配套的实践教学基地作不同于校园环境的实践教学场所[5]。多年来与地区朝鲜族传统食品生产企业建立了良好的合作关系,与延边金刚山食品有限公司、延边可利亚食品有限公司、延边德兴酿造食品有限公司、延边高丽酿造、延边悟德酱酒有限公司等朝鲜族传统食品生产企业建立了教学科研实践基地,学生在教学实习、暑期学校和毕业实习等教学环节中到这些企业进行教学实践和专业培训。学生到这些企业实习,通过技术人员的指导和培训,学习辣白菜、大酱等传统食品产业化生产的加工工艺、产品质量检测和品质控制等技术,从而巩固和加深了课堂所学理论知识的理解,培养了专业实践能力、独立操作和思考能力,综合素质得到较大提升。 高等院校往往拥有的是坚实的理论基础和丰富的科研成果,生产企业不仅向学校提供最新的市场信息,而且他们自身也有需要解决的技术难题,所以学校应与生产企业进行技术协作与联合开发,集中智力优势,充分发挥各自的长处,在合作中得到双赢,高校与企业的联手将科技成果产业化[6]。近几年定期召开了校企合作论坛,加强了科研合作,为人才培养、社会调查、开展理论教学与成果转化等构建了产学合作平台,同时为企业解决技术难题,不断改进技术,提高了生产效率、产品质量和安全性。近几年开展了朝鲜族传统食品的优良资源收集与多样性研究,乳酸菌代谢调控研究与工业性状定向设计,原料生产、产品加工、储存运输销售等传统食品产业链质量安全因素影响分析和质量控制,朝鲜族传统食品现代化生产工艺和新产品研发等方面的研究,得到了企业以及国内外同行专家的认可。针对朝鲜族传统食品无标准可依的问题,延边大学食品科学系与企业及政府合作制定了朝鲜族辣白菜地方标准。大酱生产企业存在的提高发酵剂菌种安全稳定性方面,也通过科研合作为生产企业解决了实际问题。在与生产企业的产学研合作过程中,学生积极参与,了解到了行业的最新发展动向,开拓了创新意识,为实践技能的培训积累了宝贵的经验。 六、特色课程建设和创新创业教育 随着高等教育的连年扩招,毕业生的就业压力越来越大,尤其是对于地方高等院校,就业压力尤显突出,国家政策在尽力拓宽毕业生就业途径的同时鼓励学生自主创业。《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》中所涉及的领域大部分可以实现小型化和多样化生产,投资成本较低。因此,在授课过程中围绕地域特色讲授特色食品加工相关理论知识和实践技能的同时,注重理论知识与创业所需具备知识的衔接,注重学生创业意识的培养、创业品质的熏陶、创业能力的训练、创业心理的培养,培养学生复合型职业能力,实现由单纯的专业技能拓展向综合职业素养提高的转变[7,8]。每年开展大学生专业文化展、大学生创新创业活动和申报完成国家级和省级的大学生创新项目等课外实践活动,学生将《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》课程中所学到的知识和实践结合起来,工艺的设计、产品的制作、产品品质评定及成本核算等过程全部由学生独立完成,进一步提高了创新创业能力。学生还通过参观、考察或短期服务于地方传统食品企业,并开展社会调查,撰写调查报告,提出或充实自己的创业计划,从而积累了创业实践经验。 七、结语 总体围绕地域特色和优势,开设了《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》特色课程,通过近几年的建设,使学生全面了解了地域食品产业发展现状及发展趋势,学习了朝鲜族传统食品生产和韩式料理相关理论和实践技能,提高了学生创新创业能力,学生在地方食品企业的就业率也明显提高,为培养地方应用型人才奠定了很好的基础。《朝鲜族传统食品学》和《韩食料理》特色课程已经形成了专业特色,今后将特色课程的教学体系优化与创新创业基地建设相结合,努力把我专业建设成具有地域文化特色及优势的专业,继续开展朝鲜族传统食品和韩食料理产业的安全监测、加工技术、产品开发等方面的教学和实践,为地方食品领域人才培养、科技创新和社会服务奠定良好的基础,为朝鲜族传统食品的产业化发展和地区经济建设做出更大贡献。 食品科学论文:食品科学与工程专业应用型人才培养的实践教学改革与探索 摘要:分析了食品科学与工程专业实践教学中存在的问题,从增加实践教学比例、建立高水平的创新型实践教学队伍、加大实践教学经费投入、重视大学生科技创新活动、加强校企合作等方面入手,进行食品科学与工程专业应用型人才培养的实践教学改革与探索。 关键词:实践教学;应用型人才;改革;探索 随着社会经济的发展,各大高校越来越重视人才的培养,培养应用型创新人才是我国教育改革的目标[1]。2012年教育部明确提出:“人才培养要注重创新,要以提高学生实践能力为重点,增加实践教学比重,加强创新创业教育,探索创新人才培养模式。”[2]食品科学与工程专业是一个实践性非常强的应用型专业,它对学生的专业技能要求很高。而实践教学是让学生掌握专业技能、培养和提高学生实践能力和创新能力不可替代的环节,是学生在校期间获得实践能力和职业综合能力的最主要途径和手段[3]。衡阳师范学院生命科学与环境学院食品科学与工程专业是从2011年开设并招生的,实践教学改革还在逐步探索完善之中,本文分析了食品科学与工程专业实践教学中存在的一些问题,并以本院为试点提出解决这些问题的方法和措施,促进食品科学与工程专业实践教学改革与发展。 一、食品科学与工程专业实践教学中存在的问题 1.传统教学理念约束。传统教学中,一直存在“重理论、轻实践”的教学观点,这种观点一直影响着实践教学的地位。教师不重视实践教学,学生同样也会忽视实践动手能力的培养,认为只要理论考试过关就行。而食品科学与工程专业是一个集理、农、工为一体的应用型专业,对学生的实践动手能力有很高的要求,如果实践教学不受到重视,会导致学生动手能力差,同时也会影响[1]学生的实习和就业。 2.实践教学课程设置不合理。很多高校在培养方案制订过程中,实验课程没有单独作为一门课程开出,不需要独立考核,往往是理论课程的附属品,这就导致学生在实验课程学习过程中不重视、不努力。有些学校虽然在培养方案中单独开设了一些实践课程,但实验个数和实习时间太少,且教师在实验实习之前就已经将实验实训的内容、方法、具体步骤,甚至每一步将得到什么样的结果都跟学生讲得一清二楚,学生只是按照老师的要求机械地照做,不能更好地培养学生的实践动手能力和创新能力。 3.实践教学条件建设薄弱。由于食品科学与工程专业的实践性很强,实践教学条件的建设就非常重要,实践教学条件建设包括实验室的建设、校内和校外实习实训基地的建设等。对于很多院校,食品科学与工程专业不是学校的重点专业,学校对实践教学条件建设不会投入太多的经费和精力;有些高校实习实训基地严重不足,很多企业要求保密,不接受学生的实习,有些就算是同意学生去实习,也是流于形式,以参观为主,这就没有办法让学生受到全面的训练。 4.实践教学队伍水平不高。高校有些教师由于受到传统观念的影响,自身就对实践教学不予重视,有些老师由于教学任务繁重和职称压力,无暇顾及对学生的实践能力培养。加之很多高校没有重视对实践教学人员的专业技能培训,实践教学人员地位低、待遇低,这就影响到实践课教师工作的积极性和主动性,很多优秀的教师不愿意从事实践教学工作,导致实践教学队伍不稳定。 二、食品科学与工程专业实践教学改革探索 1.修订人才培养方案,加重实践教学比例。人才培养方案是根据专业培养目标和培养规格所制定的实施人才培养活动的具体方案,人才培养方案一旦制订,就应按照培养方案对学生进行培养。本院2015年对食品科学与工程专业的人才培养方案重新进行了修订。新的培养方案中单独开设了多门实验课程,有食品生物化学实验、食品微生物学实验、食品工程原理实验、食品工艺学实验、食品发酵与酿造工艺学实验等,并要求对实验课程进行理论和操作考试,这就显著增加了学生对实验课程的重视程度,学生在实验课上认真听讲,自己思考并动手操作,促使学生动手能力增强[4];培养方案还增加了专业实习和专业见习的时间,并开设了食品工厂课程设计和科学研究训练,加大了对学生实践动手能力的培养力度. 2.建立一支高水平的创新型实践教学队伍。毫无疑问,建立一支事业心强、技能水平高、结构合理的实践教学队伍是提高实践教学质量的关键,是食品科学与工程专业的大学毕业生及时适应社会需求的重要保证。因此,高校在人才引进时,应尽可能地引进一些既要有较高理论知识又要有较强实践专业技能的综合性人才;另外,学校要努力提高实践教学人员的地位和待遇,增强实践教学人员的积极性和主动性,稳定实践教学队伍;学校还应对实践教学人员进行专业技能培训,让他们多去企业锻炼,并增加他们外出进修和学习的机会,提升实践教学人员自身的综合素质。 3.加大实践教学经费的投入。食品科学与工程专业以实践教学为主体,实践教学经费的投入对实践教学成效起着至关重要的作用,本院食品科学与工程专业是新办专业,刚创办时经费投入不足,只能满足实践教学的基本需求,对于一些综合性实验还没办法开展。最近两年,学校加大了对食品科学与工程专业的投资力度,新建了一些专业实验室,并购买了大量仪器设备,如物性测试仪、荧光分光光度计、色差仪、紫外分光光度计等,不仅满足了实验教学需要,教师还可以带领学生一起开展自己科研项目,使学生动手能力和创新能力增强。 4.重视大学生科技创新活动。科技创新活动是高等院校实践教学的重要组成部分,能加强大学生的知识综合运用能力、独立工作能力及科学研究能力。我院团委每年都会举办一次科技创新大赛,首先让学生填写项目申请书,要求学生自己查阅大量的文献资料,设计好实验过程,项目立项后,学生在指导老师的指导下独立完成实验过程,得到实验结果,并撰写成论文,在整个过程中,学生的创新思维和实践动手能力得到锻炼。 5.鼓励学生考取各种相关职业资格证书,拓宽学生就业途径。食品科学与工程专业各种相关职业资格证有很多,如公共营养师、食品安全师、内审员、检验员等。这些证书的获得可以拓宽学生的就业途径,增强就业竞争力。为了提高学生的考证率,教师在日常教学工作中应狠抓理论基础,对学生的专业实验技能进行专门培训,并邀请权威专家来校给学生进行专题讲座和指导,激发学生学习兴趣,提高学生综合素质。这两年,本院考证率显著提高,特别是公共营养师。 6.加强校企合作。地方高校的另一功能就是服务地方经济,因此,校企产学研合作尤为重要。通过校企合作,师生可以深入到工厂,参与企业的生产或科研项目,对教师和学生进行基本技能训练和创新能力培养,增强了教师和学生的实践能力,也为企业或科研单位选拔适合的人才提供机会。在院校领导的大力支持下,我院在衡阳娃哈哈恒枫饮料有限公司、衡阳燕京啤酒有限公司、湖南大旺食品有限公司等单位建立了实习基地,为食品科学与工程专业本科生的见习和毕业实习创造了良好的条件;另外,还与湖南天之衡酒业有限公司、湖南临武舜华鸭业发展有限责任公司等企业建立了良好的合作关系,老师可以和这些企业合作开展科研项目,培养双师型教师,学生也可以在企业做毕业论文,使学生的实践动手能力进一步提高。 三、总结 本文分析了普通高校食品科学与工程专业实践教学中存在的问题,结合衡阳师范学院食品科学与工程专业人才培养的实际,提出食品科学与工程专业应用型人才培养的实践教学改革方法与措施。实践表明,这一系列的措施和改革,符合学校转型发展的需求,为食品科学与工程专业发展、满足地方区域经济社会需求及提高学生就业能力提供参考。
陶瓷材料论文:工业电子陶瓷材料的分类、应用及发展趋势 摘 要:本文针对工业用电子陶瓷材料的性能特点,研究了工业用电子陶瓷材料的应用领域,分析了工业用电子陶瓷材料的分类,并介绍了电子陶瓷产业加速研发新材料态势。同时,指出了工业用电子陶瓷技术的发展趋势。 关键词:电子陶瓷材料;分类;应用;发展趋势 1 前言 材料是人类生产和生活的物质基础,是人类进步与人类文明的标志。随着空间技术、光电技术、红外技术、传感技术、能源技术等新技术的出现、发展,要求材料必须具有耐高温、抗腐蚀、耐磨等优越的性能,才能在比较苛刻的环境中使用。传统材料难以满足目前的要求,因此,开发和有效利用高性能材料已经成为材料科学发展的必然趋势。 2 工业用电子陶瓷材料的分类 电子陶瓷按功能和用途可以分为五类:绝缘装置瓷、电容器瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷和离子陶瓷。绝缘装置瓷简称装置瓷,具有优良的电绝缘性能,用作电子设备和器件中的结构件、基片和外壳等的电子陶瓷。电子陶瓷按特性可分为高频和超高频绝缘陶瓷、高频高介陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、光电陶瓷、电阻陶瓷等。按应用范围可分为固定用陶瓷、电真空陶瓷、电容器陶瓷和电阻陶瓷。按微观结构可分多晶、单晶、多晶与玻璃相、单晶与玻璃相。 (1) 陶瓷基片材料 陶瓷基片材料在电子陶瓷中,占有最重要位置的是绝缘体。特别是高级集成电路用绝缘基片或封装材料,可以采用尺寸精度为微米或微米以下的高纯度致密氧化铝烧结体。高纯度致密氧化铝具有金属材料所不具备的绝缘性和高分子材料所不具备的导热性。 (2) 压电陶瓷 压电陶瓷由于是多晶材料,所以使用频率受到限制。压电元件可使电信号和机械信号相互转换。一定形状的压电陶瓷元件主要由PbTiO3-PbZrO3系烧结而制成,即使是烧结体,通过极化也可获得单晶所具有的压电性。压电元件的主要用途有火花塞和谐振器。谐振器起选择性通过特定频率电波滤器的作用,是电视(TV)、无线电等调谐电路不可缺少的元件。 (3)铁电陶瓷 铁电陶瓷以铁电性晶体为主晶相的电子陶瓷。已发现的铁电晶体不下千种,但作为铁电陶瓷主晶相的主要有钙钛矿或准钙钛矿型的铁电晶体或固溶体。在一定的温度范围内晶体中存在着可随外加电场而转变方向的自发极化,这就是晶体的铁电性。当温度超过某一临界值──居里温度TC时,其极化强度下降为零,晶体即失去铁电性,而成为一般的顺电晶体;与此同时,晶体发生铁电相到顺电相的相变。铁电体的极化强度还随电场而剧烈变化。 铁电陶瓷功能多、用途广,利用其压电特性可以制成压电器件,这是铁电陶瓷的主要应用,因而常把铁电陶瓷称为压电陶瓷。利用铁电陶瓷的热释电特性可以制成红外探测器件,在测温、控温、遥测、遥感以至生物、医学等领域均有重要应用价值。典型的热释电陶瓷有钛酸铅(PbTiO3)等。利用透明铁电陶瓷PLZT的强电光效应,可以制成激光调制器、光电显示器、光信息存储器、光开关、光电传感器、图像存储和显示器,以及激光等新型器件。 (4) 半导体陶瓷 在陶瓷中,半导体是很多的,除了元素半导体和化合物半导体外,很多种金属的氧化物也具有半导体性质,甚至还有有机高分子的半导体。而半导体陶瓷则是指采用陶瓷工艺成型的多晶陶瓷材料,它与单晶半导体不同,存在大量晶界,晶粒的半导体化也是在烧成工艺过程中完成的。因此,有丰富的材料微结构状态和多样的工艺条件,可以非常敏感的影响材料的性能,这为开辟陶瓷敏感材料的新领域提供了广阔的天地。电阻随温度而变化的性质,可用于非线性电阻。负温度系数非线性电阻随温度上升而电阻降低,具有一般的半导体特性。铁系金属的氧化物陶瓷,因为具有化学的和热的稳定性,所以可用于非线性电阻,在很宽的范围控制温度。与此相反,称为正温度系数热敏电阻(PTC热敏电阻)的元件,用的是半导体化的BaTiO3陶瓷。这种陶瓷因为在相变温度下电阻急剧增大,如果作为电阻加热元件而应用,则可在相变温度附近自动控温,是很方便的。 (5) 敏感性材料在陶瓷行业中的应用 1) 正温度系数热敏电阻材料(PTC) 这种材料的电阻和温度关系,在低于居里温度时呈现低阻抗,高于这一温度时则呈现高阻抗,电阻变化是在居里温度附近以陡变的方式实现的,组织变化的幅度可高达100~105倍。利用这种特性可以作为自控型发热元件,还可用做对特定温度敏感的元件,以及延时开关、过流保护、测温等方面的元件,因此PTC陶瓷应用领域十分广阔。PTC热敏陶瓷材料目前主要是钛酸钡,它的居里温度为120 ℃,通过添加锶、铅、锡、锆等氧化物可以大幅度改变其居里温度。 2) 负温度系数电阻器材料 除了PTC热敏电阻器外,另一类半导体热敏陶瓷就是负温度系数(NTC)热敏陶瓷电阻器,它的电阻对数值随温度升高而几乎呈线形降低。这类材料由锰、铜、铁、钴等金属的复杂氧化物组成,由于组织易于控制,随温度变化大,精度高,价格低,所以NTC热敏电阻器在民用电器、汽车、通讯等设备上用得较多。 3) 由金属氧化物组成的湿敏陶瓷 由金属氧化物组成湿敏陶瓷,如:SnO2、ZrO2基等。曾有人开发出使用钙钛矿型的陶瓷系列湿度传感器。该系列中的某一组成表现出很强的湿敏效应。湿敏的原理是基于半导体氧化物吸附水分后改变了表面导电性或电容性。湿度传感器在电子、食品、纺织工业及各种空调设备、集成电路内非破坏性湿度检测等场合应用十分广泛。 4) 压敏陶瓷 压敏陶瓷是一类应用极为广泛的敏感材料。利用材料的电流-电压非线性特性,可用于制成电压敏感器件,它的阻值不是恒定值,而是随电压增高到一定值时下降,所以也成为变阻器。这一特性特别适用于电子电路、电力系统及家电产品中的过压保护,发展前景很好。目前,氧化锌-氧化铋系材料的应用最为普遍。半导体陶瓷对环境气氛往往具有选择性的敏感特性。如氧化锡、氧化锌、氧化钛材料体系是若干碳氢化合物敏感元件氧化锆系材料是测氧分压最常用的敏感材料。其共同特征是通过有选择地吸附气体,使半导体的表面能态发生改变,从而引起电阻率的变化,确定某种未知气体及其浓度范围。 3 工业用电子陶瓷材料的应用领域 电子陶瓷是广泛用于制作电子功能元件的,多数以氧化物为主要成份的烧结体材料。电子陶瓷的制造工艺与传统的陶瓷工艺大致相同。利用陶瓷材料的高频或超高频和低频电气物理特性可制作各种不同形状的固定零件、陶瓷电容器、电真空陶瓷零件、碳膜电阻基体等等。 信息化是21世纪重要的时代特征,信息功能陶瓷材料已经成为现代电子信息技术的重要基石,在能源、家用电器、汽车等方面可以广泛应用,尤其在通信、广播、电视、雷达、仪器仪表等电子设备中是不可缺少的组成部分。另外,随着激光、计算、集成、光学等新技术的发展,电子陶瓷的用途更日益扩大。信息功能陶瓷以其高性能和应用的广泛性,日益成为许多新型电子元器件的重要关键基础材料,在国民经济和国防建设中占有十分重要的战略地位,目前应用最广的是电子信息领域。随着电子信息产品进一步向小型化、集成化、宽带化的方向发展,信息功能陶瓷的细晶化、电磁特性的高频化、低温共烧陶瓷技术等将成为发展新一代片式电子元器件的关键技术,导致一系列新型电子元件和模块的出现。信息功能陶瓷作为一大类对电、磁、光、声、热、力等信息具有检测、转换、存储、耦合和传输等功能的介质材料,广泛应用于电子信息、集成电路、计算机、自动控制、航空航天、海洋超声、通信技术、汽车和能源等近代高新技术领域。时下,压电陶瓷产品门类齐全,不仅广泛用于军事和工业领域,还渗透到了人们日常生活的每个角落,其应用领域较广。 (1) 超声换能器 近几年发展较快的有陶瓷谐振器、陶瓷滤波器,还有调谐音叉滤波器、机械滤波器、陶瓷鉴频器、陷波器和延迟线。其中,陶瓷谐振器、陶瓷滤波器产量已经占我国压电陶瓷产品的65%以上,相当引人注目。特别是陶瓷谐振器具有高稳定、无需调节、尺寸小和成本低等特点。典型的应用有:电视机、摄录像机、计算机、CD-ROM驱动器、汽车电器、VCD、电话机、复印机、语音合成器、遥控器和玩具等。压电超声换能器是发射和接收超声波的声学器件,在水和空气介质中广泛应用。在水声通信中起雷达的作用,被称为声呐,是各类舰船必不可少的重要传感器。在工业中,超声换能器已被用于超声清洗、超声精密加工、超声加湿、超声乳化、超声种子处理、超声探伤和超声诊断等。当今,压电超声换能器的另一广泛应用领域是遥测、遥控系统和报警系统。压电发声器的典型产品是压电蜂鸣器和压电送、受话器、手表、计算器、电子闹钟、小型警铃以及电话、手机的振铃都离不开蜂鸣器。计测和控制用压电器件主要有压力、加速度、角速度传感器以及超声测深、超声测厚、超声测流速、超声诊断等。 (2) 数字3C产品 近些年来,集计算机、通信等电子于一体的数字3C产品近年来得到了快速发展,3C融合产品已成为今后重要的发展方向。据预测,3C融合将创造出一个高达4000亿美元的产业。3C产业的高速发展,极大地推动着电子基础产品和元器件的同步协调发展,也对电子元器件的基础材料――信息功能陶瓷提出了严峻的挑战,同时也提供了良好的发展机遇。 (3) 电子信息产品 我国的电子信息产业,特别是一些附加价值高、技术含量高的新型电子信息产品和一些基础电子产品的生产水平与发达国家相比仍存在很大差距,不少高端产品在相当大的程度上被外资企业所控制。国外大公司,如:村田、松下、京都陶瓷、摩托罗拉等近年来长驱直入中国市场,目前已占据了国内片式元器件特别是高档片式元器件市场相当大的份额。我国信息产业正面临着产品升级换代的机遇和挑战。 4 电子陶瓷产业加速研发新材料 由于功能陶瓷材料近年来强大的市场需求和战略地位,世界各国对功能陶瓷的研究与开发都给予了足够的重视。美国、日本和西欧一些国家都将功能陶瓷作为关键技术,投入大量经费进行研究和开发。从总体上看,美、日在功能陶瓷的研究方面居领先地位。功能陶瓷电子元件发展的重要趋势是小型化、微型化、片式化、模块化和集成化。这些趋势向陶瓷材料科学和技术提出了一系列挑战。因此,围绕上述应用目标开展的功能陶瓷材料的研究及产业化目前十分活跃。 最近几年在科技人员和各企业的努力下,特别是在国家的重点扶持下,再加上外来资金的引入,中国功能陶瓷的基础研究得到加强,企业结构得到调整,企业规模不断扩大,从而使得中国的电子陶瓷市场不断发展壮大。目前,我国已经在功能陶瓷材料领域聚集了雄厚的队伍和积累,处于厚积薄发的阶段,产业发展势头很猛。在电子陶瓷及其片式电容、电感器、电阻器件、陶瓷基板、光导纤维及其陶瓷光线连接器、高温超导陶瓷纤维等应用技术和产业化方面进展都非常顺利。现在,我国已经能够生产大多数的电子陶瓷,像IC基板、瓷介电容、电阻、电感、磁性材料、蜂鸣器、滤波器等压电陶瓷无线电频率元件已能大量生产,并且还占有一定的国际市场。但大部分产品的利润并不很高,产品的技术含量和附加值都相对较低,而且目前世界上最先进的超高利润的电子陶瓷产品我们没有能够占领市场,许多电子整机中的电子陶瓷元件仍需大量进口,如手机中使用的片式压电陶瓷滤波器等,国内市场很大,但全靠进口。因此,提升产品的技术含量和附加值,加大产品的利润率是电子陶瓷发展的关键和目标。只有在这些方面做得好的企业,才有可能在将来的电子陶瓷市场中独领风骚。 功能陶瓷在小型化和便携式电子产品中占有十分重要的地位,随着世界范围经济结构的调整和转移,我国的功能陶瓷材料和元件的市场正在迅速增长。发达国家电子整机生产逐渐向中国转移,为我国功能陶瓷材料和相关电子元件产业的发展提供了前所未有的发展机遇。世界各国元器件生产企业都在电子陶瓷及其元器件的新产品、新技术、新工艺、新材料、新设备方面投入巨资进行研究开发。高投入的研发使得电子陶瓷及元器件成为一个创新活跃、竞争激烈的领域,每年都有大量新型功能陶瓷材料及元器件问世把握机遇,发展优势,提高我国信息功能陶瓷的产业技术水平和自主创新能力,对发展我国电子信息产业等许多高科技产业具有重要的战略意义。 陶瓷材料论文:陶瓷材料加工技术的研究现状 摘 要 陶瓷材料具有优良的理化性能,但属于典型的难加工材料,其加工技术已成为研究的热点。本文综合了近年来陶瓷材料的各种加工技术,为陶瓷材料加工技术的进一步研究提供参考依据。 关键词 脆性材料;工程陶瓷;陶瓷加工;特种加工 0引言 陶瓷材料具有良好的耐高温耐腐蚀性能、强度高、硬度高,是优良的高性能材料。随着陶瓷材料学的发展,其制备技术也越来越多,陶瓷材料的性能也逐步得到提高。陶瓷材料可以用到空间探测、航空航天等高技术领域中。 陶瓷材料的原子通过共价键、离子键结合,而金属材料通过金属键相结合,所以陶瓷材料与金属材料有完全不同的性质。陶瓷材料在常温下对剪切应力的变形阻力很大,且硬度很高。由于陶瓷晶体是由阳离子和阴离子以及它们之间的化学键组成的,化学键具有方向性、原子堆积密度低、原子间距大,使陶瓷显示出很大的脆性,加工产生的缺陷多,所以是典型的难加工材料。发展高效低成本的加工技术十分重要。 1陶瓷材料的车磨削加工技术 陶瓷材料的脆性极高,似乎很难将陶瓷与车削联系起来,但是陶瓷材料的压痕实验表明如果选用合适的金刚石刀具角度和切削参数仍然可以实现陶瓷材料的延性加工。相关的实验也表明采用超硬刀具材料都可以加工陶瓷材料。李湘钒超精密车削陶瓷材料的实验表明采用W-Co类硬质合金可以加工陶瓷零件。日本的原昭夫曾采用聚晶金刚石刀具车削Al2O3和Si3N4陶瓷。目前车削陶瓷材料主要选用金刚石刀具。在刃磨性能上单晶金刚石刀具优于聚晶金刚石刀具,它们都属于微量切削,去除率较低,加工质量和精度难以保证,还有待于进一步的研究。 磨削可以满足硬金属的加工要求,因而也可以成为陶瓷材料的主要加工方法,其精度和效率比较适中。磨削陶瓷材料一般选用金刚石砂轮,金刚石砂轮磨削材料时磨粒切人工件,磨粒切削刃前方的陶瓷表面材料受到挤压,当压力值超过陶瓷材料承受极限时被压溃,形成碎屑。同时磨粒切人工件时,由于压应力和摩擦热的作用,磨粒下方的材料会产生局部塑性流动,形成变形层,当磨粒切出时,由于应力的消失,引起变形层从工件上脱离形成切屑。从成屑机理上看陶瓷 材料的去除方式仍然是脆性的。磨削加工后的表面残留了大量的加工缺陷,因此深加工就成为必然的工序。为了降低深加工的成本,近年来提出了延性域磨削的概念。延性域磨削以提高磨削表面质量为主要目标,采用调整磨粒排布方式以及精密修整等技术来实现陶瓷材料的高效精密加工。陶瓷材料的磨削还存在砂轮磨损堵塞以及加工效率低等问题,这些问题有待于进一步的研究。 2陶瓷材料的特种加工技术 超声加工是在加工工具或被加工材料上施加超声波振动,在工具与工件之间加入液体磨料或糊状磨料,并以较小的压力使工具贴压在工件上。加工时,由于工具与工件之间存在超声振动,迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度和加速度不断撞击、抛磨被加工表面,加上加工区域内的空化、超压效应,从而产生材料去除效果。超声加工比较适合陶瓷材料表面脆性的特点,这种方法加工的表面质量较好,容易实现加工自动化。其缺点是加工效率较低,工具寿命较低。 激光加工陶瓷材料,是利用能量密度极高的激光束照射到陶瓷材料表面上,光能被陶瓷表面吸收,光能部分转化为热能,使局部温度迅速升高产生熔化以至气化并形成凹坑。随着能量的继续吸收,凹坑中的蒸气迅速膨胀,把熔融物高速喷射出来,同时产生一个方向性很强的冲击波,这样材料就在高温、熔融、气化和冲击作用下被蚀除。激光加工高效环保,但光斑表面的温度梯度容易形成陶瓷材料表面的微裂纹,而且激光设备昂贵,使用成本较高。 电火花加工主要是通过电极间放电产生高温熔化和汽化蚀除材料。电火花加工适合于导电材料的加工。因为陶瓷材料是电绝缘体,所以必须采取特殊工艺。一种高压电火花加工方法是在尖电极与平电极间放入绝缘的陶瓷材料工件。两电极间加以直流或交流高电压,使尖电极附近的介质被击穿,发生辉光放电蚀除。另一种加工方法是在薄片陶瓷工件上压放一块薄金属网作为辅助电极,辅助电极和工具电极分别与脉冲电源的正负极相连,并放在油类工作液中,当脉冲电压施加到两极间,便在工具与辅助电极间产生火花放电;当电火花穿过工件上的辅助电极时,由于金属材料的气化喷射或溅射等作用使陶瓷零件表面导电,加工得以持续。还有一种加工方法是在陶瓷的表面涂覆导电材料进行电火花加工。电火花加工仍面临加工效率低、加工表面质量难以保证等问题,这些有待于进一步的研究。 3特种加工辅助车磨削技术 车磨削加工的效率相对较高,但其对工具的要求非常高,而且陶瓷材料的表面质量难以保证,对于成形陶瓷零件的加工也较难。为了提高陶瓷材料的加工精度以及加工范围,在车磨削加工中引入特种加工技术将会同时获得较高的加工效率和表面质量。 超声磨削加工,是在磨削加工的同时,对工具或工件施加超声频率振动,充分利用超声波的高频振动和空化作用去除材料,超声磨削加工方式较适用于陶瓷材料的加工,其加工效率随着材料脆性的增大而逐渐提高。超声磨削技术可以明显降低磨削温度、增加砂轮使用寿命、提高加工精度和表面质量。 激光辅助车削技术是将激光照射到刀具附近的陶瓷材料,在车削陶瓷材料的过程中,材料剪切区域因激光产生高温软化,减小了陶瓷材料的切削阻力,增加了陶瓷材料的加工延性,从而达到了陶瓷材料的高效延性加工。 在线电解磨削技术是将电解技术引入到磨削过程中,通过连续有限量的电解作用来蚀除砂轮表面的金属结合剂从而对砂轮进行修整以达到微粉磨粒不断出露的目的。在线电解技术是日本理化研究所研究的成果,加工陶瓷材料可以达到超精密加工的水平。 4结论 陶瓷材料在高技术领域中应用的广泛性促进了其加工技术的研究。陶瓷材料硬度高脆性大,采用传统的车磨削技术进行加工难度比较大,而特种加工技术效率低成本高,所以采用传统的车磨削技术与特种加工技术相结合的方法将是以后陶瓷加工技术研究的趋势。 陶瓷材料论文:口腔陶瓷材料与口腔金属材料摩擦性能比较及影响因素评价 【摘 要】 目的:对口腔陶瓷材料与口腔金属材料摩擦性能比较及影响因素评价进行分析。方法:资料随机选自2011年6月~2013年6月在我院进行口腔修复的患者94例,将患者按照随机数字表方法分为两组,每组47例,对照组给予陶瓷材料修复,研究组给予金属材料修复,分析患者的临床治疗效果、临床指标和不良反应情况。结果:经过不同的方案治疗后,两组患者的修复效果比较研究组优于对照组,比较差异具有统计学意义(P 【关键词】 口腔陶瓷材料;口腔金属材料;摩擦性能 牙齿若发生严重磨损,将会造成牙周组织、口颌肌肉组织、牙体组织损伤,因而需要及时进行口腔修复[1]。本文主要对口腔陶瓷材料与口腔金属材料的摩擦性能比较及影响因素评价进行分析。报告如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料 资料随机选自2011年6月~2013年6月在我院进行口腔修复的患者94例,将患者按照随机数字表方法分为两组,每组47例。其中,对照组男女比例为24∶23;年龄19~56岁,平均年龄(37±17.26)岁。研究组男女比例为26∶21;年龄20~54岁,平均年龄(37±16.38)岁。所有患者的牙齿均曾出现大面积缺损,相关影像学检查结果显示其均不存在牙根、牙周松动、增宽变性等症状。两组患者的性别、年龄等一般资料无明显差异(P 0.05),具有可比性。 1.2 材料及设备 所有患者均选用口腔陶瓷材料与口腔金属材料。其中,口腔陶瓷材料选用的是釉质瓷,而金属材料选用的是合金类材料。选用的设备为铸造机、全瓷机、研磨仪、注塑机、激光点焊机、烤瓷炉、金沉积仪[2]。 1.3 修复方法 研究组患者长期用金属材料修复,对照组患者采用陶瓷材料修复。修复方法为:先搜集患者的病史,然后仔细检查口腔颌面的状况,做出初步的诊断。在复制患者口颌组织的形态模型时,应结合检查的结果,在模型上进行设计和诊断,并采用不同材料来制作修复体。在修复体达到相应的要求时,便可以在患者口腔内进行调试和安装,并指导患者定期复诊,以维护修复体[3]。 1.4 评价标准 所有患者修复3~9个月后,进行术后回访,根据评价指标统计数据。评价指标为:修复牙根纵裂;修复体变形;修复体脱落松动;修复牙齿破裂;其他包括牙周炎、出血、牙龈等。若出现以上一种情况,就可判定为修复失败。 1.5 观察标准 观察并统计两组患者的修复效果,随访3~9个月后,统计患者有无出现牙齿松动、脱落等情况。 1.6 统计学处理 所有数据均用SPSS 18.0软件包进行统计分析与处理,一般资料用均数±标准差表示(x±s),计量资料采用t检验,计数资料采用χ2检验,以P 2 结 果 3个月后,研究组患者的成功率为95.8%,失败率为4.2%;对照组患者的成功率为76.6%,失败率为23.4%。9个月后,研究组患者的成功率为87.2%,失败率为12.8%;对照组患者的成功率为68.1%,失败率为31.9%,研究组优于对照组,比较差异具统计学意义(P 表1 两组的临床治疗效果情况(n/%) 3 讨 论 目前,修复牙齿的材料主要有口腔树脂材料、口腔金属材料以及口腔陶瓷材料,不同的修复材料对牙齿产生的磨损情况以及摩擦性能也具有各自的特点。口腔修复材料可以替代天然牙齿咀嚼和咬合的功能,越来越多的口腔材料被广泛运用到临床实践中。根据患者的情况,选择合适的修复材料,同时还要考虑材料的摩擦性能,因其摩擦性能会直接影响到齿修复的效果、功能、使用寿命[4]。 在口腔修复过程中,常见磨损类型有黏着磨损、服饰磨损、疲劳磨损以及磨料磨损,因而选用的修复材料和抗摩擦性能很重要,它决定着口腔修复的效果。 由于陶瓷材料的挠曲强度和硬度相对较高,牙釉质的磨损量会随着陶瓷材料的粗糙程度增加而增大,加重原有牙齿的磨损,而金属材料的摩擦性能与天然牙摩擦性能接近,不易被天然牙磨损,是与天然牙匹配较好的生物材料[5]。口腔修复体在口腔内行使的功能较长,磨损相对就会越大,目前评价口腔修复材料的标准不同,影响耐磨性能的因素有很多,如何选择合适的修复材料来防止牙齿磨损,需要进一步研究,以设计有效、耐磨、合理的口腔修复材料。 本次研究表明,经过不同的方案治疗后,研究组3个月后的成功率为95.8%,失败率为4.2%;对照组的成功率为76.6%,失败率为23.4%。研究组9个月后的成功率为87.2%,失败率为12.8%;对照组成功率为68.1%,失败率为31.9%,研究组优于对照组,比较差异具有统计学意义(P 综上所述,不同的口腔修复材料产生的磨损程度不同,金属材料制成的人工牙比陶瓷牙好,再结合患者的具体情况,选用合适的修复材料,有助于延长修复材料的使用寿命,从而达到最佳的修复效果,值得在临床推广应用。 陶瓷材料论文:氧化锆陶瓷材料的抗热震性能分析 摘要:本文通过分析氧化锆陶瓷材料热膨胀性和相变特征,重点讨论了利用相变提高氧化锆材料抗热震性能的方法,对改善材料抗热震性的途径进行了探讨。 关键词:氧化锆 ,陶瓷,热震能,膨胀性 ,相变特征 1引言 陶瓷材料中热应力大小取决于材料的力学性能和热学性能,并且还受构件几何形状和环境介质等因素的影响。所以,作为陶瓷材料抵抗温度变化能力大小标志的抗热震性,也必将是其力学性能和热学性能对应于各种受热条件的综合表现。陶瓷材料抗热震能力的研究始于20世纪50年代,迄今已经提出了多种抗震性的评价理论,但都不同程度地存在着局限性和片面性。 2氧化锆陶瓷材料抗热震性的理论分析 陶瓷材料的热震破坏分为热冲击作用下的瞬间断裂和热冲击循环作用下的开裂、剥落。据此,脆性陶瓷材料抗热震性的评价理论也相应分为两点观点。一种是基于热弹性理论。它是指材料固有强度不足以抵抗热震温差引起的热应力时就导致材料“热震断裂”。根据这一理论,陶瓷材料同时具有高的强度、热导率和低的热膨胀系数、杨氏弹性模量、泊松比、热辐射系数及黏度,才能具有高的抗热震断裂的能力。此外,适度降低材料密度和热容也有利于改善陶瓷材料的抗热震性能。 另一种是基于断裂力学的概念,即材料中的热弹性应变能足以裂纹成核和扩展而新生表面所需的能量时,裂纹就形成并扩展,从而导致材料热震损伤。根据这一理论抗热震损伤性能好的材料应该具有尽可能高的弹性模量和尽可能低的强度。不难看出,这些要求与高抗热震断裂能力的要求截然相反。此外,增大陶瓷材料的断裂能、改善材料的断裂韧性,对提高其抗热震损伤能力显然是有益的。再有,适量微裂纹存在也将有助于改善抗热震损伤性能,例如气孔率为10%~20%的非致密陶瓷中,热扩展裂纹形成往往受到气孔的抵制,气孔的存在起着钝化裂纹、减小应力集中的作用。相反,致密性高的陶瓷在热震作用下则易于炸裂。 氧化锆陶瓷材料具有突出的常温力学性能,它熔点高、热稳定性和化学稳定性好。因而,它又常常在高温条件下使用,从而它的抗热震性性能又是衡量其性能的重要指标。氧化锆具有一些特殊的性质,如氧化锆可以单料、四方和立方三种晶型同时存在以及它的特殊相变特性,我们可以利用这些特性来优化它的热膨胀行为,提高其抗热震性能。 氧化锆的抗热震指标:材料的各种热学性能(如热导率、热膨胀系数等)、力学性能(如强度、弹性模量、断裂韧性和断裂能等)对陶瓷材料的抗热震性能都有影响,现在多数研究人员研究它的热膨胀性和相变特性来提高其抗热震性能。 3氧化锆陶瓷材料的热膨胀性 材料受热或冷却会发生热膨胀或收缩,这样就会在材料内部产生热应力。当材料中的晶相有可逆多型转变而伴随有大的体积改变时,将产生大的热应力。纯ZrO2就是具有这种特性的陶瓷系统的典型例子。ZrO2晶型转变温度大约为1000℃;当加热到约1100℃时,它从单斜相转为四方相(高温稳定相),反之亦然。这两种多型变体的密度相差很大。因此相转变时体积变化达0.6%或更大(线度方面)。于是产生很大的应力,并出现开裂。特别是冷却时产生的张应力更是如此。还有一种情况是,因为材料形状或传热特性,使其中的温度分布不均匀(即产生温度梯度)时产生应力。热膨胀行为是影响材料抗热震性极其重要的因素。根据热膨胀理论可对材料的热膨胀行为进行设计和调整,特别是对氧化锆的热膨胀系数的大小和稳定剂有种类以及添加量有一定的关系。这对考察它的抗热震性有重要的意义。 单斜氧化锆的热膨胀系数小,其膨胀有显著的各向导性,且存在相变问题。立方氧化锆的热膨胀系数大,并且随温度的增加而增加,因而由它构成的材料抗热震性较差。 4氧化锆陶瓷材料的相变特征 氧化锆陶瓷中较典型的马氏体相变为ZrO2中正方相单斜相(tm)转变。它是通过无扩散剪切变形实现的,因此被认为以属于马氏相变类型的固态相变,它具有以下特征。 ①无热相变。在给定温度下,相变与时间无关。 ②热滞现象。相变发生在一定范围内,单斜相转变为四方相为1170℃,而四方转变为单斜式温度在850~1000℃,相变滞后约200℃。 ③相变伴随3%~5%的体积效应和相当的剪切形变。由t-ZrO2相变成m-ZrO2体积膨胀,反之收缩。 ④相变无扩散反应发生,由于相变是瞬间完成,快于裂纹的速度,这样可以使用相变阻止裂纹扩展提高陶瓷材料的韧性,相变的体积效应可以用来缓解热应力,改善材料的抗热震性。 ⑤颗粒尺寸效应,处于一定状态下的颗粒小于某一临界尺寸时,单斜相可保留至室温而不相变。 ⑥添加剂可以抑制相变。在氧化锆中加入MgO、CaO等可以使氧化锆以单斜或立方形式存在。 ⑦相变受应力状态约束影响。处于压应力状态时,tm相变将受到抑制,反之则有利于相变。 一定温度范围内,氧化锆陶瓷的相变体积效应与膨胀效应相反,因而可以用改变氧化锆的固溶组成、受力状态和颗粒粒径及分布调整相变量和相变温度范围,来改善材料的热膨胀行为。虽不能由纯单斜相氧化锆制成可用陶瓷,但可以利用其热膨胀的各向异性来改善材料的韧性和提高材料的抗热震性能,例如对于耐火材料的抗热震往往依赖于大量气孔的存在。气孔的作用如下。 ①容纳一定的膨胀变形,缓解热应力。 ②气孔能在主裂纹尖端区域形成局部的微裂纹网,导致的弹性应变能局部减小保证了裂纹稳定扩展,从而提高材料的抗热震性。 然而气孔的存在往往是我们所不需要的,因而Garvie等提出了用单斜ZrO2多晶设计先进耐火材料的思路和方法。它是以单斜ZrO2多晶取代气孔并起到气孔的作用,所采用的单斜多晶ZrO2(MPZ)平均尺寸13μ m,其中包含有粒径为1~2μ m的微晶,把它们均匀分布在任何惰性脆体基体中,制成了接近理论密度的复合材料。它具有稳定的裂纹扩展特征,使材料的抗热震性能大大的提高。Garvie认为材料性能的改善与氧化锆的相变无关,而是由单斜ZrO2颗粒的各向异性产生热应力在基体中形成潜在的微裂纹所致。利用和控制氧化锆的相变,从宏观上改善材料的热膨胀行为,以有利相变体积效应在材料内形成适量的微裂纹,提高材料的抗热震性。 热处理对陶瓷材料的显微结构,尤其对材料中的应力分布状态有明显的影响。通过热处理促使晶界上残留的玻璃相析品,提高晶界耐火度,是晶界工程中有效提高陶瓷材料高温度的措施之一。另外,经热处理获得所需晶界状态,从而改善陶瓷的传热性能,对提高抗热震性也有重要意义。退火处理不仅能够有效的消除陶瓷材料中的内应力,而且能松弛材料中裂纹尖端附近的集中应力,减弱应力场强度因子,增加了脆断阻力,减少了热震破坏的动力,因而退火热处理还有使表面的微裂纹愈合的作用。采用合理的烧结工艺和合适的热处理工艺也是提高陶瓷材料抗热震的有效途径。但这方面的研究报道甚少。 材料的抗震性与材料的物理性能密切相关,对于选定的材质,其物理性能已经确定,我们可以根据其具体特点,通过工艺的人优化调整,提高材料的抗热震性能。对于氧化锆材料,利用相变特征来改善材料的抗热震性能还有很多工作要做。 5结束语 针对以上情况,我们还有必要对氧化锆陶瓷材料的抗热震性现象进行进一步的研究,从而为寻找合适的抗热震性措施提供理论依据。对现有的抗热震性工艺进行发展和完善,做到优化现有工艺,降低生产成本,并开发新的抗热震性工艺。 陶瓷材料论文:浅析陶瓷材料在产品设计中的运用 摘要:本文是在对陶瓷材料基本性能与美学含义进行简要概述的基础上,阐释他在现今产品设计中的重要地位,以及在未来产品设计中的发展方向与应用价值,并结合上述信息提出陶瓷产品开发与设计的过程中所应具备的民族性和地域性特征。 关键词: 陶瓷 产品 工艺 民族化 陶瓷是我们所熟知的材料,我们通常所了解的多为艺术陶瓷,它主要体现在美学意义及欣赏价值上。陶瓷的制作生产一直是由艺术家、艺人和专业工匠等为主进行设计,以手工化生产为特点。随着科学技术水平的提高,人们消费需求内容也呈多元化趋势发展,陶瓷这种被我国人民视为国粹的材料被赋予了更为宽广的设计语言,陶瓷的设计制作已不仅仅是体现在对传统陶瓷技艺上的复制与模仿,而且对其所体现出来的功能价值、应用价值及美学价值有着更为深刻的期待与要求,这既是对传统精神的继承又是在与时俱进的时代意义上的扩展。因此,陶瓷产品这种符合目的的,实用的并具有美感的产品系统设计,越来越为设计师、工程师所重视,在不断的开发与研究中以新的理念诠释着它的重要意义。 一、陶瓷产品在造型上所体现的视觉语言 陶瓷产品有其自身独特有的艺术特点,体现在造型上具有以下两个方面的表现形式,这两种形式具有同一性和关联性。他们包括,第一,陶瓷产品的造型设计是在满足人们内在物质生活需求基础上所进行的功能性、实用性设计,具有现实的意义;第二,陶瓷产品要注重对其形式美感的追求,在满足人们物质生活的基础上同时满足人们精神上、审美上的需求,具有内在的含义。这两种表现形式是在结合功能作用、工艺材料、工艺技术和艺术处理的基础上相互作用的结果。 因此,无论这种陶瓷产品是日用工具还是陈设器具,它都不是单纯的人为产品,而是在进行良好的造型表现的基础上对其精神内涵的所传达出来的外在表现。它不但具有实用价值的因素还有形式美法则所体现的美学特征,这种特征主要包括和谐、平衡、韵律、力度、风格等几个方面。这些美学特征融会贯通、相辅相成的体现在陶瓷产品中,任何一个都不可能完全孤立的存在。基于这样的特点,设计者在对陶瓷产品进行设计时,就不但要充分的理解它的物理特征、化学特性还要对它的形式美法则作为提升它精神高度的重要标杆,实现其美学意义。 二、陶瓷产品的加工工艺方法概述 陶瓷产品的设计与生产是一个复杂而又完善的体系,它的构思、设计、制作、生产都区别于传统手工业生产的陶瓷制作。陶瓷产品是用泥类,经粉碎后和水混合成的可塑性很好的泥团,用这种泥团做成的器形,再放入窑中烧制后的产品称为陶瓷。在开发新产品的过程中选择陶瓷的成型方法是确定生产工艺路线中非常关键的一步。其中最根本的是对陶瓷产品的产量、品质要求、材料性能以及经济效益等因素的综合考虑。一般情况下,结构简单的陶瓷产品可以采用的工艺成型方法为滚压法和旋压法。大件的或薄壁的陶瓷产品可采用注浆法,如果产品尺寸规格要求高就用压制法,产品尺寸规格要求不高时,用注浆法或手工刻塑成型就可以了,这种成型方法易于操作、条件好、便于前后程序的连动化。一般在陶瓷产品的制作过程中最为常用的加工成型主要以注浆法为主。注浆法的基本过程大致分为三个阶段,首先,从泥浆注入石膏模直至形成薄泥层,这是第一阶段。接下来,在形成薄泥层后,泥层渐厚形成注件,这是第二阶段。最后雏培形成后至脱模为收尾阶段。这种方法对产品设计成型的使用度较高,是陶瓷产品制作过程中常用的一种方法。 三、陶瓷在未来的发展方向与应用价值 陶瓷材料具有原料丰富,色泽亮丽,成形方便,耐酸耐碱且容易洗涤的特点,他不但清洁卫生,还会经久不变。所以,基于以上特征陶瓷产品在功能上主要以日用陶瓷(茶具,餐具等)设计;卫生洁具设计;建筑陶瓷设计;艺术瓷设计(陈设器具等)为主。但是随着时代的发展陶瓷功能也得到进一步的扩大,例如:瑞士雷达表已选用超前的材料――精细陶瓷,其抗断力和拉伸力极高且具有完满无瑕的外表和舒服亲肤的特质。碳玻璃陶瓷在制作高温化学反应堆、用于异常条件下的气体动力、轴承、有色金属铸罐的零件方面是不可替代的。还有如日本生产制造的陶瓷刀,用陶瓷菜刀切食物不会留下讨厌的铁腥味和铁锈,特别适宜于切生吃的食物和熟食;陶瓷剪刀由于不带磁性,特别适宜于剪接录音磁带和录像磁带,它的品质大大优于钢制剪刀,不生锈,十分锋利,被人们称赞为永不卷刃。除此之外,陶瓷还应用于太阳能电池、电容器、集成电路、催化剂载体、碳纤维和人体骨骼等方面对机械、能源、电子、信息、汽车、太空活动等领域做出巨大的贡献。经过研究,先进的高科技陶瓷,不易磨损,轻巧耐磨,抗酸抗碱,并能忍受高温。陶瓷这种材料被时代赋予更多和含义,应用的范围日益广泛,同时也创造着更大的价值。 另外,陶瓷产品的创新设计也应有更加深刻的理解,这种创新设计主要包括两个方面的内容:一是艺术设计上的创新,另一个则是制作工艺上的创新,即运用现有的制作工艺创作出有新意的产品。虽然陶瓷制品的用途不同,生产工艺不同,设计特点和装饰手法也有差异,但任何陶瓷产品都需要艺术设计的表现。然而陶瓷行业的模仿与跟风的现象却是影响创新设计的重要原因,这一原因同时造成了大量的产品同质化。 为了解决这样的问题,要求设计者在陶瓷设计在中体现“中国风”,将设计民族化、地域化,这一点十分重要了,如素来以温柔婉约为特质的青花瓷,如今被设计师们用来创作极具力量感的设计作品,中的手枪让作品不再带有那么冷冰冰的恐惧,且更具有趣味性。民族的才是世界的,中国陶瓷文明源远流长,陶瓷文化底蕴深厚,只要我们的企业愿意在挖掘民族特色上下功夫,我们的国际化,我们的国际竞争,将不仅仅只是融入国际大潮中,更会在国际上市场上占据一席之地,甚至引导国际潮流。这将是我国陶瓷产品设计、陶瓷产业的奋斗目标。 总结: 陶瓷是科学和艺术的综合产物,既受到科学的制约,又要具有一定的艺术形式,即达到科学与艺术的统一。又由于它是物质产品,具有使用价值和经济价值,能给人以物质和精神的享受,因此创作陶瓷产品必须与实践相结合,方能为人类的物质生活和文化生活服务。我们在深入了解陶瓷加工工艺、艺术特点的基础上要创造出属于中国自己的现代陶瓷产品,让陶瓷产业在我国再续辉煌! 陶瓷材料论文:陶瓷材料膜的现状与前景 摘 要:陶瓷膜又称无机陶瓷膜,是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留,从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。 关键词:纳米 陶瓷膜 一、前言 陶瓷材料作为全球材料业的三大支柱之一,在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。但是由于存在脆性(裂纹)、均匀性差、可靠性低、韧性、强度较差等的缺陷,因而使其应用受到了一定的限制。随着纳米技术的广泛应用,纳米陶瓷随之产生,它克服了陶瓷材料的许多不足,并对材料的力学、电学、热学、磁光学等性能产生重要影响,为陶瓷材料的应用开拓了新领域使陶瓷材料跨入了一个新的历史时期。 纳米陶瓷膜便是纳米陶瓷材料的大家庭中的一种,其产生于21世纪初,具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长等众多优势,并且对GPS信号无任何屏蔽作用。纳米陶瓷隔热膜是21世纪的航天领域高科技产品,该产品起先应用于美国军事、航空、航天领域。 二、正文 1.纳米陶瓷膜简介及研发历史 陶瓷膜技术是膜技术中的翘楚,但20世纪80年达国家已在广泛应用时,中国在此领域却还是一片空白。十几年过去了,依靠自主创新,中国陶瓷膜技术从无到有,不仅打破了国外的封锁与垄断,还达到了国际领先水平。膜是一种高分子化学材料,它有无数个只能用微米甚至纳米计算的小孔,既有分离、浓缩、净化和脱盐功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤等特征。膜技术发明之后便广泛运用于食品加工、水质净化、环境治理、制药工业、化工与石油化工等领域,用来实现产品的净化分离。陶瓷膜就是由经过高温烧结的陶瓷材料制成的分离膜。由于具有独特的耐性,其一进入市场便成为膜领域发展最为迅速、也最有发展前景的品种之一。 到1989年底,南京工业大学徐南平院士才开始了在陶瓷膜领域的艰难探索。经过二十多年的不懈奋斗与努力,中国在陶瓷膜领域不仅打破了西方的封锁与垄断,而且依靠自主创新达到了国际先进水平。 2.纳米陶瓷膜特征与原理 相较于传统聚合物分离膜材料,陶瓷膜具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂;机械强度大,可反向冲洗;抗微生物能力强;耐高温;孔径分布窄、分离效率高等优点,在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、冶金工业等领域得到了广泛的应用,其市场销售额以30%的年增长率发展着。陶瓷膜的不足之处在于造价较高、无机材料脆性大、弹性小、给膜的成型加工及组件装备带来一定的困难。 陶瓷膜分离工艺是一种“错流过滤”形式的流体分离过程:原料液在膜管内高速流动,在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜,含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留,从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。 陶瓷膜是由孔隙率30%~50%、孔径50nm~15μm的陶瓷载体,采用溶胶-凝胶法或其它工艺制作而成的非对称复合膜。用于分离的陶瓷膜的结构通常为三明治式的:支撑层(又称载体层)、过渡层(又称中间层)、膜层(又称分离层)。其中支撑层的孔径一般为1~20μm,孔隙率为30%~65%,其作用是增加膜的机械强度;中间层的孔径比支撑层的孔径小,其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透,厚度约为20~60μm,孔隙率为30%~40%;膜层具有分离功能,孔径从0.8nm~1μm不等,厚度约为3~10μm,孔隙率为40%~55%。整个膜的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小,形成不对称的结构分布。 陶瓷膜根据孔径可分为微滤(孔径大于50nm)、超滤(孔径2~50nm)、纳滤(孔径小于2nm)等种类。进行分离时,在外力的作用下,小分子物质透过膜,大分子物质被膜截留,从而达到分离、浓缩、纯化、去杂、除菌等目的。 3.纳米陶瓷膜的优势 陶瓷隔热膜系是由导电性物质氮氧化物组成,具有独特的分子结构,是一种性能独特并持久耐用的复合陶瓷膜结构。因而其具有阻隔红外线、分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长、隔热性能好,质量稳定等众多优势,并且对GPS信号无任何屏蔽作用。能够保持最高的可见光透射率的同时,又能提供最高的红外线和远红外线的反射。 4.纳米陶瓷膜的研究现状 纳米陶瓷膜目前主要采用纳米材料淀积技术,与PET表面涂布纳米陶瓷有所不同,它是将纳米陶瓷材料混合到PET基材颗粒,从而提高产品性能,使其达到前所未有的稳定。在金属膜的技术上通过纳米陶瓷技术,采用先进的真空磁控溅射工艺,用精微的纳米状陶瓷物质来制造,从而使产品对光进行智能滤光筛选,最大限度阻隔热量,性能大大优于单纯金属薄膜。此外,纳米陶瓷膜的生产还采用了高隔热低反光技术,一方面可以使薄膜有效隔热率超过90%,提高室内舒适度和节省能源;另一方面却没有增加薄膜的反光。通常提高隔热能力的同时,总是要加强隔热膜的反光,这样会使得室内可见光大量损失,并且使得通信信号大幅减弱;强烈的内反光极易干扰视线,引起视觉疲劳。 5.纳米陶瓷膜的应用前景 随着现代科学技术的发展和生活水平的提高,人们越来越重视节能和环。建筑物门窗玻璃、顶棚玻璃、汽车玻璃和船舰玻璃对可见光的透过性有较高的要求,但在满足采光需要而使可见光透过的同时,太阳光的热量也随之传递。因此,对室内温度和空调制冷能耗产生一定程度的影响。在夏季这种影响特别显著,透过玻璃窗进入室内的太阳能量加大的了空调的载荷。通常空调的设定温度与负荷具有如下关系:设定的制冷温度提高2℃,制冷电力负荷将减少约20%;设定的制热温度调低2℃,制热电力负荷将减少约30%。为了节约能源,人们采用了金属镀膜热反射玻璃和各种热反射贴膜,用以反射部分太阳光中的能量,从而达到隔热降温的目的。但是,这种做法对产品的应用构成影响,要么达不到预定的效果,要么加大了制作工艺成本。纳米陶瓷膜出现,为透明隔热问题的解决提供了新的途径,具有广阔的应用前景及市场价值。目前在国内,研发应用此产品已经引起了不少公司的关注。 三、结论 近几十年来,陶瓷材料的应用及发展是非常迅速的,陶瓷材料作为继金属材料、高分子材料后最有潜力的发展材料之一,它在各方面的综合性能明显优于现在使用的金属材料和高分子材料。陶瓷材料的应用前景还是相当广阔的,尤其是能源、信息、空间技术和计算机技术的快速发展,更加拉动了具有特殊性能材料的应用。相信在不久的将来,陶瓷材料会有更好、更快的发展,展示出其重要的应用价值,为人类的文明发展做出重要贡献。 陶瓷材料论文:陶瓷材料在镜子裱框装饰中的运用 摘 要:在人类文明发展的长河中,镜子自问世以来就没有离开过我们的生活。经过科技的进步,镜子不但在满足人们生活需要的同时,其镜子裱框装饰也越来越多元化,这首先表现在材质的选择上。陶瓷材料的优越性在镜子裱框装饰的选用中发挥了独特的艺术魅力。 关键词:镜子;陶瓷材料;镜子裱框装饰;陶瓷工艺 镜子是人们日常生活中最不能缺少之物,追溯到古代,早在3200多年前的殷商时代就有了真正的镜子,那时常用青铜铸造方式制成古代鉴容用具,正面以光素,以利取照,背面常有装饰。经过战国、汉、唐宋等各时代对铜镜的发展,我国古人在制镜材料上也有了新的尝试,秦时的金镜、汉代的铁镜、晋时的银华镜等,直到清代以后才出现了玻璃镜。这些制镜的材料都是比较贵重的金属,古人们将其与金银首饰归属为一类,作为小件器物来装饰室内空间。在国外,镜子也同样有着悠久的历史,从以钢和水晶石为材质到利用水银和银箔的化学反应而产生映像效果的镜子,也经历了一个漫长的时期。到了现代,随着科技进步,玻璃镜的出现很快成为一种时髦的饰物,深受人们欢迎。经过漫长的探索,在解决玻璃镜的生产成本、清晰度和耐腐蚀等性能后,加之人们审美意识的提高,人们越来越意识到,镜子不但要满足我们生活的需要,更要满足于我们的审美需要,由此产生的玻璃镜装饰也越来越受到设计师们的关注,其装饰手法和材质选择也越来越广泛,各种材质的镜框装饰层出不穷,常见的有木质、石质、不锈钢、塑料及综合材料等,唯独陶瓷材质运用在镜子裱框装饰中还为之甚少。 《简明不列颠百科全书》的“设计”条目中谈到了设计在客观上所受到的制约因素:“产品的设计首先指准备制成成品的部件之间的关系,这种设计通常要受到四种因素的限制:材料的性能、材料加工方法所起的作用、整体上各部件的紧密结合、整体对于观赏者、使用者或受其影响者所产生的效果。”不难看出,材料的选择是设计表达的最关键因素,现代设计在相当大的程度上依赖于实用功能、材料、结构、经济、科技、环境、信息等大多非艺术、非审美的因素。除去产品的实用性功能外,选择什么样的材料来装饰产品则显得尤为重要。 如果说地球上有某类物质,其自然资源极为丰富,与人类物质生活和精神生活的关系特别密切,非陶瓷莫属。那么将陶瓷这一被视为不同时期人类社会现实生活的写照般珍贵的物质融入镜框装饰的设计中又是一种怎样的探索和尝试呢?陶瓷材料有粗质和细质之分,但无论哪种类型的瓷土都具有可塑性和可转换性,即可以在外力的作用下发生形态的变化,经过煅烧后可以发生质的变化,转化成具有耐高温、耐腐蚀等性能的、质地坚硬的人造器物。并且,就陶瓷材料的质地而言,其瓷胎和釉质的光泽度、透明度和滋润感则表现为胎质美、釉色美、瓷声美。通常所谓的“白如玉,薄如纸,明如镜,声如磬”便概括了瓷器质地所独有的特点。陶瓷艺术是一种独特的工艺美术,其独特性在于它是科学技术与造型艺术的统一;他既是物质产品,也是精神产品;既是艺术品,也是商品。镜框装饰既可以说是艺术品也可以说是商品,这是因为在设计镜框的过程中,设计者利用多种装饰技法,以陶瓷材料为媒介,结合创作者的审美想象将艺术以物的形式融入大众生活当中,并以美的形式诉诸人们的感官,陶冶人们的情操,又满足人们的实际生活需要。在我看来,陶瓷除了具有上述特性外,更具有物质和文化双重功能,其材料的物质功能要优越于平时我们常见的镜框装饰材料:铜、铁、铝等金属,表现为具有一定的耐酸、碱、盐等的侵蚀能力,不会与这些物质发生化学反应而生锈、变质和老化;也不会像木质材料那样容易开裂、腐烂或虫蛀等;比起塑料,更不是一个等级上可以比拟的。从陶瓷的文化性来说,人类制陶的历史,就是人类关爱自身、大众及社会的历史。同时还具有象征性,依附于一定形式的隐喻或寓意,就陶瓷镜框装饰的设计而言,这种隐喻或寓意通过形态、色彩、纹饰和釉色等形式反映出来,显露出一定的社会历史内容,象征或代表某一阶层、团体或个人的价值观、情怀与理念、等级、拥有的财富的程度等。并且通过人们巧妙地运用陶瓷材料的结构形态、色彩空间肌理和表层装饰诸方面的因素,通过对镜子的使用种类和呈现类型而展现出陶瓷独特的美。 此外,对陶瓷镜框装饰的设计还与其工艺制作流程也密不可分,从某种程度来说,镜子裱框装饰若作为满足生活之物,那么他就是产品,但当它与镜子结合作为整体被独立欣赏时又可以称其为艺术品,所以,在生产工艺上不得不遵循经济原则,考虑生产成本、便于可操作性和减少劳动时间、提高工作效率等方面。相比其他材料特性而言,陶瓷的生产更具可复制性,对生产的产量化、产品化的可能性更大,而且其制作工艺简洁,周期也比较短,由此可以通过翻模复制等方式运用到镜框的批量生产中,使其产量化,从而降低了成本,又贴近了生活,满足了大众审美的需要。 有的人认为现代生活质量的优化和物质、精神需求的提高,使得奢华、奢侈型设计产品有了发展趋势,他们是不需要计较经济因素的。而更多的人则坚持设计的大众化方向,认为与大工业机器生产相联系的现代设计在本质上是为大多数人服务的,后者的意见应当说是更为合理的。陶瓷雕塑镜框产品,若是为了满足大众生活和审美的需要而服务的,那么就要考虑经济核算问题,考虑原材料费用,生产成本,产品价格,运输、储藏、展示、推销等费用的合理,在一般情况下力求以最小的成本获得最适用、优质、美观的设计。陶瓷材料的选择和它的工艺制作流程就是在严格遵循经济原则的情况下对镜子裱框装饰材料的选择和运用上做出的尝试和探索。 镜子是千变万化的“魔术师”,其镜子与裱框装饰相结合,更能体现人们对高品质生活的追求,在此为目标的基础上,只要我们努力探索,敢于创新,就可以使其变幻出多种艺术效果,从而丰富我们的生活,陶冶我们的审美情操,更能让艺术不再高高在上,贴近大众生活。
口腔医学技术实训教学探索:口腔医学的创新教学模式研究 1实验设计 1.1教学内容的整合 对“牙齿深龋治疗”所涉及的基础学科及临床学科相关内容进行整合,合并为一个新的教学模块,实现基础与临床、诊断与治疗、理论与技能的多重结合。教学团队中相关学科教师共同参与教案设计。教案以临床病例的形式进行整合,循序渐进地将下颌第一磨牙深龋病例所涉及的不同学科知识逐一展开。教学内容涵盖了口腔基础医学部分和口腔临床医学部分,基础部分着重复习口腔解剖生理学、口腔组织病理学和口腔材料学中的相关内容;临床部分则包括口腔内科学中窝洞充填及口腔修复学中嵌体修复的理论讲授与技能训练。 1.2教学时序的安排 该教学模块共15学时,依据临床疾病的诊疗程序与教学便利整合为3个单元,每个单元5学时(为整个半天),间隔约周,以便学生课前预习与课后消化。第一教学单元的教学内容以口腔内科学为主,涉及下颌第一磨牙的牙体解剖特点,深龋的临床表现、鉴别诊断及病理机制,深龋的充填治疗原则与方法,充填所用材料。教师讲授及操作示教约2学时,学生进行龋病的充填治疗实验操作3学时。第二教学单元的教学内容以口腔修复学为主,涉及嵌体的适应证、修复原则和制备方法,嵌体材料的选择。教师讲授及操作示教约2学时,其余3学时为学生嵌体洞型预备与蜡型制作的实验操作。第三教学单元的教学内容为深龋治疗方法的比较与选择,充填治疗及嵌体修复的临床并发证等。采用小组辩论模式,教师做引导,学生分为两个小组,分别对充填治疗和嵌体修复的优缺点进行比较,讨论不预设答案,最后由教师进行总结与评价。目的是通过学生的独立思考、科学分析和小组讨论,加深对理论知识的理解,掌握临床思维方法。 1.3教学方法的组合 教学设计中涉及多种教学方法,如课前自学,理论授课,实验操作,小组讨论,网络教学等,可在不同阶段单独或组合应用。自学贯穿整个教学过程之中,但需要教师提供指导。课前一周将该教学模块的大纲提要发给学生,明确教学重点及目标,并提供参考书目、教学幻灯片、相关文献等辅助资料,要求学生就相关内容进行自学,使其建立“深龋治疗”的初步知识框架。自学过程依托了南京医科大学口腔医学院的口腔修复学和口腔内科学精品课程教学网站这一教学平台,提高了自学效率。传统的教师课堂讲授可系统而快捷地传授理论知识,学生实验操作能掌握基本技能,二者仍是本教学模块中主要的教学方法,不可或缺。在前两个教学单元中,教师先用患龋的离体牙进行理论讲解,再利用仿真头模的情景化教学,进行充填治疗和嵌体修复的实验操作,既节约了教学时数,又强化了理论与实践的融合。团队协作学习是第三教学单元最主要的教学方法。小组学习有助于培养学生团队合作能力,5名学生一组,合作分工,检索文献,分析综合,最后形成小组结论;辩论则是对立双方通过搜集的论据,以辩证的思维来论证己方的合理性与他方的缺陷,以此不断加深理解,并最终形成科学的临床思维习惯。 1.4考核手段 教学考核是评价教学成效的重要手段,主要考查学生对各项技能及知识点的掌握情况。考核在整个教学模块教学结束后进行,包括理论考核、实践技能考核和问卷调查。理论考核主要通过试卷考查知识点的掌握情况,临床技能考核则是针对实验操作的过程和结果进行评价,问卷调查则就该课程模式与传统课程模式的优劣对比进行调查。 2结果 实验组理论考核平均成绩为97分,临床技能考核(充填治疗和嵌体修复)平均成绩为87分;对照组理论考核平均成绩为88分,临床技能考核平均成绩为86分。经统计学分析,两组理论考核成绩差异有显著性,而临床技能考核成绩差异无显著性。问卷调查显示,85%的实验组学生喜欢模块化课程模式,认为该模式更能激发自己的学习兴趣,学习目的性比较明确,教学形式比较活泼,理论与实践联系较为紧密。而大多数学生认为该教学模式的缺点是花费时间太多,干扰了技能操作训练的专注性,由于缺乏临床经历,所以无法进行深入的专业讨论。 3讨论 模块化口腔医学教学模式在遵循口腔医学基本规律的前提下,充分发挥基于问题的课程模式的优势———强化学生的创新能力[3],收到良好的教学成效,具有以下特点。 3.1符合口腔医学教学规律 该教学模式以具体问题为切入点,通过一个问题的解决步骤———探求原因、发现机制、确定解决方案及临床操作等,使知识点逐步展开,能够激发学生学习热情,使其由被动地接受知识变为主动地探索知识。通过问题的提出与解决,将原先独立而割裂的不同学科知识点组合到一起,强化了学科之间的联系,使学生对该专题建立了系统而直观的认识,既符合人类的认知规律,也符合临床诊疗思维的养成规律。但该教学模式局限于临床问题,缺乏学科的整体框架。 3.2利于学生综合素养的提升 学生的综合素养不仅包括专业知识和专业技能,还包括创新能力,如知识更新能力、团队合作能力、分析综合能力和语言表达能力等,而后者正是现代医学人才培养的重点。该教学模式通过引导、激励和鞭策等手段来提升学生综合素养。在课程开始前,提供相应的教学提纲和教学资源,引导学生独立完成文献的收集整理、资料的综合归纳,以此培养学生自我更新能力;通过具体问题的提出、小组内合作与小组间辩论激发学生的学习热情和团队意识;通过考核施加一定的学习压力,强化学生学习的责任感。但是,该模式耗时较多,学生在对该学科尚无基本认识的前提下,对于专题的重点以及文献结论的可靠性等不易把握,因此教师在前期的教学设计及准备工作中应进一步细化自学提纲和进行专业指导。 3.3创新教学模块设计 课程模块的设计是整个教学改革的核心,对于有代表性的临床问题的选择,不同学科知识点的整合,教学模块实施的细则等,均需要学院在学期开始前进行详细而周密的规划。一般而言,对于临床常见病、重点个论,特别是合并有实验操作的具体章节,只要有显著的学科交叉特点,就符合模块化教学设计的要求。例如本研究选取了深龋充填治疗和嵌体修复,既有相对独立的知识要点和技能要求,又有较强关联性的内容。创新之处就在于充分融合了基础与临床,涵盖了理论与技能。 3.4促进教学团队的建设 该模式涉及基础与临床多个学科的教学,因此需要组建由不同学科教师组成的教学团队,以核心课程教师为主,进行定期的教学会议和集体备课,针对不同教学模块进行不同的教案设计,针对教学过程中出现的问题进行及时的调整反馈。参与教学的教师必须是复合型人才,不仅要通晓本学科及相关学科的专业知识,还要具备一定的心理学、教育学和管理学知识,能够及时引导学生的学习方向。教学后的评估发现,教师的前期工作量远远大于传统教学法,包括案例选择、课程内容设计、相关学科知识的储备,在教学实施中也需要花费更多精力用于对学生的过程性考核、讨论的及时引导、结果的针对性评价。对于教师来说,既要有过硬的教学能力,也要有强烈的责任心。所以,如何通过合理的激励机制和评价体系建设一支过硬的教学团队是后期教学改革需要考虑的问题。 该课程模式的优点在于符合人类认知规律,以问题为起点,引导学生自主寻找答案,促进学生临床思维能力和综合素养的提升。我们希望通过循序渐进的改革,最终达到提高教学质量,激发学生学习热情,节约教学资源,培养高素质口腔医学人才的目的。 作者:胡建 章非敏 李谨 孙亚洲 顾卫平 马骏驰 单位:南京医科大学口腔医学院 口腔医学技术实训教学探索:口腔医学教育中网络教学的意义 1网络教学资源建设 1.1口腔医学网络课程建设 口腔医学网络课程建设主要是将各种教学资源放在网络上供学生学习,教学资源主要有教师授课录像、课程标准、电子课件、电子教案、实习指导书、电子案历、各教学单元的练习题及参考答案等。学生通过网络联入到课程中心,选择课程进行学习,教师组织学生进行小组学习,教师与学生、学生与学生之间进行网上交流讨论。可以进行网上考试,自动出卷,自动评分。教师利用BBS论坛、QQ等进行作业布置与批改,回答学生问题,使教学的实施、教学效果的测试与评价都通过网络进行。 1.2口腔I薹学网络实验室建设 口腔医学网络实验室主要配备口腔仿真模拟系统、多媒体演示交流系统、局域网络监控系统。口腔仿真模拟系统是一套能够模拟真实临床,辅助进入临床前操作教学的口腔专业教学工具,其仿真设计缩小了实验室和临床之间的差距。口腔仿真模拟系统中综合治疗机完全根据临床实际配置,其中快慢手机、光源、喷水冷却、吸唾系统、面板控制、椅位调节等也完全模拟临床,模型牙齿的材质与天然牙齿具有近似的硬度和密度,能给予学员操作时最大程度的逼真感;面罩装置模拟了人体口腔周围软组织环境,有助于学生掌握支点选择、口镜的使用要点。 多媒体演示交流系统主要由教学电脑、控制面板、口腔内窥镜等组成,教师通过教学电脑播放多媒体课件,通过口腔内窥镜抓拍口腔制备的牙体、洞型等近距离的图像,学生仿真头模旁配备的计算机,可接受教师教学电脑传送来的图像、信息,教师还能够直接监控学生的电脑屏幕。控制面板主要控制教师与学生之间的联系,如图像发送、呼叫等,通过学生与教师之间的呼叫按钮,实现教师与学生间的教学交流。局域网络监控系统,通过教室上方安置的摄像头,教师可观察实验室每个学生的操作情况,学生的整个操作过程都能作为视频资料保存下来以供回顾,最后可以进行实践操作评价。 2网络教学在口腔医学教育中的应用 2.1网络教学使口腔l薹学理论锞教学生动化 网络教学利用多媒体及网络技术,使口腔理论课教学成为集声音、图像、文字为一体的教学In,将学生难以想象和理解的抽象内容及复杂的变化过程,通过局部放大、动态模拟等方式,形象、生动、直观地展现在学生面前,将抽象变为具体,枯燥的教学内容变得生动形象,有利于学生的理解记忆。口腔医学是重实践操作和形象化的学科,以往教师单纯以传统的教学手段即板书、挂图、幻灯片等授课,学生由于理解力的限制,大部分感觉抽象难懂。网络教学环境中学生通过口腔多媒体课件,能够观察大量的临床病例照片、录像、动画,弥补了目前临床见习课时少、罕见病例难以见到的不足,帮助学生将临床与所学的理论知识有机地联系在一起,使理论教学与临床实际紧密结合,为以后进入临床工作打下坚实的基础。 2.2网络教学使口腔医学实验课教学真实化 学生通过进入临床前课程的学习,熟练掌握了口腔医疗中的基础理论知识后,需要进一步强化训练类似临床实际的治疗工作。传统的实验课一般采用教师示范操作、学生观看的示教模式,但由于口腔操作范围小,学生视线受到手及头的阻挡,观看视野有限,难以全面掌握实验操作的要点和难点。在网络教学条件下,口腔医学专业实训可借助仿真模拟系统配备的口腔内窥镜与局域网络监控系统,将教师操作过程进行直播,使每位学生都能清楚地看见教师在仿头模上的操作。如在牙体牙髓课程教学中通过内置摄像头将牙体根管预备的正确操作步骤传给学生观看。在口腔修复学课程教学中利用肩台制备评估系统掌握肩台预备操作要点。网络教学环境下还可借助计算机辅助教学(CAD软件,将牙体洞型制备等口腔操作过程通过三维重建、动画播放给学生观看。 2.3网络教学使教学资源利用充分化 随着高等教育的大众化,医学院校普遍扩招,但投入的教育经费又严重不足,有限的教学资源如何发挥最大的作用是每一位口腔医学教育工作者应思考的问题。利用现代网络技术实现资源共享,为口腔医学专业教学提供更加丰富的学习资源,可以很好地解决这一难题。例如:下颌阻生牙的拔除手术是口腔医学生实训的一个重点,但30多名学生围在一个狭小的门诊病房中,既不符合口腔外科无菌的原则,也不能让学生看清楚,而网络教学可以通过录像在互联网上反复播放手术的现况,给同学们展现最直接的手术场景,不仅可以清楚地看到操作的每一个步骤,而且解决了教学资源不足的问题,提高了教学效率。另外,信息技术的发展使教学资源无校界和国界,从网上可以部分获取其他高等院校的教学资源,使教学资源利用充分化闭。网络教学没有时间和地点的限制,使教学更开放。只要有网络,学生就可以在任何时间,任何地点,对任何感兴趣的内容进行学习,使有限的教学资源发挥更大的作用。 2.4网络教学使教学方式互动化 传统教学模式中教师与学生接触的时间很少,学生对一些没有搞懂的疑难点,很少有机会向教师请教,师生之间的交流和沟通很少,而网络教学可以实现真正不见面的互动教学,学生在学完一个教学内容后,对一些没有搞懂的知识,可以通过BBS论坛、QQ即时和教师联系,增加了师生的教学交流,从而更有利于教学质量的提高。在口腔医学实践教学中,通过实验室教学网络,在口腔仿真模拟系统的装置旁配备一台接人了因特网的电脑,教师的示范操作可以传送到所有学生的工作台上去;学生随时都可以通过呼叫按钮提出问题,教师通过与学生之间的呼叫按钮,实现教师与学生间一对一和一对多的交流,当学生在操作过程中需要帮助时,可以通过按“帮助”键和教师联系;教师通过摄像头对学生操作情况进行监控,及时纠正学生不当的操作,这样的网络教学模式更有利于提高学生的动手能力13]。 3网络教学存在的问题及不足 网络信息技术为现代医学教育提供了一个新的平台,通过这个平台,师生可以进行更广泛的交流,教育变得更加民主开放。网络教学是现代医学教育的必然发展趋势,它必将在未来的医学教育中起到越来越重要的作用。当然,多媒体和网络技术在医学教育中只是一种教学手段,有利于提高教学效果和质量,但不能取代教师在教学活动中的主导地位i41。相反,网络教学对教师的要求更高,教师在教学过程中始终扮演教学组织者和指导者角色,其重要作用无法替代。在使用网络教学中主要存在下面问题及不足。 3.1教师教学能力有待进一步提升 高质量高标准的网络实验室教学需要教师对实验室网络设备的熟练操作,现代化的设备和软件需要对教师进行整体培训。因此,网络教学要求教师主动积极地接受新观念,学习现代化的信息教育技术,依据多媒体教学、网络教学的特点,研究、开发新技术,探讨新的教学手段与教学内容的有机融合,进行适合学生的教学设计,应用合理的教学手段,提高教学效果。 3.2人文素养教育有待进一步强化 网络教学虽然调动了学生的学习兴趣,教学效果也很好,但它的一些特点与优势也注定了它的不足,特别是在人文教育和性情陶冶方面有着先天的缺陷i51,学生和教师没有面对面的交流,教师的人格魅力无法潜移默化影响学生,学生更多的是知识的获得者,而得不到人格的全面发展,因此在进行网络教学时必须结合传统的教学方式,如面授答疑、临床见习、案例讨论、标准化病人的引入、心理辅导等进行教学。 3.3教育经费投入有待进一步增加 稳定的网络运行是整个网络实验室教学顺利进行的坚实保证,网络硬件建设应作为口腔网络实验室重点投资对象。建设一个高标准的口腔网络实验室需要很大一笔投入;目前国内使用的口腔仿真模拟系统配套耗材、模型等依赖进口,而且许多模型属于一次性使用,教学成本较高,在发达国家口腔医学教育被普遍认同为精英教育,模拟实验教学多数需要学生额外付费,国内口腔医学教育显然不能做到这一点,那么在教育经费投入严重不足的情况下,如何搞好网络化的教学是每个口腔医学教育工作者需要思考的问题。 口腔医学技术实训教学探索:任务驱动教学在口腔医学技术的应用 [摘要]口腔医学技术是一门理论与实践密切结合的学科。在口腔医学技术专业教学中,更加注重学生动手能力与适应能力的培养,使其成为高素质、高水平的应用型人才。任务驱动教学法作为构建“教、学、做三位一体”的教学模式,可明确课程目标,充实教学内容,取得良好的教学效果。在分析任务驱动教学法基本理论及优势的基础上,阐述口腔医学技术专业教学现状,进而探讨任务驱动教学法在口腔医学技术专业教学中的具体应用。 [关键词]口腔医学技术;任务驱动教学;应用 在现代口腔医学不断进步的形势下,人们对牙齿美容健康的要求越来越高,口腔医学技术也得到了快速发展,义齿加工企业越来越多,致使口腔技师人才紧缺。在口腔医学技术专业传统教学中,理论知识讲解较多,动手操作较少,导致学生毕业上岗后无法满足实际要求。所以,必须对口腔医学技术专业教学进行改革,有效调整教学方法,使其满足社会发展需求。而任务驱动教学法不仅符合国家教育要求,也可为口腔医学技术专业教学改革提供突破口,提高教学质量与成效。 一、任务驱动教学法的基本理论及优势 (一)基本理论 任务驱动教学法就是以任务组织教学,在执行任务的过程中,以参与、互动、体验、合作、交流的学习方式,充分地发挥学生的认知能力,利用现有知识在实践中不断感知与认识,让学生主动思考与解决问题,给学生留有足够的发挥与创造空间,以此实现预期的教学目标。与此同时,以任务为中心,通过分解与实践教学任务,提高学生专业技能与动手操作能力,是一种值得全面借鉴与推广的教学方法。 (二)优势 在口腔医学技术专业教学中,强调以扎实的理论为基础,培养学生较强的操作能力,以此为义齿加工企业提供优秀的口腔修复技师。在实际教学中应用任务驱动教学法的优势主要包括以下几点:1.有助于调动学生学习的积极性与主动性口腔医学技术专业更加侧重实际操作,如果在实际教学中让教师进行讲解,学生被动听讲,必然导致学生无法跟上教师思路,或因想象不出实际操作情况而产生厌烦心理。而通过任务驱动教学法的实施,可有效解决这一不足,充分调动了学生学习的积极性与主动性。比如,在全口义齿工艺技术排牙方法的讲解中,教师可设定本节课任务,这样在学生学完有关理论知识与查阅有关资料后就不再单纯地被动学习,而会产生完成任务的紧迫感,进而在教师的指导与激励下完成本节课任务,充分调动了学生的学习热情与主动性。2.有助于完成教学目标在实施任务驱动教学法的时候,教师应在每节课前设计教学任务,明确教学目标,一切教学内容与教学活动均围绕此目标展开,这样,教师教学思路会非常清晰,学生学习目的也比较明确。比如,在可摘局部义齿修复工艺技术卡环弯制的讲解中,教师设计教学目标为掌握常用卡环的弯制、铸造工艺技术,那么教学内容与教学活动均围绕这一目标展开,突出了教学重点与难点,以此提高学生的学习效果,达成预期的教学目标。3.有助于增强学生的学习能力通过任务驱动教学法中任务的设定,可加强知识整合,以此完成设定的任务。同时,在实际教学中,教师应遵循“授人以鱼,不如授人以渔”的原则,教会学生学习方法,增强学生学习能力,从而让学生独立思考与解决问题。 二、口腔医学技术专业教学现状 口腔医学技术专业是一门操作性与实践性强的学科,以培养学生动手能力为目标。现阶段,在口腔医学技术专业教学中,普遍存在着专业课程设置和实际需求不相符的情况 。所以,一定要改进原有的教学方法,重视实践教学,增强学生实践操作能力。从教学内容角度来看,应突出针对性与实用性,以“够用、必需”为度。而任务驱动教学法就是根据工作任务开展的教学活动,非常适合口腔医学技术专业教学。 三、任务驱动教学法在口腔医学技术专业中的具体应用 (一)确定教学任务 在任务驱动教学法中,其核心主旨就是师生共同完成一项具有现实意义的任务。在设计任务的时候,教师应对学生实际情况进行充分考虑,并以教学大纲为指导,在各项任务中融入大纲知识点。同时,必须保证任务具有一定的灵活性、综合性及可操作性。通过任务达成,让学生初步了解专业主要内容及基本技能。此外,还要保证任务具有一定的针对性与实用性,为学生提供创造、创新的机会,以实际工作岗位需求为准,实现教学和工作岗位的零距离衔接。 (二)教学实施过程 任务驱动教学法的实施过程就是探究式学习过程,学生一直处在积极学习状态,每位学生可根据自身情况理解任务,进而利用现有知识与经验进行解决。与此同时,在自主学习基础上,以小组形式完成教学任务,以此增强学生的成就感与满足感,进一步激发学生的求知欲望与探索欲望,最大限度地培养学生的探究、进取、独立精神。在口腔医学技术专业任务驱动教学中,应先在技师协助下明确教学任务模块,并将其和教学任务、生产实习相结合。在执行任务时,学生要做到理论联系实际。同时,在实际教学过程中,让学生分组完成任务,明确自身角色,并站在角色立场考虑问题,体验工作艰辛,以此挖掘个人潜能与创造能力。在整个教学过程中,教师主要担任指导者、监督者的角色,即将与此项任务有关的理论知识依次展现在学生眼前,加深学生对这些理论知识的理解与记忆,从而取得理想的教学效果。除此之外,在课后,教师可收集临床病例模型,让学生进行实训操作,制作修复体,进一步巩固理论知识,提高实践操作能力,实现教学和工作岗位的零距离衔接。 (三)教学成果考核 在传统教学中,考核方式主要为一次性期末考试,未重视对学生平时课堂学习情况及实践技能学习的考核,导致多数学生只是考前突击复习,根本没有掌握相应的知识与技能。从某种程度上而言,此种考核方式较为片面,已经无法满足现代教学改革的需求。在任务驱动教学法中,考核主要是以学生完成教学任务情况及成果为依据,以此对学生自主学习与团队合作能力进行评价。除此之外,还可以通过学生之间的互评,发现自身不足,吸取他人优势,进而更好地完成教学任务。因此,在口腔医学技术专业课程教学中,考核成绩主要由学生平时成绩、理论考核成绩、技能考核成绩组成,从而全面评价学生对理论知识和实践操作的掌握程度。 四、任务驱动教学法的实施保证及注意事项 (一)实施保证 要想保证任务驱动教学法有序实施,就要加强教师培训,提高教师实践能力,增强教师“双师”素质。因为口腔医学技术专业起步较晚,大部分教师均毕业于口腔医学专业,而不是口腔医学技术专业,其具有相应的理论知识与教学能力,但操作经验与技能不足,而临床技师尽管具有操作经验与技能,但教学能力有限。所以,应加大教师培训力度,达成校企人员双向互动,进而实现教师具有“双师”素质。 (二)注意事项 在口腔医学技术专业教学中应用任务驱动教学法的时候,应对以下几点内容予以注意:(1)注意课前教学设计。在实际教学之前,教师应对课堂教学任务框架予以设计,对每个环节的实施效果了然于胸,进而确保教学活动得以顺利、有序进行。(2)加强理论与实际的联系。尽管口腔医学技术专业培养的是口腔修复技师,更侧重实践操作,但理论知识也是非常重要的,不可盲目进行实践操作,必须实现理论与实践的结合,从而将学生培养成理论知识扎实、实践技能过硬的口腔修复技师。(3)合理设置教学任务。在设置教学任务的时候,教师必须对学生的学习能力与现有知识掌握情况进行充分了解,以此设置符合学生学习水平的教学任务,而不要将教学任务设置得太过容易或者难度过大,应遵循因材施教的原则。(4)灵活运用。在口腔医学技术专业教学中,尽管任务驱动教学法应用效果良好,但依然存在一些不足,如,可能对部分理论知识理解不透彻、掌握不全,为此,在实际教学中,教师应结合其他教学方法来实现理论与实践的充分结合。综上所述,在口腔医学技术专业教学中应用任务驱动教学法时,应以学生为主体,充分发挥教师的引导与启发作用,从而调动学生学习的热情,培养学生的实践操作能力,实现教学与工作岗位的零距离衔接。同时,在实际教学中,必须重视教师培训,使其达到教学要求,进而有效提高教学质量与成效。 作者:胡洁 唐岳鹏 单位:湖南师范大学 永州职业技术学院 口腔医学技术实训教学探索:口腔医学专业口腔修复学教学改革研究 摘要:口腔修复学是口腔医学专业的一门核心课程,要求口腔医学专科生重点掌握;作为口腔医学中一门具有高度实践性的学科,其临床实践技能也是口腔医学人才培养的重点。因此,口腔修复学教学质量的高低直接关系到口腔医学专业毕业生的质量。结合长沙卫生职业学院口腔医学专业的资源设施和学生学情,从教学方法和考核方法对《口腔修复学》进行课程改革,以期提高课程教学质量,培养高职院校技能型人才。 关键词:口腔医学;口腔修复学;教学改革;改革初探 一、课程的定位 《口腔修复学》是高职院校口腔医学专业的一门专业核心课程。是口腔医学专业学生学习各专科口腔课程和从事临床口腔修复工作的基础,并且还是国家执业医师资格考试的必考科目。《口腔修复学》是以培养学生运用口腔修复理论知识和基本修复操作技能来诊断和治疗口腔颌面部各种缺损和畸形为目的的一门课程,在专业课程体系中,该课程是以基础医学、口腔基础医学、循证医学、口腔临床医学、材料学、工艺学、工程技术学以及美学等为基础的专门学科,要求学生牢固地掌握有关基础知识和相关学科知识,并具有一定的临床和修复体制作技能,才能对各类畸形和缺损做出诊断,合理的设计并精确的制作各种修复体,为患者提供良好的修复治疗。是口腔医学生将来进入临床行医的必要知识结构和技能。本课程在培养目标上主要体现为:一是素质目标方面主要培养学生培养学生具备认真、科学、严谨、求实的工作作风,具有高尚职业道德,尊重患者、关爱生命,同时具有较好的团队协作精神及人际沟通能力。学会建立良好的医患沟通和互相合作关系,取得患者的理解和信任;二是知识目标方面主要要求学生掌握固定义齿、可摘局部义齿、种植义齿和全口活动义齿修复的适应证、临床注意事项以及具体修复方法,熟悉各类修复体制作的技术工艺流程,了解颌面部缺损、牙周疾病、咬合病与颞下颌关节疾病的相关修复治疗选择;三是能力目标方面主要培养学生的临床思维能力,学会分析病因,进行正确的诊断与治疗;同时培养学生主动学习和分析问题、解决问题的能力。 二、存在的问题 调查显示,学生在学习过程中主要存在以下问题:[1]基本理论知识掌握不牢;实验动手操作能力不强:一是基本理论知识掌握不牢。口腔修复学主要学习牙体缺损的修复、牙列缺损的固定修复和可摘修复,要求掌握各种修复体的适应证、临床注意事项、牙体预备方法和修复体制作方法等,学生在刚开始学习时基本能形成清晰思路,但是随着所学的修复体种类越来越多,虽然采用了对比学习法,但学生普遍存在思维混乱、方案选择不当的现象,折射了学生基本理论掌握不牢的现状;[2]二是,动手操作能力不强。目前的口腔修复学实训主要是临床操作性实训,学生没有认真思考,只是单纯地在教师的指导下完成操作,没有形成整体的思路,在有差异的项目中不能积极地动脑,对各种修复体制备方法缺乏主动对比差异,导致学生在临床上不能有效地将所学知识转化为应用。[3]因此,为加大学生对理论知识的实际掌握程度,增强教学效果,提高学生的动手操作能力,使口腔修复学这门课程真正发挥实用,现就口腔修复学课程改革作一探讨。[4] 三、改革的措施 综合考虑长沙卫生职业学院的学生学情、师资力量、实训条件及《口腔修复学》课程的特点:一是案例教学法与传统教学法相结合。口腔修复学是与临床结合紧密且实践性很强的临床学科。要求学生既要掌握扎实的理论知识,同时还要具备分析和解决临床实际问题的能力。人们将案例教学法和传统教学法相结合应用于口腔修复学的理论教学中收到了良好的效果。有研究发现,案例教学法结合传统教学法与传统教学法进行对照试验的结果显示为:案例教学法结合传统教学法通过提高课堂教学吸引力,达到了提高学生的学习兴趣和主动性的效果。更提高学生临床思维能力、分析和解决问题的能力;同时能够提高学生对知识的理解、记忆与灵活应用能力,也有助于学生语言表达能力、团队协作能力的提高等,取得了很好的提高学生学习效果的成效,学生普遍表示更喜欢这种教学方法。在案例教学中,教师提供的临床病例很关键,是否具有典型性、针对性、科学性,是否包含图片、视频等多媒体形式直接影响教学效果。这就需要教师花费更多的精力和时间通过多种途径搜集病例。针对病例提出问题,教师要反复推敲,仔细斟酌,问题的设置着重于问题的综合分析、知识的融会贯通、理论联系实际问题的方法和具体实施步骤。设计问题的排列要有一定的次序,合乎逻辑,形成一个有序递进的导向过程。例如牙体缺损的修复治疗方案的选择这一知识点,可以通过各种原因造成的缺损、不同缺损牙位、不同缺损范围和患者对修复体要求和修复后效果的多样性等的病例和相关问题的呈现,可以使学生依次学习到嵌体、部分冠、贴面、全冠以及桩核冠等各种修复方法;二是在传统教学的基础上强化研究型教学。研究型教学并不是对传统教学方法的全盘否定,而是调整多种教学方法的平衡点、侧重点。由知识“灌输”式教学向师生共同探究式教学转变。在教学中实现师生进行交流、对话、沟通来提高教学效果。由教师授业解惑教学向合作式教学转变。与学生合作学习、共同进步。由单一的课堂讲授向多样化教学方式转变,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习热情,增强学生的学习动力。由传统的闭卷考试向多种考核方式转变,既要考查知识,又要考核能力;三是通过实训课程加强对学生的临床基本操作手法的训练。开展以仿真头模操作为主的实训,通过在仿真头模上反复练习,培养学生的学习兴趣,并使学生尽快对各种医疗器械的性能认识熟悉,掌握各器械设备的正确的使用方法,在教师规范化示教及指导下严格执行操作规程,在实践中加强动手能力的训练,克服学生畏难怕错不敢动手操作的心理;四是实行过程考评与期末考评结合的考评方法,实现临床应用能力的提升。过程考评主要包括考核学生在平时实训操作中体现的的职业素养、职业规范、实训课完成预备体的质量以及实验报告的书写完成情况,综合各项作为学生的平时成绩。期末考评主要考核学生对理论知识掌握的情况。采用闭卷考试,考察学生对重要概念、基础理论和基本知识的掌握情况,检验学生独立分析问题、灵活运用理论知识解决实际问题的能力。 四、实施效果 通过对口腔修复学的教学方法进行探索改革,学生由以前的被动学习转变为主动解决问题,培养了学生的独立思考能力和动手操作能力,为今后在临床进行口腔修复工作打下了扎实的基础。人们还将为培养社会需要的高规格口腔医生进一步深化口腔修复学教学改革。 作者:黄珊 口腔医学技术实训教学探索:口腔医学早接触临床教学模式与实践 摘要:通过早接触临床让口腔医学专业学生尽早体会口腔医生角色,了解今后要从事职业的具体内容,激发学生专业学习兴趣。本文重点探讨口腔医学专业学生早接触临床的目的、意义及具体措施,期望通过改革临床教学模式,提高学生对专业的认识与认可度,增强临床教学效果。 关键词:口腔医学专业;学生;早接触临床 口腔医学专业是一门实践性很强的学科,对学生的动手能力要求很高。目前,口腔医学专业专科生大多在社区、乡镇卫生院、口腔诊所就业,不但要求学生临床操作能力强,而且要具备良好的医患沟通技能,只有这样才能更好地服务于广大口腔疾病患者。口腔医学专业专科学制短,一般采取“2+1”人才培养模式,即两年在校学习、一年医院临床实习。在校学习期间学生主要学习口腔医学专业基础理论,接触临床的机会非常少,学生普遍反映对将来要从事的口腔医生这个职业认识模糊,学习兴趣不大。另外,部分教师重视基础理论教学,对临床案例介绍很少,很多学生感觉学习目的不明确、学习枯燥,缺乏学习积极性和主动性,理解课程内容存在困难。为解决当前教学模式与学生客观需求之间的矛盾,近年来,国内外教育界提出了早接触临床的教学方式[1,2]。美国、英国、加拿大等多个国家在医学生大一、大二学习期间就采用不同形式的早接触临床教学模式。早接触临床是国际上高等医学教育课程改革的重要研究课题,大多数学者认为其能够提高学生的专业认可度和学习兴趣,让学生更加主动地学习,学习效率明显提高,更加有效地将医学基础理论与实践操作结合起来[3,4]。近年来,我院针对口腔医学专业学生实施早接触临床教学模式,获得了一些经验和体会,现总结如下。 1早接触临床教学模式的目的和意义 1.1加强专业认识,激发学习兴趣 在目前“2+1”人才培养模式下,口腔医学专业学生第一年主要接受通识教育,学习英语、计算机、“两课”、少量临床医学基础课程(如人体结构学、人体形态学),基本不接触口腔专业知识,很多学生对将要从事的职业没有概念,对当初报考口腔医学专业感到茫然,甚至产生悔意,具体表现为学习目的不明确、专业认可度不高、缺乏学习主动性等。对于一个没有真实接触过的临床病例,学生很难通过枯燥而深奥的书本知识进行正确理解,口腔疾病的病因、诊断及治疗方案非常抽象,教师的反复灌输有时会让学生产生厌学情绪。早期接触临床可以使他们在真实的口腔医疗环境中体会到角色的转变,进而产生职业神圣感、荣誉感,通过接触临床病例,学生体会到所学书本知识与临床实际之间的相关性,从而产生学习兴趣,认识到只有主动学习而不是被动适应课堂,才能有效掌握专业知识。如让学生早接触临床拔牙过程,体会患者对拔牙的恐惧、医生的熟练操作,会迅速让学生对将来要学习的牙槽外科产生兴趣;还可以生活中常见的急性牙疼为例,适时介绍急性牙髓炎的基本特点,如夜间疼、自发疼;通过早接触牙齿根管治疗,让学生对以后的牙体牙髓课程产生强烈的学习兴趣,从而取得良好的教学效果。 1.2强化医患沟通技能,树立医者仁心理念 在当前医患关系紧张的形势下,早接触临床有助于培养学生医患沟通能力,培养职业爱心以及高尚的职业道德情操。带教教师应借助早接触临床的机会,充分调动学生的主观能动性,让学生和患者交朋友,培养其医患沟通能力,如让学生询问患者的患病经过,学会采集病史,患者对疾病的咨询反过来又会促使学生主动学习课本知识,从而作出正确的解答。早接触临床会促进学生的专业知识学习,职业道德、综合素质培养。早接触临床是学生进入临床实习的过渡阶段,以前实习中,我们发现学生初次面对患者时非常紧张,不知所措,患者也会对其产生不信任感,拒绝实习生的治疗,学生失去了动手操作的机会,下一次接诊患者时就会更加不自信,从而导致恶性循坏。早接触临床有助于学生消除胆怯、恐惧心理,尽快适应角色转变,从容自信地面对患者。 2早接触临床教学模式的具体措施 2.1“项目导向式”早接触临床 在安排早接触临床时,由于学生仅学过基础课程,对口腔疾病的了解很多来自电视、网络及周围朋友或自己的患病经历,如龋齿、牙疼、牙龈出血等。因此,我们让学生自主选择感兴趣的项目,如拔牙、根管治疗、牙外伤处理,充分尊重学生的兴趣与爱好,学生组成不同的兴趣学习小组,每个小组由一名专业教师带领,不同时间点安排不同的口腔治疗项目让学生接触临床,要求学生带着任务去见习。如见习拔牙项目时,教师要求学生必须查阅相关资料,思考以下问题:接诊时如何和患者沟通?为什么要拔除患牙?能不能不拔?是牙疼患者要求拔除还是其他原因?拔牙要准备哪些器械?术后要注意哪些事项?学生带着这些问题去接触临床,就会避免盲目见习,效果也会好很多。早接触临床过程中,始终以“项目导向式”安排学生见习,既可以集中安排,也鼓励学生在周末或寒暑假以社会实践的方式接触临床。 2.2“学生传帮式”早接触临床 在具体实施过程中,我们选拔部分优秀的高年级实习生作为教员,学生之间开展传帮带教学。学生之间共同语言较多,沟通较容易,高年级学生的实习经验和体会对低年级学生有很好的帮助,能够避免或减少后者犯同样的错误。如上颌第一前磨牙在拔牙过程中非常容易断根,初学者不易掌握要点和技巧。高年级学生会把他们拔牙过程中的体会讲给低年级学生听,低年级学生在以后实习时就会更加注意;同时高年级学生自信而熟练地接诊患者会对低年级学生起到良好的示范作用,也会激发其学习兴趣。另外,学生教员带教更能活跃教学气氛,学生少了在教师面前的紧张感。“学生传帮式”早接触临床使学生真正成为教学活动的主体,实现在快乐中学习。 2.3“教师示范式”早接触临床 早接触临床质量的好坏将对学生今后的学习、职业生涯规划起到很大的影响。带教教师的作用非常重要,因为带教教师与患者的交流、沟通方式、手术操作习惯等会给学生留下深刻印象,学生会不自觉地模仿。早接触临床的带教教师既是教师又是医师,某种程度上还是导师,因此,必须具备扎实的专业知识,以及良好的语言表达能力和沟通能力,带教教师必须为人师表,才能给学生树立良好的示范作用。相反,一个不称职的带教教师将会给学生留下非常不好的印象,直接影响后者专业认可度以及职业热情,对其今后的从医之路也会起到负面作用。在安排学生早接触临床时,我们一般选择技术过硬、专业知识和临床经验丰富的医生作为带教教师,通过言传身教积极引导学生,对学生进行爱岗敬业、乐于奉献的职业道德教育。早接触临床中,教师要学会引导而不是替代,帮助学生将前期所学基础课程融入具体临床医疗实践中,适时提问,而不急于解答,让学生学会思考,激发学习兴趣。如见习拔牙过程时,教师提问:拔牙后患者经常问什么时间修复患牙,如果你是医生该怎么回答?通过这个问题让学生主动学习拔牙创口的愈合过程等相关知识。 2.4“医患沟通式”早接触临床 在当今社会各种原因综合作用下,部分患者拒绝示范治疗,甚至会拒绝实习生治疗,新形势下的医疗环境和医患关系,使学生临床学习的机会大大减少。国家卫计委为规范医学教育临床实践活动管理,保护医学生的合法实习权和患者的知情权,保证医学教育教学质量,制定了《医学教育临床实践管理暂行规定》,规定实习医师必须先声明自己的实习医师身份,取得患者同意,才能对患者进行诊断和治疗[5]。医患沟通是一门重要的技能,医学生必须重视并掌握,当前大多数医学生对医患沟通技能、医患关系的重要性认识不足,重视患者的病情,忽视了患者心理与情感的需求[6]。在早接触临床过程中,如果学生不尊重患者、医患关系处理不当会直接影响教学效果,应在教学安排方面自学生入学时就开设医患沟通艺术等课程,加强教育;带教教师尽量选择能配合的患者作为学习对象,事前向患者说明,取得患者同意,避免产生医患矛盾。如果患者不希望太多学生围观,带教教师可减少参与的学生数量,尽量避免医患关系紧张、医疗纠纷等负面影响。此外,教师还要鼓励学生主动和患者交流沟通,初步培养其医疗实践中的人际沟通与交流能力。 3结论 在口腔医学专业学生中开展早接触临床教学模式,能够使学生更早接触真实的口腔医疗环境,对今后要从事的职业有明确认识,提高专业认可度,最大程度地激发学生学习热情。在早接触临床教学安排中,可以采取上述4种措施。另外,要特别重视医患沟通技能培养,加强学生对医患矛盾现状的认识,让学生获得更多与患者交流的机会,提高自信心,为后期专业课程学习及临床实习打下坚实基础。 作者:何伟 单位:湖北职业技术学院医学院
材料科学论文:金属材料科学专业实习教学改革 摘要: 生产实习是高校人才培养的重要环节之一,也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题,进行了教学改革的尝试,获得了良好的实习效果。 关键词: 金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计,我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首,但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下,如何强化工程意识,培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合,提高专业兴趣,扩宽专业认识,为同学即将选择考研专业和就业提供指导,培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此,生产实习承前启后至关重要。目前尽管建立了众多的校外实习基地,但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题,导致生产现场停留参观时间短。同时,车间噪音大,实习小组人数多,在“只许看,不许动”动的束缚下,实习变成了参观、走马观花[4,5]。因此,同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅,甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下,探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下,企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素,学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益,反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此,企业对接纳学生实习一般持消极态度,能安排学生实习时间和次数有限。同时,由于实习经费限制,对生产实习基地只能就近选择。因此,在实习经费和实习基地均有限的情况下,合理资源安排尤为重要。(1)建立校外精习基地。所谓精习,选择典型的产品,熟悉零件的整个生产加工过程,既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解(兴趣引导)—同学现场实习(感性认识)—课堂交流讨论(启发深入)—再次现场实习(理解领悟)—课堂讨论交流(融会贯通)的方式进行。精习基地选择一是交通方便,便于学生多次实习往返,节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件,既涵盖金属原料质量控制、加工成型(铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺)、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合,能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料,并可接纳多次实习。精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念,让同学由浅入深,由表及里,归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法,根据工况和经济性,选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法,探索思考该产品生产质量提升空间,进而培养解决复杂工程实践问题的能力。(2)建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器,既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小,对生产实习来说,具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一,便于联系落实实习任务,时间安排灵活。二是交通便利,便于往返多次实习。另外,高校科研成果成功转化案例的学习,有助于激发同学学习的兴趣和激情,培养同学创业的意识。(3)建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1~2次,主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程,掌握金属零件不同的成型工艺,扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制,同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通,因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。一般精习基地选择1~2个企业,每个小组安排3~4次进厂实习机会,每次实习0.5~1天。泛习基地安排4~6个企业,每个企业安排1~2次进厂实习机会,每次0.5~1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排,可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文,忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时,很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价,轻工程实习的投入与考核。另外,实习现场环境工况复杂,指导生产实习不仅需要投入时间和精力多,还要求老师具有较好的身体素质。因此,要到达预期的生产实习效果,具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师,培养实习指导教师教学梯队,是完成实习的有效保障[6]。指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈,预先调研、制定实习计划,收集编制实习报告。同时,做好预先动员,讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量,需要指导老师相互合作,共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。(1)实习前沿。同学第一次到企业实习,带着对未来工作环境的憧憬,也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的,但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意,实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差,树立正确的择业观念,引导同学走进企业,培养兴趣,扩宽对专业的认识。同时,鼓励同学不仅带着眼睛去实习,更要带着脑子去思考,去发现问题,并运用所以理论,探讨解决实践工程问题的可行性。(2)编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况,修改、编写实习报告,避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论,研究与探讨的方式,引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究,将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合,培养同学解决复杂工程问题的能力。因此,实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢,引导同学在实习过程中抓住重点环节,透过实习产品,回归到理论的运用,将课堂理论与生产实践融汇贯通。(3)实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时,考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律(10%)、实习笔记(20%)、实习报告(40%)、实习答辩(30%)四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查,即可可以监督同学,也可以及时了解同学实习掌握情况,合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩,同学主动讲述和提问回答相结合,为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天,我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地,莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地,其产品包括:船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。实习参观公司按其产品成型工艺分,焊接成型:锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型:炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型:压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型:变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料:剪板机下料(≤8mm)、火焰和等离子气割,棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺:截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测:压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测:锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测:锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中,经过与指导老师、企业技术人员互动,在实习报告的引导下,通过课堂探讨交流,能够积极主动地完成各项实习任务,实习效果良好。另一方面,生产实习企业与学生获得了互相认可,既企业在进行安全教育的同时,也给同学做了下一年度的招聘需求,同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计,促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下,通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成,探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 作者:孙金全 谢鲲 李敏 崔洪芝 单位:山东科技大学 材料科学与工程学院 材料科学论文:材料科学研究教学的体会 1展示结果引导入门,直观易懂 《材料科学研究方法》涉及知识面广,综合性强,且是一门应用性强的课程。很多基础知识在课本上不可能详述,因此该课程相对来说比较难入门。笔者尝试采用展示测试结果的方法来引导入门,能让学生直观易懂,从开始就知道一种研究方法能得到什么结果,解决什么问题。比如在讲解热失重分析方法时,开头列出一张热失重曲线图,横坐标是样品温度,纵坐标是样品质量份数。让学生明白,热失重方法能得到一种材料在不同温度下的质量变化结果,表征热稳定性能。从而引发学生兴趣,去深入学习这种研究方法的细节和原理。这种方法在其他章节如红外光谱、核磁共振、电子显微、光电子能谱和X射线衍射等中都可以采用。有些结果学生可能开始看不懂,但这样更引发了他们的求知欲望。这样,从实例分析测试结果出发,引发学生好奇,能让学生主观能动的听讲和学习。 2强调注意事项,阐述原理 细节决定成败。《材料科学研究方法》中的仪器测试原理虽然明了,但是实现该原理的前提是要让测试条件符合理论,因此有很多细节必需注意。这些细节不但影响测试的准确性,更能够深入全面反应仪器的测试原理,从而让学生更深刻掌握该仪器的原理、操作和应用。比如热失重分析中,样品质量份数能准确测量的理论前提是样品在一个恒定气体氛围中,还要保护好天平。为达到这个条件,需要往炉子中通平衡净化气体,往天平装置中通平衡惰性气体和冷却水。这些细节强调了,学生对热失重分析的条件就会印象深刻,从而在测试中得到客观准确的结果。 3结合性能规律讲应用,提升兴趣 《材料科学研究方法》的课程目标是要让学生掌握各种材料分析方法,灵活应用各种材料分析工具。因此必须结合材料研究应用实例来讲解分析仪器的应用。但如果只将例子泛泛而谈,学生知其然不知其所以然,结果只能是蜻蜓点水,过眼云烟。如果能结合学生以前学到的材料物理和化学知识,阐明某种分析方法在材料结构性能规律上发挥作用的原理,则不但让学生温故了以前学到的理论知识,而且加深了学生对该分析方法在材料应用中的印象,极大提升了学生的学习兴趣。例如笔者在讲述DSC在聚合物结晶上的应用时,便结合DSC图谱,给学生回顾了大量聚合物结晶学知识,包括不同晶型、再结晶作用、结晶度、热历史的影响等。这使得学生不但学习了DSC的应用,更学会了对理论知识的科学论证,引发了强烈的学习兴趣。 4制作操作视频,增强实践 《材料科学研究方法》不仅要让学生学会基本原理,更要让学生会操作和应用。但是不同仪器具有不同的操作步骤和条件设置。这些操作步骤和条件设置即使记忆再好的人第一次学会后,在以后的操作中也会忘记某些细节。而制作操作视频则可以将一台仪器的操作步骤和条件设置完整的记录下来。这不仅有助于学生的操作实践,而且能起到保护仪器的作用。因此操作视频可以让学生学习该课程后有信心对该仪器和相应研究方法进行进一步的实践和探索。 5结论 材料科学研究方法是一门综合性和应用性很强的课程。对该课程事半功倍教学效果的方法有:授课教师知识面广;对分析方法讲解要通俗易懂;对仪器知识讲解细致入微;对应用实例讲解深入浅出;制作操作视频,增强实践。 作者:欧阳星陈大柱单位:深圳大学材料学院高分子材料与工程系 材料科学论文:剖析材料科学教学的微观机理 一、MaterialsStudio软件在教学中的应用 (一)简介材料计算模拟软件Materialsstudio是美国Accelrys公司为材料科学领域开发的一款科学研究软件,用于帮助用户解决当今材料科学中的一些重要问题。MaterialsStudio软件包集成了Visual-izer、CASTEP、Dmol3、Reflex等二十几个计算模拟模块,是一款强有力的计算模拟工具。用户可以通过Visualizer可视化模块进行一些简单的界面操作来建立材料分子的三维结构模型,之后通过软件包中相应的计算模块,对材料分子的构型优化、性质预测、X射线衍射分析及量子力学方面进行计算。通过计算得到的结果可以对各种晶体、无定型与高分子材料的性质及相关过程进行深入的分析和研究,其计算的结果精确可靠。CASTEP是CambridgeSequentialTotalEnergyPackage的缩写,最早由英国剑桥大学的一个凝聚态理论小组开发,是广泛用于计算周期性体系性质的一个先进量子力学程序。它可用于金属、半导体、陶瓷等多种材料的相关计算,可研究晶体材料的光学性质(折射率,反射率,吸收及发射光谱等)、缺陷性质(如空位、间隙或取代掺杂)、电子结构(能带及态密度)、体系的三维电荷密度及波函数等。 (二)教学环节设计1.知识点的设置。在材料科学的专业课中,如晶体物理、固体物理、半导体物理学、硅材料科学与技术等课程中,都会涉及材料的晶体结构,能带结构,带隙的分类,X射线衍射、缺陷,掺杂等知识点,也会涉及到材料的反射率、折射率、介电常数等材料的光学或化学性质。在完成这些基础知识点的讲解后,可以利用Mate-rialsStudio软件进行计算和演示,为这些基础理论给出直观形象的解释,把材料的宏观性质与微观机理衔接上,这样学生对材料科学的知识体系就会有一个整体的认识和了解。2.密度泛函理论及波函数的介绍。密度泛函理论是一种研究多电子体系电子结构的量子力学方法,其本质是以电子密度分布函数为变量代替波函数中的自变量来求解薛定谔方程,使求解复杂体系波函数的本征值成为可能。目前,密度泛函理论已广泛应用于物理、化学及材料相关领域,特别是用来研究分子和凝聚态的性质。目前密度泛函理论DFT(DensityFunctionalTheory缩写)被广泛应用到计算模拟软件中来求解薛定谔方程,可对材料的结构、性质、光谱、能量、过渡态结构和活化势垒等方面的进行计算研究。在与分子动力学结合后,在材料设计、合成、模拟计算等方面有明显进展,成为计算材料科学的重要基础和核心技术。3.软件的操作及相关内容的演示。MaterialsStudio程序包中的二十多个计算模块是通过Visualizer这个可视化核心模块整合在一起的,用户可以很方便地应用Visualizer模块构建有机、无极、聚合物、金属等材料分子、及周期性的晶体材料、表面、层结构等模型,通过鼠标控制这些分子构型,可从不同角度查看并分析体系结构,容易形成直观的概念。MaterialsStudio自带的数据库中的晶体结构可以用于教学演示,如在硅材料科学与技术和半导体物理等课程的教学过程中,需要用到单晶硅的晶体结构,可以很方便地从MaterialsStudio软件的Structures/semiconductors数据库文件夹中导入Si这个晶体数据文件,在课堂上为学生们演示,从(100)、(110)、(111)不同的晶面来进行展示(如图1),以说明硅单晶的晶体结构。也可以通过Visualizer模块中的菜单选项Build- Sym-metry- Supercell建立n×n超胞结构,通过调整角度,可以从不同晶向观察晶体的晶面,通过超胞结构也可以演示各种晶体的密堆积结构。这样就给学生一个生动、形象、直观动态的概念,使其易于在头脑中建立空间模型,理解所学知识点。通过Visualizer模块对硅单晶的元胞进行演示,我们可以知道每个硅原子至多与另外四个硅原子相连,借此可以说明硅原子的共价键取向及硅晶体属于金刚石型结构,源于硅原子的sp3杂化,形成了四个共价键。通过CASTEP模块对硅单晶的元胞进行计算,可以得出其能带结构和态密度,通过对计算结果的分析,可以得出硅单晶材料的带隙特点。在稀土化学的教学过程中,可以通过CCDC英国剑桥晶体数据库及WebofScience网站来获取稀土配合物的晶体结构,然后通过MaterialsStudioVisualizer读出晶体结构,用于课堂演示,有助于学生理解复杂的稀土配合物结构。在固体物理教学过程中,可以利用MaterialsStudio中的Re-flex模块模拟粉晶体材料的X光、中子以及电子等多种衍射图谱,可用于验证实验结果及演示教学。4.知识点的拓展。对于缺陷、杂质掺杂、空位等对晶体材料的影响,可以通过MaterialsStudio中Visualizer模块建立相应的模型,然后通过CASTEP计算模块进行计算。通过对计算结果的分析,说明这些因素对半导体材料性质的影响。MaterialsStudio软件同样可以计算材料的折射率、反射率、介电常数等性质。其计算的结果数据和图表可以与教科书或文献上的数据图表进行对比,来说明计算方法的正确性,以此为支点,采用同样的计算方法,我们可以尝试设计更多的新型材料并进行计算。通过这些详实的计算实例我们可以更生动地说明教学中的知识点,学生可以根据自己的兴趣爱好,尝试进行材料分子模型的设计并进行模拟计算。通过计算结果的对比,可以初步探讨晶体中缺陷、杂质、空位等因素对材料性质的影响,在此过程中增加了学生的学习自主性和兴趣。 二、GaussianView和Gaussian软件在教学中的应用 (一)简介Gaussian是一个功能强大的量子化学综合软件包。应用它可以计算分子能量和结构、过渡态的能量和结构、化学键以及反应能量、分子轨道、热力学性质、反应路径等等,功能非常强大。计算可以模拟气相和溶液中的体系,模拟基态和激发态,进而通过含时密度泛函研究材料分子体系的激发态,算出吸收和发射光谱。Gaussian扩展了化学体系的研究范围,可以对周期边界体系进行计算,例如聚合物和晶体。周期性边界条件的方法(PBC)技术把体系作为重复的单元进行模拟,以确定化合物的结构和整体性质。而GaussianView是一款为Gaussian设计的配套软件,其主要作用有两个:1.构建Gaussian的输入分子模型,2.以图形显示Gaussian程序的运算结果。 (二)知识点的设置1.在材料科学有机电致发光材料及稀土化学课程的教学过程中,会涉及到有机或稀土发光材料的吸收及发射机理。通过把Gaussian软件教学过程,我们可以很好结合这些算例讲解三重态,单重态发射过程,给出与发射过程相关的分子最高占据轨道HOMO和最低非占据轨道LUMO的电子密度图,这样就可以很形象地解释发射过程中的电子转移过程,对低能吸收和发射过程的电子跃迁性质进行判断。2.软件的操作及相关内容的演示。(1)通过CCDC晶体数据库或者WebofScience网站获得相应的配合物或者稀土配合物晶体的晶体结构(通常为cif文件)。(2)应用Mercury软件或者MaterialsStudio软件读取相应的晶体结构,转存为GaussianView程序可以读取的格式(一般选用*.cif、*.pdb、*.mol2格式),通过Gaussian-View转存为Gaussian输入程序(*.gif-Gaussianinputfile)。(3)采用Gaussian程序进行计算。(4)通过GaussianView程序读入Gaussian03/09计算结果,通常为log文件,或者fchk文件,GaussianView可以很方便地读取Gaussian的计算结果并且以图形的形式显示出来,并可应用它对计算结果进行分析。(5)通过GaussianView对计算结果的进行处理,通过它显示出发光材料的分子轨道电子云密度分布情况,吸收光谱,发射光谱等情况,结合这些图形信息,我们可以对有机电致发光材料或者稀土发光材料的发光机理进行教学。3.知识点的拓展。GaussianView是由Gaussian公司开发的一款非常好的分子建模及显示工具,学生可以通过对它的使用,很方便地进行分子设计并输入到高斯程序中进行计算。可以安排学生在基础发光材料分子的基础上,在分子配体的外围添加外围取代基或者改变配体,进行尝试,进行配合物分子的设计,增强其动手能力,为今后走进实验室进行有机合成做准备。 三、预期的效果 计算模拟软件所用的计算资源可以采用多媒体教学中的电脑和学生自带的笔记本电脑。通过对软件进行简单的操作讲解,学生可以很方便进行建模和计算。在此教学过程中,可以培养学生的学习主动性、动手能力、以及一些基本的科学研究技能,增加其对材料科学的兴趣,对科研领域的了解。 作者:吴玉辉吴盼单位:长春理工大学材料科学与工程学院吉林大学附属中学 材料科学论文:材料科学引入计算模拟教学的研究 20世纪80年代以来,计算机已经成为各个材料领域研究专家的必备工具,并且随着计算机技术和算法的发展,计算模拟方法也已经成为材料研究新的重要手段.计算模拟技术以物理学、化学等相关的基本理论为基础,在计算机模拟环境下对宏观、介观以及微观的不同尺度的材料进行多层次的模拟研究,计算材料的力学、热学、光学、电学和磁学等多方面的物理性质,并进一步探求这些材料的组分、结构和功能之间的本质规律和内在联系,为实验制备新材料提供理论支持,变盲目的材料合成为针对材料性能的某类特定需求来主动地、有意识地设计材料的结构.计算模拟在材料科学中的作用已经不仅仅停留在计算机辅助和数据处理上,人们已经认识到计算模拟已经与实验、理论研究一样能够发现新的科学现象、新的科学概念,从而计算模拟已经成为第三条科学发现的途径.因此,现代材料科学已经不再是单纯的实验科学,计算模拟方法已成为与理论研究和实验方法同样重要的研究手段,实验、理论和计算成为材料研究的3大支柱[4].而且随着计算材料科学的进一步发展,计算模拟方法在未来的材料研究中将显示出越来越大的应用潜力.因此,了解和掌握材料计算和模拟的基本知识已成为现代材料研究工作者必备的技能之一. 材料的计算模拟方法介绍 材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科.它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科.它的目的是利用现代高速计算机,模拟材料的各种物理化学性质,深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能,并对材料的结构和物性进行理论预言,从而达到设计和开发新材料的目的.材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种: (1)第一性原理计算方法(First-principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法.第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h),玻尔兹曼常数(kB),光速(c),电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构.从量子力学出发,通过数值求解薛定谔方程,计算材料的物理性质.在密度泛函理论,局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中,并已经取得很大的成功.结合一些能带结构计算的方法,对于半导体和一些金属基态性质,如晶格常数,晶体结合能,晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果,同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质,从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源,使实验者主动对材料进行结构和功能的控制,以便按照需求制备新材料. (2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法,是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变,跟踪系统中每个粒子的个体运动,然后根据统计物理规律,给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5].分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程,通过求解所有分子的运动方程,来研究该体系与微观量相关的基本过程.对于这种多体问题的严格求解,需要建立并求解体系的薛定谔方程.根据波恩-奥本海默近似,将电子的运动与原子核的运动分开来处理,电子的运动利用量子力学的方法处理,而原子核的运动则使用经典动力学方法处理.此时原子核的运动满足经典力学规律,用牛顿定律来描述,这对于大多数材料来说是一个很好的近似.只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ>kBT时,才需要考虑量子效应. (3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用),采用反复随机抽样的手段,解决复杂系统的问题.该方法采用随机抽样的手法,可以模拟对象的概率与统计的问题.通过设计适当的概率模型,该方法还可以解决确定性问题,如定积分等.随着计算机的迅速发展,蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6].蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态,省去量子力学和分子动力学的复杂计算,可以模拟很大的体系.结合统计物理的方法,蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系,是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段. 材料专业引入计算模拟教学的探索 材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质.计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一.为学生将来能够有更高的起点研究材料科学,适应新形势下材料研究方法,培养具有宽广材料科学基础,掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才.我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学.采用的教学形式可以结合实际情况,灵活的应用.近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程,学时分别为36学时和54学时.《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学,通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法.主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容,基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面.《计算物理》课程则以理论教学为主,偏重物理基本原理的介绍.主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容.计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则,在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养,因此,经过课程的学习,学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力.部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣,在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题.例如,08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》,09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》,11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题,并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文.个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究.通过几年的教学实践,计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面,提高学生的理论分析能力有极大地帮助.(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程,但这两门课均为专业选修课,只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训,受众面还比较窄.因此,为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识,在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍,从而扩大计算模拟知识的普及面.例如,在《固体物理》课程中,当讲解到能带理论一章时,我们会在本章结束时,加入一次课,着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等).一方面,对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展,另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识.在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时,我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状,包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合,并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7].在晶体缺陷内容的教学中,穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法.通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍,一方面也加深了学生对所学内容的理解,另一方面开阔了学生的眼界.(3)举办计算模拟相关的学术讲座.自从2009年以来,物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座.例如在2011至2012学年第二学期,我们举办两场学术讲座,分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》,教师在讲座中介绍自己的科研情况,同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去,让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式,提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性. 结束语 当今,随着计算机技术的高速发展,计算模拟方法在材料物理性质预测、材料设计、合成和评价诸多方面有许多突破性的进展,计算模拟已经和实验、理论成为材料研究的3大支柱,掌握计算模拟方法成为现代材料科学研究的必备手段之一,因此在材料科学相关专业中开展计算模拟方法的教学是十分迫切的.经过这几年对材料相关专业的教学实践发现,学生对计算模拟表现出极大的兴趣,教学上也取得相应的教学成果.总之,在材料科学专业教学中引入计算模拟方法的教学是可行的,也是十分必要的,它对于培养学生的思维和探索的能力具有重要的支持作用. 作者:刘建军尹新国张金锋路彦峰单位:淮北师范大学物理与电子信息学院 材料科学论文:材料科学教学体系研究 一、南昌大学材料专业人才培养与江西的资源和产业特色 南昌大学地处江西,江西有着非常丰富的铜、钨、稀土等矿产资源,经过几十年的发展,江西已经形成了从矿产开采、冶炼、再到加工的一套比较完整产业链。但江西金属企业多集中在产业链上游,利用高新技术生产高附加值产品的企业不多,特别是在铜、钨的深加工方面,无论是研究水平还是生产技术水平都与国外存在一定差距。由于缺乏相关专业人才使得江西省资源得不到充分的开发和利用,造成资源优势的浪费。作为中国高等教育的重点大学,南昌大学有义务也有必要积极培养与省情相适应的专业人才,将江西的资源优势转化为技术优势,为江西和国家的发展做贡献。然而此次调查发现,南昌大学虽然每年都培养出很多材料专业学生,但真正能进入到江西铜、钨和稀土领域的学生却很少。就目前情况来看,南昌大学虽然设置了大量的实践教学内容,但其实践教学体系研究内容相对比较分散,都是根据各个课程的特点开设一些实验课,没有形成比较系统的有针对性的实验实践教学体系。要改变这种现状,就需要对实验教学和实习实践进行有效的整合,开展富有江西资源和产业特色的材料科学与工程专业实践教学体系研究。通过本次对江西的资源特色和产业结构以及国内外著名大学实践教学模式的调查和研究发现,南昌大学可以从以下几个方面进行改进: 1.教学理念的转变发展着眼于省情,江西有着非常丰富的矿产资源,一方面,作为江西省教学和科研实力最强的重点大学,培养这方面的技术和研究型人才来服务于江西建设;另一方面,正因为有这种很好资源和产业的外在优势,南昌大学就应该充分的加以利用,在以后的研究和探索中形成自己独有的专业和技术优势。 2.课程设置方面首先,铜、钨生产和加工工艺都比较传统,学生在掌握好专业课的基础上完全可以自学;但稀土材料就不同,它涉及内容广泛,又自成一体,同时也是一门新兴学科,知识理论对本科生来讲还是有一定深度。为此,学校应该聘请在相关方面有深入研究的专家和教师,开设相关课程,教授学生相关方面的专业知识。其次,学校可以开设相关专题讲座,邀请一些大型企业的工程师或是技术人员进行定期或不定期技术介绍或给学生授课,这不仅可以促进学生对企业的生产过程、生产设备、生产技术以及产品的了解,也为将来的工作打下扎实的基础;同时也可以促进学生对专业知识的消化[3]。再次,学校应加强与国内外高校和研究所相关方面的交流与合作。 3.实验设置方面虽然实验课程较多,但就目前的实验安排来看,与本土优势资源相关的较少,实验设置可以向这方面有所侧重。 4.实践教学改进可借鉴麻省理工学院的实践教学模式。麻省理工学院(MIT)有一个本科实践机会计划(UPOP),它由三个阶段组成:第一阶段:安排一周富有挑战性的、集中而全面的学习培训;第二阶段:由两部分组成。前部分在春季学期雇方与学生的双向选择,达成协议后,双方签订协议。后部分为10—12周的夏季实践;第三阶段:参加由助教们安排的讨论会。讨论时学生必须提供一份报告并做答辩,答辩通过后得到3个学分。虽然UPOP实施的社会环境和实施方式与我们的实践教学大不相同,但它有以下几个方面值得我们借鉴:UPOP有一个专门的部门或者说是管理队伍负责UPOP协调、学生服务以及与校友联系等管理工作,这就保证了学生的实践活动能够顺利实施,如果过程中遇到问题也可以及时得到解决。所以我们的高校也需要设立相应的管理部门来专门负责学生的实践教学工作。在实习之前,管理部门要给学生安排一个集中培训,除了专业技能的培训之外,最主要的是训练他们的沟通与协作能力。学生的实践活动不一定局限于学校的统一安排,可以鼓励学生主动与企业联系,分小组实习肯定会比大批量人员的实习质量更好。无论是哪种实习方式,学生和企业一定要签订协议,以保障学生的安全和企业的利益不受损失。实习结束之后,学生为了得到学分,还必须从本学院找一位教师评阅实习报告和参加答辩,讨论整个实践情况。当然,在实践教学过程当中,除了可以参考以上几个方面,我们还应注意选择大型的正规的企业进行实习,这不仅可以较好的保证学生的人身安全,也可以让学生学到更专业更前沿的知识;同时我们还应该注重学生兴趣和爱好的培养,兴趣是学习的最大动力。 二、国内外大学材料科学与工程专业实践教学差别及其原因 着眼于世界,我们发现,美国,德国,英国,日本,澳大利亚等工业比较发达的国家,他们的高等教育尤其是工科教育水平远远超过其他国家。这与他们本国的国情、教学理念、文化等因素存在着密切联系。经过此次调查发现,他们的工科实践教学都具有以下几个特点:1、学生人数少,实践教学资源充足,实验室随时向学生和教师开放,而且学校会举办很多的学术交流活动。2、社会对大学生的实践实习活动非常支持,保证学生有大量的机会去培养自己的实践动手能力。3、对学生理论知识的培养较弱,更注重培养学生的动手能力和实践创新能力。4、重视学生兴趣和特长的培养,从事研究的教师和学生的专业素质相对较高。以上几点都是我国大多数高校所不具备的,其原因有多个方面:第一,高等工科教育受国情的制约和影响。虽然我国高校的实验教学资源比较完善,但由于学生人数多,就很难保证实验和教学质量;同时,人数多也不便于学生和实验设备的管理,所以我国大部分高校的实验室很难做到随时向学生和老师开放,这种现状导致的结果就是我国学生的实践动手能力和专业素质普遍不如发达国家的学生。第二,我国高校的实践教学得不到社会的足够支持。一般的中国企业都不太愿意接受学生在其单位实习,其原因是多方面的:一是现在我们还没有一套比较正规合作协议来保证学校和企业双边利益;二是学生实习必定会影响企业正常的生产工作,可能会损害企业的经济利益。三是企业担心自己的技术专利或科研成果外泄。第三,中国传统的教学方式———灌输式教学,虽然能够使我们的学生有较高的理论水平,但同时也使我们的学生缺乏自主学习的能力和实践创新能力。 三、我国未来实践教学的发展趋势 在与发达国家的比较中可以看出,我国高校在工科实践教学过程中还面临的众多问题,在今后的发展道路上,我国的材料科学与工程专业实践教学到底该如何走下去?首先,必须改变现有的教学理念和教学模式。在本科教育阶段,在打好基础的前提下,我们应尽可能地摒弃灌输式的教学方式,尽早地培养学生的创新思维,锻炼学生的研究能力。其次,企业应该转变发展观念,站在长远的角度去看问题。虽然企业也有自己的研发团队,但高校的科研力量更强。如果能把高校的科研优势和企业的生产需求相结合,肯定能够达到双赢。实际上,许多企业在遇到技术难题的时候经常会向高校教师寻求帮助,如果能让这种简单合作方式正规化、制度化,并且让学生参与其中,在各种生产和科研项目中培养学生的实践创新能力和专业素质,那结果将不止是双赢。最后,国家必须重视对材料研究型人才的培养。材料是当代社会经济和科学技术发展的四大支柱之一,它渗透于社会建设的各行各业,尤其是在高科技领域和军事领域显得更为突出。计划经济时代,企业是国家的,为了加快国家的发展,每个企业都设有实习科,专门接待高校学生实习。现在,我国已然是市场经济,但我们的实习体制却没能及时转变过来,也就是国家没有及时出台相关的政策来支持高校的实践活动,从而导致现在高校实践教学的开展出现瓶颈。所以,国家应该尽快出台相关的政策,鼓励企业给学生提供实习机会,确保我国的工科教育能够健康快速的发展。 作者:谭敦强赵渊博刘建英刘阳单位:南昌大学材料科学与工程学院 材料科学论文:材料科学与工程专业人才培养问题的若干认识 【摘 要】结合我校材料科学与工程专业的现状和人才培养规律的认识和思考,提出了构建“大材料”(Material)教育背景下开放式(Open)个性化(Individuation)的人才培养模式(简称MOI人才培养模式)的必要性。并通过本模式的实践,以人为本,因材施教,在新形势下为社会培养复合创新型材料科学工程专业精英人才做出了突出的贡献。 【关键词】材料科学与工程 MOI人才培养模式 复合创新型 在现代科学技术中,材料、信息和能源被誉为国民经济发展的三大支柱。新材料是现代科学技术发展的物质基础和技术先导,材料学科的发展和进步对工业的发展和进步起着关键性的作用。材料科学与工程专业以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。主要培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料学科领域的科学与工程方面扎实的基础理论知识和过硬的专业技能,能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作,适应社会主义市场经济发展的具有创新意识的高层次、高素质全面发展的科学研究与工程技术复合型人才。 一、我校材料科学与工程专业的现状 江西理工大学(原名南方冶金学院)是我国有色金属工业和材料学科领域重要的人才培养和科技创新的重要基地之一,被誉为“有色冶金人才摇篮”,学校先后隶属于国家冶金工业部和中国有色金属工业总公司,具有鲜明的有色金属行业特色。1958年创办炼铁、炼钢、轧钢专业,1972年创办有色金属压力加工专业,之后又陆续创办了无机非金属材料工程、材料化学、材料物理和材料成型与控制工程等专业,在上述专业的建设发展基础上,形成目前的材料科学与工程专业学科,涵盖以下五个二级学科专业:金属材料工程、材料成型及控制工程、无机非金属材料工程、材料物理、材料化学,其中,金属材料工程是江西省“九五”、“十五”、“十一五”重点学科、省级品牌专业、省级示范硕士点。并建有国家铜冶炼和加工工程技术研究中心、国家钨与稀土产品质量监督检验中心、钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心、江西省有色金属加工工程技术研究中心、江西省铜冶炼和加工工程技术研究中心等科研平台。 二、材料科学与工程专业人才培养规律的认识与思考 社会的不断发展对人才提出了更高的要求,这一客观要求也就使得学校必须创新人才培养模式,建立新的人才培养机制,采取更加科学、更为人性化的教育方法和手段,最大限度地开启挖掘人才的创新思想。[1]我校材料科学与工程专业历经53年的教学实践积淀,使我们对本学科、本领域的人才培养规律有了较深刻的认识,主要体现在以下几个方面: 1.对人才培养过程的认识与思考 人才培养过程是一个庞大的系统工程,它一般包括:“入口――培养环节――出口”三大阶段。入口与出口是人才培养的两个关键环节,二者相互制约又是相互促进的过程。出口畅,入口才能旺;入口强,出口才可能畅。而出口畅(就业好)的前提是以学生培养质量作为保证的。学生培养质量的高低关键在于培养环节,因此,培养环节是整个教学的重要环节,是教学工作的核心。这一环节,主要包括培养目标的定位;培养方案或教学计划的制定;教材建设以及教学环境、条件的改善等。这些方面都是教学改革的重要内容,也是实现人才培养目标的重要保证。 2.对人才培养目标定位的认识与思考 人才培养目标是人才培养模式的方向,对整个人才培养过程具有重要的指向作用。要实现人才培养目标,关键是“找准定位、发挥优势、办出特色”。关于人才培养目标的定位,在高等教育阶段大众化、普及化的当今,不同类型、不同规格、不同专业的人才有着不同的质量评价标准。例如:学术性、研究型的精英人才、通识教育的复合型人才、技术应用型人才和实用型人才等,社会对不同规格的人才在知识、能力、素质等方面的要求是不同的。人才培养模式受社会的政治、经济、文化等因素的制约,不同的社会及不同的时代有着不同的人才培养模式。通过总结我国几十年的教育教学经历及其人才培养规律,可归纳出如下三种具有鲜明时代特色的人才培养类型: 一元“专才型”人才:[2]该人才培养实行统一招生和固定学制,专业划分细,口径狭窄,其社会背景是高度统一的计划经济体制。一元型人才的特点是:学生重点掌握自己所学的专业,专业之外的知识相对薄弱。这种模式在我国生产力水平较落后,各行各业急需各种专业人才的计划经济时挥了积极作用;而随着我国社会主义市场经济的建立和国民经济的迅猛发展,传统的专才型人才培养模式已明显落后于时展的步伐,因而构建新的创新型人才培养模式势在必行。 二元“T型”人才:[3]所谓T型人才培养模式是以继续学习能力的培养为核心,以实践能力的培养为重点,使受教育者具有较强的创新精神与创新能力而构建的一种新型的人才培养模式。该人才培养模式既能适应市场经济发展的需要,又可激发个人学习的兴趣和主动性。T型人才虽然有了更多领域的知识,但学习过程仍是在规定课程、规定学习计划和培养目标下完成的,这种过于死板的“职业定向型人才培养”仍不能完全适应动态、变化和发展的社会需求。 多元复合型人才:[4]即“厚基础、宽口径、强能力”的人才类型。该人才培养的特点是基础知识丰富,专业知识扎实,具有针对性。同时,在其它相关领域又具有一定的选择性和弹性,能够根据学习或工作的需要及时掌握非专业知识,处理相关信息,从而使知识和能力呈现多元化的特点。显然,多元复合型人才更能适应当今社会和时代的需要。 3.对人才培养质量的认识与思考 材料科学与工程专业人才的培养应注意“三个避免”,[5]即避免过于理念化、避免专业过窄、避免过于实务性和操作性;提高人才培养质量,应注重“三个结合”,即理念与实践相结合、学校与企业教育相结合、国际先进做法与我国实际情况相结合。通过人才培养模式创新,传承和发扬本学科特色和品牌效应,在国内材料类专业人才培养方面占据一席之地。 4.对学生素质教育的认识与思考 现代化社会的关键是人的现代化,是人素质的现代化。而传统的教学模式束缚了人的素质提高。我们认为,素质教育是一种教育观,也是一种教育思想,并且素质与知识、能力往往是融为一体的,三者密不可分。因此,我们要树立“知识+能力+素质+人格”的人才质量关。大力推进素质教育:一要提升学生的素质,二要培养学生的能力,三要训练学生的思维方式。通过这些措施,促进素质教育水平的提高,使学生更好的全面发展。 三、MOI人才培养模式创建的必要性 作为江西省有色金属材料工程人才培养重要基地和新材料研发中心,我校材料工程专业坚持“教学研究型”定位,紧密结合地方资源优势和行业特色,“服务行业、服务地方”,历经53年的建设与发展,形成独特的人才培养模式和科研特色,在行业内具有较大影响力。 然而,随着经济、社会和科技的发展,材料物理与材料化学之间,金属材料与无机非金属材料之间的界限逐渐模糊,几大材料之间有着更多的内在联系和共性,如在知识体系上,材料结构、性能及检测方面具有很大的共性;在课程设置上,如都开设了《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料物理性能》、《材料研究方法》等学科基础课程。因而仅具有单一材料专业基础的人才已远不能满足现代社会发展需求,材料科研和生产需要有宽广知识面的复合创新型人才。[6]我们所认为的复合创新型材料专业人才应当具备以下几个标志性特征:一是具有比较扎实的材料学科基础理论功底和复合的知识结构;二是具有从事材料工程领域实务工作的能力和较强的创新能力;三是具有更宽的专业视野、法学及管理观念和较高的外语水平;四是具备良好的职业操守和人文素养。 材料科学论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要:《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一,也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题,从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面,提出了课程教学改革的详细思路。 关键词:晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言,《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识,是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域,调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定,那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征(如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等)。因此,《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用,而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前,北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中,大约讲解4学时。另一方面,在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中,过去通常要利用2~4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授,而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因,北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践,学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了,同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时,也更加得心应手。但是,目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛,它是多个学科的重要基础课程,不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前,国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5],其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以,现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念,同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中,主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解,其表现力度有限,无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上,过去主要以教师讲授为主,学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解,难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时,这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见,现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此,我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革,以充分调动学生的学习积极性和主动性,提高学生的学习兴趣,使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓,为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前,本校《晶体学基础》的教学课时共32学时,与地质学和矿物学专业相比,总授课时间较少[3,4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识,有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如,晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要,但是对于材料专业学生来说,只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时,对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点,也可以进行适当删减,如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面,对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识,应该增加讲解内容的深度。例如,倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要,但是,现有教材中的以上相关内容过于简单,无法满足材料专业学生的培养要求,所以,需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化,所以,我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序,而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求,研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如,在讲解晶体宏观对称性之前,有必要先讲解一些典型晶体结构的实例,以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5],使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章,这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外,倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章,在讲解完晶体定向和晶体学符号之后,学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数,此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外,我们应该更加注重利用一些三维模型。例如,在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中,利用地球仪作为三维实物模型,能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序,以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时,可以利用一些特制的三维立体模型,形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外,在讲解晶体的极射赤平投影时,可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体,让学生自己动手制作相关的三维实物模型,通过观察各晶面的投影特点,加深对极射赤平投影知识的理解。 同时,为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律,我们应该进一步利用三维多媒体软件,制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点(原子、分子或离子)位置,满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的,使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点,从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课,包括所有材料专业大二的学生(约150名)。由于听课学生人数较多,导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而,本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验(每班70~80人),有效地提高了授课效果。但是,目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式,学生缺乏学习的主动性,没有积极地思考问题。因此,应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程,通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式,使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容,教师在课堂中提出相关问题,将学生分成若干小组,每组4~6人,在教师的引导下,通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明,这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时,将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系,鼓励学生主动提出问题,并积极地通过讨论来相互启发,进而解决各个难点问题。 另外,师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面,鼓励学生在网络上进行自由讨论,另一方面,让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈,从而调整讲课速度,提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程,应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识,优化编排授课内容和次序,提高授课效果;利用三维晶体学动画模型,加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式,针对课程的重点和难点,提出学生课堂和课后研讨的主题,检验学生对授课内容的掌握情况,提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力,最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要:生产实习是高校人才培养的重要环节之一,也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题,进行了教学改革的尝试,获得了良好的实习效果。 关键词:金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计,我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首,但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下,如何强化工程意识,培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合,提高专业兴趣,扩宽专业认识,为同学即将选择考研专业和就业提供指导,培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此,生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地,但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题,导致生产现场停留参观时间短。同时,车间噪音大,实习小组人数多,在“只许看,不许动”动的束缚下,实习变成了参观、走马观花[4,5]。因此,同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅,甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下,探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下,企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素,学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益,反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此,企业对接纳学生实习一般持消极态度,能安排学生实习时间和次数有限。同时,由于实习经费限制,对生产实习基地只能就近选择。因此,在实习经费和实习基地均有限的情况下,合理资源安排尤为重要。 (1)建立校外精习基地。所谓精习,选择典型的产品,熟悉零件的整个生产加工过程,既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解(兴趣引导)―同学现场实习(感性认识)―课堂交流讨论(启发深入)―再次现场实习(理解领悟)―课堂讨论交流(融会贯通)的方式进行。 精习基地选择一是交通方便,便于学生多次实习往返,节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件,既涵盖金属原料质量控制、加工成型(铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺)、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合,能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料,并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念,让同学由浅入深,由表及里,归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法,根据工况和经济性,选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法,探索思考该产品生产质量提升空间,进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 (2)建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器,既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小,对生产实习来说,具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一,便于联系落实实习任务,时间安排灵活。二是交通便利,便于往返多次实习。另外,高校科研成果成功转化案例的学习,有助于激发同学学习的兴趣和激情,培养同学创业的意识。 (3)建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1~2次,主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程,掌握金属零件不同的成型工艺,扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制,同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通,因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1~2个企业,每个小组安排3~4次进厂实习机会,每次实习0.5~1天。泛习基地安排4~6个企业,每个企业安排1~2次进厂实习机会,每次0.5~1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排,可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文,忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时,很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价,轻工程实习的投入与考核。另外,实习现场环境工况复杂,指导生产实习不仅需要投入时间和精力多,还要求老师具有较好的身体素质。因此,要到达预期的生产实习效果,具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师,培养实习指导教师教学梯队,是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈,预先调研、制定实习计划,收集编制实习报告。同时,做好预先动员,讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量,需要指导老师相互合作,共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 (1)实习前沿。同学第一次到企业实习,带着对未来工作环境的憧憬,也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的,但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意,实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差,树立正确的择业观念,引导同学走进企业,培养兴趣,扩宽对专业的认识。同时,鼓励同学不仅带着眼睛去实习,更要带着脑子去思考,去发现问题,并运用所以理论,探讨解决实践工程问题的可行性。 (2)编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况,修改、编写实习报告,避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论,研究与探讨的方式,引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究,将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合,培养同学解决复杂工程问题的能力。因此,实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢,引导同学在实习过程中抓住重点环节,透过实习产品,回归到理论的运用,将课堂理论与生产实践融汇贯通。 (3)实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时,考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律(10%)、实习笔记(20%)、实习报告(40%)、实习答辩(30%)四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查,即可可以监督同学,也可以及时了解同学实习掌握情况,合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩,同学主动讲述和提问回答相结合,为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天,我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地,莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地,其产品包括:船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分,焊接成型:锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型:炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型:压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型:变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料:剪板机下料(≤8mm)、火焰和等离子气割,棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺:截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测:压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测:锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测:锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中,经过与指导老师、企业技术人员互动,在实习报告的引导下,通过课堂探讨交流,能够积极主动地完成各项实习任务,实习效果良好。另一方面,生产实习企业与学生获得了互相认可,既企业在进行安全教育的同时,也给同学做了下一年度的招聘需求,同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计,促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下,通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成,探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学论文:电子理论在材料科学中的应用 摘 要 材料科学本身就是建立在研究微观离子的基础上的,电子理论以其特性占据这材料科学研究中的重要位置。可以说,现在材料科学领域中对电子理论的应用是必不可少的。同时,电子理论是一个庞大的体系,其中包含着多种子理论,本文就以实践种应用广泛的密度泛函理论为例,简要叙述电子理论在材料科学的各个领域中的重要作用,并阐述其部分内在规律,以期无论是对电子理论还是材料科学都能具有发展和推动的作用。 关键词 电子理论;密度泛函理论;材料科学 近几年,密度泛函理论与分子动力学相结合,在材料设计、合成、计算等诸多方面有明显进展,成为计算材科学的重要基础和核心技术。其他量子力学多体问题往往会具有一些“硬伤”,在计算的效率上,计算结果的精确度上,甚至于计算的方法上都难以达到一定的高度,随着密度泛函理论的出现,使量子力学的研究又提升到另一个层次,与其他解决量子力学多提问题的方法相比,采用密度泛函理论所进行的研究能够给出让人满意的结果,尤其使数据的精确,更能够应用到其他领域的研究中,例如化学、数学等,甚至应用于工业生产和人们的生活中。 1 电子理论概述――以密度泛函理论为例 近年来随着物理学的快速发展,人类在探索与发现量子力学和微观事物本质问题上的研究成果越来越多,现今科学学科的分支确定更加细致化,仅就材料物理学科来说,建立了计算机材料分支学科。物理材料的基本性质多数会受到电力结构的影响,故而研究电子理论也必须借助于量子力学。发展电力理论为研究材料科学奠定了坚实基础,同时也给材料科学的研究提供了有利的预测依据,能在一定程度上提高材料科学的发展速度,因此在材料物理科学中论述电力理论的意义和可行性是十分明显的。 电子理论是一种传统理论的统称,但实际上电子理论中包含很多小的概念和理论,不同的理论也有不同的表述方式,密度泛函理论是较早的一种量子理论,他是以Thomas-Fermi的理论为基础,产生于1960年到1970年。对于密度泛函理论来说,它与传统的量子理论的不同在于对基本物理性质的描述方法,也是一种基准。前者是将粒子密度作为基本物理量,而后者则将研究重点放在粒子密度上,使得二者有很大的不同。 密度泛函理论并不是一成不变的,而是随着科学研究的愈加深入而逐步发展的。从基本理论到现在的非局域泛函,不断有新的理论来扩充这一理论所涵盖的范围,同时,这些理论互相弥补,也使得计算结果越来越精确和有效。可以说,这一理论是一种活的理论,它不但在本身领域不断深入发展,还与其他理论相互联系,活跃前进。 我们所称的密度泛函理论具有很强的特点,主要在于需要通过计算机的运算来进行,运行的计算机中需要装载相联系的软件。在市面上我们可以看到许多有关软件,上面我们说到,不同的密度泛函理论所计算出的结果也不尽相同,主要差别在于数据的精确性,中间的差别在一定程度上与所使用的软件有关。这一理论由于它的应用性广泛,被用于多个领域的计算中,但也存在其本身的问题。但是,总体来说,密度泛函理论是一种相对较成熟的理论体系,今后其发展也将会更加多样。 2 密度泛函理论在材料科学中的应用 如上所述,密度泛函理论在应用中已经得到了广泛的实践。“近几年来DFT同分子动力学方法相结合,在材料设计、合成、模拟计算和评价诸多方面有明显的进展,成为计算材料科学的重要基础和核心技术”。 2.1 电性材料科学中的应用 在电能与热能之间的转换的领域上,各国的研究者都在深入进行研究,试图找到一种新的电子特征。有的科学家利用密度泛函理论研究出某种材料的导电性能与金属相比的优劣;有些科学家利用密度泛函理论框架中的小的理论,研究了电子、磁及其相互作用的问题,“结果表明,体系的性质随原子位上库仑相互作用参数U的改变而显著变化”。有的科学家运用密度泛函理论,将增强的表面超导和图像翻转现象进行了计算和预判。 2.2 磁性材料科学中的应用 磁性材料科学是起源很早的一门科学,我们都知道,铁是最早被发现具有磁性的物质,千百年来,人们对磁性科学的态度从神秘到了解,现在已经通过多种方法在研究。有些科学家通过密度泛函理论获得了FeN的结构、结合能和磁矩,并且研究出团簇的尺寸的不同对原子的磁矩没有必然的影响,反而原子会在某一范围内变化。 2.3 光学材料上的应用 光学材料一般是指传输光的介质材料,有些科学家利用密度泛函理论研究而得出:“在有机多层光电子发射二极管、光族材料和高密度光数据贮存材料上有潜在应用。” 2.4 在纳米材料上的应用 纳米材料是指物质的3个纬度中至少有一个纬度的量级是纳米。纳米材料自被发现以来,逐步广泛应用在生产、生活中,我们生活中所常见的纳米防爆膜、纳米微针等,现在在信息产业、能源产业、环境产业等都有广泛的应用,同时科学界对纳米的研究还在更加深入和精确。一些科学家利用密度泛函理论,研究出某些物质能够吸收红外,并且这种吸收能力极强。 3 结论 经典的电子理论认为,正离子所形成的电场是均匀的,而自由电子由于是运动的而不具有这种特性,自由电子和正离子相互碰撞不能形成新的物质,而仅仅是作为一种机械运动。正因为自由电子的不规律运动,所以没有显性的表现形式,但一旦给自由电子一个外在的力,例如磁场,自由电子就会有规律有方向地进行移动,从而形成电流。本文所讨论的密度泛函理论,是在电子理论中具有重要地位的一种理论,尽管它现在已经广泛应用于化学计算中,但是电子理论是包含多种其他理论,因此密度泛函理论更需要其他理论作为依据和支撑,其本身也能够为其他理论研究提供理论支持,因此,无论是主要利用该理论或者是借鉴密度泛函理论的原理或计算方法,做出的研究也渐渐投入到实践中,从而真正有益于人类。 材料科学论文:研讨与展望高分子材料科学的发展进程 摘 要 高分子材料科学作为一种前沿学科,在当前保持了一种持续发展的态势。本文从基本概念以及发展的过程向大家介绍这一门科学。 关键词 高分子材料 现状 可持续发展 1高分子材料的相关概念 1.1高分子材料的基本概念及来源 高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。按来源可分为分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等 1.2高分子材料的分类 高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等,其中前三种被称为高分子的三大材料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。 2高分子材料科学的发展进程 2.1高分子材料科学的发展历史 高分子学科的建立,至今不到80年。从远古时期开始,人类就已经学会使用天然高分子材料,比如天然的树脂、橡胶、棉花、木材等。 20世纪20年代,才出现高分子科学的概念。到了20世纪30年代,高分子材料工业才步入发展阶段,而到了20世纪50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进入20世纪下半叶,高分子取得了一系列突破性的进展,比如聚烯烃的多元聚合,设计合成嵌段,超支化等聚合物等。 2.2高分子材料科学的发展现状 进入21世纪,单单从一个大方向来描述高分子材料的发展现状是不可取的也是不全面的,所以将简单分为几个领域分别介绍目前的发展现状。 在电气工业领域,高分子材料也有杰出的表现。随着时代的发展,高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生产大国,全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是生产各种家用电器的最佳材料,而家用电器是人们的必须生活用品,所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下去的。 在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如,目前世界不少轿车的塑料用量已经超过 120千克/辆,德国高级轿车用量已经达到300 千克/辆。可见在汽车制造方面,高分子的发展还是比较成熟,系统的。并且可以预见,随着汽车轻量化进程的加速,塑料在汽车中的应用将更加广泛 高分子材料还在航空航天,建筑工程,医疗,包装行业等众多领域发展已经比较成熟,并且正在朝着一个更加规范,更加科学,更加和谐的方向稳定发展 2.3高分子材料科学的发展前景 高分子材料科学代表的是一种前沿技术,其发展趋势也必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。 2.3.1精细化 随着时代的发展,精细化必然成为材料的主流趋势,未来将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化可以依赖于高分子的纳米合成,这既包括分子层次上的化学方法,也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、磁场、力场等的作用,采用自组装或自合成等方法,靠分子间的相互作用,构建具有特殊结构形态的分子聚集体。 2.3.2绿色友好化 在强调可持续发展的21世纪,任何事物都在渐渐转型,高分子材料也不例外。实现绿色友好化,需要在材料的合成,生产,运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石油的依赖性特别强,寻找可以替代石油的其它资源,则成为21 世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节原子和分子在物质中的组合配置,控制物质的微观性质、宏观性质和表面性质,就可能使某种物质满足某种使用要求,这种物质就能作为材料来使用。 2.3.3智能化 在这个智能材料的时代,高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复,如若实现,也必然会对人类发展发挥巨大的作用。 3结语 本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前沿科学,相信在今后的生活中,随着科技的发展,技术的进步,越来越多的人会认识高分子材料,并投入到这门与人类生活息息相关的科学研究中去。 材料科学论文:基于高职―本科3+2分段培养体系的材料科学基础专业课程的教学与实践 摘 要:本文从3+2分段培养体系的人才培养方案出发,对支撑光伏专业的材料科学基础的关键知识点进行梳理和筛选,阐述了详细的材料科学基础教学内容及重难点知识。并且结合教学实际和学生特点,提出了材料科学基础课程的具体教学方式。 关键词:3+2分段培养体系;高职;本科;教学;实践 高职-本科3+2分段培养这种模式为学生的继续深造和升格为高级技术管理人才提供了一条行之有效的途径,能够充分发挥高职和本科院校的优势,为企业提供具有发展潜力的技能型人才,实现学校、学生、企业三方共赢。这种模式在江苏首先试点,常州工程职业技术学院(以下简称“我院”)与常州工学院已经开展多届合作,共同制订了比较完善的人才培养方案,而高职、本科衔接课程体系的建设无疑是人才培养的关键,我院光伏材料制备技术专业在3+2转段衔接阶段开设材料科学基础这门专业基础课有其针对性和必要性。材料科学基础这门课程主要揭示固体材料结构和性能之间的关联,实际上是用数理化的知识分析实际的材料问题,其内容庞杂,理论性强,抽象,是材料类专业的必修专业基础课,具有普遍指导意义。3年高职学段培养学生的专业实践技能,要求感性认识颇多,2年本科学段着眼专业和管理技术提升,要求有更深的理论基础和解决问题的能力。以下结合笔者的教学实践,说明如何开展有效的材料科学基础教学。 一、以光伏产业链为主线精选教学内容 材料科学基础的内容包括晶体结构和缺陷、固体热力学和动力学、固体结构和电子理论三大块,具体知识要点有晶体结构、固体电子结构、合金固溶体结构、范性形变、缺陷、相图、相变、界面、扩散、凝固结晶、回复再结晶等。全部讲完至少400学时左右,实际上既没有这么多学时,也没有必要面面俱到。课程具有普遍意义,但对专业来说,只要筛选出密切相关的内容即可,做到必需和够用即可。这样一方面可节省时间,另一方面也能够很快切入应用。所以,一定要梳理光伏产业链的应用点和材料科学基础内容相匹配,形成少而精的教学大纲内容,以利于少学时教学和专业应用。 纵观光伏产业链,从硅原料的制备和提纯,单晶硅多晶硅的生产加工,光伏电池和组件系统的生产,与材料科学基础关联的地方还不少。硅晶体的表面形貌、生长方向、生长棱线、层向生长过程对应晶体学知识、晶向晶面及特征的描述;其中融入硅和化合物半导体的结构和电性能对应着合金结构和固态电子论的知识,并牵涉到结合键,能带理论、半导体性能、光伏原理和光伏电池效率;晶片生产中缺陷位错的控制(颈缩工艺等)以及电池片效率改进对应着晶体的缺陷理论;单晶多晶的形核生 长、环境控制、质量控制对应着凝固结晶理论;硅中杂质含量及分布以及栅线印刷、焊接、欧姆接触对应合金知识相图相变知识;PN结形成、焊接合金化过程、光生少子的扩散和寿命、I-U特性曲线的扩散方程推求对应扩散理论中的稳态和非稳态扩散;晶硅加工生产过程中的变形和损伤对应固体范性形变和再结晶;多晶的晶界和单晶多晶的制备过程中的固液界面对应界面理论。此外,掌握热力学基本知识对分析缺陷、表面、相图相变、凝固结晶都非常有用,对材料分类论述的三大类别材料如金属、陶瓷、高分子各论也要介绍,这部分内容具体涉及银浆与硅的欧姆接触、互联条焊接、石英容器性能、封装用铝合金、TPT、EVA的使用性能。基于以上分析,形成的课程知识点和相关内容以及重点难点见表1。 二、依据学生特点改革教学方式 此阶段学生的主要特点有:①理论基础较为薄弱。②从应用型到研究型的学习习惯还未转变。对这两特点,在制订学习内容后还有一个如何让其有效接受消化的过程,不适当地灌输会使学生理解困难,对学习失去兴趣,从而也失去了教学意义。结合教学实践,笔者认为从以下几个方面可以改善效果。 (1)精选教材。教材的选用原则是中等难度,有基础的数理化知识衔接,便于自学和理清课程体系,也便于学生发现问题和受到启发,提出问题。不宜一下子导入艰深的理论。好的教材阅读能够激发兴趣,深入浅出,让人受益。材料科学基础作为普适课程,教材种类繁多,深度广度侧重点各有不同。贵州大学的张晓燕教授主编的《材料科学基础(第二版)》具有以上特点,笔者认为比较适用。 (2)提供配套的参考资料和习题册。作为经典理论,材料科学基础暂时不会过时,现有的参考资料应该是比较丰富的,应该选择性地看一些,特别是习题册,更是和教材一样必备,因为理论的定性和定量同样重要,需要结合实际进行计算和练习,习题能够加深学生对抽象理论的认识,效果明显,能增强学生的成就感和求知欲。 (3)实验验证有助于理解理论。配套实验可以帮助学生巩固加深课堂理论知识,让学生掌握基本实验技能,培养学生自己分析问题、发现问题、解决问题的能力,让学生获得更多的感性体验和创新体验,在光伏材料生产中,处处有材料外观、缺陷、性能以及工艺参数等的检测,过程检测更是质量保证的关键,一些实验项目和检测有密切相关,应该加以训练。如晶体结构实验中的典型金属结构的钢球堆积结构模型分析实验、单偏光下晶体光学性质,非晶态的结构性质和玻璃析晶实验(与长晶过程的坩埚析晶有关)、扩散和固相反应动力学实验,以及电阻测定实验等。 (4)明确概念,将理论讲解浅显化、简化或省略推导,过程让学生对基本概念产生深刻印象,后续教学才能顺理成章。教师应重点讲解参数的物理意义和相关概念,对求解过程作一般介绍和原则说明,以便于学生快速接受知识。 (5)利用网络资源如魔课,爱课程等多媒体手段开展教学。应该承认,有些东西确实难以讲清,因此晶体结构的三维图、原子进入间隙位置的动画演示、扩散微观过程动态展示、缺陷产生增值过程和运动方式的直观视频显示,这些似乎都离不开多媒体展示,可以极大提升学生的空间想象力。这些都得益于现代数码技术可以把最微细的结构和复杂过程进行立体展示。网络资源也要好好利用,网上课堂是主要方式,具有简明易懂的优点。 (6)互动答疑及时解决疑问,按照逻辑体系进行内容顺序重排。由于材料科学基础是一门逻辑体系严密的理论课,在教学过程中不能生搬教材中的章节安排,应该从学生的知识结构来重新安排内容序列,力图使学生运用现有的力学、数理化知识就能理解各种规律,由于先后次序很重要,因此及时解决问题可为下面章节授课铺路。 (7)从理论到实践,再从实践回到理论,实现良性循环,螺旋上升。用理论分析和解决是最好的服务生产实践方式,也是学习基础理论的价值所在。 通过以上针对3+2衔接阶段教学方式的改进,学生的学习积极性得到提升,专业基础知识得到巩固,结合专业实践,也促进了其他课程的学习,这对以后的学习和创新是有益的。3+2分段培养能够成就技能和学术兼备的人才,可满足未来光伏产业发展对人才的需求,应该是一种值得倡导的模式。 材料科学论文:材料科学基础课程启发式教学改革探讨 摘 要 《材料科学基础课程》作为材料物理专业本科核心课程,对本专业知识体系的建立和后续专业课程的学习至关重要。本文针对《材料科学基础课程》存在的教学问题,围绕启发式教学思想,从创新教学内容,丰富教学手段,增加课堂互动等方面对材料科学基础教学改革进行探讨,以期培养学生学习的积极主动性,提高教学效果。 关键词 材料科学基础 启发式教学 教学改革 材料科学基础是一门重要的专业理论基础课程,它以材料的组织结构为出发点,涉及了各种材料的共性基础知识。材料科学基础课程是后续专业课程的基础,在今后相关专业的工作和科研都有重要作用,但结合实际教学经验来看学生普遍反映课程内容枯燥、难学。究其原因,是因为该课程理论知识点多并且内容较为抽象,如涉及名词定义近300个。如何解决材料科学基础教与学的问题,一直是该课程教学改革的重点。本文旨在结合启发式教学改革的一系列思想,探讨材料科学基础的教学改革。 启发式教学对于培养应用型人才具有重要积极作用,它不是一种简单的教学方法的创新,而是一种教学思想的转变。启发式教学是从学生的需要出发,处理好教与学之间的关系,使学生成为学习的主体,教师起到指导与推动的作用,变教师的单纯传授为教师与学生间的互动。因此,启发式教学能丰富材料科学基础课程的教学改革内容,深化教学改革意义,对于创新型人才的塑造具有重要意义。 1创新教学内容,提高学生学习的积极主动性 材料科学基础知识点抽象,课程内容有一定的理论深度,需要学生理论推导和逻辑思维能力。抽象繁多的知识点很容易打击学生求知欲,使得学生丧失学习积极性。因此授课过程中,要注重启发式教学手段,内容的趣味性。利用“联想法”,通过一系列与生活或生产相关的实力或热点话题引入知识点,通过实际案例演绎基础理论的内涵与应用。 在每一章开头,以实例开头回答“为什么学”这一问题。如在讲第五章材料的形变与再结晶时,教师首先询问学生汽车轮毂是怎么制备而成,引起了学生学习的求知欲。然后通过汽车轮毂的加工锻造过程,给学生具体讲解工业生产中加工硬化和再结晶的应用。这种启发式教学模式能够减少学生对理论概念的陌生感,帮助他们理解基础理念和基本概念科学内涵丰富性。 另外在课堂教学时,需要不断引入科技前沿与研究热点问题,能够扩大学生的知识面,激发学习热情。例如在讲解第三章晶体缺陷的时候结合铁电薄膜材料中位错对其的影响等前沿,增加不同角度的正负位错对铁电薄膜单畴结构的影响介绍。这些讲授内容能培养学生的科学精神,提高学习的积极主动性。 2改变教学方法和教学手段,帮助学生记忆和理解 材料科学基础课程知识体系庞大复杂,需要记忆的知识点比较多,是教学过程中一大难题。另一方面,传统的教学模式采用“注入式”教学,忽略了学生学习的主观能动性,造成了教师难教学生难学的境地。如果教学方法过于刻板很难引起学生的共鸣。因此改变传统的“注入式”教学方法和手段,不再只单一的重视讲授而轻视指导。启发式教学方式之一就是采用导学制,指导学生运用自己的思维模式,选择最合适的思考与探究方式学习课程内容,使学生能对专业知识点感兴趣深刻理解并记忆。 多媒体教学方式无疑是启发式教学的一种重要实现途径。多媒体教学方式可以化抽象知识为直观,其优越性在材料科学基础课程中能得到充分体现。例如,晶体结构三维图像、位错的分类和运动、材料的变形等内容是材料科学基础教学中的重点和难点。采用多媒体技术中的二维、三维动画进行演示,图文并茂、声形俱佳,学生通过形象形式深刻理解和掌握了抽象的概念。但同时,多媒体教学也存在着弊端,它会让学生习惯于被动接受信息,削弱了学生的想象力和逻辑思维能力。这就要求教师在教学实践中要把多媒体的应用与教学内容相整合运用多种教学手段的结合,因材施教、因课施教。 如在讲授第三章固体结构中,对于体心、面心和密排六方等三种重要的结构参数,对于缺少立体空间概念的学生很难理解。讲课的时候借助葡萄和牙签等日常用品,以葡萄为原子牙签为原子键给学生详细讲解了三种典型的晶体结构,并以作业的形式让学生自己课下动手来做。这种教学方式能让学生真正参与进来,打开了学生思路,获得了很好的教学效果。 3翻转课堂和课堂讨论,增加师生互动 教学的一个重要内容就是指导学生怎样去学习,这需要充分调动学生的主体地位,增加教师和学生之间积极的互动。启发式教学要求把学生作为课堂的主体,为学生提供充分展示自己才能的机会。翻转课堂作为一种新兴的教学模式,它将传统的课堂学习过程翻转过来,让学生在课堂外通过教学视频或资料自主学习课程,而在课堂上教师对学生进行测评和相应指导已完成教学目标。另外在课上对于一些问题可以分组学习的方式展开交流和讨论,每个学生参与其中获得自己满意的答案。翻转课堂和适当的课堂讨论能作为课堂教学的重要辅助环节,实现了以学生为主的主动式个性化学习,充分了体现了现代教育教学的基本内涵,值得我(下转第73页)(上接第53页)们发挥其优势并运用到材料科学基础的教学进程中来。 但由于材料科学基础基本概念抽象繁多,并不是所有的课程或知识点都适用于翻转课程。具体来说,对于一些复习性质很强但又起到启后作用的内容,可以预先设计出一系列问题让学生查阅资料自学,然后在课堂上组织学生进行讨论或让学生亲自到讲台上进行讲解,涉及到新的知识点再由教师补充,这样既活跃了教学气氛,也可避免学生在学习熟悉的内容时产生厌倦从而提高教学效率。例如讲授第五章晶体的塑形变形时,由于里面的许多知识点跟第三章相近,适合利用翻转课堂的形式让学生课下自学,课上由老师指导讨论。这种教学模式增强学生的自信心和主动性,得到了事半功倍的效果。 4结语 总之,启发式教学思想对于材料科学基础教学改革具有重要指导意义。它要求教师在阐明概念、理论的基础上,强调知识架构间的相互关系,注重讲授理论的来源、思路、方法、意义和应用,讲清它们之间的内在联系。启发式教学方法的应用能抓住学生的好奇心,提高学习主动积极性。在传授课程知识点启发式教学方法能给学生提供广阔的思维空间和分析解决问题的能力。 材料科学论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要:通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 材料科学论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步,化工生产备受关注,化工生产为社会发展提供相应的材料,是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容,本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,针对其中存在的问题,提出促进化工材料科学与工程发展的对策,并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一,同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中,无论是高校中还是化工企业中,都需要培养化工材料科学与工程的专业人才,创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题,以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中,逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中,材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求,各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植,从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代,基础科学与工程之间的相互渗透较差,固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起,材料科学与工程学能够实现交互,材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠,化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容,该门学科经过多变的研究与演变,衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例,与化工材料科学与工程相关的专业课程有:地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深,将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料,材料教学内容逐渐扩大,应用到社会建设中的诸多领域中。目前,我国重点高校相继设立材料科学与工程学院,针对于化工方面的教学改革,在原设置专业的基础上,补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限,加强专业间的渗透和联系,教学内容实现了更新。截止至2003年7月份,具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展,以来社会化工企业的技术研发还远远不够,为了更好的促进化工材料科学的发展,在未来的科技社会中,化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用,需要在高校中培养优秀的材料科学人才,与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格,一方面需要学生具有较好的结构力学基础,另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究,以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才,是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发,保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中,对于化工材料的研发技术越来越先进,我国化工材料科学与工程的未来发展,需要与科技信息技术相互融合,研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上,为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即,很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料,在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比,在质量上更加的轻便,在性能上的更加的好,在功能上更加的强大,附加值更加的高。那么何为化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料,这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛,同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出,全球纤产量在近十年内的长幅为3%,而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%,也就是说,在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类,与传统的高分子材料相比,聚酰亚胺的综合性比较强,特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上,耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下,103赫下介电常数为4.0;在化学性质上,聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述,化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容,提升对于化工材料科学与工程的研发,能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,与社会发展趋势相互结合,研究其在未来的发展方向。在未来,需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养,鼓励化工新材料的研发,实现科技创造未来。 材料科学论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义,剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的,以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务,并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养;实验室应该是完成实践教学任务的主要基地,实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室;实践教学;工程实践能力;人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业,深刻理解专业内涵,是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度,专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题,也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入,用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而,这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决,恰恰相反,社会要求高校改革实践教学模式,培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状,目光聚焦教学实验室,高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此,材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素,自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言,要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主,强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务,就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明,而是强调理论在应用中的相关性和综合性,同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此,确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务,实施学生工程实践能力培养计划的主体,高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室(以下简称实验室)。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面,覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应,重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上,在专业人材培养过程中,各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”,即办学特色。由此,也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出:在课程设置上,普遍注重学科式课程,专业课程已从中心地位转向了载体地位;在课程内容上,围绕学科发展和技术进步,培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如,大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放;普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队,参与导师的科研工作;毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入,培养学生实践能力的基础设施得到完善,学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例,在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上,投资0.24亿元进行了“十二五”建设,以学科与专业综合建设作为重点,加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业,投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈,社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念,对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化,实践性更强,探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分,其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的,以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1) 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性:教学内容突出学科化,教学方式强调科学探索。与此对应,用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大,基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格,但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学,对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲,由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段,材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化,而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业,仍面向工程实际。大学教育,特别是工科的大学教育,工程知识的教学偏弱,大学生就业难,社会接受度低,这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外,先进科研手段层出不穷,先进工程技术不断发展。在先进科技面前,面对高精尖、高价值科技手段,存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手,实践能力无从培养。 除此之外,在科技飞速发展的今天,要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法,培养出相适应的科学研究能力,是不可能的,也是不可行的。 2) 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响,实验教学依课程开设,且在内容上注重理论知识的验证,正所谓教学实验,而非实验教学。而且,在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史,不仅在于体现知识体系的形成过程,有助于学生更好地理解、掌握知识,而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程,这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上,所谓基础性、设计性及综合性实验的划分,多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度,而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立,缺乏系统性,且实验项目在内容设置上重复现象严重;实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现;学生创新意识不能得到有效激发;教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵,实验室教学的实质作用未有效体现。 3) 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念,实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下,设立的实验室多属于科学实验型实验室,而非工程实践基地。为弥补这一不足,高校多致力于建设校外工程实践基地,使本属于学校自身的实践教学体系,被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分,使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节,不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而,许多高校大力建设校外产学研基地,实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间,天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划,建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现,所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程,一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一,对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样,工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实,满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的,也是不可行的。另外,由于企业客观现实的限制,校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且,在信息交流高度发展的今天,是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1) 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所,保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确,内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本,实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念,提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识,深化实验教学改革,支撑教育教学质量的提升。 2) 加强实验室建设,深化实验教学改革。首先,通过管理体制创新,实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设,要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新,打通实验教学与理论教学的教师身份界限,在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上,形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境,提高实验教学水平,支持实践教学质量的提升,使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次,通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,有效地实现教研相长,培养了学生的实践能力。通过理念创新,形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制,实现教研相长。学术性的教学模式,打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒,专业教学任务由团队协调处理,应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的,科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务,以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发,高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新,使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。
口腔医学教学模式探究:口腔医学的创新教学模式研究 1实验设计 1.1教学内容的整合 对“牙齿深龋治疗”所涉及的基础学科及临床学科相关内容进行整合,合并为一个新的教学模块,实现基础与临床、诊断与治疗、理论与技能的多重结合。教学团队中相关学科教师共同参与教案设计。教案以临床病例的形式进行整合,循序渐进地将下颌第一磨牙深龋病例所涉及的不同学科知识逐一展开。教学内容涵盖了口腔基础医学部分和口腔临床医学部分,基础部分着重复习口腔解剖生理学、口腔组织病理学和口腔材料学中的相关内容;临床部分则包括口腔内科学中窝洞充填及口腔修复学中嵌体修复的理论讲授与技能训练。 1.2教学时序的安排 该教学模块共15学时,依据临床疾病的诊疗程序与教学便利整合为3个单元,每个单元5学时(为整个半天),间隔约周,以便学生课前预习与课后消化。第一教学单元的教学内容以口腔内科学为主,涉及下颌第一磨牙的牙体解剖特点,深龋的临床表现、鉴别诊断及病理机制,深龋的充填治疗原则与方法,充填所用材料。教师讲授及操作示教约2学时,学生进行龋病的充填治疗实验操作3学时。第二教学单元的教学内容以口腔修复学为主,涉及嵌体的适应证、修复原则和制备方法,嵌体材料的选择。教师讲授及操作示教约2学时,其余3学时为学生嵌体洞型预备与蜡型制作的实验操作。第三教学单元的教学内容为深龋治疗方法的比较与选择,充填治疗及嵌体修复的临床并发证等。采用小组辩论模式,教师做引导,学生分为两个小组,分别对充填治疗和嵌体修复的优缺点进行比较,讨论不预设答案,最后由教师进行总结与评价。目的是通过学生的独立思考、科学分析和小组讨论,加深对理论知识的理解,掌握临床思维方法。 1.3教学方法的组合 教学设计中涉及多种教学方法,如课前自学,理论授课,实验操作,小组讨论,网络教学等,可在不同阶段单独或组合应用。自学贯穿整个教学过程之中,但需要教师提供指导。课前一周将该教学模块的大纲提要发给学生,明确教学重点及目标,并提供参考书目、教学幻灯片、相关文献等辅助资料,要求学生就相关内容进行自学,使其建立“深龋治疗”的初步知识框架。自学过程依托了南京医科大学口腔医学院的口腔修复学和口腔内科学精品课程教学网站这一教学平台,提高了自学效率。传统的教师课堂讲授可系统而快捷地传授理论知识,学生实验操作能掌握基本技能,二者仍是本教学模块中主要的教学方法,不可或缺。在前两个教学单元中,教师先用患龋的离体牙进行理论讲解,再利用仿真头模的情景化教学,进行充填治疗和嵌体修复的实验操作,既节约了教学时数,又强化了理论与实践的融合。团队协作学习是第三教学单元最主要的教学方法。小组学习有助于培养学生团队合作能力,5名学生一组,合作分工,检索文献,分析综合,最后形成小组结论;辩论则是对立双方通过搜集的论据,以辩证的思维来论证己方的合理性与他方的缺陷,以此不断加深理解,并最终形成科学的临床思维习惯。 1.4考核手段 教学考核是评价教学成效的重要手段,主要考查学生对各项技能及知识点的掌握情况。考核在整个教学模块教学结束后进行,包括理论考核、实践技能考核和问卷调查。理论考核主要通过试卷考查知识点的掌握情况,临床技能考核则是针对实验操作的过程和结果进行评价,问卷调查则就该课程模式与传统课程模式的优劣对比进行调查。 2结果 实验组理论考核平均成绩为97分,临床技能考核(充填治疗和嵌体修复)平均成绩为87分;对照组理论考核平均成绩为88分,临床技能考核平均成绩为86分。经统计学分析,两组理论考核成绩差异有显著性,而临床技能考核成绩差异无显著性。问卷调查显示,85%的实验组学生喜欢模块化课程模式,认为该模式更能激发自己的学习兴趣,学习目的性比较明确,教学形式比较活泼,理论与实践联系较为紧密。而大多数学生认为该教学模式的缺点是花费时间太多,干扰了技能操作训练的专注性,由于缺乏临床经历,所以无法进行深入的专业讨论。 3讨论 模块化口腔医学教学模式在遵循口腔医学基本规律的前提下,充分发挥基于问题的课程模式的优势———强化学生的创新能力[3],收到良好的教学成效,具有以下特点。 3.1符合口腔医学教学规律 该教学模式以具体问题为切入点,通过一个问题的解决步骤———探求原因、发现机制、确定解决方案及临床操作等,使知识点逐步展开,能够激发学生学习热情,使其由被动地接受知识变为主动地探索知识。通过问题的提出与解决,将原先独立而割裂的不同学科知识点组合到一起,强化了学科之间的联系,使学生对该专题建立了系统而直观的认识,既符合人类的认知规律,也符合临床诊疗思维的养成规律。但该教学模式局限于临床问题,缺乏学科的整体框架。 3.2利于学生综合素养的提升 学生的综合素养不仅包括专业知识和专业技能,还包括创新能力,如知识更新能力、团队合作能力、分析综合能力和语言表达能力等,而后者正是现代医学人才培养的重点。该教学模式通过引导、激励和鞭策等手段来提升学生综合素养。在课程开始前,提供相应的教学提纲和教学资源,引导学生独立完成文献的收集整理、资料的综合归纳,以此培养学生自我更新能力;通过具体问题的提出、小组内合作与小组间辩论激发学生的学习热情和团队意识;通过考核施加一定的学习压力,强化学生学习的责任感。但是,该模式耗时较多,学生在对该学科尚无基本认识的前提下,对于专题的重点以及文献结论的可靠性等不易把握,因此教师在前期的教学设计及准备工作中应进一步细化自学提纲和进行专业指导。 3.3创新教学模块设计 课程模块的设计是整个教学改革的核心,对于有代表性的临床问题的选择,不同学科知识点的整合,教学模块实施的细则等,均需要学院在学期开始前进行详细而周密的规划。一般而言,对于临床常见病、重点个论,特别是合并有实验操作的具体章节,只要有显著的学科交叉特点,就符合模块化教学设计的要求。例如本研究选取了深龋充填治疗和嵌体修复,既有相对独立的知识要点和技能要求,又有较强关联性的内容。创新之处就在于充分融合了基础与临床,涵盖了理论与技能。 3.4促进教学团队的建设 该模式涉及基础与临床多个学科的教学,因此需要组建由不同学科教师组成的教学团队,以核心课程教师为主,进行定期的教学会议和集体备课,针对不同教学模块进行不同的教案设计,针对教学过程中出现的问题进行及时的调整反馈。参与教学的教师必须是复合型人才,不仅要通晓本学科及相关学科的专业知识,还要具备一定的心理学、教育学和管理学知识,能够及时引导学生的学习方向。教学后的评估发现,教师的前期工作量远远大于传统教学法,包括案例选择、课程内容设计、相关学科知识的储备,在教学实施中也需要花费更多精力用于对学生的过程性考核、讨论的及时引导、结果的针对性评价。对于教师来说,既要有过硬的教学能力,也要有强烈的责任心。所以,如何通过合理的激励机制和评价体系建设一支过硬的教学团队是后期教学改革需要考虑的问题。 该课程模式的优点在于符合人类认知规律,以问题为起点,引导学生自主寻找答案,促进学生临床思维能力和综合素养的提升。我们希望通过循序渐进的改革,最终达到提高教学质量,激发学生学习热情,节约教学资源,培养高素质口腔医学人才的目的。 作者:胡建 章非敏 李谨 孙亚洲 顾卫平 马骏驰 单位:南京医科大学口腔医学院 口腔医学教学模式探究:口腔医学教育中网络教学的意义 1网络教学资源建设 1.1口腔医学网络课程建设 口腔医学网络课程建设主要是将各种教学资源放在网络上供学生学习,教学资源主要有教师授课录像、课程标准、电子课件、电子教案、实习指导书、电子案历、各教学单元的练习题及参考答案等。学生通过网络联入到课程中心,选择课程进行学习,教师组织学生进行小组学习,教师与学生、学生与学生之间进行网上交流讨论。可以进行网上考试,自动出卷,自动评分。教师利用BBS论坛、QQ等进行作业布置与批改,回答学生问题,使教学的实施、教学效果的测试与评价都通过网络进行。 1.2口腔I薹学网络实验室建设 口腔医学网络实验室主要配备口腔仿真模拟系统、多媒体演示交流系统、局域网络监控系统。口腔仿真模拟系统是一套能够模拟真实临床,辅助进入临床前操作教学的口腔专业教学工具,其仿真设计缩小了实验室和临床之间的差距。口腔仿真模拟系统中综合治疗机完全根据临床实际配置,其中快慢手机、光源、喷水冷却、吸唾系统、面板控制、椅位调节等也完全模拟临床,模型牙齿的材质与天然牙齿具有近似的硬度和密度,能给予学员操作时最大程度的逼真感;面罩装置模拟了人体口腔周围软组织环境,有助于学生掌握支点选择、口镜的使用要点。 多媒体演示交流系统主要由教学电脑、控制面板、口腔内窥镜等组成,教师通过教学电脑播放多媒体课件,通过口腔内窥镜抓拍口腔制备的牙体、洞型等近距离的图像,学生仿真头模旁配备的计算机,可接受教师教学电脑传送来的图像、信息,教师还能够直接监控学生的电脑屏幕。控制面板主要控制教师与学生之间的联系,如图像发送、呼叫等,通过学生与教师之间的呼叫按钮,实现教师与学生间的教学交流。局域网络监控系统,通过教室上方安置的摄像头,教师可观察实验室每个学生的操作情况,学生的整个操作过程都能作为视频资料保存下来以供回顾,最后可以进行实践操作评价。 2网络教学在口腔医学教育中的应用 2.1网络教学使口腔l薹学理论锞教学生动化 网络教学利用多媒体及网络技术,使口腔理论课教学成为集声音、图像、文字为一体的教学In,将学生难以想象和理解的抽象内容及复杂的变化过程,通过局部放大、动态模拟等方式,形象、生动、直观地展现在学生面前,将抽象变为具体,枯燥的教学内容变得生动形象,有利于学生的理解记忆。口腔医学是重实践操作和形象化的学科,以往教师单纯以传统的教学手段即板书、挂图、幻灯片等授课,学生由于理解力的限制,大部分感觉抽象难懂。网络教学环境中学生通过口腔多媒体课件,能够观察大量的临床病例照片、录像、动画,弥补了目前临床见习课时少、罕见病例难以见到的不足,帮助学生将临床与所学的理论知识有机地联系在一起,使理论教学与临床实际紧密结合,为以后进入临床工作打下坚实的基础。 2.2网络教学使口腔医学实验课教学真实化 学生通过进入临床前课程的学习,熟练掌握了口腔医疗中的基础理论知识后,需要进一步强化训练类似临床实际的治疗工作。传统的实验课一般采用教师示范操作、学生观看的示教模式,但由于口腔操作范围小,学生视线受到手及头的阻挡,观看视野有限,难以全面掌握实验操作的要点和难点。在网络教学条件下,口腔医学专业实训可借助仿真模拟系统配备的口腔内窥镜与局域网络监控系统,将教师操作过程进行直播,使每位学生都能清楚地看见教师在仿头模上的操作。如在牙体牙髓课程教学中通过内置摄像头将牙体根管预备的正确操作步骤传给学生观看。在口腔修复学课程教学中利用肩台制备评估系统掌握肩台预备操作要点。网络教学环境下还可借助计算机辅助教学(CAD软件,将牙体洞型制备等口腔操作过程通过三维重建、动画播放给学生观看。 2.3网络教学使教学资源利用充分化 随着高等教育的大众化,医学院校普遍扩招,但投入的教育经费又严重不足,有限的教学资源如何发挥最大的作用是每一位口腔医学教育工作者应思考的问题。利用现代网络技术实现资源共享,为口腔医学专业教学提供更加丰富的学习资源,可以很好地解决这一难题。例如:下颌阻生牙的拔除手术是口腔医学生实训的一个重点,但30多名学生围在一个狭小的门诊病房中,既不符合口腔外科无菌的原则,也不能让学生看清楚,而网络教学可以通过录像在互联网上反复播放手术的现况,给同学们展现最直接的手术场景,不仅可以清楚地看到操作的每一个步骤,而且解决了教学资源不足的问题,提高了教学效率。另外,信息技术的发展使教学资源无校界和国界,从网上可以部分获取其他高等院校的教学资源,使教学资源利用充分化闭。网络教学没有时间和地点的限制,使教学更开放。只要有网络,学生就可以在任何时间,任何地点,对任何感兴趣的内容进行学习,使有限的教学资源发挥更大的作用。 2.4网络教学使教学方式互动化 传统教学模式中教师与学生接触的时间很少,学生对一些没有搞懂的疑难点,很少有机会向教师请教,师生之间的交流和沟通很少,而网络教学可以实现真正不见面的互动教学,学生在学完一个教学内容后,对一些没有搞懂的知识,可以通过BBS论坛、QQ即时和教师联系,增加了师生的教学交流,从而更有利于教学质量的提高。在口腔医学实践教学中,通过实验室教学网络,在口腔仿真模拟系统的装置旁配备一台接人了因特网的电脑,教师的示范操作可以传送到所有学生的工作台上去;学生随时都可以通过呼叫按钮提出问题,教师通过与学生之间的呼叫按钮,实现教师与学生间一对一和一对多的交流,当学生在操作过程中需要帮助时,可以通过按“帮助”键和教师联系;教师通过摄像头对学生操作情况进行监控,及时纠正学生不当的操作,这样的网络教学模式更有利于提高学生的动手能力13]。 3网络教学存在的问题及不足 网络信息技术为现代医学教育提供了一个新的平台,通过这个平台,师生可以进行更广泛的交流,教育变得更加民主开放。网络教学是现代医学教育的必然发展趋势,它必将在未来的医学教育中起到越来越重要的作用。当然,多媒体和网络技术在医学教育中只是一种教学手段,有利于提高教学效果和质量,但不能取代教师在教学活动中的主导地位i41。相反,网络教学对教师的要求更高,教师在教学过程中始终扮演教学组织者和指导者角色,其重要作用无法替代。在使用网络教学中主要存在下面问题及不足。 3.1教师教学能力有待进一步提升 高质量高标准的网络实验室教学需要教师对实验室网络设备的熟练操作,现代化的设备和软件需要对教师进行整体培训。因此,网络教学要求教师主动积极地接受新观念,学习现代化的信息教育技术,依据多媒体教学、网络教学的特点,研究、开发新技术,探讨新的教学手段与教学内容的有机融合,进行适合学生的教学设计,应用合理的教学手段,提高教学效果。 3.2人文素养教育有待进一步强化 网络教学虽然调动了学生的学习兴趣,教学效果也很好,但它的一些特点与优势也注定了它的不足,特别是在人文教育和性情陶冶方面有着先天的缺陷i51,学生和教师没有面对面的交流,教师的人格魅力无法潜移默化影响学生,学生更多的是知识的获得者,而得不到人格的全面发展,因此在进行网络教学时必须结合传统的教学方式,如面授答疑、临床见习、案例讨论、标准化病人的引入、心理辅导等进行教学。 3.3教育经费投入有待进一步增加 稳定的网络运行是整个网络实验室教学顺利进行的坚实保证,网络硬件建设应作为口腔网络实验室重点投资对象。建设一个高标准的口腔网络实验室需要很大一笔投入;目前国内使用的口腔仿真模拟系统配套耗材、模型等依赖进口,而且许多模型属于一次性使用,教学成本较高,在发达国家口腔医学教育被普遍认同为精英教育,模拟实验教学多数需要学生额外付费,国内口腔医学教育显然不能做到这一点,那么在教育经费投入严重不足的情况下,如何搞好网络化的教学是每个口腔医学教育工作者需要思考的问题。 口腔医学教学模式探究:任务驱动教学在口腔医学技术的应用 [摘要]口腔医学技术是一门理论与实践密切结合的学科。在口腔医学技术专业教学中,更加注重学生动手能力与适应能力的培养,使其成为高素质、高水平的应用型人才。任务驱动教学法作为构建“教、学、做三位一体”的教学模式,可明确课程目标,充实教学内容,取得良好的教学效果。在分析任务驱动教学法基本理论及优势的基础上,阐述口腔医学技术专业教学现状,进而探讨任务驱动教学法在口腔医学技术专业教学中的具体应用。 [关键词]口腔医学技术;任务驱动教学;应用 在现代口腔医学不断进步的形势下,人们对牙齿美容健康的要求越来越高,口腔医学技术也得到了快速发展,义齿加工企业越来越多,致使口腔技师人才紧缺。在口腔医学技术专业传统教学中,理论知识讲解较多,动手操作较少,导致学生毕业上岗后无法满足实际要求。所以,必须对口腔医学技术专业教学进行改革,有效调整教学方法,使其满足社会发展需求。而任务驱动教学法不仅符合国家教育要求,也可为口腔医学技术专业教学改革提供突破口,提高教学质量与成效。 一、任务驱动教学法的基本理论及优势 (一)基本理论 任务驱动教学法就是以任务组织教学,在执行任务的过程中,以参与、互动、体验、合作、交流的学习方式,充分地发挥学生的认知能力,利用现有知识在实践中不断感知与认识,让学生主动思考与解决问题,给学生留有足够的发挥与创造空间,以此实现预期的教学目标。与此同时,以任务为中心,通过分解与实践教学任务,提高学生专业技能与动手操作能力,是一种值得全面借鉴与推广的教学方法。 (二)优势 在口腔医学技术专业教学中,强调以扎实的理论为基础,培养学生较强的操作能力,以此为义齿加工企业提供优秀的口腔修复技师。在实际教学中应用任务驱动教学法的优势主要包括以下几点:1.有助于调动学生学习的积极性与主动性口腔医学技术专业更加侧重实际操作,如果在实际教学中让教师进行讲解,学生被动听讲,必然导致学生无法跟上教师思路,或因想象不出实际操作情况而产生厌烦心理。而通过任务驱动教学法的实施,可有效解决这一不足,充分调动了学生学习的积极性与主动性。比如,在全口义齿工艺技术排牙方法的讲解中,教师可设定本节课任务,这样在学生学完有关理论知识与查阅有关资料后就不再单纯地被动学习,而会产生完成任务的紧迫感,进而在教师的指导与激励下完成本节课任务,充分调动了学生的学习热情与主动性。2.有助于完成教学目标在实施任务驱动教学法的时候,教师应在每节课前设计教学任务,明确教学目标,一切教学内容与教学活动均围绕此目标展开,这样,教师教学思路会非常清晰,学生学习目的也比较明确。比如,在可摘局部义齿修复工艺技术卡环弯制的讲解中,教师设计教学目标为掌握常用卡环的弯制、铸造工艺技术,那么教学内容与教学活动均围绕这一目标展开,突出了教学重点与难点,以此提高学生的学习效果,达成预期的教学目标。3.有助于增强学生的学习能力通过任务驱动教学法中任务的设定,可加强知识整合,以此完成设定的任务。同时,在实际教学中,教师应遵循“授人以鱼,不如授人以渔”的原则,教会学生学习方法,增强学生学习能力,从而让学生独立思考与解决问题。 二、口腔医学技术专业教学现状 口腔医学技术专业是一门操作性与实践性强的学科,以培养学生动手能力为目标。现阶段,在口腔医学技术专业教学中,普遍存在着专业课程设置和实际需求不相符的情况 。所以,一定要改进原有的教学方法,重视实践教学,增强学生实践操作能力。从教学内容角度来看,应突出针对性与实用性,以“够用、必需”为度。而任务驱动教学法就是根据工作任务开展的教学活动,非常适合口腔医学技术专业教学。 三、任务驱动教学法在口腔医学技术专业中的具体应用 (一)确定教学任务 在任务驱动教学法中,其核心主旨就是师生共同完成一项具有现实意义的任务。在设计任务的时候,教师应对学生实际情况进行充分考虑,并以教学大纲为指导,在各项任务中融入大纲知识点。同时,必须保证任务具有一定的灵活性、综合性及可操作性。通过任务达成,让学生初步了解专业主要内容及基本技能。此外,还要保证任务具有一定的针对性与实用性,为学生提供创造、创新的机会,以实际工作岗位需求为准,实现教学和工作岗位的零距离衔接。 (二)教学实施过程 任务驱动教学法的实施过程就是探究式学习过程,学生一直处在积极学习状态,每位学生可根据自身情况理解任务,进而利用现有知识与经验进行解决。与此同时,在自主学习基础上,以小组形式完成教学任务,以此增强学生的成就感与满足感,进一步激发学生的求知欲望与探索欲望,最大限度地培养学生的探究、进取、独立精神。在口腔医学技术专业任务驱动教学中,应先在技师协助下明确教学任务模块,并将其和教学任务、生产实习相结合。在执行任务时,学生要做到理论联系实际。同时,在实际教学过程中,让学生分组完成任务,明确自身角色,并站在角色立场考虑问题,体验工作艰辛,以此挖掘个人潜能与创造能力。在整个教学过程中,教师主要担任指导者、监督者的角色,即将与此项任务有关的理论知识依次展现在学生眼前,加深学生对这些理论知识的理解与记忆,从而取得理想的教学效果。除此之外,在课后,教师可收集临床病例模型,让学生进行实训操作,制作修复体,进一步巩固理论知识,提高实践操作能力,实现教学和工作岗位的零距离衔接。 (三)教学成果考核 在传统教学中,考核方式主要为一次性期末考试,未重视对学生平时课堂学习情况及实践技能学习的考核,导致多数学生只是考前突击复习,根本没有掌握相应的知识与技能。从某种程度上而言,此种考核方式较为片面,已经无法满足现代教学改革的需求。在任务驱动教学法中,考核主要是以学生完成教学任务情况及成果为依据,以此对学生自主学习与团队合作能力进行评价。除此之外,还可以通过学生之间的互评,发现自身不足,吸取他人优势,进而更好地完成教学任务。因此,在口腔医学技术专业课程教学中,考核成绩主要由学生平时成绩、理论考核成绩、技能考核成绩组成,从而全面评价学生对理论知识和实践操作的掌握程度。 四、任务驱动教学法的实施保证及注意事项 (一)实施保证 要想保证任务驱动教学法有序实施,就要加强教师培训,提高教师实践能力,增强教师“双师”素质。因为口腔医学技术专业起步较晚,大部分教师均毕业于口腔医学专业,而不是口腔医学技术专业,其具有相应的理论知识与教学能力,但操作经验与技能不足,而临床技师尽管具有操作经验与技能,但教学能力有限。所以,应加大教师培训力度,达成校企人员双向互动,进而实现教师具有“双师”素质。 (二)注意事项 在口腔医学技术专业教学中应用任务驱动教学法的时候,应对以下几点内容予以注意:(1)注意课前教学设计。在实际教学之前,教师应对课堂教学任务框架予以设计,对每个环节的实施效果了然于胸,进而确保教学活动得以顺利、有序进行。(2)加强理论与实际的联系。尽管口腔医学技术专业培养的是口腔修复技师,更侧重实践操作,但理论知识也是非常重要的,不可盲目进行实践操作,必须实现理论与实践的结合,从而将学生培养成理论知识扎实、实践技能过硬的口腔修复技师。(3)合理设置教学任务。在设置教学任务的时候,教师必须对学生的学习能力与现有知识掌握情况进行充分了解,以此设置符合学生学习水平的教学任务,而不要将教学任务设置得太过容易或者难度过大,应遵循因材施教的原则。(4)灵活运用。在口腔医学技术专业教学中,尽管任务驱动教学法应用效果良好,但依然存在一些不足,如,可能对部分理论知识理解不透彻、掌握不全,为此,在实际教学中,教师应结合其他教学方法来实现理论与实践的充分结合。综上所述,在口腔医学技术专业教学中应用任务驱动教学法时,应以学生为主体,充分发挥教师的引导与启发作用,从而调动学生学习的热情,培养学生的实践操作能力,实现教学与工作岗位的零距离衔接。同时,在实际教学中,必须重视教师培训,使其达到教学要求,进而有效提高教学质量与成效。 作者:胡洁 唐岳鹏 单位:湖南师范大学 永州职业技术学院 口腔医学教学模式探究:口腔医学专业口腔修复学教学改革研究 摘要:口腔修复学是口腔医学专业的一门核心课程,要求口腔医学专科生重点掌握;作为口腔医学中一门具有高度实践性的学科,其临床实践技能也是口腔医学人才培养的重点。因此,口腔修复学教学质量的高低直接关系到口腔医学专业毕业生的质量。结合长沙卫生职业学院口腔医学专业的资源设施和学生学情,从教学方法和考核方法对《口腔修复学》进行课程改革,以期提高课程教学质量,培养高职院校技能型人才。 关键词:口腔医学;口腔修复学;教学改革;改革初探 一、课程的定位 《口腔修复学》是高职院校口腔医学专业的一门专业核心课程。是口腔医学专业学生学习各专科口腔课程和从事临床口腔修复工作的基础,并且还是国家执业医师资格考试的必考科目。《口腔修复学》是以培养学生运用口腔修复理论知识和基本修复操作技能来诊断和治疗口腔颌面部各种缺损和畸形为目的的一门课程,在专业课程体系中,该课程是以基础医学、口腔基础医学、循证医学、口腔临床医学、材料学、工艺学、工程技术学以及美学等为基础的专门学科,要求学生牢固地掌握有关基础知识和相关学科知识,并具有一定的临床和修复体制作技能,才能对各类畸形和缺损做出诊断,合理的设计并精确的制作各种修复体,为患者提供良好的修复治疗。是口腔医学生将来进入临床行医的必要知识结构和技能。本课程在培养目标上主要体现为:一是素质目标方面主要培养学生培养学生具备认真、科学、严谨、求实的工作作风,具有高尚职业道德,尊重患者、关爱生命,同时具有较好的团队协作精神及人际沟通能力。学会建立良好的医患沟通和互相合作关系,取得患者的理解和信任;二是知识目标方面主要要求学生掌握固定义齿、可摘局部义齿、种植义齿和全口活动义齿修复的适应证、临床注意事项以及具体修复方法,熟悉各类修复体制作的技术工艺流程,了解颌面部缺损、牙周疾病、咬合病与颞下颌关节疾病的相关修复治疗选择;三是能力目标方面主要培养学生的临床思维能力,学会分析病因,进行正确的诊断与治疗;同时培养学生主动学习和分析问题、解决问题的能力。 二、存在的问题 调查显示,学生在学习过程中主要存在以下问题:[1]基本理论知识掌握不牢;实验动手操作能力不强:一是基本理论知识掌握不牢。口腔修复学主要学习牙体缺损的修复、牙列缺损的固定修复和可摘修复,要求掌握各种修复体的适应证、临床注意事项、牙体预备方法和修复体制作方法等,学生在刚开始学习时基本能形成清晰思路,但是随着所学的修复体种类越来越多,虽然采用了对比学习法,但学生普遍存在思维混乱、方案选择不当的现象,折射了学生基本理论掌握不牢的现状;[2]二是,动手操作能力不强。目前的口腔修复学实训主要是临床操作性实训,学生没有认真思考,只是单纯地在教师的指导下完成操作,没有形成整体的思路,在有差异的项目中不能积极地动脑,对各种修复体制备方法缺乏主动对比差异,导致学生在临床上不能有效地将所学知识转化为应用。[3]因此,为加大学生对理论知识的实际掌握程度,增强教学效果,提高学生的动手操作能力,使口腔修复学这门课程真正发挥实用,现就口腔修复学课程改革作一探讨。[4] 三、改革的措施 综合考虑长沙卫生职业学院的学生学情、师资力量、实训条件及《口腔修复学》课程的特点:一是案例教学法与传统教学法相结合。口腔修复学是与临床结合紧密且实践性很强的临床学科。要求学生既要掌握扎实的理论知识,同时还要具备分析和解决临床实际问题的能力。人们将案例教学法和传统教学法相结合应用于口腔修复学的理论教学中收到了良好的效果。有研究发现,案例教学法结合传统教学法与传统教学法进行对照试验的结果显示为:案例教学法结合传统教学法通过提高课堂教学吸引力,达到了提高学生的学习兴趣和主动性的效果。更提高学生临床思维能力、分析和解决问题的能力;同时能够提高学生对知识的理解、记忆与灵活应用能力,也有助于学生语言表达能力、团队协作能力的提高等,取得了很好的提高学生学习效果的成效,学生普遍表示更喜欢这种教学方法。在案例教学中,教师提供的临床病例很关键,是否具有典型性、针对性、科学性,是否包含图片、视频等多媒体形式直接影响教学效果。这就需要教师花费更多的精力和时间通过多种途径搜集病例。针对病例提出问题,教师要反复推敲,仔细斟酌,问题的设置着重于问题的综合分析、知识的融会贯通、理论联系实际问题的方法和具体实施步骤。设计问题的排列要有一定的次序,合乎逻辑,形成一个有序递进的导向过程。例如牙体缺损的修复治疗方案的选择这一知识点,可以通过各种原因造成的缺损、不同缺损牙位、不同缺损范围和患者对修复体要求和修复后效果的多样性等的病例和相关问题的呈现,可以使学生依次学习到嵌体、部分冠、贴面、全冠以及桩核冠等各种修复方法;二是在传统教学的基础上强化研究型教学。研究型教学并不是对传统教学方法的全盘否定,而是调整多种教学方法的平衡点、侧重点。由知识“灌输”式教学向师生共同探究式教学转变。在教学中实现师生进行交流、对话、沟通来提高教学效果。由教师授业解惑教学向合作式教学转变。与学生合作学习、共同进步。由单一的课堂讲授向多样化教学方式转变,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习热情,增强学生的学习动力。由传统的闭卷考试向多种考核方式转变,既要考查知识,又要考核能力;三是通过实训课程加强对学生的临床基本操作手法的训练。开展以仿真头模操作为主的实训,通过在仿真头模上反复练习,培养学生的学习兴趣,并使学生尽快对各种医疗器械的性能认识熟悉,掌握各器械设备的正确的使用方法,在教师规范化示教及指导下严格执行操作规程,在实践中加强动手能力的训练,克服学生畏难怕错不敢动手操作的心理;四是实行过程考评与期末考评结合的考评方法,实现临床应用能力的提升。过程考评主要包括考核学生在平时实训操作中体现的的职业素养、职业规范、实训课完成预备体的质量以及实验报告的书写完成情况,综合各项作为学生的平时成绩。期末考评主要考核学生对理论知识掌握的情况。采用闭卷考试,考察学生对重要概念、基础理论和基本知识的掌握情况,检验学生独立分析问题、灵活运用理论知识解决实际问题的能力。 四、实施效果 通过对口腔修复学的教学方法进行探索改革,学生由以前的被动学习转变为主动解决问题,培养了学生的独立思考能力和动手操作能力,为今后在临床进行口腔修复工作打下了扎实的基础。人们还将为培养社会需要的高规格口腔医生进一步深化口腔修复学教学改革。 作者:黄珊 口腔医学教学模式探究:口腔医学早接触临床教学模式与实践 摘要:通过早接触临床让口腔医学专业学生尽早体会口腔医生角色,了解今后要从事职业的具体内容,激发学生专业学习兴趣。本文重点探讨口腔医学专业学生早接触临床的目的、意义及具体措施,期望通过改革临床教学模式,提高学生对专业的认识与认可度,增强临床教学效果。 关键词:口腔医学专业;学生;早接触临床 口腔医学专业是一门实践性很强的学科,对学生的动手能力要求很高。目前,口腔医学专业专科生大多在社区、乡镇卫生院、口腔诊所就业,不但要求学生临床操作能力强,而且要具备良好的医患沟通技能,只有这样才能更好地服务于广大口腔疾病患者。口腔医学专业专科学制短,一般采取“2+1”人才培养模式,即两年在校学习、一年医院临床实习。在校学习期间学生主要学习口腔医学专业基础理论,接触临床的机会非常少,学生普遍反映对将来要从事的口腔医生这个职业认识模糊,学习兴趣不大。另外,部分教师重视基础理论教学,对临床案例介绍很少,很多学生感觉学习目的不明确、学习枯燥,缺乏学习积极性和主动性,理解课程内容存在困难。为解决当前教学模式与学生客观需求之间的矛盾,近年来,国内外教育界提出了早接触临床的教学方式[1,2]。美国、英国、加拿大等多个国家在医学生大一、大二学习期间就采用不同形式的早接触临床教学模式。早接触临床是国际上高等医学教育课程改革的重要研究课题,大多数学者认为其能够提高学生的专业认可度和学习兴趣,让学生更加主动地学习,学习效率明显提高,更加有效地将医学基础理论与实践操作结合起来[3,4]。近年来,我院针对口腔医学专业学生实施早接触临床教学模式,获得了一些经验和体会,现总结如下。 1早接触临床教学模式的目的和意义 1.1加强专业认识,激发学习兴趣 在目前“2+1”人才培养模式下,口腔医学专业学生第一年主要接受通识教育,学习英语、计算机、“两课”、少量临床医学基础课程(如人体结构学、人体形态学),基本不接触口腔专业知识,很多学生对将要从事的职业没有概念,对当初报考口腔医学专业感到茫然,甚至产生悔意,具体表现为学习目的不明确、专业认可度不高、缺乏学习主动性等。对于一个没有真实接触过的临床病例,学生很难通过枯燥而深奥的书本知识进行正确理解,口腔疾病的病因、诊断及治疗方案非常抽象,教师的反复灌输有时会让学生产生厌学情绪。早期接触临床可以使他们在真实的口腔医疗环境中体会到角色的转变,进而产生职业神圣感、荣誉感,通过接触临床病例,学生体会到所学书本知识与临床实际之间的相关性,从而产生学习兴趣,认识到只有主动学习而不是被动适应课堂,才能有效掌握专业知识。如让学生早接触临床拔牙过程,体会患者对拔牙的恐惧、医生的熟练操作,会迅速让学生对将来要学习的牙槽外科产生兴趣;还可以生活中常见的急性牙疼为例,适时介绍急性牙髓炎的基本特点,如夜间疼、自发疼;通过早接触牙齿根管治疗,让学生对以后的牙体牙髓课程产生强烈的学习兴趣,从而取得良好的教学效果。 1.2强化医患沟通技能,树立医者仁心理念 在当前医患关系紧张的形势下,早接触临床有助于培养学生医患沟通能力,培养职业爱心以及高尚的职业道德情操。带教教师应借助早接触临床的机会,充分调动学生的主观能动性,让学生和患者交朋友,培养其医患沟通能力,如让学生询问患者的患病经过,学会采集病史,患者对疾病的咨询反过来又会促使学生主动学习课本知识,从而作出正确的解答。早接触临床会促进学生的专业知识学习,职业道德、综合素质培养。早接触临床是学生进入临床实习的过渡阶段,以前实习中,我们发现学生初次面对患者时非常紧张,不知所措,患者也会对其产生不信任感,拒绝实习生的治疗,学生失去了动手操作的机会,下一次接诊患者时就会更加不自信,从而导致恶性循坏。早接触临床有助于学生消除胆怯、恐惧心理,尽快适应角色转变,从容自信地面对患者。 2早接触临床教学模式的具体措施 2.1“项目导向式”早接触临床 在安排早接触临床时,由于学生仅学过基础课程,对口腔疾病的了解很多来自电视、网络及周围朋友或自己的患病经历,如龋齿、牙疼、牙龈出血等。因此,我们让学生自主选择感兴趣的项目,如拔牙、根管治疗、牙外伤处理,充分尊重学生的兴趣与爱好,学生组成不同的兴趣学习小组,每个小组由一名专业教师带领,不同时间点安排不同的口腔治疗项目让学生接触临床,要求学生带着任务去见习。如见习拔牙项目时,教师要求学生必须查阅相关资料,思考以下问题:接诊时如何和患者沟通?为什么要拔除患牙?能不能不拔?是牙疼患者要求拔除还是其他原因?拔牙要准备哪些器械?术后要注意哪些事项?学生带着这些问题去接触临床,就会避免盲目见习,效果也会好很多。早接触临床过程中,始终以“项目导向式”安排学生见习,既可以集中安排,也鼓励学生在周末或寒暑假以社会实践的方式接触临床。 2.2“学生传帮式”早接触临床 在具体实施过程中,我们选拔部分优秀的高年级实习生作为教员,学生之间开展传帮带教学。学生之间共同语言较多,沟通较容易,高年级学生的实习经验和体会对低年级学生有很好的帮助,能够避免或减少后者犯同样的错误。如上颌第一前磨牙在拔牙过程中非常容易断根,初学者不易掌握要点和技巧。高年级学生会把他们拔牙过程中的体会讲给低年级学生听,低年级学生在以后实习时就会更加注意;同时高年级学生自信而熟练地接诊患者会对低年级学生起到良好的示范作用,也会激发其学习兴趣。另外,学生教员带教更能活跃教学气氛,学生少了在教师面前的紧张感。“学生传帮式”早接触临床使学生真正成为教学活动的主体,实现在快乐中学习。 2.3“教师示范式”早接触临床 早接触临床质量的好坏将对学生今后的学习、职业生涯规划起到很大的影响。带教教师的作用非常重要,因为带教教师与患者的交流、沟通方式、手术操作习惯等会给学生留下深刻印象,学生会不自觉地模仿。早接触临床的带教教师既是教师又是医师,某种程度上还是导师,因此,必须具备扎实的专业知识,以及良好的语言表达能力和沟通能力,带教教师必须为人师表,才能给学生树立良好的示范作用。相反,一个不称职的带教教师将会给学生留下非常不好的印象,直接影响后者专业认可度以及职业热情,对其今后的从医之路也会起到负面作用。在安排学生早接触临床时,我们一般选择技术过硬、专业知识和临床经验丰富的医生作为带教教师,通过言传身教积极引导学生,对学生进行爱岗敬业、乐于奉献的职业道德教育。早接触临床中,教师要学会引导而不是替代,帮助学生将前期所学基础课程融入具体临床医疗实践中,适时提问,而不急于解答,让学生学会思考,激发学习兴趣。如见习拔牙过程时,教师提问:拔牙后患者经常问什么时间修复患牙,如果你是医生该怎么回答?通过这个问题让学生主动学习拔牙创口的愈合过程等相关知识。 2.4“医患沟通式”早接触临床 在当今社会各种原因综合作用下,部分患者拒绝示范治疗,甚至会拒绝实习生治疗,新形势下的医疗环境和医患关系,使学生临床学习的机会大大减少。国家卫计委为规范医学教育临床实践活动管理,保护医学生的合法实习权和患者的知情权,保证医学教育教学质量,制定了《医学教育临床实践管理暂行规定》,规定实习医师必须先声明自己的实习医师身份,取得患者同意,才能对患者进行诊断和治疗[5]。医患沟通是一门重要的技能,医学生必须重视并掌握,当前大多数医学生对医患沟通技能、医患关系的重要性认识不足,重视患者的病情,忽视了患者心理与情感的需求[6]。在早接触临床过程中,如果学生不尊重患者、医患关系处理不当会直接影响教学效果,应在教学安排方面自学生入学时就开设医患沟通艺术等课程,加强教育;带教教师尽量选择能配合的患者作为学习对象,事前向患者说明,取得患者同意,避免产生医患矛盾。如果患者不希望太多学生围观,带教教师可减少参与的学生数量,尽量避免医患关系紧张、医疗纠纷等负面影响。此外,教师还要鼓励学生主动和患者交流沟通,初步培养其医疗实践中的人际沟通与交流能力。 3结论 在口腔医学专业学生中开展早接触临床教学模式,能够使学生更早接触真实的口腔医疗环境,对今后要从事的职业有明确认识,提高专业认可度,最大程度地激发学生学习热情。在早接触临床教学安排中,可以采取上述4种措施。另外,要特别重视医患沟通技能培养,加强学生对医患矛盾现状的认识,让学生获得更多与患者交流的机会,提高自信心,为后期专业课程学习及临床实习打下坚实基础。 作者:何伟 单位:湖北职业技术学院医学院
建筑水电安装施工篇1 从总体上来看,高层民用建筑的水电安装工程主要是涉及到给水、排水、消防以及电气等诸多工程,可谓是一项综合的、复杂的工程。下面,笔者将提出几个有效的措施,旨在完善及改进高层民用建筑水电安装施工技术。 1施工前期的图纸审核 施工设计图纸是进行施工的重要依据。施工图纸设计出来之后,相关人员应当在开展施工之前,仔细审核施工图纸,及时发现其中的问题并改正问题,以便于有效地避免在施工后期出现返工或者是由于误工而给工程带来经济损失。在进行图纸审核时,务必要全面检查施工图纸是否齐全,是否符合规定的标准和要求,尤其应该注意仔细检查以下数据:用电负荷、发电机容量、排水量、用水量、变压器、主干管道管径、主干电缆线径以及防火防烟分区等。另外,还应该检查水电安装及与其有关专业的施工图纸与建筑、结构的专业图纸是否一致,以此避免出现冲突。 2排水、雨水系统安装施工 严格按照有关的设计坐标要求和标准进行施工,在预埋阶段埋设大于2号管的套管时,要保证套管高出地面100mm左右。在进行管道安装时,根据管段的实际长度调整好坡度,坡度要与设计要求保持一致,固定卡架,最后封堵各个预留洞口。在安装管道之前,需要清理干净管道外壁污垢及内壁杂物。横支管与横干管、横干管与立管之间的连接处都要采用45°的斜三通或者是斜四通进行连接。在进行管道安装的过程中,应该着重注意以下几个方面:PVC管道的连接应充分地确保管道的承口以及插口的胶水涂抹均匀饱满,管道连接完成之后,应当保持在一定的时间内,直到胶水凝固之后才能搬运、移动;严格按照有关的施工要求和标准进行伸缩节的安装,在夏季应严格确保伸缩量在5mm~10mm的范围内,而冬季则保证在5mm~15mm的范围内,严禁使用胶水将伸缩节与管道进行连接。厨房没有安装器具前,在排水道的甩口,要及时采取有效的临时封堵措施,在隐蔽排水管道之前,需要做好灌水试验,保证埋地管道的灌水高度应高于底层卫生器具的上边缘或者是底层地面高度,满水15min水面下降后,然后再灌满,观察5min之后,液面逐渐不降,管道以及接口不存在渗漏则认为是合格的;应当使室内的雨水管道的灌水高度达到每根立管上部的雨水斗,进行灌水试验,试验持续1h之后,如果没有出现渗漏情况则判定为合格。室内排水系统竣工之后,严格按照管道的具体布置进行分层、分区段的通水试验,仔细检查各个排水点是否保持畅通,接口处是否出现渗漏的情况。如果在通水试验的过程中出现了水流不畅、堵塞等情况则应该及时进行疏通;应该对排水主立管以及水平干管管道进行通球试验,保证通球球径大于排水管道管径的2/3,通球率高达100%。通球试验的结果必须符合有关的规范规定,在通球试验的过程中,如果出现排水管道堵塞的情况,则务必要及时予以疏通。 3高层民用建筑电气安装技术 1)电气工程预埋阶段质量控制。首先,基础接地。充分地利用桩基础,将其作为自然接地体,严格按照有关的设计要求,准确地找到桩基轴数位置,保证每组桩基不少于2根Φ12mm。如果使用的桩基圆钢小于Φ12mm,则可以利用桩基的每2根钢筋作为1组焊通后与地梁承台钢筋焊接。每栋建筑物都应该采用公用接地体,当相近的建筑物之间有电力和通信电缆连接时,应该保证其接地网互相连接。对于接地装置焊接使用的辅助件应该保证其大于Φ10mm圆钢,制成弧弯的形状,并且应该大于90°。其次,配管。在底层钢筋上设置导管,并且导管应该位于上下层的钢筋中与钢筋呈斜交布置;对于导管的三层以上,禁止交错布置,如果无法避免交错布置,则必须积极采取有效措施,比如,可以增设钢筋网。当梁与墙体不在同一轴线时,进行预埋时,应当仔细地查阅建施图纸,以建施图纸的具体位置为准,由此避免因预埋位置不准确所导致的施工后期不必要的返工浪费问题。导管在穿梁竖向敷设时,应当保证导管上下端至少外露200mm以上,并且确保相邻的两根导管接头不在同一断面上。2)照明、动力系统安装。高层供配电系统主要来源于城市电网,具体位置在地下设置变配电房,干线电缆主要是沿着桥架敷设并且一直延伸到高层住户的配电箱之中,电缆与桥架要固定牢靠,支线插座和照明线路利用铜芯导线穿管暗敷设于墙体及楼板内。桥架、电缆安装工作完成之后,需要每三层严格封闭竖井安装的孔洞,利用钢板进行分隔封闭,对于位于电缆梯架四周的导线而言,主要是利用石棉绳进行缠绕,或是采用矿棉板进行封闭,并且采用混凝土将其固定住。在高层民用建筑中配电箱安装,高度、底边应该在距离地面1.5m进行安装,对于照明系统的开关,主要是采用暗装方式进行安装,其安装高度应该控制在距离地面1.3m左右的高度内,距门框0.15m~0.3m,成排安装的开关高度应一致,高低差不应大于2mm,电器、灯具的相线应经开关控制。3)防雷接地系统安装。对于高层民用建筑而言,可以在建筑物屋顶上采用避雷网保护,利用两根大于D16柱内混凝土电焊一根主筋,将其作为防雷系统的引下线,将钢筋混凝土承台、地下室底板以及基础桩作为接地。对于没有连接的结构的钢筋部位而言,可以使用镀锌扁钢连接两根主筋。同时,必须确保接地的整体装置构成一个良好闭合的电气回路,并且接地电阻应该控制在1Ω之下。为了有效地避免遭到雷击,可以间隔三层利用两根主筋设置均压环的方式。此外,为了预防建筑受到雷击电磁脉冲等不良影响,可以在位于高层金属管道入口处进行科学的接地处理,在配电房、配电间以及系统配电回路之中做相应级别的浪涌保护。4)接地与安全。一般将TN-S接地型系统作为高层民用建筑中的低压配电系统,电气设备接地保护以及防雷接地应该使用公用同一接地极,并且需要保证接地极的电阻小于1Ω。如果实测接地电阻不满足规定的要求和标准,则应该进行接地极补打,或是采取合理增添降阻剂方式。在高层民用建筑中,往往采用总体等电位连接方式,将高层民用建筑中的设计进线总管、金属构件以及保护干线连接起来,同时可以利用热镀锌扁钢、其他各类型号等电位卡子将其科学地连接在一起。 4结语 高层民用建筑的水电安装系统技术的科学实施具有巨大的现实意义,与人们的日常生活、工作有着密切的关系。所以,在日常的生活中,要对不良水电安装引起的缺陷问题进行科学合理地总结,制定合理的安装实践技术策略,以便于进一步强化高层民用建筑的综合实用性,促使水电系统的功能能够得到充分地发挥。 作者:孟晓东 单位:山西建筑工程(集团)总公司 建筑水电安装施工篇2 在水电安装工程施工环节中,各个技术应用对建筑的后期使用产生很大的影响,如果建筑工程施工环节中,水电安装环节出现问题,给建筑的后期使用造成的影响很大。随着我国经济的高速发展,人们对居住环境提出了更高的要求,所以,针对水电安装工程中的问题,要提出控制措施。 1高层建筑水电安装工程的问题 1.1安装工程各自为政,技术素质有待于提升 水电安装工程中,各个单位没有电工特种工种操作证,有的单位甚至雇佣了大量的临时工进行电气安装,这些人员不能对设计图纸有深刻的领会,甚至有的员工看不懂图纸,他们的水电安全技术并不扎实。也有一些承建单位在进行电气安装环节中,管理人员匮乏,一般都是土建人员管理现场,导致水电工程安装质量非常低下。有些工程规模很大,一般采用分包体制,在这种体制下,很多单位的责任感非常差,不能严格把关,导致工程具有很强的随意性,排水管出现严重的堵塞问题。 1.2排水系统的质量问题 为了有效的降低成本,给排水工程安装中采用的材料和设备都不符合质量要求,这些材料和设备都没有国家出具的技术和治疗鉴定,导致水电工程施工完成后,开始出现各类质量问题,甚至产生安全隐患,工程不能按时交付,导致工期延长,在后期需要投入大量的资金施工。卫生间的给水管安装存在质量问题,仅仅安装到水表的位置。室内给水管还是采用用户自行管理的方式,安装非常不专业。排水横管不能合理的控制坡度,出现倒坡。铸铁排水管承插接直接采用水泥砂浆抹面,法兰连接螺杆时,螺母的长短不一。管道支架的规格不符合要求,而且安装的位置不合理。阀门不能选择正确的型号,安装不灵活,主干管阀门安装的位置不合理。 1.3电气安装工程的质量问题 配电箱板与墙面之间的距离非常大,不能进行回路编号,而且布线非常杂乱,现场施工的电线不能捆绑在一起。很多股线缠绕在一起,有的线甚至被损坏。相同的灯具安装中,高度存在很大差异,灯具不直,出现歪斜的情况。开关和插座安装环节中,安装位置不合适。插座接线不合理,插座和地线串接。 2高层建筑水电安装的质量控制 2.1施工前的质量控制 ①在施工前,要做好图纸的会审工作,及时发现图纸设计和施工现场的冲突,及时的改进图纸设计方案,减少施工中的差错。②要详细的制定施工方案,施工方案在施工中是质量控制的基础,结合工程的特征和要求,确保施工满足技术方案,各个工序可以科学的衔接。③要定期对施工人员进行培训工作,提升他们的施工技术水平。提升施工人员的安全意识,采取预防为主的理念。对施工质量管理人员进行定期的考核,确保他们持有上岗证。④完善材料的把关,不论是承包方还是采购方,材料都应该有合格证明和详细的说明书,确保材料按照规范和标准制作,防止不合格的材料应用到具体的施工中。 2.2施工中的质量控制 (1)要完善管道的安装工作,在管道安装环节中,安装完成后要采用专用的橡皮塞堵住管道的开口,将坐便器和浴缸等采用同样的方式堵塞。在进行管道安装环节中,应该先清理管道内存在的异物,确保管道的畅通。管道施工中,要合理的控制坡度,确保每节管道的坡度差异不能过大,防止倒坡的产生。室内排水管道安装完成后,要做好通球试验,在通水试验后,确保管道没有发生渗漏。如果管道在通球试验中发生了堵塞,那么应该先找出堵塞产生的位置,然后再返工。(2)要做好电气配线的质量控制。在水电施工环节中,要重视插座和线路的连接。导线连接应该采用绝缘压接帽的方式,不能只采用虚接的方式。(3)注意开关插座的安装工作。在水电安装工程中,开关和插座的安装工作非常重要,在开关和插座安装环节中,应该确定好电器的标高,并且对周围的固件进行分析,确定好固定的间距。上下层同一轴线的坐标误差应该控制在50mm以内,而且在相同地方的插座和开关的高度应该一样。开关和插座都应该安装在显眼的位置,不能安装在门后。在同一空间内的开关的方向应该一样,开关应该使用同一种型号。开关安装采用上下开启的方式。(4)在采暖系统安装环节中,采用塑料管,这种方式安装更加简单。采暖工程安装中要注意回填保温砂浆,准确把握荷载问题。 2.3施工后的质量控制 在施工完成后,应该进行系统调试工作,确保工程质量。将竣工的资料整理好,结合资料做好质量检查工作。定期完善工程回访工作,确保工程问题在规定的时间内得到解决。 3结语 水电安装是建筑安装的重要构成部分,安装质量直接对建筑工程的整体性能产生影响。所以,在水电安装环节中,应该完善图纸的审核工作,进行科学的施工组织工作,在物资采购中提升材料的质量,强化材料质量的控制,培养施工人员的安全意识,从而提升建筑工程的整体质量。 作者:廖志 单位:山东省东营市东营区住房和城乡建设局 建筑水电安装施工篇3 当前,环保、安全、高质、高效成为建筑行业发展的重要理念。建筑行业中,水电工程是重要的内容。如何符合政策要求,跟上时代的步伐,是水电工程从业人员关注和研究的重要问题。传统的建筑水电施工技术虽然积累了一定的经验,但是在新时代新技术背景下也表现出瓶颈和缺陷。为此,深入贯彻国家建筑工业化发展的政策性引导,探索和创新水电施工安全技术,提升建筑水电施工技术水平是每一位从业人员的责任。 1建筑水电安装施工技术的重要性 建筑水电安装施工包括给排水施工和电气安装,包含的内容多,涉及的专业技术多,这也决定了建筑水电安装施工对工作人员有较高的专业要求。建筑水电安装施工技术的重要性体现在2个方面。(1)只有确保水电安装施工技术合格,才能保证建筑工程项目质量合格。若水电安装施工技术水平低,直接影响到水电安装施工质量,那么建筑工程项目的整体质量也得不到可靠的保障,对建筑工程项目后续的运维也增加了风险。(2)通过建筑水电安装施工技术的研究创新,能够推动建筑工程施工技术水平的整体提升。建筑水电安装施工技术是建筑工程项目施工质量合格的基础前提,从建筑水电安装施工技术的研究和创新入手,提升建筑水电安装施工技术水平,同时也推动建筑工程施工整体技术水平的提升。 2施工技术中的问题 建筑水电施工安装技术得到了长时间的发展,也积累了一定的经验。随着新技术、新设备的不断涌现,建筑水电施工安装技术也暴露出不足,迫切需找到更好的工艺或技术方法来突破传统施工安装技术的瓶颈,解决传统建筑水电施工安装技术应用中的不足。目前,建筑水电施工安装技术中有两大突出问题。(1)技术本身方面的问题。(2)非技术方面的问题。技术本身方面的问题包括电气施工安装设计方案存在不合理的地方,如安装施工方案与工程实际情况不符合、设计图纸参数有误、电气系统设计和规划不合理、技术作业规程不合理等。非技术方面的问题包括:施工材料问题,如水电施工材料存在质量不合格的情况;施工安装操作问题,如施工人员在水电施工的过程中操作技术不合格;施工质量验收的问题,如对水电施工项目的质量验收不严格,关键的节点验收不到位给后续施工环节埋下质量安全隐患;施工管理的问题,如电气施工安装现场人员管理、物资管理、设备管理等。无论是技术方面的问题还是非技术方面的问题,都对建筑水电施工安装技术水平的提升产生了负面影响。 3施工技术创新策略施工技术是水电施工项目质量保障的重要因素,因此对水电施工安装技术进行创新优化是保障建筑工程项目施工质量的有效途径。 3.1水电预埋技术创新 3.1.1给排水预留预埋技术 在给排水预留预埋环节,主要是为给排水施工留下套管或预留孔洞,并对需要的地方进行预处理。传统的预留施工套管主要采用的是焊接钢管的方式,同时给钢管涂抹防锈漆,这样也不能保障套管施工质量和钢管的防腐质量。在预留孔洞的时候通常采用的是对不同孔径的管进行相应的洞口预留,这样的方式需在给排水施工环节先拔出PVC管,然后进行给排水施工。拔管的过程经常会破坏掉混凝土,因此很容易影响洞口垂直度和位置的准确度,影响到给排水的施工质量。为此,在给排水预留预埋环节采用成品套管的方式,按照施工工艺图和施工标准技术规范进行预加工,这样就很好地保证了预留套管的质量,也解决了给排水施工过程中容易造成混凝土破坏的问题。另外,在预加工的过程中,可以采用防锈工艺使套管的防锈能力更好。套管的焊接质量也可以得到质量保证,尤其是防水套管的焊接质量,解决了传统套管施工中容易漏水的问题,具有很好的防水效果。 3.1.2给水管结构留槽技术 先将模具制备好,然后在顶板浇筑混凝土后,混凝土初凝前,将制备好的模具按照施工工艺图纸的方向和尺寸进行放置,使压槽底部距离顶板结构面层的高度符合施工技术标准。 3.1.3电气预留预埋技术 在传统的电气预留预埋施工中,经常会出现导管转弯尺寸与施工技术要求不相符的情况,或者出现线管通过结构伸缩缝及沉降缝的过程中没有设置相应的过路盒,这样就给电气系统增加了风险隐患。为此,PVC管分别采用对应口径的弹簧弯管,不同的管径及弹簧弯管采用烤管的方式,待PVC管弯曲后,可以达到不变形、不裂缝、不起皱的要求。当配管长度较长时,可以根据施工设计的要求在合适的位置设置过线盒。在管线焊接施工中,应严格按照施工工艺技术要求,焊接完毕后收集焊渣,认真检查焊接质量。管子埋入墙壁内或地面以下时,应确保管线外表面与墙面或者地面的深度在合理范围内,避免墙壁内或地面以下的管发生裂缝。管线通过伸缩缝或沉降缝的时候须严格控制施工质量,确保过渡盒和过渡箱能够安装平整牢固。 3.2给排水施工技术创新 3.2.1真空排水技术 通过采用真空高速排水系统实现快速排水的目标。真空管道内的排水水流可达到很高的流速,因此这样的排水效率也比传统的排水系统排水效率高得多。通常情况下,普通排水系统的排水速度一般在1m/s以下,而真空排水系统可以使排水速度达到3~6m/s,是普通排水系统的3~6倍,这一排水新技术在现代化城市建设中有很多的应用空间。如果是一些容易堵塞排水管道的环境,传统的重力排水系统经常发生管道堵塞,在遭遇排水量较大的情况时容易造成排水系统瘫痪。真空排水技术可以很好地解决这一问题,不容易堵塞,排水效率也高。 3.2.2叠压供水技术 对于高层建筑物来说,经常会遇到供水压力不足的情况,采用的办法是通过直接抽水再增压的二次供水方式来提升供水压力满足高层用水需求。对于建筑物较大且较高的情况,采用并联分区的供水方式,如在建筑物中设置中间转输水箱,这样的方式需占用很大的空间,给建筑结构也增加了负担。采用叠压供水技术可以很好地解决上述问题。通过设置管道泵,直接进行叠压供水,不需再设置中间转输水箱来实现供水需求。在叠压供水技术应用中,需考虑节能以及供水稳定性的问题。目前采用的方法是使用储水罐,然后在泵的压力下使水压叠加,不仅节能而且可满足供水稳定性的目标。 3.2.3无负压供水技术 采用无负压变频供水设备直接连接供水管网的增压设备来提高供水效率,节约能源消耗。传统的供水方式采用蓄水池供水,这样的情况下水池压力很低,能源浪费较严重。而无负压变频供水设备直接与供水管网连接,不需二次给水设备就可以从供水管网中直接叠压供水,供水系统全封闭,而且没有污染,不需占用很大的空间,运行安全可靠,维护简便,节约能源,是一种应用前景良好的供水技术。 3.2.4雨水收集技术 水资源循环利用是现代建筑给排水施工技术的重要理念。将雨水资源进行收集提高水资源利用效率。在建筑物顶部设置雨水径流收集设施,经过收集、输水、净水、储存等环节,积蓄自然环境中的水,便于建筑物水资源补充和再利用。 3.3电气施工技术创新 现代化建筑行业逐渐走向标准化、模块化发展阶段,越来越多的装配式技术应用在建筑工程项目中。电气系统如何配合装配式建筑的施工需求是影响工程项目施工质量的关键。 3.3.1电气管线技术 装配式建筑项目通常在公共区域采用现浇的方式,因此,在电气系统管道设计环节,将配电房、通信机房设置在建筑底层,然后将强弱电配电室设置在公共区域。公共区域的水平电气管线在吊顶内敷设,条件限制时应采用暗敷设在现浇层内的方式,这样可以尽量减少电气系统管线在预制构件中的预埋量。如果是竖向的电气管线,采用集中敷设在预埋孔内的方式。垂直电缆桥架及电气管线采用明装使管线与建筑配件结构体系脱离。对于公共区域内需引上或者引下的照明管线以及火灾等自动报警系统管线,避免将其预埋在预制墙板内,而是采用将配电管线预埋在现浇混凝土墙内的方式,这样更能满足预制构件墙板预埋管线模块化的要求,有利于装配式建筑施工。 3.3.2电气配管敷设技术 在工业建筑工程项目中,电气配管敷设水平直接影响着建筑电气配管集成效果。装配式建筑电气配管敷设采用标准化预制件的方式,即对电气配管进行设计,使其与预制混凝土墙体相匹配,在预埋预制墙体构件的时候完成电气配管集成。重点要对预埋在预制混凝土墙体构件中的电气配管和接线盒进行准确定位,然后在预制混凝土墙体构件板上预留出一定的操作空间,便于施工人员在预埋电气配管时对接精度进行控制。另一种施工方式是将电气配管和建筑结构体系进行分离。在建筑墙体和内装饰面之间缝隙中敷设电气配管,这样很好地节省了建筑结构体内预留预埋电气配管的施工工序,降低了配合度要求。这种施工方式下,接线盒的预埋位置不能敷设在预制构件的接缝处,电气配管可以直接敷设在轻质隔墙中,而且电气接线盒和电气配管不需要精确定位。在电气配管更换维修中也不会损伤结构。此外,可以采用集成楼盖的电气配管施工方式。由于结构上下板和肋都是预制结构,在上下板之间存在空腔,在这些空腔内可安装电气管线,实现装配式建筑电气管线安装施工标准化要求。预埋在结构楼板空腔内的电气管线可以根据建筑构件的形式组成不同的管线接口模块。在施工现场即可以实现管线模块之间的灵活组装,实现了电气配管和主体结构之间的分离,施工更加灵活,提升了电气管线施工效率。 4结束语 面对建筑水电施工安装的新要求和新标准,从业人员应结合自身的现场工作经验,从给排水、电气施工等方面进行技术工艺优化,推动建筑水电施工安装技术更好地满足现代化建筑施工质量的要求。 参考文献 [1]刘功庆.建筑水电安装施工管理与质量控制探讨[J].建筑技术研究,2020(37):116–117. [2]高蕾.高层建筑水电安装施工技术要点分析[J].建筑工程技术与设计,2018(7):682. [3]何顺明.智能化技术在建筑电气工程中的应用现状及优化措施[J].科技创新导报,2019,16(4):29. [4]杨其伟.李存艳.建筑水电安装工程技术创新策略探索[J].建材与装饰,2019(20):26–27. [5]张德素.建筑水电安装工程技术创新策略探究[J].科研,2016(12):133. [6]叶辛迪.张钰.建筑水电安装工程技术创新策略探究[J].居舍,2020(6):68. 作者:吕伟博 单位:中铁十八局集团第四工程有限公司
混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用 摘要:如果经济发展是一个生命机体,那么道路桥梁就贯穿其身的大动脉,所以做好国家道路桥梁施工工作至关重要。在道路桥梁施工技术中,混凝土施工技术占了很大的比例,所以,重视混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用是十分必要的,也是很具有现实意义的探索。本文就主要对混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用相关问题进行了简要分析。 关键词:道路桥梁;混凝土;施工技术 引言 近几年,随着经济的不断地发展以及人们物质文化层次的不断提高,人们对于基础设施的关注程度在不断的加强。人们的传统观念在不断的改变,以前人们对于公共类的基础设施的感觉是与自身没有太大的关系,而如今,人们认为时时刻刻都与自身的生命财产有关,这样,我们的社会基础设施的建设才会更加的有保障。当今道路桥梁的施工单位很多,面临着严峻的压力,想要企业在竞争的过程中更具实力,就要不断的提升自身的综合竞争力,只有这样才不会被淘汰。 一、我国道路桥梁的施工特点 1、桥梁工程施工具有单一性 桥梁工程施工要严格遵守国家的相关规定进行施工,地点的选定等方面要根据实际的情况。在我们的工程方面,施工与设计是两个不同的方面,都是单独进行的,由于地理条件,实际的需求等方面,不会出现完全相同的两座桥梁,这就是我们常说的单一性。 2、工程组织协作工作复杂 路桥工程涉及的专业很广泛,不单单是土木工程一个方面。在施工设计的方面要与工程地质,工程力学,水力工程等方面进行协调合作。这样在实际的施工过程中就会出现多样的施工队,在不同的领域进行施工,在施工的过程中十分容易出现问题,有些工作要讲究先后顺序的,如果协调不当就会损害工程的整体质量。在各个不同领域的人一定要专业有责任心,只有这样才能更好的完成项目。我们看到了工程组织协调十分的复杂也十分的重要,我们一定要精诚团结才会取得更好的收益。 二、道路桥梁混凝土施工前的准备工作 在道路桥梁工程混凝土施工之前,应做好其相应的准备工作。首先应该加强对工程项目设计图纸的审核,施工单位应该协同业主、工程设计单位以及工程监理单位,联合审查施工图纸,若发现问题,应及时地将其指出并采取相应的解决措施。在审查过程中,应重点审查容易出现设计变更的施工位置,尽量避免发生设计变更问题。其次,细化工程的施工内容,了解并掌握施工过程中的相关技术要求,确定每根钢筋以及每个螺丝的具体放置位置,特别要重点分析钢筋保护层,处理好施工缝以及后浇带等一些特殊部位,确保工程设计的合理性。最后,还应该做好工程项目的交底工作,不管是技术管理人员还是施工人员,都应该了解及掌握混凝土施工技术的有关要求,并熟悉工程项目的施工流程,严格按工程技术的相关规范要求以及施工流程来施工,从而确保施工质量符合要求。 三、混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用 1、控制好生产混凝土时的配比问题 (1)要根据施工的各项规范,结合工程施工的实际情况,对水灰比和坍落度进行有效的控制与掌握。为了最大程度的减少泌水情况的发生,一般要将坍落度控制在80-100毫米的范围内。 (2)对混凝土的初凝时间要进行严格控制,一般7小时左右正适合,同时要保证混凝土中的含气量在1.7%之内。 (3)要根据实际情况合理选择混凝土材料,一般都采用硅酸盐类的水泥,并对强度等级进行确定。注意水泥的厂家以及批号等情况,同时要保证在同一工程中只使用同种类型的水泥。 (4)为了确保骨料的质量符合相关的标准,就要合理选择骨料。一般都选择颜色相同、强度高、级配连续的碎石,对其中的含泥量要控制在1%以内,如果里面混有杂质,要及时清理干净。粒径一般要在5-31.5毫米之间,对它的产地也要加以注意。在选择细骨料的时候,要选择中粗砂,而且要保证其中的含泥量在2%以下,细度模数要在2.5以上,里面不能混有杂物,同时要对砂子的细度、颜色、出产地加以注意。 (5)在选择减水剂时,要选择具有高效能的,并且要结合实际需要来控制外加剂的掺入量,对外加剂的厂家以及品牌也要进行关注。为了避免对混凝土的坍落度以及泌水率产生影响,要注意减水剂与水泥是否匹配。 (6)在选择掺合料时,要选择好矿物的掺合料,这种掺合料可以在一定程度上对混凝土的性能进行改善,既要使其有一定的活性,也要将粒径混凝土内部充填的密实性发挥出来。 2、按照工艺要求进行施工,保证混凝土的施工质量 (1)关于混凝土模板施工技术的分析 混凝土施工中的重要技术之一就是模板施工。在进行道路桥梁的施工时,要对模板进行设计,要考虑到模板安装与摘除的方便性以及模板支撑施工的牢固性与方便性。同时要保证模板要有符合标准的强度、硬度、平整性以及稳定性,避免模板产生变形或因密实性不好造成浆体流失。 对模板材料要进行合理的选择,模板材料要有较强的吸水性与耐腐蚀性,而且它的表面要光滑、平整。要结合不同构件的不同规格选择适宜的模板材料,如果是E形、T形这种复杂的构件,可以选择竹胶板;如果是圆形的构件,一般选择钢模板会比较适合。 如果选用了钢模板,就要对它的表面进行抛光,这样可以保证混凝土有较强的光洁度。同时对一些细节也要加以注意,比如在固定模板螺栓的时候,要尽量不使混凝土表面出现破损现象,这也是对其牢固性的一种保障,在拆除模板的时候也会很便捷。 (2)对混凝土的浇筑质量加强控制 在混凝土施工过程中最关键的环节之一就是混凝土的浇筑,所以一定要加强对道路桥梁的混凝土浇筑过程的掌控。 要对混凝土的送料时间进行严格的控制,送料一定要在混凝土发生初凝之前。同时要注意混凝土坍落度的测量,一定要贯彻逐车测量的原则。 在浇筑之前,一定要与前一次混凝土的色彩进行对比,检查结果合格后再进行浇筑,浇筑过程中要采用分层浇筑的方法,对每层的厚度也要严格进行控制。 对混凝土的振捣也要做到及时掌控,为保证能够进行充分的振捣,要合理选择振捣设备,防止振捣过度或振捣不足的现象发生。一般可以采取两次振捣的方法,这样可以在一定程度上减少振捣混凝土表层产生的气泡数量。 3、关于道路桥梁工程混凝土施工后的养护 (1)关于混凝土的养护分析 在道路桥梁工程完成后,一定要对混凝土做好保养工作。在混凝土的硬化、强度不断增加的过程中,要以混凝土的水硬性特点为依据,对它的持久度与强度作出相关的保障。如果不进行保养,则很可能造成表面水分流失,从而产生裂纹、色差现象。 要以混凝土的强度为依据,结合施工时的实际气象状况,一定要待试压块的强度达到规定的强度时,再将混凝土的各项构件侧模拆除,注意不能提前拆除。拆除模板后,可采用传统的浇水法对混凝土的表面进行防止干燥的养护,还可以使用特定的养护遮盖物覆盖在混凝土的表面。如今一些新型的混凝土养护膜与养护剂也被广泛应用到混凝土的养护过程中,这也是一种很好的养护方式。养护的时间一定要根据实际气候的情况来决定,一般都在12个小时以上。 (2)对混凝土的施工缺陷及时修补 在道路桥梁工程中,混凝土的施工可能存在着一些缺陷,这就需要后期做适当的修补。一定要对混凝土的泌水性和模板偶然漏浆状况加以重视,以便进行有效的掌控。混凝土表面可能会有气泡状孔洞或砂带的现象发生,这时就需要采取适宜的措施进行修补,拆除侧模后要及时对混凝土表面的浮浆与砂带进行相应的处理。 结束语 随着我国经济的发展,建筑工程的种类越来越多。所以我们在施工中应抓住重点工程,制定合理有效的方法来保证施工的质量。作为建筑施工的基础,混凝土施工技术的高低,直接关系着道路桥梁工程施工质量的好坏,因此,我们应该切实加强道路桥梁建设方面的研究,不断创新道路桥梁工程中混凝土的施工方法,以提高工程质量。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用 摘要:高性能混凝土是建筑业不断发展的必然产物,为我国道路桥梁施工做出了重大贡献,在使用初期,就表现出较强的使用价值,能够增强建筑的强度、稳定性以及耐久性,同时随着施工建设的不断复杂,其价值得到了更为显著的体现,唯一需要注意的就是在应用高性能混凝土时应该基于工程实际情况,灵活的改变其调和比,使其发挥出最大的功效。最终使施工企业的经济效益以及建设工程的社会效益得以实现。 关键词:高性能混凝土;道路桥梁施工;应用 一、高性能混凝土特点概述 1、耐久性高 随着车流量的逐渐增多,对路桥工程的施工质量有着更高的要求,混凝土是工程建设的主要材料,通过对混凝土性能的研究,可以不断提高其性能。高性能混凝土的提出以及在工程建设中的应用,对提高工程质量有着显著的功效,尤其是在耐久性能上,与传统混凝土相比具有更明显的优势,不但可以经受车流量的荷载,即便是在台风等较强因素的影响下,工程也不会出现致命病害,可以继续使用。例如上海东海大桥,施工时选用高性能混凝土,耐久性比较高,可以在大桥结构上每隔10m停放一辆大型集装箱卡车,工程使用年限比较长。 2、抗压强度大 抗压强度是评价混凝土质量的主要指标之一,更是保证工程施工质量的主要因素。高性能混凝土在路桥工程中的应用,可以有效的提高工程抗压强度,与传统混凝土相比在强度上可以扩大一倍,同时并不会增加工程结构的自重。此种特性尤其适合应用在桥梁工程建设中,在降低自重的基础上,保证能够横跨的跨径更长,主梁之间的间距可以工厂,对降低工程造价与工程质量之间矛盾具有重要意义。 3、环保性能强 在节能降耗背景下,路桥工程的建设也需要秉绿色施工,而高性能混凝土的应用正好满足这一要求。因为其所具有的特点,使其在与传统混凝土相比,在保证相同强度的条件下,可以有效减少材料用量,达到节省资源的目的。另外,也在一定程度上减少了运输车辆的油耗"尾气排放等,降低了对生态环境造成的影响。并且,高性能混凝土的使用能够有效缩短工程周期,提高造价管理效率。 4、坍落度小 坍落度指的是混凝土的和易性,决定着其能够完全满足工程施工建设,是影响工程施工质量的另外一个重要数据。与常规混凝土相比,高性能混凝土坍落度更小,在运输以及施工过程中更难出现离析情况,不会对混凝土强度造成太大影响。进而路桥工程投入使用后,结构出现裂缝、不均匀沉降等病害的可能性会比较低,对交通运输质量造成的影响也相对较小。另外,高性能混凝土具有更强的粘接性,在加上离析程度小,对提高路桥工程稳定性以及安全性具有重要意义。 二、高性能混凝土的实际应用 1、高性能混凝土在桥梁中的应用 高性能混凝土与常规混凝土相比具有更高的强度、刚度,这一特点正好符合桥梁工程的建设要求,例如大跨度桥梁的主梁、墩基等部位的施工。另外,因为高性能混凝土具备的便于浇筑振捣的特性,以及良好的体积稳定性等特点,可以有效提高桥梁结构在恶劣环境下的应用,在提高其使用寿命的基础上,还具备流动性高、耐久性高以及强度高等有点,降低工程结构出现质量问题的概率。高性能混凝土在桥梁工程的引用,主要是将粉煤灰等废料作为掺和材料,来提高混凝土的强度、耐久性以及抗腐蚀能力,不仅可以节省材料,降低施工难度,同时可以提高工程结构的稳定性,保证工程施工质量满足建设要求。高性能混凝土应用于桥梁工程,主要表现在几个方面,即在保证结构稳定性与强度的条件小,有效延长桥梁跨径,增加主梁间距,并且可以节省材料,降低结构自身质量,在保证施工质量的同时降低造价。 2、高性能混凝土在道路中的应用 高性能混凝土的施工性非常高,还有较高的体积稳定性,所以,在冲刷、冰冻、酸性腐蚀等恶劣环境中,它依然能够保持很强的生命力。所以,它在道路的修建中也得到了很广泛的应用。将高性能混凝土运用到道路中时,它的耐久性能更加明显。这一性能会使路基的施工质量大大提高,即使再重的车辆通过道路时,也不会发生倒塌现象;同时在道路中使用高性能混凝土时,由于它的物理特性,就节省很多水泥的使用,这样,在修建道路时,不仅可以提高质量,同时更能节约原料,达到事半功倍的作用。 道路在使用高性能混凝土时,还要参照道路混凝土的具体标准。再结合高性能混凝土的的特点,把各个方面的具体要求考虑到以及要做到仔细的研究。同时,如果从改变混凝土工艺的角度出发的话,应该采用高流态方式,这样就能使道路混凝土施工的内涵得到丰富,由此赢得的经济效益也当然是很可观的。 三 、高性能混凝土的技术要点 1、制备环节 在制备高性能混凝土时,混凝土配合比的制定需要结合具体的需求来进行,并且混凝土混合的成份也会直接影响到混凝土的强度。从理论上来讲,如果使用的水泥有着较高的强度,那么生成的混凝土也有着较高的强度,但是要想提高混凝土的强度,并不能对水泥的用量进行单纯的增加,需要将水泥和水的配比作为重中之重。要对混凝土抗压强度的水泥强度和水的配合比综合考虑,混凝土的力学性能以及耐久性会直接受到配合比差异的影响,混凝土的抗压强度会直接受到这些因素的影响。因此,结合具体的施工要求,将需要的各种原材料给确定下来之后,需要合理划分配合比的等级,以此来促使工程的具体要求得到满足。 2、浇筑环节 在整个施工过程中,非常关键的一个环节就是混凝土的浇筑,在配合比设计方面,需要结合高性能混凝土搅拌性能试验方法标准来进行试验,这样各项设计技术指标以及土建施工要求才可以得到满足。另外,在浇筑混凝土之前,相关的监理工程师需要严格控制模板的尺寸、强度以及刚度,并且仔细检查钢筋和其他预埋件的位置和数量;要综合考虑配筋的结构和数量,来科学确定浇筑厚度。在此基础上,还需要保证那些杂物或者油渍等不会污染到模板和钢筋,在清洗的过程中,需要避免有积水存在于木质木板上。需要结合具体情况,将一定的排水措施和防水措施等应用过来,如果混凝土的浇筑工序是在雨雪天进行,那么就不能够露天进行。 3、混凝土养护要求 在完成混凝土浇筑之后还应该进行混凝土养护工序,在结束混凝土浇筑后的12小时内加以覆盖,进行浇水养护,另外,由于水和石灰的结构性能小,而高性能的混凝土的结构性能较高,因而在成功完成混凝土浇筑后,要求及时采取保温措施和保湿措施,从而防止混凝土塑性收缩,避免因温差而造成混凝土应力分布不平衡,有效阻止混凝土出现裂缝的变形现象的发生。 结束语 通过上文的叙述分析我们可以得知,相较于普通混凝,高性能混凝土有着一系列的优势,将其应用到道路桥梁工程施工中,可以显著提高结构性能,延长使用寿命。但是,要想将高性能混凝土的效用给最大限度的发挥出来,就不能够采用常规操作拌合、浇筑以及养护方法,需要对混凝土的材料配比进行提高,做好浇筑以及捣实等工作,来促使混凝土的性能得到有效提升。本文简要分析了高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用 摘要:在经济持续发展的情况下,道路桥梁工程也开始了大规模的建设,人们对其的需求大幅度增加。其所使用的原材料混凝土质量的优劣将会直接对于道路桥梁的实际施工质量带来影响,所以要运用科学的实施技术,对混凝土质量进行严格的掌控,以保证道路桥梁工程施工的高品质。 关键词:混凝土:技术:施工 引用 随着城市现代化的发展,我们的社会整体工业水平也得到了很大的提升,道路桥梁建设发展步伐也更加紧凑。由于混凝土施工在我国道路桥梁工程施工中起到了非常重要的作用,所以要通过调节混凝土水灰比、优选原料等方式,强化传统混凝土的强度等,来使混凝土的质量得以提高。与此同时我们也应该更注意道路桥梁混凝土施工中存在的问题,让道路桥梁更安全有保障。 一、混凝土的发展情况及施工中出现的问题分析 (一)混凝土材料本身主要是通过水泥、水、集料、外加剂、混合料等物质依据一定的科学比例来进行配比。在混凝土之中所存在的内部结构详细来说主要涉及到以下几个方面:直接把水泥、水混合搅拌之后,便形成了水泥浆,而通过砂料的添加,能够直接将水泥浆充分的包裹在砂的孔隙之中,从而形成砂浆材料,最后,砂浆材料会将集料石子包裹,从而将其中的空气完全填满。通过这一整个配比流程,水泥、砂、石等多种材料便能够充分的混合在一起,当完成了凝固之后,便转变成为了相应的混凝土。当今的混凝土施工技术已经发展到了一定的地步,我们的混凝土施工技术也已经不仅仅是和原来的混凝土一样了,现在的混凝土已经告别了传统的混凝土的特点。现在我们的混凝土有着许多不同的特点,就像新发展的沥青混凝土,它不但具有许多现代工艺发展的新优势,还具有许多适应我们现代工业发展的新特质,这也是我们现代混凝土工业施工的新格局。 (二)普通混凝土在路桥施工中出现的问题,使桥梁工程相关人员也非常烦恼。这些问题主要表现在以下几个方面:第一,抗拉力不强。因为普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合,经过硬化形成的一种材料。砂和石在混凝土中抑制了水泥的收缩;水泥和水形成水泥浆,包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。第二,弹性不好。在路桥面的荷载量非常大且受力不均匀的情况下,荷载力不能驱散均匀,这样就导致某一个构件不堪重力,最终产生裂缝。第三,收缩易变形。普通混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土也将发生收缩变化。然而,收缩容易导致变形,若变形遭到约束,则会在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。第四,耐久性较弱。普通混凝土的抗渗性还是非常强的。抗冻性是指混凝土在使用的环境中,经受多次冻融循环作用,能保持强度和外观的完整性的能力。普通混凝土的抗冻性很弱,当气温在零度以下时,混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,就会出现裂缝。抗侵蚀性指在酸、碱、盐等环境中对水泥石的侵蚀所表现出现的免疫力。 二、混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用措施 (一)我们在选择混凝土时,要在那些评价好、质量有保证的地方进行购买。对购买地方与施工现场之间进行合理的安排,混凝土浇筑的速度也要事先进行好估计,结合多方面的影响因素选择合理的方式,使混凝土的质量在到达施工现场时得到保障。在混凝土浇筑施工技术中,我们要确定混凝土材料一次浇筑时要用多少,哪里比较容易出现裂缝等各种各样的原因,减少在建筑工程施工中的混凝土浇筑施工技术中出现问题。混凝土材料本身一般都具有一定的泌水能力,再加上一些因素的作用下会有裂缝出现,所以还要在混凝土材料的表面有一个二次压抹处理的过程。裂缝不仅直接影响桥梁的使用性能,而且破坏了桥梁的外观结构,直接削弱了桥梁结构的强度和刚度,进而增加施工过程中工程事故的发生率。在建筑工程施工的过程中我们可通过永久式的伸缩方式控制温度的变化,减少混凝土浇筑施工中产生裂缝的可能性。但是在建筑工程施工中很多情况下都会导致裂缝的出现,主要是收缩应力的问题,而结构长度问题是决定收缩应力的主要因素。因此在建筑工程施工中设计时,要考虑裂缝会产生的一些原因,同时也要依据自身的一些实际情况进行具体分析,使用最安全有保障的设计方案。 (二)在道路桥梁工程完成后,一定要对混凝土做好保养工作。在混凝土的硬化、强度不断增加的过程中,要以混凝土的水硬性特点为依据,对它的持久度与强度作出相关的保障。如果不进行保养,则很可能造成表面水分流失,从而产生裂纹、色差现象。 要以混凝土的强度为依据,结合施工时的实际气象状况,一定要待试压块的强度达到规定的强度时,再将混凝土的各项构件侧模拆除,注意不能提前拆除。拆除模板后,可采用传统的浇水法对混凝土的表面进行防止干燥的养护,还可以使用特定的养护遮盖物覆盖在混凝土的表面。如今一些新型的混凝土养护膜与养护剂也被广泛应用到混凝土的养护过程中,这也是一种很好的养护方式。养护的时间一定要根据实际气候的情况来决定,一般都在 12 个小时以上。对混凝土的施工缺陷及时修补,在道路桥梁工程中,混凝土的施工可能存在着一些缺陷,这就需要后期做适当的修补。一定要对混凝土的泌水性和模板偶然漏浆加以重视,以便进行有效的掌控。混凝土表面可能会有气泡状孔洞或砂带的现象发生,这时就需要采取适宜的措施进行修补,拆除侧模后要及时对混凝土表面的浮浆与砂带进行相应的处理。 (三)高性能混凝土广泛用于离岸结构物或长跨度的桥梁建造中,包括长跨度桥梁所用的拌合物、主梁、墩部和墩基。高性能混凝土在施工中的应用使桥梁设计中可以采用更坚固、更轻便的结构,使主梁的间距更大、桥梁的跨径更长、结构设计更为合理,即便是在非常恶劣的环境下也能够保证桥梁有较长的使用寿命。高性能混凝土具有早期强度高,体积稳定性好和韧性高,在恶劣的使用条件下高强度、高流动性、寿命长与优异的耐久性等特点而被应用广泛。推广高性能混凝土在桥梁中的应用可延长桥梁的使用年限并且获得更好的经济效益,耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为桥梁工程建设的目标。国内应用较好的如上海东海大桥用的高性能混凝土,设计使用寿命为100年,使用的“高性能海工混凝土”既有耐久性、高强度、抗腐蚀等特点,又易于施工,直接节约材料成本2000万元。高性能混凝土是一种能满足特殊用途和特殊性能的混凝土,仅采用普通材料、常规拌和、浇筑和养护等措施不能够达到高性能混凝土的要求,必须要通过提高浇筑、捣实等制作工艺来提高混凝土的初期强度、刚度、长期力学性能和体积稳定性以及延长高性能混凝土在恶劣环境下的使用时间等诸多特点。 (四)高性能混凝土由于本身性能的提升,面对道路应用中车辆、气候等问题的影响时,能够大大降低破损等问题出现的几率,能够提升道路结构的稳定性,降低外在因素对其的影响。同时,在传统混凝土进行道路工程建设时,通常需要增加水泥的添加量来改变其强度低的问题,但是在混凝土中,水凝的添加量过大又导致的其结构耐久度降低,使在传统混凝土的应用中出现矛盾,高性能混凝土的应用能够有效结构的强度,并不会对其耐久度产生影响,合理地解决了这个矛盾。道路高性能混凝土应根据道路混凝土的特点,结合高性能混凝土的优点,综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如何能从改变道路混凝土的施工工艺出发,不采用滑模摊铺施工,而采用高流态(接近自流平),坍落度达240~270mm 的混凝土来施工,则该方法进一步丰富了道路高性能混凝土的内涵,其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。 结束语 道路桥梁施工并不是一个简单的事情,道路桥梁施工是有很多部分组成的,而混凝土作为一种现代社会发展的新型工业材料,代表着我们现代工业发展的脚步,在道路桥梁施工中有着举足轻重的作用,和道路桥梁工程自身的质量和安全有着紧密的联系,只有不断发展混凝土的施工技术,才能使道路桥梁发展起来。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:浅谈水泥混凝土在桥梁工程中的应用 [摘 要]在桥梁施工过程中,不论是混凝土施工还是混凝土养护都起着很重要的作用。结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度控制。作为施工单位我们要注重每一个环节,按时保质、保量的完成每座大桥的建设。 [关键词]水泥混凝土;桥梁工程;应用 0、引言 在桥梁施工过程中,不论是对水泥混凝土施工还是水泥混凝土养护都起着很重要的作用。结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度控制。作为施工单位我们要注重每一个环节,按时保质、保量的完成每座大桥的建设。 1、水泥混凝土在桥梁工程施工的一般要求 水泥混凝土的施工和温度有很大的关系,在炎热气候进行混凝土施工的时候,一般要求在浇筑前的混凝土温度不应超过32℃。作为施工单位,应采取各种措施以保持混凝土温度不超过32℃如集料及其他组成成分的遮阴或围盖和冷却;用致冷法或埋水箱法或在部分拌合水中加碎冰以冷却拌合水,但在拌和完后,冰应全部融化;与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其混凝土前应冷却至32℃以下,其方法有盖以湿麻布或棉絮、喷雾状水,用保护罩覆盖或其他认可的方法;桥面板及桥面铺装混凝土浇筑温度应不超过26℃。当蒸发率大于每小时0.5 kg/时,则不应在桥面板、桥面铺装或其他暴露的板式结构上浇筑混凝土;在炎热气候下浇筑混凝土时,应避免模板和新浇混凝土受阳光直射,应尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天,也不宜在早上浇筑以避免气温升到最高时加速混凝土的内部温升。在相对湿度较小、风速较大的环境下,宜采取喷雾、挡风等措施或在此时避免浇筑面板等有较大暴露面积的构件;浇筑混凝土时应定时测定混凝土温度以及气温、相对湿度、风速等环境参数,并根据环境参数变化及时调整养护方式。 2、冬季的混凝土施工 冬季必须要采取必要的措施、如室外日平均气温连续5 d低于5℃,混凝土工程施工除其材料及施工要求应符合本规范有关规定外,承包人应向监理工程师提交一份关于冬季浇筑混凝土及养生的施工方案,详细说明采用的施工方法和设备,保证混凝土的温度在浇筑后的前7天不低于10℃。应备有足够数量的能连续记录的温度计,在前7天内,约每30混凝土,在其附近放置一个温度计,设专人连续观测记录。对断面较大的构件,承包人还应留测温孔测构件内部温度,其位置与数量由监理工程师选定,温度记录送交监理工程师;混凝土拌和时,各项材料的温度应满足拌和所需要的温度,为满足拌合温度,材料可分别加热;当确定拌合材料温度时,应考虑混凝土拌和时及运输至成型的热量损失;当掺用氯化物于加热后的混合料时,混凝土初凝应不早于混凝土浇筑结束,并不得用蒸汽养生;在已硬化的混凝土上继续浇筑混凝土时,结合面的温度至少应有5℃,且在浇筑混凝土过程中仍应维持5℃或以上的温度;搅拌混凝土时,搅拌时间应延长50%;在冬季寒冷气候条件下,应负责保护混凝土,任何由于保护不善受冻而损坏的混凝土都必须清除后重新浇筑,其费用由承包人承担。 3、水泥混凝土养护一般要求 桥梁上水泥混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。如条件许可,应尽可能采用蓄水或洒水养护,但在混凝土发热阶段最好采用喷雾养护,避免混凝土表面温度产生骤然变化。此外,还应保证模板连接接缝处不至于失水干燥;对于水胶比低于0.45的混凝土和大掺量粉煤灰混凝土,在施工浇筑大面积构件时应尽量减少暴露的工作面,浇筑后立即用塑料薄膜紧密覆盖(与混凝土表面之间不应留有空隙),防止表面水分蒸发,待进行搓抹表面工序时,可卷起塑料薄膜并再次覆盖,终凝后可撤除薄膜进行水养护;在混凝土浇筑后的抹面压平工序中,严禁向混凝土表面洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量;混凝土的入模温度应视气温而调整,在炎热气候下不宜高于气温且不超过30℃,低温下不宜低于12℃;应合理确定混凝土施工的浇筑、养护方法与工序,并在施工养护过程中实际测定关键截面的中点温度和离表面约5 cm深处的表层温度,实行严格的温度控制。一般情况下,混凝土的温度控制值为:混凝土入模后的内部最高温度不高于70℃,构件任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差不大于20℃,新浇混凝土与相邻的已硬化混凝土或岩土介质之间的温差不大于20℃,淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15℃,混凝土的降温速率不超过3℃/d;当周围大气温度低于养护中混凝土表面温度超过20℃时,混凝土表面必须保温覆盖以降低降温速率;现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间。在整个潮湿养护过程中,应根据混凝土温度与气温的差别级变化,及时采取措施,控制混凝土的升温和降温速率;构件体积较大,水泥含量较高,或采用特别养生方法进行养生的构件,其养生方法应经监理工程师批准;构件不应有由于混凝土收缩而引起的裂缝;结构物各部分构件,不论采用什么养生方法,在拆模以前均应连续保持湿润;同样构件尽可能在同一条件下养生;当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7 d之内不受水的冲刷。当环境水有侵蚀作用时,应保证混凝土在浇筑后10 d内以及其强度达到设计等级的70%以前,不受水的侵袭;养生期间,混凝土强度达到2.5 MPa之前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载;混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。 4、混凝土施工养护方法 洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器,湿养护不应间断,不得成干湿循环。提供的覆盖材料应事先征得监理工程师的同意;洒水养生应根据气温情况,掌握恰当的时间间隔,在养生期内保持表面湿润;气温低于+5℃时,应覆盖保温,不得洒水养生;防水纸应尽可能采用大幅宽纸。相邻纸应至少重叠150 mm,并用胶带、玛脂、胶水或其他批准的方法紧密结合,使整个混凝土表面形成完全防水覆盖,应固定防水纸不被风吹移动。养生期内任何纸破碎或损坏时,应立即修补该部分。不应使用丧失防水性能的纸段;蒸汽养生,采用蒸汽养生时,应事先经试验确认,对于加入外加剂的混凝土构件,经蒸汽养生后确无有害影响,并取得监理工程师的批准,才能进行蒸汽养生;蒸汽养生按JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规程第11.8节及第14.2节规定进行;模板拆除及蒸汽养生均应加以选择,以免混凝土开裂;经蒸汽养生的构件,不得再洒水养生。 5、结束语 随着社会的发展,中国近几十年来一座座大桥拔地而起。本文简要介绍了桥梁工程混凝土施工及养护方法,并对桥梁工程的养护提出了粗浅的分析和具体的养护措施。桥梁工程的混凝土施工受施工条件的影响很大。养护是桥梁工程必不可少的一道工序,正确的桥梁养护方法是桥梁正常运营的关键,为了保持桥梁施工后的良好状态,有必要通过养护的办法加以解决,从而达到良好的运营目的。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:清水混凝土的施工工艺在市政道路桥梁工程中的应用 摘要: 清水混凝土(As-cast Finish Concrete/BareConcrete)又称装饰混凝土,因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,因此不同于普通混凝土,表面平整光滑,色泽均匀,棱角分明,无碰损和污染,只是在表面涂层或两层透明的保护剂,显得十分天然、庄重。清水混凝土是钢筋混凝土施工技术发展的课题之一。我国的清水混凝土技术相对于国外而言起步较晚,因而在研究水平以及施工技术、规范上与国外相比都还有着一定的差距。 关键词:清水混凝土 施工工艺市政道路道路桥梁应用 一、清水混凝土的特点 清水混凝土是混凝土材料中最高级的表达形式,它显示的是一种最本质的美感,体现的是“素面朝天”的品位。清水混凝土具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味,与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的。材料本身所拥有的柔软感、刚硬感、温暖感、冷漠感不仅对人的感官及精神产生影响,而且可以表达出建筑情感。因此建筑师们认为,这是一种高贵的朴素,看似简单,其实比金碧辉煌更具艺术效果。 二、清水混凝土技术存在的问题 1 、 无全国标准 目前国内尚无统一的清水混凝土施工质量标准和质量验收标准,给施工单位和建设单位带来了一些困惑。伴随着清水混凝土在工程实践中的大量使用,国内出台一部统一、明确的关于清水混凝土施工方面的规范已成当务之急。通过颁布规范来实现施工的过程控制和质量检验标准的控制,改善清水混凝土工程的过程控制,减少质检部门的盲目性。关于清水混凝土的施工技术及质量控制标准,许多文献已有阐述,但是很大一部分都是结合具体的工程实例得出的“内参式控制标准,很少有建立在严格试验基础上结合大量对比试验得出的清水混凝土施工技术及质量控制标准因此有必要,借助试验室条件,在理论基础上得出有一定适用性的清水混凝土施工工艺和质量控制标准。 2 、 基本研究匮乏 由于我国的清水混凝土的应用起步较晚,所以我国目前对清水混凝土的基本研究相对较少。尤其是从材料的微观作用机理的角度对清水混凝土的各个方面进行研究更是少。笔者认为我们应该借助于实验室的设备、仪器,较之于工程实际条件,更易于从理论上分析清水混凝土的微观作用机理,从而对清水混凝土表观缺陷的形成、防治、修补和清水混凝土长期使用维护等方面作出理论指导。 三、清水混凝土配合比设计和生产控制 新拌清水混凝土必须具有极好的工作性和粘聚性,绝不允许出现分层离析现象。在材料和浇筑方法允许的条件下,应采用尽可能低的坍落度和水灰比。根据现场实际要求,坍落度一般控制在(90±10)mm,以减少泌水的可能性。同时控制混凝土含气量不超过1.7%,初凝时间6~8 h。清水混凝土在原材料方面有严格的限制。水泥应首选硅酸盐水泥,并要求确定生产厂商、强度等和批号,同一单位工程要能做到采用同一水泥。粗骨料要求选用强度高、粒径5~31.5 mm、连续级配、同颜色、含泥量小于1.0%和不带杂物的碎石,也要求定产地,确定规格和颜色。细骨料应优先选用中粗砂,细度模数2.5以上,含泥量小于2%,不得含有杂物,要求确定产地、砂子细度模数、颜色。外加剂应采用高效减水剂,要求确定厂商、品牌及掺量,且应重视解决外加剂和水泥的适应性,以减少混凝土的泌水率和混凝土坍落度的经时损失。矿物掺合料作为混凝土不可缺少的成分,在考虑掺合料活性的同时,应充分利用各种掺合料的不同粒径,在混凝土内部形成紧密充填,增强混凝土的致密性。因此,为改善清水混凝土的流动性和后期强度,可掺入粉煤灰,宜选用细度达到Ⅱ级以上的粉煤灰产品,且不得含有任何杂物。 清水混凝土生产过程中应使用同一种原材料和相同的配合比,必须严格按试验确定的配合比投料,不得带任何随意性,并严格控制水灰比和搅拌时间,随气候变化随时抽验砂子、碎石的含水率,及时调整用水量。水灰比的控制是关键之一,因为不同水灰比将导致硬化后混凝土颜色变化。另外,骨料对外观的影响也不可忽视,因此砂、石的色泽和颗粒级配要求均匀,同一个视觉面的混凝土工程应采用相同类型的骨料。 为了确保每块混凝土所用的配合比严格一致,应加强清水混凝土生产过程的监督。对首批进场的原材料,经监理取样抽检合格后,应立即进行“封样”,以后进场的每批来料均与“封样”进行对比,发现有明显色差的不得使用。 四、清水混凝土施工控制 1、清水混凝土在施工过程中,其模板体系的设计、制作与安装,钢筋绑扎等要求相当严格,其中模板工程是关键技术之一。清水混凝土施工用模板需根据建筑物具体构造进行设计订做,且所用模板多为一次性的,成本较高。模板设计应充分考虑拼装和拆除的方便性,支撑的牢固性和简便性,并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度,确保在混凝土侧压力作用下不产生任何变形,以保证结构物的几何尺寸均匀、断面一致,防止浆体流失。模板材料也有很高的要求,表面要平整光洁、强度高、耐腐蚀,并具有一定的吸水性。要求根据构件的规格和形状,合理选用不同的模板材料。对圆形构件选择钢模板,对E形、T形等截面形式复杂的构件可采用强度较高的竹胶板和自制钢模板。钢模板内表面均应进行抛光处理,以保证混凝土表面光洁度。 2、清水混凝土养护与表面修补控制 清水混凝土如养护不当,表面极易因失水而出现微裂缝或产生表面色差,影响外观质量和耐久性,因此加强混凝土早期硬化期间的养护十分重要。清水混凝土各构件的侧模要根据当地气候条件与混凝土强度发展情况而定,应在预留混凝土试块试压强度达到要求规定时方可拆除。模板拆除后,其表面养护的遮盖物不得直接采用草垫或草包,以免造成永久性黄颜色污染,而是应采用塑料薄膜严密覆盖养护。 由于混凝土内部一定范围内的含气量对混凝土的耐久性有利(特别是在北方地区),因此混凝土中应常掺一些引气型高效减水剂,并允许混凝土表面有气泡。另外,尽管已采取了各种措施,但拆模后由于混凝土的泌水性、模板的漏浆等,清水混凝土表面局部仍可能会产生一些小的孔眼和砂带等缺陷。需对这些缺陷进行适当修复,方法是:拆模后,应立即清除清水混凝土表面浮浆和松动的砂子,采用相同品种、相同强度等级的水泥拌制成水泥浆体,修补这些部位。待水泥浆体硬化后,用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁,并用水冲洗洁净,以确保表面无色差。 五、清水混凝土在市政高架桥中的应用实例 在某立交桥桥墩施工中,正式施工前,笔者针对清水混凝土的原材料、配合比、模板、浇筑、养护等环节进行了全面控制,并进行了模拟试验。经多次墩柱试验,最终确定采用大块定型钢模板、吊装浇筑、插入式振动器振捣、外包塑料薄膜补水养护的施工工艺。确定清水混凝土正式施工的数据及配合比:入模温度取30℃ ,坍落度80 mm,水泥为42.5级普通硅酸盐水泥,配合比为水泥400 kg、砂650 kg、碎石1 120 kg、水175 kg、Ⅱ级粉煤灰50 kg、外加剂5kg。由于聚羧酸系减水剂与水泥相对有更好的相容性,即使在掺量较低时也能使混凝土具有高流动性,同时还有相当的减水和增稠效果,使混凝土分层和泌水现象得到较大改善,抗离析能力大大提高。另外,对于低水胶比具有低粘度和较好的坍落度保持性能。通过配合比试验发现,相对萘系减水剂,聚羧酸系减水剂更适宜清水混凝土的配制。采用该配合比的坍落度损失在30 mm h以内,含气量为2.5%。混凝土表面处理剂采用日本进口产品,其干燥时25℃条件下,表干小于8 h;耐磨性优良,在500 g加荷、500转条件下,质量损失小于3 mg;在饱和Ca(OH)2溶液中不起泡、不脱落;耐热、耐腐蚀。该产品涂膜坚硬,施工简单,涂刷一道即可,在工程中综合效益良好。经过多次模拟试验后,正式施工的墩柱取得了较好的外观效果。工程实践表明,清水混凝土施工费用与传统施工费用基本持平。尽管清水混凝土施工造价比普通混凝土每m3增加约20%,施工投入的人力略有增加,土建工期也约增加10%,还需考虑保护液的费用,但由于清水混凝土不需抹灰、吊顶、装饰面层,且结构梁、板、柱及相关基础材料也可减少,维保费用也少,因此采用清水混凝土其经济性也是可行的。 结语: 随着人们环保意识的不断提高,返朴归真思想的深入人心,现在世界上越来越多的建筑结构采用了清水混凝土工艺。近年来,我国的清水混凝土工程也得到长足进步。因此“清水混凝土”对市政建筑施工水平是一种极大的挑战,其难点主要体现在项目管理要求科学、严谨。我国目前具备清水混凝土施工能力的企业仍然有限,因此应加快我国清水混凝土施工机械化、标准化进程,以彰显其在市政工程建设中的优越性。
探讨化工技术教学及其应用:化工技术专业课程体系的构建 摘要:本文在调查研究的基础上,分析广西区域化工及相近企业对从业人员的岗位能力要求,结合学校实际,构建了服务区域化工企业生产过程的课程体系。同时对“双师型”教师队伍建设、实训实习基地建设进行论述,使专业建设与区域经济发展形成良性互动,更好地发挥高等职业教育服务社会的功能。 关键词:岗位能力;课程体系;区域经济;高等职业教育 广西壮族自治区地处中国西南部,目前以化肥、农药、橡胶等精细化工产业为化工支柱产业,化工产业的发展相对落后于沿海地区,但随着北部湾经济区、东盟-南宁、东盟-空港经济区等相继建成,中石油钦州炼化一体化二期、中石化铁山港炼化一体化、广维生物化工VAE浮液二期、玉林龙潭重交沥青等千亿元大型项目的相继投产,铟材料、铝基复合材料、锌锡产业链高端产品、锑阻燃剂系列新兴材料的重点推进,木薯、甘蔗、农林纤维等非粮资源开发燃料乙醇、工业甲醇项目的示范应用,生物乙醇、生物柴油、生物质固化成型及气化等高效清洁燃料工程的研发实施,广西壮族自治区的现代化工工业得到大力发展。服务区域经济是高等职业教育的义务和立足之本,广西化工产业的蓬勃发展,需要大批应用化工技术专业人才。但广西区内高职应用化工技术类专业院校较少,远远不能满足需要。同时,产业的更新换代以及节能减排对现代化工企业的从业人员提出了更高的要求,对应用型化工专业技术人才的职业能力有更明确、更具体的要求。桂林理工大学南宁分校通过重新构建应用化工技术专业课程体系,培养满足岗位需求、适应地方经济发展、具备职业能力的现代应用型化工人才,发挥职业教育服务社会的能力,促进区域经济的发展。 一、高职应用化工课程体系建设现状 1.国内高职应用化工专业课程体系构建的基本情况 由于我国目前的高等职业教育体系大多数借鉴了本科模式或者源于中专模式,专业课程体系结构多少有些缺陷,不能很好地满足化工行业发展对人才的需要,因此,许多学校都在探索应用化工技术专业改革和课程建设。南京化工职业技术学院以就业为导向确立人才培养目标,以校企合作推动课程改革[1],武汉软件工程职业学院基于典型化工过程构建高职应用化工技术专业课程体系[2],湖南化工职业技术学院立足于职业能力的培养来构建应用化工技术专业课程体系[3],扬州工业职业技术学院基于工作过程系统化建设高职应用化工专业课程体系[4]。针对高职院校人才培养质量与区域经济社会的发展需求,张丽玫等人提出构建“前厂后院”平台来实现校企融合[5]。针对产业升级与区域经济人才需求结构之间的矛盾,潘勇等人提出建“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式[6]。这些课程体系构建的思路和方案给我校应用化工技术专业课程体系构建提供了很好的参考。 2.桂林理工大学南宁分校化工技术专业发展现状 桂林理工大学南宁分校应用化工技术专业建设于2011年,至今已招收了五届学生,毕业100多人,通过五年的建设,实验实训设施日趋完善。但现行的专业课程体系没有很好地与广西化工企业的生产过程融合,且偏重理论教学,实践教学不足,学生缺乏实践和创新能力。总体而言,我校应用化工技术专业的课程体系建设相对滞后,没有充分与本区域化工企业进行对接,更谈不上很好地服务区域经济,重新构建我校应用化工技术专业课程体系,以适应区域经济发展,已迫在眉睫。 二、我校应用化工技术课程体系的构建 1.毕业生就业岗位调查情况 首先,我们对广西工业职业技术学院和我校应用化工技术专业毕业生就业区域进行了调查,据两校招生就业处提供的数据,该专业毕业生在广西区内就业的占大部分(约67%);其次,了解化工类企业对应用化工技术从业人员的岗位设置和需求情况,通过问卷调查以及对企业进行走访等形式对广西区内的多家化工企业或与化工相关的企业进行了调研。以广西田东锦盛化工有限公司的环氧氯丙烷厂为例,该厂的岗位设置包括销售、采购管理员、生产操作技术员、工艺技术员、DCS技术员、仪表技术员、机修技术员、设备技术员等岗位,而中国铝业广西分公司沉降车间的岗位设置则包括生产技术员、点检员、中控操作员等工作岗位。不同的企业有不同的岗位设置,但按照工作过程可将其归纳为化验分析、生产工艺及操作、设备仪表维护、销售与服务四大岗位。另外,对200名应用化工技术专业毕业生从事的工作岗位调查发现,从事生产工艺及操作人数最多,占总人数的51%,设备仪表维护岗位人员占21%,从事分析检验岗位的占16%,从事销售与服务岗位的占12%。图基于生产过程系统化构建的应用化工课程体系 2.基于区域化工企业生产过程,构建课程体系 基于应用化工技术专业特点,根据区域化工企业岗位需求和毕业生就业岗位分布情况,我们构建化工应用技术专业课程体系的思路是:以生产工艺及操作、设备仪表维护、化验分析及销售与服务等四大岗位要求为出发点,以上述四大岗位生产过程中所包含的职业核心能力及核心素质进行分析和解构,通过逆向推导,归纳出职业能力所需要学习的知识领域,形成了基于广西区域化工企业生产过程所需职业能力的课程体系,如上图所示。 3.新构建的课程体系特点 该课程体系结合生产实际,突出学生的主体地位,培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,建设包括化工原理、无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、无机化工生产技术、精细化工生产技术、石油化工生产技术等课程在内的主要课程体系,以服务区域经济为导向,注重培养学生的实践能力和创新能力。教学过程中,除注重基础性学科的建设外,按照生产过程系统化的方法,以学生走工艺技术岗位为主线,管理、分析检验、销售服务等其他岗位为辅线,打造综合性应用人才,服务于区域,兼顾区外为目的。为此,我们加大了核心课程的建设,将专业核心课程的教学与学校实训和企业生产实际相结合,以“必须、够用”为度,强调教学内容的针对性、实用性和综合性,优化专业课程,培养学生的综合素质。以《化工原理》课程为例,依托本校的实训条件,与企业开展合作,进行课程的建设,根据该课程中传质、传热、干燥、沉降、蒸发、精馏、吸收、萃取等单元操作,将每一单元操作先在学校实训室操作熟练,再到企业实习对照各单元操作在生产中的作用。本课程除了期末的理论考试考查学生对理论知识的掌握程度之外,还根据化工总控工职业资格证标准,对学生进行单元操作的培训与考核,锻炼学生实践能力,同时开展单元操作仿真实训,培训学生对DCS系统的操作及控制。从多个角度进行考核,既有利于全面考核学生,也有助于培养学生的综合素质。 三、达到课程体系构建效果的其他措施 1.“双师型”师资队伍建设 目前,我校的应用化工技术专业教师队伍情况是,高级职称2人,中级职称3人,初级职称1人,其中“双师型”教师2人。教师中青年人居多,且都是从高等院校毕业之后直接进入本校任教,实践教学经验不足,理论课程的教学能力需要提升。为提升青年教师的教学能力,建设“双师型”教学队伍,首先,通过选派青年教师进入全国示范性高职院校进修的方式,扩大教师的视野,提升教师的教学水平。并利用校企合作,选派青年教师到区域企业进行挂职锻炼。通过在职进修和参加企业实践等方式,产学研结合,建设一支有较高理论教学水平和实践教学水平、结构合理的“双师型”教师队伍。另外,聘请附近化工企业有经验的工程师或技术员到学校参与教学,提升了实践教学质量。 2.实训、实习基地建设 实训基地的建设是高职打造应用性人才的重要组成部分。我校于2015年下半年全面启动新实训大楼的使用。新实训大楼应用化工技术实验实训室,紧跟现代企业的需求,并按照专业课程体系的构建思路,结合资源共享突出专业特色以及现代化工企业生产的特点,这将为培养服务区域化工企业应用型人才发挥较大作用。除了校内的实习和实训,为了更贴近工作实际,培养学生的实践能力,我校分别在广西扶绥青年产业化园区、中铝广西分公司、南宁市泽威尔饲料有限责任公司成立实习基地,安排学生在实习基地进行生产实习和毕业实习,培养学生的实践能力。 3.科学评价体系的建立 许多高校现行的评价方式仍然以理论考试为主,这种评价形式能够很好地检验学生的认知能力,但这种评价形式的单一性,在鼓励发展学生个性和创造力的今天需要进行补充和增加。因此,需要建立更加科学的评价体系,本专业以国家中级总控工、高级分析工的职业资格标准作为依据,参考职业能力要求,采用理论考试、操作考试、项目答辩、创意评价、项目报告等方式进行考核,灵活多样的方式既考查了学生运用知识的能力,也有助于培养学生的学习积极性和创造性。 四、人才培养效果展望 我们构建的应用化工技术专业课程体系,由于结合了区域化工企业生产过程和应用化工技术专业特点,学生不仅学到了“必须、够用”的理论知识,实践能力也得到了较大程度的提高,具备了区域企业岗位能力。可以预见,在该体系下培养的毕业生更符合企业要求,毕业生在工作岗位上更快上手。同时,我们会及时走进企业了解生产技术状况,不断完善该体系,优化课程结构。 作者:黄润均 郭怀兵 李德鲲 单位:桂林理工大学 探讨化工技术教学及其应用:化工技术在制药设备及流程的应用 摘要:在化工行业,化工技术的创新在我国取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。随着我国经济的发展,科学技术的不断进步,诸多领域都取得了令人瞩目的成就,例如在化工行业,化工技术的创新在我国也取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。 关键词:化工技术;制药设备;技术创新 化工技术在我国制药行业的运用,不仅能够保证我国人民的正常工作和生活,也是未来的发展趋势。但随着对化工技术在制药设备及流程中的广泛应用,与此同时,在研究与应用的过程中也出现了诸多问题,针对其中的问题必须提出科学合理的解决措施,以保证制药行业的健康平稳可持续发展。 1化工技术在制药设备及流程的现状分析 化工制药设备是化工制药工艺的基础,化工制药设备为化工制药工艺提供健康无污染的制药环境,因此,制药设备在使用过程中是否进行全面的消毒以及消毒的标准,直接影响制药工艺及制药的成品性质。下面对化工制药流程中可能忽略的问题进行具体分析,主要从以下几种角度切入。 (1)对药品的生产设备的清洗消毒不彻底药品生产设备作为药品的载体,其是否进行清洗消毒直接影响药品的性质。正常情况下,对药品生产设备的清洗通常都是通过利用灭菌水,把药品生产设备进行道轨翻转、竖立从而对其喷射;对于药品生产设备的清洗,则是利用超声波微冲流对其进行冲击震动,清除生产设备里面残存的微生物及病毒细菌等。但在我国实际的药品生产过程中,多数化工厂仍然存在着药品生产设备清洗不彻底的安全隐患。 (2)缺乏完善的药品质量监督检验标准药品的质量监督检验流程是保证药品在市场中正常流通的重要环节。在我国有很多需要全程密封生产的药品及抗生素,对于质量检验标准有着极高的要求,但多数制药厂并没有提高对此环节的重视,部分需要人工手动进行抽查的药品,并没有得到人工抽查,其结果可想而知,要远远低于国家的药品质量检验标准[1]。 (3)缺少对药品直接包装材料的智能灭菌在药品的生产过程中,对于需要直接包装材料的药品,要求必须通过真空的远红外线进行全程自动化的包装材料灭菌消毒。但在实际中多数制药厂只是通过人工进行消毒,而且消毒过程过于简单随便,导致药品直接包装材料的不规范化和灭菌不彻底。 2化工技术在制药设备及流程中存在问题的解决策略 化工技术对于制药设备及流程发挥着不可忽视的作用,在我国存在部分黑心制药厂,为了企业的自身利益不择手段,忽视质量监督检验对药品的重要性,针对以上在制药过程中出现问题,经过对其的深入研究及讨论,探索出相关的解决策略,具体有以下几方面。 (1)优化药品制药工艺方法在实际的药品生产过程中,对药品的制作工艺进行全面优化,在很大程度上,可以提高药品生产设备的使用年限及使用效率,减少制药企业的投资及生产成本。通过高温杀菌及热辐射等方法对药品的生产进行消毒,运用干燥灭菌的方法对药品的直接包装材料进行灭菌杀毒,能够极大的提高药品包装材料的无菌程度,保证制药厂的清洁环境[2]。 (2)提升直接包装材料的灭菌标准合理提升直接包装材料的灭菌标准能够保证药品的性质以及药效,从而为广大病症患者提供安全健康的药品。因此,制药厂要肩负起自身的责任,把好药品质量监督检验的每一个环节,使药品直接包装材料的灭菌标准达到国家药监局对药品质量检验的标准系数以下,从而提升制药企业的品牌声誉及社会影响力。 (3)加强对药品的政策管理在药品行业的市场中存在着不少以假乱真、假冒伪劣的药品,不仅对人们的健康安全有着巨大危害,同时制药企业的恶性竞争,也扰乱了正常的药品市场秩序。而对于假冒伪劣药品的打击,不仅仅是媒体工作者以及广大消费者的责任,相关机关职能部门等也要拿起法律的武器,制订相关法律法规,对扰乱市场秩序的现象及行为、药品质量检验不合格的制药企业给予严重惩罚[3]。 (4)提高药品质量监督检验人员的专业素质在药品的生产及检验过程中,部分药品的抽查及检测需要人工手动检测,因此,一方面,对于药品的抽查及检验人员必须加强自身的专业素质,对不同药品的不同检测方式要熟练掌握,承担起自己检测及抽查的责任;另一方面,制药企业的管理人员,要定期邀请质量监测培训人员对工厂的药品检测人员进行专业培训,提升药品质量监督人员的专业素质。 3结语 综上所述,化工技术是制药设备及制药生产过程中采用的现代化技术,贯穿于整个药品的生产过程,不论是在制药生产过程中的生产环节、消毒环节还是质量检验环节,都起着巨大的推动作用,是我国制药行业的一项重大发现级重要举措。 作者:杨靖宇 单位:秦皇岛紫竹药业有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工艺中的绿色化工技术分析 随着我国经济社会的快速发展,人们越来越关注环境保护问题,这也是制约我国经济发展中重要影响因素。在新时期的经济社会发展中,环境污染问题已经影响到人们的日常工作和生活,其中,化学工业中的污染问题尤为突出,应该引起各方面的关注。所以,化工领域中的绿色化工技术发展具有十分广阔的前景,应该在各个层面予以充分重视,以保障化工产业的长期稳定发展[1,2]。总体来看,通过利用绿色化工技术,能够改善传统化工产业中所引发的环境污染问题,这点对于人类社会的长期发展具有至关重要的作用。所以,应该结合新时期的技术发展需求,重视化工领域中的绿色化工技术的研究工作,特别是相对应的理论以及实践方面的工作。 1绿色化工技术概述 在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用,通过实施绿色化工技术,能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况,希望能够进一步提升化工技术创新,通过合理的工艺技术的进步,有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以,应该充分重视有毒的废弃物的排放问题,充分利用好废弃物资源回收技术,保证资源利用效率的进一步提升,根据规范标准,通过对污染物的排放严格控制,以充分发挥绿色化学工业技术的优势。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓 2.1化学催化剂选取 分析化工领域中的具体生产,化学催化剂则具有广泛的用处,也是化工领域中不可或缺的,能明显提升化工产生效率。与此同时,也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放,会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以,在相应的绿色化工技术研发过程中,应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发,并在此基础上,充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外,还应该结合项目的要求,做好催化剂的选取工作,一般情况下,首选毒性小、危害程度低的催化剂,保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势,针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展,比如,针对烷基化固相催化剂来说,这种无毒害的催化剂,并没有造成环境的实际污染问题,应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点,针对无毒害化学催化剂的研发工作,应根据相关规定标准要求,严格控制好废弃物排放量,并重视排放的废弃物循环问题,进一步提升资源的有效利用率。 2.2化学原料选取 对于绿色化工技术中的化学原料部分,也应该引起足够的重视,并从根本的污染源方面进行严格控制,保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前,绿色无污染化工原料的研发过程中,还存在一定的不足之处,依然会造成大量的污染物在生产中产生,出现一定的环境污染问题。所以,应该结合项目实际需求,尽量选择毒性小或者无毒的原材料,尽量不添加化学药剂。比如,比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展,应该从环保的角度考虑,尽可能放弃有毒害的材料的使用,而大力推广无污染、无毒害的原材料,从源头上尽量降低环境污染的问题,也有利于无毒害材料进一步推广使用。 2.3化学反应选择性深化 在研发绿色化工技术时,还应该重视化学反应选择性方面的问题,能提升化学生成物的提取的效率,使其能够符合相关的环境标准要求,进一步降低化工生产的成本,保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如,我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中,主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征,这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以,应该进一步深化化学反应选择性的工作,避免出现损坏生成物的反应条件,从而符合化工绿色生产的要求,有效解决环境污染难题。 3化学工程工艺中的绿色化工技术应用 3.1清洁生产技术应用 应充分发挥清洁生产技术的优势,其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用,由于不存在毒害反应,这样自然也没有污染物的产生。比如,具体的海水淡化处理中,利用此技术进行海水淡化,能够有效提炼出海水中的盐分或其他,能满足日常生活的需求,并且在整体的应用环节中,清洁生产技术并不会出现污染环境的问题,没有任何的潜在危害情况。 3.2生物技术的应用 针对生物化工技术的发展特点,利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说,膜化学技术具有较为广泛的应用范围,并获得良好的效果。利用生物技术,能充分利用好可再生资源,并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用,能够保证反应速度的加快,控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题,具有相对温和的特性,对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中,原料大都选择动植物内部的有机原料,在逐步发展中,才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。 3.3环境友好型产品应用 考虑到人们日常生活中的环境问题,应充分重视环境对于人们生活的影响,所以,在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说,则是在日益严重的环境污染背景下,提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用,资源消耗中带给了大气的严重污染问题,引发人们身体健康的严重危害性,所以,应该积极开展新型环保产品的研发,这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如,以酒精的生产为例,主要是利用天然甘蔗为主的原料,能够通过技术发展生成新型乙醇汽油,实现汽油替代,具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中,环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。 4绿色化工技术展望 化学工业中的绿色化工技术具有重要意义,对于我国社会的可持续化发展功不可没,同时,绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面,这里结合当前的化学工业发展现状,针对未来绿色化工技术的发展,应着重分析以下几个方面的内容[5]:第一,通过直接转化技术,使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看,有机合同需要两步或者三步才能完成,如果能将其缩短为一步的原子经济反应,能充分体现出直接转化技术的优势。比如,在进行生产环氧丙烷的过程中,传统则是利用两步法的反映方式,在得到钛硅分子筛后,可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然,在化工领域中,满足原子经济性的条件还比较困难,有些条件甚至还是不可能实现的,但是,应该不断优化,充分利用化学反应的集成,能利用好排出的废物,可将其作为另外反应的原料,满足封闭循环的要求,实现零排放的需求。第二,保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视,满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下,不断开发新技术和新工艺,替代传统的排放量大、能耗高的技术,充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源,尽量减少碳排放。第三,保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料,满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破,通过电化学方法、光催化等手段,尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。 5结语 综上所述,化工生产中的有害物质会造成环境污染问题,对社会持续稳定发展造成严重影响。所以,应该重视绿色化工技术的研发,充分利用绿色化工技术的优势,实现环境污染问题得到有效控制,进一步综合性利用资源,有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。 作者:郑小伟 单位:合肥铜冠国轩铜材有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工程工艺与绿色化工技术要点 摘要:随着我国经济的飞速发展,环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观,走一条可持续发展的道路,促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍,以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。 作者:杨璐 单位:沈阳师范大学 探讨化工技术教学及其应用:项目化教学对化工技术的教学探索 摘要:如何将化工产业与实践有效结合是目前高职院校中应用化工技术专业立体实践教学体系构建过程中的重点课题。黑龙江工业学院应用化工专业在经历过多年的实践教学后,在体系构建和运行实施方面逐渐形成了一套教学体系,其中项目化教学改革作为专业特色教育已逐渐应用到了日常的教学当中。 关键词:应用化工;项目化教学;应用型人才 随着我校正在大力转型为应用技术型院校建设的同时教学改革也正走入到课堂。目前,项目化教学已成为我国高职类院校课程改革的重要方向[1-2]。具体实施就是将教学大纲中的教学内容转变成多个项目以教学内容为中心每个小项目为载体,教师引导学生进行实践教学。项目化教学主要为了培养学生自主学习和应用能力的一种多元化教学方法。在整个教学过程中,教师用企业对员工的标准来要求学生,在教授知识的同时也培养了学生的职业素质、团队精神、责任分工以及安全合作意识等。为学生日后的就业培养出良好的职业素养。 1构建项目化课程 在运用项目化教学之初,首先构建项目化课程。首先以教学大纲为基础,再以边学边做的方式提升学生专业技术能力为目标进行构建。项目设计的意义在于让学生完成工作项目的过程中,熟练掌握专业知识和实践技能,项目构建的科学性、合理性直接影响到整个教学的成败。所以项目化课程的构建应满足以下原则[3]:(1)项目内容必须涵盖相关的专业知识点;(2)项目要紧密衔接职业标准,并适应对应等级职业技术资格的鉴定要求;(3)项目具有应用价值和可操作性;(4)项目最终成果具要具有展示性。 2教学实践 本专业的项目化教学是以企业实际化工生产的真实情景为依托,将企业生产的实际流程进行分解,分成一些具体的任务。主要内容包括:明确工作任务、制定流程方案、论证任务方案、具体实施方案和结果鉴定等。学生再按要求分成若干小组进行分工配合,模拟化工成产条件对工艺流程进行收集资料、讨论、设计、修改、总结,最终确定解决方案。再经教师审阅同意后,按方案进行生产实践,实践结束后提交整个项目报告。 3项目化教学的具体实施 以化工生产中的一个典型化学品“对二甲苯的工业制备流程”为例,来说明项目化教学的具体实施。(1)人员分配。遵从学生自愿组合为原则,将教学班级的学生五人分成一组,每组内自己选出组长来负责组内成员的任务分配和人员协调工作。(2)布置任务。结合学校教学条件,按照不同年级所接触的专业课程给各组学生下达任务。下达后,要求学生先进性相关资料的收集和查阅,了解目前化工厂中生产对二甲苯的原理、使用设备、工艺流程和发展方向,从而有根据的制定生产方案。(3)制定生产方案。学生从自己收集到的资料入手挑选出符合自己生产要求的方案,并将信息进行融合。从原材料的筛选、方案的合理性、投入的风险性、生产的安全性、产品的稳定性和工厂的收益性等多方面进行考虑,并在组内讨论和整改,最终确定本组的生产方案。在此过程中锻炼学生的合作意识、主动思考问题及解决问题的能力。(4)理论教学。在学生初步确定生产方案后。教师进行理论教学,详细讲解生产原理、分类、工艺条件、配方筛选原则、产物杂质分析等。并加入科研成果、化工专业的前沿知识和新技术有机的穿插到教学中,对原有教学内容进行更新和补充,让学生接触到最新的知识从而激发学生的学习积极性。这样即加深了学生对基础知识的认识又解决了学生在设计生产方案时的困惑,实践联系理论,带着问题将基础知识进行升华,最后结合理论知识将自己设计的生产方案进行修改,教师确定最后设计方案以保证能够符合实施条件。(5)实施方案。学生以各小组为单位进入实验室,按最终确定的生产方案进行对二甲苯的制备。在实验过程中教师对各小组进行技术和安全指导,在教师的监管下完成各自的实验方案。在此过程中采取开放式作业,让学生在相对自由和独立的环境中自主发现问题、分析问题、解决问题,促使每个同学都能合理利用自己的时间,使学生真正从理论落实到实践,发挥项目教学的优势。(6)任务总结。各小组在本组的实验方案实施后写出详细的任务总结,从组内人员的任务安排、参考文献的筛选、方案设计的依据、实验可行性、技术安全性、技术创新性等方面进行分析。结合实验数据和结论分析做出总结,以PPT的形式进行汇报。在此过程中学生先在组内进行自评,组间再进行相互评价,最后教师在将各组进行集中评价让每位同学都能发现自己组内出现的问题,能对问题进行分析和解决从而达到知识的累,并锻炼了学生语言组织和表达能力。 4项目教学考核 良好的教学考核是检验教学质量的重要标准。项目化教学考核和传统的教育考核不同,不能单一的用理论成绩来来作为衡量标准。项目化教学更多的体现在实践教学方面,其教学考核内容应更多地落实在学生的职业能力和素养方面。所以考核主要以实践能力及职业素养的形成和提升作为考核重点,理论知识考核为辅。在整个项目教学中每个组的工作总结是整个考核的核心,包括学生的日常表现、操作技能、相互配合能力、职业素养和组织表达能力等综合进行评价。学生期末总成绩由每一个项目的评估结果汇总而成并占最终成绩的60%,传统的理论考试的成绩占40%。其中学生的自我评价、相互评价、项目的可行性、项目PPT总结汇报发言都是教师给出实践成绩的依据。通过这种考核和评价,真正实现学生的“工学结合”。 5结语 项目化教学改革还有许多问题有待于解决,例如学生对教学方式的不适应、项目研究与实践教学知识内容不能完全对应、学校的实验条件难以满足实际生产需要、教师实际生产经验欠缺等问题,这些问题都急待于在项目教学中不断解决和完善的。 作者:王艳玲 李岳姝 杨影洲 单位:黑龙江工业学院
浅谈玻璃原料的配制:探讨玻璃原料中存在的对生产的影响因素及控制 摘要:目前,玻璃原料质量的优劣直接关系到玻璃牛产能否优质、高产、低耗。本文介绍了原料的采购、管理、加工等工艺过程的微小疏忽都可能导致牛产的重大波动,阐述了从多个环节对原料进行控制的重要性。 关键词:玻璃;原料成分;颗粒组成;配合料;控制;COD值 玻璃原料是用于制造玻璃的基本物质。根据各种原料在玻璃中所起的作用,可分为主要原料和辅助原料两类。在熔制玻璃时,各种原料在高温条件下,经过极其复杂的物理变化、化学变化以及一系列的物理化学变化,除部分气体逸出外,其余绝大部分都被熔融成均质透明的玻璃液,再冷却到适宜成形的黏度范围,借助成形设备形成玻璃制品。可见原料的特性不但决定了制品的工艺性能,还直接影响着产品的产质量、能耗、成本和熔窑的寿命等。因此,只有原料成分稳定,配合料的组分均匀,玻璃的化学组成合理,再加上稳定的熔化和成 形工艺制度,才能获得化学均匀和温度均匀的玻璃液,为玻璃的优质高产打下基础。 玻璃行业中有一句话:“制得优质的配合料等于完成玻璃生产任务的一半”,可见玻璃原料质量的重要性。相反,对于原料的采购、管理、加工和配合等工艺过程的微小疏忽,都可能导致生产的重大波动,如原料成分波动、颗粒组成异常等造成玻璃质量缺陷,而且原料方面造成的影响在短期内是难以消除的。可是,由于受到生产知识局限等各种原因,原料的重要性总是不能引起人们的高度重视,以致在原料的采购、管理、加工和配合等工业环节的控制上,因种种原因造成生产波动的现象时有发生。可见对玻璃原料从多个环节进行控制是相 当重要的。下面仅从原料生产管理过程中遇到的几个影响因素进行阐述。 一、玻璃原料的成分 玻璃成分是指构成玻璃的各种氧化物及其配比。它是决定玻璃的物理、化学性质的主要因素。而玻璃的成分是各种原料的氧化物的总和。高质量的玻璃,不仅要求原料的有效氧化物的含量高,氧化物含量的稳定性好,控制在工艺允许的范围内,有害杂质少,难熔重矿物的含量极少,有些原料虽然在有效氧化物的含量和波动方面都比较满意,但是含有过量的难熔矿物,这种原料也不能算是满意的,甚至不能用,因难熔重矿物在熔制玻璃过程中极难熔解,残留在成品玻璃中形成玻璃缺陷。很多生产厂家出现过“原料重矿物超标导致玻璃缺陷”的现象。 例如2005年初公司A线玻璃板面出现大量杂物、气泡,技术部门对熔制车间、原料车间的各项工艺情况进行了全面细致的检查,均未发现异常,再追踪至所用的各种原料,最后通过多处取样分析,发现新换的白云石中的酸不溶矿物超标,含有难熔的重矿物。 原料中的重矿物含量较少,用一般的化学分析方法难于检出,日常生产中也很少测定。鉴于此,原料检验过程中有必要开展重矿物的检测, 难熔重矿物一般在采矿料中出现。玻璃生产中主要采矿原料为硅砂(或砂岩)、长石、石灰石、白云石等。因此我们在对硅砂中难熔重矿物从颗粒大小和数量两个方面都做了严格的规定,一般控制的限度如下:按重量法分析孔径0.30 mm(60目)筛上物的难熔重矿物最大含量为0.000 3%;按颗粒数目计孔径0.45mm(40目)筛上的最多粒子数只允许有2粒;孔径0.45 mm(40目)筛下的最多粒子数为20粒。白云石、石灰石和长石等矿石类原料,则要求不能有足以损害玻璃质量的尖晶石、刚玉、铬铁矿等类似的难熔矿物。 二、玻璃原料的粒度 原料颗粒的平均直径和颗粒级配对配合料的均匀性、熔制速度、澄清速度及澄清效果有着直接的影响。如公司于2009年A线和B线在玻璃板面出现大量杂物等,虽经不断研究方案,调整工艺参数,改进各项工艺制度,但未得到明显改善,于是就从原料的源头开始着手进行排查,最后是在硅砂矿供应商装船的码头发现硅砂附近堆放建筑砂且使用同一装载机装卸,造成建筑砂混入硅砂原料中。对此公司也立即采取有效措施来解决,一方面积极与供应商沟通,杜绝此类问题再次产生,我们也立即将加工系统过筛用的筛网由原用2.36 mm(8目)筛网换成1.40 mm(12目)筛网,有效地减少1.6~2.5 mm石英粗颗粒。 原料粒度过细易引起配合料不均匀,过细的原料内夹杂有许多气体,阻止已熔化好的玻璃对其润湿,影响熔制和澄清。此外,减少各种玻璃原料的粒度分散性能够显著提高玻璃配合料的粒度还能减少原料中有效成分的波动,对减少原料中的重矿物有利。另外,超细粉中铁含量也较高,直接影响玻璃质量。 在使用的各原料中,由硅砂(或砂岩)、白云石和石灰石及长石等矿石类产生的负面影响较大。而纯碱,芒硝等化工原料为粉料袋装进厂,采取抽样检查基本可以发现可能存在的问题。综上所述,可采取相应的措施对影响较大的采矿原料进行控制,使生产所用原料满足工艺要求。 (1)制定满足工艺要求的质量标准及质量检验标准; (2)严格控制进库前原料的化学成分检测及重矿物的检测; (3)控制原料加工过程的粒度; (4)加强与供应商的沟通,定期到矿山了解开采、挑选、运输等情况。 三、玻璃原料的COD值控制 自80年代以来,在配合料中添加适量的还原剂,通过控制配合料的还原性物质,以促进硫酸盐在玻璃熔化和澄清中的作用,进而实现硫平衡澄清,是国际玻璃行业在玻璃熔制技术上的一项新进展。这项新技术的关键之一是控制玻璃原料的COD值。 COD是化学氧需要量的英文缩写(ChemicalOxygen Demangd),通常把玻璃原料中所含的还原性物质(如有机物和可氧化的有机物等),通过一定的测定方法测出,并折合为ppmC量来表示,该测定值为COD值。 影响原料COD值的因素有: (1)不同种类的原料COD值不同,因为不同的原料矿物形成的过程不同; (2)即使同种原料来自不同产地,其矿物形成的条件不同,所含的还原性物质也不同,COD值会有较大差别; (3)原料粒度组成发生变化,COD值不同。除化工原料的COD值不随粒度变化外,其它的原料则是粒度越细COD值越高。 应该注意的是,COD值只是对原料所含的还原性物质的定量测定,至于这些物质在配合料熔化的过程中,多高的温度下参与了反应,对还原作用的贡献有多大,还是要在生产实践中认真总结。 四、结语 在现代化玻璃生产中,人们把原料的成分控制、粒度控制和COD值控制并列为高效玻璃生产的三个关键要素。采用这种控制技术,无论是引进的现代配料设备和计算机控制系统,还是国内研制和生产的设备与系统,生产经济效益都很好,玻璃制品的质量也有明显的提高。但与发达国家相比,我们在原料加工的标准化和专业化,原料的选矿和精加工等方面还存在相当大的差距,因此我们要不断地提高技术水平,加强检测控制,强化生产管理,从而使原料加工质量提高到一个新的水平。 浅谈玻璃原料的配制:关于硅酸盐工程玻璃原料中 摘要:在硅酸盐工程中,二氧化硅是玻璃成分中的重要组成部分,针对玻璃中二氧化硅含量的检测方法进行分析和介绍,以及各个方法的之间的利弊作用,从而更好的有针对性的进行检测。 关键词:硅酸盐工程玻璃原料二氧化硅含量测定 引言: 在硅酸盐工程中,二氧化硅是传统玻璃坯体的主要的化学成分之一,也是形成硅酸盐的重要组成。二氧化硅可以提高玻璃材料的稳定性、硬度、强度等等,因此对玻璃的生产、工艺、使用等等都有很重要的影响。因此对于二氧化硅含量的检测是十分重要的,这关系到原材料的用料和成品的质量及使用效果。 不同场合应用的玻璃原材料中二氧化硅的含量不一样,检测方法也有区别,现就对二氧化硅的几个检测方法进行一下分析和探讨。 一、硅酸盐工程玻璃原料的硅酸钙沉淀EDTA滴定法 1、含义 硅酸钙沉淀EDTA滴定法是让硅酸在pH=10时与钙生成硅酸钙沉淀,沉淀用已知过量的EDTA溶解,过量的EDTA用标准钙溶液回滴,用K-B指示剂指示终点,由加入的EDTA量和钙标准溶液的消耗量来计算二氧化硅的含量。 2、注意事项 在用此法进行二氧化硅测定时,首先由于干扰离子较多,一般共存的铁、铝、钛均会干扰测定,可采用邻二氮菲和三乙醇胺来联合掩蔽。其次硅酸钙沉淀的溶解度较大,为保证沉淀完全,沉淀时体积应较小,而且pH控制为10。第三为使沉淀完全应加入SiO32-量60~80倍的氯化钙,沉淀时应遵循“浓、热、快”的原则,以便得到较紧密的硅酸钙沉淀。最后洗涤应选用pH=10的氨水-氯化铵缓冲溶液,为减少洗涤时硅酸钙的损失,应尽可能减少洗涤剂的用量。 二、硅酸盐工程玻璃原料的氟硅酸钾容量法 1、含义 氟硅酸钾容量法是将试样用碱熔融,不溶性酸性氧化物二氧化硅转变成可溶性的硅酸盐,加酸后生成游离的硅酸,在过量的氟离子和钾离子存在下,硅酸与氟离子作用形成氟硅酸离子,进而与钾离子作用生成氟硅酸钾沉淀。该沉淀在热水中会水解生成氢氟酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,由消耗的氢氧化钠标准溶液的体积计算二氧化硅的含量。 2、特点 氟硅酸钾容量法具有快速、准确、精密度高的特点,应用该分析方法时应严格控制分析条件,因此广泛应用于玻璃生产中的控制分析。 3、注意事项 在此法进行二氧化硅测定时,首先样品的处理是先用氢氧化钠熔融,然后用水浸取,再加盐酸酸化,然后得到样品溶液。其次当样品中铝、钛含量较高时,为防止氟铝酸钠和氟钛酸钠沉淀的生成,可用氢氧化钾代替氢氧化钠。氢氟酸挥发法历来被认为是赶硅的一种方法。而实践证明,在一定的条件下,四氟化硅和氢氟酸能共处于同一溶液中,因此,在溶解过程中,只要控制一定的体积,硅即以氟硅酸的形式留在溶液中,从而可测定硅的含量。 三、硅酸盐工程玻璃原料的硫酸氢氟酸法 1、含义 硫酸氢氟酸法是将测定灼烧减量后的试料加数滴水湿润,然后加硫酸(1+1)0.5ml,氢氟酸(密度1.14g/cm3)10ml,盖上坩埚盖,并稍留有空隙,在不沸腾的情况下加热约15min,打开坩埚盖并用少量水洗二遍(洗液并入坩埚内),在普通电热器上小心蒸发至近干,取下坩埚,稍冷后用水冲洗坩埚壁,再加氢氟酸(密度1.14g/cm3)3ml并蒸发至干,驱尽三氧化硫后放入高温炉内,逐渐升高至950~1000℃,灼烧1h后,取出置于干燥器中冷至室温后称量,如此反复操作直至恒重。 2、适用条件 当试样中的二氧化硅含量在98%以上时,可采用此法。 3、二氧化硅含量的计算公式 SiO2(%)=(m1-m2)/m ×100 式中: m1 ―― 灼烧后坩埚与试料的质量,g m2 ―― 氢氟酸处理后坩埚的质量,g m ―― 试料的质量,g 四、硅酸盐工程玻璃原料的重量-钼蓝光度法 1、适用条件 重量-钼蓝光度法所测定的范围是SiO2含量小于95%。 2、测定方法 首先对可溶于酸的试样,可直接用酸分解;对不能被酸分解的试样,多采用Na2CO3作熔剂,用铂坩埚于高温炉中熔融或烧结之后酸化成溶液,再在水浴锅上用蒸发皿蒸发至干,然后加盐酸润湿,放置一段时间后,加入动物胶,使硅酸凝聚,搅匀,放置5min,用短颈漏斗、中速滤纸过滤、滤液用250ml容量瓶承接。将沉淀全部转移到滤纸上,并用热盐酸洗涤沉淀2次,再用热水洗至无氯离子。 然后将沉淀连同滤纸放到铂坩埚中,再放到700℃以下高温炉中,敞开炉门低温灰化,待沉淀完全变白后,开始升温,升至1000℃~1050℃后保温1h取出,稍冷即放入干燥器中,冷至室温,称量。重复灼烧,称量,直至恒重。 其次加数滴水润湿沉淀,加4滴硫酸、10ml氢氟酸,低温蒸发至冒尽白烟。将坩埚置于1000~1050℃高温炉中灼烧15min,取出稍冷,即放入干燥器中,冷至室温,称量。重复灼烧,称量,直至恒重。 再次加约1g熔剂到烧后的坩埚中,并置于1000~1050℃高温炉中熔融5min,取出冷却。加5ml盐酸浸取,合并到原滤液中,用水稀释到刻度,摇匀。此溶液为试液A,用于测定残余二氧化硅、氧化铝、氧化铁和二氧化钛。 最后用移液管移取10ml试液A于100ml容量瓶中。加入10ml水、5ml钼酸铵溶液,摇匀,于约30℃的室温或温水浴中放置20min。加入50ml乙二酸-硫酸混合溶液,摇匀,放置0.5~2 min,加入5ml硫酸亚铁铵溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用10mm吸收皿,于分光光度计690nm处,以空白试验溶液为参比测量其吸光度。二氧化硅的值由绘制的工作曲线上查得。 五、硅酸盐工程玻璃原料的比色法 1、适用条件 当试样中的SiO2含量在2%以下时,为了得到较准确的检测结果,宜用比色法测定。 2、分类 比色法有硅钼黄和硅钼蓝两种。硅钼黄法基于单硅酸与钼酸铵在适当的条件下生成黄色的硅钼酸络合物(硅钼黄);而硅钼蓝法把生成的硅钼黄用还原剂还原成蓝色的络合物(硅钼蓝)。 3、测定方法 比色法测定SiO2对溶液的酸度和溶液温度有严格的要求,否则得不到准确的测量结果。在规定的条件下,由于黄色或蓝色的硅钼酸络合物的颜色深度与被测溶液中SiO2的浓度成正比,因此可以通过颜色的深度测得SiO2的含量。硅钼黄法可以测出比硅钼蓝法含量较高的SiO2,而后者的灵敏度却远比前者要高,因此在一般分析中,对少量SiO2的测定都采用硅钼蓝比色法。 结束语: 在硅酸盐工程中,二氧化硅的检测方法还有很多,检测的时候也要根据玻璃本身的性能、特点及运用场合进行分析,选出合适的方法进行检测,必要时也可以多种方法结合进行检测,以确保检测结果的准确性。 浅谈玻璃原料的配制:五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料固化后HEMA单体释放量的检测 [摘要]目的:甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA)是复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料的一种主要组分,本实验尝试检测五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料在光固化后未聚合HEMA单体量释放量。方法:将Freedom、F2000和Dyract复合体以及Vitremer和Fuji II LC树脂改性玻璃离子分别制成6mm×2mm的圆形试件,固化后浸入1ml37℃去离子水中,在不同的时间段(1、7、14、21天)终止浸泡,应用高效液相色谱仪测量各时间段内浸出液中HEMA单体含量。结果:5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定。 [关键词]牙科材料;复合树脂;玻璃离子;甲基丙烯酸-β羟乙酯 复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料是复合树脂和玻璃离子有效成分的有机结合体,包括复合体和树脂改性玻璃离子两种类型,由于其在性能上不仅继承了玻璃离子能与牙体组织形成理化粘结和缓释氟的特性,同时又具备复合树脂光敏固化,机械性能好和操作简单的优点,目前广泛应用于乳牙的缺损修复。 以往的研究表明未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料毒性的主要原因[1],甲基丙烯酸-β羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate,HEMA)是树脂类材料在固化后释放的一种主要单体成分,一定浓度的HEMA可使细胞变形,抑制细胞增殖和I型胶原的合成,并可诱发细胞调亡[2],此外HEMA还是一种主要的致敏原[3]。本研究尝试利用高效液相色谱仪检测目前临床常用的3种复合体和2种树脂改性玻璃离子在光固化后HEMA单体的释放量,为探讨此类材料的细胞毒性和致敏性的机理提供一些依据。 1材料和方法 1.1主要试剂和仪器:甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA,纯度99%,上海珊瑚化工厂),甲醇(纯度99%,西安化学试剂厂),高效液相色谱仪(HPLC,GILSON,法国)。 1.2.材料:Freedom复合体(SDI,澳大利亚);Dyract复合体(Dentsply,美国);F2000复合体(3M,美国);Vitremer三固化玻璃离子(3M,美国);Fuji II LC树脂改型玻璃离子(GC,日本) 1.3方法 1.3.1样品制备:将5种材料按各自使用说明制成6mm×2mm的圆形试件,每种材料4个样品,浸入1ml 37℃去离子水中,分别在1、7、14、21天终止浸泡,浸出液4℃密封保存备用。上述步骤重复3次。 1.3.2色谱条件:色谱柱:YWG-ODS C18 200mm×46mm检测仪:可变波长紫外光可见光检测器流动相;甲醇/水=70/30(体积比),经0.45μm孔径过滤,超声脱气泡。流速:1.0ml/min检测器灵敏度:0.04AUFS;波长:215nm进样量:20μl。 1.3.3标准曲线绘制和标准方程的建立:称取HEMA适量溶于10ml甲醇中,配制成6个不同浓度的标准液。进样20μl,测定不同样品量时的峰面积(每一种浓度重复3次),以样品量为X轴,峰面积为Y轴,绘制标准曲线,拟合标准曲线方程。 1.3.4样品检测:用移液器移取被测溶液20μl进样,以标准溶液HEMA出现主峰的时间为参照,选取被测样品相应时间段内洗脱峰,测定峰面积,根据标准回归方程计算出样品所含HEMA的含量。每种样品重复3次,并采用SPSS10.0统计软件单因素方差分析分析数据。 2结果 2.1标准曲线方程 2.2 材料浸出液中HEMA含量:5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定。1天 F2000 Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom(P<0.05),Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异(P>0.05);7天时F2000>Fuji II LC>Dyract、Vitremer、Freedom(P<0.05),Dyract、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异(P>0,05);14天Dyract、F2000>> Freedom>Fuji II LC >Vitremer (P<0.05) 而Dyract和F2000间无显著性差异(P>0,05);21天Dyract、F2000>Freedom>Fuji II LC >Vitremer (P<0.05),而Dyract和F2000间无显著性差异(P>0,05)。 3讨论 复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料组分中的树脂成分在改进性能的同时也带来一系列毒副反应,其中以毒性和过敏反应最为常见。未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料的毒性和过敏反应的主要原因。 HEMA是树脂改性玻璃离子和复合体中常用的一种可聚合的水溶性单体,它有助于增强材料的亲水性,提高粘结力和改善氟释放能力。Hamid等[4]用高效液相色谱仪检测6种树脂改性玻璃离子和1种复合体固化后未聚合的单体,均发现有HEMA的释放。HEMA具有中度毒性,Falconi M[5]的研究发现3mmol/L HEMA在与人牙龈成纤维细胞接触72h后细胞增殖率降低,96h后细胞形态变的不规则,细胞突起减少,此外HEMA还可降低牙髓成纤维细胞I型胶原,骨桥素,牙本质涎蛋白的合成[6]。Samuelsen JT[2]观察20~600mM HEMA对颌下腺细胞系增殖和凋亡的影响,发现24h 600mM HEMA明显降低细胞增殖率,60h后诱导细胞凋亡发生。 HEMA也是一种常见的致敏原,可在几分钟内穿过乳胶手套,临床使用时可诱发过敏反应。Katsano等[7]发现HEMA和含有HEMA的牙本质粘结剂可诱导豚鼠发生迟发型超敏反应。Aalto-Korte K[3]调查芬兰职业健康协会1994~2006年8种单体成分(HEMA、MMA、EGDMA、bis-GMA、DEGDA、TREGDA、EMA和EA)诱发的过敏反应中发现HEMA是最主要的牙医和齿科护理人员的致敏原。 本研究中3种复合体(Freedom、Dyract和F2000)和两种树脂改性玻璃离子(Fuji II LC和Vitremer)的浸出液在各个时间段都可检测到HEMA,5种材料浸出液中HEMA的含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定,而Freedom、 Dyract和F2000在14天后才出现平缓趋势,提示复合体和树脂改性玻璃离子都可释放一定量的HEMA,而释放曲线因材料不同有所不同。 从1、7、14、21天材料浸出液中HEMA的含量可发现总体而言复合体HEMA单体的释放量多于树脂改性玻璃离子,这可能是由于复合体内树脂的成分相对较高有关,而在各类型材料中由于组分的差异,HEMA的释放曲线变化也较大。Fuji II LC和Vitremer未聚合的HEMA释放量低于复合体的检测结果也可部分解释在临床使用时树脂改性玻璃离子不需要垫底保护牙髓,而复合体近髓处建议用氢氧化钙垫底护髓。 研究表明增加树脂聚合反应的程度可减少HEMA的释放,但材料的聚合收缩程度和聚合产热也随之增加,前者可导致微缝隙产生,后者可刺激牙髓[8]。此外在口腔复杂的环境中复合树脂释放单体量除与材料聚合程度有关外,口腔中的细菌、组织或唾液中的水解酶还可水解树脂中的部分聚合体,使其继续释出化学物质[9]。因此如何能有效减少材料未聚合HEMA单体的释放仍是目前齿科材料学的一个研究难点和重点。
无机化学论文:关于就业导向下的中医药院校无机化学教学设想 论文关键词:就业导向;中医药;传统与创新;无机化学;教学设想 论文摘要:就业导向驱动是市场经济对教育的必然要求。市场经济下的化学教学已不同于以往计划经济下的化学教学。在中医药院校的无机化学教学中,重视传统教学方法的继承与发挥,努力探索利用现代化手段进行创新,结合专业激发学生学习兴趣,提高学习能力,提高综合素质,有利于培养智慧型应用人才。 当前我国高等教育正处于由精英型教育向大众化教育、由应试型教育向素质能力培养型教育转轨的时期,这是我国高教事业的重大变革。为了适应这一新形势,中医药院校教育必须改革,而教学改革是教育改革中的一项重要内容。目前,大多数中医药院校的无机化学教学,无论从教材结构、教学手段,还是从与专业结合的角度来看,都与满足教育转轨的需要、适应学生就业的需求有较大差距,无法满足学生学以致用、举一反三的实际需要。无机化学是中药学、药学等相关专业学生人校的第一门重要基础课。 它不仅为后续有机化学、分析化学、物理化学等相关课程提供必备的思维方法和综合运用能力,还担负着使学生尽快适应大学的教育模式和学习方法的重要任务。上好无机化学课,对中医药学生从高中的应试教育向大学的素质教育转化起到特殊作用。 一、重视绪论课,激发学习热情 良好的开端,是成功的一半。无机化学绪论课的主要内容,通常是从介绍化学研究对象,到无机化学研究对象、发展前景、与中医药的关系,再到无机化学的学习要求和学习方法。讲课时,可突出以下几个方面。 1.无机化学是化学学科的基础和母体。我国国务院学位委员会规定无机化学为化学学科所属的七个二级学科之首,其余依次是核化学和放射化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学和环境化学。 2.强调无机化学与药学的关系。某些无机物质作为矿物药,是中药的重要组成部分。我国地域辽阔,矿物药种类繁多,应用矿物药治病历史悠久。《中药大辞典》、《全国中草药汇编》等专著也有矿物药记载。目前在新药开发中,以无机物为主的制剂也大量出现。研究金属元素和药物的关系,研究在生物体内由于这些元素的失衡所引起的各种疾病和治疗这些疾病的药物以及治疗手段,即药物无机化学,是近十多年来十分活跃的一个领域,可以认为是生物无机化学的一个分支。另外,最近的研究表明,在抗癌化合物的任意筛选中,从无机化合物中发现活性物质的概率要比在有机化合物中大25倍。 3.提出“做人”的道理,落实“育人”的目的。韩愈认为:“师者,所以传道、授业、解惑也。”世界著名的牛津大学和剑桥大学都以培养有“教养”的人为目标。他们认为培养学生有“教养”,比具有高深学识更为重要,教育的成果“不是书面是人”。作为入学第一门基础课的任课教师,当然有义务向学生进行一次“做人”的道德思想教育。 曾经两度获得诺贝尔奖的居里夫人在法国发现了新元素,毅然选择自己的祖国波兰来命名它为“钋”(Pdandium);我国化学专家侯德榜,早年留美,1920年获得哥伦比亚大学研究院化学工程博士。1921年毅然回国,面对国际制碱托拉斯对我国碱业的垄断,决心振兴民族化学工业。他不辞劳苦,潜心研究,首先提出了联合制碱法,被公认为侯氏制碱法,为我国制碱业做出了辉煌的贡献③。适时对学生进行一些诸如此类的爱国主义思想教育,能激励学生为振兴我国的中医药事业而学习的热情。 二、重视学习能力的培养与训练 对于刚从高中升人大学的新生,多习惯于原来的学习方法,并以中学的教学模式要求教师。而实际上,大学课程内容多,信息量大,授课进度快,课堂复习辅导时间少,但自习课相对增多。因此,新生可能会出现两种不良现象:一是放松学习,利用自习课、晚上时间来弥补高中阶段因紧张应试而失去的玩乐时间;二是找不到适合自己的学习方法,被老师拖着疲惫地向前赶进度。为了避免这些现象,教师必须给予正确的引导。 1.重视课前预习,提高学习能力。先告诉学生每章的重点、难点,课堂讲授大约几学时,讲授的基本内容,让学生心中有数。每次提前下发预习内容,给学生布置明确、具体、带有启发性的阅读提纲,或设置一系列阅读思考题,帮助他们把握重点,了解难点,预先了解知识的脉络体系。 2.课后归纳,启发思考。每章内容学习完之后,要求学生先自 己归纳总结本章所学内容。归纳总结可以按照事物求同的某种属性,运用求同思维去进行;也可以根据事物本质加以概括,使知识更加简约,更加精练,更加便于理解和记忆。譬如理论部分可用条理式,比较式。如在“弱酸弱碱电离”、“缓冲溶液”、“沉淀平衡”中都提到了“同离子效应”的概念,有无类似之处;在“分子结构”一章中,提到了多种化学键理论,可比较这些理论提m的先后顺序,各自的优缺点,更适用于解决那一类问题;在“酸碱平衡”一章中公式很多,它们在使用时各有什么局限性;等等。在进行这样比较、归纳、总结后,可将前后知识梳理清晰。在此基础上可启发学生独立思考融会贯通。 三、尊重传统,结合中医药特点,活跃教学气氛,启迪智慧 诺贝尔奖获得者杨振宁先生在比较了中美的教学方法后指出④:中国的传统教学方法重视演绎、推理,其结果就是按部就班,严谨认真,基础好,但创新精神不足;而美国的教学方法中归纳、综合和分析相互渗透,虽不够严谨,但其效果是独立思考和创新精神强。双螺旋结构是1953年由一位青年生物学家沃森和另一位青年物理学家克里克提出的,但他们的研究方法应该讲是模仿化学家鲍林的。鲍林依靠他在结构化学方面的优势,从原子之间的立体化学关系,氢键的配置,采用拼搭模型的手段,就将一螺旋的结构“猜”了出来。教学中训练学生从大量的知识堆积中找出共性,上升到理性认识的思维方法,不仅能提高学习效率,更能培养学生分析问题、解决问题的能力。通过这种教学方式,开发了学生学习的各种潜能(分析、理解、记忆、想象等),达到了素质教育的目标。 无机化学的特点是知识繁杂,有人戏称无机化学为“无理化学”。如果教师不注意调整教学方式,一本教材,一支粉笔,面无表情讲完一本书,学生也只会死气沉沉,心不在焉地听完一本书。教师与学生感情上没有沟通,教与学配合不紧密,学生对这一学科的学习就不会有太大的热情。爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”学生对某一学科有强烈的兴趣时,就会产生积极的探索精神,从而提高学习的自觉性和学习效率。 1.理论与实际相结合,激发学生的学习热情。如介绍无机化 合物在中药方剂中的应用时,可治流行性乙型脑炎的“白虎汤”:生石膏50g,知母18g,甘草6g,粳米9g。方中君药生石膏[c.so·H20]味辛甘,性大寒,善能清热,并能止渴除烦。治疗暑湿的“六一散”:滑石18g,甘草3g。方中君药滑石[Mm(Si,O.。)(0H)】能清tl,解暑热,渗湿利小便。暑湿证兼tl,悸怔忡,失眠多梦者,用六一散加辰砂,灯心汤调服,即“益元散”。用于清热开窍,豁痰解毒的“安宫牛黄丸”:牛黄、郁金、黄连、朱砂、山栀、雄黄、黄芩各一两,水牛角浓缩粉一两,冰片、麝香各二钱五分,珍珠五钱,金箔衣。方中牛黄味苦而凉,能清心解毒,熄风定惊,豁痰开窍与麝香共为君药;佐以朱砂【Hgs】、珍珠[CaCO,】镇心'安神,以除烦躁不安;雄黄【As2S2】助牛黄以豁痰解毒;用金箔【Au】为衣,亦是取其重镇安神之效⑥。这些例子学生很有兴趣,也紧密联系了无机化学与中医药的关系。 2.利用课堂演示实验,增强教学互动性。如讲配合物一章时,用演示实验就可很好地导人配合物的定义,取得更好的效果。另外有很多元素性质部分的验证实验因学时有限,学生不能在实验室做,对于其中重要的、经典的实验,可在课堂上演示,并请学生毛遂自荐上台示范。示范时一方面要先分析实验现象;另一方面为了观察到是否发生了反应,就要体现出是否有现象变化,那么加试剂的先后顺序也应事先琢磨好。这样学生不仅掌握了书本知识,在实际操作中锻炼了动手能力,提高了分析能力,也使课堂气氛更活跃,提高了学生的学习兴趣。 3.探究教学方法,教学相长。教师在课堂上仪表端庄,和颜悦色,精神饱满,思维敏捷,幽默机智,则课堂气氛活跃,师生关系融洽。教师还应创造机会让学生发问,加强课堂教学的双向交流,做到教学相长,师生互动。对于学生提出或回答的问题给予肯定,保护其积极性。多给予学生表扬,多用激励性和指导性语言来激发学生的上进性、自尊心。学生喜欢这样的化学老师,对化学学科也会产生一种亲切感,即所谓“亲其师,信其道”。 四、鼓励创新,利用现代化手段激励学生学以致用。 进入2l世纪以来,以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术正以超H{人们想象的速度向前发展,并进入到社会的各个领域和环节。在这种情况下,教育也在信息技术的强烈冲击下.在教学目标、教育内容、教学手段等方面产生重要改变。多媒体教学,因将各种声、光、电等媒体素材组织起来,触动了学生的感官,更能加强教学效果,激发学习兴趣。教师可将多媒体组合教育方式和利用多媒体计算机个别交互学习方式结合到传统教学方式中。借助课件制作软件及自己的教学经验,教师可自己设计制作教学课件、电子录像、电子教案等以丰富教学资源。也可将教学重点、难点、习题等内容在学校的局域网上,学生对不懂的问题可通过网络交流平台寻求老师或同学的帮助,或对共同的疑难展开讨论。这样,让网络技术介入学生课后的学习和实践活动,可以使学生的学习进行得更为完善和全面。 综上所述,在无机化学教学中,除了要教给学生基本知识,还应教会学生学习方法,锻炼学生的各种综合能力,提高学生的综合素质,为培养新世纪的中医药高素质人才而教书、而育人。 无机化学论文:关于师专《无机化学》教材中《电离平衡》一章内容编排的探讨 论文关健词:盐类水解溶液 酸碱性计算 酸碱质子理论 教材编排 论文摘要:将《电解质溶液与电离平衡》一章中酸碱理论的内容提到盆类水解的前面介绍,统一了盐类水解与溶液酸碱性的公式,并与后续课程《分析化学》中酸碱滴定部分的内容前后一致,保持了连贯性. 在无机化学中,有关电离平衡的知识占有极其重要的地位,因为大部分无机反应都是在水溶液中进行的,而且弱电解质的电离平衡、沉淀一溶解平衡是《无机化学》及后续课程《分析化学》所涉及的四大平衡中两类重要的平衡.笔者翻阅过很多版本的《无机化学》,对庞锡涛老师主编的师专《无机化学》教材中《电解质溶液与电离平衡》一章有关内容的编排,笔者作如下探讨。 1.教材中电解质溶液和与高平衡一t的内容编排 当介绍完电解质溶液、弱电解质的电离平衡及缓冲溶沼后,教材接着介绍盐类的水解,然后介绍沉淀溶解平衡,最后才介绍酸碱理论。 1.1.盐类的水解部分介绍了四种类型盐类的水解 它们分别为:(I)一元弱酸强碱盐的水解:(2)一元弱碱强酸盐的水解:(3)一元弱酸弱碱盐的水解:(4)多元弱酸强碱盐的水解。对于水解后溶液的酸碱性的计算均由水解方程式求出水解常数;再根据水解平衡来计算溶液中,上述四种类型盐类水解后溶液中时分别为: 1.2.酸碱理论部分重点介绍了酸碱的质子理论在酸碱质子理论下,重新定义了:凡能给出质子的物质都叫做酸,凡能接受质子的物质都叫做碱。酸给出质子后转变为相应的碱,喊接受质子后又转变为相应的酸,即酸启质子+碱,这种存在共扼互变关系的酸和碱称为共扼酸碱对。酸碱质子理论扩大了酸碱的范围。同时酸碱反应的范围也随之扩大,如水溶液中的电离反应、中和反应、水解反应等都统一归属于酸碱反应. 2.电解质溶液和电离平衡内容编排之我见 2.1把酸碱理论的内容提到盐类水解之前 从上得知,按庞锡涛老师的教材编排体系,得出的盐类水解后溶液中的计算公式形式较复杂,记忆及使用都有些不便,尤其是本章内容、公式较多,给学生的学习带来了较大的负担.为此,我在多年的教学中均未按本书顺序依次介绍给学生,而是在介绍完第一节电解质溶液、第二节弱电解质的电离平衡、第三节缓冲溶液之后,接着介绍第六节酸碱理论,重点学习酸碱的质子理论,这里的酸、碱强度也可用来定量、衡量,且补充介绍互为共辘关系的一对共扼酸碱对的与标之间有如下关系: 以此类推。 这里由于扩大了酸、碱的范围以及酸碱反应的范围,以下盐类的水解也归结为酸碱的反应来讨论。22.盐类水解的计算公式推导上述四种盐水解后溶液的计算公式推导如下: 一元弱酸强喊盐的水解,如NaAc,浓度为c Ac为一元质子碱,其与水的酸碱反应为:电离出的[OH-]公式推导与一元弱碱(如)相同,设 这就是一元弱酸强碱盐水解[OH-]的近似计算式,与一元弱碱溶液[OH-]的近似计算式相似,便于记忆和使用.同理,可导出: 一元弱碱强酸盐[H+]的近似计算式为 酸弱碱盐中酸碱质子理论下弱碱的共扼酸和弱酸的共辘碱的电离常数): 多元弱酸强碱盐 3.教材内容,新编排后的优点 3.1.将盐类水解与酸碱电离的计算公式统一起来了 只要是酸碱质子理论定义下的酸,则 要是酸碱质子理论定义下的碱,则多元酸或碱主要考虑一级电离只不过是,若式中的不能直接查表而得,而共扼的喊(或酸) 可查表而得时,要利用共扼酸胶对的与称的关系来求,即 (具体见2.1.).这样学生只要会求酸碱溶液的[H+]或[OH-],盐类水解后所得的溶液的[H+]或万[OH-]计算也就迎刃而解了.统一了公式,简化了计算,方便了使用。 3.2.有利于今后的学习 调整以后的计算公式与后续课程《分析化学》中《酸碱滴定》一章中溶液酸喊度的计算公式一致,加强了教材的连贯性。对《分析化学》教学而言,可减少《酸碱滴定》一章的教学内容,又可节省课时;对学生而言,为他们学习《酸喊滴定》一章打下基础,同时又可提高学习效率,减轻学习负担。经调查,绝大部分同学认为教材内容这样编排比原来的教材编排好,有利于减轻他们的学习负担;也有利于《分析比学》的学习。 无机化学论文:试论高职《无机化学实验》课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。 无机化学论文:基于绿色化学理念下的无机化学实验 基于绿色化学理念下的无机化学实验 随着一个化学教育的新课题、一门新兴学科——绿色化学的倡导,无机化学实验是化学专业的启蒙实验课,如果可以与绿色化学思想融会贯通,达到无机化学实验绿色化,对提升学生的环保危机与使命感,建立绿色化学的观念,有及其重要的意义。同时,还可以培养学生的科学环境与资源观念。该文参照绿色化学原则,化学药品使用时参照5r规则(reject、reduce、recycle、reuse、regenerate),依次为:远离危险品、降量使用、循环使用、反复使用和再生,对怎样贯彻其无机化学实验的绿色化做了分析讨论。 一、寻找替代品 按照绿色化学的思想,在源头上防止污染源,按照实验目的,在可以实现相同教学成效的要求下,找寻替代品,最好用低毒、无毒化学试剂替换有毒的化学试剂。 举个简单的例子,多相离子平衡的实验,是遵循溶度积思想,平衡移动原理实现沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化、分步沉淀。遵循实验基理与绿色化学的思想,再次选择沉淀离子、沉淀剂,且对以往实验及改进后的实验,展开比较分析, 最终的实验结果表明:其改进后的实验结果很好,且现象也显著,可以实现实验的目的,且降低了有毒的物质的使用、排放,致使无机化学实验初步实现绿色化。 二、推行微型实验 微型化学实验是指微小型的实验仪器里,在实验条件允许的前提下,用比较少的试剂来做的实验,改进实验装置,致使接近微型化,它是绿色化学常用实验手段。它作为在绿色化学指引下,用防止化学污染的新思想、方法、技术,对传统的实验改进、发展的必然的趋势,是化学实验的方法的伟大革新。如:无机化学实验里的性质实验,其以往的做法是在试管里完成,其试剂用量为1ml-2ml。为此采用点滴板的做法,其试剂用量降低为几滴,一样实现实验的效果,大大降低化学药品造成环境污染,将这类实验实现绿色化。 三、发展封闭式实验 一些有剧毒气体生成的实验,采用绿色化学思想,对这类实验改进成封闭的实验,使反应在密闭体系里发生,且在反应体系里对废气处理掉,实现污染零排放。如:制备硫酸亚铁铵,一般用废弃物铁屑做反应物,可是以前实验装置是敞开的,其废铁屑里含硫、磷杂质和硫酸进行反应时,生成h2s、h3p有毒气体,致使实验室飘着刺鼻的刺激性气体,其危害人们的身体健康,这不是绿色化学的原则。为此,我们革新实验的第一步反应,对制备硫酸亚铁仪器改成闭路回收式,用碱性吸收液处理第一步反应生产的h2s、h3p有毒气体,达到污染零排放,改善了实验环境。 四、发展串联实验 串联实验就是根据调节实验计划,其巧妙安置实验顺序,合理利用相关的反应,最好使第一个反应的生成物,转化为接下来实验的反应物,达到实验不间断。如:配制溶液中的稀硫酸能和废铁屑反应,生成硫酸亚铁铵,得到的产品回收利用,用作三草酸合铁制备反应物,其制备的三草酸合铁(ⅲ)酸钾同样又作为三草酸合铁(ⅲ)配阴离子组成、电荷数测定实验的原始材料。另外还有,制备五水硫酸铜时(使用孔雀石),产物可测定无水硫酸铜铁含量以及结晶水含量,也可以进行差热分析。革新实验后,大大降低实验废弃物质排放量,达到无机化学实验的绿色化,大大促进学生对物质间的转化关系得到了解。 五、开发模拟实验 无机化学实验中,关于元素化合物的实验,实验试剂多,排放污染物较多,污染物成分纷杂多样,且污染环境现象严重。另外,学生在实验室进行实验,就是单纯地混合、滴加,学生做完实验后掌握的不牢固,不能达到预期效果。 若把这类实验改进成模拟实验,可以让学生在计算机上模拟、做实验,根据模拟实验的优点,可达到无机化学实验的绿色化,从而帮助学生简明、生动的学习无机化学实验,防止以往无机化学实验,带来的危害人体健康、污染环境问题,一举达到无机化学实验的绿色化。 六、回收利用产物 回收实现实验产物的利用,是实现无机化学实验绿色化的方式手段。依照绿色化学的思想,使实验的生成物回收利用,可以节约药品,且降低、避免有害物进入环境,使环境污染。如:制备硫酸亚铁铵,其实验生成物的硫酸亚铁铵,若把它废弃,将污染环境,且浪费。在实际教学里,先开展硫酸亚铁铵的制备,又把实验产物回收保护起来,其次作三草酸合铁的合成起始物,最终结果是节约实验药品,最主要一点是降低实验废弃物的排放,达到无机化学实验的绿色化。 通过无机化学实验绿色化的探索,我们可以看出,在绿色化学思想的引导下,采取污染全过程控制,可以达到无机化学实验的绿色化。在教学管理角度出发,对制定教学计划、教学方式、教学内容等,各个环节都要照顾到环境保护问题,都要做到绿色化学的要求;在应用到实际教学时,在确保教学效果的基础上,合理的参照绿色化的原则,达到无机化学实验的绿色化。 无机化学论文:药学专业无机化学教学中几种意识的培养 药学专业无机化学教学中几种意识的培养 21世纪科学技术综合化、整体化的趋势日益增强,科学技术的这种发展趋势必然反映到教育上,必然要求现代教育在内容、体系上体现这种综合化的特点。然而,传统的无机化学教学模式忽视与药学专业课程的相互交叉和渗透,严重影响了学习的积极性和创新思维的发展。笔者在教学实践中结合无机化学的课程特点和大一学生的知识体系结构,注重培养学生的科学整体意识、自主学习意识和绿色化学意识,大大提高了学生学习的积极性。为培养出即具备扎实的基础知识、熟练的基本技能和方法,又拥有创新精神和实践能力的符合时代要求的大学生,奠定了良好的基础。 1 科学整体意识的培养 学科间相互渗透和交叉、碰撞所产生的火花是科学发展的驱动力之一,也是许多创新性学科论点与方法产生的源泉,是学科发展的动力。最活跃的研究领域多位于多学科的交叉点上,而当代科技发展的趋势和特点是学科间互相融合、互相补充、互相促进[1]。学科交叉的实质也就是知识体系的渗透和融合。根据学科专业自身的发展规律和趋势,通过不同学科的有机渗透与组合,构建新型的学科体系,是培养具有多学科知识背景、知识和能力结构合理、基础扎实、素质全面、适应性强的综合性人才的关键。无机化学对医药学生来说就是和医药联系起来,将所学知识更好地服务于医药,无机药物化学的兴起就是很好的例子。教学中每章知识都列出一些与医药相关联的问题,让学生自己查阅相关的资料去寻找答案或是通过阅读提出自己的观点,或以小论文的形式上交。比如讲到沉淀溶解平衡时体出的问题:常用的难溶电解质药物有哪些,是如何制备的?体内的结石的组成是什么,是如何形成的?结石的药物是怎样制备的?胶体是怎样形成的,如何制备?而在原子结构这章中就要在课堂讲课时将原子吸收光谱的原理参入进来,让学生感觉到所学知识不是离应用那么遥远。分子结构讲到杂化轨道理论时,问题是青霉素为什么能够杀死病菌呢?让学生颇为震惊的问题,似乎不能跟无机化学联系起来,提高了学生对无机化学的认识深度。配合物与医药的关联问题就更多,而且配合物药物是现在研究的热点之一。草药中的有机成分与金属配合后生物活性提高,例如茶多酚与金属离子(如钙、锌等)配合后有可能兼具二者的药理活性[2]。铂、锑、锡、钒、硒、锗等的配合物在抗癌金属配合物中占重要地位,稀土离子在抗凝血、抗炎和治疗烧伤等方面的优越性引起人们对其药理的关注,使稀土离子与细胞膜作用的研究成为热点。让学生查阅相关的文献报道。通过这些问题的提出,不仅让学生感觉到无机化学与各专业学科的相互交叉与渗透,培养了整体科学意识,而且更大地提高了学生对无机化学的重视,激发了学习的积极性,提高了学习兴趣。 2 自主学习意识的培养 兴趣是激发自主学习意识的前提。对医药院校无机化学的教学必须要充分的和专业知识联系,这样才能让学生感觉到自己所学的知识是有用的,才能调动他们的学习兴趣和积极性。教学中提出一些与专业相关的问题,让学生选择自己感兴趣的问题,每10人一个小组去查找资料,由小组长负责安排小组讨论会,将发现的问题再通过查资料或是跟老师一起讨论,在讨论课上每个小组派代表讲解本组的工作,这样既增长了见识又加深了对无机化学知识的理解。 德国教育家第斯多惠指出:“一个差的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理。”,无机化学是中医药院校一门重要的基础课程,担负着培养学生从中学被动学习到大学的自主学习、从只啃课本到主动去图书馆猎取相关知识、从回答问题到自己发现问题提出问题等责任。例如,电解质溶液这章,人体各部位体液的ph是多少?正常人体血液的ph是多少?如何维持着人体血液的ph值基本不变?什么情况下人会发生酸碱平衡失调?如何看待酸碱体质这一学说?这些问题同学们非常感兴趣,感觉到将要学习的酸碱电离平衡和他们的专业课有很大的联系,就会积极的去查找资料寻找答案。这样既可以更好地巩固理论知识,又能拓宽知识面,而且会对当下流行的酸碱体质这一学说进行深度思考,能从科学的角度对这一理论进行评判。 3 绿色化学意识的培养 环保问题是一个刻不容缓的问题,是关系社会可持续发展的重要问题。绿色化学是实现化学污染防治的基本方法和科学手段,是一门从源头上阻止污染的化学,绿色化学适用各种化学领域。在无机化学教学中,培养学生的绿色化学意识会产生积极的行为效果。在讲解电解质溶液时,要让学生认识到酸碱污染。目前,薯蓣皂苷元主要由薯蓣科植物(黄姜、穿龙薯蓣等)的根茎中所含的薯蓣皂苷经加酸加热水解获得。由于在水解过程中大量使用硫酸、盐酸等无机强酸作为水解催化剂,造成了严重的环境污染,同时也使占原料大部分的淀粉、纤维素等物质的化学结构被破坏而难以综合利用[3]。那么是如何解决这一污染问题的呢?让学生去查阅资料,了解到有哪些更好的实验手段避免污染。相信有了绿色化学意识,学生在以后的有关化学实验中,必然会想办法做到尽量减少污染或零污染。 为了加强上述三种意识在教学中的培养,笔者在评价体系上进行了相应的调整。将学生查阅的资料、讨论课中给大家的讲解、提出的问题等等都给予一定的分值奖励。笔者从多年的教学经验中,认识到三种意识的培养对无机化学药物的开发及学生创新课题的开展有着积极的意义。 无机化学论文:无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 无机化学实验中碱式碳酸铜的制备方法探讨 碱式碳酸铜又名孔雀石,其形状为细小颗粒的绿色粉末。相对密度为3.8525,折光率为1.655、1.875、1.909,加热至220℃时分解,是一种名贵的矿物宝石。它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质,又称铜锈。碱式碳酸铜可用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂、解毒剂、固体荧光粉激活剂等,也用于种子处理及作杀菌剂等。在无机盐工业中用于制备各种铜化合物,在有机工业中用作有机合成催化剂,在电镀铜锡合金工业中用作铜的添加剂。 常见的制备方法主要有四种:(1)由na2co3·10h2o跟cuso4·5h2o反应制备;(2)由na2co3溶液跟cuso4溶液反应制备;(3)由nahco3跟cuso4·5h2o反应制备;(4)由cu(no3)2跟na2co3反应制备。根据我校的现有实验室条件和设备,我们一般选择第二种方法制取碱式碳酸铜。 通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析,研究反应物的合理配料比并确定制备反应合适的温度条件,以培养独立设计实验的能力。碱式碳酸铜的制备实验是面向化学专业大一学生开设的一个典型的设计性实验,不仅要保证实验质量,还要让学生掌握独立进行实验设计的方法。《大学化学实验》一书中的碱式碳酸铜制备的实验,采用硫酸铜和碳酸钠溶液进行复分解反应制备碱式碳酸铜,由于反应过程中,条件较难控制, 副反应多, 反应现象差异性不明显,所以学生在优化条件选择时出现较多的判断失误,仅通过颜色及反应速度的快慢是很难准确得出结论的,因此,笔者对本实验进行改进,以达到最佳的反应效果。 一、实验制备方法 1.实验仪器及药品 药品:cuso4·5h2o(固体),na2co3(固体)。 仪器:带标号的试管8个;烧杯(250ml)8个;容量瓶(250ml)2个;25ml移液管2个; 电子天平;恒温水浴锅;抽滤瓶;蒸发皿;布式漏斗(非真空);烘箱;试管架;吸耳球。 2.实验原理 碱式碳酸铜cu2(oh)2co3为天然孔雀石的主要成分,呈暗绿色或淡蓝绿色,俗称孔雀绿,在水中的溶解度很小,溶于酸,新制备的试样在沸水中很易分解。加热至200℃即分解。为了适于碱式碳酸铜的生成和分离。根据碱式碳酸铜的性质和铜盐的性质,选用硫酸铜溶液和碳酸钠溶液。在反应过程中,反应温度、反应物浓度及反应物配比对反应物均有影响。 3. 实验过程 分别按合适比例取cuso4溶液和 na2co3溶液各若干毫升, 加热到合适温度后, 将cuso4溶液倒入na2co3溶液, 记录沉淀的颜色和体积变化。沉淀下沉后, 洗涤沉淀数次, 抽滤, 并用少量冷蒸馏水洗涤沉淀至无 so42-为止, 抽干, 置烘箱中烘干, 称量, 计算产率。 4.反应溶液的配置 配置0.5mol·l-1的cuso4溶液和0.5 mol·l-1 na2co3溶液各250ml。称取固体药品硫酸铜31.2110g和碳酸钠13.2488g,分别倒入两个250ml的烧杯中,用100ml蒸馏水溶解,再转入250ml容量瓶中,配成250ml溶液,静置,备用。 二、结果与讨论 1.反应物合适配比探求 取四个已编号的试管,均加入2.0ml的0.5mol·l-1的cuso4溶液,再分别取0.5mol·l-1na2co3溶液1.6ml、2.0ml、2.4ml及2.8ml,依次加入另外四个编号的试管中。将八个试管放在75℃恒温水浴中加热,几分钟后,依次将cuso4溶液分别倒入na2co3溶液中,振荡试管,比较各试管沉淀生成的速度、沉淀的数量及颜色。实验结果如下表1所示: 通过对比,我们发现反应的最佳配比为1∶1,产率可以达到94.16%。 2.反应温度的探求 在三个试管中,各加入2.0ml0.5mol·l-1cuso4溶液,另取三个试管,各加入由上述实验得到的合适用量的0.5mol·l-1na2co3溶液。从这两个试管中各取一个,将它们分别置于室温25℃、50℃、75℃、100℃的恒温水浴中,数分钟后将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,振荡并观察现象,由实验结果确定制备反应的合适温度。实验结果如下表2所示: 经过对比,我们发现反应的最佳温度为75℃,产率可以达到94.12%。 3.碱式碳酸铜制备的最佳设计 取60 ml 0.5 mol·l-1cuso4溶液和60 ml 0.5 mol·l-1na2co3溶液分别放在75℃的恒温水浴锅中,几分钟后取出,将cuso4溶液倒入na2co3溶液中,充分振荡待沉淀完全后,用蒸馏水洗涤沉淀数次,直到沉淀中不含so42-为止,抽干。将所得产品在烘箱中烘干2h,待冷至室温后称量,并计算产率。实验结果如下表3所示: 此实验温度探究最佳反应物配比:na2co3∶ cuso4=1∶1,最佳温度为75℃,在85℃下烘干2h,反应温度不能过高,如果温度高于75℃,产生褐色的cuo。若将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,不能充分反应,沉淀不彻底。沉淀完全后要反复清洗沉淀,然用ph试纸测试滤液中的ph值,ph=7左右确保将沉淀so42-除完,如果有残留的so42-,干燥时会有黑色物质产生。干燥时温度不易过高,否则会将cu2(oh)2co3分解。 三、本实验注意事项 1.反应最佳温度应为75℃,超过后会有褐色沉淀产生,在恒温时需要不停搅拌。 2.沉淀要洗涤干净,滤液中ph=7左右so42-除完。 3.沉淀应在85℃时烘干2h以上,温度过高cu2(oh)2co3会受热分解。 4.若反应后不能观察到暗绿色或淡蓝色沉淀产生,可将反应物保持原样(不可将滤液滤去),静置l~2天,再作观察。 5.反应过程中不可将na2co3溶液倒入cuso4溶液中,应用反滴法。 6.本次实验用布式漏斗(非真空)。 无机化学论文:无机化学课程建设与课程教学改革的体会 笔者有幸参加了一次教育部全国高校教师网络培训中心举办的国家精品课程《无机化学与实验》骨干教师高级研修班,本研修班由吉林大学宋天佑教授及其教学团队与大连理工大学孟长功教授及其教学团队合作主持培训和研讨,在北京设立主会场,全国设有20个分会场。在为期3天的培训中,宋天佑,孟长功,徐家宁,刘志广等四位教授分别从无机化学与实验课程出发,对这门国家精品课程的教学经验、理念、技术和方法进行介绍,以问题为导向,利用示范课、案例讲解等教学形式,为我们授课。经过这几天向名师学习及与同行交流,感触颇深。 一、教学理念与方法 教育部举办的全国高校教师无机化学与实验课程的网络培训,给我们这些教无机化学的教师提供了一个学习、进修、交流的机会。培训中,我们聆听了国家级名师的授课,领略了国家级名师的风采,开阔了视野,受益匪浅。这次培训使我们在精品课程建设、大学无机化学及实验课程教学工作、教学方法、知识难点和重点的处理等方面受到很大的启发,尤其是吉林大学宋天佑老师和大连理工大学孟长功老师在上述两个方面的讲解,使我们感到耳目一新,如饮甘饴。如孟长功老师的关于“培养和教会学生分析问题和解决问题的能力比教会他们关于具体问题的答案所在更重要”的观点和教学方法得到大家的共鸣。无机化学是大学生进入大学学习的第一门专业课,要让学生从这门课开始逐渐转变学习方法和解决问题的思路,在大学学习中,能顺利地解决一道难题并不十分重要,因为他们今后再遇到同样问题的机会并不是很多,而形成解决问题的正确思路对他们是至关重要的。恰恰在这种教与学的过程中,学生会逐渐认识到化学这门课并不是只有枯燥的理论和公式,每个问题的解决和每种现象的发生都有内在的联系,这样就能激发学生学习无机化学的积极性。这将使他们在今后学习任一门课时都受益匪浅,而且必将对他们今后的深入学习和研究产生积极的影响。这也是我们无机化学工作者除了教学以外还应该考虑的问题,也是我这次培训的主要收获。宋天佑老师的示范课的讲解也使我受益匪浅。对于一些无机化学中的难点和重点,学生的理解和接受程度很大程度上取决于授课教师在引出和讲解这个问题时的方式方法。我们经常说老师的作用就是把复杂的问题用简单的、容易理解的语言和方法告诉大家,即做到“深入浅出”。要想做一位好的教师,要有这样的本领。 二、教师的课堂组织 当今时代是竞争的时代,当今的社会是发展迅速、知识剧增的社会,时刻都存在着竞争、机遇和挑战。让我们必须承认这么一个现实:学生对知识本身的获得已经不是最重要的了,重要的是他们如何去获得知识,开发各种潜能。传统的课堂教学,偏重于让学生对概念或理论的字面理解而缺乏更深一层的质疑,而学生似乎从未想过那些浩瀚如海,用以解释各种自然现象和社会现象的观点是如何形成的;那些公式、理论存在的依据和前提是什么;那些知识的本身存在着什么价值;而人们又是如何将这些应用到日常生活中去的,等等。对于课堂教学而言,不应仅限于教师的教,很大程度上还取决于学生的学,这就要求学生有参与意识。加强学生在课堂教学中的参与意识,使学生真正成为课堂教学的主人,是现代化学教学的趋势。正如孟教授所说,由于很多原因,入校时学生的水平和学习方法有很大差别,因此有的学生可以接受网络教学,而有的则不行。在这样一个现状下,由于学生层次不同,必须有一个大家都能够接受的教学方式。随着网络的普及和地区差异的消除,教学方法应该转变,从单一的教学方式转变为立体式的、多方面的教学方式,满足各个层次学生的需求。 1.教师不仅仅是教育者,更是组织者。教师在课堂教学中起主导作用,是组织者。因此学生的参与意识与教师所扮演的角色及对学生的培养有着直接的关系。 2.提高化学课堂教学中学生的参与程度,让他们主动、自由地学习。如果离开了学生的积极主动参与,教师的主导作用也是没有意义的。教师的“导”要具有科学性、启发性和艺术性,能促进学生的思维活动。 3.在目前应试教育的大环境下,学生的学习方法单一,对知识的掌握能力较差,必须有教师提纲挈领,为学生提出重点,为学生解释难点。 4.学生学习的主动性不强,必须给他们一个良好的学习环境,督促他们的学习。 5.学高为师,为学生树立榜样,带动他们的学习。 三、精品课程建设 宋教授在培训课上说,精品课程,需要一大批人坚持不懈地努力奋斗,需要十几年,甚至几十年时间的建设。吉林大学无机化学课程的建设过程,说明一个道理,它告诉我们课程建设要经得起时间的考验,要做到长盛不衰。同样,上海电力学院《无机化学》课程在老前辈努力的基础上,由我牵头,不断进行改革和完善。在《无机化学》课程建设过程中,进一步完善了教学大纲,教学进度表中各章节的课时数的分配经过调整更加合理;不断完善试题库的建设,并已实现了教考分离;完成教学大纲、教案、习题、参考文献目录等上网工程,并创建了教学互动社区;将《无机化学》教学实践与研究活动中的经验与心得写成小文章,分别发表在《上海电力学院学报》、《高教研究》等期刊上;走出校门,积极参加同行业的学习交流会议,2005年参加了在上海大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”,2006年参加了在同济大学举行的由教育部人事司和高等教育司联合举办的“本科基础化学骨干教师高级研修班”。 在这几年的教学改革活动中,《无机化学》课程建设得到了学校的大力支持和资助。《无机化学》于2005年被批准为校级一般课程建设项目,2006年被批准为校级精品课程建设项目,2007年被上海市教委批准为重点课程项目。以“具有电力行业背景的应用型高校基础化学课程的特色教学研究”为题获得2010年度上海市高等教育学会重点课题资助,以“基于智能电网的基础化学课程教学改革与实践”获得上海高等教育“085”工程建设项目资助。利用无机化学精品课程建设的契机,指导黄静、李昌峰、汤艳凤等同学以“无机化学网络资源的创建”为题申请到了2006年度的大学生科创基金,该课题现已结题,并且无机化学课程已经完成上网工程。课程建设的成果得到了学校的鼓励和肯定。2006年“无机化学课程建设”项目获得校级优秀教学成果奖,2006年在第四届“上汽教育杯”上海市高校学生科技创新作品展示评优活动中,指导孙仲明同学完成的“原子结构cai(计算机辅助教学)实验获大赛“新颖奖”;2006年我因为指导孙仲明同学获得上海电力学院能源与环境工程学院“优秀导师”称号;由于在《无机化学》教学改革与实践中较出色的表现,我获得了2006~2007年度上海电力学院优秀主讲教师称号。相对于获得的荣誉,所取得的成绩微不足道,只有继续埋头苦干,潜心钻研,努力把电力学院《无机化学》课程打造为市级精品课程。 四、多媒体技术的应用 在这次培训中,大家就多媒体技术在教学中的应用展开了讨论,下面我将多媒体技术应用的优势和应注意的问题作一个总结。 1.多媒体课件使用的优势。 (1)采用多媒体教学,内容形象,显示方式生动,直观性强,图像中包含大量信息,并且以图形和动画为主要手段兼配以文字,利用文、图、声、动画等去引起学生的注意和兴趣,使学生如身临其境,不仅可以接受到大量教学信息,而且能获得清晰明快的感受,使学习内容变得生动有趣,容易记忆、理解和掌握。 例如,宋教授提出,原先在没有使用多媒体前使用不同色彩的乒乓球模型来讲授abc型原子堆积,课讲完后学生的眼睛都看花了,但在使用多媒体技术后,通过电脑动画演示,不仅使一层一层的堆积方式清晰明了,也能让学生直观地认识了什么是面心立方堆积方式。 (2)应用计算机软件模拟化学反应原理,可以使学生更易于接受课堂教学的内容。 化学教学中核外电子排布、电子云、离子键、共价键等大量微观现象的教学,长期以来教师只能靠形象比喻或展示模型来教学,但利用计算机软件进行动画模拟,可使不可见的微观世界宏观化,抽象理性问题具体化、感性化,形象、生动地表现分子、原子等微观粒子的运动过程特征,让学生直观形象地认识微观世界,了解化学变化的实质、理解化学原理。例如孟教授在讲授双原子分子轨道时应用计算机软件去计算生成的化学键键能大小比较,这样比教师让学生死记硬背轨道的能量高低更易于让学生接受和理解。 2.多媒体使用中应注意问题。 (1)防止“一哄而起”。多媒体辅助教学一靠设备,二靠技术,三靠教师现代化的教学技能,三者缺一不可,应根据实际情况分期分批实施。 (2)cai模拟实验不能代替化学实验,传统的化学实验能使学生参与实际实验过程,对于学生的动手能力及分析思维能力的培养和锻炼作用是cai模拟实验所不可替代的,教师应明确化学实验在化学教学中的重要地位,明确cai模拟实验的辅助地位,不能因一味追求现代教学手段而减少传统实验教学手段的运用。cai模拟与传统化学实验在化学实验教学中两者应优势互补、各展所长。 (3)要把握好计算机辅助教学与传统教学方式的关系:尽量避免cai贯穿课堂的始终,否则容易使学生视觉心理疲劳,抑制大脑对信息的反馈。多媒体教学不是万能的,并不完全代替传统的教学方式,有的课虽用了几分钟软件辅助,却解决了难以突破的问题,可以说是画龙点睛,堪称好课件。 五、结语 听了国家级名师的课,大家开阔了视野,受到了启迪,倍感此次学习、进修、交流的机会的重要。同时大家感到此次培训的时间实在太短,每个人都有意犹未尽的感觉,很多问题还不能得到更深入的解决,需要在今后的学习、交流中不断深化、总结和提高。感谢全国高校教师网络培训中心提供的机会,使大家在一起聆听名师的指点并进行研讨,并希望以后能有更多类似的学习机会。 无机化学论文:无机化学中标准摩尔反应焓变的计算 热力学是无机化学课程的重要组成部分,它是以热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律为基础,主要解决化学反应中能量转化及化学反应进行的方向和程度问题,其中焓变计算是解决等压情况下反应中能量转化问题、进行吉布斯自由能变变计算进而判断反应进行程度和方向的基础。 在无机化学课程中,通常忽略温度、压力对焓变的影响,同时,对于非标准状态下的反应来说,反应焓变还没有一定的计算公式。本文对无机化学中标准状态下反应焓变的计算方法进行了归纳和总结,便于学生更好地理解和掌握。 一、计算标准摩尔反应焓变的理论基础 计算标准摩尔反应焓变的理论基础是hess定律,即在恒容或恒压条件下,一个化学反应不论是一步完成或分几步完成,其反应热(即摩尔反应焓变)完全相同。 hess定律的实质是指出了反应只取决于物质的初、终状态,而与经历的具体途径无关。其重要意义在于能使热化学方程式像代数方程式一样进行加、减运算,从而可以应用已知化学反应的热效应,间接算得未知化学反应的热效应,解决那些难以测量或根本不能测量的反应热效应问题。应用时要注意:将已知的热化学方程式进行线性组合的结果必须与欲求的未知化学反应的状态完全相同,包括温度、压力及各物质的相态,并且这些化学反应都是在等温、等压或等温、等容条件下进行的,都不做其他功能[1]。 焓的绝对值是无法确定的,但可以采用相对焓值。焓是状态函数,状态函数的最主要特点是其变化值只取决于系统的始态和终态,而与系统变化的途径无关。因此,以hess定律为理论基础,可以求得反应的摩尔焓变。 三、结语 标准摩尔反应焓变的计算是无机化学热力学部分计算的基础,焓的绝对值不可测,只能测其相对值,其概念多、计算公式多,学生掌握起来有一定的难度。通过以上的归纳和总结,使化学反应标准摩尔焓变的计算系统化,有助于大学生对焓变计算的理解和掌握,有助于提高无机化学课程教学的质量。 无机化学论文:浅谈“比喻”在无机化学教学中的应用 在无机化学教学实践中,运用形象生动的比喻进行讲解,将较为抽象的无机化学教学理论通俗化、形象化、具体化,以深入浅出的形式帮助学生理解无机化学的教学内容,提高学生的学习兴趣,从而提高课堂教学质量。 无机化学是高等院校中化学工程、应用化学专业、环境专业、给水排水专业等很多专业的一门重要的必修课。无机化学的学习质量如何,直接关系到后续有机化学、物理化学等课程的学习效果,为了提高无机化学的教学效果,笔者不断进行教学方法的探讨和改进,其中之一就是运用比喻。比喻即通过打比方的方法,借助于两种以上不同事物之间的相似点作为中介物,来比拟想要说的某一事物。在化学教学中,以不违背科学性原则为基础,采用适当的比喻,可以促使学生理解化学概念,掌握科学知识,为产生创造性思维奠定基础。概念教学的宏观类比可促进学生对概念的理解。下面笔者简单介绍一些在课堂教学中运用比喻方法,使学生深入理解无机化学知识的实例,其教学效果显著。 一、以形象比喻讲解速度控制步骤 在讲到浓度对化学反应速率的影响时,对于复杂反应,反应是由两个或者是两个以上的基元反应步骤所组成,这些基元反应步骤的集合便是复杂反应的反应机理或者叫反应历程。这些基元步骤中,总有一步是反应步骤中速率最慢的一步,是决定整个反应速率快慢的最关键的一步,称为速率控制步骤,简称“速控步”。单纯地讲速率控制步骤,很多时候学生不容易理解,为了便于学生的理解,笔者引入了“牧羊理论”和“木桶理论”。小时候很多人可能都放过羊,牧羊理论中有一句话叫:择其后者而鞭之。意思就是说牧羊人要想加快整个羊群的奔跑速度,就要用鞭子抽打跑得最慢的那只羊。同样现代管理学中比较流行的“木桶理论”,要知木桶中到底能装多少水,永远取决于最短的那块板,木桶中最短的那块板代表我们的缺点,我们的每位同学如果能够认清自己人生中最短的那块板,并努力改变自己的缺点,将来一定会大有成就。对于化学反应也是如此,认识一个化学反应中最慢的一个步骤的重要性在于能够有效地改善整个化学反应的速率,从而达到更高的产率。通过比喻的运用,加深了学生对概念的理解,同时也对学生进行了综合素质教育。 二、以形象比喻讲解化学键的特点和价键理论 化学键分为离子键、共价键和金属键,离子键的特点是没有饱和性也没有方向性,而共价键的特点是既有饱和性又有方向性。这些抽象的概念学生理解起来特别难,于是笔者把离子键的特点比喻成是男女交普通朋友,一个男生可以有很多个女生朋友,一个女生也可以有很多个男生朋友,在交普通朋友时,只要是能谈得来就可以成为普通朋友,没有方向性也没有饱和性;而把共价键的特点比喻成是男女谈恋爱,一个男生只能与一个女生谈恋爱,一个女生也只能与一个男生谈恋爱,而且还会有自己的择偶标准,有方向性又有饱和性。通过把离子键、共价键比喻成为交朋友,激发学生学习兴趣的同时,也加深了学生对基本概念的理解,提高了课堂教学效果,也有助于学生进一步理解价键理论的特点。 三、以形象比喻讲解四个量子数 电子的运动可以通过求解薛定谔方程来描述,方 程的每一组合理解亦即波函数,波函数进一步求解的结果是三个量子数(主量子数n,角量子数l,磁量子数m),再加上自旋量子数(ms)总共四个量子数一起决定电子的运动状态。主量子数和角量子数决定电子的能级,当主量子数和角量子数相同时,即使磁量子数和自旋量子数不同,电子所对应的能量也是相同的。在讲到四个量子数代表的含义以及四个量子数的关系时,学生感觉特别难于理解。于是笔者把原子比喻成学校,主量子数比喻成学校下分的院系,角量子数比喻成每个院系下面的专业,磁量子数比喻成每个专业下分的班级,而把自旋量子数比喻成每个班级的男生女生。学生毕业就业的方向取决于他所在的院系和专业,而与班级无关,学生一下子便明白了四个量子数的含义以及四个量子数之间的关系。通过比喻让学生很容易理解这个晦涩难懂的概念,课堂教学效果显著。 总之,比喻教学法在无机化学教学中起到了事半功倍的显著效果。在目前高校扩招后的高等教育形势下,大学生的心理和心态成熟程度趋向年轻化,通过比喻将一些化学原理或理论转变成通俗易懂的形象化事物,既活跃了课堂气氛,调动了学生听课的兴趣,也使内容变得更容易理解和记忆,这种教学方法受到学生的普遍欢迎。 无机化学论文:在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的思考 生物无机化学是由无机化学、生物化学、临床化学和医学交叉融合而发展起来的一门新型边缘学科,在分子水平甚至量子水平上,研究和阐明生物体内生物大分子配体与无机元素有关的各种相互作用的学科[1]。它包括两个主要部分:一是研究生物体中天然存在的无机元素,二是把金属引入生物体系中作为探针和药物。 1 药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性 在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。 2 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容 在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。 2.1 绪论部分 无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。 2.2常见非金属元素及其化合物 非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。 2.3 常见金属及其化合物 人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4~1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括fe2+、zn2+、mn2+、cu2+、co2+、mg2+、ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。 2.4 配位化合物 在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3-5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。 本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6-7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。 2.4.1 铂类配合物作为抗癌药物的应用 20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国内外引起了极大的重视[8-10]。铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性[8]。现已确定具有顺式结构的均显示抑瘤活性,其中顺式二氯·二胺合铂,简称顺铂抗癌活性最高。它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,与其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。目前,我国已生产“顺铂”供应市场。由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物[11]。 2.4.2 钆类配合物作为核磁共振造景剂的应用 核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力和安全的检测手段之一。它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而使得正常组织和疾病组织的1h(主要是水)的共振信号产生差别。核磁共振造影剂使得质子的弛豫时间缩短,从而达到改善组织成像的效果。多数的核磁造影剂均为gd(ⅲ)、mn(ⅱ)和fe(ⅲ)离子,因为它们具有最多的未成对电子和较长的电子自旋弛豫时间。目前临床诊断使用的化合物主要有四种,全部是三价钆的配合物。据统计,世界上大约每年要进行500万次核磁共振诊断,而其中20%必须使用造影剂,造影剂研究及应用的重要性不言而喻。 2.4.3 络合作用与中药的研发 在天然药物研究开发过程中,往往药物的粗提物具有明显的生理活性,但是随着纯度的提高,其药理活性逐渐下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等无机成分。由于中药中含有微量金属元素和氨基酸、皂苷类、黄酮类、多糖类、生物碱等有机组分。而这些有机组分含有多个配位原子,能与微量金属元素通过多种键合作用形成各种复杂的配合物。它们具有较高的稳定性,这对于药物在体内的生物化学作用具有重要的意义,使之表现出长效、低毒和药性温和。 实际上,中药的药理作用是中药中的有机组分和无机组分的共同表现,它们的络合物往往表现出较强的药理活性。例如,博来霉素最早由链霉属真菌中以铜配合物的形式提取出来,只有人们改变了发酵条件得到了一系列类似物。博来霉素作为抗生素类抗肿瘤药物在头颈癌、卵巢癌等的临床治疗中广泛应用。研究发现,博来霉素需要有金属离子才能产生活性,铁、钴、锰、铜等离子的存在使得博来霉素能够对dna进行裂解。目前较公认的机制是:博来霉素首先与金属离子如fe3+结合,金属离子结合的博来霉素发生构型的变化,然后与活化分子氧生成活化态,后者对dna进行切割并阻止其复制。 3 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的途径 3.1 制订计划 在无机化学教学中渗透生物无机化学教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也避免了盲目性和随意性。制订计划力求全、准确、具体、可行。 3.2 注重渗透方法 摈弃“满堂灌”的教学方法,开展启发式、自学式和讨论式教学。在课堂上注重以多媒体授课的优势,充分发挥学生在教学中的主体作用和教师的主导作用,讲重点、难点,给出一些专题,课后学生广泛查阅文献,根据自己的兴趣,写出相关小综述,课程结束时,在课堂上做专题发言,互相交流,共同提高。这样,在学生不仅学到了知识,更重要的是培养了他们自己获取知识、分析问题与综合问题及表达能力。 3.2.1 讲授法 讲授法是目前教师采取的主要方法之一,也是最传统的教学方法。在化学教学过程中,渗透生物无机化学教育就是在讲授无机化学基本知识的同时,把与之相关的药学及生物学相关的知识传授给学生。 3.2.2多媒体课件展示法 利用多媒体课件,向学生展示生物无机化学相关的知识。在课件的制作上,采用图、文、表并茂的方式并尽可能地增加动画效果,以增强教学内容的趣味性,更好地激发学生学习生物无机化学课程的积极性。如,讲解叶绿素的结构及其在生物的光合作用中的作用时。通过生动形象的动画效果,让学生形象地感受生命中的化学过程。 3.2.3 学生分组讨论法 鉴于药学专业无机化学课时少的实际情况。要求学生结合教材内容,通过查上网收集资料等形式,广泛涉猎与无机化学相关的药学和生物学资料,如顺铂类抗癌药物的发现及发展过程、重铬酸钾等重金属污染及其可能导致的疾病等,并在每次课堂讲授结束之前,预留10 min,引导学生思考和讨论,或者由学生提出他们没有弄懂或尚未理解的问题大家一起研究解决。这旨在激发学生的学习兴趣,培养学生参与讨论的意识,为今后的工作打下良好的基础。 综上所述,在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学教学除了上述几个方面外,还需要学校领导的积极支持和老师、学生的密切配合,重视师资培训及通过教材编写使无机化学教材中具有很多的生物无机化学方面的知识介绍等方面的工作,才能取得应有的效果。 无机化学论文:探究固体无机化学的研究方向 固体无机化学是跨越无机化学、固体物理、材料科学等学科的交叉领域尤如一个以固无机物的“结构”、“物理性能”、“化学反应性能”及“材料”为顶点的四面体是当前无机化学学科十分活跃的新兴分支学科。 1 固体无机化合物的制备及应用 固体无机化合物材料的制备大多是利用高温固相反应这些反应难以控制能耗大成本高。为此发展了其它各种合成方法如前体法、置换法、共沉淀法、熔化法、水热法、微波法、气相输运法、软化学法、自蔓延法、力化学法、分子固体反应法等。其中近年来提出的软化学合成方法最为突出它力求在中低温或溶液中使起始反应物在分子态尺寸上均匀混合进行可控的一步步反应经过生成前驱物或中间体最后生成具有指定组成、结构和形貌的材料。 1.1光学材料的研究。苏勉曾等用均相沉淀法在水溶液中合成了氟氯化钡铕(ⅱ)经过处理后制得无余辉、发光性能良好的多晶体。用这种多晶体制成的高速增感屏其增感因素是钨酸钙中速屏的4~5倍已被全国2000所医院使用。1983年苏勉曾等在系统研究氟卤化物的x-射线发光及紫外发光现象的过程中发现了bafx:eu2+晶体经x-射线辐射后着色的现象开始注意到晶体中色心生成并于1984年开始研究晶体的x-射线诱导的光激励发光现象及发光机理用光激励发光材料制成了图像板作为x-射线的面探测器。他们还设计制作了一台由光学精密机械和计算机组成的计算x-射线图像仪已可以获得清晰的x-射线透视图象和粉末晶体衍射图像。 1.2多孔晶体材料的研究。徐如人、庞文琴等在水热法合成各种类型分子筛的基础上发展了溶剂热合成法利用前驱体和模板剂制备了一系列水热技术无法合成的新型磷酸盐及砷酸盐微孔晶体所合成的jdf-20是目前世界上孔口最大的微孔磷酸铝;1989年徐如人、冯守华等首次报道了微孔硼铝酸盐的合成和性质之后又获得了一系列新型微孔硼铝氯氧化物。其中硼的配位数可取4也可取3但不会高于4;铝、镓、铟的配位数大多超过4有的甚至达到6。所有这些都突破了传统分子筛纯粹由四面体结构基元构成的概念为开发新型结构特征的微孔材料提供了丰富的实验依据。 1.3金属氢化物的研究。申泮文等设计了有特殊搅拌设备的固-液-气多相反应釜使“金属还原氢化反应”在400~500℃范围内进行完全;利用此类反应以新方法合成复合金属氢化物;以“共沉淀还原法”“置换扩散法”制备了钛铁系、镍基或镁基合金等储氢材料;创造了钕铁硼等永磁材料合成新工艺。 1.4 c60及其衍生物的研究。1990年底中国科学院化学研究所和北京大学开始c60团簇的合成实验研究尔后国内10余个单位相继开展了c60的研究取得了很好的结果如首先在国际上建立了重结晶分离c60和c70的方法;在国内首次获得了k3c60和rb3c60超导体达到了当时的国际先进水平;发现在阴极中掺杂y2o3可以大大提高阴极沉积物中等碳纳米管的含量;首先报道了直接氧化c60含氮化合物的研究成果等。 2 室温和低热固相化学反应 从固体无机化学的发展过程来看固相反应尤其是高温固相反应一直是人们制备新型固体材料的主要手段之一。但长期以来由于传统的材料主要涉及一些高熔点的无机固体如硅酸盐、氧化物、金属合金等通常合成反应多在高温进行所得的是热力学稳定的产物而那些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温度下存在它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。为了得到介稳态固相反应产物扩大材料的选择范围有必要降低固相反应温度。 2.1固相反应机理与合成。忻新泉等近10年来对室温或近室温下的固相配位化学反应进行了系统的研究探讨了低。热温度固-固反应的机理提出并用实验证实了固相反应的四个阶段扩散-反应-成核-生长每步都有可能是反应速率的决定步骤;总结了固相反应遵循的特有的规律;利用固相化学反应原理合成了几百个新原子簇化合物、新配合物以及固配化合物。 2.2原子簇与非线性光学材料。非线性光学材料是目前材料科学中的热门课题。近10多年来人们对三阶非线性光学材料的研究主要集中在半导体、有机聚合物、c60以及酞菁类化合物上而对金属簇合物的非线性的研究几乎没有。忻新泉等在低热固相反应合成大量簇合物的基础上开展了探索研究发现mo(wv)-cu(ag)-s(se)簇合物具有比目前已知非线性光学材料更优越的三阶非线性光限制效应使我国在这一前沿领域的创新工作中占有一席之位。 2.3合成纳米材料新方法。纳米材料是当前固体物理、材料化学中的又一活跃领域。制备纳米材料的方法总体上可分为物理方法和化学方法两大类。贾殿赠、忻新泉等发现用低热或室温固相反应法可一步合成各种单组分纳米粉体并进一步开拓了固相反应法制备纳米料这一崭新领域取得了令人耳目一新的成绩如在深入探讨影响固相反应中产物粒子大小的因素的基础上实现了纳米粒子大小的可调变;利用纳米粒子的原位自组装制备了各种复合纳米粒子。该法不仅使合成工艺大为简化降低成本而且减少由中间步骤及高温固相反应引起的诸如产物不纯、粒子团聚、回收困难等不足为纳米材料的制备提供了一种价廉而又简易的新方法亦为低热固相反应在材料化学中找到了极有价值的应用。 2.4绿色化学。绿色化学是一门从源头上减少或消除污染的化学它解决的实质性问题是减少合成反应的污染或无污染。低热固相化学反应不使用溶剂对环境的友好及独特的节能、高效、无污染、工艺过程简单等优点使之成为绿色合成化学值得考虑的手段之一。近年来我们在这方面做了许多有益的尝试取得了许多有意义的结果如尝试在低热温度下用固体fecl3·6h2o氧化苯偶铟类化合物成功地合成了相应的苯偶酰类化合物;尝试将低热固相反应合成方法用于芳醛、芳胺及过渡金属醋酸盐的原位缩合-配位反应高产率地合成了相应的schiff碱配合物。有关固相反应在绿色化学中的应用潜力有待进一步发掘尤其是在合成工业绿色化方面需要更多的投入。 无机化学论文:关于高职无机化学教学改革的几点思考 无机化学是高等职业院校化工、环境和医药等专业中的一门重要的专业基础课,也是这些专业学生所要接触的第一门专业基础课和专业必修课,无机化学的教学将为后续的专业基础课和专业课的教学和学习奠定基础。因此无机化学在相关专业的整个教学中占有举足轻重的地位,对于培养符合社会发展需要的高级技术人才具有重要的意义。但是长期以来,由于种种原因在高职无机化学的教学中一直延续着一些比较传统的教学模式,这些教学模式使得教学呆板、学生缺乏学习的主动性和积极性。要想改变这一现状就必须对高职的无机化学教学进行改革。本文作者结合自己的教学实践,探讨了无机化学教学改革的几点思考和做法。 1.对教材内容删繁就简,增添新知,构建符合高职学生职业发展的教学内容 无机化学发展到今天,其内容面广点深,绝不是在短时间内就可以掌握的,也不可能在有限的学时内完成这一任务,这就要求我们在教学内容上采取少而精的原则,突出重点难点。高职教育的特点也决定了高职院校化学教学要根据职业发展需要选择教学内容,以培养学生能力为根本出发点,以有利于学生应用能力的培养,适应职业岗位的要求为最终目的。因此,精选教学内容就显得尤为重要。如可以删去理论性较强但以后其他课程还会重点讲解的“化学热力学”内容,删去重复中学教材的内容如“化学反应速度和化学平衡”中的相关内容,对于简单而又必须了解和掌握的知识,留给学生自学;同时增加无机物在环境、材料、能源和信息等领域中的应用,以拓宽学生的知识面。对于化学基本原理中的一些较复杂、难于理解的问题,如对称性、晶胞、键能、活化能,教师在教学中可以采取“点到为止”的处理方法,即以满足讲授元素化学的需要为原则,更深层次的内容留给后续课程去解决,而不把难于讲授、难于接受的注释和说明推给课堂。 2.注重加强学生的能力培养,增强学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神 高等职业院校是以培养符合社会发展需要的高级技术人才为目的,随着社会的发展,社会对高级技术人才的要求也越来越高,要在具有一定的专业知识的基础上,具有多方面的能力,如动手能力、思维能力、创造能力、观察能力和发展能力等,尤其要具有创新精神,因此在整个教学中必须始终注重加强学生的能力培养,加强学生学习的积极性主动性,教会学生如何学习,培养学生的创新精神和创新能力。 如在无机化学教学中,有相当一部分内容缺乏趣味性,学起来枯燥,对这些内容就要求我们有意识的创设悬念,使学习产生一种探求问题奥妙所在的神秘感,从而引起学生的兴趣。例如,在讲原电池时,引入一个有趣的故事:格林太太有两颗假牙,一颗是金牙,象征着她的财富;另一颗是铜牙,是后来一次车祸中撞掉的。但是自从镶上铜牙,格林太太就觉得头晕,不舒服。去医院检查又查不出病因。同学们,你们知道是什么原因吗?继而用动画的形式引出原电池装置。原来是金牙和铜牙组成了原电池,形成电流使得格林太太不舒服,而后引出电极电势的概念。又如在计算化学反应标准摩尔焓变、标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变时,都利用了黑斯定律,求解的方法也相同,因此教师在讲授时重点讲解标准摩尔焓变的计算,让学生自我完成并将讲解标准摩尔熵变和标准摩尔吉布斯函数变计算的内容,加深学生对黑斯定律、状态函数的理解,教师则重点强调计算过程中的一些注意事项。通过这一方法,不仅使学生加深了对所学知识的理解、运用能力,同时也培养了学生的语言表达能力和分析、思维能力。另外,教师可将最新的本领域的研究成果以论文报告的形式给同学作介绍或者对于一些章节给学生布置一些相关的题目,学生可以根据自己的兴趣和爱好查阅文献资料,进行小专题实验研究和小论文的设计。这样既可以扩大学生的视野,也有助于学生分析问题、解决问题能力的提高,培养应用能力。而应用能力的培养是实现创新能力与实践能力的重要途径。 3.多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量 运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于多媒体集文字、图表、动画、声音于一体,可以刺激学生感官系统,调动学生学习积极性和主动性,可以拓宽教学内容,增大教学容量,提高教学进度。如在讲授晶体结构时,我们利用晶体结构教具模型,使学生更容易理解各晶型结构的特点。再如在讲授杂化轨道、原子轨道空间伸展方向等时,我们利用多媒体课件进行讲解,直观简洁,学生容易理解,取得了较好的教学效果。同时,我们建设了无机化学教学网站,吸引了学生进行网上无机化学学习,使网络上的在线学习、在线测试与在线答疑成了学生的第二课堂,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。 但是,考虑到使用多媒体课件授课速度过快,部分学生的思维速度跟不上,某些无机化学内容单纯用课件讲课效果较差等问题,我们在使用现代教育技术的同时辅助于传统教学手段。对于内容比较简单的章节,如氢和稀有气体、金属通论、p区金属等内容,采用“学生自学,教师概括总结”或“讨论课”的形式进行。对公式推导、计算举例仍然应用板书、讲解的传统方式进行教学,获得了良好的收效。因此,在无机化学教学过程中,注重多媒体教学方法与传统方法相结合,会收到事半功倍的教学效果。 4.加强自学指导,培养学生的自学能力 二十一世纪,科技飞速发展,给知识更新提出了更高的要求,“掌握探求真理的方法比获得真理更加重要”已成共识。为此,在教学过程中一定要加强对学生学习能力的培养。无机化学的教学,由于在教材上涉及面较广,而在课 时分配上又不可能像中学一样做到面面俱到,这样就容易出现教不胜教的局面。指导学生自学,不仅是无机化学教学活动的必要手段,而且对高职学生在大学阶段甚至将来整个的学习过程,都有着积极的作用。因此,教学生自学的方法,使他们尝试到“发现”的乐趣,体会到自己学习能力上质的飞跃就显得尤为重要。 在中学阶段,对于大部分学生而言,其学习主要是依赖老师的课堂讲授,学生的自学能力普遍较差。所以针对大学新生的无机化学教学,如何做到培养他们的自学能力,应做到心中有数、从无到有、循序渐进,在适当的时候提出自学要求。例如:在讲授氢化还原平衡及电化学基础一章内容时,由于化学电源及电解内容不但与化学基础知识关系密切,而且与日常生活有关,所以,我们除了讲授大纲要求的内容外,对于趣味较浓、但不属于讲授大纲要求的内容,要求学生课外自学,然后让学生在课堂上讲述他们所学到的知识、理解的内容。通过这种方式,不但可以让老师了解学生自学能力的高低,而且也是让学生明白,自学是大学学习的一种基本方法和能力,从而扫清学生的自学障碍,提高他们的自学信心。 另外,教师应适时对学生进行自学指导,根据学生的实际情况和教材特点,灵活选择指导重点,有时应偏重于激发兴趣,创设情景,有时则偏重于学法指导,对于难度较大的章节,还应加强学习线索或难点指导,以减少学生的自学障碍。例如:在讲授原子结构一章内容时,首先给出讨论这部分内容的思路:由氢原子光谱实验现象入手,讨论氢原子核外电子的运动规律,得到原子能级、波函数、几率密度、电子云等基本概念,用来讨论和理解多电子原子中电子运动规律,得到多电子原子能级、核外电子排布,用来揭示元素周期律。有了研究这个问题的思路,学生听课时,就会有主动性,看参考书时,就会有计划、有目的、有具体内容、有程序地进行自学。 无机化学论文:无机化学网络辅助教学模式的研究 摘要:网络的飞速发展使传统的教学模式发生了巨大的变化,目前在教学中发挥着重要的作用。我们借助qq通讯工具构建无机化学网络辅助教学模式,很方便地实现内容传递、师生交流、知识转化等。优化了无机化学教学方法,提高了无机化学教学效率和教学质量。 关键词:无机化学;网络;辅助教学 当今,计算机的普及和网络技术的飞速发展促进了教育教学的现代化。现代化网络技术渗透到教学的各个环节,改变了传统的教学模式,使知识的传播方式和传播速度发生重大变化。而且在改善学习途径、更新知识结构、促进师生交流和提高教学效果方面都发挥着重要作用。[1] 无机化学是药学各专业学生学习的第一门专业基础课。对该课程的实施通常都是以大班授课方式进行。大班授课制的主要缺点是在课堂上教学双方缺乏沟通、缺乏个性化交流、缺乏情感交流、缺乏对问题的深入探讨、缺乏因材施教的机会等。要对这些问题进行改进,有效提高教学质量,需要新的教学策略。为此,我们在发扬优秀传统教学模式的基础上,构建网络辅助教学模式,借此来提高教学效率。 一、网络辅助教学模式的建立 为了能够将课堂教学有效延伸,我们参考相关文献[2],在无机化学教学过程中通过qq网络工具设置与教学有关的专题区域进行网络辅助教学,主要包括以下几大区域: (一)理论课学习指导区 该区包括理论课的课时计划,每一课时的重点内容,预习目标,课程难点,课后复习重点及应该延伸学习的内容等。 另外,上传一些课堂上使用的多媒体课件。由于课堂讲授速度相对较快,有一些很难理解的微观立体结构内容,学生可能会在短时间理解不了,所以就将这些课件传到空间上让学生复习。比如离子结构理论中晶胞的立体空间结构,分子结构理论中杂化轨道的三维空间立体构型及分子模型等。将这些难于理解的课件上传到qq空间里,学生在课下有机会在家里、宿舍或电子阅览室里随时上网或下载播放观看,使得在课堂上没弄清楚的问题得以解决。 (二)实验课学习指导区 包括每次实验课的预习内容,实验原理,操作技能要点,相关专业内容,实验报告格式,实验报告书写注意事项,开放性实验的方法及技术指导等。 对有些涉及贵重仪器的实验我们已经利用3d-max软件制作成虚拟实验,将这些虚拟实验上传到qq空间里,供学生预习操作训练。如开放性实验“松花江水中重金属离子的检测”,学生会用到紫外——可见光谱仪和高效液相色谱仪等贵重仪器,为防止因操作不当将仪器损坏的可能,学生可以在网上虚拟实验室里先进行多次操作,正确和熟练掌握操作要点后,再进行实际实验操作。 (三)作业及自测系统区 传统的作业和测试方包括人工出题、学生在纸介上测试、人工评阅、成绩分析。整个过程会花费教师大量的时间和精力,效率却不高。而且,因为学生数量多,对学生的考试成绩或作业水平进行统计是一种繁琐且易出错的事情。所以说传统的测试或作业方式不能适应现代化特点。因此,我们将许多代表性的无机化学习题上传到qq空间里形成网络作业和测试题。随时随地的对学生进行测试,不受时空限制,大大地简化了过程。学生们自觉在网上定期测验能够帮助他们在整个学期中更好地分配自己的学习时间。 (四)前沿知识延伸阅读区 老师在qq博客上传一些在期刊网或互联网上找到的中英文资料,内容以无机化学为主,又与专业知识紧密相关。如与人类某些疑难病症的药物学与药理学有密切关系的生物无机化学前沿知识中抗癌金属配合物是现代前沿领域,我们在讲到配合物一章时,就上传这些相关资料供学生课下阅读。即扩大学生知识面,又让学生充分将基础课内容与将来要学的专业课知识融合。 (五)主题探讨区 在每一章内容教学过程中,精选一些能够联系实际生活及后期课程内容,且值得探索的问题在qq群里供学生思考和探讨。这还会激发一些感兴趣的同学进一步进行实验操作探索。如2009年,学到难溶电解质的沉淀溶解平衡时,老师设计一个题目为“如何设计测定美白化妆品中重金属的存在与含量”的课题。学生通过查找资料,设计一些理论上可行的实验方法进行探讨。最后有好多同学用自己使用的化妆品作为实验原材料,进入实验室检测,发现有些化妆品能够检测到重金属,感觉有很大的危险性,于是在我们的qq群里倡议同学们谨慎使用美白化妆品,这是非常有意义的活动。当然在这个区域里,并不是每个同学都能得到预期的结论,但这个过程大大增强了学生的科研意识和科研方法。 (六)提问、留言区 这一区域即包括化学知识的提问,也包括其他问题的提问,如学生所关心的国事、校事及个人事。进行提问和留言,教师可以从学生的一些想法中洞察当代大学生的心理特点,从而间接指导教学。比如2008级有学生留言说“老师讲课层次清晰,环环相扣,而且一丝不苟,但是缺乏幽默感,希望老师改进”。这对我有很大的激励作用,所以在以后教学中尽量以幽默的方式活跃课堂气氛,学生听课效果明显提高。学生也有很多拿不定主意的问题,会通过qq流言希望老师帮助解决,比如2010级有一学生留言问“老师,都说入党好,我也想入党,入党的话平时对班级各种事物都得积极参与,可是我又想考研,想把更多的时间放在课程学习上,所以很矛盾,我该怎么办?”于是我以我自己的看法分析了各方面利弊,帮助学生做出最后选择。 二、应用qq网络辅助教学的收效 几年来借助qq通讯工具进行无机化学网络辅助教学,受益匪浅。目前,qq网络通讯工具已经成为我们教学中不可缺少的网络助手,具体体现如下: (一)突破时空界限,增加师生交流频率 弥补了大班课堂上由于学生人数多,师生之间很难面对面交流探讨问题的缺陷。不受时空限制,学生利用身边已上网的计算机,可以随时向老师、同学请教,还可以发表自己的见解等等。另外,教师和学生的角色不再那么清晰明确,彼此相互学习请教,创造出一个平等、自由的交流空间。学生敢于在这个平台上给老师提一些教学上的建议或意见。同时教师可以更快的获得各种教学反馈信息,对自己的行为、决策以及由此产生的效果进行及时地审视。而且老师和学生都可以将有意义的作品和资料传到qq空间上,很大程度上拓宽了师生的信息来源。 (二)突破心理顾及,增强了交流真实性 利用qq上的留言功能,学生可以不必使用真名,通过书面语言的交流,反映出他们的真实想法,解决了面对面交流时不好意思直白的意见或建议。通过qq问问题的时候他们都变得直率,避免了因问问题的不确切而产生的害羞,促进了学习。另外,也避免了面对面交流时某些学生常问及一些高难或钻牛角尖的问题,老师短时间做不出全面的回答所产生的尴尬局面,是一个两全其美的方法。 (三)加深师生感情交流,增强师生间的理解与信任,拉近师生心灵距离 大学里,很多任课教师到上课时就讲课,下课就离开。师生之间有一种陌生感,学生即使有疑问也不愿意问老师,久而久之,问题积累多了,兴趣也无存了。所以大学里许多学生因为缺乏与老师沟通而导致对该课程的厌学。 我们借助qq交谈,学生觉得老师像朋友,愿意跟老师交流,不仅学习上敢于提问了,生活中遇到的困难和困惑也愿意与老师交谈。融洽的交流缩短了师生间的心理距离,师生关系和谐了,增强了了解和信任,一切问题便会迎刃而解。学生常表现出“爱屋及乌”的情感,亲其师而重其课,使教与学易走进一个良性循环。 (四)促进隐性知识向显性知识转化 在面授和自主学习中,由于课程进度快,学生人数多,学生的个性和能力各有差异,对于教师提出的问题,每个学生不可能有充分的时间思考并做出令人满意的回答。我们利用qq博客一些需要学生经过思考进行解答的研究性问题,然后通过不断的交流来解决。这种交流形式调动了不同性格、能力和自信心的学习者的积极性。学生通过对现实问题的认真思考,表达个人看法和感想,能提高解决实际问题的能力,促进知识向应用的转化。 (五)有利于创新能力培养 创新是人类生存和发展的基石。培养创新型人才,是教育教学的目标。qq应用于教学,为培养学生的创新能力提供了便利的网上资源,为教学创设良好的环境,对学生兴趣的激发、品格的形成、视野的拓展有极大的影响。让学生主动探求知识,主动发现问题,创造性地解决问题,这是传统教育方式无法比拟的。比如在我们的主题探讨区里,当学生看到别人对某个主题发表的见解时,会积极主动地进行批判性思考,激发自己的灵感,从而使学生的思维更加敏锐,创新能力有所增强。 三、使用qq进行网络辅助教学时应注意的问题 qq通讯工具应用于教学是随着教育技术和计算机网络的发展而产生的,应用的好可以给我们的教学带来便利,使我们更容易实现教学目标,反之会影响教学。我们必须明确,它仅是缓解“教”与“学”矛盾的工具,最根本的目的是激发学生的求知欲和探索欲,鼓励学生积极与教师交流,促进学生对知识的直接获取。在使用qq时,应该注意以下问题: 第一,师生都要明确这是一个学习交流平台,切勿当成聊天平台而弱化辅助教学的功能。 第二,师生应约定一些固定的时间上线答疑交流,无法通过qq说明的问题再预约时间和地点,面对面的交流。不要长时间挂线,上网需要有节制,勿成瘾。 第三,教师对于学生的留言要及时回复,且不应遗漏,否则会打消学生提问的积极性。 第四,应注意qq上的文章要及时更新整理,否则这个教学平台会逐渐陈旧而失去吸引力。 总之,网络辅助教学是现代教育发展的必然趋势,可以使教学从封闭式向开放式转化,使教师从灌输型向指导型转化,使学生从应试型向素质型转化。克服了传统教学模式的局限性,使教学手段更加丰富多彩,拓展教师和学生的知识视野,激发学生的学习兴趣和积极性。 无机化学论文:整合教学内容积极推进无机化学课程的教学改革 【摘要】 无机化学课是中学化学与大学化学后续课程的衔接。如何使学生尽快适应大学学习方法, 培养学生的自学能力、实践能力、创造能力、教学能力等, 在教学改革中尤为重要。因此, 无机化学作为地方本科院校化学专业的基础课,教学内容的改革更是值得每位教师思考的问题。 【关键词】 教学内容; 无机化学; 改革 随着社会对人才培养目标现代化、社会化的要求,社会对人才类型的需要已由“专才”型向“全才”型转化,而学生所学知识的知识面已大大拓宽;学科的发展和知识的丰富,无机化学课程的教学内容也越来越多,书越编越厚,然而无机化学的教学时间又大幅度减少,难以完成原有的教学内容,所以无机化学课程中存在许多需要解决的问题。例如理论部分的论述比较完整,但利用无机化学的实践活动操作比较困难;元素部分的内容比较琐碎,教师在讲授时困难较大,教学内容繁多,学生接受起来比较困难。 本着培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、素质高人才的目标要求, 适当减少基础课学时, 增加专业实践和新知识介绍是必要的。如何充分利用有限的教学时间,不大幅度地减少教学内容,使学生尽可能多的学习、掌握基础知识是摆在我们教师面前的一项重要课题。这就要求我们从课程改革中挖潜,从课程内容整合中获得。 1 优化课程教学内容 教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。改革与优化教学内容表现为, 剔除那些与中学教学内容重复、陈旧过时或与中学化学教学联系极少的教学内容, 对经典的无机化学教学内容进行优化,适当补充化学前沿知识[1]。 1.1 课本内容与课外知识有机结合[2]课本上的理论与具体的科技研究成果介绍相结合,既有利于避免教师教学内容的枯燥无味、空洞抽象,也有利于拓宽学生的知识面,同时还能激发学生学习的兴趣和积极性。这就要求我们教师在教学过程中相应地引入一些化学史、化学重要发现的介绍。例如诺贝尔化学奖中无机化学方面的成就包括了英国化学家w.ramsay 对空气中稀有气体元素的发现、法国化学家h.moissan发明氟元素分析法、瑞士化学家维尔纳创立配位学说等。另外,教师还可以将日常生活中与人类息息相关的一些无机化学知识引入到教学当中,例如温室效应、酸雨、臭氧空洞、微量元素与人体健康等。为适应知识经济的特点,教师还可以将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、金属有机化合物等渗入到基础教学之中。这些课外知识穿插于教师的授课过程中,既能活跃课堂气氛,也有助于学生对知识的理解和记忆。教师可在讲授配位化合物的知识时延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的发现历程;在沉淀反应中介绍肾结石形成的化学原理;在电化学中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤族元素的学习中,介绍感光材料、阻燃材料等的应用。 1.2 改革教材内容, 优化课程结构 1.2.1 着眼课程群建设,调整课程体系为了达到人才培养的目标,我们不仅注重课程教学内容的改革,还更注重课程体系的建设。我们在本课程建设过程中,始终注意与其它课程的协作配合,以逐步形成一个相对独立统一的课程群模块。该模块包括如下课程:基础化学原理、无机化学实验、分析化学、物理化学。这四门课程共同瞄准无机化学这一主修课程在系统中的基础作用及优化这个目标,统一调整教学内容,精简学时,各自侧重完成分工的局部教学任务。基础化学原理课程使学生掌握基本的化学知识,无机化学实验部分让同学们了解化学实验的分析和简单设计;分析与物化课程使学生掌握化学的深层次内容,更大程度上学习化学理论。 1.2.2 运用现代观念,优化课程内容,实现教学内容的现代化课程内容的优化,一是要选择知识,再者一定要加强重点内容的提炼,明确知识点,抓住课程的“三基、三新”,即基本概念、基本原理、基本方法、新知识、新方法、新技术。基础课调整的重点是增加新知识,专业课调整的重点是增加新技术。同时妥善处理好经典内容和现代化内容的关系,做到二者的和谐统一,同时压缩那些起点低、简单重复和陈旧老化的内容,使增加的教学内容与高新技术接轨[3]。 1.3 突出课程教学的重要性 1.3.1 课程教学突出基础性、前沿性、时代性通过对现在与过去、国内与国外化学类学生培养目标,中、外无机化学教材内容对比分析、学科发展现状复习及发展趋势预测,在正确处理继承与发展关系的基础上,修订教学目标及教学大纲,结合省级精品申报和高教研究中心批准的“十一五”教研课题,更新理论课和实验课教学内容,探索、实施新的教学方法。课程内容在强调基本知识、基础理论和基本技能的同时,也适当介绍重要进展。 1.3.2 课程教学突出新知识、新概念和新技术在教学内容改革方面,除了坚持无机化学传统的基本知识、基本理论传授,坚持无机化学内容需要不断更新的原则,加强专业知识与科学方法论相结合,把二十一世纪化学类及相关专业的学生在无机化学学科应具有的基础理论和最优化知识作为精品课程的内容依据,着重处理好无机化学基础理论与无机化学前沿的新概念、新技术和新方法(如绿色化学、微波化学等)的关系,吸收无机化学发展的新知识,强化无机化学的知识结构,使教学内容不断丰富、不断完善;能够使学生高效率地掌握无机化学的精髓,并将其转化为创新能力。 1.3.3 课程教学中必须加强创造能力的培养如何在无机化学教学中加强创新能力的培养,我们在课程设置时就注重学生对社会的适应性,将培养学生创新精神和实践能力摆到突出地位。为了加强创新意识的培养,安排每个学期至少一个“研究性课题”;为了提高解决实际问题的能力,在教学内容的选择上更加贴近生活实际和生产实际,安排了“课程实习作业”,为培养创新意识和实践能力提供了重要方式和途径。 2 元素化学部分教学的改进 元素化学部分内容繁多难学,为此我们对元素化学每章内容,重点抓住原子结构与族通性的关系,引导学生通过原子结构和分子结构的原理来理解元素及其化合物的化学性质,概括归纳元素性质的变化规律性,从而突出化学的基本原理在元素化学学习上的指导作用。从学生反馈回来的教学质量调查证明,这有利于学生加深对元素及其化合物性质的理解和掌握。而对于元素及其化合物的存在方式、制备、用途等,则着重于学生的自学,让学生查找有关的资料来认识有关化合物的最新用途或制备方法,然后让学生撰写有关这方面的总结文章或论文,这样一方面增强了学生的自学能力,另一方面让学生知道了最新的一些化合物的研究动向。这样的教学模式调动了学生学习的自觉性,深受学生的欢迎。 无机元素化学教学难点的解决办法是:①元素部分以元素周期表为主线[4], 深入地讨论主族元素及重要化合物的结构、物理性质、稳定性、氧化还原性、物质的制备及用途。以物质结构原理和热力学原理为基本点,从微观和宏观的角度去学习、讨论和研究无机化学的问题,注重规律性的讨论和总结,从而突出无机化学基本原理在元素无机化学学习中的应用和指导作用,加深学生对无机物性质及反应性规律的理解及对无机化学基本原理的掌握,改变元素化学在学生心目中内容繁多的印象。②以性质为中心讲好重点元素。由于同族元素性质相似,所以在讲授每族元素通性之后,对族内的重点元素必须较为系统地讲解,以便学生对族内其它元素的学习起到触类旁通、举一反三的作用。③密切联系实际。元素化学很多内容与工农业生产、日常生活,特别是中学化学教学关系十分密切。在教学中主动联系实际问题,教学就会更加深入、生动活泼,学生学习就不至于感到枯燥无味,反而对学习产生浓厚兴趣。④善于比较差异,归纳总结规律。元素化学内容多,知识零散,学生总感到难掌握,不易记忆。在教学中充分利用对比的方法可以加深学生对问题的理解,采用归纳总结规律的方法使学生学的知识系统化,这两点都有利于学生记忆。⑤利用现代教学手段,加强教学效果。计算机辅助教学代表现代教育技术的特征,能帮助或替代教师传递信息,突出教学的重点和难点,增大课堂容量,能激发学生学习兴趣,有强烈的感染力和丰富的表现力,其优势是传统教学方法无法比拟的。应用多媒体教学手段,不仅可以创设多样化的学习情景,更可毫不费力地将传统教学中难以描述、难以突破的难点生动、形象地表现出来。 3 教学方法和手段的改进 3.1 案例教学法以讲授为主,通过典型实例教学激发教与学的课堂互动。在课堂讲授中,通常将典型实例和疑难问题作为内容展开的引导和说明,始终关注社会上的热点化学问题,分析其中的化学机理,增强该课理论的实践性、时代性、启发性、通俗性和生动性,便于本科生接受并调动其主观能动性,课堂还实行课末5分钟学生提问,及时答疑。由此,提高了课堂的效率。 3.2 问题教学法适当给予刺激和压力,以各种形式的提问、作业和讨论等辅助手段巩固课堂教学内容。提问和作业中,既有要求当场口头回答或书面完成的,也有要求课后完成并提交的,还有仅提供思考的。为了方便学生复习,无机化学教研室编印了供校内使用的无机化学习题集,深受学生的欢迎。 “以问题为中心”讲授与讨论相结合。为有效地利用课堂教学时间,在整合教学中,我们把研究性学习引入课堂,即设计学习情景,让学生在学习新知识时做到“三先”, 即先尝试、先讨论、先思考。教师通过点拨、参与、辅导,让教学过程成为学生自主学习、师生互动的过程。学生在不断地发现问题、解决问题的过程中尝到成功的乐趣,激发了学生思维的积极性,达到有效地利用课堂教学时间的目的[5]。 3.3 多媒体教学法随着现代教学改革的推进,在无机化学的教学中,明显地出现了内容多、课时少的矛盾,我们充分利用现代教育技术手段较好的解决了这一矛盾。通过使用多媒体、投影仪等现代教育技术手段和实物模型实施课堂教学。通过各种课件充实和拓展教学内容,增加了内容的直观性,激发了学生的学习兴趣,让学生们在耳目愉悦中感受到化学在生活中无处不在以及在科技发展中的重要地位。所有教学课件上传在精品课程网站上,有利于学生自学,提高了学生的自学能力。 实施无机化学内容整合教学的尝试,其根本目的在于全面提高课堂教学质量。在教学过程中,我们运用教学设计的理论和方法来分析、研究教学问题, 设计教学策略、教学方法及教学过程,努力探索教学过程各要素、各环节相互联系和作用的最优化,教学效果得到明显提高。由于调整了无机化学相关内容的衔接与分工,内容突出主干,加强了学生实践能力、创新意识的培养,对提高学生综合素质起到了很好的作用。 无机化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,它是大学一年级唯一的专业基础课程,对后续的专业基础课程的学习影响很大,而提高无机化学教学质量的方法是多样化的,需要我们不断的讨论、探索和实践,为培养更多的高素质的现代化建设人才而努力。 无机化学论文:试论高职 无机化学实验 课程项目化教学探讨 论文关键词: 高职 《无机化学实验》 项目化教学 创新能力 论文摘 要: 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。《无机化学实验》课程推行项目化教学能提高学生的质量,符合社会经济发展对高职学生的要求。本文针对传统教学的弊端,对《无机化学实验》课程实施项目化教学进行了探讨。 《无机化学实验》是一门高等职业技术学院化学化工类专业必修的以实验操作为主的专业基础课程。传统无机化学实验课程的教学方式一般是先介绍实验目的、实验原理、实验仪器和药品,然后介绍实验步骤,学生只需要按照实验内容完成实验、处理实验数据,最后完成实验报告。这种教学模式以教师为中心,学生处于被动地位,他们无需动脑,只需机械地按要求和操作步骤进行实验。这样的教学方式不仅无法激发学生的学习热情,学习效果差,而且使学生养成了“按部就班”的习惯,失去了主动学习和培养创新精神的机会。传统教学模式培养的高职毕业生不能满足社会经济发展的要求,这也使很多高职学生毕业时找不到对口的工作,甚至找不到工作的重要原因。教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号文件)中明确指出:当前高职教育要“大力推行工学结合、校企合作,以就业为导向、职业能力培养为主线,改革人才培养模式”,培养“大量高素质技能型专门人才”。在这一精神的指导下,《无机化学实验》课程的教学模式应该顺应社会发展的需求,积极进行项目化教学的探索和实践。 1.项目化教学特征 所谓“项目化教学”是从职业的实际出发,选择典型事例作为教学的主题,以实践为导向,教师为主导,学生为主体,教师和学生通过共同实施一个完整的项目,并共同评价项目工作成果而进行的教学活动。在“项目化教学”过程中,学生在教师的主持下能够自觉、自由地选择自己感兴趣的内容和展示形式,为学生创新能力的发展提供了有效的途径。 2.项目化教学的实施流程 项目化教学是一种“行为导向”教学法,其实施流程如下: 2.1项目确定 在项目化教学中,选择合适的项目非常重要。所选项目既要包含无机化学的基本知识和基本实验技能,又要密切联系日常生活或当地化工行业的生产实际。这样才能调动学生探究问题的积极性,使学生在项目情境下提高协作能力、人际交往能力和职业能力。例如:“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目中的研究对象“高锰酸钾”,它既是实验室常用的氧化剂,在工业上又能用作消毒剂、漂白剂,还在医学上用于消毒、洗胃,与学习生活联系比较紧密,学生才会有比较浓厚的兴趣。 2.2项目开发 项目确定后,教师根据学生的性别、技能水平等将全班学生分成多个小组,每个小组人数最好3至5人。然后对项目进行细化,使之分解成一系列的任务,并分配给各个小组,要求学生团结协作,充分利用图书馆和网络资源收集所需要的资料,小组内部讨论、整理后做成幻灯片,每个小组派一名同学向全班同学展示、汇报。例如“设计实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”这一项目可分解成以下四个任务:任务1.设计“验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性”的方案;任务2.配制标准溶液,包括高锰酸钾溶液和所需的酸碱溶液;任务3.用实验验证高锰酸钾在不同介质中的氧化性;任务4.根据实验完成实验报告。 2.3项目方案制定 资料准备充分后每个小组就开始制订完成任务的方案,各组派代表利用幻灯片向同学们展示制订的方案,然后在老师的引导下大家一起讨论,对初步方案进行修改和完善,使方案具有科学性、可行性、经济性和环保性,最终师生共同归纳总结讨论结果制订出实施方案。如在2.2中所提到的任务1中,大家首先就要花较多的时间讨论、选择出合适的还原剂、酸和碱,并确定出合适的高锰酸钾、酸和碱的浓度。在讨论在这一过程中,教师应对学生进行一定的指导和引导,使学生既能学到专业知识提高专业技能,又能提高团结合作能力和口头表达能力。 2.4项目实施 实施项目是项目化教学的关键阶段,所以每位小组成员都要严格按照实施方案执行,积极利用无机化学实验室的实训条件开展实验项目。在具体的实施过程中,学生会遇到这样那样的问题,教师则要适当的指导,让学生多思考,独立地完成实验项目。这种项目实施方式,不仅可以培养学生的集体意识,而且能够提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 2.5项目评价 学生完成实验项目后,应及时进行考核、评价和总结。项目考核标准可参照相应专业的职业资格标准,项目考核和评价以设计的初步方案、实验操作、实验习惯、团队协作能力、实验原始记录、实验数据分析与处理、实验报告、项目总结等为依据。考核和评价成绩公布后,要展开小组讨论,让学生及时找出在整个项目完成过程中存在的问题与不足,以便在下一项目时不断地改进和完善。这种考核评价机制不仅可以激励学生,提高教学质量,而且能有效提高学生的应职应岗能力,同时积极推进“双证书”制。 3.项目化教学的体会 这种“项目引领,任务驱动”的教学方法能将无机化学的理论知识和实验操作有机地结合在一起,使教师、学生真正地做到“教学相长”,学生的理论基础不断扎实,实验技能不断提高。我们不能否认项目化教学有着传统教学不可比拟的优势,但是也应认识到以下几个问题。 3.1教师的素质须不断提高 项目的确定既要基于书本的教学内容,又要联系化工生产实际,既不能太简单,又不能太难。这就要求教师不仅要熟悉书本知识,精于实验操作,而且要了解目前化工行业相应职业岗位的要求。因此,项目化教学对教师提出了很高的要求。如果教师没有深厚的理论功底、较强的实验技能、丰富的专业知识、周密的准备和一定的生产实践经历,就将无法应对项目化教学过程中学生遇到和提出的诸多问题。 3.2学习资源须不断完善 在项目开发和方案制定时,教材已不能满足学生的需要,他们将借助于更多的书籍和网络资源。所以学院需重视图书馆建设,增加图书馆的藏书量,并不断整合互联网资源,构建较完善的教学平台,为师生提供良好的学习环境。 3.3实验教学条件须进一步改善 良好的实验条件是提高实验教学水平的重要保证。为保障项目实施能顺利进行并达到预期目标,实验室应配备足够数量的实验仪器和设备,让每个学生都有充分动手的机会,提高他们独立操作的能力。 总之,无机化学实验课程的项目化教学提高了学生的质量,符合当前化工行业对化学化工类高职人才的需求,所以教师应积极推行项目化教学,为企业为社会输送更多、更优秀的专业人才,使无机实验教学与社会经济发展形成良性互动。
课程思政是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式,将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念,是我国高校构建“三全育人”格局的必经之路[1]。当前我国高校专业教育在课程思政方面存在如下两方面问题:①思想政治教育与专业教育相互隔绝,形成了“孤岛效应”,专业课程与思想政治教育融合度低,不能将专业知识与价值导向有效结合;②各类课程还没有形成具有专业课程特色的思政体系,专业课程整体设计缺乏,效果评价环节薄弱,思政内容机械、死板,教学效果良莠不齐。这些问题严重制约了课程思政建设在高校教育教学中的健康发展。随着社会进步,化工方面的新知识和新理论不断拓展,如何顺应化工行业的发展需求和培养新型化工行业人才,创新和完善高校“催化原理”课程教学是一个重要课题。“催化原理”课程是一门催化理论和催化实践并重的应用性很强的学科,也是华北理工大学应用化学专业的核心课程之一。本课程的主要任务是教会学生掌握催化作用的基本规律,了解催化过程的化学本质,熟悉工业催化技术的基本要求和特性,为培养应用化学、化学、化工工艺类专业工程师提供坚实的理论基础,把学生培养成具有创新能力与家国情怀并重的工程师。目前,国内许多高校对“催化原理”课程的教学内容、教学方法与考核方式等进行了初步改革,努力打破传统的教学模式,激发了学生学习积极性,提高了教学质量[2-3],但是仍存在一些问题制约了该课程教学质量的进一步提高:①课程思政案例不能系统融入教学过程中,思政案例机械、死板,缺乏顶层设计,导致学生获得感和认同感不足;②教学案例不能紧跟当前工业发展和科技进步动态,“科研反哺教学、创新创业”案例内容缺乏、滞后,导致学生不能有效将所学基本理论与工业应用、最新进展相关联[4];③考核方式以期末考试为主,过程性考核体系不够系统和完善,课程思政元素不能有机融入考核过程,导致学生学习成效不能得到全面评价。本文以“催化原理”课程为研究对象,从课程思政教学目标、案例体系教学设计、教学方法、考核体系和评价指标、教学效果和案例推广等方面对华北理工大学应用化学专业“催化原理”专业核心课程教学改革进行创新设计,积极推动课程思政案例体系建设在我国工科专业课程课堂教学中健康、快速发展。 1课程思政教学目标 立足课程思政的现代课程观,“催化原理”课程在知识性和能力性目标之外,还将“立德树人、创新创业、科研反哺教学”的课程思政目标融入其中,贯穿于课程教学大纲的始终,实现了课程思政建设与教学目标的完美契合。通过课程思政教学设计,在学生完成知识和能力目标的基础上,以“催化原理”三个思政教学目标为导向,实现立德树人的根本目的:(1)使学生养成良好的自我学习和信息获取的能力。(2)培养学生追求真理、实事求是、勇于探究与实践的科学精神,提升学生团队精神和开拓创新意识。(3)坚定学生理想信念,增强政治认同感,培养学生可持续发展理念和环境保护意识,勇于奋斗、爱岗敬业的职业精神。 2课程思政教学设计 在教学过程中,将“催化原理”课程内容分成催化剂与催化作用的基础知识、催化剂设计与合成、新型催化技术三大模块,根据各个教学单元的内容特点,选取与专业特色和课程特色更切合的课程思政案例融入,并配合以相应的教学活动设计,促进知识、能力和课程思政教学目标的同步有效达成。具体教学设计如图1。(1)模块一:各类催化剂与催化作用在“催化原理”课程绪论(首堂课)部分,通过对催化历史和有关理论及技术建立过程的讲解,了解前辈们在催化发展过程中如何思考,如何克服所遇到的障碍,解决人类社会发展过程中遇到的科学难题,将勇于探究、自强不息、锐意进取的改革创新、科学精神等思政元素融入教学环节中,实现“立德树人”目标。在讲解各类催化剂的教学过程中,介绍我国在该领域涌现的科学家故事。如在分子筛催化剂章节介绍思政案例:中科院大连化学物理研究所刘中民院士研制甲醇制烯烃分子筛催化剂,开发了具有独立自主知识产权的甲醇制烯烃(DMTO)技术,并率先在世界上实现工业化,为保障我国的能源安全,实现“煤代油”,摆脱对石油资源的严重依赖做出了突出贡献。在石油化工领域,闵恩泽院士指导开发了硅铝催化剂、铂重整催化剂、Y型分子筛催化剂等,打破了国外试图对我国进行技术封锁,实现了我国炼油催化剂的跨越式发展。在金属氧化物催化剂章节介绍思政案例:中科院大连化物所李灿院士团队研发了电催化分解水制氢技术和二氧化碳加氢制甲醇催化技术,其中,二氧化碳加氢制甲醇技术采用李灿团队自主研发的固溶体双金属氧化物催化剂(ZnO-ZrO2),该催化剂可实现二氧化碳高选择性(选择性大于90%)、高稳定性加氢合成甲醇。该技术应用于全球首套千吨级规模太阳燃料合成示范项目,并在兰州新区绿色化工园区试车成功,该项目为可再生能源转化为绿色液体燃料工业化生产迈出第一步。包信和院士领导团队在煤化工催化领域中首次创建氧化物和分子筛纳米复合催化剂及其催化过程,成功将煤基合成气一步转化直接制得低碳烯烃,创立了一条煤转化新途径,这从原理上可以减少水的消耗。包信和院士团队20余年攻关获得的“纳米限域催化”成果荣获2020年度国家自然科学一等奖,为我国能源转化利用领域做出了突出贡献。通过催化学科发展过程中涌现的典型科学人物、科学家故事,重大科学发现等案例的分享,帮助学生建立科学的思维方法以及工作中勇于面对挑战、勇往直前的奋斗精神和创新创业精神,引导学生树立正确的人生观、世界观和社会主义核心价值观,以锐意进取的精神投身到祖国建设中。在模块一各个单元的学习过程中,主要通过启发式、案例式教学方法介绍各类催化剂及催化作用的理论知识,使学生对催化剂与催化作用的知识有一个全面了解。教学过程中融入各类催化剂(如酸碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合催化剂等)的学科前沿动态,在每部分课堂设计中安排新型催化剂学科前沿动态欣赏5~10分钟。每部分教学过程中,以OBE教学理念为导向,鼓励学生查阅、分析文献资料,针对新型催化剂学科前沿、催化剂应用进展等展开讨论,真正将“创新创业”的思政元素融入课堂教学环节中,同时可采取翻转课堂的教学形式,提高学生课堂参与度,活跃课堂气氛,使学生养成良好的自我学习和信息获取的能力,从而实现思政教学目标。(2)模块二:催化剂设计与合成在模块二“催化剂设计与合成”教学过程中,主要通过启发式、案例式教学方法介绍催化剂的设计思路、催化剂合成方法,培养学生追求真理、实事求是、探索未知、自主创新的科学精神。同时,结合教师在“催化新材料”研究领域的科研成果与心得以及最新催化研究动态,通过案例式教学使学生掌握催化剂的设计思路与合成方法。比如:讲到金属催化剂的制备方法时,通过给学生欣赏最新科研文献、科技视频报道等形式,向学生展示新型单原子金属催化剂具有最大化的原子利用率、独特的电子结构以及超高的催化活性,在二氧化碳加氢、甲烷转化等催化反应中有重要应用潜力,单原子金属催化剂的出现为解决我国能源危机问题奠定了重要基础。而制备单原子催化剂最大的问题就是制备方法没有普适性,可重复性低,限制了单原子金属催化剂的实际应用。通过最新科研案例,讲解中国科学技术大学曾杰教授的研究团队通过电化学沉积法成功制备出了34种单原子金属催化剂,极大推动了单原子金属催化剂在催化领域的实际应用。正是他们这种锲而不舍、开拓创新、科技报国的工匠精神,才能使得他们的科研成果被世界认可,该成果也发表在了《自然·通讯》杂志上。通过典型科研案例讲解,培养学生追求真理、实事求是、科技报国、责任担当的科学精神和大国工匠精神。(3)模块三:新型催化技术目前能源短缺与环境污染已成为我国实现全面建成小康社会的绊脚石。然而目前我国大气污染、水污染状况依然很严重,据中华人民共和国环保部统计,仅2015年我国工业废水排放量为199.5亿吨。工业废水不仅对生态环境的危害较大,还会污染地下水,影响我国人民身体健康。在模块三中,以生态文明、健康中国为出发点,从催化学科对我国创新驱动发展作用的角度出发,介绍新型光催化技术、电催化技术、催化燃烧技术等新型催化技术。以杰出贡献者研究工作、教师科研成果为载体,通过环境催化、催化新材料发展方面知识的学习,将“创新创业、科研反哺教学”贯穿新型催化技术教学始终,培养学生严谨、求实、创新的科学精神。比如:在介绍新型光催化技术教学内容时,结合教师在“能源与环境催化”研究领域的研究成果,将光催化技术的课堂教学与教师科研紧密结合,有效实现“科研反哺教学”,培养学生的创新意识、环保意识,突出价值引领、知识传授和能力培养。 3考核体系和评价指标 “催化原理”课程传统的考核方式主要以期末考试为主,评价过程较单一,不能全面评价授课教师和学生在教与学过程中对专业知识和催化学科动态等方面的教授和掌握情况,也不能有效激发学生学习积极性和创新能力。通过“催化原理”考核体系和评价指标的改革,以考核学生能力培养目标和课程思政教学目标的达成为主要目的,突破传统考核方式,建立多元考核体系,注重过程考核。考核包括平时考核和期末考核两部分,平时考核包括课后作业、课堂测评、课堂专题讨论、课程论文四部分,期末考核包括期末考试成绩考核(开卷)。在各考核环节,结合催化学科专业知识,有效融入思政元素考核,检查学生对各知识点的掌握程度以及在解决催化领域实际问题的专业知识应用能力和创新能力,考核学生在情感、价值观等方面受到的影响和内化情况[5]。课程具体考核环节、成绩构成及评价指标见表1。 4教学效果 (1)在教学过程中通过介绍催化学科发展史中涌现的科学家精神,培养学生艰苦奋斗、自强不息的科学精神、民族自豪感和当代大学生的社会责任感。(2)通过对典型催化科研案例的查阅、总结归纳与分析,实现对学生过程性考核的目的,培养学生勇于探究、严谨求实、开拓创新的科学精神。(3)将教师最新催化研究成果以及研究过程中存在的问题通过教师“科研反哺教学”的方式分享给学生,通过讨论、质疑、分析等形式,鼓励学生利用所学专业知识解决实际问题,培养学生理论联系实际、勇于探究的科学精神。(4)结合我国在当今发展过程中遇到的能源与环境问题,向学生介绍“碳达峰、碳中和”“绿水青山就是金山银山”“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”等国家战略,使学生认识人类与自然的和谐共存、绿色发展的重要性,培养学生建立可持续发展的理念,培养学生社会责任感和使命感。通过精心设计课程教学,保障授课教学效果并达成教学目标。在教学过程中,课程思政内容根据学科发展动态持续更新,让学生在学习催化基础知识的同时汲取新思想、新思路,培养学生的创新意识和科学精神。始终坚持教书与育人相统一,挖掘并积累思政元素,以“春风化雨、润物无声”的形式,隐性融入“催化原理”课程课堂教学环节,不断丰富课程思政的内涵,在传授专业知识的同时,引领学生思想、塑造学生价值观、培养学生家国情怀。 5结论 通过“催化原理”课程三个模块的精心设计,以学生为中心,通过线上线下、课堂内外、面授翻转、科研反哺等多种形式,将基础知识、科学前沿和催化工业典型案例相结合,提升了学生解决复杂催化问题的能力。将社会主义核心价值观、国家战略观融入教育教学全过程,为培养我国工科专业实践能力强、创新能力突出、具有团队协作精神和家国情怀的复合型人才奠定重要基础。本课程融合隐性思政的教学模式,可供其他工科类课程借鉴并推广应用,使专业课程与思政教育同向同行,形成协同效应。 作者:王欢 崔文权 刘利 葛明 高会元 单位:华北理工大学化学工程学院
纺织论文:纺织企业管理金融危机论文 一、后金融危机下的纺织染整企业中的管理分析 1.1原料管理 染整企业纺织品的生产最为重要的一个环节就是助剂的使用,它是产品的质量保证,也是染厂的基础物质,所以,对助剂质量进行严格把关是企业管理的重中之重。有关人员一定要确保染助剂入场前的质量达到企业的质量标准。对每种染助剂留样并检测,和标准染助剂进行仔细对比,对新染料的试验报告进行详细对比;对助剂进行含固量和pH值的测试并做记录,对一些危险性比较大的需要进行专门存放。染料和助剂需要进行分开存放,避免两者混合;控制好保管原料厂房的温度,避免受潮。对染料的日期和批号要分开存放。水质在很大程度上对原料的影响较大,要定期进行pH值和硬度的检测。 1.2技术管理 染整企业在技术管理中可以看作是配方工艺的严格管理,也相当于SOP管理。对每台设备、每个人员操作和每个工艺流程都需要有严格的操作要求,比如企业化验室的工作要做到严格规范,它就相当于一个小小的染厂一样,必须要对每个细小的环节进行分析和规范,生产现场需要把化验室内的配方放大到百万倍,如果出现错误对现场的生产将会造成很大的不良后果。化验室在对纺织品进行复色时需要使用同批染助剂和同式布匹,坯布精练在小样缸内进行完成,因此,化验室需要对布匹进行必要的检测环节,包括织物原料成分、单位面积质量和经纬密度等,在检测时需要把质量深入精确。还应当对完成的布匹做精确的白度测试,必须要保证白度和复色一致,不同批号的坯布需要对复色另行精做。大货染色之前必须要做的环节就是复色,但是在一些情况下,复色达不到想要的效果,因为在进行复色过程中,人员、设备和染助剂的批号不一致,很大程度上会导致批号不同的布匹有很大差别的染色配方,这时工作人员需要引起重视,如果出现色光有很大偏差时需要立即把这两个不同批号的布匹进行并缸染色。很多情况下是由于打色人员的操作手法问题所导致色差,这就需要对人员进行有针对性操作手法的练习和测试。化验室染液泡制:染液泡制也有自身的有效期,活性染料一般在24小时,分散染料一般在48小时,必须要在保持搅拌的前提下。很多比较鲜艳颜色的有效期相对比较短,特别是荧光染料生命周期比较短;生命周期比较长的是深暗颜色染料。对棉织物进行染色时,需要提高颜色成功几率,最好是一次成功,染前处理尤为重要。如果前处理不当,比如白度不够、颜色不鲜艳和无洗干净等情况,会造成非常大的严重后果。所以在进行染色时,前期一定要在化验室做好必要的实验准备。对涤纶织物进行染色时,坯定尤为重要。温度在染料中的吸收程度有很大影响,一些染色不均匀的主要原因是热处理不均匀。 1.3设备管理 在进行染整企业的管理中,最主要的是质量保证,对质量管理需要通过真实的生产数据,数据的生成又是通过计量器和仪表进行计算。如果没有必要的计量工具就得不到真实、可靠的数据。所以,化验室和现场中一切的计量工具和设备都需要进行准确的数据记录,通过数据对设备和工具进行定期修正和校对。化验室中有很多不同设备需要进行校对和管理,比如,自动滴料机的误差需要控制在规定范围内、电子天平要十分准确、染杯要进行不同区分、测色仪要日常进行维护管理和现场定型机中的温度、车速的正常均匀等,对此管理人员需要进行列表管理和定时保养,出现问题时要及时进行修理,以保证设备的正常运行。设备日常运行过程中会出现原料的滴漏现象,浪费的原料,增加企业的生产成本。所以,日常生产中需要对设备进行定期维护管理,特别是一些大型设备,需要定期检查和维修,这很多程度上能够延长设备的使用年限,为企业降低成本。政府明确规定,企业的泄漏率不能超过0.2%,,但是在实际生产中很多领导对多处泄漏情况没有进行严格处理,浪费现象随处可见,所以,在培养人员节能减排意识的基础上,还需要降低设备的泄漏点。 1.4制度管理 染整企业要加大制度管理,制度是使企业规范运行的有利保障,企业制度最重要内容是6S管理的制定和实施。6S管理指的是生产环境的清洁、整理、素养和安全。如果人员做好这些清洁工作就可以从根本上治理好滴漏现象,并且很大程度上方便了车间内的一些环节的查询,提高工作效率。还可以大大降低车间人员损伤,改善良好工作环境。对质量和消耗指标进行确定,然后向职工进行宣传了解,使职工明白自身肩负的责任。制度管理在染整企业中起着决定性的作用,一般分为以下五类:一是染助剂管理控制;二是后整理管理控制;三是化验室管理控制;四是品管管理控制;五是染色车间管控。在进行浸染生产时,需要进行适时调度,以保证不同类型产品的加工时间和顺序,达到预期的生产目标。由于染缸采用的是柔性生产线,能够对任何一种浸染产品进行加工,但是在不同之间相互进行切换时,需要保证每个产品的染色质量,应当在对产品进行加工之前对染缸进行必要清洗。浸染产品在进行切换时会有一定的生产切换成本,其中包括了切换费用和时间。在进行切换时,由于颜色之间的影响有所不同,在进行不同类型切换时,切换所产生的成本也有很大差别。 1.5人员管理 纺织染整企业主要以生产型为主,由于劳动强度比较大,工作环境也比较差,导致了企业内部职工的流动性很大,由于人才的不断流失给企业带来了一定的经济损失。因此在一定程度上要想留住职工,就需要调动他们的积极性,采用公平的绩效考核来对每位职工进行奖励,这样不但可以留住职工,而且还提高了职工的积极性和工作效率,使企业得到快速发展。把生产产量和质量作为绩效考指标,通过让职工完成标准的产量和质量来达到提高生产质量的目的。进行绩效考核应当由企业中的总经理进行负责,进行考核的对象是全企业职工和一些管理人员。定期对生产产量和产品质量进行考核,每月进行阶段考核总结,一年奖励一次。对完成生产指标的职工或者小组按照绩效考核的标准进行现金奖励,对没有完成指标的职工或者小组需要按照绩效考核标准扣除奖金。每月初对生产产量和质量进行制定,对没有完成任务需要进行反思和情况的分析,最后制定出解决办法。在职工中培养有未来远见的领导,让一线员工有通过表现进行升级的机会,从领班开始做起,逐渐培养。从领班中总结对企业发展的有利和无利因素,以此更好的表现自己,能够站在为企业发展的角度去考虑事务之内的工作,规划工作在整个生产中的配合作用。 二、结束语 由上文可以看出,我国纺织染整企业在生产中的各个环节需要通过不同的管理方法来实现企业正常的发展速度。为了使纺织染整企业通过精心管理得到更快有序发展,对染整企业中各方面由于日常管理不善出现的管理问题,需要从设备管理、人员素质、制度管理等各个方面进行完善管理。还需要在管理方法进行不断加强,对管理效果进行监督,各个环节中的废水和废物都要采用有效、科学的方法进行处理,对技术工艺要进行不断提高来精益求精,)根据企业内部的工作环境来有效选择适合企业的生产技术工艺,以保证产品质量的不断完善,为企业的未来经济效益而努力。 作者:沈明虎 单位:浙江同辉纺织股份有限公司 纺织论文:吸湿排汗纺织品论文 1纤维的物理与化学改性 该类功能性纤维的开发解决了化纤织物吸湿性差,天然纤维织物透湿性不佳的问题,通过对纤维原料吸湿排汗性能的改良,不仅使吸湿排汗功能性产品的开发更易行,也使织物的吸湿排汗特性更稳定。同时,这类功能性纤维的生产工艺复杂,成本较高,国内仅有少数企业能自行生产。 2织物组织结构的设计 纤维种类和织物结构对面料的吸湿排汗性能有重要影响[7],合理的织物结构设计,尤其是织物的密度、紧度和组织设计对织物的吸湿排汗性能影响显著。原料相同的情况下,织物结构愈密,厚度越大,织物吸湿阻力越大,愈不利于汗液的吸收、输送。因此织物的密度、厚度都要适宜,这就要求所采用纱线细度和布面密度既要满足织物外观风格,亦要满足织物吸湿排汗性能的要求。通常采用的纱线细度为9.7~27.8tex,织物密度为经向300~520根/10cm,纬向密度200~350根/10cm,采用的组织结构主要是斜纹、平纹和缎纹。另外双层或多层织物也是吸湿排汗产品开发中运用较多的组织结构[8],通过织物设计将亲水性的天然纤维与吸湿排汗纤维(或复合超细纤维)织成两层或三层织物,利用天然纤维吸水性强的特性将汗液吸到织物表面,靠近皮肤侧利用吸湿排汗纤维快速导出汗液,从而使皮肤感觉干爽。可通过用一个系统的经纱与两个系统的纬纱构成的组织开发多层的吸湿排汗织物。根据织物的吸湿排汗机理,织物的表面积增大,纱线间的间隙越多,织物的芯吸效应越明显,其吸湿排汗性能越好,因此蜂巢、凸条、网眼及一些变化组织等常被应用于吸湿排汗织物。这些具有独特肌理的织物结构大大提高了吸湿排汗面料的骨感风格,使吸湿排汗功能性产品的应用不再局限于运动服、内衣等。同时通过合适的织物组织结构和纱线的组合设计,也能使一些常规纤维用于功能性产品的开发,扩大了常规纤维的应用范围,降低了功能性面料的开发成本。这种通过织物组织结构开发出的功能性面料,其吸湿排汗性能比较稳定,不会随着穿着和水洗程度的增加有太大变化。 3染整技术的应用 3.1吸湿排汗功能性纤维产品的染整技术 利用吸湿排汗纤维研发出的织物,通过染整加工使得吸湿排汗纤维表面亲水化,使织物中的无数毛细通道具有吸附湿气、水分的强大动力,提高了其吸湿排汗的优良性能。整个染整处理过程中,要防止化学染料、助剂等破坏纤维表面的沟槽结构。前处理时,通过对碱液浓度、堆放时间、汽蒸温度和时间的控制;染色过程中可通过控制上染速度,降低染色温度等来避免对纤维表面沟槽的破坏。纤维的亲水化技术是指经过一系列的处理,使化纤表面的临界表面张力大于水的临界表面张力,水份能迅速被纤维吸收,并通过毛细效应迅速扩散出去。目前实现了工业化生产的亲水性技术是在纤维表面形成一层保护膜,而在纤维表面分子上节枝亲水性化合物,利用低温等离子体技术改变纤维表面原子结构等方法还在完善中。 3.2普通织物的吸湿排汗整理技术 普通织物通过吸湿排汗技术的处理,亦可成为吸湿排汗产品,处理中所用到的亲水整理剂是能赋予纤维亲水性能的一种功能整理助剂。常用于涤纶织物的吸湿排汗整理剂是TF-620,其一端是疏水芳环链段,另一端是亲水聚醚键,具有疏、亲水两种特性。通过高低温的转变,将TF-620的疏水链段嵌在涤纶纤维中,其亲水聚醚伸向纤维的外部,形成连续的亲水薄膜,从而使涤纶织物具备良好的吸湿排汗性能[10]。高分子亲水化合物SR-C[11]常作为全棉织物吸湿排汗整理剂,其对环境无害,可赋予织物优异的吸水性能,同时又能限制全棉织物在水中的溶胀,从而提高全棉织物的快干性能。还有用于合成纤维及其混纺织物的亲水性吸湿排汗整理剂CibaULTRAPHILHSD[12],适用于涤纶及其混纺产品的吸湿排汗柔软剂XL-F02,经其整理后的织物还具有良好的吸湿排汗、抗静电等。通过染整后处理方式开发出的吸湿排汗织物,生产过程中需用到化学整理剂,其成本较高,易造成环境污染,同时吸湿排汗性能随着产品的使用、洗水程度增加也会随之变化。 4结语 随着人们对功能性纺织品的需求,吸湿快干作为服装面料科技附加值的研究工作应运而生。目前的吸湿快干纺织品开发侧重于功能性纤维原料和后整理的功能性处理,而结合纤维、纱线和织物结构的开发则相对较少,如运用不同纤维纺出的竹节纱的捻度、线密度变化,结合织物结构的变化,可采用蜂巢、纱罗、网眼等组织开发出的织物,在保持独特的肌理风格同时,亦能满足吸湿排汗的功能性需求,从而极大地提高了产品附加值和档次。通过纱线和织物组织结构的组合进行吸湿排汗面料的开发,不仅可以扩大一些常规纤维的功能性适用范围,减少后整理对环境的污染,解决产品吸湿排汗性能洗后不稳定等问题,极大地节省生产成本,也能体现出广大纺织服装企业规模化生产的经济和环境价值,促使人们向着舒适、环保的生活方式转变。 作者:黄淑平 杨宏珊 余水玉 单位:佛山市南方纺织质量技术服务有限公司 广东职业技术学院 纺织论文:纺织企业中电子商务论文 一、纺织制造企业电子商务含义及作用 1.纺织制造企业电子商务平台含义 纺织制造企业电子商务平台是其利用电子信息网络平台而实现纺织商品交易和服务活动的总称。其主要通过虚拟网络空间为用户提供的支付平台、安全平台及管理平台等而促进纺织制造商家信息流、物质流、资金流的有序进行,进而达到纺织产品交易成功的目的。 2.纺织制造企业电子商务实施的作用 (1)改善企业的供应链管理。供应链是纺织制造企业赖以生存的商业循环系统,同时又是其耗费成本最多的环节之一,据统计,企业供应链耗费约占企业整个运营成本的25%。因此,纺织制造企业建立实施电·子商务,能够在不受时空限制的平台下动态维系其供货、运输、销售等贸易合作伙伴,减少了以纸文件的传输及维护的工作量,减少了供应链耗费成本,有利于提升企业的经济效益。(2)改善企业的过程质量。纺织制造企业利用电子商务平台,能有效的进行记录跟踪,能在准确进行信息处理的同时避免操作错误的现象,进而节约了非生产时间,提高了企业对市场的响应速度与交易的过程质量,最终能最大程度的提升交易成功率。 (3)为企业之间的战略合作提供基础。任何企业都需要通过各种信息渠道而了解市场行情,在科学分析后制定产品经营决策,电子商务平台为商家提供了高效的网络信息渠道,企业可以通过网络而对市场等因素进行了解,并在此基础上建立合作,扩大产品经营规模。纺织制造企业同样可以利用电子商务平台与物流企业、原材料供应商等建立战略合作的关系。 二、纺织制造企业实现电气商务的策略 1.积极参与虚拟市场交易。虚拟市场,通俗的理解即在网络平台建立的商品(服务)交易平台,其功能是为商家销售及采购信息,在线完成交易等活动。当前,我国主要包含阿里巴巴等综合性的虚拟市场和类似中国纺织网的专业性的行业特定的虚拟市场。纺织制造业作为传统的产业,应该积极加入虚拟市场,在按规定缴纳一定的会员费用后在虚拟市场张建立自己的网店。纺织制造企业应该借鉴其他行业企业的网店销售经验,扩大陈列产品信息的规模与自身产品的优势特点,通过为消费者提供更多的纺织产品信息来吸引消费者。同时,纺织制造企业还可以在虚拟市场中查询更多的原料供应商信息,为生产原料的采购提供更多的选择机会。 2.加强Web站点的构建。综合性的虚拟市场虽然为大多数的企业提供了采购及销售的便利,但其交易平台中的设计框架、交易流程、系统安全等内容仍将企业置于较为被动的位置,纺织制造企业要想从自身企业形象、自定义交易规则方面提升产品的优势,就应该积极加强Web站点的构建,即上文中所说的构建专业性的行业特定虚拟市场。现代纺织制造企业可以委托IT公司或企业内的相关技术部门自检Web站点。其应该自行选择Web站点的软件平台、设计框架以及网页、账号、商品资料、客户资料等,自主控制其企业网站平台的信息。纺织制造企业构建自己的Web站点,能在保证访问者快速搜索到企业产品信息并达成交易的同时,提升企业与客户的互动反馈,促进企业Web站点的服务优化,提升企业的形象与影响力。 3.强化ERP流程重组。ERP是现代企业的先进的信息管理系统,同时也是企业实现电子商务的基础,纺织制造企业在实施电子商务的过程中,要重视对企业内部组织结构、业务流程的变革,强化ERP流程重组,进而优化资源配置,减少资金占用,降低企业产品生产成本。为此,纺织制造企业要依据自身企业的经营特点和市场行情来选择与其生产流程相适应的ERP系统,使其与自动控制系统相连接,对生产的过程中的织机、细纱机等设备采集参数,产品产量以及质量等信息进行采集和处理。企业在选择好ERP系统后,要对企业产品的生产及业务流程进行改造,使其与ERP系统的运行有效适应。最后,还应该组建优秀的ERP系统管理小组,使其根据企业自身业务流程设计的特点,加强创新,促进系统功能模块的二次开发,更好地为企业实现电子商务提供支持。 4.推进企业产业集群发展。纺织制造企业在有了强大的内部ERP系统支撑后,为了构建可伸缩的完整的电子商务系统就应该将眼光放在互联网上,集成企业内部网络和供应商及同行业企业的外部网络,加强供应链管理,推进企业的集群化发展,促进资源信息的共享,优化资源配置。具体而言,各纺织制造企业要积极构建信息的共享平台,促进企业与企业之间的信息资源共享,降低集群协调费用。同等级规模的纺织制造企业要共建集群共享信息平台,积极收集有效信息,建立多层次的稳定信息网络,进而促进企业的资源整合与配置,促进企业与企业的互利共赢。 三、结语 21世纪的纺织制造企业已转变成“多品种,少批量;高品质,快交货”的发展形势,为了适应此发展形势,纺织制造企业要具备高度的自动化及反应能力,积极探讨电子商务策略并加强实施,促进企业经济效益的提升。 作者:戴平 单位:浙江兰宝毛纺集团有限公司 纺织论文:计算机图像与纺织品论文 1对悬垂性的分析 纺织物的悬垂性也是其质量检测的一项内容,从20世纪30年代开始,纺织企业就开始对织物的悬垂性进行检测,在长期的发展中,悬垂性测定仪器和方法也得到了不断的改进,但是其所得到的检测结果依然很难达到精准的程度。近些年,有学者提出了在织物悬垂性分析中采用计算机图像处理技术的方法,并进行了相关研究,发现这种检测方法不但能够从所采集的二维图像中评定出纺织物的悬垂性程度和形态特征,还能主观评价出其相应的三维信息,这样以来就可以实现了主客观评价相统一的检测评定效果,极大的提高了检测的准确度。具体来讲,在检测纺织物的悬垂性时,运用数字图像处理技术是先由CCD摄像头采样,摄取织物悬垂的物理图像,然后经过图像采集卡A/D转换成为数字图像,以灰度图像格式存储在计算机的存储器内。计算机对此灰度图像进行一系列的图像预处理,如滤波、二值化、边缘增强等,除去噪声、背景等无用信息,保留与悬垂有关的信息。最后,对悬垂图像的形态结构进行分析,提取各种特征参数,计算表征织物悬垂性能的相应指标。 2织物图案自动识别分析 利用计算机技术对织物图案进行自动识别分析,可以提出其织物的特征参数,从而判定织物的混纺比,则将极大的提高织物纱线混纺比测定工作效率,同时也为改善织物的生产工艺参数提供了指导依据。具体来说,在计算机图像识别技术中,对织物的图案识别流程是:采集图像、输入图像、预处理、特征提取、匹配并分类、得出识别结果。而织物纱线混纺比的图像处理分析流程则为:采集图像、滤波去噪、局部灰度均匀度调整、二值化处理、粘连纤维分割、标记图像、特征提取、纤维划分、得出混纺比。近些年,随着计算机图像处理技术的不断发展,仿真CAD系统也逐渐应用在织物的检测分析中,这样不但可以直接对纱线实物进行有效的质量评价,而且还能够通过仿真模拟对最终的织物性能进行评测。实现了不同纱线所织成的成品外观预测,这对于提升纺织物工艺水平有着重要意义。 3对经纬密度的测量和分析 在以往的织物经纬密度测量中,一般是利用照布镜或者密度镜等工具,由人直观的查出单位长度中有多少根经纬纱。这样的检测方法不但需要花费大量的时间,而且还会出现较大的误差,因为人的眼睛一直盯着小范围的事物看,容易出现疲劳而出现数错的现象。而借助计算机图像分析技术来对经纬密度进行测量则能够很好保证其测量精准度,且测量速度更快,误差更小。另外,无论试样大小,均可以采用这种方法进行检测,这也是其他检测方法不能比拟的。其主要的分析流程为:先采取待检织物的图像,然后将该图像输入计算机设备中,利用图像处理软件对图像进行傅立叶变换,将织物图像在空间中的二维灰度分布变换成对应的二维频率域中的频谱,进而提取图像的频率域信息。频率域中频率所代表的物理涵义是单位长度上正弦状灰度浓淡变化的重复次数。由于织物的表面形态可以在所采集的图像上体现出来,其经纬纱线的排列不同,所表现出的灰度分布形态也不同,所以通过图像分析中获取的灰度值大小就能够判断出经纬向纱线的频率和密度。当然,这种密度分析方法仅仅只是对单层纺织物而言,如果纺织物是双层,则应该对里外的经纬纱分别进行密度分析,然后再根据排列比计算出最终的总密度。 4对纤维长度和细度的测定与分析 应用计算机图像处理技术测试纤维细度的过程:利用哈氏切片法,得到纤维的纵向切片,纤维样品经过显微镜的光学放大,其图像直接投影在工业摄像机的光电转换器上,转换成数字化的电子图像输入计算机,通过计算机对图像的柔化、二值化、去除干扰等处理获得较满意的实时轮廓后,再对纤维的细度及长度进行测定。边缘检测算子可检查每个像素的领域并对灰度变化率进行量化,利用已有的处理结果进行有目的的代换,跟踪并找到纤维的两个不同边缘。利用3X3强邻接像素模板检测出纤维图像的边界再用长度标尺计算出纤维的长度及细度。 5结束语 总之,利用计算机图像分析技术进行纺织品检验,是一种非常可行的先进检测手段,因为其是一种跨多个学科领域的技术,将光学、计算机图形学、数学、纺织学等多个学科的知识糅合在一起,对纺织品的结构特征和形态进行细致的检验,极大的提高了纺织品检测水平和检测效率,为未来纺织行业的发展提供了良好的技术支持。 作者:陈珂 单位:盐城市纤维检验所 纺织论文:数据挖掘之纺织品论文 1基于数据挖掘的PH值分析 纺织品中一些纤维不易上色,只有应用强酸或者强碱才能保证其上色的效果,我国对纺织品中PH达到的数值有着明确要求。通过对某检测机构pH值超标报告的分析发现,纺织品中各个成本pH值分布为:棉56.67,羊毛22.5%,羊绒7.5%,桑蚕丝4.17%,亚麻3.33%,聚酯纤维3.3%,粘纤1.67%,兔毛0.83%。 经过检验与对比发现,pH超标较为严重的主要是棉成分,由于棉只能在强碱条件下上色,所以,会使纺织品超过国家要求的pH值控制范围。pH值超标主要是生产工艺不佳造成的,为了降低pH值对人健康的影响,相关部门应加强对服装制作工艺的控制与管理。 2基于数据挖掘的色牢度分析 色牢度也是纺织品检验的一项重要指标,在Clementine中将导入的数据通过过滤节点过滤出品牌、耐水色牢度(沾色)、耐酸色牢度(沽色)、耐碱色牢度(沾色)、耐干摩擦色牢度和主要成分之后。建立进口纺织服装的风险预警以及置信度规则,可以发现,支持度和置信度都很高的规则主要涉及桑蚕丝和棉这2种成分以及甲品牌。主要成分为桑蚕丝的纺织服饰与耐碱色牢度、耐水色牢度、耐酸色牢度关系密切,而主要成分为棉的纺织服饰以及甲品牌的纺织服饰4种色牢度的不合格比例都很高。 色牢度不够的原因除了与制作工艺有关,还与染色后浮水处理有关。针对桑蚕丝与棉成分含量较高的纺织品,一定要在染色前先进行正交试验,还要保证染色温度、染色液酸碱浓度的合理性,这样才能保证桑蚕丝以及棉制品色牢度的合格性。 3结语 本文对基于数据挖掘技术的纺织品质量检验方法以及具体检验程序进行了介绍,通过分析发现,在很多纺织品中,都存在甲醛超标、pH值不合格以及色牢度不合格的问题,这些问题在有些品牌服饰中较为严重。通过相关数据分析发现,夏季是甲醛超标的高发期,pH值不合格在棉织品中比较突出,而色牢度不够在桑蚕丝制品中比较常见,相关部门一定要加强对纺织品制作工艺的管理,这样才能提高纺织品质量的合格率。 作者:陈珂 单位:盐城市纤维检验所 纺织论文:跟单模拟实习平台与纺织品论文 1.纺织品外贸跟单操作能力 为了让学生便于掌握跟单操作技能,平台采用外贸真实案例,由易到难、由简到繁阶梯方式设计了任务。学生首先完成简单任务,熟悉纺织品外贸跟单的基本流程后,再完成较复杂的任务,任务难度逐步提高。学生在系统完成整个跟单任务的操作过程中,需要根据系统提供的不同纺织品种、企业类型、进出口方式进行跟单,需要按照纺织品外贸订单要求灵活选择合适的工厂、自主安排生产进度,还需要与外贸经理、生产厂长等人物仿真对话,完成外贸经理、生产厂长等交代的任务。通过这种循序渐进的方式进行反复训练,学生可以熟练掌握不同类型的纺织品外贸跟单操作技能,并体验不同类型外贸跟单方式,从而使其外贸跟单操作能力获得大幅度的提升。学生进入纺织生产企业或纺织外贸企业,除了要具备较强的业务能力外,还应该具备良好职业素养。因此,进行项目化教学模式设计,除了培养学生专业技能外,还应注重培养学生与外商、生产企业、运输公司打交道以及与自己团队合作过程的情商,培养学生热爱外贸跟单职业,吃苦耐劳和勤于奉献精神,诚实信用的品格;培养学生与人交流、与人合作能力,信息接受和综合研判的能力;培养学生分析力、洞察力、决断力和创造性思维能力。尽可能让学生切身体会到真实的外贸跟单过程、工作状态。 2.version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台项目化教学方案 依据项目化教学模式并结合version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台的特点和外贸企业跟单工作需要设计的教学方案[2],见表1。根据纺织品外贸跟单业务进程,纺织品外贸跟单可分为前程跟单、中程跟单、全程跟单。实习项目按难度排序,分为前程跟单式基础实习、中程跟单式提高实习、全程跟单式综合实习。每个学生需要完成低难度实习项目才可以进行后续的实习项目。要完成每个实习项目,学生需要遵循一般跟单业务的主线路流程,主线流程是必须完成并且不能忽略的,需要按照客户要求、外贸经理指示,完成整个跟单业务实习。在实习业务过程中,学生模拟外贸跟单员需要往来于多个不同场景,通过人物对话、电话交谈、邮件交流等多种交流形式,在上述多个操作界面中,完成5个阶段的实习。为了保证实习的时效性和连续性,安排实习时间为连续3周,每周实习5天,共计15天。在岗前培训阶段,学生熟悉平台功能界面和每个场景道具的使用及业务操作流程,消除因对version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台陌生而产生畏惧心理。在项目一实习阶段,同组学生相互支持、共同合作来完成前程跟单训练任务。让学生认识把订单条款内容准确的分析落实到每个业务环节,做到环环紧扣,井然有序,才能保证按时、按质、按量完成交货任务。通过这个项目的训练为下一步项目训练打下基础。小组合作学习有利于学生群力群策,共同讨论,互相促进,树立信心。在项目二实习阶段,要求学生完成中程跟单训练任务。重点完成原辅料跟单、外包跟单、运输跟单等环节,锻炼学生完成业务操作技能。在项目三实习阶段,学生选择性完成全程跟单训练任务,包括订单分析、原辅料跟单、样品跟单、质量跟单、包装跟单、运输跟单等,让学生体验全程跟单整个过程,对所学的专业知识进行重新梳理和系统地运用[1]。要求学生4人自由组队,分小组竞赛,小组内学生之间相互配合,形成自主式学习和互动式学习的氛围,小组间实战分组竞赛[3],做到“以赛促学”,有助于提高学生的沟通、协作能力和团队合作意识。在项目四实习阶段,要求学生对整个实习过程进行总结。在系统训练后,学生在能力上获得一个“质”的提升,深刻地领悟到纺织品外贸跟单员岗位应具备的各种素质和技能,促使学生查缺补漏,进一步完善自己以适应纺织品外贸跟单员的需要。 3.version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台项目实习训练亟需解决的问题 3.1学生英语水平 纺织品外贸跟单业务的每一个环节都需要英语,学生在使用version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台进行业务操作,比如订单分析、单证操作、联系外商等环节都要用英语来完成。尤其是订单分析,如果订单都读不懂,跟进根本无从下手。近年来高职高专院校连年扩招,录取考生的分数整体持续下滑,尤其是学生的英语分数普遍较低,表现为英语基础不扎实,词汇量小,英语表达能力差。在利用version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台学习时,许多学生会因英语水平差,面对分析英文订单容易产生畏惧心理和逃课行为。因此,在实习开始前,针对性的开展英语强化训练,特别是对订单分析的训练。提供大量有英语知识点的资料,供学生学习参考。鼓励学生多读多看商务英语词汇,全面消除学生在英语方面的学习心理障碍。 3.2专业基础知识掌握 在进行实习工作中,需要用到的专业知识包括:纺织品贸易知识、外贸单证知识、商检与报关知识、货款结算知识、纺织品生产知识等。在实习过程中,学生表现出对这些专业知识掌握不扎实,理解不透,在操作过程中经常犯一些低级错误。比如11种贸易术语的含义,20英寸集装箱的尺寸记混淆导致装箱计算错误等。学生在实习中遇到类似的问题,可通过以下途径解决:向教师请教,班级QQ群讨论,在平台的“操作提示”窗口寻找答案,网络查询或在本课程网络课程在线答疑栏留言求助。 3.3业务流程和操作 学生实习version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台需要完成主要流程40多个步骤,对于第一次接触外贸跟单实际操作的学生而言,从分析订单,工作计划制定、选择生产企业、打样、原材料入库检验、制定生产计划、三期质量检验、日常突发情况处理、箱唛制作、包装测试、安排运输、报检报关、单据交付等每一道步骤都要遵循主线流程,在规定的场景,使用规定的道具完成任务,这是一个非常复杂的过程。学生首次面对如此复杂流程不知从何下手,业务操作过程中由于对流程不熟悉,场景不清楚,任务道具不会用,常常会手忙脚乱,乱点一通,甚至放弃训练。对此,教师应该提供给学生纺织品外贸跟单流程表,引导学生依据纺织品外贸跟单流程表一步步操作,在操作时不要打开太多的单据以免操作混乱,对于学生出现的问题,教师及时解答,及时疏导学生的烦躁情绪,鼓励学生坚定信心完成操作。 作者:赵双军 单位:陕西工业职业技术学院 纺织论文:数据库检验与纺织品论文 1客户信息的管理与维护 客户信息的维护是提供良好的客户服务的基础,准确的客户信息录入将对系统正确的进行客户分析提供很大的帮助。在实际过程中,由于纺织品企业的联络人变动较频繁,以及企业名称的变更,录入委托单时未准确填写企业信息等原因,导致客户信息较为分散,无法准确的进行客户的业务量分析,样品质量问题总结等,大大降低了客户维护的效果。所以必须建立一套完成的客户管理数据库,才能对不同客户提供针对性的服务。首先,针对签约客户,需建立协议客户信息表,客户协议表,在协议客户信息表中正确录入企业客户的名称,为其产生唯一的客户ID值;然后在客户协议表中为该企业客户建立合同号,折扣,合同生效日期等信息(注:每签订一次合同,会产生一条记录),并通过协议客户信息表中的客户ID进行关联,此时针对该客户的基本信息录入完毕。然后,考虑到企业客户的联系人经常变更,报告寄送地址也会改变,需要再建立一张客户名录表,该表包含企业名称,联系人,联系方式,地址,E-MAIL等信息,如果所录入的客户信息有签约合同,同样要与协议客户信息表中的客户ID值进行关联。在开具流转卡时会从客户名录表中调出客户基本信息,系统会根据是否有关联ID值,在客户协议表查找相应合同信息。 2项目库的建立 纺织品检验的项目名称和检验方法种类繁多,而且标准不断更新迭代,维护量较大,在日常受理过程中,若使用人工录入的方法,工作效率太低,所以需要合理的设计整体数据架构,降低维护难度,增强调用项目时的便捷性,能够为日常的受理工作提高效率。在检测实验中,检验项目名称有很多,相同项目也可能存在不同的名称,首先要先对这些检验项目与其相应的检验方法进行整理,若一个项目可以使用两种或两种以上的检验方法,那么数据库就必须存储对这几种方法和项目进行对应存储,并使用简称对这些项目进行分类。例如:耐干洗色牢度、面料耐干洗色牢度、里料耐干洗色牢度可以统一分类为耐干洗,这样在做到项目统一的前提下,还可以方便统计数据。检验项目名称的数据繁多,要快速调用这些项目就必须使用产品标准,一个产品标准可以对其相应的项目进行捆绑,并通过一张数据表来存储检验项目与产品标准的关联关系,那么在受理过程中调用项目时,可根据选用的产品标准快速读取检验项目。当然,也可以自定义产品标准,将常用的项目归类在同一个自定义标准下,那么就可以通过这个产品标准来筛选常用项目进行。根据不同的样品等级,同一个产品标准的标准参考值是不一样的,例如FZ/T81008-2004的耐干洗色牢度项目对于合格品、一等品、优等品的标准参考是不一样的。为了在对项目实测值录入时,快速的对照标准值,还需要在关联表中对不同等级做不同的标准值对应,那么在开具流转卡的时候,就可以依据样品等级准确的筛选出相应等级的检验方法,并体现该项目的标准值。如果再深入考虑,可以通过项目简称来对应仪器名称与状态,那么由仪器管理人员实时的对仪器状态就行更改,当仪器报损或维修时,依赖于此仪器的项目可以在被调用时提示仪器无法使用。 3仪器设备 纺织服装行业的检测工作离不开仪器的配合,众多的仪器需要通过信息系统进行合理的管理,能够让仪器管理人员方便的了解各个仪器的名称,出厂日期,生产商,量程,规格,所在位置,检定周期,计量时间以及当前可否正常工作等,通过设置检定周期,由系统自动计算并提醒管理人员对仪器进行设备检定。还应该提供简单快捷的仪器状态操作,能够快速的对仪器的故障等情况进行公告,并关联检验项目库,能够让受理人员知道仪器是否可用,对于无法工作的仪器,禁止选择需要使用该仪器的检验项目,防止因为仪器的问题导致项目检验时间的推迟。 4数据准确性与公正性 从最开始的审理评审,到最后的报告发出,许多关键的环节都需要有人进行审核,来确保数据的准确性。受理时的客户基本资料、检验项目,检验依据的使用等信息,需要在审卡时由另一个人进行对照审核;实验室录入数据后,由报告编制人员对其原始数据进行审核;报告批准人员对报告编制人员出具的报告内容以及格式进行审核。层层环节的重复检查,是保证数据与报告准确性的唯一办法,系统要针对所有环节的数据库修改进行纪录,由这些纪录可以查明报告出错的环节与实施人员,针对这些问题进行整理改进。为了保证数据的公平公正,需做到以下几点要求:①每一个环节的审核人员不能是上一个环节的人;②在除报告编制与报告批准人员的界面中出现报告编辑模块,其他环节都无此功能;③针对分样流转至实验室,实验室系统与分样卡中需屏蔽相应样品的客户信息;④每一个环节打回至上一个环节都必须详细说明原因;⑤根据实际需求,对不同岗位的人员的系统屏蔽项目实测值与检验结论。以上是在纺织品检验信息系统开发过程中总结的一些问题,以及解决问题的思路,其目的是为了设计出一套较为规范的系统,并为有该开发意向的人提供帮助,不妥之处,还需继续改进。 作者:徐迅 单位:福建省纤维检验局 纺织论文:室内设计与纺织品论文 1.教学方法、教学手段的改革 采用项目驱动教学法,以真实的设计项目为主线来驱动整个教学过程。通过分析和解决实际问题的训练,培养学生学习“室内设计”课程的积极性,从而做到抽象理论与实际应用的融会贯通。在教学过程中,以一个或多个项目为主线展开,把室内设计的相关知识点融入到项目的各个环节中去,层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充,扩大知识的广度和深度,直至得到一个完整的项目解决方案,从而达到学习知识、培养能力的目的。在“室内设计”课程教学过程中,采用项目驱动来循序渐进地导入、运用、深化知识点,并把课程中的室内设计训练与纺织品设计相结合。此外,利用多媒体及网络进行教学,开辟了“室内设计”课程的4A网络教学平台,增加了3DSMax等三维设计软件的讲授,并把行业中流行的适合纺织品设计专业的三维软件介绍给学生,使学生能够较快地形成三维空间观念,并能高效完整地表达出自己的设计意图。 2.实践环节的深入开展 围绕培养三维空间设计能力的目标,以项目驱动的六大板块的实践教学环节为抓手,层层推进教学,增加了实物制作与空间模型搭建相结合的设计过程。在训练产品造型和空间设计能力时,要求学生按照企业项目需求,用模型模拟搭建真实的纺织品陈列空间,使学生的室内设计项目落到实处。具体的实践环节六大板块如下:(1)市场调研。选择知名纺织品品牌店铺进行调研,了解店铺的空间布局、材料选择、灯光设置、色彩搭配以及店铺陈设,分析它们与品牌风格之间的联系,并绘制店铺的平面结构图。通过市场调研,学生直观地了解了纺织品与室内设计的关系,并对三维空间布局有了初步了解。(2)透视法和室内空间线描练习。学习室内的一点、两点透视法,了解室内效果图绘制的原理,为手绘快速表达设计意图做准备。为了培养学生的空间设计能力,提升效果图绘制的水平,在课后安排学生进行室内空间的线描练习,方法是对照室内的照片进行手绘。(3)优秀效果图临摹。对优秀的效果图进行原样临摹是快速掌握手绘效果图画法的途径。通过临摹,学生学习了室内效果图选景、构图的技巧及各种表现技法,包括水粉表现法、水彩表现法、铅笔淡彩表现法、马克笔表现法等,为后续的设计实践和效果表达做准备。(4)室内色彩搭配训练。学习室内色彩的搭配规律,了解主色和点缀色之间的关系,环境色和物体色之间的关系,通过合理的配色表现室内空间的不同风格。学生按照特定的项目主题要求,借助电脑设计软件来快速表达特定的室内色彩风格。(5)空间主题三维效果图制作。将三维设计软件的教学融入到空间设计的项目主题中,学生可以利用3DSMax等软件来完成“为主题家纺设计室内效果”的项目作业。要求学生首先为特定的项目客房寻找主题概念,确定合适的表现元素,运用三维设计软件完成效果图的制作。三维设计不仅能够使学生直观地看到自己的设计成果,增强学习的成就感,而且能够大大激发学生的学习兴趣和主动性。应用三维设计软件表达设计意图能够大大提高学生的设计效率和设计质量。(6)展厅设计项目。与“卓越工程师计划实践基地”企业合作,将课程设计的主题定为“纺织品品牌展厅设计项目”,学生针对预先设定的家纺或服装品牌,根据企业展陈的实际需求进行展会或专卖店展厅设计。在为项目出具效果图之后,要求运用简易材料制作展厅的模型。学生逐渐摸索绘图、设计、制作模型的思路,并不断地修正,最终达到设计要求,大大提高了三维空间观念和三维设计能力。 3.评价与成果展示 注重项目的展示阶段。一个具体项目实施结束后,引导学生对设计的整个过程做总结分析,强化学生在项目制作过程中的体验;组织学生进行交流,展示他们每个环节的设计成果,互相提出问题,发现在制作过程中存在的不足并讨论问题的解决办法;在展示和分析中让学生跟着项目实施的进度学习和思考。课程即将结束时,我们与“卓越工程师计划实践基地”企业的代表从不同角度出发来评议学生的设计,课程结束后在校内进行了“室内设计”课程成果展览,取得了良好的成效。 4.结语 纺织品设计专业“室内设计”课程的教学改革,紧密结合专业特色,将三维空间设计观念融入各阶段的教学环节中,提高了学生的三维设计能力。以项目为主线来驱动整个教学过程,通过分析和解决实际问题的训练,提高了学生学习本课程的积极性,做到了三维抽象理论与实际应用的融会贯通。与“卓越工程师计划实践基地”企业协作,将课程设计与企业项目的实际需求相结合,激发了学生的创新积极性,提高了学生设计的有用性。 作者:苏淼 王小丁 鲁佳亮 单位:浙江理工大学 纺织论文:TPP成员纺织品论文 一、中国和TPP-1国家出口HS50至HS63产品到美国市场情况 过去的十几年间,与中国竞争美国纺织品服装市场的TPP-1成员主要是加拿大、墨西哥、日本和越南。此外,韩国在HS52、HS55和HS60对美出口与中国也有一定竞争,且近两年韩国亦有加入TPP的意愿,但尚未参加谈判,不在研究范围内。中国和TPP-1成员出口美国市场纺织品服装情况如表1所示。对2005年至2012年中国和TPP-1国家输美纺织品服装的数量占世界所有国家出口至美国的总量比进行比较,从中可以发现中国在HS50、53、、58、62和63章产品出口远远高于TPP-1成员在美国市场上的份额;在HS52、55、57、60和61章产品上,从一开始出口额相近到中国赶超并逐渐与TPP-1国家拉开差距;HS56章产品2005年TPP-1国家输出美国比重远高于中国,但中国出口增长很快,在2012年和TPP-1成员出口美国数量相同;而TPP-1国家在HS51、54和59三章产品的数量远大于中国出口美国市场的数量。 二、中国及TPP-1成员对美出口纺织品服装相似性分析 受纺织品服装产业的独特性、市场结构和历史制度因素等方面的影响,纺织品服装不仅贸易规则特殊,并且具有独特的原产地标准。围绕该协议是否应采用严格的“纱以后”(Yarn-for-Ward)原产地标准以及哪些产品可以列入“短缺产品清单”(ShortSupplyList)制度,在美国纱线及面料制造商与美国服装零售业之间存在巨大争议。本文假设TPP实施后采用“纱以后”原产地规则。根据纺织服装业阶段发展理论,TPP-1成员经济发展水平不同,其所处的纺织服装业发展阶段差异很大,该产业的不同发展阶段的典型国家都有,且HS50到HS63章产品均有成员国生产和出口美国市场。为了比较中国和TPP-1成员输美纺织品服装结构的相似性,本部分对中国和TPP-1成员国整体的纺织品服装出口相似度进行计算。出口相似性指数可以在两个不同的域内测度,即出口商品和出口目的地国家。这两个测度的结果分属不同域,测度过程中选择适当的权重,因而这两个指数是一致的。首先将中国和TPP-1国家出口至美国的HS50至HS63章产品作为总体计算双方的纺织品服装的总体相似度,再将这14章产品按纱、布、服装和制成品分为四大类按HS四位码整理数据分别来计算其相似度。根据公式计算出中国与TPP-1国家纺织品服装总体相似度从2002年的61.66,上升到2005年的63.45,到2006年降到的59.37,到2012年又上升到63.43,表明双方纺织品服装产品结构有波动,但总体趋同,这意味着中国和TPP-1成员在美国市场竞争性较强。纱、布、服装和制成品四大类产品2005-2012年的出口相似度指数如表2所示。从表2中可以得出,中国和TPP-1国家在纱、布、服装和制成品的相似度呈现两种趋势,纱和制成品的相似度呈现下滑趋势,纱的相似度从2005年的93.02下滑到2012年的84.37,制成品的相似指数从37.23到2012年的20.70,这与美国商务部纺织品服装贸易办公室网站统计趋势是一致的,双方的这两大类产品在美国市场的竞争有下降趋势,但是纱的相似度非常高,这意味着此类产品分布很接近,在制成品上双方相似度下降很快,说明双方在这类产品上有互补性。而双方在布和服装两大类产品上的出口相似度逐年增加,说明中国和TPP-1国家在这两大类产品的生产和出口上逐渐趋同,在美国市场竞争逐渐加剧。 三、中国和TPP-1国家纺织品服装在美国市场的竞争关系分析 目前有很多指标可以衡量一个国家贸易专业化程度,其中最常用的是显示性比较优势(Re-vealedComparativeAdvantage)指数,本文采用修正后的显示性比较优势RSCA(RevealedSymme-tryComparativeAdvantage)指数。该指数范围在[-1,+1]。一般来说,如果一国某商品的RSCA大于零,说明该国此类商品的生产专业化程度高于同一时期的世界平均水平,具有比较优势;反之则相反。RSCA数值越大,说明生产的专业化程度越高,商品的比较优势越强。中国和TPP-1国家在2005年至2012年间HS50章到HS63章产品RSCA指数计算结果如表3所示。从表3中可以看出,中国纺织品服装出口在中国出口商品中的比重较大,并且与TPP-1成员相比,中国在绝大数产品上都比TPP-1国家有比较优势,只有HS51章产品,TPP-1国家比较优势稍强于中国。同时中国在HS50、51、52、62和63章产品上的比较优势呈下降趋势,其他章产品比较优势缓慢上升。TPP-1国家只有HS51和59两章产品RSCA指数为正,说明纺织品服装在TPP-1国家占其出口商品比重不大,且除了HS51章产品在2012年RSCA指数大于中国,其他均远小于中国RSCA指数,中国尤其是在HS50、58、60、61、62、63章产品上在2005年到2012年间的显示性对称比较优势指数都大于0.5,这说明中国在这几章产品的相对比较优势相对稳定,而且明显高于世界同期的平均水平;但对于HS51、54、59这三章产品,尽管中国的显示性对称比较优势指数(除在2012年HS51章产品低于TPP-1国家)均高于TPP-1国家,但这三章产品TPP-1国家在美国市场的出口份额远高于中国。 四、TPP实施对中国和TPP-1成员输美纺织品服装潜在流量变化定量分析 (一)研究方法 当前定量研究评估自由贸易协定对贸易的影响,多采用可计算一般均衡(CGE)模型。该模型可以用来评估一项或多项新政策冲击对多国多生产部门产生的效应,从而反映出该政策对贸易的影响程度。本文亦选用全球贸易分析(GTAP)的CGE模型对TPP实施后对中国和TPP-1国家输美的纺织品服装贸易流量进行估算。本文将假设美国对TPP-1国家的纺织品服装征收零关税,而对中国输美同类产品征收的关税不变,来观测双方输美的纺织品服装贸易额的变化情况。本文基于GTAP8数据采用RunGTAP3.62软件进行CGE计算。根据研究目标和假设,将GTAP8数据库中的57个产业部门划分为纺织品、服装以及其他(剩余55个产业部门作为一个组别)三个组别;将数据库中129个国家或地区划分为TPP-1(GTAP8数据库中没有独立的文莱数据统计,故该组别不包括文莱)、美国、中国、越南和其他等5个组别,关于纺织品和服装组别,仍然选用HS分类,但需要说明的是,本部分GTAP8数据库按HS6位码来划分纺织品和服装,与联合国贸易统计署数据库相比,在纺织品组别多了880400、940430、940490产品的统计;服装组别多了HS42章4种、HS43章9种和HS65章商品,为了保持一致性,本文处理时将上述产品做了数据筛选,将上述几类产品从各自组别剔除,将其纳入第三组别———其他组别。需要说明的是,把越南作为一个组别是因为越南已成为除中国大陆外输美纺织品服装的第二大供应国,尤其是在HS61章产品上近十年来发展迅速,与此同时,越南服装业的很大一部分棉花都是从中国进口,按“纺纱后”原产地规则,TPP成员国如果想享受成衣出口关税减免,其成衣原料必须为本国生产或从其他成员国进口。本文假设TPP实施后该区域内对纺织品服装的进口关税取消,将关税政策冲击变量设定为TPP-1和美国与越南组别的纺织品服装关税削减为零,而其他组别的进口关税不变。 (二)计算结果与分析 可计算一般均衡模型计算结果表明(见表4),与GTAP8数据库中2007年基期相比,TPP实施后中国、TPP-1及越南输美纺织品服装贸易流量将发生较大的变化,具体总结如下。第一,根据模型测算,TPP实施后,美国出口至越南和TPP-1国家的纺织品将每年增加0.51亿美元和3.28亿美元;而同时越南和TPP-1输美的服装每年则分别增加22.49亿美元和6.62亿美元。由于美国、加拿大和墨西哥三国签署的北美自由贸易协定在1994年1月生效且在2004年1月取消了纺织品关税和进口配额限制,根据本文第一部分分析,加拿大、墨西哥输美纺织品服装数量近十年基本稳定,因此美国对TPP-1国家的纺织品出口量的增加应该主要发生在除加拿大和墨西哥之外的其他成员国之间。上述贸易流量的变化,因为TPP进口关税削减增加了TPP协定区域内国家相关产品的价格竞争力,从而刺激了美国对上述产品的需求。第二,根据模型测算,中国出口到美国的纺织品和服装每年将分别减少1.64亿美元和4.04亿美元,世界其他国家出口美国的纺织品和服装每年将减少3.93亿美元和12.33亿美元。上述贸易流量下降,主要原因是TPP实施后,中国和世界其他国家(除了和美国已有贸易协定的国家)向美国出口的纺织品服装仍需被征关税,与TPP-1与越南出口至美国的纺织品服装相比,同类产品价格竞争力下降,在美国市场份额减少。第三,从表4中还可以看出,TPP生效后,中国纺织品出口至越南和TPP-1国家的贸易额每年将分别增加1.12亿美元和0.707亿美元;中国出口到越南的服装贸易额每年将增加0.065亿美元,但向TPP-1国家出口的服装贸易量则每年减少1.92亿美元。同时,越南纺织品部门每年贸易逆差将扩大7.36亿美元,而服装部门每年贸易顺差扩大24.67亿美元。上述贸易流量的变化可以部分说明TPP有利于扩大亚洲纺织品服装区域性生产贸易网络的发展。同时表明,相比其他TPP发展中成员,越南的服装出口领域最具出口潜力。此外,根据表4还可以得到,TPP生效后,美国纺织品和服装两部门的每年贸易逆差分别扩大0.036亿美元和10.35亿美元。这两个部门的逆差尤其是服装部门的逆差扩大主要原因是关税削减后越南和TPP-1国家对美出口大幅增加引起的。 五、结论及建议 本文通过选择纺织服装业,定量评估太平洋战略伙伴协议实施对中国和TPP-1成员国贸易流量的影响。通过以上分析可以得出以下结论:首先,中国和TPP-1国家近十年对美国纺织品服装出口占世界市场对美出口的比重,除HS51和HS53章产品基本不变外,中国在其他12章产品上的出口比重逐年上升;TPP-1国家则在HS50、51、53、61、62、63章产品上变化不大,其他8章产品逐年下降,并且对应产品中国上升比例与TPP-1国家下降比例基本一致。其次,中国和TPP-1成员出口美国市场的纺织品服装结构,自2005年以来,布和服装的相似度都超过60,表明在美国和TPP-1国家在美国市场的布和服装领域的差异性减小,竞争性加强。第三,定量的研究结果表明,TPP成员一旦付诸实施,该协议的贸易创造效应首先会增加TPP-1成员方尤其是越南对美国的服装出口;其贸易转移效应将减少中国和世界其他国家对美国服装出口;对中国纺织品服装业尤其是服装业负面影响较大,而越南将会是TPP成员国中抢占美国服装进口市场份额最多的国家,成为服装产业的最大受益者。此外,先前诸多研究认为,美国经济总体从跨太平洋伙伴关系协议受益,但本文的研究结论显示,该协议可能会有损美国纺织品服装业的经济利益。综上所述,根据本文分析,中国需要关注TPP的进展,但无需过分在意加入还是不加入TPP谈判,可以按照TPP谈判的要求以及新一轮全球化的要求来不断改善中国商业投资环境,积极推动多个区域自贸协定,参与双边投资协定(BIT)以及服务贸易协定(TISA)谈判;同时促进RECP(区域全面经济伙伴关系协定)谈判进程,启动亚太自贸区(FTAAP)进程。同时,中国须加强与东盟成员国的关系,东盟已成为中国纱和布出口的第一大市场,充分利用中国与东盟成员国在纺织品贸易上形成的互补格局,拉动中国纺织品的出口,在某种程度上抵消未来TPP可能对行业产生的负面影响。与此同时,中国纺织服装业要提高产品附加值,政府、行业和企业共同合作,努力加快产业技术进步和产业升级,提高纺织品在产出中比重,向集约型发展。一方面政府对技术研发能力强、节能环保达标的企业在技术和资金上进行支持,加强研发项目后期监管制度建设,建立有利于研发成果转化经济效益的运行机制;另一方面行业协会及时了解中国纺织品服装行业现状、问题、困难以及下一步的改造计划;了解纺织企业技术创新、市场推广现状及企业发展中遇到的瓶颈问题,为政府决策提供参考;行业协会同时能让纺织品服装企业及时了解政府相关的产业政策,掌握国内外市场的需求,为企业决策提供参考;再者,中国企业将自己的发展目标结合政府产业升级的要求,积极引进先进的生产设备和技术,建设自主品牌、提高质量管理,加强自主知识产权的技术研发,增加对高端纤维和面料的研究力度,增加产品的技术含量,从而提高产品出口附加值。 作者:左宗文 姚新超 纺织论文:植物染料应用于纺织品论文 1前言 植物染料在纺织品中的应用是近几年研究较多的课题,研究人员从天然植物染料的化学结构着手,研究天然染料的提取方法、染色工艺,从而开发出一系列高档并具有高附加值的纺织产品。植物染料有很多优点,但也不可避免地引入微量有害重金属。下面对植物染料的概况、植物染料在纺织品中的应用情况及安全性评价进行探讨。 2植物染料的概况 2.1植物染料的分类 植物染料,也叫天然植物染料,是指从植物的花、果、茎、叶、根部获得,不经过化学加工的染料。自然界中能够提取染料的植物很多,据报导目前已有300多种,常用的有百余种,如茜草、紫草、苏木、红花、石榴、黄栀子、茶等。根据应用特点,植物染料可分为易溶型、易溶媒染型、先媒型、后媒型、还原型、酸碱易变型和单宁助染型等;按化学组成,植物染料可分为胡罗卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄类、靛蓝类、叶绿素类等;按其色相可分为红、黄、蓝、黑、绿等。 2.2植物染料存在的问题 2.2.1资源植物染料难以大量生产。我国植物短缺,想要获得足够的染料,就必须大量采摘和砍伐植物,这势必对生态环境造成破坏。许多植物染材也是中草药资源,具有很高的药用价值和经济价值,如果大量用作提取染料的材料,将会造成药用资源的浪费,增加生产成本。因此,植物染料资源不足是一个大问题。 2.2.2染色牢度利用植物染料对纺织纤维进行染色的另一个主要问题是色牢度差。由于植物染料和纺织纤维的结合力主要是氢键和范德华力,纤维对染料的亲和力低,吸附能力差,这样利用植物染料染色的纤维染色牢度差,很容易脱色,即使采用多种媒染剂也难以解决这一问题,尤其是皂洗牢度和日晒牢度。因此,利用植物染料对纺织纤维进行染色,染色牢度较差是一大欠缺[1]。 3植物染料在纺织品中的应用现状 植物染料具有无毒、环保、色泽纯真、自然的特点而被越来越多地应用于纺织印染中,具有广泛的发展前景。目前植物染料主要应用于以下几类纺织品:(1)真丝制品。用天然植物染料对真丝进行染色,更符合生态纺织品的标准,是真正的绿色产品,可提高真丝产品的附加值[2]。(2)功能产品。天然植物染料大都具有抗菌消炎、活血化淤、抑菌灭菌、防虫等作用,用其染制的面料将成为保健内衣的生力军[3]。(3)家纺、装饰用品。随着人们生活水平的提高,家纺产品将由经济实用型向功能型和绿色环保型转化。由植物染料染制的床单、被罩、浴巾等家纺产品,因符合生态环保标准,产品档次得到很大提高。(4)婴幼儿产品。由于植物染料绿色环保,还具保健作用,符合安全、卫生的要求,若开发婴幼儿纺织品,则将更具市场竞争能力[3]。目前已有一些企业生产出了植物染料染色的纺织品,如利用天然植物染料染色的系列童装,应用植物染料制备的环保型高档面料;国家863高新技术项目“天然染料制备及其在生态纺织品开发与羊毛清洁生产中的应用技术”,该项目运用现代技术对传统植物染料的染整工艺进行改革,在许多方面达到了产业化水平;此外,也有研究人员尝试用红曲米色素对丝绸进行染色。 4植物染料安全性评价探讨 4.1pH值 通常人体皮肤的pH值呈弱酸性,因为在弱酸性条件下人体不易被外界细菌侵入而致病,特别是婴幼儿皮肤娇嫩,易被外界细菌侵入。国家强制性标准GB18401《国家纺织产品基本安全技术规范》中规定:直接接触皮肤的纺织产品pH值要求在4.0-8.5之间,婴幼儿纺织产品pH值要求在4.0-7.5之间。由于植物染料染色的工艺受很多因素的影响,其中染色时的pH值、使用的媒染剂种类及用量等,都可能导致纺织纤维中的pH值不合格。因此,利用植物染料对纺织品进行染色时,要注意控制pH值在国家标准规定的范围内。 4.2甲醛 甲醛是一种无色刺激性气体,对人体十分有害。甲醛的释放,会刺激人的眼睛、皮肤和粘膜,引起瘙痒,也可能引发呼吸道发炎及皮肤炎。长期穿着甲醛含量超标的纺织品服装,可能会引起呼吸道等疾病。GB18401规定:对于直接接触皮肤的纺织品,甲醛含量应低于75mg/kg;对婴幼儿纺织品,甲醛含量要求低于20mg/kg。因此,使用植物染料对纺织品进行染色时,要注意控制甲醛的残留量在国家标准要求的范围内。 4.3有害重金属 4.3.1植物染料染色面料中重金属的来源 由于植物染料是天然染料而非合成的化学染料,因此植物染料中存在的有害化学物质较少。但由于植物染料的染色能力不强,织物在染色过程中常常使用重金属媒染剂以增强染色牢度,使用的重金属媒染剂增加了纺织品中重金属元素的含量,因此植物染料染色的纺织品中常常含有有害重金属。此外,有害重金属还可能来自于植物生长过程中受重金属污染的土壤,以及纺织品后期加工、后整理过程中使用的各种助剂,如部分防霉抗菌防臭织物在处理时使用的含有Hg、Cr、Cu等重金属的助剂[4]。 4.3.2重金属的危害 当含量小于人体体重0.01%时,某些重金属如锌和铜是人体所需的微量元素,但当其浓度在体内积蓄到一定值时,就会对人体产生毒性甚至危及生命。流行病学资料显示,砷、铬、镉、镍具有致癌性,锑、钴可能致癌,此种情况对儿童尤为严重,因为儿童对重金属有较强的吸收能力[5]。易挥发金属如汞,可经空气通过呼吸道进入人体;由于汗液或湿度的作用,部分游离重金属和金属络合染料也会被人体皮肤吸收而危害人体健康。这些金属一旦被人体吸收,较容易积累在肝、骨骼、肾、心脏及脑中,引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、关节疼痛、结石、癌症(如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌)等,尤其对消化系统、泌尿系统、脏器、皮肤、骨骼、神经系统破坏极为严重。表1归纳了纺织品中可能残留的重金属类别及其危害。 4.3.3纺织品中重金属的限量及检测方法 纺织品中重金属残留问题受到各国政府的高度重视,尤其在工业发达国家,各国相继做出了有关纺织品中重金属限量的规定。我国GB/T18885《生态纺织品技术要求》以及国际环保纺织协会《OEKO-TEXStandard100》对纺织品中可能对人体健康引起伤害的可萃取重金属进行了限量,并且还对铅和镉的总量进行了限定和详细说明[6-7]。纺织品中重金属的测定方法是:GB/T17593.1《纺织品重金属的测定第1部分:原子吸收分光光度法》[8]、GB/T17593.2《纺织品重金属的测定第2部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法》[9]、GB/T17593.3《纺织品重金属的测定第3部分:六价铬分光光度法》[10]、GB/T17593.4《纺织品重金属的测定第4部分:砷、汞原子荧光分光光度法》[11]。利用植物染料染色的纺织品中重金属的测定,也应该参照上述纺织品中重金属的测定方法进行。 5结语 20世纪初,因合成染料具有优异的染色性能、众多的品种和廉价的成本,使植物染料逐渐地退出了染料市场。近年来,随着环保意识的增强,人们逐渐认识到化学合成染料会损害人体健康、破坏环境,于是植物染料又被重新提及。生态纺织品是指在生产、流通、消费和废弃的整个过程中,都不产生损害人体健康或对环境产生不良影响物质的纺织品。化学合成染料主要从石油中提取,合成过程中的中间体均是有毒有害物质,某些物质还可能致癌,因此化学合成染料或多或少都会对人体有所伤害,尤其是应用在贴身服饰上,因而化学合成染料很难符合生态纺织品的要求。目前工厂使用的所谓环保或生态染料,其中相当一部分也将被列入禁用染料,因此化学合成染料的使用和发展空间将越来越受到限制。此外,化学合成染料在生产过程和使用过程中也会带来一定的环境污染。总之,天然植物染料虽存在微量重金属,但仍然优于化学合成染料。只要将有害重金属的含量控制在强制性标准规定的范围内,天然植物染料染色的纺织品纤维仍然很有研发前景;利用植物染料染出的织物对人体损害小,对环境污染少,必将越来越受到人们的喜爱,得到越来越广的应用。 作者:刘阳 唐晓萍 单位:北京出入境检验检疫局 纺织论文:过渡金属漂白纺织品论文 漂白剂广泛应用于漂白纸张、纸浆、纺织品和污渍中.漂白剂通过氧化或还原过程,或者通过降解发色团的方法使氧化、还原或降解后的物质具有水溶性而达到除去发色团的目的;使其波长移出可见区范围,肉眼无法观察到该发色团的存在,也同样实现了漂白.用于洗衣清洁和原棉、纸张漂白的漂白剂主要有氯气、过氧化氢、臭氧和过酸类化合物等.促使人们探索更优漂白污渍和纸浆方法的原因包括:(1)降低漂白温度以节省能源;(2)用过氧化氢替代氯气以避免废水中产生卤代物,但过氧化氢动力学为惰性,因此通过过渡金属来催化活化过氧化氢;(3)用过氧化氢/催化剂组合替代过酸前驱物以减少化学试剂用量.本文将着重介绍过渡金属(比如锰、铁)催化剂及其在纸浆漂白和洗衣洗涤中的潜在应用. 1纺织品污渍和纸浆漂白技术 1.1纺织品污渍漂白 20世纪初,过硼酸钠的出现促使过氧化氢广泛应用于洗涤产品中.90年代后期,为了替代过硼酸钠以节约硼盐,过碳酸钠(又称固体过氧化氢)被引入洗涤产品中.过碳酸钠溶于水形成碳酸钠缓冲液并快速释放过氧化氢.为了获得较好的漂白效果,需要较高的洗涤温度(70~90℃),加入过酸(比如过氧乙酸或过壬酸等)可降低洗涤温度至40~60℃,现今该技术仍广泛应用于洗衣洗涤中.但过酸本身并不稳定,在洗涤剂中主要以前驱物的形式引入.四乙酰乙二胺(TAED)和壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)是普遍使用的过酸前驱物.不同链长的过酸憎水性不同,据此可改善油性污渍的漂白效果[1]257-259.次氯酸盐漂白剂虽然可以进一步改善漂白活性,但伴随着纺织品或染料的破坏,故其应用受到限制[2]. 1.2纸浆漂白 20世纪30年代,含氯漂白剂广泛应用于硫酸盐纸浆漂白中.起初使用的漂白剂主要是次氯酸盐,后来发现在漂白过程中会释放氯化物到废水中而危害环境.二氧化氯(ClO2)是一种优质的纸浆漂白剂,能使纸浆达到较好的白度且纤维损伤较小;与Cl2或ClO-相比,它显著降低了废水中氯化物的含量.20世纪40年代,ClO2便广泛应用于纸浆漂白中.为了进一步减少含氯化合物的使用,含氧漂白剂得以迅速发展.主要使用的化学物质有分子氧、臭氧和过氧化氢.这里主要讨论过氧化氢在纸浆漂白中的应用.过氧化氢与其他漂白剂相比需要更高的漂白温度(90~110℃).在碱性条件下,过氧羟基阴离子HOO-能消除木质素中的各种发色团,具体来说就是羰基易与亲核的HOO-发生反应.痕量的金属离子在纸浆漂白过程中担任重要角色,比如Cu和Fe离子可以活化双氧水而形成羟基自由基进行漂白,但会造成纤维素损伤、漂白体系不稳定[3]. 2含锰漂白催化剂 2.1锰盐 20世纪80年代中期,金属盐广泛应用于洗衣洗涤中.锰盐是含碳酸钠的洗涤配方中过氧化氢的活化剂[4].通过漂白茶污渍发现,40℃时有较好的漂白活性,但二氧化锰易在织物上沉淀使其潜在应用受到限制.多年后,Burgess小组在碳酸氢钠缓冲液中用H2O2对多种烯烃进行环氧化发现,锰盐确实具有高活性[5].锰沸石能缓慢释放锰离子从而阻止二氧化锰在织物上沉淀[6];使用螯合剂(EDTA、庚酸和葡糖酸盐等)也可阻止锰盐在织物上沉淀,原因是释放适量金属自由离子或形成络合物[7].尽管随后一些专利报道了含各种有机配体的锰、铁、铜和钴化合物(图1)[8-10],但它们活化双氧水的能力均较弱,漂白污渍的能力较差,均不能推广应用。 2.2锰-三氮杂环壬烷配合物 第一个商业化的漂白催化剂是包含1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me3tacn)的双核锰化合物(图2).Wieghardt小组于1988年第一次报道该化合物[11-12].加入该催化剂后,40℃时双氧水对茶污渍便有较高的漂白活性,并且对其他污渍(比如红酒、水果和咖喱污渍)也能进行有效漂白;理想的漂白pH为9~11,甚至在pH=7时也有较高的催化活性.1994年,该化合物开始用于洗衣洗涤剂中,随后发现其损伤织物和染料而撤离市场[13],但它仍然在机器洗涤产品中出现.除双核Mn-Me3tacn之外,其他包含相似配体的双核化合物也表现出类似的漂白活性.混合化合价锰络合物[MnⅣMnⅢ(μ-O)2(μ-CH3COO)(Me4dtne)]2+,Me4dtne=1,2-顺式-(1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬基)-乙烷,其结构如图3所示.该化合物中2个三氮杂环通过一个乙烯桥栓在一起,它对pH的要求与Mn-Me3tacn不同,pH=9.5甚至更高时活性较好,pH 7时活性较低[14].以上2种化合物是由Wieghardt小组首次合成的[11,15].随后,Patt小组发现,Mn-Me4dtne与双氧水在50℃时漂白木质素的效果与用传统双氧水漂白方法在90℃时的效果几乎相同[16]. 2.3锰-席夫碱配合物 汽巴、科莱恩、汉高公司报道了以席夫碱为配体的锰配合物可漂白污渍或阻止染料转移[17-19].在这些化合物中,锰中心的氧化态大多是Ⅲ.图4是一部分席夫碱配体的结构.锰-席夫碱配合物可活化过氧化氢以改善茶污渍的漂白效果,在某些情况下优于传统的TAED/过碳酸盐漂白体系[18-19].锰-席夫碱配合物对双氧水的催化效率差于Mn-Me3tacn,但在漂白过程中染料不易褪色,且该配合物的合成比Mn-Me3tacn更简单[17].汽巴公司已在市场上销售其中一种锰-席夫碱配合物(图4左)催化剂,特别适合低温条件下的漂白,但到目前为止,没有公开的信息表明在洗衣产品中含有该物质. 2.4锰-桥联大环配合物Busch 小组合成并研究了以桥联三氮杂四氮杂大环为配体的锰、铁配合物(图5)[20-22].Weisman小组首次报道了该系列配体[23].宝洁公司把2类配体的锰、铁配合物用于污渍漂白.起初,宝洁公司专利宣称洗涤成分中含有过氧化合物(双氧水),但后面的专利又表明洗涤成分中不再含有任何过氧化物[24].使用最多的配体是图5中最左边的分子.MnⅡ和FeⅡ与该配体形成的配合物有好的动力学稳定性,把锰配合物放在2mol/L的NaOH水溶液中,2周也不会形成MnO2沉淀;铁配合物则可以在强酸(pH=1)和碱性(pH=13)溶液中稳定存在一个月以上[25].2.5锰-聚吡啶胺配合物汉高公司认为,以TPA(图6右)为配体的锰配合物可以改善污渍的漂白效果[26].该专利中并没有污渍漂白的举例说明,只是报道了一些数据,数据表明,使用[MnⅡ2(TPA)2(μ-CH3COO)2]2+后可加速漂白桑色素.科莱恩宣称以TPEN(图6)为配体的锰配合物适合应用于清洁剂中[27],它与双氧水结合使用可催化漂白茶污渍等,与过酸混合使用也可以提升漂白效果.埃尔夫阿托公司的专利认为,以bispicen(图6)和TPA为配体的双核锰配合物与双氧水混合使用可以用于纸浆漂白[28].在酸性条件下使用[MnⅢMnⅣ(μ-O)2(TPA)2]3+可提升化学浆料的脱浆且不易造成纤维素的解聚. 3含铁漂白催化剂TPA 为配体的铁配合物是过氧化物的活化剂,双氧水存在下可用于漂白染料和污渍[29].各种氮五齿配体的铁配合物近几年成为研究热点.联合利华已把N4py(图7左)为配体的铁配合物应用到双氧水漂白体系中.相比于Fe-TPA配合物,Fe-N4py体系的催化效果更好,特别是在漂白茶污渍方面[30].其衍生物Fe-MeN4py(图7右)在漂白茶污渍方面表现出更高的活性[31],这可能与其高内在稳定性有关,在这种情况下,敏感的苄基位CH被一个甲基组保护. 4展望 在过去20年里,尽管各种各样的过渡金属配合物已广泛应用于漂白领域中,这一领域发表了较多的专利和研究结果,但漂白催化剂的应用仍然有限.漂白催化剂在碱性水溶液中的水解稳定性是阻碍其发展的一个重要因素,尤其是当化合物是铁或锰系时这种障碍更为突出.现已出现较多稳定的漂白催化剂,比如锰-三氮杂环壬烷配合物、锰-桥联大环配合物和铁-五齿配体配合物(N4py),它们均需在碱性环境下才具有催化活性.其他催化剂在普通环境下均稳定,并对发色团有高选择性且也不损伤染料、织物或纤维,对人类和环境安全.总的来说,化学漂白剂成本较高;相对来说,过氧化氢或氯气类氧化剂较为廉价易得.化学漂白剂节约成本的最好方法是使用杰出性价比的催化剂.尽管发展漂白催化剂有诸多困难,但在工业领域研究中仍占有很大比例.一种漂白催化剂一旦试验成功,将会产生重要的经济影响,能为新产品的开发提供更好的条件,节约化学漂白剂和能源. 作者:毛世艳 王志林 金鲜花 单位:南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室 纺织论文:定量分析温度控制纺织品论文 1定量分析温度控制试验方法 1.1原理按照 GB/T2910.6-2009进行定量分析的原理是用甲酸/氯化锌试剂把粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维等再生纤维素纤维从混纺组分中溶解去除,收集残留物,清洗、烘干和称重;用修正后的质量计算其占混纺组分干燥质量的百分率。由差值得出第二种组分占混纺组分干燥质量的百分率。标准规定对于某些在40℃下难溶解的化学纤维,在70℃下进行试验。 1.2定量分析的试剂与仪器材料 50/50棉/粘混纺织品(由江苏百成汇服饰有限公司提供)试剂:甲酸(无水甲酸、无锡市展望化工试剂有限公司),氯化锌(无水氯化锌、无锡市展望化工试剂有限公司),氨水(密度为0.880g/mL、无锡市展望化工试剂有限公司),石油醚(馏程为40℃~60℃,无锡市展望化工试剂有限公司)。仪器:SHA-82水浴恒温振荡器(金坛市科兴仪器厂),JK-CWP-370真空泵(上海精学科学仪器有限公司),BSA224S分析天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司),Y101A-1电热恒温鼓风烘箱(宁波纺织仪器厂)。 1.3定量分析温度控制实验方法 1.3.1标准溶液的配制 甲酸/氯化锌试剂的配制:20g无水氯化锌和68g无水甲酸加水至100g。稀氨水溶液的配制:取20mL浓氨水,用水稀释至1L。 1.3.2取样和试样预处理 按GB/T10629[2]规定取样,取的样要具有代表性,每个试样1g左右。将样品放在索氏萃取器内,用石油醚萃取1h,每小时至少循环6次。待样品中的石油醚挥发后,把样品浸入冷水中浸泡1h,再在65±5℃的水中浸泡1h。两种情况下浴比均为1∶100,不时地搅拌溶液,挤干,抽滤,或离心脱水,以除去样品中的多余水分,然后自然干燥样品[3]。 1.3.3试验步骤 把准备好的试样放入三角烧瓶中,每克试样加入150mL甲酸/氯化锌试剂,在选定温度的水浴上振荡20min,用试液把烧瓶中的残留物洗到已知质量的玻璃砂芯坩埚中,用70℃水清洗,然后用100mL稀氨溶液中和清洗并使残留物浸没于溶液中10min,再用冷水冲洗,每次清洗液靠重力排液后,再用真空抽吸排液。试样及剩余纤维的烘干、冷却和称量均按GB/T2910.1-2009[3]中的9.1执行。结果的计算按GB/T2910.1-2009中的10.2执行,计算公式:P=100m1dm0(1)式中:p———不溶组分净干质量分数,%m0———试样的干燥质量,gm1———剩余物的干燥质量,gd———不溶组分的质量变化修正系数,GB/T2910.6-2009中70℃方法棉的修正系数1.03。 2定量分析温度控制实验结果与讨论 以同一棉/粘混纺织品在不同季节选择了适当水浴温度68℃~78℃进行试验,采用广东产品质量监督检验研究院胡敏专论证过的机械持续缓和振荡20min[4],每个温度试验2次。不同季节的实验数据分别列于表1、表2、表3和表4中。从表1~表4可以看出,在不同季节(不同室温)条件下,水浴锅的水浴温度对测试结果有较大的影响。从单个表可以看出,水浴温度相差2℃,检验结果的绝对误差相差很大,所以水浴温度是一个非常关键的试验控制点。表1、表2、表3和表4一起作比较,不难发现,水浴温度的选择还与环境温度有关。化学试验时,要考虑到通风,不可能一年四季在恒温下工作。环境温度越高,水浴温度可以适当降低;反之,水浴温度可以适应升高。从以上数据可得:冬天可以选择水浴温度76℃,春天和秋天可以选择水浴温度72℃,夏天可以选择水浴温度70℃。 3定量分析温度控制结论 在按照GB/T2910.6-2009中70℃方法不同季节对纺织品进行定量分析时,水浴温度对检验结果影响很大,水浴温度是一个非常关键的试验控制点。建议测试时的水浴温度为春天和秋天72℃、夏天70℃,冬天76℃,在此条件下,误差在1%以内。 作者:陈明芳 单位:苏州市纤维检验所 纺织论文:热解吸测定纺织品论文 纺织品中的有机挥发物对人体健康的影响日益引起人们的关注。纺织品印染加工中常用到各种有机溶剂,残留的有机溶剂会在纺织品生命周期中不断逸散,对环境和人体产生不良影响。Oeko-Tex100标准对生态纺织品中有机挥发性的限量提出了严格要求[1]。我国制定的GB/T24281–2009方法,采用固相微萃取法测定纺织品有机挥发物的含量[2]。固相微萃取技术集萃取富集于一体,但样品前处理复杂,检测周期长,重复性差。热解吸技术是20世纪90年代初出现的一种新的分析测试样品处理技术,具有固体直接进样,无需任何前处理过程等优点[3],目前已在环境分析的各个领域得到广泛的应用[3–5]。笔者利用热解吸–气质联用技术,建立一种测定纺织品中有机挥发物的快速、准确、灵敏的分析方法。 1实验部分 1.1主要仪器与试剂气相色谱仪:7890A–5975C型,配有质量选择检测器(MSD),美国Agilent仪器公司;顶空–热解吸联用仪:CDS8400–CDS8000型,美国CDS公司;氯乙烯标准气体:纯度为99.9%,肇庆市高能达化工有限公司;甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、4-苯基环己烯纯度均为99.5%,德国Dr.Ehrenstorfer公司;1,3-丁二烯:纯度不低于99.5%,北京灵威科技有限公司。甲醇、丙酮:分析纯。 1.2标准溶液配制用甲醇溶液分别配制4000μg/mL的氯乙烯、1,3-丁二烯标准储备液,1000μg/mL的甲苯、4-乙烯基环己烯和4-苯基环己烯标准储备液;用丙酮溶液配制浓度为1000μg/mL的苯乙烯标准储备液,储存于4℃冰箱中。使用时取适量体积的各标准储备液置于容量瓶中,用甲醇稀释成所需浓度的混合标准工作溶液,现用现配。 1.3仪器工作条件 1.3.1顶空–热解吸条件顶空腔温度:100℃;吹扫流量:30mL/min;吹扫时间:30min;解吸温度:290℃;解吸时间:10min;阀箱温度:200℃;容器传输管线温度:200℃;GC传输线温度:250℃;除湿阱测试温度:30℃;除湿阱烘培温度:200℃;顶空腔烘烤温度:200℃,吸附阱烘培温度:300℃。 1.3.2GC/MS仪器条件毛细管色谱柱:DB–624柱(60m×0.32mm,1.8μm);进样口温度:250℃;分流比:10∶1;柱温:35℃,保持5min,以10℃/min升至240℃,保持10min;色谱–质谱接口温度:250℃;扫描方式:氯乙烯和1,3-丁二烯为选择离子扫描方式,其它4种有机化合物为全扫描方式;质谱扫描范围:35~350u;载气:高纯氦;柱流量:1.5mL/min。 1.4实验方法 1.4.1空白试样准备根据顶空腔的形状和大小,确定样品的取样大小为10cm×3cm。从与待测样品基体成分相似的其它纺织品上(如贴衬)剪取数块10cm×3cm的试样,置于甲醇溶剂中,超声萃取30min,于空气中晾干后,再于120℃烘箱中干燥2h,冷却至室温待用。使用前需测定空白试样,确定其分析色谱图中无目标物存在。 1.4.2试样制备从样品上剪取尺寸为10cm×3cm的试样,制样时应避免油脂或环境有机物可能导致的试样污染。 1.4.3标准曲线绘制移取适量各有机挥发物标准溶液,用甲醇稀释并进行混和,制备6种不同质量浓度点的系列混合标准工作溶液。氯乙烯、1,3-丁二烯、甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯和4-苯基环己烯质量浓度范围分别为8.53~426.26,8.45~422.49,4.22~211.00,4.10~204.85,2.10~209.70,4.43~221.30μg/mL。待顶空腔温度升至100℃,将制备好的空白试样放在顶空腔样品支架上,拧紧顶空盖。用10μL微量进样针移取5μL混合标准工作溶液,迅速从顶空腔盖进样口注入内部。按1.3的仪器条件进行分析,并绘制标准工作曲线。 1.4.4样品测定待顶空腔温度升至100℃后,将试样放在样品支架上,拧紧顶空盖,按1.3仪器条件进行分析。样品测定前应进行仪器空白试验。 2结果与讨论 2.1仪器条件选择2.1.1柱箱温度色谱柱温度的选择既要保证待测物完全分离,又要保证所有组分能流出色谱柱。由于氯乙烯和1,3-丁二烯极易挥发,本实验选择较低的色谱柱初始温度,当色谱柱初始温度为35℃时,氯乙烯和1,3-丁二烯能较好地分离;进一步降低色谱柱的初始温度,氯乙烯和1,3-丁二烯的分离度影响不大,因此实验选择色谱柱初始温度为35℃。2.1.2质谱扫描方式当质谱采用全扫描方式时,与其它有机挥发化合物相比,氯乙烯和1,3-丁二烯的检出限偏高,为mg数量级。这是因为氯乙烯和1,3-丁二烯极易挥发,吸附柱对它们的吸附能力较弱。为了提高分析灵敏度,实验采用选择离子扫描方式检测氯乙烯和1,3-丁二烯,选择离子参数见表1。其它4种有机化合物选择全扫描方式,扫描范围为35~350u。 2.2工作曲线方程与检测限在1.3仪器工作条件下,对1.4.3中的系列混合标准工作溶液进行测定。以有机挥发物的峰面积(Y)为纵坐标,进样浓度(X)为横坐标绘制标准工作曲线,得回归方程、线性相关系数见表2。由表2可知,6种有机挥发物在一定的质量浓度范围内具有良好的线性,相关系数(r2)均大于0.99。在选择的仪器工作条件下,注入不同浓度的标准溶液,测定各有机物的峰面积。以3倍信噪比计算检出限,以10倍信噪比计算定量限。得6种有机挥发物的检出限与定量限见表3。与GB/T24281–2009固相微萃取方法的定量限相比,该方法测定有机挥发物的定量限明显降低,大大提高了检测灵敏度。 2.3回收率和精密度试验以经过测定不含被测有机挥发物的纺织品为基质,添加3种不同浓度的标准溶液,按1.4.3步骤分析,每个添加水平进行4次重复试验,回收率试验结果见表4。6种有机化合物在添加浓度范围内的平均回收率为88.8%~110.2%,测定结果的相对标准偏差为1.95%~6.59%。 3结语 采用顶空–热解吸–气质联用技术测定纺织品中有机挥发物,方法具有简便快捷、检出限低、准确度高、重现性好的特点,为纺织品中有机挥发物的测定提供了一种可靠高效的方法。 作者:周瑜 单位: 广州市纤维产品检测研究院
纺织毕业论文:纺织企业管理金融危机论文 一、后金融危机下的纺织染整企业中的管理分析 1.1原料管理 染整企业纺织品的生产最为重要的一个环节就是助剂的使用,它是产品的质量保证,也是染厂的基础物质,所以,对助剂质量进行严格把关是企业管理的重中之重。有关人员一定要确保染助剂入场前的质量达到企业的质量标准。对每种染助剂留样并检测,和标准染助剂进行仔细对比,对新染料的试验报告进行详细对比;对助剂进行含固量和pH值的测试并做记录,对一些危险性比较大的需要进行专门存放。染料和助剂需要进行分开存放,避免两者混合;控制好保管原料厂房的温度,避免受潮。对染料的日期和批号要分开存放。水质在很大程度上对原料的影响较大,要定期进行pH值和硬度的检测。 1.2技术管理 染整企业在技术管理中可以看作是配方工艺的严格管理,也相当于SOP管理。对每台设备、每个人员操作和每个工艺流程都需要有严格的操作要求,比如企业化验室的工作要做到严格规范,它就相当于一个小小的染厂一样,必须要对每个细小的环节进行分析和规范,生产现场需要把化验室内的配方放大到百万倍,如果出现错误对现场的生产将会造成很大的不良后果。化验室在对纺织品进行复色时需要使用同批染助剂和同式布匹,坯布精练在小样缸内进行完成,因此,化验室需要对布匹进行必要的检测环节,包括织物原料成分、单位面积质量和经纬密度等,在检测时需要把质量深入精确。还应当对完成的布匹做精确的白度测试,必须要保证白度和复色一致,不同批号的坯布需要对复色另行精做。大货染色之前必须要做的环节就是复色,但是在一些情况下,复色达不到想要的效果,因为在进行复色过程中,人员、设备和染助剂的批号不一致,很大程度上会导致批号不同的布匹有很大差别的染色配方,这时工作人员需要引起重视,如果出现色光有很大偏差时需要立即把这两个不同批号的布匹进行并缸染色。很多情况下是由于打色人员的操作手法问题所导致色差,这就需要对人员进行有针对性操作手法的练习和测试。化验室染液泡制:染液泡制也有自身的有效期,活性染料一般在24小时,分散染料一般在48小时,必须要在保持搅拌的前提下。很多比较鲜艳颜色的有效期相对比较短,特别是荧光染料生命周期比较短;生命周期比较长的是深暗颜色染料。对棉织物进行染色时,需要提高颜色成功几率,最好是一次成功,染前处理尤为重要。如果前处理不当,比如白度不够、颜色不鲜艳和无洗干净等情况,会造成非常大的严重后果。所以在进行染色时,前期一定要在化验室做好必要的实验准备。对涤纶织物进行染色时,坯定尤为重要。温度在染料中的吸收程度有很大影响,一些染色不均匀的主要原因是热处理不均匀。 1.3设备管理 在进行染整企业的管理中,最主要的是质量保证,对质量管理需要通过真实的生产数据,数据的生成又是通过计量器和仪表进行计算。如果没有必要的计量工具就得不到真实、可靠的数据。所以,化验室和现场中一切的计量工具和设备都需要进行准确的数据记录,通过数据对设备和工具进行定期修正和校对。化验室中有很多不同设备需要进行校对和管理,比如,自动滴料机的误差需要控制在规定范围内、电子天平要十分准确、染杯要进行不同区分、测色仪要日常进行维护管理和现场定型机中的温度、车速的正常均匀等,对此管理人员需要进行列表管理和定时保养,出现问题时要及时进行修理,以保证设备的正常运行。设备日常运行过程中会出现原料的滴漏现象,浪费的原料,增加企业的生产成本。所以,日常生产中需要对设备进行定期维护管理,特别是一些大型设备,需要定期检查和维修,这很多程度上能够延长设备的使用年限,为企业降低成本。政府明确规定,企业的泄漏率不能超过0.2%,,但是在实际生产中很多领导对多处泄漏情况没有进行严格处理,浪费现象随处可见,所以,在培养人员节能减排意识的基础上,还需要降低设备的泄漏点。 1.4制度管理 染整企业要加大制度管理,制度是使企业规范运行的有利保障,企业制度最重要内容是6S管理的制定和实施。6S管理指的是生产环境的清洁、整理、素养和安全。如果人员做好这些清洁工作就可以从根本上治理好滴漏现象,并且很大程度上方便了车间内的一些环节的查询,提高工作效率。还可以大大降低车间人员损伤,改善良好工作环境。对质量和消耗指标进行确定,然后向职工进行宣传了解,使职工明白自身肩负的责任。制度管理在染整企业中起着决定性的作用,一般分为以下五类:一是染助剂管理控制;二是后整理管理控制;三是化验室管理控制;四是品管管理控制;五是染色车间管控。在进行浸染生产时,需要进行适时调度,以保证不同类型产品的加工时间和顺序,达到预期的生产目标。由于染缸采用的是柔性生产线,能够对任何一种浸染产品进行加工,但是在不同之间相互进行切换时,需要保证每个产品的染色质量,应当在对产品进行加工之前对染缸进行必要清洗。浸染产品在进行切换时会有一定的生产切换成本,其中包括了切换费用和时间。在进行切换时,由于颜色之间的影响有所不同,在进行不同类型切换时,切换所产生的成本也有很大差别。 1.5人员管理 纺织染整企业主要以生产型为主,由于劳动强度比较大,工作环境也比较差,导致了企业内部职工的流动性很大,由于人才的不断流失给企业带来了一定的经济损失。因此在一定程度上要想留住职工,就需要调动他们的积极性,采用公平的绩效考核来对每位职工进行奖励,这样不但可以留住职工,而且还提高了职工的积极性和工作效率,使企业得到快速发展。把生产产量和质量作为绩效考指标,通过让职工完成标准的产量和质量来达到提高生产质量的目的。进行绩效考核应当由企业中的总经理进行负责,进行考核的对象是全企业职工和一些管理人员。定期对生产产量和产品质量进行考核,每月进行阶段考核总结,一年奖励一次。对完成生产指标的职工或者小组按照绩效考核的标准进行现金奖励,对没有完成指标的职工或者小组需要按照绩效考核标准扣除奖金。每月初对生产产量和质量进行制定,对没有完成任务需要进行反思和情况的分析,最后制定出解决办法。在职工中培养有未来远见的领导,让一线员工有通过表现进行升级的机会,从领班开始做起,逐渐培养。从领班中总结对企业发展的有利和无利因素,以此更好的表现自己,能够站在为企业发展的角度去考虑事务之内的工作,规划工作在整个生产中的配合作用。 二、结束语 由上文可以看出,我国纺织染整企业在生产中的各个环节需要通过不同的管理方法来实现企业正常的发展速度。为了使纺织染整企业通过精心管理得到更快有序发展,对染整企业中各方面由于日常管理不善出现的管理问题,需要从设备管理、人员素质、制度管理等各个方面进行完善管理。还需要在管理方法进行不断加强,对管理效果进行监督,各个环节中的废水和废物都要采用有效、科学的方法进行处理,对技术工艺要进行不断提高来精益求精,)根据企业内部的工作环境来有效选择适合企业的生产技术工艺,以保证产品质量的不断完善,为企业的未来经济效益而努力。 作者:沈明虎 单位:浙江同辉纺织股份有限公司 纺织毕业论文:吸湿排汗纺织品论文 1纤维的物理与化学改性 该类功能性纤维的开发解决了化纤织物吸湿性差,天然纤维织物透湿性不佳的问题,通过对纤维原料吸湿排汗性能的改良,不仅使吸湿排汗功能性产品的开发更易行,也使织物的吸湿排汗特性更稳定。同时,这类功能性纤维的生产工艺复杂,成本较高,国内仅有少数企业能自行生产。 2织物组织结构的设计 纤维种类和织物结构对面料的吸湿排汗性能有重要影响[7],合理的织物结构设计,尤其是织物的密度、紧度和组织设计对织物的吸湿排汗性能影响显著。原料相同的情况下,织物结构愈密,厚度越大,织物吸湿阻力越大,愈不利于汗液的吸收、输送。因此织物的密度、厚度都要适宜,这就要求所采用纱线细度和布面密度既要满足织物外观风格,亦要满足织物吸湿排汗性能的要求。通常采用的纱线细度为9.7~27.8tex,织物密度为经向300~520根/10cm,纬向密度200~350根/10cm,采用的组织结构主要是斜纹、平纹和缎纹。另外双层或多层织物也是吸湿排汗产品开发中运用较多的组织结构[8],通过织物设计将亲水性的天然纤维与吸湿排汗纤维(或复合超细纤维)织成两层或三层织物,利用天然纤维吸水性强的特性将汗液吸到织物表面,靠近皮肤侧利用吸湿排汗纤维快速导出汗液,从而使皮肤感觉干爽。可通过用一个系统的经纱与两个系统的纬纱构成的组织开发多层的吸湿排汗织物。根据织物的吸湿排汗机理,织物的表面积增大,纱线间的间隙越多,织物的芯吸效应越明显,其吸湿排汗性能越好,因此蜂巢、凸条、网眼及一些变化组织等常被应用于吸湿排汗织物。这些具有独特肌理的织物结构大大提高了吸湿排汗面料的骨感风格,使吸湿排汗功能性产品的应用不再局限于运动服、内衣等。同时通过合适的织物组织结构和纱线的组合设计,也能使一些常规纤维用于功能性产品的开发,扩大了常规纤维的应用范围,降低了功能性面料的开发成本。这种通过织物组织结构开发出的功能性面料,其吸湿排汗性能比较稳定,不会随着穿着和水洗程度的增加有太大变化。 3染整技术的应用 3.1吸湿排汗功能性纤维产品的染整技术 利用吸湿排汗纤维研发出的织物,通过染整加工使得吸湿排汗纤维表面亲水化,使织物中的无数毛细通道具有吸附湿气、水分的强大动力,提高了其吸湿排汗的优良性能。整个染整处理过程中,要防止化学染料、助剂等破坏纤维表面的沟槽结构。前处理时,通过对碱液浓度、堆放时间、汽蒸温度和时间的控制;染色过程中可通过控制上染速度,降低染色温度等来避免对纤维表面沟槽的破坏。纤维的亲水化技术是指经过一系列的处理,使化纤表面的临界表面张力大于水的临界表面张力,水份能迅速被纤维吸收,并通过毛细效应迅速扩散出去。目前实现了工业化生产的亲水性技术是在纤维表面形成一层保护膜,而在纤维表面分子上节枝亲水性化合物,利用低温等离子体技术改变纤维表面原子结构等方法还在完善中。 3.2普通织物的吸湿排汗整理技术 普通织物通过吸湿排汗技术的处理,亦可成为吸湿排汗产品,处理中所用到的亲水整理剂是能赋予纤维亲水性能的一种功能整理助剂。常用于涤纶织物的吸湿排汗整理剂是TF-620,其一端是疏水芳环链段,另一端是亲水聚醚键,具有疏、亲水两种特性。通过高低温的转变,将TF-620的疏水链段嵌在涤纶纤维中,其亲水聚醚伸向纤维的外部,形成连续的亲水薄膜,从而使涤纶织物具备良好的吸湿排汗性能[10]。高分子亲水化合物SR-C[11]常作为全棉织物吸湿排汗整理剂,其对环境无害,可赋予织物优异的吸水性能,同时又能限制全棉织物在水中的溶胀,从而提高全棉织物的快干性能。还有用于合成纤维及其混纺织物的亲水性吸湿排汗整理剂CibaULTRAPHILHSD[12],适用于涤纶及其混纺产品的吸湿排汗柔软剂XL-F02,经其整理后的织物还具有良好的吸湿排汗、抗静电等。通过染整后处理方式开发出的吸湿排汗织物,生产过程中需用到化学整理剂,其成本较高,易造成环境污染,同时吸湿排汗性能随着产品的使用、洗水程度增加也会随之变化。 4结语 随着人们对功能性纺织品的需求,吸湿快干作为服装面料科技附加值的研究工作应运而生。目前的吸湿快干纺织品开发侧重于功能性纤维原料和后整理的功能性处理,而结合纤维、纱线和织物结构的开发则相对较少,如运用不同纤维纺出的竹节纱的捻度、线密度变化,结合织物结构的变化,可采用蜂巢、纱罗、网眼等组织开发出的织物,在保持独特的肌理风格同时,亦能满足吸湿排汗的功能性需求,从而极大地提高了产品附加值和档次。通过纱线和织物组织结构的组合进行吸湿排汗面料的开发,不仅可以扩大一些常规纤维的功能性适用范围,减少后整理对环境的污染,解决产品吸湿排汗性能洗后不稳定等问题,极大地节省生产成本,也能体现出广大纺织服装企业规模化生产的经济和环境价值,促使人们向着舒适、环保的生活方式转变。 作者:黄淑平 杨宏珊 余水玉 单位:佛山市南方纺织质量技术服务有限公司 广东职业技术学院 纺织毕业论文:纺织企业中电子商务论文 一、纺织制造企业电子商务含义及作用 1.纺织制造企业电子商务平台含义 纺织制造企业电子商务平台是其利用电子信息网络平台而实现纺织商品交易和服务活动的总称。其主要通过虚拟网络空间为用户提供的支付平台、安全平台及管理平台等而促进纺织制造商家信息流、物质流、资金流的有序进行,进而达到纺织产品交易成功的目的。 2.纺织制造企业电子商务实施的作用 (1)改善企业的供应链管理。供应链是纺织制造企业赖以生存的商业循环系统,同时又是其耗费成本最多的环节之一,据统计,企业供应链耗费约占企业整个运营成本的25%。因此,纺织制造企业建立实施电·子商务,能够在不受时空限制的平台下动态维系其供货、运输、销售等贸易合作伙伴,减少了以纸文件的传输及维护的工作量,减少了供应链耗费成本,有利于提升企业的经济效益。(2)改善企业的过程质量。纺织制造企业利用电子商务平台,能有效的进行记录跟踪,能在准确进行信息处理的同时避免操作错误的现象,进而节约了非生产时间,提高了企业对市场的响应速度与交易的过程质量,最终能最大程度的提升交易成功率。 (3)为企业之间的战略合作提供基础。任何企业都需要通过各种信息渠道而了解市场行情,在科学分析后制定产品经营决策,电子商务平台为商家提供了高效的网络信息渠道,企业可以通过网络而对市场等因素进行了解,并在此基础上建立合作,扩大产品经营规模。纺织制造企业同样可以利用电子商务平台与物流企业、原材料供应商等建立战略合作的关系。 二、纺织制造企业实现电气商务的策略 1.积极参与虚拟市场交易。虚拟市场,通俗的理解即在网络平台建立的商品(服务)交易平台,其功能是为商家销售及采购信息,在线完成交易等活动。当前,我国主要包含阿里巴巴等综合性的虚拟市场和类似中国纺织网的专业性的行业特定的虚拟市场。纺织制造业作为传统的产业,应该积极加入虚拟市场,在按规定缴纳一定的会员费用后在虚拟市场张建立自己的网店。纺织制造企业应该借鉴其他行业企业的网店销售经验,扩大陈列产品信息的规模与自身产品的优势特点,通过为消费者提供更多的纺织产品信息来吸引消费者。同时,纺织制造企业还可以在虚拟市场中查询更多的原料供应商信息,为生产原料的采购提供更多的选择机会。 2.加强Web站点的构建。综合性的虚拟市场虽然为大多数的企业提供了采购及销售的便利,但其交易平台中的设计框架、交易流程、系统安全等内容仍将企业置于较为被动的位置,纺织制造企业要想从自身企业形象、自定义交易规则方面提升产品的优势,就应该积极加强Web站点的构建,即上文中所说的构建专业性的行业特定虚拟市场。现代纺织制造企业可以委托IT公司或企业内的相关技术部门自检Web站点。其应该自行选择Web站点的软件平台、设计框架以及网页、账号、商品资料、客户资料等,自主控制其企业网站平台的信息。纺织制造企业构建自己的Web站点,能在保证访问者快速搜索到企业产品信息并达成交易的同时,提升企业与客户的互动反馈,促进企业Web站点的服务优化,提升企业的形象与影响力。 3.强化ERP流程重组。ERP是现代企业的先进的信息管理系统,同时也是企业实现电子商务的基础,纺织制造企业在实施电子商务的过程中,要重视对企业内部组织结构、业务流程的变革,强化ERP流程重组,进而优化资源配置,减少资金占用,降低企业产品生产成本。为此,纺织制造企业要依据自身企业的经营特点和市场行情来选择与其生产流程相适应的ERP系统,使其与自动控制系统相连接,对生产的过程中的织机、细纱机等设备采集参数,产品产量以及质量等信息进行采集和处理。企业在选择好ERP系统后,要对企业产品的生产及业务流程进行改造,使其与ERP系统的运行有效适应。最后,还应该组建优秀的ERP系统管理小组,使其根据企业自身业务流程设计的特点,加强创新,促进系统功能模块的二次开发,更好地为企业实现电子商务提供支持。 4.推进企业产业集群发展。纺织制造企业在有了强大的内部ERP系统支撑后,为了构建可伸缩的完整的电子商务系统就应该将眼光放在互联网上,集成企业内部网络和供应商及同行业企业的外部网络,加强供应链管理,推进企业的集群化发展,促进资源信息的共享,优化资源配置。具体而言,各纺织制造企业要积极构建信息的共享平台,促进企业与企业之间的信息资源共享,降低集群协调费用。同等级规模的纺织制造企业要共建集群共享信息平台,积极收集有效信息,建立多层次的稳定信息网络,进而促进企业的资源整合与配置,促进企业与企业的互利共赢。 三、结语 21世纪的纺织制造企业已转变成“多品种,少批量;高品质,快交货”的发展形势,为了适应此发展形势,纺织制造企业要具备高度的自动化及反应能力,积极探讨电子商务策略并加强实施,促进企业经济效益的提升。 作者:戴平 单位:浙江兰宝毛纺集团有限公司 纺织毕业论文:计算机图像与纺织品论文 1对悬垂性的分析 纺织物的悬垂性也是其质量检测的一项内容,从20世纪30年代开始,纺织企业就开始对织物的悬垂性进行检测,在长期的发展中,悬垂性测定仪器和方法也得到了不断的改进,但是其所得到的检测结果依然很难达到精准的程度。近些年,有学者提出了在织物悬垂性分析中采用计算机图像处理技术的方法,并进行了相关研究,发现这种检测方法不但能够从所采集的二维图像中评定出纺织物的悬垂性程度和形态特征,还能主观评价出其相应的三维信息,这样以来就可以实现了主客观评价相统一的检测评定效果,极大的提高了检测的准确度。具体来讲,在检测纺织物的悬垂性时,运用数字图像处理技术是先由CCD摄像头采样,摄取织物悬垂的物理图像,然后经过图像采集卡A/D转换成为数字图像,以灰度图像格式存储在计算机的存储器内。计算机对此灰度图像进行一系列的图像预处理,如滤波、二值化、边缘增强等,除去噪声、背景等无用信息,保留与悬垂有关的信息。最后,对悬垂图像的形态结构进行分析,提取各种特征参数,计算表征织物悬垂性能的相应指标。 2织物图案自动识别分析 利用计算机技术对织物图案进行自动识别分析,可以提出其织物的特征参数,从而判定织物的混纺比,则将极大的提高织物纱线混纺比测定工作效率,同时也为改善织物的生产工艺参数提供了指导依据。具体来说,在计算机图像识别技术中,对织物的图案识别流程是:采集图像、输入图像、预处理、特征提取、匹配并分类、得出识别结果。而织物纱线混纺比的图像处理分析流程则为:采集图像、滤波去噪、局部灰度均匀度调整、二值化处理、粘连纤维分割、标记图像、特征提取、纤维划分、得出混纺比。近些年,随着计算机图像处理技术的不断发展,仿真CAD系统也逐渐应用在织物的检测分析中,这样不但可以直接对纱线实物进行有效的质量评价,而且还能够通过仿真模拟对最终的织物性能进行评测。实现了不同纱线所织成的成品外观预测,这对于提升纺织物工艺水平有着重要意义。 3对经纬密度的测量和分析 在以往的织物经纬密度测量中,一般是利用照布镜或者密度镜等工具,由人直观的查出单位长度中有多少根经纬纱。这样的检测方法不但需要花费大量的时间,而且还会出现较大的误差,因为人的眼睛一直盯着小范围的事物看,容易出现疲劳而出现数错的现象。而借助计算机图像分析技术来对经纬密度进行测量则能够很好保证其测量精准度,且测量速度更快,误差更小。另外,无论试样大小,均可以采用这种方法进行检测,这也是其他检测方法不能比拟的。其主要的分析流程为:先采取待检织物的图像,然后将该图像输入计算机设备中,利用图像处理软件对图像进行傅立叶变换,将织物图像在空间中的二维灰度分布变换成对应的二维频率域中的频谱,进而提取图像的频率域信息。频率域中频率所代表的物理涵义是单位长度上正弦状灰度浓淡变化的重复次数。由于织物的表面形态可以在所采集的图像上体现出来,其经纬纱线的排列不同,所表现出的灰度分布形态也不同,所以通过图像分析中获取的灰度值大小就能够判断出经纬向纱线的频率和密度。当然,这种密度分析方法仅仅只是对单层纺织物而言,如果纺织物是双层,则应该对里外的经纬纱分别进行密度分析,然后再根据排列比计算出最终的总密度。 4对纤维长度和细度的测定与分析 应用计算机图像处理技术测试纤维细度的过程:利用哈氏切片法,得到纤维的纵向切片,纤维样品经过显微镜的光学放大,其图像直接投影在工业摄像机的光电转换器上,转换成数字化的电子图像输入计算机,通过计算机对图像的柔化、二值化、去除干扰等处理获得较满意的实时轮廓后,再对纤维的细度及长度进行测定。边缘检测算子可检查每个像素的领域并对灰度变化率进行量化,利用已有的处理结果进行有目的的代换,跟踪并找到纤维的两个不同边缘。利用3X3强邻接像素模板检测出纤维图像的边界再用长度标尺计算出纤维的长度及细度。 5结束语 总之,利用计算机图像分析技术进行纺织品检验,是一种非常可行的先进检测手段,因为其是一种跨多个学科领域的技术,将光学、计算机图形学、数学、纺织学等多个学科的知识糅合在一起,对纺织品的结构特征和形态进行细致的检验,极大的提高了纺织品检测水平和检测效率,为未来纺织行业的发展提供了良好的技术支持。 作者:陈珂 单位:盐城市纤维检验所 纺织毕业论文:数据挖掘之纺织品论文 1基于数据挖掘的PH值分析 纺织品中一些纤维不易上色,只有应用强酸或者强碱才能保证其上色的效果,我国对纺织品中PH达到的数值有着明确要求。通过对某检测机构pH值超标报告的分析发现,纺织品中各个成本pH值分布为:棉56.67,羊毛22.5%,羊绒7.5%,桑蚕丝4.17%,亚麻3.33%,聚酯纤维3.3%,粘纤1.67%,兔毛0.83%。 经过检验与对比发现,pH超标较为严重的主要是棉成分,由于棉只能在强碱条件下上色,所以,会使纺织品超过国家要求的pH值控制范围。pH值超标主要是生产工艺不佳造成的,为了降低pH值对人健康的影响,相关部门应加强对服装制作工艺的控制与管理。 2基于数据挖掘的色牢度分析 色牢度也是纺织品检验的一项重要指标,在Clementine中将导入的数据通过过滤节点过滤出品牌、耐水色牢度(沾色)、耐酸色牢度(沽色)、耐碱色牢度(沾色)、耐干摩擦色牢度和主要成分之后。建立进口纺织服装的风险预警以及置信度规则,可以发现,支持度和置信度都很高的规则主要涉及桑蚕丝和棉这2种成分以及甲品牌。主要成分为桑蚕丝的纺织服饰与耐碱色牢度、耐水色牢度、耐酸色牢度关系密切,而主要成分为棉的纺织服饰以及甲品牌的纺织服饰4种色牢度的不合格比例都很高。 色牢度不够的原因除了与制作工艺有关,还与染色后浮水处理有关。针对桑蚕丝与棉成分含量较高的纺织品,一定要在染色前先进行正交试验,还要保证染色温度、染色液酸碱浓度的合理性,这样才能保证桑蚕丝以及棉制品色牢度的合格性。 3结语 本文对基于数据挖掘技术的纺织品质量检验方法以及具体检验程序进行了介绍,通过分析发现,在很多纺织品中,都存在甲醛超标、pH值不合格以及色牢度不合格的问题,这些问题在有些品牌服饰中较为严重。通过相关数据分析发现,夏季是甲醛超标的高发期,pH值不合格在棉织品中比较突出,而色牢度不够在桑蚕丝制品中比较常见,相关部门一定要加强对纺织品制作工艺的管理,这样才能提高纺织品质量的合格率。 作者:陈珂 单位:盐城市纤维检验所 纺织毕业论文:跟单模拟实习平台与纺织品论文 1.纺织品外贸跟单操作能力 为了让学生便于掌握跟单操作技能,平台采用外贸真实案例,由易到难、由简到繁阶梯方式设计了任务。学生首先完成简单任务,熟悉纺织品外贸跟单的基本流程后,再完成较复杂的任务,任务难度逐步提高。学生在系统完成整个跟单任务的操作过程中,需要根据系统提供的不同纺织品种、企业类型、进出口方式进行跟单,需要按照纺织品外贸订单要求灵活选择合适的工厂、自主安排生产进度,还需要与外贸经理、生产厂长等人物仿真对话,完成外贸经理、生产厂长等交代的任务。通过这种循序渐进的方式进行反复训练,学生可以熟练掌握不同类型的纺织品外贸跟单操作技能,并体验不同类型外贸跟单方式,从而使其外贸跟单操作能力获得大幅度的提升。学生进入纺织生产企业或纺织外贸企业,除了要具备较强的业务能力外,还应该具备良好职业素养。因此,进行项目化教学模式设计,除了培养学生专业技能外,还应注重培养学生与外商、生产企业、运输公司打交道以及与自己团队合作过程的情商,培养学生热爱外贸跟单职业,吃苦耐劳和勤于奉献精神,诚实信用的品格;培养学生与人交流、与人合作能力,信息接受和综合研判的能力;培养学生分析力、洞察力、决断力和创造性思维能力。尽可能让学生切身体会到真实的外贸跟单过程、工作状态。 2.version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台项目化教学方案 依据项目化教学模式并结合version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台的特点和外贸企业跟单工作需要设计的教学方案[2],见表1。根据纺织品外贸跟单业务进程,纺织品外贸跟单可分为前程跟单、中程跟单、全程跟单。实习项目按难度排序,分为前程跟单式基础实习、中程跟单式提高实习、全程跟单式综合实习。每个学生需要完成低难度实习项目才可以进行后续的实习项目。要完成每个实习项目,学生需要遵循一般跟单业务的主线路流程,主线流程是必须完成并且不能忽略的,需要按照客户要求、外贸经理指示,完成整个跟单业务实习。在实习业务过程中,学生模拟外贸跟单员需要往来于多个不同场景,通过人物对话、电话交谈、邮件交流等多种交流形式,在上述多个操作界面中,完成5个阶段的实习。为了保证实习的时效性和连续性,安排实习时间为连续3周,每周实习5天,共计15天。在岗前培训阶段,学生熟悉平台功能界面和每个场景道具的使用及业务操作流程,消除因对version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台陌生而产生畏惧心理。在项目一实习阶段,同组学生相互支持、共同合作来完成前程跟单训练任务。让学生认识把订单条款内容准确的分析落实到每个业务环节,做到环环紧扣,井然有序,才能保证按时、按质、按量完成交货任务。通过这个项目的训练为下一步项目训练打下基础。小组合作学习有利于学生群力群策,共同讨论,互相促进,树立信心。在项目二实习阶段,要求学生完成中程跟单训练任务。重点完成原辅料跟单、外包跟单、运输跟单等环节,锻炼学生完成业务操作技能。在项目三实习阶段,学生选择性完成全程跟单训练任务,包括订单分析、原辅料跟单、样品跟单、质量跟单、包装跟单、运输跟单等,让学生体验全程跟单整个过程,对所学的专业知识进行重新梳理和系统地运用[1]。要求学生4人自由组队,分小组竞赛,小组内学生之间相互配合,形成自主式学习和互动式学习的氛围,小组间实战分组竞赛[3],做到“以赛促学”,有助于提高学生的沟通、协作能力和团队合作意识。在项目四实习阶段,要求学生对整个实习过程进行总结。在系统训练后,学生在能力上获得一个“质”的提升,深刻地领悟到纺织品外贸跟单员岗位应具备的各种素质和技能,促使学生查缺补漏,进一步完善自己以适应纺织品外贸跟单员的需要。 3.version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台项目实习训练亟需解决的问题 3.1学生英语水平 纺织品外贸跟单业务的每一个环节都需要英语,学生在使用version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台进行业务操作,比如订单分析、单证操作、联系外商等环节都要用英语来完成。尤其是订单分析,如果订单都读不懂,跟进根本无从下手。近年来高职高专院校连年扩招,录取考生的分数整体持续下滑,尤其是学生的英语分数普遍较低,表现为英语基础不扎实,词汇量小,英语表达能力差。在利用version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台学习时,许多学生会因英语水平差,面对分析英文订单容易产生畏惧心理和逃课行为。因此,在实习开始前,针对性的开展英语强化训练,特别是对订单分析的训练。提供大量有英语知识点的资料,供学生学习参考。鼓励学生多读多看商务英语词汇,全面消除学生在英语方面的学习心理障碍。 3.2专业基础知识掌握 在进行实习工作中,需要用到的专业知识包括:纺织品贸易知识、外贸单证知识、商检与报关知识、货款结算知识、纺织品生产知识等。在实习过程中,学生表现出对这些专业知识掌握不扎实,理解不透,在操作过程中经常犯一些低级错误。比如11种贸易术语的含义,20英寸集装箱的尺寸记混淆导致装箱计算错误等。学生在实习中遇到类似的问题,可通过以下途径解决:向教师请教,班级QQ群讨论,在平台的“操作提示”窗口寻找答案,网络查询或在本课程网络课程在线答疑栏留言求助。 3.3业务流程和操作 学生实习version3.0纺织品外贸跟单模拟实习平台需要完成主要流程40多个步骤,对于第一次接触外贸跟单实际操作的学生而言,从分析订单,工作计划制定、选择生产企业、打样、原材料入库检验、制定生产计划、三期质量检验、日常突发情况处理、箱唛制作、包装测试、安排运输、报检报关、单据交付等每一道步骤都要遵循主线流程,在规定的场景,使用规定的道具完成任务,这是一个非常复杂的过程。学生首次面对如此复杂流程不知从何下手,业务操作过程中由于对流程不熟悉,场景不清楚,任务道具不会用,常常会手忙脚乱,乱点一通,甚至放弃训练。对此,教师应该提供给学生纺织品外贸跟单流程表,引导学生依据纺织品外贸跟单流程表一步步操作,在操作时不要打开太多的单据以免操作混乱,对于学生出现的问题,教师及时解答,及时疏导学生的烦躁情绪,鼓励学生坚定信心完成操作。 作者:赵双军 单位:陕西工业职业技术学院 纺织毕业论文:数据库检验与纺织品论文 1客户信息的管理与维护 客户信息的维护是提供良好的客户服务的基础,准确的客户信息录入将对系统正确的进行客户分析提供很大的帮助。在实际过程中,由于纺织品企业的联络人变动较频繁,以及企业名称的变更,录入委托单时未准确填写企业信息等原因,导致客户信息较为分散,无法准确的进行客户的业务量分析,样品质量问题总结等,大大降低了客户维护的效果。所以必须建立一套完成的客户管理数据库,才能对不同客户提供针对性的服务。首先,针对签约客户,需建立协议客户信息表,客户协议表,在协议客户信息表中正确录入企业客户的名称,为其产生唯一的客户ID值;然后在客户协议表中为该企业客户建立合同号,折扣,合同生效日期等信息(注:每签订一次合同,会产生一条记录),并通过协议客户信息表中的客户ID进行关联,此时针对该客户的基本信息录入完毕。然后,考虑到企业客户的联系人经常变更,报告寄送地址也会改变,需要再建立一张客户名录表,该表包含企业名称,联系人,联系方式,地址,E-MAIL等信息,如果所录入的客户信息有签约合同,同样要与协议客户信息表中的客户ID值进行关联。在开具流转卡时会从客户名录表中调出客户基本信息,系统会根据是否有关联ID值,在客户协议表查找相应合同信息。 2项目库的建立 纺织品检验的项目名称和检验方法种类繁多,而且标准不断更新迭代,维护量较大,在日常受理过程中,若使用人工录入的方法,工作效率太低,所以需要合理的设计整体数据架构,降低维护难度,增强调用项目时的便捷性,能够为日常的受理工作提高效率。在检测实验中,检验项目名称有很多,相同项目也可能存在不同的名称,首先要先对这些检验项目与其相应的检验方法进行整理,若一个项目可以使用两种或两种以上的检验方法,那么数据库就必须存储对这几种方法和项目进行对应存储,并使用简称对这些项目进行分类。例如:耐干洗色牢度、面料耐干洗色牢度、里料耐干洗色牢度可以统一分类为耐干洗,这样在做到项目统一的前提下,还可以方便统计数据。检验项目名称的数据繁多,要快速调用这些项目就必须使用产品标准,一个产品标准可以对其相应的项目进行捆绑,并通过一张数据表来存储检验项目与产品标准的关联关系,那么在受理过程中调用项目时,可根据选用的产品标准快速读取检验项目。当然,也可以自定义产品标准,将常用的项目归类在同一个自定义标准下,那么就可以通过这个产品标准来筛选常用项目进行。根据不同的样品等级,同一个产品标准的标准参考值是不一样的,例如FZ/T81008-2004的耐干洗色牢度项目对于合格品、一等品、优等品的标准参考是不一样的。为了在对项目实测值录入时,快速的对照标准值,还需要在关联表中对不同等级做不同的标准值对应,那么在开具流转卡的时候,就可以依据样品等级准确的筛选出相应等级的检验方法,并体现该项目的标准值。如果再深入考虑,可以通过项目简称来对应仪器名称与状态,那么由仪器管理人员实时的对仪器状态就行更改,当仪器报损或维修时,依赖于此仪器的项目可以在被调用时提示仪器无法使用。 3仪器设备 纺织服装行业的检测工作离不开仪器的配合,众多的仪器需要通过信息系统进行合理的管理,能够让仪器管理人员方便的了解各个仪器的名称,出厂日期,生产商,量程,规格,所在位置,检定周期,计量时间以及当前可否正常工作等,通过设置检定周期,由系统自动计算并提醒管理人员对仪器进行设备检定。还应该提供简单快捷的仪器状态操作,能够快速的对仪器的故障等情况进行公告,并关联检验项目库,能够让受理人员知道仪器是否可用,对于无法工作的仪器,禁止选择需要使用该仪器的检验项目,防止因为仪器的问题导致项目检验时间的推迟。 4数据准确性与公正性 从最开始的审理评审,到最后的报告发出,许多关键的环节都需要有人进行审核,来确保数据的准确性。受理时的客户基本资料、检验项目,检验依据的使用等信息,需要在审卡时由另一个人进行对照审核;实验室录入数据后,由报告编制人员对其原始数据进行审核;报告批准人员对报告编制人员出具的报告内容以及格式进行审核。层层环节的重复检查,是保证数据与报告准确性的唯一办法,系统要针对所有环节的数据库修改进行纪录,由这些纪录可以查明报告出错的环节与实施人员,针对这些问题进行整理改进。为了保证数据的公平公正,需做到以下几点要求:①每一个环节的审核人员不能是上一个环节的人;②在除报告编制与报告批准人员的界面中出现报告编辑模块,其他环节都无此功能;③针对分样流转至实验室,实验室系统与分样卡中需屏蔽相应样品的客户信息;④每一个环节打回至上一个环节都必须详细说明原因;⑤根据实际需求,对不同岗位的人员的系统屏蔽项目实测值与检验结论。以上是在纺织品检验信息系统开发过程中总结的一些问题,以及解决问题的思路,其目的是为了设计出一套较为规范的系统,并为有该开发意向的人提供帮助,不妥之处,还需继续改进。 作者:徐迅 单位:福建省纤维检验局 纺织毕业论文:室内设计与纺织品论文 1.教学方法、教学手段的改革 采用项目驱动教学法,以真实的设计项目为主线来驱动整个教学过程。通过分析和解决实际问题的训练,培养学生学习“室内设计”课程的积极性,从而做到抽象理论与实际应用的融会贯通。在教学过程中,以一个或多个项目为主线展开,把室内设计的相关知识点融入到项目的各个环节中去,层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充,扩大知识的广度和深度,直至得到一个完整的项目解决方案,从而达到学习知识、培养能力的目的。在“室内设计”课程教学过程中,采用项目驱动来循序渐进地导入、运用、深化知识点,并把课程中的室内设计训练与纺织品设计相结合。此外,利用多媒体及网络进行教学,开辟了“室内设计”课程的4A网络教学平台,增加了3DSMax等三维设计软件的讲授,并把行业中流行的适合纺织品设计专业的三维软件介绍给学生,使学生能够较快地形成三维空间观念,并能高效完整地表达出自己的设计意图。 2.实践环节的深入开展 围绕培养三维空间设计能力的目标,以项目驱动的六大板块的实践教学环节为抓手,层层推进教学,增加了实物制作与空间模型搭建相结合的设计过程。在训练产品造型和空间设计能力时,要求学生按照企业项目需求,用模型模拟搭建真实的纺织品陈列空间,使学生的室内设计项目落到实处。具体的实践环节六大板块如下:(1)市场调研。选择知名纺织品品牌店铺进行调研,了解店铺的空间布局、材料选择、灯光设置、色彩搭配以及店铺陈设,分析它们与品牌风格之间的联系,并绘制店铺的平面结构图。通过市场调研,学生直观地了解了纺织品与室内设计的关系,并对三维空间布局有了初步了解。(2)透视法和室内空间线描练习。学习室内的一点、两点透视法,了解室内效果图绘制的原理,为手绘快速表达设计意图做准备。为了培养学生的空间设计能力,提升效果图绘制的水平,在课后安排学生进行室内空间的线描练习,方法是对照室内的照片进行手绘。(3)优秀效果图临摹。对优秀的效果图进行原样临摹是快速掌握手绘效果图画法的途径。通过临摹,学生学习了室内效果图选景、构图的技巧及各种表现技法,包括水粉表现法、水彩表现法、铅笔淡彩表现法、马克笔表现法等,为后续的设计实践和效果表达做准备。(4)室内色彩搭配训练。学习室内色彩的搭配规律,了解主色和点缀色之间的关系,环境色和物体色之间的关系,通过合理的配色表现室内空间的不同风格。学生按照特定的项目主题要求,借助电脑设计软件来快速表达特定的室内色彩风格。(5)空间主题三维效果图制作。将三维设计软件的教学融入到空间设计的项目主题中,学生可以利用3DSMax等软件来完成“为主题家纺设计室内效果”的项目作业。要求学生首先为特定的项目客房寻找主题概念,确定合适的表现元素,运用三维设计软件完成效果图的制作。三维设计不仅能够使学生直观地看到自己的设计成果,增强学习的成就感,而且能够大大激发学生的学习兴趣和主动性。应用三维设计软件表达设计意图能够大大提高学生的设计效率和设计质量。(6)展厅设计项目。与“卓越工程师计划实践基地”企业合作,将课程设计的主题定为“纺织品品牌展厅设计项目”,学生针对预先设定的家纺或服装品牌,根据企业展陈的实际需求进行展会或专卖店展厅设计。在为项目出具效果图之后,要求运用简易材料制作展厅的模型。学生逐渐摸索绘图、设计、制作模型的思路,并不断地修正,最终达到设计要求,大大提高了三维空间观念和三维设计能力。 3.评价与成果展示 注重项目的展示阶段。一个具体项目实施结束后,引导学生对设计的整个过程做总结分析,强化学生在项目制作过程中的体验;组织学生进行交流,展示他们每个环节的设计成果,互相提出问题,发现在制作过程中存在的不足并讨论问题的解决办法;在展示和分析中让学生跟着项目实施的进度学习和思考。课程即将结束时,我们与“卓越工程师计划实践基地”企业的代表从不同角度出发来评议学生的设计,课程结束后在校内进行了“室内设计”课程成果展览,取得了良好的成效。 4.结语 纺织品设计专业“室内设计”课程的教学改革,紧密结合专业特色,将三维空间设计观念融入各阶段的教学环节中,提高了学生的三维设计能力。以项目为主线来驱动整个教学过程,通过分析和解决实际问题的训练,提高了学生学习本课程的积极性,做到了三维抽象理论与实际应用的融会贯通。与“卓越工程师计划实践基地”企业协作,将课程设计与企业项目的实际需求相结合,激发了学生的创新积极性,提高了学生设计的有用性。 作者:苏淼 王小丁 鲁佳亮 单位:浙江理工大学 纺织毕业论文:TPP成员纺织品论文 一、中国和TPP-1国家出口HS50至HS63产品到美国市场情况 过去的十几年间,与中国竞争美国纺织品服装市场的TPP-1成员主要是加拿大、墨西哥、日本和越南。此外,韩国在HS52、HS55和HS60对美出口与中国也有一定竞争,且近两年韩国亦有加入TPP的意愿,但尚未参加谈判,不在研究范围内。中国和TPP-1成员出口美国市场纺织品服装情况如表1所示。对2005年至2012年中国和TPP-1国家输美纺织品服装的数量占世界所有国家出口至美国的总量比进行比较,从中可以发现中国在HS50、53、、58、62和63章产品出口远远高于TPP-1成员在美国市场上的份额;在HS52、55、57、60和61章产品上,从一开始出口额相近到中国赶超并逐渐与TPP-1国家拉开差距;HS56章产品2005年TPP-1国家输出美国比重远高于中国,但中国出口增长很快,在2012年和TPP-1成员出口美国数量相同;而TPP-1国家在HS51、54和59三章产品的数量远大于中国出口美国市场的数量。 二、中国及TPP-1成员对美出口纺织品服装相似性分析 受纺织品服装产业的独特性、市场结构和历史制度因素等方面的影响,纺织品服装不仅贸易规则特殊,并且具有独特的原产地标准。围绕该协议是否应采用严格的“纱以后”(Yarn-for-Ward)原产地标准以及哪些产品可以列入“短缺产品清单”(ShortSupplyList)制度,在美国纱线及面料制造商与美国服装零售业之间存在巨大争议。本文假设TPP实施后采用“纱以后”原产地规则。根据纺织服装业阶段发展理论,TPP-1成员经济发展水平不同,其所处的纺织服装业发展阶段差异很大,该产业的不同发展阶段的典型国家都有,且HS50到HS63章产品均有成员国生产和出口美国市场。为了比较中国和TPP-1成员输美纺织品服装结构的相似性,本部分对中国和TPP-1成员国整体的纺织品服装出口相似度进行计算。出口相似性指数可以在两个不同的域内测度,即出口商品和出口目的地国家。这两个测度的结果分属不同域,测度过程中选择适当的权重,因而这两个指数是一致的。首先将中国和TPP-1国家出口至美国的HS50至HS63章产品作为总体计算双方的纺织品服装的总体相似度,再将这14章产品按纱、布、服装和制成品分为四大类按HS四位码整理数据分别来计算其相似度。根据公式计算出中国与TPP-1国家纺织品服装总体相似度从2002年的61.66,上升到2005年的63.45,到2006年降到的59.37,到2012年又上升到63.43,表明双方纺织品服装产品结构有波动,但总体趋同,这意味着中国和TPP-1成员在美国市场竞争性较强。纱、布、服装和制成品四大类产品2005-2012年的出口相似度指数如表2所示。从表2中可以得出,中国和TPP-1国家在纱、布、服装和制成品的相似度呈现两种趋势,纱和制成品的相似度呈现下滑趋势,纱的相似度从2005年的93.02下滑到2012年的84.37,制成品的相似指数从37.23到2012年的20.70,这与美国商务部纺织品服装贸易办公室网站统计趋势是一致的,双方的这两大类产品在美国市场的竞争有下降趋势,但是纱的相似度非常高,这意味着此类产品分布很接近,在制成品上双方相似度下降很快,说明双方在这类产品上有互补性。而双方在布和服装两大类产品上的出口相似度逐年增加,说明中国和TPP-1国家在这两大类产品的生产和出口上逐渐趋同,在美国市场竞争逐渐加剧。 三、中国和TPP-1国家纺织品服装在美国市场的竞争关系分析 目前有很多指标可以衡量一个国家贸易专业化程度,其中最常用的是显示性比较优势(Re-vealedComparativeAdvantage)指数,本文采用修正后的显示性比较优势RSCA(RevealedSymme-tryComparativeAdvantage)指数。该指数范围在[-1,+1]。一般来说,如果一国某商品的RSCA大于零,说明该国此类商品的生产专业化程度高于同一时期的世界平均水平,具有比较优势;反之则相反。RSCA数值越大,说明生产的专业化程度越高,商品的比较优势越强。中国和TPP-1国家在2005年至2012年间HS50章到HS63章产品RSCA指数计算结果如表3所示。从表3中可以看出,中国纺织品服装出口在中国出口商品中的比重较大,并且与TPP-1成员相比,中国在绝大数产品上都比TPP-1国家有比较优势,只有HS51章产品,TPP-1国家比较优势稍强于中国。同时中国在HS50、51、52、62和63章产品上的比较优势呈下降趋势,其他章产品比较优势缓慢上升。TPP-1国家只有HS51和59两章产品RSCA指数为正,说明纺织品服装在TPP-1国家占其出口商品比重不大,且除了HS51章产品在2012年RSCA指数大于中国,其他均远小于中国RSCA指数,中国尤其是在HS50、58、60、61、62、63章产品上在2005年到2012年间的显示性对称比较优势指数都大于0.5,这说明中国在这几章产品的相对比较优势相对稳定,而且明显高于世界同期的平均水平;但对于HS51、54、59这三章产品,尽管中国的显示性对称比较优势指数(除在2012年HS51章产品低于TPP-1国家)均高于TPP-1国家,但这三章产品TPP-1国家在美国市场的出口份额远高于中国。 四、TPP实施对中国和TPP-1成员输美纺织品服装潜在流量变化定量分析 (一)研究方法 当前定量研究评估自由贸易协定对贸易的影响,多采用可计算一般均衡(CGE)模型。该模型可以用来评估一项或多项新政策冲击对多国多生产部门产生的效应,从而反映出该政策对贸易的影响程度。本文亦选用全球贸易分析(GTAP)的CGE模型对TPP实施后对中国和TPP-1国家输美的纺织品服装贸易流量进行估算。本文将假设美国对TPP-1国家的纺织品服装征收零关税,而对中国输美同类产品征收的关税不变,来观测双方输美的纺织品服装贸易额的变化情况。本文基于GTAP8数据采用RunGTAP3.62软件进行CGE计算。根据研究目标和假设,将GTAP8数据库中的57个产业部门划分为纺织品、服装以及其他(剩余55个产业部门作为一个组别)三个组别;将数据库中129个国家或地区划分为TPP-1(GTAP8数据库中没有独立的文莱数据统计,故该组别不包括文莱)、美国、中国、越南和其他等5个组别,关于纺织品和服装组别,仍然选用HS分类,但需要说明的是,本部分GTAP8数据库按HS6位码来划分纺织品和服装,与联合国贸易统计署数据库相比,在纺织品组别多了880400、940430、940490产品的统计;服装组别多了HS42章4种、HS43章9种和HS65章商品,为了保持一致性,本文处理时将上述产品做了数据筛选,将上述几类产品从各自组别剔除,将其纳入第三组别———其他组别。需要说明的是,把越南作为一个组别是因为越南已成为除中国大陆外输美纺织品服装的第二大供应国,尤其是在HS61章产品上近十年来发展迅速,与此同时,越南服装业的很大一部分棉花都是从中国进口,按“纺纱后”原产地规则,TPP成员国如果想享受成衣出口关税减免,其成衣原料必须为本国生产或从其他成员国进口。本文假设TPP实施后该区域内对纺织品服装的进口关税取消,将关税政策冲击变量设定为TPP-1和美国与越南组别的纺织品服装关税削减为零,而其他组别的进口关税不变。 (二)计算结果与分析 可计算一般均衡模型计算结果表明(见表4),与GTAP8数据库中2007年基期相比,TPP实施后中国、TPP-1及越南输美纺织品服装贸易流量将发生较大的变化,具体总结如下。第一,根据模型测算,TPP实施后,美国出口至越南和TPP-1国家的纺织品将每年增加0.51亿美元和3.28亿美元;而同时越南和TPP-1输美的服装每年则分别增加22.49亿美元和6.62亿美元。由于美国、加拿大和墨西哥三国签署的北美自由贸易协定在1994年1月生效且在2004年1月取消了纺织品关税和进口配额限制,根据本文第一部分分析,加拿大、墨西哥输美纺织品服装数量近十年基本稳定,因此美国对TPP-1国家的纺织品出口量的增加应该主要发生在除加拿大和墨西哥之外的其他成员国之间。上述贸易流量的变化,因为TPP进口关税削减增加了TPP协定区域内国家相关产品的价格竞争力,从而刺激了美国对上述产品的需求。第二,根据模型测算,中国出口到美国的纺织品和服装每年将分别减少1.64亿美元和4.04亿美元,世界其他国家出口美国的纺织品和服装每年将减少3.93亿美元和12.33亿美元。上述贸易流量下降,主要原因是TPP实施后,中国和世界其他国家(除了和美国已有贸易协定的国家)向美国出口的纺织品服装仍需被征关税,与TPP-1与越南出口至美国的纺织品服装相比,同类产品价格竞争力下降,在美国市场份额减少。第三,从表4中还可以看出,TPP生效后,中国纺织品出口至越南和TPP-1国家的贸易额每年将分别增加1.12亿美元和0.707亿美元;中国出口到越南的服装贸易额每年将增加0.065亿美元,但向TPP-1国家出口的服装贸易量则每年减少1.92亿美元。同时,越南纺织品部门每年贸易逆差将扩大7.36亿美元,而服装部门每年贸易顺差扩大24.67亿美元。上述贸易流量的变化可以部分说明TPP有利于扩大亚洲纺织品服装区域性生产贸易网络的发展。同时表明,相比其他TPP发展中成员,越南的服装出口领域最具出口潜力。此外,根据表4还可以得到,TPP生效后,美国纺织品和服装两部门的每年贸易逆差分别扩大0.036亿美元和10.35亿美元。这两个部门的逆差尤其是服装部门的逆差扩大主要原因是关税削减后越南和TPP-1国家对美出口大幅增加引起的。 五、结论及建议 本文通过选择纺织服装业,定量评估太平洋战略伙伴协议实施对中国和TPP-1成员国贸易流量的影响。通过以上分析可以得出以下结论:首先,中国和TPP-1国家近十年对美国纺织品服装出口占世界市场对美出口的比重,除HS51和HS53章产品基本不变外,中国在其他12章产品上的出口比重逐年上升;TPP-1国家则在HS50、51、53、61、62、63章产品上变化不大,其他8章产品逐年下降,并且对应产品中国上升比例与TPP-1国家下降比例基本一致。其次,中国和TPP-1成员出口美国市场的纺织品服装结构,自2005年以来,布和服装的相似度都超过60,表明在美国和TPP-1国家在美国市场的布和服装领域的差异性减小,竞争性加强。第三,定量的研究结果表明,TPP成员一旦付诸实施,该协议的贸易创造效应首先会增加TPP-1成员方尤其是越南对美国的服装出口;其贸易转移效应将减少中国和世界其他国家对美国服装出口;对中国纺织品服装业尤其是服装业负面影响较大,而越南将会是TPP成员国中抢占美国服装进口市场份额最多的国家,成为服装产业的最大受益者。此外,先前诸多研究认为,美国经济总体从跨太平洋伙伴关系协议受益,但本文的研究结论显示,该协议可能会有损美国纺织品服装业的经济利益。综上所述,根据本文分析,中国需要关注TPP的进展,但无需过分在意加入还是不加入TPP谈判,可以按照TPP谈判的要求以及新一轮全球化的要求来不断改善中国商业投资环境,积极推动多个区域自贸协定,参与双边投资协定(BIT)以及服务贸易协定(TISA)谈判;同时促进RECP(区域全面经济伙伴关系协定)谈判进程,启动亚太自贸区(FTAAP)进程。同时,中国须加强与东盟成员国的关系,东盟已成为中国纱和布出口的第一大市场,充分利用中国与东盟成员国在纺织品贸易上形成的互补格局,拉动中国纺织品的出口,在某种程度上抵消未来TPP可能对行业产生的负面影响。与此同时,中国纺织服装业要提高产品附加值,政府、行业和企业共同合作,努力加快产业技术进步和产业升级,提高纺织品在产出中比重,向集约型发展。一方面政府对技术研发能力强、节能环保达标的企业在技术和资金上进行支持,加强研发项目后期监管制度建设,建立有利于研发成果转化经济效益的运行机制;另一方面行业协会及时了解中国纺织品服装行业现状、问题、困难以及下一步的改造计划;了解纺织企业技术创新、市场推广现状及企业发展中遇到的瓶颈问题,为政府决策提供参考;行业协会同时能让纺织品服装企业及时了解政府相关的产业政策,掌握国内外市场的需求,为企业决策提供参考;再者,中国企业将自己的发展目标结合政府产业升级的要求,积极引进先进的生产设备和技术,建设自主品牌、提高质量管理,加强自主知识产权的技术研发,增加对高端纤维和面料的研究力度,增加产品的技术含量,从而提高产品出口附加值。 作者:左宗文 姚新超 纺织毕业论文:植物染料应用于纺织品论文 1前言 植物染料在纺织品中的应用是近几年研究较多的课题,研究人员从天然植物染料的化学结构着手,研究天然染料的提取方法、染色工艺,从而开发出一系列高档并具有高附加值的纺织产品。植物染料有很多优点,但也不可避免地引入微量有害重金属。下面对植物染料的概况、植物染料在纺织品中的应用情况及安全性评价进行探讨。 2植物染料的概况 2.1植物染料的分类 植物染料,也叫天然植物染料,是指从植物的花、果、茎、叶、根部获得,不经过化学加工的染料。自然界中能够提取染料的植物很多,据报导目前已有300多种,常用的有百余种,如茜草、紫草、苏木、红花、石榴、黄栀子、茶等。根据应用特点,植物染料可分为易溶型、易溶媒染型、先媒型、后媒型、还原型、酸碱易变型和单宁助染型等;按化学组成,植物染料可分为胡罗卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄类、靛蓝类、叶绿素类等;按其色相可分为红、黄、蓝、黑、绿等。 2.2植物染料存在的问题 2.2.1资源植物染料难以大量生产。我国植物短缺,想要获得足够的染料,就必须大量采摘和砍伐植物,这势必对生态环境造成破坏。许多植物染材也是中草药资源,具有很高的药用价值和经济价值,如果大量用作提取染料的材料,将会造成药用资源的浪费,增加生产成本。因此,植物染料资源不足是一个大问题。 2.2.2染色牢度利用植物染料对纺织纤维进行染色的另一个主要问题是色牢度差。由于植物染料和纺织纤维的结合力主要是氢键和范德华力,纤维对染料的亲和力低,吸附能力差,这样利用植物染料染色的纤维染色牢度差,很容易脱色,即使采用多种媒染剂也难以解决这一问题,尤其是皂洗牢度和日晒牢度。因此,利用植物染料对纺织纤维进行染色,染色牢度较差是一大欠缺[1]。 3植物染料在纺织品中的应用现状 植物染料具有无毒、环保、色泽纯真、自然的特点而被越来越多地应用于纺织印染中,具有广泛的发展前景。目前植物染料主要应用于以下几类纺织品:(1)真丝制品。用天然植物染料对真丝进行染色,更符合生态纺织品的标准,是真正的绿色产品,可提高真丝产品的附加值[2]。(2)功能产品。天然植物染料大都具有抗菌消炎、活血化淤、抑菌灭菌、防虫等作用,用其染制的面料将成为保健内衣的生力军[3]。(3)家纺、装饰用品。随着人们生活水平的提高,家纺产品将由经济实用型向功能型和绿色环保型转化。由植物染料染制的床单、被罩、浴巾等家纺产品,因符合生态环保标准,产品档次得到很大提高。(4)婴幼儿产品。由于植物染料绿色环保,还具保健作用,符合安全、卫生的要求,若开发婴幼儿纺织品,则将更具市场竞争能力[3]。目前已有一些企业生产出了植物染料染色的纺织品,如利用天然植物染料染色的系列童装,应用植物染料制备的环保型高档面料;国家863高新技术项目“天然染料制备及其在生态纺织品开发与羊毛清洁生产中的应用技术”,该项目运用现代技术对传统植物染料的染整工艺进行改革,在许多方面达到了产业化水平;此外,也有研究人员尝试用红曲米色素对丝绸进行染色。 4植物染料安全性评价探讨 4.1pH值 通常人体皮肤的pH值呈弱酸性,因为在弱酸性条件下人体不易被外界细菌侵入而致病,特别是婴幼儿皮肤娇嫩,易被外界细菌侵入。国家强制性标准GB18401《国家纺织产品基本安全技术规范》中规定:直接接触皮肤的纺织产品pH值要求在4.0-8.5之间,婴幼儿纺织产品pH值要求在4.0-7.5之间。由于植物染料染色的工艺受很多因素的影响,其中染色时的pH值、使用的媒染剂种类及用量等,都可能导致纺织纤维中的pH值不合格。因此,利用植物染料对纺织品进行染色时,要注意控制pH值在国家标准规定的范围内。 4.2甲醛 甲醛是一种无色刺激性气体,对人体十分有害。甲醛的释放,会刺激人的眼睛、皮肤和粘膜,引起瘙痒,也可能引发呼吸道发炎及皮肤炎。长期穿着甲醛含量超标的纺织品服装,可能会引起呼吸道等疾病。GB18401规定:对于直接接触皮肤的纺织品,甲醛含量应低于75mg/kg;对婴幼儿纺织品,甲醛含量要求低于20mg/kg。因此,使用植物染料对纺织品进行染色时,要注意控制甲醛的残留量在国家标准要求的范围内。 4.3有害重金属 4.3.1植物染料染色面料中重金属的来源 由于植物染料是天然染料而非合成的化学染料,因此植物染料中存在的有害化学物质较少。但由于植物染料的染色能力不强,织物在染色过程中常常使用重金属媒染剂以增强染色牢度,使用的重金属媒染剂增加了纺织品中重金属元素的含量,因此植物染料染色的纺织品中常常含有有害重金属。此外,有害重金属还可能来自于植物生长过程中受重金属污染的土壤,以及纺织品后期加工、后整理过程中使用的各种助剂,如部分防霉抗菌防臭织物在处理时使用的含有Hg、Cr、Cu等重金属的助剂[4]。 4.3.2重金属的危害 当含量小于人体体重0.01%时,某些重金属如锌和铜是人体所需的微量元素,但当其浓度在体内积蓄到一定值时,就会对人体产生毒性甚至危及生命。流行病学资料显示,砷、铬、镉、镍具有致癌性,锑、钴可能致癌,此种情况对儿童尤为严重,因为儿童对重金属有较强的吸收能力[5]。易挥发金属如汞,可经空气通过呼吸道进入人体;由于汗液或湿度的作用,部分游离重金属和金属络合染料也会被人体皮肤吸收而危害人体健康。这些金属一旦被人体吸收,较容易积累在肝、骨骼、肾、心脏及脑中,引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、关节疼痛、结石、癌症(如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌)等,尤其对消化系统、泌尿系统、脏器、皮肤、骨骼、神经系统破坏极为严重。表1归纳了纺织品中可能残留的重金属类别及其危害。 4.3.3纺织品中重金属的限量及检测方法 纺织品中重金属残留问题受到各国政府的高度重视,尤其在工业发达国家,各国相继做出了有关纺织品中重金属限量的规定。我国GB/T18885《生态纺织品技术要求》以及国际环保纺织协会《OEKO-TEXStandard100》对纺织品中可能对人体健康引起伤害的可萃取重金属进行了限量,并且还对铅和镉的总量进行了限定和详细说明[6-7]。纺织品中重金属的测定方法是:GB/T17593.1《纺织品重金属的测定第1部分:原子吸收分光光度法》[8]、GB/T17593.2《纺织品重金属的测定第2部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法》[9]、GB/T17593.3《纺织品重金属的测定第3部分:六价铬分光光度法》[10]、GB/T17593.4《纺织品重金属的测定第4部分:砷、汞原子荧光分光光度法》[11]。利用植物染料染色的纺织品中重金属的测定,也应该参照上述纺织品中重金属的测定方法进行。 5结语 20世纪初,因合成染料具有优异的染色性能、众多的品种和廉价的成本,使植物染料逐渐地退出了染料市场。近年来,随着环保意识的增强,人们逐渐认识到化学合成染料会损害人体健康、破坏环境,于是植物染料又被重新提及。生态纺织品是指在生产、流通、消费和废弃的整个过程中,都不产生损害人体健康或对环境产生不良影响物质的纺织品。化学合成染料主要从石油中提取,合成过程中的中间体均是有毒有害物质,某些物质还可能致癌,因此化学合成染料或多或少都会对人体有所伤害,尤其是应用在贴身服饰上,因而化学合成染料很难符合生态纺织品的要求。目前工厂使用的所谓环保或生态染料,其中相当一部分也将被列入禁用染料,因此化学合成染料的使用和发展空间将越来越受到限制。此外,化学合成染料在生产过程和使用过程中也会带来一定的环境污染。总之,天然植物染料虽存在微量重金属,但仍然优于化学合成染料。只要将有害重金属的含量控制在强制性标准规定的范围内,天然植物染料染色的纺织品纤维仍然很有研发前景;利用植物染料染出的织物对人体损害小,对环境污染少,必将越来越受到人们的喜爱,得到越来越广的应用。 作者:刘阳 唐晓萍 单位:北京出入境检验检疫局 纺织毕业论文:过渡金属漂白纺织品论文 漂白剂广泛应用于漂白纸张、纸浆、纺织品和污渍中.漂白剂通过氧化或还原过程,或者通过降解发色团的方法使氧化、还原或降解后的物质具有水溶性而达到除去发色团的目的;使其波长移出可见区范围,肉眼无法观察到该发色团的存在,也同样实现了漂白.用于洗衣清洁和原棉、纸张漂白的漂白剂主要有氯气、过氧化氢、臭氧和过酸类化合物等.促使人们探索更优漂白污渍和纸浆方法的原因包括:(1)降低漂白温度以节省能源;(2)用过氧化氢替代氯气以避免废水中产生卤代物,但过氧化氢动力学为惰性,因此通过过渡金属来催化活化过氧化氢;(3)用过氧化氢/催化剂组合替代过酸前驱物以减少化学试剂用量.本文将着重介绍过渡金属(比如锰、铁)催化剂及其在纸浆漂白和洗衣洗涤中的潜在应用. 1纺织品污渍和纸浆漂白技术 1.1纺织品污渍漂白 20世纪初,过硼酸钠的出现促使过氧化氢广泛应用于洗涤产品中.90年代后期,为了替代过硼酸钠以节约硼盐,过碳酸钠(又称固体过氧化氢)被引入洗涤产品中.过碳酸钠溶于水形成碳酸钠缓冲液并快速释放过氧化氢.为了获得较好的漂白效果,需要较高的洗涤温度(70~90℃),加入过酸(比如过氧乙酸或过壬酸等)可降低洗涤温度至40~60℃,现今该技术仍广泛应用于洗衣洗涤中.但过酸本身并不稳定,在洗涤剂中主要以前驱物的形式引入.四乙酰乙二胺(TAED)和壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS)是普遍使用的过酸前驱物.不同链长的过酸憎水性不同,据此可改善油性污渍的漂白效果[1]257-259.次氯酸盐漂白剂虽然可以进一步改善漂白活性,但伴随着纺织品或染料的破坏,故其应用受到限制[2]. 1.2纸浆漂白 20世纪30年代,含氯漂白剂广泛应用于硫酸盐纸浆漂白中.起初使用的漂白剂主要是次氯酸盐,后来发现在漂白过程中会释放氯化物到废水中而危害环境.二氧化氯(ClO2)是一种优质的纸浆漂白剂,能使纸浆达到较好的白度且纤维损伤较小;与Cl2或ClO-相比,它显著降低了废水中氯化物的含量.20世纪40年代,ClO2便广泛应用于纸浆漂白中.为了进一步减少含氯化合物的使用,含氧漂白剂得以迅速发展.主要使用的化学物质有分子氧、臭氧和过氧化氢.这里主要讨论过氧化氢在纸浆漂白中的应用.过氧化氢与其他漂白剂相比需要更高的漂白温度(90~110℃).在碱性条件下,过氧羟基阴离子HOO-能消除木质素中的各种发色团,具体来说就是羰基易与亲核的HOO-发生反应.痕量的金属离子在纸浆漂白过程中担任重要角色,比如Cu和Fe离子可以活化双氧水而形成羟基自由基进行漂白,但会造成纤维素损伤、漂白体系不稳定[3]. 2含锰漂白催化剂 2.1锰盐 20世纪80年代中期,金属盐广泛应用于洗衣洗涤中.锰盐是含碳酸钠的洗涤配方中过氧化氢的活化剂[4].通过漂白茶污渍发现,40℃时有较好的漂白活性,但二氧化锰易在织物上沉淀使其潜在应用受到限制.多年后,Burgess小组在碳酸氢钠缓冲液中用H2O2对多种烯烃进行环氧化发现,锰盐确实具有高活性[5].锰沸石能缓慢释放锰离子从而阻止二氧化锰在织物上沉淀[6];使用螯合剂(EDTA、庚酸和葡糖酸盐等)也可阻止锰盐在织物上沉淀,原因是释放适量金属自由离子或形成络合物[7].尽管随后一些专利报道了含各种有机配体的锰、铁、铜和钴化合物(图1)[8-10],但它们活化双氧水的能力均较弱,漂白污渍的能力较差,均不能推广应用。 2.2锰-三氮杂环壬烷配合物 第一个商业化的漂白催化剂是包含1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me3tacn)的双核锰化合物(图2).Wieghardt小组于1988年第一次报道该化合物[11-12].加入该催化剂后,40℃时双氧水对茶污渍便有较高的漂白活性,并且对其他污渍(比如红酒、水果和咖喱污渍)也能进行有效漂白;理想的漂白pH为9~11,甚至在pH=7时也有较高的催化活性.1994年,该化合物开始用于洗衣洗涤剂中,随后发现其损伤织物和染料而撤离市场[13],但它仍然在机器洗涤产品中出现.除双核Mn-Me3tacn之外,其他包含相似配体的双核化合物也表现出类似的漂白活性.混合化合价锰络合物[MnⅣMnⅢ(μ-O)2(μ-CH3COO)(Me4dtne)]2+,Me4dtne=1,2-顺式-(1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬基)-乙烷,其结构如图3所示.该化合物中2个三氮杂环通过一个乙烯桥栓在一起,它对pH的要求与Mn-Me3tacn不同,pH=9.5甚至更高时活性较好,pH 7时活性较低[14].以上2种化合物是由Wieghardt小组首次合成的[11,15].随后,Patt小组发现,Mn-Me4dtne与双氧水在50℃时漂白木质素的效果与用传统双氧水漂白方法在90℃时的效果几乎相同[16]. 2.3锰-席夫碱配合物 汽巴、科莱恩、汉高公司报道了以席夫碱为配体的锰配合物可漂白污渍或阻止染料转移[17-19].在这些化合物中,锰中心的氧化态大多是Ⅲ.图4是一部分席夫碱配体的结构.锰-席夫碱配合物可活化过氧化氢以改善茶污渍的漂白效果,在某些情况下优于传统的TAED/过碳酸盐漂白体系[18-19].锰-席夫碱配合物对双氧水的催化效率差于Mn-Me3tacn,但在漂白过程中染料不易褪色,且该配合物的合成比Mn-Me3tacn更简单[17].汽巴公司已在市场上销售其中一种锰-席夫碱配合物(图4左)催化剂,特别适合低温条件下的漂白,但到目前为止,没有公开的信息表明在洗衣产品中含有该物质. 2.4锰-桥联大环配合物Busch 小组合成并研究了以桥联三氮杂四氮杂大环为配体的锰、铁配合物(图5)[20-22].Weisman小组首次报道了该系列配体[23].宝洁公司把2类配体的锰、铁配合物用于污渍漂白.起初,宝洁公司专利宣称洗涤成分中含有过氧化合物(双氧水),但后面的专利又表明洗涤成分中不再含有任何过氧化物[24].使用最多的配体是图5中最左边的分子.MnⅡ和FeⅡ与该配体形成的配合物有好的动力学稳定性,把锰配合物放在2mol/L的NaOH水溶液中,2周也不会形成MnO2沉淀;铁配合物则可以在强酸(pH=1)和碱性(pH=13)溶液中稳定存在一个月以上[25].2.5锰-聚吡啶胺配合物汉高公司认为,以TPA(图6右)为配体的锰配合物可以改善污渍的漂白效果[26].该专利中并没有污渍漂白的举例说明,只是报道了一些数据,数据表明,使用[MnⅡ2(TPA)2(μ-CH3COO)2]2+后可加速漂白桑色素.科莱恩宣称以TPEN(图6)为配体的锰配合物适合应用于清洁剂中[27],它与双氧水结合使用可催化漂白茶污渍等,与过酸混合使用也可以提升漂白效果.埃尔夫阿托公司的专利认为,以bispicen(图6)和TPA为配体的双核锰配合物与双氧水混合使用可以用于纸浆漂白[28].在酸性条件下使用[MnⅢMnⅣ(μ-O)2(TPA)2]3+可提升化学浆料的脱浆且不易造成纤维素的解聚. 3含铁漂白催化剂TPA 为配体的铁配合物是过氧化物的活化剂,双氧水存在下可用于漂白染料和污渍[29].各种氮五齿配体的铁配合物近几年成为研究热点.联合利华已把N4py(图7左)为配体的铁配合物应用到双氧水漂白体系中.相比于Fe-TPA配合物,Fe-N4py体系的催化效果更好,特别是在漂白茶污渍方面[30].其衍生物Fe-MeN4py(图7右)在漂白茶污渍方面表现出更高的活性[31],这可能与其高内在稳定性有关,在这种情况下,敏感的苄基位CH被一个甲基组保护. 4展望 在过去20年里,尽管各种各样的过渡金属配合物已广泛应用于漂白领域中,这一领域发表了较多的专利和研究结果,但漂白催化剂的应用仍然有限.漂白催化剂在碱性水溶液中的水解稳定性是阻碍其发展的一个重要因素,尤其是当化合物是铁或锰系时这种障碍更为突出.现已出现较多稳定的漂白催化剂,比如锰-三氮杂环壬烷配合物、锰-桥联大环配合物和铁-五齿配体配合物(N4py),它们均需在碱性环境下才具有催化活性.其他催化剂在普通环境下均稳定,并对发色团有高选择性且也不损伤染料、织物或纤维,对人类和环境安全.总的来说,化学漂白剂成本较高;相对来说,过氧化氢或氯气类氧化剂较为廉价易得.化学漂白剂节约成本的最好方法是使用杰出性价比的催化剂.尽管发展漂白催化剂有诸多困难,但在工业领域研究中仍占有很大比例.一种漂白催化剂一旦试验成功,将会产生重要的经济影响,能为新产品的开发提供更好的条件,节约化学漂白剂和能源. 作者:毛世艳 王志林 金鲜花 单位:南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室 纺织毕业论文:定量分析温度控制纺织品论文 1定量分析温度控制试验方法 1.1原理按照 GB/T2910.6-2009进行定量分析的原理是用甲酸/氯化锌试剂把粘胶纤维、某些铜氨纤维、莫代尔纤维或莱赛尔纤维等再生纤维素纤维从混纺组分中溶解去除,收集残留物,清洗、烘干和称重;用修正后的质量计算其占混纺组分干燥质量的百分率。由差值得出第二种组分占混纺组分干燥质量的百分率。标准规定对于某些在40℃下难溶解的化学纤维,在70℃下进行试验。 1.2定量分析的试剂与仪器材料 50/50棉/粘混纺织品(由江苏百成汇服饰有限公司提供)试剂:甲酸(无水甲酸、无锡市展望化工试剂有限公司),氯化锌(无水氯化锌、无锡市展望化工试剂有限公司),氨水(密度为0.880g/mL、无锡市展望化工试剂有限公司),石油醚(馏程为40℃~60℃,无锡市展望化工试剂有限公司)。仪器:SHA-82水浴恒温振荡器(金坛市科兴仪器厂),JK-CWP-370真空泵(上海精学科学仪器有限公司),BSA224S分析天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司),Y101A-1电热恒温鼓风烘箱(宁波纺织仪器厂)。 1.3定量分析温度控制实验方法 1.3.1标准溶液的配制 甲酸/氯化锌试剂的配制:20g无水氯化锌和68g无水甲酸加水至100g。稀氨水溶液的配制:取20mL浓氨水,用水稀释至1L。 1.3.2取样和试样预处理 按GB/T10629[2]规定取样,取的样要具有代表性,每个试样1g左右。将样品放在索氏萃取器内,用石油醚萃取1h,每小时至少循环6次。待样品中的石油醚挥发后,把样品浸入冷水中浸泡1h,再在65±5℃的水中浸泡1h。两种情况下浴比均为1∶100,不时地搅拌溶液,挤干,抽滤,或离心脱水,以除去样品中的多余水分,然后自然干燥样品[3]。 1.3.3试验步骤 把准备好的试样放入三角烧瓶中,每克试样加入150mL甲酸/氯化锌试剂,在选定温度的水浴上振荡20min,用试液把烧瓶中的残留物洗到已知质量的玻璃砂芯坩埚中,用70℃水清洗,然后用100mL稀氨溶液中和清洗并使残留物浸没于溶液中10min,再用冷水冲洗,每次清洗液靠重力排液后,再用真空抽吸排液。试样及剩余纤维的烘干、冷却和称量均按GB/T2910.1-2009[3]中的9.1执行。结果的计算按GB/T2910.1-2009中的10.2执行,计算公式:P=100m1dm0(1)式中:p———不溶组分净干质量分数,%m0———试样的干燥质量,gm1———剩余物的干燥质量,gd———不溶组分的质量变化修正系数,GB/T2910.6-2009中70℃方法棉的修正系数1.03。 2定量分析温度控制实验结果与讨论 以同一棉/粘混纺织品在不同季节选择了适当水浴温度68℃~78℃进行试验,采用广东产品质量监督检验研究院胡敏专论证过的机械持续缓和振荡20min[4],每个温度试验2次。不同季节的实验数据分别列于表1、表2、表3和表4中。从表1~表4可以看出,在不同季节(不同室温)条件下,水浴锅的水浴温度对测试结果有较大的影响。从单个表可以看出,水浴温度相差2℃,检验结果的绝对误差相差很大,所以水浴温度是一个非常关键的试验控制点。表1、表2、表3和表4一起作比较,不难发现,水浴温度的选择还与环境温度有关。化学试验时,要考虑到通风,不可能一年四季在恒温下工作。环境温度越高,水浴温度可以适当降低;反之,水浴温度可以适应升高。从以上数据可得:冬天可以选择水浴温度76℃,春天和秋天可以选择水浴温度72℃,夏天可以选择水浴温度70℃。 3定量分析温度控制结论 在按照GB/T2910.6-2009中70℃方法不同季节对纺织品进行定量分析时,水浴温度对检验结果影响很大,水浴温度是一个非常关键的试验控制点。建议测试时的水浴温度为春天和秋天72℃、夏天70℃,冬天76℃,在此条件下,误差在1%以内。 作者:陈明芳 单位:苏州市纤维检验所 纺织毕业论文:热解吸测定纺织品论文 纺织品中的有机挥发物对人体健康的影响日益引起人们的关注。纺织品印染加工中常用到各种有机溶剂,残留的有机溶剂会在纺织品生命周期中不断逸散,对环境和人体产生不良影响。Oeko-Tex100标准对生态纺织品中有机挥发性的限量提出了严格要求[1]。我国制定的GB/T24281–2009方法,采用固相微萃取法测定纺织品有机挥发物的含量[2]。固相微萃取技术集萃取富集于一体,但样品前处理复杂,检测周期长,重复性差。热解吸技术是20世纪90年代初出现的一种新的分析测试样品处理技术,具有固体直接进样,无需任何前处理过程等优点[3],目前已在环境分析的各个领域得到广泛的应用[3–5]。笔者利用热解吸–气质联用技术,建立一种测定纺织品中有机挥发物的快速、准确、灵敏的分析方法。 1实验部分 1.1主要仪器与试剂气相色谱仪:7890A–5975C型,配有质量选择检测器(MSD),美国Agilent仪器公司;顶空–热解吸联用仪:CDS8400–CDS8000型,美国CDS公司;氯乙烯标准气体:纯度为99.9%,肇庆市高能达化工有限公司;甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、4-苯基环己烯纯度均为99.5%,德国Dr.Ehrenstorfer公司;1,3-丁二烯:纯度不低于99.5%,北京灵威科技有限公司。甲醇、丙酮:分析纯。 1.2标准溶液配制用甲醇溶液分别配制4000μg/mL的氯乙烯、1,3-丁二烯标准储备液,1000μg/mL的甲苯、4-乙烯基环己烯和4-苯基环己烯标准储备液;用丙酮溶液配制浓度为1000μg/mL的苯乙烯标准储备液,储存于4℃冰箱中。使用时取适量体积的各标准储备液置于容量瓶中,用甲醇稀释成所需浓度的混合标准工作溶液,现用现配。 1.3仪器工作条件 1.3.1顶空–热解吸条件顶空腔温度:100℃;吹扫流量:30mL/min;吹扫时间:30min;解吸温度:290℃;解吸时间:10min;阀箱温度:200℃;容器传输管线温度:200℃;GC传输线温度:250℃;除湿阱测试温度:30℃;除湿阱烘培温度:200℃;顶空腔烘烤温度:200℃,吸附阱烘培温度:300℃。 1.3.2GC/MS仪器条件毛细管色谱柱:DB–624柱(60m×0.32mm,1.8μm);进样口温度:250℃;分流比:10∶1;柱温:35℃,保持5min,以10℃/min升至240℃,保持10min;色谱–质谱接口温度:250℃;扫描方式:氯乙烯和1,3-丁二烯为选择离子扫描方式,其它4种有机化合物为全扫描方式;质谱扫描范围:35~350u;载气:高纯氦;柱流量:1.5mL/min。 1.4实验方法 1.4.1空白试样准备根据顶空腔的形状和大小,确定样品的取样大小为10cm×3cm。从与待测样品基体成分相似的其它纺织品上(如贴衬)剪取数块10cm×3cm的试样,置于甲醇溶剂中,超声萃取30min,于空气中晾干后,再于120℃烘箱中干燥2h,冷却至室温待用。使用前需测定空白试样,确定其分析色谱图中无目标物存在。 1.4.2试样制备从样品上剪取尺寸为10cm×3cm的试样,制样时应避免油脂或环境有机物可能导致的试样污染。 1.4.3标准曲线绘制移取适量各有机挥发物标准溶液,用甲醇稀释并进行混和,制备6种不同质量浓度点的系列混合标准工作溶液。氯乙烯、1,3-丁二烯、甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯和4-苯基环己烯质量浓度范围分别为8.53~426.26,8.45~422.49,4.22~211.00,4.10~204.85,2.10~209.70,4.43~221.30μg/mL。待顶空腔温度升至100℃,将制备好的空白试样放在顶空腔样品支架上,拧紧顶空盖。用10μL微量进样针移取5μL混合标准工作溶液,迅速从顶空腔盖进样口注入内部。按1.3的仪器条件进行分析,并绘制标准工作曲线。 1.4.4样品测定待顶空腔温度升至100℃后,将试样放在样品支架上,拧紧顶空盖,按1.3仪器条件进行分析。样品测定前应进行仪器空白试验。 2结果与讨论 2.1仪器条件选择2.1.1柱箱温度色谱柱温度的选择既要保证待测物完全分离,又要保证所有组分能流出色谱柱。由于氯乙烯和1,3-丁二烯极易挥发,本实验选择较低的色谱柱初始温度,当色谱柱初始温度为35℃时,氯乙烯和1,3-丁二烯能较好地分离;进一步降低色谱柱的初始温度,氯乙烯和1,3-丁二烯的分离度影响不大,因此实验选择色谱柱初始温度为35℃。2.1.2质谱扫描方式当质谱采用全扫描方式时,与其它有机挥发化合物相比,氯乙烯和1,3-丁二烯的检出限偏高,为mg数量级。这是因为氯乙烯和1,3-丁二烯极易挥发,吸附柱对它们的吸附能力较弱。为了提高分析灵敏度,实验采用选择离子扫描方式检测氯乙烯和1,3-丁二烯,选择离子参数见表1。其它4种有机化合物选择全扫描方式,扫描范围为35~350u。 2.2工作曲线方程与检测限在1.3仪器工作条件下,对1.4.3中的系列混合标准工作溶液进行测定。以有机挥发物的峰面积(Y)为纵坐标,进样浓度(X)为横坐标绘制标准工作曲线,得回归方程、线性相关系数见表2。由表2可知,6种有机挥发物在一定的质量浓度范围内具有良好的线性,相关系数(r2)均大于0.99。在选择的仪器工作条件下,注入不同浓度的标准溶液,测定各有机物的峰面积。以3倍信噪比计算检出限,以10倍信噪比计算定量限。得6种有机挥发物的检出限与定量限见表3。与GB/T24281–2009固相微萃取方法的定量限相比,该方法测定有机挥发物的定量限明显降低,大大提高了检测灵敏度。 2.3回收率和精密度试验以经过测定不含被测有机挥发物的纺织品为基质,添加3种不同浓度的标准溶液,按1.4.3步骤分析,每个添加水平进行4次重复试验,回收率试验结果见表4。6种有机化合物在添加浓度范围内的平均回收率为88.8%~110.2%,测定结果的相对标准偏差为1.95%~6.59%。 3结语 采用顶空–热解吸–气质联用技术测定纺织品中有机挥发物,方法具有简便快捷、检出限低、准确度高、重现性好的特点,为纺织品中有机挥发物的测定提供了一种可靠高效的方法。 作者:周瑜 单位: 广州市纤维产品检测研究院
化学专业论文:化学类专业多元化人才培养体系的构建与实践 近年来,在南京大学以“通识教育与个性化培养融通”的理念推进新一轮教学改革的进程中,南京大学化学化工学院以建设“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心、以完善机制为保障、以提升人才培养质量为目标,构建和实践了化学类专业多元化人才培养体系并取得了很好的效果。 一、针对理科化学教育存在的主要问题明确改革方向 我国传统的高等理科化学教育是以培养化学科研工作者为目标,课程体系与培养手段比较单一,无法满足科学、国家以及产业发展对化学类人才的多元化需求。具体问题包括:(1)现有课程体系大多是为通过高考入学的本科生进行循序渐进地培养而设置的,而在国内高水平高校中,通过自主招生录取的学生已具有很好的无机化学以及有机化学知识基础,现有课程体系无法满足对拔尖学生的培养要求;(2)传统化学人才培养主要是通过实验课程培养学生的实践能力,对化学学术类人才的研究能力及创新意识的培养措施较为单薄;(3)在传统课程体系中,交叉课程少,对学生交叉类学科的实践能力、研究能力的培养不到位;(4)对化学产业人才的培养不重视,对学生产业素养的培养措施缺失,实习实践基地比较缺乏。 南京大学化学专业是国内外具有重要影响的人才培养基地,在人才培养工作中一直秉承戴安邦院士的全面化学教育思想。在对现行理科化学类专业人才培养中存在的主要问题进行深入思考后,我们明确了教学改革的方向和主要任务:以培养与科学发展及社会多元化需求相适应的领军人才、满足学生个性化发展为指导思想,以构建“激发兴趣、注重能力、多元培养、个性发展”的课程体系为核心,以机制建设为保障,努力促进人才培养质量的显着提升。 二、以学生发展需求为导向构建并实践多元化的课程体系 1.构建两类理论课核心课程体系,适应具有不同基础的学生需求 (1)建设适宜拔尖学生的核心课程体系。通过自主招生入学的拔尖学生具有较好的无机及有机化学基础,对此类学生,我们将专业核心课程的设置进行了调整。融合无机化学与基础物理化学知识,构建一门全新的“化学原理”课程;精简有机化学内容,将授课时间由1学年调整为1学期;将结构化学、结晶化学、高阶物理化学内容整合为“高等物理化学”。通过数理课程学习内容的强化、化学专业核心课程的整合与提升,使学生具有宽厚的数、理、化、生等理科基础,学科视野开阔,专业知识扎实,为他们在化学以及相关交叉学科领域的发展打下良好的基础。 (2)优化常规的化学专业核心课程体系。对大部分通过高考入学的学生,我们合并无机化学与化学分析内容,设立“大学化学”课程;结构化学由大三调整为大二开设;增设“高分子导论”为核心课程。形成以大学化学、结构化学、有机化学、物理化学、仪器分析、高分子导论为骨架,从微观到宏观的核心理论课程体系,并按照以知识单元构建知识体系的要求在教学内容的综合性和开放性方面对课程内容进行调整与更新。调整之后的专业核心理论课程体系,内容更趋合理,课程分布更加均衡。 2.构建多元化选修课程体系,满足不同发展方向的学生培养需求 (1)丰富专业学术类选修课程体系。刚入学的一年级新生对大学和学科还不是很了解、有比较强的好奇心。为尽快激发他们对学科的兴趣和激情,开设了“化学与生命”、“化学与材料”、“能源与化学”、“化学与环境”、“大分子:从材料到生命”以及“原子与分子的量子世界”等6门新生研讨课。我们聘请活跃在科研一线的名师主讲这些课程,注重以科学的知识单元组织课程,构建了知识体系完整、前沿性强的专业选修课程体系。我们还建设了高年级研讨课并对本科生开放了部分研究生课程。通过对这些前沿性课程的系统学习,有助于从专业学术方向发展的本科生系统了解学科前沿领域,激发科研兴趣。 (2)强化学科交叉类选修课程体系。学科发展趋于融合,化学与生命、材料、环境以及能源科学越来越多地交叉,依托院内从事交叉领域研究的教授,开设了“现代材料化学基础”、“纳米科学前沿”等课程;委托生科院开设了“生物化学”、“分子生物学”等课程;我们还选择“环境化学”、“材料加工”、“药物化学”、“能源化学”、“地球化学”等相关院系的课程作为学生跨院系的选修课。通过这些跨学科的课程学习,拓宽了学生的学科视野,为学生将来从事交叉学科的工作奠定了较为坚实的基础。 (3)建设化学产业类选修课程体系。针对化学产业人才的需求,我们开设了“化学化工行业就业创业指导”、“化学安全与防护”、“精细化学品开发与商业化”、“现代实验测试技术”等与企业管理、安全生产、环境保护、质量认证等行业紧密相关的课程,建立了一套内容丰富、适应社会要求的选修课课程体系。聘请企业“千人计划”入选者、行业专家和管理者等校外有关师资为学生授课,为学生毕业后更好地创业就业打下基础。 3.完善“一体化、多层次、开放式”的实验教学体系 我们较早实施了“基础-综合-研究”三层次实验教学运行模式和实验室管理体制,并按化学一级学科的整体性对各层次的实验教学内容进行了改革。整合“无级化学实验”和“定量分析化学实验”为“大学化学实验”;取消二级学科专门化实验,在化学一级学科层面上开设综合化学实验;将科研成果及时转化为教学实验,开设和学科前沿融通的研究性实验。在进行课程体系和教学内容改革的同时,大力推进“提高-扬优-早期介入科研”的各类实验室开放机制,有力促进了学生视野的开阔、个人兴趣的养成。 三、以提升学生质量为目标完 善多元能力培养的保障机制 1.建立导学机制,营造化学文化环境 学生个性化成长,必须依据其自身兴趣爱好,同时也离不开外界因素的正确引导。我们积极聘请教学科研经历和人生阅历丰富的老师做新生导师,同时通过职业生涯指导课、专业规划指导课,根据学生的兴趣与特长,帮助学个性化发展。建立院史以及化学展览馆,设立化学文化节,建设教学和科研实验室的化学文化氛围,着力激发学生个人兴趣、努力帮助他们明确自身的发展方向。 2.完善创新训练体系,培养学生学术研究能力 以化学人才基地能力提高项目为支撑,依托国家及教育部重点实验室,以涵盖化学主要前沿的课题做载体,设立学生自由创新探索项目,结合本科生创新计划,努力培养学生的创新意识与研究能力。定期组织本科生科学研究报告论坛,培养他们的学术交流能力。采用多种方式积极鼓励并资助学生进行国际交流,培养学生的国际学术视野。形成了对本科生研究能力、创新意识及综合素质全面培养的机制。 3.构建交叉学科平台,培养学生多学科视野 我们以本院从事交叉学科研究的实验室及外院(系)的相关研究平台为依托,在化学人才基地能力提高项目以及创新研究计划中设立交叉学科研究课题。与中科院相关研究所合作,采用“双导师”模式,培养学生交叉科学研究能力,拓宽学生的学术视野,为其毕业后从事交叉学科领域的工作奠定基础。 4.加强实践基地建设,培养学生实际应用能力 我们积极寻求并有效利用社会资源,建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生实习实践联合培养机制。设立了一批包括江苏梅兰化工集团、和氏璧化工集团等企业在内的实习实践基地,并与中国石化、扬子江药业等企业进行实质性的学生实习合作,实施了“实习前评估-实习中监督-实习后考评”的管理模式,加强对学生的实践能力培养,使他们能尽快适应社会要求。 由于构建并实施了多元化的人才培养体系,我们在人才培养中取得了很好的效果,学生的创新意识和实践能力明显提高。在近3届全国大学生化学实验邀请赛上获得6金3银的好成绩,多元化人才培养体系构建和实践收获了多项成果:新增2个国家级教学团队,1门国家精品课程,“国家级化学实验教学示范中心”于2012年以优异成绩通过验收,5部教材入选“十二五”国家级规划教材,化学专业被纳入首批“国家基础学科拔尖学生培养试验计划”,获得了1项国家教学成果二等奖和2项江苏省教学成果一等奖,有力促进了化学类专业的教学改革。 化学专业论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学专业论文:浅谈养成教育理念在化学专业实验教学中的作用 论文关键词:化学 实验教学 养成教育 论文摘要:对新时期大学生养成教育的现状及面临的新问题进行了阐述和分析,对实验教学中加强大学生养成教育的途径和方法进行了思考.面对化学专业的大类招生,养成教育理念在实验教学实践中,对培养大学生的综合素质起到重要作用. 现代大学生必须掌握扎实的学科知识、坚定的职业信念、过硬的职业技能和良好的综合素养.其中,扎实的学科知识和过硬的职业技能是知识基础;良好的综合素养和坚定的职业信念是目标.因此,在高校的教育教学过程中,不但要使学生掌握专业知识,还要培养良好的道德品质和综合素养.养成教育是指在思想政治教育的基础上,在日常生活、工作和学习中,通过行为训练,严格管理等多种教育手段,全面提高人的素质,最终养成自觉遵守社会公德和行为规范等良好道德品质和行为习惯的一种教育在大学教育过程中,养成教育是学校德育工作中的中心内容,是形成良好校风、学风的关键.但是,社会经济发展的不平衡给社会特别是高校青年学子的成长带来一定的负面影响,并给高校学生养成教育提出新的挑战. 首先,在市场经济大变革、大发展的社会转型时期,一些消极的、错误的政治观点、价值观念,会通过各种渠道对大学生的思想产生冲击和影响.而大学生的世界观和人生观还处于形成期,很容易受到西方文化思潮的影响而产生一些错误的思想和价值观念.假如不进行正确的引导,我们的青年一代就有可能会被西方的价值观和道德观所同化. 其次,当代大学生大部分是独生子女,存在着许多人格缺陷.表班:心理不成熟,遇到困难就表现出脆弱心态,缺乏坚韧不拔的意志;一部分同学生活缺乏自理能力,依赖性强,同时在性格特性上又表现为任性、自私、偏狭,难于与人交往,难于适应集体生活等.这些缺陷如果不进行“治疗”,大学生即使学到了很深的专业知识,也难于在社会上立足. 再次,当代大学生心理健康状况堪忧.对我院2008级404名新生所做的心理健康普测显示,结果异常的占总人数的11.1%,在大学几年,面对紧张的学习和生活,这个比例会变得更高.近年来,由于高校学生的心理问题引发的多起刑事案件和自杀事件也充分地说明了这一点.所以,在大学时代要使学生德智体美全面发展,首先就要对学生进行完美人格的塑造,用养成教育手段塑造学生正确的人生观、价值观、成人意识,特别在低年级尤为重要. 通过长期的教学及学生管理工作,我们发现化学专业的实验教学是实施养成教育的良好平台.通过在实验教学中正确教育和引导,可以树立学生正确的价值观和道德标准,可以培养学生坚韧的意志品质和团队协作意识,可以增强学生的心理承受能力,为大学生的顺利成长提供一个良好的环境. 我校自2007年开始在化学与材料科学学院实施按化学大类招生,在明确培养目标和培养规格的基础上,基于专业的特点,整合学术取向和专业取向,构建由公共基础课、学科必修课和专业方向课3个板块构成的课程体系.在整个教学课程体系中,实验教学作为一个重要的教学环节,显得尤为重要.在校教学研究项目的支持下,我们对如何在实验教学中贯彻养成教育的理念进行了研究和探索. 1化学类专业学生实验课程设置思路 自2007年,我院开始实行按大类招生以后,对相应年级的学生开始使用新的培养方案.为进一步培养学生的综合素质,在教学过程中实施养成教育的理念,对原有的培养方案做了大幅度调整.在新方案中,将学科必修课程和公共基础课程全部调整到前两个学年,第三学年开始进行专业方向课程的学习.其中,在学科必修课和专业方向课程中,加大实验课时的比重,特别是在学科必修课的977学时中,实验课为497学时,已经超过了50%.体现实验课程在对学生素质培养过程中的重要性.同时,也对实验课的教学提出了更高的要求. 化学实验课作为把创新思维变成具体创新能力的第一实践场所,是培养学生团队协作精神和创新能力的重要课堂.首要解决的问题是改革陈旧的已不适应素质教育需要的实验内容.设计思维新颖、现象明显、知识全面综合、无害自然的实验,是大学化学实验改革的方向.在新方案中,我们从实验内容上进行了改革,减少验证性实验,增加设计性实验和综合性实验,增强了绿色、环保和节约的实验理念,在实验课教学过程中培养学生的综合素质.针对部分学生学有余力,又有继续学习的愿望,我们在新方案中强化了开放实验的重要性,对于已掌握常规的实验操作技能与基础知识的学生,对他们开放实验室,在课外时间能够从事部分课外科研课题的研究,进一步增强学生自主实验的能力和专业技能及科研能力. 2养成教育在实验课教学过程中实施的方式 为了解决高校教育教学过程中学生出现的新问题,新矛盾,我们在实验教学过程中将养成教育贯彻于整个实验课的教学过程中,取得了较好的效果。 2.1利用实验教学贯彻诚信教育 在实验教学中发现,部分学生对实验教学较为随便,主要表现为课前不预习,实验操作不规范,甚至编凑实验数据等.其原因主要是学习动力不足,学习态度不端正,责任意识淡薄,诚信意识缺乏.针对这些问题,我们在实验教学过程中注意把诚信教育融人培养学生严谨的实验态度中.例如,在讲解实验时,给学生介绍一些科学家坚持真理的典型事例,也可给学生介绍一些现实生活中由诚信缺失造成严重后果的事例.如三聚氰胺奶粉事件等.让学生明白分析结果的准确与否在生产中将关系到产品的质量、在食品卫生检验中将关系到人们的健康、在医院中将关系到疾病诊断的正确性等,使其充分认识到实事求是的重要性.在学节寓验过程中,从试剂用量、实验步骤和操作技能等方面对学生进行指导,提醒学生,一旦出错立即要求其堕做,指出错误的严重性,如果结果符,应分析误差原因,给出合理解释.在实验教学过程中,把实验数据的真实性列为重要考核标准纳入平时成绩中,使学生养成良好的实验习惯、责任意识和诚信态度. 2.2在实验教学中培养创新意识 目前高校教育的核心是创新教育,培养具有创新精神和创新实践能力的人才,是大学教学改革成败的关键.以前的实验教学,常常是教师从实验目的、原理、仪器的使用到实验的方法步骤“一包到底”.学生只需按实验书上的步骤完成操作即可.这样操作机械、内容单调的实验教学方式激发不了学生的兴趣和创新欲望,不利于对学生创新思维和创新意识的培养.为此我们采用了探究性实验教学的模式进行教学.在实验中,有意识地提出一些要求,设置一些障碍,让学生带着任务做实验,通过观察、思考、归纳、总结来完成这些任务.这样可使同样的实验内容得到不同的教学效果.在实验中一般采取“问题一讨论一实验一结论一应用”的程序进行.结合探究性实验步步启发、层层推导,让学生产生多种独创的想法,提高创新思维能力.例如:在化学基础实验的操作规范要求上,我们抛弃了过去的满堂灌的教学方式,让学生讨论、思考、总结出相应仪的操作规范,并予以讲解.老师在学生讨论讲解的基础上,针对错误的地方进行重点讲解、更正,然后,通过实验来进行验证,得出正确结论. 这种探究性实验的教学方法也为开放性实验创造条件,在开放实验中,学生可以根据自己的实际情况选择综合性实验,也可以自带课题进行设计性实验,也可以做自己感兴趣的研究性实验.这样不同类型的学生都可以在实验过程中得到培训,使学生的思维能力,分析问题能力,独立解决实际问题的能力和学生的创新能力得到普遍提高. 2.3利用实验教学培养学生的钻研精神 我国化学家戴安邦先生曾指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技能,又训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德,故化学实验是全面化学教育的一种最有效的教学形式”.化学实验教学正是培养学生根据研究对象和研究的目的创造性地运用科学知识和实验手段有计划地探究的实践活动的过程.因此,在这一过程中正好渗透了科学的研究方法和实事求是、严谨求实的科学精神,一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风,这些正是养成教育的要求和体现.例如,在铁矿石中铁含量测定实验中,要求学生按照传统的有汞法测铁进行思考,在理解了实验原理以后,让学生进行实验方案的改进,在保证测定准确度的前提下减少实验药剂对环境的污染.经过学生对基础知识的灵活应用,设计出无汞法测铁的实验方案.实验教学过程中,通过启发学生对实验的探索,培养学生对知识的探究和钻研精神,让学生明白“实践出真知”,这对于学生树立辩证的人生观,以及将来在人生的道路上保持良好的进取心和开拓精神打下坚实的基础,使学生受益终生,这正是我们在实验教学过程中贯彻养成教育的宗旨所在. 2.4在实验教学中形成学生良好的团队意识 互相尊重、虚心谦让、共同进步的协作精神既是现代科学精神不可缺少的内容,也是养成教育的重要目标之一.科学技术的飞速发展,信息化、网络化的社会不仅需要高效率、高智慧的创造性人才,更需要这类人才具有良好的合作精神.凝聚力的大小是衡量一个集体发展水平和团结、战斗力的重要标志.学生合作精神的培养有利于他们良好心理素质的形成,有利于培养学生的创新勇气,有利于促进学生社会化的发展.我们在综合性和设计性实验及研究性实验中,通过对实验内容的讨论、根据各自的特长对实验内容进行合理分工,对实验数据的归纳、处理、综合,培养学生的团队意识,提高了实验的效率和实验的成功率.例如,在综合实验中的“植物叶片中叶绿素的提取、分离和表征”实验项目中,要求学生自由组合,然后根据不同同学的特长和爱好进行分工,在有机物的分离方面有特长的进行叶绿素的色谱分离、在仪器操作及解谱方面有特长的进行表征和测定等,这不仅能使他们融人集体互帮互助的良好氛围,在成功的喜悦中,感受集体的力量,渐渐形成开朗、活泼、勇敢、积极、互相学习、共同进步的良好心理素质,而且提高了学生的沟通交流能力和团结协作能力. 3结论 通过在实验教学中贯彻养成教育,化学类学生不仅掌握了专业实验知识,还养成了良好的道德品质和综合素养,学生在动手能力、分析解决问题能力和创新能力都有了很大提高.但在教学中亦出现一些问题,教师工作量大,学生需要适应的过程.当然,对于学生的养成教育,仅仅靠实验课堂的教学功能还是远远不够的,还需要在营造和谐、健康、文明的校园文化方面做更多的工作. 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 化学专业论文:提高化学专业有机化学课程教学质量的几点思考 高等院校作为人才培养的基地,能否培养出基础扎实、思维敏捷、能力强、素质高、具有创新精神和开拓意识的应用型人才,直接关系到我国能否在21世纪的国际社会中占有一定的地位和具有较强的竞争实力,也是高等教育改革的方向。有机化学作为化学学科中最活跃的领域,其发展异常迅速,随着高教改革的不断深入,有机化学课程有限的学时与不断膨胀的课程内容和要求之间的矛盾日益突出。因此,不断改革教学内容,保证教学质量,提高学生对有机化学的应用能力和创新能力,是我们每一个从事有机化学教学工作的教师应不断为之探究的课题。二十余年来,笔者一直从事高校化学专业有机化学的教学与改革工作,对如何提高有机化学课堂教学质量做了一些有益的尝试,收到了较好的效果。 1 优化教材结构与体系,设计合理的教学架构 有机化学是化学专业十分重要的专业基础课,其特点是化合物种类繁多,反应复杂,机理抽象,学生学习本文由论文联盟//收集整理过程中普遍感到掌握较困难。其实任何一门学科都有其内在的规律性,关键是如何去研究、认识和掌握。因此,优化教材结构与体系,设计合理的教学架构,是提高有机化学教学质量的前提。 我们的具体做法是:(1)重要知识点讲清讲透。例如,对典型反应除讲清反应及机理外,同时强调该反应需注意的问题。在烯烃与卤素亲电加成反应中,要求学生注意:①加成反应是有选择的“反式加成”;②反应本质为离子型亲电加成反应;③反应速率取决于c=c上电子云密度;④鉴别;⑤合成意义等;在芳烃f-c反应烷基化反应中要求学生注意:①反应本质;②多元化;③可逆性;④重排;⑤分子中强吸电子基团或碱性基团阻碍反应进行;⑥合成意义等。这样学生不但能全面理解和掌握反应,同时还学会对该反应具体应用。(2)教学内容重组。例如,在醛酮和羧酸衍生物这两部分内容教学中,因醛、酮和羧酸衍生物均含有羰基,结构的共性决定其性质相似,因此,在组织教学内容时,打破教材体系,先介绍醛酮或羧酸衍生物的共性反应,在反应后均及时给出反应机理,再讨论其个性反应,这样一对比,学生感到学起来轻松也记得牢。(3)强调理解规律的本质。例如,不对称烯烃与酸加成时可用马氏规则来解释,但教学中我们强调不要死记马氏规则,根据反应本质从电子效应的角度分析双键碳电子云密度的高低或根据生成的反应中间体和稳定性来判断加成产物,这样一方面可避免遇到反马氏加成时出错,另一方面,更重要的是提高了学生分析问题解决问题的能力,如在后续内容芳烃的亲核取代反应中,将遇到用典型亲核取代反应无法解释的实验现象。 此时,学生可利用前面所学的知识从容应对即从反应本质入手,根据产物中间体稳定性来判断。因此,注重规律本质的把握,有效培养了学生有序思维的能力和灵活应用知识的能力;(4)注重每章的反应小结。作为每章的必交作业,要求学生每章学完后,以典型化合物为代表,总结本章重要反应,完成“反应联络图”。一方面,可帮助学生熟悉每章重要反应,另一方面,使学生理解反应之间的内在联系,在掌握知识的同时,也提高了其归纳、总结能力。 2 丰富教学手段与方法,提高教学效果 教学过程应遵循“教师为主导,学生为主体”的指导思想,因此,采用现代化教学手段并根据教学内容适时地变换教学方法,会使学生感到新鲜和有趣,激发他们的求知欲望,提高教学效果。(1)多媒体课件教学。近年来多媒体教学在教育领域越来越普遍,其具有信息容量大、视觉效果明显、简单直观等优点。使用多媒体课件虽然可以大大提高讲课效率,但它只是辅助教学的一种手段。我们的做法是:①强调自制。有机课件由任课教师根据教学实际情况自己制作,以体现教师上课的思路和对内容的把握,这样对教学的重点、难点,才可以充分利用多媒体优势来达到教学目的;②强调辅助。过分强调多媒体容易使学生产生视觉疲劳,分散注意力,忽视教学主体学生的存在,因此,教学中应适当使用挂图及模型教具,同时完成必要的板书,将多媒体课件与传统教学方法有机地结合起来以达到最佳的教学效果。(2)灵活多样的教学方法。课堂教学中教师的主导作用十分重要,我们在教学过程中根据不同的教学内容,适时变换教学方法,如对比教学法、归纳教学法、启发式教学法、专题讨论法等。如在介绍环已烷构象时,船式构象和椅式构象碳碳间均保持正常键角109.5€埃榷ㄐ韵嗖詈艽螅岩岳斫狻n耍颐瞧舴⒀庸瓜笊险以颍毖隽秸叩墓瓜蠛蠡腥淮笪颍环矫妫问焦瓜笾?,3和5,6两对碳原子的构象处于邻位交叉式,能量较低,而相应碳原子在船式构象中却呈现全重叠式,能量较高;另一方面,船式构象中两同面桥头氢相距0.183nm,而椅式构象中两同面氢相距0.250nm,前者因距离较近使相互排斥力加大,体系内能增高。 这样学生不但很好地理解椅式构象为优势构象的原因,同时,也提高了思考问题、解决问题的能力。对有机化学中的一些难点及易混淆知识组织学生进行专题讨论,如影响亲核取代反应机理的因素,立体化学在研究反应机理中的应用等,学生普遍认为收获很大,效果很好。 3 注重教学与科研结合,培养科学素养 教学改革的重要任务之一是废弃传统的“专才型”人才培养模式,以适应新形势下社会对人才的新需求。现代企业对人才的要求很高,不但要求大学毕业生具备扎实的专业知识和实际操作能力,还要有研发创新能力,这对高校教育提出了新要求。大学生科研立项是解决这一问题的很好举措,其充分体现教学研一体化的办学理念,对培养学生的科学素养、实践能力和创新能力具有重要的促进作用。化学专业学生进入大三后,已具备一定的有机化学专业知识和实践能力,因此,我们要求学生积极参与相关课题的申报工作,近三年来,我院每年都有近80%的学生参加科研究立项,其中从事有机化学方面课题研究的比例最高,我们也鼓励学生参加教师的科研团队。这种教学与科研结合的模式不但提高了学生获取知识和应用知识的能力,也有利于培养学生学习的内在动机,激发对有机化学的学习兴趣,更重要的是学生学到了科学研究方法,培养了学生的科学素养、研究能力和创新能力,取得了很好的效果,为他们今后踏入社会成为社会所需要的人才打下了坚实的基础。 4 改进实验教学,培养综合实践能力 有机化学实验对学生的专业知识、实验技能和创新能力的培养具有十分重要的作用, 是实施素质教育、培养创新人才、促进知识向能力转化的重要途径。如何提高有机化学实验的教学效果?我们的具体做法是:(1)去掉验证性实验,适当增加未知物的鉴定实验;(2)增开综合型实验;(3)根据实验条件开设设计型实验。实践表明,内容上的调整不但强化了学生的技能训练,还有效提高了学生的实验综合能力和创新意识。在教学实施过程中,我们通过检查学生实验预习报告、相关实验内容的提问、实验结束后的总结以及学生完成实验报告等环节来保证教学目标的实施。对于增开的综合型实验,不仅注意到实验的类型,还注意了实验的连续性,尽量做到实验的序列化,即上一个实验的产品是下一个实验的主要原料。这样不仅降低了实验成本,而且对学生提出了更高的要求。对于增开的设计型实验,一般由实验教师选题,学生提前一周拿到实验题目并查阅相关资料,在实验前均写出自己的设计方案。这项实验改革,极大调动了学生的实验积极性,培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。对有机化学实验的考核,我们采取平时与考试相结合,理论与操作相结合的方式。平时成绩占50%,实验理论占20%,实验操作占30%。(平时成绩含:实验预习、平时操作、实验习惯、课堂提问、实验报告等方面;实验理论成绩含:本学期做过的实验中涉及到的一些理论性问题和关键问题;实验操作成绩含:本学期实验中涉及的基本技能操作、重要装置的安装、常用仪器使用等,实验操作采取随机抽取答题卡片的方式进行。实践证明,效果十分显著。 以上所述仅是我们对化学专业如何提高有机化学教学质量的一点粗浅看法和经验,提高有机化学教学质量是实现有机化学课程改革目标的关键,因此,在教学过程中如何坚持以知识为基础,以能力为前提,以素质做保障,真正做到知识、能力和素质的辩证统一,是我们每个高校教师应为之认真思考的问题。 化学专业论文:浅谈强化学生专业能力提高学生就业能力 论文关键词:专业能力 就业能力 评价 素质 论文摘要:电子信息类毕业生就业曾有过耀眼的辉煌,但近几年来,其就业形势大不如前。其主要原因有人才市场容量不足的问题,也有毕业生整体就业能力下降的问题。本文从电子信息工程专业学生应具备的专业能力入手,对专业能力实现的几个层次,改革学生评价体系,全面提升学生素质,增强学生就业能力等方面进行了探索。 当前大学生就业是社会关注的热点,高校就业工作面临着越来越大的挑战,如何做到大学生充分就业、合理就业,不仅需要高等学校在就业工作上更新观念,加强指导,同时还需要大学生对就业问题进一步加深认识、理性思考,切实提高自身的就业能力。大学生就业能力是大学生成功地获得工作、保持工作以及转换工作时所具有的能力,是一种与职业相关的综合能力的组合。大学生就业能力培养不仅是高等教育发展的需要,也是社会经济发展的需要,具有重要的理论与现实意义。大学毕业生作为劳动力市场上一个特殊劳动供给群体,其就业能力是指大学毕业生在校期间通过专业及相关知识学习、积累,对自身潜能进行开发而获得的能够实现自我职业生涯目标、满足社会需求、实现自我价值的技能和能力。就业能力是一种综合能力。关于就业能力具体包括一些什么能力,至今仍没有定论,但总的说来可以划分为专业能力和非专业能力,本文以电子信息工程专业为例,从本专业应具备的专业能力入手,探索如何提高学生的专业能力,从而提高学生的就业能力。 一、电子信息工程专业能力 电子信息工程专业作为新兴专业,顺应了知识经济、信息时代的教学、科研和生产发展的需要。但随着我国经济和科学技术的快速发展以及开设电子信息专业的院校逐步增多,未来毕业生的就业形势会更加严峻,竞争会更加激烈。毕业生的质量是电子信息专业竞争成败的关键。从培养规格看,本专业学生应具备各方面的能力,由此我们将培养规格中的各种能力进行分类,整理出与之相对应的各门课程,具体分类如下: 1.工程计算基础能力。主要包括:数学计算及应用能力、建模能力、时域、频域分析,主要涉及的课程有:高等数学、大学物理、工程数学、信号与线性系统。 2.外语应用能力。包括:听、说、读、写能力,本专业英语文献阅读能力,主要涉及的课程有:大学英语、eda技术与应用等。 3.计算机应用能力。主要包括:计算机基础应用能力、程序的设计能力、典型微机系统的分析和应用能力,主要涉及的课程有:计算机应用基础、计算机语言、c语言程序设计、eda技术与应用、微机原理与应用、单片机原理与应用、单片机技术及应用综合训练。 4.电子工程基本分析与应用能力。主要包括:常用电子仪器使用能力,电子电路分析、应用能力,单片机应用能力,eda应用能力,阅读与绘制电气图能力。主要涉及的课程有:电装实习、电气绘图与电子cad、电路原理、模拟电子技术基础、数字电路、电路原理实验、模拟电子技术实验、数字电路实验、单片机原理与应用、eda技术与应用、模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机技术及应用综合训练。 5.电子信息产品的分析、设计、安装、运行维护等应用能力。主要包括:工业标准的理解能力,电子信息产品分析、方案的理解及初步的设计能力,方案实现和系统测试能力,电子设备维护检修能力,跟踪新技术能力。主要涉及的课程有:工程制图与cad、科技信息检索、通信电子线路、电视技术、电子测量、家用电器技术实训、传感器与检测技术、计算机网络与通信、通信电子线路实验与设计。 6.专业综合能力。主要包括:根据实际应用需求,综合运用所学知识进行电子系统方案设计与实现,创新意识和实践能力,获取新知识的能力。主要涉及的课程有:数字电视、家用电器技术实训、无线电调试中级工实训与考工、毕业设计。 7.技术技能能力。主要包括:获得无线电调试工技术技能能力和考工证书。主要涉及的课程有:测试技术与仪器、大屏幕彩色电视接收机、数字图像处理、无线电调试高级工实训与考工。 8.研究与创新能力。主要包括:培养学生独立思考、探求真理的科学精神,培养学生的创新意识和创业精神,提高学生的科学研究能力,巩固和扩展学生所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高学生运用理论知识分析、解决问题的实践能力。主要涉及的课程有:电子应用基本模块训练、数字化测量的实践训练、常用控制系统的设计实践、科研实践、产品开发。 二、专业能力实现的三个层次 1.基础训练。主要通过课堂实验、电子工艺实习等环节,训练学生识别选用电子元器件,使用常用电子仪器仪表,测试简单电路、掌握焊接安装工艺等。通过对电子元器件的识别、性能测试和对各种电路性能指标测量,巩固学生所学电子技术理论知识,学会正确使用仪器仪表和科学测量电路方法,为后续实训环节打下基础。 2.模块训练。就是对某一门或几门课程进行专项实训,也就是课程设计,目的是提高学生的实践动手能力,使学生能掌握一些专项技能,积累一些实际电路知识和工程知识。通过以模拟电路、数字电路、单片机电路等为主的实际应用电路的设计、制作安装、检测与调试,训练学生的基本技能,并为后面的综合训练做好准备。 3.综合训练。主要采用项目、大型设计竞赛、毕业设计等形式。项目主要是在教师指导下,申报校级或院级项目,或是参与教师课题等;大型设计竞赛指的是,参加全国大学生电子设计竞赛、重庆市盛群杯单片机竞赛等;毕业设计是在教师指导下完成最后阶段的教学实践环节。目的是训练学生综合运用知识的能力。通过查阅资料、选择方案、设计电路、制作电路板、安装调试、撰写报告等环节,系统地进行电子电路工程实践训练,从而进一步提高学生分析问题、解决问题的工程应用能力和创新能力。 三、改革评价体系,全面提升学生素质,增强就业能力 目前,各类企、事业单位对毕业生的要求不断提高,对应聘者的要求不仅仅是专业能力,还包括人际交往、组织协调、沟通、适应、团队合作、创新等能力。因此,要求学生对自己所学专业的基础知识牢固掌握的同时,要积极参与社会实践,将所学知识与社会实践紧密结合,只有积极参与社会实践,参加各项活动,才能得到各方面能力的锻炼。为此,必须改革大学生评价体系,改革以前在评优评先中只看学习成绩的做法,增加学生个人素质评价等相关内容,才能全面提升学生素质。如学生个人素质主要包括:基础文明素质、政治素质与道德修养、社会实践与调查、科技文化艺术和体育活动、社团活动和社会工作和课外读书活动等内容。本文以电子信息工程专业为例,就本专业学生应具备的专业能力,以及专业能力的实现的几个层次进行了探索。为全面提升学生素质,提高就业能力,还应包括人际交往能力、组织协调能力、沟通能力、适应能力、团队合作能力、创新能力等非专业能力,对如何提高这些非专业能力还有待进一步探索,也期待同行的指点。 材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词:材料化学 人才培养 课程体系 论文摘 要:根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点,通过改革原有的课程体系,优化课程结构,修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色,体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科,受到了各国政府的重视,许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求,经安徽省教育厅批准,我校于2003年增设了材料化学本科专业,并在当年正式招生,目前已经有5届毕业生,学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业,培养的是应用型理科人才,所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习,还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标,使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求,是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念,深化教育改革,革新教学体系,优化课程体系中实践性教学环节,才能培养出掌握基本理论知识,动手能力强,富有创造精神的材料化学专业人才,才能办出高水平的材料化学专业,以满足经济建设和社会发展的需求。 1 材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2 材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。 3 构建相对完善的实践教学体系 3.1 构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2 更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。 4 结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 化学专业论文:化学化工专业教育教学改革路径探讨 摘要: 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。文章结合重庆理工大学化学化工类专业本科教育教学实际状况,分别从教育教学理念、教学课程体系、教育教学模式以及教学管理模式等4个方面对新时期高校高等教育教学改革路径进行了深入探讨,详细阐述了高校化学化工类专业本科教育教学改革的基本方法,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供了理论参考。 关键词: 化学化工类;教育教学;改革;探讨 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。当前,化学化工行业正进行新一轮的产业结构调整,提升化工行业高新技术产业比重和加大复合型技能人才供给成为应对化工行业未来发展的主要努力方向。高等教育作为化学化工类人才培养的重要人才基地,以及提升化学化工技术创新能力的重要支撑平台,深入探讨高校化学化工类人才培养教育教学改革,明晰化学化工类人才培养模式,成为应对当前化学化工专业人才缺乏、技术创新能力不足的重要途径。重庆理工大学化学化工学院是在原重庆理工大学化学与生物工程学院基础上组建发展起来的,近年来逐渐成为重庆及西部地区化工高等教育和化工人才培养输出的重要基地。为了深入贯彻落实党的十八届六中全会精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,围绕化学化工产业发展新形态,本文以重庆理工大学化学化工学院本科教育教学改革为研究对象,针对新时期下的化学化工人才培养模式、教育教学方法等方面进行初步的改革探索,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供参考。 1.教育教学理念改革 化学化工工业作为我国国民经济的重要支柱产业,与人民生活、社会发展、国防建设等众多领域密切相关。随着化工行业市场竞争的日益激烈,针对化学化工类人才的需求也在不断持续增长,对于既懂管理又掌握化工技术的复合型高级人才的需求更为强烈。然而,当前化学化工学院教学环节仍存在以教师的教为主、学生的学为辅,教师知识的传授为主、学生的自主学习和发展为辅的现象,导致学生出现主动发展意识不足、创新创造能力较差、社会适应技能欠缺的现象,造成高学历低技能人才培养的恶性循环。对此,应结合新时期下的人才需求特点,面向化学化工行业长远发展和行业变革的趋势,努力转变传统教育教学理念,树立“学生的综合能力发展是教育教学活动中的主题”的现代教育教学理念,明确高等教育是学生与教师间的多元交流平台的意识,做到从“关注教师的教”向“关注学生的学”转变、“系统的知识传授”向“学生的学习和发展”转变,注重学生的综合素质和技能的培养,以学生的需求导向,充分考虑学生的发展以及社会需求,从“学生被动地学”向“学生主动地学”转变,促进化学化工学院教育教学工作努力向以学生为主转变,最终培育出发展意识强、创新能力高、社会适应技能丰富的化学化工人才。 2.教学课程体系改革 对于高等教育人才培养而言,化学化工类专业人才培养的总目标是培养应用型、复合型人才,而人才培养目标的实现最终要落脚在高校专业人才培养方案建设、专业教学内容与课程体系建设等方面。因此,高校化学化工类人才培养应始终坚持学生全面发展与个性发展相协调,加强专业课程教育教学的顶层设计,突出专业教学特色,结合行业发展实际需求,优化专业教育核心课程,围绕应用型、复合型人才培养总体目标,提高专业人才培养方案的科学性、针对性以及时效性,提升人才培养方案、课程体系建设、专业教学手段的灵活性、弹性,积极发扬专业教育的特色,切实强化学生实践能力和创新创业能力的培养,形成完整的知识、能力、素质协调发展的课程培养体系,以此来适应化学化工行业及市场的发展需求。此外,作为培养应用型、复合型人才的大学来说,在当前信息化时代背景下,还应积极处理好专业理论教育与行业需求发展的关系,积极开展实践课程、理论课程、实验课程以及专业选修课程的设计,提升学生的综合能力和素质。 3.教育教学模式改革 (1)课堂教育教学模式改革 随着互联网信息技术与高校教育教学的深度融合,现代课堂教育教学模式也越来越多样化。教师作为高校教育教学模式实施的主体,既要做到加强与学生的沟通和引导,同时也要充分利用网络化媒介增添课堂魅力。化学化工类专业同其他专业类似,都面临着满足学生的个性化、多样化知识需求,对于高校教育教学而言,唯有从多元视角积极拓展新型高校课堂教育教学模式,充分运用现代化教育教学技术手段,才能有效提升高校课堂教学效果和学习效率。教学模式本身没有好坏之分,采用什么样的教学模式要取决于教学目标和教学内容,化工化学类专业课堂教育教学模式改革既要顺应时代环境的变化,又要做到综合考虑学生需求。 (2)实践教育教学模式改革 化工化学类专业教育教学具有较强的操作性、实验性和技能性特点。为提升学生们的操作实践能力,可通过如下几点对高校实践教育教学模式进行初步改革:①深入开展校企间的“产-学-研”合作机制,积极建立与本行业优秀企业的联络渠道,争取在合作中建立稳定的实习和实践基地;②邀请工程界专家为开设讲座和技能培训,并积极与工程类企业合作开展师资和学生培训,拓展师生的专业知识领域和培养学生的工程实践能力;③以“行业执业资格”能力培养为导向,以“学科竞赛”为主要抓手,建立应用型化学化工人才培养新模式;④实现企业岗位和高校专业、学科的相互渗透,一方面,针对性地服务于企业发展需求的同时,积极转化科研成果,高效服务地方经济建设。另一方面,积极收集一手教学资料,为课堂教育教学创新提供现实案例,进一步促进理论与实践的有效结合。 4.教学管理模式改革 教育教学管理是确保高校化学化工类人才培养持续健康发展的软技术。当前,专业教学管理制度的建立、实施和监督工作主要是由校级管理,二级学院自主权很少。例如在学生的实习、毕业论文(设计)、课程设计、集中实践等环节都要严格按照既定要求执行,这就导致性质不同的专业教育教学考核实施效果差异较大,体现不出专业核心特点和教育教学特色,此外,对于专业有特殊要求或需单独设置的实验课程,需要层层提交书面申请,并经相关职能部门批准后才能执行,导致课程开设效率低。打破现行的集中管理模式,实施权力下放,对当前教学管理模式进行深入改革成为提升教育教学管理效率,促进高校化学化工类人才培养持续健康发展的关键途径。 作者:肖芃颖 单位:重庆理工大学化学化工学院 化学专业论文:化学专业英语课程教学改革探索 摘要: 结合笔者多年从事的讲授实践与总结,首先分析了当前我校《化学专业英语》教学现实中大致存在着的两个方面主要问题,在此基础上对《化学专业英语》教学改革从多个方面进行了全面而深入的探索,强调本课程重要性并激发学生学习热情,注重与基础英语、专业课程、文献检索和论文写作的衔接和配合,并运用更新教学内容、变革教学方法和采用现代化的教学手段等灵活多样方式调动学生学习主动性并培养自学能力。 关键词: 化学专业英语;教学改革;探索与实践 《化学专业英语》是我国各个高校化学类专业学生的必(选)修课程,是化学专业与英语知识密切结合的一门文理兼顾课程[1]。分析《化学专业英语》课程教学这个薄弱环节中所存在的问题,并研究相应的对策,这业已成为当前有关教学改革的一个任重而道远的关键课题。 1教学实况综括 2004年以来,笔者一直从事《化学专业英语》课程教学,在多年的实践中深深体会到,《化学专业英语》教学现实中大致存在着两个方面的主要问题[2-4]:一方面,重视程度不够,学生基础素质呈现“三差”,教学效果欠佳。目前,各高校和学生对《化学专业英语》的重视程度远远不及基础英语,教学地位明显偏弱,开设难度和随意性极大,任课教师积极性屡受打击;学生专业基础知识掌握不够扎实,英语基础普遍薄弱,计算机基础操作水平不高,多数缺乏学习兴趣和热情,习惯于被动听课,过多依赖任课教师的讲解,学习效果很一般,尽管最后修得了学分,但其实际应用能力并无多大的提高。另一方面,课程内容多而专业,学时短、教学任务较艰巨。化学专业知识体系庞大而复杂,《化学专业英语》课程教学学时少却要求颇高,教学难度过大。要想在36学时内兼顾较为系统的讲授内容和扎实的教学质量,确实是件很不容易的事情。如此一来,任课教师明显感到疲于应付,而学生大多觉得复杂生硬、枯燥难学,常常恍如听天书,造成了师生双亏的不良局面。 2教学革新与努力 鉴于此,从2014年初伊始,笔者针对所发现的两大问题,结合本校、本专业学生的具体情况,从《化学专业英语》教学工作的各个方面作了一些有益的改革和尝试。 2.1强调重要性并激发学习热情 《化学专业英语》教学过程中,任课教师很有必要向学生分析当代社会形势及本课程在其学习、工作和生活中的重要性,明确学习目标,培养学习兴趣,引导学生从态度上和行动上重视本课程的学习。如此一来,师生双方在思想上达成了共识,教学过程才能顺利进行,才有利于提高教学效率。(1)第一堂课时,笔者通常从《化学专业英语》课程的学习目的、要求、实用性等方面有意识地强调该课程在今后文献阅读、产品使用和工作中的重要性,提升学生对这门课程的重视程度,引导他们把学习过程看作是提高其外语水平的一次极好机会。(2)笔者经常例举一些本系英文功底较好的专业教师标兵在教育教学科研上所拥有的优势和业绩、往届优秀毕业生成功考取重点大学硕士研究生以及一些专业英语成绩很好的毕业生在单位或企业成功就业的典型事迹,这极大激发了学生的学习热情和积极性[5]。 2.2注重课程间的衔接和配合 《化学专业英语》教学建立在基础英语和专业知识的基础之上,且需依赖于牢靠的公共英语基础和扎实的专业基础知识,因而基础英语和专业知识的铺垫至关重要,基础英语、专业知识与专业英语三者密切关联。 2.2.1与基础英语的对接 针对学生基础英语不够牢固的实际情况,为了帮助学生顺利实现从基础英语向专业英语的学习过渡和迁移,笔者在教学过程中特意重复了基础英语的一部分教学内容,结合专业英语内容大量分析和讲解句子结构和语法,强化基础英语语法在专业语篇中的应用;从词源角度将专业术语和基础词汇联系起来,使学生将基础英语词汇的学习经验应用到英文专业词汇的学习中;在真实语境中比较交叉词汇在基础英语和专业英语中的应用,促进学生把基础英语学习的经验迁移到专业英语的学习。 2.2.2与专业课程的承接 在《化学专业英语》的讲授过程中,笔者有意铺垫讲解了一部分专业基础背景知识和有关专业术语并强调学习中应多加留意,让学生理解课文中出现的专业名词术语和涉及到的专业内容,有效降低学生的学习难度并增大他们的学习期待,如此一来,任课教师就消除了学生的畏难心理,将他们轻松、更好地导入专业英语,从而完成了学习迁移。 2.2.3与文献检索和论文写作的配合 从笔者的教学和科研经验来看,高校的专业英语和文献检索两门课程存在不少相互联系和交叉的地方,确实有着两者接(融)合的必然性与可行性。因此,笔者有针对性地加强学生英文文献查阅力度的专门训练,适当阐述各外文文献类型检索工具并教授英文文献的常见查阅方法,还利用本校图书馆资源引导学生完成多次实践型英文文献检索过程,提高他们的英文文献检索能力;加强英文文献阅读与翻译能力的训练,把检索到的文献记录用作英译汉的练习作业,将文献利用中的摘译、编泽、综述等练习作为专业英语阅读、翻译和写作等综合技能的操作对象,切实提高学生的外文翻译质量。此外,基于高水平英语文献对提高本科生毕业论文质量的关键作用,笔者在《化学专业英语》教学过程中刻意加强学生英语科技论文写作能力的训练,通过“6.1学术论文写作概述”、“6.2化学学术论文写作”两节中的具体实例、句型和文章阐述有关学术论文写作和发表的要点、结构、注意事项等内容,然后循序渐进地训练学生的写作能力,摘录一些权威期刊文献中的中英文标题、摘要和关键词,并且让学生揣摩当中的句法和语法特点,尝试将英文翻译成中文或者中文翻译成英文,还列举一些往届学生毕业论文中含有句法语法错误的英文标题、摘要和关键词,让学生分析错误并加以纠正,最后再慢慢地让他们模仿写作课程小论文或实验报告。 2.3运用灵活多样方式调动学习主动性并培养自学能力 作为公共(基础)英语的后续(延伸)课程,专业英语实质上还是一门英语语言课,即:专业英语=英语语言+科普知识+专业内容。 2.3.1更新教学内容 在教学内容方面,笔者在兼顾知识性、趣味性和可读性的基础上合理选择教材或干脆自编讲义(教材)《化学英语教程》(双语版),并以实用性、新颖性、广泛性及难度适中为原则精心设计、及时调整教学内容,不完全依赖于教材内容和篇幅,积极构建“课堂教学+网络教学+课外拓展”的多方面开放式课程教学新体系,丰富多彩的授课内容由主体(课文及其词汇、阅读要领、课堂练习等)、辅助(主题专业词汇、泛读资料等)和延伸(主题对话、专题教学片演示、专题调研实践、课后作业等)三部分构成,逐步优化教学内容并注意教学侧重点,详略得当、逐渐渗透,从而激发学生的学习兴趣并提高学习效率,丰富他们的学术视野,不断扩展学生的科学研究能力。 2.3.2变革教学方法 在教学方法方面,笔者遵循“学生为主体、教师为主导,学以致用”的教学理念,灵活地采用启发(引导)式、研讨式、激励(竞争)式等多种教学方法来组织课内外教学,以多提问、多讨论、多测试和多运用的互动方式充分调动学生积极思考,注重个人学习与小组合作(依据基础英语和计算机操作水平进行优劣互补、男女混合的分组)、书本知识与实际应用以及课前预习、课内精讲精练与课外实践拓展相结合,突出学生的参与性、教师作用的指导性和教学方式的实用性,循序渐进地合理安排层次化教学进度,注重对规律性问题的归纳并强化学习方法的指导,还精心编制了综合教辅材料《化学英语教程》(双语版)导学手册》和《化学应用计算机上机操作教程》,最大限度地拓展学生的自我学习能力,有效缓解学时少、内容多、难度大的教学矛盾,试图建立一种自主、开放、应用的专业英语教学模式。 2.3.3采用现代化的教学手段 在教学手段方面,笔者采取各种方式来吸引学生的注意力,将现代化的教学手段充分应用到《化学专业英语》教学当中,注入多媒体教学和网络教学环节。在根据授课内容和特点制作多媒体课件的过程中,合理地加入视频、音频、动画、图片等更能直观、生动、形象、多样地反映教学内容的多种现代化媒体形式,并通过动画、颜色、放映方式分析语法结构,从而为教学过程提供更多丰富的感性材料,使学生对听讲内容印象深刻、思维活跃并且更容易理解;充分利用网络教学手段,借助本校校园网初步建立起《化学专业英语》网络教学平台———“化学专业英语及文献检索”网络课程网站,与本课程有关的参考资源、网站链接,学生可与任课教师及时、真诚地互动交流学习感想、提出建议意见并答疑解惑,扩充教学容量、利用其为教学相长服务并作为进一步改进教学的借鉴。 3结语 实践表明,近两年来我们对提高化学英语水平所作的探索和努力是成功的,全方位的互动教学得到了广大师生的欢迎和好评,取得了比较好的教学效果。例如:学生能掌握一定数量的专业英语词汇,较自如地查阅英文文献资料并正确理解英文原意和掌握专业英语翻译的基本技巧,并有一定的阅读速度,为今后从事科学研究、开展工作打下了良好的基础。学生们普遍反映,课程结束后词汇量尤其是常用专业词汇量有较大增加,理解力有所提高。一些英语及专业水平较好的学生,能够在任课教师指导下撰写出有一定质量的专业论文或综述。毕业生们普遍反映该课程设置合理,任课教师素质高,教学效果好,给他们留下了深刻印象,增强了他们的就业竞争能力和工作适应能力。与此同时,从毕业生用人单位的反馈意见来看,化学类专业毕业生在从事与本课程相关的工作岗位上,专业知识熟练、业务能力突出,获得了用人单位的较高评价。 作者:万永坤 单位:玉溪师范学院 化学专业论文:化学专业安全教育的方式 一、化学专业安全教育的方式 1.1安全教育原则 (1)长期性。安全意识不是一朝一夕形成的,需要长时间不断地予以强化。因此,安全教育要贯穿学生的全部学习过程,从学生的入学教育,到理论知识的学习、实验技能的培训,再到毕业设计,甚至到研究生教育阶段,安全教育要贯穿每个教学环节。 (2)系统性。鉴于化学学科涉及危险化学品多的特点,化学专业学生必须获得系统的安全教育培训,将安全管理制度、安全技能、安全知识融入化学知识、实验技能的教学中。在讲授化学品的性质、化学反应时也要讲授化学品的安全管理和安全防护,由易到难、由浅入深、由知识到技能,避免片段零碎的知识灌输,让学生得到系统的安全教育。 (3)多样性。安全教育的多样性是指安全教育的内容、安全教育的形式的多样性。安全教育的内容涉及化学及相关学科知识,包括化学品的危险性及安全管理、仪器设备的规范操作、安全防护设施的使用、安全事故的早期处理等。安全教育的形式既可以是课堂讲授,也可以是网络学习、场景模拟、报告讲座、技能竞赛。多样化的培训方式、丰富的培训内容有助于学生深刻记忆、强化安全意识。 1.2化学专业人才培养中安全教育途径 1.2.1理论教学中渗透安全理念 在高校化学专业的理论教学中要适时进行安全的教育。例如在有机化学教学中,讲到低沸点试剂的易燃易爆性质后,要及时强调这些试剂的存放要求、使用注意事项;讲到砷及其化学物时,介绍砒霜的剧毒性质时要强调剧毒化合物的管理规定和实验注意事项;讲到碱金属时要强调活泼金属的储存方式,提示禁止将实验后的金属碎屑扔到垃圾桶或冲入下水道中,以免引发火灾。在理论知识的讲授过程中穿插安全问题,可以丰富讲授的内容,吸引学生注意力,学生也容易理解安全管理的内容并自觉遵守安全管理制度。 1.2.2实验教学提高学生规范操作和防护技能 实验教学是化学教学的重要组成部分,对于学生巩固理论知识,熟练操作技能,培养观察能力、分析问题和解决问题的能力具有重要的作用。化学专业的学生有近一半的学习时间是在化学实验室度过的,有很多机会接触各种化学试剂和实验仪器设备,因此实验室是对学生进行安全教育的主要场所。 (1)安全管理制度教育。在学生进入实验室之前要进行实验室安全管理制度教育,包括实验室安全管理规定、化学试剂的放置位置及取用要求、实验防护措施(比如护眼镜、实验服、防护手套、通风屏蔽设备)的使用、实验废弃物的收集存放要求、发生各种安全事故的处理方法、洗眼器的使用、灭火装置的操作、实验室疏散路线等。要求学生在进入实验室前熟记实验室布局、环境、实验内容,每次实验前强调本次实验的安全注意事项、存在的危险及事故处理办法。 (2)实验操作的规范化、标准化、熟练化。化学实验过程中发生的安全事故很多是由于学生的不规范操作引起的。例如实验装置安装不正确造成化学品溢出或泄漏;有毒有害物质的操作没有在通风橱中进行;腐蚀性化学品的操作不配戴防护手套、护眼镜;实验废弃物随意倒入垃圾桶或下水道。另外,学生在成长过程中缺乏动手能力的训练,在实验操作过程中畏首畏尾、不敢操作、缺乏条理以及实验台面杂乱无章,都极易发生危险。因此,在实验教学过程中要重点强调规范的实验操作要领,并将实验操作的规范程度、熟练程度作为实验技能考核的一项指标。 (3)采用微型化实验教学。化学实验的“微型化”就是在能实现实验教学目标的前提下,努力开发微型化实验,减少化学品的用量,减少反应废弃物。随着人们对化学实验安全问题和污染问题认识的提高,化学实验微型化已经成为实验教学的一种趋势。在微型化实验中,化学品的用量往往是常规实验化学品用量的1%~10%。化学试剂用量减少、废弃物也随之减少,自然提高了实验的安全性。微型化的化学实验要满足实验现象显著、快速、安全的要求,也更能激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力。 (4)安全防护设施、救护设施的使用操作。化学实验室中发生安全事故的原因多种多样,例如不规范的实验操作或是在出现事故苗头时未能采取正确的处置措施。救援措施和逃生方法不正确也会造成巨大的财产损失或人身伤害。因此,正确地使用防护设施和正确的施救方法是化学专业学生的基本专业素养。定期组织学生参加安全模拟演练和疏散演练,可以帮助学生更好地熟悉各种防护设施和自救方法。学校可以将一些重要的安全防护技能纳入到学生实验课程的考核体系中以强化师生的重视程度。 1.2.3通过多种课外活动提高安全意识 营造安全氛围是提高学生安全意识的有效途径。院系可以聘请专业人士举办安全知识讲座、进行安全事故案例分析,以真实的案例引起学生对安全的关注。可以组织师生进行安全培训、安全知识技能竞赛等多种形式的安全教育活动,在活跃的气氛中熟练掌握安全专业知识和专业技能,提高师生的安全意识。结合实验室的情况和学科特点,有计划地开展实验室安全事故应急演练,对于减少事故的危害、提高学生救援和防护能力非常必要。例如演练使用洗眼器或喷淋装置来降低腐蚀性化学品对眼睛或皮肤的伤害;演练扑灭有机试剂的失火,让学生正确使用不同类型的消防器材。这些训练将提高师生在危急情况下的应急能力,避免在事故发生时惊慌失措。 1.2.4建设安全实验环境,营造安全氛围 实验室设备和水、电、气管线等设施的安装要符合规范和标准,符合实验要求,方便操作,尽量减少设备、设施的挪动、延伸和改造。实验室内部布置要合理、通畅、整洁,物品和设备摆放有序、位置固定,统一安装智能通风系统、易燃和毒害气体报警装置、消防联动系统、安全防护装置等,以预防和早期发现安全事故并及时处置,减少事故的危害程度和范围。根据实验室功能的不同,要安装相应的安全设备、设施。大型仪器设备实验室必须配备防辐射装置和空气清洁装置;化学实验室必备灭火设备、喷淋设施、洗眼器、急救箱,并且放在容易取用的位置,标志齐全、醒目,定期检查,保证状态良好。在实验室的醒目位置张贴实验操作规范、防护用品和设施使用示范的图片或说明、安全事故处理办法、实验室管理规定等规章制度,方便学生学习。整洁、有序、安全的实验室环境有助于学生养成良好的实验习惯,保持愉悦的心境,潜移默化地强化学生安全意识。 2.2.5开设安全教育课程,丰富安全知识 对于化学这样一个危险性实验较多的专业,有必要开设专门的安全教育课程来丰富学生的安全知识,强化安全意识。国内外很多高校都开设有安全教育课程,取得了良好的效果,非常值得学习和借鉴。安全教育课程的内容应包括:从安全的角度介绍化学品,尤其是危险化学品的特性、危害、存放和运输要求、操作规范等;实验室安全管理制度;化学实验室安全防护用品和设施的使用及实验室安全事故的处理措施。安全教育课程可以采用面授或网络自学的教学方式,前者有助于学生系统学习安全知识,后者则可以充分利用网络的资源优势,学生可以有重点地学习,课程内容也可以设计成模拟案例,这样对于学生更有吸引力。结合实验室准入制度对学生进行考核,可以采用笔试和实际操作相结合的方式进行考核,对于未参加学习和未通过考核的学生将不允许进入实验环节。 二、结束语 安全教育是素质教育的重要组成部分,是学生提高各项素质的基础和保障,对于化学这门存在潜在“危险”的学科尤其如此。在对学生进行化学专业知识和技能的培养过程中要时刻注意渗透安全教育,既要鼓励学生大胆创新、勇于探索,也要培养学生细心、谨慎的实验习惯,这也是对自己、对他人、对社会的责任心所在。在专业学习中培养的安全素质将伴随学生今后工作、生活的各个方面,并将使学生终生受益。 作者:牛焕双 吉琳 单位:首都师范大学 化学专业论文:Seminar教学模式下生物化学专业教学 1对象和方法 1.1对象 以本校2010级七年制中医类专业4个班为研究对象。分为两组,实验组为2010级中医骨伤和中医外科七年制班级,共95人。对照组为2010级中医临床和针灸推拿七年制班级,共90人。两组均为全日制统招生,教材均选用《生物化学》(中国中医药出版社,王继峰、唐炳华主编),使用我校七年制中医专业配套教学大纲。 1.2方法 实验组:采用Seminar教学模式。具体方法为:首先在教学方法和教学内容安排上做出如下调整:将教学内容分成既各自独立又相互联系的四大块实施,即生物大分子的结构和功能;物质代谢;基因信息的传递和表达;医学相关专题篇。在每一部分内容教学时,首先安排一定课时由老师讲解新知识,让初学者在老师的讲授中建立起该部分内容的整体认知;然后由学生提出在学习过程中遇到的问题,集体讨论解决,最后采用随堂选择题和问答题回答方式总结反馈教学效果。即:知识点讲解——提出问题——讨论——总结反馈模式。然后每部分内容讲授完2周后再安排3学时“研讨会”,研讨会的基本模式是将每班学生分成4个小组(男女搭配、班干部分散),老师根据该部分教学内容和学生共同商定讨论主题,如“蛋白质与中药四性相关性的思考”,“蛋白质与中医药学原创性发展与现代化”,“中药材生物多样性与核酸的关系”,“酶与中医中药”等讨论主题,然后由学生自行查阅相关资料、文献,准备材料,各小组由组长负责自行找时间讨论并推荐一位主讲者,在课前一周,主讲者以大纲的形式把要讲的内容在班级QQ群上共享,最后进入Seminar教学的实施阶段,老师先概要介绍主题,但不做评论,每小组主讲学生根据所学的知识和文献资料,以Powerpoint形式深入、系统地阐述主题,提出观点,主讲学生与其它参与者(包括其它小组成员和教师)围绕主题讨论,提出各自意见,最后教师进行总结评点,讨论结束后布置每位学生根据大家提出的意见完成讨论报告,根据小组表现计入平时成绩。对照组:采用传统教学模式。具体教学方法为按教材编排顺序教师讲授,学生听课,完成教学大纲所规定教学内容。随堂提问计入学生平时成绩。 1.3效果评价 问卷调查:课程结束后对实验组进行问卷调查。问卷从学习效果、学习能力、创新能力和综合素质等多方面评价教学效果。闭卷考试:期末考试实验组和对照组采用同一套试卷,题型包括单项选择题、多项选择题、填空、改错、名词解释和问答题。通过期末考试成绩评价教学效果。 1.4统计学分析 计量资料用均数±标准差表示,SPSS16.0软件进行统计分析,数据进行正态性检验后组件比较用t检验,P 0.05为有显著性意义。 2结果 问卷调查结果分析:实验组两个班级发放调查问卷95份,收回95份,回收率100%。结果显示,87.4%认为Seminar教学模式加深了对知识的理解和掌握,79%的学生认为Seminar教学模式提高了知识的应用和分析解决问题的能力,82.1%的学生认为自学能力得到了提高,75.8%的学生认为这种教学方法提高了文献查阅能力,83.2%的学生认为Seminar教学模式激发了学习和主动探索的热情,有能力在今后的工作中运用生物化学知识研究中医药的机制,75.8%的学生认为这种教学方法有助于培养他们的创新思维和创新能力,82%的学生认为提高了语言表达和学术交流能力,93.6%的学生认为加强了团队合作精神,71.6%的学生认为这种教学方法培养了竞争意识。考试成绩分析:实验组期末考试成绩为87.17±9.61,对照组考试成绩为80.14±8.13,统计分析表明,实验组期末考试成绩优于对照组(P 0.01)。 3讨论 传统的以教师讲授为主的教学模式一直是中医药院校生物化学的主要教学模式,但是生物化学知识体系复杂,中医药院校学生又必须在有限时间内完成中医和西医两个医学体系的学习,而生物化学课程教学课时却远远少于西医院校,同时中医药院校学生前期接触现代生命科学知识相对较少,传统的老师讲,学生被动接受的教学方式很难使学生理解和掌握必要的知识,而且还可能使学生丧失学习兴趣和主动性,教学质量很难保证和提高。七年制专业学生属于本硕连读,通过七年学习获得中医学硕士学位,除了需要掌握基本学科知识外,还需要帮助他们建立创新思维,为今后研究工作奠定基础。所以,我们在教学中改变以往让学生“被动接受”知识的教学模式,实施Seminar教学法,激发学生对生物化学的学习和主动探索的热情,增进了师生的交流,以期提高了教师的教学质量和学生的学习效果。通过实践我们发现Seminar教学有以下几方面的优势:提高了学生的学习成绩。Seminar教学加深了学生对知识的理解和掌握,实践证明,在考试成绩上,实验组学生成绩明显优于对照组(P 0.01)。锻炼了学生的自学能力,调动了学生的主动性,培养了学生获取、分析和交流信息的能力。问卷调查表明,经过教学改革,主讲学生通过精心准备,对生物化学知识及其与中医药及后期课题研究的关系有了深刻认识。因此我们认为,应该在教学实施过程中尽量让每位学生都有机会当一次主讲者。另一方面,参与讨论的学生扩大了知识面,提高了他们在学术交流中积极思考、踊跃发言表达观点的能力。在教学过程中学生主动寻求真理、质疑权威、充分表达观点的过程对综合素质的提高起到促进作用[3,4]。讨论报告的书写也为学生今后书写毕业论文和科研论文奠定了良好的基础。可以促进教师不断学习本学科知识和最新研究进展。Seminar教学模式要求教师在教学前必须精心设计讨论主题,指导学生准备;在课堂讨论中,学生汇报的大量资料也给教师诸多启迪。促进了师生间的交流,增进了师生感情。在Seminar教学模式实施过程中需要教师花大量业余时间指导学生,讨论时教师以平等的身份参与讨论,让教师有了更多的机会了解学生,从而真正做到因材施教。但是,我们Seminar教学模式仍存在一些问题:①由于七年制学生是初次接触到生物化学知识,而且仅仅是大学二年级学生,对其他生命科学知识和中医专业知识的认识和了解有限,所以有时讨论不够深入,还需要教师更多的加以引导,可能还需要其他学科的教师共同参与。②某些主讲者没有认真准备造成课程的质量不高。③难以调动所有参与者的思维。④学生专业英语接触较少,很多同学不愿意选择外文文献阅读,更不愿意运用外语讲解。⑤对教师提出了更高要求,教师不仅要有扎实的专业知识和丰富的教学经验,还需具有良好的教育心理学知识背景和组织协调能力,并善于从学生的讨论中发现和提出问题。 总之,将Seminar教学模式引入中医院校七年制中医专业生物化学教学中并根据实际情况加以改进完善,取得了良好的教学效果。它培养了学生的自学、探索及创新能力,对于提高学生综合素质、创新思维方式具有良好的促进作用,也提高教师了的综合素质。 作者:宋岚 单位:湖南中医药大学医学院 化学专业论文:高师化学专业教课模式的探微 1入学即入教的基本理念的灌输 在新生入学初即对其进行职业意识教育,确立意识:(1)主体意识。这是教育职业意识的核心。主要体现为教师的自觉、积极、主动的进取。正确对待逆境和挫折;不满足现状,注重提高自身素质;关注主体精神世界的合理构建,主体人格的完善等。(2)师表意识。教师职业行为的示范性引导性特点,要求我们必须躬行实践,为人师表。原清华大学党委书记校长刘达同志为我校题写的校训为“敦品励学、重教爱校、求精务实、为人师表”。做为一个师范人师表意识要在从进入师范院校起就在心中生根发芽。(3)育人意识。教师职业的一个重要职能是教会学生怎样做人。只教授专业知识而不传授做人的道理,那不是一个好老师。高等师范学校有必要帮助师范生确立教师完整的职业意识“,爱业,敬业,乐业。”让学生明确在校的学习目标,就是要把自己培养成为一名合格的人民教师,着重培养和提高师范生对教师职业的认同感,树立正确的职业意识,以及投身于教育事业决心。要求全体师范生与任课教师都牢固树立一种信念,我们的目标就是培养出适合当前中学化学教学的需要,缩短学生的上岗适应期,让学生走出校园就会成为一名合格的教师,走上讲台就能讲出成形的好课。 2重新调整人才培养方案,实现课程的重新组合 (1)对学生教师能力的培养紧紧围绕课堂教学、实践教学、顶岗实习三条主线来进行。调整人才培养方案,将原本第二、第三学期开设的教育学、心理学等基础理论课前移至第一学期,同时开设专业基础课与教师基本技能课(如书写、教师语言艺术等),并将教师基本技能训练贯穿于全部教学过程中,这样在第一学期学生就能掌握成为一名教师的基本技能。从第二学期开始,在学习专业基础课的同时,开设教法课与新课标解读课,使学生掌握基本教学法并与中学化学课程标准紧密结合做到理论知识与中学教学内容不脱节。在第三学期开设教学实践课,在每门专业课的教学中都要融入教师技能训练,一切课程围绕教法课展开。第四学期进行为期六周的教育实习,同时继续开设教学实践课,并对实习后发现的问题及时加以解决。第五、第六学期进行为期30周的顶岗实习,检验学生教师技能的掌握情况并适时地进行反馈和完善;让学生完成理论学习——教学实践(教育实习)——顶岗实习三步走。在学习过程中,每个学期安排一次教育见习,为期一周,让学生边学习,边纠正,不断弥补不足。 (2)在三年的学习中实现知识、技能、能力三位一体。将中学教材引入到课堂教学中,让学生带着任务走进课堂,每一次课都有具体的中小学教学任务,让学生在课堂教学中感悟中小学教学内容与方法,带着收获离开课堂。第一、第二学期为学生的通识教育阶段,这一阶段主要对学生进行教学模式和教学方法总体认知训练。第三、第四学期为学生的选项阶段,学生对自已喜欢的内容进行有针对性地训练,重点提高。第五、第六学期为学生教师技能提升阶段,通过顶岗实习检验自己的学习成果并不断完善和提升。经过这样的训练力求达到,毕业时学生会对部分教学内容、教学方法、教学模式达到熟知,缩短学生就业的适应期,或达到就业的零适应期。 3加强双师型教师的培养 本教学模式要求所有从事化学专业课程教学的教师都要承担三个角色:一是知识的传授者,即教师要传授学生需要掌握的专业基础知识;二是教师技能的训练者,即在教学中要对学生进行基本技能的训练;三是教法指导者,即要在训练中给予学生准确恰当的教法指导。所以对全体教师要进行教法培训,同时让所有的教师熟知各项教师技能的内容与标准。我们要使每一位教师不仅能传授给学生专业知识而且还要教会学生教师教学能力。加强教材建设与改革。 4新的教学模式进步性 新的教学模式从某重意义上说打破了原有的专业基础知识教学和教学方法教学的界限,使我们固有的教材观也随之打破。一门课程的讲授如再拘泥与单一的一本教材则没有办法进行全部课程的教学。在教学过程中我们会为学生指导参考书目,一方面使学生学习专业知识有章可偱;一方面能加强教学能力的指导注重学生实际能力的提高。选择教材,应该立足于现实、面向未来与时代特点,具有现代意识,与蓬勃发展的社会生活同步,与世界文化发展接轨,与突飞猛进的现实生活和飞速发展的科技信息相符合。让教材满足我校的教学原则“够用,适用,能用,会用”,同时为适应新的教学模式的需要我们还编写了校本教材。 5改革考核评价方式 目前,各学科的评价方式多数仍采用传统的一张试卷定成绩势考试方式,基于目前教学方法的多元化我们积极改革考试办法,引入学年学分制的评价方式,将平时考核与期末试卷考核相结合,更加注重学习过程考核。我们将学生的成绩分为三部分,一部分为试卷成绩,一部分为基本技能成绩,一部分为平时成绩,比例为3∶4∶3。用最后的综合成绩对学生的学习情况进行考核。 作者:姜国玉单位:齐齐哈尔高等师范专科学校 化学专业论文:化学工程专业新培养方案 1.新培养方案的特点 1.1注重培养规格,强化毕业生应获得的知识和能力首先,强调德、体。“热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的思想品德、社会公德和职业素养”。其次,强调外语和计算机能力。外语和计算机属于工具型能力,会广泛应用于将来的工作和学习。重点强调专业能力。获得专业基本知识,具备在专业生产第一线工作的基本能力;掌握专业领域内工艺与设备的基本设计能力;了解专业学科前沿,了解新装置、新技术、新工艺的发展动态;具有对新装备、新技术、新工艺、新方法理解、运用和掌握的初步能力。再次,强调了学生掌握文献检索、资料查询的基本方法,要具有创新意识和独立获取知识的能力。 1.2优化课程体系,体现厚基础、宽专业的培养特色,拓宽专业口径,淡化专业意识,加强基础教学,培养通才,增强人才的适应能力,提升自我发展能力。首先,新培养方案提高了原来要求的规定修满教学学分,其中适当增加了实践教学学分。学校前两年实施通识教育,不分专业,基础教育课程一致性,后两年体现专业特色,突出学科优势。其次,在专业基础课设置上,强化了四大化学的理论课时与实验课时,同时整合了两个培养方向在《化工原理及实验》、《化工热力学》、《化学反应工程》、《化工设计》、《专业外语》、《仪器分析与实验》、《电工学》等课程的一致性,体现了厚专业基础,宽专业口径的特点,增强了人才强大的理论基础。在专业必修课设置上,既要突出两个方向的特色专业,又要体现我们学校的办学特点,扬己之长,使培养的人才具有特色,满足化工不同行业的需要。因此,我们将两个专业方向的部分特色课程交叉选修。如:石油加工方向选修《煤化工基础》、《洁净煤技术》,煤化工方向选修《石油化学》、《石油加工基础》,使所有的学生,既懂得了本专业的知识,也跨入了另一个相邻领域,扩展了知识面,也强化了就业优势。 1.3重视实践和创新能力培养,锻炼和强化学生实践动手能力,培养学生的创新思维和综合实践能力,最终成为具备实践和创新能力的应用型化工人才新培养方案中,在实践教学环节,除了传统实习之外,引入了仿真教学,综合实验和综合能力素质训练,强化了实践能力的重要性,促进了学生综合能力的提升。在实践教学体系中,金工实习、认识实习、生产实习,为学生提供了广阔的实践平台,我们学校先后与地方6个化工企业及科研院所签订了实习协议,每年都有学生去进行不同类型的实习,同时,我们也鼓励学生到企业委托实践,增强学生理论与实践结合能力的培养。在课设和毕业设计(毕业论文),大胆创新,允许学生参与教师或者企业的科研课题,发散思维,在实践中提升学生的创新能力;鼓励学生积极参与“挑战杯”、“创新实践”、“科技小论文大赛”“资格认证”、各种论文和实验等大赛、以及参与各种培训及调查报告等,提升学生的创新思维,培养创新能力。 在仿真教学环节,学校引入了化工仿真实训软件,提供计算机房,使学生足不出户,在计算机上就可以模拟实际化工工艺路线与实际化工装置,自己动手操作,将理论知识与实际处理问题相结合,既巩固了专业知识,也应用了专业知识,同时提升了动脑和动手能力。在专业实验环节,既体现两个专业方向的共性,也强化了专业方向的特色。比如;石油化工方向学生开设化学工艺学专业实验与石油加工专业实验,而煤化工方向学生开设煤化工专业实验的同时,也进行石油加工实验,这样既淡化了专业方向性,强化了大化工的概念,也使学生在就业中更具备了竞争力。 2.新培养方案的实施效果 新培养方案从2011届开始实施至今,效果明显。具体体现在如下几个方面:学生对学习的课程感兴趣程度增强,理论课学分普遍提高,受学业警示率明显下降。学生在假期的实践机会增多,提高了学生的综合素质,提升了其就业的竞争力。学生参与创新实践的积极性增强,并有多项成果获得校级以上殊荣。学生设计能力明显增强,小论文专业说服力明显提升,学生整体素质有了极大提高。 作者:贺小平单位:辽宁石油化工大学顺华能源学院 化学专业论文:小议化学工程专业的教课 1.利用多媒体进行教学 随着电子信息技术的发展,多媒体教学方式被广泛地利用起来。它不但能够与网络联系在一起,提供大量的信息,生动形象的教学还能吸引学生的注意力,这都是传统的教学模式所不能达到的。对于教师来说,为了能够通过多媒体将更多的知识更加直观生动地展示在学生面前,就需要不断提高自己的软件应用能力,只有将课堂授课所需要的表格在屏幕上进行展现,针对工艺流程图可以做出动态效果,这样的教学方式才能够达到更加理想的效果,大量的抽象信息都可以利用生动的形象展示在学生面前。只有不断提高自身的软件应用水平以及网络技术水平,才能提高课堂的教学效果,更好地锻炼学生的专业能力。 2.提高学生的英语水平 现在的化工专业的英语学习课时,还远远不能适应当今教育的要求,因此需要学校在课时的安排上进行合理的调节,并给学生创造更多的英语学习环境和学习机会,只有这样才能更好地提高学生的英语水平,而这就需要教师采取必要的措施: (1)英语学科化。化学工程专业存在着很多的专业术语,为了让学生能够在平常学习时获得更好的学习效果,教师需要将这些学科术语的英文表达及时地教授给学生,这样就能够为其储备必要的词汇量,在其进行专业阅读的时候就能发挥更大的作用。 (2)鼓励阅读原版教材。虽然说我国现在的教材编写水平得到了很大的提高,但是化工科学技术的发展很快,教材编写难以跟上其更新速度。为了使学生掌握更加前沿的知识,教师应该鼓励学生进行原版教材的学习,学习的内容和深度要根据学生的具体水平来制定。 3.使用计算机软件 信息技术的发展使很多教学行为都可以用计算机来代替,现在计算机软件的发展很快,在化学工程专业总往往存在大量的计算,而这方面的计算机软件已经发展起来,利用软件的完成时间与以往的传统方式相比是天壤之别。因此只有学会相关软件,才能从庞杂的计算中解放出来,更好地进行科学研究,取得更加理想的成绩。 4.学会文献的检索运用 随着化学工程领域的发展,相关文献的数量也越来越多,基于此,学生应该掌握必要的文献检索能力,这样才能及时获取自己需要的资料,进行自己的科学研究。教师在这个过程中应该教会学生常用的检索工具,并为其介绍这些文献的利用方式,这样才能够开阔学生的眼界,激发学生的兴趣,更好地促进学生的专业水平。 5.培养学生的写作能力 学生在学习化学工程的过程中,如果有相应的发现、总结等成果时,需要进行写作并发表出来,就需要自身具备一定的写作能力。教师要多锻炼学生的写作能力,诸如可以让学生自身选题撰写开题报告,在这个过程中,教师可以对学生在此过程中遇到的问题进行指导,诸如文献的分类、归纳等工作,经过这样的调教,学生的写作能力将会得到很大的提升,这对于学生的学习来说有着重要的作用。 作者:夏库热·阿不里米提单位:新疆轻工职业技术学院 化学专业论文:材料化学专业人才培养模式的研究与实践 摘要:人才培养模式的优略直接关系到人才培养的水平,对于内蒙古科技大学稀土学院新成立的材料化学专业建立合适的人才培养模式是非常必要的,文章从培养目标的定位、课程体系的设置、实践教学体系的建立、师资队伍的建设和教学手段的改进方面进行了研究并付诸于实践。 关键词:材料化学 人才培养模式 教学 实践 0引言 材料化学是近年来随着材料科学的快速发展与社会需求的日益增加新开设的一个专业,它是一门新兴的交叉学科,是工程、信息、新能源等高科技产业和技术发展的重要基础。结合我校学科建设的需要和人才培养和地方经济发展的需求,我院于2009年申报了材料化学专业,由于各方面的迫切需求当年就被获批,并于2010年9月招收了第一批新生。 尽管从90年代初由复旦大学成立第一个材料化学专业开始, 目前在国内已有约90多所高校相继开设了此专业,但是由于材料本身的多样性,以及各高校开设此专业的背景和所依托的优势学科各不相同,所以尽管专业名称都叫材料化学,但是各个学校的材料化学专业的人才培养模式、教学内容都相差很大[1-5]。而我校设立此专业的初衷就是发展和完善内蒙古自治区的地区高等教育,为当地乃至全国各地的建设事业培养合格的急需人才,为了满足这一初衷就依赖于材料化学专业的人才培养模式的制定,基于此,对于刚成立不久的材料化学专业,制定具有专业特色的人才培养模式势在必行。 1明确培养目标, 体现专业特色 坚持“结合材料科学发展的大方向和工科院校在材料领域的人才需要对材料化学专业人才培养进行定位”的原则,材料化学专业人才培养的基本目标是:培养适应社会主义现代化建设需要的、德智美体等全面发展的,掌握化学及材料学科的基本知识和基本理论,具备材料设计、开发、检验等基本技能,能在材料、化工及相关的领域从事新型材料研制、质量检验、产品开发、教学及技术管理等工作的基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型、研究型人才。 通过学习材料科学方面的基本理论和技术,受到现代科学思维和科学实验方面基本训练;掌握材料化学相关的基本知识,具有运用本专业知识进行材料研究和技术开发的基本能力。使培养出来的毕业生具有以下几方面的知识和能力:具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;具备扎实的基础化学知识及基本实验技能;掌握材料制备、材料加工、材料结构分析,材料性能测试与表征等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;获得本专业领域的实践能力训练,具有较强的计算机和一定的外语应用能力;了解材料化学的理论前沿、应用前景和发展动态,以及材料、化学化工及相关产业的发展状况;具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质,能够创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流。 以上这些培养目标可以说是各个高校的材料化学专业共同的、基本的培养目标。然而,为什么具有共同的培养目标还要在众多高校中开设材料化学专业呢?而且还会陆续允许在其他没有此专业的高校开设?这主要是由于各大高校所注重的专业方向、专业特色不同而导致的。 内蒙古科技大学地处稀土资源丰富、国家级以“稀土”冠名的高新技术产业开发区――包头市,经过多年的发展,包头形成了稀土冶炼、稀土材料加工和器件开发的产业链,但是由于客观条件的限制,目前仍以产品的简单加工为主,高附加值的产品很少,这主要源于理论研究水平较低,缺少专门的专业人才的培养,使该领域专业人才匮乏,直接制约着稀土事业的发展。我校设置材料化学专业,目的就是通过该领域专业人才的培养,加速将稀土资源优势向经济优势的转化,为地区经济的可持续发展做出贡献。因此在此背景下,我院的材料化学专业是工学学科并将侧重于稀土材料的制备、组成、结构、性质及其应用,尤其稀土在催化领域的应用,如光催化和热催化方面。通过此专业的学习,学生能够从理论上、从分子水平设计和构筑稀土材料,从而改善材料的性能,扩大其应用范围。 2完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,设立专业方向模块,适当增加选修课比例[1]。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必修课和专业选修课四个部分组成。其中分别以材料和化学的基础课为专业基础课,并侧重于稀土的原则,设立了专业基础课,其主要包括:化学基础理论、稀土元素化学、稀土冶金物理化学、基础有机化学、结构化学、稀土元素分析、材料力学、材料科学理论基础和催化原理;在懂得材料和化学的基本原理的基础上,了解材料的结构与性能的关系,设立了专业必修课,其主要包括:材料物理、材料化学、材料性能学、材料表面与界面化学、材料分析与测试技术、材料制备科学与技术、材料工程基础、稀土功能材料、化工过程与装备和光催化与光电催化。为了增加学生的知识面、对前沿的了解和某方面知识的升华,进而开设了专业选修课,其主要包括:纳米材料与应用、能源材料、稀土资源与保护、现代催化研究方法、高分子化学、环境化学、数据分析与处理技术、专业英语。从以上的课程体系中,可以看出:一方面稀土的基础理论、稀土功能材料、稀土资源与保护构成了稀土的模块,催化原理、光催化与光电催化和现代催化研究方法构成了催化的模块,体现了专业的特色;另一方面,以材料和化学广泛扎实的基础知识和材料的制备、性能与应用的相关课程体现了专业的宽泛。 3建立系统的实践教学体系,强化实践能力的培养 材料化学是研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科的一个组成部分。材料化学跨越了材料和化学两大类学科。涉及的内容极为广泛,具有明显的交叉性、边缘性和应用性。尤其对于工科院校,更注重学生实践能力的培养。基于此,在不同的阶段为学生设立了相应的实习和实践的环节。包括:大一的军训、大二的工程教育、大三的金工实习和生产实习、大四的毕业实习和毕业设计这一部分基本上是每个工科院校都应该开设的。除此之外,我院将传统的“专业基础实验随课同上”的传统方式进行了改革,将各部分实验都从相应的课程中删掉,将实验从大二下半学年到大四上半学年连续五学期集中开设。这样就可以设计一些学科交叉的实验,更能让学生将所学的单独的知识通过这样的实验更好的融会、更好的消化吸收。并且可以让学生发挥自己的主观能动性并结合自己的个人兴趣设计一些实验,真正做到学以致用,让学生自己有所感悟,这样就反过来会促进学生主动学习的知识性,而且通过这样的良性循环让学生从中学会如何学习的方式,建立提出问题、分析问题、解决问题的方法和思路。 4加强师资队伍建设 师资是专业建设和人才培养的基本保证,由于我院的材料化学专业刚刚成立,本专业的师资队伍正处在一个起步的阶段,目前仅十余人,随着学生招生人数的增加,将不断加强师资队伍的建设,建立合理的教学梯队。由于材料化学专业是一个新型的交叉专业,对于高学历的本专业的人才相对单独的材料和化学专业比较少,因此对于高学历的人才我们将遵循本科是化学类专业、研究生是材料类专业或者本科是材料类专业、研究生是化学类专业的人才进行引进的原则,并尽量挑选一些研究方向与我院的专业特色相吻合的人才,以保证专业课和实验环节的顺利开展。另外,为了提高教学质量实现人才培养目标,发挥教师的主导作用,我们要求每位教师都必须明确培养目标,参与教研教改工作,参与课程体系建设,参与教学大纲的制定和修订。在加强学习的同时,通过教研教改活动,把握专业的发展,提高自身的素质,有的放矢地指导教学,统一协调地工作,确保教学质量的提高。 5加强教学方法和教学手段建设 随着高科技的发展,在教学过程中,教学方法和手段也应该充分利用高科技,帮助学生更好地学习,从而提高教学质量。首先,教学方式不应该仅仅是简单的PPT讲述和黑板板书,而是应该充分利用多媒体技术,丰富教学课件,做到图文并茂、有声有色、生动形象,调动学生的主动性和积极性,在轻松愉快的环境中,把知识不知不觉地传授给学生。其次,教学过程中应该多采用启发式教学。授课并不是填鸭式地把知识灌输给学生,而是应该注意引导学生自己去学习、去思考、去探索,培养学生自我学习和思考的能力。要做到“授之以渔”,而非“授之以鱼”,才能更好地培养学生的创新能力,真正达到素质教育的目的。 总之,材料化学专业作为一个新型的专业,它的发展需要经过一个不断探索、不断发展和完善的过程。但可以预见的是,在科学、可持续发展的高等教育管理制度下以及学院注重软、硬件建设的情况下,而且随着西部的开发和经济的发展,材料化学专业将会培养出“厚基础、宽专业、强技能、重应用、能创新、高素质”的人才,并为西部的高等教育质量和经济发展做出应有的贡献。
土木工程材料课程思政篇1 古人云:“师者,传道授业解惑也。”所谓“传道”,即传授道德与道理;所谓“授业”与“解惑”,即讲授专业知识,解答专业疑惑。之所以将“传道”置于“授业”与“解惑”之前,深刻说明立德树人当以道德品质培养为先,人才培养的过程应当将思政教育与专业文化教育协同推进。顺应新时代课程改革要求,将课程思政内容融入土木工程材料课程教学过程,将树人育人目标贯穿于课程教育全过程,使得专业课程教育与思想政治教育有机结合,不仅可丰富专业课程教学内容,还可提升学生学习积极性和学习效率,培养学生社会主义核心价值观和强烈社会责任感,实现“立德树人”根本任务,为社会主义事业建设和发展输送德才兼备的优秀人才。 一、实施课程思政的必要性 土木工程材料是材料科学在土木工程中应用的产物,在材料科学与土木工程科学之间起着桥梁和纽带的作用。土木工程材料是一门实用性与学术性两方面特色都很突出的学科,主要关注材料组成及结构特征与其宏观性能、行为的关系,为材料的工程应用和性能优化提供依据。土木工程材料是为了培养土木建筑类学生掌握、理解和应用土木工程材料基本理论和技能而开设的一门专业基础课。在该课程中,学生不仅要掌握品类繁多的工程材料结构与性能,了解工程材料发展历史与趋势,还需学习各种材料性能测试方法以及相应规范标准。当前快速发展的工程建设不仅要求土木建筑类学生牢固掌握这些专业的基础理论知识,还需要他们具备严谨求实的工作作风,以及规范认真的工程伦理意识。基于此,在土木工程材料课程教学过程中,将工程材料专业知识传授与思想政治教育有机结合,在遵循正确有效的教育与成长规律的基础上,增强学生专业综合能力与思想道德素养。 二、课程思政元素的映射与融入点 (一)学习工程材料领域光辉发展史,增强学生民族自豪感 在介绍土木工程材料发展历史的过程中,突出我国悠久的建筑发展历史和所取得的辉煌成就。例如我国在隋炀帝大业年间建立世界上最古老的石拱桥(坐落于河北省赵县的赵州桥)。北宋初期建立的现存最早的跨海梁式大石桥(坐落于福建泉州的洛阳桥),开创了世界桥梁筏形基础的开端。我国商代时期出现的“版筑技术”,可认为是现代钢筋混凝土的雏形。我国南北朝时期出现“三合土”建筑材料,由石灰、黏土和细砂组成,并可适当掺加糯米汁、动物血等有机物,显著提高胶结材料使用性能。通过学习中华民族在土木工程材料领域的光辉发展史,增强学生民族自豪感,培养学生专业情感。 (二)感知工程材料科技发展,激励学生不断提升自我 在介绍土木工程材料发展趋势的过程中,通过实例和数据向学生介绍中国科技正以令人惊叹的速度迅猛发展。在科技推动之下,各类新型材料应运而生,并被应用于建筑工程中,提升了工程品质,也改善着人们日常生活。例如,中国高铁以中国速度不断刷新世界纪录,港珠湾大桥瞄准一流水平,破解世界难题,刷新历史新篇。这些举世闻名的工程创举背后都是一项项技术难关的攻克和厚积薄发的呈现。通过向学生展示快速发展的工程现状,引导学生感受日新月异的建筑发展,培养学生对科学技术的敬畏之心,让学生理解科学之求真务实之本质与精益求精之“工匠精神”。鼓励学生与时俱进,不断关注科技新动向,利用新知识完善自己的知识结构,提升自己的综合能力,更好地为社会主义现代化建设服务。 (三)强调工程责任意识,培养学生职业操守 国内外大量工程实践证明,材料的选择、生产、使用、检验评定、储运、保管等环节的丝毫失误都可能造成工程质量缺陷,甚至是重要大工程质量事故。而当前关于工程事故、豆腐渣工程的新闻报道时有发生。例如2009年上海莲花河畔景苑塌楼事件,2009年津晋高速公路匝道桥通车未满五年发生坍塌事故,2010年上海静安区公寓在节能整治施工过程中发生特大火灾事故,2011年武夷山公馆大桥发生坍塌事故。这些工程事故给人民造成非常严重的生命财产损失,引起非常恶劣的社会影响。通过工程事故案例的警示作用,融入工程伦理教育。在讲解土木工程材料相关的技术标准时,跟学生强调标准的重要性,督促学生在学习和工作中要熟读标准,养成严格遵守国家、行业或地方各种标准规范的习惯,按照规范做事。比如,在建材力学性能测试过程中,需要严格遵照国家以及行业标准进行试验操作,而不能随意更改操作步骤和方法参数。以此逐步增强学生伦理意识和遵循伦理规范的自觉性,培养学生良好的道德品质,增强学生遵纪守法意识,并教导学生的社会责任和担当,培养学生的责任感与使命感,激励学生在未来的工程建设岗位中,谨记工程安全重于泰山,切实做好工程材料的规范使用,让工程更好地造福社会。 (四)顺应时代发展潮流,树立节能发展理念 可持续发展理念对工程材料发展提出了新的要求,环境保护与生态平衡意识也对建筑领域产生显著影响。以“建筑节能”为导向的工程材料发展趋势已成为主流方向。在教学过程中通过大量工程实例,展现建筑节能材料的发展,在介绍各类节能材料基本性能和特点,以及不同材料的组织结构与其特性之间关系的基础上,拓展工程与科研前沿动态,比如向学生展示海绵城市建设中的透水混凝土,聚氨酯保温材料,核壳复合结构相变微胶囊等。比如水泥的生产过程耗费大量能源,且造成严重环境污染。通过将工业废渣利用到水泥混凝土中,不仅可大幅降低水泥使用量,还可有效改善混凝土性能。从人类可持续发展的角度出发,未来混凝土及其原材料在生产、开发和应用过程中,还应具有节约资源和能源、减少废气废料排放和尽可能减少对环境危害的特点。通过引用工程统计数据让学生相信,工程材料发展潜力很大,工程材料技术与应用领域仍存在巨大空间,有待于我们进一步开拓。 三、课程思政实施中教学方法创新 (一)图文并茂展示工程实例,让学生直观感受工程发展现状,引导学生学习兴趣,激发学生学习动力 比如,在教学环节适当引入图片、动画、视频等素材,让学生直观感受现代化工程生产现状;通过建筑材料选取与使用案例分析,引导学生开展深入调研与学习;引导学生关注重大工程进展以及新型材料研发与应用动态,深入强化科技是第一生产力的认识,坚定学以致用的信念。通过视频教学,介绍土木工程材料的发展历史、现状与未来发展趋势,强调材料在工程中的重要地位,激发学生学习土木工程材料的兴趣和动力。 (二)采用案例分析教学方法,强调理论与实践的联系,引导学生灵活运用课本基础理论知识分析和解决工程实际问题 比如,通过混凝土出现开裂和破坏的特点分析,教导学生运用混凝土性能影响机制分析其原因,并寻求混凝土性能优化措施,在实际案例讨论过程中帮助学生理解和掌握专业知识。 (三)增加与学生在课堂上的互动环节,集中学生注意力,活跃课堂气氛,激发学生课后自学获取知识的动力 例如,增加学生展示与演讲环节,布置一些工程材料最新发展动态相关的网络资料搜集与整理任务,要求学生利用课后时间上网检索文献与资料,用读书报告的形式叙述各自掌握的新知识与新理论,并在课堂上进行展示与演讲,既可以提高学生归纳总结以及口头汇报演讲的能力,又可以激发学生获取知识与运用知识的兴趣和动力。 (四)对实验教学进行改革实践,开展课程综合设计与实践环节 比如,通过对混凝土配合比设计与水泥实验、骨料实验及混凝土实验进行整合与综合设计,以实际工程中混凝土结构构件所需混凝土配合比设计为实践题目,为学生提供真实的实践背景,并展开综合实验集训,建立综合渗透的研究性课程实践教学模式。综合考量学生在课程实践过程中的综合表现,鼓励学生主动探究,团队协作,提高学生实践和创新能力。 (五)建立科学评价标准,进行全面客观综合评价 注重学生参与案例讨论以及实践环节的表现,在平时成绩中,增加了学生在课程实践过程中的团队协作、小组讨论以及案例设计等方面的分值,更全面考查学生“主动探索”“积极进取”的学习态度,和“学以致用”“创新协作”的综合能力。 四、结语 土木工程材料课程思政旨在向学生讲授专业理论知识的同时发挥对学生的德育教育。通过将土木工程材料发展历史与趋势、工程规范与职业道德、个人发展与社会进步等思政元素融入并映射于专业课程教育环节,丰富课程教学内容并改革创新教学方法,将极大提高学生学习积极性与学习效率,并综合培养学生道德情操与社会责任担当意识,实现“立德树人”根本任务。 作者:何燕 宋旭艳 季涛 单位:苏州科技大学 土木工程学院 南京工程学院 建筑工程学院 土木工程材料课程思政篇2 子曰:“骥不称其力,称其德也”,当代人才培养更是如此。高校立身之本在于立德树人,这就决定了高校要紧紧围绕这一根本任务进行课程建设和教学活动。要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面[2]。专业课程教学传递科学文化知识和基本技能,课程思政突出育人导向,在润物细无声中将马克思主义立场观点方法的教育与科学精神的培养有机结合,搭建以“知识传授与价值引领相结合”的教学平台,形成学生自然接受、引起情感共鸣并激励产生学习内动力的专业课程授课方案,促进学生对课程知识的理解、掌握和拓展应用,达到新技术、新产业、新业态和新模式背景下人才培养的核心目标[3]。基于此,中原工学院建筑工程学院“土木工程材料“课程教学团队,围绕立德树人和新工科核心素养的教学目标,以新工艺、新材料、新工程和行业典型人物为切入点,将社会主义核心价值观与新工科背景核心素养共性相结合,培养担当民族复兴大任的高素质专业人才。 1“土木工程材料”课程思政建设实践 1.1课程思政建设契机 土木工程在国民经济和人类社会发展中具有举足轻重的地位与作用,在新时期“碳达峰碳中和”、“绿水青山就是金山银山”理念背景下,土木工程材料直接关系到建筑业绿色低碳转型战略的实施。土木工程材料是建筑结构的物质载体,是时代文明的见证和标志,其性能影响并决定了建筑结构的设计、施工方法和进度,关系到建筑物的服役环境和建筑寿命。“土木工程材料”课程是土木工程、工程管理、工程造价等建筑类专业的一门专业必修课,在培养专业人才中起到了关键作用。通过“土木工程材料”课程思政元素的有机融入,学生在潜移默化中形成低碳意识,熟悉建筑材料低碳绿色发展技术措施,将有利于推进建筑业绿色低碳转型进程。 1.2课程思政方案设计 “土木工程材料”课程思政方案体系包括专业理论知识体系和课程思政体系,通过从专业知识体系中提取的思政元素加以整合并形成价值模块,实现思政元素由点到面的串联。通过家国情怀、工匠精神、低碳意识和专业自信等四个价值模块与专业知识体系的有机融合,构建“土木工程材料”课程思政的体系架构(见图1),并结合实践教学培养学生的专业实践能力。在此基础上,形成以知识传授、价值引领和能力培养为一体的教学大纲、授课课件、教案和实验教学体系。然后,通过课堂讲授、翻转课堂、线上资源、思政案例、讨论研讨、课后作业和实验教学等途径在教学过程中实施课程思政,实施效果通过学生成绩、学生评教、专业认同和同行评价等方式来反馈,并以反馈结果为指导促进专业理论知识、价值模块和实践教学的进一步优化完善,并通过教学大纲、授课课件、教案和思政案例的改进实施达成“土木工程材料”课程的培养目标。 2“土木工程材料”课程思政元素的挖掘和融入 “土木工程材料”课程思政力求“教书育人、润物无声、知行合一”,在知识传授上,以安全性、实用性、耐久性、经济型和环境影响为评价依据,学习现代建筑工程常用建筑材料的组成结构、性能特点和应用范围及其影响因素。在能力培养上,以文献检索、实验教学和网络课程资源为理论知识的必要补充,以直观感性地方式让学生掌握土木工程材料的配制技术和性能变化特征和规律。在价值引领上,以我国的万里长城、赵州桥、南京古城墙、上海中心大厦、港珠澳大桥和火神山医院等古今经典建筑及其取得的傲人成就,激发学生的民族自豪感,以我国建筑史上的名人大家奋斗历程、精益求精和卓越工程等故事让学生感受工匠精神。在保证专业教学的前提下,以讲故事、评时事和重内涵的方式将思政元素自然融入理论教学和实践环节,将知识传授、能力培养和价值塑造融为一体,实现了专业教育和思政教育同向同行[5]。 2.1厚植家国情怀 专业课程思政要将家国情怀融入到知识传授中,帮助学生形成健康的价值取向,为培养国家栋梁提供正确的思想指导,促进经典传统文化的传承和发展。在我国五千年悠久历史文化的沉淀下,家国情怀不仅体现出丰富的思想底蕴[6],也强化中华文化的感染力和号召力。家国情怀既是“国既不国,家何能存”、是“一身救国有万死,双鬓像人物再青”、是“四海翻腾云水路,五洲震荡风雷激”,也是微观层面的人生观与宏观层面的爱国主义精神的融合,更是“小我”与“大我”的有机契合。土木工程材料是直观的、具体的、无处不在的,也是朴实的、雄伟的、生动的、历史的和时代的,其本身就是家国情怀的经典例证和集中体现。在课程思政实施过程中,从认知和情境两个层面融入[7]。以万里长城、故宫、赵州桥、南京古城墙、郑韩故城、应县木塔等古迹的材料选择、结构特点和建造方法为经典案例,结合课程知识点以讲历史、讲成就、讲发展、讲故事等外在激励,学生发自内心产生共鸣,民族自豪感和家国情怀自然升华。在情境层面通过视觉和行为感知,领悟自身发展与社会和国家进步之间的关系。此外,在理论知识传授时也会结合网络视频、线上资源、学术报告、建筑材料研究前沿讲座以及各级大学生创新创业比赛等实践活动,帮助学生建立良好的国家归属感和民族优越感。 2.2感悟工匠精神 所谓工匠精神,第一是热爱你所做的事,第二就是精益求精,精雕细琢。工匠精神,不代表多高的学历,或是多高的技术水平,而是把一个简单的事情做好,千人匠心,于平凡中创造出不凡。在讲授过程中,从新工艺、新材料、新工程和行业典范等方面融入。如近六十年来,为了满足现代建筑工程结构设计、施工方法和低碳发展的要求,科研工作者和建筑人通过日复一日地努力,土木工程材料的承载能力、工作性、耐久性、装饰性和经济性以及环境适应性等性能,经历了从片面强化到日臻完善的发展历程。土木工程材料的研制、发展和应用影响并决定了现代建筑的设计方法、建造过程、居住舒适性和使用寿命。土木工程材料和建筑行业的发展过程中,离不开大国“工匠”在不同岗位上的坚持与创新。再如混凝土材料科学领域的宗师泰斗黄蕴元先生和吴中伟院士、金属材料研究和应用领域的资深院士涂铭旌先生、道桥建设专家茅以升院士、桥隧领域施工技术与工程管理专家、港珠澳大桥的总工程师林鸣院士等专家学者毕生的不懈探索,他们的功绩也镌刻在中国建筑业发展的里程碑上。还有默默无闻地从事建筑行业的工程师和普普通通的劳动者,他们用一刀一锤锻造出一个个温馨的家园,抑或是惊人的世界奇观。有的或许做出了备受瞩目的成就,有的或许还在蛰伏努力、尚待挖掘,但每一份份坚持,每一份热爱,每一份探索,都是工匠精神。在传授理论知识的同时传达“敬业、精益、专注、创新”-新时代工匠精神的内涵,鼓励学生们干一行、专一行、爱一行,大大提高了课堂教学的趣味性和人文色彩,这些都无形中激发学生们产生内动力、追求精益求精的创新精神。 2.3树立低碳理念 建筑行业作为我国一项十分重要的基础产业,对我国的经济增长有不可忽视的作用。2021年7月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于推动城乡建设绿色发展的意见》指出,转变城乡建设发展方式,建设高品质绿色建筑,实施建筑领域碳达峰和碳中和,推动高质量绿色建筑规模化发展[8]。土木工程材料是建筑物的物质基础,也是世界上消耗自然资源和能源最多的一种材料。2021年度中国建筑能耗与碳排放研究报告指出,2019年我国建筑全过程能耗占社会总能耗的45.9%,碳排放总量占全国碳排放的比重为50.6%,其中,建筑材料生产阶段能耗和碳排放量分别占比22.8%和28.0%[9]。在新时期“碳达峰碳中和”的背景下,如何承担起行业和社会责任,是土木工程结构的设计者和建筑工程的施工管理者应该具备的专业素养。因此,土木工程材料课程教学过程中,在讲授常用建筑材料的物理力学性质和应用范围的同时关注其环境影响,注重建筑材料绿色低碳发展、实施途径和研究前沿及其对建筑业可持续的重要性,从而实现低碳环保理念的自然融入。建筑材料生产周期短,通过消纳工业固体废弃物、利用建筑垃圾和使用绿色胶凝材料,在“进口”和“出口”上减少资源和能量消耗,推广新型低碳结构体系和高性能材料是实现建筑材料“双碳”目标的主要路径。基于此,在讲授过程中,通过展示传统建筑材料环境影响相关图片、权威机构的总结报告和绿色低碳发展途径及绿色建筑经典案例,促使学生从感官认识到思想意识上逐步形成建立低碳意识。如在讲授水泥和建筑钢材生产和应用时,通过原材料照片、生产工艺简介和全生命周期环境影响分析数据等资料汇总,强调自然资源和能量消耗带来的资源匮乏和碳排放问题;在讲授混凝土的原材料组成和配合比设计时,注重矿物掺合料和再生骨料对混凝土及建筑业绿色发展的影响;讲授砌筑材料时,借助烧结黏土砖的和加气混凝土砌块的生产实景图片或虚拟生产视频阐明墙体材料对环境的影响,引出绿色建筑的概念,进而让学生理解建筑材料的低碳绿色发展,是实现建筑业“双碳”目标和践行“绿水青山就是金山银山”理念的重要环节。 2.4增强专业自信 课程思政还要引导学生深入了解世情国情党情民情,从而增强对党的创新理论的政治认同、思想认同、情感认同,坚定其对中国特色社会主义的道路自信、理论自信、制度自信、文化自信,在“拔节孕穗期”为当代大学生增添鲜明的政治底色[10]。以价值引导为重点,助力当代大学生长骨气、强意志;以创新培养为核心,助力当代大学生长底气、增本领;以中国速度、中国制造、重大工程所凝结的中国工程人取得伟大成就为基础,助力当代大学生提心气、增强专业自信。时刻关注社会热点、学科前沿,把最具创新性理论和应用实例带进课堂,融入并阐述传统知识,勇于攻克“卡脖子”问题,抓住学生的眼球,保证课程思政和知识体系常讲常新、常抓常新;跟上时代、贴近学生,用喜闻乐见的方法和手段提升教育的成效,展现课程思政的魅力。在建筑工程领域,港珠澳大桥、火神山医院和新方舟宾馆充分体现了中国速度和中国制造,凝聚了中国智慧,也代表了中国精神。港珠澳大桥缩短工期超过两年提前竣工,被誉为桥梁界的珠穆朗玛峰,是中国乃至当今世界规模最大、标准最高、最具挑战性的跨海桥梁工程。火神山医院,总建筑面积超过3万平方米,从开始设计到建成完工仅历时十天,建造施工全程直播,这就是中国速度,这也是我国工程人为战胜新冠疫情提交的一份傲人答卷。新方舟宾馆高30层总建筑面积1.7万平方米的建筑,建筑材料均采用预制方式,仅施工360小时建成,而且整座大楼均隔音隔热,可抵御9级地震,中国工程人获得“地球上速度最快的建造者”新头衔。对以上这些成绩的取得,凡亲身经历的人都会感受到,中国在中国共产党强有力的领导下,中国特色社会主义的治国理念正深入人心,特别是对四个自信有了进一步的体会[11],并逐渐成为中国人民精神生活的一部分。在授课过程中,通过图片、视频和新闻评论的线上资源进行专题讨论,以直观的视觉冲击让学生深切地认识到在每一个岗位上,不管是建筑工程的设计者、决策者、管理者或者是普普通通的工作者,淋漓尽致地体现了土木人专业素养和探索精神,学生的专业自信无形中提高。 3结语 专业课程思政实施的关键是教师,建筑类专业课教师需采取积极有效措施,落实立德树人,坚持把培养社会主义建设者和接班人作为教学工作的出发点和落脚点,不断推进新工科背景下的专业课的“课程思政”建设,为国家培养有家国情怀、工匠精神、低碳意识、专业自信的高素质建筑类人才,为实现我国建筑业的绿色低碳转型贡献力量。 作者:刘俊霞 杨飞 夏晓敏 海然 单位:中原工学院 建筑工程学院 土木工程材料课程思政篇3 近年来,我国各类高校都高度重视课程思政对提高人才培养综合素质所起到的重要作用,各高校结合自身实际,广泛开展了课程思政建设的探索与实践,在课程思政的内涵界定、课程思政的价值引领、课程思政与思政课程的关系及课程思政的实施路径等方面已取得了许多经验和成绩。但是,目前在课程思政的建设原则、专业知识讲授与课程思政的内在关系等方面,仍然存在认识不清的问题;在依据课程大纲要求,结合专业知识点挖掘思想政治教育元素方面,仍然存在思想政治教育元素与专业知识“两张皮”现象。在课程思政的视域下,教师的行为如何与思想政治教育元素的挖掘同向同行,以达到协同育人效果,仍需高度重视和深入思考。本文结合“土木工程材料”课程思政建设,就专业课程思政建设原则与路径、思想政治教育元素挖掘理念与融入情况、思想政治教育元素与专业知识的内在关系、在课程更高行为要求等方面,进行了探索和实践。 一、课程思政建设路径 课程团队提出的课程思政总体设计原则是:思想政治教育元素凝练与“四有”好老师要求有机融合,加强教师行为示范,达到立德树人目的。在“土木工程材料”课程思政建设中,为了保证课程思政建设目标的有效达成,将思想政治教育元素挖掘、课程内容精研、教学方法创新、课堂教学守正、教师行为示范有机融合,探索出了五条操作性强的课程思政实施路径,此经验对其他专业课程思政建设有借鉴作用。 1.挖掘思想政治教育元素。根据课程内容,深挖思想政治教育元素,将思想政治教育元素与课程内容自然有机融合,科学合理地扩展课程的广度和深度,避免为了思政而思政导致的课程思政与专业知识两张皮现象。 2.精研授课内容。教学团队集体研讨课程的知识点及重点、难点,提高授课教师的专业知识水平和授课技能,增强课堂的吸引力、生动性及启迪性。 3.创新授课方法。充分利用现代化信息手段,结合MOOC课程建设,采用线上线下相结合的方式,通过启发式、案例式、研讨式教学,以问题为导向,增强授课的逻辑性,环环相扣,强化对学生独立思辨能力和创新意识的培养。 4.坚持课堂守正。教师授课过程中要讲纪律,提高政治站位、坚定政治立场;在课堂上要传播正能量,培育和践行社会主义核心价值观,突出价值引领。5.强化行为示范。身教重于言教,教师的言行举止会对学生起到潜移默化的作用,要强调师者仁心、师者公心,教师在教学中要做到言行一致、知行合一。 二、课程思政元素挖掘四大思维理念 课程团队根据《高等学校课程思政建设指导纲要》要求,紧密结合“土木工程材料”大纲和专业知识内容,按照以下四大思维理念,挖掘该课程思政元素。 1.底线思维。本课程涉及大量工程建设标准,在教学中除要求学生认真学习标准外,更要践行标准、敬畏标准,进而加强遵纪守法道德观念教育。 2.发展思维。许多土木工程材料的生产和使用都涉及节约资源、保护环境、节能减排及固废利用。在教学中强调将“五大发展理念”与相关课程内容自然有机融合。 3.创新思维。土木工程材料中许多新技术、新产品的成功自主研发和推广应用,极大地降低了我国工程造价、提高了工程质量。在教学中强调要自主创新对国家发展的重要意义。 4.创业思维。在新技术、新产品自主研发和推广应用中,许多前辈不畏艰辛、做出了巨大贡献。可结合课程相关内容,弘扬行业前辈的艰苦创业精神和爱国情怀。 三、课程思政元素融入情况 本课程的内容主要包括土木工程材料的组成、结构、性能及应用,涉及许多材料质量控制和工程建设标准、规范。课程思政建设主要从课程所涉及的行业、国家、国际、历史等角度出发,结合本课程涵盖的主要材料(水泥、石灰、石膏、骨料、矿物掺合料、化学外加剂、混凝土、砂浆、砌体材料、钢材、木材、防水材料、保温材料、装饰材料等),将该行业领域的国家战略、现实工程问题、科学精神、科学思维方法和工程伦理与课程内容自然有机地结合,按照四大思维理念挖掘思想政治教育元素,做到章章有思政、堂堂有思政。结合“土木工程材料”课程大纲要求和专业知识点讲授,形成了该课程思政目标和思政元素的融入点,下面分章对本课程的课程思政元素进行简要叙述。 1.绪论部分。“木土工程材料”课程涉及大量的标准规范,各级各类标准规范是建筑、土木及建材行业加强管理的重要依据。正确使用标准对确保工程质量至关重要,通过标准规范的学习,帮助学生树立正确的职业道德观,强化底线思维教育。本章的课程思政目标主要为培养学生践行标准、敬畏标准,加强遵纪守法教育。 2.土木工程材料的基本性质。土木工程材料的基本性质主要介绍材料的组成、结构、制备、性能和用途之间都存在着相互依存、互为因果的内在关系。土木工程材料的物理、化学、力学及耐久等基本性质与材料的制备、应用之间也存在着必然联系。要求学生要用普遍联系的思维去学习材料四大要素之间存在的对立统一规律、质量互变规律及否定之否定规律。本章的课程思政目标为培养学生的唯物辩证思维能力。 3.无机胶凝材料。在本章水泥生产工艺的讲授中,介绍我校徐德龙院士团队自主研发的高固气比悬浮预热预分解技术对提高水泥质量和节能减排所做的贡献,强调自主研发对国家发展的重要意义,以及前辈的艰苦创业精神和爱国情怀。本章的课程思政目标为培养学生的创新创业精神、提高自主创新对国家发展重要性的认识。 4.骨料和矿物掺合料。骨料和矿物掺合料这一章针对天然骨料过度开发和固体废弃物堆存与填埋带来的生态环境问题,结合党的十八大以来“五大发展理念”,强调各种尾矿作为混凝土骨料、建筑垃圾回收利用、大宗固体废弃物(冶金渣、粉煤灰、脱硫石膏等)在土木工程材料中的资源化利用的重要性,引导学生思考土木工程材料如何走绿色发展道路,以及自主创新对国家发展的重要意义。本章的课程思政目标为增强学生节约自然资源、重视环境保护的意识。 5.化学外加剂。化学外加剂中萘系等高效减水剂由于技术性能的局限性,越来越不能满足高强度、高耐久性混凝土工程的需要。新一代聚羧酸高性能减水剂,具有性能优异、绿色环保等优点,倍受国内外关注。二十多年前我国花高昂价格从国外进口聚羧酸减水剂以满足水工大坝、高铁等重要混凝土工程需要。在此情况下,我国科技工作者不畏艰辛,勇于创新,最终研发出了性能优异的产品,实现了聚羧酸高性能减水剂的国产化,大幅度降低了该种减水剂成本,有效降低了混凝土工程造价。本章的课程思政目标为培养学生的创新精神,树立终身学习的理念。 6.混凝土。本章内容量多,课程思政目标分为以下几项:(1)学习前辈不怕困难、勇于创新的精神。在混凝土的制备和性能讲授中,我国吴中伟院士、孙伟院士等前辈在高强高性能混凝土的研发和推广应用中不畏艰辛、不言放弃,为我国混凝土事业的发展做出了巨大贡献,弘扬行业前辈的艰苦创业精神和爱国情怀。(2)培养学生的质量意识、安全意识,以及大局观和长远发展观。在混凝土强度的讲授中,强调混凝土强度对工程的结构安全的重要性,提高学生的质量意识、安全意识;在混凝土耐久性的讲授中,培养学生正确处理当前利益和长远利益的关系,加强对学生大局观和长远发展观意识的培养。(3)培养学生吃苦耐劳的精神和敢于担当的作风。从事土木工程材料研发、生产和应用的技术人员,经常要深入一线,了解情况、解决问题。在课程教学中,结合混凝土的生产和施工,培养学生乐于到生产施工一线的吃苦耐劳精神,坚持原则、敢于担当的工作作风。 7.砌筑材料。本章的课程思政目标为:(1)介绍中华民族历史上优秀的建筑材料文化,拓宽学生的知识面,感受古人的智慧,增强文化自信。介绍西汉时形成的“秦砖汉瓦”,以及这一时期砌筑材料和砖结构、砖木结构体系的辉煌历史。结合西安城墙、大雁塔所用砌筑材料,介绍传统建筑材料历经千年而不朽的特点,以及我国古代劳动人民生产这些砌筑材料的智慧,以此来拓宽学生的知识面,增强学生的文化自信。(2)培养学生的绿色发展理念。烧结砖大量占用土地资源,且能耗较大,应限制烧结砖的生产与使用,合理利用非耗地的地方资源(如页岩、煤矸石等)生产烧结砖;更要大力研发、推广利用各种工业固体废弃物生产免烧砖和砌块,以及各种轻质、高强、多功能、大尺寸的装配式新型墙体材料。结合以上内容的讲授,强调保护生态环境、走绿色发展道路的重要性。 8.钢材。钢材这一章凝练了高强钢、高耐蚀钢的自主成功研发及在我国重点工程的使用案例,强调自主创新对行业发展和工程质量的重要性。本章的课程思政目标为强调自主创新对国家发展的重要性。 9.木材。木材这一章结合木材性质的讲授,从利用木材的边角废料生产各种人造板材出发,强调木材的有效利用和综合利用对保护森林资源的重要性。本章的课程思政目标为培养学生保护森林资源,重视木材的有效利用、综合利用意识。 10.沥青混凝土。沥青混凝土这一章在沥青混凝土的原材料、配制和性能讲授中,从废弃沥青路面的回收利用技术的研发和应用出发,强调废弃沥青混凝土的回收利用对保护石化资源的重要意义。本章的课程思政目标为强调沥青混凝土的绿色发展理念。 四、讨论与结论 在课程思政视域下,对教师的课堂教学比以往任何时候提出了更高的要求,主要包括以下几个方面。 1.对教师的专业水平和授课技能要求更高。教师要投入更多精力到课堂教学中,认真钻研业务,弄懂弄精所授课程内容,扩大自身知识面,做到“予人一瓢,自身一桶”;同时,教师要与时俱进,不断创新授课方法,提高课堂教学的有效性、生动性和吸引力。教师把课讲正确、讲精彩,既是课程思政建设的重要组成部分,也是提高课程思政质量的前提。 2.对教师的行为世范要求更高。课程思政的目的是通过典型案例,提高课程教学的育人目的。《论语·子路篇》中,孔子曰:“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。”如果教师不能严格要求自己,比如不按时上下课,随意调课停课,总是对学生疾言厉色,那么思想政治教育元素挖掘得再好,先进事迹讲得再多,也很难达到课程思政的育人效果。 3.对思政元素与专业知识的有机融合要求更高。要精心凝练,深入挖掘思想政治教育元素,使思想政治教育元素与专业知识深度融合。思想政治教育元素的挖掘不仅是强化课程育人,而且要有助于对专业知识的深刻理解和掌握,专业知识的讲授和思想政治教育元素的挖掘要具有互促作用。 参考文献 [1]刘鹤,石瑛,金翔雷.课程思政建设的理性内涵与实施路径[J].中国大学教学,2019(3):59-62. [2]王光彦.充分发挥高校各门课程思想政治教育功能[J].中国大学教学,2017(10):4-7. [3]彭红军.高校专业课程课程思政实施路径与实践探索[J].大学教育,2021(5):1-3. [4]范依依.课程思政视域下的高校会计学教学探索[J].理论观察,2020(9):171-173. [5]潘玲颖,何建佳,樊怡箐.新工科背景下的课程思政教学探索:以《人工智能与智能制造》课程为例[J].教学革新,2020(22):55-56+59. 作者:何廷树 史琛 胡延燕 伍勇华 宋学锋 单位:西安建筑科技大学 材料科学与工程学院
工程专业论文:电子信息工程专业人才培养的论文 1明确专业培养目标 依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标,围绕学校人才培养目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识,掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素质应用型人才。 2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则 2.1充分的调查论证 (1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。 2.2德、智、体、美全面发展,处理好通识教育与专业教育的关系 本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。 2.3大力开展第二课堂教育,“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺 术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。 2.4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系 按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。 2.5合理安排第四学年教学工作 根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。 2.6教学计划统一性与灵活性相结合 随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。 2.7分方向培养 在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课: 通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。 3小结 本次电子信息工程专业人才培养方案修订工作,紧紧围绕学校人才培养目标定位“,方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。 工程专业论文:能源工程专业教学改革 一、我国农业建筑环境与能源工程专业发展现状 我国的农业生物环境与能源工程学科起步于20世纪70年代末,1979年正式成立中国农业工程学会时,设立了农业生物环境工程学科,并于同年在中国农业大学(原北京农业机械化学院)设立了农业建筑与环境工程本科专业。河南农业大学于1981年设立了农村能源工程本科专业,并于同年正式招收农村能源工程专业本科学生。1982年开始,中国农业大学在农业机械化硕士学位点设立了农业生物环境工程方向,正式招收农业生物环境工程的硕士研究生;1986年经国家批准正式设立农业生物环境工程和农村能源工程的硕士学位点,并于同年在中国农业大学东校区的农业机械化博士学位点设立了农业生物环境工程的博士研究方向;1996年经国家批准,分别在中国农业大学和浙江农业大学设立农业生物环境工程的博士学位点。在1998年的全国学科调整中,将农业工程一级学科下的农业生物环境工程和农村能源工程两个二级学科合并为农业生物环境与能源工程二级学科。至此,农业生物环境与能源工程学科体系已经在我国形成,学历层次为学士、硕士、博士3个层次。目前,我国许多本科院校都开设了该专业,例如中国农业大学、浙江大学、吉林大学、西北农林科技大学、江苏大学、华南农业大学、东北农业大学、河南农业大学、沈阳农业大学、南京农业大学等。这些单位涵盖了东、中、西部和南北方不同气候条件地区,初步形成了面向我国不同区域特色的农业生物环境与能源工程学科的科学研究、人才培养和基地建设等不同层次的分布,为该学科的进一步发展和合理布局打下了重要基础。近年来,随着我国农村社会经济和能源建设事业的快速发展,引发了农业建筑环境与能源工程专业技术人才的大量需求,对农业建筑环境与能源工程专业技术人才培养提出了新的要求,农业建筑环境与能源工程教育也面临着新的挑战:(1)专业建设如何适应这种变化,从而得以生存与发展?(2)学科及专业如何重新定位自己的内涵和发展空间?(3)如何在学科结构调整、本科生及研究生层次上的专业设置、教学内容和教学方式上进行改革?面对机遇与挑战,应该与时俱进、共同努力,继续深入进行学科建设和教学改革,为现代化农业培养出更多合格的高层次专业人才[5]。 二、河南农业大学农业建筑环境与能源工程专业教学改革实践 为适应我国经济社会发展、大学生就业工作以及农业建筑环境与能源工程专业人才培养目标定位的总体要求,河南农业大学全方位推进农业建筑环境与能源工程专业的教育教学改革,坚持通识教育和特色教育相结合,进一步加强基础教育,拓宽专业口径,保持专业培养特色,合理修订符合可再生能源专业特色的培养目标,培养适应经济、社会、科技和人的全面发展需要的高素质可再生能源专业技术人才。(一)优化人才培养方案与模式1.指导思想(1)农业建筑环境与能源工程专业本科人才培养方案应以党的教育方针和邓小平理论以及“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观。以提高质量为主题,以加快转变高等教育发展方式为主线,把人才培养作为提高质量的首要工作,把内涵发展作为提高质量的核心要求,把体制机制改革作为提高质量的根本出路,把实施《关于全面提高高等教育质量的若干意见》和《高等学校创新能力提升计划》作为提高质量的有力抓手,把营造和谐稳定的发展环境作为提高质量的重要保障,推动农业建筑环境与能源工程专业本科教育教学再上新台阶,提升专业核心竞争力。(2)农业建筑环境与能源工程专业本科人才培养方案坚持育人为本,立足于现代化建设对人才的实际需要,适应就业和经济社会发展的需要;以学生为主体,满足学生发展需要;以教师为主导,因材施教;不断调整教学模式和核心课程设计,提高办学水平,培养合格毕业生。(3)农业建筑环境与能源工程专业本科人才培养方案坚持体现“六个有利于”,即有利于社会经济发展的需求,有利于专业培养目标 要求,有利于知识更新和学科发展,有利于因材施教和个性化培养,有利于拓展综合素质教育,有利于强化实践教学体系。2.培养目标和模式农业建筑环境与能源工程专业坚持通识教育和特色教育相结合,坚持人才培养质量总体水平与个性化培养相结合,建立并完善因材施教和分层次教学模式,公共基础课和部分专业基础课按照专业大类设置,设立农业建筑环境与能源工程专业核心课程,并设置不同的选修课教育模块,学生可以自主选课,体现课程体系的整体优化。并根据农业建筑环境与能源工程专业培养特点安排了教学实习和毕业实习,集中和分散相结合,加强课外多环节实践教学,实行具有农业建筑环境与能源工程专业特色的多样化人才培养模式,保持农业建筑环境与能源工程专业的可再生能源方向培养特色。(二)专业教学改革思路农业建筑环境与能源工程专业教学改革的方向是规范专业核心课程,调整选修课程。在必修课的改革方面,严格修订了专业核心课程和特色优势课程,并进一步深化教学内容的改革与整合,教学方法的创新与完善。选修课主要依据创业教育、专业拓展和综合素质3个教育模块进行设置,学生根据社会和个人发展需要自由选择。在学生自主选择培养模式和课程模块之前,学生导师及班主任等要加强指导,确保能够激发学生的学习兴趣和发挥潜能。选择之后,将进行分流培养。分流培养的时间,要根据专业培养特点,合理安排,以三年级下学期或四年级为宜。农业建筑环境与能源工程专业鼓励学生积极参加各种考试、竞赛及职业资格考试,争取“一生多证”,即每个学生毕业时都要拿到多种通用证书和农村能源特有工种职业资格证书,增强社会竞争能力。学生取得的经学校认定的各种证件均可按规定获取相应的奖励学分。(三)专业主干学科与核心课程农业建筑环境与能源工程专业具有多学科交叉的特点,在长期的专业建设过程中逐渐形成了“农业建筑环境工程”和“可再生能源工程”两大专业培养方向[6],河南农业大学一直将可再生能源工程作为农业建筑环境与能源工程专业的特色和方向,在国内同行专家们的大力支持下,积累了一些专业建设经验,形成了一些专业建设优势,长期坚持将农业工程、机械工程、热能工程等作为支撑农业建筑环境与能源工程(可再生能源方向)专业的三大主干学科,并确定电工技术、电子技术、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、工程热力学、传热学、太阳能工程、生物质能工程等课程作为农业建筑环境与能源工程(可再生能源方向)专业的十大专业核心课程,进一步强化了专业教育教学工作。(四)专业实践教学环节实践育人是农业建筑环境与能源工程专业人才培养的最薄弱环节,河南农业大学依据《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》,增加了实践教学学分学时比重,进一步强化了农业建筑环境与能源工程专业的实践教学环节,确保了专业实践教学质量[7][8]。实践教学环节有教学实习及课程实验。主要实习有工程制图实习1周、金工实习4周、太阳能工程生产实习2周、生物质能工程生产实习2周、锅炉结构实习3周、沼气应用实习2周、课程设计2周、毕业实习14周,共计30周,毕业实习写出毕业论文,课程设计写出课程论文,教学实习写出实结。开设实验的主要专业课程有电工技术、电子技术、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、工程热力学、传热学、太阳能工程、生物质能工程、能量有效利用、燃烧学、流体力学、风能工程、农业建筑概论、热工测试技术、环境工程等。(五)专业课程教材体系建设加大专业课程教材体系建设力度,为提高农业建筑环境与能源工程本科教学质量和人才培养质量发挥更大作用。在专业课程教材建设方面,采取自编教材和选用教材相结合的原则,自专业创办以来,本专业教师先后编写出版了具有鲜明应用特色的教材9部,形成了自编特色教材与选用国内一流教材相结合的教材使用机制。河南农业大学分别于2009年和2011年先后承办了两次全国农业建筑环境与能源工程(可再生能源方向)专业国家统编教材编写工作研讨会,联合东北农业大学、山东理工大学、云南师范大学、吉林农业大学、沈阳农业大学、中国农业大学等有关院校专家就农业建筑环境与能源工程(可再生能源方向)专业教材体系建设和可再生能源系列规划教材的编写工作进行研讨,首批农业建筑环境与能源工程(可再生能源方向)专业的10门全国统编系列教材(工程热力学、传热学、流体力学、燃烧学、能量有效利用、热工测量技术、生物质能工程、太阳能工程、风能工程、农村节能工程等)经全国农业建筑环境与能源工程专业可再生能源系列规划教材编审委员会审定后全部交由中国农业出版社出版,并列入“十二五”规划教材。 三、专业教学改革的思考 在农业建筑环境与能源工程专业教育教学改革过程中,首先就是要转观念,要树立科学的高等教育发展观,确立人才培养在高校工作中的中心地位,坚持强化专业特色意识,促进农业建筑环境与能源工程专业教育向以质量提升为核心的内涵式发展转变。要使本专业教师重新认识大学的根本任务是培养人,组织开展“科学的高等教育质量观”大讨论,使大家进一步树立以人才培养为中心的理念,把人才培养质量作为衡量办学水平的最主要标准;进一步树立以适应社会需要为检验标准的理念,把社会评价作为衡量人才培养质量的重要指标;进一步树立以学生为本的理念,把一切为了学生健康成长作为教育工作的首要追求。河南农业大学农业建筑环境与能源工程专业长期坚持把教授为本科生上课作为基本要求,将承担本科教学任务作为教授聘用的基本条件,尽量让本专业最优秀的教师为本科一年级学生上课,并把教学内容、教学方法、教学模式改革作为农业建筑环境与能源工程专业教育教学的最基础性工作,大力推进启发式、探究式、讨论式、参与式教学,加强师生互动,既稳定了学生专业思想,又显着提高了专业教学质量。 工程专业论文:怎么构建制药工程专业课程体系 制药工程是奠定在药学、生物技术、化学和工程学等学科基础上的新兴交叉学科是以培养从事药物制造技术人才为目标的工程技术学科沛药工程学科涵盖了原有的化学制药、中药制药、生物制药等专业,是应用性强、覆盖面广的宽口径专业。教育部于1998年调整了高等教育专业目录其中在药学类增设了制药工程专业,1999年,全国有34所高等院校设置了制药工程专业并招生。近年来随着我国制药行业的迅猛发展沛药工程专业教育也进入了快速发展的新阶段,目前全国已经有二百多所高等院校设置了制药工程专业日。天津理工大学于1997至1999年以化学工程与工艺专业培养了三届化学制药专业方向本科生在此基础上,1999年正式申报了制药工程专业并获得批准,于2000年正式招收本科生规每年招生约70人,已毕业十二届、近900名本科生。2011年制药工程本科专业获批天津市品牌专业是我校13个品牌专业之一。 课程体系与教学内容改革是高等教育改革的一项重要内容是提高教学质量和人才培养质量的有效途径四。近年来我校对制药工程专业的课程体系做了大量的探索和实践,确立了行之有效的人才培养方式。我校制药工程专业教学计划和培养方案一般情况下每4年修订一次,经过院系相关专家的认真讨论以及组织国内相关高校专家的论证沛订了2013年版的教学计划和培养方案并将在教学实践中继续修改和完善。 一、与时俱进科学构建理论课程体系 (一)围绕专业培养目标优化整合理论课程体系课程体系改革的主要目标是教学内容与时俱进,按照“厚基础、宽口径、重实践、有特色”的原则进行体系构建和课程设置,通过学习,要求本专业学生了解和掌握相关药物的研制、开发、生产、检验、流通等方面的专业知识和技能。2013年我们对一些课程做了适当调整,删去《仪器分析》及《仪器分析实验》内容,合并到《分析化学》及《分析化学实验》中蔗分析化学》 学时由32学时调整为56学时蔗分析化学实验》由32学时调整为48学时。在学科基础课方面增加《制药工程专业导论》课程,以引导学生了解各个专业的学科属性和发展状况在专业选修课方面,为避免教学内容的重复性取消了《杂环化学》课程的选修。同时在教育理念上改变过往人才培养与社会行业需求相脱节的现象。通过实地调查、座谈等多种途径积极主动地了解地方经济社会发展对学校的期望与需求股置了《药学服务》选修课程,通过学习,使学生了解临床合理用药、不良反应、执业药师及其准入制度等相关知识增设了《新药注册与GMp认证》课程实现《药事管理学》和《新药注册与GMp认证》教学内容的合理“分工”通过该课程的学习可使学生掌握国内新药注册以及生产企业GMp认证的程序和要求,了解欧美国家新药申报的程序及中药国际化的艰难历程进一步拓展了本专业学生的就业渠道。 (二)加强课程建设提供优质教育“产品”课程建设是直接影响高校教学质量和人才培养质量的核心因素而精品课程建设则是高校提高教学质量和人才培养质量的“质量工程”重要内容之一。精品课程的建设不仅可以提高学生知识和能力水平而且有利于教师和学生教学相长和谐发展问。我校制药工程专业以《有机化学》市级精品课建设拉动课程体系的建设,已培育《化工原理》、《分析化学》、《物理化学》、《生物化学》、《药物化学》、《无机化学》等学科基础课为校级精品课。通过不断完善和优化使它们成为具有“一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程”,借此推动我校教学手段的现代化和优质教学资源的网络化为本专业学生提供优质教育“产品”. 二、改革专业实验课程体系焙养学生创新能力 目前高校的专业实验课普遍存在诸如实验课传授知识多,能力培养少脸证性、重复性实验多综合性、设计性实验少等现象。要适应现代制药技术对“创新型、工程型、应用型制药工程高层次人才”的需求,就必须不断地对实验内容进行改革创新。 (一)突出综合性实验综合性实验课程不仅是制药工程专业理论知识、方法原理的综合而且还是实验手段、实验基本操作技能、实验仪器设备的综合。药物合成实验大都是传统的经典性、验证性实验字生感觉枯燥无味。从“阿司匹林的合成”到“阿司匹林片剂的制备及质量评价”,这样不仅使学生对药物的制造过程有了整体认识而且使学生产生成就感肩利于他们更好地将理论知识与实践相结合,这类实验教学的探索和实践,不仅加强了学生综合技能的训练,同时提高了实验教学质量。 (二)尝试设计性实验为了培养学生的创新性思维提高学生的实践能力我们增开了设计性实验。制药工程专业学生大多熟知“达克宁”我们开设了“硝酸咪康哇软膏的制备及质量评价”实验前我们向学生介绍了硝酸咪康哇的物理性质、药理特性及临床作用特点使学生了解了咪哇类局部抗真菌药的临床应用现状。基于药物化学、药理学、药剂学等相关学科理论知识结合我院教师最新研究成果“抗真菌药硝酸舍他康哇及其软膏”,学生开展了设计性实验“硝酸舍他康哇软膏的制备”,评价了软膏刺激性、锥入度等技术指标通过完整的半固体制剂制备及评价实验操作,既提高了学生实验的主动性汉培养了学生的专业实验兴趣。 (三)加强科研成果向实验教学转化根据医药发展最新动态,优化实验教学内容教师的最新研究成果进入课堂。基于我院教师研制的国家二类新药“抗癫痈药加巴喷丁及其胶囊”新药研究成果役计了“加巴喷丁的精制”实验项目通过与“阿司匹林的合成”实验进行对照做到了实验内容老药与新药 的有机结合,同时让学生了解到了老药新用、一药多用的知识使学生对新药研究与开发有了感性的认识。通过“加巴喷丁片剂的制备及质量评价”的实验的教学在掌握压片的操作工艺基础上评价了片剂的硬度、脆碎度和崩解时限及溶出度等指标,激发了学生对专业实验的热情。 三、加强实习环节提升学生实践能力 实习是提高学生实践能力的重要途径。制药工程专业实习包括仿真实习、认识实习、生产实习等是培养学生理论联系实际提高分析问题和解决问题能力的重要实践环节。 (一)完善校内仿真实习基地建设我院引入北京东方仿真控制技术有限公司开发的青霉素发酵工艺仿真软件并开展了青霉素发酵工艺和青霉素提炼工艺仿真教学。通过计算机仿真实习使同学们熟悉了青霉素生产流程掌握设备操控要领了解故障处理原则实习结束后系统会自动对操作过程和结果进行考核。仿真实习有效缓解了实习中难以动手操作的难题更加贴近生产实际提高了学生的实习效果。因此通过建立多种工业化典型流程的仿真模式可以丰富学生对不同生产流程的操作经验为学生服务不同制药生产企业奠定基础。 (二)加强校外实习基地建设经过十多年的探索和实践我院制药工程专业建立了稳定的校外生产实习基地包括河北省九派制药有限公司、华北制药集团华栗有限公司、天士力制药集团股份有限公司、天津市第六中药厂、天津市敬业精细化工有限公司等生产企业实习内容涉及到原料药制造(化学合成、中药提取、发酵等)、质检、制剂、包装、环保、营销、动力以及GMp规范与认证等多个环节,与我院理论课程紧密衔接。实习基地为学生动手能力的培养提供了一个可操作平台,同时强化了学生对制造技术、质量意识、市场竞争、工业安全与法律约束等内容的认识和理解。 (三)落实医药产业科技园建设为了加强校企联合技照“资源共享、优势互补、合作共赢”的原则天津理工大学化学化工学院、南开区政府、天津博爱医药技术有限公司2007年打造了“天津理工大学博爱生物医药科技园”2010年天津理工大学化学化工学院与天津市静海县经济开发区共同签署了“医药产业科技园区”的合作协议。通过以合作联盟为平台的校企合作方式不仅解决了联系实习企业困难的问题而且进一步拉近了学校与企业的距离探索出了一条产学合作办学新路子。 四、结语 在学校的大力支持下措助天津市品牌专业建设的优势近年来我校制药工程专业课程体系、专业实验室建设和实践教学等方面成效显着构建了一支专业知识深厚、学术造诣高、年龄结构合理的师资队伍,毕业生得到了社会和用人单位的广泛认可。在未来的教学实践中还会发现新的问题和不足这就需要我们与时俱进,不断完善和优化培养模式和教学内容,强化学生创新意识,创新思维和创新能力的培养将制药工程专业人才的培养提高到新的更高水平。 工程专业论文:对环境工程专业中给排水课程的教学方法探索 一、概述 《给排水工程》是给水排水工程专业的主干基础课。在其他相关学科专业,课程设置会有所不同,笔者所在的天津科技大学环境工程专业,将该课程作为专业选修课。针对环境工程专业的自身学科特点和人才培养目标,在教学方面有一些侧重和关注问题。本文对此提出改善教学质量的建议,以期更好服务于人才培养和专业发展。 1.课程内容介绍。本课程系统介绍了给排水管网系统的功能组成、布置原则、水力计算理论和方法、管网系统计算及管材选取等内容。通过课堂教学使学生系统学习和掌握给水排水管网系统的基本概念、理论和方法;具备给水排水管网系统规划、设计及运行管理方面的工作能力,同时具备从事给水排水管网科学研究和新技术应用的初步工作能力。根据我校制定的环境工程专业本科培养方案,结合就业市场的要求,目前课堂教学时数为54学时。 2.教材使用情况。教材方面,选择《给水排水管道系统》(机械工业出版社,张奎,张志刚等编)作为主要教材。以《给水工程》(第四版,严煦世主编)、《排水工程》(第四版,孙慧修主编)、《水污染控制工程》(第二版,高廷耀主编)等作为参考书。 二、目前存在的问题 1.课程设置。在环境工程专业的教学计划安排上,学时数经历了从72学时到48学时再到54学时的变化,一般设置在第6学期或第5学期。其先修课程为高等数学和水力学基础等课程。结合实际教学情况,环境工程专业培养侧重水、大气、固废的污染控制和治理,水力学部分先修内容掌握不是很充分,对学习重点和难点内容掌握得不好,另外,第六学期之后,学生忙于考研复习、找工作,难以把全部精力放在本课程学习上;相对而言,本课程计算部分内容较多,例如给水管网设计中的管网平差计算部分,理解起来有一定难度,教学效果不是特别理想。 2、缺失实践教学环节。为达到“厚基础、宽口径、强能力、高素质”这一本科教育培养目标,实践教学环节是不可或缺的重要一环,这同样也应体现在给排水工程这门课程的教学与实践当中。实践教学通常包括专业实验课、课程实习和课程设计等内容。专业实验课教学可帮助学生加深理解知识、锻炼学生动手能力、培养创新思维。课程设计通过可以把学习到的理论知识、工程规范、计算方法等串联起来,构成完整知识链条。受限于学时、师资和实践场地等客观因素限制,目前仅有课堂教学,这即与本科生培养目标相悖,亦不利于全面提升学生素质。 3.教学样式单一。给排水工程是一门工程实践性较强的课程,但是受到现场实习场地的制约及工程施工周期特点,很难组织起与课堂教学相应的工程现场实习。同时,针对学生的单向填鸭式教学已在众多领域证明难以达到预期教学效果,增进与学生间的互动显得尤为重要。 三、课程改革的初步建议 1.课程设置。就目前的环境工程专业课程设置而言,与传统的建筑给排水、室外给排水等专业领域相关的基础课程并不多,在有限的课堂教学学时内,学生的知识结构和体系并没有完全建立,这对给排水工程的教学开展较为不利。本课程的第三章为给水排水管网水力学基础,这一章的内容自身较为重要,是前期基础课程的总结及知识体系的强化,如果先修课程水力学基础等学时设置更多,学生掌握得更为牢靠,则这一章内容可用1~2个学时完成,而把更多教学学时安排在后面的给排水管道设计尤其是污水管道计算等内容上。针对目前状况,笔者认为应加大前修课程水力学基础等学时,对于流体力学、工程制图等课程,应该引导学生高度重视,并且缩小本课程与这些先修课程的时间间隔。这样,学生的相关水力学背景和知识架构已经建立起来,则第3章给水排水管网水力学基础部分就可以适当减少学时,进而把教学重点放在后面给水管网、污(雨)水管网的设计计算上,学生遇到涉及到的一些教学难点、重点才不会知难而退、半途而废。 3.完善实践教学。本课程是一门工程实践性质较强的课程,与生产实践关系密切;在带学生进行现场实习等环节时,有意识地引导学生关注相关工厂中给排水管道工程方面的设施、设备、材料等,让学生在学习本课之前就有一个直观的认识。另外,任课教师注重有关工程方面施工的现场图片或视频等信息的收集整理,鼓励学生对身边的有关给排水工程施工多加留心观察,正所谓从实践中来,到实践中去,一切理论知识尤其是工程学科的相关知识内容都是来源于生产生活实际,如果我们的教学活动仅仅止步于书本,一方面学生会陷入抽象晦涩的理论而不知所云、难于理解,另一方面脑海中形成的知识体系很不牢靠,只是疲于应付考试,没有真正物化为自己的知识结构。给水管网设计及平差、污水雨水管网设计等内容结束后布置相关设计题目。将学生分成若干小组,每个小组的给(污、雨)水设计量不同,所处区域不同;同时引导每个小组内的同学独立完成课程设计中的不同设计和计算部分,并视教学课时情况决定是否让学生交叉完成其他同学的设计工作;在设计完成后,以小组为单位,组织学生针对自己小组的设计思路和具体完成情况进行说明,引导同学就各组设计完成情况进行讨论和分析,既可以促进对教学内容的吸收理解 ,又可以锻炼同学的讨论概括和表达能力;而且可将课程设计的完成情况作为本课程平时成绩的一项主要依据。 3.拓展教学内容。随着社会经济水平的发展,给排水管网等市政基础建设受到了越来越大的关注。在污水(雨水)管网学习中为学生介绍英、法等国发达而规划周全的排水系统,这些排水系统大都建成于一百多年前,至今仍在稳定运行,有效保证城市基础市政功能,甚至于巴黎的下水管道可以开发成旅游景点。相比之下,我国大部分城市的排水管网却连基本的排水功能还不能满足,以上事实直接折射出我国排水管网在规划、施工、运营管理等方面的不足。引导学生分析这些社会事件问题背后蕴含的原因,不仅可以拓展学生视野,提高学生学习的积极性,更可以使学生深入了解学科内容与工程实践的紧密关系,为以后工作科研实践打下坚实基础。 4.灵活多样的教学模式。对于多媒体教学与传统教学这两种方法,一定做到扬长避短,互相补充,而不是将二者相互对立、相互隔离起来。在《给排水工程》课程教学中,给水管网工程设计、优化设计、污水雨水管道设计计算实例等主要采用多媒体和板书相结合的教学方式。这部分知识是课程的重点和难点所在,虽然讲解速度比较慢,时间消耗较多,但可以通过板书-多媒体相结合的方式,使学生掌握了环能量方程组求解、哈代-克罗斯算法、污水、雨水设计计算实例重要知识点。本课程其他以文字为主的概念、规范、标准等内容则采用多媒体的教学方式,可以获得良好的教学效果。 《给排水工程》是一门理论性和实践性都很强的课程,既有较为抽象晦涩的基础理论,又有较高的工程设计要求。要想获得较好的教学效果,任课教师要理论与实践相结合、不断补充最新工程实践和学科研究内容,根据课堂教学的具体需要采用灵活有效的教学方法。只有这样,才能使学生的学习系统深入,达到培养学生工程设计能力的目的。 工程专业论文:基于环境工程专业创新人才培养教学模式探索 一、环境工程专业创新人才的需要 现阶段我国突出的环境问题是污染物排放量大、环境质量差,亟待需要通过工程措施进行解决,迫切需要大批量的环境工程人才。“十二五”期间,中国环境保护累计投入超过5亿元人民币,节能环保领域的潜能巨大。进入21世纪,我国经济迅速发展,工业企业不断发展壮大,自然环境受到了严峻的压力和挑战。一方面,国家经济发展的需求给各类企业发展提供优良的平台,各级政府为了地方经济的快速发展,积极进行招商引资,开办工厂和公司,增加了地方政府的财政收入,提高了人民的生活水平;另一方面,由于大量开办工厂和公司,必然造成自然环境的破坏(水、气、土壤等),使得人民的健康遭到威胁。因此,环境保护产业是21世纪最具发展潜力的产业,我国环境保护方面的人才严重缺乏,尤其缺乏在生产领域能够解决实际问题的环保应用型创新人才。环境保护人才培养的好坏将成为我国未来社会经济发展的制约因素。研究行之有效的环保专业创新人才培养教学模式是本科院校环境工程专业当前面临的紧迫任务。 二、现在人才培养存在的问题 1.动手能力差 当前教学中实践环节的设计基本属于知识的验证和重复,缺乏试验技术、设计和方法等训练,缺乏独立从事科研工作能力的培养。因而,很难形成创新研究试验能力。与“985”和“211”等国家重点大学相比,本科院校中教学经费的紧缺,长期形成试验设备少、学生多的现象。课程所开的实验中不少实验只能是一两个人能够做,其他在旁边看的情况。在重要一个教学环节——实习环节中,实习基本属于参观活动,学生学习的目的性不明确,实习单位没有热情接待,学生很难对现实的生产过程和工作实践有深入了解。在课程设计等环节中,大多数情况属于积木式拼凑和模仿。这些主要的教学实践环节很难培养出有创新动手能力的人才。 2.思维能力差 在课堂的教学环节中,普遍存在重视知识传授、轻视学生智力发展的现象。认为教学过程就是按照教学大纲所规定的基本知识、技能进行讲授。把知识看成一成不变的僵化的真理。认为知识学好了,智力自然会发展,创新能力也随之具备,没有必要刻意追求创新思维能力的培养。整个教学过程就是一个知识不断堆积的过程,形成了课堂填鸭式的教学模式。学习普遍以模仿、重复练习和背诵记忆为学习方法,使得课堂教学过程既毫无兴趣,索然无味,又磨灭了学生个性发展的潜能。这种教学模式使得教学过程缺乏对学生积极性、主动性的引导,缺乏在创新思维能力培养中有积极作用的启发式和互动式等良好的教学方法的利用。根本不顾及或少有顾及学生创新思维能力的培养。学生也在这种教学模式中形成了满足完成考试和获得标准答案的学习方式。学生的创新思维能力长期得不到有效挖掘和培养。 3.教师的培养存在问题 在精英教育转化为大众化教育的今天,本科院校中一般定位为教学型的学校,承担着培养大众化应用型社会人才的教育任务。这类学校通常招生量很大,主体为本科生教育,教师的教学工作量很大。广大的教师,尤其是中青年教师是学校教学的主体承担者,被繁重的教学任务捆绑住自己的手脚,严重妨碍着自己业务水平的提高。不少教师随着时间推移,逐渐成为了依赖书本的教书匠,耽误自己,耽误学生。另外,这类本科院校科研平台较差,科研投入也少,申请各类政府的科研经费也极其困难;还有,各级科研项目的评审专家和学者也多数是重点院校的教授,从心里就看不起本科院校,同时,也不相信这类学校的能力,因此,项目基本上都被各类重点大学拿到。本科院校只能艰难度日,或者给重点高校打工。没有科研项目,许多教师的科研就成为无本之木、无源之水。教师没有科研经费的支持,没有很好的科研业绩,横向的项目也很难获得,教师服务社会的能力也很难获得提高。呈现出教师科研能力越差越得不到项目,越得不到项目教师能力越差的一个恶性循环。这种情况,严重制约着教师自身的培养和发展,也制约了创新人才培养的质量。 4.考核评价存在问题 在本科院校中对学生和教师的评价也存在着问题。一方面,对学生的评价体系中存在严重的问题。课程考核在大多数本科院校中,以最终考卷的分数为评定依据,只要能够考出60分就认定合格;在各类推优、评先进等荣誉活动中,也常以分数作为主要参考;甚至在特困生的推荐中也以分数高低为主要参考。在各类教学活动中,一切以分数为追求目标,必然促使学生用尽脑力追求分数,背书本、啃书本的死记硬背现象普遍,无法实现当前创新人才的培养目标。另一方面,学校对教师的评价也存 在问题。在本科院校中,师生比例很高,一般都在1:25或更高,教师教学工作量太大,每天被课程围得团团转,疲于上课;管理部门评价教学效果,一般都以班级的最终成绩为依据,考查班级的及格率、分数的正态分布情况;课堂的一些讲课形式也有具体要求,先讲什么,再讲什么,怎样的互动等要整齐划一,要规范等;在科研考核上,也多以数量考核为主,原创性、创新性的成果很难出现。教师的时间基本上在忙于上课,忙于写一些文章,难于提高自身的业务水平,难于培养出有活力、有个性、有创新思维的教师,严重制约了对学生创新能力的培养。 三、教学培养模式的改革措施 以上分析的是本科院校教学方面存在的通病,下面就笔者在环境工程专业本科教学工作中的一些改革情况进行分析说明,以期与同行探讨。 1.课程形式上的改革 笔者以“固体废弃物处理”课程为研究对象进行了课程的设计。“固体废弃物处理”是环境工程专业课,与社会实践联系密切,紧随我国环保事业的发展而不断发展的课程。在课程设计上主要包括课堂讲授、社会调查两个部分。课堂讲授:每章开始都要介绍当前国内外情况和我国对固体废弃物处理的政策、法律和法规;结合书本内容,加入当前发展的技术和设备情况,仅以书本为参考(PPT或视屏形式);每次课设计讨论题(1~2个),进行课堂讨论交流或演讲(10~20分钟);设计一套固体废弃物处理的工艺流程图,并进行讲解说明。社会调查方面:布置任务(固体废弃物处理的大作业)调查城市固体废弃物(垃圾)处理处置的全过程,包括:源头、收集、运输、中转站、回收处理、资源利用、最终处置等环节;分组和分区域,把所在城市按照区域划片进行;撰写调查报告和完成一篇文献综述;设计出自己思考后的最优工艺流程图或设备参数;自己设计完成固体废弃物成分分析和理化指标的分析实验,以报告形式提交。 本课程最终的成绩主要以社会调查为主(60%),课堂讲授为次(40%)。通过实践,同学对这样的教学改革感觉很好,积极性很高,创新能力得到了提高。 2.教师培养模式的改革 要培养学生的创新能力,教师队伍的创新素质是关键。首先,在人才引进上要把好关。引进在环保企业有较长经历的一线工程师(5年以上为宜),形式可以是正式的,也可以是兼职的。如果是兼职的,学校同时在教学过程中配一名教师做辅助工作。其次,内部加强培养。本科院校中有相当一部分教师缺乏工程实践经验,讲课中难以对接实际情况。对这些教师要寻找条件与企业接洽,进行工程实践培训。在选择企业方面,主要以中小型企业为对象,这些企业对技术的开发有迫切需求,容易接受教师实践。我们制订教师实践规则,主要是给企业提供服务,不要以收入多少为目的,如:垃圾电厂的教师实践中,教师可以给厂家提供垃圾成分分析等实验工作服务,企业就容易接受教师的实践培训。同时,教师培训时间不能太短,一般以1年为宜。学校院系领导也要积极开拓环保市场,与企业对接,解决企业难题,为企业服务;同时,为教师搭建产学研的平台,我系在江苏宜兴市与多家环保企业建立了合作关系,提供了教师实践能力的训练机会。通过不断的社会服务使得教师的培训进入一个良性的轨道,促进学生创新能力培养的环境氛围。 3.考核评价方式 院系在评价体系上要大胆改革,促进创新人才培养环境的形成。仍然以“固体废弃物处理”课程为研究对象,对课程的考核进行有益的改革。首先,在分数的形成上分出几个构成部分:课堂讲授(40%)和社会实践(60%)。在课堂讲授中,期末一卷考核所占比例大幅降低(占20%),补充平时成绩的权重(80%)。平时成绩包括:课堂表现(60%)、平时测验(一个章节一次)(20%)、课后作业(20%)。其中,课堂表现主要包括:回答问题的积极性(不必考虑对错)、课堂演讲知识的深度和广度、课堂提出问题的新颖性等环节。课后作业完成的情况,重点考核学生对环保专业相关问题解决的思路和逻辑能力的体现情况。其次,在评价学生综合素质的优劣时,以改革后成绩为依据,包容学生的个性,重点在于学生创新思维能力方面。另外,在教师考核方面形成了较好的机制。首先,不盲目扩大招生,基本上环境工程的各个专业都稳定在一个班的学生数。同时,积极引进高层次的人才,以全国“211”或“985”高校的博士为对象,大力引进人才,降低师生比例(逐步趋近1:16);院里领导要有包容心,允许有个性的教师存在,既然引进就相信其知识的能力,给其正确引导和提供帮助;在科研考核上,不以数量为指标,以目标和进程为考核,院里学术委员会每年以科研的进程为考核内容,只要与所定目标吻合就通过,重点在研究能力和创新方面的思维和表现。在职称评审方面也可以过程材料为考核内容。为教师营造敢于创新、肯于创新、利于创新的考核机制和环境。 只有大胆的改革才能形成学校良好的创新氛围,才能不断出现具有创新精神的教师员工,也才能不断培养出具有创新能力的高素质本科人才,才能不辜负社会赋予高校的使命。 四、总结 本科院校经过扩招后都面临如何培养高质量创新人才的难题。以社会赋予高校,尤其是本科院校的历史使命为己任,坚持培养人才的改革,努力探索人才培养教学模式的改革之路,是当前高校培养人才与社会需求的当务之急。学校各个专业都要积极探索培养创新人才的改革措施和办法,才能很好地服务社会,满足社会发展之所需,高校才能在日益激烈的竞争中立于不败之地。 工程专业论文:环境工程试点专业改革模式的探索 工科院校专业综合试点改革是培养工程型人才,全面提高人才培养质量,适应社会需求的重要举措。试点专业改革要加强高校与地方企业深度合作,以共建师资队伍为核心,共定课程体系,共管教学环节,共建实习实践基地。我校作为石油石化工科院校,肩负着为辽宁省重工业基地乃至全国石油石化行业培养以石油石化为特色的工程型人才的重任。我校环境工程专业为省部级重点学科专业,通过试点专业改革,探索工程人才培养的新模式,培养适应地方需求的工程人才。 一、建立有效的校企协同培养机制,重视工程实践能力培养 (一)与地方企业深度合作,建立校企协同培养机制 环境工程专业改革要培养具有较强工程实践能力、适应企业需求的工程人才。我们筛选出抚顺石化公司、抚顺石油研究院等10余家具有与环境工程密切相关的主流企业,与企业签订了合作协议,吸收企业及行业专家加入专业教学指导委员会,参与指导专业发展规划、制订专业培养目标与专业人才培养方案。 校企人才培养机制体现在:一是企业参与专业建设、人才培养全过程。企业介入专业方向、课程设置、实训教学、毕业实习、成绩评定等环节。二是建设双师型师资队伍。强化专业教师深入企业培训,请企业工程师、技术员进课堂,建立高校教师与企业教师共同承担教学任务的机制,使他们相互沟通,发挥各自所长。三是进一步加大实践环节并将实验、毕业设计、实践等环节进驻到企业中。四是优化实习基地,搭建企业实践的平台,完善实践教学环境。五是建立灵活多样的培养形式。学生可以分不同阶段到不同企业进行实践。 (二)优化工程人才培养课程体系,强化工程实践能力 环境工程专业培养计划从2012年开始,以强化工程人才培养和实践创新为主,以石化行业三废处理处置为核心,校企联合课程为切入点,环境领域服务为拓展作为重要的教学内容,形成了“理论教学、实践教学、项目研究”的新型课程教学体系。鼓励专业教师将科研项目研究过程中涉及的基础原理理论引入课堂教学,帮助学生树立完整、新颖的知识观念,以利于环境工程人才培养。 在保证专业核心理论基础上,加强专业延伸拓展,注重培养学生适应不同行业岗位的能力。我们根据抚顺及辽宁经济发展需求,结合环境工程专业最新动态、专业教师科研特色,在培养方案设置“专题选修课程群”,各设置3门课程组成专题选修课程。学生可自主选择相关课程,引导学生在熟悉共性知识基础上,掌握一种先进实用的技术方法,以符合环境工程试点改革厚基础、宽专业、重能力的培养目标。 二、构建双师型专业教学团队 (一)提高教师工程实践能力,增加教师企业经历 我们制订了企业培训计划,选送青年教师到企业工作。通过进驻企业,教师熟悉了担任课程领域的最新生产、技术、[!]工艺、设备的现状,并将其及时引入课堂;组织召开项目对接洽谈会,与合作企业开展横向课题研究,通过开发实用技术、技术咨询服务等形式的科研课题及项目合作,使专业教师处于行业实用技术的前沿,提高了专业教师科研水平和技术能力。 (二)与企业务实合作,建立常态、高效的兼职师资队伍 在双方务实合作基础上,从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任兼职教师,建立了一支稳定的兼职师资队伍。另外,聘请了10余名中高层领导、工程技术人员担任兼职教师,这些技术人员具有丰富的工程实践经验。兼职教师承担了水污染控制工程、大气污染控制工程、环境监测、清洁生产等专业课程的授课任务,实现了课程教学的企业化、应用化,丰富了课堂教学模式,真正提高了教学质量和效果。 三、深化教学改革,体现工程人才培养特色 (一)丰富教学内容,满足工程人才培养标准 1.理论教学 我们以校企联合课程为核心,修订课程教学大纲,引入最新科研成果、企业生产案例、工程创新成果、最新工艺,并采取校内授课与企业授课相结合、专业教师与企业导师相结合的方式。构建了以资源共享课、视频公开课、校企联合教学课为主体的网络学习平台,能够满足学生网络学习需要。 2.实验教学 我们调整了专业课实验项目,进一步加大综合性、设计性实验比例。根据工程人才培养需求更新实验内容,一是将相关企业成型的生产反应过程、污染物处理过程微缩化,设计成实验项目进入实验室;二是将教师最新科研成果、企业工程创新成果带入实验中去;三是将一部分实验搬到企业,结合企业生产设备、原料完成实验。通过以上的实验改革与实践,丰富了实验课程教学内容。 3.实习、毕业设计 重新修订了实纲,细化了实习内容,落实了实习项目与相关企业的对应性、可操作性;通过改革丰富了实习内容,真正让学生在实习中得到了锻炼提高。毕业设计主要增加了企业生产实践内容的比例,并采用“双导师制”,通过毕业设计,锻炼了学生工程实践能力。 (二)运用多种教学方法,加强学生创新能力训 练 环境工程人才培养改变了传统的以灌输式传授为主的教学方法,强化实践教学环节,采用基于项目和典型工程实例的研究型教学方法和研究型学习方法,广泛使用多媒体教学等先进的教学手段,利用网络平台进行远程教学。 环境工程基本理论是从事专业领域工作和进一步深造的基础,应该学好学扎实。我们采取组织教师编制习题集,让学生多做多练;组织开展专业理论竞赛,通过竞赛夯实专业基础知识。为提高学生学习兴趣和学习主动性,我们采取探究式、讨论式、体验式教学方式,设定工程案例、科研项目进行研讨,以加强学生创新能力训练。学生通过案例分析、参与科研项目发表了学术论文和发明专利,并在大学生竞赛中获奖。 工程专业论文:电子信息工程专业高频实验的改革 摘要:本文针对本校“高频电子线路实验”教学中普遍存在的问题。从教学内容和教学方法等方面进行了分析研究。对高频电子电路实验教学的现状·提出了高频实验教学应采用的方法及手段,提高教学质量,使学生能够尽快适应现代电子线路设计的需要。 关键词:高频电子线路实验教学方法教学手段 (一) 目前高频电子技术试验课的现状 高频电子技术是电子信息类专业的重要基础课程,是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程,它的内容丰富,应用广泛。该课程的任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。其主要内容包括:高频电路的基本知识、高频小信号调谐放大器、高频谐振功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制和解调、环形混频器等内容。 随着电子技术的飞速发展,对高频电子技术试验课提出了更高的要求。 1.1 教学现状与需求分析 当前大部分“高频电子线路”教学仍然沿用较为经典的内容。例如。在功率放大器章节中,动态负载线和丙类功率放大器的分析方法依然是其核心内容,而在目前的射频功率放大器设计中,由于c类放大器具有非线性特性,所以应用较少,D类和E类放大器已经成为当前设计应用的主流;当前教学中,调制与解调主要以模拟调制(AM/FM,PM)方式强调,这些内容有助于理解调制与解调的基本概念,是教学内容中不可或缺的部分;因此, “数字调制”方面的内容和要求在教学大纲中有待加强。 随着科技的飞速发展,创新渐渐成为当今的主题。因此。在高频电子线路实验中的创新也变得极为重要。这就需要学生能用所学的理论充分与实际相链接,达到自主创新的目的。 如:开展电子设计大赛等相关的活动,不仅激励学生学习的积极性。而且充分的调动了大家对于实验的兴趣。同时,大大提高了学生的动手、动脑能力。 1.2 实验设备存在的问题 首先,由于设备的使用寿命有限,试验室的设备损坏的程度比较严重,设备的更新和维护问题成为关键。 其次,再进行高频实验中,试验设备很容易受到干扰,如何解决设备的干扰问题也尤为重要。 最后,就是实验设备的选择问题。现行高频电子线路实验课程中采用的高频电子线路实验箱,将高频实验所需的直流电源、频率计、低频信号源和高频信号源设计成一个公共平台。而且,这种整机实验如果某部分电路或元件被损坏,实验员检修很困难,模块不宜更换,且很难配置。因此,实验器材的选择也要予以考虑。 1.3 学生自身存在的问题 根据多年从事高频实验教学工作来看,学生在做实验的时候自身也存在各方面的问题,比如有的学生害怕接触实验仪器。可能出于实验设备昂贵的原因,学生都不敢随便动用设备上的任何一个旋钮或开关,这主要是因为学生的自信心不足造成;因此,培养学生的自信心及对实验的重视和兴趣成为关键问题。 (二) 高频电子实验教学的方法和手段 为了使学生更好的掌握高频电子线路理论课程的内容。提高学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,这里就其浅谈一下对高频实验教学的方法和手段。 2.1 高频实验教学的方法 首先,针对设备的老旧及维修问题,应当充分的考虑到学校的实际情况,将一些可以维修的器件进行维修,破损严重或不可维修的设备再进行更新;在设备的选择上,除了配置的实验箱外,应当采用单独的示波器和信号发生器及辅助工具。 本校在设备的维护上有专职的维护人员,定期对设备进行维护;在课程的安排上。将数电、模电、信号与系统等基础理论课程,放在高频课程之前,层层深入,有助于学生的渗透和吸收。而且,在实验前,要求学生进行实验的预习。外部采用单独的示波器和信号发生器,以及一些辅助工具。避免了设备的单一化,提高了学生对理论知识的掌握能力。 其次,对一些高频电子线路实验课程作为专业课实验,应结合电子线路基础课程,通过高频电子线路实验课程更加熟练的掌握电路的连接,及一些基本测试工具的使用方法。这样不仅有利于老师的授课,更有利于学生对于理论知识的理解和掌握。 再次,高频电子线路实验课要求学生要有很强的实际操作能力和分析能力。因此,应当培养学生独立思考和动手的能力,鼓励学生要有创新思维。将理论与实际充分结合,运用到实际的生活中来。 2.2 高频实验教学的手段 针对实验教学的方法以及目前高频电子技术试验课的现状,总结出如下的教学手段: (1)制定实验室设备维护手册,放置于实验台上。学生在进行实验时,发现设备有损坏的现象,就在手册中进行填写,这样既有助于维护人员的工作,又可以达到及时维修的目的; (2)在实验之前,要求学生进行实验的预习;在实验时,按照指导书的要求,按步进行操作。并要求学生记录数据及予以分析;在实验后,要求学生写实验报告; (3)将实验的课时与理论课的课时中分离出来,实验室在休息日全天开放,学生可以进行实验的复习或者自主设计电路; (4)为了维护设备的清洁。应制定好实验室的值日计划,定期打扫实验室,保持室内清洁。学生在进实验室之前,应当佩戴鞋套。 (5)加强考试的力度。在实验考试时,可以让学生自己通过所做的实验,自己设计一个电路,实现相应的功能。 (6)针对学生自身存在的问题要分别采取不同的措施,比如对于部分信心不足的学生,老师的帮助会直接影响到学生的实验态度,引导学生自己去分析问题、发现问题,合理的解决问题,这样既能增加学生的信心,又能使得学生的动手能力和解决问题的能力得到有效的提高。 工程专业论文:基于环境工程专业生产实习教学改革探析 [论文关键词]环境工程 生产实习 实习模式 教学改革 [论文摘 要]生产实习是环境工程本科教学一门重要实践课,应分析新形势下生产实习所面临的典型问题,并进行教学改革探讨——协调理论教学与生产实习的关系、加强实习基地建设、进行多方面实习模式的探讨。 由此提出加强校内外实习,结合多媒体教学,集中实习与分散实习相结合的实习模式。 实习是将书本理论知识与实践能力相结合的重要途径,是培养基本技能训练不可缺少的一个重要教学环节。随着我国社会、经济的飞速发展,环境问题日益突出,社会对环保专业人才的需求也迅速增加,但环境工程专业本科毕业生仍然就业压力大、应用能力不强,这不仅因为社会就业环境的问题,还因为环境工程专业毕业生缺乏实际的工程经验。生产实习是环境工程本科教学的一门重要实践课,通过该教学环节不仅能使学生掌握环境工程专业设计、施工、组织管理的基本技能,还能使学生了解环保治理设施、设备的运行管理知识。[1] 本文分析了我校生产实习环节的现状和生产实习中存在的问题,提出了生产实习教学改革的建议。 一、环境工程专业生产实习教学存在的主要问题 生产实习教学可加深学生对污染控制、治理设备工艺原理的理解,巩固所学理论知识,增强他们对环保专业的兴趣和信心,培养他们建立工程意识。笔者认为目前环境工程专业生产实习教学普遍存在以下几个问题。 (一)专业课教学与生产实习教学时间和内容安排不合理 我校环境工程专业生产实习的时间安排在第7学期初,学时为2 周。而专业课教学大部分集中在这个学期,实习期间,有的专业课教学计划还没完成,甚至有的课程还没开始授课,许多基本的理论知识还没有讲授,学生对环保治理设施工艺原理还不了解,使得生产实习这个教学环节的效率不能达到最佳状态,达不到理论联系实际的目的。虽然实习指导教师在实习动员时会对一些基本的概念提前进行讲解,但这样做效率低,好多知识学生似懂非懂。最佳的生产实习时间应该安排在专业课学习计划结束后,此时学生对环境工程专业理论知识有了完整的认识和理解,并且学生渴望通过实际工艺设备实习来巩固和丰富自己所学的知识。 另外,许多学校安排生产实习的内容和课堂理论教学内容不符。安排实习单位时没有事先沟通,学生对实习内容事先没有接触过,实习带队教师不能深入给学生讲解,甚至有的带队教师并未讲授过环境主要专业课知识,学生实习不能达到提高理论知识的目的。 (二)实习基地不稳定 实习基地是保证实习教学能够顺利进行的首要条件。学校选择实习基地是根据实习基地是否满足实习要求、交通是否便利、费用是否适中等因素来考虑的。目前我校校外实习基地有已签协议和未签协议两种,基本能满足实习要求,与生产实习内容一致。我校生产实习基地大部分是实习带队教师通过个人关系联系的,目前未签协议的实习基地占大多数。由于实习带队教师与校外企业联系不多,还有实习经费问题,使得我校能提供学生长期稳定实习的基地不多。学校和企业之间的协议,两者之间并无硬性约束,实习单位的例行检修情况与学生实习时间有所冲突,且其他不确定因素较多,比如根据教学安排每年实习带队教师不固定,实习单位领导更换,造成带队教师联系实习单位存在困难,稳定的实习基地难以确定。另外,由于扩招,实习人数增多,安排生产实习环节计划时实习小组人数增多,但实习基地的现场讲解人员以及指导教师人数不变,造成部分学生实习效果不理想。[2] (三)实习经费不充足,实习内容难以保证 随着人们生活水平的提高,物价上涨,但我校多年来实习经费仍按学生数每人100元下拨。实习经费包括租车费、实习联系费和讲课费等,由于实习地点较多,实际实习费用超出计划经费,讲课费偏少,实习单位不够热情,实习内容难以保证。由于实习经费往往满足不了实习内容的需要,难以保证充足的实习时间、实习质量和效果。[3] 二、生产实习教学改革的建议 实行改革要符合新形式教学需要,在教学时间安排、实习基地建设、实习模式上进行改革,适应环境工程专业发展的需要。 (一)正确协调理论教学与生产实习的关系 在做专业计划时,要重新调整教学计划,把环境工程专业的主干专业课程教学计划提前,一部分放在第6学期,一部分放在第7学期前半学期,生产实习和对一些选修专业课或与实习内容联系不太密切的放在第7学期后半学期,这样学生才能获得相应的专业理论技能和所必需的理论内容,具备解决实际环境问题能力。[4]实习教师和单位就能灵活安排生产实习环节,使生产实习更有针对性,从而优化生产实习效果。 最好由有一定威望,专业知识能力强的专职教师负责联系实习单位,做好实习计划,实习前与实习单位事先沟通,协商好实习时间、内容、目的、要求、经费问题等。针对实习内容有目的地选择实习指导教师,选择所带核心课程的教师担任指导教师。在实习中遇到相关专业知识,指导教师可把书本理论知识与实践知识相结合来进一步讲解,丰富实习内容。通 过生产实习加深学生对理论知识的掌握,要求学生做好生产实结,促进理论知识的升华。 (二)加强实习基地建设 建立稳定的实习基地,对学校和企业来说是互利双赢的,学校解决了人才培养的后顾之忧,企业提升了社会声誉,这对双方发展都有很大益处。实习基地建设的重点是选择距离学校较近、实习内容和要求都符合教学计划的环保企业签订协议,保持相互的利益和联系,建立相对稳定的关系。实习基地是学校和企业双向选择的结果,实习协议明确双方的权利与义务关系。学校可为企业提供企业相关专业技术人员的培训,提供在职人员进修、攻读学位的便利,以及进行科研实验和开发的基地;企业提供实习基地以供学生进行生产、操作实习,提供工程技术并进行讲解;签订实习基地协议后,企业挂牌向社会公示。与此同时,学校还应同相关未签协议的环保企业保持经常联系,通过组织联谊赛等形式加强沟通,培养校企双方感情,在条件成熟时鉴定协议,成为稳定的实习基地。[5] (三)进行多方面实习模式探讨 实习教学是环境工程专业教学的重要环节,对增强学生工程意识和实际能力有重要作用。 1.实行校内外结合的实习方式。校外生产实习可以采用调查、参观、跟班操作等模式,尽量争取实现跟班操作方式,提高学生实际生产能力,掌握环境工程专业设备、工艺操作,了解新工艺、原理、方法。建立校内实习环节,结合环境工程专业的特点,从校外取水、气、固废样品,利用校内现有的试验模型、教师科研项目等资源,进行测试分析,模拟仿真试验,提高学生动手能力、综合分析问题的能力,同时也可以节省实习费用,提高实习效果。 2.实行多媒体专题片教学与模型结合的方式。利用以往实习拍摄的实习照片和搜集的工艺模型结构资料,丰富学生知识。多媒体教学在环境工程专业生产实习教学环节中具有独特的优势,因为大量的工艺模型图片及动画模拟对学生来说既能接收大量的知识,又能对环保工艺、原理生动的演示过程加深理解。现场生产实习对学生来说非常重要,但多媒体详细的动画演示可以弥补实习的不足。例如,学生在现场只能看到自来水厂水处理工艺的外部形状,如反应池、沉淀池、过滤池等表面,通过多媒体可以展示其水处理工艺构筑物内部构造,演示其工作原理和生产过程,加深对工艺原理的理解,取得事半功倍的效果。带队老师可以通过每年生产实习的拍照、摄像,搜集企业本身的宣传、培训资料,然后利用实习期间某个时间进行播放,与生产实习现场互为补充,达到巩固加深实习效果的目的。 3.实行分散与集中相结合的实习方式。对一些带有参观性质的工艺较集中的环保设备、污染治理设施可采用集中实习的方式,节省实习时间和实习费用,也便于实习老师集中讲解,提高实习效率。针对一些需要学生动手实践的实习单位,可以采用分散实习的方式,联系多个实习单位,采用小分队轮流调换实习单位的做法,让每个学生跟班实习。这样就不会出现实习走形式、走过场的情况。为了提高实习效果,更好地培养学生的工程意识,学[,!]校必须联系更多与实习内容相关的实习单位,签订协议并建立校企关系。学校可以根据每个实习单位的接纳能力,安排实习小组进行分散实习,便于实习单位协调管理,这样学生在实习单位指导老师的带领下亲自动手操作,有利于提高综合应用能力。 生产实习是环境工程专业重要的实践教学课程,对学生加深污染控制、治理设备工艺原理的理解,巩固所学理论知识,增强他们对环保专业的兴趣和信心,培养他们建立工程意识具有重要作用,是必不可少的教学环节。通过正确协调理论教学与生产实习的关系,加强实习基地建设,进行实习模式改革,提高实习教学效果,实习带队教师在实践教学中应不断总结、探讨更加合理的实习模式,这样能更好地培养学生的工程意识,使学生更好地适应就业和社会的需要。 工程专业论文:通信工程专业特色的软件综合实践课程规划 引言 我国通信行业在近些年发展迅速,特别是以物联网为代表的新一代互联网领域成为国民经济中发展比较快的行业。通信行业正在经历着“面向设备”到“面向服务”的转型,实现从传统基础网络运营商向现代综合信息服务提供商的转型。同时,通信设备的开发与维护正在从分散式走向集中式,通信行业运营商的运行维护管理方式与通信技术的组织化管理都向网络集中式管理发展。这就要求通信技术人员必须对整个通信基础网络有全面的了解,对设计的网络设备管理的软件开发有综合的实践能力。 通信行业发展趋势给大学通信专业的教学和实践课程带来了新的问题与挑战。当前通信行业的发展趋势也已经从硬件为主发展成了“软硬”结合,“硬件软件化”已经成为通信行业一个比较流行的行业术语,例如下一代网络中的“软交换”技术就是通过软件方式来实现原来交换机中本来由硬件实现的控制、接续和业务处理功能,这种转换大大降低了通信成本。通信软件的开发需求呈逐年上升的趋势。出于降低成本,提高运行效率的目的,通信领域中很多以往通过硬件才能实现的功能现在正在向软件实现过渡。与硬件相比较,软件运行速度和效率方面都存在明显的不足,这更要求通信行业的软件开发人员要有扎实的软件知识基础。 根据近些年通信专业学生就业情况统计,从事通信软件开发相关工作的毕业生占到总人数的一半以上,并且呈现逐年增加的趋势。根据这一形势,通信专业软件综合实践课程的体系建设显得尤为重要。从学生就业反馈的信息来看,学生通过单一的软件实习所获取的软件开发能力已经不能满足用人单位对毕业生的要求。 现有的教学体系中的软件综合实践课程一般设置在大学二年级暑期,在内容上只是C/C++和JAVA面向对象课程体系的延伸。这种设置虽然在一定程度上提高了学生软件综合能力,但是对于整个大学四年来说缺乏连贯性,与其他通信工程专业课程出现了脱节。因此,为了使软件综合实践课程在通信专业课程设置中起到纽带的作用,并让通信专业学生在大学学习期间能在通信软件的实践环节有一个不间断的学习以适应未来工作的需要,建设有通信专业特色的软件综合实践课程教学体系改革势在必行。 一、软件综合实践体系中存在的问题 尽管近些年实践教学体系建设越来越受重视,各个高校教学改革中都在加大实践教学在高等教育中的比例,但传统的教学理念仍然影响着实践教学的发展。这一点在通信专业的软件综合实践体系中较为明显。其存在的问题主要体现在以下两个方面。 (一)实践教学缺乏连贯性 从部分高校通信工程专业实践教学的调研情况来看,大多数高校中该专业软件实践课程都是从大学二年级暑期开始,在内容上多为C/C++和JAVA面向对象等课程体系的延伸。在近一个月的软件综合实习课程后,许多学生已经开始对软件编程产生了浓厚的兴趣。在随后的大学三年级,通信专业课程的实践环节重点又集中在硬件处理。例如通信原理、数字信号处理这些专业课与二年级暑期的软件综合实践课程没有直接的关系。学生软件方面的兴趣没有得以延续,所具备的编程能力缺乏用武之地。而在三年级下学期计算机网络、数据库与软件工程课程的实践环节中,学生对软件编程的兴趣已经逐渐淡化。这种软件实践环节连贯性的缺失最终导致学生缺乏用程序解决通信相关领域技术的能力。 (二)实践内容与通信行业发展脱节 近些年通信领域迅猛发展,通信技术更新换代频繁,比如物联网相关技术、下一代互联网协议等通信领域的新型技术在传统的实践环节中都没有涉及到。相比之下,旧的实践内容如综合业务数字网等相关技术都已经淘汰。如果实践内容仍然停留在旧的教学体系的水平上,那么培养出来的学生很难满足通信领域对通信人才的要求。 显然,旧的教学体系存在着诸多问题。在新的专业技术和教学理念发展的今天,通信专业的软件实践教学改革势在必行。良好的通信软件课程体系对于大学教育中通信专业学生软件综合能力的培养起着至关重要的作用。 二、创新性课程体系建设 针对目前通信专业软件综合实践体系中存在的问题,本文提出了一套贯穿大学的前三年,由浅入深的实践体系。其教学改革的目标是让学生将所学软件相关课程与实践教学部分结合起来,带动相应的专业课程建设,并根据当前通信行业的需要设置实践课程内容,使通信专业本科生在就业前就能通过实践方面的课程具备一定的软件设计和编程能力,以便在走入工作岗位后能够迅速适应工作环境,将所学知识充分利用到工作中去。另一方面的教改重点是对课程设置做适当调整,使得软件方面的实践环节有连贯性。 大学第一年主要以基础课为主,为了使学生尽早为专业学习打下基础,原有的教学体系中设置了程序设计语言C/C++,但课堂上机仅32个学时。对于大部分从未接触过计算机程序设计的大一新生来说,32个学时的上机学时远远不够。因此,该课程体系将程序设计实习C/C++设置在大一暑期,学生可通过3周时间的暑期实习熟练掌握这门编程语言,为日后的JAVA面向对象语言的课程学习打下良好的基础。这一部分作为软件综合实践课程体系的第一阶段,主要目的是提高学生对编程语言的认知程度,并且培养软件设计的兴趣。 大学二年级通信软件方向的专业课程包括面向对象程序设计(JAVA)和计算机网络,这两门课程对通信专业的学生尤为重要,尤其是计算机网络,已经成为近些年通信专业毕业生的一个主要的就业点。因此该课程规划在暑 期实习中设置了两个方向的实习内容,一个是用C++实现NS2的网络模拟仿真技术,另外一个是JAVA方向的网络模拟仿真和基于B/S模式程序设计。第一个方向的内容主要是一年级C语言实践课程的一个延伸,其目的是使学生对大一所学的C语言课程和计算机网络课程内容有一个实际应用的过程,同时也为大三的通信系统课程设计打下基础。因为C语言在计算机与通信硬件的信息交互中起到了非常重要的作用,大部分底层的程序设计都是使用C语言来实现的。另一方面,Java技术近几年在通信领域,尤其在一些嵌入式通信产品中的应用越来越广泛,如嵌入式机顶盒。另外比较流行的手机操作系统Android也是基于JAVA语言。由于学生在一年级接触了面向过程的程序设计语言,再加上二年级开设的面向对象程序设计,已经具备了JAVA编程的能力,因此在大二暑期实习中的JAVA方向的网络模拟仿真和基于B/S模式程序设计为学生提供了一个知识深入实践的机会。这一阶段的软件综合实践体系主要目的是加深学生对通信软件设计的驾驭能力。 通信专业大学第三年开设的专业课较多,主要课程有通信原理,程控交换和数据库软件工程。学生在这些课程中都可以通过前两年所具备的软件设计能力完成课程的实践任务。在大三暑期软件综合实践中该课程规划安排了Socket网络通信程序设计(JAVA)和通信系统课程设计(C++)。这也是一个硬件和软件相结合的过程,使得学生对软件设计的应用更加具体化。这一阶段的软件综合实践体系主要目的是针对当前就业形式及用人单位的需要有针对性地提高学生的动手能力,同时为大学第四年的毕业设计做准备。对于那些对软件感兴趣或是愿意将来从事通信软件设计工作的学生来说,这一阶段的实践课程将使他们的动手能力有质的提高。 综上所述,新的课程体系不再只针对某一个课程设置实践内容,而是将大学前三年所有软件相关的课程形成一个整体来建设,使通信软件的实践有连贯性。通过软件综合实践体系的建设不仅提高了学生程序设计的动手能力,并且带动了软件相关的其他课程建设。 三、结束语 从某种意义上来说,通信专业学生的软件能力直接影响到通信行业的发展。因此,本科教学中应该更注重学生的软件实践能力的培养。良好的通信软件综合实践规划有助于将整个专业相关课程关联起来,使得对学生在通信方向的程序设计能力有一个连贯的学习过程,对通信软件设计的整体把握具有决定性的意义。 工程专业论文:工学结合模式下高职机械工程类专业课程教学的改革探究 1 改革高职机械工程类专业的教学方式,推行以就业为导向的工学结合模式 教育部关于全面提高高职教育教学质量的若干意见“(教高【2006】16号)文件中提出:要大力推行工学结合,突出实践能力的培养,改革人才培养模式。高职的培养目标是培养高素质应用性、复合型人才。这一目标,决定了高职机械工程类专业教学过程中的各个教学环节应有的鲜明的特色,也就是要以就业为导向,要突出工学结合的特点。我院坚持“举校企合作大旗,走工学结合道路”,坚持以就业为导向,大力推进工学结合的人才培养模式,这其中要改革以往的以教师为中心、以课堂为中心、以书本为中心的传统人才培养模式。 2 以往高职机械工程类课程教学中所存在的问题 以往高职机械工程类课程教学中,其教学内容,课程设置,授课方法等沿袭了“老三段”的教学方式,所存在的主要问题: 2.1 在课堂上,以教师为中心,教师机械的恪守教学大纲,照着书本满堂灌,学生机械的被动听,完成教师布置的作业。教师和学生很难互动,学生的学习积极性不太高,不能充分发挥学生的潜力。 2.2 在实践方面,实践教学学时远远少于理论教学,而且大多数教师是出了校门进校门,实践能力差,校方在实训方面投资少。多数高职院校处于实训场地和设备不足,实训学时不足,实训指导教师不足的“三不足”现像。 其后果是:出了校门的高职学生,由于其职业素质和职业能力不能满足社会和企业的需要,所以高职学生的就业率不高。 3 以就业为导向,创建工学结合的职业教育多元化模式 3.1 以加工过程为导向,构建培养学生综合素质和职业能力为主线的专业课程体系 高职院校重在贯彻培养高素质技能型人才目标要求,以综合素质和技能技术应用能力的培养为主线,在理论方面强调以实用为目的,以“必须够用”为度,在专业方面突出针对性、应用性,专业课程建设按基地流程和职业岗位要求进行,根据生产的“加工过程”确定“岗位能力目标”,以学习者为中心,以能力培养为核心,构建以培养学生的职业能力养成为重点的专业课程体系,构建以培养技术应用能力为导向的现代教学模式,充分体现高职教育的特色,向技术型、综合性的高职院校发展。(以机制专业为例) ①一般零件加工过程: ②操作者应具有的能力: a:识读图样及CAD能力 b:普通机械加工设备,数控加工设备操作和维护能力 c:刀刃具选用和使用能力 d:数控编程和CAM能力 e:零件检测能力 ③满足上述能力所需开设的专业课程体系: 3.2 不断探索“实训基地与课堂一体化”的教学方法 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(【2006】16号文件)中明确指出:“要重视学生校内实习与实际工作的一致性,校内成绩考核与企业实践考核相结合,探索课堂与实习地点一体化。”我院在2008年与大连固特异公司签订紧密型实训基地合作办学的协议,在教学过程中,教师上午在实训基地参照固特异公司的生产设备,产品工艺流程的现场讲解机械加工工艺,液压与传动,电气控制等门课程,下午学生结合教师讲的内容,在仿照企业的设备上模拟实训。实践证明,这种“教、学、做”一体化的教学模式,拉近了理论教学和生产实践的距离,既提高了教师的生产实践能力和教学水平,又进一步培养了学生的生产能力,独立思考和解决生产实际问题能力。另如数控实训教师,根据实训中心给某企业加工机井盖等零件的机会,结合该零件在加工过程中所用到金属材料,零件加工工艺,公差与配合等课程的专业知识并加讲解,这样使学生在实训中又学到了理论知识,真正做到教师在做中教,学生在做中学。 3.3 积极采用新的教学方式,努力使学生学到与企业产品相关的知识 传统的教学方法是以教师的活动为中心来进行,一切围绕教师转,教学过程中以知识教授为主,缺少行为引导和能力训练,主要表现为:以传统知识为主线,以知识为中心,以教师为主体,教学内容紧紧围绕教材,教师讲学生听。目前,我院为了培养高素质,高技能型人才,按照国家职业标准要求,创新性人才培养模式,采用一些新颖而实用的教学方式(如情景教学法,项目教学等来达到培养新一代社会所需的高素质,高技能型人才的需要。《典型零件数控加工工艺实施》的教师把整门课程设置六个教学情景,用情景教学法来组织教学,《机械制图》的教师采用项目教学法来编写教材,把过去传统的《机械制图》课程体系设置了七个项目,如将“物体表达法”项目设置为画机械上常用“阀体零件图”,这就让学生在没学习专业课之前就了机械中的零件。 4 小结 高职教育的培养目标是培养高素质,技能型人才,而在此目标下,高职的教学模式改革,新教学模式下的课程教学,是长期而艰巨的。由于每门课程的知识点多,面又广,又与其他课程紧密相连,所以,我们须在教学改革中不断探索、总结,并加以完善。 工程专业论文:环境工程非全日制专业学位研究生培养模式构建 西南交通大学是我国发展环境学科和建设环境专业较早的重点大学之一。多年来,通过学科建设和环境工程专业课程体系与内容的改革和实践的加强,环境工程专业学位研究生教育得到了一定的发展:1999年招收第一批西南交通大学非全日制环境工程领域工程硕士,2010年招收全日制环境工程领域工程硕士研究生。 一、明确培养目标和要求,制定非全日制专业学位研究生培养方案 为明确环境工程领域非全日制专业学位的培养目标和要求,根据《中华人民共和国学位条例》和全国工程硕士专业学位教育教育指导委员会的有关推荐材料,2009年全面制定了西南交通大学环境工程非全日制专业学位研究生培养方案。 (一)培养目标 环境工程领域非全日制专业学位研究生应掌握坚实的学科基础理论和宽广的专业知识,对环境工程技术的国内外现状和发展趋势应有较全面的了解。能熟练运用先进的科学技术、工具和实验方法,具有独立从事工程技术研究、技术改造、开发、设计与工程管理的能力。 (二)学制及学习年限 非全日制专业学位研究生的研究生,采取进校不离岗的方式,在校学习时间累计不少于半年。 非全日制专业学位研究生的学习年限为3~5年,其中论文研究工作时间(从开题报告通过之日起至论文送评阅前止)一般不少于一年半。 (三)课程设置及学分要求 1.课程设置原则。(1)课程内容:环境工程非全日制专业学位课程设置要以实际应用为导向,企业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心;(2)课程量:环境工程非全日制专业学位原则是三个学期全部完成,并注意第一学期课程安排的饱满度;(3)课程结构:环境工程非全日制专业学位采用课程类别设计思路,切实增强工程意识、增强工程素质培养、增强工程能力。 2.学分设置。全部课程按课内16学时计1学分。环境工程非全日制专业学位学业期间获得学分总数的基本要求为32学分。 3.课程学习。环境工程非全日制专业学位研究生课程教学强调理论与应用课程有机结合,学校聘请有丰富实际工程经验的专家讲课或开设专题讲座,突出案例分析和实践研究。教学过程重视案例分析、现场研究等方法;注重培养学生研究生实践问题的意识和能力。 4.课程设置方案。环境工程领域非全日制专业学位研究生学位课程体系分为5个部分,分别是公共课程、基础课程、专业课程、选修课程、必修环节。课程设置方案中公共课程特增加知识产权和信息检索两门课程,突出培养学生的知识产权意识和信息检索能力;基础课程突出培养学生的外语应用能力和应用数学知识解决实际工程的能力;专业课程重点培养学生专业的基础知识和业务素质;选修课程重点考虑各类学生的研究目标不同,工作性质不同进而突出学生的专业特色;必修环节主要为校内外知名教授、专家开设环境工程领域研究前沿知识讲座和实际案例分析等,着重培养学生的实际应用能力和拓展学生的视野等。 (四)学位论文 学院应严把学位论文过程关,从学位论文的选题、开题、编写、预答辩、答辩等工作入手,扎实做好每一步工作。设计过程分,即指导教师对学生在论文过程的中的态度、进度等各方面进行打分,不合格者取消其答辩资格。 二、师资队伍建设 (一)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学师资队伍建设目标 环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系中工程型教学人才资源建设是建设质量保障的核心环节。根据国家卓越工程师的培养背景、根据环境工程行业特点、根据依托单位的自身特点,拟定了师资队伍建设目标为:建设专职与兼职相结合、企业与学校相结合、反映轨道交通行业、具有国内外行业影响力的高水平、立体化环境工程专业工程型教学团队。 (二)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设 环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设实行考核聘任制,动态管理。在此基础上,结合企业专业技术人才队伍数量多,层次高的特点,在今后企业的师资队伍建设中我们将在总量上适度增加的同时,重点在师资队伍的层次上进行提高,提高师资队伍的层次,提升企业教学的质量。 (三)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系学校教师队伍建设 根据我校环境工程专业特点和行业应用需求,在教学 主管院长领导下加强原有工程型教师教学团队建设工作。 三、环境工程领域非全日制专业学位研究生教学质量保障机制 (一)建立教学全过程动态保障机制 参照西南交通大学专业学位教育质量保障体系及实践教育相关质量保障措施,建立环境工程领域非全日制专业学位研究生的教学质量安全动态保障机制。 (二)建立以工程应用能力为核心的新型考评机制 非全日制专业学位研究生学位论文从选题、研究开展、论文撰写到论文答辩环节,必须面向工程应用、依托工程资源开展。论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的生产背景和应用价值,可以是一个完整的工程项目策划、工程设计项目或技术改造项目,可以是技术攻关研究专题,可以是新工艺、新设备、新材料、新产品的研制与开发。论文选题应具有一定难度、先进性和工作量,能体现作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。 工程专业论文:谈建筑工程技术专业建设改革 高职院校作为技术人才的培养基地,在社会发展过程中发挥着重要的作用。高职院校要实现长远发展,需要将自身的办学特色与人力资源市场相结合,进而满足建筑工程市场对技术人员的需求,需要探索建筑工程技术专业建设的教学模式,以及发展趋势。通过在人才培养模式、培养方向、校企结合等方面进行研究分析,通过探索和尝试,促进该专业的发展。明确培养目标,以职业能力为核心、工学结合对课程体系进行改革,制定“高等技术应用型人才”的培养方案。 1 课程体系改革是重点 为了满足市场需求,高职院校要对教学的理念、模式、内容、方法进行改革。对于建筑工程技术专业来说,其课程体系分为理论基础课、专业素质课、专业实践课三个部分。 1.1 减少理论课的课时,突出实用。理论基础课主要涉及:①文化基础课。文化基础课主要包括:思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想概论、计算机应用基础、大学英语、体育等,通过对上述课程的学习,对高职学生进行思想政治素质和人文综合素质的培养,使学生具备良好的职业道德,同时增强学生的体魄,帮助高职学生树立积极乐观的人生态度,以及勇于进取、敢于拼搏的精神。②专业基础课。专业基础课主要包括:建筑材料、建筑结构、建筑力学与建筑制图, 建筑CAD设计基础等,通过开设上述课程,为高职学生的专业理论知识奠定基础,进而适应实际工作岗位的需要,同时为后期的终生学习打下扎实的基础。我院所开设的专业基础课,其课时控制在总课时的40%左右,并且一贯坚持够用、必须的原则。 1.2 围绕学生的岗位能力开设专业素质课。专业素质课主要涉及:建筑识图、建筑工程测量、建筑施工技术、建筑工程定额与预算等课程。结合高职学生的职业素质,进而开设专业素质课,其课程选择一贯坚持“实际、实用、实效”的原则,在开设各门课程的同时安排相应的实践课,突破理论课与实践课之间的鸿沟,在教学过程中,将理论与实践相结合,学生完成一定的专业理论课之后,可以到设在校外的实习基地进行实训,通过实训对理论知识进行巩固。 1.3 专业实践课程注重职业能力素质培养。在实践过程中,积极鼓励学生利用所学的专业知识解决实际的工程问题,在建筑生产一线具备顶岗工作的能力。专业实践课主要涉及认知实践、计算机辅助施工组织设计、工程实践及岗位实习等课程。通过校企结合的模式,充分利用校内和校外两种教学资源,采用顶岗实践、工学结合、社会实践等方法,让高职学生体验真实的工作环境,提前进入岗位角色,让学生“零距离”上岗。 1.4 在教学过程中引入“双证书”制度。在课程体系中纳入施工员、预算员、资料员、质检员、材料员等与职业资格证书相关联的课程,让学生结合自己的就业需求,选择报考相应的职业资格证书。当毕业的时候,学生一手拿着毕业证,一手拿着相应的资格证书,在一定程度上增强了学生自身的核心竞争力。 1.5 改变教学理念,教师要转变自身的职能,把课堂还给学生,让学生成为课堂的主体,教师提供教学服务,教师将服务的思想融入教学过程中;教学模式以培养职业能力为核心,健全工学结合的课程体系,制定专业的技能培养方案,走产、学、研合作之路;以人才培养目标作为教学内容,对课程内容进行重组和揉合,通过简明扼要的形式传授给学生。 2 强化实验和实训,走校企合作之路 2.1 为了提高学生的综合能力,对学生进行工程实训,根据课程内容设置相应实训项目。通过完善实训设施,满足学生的实训需要。借助校企合作模式,高职院校建立校外实训基地,与企业建立长期的合作关系,学校与企业共同制订人才培养方案,以及人才测评标准等。学校要对学生的业务能力重点培养,同时企业也选择优秀的毕业生到企业工作,形成校企的良好互动。 2.2 对 人事制度进行改革,建设新型师资队伍。①建设 “双师型”队伍。主要表现在:一是本科或研究生毕业后直接加入教师队伍,学校安排他们进入企业参加实习,直接参与工程实践,掌握一定的工程经验;二是从企业吸纳一批建筑设计、施工、监理等具有中高级职称且具备教师素质的工程技术人员充实到教师队伍中;三是聘请行业内的专家学者给学生们做报告,通过典型的工程案例,介绍施工过程中采用的新技术、新材料、新工艺等,激发学生的兴趣,扩大学生的视野。②积极鼓励青年教师参加各种执业资格考试,进而增长专业知识。通过不断地积累,在高职院校建立起一支专兼结合、高学历、工程实践能力强的教师队伍,在一定程度上确保实践教学任务的完成,不断培养学生的实践动手能力。 面对当前建筑行业迅猛发展的机遇,建筑工程技术专业建设要抓住机遇,在教学改革过程中积极走校企结合的道路。高职学生在学校和企业共同的培养下,业务能力和理论知识都有了明显的提高,同时提升了高职毕业学生的就业率和就业质量,最终形成“学校、学生、企业”共赢的局面。
化工专业论文:多媒体技术在化工专业教学中的运用 【摘要】随着计算机的迅猛发展,多媒体技术是今后计算机辅助教学的主要发展方向。文章例举了运用多媒体教学的几个事例,阐述了多媒体教学在化工专业教学中的运用,能激发学生的学习兴趣,使学生学习变被动为主动;并且有助于突破化学知识的重点和难点;化抽象为形象,学生易于接受;同时增大了教学容量,提高了课堂教学效果。引入多媒体辅助教学,取得了事半功倍的教学效果。 【关键词】教学;现代教育技术;问题;建议 长期以来,“一支粉笔一张嘴”传统的教学方法,使化学课堂教学不能激发和维持学生学习化学的兴趣,更好地提高教学质量,以至造成学生学习兴趣淡化甚至厌学。要改变这一现状,就要改革和优化教学手段。而伴随着我国电子信息技术和现代传媒科技的飞速发展,现代教育技术——多媒体教学走进了课堂。多媒体辅助教学手段的运用,就是为实现这一目标服务的。 运用电教媒体的图形、动画、声音等多维集成效应,能对学生的感官产生强烈的刺激,使课堂教学新颖别致,直观生动,灵活多样。为学生营造对知识深入理解、形象记忆、兴趣盎然的优良的学习环境,从而缩短学生的思维时间,压缩思维内容,拓展学生的视野,开启其创新性思维。多媒体技术把图、文、声、像等媒体结合在一起,通过计算机进行综合处理和控制,形成一系列即时、交互操作的信息。 随着计算机的迅猛发展,运用多媒体技术是今后计算机辅助教学的主要发展方向。下面就多媒体教学在化工专业教学中的运用谈一些体会。 一、创设动态情景,激发学生的学习兴趣,使学生学习变被动为主动 动态的事物比静态的事物更能引起学生注意,更能激发学生学习的兴趣。多媒体技术为教学创设一个生动有趣的教学情境,化无声为有声,使静止变运动。如,一串文本可以沿轨迹运动,几幅图片可以形成连续的动画,色彩可以变化,速度可以控制等。这些能营造出课堂教学的良好氛围,调动学生的学习积极性,使学生易于接受,从而学得愉快,学得轻松。 例如:讲《无机化学》中的电解原理时,课堂上的演示实验,实验设备及安装复杂烦琐,距离稍远不易观察,效果极差。而使用多媒体,将其制成动态过程:盛有hc1水溶液的电解池中,带正电荷的氢离子向阴极移动,得电子后放出氢气,阴极上不断有气泡生成;同时,带负电荷的氯离子向阳极移动,失去电子后氯原子结合成氯分子,产生黄绿色气体。电子在导线中移动时可显示动态,同时计算机发出“嘀、嘀”的声音。电解原理的演示过程十分生动、形象,学生看了兴趣十足,大大激发了学生的学习兴趣,诱发了学生在情感和行为上的参与意识,主观上产生了对新知识追求的动力,将过去的“要我学”的被动局面,改变为“我要学”的可喜现象,从而使学生主动探索,主动学习和思考,真正成为学习的主人,成为教学过程的主体。 另外,《无机化学》中的某些原理,如缓冲溶液的缓冲作用原理,可溶固体的溶解过程等,都可以用动画的形式呈现出来。 二、多媒体教学有助于突破知识的重点、难点 (一)变繁为简 计算机多媒体教学,不仅能将文字、图片、图像、声音集于一体,将学生带进形象生动、色彩缤纷的教学情境,还能利用三维动画把物体各部分及其相互关系完整、清楚地呈现出来,起到化整为零,由零到整的作用。通过逼真的模拟,拓展学生的空间概念,使复杂问题简单化,抽象问题形象化,微观问题宏观化,从而使学生多感官接受刺激,激发思维能力,降低理解问题的难度,加深学生对事物本质的认识,大大提高了课堂教学的效果。 在化工机械制图课中,讲解组合体投影时,先将组合体范体(轴承座)中各基本体几何形状和相互位置关系投到大屏幕上,让学生观察,并借机作形体分析。将由基本体按照其相互位置关系到组合体设计成动态效果。再确定出主视图投影方向。同时让学生考虑:为把轴承座各部分的形状和相对位置完整地、清楚地表达出来,还应选择什么视图?学生带着问题,对着画图积极地思考,选定其他视图并确定好图幅比例后,逐步用粗细、色彩不同的线条,以动态效果演示轴承座的画图过程和步骤:画基准线及底板——画圆筒——画支撑板——画筋板——画修改后的三视图。这样,在有限的时间里,学生即学习了形体分析法,又清楚了复杂的作图步骤和方法,获取了必要的知识和技能,突破了教学难点。 (二)化抽象为形象 化工专业的某些课程中介绍的反应机理、操作原理以及一些概念等过于抽象,决定了学生对其记忆、理解和应用的难度。计算机多媒体把文本、图形、图像和声音等载体融合在一起并形成可控的交互式操作,可向学生提供形式多样、功能各异的感性材料,使学生的注意力、情感、兴趣等因素保持良好的状态,认知心理得到充分发展。这样,枯燥的概念学习变为形象的直观学习,抽象的符号和呆板的图像,就会在学生的感官“活”起来,学生已有的感性认识可迅速向理性认识飞跃。 又如:精馏一单元的操作,是化工生产中重要的传质操作之一。在《化工原理》中介绍精馏原理时,大多数学生感到太抽象,看不见,摸不着,难于理解。于是我们把精馏过程制成多媒体课件,展示给学生一个动态过程:物料在塔釜内加热后,蒸气上升,通过塔板上的泡罩(或浮阀)与塔板上的液体接触,进行热量交换和物质转化。蒸气中难挥发成分(褐色)冷凝为液体,液体中易挥发成分(黄色)蒸发升入高一层塔板。随着蒸气的不断上升,上升蒸气中含有较多的易挥发组分(黄色),每下降(下转第61页)(上接第168页)一块塔板,液体中的难挥发组分(褐色)就会增加,下降到塔釜的液体几乎全是难挥发组分(褐色),并且在旁边同步出现“精馏过程t-x-y图”。 《有机化学》中大多数有机反应机理也可制成课件。如,把反应物化学键的断裂部位,生成自由基以及新的产物的形成过程;化学原理中流体力学,液体黏度、流速、管道阻力等,都可以用多媒体的形式形象、生动地展示在学生们的面前。 这样,多媒体技术通过图像、声音、色彩和动画等传递教学信息,延伸和拓宽了教学时空,解决了由于时间和空间的限制造成的教学难点,使学习内容变得易于理解、掌握。 三、增大教学容量、提高课堂效率 在传统的教学模式中,教师板书占用时间太多,定义、公式及其推理、图形、例题等必须板书。板书时间长了,新授内容必然受到限制,教师与学生之间沟通交流的时间以及学生动脑思考的时间也会缩短。这样,学习效果就难提高。使用多媒体技术可减少板书,以前觉得不够用的45分钟变得宽裕,不仅可让学生学习更多的知识,增加知识容量,还可将较多的时间留给学生,让学生去思考,去探索,去实践,拓宽知识面。 多媒体教学在新授课中用得比较多,在复习课中也具有明显的优势。采用计算机辅助教学可以加大知识密度,形成连贯的知识体系,是提高教学效率的有效途径。 在《有机化学》中,复习同分异构体时,教学内容多,不仅要展示烃类同分异构、卤代烃同分异构,还要展示烃类含氧衍生物的同分异构、烃类含氮含氧衍生物的同分异构体等。各类有机物的典型同分异构关系都有多步的动态转化画面。若用常规的复习方法便无法收到这样大容量、高效率的复习效果。 当然,多媒体技术还有许多优点,此处不再一一赘术。需要注意的是采用计算机多媒体辅助教学能增强教学吸引力、提高课堂教学效果。但凡事要讲究一个“度”,否则,过犹不及。目前多媒体教学在教学领域的应用尚处在探索、发展阶段,不少领导和教师认识与实践两个方面都存在着一些诸如课件使用过多、制作华而不实等误区。 要充分发挥其作用,应该在教学中,针对教学内容采取与之相应的教学方法、方式,合理地综合利用各种教学媒体,包括传统媒体,取长补短。这样才能发挥各种教学方法的综合功能,取得最佳的教学效果。教师应结合教学内容,适时地运用多媒体技术,把多媒体教学与传统的教学有机的结合,使教学设计要有助于发挥学生的主体作用,启迪其思维,培养其创新能力。 化工专业论文:试论化工专业成人教育教学方法实践与探讨 论文关键词:化工 教学方法 成人教育 探讨 论文摘 要:在科学技术的发展中,化工技术已渗透到科学技术的各领域,对科学技术的进步、国民经济和现代社会生活的发展发挥着重要的作用。化工专业课程的特点是论文性强、概念抽象、原理复杂,对成人学生来说是比较困难的。笔者在教学过程中结合成人的特点,结合专业课程特点,有针对性的提出几点意见和建议,以期提高成人化工专业的教学质量。 成人教育在我国的高等教育中占有越来越重要的地位,这充分体现了我国高等教育的“终身化”、“大众化”和“综合化”。成人学生大部分是已工作的在职人员,虽然他们具有丰富的实践经验,但对化工专业理论知识的掌握和理解存在着很大的差异,另成人学生毕业较早、年龄偏大,因此,这决定了成人教育与全日制本科教学有着许多不同。作为化工专业从业人员,面对科技,文化,经济全球化的激烈竞争,我们必须接受新的知识,不断提高自己的工作能力和专业水平,对我国化工行业的迅速发展添砖加瓦。我国成人教育的办学规模越来越大,学员人数越来越多,在提高广大在职化工人员的专业水平上发挥着重要的作用。但目前,我国化工成人教育也存在着“普教化”倾向,缺乏成人特点,不能很好地满足社会对化工成人高等教育所培养的人才在知识和技能等方面的更高要求。为此,笔者结合成人教育特点和教学实践,就化工专业成人的教学方法进行探讨,以适应化工成人教育发展的需求。 1 掌握成人学生特点,因人施教 成人学生的来源不同于全日制本科生,学生来源主要是已经参加工作的具有一定社会实践能力、独立人格的在职人员,他们毕业较早,受外界干扰多,精力不易集中,但对知识的追求欲很强,重视接受教育对自身价值的提升。他们的学习是一种充电,是对知识更新与补充,也是对专业理论和技术的提高。又由于每个成人以前所受教育不同,对专业知识的掌握参差不齐,这就要求教师必须针对成人的特点,因势利导、因人施教。成人学生有实际工作经验,多数来自生产第一线,如来自化工厂化验室的学员,他们对常规的分析方法和分析手段比较熟悉,但对近代分析仪器手段比较陌生,且充满兴趣,所以在讲授这部分内容时,我们尽可能讲述每一种仪器分析方法最新进展,以满足成人学生对知识的求新心理。例如,在讲述光谱分析部分时候,侧重介绍荧光、红外光谱,波谱学等的工作原理及分析手段,加以动漫和化工软件演示,以此激发学生学习的能动性,满足他们求实创新的需求。 成人学生的年龄一般较大,记忆力远不如全日制学生,但他们对知识的理解性和逻辑性的记忆较强。针对这一特点,加强理解性记忆,具有重要意义。为此,在授课内容中注重用通俗的语言结合成人的实践经验来把枯燥、乏味的理论知识传授给学生。例如,化工生产中温度、压力是如何确定的?需用到物理化学中的化学平衡的知识,直接讲述化学平衡学生难以理解记忆,我们结合学生在实际操作中的情况,如合成氨的生产,为什么条件是高温、高压?把实际和理论结合起来,进行对比讲解,提出在实际操作中如果温度低了,会出现什么情况,对产率有何影响?当温度高了又有何影响?学生把自己的实践和理论结合马上就理解了温度、压力等操作条件是如何影响生产的,进而知道了温度、压力等是如何确定的。又如在无机化学中讲到原子轨道理论,分子轨道理论和杂化轨道理论时,我们可以把这几个知识放在一起,进行对比,找出它们的差异,同时以动漫演示这几种理论的变化过程,相信成人学生对这种复杂、抽象的概念理解也不会太难了,加深了学生对知识的理解记忆。 2 采用多种教学方法,激发学生的学习兴趣 由于成教学生大多数基础较差,且对这门学科缺乏正确认识,有些学生甚至觉得学习理论在实际中没有多大的用处,因此缺乏学习积极性。要激发成人学生的学习积极性,在教学中就应针对成人学生特点,采用多种教学方法。 2.1 启发式 启发式教学是一种注重发挥学生主体能动性的一种学习方法,比较适合成人学生独立思维、积极主动地去获取知识的特征。启发式教学是指教师从学生的实际出发,采用各种有效的形式去调动学生学习的积极性和主动性,指导他们动脑、动口、动手,经过自己的思考去获得知识,引导学生去发现问题、提出问题、分析问题、解决问题,使之生动活泼、有兴致地学习。有人提出了启智的七把钥匙:第一,质疑;第二,引趣;第三,勤学;第四,改难;第五,动情;第六,求变;第七,务本。教师在教学中采用满堂罐式的教学,只能使学生觉得乏味,最后完全失去学习的兴趣。在教学中如果教师善于应用启发式教学,不但使学生想学、愿学,而且提高了学生的创造性思维能力。例如,我们在讲授硫酸这门课时,可以提出“生产硫酸的原料有哪些?”“原料不同对后面的工序有何影响”、“由于原料的不同生产硫酸的工艺有何不同?”“为什么硫酸的净化工序差别较大?”等一系列问题,要求他们认真思考后再回答,这样就能使他们的思维活动变得非常积极而主动,讲授的有关知识也就很快掌握了。这样不仅可以启发学生学习基础知识的自觉性,而且对培养学生的科研兴趣和创新意识大有裨益。 2.2 对比式 化工专业有些课程的内容比较相似,要想区别并理解记忆这些内容,对比法是一种行之有效的讲授方法。例如,有机化学中的双分子亲核取代、单分子亲核取代和双分子消除反应、单分子消除反应非常相似,很容易混淆,而这部分内容既是重点又是难点,在讲授过程中我们把这四个内容放在一起进行列表找出相同点和不同点,并且抓住几个关键词取代、消除,单分子、双分子进行讲解,再从反应机理进一步对比,这样就使学生对这几个概念有一彻底的理解,从而达到了对理论知识的掌握。又如物理化学中有一些公式十分相似,如范特霍夫公式、克—克方程和阿累尼乌斯方程外在形式的相似隐含着它们之间一定有内在联系,只要我们分析一下上述关系式的来踪即可发现它们相似的内在原因。这些公式相似的内因是由于它们都反映着某种平衡关系及体系从一个平衡态变到另一个平衡态的条件。推广开来,对任何一个可用平衡表示的热力学体系,用有关平衡理论去讨论总可以得到某个物理量随温度的变化为该类形式相似的公式。这种相似性为我们掌握热力学量间的关系及热力学方法处理问题的特点,进行一些物理量的计算或一些公式的理论推导提供一定的方便。通过对几个相似公式的分析,我们把不同章节的公式联系在一起,通过挖掘教材内容和各知识点的结合,使学生易于理解及记忆。有利于成人学生对相关内容记忆得更深刻。 2.3 比喻式 化工专业课的理论性较强,在教学过程中常常会遇到一些较难理解的理论和概念,如果只用专业语言去讲,成人学生由于专业基础普遍较差,很难听懂,此时就可以运用比喻的方法把一些理论问题形象化去讲,可达到事半功倍的效果。例如,我们在讲授表面活性剂分子的结构时,可以将其比喻成火柴,火柴的大头是表面活性剂分子的极性基部分,火柴杆是表面活性剂分子的非极性基部分,这样形象化的比喻就能使学生很轻松地接受表面活性剂分子的结构并能牢牢地记住。又如在物理化学中讲授熵的物理意义时,我们可以把熵比喻成一个小孩,孩子天生好动,这是一个自愿过程,熵是增大的,无序度也是增大的;而想让孩子不动,则必须束缚他,这是一个非自愿的过程,熵是减小的,有序度是增大的。这样把一个抽象的概念形象化,使学生很容易理解。 2.4 总结式 一堂课讲完以后,都必须留十分钟左右的时间,对这堂课进行总结、归纳。成人学生理解问题、分析问题的能力强,因此,可以用准确简练的语言,提纲挈领地对一些重点、难点进行总结。这样学生可以牢牢抓住本节本章的重点、难点,加快了对知识的掌握,除此总结式还可以提高学生对知识的概括能力,不会出现眉毛胡子一把抓的结果,更有利于学生更好的完成学习任务。 3 利用现代技术手段,完善教学环节 化工专业的专业基础课程,如有机化学中的有机化合物的分子结构,由于结构抽象、复杂,很难用语言描述清楚。化工专业的专业课程,如无机化工工艺学教材中有许多的工艺流程图和众多的配方,用常规方法进行教学,既难板书,又费时间,一堂课下来讲不了多少内容,难以完成大纲规定的教学任务。针对上述情况采用现代的、高技术的、大容量的现代化教学方法如多媒体教学,借助计算机技术将图像、声音、文字、动画等相结合,形成“动静结合、声形并茂”的教学情境,使微观世界变得直观、明了,非常有助于学生对知识的理解和掌握。利用多媒体课件教学可以使有机化合物的结构一目了然;可以使各流程中物料的流向、产物的分离、设备的结构形象生动。 4 根据教学实际强化理论基础 成人学生多数离校已久,知识结构相对老化,基础理论较为薄弱,对抽象的、逻辑性较强的理论知识的学习困难较大。针对这种情况,教师必须全面了解课本,深入研究教学大纲,做到心中有数。在讲解过程中对较易掌握的知识可以一带而过,碰到理论性强的难点和重点时,例如,无机化学中的能斯特方程、法拉第定律等的数学表示式含义及其各种符号的意义和公式应用的条件和范围,有机化学中的各反应的反应机理、特点,提出来讲深讲透,可以重复多次的讲解,重点一定要突出,难点一定要强调,使这些知识在学生大脑中扎根,而达到学生对知识的熟练理解和掌握。 5 结语 随着专业改革的不断深入,在成人化工专业的教学过程中,不断的探讨适合成人学生能力培养的课程教育方式和方法是有必要的。通过教师在教学中的不懈努力,相信一定能完成课程教学改革的任务,为社会培养合格的化工人才做出贡献。 化工专业论文:浅析化工专业湿法冶金学多媒体教学课件制作探讨 论文关键词:化工专业;湿法冶金;课件;制作 论文摘要:详细讨论了作为化工专业培养体系的特色课程的湿法冶金学多媒体教学课件的制作过程,这是该课程教学改革的重要组成部分。在教学内容的组织上,根据课程特点提出内容模块讲座化;在课件形式上,为增强环境、硬件适应性提出朴素化与对比鲜明化;在制作素材的选择上,为提高信息传输的强度提出多元素集成化。 “湿法冶金学”课程是攀枝花学院(以下简称“我校”)根据攀西地区有色金属资源较多,尤其是钒钦资源十分丰富的地区资源特色,而在我校化工专业中开设的一门旨在培养化工冶金及分析测试专业方向人才的课程。本课程主要讲述化工知识在冶金领域的分支和具体化,在教学内容上主要包括溶液热力学、冶金反应动力学等理论知识,以及湿法冶金领域的典型工艺,研究发展趋势等。目的是加深化工专业学生的理论水平,加强理论联系实际的能力培养,拓宽学生知识面,巩固、完善己经形成的专业知识框架,同时也符合地区特色和国家发展战略。 本课程是我校在学校发展战略适时调整过程中源于我校化工专业毕业生就业的实际需要而决定开设的,尽管到现在为止本课程在我校化工专业中开设的时间只有三年多,却已历经2004, 2005, 2006, 2007共四届六个班的教学实践。教学形式从最初的板书讲解逐步向多媒体现代化教学手段过渡。湿法冶金学学科本身是一个冶金、化工等多学科交叉衍生的领域,它吸取可有助于提取金属成分分离、纯化效果的一切手段为己所用,是一门综合性的工业应用学科。正因为如此,本课程在内容上也涉及多个学科,尤其注重工艺原理、流程、参数、设备、系统等方面的综合掌握与运用,需要传递的信息量非常大,教学过程中各种图表、图片的展示亦非常必要。多媒体教学课件具有教学信息量大、教学形式生动形象、非常适于向学生展示图表、图片等信息这些特点,因此在湿法冶金学的教学过程中制作和使用多媒体就成为非常迫切的任务和有效的教学改进措施。 一、课件内容的组织 由于正处于学校发展战略的调整时期和系专业结构的发展调整期,化工专业和本专科之间在学时方面存在较大的变动因素,这给湿法冶金学多媒体课件制作过程中内容的组织带来了不利因素。按照今后系专业结构的发展趋势,本课件在内容的组织上按开设本门课程以来学时最多一届进行内容深度和广度上的组织,并遵循以下原则。 1.讲座式原则 所谓内容组织的“讲座式”是指将湿法冶金学课程的课堂讲授内容按条块式分割,每个条块统一于一个主题之下,最好每个条块分割为一次讲课(2学时)的内容,每一次讲课就相当于主题相异的一次讲座。 “湿法冶金学”是一门工业应用型的开放式课程,既包含传统的成熟的知识内容体系,又可以不断接收相关领域中新的东西为己所用,因此非常适合于采用讲座的内容组织形式。讲座因其内容组织的灵活性、讲座内容的新颖性、讲座者与听众之间的易交流性而在学术知识的传播上被广泛采用的一种信息交流形式,在学生课程的教学上被引用在我校也并不新鲜。这种内容组织形式在我系各专业课程体系的“进展”和“前沿”性课程中已有采用。“湿法冶金学”课程内容在广度和深度上都可非常灵活地控制,故而对新鲜内容的吸收也极为容易。比如,碱浸工艺可以只介绍工业成熟运用的部分,其运作的一般参数和设备及效果等,并介绍一些典型的碱浸工厂;也可以在此基础上作简略介绍后再引进一些近几年在碱浸工艺中新出现的方法、设备、应用对象等。因此,将各部分相对独立的内容进行讲座式组织,讲座的新旧内容可以收放自如,视课堂教学情况灵活控制轻重比例,并将新颖的知识尽量以生动的形象表现出来。 在内容的相互关系上“湿法冶金学”本身就具有相对独立的结构,这符合讲座式内容组织的要求。比如,在课程中学时最多的一讲“浸取过程”中,其所讲授的内容就具有非常典型的条块分割形式:超临界流体萃取过程、氨浸过程、酸浸过程、碱浸过程等等。这些内容模块在内容上无严密的前后承继等逻辑关系,既可放在前边,也可放在后边向学生进行介绍,因此可作为一个讲座主题,以此为中心收集相关内容资料。和其他逻辑性强的课程比如“物理化学”相比,这种内容相对独立的课程学生学习起来有一个好处,其中有一部分没有学好或没有学懂却并不会影响其他部分内容的学习。这种讲座式的内容组织可以非常明确地向学生传递这门课程内容结构上的这一特征,让学生调整好学好这种课程的方法和习惯,使每个学生不会因为前面内容没有学好就感觉后面的也学不好,从而增强学生学好这门课程的信心。讲座式内容组织原则,体现了课程内容的条块式关系,给学生学好这门课程提供了机会。 然而,这种讲座式划分方式还有待进一步检验。如果按学时组织划分,固然便于教学组织,但当教学计划进行调整之后,这种讲座式的内容组织不得不重新进行,这将占用授课老师大量的备课时间,使任课老师难以将宝贵的备课时间花在教学设计的改进和创新及提高教学效果上,这是这种讲座式内容组织的一大不足。因此,基于此点提出在本门课程多媒体课件内容的组织上既不单纯按课时次数进行划分,也不宜按内容条块进行单独组织,而是将两者很好地结合起来,在照顾课时划分的前提下也考虑教学内容的条块性。比如,在“浸取过程”这一讲中,“超临界液体萃取”这一部分内容较多,可将此主题按设计好的课时次数划分为几个在内容上有一定独立性的可分的小主题进行设计。这就是两者结合的讲座式内容组织原则。 2.内容全面原则 所谓内容全面原则是指课件所包含的湿法冶金学学科的内容在范围上比较全面,但并不是说课程所涉及的湿法冶金学各方面的内容都要非常详细。课件内容的组织,应尽量做到不随相关专业培养计划所规定的课程学时的变动而有大的调整,以保持课件的适用性和稳定性。当然,随着环境和内容体系的更新而做的一些更改不但是教学发展上的要求,而且也是课件在教学实践中不断提高的要求。数年的教学实践表明,尽管在这几年由于专业培养计划时有变动而导致该门课程的教学学时不断变化,但为了维持所授知识体系的稳定和完整,在课程知识体系的结构上基本上没有多大变化,只是在知识内容的详细程度和深度上根据相应专业的学时数来作调整。几年来,本门课程的学时从56学时到32学时都曾经出现过,这种差异还是比较大的。这表明,本门课程中所采取的这种措施在适应性上还是非常强的。 目前。“湿法冶金学”讲授内容由六大块组成,包括了从理论基础到工艺实践及至先进技术的完整体系。即湿法冶金热力学、动力学基础、浸取过程、液膜分离过程、电解过程和海洋冶金。原料的预处理、净化过程、固液分离等部分尽管是湿法冶金流程中必不可少的部分,但由于这些部分内容是所有化工过程的必要通用单元,在本门学科中不具有特殊性,并且已经在其他相关课程如化工原理等中已有述及,因此在课件内容的组织中不予考虑。 3.主次模块的控制 尽管有上述要求,但根据课程开设的目的及其所应体现出的专业特色,在各内容模块的主次地位上进行了控制。本课程教授内容主要由下述三大模块组成:热力学、浸取过程和电解过程。 尽管化学热力学已在“物理化学”和“化工热力学”等专门课程中加以讲授,但有下述原因使得该部分内容应作为湿法冶金学的主要内容之一。物理化学中所涉及的化学热力学知识是普遍意义上的,是热力学的一般原则,并不体现在具体学科中的具体应用。化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础,在化学工业的发展过程中所形成的一门学科,面向实际生产问题的工程计算,具有很大的经验性。严格意义上来讲,湿法冶金应作为大化工的一个领域加以讨论,其实际热力学理论同样也适用于化工热力学。但湿法冶金热力学的核心内容仍然不同于一般化工热力学,其所阐述的更多的是不同于工程问题的化学角度方面的问题,也就是把湿法冶金热力学看作是反应热力学在湿法冶金领域的具体应用更为合适。因此,湿法冶金热力学有其特殊性,应作为重点内容加以讲授。 浸取过程是湿法冶金工艺的核心部分。该部分工艺的选择、指标控制质量的好坏,直接影响相应金属分离提取的可行性和经济性。这一部分对于不同金属生产具有复杂性和多样性。因此,实际上这部分内容是作为整个课程内容体系的重点,在内容比例上占有最大的比重。即使在不同培养体系中课程的学时多有变化,但本部分内容不但其重点地位一直不变,而且其学时也基本维持不变。 电解过程是湿法冶金以金属提取为目的的最终工艺,是最终金属产品的形成操作,因此其在整个工艺流程中的地位也是不可忽视的。这部分内容在化工专业的其他一些课程中并没有专门讲授内容,完全可以成为本门课程的重点讲授内容之一。但由于在“物理化学”这门课程中对电解知识已有所涉及,因此这部分内容在本门课程的侧重点在于从工艺与工程的角度来阐述电解过程,同时在湿法冶金中所发展起来的新的电解技术如矿浆电解也作为重点讲授内容。 4.与相关课程重复内客的处理 作为一个完整的知识体系,相关课程之间内容的重复是不可避免的。如湿法冶金热力学就有部分内容与物理化学的内容重复,动力学部分也与反应工程学的相关内容存在重复。在课件制作的内容组织上不作为主要内容进行组织,而是作为相关内容进行组织。即在课件内容的选取过程中不能省略该部分内容,但只作为背景内容提及。如湿法冶金热力学部分中就有关于湿法冶金反应吉布斯自由能的计算,这部分内容是与“物理化学”内容很相似的,这就可以作为相关内容加以处理。 二、课件的制作原则 现代多媒体教学其核心体现于多媒体教学课件,因此应精心制作教学课件。课件教学过程的信息传输量很大,为尽量避免造成学生在听课过程中的视觉与思维疲劳,笔者认为在本门课程多媒体教学课件制作过程中应做好以下几方面的工作。 1.文字修饰 课件教学过程一般使用投影仪,其显示效果的影响因素较多。如投影仪本身的投影效果、教学环境光线的强弱、教室的大小等都会影响学生听讲的专注程度。而作为教学课件,其文字内容是必需的,很多时候文字内容甚至占绝大部分,因此必须重视课件的文字修饰方式。在数年的课件教学实践过程的基础上,笔者认为首先文字应与背景存在非常鲜明的对比,如白底黑字。尽管黑底白字对比也很鲜明,但这种对比方式在光线较强的环境中其效果不是很好。因此在背景对比上宜采用浅色背景,深色字体。其次,为加强这种对比效果和提高文字显示清晰度,笔者推荐采用“加粗、黑体”的文字效果(为使英文字符显示美观,在对中文文字采用黑体字体效果后,应再采用times new roman字体)。再次,为照顾距离投影屏比较远的学生观看课件播放内容,一般文字的字号应控制在最小32气实践证明,课件中文字部分采用这样的修饰方式后,其显示效果比较理想,学生的观看效果较好。 2.色彩搭配 课件整体上的色彩使用应本着鲜明、生动、活泼但又不华丽、纷繁复杂为标准。色彩的搭配过于繁多和复杂,固然可以吸引学生的注意力,使学生专注于教学课件卜,但会产生较多的不利影响。首先是色彩过于纷繁,学生的注意力尽管放在了课件上,却忙于对色彩的观察和适应,其后才会转移到对文字图片内容的关注。如果课件播放速度稍快,学生很可能还来不及领会这些文字图片所传达的信息就又跳到下一页孔其次,色彩搭配过多,当课件在一个具体的教室环境使用时,课件中的一些色彩可能与环境光色接近,从而使得这部分色彩所修饰的内容不能被学生清楚地观察到,造成信息传递的不完整。而且由于课件不可能在固定的教室环境中使用,使其光色条件也不是固定的,所以也无法通过精细搭配色彩来弥补这一不足。再次,色彩繁杂,学生在观看课件播放时,需要频繁地调整眼睛使其适应观察到的色彩,极易造成视觉疲劳,不可避免地造成注意力下降。 综上所述,课件色彩搭配上的设计应按如下方法进行。 (1)色彩切忌单调。整个一次课的课件色彩从头到尾一个颜色,不但不能集中学生注意力,反而还会由于长时间盯着单调的课件观看,容易使人困倦、磕睡,影响正常教学秩序。 (2)在同一张幻灯片里或相邻的几张幻灯片里,色彩的搭配不宜过多。这样可以在一段相对较短的时间内避免色彩的频繁变化,减轻观看课件播放时可能产生的视觉疲劳。从整个过程来看,可以使色彩丰富一些,但这些色彩的变化过程要非常缓慢,这样不但解决了课件整体上色彩搭配的死板问题,也使课件在播放时的光色环境上显得生动活泼。 (3)确定一个基本颜色,借助于和这个基色对比较为鲜明的色彩来突出显示一张幻灯片中需要学生们特别注重的重要信息。 3.表现手法 本门课程在内容上涉及基本性质、基本原理、化学反应、流程、实验或工业设备、过程等,有各自专门的表现语言,因此从总体上来讲本门课程并不是一门文字性很强的课程。所谓文字性强的课程,是指课程内容绝大部分必须以普通文字来表述的这一类课程,它们的表现手法就很大程度上局限于文字。湿法冶金学多媒体教学课件的表现手法由于内容的特点和信息灌输的需要,除了文字表现手法之外,还可以有其他多种方式。 文字是知识传播的核心,用以传递最基本的信息,比如定律、定理、性质、规则、方法特点等。文字的表现手法将是课件中的主要方式,因为更清晰、明确、直接的知识信息必须得由文字来传递。其他形式的表现手法使用的主要目的有两点:一是文字形式无法明确表述的或是使用文字表述非常繁多的知识信息;二是虽然文字形式可以表述,但用其他形式表述却能更生动有趣,更利于学生接收知识信息。但这类内容在整个教学内容中毕竟不占主体,因此课件中教学内容的表现手法必须以文字为基础。然而,教学内容的传输全部依赖于文字毕竟显得非常单调,不能引起学生的学习兴趣,教学效果也就比较差。如前所述,某些内容最好不用文字而采用其他更合适的手段。因此,应在每次课的课件内容里,根据本次课的内容性质灵活地适当地借助其他表现手法。比如,工艺流程,设备的外观、结构,物料的外观,化学化工器具等使用文字描述非常繁琐,甚至授课教师描述了一大段之后学生还是感到莫名其妙,这时候最好使用图片或照片,再结合非常精简的必要的文字叙述,学生学习的印象就会非常深刻。对于多媒体课件中声音的表现手法来讲,对于内容的传授来讲它不是必要的。之所以在这里作为一种表现手法被提出来,是因为借助于声音的表现手法在很多时候可以短暂打破学生处于的疲劳状态,警觉那些思维正在神游的学生,以集中学生的注意力。但在课堂上,除了教师讲课的声音之外,其他奇怪的声音不宜过多,这一点必须正确处理。视频手段可以结合相应的声音,也可以不播放声音。由于“湿法冶金学”是一个工程知识、工业知识较多的课程,很多内容都必须结合工业应用和工业实例,因此对这些内容的讲授,单纯的文字尽管必要,但难以用生动有趣的形式传输给学生,特别是对于工业实例整体性的一些介绍,最好能够结合所介绍的工业实例的现场视频进行讲解,比如工厂中一些比较细节的操作过程的介绍以视频进行效果更好。动画手法的表现功能比较重要,因为它可以非常简洁、生动的形式说明一些文字难以描述的湿法冶金的工程过程,比如湿法冶金设备是如何运作的,一个流程中设备间是如何动态连接的,随时间运行设备动作是如何变化的等等,特别是对于一些动态过程的理解动画是非常有益的手段。总之,具体应采用何种形式的表现手法,应根据所需要传输内容的性质和可以获得的便利条件来确定,而不能一味追求使用某种或某几种手法,否则不但课件制作难度大,成本高,还可能会造成相反的效果。 4.总体结构 在课件制作过程中,内容组织结构按前述“条块分割”原则采用“辐射”状总体结构进行组织。所谓“辐射”状结构是指以“湿法冶金学”这个学科领域为总控制台,辐射出这个领域所包括的各个分领域。这些分领域的多少可按大纲要求和实际专业就业需要及课程进展情况灵活增删。每一个分领域自身的结构可按同样的原则进行制作。这样的结构在内容的组织上非常灵活,条理也非常清晰,易于课件制作。 三、课件素材的选择 由于课件采用了多种表现手法,这些表现手法所需要的素材对制作效果良好的多媒体教学课件也非常重要。在课件中使用的这些素材,如果是图片和照片,则应有足够的清晰度,如果是视频和动画,除了清晰度应满足要求之外,在内容的相关性和准确性、可理解性方面也必须要做要求。因此,在本多媒体课件制作素材的来源上主要有以下两种方式。 1.从网络上获取清晰度和内容能满足要求的素材 网络是一个非常巨大而全面的资源库。随着世界对环境保护力度的加强,对各种生产工艺提出了越来越多的绿色化的要求,作为重污染行业中的一个分支行业,湿法冶金的绿色化也被人们越来越重视,因此网络上关于湿法冶金的资料也越来越多。其中可以作为湿法冶金学多媒体教学课件素材的东西也逐渐多起来不大大方便了本门课程课件的制作。在图片、照片、视频和动画四种形式的素材中,以前两种形式在网络上占多数,与之相比,用在课件中的视频和动画素材还是比较少的,特别是有些资料还不能以免费的形式获得,因此这也是从网络上获取素材略显不足的一面,也就是素材依赖于网络获得,在课件制作过程中表现形式受限制较大,必须配合素材的自行制作来进行。 2.自行制作 湿法冶金虽然是一个重要的物质生产部门,但一般人很少有兴趣并且也很难有机会去主动了解这一工业部门,所以实际上现今网络上关于湿法冶金的资料并不是很多,特别是那些专业性很强的东西(而正是这些知识信息是需要在本门课程课堂上讲授的)更少,一般都有较严格的知识产权保护性质,难以方便地应用在教学课件中。故在制作课件过程中很多素材还是需要自行制作的。自行制作教学课件所需素材具有能够根据所讲授内容性质灵活选择形式、格式、组合等方面的要求,更能提高课件的使用效果。目前,随着世界计算机软件开发的迅速发展,越来越多的素材处理软件可以为我们所用,可以为我们制作出非常精美的图片和动画,如photoshop, authoware,autocad, 3dmax等。这些软件都比较简单易学,只需要使用其基础功能制作出来的素材就完全可以满足多媒体教学课件的需要孔而照片和视频的制作只需要使用普通的电子照相机就可以完成,其素材的采撷过程比图片和动画更为简单。“湿法冶金学”是一门与工业实践结合非常紧密的专业课程,要求授课教师必须有较多的工业实践背景,最好能够有一些与相关工业生产厂家、企业的深人实践与联系。有了这些工业实践背景,就能够便利地制作出课件中所需要的视频与照片素材。自行制作素材同时也存在较大的难度。首先,要求必须有较好的计算机软件基础,能够很快地对一些专业软件上手,以缩短制作过程所需要的时间。其次,具有较多工业实践背景的教师并不多,因此在制作照片和视频素材方面是有较大的难度的。另外,对于工厂企业来讲,为技术经验信息保密起见,一般也不愿意高校老师进行以传授知识为目的的素材采集。故这方面是在湿法冶金学多媒体课件制作过程中的难点,需要做长期工作,进行长期积累。好在视频、照片等素材并不是本课件制作的主要素材,并不会对本课件的制作研究形成很大障碍。 四、在教学使用中不断改进 课件的制作是一个长期的过程,实际上是一个在教学使用中根据专业背景、教学要求、教学实践不断总结、不断改进、不断更新、不断提高的持续的制作过程。本课程的多媒体教学课件的制作应采用寓研究于实践,以实践促研究的形式,以更好地满足不断变化的教学环境。因此,在今后的使用过程中,应在保持前述的基本原则的前提条件之下,以基本结构为纲,不断创新,大胆改进,以提高教学效果为目的,始终坚持课件的新颖性。 化工专业论文:医药化工专业中职学生就业主要途径探讨 [摘 要]中职医药化工专业是随着我国经济发展和社会变革的需要应运而生的,目前我国的制药行业发展十分迅速,急需大量医药专业的操作工,以满足企业发展的需求,但医药化工专业中职学生的就业状况还存在着诸多问题。因此必须进行教学改革、转变学生就业观念、提高学生综合素质、加强就业指导、强化实践锻炼五种途径对中职学生就业进行了探讨,为医药化工专业的全面发展提供重要依据。 [关键词]中职学校;医药化工;学生就业? 中职医药化工专业是改革开放以后, 为了迎合经济发展和技术进步的需要而设立的。中职学校的毕业生主要是为生产企业培养一线操作工, 中职毕业生应该是社会上最实用的知识与技能兼具的人才。我国医药行业起步较晚,发展得不完善,同时我国高等教育发展也相当迅速,每年有大量的大学毕业生,在当今整体就业环境不佳的情况下, 中专生就业形势格外严峻,就业压力就显得格外加重。因此必须对医药化工专业中职学生就业途径进行探讨,以促进医药化工专业的健康发展。 存在的问题及不足 社会认知程度低。由于人们长期以来对化工专业存在偏见,认为化工企业都是污染较大,对人体有一定危害;尤其对现代的医药行业认识不足,大部分家长不愿让孩子学习 医药化工专业,即时学习医药化工专业也不愿意让学生去相关医药企业就业,所以该专业学生人数及毕业生就业问题就成为突出性的问题。 用人单位对中专生认识不到位 医药 企业不切合实际地对一些并不需要大学生的岗位招聘大学生。这种做法即造成人力资源和智力资源的浪费, 又使从业者觉得大材小用, 怨而不敢言, 使工作情绪受到压抑, 不能激发专业人才的工作积极性和创造潜力。企业用人上的错误定位, 使大学生占据了适合中职生的就业位置, 也破坏了人才的流动。另外,用人单位在招聘时要求有一定的工作经验,招之就用,注重实用。 学生的就业观念保守 学生在就业时要求工资高、环境好、单位大。其次是就业范围窄,习惯在本地寻找就业机会,有守着“家”的观念。另外强调所找的工作和所学的专业一定要一致,怕吃苦,过于强调自我享受。 自身素质不高 首先是对专业理论知识掌握的不系统、不扎实,学习存在浮躁的心理。其次是综合素质不强,交际沟通能力弱,敬业精神、共处协作能力差。另外是动手能力差、独立工作能力欠缺,缺乏创新能力。 对医药化工专业中职学生就业建议 深化教学改革,制定合理的教学计划 在教学过程中,加强课程改革,制定校本教材,与生产企业生产实际相结合,修改教学计划,全面为学生就业服务,是实现充分就业的关键。坚持以学生就业为本,创新办学理念。学校不仅是把学生招进来,更重要的是培养成为社会需要的合格人才,这就要求学校在人才的培养上要面向人才市场,从市场对人才的需求出发,对医药化工专业课程设置进行调整,满足社会对人才的需求。 强化专业技能训练。专业技能是选聘人才的首选因素,是求职者与用人单位实现对接的直接因素,掌握扎实的专业技术能力对于学生的择业有着非常重要的意义。职业学校的学生学习理论基础较差,而培养的主要目的是为企业培训一线操作工,职业技能对医药化工专业中职学生而言是生存的主要手段,因此在教学过程中必须加大技能训练的力度,强化专业技能训练,逐步提高学生的实际操作能力,以适应企业对学生的需求。 加强就业基地建设,强化办学模式。将学生毕业实习基地和就业基地结合起来,实现实习就业一体化,开展多种形式的素质训练。采取企业和学校联合培训的模式,紧贴用人单位和学校毕业生的实际需要,有针对性地进行岗前职业技能培训。毕业生在学习技能的同时,对企业单位用工制度有了更深层次的了解, 有利于毕业生尽快融入企业中去,缩短毕业生与用人单位的磨合期,促使学生早日成才。 教育学生树立正确的择业观。在社会经济快速发展的当代, 职业的变化也是随经济和产业结构的变化而改变的, 一次就业很难是终身就业,。要准确定位,树立正确的择业观。要树立先就业后择业的思想,从低层、一线、基层做起,逐步掌握各项技能,以适应社会对学生的需求。充分认识自我,理性就业。树立自主创业的思想。 合理规划,提高自身的综合素质。制定个人职业生涯规划。根据这一规划,有计划、有目的地进行培训。在计划的实现过程中及时的修正,不断的完善,增强学习的自觉性、主动性,激发学习的热情。加强道德的修养,培养良好的个人行为规范。只有高素质、高品位的人,才能得到用人单位的信赖。强化专业知识的学习,夯实理论基础,提高自身的实际操作能力。扎实的基本技能是中职学生自我发展、生存的基础。 强化就业工作指导、保障就业信息渠道畅通。就业指导工作是一个综合性、复杂性、系统性的工程,要树立以学生为主体的服务意识,为毕业生和用人单位提供全过程、全方位、全时空的服务。扩大就业指导范围。就业指导工作现在已不是单纯毕业生的工作,因此要从新生入学抓起,根据不同年级、不同专业、不同层次的特点,运用不同的形式,进行分类指导,提高就业指导的有效性、针对性。深化就业指导内容,开展就业市场的调研、分析,获取更多的就业信息。了解用人单位对就业岗位的要求,把握就业指导工作的主动性。开展毕业生跟踪调查,了解毕业生的工资待遇和福利,掌握毕业生的就业状况和质量。 化工专业论文:以科研项目推动化学化工专业本科生科技创新能力的实践与探索 以科研项目推动化学化工专业本科生科技创新能力的实践与探索 随着科学技术的迅猛发展,科技创新已成为当今社会生产力解放和发展的重要基础和标志。科技创新需要高素质人才,高素质创新型人才是国家未来发展的主力军,所以我国把培养创新型人才作为高等教育的目标。但目前高等教育人才培养还不能完全适应经济社会发展的需要,尤其是大学生实践能力和创新创业能力不强的问题。因此,前不久教育部财政部决定在“十二五”期间继续实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”,希望通过它的实施能够扭转目前高等教育存在的不足,更好地满足经济社会发展对应用型人才、复合型人才和拔尖创新人才的需要。本文以化学化工学科科技创新教育为研究方向,结合本人几年来指导本科生毕业论文、科技创新工程项目(最近改名为“卓越未来创新人才孵化项目”)、挑战杯项目和开放实验的实践经验,提出通过科研项目带动本科生科技创新活动的思路,以期为构建适应时展的本科生科研创新能力培养体系提出借鉴。 一、科研项目与本科生科技创新活动结合的必要性 我们的科研项目属于化学化工学科,可以分为三类:①纵向的基础研究课题:由政府部门立项的科研项目,包括纯属探索性或揭示自然规律的纯基础研究项目和具有近期应用目标的应用基础研究项目。②纵向的科技攻关或产学研项目:由政府部门立项的科研项目,应用基础研究项目开展到一定程度,已经显示出广阔的应用前景,却尚有一些关键技术难题需攻克。③企业的横向项目:由企业委托高校进行开发的项目,主要针对企业目前产品在生产或应用过程中出现的技术难题,或者企业在市场推广过程中发现的某一市场前景良好的产品。将科研项目与本科生科技创新活动结合,具有必要性和无法比拟的优势:首先,研究内容或者已深入国际或国内前沿,或者属于应用前景非常好的技术难题,其研究价值高。其次,参与科研项目,可以让学生尽快进入科研角色,这对于激发学生的科研兴趣和培养创新性思维是十分有利的。再次,科研项目大都已开展了一段时间,有较好的研究基础和条件,有利于完成预期的研究目标。最后,本科生参与科研项目,不但能够完成项目的部分任务,最重要的是为导师选拔适合自己梯队的研究生奠定基础。 二、如何将科研项目与本科生科技创新活动有机融入 1.选题方面的技巧。本科生从事科技创新活动,参加的课程或项目主要有毕业论文、科技创新工程项目(最近改名为“卓越未来创新人才孵化项目”)、国家级大学生创新创业训练计划(创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目)、挑战杯项目和开放实验项目等。选题时要遵循如下原则:在现有的条件下能够完成预期目标;与学生所学到的基础知识接近并让学生感兴趣的研究内容;可以查到一些与研究内容相关的文献资料;工作量适中,难度适宜。但是,不同的科技活动,其研究的侧重点不同,对题目和研究内容都要做相应的调整。以我们的国家自然科学基金面上项目“季?盐改性粘土的关键结构及长效抗菌活性研究”(no.20676049)为例来说明:用于毕业论文、科技创新工程项目或创新训练项目,可以将题目定为“季?盐改性蒙脱土(蛭石、凹凸棒石、高岭土等)的制备及表征”、“季?盐改性蒙脱土(蛭石、凹凸棒石、高岭土等)的结构及抗菌性能研究”等,如果以任一种粘土作为一个题目,那么就可以衍生出许多研究题目和内容;开放实验项目可以做其中几个实验就行了,如“十二烷基三丁基溴化?改性蒙脱土的制备”,制备4~5个不同质量比的季?盐改性蒙脱土就行了;如果是创业训练项目、创业实践项目或挑战杯项目,就要报季?盐改性粘土的产业化及应用的研究内容,根据季?盐改性粘土多功能特性,可以将题目定为“新型多功能季?盐改性粘土的开发及产业化”、“新型多功能纳米复合塑料的制备及应用”等。 2.建立成员结构合理的课题组。一般情况下,毕业论文和开放实验项目是一人一题,而卓越未来创新人才孵化项目、国家级大学生创新创业训练计划(创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目)、挑战杯项目都是一个课题组,且基本上是同年级甚至同班级的相互熟悉的学生。不过,不管是个人项目还是团队项目,最好都成立课题组,成员包括不同年级的大学生,并且让硕士生或博士生参与指导,这样不但可以互相提携启发、实现优势互补、促进科技创新活动高水平顺利完成,还可以培养团队精神。 3.定期进行学术交流和总结。我们一般让学生每个学期交流2~3次。定期进行学术交流和总结,对学生来说,不但可以解决在科技创新活动所遇到的许多难题,而且通过交流可以吸取一些新的思路和方法,使学生的思路更开阔、方向更明确。对导师老说,可以随时了解科技创新活动的进展,并且可以根据实际情况对实施方案和阶段目标进行调整。学术交流活动有效地促进了科技创新活动的开展,提高了学生的积极性和创造性。 三、通过科研项目带动本科生科技创新活动所产生的效果 本人自2007年开始带本科生从事科技创新工程项目(最近改名为“卓越未来创新人才孵化项目”),至今已带了5届。2005级应用化学专业学生郑佳主持的“新型季?盐改型粘土抗菌剂的研究”(no.cx07050)项目获得暨南大学第三批本科生科技创新工程二等奖,郑佳因为科技创新能力突出而获得保送硕士研究生资格;2007级化学工程与工艺专业学生薛琰主持的“有机层状化合物的制备及性能”(no.cx09063)获得暨南大学第五批本科生科技创新工程三等奖;2008级应用化学专业学生张劲林申报的“单层石墨烯的制备及光电性能研究”(no.1055911018)获得了广东省大学生创新实验项目的资助,目前项目正在顺利进行中,已经在国际著名的化学学科期刊chemistry-an asian journal上1篇,张劲林也获得保送硕士研究生资格。此外,我们还带了一些挑战杯项目和开放实验项目,都顺利结了题。最近,国家级大学生创新创业训练计划和卓越未来创新人才孵化项目都处于申报阶段,已经有许多学生主动联系我们,要求给出题目让他们申报。本科生毕业论文方面,除了做本科生科技创新工程项目(最近改名为“卓越未来创新人才孵化项目”)的学生接着做毕业论文外,近三年强烈要求到我们这里做论文的学生越来越多,2010年4个,2011年5个,2012年增加到7个。学生们感觉在我们这里做实验,对他们自己科技创新能力的培养确实非常有效。 总之,通过这几年带化学化工专业本科生从事科技创新活动的实践经验来看,将科研项目的部分工作纳入本科生的科技创新活动内容,以此推动本科生创造思维的发展和创新能力的提高,是一种行之有效的方法,值得推广。 化工专业论文:高职化工专业有机化学教学改革 【摘要】文章从高职院校有机化学教学存在的问题入手,阐述了高职院校有机化学教学改革的必要性,并对理论教学内容、教学方法、教学手段、实验教学、评价模式等方面的改革进行了探讨。 【关键词】高职院校;有机化学;教学改革 有机化学既是一门理论性很强的自然学科,又是实用性较广的一门学科。在有机化学教学中,常常被如下问题困扰:一是学生来源较复杂,化学基础相去甚远,导致在教学中会出现“消化不良”和“吃不饱”的现象;二是有机化学涉及的范围较广,有些理论较抽象,大多数高职院校所使用的教材忽视了“职业性”和“高等性”的特点。鉴于此,笔者认为高职院校化工类专业有机化学教学改革势在必行,值得探讨。 一、编写校本教材,优化教学内容 依据有机化学在化工专业学生整个课程体系中的作用,符合职业教育的特点,结合有机化学与其他课程的联系以及专业教师的意见,编写出与高职院校化工专业学生实际相匹配的教材。新编的教材应注重体现知识层面的基础性,增进各学科的渗透性,体现职业教育内容上的实用性,并将实验内容的安排贯穿于理论教学中[1]。 二、激发学习兴趣,改革教学方法和教学模式[2] 1.联系化工学生实际,激发学生兴趣 兴趣是最好的老师。学生一旦对有机化学感兴趣,学习的主动性就会大大提高,且有助于新知识的接受。教师应注重从以下两个方面激发学生的学习兴趣。首先,专业教师应该提高自身的科学素养,了解最新科技前沿性问题和当下的热点话题,找到它们与有机化学的联系,使学生在与教师的交谈中潜移默化地受到影响,让学生感受到这门学科的实用性,从而喜欢上有机化学。其次,在课堂教学中可采取一些手段和方法,让学生感受到学习这门课程的乐趣。例如,讲解“醇的氧化”时,提到了依据醇的氧化制备了检测司机是否醉酒驾车的“呼吸分析仪”,大多数学生表现出极大的兴趣[3],促使学生积极参与自主探索。 2.教学方法多样化 高职学生自学能力较差,课余学习时间较少,绝大多数知识都是通过课堂学习获取的,因此注重课堂效率显得尤为关键。教师在组织课堂教学活动过程中,应有计划性地实施多种教学方法,培养学生科学的思维能力、理解能力以及解决实际问题的综合能力[3]。目前,启发式教学比较受欢迎。启发式教学,是指依据教学目的、内容以及学生已有的知识水平和知识规律,利用各种教学手段,采用启发诱导办法传授知识,培养学生独立思考的能力和创新的思维[3],使学生积极主动地参与学习,学习效果良好。例如,讲“酮羰基的亲核加成反应”时,可以启发学生联想之前碳碳双键的亲电加成反应,通过启发对比,引导学生分析不同物质和反应的特点,使其更好地掌握有机反应的本质。利用这种教学方法,学生学习起来比较积极主动,新知识易于接受与消化。在高职有机化学的教学中,通常还会使用类比思维的方法进行教学。如,在学习“甲苯和硝基苯发生亲电取代反应的定位规则”时,可通过比较定位规则的差异,让学生进一步体会分子中基团的相互影响。因此,多样化的教学方法可使教学达到事半功倍的效果。3.教学手段多样化实施教学过程中,教师可以通过板面画图、实物、球棍模型等手段将抽象难懂的概念直观化、具体化、形象化。除此以外,还可以借助多媒体教学。多媒体教学作为一种现代化的教学方式,可生动直观地模拟有机化学反应的机理、立体异构,有助于学生对教学内容的理解。将photoshop、VisualBasic等动画技术引入课堂,对烷烃的自由基取代、对映异构体、烯烃与炔烃的亲电加成、卤代烃的亲核取代、芳环的亲电取代与亲核取代、羰基的亲核加成进行动态模拟,让学生全身心地投入到有机化学的世界里。 三、重视实验教学,提高学生的实践操作能力 有机化学是一门理论与实验相结合的自然学科,其理论与实验并重。学生通过做实验,加深了对已有知识的理解,更重要的是加强了学生动手操作的能力,培养了一种认真、严谨的科学态度[4]。对于实用性特别强的实验,例如“酯的合成”让学生先查阅文献自主探索,拟定最佳合成路线,列出反应的注意事项,最后经过大家的交流确定最佳合成路线。学校还应尽可能多地为学生提供走出去的机会,如,多让化工类学生参加全国职业技能大赛,通过技能大赛的磨炼,提升学生的实践能力。 四、改革传统评价学生的模式、改革考试模式 考试成绩是检验教学效果的重要手段,科学的考核方法不仅能检验学生对基础知识的掌握程度,还能激发学生的学习兴趣,培养学生的综合素养[2]。但是,对于化工类的学生而言,实践技能考核必不可少。在评价学生时,既要包含理论知识又要涵盖实践技能,不能仅从期末考试来评定学生成绩,在考核时应重视过程学习。因此,我们应该改革考试方式及成绩评定方法。根据化工专业学生的实际情况,考核方式包括两个主要方面:一方面是实验成绩,包含学生参加省级或者国家级竞赛的获奖情况;另一方面是学生的理论知识掌握情况,包含平时的作业完成情况。这样全面整体地评价学生,使学生在整个学习过程中都充满激情。总而言之,有机化学教学改革是一项长远而艰巨的任务,只有不断探索、大胆创新才能满足高等职业技术教育的发展要求。 作者:李璐 单位:宝鸡职业技术学院化学工程系 化工专业论文:化学化工专业教育教学改革路径探讨 摘要: 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。文章结合重庆理工大学化学化工类专业本科教育教学实际状况,分别从教育教学理念、教学课程体系、教育教学模式以及教学管理模式等4个方面对新时期高校高等教育教学改革路径进行了深入探讨,详细阐述了高校化学化工类专业本科教育教学改革的基本方法,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供了理论参考。 关键词: 化学化工类;教育教学;改革;探讨 深化教育教学改革是新时期高等教育发展的强大动力,是高校提高人才培养质量的核心任务。当前,化学化工行业正进行新一轮的产业结构调整,提升化工行业高新技术产业比重和加大复合型技能人才供给成为应对化工行业未来发展的主要努力方向。高等教育作为化学化工类人才培养的重要人才基地,以及提升化学化工技术创新能力的重要支撑平台,深入探讨高校化学化工类人才培养教育教学改革,明晰化学化工类人才培养模式,成为应对当前化学化工专业人才缺乏、技术创新能力不足的重要途径。重庆理工大学化学化工学院是在原重庆理工大学化学与生物工程学院基础上组建发展起来的,近年来逐渐成为重庆及西部地区化工高等教育和化工人才培养输出的重要基地。为了深入贯彻落实党的十八届六中全会精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,围绕化学化工产业发展新形态,本文以重庆理工大学化学化工学院本科教育教学改革为研究对象,针对新时期下的化学化工人才培养模式、教育教学方法等方面进行初步的改革探索,为提升化学化工类人才培养综合能力,以及指导普通本科化学化工类人才培养等提供参考。 1.教育教学理念改革 化学化工工业作为我国国民经济的重要支柱产业,与人民生活、社会发展、国防建设等众多领域密切相关。随着化工行业市场竞争的日益激烈,针对化学化工类人才的需求也在不断持续增长,对于既懂管理又掌握化工技术的复合型高级人才的需求更为强烈。然而,当前化学化工学院教学环节仍存在以教师的教为主、学生的学为辅,教师知识的传授为主、学生的自主学习和发展为辅的现象,导致学生出现主动发展意识不足、创新创造能力较差、社会适应技能欠缺的现象,造成高学历低技能人才培养的恶性循环。对此,应结合新时期下的人才需求特点,面向化学化工行业长远发展和行业变革的趋势,努力转变传统教育教学理念,树立“学生的综合能力发展是教育教学活动中的主题”的现代教育教学理念,明确高等教育是学生与教师间的多元交流平台的意识,做到从“关注教师的教”向“关注学生的学”转变、“系统的知识传授”向“学生的学习和发展”转变,注重学生的综合素质和技能的培养,以学生的需求导向,充分考虑学生的发展以及社会需求,从“学生被动地学”向“学生主动地学”转变,促进化学化工学院教育教学工作努力向以学生为主转变,最终培育出发展意识强、创新能力高、社会适应技能丰富的化学化工人才。 2.教学课程体系改革 对于高等教育人才培养而言,化学化工类专业人才培养的总目标是培养应用型、复合型人才,而人才培养目标的实现最终要落脚在高校专业人才培养方案建设、专业教学内容与课程体系建设等方面。因此,高校化学化工类人才培养应始终坚持学生全面发展与个性发展相协调,加强专业课程教育教学的顶层设计,突出专业教学特色,结合行业发展实际需求,优化专业教育核心课程,围绕应用型、复合型人才培养总体目标,提高专业人才培养方案的科学性、针对性以及时效性,提升人才培养方案、课程体系建设、专业教学手段的灵活性、弹性,积极发扬专业教育的特色,切实强化学生实践能力和创新创业能力的培养,形成完整的知识、能力、素质协调发展的课程培养体系,以此来适应化学化工行业及市场的发展需求。此外,作为培养应用型、复合型人才的大学来说,在当前信息化时代背景下,还应积极处理好专业理论教育与行业需求发展的关系,积极开展实践课程、理论课程、实验课程以及专业选修课程的设计,提升学生的综合能力和素质。 3.教育教学模式改革 (1)课堂教育教学模式改革 随着互联网信息技术与高校教育教学的深度融合,现代课堂教育教学模式也越来越多样化。教师作为高校教育教学模式实施的主体,既要做到加强与学生的沟通和引导,同时也要充分利用网络化媒介增添课堂魅力。化学化工类专业同其他专业类似,都面临着满足学生的个性化、多样化知识需求,对于高校教育教学而言,唯有从多元视角积极拓展新型高校课堂教育教学模式,充分运用现代化教育教学技术手段,才能有效提升高校课堂教学效果和学习效率。教学模式本身没有好坏之分,采用什么样的教学模式要取决于教学目标和教学内容,化工化学类专业课堂教育教学模式改革既要顺应时代环境的变化,又要做到综合考虑学生需求。 (2)实践教育教学模式改革 化工化学类专业教育教学具有较强的操作性、实验性和技能性特点。为提升学生们的操作实践能力,可通过如下几点对高校实践教育教学模式进行初步改革:①深入开展校企间的“产-学-研”合作机制,积极建立与本行业优秀企业的联络渠道,争取在合作中建立稳定的实习和实践基地;②邀请工程界专家为开设讲座和技能培训,并积极与工程类企业合作开展师资和学生培训,拓展师生的专业知识领域和培养学生的工程实践能力;③以“行业执业资格”能力培养为导向,以“学科竞赛”为主要抓手,建立应用型化学化工人才培养新模式;④实现企业岗位和高校专业、学科的相互渗透,一方面,针对性地服务于企业发展需求的同时,积极转化科研成果,高效服务地方经济建设。另一方面,积极收集一手教学资料,为课堂教育教学创新提供现实案例,进一步促进理论与实践的有效结合。 4.教学管理模式改革 教育教学管理是确保高校化学化工类人才培养持续健康发展的软技术。当前,专业教学管理制度的建立、实施和监督工作主要是由校级管理,二级学院自主权很少。例如在学生的实习、毕业论文(设计)、课程设计、集中实践等环节都要严格按照既定要求执行,这就导致性质不同的专业教育教学考核实施效果差异较大,体现不出专业核心特点和教育教学特色,此外,对于专业有特殊要求或需单独设置的实验课程,需要层层提交书面申请,并经相关职能部门批准后才能执行,导致课程开设效率低。打破现行的集中管理模式,实施权力下放,对当前教学管理模式进行深入改革成为提升教育教学管理效率,促进高校化学化工类人才培养持续健康发展的关键途径。 作者:肖芃颖 单位:重庆理工大学化学化工学院 化工专业论文:化工专业职业教育论文 一、加强社会舆论的正面引导,抛弃错误成见 以前就有学生对我说过,虽然读的是化工班,但不会去化工厂。的确,如果对化工专业的毕业生就业进行跟踪的话,工作最不对口的可能就是化工专业的学生。为什么呢?主要是在大多数人的印象中,化工厂往往跟“难闻”“有毒”“危险”等联系起来,因此,几乎没多少学生心甘情愿毕业后去化工厂工作。而实际的情况是否是这样呢?通过我的走访,由于本地区对环境问题非常重视,采用突击检查的方式对化工企业进行抽查,一旦达不到要求,就要实施罚款加停业整顿的处罚,再加上现代化技术的应用,化工企业在工作的环境上已今非昔比了,不但没有难闻的气味,诺大的车间连来往穿梭的工人也没几个,工人都是在控制室通过计算机来分不同的操作段进行操作,只需每隔一定时间去车间巡视一下运行情况。所以要让广大家长和学生接受这个行业,就要让他们了解这个行业发展的现状。 二、改变现有的课程设置,结合企业需求开设课程 职业教育是为学生进入现实就业(创业)准备的教育,所以专业的课程设置要根据人才市场的需要来安排,以便接受职业教育的学生毕业后能掌握先进技术,从而顺利就业。同时,课程结构也要合理,让学生能有更多的机会参与实际操作,从而培养具备良好的人文知识与综合职业能力的复合型人才。原有的化工专业主要开设化学、化工原理、化工分析、化学实验、化工制图、化学工艺等基础性的学科,没有鲜明的特色。化工行业属于传统行业,突出的特点就是行业内分工越来越细,专业创新越来越重要。化工行业创新体现在专业技术创新上。化工行业对专业要求严格,是因为化工业技术含量较高,且门类繁多,不同产品的工艺、配方,国家标准各不相同,导致人才很难通用,也就是说对于化工人才,专业是否对口很重要而化工行业的分工是及其精细的,现有课程的设置没有具体到化工生产的哪一个领域,所以学生就业后很难马上投入工作,往往需要企业再培训。针对这一情况,结合本地区企业的特点,我们可以往化工分析或化工检验的方面培养学生。据了解,化工企业现有的化工检验或化工分析的人员,学历普遍不是很高,企业也非常愿意招收有对口知识的职高学生担任这一岗位。通过与企业挂钩,根据企业需要调整现有的专业课程设置,我们的学生完全可以具备较强的竞争优势。 三、加强实训课程,锻炼学生的操作能力 据了解,化工专业毕业生就业率很高,但通过跟踪分析分析,其中很多人的就业质量并不高,稳定率也不高。据一项调查显示,用人单位给上“三险”的不足50%,毕业生签一年以下合同的有70%。之所以出现这种状况,职业学校教学设施及实习实训设备的水平不高,毕业生能力与岗位实际存在距离是重要原因。而通过实训基地,营造职业的环境,加强企业文化的氛围,既是提高职业学校毕业生综合能力的关键环节,也是目前职业教育的短板所在。我校原来由于教学设备的缺乏,教师上课只是演示,大量时间讲理论,学生看得多练得少,学习兴趣和效果都不佳。如果设备数量增加,那么实践多了,讲理论少了,在总课时大大减少的同时,学生的技术应用能力反而增强了,从而使学生具有熟练的岗位技能和综合的职业能力。根据管理学中的“木桶理论”,弥补实训条件薄弱这块“短板”必须投入资金,添置设备,加强实践教学,缩短与企业需求的差距。 作者:庞芳 单位:张家港中等专业学校 化工专业论文:化工专业安全教育路径浅析 一、要在课程理论教学中有意识地渗透安全教育 在职技校课程安排中一般设有化工单元操作、化工仪表及自动化、化工设备机械基础和化工安全技术基础等科目。这些课程往往被任课教师重“应知”,而忽视“应会”中的安全教育。教师在讲授专业课的同时,可以有计划、有意识地将化工安全教育渗透其中,包括化工生产的特点与安全、化工生产中的重大危险源、危险化学品、防火防爆技术、工业防毒技术等内容。在讲授化工设备、化学品原料性质、工作原理等知识时,可要求学生按照正确的操作规程去实施操作工作等。如在化工单元操作教学中,教师针对化工类企业的高危险性特点,可以利用仿真训练进行。利用计算机仿真与化工仿真装置,逼真地模拟化工厂压缩机、流体流动与输送、吸收-解析、精馏、离心泵、反应器等单元操作的基本原理、控制方法及事故处理方法。如在化工仪表及自动化及化工安全技术基础的教学中,教师可以将部分课堂设在企业车间。在学生进车间前,教师先讲清车间生产的产品、工艺流程及其特点、车间人员结构、安全生产组织状况及活动情况、车间危险区域、有毒有害工种情况,讲清车间劳动保护方面的规章制度和对劳动保护用品的穿戴要求和注意事项,讲清车间事故多发部位、原因、特殊规定和安全要求,介绍车间常见事故和剖析典型事故案例,做到岗前安全早预知。教师还要教育学生以后在工作中要养成随时想一想“下一步要进行的作业存在什么危险”“如何才能避免这些危险”的习惯。严禁学生随意进入危险区域和乱动阀门、电气开关等。在化工设备机械基础教学中,教师可以将自我防护渗透其中,如交代清楚动力机械潜在的伤人危险。教师要教育学生遵守劳动纪律,穿戴好防护用品,小心衣服、发辫被卷进机器,手被旋转的刀具擦伤等。教师在讲授防爆电气设备时,要强调防火防爆的要害部位及防火防爆的特殊需要、遇到险情如何处理等,并教育学生应尊敬师傅、听从指挥。 二、利用一切资源提升学生安全素质 在企业生产中,“无知是最大的安全隐患”,人要有安全意识才会有安全行为,有安全行为才能保证安全。按照现有的教育常规和职技校培养人才的要求,学生通过两年的基础理论学习和专业培养,基本能满足岗位的基础作业需求,但从安全作业角度来说,现有职技校学生的安全知识和操作技能还远远不够。那么在安全教育中如何增强学生的安全意识呢? 1.强化学生的始业教育,增强学生安全意识在开学前,特别在新生进校时,教师应先设计有针对性的始业教育,修正学生存在的不安全行为。通过军训、解读《日常行为规范》、主题班会等形式对学生进行责任意识、职业心理和职业道德教育,培养学生的责任感和职业认同感,以增强安全意识。 2.利用校企合作平台,化解威胁安全的心理学生常存以下三种不正确的心理认识:好“表现”,易存盲目操作的自我表现心理;图省事,常把安全操作方法视为多余的侥幸心理;还有一种就是从众心理。教师可以组织学生到企业从师见习或顶岗作业。通过见习或顶岗,学生在企业里感受到师傅在工作中的严谨与规范。通过师傅的“手指口述”,帮助学生心想、眼看、手指、口述,确保规范安全作业。这不但锻炼了学生的专业技能;更重要的是通过真实的职业环境,为学生的专业技能及其安全素养的提升提供了良好的实践机会,巩固了学生对所学知识的理解和掌握,更可贵的是通过从师见习或顶岗化可以化解学生对安全生产的三种错误心理。 3.运用多种手段,合理配置,真正落实安全素质教育(1)化工专业课组长应结合企业实际优化课程设置。适当增加安全素质教育课程、现场安全技术相关课程和课时,同时经常邀请企业中经验丰富的安全管理工程师来讲授安全专题教育课。(2)教师利用视频资料,采用案例分析等教学方法。通过图文并茂的课程形式让学生感受事故的残酷,通过讨论和分析典型的事故案例,感受事故给员工个人及其家庭带来的痛苦与伤害,以及给企业的效益和声誉带来的负面影响等。又如通过参与企业的岗位安全知识、法律法规标准应用竞赛和参观个人防护演练、应急救援演练等活动,使学生认识到安全教育与安全的重要性。 4.努力建设校园安全文化安全文化。可在校园内举办各类安全文化活动,如定期邀请公安、消防、气象、安全生产方面的专家来校讲学,开展安全生产法律法规知识讲座,进行事故案例、事故预防、应急处理、逃生自救等安全知识图片展览等,多形式、多渠道、全方位地营造校园安全文化氛围。当然,良好安全素质的养成不是一天两天就能养成的。安全行为意识的形成是一个反复的过程,因此教师要常提醒、常教育、常交流、常检查,只有在不断的强化和训练中才能提高学生的安全素质。 本文作者:张先掌 单位:浙江省台州市椒江职业中专 化工专业论文:化工专业学生安全教育实践探析 摘要:高职化工专业学生作为未来化工行业生产一线的重要力量,其安全素质的高低对行业的安全和发展具有重要影响。通过开设化工安全技术课程,在专业课中融入安全教育,加强实践环节的安全教育,将安全教育贯穿学生在校全过程,营造校园安全文化氛围,有利于提升化工专业学生的职业安全素质和系统安全能力,为促进行业、企业的安全和健康发展奠定基础。 关键词:高职化工专业;安全教育;目标要求 化学品是人类生产和生活不可缺少的物品,广泛应用于国民经济的各个领域,与农业、轻工、建材、纺织、电子、国防、医药及日常生活等密切相联。与其他行业相比,化工行业潜在的不安全因素更多,危险性和危害性更大,因此,对安全生产的要求更严格[1]。高职化工专业学生作为未来化工行业的重要力量,将直接负责企业一线的生产操作、管理等工作,其安全素质的高低直接影响行业的安全和发展。 一、开展安全教育的必要性 1.化工安全教育是行业发展的必然要求 安全是行业、企业稳定和发展的前提。化工生产具有易燃、易爆、易中毒、易腐蚀、高温、高压等特点。一些发达国家统计的资料表明,在所有工业企业发生的爆炸中,化工企业约占1/3。化工行业的中毒事故数量及职业病发病率也明显高于其他行业。随着化工科技的进步和产业规模的急剧增长,化学品生产方式及化工行业发展模式都发生了巨大变化。现代化工生产过程的连续化、自动化,生产规模、生产方式的改变,都对安全生产提出了更严格的要求。据公安部消防局统计,从2008年到2012年5年间,因危险化学品泄漏导致的爆炸事故达48000多起,平均每天27起[2],安全形势不容乐观。化工行业的危险性明显高于其他行业。化工生产的安全问题成为影响行业、企业健康发展的重要因素。在化工安全事故中,人往往是事故的受害者,也是事故的肇事者,据世界各国对事故成因进行的分析结果表明:70%以上的事故都与“人的不安全行为”有关,而矫正不安全行为最有效的方法就是教育[3]。因此,对高职化工专业学生开展系统的安全教育势在必行。 2.安全教育是国民经济可持续发展的需要 化学工业作为国民经济重要的支柱和基础产业,为我国国民经济增长最快的领域之一,据有关资料显示,2013年石油和化学工业总产值约14.25万亿元,增长16%。“十二五”期间,石油和化学工业总产值年均增长率达到l0%以上。预计到2015年,全行业总产值增长到l6万亿元左右[4]。在化学品的生产、储存、运输、使用、废弃过程中,危险化学品的泄漏、火灾、爆炸等事故时有发生。化学工业引发的事故造成巨大的人员伤亡、财产损失,有的会引起环境污染事件,引发次生灾害,给人们的生产生活造成严重恐慌,给社会带来极大的危害,也影响了我国的现代化建设进程。因此,面向当前及未来化工行业的生产者和管理者,进行安全教育和培训,预防和避免各类事故的发生,将提高化学工业的整体安全性,为化学工业的继续快速增长提供良好的内部、外部环境。安全教育是化工行业可持续发展的基石,也是国民经济可持续发展的需要。 3.安全教育是化工专业学生职业安全与发展的需要 高职院校化工专业主要培养面向化工生产、技术、管理、服务一线从事生产操作、工艺控制、质量检验、仪器设备操作与维护等工作的高素质技术技能型人才。化工生产要求从业者必须具有较高的安全素养。高职学生大多无化工行业经历,对化工行业及物料的危险性认识不足,普遍存在安全意识淡薄、安全知识基础薄弱等问题,缺乏安全生产理论知识和实践经验,不了解安全生产规程及事故的原因、防范及应对处置措施。在校期间若不采取有效措施提高学生的安全素质,进入企业很难应对复杂的岗位生产环境,势必成为企业安全生产及自身职业生涯的隐患,也会使校企合作、工学结合的人才培养模式难以顺利推进和实施。化工行业固有的危险性与学生薄弱的安全基础间的矛盾,要求学校对学生进行系统的、有效的安全教育,使他们具备必须的安全知识、安全技能,养成良好的职业安全习惯,奠定岗位安全生产基础,成为既懂专业又懂安全的复合型人才,满足当前学习生活及未来职业岗位的需求。 二、安全教育的目标要求 1.明确安全教育的要素 影响安全的主要因素为人、物、环境。人的不安全行为会引起物的不安全状态,物的不安全状态会造成人有不安全行为的环境条件。作业环境和社会环境影响人的心理和生理,某些环境因素也会引发物的性能的变化。因此,安全教育要从系统的观念出发,研究人、物、环境三方面潜在的危险因素以及出现的条件和形成事故的规律,探讨控制危险、预防事故的有效对策和手段,提高系统的安全可靠性[5]。安全三要素中最本质、最重要的因素是人,安全教育要使从业者提高安全意识、掌握安全知识、增强安全技能,从本质上消除人的不安全行为、物的不安全状态,排除生产环境中的不安全因素,从而减少或避免事故的发生。 2.树立安全责任意识 牢固树立“安全第一、预防为主”、“生产必须安全,安全才能生产”、“三不伤害”等安全发展理念,掌握化工生产的主要特点及其工作环境的复杂性、危险性,理解化工安全生产的重大意义。以高度的责任感和紧迫感对待各项安全工作,能在任何活动中始终将安全放在首位,养成遵纪守法、按章办事、严格按岗位操作规程规范操作等良好的职业安全习惯。 3.充实必要的安全知识 开展《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》等国家安全法律法规的学习教育,了解化工生产中的重大危险源及可能发生事故的环境与条件,掌握常用化学危险物质的理化性能、潜在的危害性,能应用相关参数及物质的理化性质辨识物料、储罐、设备、装置等存在的风险,掌握燃烧、爆炸、中毒、触电、灼伤等事故发生的原因及条件,各类危险事故防范和处理处置方法。 4.掌握必须的安全技能 围绕化工企业安全生产要求,掌握化工安全操作技能,能根据安全规程从事生产操作,规范进行电器及压力容器安全操作、安全检修、静电防护,危险化学品生产、储存和运输,安全防护、安全分析与评价。能落实安全生产措施,分析生产、储运等过程中的主要危险和有害因素,识别可能诱发事故的潜在因素,制定有效的防范措施预案,正确排查并及时发现安全隐患,采取工程技术方法和科学管理手段控制危险。掌握防火、防爆、防中毒、防腐蚀、防化学灼伤的方法,并能采取有效措施防止事故扩大,避免伤亡事故、职业中毒、职业病等事故的发生。 5.熟悉安全管理原则和方法 安全管理是安全生产的必要条件,安全管理水平的高低直接决定企业的安全状态。通过安全教育使学生掌握基本的安全管理要素及安全管理原则和方法,能根据安全生产法律法规及生产实际,制定企业安全管理制度、岗位安全操作规程,了解安全生产法制管理、行政管理、监督检查、危险源管理、工艺技术管理、设备设施管理、作业环境和条件管理等基本方法,利用计划、组织、协调、控制等管理机能,将化工安全专业知识与现代信息管理技术和手段相结合,实现控制事故、消除隐患、减少损失的目的。 三、安全教育的实践探索 1.开设化工安全技术相关系列课程 开设《化工安全技术》、《安全生产》、《防火防爆》、《大学生安全教育》等课程,深化学生的安全认识,对学生进行系统的安全教育,包括化工生产的特点与安全、化工生产中的重大危险源、危险化学品、防火防爆技术、工业防毒技术、压力容器安全技术、装置安全检修、电气安全、劳动保护、安全分析与评价、安全管理等内容。使学生对化工安全技术、安全生产与防护、应急处理与处置等有全面的了解。规范课程设计、教学内容、过程控制、考核评价等管理,提高课程教育质量,使学生的安全意识、安全知识和技能都达到化工安全生产的要求。 2.专业课中融入安全教育 高职化工专业开设《化工设计》、《化工工艺》、《化工单元操作》、《化工设备维护》、《化工仪表与自动化》等专业课,其教学内容与生产实际紧密相联,与化工安全密切相关,在教学中融入安全教育,可以起到事半功倍的成效。在《化工设计》课程中,引入企业真实项目,开展综合评价,确定设计方案。对其生产工艺条件确定、设备选型、施工建设到投入运行等每一个环节,进行安全分析,提供防范措施,同时要对化工生产装置进行安全评价,对生产过程中涉及的原材料、中间体、产品及废弃物进行危险性分析。将先进的安全监控方法、设施和预警系统引入课程,通过提升工艺技术水平和安全水平,消除隐患,实现本质安全。在《化工工艺》课程中,要使学生掌握典型产品工艺设计和生产所用的原料、中间体、产成品的理化性质,比较各工艺控制条件(反应温度、压力、投料的速度、配比、顺序等)下存在的风险,学会优化工艺防范事故的发生。《化工单元操作》课程,使学生理解流体流动与输送、吸收-解析、精馏、离心泵、反应器等单元操作的基本原理、控制方法的同时,介绍单元操作中常见事故及处理方法。对于《化工设备维护》课程,要强化设备管理在企业安全生产中的重要作用,重点介绍特种设备、大型生产设备、压力容器、储罐、仓库存储设备的安全管理以及安全装置的管理与维护。同时要强调各类安全环保装置、防电、防雷、防爆设施的重要功能。在《化工仪表与自动化》课程中,采用计算机模拟仿真技术,在虚拟车间里预设安全隐患及安全事故,使学生辨识安全隐患,分析各类事故的发生、发展及危害,引导学生结合化工岗位生产实际情况,利用所学知识与技能,开展安全分析和评价,找出事故隐患,通过仪表与自动化控制进行事故预警和预防,并能提出相应的安全技术、管理措施。 3.加强实践环节的安全教育 校内实验实训、企业实践、顶岗实习等实践教学是学生理论联系实际的重要环节,也是化工专业学生学业期易发生事故的环节,其安全教育具有必要性、直观性、实效性。制定实践环节管理规章制度和安全规程,多途径推进实施,注重科学管理,使安全要求内化为学生的自觉行动。实验实训教学中,要将安全教育作为教学重点,每次实验实训前要求学生查阅资料,在理解实验实训目的、原理、操作规范要求的基础上完成预习报告,将可能出现的安全问题及安全注意事项在预习报告中明确列出。实训课上教师要引导学生进行危险性分析,使学生在实际动手操作前对每次实训工作环境的危险源、危险因素及可能出现的安全问题、防范措施等有清晰地认识,明晰实训的安全要求,规范操作程序。实训结束后要做好安全善后工作,及时关闭仪器设备,清理现场并做好记录,记载实训中的安全隐患,总结存在问题,消除危险。在顶岗实习前进行专门的系列安全教育,包括:企业安全规章制度、安全操作规程、典型化工产品生产的危险性分析流程、企业生产事故的发生发展过程(从运转失灵到故障、异常、事故、灾害)及防范措施等,事故多发部位、原因、特殊规定和安全要求,常见事故和典型事故案例,生产劳动保护要求和注意事项等内容,同时制定企业实习安全须知,与学生和家长共同签订安全责任状,做到岗前安全早预知。充分利用校外实训环节开展企业生产现场安全教育,使学生掌握企业安全生产要求,具有危险隐患辨识能力、电气安全监控能力、防火防爆监控能力、安全环境事故的应急处置能力。 4.将安全教育贯穿学生在校全过程 制定学生在校期间的安全教育计划和实施方案,开展全过程覆盖、全员参与、全方位开展的安全教育活动。从新生入学教育到各重大节假日、各项文体活动、社会实践活动、实习实训环节直至学生毕业前,开展全过程安全教育,使学生在校期间每学期有专项安全教育,每周有普适性安全教育。在以学校为主体进行安全教育的基础上,请企业安全管理负责人、生产一线技术员、专业消防队员、医院急救中心负责人等来校开设多形式的安全讲座,实现安全教育全员参与。按照循序渐进的原则由浅入深开展安全教育活动,通过系列讲座、案例分析、火灾逃生及灭火演练、安全救护演练、视频图片动画观看、化工典型事故处置软件操作等现代教育技术手段,提高学生的安全防范知识和技能。选取企业常见危险化学品安全事故实例,引导学生制定应急处置方案,开展模拟操作训练。指导学生编制重大活动安全应急预案,组织应急演练,使学生熟悉应急处置程序,掌握防护和急救常识,了解应急救援装备的选择、使用、检查及维护方法,培养学生处理突发事故的应急能力及事故现场处置能力,提高防范意识,努力做到防患于未然。 5.营造校园安全文化氛围 校园安全文化建设是教育和引导师生树立科学的安全观,提升安全素质的重要载体。加强校园安全文化建设,以培养和提升全体师生的安全意识和能力,实现本质安全为目标。从精神、物质等多个层面营造安全氛围,形成自觉遵守安全规章制度的价值观、行为准则和思想作风,使参与安全教育和管理活动内化成为师生的自我需求与自觉行动,将“要我安全”转化成“我要安全”。加大校园安全宣传力度,在学生活动密集的公共场所、各实训中心、校园内配电房及可能发生安全事故的场所设计安全提示宣传板块,充分利用校园网、校内广播、橱窗宣传栏、黑板报等校园文化设施,进行安全宣传。开展事故案例、事故预防、应急处理等安全知识图片展,举办安全教育月活动,聘请专家开展安全法规咨询,组织学生开展安全知识竞赛、安全教育演讲会、安全宣传小报制作比赛、暑期安全宣传社会实践、家用化学品安全防护宣传等活动,定期开设安全教育主题班会,通过多种形式营造安全文化氛围。 四、结语 为行业企业培养满足现代化学工业安全要求的,有实践能力、有发展潜力的高素质技术技能人才,是高职院校与行业企业实现双赢的重要保障。面向高职院校化工专业强化安全教育,既是本专业良性发展的内在动力,又是行业企业健康发展的迫切需求,也是学生人身安全、职业可持续发展的基础和保障,更是事关国民经济可持续发展的大事。通过第一课堂和第二课堂相结合,校内和校外相结合等多种途径开展全面的、高效的安全教育,可使学生在校期间了解企业安全生产要求,建立符合时展的安全观,提升学生的社会责任感、职业安全素质和系统安全能力。 作者:刁益韶 单位:泰州职业技术学院 化工专业论文:高校化工专业毕业设计选题方式探究 摘要:毕业设计是对在校学生进行的最后一个重要的综合型教学环节,而毕业设计选题是做好毕业设计的第一步,是影响毕业设计质量的一个重要因素.文章分析了高职院校化工专业毕业设计选题存在的问题,提出了毕业设计选题应注重对学生的动手能力、科研能力、创新能力、实用能力和产品营销能力等五大能力的培养,从而提高学生毕业设计的质量. 关键词:高职院校;化工专业;毕业设计选题;能力 毕业设计是高等院校对在校学生进行的最后一个集学习、实践、探索、创新等于一体的综合性教学环节,它不仅是培养和检验学生综合素质的一个重要手段,也是学生从在校学习过渡到实际工作的桥梁,在高等院校人才培养中发挥着重要作用[1-3].与本科院校不同,高职院校的毕业设计更加注重培养学生与实践结合的能力.因此,高职院校毕业设计质量的好坏直接关系到学生能否将在校所学的知识很好地应用到实际工作中去.当前,很多高职院校的教师都在致力于毕业设计改革中.好的开始是成功的一半,由于选题是毕业设计的第一步,它在很大程度上决定了设计的方向、角度和内容,对设计成果具有预测性.因此,选题的恰当与否决定了毕业设计的成败,直接影响到毕业设计的质量.笔者结合所在学校化工专业的自身特点及指导学生毕业设计的经验,提出了高职院校化工专业毕业设计选题改革的若干想法. 1毕业设计选题现状分析 经调查研究,目前,高职院校化工专业毕业设计选题主要有以下几种情况:(1)毕业设计选题由指导教师指定.毕业设计的题目由教师指定,学生按照教师指定的题目去完成设计.此种方式导致学生自主创新性的发挥空间受到限制,学生在毕业设计中的主体地位常常被动化.如有的学生查阅资料时花了大量时间,却很难找到与教师指定题目相关的资料,导致学生申请换题,影响到毕业设计的正常进行.(2)毕业设计选题陈旧,缺乏创新.多数毕业设计的题目是延续去年乃至更早的题目,题目缺乏创新性,直接影响到指导教师以及学生完成设计的积极性和创新性,出现个别学生直接挪用历届毕业生毕业设计的现象,毕业设计质量不高.(3)毕业设计选题单一,缺乏多样性.毕业设计题目仅仅向某一课程倾斜,缺乏综合性,题目名称大同小异,换汤不换药.使得个别指导教师由于不了解某课程而在指导学生毕业设计中遇到了不少问题,增加了指导的难度.而学生懒于思考,内容相互借鉴,缺乏独创性.笔者认为,造成以上现象的原因主要存在以下几个方面:(1)学校不能正确理解高职院校人才培养的重点,基本上是按照本科院校的毕业设计模式来要求高职院校的学生,使得高职院校的学生在做毕业设计时力不从心.(2)学校各部门之间、教师之间、教师和学生之间缺乏有效的专业知识交流与沟通,教师对所有学生的能力都一视同仁,不能做到因材施教,便出现了学生毕业设计质量参差不齐的现象.(3)教师和学生对毕业设计选题的重要性认识还不够,多数教师和学生更注重平时的考核成绩,认为毕业设计只是走走过场,用心不够.因此,毕业设计都很难完成学校教育的预定目标,质量大打折扣. 2毕业设计选题解决办法 为了解决上述毕业设计选题存在的单一、片面、陈旧等问题,使毕业设计的题目具有更多的可操作性、适用性、多样性和灵活性,从而激发学生做毕业设计的积极性和主动性,笔者认为高职院校毕业设计选题应该注重对学生五大能力的培养,即:动手能力、科研能力、创新能力、实用能力和产品营销能力. 2.1选题注重对学生动手能力的培养 不同于本科院校,高职院校主要培养技能应用型人才,更加注重对学生动手能力的培养.当前,学校培养学生动手能力的一个重要途径就是增加实践教学环节的比例,除了常规的实践教学外,积极组织学生参与各类专业技能大赛无疑是培养学生动手能力的重要选择.通过技能大赛兴趣小组的建立、技能大赛选手的选拔、集训等教学过程,可以调动广大学生参与实践的积极性.因此,笔者认为可以将毕业设计选题和技能大赛的内容有效地衔接起来.首先,技能大赛集训期间,学生的任何一个操作细节都是经过认真地考究才确定下来的,因此,参赛学生的操作是最规范、最准确的.其次,技能大赛集训期间,学生训练的强度是平时实践教学难以相比的.研究发现,参加过技能大赛的学生在操作娴熟度、操作规范方面是其他学生难以做到的,他们对自己的动手能力变得更加自信,对参赛变得更加积极主动,甚至希望自己能够有更多的机会参与到大赛集训中去.最后,参加赛前集训和比赛的学生不管比赛成绩是否理想,都可以把自己的集训内容和比赛经验整理成文字材料,以供后面的参赛学生作为参考使用.比如2014年全国职业技能大赛“水环境监测与治理技术”赛项,我校学生取得了三等奖的好成绩,参赛学生最后将整个赛项过程写成了毕业论文,可作为后面参赛选手的参考资料,使得他们在赛前集训阶段少走了很多弯路,提高了集训的质量,为大赛取得比较理想的成绩奠定了坚实的基础. 2.2选题注重对学生科研能力的培养 虽然高职院校对学生的理论知识掌握不作更高的要求,更多的是培养学生的动手能力.然而,个别学生希望能够在毕业之后继续深造,参加了专升本的考试,还有的学生因为在校期间综合表现优秀而被直接保送到本科院校就读,那么,他们对自己的毕业设计的要求和其他的学生就不一样,他们多数希望自己的毕业设计能够和本科院校的吻合度更高一些.这种情况下,指导教师就要将他们的毕业设计选题和其他学生区别对待,选题的内容要更加侧重于对学生科研能力的培养.指导教师可以将自己科研的一部分内容让学生参与完成,或者从学生顶岗实习企业拿出一部分亟待解决的研究课题让学生参与完成,此方式可以让学生在做毕业设计过程中感受到科研氛围,提前享受科研成果带来的乐趣,为在以后的继续深造中能够很快上手做了铺垫. 2.3选题注重对学生创新能力的培养 由教师指定的毕业设计题目,会导致学生的选题受到限制,学生自主创新性的发挥空间有限.笔者认为,对个别优秀学生,选题应注重对创新能力的培养,变教师指定题目为学生自主选择题目.学生在平时的学习中发现的专业问题或者好的想法和建议都可以和指导教师交流,由指导教师把关.比如在蒸馏操作实验中,学生看到冷凝水不断地向水槽中流去觉得很浪费,就设想怎么做才能节约冷凝水,这一想法就比较实际、有创新.再如,在《工业分析》邻二氮菲分光度法测定铁离子实验中,学生突然提到能不能用此方法测定生菜中的铁离子含量,这时教师可以指导学生查阅生菜灰分的制备、标准溶液的配置、样品溶液的配置、样品的测定和计算、精密度和回收率的计算等内容的资料,由此得到的毕业设计对于高职院校的学生来说绝对是一篇高质量的、优秀的毕业设计. 2.4选题注重对学生实用能力的培养 高职院校是为企业培养一线工人服务的,因此,高职院校的毕业生应该具有直接上手的工作能力.然而,调查发现,部分毕业生认为在校所学的知识和实际工作的吻合度不是很高,导致毕业生在工作岗位力不从心.因此,毕业设计的选题应和实际就业岗位相吻合.学校应通过各种渠道了解市场对该专业毕业生的岗位能力要求,充分考虑学生实习的岗位、实习单位的性质和产品特征及研发方向等因素,量体裁衣地为学生制定符合其工作内容性质的毕业设计题目,从而保证毕业设计选题具有实用性[4].笔者认为,可以选择与学生工作单位联系较紧密的题目,题目由工作单位的专业技术人员提供,通过加强与企业专业技术人员的合作交流,从而保证选题内容的可行性.这种选题方式不仅可激发学生做毕业设计的热情,还解决了毕业顶岗实习和毕业设计时间相冲突的问题,保证了学生实习和毕业设计的质量,为其今后在工作岗位上能够很快上手打下了坚实的基础,对深化高职教育教学体制改革有着重大意义. 2.5选题注重对学生产品营销能力的培养 调查发现,高职院校化工专业的学生毕业后并非全部从事专业技能操作,而是有相当一部分学生从事化工产品及设备的营销.近年来,化工产品在我国的需求量逐年递增,广泛应用于针织、服装、交通、军事、体育等行业,因此,我国化工产业发展空间非常广阔,目前已成为世界化学品生产商争夺的重要消费市场[5].然而,在实际的营销工作中部分毕业生苦于在校期间缺乏实际营销经验的积累,在激烈的市场竞争中变得茫然无措.因此,学校应该根据学生的性格特点,有针对性地选择设计题目,对于专业技能较差而情商较高、善于表达的学生,其设计题目完全可以向产品营销方面靠近,由《化工产品营销实务》的授课教师加以指导.学生在毕业设计期间可以通过市场调研、营销技巧的锻炼、营销方式的推广和验证等方式完成毕业设计,对其毕业后从事产品营销工作具有很好的指导意义. 3结束语 综上所述,毕业设计的选题应遵循开放性原则,选题内容因人而异.日常教学中,教师应学会发现学生在性格特点、动手操作、科研创新、交流表达等方面的优势,最大限度开发学生的潜能,充分发挥学生的主观能动性,为学生量身定做最合适的毕业设计题目,从而提高毕业设计的整体质量,真正体现毕业设计的目的和意义. 作者:王磊 陈开兵 单位:滁州职业技术学院 化工专业论文:化工专业实践革新的培育 本文作者:田莉瑛齐广辉周坤李春静作者单位:河北化工医药职业技术学院 专业化实验室建设 1.基础实验室的建设。基础实验课程的教学是整个实验教学体系中至关重要的组成部分,是构建整个化工类制药工程专业知识的基石,是初步树立与培养工程思想的基础与必要环节。基础实验课程的教学不仅直接影响了后续专业课程的学习,而且也是学生进一步深造的基础。对于基础实验室的建设,我们采用资源整合,资源共享的原则来进行建设。按一个或多个相近的一级学科来组织基础实验课程体系。将化学工程、环境工程、制药工程3个学科的专业基础实验课程体系进行整合。这样有利于资源配置,避免了实验设施的重复投资,提高了实验室设备的利用率;同时也集中了师资保证实验教学质量,也便于实验室的管理。 2.专业实验室的建设。在学校投入建设经费的基础上,有计划有目的地购置一批先进的实验教学仪器设备,提高专业实验室承担科研科科技创新实验的能力。同时按照某一个或几个二级学科来组织专业实验课程体系,使实验内容涵盖药物化学、工业药剂学、天然药物化学、制药工程原理、工业药物分析等核心课程,在专业实验课程体系中以综合型、设计创新型实验为主,主要培养学生利用所学知识分析问题、解决问题的能力。围绕着使毕业生能够从事新药研发、药品管理、生产、检验与分析等方面的工作有意识、有目的、有针对性地加强实践能力的训练,使学生能够用工程的观念去分析判断实验过程中出现的现象或问题,达到能够精通化工类制药工程专业某一领域的实验技术问题。 3.实习基地的建设。实习基地的建设主要是化工类制药相关的企业,能够为学生提供基本技能和综合能力的实践环境。学生在实习基地通过对有关设备及工具的使用,掌握化工类制药工程专业相关仪器设备的操作技能并熟悉其原理、结构和性能等,为以后走向社会参加相关的专业技术工作打下了基础。通过实习基地的训练,不仅能培养学生解决生产实践和工程项目中实际问题的技术及管理能力,而且还培养了团队协作精神、群体沟通技巧等个人综合素质,陶冶了学生爱岗敬业的精神。 体制与管理 建立科学的管理体制与健全的管理制度是实验教学有序、高效、高质量进行的保障。我们在参考同类院校的实验室管理模式的基础上,结合本专业特点,制定了具有化工类制药工程专业特点的实验室管理体制、运行机制和管理制度。 1.管理体制。(1)实行实验室主任负责制,实验室主任由院长兼任,人、财、物统一管理与调配,达到“真正”资源共享。(2)实行人才流动、竞争上岗、定期考核的管理机制。(3)组建了实验室建设与管理委员会,全面负责本实验室的建设和发展规划、实验教学和管理工作。(4)成立了实验教学督学委员会,负责对实验室主任的考核,监督和检查实验教学过程和教学计划的落实情况,组织实验教学质量评估。 2.开放的实验室运行机制。开放机制的运行,不仅调动了学生实验的积极性,激发了学生实验的热情,促进了学生自主学习、合作学习、研究学习,培养了学生实践能力、创新意识、创新精神和科学思维,而且为化工类制药工程专业实验室的可持续发展奠定了基础,对社会科技发展起到了促进作用。(1)实验室开放内容包括:学生基本技术训练、创新设计型实验;大学生科技创新基金项目;学生参加教师科研项目等。(2)建立了开放管理细则:“开放实验申请书、安全卫生协议书,物品领用登记簿、开放实验统一记录本、开放实验成绩评定办法、开放值班工作要求、开放实验成果管理规定”等系列开放管理细则。(3)设计创新实验程序:学生通过自选题目、查文献、设计实验方案、师生讲评、实验实施、总结讨论、撰写论文和成绩评定等八个程序完成创新实验。 3.切实可行的实验室管理制度。根据化工类制药工程专业实验室建设与发展的需要,逐步建立起实用性、可操作性强的管理制度20项。建立了“精、细、实”的管理模式,加强了日常管理、仪器设备管理、档案管理的规范化和完善化。例如规定进实验室的教师要配戴名签,填好实验室工作日志和平时成绩记分册;首次上岗的教师,要进行试讲和试做;进实验室的学生,都有对应的实验台、实验凳和仪器设备编号;设有迟到自签簿、值日生工作完成登记簿,让学生一进实验室就有一种责任感。每件仪器均有仪器卡片,做到账、卡、物相符率达到100%;建立了仪器使用证、仪器操作规程;全部仪器设备实行了条码管理,大型仪器实行专人管理。建立了化工类制药工程专业实验室工作档案,并有对应的计算机管理数据库,随时可查到各种信息。切实可行的实验室管理制度提高了实验中心的管理水平和工作效率。通过有重点、有目的地加强对化工类制药工程专业实验室的建设和实验教学体系的改进,改善了专业实验室的实验教学条件和环境设施,较大程度的发挥了仪器设备的作用,提高了实验室的使用效益,促进了实验教学改革的进行,提高了实验教学质量,学生的动手能力和创新能力得到了明显地加强,使化工类制药工程专业实验室真正成为培育创新型专业人才的摇篮。为学生将来更好地服务于科研和社会提供了有力的保证。 化工专业论文:多媒体技术运用于化工专业教学 【摘要】随着计算机的迅猛发展,多媒体技术是今后计算机辅助教学的主要发展方向。文章例举了运用多媒体教学的几个事例,阐述了多媒体教学在化工专业教学中的运用,能激发学生的学习兴趣,使学生学习变被动为主动;并且有助于突破化学知识的重点和难点;化抽象为形象,学生易于接受;同时增大了教学容量,提高了课堂教学效果。引入多媒体辅助教学,取得了事半功倍的教学效果。 【关键词】教学;现代教育技术;问题;建议 长期以来,“一支粉笔一张嘴”传统的教学方法,使化学课堂教学不能激发和维持学生学习化学的兴趣,更好地提高教学质量,以至造成学生学习兴趣淡化甚至厌学。要改变这一现状,就要改革和优化教学手段。而伴随着我国电子信息技术和现代传媒科技的飞速发展,现代教育技术——多媒体教学走进了课堂。多媒体辅助教学手段的运用,就是为实现这一目标服务的。 运用电教媒体的图形、动画、声音等多维集成效应,能对学生的感官产生强烈的刺激,使课堂教学新颖别致,直观生动,灵活多样。为学生营造对知识深入理解、形象记忆、兴趣盎然的优良的学习环境,从而缩短学生的思维时间,压缩思维内容,拓展学生的视野,开启其创新性思维。多媒体技术把图、文、声、像等媒体结合在一起,通过计算机进行综合处理和控制,形成一系列即时、交互操作的信息。随着计算机的迅猛发展,运用多媒体技术是今后计算机辅助教学的主要发展方向。下面就多媒体教学在化工专业教学中的运用谈一些体会。 一、创设动态情景,激发学生的学习兴趣,使学生学习变被动为主动 动态的事物比静态的事物更能引起学生注意,更能激发学生学习的兴趣。多媒体技术为教学创设一个生动有趣的教学情境,化无声为有声,使静止变运动。如,一串文本可以沿轨迹运动,几幅图片可以形成连续的动画,色彩可以变化,速度可以控制等。这些能营造出课堂教学的良好氛围,调动学生的学习积极性,使学生易于接受,从而学得愉快,学得轻松。 例如:讲《无机化学》中的电解原理时,课堂上的演示实验,实验设备及安装复杂烦琐,距离稍远不易观察,效果极差。而使用多媒体,将其制成动态过程:盛有HC1水溶液的电解池中,带正电荷的氢离子向阴极移动,得电子后放出氢气,阴极上不断有气泡生成;同时,带负电荷的氯离子向阳极移动,失去电子后氯原子结合成氯分子,产生黄绿色气体。电子在导线中移动时可显示动态,同时计算机发出“嘀、嘀”的声音。电解原理的演示过程十分生动、形象,学生看了兴趣十足,大大激发了学生的学习兴趣,诱发了学生在情感和行为上的参与意识,主观上产生了对新知识追求的动力,将过去的“要我学”的被动局面,改变为“我要学”的可喜现象,从而使学生主动探索,主动学习和思考,真正成为学习的主人,成为教学过程的主体。 另外,《无机化学》中的某些原理,如缓冲溶液的缓冲作用原理,可溶固体的溶解过程等,都可以用动画的形式呈现出来。 二、多媒体教学有助于突破知识的重点、难点 (一)变繁为简 计算机多媒体教学,不仅能将文字、图片、图像、声音集于一体,将学生带进形象生动、色彩缤纷的教学情境,还能利用三维动画把物体各部分及其相互关系完整、清楚地呈现出来,起到化整为零,由零到整的作用。通过逼真的模拟,拓展学生的空间概念,使复杂问题简单化,抽象问题形象化,微观问题宏观化,从而使学生多感官接受刺激,激发思维能力,降低理解问题的难度,加深学生对事物本质的认识,大大提高了课堂教学的效果。 在化工机械制图课中,讲解组合体投影时,先将组合体范体(轴承座)中各基本体几何形状和相互位置关系投到大屏幕上,让学生观察,并借机作形体分析。将由基本体按照其相互位置关系到组合体设计成动态效果。再确定出主视图投影方向。同时让学生考虑:为把轴承座各部分的形状和相对位置完整地、清楚地表达出来,还应选择什么视图?学生带着问题,对着画图积极地思考,选定其他视图并确定好图幅比例后,逐步用粗细、色彩不同的线条,以动态效果演示轴承座的画图过程和步骤:画基准线及底板——画圆筒——画支撑板——画筋板——画修改后的三视图。这样,在有限的时间里,学生即学习了形体分析法,又清楚了复杂的作图步骤和方法,获取了必要的知识和技能,突破了教学难点。 (二)化抽象为形象 化工专业的某些课程中介绍的反应机理、操作原理以及一些概念等过于抽象,决定了学生对其记忆、理解和应用的难度。计算机多媒体把文本、图形、图像和声音等载体融合在一起并形成可控的交互式操作,可向学生提供形式多样、功能各异的感性材料,使学生的注意力、情感、兴趣等因素保持良好的状态,认知心理得到充分发展。这样,枯燥的概念学习变为形象的直观学习,抽象的符号和呆板的图像,就会在学生的感官“活”起来,学生已有的感性认识可迅速向理性认识飞跃。 又如:精馏一单元的操作,是化工生产中重要的传质操作之一。在《化工原理》中介绍精馏原理时,大多数学生感到太抽象,看不见,摸不着,难于理解。于是我们把精馏过程制成多媒体课件,展示给学生一个动态过程:物料在塔釜内加热后,蒸气上升,通过塔板上的泡罩(或浮阀)与塔板上的液体接触,进行热量交换和物质转化。蒸气中难挥发成分(褐色)冷凝为液体,液体中易挥发成分(黄色)蒸发升入高一层塔板。随着蒸气的不断上升,上升蒸气中含有较多的易挥发组分(黄色),每下降(下转第61页)(上接第168页)一块塔板,液体中的难挥发组分(褐色)就会增加,下降到塔釜的液体几乎全是难挥发组分(褐色),并且在旁边同步出现“精馏过程t-x-y图”。 《有机化学》中大多数有机反应机理也可制成课件。如,把反应物化学键的断裂部位,生成自由基以及新的产物的形成过程;化学原理中流体力学,液体黏度、流速、管道阻力等,都可以用多媒体的形式形象、生动地展示在学生们的面前。 这样,多媒体技术通过图像、声音、色彩和动画等传递教学信息,延伸和拓宽了教学时空,解决了由于时间和空间的限制造成的教学难点,使学习内容变得易于理解、掌握。 三、增大教学容量、提高课堂效率 在传统的教学模式中,教师板书占用时间太多,定义、公式及其推理、图形、例题等必须板书。板书时间长了,新授内容必然受到限制,教师与学生之间沟通交流的时间以及学生动脑思考的时间也会缩短。这样,学习效果就难提高。使用多媒体技术可减少板书,以前觉得不够用的45分钟变得宽裕,不仅可让学生学习更多的知识,增加知识容量,还可将较多的时间留给学生,让学生去思考,去探索,去实践,拓宽知识面。 多媒体教学在新授课中用得比较多,在复习课中也具有明显的优势。采用计算机辅助教学可以加大知识密度,形成连贯的知识体系,是提高教学效率的有效途径。 在《有机化学》中,复习同分异构体时,教学内容多,不仅要展示烃类同分异构、卤代烃同分异构,还要展示烃类含氧衍生物的同分异构、烃类含氮含氧衍生物的同分异构体等。各类有机物的典型同分异构关系都有多步的动态转化画面。若用常规的复习方法便无法收到这样大容量、高效率的复习效果。 当然,多媒体技术还有许多优点,此处不再一一赘术。需要注意的是采用计算机多媒体辅助教学能增强教学吸引力、提高课堂教学效果。但凡事要讲究一个“度”,否则,过犹不及。目前多媒体教学在教学领域的应用尚处在探索、发展阶段,不少领导和教师认识与实践两个方面都存在着一些诸如课件使用过多、制作华而不实等误区。要充分发挥其作用,应该在教学中,针对教学内容采取与之相应的教学方法、方式,合理地综合利用各种教学媒体,包括传统媒体,取长补短。这样才能发挥各种教学方法的综合功能,取得最佳的教学效果。教师应结合教学内容,适时地运用多媒体技术,把多媒体教学与传统的教学有机的结合,使教学设计要有助于发挥学生的主体作用,启迪其思维,培养其创新能力。 高职院校化工专业英语教学改革初探 摘要 本文分析了高职化工专业英语课程的教学现状,并结合笔者教学实际,从教学方法、教学手段、教师业务水平等方面探讨论了如何进一步提高职化工专业英语课程的教学改革效果。 关键词 高职 专业英语 教学改革 随着知识经济的兴盛和技术交流的扩展,专业英语已经成为高级技术应用型人才必备的综合素质和技术交流工具之一。为此,大部分高职院校化工专业都开设了专业英语课程,目的是为了让学生掌握一定化工专业英语词汇、掌握专业英语的翻译方法和技巧、提高阅读和理解化工专业英文资料的能力,为学生步入工作岗位和进一步学习打好基础。 1 高职化工专业英语教学现状 高职教育的培养目标是培养面向生产服务第一线的高级技术型和应用型人才。化工专业英语教学目标是要结合学生的专业知识,培养学生在工作中使用英语的能力,让学生具备专业技术知识的同时也能运用英语为工作服务。例如要求学生能阅读与本专业有关的各种英语材料,包括文献、专利、合同、设备与工艺说明书等;能对相关的英语技术资料进行翻译;还能运用专业英语进行专业技术方面的沟通。但在实际的课堂教学过程中却往往达不到我们的教学目标,究其原因有二: 1.1 学生方面 大多数学生上高职是上不了一本、二本和三本的无奈之举,因此学生构成相对来说学习能力和综合素质整体偏低,而英语又是绝大多数学生最头疼的课程,长久英语学习的困难,更导致学生产生对英语学习的挫折感、焦虑感甚至厌学感。 1.2 教师方面 目前大多数高职院校的专业英语课堂采取的是以教师为中心的教学方法,即教师朗读、讲解和翻译的传统教学模式;难以调动学生的积极性和主动性,结果往往学生没有掌握到专业英语知识和技能,还把专业英语课程与大学英语等同起来,达不到我们预期的教学效果。 2 高职化工专业英语教学改革初探 针对目前专业英语教学的质量不甚理想,学生学习积极性不高的现状,如何提高学生的积极性,达到良好的教学效果,笔者根据自己的教改经验总结了以下几个方面: 2.1 教学过程灵活采用多种教学方法 2.1.1 任务驱动教学法 任务驱动教学法是指教师的教学与学生的学习都围绕一个学习目标,教师把目标分解成几个小任务,学生在强烈的问题动机下,通过对学习资源和自身知识储备的积极运用,进行自主探索和合作学习。因此专业英语教学应当设定任务,促使学生在完成任务的过程中学习到相关的知识。在这过程中,应注意把大学基础英语中重视分析语法的部分压缩减少,而加强学生语言实际运用能力的培养,教师尽量少讲,而把时间交给学生。①在高职院校学生都有毕业设计环节,在学生毕业设计环节,在下达设计任务书时,就提出专业英语应用能力方面的考核要求。本院化工类专业毕业设计任务书中,我们规定每一位学生都必须用英语撰写设计摘要,也要求学生将行业的英语技术资料翻译作为毕业设计材料的一部分,这些都可以作为专业英语教学过程的任务,让学生带着这些任务来学习专业英语能使学生积极主动地进行学习和训练。 2.1.2 小组讨论法 小组讨论法是指把学生分成若干小组,根据课堂教学内容的难易程度,每组安排3-6 名成员,每组学生按成绩分组,保证各小组实力相当。课前布置讨论内容,学生有一定的时间准备。在课堂上,以小组为单位开展活动,比如化工专业英语中的“反应设备”这一单元,把课文内容分解成“间歇操作设备”“连续操作设备”“半间歇操作设备”板块,每组重点对其中一板块进行讨论和学习。这样既锻炼了团队合作精神,也提高了学生的交流表达能力。在这个过程中,学生可以互相学习和提高。 2.1.3 实训教学法 专业英语大多没有实验实训环节,而高职学生对于实训环节又是最感兴趣的。我们通过将专业英语课程与文献检索课程的任务(比如说CA的查阅;欧洲专利局的专利查阅)结合,让学生以英语为载体进行相应的业务练习,解决文献检索过程中,英文文献的查阅和理解问题,给学生以成就感,以便提高学生积极性,提高教学效果。 2.2 充分利用多媒体教学的现代手段 结合教学内容制作精美的课件,比如介绍化工生产工艺和设备时,放映动画插件,可以让学生看清设备是如何运转的。收集一些设备,仪器实物图片让学生有一个比较直观的认识。利用多媒体展示一些新工艺、新设备,学生非常乐意去了解和接受。 2.3 不断提高自身的业务水平,实现教学相长 首先,教师要不断的学习新的知识,提高自身的业务水平,与时俱进,广泛阅读本专业的书籍和资料,了解行业的发展动向,参加一些科研项目,巩固和丰富自己的知识。 其次,尊重和鼓励学生,他们都是大三上学期的学生,具备一定的专业知识和一定的英语基础,但是英语基础普遍薄弱,比如,有相当的同学是“哑巴”“聋子” 英语,甚至还有部分同学是“瞎子”英语。针对这些问题,首先要给予他们信心,强调学生的长处,强调化工专业方面的知识在专业英语的学习过程中的辅助作用,因为他们已有了化工方面的专业知识,学习英语时应当与专业课的内容联系在一起来理解,这样就不会太费劲。 总之,在今后的教学实践中,需要不断摸索课程教学改革的方式方法,让专业英语课程的教学效果能够达到高职高专人才培养目标。 化工专业论文:浅谈技校化工专业化学课堂教学 摘 要:化学是技校化工类专业的重要基础课程,针对化工专业学生化学课课堂教学中普遍存在的现象和问题,本文从化学知识点的衔接、知识点讲解顺序的调整、教材内容的合理选择、学生上网的健康引导、激励考评机制的建立等方面出发,就如何激发学生学习兴趣进行了详细阐述。 关键词:技校 化工专业 化学课堂教学 化学是技校化工类专业的重要基础课程,该课程的学习主要是使学生掌握专业知识所用到的基础知识,为以后专业课程的学习奠定基础。而技校生又是一个特殊的群体,由于近几年普通高校入学门槛的大幅降低,使得本来招生就困难的技工学校更是雪上加霜,技工学校为此招收了一些对高考无望的初中毕业生甚至还未毕业的学生。他们多数文化基础差,思想行为自由散漫。据了解,近几年招收的化工类专业学生,他们不只是初中化学知识掌握得不好,有的甚至根本就没有接触过化学课。如何让这些化学基础差甚至零基础的学生也能走进化学的大门,掌握化学知识,是我们化学课教师应该努力探讨的课题。 笔者就自己近几年在教学过程中积累的一些经验谈以下几点,和大家交流。 一、重视初中与技校化学知识的衔接教学 为更加全面地掌握学生的实际情况,应对本专业全体新生做一次初中化学知识的摸底测试,然后有针对性地制定初中化学知识的补习教学计划。这就要求技校教师要熟悉初中化学教材的内容和体系,然后结合技校新教材及对学生的摸底情况,明确哪些知识点是初中已经讲过且大多数学生也已掌握的,哪些知识点是需要拓宽加深的。而对于零基础的学生,还要同时有针对性地从元素符号开始补习,可以采取课堂上布置任务,课下委托成绩好的学生帮助抽查任务完成情况的方法。为更好地落实补习效果,激励帮与学双方学生,可以给帮助者增加平时积分,根据被帮者任务的完成情况,作为其平时考核成绩之一。据笔者几年来的经验,通过这种方式,补习效果良好。 二、打破常规教学顺序,先讲解元素周期表及周期律 元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具。元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间的内在联系。例如,原子结构、元素性质等等。也就是说元素周期律和周期表的发现,使得化学学习和研究有据可循。如果先将这些规律告诉学生,让他们对化学不再感到无从下手,对化学的学习就会积极主动得多。而这部分内容在现有教材中往往被安排在非金属元素、金属元素等章节之后,按此顺序讲到周期表和周期律时,往往学生已经对化学这门课完全失去了兴趣。笔者在实际教学中,一方面先补习最基本的化学知识,一方面就开始讲解元素周期表及周期律(也可简单介绍一下原子核外电子排布)。实践发现,学生对周期律的学习很感兴趣,回答问题非常活跃,知识掌握得很牢固。成绩好一点儿的学生更是能活学活用,在后面知识的学习中,甚至能自己分析比较元素及单质等的性质。这使得化学课堂教学的效果大幅提高。 三、结合专业需求,科学选择教材内容 在教学活动中,教材是其中最根本的教学载体,选择合适的教材,对学生学习能力的培养有着十分重要的作用。目前技校化学教材版本多种多样,但不少教材内容缺乏实际应用价值和知识价值,这不仅增加学生的学习负担,更会影响学生的学习积极性。有些教材尽管做到了贴近实际和生活,贴近社会和岗位,但却是多个专业通用的教材,因此我们一直缺少相应的专用教材。而化学作为技校的专业基础课,其教学应以为专业课服务为宗旨,本着够用、实用的原则,对教材内容进行选择性讲授。例如,对于化工专业学生,金属及其化合物、电解质溶液及电化学相关知识是他们的必修内容;而化学平衡、化学计算、化学基本操作及有机物的性质和用途等方面的知识则是化检专业的必修内容。而对于教材中那些与专业联系不大或无关的内容,则可以不讲或者略讲,以减轻学生的学习负担。 当然,校本教材也是不错的选择,尤其是不少学校和企业联合办学,订单班、委培班应运而生。像这样的班级的教材更是需要校企双方共同协商编撰,以更好地为对口企业培养专属技能型人才。 四、培养学生学习兴趣,调动学生学习积极性 化学的魅力在于它将一百多种元素巧妙地结合,组成神奇美丽的世界。我们恰恰可以利用化学的普遍性和神奇性,结合生活中的现象将化学课堂教学变得生动有趣。例如,在讲授硅及其化合物的内容时,不妨先提出两个问题:①大家见过雕画的玻璃吗?玻璃的成分是什么?②如何才能在玻璃上雕画?然后再展开新课的讲解。这样,在充分调动学生学习兴趣的前提下,既让他们学习了新知识,认识了硅酸钠,同时也复习了旧知识氢氟酸的性质。其实,在化学课堂教学中,像这种结合实际让学生感兴趣的知识点很多,作为教师,只有用心备课,倾注对学生的热情、对教育事业的热爱,才能真正做到寓教于乐。 五、引导学生健康上网,增长知识 学生上课玩手机现象非常普遍,这是目前困扰技校课堂教学的重要原因之一。为此,学校和教师们想尽了办法,可谓各尽其能。其实在课堂上教师也是可以正确引导学生利用手机的,例如,在讲到硅和二氧化硅知识点时,可以先向学生提出问题:同学们,你们见过玛瑙和水晶吗?如此漂亮的两样东西,它们有着怎样的关系?它们的主要成分是什么?就在大多数同学感到迷茫的时候,让他们拿出手机,上网查资料,找答案,相互交流。这种方式不仅大大活跃了课堂气氛,也让他们增长了见识,学到了知识。 六、建立鼓励式考评机制,关爱每一位学生 课堂上的教学管理不容易,同样对于学生成绩的评定也是一大难题。太严格了不行,太宽松了课堂教学更是难以维持。如何有机地将二者结合起来,以考核促学习,是技校教师应该思考的问题。笔者采取的做法是建立激励式的考评机制,以成绩制约课堂纪律。这样既有助于课堂教学管理,又解决了学生成绩考核的难题,也算一举两得。通常做法是加大学生平时分(礼貌礼节、出勤、课堂提问、作业等)比例,占到50%~60%。同时在日常教学中,充分在平时分上做文章。譬如,如果上一次课布置的思考题,这次提问没有一个人回答上来,则全班扣分;如果哪一次全班整体纪律较好,则全班加分。即通过奖惩结合,在课堂上营造大起大落的氛围,这样既能调动学生的积极性,激励学生保持课堂纪律;又能消除他们对学习成绩考核的顾虑,还可以有针对性地关注到需要关心的学生。这对于留住学生,降低流失率也起到潜移默化的影响。 七、做好演示实验,提高课堂教学的趣味性 化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是揭示世界万物千姿百态、千变万化实质的有效手段,是化学教学不可分割的重要组成部分。而演示实验具有趣味性、科学性、示范性相结合的优点,对于创设良好的化学课堂教学情境具有特的优势。因此,在化学课课堂教学中,要充分利用演示实验,利用其明显的颜色变化等直观现象,引发学生兴趣,创设学习气氛,进而引导学生学习新知识,教学效果会大大提高。 (作者单位:焦作市技师学院) 化工专业论文:化工产业结构与化工专业适应性研究进展文献综述 摘 要:职业教育的发展水平,取决于其与产业的融合度,化工产业结构调整,对职业教育的改革提出新的要求。该文通过分析化工产业结构以及化工专业概况,阐述了职业教育必须适应现行的化工产业结构,其关键是建设新的化工专业人才培养模式、完善化工各专业的培养计划、缩小各省市化工人才之间的差距。 关键词:职业教育 产业结构 化工 人才培养模式 1 研究前景 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》提出大力发展职业教育,是推动经济发展、促进就业的重要途径,是缓解劳动力供求结构矛盾的关键环节。在全球向节能、减排方向发展的进程中,在《中国制造2025》行动纲领的驱动下,化工产业作为我国的支柱产业之一,正在持续提高信息化水平,实现向低能耗、低排放和技术密集型的转变,因此企业对现代化工操作工的技能及内在素质要求有了大幅度的提高。而目前对化工操作工的培养无论在层次还是质量上,都难以适应化工行业需求的快速发展。如何形成新的培养策略,改革现有课程体系与教学模式,己成为我国化工行业人才培养迫切需要研究和解决的新课题。 2 研究现状 近年来,国内关于化工产业的结构的研究也取得了一些成果。研究成果主要是四个方面:一是化工产业区域发展研究;二是区域化工产业人才研究;三是关于青海化工产业人才的研究;四是化工专业的相关研究。 2.1 化工产业区域发展研究 天津职业大学陈保荣[1]对滨海新区高技能人才需求的内涵进行分析,提出高技能人才与产业发展良性互动的对策。武汉理工大学研究生刘卉本[2]分析了湖北省三大产业内人才分布现状,找出了人才队伍建设中存在的问题,提出了具体的解决对策和合理化建议。武汉理工大学研究生伍静[3]通过我国化工产业现状的深入分析,提出了一些对策以及对我国化工产业发展的战略构想。齐齐哈尔轻上学院王墨林[4]提出了建设学科群、高技术产业基地、人才工程等观点,对精细化工如何适应经济建设和社会发展需求提出了具体的建议和对策。 2.2 区域化工产业人才研究 宿州学院徐基贵[5]对宿州学院如何适应化工人才需求构建新建地方高校化工专业人才培养模式谈了一些经验;青海柴达木职业技术学院马占梅[6],根据国家对青海地区能源化工产业发展的相关政策和地方经济发展特点,提出了培养适应该地区产业结构的“分层递进式工学交替”人才培养模式。扬州工业职业技术学院徐维琳[7]通过对区域化工制造业人力资源与职业教育的分析和解读,提出职业教育一要把主要精力放在培养高技能人才这个目标上,二要根据企业需求,为企业培养一般的技能人才。 2.3 关于青海化工产业人才的研究 中石化集团公司九江石化总厂组织部陆文豪[8]通过对企业三支人才队伍的现状进行分析,针对存在的问题,提出企业可采取的具体措施。青海柴达木职业技术学院孙秀华[9]阐述了海西地区化工专业人才的培养目标,提出了适应目标的理实一体化教学模式。 2.4 化工专业的相关研究 2.4.1 应用化工专业 吴雨龙[10]提出了“宽基础、重技能、强素质,大专业平台小专门化”新的应用化工技术专业的课程体系。卢鑫[11]对应用化工技术特色专业的人才培养目标进行了科学的分析,对应用化工技术特色专业工学结合的实施成效及问题进行了分析和探讨。吕海金[12]以服务国家海洋发展战略为目标,实施“1.5+1.5”应用化工专业人才培养模式改革。吴卫[13]通过企业调研,开展应用化工职业岗位群岗位分析和岗位职业能力分析,构建基于工作过程、以职业岗位能力培养为核心的高职应用化工技术专业课程体系。 2.4.2 工业分析及检验 杨龙[14]针对市场对工业分析人才的需求,提出高职院校应准确地把握专业人才培养目标,构建适应市场需求的课程体系。丁敬敏[15]提出构建工作过程导向的项目化课程体系及第一课堂与第二课堂有机地配合的高职工业分析与检验专业人才培养体系。郑伟[16]探讨了基于微课的翻转课堂模式在高职工业分析专业实践教学中的可行性及应用前景。张建忠介绍了工业分析专业课程标准开发的依据和原则,着重解读了课程性质、课程目标、课程内容等要点。 2.4.3 工业仪表自动化 张丽在一体化教学的实践与探索之中,提出职业教育专业课程“就业为导向,能力为本位,服务为宗旨”的教学改革新理念。陈永刚[19]提出在工业仪表自动化专业教学中应该以学生综合运用多学科知识和多种实验原理为主要特征的大型实验为主,其目的在于培养学生的综合职业能力。 2.4.4 化工装备技术 李琴从化工装备技术专业学生岗位职业能力分析着手,构建了基于全面培养学生工程实践能力的实践教学体系。张国勇根据职业行动领域进行专业教学设计,重构了化工装备技术专业的课程体系。解利芹从意义和实践两个方面,研究了校企合作在高职院校化工装备技术专业人才培养中的应用。 3 结语 综上所述,目前对化工产业的人力资源队伍建设问题的研究,比较零散并没有形成一个体系。首先,对于化工产业人才培养多集中在对高校课程的设置上,从产业自身如何进行人才的再培养方面的研究较少;其次,在化工专业中应用化工技术等成熟专业在人才培养模式以及应对产业结构调整研究的比较成熟,而对工业仪表自动化专业等的研究相对短缺;再次,研究多集中在内地以及沿海省市,对西北省市尤其青海地区的研究甚微。因此改革化工专业人才培养模式、完善化工各专业的培养计划、缩小各省市化工人才之间差距以适应现行的化工产业结构是十分必要的。
预处理论文:厌氧预处理对曝气耗氧量的削减作用和机理 摘要:厌氧预处理可削减曝气耗氧量的20%~30%。其机理既不是贮磷菌贮存过量的聚羟基丁酸盐(PHB)随污泥排出,也并非由于产生CH4、H2S的释放。而主要是兼性厌氧菌对糖类发酵作用产生H2、CO2的结果。 关键词:耗氧量 厌氧稳定 非贮磷菌 发酵 PHB 为控制水污染的日益加剧,目前国内正大举兴建城镇污水处理厂。这是一项保证国民经济可持续发展的战略举措,但也是一项只见投入,不见直接产出的公益行为。其不仅需要投入大笔的基建资金,而且还要付出可观的运转费用。一些地方大力筹资建成了污水处理厂,但却因难以承担运转费用而不能充分发挥环境效益。因此,降低能耗,节约运转费用对发展城镇污水处理事业具有举足轻重的作用。 在常规城镇污水处理中,曝气供氧的能耗最大,约占全厂总能耗的50%。因此,降低曝气耗氧量是节约运转费用的首要环节。降低曝气耗氧量的途径有两条:第一,前置预处理设施,削减进入曝气区的耗氧量;第二,优选运行条件和扩散装置,提高氧利用率。本文将就前者作进一步的探讨。 1 厌氧预处理对曝气耗氧量的削减作用 在A/O、A2/O系统中,厌氧区可去除水中大部分有机物。过去,一直将这种现象主要归因于贮磷菌的吸收和贮存PHB的作用。因PHB是过渡产物,在好氧区将作为碳源而被氧化。故这一过程并不削减后续的曝气耗氧量。然而,近年来的理论和实践都证明,厌氧区不仅具有吸收和贮存基质的功能,而且还产生脱氢氧化作用,并可大幅度削减继后的曝气耗氧量。 1.1 早先的发现和实践的证明 早在1983年,Lan等就发现在曝气区前设置一个厌氧区,可降低曝气区50%的耗氧量。继后,Randall等[1](1984~1987年)多次证实了这一发现,并将这一现象命名为“厌氧稳定”。Bordacs等(1988年)在曝气区前加了一只厌氧选择器,平均降低了30%的曝气耗氧量。其降低幅度与F/M(BOD/MLVSS)有关:当F/M为0.2时,降低36%,当F/M为0.8时,降低20%。王凯军等[2](1988年)将初沉池改成厌氧池,厌氧反应1.67~2.5 h后,曝气耗氧量降低约50%。McClintock等[3](1993年)应用A2/O 工艺与常规活性污泥法进行对比研究,前者厌氧、缺氧反应各1h,在同等的除氮效果下,A2/O 工艺所需的曝气时间由3.2h缩短至1.7h,曝气耗氧量降低近1/2。 1.2 氧平衡计算的结果 所谓厌氧稳定是指在厌氧过程中,有机物完全氧化或还原成气态尾产物释放,既不是转化为菌体随污泥排出,也不是转化为潜在的耗氧物在系统内外继续耗氧,是一种脱氢氧化行为。在A/O、A2/O系统中,除厌氧稳定作用而外,还存在两项可削减曝气耗氧量的因素,即:反硝化和排泥。为排除这两项因素的干扰,Randall等[1]应用物料氧平衡法对三项研究成果进行了评估。在氧平衡计算时,用氧当量表示有机物,统一进行量化。从全系统去除的COD氧当量中,扣除反硝化增补的和排泥损失的氧当量,则可计算出厌氧稳定的氧当量,及由此而削减的曝气耗氧量。第一项研究应用A/O工艺,厌氧反应1.7h,曝气3.9h。通过投药法抑制硝化作用的发生,免除反硝化增氧的干扰。扣除排泥带走的氧当量,测算出厌氧稳定削减的曝气耗氧量占23%~48%。第二项研究应用A2/O工艺,厌氧、缺氧、好氧反应的时间分别为1.3h、2.1h、6.9h,扣除反硝化增补的和排泥损失的氧当量,得出厌氧稳定削减的曝气耗氧量为23%~27%。第三项研究A2/O工艺与普通活性污泥法的平行对比试验,A2/O系统的厌氧、缺氧、好氧反应时间分别为2h、2h、4h,普通活性污泥法的曝气时间为8h。结果为:厌氧稳定削减了8%~27%的曝气耗氧量,A2/O工艺比普通活性污泥法降低23.2%~37.3%曝气耗氧量。 2 厌氧稳定削减曝气耗氧量的机理 厌氧预处理可削减曝气耗氧量的发现已得到国内外大量科研成果和生产实践的证明。但对其机理却众说纷纭,认识不一。占优势的说法是,贮磷菌细胞内贮存过量的PHB,未经氧化而以污泥形态排出系统;也有人将其归因于厌氧还原产生CH4和H2S的释放。近年来的研究证明,这两种说法均科学依据不足。 2.1 贮磷菌贮存过量的PHB流失的可能性这方面存在两种观点:第一,认为贮磷菌贮存PHB是厌氧反应的主导作用;第二,认为污泥中含有过量的PHB。在厌氧条件下,吸收并贮存PHB的主要是一类小型阴性短杆菌(Acinetobacter)也称除磷菌。这类菌在厌氧条件下仅能利用醇、酸等低分子有机物合成PHB,而不能直接利用糖类等复杂物。其对乙酸的亲合性特别强,只要水中有乙酸存在,无论在厌氧、缺氧或好氧条件下,也不管污泥处于循环周期的何种状态,贮磷菌就要释放磷而吸收乙酸。此外,必须指出,贮磷菌也是一类活性差、增殖慢、竞争力弱的菌属,其对环境条件有一定的要求和选择性,在A/O、A2/O系统中,将与其他菌种发生竞存和筛选作用。 近年来的研究表明,在厌氧条件下,除贮磷菌而外,还存在另一类能吸收并贮存有机物的非贮磷菌。两类菌既可共存又有竞争。Jakub等[4]曾做了这样一个试验,在葡萄糖和乙酸各50%的基质中,接种非贮磷菌。从0天~23天内,A/O系统的贮磷菌接近于零,但随着时间的推移,贮磷菌逐渐增加,而非贮磷菌相应减少,至131天后,两类菌数量相近。在整个试验过程中,不管两类菌种的比例如何演变,厌氧区出水的可溶性COD均很低,且变幅甚小。结果表明,非贮磷菌同样具有吸收并贮存乙酸等有机物的能力。然而,非贮磷菌以何种形态吸收并贮存有机物,是PHB、PHA、糖类,还是其他物质,目前所知甚少。 基于上述,在厌氧区贮磷菌和非贮磷菌均能吸收并贮存大量有机物。为深究这些贮存物的演变和最终产物,一些学者进行了探索。刘延华等[5]在以乙酸为基质的试验中测出:厌氧终端污泥的PHB高达200mg/L,而在好氧结束时,降至20 mg/L;在以葡萄糖为基质时,污泥的PHB始终处于40 mg/L的低水平,变幅甚小。Randall等对三项研究排泥的氧当量测定值为:第二、第三项研究排泥的氧当量为1.42 mg/(mg MLVSS);第四项研究中,A2/O工艺排泥的氧当量为1.34mg/(mg MLVSS),普通活性污泥为1.30mg/(mg MLVSS)。这些测定值与标准值1.42mg/(mg MLVSS)相等或接近。据此推测,排泥中的PHB等细胞贮存物数量甚微,不足以对曝气耗氧量产生重大的影响。 2.2 产生CH4、H2S所起的作用 在厌氧条件下,必然有甲烷菌存在并产生CH4。但一般的A/O、A2/O系统均在常温下运行,且MCRT较短(10天~20天)。这种环境条件不利于甲烷菌的增殖和代谢活动。虽然甲烷化能消耗一部分有机物,但不可能产生大幅度削减曝气耗氧量的结果。Wable(1992年)曾对一A2/O系统的尾气进行监测,未检出CH4,但该系统仍发生厌氧稳定作用。此外,在Randall等的第二、第四项研究中,虽发现一些还原硫化物,但数量甚微,这一过程消耗的有机物在氧平衡计算中所占比例甚小。 2.3 厌氧稳定的机理 如前所述,厌氧稳定既不能归因于细胞贮存过量的PHB等有机物的流失,也不是由于产生CH4和H2S的释放。其实这是由广泛存在,但被忽视的糖类发酵反应所引起。提起发酵反应,一般认为仅是将复杂的、大分子有机物降解为简单的、小分子有机物,发酵过程产生的氢以降解物或氧化物为受体,不排出系统。因此,发酵产物的COD与原基质相等,不导致削减COD的效果。这种认识只看到了发酵反应的一个侧面,而忽视了更为重要的方面。发酵反应是由多种微生物参与、反应途径多种多样的复杂过程。其中既有脱氢氧化作用,又有加氢还原作用。发酵产物既可能是甲、乙、丙、丁、乳酸,也可能是醇类。发酵途径和产物随着环境条件和优势菌种的变化而变化。近年来的研究证明,在A/O、A2/O系统中,有许多兼性厌氧菌能在降解糖类时释放出H2和CO2,从而削减了系统的COD总量。按经典的EM代谢途径,1 mol C6H12O6首先无氧酵解为2 mol的CH3COCOOH。 3 影响厌氧稳定的因素 影响厌氧稳定的因素主要有:原水含糖比、原水有机物浓度、MCRT、F/M、MLVSS等。 3.1 原水含糖比 发酵反应的对象是糖类等复杂的有机物,原水含糖比对厌氧稳定的影响最大。Randall等在其第二项研究中,曾以乙酸取代葡萄糖为基质,结果引起厌氧稳定效果的急剧下降。在MCRT为3天时,削减的曝气耗氧量接近于零。 3.2 原水有机物浓度 Randall等[1]在研究中发现,原水有机物浓度也对厌氧稳定效果产生重大的影响。应用相对较稀的腐化池出水作试验,当原水COD<190 mg/L时,厌氧稳定效果接近于零。但随着原水COD的提高而直线上升。 3.3 MCRT、F/M、MLVSS 这是三项互相关联的影响因素。Randall等[1]在第四项研究中,将MCRT由5天提高到15天时,厌氧稳定削减的曝气耗量由8%~18%上升至12%~27%,升幅达50%。而与此相应的是:MLVSS由1000mg/L上升至2000mg/L,F/M由0.2kgCOD/kg MLVSS降低至0.1mgCOD /kg MLVSS。结果提示,过低的MCRT将导致MLVSS下降、F/M上升,从而削弱厌氧稳定效果。 4 结束语 厌氧稳定是由一类非贮磷菌属的兼性厌氧菌发酵反应的结果,是一种脱氢氧化行为。厌氧稳定削减的曝气耗氧量可达20%~30%。厌氧稳定对含糖比大,有机物浓度高的污水较为合适。从削减曝气耗氧量的角度出发,厌氧稳定应是一个有利于产生并释放H2和CO2的过程,这个过程应促进NAD的再氧化并避免降解产物的还原。然而,迄今为止,有关厌氧稳定的理论知识仍相当贫乏,实践经验更是不足。如何优化筛选参与厌氧稳定的微生物,如何优化厌氧稳定的运行条件,如何将厌氧稳定与除氮、磷作用有机结合等一系列课题,都有待今后研究和探讨。 预处理论文:含毒有机废水生物处理前的预处理 大量的资料表明,我国目前及今后相当长一段时间内的环境问题主要是水环境问题,水环境问题又主要是有机废水的污染问题。因此,有机废水的治理是环保工作中极其重要的一面。 有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性( 无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。 根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类:①废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等; ②废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等;③废水中所含的有机物难于生物降解(生物降解速度极其缓慢),同时,废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。 第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂,此处不作讨论。本文主要对第② 类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。 1、毒物及其作用机制 废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。 毒物对微生物的作用机制主要有如下方式: (1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。 (2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。 (3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。 (4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。 (5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。 (6)抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成,从而抑制微生物的生长。 (7)对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。 2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法 需说明的是,微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株,有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系,并随微生物的驯化而发生变化,经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性(变异性)是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100 000个蛋白质分子所能容纳的空间,如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的,许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性,才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的(此时的浓度叫极限允许浓度),正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。 前已说过,微生物由于其体积的细小,而具有巨大的适应性(变异)。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异,让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用,是处理含毒有机废水的一种基本方法。 在城市生活污水处理厂中,当进水中酚的浓度突然增加到50 mg/L时,便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时,会导致全系统的崩溃。可是,某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法,使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在,便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明,进水中酚的平均浓度为117.5 mg/L时,酚的去除率高达99.6%. 含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子,当毒物很稳定时,亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意,这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。 3、预处理方法 前已说过,驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的,毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前,预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。 3.1 稀释法 污水中的毒物之所以成为毒物,是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时,毒物就成为毒物;在极限允许浓度以下时,毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。 根据废水中毒物的稳定或非稳定性质,结合实际情况,可采取3种不同的稀释法:污水稀释法,处理出水稀释法,清水稀释法。 (1)污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是污水稀释法。它最简单、最经济,是首选方法,不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中,几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是,少量的工业废水彼此间混合后,毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上,仍需继续采取其它措施。 污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外,还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如,制革工厂中,脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1 000 mg/L以上,但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右,只要建一较大的调节池(停留时间HRT一般在12 h左右),不同工段所排废水在此搅拌混合后,总出水中S2-的浓度便可降低到100 mg/L以下。这对后续处理非常有利。 (2)处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种:①曝气池池型采用完全混合式;②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑,方法①应是首选。 实例:制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害,生物处理的极限允许浓度为30 mg/L.制革废水经调节池调节稀释后,进入曝气池时S2-仍然在50 mg/L 以上。以前,许多设计单位主张采用分隔处理,即先把灰碱废水单独进行脱S预处理,把进水中的S2-降低到30 mg/L以下,再进行综合处理。有经验表明,可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响,不需要进行分隔处理,而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站,采用的处理流程为调节池初沉池生物处理,生物处理采用的是氧化沟,该氧化沟沟宽6 m,有效水深3 m,沟内水流平均流速0.4 m/s,做如下两个假定:①废水进入氧化沟后经过1周的循环,其中的S2-经曝气氧化后全被去除(被氧化成单体硫或硫代硫酸盐);②废水一进入氧化沟后,横向扩散很好,横断面上各点水质完全相同。按S2- 的极限允许浓度30 mg/L进行计算,理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为 7776 mg/L.从30 mg/L到7776 mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然,在实际运行中①,②两条假定不可能完全做到,故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776 mg /L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明,在调节池出水S2-不超过100 mg/L 的情况下,S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的,而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1 mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。 (3)清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费;原水采用大量的清水稀释后,处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强,已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。 实例:南京某石化公司化工二厂废水处理站,进水COD为6 000 mg/L,但同时含有CaCl 250 000 mg/L,如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行,所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用,其它的分离或转化方法又不经济,该厂地处郊区,附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释,故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法,即将原水加清水稀释10倍,将CaCl2浓度降为5 000 mg/L后,再进行深井曝气法处理,取得了满意的效果。 3.2 转化法 化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可以通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质,以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题:①转化后,稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②最终出水中,毒物浓度也应满足排放标准。 实例:化工废水中的硝基苯是一种毒性较大,可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理,由于毒物负荷的限制,使得生化曝气池的BOD负荷极低,效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理,用化学法(比如亚铁还原)将硝基苯转化为苯胺,苯胺与硝基苯相比,其毒性大为降低,而且可生化性大幅提高,使曝气池BOD负荷大大提高。 3.3 分离法 利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点:①分离后,废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②必须保证最终出水各项指项(包括毒物)达到国家排放标准;③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理,不允许出现二次污染。 实例:制革废水中S2-是一种毒物,我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除,出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响,沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理;亦可以向废水中加酸,将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去,用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。 4、结语 为保证生物处理的正常进行,可采用的消除毒物影响的措施是很多的,如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案,是一个全系统优化课题。优化的原则是:①废水中各项指标(包括毒物)必须达到国家排放标准;②必须保证生物处理的正常运行;③在此基础上,应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。 实例一:制革工厂中,灰碱废水中含有大量的S2-.为消除S2-的影响,可采用的措施有如下几条:①采用分隔处理,向废水中投加MnSO4,曝气,将废水中的S2- 氧化成单体硫或硫代硫酸盐;②采用分隔处理,向废水中投加Fe2+,使之形成FeS沉淀而去除;③采用分隔处理,向废水中投加酸,使之形成H2S,再用NaOH吸收;④综合处理,向废水中投加MnSO4,曝气,将废水中的S2-氧化成单体硫或硫代硫酸盐;⑤综合处理,向废水中投加Fe2+,使之形成FeS沉淀而去除;⑥其它方法。在这么多的方法中,东南大学经过多年的探索,最终总结出一条最佳工艺方案:不进行分隔处理,直接进行综合处理,调节池的HRT延长到12 h,搅拌混合后,可将废水中的S2-降低到100 mg/L以下,初沉后,曝气池采用完全混和型的氧化沟,可直接消除S2-的影响并将其去除。国内数十项此类工程的实际运行经验表明:这套综合措施是完全可行的。 实例二:南京某炼油厂某股废水中,COD为3000 mg/L,NH3-N 200 mg/L,S2-150 mg/L.S2-的浓度已经超过生物处理的极限允许浓度,故在进行生物处理之前必须先解决好S2-的问题。在确定废水处理工艺流程.这种方法就本段来看是完全可行的,但因该废水中HN3-N浓度较高,必须采用A/O法进行处理,被氧化过的S进入A/O段后,处理池中的厌氧环境又会将S还原为S2-,其毒性又恢复释放出来,必将破坏生物处理的正常运行。故采用这种方法从全流程上来看是不行的。最终选定的方案是采用投加Fe盐沉淀去除的方法。 预处理论文:复合预处理对大鼠肠缺血再灌注的保护作用 【摘要】 目的: 探讨复合预处理(亚低温下缺血预处理)对大鼠小肠缺血再灌注损伤的保护作用及机制. 方法: 将32只大鼠随机分为4组(每组8只):假手术对照组(Sham)、缺血再灌注组(I/R)、缺血预处理组(IP)、亚低温预处理组(MHIP). 比较各组小肠组织湿干质量比、Ca2+Mg2+ATP酶含量及血清乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活力、总抗氧化(TAX)能力的变化,并观察各组肠组织超微结构及Bcl2, Bax蛋白表达. 结果: 肠缺血再灌注后小肠湿干质量比值增高,LDH, MDA含量明显上升(P 0.01),Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显下降,小肠组织Bcl2和Bax蛋白表达吸光度(A)明显增高(P 0.01);IP组与I/R组比较及MHIP组与IP组比较小肠湿干质量比值减小,LDH,MDA含量明显下降,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显上升,小肠组织Bcl2蛋白表达吸光度(A)值增高,Bax蛋白表达吸光度(A)值降低(P 0.01, P 0.05),Bcl2/Bax吸光度(A)比值明显增高. 结论: 亚低温缺血预处理通过增加肠组织自身抗氧化能力、抑制脂质过氧化、上调Bcl2基因的蛋白表达与下调Bax基因的蛋白表达以抑制肠组织细胞凋亡的发生等机制对抗肠缺血再灌注损伤. 【关键词】 小肠;再灌注;亚低温;缺血预处理;基因表达 0引言 亚低温对脑和肝缺血再灌注损伤有保护作用[1,2],但亚低温缺血预处理对小肠缺血再灌注损伤作用的研究尚未见报道. 我们在缺血预处理和亚低温研究的基础上,应用大鼠小肠缺血再灌注损伤模型,观察亚低温缺血预处理对肠缺血再灌注损伤的保护作用,并探讨其可能的机制. 1材料和方法 1.1材料 1.1.1动物选用Wistar健康雄性大鼠32只,体质量230~280 g. 由咸宁医学院动物室提供. 将32只大鼠随机分为4组,每组8只. ① 假手术对照组(Sham):仅暴露肠系膜上动脉(SMA)而不夹闭,共2 h结束实验后取材;② 缺血灌注组(Ischemiareperfusion, I/R):夹闭SMA 60 min后松夹60 min再取材;③ 缺血预处理组(Ischemicpreconditioning, IP):夹闭SMA 5 min和松夹5 min作为预处理,余同I/R组;④ 亚低温预处理组(mild hypothermia ischemicpreconditioning, MHIP):在实施缺血预处理前在小肠周围充填碎冰造成小肠亚低温(33~35℃)[3],余同IP组. 1.1.2药品及试剂乳酸脱氢酶(LDH)、Ca2+Mg2+ATP酶含量、总抗氧化(TAX)能力、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活性试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,Bcl2, Bax免疫试剂盒由武汉博士德生物工程有限公司提供,其他试剂均为国产分析纯. 结果测定按试剂盒提供的说明书严格进行操作. 1.2方法 1.2.1模型制备100 mL・L-1水合氯醛(3.5 mL・kg-1, ip)麻醉后,仰卧固定,取腹部正中切口,暴露SMA,用无损伤动脉夹夹闭其根部导致缺血,松夹即为再灌注,在各设定时相点经髂动脉取血并迅速放血致死,同时取中段小肠匀浆. 1.2.2指标测定① 取定量肠组织制备组织匀浆测定Ca2+Mg2+ATP酶活性,并留取肠组织观察组织湿干质量比值;经髂动脉取血分离血浆,测定LDH活性,SOD, MDA含量,TAX能力;②冰冻切片后,用免疫组化方法,通过DAB显色,观察bcl2 及 bax 蛋白表达,在显微镜下用图像分析系统检测吸光度(A)值(每组选10个视野分别测量,计算均值);③冰冻切片后,光镜下观察并拍片,根据Chiu肠粘膜损伤进行分级,电镜标本严格制片,在日立H600透视电镜下观察并拍片. 统计学处理:所有数据均以 x±s表示,组与组之间采用t检验. 2结果 2.14组动物小肠组织湿干质量比Ca2+Mg2+ATP酶含量以及血浆TAX, LDH, SOD, MDA的变化肠缺血再灌注后小肠湿干质量比值增高,LDH, MDA含量明显上升(P 0.01),Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显下降(P 0.01);缺血预处理组与缺血再灌注组比较及亚低温预处理组与缺血预处理组比较小肠湿干质量比值减小,LDH, MDA含量明显下降(P 0.01, P 0.05), Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显上升(P 0.01, P 0.05, Tab1) . 表1大鼠肠组织湿干质量比、Ca2+Mg2+ATP酶含量、血浆TAX, LDH, SOD活性及MDA含量 (略) 2.24组动物小肠组织Bcl2, Bax和Bcl2/Bax蛋白表达吸光度(A)值的变化肠缺血再灌注后小肠组织Bcl2和Bax蛋白表达吸光度(A)值明显增高,与假手术对照组有显著性差异(P 0.01);缺血预处理组与缺血再灌注组比较及亚低温预处理组与缺血预处理组比较小肠组织Bcl2蛋白表达吸光度(A)值增高(P 0.01, P 0.05),Bax蛋白表达吸光度(A)值降低(P 0.01, P 0.05),Bcl2/Bax吸光度(A)比值明显增高 (Tab 2 ). 2.34组动物肠组织学改变光镜下,将各组肠粘膜损伤进行比较:假手术对照组肠粘膜基本正常,损伤均为0级;缺血再灌注组肠粘膜损伤(Ⅱ级2只,Ⅲ级3只,Ⅳ级3 只)明显高于假手术对照组(P 0.01);缺血预处理组肠粘膜损伤(Ⅰ级2只,Ⅱ级4只,Ⅲ级2只)明显低于缺血再灌注组(P 0.01);亚低温预处理组肠粘膜损伤(0级1只,Ⅰ级3只,Ⅱ级4只)低于缺血预处理组(P 0.05). 电镜下,假手术对照组肠粘膜上皮微绒毛排列整齐,各细胞器形态正常;I/R组肠粘膜上皮微绒毛稀疏、变短、脱落,线粒体明显肿胀,空泡变性,内质网排列紊乱、肿胀;缺血预处理组肠粘膜上皮微绒毛排列基本整齐,线粒体内质网轻度肿胀;而亚低温预处理组肠粘膜上皮微绒毛排列整齐,线粒体内质网肿胀不明显. 表24组小肠组织Bcl2、 Bax和Bcl2/Bax蛋白表达吸光度(A)值的比较 (略) 3讨论 1986年Murry等[4]提出预处理(preconditioning, PC)这一概念,他们在动物实验中,发现心脏经历多次短暂缺血后,紧接一个较长时程的心肌缺血,不仅没有“累积性损伤”,而且心肌对随后较长时间缺血产生更大的耐受力,这一现象称为缺血预处理的保护作用. 近年来,IP对脑、肾、肝I/R损伤的保护作用已有大量报道,并从内源性细胞保护物质、膜受体信息传递及细胞代谢因素等方面探讨其保护机制. IP对组织的保护作用毕竟有限,目前有研究表明,亚低温对脑[5]、肝[3]I/R所致氧自由基损害有保护作用. 我们在大鼠小肠I/R损伤模型上观察亚低温对IP的增强效应和亚低温缺血预处理即复合预处理对小肠I/R损伤的保护作用. 实验结果显示,I/R组肠组织湿干质量比值、LDH, MDA含量明显上升,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显下降,表明肠I/R后,产生大量的氧自由基,作用于生物膜发生脂质过氧化,造成组织细胞损害. IP组肠组织湿干质量比值、LDH, MDA含量明显低于I/R组,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显高于I/R组. 表明IP能提高小肠组织的抗氧化能力,抑制肠组织脂质过氧化反应,减轻I/R产生氧自由基所致的损伤. 但IP只能减轻不能避免这种损伤,限制了临床应用. 本实验在IP前对小肠实施亚低温处理,以期增强IP的保护作用. 实验结果显示,MHIP组与IP组比较,小肠湿干质量比值减小,LDH, MDA含量明显下降,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能明显上升,肠粘膜损伤程度及肠组织超微结构异常也明显减轻. 提示亚低温能增强IP的保护作用. 其机制可能是亚低温进一步抑制小肠因I/R所致的肠组织脂质过氧化反应,提高小肠的抗氧化能力,减轻氧自由基所致的损害,维护细胞的正常能量代谢及细胞器形态和功能的完整性. 我们发现,肠I/R后,小肠组织Bcl2和Bax蛋白表达吸光度值明显增高,与对照组有显著性差异;MHIP组小肠组织Bcl2蛋白表达吸光度值明显高于I/R组,Bax蛋白表达吸光度明显低于I/R组,Bcl2/Bax吸光度值比值也明显高于I/R组. Bcl2是一种细胞凋亡的抑制基因,Bax是一种细胞凋亡的促进基因,二者相互作用调控细胞凋亡[6,7]. 我们认为MHIP对抗I/R损伤的机制可能是诱导了Bcl2的表达,抑制了Bax的表达,从而抑制肠组织细胞凋亡的启动,减轻肠I/R损伤. 本实验结果的意义就是在基因水平上观察到复合预处理对肠移植的供体小肠血供复流时的再灌注损伤保护作用,为临床应用提供有效方法和理论依据. 预处理论文:选择性钠/氢离子交换抑制剂预处理对未成熟心肌的保护作用 摘要:目的 研究选择性Na+/H+ 交换抑制剂HOE642(Cariporide)预处理对未成熟心肌缺血/再灌注损伤的保护作用及机制。方法 20只健康新西兰幼兔(3~4周龄),利用Langendorff左室做功模型灌注其离体心脏,建立全心缺血/再灌注模型。KH液自主动脉逆行灌注心脏,向球囊缓慢注入生理盐水,调整至左室舒张末压(LVEDP)为10mmHg, 做功20 min,随机分为两组,组Ⅰ: 对照组,继续灌注15min;组Ⅱ:HOE642预处理组,用加入HOE642的KH液(浓度为5μmol/L)继续灌注15min。然后两组心脏均以St.Thomas停搏液诱导停跳,常温(37℃)缺血45min(保湿保温),再灌注60 min。记录冠脉流量(CAF),多导生理记录仪记录左心功能指标, 原子吸收分光光度计测定心肌细胞内钙(Ca)含量,自动生化分析仪测量冠脉流出液中磷酸肌酸激酶(CK)、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)漏出量含量,计算心肌含水量,透射电镜观察心肌超微结构改变。结果 CAF、左室发展压(LVDP)、左室压力微分(±dp/dtmax)恢复率,心肌组织内Ca 及心肌含水量,心肌超微结构变化,HOE642预处理组明显优于对照组(P 0.05)。结论 HOE642预处理通过减少细胞内钙超载,模拟缺血预处理的心肌保护效果,对未成熟心肌缺血/再灌注损伤有明显的保护作用。 关键词:Na+/H+ 交换;预处理;未成熟心肌;缺血再灌注损伤;钙超载 随着心血管外科、体外循环及围术期处理水平的提高,越来越多的先心病患儿在婴幼儿期、新生儿期进行早期手术治疗。术中良好的心肌保护是术后存活的关键,与未成熟心肌生理功能相适应的、有别于成熟心肌保护措施的寻求是小儿心脏外科关注的焦点[1]。这也为将来胎儿体外循环的心肌保护提供依据。 防治心肌缺血/再灌注损伤是心肌保护的关键,药物预处理是防治心肌缺血/再灌注损伤的有效措施。近年,心肌细胞钠氢通道(Na+/H+ exchanger,NHE1) 介导缺血/再灌注损伤的机制逐渐受到重视,有研究报道Na+/H+ 交换抑制剂对成熟心肌有保护作用[2] 。HOE642(cariporide)是第一个进入临床研究的NHE1拮抗剂,本实验探讨了HOE642预处理防治未成熟心肌缺血/再灌注损伤的作用及机制。 1 材料与方法 1.1 实验药品及仪器 HOE642(Cariporide)(德国Aventis Pham公司惠赠), Langendorff灌流装置,Powerlab多导生理记录仪(Bridge AD Instrument PTY Ltd, Australia ,Chart v5.0),P-300生理压力传感器(北京金三江传感技术有限公司),滚压泵(Stockert,德国),混合气(O2:CO2=95%,北京普莱克斯公司),超纯水(SZ-93自动双重纯净水蒸馏器,上海亚容生化仪器厂),Krebs-Henseleit重碳酸盐缓冲液(KH液)(mmol/L):NaCl 118.5、NaHCO3 25.0 、KH2PO4 1.2 、KCL 4.8 、 MgSO4・7H2O 1.2、 CaCl2・2H2O 1.8 、葡萄糖11.0 ,pH (7.4±0.5)。 1.2 建立实验模型 健康纯种新西兰大耳白兔,3~4周龄,雌雄不限,体重300~350g(阜外心血管病医院实验动物中心提供)。以戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔麻醉,经耳缘静脉肝素化(150IU/kg),由剑突剪开胸腔,迅速剪开壁层心包,快速摘取心脏并浸入4℃KH液中,主动脉修剪及轻挤心脏排尽心腔余血后立即将心脏悬挂于Langendorff灌流装置上,用恒温循环器预先恒温到37℃、95%O2+5%CO2混合气平衡20min的KH液,自主动脉根部逆行灌注心脏,冠脉流出液不参与循环,主动脉灌注压(CPP)为70 cmH2O,剪开肺动脉根部以利冠脉回流通畅。剪开左心耳,将与多道生理记录仪相连的小乳胶囊经左心耳放于左室,通过Powerlab压力换能器的换能作用,多道生理记录仪能记录心脏左室功能参数:左室发展压(LVDP)、左室压力微分(±dp/dtmax)。向球囊缓慢注入生理盐水,调整至左室舒张末压(LVEDP)为10mmHg,建立左室做功模型。 1.3 实验分组 37℃KH液平衡灌注心脏,做功20 min,将20枚幼兔心脏随机分为两组,组Ⅰ:对照组, 继续灌注15min; 组Ⅱ:HOE642预处理组,用加入HOE642的KH液(浓度为5μmol/L)继续灌注15min。两组心脏均以常温St.Thomas停搏液20ml诱导停跳(灌注压为80 cmH2O),常温(37℃)缺血45min(保湿保温),再灌注60 min,建立全心缺血/再灌注模型。 1.4 监测指标 心脏做功20 min时,记录冠脉(CAF)、 LVDP、±dp/dtmax作为基础值,再分别记录其再灌注10min、30min、60min测定值,计算其对基础值的恢复率。取再灌注5 min的冠脉流出液,以自动生化分析仪测定磷酸肌酸激酶(CK)漏出量、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)漏出量。再灌注毕,快速取下心脏,滤纸吸尽心脏表面水分,取心尖部心肌置于戊二醛固定做透射电镜观察心肌超微结构。切取左室心肌,电子天平(精度1×10-5)称量心肌湿重,置于60烘箱烘烤24h后称量其干重,心肌含水量为(1-干重/湿重)×100%,以百分比表示。留取干标本,用原子吸收分光光度计测定心肌细胞内钙含量(Ca)。 1.5 数据表达和统计分析 数据均以±s表示,采用SPSS 11.0统计分析软件,组间比较采用t检验, P 0.05为组间差异有显著性意义,P 0.01为差异有非常显著性意义。 2 结果 2.1 基础值及恢复率 心脏做功20 min时,两组心功能的基础值和冠脉流量测定结果比较无统计学差异。再灌注后10 min、30min 、60min,组Ⅱ的LVDP、 ±dp/dtmax的恢复率较组Ⅰ显著性增高(P 0.05 或P 0.01)。见表1。表1 两组心功能缺血前基础值及再灌注10min、30min、60min恢复率(略)注:与同时点Ⅰ组比较 * P 0.05,* *P 0.01 2.2 心肌酶 再灌注5min后冠脉流出液中心肌酶值于组Ⅱ较组Ⅰ明显降低(P 0.05 或P 0.01),见图1。 2.3 心肌细胞钙含量 见图1。组Ⅱ细胞内含钙量(9.9±3.4μmol/g.dry wt)明显低于组Ⅰ(16.4±4.8μmol/g.dry wt)(P 0.01)。 2.4 心肌细胞内含水量 组Ⅰ、组Ⅱ心肌细胞内含水量分别为85.(41±6.1)%、(82.3±7.5)%,组Ⅱ明显低于组Ⅰ(P 0.01)。 2.5 心肌组织透射电镜 观察结果见图2,3。组Ⅰ(图2):肌节长短不一,肌原纤维排列紊乱,收缩不规则;心肌细胞灶性肌浆凝集、灶性肌丝溶解坏死,有大泡形成;多数线粒体肿胀、空泡化,线粒体嵴断裂,嵴减少;肌浆网扩张、空泡化;细胞核染色质凝集;糖原颗粒明显减少;内皮细胞肿胀明显。组Ⅱ(图3):肌细胞结构正常,肌节清晰,I带、A带、M线、Z线清晰,少数肌丝灶性溶解;线粒体无肿胀,嵴清晰;少数肌浆网扩张;糖原颗粒较组Ⅰ明显多。 3 讨论 预处理是防治缺血/再灌注损伤的重要措施,可分为缺血预处理(ischemic preconditioning ,IPC)和药物预处理。IPC往往具有一定的致损性,临床应用是通过对IPC保护机制的理解,利用能激动IPC信号传导某一阶段的药物来模拟其作用。IPC对心肌保护机制可归纳为内源性保护物质的释放和离子及离子通道的变化,其中缺血/再灌注期间有害Ca2+内流的减少是一重要途径[3]。 Ca2+是调节心肌细胞收缩和舒张所必须的因素。心肌细胞浆内Ca2+浓度主要由肌浆网、线粒体、质膜上钙泵的调节来维持其动态平衡。在成熟心肌,胞浆中Ca2+浓度主要靠肌浆网的释放与隔离作用来调节。未成熟心肌细胞钙调节系统尚未成熟,肌浆网稀疏,钙泵活性低,但其质膜面积和细胞容积之比值较大,钙通道数量及敏感性较成熟心肌高,与成熟心肌相比,未成熟心肌细胞内Ca2+浓度的维持和调节更依赖于质膜上钙通道数量及敏感性[1]。传统的钙通道阻断剂通过阻断质膜上慢钙通道使细胞外钙的内流减少,减轻细胞内钙超载,对成熟心肌有明显的保护作用,然而对未成熟心肌则会因为减少质膜上钙通道数量及降低其活性而引起心肌细胞内Ca2+降低,导致心肌收缩功能下降。固此,针对未成熟心肌缺血再灌注时钙超载,有必要寻找传统钙通道阻断剂以外的能减轻钙超载药物。 哺乳动物钠氢通道[4](Na+/H+ exchanger,NHE)有7种亚型,分别称之为NHE1~7,而存在心肌细胞主要是NHE1,NHE1每排出一个H+就有一个Na+进入细胞。在正常情况下,心肌细胞NHE1 对调节心肌细胞内pH和细胞内Na+浓度具有十分重要的作用。当心肌细胞缺血时,糖酵解增加,产生大量H+,细胞内酸度提高,NHE1被激活;再灌注时,细胞外液H+浓度迅速下降,造成细胞内外H+浓度梯度增大,这会再度激活NHE1。NHE1激活后,大量Na+流入细胞内,[pH]i 迅速恢复;与之伴随的是细胞内Na+浓度升高及细胞肿胀,Na+跨质膜梯度降低和[pH]i 的升高又迅速 使Na+/K+-ATP酶和Na+-Ca2+通道激活,以便更好地清出细胞内过高的Na+[4,5];由于心肌缺血时ATP合成减少,Na+/K+-ATP酶活性降低,无法通过正常的Na+/K+交换将过多的Na+排出细胞外,Na+-Ca2+交换便活跃起来[5]。Na+-Ca2+通道以3个Na+交换1个Ca2+的方式进行, 引起Ca2+内流增加,最终造成心肌细胞内钙超负荷 。 正常心肌细胞的钙稳态主要依靠质膜钙转移系统、内质网 /肌浆网钙转移系统、线粒体钙转移系统[5]。质膜上有两个钙通道:高亲和力低容量的Ca2+泵(Ca2+-Mg2+ATP酶)和低亲和力高容量的Na+-Ca2+通道,前者需要分解1分子ATP。未成熟心肌肌浆网稀疏,肌浆网钙摄取与释放功能在缺血再灌注损伤钙超载机制中不起主要作用[1];而缺血再灌注期,ATP合成减少,Ca2+-Mg2+ ATP酶 活性受到抑制,故NHE1激活这一始动环节是激活Na+-Ca2+通道从而导致未成熟心肌细胞内钙超载的重要途径。鉴于未成熟心肌细胞糖原颗粒含量丰富和钙稳态调节的特点[1],特异性NHE1抑制剂抑制NHE1的激活,间接地抑制质膜上Na+/Ca2+交换,既能防治钙超载,又不影响质膜上未成熟心肌钙泵数量和活性,理论上是未成熟心肌保护的理想的药物,但尚无研究深入证实这一点。 本实验研究结果表明,NHE1拮抗剂HOE642预处理能模拟IPC的心肌保护作用,抗缺血/再灌注损伤的作用明显。其主要机制是(1)降低缺血/再灌注后Ca2+内流,进而防止细胞内Ca2+过度增加引起细胞挛缩、坏死、心律失常,本实验HOE642预处理组细胞内钙含量明显低于对照组;(2)维持细胞内Na+平衡,减轻微血管内皮细胞肿胀和组织水肿[6],本实验HOE642预处理组细胞内含水量明显低于对照组;(3)调节细胞内pH,调节心肌能量代谢,利于细胞内糖原储备,HOE642预处理组透射电镜显示,HOE642预处理组糖原颗粒含量明显较对照组多。 NHE1拮抗剂HOE642预处理是否可以激发未成熟心肌其它内源性保护物质如G蛋白、蛋白激酶C、KTAP离子通道、热休克蛋白等有待更进一步研究探讨。 预处理论文:高浓度粉丝废水预处理方法的研究 摘要:对高浓度粉丝废水的预处理方法作了实验研究。采用调节等电点酸沉的方法回收蛋白质,然后用聚合硫酸铁化学混凝处理上清液以降低COD的含量。实验证明了方法的可行性并得出了最佳实验条件。 关键词:粉丝废水 蛋白回收 混凝剂 聚合硫酸铁 废水处理 粉丝厂排出的废水可分为高浓度有机废水和泡豆、洗豆及粉丝洗涤废水两类。前者不仅COD含量很高,而且蛋白含量占原料质量的20%左右,若当作废水排掉,既污染环境又浪费了宝贵的蛋白质。废水中的蛋白质含量大,也增加了后续废水处理的成本。国内蛋白回收有的用气浮法但此设备结构较复杂。采用酸沉法工艺简单,运行成本低。 化学法废水处理是选用混凝剂使废水的胶体破坏,使分散状态的有机物脱稳、凝聚,形成聚集状态的粗颗粒从水中分离出来,达到降低废水中COD含量的目的。聚合硫酸铁因其高效、廉价已广泛用于水和废水处理中。即使同一混凝剂处理同一的废水,不同的条件下的混凝效果也不同,它受到水样的pH、温度、搅拌速度以及混凝剂投加量、废水的浓度、温度的影响,需具体问题具体分析,优化选择。 实验中所用聚合硫酸铁为液体型:碱化度B=0.4;pH=1.5;铁含量 0.5 mol/L。 实验中所用废水取自烟台粉丝厂。粉丝原料为豌豆。水质主要指标:浆黄色;pH 4.2;COD含量为7000~20000 mg/L。 1 主要实验仪器与试剂 7200可见分光光度计;JJ-3型六联定时变速搅拌机;TG-32A型电光分析天平;PHS-2C精密酸度计及其他常规仪器;TL-1型COD测定仪;COD测定专用氧化剂、催化剂;Ferron试剂(AR,进口)及常规试剂。 2 实验方法 2.1 实验流程图 2.2 粗蛋白的回收实验 2.2.1自然沉降 直接从现场取1 L高浓度粉丝废水置于大型透明玻璃容器中,间隔一定时间分别测量上清液高度和上清液中COD的含量。COD的测量采用重铬酸钾法在COD消解仪上进行。由于COD残余量的大小与蛋白回收率的大小成反比,实验中用COD残余量间接反映蛋白回收量(下同)。 2.2.2 酸 沉 实验发现自然沉降所得清液残余COD值仍较大,蛋白回收量必小。考虑到蛋白质的酸碱两重性,在其等电点附近溶解度最小提出酸沉的方法:通过调节水样pH来强化沉降,一方面可增加粗蛋白的回收量,另一方面可减轻后续水处理的负担。实验中分别取一定量的水样,调节其pH到指定值,静沉2 h,分别测定上清液COD值。对于最优pH,采用2.2.1的方法测定清液层高度和上清液的COD值。 由pH-COD曲线可得最优沉降所需的pH。 2.3 混凝实验 分别取500 mL水样,调节pH到指定值,控制水样温度恒温25℃,加入一定量的PFS,在六连搅拌机上快速搅拌1 min,转慢速5 min,静止沉降2 h。然后在液面下1 cm处取上清液在COD消解仪上测定COD。在该实验测定条件下,COD的标准曲线近似为COD=14700A mg/L (A为吸光度) 2.3.1最优混凝 pH的确定 分别取500 mL水样,调节pH分别为6.0、7.0、7.95、8.9、9.9,分别加入150 mg/L(以Fe计)PFS,做混凝试验。COD值最小时对应的pH应为最优pH。 2.3.2 最优混凝剂投加量的确定 分别取500 mL水样,均调节pH为最佳絮凝pH,分别投加不同量的PFS,混凝后,测定上层清液的残余COD值。作COD-混凝剂用量曲线图,找出混凝剂最佳用量。 3 实验结果与分析 3.1自然沉降与酸沉时清液中COD含量和清液层高度随沉降时间的变化 图 1 沉降清液层高度随时间的变化 由图1可以看出,沉降的时间在大于24 h后,清液高度不再变化。 图2 自然沉降与快速沉降时COD值随时间的变化 由图2可看出,在12 h左右,COD值变化已不明显。考虑到沉降后期主要是沉渣压紧的过程,清液高度在沉降后期变化很慢,因此可取12 h为pH=4.7条件下的沉降时间。 两种沉降曲线可以看出:当调节pH后,沉降所得清液的残余COD值更小,即蛋白回收量较大。 3.2 酸沉时清液中残余COD量随pH的变化 由图3可知,酸沉时的最优pH为4.7。从废水处理的角度看,COD值的减少量有限(由图1、2也可看出)。因此,蛋白回收后的清液仍需作进一步处理。 图3 酸沉时水样pH对残余COD值的影响 图4 水样pH对混凝效果的影响 3.3 水样pH对混凝效果的影响 由实验结果图4可知,聚合硫酸铁在粉丝废水中的最优pH为9.0。 3.4 混凝剂投加量对混凝效果的影响 选择不同的聚合硫酸铁投加量,测定混凝后的COD残余量,结果见图5。 图5 投加量对混凝效果的影响 由图5可看出,最优投加量为3 mL,折合Fe为85 mg/L。 4 结 论 (1)酸沉优于自然沉降。酸沉时水样的pH为4.6,沉降时间为12 h。 (2)聚合硫酸铁(PFS)在粉丝废水中的最佳混凝条件为:pH=8.9,絮凝剂投加量为85 mg/L。 (3)经过以上方法的处理后废水指标:pH=7~8;COD含量为500~1000 mg/L。基本接近泡豆、粉丝洗涤废水的指标,与其他废水混合处理后,完全可用于车间洗刷等。 预处理论文:简论植物油脂废水预处理技术 摘 要:随着国民经济的逐步发展,我国植物油脂的年产量也在不断增加,有相关数据显示截至目前全国范围内已有五千多家不同规模的植物油脂加工厂,油脂的年产量也已经超过了四千万吨,其中精制油脂的比例占到五分之一,就按每一吨的油脂产量,排放的污水也为一吨计算,每年由于生产植物油脂而排放的废水数目也是非常的惊人。 关键词:植物油脂;油脂废水;预处理技术 植物油脂生产中所产生的油脂废水,其成分中含有乳化油、溶解性油、有磷脂、皂脚等物质,如果这些废水不经过任何处理就排放,将会给大自然的水资源造成很严重的污染。对于植物油脂废水的处理工艺有很多种,本文将对这些处理工艺做简单的介绍,希望能对同行人士有所帮助。 1 植物油脂废水简介 植物油脂废水,主要是指植物油脂生产企业排放出来的蒸煮废水、水洗废水、冲地面废水、脱色、脱水、脱臭的真空蒸汽喷射装置冷凝器排出的含油含酸废水和废酸废碱水。有机物和乳化油等油脂的含量极高、金属和有毒物质含量低是植物油脂废水的特点,此特点使得油脂废水比较适合生化处理。我国目前存在的植物油脂企业大多为中小型,油脂废水的排放多为间歇排放,水质水量的波动较大,PH值也不稳定,给生化处理过程带来了一定难度。 2 油脂厂废水预处理技术 2.1 隔油 隔油池一般有三种型式:平流、平行板、倾斜板,其工作原理是利用油脂废水中悬浮物与水的不同比重而对其分离,属于依靠比重自然浮上分离装置。隔油池主要去除废水中上浮分散油,可能除去的最小油滴粒径为100-150μm。通常进入隔油池的废水,油的含量比较高,油粒径越大,利用隔油池处理的效果就越好。虽然隔油池对分散油的去除效果非常好,但是对乳化油的处理效果就相对较差,所以要向油脂废水中投入破乳剂,将乳化油转变为分散油再进行处理,就可达到理想的效果。 2.2 气浮 气浮与隔油的最大区别是,隔油是依靠自然上浮,而气浮则是利用微气泡,实行强制上浮。气泡所起到的作用是粘附在油滴上,由于气泡比重远远小于水的比重,所以有很大的浮力,使油滴迅速上浮,从而实现废水中油脂与水的分离。气浮也有三种型式:溶气气浮、电解气浮和机械碎气气浮。三种方式中电解气浮的设备最为简单,操作容易,在不需充气和加混凝剂的情况下,去除废水中乳化油和分散油的效率就可高达90%,但是电解气浮需耗用较大的电量,再加上电极材料等的原因,使得电解气浮多是停留在试验研究阶段,未能得到大的实际应用。机械碎气气浮在电能消耗上比另外两种方式都要低,并且设备投资资金也相对较低,但是目前在植物油脂废水处理中应用的很少。植物油脂厂中目前采用的废水预处理方式多为溶气气浮。植物油脂厂采用气浮技术进行油脂废水预处理,还必须注意以下几点: a.选用合理气浮工艺;植物油废水气浮工艺一般选用处理后废水部分回流加压溶气气浮工艺较为合适;b.选取合理的PH值;进水PH值试验表明,PH=7时单位体积内微气泡个数最多,平均粒径最小,气浮效率最高,所以在废水进入气浮前要进行中和处理,使PH为7;c.选择合理的释放器类型;当植物油脂废水预处理选择气浮方式时,为了达到理想的处理效果,要选用高效且不易被油粒和悬浮物堵塞的释放器;d.加入适当的破乳剂;油脂废水中的乳化油,自身带有负电荷,并且化学性能非常稳定,因此要在油脂废水中放入适当的破乳剂,将乳化油破解,以实现理想的气浮效果。 2.3 混凝破乳 混凝破乳常采用的工艺方法是盐析法,此法的作用原理为,将盐类电解质放入到植物油脂废水当中,使油滴与废水面的电层被压缩,从而实现预处理效果。常用的盐析剂有钙、镁、钠的氯化物及钙、镁硫酸盐。单靠使用盐析法对油脂废水预处理,常遇到的问题是需使用大量盐析剂,聚析以及沉降分离的时间都很长,设备占地面积大等,为了改善上述问题,很多植物油脂生产企业在研究尝试使用铝、铁盐混凝剂破乳,对铝、铁盐的使用出使得以上提到的问题被有效解决外,还可以使增宽最优PH值。 2.4 生物预处理 2.4.1 活性污泥法 活性污泥法处理油脂废水的原理是,在有氧条件下,向油脂废水中连续的通入空气,使得大量好氧性微生物能够连续、循环生长,此类微生物具有超强的吸附能力,并且在生长中可降解油脂废水中的油粒和悬浮物,转化为自身的有机成分,从而实现水油分离,达到废水预处理的效果。为提高溶解氧的浓度,常采用渐进曝气法、深井曝气法。 2.4.2 生物膜法 生物膜法与活性污泥法类似,都是一种好氧性生物预处理工艺。但是在型式上与活性污泥法还是有所区别,活性污泥法主要利用的是以菌胶团为主的微生物群进行废水预处理,而生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)实现废水预处理,其附着的固体介质被称作滤料或载体。生物膜法对油脂废水预处理的工作原理是,生物膜首先附着在载体上,由好氧微生物将其分解,之后进入到厌气层进行厌气分解,随着新生物膜的生长,老化的生物膜会被流动的水层冲掉,重复此过程就可以对油脂废水进行预处理。生物膜法具有以下特点:(1)对水量、水质、水温的变化有极强的适应能力;(2)处理效果显著;(3)污泥量小且易于固液分离;(4)节省费用。 2.4.3 水解法 生物水解法是对油脂废水厌氧预处理工艺,主要用于处理浓度较高的油脂废水。生物水解法能够去除油脂废水中的有机负荷,该工艺将有机物的厌氧分解中的水解、酸化、酸性减退,甲烷化阶段始终控制在水解、酸化段,利用水解菌和产酸菌将废水中的大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物。对油脂废水预处理时,在水解池中加入以光合细菌为主的高效降解菌和产酸菌,将油脂废水中长链脂肪酸类大分子有机物分解成小分子挥发性脂肪酸。目前该工艺已被广泛应用于植物油脂废水的预处理。 结语 对植物油脂废水除了采用上述生化处理工艺外,目前我国正在大力研究应用微生物选育技术和膜生物处理技术对油脂废水进行处理,此项研究工作,重点是朝着无污染的方向努力。然而不可忽视的是,各种油脂废水处理工艺都会存在一些这样那样的不足,这些还需要莘莘学子的努力改造,以保护水资源环境不被油脂废水所污染。 预处理论文:缺血预处理对大鼠肝移植缺血再灌注损伤后CyclinD1和CyclinE表达的影响 作者:裴旭东,叶启发,肖建生,明英姿,牛 冰 【摘要】 目的 探讨缺血预处理(IP)对大鼠肝移植缺血再灌注(IR)损伤后肝CyclinD1和CyclinE表达的影响,以了解移植肝再生能力和功能不良的影响因素。方法 将SD大鼠90只随机分为缺血预处理组(IP组)、对照组(OLT组)和假手术组(SO组)3组;用全自动生化分析仪来检测肝功能;通过免疫组化S-P法来测定移植肝CyclinD1和CyclinE的变化。结果 对照组中大鼠移植肝缺血再灌注损伤后血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)明显升高,CyclinD1和CyclinE的百分含量较低,提示移植肝细胞再生不良;实验组经缺血预处理后血清中ALT、AST稍升高,幅度 对照组,CyclinD1和CyclinE的百分含量很高,提示移植肝细胞再生活跃。结论 缺血预处理能够启动内源性保护移植肝的相应机制,可促进肝CyclinD1和CyclinE的合成,激发肝细胞的增殖和再生。 【关键词】 大鼠肝移植;缺血再灌注;缺血预处理;CyclinD1;CyclinE 缺血再灌注(IR)损伤普遍贯穿于肝移植始终,它是临床上肝移植术后原发性移植物无功能的首要因素。Sasaki等证实IR损伤可使鼠移植肝细胞凋觯?],近年来的研究也表明肝脏再生能力的大小也是IR损伤后移植肝功能恢复的关键环节。缺血预处理(IP)是公认的对肝脏IR损伤有保护作用[2]。为研究移植肝IR损伤程度与肝细胞再生能力的关系,本实验以移植肝IR损伤后CyclinD1和CyclinE的表达作为细胞增殖指标,以检测IP对IR损伤后移植肝细胞增殖的影响,从而进一步探讨肝移植术后肝功能不良的原因。 1 材料与方法 1.1 实验动物与分组 纯系Wistar雄性大鼠90只,体重280~320mg,由湖南农业大学实验动物研究中心提供。普通喂养,自由进食,术前12h禁食,将大鼠随机分为3组:(1)取样缺血预处理组(IP组):即在供肝冷转灌注前缺血处理10min,10min再灌注,循环2次,然后行双袖套法原位肝移植术。术后2h、6h、24h各时间点取肝脏标本和经下腔静脉采血4ml待测。各时间点分别取样6只。(2)对照组 (OLT组):即单纯行双袖套法原位肝移植术,术后2h、6h、24h各时间点取肝脏标本和经下腔静脉采血4ml待测。各时间点分别取样6只。(3)假手术组(SO组):即血流阻断与复流及原位肝移植外,其余处理同上。分别取样6只。 1.2 实验器械与试剂 肝功能检测用全自动生化分析仪(AU800 Olympus)。免疫组化试剂CyclinD1单克隆抗体(兔抗大鼠),购于北京中杉金桥生物技术有限公司;CyclinE单克隆抗体(兔抗大鼠),购于上海长岛生物技术有限公司;DAB显色试剂购于福州迈新生物技术有限公司。 1.3 方法 1.3.1 原位肝移植模型的建立 按照Kamada[3]和孙君泓[4]报道的术式建立大鼠原位肝移植模型:即不重建肝动脉的双袖套法大鼠肝移植术。 1.3.2 标本的制备和测定方法 取移植肝组织用4%的复合甲醛固定待制石蜡标本,行光镜学检查及行免疫组化S-P法检查,同时将所采静脉血2ml,11000r/min离心5min取血清置于-70℃深低温水箱保存检测转氨酶。 1.4 结果判断标准 由两位病理医生在光镜200倍视野下,每张切片取5个视野,用HPIAS—1000型彩色图像分析仪系统测定CyclinD1和CyclinE表达情况,结果用阳性细胞率来表示:阳性细胞率(%)=视野中阳性细胞数/视野中总细胞数× 100%。 1.5 统计学方法 所有数据以均数±标准差(x±s)来表示,以SAS统计软件包分析处理,多个样本均数间比较用重复测量设计方法分析和单因素方差分析,IP组与OLT组比较用t检验。 2 结果 2.1 一般情况 该部分供肝手术时间、血管袖准备时间和受体手术时间分别为(30±3.30)min、(11±3.83)min和(31.5±3.20)min。其中无肝期为18~22min,平均(19.67±1.63)min,手术成功率94.1%。未处死的大鼠1周存活率达88%,最长存活72天。 2.2 各组血清ALT、AST含量 见表1。OLT组各时间点ALT、AST较SO组显著升高,且随再灌注时间延长而逐步升高,以移植肝再灌注2h升高最为明显,以后升高幅度降低。IP组各时间点ALT、AST升高幅度远低于OLT组,与之相比较,P 0.01。 2.3 移植肝细胞周期蛋白CyclinD1、CyclinE标记阳性细胞率 SO组CyclinD1、CyclinE均未发现阳性表达。IP组各时间点CyclinD1、CyclinE阳性细胞率均高于OLT组,尤以6~24h升高明显;而IR组6h细胞凋亡显著升高,增殖低下,24h仍维持很低水平。24h CyclinD1与CyclinE阳性细胞率分别为0.47±0.23、0.44±0.21与OLT组0.21±011、0.20±0.08比较,差异具有非常显著性(t=7.57,P 0.01),见表2。笔者还发现CyclinD1表达时限等同于CyclinE的表达,阳性细胞表达率高于CyclinE的表达率。 表1 移植肝IR损伤后血清ALT、AST含量变化 (x±s,u/L) 注:同时间点IP组与OLT组相比较,P 0.01 表2 移植肝IR后细胞周期蛋白CyclinD1、CyclinE阳性细胞率表达 (x±s) 注:IP组与OLT组相比较,P 0.05;IP组与OLT组相比较,*P 0.01 2.4 光镜下肝脏病理组织学变化与SO组肝脏组织相比较 OLT组(见图1、图2)中肝脏细胞广泛水肿,以中央静脉周围为主,肝组织结构混乱可见小滴样脂肪变性,肝窦内大量中性粒细胞浸润;灌注后24h可见部分肝窦狭窄,并有红细胞残片,界板破坏。而IP组(见图3、图4)仅有轻度肝细胞水肿,肝窦内有少许中性粒细胞散在,小叶结构基本完整。 3 讨论 IR引起损伤已在多种组织器官缺血再灌注模型中得到证实。Borghi[5]等观察16例临床原位肝移植术后细胞凋亡情况,发现IR后肝细胞发生一系列代谢、结构和功能的改变, 导致转氨酶升高,酶泄漏的发生,线粒体功能受损,活性氧化剂的增多,由此认为肝细胞的凋亡与肝IR损伤有关。本实验血生化结果证实了这种变化,并观察到OLT组随着再灌注时间的延长, 转氨酶(ALT、AST) 呈进行性升高。6h血清ALT、AST迅速升至最高,提示细胞严重受损,酶泄露严重;24h ALT、AST升高幅度开始回落,细胞修复能力加强;组织病理学检查有明显变化,并随灌注时间延长而加重。说明肝缺血再灌注损伤引发的细胞凋亡为一种动态过程,其原因可能是在不同阶段参与损伤的因素不同,是由多种因素综合作用的结果所致。Schlossberg[6]等观察小鼠肝IR损伤后细胞凋亡和组织修复的相关指标时发现细胞凋亡在肝叶IR后6h达峰值,且持续升高到20h以上,并在IR损伤急性期(1~3h)和亚急性期(6~20h)由不同的受体途径介导。在实验中,OLT组中CyclinD1、CyclinE的表达达最低值。 IP减轻肝IR损伤后肝细胞凋亡和增强细胞再生能力,目前已广泛证实,但其机制十分复杂;它与腺苷、一氧化氮、热休克蛋白、蛋白激C酪氨酸激酶依赖性信号系统、K+ ATP通道的激活等诸多因素有关[7]。本实验发现IP可通过上调(肝细胞抗凋亡基因bcl-2)活性来下调Fas凋亡途径中Fas-mRNA的表达和抑制caspase-3的活性[8],使细胞内容物(如DNA)避免氧化损伤,促使细胞周期中G1/S的转化启动,从而完成细胞再生[9]。Kuo[10]观察临床肝移植术后细胞凋亡情况时发现肝细胞凋亡与IR造成的生化损伤及病理学损伤参数改变呈正相关。实验中IP组肝移植前给予10min缺血,10min再灌注2次,血清转氨酶幅度较OLT组明显降低(P 0.01),病理变化显示肝细胞轻度水肿,小叶结构完整,超微结构变化示细胞膜结构完整,酶泄露少。再灌注后24h作为细胞周期正性调节蛋白CyclinD1与CyclinE在IP组24h的阳性表达率显著高于OLT组,提示移植肝细胞凋亡机制受限,肝细胞增殖机制活动增强。 增殖性细胞周期分为DNA及蛋白质合成准备期G1期、DNA合成期S期、有丝分裂准备期G2期、有丝分裂期M期。凋亡细胞的细胞周期常阻滞于G1/S期和(或)G2/M期,尤其G1末期限制性调控点“R”点的阻滞[11]。IP能够增加bcl-2活性,并于IR损伤后6h达高峰[8],bcl-2能够保护细胞避免各种形式释放NO诱导的凋亡,下调P53基因,干扰caspase-3活性(caspase-3是细胞凋亡效应分子,是Fas凋亡途径下游操作底物酶解的关键酶,被称为“凋亡执行者”);增加细胞周期基因及生长因子的调控能力[12]。作为细胞周期正性调节蛋白CyclinD1是肝细胞进入细胞周期G1期的显著标志,并随着细胞生长因子的增减而增减。CyclinD1能与CDK4和(或)CDK6(细胞周期依赖性激酶,与调节因子合称细胞周期引擎)特异性结合,形成CyclinD1-CDK4/CDK6复合物在G1中期激活,可使细胞周期中“R”限制点附近的抑制蛋白(如P503、Pb)磷酸化而失活,并释放转录因子E2F致使G1期缩短,同时加速G1/S的转换[13]。E2F又协同DP1启动G1/S转换相关基因的表达(如:CDK基因、CyclinE),在G1后期CyclinE与CDK2结合并激活CDK2形成CyclinE-CDK2复合物,使细胞通过“R”限制点,进入S期;同时减少细胞对生长因子的需要量,推进DNA复制和细胞的2倍增殖。由于细胞周期领带CyclinE的表达受转录因子E2F介导,而后者通过PRb被 CyclinD1依赖性激酶超磷酸化而激活,故CyclinE的表达依赖于CyclinD1依赖性激酶的活性,同时还受myc、Ras等基因调控。在本实验中笔者发现CyclinE的表达程度低于CyclinD1的表达,但表达时限基本相同[14]。据Meujoe[14]等报道,BACA/C大鼠肝IR损伤后12h CyclinD1RNA表达开始升高,在24~48h达最高峰,但术后2h比较差异无显著性,可能与细胞周期启动因子INF-α、IL-6、EHGF等调控在IR损伤术后4~6h才开始启动有关[15]。 IR 损伤和IR后的肝细胞增殖涉及到许多复杂的机制,从以上实验结果来看:IP作为移植肝IR损伤的内源性保护机制,增强bcl-2活性,抑制caspase-3及Fas-mRNA的表达,提高正性调节蛋白CyclinD1、CyclinE的调控能力,抑制细胞凋亡,促进再灌注早期肝细胞再生能力增强,从而使移植肝在灌注后肝脏功能迅速启动,为临床上预防肝移植术后原发性移植肝无功能及功能不良提供了新的理论依据。但IP如何使细胞增殖顺利通过G2/M期的机制尚需进一步研究阐明。 预处理论文:肺表面活性物质在缺血预处理肺保护中的作用 【摘要】 目的: 探讨肺表面活性物质(pulmonary surfactant, PS)是否参与了肺缺血预处理(IPC)对肺缺血/再灌注损伤(I/R)的保护作用. 方法: 建立兔在体I/R损伤模型,实验分为对照组(Control),I/R组和IPC组. 通过阻断左肺门造成兔在体I/R损伤,检测各组动脉血氧分压(PaO2)、肺通透性指数、支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞数和中性粒细胞百分比;采用Bartlett法、Mason法和Lowery法检测BALF中总磷脂(TPL)、胞和卵磷脂(SatPC)和总蛋白(TP)含量,PS活性以SatPC/TP和SatPC/TLP来表示. 结果: 肺I/R损伤后,PaO2较正常对照组显著降低(P 0.01),肺通透性指数及BALF中白细胞数和中性粒细胞百分比亦明显升高(P 0.01);IPC组上述指标较I/R组均有显著改善(P 0.01). I/R损伤组SatPC/TP(ng/g)和SatPC/TLP(%)分别为124±23和36.5±4.9,明显低于对照组(P 0.01),IPC组上述两指标分别为159±28和44.7±6.8,显著高于I/R组. 结论: 缺血预处理可通过维持PS的分泌和功能而对肺I/R损伤有显著的保护作用. 【关键词】 肺; 缺血/再灌注; 缺血预处理; 肺表面活性物质 0引言 肺缺血/再灌注(ischemia reperfusion, I/R)损伤常见于肺动脉袖状切除、肺移植术,可致肺动脉高压、肺水肿及呼吸衰竭等,严重影响患者术后肺功能的恢复. 因此,对肺I/R损伤保护作用的研究具有十分重要的意义. 1986年,Murry等[1]首次报道了心肌缺血预处理(ischemic preconditioning, IPC),即短暂缺血后恢复血流再灌注,心肌对随后出现更长时间的严重缺血产生耐受的状态. 此后在多种脏器均发现IPC现象,已有报道IPC对肺I/R损伤也具有保护作用,但是其作用机制尚未明确. I/R损伤可导致内源性肺表面活性物质(pulmonary surfactant, PS)异常,而引起呼吸功能下降[2],IPC对PS活性有无影响鲜见报道. 我们在兔I/R损伤模型的基础上,探讨IPC对肺I/R损伤的保护作用及其对内源性PS活性的影响,为临床上肺I/R损伤的防治提供新的思路和理论依据. 1材料和方法 1.1材料 新西兰大白兔36只(第四军医大学实验动物中心提供,合格证号陕动字08015号),体质量(2.0±0.2)kg,牛血清白蛋白购于美国Sigma公司. 1.2方法将大白兔在无特殊病原体(SPF)的条件下随机分为3组,每组12只,即对照组(Control),I/R组和IPC组. 1.2.1制作兔原位肺缺血/再灌注模型手术前肌注阿托品0.1 mg,经耳缘苯巴比妥钠麻醉后(30 mg/kg, iv)仰卧位固定于手术台上,气管切开插管,接动物呼吸机,呼吸频率30次/min,潮气量10 mL/kg,吸入氧浓度1 L/L,股动脉插管监测动脉压. 胸骨正中切口,开胸后,肝素1 mg/kg iv. IPC组为阻断左肺门5 min,开放5 min,反复3次,然后阻断左肺门60 min,再灌注120 min. I/R组为直接阻断左肺门60 min,再灌注120 min. 对照组为开胸后仅游离肺门而不进行其他处理的假手术组. 1.2.2氧分压(PaO2)测定实验结束时,取半数动物用肝素化抗凝空针自主动脉取血2 mL, 保持密闭,测PaO2. 1.2.3肺通透指数测定实验结束后抽取半数动物肺动脉血制备血清;以Hanks液经左主支气管灌洗,收集支气管肺泡灌洗液(BALF),采用Lowery法检测BALF上清及血清中蛋白浓度,BALF中蛋白浓度与血清蛋白浓度之比为肺通透性指数. 1.2.4BALF中白细胞分类计数取BALF离心沉渣涂片,瑞氏染色,光镜下计数BALF中的白细胞数量,并进行细胞分类. 1.2.5PS测定用生理盐水10 mL/kg对其余半数动物经左主支气管灌入左肺,进行支气管肺泡灌洗,然后灌洗液流出,再注入与前次流出量相等的生理盐水,同法操作,共灌洗3次. 灌洗液经双层纱布过滤后计算回收量,然后于4℃下1500 r/min离心10 min,取上清分装后保存于-70℃低温冰箱中. 采用Lowry法检测BALF中总蛋白(total protein,TP)含量;Bartlett法测定BALF中总磷脂(total phospholipid,TPL);Mason法检测BALF中饱和卵磷脂(saturated phosphatidylcholine,SatPC)的含量. PS的活性以SatPC/TP和SatPC/TLP来表示. 统计学处理:所有数据均以x±s表示,组间比较采用SPSS 11.0软件进行方差分析及LSDt检验. 2结果 2.1PaO2肺I/R损伤后测PaO2为(11.65±2.34)kPa,较对照组(15.63±2.79)kPa显著降低(P 0.01);IPC组动脉血PaO2为(14.84±1.67)kPa,较I/R组明显增高(P 0.01). 2.2肺通透指数检测I/R组肺通透指数显著高于对照组(P 0.01),IPC组较I/R组显著降低(P 0.01, Tab 1).表1肺通透性指数和BALF中白细胞数和中性粒细胞百分比(略) 2.3BALF中白细胞计数及分类I/R组白细胞总数、中性粒细胞数显著高于对照组(P 0.01);IPC组较I/R组均显著降低(P 0.01, Tab 1). 2.4PS磷脂含量I/R组SatPC/TP和SatPC/TLP均显著低于对照组(P 0.01);IPC组上述两指标明显高于I/R组(P 0.01, Tab 2).表2肺表面活性物质磷脂含量(略) 3讨论 IPC作为一种机体内源性的保护机制,其对I/R损伤的保护作用超过了目前已知的任何药物,现在已越来越为人们所重视. 我们建立了兔在体I/R损伤模型,由于肺毛细血管通透性增高是肺I/R损伤后的基本病理改变,表现为血管内液渗出增多,有大量蛋白漏出,BALF与血清中蛋白浓度之比即肺通透性指数增高,因此,我们以肺通透性指数作为评价肺I/R损伤的指标. 我们在肺I/R损伤后检测到肺通透指数较对照组明显增高,而反复3次5min的短暂缺血即IPC使肺通透指数显著下降,表明肺IPC可减轻I/R导致的肺血管通透性增高而起到肺保护作用. PS是磷脂和蛋白质的混和物,由肺泡Ⅱ型细胞合成和分泌. 在肺泡腔内的液气界面提供磷脂形成单分子膜,降低肺泡表面张力,维持肺泡膨胀,对于维持肺的正常功能起着重要作用[3]. 而PS中的磷脂含量是决定PS功能的关键因素,它能有效降低肺泡表面张力及改善肺的顺应性[4]. 我们检测了肺I/R损伤时肺PS中磷脂含量的变化,结果表明,I/R时,内源性PS含量、成分和功能均有下降,使小气道和肺泡易于萎陷,肺顺应性下降,加重了通气障碍,I/R损伤时检测PaO2较正常组明显下降,导致组织缺氧. 而IPC可使PS含量较I/R组显著增高,磷脂含量明显增加,检测PaO2基本正常.以上结果表明,IPC可能通过影响PS的分泌而对肺I/R损伤具有保护作用. 肺泡Ⅱ型上皮细胞在肺损伤、肺泡修复和逆转肺纤维化的过程中起关键作用,它具有合成、分泌PS,以及PS相关蛋白的作用[5]. I/R损伤时,中性粒细胞浸润、激活并附着于肺毛细血管内膜上,释放大量的氧自由基、蛋白水解酶、炎症介质, 使细胞膜损伤和细胞自融,损伤肺泡Ⅱ型上皮细胞,致使PS 的合成和分泌减少. 我们检测了BALF中白细胞总数及中性粒细胞百分比,结果在I/R组白细胞数和中性粒细胞百分比均显著高于对照组;而IPC组白细胞数和中性粒细胞百分比较I/R组均明显减低. 因而,IPC可能通过显著抑制I/R时中性粒细胞的浸润、激活,减轻肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤程度,保护了其分泌PS的功能而发挥肺保护作用. IPC对肺泡Ⅱ型上皮细胞有无直接的促增殖作用尚有待进一步研究证实. IPC作为一种强有力的机体内源性保护方法,开辟了组织器官保护的新领域,对肺IPC现象及机制的研究将加速其在临床上的应用. 预处理论文:气管插管前地卡因和地塞米松预处理对术后咽喉疼痛的影响 【关键词】 地塞米松 【摘要】 目的 评价气管插管前应用地卡因混合地塞米松声门表面麻醉对气管插管后咽喉疼痛的影响。方法 将190例病人随机分为试验组和对照组,试验组在气管插管前后用1%地卡因2ml加地塞米松5mg对声门区及声门下进行表面喷雾麻醉,然后气管插管,对照组常规气管插管对照,术后24h随访,用纤维喉镜检查咽喉红肿情况并记录声音嘶哑和喉痛发生率。结果 试验组声音嘶哑和喉痛发生率为4.2%,对照组为20.2%,两组术后咽喉纤维喉镜检查水肿发生率,试验组3.1%,对照组17.1%。结论 地卡因混合地塞米松气管插管前声门表面麻醉可减轻气管插管后的声音嘶哑和喉痛发生率。 关键词 地卡因 地塞米松 气管插管 疼痛 在危重病人的抢救、呼吸道疾病的治疗、全身麻醉和ICU治疗中目前大量使用气管插管技术,气管插管最常见的并发症是术后声音嘶哑、喉痛,严重者可发生上呼道梗阻,因此对其并发症的防治受到普遍关注。地卡因是一种快速、强效的常用粘膜表面麻醉剂,较利多卡因起效快和作用持久,本文采用1%地卡因混合地塞米松进行声门表面麻醉后行气管插管,拔管后用纤维喉镜观察声门及咽喉部,了解喉头水肿发生情况,以探讨地卡因和地塞米松预防气管插管并发症的效果,为防止气管插管并发症提供临床研究依据。 1 对象与方法 1.1 对象 本研究对象来自本院2001年1月~2002年12月我院外科收治的190例全麻手术患者。纳入标准:术前全身情况附合美国麻醉医师联合会分级标准ASAⅠ~Ⅱ级,年龄18~45岁之间,全麻气管插管下择期手术治疗患者。排除标准:喉炎及慢性咽喉炎症,有小颌畸形、张口度 3cm及颈短粗影响顺利气管插管者。将190例患者随机分为试验组和对照组。试验组96例,年龄(37.6±5.4)岁,男/女为65/31。对照组94例,年龄(36.2±4.5)岁,男/女为59/35。两组年龄和性别构成差异无显著性。 1.2 方法 试验组气管插管前用1%地卡因2ml混合地塞米松5mg对声门及声门下表面喷雾麻醉,然后将气管导管插入声门,对照组不用声门表面麻醉行常规气管插管。诱导均用维库溴铵和异丙酚,麻醉维持采用芬太尼和安氟醚静吸复合麻醉。气管导管均用德国产RUSH乳胶螺纹气管导管,导管选择按年龄进行计算,防止过粗和过细,术后清醒后拔除导管。两组气管插管均为主治医师以上人员操作以控制插管不熟练造成人为操作损伤。 1.3 测量指标 患者拔管后送入重症监护室监护24h,然后进行术后随访和纤维喉镜声门咽喉部检查,随访和检查均由重症监护病房医师担任以防止选择性偏倚,病房医师不知试验分组情况。记录两组患者的声音嘶哑和喉痛发生率,声门及咽喉部红肿、溃汤发生情况。 1.4 统计学处理 采用卡方检验,成组t检验,P 0.05认为有统计学意义。 2 结果 (1)两组患者气管导管留置时间:试验组为(4.5±1.5)h,对照组为(4.2±1.3)h,两组间比较t=1.34,P 0.05。(2)试验组术后声嘶、喉痛发生率为4.2%,对照组为20.2%,卡方检验显示两组声嘶、喉痛的发生率差异有显著性χ 2 =9.72,P 0.01,见表1。证明1%地卡因混合地塞米松预处理组声嘶、喉痛和喉水肿的发生率明显低于对照组。(3)纤维喉镜观察:对照组术后24h有16例患者咽部、会厌和喉腔有红肿,少数患者出现点、片状小溃疡,试验组仅3例出现咽喉腔红肿。两组患者术后喉镜检查咽喉腔水肿情况见表2。 表1 两组患者术后24h声嘶、喉痛发生情况 略 表2 两组患者术后24h纤维喉镜检查喉头水肿情况 略 3 讨论 气管插管的主要并发症是喉头水肿,表现为术后声音嘶哑,吞咽时咽喉部疼痛及喉部有发紧不适,病理改变主要为咽喉、会厌下和声门区肿胀,术后24h是发作高峰。并发症主要与(1)插管过粗;(2)插管后麻醉不平稳,呛咳;(3)插管困难,反复试插或插管用力过猛;(4)长时间置管;(5)术中头过度后仰,过多扭动颈部。此类并发症发生率3%~40%不等 [1] ,主要治疗为术后雾化吸入激素和抗生素类药物,预防上未见有关报道。本研究采用气管插管前声门区1%地卡因混合地塞米松表面喷雾麻醉以预防术后喉水肿,临床发现使用1%地卡因混合地塞米松组声音嘶哑、喉痛和咽喉部红肿发生率明显低于对照组(P 0.05),其机制可能是:(1)地卡因声门区表面麻醉后,声带松驰,可以减少声带对气管导管的磨擦而降低术后声带损伤;(2)地塞米松通过增高血管对儿茶酚胺的敏感性,抑制致炎活性物质的产生和激活,减少炎性介质的释放,稳定溶酶体膜,抑制趋化因子和移动抑制因子对炎性细胞的作用,使机体对炎症的耐受性增加以及炎症的血管反应和细胞反应降低,如 炎症早期的毛细血管扩张、渗出、水肿、白细胞浸润及吞噬反应 [2] ,从而缓解全麻气管插管操作引起的并发症。 Braughler等 [3] 认为地塞米松可明显抑制炎症反应,对组织有保护作用。其机理是:(1)抑制膜的脂质过氧化(lipid peroxidation,LPO);(2)增加损伤区血流量;(3)稳定细胞膜的离子通道;(4)作用于特异性糖皮质激素受体,抑制磷脂酶A 2 ,从而抑制花生四烯酸的产生。 也有人认为地塞米松可减轻术后疼痛介导的精神心理反应 [4] 。术后镇痛作用与激素抑制前列腺素合成及抗炎效果有关 [5] 。组织损伤可激活并释放炎性介质,地塞米松可抑制创伤部位的氧化酶活性和前列腺素合成,而发挥其镇痛作用 [6] 。研究结果显示,1%地卡因混合地塞米松组和对照组术后喉痛分别为6.9%和21.6%,试验组术后喉痛发生率显著低于对照组。 由于地卡因毒性较大,临床上使用时应当注意用药量,在显露声门区后,对声门区喷雾3次即可,本研究中未见地卡因过量中毒现象。试验表明气管插管前应用1%地卡因和地塞米松声门区喷雾表面麻醉可预防因气管插管造成的术后喉头水肿。 预处理论文:垃圾渗滤液中NH4-N的吹脱预处理实验 摘要:为了降低垃圾渗滤液中高浓度NH4-N对生物处理的影响,采用吹脱法预处理垃圾渗滤液中的NH4-N,对影响吹脱的因素进行了研究。试验结果表明:最佳实验条件为pH=8.5,曝气强度为180m3/(m2h),在最佳实验条件下,经24h吹脱NH4-N去除率可以达到55.6%,出水NH4-N不会对后续生物处理产生抑制。 关键词:垃圾渗滤液 吹脱 生物处理 垃圾渗滤液成分复杂、含有高浓度的氨氮和重金属等有害成分,其处理技术主要为生化法,但该废水中普遍存在的高浓度氨氮制约了生化法对其的处理应用和效果[1]。有研究结果表明,垃圾渗滤液中高浓度的氨氮对微生物活性有抑制作用,会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难于达标排放[2]。因此在生物处理工艺之前,采用有效的方法预除去高浓度的氨氮尤为必要。工程中常见的的几种脱氮方法有:微生物法、氨吹脱法、折点加氯法、离子交换法、土地处理法等[3]。但对于高氨氮的垃圾渗滤液,较为经济有效的方法是吹脱法。而且渗滤液经吹脱后,不仅脱掉了大量的游离氨,还去除了部分苯酚、氰化物、硫化物及其他难生化的,对生化处理有抑制作用且毒性大的挥发物质,对后续处理较为有利[4]。吹脱法又包括空气吹脱和蒸汽吹脱,其中蒸汽吹脱效率较高,但能耗大,设备复杂,应用前景不大。本次实验采用空气吹脱进行静态实验。 对影响吹脱的各种因素进行研究,并得出最佳吹脱条件,为工程提供依据。 1 实验运行条件 1.1 渗滤液水质 渗滤液取自长春市某垃圾填埋场,其水温为18℃-23℃,pH为8.0-8.8 ,COD为2000-5000mg/L, BOD为600-1500mg/L,氨氮为1800-2300 mg/L。 1 --曝气头2 --吹脱池3 --空压机 图1 试验装置图 1.2 实验装置 实验装置如图1所示,实验装置为容积1L的吹脱池,这样可以保证气水在容器中的充分混合。曝气采用曝气效率为3L/min的曝气泵。曝气强度通过曝气头的个数来控制,每个曝气头的曝气强度为m3/m2.h, pH值用硫酸或氢氧化钠调节。在连续曝气的情况下,我们在不同的时间对各个反应条件下的水样进行取样测试,测试内容主要是NH4-N。 2 实验结果与分析 2.1 pH值对吹脱效果的影响 为了研究渗滤液pH值对吹脱后NH4-N去除率的影响,采用NaOH 和H2SO4溶液调节渗滤液的pH值为7.0、8.5和10,采用一个曝气头曝气,对NH4-N去除效果进行了研究。试验结果如图2所示,随着吹脱时间的增加,不同pH值条件下的去除率都不断增加,在同一吹脱时间下,pH=10的条件下去除率最高,其次是pH=8.5, pH=7时去除率最低。这说明NH4-N的去除率随原液pH值的升高而增大,pH 值越高越有利于渗滤液中的氨氮充分虽然转化为游离氨, 但是过高的pH 值不仅要求在调节时投入大量NaOH,而且在吹脱处理后,还要将过高的碱性用酸调节到接近中性,才能进入后续生化处理系统,这一系列的操作无疑会增加运行费用[5]。从图2可知,pH=10条件下NH4-N去除率高于pH=8.5条件下的去除率不是很多,由于该垃圾渗滤液中重碳酸盐碱度很高,对渗滤液的pH值有很强的缓冲作用,因此吹脱过程中,经酸碱调节过的渗滤液的PH值有向原始值接近的趋势,即在原渗滤液pH=8.0-8.8条件下,可以达到相对较高的去除率。如图pH=8.5时,吹脱时间24h,NH4-N的去除率为35.3%,吹脱后NH4-N为1195 mg/ L。所以本次实验pH值可以不经调节直接进行吹脱,吹脱后的pH值可以满足后续生物处理的中性范围要求,节省调节装置和运行费用,同样可以脱过延长吹脱时间可以进一步提高去除率。 2.2 曝气强度对吹脱效果的影响 为了研究曝气强度对吹脱效果的影响,分别在一个曝气头,两个曝气头和三个曝气头的条件下对垃圾渗滤液进行吹脱实验,实验的pH=8.5。试验结果如图3所示,随着曝气时间的增加,不同的曝气头条件下的去除率都不断增加,而在相同的曝气时间下,三个曝气头的曝气效果最好,曝气头的个数越多,曝气强度越大,曝气强度反映的是空气对渗滤液的扰动程度,随着强度的增加,游离氨从水中逸出到大气中速率增加,去除率也相应增加。根据实验结果,采用3个曝气头对渗滤液进行吹脱能达到较好的效果,在吹脱时间为24h的条件下,NH4-N的去除率为55.6%,吹脱后NH4-N为820 mg/ L。 2.3 曝气时间对吹脱效果的影响 如图4所示,去除率随曝气时间的增加不断增加,但当曝气时间增加到一定程度时,吹脱效率的增加不显著随着曝气时间的增加,即不同的时间段增加的速度是不一样的,在24h以内增加的速度较快,而在24h以后,增加的速度明显降低。这说明去除率随时间不是呈线性变化,曝气时间达到一定程度去除率的增加受到一定限制.这和NH4-N本身的浓度有关,在吹脱的初期去除率增加快是由于初期NH4-N浓度较高,有利于吹脱的进行,而吹脱达到一定时间后,渗滤液中NH4-N浓度降低,吹脱去除率增长缓慢。 2.4 最佳条件下的吹脱实验 经上述实验得出最佳实验条件为,pH=8.5,采用三个曝气头。试验结果如图5所示,最佳条件下NH4-N去除率与吹脱时间成二次函数关系,吹脱时间达24h,去除率可以达到55.6%,出水NH4-N值为820 mg/ L,根据后续生物处理的要求,可通过调节吹脱时间来改变吹脱后的NH4-N值,以达到后续生物处理能承受的限度。 3 结论 (1)试验的影响因素为渗滤液pH、曝气强度和曝气时间,其中是曝气时间易于调节,可用来控制出水NH4-N浓度,以适应后续生物处理的要求。 (2)最佳实验条件为pH=8.5,曝气强度为180m3/(m2h)(三个曝气头),在该条件下经24h吹脱,NH4-N去除率可以达到55.6%,出水NH4-N浓度不会对后续生物处理产生抑制。 预处理论文:CL多小波预处理方法在故障数据压缩中的应用 摘 要:在介绍CL(Chui-Lian)多小波基本理论的基础上,探讨了CL多小波的预处理方法及其对CL多小波原有滤波器响应的影响,分析后认为Haar和平衡预处理方法是CL多小波最有效的预处理方法。文章还做了将具有这两种预处理方法的CL4多小波应用于电力系统正弦信号和故障暂态信号数据压缩的仿真实验。仿真结果表明,基于Haar和平衡预处理方法的CL4多小波具有较GHM多小波和传统db4小波更好的数据压缩效果。 关键词:CL多小波;预处理方法;数据压缩;电力系统故障 1 引言 多小波分析是一种基于小波理论的近几年发展起来的新理论,多小波可同时具有对称性、正交性、短支撑性、高阶消失矩等属性,而这些属性是传统实系数小波不能同时具有的[1]。多小波有许多构造方法,如Geronimo等人[2]应用分形插值方法构造了具有短支撑、正交性、对称性和二阶消失矩属性的GHM多小波,Chui等人[3]利用多小波的正交性、紧支撑性、对称性和插值性构造了CL(Chui-Lian)多小波,Jiang[4]利用时频分析中的窗函数性质构造了具有最优时频分辨率的Jiang系列多小波,Mariantonia Cotronei等人[5]利用Hurwitz块矩阵和Gram矩阵构造了半正交多小波。本文在介绍CL多小波理论的基础上,深入探讨了CL多小波的预处理方法,并将其应用于电力系统正弦信号数据和故障暂态数据的压缩,还比较了GHM多小波与CL多小波的数据压缩效果。 2 CL多小波的基本理论 小波分析中的多分辨率即是将平方可积信号f∈L2(R) 的逐级逼近视为采用低通平滑函数φ(t) 对f(t) 作平滑滤波的结果,且逐级逼近时平滑函数φ(t)也作逐级伸缩。一个多分辨率分析由一个尺度 函数生成,且包含一个经平移与伸缩构成L2(R) 空 间基的小波函数。类似地,多小波分析中也存在多分辨率分析,一个多分辨率分析由多个尺度函数生成,且包含多个经平移与伸缩构成L2(R) 空间基的 小波函数,这些小波函数即称为多小波[6]。 多小波的多尺度函数φ(t)和多小波函数Ψ(t)满足以下二尺度矩阵方程[3] 式中 0≤k≤L ,Hk 和Gk 为r×r维系数矩阵;L为多小波滤波器长度;r为多小波维数。根据多小波的多分辨率分析,有如下快速多小波分解与重构公式[7] 式中 为多小波分解和重构的低频系数; 为多小波分解和重构的高频系数; 分别为Hk 和Gk 的复共轭矩阵。 位于区间[0,2]上的CL多小波的两个尺度函数φ1(t)、φ2(t)和两个小波函数Ψ1(t)、Ψ2(t)的支撑区间均为[0,2];位于区间[0,3]上的CL多小波的两个尺度函数φ1(t)、φ2(t)和两个小波函数Ψ1(t)、Ψ2(t)的支撑区间均为[0,3]。为方便起见,作者根据Daubechies系列小波的定义方式,将上述两种CL多小波暂称为CL3多小波和CL4多小波(即它们的滤波器长度分别为3和4),CL4多小波的滤波器系数矩阵[3]为 式中 H0 、H1 、H2 、H3 为低通滤波器系数矩阵;G0 、G1 、G2 、G3 为高通滤波器系数矩阵;下标0、1、2、3表示系数矩阵的次序,与传统小波的滤波器系数序列相同;S=diag[1,-1] 。 根据多小波的尺度矩阵方程绘出CL4多小波的尺度函数φ1(t)、φ2(t)和小波函数Ψ1(t)、Ψ2(t)的时域波形和频域响应波形分别如图1和图2所示。 与传统小波相比,CL多小波具有更为优良的属性:CL多小波的尺度函数和小波函数均具有紧支撑属性,使其具有良好的局域性;两个尺度函数分别与两个小波函数对称和反对称,保证其具有线性相位;CL多小波是正交的,使其变换后保持能量衡定;CL3多小波具有二阶逼近阶,CL4多小波具有三阶逼近阶,使其具有良好的逼近性能,GHM多小波与CL4多小波相似,滤波器长度均为4,但其逼近阶仅为二阶。 3 CL多小波的预处理方法 3.1 采用预处理方法的必要性 与传统小波相比,多小波在实际应用中必须解决的关键问题是对原始信号的预处理。预处理的关键问题是:①由于多小波的尺度函数和小波函数是多维的,而需处理的信号一般是一维的,必须对所有多小波的原始信号进行预处理;②不同的预处理方法对多小波应用性能的影响非常大,怎样根据应用需要选择相应的最优预处理方法是多小波应用的关键问题。 如不采用预处理方法,简单的方法是将一维信号分解为其多相形式 式中 z=ejω 。CL4多小波的低通滤波器响应H1(ω)和H2(ω)分别为 同理可求出其相应的高通滤波器响应G1(ω)和G2(ω),如图3所示。 由图3可见,CL4多小波的低通滤波器和高通滤波器响应均表现出带通和带阻两种不相同的属性,其他多小波也有类似属性,这种现象易导致多小波的低通和高通频带相互混叠,不利于分解和重构信号,即如不采用有效的预处理方法,多小波不能像传统小波那样对信号很好地进行去噪和压缩等处理。 目前多小波的预处理方法主要分为两类:预滤波(prefilter)法[8]和采用平衡多小波(balanced multiwavelet)法[9]。 3.2 预滤波法 对于预滤波方法的研究主要集中在GHM多小波的预滤波,本文将文[5]提出的odd/even、deriv.、Haar、mod.Haar预滤波法和文[10]提出的预滤波法应用于CL4多小波。经大量仿真分析后,作者认为采用Haar法可取得较好的滤波效果,图4为Haar预滤波方法对CL4多小波原有滤波器响应的影响。 由图4可见,Haar预滤波法在一定程度上改善了CL4多小波两个低通滤波器和两个高通滤波器的响应。 3.3 平衡多小波法 多小波低通部分如有不同的频谱属性,会使通道不平衡和复杂化矢量化过程,矢量化过程的多相方法产生了混合粗细分辨系数,仅用粗分辨系数重构信号时将产生强烈的振荡,称为不平衡现象[9]。消除多小波不平衡现象的方法是构造平衡多小波,主要有两种构造方法:采用复Daubechies小波系列滤波器构造平衡多小波和平衡已有的不平衡多小波(简称平衡法)。 以下采用平衡方法来平衡CL4多小波,平衡算子为 ,平衡后CL4多小波的低通和高通滤波器分别为 CL4多小波的低通合成算子LT 和高通合成算子TT 满足等式 式中 u1=[...,1,1,1,1,...]T ,即矢量 在低通支路 保持不变,在高通支路被取消,这时CL4多小波即是平衡的多小波[9]。图5为平衡法对CL4多小波原有滤波器响应的影响。 由图5可见,对CL4多小波采用平衡法不仅可使两个低通滤波器和两个高通滤波器的响应分别重合,还可较好地改善系统本身的低通、高通滤波器的响应性能。 4 CL多小波的应用 本文采用不同预处理方法的CL4多小波、GHM多小波和db4小波来实现对数据的压缩, GHM多小波和db4小波与CL4多小波非常类似,且具有正交性和紧支撑性,滤波器长度均为4。关于传统小波在电力系统故障数据压缩中的应用可参见文[11]。 采用电力系统的正弦信号和500kV高压输电线路单相接地短路故障相的电压信号(故障点距输电线首端的长度与输电线总长度的百分比分别为2.5%、12.5%、25%、37.5%、50%、75%、87.5%)作为原始信号,采样点为1024个,分解层数为6层。对CL4多小波采用Haar法和平衡法两种预处理方法;对GHM多小波采用GHM.init预处理方法(GHM.init是GHM多小波的所有已知预处理方法中综合效果最好的预处理方法之一);对db4传统小波采用直接处理采样点的方法。本文采用保留多小波分解后的若干最大系数的数据压缩方法。该方法的原理是:对原始信号进行小波尺度的扩展,保留绝对值最大的系数,这种情况下,可仅用全局阈值来压缩信号,以实现信号的压缩或相对均方差赋范信号的恢复,该方法可先确定数据的压缩比。定义信号重构后的赋范均方误差为 式中 f(n)、 分别为原始信号与恢复信号。 表1为采用该方法时,采用不同多小波对相应信号数据的压缩结果。 计算出其他故障点信号数据压缩的赋范误差、平均误差和均方差,得到压缩比为20:1时随不同故障地点变化的赋范误差曲线如图6所示。50%处故障的暂态信号随不同压缩比变化的赋范误差曲线如图7所示。 由表1、图6和图7中压缩效果参数可知: (1)GHM多小波及CL多小波对平稳信号(正弦信号)或暂态信号(故障信号)的数据压缩效果均比db4传统小波的好; (2)采用Haar和平衡法预处理方法的CL4多小波的压缩效果均明显比采用GHM.init预处理方法的GHM多小波的压缩效果好; (3)CL4多小波采用平衡预处理方法时,压缩效果总体上比Haar预处理方法的好一些。 5 结论 本文介绍和分析了CL多小波及其不同的预处理方法,采用保留分解后若干最大系数的数据压缩方法,对采用不同预处理方法的CL多小波在故障数据压缩中的效果与GHM多小波及传统db4小波进行了比较。综合各种压缩性能指标后认为,基于Haar法和平衡法的CL4多小波比基于GHM.init法的GHM多小波压缩效果优越,更适用于对电力系统信号的数据压缩。 预处理论文:水源水中微囊藻毒素预处理方法研究进展 近几十年由于富营养化水平的加剧,包括水源水库水在内的淡水水体经常发生蓝藻水华,蓝藻水华可导致水源水中微囊藻毒素(Microcystins,MC)含量升高,而水中MC对人类的健康构成潜在危害。MC对人体重要调节酶(蛋白质磷酸酶1和2A)有潜在的抑制作用〔1〕,被证实可导致人类、家畜和野生动物的死亡。许多国家根据世界卫生组织推荐值〔2〕建立了饮用水中MC-亮氨酸精氨酸(LR)限制标准,最高允许含量为1?0μg/L。我国的“生活饮用水卫生规范”〔3〕和“城市供水水质标准”〔4〕中都规定MC-LR最高浓度为1?0μg/L。MC的化学性质非常稳定,常规水处理工艺对其去除率较低。因此,在常规处理之前寻求有效去除MC的预处理方法,对于饮用水的安全保障具有重要意义。本文对去除水源水中藻毒素的预处理方法研究进展作一综述。 1 去除藻毒素的预氧化法 1?1 预加氯 自从20世纪,氯已被用来作为水处理试剂。20世纪初,美国就应用氯作消毒剂来代替砂滤。预加氯是应用最早和目前应用最广泛的氧化除藻方法,它常用于水源水的预处理工艺中以杀死藻类,使藻类及藻毒素易于在后续常规水处理工艺中去除。Tsuji等〔5〕的研究证实,MC的去除效果主要决定于水中自由氯含量, 观察了NaClO对MC-LR和MC-双精氨酸(RR)的去除效果,发现毒素易被降解且依赖于自由氯的剂量,用浓度为0?7mg/L的自由氯经60min处理后,水中仅有35%的MC被去除,当自由氯浓度增大到2?8mg/L时接触30min后,MC的去除率达99%。另外,MC的去除效果还依赖于pH值的大小,Nicholson等〔6〕发现,在高pH值条件下,NaClO和Ca(ClO)2的杀毒效果低。当pH值升高时,毒素的去除率大大降低,由pH值7时的79%降至pH值10时的0?4%。分析认为是由于氯溶于水中生成次氯酸,在pH值超过5后开始分解形成次氯酸根离子,pH值超过10后完全离解,而次氯酸是一种比次氯酸根离子更有效的氧化剂,因而随pH值增大,次氯酸浓度的降低影响了有效氯的氧化作用。氯化提供了一个有效的去除饮用水中MC的方法,它对MC的去除效果依赖于有效氯的投加量和足够的余氯。但有关氯化去除MC的机制和经氯化后MC的降解副产物的特征至今尚未清楚。 1?2 预加高锰酸钾 自20世纪60年代,欧美等地区开始大规模的将高锰酸盐应用于水处理技术中。高锰酸钾作为一种强氧化剂能氧化大量有机化合物,其对有机物分子中多键功能团的破坏能力非常强,甚至可以分裂苯环。在与MC水溶液作用时,它可以破坏MC分子中3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基癸-4,6-二烯酸(ADDA)上的不饱和双键,因此,在消除MC毒性方面十分有效。有文献指出〔7〕,1mg/L的高锰酸钾30min内可去除浓度为200μg/L的溶液中95% MC-LR。对用氯和高锰酸钾作氧化剂(浓度均为2mg/L)氧化MC-LR的实验〔7〕比较显示,2种氧化条件下毒素有相似的衰减曲线。但观察到高锰酸钾在去除MC上表现更迅速,且保持恒定的氧化还原电位。 1?3 预加臭氧(O3) 臭氧的氧化能力极强,氧化还原电位为2?07V,在酸性溶液中仅次于氟。1886年法国最早进行臭氧技术研究,20世纪60年代末臭氧开始用于原水预氧化,主要用途为改善感官指标、助凝、初步去除或转化污染物等,目前它已被广泛应用于饮用水处理中。臭氧可以通过与有机物双键的迅速氧化反应生成羰基化合物。当臭氧作用于MC时,MC中ADDA的双键被氧化打开而使其毒性消失。早期的研究表明,1mg/L的O3对浓度为60μg/L的MC溶液的去除效果可达到100%。Rositano J〔8〕等研究发现,用0?05mg/L的O3处理15s后,99%的MC被去除掉。O3比Cl2、H2O2、高锰酸钾等能更有效地去除MC-LR,这与O3具有更高的氧化电位有关。研究证实,臭氧是一种去除饮用水中MC的有效方法。虽然关于臭氧分解MC的副产物的危害性方面仍需做进一步的研究,但臭氧氧化作为一种有效的净水方法,仍然具有很好的应用前景。 2 粉末活性炭法 粉末活性炭(PAC)在水厂最初应用的目的是为了去除水中的色、嗅、味等〔9〕。20世纪70年代以来,随着水源污染的日益严重以及消毒副产物(DBP)的检出,研究人员发现PAC对饮用水源中的酚类、农药、消毒副产物及其前体物等也有很好的去除效果〔10〕。因此,PAC在水处理中得到了普遍的应用,且有逐年递增趋势。Hoffmann等〔11〕应用PAC去除藻毒素的实验研究发现,PAC能去除蓝藻产生的MC,MC的去除效果依赖于PAC的投加量,要去除掉MC-RR和LR,PAC的投加量高达800mg/L(一般给水处理中PAC投加范围为5~30mg/L),Falconer等〔12〕的报道也证实了这一点。在对活性炭去除MC-LR的研究中发现,影响活性炭吸附的主要因素是孔的体积而不是比表面积,对MC-LR吸附最好的是中孔体积(孔径1?2~2?6nm)的活性炭。另外,竞争吸附同样影响PAC对MC的去除效果,在对高纯水和原水中MC去除率的比较中发现,由于原水中有机物对活性炭吸附点的竞争导致了MC去除效率的下降,天然有机物(NOM)的浓度尤其影响MC的去除。大量文献证实,PAC可成功应用于MC的去除,但在常规的水处理工艺中其性能会降低,另外MC是否吸附到活性炭上也不明确,它有可能被活性炭表面的生物膜降解而表现出安全性,也有可能被再次释放到水体中对健康造成危害。 3 生物预处理法 目前采用生物预处理工艺净化受污染原水,主要考察对有机物、氨氮、藻类、亚硝酸盐氮、浊度、铁、锰等污染物质的去除效能,而关于生物法去除MC方面的研究报道相对较少。吕锡武等〔13〕以人工配制的含微囊藻水为试验对象,在静态条件下考察生物接触氧化工艺对MC的去除效率,表明氧化工艺对MC的生物降解远比缺氧有效,氧化处理24h时3种MC去除率均超过90%,处理72h后水中已检测不到MC。关于生物法去除MC的机制被一致认为是生物降解作用,有学者〔14〕发现,MC-LR经生物降解后其ADDA侧链的共轭双键被破坏,从而证明ADDA侧链是生物降解的攻击靶位,正是由于其结构的变化才导致MC-LR毒性的降低或丧失。Harada等〔15〕分离一种菌种(Sphingomonas strain,B-9),它靠体内的3种水解酶(MlrA,MlrB,MlrC)来降解MC,首先环状MC在MlrA作用下转变为线型MC,MlrB进一步将其降解为四肽化合物,而水解酶MlrC又将这种化合物水解成更小的缩氨酸和氨基酸,从而使MC的毒性丧失。朱光灿等〔16〕采用三阶生物膜反应器预处理含MC的富营养化湖水,停留时间2h时,藻类的去除率 90%,细胞外MC-LR和MC-RR的去除率分别达到86?7%和81?7%以上,总MC-LR和MC-RR的去除率分别达到71?5%和80?5%以上。证明三阶生物膜工艺可作为水厂含MC富营养化原水高效、安全的生物预处理工艺。 4 结语 预氯化的高投加量和较长的接触时间限制了它在去除MC上的应用,而且还需考虑氯化后副产物的潜在危害;而关于高锰酸钾对MC破坏机制的研究还很少,因此,高锰酸钾预氧化去除MC效果需进一步研究。PAC去除MC不破坏其结构,因此,不需考虑副产物的生成,去除效果较好,但对截留或吸附后MC的处置应高度重视,它的应用必须采取安全严密的监控措施,以确保能达到预期的效果。预加臭氧是一种去除水源水中MC很有效的预处理方法,该方法运行简单,产生有害副产物的概率小,去除率一般可达到95%以上,是一种经济上较为合理的净化技术。近年来,生物降解有毒蓝藻及其毒素的研究表明,生物预处理法也是去除水源水中MC的重要途径之一,该方法安全简便,无须特殊的设备,投资较少,且对MC有较高的去除率,有望在水源水的预处理中得到广泛的应用。
职业安全论文:以“安全文化”改善医务人员职业安全感 摘要: 本文介绍了国外医院管理中的“安全文化”理念,结合我国医院中员工满意度以及安全感的问题分析,提出了我国医院在目前形势下建立“安全文化”的现实性和必要性,并且对相应问题进行了讨论。 关键词: 安全文化;医院 医院是知识密集型系统,员工的积极性直接影响到工作的绩效,医院员工具有的良好的感觉、协调的团队精神和高昂的士气既是医院运作绩效的内容,同时又直接影响到医院其他绩效指标的完成。在目前中国卫生改革背景下,医院经营体制、人事分配制度以及医患关系的变化都给医务人员带来较大的影响,而以前的研究和医院实际管理操作中,人们把重点多放在病人的满意度上,注重如何提高医疗质量,改善医患关系,而忽略了对医务人员自身工作满意感的关注。在2002年的一项对四川部分医院医务人员的研究中发现[1],医务人员对工作的总体满意感较差,而影响到满意度最主要的因素有“医务人员缺乏安全感”。在2005年对某医院护士的一项调查中,缺乏安全感和压力大也是影响她们工作满意感的主要因素[2]。多数人认为在目前的社会环境与管理背景下,职业稳定性受到影响,人身安全也无保障,极大地影响了对工作的满意程度。因此,要提高医院的工作绩效,员工的工作满意度不容忽视,而提高员工的职业安全感是目前形势下医院管理者必须重视的问题。 1 医院职工不安全感产生的主要原因 影响医院职工不安全感的原因是多方面的,既有目前卫生人事制度改革背景下医务人员对工作不稳定的担忧,也有部分医院在福利待遇方面较低,不能满足职工的需要而引起的不满。但在笔者的一项研究中,目前在医院引起职工职业安全感较低的主要因素是医院日益增多的医疗纠纷以及医院相应的管理方式而带来的影响。 1.1 医疗纠纷的外部压力 近年来在中国医疗纠纷呈明显上升趋势,并且成为医院必须应对的工作之一,也是医院管理都颇感棘手的一大难题。上海对7家医院进行调查,行政管理人员和医生中亲身体验过医疗纠纷麻烦的分别占46.67%和26.70%。在有处方权的医务人员中,曾经遇到病人或家属干扰治疗方案者高达91.73%。在我国的另一项对全国的326所医院的调查表明,321所医院存在着被医疗纠纷问题困扰,其发生率为98.47%。医院遭遇病人扰乱医院诊疗秩序的占73.5%,遭遇打砸事件的占43.86%,对医院设施直接造成破坏的占35.58%,有113位医护人员受伤(占34.66%)。除此之外,还有86%~96%的医院屡屡遇到一些病人因“医疗纠纷”而滞留医院或不缴纳医疗费用的个案[3]。在工作中,一旦发生医疗纠纷,医务人员既要承担被诉讼的风险,同时还要面临被人身攻击的危险。 医疗纠纷日益增加,原因是多方面的。由于法制教育,患者自我保护意识增强,患者和家属处处注意维护自己的合法权益,对病情知情权、治疗知情权和费用知情权明显增加;另外,由于医院在医德医风上的问题,医患关系紧张,而造成病人投诉增加;再有就是社会上对医学的不正确认识、偏见引起。患者对疾病的发生、发展一无所知,只是要求医生“药到病除”,到了医院,医院就应该“包治百病”,病人对医生、医院的期望值不断上升,过高的期望值与医学研究的相对滞后形成明显的剪刀差,一旦不能满足病人的期望,即引起不满,产生纠纷;还有就是一部分医院由于医院体制所限,接诊医生少和就诊人数多造成比例失调,加之服务设施、服务环境远远不能满足日益增长的高需求现状,均是造成纠纷多的原因之一。 目前,医疗纠纷的处理和舆论导向也是影响医疗纠纷产生的一个重要因素。正常舆论监督对医院的自身发展是有利的,但一些社会传媒热衷于此类新闻效应,特别是在目前社会普遍对医德医风不满的情况下,社会舆论有时一边倒,所谓同情“弱者”,而不能理智、客观地报道和认识问题,无形之中给医疗纠纷的处理及澄清增加了压力,医院和医务人员处于被动的地位。在发生医疗纠纷时,一旦患者感觉未能满足自己的要求,就求助于媒体或走向社会,试图造成舆论。有的医院顾及声誉和从维护正常的医疗工作出发,没有时间及精力处理太多的纠纷,即使没有错误,也只要息事宁人,一赔了之。而结果是走入恶性循环,不管有无差错,只要一闹,院方就害怕,否则“曝光”。结果病人之间互相效仿,医院难以应付,这些都导致了医疗纠纷数量的上升。 1.2 来自惩罚的内部压力 日益增加的医疗纠纷,使很多医院在此方面花费了大量的人力与财力,因此控制医疗质量、减少医疗纠纷成了目前医院不得不面临的问题,医院总是想尽一切办法避免医疗纠纷的发生,并采取许多措施来控制医疗质量,但是在以往的管理中,存在一些误区。 1.2.1 医疗负性事件以及医疗纠纷的发生主要是由于医务人员的技术水平服务态度引起 因此要控制医疗负性事件,减少纠纷主要是强调医务人员的自律,也就是增加责任心和改善服务态度,而没有习惯从组织、系统的层次来考虑负性事件发生的深层次原因。 1.2.2 医疗规章制度、规范是保障医疗质量的唯一因素 部分观点认为“只要严格按规章制度办事,就会避免医疗纠纷和医疗事故”。因此,在管理上注重规章制度的制定,以及职工行为的检查,有的实行一天一检查、一周一、一月一总结、一季一反馈,对违反医疗规章制度的人和事实行“一票否决”,从严处罚。这种机械的管理方式没有考虑到医疗行业本身的风险性与特殊性,对负性事件处理也缺乏变化管理的观点。 1.2.3 对医务人员的严格惩罚来控制负性事件的发生 在管理中更多注重监督、控制、惩罚,在具体操作中有的医院将医疗纠纷事故记载和医务人员聘用、考核晋升奖惩直接挂钩。一旦出现医疗纠纷,医务人员不但要受到来自病人与法律的麻烦,而且要接受来自医院内部的严厉惩罚。 综上所述,医疗行为的高风险既包括患者承担的诊断治疗不确定而可能发生的病情恶化、残疾、死亡、医疗意外等“健康风险”;也包括医生承担的虽经主观努力却难以达到预期目的的“职业风险”。但在目前的现实情况下,医务人员或医疗机构却承受了所有的风险,并转化为“法律风险”和“职业风险”。结果是严重影响医疗卫生事业的发展,医患关系日益紧张、恶化。患者看病心存疑虑,随时找茬;医务人员在工作中小心翼翼,不能放手工作;医患交往中,医务人员说话如履薄冰,医生把每个患者看成潜在的“投诉者”而采取“自卫性医疗”。医生形容自己的职业是“一脚踏在医院,一脚踏在法院”。美国外科学会的一项调查表明,40%的成员不再接受高危病例会诊,28%的成员仅仅因为有过失诉讼的危险而不再进行某些手术。我国上海的一项调查中显示,手术科室的医生由于担心发生医疗纠纷而将导致其不愿收治危重病人或进行高难度手术,持此观点者达62.99%。 因此,针对目前医院管理中的风险控制,一方面既要有质量管理的意识与措施,同时应保护医务人员的权益和工作积极性,在可能的范围内增加其工作安全感,提高医务人员对工作的满意程度,最后达到提高医院总体绩效的目的。 2 西方国家的医院“安全文化”理念 目前,国外医院管理中,针对负性事件的管理或医疗风险的控制,提出了较多的方法与观点,其中在医院推行文化的改变——提倡安全文化(culture of safety)是其措施之一。 安全文化的建立是基于对医疗风险理论的新的认识,即怎样认识“负性事件”(adverse events)问题。负性事件是指卫生保健过程中,无意发生的伤害或并发症,导致延长住院日、残疾与死亡。目前国外的观点中普遍认为负性事件很少是由个人的失误或仪器的失灵造成的,而通常都是与管理、组织、技术和设备问题间的交互作用相联系的。如澳洲卫生保健安全质量理事会在一篇文章中指出,“人总是会出差错的”,“负性事件不良结果通常来自保健系统的失灵,而不是个人的重大失误”。另外一些来自非卫生部门的观点也认为,安全不是依靠说道,而是对设备、工作、支持系统和组织的正确设计,“惧怕、报复和惩罚并不产生安全,却导致防御、秘密和极大的人类痛苦”。 以上述的观点为基础,国外在医疗质量风险控制中提出了建立医院的安全文化,其内涵主要包括:(1)明确医务人员的伦理责任,以病人为中心,增加责任感和使命感;(2)在负性事件处理中,从以前的“发现罪人”转移到发现问题的根源和发现解决问题的办法;(3)从系统、组织结构层次发掘、分析错误,建立顺应性的组织结构,而不是一味强调惩罚个人;(4)具有安全的负性事件报告系统,有利于及时获得情报信息并能及时处理,鼓励负性事件的报告而不是惩罚;(5)建立学习型的系统,不断从负性事件中学习经验,纠正偏差,保证组织的正确运作,而不是谴责。 3 对我国医院“安全文化”问题思考 国外的医院安全文化的建立,有它特殊的文化与管理背景,它强调了不断从经验中学习与发展,也强调了员工作为一种资源应该得到的保护与关怀,它有利于在组织中建立良好的、积极向上的工作氛围,提高群体的士气,以此提高组织的绩效。在目前中国医院医务人员普遍缺乏安全感的背景下,借鉴国外的经验,在医院提倡安全文化,既给医疗风险的管理带来一种新的思路,同时也能满足职工的安全感,鼓舞士气,不失为一种值得尝试的方法。 3.1 安全文化的建立对中国医院具有现实意义 目前的背景下,医务人员面临职业压力大,安全感缺乏问题。这种压力主要来自两个方面:一是来自社会环境的压力,病人不理解和社会舆论的不配合,如果出现问题或者病人仅仅是不满意医生的态度,病人就可能起诉或对医生进行人身攻击。另一方面的压力是来自医院内部,医务人员如果出现了差错或事故(不管是否是医务人员的问题),医院要追究其责任并受到处罚,在奖金、晋职等方面受到影响。在压力下面,医务人员小心翼翼,时刻保护自己,没有工作满足感和积极性,影响医疗工作的开展。在这种背景下,他们迫切需要从“压力”中解放出来,有一个宽松的医院政策环境和文化氛围,以使他们能充分地发挥自己的潜力。 3.2 安全文化的建立是医疗质量控制的有力措施 目前有些医务人员和管理者能认识到安全文化的作用和意义,并且希望在医院有这样一种文化氛围。但同时也顾虑到由于文化和背景、管理体制的差异,对于“不追究”医生责任可能会带来弊端。而事实上强调医院的安全文化绝对不是“放任”医务人员的错误,而恰恰是医疗质量促进的进一步措施。安全文化的主要思想是在医疗事故、纠纷等负性事件中,应该从过去的“发现罪人、处罚罪人”,更多的转移到“寻找原因、解决问题”上面去。从组织管理的层面上去发现问题出现的原因,并寻求解决的方法。如果一味地惩罚员工,员工可能会增加责任心来避免错误,但也可能为了避免惩罚而掩饰错误。对于有些错误的原因不能被觉察,没有从根本上找到改正错误的技术与措施,重复的错误就不可避免。 3.3 安全文化的建立是一个系统工程 首先,医院管理者和医务人员应转变观念。医院负性事件的出现,并不能完全归罪于医务人员,这既可能有技术问题、设备问题、工作流程问题以及组织管理问题。找到问题的原因和改进措施是关键,仅仅去责备惩罚某人而不从事件中汲取教训是无益的。安全文化提倡的是一种“鼓励发现问题,不断学习进步”的思想,以达到在负性事件中不断地改进自己的最终目的。 安全文化是医院组织文化的组成部分。安全文化在于鼓励人们正视负性事件,不去逃避,勇于面对。因此,必须创造良好宽松的组织氛围,提高医务人员的责任感和使命感。 安全文化的建立需要一套完善的信息系统为基础。医院的信息沟通渠道必须明确和畅通,保证各种负性事件信息传递的及时和有效。要建立信息收集机构和处理分析人员,能经常与医务人员一起对负性事件信息讨论、分析,协商对策。 安全文化的实施需要建立相应的管理制度和负性事件处理机制。安全文化不是对错误放任不管,而恰恰相反,它是重视错误并积极地剖析错误,不断改进以此提高医院的绩效。因此,建立有效的负性事件处理机制是非常重要的,它包括负性事件领导组织结构、信息报告方式与程序、负性事件处理规则与程序等。 职业安全论文:血液成分制备人员职业安全的防护对策 【摘要】 目的 了解血液成分制备人员职业安全的危险因素,提出相应的防护对策,以提高成分血安全性。方法 对13名成分血操作人员在工作期间(2004年1~6月未采取防护措施和2005年1~6月采取防护措施)匿名问卷调查。血液污染消毒记录,破袋报损登记,以及意外事故处理记载。结果 显示成分制备人员危险因素的接触机会比例为生物因素63.3%,物理因素30%,化学因素6.67%,隐患因素存在潜在危害,从本血站科室产生大量医源性废弃物比例,成分科45.5%,检验科27%,体采科19.6%,其他7.9%,针对危险因素采取相对应的防护:针刺防护,血液接触防护,消毒剂使用防护,废弃物管理等。比较采取防护措施后受危险因素的影响物理因素下降为7.69%,生物因素15.3%,化学因素为0。结论 防护对策包括:(1)建立安全管理计划,它是质量管理计划的丰富和延伸,在一般安全管理计划外,尤其重视生物安全的管理;(2)建立成分室的消毒管理,不仅能保证成分血的安全性而且对工作人员的防护起到了积极作用;(3)加强成分制备人员的防护意识,进行岗位培训和安全教育;(4)加强心理素质的培养,在工作中忙而不乱,冷静、机智、安全地处理突发事故的发生;(5)工作人员受到损伤后的护理。 【关键词】 血液成分;职业安全;防护 血液成分制备人员每天接触所有采集回来的血液,这些具有潜在传染性的血液据文献显示,无偿献血者HBsAg抗-HCV抗-HIV的感染率分别为6.1%、2.2%和0.03%[1],以及未明原因的血液传播性疾病不断地增加,工作人员长期加工制备这些血液,难免面临很多危险因素和意外暴露。近年来,世界卫生组织推行质量管理计划(QMP),让血站的质量管理和安全管理不断地改进和完善,并逐渐建立起安全防范的有效程序,但仍存在不安全行为。因此,提高成分制备人员的安全意识及防护措施事在必行。 1 对象与方法 1.1 对象 成分分离制备人员和机采人员13人,年龄21~53岁,工作年限1~30年,职务医生、护士、药剂师、技师,学历中专到本科。 1.2 方法 匿名问卷2004年1~6月(未采取防护措施)和2005年1~6月(已采取防护措施)发生的针头刺伤,操作擦伤,血液接触采取防护情况,血液污染消毒记录,破袋报损登记,意外事故处理记载等统计为13人60次。 2 结果 见表1、表2。表1 成分制备人员接触危险因素的比例表2 采取防护措施前后危险因素的影响 3 影响职业安全的危险因素 3.1 物理因素 包括针刺损伤和操作擦伤。针头刺伤为采集成分血样标本后针头误投垃圾桶,捡回时碰伤手指;机采成分操作完毕拔出针后针头碰伤;开放式成分制备中,分浆器与转输袋连接,分浆器与血袋连接时,穿刺扎到手指。擦伤,为离心时血袋放入离心杯或从离心杯中取出,被硬物擦伤。据统计,血站职工职业暴露中针刺占77.78%,皮损污染占15.7%,黏膜污染占6.52%[2]。 3.2 生物因素 主要包括乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、艾滋病病毒、结核杆菌、流感病毒等。据研究含病毒高的血液和体液依次为:血液、血液成分、伤口分泌物、精液、阴道分泌物、羊水等[3]。成分制备中的血液接触,机采静脉穿刺操作不当血液顺针头斜面溅出到采血者身上;成分血标本采集后样管渗漏,或不慎溅出,翻倒等;采血结束,献血者按压针眼不当,致血液外流;热合血袋及血浆管渗、漏血液;离心配平胶片过硬,或放于底部致血液或血浆破溃,大量血液直接暴露于离心杯、离心仓等处;开放式操作成分如洗涤红细胞,解冻红细胞产生的大量血性废液等,有关专家指出:医务人员职业感染的危险程度,取决于人群血液性传染病的流行率[4]。 3.3 化学因素 长期吸入混有较高浓度戊二醛的空气或直接接触戊二醛容易引起眼灼伤、头痛、皮肤过敏,手部棕褐色色素沉着等症状;三氧消毒机未散发完的臭氧味,采用20mg/m3浓度的臭氧,对自然菌的杀灭率达90%以上,但对人有毒,气味难忍,胸闷等。 3.4 隐患因素 成分分备后产生的医疗废弃物基本上属于感染性废物,还有少量的损伤性废物[5],主要包括成分血转移袋。一次性耗材,一次性生理盐水和废抗凝剂,注射器及针头,渗漏血袋,一次性工作服、帽子、口罩、手套等,从本站主要科室产生医源性废弃物的比例上看,成分科45.5%,检验科27.0%,体采科19.6%,其他7.9%。 4 职业安全防护 4.1 针刺防护 针头误投垃圾桶后可用止血钳夹取,再按《消毒技术规程》[6]处理止血钳,若发生意外碰伤、擦伤,立即用流水、肥皂水清洗。在伤口旁端轻轻挤压,尽可能挤出误伤处的血液,再用流水冲洗,完成用0.5%碘伏消毒,并用创可贴包扎。注意查看检验结果,以便决定采取相应措施。 4.2 血液接触防护 工作人员戴口罩、帽子、手套进行操作,机采穿刺时,对血管暴露明显者避开血管先进皮肤再进入血管,用创可贴覆盖穿刺部位固定好针头,采血结束指导献血者按压血管,协助其松动袖口,防止袖口过紧再次致血液外流,穿刺处按压不出血为止;血液污染的衣物即时更换,先消毒,后清洗;血液破袋后污染的离心仓,离心杯等,用84消毒液1:30比例浸泡30min后,先消毒,再清洁。 4.3 消毒剂防护 使用戊二醛消毒液时,应将戊二醛存放在有盖的容器内,且放通风良好处,接触戊二醛时应戴乳胶手套,防止溅入眼内或吸入体内。使用三氧消毒剂,必须是在封闭空间,室内无人条件下进行,消毒后至少30min才能进入,因对人有害,国家规定大气中允许浓度为0.2mg/m3。若停电发生,及时调整自控消毒时间。 4.4 废弃物管理 废弃物分类放置。废弃针头,放入防穿透的容器内包裹好,医疗性感染废弃物,非感染废弃物一起由专人到科室收集,先集中高压灭菌,再由市医疗废物集中处置中心处理。渗漏的血液或废液按WHO消毒规定先消毒,再处理[6]。 5 保障职业安全的措施 5.1 建立安全管理制度 一直以来,血站把质量管理放在重要位置,在世界卫生组织推行质量管理计划(QMP)实施中,尤其重视生物安全的管理,因为它是QMP的丰富和延伸。作为一个科室,由科内设置安全员负责工作中的职业安全:(1)一般安全管理包括:环境的安全管理;大型设备、装置的管理;耗材、物品及消毒物品的管理;预防火灾的措施;个人防护用品的使用等。(2)生物安全的管理:建立感染管理制度;医疗废弃物的管理制度;生物安全应急预案。 5.2 建立成分室的消毒管理 不仅能保证成分血的安全性而且对工作人员的防护起到了积极作用。在工作人员着装及污染处理方法进行详细要求;建立了工作间消毒管理;对器械及设备的消毒管理;无菌操作及百级净化室的管理;对各种消毒液配制及应用的管理;每月由质检科对消毒效果进行监测。 5.3 提高成分制备人员的防护意识 严格落实各种规章制度,工作中要有良好的防护意识,时刻记住血液具有潜在的传染性[7],并遵守安全操作的有效程序,将标准操作规程(SOP)和消毒管理规范于工作的始终,新工作人员进行健康体检,每年参加由站工会组织职工各项体检,对科内所有工作人员进行每月一次的科内业务学习及站里60h继续教育培训,安全教育等。岗位的规范操作是防止与病原体接触重要预防措施,比如血液离心时按SOP进行,减少离心破损,血液外露;穿刺使用后的正确放置,防止刺伤,废液的正确消毒处理都可以减少危险因素出现的机会。个人防护措施的使用如工作服,乳胶手套,防护镜等是切断病原体与操作人员接触的机会[8]。 5.4 加强心理素质的培养 主要体现在随时随地的学习业务知识,熟练掌握各种成分操作技能,手工在任务重、时间紧、品种多等成分制备中忙而不乱,避免碰伤、血液暴露的机会,机采成分操作中减少献血者血液溅出,针头划伤的危害,对突发事故如操作中停电,血细胞分离机发生故障等,做到冷静、机智、安全地处理问题。 5.5 工作人员发现损伤后的护理 发生针头刺伤,操作中擦伤、割伤等时:(1)暂时停止接触血液工作;(2)立即脱去乳胶手套,用生理盐水冲洗查看伤情;(3)在伤口近心端向远心端挤压伤口,尽可能挤出损伤处的血液,再用流水进行冲洗完成后用0.5%碘伏消毒,并包扎伤口;(4)已污染的工作服先消毒后清洗;(5)查看制备的血袋条码,以便检查结果;(6)登记受伤情况及处理方法;(7)伤情严重者实施生物安全应急预案并接受医学观察。 职业安全论文:浅析我国职业健康安全管理体系的问题及对策 论文关健词:管理科学与工程 工程管理 职业健康 职业安全 管理体系 论文摘要:结合目前国内职业安全、职业健康方面的现状,分析存在的问题及原因,提出在当前形势下,需要政府、企业、员工以及全社会的共同努力,推进职业健康安全管理体系的建设。 1引言 职业健康安全管理体系(OHSMS )是20世纪80年代后期在国际上兴起的现代安全生产管理模式,与IS09000和ISO 14000等标准化管理体系一样,被称为是后工业化时代的管理方法。主要强调系统化的健康安全管理思想,即通过建立一整套职业健康安全保障机制,旨在控制和降低职业健康安全风险,最大限度地减少生产事故和职业病的发生。 2我国职业健康安全的现状及存在的问题 我国作为ISO正式成员国,1995年参加了由国际标准化组织组建的职业健康安全管理体系标准化特别工作小组,2001年11月12日批准了GB/T28001- 2001《职业健康安全管理体系规范》,并于2002年1月1日起正式实施。 伴随着我国改革开放步伐加快,经济得到迅猛发展,现代化进程日益加快,科学技术、管理工具得到广泛应用,同时,人民群众对生活质量的要求不断提高,政府对于职业安全健康问题也越来越重视,不断采取一些措施来促进安全生产和职业健康工作,先后出台了《劳动法》、《劳动合同法》、《职业病防治法》、《安全生产法》、《就业促进法》等多部保护职工安全健康工作的法律法规,采取了一系列措施来加大安全生产方面的投人,尤其是高危行业的安全投人。这些措施对于改善安全设施、提高安全保障能力起到很大的作用。 国家统计局2009年2月26日公布的《中华人民共和国2008年国民经济和社会发展统计公报》数据统计,2008年全年生产安全事故死亡91172人,比上年下降10.2%。亿元国内生产总值生产安全事故死亡人数为0.312人,下降24.5%;工矿商贸企业就业人员10万人生产安全事故死亡人数为2.82人,下降7.5%;煤矿百万吨死亡人数为1.182人,下降20.4%。全年共发生道路交通事故26.5万起,造成7.3万人死亡,30.5万人受伤,直接财产损失10.1亿元;道路交通万车死亡人数为4.3人,减少0.8人。 但与发达国家相比,在职业安全健康方面,还有很大差距。造成这些差距的原因如下: (1)一些地方和企业,思想上对于安全生产工作不重视,这就很难把安全生产工作落到实处,尤其是企业,作为安全生产的第一责任人,牢固树立安全生产的意识对于企业的长远发展有百利而无一害,但受经济条件等因素的影响,尤其是小企业,这种意识的树立还很不够,同时受资金投人等各方面的制约,在职业健康安全管理方面采取的措施不到位。 (2)职工对职业安全健康认识不够,尤其是那些在苦、累、脏、差环境下工作的职工,不了解什么是职业健康,企业也不对他们进行告知,有些职工得了职业病还不知道是怎么得的。 (3)我国职业健康安全方面的法制建设还不够完善,有着很大的立法空间。目前,虽然我国有许多涉及到职业危害防治的法律法规,但这些法律法规一般夹杂在其他法律如《煤炭法》、《矿山安全法》等里面,在职业危害防治上,我国只有一部法律—《职业病防治法》。但从我国目前职业危害的现状来看,只有一部法律是远远不能满足现实需要的,和《职业病防治法》相配套的规章和标准的制定已到了一个刻不容缓的时刻。 3进一步推进职业健康安全管理的举措 3.1提高安全健康意识,营造全社会安全健康文化氛围 文化决定意识,意识决定行为。安全健康文化是人们从事安全健康活动的安全健康价值观、行为标准和物态的总和,是尊重人的生命安全,保护人的身心健康,实现人的价值理念。树立社会安全健康文化理念,提高人的安全健康素质,充分发挥人的能动性,营造良好的安全健康风气,从物质、精神两方面,从员工、企业、社会三层次,形成全系统、全过程、全方位的安全健康文化氛围、舆论氛围,引导和启发全社会重视人的生命价值和安全健康。 3.2完善相关法律、法规,健全职业健康管理制度 从国家层面,加快劳动安全健康方面专业法规的立法工作,修订、完善现有法律、法规,健全各领域相关的法规、技术规程、标准,依法规范企业安全生产、健康管理行为,做好职业危害申报制度、作业场所监督检查制度、职业卫生安全的许可证制度的建设工作,把安全生产和健康管理工作纳人法制化轨道,做到有法可依。 进一步完善经济政策,鼓励企业进一步加大安全科技方面的投人。通过加大科技投人来推进科技创新,从而运用更加先进的科技手段来改善目前我国的安全生产以及职业健康面貌,从而使我国的安全生产以及职业健康工作能够建立在依靠科技进步和提高劳动者素质的基础上。 3.3进一步完善企业安全健康管理体系 健全安全生产责任制、责任追究制度。根据目标管理原则,从企业法人、董事长等高层管理者、中层管理者、普通员工,层层制定、分解目标,逐级落实目标责任,签订责任书。 建立、完善安全生产健康管理考核标准。根据国家、部委、行业制定的《质量标准化标准及考核评级办法》,因企制宜,制定公司考核标准。 规定员工安全健康行为规范,《安全健康管理手册》,明确总要求、目标、职责等,为安全生产健康管理指明方向,做到有章可循。 建立相配套的管理制度:《安全生产制度》《健康管理制度》《事故汇报、分析、处理、调查制度》《事故应急救援制度》等重视教育培训工作,真正将安全健康管理工作纳入企业管理中。教育培训是提高员工素质、意识的基本方法和有效手段,在现代企业管理中发挥着越来越重要的作用。企业管理者应增强时代责任感和使命感,以身作则,自觉学习安全生产、健康管理相关的知识、法律,提高自身意识,将安全健康管理工作纳人企业管理中,积极营造企业安全健康文化氛围,重视教育培训工作,为培训的组织、管理、资源等提供支持,确保安全生产与健康管理各项工作的有效落实。 3.4加强政府职能监管 政府监管部门要建立各级监督管理的执法队伍、企业要建立专业的职业安全健康监督队伍,切实履行职业安全健康监管职责,采取有效措施,加大监管执法力度,指导和督促企业加强职业安全健康工作,逐步建立安全生产诚信机制。 职业安全论文:浅析职业学校学生安全意识现状及安全教育对策 论文关键词:职业学校学生;安全意识;安全教育;对策 论文摘要:通过分析职业学校学生安全意识堪忧的现状,本文阐述了学生安全教育的主要内容,并就如何落实安全教育提出了几点对策。 2009年9月26日,扬州市教育局组织市直学校青年干部培训班学员前往有关学校实地考察,笔者所在的职教组一行8人来到某职业学校进行了为期2天的实地考察,收获颇丰,体会很深。该校领导和师生员工都有着较强的敬业精神,督导与各部门之间的协调非常顺畅,学校的各项工作开展得井井有条。然而在有些方面存在着不足,如安全教育方面不容乐观。笔者现结合此次调研就强化学校安全教育问题谈谈自己的看法。 职业学校安全教育及学生安全意识现状 从现状看,职业学校学生的安全意识堪忧。据介绍,中秋节这一天,该校所有领导和学生一起欢度中秋,除了体现领导对学生的亲情关爱之外,另一个原因却是防止学生在节日闯出祸来。学校领导和教师不可能天天和学生呆在一起,学生一旦脱离监管,事故就不可避免地发生。事实上,该校很注重学生的综合素质培养,经常有丰富多彩的社团活动,每个班级也都开设了礼仪教育课程和心理健康教育课程,教材的选配也十分到位,符合职业学校学生的特点。学校全体教职员工都能兢兢业业,各方面的管理也比较到位,但为什么会出现一天发生十几起打架事件呢?这让领导和教师都难以安心。我想学生安全意识的严重不足是重要原因之一。 职业学校的生源素质每况愈下,是学生安全意识淡薄的主要原因。从调研的情况看,该校今年招生1500人,有相当一部分学生家在农村,父母常年在外打工,缺少基本的家庭教育。这些学生在初中时就养成了很多不良习惯,如抽烟、酗酒、打架斗殴、赌博等,到了职业学校后,更加放松对自己的要求,给职业学校的教育管理提出了更高的要求。 学校忽视对学生的安全教育,也是学生安全意识淡薄的重要原因。职业学校都注重教给学生谋生的技能,使学生到毕业时能拿到多种证书,但却忽视教给学生自我保护、防范危险的本领。现在的职校学生,甚至大学生社会实践能力都较为缺乏,这些能力包括妥善处理人际关系、正确开展社会交往、解决各种问题和矛盾、适应环境生存、自我保护能力等等。他们有较强的自我意识、参与意识,但却缺乏自我保护能力和社会协调能力,阅历浅、承受能力差。因此,出现了个别学生违法犯罪,甚至锒铛入狱的现象,一些本可避免的小问题最终酿成大祸。一个即将走上工作岗位的学生如果连基本的安全知识都不懂,不具备自我保护能力,将来很难面对成长道路上的重重困难和考验。所以,对学生开展安全教育,能弥补初中、小学阶段的缺憾,帮助学生在错综复杂的社会环境中明辨是非,成长为高素质的合格人才。 虽然党和政府历来十分重视学生安全问题,要求各级各类学校为师生建立一个安全的生活学习环境,使学生健康成长,但我国的学校教育没有几堂课是教学生如何应付突发灾难的。学校开设安全教育课太少,很多学生连基本的自我防范知识也没有。 职业学校安全教育的内容 由此看来,职业学校除了教给学生谋生的技能外,也应教给学生自我保护、防范危险的本领,把对学生的安全意识教育提到日程上来。加强安全意识教育也是实施素质教育的需要。我认为,应重点对学生进行下面几方面的安全教育。 常规安全教育学生安全教育应包括交通安全教育(行路、骑车、乘车、乘船等)、日常生活安全教育(防触电、防煤气中毒、防火、家务劳动安全、饮食卫生安全等)、活动安全教育(运动环境和器械的安全、体育课的安全、各种体育活动和游戏的安全、人流拥挤的公共场所安全等)、自然灾害中的自我保护教育(水灾、火灾、暴风雨、雷电袭击、地震等自然灾害时的自救)、社会治安教育(处理盗窃、行骗、抢劫、挟持、绑架、黄毒等)和意外事故处理教育(教育学生发现安全隐患及时报告教师、掌握安全应急常识等)。 防人身伤害教育联合国教科文组织提出:“教育必须教会学生学会生存,学会学习,学会创造”。这里,之所以把生存排在学习、创造之前,道理很简单:生命的价值高于一切,教育学生防人身伤害,实际上就是要学生珍惜生命,生命不保,何谈教育。必须不断加深“人命关天,安全第一”的观念和做好有效的危险防范措施。要通过各种方式增强学生的安全意识,使他们掌握基本的自我保护技能,提高在各种危急情况下自救、互救和自我保护的能力,提高生命质量。 防心理失常教育中职学校学生正处于一个生理、心理都发生巨大转变的关键时期,自我意识及成人感迅速增强,表现为一种渴望独立、渴望摆脱对成人依附的特殊心理状态。他们面对学习、升学、就业和人际交往等诸多外界压力和内部矛盾时,容易出现许多心理困扰和心理问题。可目前中职学校的心理健康教育面临着一系列问题:一是课堂教学薄弱,二是课外活动和指导太少,三是学生自助意识和措施缺乏。若不及时解决这些问题,心理健康教育就难以发挥其在实施素质教育和促进学生全面发展中的应有作用。 防违法犯罪教育对有不良行为的后进生要以防违法犯罪为主要内容加强法制教育,帮助、引导他们健康成长,成为一个遵纪守法的人。 网络交友安全教育网络已成为青少年学习知识、交流思想、休闲娱乐的重要平台。但与此同时,网络的开放性、隐蔽性、无约束性和虚拟性,对学生的道德成长环境已构成了挑战。网上交友已成为学生交往的重要形式。在网络环境下,部分学生的人格冲突十分明显,网络交友安全问题也成为职校学生安全教育的一个新课题。 职业学校加强安全教育的几点对策 基于目前职业学校学生安全意识现状及安全教育的重要性,笔者就加强学校学生安全教育问题提出以下几点对策: 把安全教育纳入教学计划,使之规范化、制度化在2005年11月教育部召开的全国中小学安全和管理工作电视电话会议上,教育部领导同志指出:“要把安全教育纳入学校教育教学计划,拿出一定的课时,使安全教育科学化、规范化,提高学生的安全意识、培养学生的安全防范能力和应急能力”。笔者认为,职业学校更应把安全教育课纳入教学计划,大力加强安全意识教育,尤其是生命安全教育,通过教育,让安全意识真正深入学生心中,引起学生共鸣和震撼。我认为,学生首先要对安全知识有较深入的了解,才能形成自觉的安全意识,进而表现出安全行为。安排教学计划、制定教学大纲时,既要考虑职业学校学生在校期间应接受的安全教育,又要考虑不同年级、不同时段完成的教育内容;既要安排正规系统的课堂教学,又要针对不同时期学生的倾向性问题安排一些教育活动,使安全教育有计划、系统地进行。安全教育平均每月安排2学时,一个学期大约8学时,这些时间可分别授课,也可以相对集中授课,使有限的时间发挥最佳的效果。在考评上,安全教育课在期末应同其他非专业课的考查一样进行考试考评,结果进入学生综合成绩测评。 加强与政法部门的合作,深化“平安校园”创建工作该校每个班级都聘请了法制班主任,公布法制班主任的联系电话,他们分别来自公安(包括派出所民警、交警)、法院、检察院、律师事务所等。法律班主任每学期来校两次,深入到每个班级进行法制教育。这种做法在全校营造了一种创建“平安校园”的氛围。该校还通过在学校设置报警指示牌来加强校园治安情报信息收集,并适时与当地公安机关进行信息交流,建立联动协调机制,加强警校合作,确保校园平安。 以案说法,有针对性地开展教育对学生进行安全教育时,要善于利用发生在学生身边的案(事)件、事故,以增强说服力和影响力。可通过开展法规及案例等专题讲座、召开现场会、开展知识竞赛、办黑板报(宣传橱窗)、张贴宣传画、组织观看录像、制作宣传牌、发放安全手册等方式,充分利用课堂教学、班会、集体活动等,以案说法,有针对性地进行教育。 从严管理,从基层抓起,落实责任到人学校的学生安全教育,班级是具体实施单位。每当学校发生学生违反校纪校规的事,或者学生自身利益受到侵害时,学生最先想到的人就是班主任。可见,班主任对学生安全教育工作是多么关键。该校的学工部主任根据多年的学生管理经验编写的《我爱职教生》一书中有这样一句话:“与妻子、儿子经常说的一句话:我不在家就在学校,我不在学校,就在去学校的路上。”扬州电视台《说法》栏目记者问他怎样解释这句话时,他说,职校学生的管理难度非常大,你得时时想着他们,防止他们有过失,所以职校的管理人员、教师,特别是班主任,非常辛苦,他们经常以校为家。可见,学生安全教育的落实,关键是要让全体教职员工尤其是班主任,树立起高度的责任感和责任心。加强学生安全教育,应制定必要的考核指标,实行岗位责任制,定期进行指导、监督、考核,保证安全教育工作顺利开展。同时,还应制定相应制度规范,形成工作体系,使安全教育制度化、经常化,能在班级中开展,能落实到学生个人。 综上所述,学校安全工作必须警钟长鸣,常抓不懈。校长和教师多一分责任,学生就会多一分安全;工作中多一分细心,学生就会多一分呵护。一方面要呼吁政府增加教育投入,完善学校硬件设施,创造安全合格的校园环境;另一方面,要增强学校自身的责任意识,达到“教育一个孩子,带动一个家庭,影响整个社会,确保一方平安”的安全教育目的,让学生在拥有知识的同时拥有健康的体魄,珍惜美好的生命,追求快乐、成功的人生。 职业安全论文:简论基层民警职业安全与健康保障现状分析与对策 论文摘要 目前基层民警职业安全与健康保障面临诸多问题,伤亡人数居高不下、身体健康状况日益加剧、职业倦怠成为普遍心理问题。导致基层民警职业安全与健康存在问题的四大原因是,压力大、超负荷工作量、装备应用不足以及司法保护乏力。本文认为基层民警职业安全与健康保障对策研究,应加强职业安全防护工作,完善身心健康保护工作,健全优抚保障制度。 论文关键词 基层民警 职业安全 健康 职业保障 一、 问题提出 “基层”在《新华字典》中的概念是各组织中最低的一层,与群众联系最直接的一层,因此本文研究的基层民警是指在一线工作的,与群众接触最密切的人民警察,包括市县区派出所民警、交警支(大)队民警、刑警支(大)队民警等公安机关基层一线的人民警察。基层民警是警察职业中最广泛的一个群体,现阶段警力紧张、任务重、责任大,其职业安全与健康负面表征也愈发明显与尖锐。针对基层民警的工作特点,考察其安全与健康状况,有效调试基层民警的心理,使之安全与健康的应对压力和挑战,是当前警察行政管理工作面临的重大课题。 二、 目前基层民警职业安全与健康保障现状 (一)警察因公伤亡情况概况 自20世纪90年代以来,警察因公伤亡人数呈直线上升趋势,近年来,公安民警因公伤亡人数依然居高不下。以近5年来情况进行分析,2008年至2012年,全国公安民警因公牺牲2204人,因公负伤16821人,平均每年441名民警因公牺牲、3364名民警因公负伤。可以说,“天天有牺牲,时时有流血”就是人民警察这个职业群体现在生存状况的真实写照。 近年来,公安民警因公负伤的人数居高不下。公安民警因公负伤主要有以下特点:一是同犯罪分子作斗争(含暴力袭警)是民警负伤的主要原因。暴力袭警问题愈加严峻,应引起高度重视。二是工作时间发生意外而负伤情况凸显。需加强民警训练和工作过程中的个人安全防护。三是因发生交通事故负伤的人数有所增加。四是抢险救灾伤亡人数较多。 在现阶段社会经济进一步发展,结构进一步调整,工业化、城镇化进程进一步加快,治安形势日益严峻,涉暴、涉黑、涉恐、涉枪等暴力犯罪日益增多,基层民察的伤亡率也日益攀升。基层民警作为就接近人民群众、最接近犯罪的一线力量,其在社会中所处的缓冲地带,随着社会转型的逐步加快、深入,也在损害基层民警的人身权益。 (二)基层民警职业健康状况不容乐观 近年来,随着公安工作的日益繁重,基层一线民警警察加班加点,休息权和健康权受到极大的侵害,得不到及时的休息和调整,从而导致民警的身体素质每况愈下。经过统计我们发现,高血脂症、高血压以及心脏病的心脑血管类疾病为多发疾病,肠胃疾病、颈椎病、腰腿病为常见疾病。 高风险、高压力、高强度的工作给基层民警的身体健康带来了不良影响,导致基层民警职业应激性疾病发生率急剧上升。职业应激性疾病不仅在心理上会产生异常问题,在身体上主要导致心血管病、消化道疾病、免疫系统紊乱和骨骼肉疾病,如疼痛等。基层民警会不同程度地呈现出心脑血管疾病、消化系统疾病、肝胆疾病等发病率较高。 (三)基层民警心理健康问题加剧 职业倦怠(Occupational burnout)是指“在以人为服务对象的职业领域中,个体的一种情感耗竭、人格解体和个人成就感降低的症状”,是现代社会一些助人行业如医疗、教育、警察等职业人群,因工作时间过长、工作量过大、工作强度过高所经历的一种疲惫不堪的状态,他被认为是一种直接与工作相关的身心疾病。本项目组调查发现,江苏基层民警的职业感相对较低。接近90%的被调查对象表示警察荣誉感下降、岗位直接感受不如其他职业;绝大部分被调查对象对于社会的反应相对消极。 职业倦怠给警察个体带来情感耗竭、人格解体和个人成就感低落等负面影响,甚至影响到警察的心理情绪状态。在调查中发现被调查对象普遍产生了职业倦怠,在工作中情绪低落,缺乏积极性和工作的热情,成就感、荣誉感降低。工作中的倦怠会严重影响公安工作的顺利开展和警务活动的完成,并且会产生一系列的健康问题,造成警察生理和心理的耗竭,极易引发各种生理和心理上的疾病。 三、目前基层民警职业安全与健康保障现状原因分析 (一)工作压力大是影响基层民警身心健康的首因 从目前项目组调研的情况来看,由于压力大而导致的基层民警心理健康问题十分严重。从警种来看,派出所的压力最大,机关警察心理健康水平好于基层。派出所的基层民警因其工作特点,导致这一群体注定直面警民冲突、直面社会阴暗面,其所受消极影响较机关警察则大大增加。在警察的工作过程中,种种不同程度的压力很容易造成心理障碍,如果在这个时候基层民警的家庭、工作的机关或派出所不能起到应有的疏导作用,那么就有可能在压力下产生抑郁等心理疾病,甚至产生极端行为,从而对警察本人、对家庭、对社会、对国家造成灾难性后果。 (二)超负荷的工作量成为基层民警身心健康的隐形杀手 就全国来看,从公安部到基层科、所、队,实战单位的警察加班、备勤或通宵值班、追逃等现象十分普遍,并已延续多年。经常性的值班和加班加点,令警察身心疲惫。本项目组调查数据显示:只有4%的被调查对象没有加过班,36%的被调查对象表示基本没有休息过双休日和节假日。周加班时间统计来看,每周加班10小时以下的仅为16.7%,有超过20.8%的被调查者每周加班时间超过26小时。 由于警力不足,公安机关在现有警力条件下,牺牲基层民警的休息时间和身体健康来完成各项繁重的任务。江苏省的政治与经济集中程度较高,社会安全稳定的要求更高,加之省内经济发达市的人口流动量极其庞大,就相对增加了矛盾、摩擦以及事故的发生率。超负荷的工作强度使广大基层民警的体力严重透支,许多基层民警带病坚持工作,积劳成疾,有的甚至牺牲在工作岗位上。近年来,在工作中突发疾病猝死已经成为人民警察因公牺牲的首要原因,其中基层一线民警是主要的牺牲者,同时猝死民警的年龄有低龄化的趋势,基层民警的健康问题十分严峻。 (三)警务安全防护装备实际应用不足 2014年3月1日的昆明暴力恐怖袭击事件引起了社会对于警务装备的关注,在随后,警察紧急情况处置预案、警用枪支的管理与使用、装备配备与使用等等问题都被广泛讨论。在种种案例面前,我们发现在发生紧急事件和突发意外时,经常会出现手无寸铁的警察和穷凶极恶的犯罪分子进行肉搏,使用的警械杀伤力不足以有效制服罪犯的情况,这些血的教训应该让我们痛定思痛,切实从实际出发,完善基层民警的警务装备。 目前,基层民警对于标准配发的警务装备的实际使用情况态度不一。本项目组的调查显示,认为现在配备的单警装备非常符合以及较符合日常工作需要的只有46%,不符合的达到22%。调研显示许多基层一线民警表示目前配发的单警装备确实种类齐全,基本涵盖了大多数警务活动所可能用到的功能,但是其装备数量过多,全套装备甚至重达几十公斤。一些民警很多时候都是视情况带装备,日常巡逻就佩戴手铐、警棍、对讲机和警务通,危险的情况穿上防弹衣。如此打折扣使用警务装备,警务装备的效能就不能最大发挥,同时也失去了装备的价值和意义。 (四)警察权益的司法保护乏力 “袭警罪”最终在2015年8月29日,十二届全国人大常委会第十六次会议表决通过刑法修正案(九)草案,刑法第二百七十七条中增加了第五款,“暴力袭击正在依法执行职务的人民警察的,依照第一款的规定从重处罚。” “第一款”的内容为“以暴力、威胁方法阻碍国家机关工作人员依法执行职务的,处三年以下有期徒刑、拘役、管制或者罚金。”新增第五款的规定意味着,对依法执行职务的人民警察进行暴力袭击的,将按照妨害公务罪规定从重处罚。 从法条上看,采用暴力、威胁方法阻碍人民警察依法执行公务的行为即构成犯罪,但在实际警务执法中,在认定刑事责任时,不仅要求应以暴力或者威胁的方法阻碍人民警察执行公务为标准,而且还得看是否造成了较严重的后果。如此下来,还是只能以治安处罚进行处理。许多地方公安机关秉承“大事化小,小事化了”的原则,对大量撕扯、辱骂、诬告以及轻暴力抗法的行为,在无法明确其应负行政法律责任的界限的情况下,常导致无法追究。 四、基层民警职业安全与健康保障对策 (一)加强职业安全教育,提高防范能力 公安院校开设专业课程,加强职业安全与健康教育。面对日益复杂的社会形势,各省市公安院校应当将实战教学与素质教学相结合,与省厅、地市局积极联系,分时期在省、市级公安机关进行调研,研究并开发设置相关警察职业安全与健康教学课程,力求理论结合实践,改变当前公安院校教育中警察职业安全与健康教育薄弱的现象。 强化基层民警职业培训,突出安全与健康考核指标。以预防为主,注重思想、态度与理论方面的安全与健康教育,进行包括职业暴露、职业病预防、民警压力调试等的健康教育。将意识培养贯穿在职业培训之中,加强实践操作考核的指标,加强民警心理调试的实际操作。 (二)加强职业健康教育,提高心理健康水平 警察职业健康训练工作是指要针对本单位、本部门、本警种公安民警的身心健康状况,认真开展调查研究,从定性、定量等方面,全面准确地了解和掌握民警的身心健康状况。 健全各省市、县两级基层民警心理健康服务中心建设,广泛开展心理健康辅导和咨询工作。与专业医疗机构资质高的心理医生建立长期合作,对遭遇重大突发事件和重大变故的基层民警,及时实施心理干预,提供心理危机支援服务。 (三)健全警察优抚保障制度 抚恤优待保障属于职业安全与健康保障的事后救济,在经济上给予民警一定的保障,在精神上激励民警,从优待警。落实基层民警的抚恤优待是现阶段需要完善的工作,基层一线民警往往在负伤后得不到及时有效适当的物质及精神保障反馈。参照香港、美国等国家以及地区的标准,国内的赔偿补助标准严重滞后。 理应提高因公牺牲、病故的民警家属补助标准,为民警在日后的工作奠定良好的心理基础。同时,也应加强对因公负伤民警的抚恤力度,拓宽资金筹措途径。2014年11月26日,公安部、财政部联合发文,参照因公致残军人的待遇,有中央财政为因公致残民警设立特别补助金。建议在公安系统内部自上而下建立公安民警医疗补助基金,对患重大疾病的民警提供医疗救助。地方公安机关也应当与相关部门(财政局、卫生局等)协商,建立符合地方实际的抚恤补助机制,研究制定公安民警工伤保险政策,有效完成民警因公负伤的事后救济工作。 职业安全论文:手术室工作环境中的职业安全危险因素及防护 【摘要】 目的 探讨手术室工作环境中常见的职业安全危险因素及防护措施。方法 通过查阅文献及临床观察,针对手术室常见的危险因素提出相应的防护措施。结果 增强手术室医护人员的自身保护意识,充分认识职业危害的严重性,力求将职业危害降至最低限度。结论 手术室医护人员是可以通过行之有效的防护措施减少甚至避免职业危害的。 【关键词】 手术室; 职业危害; 防护措施 近年来,为了更好的满足患者的需要和适应医学科学的快速发展,现代化的手术室引进了大量先进的医疗设备(如氩气刀、电子腹腔镜、X线机等),同时手术室常备的各种化学制剂、挥发性麻醉剂、锐利的手术器材等多种因素致使手术室医护人员成为了职业损害的高危人群。由此可见,做好手术室医护人员的职业防护是不容忽视的。 1 手术室常见的职业安全危险因素 1.1 环境因素 1.1.1 化学制剂 甲醛、戊二醛、臭氧、84消毒液等是手术室常见的用于浸泡标本、消毒器械、空气消毒、物体表面消毒的挥发性化学制剂。长时间的吸入含有高浓度的戊二醛和含氯的空气或直接接触戊二醛和84消毒液可引起皮肤灼伤、头痛、头晕、胸闷、气促、咽喉干痒、色素沉着等症状[1]。甲醛对人体的损坏更大,当浓度 20mg/L时接触者出现食欲不振、体重减轻、头痛、心悸和失眠等症状。 1.1.2 废气排放 用于吸入麻醉的氨氟醚、异氟醚等可从麻醉机衔接管道处漏出,污染手术室的空气。吸入麻醉废气可对听力和记忆力产生影响,孕妇可引起自发性流产[2]。另外使用电刀及氩气刀所产生的烟雾、骨水泥混合时产生的异味对呼吸系统有不同程度的影响。 1.1.3 燃爆因素 手术室存在多种易燃、易爆的气体和化学制剂、仪器设备使用时的漏电、电击事件等。这些都是安全的隐患。 1.1.4 长期紧张工作 手术室工作的医务人员长期处于精神过度紧张,工作过于繁重、工作时间不定、休息饮食不规律等特点。工作人员普遍产生精神紧张、焦虑烦躁等不良心理反映,同时易患有胃下垂、胆囊炎、下肢静脉曲张等疾病。 1.1.5 噪音 手术室的噪音主要来源于病人的呻吟、电动吸引器、电刀、电锯、监护仪器报警等[3]。长时间在噪音环境中工作,可出现头痛、失眠、听力下降等症状。已经证明噪音与血压升高有直接关系。 1.1.6 X线 为了增加手术的准确率,X线机在手术室使用普遍,射线对人体损害很大,可致造血功能低下。 1.2 感染因素 1.2.1 意外损伤 手术配合中常使用锐利器械,如刀、剪、针等容易损伤自己和他人。有资料显示,因职业引起的感染途径中针刺伤占80%。据报道注射0.4μl乙型肝炎病人的血清,其感染率高达50%[4]。 1.2.2 接触感染 手术室医护人员经常直接接触病人的血液、体液,如术中出血、吸痰引起的呛咳、骨科手术中的敲打均可造成手术人员眼睛、皮肤、黏膜的污染[5]。最具威胁的感染性疾病是乙肝、丙肝和艾滋病,它们是通过血液传播的,感染率高,一次即可感染[6]。 1.3 病人因素 急诊手术中常遇到一些酒醉的病人、精神病患者、颅脑损伤的患者,这类病人神志不清、烦躁不安不配合甚至反抗医护人员展开施治工作。由此造成潜在的危险因素[7]。 2 职业防护 2.1 环境因素的职业防护 2.1.1 化学制剂的防护 用甲醛熏蒸房间时应戴好防护镜和口罩、帽子,配制标本固定液或接触戊二醛时应戴好橡胶手套,防止溅入眼中或吸入。使用含氯消毒剂喷洒地面30min后应通风[2]。 2.1.2 废气排放的防护 使用吸入麻醉时,首先检查麻醉机管道是否密闭,层流手术室可采用麻醉废气排放系统。使用电刀时所产生的烟雾应及时用吸引器吸尽。 2.1.3 燃爆因素的防护 手术室应有专人负责各种气体瓶和各种电器设备每日的检查工作,气体瓶在使用后应拧紧阀门、电器使用完毕后应立即切断电源。请专业人员定期检查电路和线路。 2.1.4 紧张工作的防护 合理安排手术人员的工作时间和劳动强度,保证工作人员的充足的休息时间。工作人员自身应保持良好的心理状态,适当增加户外活动。 2.1.5 噪音的防护 推车等活动部件上要定期上润滑剂。工作人员要做到说话轻、操作轻[2]。 2.1.6 X线的防护 对于术中需要X线透视的手术,手术人员应在术前穿好防护铅衣,戴铅帽,手术间可配置铅屏。排班时要注意合理安排工作,避免短时间内大量接触X线。 2.2 感染因素的防护 2.2.1 意外损伤的防护 不可用手装卸刀片及拿取缝针,术中使用的锐利物品应放在固定位置,术中传递锐利器械时要放慢速度。术毕锐利物品应统一回收处理。有手部皮肤破损的医护人员应避免手术操作。 2.2.2 接触感染的防护 常规做好HBV、HCV、HIV检查,急诊病人应按阳性处理[8]。台上医护人员要戴双层口罩,有条件的医院可使用防护眼镜。 2.3 病人因素的防护 首先要充分的理解病人,尽量与其沟通,必要时使用约束带。 总之,做好医护人员的防护,不但关系到自己也关系到他人的健康,加强防护意识,掌握防护的技巧尤为重要。只有采取积极有效的防护措施,减少和避免职业危害,才能更好的为患者服务。 职业安全论文:中小企业职业卫生安全问题探讨 摘要:随着我国社会经济的不断发展,人们的生活水平有了很大的改善,关注职业卫生安全问题的人也越来越多。虽然我国在近些年中出台了许多关于职业卫生安全管理的政策,但实际的执行情况却不是很理想,尤其是在中小企业中,职业卫生安全管理的实际效果更少微乎其微。职业卫生安全工作不仅与企业的发展息息相关,还肩负着保护劳动者生命健康的重任,所以必须加大对中小企业职业卫士安全问题的研究,并通过有效的对策去改善目前我国职业卫生安全管理的局面,为劳动者的生命健康安全提供更有利的保障。 关键词:中小企业;职业卫生;安全问题;改善对策 职业卫生安全是近年来我国的重点关注的话题之一,并出台了许多与之相关的政策,但许多中小企业却没有能够对其给予足够的重视,它们在处理职业卫士安全问题的态度上往往不够坚定,过分的看重经济利益而忽略职业卫士安全问题的情况比较严重,导致每年出现职业病的劳动者数量没有得到较好的改善,所以加强对中小企业职业卫士安全问题和改善对策的研究是非常有必要的。 1中小企业存在着的职业卫生安全问题 1.1监管难度大 从管理上来说,中小企业职业卫士安全监督管理难度大是其一最主要的一个问题。之所以会导致监管难度大的局面,主要原因有两点:①私营小企业的数量不断增加,导致监管企业的基数变大,而且还呈现出不断上升的趋势,这也就大大的增加了中小企业职业卫生安全监管工作的压力。②部分中小企业的生产条件相对比较落后,再加上市场竞争的不断加大,为了提高企业自身的经济收入,降低生产成本,部分企业选择消极的态度去进行职业卫生安全管理工作,这也是导致职业病患者有增无减的重要原因。 1.2执行力度不足 为了最求更高的利用,而不将职业卫生安全政策落实到实际工作中,或者消极对待的情况在中小企业中是经常出现的。这不仅提现这中小企业的职业卫士安全管理工作上,在地方行政的管理上也存在着这样的情况,部分地方政府只考虑到如何提高当地的经济发展,而将工作中心全部放在就业问题的解决和维持经济增加等内容上,而忽略了中小企业职业卫生安全的问题,不严格按照我国的相关正常进行执行,自动降低职业卫生安全的门槛,使得政策失去了实际意义。 1.3职业卫生安全认识低 职业卫生安全认识低值中小企业工作者普遍存在着的问题,很大一部分的劳动者都没有一个良好的自我保护意识,在职业病防治基础知识上严重缺乏,再加上部分工作者的文化水平低,他们根本没有意识到职业卫生安全的问题。如今岗位竞争激烈,部分求职者为了以主动放弃卫生安全防护的方式去获取职位,这必然会加剧职业危害的程度,当出现问题时,也没有能够通过有效的途径去维护自身的权益。除了劳动者外,部分地方政府和企业对职业卫生安全的认识也严重不足,缺乏严谨的职业卫士安全监督管理。 1.4监管部门权责交互,互相推诿 就目前而言,我们并没有专门设立相关的职业卫士安全管理机构,一般情况都是由卫生部、社会保障部等相关部门负责,但这些在职业卫士安全管理和监督的工作职责上存在着很大的交叉,正常情况下是没有什么交集的,但出现重大问题时不同部门间就会出现相互推诿责任的情况,导致问题无法解决。这样的管理管理方式还存在着较大的漏洞,而且会在很大的程度上降低执法力度,助长中小企业的投机取巧行为。 2改善中小企业职业卫生安全问题的对策 2.1加强法制环境的建设 要彻底改善中小企业的职业卫士安全问题,首先要做的就是加强法制环境的建设,这也是政府必须肩负的一种责任和义务。加强职业卫生安全最开始是在2009年正式提出,并在有关研讨会上创建《职业安全卫生法》,但其完善程度还必须进一步的深入。只有不断加强法制环境建设工作的力度,才可以有效的改善执法不严的情况。不仅如此,还应该通过设立专门的职业卫士安全监管部门来确保《职业安全卫生法》能够有效的落实到实际的工作中,避免出中小企业的消极应对职业卫士安全问题。 2.2加强行业道德建设 通过对目前我国中小其原因职业卫士安全问题的分析和研究,部分研究人员提出了更有针对性的看法,他们认为加大投入、加强立法以及完善机构等方式随着从整体上看可以起到较好的改善作用,但以及无法从根本解决职业卫生安全问题。中小企业盲目崇拜科学和生产力,而忽略对人的生命价值的重视这才是问题的根本,所以应该加强行业道德的建设,将职业卫生安全工作上升到一个人文道德的高度,让每一个人都意识到职业卫士安全的重要性,尊重自身的生命价值。 2.3重视专业人材培养 职业卫生安全的监督与管理不仅是一项复杂的工作,而对其专业性有着非常高的要求,监管人员的专业化水平将直接影响到职业卫士安全监管工作的质量。目前市场上的相关型人才还严重缺乏,而且对职业卫生安全人员的需求量也在不断加大,所以必须加强对专业性人才的培养工作,这也是今后教育领域所面临得的一个问题,通过相关课题的设立,进行有针对性的职业卫生安全复合型人才的培养,为实际的职业卫生安全提供更高质的专业性人才。 2.4优化信息管理 随着科学技术的不断发展,社会信息管理化水也得到了很大的提升,现代化的管理技术已经被广泛的应用到了各行各业中,职业卫生安全的领域也应该如此,不断优化自身的信息管理水平,做到与社会、与国际接轨。在目前的职业卫生安全的领域中,现代化信息管理技术的使用还处在比较表层,他们往往止步于信息的法布、网站的建设阶段。随着信息资源的数量得到了很大的提升,但从实际预警监测效果来看,还是远远不足的。所以,还必须不断进行信息管理的优化,通过有效的信息开发和整理去实现信息资源利用最大化,不断强化劳动者和中小企业的职业卫士安全意识。 3结束语 总的来说,目前我国的中小企业的职业卫生管理工作还有处在发展的初级阶段,要有效的改善这一情况,应该从政府到企业再到员工进行全面的职业卫士安全意识的提升,加强法制环境和行业到达的建设,重视对专业型人才的培养,将生命健康安全放在第一位,为我国的发展打下更有力的基础。 作者:张珺羿 宋勇 单位:辽宁力康职业卫生与安全技术咨询服务有限公司 沈阳万康健康管理有限公司 职业安全论文:谈互联网时代网络和信息安全职业教育 摘要:信息化的深入发展、“互联网+”各行各业的推进,以互联网为基础的信息系统几乎构成了国家和社会、企事业的“中枢神经系统”,随之而来的各种可以预见和难以预见的风险明显增多,安全问题变得更加复杂、突出。客观分析网络信息安全职业教育的必要性以及目前存在的问题,通过提高个人信息安全素养、确定网络安全教育的内容、利用多种途径实现网络和信息安全教育,以及促进网络安全职业教育的落实等四个方面的教育策略,以实现有效提高网络安全教育的质量和效率。 关键词:网络;信息;安全;职业教育 截至2016年12月,中国网民规模达7.31亿,互联网普及率达到53.2%,超过全球平均水平3.1个百分点,超过亚洲平均水平7.6个百分点。随着信息化的深入发展,中国互联网大国的地位更趋明显。“互联网+”计划的大力推进,政府、金融、工业、商业、医疗等各行各业对网络和信息技术的依赖也日益加重,在这一过程中,各种可以预见和难以预见的风险明显增多,安全问题变得更加复杂、突出。 一、网络和信息安全职业教育的必要性 (一)网络安全形势日趋严重 以互联网为基础的信息系统几乎构成了国家和社会、企事业的“中枢神经系统”,被广泛应用于事务管理、财务管理、人力资源、统计决策等全业务流程中,人们通过互联网工具进行交流沟通、信息获取与、内部管理、商务服务等活动。但互联网是一把“双刃剑”,在给机关、企事业单位管理带来各种便利的同时,各种网络和信息安全的威胁也悄然而至,如经常出现勒索软件、大规模数据泄露、身份盗用的犯罪活动、DDoS(分布式拒绝服务)攻击、各种病毒的侵袭、各类网络陷阱等等,给经济社会发展带来巨大的潜在隐患。网络和信息系统的安全事件一旦发生,可能会危及国家安全、危及社会的和谐稳定,影响企事业单位正常运转和个人日常生活,等等,其损失及危害不可估量。近年来,在我们的生活中各种危害信息安全事件频发,如国内发生的支付宝2015年5月和2016年6月出现瘫痪、乐视视频受到恶意DDoS(分布式拒绝服务)、12306官网信息泄露、政府网站受到攻击被挂马,国外发生的Facebook的CEO马克•扎克伯格Twitter帐号和其他的社交账号被黑客攻破,2016年7月美国绝密邮件泄露等。我国近年各种诈骗案频发,特别是针对财务人员的精准诈骗案屡屡发生。这些案例有一个共同的特点,就是网络信息安全意识和技术手段先天不足。其中很多案件尤其是千万元以上的网络诈骗案都是由企事业单位财务人员的无意过失发生的。企事业单位内部人员安全意识和能力参差不齐,相关工作人员网络和信息安全素养低下,网络安全领域具备网络安全意识和能力人才匮乏,使得企事业单位在面对各种网络安全威胁时,显得捉襟见肘、束手无策,各类网络攻击事件屡屡发生。明确指出:“网络空间的竞争,归根结底是人才的竞争。”据统计,70%的网络安全事件都是“人的问题”,因此必须加强各类从业人员的网络和信息安全职业教育,才能提高国家、企业和个人的整体安全防范能力和水平。 (二)国家对网络安全教育提出了新的政策要求 2014年开始,网络和信息安全已经引起国家的高度重视,并已上升到战略问题予以关注。2014年2月27日,中央网络安全和信息化领导小组成立,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席亲自担任组长,、刘云山任副组长。在网络安全教育方面国家也出台了相关政策和措施,以实现维护国家网络安全、建设网络强国的目标。2014年和2015年,我国已经举办两届网络安全宣传周活动。2016年又下发《关于印发〈国家网络安全宣传周活动方案〉的通知》文件,确定网络安全宣传周活动统一于每年9月份的第三周举行。2016年4月19日,主席在《网络安全和信息化工作座谈会》上又发表重要讲话,将网络安全人才问题作为六个专题之一来阐述。2016年6月6日,由中网办等六部委联合印发《关于加强网络安全学科建设和人才培养的意见》中明确要求“建立党政机关、事业单位和国有企业网络安全工作人员培训制度,提升网络安全从业人员安全意识和专业技能。各种网络安全检查要将在职人员网络安全培训情况纳入检查内容。制定网络安全岗位分类规范及能力标准”。 (三)网络和信息安全教育在教育体系中存在历史缺失 在我国的教育体系中,信息化教育已经纳入了各级教育的重要内容。随着信息化教育的普及,小学生从入学开始就接受信息化教育,属于义务教育的一部分。计算机基础教育是高校学生的公共必修课之一,同时国家每年有两次全国的计算机等级考试,各省也有自己的省级计算机考试。但是,在上述全国及省级计算机等级考试中,基本不涉及网络和信息安全的内容,网络与信息安全只是作为计算机相关专业的专业课来设置,基础课几乎缺乏这方面的内容。不仅如此,国家层面关于网络及信息安全教育也尚未形成一个规范系统的计划。继续教育阶段,在对员工相关教育和培训中,也更注重信息系统功能的使用,而忽视了其信息安全的内容。“网络安全和信息化是一体之两翼、驱动之双轮”,这是2014年2月在中央网络安全和信息化领导小组第一次会议上提出的新论断和新要求。当前,我们迫切需要通过职业教育来弥补教育体系中网络和信息安全教育的历史缺失这一短板。 二、网络和信息安全职业教育存在的问题 (一)受教育的人员范围有限 在进行网络安全职业教育中,普遍存在一个误区,认为只有专业的信息安全技术人员才需要职业教育,进行知识的更新,提高安全防范的能力,对涉及使用信息系统的普通用户的安全常识和普及重视程度不够。还有一些企事业单位,根本就没有这方面的教育和培训计划。但实际上,很多网络安全事件通常是从相关工作人员(而不仅仅是网络安全专业技术人员)“下手”,运用社会工程学、心理学等知识找到人在网络生态系统中的“弱点”,而后再用技术手段打开突破口。近年来发生的多起大大小小的针对财务人员的网络诈骗案就说明了这一点。 (二)行业特性不明显 随着计算机和网络在能源、通信、金融、交通、公用事业、工业等各个行业的普及,以及越来越严重的网络和信息安全形势及国家的相关政策要求,使得信息安全的职业教育需求越来越广泛。虽然不同行业网络和信息安全的防范具有不同行业特点,但无论是学校的学历教育还是社会的教育培训机构,在课程体系的设置上行业特色不明显,多“行”一律。 (三)重技术和理论,轻管理和实践 网络安全是复杂的系统工程,涉及计算机、通信、法律、管理等多学科的知识,同时与政治、经济、文化等行业相互交融影响,是一个实践性和操作性要求更强的学科。但是,在实际的职业教育中,培训的内容绝大多数是信息安全技术类的,比如信息加密/解密、数字签名/数字水印、病毒与木马、防火墙技术、IDS技术、VPN技术或者一些相关的测试,而忽略了信息安全道德、法律、法规的内容以及信息安全项目管理、规划以及具体的攻防演练。 三、网络和信息安全职业教育策略 (一)提高个人信息安全素养 个人信息安全素养是指人们在信息化条件下对信息安全的认识,以及针对信息安全所表现出的各种综合能力,主要包括安全意识、安全知识和技能,以及相应的法律法规。提升个人信息安全素养是网络和信息安全职业教育的基础,是每个个体都应该具备的基本技能,也是在网络安全事件中避免由于“木桶效应”形成缺口、造成损失的关键。 (二)基于角色确定网络和信息安全职业教育的内容 不同角色的人员在网络空间安全中的权限、作用、发生安全事件的风险各不相同。依据受教育人员所从事的行业、在使用网络和信息系统的作用来确定职业教育的内容,其一要全面,不仅要做好职业技能的培训,也要做好相关的安全管理的教育;其二要区分层次、梯度、重点,根据行业、角色的特点有的放矢,使得教育更具有针对性。 (三)利用多种途径实现网络和信息安全教育 由于网络信息安全领域的知识更新较快、专业的特殊性需要更加注重操作能力,使得其职业教育既要有理论知识的积累,也要具备职业的安全技能。同时,遵守网络空间相关法规和职业道德同样重要。基于当前网络信息安全所面临的严峻形势和信息技术发展的新特点,必须通过专题讲座、行业培训、继续教育、学历教育、线上线下自主学习等多种途径,加强网络信息安全教育,推动网络信息安全教育逐步形成长期、持久的教育机制。面对各种敌对势力、网络犯罪组织和个人借助技术漏洞等进行的多方位攻击,或者竞争对手借助技术手段在网络信息领域开展的恶性竞争,必须高度重视网络和信息安全专业技术人才的知识更新和专业技能培养,推动网络和信息安全专业人才充分利用互联网的多种学习渠道和攻防演练的实战平台来提高和储备自己的实战技能。 (四)发挥职能机构的指导作用,促进网络安全 职业教育的落实“没有网络安全就没有国家安全,没有信息化就没有现代化。”随着“互联网+”各行各业的推进,互联网与国家的各项管理、经济社会各个领域的融合将进一步深化,这也意味着对这一行业工作人员信息化水平和网络安全素养的要求越来越高。网络和信息安全职能部门通常通过上岗资格认定、干部录用、职称评定、职务晋升等过程中个人信息化水平的测试,实现其督促指导作用,但这些测试中基本不含网络信息安全内容。应发挥职能机构在网络和信息安全方面的指导作用,通过适时检查、制定各种相关岗位分类规范及能力标准等方式,从顶层的设计中将网络安全能力与信息化能力置于相同的位置,真正体现出“一体之两翼、驱动之双轮”的实质,以促进国家对网络安全职业教育和培训的落实。 作者:郑丽坤 韩雪娜 单位:哈尔滨商业大学 职业安全论文:职业院校信息化网络安全管理 一、引言 职业院校的信息安全问题对于职业院校的重要程度不言而喻,而信息化程度越高,一旦发生安全事件,职业院校可能遭受的损失也就越大。随着职业院校信息化技术的发展,职业院校信息化的规模正变得越来越大,业务信息系统的集中度也越来越高,特别在云计算技术被应用之后,计算资源被高度的整合和集中,混合着物理设备和虚拟机的职业院校信息化系统的网络安全管理的复杂程度不断提高,这使得传统的网络安全管理方法很难理清信息系统之间的关系,难以发现并避免可能存在的安全问题,也难以寻找到有效的网络安全设备部署位置。随着大数据技术的兴起,职业院校信息化在计算资源被集中整合后,又开始了对数据信息的集中整合,这更加剧了职业院校信息化系统安全管理的重要性,提高了对网络数据传输合法、合规性的安全审核要求。软件定义网络技术是一种以软件定义的方式来管理网络中节点间通信转发技术的统称,将该技术引入职业院校信息化网络环境中,能够有效地让原本复杂且难以管控的网络通信环境变得清晰可控,从而为网络的安全管理提供有力的技术支撑。本文针对职业院校信息化在新型网络环境中的网络安全管理问题,提出了一种从网络控制层面结合职业院校业务模型的有效的网络安全管理解决方案。 二、相关工作 云计算是被认为是继微型计算机、互联网后的第三次IT革命,它不仅是互联网技术发展、优化和组合的结果,也为整个社会信息化带来了全新的服务模式。云计算的定义在业界并未达成共识,不同机构赋予云计算不同的定义和内涵。其中,美国国家标准与技术研究院对云计算的定义是被接受和引用最广泛的。NIST认为,云计算是一个模型,这个模型可以方便地按需访问一个可配置的计算资源(如网络、服务器、存储设备、应用程序以及服务)的公共集。这些资源可以在实现管理成本或服务提供商干预最小化的同时被快速提供和。云模型包括了5个基本特征、3个云服务模式、4个云部署模型。从技术的角度来看,云计算不仅仅是一种新的概念,并行计算和虚拟化也是实现云计算应用的主要技术手段。由于硬件技术的快速发展,使得一台普通的物理服务器所具有的性能远远超过普通的单一用户对硬件性能的需求。因此,在职业院校信息化系统的构建中,通过虚拟化的手段,将一台物理服务器虚拟为多台虚拟机,提供虚拟化服务成了构建职业院校私有云的技术基础。软件定义网络是一种新兴的控制与转发分离并直接可编程的网络架构。传统网络设备耦合的网络架构被分拆成应用、控制、转发三层分离的架构。控制功能被转移到服务器之上,上层应用、底层转发设施被抽象成多个逻辑实体。该研究来源于斯坦福大学的一个名为CleanSlate的项目,其目的是为了在不受现有互联网技术架构的影响下,重新设计新的网络底层实现方案。本文针对新型网络环境下职业院校信息化过程实际存在的问题,结合基于SDN的安全防护技术,提出一种结合职业院校网络业务信息流的逻辑关系的网络安全管理方案,并设计出一种基于可信业务访问关系表的网络安全管理系统,使得网络安全管理能够深度结合职业院校的真实业务逻辑,并实现高灵活、细粒度和高性能的网络安全管理。 三、新型网络环境下职业院校信息化面临的安全挑战 所谓新型网络环境,主要指使用了虚拟化技术来构建职业院校信息化系统的网络环境,这里既包括职业院校私有云的形态也包括仅适用服务器虚拟化技术的职业院校网络环境。在这样的网络环境中,通常用户的业务系统不仅仅存在于虚拟化环境中,由于信息化系统向虚拟化平台迁移并不能瞬间完成,因此在真实的应用场景中,往往会存在混合虚拟化环境和传统物理网络环境的情况。在这样复杂的网络环境下,存在以下几个方面的安全挑战: (一)业务系统间信息流监测和梳理困难的问题 梳理清楚业务系统间的通信关系,并对业务系统间信息流提供实时的监测功能,对职业院校信息化环境实施安全防护方案有着重要作用,是让安全方案能够真正理解业务安全需求的重要步骤之一。但由于职业院校信息化不断向着计算系统的高度集中化发展,大量的业务主机集中管理在一个大型的网络环境中,如私有云的环境,使得跟踪和监测系统间的信息流变得非常困难:难以找到合适的监测点,并且由于虚拟机和物理主机的数量庞大,难以把分散在各处的监测数据整合起来。 (二)业务系统逻辑网络边界难以界定和隔离的问题 业务系统在使用虚拟机作为服务器后,传统的物理网络边界就失去了意义,虚拟机可以在虚拟化环境中进行漂移。虽然在逻辑上,一个业务系统仍然是由原先那几台服务器构成,但这几台服务器在物理拓扑位置上却并不一定在一起,甚至不固定,可能随着虚拟化环境资源的调配而发生变化,这样就使得以边界防护和隔离为管理目标的传统网络安全管理失去了存在的意义,同时也难以对一个业务系统的边界实施有效的安全隔离。 (三)安全设备监测负载过大、噪音数据过多的问题 在传统网络环境中,监控网络流量需要依靠在交换机上对数据包的捕获,再通过安全设备进行检测分析。而在虚拟化环境中,由于无法找到明确的网络边界,因此若想保证不存在安全监控的盲区,往往需要在所有物理交换机或虚拟交换机上进行抓包,以保证所有可能与被监控业务系统的通信流量都能够被捕获,这样就会在捕获到真正属于被监控业务系统的通信流量的同时,也抓取到大量的不属于被监控系统和主机的干扰数据,从而容易造成用于进行安全检测和防御的安全设备接收到过量的负载而导致处理能力和响应速度受到影响,同时大量的噪音数据也会影响安全检测的准确性,易产生大量的误报警。 四、基于软件定义网络技术的网络安全管理系统 针对上述问题,本文给出了一种基于软件定义网络技术构建的、可与新型职业院校信息化环境紧密结合的网络安全管理系统。采用集中式的管理,基于全景式的系统拓扑和业务关联的相关知识,能够有效地对复杂职业院校信息系统网络环境进行细粒度的信息流梳理和安全管理。为了获得全景式的系统拓扑,并能够提高细粒度的网络流安全管控能力,需要将软件定义网络的基础架构引入到职业院校的信息化网络环境中,即需要让整个网络环境中的软件交换机和硬件交换机都开启对Openflow协议的支持。安全管理系统通过调用SDN网络控制器的北向接口来获得整个网络的拓扑知识,并根据需求操控业务系统间的信息流的转发。在混合了虚拟化(云计算)网络环境和传统物理网络环境的企业信息化网络环境中,传统的物理交换机和虚拟交换机都需要开启Openflow协议的支持。传统物理网络仍然以物理局域网的边界为安全检测和防护的边界,并且可以支持以虚拟局域网的方式在虚拟化环境中使用虚拟机以扩展传统物理局域网的规模。为了能够提供基于业务的安全管理,我们提出采用业务流可信表的方式来关联业务模型与底层的网络流安全管控。系统通过提供管配接口,让安全管理员能够对其职业院校内部的系统进行逻辑边界的建模,形成以逻辑安全边界为管理对象的安全管理模型。业务流可信表则允许用户以软件定义的方式定义业务系统间的可信互访关系,包括业务系统内部主机间的相互访问是否可信,不同业务系统间的相互访问是否可信等规则。互访关系的定义将作为SDN控制器流表的生成规则,当互访关系为可信时,认为是无须监测的业务流,Openflow的流表项上将直接转发至目的节点,不在业务流可信表中的网络流量需要根据对安全设备的配置转发到相应的安全设备接入端口。在整个业务流的安全管理流程中,安全防护和检测的工作由专业的安全设备完成,这些安全设备被接入到职业院校的网络环境中,由安全管理系统统一管理。当用户创建业务系统模型后,即可为该业务系统指定边界安全防护和检测设备,这样就形成了一套完整的、基于业务系统逻辑边界的细粒度安全防护和检测流程。系统在启动后,通过虚拟化管控和SDN管控获得整个网络的拓扑信息,以可视化的方式将这些拓扑信息展现出来,并让用户在此基础上进行业务系统逻辑边界的建模,即指定哪些虚拟机属于一个业务系统。基于已创好的业务系统逻辑边界可在业务流可信表中指定相互间的可信互访关系以及一个业务系统内的主机间的互访是否可信。通过业务流可信关系转换模块将定义好的表项翻译为Openflow的转发规则,并通过SDN管控下发到相应的SDN交换机上。通过业务流可信表对业务逻辑和网络流管控的关联,网络安全管理系统能够对每个通过交换机的网络流进行监控与审计,对于符合业务流可信表定义的网络流直接进行转发,以减小安全设备的负载压力;对于不符合业务流可信表定义的网络流通过SDN的流表转发功能,将其转发至接入的物理安全设备上进行分析和检测,如对于数据库服务器和web服务器之间的连接关系认为是可信的,则他们之间的网络流将被直接转发,而外部主机直接对数据库服务器的访问将被认为不可信而需要被重定向至安全设备进行检测。同时系统也通过对业务流关系的跟踪分析提供基于业务流的安全审计预警能力,从而进一步加强整个系统的安全管理功能。 五、结论 本文通过分析现有软件定义网络技术的应用以及职业院校在新的网络环境下信息化系统所面临的安全管理问题,提出了一种有效可行的基于业务系统间可信互访关系表的网络安全管理模式,利用该方法实现的网络安全管理系统能够在业务系统级别实现对网络流的安全管控,并通过与业务逻辑的结合实现更加细粒度和有效的安全管理,并且能够有效降低安全设备的计算负载,是一种切实可行的网络安全管理方案。 作者:程庆梅 单位:北京信息职业技术学院 职业安全论文:职业教育铁路安全教育论文 1我国铁路专业类高职院校安全教育教学现状分析 在铁路安全教育工作中,把受教育者的安全意识、安全观念的深入性与牢固性称为恒常性。目前,由于我国绝大多数铁路专业类的高职院校在铁路安全教育工作的恒常性上,还显不够,因此其安全教育方面的工作未能达到理想状态。这种现状的出现,导致大批学生在其上岗后,需要企业进行时间较长的基于安全知识和安全意识方面的强化教育与培养,随后才开始接触铁路方面的实际工作。而且在通常情况下对于那些安全工作态度或安全工作意识未能牢固树立的学生来讲,企业方面突击性的集中安全教育的做法只能起到短时性的补救或促进作用,很难达到“入骨入髓”的效果。尤其是对那些在校期间未能养成较好的安全习性,在安全习性上出现了严重缺失的学生来讲,企业所做的那种突击性的集中安全教育对他们拥有或建立起恒常性的安全意识起不了太大的作用。这就是为什么总有少数顶岗实习学生或刚上岗的学生会发生安全事故的一个较为重要的原因方面。以上论述表明:为了使铁路专业类高职院校的毕业生能顺利地、较快地成为一名安全生产的合格者,我国铁路专业类高职院校十分有必要开展铁路安全教育规范化、体系化的建设,并且通过建设的校园铁路安全教育机制,对铁路专业类学生持续而系统地开展职业教育阶段的安全意识和安全技术的建立与培养,达到铁路安全教育恒常性的目的。 2改进高等职业教育阶段铁路安全教育的相关工作 上述研究表明,目前在我国铁路专业类高职院校中如何改进和完善铁路安全方面的教育工作,是摆在相关院校面前一个不可回避的现实问题。通过分析铁路企业的安全相关工作,发现在我国铁路专业类高职院校中,积极开展以学校铁路安全文化建设为平台的铁路安全教育活动是解决这一问题有效可行的途径。要对铁路专业类高职院校铁路专业的学生进行学生职业教育阶段的铁路安全教育,首先遇到的一个最为基本的问题就是,院校如何建设铁路安全文化的教育平台。铁路安全文化的建设形式可以参照铁路行业关于企业安全文化建设的内容,一般可以从铁路安全理念文化、铁路安全制度文化、铁路安全行为文化和铁路安全环境文化四个方面开展针对性的建设,整合院校已有的软件和硬件设施,对照建设需要,进行添置和完善。更为重要的是要结合铁路类各高职院校的办学特点以及铁路相关专业各自特点,通过教学过程设置和相关活动的安排,构建一种通用性较强的、针对我国铁路专业类高职院校的、适于高等职业教育阶段的铁路安全文化教育的模式和机制,促使学生的铁路安全教育系统化、效果恒常化。建立效果良好且可行的铁路安全文化教育模式和机制,并在这一模式和机制下建立起其执行组织,是我国铁路专业类高职院校进行高等职业教育阶段铁路安全文化建设的最为基本的中心工作。便是本文所构建的一种通用性较强的、针对我国铁路专业类高职院校的、适于高等职业教育阶段的铁路安全文化建设组织模式。中不难看出,该铁路安全建设组织模式从上至下呈三级管理机制。第一级为铁路安全文化建设委员会,第二级为铁路安全文化建设学生分会、铁路安全文化建设教师分会,第三级为铁路专业学生。一般型铁路安全文化建设的组织模式通常情况下,所示的一般型的铁路安全文化建设组织模式中的各级执行组织可按如下办法组成或建成:第一级的高职院校铁路安全文化建设委员会,由来自各高职院校的学生管理部门、招生就业部门、团委等部门的人员组成或建成;第二级中的铁路安全文化建设教师分会由来自铁路企业的安全技术人员、管理人员或教育人员,以及来自高职院校教学部门的涉及铁路安全方面或铁路课程教学方面教师或人员组成,第二级中的铁路安全文化建设学生分会由来自院校学生会、分团委人员组成;第三级的铁路专业学生由来自铁路专业的学生、就业于铁路行业的学生组成。各铁路类高职院校在应用的一般型铁路安全文化教育教学模式时,其执行组织的构建工作和实际的人员来源可结合院校具体情况和需要进行。 3校企衔接的铁路安全文化建设的意义 在参照铁路企业(或铁路行业)关于铁路安全文化建设的内容,进行铁路专业类高职院校的铁路安全文化建设过程中,非常有必要将铁路专业类高职院校的铁路安全文化建设与铁路企业(或铁路行业)的铁路安全文化建设进行有效衔接。其意义主要体现在以下几个方面:第一,重视并搞好铁路专业类高职院校的铁路安全文化建设与铁路企业(或铁路行业)的铁路安全文化建设体系化的有效衔接工作,能显著地提高或巩固铁路专业毕业生对安全生产技术和安全生产意识的重视性及其恒常性。第二,如能实现铁路专业类高职院校的铁路安全文化建设与铁路企业(或铁路行业)的铁路安全文化建设较好地进行衔接,无疑将有利于显著提高铁路专业类高职院校和铁路企业各自的铁路安全文化建设的效果性和效能性。第三,如能实现铁路专业类高职院校的铁路安全文化建设与铁路企业(或铁路行业)的铁路安全文化建设体系化的很好衔接,将有利于促成校企一条龙式的铁路安全文化建设机制的形成,而这样的铁路安全文化建设机制的形成将直接从整体上提升我国铁路安全文化建设的效果性和效能性。所以,在开展我国铁路专业类高职院校职业教育阶段的铁路安全文化建设上,必须要充分考虑与我国铁路企业(或铁路行业)的铁路安全文化建设实现一体化衔接。 作者:张哲 单位:武汉铁路职业技术学院 职业安全论文:特种作业安全职业教育论文 1特种作业培训问题探讨 1.1规范特种作业人员培训的重要性 特种作业人员的范围在辖区内工矿商贸企业、建筑施工企业、服务性企业、公益事业单位从事电工作业、金属焊接(切割)作业、起重机械作业、企业内机动车辆驾驶、登高驾设作业、锅炉作业(含水质处理)、压力容器作业、制冷作业、爆破作业、化学热处理作业、中小型机械作业、金属加工作业、建筑安全检查作业、建筑施工作业、木工机械作业、测量作业、钢筋机械作业、危险物品作业以及其他作业的人员等。 规范特种作业人员培训、考核工作的依据根据《安全生产法》第二十三条规定:“生产经营单位的特种作业人员必须按国家有关规定经专门的安全作业培训,取得特种作业操作资格证书,方可上岗作业。”对未按照规定经专门的安全作业培训并取得特种作业操作资格证书、上岗作业的,将依据《安全生产法》第八十二条规定:“责令限期改正,逾期未改正的,责令停产整顿,可以并处2万元以下的罚款。”培训、考核、办证。按照安全生产培训大纲规定,由公司特种作业人员培训中心对全市特种作业人员进行培训。培训结束后,组织专家组,按照国家安监局制定的特种作业人员安全技术培训考核标准,进行安全技术理论和实际操作考核。考核合格后,进行检查验收,利用信息平台,把学员培训考核结果录入计算机,作为各单位考核评优的基础资料。 1.2特种作业安全技术培训制度 关于公司的外部培训和内部培训的执行,公司法定代表人、项目经理每年接受安全培训。公司专职安全管理人员除按照建教《建设企事业单位关键岗位持证上岗管理规定》的要求,取得岗位合格证书并持证上岗外,每年还必须接受安全专业技术业务培训,特殊工种(包括电工、焊工、起重机械安装(拆卸)工、司索、起重工等)在通过专业技术培训并取得岗位操作证后,每年仍须接受有针对性的安全培训,其他职工每年接受安全培训。转岗、换岗的职工,在重新上岗前,必须接受一次安全培训。公司新进场的职工,必须接受公司的安全培训教育,方能上岗。班组长及带班人员的安全培训教育的主要内容是:国家和地方有关安全生产的方针、政策、法规、标准、规范、规程和企业的安全规章制度等。特种安装(拆卸)作业人员的安全培训教育的主要内容是:工地安全制度、施工现场环境、工程施工特点及特种设备的安全技术规范等。开机人员的安全培训教育的主要内容是:本工种、本岗位的安全操作规程、劳动纪律等。实行安全培训教育登记制度。公司必须建立职工的安全培训教育档案,没有接受安全培训教育的职工,不得在施工现场从事作业或者管理活动。安全培训的实施主要分为内部培训和外部培训。内部培训是指公司的有关专业人员或公司骋请的专业人士对职工的一种培训;外部培训是指公司劳动人事部委托培训单位对部分职工进行培训,从而取得上岗证或是继续教育,提高业务水平。定期安排公司领导及职工进行安全培训,以满足根据公司发展需要。公司的安全培训教育经费,从企业职工教育经费中列支。特种作业人员必须接受与本作业相应的安全技术理论培训和实际操作培训。职业高中、技工学校、中等专业学校毕业生从事与所学专业相应的特种作业,凭学历证明可免理论培训。特种作业人员培训必须依照国家安全监管总局制定的培训大纲进行。特种作业人员培训机构应当将培训计划、教学安排、学员情况、教师资格、收费标准等事前报送有关考核、发证机构审查、备案。跨地区从业的特种作业人员,可在户籍或者从业所在地参加培训。 2规范特种作业安全技术培训系列措施 纵观企业职工教育和职业培训的发展,特种作业安全技术培训既是职业培训又是职工教育培训,我们会深深体职工培训的发展过程是一个“以改革总揽全局、以改革促发展”的过程,也是紧密围绕公司的生产经营强化服务、不断创新的过程,所以需要不断地把特种作业安全技术培训规范化、系统化。 2.1确立职工教育优先发展战略,探索具有企业特色的发展模式 我们始终把企业进步发展的着眼点放在人才培养上,把职工教育和职业培训放在优先发展的战略高度去认识。特别是把职工教育发展规划与企业法人目标责任制相结合,实行职代会讨论制,把企业的智力开发和人才培养投资作为生产性投资,纳入到企业财务经营活动范围,把教育培训作为提高企业核心竞争力和市场应变能力的重要手段,纳入到企业发展总体规划和近期目标之中等措施的实施,从而能有力地保证职工教育的指导思想与企业的发展目标不背离,教育经费与生产科研经费同步增长,教育的自主行为不随人们的主观意志而改变,促进公司职工教育稳步、健康地发展和教育培训质量的不断提高。 为进一步强化公司人力资源的战略性开发,确保职教工作的重要地位,这里笔者按照现代企业教育制度的要求,对职工教育和职业培训管理体制进行了重新定位和有益的探索。一是确立了“以提高职工素质和激励优秀人才为目的”人力资源发展战略,突出了职工教育优先发展地位;二是建立和完善了职工教育法人代表目标责任制,形成了以公司总经理统管人力资源开发工作的新机制;三是实行“公司统筹、中心落实、部门配合”具有中国特色的职教管理模式,组建横向能协调公司各部室,纵向能指导各二级单位开展教育培训的新格局。新体制和新机制的建立,能较好地解决了管理与办学、培训与使用、晋升与待遇相脱离等问题,实现决策、管理和落实相统一,职前、职后教育相互贯通,初中高等职业教育特种作业安全技术培训协调发展,促进了人劳教统筹管理和人力资源的一体化开发。 2.2深化教育教学配套改革,促进特种作业员工与企业共同进步 依法治教、深化改革、健全制度是搞好职教工作的重要前提,也是建立现代企业教育制度的中心内容。为此,我们应该本着“形成制度、规范教育、促进效益”的原则,在认真贯彻落实国家《劳动法》、《教育法》和《职业教育法》等法律法规的基础上,按照中共中央、国务院“两个决定”的指导意见和指示精神,努力实践科学发展观,坚持“人才资源是第一资源”,坚持依靠第一资源落实“发展”第一要务,紧紧围绕公司技术进步和国际化经营,深入开展劳动、人事、分配三项制度改革。公司需要通过岗位测评,进行了劳动、人事、分配三项制度改革。首先要制定并推行《技术等级管理办法》及配套的《职业通路设计方案》和《职业技能鉴定工种目录》等多项制度。这些政策措施以绩效考核为依据,通过员工胜任工作能力评价,决定职位(技术等级)晋升,依据岗位价值关系,分配向关键岗位和技术复杂岗位倾斜。新机制的建立与推行,不仅完善员工职位发展路径,明确了职业晋升通道,而且有效地促进员工参加培训学习的积极性。然后制定与推行例如《职业培训制度》、《技术竞赛和技师考评办法》、《职业培训质量评估规程与办法》等一系列配套措施。 此外,我们还根据职业培训加快发展的需要,实施培训项目开发制度和学科带头人制度,建立有利于骨干教师和学科带头人成长的竞聘机制和激励机制,设立了包括继续教育奖励基金等在内的“特殊作业安全技术培训基金”,完善了各项项制度,内容涵盖特种作业员工培训管理等各个方面。这些保障体系的建立与形成,不仅为公司人力资源的战略性开发和今后一个时期深入开展教育培训工作提供了重要依据,而且加快了职工教育和特种作业培训工作的规范化开展,促进了企业和员工共同进步与成长。 2.3大力开展教育培训活动,实现特种作业员工教育由数量型向质量效益型转变 为适应公司加快发展和实施国际化经营的需求,公司的特种作业员工教育和职业培训工作,以改革总揽全局,全面落实科学发展观,积极探索具有企业特色的现代企业教育制度,初步形成了以岗位培训、职业资格培训为重点,职业教育与继续教育协调发展,突出骨干人员和高级人才的培养,自主办学、灵活多样、供给与需求相适应的企业教育新格局。走出了一条业余与脱产相结合、集中培训与分散办班相结合、厂校联办与校际协作相结合的办学新路,探索出一套适合自己企业发展的岗位培训模式和人才培养体系以及培训、考核、使用相结合的育人、用人机制。最终实现特种作业员工教育内容和形式由数量型向质量效益型的转变。 1、职工队伍素质结构改善,培训队伍专业水平需要不断提高,以职工培训中心为基地,通过职业培训,员工的知识、技能水平不断提高,人才规模和人才总量不断扩大,特种作业员工队伍的素质结构不断改善。为公司产业升级和技术进步创造有利条件,为企业加快发展提供强有力的保障。 2、注重培训手段创新,推动职工教育和职业培训实现又好又快发展——培训针对性增强,手段灵活多样培训工作紧密围绕公司国际化经营和提升企业核心竞争力需要,以提高职工职业能力和综合素质为核心,以项目开发为主要手段,合理地设计培训方案,增强了培训的针对性、实效性;将“模块式”、“分组训练”等模式应用于教学培训,增加了学员的感性认识和动手能力;岗位培训、继续教育、学历教育相继开展,促进了职工知识、技能结构的改善;联合办学、委托培养、专业进修和专项培训互为补充,进一步发挥了公司内外部教育资源的作用,有效的缩短了人才成长周期。 3、勇于承担大企业的社会责任 社会化帮扶培训取得新进展充分利用公司在教育培训方面的资源优势,面向职工子女和社会待业青年,开展就业前职业技能培训,面向周边地区和少数民族地区,大力开展农村富余劳动力转移培训,取得显著成绩。 建立高质量培训基地,打造高素质员工队伍,当前,我国正处在全面落实科学发展观,实施“十一五”发展规划,加快小康社会建设步伐,构建资源节约型、环境友好型社会的关键时期。人才问题不仅是关系到党和国家发展的关键问题,也是关系到企业持续、稳定、健康发展的关键问题。提高企业竞争力,促进经济发展,既需要管理人才和科技人才,更离不开生产一线的高技能人才。加强和改进公司的教育培训工作,加快人才的培养,对于公司实施国际化经营和实现又好又快发展、促进我国和谐社会建设具有十分重要的意义。 3.1创建学习型组织,争做知识型员工,构建终身教育体系要从国家经济发展战略全局出发,从生产力发展的客观规律出发,从公司的长远发展前景出发,高度重视人力资源开发对于企业发展的战略意义。要按照国务院批转教育部制定的《2003--2007年教育振兴行动计划》的要求,进一步解放思想、更新观念,全面落实科教兴国战略和人才强国战略,积极开展创建学习型企业和学习型组织活动,为广大员工构建终身教育体系。 3.2以科学发展观统筹全局,加快建立技能型人才培养规划,完善育人机制要统筹职工教育与企业生产经营、基本建设和人力资源开发的协调发展,努力实现办学指导思想上的三个转变:一是从计划培养向市场驱动转变,二是从理论灌输向技能实践提高转变,三是从专业学科为本位向职业岗位技术能力为本位转变。要配合并支持公司建立技能型人才培养规划,将技能型人才的培养纳入企业队伍建设整体规划之中加强管理。要在员工新职位体系的基础上,按照员工职业通路的要求,结合职业生涯设计,建立与企业紧密联系的“能上能下,能进能出”的培训、使用、待遇相结合的技能型人才育人、用人机制。 3.3加快技能型、创新型人才的培养,为公司加快发展提供强有力的保障在办学方式和办学机制上,要实事求是,积极探索灵活、多样、开放式办学模式,继续加强与各企业、高校的合作,努力形成多元化的办学格局;要继续深化岗位练兵和技术比武活动,大力倡导技术工人也是人才的观念,积极营造“人人学技术,个个争模范”的良好企业氛围。 要依托高校优势,以主导专业、紧缺专业为主,每年安排一定量的特种作业员工参加博士、硕士研究生、研究生课程进修委培学习;开展多项科研项目,公司领导带动专业技术人员成长,确保高级人才培养的数量和质量。 要大力开展管理人员和特种作业技术人员的继续教育。围绕科技进步和管理创新,通过专题讲座、专业培训和课程进修等形式,重点强化企业战略管理、国际商务、资本运营、风险控制、资源管理等培训,加大国际化经营人才培养力度,提高创新能力;进一步加强人力资源培训与开发的力度,着重培养一批能够提高公司核心竞争力、具有自主知识产权的研究开发人才,掌握先进技术、具有较强创新能力的高级技术人才,董技术、会管理、董国际经营的复合型人才,增强企业的综合竞争能力,为公司实现又好又快发展提供强有力的人力基础和智力保障。 加强并扩大技能型劳动者培养的力度,按照国家大力发展职业技术教育的新形势要求,不断更新办学理念,创新培训方法,找准办学方向,架设服务“立交桥”。立足企业,面向社会,面向广阔的农村开展服务,开展“订单式”培训,推行现代企业学徒制培训模式,为社会培养大批富有创新精神和实践能力、有较高职业素质的实用型技能型劳动者。 4、进一步加强师资队伍和培训基地的建设 为企业和社会发展搞好服务要按照《教师队伍建设规划和实施意见》的要求,通过外出进修、下厂调研、现场实习等多种方式并依托企业资源优势加快师资队伍的培养,努力打造一支结构合理、能够满足企业和社会技能型人才培养需要的培训师队伍。要按照上级主管部门的要求,继续加强国家高技能人才培养基地、国二级安全生产培训基地、省专业技术人员继续教育等培训基地的建设,加大培训基地和各实训站点的建设与投入,不断完善培训条件,打造布局合理、分工明确、优势互补的专业培训基地,为公司人力资源开发创造更为有利的条件。要进一步加强培训项目开发工作,加大学科建设力度,大力倡导科学、严谨、务实的工作作风,弘扬奉献精神,切实加强教学领域的研究。在对培训对象、培训目标、培训方法、培训内容进行系统思考前提下,结合公司的改革发展实际,做好培训项目的开发与策划,不断提高培训质量与服务质量,创精品培训项目,提升培训的整体效益。 5、积极引进先进教育培训理念 培育和推广新型教育培训技术要充分利用公司信息港、校园网等网络技术和优势,不断引进先进的教育培训技术。在继续做好企业内部卫星数据广播课程、英语电视专题讲座课程和“英语沙龙”的基础上,开发和建立各工种、专业培训课程网络平台,为企业的人才的培养和员工的职业发展提供信息与技术支持,实现企业与特种作业员工共同进步,促进公司实现又好又快发展。 职业安全论文:石油企业员工职业技能和安全培训的关系 摘要:随着科学技术的不断创新,为增加产能油田上新设备、新工艺的大量使用,对员工的技术操作水平需要不断的更新和补充,怎样做好石油员工的职业技能培训和安全教育工作的更新和补充,不仅能将减少企业事故发生的概率,而且已经成为影响石油企业安全生产,提高企业经济效益的重要影响因素。本文就怎样做好石油员工职业技能培训,以及安全、效益之间的关系进行分析。 关键词:石油企业;职业技能;安全;效益 1正确处理石油企业员工职业技能培训与石油 企业经济效益这两者之间的关系随着国际交流的加深,与世界各国在石油领域的技术交流和跨国合作项目的开展,大量的新技术和新工艺应用到石油石化行业中,科学技术成为提高经济效益的主导,使生产效率大大提高,国内外石油石化企业间、各个行业之间的竞争随之加剧,企业的生存和发展实际上变为人才间的竞争,不但需要高学历的科技人才更需要一线高技能的操作员工,只有掌握了现代技术才能生产出符合社会需要具有竞争力的产品。如何做好一线员工的职业技能培训工作成为每个企业管理者必须考虑的问题,首先要全面了解各类操作员工的年龄、文化程度和个人的兴趣爱好,特别是常年工作在野外的员工,由兴趣爱好入手积极诱导员工开展各类文体和劳动技能趣味活动比赛,培养员工学技术、搞创新的热情。让各类技术专家、技师和高级技师到生产一线去,对员工进行系统规范的技能培训,同时以职业技能鉴定的成绩促培训质量的提高。企业中的每位培训工作者应将提高石油、石化企业员工的综合能力作为企业培训的最终目标,循序渐进的开展培训工作,确保企业员工学到更多生产技能和理论知识,使一线操作员工更好的掌握各类不同设备的操作性能和相关的参数要求,同时也可降低实际操作中的风险,实现低成本高产出使企业获得更高的经济效益。 2正确看待员工操作技能和安全培训教育在企业中经济效益 对于企业而言拥有既懂技术有懂安全知识的一线操作员工是非常重要的因素,企业的新科技新产品都是通过一线劳动者的付出实现的。操作员工在进入石油石化企业后,对油田各作业区的生产设备运行状况和生产工艺原理不甚了解:油田的危险源在哪里?有什么防护措施等,这些都要求员工在正式上岗前进行技能操作和安全培训教育,石油石化企业经济效益增长速度,只有使油田一线广大操作员工的综合素质全面得到提高才能实现,因为每一个管理者都清楚的知道企业经济效益与否=产值+利润+减少安全生产伤亡事故直、间接赔偿金、损失+特种设备、设施、机械非正常损坏、零件配备、修理费用等等诸多因素所造成。因此,通过技能培训更好的了解生产现场的工艺流程,掌握生产设备使其得到最大程度的合理利用,进一步减少或者避免一线员工的违章操作行为,使油田生产的物耗、能耗都得到不同程度的降低,同时推动企业技术进步和创新降低事故发生率,提高产品的社会竞争力。操作技能和安全培训教育对企业的经济效益是相互相成、相互促进的作用,只有做好才能实现家庭幸福、社会稳定、企业经济效益的增长。 3对员工操作技能和安全培训所产生的效益要进行综合的评价 由于各种原因各油田的生产管理者只重视完成上级部门下达的产能,而对每个劳动者的技能和安全教育都未引起重视基本上是走过场,究其原因是因为不能直观将其经济效益准确的计算出来,一般我们习惯用培训的优秀率或者培训的及格率作为员工整体的考核标准,用这两个标准作为员工年终培训教育的成果去衡量考核企业员工培训站的工作业绩,而不是通过员工劳动技能的提高所带动的产量增加来计算的,所以在对操作技能和安全培训所产生的经济效益标准进行评价时,要从不同的角度考虑各方面的因素,做出综合性的分析才能再进行相应的评价,也可以选择对比的方法来进行计算,对员工的操作技能和安全培训所产生经济效益要进行科学的评价。 4进一步提高管理方式和培训方式的创新 在开展培训之前,要重视做好调查研究工作,合理确定教育培训的内容和组织方式,必须做到理论联系实际,根据现场实际生产的技术要求和工艺流程的需要,开展对员工的现场培训工作。一是:各类技术专家、技师和高级技师对不同的岗位员工,选择理论讲解与油田生产实际相结合的形式,采用班组培训、岗前培训、半脱产培训、全脱产等多种形式相结合的生产技术培训方式,纵向整体推进,横向全面提高,增强教育培训的针对性和实效性,使员工熟练掌握生产设备的技术状况和工艺流程;二是:石油企业员工的文化程度不同各种学历参差不齐,也可以采用在每个生产作业区有技术骨干上班前或者下班结束后培训一个小时,坚决杜绝大锅烩的培训行为,在进行相应的学时计分,在达到规定的学分后再经过最终职业技能鉴定考试,考试合格者才能视为通过了操作技能和安全的培训。三是:特殊工种的培训教育,根据法律法规对从事特种作业员工必须进行专业的安全教育和安全操作训练,获取安监等部门认可的,有资质的部门颁发的有效证,一定要确保所有的员工都能做到持证上岗,坚持评审、复训制度,坚决杜绝出现不思进取、混骗过关的情况。员工培训的鉴定合格率要与各个作业区的领导年总考核挂钩,必须严格遵循相关规章制度,确保每位操作员工都能学到真正的技能。 5结语 我国从改革开放以来30多年过去了,石油企业每次发生的事故所造成的人员和设备以及对周边环境的污染,都是由于施工人员的技术和安全培训不到位,在实际工作中违章作业,使个人和企业均遭受不同程度的损失,有的员工甚至付出了生命的代价,给自己家庭造成了巨大悲伤和痛苦。随着中国经济的高速发展,工业化进程步伐的加快,对重要能源石油的依赖度越来越来高,采用先进的机械设备提高石油产能的同时,如何做好员工职业技能培训和安全教育工作是一个系统的工程,而以人为本,提高员工的综合素质是工作的重要核心,只有通过加强各类培训工作,提高员工的技能和安全意识,做到人人懂技术、人人重视安全、才能有效地减少了工作中人为的不安全行为,为企业参与竞争打下了良好的基础。 作者:姜岩 单位:新疆油田公司职业技能鉴定中心 职业安全论文:公路工程质量安全与职业道德分析 摘要:截止到2015年,我国公路建设总里程将达到450万公里,其中高速公路总里程达到10.8万公里,已经超越美国,位居世界第一,但是从道路密度(道路总里程/国土面积)来看,我国的道路密度与美国、日本相比,还存在很大的差距。由此可见,未来我国的公路工程建设是非常有前景的。 关键词:公路工程;质量;安全;职业道德 1引言 随着我国公路工程建设的蓬勃发展,为更好地建设出质量与安全兼顾的公路工程,加强公路工程质量控制与安全控制是迫切需要得以实现的。本文主要通过三个方面来具体阐述了如何在公路工程建设中确保安全生产,保证工程质量,详见下文分析。 2在公路工程建设中加强质量控制 公路工程建设最终质量的好坏与施工中的质量控制是息息相关的,要提高公路工程质量就必须抓好施工阶段的各个环节。首先,施工方需要对公路工程项目的管理者、负责人提出严格要求,确保项目管理者、负责人具备质量意识和工程组织管理的能力,并且要求公路工程施工人员具备相关资质,特殊工种需要持证上岗。其次,加强原材料和半成品设备的质量控制,优先使用节能环保的建筑材料,禁止使用国家明令淘汰的建筑材料。使用的建筑材料必须具备出厂证明,质量保证书,技术合格证,沙石等原材料要严格分类堆放,并且有篷布覆盖。再次,加强施工工艺的控制,在路基施工中要严格控制摊铺厚度,并且分层碾压,比如,软土地基处理是公路工程施工中很重要的环节,如果施工工艺处理不当,则容易导致路基不均匀沉降和桥头跳车等问题。在沥青混凝土路面施工中,路面必须具备足够的强度、稳定性和抗滑性,这就要求现场负责人严格控制沥青混合料的质量和施工工艺。然后,选取先进的施工设备,提高施工质量水平。比如具备国际国内先进水平的摊铺机、压路机、拌和机等,公路工程施工前,做好施工设备的检查和维修,明确施工设备的工作状况,确保其正常运行,不影响公路工程的施工进度。最后,加强对施工环境的控制。做好天气预报,并对恶劣天气及时采取预防措施,减少气候对公路工程进度的影响。并且要严格执行国家和地方政府有关的环境保护法律法规,积极防治在公路工程施工中所产生的噪音、废气(粉尘)、废水、废弃物等环境的污染和危害,保护和改善环境。 3在公路工程建设中加强安全控制 加强安全控制的目的是对施工安全状态进行有效控制,消除和控制施工过程中的不安全行为和状态,预防事故的发生,确保施工生产顺利进行,保障员工的生命安全。首先,需要加强施工安全方面的教育,提高人员的安全意识和知识水平,施工前按照各项工作内容编写安全注意事项和作业安全细则,并且组织全体人员学习,在公路工程建设中严格按照安全注意事项和作用安全细则来实施。其次,构建安全组织,强化安全检查机构,选拔责任心强的人员担任专职安全员,充分发挥其监督管理的作用,通过定期召开安全施工会议,分析事故的原因和解决措施,提出科学合理的安全防范措施和施工规划,尽量杜绝和减少安全事故的发生。再次,加强司机的安全教育,禁止无证或酒后驾车,在货运途中遵守交通规则,防止运输途中的交通安全事故,并且施工场地内的机动车辆也必须双证齐全,非施工车辆和人员不得随意进出施工场地。然后,做好用电、用火的安全保障措施。施工场地内的电力设备、电力线路均由专业电工管理和架设,并且经常做到维护和检修,对于不符合规定的电力设备不得使用;施工场地和工作人员生活区域均制备充足的消防器械,严格控制易燃易爆物的储备和堆放,消除可能存在的火灾隐患。最后,针对高空作业编制高空作业安全技术手册,要求施工人员提高安全意识,严禁酒后高空作业,作业人员必须佩戴安全帽、系好安全带、挂好安全网,严禁人员随起重机上下。 4加强人员的职业道德规范 职业道德就是满足职业特点所需求的道德情操和道德准则,随着我国公路建设的不断加快,公路工程施工中的职业道德与员工和企业的生存发展息息相关,所以在公路工程中加强职业道德规范,不仅是对员工个人的行为规范和要求,而且是企业对于社会所应当承担的责任和义务。在笔者实际的工作和调查中发现,当前公路工程施工中存在一些职业道德不高的情况,具体分为以下几点。第一,个别员工不认真履行工程质量职责,这既是安全意识淡薄的体现,也是职业道德方面的缺陷,在质量管理的过程中责任心不强,容易给企业造成不良影响。第二,有些施工项目负责人工作拖拉,不能及时给管理部门提供准确的工程施工情况,存在的技术质量问题或安全问题不能及时去改正,影响公路工程施工的进度。第三,少数员工无视管理部门的规定,不遵守施工中的质量要求和安全控制,不能按时上班上岗,严重违反企业的管理制度。针对以上三点问题,职业道德规范可以从以下几个方面来着手。第一,强化为客户服务和为社会尽责的宗旨,认真履行岗位职责,一切行为准则都要以客户服务和为社会尽责为原则,并且每位员工都需要把这一原则落实到各项工作中去。通过对施工安全事故的案例分析发现,大多数安全事故都是可以避免的,主要是由于负责人或操作人员不具备责任心,工作不够细致引起的,而强化负责人和员工的道德意识,增强其责任感和使命感,才能真正做到保障工程质量,减少安全事故的发生。第二,不得参与可能与企业利益相冲突的活动,不得利用职务之便,以权谋私;员工不得接受可能影响到企业决策的馈赠或贿赂,也不能允许其亲属或其他人代为接受;在物品采购中,应该严格按照企业的采购方案实施,不得收取回扣或其他有价值的物品。第三,加强职业道德修养方面的培训工作,让员工能在培训工作中得到自我反思和自我完善,能够做到爱岗敬业、廉洁自律、客观公正、实事求是。 5结束语 公路工程质量安全与职业道德是一项复杂的系统工程,影响其内在的因素有很多,但是作为公路工程施工中的工作人员,只有建立健全质量安全管理,提高施工人员的安全责任意识,强化相关部门人员的职业道德,才能建成一流的优质工程。 作者:仁青 单位:西藏天路股份有限公司 职业安全论文:煤矿安全与职业卫生现场评估的实践 摘要利用技术服务机构,充分发挥专家智慧,开展煤矿安全与职业卫生现场评估,帮助煤矿企业查隐患、提建议、促整改,宣讲法律法规、标准,增强技术交流,完善制度,推动煤矿安全基础建设,对预防减少事故灾害起到积极的促进作用。 关键词煤矿;安全与职业卫生;现场评估 1煤矿安全与职业卫生评估基本情况 1.1概述煤矿安全与职业卫生评估是山东煤矿安全监察局贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,推进煤矿安全监察工作“关口前移、超前防范”的一项重要创新之举。笔者自2011年连续6年在煤矿开展现场评估的实践证明:帮助煤矿查隐患、提建议、促整改、强基础,对煤矿安全生产以及安全基础建设起到了极大促进作用。1.2现场评估的依据与要求现场评估是一项综合过程,依据山东煤矿安监局制定的评估标准,采用定性与定量的方式,通过在煤矿现场查资料、看现场、座谈交流,从而发现问题、提出建议,经交流讨论后形成结论。遵循客观公正、科学准确的原则;遵守职业道德,严禁徇私舞弊;贯彻落实中央“八项规定”精神,执行山东煤监局“五不准”要求。1.3现场评估的内容2011年为安全生产保障、采煤、掘进、机电、运输、通风、防治水等7个专项;2012年至2015年为:安全生产保障、采煤、掘进、机电、运输、通风系统、瓦斯防治、综合防尘、防灭火、监测监控、防治水、压风自救、供水施救、职业卫生、紧急避险、安全标志、安全培训、应急管理、人员定位、通讯联络等20个专项;2016年为安全生产保障、采煤、掘进、冲击地压防治、机电、运输、通风系统、瓦斯与煤尘爆炸防治、防灭火、安全监控系统、地质保障与防治水、职业危害防治、安全培训、人员位置监测系统、通信联络系统、应急救援等16个专项。 2现场评估的实施 2.1制定指导方案从评估组组成、专家选聘、现场评估要求及流程等方面制定指导方案,以使现场评估工作有所遵循。2.2组建评估组评估组一般由1名领队、11-12名评估专家、3名保障人员组成。(1)领队:由本中心人员担任,负责评估的日常组织、安全管理与廉洁自律,签发评估报告。(2)专家组:结合省内不同区域煤矿水、火、瓦斯、冲击地压等灾害类型特点,选聘忠于职守、乐于奉献、实事求是、依法行事,具有丰富经验的知名技术人员组成专家组,并划分为综合保障、采掘、机电运输、一通三防、地质防治水、职业卫生等专业组,负责各相关专业的评估,对评估结果的准确性、完整性、公正性负责,编制修改所评估的专业报告。指定1名技术业务优良、责任心强、善于管控的专家任专家组长,负责专家组的工作,对评估报告进行审核确认。(3)保障人员负责评估组的后勤联络工作。2.3现场评估现场评估时间一般2天/矿。主要有首次会议、查阅资料、现场察看、核查及交流、专业组讨论、集中讨论、末次会议等环节。(1)首次会议由领队主持并简要介绍现场评估有关事项与要求;专家组长对专业分工、时间进度等做出安排;矿方结合采掘工程平面图介绍采、掘、机、运、通等生产系统、“六大系统”建设与运行、灾害预防与控制以及职业卫生等情况。(2)查阅资料与现场察看。按照分工,在查阅规章制度、作业规程、图纸的基础上,对井上、下现场进行察看,并携带噪声计、风表、米尺等工具进行简单测量。根据资料与现场察看情况,进行符合性、一致性核查。发现问题,向矿方陪同人员讲明所依据的法律法规、标准、规范,经充分交流沟通后提出合理解决问题的指导意见,以利于问题的整改。(3)评估结论。根据查阅资料、察看现场情况,专家之间对发现的非自身专业问题及时相互交流通报;各专业组交流讨论初步确定需要提出的问题与建议,提交评估组集中讨论后形成最终的现场评估结论。(4)末次会议。领队主持,专家组长通报评估结论并征求矿方的意见,如无异议,双方在书面文件上签字确认。 3现场评估的特点与成效 3.1特点(1)借脑用智,查缺补漏。安全隐患、职业病危害因素无时无处不在,企业自身熟视无睹、习以为常。依靠专家开展现场评估,对制度建设、作业现场、安全管理等方面既查问题,又提建议,出谋划策,促进整改,在一定程度上可以解决煤矿安全生产工作中的系统性与深层次问题。(2)全面覆盖,细查深查。充分利用专家专业优势,对采掘工作面、探放水施工作业点和主要生产系统、机房、硐室全覆盖,对系统各环节、要素进行解剖式诊断,有利于发现问题。(3)抓大带小,上下兼顾。关注大系统、大问题,同时,不放过小问题、小隐患;对井上与井下、制度措施与执行落实、图纸资料与现场实际等环节审阅察看,做到统筹兼顾。(4)与时俱进,针对性强。结合不同时期安全生产工作的重点,例如“打非治违”、“四化”建设等有针对性的评估。(5)重视服务、推广先进。从事煤矿技术与管理工作多年、积淀深厚的专家们发现问题时积极与矿方人员交流沟通,从制度建设、规程编制、现场管理等方面传授经验,同时,注重宣传先进技术、先进生产工艺、先进管理方法等,带动矿方人员提高水平,推动基础建设。(6)认真通报,及时报告。对发现的问题与提出的建议书面通报矿方;对有可能构成重大隐患的,及时向监管监察部门报告,以便采取措施,消除隐患。3.2成效(1)注重评估效果,有针对性地解决问题。2011年针对小煤矿多的现实,重点关注机电设备及其管理薄弱环节,发现某矿井下配电柜使用闸刀开关,及时报告相关部门;2012年职业卫生纳入评估专项,对职业卫生机构设置、制度建设、劳动防护用品发放等进行重点评估,督促煤矿企业尽快落实到位;2013年结合《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》(GB/T29639-2013)、《国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发 煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行) 的通知》,对煤矿企业应急预案编制,“六大系统”建设基本要求、管理维护、验收、监督检查等进行重点评估;2014年在关注“四化”建设的同时,针对省内冲击地压矿井与采深超过800m的矿井实际,专门聘请省内冲击地压防治专家进行重点评估,发现某矿3203采面已形成孤岛开采后,建议其在未装备微震与应力观测系统前停止回采,并及时向监察部门报告。(2)注重现场实际,消除事故隐患。对现场查出的架空乘人装置制动闸磨损失效、运送柴油油罐机车轮对挡盖缺失、局部供风量不足导致局部通风机喝循环风等影响生产安全的急切问题,要求矿方立即做出现场处理。(3)发挥技术支撑作用,配合监察执法工作。2012年结合淘汰设备使用,2014年结合“双七条”、山东煤监局“九个七条规定”,以及“六打六治”打非治违专项行动,2016年防范煤矿大事故等,充分发挥技术机构的专业优势,紧密配合安全生产工作的主线,充分体现了评估工作与监察执法的时效性与紧密性对预防事故发生起到了积极作用。山东煤监局持续深化“六个执法”、提升123工作思路,2015年山东煤矿安全生产形势创历史最好水平,96%的煤矿实现了“零死亡”,全年发生一般事故6起,死亡8人,百万吨死亡率0.055。(4)交流提高,提升安全基础建设。评估专家长期在煤矿一线工作,既懂技术理论,又有实践经验;既精通煤矿设备性能、采煤工艺,又了解煤矿安全与职业卫生管理工作的规律,对存在的安全隐患及时发现,提出解决的思路、方案和建议,并与矿方技术人员沟通交流,起到了现场培训、传帮带的效果,使矿方人员丰富了知识,开阔了视野,提升了水平。笔者现场评估矿井2011年15处、2012年42处、2013年60处,2014年69处、2015年29处、2016年正在进行中。从评估的情况看,2012年有的矿井发现问题及提出建议90余条,2015年减少至30余条,从另一个侧面也表明安全基础建设逐年提高。 4结束语 通过煤矿安全与职业卫生现场评估感到:煤矿企业将安全管理与评估工作有效衔接,评估已经成为企业安全管理体系中不可或缺的一个重要组成部分;煤矿企业认真细致地开展对标自评,促进了安全隐患的排查与整改;煤矿企业结合“四化”建设,积极研发和推广应用先进技术,矿井安全装备水平不断提升。煤矿安全与职业卫生现场评估是煤矿安全监管监察工作的有益补充,是引进社会专业技术力量推动煤矿安全基础建设的创新。如果能采用政府划拨专项经费,或者采用政府购买服务的方式进行评估,同时,结合大数据对评估结果进行利用,将会使评估工作更有成效。 作者:胡文信 李澎 董雪岭 单位:山东煤矿安全监察局安全技术中心 职业安全论文:职业健康安全与企业安全文化建设研究 摘要:职业健康安全管理体系与企业安全文化建设实质上是不可分割、相辅相成的,均可以发挥凝聚人心、统一安全思想的重要作用。该文首先分析了职业健康安全管理体系与企业安全文化建设的联系及区别,其次深入探讨了职业健康安全管理体系与企业安全文化建设有机融合的途径,具有一定的参考价值。 关键词:职业健康安全管理体系;企业;安全文化建设 随着党中央、国务院对于安全生产重视力度的日益加大,安全生产已经成为了企业当前的中心工作,尤其是生产环境恶劣、生产作业危险性较大的企业,安全管理更是极为重要。从目前来看,各种职业健康安全管理体系也都有条不紊地在企业推广应用中,但是很多企业却往往存在着误区,认为只要有效推广执行了职业健康安全管理体系,那么就可高枕无忧,就必定能够提高企业安全管理水平。但实际情况并非如此,职业健康安全管理体系只有与企业安全文化建设相结合,才能够切实提高企业安全管理水平。企业安全文化建设既是企业求生存、谋发展的必需,又是提升企业安全管理水平的主要措施,更是落实职业健康安全管理体系的重要渠道。职业健康安全管理体系与企业安全文化建设实质上是不可分割、相辅相成的,均可以发挥凝聚人心、统一安全思想的重要作用。该文就职业健康安全管理体系与企业安全文化建设进行探讨。 1职业健康安全管理体系与企业安全文化建设的联系 企业安全文化主要是指企业结合自身实际情况,基于安全生产的角度开发创造出来的文化,主要包括两大类因素,分别是安全精神因素、安全物质因素,起源于1986年的美国。而职业安全健康管理体系则是一种管理制度,与企业安全文化建设同期发展,主要目的在于为了让企业控制安全事故损失、降低员工的职业病发生率、承担相应的社会责任等。无论是职业健康安全管理体系,还是企业安全文化建设,其根本目的都在于提升企业安全管理水平,具有极为密切的联系,主要体现在:工作组织的同一、工作手段的相融与相似、工作目标的相似与相通、工作对象的一致、工作方向的同力与同向。1.1工作组织的同一基于当前企业组织结构来看,企业中负责职业健康安全管理体系推广与企业安全文化建设的工作组织往往具有同一性,这为职业健康安全管理体系与企业安全文化建设的有机融合提供了组织结构的便利。1.2工作目标的相似与相通职业安全健康管理体系主要是企业基于控制安全事故损失、加强安全健康管理力度等方面的需求处罚而建立起的现代安全管理模式,具有持续改进性、全过程控制性、系统性、预防性、先进性等显著的特点,其根本目标在于保护人的安全,确保人的身心健康。只有对“人”的需求予以理解,只有对“人”的需求予以尊重,才能够将“人”的素质切实提升,才能够让职业安全健康管理体系变得朝气蓬勃。而企业安全文化建设的基本原则是“人本主义”,一切活动的出发点和落脚点都是在于尊重人的需求、提升人的素质。由此可见,无论是职业安全健康管理体系,还是企业安全文化建设,都是紧紧围绕着“人”,将“人”视为工作的落脚点和出发点,职业健康安全管理体系与企业安全文化建设的工作目标具有相似性与相通性。1.3工作对象的一致企业广大员工是职业健康安全管理体系与企业安全文化建设共同的工作对象,企业安全文化主要侧重于培养广大员工的安全进取精神、安全信念、安全意识等,而职业健康安全管理体系则主要通过改进环节、计划环节、检查环节、行动环节的文件化形式来加强员工日常操作、日常行为的规范。1.4工作方向的同力与同向无论是职业健康安全管理体系,还是企业安全文化建设,其本质都是服务于企业的可持续性发展,因此,工作方向具有同力性与同向性。主要体现在两点:第一点,均服务于企业的需要;第二点,均需要保证社会主义方向、坚持党的领导。 2职业安全健康管理体系和企业安全文化的区别 职业安全健康管理体系主要是立足于提升企业安全管理水平的“硬件”环境建设,而企业安全文化则主要是立足于提升企业安全管理水平的“软件”环境建设。企业安全文化主要在于保护广大企业员工能够在“不亡”、“无损”、“不伤”、“无害”的环境中生产作业,并且培养他们的安全进取精神、安全信念、安全意识等,做到“尊重人”、“保护人”、“关心人”、“爱护人”,务必要让“人”的价值与企业的安全生产理念相互统一。企业安全文化既是企业活力的源泉,又是企业之魂,通过给广大企业员工营造出选择过程中,施工人员应全面掌握输配电设备对于整个工程安全性和施工工艺的影响,因此,在设计建设输配电工程之前,应从工程建设地区的实际情况出发,充分考虑工程的设计施工安全和质量方面规定,提高输配电设备采购的质量。2.5提高安全管理水平,强化施工人员和管理者的安全意识输配电工程现场管理水平及施工人员安全意识的提高主要表现在下述两个方面:一方面,定期组织安全管理知识学习与培训,实现施工人员和管理人员专业知识以及实际操作技能等方面整体素质的提高;另一方面,注重安全思想意识的宣传工作,树立施工人员和管理人员良好的工作态度。在输配电工程设计施工过程中,施工人员和管理人员的安全意识不足是很多事故发生的主要原因,因此,所有工程人员均应树立安全意识,保持正确的工作态度。2.6控制工程验收阶段的质量管理输变电工程施工收工后,需要委托专业的部门对工程进行验收审核;施工管理人员要总结工程的前期准备、工程施工中、竣工验收等阶段出现的问题情况,然后分析原因,做好解决方案,同时把该次经验用到下次施工中;要对检修调试工作高度重视,确保操作人员按照规范的制度流程进行电路检修,以最认真的态度做好施工竣工的验收管理工作,做到严格要求。2.7加强施工质量管理工作的策略分析针对施工质量所进行的控制工作在整个输配电工程现场管理工作中占据重要地位。施工单位在对输配电工程项目进行施工以前,一定要对输配电工程所具有的施工质量计划进行制定,对输配电工程施工所具有的工序、技术以及方法等加以明确,减少质量问题的发生。在施工工作进行的过程中,施工单位一定要对施工设备以及材料方面的问题予以保障,施工工作所具有的技术方案必须同施工计划保持一致。在施工过程中,施工工作人员要努力处理好所有环节,使输配电工程现场管理工作得以顺利实施。除此之外,有关管理部门还应该对输配电工程施工质量进行定期抽查,有助于及时发现施工中的质量问题并能够及时加以解决。 3结语 输配电工程是一项系统性的复杂工程,具有参与人数众多、建设时间较长以及工程量较大等基本特征,受到这些因素和特征的影响,输配电工程施工过程中现场管理的重要作用逐渐受到了人们的认可与关注。该文就对输配电工程中现场安全管理工作的重要性及其基本方法进行了分析。 作者:杨文香 单位:青海华电大通发电有限公司
石油化工工艺论文:石油化工废水处理工艺的分析及研究 前言 石油化工在世界大范围开采和应用,促进了国家和地区的经济发展,可是很多国家和地区只是侧重于石油化工的开发和利用,忽略了其对环境的影响。一般的含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、肢体溶解物质和悬浮固体等一系列物质构成,其中的有害成分较多。生产过程中所产生的废水对于周围的生物和环境具有较大的伤害性,从可持续发展的角度,严重的石油化工废水排放会给人们的生活造成困扰,影响国家或地区的经济发展,影响国家或地区的平衡发展。因此,在促进我国经济快速发展的同时,也不能忽视石油工业废水排放技术的应用,保障生活生产环境,促进可持续发展。 一、石油化工废水的特点 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来,石油化工废水排出来的时候,河流及农田就会被污染。石油废水的排放石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能今日到减压的装置中去,这其中就会产生一些重油和渣油。。每次的深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生a工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。 石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有在再次加工的过程中才可以应用,因而其用水量与石油化工加工时实际用水量有关,而石油化工的加工实际用水量也与石油的加工数量有关。当加工的石油比较少时,产生的石油化工废水量就比较少。当石油加工比较大量时,石油加工过程中实际用水量就大,产生的石油废水也就多;当石油严重需要时,企业内石油加工设施不能满足石油量的需求时,需要动用企业外部石油加工设施,此时产生的石废水就特别的多。污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、石油化工发生的不同位置的泄漏时,石油化工废水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,石油化工中污染物的浓度也会有很大差异。时候化工具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 二、石油化工废水处理工艺简析 从石油化工废水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,石油化工废水只有在再次加工时才会产生;其二,石油化工废水只有在物料泄漏并混入正常的无污染水时才会产生。所以,石油化工废水如果不采取措施加以收集及处理,就会流入到下水道中,也就会进入到河流和湖泊中,这样就会使地下水和地表水都会遭到污染。 首先,石油化工废水作为一种比较常见的污染,对环境的破坏和生态平衡的危害影响特别的大。根据石油化工企业的环保法规,石油化工企业应该做到废水的清除及分流的处理措施,也就是说石油化工废水应该从没有受污染的水中分流出来,所以石油化工废水的收集与处理是很重要的,不能因为对石油的需要,就忽略了对环境的保护意识。特别是加工过程中含有有毒物质的企业,也更应该注意这个问题的重要性。 其次,针对石油化工废水的一些特点,在将其送入污水处理厂之前,也应该十分的注意,石油化工废水在被送入到污水处理厂之前,必须进行废水的检测工作,查看被污染的程度。石油化工的废水池也是有一定的容积量的,如果石油化工废水能够被回收利用时,必须考虑回收利用。这样才能使生态环境不会被污染。 另外,含油污水的产量大,涉及的范围广,如石油的开采,石油的炼制、和石油的化工、油品的储运。邮轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中都会产生石油化工的废水。在当今现代,有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能过滤在利用。比如重力分类法、空气悬浮法、过滤法、超声波法等技术。油水分离技术是当前处理含油污水的关键技术之一,上述方法各有不同的范围,应根据不同种类油的性质和不同的水质要求,采用不同的处理方法。以上各种处理单元在含油废水处理中并不是单一出现的,因为废水中的油粒多数同时存在集中状态,很少以单一状态存在,所以含油废水处理采用多级处理工艺,经多单元操作分别处理后方能达到排放或回用标准。 三、结束语 石油化工工程的的设计中应该多考虑些废水的收集及处理问题,建立石油化工企业废水处理厂及过滤重复在利用,发展适合石油化工废水特点的新的处理工艺和技术,如用空气悬浮法等处理石油化工废水具有很高的效率。因此应该重视石油化工的废水处理及回收在利用,这样才能保护我国的生态发展。 石油化工工艺论文:含油污水处理和回用水处理工艺设计在石油化工企业的分析 摘 要:企业重视对石油化工废水的回收和处理,阐述了石油化工企业废水的产生和特点,对石油化工废水处理技术的新进展做了简单介绍,并对石化废水处理的前景进行了展望。 关键词:石油化工;废水处理;新处理技术的发展 石油化工涉及到国民经济的各个行业,关系到老百姓的衣食住行,随着经济的发展,石油的需求量不断加大,石油化工企业的生产规模持续扩大,生产工艺不断改进,产品的数量种类越来越多,石油化工废水中污染物种类越来越复杂,同时石油化工企业的生产过程中,离不开用水,生产量和用水量成正比,因此石油化工废水水量越来越大,处理难度越来越大,人们需要更加关注石油化工废水的回收和处理,改进传统的处理工艺,开发新的处理技术。 1 石油化工废水的特点 石油化工工业是以石油或天然气为主要原料,经过化工过程而制取各种石油化工产品及副产品的工业。主要有石油炼制、化纤、化肥、塑料、合成橡胶等多个行业组成。涉及到老百姓衣食住行的方方面面。石油化工企业的大量生产,会排出大量的石油化工废水,石油化工废水未回收处理或不达标排放排出来后,河流及农田就会被污染,从而对生态环境造成不好的影响。包括:(1)石油废水的排放,石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能到减压的装置中,这其中就会产生一些重油和渣油。(2)每次深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生产工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。 石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有再次加工的过程中才可以应用,处理。大量的石油化工废水,由于石油化工产品种类繁多,化工处理工艺千差万别,石油化工设备参差不齐,石油的利用率有高有低,使石油化工废水成分复杂,污染物浓度差异很大,区别于其他污水的特点,其理成本高,大量的化工废水要求企业生产设施和污水处理设施同步建设,使企业的利润空间下降,因此石油化工废水收集和处理一直是石油化工企业的需要解决的难题。 2 石油化工废水处理工艺简析 从石油化工废水的产生过程分析,石油化工废水的产生基本有两种途径,(1)石油深加工过程中产生的废水。(2)生产、运输过程中泄露的油料混入正常的无污染水时产生的废水。所以,石油化工废水如果不采取积极有效的措施加以收集及处理,就会流入到下水道中、河流和湖泊中使地下水和地表水都会遭到污染。 1)石油化工废水的收集与处理十分重要,由于石油化工废水的产生量大,有机污染物成分复杂,特别是加工过程中含有有毒物质的企业,废水一旦排入下水道、河流和湖泊中影响人类的生存环境,破坏地球的生态平衡。也就是说石油化工废水应该从没有受到污染的水中分流出来,做到雨污分流,严厉打击偷排漏排企业,对废水进行收集集中处理,处理后达标排放或回收再利用。2)石油化工企业在厂区要建有废水池,对产生的石油化工废水能够回收利用的,回收利用,不能回收利用的,排入污水处理设施中,经过隔油池、气浮池、生化池、过滤消毒后达标排放。同时监测废水的污染物程度,来调节污水处理设施的工艺参数,达到好的处理效果,降低处理成本。3)由于石油化工行业涉及的范围广,产生大量的石油化工废水。肺水肿含有大量有机物,如果能对这些废水进行回收利用,可以降低企业污水处理成本,减少环境污染。在当今有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能回收再利用。比如重力分类法、空气悬浮法、超声波法等技术,油水分离技术应用于油污废水处理,根据水质的成分,采用不同的处理方法。废水中油类污染物多数处于集中状态,不是单一状态的存在,因此,油污废水处理要采用多种处理方法结合,多单元操作分别处理后,对有机物进行回收,对分离后的达标水进行排放。4)应用新技术,提高石油化工废水的处理效果,降低处理成本。 目前石油化工废水处理技术主要有物理化学法、生物处理法和两者相结合的方法。下面是对目前一些较传统技术而言有效地技术进行一下介绍。 (1)生化处理技术改进。目前含油废水处理普遍使用“老三级”除油工艺,即隔油-一级气浮-二级气浮-生化处理,人工固定化工程菌除油装置将工程菌放入废水中,吸附在活性炭中,以水中的有机物为食物,利用微生物的新陈代谢,转化为简单的无机物,而使有机物被去除。完全替代了二级气浮工艺,较传统工艺降低了成本,具有实际的应用价值。 (2)物理化学法改进。膜处理技术的发展对废水的处理有重要意义,随着膜技术的不段进步,膜具有多样化、高质量、低成本的特点。对石油化工废水用超滤膜一级处理―反渗透膜二级处理,处理后的水回用循环水,此方法维护方便,工艺流程简单。 (3)生物膜法。在生化池中投入填料,在好氧的状态下,微生物构成的生物膜吸附到填料上,由于石油化工废水污染物成分复杂,对微生物的冲击比较大,生物膜法可以提高微生物的耐冲击能力,由于生物膜的附着面积较大,从而提高有机物污染物的去除率,提高处理效果,降低处理成本。 3 结语 近年来各类石油化工废水处理技术的研究与应用得到了迅速发展,处理方法也越来越多。但上述方法各有不同的适用范围,需要针对不同的情况进行研究,确定适合的工艺。由于受到废水成分、油分存在的形成、回收利用的深度以及排放方式等多因素的影响,如果只使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。在实际应用中通常是将几种方法结合在一起,形成多级处理的工艺,从而实现良好的除油效果,使出水水质达到废水排放标准。但是,废水的末端治理只是治标不治本,必须从根本上找到污水产生的原因,从源头遏制住废水的产生。 石油化工工艺论文:石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究 摘 要:近年来,随着我国社会的快速发展,市场经济得到快速提升,石油化工业技术也在不断进步,持续扩大产业规模。在石油化工工程中,蒸汽管道配管技术对经济效益和安全生产都起到了至关重要的作用。有许多不同用途和不同压力等级的蒸汽管道存在于石油化工的装置内,其作为重要的组成部分,直接影响着产品的质量和安全。本文主要围绕石油化工工艺概述,重点分析了管廊上的蒸汽管道布置以及蒸汽支管的设计安装,以期能为相关设计需要提供借鉴和参考。 关键词:石油化工工艺;蒸汽管道;配管设计 近年来,我国快速发展的社会经济使石油化工业得到了突飞猛进的发展。在石油化工工艺装置中,将石油作为天然原料,通过一系列复杂的化学反应使其成为化工产品。蒸汽管道作为石油化工工艺装置中必不可少的组成部分,在公用工程管道中起到了枢纽作用,蒸汽管道包括两大重要部分,一部分是蒸汽管道,另一部分是蒸汽凝液管道,其同时具有高温和汽液两相流,促进了蒸汽管道的作用得到充分发挥。所以,想要使蒸汽管道设计具有合理性和安全性,不仅需要对蒸汽凝液管道配管和蒸汽管道的匹配设计进行充分考虑,而且还要对蒸汽管道的总体美观程度和经济效益有所兼顾。另外,需要按照蒸汽管道的应力计算要求,将与之相匹配的蒸汽管道科学设计出来。根据以上的要求,想要使生产效率在石油化工工艺设计中得到有效提高,要求技术人员对蒸汽管道配管设计熟悉掌握,从而确保设计出安全、节能、环保和经济的蒸汽管道。 1 石油化工工艺概述 所谓的石油化工工艺,一般是指将自然界天然原料如天然气、石油等材料通过物理化学的相关方法提纯制取,从而形成化工产品、石油产品以及相关的工业产品。在石化企业发展中,蒸汽管道配管的经济性和安全性是其重要保障,随着社会的快速发展,各种安全隐患的存在逐渐凸显,不断攀升的工业事故和交通事故严重影响着人们的日常生活和工业生产,同时存在各种各样严重的安全隐患。所以,在进行石油化工工艺装置设计中,研究和处理蒸汽管道就显得极其重要。 2 管廊上的蒸汽管道布置 通过对1000kt/a乙烯装置进行研究分析得知,该装置有五条管廊,两纵三横排布。其中三个横管廊配置的管廊为四层,与管廊配管设计要求相结合,物料管道设置在管廊一、二层,公用工程管道设置在第三层,仪表电缆槽板、电气以及火炬设置在第四层。一般情况下第三层布置的蒸汽管道。1000kt/a乙烯装置具有较大超高压力蒸汽管道、压力蒸汽管道、低级压力蒸汽管道和中等压力蒸汽管道四种压力等级蒸汽管道。按照布置的要求和材质特点,管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局需要满足以下三个特点。 (1)设计管廊上的蒸汽管道,需要在设计时充分考虑管道结构、所处地势环境以及蒸汽管道的实际情况。需要尽可能的靠近管廊的一侧安装蒸汽管道,合理安装使用“π”形补偿器,能够使管道内出现的高温膨胀情况达到很好的吸收。由于在高温下波纹管膨胀节可能会出现变形的情况,因此波纹管膨胀节禁止在蒸汽管道的设计中使用,在安装设计“∏”形补偿器时,需要按照管廊的建筑结构进行统一规划,将安装设计切实做好。在“π”形补偿器安装时,如果管道具有较高的温度和较大的排热需求,则要求管道的直径变大,需要设置在管廊的外侧,靠近管廊支柱分担荷载;相反,管径如果具有较小的排热量,则需要设置在靠近管廊的内侧。 (2)将蒸汽管道设计安装在多层管廊空间时,需要综合布局,与蒸汽管道的空间布局特点相结合,可以在对管道进行设计时通过三层结构进行,分别为“上中下”。在石油化工工业生产制备中,大量可排放的高温蒸汽会在此过程产生于蒸汽管道中,进而造成管道出F管道内凝液的情况。想要使这一问题得到有效解决,在设计蒸汽管道时需要对管道设计安装的位置进行充分考虑,将排液装置安装在管道的一侧。不过由于在管道内蒸汽凝液处于流动状态,当管道内的压力发生变化时,蒸汽会因为压力的降低而再次出现,当出现汽液混流时,假如无法通过排液设施将液体及时排出,则可能会再次出现管道裂缝,严重时出现会有巨大的安全隐患出现。 (3)如果在布局设计蒸汽管道时,其与相关的仪表电缆线或电器在同一侧布局,则需要对蒸汽管道中的最大温度进行有针对性地掌握,同时进行深入研究总结。通过长期实践能够看出,如果使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法,不但可以使管道与管道之间保持分离状态,而且各自运行互不干扰正常工作,在生产建设过程中对企业有利,能够使每种管道的作用得到充分发挥,对于企业发展而言,这样的管道布局发挥着决定性作用,不但确保在生产和生活中蒸汽管道的安全性能够有效提升,而且使企业经济效益达到最大限度的提升。 3 蒸汽支管的设计安装 蒸汽支管设计安装在蒸汽管道上时,需要将支管部分从蒸汽管道主管顶部接出,就石油化工工艺装置设计而言,将切断阀设置在支管上时,需要从蒸汽管道主管的水平管段位置出发,使用切断阀在蒸汽管道主管的水平管段上方连接蒸汽管道主管和蒸汽支管。为了使设计安装工作者操作及安装的实用性得到满足,在安装时尽可能的简化工艺,需要在设计布局切断阀时,在合适的位置安装切断阀。在日常生活中,通过对消防、吹扫以及灭火等用途的综合考虑,石油化工工业需要从安全排气的角度出发制定蒸汽支管的设计要求,蒸汽支管不允许连接蒸汽透平、再沸器等发热装置的排气管道。在设计安装蒸汽支管时,支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧,而在移动过程中, 蒸汽支管不应限制主管。 4 结束语 通过以上叙述能够看出,在对蒸汽管道进行施工时,科学合理地进行设计安装,不但能够使蒸汽管道的工作效率得到提高,使经济效益大幅提升,而且能够使蒸汽管道的安全性不断加强,进而推动蒸汽管道的作用正常的发挥,使其能够长久优良地运行。 石油化工工艺论文:石油化工工程中工艺管道安装施工分析 摘 要:随着近几年来石油化工工程建设工程环境的变化,越来越开始强调工程工艺管道的安装正确性,增强了对焊接、防腐以及阀门安装等细节性环节的重要性,从而大大提高了工艺管道安装的质量。针对不可忽视的细节性问题,需要做到及时有效地解决,否则会产生石油化工工程的建设问题,因此,本文将结合自身的工作经验,研究分析石油化工工程中工艺管道安装存在的风险,并提出相关的应对策略。 关键词:石油化工过程;工艺管道;安装施工 引言 随着经济的快速发展,我国石油产业也在不断进步,在一定程度上推动着我国国民经济建设的发展。然而,石油工艺管道的安装与施工仍然存在着许多问题,由于外部环境的影响,化工管道材料很容易腐蚀,另外,随着有经验的施工人员的退休,年轻的安装施工人员对于图纸和阀门安装缺乏正确的认知,这些都会导致石油化工管道安b出现质量上的问题。这要求更多的相关部分加强对安全性的管理,采取相关的措施来解决存在的问题,从而不断提高石油化工工程工艺管道的安装施工质量,进一步实现石油化工工程的可持续发展。 1 石油化工工程中工艺管道存在的安全隐患 1.1 缺乏对图纸和材料的严格管理 理论上讲在石油化工工程工艺管道安装之前,都已经事先绘制完成了管段线或者是单线图图纸,并且还需要经过相关监理部门的审核,倘若审核没有问题施工单位需要自己全面审核一下,最终根据图纸开展管道的安装。然而,现实却是由于施工单位以及监管部门的审核不力,仓促就完成了审核,导致出现管道设计与现实不符,以至于管道在安装与施工过程中或大或小的出现各种问题。另外,监管部门因为对材料采取的是抽样审核,或者是跳过不做检查,从而导致了材料不合格的情况多次发生,加大了工艺管道安装施工的风险。 1.2 焊接过程在管道施工过程中也存在严重问题 焊接,作为石油化工工程建设中的一项重要的步骤,涵盖了许多力学方面的知识。如果焊接人员在焊接过程中缺乏对安全的重视程度,力道没有符合标准,就会导致焊接质量的严重下滑,更有甚者导致管道破解,引发石油泄露或者是其他重大事故。另一方面,如果焊接人员在操作过程中不能严格按照相关的标注编码进行焊接,那么就会导致焊口工艺和管道性能不一致,导致管道无法做到真正使用。由此可见,焊接问题应该引起工艺管道安装施工单位的额外关注。 1.3 管道防腐问题明显 在工艺管道安装与施工过程中,管道防腐作为一项重要的环节也不能够轻易忽视。只有做到有效的管道防腐,才能够较好地保证管道不会被石油内的腐蚀性物质腐蚀。然而,目前现有的工艺管道安装施工过程中,许多施工单位考虑到自身的利益,往往会偷工减料来节省成本,更有甚者会使用那些没有达到合格标准的防腐材料进行防腐或者是减少防腐材料的涂层。当腐蚀问题出现后,也没有采取及时的补救措施,而是放任管道的继续腐蚀,可见,这一问题也需要在工艺管道安装施工过程中得到格外的关注,避免发生重大事故。 1.4 不到位的阀门安装存在隐患 除了上述探讨的几个问题之外,阀门安装问题也不能忽视,其在安装过程中也起到了关键性作用。例如,施工人员在安装水平阀门的过程中,未能做到水平安装而是无意地完成了向下的安装,导致阀门未能正确安装。另外,对于那些需要重量较大的阀门来说,在安装过程中需要借助其他工具进行辅助,比如吊机,但是针对小型阀门并不需要,可是由于小型阀门对吊机的使用,导致阀门安装问题仍然存在。这些问题的产生可以归因于安装人员缺乏足够的经验,不能够做到阀门的正确安装,针对那些不注重细节,缺乏相关经验的安装人员来说,这些问题都需要进一步培养,倘若不加以重视可能会引发严重的事故,造成不必要的损失。 2 针对潜在的安全隐患制定相关的策略 2.1 对设计图纸与材料进行严格的审核 既然管道安装的前提是审核相关的设计图纸,那么就要做到严格地审查,保证管道安装施工的细节问题做到良好防范,避免因设计图纸问题而导致工期的延长。对此,监管部门需要聘请经验丰富的专业人才对管道设计方面进行严格的审查,判断是否符合现实管道,另外,还需要加大对管道质量的审查,检查管道的安装是否与图纸一致,确保设计图纸与现实管道的真实情况相一致。另外,针对材料审核的不力,必须采取相关的措施进一步加强,对于每一批安装过程中所需要的材料都必须经过严格的调查,避免材料不合格的情况。对于材料不合格的情况,要做到不使用,并让供应商提供相关的赔偿。 2.2 对于焊接管道情况进行严格的检查和监督 焊接对于石油化工程工艺管道安装而言是十分重要的部分,在安装与施工方面都要做好相关的焊接工作。因此,针对这一情况,可以采取相关的措施,施工部门需要严格按照国家规定的焊接标准与操作流程进行操作,对于那些不合理的操作要尽量规避;对于焊接后的每一个管段,都需要及时对其做好相应的标注;在完成相关的焊接工作之后,管理人员必须仔细检查每一个焊接口,对于焊接的质量也要做到严格的检查,对于焊接口的情况也做到合理地观察。在完成焊接检查之后,检测人员需要对检测的内容做好及时的质量评价,只有焊接质量达标以后,才能够对焊接的部分加以使用,否则还需要做到进一步的完善与加工。 2.3 加强检查阀门安装的力度 对于石油工艺管道安装过程中的问题,如阀杆向下、错阀等问题都要做到高度的重视。因此相关部门在工艺管道安装与施工过程中需要做到各种针对阀门安装细节的检查:对于阀门所处的位置要加以明确,针对阀门的操作便利性以及以后的维修便利性都要考虑在内,对于手轮间的距离要格外的注意,不能够小于100mm;对于较大的阀门安装,仍需要注重阀杆不向下,避免出现阀杆掉落砸伤人的情况;对于防止管道间距离过大的情况,可以采取错开阀门进行改善;在安装水平明杆式阀门时,要格外的注意阀门开启空间能够满足工作人员的同行。除此之外,安装阀门的过程中,对施工人员需要适时的题型要查看阀门型号与规格,在管段图上标记好。尤其是对于单向阀方向,要重点的标出,避免出现单向阀装反的情况。 2.4 针对管道防腐切实落实相关措施 由于很多化工工程建设都是在酸碱化情况比较严重的区域进行,而在这些地区又拥有大量腐蚀性比较强的物质,如果管道不能够做到良好的防腐措施,那么在安装后没经过多久就会容易遭受腐蚀物质的侵蚀,引发化工工程建设的质量问题。因此,在安装管道之时就需要将管道的防腐问题考虑在内,主要措施具体体现在:在施工时要做好实地的勘察工作,切实了解当地的实际情况,确保管道表面没有遭受腐蚀的影响,没有油污黏着的情况,然后可以通过喷砂除锈的操作流程来进一步加以防范。此外,对于管道表面粗糙情况也要格外加以关注,在涂料正式涂好以后,选择适当的玻璃布将其缠绕,从而保证其表面能够平整而没有凹凸情况。另外,还需要对下道面进行油漆的涂刷,为的也是防止腐蚀,此时需要注意的是在涂刷的过程中需要将玻璃布的每一个网眼都用涂料灌满,在防腐工作完成以后,相P的管理人员还需要做好自己的本职工作,完成相关的检查与监督,从而及时的发展存在的问题并加以解决。 2.5 完善石油化工工艺管道的布置方法 在整个工艺管道的安装过程中,石油化工工资管道的布置成为整个过程中的主要环节。整体上讲,管道的布置需要严格按照管道的《工业金属管道设计规范》规范要求来进行,即便是存在特殊的情况,也需要根据实际情况进行布置,在通常情况下,最佳的方法便是采取架空敷衍的方法,而对消防水和冷却水管则可以采用埋地敷设的方法。针对低温管道的布置,施工单位还需要充分考虑到管道的柔韧情况,防止管道在振动过程中发生断裂的情形,当然,在此过程中还是需要尽量采取必要的保温措施。 3 结语 根据上述研究分析已知石油化工工艺管道在安装的过程中,环境、工程的要求都会对其产生重要的影响,一旦出现相关的问题就很难解决,由此可见,工艺管道的安装是一项巨大的系统工程,在安装的过程中,必须严格的把关才能有效保证施工质量的情况,只有这样才能够保证石油化工工程工艺管道的安装顺利进行。因此本文主要分析了石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见安全隐患以及石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见隐患的处理对策两个方面进行了阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。 石油化工工艺论文:石油化工工艺及废水处理分析 摘 要:我国经济在飞速的发展,石油化工行业的发展也是如此,而且石油化工行业在经济的发展中占有着重要的地位。在石油化工运转的过程中会涉及到很多的因素,废水就是影响着石油化工生产中的重要因素,石油化工行业要想得到迅速的发展,就要将废水处理工作做好,减少对环境的污染,促进石油化工行业的可持续性发展。 关键词:石油化工;废水处理;具体分析 随着经济的发展,社会在不断的进步,石油化工工艺已经变得越来越重要,但是在进行石油化工生产的过程中,会产生很多的工业废水,需要及时的对这些废水进行处理,否则就会影响着环境。石油化工中的废水比较多,这样废水中的物质就会比较复杂,导致了污染的形式也是多样化的,石油化工企业需要对相应工艺进行处理。本文就是对石油化工工艺及废水处理进行分析,为相关的研究提供借鉴。 1 石油化工工艺的流程 1.1 原油的预处理 原油就是指油田在开采之后,送入到炼油厂加工之前的石油,这种石油就是原油,原油有着较高的水分和盐分。从盐分的角度来说,这种石油的内部会有着氯化分子。这些分子导致原油加工设备被腐蚀,因为原油加工的设备中,必可避免的会用到金属设备,这样金属设备就会与原油中的氯化分子发生一系列的反应,而且会在机械的内部形成众多的有害物质,这些友有害的物质就会对石油的利用产生负面的影响。因此在原油加工的过程中,一定要对其进行预处理,减少其中的水分和盐分,从现代化石油处理工艺来说,使用比较广泛的就是将盐分相对比较低的比较新鲜的水加入到原来的原油中,这样原油在加工的过程,盐分就会减少,除此之外,还要将原来的盐分充分的溶解掉,在破乳剂的反应下,和高压的电厂进行合理的融合,这样原油中的水分就会进行汇总,也就会在原油中被分解出来。 1.2 常减压蒸馏 常减压蒸馏的方式主要就是利用物理原理中的常压和减压的蒸馏方法来对原油进行处理,这一项工艺在使用的过程中,涉及到的原理比较多,而且有很多成型的油都是利用这种方式进行加工从而得到原料的,还要使用添加剂进行精细的调制。这种工艺又被称作是一次加工。常减压蒸馏法主要就是利用原油中的柴油、石脑油和煤油中的馏分作用,这样就能够提高经济效益,也可以提高内部的承载能力,这种方法也可以减少能源的浪费。具体的方式如下: 1.2.1 对油品进行调整,这一调整是小幅度的,还要对蜡油进行充分的分剥,这样馏分就会减少,从而对油品进行了充分的加工,馏分也可以大幅度的减少,提高了氢裂化原料的质量,满足了相应的需求。 1.2.2 生产中产生的一些渣油一般是在焦化原料中使用的,有一小部分是在氢加工的过程中使用的,使用渣油还可以对相应的馏分进行改善,其中的深度也可以进行充分的调整,在原料的质量上得到了提高,装置中的原料也就会得到一定程度的改善,这样在生产的过程中,是不会受到较大的影响的。 1.3 催化以及裂化 这一项工艺使用的基础就是热裂化的加工处理,不仅仅要对原油的深度进行充分的加工,还要保证油品的质量,在这样的情况下,就要对原油进行相应的转变,具体就是要将原油转变为轻质的燃油,针对这一工艺来说,主要是分为催化剂、裂化、油催剂二次利用等方式对原油中的主要成分进行充分的分剥。这三个方面在利用的过程中是极为重要的,主要就是为了提高原油加工的深度,对经过催化和裂化所得的一些产物进行分馏处理,就可以得到液化气、重质馏分油、汽油和柴油。在进行再次加工的过程中,催化及裂化的方法占有重要的比重,从中国原油的现状来看,我国未来的重油轻质化和相应的汽油生产技术仍然离不开催化及裂化。 1.4 催化重整 催化重整工艺是在H2和催化剂存在的基础上,经过了烃类的一些重排反应,对常压蒸馏中获得的油转化为有着比较高的芳烃重整汽油的过程。重整工艺主要分为两个部分,一个是原料的预处理,另一个就是重整,催化重整在西方国家应用比较普遍,占了整个汽油池的1/3。在不同的温度下,馏分经过催化重整会产生不同的产品,80~180℃馏分的产品是高辛烷值汽油;而60~165℃馏原料油的主要产品芳香烃类如苯、甲苯、二甲苯。其反应条件是,反应温度为490~525℃,反应压力为1~2MPa。催化重整在炼油中的作用主要有3方面的功能:(1)能把辛烷值很低的直馏汽油变成80至90号的高辛烷值汽油。(2)在重整过程中的产生大量的芳烃是重要的化工原料。(3)可副产大量廉价氢气可作为炼油厂加氢操作的氢源。 2 石油化工废水处理 2.1 物理法 2.1.1 隔油法 隔油是处理石化废水的基础工序之一,该方法是通过隔油池将废水中的污染物做初步的沉淀。隔油法的隔油形式有所不同,隔油效果也不相同。研究表明,斜板隔油法的效果相对较好。 2.1.2 气浮法 在石油化工废水物理处理法中,气浮法具有高信赖度,它通过小气泡吸附废水中悬浮物,此处理方法较为科学,没有二次污染的危险,成本低廉,因此是值得认可的一种物理处理方法。 2.1.3 吸附法 吸附是通过利用固体物质多孔的特点来吸附废水中的杂质,活性炭具有较强的吸附性能因此一般选用活性炭。吸附法处理废水效果好,但其成本高且活性炭容易造成二次污染。所以吸附方法和絮凝及臭氧氧化方法结合运用。如:纤维活性炭易造成二次污染等缺陷,所以吸附方法需要和上文提到的絮凝和O3氧化方法结合运用。 2.2 化学法 絮凝技术可去除乳化油和溶解油和一些难降解的有机物而被广泛应用于石化废水的处理。絮凝是在水中加入絮凝剂使废水中胶体颗粒受到破坏,被破坏后的胶体颗粒相互碰撞和聚集,经过絮凝所形成的物质更加容易被从废水中脱离出来。在实际废水处理的操作中,通常会联合吸附和气浮等方法使用絮凝技术。 2.3 生物法 厌氧法是在指无氧的条件下,通过微生物的协调作用将有机物分解成CO2和甲烷。由于石油化工废水的COD浓度较高且可生化性能差,通常对其厌氧预处理以提高废水在后续处理的生化性能。厌氧法具有操作简便、造价低、污泥产量少等优点,其缺点是操作不够稳定、处理的时间较长。常用的厌氧处理技术有升流式厌氧污泥床、厌氧附着膜膨胀床、厌氧固定膜反应器等方法。 3 结论 近几年来随着科学技术的进步,石油化工工艺技术和设备技术也的不断发展和完善,本文重点结合石油化工加工工艺的特点对石化废水的处理技术进行详细的概述,目的是促进石化企业的可持续发展,为石化工艺技术发展和石化废水的处理提供建议。 石油化工工艺论文:试析石油化工工艺管道的安装技术 摘 要:我国经济的快速发展,带动了石油化工业的快速崛起。众所周知,石油化工业是一项具有高危性、工作环境恶劣、对从事人员来说比较艰苦的行业。而且石油化工产品中的某些化学元素还可能通过挥发等渠道进入人体,对人身健康产生危害。鉴于石油化工业的高度危险性,对其施工技术的要求也更苛刻,而石油管道的安装铺设也受到很大影响。本文将通过对石油化工工艺管道的安装技术,进行相关的研究和分析,对石油化工工艺管道的安装工作,提出一些参考建议。 关键词:石油化工;工艺管道;安装技术;分析研究 石油化工工艺管道的安装,是石油输送工作的基础。其安装质量的高低,对于石油化工设备的正常运行产生直接影响。而在管道的安装工作中,由于涉及到较多的工艺,而且工序较为繁复,输送介质具有易燃易爆易挥发的高危害性,如果输送物质发生泄露或者产生爆炸事故,将对整个工程的工作人员和社会产生因此不可估量的灾难和损失,对此,工作人员在石油管化工工艺中,对管道的安装工程,需要重点关注。技术人员和施工人员对于管道的施工过程中可能会遇到的各种问题及其相应的解决措施,应该有个初步的了解和判断。 1 管道安装前的准备工作 在管道安装前期,相关工作人员应该熟悉管道设计图纸安装使用说明书,之后就工程的详细内容、工程量等进行开会讨论,确认各个部门的任务目标后,制定管道施工的技术方案,还要组织讨论在施工过程中可能遇到的不同的问题及突发情况做好预防准备工作。在确保整个工程能够顺利进行的基础上,工程管理人员还应采取分段检查的措施,在施工的各个环节中,对其施工工艺及其工程质量进行检查和监督,成立检测小组,并做好检测记录的准备工作,之后再和有关技术人员交涉核查,确保工程的安装过程没有任何遗漏之处。 2 石油化工工艺管道的安装常见问题 2.1 管道的制作 管道制作是整个管道安装工程的基础,其质量的高低对于整个工程的质量起到非常关键的作用。管道在石油化工业中的作用是将不同工艺设备进行有效连接并使其能够正常运转。因此,在关于管道的制作工艺上,工程人员要对其质量严格把控,做到对每一个环节进行检测并实时记录在案,尽力将施工过程中出现的问题几率降到最低。 2.2 管道的焊接 石油化工工程中管道的焊接对管道安装质量来讲是至关重要的一个环节,焊接质量的好坏,直接影响后期工程质量的高低和在未来工程投入使用的性能好坏。管道的焊接方法很多,主要有二氧化碳气体保护焊,氩弧焊、钎焊和压焊等焊接方法。焊接人员要根据管道的接口、焊缝材料等条件选择合适的焊接方法。对于需要进行热处理的焊接工作,工作人员必须提前进行准备工作,对于焊缝的热处理程序也应严格按照施工要求来执行,保证焊接工作顺利进行。 2.3 管道的防腐 由于管道的原材料中含有很多金属元素,在未来工程投入使用后会输送大量的腐蚀性物质,而在石油化工厂的周围含有大量酸碱性物质的土壤,空气中也有可能含有腐蚀性元素,这些环境都会使管道处于被腐蚀的状态之中,如果没有及时采取有效措施进行防腐,时间一久,就会造成管道磨损老化,输送物质流出对当地的生态环境造成污染。因此,工程人员应该对此做出对管道防腐的应对措施,采用石油沥青涂层防腐和环氧煤沥青涂层防腐这两种防腐技术。[1]同时,也对防腐材料的慎重选择和在进行防腐工作时的检查监督工作也不容忽视。 2.4 管道阀门的安装 管道阀门的安装是整个管道安装的最后一步,其安装维护也是容易被忽视的一个环节。管道安装工作人员肯定熟知:在管道与管道铺设之间是不可能密不透风的,一定会存在缝隙,此时便会需要阀门进行密封巩固。如果工作人员没有按照施工标准来执行操作,在之后的使用张可能会有气体或者液体泄露,管道脱落等危害[2]。 3 管道安装过程中的重要环节 3.1 闸门的安装环节 闸门的开启和闭合工作是闸门工程的主要内容,闸门工程在石油化工工程中管道的安装占有重要地位。在管道的安装过程中,闸门的安装位置应该考虑到在施工时工作人员方便操作之上,也为了日后闸门的维修工作更方便进行。此外,为了避免闸门与闸门之间的距离过近而造成摩擦事故,在施工过程应对与管道上的闸门直接和设备接口连接,防止管道在输送危险性物质时闸门发生摩擦事故而对施工人员造成伤害。 3.2 压缩机的安装环节 在管道安装过程中,压缩机的安装环节不容轻视。在压缩机的安装前,应该检查设备表面的清洁工作是否做到位,在设备安装就位前,胶囊压缩机的脚底板和底座平板进行固定,之后再对压缩机进行位置调整,是设备的中心线和基础中心线保持在同一条基准线上,是压缩机的纵向水平度和横向水平度的偏差小于或等于0.05/1000米。 3.3 泵的安装环节 在管道离心泵的安装过程中,是很容易产生问题的,在泵的出口管道大于2.5米的时候,往往安装阀门此时的高度已经2米多高了有的甚至会更高,这种情况下泵的安装是比较困难的。对此的解决办法是在泵的附近位置建立一个制作平台,用于专供泵的安装使用,有的企业考虑到制作平台的成本高等问题,有时也采用电动阀作为平台使用,也能起到同样的效果。 4 结束语 本文通过对石油化工工艺中管道的安装技术,进行了相关的分析和研究。首先就管道安装前的准备工作及施工人员的工作职责进行了简要的阐述,其次就管道安装中的容易出现的问题:管道的制作,管道的防腐,管道的焊接和管道阀门的安装中的问题等,并提出了相应的解决方案,最后就管道安装中的几个重要环节进行了详细的说明。最终希望通过本文的分析和研究,能够给予相关的石油化工工艺管道的安装技术,给予一些具有可行性的参考和建议。 石油化工工艺论文:石油化工装置工艺管线系统试气试压 摘 要:石油化工装置是生产中的重要装置,主要应用于各种燃油和化工原料的生产加工中,由于石油化工装置内部含有多种易燃易爆和有毒物质,因此应当加强工艺管道安装质量控制,以免装置泄漏而造成安全事故。这就需要相关技术人员充分做好石油化工装置工艺管线系统的试气试压工作,从而保证石油化工装置使用的安全性。本文就此进行简要分析,仅供相关人员参考。 关键词:石油化工装置;工艺管线;试气试压;措施 石油化工装置安装过程中,管道材料质量、管道施工质量以及管道试气试压质量均是影响管道工程质量与安全性的重要因素,其中管道试气试压质量是管道安装施工中的关键工序,直接关系着管道的内在质量以及管道施工总体质量,能够为投料生产提供可靠的支持。因此在石油化工装置施工中,应当充分做好管线系统试气试压操作,从而保证石油化工装置得以安全使用。 1 试压前的准备工作 为保证石油化工装置的安全使用,应当掌握好规范的试压程序,如图1所示,进而充分做好试压前的准备工作,明确技术条件,并选取适宜的试压设备和材料,从而为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行提供有利条件。 1.1 技术准备 由于石油化工装置中工艺管道系统走向复杂,为保证试气试压工作的顺利进行,应当充分做好技术准备,规范试压流程,并选定试压介质、步骤以及试压各项安全技术措施,从而为石油化工装置提供可靠的技术支持。 在石油化工装置试气试压之前,应当结合装置生产工艺流程图、配管施工图等开展综合分析,明确石油化工装置在生产系统应用中所需的设备管件、管道材质以及压力等级等,从而保证系统试气试压方案编制的合理性和有效性。在编制试气试压方案后,应当确定试压参数与试验压力,结合石油化工装置工艺管线系统设计相关规定,依据生产工艺以及现场实际情况选定试压参数,以结晶水作为气压试验的主要液体材料,从而保证试气试压操作的顺利进行。应当注意的是,在特殊工艺要求下,不锈钢管道开展用水试验的过程中,相关技术人员应当将水中的氯离子含量控制在25mg/L以内,从而保证用水试验的规范性。在试验压力方面,石油化工装置工艺管线系统试气试压操作中,应当将气压强度试验压力调整为设计压力的1.15倍,并确保液压强度试验眼里为设计压力的1.5倍,从而保证试验操作的有效性。 1.2 检查管线的完整性 为促进石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行,应当在准备工作中对管线的完整性进行严格检查,确认系统合格后方可开展试压试验,以免发生安全事故。一般情况下,石油化工装置工艺管线的完整性检查包含以下几种方式,一是施工组依照设计图纸对管线进行自检,而是施工技术人员对试压系统管线进行逐条复检。在管线完整性检查过程中,主要以硬件检查和软件检查作为管线检查的主要内容,就硬件检查来看,其主要包括管道型号、规格、材质、标高、管道坡度以及水平度等的检查,通过完整性检查来确保其满足石油化工装置的设计要求以及相关规范。除此之外,相关技术人员应当对管道焊接进行全面检查,仔细检查管道无损检测的规范行,焊口是否得到妥善的热处理,并检查不锈钢焊口的酸洗钝化状态。就管线完整性检查中的软件检查来看,主要是指对管道安装记录以及焊接记录的完整性与正确性进行检查,确保各项记录表签证确认无误,参与试压的相关人员做好明确的技术交底,并即使做好记录。通过上述方式对管线完整性进行规范检查,能够为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利开展奠定可靠的基础。 1.3 试压工作是一种比较危险的工作。 因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。试压主要设备、机具包括压风机(车)(气压用)、水泵(水压用)、试压泵(水压用)、氧气瓶、乙炔瓶、吊车、移动式柴油发电机、电焊机、切割砂轮机、磨光砂轮机、倒链、水桶等。 2 试压介质 就石油化工装置工艺管线系统试气试压的具体情况来看,其中管线试压介质主要包含两种类型:一类是气体,一般以空气、干燥无油空气和氮气等为主;另一类是液体,主要以水、纯水和结晶水为主。在管线试压操作中,试压介质的选定主要以工艺管线具体要求作为基本选用标准。通过研究可知,以液压方式开展压力试验具有一定安全行,在没有特定管线要求的情况下,一般以水作为试压介质。若管线存在特定要求,应当以结晶水在充水管道中设置过滤器,在管道内部安装喷砂处理的管子,在将试验用水中氯离子含量控制在25ppm后,以含有防锈剂的水溶液开展试验,应当注意的是,水溶液中所含防锈剂的量应当适宜,以免影响后续工艺介质的有效应用,为石油化工装置工艺管线系统试气试压操作的顺利进行打下良好的基础。 3 压力试验 液压试验前,试压系统首先注水,在管道最高点设排气阀,将空气排尽,将压力表安装在最高位置及地面易观测的位置,测定压力以最高位置的压力表读数为准,然后缓慢升压,达到试验压力时,稳压10分钟,经全面检查,以无泄漏、目测无变形为合格。管线强度试验合格后,应进行管线的气密性试验。用液体作介质的气密性试验,将管道系统压力降至设计文件规定的压力后,采用直接观测法进行全面检查,以无泄露为合格。 对于液压作强度试验、气压作气密性试验的管线,应在管线吹扫合格后进行,试验时升压应缓慢,确认无泄露和异常现象后,方可继续升压,此后每升试验压力的10%就检查一次,直至试验压力,然后进行全面检查,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 4 试压安全技术规定 管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 结束语 总而言之,石油化工装置工艺管线系统试气试压操作具有一定特殊性,为保证各项操作的安全顺利进行,确保石油化工装置的实际使用价值得到最大程度的发挥,应当充分做好试压前的准备工作,选定试压介质,并严格依照相关安全技术规定开展压力试验,即使做好记录,从而为石油化工装置的安全使用提供可靠的数据支持。 石油化工工艺论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工工艺论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工工艺论文:浅谈绿色石油化工工艺 [摘 要]石油原料在现代社会发展中起到重要的推动作用,其衍生品涉及能源、化工、医药、航天等多种领域。虽然石油化工行业的发展加速了现代化社会建设进程,但石油化工产品在使用过程中,常会释放出大量的有害气体,如二氧化硫等,严重破坏了大气环境。因此,针对绿色石油化工工艺进行深入探讨,减少石油衍生物成分中的有害物质,对于保护环境、提高空气质量,有着十分重要的现实意义。 [关键词]石油化工;化工工艺;环境保护 现在石油化工是诸多行业的基础及动力来源,石油衍生产品与现代人的生活息息相关。但石油化工产品在生产或使用过程中,往往会产生大量污染物,其中以气体污染物为主,对环境破坏严重,进而导致雾霾、酸雨等不正常天气,威胁着人们的健康。因此,在发展石油化工的基础上,应加强对绿色石油化工工艺的探讨,从生产工艺的角度减少石油产品中的有害物质,进而达到优化大气质量、保护环境的目的。 一、简述绿色石油化工工艺相关概念 (一)绿色石油化工工艺的定义 化工工艺即化学生产技术,是指化工原料通过相应的化学反应形成最终产品的过程和具体方法,是化工实验室实验内容的放大。针对不同的化工原料和目的产物,化工工艺差异性较大,有害物质类别、性质、形态等也不尽相同,绿色石油化工工艺即针对这种差异性,通过科学的方式,在生产、反应过程中,消除、减少或回收其中的环境有害物质,以达到优化环境质量的目的。 (二)绿色石油化工工艺主要内容分析 原子经济性是绿色石化工艺的核心,即在原料利用率最大化的基础上减少浪费。院子经济性的具体内容为,充分利用参加生产化学反应的原料原子,提高原子的有效利用率,并在反应过程中采取相应的措施降低有毒有害物质的产生量,以兼顾提高产量和保护环境两种工艺要求。 绿色石化工艺的主要内容为,注重再生新能源的开发,尽量减少石油原料的使用。为达到保护环境的目的,在石油化工产品生产加工过程中,应尽量控制减少原料的使用,积极发展新能源代替传统石油产品。此外,绿色石化工艺应就一般生产废弃物的回收利用环节进行优化。一方面,提高原料的利用率,避免浪费;另一方面,对于不可再利用的有害废物集中进行处理。 二、绿色石化工艺发展进程简介 (一)创新原子经济反应 原子经济反应是由原子经济性相关概念发展来的,其理想状态为在石油化工生产反应中,所有的原料原子均参与反应,并全部转变为目的产物,没有有毒有害废物产生,原料利用率为100%,即实现工艺废物零排放目标。随着我国石油化工产业不断发展,石油化工生产规模扩展迅速,百万吨、千万吨级的石油化工项目逐渐成为主流,应用原子经济反应可有效提高产品产量、控制减少工艺废物的产生量,对于促进石油化工与环境的和谐发展,具有重要的现实意义。目前,部分有机原料的生产合成反应,已经完成了由传统的二次反应到现代原子经济反应的转变。例如,现代环氧乙烷生产工艺,就利用乙烯直接氧化法和环氧乙烯原子经济反应工艺制取法,代替了传统的氯醇法二次制备工艺。原子经济反应以经济性、高效性、绿色环保性等特点,已经成为近几年绿色石化工艺的重要课题,具有广阔的发展前景。 (二)无毒害原料的研发利用 现阶段,在部分石油化工生产过程中,为获得某些特定的化学官能团,操作人员仍延续传统的生产工艺,使用一些带有毒性甚至剧毒性的光气作为生产原料。但站在石油化工与环境和谐发展及操作人员健康的角度分析,此类有毒物质并不具相应的适用性,故而应积极探索无毒无害的生产原料替代此类有毒物质,以提高生产的安全性、环保性。在石油化工领域,相关人员已研发出一种制取异氰酸酯的无毒害新技术,其主要内容技术即是以无害物质替代传统剧毒光气进行生产,目前这种方式已经在工业生产中得到相应的应用,并证明了其科学性、有效性。利用CO制取异氰酸酯的工艺技术已经在某些特定反应中投入使用,同时利用CO2替代传统光气的工艺试验也取得了一定的成绩,正式投入使用指日可待。 三、绿色石化工艺发展需解决的问题 (一)石油化工生产危险性问题 石油化工受其工艺特殊性限制危险性较大,石油化工工艺生产危险内容包括腐蚀、爆炸、高温、高压、剧毒、易燃、窒息等。而化学反应环节是石油化工生产中必不可少的环节,对其进行绿色工艺创新,存在任何微小问题,都有可能造成生产事故,进而造成不可估量的损失。 (二)能源损耗严重问题 我国石油能源储备总量并不充裕,但石油能源消耗总量巨大,需外购大量石油原料维持能源消耗和生产的平衡。石油化工行业原料有效利用率低,是影响我国石油化工行业发展的重要因素之一。根据相关调查数据显示,我国石油化工业单位能耗创造的实际经济价值远低于实际发达国家,每单位GDP能耗则远超实际平均水准。如持续这种粗放式的生产方式,以高能耗、低生产的特点扩大生产,则会进一步加剧能源消耗与生产见的矛盾,从而影响石油化工企业的发展。 四、促进绿色石油化工工艺发展的有效措施 绿色工艺的目的是通过生产工艺调整,从根本上解决传统石油化工的环境污染问题,进而达到绿色生产、减低排放、保护环境的目的。为推动绿色石化工艺发展,应积极落实以下三点内容:一,加强对原子经济反应的探索,不断优化反应工艺和反应催化剂,以实现原料有效利用率的最大化目标;二,强化企业内部管理及工艺操作管理,强化操作人员生产安全意识,积极落实“三不伤害”相关内容,以保障生产安全和设备安全;三,积极研发绿色环保原料替代传统有害原料,充分利用再生自然材料进行化工生产,并重点强化一般废物回收、集中处理等工艺内容。 结语: 现代社会发展离不开石油化工行业的支持,发展绿色石油化工工艺既是社会发展的客观要求,可是石化行业在保护环境方面应承担的责任。随着科学技术的发展,人们对于物质的研究由宏观视角逐渐转入微观视角,致使原子经济反应逐渐成为现实。通过原子经济反应和再生无害原料,可有效提高石油化工生产效率、减低污染排放,从而促进石油化工和自然环境的良性发展。 石油化工工艺论文:石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究 摘 要:改革开放以来,随着社会的不断进步,工业化经济的快速发展,石油化工业技术日新月异,产业规模不断发展。蒸汽管道配管技术在石油化工工程中对安全生产和经济效益都发挥着举足轻重的重要作用。本文通过对石油化工工艺装置中的蒸汽管道配管设计进行深入研究,提出蒸汽管道配管设计存在的问题,以供日后在工作中参考。 关键词:蒸汽管道;排液设施;经常疏水设施;蒸汽凝液管道;配管设计 随着我国社会主义现代化经济的迅猛发展,石油化工业也取得了令全世界瞩目的巨大进步。利用石油这种天然原料作为石油化工工艺装置,是通过一系列复杂的化学反应,将原油改造制成为化工产品。对于石油化工工艺装置中而言,蒸汽管道是该条工艺装置中的生命线,作为组成公用工程管道的重要枢纽,蒸汽管道包括蒸汽凝液管道和蒸汽管道两大重要部分。同时具有高温和汽液两相流,是蒸汽管道发挥作用的重要特点,因此,符合蒸汽管道安全要求的合理设计,应在充分考虑蒸汽管道和蒸汽凝液管道配管进行匹配设计的同时,更要兼顾蒸汽管道的经济效益及总体美观程度,同时,应根据蒸汽管道的应力计算要求,设计出与之相匹配的蒸汽管道。基于上述要求,在石油化工工艺设计过程中若想要有效地提高生产效率和最大化地保证工作质量,需要相关技术人员掌握蒸汽管道配管设计的彰显出举足轻重的重要地位。设计出经济、安全、环保、节能的蒸汽管道是提高石油化工效益的第一路径。 1. 石油化工工艺 石油化工工业主要是指以石油、天然气等自然界天然原料为材料,经过物理化学的相关方法,通过相关工艺提纯制取出各种石油产品、工业产品和和化工产品的工业。一条安全可靠、经济实用的蒸汽管道配管是石化企业安全生命线的重要保障,伴随现代社会快节奏发展带来的各种安全隐患,交通事故及工业事故的发生率也在不断攀升,给人们的日常生活和工业生产带来了各种各样容易危机生命的巨大安全隐患。因此在石油化工工艺装置设计工作中,对蒸汽管道进行研究和处理地位显得尤其重要。 2. 主要布置模式 2.1 管廊上的蒸汽管道布置 以1000kt/a乙烯装置为例,此装置有三横两综五条管廊。其中三横管廊配置了四层管廊。结合管廊配管设计规定相关要求,管廊一、二层为物料管道,三层为公用工程管道。四层为火炬、电气以及仪表电缆槽板。而蒸汽管道则布置在第三层。1000kt/a乙烯装置有以下4种压力等级蒸汽:较大压力蒸汽管道、超高压力蒸汽管道、中等压力蒸汽管道和低级压力蒸汽管道。 根据管廊上的蒸汽管道布置的要求,及各种不同材质的耐高温高压特点,管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局应遵循如下特点: 首先,在进行管廊上的蒸汽管道设计时,应根据蒸汽管道及所处地势环境、管道结构的实际情况进行管道的设计。蒸汽管道的安装应尽量靠近管廊的一侧,通过管道应力分析计算,以方便集中安装“∏”形补偿器。“∏”形补偿器是蒸汽管道中的一个特殊设备,“∏”形补偿器的合理安装使用,可吸收管道内出现的高温膨胀。因为,纹管膨胀节在高温下,容易出现变形,所以在蒸汽管道的设计中禁止使用波纹管膨胀节作为设计材料。在对“∏”形补偿器进行安装设计时,应根据管廊的建筑结构进行统一规划,做好安装设计安排,在安装过程中,如温度较高排热需求较大的管道要求直径越大,排热量大的管径应设计在管廊的外侧,反之,排热量相对较小的管径可设计于靠近管廊的内侧。 第二,在多层管廊空间内设计安装蒸汽管道,需综合布局,结合蒸汽管道的空间布局特点,可考虑在设计时将管道分为上中下3层结构进行设计。在石油化工工业生产制备里,蒸汽管道会在此过程中产生大量可排放的高温蒸汽,从而导致暖气管道和在汽车行驶阶段出现管道内凝液的情况。想解决这一问题,需在蒸汽管道设计过程中充分考虑好管道设计安装的位置,在管道的一侧安装排液装置可有效解决这一问题。但因为蒸汽凝液在管道内处于流动状态,固在管道内压力变化时,可因为压力降低而导致蒸汽的再次出现,当汽液混流出现时,如果排液设施无法进行及时排液,则会导致管道裂缝的出现,可能出现能引起危及生命安全的巨大安全隐患。因此,排液管道的设计在蒸汽管道设计中显现出非常重要的地位和作用。蒸汽管道内的排液设施布置,应将排液设施铺设在管廊上,即能保证高温凝液迅速排出,又能保证生产、生活双重安全。 第三,当蒸汽管道在布局设计时和电器或者相关的仪表电缆线布局在同一侧,我们需要有针对性地掌握蒸汽管道中的最大温度,进行深入研究总结,发现通过使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法,不仅能够保证管道与管道之间分离,各自运行互不干扰正常工作,同时更有利于企业在生产建设过程中,充分发挥每种管道的最大作用,这样的管道布局对于企业发展而言,有着决定性的重要意义,即可保证蒸汽管道在生产、生活中的安全性,又能最大限度的提升企业经济效益。在蒸汽管道布局设计中,如果遇到电气和仪表电缆槽板等装置时,可选择将电气和仪表电缆槽板布局在蒸汽管道第四层或者顶层。 3. 蒸汽管道上关于布置蒸汽支管的设计安装 在蒸汽管道上设计安装蒸汽支管,应该从蒸汽管道主管顶部接出支管部分,就石油化工工艺装置设计而言,在支管上设置切断阀的时候,应从蒸汽管道主管的水平管段位置出发,在蒸汽管道主管的水平管段上方,用切断阀将蒸汽管道主管和蒸汽支管连接。为满足设计安装工作者操作及安装的实用性,力求在安装过程中尽量简单,应在切断阀的设计布局中将切断阀安装在合适的位置。基于如灭火、消防和吹扫等生活用途,石油化工工业对于蒸汽支管的设计要求应从安全排气的角度出发,蒸汽支管严禁与再沸器、蒸汽透平等发热装置等排气管道上连接或引出排放。与蒸汽支管安装设计原理相同,在“π”形补偿器安装部位的两侧,支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧,而主管在移动过程中还不应受到蒸汽支管的限制。同时,在支管的设计安装过程中,还应避免支管受到过大压力,导致主管在承受过强热膨胀时产生支管引出点位移。 从蒸汽主管切入,安装蒸汽支管可通过切断阀-切断阀或切断阀-止回阀两种安装方式,进行设计安装。设计安装时,首先可从蒸汽主管或蒸汽支管上引出管道,通过相应的工业技术,将蒸汽主管或蒸汽支管连接所需连接的工艺设备或工艺管道,当蒸汽主管、蒸汽支管和工艺管道相连接时,设计组成三阀组,即在切断阀-止回阀之间安装一个可以自由开闭的检查阀,当蒸汽主管或蒸汽支管出现高温、气体泄露等情况时,检查阀即可发出警报提示,以保证蒸汽管道的安全性。将蒸汽支管设置在疏水设施或排液设施的底部,可有效保证蒸汽管道的安装安全性。参照蒸汽管道的安装要求,应根据管廊上不同的压力等级安装与之能够配合工作的排液设施或经常疏水设施。 综上所述,安装蒸汽支管时,应根据蒸汽支管的局部低点及蒸汽支管的操作行为,进行设计,如果在高压工作状态下,或者汽车运行过程中,排除管内产生凝液,需配套设计凝液放净阀进行安装,以保证其正常工作状态。设计时,超高压蒸汽凝液放净阀使用双阀设计。其他类型的蒸汽凝液放净阀使用单阀设计。 4. 蒸汽管道排液设施的设置 就理论而言,经受不同压力的蒸汽管道如不是高热压力蒸汽时,设计安装专门的排液设施是没有必要的。但如果当蒸汽管道处于大量热蒸汽的压力下,会在蒸汽管道内部产生大量凝液,出现这种情况时,应专门设计安装排液设施。蒸汽管道造成压力等级不同的是设计时要求排液设施组成材料及安装方式不同的另一重要原因。但在一般情况下,超高压管道内一般不会形成凝液,所以,在蒸汽管道排液设施设计安装过程中,因为无对应凝液管道的存在,所以可不常规设置疏水设施。但根据蒸汽管道在生产及汽车驾驶时的实际情况,蒸汽管道在实际工作中仍然会产生大量凝液,因此,在蒸汽管道的设计安装时,疏水设施必须包括放净阀、分液包等基础设施。 科学合理地设计安装蒸汽管道,可提高蒸汽管道的工作效率、有效提高经济效益,增加蒸汽管道的安全性,使蒸汽管道正常的发挥作用。 石油化工工艺论文:谈管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 摘 要:石油化工生产中石油化工工艺管线数量众多,危险系数较高,且在整体装置中的地位十分重要,所以一定要严格按照要求和设计说明进行设计。因此,管线试压技术在石油化工工艺设计中十分重要,本文就围绕着管线试压技术谈谈个人的看法。 关键词:管线 石油化工 工艺设计 随着社会的发展,传统的管线设置难免会有不足之处,所以设计者一定要从设计方法和手段的不断进步中提高设计质量。总之,一定要在严格的管理和设计要求下,保证石油化工管线的正常工作是企业的共同目标,只有完成了这样的目标,各类工艺管道的安装质量就得到了保证,企业和人民的生产和生命安全也得到了保障。因此,管线试压技术在石油化工工艺设计中十分重要,本文就围绕着管线试压技术谈谈个人的看法。 1 管线的总体设计分析 石化生产用泵吸入管道设计是为了保证泵体能够长时间处于正常的和良好的工作状态。一旦泵的入口管系统发生了变径状况,可以通过应用偏心大小头来达到防止变径位置出现气体积聚的现象。一般来讲,偏心异径管的安装方式要注意以下问题:通常要多采用项平安装,如果异径管和向上弯的弯头出现了直连的现象,要采用底平安装。此种安装方式的好处是能够省去低点的排液。在布置泵的入口管线时,特别要考虑如下个方面的因素: 注意气阻。常常被工作人员忽视的是进泵管线处存在气阻现象,进泵管线处不可以存在气阻现象,主要是因为一些设计或布局虽符合化工工艺的流程图,可是在局部却会产生气阻现象,以致于严重影响泵的运行。 管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,所以,在管道的设计上要确保泵嘴的承受力在一定数值范围中。在塔底进泵处的高温管线要特别注意热补偿问题。因此,要特别注意冷设备的管线更换问题。 设计逆流换热。冷换设备中的冷水,其管程是这样的,下进上出。当供水出现问题时,换热器因为有水,可以不用排空因而不会出现什么问题。如果将冷换设备当成加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。避免管道震动。 2 装置管线的试压工艺技术 (1)试压工艺技术准备。大型的石油化工装置一般来讲,其工艺管线繁杂,盘根错节,走向错综复杂,要想让试压工作得以顺利进行,就一定要预先做好必要准备,尤其是在技术问题上。具体来讲,试压前,要围绕试压的工艺流程图来设计试压的方案,要做到具体细致谨慎,试压的理清流程中,一定要围绕试压工艺确定所用介质、采用的方法、步骤和试压中各项安全技术措施等。 (2)管线的完整性检查。管线试压之前,有一项必须进行的工作就是检查管线是否完整,通过本项检查才可以进行试压实验,否则决对不允许进行试压。试压的完整性检查要严谨,一定要围绕着石油化工的管道系统图、管道简易试压系统图、管道剖面图、管道平面图、管道支架图等方面的技术文件。另外,管线试压完整性检查有严格的方法规程。一般要经过自查,复查和审核三个流程。所谓自查指的是施工班组按设计图纸对自己施工的管线自行检查,这是完整性检查的第一步。所谓复查,是指施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,这是第二步。第三步,就是经过自查和复查后,试压系统中所有管线按设计图纸都达到了合格。再申报质监、单位进行审检、质检,进行最后的检查。 (3)前期的物资储备情况。试压工作比较危险,所以在工作开始前要进行充分的物资准备,做到防患于未燃。管线试压的介质主要有两种:气体介质与液体介质。气体介质主要有空气、干燥无油空气和氨气等介质充当。液体介质主要由水、洁净水和纯水等介质充当。所以,在试压阶段,如果管线没有特殊的要求,通常就采用水作为试压介质。在试压时,一定要对试压设备进行严格检查和检验。包括维护保养、安全检查和进场的布置。特别是进场布置上要注意各种安全技术措施以及物资的供应和现场的布置等工作。 (4)安全技术规范。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过一千米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于一点五级,量程是被测压力的一点五至二倍,试压系统中的压力表不得少于两块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度摄氏5度以上进行,否则须有防冻措施。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 (5)压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的一点五倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps大于六点五时,取值为六点五;如果在试验温度下,Ps产生超过屈服强度应力时,要把试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 试压现场(升压、保压期间)五米范围内设置为危险区域,并挂警示标志。试压过程中,无关人员不得进入警示区内进行与试压无关的工作。拆下的螺栓按规格摆好,并涂二硫化钼,用防雨布盖上,法兰面应仔细清理,并防止损坏。垫片应保护好,盲板、试压备件与设备法兰接触处,应处理干净,不得有杂物。紧固螺栓前,应先用均匀的紧固力将螺母初步拧紧。紧固螺栓时,沿直径方向对称均匀地紧固,重复此步骤,螺栓紧固不应少于三次。 试压过程中,如果发现有异常响声压力下降、油漆剥落或加压装置发生故障等不正常现象时,应立即停止试压,并查明原因。检查中,有泄漏的焊接接头出现时,应将压力降至零兆帕,进行焊接接头返修。再按试压过程,重新试压。保压过程中,所有焊接接头和连接部位检查完毕并合格后,方可卸压。压力试验完成后,所有应拆除的辅助部件应立即全部拆除,或者作上明显的标记,以免运行时误用。压力试验完成后,应核对记录。 (6)气体泄漏性试验。工艺管道连同设备系统做气密试验,选择气密试验的压力为零点六兆帕,介质采用洁净空气。气体的泄漏性试验,检点包括阀门填料处、法兰式螺纹接头连接处、过滤器与视镜、放空阀、排气阀等。气体泄漏性试验当达到试验压力时停压10min再开始检查,每一个检查处液体涂刷不得少于两次,巡回检查所有密封点无渗漏为合格。气体渗漏合格应及时缓慢降压,并填写试验记录。 3 结束语 石油化工装置是一种通过石油裂解加工的加工装置,它主要是用来加工各种染料和化工产品,石油化工工艺管线在石油化工生产中数量繁多,在整体的装置中占有很重要的地位。由于装置内的大部分工艺物料多为易燃、易爆和有毒性的物质,所以一定要保证各类工艺管道的安装质量,如果质量得不到保证,那么将可能造成非常严重的后果,因此有必要对其进行研究分析。 石油化工工艺论文:探索关于石油化工工艺管道安装的要点 【摘要】在石油化工设备的安装过程中,必须严格保证石油化工工艺管道具有良好的使用性和安全性,为防止化工管道在使用过程中发生泄漏着火、爆炸的质量事故,在源头要注重其化工设备管道的安装质量监督及控制。基于此,本文主要对相关问题进行分析,以供参考。 【关键词】石油化工;工艺管道;安装要点;分析 1.石油化工工艺管道安装存在的问题 1.1 焊接技术的影响 在进行石油化工管道的安装,采用合适的焊接技术是非常重要的安装环节之一。在进行对化工管道的焊接过程中,如果出现问题,就很有可能会在焊接部位出现石油化工介质的泄漏情况。在这样的背景下,不仅会造成大量的经济损失,还很有可能会对化工石油管道周边的生态环境造成灾难性的破坏。 1.2 侵蚀破损 侵蚀破损的概念是很好理解,就是工业管道中存放的压力流体具有一定腐蚀实质,在运动的过程中这种腐蚀将进一步加剧。在安装设计初期,没有考虑到对管道内壁,尤其是连接焊接处等薄弱点的这种侵蚀活动。除了这种薄弱环节的侵蚀破损还有就是应力方面的侵蚀破损。这种应力方面的侵蚀是一种当前威胁最大的破损,因为侵蚀发生在管壁内部,所以这种破损是没有给人以任何思想准备,发生的非常突然,这种破损具有不可预见的特点,造成的影响也是不可估量的。 1.3 强度破损 强度破损是工业管道在压力流体的作用下,管壁四周产生了超过其压力强度的破损。这种破损好像是运动员在比赛中拉上了韧带一样。一般情况下,工业管道的材料是完全符合国家的强制标准,不会出现这种强度破损,但是由于压力流体的压力过大,将可能造成强度方面的破损,一般的破损形式为公称直径增大,或是局部变大,管壁厚度减少,管壁的周长增加。 1.4 阀门安装不合理 在进行化工石油管路的施工过程中,如果出现了阀门安装不够合理的情况,就很有可能会导致一系列的生产安全事故的产生。具体的来说,在进行化工石油管路的阀门安装过程中,不仅仅要充分的考虑到阀门管路对于内部的石油化工材料的流线的控制,还要充分的注意到石油化工在生产的过程中,生产的原材料所经受的压力和温度范围,例如,在进行石油的输送过程中,要保证压力保持在0.3MPa以下,温度控制在30摄氏度以下。保证阀门在使用的过程中不产生问题。但是,在实际的使用过程中,阀门的设计并没有充分的考虑到这些情况,这就给石油化工管路的生产管理过程埋下了安全隐患。 2.石油化工工艺管道安装的要点分析 2.1 材料验收 在整个施工过程当中,需大批量地采购施工材料,为了使整个工程质量达到更高的水平,保证石油化工工艺管道的可靠性,必须对施工材料的质量和安全性能进行全方位的检验。其中,对管道支撑件和管道组成件的选择方面,应要求有规范的质量证书,且质量等级达到国家技术标准,并同时对施工工程有良好的适应性。验收过程则主要包括对材料材质、规格的验收,若在检验中发现其施工材料不符合施工要求,则不宜应用于工程当中。 2.2 管道焊接 石油化工管道由多个管道经过焊接而成。石油化工管道的质量安全,离不开石油管道的正确焊接。对管道焊接的要求极高,主要包括焊肉是否达标,是否出现漏焊等问题。对操作人员的要求极为严格,由于管道长,一旦出现问题也不容易察觉,这些问题的存在都会给石油化工管道的施工带来很大的威胁。在焊接前,要制定严格的操作流程,作业人员在焊接过程中,必须严格遵照焊接流程进行焊接,焊接完毕后,管理人员要对焊接口进行全面检查,专业技术人员在对管段焊接确认后,需要经过抽样检验,确保焊接质量。测人员对焊接口进行无损检测,确保管道焊接的万无一失。 2.3 管道生产的质量把控 管道的采购需要注意把控质量关。对以后使用的管道,在安装调试前,要按照国家的强制标准加以检验,检查合格的管道可以进行下一道工序――管道的连接组合。在这道工序结束之后,还要进行一次检验,确保连接后的管道不出现任何质量问题。与此同时,施工方要将管道单线的图纸交给监理和政府有关部门进行复审,等到监理和政府有关部门作出合格的检验报告后,这一批的管道才能完成检查环节,才能投入使用。这几步都是保证管道本身质量安全的重要屏障。 2.4 管道阀门的质量把控 在化工管道的设计中,阀门的设计也是重要一环。阀门的质量是实现管道压力流体的走向的控制基础,决定了压力流体是否可以通过此段管道,达到一定压力后该段管道是否通路等等。因此,阀门的质量关系到管道系统运行安全。闸阀是化工管路设计中最为常见的。因为在化工企业中该阀门的使用范围最广,在使用时要检验其耐高温等主要性能参数。球阀应用领域没有闸阀广,但是也是较为常用的阀门。在使用前,其内部的阀芯的贯通孔的直径是一个关键参数,如果质量不过关,流进期间的压力流体对阀芯的冲击可能降低该阀门的使用寿命。 2.5 防腐问题 石油管道铺设的地方,常会涉及到腐蚀性问题,越是石油资源丰富的地区,土壤的酸性,碱性也越强,石油管道在其中铺设,受到土壤中酸性、碱性的腐蚀,损耗很大,因此,石油管道必须注意防腐的环节,然而,在实际施工过程中,常会出现施工单位偷工减料,使用不达标的防腐材料,除锈等级不达标,现场补扣补伤不达标的问题,严重影响到管道的质量和后续维护。施工单位在试压完成后,进行防腐处理,必须积极从事防腐工艺的研究,避免对环境造成污染。 2.6 管段制作 管道下料时,若发现部分管道的管口有毛边磨损的情况,应对其进行打磨、处理使其恢复平整并保持管道管口形状、规格不发生变化,必要时应使用规范化的切割、打磨方法对管道管口进行处理。将组对施工放在最后,在对管口进行组对时,应特别注意组对间隙,保证执行的每道工序都能够符合技术规范。对于技术人员来说,在管段制作工程中不仅要具备过硬的相关技术水平,同时,还必须严格按照图纸标准和设计要求来完成交底工作。由于有些管道需在地下完成安装,具有一定的隐蔽性,一旦这些地下管段出现了问题,往往难以被技术人员所发觉。因此,必须对管段制作的审查工作加强重视,决不能敷衍了事,以免为今后的工作留下后患。 2.7 施工人员 施工中的每一个环节,都需要施工人员把关和参与,在每一个施工环节中,都需要严格遵守作业规程,严格把关控制,才能够保证管道的施工质量[1]。施工的人员,必须熟知管道的参数和规定,并且要保持高度的责任心和专业技能,然而,在现实的施工过程中,有一部分施工人员专业素质并不高,责任心也不够强,那么,由于对管道的参数和规定不熟悉,就会影响施工细节的把握,安全隐患得不到排除,直接会导致石油化工管道安全事故的发生,造成人身和国家财产损失,影响恶劣。 3 结束语 综上所述,石油化工工艺管道的施工质量,直接影响到企业的生存和发展。因此,在进行石油化工管道的安装过程中,需要从不同的因素进行考虑,提升石油化工管道的施工水平,保证石油化工管道正常作用的发挥。 石油化工工艺论文:关于石油化工工艺管道设计问题的思考 [摘 要]石油化工装置工艺管道的作用是能够有效的将化工设备与相关系统设施连接起来,以使石油化工装置形成一个连续的生产整体。本文阐述了石油化工装置管道布置的整体要求,论述了石油化工装置工艺管道的工艺设计要求和安装中应注意的问题。 [关键词]石油化工;管道;工艺设计 引言 石油化工装置无论是原料还是产品都是易燃、易爆、有毒物质,在实际中可能会出现诸多的危险因素。而石油化工工艺管道作为一种输送物料的特种设备,在石油化工装置中作用不容小觑,根据使用和工况情况的不同和差异,所设计的管道种类也是名目繁多、各式各样。 一、石油化工装置管道布置整体要求 管道系统合理的管道布置不仅要满足施工、检修、操作、及自身要求,同时也要满足工艺、设备布置以及生产的要求。 1)为了避免总管内的凝液倒入支管,泄压总管与安全阀出口连接时,要顺着流向以45度角从上部插人总管,这样,当安全阀定压 7.0MPa时,为减少安全阀的背压,必须采用45度角插入。 2)安全阀出口低于泄压总管时,要设手动放液阀,手动放液阀设置在低处易于接近的地方,为避免袋形管段积液,要定期排放至密闭系统;同时在寒冷地区,为防止发生袋形管段积液现象,必须进行防冻和伴热装置。 3)泵入口管道布置应无气袋或液袋,管道尽量短而直,如有变径为防气体积聚应采用偏心大小头,大小头一般顶平放置。最好有3D至7D的直管段在输送轻介质离心泵的大小头后,对防止气蚀有利。 4)跨越道路的危险介质管道,其上方不得安装法兰。和阀门及波纹管,同时要使净高达到一定的要求。在事故的处理上,消防蒸汽、竖管、事故隔离及紧急放空等等,必须放置在明显的位置上,同时安全易于开启。 5)要水平安装高凝固点介质及有腐蚀性介质调节阀的旁路和阀,防止产生积液。 二.调节阀的管道等级设计 1)调节阀出入口管道材质一致,压力等级降低;实际中,如果调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀入口与出口管道材质相一致,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的压力等级应和入口相同。 2)调节阀出口与入口管道材质降低,压力等级不变;若调节阀出入口的压力等级保持一致,同时,调节阀入口是低材质,出口是高材质,那么,要求调节阀入口切断阀要和入口一致。 3)调节阀出入口管道材质升高,压力等级降低;若调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀出口切断阀是低材质,出口是高材质,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应与高压力高材质等级相一致。 三、泵的管线设计 1)泵入口偏心异径管的使用。进行泵吸入管道设计主要是为了保证泵能够正常有序的运转;实际中,若泵入口管系统出现变径情况,应采用偏心大小以防变径处气体聚集,偏心异径管安装过程中通常会使用顶平安装,如果异径管和向上的弯的弯头直连,应使用底平安装,通过这一安装方式能够省掉低点排液。 2)泵入口管线的设计。在对泵的入口管线进行布置过程中,应考虑两方面因素:首先,气阻;进泵管线不能存在气阻情况,关于这一点应加强重视,不然将会导致泵无法正常有序的运行。其次,管道柔性;泵属于回转机械,管道推力作用的管嘴上会造成转轴的定位出现偏移,所以,管道设计过程中应确保泵嘴受力在规定的数值范围内。对于塔底进泵的高温管线必须做好热补偿。 3)冷换设施的管线设计。第一步要做的是逆流换热;要让冷换设施中的冷水从下部至上部排出,主要目的在于一旦出现故障情况,换热器内会有一定的存水,不会发生排空的现象。第二步要做的是净距的安装;换热器的进出口管线与侧门法兰以及设备封头盖法兰间要有一定的距离,以给检修提供便利;第三步要做的是热应力;通常情况下,换热器是在管箱端上进行固定的,所以,实际中应对连接封头端管嘴的管道由于换热器热胀的原因出现位移现象加以考虑。 4)仪表元件的布置。仪表元件布置的是否是科学合理的,将会不同程度上对工艺的准确安全与否造成影响。不仅要对常规安装要求加以全面考虑;而且,还必须充分考虑在同一管道的不同位置上可能会对仪表产生的影响。比如,在重沸器内部抽出的液体通常都是饱和液体诸如管道内部出现了压降情况,液体有闪蒸现象,发生了两相流,这对仪表精度的测量与控制造成了极大的影响。 关于设备上的仪表管口开口方位,不仅要对工艺特殊要求加以全面的考虑,同时,还应考虑测量的精准度,以便于及时有效控制。比如容器上的压力表和安全阀易放在同一侧。在配管弯头上安装温度计过程中,应注意到顺介质流向插入和逆介质流向插入两者间存在一定的差异,逆介质流向插入是比较科学合理的。 5)管架的设计。做好以下几点:首先,减少弹簧架;其的价格高于普通架,并且,使用时间一长还会发生失效情况,因此,管架实际设计过程中要以刚性架为主。其次,满足荷载大小要求;不仅要对管道自身重量如介质重量、隔热重量等进行考虑,同时,还要结合实际情况考虑热态时的位移载荷、风载荷、地震载荷、安全阀开启时的反冲载荷、水压试验时的充水重量等,并且,适当的留出余量。若支架生根于建筑物的梁柱、设备本体等设施上,那么,还要对这些生根设施的生根条件以及承载力加以全面的考虑。另外,以标准系列支架为首选;不仅为支吊架的预制与安装提供了便利,而且,还一定程度上减少了用材品种,使得采购、制造、管理等各环节的费用得到了大大节省,并且利于装置的美观。再有,方便拆卸检修;所选择的支架型式要方便拆卸检修,有利于施工,不会对操作造成制约。若支架的位置设置在操作人员可能经过的地方,并且位置较低时,要设立吊架。若管道经常拆卸,那么,焊接结构不可取。 四、支吊架选择设计 管道设计和管架设计的关系非常紧密,管架设计不当,会在运行中使管道受损,甚至损坏转动设备。 1)承重支架。一般沿塔敷设的管线只设一个承重支架,但这个支架不是刚性支架,塔顶封头焊缝线与支架顶的距离是150mm,如果感觉一个承重支架荷重过大,也可以再设计一个承重支架,这个承重支架要设计为弹簧吊架,另外,导向支架要每隔一定距离设置一个,水平管弯头处不允许加刚性支撑。 2)尽量减少弹簧架,不宜用过多吊架。一般情况下,弹簧支吊架安装使用起来较麻烦,而且弹簧支吊架也比较贵,另外,在长期工作状态下弹簧还有失效问题;到达现场时,弹簧支吊架是用定位销加以固定而成,注意安装弹簧支吊架时,不得随意拔掉定位销,定位销应在装置开车或蒸汽吹扫之前拆除。另外,不宜用过多吊架在一条管道上,吊架一般用于管子承重,一条管道上不宜用太多吊架,吊架有一定偏转角,所以吊架太多会影响管系的稳定。 结束语 在石油化工装置中,工艺管道作为物料输送的一种特种设备在装置中起着非常重要的作用。由于工艺管道种类繁多,使用工况千差万别,影响因素和环节比较多。一个好的管道设计涉及到多个方面,它不仅包括管道布置、支吊架选择、应力分析,材料选用,而且还会涉及到材料的采购及现场施工支持。
口腔医学论文:模拟教具在口腔医学教育中的应用 一、仿真头颅模型及牙领模型在口 腔领面外科临床技能培训中的应用仿真头颅模型及牙领模型与成年人的头颅类似,可模拟患者的张闭口运动,以及治疗时患者需要的椅位变化。牙领模型安装在在头颅模型的上下领之间。牙领模型上的所有牙齿均采用专用胶与牙槽骨相连,并可在拆却后显露出下方的牙槽窝。仿真头颅模型的面颊部是由橡胶材料构成,具有一定的弹性和阻力,可以和其中的牙领模型较好地模拟出人的口腔前庭和固有口腔。学生可以真实地体会出拔牙手术操作中唇、颊组织对于手术的干扰以及拔牙过程中所需要采用的楔、挺、推、翘等用力方法。医疗技术具有严格规范的特征,指导教师可以观察学生利用仿真头颅模型及牙领模型设计的医疗方案、操作前的器械选择、操作的准备、操作过程和步骤等方面,及时纠正学生的各种不规范操作。通过反复、多次模拟训练规范学生的操作,使其养成一种良好的操作习}贯。 二、缝合练习模块在口腔领面外科 临床技能培训中的应用缝合是将已经切开或外伤断裂的组织、器官进行对合或重建其通道,恢复其功能的外科手术基本操作技术之一。口腔领面部不管是外伤还是手术后的瘾痕,都可能会加重患者思想和心理上的负担。因此缝合方法是否正确、缝合技术是否熟练紧紧关系着手术效果和患者的面容。缝合训练涉及到缝合针线的选择、缝合时的层次、针距、边距、松紧度以及各种缝合方法。传统的缝合训练常常采用布料、橡胶管、猪皮、活体动物等。但这些材料要么与正常人体组织的弹性、柔初性相差甚远,要么费用较高、不能反复多次使用,使学生的缝合训练受到很多局限。缝合练习模块由仿真皮肤和皮下的基底部所构成,与真人皮肤在弹性和手感上十分相似。学生不仅可以在缝合练习模块上进行皮肤缝合训练,还可以进行手术切开、打结、拆线、换药等练习。我们在授课时首先由指导教师进行示教,强调正确、规范的手术缝合、剪线方法,然后学生两人一组互相配合训练。为了增强训练的真实性,我们会反复强调这不是在练习,是在为患者进行手术操作,要求学生认真缝好每一针。在学生训练时指导教师仔细观察,及时纠正学生操作中存在的错误。通过多次反复的训练,所有同学均能熟练掌握外科缝合的基本方法。 三、专用口内缝合模型在口腔领面 外科临床技能培训中的应用口内缝合由于有唇、颊、舌、牙齿的阻档和干扰,视线不佳、而且口腔内私膜组织质地柔软缝合时易发生缝针折弯、组织撕脱等情况,较皮肤缝合时难度大。但是口内缝合又是口腔专业的学生在实习或工作中最早接触的内容之一,不经过训练直接在患者身上练手不仅学生心理负担重,也加大了患者的风险。针对以上情况,我们采用了专用口内缝合模型对学生进行训练。专用口内缝合模型包括底座、模拟口腔粘膜的膜和中空柱状的套圈,套圈与底座相匹配,膜覆盖于底座上端,底座上部为中空,套圈由上至下套于底座,膜覆盖于底座上端的部分处于绷紧状态,其所具有的张力模拟口腔内粘膜的张力,膜以上的套圈部分的腔体大小模拟治疗时口腔腔体大小。利用专用口内缝合模型可以让学生体会出在狭小空间缝合操作时的不便,体会口内缝合与皮肤缝合的异同。为他们进入临床实习莫定了一定的基拙。 四、专用牙槽脓肿切开模型在口腔 领面外科临床技能培训中的应用牙槽脓肿又称根尖周脓肿,是由根尖周炎发展而来的。在急性期切开排脓将脓液引流是局部治疗的主要方法。在传统的教学方法中,学生虽然在理论上知道了牙槽脓肿形成后患者会出现软组织肿胀、局部压痛、面部变形、触诊有波动感等症状。但是在临床见习或实习期间能够遇到的病例非常有限,愿意配合学生操作的患者更是少之又少。专用牙槽脓肿切开模型不但外形逼真,模拟脓肿的颜色、质地、触诊手感甚至脓液都与真实的牙槽脓肿相似。专用牙槽脓肿切开模型包括模拟牙槽骨及其对应牙跟的部位上的模拟脓肿,配合仿真头颅模型使用可以使学生真实感受治疗时椅位调整、麻醉、消毒、切开、冲洗、放置引流的全过程。模拟脓肿可以在操作过后替换成新的,不用替换整个牙槽脓肿切开模型,成本低可以保证学生人手操作。 五、唇裂模型在口腔领面外科临床 技能培训中的应用唇裂是领面部最常见的先天性崎形,新生儿唇腾裂的患病率大约为1:1000。手术治疗是修复唇裂的最有效的手段。虽然目前倡导个性化的唇裂手术方法,但传统经典的手术方法依然是学生学习、入门的基拙。在以往的教学中,教师通常会采用图示、视频、电脑模拟甚至是剪纸的方法讲述手术定点、切开、肌肉组织瓣旋转移位后缝合的方法。但是由于缺少直观的认识,学生往往无法理解,学到最后也只是知道唇裂需要手术治疗而已,具体怎样定点甚至有哪些术式都一片空白。为此我们在教学中使用了1:1大小的单侧唇裂模型,该模型由发泡乳胶制成可以真实地反映出唇裂患者鼻部以及口唇的崎形。由于其价格低康、材质柔软适合学生练习定点、切开以及缝合的全过程。所有学生均可主刀模拟手术一次,并作为一助配合模拟手术一次。通过这种身临其境的训练,大大加深了学生对于唇裂手术原理的理解。口腔领面外科是一门集科学性、技巧性、实践性一体的临床医学学科,也是口腔专业学生临床实习的重点和难点。学生除了需要掌握扎实的理论知识外,还需要具备一定的临床操作技能。然而传统的临床环境中的学徒式教学方式已经远远落后于社会的进步与发展。通过建立规范化的临床技能培训流程,利用多种模拟化教具,我们发现学生的学习积极性、动手能力、对于理论知识的理解以及自信心都得到了提高。这种更加直观、更符合学习规律、安全有效的教学方法值得推广。 作者:乔光伟 宋玉 景捷 单位:宁夏医科大学 大学生创新论文:口腔医学创新实验思索 本文作者:张长源 程辉 卢友光 单位:福建医科大学口腔医学院 高校,尤其是地方性高校,必须充分认识大学生创新性实验计划项目实施的初衷,勿盲目攀比省级、国家级立项的项目数,要立足各校实际情况,以培养学生创新能力为根本目的,并在项目申报、项目实施和项目管理中始终体现这一根本宗旨。福建医科大学结合校情,制订了实施大学生创新性试验计划项目的详细实施方案,着重强调项目实施的过程管理和项目实施对学生整体创新能力的培养,学校实行院校二级管理,将大学生创新性实验计划项目总数按各学院学生人数比例划分给二级学院,避免各学院在项目申报中的盲目追求项目数的现象,同时也给予二级学院主动实施权。口腔医学院根据口腔医学院和附属口腔医院两院合一的特殊情况,制定了《福建医科大学口腔医学院实施大学生创新性试验计划项目细则》,强调项目实施中学生是否充分发挥其主观能动性,而非过分强调实验设计本身的科学性与严谨性;对于部分学生热情高、积极主动性强而由于项目数量的限制未能获得校级立项的实验项目,学院划拨一定的经费支持学生在教师的指导下进行项目研究,充分保护学生的创造性思维和学习热情,较好地实现了国家实施大学生创新性试验计划项目的初衷。 学生作为大学生创新性实验计划项目开展实施的主体地位应该明确.而且不能改变[3],大学生创新实行实验计划项目并不是单纯的做一实验小研究,从项目选题、文献检索、项目申报、项目实施到项目总结和汇报、项目组学生之间的相互沟通等每个环节都可锻炼和培养学生的主观能动性,都必须交由学生独立完成。我院在实施大学生创新性试验计划项目中强调“突出过程、强调可行性、淡化结果”的项目管理原则。 项目选题鼓励学生从自身兴趣的小课题、小研究、小调查入手。然而,往往不少学生立志于做大事、做大研究,申报的项目课题过于庞大,研究内容过于复杂;部分指导教师是将其自身科研课题的部分内容作为研究项目直接交付学生填写申报,未能充分考虑学生的知识结构和科研知识积累较少的背景,导致项目流产。例如《口腔癌基因研究》,对于2000元研究经费和借助课余时间完成项目实验的学生而言是完全不可能实现的。因此,我院在项目的立项选择上,明确告知学生和指导教师要从客观实际出发,以学生团队在业余时间能独立完成实验为基本原则,例如我院2010年立项项目———《“美丽微笑者”上颌前牙视觉评价及分析》实验项目设计清晰,实验内容可行性强,能充分发挥学生的积极参与性和可行性,研究过程充分调动学生的沟通能力,获得了申报答辩评委的认可而获得立项,该项目同时被我校遴选参评福建省级大学生创新性实验计划项目,并获得省级立项,说明教育行政主管部门高度重视学生自身的参与性及实验的可行性。 在项目申报前期的文献检索中,要求学生检索、查阅至少2篇英文文献和10篇中文文献,并对所查阅文献予以总结、提炼,提高学生使用文献检索工具的能力和总结概括的能力;项目申报则要求学生实验小组独立完成项目申报书的撰写,包括文字组织、行文构架、申报书排版打印,并将项目申报书的主要内容制作成PPT进行项目申报答辩;申报答辩评委由学院博导、硕导组成,评委现场对申报小组进行提问、质疑,并要求学生实验小组现场回答,以此促进学生对常用办公软件应用水平的提高,锻炼临场思维答辩能力,评委现场公布评分情况和获得立项的项目名称,对未获得立项项目明确指出存在的主要问题,鼓励学生积极改进;对项目的总结验收,学院要求学生将实验研究的主要过程、研究内容、研究结果以及实验小组每个学生个体对参与实验项目的感受和收获以PPT形式向博导、硕导组成的验收评委汇报,验收汇报的目的是着重了解学生项目完成情况和参与项目后的收获,锻炼学生语言表达能力,培养学生的团队合作精神。 大学生创新性试验计划项目的指导教师应成为学生的良师益友,对学生提出较粗浅的想法和思路时,应耐心引导,多鼓励、多表扬,切勿轻视学生提出的实验设计;在项目的实施过程中,教师应适时检查实验进度,对学生实验存在困难予以细心解答,鼓励学生通过查阅文献等方法查找解决困难的办法,而不是直接代替学生进行项目实验,包办代替只会造成学生积极性、主动性下降,体会不到“重在过程”后成功的喜悦[4]。我院在创新性试验计划项目实施前,组织开展指导教师的培训工作,明确指导教师的“引导作用”,详细规定指导教师的权利与义务,明确禁止教师代替学生填写申报书或直接代替学生完成实验,对发现违反规定的指导教师予以通报批评,并取消其指导教师资格,一定程度上震慑了此类情况的发生。我国高等口腔医学院校的学生较晚(目前国内院校多为第三学年或第四学年)接触口腔专业课程,这造成了学生专业认同感、归属感不强,不利于专业培养,而在日本、欧洲等发达国家高等口腔医学教育体系中,学生从一年级到五年级接触口腔医学专业知识呈阶梯式递增[5]。 虽然完全套用发达国家高等口腔医学教学教育模式不符合我国国情,但是口腔医学教育必须主动适应社会发展的需求、科学技术的进步以及经济条件的改善[6],大学生创新性实验计划项目则为口腔医学专业学生提供了早接触口腔医学的机会,为口腔医学教育教学模式改革探讨提供了平台。我院注重大学生创新性试验计划项目与口腔医学学科专业的结合,鼓励学生申报与口腔医学专业相关的实验项目,突显口腔医学学科特色,例如《福州市牙科诊所口腔医生学历调查》、《普通人群口腔前牙外形观察》,此类实验项目调动了学生的学习积极性,也让学生更早接触了口腔医学临床学科,提升学生的专业认同感,此外,这种社会调查活动经验可以扩大和深化学生社会实践技能,激发他们的创造力,最终有利于学生更好地学习[7]。创新是民族的灵魂,是国家屹立于世界民族之林的不竭动力。高等医学院校口腔医学广大教师应充分利用大学生创新性实验计划项目这一平台,努力为我国口腔医学专业培养具有创新意识和创新能力的优秀人才。 口腔医学论文:口腔医学临床水平提升策略 本文作者:高婧 沈丽娟 刘梦蝶 方明 田敏 单位:第四军医大学口腔医学院 随着网络技术的发展,多媒体技术应用已对口腔医学实验教学产生了直接或间接的影响。口腔医学实验所需材料大多比较昂贵,因此,对实验操作步骤、程序要求较高。虽然老师在示教时一再强调,但仍会有学生听而不见,此时,将有些实验从实验室转移到多媒体视听教室进行,先进行多媒体演示,通过放大、慢放、定格、重播等效果,让学生观察、判断,增强了可见度和动态感,加深了学生对知识的理解和印象,同时降低了教学成本。我们将口腔医学教学的精品课件和视频拍摄后贮存在我院网络平台上,同时在平台上连接国内外公开的教学视频、课件,使学生了解国内著名院校的口腔医学课以及国内外口腔医学的新知识、新动态和新发展。 同时教学课件、视频的网络平台化可以使学生对所学课程随时进行回顾以及师生间进行再探讨。仿真头模教学系统是口腔临床医学专业本科生转化口腔理论知识,连接临床实体操作的过渡和桥梁。为提高学生仿真头模训练的效率,首先为学生播放教学多媒体视频,对各步骤进行定格、放大,使学生对整个操作程序有一个大体了解。然后,老师进行示教,再次对关键步骤进行讲解,从而让学生做到“心中有数”。 随后,让学生进行仿真模拟训练,带教老师指导学生按照标准进行操作,让学生在自己动手操作中,体会临床口内操作的局限性,同时及时调整椅位,做到“手上有数”。有了这“两个有数”,我们制定每个科目的教学计划,让学生在规定时间内独立完成仿真操作训练,从中发现问题、解决问题。为了解决临床实际操作机会少的问题,我们将原定每个科目(如全冠制备)1次训练增加到3次。通过仿真头模训练使学生在临床实际操作中,上手快,操作准。实验考核是实验教学体系中一个比较重要的部分,不仅能检验实验教学质量,也是考查学生临床操作是否规范熟练的渠道。 考核采取实验课中考核和毕业考核相结合的方式。课中考核成绩占总成绩的30%,带教老师根据课程内容,制定每项考核内容的评分细则,指定考核内容让学生操作,根据操作结果进行分数评定。考核分次进行,如牙体制洞考核分为牙合面洞和邻牙合面洞的考核,基牙预备考核,分为全冠和嵌体预备。每次考核成绩记录汇总入总成绩。毕业考核分科进行,考核形式为理论和操作相结合。实验考核体系的制备,提高了学生对实验技能的重视,检验了学生的操作能力与知识融会贯通能力。同时,在考核中反应出来的问题,反过来可以很好的指导教学,利于教师在授课时安放问题,形成良性循环,最终提高学生的临床技能水平。去年,我院教学中心还新引进了两台口腔修复临床操作实时评测系统。拟将该系统用于本课程中学员牙体缺损修复、固定义齿修复等实践课的教学考核,对学员的操作过程进行实时监控,并对牙体预备、冠桥预备等实际操作进行自动评分。 为提高教员的执教能力、积极推进课程教学精品化,我院先后三次邀请国际颌面修复学会前主席、美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)高级口腔修复科主任JohnBeumerⅢ教授来我科进行“全口义齿”、“可摘局部义齿学”和“种植义齿”的本科教育师资培训。整个过程采用国外名校原版教材,授课形式包括理论讲授、直播示教、临床指导等。通过对我院与UCLA大学授课内容、授课形式、课程设置、考核评价方式的对比,旨在革新本专业的授课形式,提升教员的授课技能。此外,教学方式上,要注重学员综合能力的培养。加强PBL教学、CBL教学方法。建立以学员为主体、教员为主导的教学模式。 在教学手段上,把传统教学媒体(板书、挂图、实物)与现代化电教媒体(投影、幻灯、录像)结合起来,激发学员的学习兴趣并加深学习印象,继续突出培养学员口腔修复实际操作能力,同时,培养学员收集处理信息的能力,获取新知识的能力,分析问题和解决问题的能力,语言文字表达以及团结协作的能力。 口腔医学论文:口腔医学技能培训思索 本文作者:刘博 曹婷婷 步捷 刘伟伟 单位:济宁医学院口腔医学系 依据口腔医学专业特点,设立四项技能培训模块,包括病史采集及病例分析模块、口腔颌面外科基本操作模块、口腔内科基本操作模块、口腔修复和正畸基本操作模块。病史采集和病例分析模块中包括问诊(主诉准确、现病史完整、既往史明确、家族史清楚)、体格检查(顺序合理、查体全面、手法规范)、病例分析(综合病史、体格检查、各项辅助检查的结果,分析是否准确)、诊断和鉴别诊断、辅助检查(检查项目是否合理、有效)、治疗方案的设计及完成病历书写。口腔颌面外科基本操作模块包括局部麻醉术、拔牙术、外科基本操作(无菌术、换药、拆线等)、围手术期准备、术中情况和术后处理(术中预防并发症、术后医嘱和康复计划等)及心肺复苏等。口腔内科基本操作模块包括氧化锌丁香油水门汀、磷酸锌水门汀、聚羧酸锌水门汀、玻璃离子水门汀等常用材料的调拌,龈上洁治和龈下刮治,窝洞制备及充填(Ⅰ-Ⅴ类洞的制备,银汞和光固化树脂充填),开髓(前牙、前磨牙、磨牙至少各一颗),根管预备(揭顶、根管通畅、根管预备),根管充填等。 口腔修复和正畸模块包括印模及模型的制取(体位、手法的正确和规范、印模和模型变形的控制),铸造金属全冠、烤瓷熔附金属全冠和全瓷冠的牙体制备(牙体预备的手法正确,预备顺序和预备量的合理和准确),桩核冠的根管预备,牙列缺损的修复设计,常见错HE畸形的诊断及设计等。在技能培训过程中,引入标准化病人(standard-izedpatients,SP))培训模式,请有经验的临床带教医师设计临床常见病例和问题,通过学生之间相互问诊和检查,完成病史采集和病历书写。医师注意引导学生理论联系实际,复习基本理论和基本知识,提高综合分析问题和解决问题的能力。同时,结合临床病例,强化学生人文关怀精神的培养、医患沟通技巧的掌握及临床思维能力的训练。标准化病人的应用有助于充分模拟和再现临床实际接诊情况,提高培训的针对性和实效性。 实习结束后对所有学生进行实践技能操作考核,采用多站式考核方法,要求学生通过病史采集与病例分析、体格检查、基本技能操作、治疗设计等四个考站的测试,成绩以百分制记,并用SPSS统计软件进行统计学处理。考核结束后,实验组学生填写调查反馈意见表,对专项技能培训的必要性、实用性、满意度、对临床实际操作有无帮助、能否熟练操作以及考核方式的合理性等进行评价。实验组和对照组的两组学生在实习结束后的考核成绩。可以看出两组学生的考核成绩差异具有显著性意义(P<0.001),接受专项技能培训的学生成绩明显高于未接受培训的学生。,因考核内容均为要求学生掌握的基本技能操作,所以考核合格分数线定为75分。可以看出实验组和对照组合格人数的差异具有显著性意义(P<0.001),通过临床技能培训,实验组的合格人数明显高于对照组。 通过调查反馈,共收回实验组学生调查反馈意见表34份,回收率100%。结果显示:32人(94.1%)认为实习前专项技能培训有必要开展,29人(85.3%)认为该技能培训在实用性方面效果明显,31人(91.2%)认为该专项技能培训与前期实验课的操作有明显不同,28人(82.4%)认为该培训与临床实际情况十分相似,25人(73.5%)对技能培训很满意,28人(82.4%)通过培训有很大收获,26人(76.5%)认为该培训对临床实习有很大帮助,23人(67.6%)认为经过培训,在临床实习中短期内既能熟练操作,21人(61.8%)认为经过培训,在临床实习中能够很快独立接诊,31人(91.2%)认为专项技能培训在医学生培养中有很大的应用价值。个别学生认为开设专项技能培训实用性不大,对培训不满意,可能是因为培训中带教医师对部分基础较差的学生关注不够,导致学生学习积极性较低。 临床实习是医学教育中的一个必不可少又极其重要的环节,是医学生从课堂走向社会、从理论走向实践的过渡阶段,是基础理论与临床实践结合的桥梁,是将医学生培养成为合格的临床医生的关键环节。但是,由于当前医疗环境的变化,为了减少医疗纠纷的发生,许多科室和医生在临床工作中都会采取更加保守和谨慎,甚至“回避”的处理方法,导致实习生丧失了许多学习临床知识和技能的观摩和实践机会。虽然在口腔医学专业课学习阶段开设了大量的实验课,提供了供学生练习的仿真人头模型教学模拟系统,但这些仅能让学生机械地重复和验证基本技能操作,而缺乏理论联系实际、综合分析问题和解决问题的锻炼机会,缺少与患者的沟通和交流,同时对操作过程中出现的某些应急情况及意外情况难以做到正确、及时和有效的处理。鉴于此,根据济宁医学院口腔医学专业的实际情况,对口腔实践技能教学进行了大胆改革,在学生进入科室实习前,开设了专项技能培训课程,并于实习结束后组织技能操作考核,以评价技能培训的效果。 在技能培训中,根据口腔医学专业特点,设立了四项技能培训模块,包括病史采集及病例分析模块、口腔颌面外科基本操作模块、口腔内科基本操作模块、口腔修复和正畸基本操作模块,涵盖了口腔医学各专业的基本临床操作和处理。同时,通过引入标准化病人[3],再现临床诊疗情景,模拟临床诊疗工作,为学生提供了一种在非威胁性环境中进行临床实践的机会,可有效缓解目前教学与临床工作的冲突。此外,建立标准化病人培训模式有助于帮助学生掌握基本的医患沟通技巧,学生之间也可以相互讨论感受,相互吸取经验教训,避免把错误暴露在病人及家属面前。通过情景模拟,有助于提高学生医患沟通能力,增强学生的自信心,使学生学会换位思考,体验患者就医的情绪反应及对医疗服务的需求,帮助学生树立“仁爱”思想和正确的职业道德素养。根据国家《口腔执业医师实践技能考试大纲》的考试标准和项目,组织自编了《口腔医学专业基本技能操作规范》,并以此为标准,制定了《口腔医学专业基本技能操作考核评分细则》,其中包括对学生的态度、操作考核要点、评价指标、评分细则以及操作的最终质量进行评分。考核方式采用多站式技能考核方法[4],要求学生在限定的时间内通过病史采集与病例分析、体格检查、基本技能操作、治疗设计等四个考站的测试,综合评价学生的实践技能操作水平和能力。 本研究发现,接受专项技能培训学生的考核平均成绩和合格率均明显高于未接受培训的学生,差异具有统计学意义。培训后的调查反馈也显示,大多数学生都认为该培训能够很好的模拟临床实际情况,对自己的临床操作和实习有很大帮助,大大缩短了从学校到医院的适应时间,对口腔医学生的后期实践教学是非常有必要的。通过专项技能培训,学生的临床实践能力、综合分析问题能力及医患沟通能力均得到了较大的提高,工作后能基本满足医疗卫生机构,尤其是基层医院和社区门诊的工作要求,同时,对考研复试的同学也有很大的帮助。个别学生认为培训实用性不大,对培训不满意,可能是因为培训中带教医师对部分基础较差的学生关注不够,导致学生学习积极性较低,没有学到要求掌握的知识和技能,在今后的培训中将做适当调整。综上所述,实践技能教学是医学教育的重要组成部分,是医学生理论与实践相结合的重要阶段,是医学教育教学质量的重要保证。通过对实践技能的教学改革,提高了学生的实践能力和综合素质,增强了学生以人为本的服务意识,培养学生高尚的职业道德,使学生在临床工作中形成自己的特色和优势,提高了我校口腔医学专业人才的培养质量。 口腔医学论文:口腔医学教学创新思考 本文作者:杜晓岩 吴江 李善昌 关键 朱杨 单位:佳木斯大学口腔医学院 通过PBL教学法[1]和病例教学法[2]的实际应用,以学生为主体,在每一章节结束后,教师要给学生讲述一个完整的病例(病例内容包括病史、诊断、治疗、预后等,及相关的图片、X线片及文字资料),让学生课后进行文献检索[3](查找内容包括国内外口腔专家先进的治疗方法及独特见解,或者是学生对病例中的疑问寻找答案),教师给予学生适当的指导。具体安排是,2010年秋季学期,教研室指定专门教师负责此项工作。授课教师准备内容:病历分析题目、综述的书写规则、与颌面外科相关的执业医师考试题[4](100分的选择)、指定教学课程表。 2011年春季学期执行,课程结束后,学生要写出1000字左右的综述,测试一份与颌面外科相关的执业医师考试题(100分的选择),上述成绩作为学生的平时成绩。学生上交的综述基本都可以按照综述的格式书写,内容及图片较丰富,重要的是可以通过关键词、题名、作者等方式进行检索,查找需要的文献。100分的试题要在对照班测试一次,最后统计分析对照班和实验班的试卷成绩。实验班的试卷成绩高于对照班,利用t检验,t=0.0214,P 0.05,差异有统计学意义。 2011-06我院邀请中华口腔医学会秘书长、北京大学口腔医学院院长助理王渤教授和北京大学口腔医学院讲学团来我院参加北京大学口腔医学院教授教学交流会。讲学团成员有中华口腔医学会口腔病理学专业委员会主任委员、北京大学口腔医学院口腔病理研究室主任高岩教授,中华口腔医学会正畸专业委员会前主任委员、北京大学口腔医学院正畸科许天民教授,中华口腔医学会牙体牙髓病学专业委员会主任委员、北京大学口腔医学院牙体牙髓病学教研室高学军教授,中华口腔医学会儿童口腔医学专业委员会主任委员、北京大学口腔医学院儿童牙病科葛立宏教授,中华口腔医学会预防口腔医学专业委员会副主任委员、北京大学口腔医学院预防科王伟健教授,北京大学口腔医学院中心实验室办公室副主任李翠英教授。向本院师生讲解牙体牙髓病学、儿童牙病学、口腔预防学、正畸学、口腔组织病理学的导论、进展和临床病例讨论。此次活动收到良好的效果,增加了对口腔医学新发展的了解。 对原有的教学大纲进行了修订,增加了口腔医学新进展、医学科研方法等课程。授课内容增加了关于医学心理、医学伦理等方面的教育,“如何与患者及家属沟通交流;如何树立依法行医的法律观念和实事求是的科学态度,保护自己和患者的权益”等处理医患关系方面的知识,授课时间和班级是2011年春季2007级口腔医学本科(专业课为颌面外科)。 所有计划结束后要对2007级口腔医学本科生进行口腔颌面外科教学试点、客座教授的执教、创新课程内容的讲授三方面总体的问卷调查,检验项目实施后学生的反映情况。项目问卷调查的内容是针对口腔颌面外科教学试点是否有利于培养学生的独立思维能力、丰富学生的临床知识、增强学生的科研能力;外请教授的授课是否有利于学生获得先进的口腔医学知识;创新课程及内容的设计是否有利于让学生掌握与患者沟通的技巧和临床应变能力以及对科研知识的了解。通过核对问卷,学生反映良好,并且提出很好的改进建议,有利于教学工作的开展。PBL教学法已逐步在我院的其他学科(比如正畸科等)中应用,并且也收到很好的效果。 我们得出的结论是改革口腔医学本科教育的教学模式,由临床病例的导入、国内知名专家的授课、创新课程及内容的充实,最终提高了学生的课外自学能力和文献检索能力。利用循证口腔医学的教学方法,培养具有创新能力、实践能力[5]、临床和科研一体的“应用型口腔医学人才”。 口腔医学论文:口腔医学标本的教育运用 本文作者:李晓路 侯晓冲 贺建军 葛煦 张铭 孔亮 谢诚 孙滢滢 田雨 单位:第四军医大学口腔医学院 第四军医大学口腔医学博物馆概况 第四军医大学口腔医院口腔医学博物馆成立于2010年,面积539m2,馆内共有13个展区,动物牙颌系统展区陈列着龙旦巨颌虎、犀牛、河南斑鬣狗、三指马等食肉、草食、啮齿、灵长动物及人类的牙颌系统头骨化石,记录了动物从鱼纲、两栖纲、爬行纲至哺乳纲过程中牙齿的进化过程;人类牙齿颌骨进化展区陈列着大猩猩、蓝田人、北京人、现代人的颌骨模型,以及人类颅、面、颌骨、牙齿的演变过程;中国口腔医学大事记展区陈列了从旧石器、新石器、殷商、周秦、西汉、两晋南北朝等12个时代以来有关口腔医学发展的重要记载;牙科器材区陈列着脚踏机、压缩机、皮老虎、手动离心铸造机等不同年代的口腔医疗设备;口腔医学教育发展史区陈列着早期各类木制牙体、修复学科模型,牙体、修复学制作工艺流程模具、颌面部病种石膏蜡像等教具、教材实物展品。此外,馆内军事口腔医学、口腔卫生保健、牙种植等展区还陈列了中国口腔医学名人、18世纪欧洲牙医工作场景、国内唯一的世界牙科学之父皮埃尔福查德等的雕塑及上世纪30年代国内最早用骨柄生产的牙刷等珍贵物品。现代牙科技术展区集中展现了现代牙科诊所的情况,有完备的功能齐全的牙科治疗台、椅旁X射线机,全自动修复体制作系统,目前世界上最先进的声控式牙科治疗椅,直接通过口令实现牙椅的升降、变动。展现了口腔医疗技术发生的日新月异的变化和改善。口腔医学博物馆展品的时间跨度从2000万年前的动物头骨化石到当今世界上最先进的研究成果,时间跨度之大、展品数量之多是世界口腔医学博物馆中罕见的,馆内系统的展现了口腔医学发展的历程,是国内首个完整、系统展现口腔医学发展的博物馆。 第四军医大学口腔医学博物馆在教学中的应用 高校博物馆不仅仅只是文物陈列馆,更是知识聚集和传播的中心。它可以反映出一所大学的教学水平、科研水平、学科特色及其对人类文明进步的贡献。在西方,高校博物馆更是一个科研基地,许多学者的成果就是通过在博物馆里交流、开发、研究而作出的。口腔医学博物馆的建立就先后吸引了美国马里兰大学牙科学院、华盛顿大学、荷兰内梅亨大学、日本大阪大学、香港大学的学者参观和交流。特别是瑞典著名学者、被誉为“种植牙之父”的Branemark教授更是关注博物馆的建设,先后将自己保存的200余件文物捐赠给博物馆。口腔医学博物馆大量标本和实物的展示使得口腔医学教学更加生动和具有趣味性。通过远古动物及人类的牙颌系统头骨化石的演变过程,使学员了解到动物进化过程中牙颌系统的变迁以及不同动物的牙颌系统的区别,从而在学习口腔解剖生理学课程时对口颌系统的发育有了更直观的认识;口腔医疗器械展区所展示的19世纪的拔牙钳、牙挫、牙挺,使学员能切身感受到原始颌面外科手术对患者造成的痛苦;铁毡、无缝冠、三瓣圈、皮老虎等20世纪30年代的器械让学员领悟口腔修复学的演变与发展;三弯臂电马达低速运转给医生在治疗牙体牙髓病时带来的艰辛;先进的种植设备、全自动修复体制作系统、感应式牙科综合治疗椅位使学员可以看到口腔医学发展的未来。作为学院文化建设的一部分,博物馆除了收藏展品、举办展览,也通过各式各样的讲授活动协助学院进行科学研究和人才培养。 素质教育是指一种以提高受教育者诸方面素质为目标的教育模式,它重视人的思想道德素质、能力培养、个性发展、身体健康和心理健康教育。知识加技能的教育,要求既要注重知识学习更要加强技能的培养[3]。口腔医学博物馆向学生系统的介绍了中国口腔医学发展的历史,从口腔医学的起源、医学知识的积累到医学理论体系的形成和发展生动的展现了口腔医学发展的艰难历程。博物馆的馆藏文物和标本,是不同历史时期人类精神的展示。中国口腔医学大事记展区陈列了从旧石器、新石器、殷商、周秦、西汉、两晋南北朝等12个时代以来有关口腔医学发展的重要记载;特别是收集了世界上最早的口腔疾病专著明代期间用宣纸制作的《口齿类要》,书中详细记载了古人用中药治疗口腔疾病的历史。陈列的古书《素问》,早在公元前14世纪就记载了关于口腔疾病与全身关系的论述。收集的人颅骨展示了人用核桃木雕制假牙,然后在缺牙部位用金属丝固定牙齿的最早镶牙方法。博物馆以泥塑的方式,趣味性的展示了18世纪欧洲牙医工作场景,以及世界牙科学之父皮埃尔福查德雕塑和上世纪30年代国内最早用骨柄生产的牙刷等珍贵资料。博物馆蕴涵着深刻的博物馆文化,这种文化凝聚着物质文化和精神文化的双重涵义[4]。教师在介绍口腔医学的发展历史的同时,让学生了解到医德是在我国诸子百家共同形成的古代哲学思想和伦理观念的影响下,先形成医学人道主义的萌芽,再经过各个时期医家的总结、逐渐完善而形成的医疗道德体系。通过介绍各个时期医生在口腔医学领域的实践,把他们严谨治学、淡泊名利、崇尚医道、不分贵贱、纠偏正误、求实创新的良好医德医风介绍给学生们。通过参观和学习,陶冶了学员的情操,启迪学生的智慧,激发学生的求知欲望,开发学生的潜能使他们在学习专业知识的同时,也学习到古代医家优良的医疗作风。 第四军医大学口腔医院口腔医学博物馆是一所具有鲜明军事特色的口腔医学博物馆,展区收集了国内战争、朝鲜战争等大量图片、实物藏品以及战创伤档案材料,鉴证了中国军事口腔医学的发展历程。口腔医学博物馆以具体的实例讲解了战争形式的演变对颌面部战创伤造成的影响。从冷兵器时代主要对战士肢体造成的损伤到现代战争的高爆弹药、光辐射、冲击震动、核辐射对士兵颌面部造成的严重损伤[5]。充分展示了口腔医学在治疗战争创伤上发挥的重要作用,作为中国军队唯一的一所口腔医学院校,馆藏的大量战争中颌面部战创伤档案在对军校学员进行军事医学战场防护、紧急救护、口腔颌面战创伤教学中发挥了重要的作用。同时,口腔医学专业与文化建设促进了各国军事口腔医学单位的交流与合作,第四军医大学口腔医学院先后2次承办了世界军事齿科大会,赵铱民院长还被推举成为世界军事齿科大会主席。由于有着深厚的军事医学文化积淀,第四军医大学口腔医院始终以战争颌面救治为己任,历代专家在颌面部缺损与畸形方面数十年来坚持不懈的研究,最终在口腔战创伤的形态修复和功能重建技术方面取得了突破,并由此获得中国口腔医学界唯一的国家科技进步一等奖。 第四军医大学口腔医学博物馆发展建设 博物馆是一个国家、一个民族文明的橱窗,高校博物馆不仅是大学、也是大学所在地区、国家的独特文化景观。第四军医大学口腔医学博物馆自建成以来,一直对公众免费开放,不仅应用于开展口腔前伸课基础教学,更是对外传播口腔医学发展历史和口腔医学科学文化,吸引了国内外知名的口腔院校前来参观交流。博物馆在大学教育、科研等方面做出了巨大的贡献,在促进与先进科技、先进文化相结合,提高民族科学文化水平,创建和谐社会中发挥着重要作用。口腔医学博物馆目前依然属于传统博物馆,参观者受到展室环境的制约,必须按照一定的参观路线观看展品,随着计算机技术和通信技术的进步,现代科学技术日益深入人们的物质生活和文化生活,未来建设成一座现代化的数字化口腔医学博物馆是必然的发展趋势[6]。数字化博物馆的建设可以将博物馆中藏品与陈列、研究等相关的内容进行数字化处理,建立多媒体信息资料数据库,其数据信息可以利用国际互联网络传播,突破时间和空间的限制,达到信息资源共享的理想效果,使口腔医学博物馆在面向公众开展科普教育、推进素质教育、传承人类文明和民族精神中发挥更大的作用。 口腔医学论文:口腔医学实训地创建思路 本文作者:黎祺 张少华 陈建刚 单位:肇庆医学高等专科学校临床医学系 校内实训基地设置应符合口腔医学专业办学规模和发展的需求,达到口腔医学实践中的专业规范要求,具有实用性和先进性,与行业技术发展同步,为学生提供专业化的职业技能培训。校内实训基地应建有口腔临床技能实训室、口腔模拟诊室、口腔颌面放射实训室、口腔解剖实验室及标本模型陈列室、口腔实验准备室等,引入临床牙椅、口腔临床模拟实训系统等先进设备进行操作演示和训练,并配备多媒体教学设备。场地面积与设备数量应与学生人数相协调,能满足实践教学需要。实训基地要按照未来专业岗位群对基本技术技能的要求,营造真实或仿真的职业环境,在校内或附属医院建设口腔模拟诊室,配置临床牙椅和口腔临床诊疗设备,形成浓厚的职业氛围,让学生在一个真实的职业环境下,按照未来专业岗位的基本技能的要求,训练专业操作和培养综合素质。加强校院合作,形成资源共享。校内实训基地应以就业为导向,面向市场,建立校院合作、资源共享的建设模式,实行共建共管、规范开放、灵活高效的运行机制,合理配置实训教学资源[4]。这是实训基地适应市场化运作的一种形式,既解决了学校经费不足的难题,又充实了学校的教学资源,有利于实训基地向生产化、市场化、效益化方向发展,保证实训基地的可持续发展[5]。 学校与医院、社区口腔诊疗中心等合作企业或社会用人单位建立以口腔医学专业教师、口腔医生、医疗机构管理人员为主体的口腔专业指导委员会,共同参与实训基地的规划和建设。学校按照协作单位的要求提供“订单式”人才培养,开发培训项目、课程及跟踪服务,协作单位为实训基地提供兼职实训教师,参与实训基地规划、实践场地建设、实训项目开发、实训设施选型、实训教材编写、实训过程监控、实训质量评价,向我校提供就业信息,同等条件下优先录用本校毕业生,在设备、师资、技术上共享,体现校企互惠互利原则[6]。加强师资建设,建立“双师型”教师体系,与合作单位兼职教师共同形成高水平的师资队伍,在实践教学中培养实训指导教师的专业操作技能和实践能力。实训指导教师要求具有本科以上(含本科)学历、中级以上(含中级)技术职称,或硕士研究生以上(含硕士)学历、初级以上(含初级)技术职称。校内教师需要经常到附属医院或教学医院从事临床工作,将先进诊疗技术、诊疗经验和临床分析能力等融入教学中,才能培养出一线急需的高素质技能型专门人才[7]。加强实训教材建设,在改革课程体系和优化教学内容的过程中,针对高职高专口腔医学的特点,根据地区行业需求和学校自身情况,与协作单位共同撰写体现工学结合的自编实训教材,实训大纲及技能考核标准等。 所谓开放性是指实践教学基地的建设从空间到时间都要向学生、社会全面开放,而不能成为学校、专业的专用场所[8]。①基地要面向学生开放,要使实践教学基地成为一个完全开放性的实践训练场所,能让学生在这里自主学习,完成实训项目;②校内实训基地要面向教师开放,为教师开展科研工作和科技开发提供条件;③校内实训基地要向社会开放,大力开展产学合作,为社会提供多方位的服务[9]。实训基地集教学、培训、科研、生产多种功能于一体,不仅能承担本校学生的基本技术技能实训,而且能承担各级各类口腔医学职业技能培训和职业资格考核,也是校企合作开展专业课题研究、技术应用和科技成果转化的场所,是生产和推广新材料、新技术、新产品的平台[10]。可通过加强与周边地区医学院校、医院、企业及其他相关部门的联系,形成资源共享,真正体现实训基地多元化的特征,充分发挥实训基地为区域口腔医学发展和技术进步服务的辐射作用[11]。 校外实训基地承担一定的实训实践教学和实、见习任务,以弥补校内实训基地在场地设备、资金、职业环境、师资等方面的欠缺和不足。学生第3年在实习医院进行1年完全工学结合的顶岗实习,要求学生以实习医师身份参加临床一切医护活动,认真进行综合训练,培养独立分析问题、解决问题的能力和科学思维方法,掌握常见疾病的检查、诊断、鉴别诊断和防治技能,培养良好的医德和严谨的工作作风。附属医院和教学医院应在二级甲等以上,有足够的师资、先进的设备、良好的环境和满意的就诊量,能满足临床教学需要。校院双方签订合作协议,制定针对性较强的实习教学计划、实习指导和实习生规章制度,建立由医院分管教学领导、科教科、临床科室专人负责的实习教学管理和监督小组,校院保持密切联系、互相协调和共同督促实习教学,定期进行实习生理论和操作转科考核,积极开展教学查房、病例讨论和专题讲座。学校定期派资深教授到医院对实习带教老师进行教学培训、指导和评价[12]。 根据社会需求和岗位需要合理调整和改良专业课实践教学,积极设计和开展“基于岗位工作过程以项目为导向”的综合性实践项目,例如对慢性牙髓病患者进行一次性根管治疗,把离体牙固定在口腔仿真牙颌模型中,学生利用口腔临床模拟教学系统,在模拟正常的医患诊疗体位下,通过牙科涡轮机等工具依次进行离体牙钻孔开髓、牙髓摘除、根管预备、根管消毒、根管充填、洞型制备、双层垫底、充填抛光等操作。这样学生按照未来职业岗位的工作流程进行反复训练,将课堂教学内容融入到临床实际工作中,夯实专业基本操作技能,提高专业技术应用能力,为毕业实习和今后临床工作打下坚实的基础。积极开展“教、学、做”为一体的教学方式,如口腔临床检查、口腔局部麻醉、口腔颌面部外伤急救、取印模技术、龈上刮治术、全口超声洁治术等模拟诊疗实践项目进行“模拟情景教学”,教师先进行相关内容的理论讲授,再进行操作技能示教和讲解,然后学生2人一组模仿临床治疗情景,互相扮演医生和患者,在教师指导下进行口腔临床真实技能操作。这种模拟临床情景的教学方法可使学生按照未来职业岗位群的要求,在模拟或真实的职业场景中专业技能得到有效的临床锻炼,有利于熟悉未来岗位常规工作过程,学会正确的诊疗姿势,体验医患关系和树立职业意识,实现与校外顶岗实习的有机衔接与融通。 积极开展“任务驱动教学”,如牙体雕刻、石膏牙洞型制备、活动或全口义齿制作、社区口腔疾病调查和统计等,把课程内容设计成与临床工作过程相似的任务,知识点隐含在每个任务中,学生在教师指导下利用实验课和课余时间在实验室边学边做,完成实验任务,上交实验作品[13]。学生在解决“问题”、完成“任务”的同时,通过自己的主动学习、分析思考和动手实践,充分发挥个人能力,充分体现教师的主导性和学生的主体性关系,提高学生的学习兴趣,知识的掌握更加深刻和透彻,有效培养了自学能力、实践能力、创新能力、分析和解决问题能力[14]。校内部分专业课程也可安排在附属医院和教学医院等校外实训基地,如牙髓病和根尖周病、口腔局部感染和肿瘤等实行“病例讨论教学”和“医院床边教学”,通过接触真实病历,启发引导学生站在主诊医生的角度去采集病史、分析病例、分组讨论和各自提出诊治方案,给每个学生自主思考和发言空间,积极参与课堂教学,活跃课堂气氛,最后教师进行评价、讲解和总结,有效培养学生对口腔常见疾病的逆向思维、横向思维和临床分析能力[15]。实训基地是培养学生职业岗位能力和职业素质的重要场所。本文对目前实训基地存在的问题作了剖析,提出了改进措施,特别是要加强校企合作、校内外实训基地建设,营造具有职业氛围的环境。 口腔医学论文:素描促口腔医学素养提升思索 本文作者:张斌 王春燕 单位:西安交通大学 口腔医院教学实验中心 学生的空间思维能力可以得到提高 空间思维通过使空间结构内部的各种关系可视化,观察、记录、分析物体之间的静动态关系,是一种快速高效的优秀思维。口腔医学生在传统的应试教育下有很强的线性逻辑思维能力,在空间思维上有很大的局限,影响了对专业课的学习。比如钱海馨等对我国4所院校的口腔医学生的口腔修复学课学习状况调查发现,口腔修复学的可摘局部义齿设计和口颌系统性疾患(如全口义齿及颞下颌关节病)是学生学习的难点,有的学生将这部分内容称为“玄学”。这两个章节部分需要有很强的空间思维能力才能学透彻。首先,可摘局部义齿在静态空间结构上(包括人工牙、基托、连接体与固位体)的四个部分,与相关的基牙、牙槽骨、粘膜等相密切联系;从动态上而言,上述各个部分在咬合力的产生、传导方向、分解方式等是一个动态运动过程,在该过程中产生的下沉、旋转、翘动等变化又对上述各个部分产生不同的影响。因此,可摘局部义齿设计是涵盖了空间结构、机械力学、生物力学、材料工艺等多个方面的一个多元思维下优化组合的过程,其中对义齿与牙列、颌骨的空间结构的理解是基础,学生需要有良好的空间思维能力才能理解和掌握。同样,口颌系统是包括颞下颌关节、牙列与颌骨、口腔颌面部肌群在大脑神经支配下的一个系统,四个部分相互联系又相互影响,颞下颌关节的三维运动是人体最复杂的关节运动。学生只有在三维空间上掌握各个部分的运动规律,才能理解颌位关系确定方法和可调式咬合架的设计与应用原理,掌握颞下颌关节病的诊断和全口义齿的临床操作。 开设《素描》课程可以增强学生的动手造型能力 口腔医学要求学生有很强的动手造型能力。具体体现在牙齿形态雕刻、美学蜡牙塑形和口腔临床治疗(如口腔内科的洞形制备、口腔修复学的固定义齿牙体制备、口腔正畸矫治器的制作)等方面。牙齿形态雕刻:牙齿雕刻是各口腔临床科目的基础课程,学生要将蜡块、石膏块材料采用圆雕的手法雕刻出牙齿(包括牙冠、牙根)的整个形态。深刻理解牙齿结构形态对口腔系统咬合理论的理解、降低根管治疗时的侧穿率、正确掌握牙周刮治等有很大帮助。国外的口腔医学教育将牙齿形态学习分布在“牙齿蜡型制作”、“牙齿形态的临床应用”等多个课程中;学生通过一定数量(雕刻100多颗不同牙位的牙齿)、一定时间(多个学期)的训练强化牙齿雕刻能力。而我国现有教育对此重视不够,只有在《口腔解剖生理学》中有1个月的3-4颗牙的少量训练,学生根本达不到教学要求。牙齿个性化美学的蜡牙塑形:口腔美学修复是临床和学生感兴趣的热点内容。美学诊断蜡型(WAX-UP)成为口腔美学修复的一个重要操作步骤,是医生确定个性化美容修复方案,预期临床效果以及与患者进行有效沟通的重要方法。国外的蜡牙塑形能力训练以美国E.V.Payne的功能性蜡型技术和德国的POLZ生物堆蜡技术为代表来加强学生对蜡牙塑形能力的掌握,我国目前这方面的大学教育几乎是空白。临床牙齿雕刻造型:口腔临床治疗中大量的洞形制备和修复性牙体制备实质是在狭小的口腔空间内,运用牙科手机对患者牙齿进行细微的雕刻造型,达到临床要求的治疗手段。是学生观察能力、空间能力和动手能力的综合体现。对手臂控制能力的影响:素描对手臂的训练一方面体现在手臂动作上,有多少种线条,就有多少种动作,线条的统一性体现为动作的自然化和自由化;另一方面体现在铅笔的运用,从铅笔尖与画纸接触的角度、铅笔的压力大小、运笔的速度和方向等方面。通过大量的素描训练可提高手臂的灵巧度。对手-脑协调性的影响:素描训练的基本步骤包括整体观察、构图、起草、涂明暗、刻画和调整完成。整个过程是在大脑控制下的行动,是眼、脑、手共同作用的结果。这和口腔医学生的动手技能训练完全吻合。 开设《素描》课程可以提高学生的审美能力 随着口腔医学的发展,《口腔医学美学》成为国内外一门新兴的交叉性学科。美国著名的牙科医生Pincus曾提出,美学牙医学是继生物学、生理学、机械学之后的第四维临床牙医学。目前我国大量的口腔医学生对口腔美容性修复等临床美学热点课程感兴趣,部分院校也开设了《口腔医学美学》课程。但应该看到,口腔医学美学不应是“口腔医学+美学”的简单拼盘式学习,而应深入探讨口腔医学与美学的内在联系,寻找口腔医学自身的审美规律。另外,审美能力的提高是在一定的审美活动中潜移默化形成的,对审美意识有质的理解,才能提高我们的专业审美能力。因此,开展素描学习对学生将来在口腔美学专业上有很好的促进作用。形式审美能力:形式美是美的形式的共同特征,是审美培养的基础。形式美的基本要素如线条、形体、色彩(其中的黑白灰)和质感也是素描的主要表现要素;形式美法则中的整齐一律、对称均衡、对比调和、比例与协调、多样统一等也是素描的基本表现手法。色彩感受能力:色彩识别训练是口腔医学生必备的技能,是口腔美容修复的重要部分。素描虽然只有黑白两色,但素描中的明暗处理、色调的整体性训练对学生的色彩识别和表达(特别是彩度和明度的辨别)能力有很大的帮助。视觉识别能力:视觉规律训练(如视觉直觉、图—底关系、参照环境、后像作用、边界对比等)一直是国内外美术学院和国外牙医学院用来训练学生视觉辨别力和目测准确性的实验课内容。我国的《口腔医学美学》根本没有类似的课程,素描学习是口腔学生在该方面的有效补充。构成审美能力:构成是现代设计学的一个概念,是工艺美术的必修内容。口腔医学美学中的微笑形式审美在微笑构成方面有丰富的理论,如微笑形式的面构成、牙-面构成、牙列构成;微笑构成要素中的显性因子、隐性因子和下续因子等;微笑构成的合力与分力等等内容对于没学过美术的学生很难理解。素描学习中的画面构图、静物构成、石膏像的分面体、人像素描等训练对学生的专业实践有一定的帮助。 开设素描课程的基本要求 学生和教师在思想上要重视《素描》课程的学习。国外口腔学院多年前就将素描和雕刻列为学生必修课程,我国目前只有少量口腔院校将《素描》列为选修课程或计划开设,大部分院校没有引起足够的重视。许多院校对于整个美育课程出现了“说起来重要,想起来必要,做起来次要”的现象。学生在认识上重视程度更低,在现有的口腔教育模式中,虽然对低年级的口腔医学生开设了《口腔医学概论》课程,并让学生在临床参观了解,但不能深入理解口腔医学的特点。因此,局部调查显示,除个别学生个人爱好外,大部分学生认为素描课程是重复而枯燥的,更愿意选修《美学》或《艺术鉴赏》等既热闹又轻松的课程,到专业课学习时才认识到素描的重要,但此时已没有教学条件而深感惋惜。要注重教学质量。在师资上应选择有医学美术教学经验的专业教师。在教学中,既要注意严格按照素描的基本步骤和素描学习规律学起,不能搞“艺考热”的实用主义;又可结合口腔医学的特点,如在结构素描中采用头颅、牙齿及颌骨关系等素描对象培养学生的学习热情。在《素描》课程的内容设置上要灵活、恰当。受学时的限制,不可能系统的按专业素描的课程要求设置教学内容。在加强几何模型的基本功素描和石膏像素描外,适当加入静物素描和人像素描;有条件者可在素描中加入一些雕塑内容(素描学习中加入雕塑也是专业美术教育的一种改革尝试)。在正确方法引导下,达到学生“入门”的能力,有兴趣的学生在以后的课余也可自己钻研提高,继续学习。对于《素描》课程的理解,通过以上分析,可以深刻地体会到素描训练对口腔医学生的专业素养有很大的影响。但人们目前的认识和和该课程的具体实施还有很长一段距离要走,有待在今后的实践中提高和发展。 口腔医学论文:口腔医学专业思想引导策略 摘要: 针对目前口腔医学技术专业学生专业认知度、专业满意度、专业适应度低下的现状,在校企合作人才培养模式下,利用校企平台,为学生的专业思想引导工作探索新途径:在专业思想教育课堂中进行体验式教学、校园文化建设中实现专业文化与企业文化对接、着力提高师资队伍素质、校企携手开展学科建设,深化教学改革。校企合作人才培养模式下创新性开展专业思想引导工作,将有助于提升学生职业素养、提升专业教师人文素养和人格魅力、提升口腔医学技术专业的社会认可度。 关键词: 校企合作;人才培养模式;口腔医学技术专业;思想引导工作 1口腔医学技术专业学生专业思想引导工作现状 1.1口腔医学技术专业学生的思想特点 1.1.1学生对口腔医学技术专业的认知度不高口腔医学技术专业的社会认知度不高,在国家行业准入制度不完善、企业管理体系不健全、企业工作环境较差的国情下,口腔医学技术专业负面评价多,社会、家长、学生对口腔医学技术专业工作环境、岗位职责、晋升路径、行业趋势、企业人才需求等普遍缺乏了解。加上在我国传统文化“重文轻技”的影响下,学生、家长倾向于戴着“有色眼镜”看待口腔技师,认为口腔技师是工作在工厂流水线的低学历、低社会地位、低技术含量、低收入的普通工人,因此学生对专业不满意,对专业前景及个人发展缺乏信心,从而缺乏学习兴趣。1.1.2学生对口腔医学技术专业的满意度不高(1)职业期待与现实不匹配。高职口腔医学技术毕业生初入社会不能对自身价值有一个准确定位,“眼高手低”,职业期望不合理;受传统观念影响,学生希望毕业后能就业于稳定、清闲、体面的体制内工作岗位,当接触国内义齿企业的真实工作岗位后,心理存在巨大落差。(2)工作缺乏成就感。目前国内中高职院校口腔医学技术专业建设水平参差不齐,普遍存在课程设置与岗位需求不合理,专业发展与行业趋势脱节,教师观念、理论、实践水平无法满足教学需要等问题,导致人才培养无法满足企业用人标准。学生毕业后职业能力与岗位需求不匹配,容易丧失信心;义齿企业工作时间长,流水线式的工作内容枯燥、单调,学生认为不能体现他们的个人价值。(3)缺乏职业理想,没有职业规划。一些中高职学生对待职业选择较盲目和随意,往往以工资的高低作为择业标准,并不以职业的发展及自己的适合度作为衡量标准,对职业生涯没有长远规划,也没有远大的职业理想,不屑从底层做起,不能吃苦耐劳,对工作缺乏兴趣及持久性。1.1.3学生对口腔医学技术专业的适应度不高目前,口腔医学技术专业学生多为独生子女,心理承受能力弱,缺乏吃苦耐劳精神。企业管理制度严格,工作环境软硬件设施不完善,学生在学习、工作过程中容易抱怨,产生负面工作情绪。 2校企合作人才培养模式下专业思想引导工作的重要性 2.1有助于调动学生的学习积极性,提高学生的职业道德素质,提升就业满意度 传统的专业思想教育往往停留在纯理论说教层面,校企合作人才培养模式下,学生在渗透着企业文化的校园文化中、在校内生产性实践基地营造的职业环境中,学生对口腔医学技术专业未来的职业文化、个人发展方向、最新技术等有了清晰的了解,并在与实际工作岗位“零距离”的专业实践中培养了诚信品质、敬业精神、责任意识和实践创新能力。 2.2有助于提升专业课教师的人文素养和人格魅力 传统的专业思想教育主要以理论课堂宣教为主,与企业的联系很少。校企合作人才培养模式下,专业思想教育由原来封闭的校园教育环境走向现代化的、工业化的、开放化的社会教育环境中。这就要求专业教师必须改变旧的观念,与时俱进,改变原有的教学模式,重新设计教学环节,更新教学手段和内容,不但熟悉本专业知识,还要了解本专业职业特点和职业道德对从业者的要求,在专业理论、实践教学中及时把握学生思想动态,并予以正确引导。校企合作人才培养模式下,专业课教师的人文素养、职业素养和人格魅力能在无形中得到提升。 2.3有助于提升口腔医学技术专业的社会认可度 专业思想教育质量的提升有助于为企业培养出一批符合岗位要求的高专业素养、低流动性的优秀人才。人才是企业发展的驱动力,而企业发展又反过来为口腔医学技术人才提供一个广阔的职业发展平台。随着企业发展及行业人才辈出,口腔医学技术专业的社会认可度将不断提升。 3校企合作人才培养模式下专业思想引导工作策略探讨 3.1课堂中进行体验式教学,实现专业思想教育形式创新 3.1.1企业名师进校园,帮助学生开阔专业视野,争创行业模范(1)专业讲座常规化:定期邀请企业代表、行业专家走进校园,普及本专业在有关领域取得的成就、行业发展趋势;宣传国家对本专业有关行业的发展规划;开阔学生的专业视野。(2)邀请优秀毕业生及优秀企业代表参与学生职业生涯规划教育、实习前专业思想教育:让学生了解专业前沿技术、职业素养要求、企业发展情况,为学生进行职业生涯规划,帮助其明晰奋斗方向。3.1.2企业文化进课堂为一年级新生增加企业参观课,带领学生到行业内先进企业实地参观,组织优秀学生到知名企业参加暑期见习,感受先进企业文化、职业氛围以及专业技术的实际应用。3.1.3开展“启发式”“工序化”教学(1)在教学模式上,把人才培养与企业需求对接,在课堂上尽快实现教学方式由知识灌输向方法传授转变,由传统理论讲授向“工序化”教学转变。将启发式、引导式、讨论式等多种教学方法优化组合,把与实际工序割裂的传统理论讲授转化为将知识点阐述与实际工作相结合的应用性实践教学。(2)在教学内容上:专业教师需要把专业课内容与相关前沿技术、取得突出成就的行业人才的先进事迹相结合,启发学生思考。3.1.4企业设立专项企业奖学金、学生基金,引导学生在“第二课堂”活动中实现自我教育(1)通过创办口腔学生社团组织,企业设立专项学生基金资助学生社团活动,鼓励学生利用专业技能在第二课堂为社区、校园服务,促进学生在服务中感受专业价值。(2)企业通过设立专项奖学金,并以获得企业奖学金作为吸纳优秀毕业生的标准之一,鼓励学生德、智、体、美、劳全面发展。 3.2专业文化与企业文化对接,实现专业思想教育内容创新 (1)以培养学生职业素养为切入点,在专业文化建设中引入行业行为准则、道德规范,以企业文化精髓为重点,通过横幅、海报、网络、校园广播等形式实现学生和企业文化“零距离”接触,将专业思想教育与工学结合相互渗透。(2)以校企实践活动为平台,结合企业文化开展形式多样的实践性教育,如学生深入企业调研,参加科技竞赛、专业技能竞赛等,实现专业思想教育内容创新。 3.3提高师资队伍素质,促进专业思想教育观念与时俱进 专业思想教育应贯穿学生在校全部学习阶段,专业教师对专业的认知将直接影响学生对专业的理解,利用校企合作平台,培养一批具有就业指导能力、能迅速适应行业变化、有创新性、能突破传统教育教学方式的专任教师,促进教师专业思想教育观念与时俱进。具体措施如下:(1)校企共建“双师型”培训基地,建设一批示范性师资培训基地;(2)企业提供平台给教师深入生产一线进行挂职训练;(3)聘请企业专家对专任教师进行培训,并鼓励青年教师利用校企合作平台进行项目研发、技术开发或者承担科研项目以及教材编写工作。 3.4校企共建生产性实训基地,提供专业思想教育坚实物质保障 (1)搭建协同创新创业平台。为更好地深化学生的专业思想与职业技能培养相结合,利用协同创新中心,为学生搭建创业平台,提升学生的就业能力,营造校园创业氛围。(2)构建生产性实训基地。加深与企业的合作,共建生产性实训基地,帮助学生在校园中体验职业环境,改善专业学习条件,提升实践教学效果,培养专业学习兴趣,从而促使学生专业认同感增强。 3.5校企携手开展学科建设,深化教学改革,夯实专业思想教育根基 目前,全国范围内口腔医学技术专业建设普遍存在专业发展滞后,不能及时追赶行业发展趋势,专业教学与工作岗位严重脱节等现象。加快口腔医学技术专业建设步伐是巩固学生专业思想的根基。院校之间组建专业联盟,实现资源共享,共商专业建设良策;进一步深化教材改革,与企业携手共建贴近岗位流程的校本教材;深化校企合作,加大对学科建设的投入;设立专业网站,拍摄招生宣传视频等,加大对专业的宣传力度,增强专业学科的品牌效应等,提升社会和学生对专业的认同度。 作者:刘佳颖 单位:惠州卫生职业技术学院 口腔医学论文:口腔医学本科教育的现状及对策 摘要:营养支持分为肠内营养(EN)和肠外营养(PN),肠内营养支持是肿瘤病人营养不良的重要治疗措施,可以明显改善术后的免疫状况。在临床营养支持中添加具有免疫调节功能或抑制肿瘤生长的特殊营养物质,可以限制肿瘤对某些营养物质的摄入。不同种类肿瘤病人需要根据各自特异性代谢机制和营养缺失制定特殊营养支持方案。特殊医学用途配方食品是一类针对疾病或特殊医学状况下人群使用的食品,本文总结了国内外特殊营养配方食品的标准和相关配套管理措施,为更好地认识国际范围内特殊医学用途配方食品发展状况提供参考。 关键词:肿瘤病人;肠内营养;特殊营养物质;特殊医学用途配方食品 0引言 近年来,我国恶性肿瘤死亡率不断上升,并趋近与世界较高水平,已成为我国居民生命健康的重大威胁。[1]有研究表明,癌症病患中有40%~80%都存在营养不良的问题[2],而癌肿则会造成代谢失衡不断扩大,进而加重机体营养不良状况。再加上癌症病患在手术、化疗和放疗等治疗过程中机体受到影响,就会造成癌症恶病质,通常都会使病患出现贫血、厌食、低蛋白血症、进行性体重下降等问题。恶性肿瘤患者生理代谢的变化主要包括:第一,葡萄糖耐受量减少,胰岛素敏感性降低,进食后胰岛素释放减少,补充胰岛素又会造成蛋白分解速率下降。第二,骨骼肌蛋白加速丢失,分解的肌肉蛋白一部分被肿瘤摄取,其余用做糖异生前体或供肝脏合成急性相蛋白,导致整体蛋白质更新率提高,能量消耗加速,最终造成蛋白质热量营养不良,同时会削弱抗肿瘤治疗的耐受力。第三,体内脂肪减少,巨噬细胞在肿瘤的刺激下产生肿瘤坏死因子,加速内源性脂解速率,使脂蛋白活性被抑制,造成宿主无法完全氧化游离脂肪酸而出现高脂血症状,在饥饿状态下宿主的脂肪储备被大量消耗[3]。化疗是经过肿瘤手术后的病患为了控制癌细胞扩散所必需的一种辅助治疗手段。化疗虽然有效,但同时会对病患的正常组织细胞造成损伤,导致病患出现恶心、呕吐、腹泻、厌食症状,最终病患营养不良的状况进一步加重[4]。另外,化疗还会引发多种病发症,比如肝功能障碍、胃肠道粘膜炎症、口炎、咽喉炎等,许多患者都因此放弃治疗[5]。营养是生命的物质基础,以往临床营养主要在患者普通饮食的基础上辅以肠外营养(PN),而忽视最符合生理代谢特征、简单易行又经济安全的肠内营养(EN)支持辅助治疗方法。肠内营养支持可以使代谢更符合生理过程,包括刺激消化液分泌,促进消化道蠕动,改善门静脉循环,在此基础上还能维持肠道屏障免疫功能,降低感染的机率[6]。肠内营养制剂有通用型与疾病特异型之分,通用型包括氨基酸型、短肽型、整蛋白型(TP)、含纤维素整蛋白型(TPF)、α-酮酸型;疾病特异型则包括糖尿病专用型(TPF-D)、免疫增强型、整蛋白高能型(TPF-HE)[7]。 1特殊营养物质在肿瘤病人中的应用 ,不给或者少给肿瘤提供营养,使肿瘤逐渐“饥饿”,也可以通过营养支持来增强机体免疫力,使机体有更多能量杀伤肿瘤细胞。通过控制某些营养物摄入,并添加影响肿瘤生长、具有免疫调节功能的特殊营养物质,即免疫营养。当前被广泛应用的几种特殊营养物质如下: 1.1谷氨酰胺在应激状态下,生物机体自身合成的Glu并不能满足其对Glu的需求量,有必要进行外源性补充。Glu可以大量地被体内高速增殖细胞摄取,如成纤维细胞、肿瘤细胞、免疫细胞、肠粘膜细胞等。因此,Glu是机体应激状态下的必需氨基酸。Glu具有提高免疫组织抗肿瘤的作用。大鼠肉瘤模型中,添加Glu可使肿瘤生长减少40%,自然杀伤细胞活性提高30%[8]。此外,补充Glu能够提高机体对抗肿瘤治疗的耐受性,放化疗后肠粘膜上皮修复力,从而降低放化疗的并发症、死亡率[9]。强化Glu还能促进谷胱甘肽的合成,提高机体抗氧化力,减轻放化疗对身体的损伤。在选择使用Glu时还应遵循肿瘤病人生理状态的原则,对于无法进行肿瘤切除的病人,营养支持无必要,也无Glu支持的必要。对已切除肿瘤的患者而言,补充Glu能够对机体营养状况进行有效的调整,并提升放、化疗的耐受力。 1.2精氨酸 非必需氨基酸中的精氨酸,在创伤、饥饿、应激状态下能够转化成必需氨基酸。对机体补充精氨酸,一方面可以加速肌肉蛋白质的合成,调整机体的氮平衡,同时也能有效地提高细胞自身的免疫功能。从动物实验的结果中发现,外源性的补充精氨酸除了能降低化学性致癌物的致癌作用,还可以抑制肿瘤细胞的生长并阻止其在机体内的转移,避免肿瘤在机体内形成。但是有些人则认为,在某些啮齿动物中,精氨酸是肿瘤生长的必需氨基酸,对机体补充大量精氨酸,反而会促进动物肿瘤细胞增生。Park对乳腺癌病人的观察结果更加表明,摄入精氨酸的患者其肿瘤蛋白质合成率为25.6%,而对照组即未服用时仅为10.0%,这个数据表明了精氨酸能使肿瘤蛋白质加速合成[10]。在精氨酸对肿瘤的影响条件中,肿瘤本身的抗原性是不可缺少的因素。抗原性强则抗瘤,反之弱则促瘤[11]。即便如此,营养不良病人的免疫功能由于其NK细胞的活性受到抑制,但提供精氨酸则能够提高脾细胞的有丝分裂能力、增加胸腺的重量以及NK细胞的活性。因而,通过精氨酸非特异性免疫调控作用,可以改善营养不良宿主的免疫力,从而达到抑制肿瘤生长的目的。 1.3ω-3脂肪酸 ω-3PUFA主要存在于海洋鱼油中,以DHA(docosahexaenoicacid)和EPA(eicosapentaenoicacid)的形式存在。ω-3不饱和脂肪酸(PUFA)的代谢产物为三烯酸环氧化物和五烯酸脂氧化物,这些物质通过竞争性抑制方式影响花生四烯酸代谢,减轻机体炎性反应,保护免疫系统免受损害,所以ω-3PUFA是有效的免疫营养素[12]。在细胞水平上,ω-3PUFA诱导的改变持续更久,停用10周后,其对炎症细胞因子及PGE2的抑制作用依然存在。以大鼠为实验对象,给实验组饮食中添加总能量40%的鱼油(等氮等热量),大豆油组对照,在第6周时植入肿瘤细胞,饲喂7周发现鱼油实验组肿瘤明显小于对照组。鱼油对肿瘤的抑制作用有以下三种解释:改变肿瘤的细胞膜结构,促进肿瘤细胞对宿主防御的敏感性;增强宿主抗肿瘤细胞的防御机制;影响免疫细胞群的磷脂,减少前列腺素E2生成量,从而影响TNF、IL-2、干扰素等细胞因子的功能[13]。 1.4蛋氨酸 蛋氨酸也叫做甲硫氨酸,S-腺苷蛋氨酸的前体物质,S-腺苷蛋氨酸广泛参与体内的生物化学反应,有转硫基、转甲基、和氨基丙基化作用,其中转甲基作用与肿瘤细胞的转移能力相关。缺乏蛋氨酸时,恶性肿瘤细胞增生能力受到抑制,对宿主细胞而言并无明显的影响。有研究显示,荷瘤动物在接受抗肿瘤化疗的同时,对其注射缺乏蛋氨酸的氨基酸溶液能使肿瘤细胞数明显减少[14]。 2不同种类癌症患者的营养治疗 2.1肝癌 在我国原发性肝癌患者中,有90%左右还同时并发肝硬化。在这其中,肝硬化的营养不良可导致脂肪和肌肉的储备减少,并且伴有机体免疫功能的下降。更为突出的表现是腹腔积液、低蛋白血症、电解水质以及酸碱失去平衡,严重的可导致肝性脑病及肝肾综合征的病变;与此同时,肝硬化门脉高压能够导致胃肠道黏膜的水肿和黏膜屏障的功能降低,手术后易使肠道黏膜萎缩、肠道内细菌和内毒素的移位,更加严重的则可以引发多器官功能性障碍综合征[15]。肝癌患者术后会存在糖、脂肪、蛋白质三大营养物质以及胆酸、电解质代谢障碍。主要表现为能量利用受阻,对葡萄糖的代谢速率降低,肝脏能量储备减少,手术引起机体糖耐受差和胰岛素抵抗,因此相对于常规的热量或高热量,低热量静脉营养支持更能改善患者术后蛋白质分解代谢[16]。肝癌术后选择合理的营养支持方式有助于帮助机体恢复、改善患者的营养不良。另有文献记载患者采用完全肠外营养支持会导致肠外营养相关性肝损害,表现为胆汁淤积、肝脏酶学升高、胆红素代谢障碍,并可诱导肝脏脂肪变性,导致肝硬化。对于长期接受肠外营养支持的肝癌患者来说,术前本身就存在不同程度的肝功能障碍,胆汁淤积又加重了肝功能负担[17]。赵建军等将212例原发性肝癌合并肝硬化患者随机分成普通热量肠外营养组(PN)、低热量肠外营养组(HPN)、低热量肠内营养组(HEN)。其研究结果发现,相对于其他组别,HEN营养支持方式能更好地提升肝脏合成蛋白能力、恢复患者胃肠道功能、降低并发症发生率、改善淤胆状态[18]。在研究对肝癌术后患者细胞免疫状态影响的过程中,徐洋[19]等人给予接受胃肠外营养(PN)患者营养支持中提供精氨酸(Arg)和谷氨酰胺(Glu)的添加,将患者随机分为4组:A组单给予PN,B组给予含有Arg的PN,C组给予含有Glu的PN,D组给予含有Arg和Glu的PN。实验发现,添加Arg和Glu的PN可以明显提高机体的免疫水平,联合Arg、Glu的PN要优于单用Arg或Glu的效果。周忠信[20]等人单方面添加Arg的实验也表明,常规PN不能纠正肝癌术后的细胞免疫抑制状态,但PN添加Arg则可促进CD4+的T淋巴细胞亚群和NK细胞增加,IL-2和IFN-r生成增加,能上调肝癌术后细胞免疫。 2.2肺癌 含铂联合方案对于晚期肺癌患者来说是一种常见的的化疗方式,顺铂等化疗药物引发患者消化系统严重的不良反应,加上患者在荷瘤状态下炎症因子以及肿瘤细胞本身的副产物导致机体耗能增加、蛋白质分解亢进,导致患者热量、营养素摄入不足,尤其是氮的摄入,肺癌患者常常表现为严重的营养不良和恶病质。罗艺侨[21]详细阐述过营养支持对肺癌患者的影响。在化疗期间给予肺癌患者营养支持能够提高化疗期间的耐受力,使患者身体达到最佳状态更快恢复免疫功能。营养支持能够提高治疗完成率、降低感染率、减轻化疗造成的副作用、提高肺癌患者对化疗的耐受力、辅助化疗疗效。肺癌治疗患者的营养状况、免疫功能均处于不同程度低下。邱小文[22]在实验中对实验组使用了精氨酸、核苷酸和ω-3不饱和脂肪酸的免疫增强型营养素配方与标准营养组进行对比。数据显示,实验对象肺癌患者在化疗前后均有免疫功能低下,而免疫营养增强组化疗后3、8d血清IgG浓度显著高于标准对照组;免疫营养增强组化疗后8d的血清前清蛋白浓度,较对照组有显著增高,表明免疫增强营养剂能够提高肺癌化疗患者的免疫功能。ω-3多不饱和脂肪酸可促进前列腺素E2向前列腺素E3的转化,前列腺素E3能减少机体的免疫抑制反应。精氨酸可增强巨噬细胞毒性,促进T-细胞增殖,并具有增强自然杀伤细胞的细胞毒性和淋巴因子激活杀伤细胞等作用[23]。 2.3胰腺癌 随着我国居民生活条件的改善,饮食结构的改变,胰腺癌发病率逐年增加。胰腺癌作为腹部外科治疗中较为复杂的疾病,其术后并发症发生率高、消化道恢复困难、生存率低[24]。部分患者还会具有恶病质征象,表现为厌食,进行性体重下降、低蛋白血症、贫血等等。Falconer等发现33%患者胰腺癌患者处于高代谢状态,机体的能量消耗与体重丢失呈明显正相关[25]。研究显示,几乎所有患者入院时都存在不同程度营养不良,大多数病人因梗阻性黄疸而造成多脏器的功能异常。由于胰腺癌病人常为高龄人群,手术创伤大、时间长、失血量大、并发症发生率高,并伴有一定程度的营养不良和生理功能障碍,手术后长时间内无法正常进食[26]。Gianotti等报道,胰十二指肠病人切除术后接受免疫增强肠内营养支持能明显降低并发症发生率、缩短住院时间、改善病人免疫功能[27]。因此,对于已处于中等程度以上营养不良的胰腺癌患者,应给予围手术期临床营养支持。但由于胰腺癌病人常存在胆汁和胰液分泌不足状况,临床应选择多肽类或要素型肠内营养制剂。 3总结与讨论 肿瘤病人的营养不良会增加发病率、致死率。80%病人其能量消耗高于正常值的110%,有研究发现,癌症病人发生恶病质的原因常常来源于机体代谢率增高,由于癌症病人机体会发生一系列耗能反应,包括三羧酸循环增加,葡萄糖转化为脂肪增加,糖元合成增加,蛋白质转化增加,脂解作用增强,所以机体代谢率增高。分析不同肿瘤病人发病机制和营养缺乏特征,深入理解特殊营养元素在肿瘤病人营养支持中的作用机理是至关重要的,对症下药才能有效纠正肿瘤病人营养不良状况、采用合理的营养素输入途径。同时,比较国内外对于特殊营养配方食品的标准和相关配套管理措施,有益于更好地认识和理解该类食品在全球范围内的发展状况。 作者:冯蕊 单位:湖北科技学院五官医学院 口腔医学论文:高校口腔医学教学任务驱动法运用 一、引言 高校口腔医学的教育主要是理论结合实践,教学模式很多还停留在“填鸭式”教学,迫切需要一种让学生以探索为动机带着任务完成学习的教学。 二、任务驱动法的含义 任务驱动教学法是建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,是指在学习过程中,由教员对学生进行学习方面的指导,提出一个任务活动并且所有的学习都以这一任务活动为中心,在解决问题动机的驱动下,通过对各种学习资源和信息的应用,进行自主的和互相协作的学习,完成任务的同时培养学生进行的学习实践活动。实际教学中的任务驱动法强调:不能单纯强调教与学,学习任务一定要与问题相结合;以探索的形式来增加学习的兴趣,提高学生的学习动力;教师要为学生创建真实的教学环境,让学生在完成任务的同时对相关知识进行了解;学生变成实践的主角;要求教师和学生共同寻找感兴趣和相关知识,学生在教师和同学的帮助下自主学习完成既定的目标。 三、任务驱动法在口腔医学教学中的优势 口腔医学教学强调以扎实的理论为基础培养学生过硬的临床操作技能,最终是要为社会培养出优秀的临床医生而不是只会念书本的“书呆子”。这就突显出在日常实践教学中运用任务驱动法的优势。 第一,容易激发学生学习的主动性:口腔医学知识更加偏重临床,在教学中如果只是由已经有了临床经验的教师去讲,学生单纯听讲、接受,会造成学生无法跟上教师的思路或者无法想象出实际的临床操作滋生厌倦情绪。以口腔牙体牙髓知识为例,教师设定本节课的任务,学生在学习了相关理论知识和查找了相关资料后就不是单纯地被动学习,而会有完成任务的紧迫感,在教师的指导和激励下完成本节课的任务,在这种已经有了任务目标下,就会更容易激发学生想要主动探究的热情。 第二,容易共同完成教学目标:由于每节课之前都会安排具体的任务,教学目的比较明确,所有教学内容和教学活动都是围绕这个目标展开的,教师的教学思路清晰,学生学习的目的也较明确。例如牙齿根管治疗这节课,教师提出了教学目标就是标准规范地对一颗牙齿进行根管治疗,那么围绕这个目标,学习了相关知识的同时完成这一教学任务,重点突出,学习起来也就自然流畅。 第三,提高学生学习的能力:每节课都围绕一个具体的任务,那么教学的时候也就将知识整合围绕如何完成任务。在完成目标的整个口腔教学活动中,教师遵循“授人以鱼不如授人以渔”的原则,学生在完成任务的同时也会发现一些实际操作中会遇到的问题,继而寻求教师的帮助学会解决问题,提高解决综合问题的能力。 四、任务驱动法在口腔医学教学中的应用 第一,提出学习任务:口腔医学的教学应该是教师起主导作用,而学生是实践的主体。为了让学生更有兴趣,更能在任务的驱动下学会临床实际操作,课程的一开始设定好任务是至关重要的。教师可以将要学习的知识巧妙的隐藏在完成任务的过程中,这样在完成任务的同时也学习了相关知识。 第二,创设临床情境:模拟真实的临床环境,应用仿真模型,使学生了解操作的必要性和临床应用的意义,继而培养口腔临床需要的专业人才。 第三,学生集体操作:在既定的目标和情境中,按照老师的示范,在仿真模型的牙上进行操作,由于每个人在操作的过程中可能遇到不同的问题,这个时候就需要教师进行指导,如果出现共性的问题,那么教师就要集中讲解示范操作,共同解决问题。 第四,师生共同讨论:任务驱动法强调课堂不单单是教师在讲解学生在听讲,而是师生共同参与。学生带着问题,教师用丰富的理论知识和实践操作经验对学生有正确的引导,往往会达到事半功倍的效果。第五,对知识进行总结:在课程快要结束的时候,要对本次课程的重难点知识进行总结回顾,集中本节课学生出现的共性问题,更要照顾一下学习接受较慢的学生。 五、任务驱动法在口腔医学课堂应用时要注意的问题 对于实践要求较高的口腔医学课堂,教师应用教学驱动法进行教学的确会达到很好的效果,但是仍要注意一些问题: 第一,注意课前的学习设计:对于口腔医学教学前,教师要对本节课的任务框架有一个良好的设计,每一步能达到何种效果做到心中有数,对于任务过程的讲解不一定做到面面俱到,否则可能会造成学生“照葫芦画瓢”的效果,要给学生发现问题解决问题的空间。 第二,理论联系实际:虽然口腔医学将来是要培养临床医生,对于临床实践更看重,但是理论是基础、是根基,绝对不能抛开理论盲目强调临床操作,一定要将理论知识整合到临床实践当中去,培养理论知识和实践技能都过硬的合格口腔医学生。 第三,因材施教的布置任务:教师在布置任务的时候要根据学生的学习能力和对知识的掌握能力来实施任务驱动法,布置的任务既要让大部分学生都能完成而且还能从中学到知识,学会思考,而不应该将任务设置的过难或过易。 第四,灵活运用,紧密结合其它教学法:任务驱动法虽然很适用口腔医学的教育,但是他仍存在一些不足,例如可能对部分理论知识掌握的不够全面和深入,教师在应用的过程中要结合其他教学方法,使理论和实践结合的更加好。 作者:季海宁 单位:吉林医药学院 口腔医学论文:校企合作模式在口腔医学教学中的应用 摘要:口腔医学技术专业教学的有效开展,为口腔医学领域培养更多的优秀的专业人才,满足社会的实际需求。目前,在口腔医学技术专业教学当中,着重强调学生的创新和实践能力的培养,做到学以致用,对学生未来的就业打下良好的基础。随着校企合作模式进入到口腔医学技术专业教学当中,为学生开拓更为广阔的学习空间,提供了更多参与应用实践的机会,对于应用型人才的培养具有积极的促进作用。 关键词:校企合作;口腔医学教学应用 校企合作模式是职业教育的一种全新形式,以企业合作和赞助的形式,联合口腔医学技术专业教学,为其提供有力的技术支持,开拓多条教学途径,提升口腔医学教学的专业性和实用性,丰富了教学资源,提升学生的专业素质,拓展其知识面,使其拥有更多参与应用实践的机会,让学生提早接触社会和口腔医学技术岗位,对学生未来的成长与发展有着积极的影响。 1校企合作模式下口腔医学技术专业教学的优势 1.1让学生提早接触专业知识 校企合作模式下口腔医学技术专业教学,让学生有了更多接触口腔医学技术专业实践的机会,能够提早接触专业知识。校企合作模式作为全新的职业教育模式,由企业赞助学校,联合口腔医学技术专业教学,为其提供有力的资源支持。在校企合作模式当中,企业与学校合作开展有关口腔医学方面的宣教活动,由专业的口腔医学技术人员进行指导,让学生提早接触专业知识,树立更为明确的目标,促进口腔医学专业的教学与学习,为口腔医学技术专业教学打下良好的基础[1]。 1.2丰富了实践教学的内容 校企合作模式为口腔医学技术专业教学提供了更多实践的机会,实现理论和实践的有机结合,培养学生的临床实际操作能力。目前,数字化实验开始引进到教学当中,由企业提供设备、技术方面的支持,基于高仿真系统进行临床实践操作的模拟,打破了以往口腔医学临床实践教学的局限性,学生能够获得良好学习和实践体验。比较于传统教学模式,学生对理论知识的掌握程度和技能操作熟练程度有了明显的提升。校企合作举办技能大赛,既能检验学生的学习成果及其临床实践操作能力,还能有效激发学生的学习兴趣,使其积极的参与进来,锻炼自身的实践和创新能力,丰富了实践教学的内容。 1.3深入专业前沿 校企合作为学生提供了亲临专业岗位的机会,接触专业前沿的相关只会死机和技术。口腔医学技术专业教学不能局限于课本当中,而是需要不断进行拓展和丰富,而校企合作模式则让学生接触到口腔医学最前沿、最高端的理论、技术和设备,加深学生的印象,学生能够从中学习到更多的专业知识,比单纯的理论教学效果更好。在企业的支持下,为学生创造学习临床技能的条件和机会,学生能够从中学到专业临床知识,规范化诊疗技术,为学生未来走向口腔医疗岗位,成为专业医师打下良好的基础。 1.4开发科研项目 在口腔医学技术专业教学当中,充分利用企业资源,开发科研项目,以培养高素质专业人才。向学校实验室补充硬件资源,大力开展口腔医学科研活动,为学生提供实践的平台,锻炼其应用实践能力和创新能力,将其创造性构思真正付诸于实践当中。通过校企科研项目合作,由企业提供研究经费,建设科研实验室,创造良好的研究条件,以取得更多有价值的科研成果。对企业的发展有着积极的影响,培养了更多的科研人才。以宁波天一职业技术学院口腔医学技术专业教学为例,该校与深圳新致美精密齿研有限公司、宁波雅博口腔医院、宁波口腔医院展开校企合作,共同开发最新的科研项目,取得了多项知识产权。 2校企合作模式下口腔医学技术专业教学的新思考 2.1明确专业定位 校企合作模式下口腔医学技术专业教学,应该明确专业定位,以高技能型专业人才培养为目标,关注学生的发展与成长。校企合作应该拥有共同的教育发展理念,企业为校方提供资金、技术、设备等资源的支持,推动口腔医学专业人才的培养,为其提供实践平台和就业岗位,而校方则将所培养的技能人才输送至企业,并为其创造价值,对于校企合作来说无疑是双赢。在教学当中,着重提升理论知识的实用性,与应用实践紧密结合,促进校企合作、工学结合的教育体系,加强专业监督评价和约束激励,为实现人才培养目标而共同前行。 2.2创新教学模式 口腔医学技术专业教学需要根据社会对于口腔医学专业人才的实际需求,创新其教学模式和教学方法,丰富和优化教学内容,基于校企合作模式,制定特色教学计划。将教学与岗位实践紧密结合在一起,聘请企业当中的专业技术人才作为口腔医学技术专业教学的指导教师,在很大程度上提升了口腔医学教学的专业性,除了基础的理论知识和实践技术之外,还需要向学生传授临床实践经验,对于口腔医学技术专业教学实践有着十分重要的意义[2]。校企合作模式下的口腔医学技术专业教学十分显著的成果,在企业提供技术、设备、资金等资源支持的基础上,在教学方面进行深入的创新性探索,为医药卫生高等教育教学提供了更为广阔的实践平台,对口腔医学专业人才的培养有着积极的促进作用,充分满足当前社会发展的需要。基于校企合作模式,在教学实践当中不断的积累和总结经验,为口腔医学技术专业学生未来的成长与发展奠定坚实的基础。 作者:董伟 单位:西安外事学院医学院 口腔医学论文:高职口腔医学技术专业校企合作浅谈 摘要:校企合作是高职教育的发展,我们以就业为导向,正在逐步适应产学结合的模式。通过校企合作,有针对性的为义齿加工企业培养实用型技能人才,拓宽口腔医学技术专业学生的就业渠道,适应就业岗位的需求,与企业零距离接轨,完善校企合作体系,实现高职口腔医学技术专业教学新模式。 关键词:口腔医学技术;校企合作;高职教育;技能型人才 高职口腔医学技术专业职业教育应突出实用型、技能型人才培养,面向义齿加工企业的生产一线培养人才。教学是实现人才培养的关键环节,依据教学规律和规章制度,对专业教学的活动展开提供了帮助,并且能够有效的激发学生学习医学技术的兴趣,提高学生自己的实践动手能力,充分的调动了教师的教学积极性,保证教育工作的进行。口腔医学技术的教学必须适应经济和社会发展的趋势,彻底转变传统的教育观念。我校与大型义齿加工企业合作,创新教育方法和手段,时刻站在口腔临床技术发展的前沿,提高职业技术教育教学质量和水平。 一、校企合作 我校的校企合作是与沈阳金赛义齿制作中心在人才培养、人员的交流合作、信息资源的共享、双方互惠互利、双方互补互促的有效的协作关系。在人才的培养方面我们与企业之间做到了互助互补,为企业提供高素质人才,通过校企合作学校也达到了学生实践动手操作能力方面的培养,而企业与学校之间真正的实现了资源共享,进而达到了双赢的状态[1]。符合职业教育发展的内在规律,利于发挥义齿企业和学校的各自优势,符合义齿企业人才的内在需求,并且大大地缩短了义齿加工企业的人才培养周期。 二、校企合作的目的 校企合作的目的是培养适应义齿加工企业需求的专业技能型人才。掌握好口腔专业理论知识,将实践与教学知识进行结合并,充分的发挥高职在校学生的实践动手能力,对于提高学生今后工作能力有很大的帮助,让毕业的高职学生更好适应义齿制作的岗位要求。校企之间的合作能够为高职学生建立系统的互动平台,也能够培养出专业素质过硬的学生,还能够提高学生的实际动手的操作能力。因此,在学生的教学管理工作过程中我们要明确教学的目标,把教学的整体目标进行有效的分解,这样在今后的生产实践的时候能够完成制定的工作项目目标,将这个目标在学生培养过程中转化为他们的最终目标,促进校企合作的顺利成功。 三、校企合作的主要原则 1.协作原则 义齿加工企业需要实践型技能型人才,我校与沈阳金赛义齿制作中心的合作办学,采取聘请企业生产一线优秀技师走进来参与实训教学,学生走出去到工厂顶岗实习的新形式,与企业相互协作,缩短教学与生产的距离,构建校企合作的新模式,树立以人为本,技能为先的教育理念,突出专业实践能力培养,更好的在义齿加工企业的人才输送方面作出贡献[2]。 2.重点原则 在实行校企合作的教学模式过程中,我们作为教师要抓住事物的重点部分,明白校企合作的工作主要方向,并结合实际制定有效的管理模式,还要抓住主要的相关因素。这样才能更好的促进激励与约束机制之间的共存,促进校企合作的顺利开展。 3.公平原则 在学校的教学管理模式运行过程中要确保公平性,严格执行学校的规章制度,让每位教师感受公平性,让每个学生感受到教育的公平性,从而提高教学水平。 4.持续改进的原则 教学要随着时间、环境、企业需求而及时进行实时烦人更新,这样才能适应时代的变化和进步,根据国家的教育规划和要求不断的完善教学培养计划,逐步的将教学中存在的缺点予以纠正,人才的培养计划需要结合实际要求进行完善,这样才能适时培养出高素质技能型人才。 四、推进我校校企合作模式的策略 1.重视校企合作的教学管理 教学活动的过程比较复杂,需要结合各个教学环节进行相互的协调,在引进新的校企合作教学模式的过程中,需要各个环节进行相互协作配合,这样才能将校企合作新模式在校园中逐步的发展。教学管理人员要充分认识并重视新的教学模式,针对校企合作引发的新对象、新环节、新问题要做好充分的了解,及时做好沟通和协调的工作,在探索中形成一种有效的管理方法[3]。使专业理论教学与实训操作进行科学有效的结合,让企业融入到学校教学体系中。并对校企合作实践类课程进行相应的设置、安排具体的教学内容、改变授课方式以及考查方法等,教学管理工作人员、教师、技师以及企业之间进行详细商定做好沟通和安排,做到既要对教学工作的教师负责,又要对每一名学生负责。 2.专兼职教师共同参与实训指导 只有优秀的师资队伍,才能真正促进职业教育的发展。针对校企合作的新模式,要优化双师结构教学团队,我校对原有的教学方式进行改革,吸纳金赛义齿企业一线优秀技师走进校园进行校内实训课程教学,承担专业技能操作指导,共同开发实训校本教材,同时鼓励学校教师进入企业学习新技术,调动学生学习专业技能的积极性,提升技能水平,使学生毕业即能迅速适应义齿制作岗位需求,从而促进校企合作新模式的进行。 3.建立科学高效的合作体系 为了培养个性化的人才、创新型的人才,促进学校与义齿企业的合作,我校推行间断式、工学交替式的弹性学制,调整课程及时间安排,在教学中运行单周理论课,双周实训课,按照专业核心课程进行实训课教学,符合义齿制作企业的个性化需求,同时搞好教学、教学管理及教学服务。在学校建立模拟仿真的实训中心,配备先进的仪器设备,让学生真实的感受工作岗位的重要性,感受义齿企业的主要文化,熟悉企业的规章制度,熟练操作程序及操作技巧,从根本上解决专业与岗位对接,学校教育与企业及社会需求对接[4],更好地为义齿企业培养专业实用型的技能人才。 4.优化课程,创新实训课程体系 (1)课程设置是教学的重要内容,高职口腔医学技术专业教育的主要任务是为义齿企业培养技能人才,并面向企业的生产一线培养实用型、技能型、创新型的高技能人才。因此,在教学的实践过程中我们要完成原有理论型教学的同时,还要向新型的技能型教学进行转变。设置教学课程的重点提高主干课程内容(全口义齿工艺技术、固定义齿工艺技术、可摘局部义齿工艺技术)的建设,在深入研究义齿企业岗位需求,明确义齿加工岗位的培养目标、知识与能力要求、培养方向、素质结构要求,这样才能建立完善的职业岗位课程,构建专业课程体系[5]。 (2)根据教育主管部门对精品课程的评审标准,不断开发全口义齿工艺技术、固定义齿工艺技术等专业课程为校级精品课程,全面提高职业技术教育的教学质量。积极构建新型课程体系,不断优化口腔医学技术专业课程结构[6]。 (3)在构建产学结合的高职口腔医学技术专业课程体系时,所选择的课程结构,必须把职业技能培养、学生岗位适应能力的提高放在首位,并以此作为高职口腔医学技术专业课程体系综合教学质量的评判标准。课程体系要与产学结合相适应,必须不断强化双师型师资队伍建设,校企合作为教师创造了有利条件,增加了教师参加参与社会实践、行业协会的机会,有利于教师理论教学与社会生产实践的融汇贯通。同时聘用金赛义齿企业技师作为兼职教师,吸收义齿制作行业专家、岗位技术能手参与实训教学,指导学生的专业技能学习和技能操作训练,解决了我校技能操作的师资力量不足的问题,更好地践行校企合作的教学模式[7]。结合以上,随着高职教学改革不断深入发展,校企合作模式将成为培养企业一线生产岗位技能人才的重要方式。我校的教学模式还需要不断适时改变,以适应社会发展的需要,有利于培养高素质技能型口腔医学技术人才。 作者:李爽 单位:铁岭卫生职业学院 口腔医学论文:口腔医学生实践技能提高方法探析 【摘要】口腔医学生不仅要掌握扎实的专业基础知识,还应当具备熟练的实践动手操作能力。随着现代医学的不断发展,实践教学在当今的口腔医学教育中占有举足轻重的地位。因此为了改变学生操作机会少、动手能力差的现状,我系通过从多方面对实验实训课进行改革,来激发学生的学习热情,提高学生的实践操作能力。 【关键词】口腔医学生;实践教学;实践操作能力 口腔医学是一门专业覆盖面广,操作内容繁多,动手性极强的临床学科,在医疗服务行业中主要以临床操作为主,这就决定了口腔实验教学是口腔医学教育的重要环节和主要手段。而实践教学是培养学生的操作能力、创新能力和良好职业素质的重要途径,是实现由口腔医学生到口腔医生的不可替代的最为关键的环节[1]。因此安徽医学高等专科学校自2004年开办“口腔医学”专业十多年以来,在不断进行摸索改革,结合学校的实际情况,我校口腔医学系研究了多种切实可行的实践教学方法,做到将基础理论学习与操作技能锻炼有机结合。具体方法包括:实验实训课的改革、实验实训室的开放、口腔医学技能大赛的举办、临床见习与实习共4个部分,下面笔者就这4个部分进行具体阐述: 1实验实训课的改革 在口腔医学专业教学中理论教学和临床实践教学构成了完整的教学体系,口腔医学专业是一个要求理论知识与临床实践、操作技能密切结合的学科,因此我系在实验实训课的改革中保证理论课时不变的情况下增加实验实训项目和实验实训课时,加大实验实训课时比例,这样不仅增加了学生实践操作的项目和时间,还使学到的技术得到及时的练习和强化。同时我们在实训材料上也进行了改革,例如在《口腔解剖生理学》牙体雕刻实验实训课中,学生先通过视频演示学习石膏牙体雕刻技术,然后再加上老师的进一步示教和分步指导,学生掌握了牙体的解剖形态后,需要自己动手进行石膏牙体的雕刻,为了让初学的学生在课余时间可以反复练习牙体的雕刻,我们把石膏换成了肥皂,由于肥皂取材方便、质地较软,还可以回收利用,这样不仅降低了学习成本,还有利于激发初学者的雕牙兴趣,学生经过反复练习有了一定的雕牙技术后,再换回石膏牙的雕刻,这样学生就会有种得心应手的感觉,在这学习的过程中,不仅增强了学生学习的信心和兴趣,同时也提高了他们的实践操作能力。 2实验实训室的开放 高等教育改革的一个重要内容就是为社会培养“实用型”人才,并深化教学改革,提高教学质量。因此,实验教学不再单纯是验证和巩固课堂理论知识的手段,而是重在培养学生的实践操作能力[2]。借此,我系结合实际情况进行改革,采取了每周定期在课余时间开放实验实训室,并安排教师进行辅导的方法,这样不仅增加了学生在实验实训室实践操作的时间,还缓解了实验实训室短时间内集中上课的压力。 2.1过去学生只有在上实验实训课时才能进入实验实训室进行操作,按照实验实训授课计划,学生集中在很短的时间段内上实验实训课,实验实训室设备超负荷运转,如牙科综合治疗椅、牙科高速手机等,极易造成设备损坏。而大部分时间学生进行理论课学习,实验实训室资源闲置,造成资源的浪费。通过每周定期开放实验实训室,显著的提高了实验实训室的使用效率。在实验实训室里,由于课堂时间有限,学生往往会出现操作时间不够,无法完成实验实训项目的情况,例如口内的Ⅱ类洞型制备、口修的全口义齿制作等,由于受设备的影响学生又不能带出实验实训室进行制作,往往出现学生为了尽快完成实验操作而导致实验作品差强人意。实验实训室开放后,学生就可以在课余时间到实验实训室完成实验实训项目的操作内容,学生还可以在课余时间重复实验实训项目的内容,加强练习,提高熟练程度,为以后进入临床奠定坚实的基础。 2.2以往有的专业主干课程仅在所学专业理论的学期同时开设,学生在进入实习前往往无法胜任各种临床实践操作,因此,在实习前让学生在开放的实训室里,互相检查,将自己的角色融入到医生和患者中来,使学生学习热情高涨,态度积极主动,在这活跃的气氛下,学生反复进行练习,进一步理解和牢记实训要点,从而有效提高其操作能力。口腔医学专业在课程设置上有一年的实习期,从学校的实验室到临床门诊,从学生到医生的角色转变是一个非常大的跨越,因此我们安排学生在临床实习前进入实验实训室进行模拟培训,安排老师为学生具体讲解在临床操作上应注意的问题,在牙科综合治疗椅上进行一系列的口腔技能训练,如口内的超声波洁治术、窝沟封闭术,口修的印模制取、牙体预备等训练,在训练的过程中针对共同出现的问题统一讲解,针对个别学生出现的问题逐个查找原因,使学生逐渐适应医生的角色,为进入临床打下扎实的基础。 3口腔医学技能大赛的举办 近几年来,我系为促进学生上实验实训课的积极性和提高技能水平,每年的上半年都举办口腔医学技能大赛,针对大一、大二学生学习知识内容的不同,比赛分年级进行,大一比赛内容是石膏牙的雕刻,大二比赛内容是26牙Ⅱ类窝洞制备和11牙上颌中切牙金属烤瓷全冠牙体预备,同时我系还从口腔技能大赛获得一等奖的选手中选拔出2名学生参加当年举办的全国口腔技能大赛。对口腔医学生开展口腔技能大赛,能够充分调动学生学习的积极性和主动性,从而提高学生的实践能力、创新能力和综合素质;同时,通过技能竞赛“以赛促教,以赛促学”,提高学校师资的教学能力,培养符合行业需求的实用型、技能型人才。去年的7月份,在天津医学高等专科学校举办的2015年全国职业院校技能大赛口腔技能表演赛暨第十三届“日进杯”全国口腔技能大赛中,我校口腔医学专业2名参赛选手分别获得全国职业院校口腔技能表演赛牙体制备组个人一等奖、“日进杯”全国口腔医学技能大赛牙体预备组二等奖、优秀奖,窝洞制备组三等奖、优秀奖;指导教师也获得优秀指导教师奖的可喜成绩。 4临床见习与实习 通过一年的学习,学生对自己的专业有一个概括性的认识,在这基础上我系根据教学内容的需要,组织学生到口腔医院进行课间见习,达到理论教学与实践教学的有机融合,使学生对于所学理论知识有直观认识,同时更好地熟悉医疗环境。我校口腔医学专业在课程设置上有一年的实习期,在实习期间,实习学生既是医生又是学生,因此我系领导和老师定期到实习医院走访,加强与学生和实习医院的沟通,与实习医院共同制定实习计划,建立考核机制,不论在哪一个科室,都有出科考试,以此来提高学生的综合素质和动手创新能力。去年年底,省教育厅批准我校成为首批安徽省地方技能型高水平大学建设项目,口腔医学专业现为校级重点建设专业,为了迎合学校发展,我系研究了一系列新的项目建设方案,具体包括:建设校内口腔医疗培训中心、建设附属口腔医院、进行校企合作、设立订单班培养模式。我们期待这些新的实践教学方法,会更加有效地激发学生学习的积极性和提高学生的实践技能。 口腔医学论文:防御素在口腔医学中的研究 【关键词】防御素;口腔医学 抗菌肽(antimicrobialpeptides)广泛存在于生物物种中,具有较强的抗菌、抗病毒、抗肿瘤活性及免疫学活性,在先天免疫系统中起着至关重要的作用。防御素(defensins)是近年来备受关注的一组内源性抗菌肽,其中,人类β-防御素(HBD)具有诱导表达特性,在口腔医学领域中具有重要作用[1],现对其在口腔医学领域中的研究进展综述如下。 1防御素与口腔致病菌 口腔是一个与外界有着密切联系的环境,长期接受着各种外界刺激。口腔中的上皮组织长期暴露在各种微生物相互制约又相互依存的复杂环境中,却很少发生感染,口内环境保持着相对平衡协调的状态,口腔的天然免疫调控机制——防御素可能起到了至关重要的作用。Ouhara等[2]发现HBD-1,2,3牙龈卟啉单胞菌、中间普氏菌、伴放线放线杆菌和具核梭杆菌均具有抗菌活性。HBD-3在低于或等于生理盐水浓度时对埃希氏菌、金黄色葡萄球菌及伴放线杆菌均有抗菌活性。值得注意的是,过去认为防御素不易产生耐药性,但随着相关研究的日益深入,Shelburne[3]用不同浓度的防御素处理牙龈卟啉单胞菌,结果产生了一定程度的耐药性;HBD-2对牙龈卟啉单胞菌的最低抑菌浓度为1~10μg/mL,若先将低浓度HBD-2(1μg/mL)作用于牙龈卟啉单胞菌,然后放入浓度较高的HBD-2环境中,最低抑菌浓度可升高100倍,说明牙龈卟啉单胞菌的耐受性可被低浓度HBD-2诱导,致病菌在口腔持续存在可能会受到防御素抗性影响,对先天性免疫产生耐受,细菌对防御素的耐受程度受细菌种类和防御素浓度的影响。 2防御素与牙周病 牙周炎是由于菌斑微生物长期定殖于龈沟内,对宿主产生持久性的刺激,造成结合上皮向根尖迁移所致,菌斑微生物是牙周病的始动因子。研究表明[4]:HBD-1,2,3在游离龈有着广泛的分布,在沟内上皮较少分布,几乎不表达于结合上皮;其分布集中在上皮棘层细胞,提示防御素分布在牙龈上皮表层,直接与病原微生物接触发挥抗菌作用,成为机体天然防御系统的重要组成部分。Dunsche等[5]对炎症牙龈及健康牙龈组织中HBD-1,2,3mRNA的表达情况进行检测,结果健康牙龈组织中广泛存在HBDmRNA。牙周炎症类型不同,HBD的表达亦有差别,侵袭性牙周炎HBD-2表达最高,慢性牙周炎HBD-1表达最高,说明牙周炎的发生发展与防御素有关[6]。 3防御素与口腔黏膜病 口腔是一个与外界联系密切的环境,长期接受着各种外界刺激,口腔黏膜长期暴露于各种微生物相互制约又共存的复杂环境中。研究表明:防御素家族作为机体天然免疫的重要组成部分,广泛参与口腔溃疡、扁平苔藓、白斑以及口腔念珠菌病等口腔黏膜疾病的发生发展及其痊愈过程。hBD-1呈固有性表达,hBD-2呈诱导性表达,说明口咽部黏膜上皮通过分泌HBD,对外来病原菌进行杀灭,在炎性反应早期发挥天然防御作用[7]。HBD-2在白斑和扁平苔藓病变增生区域的角化层和颗粒层呈强阳性表达[8];在念珠菌源性白斑中,菌丝周围则呈现阴性或弱阳性表达,角化层和颗粒层HBD-2呈强阳性表达,提示HBD-2具有灭活白色念珠菌的作用[9]。 4防御素与口腔肿瘤 防御素在调节肿瘤的生长和转移中,通过抑制肿瘤基因、操纵口腔肿瘤微环境或直接产生细胞毒性,而对肿瘤的发生发展产生影响。在刺激性纤维瘤、口腔白斑、口腔鳞癌中,hBD-lmRNA表达量低于健康牙龈;hBD-2mRNA表达量在刺激性纤维瘤中增高,而在白斑与口腔鳞癌中均降低;hBD-3mRNA在口腔白斑、口腔鳞癌、刺激性纤维瘤中均表达增高,说明hBD在口腔鳞癌的形成过程中发挥着重要的作用[10]。与正常上皮相比,hBD-l、2在口腔鳞癌细胞系中表达的缺失或降低,或许致使其更易发生细菌感染[11]。hBD-2通过αvβ3结合蛋白受体,能够独立诱导内皮细胞迁移,通过独立的细胞内皮生长因子调节血管生成过程,在增强肿瘤血管再生和调控肿瘤的转移方面起到重要作用[12]。口腔多形性腺瘤细胞中hBD-1的表达集中于细胞核,而良性口腔涎腺肿瘤细胞中的hBD-1则主要分布于细胞质,提示在口腔肿瘤状态下hBD-1可能长期在细胞核中集聚并下调其自身启动,可能扮演了肿瘤抑制基因的角色,在口腔肿瘤的形成过程中起到了至关重要的作用[13]。随着防御素研究的不断深入,其广谱的抗微生物及免疫生物学活性也日益被发现,其在口腔医学领域内的巨大应用潜力也得到了广泛重视。今后的研究将更加关注以下两方面,一方面为开发新的天然药物提供分子骨架和模板,为临床耐药菌群的抗微生物治疗提供新手段,另一方面探索能否利用现有天然药物诱导防御素表达调控机体天然免疫来解决防御素合成难度较大的难题。 作者:于堂 王凯 单位:遵义医学院 口腔医学论文:口腔医学与临床医学论文 1留学生的特点 由于教育经历、国家文化背景的不同,留学生和国内学生相比有自身的特点。留学生大多来自于英语为母语或通用语言的国家,其英语口语大多非常熟练,但很多留学生的英语带有浓厚的地方口音,并不是标准的美式英语或英式英语,这就对授课教师的英语水平提出了更高的要求。同时其中文能力普遍较差,大多数只接受过短期中文培训,只有个别留学生能用中文交流,所以授课必须采用全英文教学。留学生的教育背景及个人素质参差不齐,对知识的理解及接受能力存在较大差异。一部分留学生听课非常认真,理解能力强,能认真记录及提出相应的问题,临床见习也非常认真有兴趣。一部分留学生课堂纪律较差,体现在上课迟到、早退甚至缺席。但留学生普遍思维活跃,上课提问积极。分析原因可能是文化背景的差异、国内外教育体制不同所导致。针对以上特点,本院对教学的各个环节做了重新梳理及改善,改变传统教学思路,尝试多样化教学方法,切实提高教学水平。 2临床专业留学生口腔医学教育的体会 2.1制定严格的管理制度 教学部门对留学生的各个教学环节制定相应的管理制度,包括考勤制度、考试制度、学籍制度等。俗话说:“不以规矩,不成方圆”。针对留学生个性及课堂纪律较为散漫的特点,本院选派综合素质强的教师专门负责管理,协调留学生教学课程安排及具体实施;在教学过程中严格执行考勤制度,并将考勤情况和考核成绩适度挂钩;严肃考场纪律,杜绝作弊现象的发生。同时对学生的考试进行形成性评价,出勤及课堂表现等均纳入考试成绩范畴。课堂秩序改善,教师的积极性及授课效果也相应改善,逐渐建立起良好的师生关系。 2.2提高教师的英语授课水平 教师是留学生教育的实施者,良好的师资是教学质量的重要保障,教师英语水平很大程度决定了教师的授课水平。本院2001年并入重庆医科大学,在留学生教育初期,口腔医院还是一所年轻的教学医院,虽然授课教师的专业素养及英语阅读能力都不错,但有的教师英语口语差强人意,课堂上基本只能按照备课的内容进行照本宣科,限制了课堂上的自由发挥。近年来,本院采取了一系列举措提高教师的英语水平,包括选送年轻医生参加学校的高校教师英语培训班;定期组织青年教师进行全英文教学竞赛;聘请优秀的国内外专家对青年教师进行英语授课培训;选派年轻教师到国内外名校培训学习;通过学生及同行评价的反馈结果,遴选优秀教师进行示范性授课等,经过多年不懈努力,教学氛围逐渐浓厚,教师队伍逐渐成长、教学水平提升。近5年来,本院高层次人才队伍工程启动,逐年选送一批优秀的年轻教师到国外进行学习及深造,极大地提高了教师的英语口语水平。在今后的工作中,本院应进一步加强留学生教师师资力量的培养,如:借鉴天津医科大学在全国首推的《留学生英语授课教师资格认证制度》,进一步优化本院的留学生教师队伍。 2.3狠抓教学环节,提高教学水平 多年来本院一直坚持集体备课及课前试讲。授课前的集体备课非常重要,在上课之前,集中教研室优秀教师及相关授课教师对这门课的授课的方式、内容进行详细讨论。在集体备课时,教师相互启发和解疑、相互借鉴课件制作和教学经验,使教学资源的利用得到最优化。每个新教师正式授课前进行试讲,认真听取其他教师的意见,没有达到要求的必须重新试讲。同时对授课环节进行监管,在留学生、院内同行专家和学校教务处3个层面建立留学生评教制度,组织督导专家听课,及时开展同行评教和学生评教,切实提高教师的授课水平。 2.4进一步优化教学手段,提升教学技巧 教师的授课技巧会让课堂真正地活跃起来,让学生收获全然不同的教学效果,在教学实践中应打破“以教材为中心、以课堂为中心、以教师为中心”的教学模式,建立以学生为主、教师为辅的新型教学体系。在初期的教学实践中,本院大多采取“教师讲、学生听”的传统教育模式,但逐渐发现,留学生更容易接受西式的教育模式,对相对枯燥的“满堂灌”的教育模式较为反感;加之留学生《口腔医学》的教学不同于国内本科生的专业教学,由于教学课时的限制,不可能系统地传授口腔医学知识,只能对重点疾病进行重点讲授。因此,在教学实践中,本院逐渐将传统讲授方法与以问题为基础的教学(PBL)方法、以案例为基础的教学(CBL)方法等现代教学方法相结合,采用引导式、问题式等手段,并结合具体病例进行教学,探索一条适合留学生口腔医学教学的模式。比如在讲授牙周病章节,传统的教育模式可能是逐一讲授牙周炎的病因、病理表现、临床表现、治疗方法等,内容多,抽象且枯燥。本院采用PBL模式,在授课之前叫学生预习,同时准备一些与教学内容密切相关且学生自己也可能感兴趣的问题如:牙龈出血、口腔异味的原因是什么?牙齿为什么会松动?牙齿松动了怎么办?什么样的人容易患牙周病呢?洁牙会损伤牙齿吗?等,然后在上课的时候学生分组讨论,教师适当加以引导,课后简单小结,让学生在轻松、活跃的氛围中主动学习,事倍功半。同时口腔医学是一门很形象的操作性很强的课程,在讲授时尽量少用文字,多用图片、动画、视频、教具等进行讲授,这将使课堂气氛更加生动化,学生更易于接受和消化。如讲解龋病窝洞的制备,可以根据典型的临床病例制作一个视频课件,在课堂上边播放边讲授,效果远远优于单纯的文字讲授。在口腔医学的教学过程中,如此教学实例不胜枚举,只要教师精心准备,必将获得良好的教学效果。 2.5留学生口腔医学教材的选择 如果说好的教师可以为这门课程增光添彩,那么教材则是学生学习的向导,是课程的血脉,是根本。目前,在全国范围内,针对留学生的口腔医学课程均没有统一的教材,纵观一些兄弟院校,一般指定2本教材,一本是留学生生源国的原版医学教材,内容系统详实,类似学术专著;一本是学校自编的医学教材,采用提纲式结构,注重条理,2种教材相互弥补,教学效果很好。国外的口腔教育属于毕业后再教育,口腔医学教材类似于我国研究生的教材,原版医学教材内容虽然详实,系统化,但深度及广度高于临床专业留学生口腔医学的大纲要求。鉴于此,推荐在参考国外经典教材的基础上采取自编教材的模式。本院一直采用自编教材,内容涵盖口腔医学各个专业的各种重要疾病,内容简洁、条理清楚,易于理解。但10年来,医学技术不断发展,医学知识快速更新,教师应与时俱进,借鉴口腔各相关领域国际国内经典的教材,统一格式,结合临床重点疾病及新进展对留学生口腔医学教材进行重新编写,以便更好地满足留学生口腔教学的需要,给学生传递准确的知识,使其在以后的工作学习中真正受益。 2.6从政策上提高教师参与留学生教学的积极性 留学生教学对教师要求较高,2个学时的全英文授课,课后起码要花费数倍于此的时间去准备,对于同样的授课内容,英文教学的备课时间是中文教学备课时间的4倍。基于此,为了培养及稳定留学生教育的师资队伍,保证教学质量,本院在课时津贴和业绩评价上体现优劳优酬的原则,切实提高全英文授课教师的课时津贴和课时系数,提高了教师的授课积极性,使英文教师队伍得以持续、良性发展。 3留学生口腔医学教育的展望 本院留学生教学已进入第10个年头,未来的10年直至更长的时间里,全球经济一体化、教育国际化的步伐将会进一步加大。留学生教育是学校扩大国际影响、提高办学质量的一个重要举措,是体现高校教育国际化水平的一个重要标志。随着医学模式的转变,各个学科互相补充,紧密相关,口腔医学也将成为临床医学不可或缺的重要组成部分。探索更优的留学生口腔医学教学模式,不但可以提高留学生教学质量,而且可以积极推进本国学生的教学改革。在今后的教学实践中,本院应进一步吸取各家之长,加强教学的内涵建设,从教材的编撰、教学模式的改革、教学人才的培养等各方面不断优化,通过不断努力,让留学生的教育水平再上台阶。 作者:陈方淳唐宇英单位:口腔基础医学教研室专业外语教学组牙周粘膜病学教研室牙体牙髓病学教研室 口腔医学论文:龋病发病口腔医学论文 1.执着前行在 黄力子教授心里,他始终把个人价值和社会价值紧密结合在一起,用他的创新智慧进行着不懈的探索。1958年,我国学者姜元川教授在其出版的中国第一本《牙病预防学》中,就主张龋病发病机制的“多因素论”,简单可归纳为“两因素论”S/R=D(S代表致龋因素的致龋力,R代表人体的各种抗龋力,D代表龋病)。1987年,黄力子在临床上发现龋变牙齿存在生物电流现象,从而构想了生物电子流的电腐蚀作用形成龋洞的新假说,在国家自然科学基金资助下开始了长达12年的临床实验验证工作。首先,他们在实验室用电化学方法第一次制成了与临床相似的人工龋洞。接着,他们为了寻找龋变部位产生生物电的物质基础,又在龋变组织和导致龋变的牙菌斑内发现了高浓度的超氧化物阴离子自由基。自由基的特点是具有强氧化作用,在龋变和牙斑局部形成氧化还原电位,产生电子流对牙龋表面及牙髓进行腐蚀,直到形成龋洞乃至穿通牙髓。这一新理论的提出和验证,可以解释目前无法解释的很多龋病临床和病理现象,并且对开拓新的龋病防治方法有极大的指导意义,为人类在21世纪战胜龋病带来了新希望。执着是成功的关键因素,黄力子教授之所以能在世界医学难题“龋病发病机理的研究”上有所突破,并与1990年在国际上首先提出“龋病发病机理的生物电化学理论”,正是得益于他的这种执着的探索精神。1995年退休后,黄力子教授仍没有放弃自己的探索。他以自己理论积淀寻找新的突破点,以应用研究创收保证基础研究,并得到其夫人徐如生教授(口腔正畸学主任医师)的经济支持,在逆境下继续坚持他的原始创新。这么多年来,黄力子教授带领研究生王成龙、李振钢、唐林、阎鹏、梁燕等在实验室,用电化学方法在离体人牙上制造出电化学人工龋,证明龋病脱矿主要是由于生物电的腐蚀作用,且符合法拉第定律。在龋病组织和牙菌斑内找到了产生生物电的物质基础——高浓度超氧化物阴离子自由基。在博士导师赵皿、莫简教授、口腔老前辈丁鸿才、周树夏、张举之、刘鼎新及军事医学科学院有关专家大力协助下,用最先进的电子自旋共振波谱仪证实致龋菌——变形链球菌在代谢过程中可产生大量自由基,初步完成了对龋病机理新理论的系列论证,修正了口腔医学权威MILLER提出的“化学细菌学说”。黄力子教授的相关在《医学研究杂志》上,还被美国只读光盘MEDLINE1994年摘录收藏。黄力子教授本人也受到美国SCIENCE周刊主编F.EB1oom的邀请,并加入了美国科学促进协会(AAAS)。他的龋病新理论专著《龋病与生物电和自由基》,有关实验得到美国宝洁公司(P G)反复证实。 2.续写辉煌 黄力子教授是一个停不下的科学研究者。基于前面所取得的成果,他又进一步研究了生物电和自由基与牙周病的关系,在实验室制造出了人工龋和人工牙结石。并指导2002级口腔本科生用狗牙骨通过电化学方法制造出了人工牙槽骨缺损(牙周病)的模型。基于他的理论,黄力子教授和几位创业的大学生合作,成功研发了一种实用新型专利“龋病诊疗仪”。用这种仪器,临床上诊断治疗龋病,不单纯依靠牙医的眼和手,还可以通过电表上的数字诊断龋病,而且能分清发展速度、严重程度及是急性、慢性或猖獗性,并在用SOD治疗时,知道什么时候能用粘性材料充填。黄力子自豪地说:“这是人类现代牙科学的开始,牙科数字化、信息化的开始。”努力付出让黄力子教授获得诸多成果。他先后获得中国专利8项,其牙齿增白涂膜获得了国际专利和美国专利,并于2004年将这一专利转让给美国IvoclarVivadent跨国公司,首开我国口腔医学界向欧美专利转让的纪录;他的UDU型超声波洁牙机获全国发明展览会金牌,专利收入英国专利索引;他的口腔多用电测仪及牙科发声探针仪荣获国家发明三等奖;另外获得军队科技进步二等奖三项,并且获得银、铜牌十二枚。1992年获国务院政府特殊津贴。1993年和1994年,黄力子教授先后被美国传记协会(ABI)、英国剑桥国际传记中心(IBC)载入《国际名人录》,并且获得了英国剑桥国际传记中心(IBC)授予的“二十世纪成就奖”。 3.浓厚的爱国情怀 黄力子教授认为,他的成就取得与两个坚持分不开:一是与改革开放的决策不可分割(邓小平同志在认识论上坚持“实践是检验真理的唯一标准”);二是在科学社会主义理论上坚持“生产力分析方法”(科学技术是第一生产力)。黄力子教授是一名优秀的共产党员,他既有共产党员、军人所特有的无私奉献精神及浓厚的爱国情怀,也有着一名科研工作者严谨求实、勇于创新的奋斗态度。正是基于这种品质,让黄力子教授在实践工作中先后立三等功二次,二等功一次,被授予“学习雷锋先进代表”、“优秀教师”等称号。1994年,迟浩田看到《解放军报》报道的黄力子故事,深受感到,特题词“十年如一日诲人不倦,世凯能成才黄君有功”。题词虽然只针对了他这个助人成长的事迹,但也从另一个侧面反映出了这位奋进在科研上的科学家执着不懈的精神品质。黄力子教授的这种精神始终贯穿在其整个创新探索的工作中,也支撑着他始终能以一种平和淡泊的心态忘我地投入到他所选择的事业当中,以致成为了一位卓有建树的口腔医学专家。黄力子教授虽然早已退休,但几十年来的科学研究习惯并没有让他闲下来,继续从事科技改革,仍一如既往地践行着他科技报国的高尚理念。 作者:刘岩松 口腔医学论文:人文素质口腔医学论文 1人文素质融入人才培养方案 1.1制定课程标准 完善顶层设计漯河医学高等专科学校自2006年开始就不断提炼人才培养方案,逐步形成了具有鲜明特色的人才培养目标:培养拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德,掌握口腔医学专业基本理论、基本知识、专业技能,能在各级各类医疗、保健等卫生服务单位从事口腔疾病诊治、口腔保健知识宣传等工作的高素质应用型口腔医学人才。根据人才培养目标,每门课程制定了课程标准,包括知识目标、能力目标和人文素质目标,将教学行为与工作任务对接,在传授学生知识与技能的同时,将人文素质教育贯穿其中,培养学生救死扶伤精神,处处体现医德医风。 1.2模块化课程管理 医学道德的核心是医学人文精神,是医学对生命的根本态度,是对患者健康的终极关怀,是对人生命权利的尊重。根据临床口腔医生岗位设置课程,将课程分为必修课、选修课和实践课三大类,其中选修课如《大学生心理健康教育》、《人际沟通技巧》、《医学心理学》《卫生法概要》等。这些课程强化了素质教育,扩大学生的知识面,培养创新意识和创业精神,更好地适应现代医学模式的转变。还开设了《职业规划》、《就业指导》等课程,这些课程激发了大学生职业生涯发展的自主意识,树立正确的就业观,促使大学生理性地规划自身未来的发展,并努力在学习过程中自觉地提高就业能力和生涯管理能力。就目前而言,加强人文课程的比重,不但不会影响口腔医学生专业知识的学习,而且还能够促进学生的全面发展。 1.3“校院融合、四个一致”教学模式 改革学生能力的培养是素质教育的核心,强调培养学生的分析、表达、理解和动手能力。“校院融合、四个一致”教学模式是为了适应当前社会需求,培养学生岗位胜任力而提出来的,在此种模式下教师与临床一线医生相一致,教学环境与临床操作环境相一致,课程内容与工作任务相一致,生产实习与就业培训相一致。专业教师均是临床一线的医生,在授课的过程中不断加入临床人文关怀的因素,在学校就培养学生的人文素养。实训室模拟真实临床工作环境,感受职业氛围,处处体现人文关怀。将专业课程任务化、项目化和人性化,实训课模拟临床接诊、问诊、检查、治疗等过程进行,将人文素质融入实训项目。实习就业单位除肩负就业培训任务外还培养学生人际沟通能力和团队协作能力,将素质教育进行到底。 3人文素质融入师资队伍建设 如何将人文素质融入教师队伍建设,是医学院校重点考虑的问题。在医学院校人文社科类教师数量不多的情况下,师德师风建设中人文素质显得尤为重要。漯河医专口腔医学系针对此种情况组织新进教师师德师风演讲比赛;教研会进行校风、教风和学风的研讨;鼓励教师跨学科进行人文素质、德育教育研究。创新教育教学模式,用教师的学识和人品来影响学生的三观,对医学生的医学人文素质的提高起着言传身教的作用。何爱华认为师德建设构成高校德育工作的重要环境,是实现德育目标的基本保证。注重师德建设,以生为本,就是最好的思想教育。 4人文素质融入社会实践活动 人具有生物学特性,同时还具有社会属性,医学一直是科学文化和人文文化的统一。在口腔医学的教学安排中大力倡导学生社会实践活动,提高大学生职业人文素质水平和岗位胜任力,以迎合新世纪对医学生的人文素质要求。2008年口腔医学系成立了“8020”口腔保健协会,旨在宣传口腔保健知识和预防口腔疾病的相关措施,提高人群口腔保健意识、培养大学生口腔健康服务能力,力求通过协会的努力使人类在80岁的时候口腔内还保留有20颗能够行使功能的自然牙。利用暑假及每年爱牙日进行口腔健康知识进校园、为社区老人及幼儿园学龄前儿童进行义诊和口腔保健知识宣传等。通过多样的社会实践活动,充分调动了学生参与社会实践的积极性,进一步推动大学生人文素质教育向深度发展。健康所系、性命相托,随着社会的进步和口腔医学的发展,要求口腔医生除了具备高超的医术外还应具备一定人文素质,这也是今后教育不断发展的方向。人文素质不仅是知识的积累,更是一种情感和情操;人文素质的培养不可能仅靠灌输和读书获得,更重要的是经历后的感悟。 作者:杨旭梁源刘春灵单位:河南省漯河医学高等专科学校口腔医学系 口腔医学论文:医德教育口腔医学论文 1口腔医学本科生医德医风教育的现状 1.1学校对口腔医学生医德教育重视程度不够 1.1.1课程设置欠合理,专业课程过多,人文教育课程较少。口腔医学本科生一般为五年学制,需完成医学基础医学课程、临床医学课程、口腔医学课程、医院见习与毕业临床实习。学业繁重,课程安排紧凑,学校在课程设置中,往往将绝大部分学时学分留给专业课程,将人文教育课程设为学分较少的选修课,并且课程缺乏系统性,往往只开设1~2门课程。人文学科普遍成为了医学专业课程的“陪衬”。不仅如此,与综合性大学相比,大部分医学院校开展的关于人文教育的讲座和宣讲都比较少,可想而知其中关于医德医风教育的学时数更是少之又少的。 1.1.2口腔医学生医德教育课程内容理论性较强,实际指导意义不足。医学院校开设的医德教育课选用教材往往内容枯燥陈旧,较为抽象,脱离实际医疗状况,很难引起学生的学习兴趣。况且在应试教育的大环境下培养起来的中国学生习惯于灌输式的思维定势,此种教学方式往往是应付考试,无法真正起到教育的目的。医德教育课程大部分由并无临床医疗经验的校内专职教师任课,因远离临床一线,往往理论有余而实践不足,对现实医学问题的诠释只能是纸上谈兵。同时理论知识的灌输未充分重视与医学生医德修养的有机结合,缺乏必要的针对性和约束性,使医德教育难以深入,造成学生对良好医德的理解不到位。而相对于国内口腔医学生医德教育课程的不足,在国外医学院校设置的课程中,人们逐渐认识到行为医学在口腔医学教育中的重要性,包括如何有效表达,加强医患沟通与互动,《卫生政策学》与齿科诊所经营学的介绍等方面,都值得我们学习与借鉴。 1.2教学医院对医学生医德教育重视程度不够 1.2.1教学医院的医德教育主要针对于医务人员,而医学生有其特殊性。作为教学医院,更重要的是完成医疗任务。即使是医德医风工作常抓不懈的教学医院,进行的医德教育也主要是针对本院医务人员,而医学生与医务人员相比,有其明显的特殊性,同样的教育内容起不到应有的作用。 1.2.2教学医院的口腔专业带教教师均为临床医生,有较强的局限性。带教教师作为口腔临床医生,与学校的专职教师不同,大多未接受过系统、专业的理论教育,教学方法单一,思想教育工作不够专业,不讲究方式方法,往往事倍功半。而且在选拔临床带教教师时,往往更注重专业临床技术是否过硬,对医德水平的要求不高,造成个别带教教师本身医德水平不高,做不到为人师表,甚至将负面的观念传递给学生,影响到学生的思想观念、道德准则、价值取向,使其逐渐背弃医德良知,对学生良好医德的培养势必将造成不良影响。 1.3口腔专业的特殊性因素造成口腔医学生本身对医德教育重视程度不够 1.3.1口腔专业具有大门诊、小病房的特点。除了口腔颌面外科病房,大部分口腔科医生都工作在门诊一线上。而口腔科门诊,无论是哪个二级学科科室,每位医生都守着一张口腔综合治疗台,单打独斗,要求团体协作共同完成的工作量较少。因此,医护、医技之间的合作往往被忽视。而现代医学,特别是临床诊治工作是多学科融合与应用的整体,医务人员同心协力、团结协作、取长补短、相互配合才能实现以人为本的服务理念。 1.3.2工作内容更着重于临床操作。与其他临床医学学科的工作内容不同,口腔科临床工作多为动手操作,而不是检查化验与开处方等,而且医生临床操作过程中患者往往是张口状态,无法沟通,也就使个别口腔科医生眼中看到的只是“牙”,而不是“人”,忽略了医患沟通的重要性,把自己当成了“牙匠”,而不是“牙医”。 1.3.3各分支学科间工作内容差别较大。口腔科医生各分支学科间工作强度与经济收入差别较大,如不进行正确引导,很容易影响到口腔医学生的价值取向。由于学生对实用主义片面地理解、认识与当今社会市场化的冲击,导致大部分医学生更倾向于与临床工作密切相关的专业课程与技能学习从而影响学生接受医德教育的积极性。同时填报研究生志愿时不考虑个人兴趣、素质等各方面条件,只专注于收入最高的二级学科,造成各学科间发展不均衡与优秀人才的浪费。 1.3.4社会文化背景因素、人文教育的缺失。口腔医学院校大部分为独立的口腔医学院或医学专业院校下属的口腔医学系,与综合性大学相比,开展的关于人文教育的讲座和宣讲都比较少,医学生接受人文教育、职业道德教育的机会较少。 1.4口腔医学本科生医德医风水平考核难以量化与医务人员不同,即便是在毕业实习阶段,口腔本科医学生也是在带教教师的直接指导下进行诊疗活动。通过对患者回访反馈的情况往往不够客观清晰,而每位带教教师对实习生医德医风要求的标准往往不统一,因此专门针对医学生的医德医风水平的考核难以量化,给学生的医德教育带来了困难。 2开展口腔医学本科生医德医风教育的紧迫性与必要性 2.1口腔医学生教育中的一个重要环节“人命至重,有贵千金,一方济之,德逾于此”。与其他职业不同,医生所面对的服务对象是一个个鲜活的生命,无论有意或无意,失误的代价都是惨痛的。尤其作为口腔科医生,由于口腔科操作大部分为不可逆性损伤性操作,比起精湛的医术,高尚的医德对于一个医生更为重要。作为医学院校,以“健康所系,性命相托”为校训,对于口腔医学院校来说,这里的“性命”指的更多是不可再生的牙齿的性命,关系到患者今后的生命质量与生活质量,应引起足够的重视,职业道德教育对于口腔专业医学生今后的发展是极为有益的。 2.2医患关系日趋正常化发展的要求随着医患冲突的日益加剧与多元化,如何在为患者提供优质服务的同时做到保护好医生自己,逐渐改善医患关系,使其趋于正常化,成为医疗卫生行业一个新的课题。在我们为医患冲突中遇难的同行们痛惜,谴责个别患者的过激行为,呼吁全社会对医务人员理解信任的同时,更重要的是从医学生抓起,提高其职业道德与职业素养,教会他们能够良好有效地与患者进行沟通,以提供更好的医疗服务。 2.3保障口腔医疗质量与医疗安全的必要条件医疗质量与安全不仅取决于医务人员的专业技能与水平,而且也取决于医疗服务水平,两者缺一不可。尤其是口腔医疗存在其特殊性,患者是否积极配合直接决定医疗质量与安全。因此只有两手一起抓,均衡发展,才能为医疗质量与医疗安全提供有力地保障。 3提升口腔医学本科生医德教育水平的方法 3.1通过对外交流,邀请经验丰富的美方教师增设医德教育等行为医学课程国内大多口腔医学院校对于医德教育,乃至行为科学教育缺乏系统性认识,未形成完善的教育体系与教师团队,而且无法在短时间内解决以上问题。因此,我们与美国内华达州立大学拉斯维加斯牙科学院建立了姊妹学校关系,邀请经验丰富的美方教师来校讲学。以美方的实际教学案例为基础,为教师们介绍行为科学在该校口腔医学教育中的重要性、课程设置、教学内容和教学方法等。并利用夏季学期的两周时间为口腔系本科生进行集中授课,内容包括牙医与患者的角色和行为特征、医患沟通与互动、口腔保健中的社会和文化问题等内容。通过授课,我们教师明确了医德教育在口腔医学教育中的重要性,并通过现场听课观摩学习了行为医学课程内容的安排、授课方法与教学模式,为今后建立、培养自己的行为医学课程教师团队打下良好的基础。同时学生们了解了病人与医生之间良好的互动与沟通技巧是口腔医疗实践的核心,认识到学会尊重患者,提高自己医德水平的重要性。 3.2从学生入学初开始与学校取长补短,联合开展医德教育 3.2.1基础医学课程学习期间。个别综合性大学因高考招生制度的局限性,造成口腔专业并不是学生入学第一志愿,甚至部分学生的第一志愿非医学专业,相差甚远,导致学生入学后对口腔专业懵懵懂懂,不了解,不热爱,被动接受,甚至误认为口腔医学专业与临床医学专业相比,范围窄,业务性差,仅仅是补牙、拔牙、镶牙这样的简单工作,很大程度地影响了学生学习的积极性,也加大了对医德教育的困难度。针对这一问题,在学生入学第一年学习基础医学课程期间,可利用周末休息日,组织同学通过参加志愿者活动进入到医院内,通过导诊、维持医疗秩序等医疗二线工作,为患者提供服务,了解自己未来从事职业的重要性,产生崇高使命感,并通过与患者近距离接触,提高自己进行简单医患沟通的能力。同时通过学校与医院的紧密合作,聘请医院一线教师与学校医德教育教师共同编写口腔专业学生专用校本教材,将理论与实际案例充分有机结合,并在课后由教师挑选具有代表性或近期发生的医疗差错、医疗纠纷的案例组织学生开展讨论,提升学生的兴趣度与参与度。增加医德教育课程的学时数与所占学分,提高学生对其重视程度。考核方式可调整为多样化考核方式,不仅局限于笔试,增加平时讨论情况所占比例,改变考试前突击背题就可得高分的现状,提高学生课程学习中的参与度。 3.2.2口腔专业基础课程学习期间。从第三学年开始,学生已经通过口腔专业基础课程的学习对口腔医学有了初步了解,我们通过安排学生跟随医院的“口腔健康直通车”,深入到社区、部队、学校等场所,运用已掌握专业知识为民众进行口腔卫生宣教,普及预防保健知识,简单答疑解惑,使学生产生崇高使命感。 3.2.3口腔专业临床课程学习期间。从第四学年开始,学生开始学习口腔专业临床课程,对于口腔专业各个二级学科有了系统的了解,但是只是停留在书本上,对口腔医生的具体工作内容知之甚少,可通过集中安排两周时间的见习,进入到医院各个学科,通过挑选优秀的见习带教教师,学生们进一步对口腔医务工作者有所了解,通过教师的言传身教不仅了解医疗工作内容,为第五学年毕业生产实习打下基础,更能近距离学习如何做好一名口腔医生。在专业课授课过程中,加强教师医德教育意识,将医德教育融入到传授知识的过程中,例如有针对性地通过临床成功病例加强学生对自己职业的自豪感,通过失败病例加强学生职业责任心与职业道德,通过临床纠纷案例分析提高学生医患沟通技巧与水平。 3.2.4毕业生实习期间。实习期间是实习医学生人生观、价值观、道德观培育的关键时期,也是塑造良好医德的重要时期。作为实习医生,既是医生,又是学生,如何兼顾好以上两个角色,是对每一位实习医生的严峻考验。尤其作为口腔科实习医生,由于口腔科操作大部分为不可逆性损伤性操作,每一个错误都有可能对患者今后的生活质量,甚至生命质量造成严重的影响,因此良好的职业道德的培养尤为重要。在实习生正式进入实习之前,教学医院应组织相关职能科室为实习生进行全面系统的岗前培训教育,包括为了使实习生能够做到依法行医,组织医政科进行医师法、侵权法等相关法律法规教育;为了加强实习生职业道德观念,组织医德医风部门进行口腔医生专业思想、职业道德教育,介绍医院通过患者回访进行医疗服务质量追踪过程中发现的实际问题及原因分析;为了加强实习生医患沟通技巧及纠纷应急处理能力,组织门诊办公室进行实际纠纷案例的介绍与相应处理流程。如果教学医院为口腔专科医院,那么与综合医院的口腔科相比,由于学科分支较多较细,各科室间的医德教育内容有其特有的特点,应该有针对性。在实习生进入科室后,安排科室主任与带教教师为学生进行系统、正规的技术培训的同时,针对本科室学科特点,对患者群特点、医患沟通注意事项与技巧,已发生医疗纠纷的案例等进行介绍与分析,避免同类案例发生。例如口腔修复科患者特点为老年人患者占了较大比例,往往动作慢、爱唠叨,初诊采集病史耗时较多,因此如何与老年患者进行有效沟通的同时做到讲解耐心、杜绝厌倦情绪是医德教育的重点。而在儿童口腔科,应首先进行儿童心理学知识的教育,如何观察患儿性格特点,有针对性地减少其对治疗的畏惧心理,尽快引导患儿积极主动配合治疗是医患沟通内容的关键。在口腔黏膜科,因多数口腔黏膜疾病反复发作,迁延不愈的特点,患者往往情绪悲观低落,不利于积极配合治愈疾病,因此,在客观准确地说明病情的同时,建立患者战胜疾病的自信是实习生应该向有经验医生努力学会的沟通技能。为了解决个别性格较内向实习生初接患者时因过度紧张无法进行有效沟通与治疗的问题,除了加强同学间角色互换等情景模拟练习,可通过配备综合治疗椅用仿真模拟人,通过反复练习,带教教师考核合格后方可进入临床。实习过程中,带教教师应注重学生素质修养,规范言行举止。组织实习医学生参与本科室内死亡病例讨论、疑难病例讨论、医疗差错事故分析与讨论等,加强其专业知识的同时进行生动的医德素质教育。尤其在遇到纠纷时,能够端正思想,在教师的指导下正确处理,对个别不良风气能够是非分明,正确判断。 3.3对实习生的医德医风进行三级管理与评价 3.3.1制定口腔医学本科生医德医风规范标准与评估体系,由带教教师与科主任评估。在《医疗机构从业人员行为规范手册》的基础上,根据口腔医学本科生的特点进行调整修改,制定医德医风规范标准与评估系统,对带教教师与科主任进行评估体系的集中培训,保证评估标准的一致性,通过质与量两方面进行量化评估。 3.3.2通过患者跟踪回访,对口腔医学实习生医德医风水平进行评估。我院医德医风部门常年通过对每位患者进行医疗质量、流程、服务等方面的跟踪回访,并及时反馈给相关医生与部门,及时整改。通过这一平台,针对实习生诊疗后患者的跟踪回访,能够及时发现每位学生在与患者在沟通、服务等方面存在的问题,及时进行个性化的带教重点调整。通过以上带教教师的评价、科主任的评价、患者跟踪回访对实习生的医德医风进行三级管理与评价,保证评价结果的真实可靠性。并且合理利用医德医风考评结果,与实习生实习成绩考评相结合。 3.4加强教师队伍建设,严把医德关临床带教教师是医学生最先接触的临床医生,是医学生了解自己未来所从事职业的第一窗口,因此对于医学生职业道德观的培养与确立至关重要。尤其是部分教学医院管理体制不够合理与完善,带教教师在工作辛苦、责任较重的同时待遇往往不能得到有力保障,导致教师们承担带教任务的积极性不高。而大部分教学医院在选拔临床带教教师时以临床专业技术为主,忽略其职业道德与素养。因此,医院在选拔临床带教教师时,应将职业道德放在第一位,选派出医德好、医术精、服务佳、懂得团结协作并对教学工作有热情,有激情的医师担任带教老师。同时,为了保障带教教师的利益,医院应制定相应合理的政策,在职称晋升、聘任、奖金、评先评优等方面均给予优惠,使更多德能兼备的优秀教师们愿意投入到带教工作中可以无后顾之忧,投入更多的精力于带教工作中。因此,口腔医学生应树立首先成为一名仁心的医生,然后才是一名仁术的医生的信念。只有仁心仁术两者完美结合的口腔科医生才可称之为优秀的“牙医”。纵观古今,每一位医学大家无不如此。因此,作为口腔医生摇篮的医学院校与教学医院,对学生进行全面、规范并与时俱进的医德教育是整个医学教育中的坚实基础,也是培养卓越医师的有力支撑。 作者:林欣戴艳梅杨颖郭怡熠单位:天津市口腔医院教学办公室, 口腔医学论文:OSCE教学口腔医学生论文 一、临床实习前OSCE考核方案 1.编写病例、制定评分表:所有工作均由经过OSCE培训的口腔专业临床骨干教师及实验室教师组成的专业教师团队共同完成。根据教学大纲要求,制订考核大纲和实施方案,并进行集中讨论和修订。组织骨干教师编写临床病例,制定评分标准。选择编写具有实际应用价值的常见病例,多数病例需要进行分析鉴别,诊断不完全清楚,具有多种可能性,需要进一步检查确诊,而不是经过几个病史提问就能作出诊断简单的病例。 2.标准化病人的培训:由专业教师团队负责标准化病人(SP)的相关培训工作。招募有一定基础的低年级五年制口腔专业本科生作为SP,通过面试挑选表演能力、沟通技巧较为突出的学生。培训时间为5周。第1~3周:了解OSCE、观摩病例、角色排练,培训教师回答SP疑问,讲解或通过视频让SP熟悉病例的模仿要点。第4周:强化训练,针对在前期培训中出现的问题进行集中指导。第5周:SP评估,SP在考核前接受训练教师、专业学生的评估。 3.考站设置:以口腔医学实验中心和临床模拟实验室为依托,设置6个考站,涵盖进入临床实习后的主要常规知识和技能操作。每一站的考核内容都经过非常细致的规划,学生在每一站的表现,都能够客观地表现在成绩单上。其中标准化病人(SP)考站1个,模拟考站(临床操作技能)1个,教师考站4个,历时120分钟SP考站要求学生对SP病情进行初步诊断,包括病史采集,口腔专科检查,诊断及治疗计划,其中包括对沟通能力和问诊技巧的考察。模拟考站要求学生按时完成一项随机抽取的临床技能操作(时间按操作项目规定),如窝洞制备、制取印模、打结、缝合等。教师考站由口腔专业临床教师担任主考,要求学生先从考题中随机抽取1个,准备5min时间,再回答教师的提问。 4.OSCE考核实施过程。提前将考核标准及考试流程告知学生。每一站点除了考官外,分别指定1名工作人员在考站外维持秩序,考场外粘贴考核流程图和考场需知,考场内各站点有醒目的指示牌,考站间相隔一定距离,防止相互干扰。将学生随机分成6组按顺序依次进入各自考站,考核结束后轮换,在全部考核结束后每站考官提交并汇总成绩单。 5.问卷调查。在考核结束后,我们对2012年参加的2008级本科生40人和2013年参加的2009级本科生40人进行了问卷调查,了解学生对OSCE考核模式的态度。 二、结果 1.考核结果。我们要求每个考生6个站点必须全部考完,每个考站均应达到及格分值,否则不能通过。从考生各站平均成绩和总成绩看,结果还可以接受。 2.学生对OSCE模式的态度。调查表显示:2008级和2009级全部考生都表示以后还愿意参加这种方式的考试。对SP的满意度,2008级为80%,2009级为84%。认为有助于提高自己临床操作能力的,2008级为85%,2009级为87%。认为自己的人际关系和交流能力需要提高的,2008级为86%,2009级为84%。 三、讨论 虽然OSCE考试在我校应用于口腔医学本科生实习前的临床综合能力考核还处于尝试和改进阶段,但是通过两年的实践,改变了学生重理论轻实践、重考试轻能力的观念,给了学生一个明确的学习目标,调动了学生学习积极性,提高了学生实践操作能力、临床分析决策能力和自主学习能力,有助于学生进入实习单位后尽快适应临床工作的。同时,在实施过程中也发现了一些具体问题:①目前使用的SP是从低年级口腔医学专业本科学生中选拔的,对于考查医患沟通能力和综合思维能力等方面的客观性、科学性都有待在长期应用中总结;②病例编写方面,主要考查学生的临床思维能力、动手能力,应该使病例内容更具有针对性,病种数量还需进一步增加;③考站及考点的设置方面,保证考核的可靠性,既要考虑考核内容的全面,真正做到综合能力的评估,又要考虑可操作性;④考官方面,主要是探索怎样提高考官对各项考试内容评分细则的把握,减少因考官的主观因素而影响考试的客观性;⑤考核结果的处理,怎样改进评价标准使考核结果更具公正性和科学性。 总之,OSCE完善了临床操作技能考试的内容、形式,提高了评估的客观性,避免了传统教学与评价过分地依赖于理论而忽视综合能力考核的情况。但是,我们对OSCE的研究和应用刚刚起步,还存在很多疑虑和不足,如何使OSCE考试更具科学性、客观性、公正性及可操作性,将是我们今后教学改革的主要内容。 作者:常亮刘伽伽单位:潍坊医学院 口腔医学论文:教学形式多样化口腔医学论文 1充分利用多种教学手段,加深学生对知识点的理解 口腔医学中如颌面部解剖、疾病病理机制及特点等部分内容是要求学生掌握的重点内容,但由于涉及解剖名词多、结构复杂、概念抽象、偏理论化等原因,如采用传统的图片、画示意图、照本宣科等授课法,往往使学生感到枯燥、乏味,学习主观意愿与效率都非常低。利用现代教学手段对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大交互式的特点,编制教学课件,能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,为教学的顺利实施提供形象的表达工具,加深学生对知识点的理解与记忆。如在讲解“面深部解剖”时,教师利用多媒体动画逐层、逐个向学生展示各解剖层次中的重要组织及其毗邻关系,从而将复杂的解剖层次清晰、直观的表现出来;在讲解“表情肌”与“咀嚼肌”时,不但运用动画逐层显示各块肌肉,而且将肌肉的收缩与其功能也做出了相匹配的动画,这种生动鲜活的视觉形象非常便于学生理解记忆。 同样,在讲解“平滑面龋的解剖特点”、“龋病四联因素学说”时,也可采用相同的教学手段,逐层或逐个显示并讲解平滑面龋各层的解剖特点或龋病的各致病因素,这样的讲解逐层递进、形象鲜明生动,使学生调动多种感官参与学习活动,提高了学习效率。多媒体教学虽然已经非常普及,但也无法完全替代一些传统的教学手段(如教具运用与形体演示等)。如果设计合理、运用得当,并将传统教学手段与学生互动相结合,可显著调动学生的学习兴趣。如在讲解“安氏分类”的概念时,用硬纸板做成可左右移动的上下后牙列教具,根据不同位置的磨牙关系在教具上标注其属于几类安氏关系,在教师讲解过程中,让学生利用教具自己体会安氏分类中磨牙的位置关系;在讲解“烤瓷冠桥”基本概念时,用硬纸板分别制作基牙、烤瓷冠、烤瓷桥等教具,让学生通过教具自己体会这些概念间的关系。形体演示教学也是调动学生学习兴趣的有效手段,如教师在讲解“颞下颌关节”的解剖特点时,引导学生将双手放在面侧部,通过张闭口运动找到颞下颌关节的位置,并体会其作为左右联动关节的运动特点,又如让学生用小指指腹在外耳道前壁感受颞下颌关节的运动,体会颞下颌关节与外耳道毗邻的解剖关系,进而通过举临床实例向学生介绍关节的疾病与外耳疾病鉴别的诊断要点,加深学生对知识点的理解与记忆。因此,在理论授课的基础上,适当添加教具、形体教学等非语言手段,一方面补充了教学语言信息,激发学生的学习动机,另一方面可使学生调动多种感官参与学习活动,吸引学生的注意,提高学习效率。 在讲解口腔疾病的治疗时,由于操作步骤复杂、概念抽象,学生尚未接触临床,因而存在知识点难以理解等问题。学生往往只是在考试前死记硬背,考后大多遗忘,很难达到理想的教学效果。针对这一问题,在教学中给学生播放临床治疗操作录像,并分段讲解、归纳要点,可显著提高学生对授课内容的兴趣,形成理解性记忆。在讲解“间接盖髓术”、“根管治疗术”等操作时,给学生播放临床录像,并及时分段总结,使学生学习效率显著提高。如将瓷贴面修复前后的牙齿图片展示给学生,让学生直观地体会到该项治疗可达到的临床效果,对贴面修复操作步骤的学习兴趣十足,再对临床操作录像进行分段讲解,达到很好的教学效果。因此,口腔科学的特点决定了口腔教学中必须不断强化形象化教学,通过多媒体课件、模型、教具、录像、实物等多种手段,引导学生学习,从而提高教学质量。 2充分发掘教学素材,提高学生兴趣 口腔医学中的基本概念繁多、抽象,通过类比向学生讲解,可显著加深学生对基本概念的理解,并增加学习兴趣。如在讲解“全口义齿固位原理”时,通过将两个玻璃板用水粘在一起的简单事例,引导学生体会大气压力在全口义齿固位中的作用,并通过请学生自己将粘在黑板上的真空吸盘取下的实例,让学生自行总结影响全口义齿固位的因素;在讲解龋齿的基本特点时,以1个中间腐烂的苹果为例,让学生体会龋齿病损色、形、质变化的病理特点。这些事例简单,易于理解,容易引起学生的兴趣,同时又锻炼了学生举一反三的能力。疾病的临床表现是口腔医学生学习的重点,但由于涉及知识点多,死记硬背很容易遗漏要点,如果能以临床上患者的主诉症状为例,引导学生自己归纳临床表现,可大大提高学生的学习效率。如在讲解“急性牙髓炎”的临床表现时,以教师在急诊中处理的一位患者的症状为例,引导学生自己去归纳急性牙髓炎的典型临床表现;在讲解“颌面部肿胀”时,首先以同学们都非常熟悉的电影桥段中周星驰因吃错食物面部肿胀的形象,使学生对面部肿胀临床表现有个整体认识,再进一步借助网络上网友自拍药物过敏面部肿胀全过程的图片,逐段引导学生自己总结出面部肿胀的临床表现。由于临床表现是学生自己归纳出来的,脑海中又有形象的图片辅助记忆,因此这样的授课手段较传统的“讲授式”大大提高了学生的学习效率。 3积极引导学生自主学习,培养学生独立解决问题能力 在传统口腔医学教学模式中教师是课堂教学的主宰,学生只是一台被动的接收机和存储器,老师偶有提问,也只是为了验证既定的结论或是为了活跃一下课堂的气氛,这就严重影响了学生学习的积极性与主动性,降低了学习效率。自主性学习是指培养学习者对自己的学习目标、内容以及使用的学习材料的控制能力的一种学习方法,有利于提高学生学习的积极性,达到提升教学效率的目的。如在讲解急性根尖周炎与急性牙髓炎、牙周脓肿等疾病的鉴别诊断时,首先引导学生思考从哪些方面去鉴别,然后让学生结合每个疾病的具体临床表现,分组讨论并归纳鉴别要点,再由教师进行归纳总结,让学生对照检查自己归纳点的问题;在正畸方案的制定讲授中,先将临床方案设计的整体原则介绍给学生,让学生分组根据具体临床问题进行全方位、多层次、多角度的分析,自己总结出治疗方案要点,通过课堂讨论,启发学生通过自我思考解决问题。根据大家的讨论内容,由教员总结要点,以此加强学生的自主学习能力。这种自主学习教学手段可以为学生提供一个自我展示的平台和机会,更好地调动学生的内在动力,通过过程体验和感悟,锻炼和培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。在这次授课观摩过程中,笔者体会是灵活实施自主学习教学模式,把重点放在学生怎样学上,在调动学生的主观因素上下工夫,努力让学生的大脑动起来,使学生在学习过程中实现“发现问题-提出问题-研究讨论-解决问题-总结提高-增长能力”的良性循环。 4总结 总之,口腔医学课堂教学不仅要使学生掌握基础知识点,同时还要将积极培养学生的创新思维以及分析、解决问题的能力。如何在有限的教学时间内将多种教学手段合理安排,巧妙结合,使其互相加强,真正达到提高教学质量的目的,值得进一步的总结和探讨。 作者:牛丽娜焦凯沈丽娟陈吉华单位:第四军医大学口腔医院
科技创新发展研究:企业科技创新发展方向研究 一、科技创新是企业实现质量、效益目标的主要路径,科技创新企业效益是一般制造业的三至六倍科技创新企业产品利润率大多在15%~30%区间,是一般制造业平均利润5%的3~6倍,有的企业利润更高,如浙江欧威科技有限公司年利润达53.66%,申瓯通讯设备公司年利润为50%,生产荧光颜料的万隆化工有限公司,年利润为103%,浙江长城换向器有限公司,年利润为113%。在100家问卷调查中,大约有10%左右的科技创新企业处在微利、保本或略微亏损状态。现在,我国经济发展以质量、效益为中心,科技创新是实现质量、效益目标的主要途径。 二、科技创新企业在金融危机中抗风险能力强,实现了可持续发展据温州100家企业问卷调查,2008年经济危机的第一年销售收入合计202.99亿元,经过5年发展,到了2012年100家企业销售收入合计为346.83亿元,4年增长70.86%,平均每年递增率14.33%,有的企业发展更快,如苍南的浙江强盟实业股份有限公司以34%的增长速度持续发展,平阳的佩蒂动物营养科技公司以42.34%的增长速度持续发展。 三、科技创新企业拥有一定的自主创新能力,不同程度地拥有自主知识产权据对温州100家企业调查,有79%科技创新企业拥有国家级、省部级、市厅级研发中心,5年投入研发资金12.22亿元,5年平均每家企业投入资金3094万元,其中投入最多是正泰电器股份公司,年投入26845万元。79家企业获得科技成果737项,获得专利3403项,其中发明专利350项,实用新型专利1610项,外观专利1443项。技术知识积累是技术创新的前提,企业创新活动高度依赖企业以往积累的专利知识和经验。有技术知识积累,企业创新才有坚实基础。浙江正泰电器股份有限公司建立国际性、阶梯式的研发机构,掌握国内外前沿技术。在美国硅谷,建立电气前沿技术研发中心,为企业技术发展发挥导向领航作用;在上海,建立企业研究院,成立六大专业研究部进行自主创新研究,使产品开发从“跟随型”向“领先型”发展。公司重奖科技创新有功人员,现在,公司最受尊敬的是科技人员,收入最高的也是科研有功人员,公司酝酿股份重新配置,让科技“顶尖人才”拥有“恒产”,从而保持他们在公司继续作贡献的“恒心”。 四、科技创新企业技术标准明显提高,部分企业主持或参与了国家行业标准的制定或修定技术标准决定着行业的技术路线,是现代产业竞争的制高点,最终决定产业和产品发展方向,它影响着产业的核心竞争力。谁掌握了产品标准制定权,谁的技术就成了标准,就掌握了经济竞争主动权。据调查,温州企业主持或参与国家行业标准制定、修定的有100多项产品,其中浙江正泰电器股份有限公司主持和参与行业标准体制修订60项。德力西电气有限公司近三年参加13个国家行业标准制定和修订。浙江华夏阀门有限公司参加国家行业标准制定修订31项。实践证明,温州企业是可以有所作为的,应该振奋企业的信心和勇气。 五、科技创新企业生产自动化、智能化水平明显提高,不断推出适销对路的科技新产品许多企业引入国内外先进设备,进行机器换人,采用生产流水线,有的企业产品进入军工领域,有的生产机械手,生产坚持国际标准,与国际接轨。企业推出适合市场需求的科技产品是科技创新企业生存发展的基本条件,苍南的天信仪表集团生产的燃气计量仪表居全国首位,为同行的领头雁,有1个产品列入国家火炬计划,有2个产品列入国家重点新产品开发项目。瑞安的嘉利特荏原泵业股份公司,聘用海外5位专家开发新产品,多项成果填补国内空白。苍南的浙江熊猫乳业集团,2011年与上海交大合作,成立“联合乳品技术中心”,由张小辉博士牵头,4位博士3位硕士参加,该中心每年为熊猫集团公司提供2~3种新产品,累计已为公司提供10个新产品,对提升公司市场占有率起到关键性作用。苍南的“鲜八里”被国家工商总局认定为“中国驰名商标”;产品进入世界零售巨头500强。浙江正泰仪器仪表有限责任公司,自2006年以来自主研发新产品200多项,其中列入省级新产品开发计划并通过验收59项。浙江中龙机电股份有限公司,生产抽油机用三相永磁同步电动机,经省鉴定,达到国际先进水平。 六、科技创新企业的资产质量普遍良好,具有优良的资本流转积累机制科技创新企业多数不缺资金,有好多企业没有银行贷款,即便有银行贷款的资产负债率也很低,一般在10%~30%区间。个别、少数企业资产负债率高达70%的,是因为科技产品尚未打开市场销售时出现,这说明科技创新企业具有良好的资本流转积累机制。实践表明,科技创新型企业,无论是企业规模、企业效益、抗风险能力、自主创新能力、制定技术标准能力、企业生产自动化和智能化水平、企业良好的资本流转积累机制,都明显高于其它类企业。实践证明,抓科技就是抓效益,抓创新就是抓发展;科技创新是打造温州实体经济的“升级版”的正确路径;科技创新,是解决温州“低、小、散”产业结构的有效途径。 作者:徐贤俊 单位:温州木材集团公司 科技创新发展研究:科技查新在科技创新发展中的作用 摘要:文章结合科技查新工作的实际,从为企业选择合适的科研项目,为企业的成果鉴定、评估、奖励提供客观依据,为企业申请专利提供信息支持,以及为企业提供竞争情报服务等四方面阐述了科技查新在科技创新发展中所起的重要作用。 关键词:科技查新;企业;创新;作用 引言 科技查新是科技查新机构以反映查新项目主题内容的查新点为依据,以计算机检索为主要手段,以获取相关文献为检索目标,运用综合分析和对比方法,对查新项目的新颖性作出文献评价的情报咨询服务。作为科技管理的一项基础工作,科技查新不仅为科研立项,项目的评估、验收、奖励,专利申请,技术交易等提供客观评价依据,而且更应融入企业技术创新的全过程中。随着我国科技体制改革的不断深入,查新工作在科技与经济发展中的作用越来越显著。2014年10月出台的《国务院关于加快科技服务业发展的若干意见》(国发〔2014〕49号)中指出:“加强科技信息资源的市场化开发利用,支持发展竞争情报分析、科技查新和文献检索等科技信息服务。”进一步明确了科技查新在科技活动工作中的地位。科技部于2015年9月11日重新中华人民共和国国标准《GB/T32003-2015科技查新技术规范》,标志着我国科技查新工作步入了更为规范和健康的轨道。目前,很多企业对科技查新的认识相当有限,尤其是初创的小微企业往往到了科技立项或成果鉴定时,才知道要进行科技查新,而一些大中型企业由于创新的动因主要来自政府的扶持政策,其查新往往也是被动开展,主动将查新纳入技术创新过程的企业寥寥无几。据统计,我国科研项目重复率高达40%,另外60%中与国外重复约占30%左右。脱离查新的盲目创新造成企业大规模重复性投入,增加了必要的人力物力浪费,提高了企业发展风险。为提升企业和社会对查新重要性的认识,文章将结合实际工作,阐述科技查新在科技创新发展中必不可少的重要作用。 1科技查新为企业筛选合适的科研项目 任何一家企业,要想展开科学研究,正确选择科技项目是关键。科技查新可以帮助企业快速了解和分析所属领域的技术发展态势,确保企业选择正确的研究项目。选题是否新颖,是否先进,有无立项的必要,除了依靠一些资深专家,多数企业可以依靠科技查新的功能。项目承担单位需要通过科技查新对科研项目的新颖性作出判断,提高申请课题的中标率。例如:武汉**生物制品有限责任公司2015年3月提出了“生产用血浆的流行病毒快速检测方法、人纤维蛋白原的制备方法、Cohn'sFⅣ沉淀中白蛋白回收工艺研究、血液制品病毒灭活技术研究、抗结核杆菌感染免疫球蛋白、破伤风免疫安全血浆的制备方法、α1-抗胰蛋白酶的制备方法、血液制品生产中乙醇添加方式的优化”等8个立项查新申请,经过我们与企业技术人员的沟通,对所有8个项目的创新点确定后进行检索、对比、分析,发现其中“人纤维蛋白原的制备方法”和“Cohn'sFⅣ沉淀中白蛋白回收工艺研究”2个项目的查新点已有相似的研究报道,并有详细的数据可做参考。查新报告对项目的新颖性予以否定,及时为企业避免重复研究,节省人力、物力的投入提供了决策参考。 2科技查新为企业的成果鉴定、评估、奖励提供客观依据 长期以来,科技管理部门在组织科研项目结题验收及成果相关评价活动中将科技查新报告列入必不可少的提交文件之一,是因为科技查新报告能为科技管理部门在科技成果评价中提供科学的决策依据,提高科技成果鉴定、评估、奖励的质量和水平。在系列科技成果评价活动中,如果缺乏查新机构提供准确客观的查新报告,单凭专家组成员的专业知识和经验,评价结论难免会有失公正、准确。科技成果评价结论的偏颇,既不利于调动科技人员的积极性,又不利于成果后续的推广应用,结果就是导致花费大量人力物力财力开发出的科技成果无人问津甚至不了了之。高质量的查新,结合专家深厚的专业知识和丰富的经验,可最大程度避免上述现象的发生,从而保证科技成果鉴定、评估、转化、奖励的科学性、严谨性和权威性。通过对武汉市科技查新数据进行统计,2014年申报各级各类科技查新项目1100余项,科技成果鉴定242项,其中企业类127项,约占成果鉴定总数52%;2015年申报各级各类科技查新的项目1000余项,科技成果鉴定285项,其中企业类170项,约占成果鉴定总数的60%,企业主动查新的比例较2014年增加八个百分点。由此可见,科技查新工作越来越受到企业的重视,只有通过科技查新与企业技术创新的有机结合,才可以帮助企业顺利开发出研究成果。例如:武汉**科技有限公司最初提交的“近红外光谱结合化学计量学用于植物食用油掺假分析技术的研究”项目查新委托表,其创新点只有一句话即“将近红外光谱结合化学计量学用于植物食用油掺假分析”,经过查新员对该创新点进行检索,发现有应用类似技术对食用油真伪及掺杂进行分析的文献报道。为客观、真实反映项目成果水平,查新员及时与项目技术人员进行沟通,对其项目的新颖性重新进行分析、评价和建议,将原来简要的查新点根据项目实际细化为“用化学计量学方法,偏最小二乘法支持向量机(LSSVM)和人工神经网络(ANN)两种模型对食用油种类进行鉴别”,最终得出“未见与委托单位集成上述多项技术于植物食用油掺假进行分析相同的报道”的结论,对该成果的水平认定给出了公正客观的评价依据。 3科技查新为企业申请专利提供信息支持 专利申请已被企业看作市场竞争的重要手段。企业要想建立自己的竞争优势,就必须不断提高自身的创新能力,不断开发出属于自己的专利产品。有些企业在创新过程中缺乏专利意识,不懂得通过申请专利来保护自己的合法利益,盲目开发,常常遭遇技术侵权,导致企业损失惨重。科技查新,可以帮助企业了解专利背景,及时调整创新方案,避免侵权风险,有效获得知识产权保护。通常在企业申请专利之前进行科技查新,在科技查新的基础上有的放矢地开展企业专利信息服务,以便更好、更有效地为企业技术创新做好服务。当企业研发出新技术、新工艺或新产品,通过科技查新之后,及时进行专利申请。例如:武汉**桥梁防撞设施工程有限公司的“浮式变截面桥墩防撞装置”项目提出了“以变截面桥墩外表面作为导向滑道,在通航水位范围内,浮式防撞体能够随着水位变化,自动调整结构尺寸,实现变截面桥墩的防撞保护功能;在浮式防撞体内,设置有可沿桥墩外表面滚动的滚动组件,用滚动摩擦代替滑动摩擦,减少运动阻力,保护桥梁安全;滚动组件设置有安全销,当碰撞力达到设定力大小(400吨),安全销断裂,滚轮组件退出工作状态,从而达到保护桥梁作用”等3个查新点,查新员与委托单位技术人员就其创新之处进行了反复多次的沟通,对其新颖性作出了肯定的结论,并提醒该单位应及时申请专利保护,该公司听取查新建议及时申请了与该项目创新点有关的几项专利均获得授权。 4科技查新为企业提供情报信息服务 竞争情报服务是在市场竞争日趋激烈、社会逐渐趋于多元化信息化的背景下产生的一种新型的信息服务活动,是科技咨询服务的一个重要发展方向。通过对武汉市中小企业的调查发现,绝大多数中小企业对自己研究领域的竞争情报并不是很了解,只是简单地借助互联网搜索引擎获得一些信息资源,但往往无法得到真正所需要的信息信息。究其原因,一是信息资源不足,二是没专业人才。因此,科技查新机构可以利用自身的资源优势和人员优絷,在发展传统业务的基础上,利用合法和道德的手段,主动为企业搜集、整理、分析、加工所需要的情报信息资源,为企业领导集团在经营战略和竞争决策过程中提供有力的情报保障。 5结束语 科技查新在企业从事科研活动、提升自身创新能力的过程中有着不可或缺地位和作用,其在科研立项、成果评价、知识产权保护等活动中的作用已逐渐被企业认同。科技查新不仅为企业的科技创新发展提供便捷高效获取信息的途径,而且为科技管理工作更加科学化、严谨化、规范化提供了有力保障。因此,政府职能部门应引导企业更进一步树立“要创新,先查新”的意识,鼓励企业坚持走不断创新之路,才能使企业在“商场如战场”的激烈的竞争中立于不败之地。 作者:张文莲 单位:武汉科学技术情报中心 科技创新发展研究:农业科技创新发展对策 1农业科技创新内涵 对农业科技创新问题的研究,首先要深入剖析农业科技创新的内涵,只有这样才能对农业创新体系进行系统分析,才能地揭示农业创新过程中的规律,针对农业创新过程中存在的问题,有的放矢地提出相应的解决策略,以便使农业科技在农业国际化、农业现代化进程中发挥支撑作用。目前,我国很多学者对农业科技创新内涵有较为深刻的认识,高布权[4]认为农业科技创新表述为将农业科技发明应用到农业经济活动中所引起的农业生产要素的重新组合;吴林海[5]认为农业科技创新实质就是农业科技创新成果的创造及向现实农业生产力的转化;王丰等[6]从农业生产方式、经营管理模式和生产工艺等方面创新来解析农业科技创新的内涵,刘春香等[7]则从技术研发、品种改良、资源配置、市场设备、综合效益等角度认识农业科技创新的内涵。以上学者从不同角度刻画了农业科技创新的内涵,本质基本上趋于一致,也就是对农业生产要素重新组合,以达到农业效用的最大化。有关农业科技创新体系的研究,刘爱群等[8]从研究和成果转化、推广角度来认识,朱玉春等[9]则强调农村公共服务功能,段莉[10]则认为是网络关系系统。以上学者对农业科技创新体系的认识有独到见解,而中国农业科学院农业经济与发展研究所的吴敬学研究员则认为,国家农业科技创新体系的建设是一个涉及多部门、跨学科、跨地区的系统工程,以中央政府统筹为主,主攻方向明确、核心支撑突出、布局结构合理、区域分工明确、资源优势互补、具有较强国际竞争力、管理科学、运行高效、研究开发一体的国家新型农业科技创新体系。这种见解更为全面和深刻,说明农业科技创新体系是复杂和系统工程,应举全国之力做好农业科技创新工作,农业科技创新不仅仅是农业科技在农业生产经济中的活动,更是事关国家经济发展和长治久安的大事。 2SWOT分析 SWOT分析框架是1979年由Steiner提出的一种战略管理分析框架,这种框架是对被分析主体处于内、外部环境下的竞争力态势分析[11]。SWOT分析是一种较客观的态势分析方法,通过调查的形式挖掘与研究对象发展相关的优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机遇(Opportunities)与挑战(Threats),从而根据找出有利因素以及不利且需要回避的因素,发现问题,调整发展思路,制定发展策略[12]。运用SWOT分析框架对现代农业科技创新问题进行分析,就是要对农业产业本身的优势、劣势有比较客观清晰的认识,做到知彼知已、趋利避害,进而把握现代农业科技创新问题和外部发展机遇,时刻警惕并化解外部威胁,以便及早发现现代农业科技创新过程中存在问题的根源,寻求解决问题的对策,做到有备无患、防患于未然。目前,大多数学者对农业创新问题的研究都是偏重于对存在的不足提出对策,没有对农业科技创新存在优势、机遇及挑战进行深入剖析。因此,运用SWOT分析方法,把握现代农业科技创新中的机遇,充分发挥优势,克服不足,化解威胁,做到扬长避短,从而提出合理的现代农业科技创新对策。 2.1优势 2.1.1经济优势我国经济的快速发展为科技创新提供了强有力的支撑,科技创新又为经济发展奠定了良好的基础。据《中华人民共和国2010年国民经济和社会发展统计公报》和《2011年中国统计年鉴》,2010年国内生产总值达397983亿元,比上年增长10.3%。其中,农业增加值40497亿元,增长4.3%;耕地面积12172万hm2,林地面积30590万hm2,水资源总量30906.4亿m3,森林覆盖率20.36%,内陆水域面积1747万hm2,草地面积39283万hm2,海水可养殖面积260万hm2;全年粮食种植面积10987万hm2,粮食产量达54641万t,棉花产量达596.1万t,油料产量达3230.1万t。木材总产量8089.6万m3,饲养牲畜12238.5万头,水产品总产量5373.0万t,农用机械总动力达92780.5万kW,农村用电量6632.3亿kWh,乡村办水电站装机容量5924万kW。由此可见,我国农业综合生产能力和经济实力为农业科技创新提供了必备的条件。2.1.2科研优势一个国家要想在现代农业科技创新方面取得长足的发展,农业科研人员及农业科研机构是主要因素。据统计,我国现有农业科研机构1144个,农业科研机构从业人员约9.6万人,其中科学家和工程师3.7万人,科研管理1万人,基层农技推广人员近70万,在农业主管部门注册的种业公司8700家[13]。其中,专门从事农业研究的大学有中国农业大学、南京农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学等高等农业院校,研究所以中国农业科学院为龙头的农业信息研究所、农业经济研究所、蔬菜花卉研究所、畜牧兽医研究所、棉花研究所、草地研究所、生物技术研究所、植物保护研究所及省市地方农业科学研究院所等,为我国农业科技创新培养人才和创新提供了支撑。“杂交水稻之父”袁隆平院士、农业昆虫学家邱式邦院士、畜牧学专家张子仪院士、作物遗传育种学家庄巧生院士、核农学家徐冠仁院士、土壤肥料植物营养学家刘更另院士、植物生理学家施教耐院士、农业工程学家陈秉聪院士、土壤与环境微生物学家陈文新院士、农业工程与农业机械化专家曾德超院士、昆虫生理学家钦俊德院士等农业科技创新领军人物,以及大批在各自农业科研及农业推广应用行业的广大科技人员,他们是科学理论的探索者,是新生产力的推进者,是农业科学知识的拥有者,是农业实用技术的传播者,对农村经济和农业生产的发展有 着举足轻重的作用[14],正是他们在农业科技创新起到积极的推动作用,掀起了我国农业科研创新的新篇章。 2.2劣势 2.2.1理论研究相对薄弱自从美籍奥地利经济学家瑟夫?阿罗斯?熊彼特(SchumpeterA.J)最早提出“技术创新”的概念以来,缪尔塞(MueserR)、格温(GerwinD)、库姆斯(CoombsR)、施穆克勒(SchmooklerJ)、莫厄里(MoweryD)等国外学者从不同角度对科技创新进行广泛的理论研究,为现代农业科技创新奠定了理论基础。我国对技术创新的研究始于20世纪七八十年代,从介绍熊彼特的创新理论到论述技术创新理论与方法等。在农业科技创新研究方面,理论研究则相对较晚。1993年《上海改革》刊登了“让农业健步进入市场———各地加快农业走向市场的做法”,这是较早对我国农业走向市场的报道;中国农业大学推广与创新管理研究中心主任高启杰教授从20世纪90年代就进行农业科技创新理论与实验探索研究,从介绍澳大利亚[15]、德国农业技术[16]创新及推广到我国农业技术推广模式的优化[17]等,为农业科技创新理论的研究奠定了基础。新世纪以来,周波(2004)、纪绍勤(2005)邢广智等(2006)、李圣军等(2007)、李哲敏等(2008)、张正卓(2009)、陈燕娟等(2010)、吕姗等(2011)、张世煌(2011)等学者从不同的角度对创建农业科技创新体系进行了系统研究。但总体来说,我国对技术创新的研究起步相对较晚,农业科技创新体系及其模式相对成果较少,与国外相比还存在着一定的差距,因而理论研究还需要进一步深入,特别是缺少量化分析研究。理论研究是基础,只有踏踏实实做好基础理论研究,再借鉴国外经验,结合国情,才能探索出一条中国式的现代农业科技创新体系。2.2.2农业基层从业人员素质相对不高农业的发展一方面需要从事科学理论探索创新高层次人才,另一方面也需要农业基层从业人员,即从事基层的农业科技推广应用的科技工作者和农业生产经营活动的农村劳动力。在我国广大农村,自从改革开放以来,由于市场经济的调节,特别是城市化建设、城镇化建设步伐的加快,大部分年富力强的年青人在城市、城镇打工创业。多年来由于劳务输出力度加大、不少地区出现了大量的“空心村”,留守农村的大多是老人、妇女和儿童。从事农业生产经济活动的往往是老人和妇女,只有农忙时年轻人才回家帮一下农活。据《2011年中国统计年鉴》,我国2012年乡村人口达67113万人,而全国文盲人数达5466万人,文盲人群基本在广大乡村。广大农村人口中,除了没有受过教育的文盲外,普遍受教育程度不高。科学文化知识的匮乏,使农业科技知识的掌握和运用无从谈起,这势必影响到农业技术推广和应用。基层的农业科技工作者大部分是农村土生土长的,具有一定的农业生产经营活动的经验,但理论知识不够扎实,对新技术、新设备应用能力还有待提高。 2.3机遇 2.3.1政策机遇发展农业的根本出路在科技,中央政府对农业科技创新体系建设十分重视,2007年、2012年的中央一号文件都把农业科技作为头等大事来抓,凸显了农业科技在现代农业发展过程中的引领作用。2007年中央一号文件《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中特别强调加强农业科技创新体系建设,国家加大农业科研投入,加强农业科研中心创新能力建设,支持农业科技项目,安排农业科技成果转化资金和国外先进农业技术引进资金,为现代农业科技创新提高重要支撑。2012年中央一号文件《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》中指出农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是加快现代农业建设的决定力量,要努力明确农业科技创新方向,改善农业科技创新条件,完善农业科技创新机制,突出农业科技创新重点。紧紧抓住世界科技革命方兴未艾的历史机遇,坚持科教兴农战略,把农业科技摆上更加突出的位置,加大财政对农业科技的进一步保障,大幅增加农业科技投入,推动农业科技创新跨越式发展。2.3.2战略机遇《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》第七篇第二十七章明确提出了坚持自主创新的方针,加快建设国家创新体系,促进科技成果向现实生产力转化,推动经济发展更多依靠科技创新驱动。在农业科技创新方面,国家创新能力建设重点有转基因生物新品种培育、水体污染控制与治理等。《农业行业发展第十二个五年规划》中则强调农业科技发展的原动力,如分子生物学、生物组学技术、干细胞技术、转基因技术、数字农业技术等为农业科技创新孕育新的战略机遇,随着我国经济实力不断增强,农业科技的财政保障力度将进一步加大,农业科技进步的政策环境将进一步优化,凸显了农业科技创新战略地位。 2.4威胁 2.4.1市场风险在国际市场上,目前我国农业市场化尚未完全完成,农业国际化条件相对不太成熟,国际农产品市场必将对我国农产品市场造成巨大的冲击,我国农产品在国际市场上能否经受住考验,最关键的要看其竞争力[18]。就目前情况而言,我国的大多数农产品市场竞争力弱、质量差、价格低,卖难的问题时常发生,农业市场风险较大[19]。由于主要农产品的单位生产成本中活劳动投入比重较大、中间生产成本高,而相应的科技水平较低,导致我国主要大宗农产品国内价格明显高于国际市场,价格竞争处于不利地位[1]。还有从事农业生产经营活动的农业从业人员缺乏市场意识、不愿承担风险,把农产品价格的提高、农民致富的希望都寄托在当地政府上[20]。再者,农产品生产过程中缺乏有效的监督机制,往往导致农产品的质量安全得不到保障,这势必会影响农产品的市场竞争。此外,农产品销售缺乏有效的网络渠道,出现丰收不增收的现象,也是市场风险的一个重要因素。2.4.2不可持续性威胁《全国农业和农村经济发展第十二个五年规划》报告中指出,“十一五”期间,粮食连年增产,总产连续4年保持在5亿t以上,农业物质技术装备条件明显改善,农业科技进步贡献率和农作物耕种收综合机械化水平均达到52%,可以说科技已成为我国农业发展的主要推动力量。但同时也不可否认,在追求农业高经济效益或高产量的同时,一部分是以牺牲环境为代价,化肥、农药、农膜的大量应用,高投入、高消耗的农业经营模式,投资和消费关系失衡,使环境受到污染,农业措施不当使水土流失加剧等,势必影响到生态效益和社会效益、影响到农业产业的可持续发展,更谈不上农业科技的创新。 3现代农业科技创新对策 中央的政策支持和“十二五”规划是我国农业科技创新的战略机遇,优势主 要体现在经济优势和科研条件方面,但也存在科研创新理论研究相对薄弱、农业基层从业遇人员素质相对不高等问题,同时存在市场风险和不可持续性威胁。现代农业科技创新对策就要把握好现代农业科技创新中机遇、发挥优势、克服不足、化解威胁、充分发挥科技创新在农业发展中的引领作用,从而使我国现代农业科技创新走上可持续发展道路。 3.1国家在科技创新方面应给予政策支持 在先进的工业化国家,创新政策正走向公共政策的中心舞台[21]。现代农业科技创新要依靠国家的宏观政策环境。2007年、2012年的中央一号文件和国民经济和社会发展“十二五”规划,明确农业科技创新方向,强调国家加大农业科研投入、支持农业科技项目,这为农业科技创新提供了良好的政策环境。一是作为国家农业政策落实的农业管理部门,要做好农业科技创新发展规划,提高农业科技成果转化应用水平,加大科研专项实施力度,深化农业科技管理体制机制创新,明确重大关键攻关技术;二是农业研究部门要充分利用国家的农业政策,积极申报农业科技创新项目,在新品种培育、农业信息化技术和农业资源高效利用等领域争取国家、省、市级立项;三是农业生产经营部门是农业技术成果的推广应用者,国家应给予一定的优惠政策,在财政、税收、信贷等政策上加大对农业生产经营部门农业科技创新活动的支持,引导农业生产经营部门走上科技创新应用之路。 3.2加强资金投入,为科技创新提供保障 一方面,现代农业科技创新要依靠国家财政资金的支持。农业科技创新带有公益性质,农业科学的基础研究、科研专项的实施、农业科技成果的推广都需要国家财政资金的支持,应该是政府投入为主;另一方面,根据市场经济的需求,可以吸纳社会资金、外资投资农业科技创新事业,以及以优惠政策鼓励农民组织共同投资,走出一条“多元化投资、共同收益”的农业科技创新新路子,让公众参与成为主流[22]。因为农业科技创新是长期积累的过程,农业生产经营部门往往注重短期效益,资金的投入存在一定的风险,所以现代农业科技创新应以政府投资为主。为保证农业科技创新资金的有效运用,应该成立以政府牵头的监督机制,保证资金在农业基础科学研究、农业科技成果应用推广等方面的合理应用。 3.3健全现代农业科技创新体系 现代农业科技创新体系建设是一个系统工程,具有公共性、基础性、公益性等特征,涉及到农业管理、农业研究、农业科技推广、农业科技应用部门等,必须成立由政府部门牵头协调、以农业科技创新中心为核心、以农业高新技术推广试验为基础,以科技产业效益化为目标、以国家政策支持为保障的现代农业科技创新体系。成立国家农业科技创新中心,选取具有相关优势的国家级农业科技园区、国家级大型农业龙头企业作为国家级高新技术产业化推广试验基地。省市级的农业科技创新中心和高新技术推广试验基地可参加国家级相应的模式。现代农业科技创新体系的系统化建设,必须充分整合科研院所、高等院校等农业科技创新资源,发挥农业科技人员的聪明才智,加强农业科学的基础性、原创性研究,调整农业科技创新结构,优化农业推广、应用及产业化布局,创造良好的农业科技创新政策环境、人才环境。通过现代农业科技创新体系系统化建设,提高我国农业科技创新的效率。 3.4努力提高基层科技工作者和劳动者素质 现代农业科技创新成果的推广应用,需要一大批从事基层农业科技推广应用的科技工作者和农业生产经营活动的农村劳动力。针对目前素质相对较低情况,要做好以科技培训和推广为重点的农村职业教育培训工作。一方面要做好基层农业科技推广应用的科技工作者的再充电、再培训和再教育工作,特别是对农村土生土长的农业科技人员可以在农业院校或研究机构进行系统化的专业知识再深造学习,提高其科技创新成果应用能力,努力改善和提高基层农业科技人员待遇,创造良好的工作生活学习环境,使他们能安心投入到农业科技成果推广应用活动中;另一方面要做好对农村农业从业人员的宣传发动工作,使他们认识到只有科学地运用科技成果,才能给农业带来更好的收益。对科技成果的运用需要一定的新知识、新技能,要针对农业从业人员的不同特点,举办不同的学习培训活动。有的农民没有受过很好的教育,可以从扫盲开始;对受教育程度相对较高的农民,可以开办农业技术兴趣班,如进行农业信息化教育,教农民学会运用农业信息网站、教农民运用“农业一线通”等声讯热线电话、开通手机“农信通”等,使农民掌握现代农业技术,从而不断提高基层科技工作者和广大农民的素质。 3.5完善市场机制,提高抵御市场风险的能力 现代农业科技创新最终的目的是要实现农业产出效益的最大化,所以科技创新要和市场经济紧密结合起来,科研院所在科技创新方面要走“产、学、研”之路,要提高科技成果的转化率,为社会带来更多的效益。由于市场环境的不确定性,现代农业科技创新必然存在一定的市场风险。农业科技创新成果推广应用后,流通到产品这一环节就要存在一定的风险,特别是我国加入WTO以后,国际市场的竞争加剧,如果不进行科学预测,盲目生产,农产品缺乏竞争力,往往会导致增产不增收的结果。作为农产品的生产者,农业企业或农户在承担市场风险方面力量还显得单薄,所以要完善市场机制,一方面要形成“公司+基地+合作组织+农户”利益共同体农业科技成果应用的创新模式,另一方面要以农产品加工产业为主线,一边向市场延伸,一边向农业生产延伸,促进农产品生产、加工的规模化、产业化、专业化,逐步形成种植、养殖、加工、储存、运输、销售一体化模式[23],进一步提高农业企业或农户抵抗市场风险的能力。 3.6农业科技创新应走可持续发展道路 1987年,“世界环境发展委员会”发表了《我们共同的未来》研究报告,挪威首相Brundtland夫人等提出了“可持续发展”的定义———“可持续发展是在满足当代人的需要的同时,不损害人类后代满足其自身需要的能力”。只有实现可持续发展,农业才能走上健康发展的道路,因此农业科技创新的当务之急是使农业增长方式从主要依靠资源消耗型转向可持续发展型[24]。当前农业科技创新不能忽视生态效益和社会效益,不能以牺牲环境、消费能源为代价,农业科技的创新要体现“生态、低碳、循环经济”等理念,要用长远战略眼光来进行科技创新,农业新技术的应用不能危害到人类的生存环境和健康安全,要大力做好低碳技术产业的创新、以减少以低能耗低污染为基础的产业,着力突破农产品优良品种重大关键技术创新、以提高社会经济效益,努力打造现代农业节水技术创新、以解决水资源的日益匮乏问题,建立起农作物重大病虫害及灾害预警监测体系技术创新、以提高应对灾害的能力,积极研发农产品质量安全检测预警与控制等技术创新、以给人民生活提供安全保障,要注重现代农业网络平台与智能处理技术的创新、以提高农业信息化水平等。只有通过以上科技创新举措,才能提高农业科技进步贡献率,促进农业产业走上可持续发展的社会目标[25]、经济目标和生态目标,实现农业科技创新的“社会、经济、生态”三者的有机统一。 4结语 我国经济的快速发展和科技能力的迅速提高为科技创新提供强有力的支撑,2007年、2012年的中央一号文件和《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》为我国农业科技创新提供了战略机遇。但农业科技创新还存在科研创新理论研究相对薄弱、农业基层从业遇人员素质相对不高等问题,同时存在市场风险和不可持续性威胁。只有国家对科技创新方面给予政策支持,加强科技创新资金的投入,健全现代农业科技创新体系,提高劳动者素质,完善市场机制提高抵御市场风险的能力,以“生态、低碳、循环经济”等理念创新,才能做到利用机遇、发挥优势、克服劣势、化解威胁,才能充分发挥科技创新在现代农业发展中的引领作用,才能使我国的农业科技创新走上健康可持续发展道路 科技创新发展研究:农业科技创新发展的难题及对策 我国的农业科研体制比较落后,农业科研体制脱胎于计划经济的体制,宏观管理布局也比较分散,条块分割,从我国中央到地方,各级的科研院所以及科研机构呈现出各自为政的情况,专业和学科都尽心重复设置,相互之间欠缺合作与交流,最终浪费了有限的科技资源。 农业科技创新发展中农民素质偏低 农业科技成果是一种潜在的生产力,农业科技成果只有和农民相结合才能够真正运用到生产之中,进而真正转化成为现实的生产力,我国的广大农民自身的科学文化素质比较低,运用新技术以及掌握新技术自身的能力也有所欠缺。我国农民自身的文化水平比较低,有一些农民是半文盲或者文盲,还有一部分农民仅仅拥有小学文凭,从事农业生产的农民中,高学历的农民很少。很多青少年都为了挣钱而外出打工,这一情况使得农业生产者的整体素质继续下降。广大农民对于农业新技术领会的能力以及掌握的能力比较低,这些严重阻碍了农民对于农业科技成果进行正确接受、认识以及运用。 农业科技创新发展问题的对策 1.农业科技创新发展要改革创新体制 我国是拥有十三亿人口的发展中国家,在我国人口组成结构中,农村人口占到了大多数,这一个基本国情已经决定了党和国家必须要注重发展农村经济,解决好农民问题、农村问题以及农业问题,这已经成为了党和国家开展各项工作重点内容,国家领导人已经明确指出民以食为天,国以民为本,发展农业和农村经济,必须要依靠投入、依靠科技、依靠政策,最终还是要依靠科技来对问题进行解决。因此,必须要建立健全新型农业的科技创新体制,在科研机构方面必须要将行政体制所导致的部门分割、学科分割以及地区分割重复设置的局面进行打破,充分利用具有创新优势的地方科研资源和中央科研资源,进而建立健全一种优势互补、联合协作以及合理布局额的面向现代的农业发展思路,健全具有很强国际竞争能力新型的国家农业科技创新的体制。 2.农业科技创新发展要培养新型农民科研人才队伍 想要促进农业科技创新发展,要求必须要将农业科研资金投入的机制进行改革,建立起将政府投入作为主导,民间资金积极投入的一种多元化农业科研的投入机制,在保持我国政府对于科研财政拨款这一主体地位的时候,积极制定出相关优惠的政策,鼓励民间资本和企业对于我国农业科研活动来实施投资。除此之外,还要将现有农业科研人员生活待遇以及科研条件进行改善,保证他们能够踏踏实实进行科研,与此同时,还要将现有农业教育的机制进行改造,按照新产业需求以及新技术需求,造就一批创新型、高素质农业科研队伍,采用各种各样的形式来培养一批学科的带头人、农业专业技术人才、技术专家以及科技企业家,进而将我国农业科技自主创新的能力不断提升。 结语 本文中,笔者首先从农业科技创新发展的能力薄弱以及农业科技创新发展中农民素质偏低这两个方面对农业科技创新发展的问题进行了分析,接着又从农业科技创新发展要改革创新体制以及农业科技创新发展要培养新型农民科研人才队伍这两个方面对农业科技创新发展问题的对策进行了探讨。 科技创新发展研究:国防科技基础研究是国防科技创新发展的基础 基础研究的发展来自两类动力:一类是人类对未知世界的探索与追求,对科学系统自身内部规律认识的不断拓展与深化;一类是面向国民经济、社会发展和国防建设的重大需求。国防科技基础研究的目的在于取得新的军事技术优势,为国防科技创新发展奠定坚实的基础。基础研究会涌现出新概念,进而引起技术和作战能力的重大变化。美国《国家安全科学技术战略》认为,技术优势是美国国家军事战略的基础,保持对美国安全至关重要的那些技术的优势,对美国是非常重要的,今天的基础研究为明天的创新发展奠定基础。 一、基础研究概念的演进 (一)线式研究模型 1945年,美国总统科学顾问万尼瓦尔·布什在一篇题为“科学———无止境的新领域”的文章中,第一次对基础研究作了简要说明,提出了科学研究的线式研究模型。按照这一模型,科学研究从基础性工作到开发是以逐步前进的方式进行的。基础研究被认为是线式模型中的第一步。线式研究模型可表示为:基础研究———应用研究———先期技术开发,线式模型曾对基础研究有过许多定义,如“基础研究是对现象和可观测事实的基本见解,没有针对工艺或产品的具体应用,”“基础研究是以不考虑实际结果的方式进行的”等等。 线式研究模型是在第二次世界大战后,适应科学技术发展的需要,首先在美国形成并发展起来,成为当时研究部门的工作模式。在诸如“曼哈顿计划”等成功经验的推动下,美国国家实验室和政府研究机构依靠大量预算繁荣起来,研究教育系统得到长足发展,大学入学人数增加,为工业界研究实验室培养了大量人才。 (二)统一体研究模型 随着全球科技和经济的发展,国际竞争日趋激烈,科学研究的线式前进模式受到挑战。由于政府用于基础研究的预算不断削减,工业界对基础研究的投入也大幅度减少,为获得最大的经济和军事利益,基础研究与应用研究被逐步结合起来,使得研究进程从线式接续变为相互连接的统一体。在统一体模型中,研究过程的各个阶段交织在一起,相互作用,而不是孤立地进行。基础研究既可以作为没有预定应用目标的基础探索性工作进行,也可以是为了解决产品开发过程中新出现的问题进行的应用性基础研究。 1997年,美国《研究与发展》杂志对4000名研究人员进行了“基础研究调查”。被调查人员中,67-3%的人把基础研究最关键的因素定义为了解科学原理或现象的工作。另外的17.1%的人认为,基础研究是为将来的发展建立基础。这种认识支持了把各个研究阶段集成为统一体模型,而不是孤立地进行。基础研究以两种方式归入统一体,即探索性基础研究和应用性基础研究。探索性基础研究或纯基础研究———应用领域尚不清楚,不产生直接效益,其任务是探索客观事物的基本规律,发现新原理,提出新理论。这种研究对于长期的技术和经济繁荣都非常重要;应用性或针对性基础研究属于工程技术科学的范畴,任务是针对生产实践中提出的科学技术问题进行理论探索与实验研究,或者运用基础科学理论为解决某一类工程技术领域中的普遍性问题提供理论和实验依据。总之,基础研究不管是探索性的还是应用性的,都为研究过程奠定长期的基础,是推动研究工作前进的车轮。必须对基础研究进行稳定持久的投资,才能确保今天进行的研究能给将来的技术和经济提供足够的安全性。 二、国防科技基础研究是国家基础研究的重要组成部分 国防科技基础研究属于应用性基础研究一类,是以军事应用为目的进行的探索新思想、新概念、新原理、新方法、新材料的科学研究活动,为解决武器装备研制的技术问题提供基本知识。国防科技基础研究一是着眼于现有军事系统需求的“渐进式”研究,二是为满足未来国防需求的革命性研究,前者逐步提高技术发展水平,后者则为突破性创新和形成能力奠定基础。 1997年4月9日,北京理工大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、西北工业大学、国防科技大学等五所大学的校长,联名提出“关于在《国家重点基础研究发展规划(纲要)中加强国防科技基础研究的建议书》”,得到中国科学院、中国工程院17名院士的附议。专家们认为:国不可一日无防,国防不可一日无科学技术。发达国家国防科学技术发展的历程,以及我国“两弹一星”研制的成功经验表明,国防科技基础研究不仅是整个国家基础研究工作的重要组成部分,也是发展武器系统新概念、新原理、新方法、新技术,导致武器装备发生质的变化,直至引发军事技术革命的动力,同时还是发展我国国防科学技术的基石和源泉。国防科技基础研究不仅具有一般基础研究的许多共性,还具有一般基础研究不具备的独有特性,如由于高、精、尖武器体系间的激烈对抗性导致国防科技基础研究的先进性、紧迫性和针对性,多学科领域的综合性,以及保证国家安全带来的保密性等。这些特性决定了国防科技基础研究,是国家基础研究的重要组成部分。 国家基础研究涉及各个学科领域,拥有广泛而深厚的探索性和应用性基础研究成果,这些成果为国防科技发展提供了雄厚的知识基础,是发展国防科技不可缺少的条件。国内外武器装备发展,特别是我国“两弹一星”研制的成功经验,都证明了国家基础研究对国防科技发展的重要作用。 三、国防科技基础研究是武器装备发展的先导 基础研究的实质是探索未知,往往是需要几年甚至数十年的努力,研究工作才见成果或有所突破,其潜力才能供军事应用。尽管有时某种研究工作的成果可以从实验室直接转化为战场使用的防务系统而显示其效果,但是多数基础研究成果是渐进成果,革命性的突破是罕见的,但一旦突破,却十分有价值。 历史上,基础研究的突破导致新的军事装备的例子很多。例如,激光器就是由美国国防部资助的“三军联合电子学计划”的“分子光谱学”研究引发出来的。今天,各种类型的激光器已用于测距仪、机载扫雷器,通信系统以及其它军事装备和军事训练,而且其应用范围还在扩大。尽管如此,激光器方面的研究目前还在继续,并不断取得重大突破。 技术上占优势的军事力量的发展和维持,无不依赖于一个持续而有成效的国防科技基础研究计划。耐高温发动机材料、视频成像、激光器、信息处理及全球定位等技术的发展,都是长期坚持基础研究取得的成果。从研究到投入战场应用的时间,一般需要7~20年时间,当然,这要根据科学发现的性质而定。然而,在诸如软件、理论模型和新工艺这样一些领域(特别是微电子材料和软件),有可能在不到7年的时间内,就转移到已制造或已部署的系统中提供近期效益。美国国防部基础研究最近取得的能带来远期和近期军事效益的成就近50项。这些成就全面反映了基础研究对军事力量所产生的重大影响。 四、关于加强综合性国防科技基础研究的建议 制订国防科技基础研究计划,确定政策和加强基础研究投入,必将大大推动我国国防科技基础研究的发展。在加快重点武器装备研制步伐,加强预研成果向现代战斗力转化的同时,进一步加强国防科技基础研究,也为稳定国防科技基础研究队伍,增强国防科技发展后劲提供了新的契机。 1997年5月,国防科工委科技委召开了国防科技基础研究专题研讨会。到会的100余位科技专家(包括34位中国科学院院士和中国工程院院士)认为,《一九五六———一九六七年科学技术发展远景规划纲要(草案)》中第十二项重点任务的规划《若干重要基本理论和研究》之所以成功,在于当时很好地瞄准了发展“两弹一星”中的重大科学问题。因此,许多同志都希望今天的国家基础研究计划或国防科技基础研究计划,也应瞄准新时期对国家安全有重大影响的科学问题,全面瞄准在战略层次上对基础研究的需求。 1.开展国防科技基础研究的战略和指导思想 开展国防科技基础研究,我们应坚持1989年制订的《中长期科学技术发展纲要(1990~2000~2020)》确立的基础研究和应用研究的发展战略,即:“发展基础性研究,必须立足我国国情,注意与社会、经济和科技进步协调发展。作为一个大国,我们必须清醒地认识到,不提高全民族科学、文化水准,仅靠技术引进,不可能从根本上缩短与国际先进水平的差距,更谈不上在某些方面有所创造,有所建树,赶超国际先进水平。因此,一定要有自己的科学研究队伍。但是,作为一个发展中国家,我们的基础性研究规模又必须与国力相适应,发展重点和选题首先要考虑国家经济建设和社会发展的需要。否则,也不可能保证基础性研究稳定发展。” “根据我国国情、国力和基础性研究的现状,面向未来发展,结合当代科学技术发展的趋势,我国发展中长期基础性研究的基本指导思想是:大力提高科学研究人员的素质和水平,不断增强解决国民经济、社会发展和国防建设中重大问题的科学能力和提高综合国力,为开拓和发展技术产业奠定科学和人才基础,在主要的学科领域能跟上世界科学发展的步伐,在一些基础较好的领域,有所创造,有所建树,使中华民族在人类文明发展中继续做出贡献。 国防科工委在长期的国防科技预研工作中,深感基础研究工作对武器装备发展的重要作用。在已建立并逐步完善的国防科技预研体制中,设立了基础研究基金,其研究内容大多来自重点武器项目发展的需求,为解决产品开发过程中出现的新问题进行应用性基础研究,即遵循科学研究统一体模型的原则,组织开展研究工作。“两弹一星”和其它大型武器的研制都采用了这种行之有效的方式。长期以来,国防科技应用基础研究费用是由国防科技预研资金支持的,投资强度受到限制,基本上属于一般项目。基础研究的投资力度不够,削弱了基础研究力量和设备更新,影响了基础研究的进度和成果,不利于为21世纪国防科技的发展提供创新的活力和发展后劲。
我国水利水电工程发展速度比较快,其专业性强,施工过程复杂,对混凝土的使用提出了很高的要求。作为基础设施建设过程中的主要内容,水利水电施工直接关系到国家整体发展,因而注重混凝土施工技术的研究和应用,能够助力工程发展,对我国整体社会经济建设也极为有利。 1混凝土施工技术概况及必要性 1.1混凝土施工技术概况 混凝土施工技术稳定性强,而且施工过程简单,在水利水电工程项目中极具适用性,也有助于保障整体工程质量。混凝土是该技术使用过程中的主体,其稳定结构框架的同时,也有助于后续施工的推进。这一过程中应结合材料性能,科学配置混凝土比例,最大程度确保混凝土结构框架的稳定性。依据实际工程背景,确定混凝土主要成分,再进行科学配比,以完成混凝土制备工作。 1.2应用混凝土施工技术必要性 水利水电工程施工过程复杂,涉及到的技术种类繁多。任一工序的施工都会对水利水电工程质量和使用产生影响。其中,混凝土施工技术尤甚。无论是施工单位,还是一线施工技术人员都要立足于项目工程实际,对混凝土施工过程进行严格把控,确保水利水电工程时刻处于良好的使用状态。 2水利水电施工中混凝土施工技术的运用 2.1水利水电施工中混凝土应用流程 一是搅拌混凝土。该工序的实现多依托大型混凝土搅拌设备,因该设备较为先进,故而具体工程实施中很少出现因混凝土搅拌不均匀干扰施工的情况;二是混凝土运输。通常情况下,水利水电工程多被建在偏远地区,路况复杂。混凝土运输过程中需要考量当地交通状况,尽可能缩短混凝土的运输时间和运输距离。同时,注重承载量,以免承载过多混凝土或运输工具过于密集;三是混凝土浇筑。混凝土浇筑初期,要及时清理岩石。具体操作方法是清理岩石上的杂物,用碎石或湿砂铺垫底部,并浇筑混凝土。倘若浇筑混凝土时发现表面出现凝固现象,要立刻清理凝固层;四是混凝土养护。开展该阶段工作时,使混凝土和钢筋模块紧密结合,规避裂缝或空洞情况。 2.2水利水电大坝施工中混凝土具体应用 水利水电工程施工是我国基础设施建设过程中的重要内容。水利水电大坝修筑过程中常会采用混凝土技术,大坝建设施工质量直接受混凝土技术影响。大坝修理过程中要严格落实混凝土的分缝施工,通过对纵缝分块、错缝分块、通仓分块三种模式进行对比,开展施工。一是纵缝分块技术施工过程简单,不太容易受外部及周边环境影响,也易于实现温度控制,但施工过程复杂,浇筑模块用量大,还需考量大坝的完整性和整体性;二是错缝分块技术。该技术在应用过程中的主要考量因素是竖缝错开方向和浇筑高度。技术优越性体现在浇筑块很小,对温度控制要求很低,不需要进行接缝灌浆操作。但是,浇筑块之间相互影响,使用时常会出现裂缝,对工程质量无益;三是通仓分块技术。施工过程简便,既不需要铺设冷却水管,也不需要预留纵缝。混凝土的分层浇筑主要视坝段情况而定。该工艺对温度提出了很高的要求,工程实施中会用到特殊浇筑设备,施工速度快,机械化水平高。 3水利水电施工中混凝土施工质量控制 除了探讨水利水电施工中混凝土技术的应用之外,也要认识到质量控制的重要性,从多个方面予以把控,最大程度规避各类工程故障和问题。首先,参照相关建筑标准,科学选购混凝土施工材料,对骨料大小进行合理控制,注重骨料和水泥结合性。严格控制施工材料使用,杜绝违规购买行为,确保混凝土骨料的级配和水泥品质与工程设计要求吻合;其次,混凝土施工应以标准施工规范为参照,考量图纸因素,确保施工性能满足标准。兼顾混凝土运输,采用专业运输工具,做好搅拌车的防水工作,注重运输过程中的搅拌工作,以免混凝土发生离析问题。 4结语 综上所述,水利水电工程直接关系到人民群众的利益。施工单位和工程领导要结合具体工程背景,严格控制混凝土施工过程,全面了解混凝土施工技术,认识到将该技术应用到水利水电施工过程中的必要性,确保水利水电工程整体质量及效益。
微电子论文:微电子技术在航空系统中的应用 文章摘要:随着微电子技术的不断发展,在我国的各行各业中科技水平也在不断提高,微电子技术不仅仅可以应用于工业等各种领域,我们也可以看到微电子技术,同样可以应用在航空系统之中,促进航空系统的进步,从而推动其向综合化、模块化方向发展。本文就将以微电子及微电子在航空系统中的发展的重要内涵为着手点,从而提出将微电子技术更好地应用于航空系统中的重要策略。 关键词:微电子技术;航空系统;综合化 微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平,促进了各领域上的发展,目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中,我们可以看到微电子技术的重要作用,不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展,同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用,从而对如何更好地应用微电子技术进行探究,希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。 1微电子技术的基本概念 微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一,是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术,其应用领域十分广泛,不仅仅可以使用于航空航天中,也可以使用在各个工业领域及商业领域上,微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现,同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称,作为集成电路的一个重要载体,微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的,但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点,在目前的信息化时代,我们既要正视微电子技术的重要性,又要对微电子技术进行学习与创新,从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。 2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵 随着航空系统的不断发展,我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用,促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展,而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性,微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现,同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现,微电子技术不仅仅是理论性的技术工种,当微电子技术应用于航空系统发展过程中时,也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来,体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中,微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上,但无论是系统上还是产品上,微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。 3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中 3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合 我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了,所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上,与实际航空系统应用进行有机结合,保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能,提高航空系统发展中的经济性与技术性,无论是在控制系统还是传感器及显示系统中,都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展,解决综合系统中所存在的相应问题,提升客观的显示技术及控制技术,从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。 3.2提升相关人员的微电子技术水平,引进高质量的人才 无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用,所以我们必须提高整体队伍的综合素质,以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求,为了培训相应的航空方面的微电子技术人才,我们必须要革新课程,提高课程难度,在一定程度上加入相应的航空理论知识,增加实践课程的相应比例,促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合,也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等,但无论是哪种专业知识,都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新,只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。 3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护 在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护,一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题,在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作,我们必须对微电子技术设备进行相应的保护,从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置,以及防尘罩、导电袋等多种防护准备,保证微电子技术设备不被静电损坏,除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况,处理好相应的飞机操作面,安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰,同时对微电子技术设备进行相应的保护。 3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新 航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中,在这个航空系统运行当中,无论是对于信息进行存储或是处理,都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等,但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口,国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求,面对这一问题,我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新,从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。 4结语 在微电子应用于航空系统中的这一个方面,我们还有好长的路要走,不仅仅需要从理论上获得突破与提高,同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合,明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵,从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。 作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院 微电子论文:机械系统微电子论文 1微电子机械系统的概述 1.1微电子机械系统的概念 微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。 1.2微电子机械系统技术的特点 1.2.1尺寸微型化 传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。 1.2.2集成化 微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。 1.2.3硅基材料 微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。 1.2.4综合学科英语 微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。 2微电子机械系统的技术类别 2.1体微机械加工技术 体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。 2.2表面微机械加工技术 表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。 2.3复合微机械加工技术 复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。 3微电子机械技术的应用 3.1环境科学领域 微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。 3.2军事领域 纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。 3.3医疗领域 在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。 4结束语 微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响,也影响着人们的生产和生活方式,相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分,为我国经济发展起到巨大的推动作用。 作者:王志宏单位:中国科学院长春精密机械与物理研究所 微电子论文:校企合作下的微电子论文 1校企合作的可能性及重要意义 1.1无锡是我国微电子产业的南方基地,需要大量的微电子专业人才 无锡是中国微电子产业的摇篮,是我国第一块集成电路的诞生地,微电子产业有着优良的传统和深厚的产业基础。近年来,无锡政府出台了一系列优惠政策(比如530计划),大力吸引微电子高端人才,创办了一批有竞争力的集成电路设计公司。2013年无锡市政府又出台了《无锡市微电子产业规划(2013—2020)》,为无锡市微电子产业的进一步发展提供了强有力的支持和保障。经过30多年的发展,无锡微电子产业形成了产业结构比较完整,产业规模庞大,管理比较完善的良好局面。2013年无锡市微电子产业合计完成营业收入652.12亿元,规模列全国第二[7]。SK海力士和华润微电子分别以第二名和第四名入围2013年度中国半导体十大制造企业。江苏新潮科技集团、海太半导体(无锡)有限公司和英飞凌科技(无锡)有限公司分别以第一名、第七名和第九名入围2013年度中国半导体十大封装测试企业[8]。虽然无锡市微电子产业的发展取得了很大的成绩,但也存在一些问题,比如:微电子产业的优秀专业人才比较匮乏,已经成为制约微电子产业发展的瓶颈之一。而高校是优秀人才的聚集地,江南大学微电子专业可以发挥人才优势,为无锡的微电子产业培养大量的优秀人才。 1.2江南大学注重校企合作 无锡日报2013年9月21日发表题为“江南大学发挥高校优势,开展校企合作,服务地方经济———做无锡的创新引擎和发展智库”的文章,文章指出:“江南大学提出要以项目为平台,广泛开展校企合作,为地方科技创新和经济转型添砖加瓦,这是江南大学推进与区域、产业协同创新的方式和途径。”江南大学作为无锡唯一的一所211重点建设的高校,非常注重与企业的合作,积极参与国家、无锡地区的科技创新,推进科技成果产业化,为本地区的经济服务。比如:与无锡市政府合作建立的江南大学国家大学科技园,已成为高科技研究项目的重要孵化基地;江南大学的科研经费每年以30%的速度在增加,其中60%~70%的科研总经费来自于与企业的合作。总之,江南大学一直探索的校企合作模式取得了显著的成效。这也为我校微电子专业寻求校企合作提供了机遇和挑战。 1.3微电子专业自身建设的特点 微电子产业是近几十年来全球发展最迅猛的产业之一。目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业。集成电路自诞生以来一直遵循摩尔定律的发展规律,即集成度和产品性能每18个月增加一倍。各种半导体新材料和新器件层出不穷。微电子专业又是一个实践性很强的专业。因此,学生在学习过程中不仅要学好专业基础知识,还有必要进行专业的实验技能培训和不断接受新知识、新技术,才能跟得上微电子技术发展的潮流。这就要求学生不仅要进行专业的实验培训,还有必要阅读一些最新的参考文献,参加一些前沿科学的研究,甚至参与企业的技术研发。但是,微电子专业实验室建设的投入非常昂贵,一个小型的微电子工艺实验室的建设要几百万到几千万人民币,这还不包括每年实验室的维护费用。对于一般高校来说,这是很难承受的。其实,对于国内微电子专业实验室建设的比较好的高校,其实验室也主要面向研究生开放。所以,为了更好地提升本科生的教育教学质量,必须寻求校企合作。而微电子作为无锡最主要的优势产业,也给我校微电子专业提供了加强校企合作的机会。因此,无论是从学校周边地区微电子产业发展的状况,以及学校的政策,还是从本专业自身建设的特点来看,校企合作是提升微电子专业本科生教育质量的主要途径之一。因此,积极探索提高我校微电子专业本科生的培养质量的校企合作模式,具有非常重要的意义。 2校企合作联合培养的教学模式 校企合作的目的是共同发展,实现双赢。学校为企业提供智力和技术支持,为企业解决具体的技术难题。企业参与学校教学科研环节,提高教育教学质量,培养优秀的创新型人才。为了更好地实现校企合作,我们从三个方面进行了有益的探索。 2.1学研结合 我们可以采取多种方式的校企合作,实现微电子专业本科生培养过程中的理论学习和研究相结合。例如:实施以项目为导向的校企合作模式,鼓励老师承担企业和研究所的横向课题,让大三和大四的一些优秀学生参与项目的研发,这样既发挥了学校的智力优势,为企业解决了技术难题,也使得学生积累了宝贵的实践经验,提高了教学质量,实现了共赢。也可以让学生在学习过程中,参观一些重点企业、研究所的生产车间和设计实验室;并且,让学生在参与的过程中,积极地与企业、研究所的一线工作人员进行交流,让学生切实感受一下微电子工艺和设计的实践过程。学校也积极为大四的学生联系周边的微电子企业和研究所,鼓励学生去这些企业实习,让学生积极参与企业的研发和生产,既为企业提供了优秀的人才,又培养了学生的实践与创新能力。 2.2在职人员互聘 我校微电子专业80%以上的教师具有博士学位,而且,有许多教师具有海外留学的背景。目前的状况是老师有很扎实的基础知识,并且对微电子学科的前沿比较了解。但是,对企业的需求和微电子产业的市场需求不是很了解,导致研究与市场需求脱节。还有一些教师,在多年的研究过程中,获取了一些核心技术,但苦于没有资金的投入,没法把一些研究成果产业化。而我国的一些微电子企业研发能力相对不强,没有自己的核心技术,在市场上的竞争力不强。因此,有必要加强学校和企业的联系,通过校企合作,鼓励教师积极承担企业和研究所的课题,发挥自己的专业特长,为企业技术攻关。或者,鼓励教师到企业中挂职,真正深入的生产的第一线,与企业的研发人员合作,研发新产品,增强企业竞争力。同时也鼓励企业和研究所的工程师和专家来学校做兼职教授,讲授一些微电子专业的核心课程和实践课程,甚至也可以请这些有实际生产和研发经验的专家参与编写本科生的教材。由于这些工程师和专家均来自生产的第一线,他们有更丰富的生产和研发经验,对微电子产业的市场寻求更了解,对提升微电子专业本科生的实践和创新能力非常重要。 2.3共享实验室 微电子实验室的建设需要一笔很大的费用,但凭高校自身的力量是无法完成的,需要微电子企业的大力支持和帮助。当然,高校可以为企业培养大量的优秀人才和提供智力支持。企业可以有偿开放一些实验设备和设计软件让学生用于科学研究、实践操作甚至参与企业的研发;这样既有助于企业能提前了解这些学生的实践和创新能力,从而能留住一部分优秀人才;也有助于提升学生的实践能力和更好地了解企业文化,从而使学生也愿意留在企业工作。而高校的微电子实验室,也可以面向企业开放,从而共享实验室。总之,通过共享实验室,提高了实验室的利用效率,高校和企业实现了共赢。 3结论 本文分析了我校微电子专业实现校企合作的可能性和重要意义。并在此基础上提出了在三个方面进行校企合作的探索—“学研结合”、“在职人员互聘”、“共建实验室”。这三种教学模式在一定程度上解决了我校微电子专业的学生在学习、实践和研究中普遍存在的问题。因此,只有加强校企合作,才能提供更好的教学条件和资源,有效提高学生的理论知识水平和实践创新能力,培养更多的优秀微电子专业创新型人才。 作者:王福学虞致国肖少庆闫大为单位:江南大学电子工程系 微电子论文:微电子控制机电设备论文 1微电子控制机电设备系统的组成和原理 在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率。因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量。扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。系统中用水量的大小由压力变送器反映到PLC,再由PLC进行分配给循环泵,随时调节循环泵的频率,实现能源合理分配。在此套系统里面,主要的被控变量是管路循环水的压力,管路循环水的压力随着使用点的多少而变化,再由压力变送器反馈到PLC进行调节。 2可编程序控制器((PLC)的优势 可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分,英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能,比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用,不仅是因为它有很多的功能,更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势: 第一,可编程序控制器所占的空间小,节能,能够随意的进行组合。所占的空间小,这样就能够节约厂房的空间资源,可以存放更多的机器设备;节能就是变相的节约成本,减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出;能够灵活的进行组合,这样既方便存放和管理,又提高了工作的效率。 第二,可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势,可以随时掌握工业现场的情况,出现问题,及时地解决,避免了很多不必要的损失。 第三,控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦,在设备产品进行更新换代时,不用对可编程控制器的硬件进行改变,只要改变控制程序即可,程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节,减少了麻烦,对可编程控制器的损害也小。 第四,编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握,所以在具体操作时就非常容易,方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器,操作人员只要懂得梯形语言即可,再加之,可编程控制器有自我诊断的功能,发生故障时,可以非常迅速的查出原因,所以维修时特别方便。 第五,安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好,不容易发生故障,有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行,再加之,可编程控制器有很好的环境适应能力,对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。 3变频调速器的优势 变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分,它的优势主要有以下几点: 3.1性能优越。 随着科技水平的提高,变频器的性能有了很大的提高,不再使用以前传统的正弦波控制技术,而是采用先进的电压空间矢量控制,最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整,非常适合我国现行的电网情况,这样就提高了运行的安全性能。 3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。 多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。 3.3在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS产品。 完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。 4电路的调试 电路调试的方法主要有两种,一种是整个电路安装完之后,再进行调试,另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时,首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢?接下来笔者就详细地说说。 第一,看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况,看看电路面板的线是否准确无误的连上,有没有看似接上实际没有接上的线,或者容易短路的线,有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。 第二,查。在看完之后,就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是,一定要用万用表的电阻最小量程档,主要检查电路面板,看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路,地线有没有漏接的,电源连线的连接是否都可靠安全,还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是,在整个电路安装完成之后,千万不能通电,首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上,有没有搭错的线,有没有少连接的线或者多连接的线,尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时,最好直接测量元器件的连接点,这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。 第三,电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中,一定注意细小的环节,严格按照电路功能原理,对各个单元电路进行详细的调试,然后再进行整体的调试,最后准确无误地完成整个电路的整体调试。 5结论 由上文可知,微电子控制机电设备主要包括可编程序控制器、变频调速器等组成,在工业中起到了很大的作用,因为各自都有不同的优势和功能,所以在工业中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,微电子控制机电设备会得到更大的改进,在工业中会发挥更大的作用。本文是根据笔者多年的工作经验总结出来的,希望能够为相关部门和人士提供有益的参考和借鉴,也希望能够为我国的微电子控制机电设备在工业中的发展贡献出自己的一份力量。 作者:吴笑天单位:辽宁省公路勘测设计公司 微电子论文:新领域发展下的微电子论文 1.微电子技术概述 1.1认识微电子 微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此,学习微电子,认识微电子,使用微电子,发展微电子,是信息社会发展过程中,当代大学生所渴求的一个重要课程。生活在当代的人们,没有不使用微电子技术产品的,如人们每天随身携带的手机;工作中使用的笔记本电脑,乘坐公交、地铁的IC卡,孩子玩的智能电子玩具,在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等,这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大,但你要看到它如何工作却相当难,例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片—它的名字叫存储器,是电脑的记忆部分,上面有许许多多小单元,它与神经细胞类似,这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一,再例如你手中的电话,将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你,就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方,甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S,即以光速进行传送,可实现双方及时通信。“微电子”不是“微型的电子”,其完整的名字应该是“微型电子电路”,微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用,是使我们的社会高速信息化,并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。 1.2微电子技术的基础材料——取之不尽的硅 位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料,硅的优点是工作温度高,可达200摄氏度;二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜,这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜,从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路,而氧化硅层又是一种很好的绝缘体,在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外,氧化硅膜还是一种很好的保护膜,它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展,简化了工艺程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。 1.3集成电路的发展过程 20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题,制成了固体电路块—集成电路。从此,集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路,集成电路的分类方法很多,按领域可分为:通用集成电路和专用集成电路;按电路功能可分为:数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路;按器件结构可分为:MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路;按集成电路集成度可分为:小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。随着微电子技术的发展,出现了集成电路(IC),集成电路是微电子学的研究对象,其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。 1.4走进人们生活的微电子 IC卡,是现代微电子技术的结晶,是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡,它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器,它实际上具有微电脑功能,不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力,而且还具备其他逻辑处理能力,还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。IC卡在人们工作生活中无处不在,广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面,例如:移动电话卡,付费电视卡,公交卡,地铁卡,电子钱包,识别卡,健康卡,门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。随着IC技术的成熟,IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大,运算功能越来越强,保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别,资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储,现金支付等功能已非难事,“手持一卡走遍天下”将会成为现实。 2.微电子技术发展的新领域 微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃,渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透,使得微电子出现了一些新领域。 2.1微机电系统 MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成,主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分,它融合多种微细加工技术,并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。当前,常用的制作MEMS器件的技术主要由三种:一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段,即利用大机械制造小机械,再利用小机械制造微机械的方法,可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,如微型机器人,微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工,形成硅基MEMS器件,它与传统IC工艺兼容,可以实现微机械和微电子的系统集成,而且适合于批量生产,已成为目前MEMS的主流技术,第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻,电铸如塑造)技术,它是利用X射线光刻技术,通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法,人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。MEMS的应用领域十分广泛,在信息技术,航空航天,科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。 2.2生物芯片 生物芯片(Biochip)将微电子技术与生物科学相结合的产物,它以生物科学基础,利用生物体、生物组织或细胞功能,在固体芯片表面构建微分析单元,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维,不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合,采用微电子加工技术,在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化,对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。 2.3纳米电子技术 在半导体领域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件,如:高电子迁移晶体管(HEMT),异质结双极晶体管(HBT),低阈值电流量子激光器等。在半导体超薄层中,主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应,已在研制新器件时得到不同程度的应用。(1)在FET中,采用异质结构,利用电子的量子限定效应,可使施主杂质与电子空间分离,从而消除了杂质散射,获得高电子迁移率,这种晶体管,在低场下有高跨度,工作频率,进入毫米波,有极好的噪声特性。(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路,不仅可以减小所需晶体管数目,还有利于实现低功耗和高速化。(3)制成新型光探测器。在量子阱内,电子可形成多个能级,利用能级间跃迁,可制成红外线探测器。利用量子线、量子点结构作激光器的有源区,比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中,当电子通过隧道结时,隧道势垒两侧的电位差发生变化,如果势垒的静电能量的变化比热能还大,那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理,可制作放大器件,振荡器件或存储器件。量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。 3.微电子技术的主要研究方向 目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一,继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二,集成电路向系统芯片(systemonchip,SOC)方向发展。第三,微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科,如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入,相关的新现象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光电子集成技术也不断发展,这些研究的不断深入,彼此间的交叉融合,将是未来的研究方向。 作者:金撼尘工作单位:哈尔滨工业大学 微电子论文:煤化工微电子论文 1微电子技术简介 微电子技术,它是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术,特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息化时代具有巨大影响。其之所以称为核心虚拟网络技术,主要是因为整个计算机网络的任意2个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路,而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台,如internet,ATM(异步传输模式),FrameRelay(帧中继)等之上的逻辑网络,用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。核心技术主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。在虚拟专用网络设计之前,要严格划分煤炭矿区资源线路数据,并实施图层管理,再通过矢栅划分的方式进行数据储存,这是因为存储空间数据的格式在系统端口缓存中有着至关重要的作用。计算机核心技术中的虚拟专用网络属于远程访问技术。在虚拟专用网络系统中,用户端设计通常由11个功能模块组成,这11个功能模块中都可以2次划分为多个子功能,而且各个系统功能、子功能之间又进行再扩充,依据用户的不同需求实施调整维护。并根据其不同功能进行不同设计。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭运输计划信息化的作用,可以为虚拟专用网络模型提供很多实用服务。服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE,它可提供大量专业GIS服务。在核心网络模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。 2微电子技术在煤矿化工产业上的应用准备 2.1规范制度,端正思想 人们知道,一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,微电子技术在煤矿机械的应用过程中,很需要一个合适的技术管理结构,以便于明确各个技术人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对微电子技术知识有一定的了解,尽可能全面地掌握综合煤矿机械管理的内容与方法,还要对煤矿生产安全制度和相关法规有着全面的认识,思想上时刻保持着“安全第一”的意识,保证将微电子技术安全意识渗透到工作的每一个层面,最终提升机械作业人员的工作责任心与使命感。 2.2加强微电子技术产品的设备管理 加强设备巡视管理是建筑工程监控的重点,预防设备异常的发生是机械运行管理的主要内容。为了保障煤矿机械施工的安全性与使用性,应该建立完善的设备定检制度,机电一体化产品设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的机械设备,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 2.3提高微电子技术机械监控的技术管理 由于煤矿化工产业存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于机械监控整个流程的重要要素,技术管理在其中的作用不容小觑。因此,加强机械设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。微电子技术工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的监控工作。当煤矿化工产业发生异常情况时,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 3基于微电子技术的煤矿化工产业监控系统 3.1智能监控模式的自动化控制和管理 由上述内容可知,在统一模式下的信息系统中,微电子技术对煤矿井下监控子系统的控制管理内容,可以通过4个步骤来得以实现,即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架,可用图1所示来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统,也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言,其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限,对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析,并对系统的所有目的状态实施检查和监视,实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。图1中的监控子系统表明,如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致,那么智能监控系统就会自动启动相关的任务处理,对限定以外的突发时间进行控制并做状态输出,同时作用在该子系统所包含的元件上,进而对该子系统的输出状态实施调控,最终将它调回正常运行状态。 3.2监测技术的应用 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,人们可以初步确定远程监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在远程监控中的应用能够很好地解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。此外,太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术,可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在远程视频监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络视频监控起到了一定的作用。 3.3视频流管理服务端口设计 视频流管理服务器是IP视频监控系统的精神内容,具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是,视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段,要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台,尚还任重道远。 4结语 通过将微电子技术监测系统应用到煤矿化工产业中来,建立视频监控的远程计算机服务端口,对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控,在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系,不但可以大幅降低企业管理难度,还能很好地控制企业成本,最终求得安全生产管理的最优化解。为此,人们务须不断探索新型网络视频技术在煤矿安全生产工作中的应用策略,做到事前控制,提前排除,预先处理,未雨而绸缪,防患于未然。全面加强煤矿化工产业微电子监控管理水平,使煤矿的施工作业更加安全稳定地进行,确保实现煤矿微电子监控系统零故障目标,以便更好地为社会主义现代化服务。 作者:张德迪工作单位:淄博职业学院 微电子论文:抗辐射加固微电子论文 1引言 预计在未来10到20年,微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是:抗辐射加固新技术和新方法研究;新材料和先进器件结构辐射效应;多器件相互作用模型和模拟研究;理解和研究复杂3-D结构、系统封装的抗辐射加固;开发能够降低测试要求的先进模拟技术;开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。 2辐射效应和损伤机理研究 微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DoesRate)效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击微电子电路的敏感区引发的。在p-n结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转(SEU)会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线,在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏[1]。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础,航空航天应用的SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是:1)对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价,推动其应用到航空航天等任务中;2)研究辐射环境应用技术的指导方法学;3)研究抗辐射保证问题,以增加系统可靠性,减少成本,简化供应渠道。研究的目的是保证带宽/速度不断提升的微电子和光(如光纤数据链接)电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为:1)新微电子器件辐射效应和损伤机理;2)先进微电子技术辐射评估;3)航空航天抗辐射保障;4)光电子器件的辐射效应和损伤机理;5)辐射测试、放射量测定及相关问题;6)飞行工程和异常数据分析;7)提供及时的前期工程支持;8)航空辐射效应评估;9)辐射数据维护和传送。 3抗辐射加固设计技术 3.1抗辐射加固系统设计方法 开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系,包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计:1)采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏,这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2)采用冗余或加倍结构元件(如三模块冗余)的逻辑电路设计方法,即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3)采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术,以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计;4)加入误差检测和校正电路,或者自修复和自重构功能;5)器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺,也可采用标准工艺制造。 3.2加固模拟/混合信号IP技术 最近的发展趋势表明,为了提高卫星的智能水平和降低成本,推动了模拟和混合信号IP需求不断增加[2]。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的,在高、低压中均有应用,只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC,ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A/D转换器模块,正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺,与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy,并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。 3.3SiGe加固设计技术 SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时,对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性,具备大部分空间应用(如卫星)所要求的总剂量和位移效应的耐受能力[3]。目前,SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE/SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此,这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE/SEU加固时,在器件级,可采用特殊的C-B-ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE/SEU加固。在电路级,可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外,还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如,移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案,经过LET值为75MeV•cm2/mg的重粒子试验和标准位误差试验后,结果显示,该移相器整体抗SEU能力得到有效提高,对SEU具有明显的免疫力。 4抗辐射加固工艺技术 目前,加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具,将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性,因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如,单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺,总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺,IBM的45nmSOI工艺,Honeywe1l的50nm工艺,以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0.18μm技术节点,上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS,RTPCMOS,RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图,只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0.18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺,目前正在开发0.15μm技术,下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0.18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等,如图3所示。 5重点发展技术态势 5.1美国的抗辐射加固技术 5.1.1加固设计重点技术 美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》,详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力[4]。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中,拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家,中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军,2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm~1μm的设计能力,22家公司具备1μm~250nm的设计能力,24家公司具备250nm~65nm设计能力,7家公司的技术节点在65nm以下,如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI,SiGe等Si标准材料,和蓝宝石上硅、SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家,使用SOI的有13家,使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中,GaN是热点,有7家公司(4个小规模公司和3个中等规模公司)在开发。SiC则最弱,只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。 5.1.2重点工艺和制造能力 美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家,辐射容错15家,抗辐射加固12家,中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe,非标准材料则包括蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅(amorphous)。晶圆的尺寸有50,100,150,200,300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路(ASIC)、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大,定制ASIC的厂商达到21家,标准ASIC达到13家,结构化ASIC有12家。栅阵列有:现场可编程阵列(FPGA)、掩膜现场可编程阵列(MPGA)、一次性现场可编程阵列(EPGA),共19家。RF/模拟/混合信号IC制造商达到18家,制造处理器/协处理器有11家。5.1.3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局(NASA),SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品,例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如,器件在+120℃~-180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟/混合信号产品,微波/毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆,以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH[5],其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz/300GHz的ft/fmax。采用该技术,可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。 5.2混合信号的抗辐射加固设计技术 如果半导体发展趋势不发生变化,则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时,混合信号加固设计技术的重要性就会增加[6]。设计加固可以使用商用工艺,与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比,能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外,设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20~30年长的时期内,加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化,而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和/或封装技术,一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外,提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前,没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此,加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作,即需要同时使用两种基本不同的IC技术,并应用两种基本不同的加固设计方法。 6结束语 微电子器件抗辐射加固是军用微电子技术争夺的焦点之一。对微电子、光电子器件辐射效应和损伤机理的研究是抗辐射加固技术的基础。CMOS,SOI,SiGe,InP,集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理的研究是基础研究的热点。为了保证战略级加固能力,美国等国家保留了相当数量的专用抗辐射加固设计、工艺和制造能力。同时,也在开发采用标准商用工艺线的加固设计技术(RHBD),这是快速发展的热点技术之一。建立一个完善的设计和验证体系是抗辐射加固设计的基础设施和体制保障。在技术趋势方面,亚微米CMOS,SOI,SiGe微电子器件、电路、系统的抗固设计和工艺技术是信号处理集成电路的重点发展方向。蓝宝石上硅,SiC,GaN,GaAs,InP,锑化物和非晶硅等非标准材料也是某些特定应用的重点发展技术。 作者:王健安谢家志赖凡工作单位:中国电子科技集团公司第二十四研究所 微电子论文:高职微电子人才培养模式探索与实践 1发挥省实训基地作用,提升学生核心能力 “集成电路版图设计”、“微电子工艺及管理”、“半导体设备维护”为微电子技术专业学生培养的核心工作岗位.在省实训基地的建设中,建立了IC版图设计实验室、微电子材料及器件工艺实验室和IC封装测试实验室.依托省实训基地,瞄准本专业的核心工作岗位需求,进行本专业的新技术、新工艺、新材料等实训,使学生在校期间掌握本行业的先进技术,提升就业竞争力.在微电子工艺的教学中,改变原来学生只能通过教师解说、观看录像等了解相关工艺过程,没有机会亲自动手的状况,采用理实一体化的教学模式;在IC版图设计、IC封装测试的教学中,进行大力教学改革,以项目或任务驱动,面向工作过程,实现融知识、技能与职业素质于一体的人才培养[4]. 2校内外实训基地相融合,推进教学改革 微电子涉及的实训设备昂贵,学校由于本身经费的限制,只能建立非常有限的微电子实验环境,其它的要依靠校企合作方式来解决.为发挥企业的优势,与苏州中科集成电路设计中心进行紧密合作.苏州中科集成电路设计中心是中国科学院和苏州市政府联合创办的大型院地合作项目,是苏州市集成电路公共实训基地.双方合作的主要内容有:中科积极参与学校微电子专业人才培养方案的建设,在教材及教学内容上互相学习,相互渗透,该专业基于项目教学法的“IC版图设计”课程就是双方合作开发的结果,中科每年都免费接受该专业学生到中科进行为期2-3天的参观、实习、设计体验等活动,每年都派工程师到学校给学生进行行业发展及职业规划的辅导,该专业每年推荐优秀的学生,由学生自愿参加中科组织的有关“集成电路版图设计”和“集成电路测试”方面的高技能培训,并由学校与中科共同择优推荐学生就业.校企深度合作,校内外实训基地相融合的培养方式,使学生参与到企业的实际工作中,按企业员工的要求进行实战训练,提高学生的责任感、团队意识和实际技能,也降低了学生的就业成本. 3工学结合,提高人才培养质量 国家在“十二五”高等职业教育发展规划中明确提出:继续推行任务驱动、项目导向、订单培养、工学交替等教学做一体的教学模式改革.顶岗实习是让学生对社会和专业加深了解的有效方法和途径.在学校的大力支持下,先后与苏州中科集成电路设计中心、信音电子(苏州)有限公司、秉亮科技(苏州)有限公司、旺宏微电子(苏州)有限公司等公司建立了紧密的合作关系,成为本专业的校外实训基地.2009级微电子专业三个班的同学2011暑期在信音电子(苏州)有限公司进行了为期三个月的顶岗实习,这也是学校第一次一个年级的全专业学生到企业去.这是一次难得的了解企业的机会,锻炼了学生各方面的能力,特别是毅力和个人意志品质及团队合作精神.学生到企业顶岗实训,虽然很辛苦,但加深了对社会和企业的了解,挣了自己所需的学费,学生感到特别自豪,也体会到父母挣钱给自己读书的艰辛,深刻体会到以后努力学习、提高自己谋生手段的重要性.本专业探索出既增强学生的就业竞争力,又降低企业的用人成本的人才培养模式,实现企业、学校、学生、家庭等多方共赢. 4构建双师结构教学团队 实施“请进来,走出去”的培养方式,向校外实训基地苏州中科集成电路设计中心、苏州玮琪生物科技有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司等先后派出5名教师以项目合作的方式到企业短期工作,深入企业一线亲身了解最新技术、体验工程环境,促进双师型教师队伍的建设.另外,也把企业项目带进来,目前本专业教研室的教师们承担了来自校外实训基地的3项研发项目.与此同时,实训基地先进的仪器设备,也为教师开展科研创造了条件,提升了教师的科研水平,为指导学生实训打下基础[5]. 5结语 近两年多来微电子技术专业就业率和签约率较高,连续3年签约率高达85%以上,也高于学校的平均水平,2012届的签约率更高达96%.近3年的毕业生约有1/4—1/3进入集成电路设计公司从事IC版图设计的工作,成为研发辅助人员,这在高职院校各专业中是不多见的.其中不少学生被本行业的著名公司,如旺宏微电子、秉亮科技、奇景光电(苏州)有限公司等公司竞相录用,不少学生已成为公司的技术骨干.在苏州地区的主要集成电路设计公司,其后端版图设计人员,基本上有一半以上的员工是本校微电子专业毕业的学生.在微电子工艺领域,本专业也有不少学生进入像苏州纳米所等单位从事微电子工艺工作.通过推行校内外实训基地相融合,教学和课程相渗透的人才培养模式,提高了学校微电子技术专业学生的人才培养质量,成为本地区特色鲜明并有一定影响的专业. 本文作者:吴尘陈伟元工作单位:苏州市职业大学 微电子科技发展关键走向 微电子技术对现代人类生活的影响极大,自从1947年第一个晶体管问世以来,微电子技术发展速猛。Intel公司的创始人之一Moore在上个世纪1965年研究指出,晶成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍,性能将提高一倍,而价格却不相应的增加,这就是所谓的摩尔定律(Moore,sLaw)。根据美国半导体工业协会预测,至少到2016年,集成电路(IC)线宽依然按“摩尔定律”缩小下去,2016年可以达到25nm的技术水平。根据发表的大量资料可知,在2016年以后的十几年,芯片的特征尺寸将继续缩小。微电子技术新的发展及应用方向是系统芯片(SOC),它的发展时间可能会更长,所谓的系统芯片是随着微电子工艺向纳米级迁移和设计复杂度增加,一种新的产品把系统做在了芯片上,该芯片被称为系统芯片(简称SOC)。系统芯片将逐渐取代微处理器,SOC必将成为今后微电子技术发展新宠之一。另外,微电子技术还会与其它技术相融合,诞生一系列新的经济和技术增长点,例如MEMS技术和生物芯片等。 一、微电子的集成技术 微电子器件的特征尺寸缩小将持继下去。目前,建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术,其主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.1?m。硅基技术的高度成熟,硅基CMOS芯片应用的日益扩大,硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将持继下去。据国际权威机构预测,到2012年,微电子芯片加工技术将达到400mm(16in)硅片、50nm特征尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm。然而,硅基CMOS的发展和任何事物一样,都有其产生、发展、成熟、衰亡的过程,不可能按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。随着特征尺寸的缩小,将达到器件结构的诸多物理限制。当代各种集成电路发展状况,越来越接近物理限制。 采用新材料的非经典CMOS必将发展起来,高K材料和新型的栅电极;采用非经典的FET器件结构;采用新工艺技术等。在非经典CMOS迫切需要解决的问题中,功耗是一个最严峻的问题,能否圆满解决这一问题,将是制约发展非经典CMOS发展的一个重要因素。 二、正在成长的系统芯片—SOC 由芯片发展到系统芯片(SOC),是改善芯片集成技术的新举措。微电子器件的特征尺寸难于按摩尔定律无限的缩小下去,在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。与当年从分立晶体管到集成芯片(IC)一样,系统芯片(SOC)将是微电子技术领域中又一场新的革命。 上个世纪90年代以来,集成芯片系统(SOC)讯速发展起来,它基于硅基CMOS工艺,但又不局限于CMOS和硅平面加工工艺。它是以硅基CMOS为基础技术,将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上,它是集软件和硬件于一身的产物,SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体,可以具有更大的灵活性。一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术发展的必然结果。集成系统的发展是以应用为驱动的,随着社会信息化的进程,它将越来越重要。21世纪仅仅是SOC发展的开始,它将进入空间、进入人体、进入家庭,它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。有的科学家就把集成芯片系统—SOC称为USOC(UserSOC)。 三、MEMS技术是微电子技术新的增长点 微机电系统制造(Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS)是微电子发展的另一方向,它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统,也可以说是更广泛的SOC概念。MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门,也真正实现了机电一体化。因此,它被认为是微电子技术的又一次革命,对21世纪的科学技术、生产方式、人类生活都有深远影响。 微机电系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术(micro/nanotechnology)基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令进行操作。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。?微机电系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来人类生活产生极大性影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。?微机电系统(MEMS)的研究已取得很多成果。在微传感器方面,利用物质的各种特性研制出了各种微型传感器;在微执生器方面有微型马达、微阀、微泵及各种专用微型机械已组成微化学系统和DNA反应室。此外,还有其它很多方面的应用。 微机电系统(MEMS)的制造,是从专用集成电路(ASIC)技术发展过来的,如同ASIC技术那样,可以用微电子工艺技术的方法批量制造。但比ASIC制造更加复杂,这是由于?微机电系统(MEMS)的制造采用了诸如生物或者化学活化剂之类的特殊材料,是一种高水平的微米/纳米技术。微米制造技术包括对微米材料的加工和制造。纳米制造技术和工艺,除了包括微米制造的一些技术(如离子束光刻等)与工艺外,还包括利用材料的本质特性而对材料进行分子和原子量级的加工与排列技术和工艺等。 随着信息时展需要,后硅时代的将来还无法预料,但微电子方面的科学工作者普遍期望基于分子结构新方案和工作原理的发展,在基础研究方面,已有分子电子的设想,但还不能估计其技术可转换性。有机微电子技术、超导微电子技术、纳米电子技术等,都将是微电子领域新的亮点。 微电子论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为:21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺,但将突破目前所谓的物理“限制”,继续快速发展;集成电路将逐步发展成为集成系统;微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点,例如微机电系统(MEMS)、DNA芯片等。具体地讲,SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史,一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的,科学技术作为革命的力量,推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式,与材料和能源一起是人类社会的重要资源,但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用,更好地满足了人们对信息的需求;而网络化则使人们更为方便地交换信息,使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同,它具有极强的渗透性和基础性,它可以渗透和改造各种产业和行业,改变着人类的生产和生活方式,改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说,没有微电子技术的进步,就不可能有今天信息技术的蓬勃发展,微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史,实际上就是不断创新的过程,这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验,而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时,每一项重大发明又都开拓出一个新的领域,带来了新的巨大市场,对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新,才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始,与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文,所以有人认为,1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代(siliconage)〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新,没有创新,社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”,但经过这种破坏后,又将开始一个新的处于更高层次的创新循环,社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年,创新起到了决定性的作用,而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为:目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期,21世纪上半叶,也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面:以硅基CMOS电路为主流工艺;系统芯片(SystemOnAChip,SOC)为发展重点;量子电子器件和以分子(原子)自组装技术为基础的纳米电子学;与其他学科的结合诞生新的技术增长点,如MEMS,DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比,因此便要求提高芯片的集成度,这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例,沟道长度缩小可以提高集成电路的速度;同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸,提高集成度,从而在芯片上集成更多数目的晶体管,将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上;此外,随着集成度的提高,系统的速度和可靠性也大大提高,价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟,这样在器件尺寸缩小后,即使器件本身的性能没有提高,整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来,为了提高电子系统的性能,降低成本,微电子器件的特征尺寸不断缩小,加工精度不断提高,同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律,即每隔三年集成度增加4倍,特征尺寸缩小倍。在这期间,虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓,但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测,微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期,这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在,0.18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术,0.035微米乃至0.020微米的器件已在实验室中制备成功,研究工作已进入亚0.1微米技术阶段,相应的栅氧化层厚度只有2.0~1.0nm。预计到2010年,特征尺寸为0.05~0.07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪,起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展;但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律,一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间,硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外,全世界数以万亿美元计的设备和技术投入,已使硅基工艺形成非常强大的产业能力;同时,长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步,成为自然界100多种元素之最,这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用,人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0.030~0.015微米的“极限”之后,将是硅技术时代的结束,这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外,还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展,这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术,很多著名的微电子学家也预测,微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域,它仍将保持快速发展趋势,就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小,不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题,究其原因,主要是:对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上,这些理论适合于描述微米量级的微电子器件,但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用;在材料体系上,SiO2栅介质材料、多晶硅/硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约,已无法满足亚50纳米器件及电路的需求;同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求,必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括:基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件,新型器件结构,高k栅介质材料和新型栅结构,电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀,SOI、GeSi/Si等与硅基工艺兼容的新型电路,低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件(QED)和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术,可称之为“scalingdown”,与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面: (1)量子电子器件(QED—QuantumElectronDevice)这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动,由于系统能量的改变和库仑作用,一个电子进入到一个势阱,则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高;由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低;由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间,所以速度很快;且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难,特别是制造大量的一致性器件很困难;对环境高度敏感,可靠性难以保证;在室温工作时要求电容极小(αF),要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此,目前可以认为它们的理论是清楚的,工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列(QCA—Quantum-dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成,至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快,功耗低,集成密度高。但难以制造,且对值置变化和大小改变都极为灵敏,0.05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强,可支持高密度电流,而热导性能类似于金刚石,能在高集成度时大大减小热耗散,性质类金属和半导体,特别是它有三种可能的杂交态,而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管(CNT)成为当前科研热点,从1991年发现以来,现在已有大量成果涌现,北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0.33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件,更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做,有待突破,离开实际应用还需较长时日!但这终究是一个诱人探索的领域,我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片(SystemOnAChip)是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路(IC)发展初期,电路设计都从器件的物理版图设计入手,后来出现了集成电路单元库(Cell-Lib),使得集成电路设计从器件级进入逻辑级,这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计,极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品,它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板(PCB)等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小,但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制,整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展,系统对电路的要求越来越高,传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时,由于IC设计与工艺技术水平提高,集成电路规模越来越大,复杂程度越来越高,已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108-109个晶体管,而且随着微电子制造技术的发展,21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代(即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps,注:1G=109、1T=1012、bps:每秒传输数据位数)。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下,出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片(SystemOnAChip,简称SOC)概念。 系统芯片(SOC)与集成电路(IC)的设计思想是不同的,它是微电子设计领域的一场革命,它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似,它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发,把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来,在单个(或少数几个)芯片上完成整个系统的功能,它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下(Top-Down)的。很多研究表明,与IC组成的系统相比,由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况,可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0.35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下,能够相当于采用0.18~0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能;还有,与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l~2个数量级。 对于系统芯片(SOC)的发展,主要有三个关键的支持技术。 (1)软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论(FunctionalPartitionTheory),这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 (2)IP模块库问题。IP模块有三种,即软核,主要是功能描述;固核,主要为结构设计;和硬核,基于工艺的物理设计、与工艺相关,并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A/D、D/A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础,在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线(Fabless)公司的基础上,90年代后期又出现了一些无芯片(Chipless)的公司,专门销售IP模块。 (3)模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术(gluelogictechnologies)和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前,SOC技术已经崭露头角,21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域,需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革,例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中,由于射频、存储器件的加入,其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构,因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外,为了实现胶联逻辑(GlueLogic)新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点,这方面的典型例子便是MEMS(微机电系统)技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的,后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合,实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来,它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号,把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号,而且还可以通过电子系统控制这些信号,发出指令并完成该指令。从广义上讲,MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统(ABS)、稳定控制和玩具;微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护;信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用;同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子,可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,目前正处在技术发展时期,再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年,全世界MEMS的市场达到120到140亿美元,而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前,MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期,其电路在今天看来是很简单的,应用也非常有限,以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资,促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度,对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动,形成了今天的双赢局面,带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强,单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步,最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业,从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破,取决于两方面的因素:第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展,使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统;第二是找准应用突破口,扬长避短,以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破,从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有:MEMS建模与设计方法学研究;三维微结构构造原理、方法、仿真及制造;微小尺度力学和热学研究;MEMS的表征与计量方法学;纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础,利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并与工程技术相结合进行加工生产,它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点,正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术,可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况,这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段,该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA(脱氧核糖核酸)是生物学中最重要的一种物质,它包含有大量的生物遗传信息,DNA芯片的作用非常巨大,其应用领域也非常广泛:它不仅可以用于基因学研究、生物医学等,而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统,这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面,那时,生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术,在固体芯片表面构建的微分析单元和系统,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中,创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起,又提出了一系列新的课题,客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年,展望21世纪前50年,即百年的微电子科学技术发展历程,使我们深切地感受到,世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇,也是一个严峻的挑战,如果我们能够抓住这个机遇,立足创新,去勇敢地迎接这个挑战,则有可能使我国微电子技术实现腾飞,在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权,促进我国微电子产业的发展,为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础,以重铸中华民族的辉煌! 微电子论文:微电子封装金丝倒装键合的微织构研究论文 【摘要】采用EBSD取向成像技术研究了各工艺参数(功率、载荷、超声作用时间)对倒装键合组织及微织构的影响,并与对应的剪切性能值进行比较。结果表明,功率的影响最显著,它可在增大形变量的同时提高键合强度;负荷加大形变量,但提高界面结合强度的效果不显著;超声持续的时间不明显提高形变量,但能在一定程度上提高界面强度。超声是通过软化金属,加强界面扩散的方式提高键合强度;超声的存在使取向变化的速度变慢。 【关键词】金倒装键合EBSD微织构 引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有大量研究[1-3],一般认为影响其键合强度的主要因素是超声功率、键合压力和键合时间。由于这些参数主要通过改变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行为而起作用,必然会引起焊点组织及织构的变化,这些变化到目前尚不清楚。此外,金丝球键合与倒装键合形变方式与形变量都有很大差异,其形变组织与微织构就会不同,它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳定性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺陷的多少一方面产生加工硬化,提高强度,另一方面影响电阻;含大量晶体缺陷的组织是热力学不稳定的,可加速原子的扩散,也会造成后续时效时软化速度的不同。倒装键合的受力状态和应变速率都与常规的低应变速率下的单向均匀压缩不同,键合过程中会有一系列的微织构变化。本文分析了功率、负荷、时间对形变组织和取向变化的影响;另外通过剪切力试验,对比了各参数对键合强度的影响区别;讨论了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差异。 1样品制备 试验样品为直径为1mil(254μm)键合金丝,经电子火花(EFO)形成金丝球,再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点,倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采用树脂镶样,然后经过磨样、机械抛光,最后采用离子轰击的方法达到EBSD试验样品要求。利用高分辨场发射扫描电镜ZeissSuppra1530及HKLChannel5EBSD系统进行取向成像分析。 2结果及分析 2.1超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02W增大到07W后,因功率增大而导致的键合样品形变量增加~20%,总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增加到2400gf(注:这是几个样品的总值),并且未出现下降。图2为各样品的取向成像,红色为〈111〉压缩轴的取向,黄色为〈100〉取向,蓝色为〈110〉取向。前两种主要是原始取向,后者是压缩变形的稳定取向。组织形貌显示,原始柱状晶被完全压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量结果,可见,因超声软化作用提高形变量使〈110〉增加约125%。形变不均匀性还表现在两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b) 图2不同功率下样品的取向成像;红色:〈111〉,黄色〈100〉;蓝色〈110〉 2.2载荷的影响图3(a)为不同载荷下样品的形变量及性能变化的曲线。可见,负荷从800gf增至1600gf时,形变量只增加7%,增加幅度较小,不如功率的影响大。性能变化不大,有微弱的先增加后减小的趋势。由于形变量增加就不大,所以还不能说,形变量影响小。与图1的性能数据相比,还未达到最佳键合强度。即使形变量达到70%,也难以达到提高超声作用的效果。图4给出不同载荷下样品的取向成像。也明显看出,载荷变化的范围小,形变量变化也不大,形变组织比较相似。从定量数据看(图3(b)),〈110〉织构含量在下降。这应属于波动。组织上的另一特点是,下侧中心部位为原始金凸点的尾部,即自由球下的热影响细晶区。倒装键合时,该部位所受变形量最大,这也是要键合的界面,因此,大量的晶体缺陷会促进扩散键合。与文献3数据相比,本实验所用力是很大的。图3载荷对形变量、剪切强度(a)及织构百分数(b)的影响. 微电子论文:微电子科学与工程教学改革的研究与实践 21世纪是知识经济时代的竞争,归根结底是人才的竞争,努力培养出高素质及创新能力强的微电子专业人才是我们专业改革的重要目标。两年来,我们在微电子领域的教学内容和方法上进行一系列探索性改革。 一、巩固基础、因材施教 当今,芯片时代的到来,标志着一个国家的经济强盛。在全面建设伟大复兴中国梦的同时,微电子产业需要得到蓬勃发展。微电子专业领域很宽很广,为了更好的展开微电子专业教育,就需要合理的安排微电子专业课程巩固基A,微电子专业是一门知识和技术高度密集的专业性很强的综合学科,涵盖的达到几十个不同领域的理论和技术,例如电子信息技术、计算机技术、化工材料科学、光刻技术、薄膜技术、太阳能技术、真空技术等,综上可以看出,微电子领域要求具有宽阔的知识面和跨学科综合运用分析知识的能力。为了实现培养目标,在制定大纲的时候,基础课方面,如数学,在原来高等数学基础上,增加复变函数作为基础课,是为了后续更好的从事科学研究;在专业必修课方面,增加了模拟集成电路设计课时,目的让学生学会充分分析电路;在选修课方面,增设了版图方面内容的教学,可以更好的培养学生就业兴趣,在专业课程设计方面,增设集成电路设计课程设计,帮助学生更深入了解芯片设计。伴随着社会进步的脚步,微电子专业也需要深入改革,跟上时展的脚步。 社会需求的变化,会提供给大学生的岗位有器件工程师、集成电路工程师、版图工程师,太阳能研发人员等。因此在完善基础学习内容的情况下,还要因材试教,大学的时间是有限的,因个人的爱好选择,培养自己的热爱方向。对专业必修课,要求每个人都学好,在选修课上边就把以后的就业方向分开、分细,做到因材试教。 二、升级教学内容、提高教学方法 微电子是当今发展最快的行业之一。伴随着中国的崛起,社会进步的需要,就要求进一步升级课堂教学内容。首先要以科研带动教学,组成一个庞大的教研室,只让一个老师每学期带一门课,提高科研指标,让本科学生配合老师一起完成项目,这样只有让学生亲身感受到做项目的兴趣,才能真正走进专业学科当中来;其次结合当地微电子公司,带领学生参观当地的微电子工艺生产线,微电子设计公司等,了解前沿发展,提高学生对本专业的兴趣。只有提高学生对微电子领域的兴趣,我们才会培养出更多更优秀的人才,来造福社会。 教学方法的改进也是很重要的,对于工程类的专业学习,不要一味的照本宣科,要结合实际,培养学生自己解决问题的能力,课堂教学求“精”,让学生把每个问题吃透,理解深刻,如何构建解决问题思路的教学过程才是最核心的任务。 通过这两年的教学改革,巩固学生们的专业基础,提升了学生的就业水平,培养了学生对微电子领域的热情,一批抱有更高志向的年轻人准备考研在这个专业继续走下去。可以说,吉林大学珠海学院微电子专业的学生,基础扎实,素质高,动手能力强,很受欢迎。 微电子论文:微电子电路校准技术和自动测试 摘 要在社会经济和科技不断发展的过程中,微电子电路技术也称为目前科学技术的研究重点,我们要保证微电子电路技术能够与时俱进的基础上,具备完整、一致且准确的检测及校准方法。所以,就要加强对微电子电路校准技术及自动测试的研究,从而提高微电子电路电气设备的质量,保障人们的生活,稳定社会经济。 【关键词】微电子 电路校准技术 自动测试 在电子技术不断发展的过程中,各种电子电路技术被广泛应用到社会各方面的电器中。获取电器中的微小微电子参量,能够保证生产的电器产品达到质量标准。但是由于微电子参量容易受到干扰,所以就要使用专业的校准技术对其进行校准及自动分析,从而使电器产品的质量能够得到保障,以此更好的应用到电子电路技术中。 1 微电子电路校准技术和自动测试技术的基本认识 1.1 微电子电路校准技术 在测试设备满足相关要求的基础上,测试软件的质量影响着监测数据的可靠性及准确性。如果检测设备自身没有满足准确性的要求,那么即使测试软件具有良好的质量,也不能够全面保证测试结果的准确性。一般,如果生厂商对质量的要求比较高,那么校准技术系统量值的准确性也就比较高。以此提高了生产及管理成本,从而影响了产品的生产速度。 1.2 微电子电路自动测试技术 根据相关要求,对微电子电路进行严格测试,能够有效保证商家产品不受其他商家的影响。为了能够保证使用微电子电路技术产品的质量能够达到标准,就要根据产品的实际情况完成测试。如果测试的设备级别高于产品测试水平,那么软件自身的质量也能够影响测试的质量。但是软件自身的质量与检测依据和其过程中使用的方式、验证有效性及测试覆盖率和有着一定的关系,这方面也是目前自动检测技术重要的研究课题。 2 微电子电路校准技术及自动测试技术重点 2.1 微电子电路校准技术及自动测试技术的依据和方法 目前,我国微电子电路校准及自动测试并没有正式的标准,其主要依据为电子计量测试应用手册及GB3843-83、GB3439-82、GB6798-1996等,这些只是对测试方法的基本理论进行了规定,并没有涉及到编程规则,所以其并不完善。如果校准及测试只有基本理论没有编程规则,那么使用同种标准编制出的程序质量并不同,那么就没有办法保证校准及测试的一致性及完整性。微电子电路校准及检测使用的设备并不是一般的设备或者系统,其检测过程能够通过程序控制,不需要人为干预。所以对其的研究也可以看做是对校准及检验程序设计规则的研究。校准过程中的控制本文为规程,检测过程中的控制文本为规则,两者都是通过程序设计的形式进行实现。 2.2 设备的校准依据和方法 设备的校准依据指的是生产制造厂设计的指标,包括范围和不确定度、基准量值、输入/输出通道量值。如果通过传统手工的方式进行校准,显然校准的量值较多,一个六十通道的测试系统需要十天或者二十天左右完成,在此过程中要使用三百多页表格。所以就要使用自动校准方式进行。 设备校准主要有两种方法: 2.2.1 基于基准参量分别溯源法 因为微电子电路检测设备为综合测量设备,有多个不同类型的参量要进行校准,比如电阻、电压及时间频率等,他们相互之间并没有关系。通过此方法校准,首先要对基准量溯源,之后使用合格的基准量对设备的所有参量进行校准检测,以此对整个系统进行校准。 2.2.2 标准物质法 这种方法是通过已知不确定度的标准样片,对不确定度使用的检测设备进行测量校验,如果其在参量类型范围内是完整的,那么测量的过程就是校准,否则只是核查或者比对。核查和比对在过程条件及目的方面存在一定的差别,如果此测量过程是为了能够检查系统样片的可用性,这叫做核查。制备微电子标准样片一般为自制芯片,因为芯片结构较为复杂,制作也非常精细,自制的话要花费大量的资金。所以可以从同批的产品中进行选择,在不确定的条件下,实现参量的一致性是可行的。 2.3 检测覆盖率及校准的完整性 检测故障的覆盖率越高,那么就说明检测校准的过程越好,使用最少的代码获得最大的故障覆盖率是最理想的。在传统测试码生成算法研究过程中就有多种使用的算法,但是实际上除了穷举,其他都是实现不了复杂电路的全部故障覆盖率。 与测试故障覆盖率相比,校准的完整性对测试码的量是不太重视,它重视的是需要检测的参量是否被完全检测。所以,其与检测的过程及方法有着一定的联系。比如使用标准物质法,重视的是输入/输出参量是否都被全部检测,尤其是第一个通道的范围及参量。因为系统一般都自带验证程序,在自己校验的过程中,都会以零通道为基础,从而实现测试系统中通道的一致性。 2.4 软件校准及检测的验证方法 对于此类的专用软件,除了实测验证之外,并没有其他较好的办法。所以对于校准软件的检验,首先可以使用可测性设计技术,以此保证测试过程中都能够验证。另外,使用局部化原理,保证测试过程中的测试都与一个参量相关,以此保证唯一的测试结果。最后,根据电路通过及不通过不断变化状态的特征,使用相对性原理,对测试结果有效性进行全面的检查,以此保证程序的可靠性,降低错误检测的机率。 2.5 量值溯源 量值溯源指的是将量值通过不间断的一条链追溯到国家及国防的最高标准。在微电子电路校准及检测过程中,量值溯源校准的方法及溯源方法有着一定的联系,所以也就是量值溯源具有两种方法,分e为溯源法及标准物质法。由于后者在使用过程中具有一定的限制,所以就要使用溯源法对微电子电路进行校准。 3 结语 随着我国社会的不断进步和发展,不断是大型工程中的电气设备,还是日常生活中的家用电器,都会使用微电子电路技术。微电子电路技术就是一种将多种半导体作为基础的电子技术集成电路,其特点就是重量轻、体积小,并且具有较高的可靠性。为了能够保证微电子电路电气具有较高的质量,就要对其进行检测,以此控制器质量。基于此,以上本文就针对微电子电路的校准技术及自动测试进行了研究和探讨,以此保证电气设备中微电子电路的安全性。 微电子论文:基于微电子学的无人机技术 摘 要随着电子信息技g发展,无人机技术已成为一种重要的信息技术手段,相较于有人机而言,无人机系统具有一定的“自主性”,能够在一定程度上实现系统的自主控制,强化系统的智能性,是无人机系统发展的重要方向。本文就对无人机系统自主控制技术研究现状进行分析,并展望无人机系统自主控制技术的未来趋势。本文研究了无人机技术的国内外研究现状,重点分析六轴飞行器研究领域当前的关键技术,包括无人机的研究与设计,并对无人机未来的发展进行了探讨。 【关键词】电子信息 无人机 六轴飞行器 研究与设计 1 前言 无人机首次出现在 1917 年,主要应用于防空导弹打靶、军事侦察、载弹远程打击,尤其美国“全球鹰”、“捕食者”、“沙漠鹰”等型号的无人机在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战中在侦察和主动攻击中所取得的良好军事效果,使得世界各国首先在军事上开始重视无人机的研制与开发。我国无人机发展起步于 20 世纪 50 年代末,20 世纪 90 年代末,发展才得以提速,国内大学相继成立了无人机专门研究机构,西安爱生技术集团公司(西安无人机研究发展中心)成为国内一家主要的无人机研制生产厂商。它是航空工业总公司设在西北工业大学集科、工、贸一体化的现代化高科技企业,主要研制和生产系列化小型无人机系统,被国务院发展研究中心确认并入选“中华之最(1949-1995)”,是我国最大的无人飞机科研生产基地。随后,无人机的发展逐步扩展到民用市场,而在测绘行业的应用成为民用最大且发展较早的一个分支。中国测绘科学研究院于 2003 年完成并通过国土资源部验收的“UAVRS-II 型低空无人机遥感监测系统的研制”项目,实现了无人机遥控、半自主、自主三种控制方式,利用获取的影像制作了数字正射影像和线划图,开创了国内无人机应用于测绘领域的先河。 目前国际上对多轴飞行器研究与设计较为深入,后期经过大量实验及不断地调整和改进,合理的设计了六轴飞行器的整体结构。六轴飞行器的支架通过3D打印而整体打印出成品模型,飞控板和电机都固定在打印出的架子上,将六个电机呈六边形放置,使飞行器灵活并易于控制。电池利用扎带固定在飞行器下方,以保证飞行器的重心偏下,增加飞行的灵活性。遥控器通过铜柱将两个PCB板子连接起来,增加握持的手感,并且主要元件都放在两块PCB板中间,增加系统的安全性能前端引出无线通信模块天线,增加传输的功率与距离。 2 调试问题 系统的软件和硬件调节是一个漫长而复杂的过程,而且在调试过程中会不断遇到各种问题如电机坏掉、MOS管烧掉、连接突然断掉甚至在飞行过程中飞行器直接从空中衰落导致整个系统的崩溃。这些问题必须及时的解决,否则根本不能进行下一步的工作。虽然在调试过程中问题不断,但是整个制作过程累积的大量的宝贵的经验,在飞行器终于能飞的时候,会发现自己的这些努力是值得的。下面列出调试过程中的遇到的主要问题。 2.1 电机控制与驱动设置问题 动力系统是多轴飞行器的核心系统,因为整个系统的最终目的就是通过PWM波来控制电机的转速,保证动力系统的稳定是飞行器能运动的前提。在开始调试的时候,总出现电机不转的问题,通过不断的验证发现是电路MOS管选择错误,最终选择了P沟道增强型MOS管进行对电机的控制。在飞行过程中总会出现MOS管烧毁的情况,还有NRF24L01总是失联,最终发现是没有焊接保护电容导致,还有数字地和模拟的地信号没有分开。并且STM32的PWM控制需要较高的的频率,当频率较低时,可能会出现电机转速不均匀的情况,最终选择的电机频率为20KHz,能够保证系统流畅的运行。 2.2 飞行器的重量问题 在开始设计时由于没有考虑飞行的重量,导致飞行器根本飞不起来。之后更换飞行器支架,更换更大功率的电池,总体来说就是让飞行器的重量更轻,让飞行器电机的拉力更大。还有飞行器电机的垂直放置也是相当重要,当倾斜时,会有一部分的力是飞行器向某个方向飞行,并且这个力不容易抵消。 2.3 PID的参数整定问题 PID控制器直接控制的是飞行器的电机输出,直接影响六个电机的转速,控制飞行器的飞行姿态。因此合理的PID参数可以使飞行器更加平稳的飞行,所以说PID参数对飞行器的姿态确定至关重要。并且在飞行器的飞行过程中,可以通过PID的调整来实现不同的飞行效果如翻滚动作,以达到在各种控制环境下的稳定运行。PID参数中,P、I、D三个参数作用各不相同,在实际中,其输出的结果是相互影响的。为了保证飞行器的平稳飞行,需要多次对PID三个参数进行调节,保证系统对飞行姿态的快速响应以及在外界干扰到来时系统能够稳定的运行。 2.4 遥控器控制频率问题 在刚开始遥控飞行时,遥控器对飞行器的控制总是慢0.2秒左右,导致遥控器不能实时的控制飞行器的姿态,出现一些意外的碰撞等状况。调试遥控器的过程中发现,在主循环中加入了过多的程序,导致系统循环一次的时间过长,系统响应慢,传输数据的频率过低,整个系统反应过慢。最后解决办法是增大遥控器的频率,并减小主函数中循环的代码量,留下最基本的代码,保证整个系统的流畅运行。 3 结论 六轴飞行器是一种较为新型的飞行器,目前国内外的发展迅速,在各个领域中都起到了重要的作用,并且将来会发展到更广阔的空间。随着技术上的发展,多轴飞行器会向微型化、自动化方向发展,能够更好的结合实际,发展到各个领域。本课题研究比较了许多国内外的产品,并通过比较,结合其优点,弥补其不足,根据实际情况进行研发,最终完成了六轴给星期的设计。随着科学的发展,本文设计的六轴飞行器还可以得到更好的改进,随着时间的推移,会有更好的产品出现在人们的面前。 微电子论文:当前微电子学与集成电路解析 摘 要 微电子学属于电子学的分支学科,以半导体为主要对象,形成微小型电路和系统等。而集成电路属于微型电子器件,将各类元件通过合理的布线方式,成为一个具备完整电路功能的结构。微电子学与集成电路直接关系到相关高新产业的发展和进步。展开对微电子学与集成电路的分析,旨在明确微电子学与集成电路的基本情况,推动微电子学与集成电路的有效应用,实现相关产业的创新和发展。 【关键词】微电子学 集成电路 半导体 微电子学与集成电路是现代信息技术的基础,各类高新行业在具体发展中,均会对微电子学和集成电路进行应用。其中,集成电路选择半导体镜片作为基片,并结合相关工艺,将电阻、电容等元件与基片连接,最终形成一个具备完整电路功能的系统或是电路。较比集成电路微电子学是在集成电路的基础上,研究半导体和集成电路的相关物理现象,并有效的对其进行应用,满足各类电子器件需求的效果。基于此,本文对当前微电子学与集成电路展开分析,具体内容如下。 1 微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科,主要致力于电子产品的微型化,达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型,具体的微电子研究中,会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中,切实将集成电路纳入到研究体系中。此外,微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。 集成电路是通过相关电子元件的组合,形成一个具备相关功能的电路或系,并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点,满足诸多高新技术的基本需求。而且,随着集成电路的相关技术完善,集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2 微电子发展状态与趋势分析 2.1 发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史,由晶体管的研发以组件为基础的混合元件(锗集成电路)半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中,电路涉及的内容逐渐增多,电路的设计和过程也更加复杂,电路制造成本也逐渐增高,单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求,并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。 现阶段,国内对微电子的发展创造了良好的发展空间,目前国内微电电子发展特点如下: (1)微电子技术创新取得了具有突破性的进展,且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8~1.5μm,部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。 (2)微电子产业结构不断优化,随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链,上下游关系处理完善。 (3)产业规模不断扩大,更多企业参与到微电子学的研究和电路中,有效推动了微电子产业的发展,促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2 发展趋势 微电子技术的发展中,将微电子技术与其他技术联合应用,可以衍生出更多新型电子器件,为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合,可以极大的拉动产业的发展,推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律,其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。 在未来一段时间内,微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比,如下为当前微电子的发展方向。 2.2.1 硅基互补金属氧化物半导体(CMOS) CMOS电路将成为微电子的主流工艺,主要是借助MOS技术,完成对沟道程度的缩小,达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路,改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性,再改善电路生产成本,从而使得整个系统得到提升,具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象,且不断对CMOS电路进行缩小和优化,满足更多设备的需求。 2.2.2 集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上,所以微电子学的研究中,要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势,对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素,需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。 2.2.3 微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合,可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多,积极为社会经济发展奠定基础。例如:微光机电系统和DNA生物芯片,微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合,可以发挥三者的综合性能,可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合,能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术,能够更为有效推动相关产业的发展,为经济发展奠定基础。 3 微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入,微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中,对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。 在实际的微电子技术应用中,借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建,在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上,还可以自主或是被动的执行相关操作,具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中,效果显著,对改善人类生活具有积极的作用和意义。 4 结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础,其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中,需要对集成电路和微电子技术展开综合解读,分析微电子技术的现状和发展趋势,再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读,为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考,进而推动微电子技术的发展,创造更大的产值,实现国家的持续健康发展。 微电子论文:军事信息作战领域的微电子技术应用 【摘要】 自80年代以来,军用微电子技术得到了快速的发展,及其微电子技术在信息作战领域发挥突出作用。特别是雷达领域,微电子技术的成熟日渐提高了雷达系统的各项性能。本文主要阐述在90年代中美国军用微电子技术当中的两个支柱型产品超高清集成电路与微波单片集成电路的发展现状以及它在雷达系统当中发挥的先用。 【关键词】 雷达 微电子技术 分析 在现代化的军用雷达与电子设备之中军用微电子技术属于非常重要的技术之一,是现代军事信息作战的基础。在军用微电子工业当中,集成电路属于最具活跃的产品。在美国非常重视开发与应用军用集成电路。美国相关的国防部门早在十几年前曾提出^超高速集成电路与微波单片集成电路的发展规划。只要真正的实现这两者的发展计划对于军用雷达与武器装备未来的发展有着巨大的影响,对打赢未来信息战争发挥举足轻重作用。 一、超高速集成电路与微波单片集成电路的特点 1、超高速集成电路的特点。在未来的信息作战当中,电磁信号的环境十分汇集而且复杂,军用雷达与电子情报系统需要面对一百至二百万脉冲美妙的信号方面的强度,处理信号的系统极有可能需要执行几十亿条指令。面对极其复杂的信息作战环境,然而目前一般的集成电路处理信号系统的效率很难满足相关的需求。要想真正的处理好这方面的问题,美军便加大力度促进超高速集成电路发展。 2、微波单片集成电路的特点。微波单片集成电路将超大规模集成电路、超高速集成电路以及超高性能集成电路使用至数字电路中的微波电路,它属于集成电路处于微波电路中主要的发展。微波单片集成电路将诸多晶体管、电阻、电容等管线集中至一个芯片上,制成许多功率放大器、低噪声放大器、移相器等。仅有很少的微波单片集成电路芯片组合起来就能组成一个收发构件,用来代替很多元件。 二、超高速集成电路与微波单片集成电路的发展现状 1、超高速集成电路的发展现状。美国国防部门早在很多年前年对超高速集成电路的发展就已经开展实施以硅为主要材料发展计划,之后又转化成将硅和砷化稼作为主要材料并举的超高速集成电路发展计划,为了促使军用电子系统发展的快速进程。此计划主要是为了促进民用半导体商家的发展所难以解决的军用信号需要的元器件工艺,就是为了满足军用信号处理、抗辐射、故障容限等能力的有关需求所提出的。这个计划的的总提目标就是为了研制出功能先进、价格合理、高质量的超高速集成电路芯片,确保处理信号速率、功耗减少、可靠性、维护性合理提高的终点目标,并且使目前具备处理数据的速度必须提升一级。其实际的目标是为了使芯片的微加工线宽达到标准的规格,各项功能要比同样种类民用的产品高出百倍,将其的可靠性提升十倍。按照制定的范围超高速集成电路应当于1990年完成计划,共投资量达到十亿美元,通过集中开发了来实现亚微米特有的尺寸要求的技术。 2、60年代中期才得到逐渐的发展,70年代,砷化镓材料制造工艺的逐步成熟,对于微波单片集成电路的发展形成了很大影响。因为砷化镓材料的电子迁移率比硅高出7倍,且半绝缘砷化镓的电阻率的高度达到108,因此砷化镓属于最合理的微波传输介质材料,非常适合用在单片微波单片集成电路的衬底。正是因为砷化镓技术的普遍推广,促进了工业界集团朝向微波单片集成电路的方向发展。 三、超高速集成电路与微波单片集成电路在信息作战领域的应用 1、超高速集成电路在雷达和军用电子设备中的应用。超高速集成电路应用至军事雷达与电子装备系统中有效的提高了的在战场上获取情报、侦查情报、分析目标、处理数据等方面的能力;在很大幅度上,有效的提高了雷达、电子设备、武器系统在复杂的环境当中,以最快的速率反应能力与应变能力,实现了信息作战武器系统的高速、高效和精准性。 2、微波单片集成电路在军用雷达中的应用。与普通使用的陆基雷达相比较之下,微波单片集成电路器件与之同样的雷达在相同条件下所耗费的性能提高十倍。相控阵雷达的真正优势在于产生的微波功率的与传输效率较高,发射机的功能消耗等于使用功率管的三分之一,同时接收机的灵活度也提高了2倍。另一方面的优势在于可靠性较强,在此过程中,就算其中有百分之五的构件失灵。雷达系统依然能保证供应更好更多功能工作性能。微波单片集成电路 T/R组件极具紧凑、可靠性高、重量轻、成本低等结构方面的优势。 结束语:综上所述,超高速集成电路能够有效的提高处理信号与处理数据的能力,还能增强信号方面的接收、传输、发射能力的微波单片集成电路电路能实现构建出新一代全新的军用微电子系统,这种系统在军事信息作战领域特别是雷达和电子设备中拥有良好的应用前景。在下一代中的军用雷达关键特征在于它器件方面的模块化与集成化,而超高速集成电路与微波单片集成电路属于提高军用雷达器件集成化、模块化过程中最重要手段之一。
生物化工的发展及其应用:浅谈我校生物化工专业课程开发 摘要:根据市场经济的发展对中职教育必须培养应用型技术人才的要求,对本校生物化工专业的课程开发的思路、内容与课程结构体系的设置等方面做了一定的探索,在学生的培养上落脚于以能力为本位,以就业为导向,为企业培养出零适应期的生物化工专业的中职人才。 关键词:生物化工 课程开发 我校生物化工专业创办于1994年,已连续培养生物化工中等专业毕业生十六届1000余人,毕业生就业后主要从事产品质量监督与分析检验、环境监测、质量管理、无公害食品生产、食品工艺等方面的工作;90%以上的毕业生现都在从事本专业及相关工作,工作稳定,工作中后劲足,有一定的发展空间,部分毕业生已成为企业里的技术负责人之一。因此我校的生物化工专业已成为我校的一个特色专业,在社会和企业中都有了较好的知名度与美誉度。但随着社会经济的发展,企业对人才要求的变化及就读本专业学生生源情况的变化,传统的课程体系及教育模式受到了严峻的考验。 1 课程开发的思路 1.1 学生素质整体下降,要求课程开发必须更加突出以学生为主,做到因材施教。随着我国工业化进程的加快,企业对有一定专业技能的人才的需求日益增大,国家大力发展职业教育,并把职业教育放到了非常突出的位置,中等职业教育现已全面实行免学费政策,接受中等职业教育学生已占初中毕业生总人数的40%左右。但另一方面,由于传统的思维观念的制约,接受中职教育的学生绝大部分都是“双差生”,和以前学生的整体素质相差较大,这就要求课程开发必须面对现实,课程的设置上应根据学生的具体情况,把握好课程的难易程度,做到因材施教,才能达到较好的教学教育效果。 1.2 企业的用人要求决定了培养学生必须以能力为本位的素质教育。生物化工专业人才培养主要是面向企业,为企业提供人才服务;由于我国工业的快速发展,各行各业的竞争日趋激烈,企业要提高竞争力,员工的综合能力与综合素质就显得非常重要,这就要求学校不能只进行专业教育,还必须重视以提高学生能力为本位的素质教育,提高学生的综合素质和能力,那么,培养出来的人才才能符合企业的用人要求。 1.3 社会主义市场经济的发展要求中等职业教育必须是以就业为导向。在传统的教育模式中,本专业的学生在知识技能的学习上一贯偏重于理论,目的是为学生打好基础,以期学生将来在企业中能有长足的发展,故在教学安排上(重视理论、学时数)必然影响了学生对专业技能的学习,学生到企业工作是一般都要经过3个月左右的技能方面的学习,才能自主地工作。而现在的企业,都希望学校培养的是零适应期的人才,在市场经济面前,只有学校去主动适应市场的变化,学校才可能有立足之地,学生才能较好地就业,这就要求职业学校在学生的培养上必须以就业为导向,当然,本专业的课程开发也必须遵循这一原则。 2 课程开发内容 基于企业对中等职业教育人才的要求,中职学校培养的应是应用型技术人才,学生素质与能力的培养必须通过实践教学体系来实现,而实践教学体系要以理论教学体系为基础,因此对学生进行适度的专业理论知识教育是保证人才质量的关键,理论教学体系和实践教学体系在中职人才培养中处于同等地位,二者相辅相成,共同构筑了中职人才的素质培养体系。由于中职毕业生的服务岗位是生产第一线,人才质量的高低主要看实际工作能力,因此,在安排理论教学内容时以“必须”、“够用”为原则,适当降低理论课深度和广度。 我校生物化工专业主要面向企业培养学生从事产品质量监督与分析检验、环境监测、质量管理、无公害食品生产、食品工艺设计等工作的中级技术人员。生产操作与质量分析检验是该专业的出发点和落脚点。根据该专业毕业生岗位职责要求,确定以该专业所必备的技术应用能力为主线,按照“实际、实用、实践”的原则,构建专业知识技能体系,课程开发的主要内容应体现在建立“1342”扩展式素质能力培养模式。形成具有该专业特点的教育教学体系,实现“岗位型”人才培养目标。 “1342”扩展式素质能力培养模式是指“一主线、三体系、四层次、二证书”模式,即以专业技术应用能力和岗位素质培养为主线,建立理论教学、实践教学和职业素质教育体系。按照循序渐进的规律,将课程划分为四个层次,即职业公共基础课、职业理论基础课、职业能力主干课和职业能力延伸课。二证书是指除了中职毕业证书外,学生还能获得岗位职业资格证书。在该模式中“三体系”是核心,是实现人才培养目标的基础和保证,三体系指理论课程体系、实践课程体系和潜能开发体系。 所以课程的开发上应符合技术应用型人才的培养规律。根据该专业设计的学生知识、能力、素质的结构,构建了教育教学课程体系。力求使学生具有全面的知识基础,同时也具有较深入的专业知识和技能。为满足企业对该专业人才有教强动手能力培养的需要,应增大实践教学的比重。实践课,包括课程教学实践和大型实验、操作、实习等,必要时可根据学生掌握技能的熟练程度,用一定的时间,集中进行技能强化训练,时间一般都安排在就业之前。另外,还必须建立职业素质培养体系。 3 课程结构体系的设置 3.1 理论课程体系。理论课程体系,为符合中职技术应用型人才培养目标,按照社会人才需求和生物化工专业特点,以理论知识“必须、够用”的基本原则而构建。课程体系中反映出职业公共课基础(重点在素质教育方面),职业理论基础课、职业能力主干课和职业能力延伸课的基本构架,在专业基础课程和专业课程的课内学时中都应包括着实训内容,同时应将实践教学的课时比例提高到50%;开展集中实训的项目,能使学生理论用于实践,知识达到融会贯通,是课程体系中的重要组成部分。这样的课程体系,是一种相互渗透、相互依存的有机课程体系。与传统的理论课程体系相比,在新的理论课程开发体系建设中主要进行了以下方面的调整和改革:①调整课程结构。按照基础与专业理论以“必须、够用”的原则,对原有的部分课程进行适当的综合和整合,可实行模块式教学。②根据本专业的职业能力培养要求,《乳品分析》课程内容与乳品分析工考试科目靠拢。《饲料分析》课程内容与饲料分析工考试科目靠拢。③更新教学内容。为了提高学生的适应市场的需求,更新专业课内容,提高了学生的专业适应性和就业竞争力。④开设限定选修课。依据社会实际需求,灵活选择限定选修课的内容,以适应生物化工新技术不断发展的需要。⑤改变理论课程传统的课堂讲授模式,注重利用专业教室、多媒体课件和电化教学等先进的教学手段进行教学。⑥举办学术讲座。请校内外专家来我校进行学术交流、讲座,增强学术氛围,开阔学生视野,为延伸其职业能力提供方向。 3.2 实践课程体系。实践教学是培养学生技术应用能力,实现培养目标的关键环节,可按以下思路建立实践教学体系:①重视与加强实践教学环节,按培养基本技能、专业基本能力、专业综合能力的不同目标设置实践环节,与理论教学体系相配套,互相交叉、互相渗透、有机融合。②增加实践教学占总教学时间的比例,实践教学占总教学时间提高到50%。③实践教学注意校内、校外相结合。④根据课程建设情况,要求学生参加实验室、实训基地劳动或其他社会实践,接触社会及工厂环境,培养劳动观念,培养全面素质,锻炼适应社会的能力。 3.3 职业素质培养。该专业课程开发上同样需要体现主动适应社会经济发展的需要,要全面推进素质教育,树立科学的人才观、质量观和教育观,将素质教育贯穿于人才培养的全过程,以素质教育的思想和观念为指导,改革人才培养模式,使学生既具有较强的业务工作能力,又具有爱岗敬业、踏实肯干、谦虚好学和与人合作的精神,安心在生产、建设、管理和服务第一线工作。提高学生的职业能力,将教学活动与社会生产实践、社会服务、技术推广及技术开发紧密结合起来,把职业能力培养与职业道德培养紧密结合起来,培养学生实践能力、专业技能、敬业精神和严谨求实作风。 在中等职业教育发展的又一个春天来临之际,我们必须紧跟市场经济的脚步,在生物化工专业课程开发中面对新问题、适应新形势、提出新方案,才能解决该专业教育教学中的新问题,使我校的生物化工专业又快又好地发展,培养出更多的祖国社会主义现代化建设急需的应用型专业技术人才。 生物化工的发展及其应用:生物化工的发展及应用 摘 要:生物化工已超越传统化工的稳固地位,成为21世纪最有生命力最具发展前景的新兴技术。作为一门生物和化学相互穿插的学科,生物化工在生物工程、化学工程、医学工程等方方面面的应用比比皆是。本文就生物化工起源、发展和潜在前景等方面及其应用情况进行了简要介绍。 关键词:生物化工 发展前景 应用 1 生物化工的简介 生物化工(Biological Chemistry)是一门以实验研究为基础、理论和工程应用并重,综合遗传工程、细胞工程、酶工程与工程技术理论,通过工程研究、过程设计、操作的优化与控制,实现生物过程的目标产物。它在生物技术中有着重要地位,其产品具有实用价值高、需要成本低的特点,将为解决人类所面临的资源、能源、食品、健康和环境等重大问题起到积极的作用,对人类社会文明起着关键性作用。 2 生物化工的起源及应用 生物化工学科起始于第二次世界大战时期,以抗生素的深层发酵和大规模生产技术的研究为标志。1928年9月3号,弗莱明意外发现青霉素之后,抗生素开始快速且呈现正趋势的发展。特别是第二次世界大战以后,因结合转基因、生物催化、动植物细胞培养等新型、传统生物技术,将生物化工逐步分化出来,成为完好地学科体系,并形成一个让人意外的新兴产业。从酒精的医药用途、味精的调味使用,到氨基酸的大力发酵、激素可以实现生物式的转化为止,这段路程无不将生物化工注入医学、饮食、工业的精髓。如1957年,日本某公司将谷氨酸棒状杆菌提纯分离,利用葡萄糖作为基本营养,借鉴前人的发酵生产法成功生产了L-谷氨酸。直到现在谷氨酸仍然应用在各种医用药物、炫彩的化妆品、人造皮革等方面。 3 生物化工的发展及应用 20世纪80年代,美国以石油化工作为国民经济的重要支撑点,大力发展石油化工产业,甚至不惜以牺牲环境为代价。1995年至1999年,生物化工产值从3675亿美元上升到4200亿美元,增加了14.5个百分点。同时,环境污染浪费造成2319亿美元的损失。要想发展好生物化工产业以破坏环境为代价并不是持久的办法,必须继续找寻新的生产方式。与此同时,中国生物化工技术刚刚起步,只能亦步亦趋跟在发达国家的后面,进行着一次又一次的模仿秀表演,还是将实验室作为实践的基点。1986年我国的疫苗制作在医学史上还是一片空白,直到在1986年美国成功使得乙型肝炎的浅层抗原在真菌、细菌和哺乳动物里完成表达过程,并且进一步成功翻译为HBsAg,中国才“山寨”成功所谓的HBsAgII(之后销声匿迹了)。此后,基因工程的药物1996年为1.85亿元,2000年涨到30亿元人民币,2002年之前,我国就有801中生物农药有效注册,使用范围有2.5×107 hm2,这样的成就不可能忽略的。 然而,时间从不会停止脚步,科学技术依然迅猛发展,生物化工亦是如此。基因的成功重组、催化正式在生物中采用、酶的神奇作用等等种种成果的伟大形成,使得许多的化工原料与产品得到充分且有效地使用,甚至创新化工工业工艺的生产,真正做到污染少,易节能的新型工艺。比如巴西的乙醇占了整个汽车行业的52%,那就有了31亿加仑的潜在价值回收;美国杜邦、英国ICI公司等一系列大型公司对生物化工事业的支持与应用,为人类的文明建设取得了无法估算的成就。预计到了2020年,因为生物化工的改进,各方面的技术能源消耗将大大下降30%,令人头疼的污染问题同步减少30%,生物化工总增值39%,在农业、医学、特别是工业中占据相当大的比例。 4 生物化工的潜在前景应用 未来的能源发展不可避免做到效用与环境的真正配合,因此决定了生物化工的两个发展方向的拓展:一是化学学科和生物学科结合在医学上的开发,特别针对于以每一个婴儿都是拥有一个健康的童年为目标,治疗现在无法解决的先天后天性遗传疾病;二是生物物种之间的无差异转换。这是我们古人的梦想,也是我们未来的期盼,那时候羡慕小鸟的翅膀就变得没有意义了。当然,发展前景固然美好,但因为生产的进行所存在的问题是必不可少的。就新生能源、“第四大能源”—— 生物质能来说,我国进展仍是迟缓。而其它传统生物化工更是因为规模利用率低,可再生能力低,潜在性危险大,以及种种向后代借用能源的生存问题,促使我们不得不重视绿色环保的生物化工。 5 结语 总的来说,生物化工技术产业,才刚刚正式步入轨道,“863”和“973”计划刚将其纳入羽翼之下,作为一个21世纪的朝阳产业,美国的某杂志赞颂的十大科技奇迹,生物化工就占了四大,这样的情景不可估量的产业,终会盖过信息技术的时代,铸就新的世界经济领头军—— 生物经济,掀起生物技术的又一次暴风雨。 生物化工的发展及其应用:高职生物化工工艺专业课程体系的构建 摘 要:本文作者承担了教育部教职成司组织的“高等职业教育专业教学基本要求——生物化工工艺专业”编写工作。本文对“要求”中生物化工工艺专业课程体系建立的内容进行了介绍和要点分析。 为了落实好教育部教职成司函[2011]158号文件精神,生物技术教指委组织筛选了部分高职院校专题立项编写生物技术类各专业的“高等职业教育专业教学基本要求”。笔者承担了生物化工工艺专业的要求编写工作。生物化工工艺专业课程体系的建立,是整合了4个开设本专业的院校体色,提炼出普遍适用的要求。考虑到全国各高职院校办学水平的差异,这个要求只是是生物化工工艺专业开设的最低要求和建议。 一、生物化工工艺专业概况 生物化工工艺专业是培养具有现代生物技术和化工基本技术的综合能力,学生的专业。本专业毕业生应该能熟练使用化学与仪器分析手段检验产品,熟悉质量管理体系,具备产品推广与市场维护能力,能够在生物、化工、制药等行业生产、检验和销售环节从事生产操作、技术管理、质量管理与产品营销等工作的高素质技能型专门人才。生物化工工艺专业本专业毕业生就业主要面向生物化工该专业毕业生就业主、化学工业、农药化肥、医药、环保领域及其他与本专业相关的企业或部门。能从事胜任微生物制备、发酵控制、生物转化、化学合成、产品分离精制等生产操作;相关原料与成品检测以及相关产品的营销与市场维护工作。 二、生物化工工艺专业的岗位分析 1.初始岗位群 1.1主要职业岗位 1.1.1生物化工相关的生产操作岗位:主要指粉碎、糖化、发酵、菌种操作、生物催化、化学合成等操作岗;蒸馏、过滤、萃取等提取单元操作岗;消毒灭菌、产品包装、生产现场卫生等辅助单元的岗位操作岗。 1.1.2生物化工相关企业的品控岗位:主要指原材料、半成品及产品相关的检验、化验等操作岗、品管、品管等管理岗。 1.1.3产品营销与市场维护岗位:主要指推销,市场督导,售后服务等岗位。 1.2相近职业岗位 1.2.1防疫、商检、技术监督、环境检测等国家部门的检验岗位。 1.2.2生物化工产品、食品研发助理岗位,相关科研或教学单位的实验员。 1.2.3实验室认证服务,企事业单位生物化工相关网站内容管理员等拓展岗位。 2.发展岗位群 经过2~5年的工作,在获得一定的工作经验(进修)后,可升迁至以下职业岗位: 2.1在生产管理、工程组织等部门从事生产管理工作,如车间主任、生产部经理等企业中高层管理人员。 2.2在品控部门从事质量控制工作,如检验室主任,品管部长等。 2.3在生物产品生产企业的销售部门从事产品销售及售后服务的管理工作,如区域销售经理、部门销售经理等。 三、课程体系建立 1.指导思想 课程体系构建要坚持以就业为导向,以能力为本位的职业教育指导思想,体现以职业素质为核心的全面素质教育培养。依据工学结合的人才培养模式,采用理论和实践一体化,职业能力递进的课程体系。通过岗位群的工作过程分析,根据专业核心能力对应的能力点和知识点设置课程,突出课程的应用性和实践性,以过程性知识为主,辅以适度够用的原理和概念,要与区域经济及企业结合,针对职业培养目标,紧贴岗位开发课程。形成以工学结合为基础,以企业真实生产任务为导向,涵盖国家职业技能鉴定内容的职业能力和职业素质基础知识培养的课程体系。 2.课程体系总体要求 三年制专业建议课内总学时1 600~1 900学时,专业技能训练课程建议24~28周,课内学分,实践学分和其他素质培养学分总学分建议130~140。 2.1课程体系设计思路应以生物化工核心技能为主线,整合教学内容,避免课程间教学内容出现简单重复的问题。 2.2突出理论适度,强化技能的高职特色。专业基础课程控制在5门以内,基础实践与专业实践环节总共占总学分的30%。 2.3提倡开设与企业共同开发的专业核心课程。 3.课程体系 教学进程安排应包括四个层次,一般的,从低年级到高年级依次是公共基础课程专业基础课程专业核心课程专业拓展课程。但不需要局限于这一顺序,开设课程要体现素质教育与技能培训,并贯穿整个教学过程。建议各校可以根据本校的实际情况灵活安排教学进程。 3.1公共基础课程 公共基础课程是为培养基本素质所开设的,主要按照教育部规定执行。 3.2职业基础课程 职业基础课程应包括但不限于生物学大类和化工专业大类的基础课程,根据专业特色开设3~5门,建议开设的课程《无机及分析化学》、《有机化学》、《物理化学》、《生物化学》《微生物操作与育种技术》《电工技术》《化工制图与CAD技术》《化工仪表与自动化控制》《化工原理》等。 3.3职业核心课程 职业核心课程应能体现生物化工行业的核心技能的课程,要成为职业资格证书考核内容、职业岗位任职要求的知识与能力载体。建议开设的课程《发酵工程技术与实践》《生化分离技术》《生物工程设备》《生物工业分析技术》《发酵工厂工艺设计》《发酵产品生产技术》。 3.4职业拓展课程 职业拓展课程是为满足学生横向学习及纵向发展等方面的需求设置的,如相近专业、专业技术方向、综合素质等。各类技能证书未涉及的课程安排在职业拓展课程课程中。一下是各院校开设的职业拓展课程,但不仅限于此。《生物工程概论》《精细化工技术》《燃料乙醇生产应用技术》《环境生物技术》《药品生产质量管理》《安全生产技术》《微生物制药》《生物技术制药》《推销与谈判技术》《中小企业经营管理》等。 4.实践教学环节 实践教学应突出产学结合特色,培养学生实践技能,与国家职业技能鉴定接轨,把教学活动与生产实践、社会服务、技术推广及技术开发紧密结合,把职业能力培养与职业道德培养紧密结合,保证实践教学时间,培养学生的实践能力、专业技能、敬业精神和严谨求实的作风。实践教学体系可以构建基本技能训练职业单项技能训练职业综合技能实训职业综合社会实践的四层递进体系和毕业考核和社会实践环节。 四、结语 在的专业基本要求中,高职生物化工工艺专业课程体系只是一个参考,并不是硬性的规定。这种基本要求,既能够确保生物化工工艺专业培养规格,又可以让各院校结合当地的经济特色开展特色教育。 生物化工的发展及其应用:生物化工专业教学标准研究 [摘 要] 随着世界生物科技的不断发展,生物工程学对人们的贡献越来越大,现在世界各国正在加大对生物工程方面的投资,我国政府高度重视生物工程的研究,积极扶持生物化工产业。生物化工是对生物技术实验成果加以开发和工程化的一门学科,广泛服务于制药工业、食品工业、农药工业、环境生态保护、化学工业等领域,对国民经济的发展具有重要意义,有很强潜在的经济效益和社会效益。我校坚持以社会需求为切入点,与时俱进,全面了解企业的人才需求情况、岗位设置、工作职责及工作内容等,为社会输送专业对口、岗位对接的合格的基层人才。 [关键词] 生物化工专业;教学标准 一、教学标准的研究过程 以问卷,走访,座谈,电话访谈等方式,采用调研法,分析法,归纳法等方法,对典型的生物化工企业发放问卷或实地走访,并组织讨论,通过对生化企业岗位的调研,围绕生物化工技术的应用,确定了工作岗位群及所需素质能力的要求。调研内容包括:政府对该行业的发展规划;行业发展现状与趋势;从业人员基本情况(从业人数、技术等级、年龄结构、学历分布结构、工资收入等);行业核心岗位调查分析;职业岗位需求分析;企业对中职毕业生的能力期望;生物化工典型工作任务及职业能力等。 调研步骤以信息采集信息归纳信息分析改革建议专题论证信息补充改革建议修正的流程实施。通过对企业的高层管理人员、基层管理人员、技术骨干和一线工人代表,以及学校教育管理者,教师和毕业生的信息采集归纳,采用分析法,归纳法等方法,确定专业岗位职业岗位群,通过对岗位群分析,选取典型的工作任务,归纳出生物化工专业职业岗位能力,通过分析专业职业岗位能力要求,提炼出本专业的岗位核心能力。同时掌握全国中职生物化工专业培养现状,有针对性的提出标准。 生物化工生产企业基层岗位设置主要有操作工、化验员、技术员、设备员、物料称量岗位、菌种培养岗位、培养基配制岗位、灭菌岗位、预处理岗位、发酵岗位、分离和纯化岗位、包装岗位、环保岗位等。生产的产品品种繁多,分布在制药、食品、化工、农业等多个行业。 我国生化企业现有技能人才队伍在数量、结构、质量等方面存在与企业发展不相适应的矛盾,我国生化企业的职工素质和技术水平与经济社会生活中企业发展的客观需求相比还有较大的差距。企业期望毕业就职的学生能具有较强的理论功底,表现出专业的水平,且有较强的适应能力,能吃苦耐劳,具有较好的职业道德,服从管理,忠于公司。有扎实的专业技能,自主学习新技术的能力,组织协调能力和创新思维能力。 职业教育应侧重于实践性教学,提高学生操作技能。在教学实践中应更重视学生对问题的分析和应用能力的培养,侧重于对某类产品加工制作的工艺过程进行教学,侧重于对学生将已有的设计、决策、规划等成果进行创造性地实施转换成产品能力的培养。 专业教学标准中的课程结构由三部分组成,即,文化素质课程,专业能力课程,综合能力课程。本专业教学标准为开办本专业的最低合格标准,全国的同类学校办学达到此标准者可以认定为达到合格教学要求。因此,专业教学标准的制定可以起到规范同类学校基本教学质量的作用,更可促进各校在合格基础上提高质量,发展特色,它鼓励学校教师发挥创造性而绝无约束学校发展的可能。 二、教学标准实施的成效 (一)建设成一支结构合理、教学水平过硬的专业师资队伍。本教学标准的实施需要教师不仅具备专业理论方面的知识,还要具有一定的职业素养与职业技能。因此激励了专业教师在教学工作中积极提高自身的业务水平,同时学校也通过派教师参加国内通过教师教学技能的培训,到企业参加生产实践培训,参加教育教学课题研究等活动,提升老师的操作技能和解决生产实践问题的能力。教师职称结构、双师结构合理,能够保证教学效果。 (二)建设起完善的校内实验实训设施,保证了实验实训效果。不仅具备充足的化学化工实验实训设备,如化学实验室、化工原理实验室、化工工艺实训车间、化工仿真实训室等,而且,逐年按计划购置现代化生物制药实验设备,建设基本完备的生物培养实验室、生化实验室等,保证在校内的化学、化工、生物技术,生化制药技术的实验实训效果。 (三)教学标准实施过程中,提出了“四位一体”新型教学模式,切实把以就业为导向,以学生为本位落到实处。教学标准注重“做中学、做中教”,重视理论实践一体化教学,强调实训和实习等教学环节,严格教学评价,突出职教特色。在教学过程中教师严格按照企业安全管理条例和岗位职业能力指导学生,学生的作业即是产品,教师即是师傅,学生即是徒弟,教室即是车间,形成了“四位一体”的新型教学模式。新标准与教学模式培养的学生更适应企业的需求。 新的教学模式的改革,解决了生物化工专业人才培养中无法进入企业实习的难题,并有效地提高专业人才的综合职业素质和岗位技能,实现了学校人才培养目标与生产企业人才需求目标的一致性。 (四)新编教材和课件建设。编写适合中职学生理解和接受的教材,有系统性的知识、趣味性、前沿性、实用性、生对性,并针对企业的岗位需求,编写一系列生物化工专业的校本教材。同时,理论和实践课都加入了多媒体教学,借鉴大学和高职的多媒体课件,制作了适用于中职学生的生物化工专业课件。 该教学标准的推广使用,将使教师的教学更有依据,真正实现了教学水平和教学质量的稳定性,杜绝了教学随意性。生物化工教学标准实施后,有效地激励了教师学习专业技能提升业务水平的激情,保证了职业学校的教学能力教学水平能与时俱进,保证学校培养的人才就是企业所需的人才。 三、存在的不足 生物化工专业教学标准在实施过程中显示了职业教育以“以职业能力为核心”的现代职教理念,由于时间尚短,仍有许多问题需要探索解决,加快双师型教师队伍建设,逐渐购进最新的实验实训设备,在教学工作中不断更新和完善校本教材以及多媒体课件。同时,加强校企合作,实施“订单”培养,为服务地方经济打下扎实基础,时刻保持职业技术学校的专业教学标准与职业标准相一致。
公路工程沥青施工篇1 1引言 在公路工程沥青路面施工中,其原材料不仅包含基础沥青,还包含碎石材料,通过摊铺、碾压及其他施工方式形成路面结构体系。为保障该路面结构的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性以及耐疲劳性,需要对施工全过程开展试验检测工作。在此过程中,要选择科学合理的检测技术,以便掌握公路工程沥青路面的施工情况,及时发现问题,采取针对性的措施解决问题,为公路工程后期的运行奠定基础。 2公路工程沥青路面质量要求 2.1水稳性 在沥青路面运行过程中,水侵害问题一直以来都是其常见病害之一,导致沥青路面出现坑槽、剥离以及松散等问题,进而促使沥青材料间的黏结力降低,使路面剥离速度加快,出现水毁。基于此,水稳性是决定沥青路面是否能稳定运行的重要标准,决定路面的耐用性[1]。 2.2耐疲劳性 沥青路面在受到车辆荷载的持续作用后,自身应力会始终处于变化状态,路面在受到持续作用后的抗破坏能力便是耐疲劳性。当荷载作用次数到达一定程度后,沥青路面受到的应力会超出自身抗破坏力,进而导致开裂现象,影响行车舒适性及安全性。 2.3高温稳定性 高温稳定性指代的是沥青路面抗流动变形的特性。因为沥青面层在使用过程中的强度与刚度会随着温度的升高而弱化,受到行车荷载后容易发生病害,如波浪、车辙以及推移等,从而影响工程运行质量,因此,提高沥青路面的高温稳定性十分必要[2]。 2.4低温抗裂性 沥青面层在低温环境下的抗裂能力被称为低温抗裂性。环境温度的降低会导致沥青劲度不断增加,再加上外界车辆的载荷作用,一旦沥青面层内部应力无法释放,最终会导致应力超过沥青路面材料的抗拉强度,使沥青路面出现裂缝,直接破坏路面,为公路工程的可靠性与安全性埋下隐患。 3公路工程沥青路面现场试验检测内容与技术 3.1施工前及施工中检测 3.1.1集料检测技术 有关集料的检测内容有粗集料试验、细集料试验以及矿粉试验等。不同检测内容应用的技术有所不同,具体内容包括:1)粗集料试验,常见的试验有:筛分试验、含水率试验、针片状颗粒含量试验、压碎值试验等。2)细集料试验,常见的试验有:含泥量试验、砂当量试验、压碎指标试验等[3]。3)矿粉试验,常见的试验有密度试验、亲水系数试验、塑性指数试验等。 3.1.2沥青性能检测 为提高沥青性能,保障沥青与石料之间的高黏结关系,延长沥青路面使用寿命。需要对沥青开展试验检测,从其密度、黏附性入手。本文主要从沥青延度入手进行探究。在探究沥青延度时需应用延度仪设备,制作的试件在室温中冷却1.5h,刮刀处理后将试模连同底板放入规定试验温度的水槽中保温1.5h,再放入延度仪的水槽中,水面距试件表面应不小于25mm,在检测过程中需要对水温进行控制,并且保障水面无任何晃动情况,设备保持高稳定性。试验结果要多次测量与收集,单次检测结果不具有代表性,更不能为相关决策提供依据[4]。 3.1.3混合料检测技术 混合料检测指代的是对沥青路面原材料混合处理之后的状态检测。在沥青路面施工活动中,材料普遍为混合料,并且对混合料的抗剥落能力、抗车辙能力都有明确要求。1)马歇尔试验马歇尔试验作为沥青混合料的常见检测技术,能够辅助工作人员有序开展混合料配合比设计,严格把控沥青路面的施工质量。在试验准备阶段,首先,工作人员要结合沥青路面的施工实况制备混合料试件,常见的制备方法有击实法、轮碾法。需注意的是,混合料试件的成型指标会影响马歇尔性能检测结果,尤其是对孔隙率的影响相对较大。因此,在试件制备完成后,需对其高度进行测定,不满足高度要求的试件一律废弃处理[5]。若试件还未完全冷却就直接脱模,也会影响试件质量。完成试件制备工作后,需要将其放置在恒温水槽中保温,然后置于马歇尔试验仪上进行试验。2)车辙试验法车辙试验法有横断面尺法、基准尺测试方法、激光车辙仪测试方法。以激光车辙仪测试方法为例,该方法是在车辙横向位置设置红外线传感器,对车辙的坑洼程度进行连续监测。目前已广泛应用于道路工程车辙检验中。工作人员进行检测时,需要对压轮轴的压强进行测定,确保相关数值处于正常范围。之后,在高温环境下要保障压轮轴始终处于固定线路,以此明确沥青面层的稳定性[6]。此方法适用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力,供沥青混合料配合比设计时的高温稳定性检验使用,也可用于现场沥青混合料的高温稳定性检验。 3.1.4沥青路面厚度检测 常见的沥青路面厚度检测方法有挖坑法、钻芯法、雷达法。公路工程沥青面层厚度通常为8~30cm,基层厚度范围为20~40cm。以雷达检测为例,该方法具有分辨率高、中心频率大的特点,但是探测深度较浅,属于浅部施工技术。在检测过程中,以脉冲形式为主向沥青面层发射电磁波,电磁波在同一介质中传播时会按照相应速度进行传播,但遇到不同介质将会发生折射现象[7]。以此对沥青厚度进行准确探测。 3.2施工后检测 3.2.1路面平整度检测 有关沥青面层平整度检测手段较多,如三米直尺法、连续式平整度仪法、激光平整度仪以及车载式颠簸累积仪法。1)三米直尺法在应用直尺法对路面平整度进行检测时,需明确测量方向,目测直尺底面与沥青面层之间距离,确定最大间隙位置。随后运用塞尺测量最大间隙距离,准确至0.5mm,以三米直尺与路面的最大间隙为测试结果。2)连续式平整度仪一般情况下,连续式平整度仪的标准长度为3m,测定间距为10cm,计算区间为100m,每隔100m输出一次结果。在测量过程中,要明确测量区间,将该设备置于路面起点,牵引设备后部沿着测量区间纵向行驶,横向位置要始终保持稳定。保障连续式平整度仪工作正常。需注意的是,该设备应匀速前进,速度以5km/h最佳,最大不超过12km/h。在测量过程中,需要每隔10cm测记位移值,每100m测量区间内的平整度标准差,区间平整度用式(1)计算:式中,σi为区间平整度计算值,mm;di为以100m作为一个区间,每隔一定距离采集的路面凹凸偏差位移值,mm;N为计算区间中用于计算标准差的测试数据个数,个。3)激光平整度仪激光平整度仪通常应用于无泥浆、无冰雪以及无严重车辙坑槽的沥青路面平整度测试上。激光平整度仪采集的数据是路面相对高程值,应以100m为计算区间长度用国际平整度指数(IRI)的标准计算程序计算IRI值,以m/km计,保留2位小数。 3.2.2抗滑性能检测 针对沥青路面抗滑性能检测工作,检测内容主要是车胎在制动情况下与面层产生的摩擦力度。抗滑性能的好坏直接影响着车辆能否安全行驶。1)横向力系数测试法因公路工程中横坡与路拱的存在,车辆在运行过程中不同轮胎的制动力有所不同。车轮在运行过程中极有可能存在横向侧倾现象,若要对车辆实际行驶状态进行测量,需测定其横向侧移阻力,进而得出沥青路面摩擦系数。根据实际应用情况来看,该方法不仅能测量路面横向力系数,还能反映其侧向摩擦系数,并且测试点位多,具有测量效率高的特点。2)制动距离法制动距离法,是指在已知车辆质量的情况下,测量其在湿润路面的制动距离,以此计算路面摩擦系数。但是根据实际应用情况来看,由于难以保障车辆完全制动,并且受环境影响因素较大,因此,该方法的应用具有一定的局限性。并且在高速状态下紧急制动安全性不高,因此,该方法并未被广泛推广。3)能量损失法该测量方法是一种基于能量守恒定律的抗滑性能测试方法,主要代表有摆式面层系数测定仪,通过明确摆锤末端橡胶皮克服摩擦力所做的功,反映沥青路面的抗滑性能。相较于其他方法,能量损失法具有成本低、操作简单的特点,但该方法受主观因素影响较大,因此,在测量精度方面还有待提高。 3.2.3路面弯沉检测 1)贝克曼梁弯沉试验此方法适用于测试路基及沥青路面的回弹弯沉,以便评价其承载能力。其原理是路基或路面在荷载作用下会产生垂直变形,卸载后能够恢复的变形数值便是路面的回弹弯沉结果。在试验过程中,当沥青面层厚度大于50mm时,回弹弯沉值应根据沥青面层平均温度进行温度修正,如果路面平均温度为(20±2)℃时,可以不进行修正。在试验过程中,要检查标准车制动性能以及轮胎气压是否符合要求,查看其是否符合规定轴重,车辆在行驶过程中要注意轴重不能发生任何变化。随后做好标记,将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙,与汽车行驶方向一致,梁臂不能碰到轮胎。安放百分表于弯沉仪测定杆顶面上,随着车辆缓缓前进,百分表数值会发生变化。当表针转动到最大后,表针将会回转。读取最大数值与回转后的数值,而后进行计算,掌握路面弯沉值[8]。2)落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉试验有所不同的是,贝克曼梁弯沉试验属于静态弯沉,但落锤式弯沉仪测量,能够模拟汽车行车荷载,对道路弯沉情况进行测量,由计算机完成弯沉数据采集工作,具有速度快与精度高的特点。因此,经常使用落锤式弯沉仪开展动态弯沉测定工作,同时也将其用于回弹模量的测量。结合当前弯沉测量情况来看,落锤式弯沉仪通常情况下有内置式与拖车式两种类型,内置式具有灵活轻便的特点,拖车式具有便于维修存放的特点。施工单位需结合实况选择合适的测量仪器,以便有效掌握动态荷载下的弯沉现象,为提高测量结果奠定基础。 4结语 综上所述,公路工程沥青路面要具有水稳性、耐疲劳性,高温稳定性以及低温抗裂性等特性。基于此,开展试验检测工作十分必要,从施工前、施工中、施工后入手,采取科学合理的检测手段,明确沥青面层抗滑性能、路面平整度,为保障公路工程施工质量奠定坚实基础。 作者:张冬梅 单位:商丘市智能交通建设监理有限公司 公路工程沥青施工篇2 如今,沥青路面凭借其良好的性能和施工便捷性已经得到广泛应用。而为了保证其施工质量,有必要结合工程实际情况,探究其施工技术与质量控制要点及策略。 1工程概况 某公路工程的总施工长度约1292m,其路面采用沥青路面,总摊铺长度约1156m,公路的横断面组成为:人行道宽6.5m+绿化带宽4.0m+车行道,宽15m+绿化带,宽4.0m+人行道,宽6.5m。路面结构层次为:AC-13I细粒式沥青混凝土,层厚4cm+AC-25I粗粒式沥青混凝土,层厚7cm+沥青下封层,层厚1cm+二灰碎石层,层厚30cm+石灰土层(10%),层厚20cm。 2下封层施工 (1)按照验收规范严格验收路面基层,当发现与设计要求不符的地段,应立即按照要求处理,然后将基层表面清理干净,为之后的下封层施工奠定良好基础。(2)下封层作业前召开技术交底专题会,明确人员岗位职责,使责任真正落到个人身上,并帮助作业人员明确自己承担的责任及负责的具体工作。(3)在汽车式洒布机的支持下逐步完成下封层的施工。 3拌和料拌和与质量控制 拌和料要用间歇式的拌和机来搅拌,开拌前,使集料预热,温度要维持在175~190℃,之后由热料提升斗把热料放到振动筛内,由振动筛各类筛网来筛分,再储存到相应热料仓内,这些筛网有以下几种规格:33.5、19、13.2和5mm。沥青掺加前也要预热,温度要维持在160~170℃[1]。预热后的集料与沥青以及矿料具体用多少主要和生产配合比有关,拌和期间最后再掺加矿粉,经搅拌促使拌和料完全均匀,沥青均匀的裹覆于粒料表面。搅拌持续时间要采用试验的方法进行确定,在拌和料出厂后,它的温度要维持在155~170℃[2]。 4混合料运输与质量控制 (1)将拌和完成的混合料从拌和楼中装载到运料车的过程中,每次卸完一斗料都要对运料车进行一次小幅的移动,这样做的目的是避免混合料中的粗细集料发生离析。(2)运料车的具体运量应比混合料生产及现场的摊铺能力均有一定富余,运料车进入现场后,将其停在与摊铺机相距30cm的前方,注意整个过程都不能和摊铺机之间发生碰撞。准备开始卸料时,运料车的驾驶员需将车辆档位挂在空挡,由摊铺机顶推作用持续前进。(3)拌和料要以最快速度运达,但期间要确保安全,进场后拌和料的温度要维持在145~165℃[3]。现场的质检人员或监理工程师还需要对混合料实施质量检查,倘若拌和料的料温或者是质量不能和要求相符,则一律禁止摊铺。 5混合料摊铺与质量控制 (1)拌和料摊铺需安排2台摊铺机执行,运行速度维持在2~4km/h。在摊铺下面层的过程中,需通过拉钢丝绳实现标高与平整度的控制,而摊铺下面层拌和料期间,需借助平衡梁使摊铺层厚及平整度达到要求。摊铺操作中,速度必须恒定,松铺系数采用试验方法选定。正常状况下开展摊铺作业时,料温需维持在140~160℃[4]。(2)摊铺时,运料车的驾驶员和摊铺机工人要加强配合,严防碰撞的发生,否则将引起偏位,而且还会导致大量拌和料撒到路面。拌和料供应要连续,如果混合料断供,则注意不可将摊铺机中的混合料全部用完,使料斗中仍然有一定数量的存料,避免送料板直接外露。若由于机械故障导致料斗中混合料结块,则要重新摊铺开始后将其铲除干净。摊铺机的操作人员应对摊铺边线进行严格控制,并做好熨平板的调整。现场检测人员要对混合料松铺厚度进行经常性的检查,每5m设置一个断面,并在每个断面上随机抽取3点进行检查,做好记录,并及时将信息反馈给摊铺机的操作人员。另外,还要按照50m的间距进行横坡检查,以确定摊铺后的平整度能否达到要求。(3)摊铺施工中施工人员应密切关注摊铺动向,如果发现横断面不满足要求或构造物的接头处存在缺料等情况,都应采用人工进行找补,由现场的工人来修补时,不能踩踏热料表面执行各类操作。当天施工完成后,都要做好成品保护,不可使用以柴油为燃料的清洗机械,以免漏油给路面造成污染。在摊铺机正式开始收料之前,需在料斗中均匀涂抹一层隔离剂,以此防止料斗的内壁和混合料发生粘结,同时还要在摊铺机的下方垫上一层塑料布,用于避免对路面造成污染。 6混合料碾压与质量控制 (1)混合料的碾压需选择适宜的压路机类型并通过适当组合来进行,使碾压达到理想成果。压路机配备数量要根据场地等情况选定。(2)混合料碾压主要分为三个阶段,第一阶段为初压,第二阶段为复压,第三阶段为终压。(3)初压需在摊铺完成后拌和料温度尚高时开始,期间严防推移及拉裂状况,碾压温度取决于拌和料内添加的沥青的稠度与所用压路机种类,需在之前的试验性摊铺与碾压施工中确定具体参数;碾压方向为以外侧为起点循序向内,为防止漏压,需采取叠压措施,重叠宽度一般为压路机轮宽度的30%,最后再路中心部位实施碾压,将这个路幅碾压完成后视为碾压完1遍[5]。如果路边缘处存在支档结构,如挡板或路缘石,则要紧挨着支档结构进行碾压。而如果没有支档结构,则可使用耙子先堆高混合料,再用压路机外侧轮进行碾压。碾压操作中,驱动轮要和摊铺机对准,行驶路线在开始碾压前就应该确定,施工中不能随意改动,一切不规范的操作都有可能引起推移等异常现象。(4)初压达到终止条件后即刻复压,复压的机具在没有特殊要求时为轮胎式压路机,碾压重复的遍数采用试验的方法来选定,一般不少于4~6遍,以混合料达到密实状态且没有显著轮迹为合格标准。(5)复压达到终止条件后即刻终压,终压的机具在没有特殊要求时为双钢轮压路机,碾压重复的遍数采用试验的方法来选定,一般不少于2遍,直到将路面上由于之前碾压留下的轮迹完全消除掉。(6)为防止碾压时混合料和压路机轮发生粘结,可以在施工开始前向压路机轮均匀洒水,但要注意洒水量不可过大,以免影响混合料的正常成型。压路机不可在还没有碾压完成的路段进行转向、调头与停车。若振动压路机必须在成型的路面上通过,则要提前将振动装置关闭。在压路机难以到达的部位,可由人工借助振动夯板将摊铺完成的混合料压实。 7结语 综上所述,沥青路面作为当前最常用的公路路面形式,其施工技术已经十分成熟。当前该工程的沥青路面施工已经完成,包含平整度、宽度、厚度、压实度等在内的各项指标都可以达到要求,验证了上述施工方法及质量控制的可行性、合理性及有效性,值得其它公路工程的沥青路面施工参考应用。 作者:马晋奎 单位:山西长晋高速公路有限责任公司 公路工程沥青施工篇3 1公路工程沥青路面施工现场试验检测目的 在公路项目施工作业中,沥青路面的质量十分关键,只有对现场实行试验检测,方可及时发现施工环节中潜在的问题,同时采取有效措施加以补救。另外,对沥青路面进行试验检测,还可以显著提升公路工程的总体安全性,减少因为质量缺陷而引起的意外事故,让人们的交通出行安全更有保障,因此必须做好沥青路面施工试验检测工作。 2热拌沥青混合料施工温度测试要点 2.1在运料卡车上测试施工温度 (1)混合料出厂温度或运送到施工现场的温度需要在运料卡车上进行测试,而且应每辆车辆进行一次测试。若运料卡车侧部有专门的温度测试孔(和底板之间的高度差值在300mm左右),则将插入式温度计直接放入测试孔中进行温度测量[1]。若运料卡车没有专门的温度测试孔,则可在运料车的混合料堆上方的侧向使用插入式温度计进行测量。其中,在拌和厂中测得的温度值即为混合料的出厂温度,而在将其运送到现场以后,测得的便是现场温度[2]。(2)在进行温度测试时,温度计的插入深度不得低于150mm,而且要直至温度计上的数值不再持续上升方可进行温度值的读取与记录,注意要将精度控制在1℃。 2.2在摊铺现场测试施工温度 (1)混合料摊铺温度需要在摊铺机的一侧拨料器前方混合料堆中进行测试。将温度计插入测试部位至料堆表面以下至少150mm,并且要跟着往前移动,若料堆向前滚动,则要将温度计拔出后再次插入,观察温度值的变化,直到其不再上升,便可进行温度值的读取和记录,将精度控制在1℃[3]。(2)在摊铺作业中,运输车辆向摊铺机进行卸料时,可使用红外摄像仪来检测整个料车内的温度场,通过温度场图片进行数据的记录,并且要将最高、最低温度登记下来,计算出最大温度差值,精确至1℃。 2.3在碾压现场测试压实温度 结合实际需求,随机选取初压开始、复压或终压成形等阶段的测点,对碾压施工中的混合料温度进行准确测量。(1)插入式温度计法。把插入式温度计插进公路路面沥青混合料压实层一半的深度位置,再将温度计周边受到扰动的混合料压实整平,观察温度计测量值的变化,到不再持续上升为止,将温度值读取记录下来,精度为1℃。在温度计读数结束之后,需要立刻将其拔出,然后插入下一测点的混合料内[4]。(2)非插入式温度计红外温度计法。使用非插入式温度计红外温度计对沥青路面的表面温度进行测试,这时测得的温度通常作为施工单位自行检查或施工作业的质量控制参考依据。在进行温度测量时,应直接对混合料表面连续进行至少3次测量,直到最后3次测得的温度差值不超过1℃时,将最后一次测得的温度记录下来,而且需要精确至1℃。(3)红外摄像仪法。使用红外摄像仪测量整个施工区域的表面温度,这时测得的温度主要是作为施工过程控制参考依据。在进行测试时,将红外摄影仪对准测试区域,通过摄像加以保存,通过温度场图片的形式将测量结果保存下来,并且要将最高、最低温度记录下来,并分析计算出最高温度差,精确度要控制在1℃[5]。 3沥青路面施工检测技术 3.1平整性检测技术 在沥青路面施工建设过程中,为了充分保证路面质量,应对路面平整性进行准确、全面的检测,较为常用的有下述几种检测技术。(1)3m直尺测试。①确定测试方法。需要采取单尺方法进行检测,并且检测部位需要设置在接缝部位。②选取测试位置。除了特别要求,需要将行车道一侧车轮痕迹(距离车道线0.8~1m)作为连续测试位置。若待测路面已经形成车辙,则要选取车辙中间部位作为检测位置。③清理路面检测而部位的碎石、杂物等。④把3m直尺沿着公路纵向放置在检测位置的路面上。⑤以目测的方式观察3m直尺底部和公路路面之间的间隙状况,以此得出最大间隙部位[6]。⑥把具有高度表现的塞尺放入间隙内,对最大间隙高度进行测量,或者使用深度尺在最大间隙部位测量直尺中顶端和地面之间相隔的深度,将此深度减掉尺高,便得到测试点的最大间隙高度。(2)连续式平整度仪测试。①把连续式平整度仪放置在待测公路路面的起点位置,确保测定轮处于轮迹带范围内。②在牵引车辆的后方,把连续式平整度仪和牵引车辆进行稳固连接,根据相关规范要求进行各项操作。③启动牵引汽车,沿着公路纵向行进,横向位置需始终维持稳定。④检查确定连续式平整度仪处于正常运作状态。对于连续式平整度仪的牵引速率,需要控制在匀速状态,而且需要沿着车道方向行进,速度保持在5km/h左右最佳,最高不可大于20km/h。(3)车载式颠簸累积仪。①在进行正式测试之前,需要使测试车以预先确定好的测试速度前进5~10km,根据设定的预热时间对测试系统进行预热处理。②将测试车停止在测试起点前方300~500m的位置,然后开启平整度测试系统程序,根据待测公路的现场技术特征设置相关参数。③驾驶人员在进入测试路段之前,需要维持标定时的车辆行驶速度,沿着正常的行车轨迹进入测试路段。④当进入至测试路段后,测试人员需要开启系统的收集与记录程序,在测试期间,必须及时、正确地把被测路面的起始点、终止点,以及其他要求进行特殊标记的测点位置输入系统中。⑤在测试车辆驶离测试路段之后,测试人员需要立即停止数据收集与记录的工作,并将仪器各部分恢复到初始状态。⑥测试人员需要仔细核查数据文件,保证文件内容的完整性与合理性,否则要求进行二次测试。⑦断开测试系统电源,此时测试工作已全部结束[7]。 3.2渗水性检测技术 (1)把塑料圈放置在公路路面的测点之上,然后用粉笔分别沿着塑料圈的外围与内侧进画圈,其中内外环中间的部分便是需要使用密封材料加以封闭处理的区域。(2)使用密封材料对环状密封部位加以封闭处理,在此过程中不得让密封材料进入内圈,若密封材料不慎进入内圈,则必须使用刮刀将其完全刮掉。然后把其搓揉成直径约为拇指大小的条状密封材料堆积在环状密封区的中间位置,而且要堆码成一圈。(3)把套环放置在道路表面的测点上,套环中心要尽可能与圆环中心重叠,再稍微施加压力,把套环压在条状密封材料表面。采取相同的方式把渗水仪放入套环中,并将其对准,再用力把渗水仪压在套环上,然后放上配件,以免压力水从底座和路面中间渗出。(4)闭合开关与排气孔,往量筒内注入水,直至超过100mL的刻度值,再将开关与排气孔打开,让量筒内的水下流,使渗水仪底端空气排出。在量筒内水面降低速度放缓之后,用手轻轻按压渗水仪,让其底端气泡完全排出。当水从排气孔内顺畅排出时,需要将排气孔与开关闭合,再一次往量筒内注水,直至水面达到100mL的刻度位置。(5)开启开关,当水面降低到100mL刻度位置时,需要立刻使用秒表进行计时,在计时3min之后,记录水量,从而结束测试。若计时未到3min,水面已经降低到500mL,则需要立刻记录水面降低到500mL时所耗时间,从而结束测试。若开关开启后,3min内水面不能降低到500mL的刻度值,则要求使用秒表记录测试3min内的渗水量,从而结束测试[8]。(6)在测试期间,若水从底座和密封材料内渗出,则代表底座和路面之间的密封性较差,这时的试验结果不具有参考价值。闭合开关,使用密封材料进行封堵,再次按照上述(4)、(5)的步骤进行测试。若依旧有水渗漏出来,则需要在相同纵向位置沿着宽度方向就近选取位置,并在此依照(1)~(5)的步骤进行测试。(7)测试期间,若水从外环圈外部路面渗出,则可采取人工方式,利用密封材料对外环圈外侧5cm范围进行密封处理,并按照(4)、(5)的步骤进行测试。若密封范围内不再有水渗出,则可判定该测试结果具有参考价值。(8)根据(1)~(7)的步骤,对3处测点渗水系统进行仔细测试。 3.3压实度检测技术 (1)钻取芯样。①钻取沥青路面的芯样直径不得低于100mm,而且若一次钻孔得到的芯样含有各个层位的沥青混合料,则需要按照结构组合状况,使用切割机把芯样沿着每层结合面锯开,然后进行分层检测。②钻孔取样需要在沥青路面充分冷却之后开展。对于普通的沥青路面,一般是在第2天进行取样,而对于改性沥青或SMA路面,则需要在第3天之后再进行取样[9]。(2)测试试件密度。①在水内使用毛刷将钻取的试件轻柔地刷洗干净,洗净表面附着的粉尘。若试件的边角处存在浮松颗粒,则需要细致地将其清理干净。②晾干洗净后的试件,或者使用吹风将其吹干,直到重量恒定。③根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20—2011)中的沥青混合料试件密度试验方法,测得试件密度。一般而言,可使用表干法测得试件毛体积相对密度。对于吸水率超过2%的试件,则需要采取蜡封法测得试件毛体积相对密度;对于吸水率不超过0.5%的特殊致密型沥青混合料,在进行检验检测时,可以使用水中重法对试件表观相对密度进行测试。④按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)中的有关规定,确定好标准密度。对于部分特别的路段,在进行压实度检测时,可采取核子密度检测仪对公路路面压实度进行检测,在使用该设备进行路面压实度检测工作前,应确保路面压实度质量和施工温度。只有当沥青施工温度小于检测标准时,才能使用核子密度仪测量路面的压实度,进而明确沥青路面压实度的具体参数值。 4结束语 总之,公路工程沥青路面施工现场试验检测属于一项十分关键的工作。由于沥青路面施工质量会直接影响公路路面质量,在具体施工作业中,应综合考虑沥青路面施工建设的实际状况,并根据路面施工的详细要求,选取适宜的试验检测技术,提升沥青路面施工水平,为人们提供更好的交通出行体验,促进公路事业的蓬勃发展。 参考文献 [1]黄新颜,沙爱民,邹晓龙,等.高模量沥青混合料的性能及适用场合[J].公路交通科技,2016,33(12):35-41. [2]关秀萍.公路工程沥青路面施工现场试验检测技术研究[J].青海交通科技,2020,32(3):116-118. [3]何永泰,李炜,雷俊安,等.不同温拌剂对沥青及混合料性能的影响研究[J].公路,2020,65(9):59-64. [4]马登成,马尉倘,吕春芬.沥青路面就地热再生施工工艺及质量控制[J].中外公路,2015,35(6):61-66. [5]董刚,刘义彬,郑南翔.沥青路面施工过程质量信息实时监控系统研究[J].公路交通科技,2015,32(11):27-32,40. [6]曹海宏.林拉公路沥青路面施工与质量控制研究[D].成都:西南交通大学,2017. [7]孙昌泉.缓释防冰沥青混合料制备及施工技术研究[D].西安:长安大学,2014. [8]武钰.公路工程沥青路面施工现场试验检测技术探析[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(9):52-53. [9]李世平.振动压路机压实度检测系统的应用研究[D].武汉:湖北工业大学,2018. 作者:刘小霞 单位:陕西交建公路工程试验检测有限公司