基因工程技术的基本原理(6篇)
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基因工程技术的基本原理篇1
【关键词】实验教学生物技术制药
生物技术制药是一门集生物学、医学、药学基础理论和先进技术为一体综合性学科,同工业生产联系紧密。自1971年世界第一家生物技术制药公司(CETus)成立至今,现代生物技术制药已走完了近四十年的路程,已有近百种生物技术药品陆续完成临床试验,投产上市。二十一世纪又将是生物技术制药蓬勃发展的重要历史时期。但是,同生物技术制药产业形成巨大反差的是生物技术制药的基本知识普及较差,教学活动相对滞后。虽然国内已有数十家高校开展生物技术制药课程,普及相关的基本知识,培养生物技术制药专业人才,但是教学效果并不十分令人满意。造成上述问题的主要原因是由生物技术制药学科本身的特点所造成的。生物技术制药是一门综合应用学科,实验技术所占比重较大。而相关技术,像分子生物学、免疫学、药物化学等基本技术已在上述学科教学中有所涉及。这就造成相应的实验技术在生物技术制药教学中的脱节。学生相关的基本技术已经了解,但是同生物技术制药的具体内容联系不上,更无法谈到后期的产业化应用。所以,在生物技术制药教学中应该重视实验教学,在实验教学中应该重视同药物生产的联系。为了实现上述目标,我们可从如下方面着手。
1理论教学中强调相应实验方法的基本原理、影响因素及注意事项
生物技术制药是一门应用学科,所以在理论教学中也要体现“实用”这个原则。生物技术制药主要分为基因工程制药、抗体制药、酶工程制药以及后期的发酵工艺和纯化工艺。由于是一门产业化的综合工程,所以涵盖内容多、涉及面广,每个分支工程都可以作为一门独立学科。在实际的教学中,对于刚刚入门的大学本科药学专业学生,让他们在较短时间内掌握一门制药工艺的基础理论和基本技术不切实际。所以在实际教学中,我们可以从浩如烟海的基础理论中精选出同各种主要工艺密切联系的实验方法作为教学重点,结合多媒体手段主要阐述相应方法的基本原理、影响因素及注意事项。比如讲述基因工程制药的基础知识时,我们可以重点讲述基因工程制药的基本原理、影响因素及注意事项。其基本原理可以用分、切、接、转、筛这五个字进行概括,简单明了、便于记忆。同时结合动态的flash课件加深学生的感官印象,便于理解。学生会在短时间内对基因工程制药的基本原理有一个简明的概念。当讲述基因工程制药的影响因素和注意事项时,我们可以联系平时药物的生产过程。比如阐述诱导程序对基因工程药物产量的影响时,我们可以介绍工业生产中采用高热气体瞬时升温,这样可以避免大量热休克蛋白的产生,利于提高目标蛋白的产量和后期纯化。同时结合常人洗澡时,高温造成体内热休克蛋白增加这一事实加深学生的理解。这样既可以使学生从浩如烟海的枯燥理论知识中摆脱出来,增加学生的学习兴趣,还可以为后期的实验教学做好铺垫,一举两得。
2实验教学前预习已往的实验技术
预习是诸多教学中的基本环节,生物技术制药实验教学中的预习尤其重要。由于生物技术制药所涉及的很多技术,比如分子克隆操作、杂交瘤制备、细菌发酵培养等都是分子生物学、免疫学或者细胞生物学的基本技术,所以在生物技术制药的实验教学中其基本原理和基本技术将不会赘述。但是很多学生对其相关内容掌握不够,这就造成在讲述生物技术制药实验时,学生对以往知识未免生疏,而对新知识又疏于理解。所以在进行生物技术制药的实验教学前,应该对以往学过的相关技术的基本内容进行简要复习,巩固学生对相关知识的理解,同时也起到导课的作用,利于后续药物生产相关实验教学的开展。比如当讲授发酵工艺这一部分时,我们可以预先复习一下细菌的基本特性、生长周期、生长代谢特点等一系列微生物学知识,这样既引起学生的共鸣、复习以往知识,还可以很自然的过渡到发酵工艺学教学部分,讲述发酵工艺学的基本原理以及诸多对细菌发酵的影响因素。可见预习对生物技术制药的实验教学至关重要。
3重点学习同各种制药工艺密切相关的实验技术
同理论内容一样,生物技术制药涉及的实验内容同样庞大。在平时的实验教学中同样需要精挑细选,重点突出。介绍每一分支的制药工艺时,精选1到2个主干的实验技术,这样既为学生理清生物技术制药实验教学的脉络,还可以使绝大部分学生在有限的教学时间内对生物技术制药的实验操作有一基本了解,达到教学目的。而素质较好的学生还可以此实验教学为主干,继续进行扩充学习。
4注意各种实验在生物技术制药中的横向联系,相互结合
实验教学的最终目的是为了加强对相关知识的理解,从而更好的应用于实践。而实际的生物制药往往是众多生物制药技术的有机结合,单独的一门技术无法完成从药物生产到后期的鉴定这一综合过程[4]。这就需要我们在掌握各种实验技术的基础之上,了解各项技术的适用范围、优势和劣势,从而能够在实际的药物生产过程中将各项技术有机结合、灵活应用。这一概念我们在实验教学之初就应灌输给学生,使他们在掌握知识过程中有针对性的思考,去发现问题、解决问题,加深对知识的理解。比如进行生物药物纯化工艺的实验教学时,我们重点介绍各种纯化技术的原理、适用条件以及操作技术,同时提醒学生高质量的纯化效果需要各种纯化技术的有机结合。常规实验教学完成之后,我们将会增加各种纯化技术的结合应用这一部分。让学生合理应用已经学过的各种纯化技术设计实验,分离相同的目标蛋白。最后对比不同设计方案的纯化效果,组织学生进行讨论。这样既能培养学生的动手能力和统筹能力,又能加强学生对相关纯化技术的理解和应用,使其在未来工作中更有竞争力。可见各种实验技术的相互结合是生物技术制药从实验教学到实际应用的一个重要环节,是培养学生实际动手能力的一个必备手段。
总之,生物技术实验在生物技术制药教学中占有十分重要的地位,通过突出理论教学中的实验内容、预习已知的实验技术、重点学习制药工艺密切相关的实验、以及加强各种实验技术在生物技术制药中的相互结合等多种方法,可以达到培养基础牢、素质高、能力强的生物制药专业人才的目的。
参考文献
[1]彭俊文,蒋铭敏.生物技术药物的研究开发与产业化现状及前景[J].生物技术通讯,2004,15(2):201-203.
[2]金晶,许东晖,梅雪婷,许实波.生物技术制药教学的改进[J].药学教育.2006,22(4):36-38.
基因工程技术的基本原理篇2
关键词:桩基;土建;施工
在现代化的建筑过程中,桩基工程经常性的被忽视,但是综合当下建筑过程中的诸多实例可以发现,桩基工程的质量和水准对最终的建筑质量有着非常重要的影响。虽然桩基工程在整个建筑环节中投入并不大,但在桩基工程中的一个小失误很有可能对后期工程的质量留下非常大的隐患。所以,现代建筑施工过程中,必须要重视桩基的应用技术。事实上,在当下现代工程技术的不断推动之下,无论是桩基工程的基础理论还是施工的工艺,与以往相比都会有非常大的进步。
一、桩基工程施工中常见的技术问题及原因分析
影响桩基施工技术的因素较多,常见技术问题类别及原因分析打桩工程常见技术问题有:单桩承载力低于设计值,桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类。造成以上问题的原因:
1.单桩承载力低于设计要求的常见原因。桩沉入深度不足。桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值。最终贯入度过大。其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。
2.桩倾斜过大的常见原因。预制桩质量差,其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形,最易造成桩倾斜。桩基安装不正,桩架与地面不垂直。桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心。桩端遇石子或坚硬的障碍物。桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应。基坑土方开挖不当。
3.出现断桩的常见原因。除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外:其他原因还有三种:桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当。沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等。锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯入度过小,以致于施工时,锤击过度而导致桩断裂。
4.桩接头断离的常见原因。设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩分段预制,分段沉人,各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。其原因,还有上、下节桩中心线不重合;桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足等原因。
5.桩位偏差过大的常见原因。测量放线差错;沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差,打桩过程中,,施工单位切忌自行处理,必须报监理、业主,然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究,作出正确处理方案。由设计部门出具修改设计通知。
二、桩基施工过程中需要遵循的原则
如果在进行桩基工程的过程中出现了质量问题,处理得不够及时,很有可能会对工程质量形成恶劣的影响,为了保证此类问题不再发生,必须要采用科学合理的方式来避免问题的产生。
在处理桩基工程事故之前,必须要对事故的性质以及发生事故的具体范围做到心中有数,最好能够及时的制定出一套科学合理的处理方案;其次,在具体的处理过程中,事故的处理手段必须要科学合理,还需要对未施工的部分进行严格的预防措施,保证相同的事故不会再次发生。
具体来讲,在进行桩基工程施工环节中,桩成孔之后,必须要细致的检查桩孔嵌入持力层的具体深度,还有岩石的强度和桩孔的垂直度,这些相关的数据都必须要符合相关的施工规范和要求,只要有一项未能符合基本要求,都需要及时的提出解决问题的方法,才能开始灌注砼和移动钻机工作,从而防止类似问题的重复发生。
在基桩开始挖掘之前,必须要对成桩的记录进行细致的检查,如果发现存在有质量上的问题,必须要及时的解决,解决之后才能挖土,如果等到基桩开挖之后再来解决,就会出现很多后遗症。除此之外,还必须要对事故处理完之后可能对工程的质量所产生的影响,譬如说我们在进行补桩的过程中,必须要考虑补桩过程会不会对混凝土的强度产生影响,或者说对周围的基桩产生影响,这些都是在基桩工程施工过程中需要考虑的问题。
三、桩基土建施工的技术要求
1.施工顺序要合理
合理的施工顺序,能减少施工难度,所以,在施工方案中要认真统筹,依据实际情况合理安排在可能的条件下,,应先施工桩孔,这部分桩孔混凝土护壁完成后,可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土,而做为排水井,以方便其它孔位的施工,从而保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
2.桩基施工的技术细节
(1)施工时,如果桩身内部的混凝土强度与预先设计的强度相符时,应该将桩静置而且经过蒸汽的养护之后方可施工;在进行沉桩的施工时,利用经纬仪严格的测量,使桩应该保持垂直,误差不超过0.5%,因为偏差较大时,会导致桩身容易开裂。
(2)进行接桩的操作施工时,接桩通常采用钢端板焊接的方式,在桩身离地面一米的距离时即可进行焊接、接桩时要时刻观察两节桩身的衔接情况,保证圆角和直角相互正对,在桩顶清理干净之后要进行定位板固定,接着再将上段的桩吊放在下段桩的端板上,利用定位板将上下段的桩接直,如果在两段桩的衔接处有空隙,要利用锲形的铁片加以焊接固定。接头处坡口槽电焊应分三层对称进行,焊接时应减小焊接变形,焊缝连续饱满;焊后清除焊渣,检查焊缝饱满程度焊接完成后应等接头温度与周围环境温差在100以内才能沉桩,一般情况下静压桩等候6分钟锤击桩等候8分钟为宜,不得用水淋等方式快速冷却。
(3)在桩冒和送桩器的选择上,要保持外形上的相互匹配,而且在强度和刚度等的选取上也一定要合格,桩冒和送桩器的下端应该采用开孔的方式来加强桩内部同外界的互通性能,尽量使得每次沉桩的操作都一次到底,避免中间的出现的短暂性停歇;在沉桩的过程中,如果出现贯入度不正常,桩身出现略微的偏差或位移时,为了避免桩身或者桩顶的损坏应立即停止沉桩,通过分析出现这种情况的原因并且加以解决,接着方可继续施工。
(4)对于空心桩一般不进行截桩的操作,如果遇到特殊的情况必须要截桩时,应该采用机械分割的方法将无需截掉的那部分桩身加以固定,然后再沿着钢箍的上边缘进行切割,钢箍绝对不可以利用人力进行强行的截除,可以利用气割法进行切割。
四、结束语
桩基工程是土建工程的基础工作,建筑企业可以按照实际情况,因地制宜选择桩基工程的施工方法。而随着现代科学技术的发展,电子技术、计算机技术正融入到土力学和基础工程学的领域研究,建筑工程基础的桩基施工工艺技术,也在不断发展提高,向着现代化、机械化、自动化和标准化的方向迈进。
参考文献:
[1]杨桦.长短桩组合桩基础工作性状及工程设计问题研究[D].同济大学,2006.
[2]郑俊杰;郭秋菊;何春.碎石桩复合地基承载力可靠性分析[J].平顶山工学院学报,2005.
[3]鲁海根;章金水.人工挖孔桩施工特殊问题的处理[N].建筑时报,2006.
基因工程技术的基本原理篇3
关键词:高压输电线路;综合防雷技术;应用
中图分类号:TM726文献标识码:A文章编号:1006-8937(2013)35-0035-01
在电力系统中高压输电线路作为其重要的组成部分在居民用电、生产用电上都有着极为重要的作用。但是在雨季中雷电现象的出现会对高压输电线路的安全性产生较大影响。因此在这种前提下对高压输电线路综合防雷技术的应用进行合理地探究与分析就具有极为重要的现实意义。
1防雷技术概述
在高压输送线路运行过程中防雷技术的合理应用能够有效提升其安全性和运行效率。这主要体现在防雷基本原则和防雷具体措施上。以下从几个方面出发,对高压输电线路中的防雷技术进行了概述。
1.1防雷基本原则
防雷基本原则顾名思义就是工作人员在开展防雷工作时所应遵循的基本原则。通常来说较为泛用的防雷基本原则主要包括防止绕击发生、防止反击发生、防止雷击闪络后建立工频短路电弧、避免线路断电现象出现、特殊杆塔的合理保护等内容。工作人员在防雷工作中应当注重防雷基本原则的有效遵循,例如在架设避雷线路的过程中应当注重电压的合理提升,因为避雷线路的电影愈高,其防雷效果就相对越好。通过这些防雷基本原则的运用工作人员可以为防雷技术的应用奠定良好的基础和前提。
1.2防雷具体措施
防雷具体措施对于防雷技术应用的重要性是不言而喻的。由于高压输电线路的防雷设计其主要目的在于更好地提升高压输电线路的防雷性能并且有效降低高压输电线路的雷击跳闸率。有哪次工作人员在防雷具体措施的选择和应用过程中应当注重综合考虑电力系统的运行方式和线路电压等级的重要程度以及线路经过地区雷电活动的强弱。除此之外,高压输电线路所在地的地形地貌特点和土壤电阻率等自然条件也会对防雷具体措施的选择和应用产生较大的影响。因此工作人员在防雷具体措施的选择过程中应当确保考虑的全面性,从而促进高压输电线路防雷性能的有效提升。
2高压输电线路防雷技术
通常来说高压输电线路防雷技术的应用能够促进高压输电线路的运行显得更为安全和可靠。以下从雷击原因分析、直击事故的有效减少、大跨距杆塔防雷、防雷改造的合理进行等方面出发,对高压输电线路防雷技术进行了分析。
2.1雷击原因分析
雷击原因分析是高压输电线路防雷技术应用的基础和前提。通常来说在高压输电线路的雷击原因分析过程中工作人员需要首先考虑到保护角的地线与边导线之间的保护角差距,并且由于其垂直平分线斜率增加时雷击的绕击区会有所增加并且会间接增加雷击的绕击次数。因此在雷击原因分析过程中工作人员应当注重计算工作的有效进行。除此之外,由于当高压输电线路的杆塔相达到一定高度时地面带来的雷电屏蔽效果就会收到较大削弱,因此在考虑雷电原因时工作人员也应当将高压输电线路的杆塔高度考虑在内。另外,高压输电线路自身绝缘性的好坏也会很大程度上影响雷击现象发生的概率,因此在进行雷击原因分析过程中工作人员也应当将这一因素考虑在内。
2.2直击事故的有效减少
直击事故的有效减少对于高压输电线路防雷技术应用的重要性是不言而喻的。对于在我国得到广泛应用的220kV/66kV高压输电线路而言,感应雷过电压现象造成的安全影响是较为有效的,因此对于高压输电线路防雷技术应用而言直击事故的有效减少是其应用的要点。通常来说直击雷主要分为绕击雷和反击雷等不同形式。我国大部分高压输电线路的绕击雷耐性远远低于其反击雷耐性水平。因此在高压输电线路防雷技术的应用过程中工作人员应当尤其注重绕击雷的防御并且使高压输电线路能够承受住反击雷的考验,从而在此基础上有效减少因直击雷造成的跳闸事故。除此之外,在直击事故的有效减少过程中工作人员应当对幅值较低的弱雷也有着较好的认识,通常来说弱雷对于避雷线与杆塔的吸引力往往不如直击雷大,但是弱雷却能够避开高压输电线路的杆塔和避雷线的防护而绕击于输电线路的导线上。并且当弱雷的幅值超过高压输电线路线路的耐雷击水平时,将会导致雷击跳闸现象的出现。因此面对这一问题时工作人员应当注重将引起跳闸现象的弱雷引到事先设置好的避雷线或着杆塔上,从而在避免了绕击发生的基础上有效减少了反击现象的出现,最终促进了高压输电线路耐雷水平、屏蔽雷电、雷电分流、雷电绝缘等水平的有效提升。
2.3大跨距杆塔防雷
大跨距杆塔防雷是高压输电线路防雷技术应用的关键环节。由于在高压输电线路的运行过程中雷击问题导致的跳闸和停电的修复难度较大,并且修复施工的高度较高,因此在高压输电线路的防雷过程中工作人员应当注重大跨距杆塔防雷的有效进行。这一防雷措施是根据雷击对跨越塔过电压的分析并且在此基础上降低杆塔的接地电阻从而有效补偿其在防雷方面的不足。在大跨距杆塔防雷过程中工作人员应当确保其电阻率大于2200?籽,并且接地电阻在20?赘以内,从而更好地增加绝缘子并且提高杆塔的绝缘水平,最终促进高压输电线路防雷技术的有效运用。
2.4防雷改造的合理进行
防雷改造的合理进行能够促进高压输电线路整体防雷能力得到有效提升。在进行防雷改造的过程中工作人员应当首先进行相应的实地考察并且在此基础上分析并且选择相应的防雷改造措施。例如在防雷改造过程中工作人员可以对接地电阻值偏高的杆塔进行合理的地网改造。并且通过安装线路避雷器、安装线路型可控放电避雷针等措施来提升高压输电线路的雷电耐性。除此之外,在防雷改造的合理进行过程中工作人员应当通过相关统计数据的分析来改变杆塔的接地电阻值和电压值并且在此基础上安装可控放电避雷针和氧化锌避雷器,最终通过这些防雷改造的进行使得高压输电线路的的防雷效果更为显著。
3结语
随着我国国民经济整体水平的不断进步和电力系统发展速度的不断加快,在高压输电线路运行过程中综合防雷技术的应用取得了良好的实践效果。因此工作人员在高压输电线路防雷工作的开展过程中应当注重综合防雷技术的有效应用,从而在此基础上促进我国高压输电线路整体安全水平的不断提升。
参考文献:
[1]李秀峰.浅析高压输电线路综合防雷技术的应用[J].机电信息,2013,3(9).
[2]刘贤鹏.高压输电线路综合防雷中存在的问题分析[J].中国科技博览,2013,1(2).
基因工程技术的基本原理篇4
关键词:人才培养目标;知识体系;课程体系;教学实施
作者简介:张志明(1977-),男,四川西充人,海军工程大学信息安全系,讲师;廖巍(1980-),男,湖北襄阳人,海军工程大学信息安全系,副教授。(湖北武汉430033)
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)05-0021-02
自2001年各高校开设网络工程专业以来,已大约有143所高等学校开设了各类层次的网络工程本科专业。网络工程专业已经作为国家教育部审定并设置的全国高校本科专业之一,是计算机专业与通信专业交叉的一门专业,也是目前我国高校计算机院(系)普遍开设的计算机科学类本科专业之一。
目前,国内高等学校开设的网络工程本科专业可以分为偏通信类和偏计算机类。其中偏通信类网络工程专业大多在原有的通信工程学科基础上,通过扩充计算机和网络方面的知识,将网络工程专业建设成网络与通信兼顾的宽口径专业,培养学生具有现代通信基础理论、网络工程与管理等方面的知识、素质和能力。而偏计算机类网络工程专业则是在原有的计算机科学与技术学科基础上,通过增加补充现代通信理论和网络方面的知识,侧重于培养学生具有计算机学科基本理论、网络基础理论、网络工程与管理、网络系统分析与设计等方面的知识、素质和能力。目前,大多数高等学校将网络工程本科专业开设在计算机科学与技术学科下面,即偏计算机类。由于对网络工程专业理解不同,因此各高等学校在网络工程专业的专业定位、培养目标、课程体系等方面参差不齐,差异较大。随着网络的普及和应用,社会各行业对网络工程专业,尤其是应用型人才的需求日益增长,以后会有越来越多的高校将会开设网络工程专业。因此,如何对网络工程专业应用型人才培养进行科学规范是目前大多数高等学校面临的一个值得广泛关注和探讨的开放问题。
一、网络工程专业应用型人才培养目标
专业的知识体系必须紧扣于专业人才培养目标,网络工程本科专业应用型人才培养目标首先是具有一定的计算机基础知识。其次是应该面向社会发展和经济建设需求,培养掌握网络工程的基本理论与方法、网络技术等方面的知识,能运用所学知识与技能去分析和解决相关的实际问题,可以在信息产业以及其他国民经济部门从事各类网络系统和计算机通信系统研究、教学、设计、开发等工作,具有计算机专业技能和网络技术实践能力的高级应用型专门人才。
网络工程本科专业的培养目标可以将该专业分为四个方面的能力培养:计算机应用能力、网络规划与设计能力、网络安全与管理能力以及网络应用与开发能力。由于目前计算机应用能力基本都是属于计算机类本科专业必备的能力。因此,网络工程专业有别于其他计算机类本科专业之处在于培养的人才侧重于具有网络规划与设计能力、网络安全与管理能力以及网络应用与开发能力。
二、网络工程专业应用型人才培养知识体系
虽然不同高校对网络工程本科专业人才的教育培养侧重面不同,但是网络工程专业应用型人才培养的知识体系必须与其培养目标相对应,因此网络工程专业人才的培养可以根据三个能力培养分为三个方向:即网络规划与设计、网络安全与管理、网络应用与开发。这三个方向基本上涵盖了网络建设与维护过程中网络规划、设计、管理、开发、应用、维护等各个方面。因此,网络工程应用型人才的培养规范应该围绕这三个方向来制订知识体系。
网络规划与设计方向主要介绍网络系统的规划设计原则与方法、工程实施方法、网络设备的功能与配置技术、结构化综合布线的基本知识、布线标准以及施工、测试、验收等方面的内容。目的是使学生掌握网络规划设计的基本概念、思想、方法和“规划设计施工测试使用管理维护”网络工程全过程的技术能力。
网络安全与管理方向重点介绍网络管理的基本原理、网络协议分析方法、网络设备的配置与管理、网络性能测试与维护、网络安全基本理论与知识、防火墙技术与配置、入侵检测技术等。要求学生建立网络管理和网络安全的基本概念、思想,掌握具体的安全防范技术和网络性能分析技术,具备网络系统维护、安全配置等方面的基本能力。
网络应用与开发方向重点介绍基于C/S结构的网络应用开发技术和基于B/S结构的Web系统开发技术,包括网络通信程序设计与套接字编程方法、多媒体信息处理技术、Web系统的规划与设计、Web编程技术、J2EE应用开发与部署等。要求学生掌握网络应用系统的开发模式和基本思想,具备开发网络通信应用程序、建立Web信息系统的基本能力和技术。
三、网络工程专业应用型人才培养课程体系
通过对网络工程专业“三个基本方向”知识体系的分析,并结合人才培养的整体目标,网络工程本科专业课程体系由专业核心基础课程和专业技能必修课程组成。通过这些课程的学习使学生在网络工程的某一职业领域具有较强的专业基础知识和解决工程问题的实践能力。
专业核心基础课程主要包括计算机组成原理、现代通信技术基础、操作系统、数据库系统与应用、软件工程、信号与系统、电子电路基础、数据结构、程序设计基础、计算机网络基础、网络工程与管理、互联网技术与应用、网络与信息安全、无线网络与移动计算等课程。专业核心基础课程覆盖知识体系中计算机技术、通信技术、网络技术等方面的全部核心单元及专业基础知识单元。专业核心基础课程设置的总体原则是厚基础、重理论,通过计算机与通信基础课程的学习,学生能够掌握计算机科学和通信领域中相对稳定、不随技术发展而变化的基本理论、基本概念和基本思想,并具备计算机应用方面的基本素质。
专业技能必修课程主要包括网络系统分析与设计、网络互连技术、网络综合布线技术、接入网技术、网络攻防原理、TCP/IP协议分析、密码学与网络安全、入侵检测与防火墙技术、网络检测与性能分析、网页设计技术基础、多媒体技术、Java程序设计基础以及Web开发与应用等课程。专业技能必修课覆盖了知识体系中“三个基本方向”的知识单元。通过专业技能必修课的学习帮助学生建立网络体系结构和网络协议的基本概念,了解常用的网络协议,掌握网络互联、网络工程与管理的基础知识,形成以标准规范来规划网络、管理网络、开发网络应用的意识。图1所示为网络工程专业“应用型”人才培养课程体系建设示意图。
当然,由于各高校的专业方向、教学学时、教学人员和教学设施的不同,其课程体系也有所不同。但是各高校在开设网络工程本科专业时,可参考该课程体系并根据自身的人才培养目标进行人才培养,从而满足社会对网络工程专业人才的需求。
四、网络工程专业应用型人才培养教学实施建议
有了好的知识体系和课程体系并不能保证培养的人才符合预期培养目标,还必须有好的教学理念、教学方法、教学手段予以实现才能产生好的教学效果。下面就课程体系教学实施过程中几个需要注意的方面提出一些建议。
1.课程体系指导下各课程之间的内容整合以及知识更新问题
虽然有了明确的课程体系,但是课程之间由于没有进行教学内容的优化整合,往往会出现内容的重复,因此,在教学实施过程中必须明确各课程的知识范畴和技能架构,并将相近课程合并形成新的课程内容规范。根据课程体系制订了合理的课程实施方案后,只要严格按照课程实施方案来教学就能保证学生学习到的知识体系是科学的、全面的。课程体系建立与实施的最终目的是希望学生在教学实施中能够建立一个完整的网络工程专业“应用型”人才培养的知识体系。至于学生在学习任务完成之后能否正确掌握知识点、构建起联系的整体的知识体系则取决于教学实施过程的质量,即教师水平高低和态度、学生理解和态度以及教学手段合理与否。
网络工程专业由于内容广泛、实践与应用性强、时效性强、知识更新快。因此,在具体的课程内容教学讲授时,应让学生对整体思路和基本概念进行系统把握,而不是专注于零碎的知识点或技术细节。课程体系中各课程包含许多实践性的内容,如路由器、交换机等网络设备的配置、局域网络的组建、应用服务器的搭建等,光靠课堂上讲是不可能使学生理解和掌握的,必须进行实践训练。通信技术以及计算机技术的迅猛发展使得计算机网络技术也不断推陈出新,这就要求必须及时更新教学内容才能跟上时代的步伐。因此在教学过程中难免有些内容已经过时,有些内容属于新技术,这时应侧重讲授计算机网络体系中普遍适用的基本原理和技术思路。对于过时的技术,侧重于从历史发展的角度讲解其技术思路,从而使学生具有完整的知识体系,对以后的工作实践有非常好的指导和借鉴意义。对于新技术,不必非常详细地去讲解,应侧重于技术的整体把握,从而引领学生对该技术进行自学,提高学生的自学能力和问题分析能力。
2.教学方法和教学手段问题
在教学过程中,应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,激发学生的兴趣,推行“互动式”、“启发式”、“案例教学”等各种有利于学生创新能力培养的教学方法。在教学手段方面,应该多样化。由于专业术语抽象,概念多,不易理解,静态的文字课件往往很难描述清楚,因此采用多媒体教学的手段在课件中大量引入动画、动态视频、声音等多种形式,使抽象的信息形象化,可帮助学生理解、加深印象、引起兴趣。如网络体系结构中每一层协议数据单元及其封装过程都是十分抽象的,可以采用图形与动画方式把每一层封装的过程演示出来,既生动形象又易于理解和掌握。此外,还可以充分利用校园网络资源,建立网络课堂,提供课件、授课录像以及试题库,使课堂教学得以延伸,方便学生课外学习。
3.实验课程教学地位的理解问题
网络工程专业“应用型”人才培养中实验教学占有相当重要的地位。良好的实验教学实践将会很好地提升理论教学效果,达到锻炼学生实践动手能力的目标。目前,大部分实验课程都是安排在理论教学课程中作为实践环节,只有少部分实验课程安排为独立课程内容。实验教学可分为验证型实验、设计型实验和综合型实验。其中,验证型实验的目的是用于加深学生对理论知识的掌握程度,或者是纠正学生在课堂理论学习时形成的错误理解,因此实验安排要短小紧凑,和理论教学结合紧密。而设计型和综合型实验的目的是让学生在充分掌握网络基本理论和知识的基础上,侧重于实践动手能力的培养,学会用理论指导实践,因此在实验课程体系安排上要根据学生的认知水平采取由易到难、由简到繁、循序渐进的原则,将综合实验分解成小的设计型实验模块,通过适当加大实验课时数来充分锻炼学生的动手能力。
4.教师的再培养问题
网络工程专业“应用型”课程教学与“研究型”教学相比有其特殊之处,即要求理论和实践相结合。一个优秀的教师既要有深厚的计算机基础理论、网络和通信技术的知识,又要有丰富的实践动手经验。现在的青年教师大多是从高校毕业直接执教,虽然理论基础很好,但网络工程实践经验较少,往往和社会实际脱节。由于网络工程方面的知识量大,如果要对许多知识点有深厚的理解,那么最好经过CCNA等认证资格,具备较为丰富的网络工程实践经验,从而避免理论和社会需求的脱节,因此对青年教师进行再培养是一个很重要的问题。
五、小结
网络工程专业应用型人才培养的知识体系并不是一层不变的,应随着科学技术的发展和社会的需求而变化,这才符合科学发展观的理论。本文所研究的网络工程本科专业应用型人才培养的专业课程知识体系是笔者结合本校网络工程本科专业自2001年以来教学实施经验和教训的基础上,对近几年各高校网络工程本科专业知识体系的归纳和分析基础上进行的探讨。随着社会应用需求的不断扩展、计算机技术和通信技术的飞速发展,网络工程专业应用型人才培养课程知识体系也应处于一个与时俱进、不断完善的进程中。
参考文献:
[1]胡山泉,高守平,于芳.应用型网络工程本科专业知识体系建设初探[J].计算机教育,2009,(12).
[2]高等学习计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3]施晓秋.应用型人才培养的网络工程实践课程体系构建[J].中国大学教育,2008,(12).
[4]2008中国计算机科学技术发展报告/计算机科学与技术专业教育[M].北京:机械工业出版社,2009.
[5]刘悦,张远,贾忠田.高等学校网络工程本科专业的科学规范探讨[J].计算机教育,2008,(24).
[6]马小军,王育坚.计算机应用型人才培养与课程建设浅析[J].计算机教育,2009,(10).
基因工程技术的基本原理篇5
【关键词】电子信息科学与技术微电子课程体系建设教学改革
【基金项目】大连海事大学教改项目:电子信息科学与技术专业工程人才培养实践教学改革(项目编号:2016Z03);大连海事大学教改项目:面向2017级培养方案的《微电子技术基础》课程教学体系研究与设计(项目编号:2016Y21)。
【中图分类号】G42【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2018)01-0228-02
1.開设《微电子技术基础》的意义
目前,高速发展的集成电路技术产业使集成电路设计人才成为最抢手的人才,掌握微电子技术是IC设计人才的重要基本技能之一。本文希望通过对《微电子技术基础》课程教学体系的研究与设计,能够提高学生对集成电路制作工艺的认识,提高从事微电子行业的兴趣,拓宽知识面和就业渠道,从而培养更多的微电子发展的综合人才,促进我国微电子产业的规模和科学技术水平的提高。
2.目前学科存在的问题
目前电子信息科学与技术专业的集成电路方向开设的课程已有低频电子线路、数字逻辑与系统设计、单片机原理、集成电路设计原理等。虽然课程开设种类较多,但课程体系不够完善。由于现在学科重心在电路设计上,缺少对于器件的微观结构、材料特性讲解[1],导致学生在后续课程学习中不能够完全理解。比如MOS管,虽然学生们学过其基本特性,但在实践中发现他们对N沟道和P沟道的工作原理知之甚少。
近来学校正在进行本科学生培养的综合改革,在制定集成电路方向课程体系时,课题组成员对部分学校的相关专业展开调研。我们发现大部分拥有电子信息类专业的高校都开设了微电子课程。譬如华中科技大学设置了固体电子学基础、微电子器件与IC设计、微电子工艺学以及电子材料物理等课程。[2]又如电子科技大学设置了固体物理、微电子技术学科前沿、半导体光电器件以及高级微电子技术等课程。[3]因此学科课题组决定在面向2017级电子信息科学与技术专业课程培养方案中,集成电路设计方向在原有的《集成电路设计原理》、《集成电路设计应用》基础上,新增设《微电子技术基础》课程。本课程希望学生通过掌握微电子技术的原理、工艺和设计方法,为后续深入学习集成电路设计和工程开发打下基础。
3.微电子课程设置
出于对整体课程体系的考虑,微电子课程总学时为32学时。课程呈现了微电子技术的基本概论、半导体器件的物理基础、集成电路的制造工艺及封装测试等内容。[4]如表1所示,为课程的教学大纲。
微电子技术的基本概论是本课程的入门。通过第一章节的学习,学生对本课程有初步的认识。
构成集成电路的核心是半导体器件,理解半导体器件的基本原理是理解集成电路特性的重要基础。为此,第二章重点介绍当代集成电路中的主要半导体器件,包括PN结、双极型晶体管、结型场效应晶体管(JFET)等器件的工作原理与特性。要求学生掌握基本的微电子器件设计创新方法,具备分析微电子器件性能和利用半导体物理学等基本原理解决问题的能力。
第三章介绍硅平面工艺的基本原理、工艺方法,同时简要介绍微电子技术不断发展对工艺技术提出的新要求。内容部分以集成电路发展的顺序展开,向学生展示各种技术的优点和局限,以此来培养学生不断学习和适应发展的能力。
第四章围绕芯片单片制造工艺以外的技术展开,涵盖着工艺集成技术、封装与测试以及集成电路工艺设计流程,使学生对微电子工艺的全貌有所了解。
4.教学模式
目前大部分高校的微电子课程仍沿用传统落后的教学模式,即以教师灌输理论知识,学生被动学习为主。这种模式在一定程度上限制了学生主动思考和自觉实践的能力,降低学习兴趣,与本课程授课的初衷相违背。[5]为避免上述问题,本文从以下几个方面阐述了《微电子技术基础》课程的教学模式。
教学内容:本课程理论知识点多数都难以理解且枯燥乏味,仅靠书本教学学生会十分吃力。因此,我们制作多媒体课件来辅助教学,将知识点采用动画的形式来展现。例如可通过动画了解PN结内电子的运动情况、PN结的掺杂工艺以及其制造技术。同时课件中补充了工艺集成与分装测试这部分内容,加强课堂学习与实际生产、科研的联系,便于学生掌握集成电路工艺设计流程。
教学形式:课内理论教学+课外拓展。
1)课内教学:理论讲解仍需教师向学生讲述基本原理,但是在理解运用方面采用启发式教学,课堂上增加教师提问并提供学生上台演示的机会,达到师生互动的目的。依托学校BBS平台,初步建立课程的教学课件讲义、课后习题及思考题和课外拓展资料的体系,以方便学生进行课后的巩固与深度学习。此外,利用微信或QQ群,在线上定期进行答疑,并反馈课堂学习的效果,利于老师不断调整教学方法和课程进度。还可充分利用微信公众号,譬如在课前预习指南,帮助学生做好课堂准备工作。
2)课外拓展:本课程目标是培养具有电子信息科学与技术学科理论基础,且有能力将理论付诸实践的高素质人才。平时学生很难直接观察到半导体器件、集成电路的模型及它们的封装制造流程,因此课题组计划在课余时间组织同学参观实验室或当地的相关企业,使教学过程更为直观,加深学生对制造工艺的理解。此外,教师需要充分利用现有的资源(譬如与课程有关的科研项目),鼓励学生参与和探究。
考核方式:一般来说,传统的微电子课程考核强调教学结果的评价,而本课程组希望考核结果更具有前瞻性和全面性,故需要增加教学进度中的考核。课题组决定采用期末笔试考核与平时课堂表现相结合的方式,期末笔试成绩由学生在期末考试中所得的卷面成绩按照一定比例折合而成,平时成绩考评方式有随堂小测、课后习题、小组作业等。这几种方式将考核过程融入教学,能有效地协助老师对学生的学习态度、学习状况以及学习能力做出准确评定。
5.结语
基因工程技术的基本原理篇6
【关键词】:土建工程;施工技术;优化管理;措施
土建施工技术的管理渗透于整个土建过程中,受到社会各界越来越多的关注。基于此背景,只有提高土建工程的施工管理技术水平,进而提高管理效率,才能从根本上保障土建工程的施工质量。进而在确保施工安全、进度以及质量的基础上,降低施工企业成本,提升企业经济效益,促进企业的可持续发展。
1、影响土建工程施工技术管理水平的主要因素
1.1土建工程施工技术管理目标不明确
在现阶段土建工程施工管理中,我国并没有建立完善的安全保障措施,许多土建工程施工管理对相关责任人并没有明确的职责划分,所以在实际土建工程施工中则会遇见各种纠纷问题,从而影响土建工程施工的正常工期,严重的话会影响施工质量。有些土建工程队伍并不能从实际出发,导致土建施工脱离实际,一部分土建工程施工队伍人员素质相对比较较差,这也是管理目标不明确所导致的,因此必须加强施工人员管理,针对不达标的土建工程施工要反复进行检验。
1.2土建工程施工中对建筑材料的使用不够重视
土建工程中建筑材料的应用于对整个施工质量有重要的影响。许多建筑项目为节约成本,使用价格低廉的建筑材料,在有关领导和管理不严格的控制,也导致了在建筑工地施工材料参差不齐。此外,土建工程使用适宜的设备还比较落后,这也导致了技术水平和质量下降的另一个因素。
1.3土建工程施工中对于设计图纸的审核并不是十分严密
在实际土建工程施工前必然要对施工进行图案设计,然后经过施工审核方才确定是否按照施工图纸进行建设施工。但目前许多土建工程,很多管理者并不能对土建施工图纸进行很好的理解,审查过程中也存在诸多因素,影响土建施工设计图纸的正常使用。一些基本的施工图纸和施工不符合实际的工作环境,建设合理化的工作很难,这也将导致土建工程施工技术降低的一个主要因素。
2、土建工程施工技术的优化管理措施
2.1落实土建工程施工技术管理的基础工作
基础工作的顺利完成是保障土建工程施工技术管理体系建立的基础,在土建施工中,往往忽视对基础工作的重视,让其他的工作难以有效实施。所以在市场竞争力的条件下,土建工程施工企业必须做好其基础工作,根据土建施工的有关记录做好档案收集与整理。建筑材料将合理的分类对比,登记档案,建立完善的施工档案,便于日后的查询。
2.2加强对土建工程施工技术图纸的会审工作
土建工程施工图纸已在土建工程建设中的重要作用,它是一个土建工程施工进行了反思,指出土建工程建设方面,加强土建工程施工图的工作,更好地理解和控制土建工程施工技术的质量,以确保有效的施工技术管理。工人根据施工实际情况,施工技术的分析与研究相关的设计图纸,保证施工的精度和有效性的设计图纸;此外,坚持保证土建工程的施工质量为目标,以发现和纠正在设计图纸中存在的问题,以确保科学合理的施工技术。
2.3土建工程施工技术的交底工作要保证其及时性和准确性
土建工程建筑工程在整个施工过程中起着重要的作用,它涉及到土建工程的施工和建设,整体水平因此,在土建工程建设中,施工技术交底必须保证及时、各施工工程的具体要求详细准确和充分的认识和把握细节,在土建工程建设领域清理和土建工程的具体要求,确保土建工程施工技术的有效实施。
2.4严格控制施工原材料的质量
原材料是建筑施工质量保证的基础,所以对原材料的质量严格控制对原材料的质量有着十分重要的意义。需要在施工前充分调查对原材料供应商开始,研究生产资质等内容相关的问题,产品质量等级、供货周期和产品合格率,特别需要注意的是与生产过程有关的质量问题,原材料和产品合格的生产等,还回顾了几种抽样方法,此外,现场试验证实,以保证满足土建要求签订合同的原材料的原料供应的关键材料。如果土建工程施工现场发现不合格的原材料,需要立即停止使用,并及时进行检疫或销毁,严禁再次申请施工。之前施工现场要运到施工现场,但实际应用中,需要严格保护,防止原材料的恶化不能应用或影响土建工程的质量。
2.5积极引入现代化信息技术
就当前情况来看,现代化信息技术已在我国生产与生活的多方面获得了十分广泛的应用,因此,在土建施工过程中应用现代化信息技术,可有效提升项目施工质量。同时,其还能够促进施工技术管理科学化目标的实现。在土建工程施工技术管理过程中,应当采用合理的、科学的现代信息技术,以促进土建工程施工技术管理工作的进一步发展。但就实际情况来看,我国大多数施工单位缺乏技术人员,无法实现施工技术管理目的。针对此,施工单位应当提高对施工技术管理信息化的重视,立足于长远发展角度。此外,施工单位还应当与技术人员进行沟通与协商,制定相关计划,逐步推进项目计划的实施。
2.6重视土建施工过程中的监督
首先,严格执行审查监督职能,能够充分的监督检测工程的施工质量,对其进行规范的评估,保证土建项目的工期进度和完成的质量。其次,监督审查的严格执行过程是积累施工经验的过程。在土建施工过程中解决出现的技术问题、技术难题以及制度中出现的问题,在监督审查当中都是一次经验的积累,也为以后的土建企业在施工管理方面提供丰富的经验。
综上所述,建筑企业必须通过完善技术管理的相关体制,加强施工技术人员的专业能力和对于企业单位内部人员和相关部门的监督管理,才能有效的提高建筑施工的效率,在保证施工质量的基础上降低建筑施工成本。随着国家经济的迅速发展,建筑行业的竞争愈演愈烈,建筑行业面临前所未有的机遇,同时也面临了随之而来的挑战。因此,施工企业要想在这场竞技中脱颖而出,就一定要重视建筑施工技术管理的优化,共同促进建筑行业的稳定有序的发展。
【参考文献】:
[1]詹正广.如何有效提升土建工程施工技术管理水平[J].城市地理.2015(24)
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