组织工程论文范例

组织工程论文

组织工程论文范文1

1.1具有较高的含水量

一般的软土往往会包含30%-70%的含水量,换言之,软土层是流动于水体上的,所以,如果施工组织的现场存在较多的路面淤泥,就会导致施工组织机械无处放置,直接影响到工程的施工组织。

1.2渗水能力不强

因为软弱地基本身具有较高的含水量,所以对于外部的水分吸收相当少,会导致下渗的水速度逐渐变慢直至停止。施工组织时,软土的凝固速度也需要较久的时间,并且土中的某些有机质会造成通水管堵塞,如果不采取排水措施,水流就会汇聚到一千,时间一久,水会流至土中深处,进一步加大软土面积。

1.3具有较强的压缩性

在施工组织软弱地基前,常会借助压力排除土中的水分,这时因为软土具有高含水量,在压力的作用下,就极容易挤出水分,这时就会导致土层下陷,甚至某些地区出现较多的漏洞,一旦发现这种情况时,可以采取使用别的土来对下陷及漏洞部分进行填充的方法。

1.4具有较低的抗剪强度

在快剪时,软土的粘聚力大约为10kPa左右,由于软土的抗剪能力会跟排水能力有着密切的关系,因此,要有效增强软土的抗剪强度,必须对排水管道进行特殊处理,将排水管道中的杂质进行大清理,保证排水的流畅。再者,抗剪强度还会跟软土地深直接相关,深度越大,抗剪强度越强,它们之间的关系大致是:软弱地基每加深1m,抗剪强度会加多1———2kPa。所以,如果在此类地基上面修建公路桥梁工程,往往会出现地基的沉陷和失稳等众多问题,严重影响到工程的质量和试验功能。

2软弱地基的危害

2.1施工组织时不够安全

因为人们无法预见软弱地基的实际情况,要是施工组织时并没有高度重视软弱地基的性质,就极有可能会导致施工组织存在安全隐患。在对路基进行施工组织时,常会发生各类问题,施工组织人员进行地质勘测时,要是没有控制好勘测结果,导致与实际情况存在较大的误差,可能就漏掉一些本该进行处理的软土,最终使得工程施工组织无法顺利开展。在进行施工组织时,若是加固不够或者没有进行软土的加固,或者填筑没有分层进行,结果就极有可能会导致路堤失稳。

2.2施工组织后会造成路面侵蚀,发生沉降,甚至导致路面硬化

公路桥梁工程一般的施工组织材料为混泥土物质,这类的材料对于雨水的抗侵蚀性较强,容易发生路面侵蚀问题,最终影响材料的紧密度。在降雨量较多的月份,易导致大面积的路面破损,甚至使得路面结构出现松散与材料的脱落,长期下去就会影响整体安全。因为路桥软土层受到长时间的地下水冲刷,造成严重的水土流失,大大降低了软弱地基的强度;或者因为施工组织不当,导致施工组织质量下降。导致公路在施工组织的过程中出现路面沉降,最终威胁到使用寿命与行车安全。

3软弱地基施工组织技术分析

上述软弱地基的特性和施工组织的不当等因素,会严重影响到公路桥梁工程的本来功能,必须进行适当的处理,才能有效提高公路桥梁工程的使用寿命和安全。

3.1表层处理方法

这种方法一般被用在地基表面相当软弱的情况下。主要是借助排水、敷设与材料增添等办法来提升地表的强度,避免地基局部出现剪切变形的情况,确保施工组织机械能正常运作;还可确保填土荷载在地基上均匀分布。

(1)表层排水法:对于那些土质不错但是因为含水量太多而变成软弱地基的情况,填土前应该对地表面进行开挖沟槽,排除地表水,减少地基表层土的含水量,以确保施工组织机械能顺利通行。为了将开挖出的沟槽运用在盲沟的施工组织中,应当回填一些透水性好的砂砾碎石。

(2)砂垫层法:这种方法常用于软土层不太厚,排水性能好,砂砾资源充足,工程工期不紧张的情况中。一般当砂垫层厚12—24cm时,应当结合提升排水面理论,利用软弱地基在构造物荷载下能有效加速排水固结凝结的作用,来强化软土层的强度,实现稳定要求。在选择砂砾垫层施工组织材料时,应当控制好洁净中、粗砂,确保5%以下的含泥量,还应注意选择那些粒径在5cm之内的天然级配砂砾。为了确保显著的排水效果,应当在施工组织时做好洒水压实工作,施工组织前要检查好砂砾表层,表层湿润时则可采取施工组织处理。

(3)敷垫材料法:对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所敷垫材料的抗剪和拉抗力来增强施工组织机械的通行能力。均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,提高了地基的支承能力。

(4)添加剂法:当表层为粘性土时,在其内渗入添加剂,以改善地基的压缩性能和强度特性,确保施工组织机械的正常行驶,也提高了固结的效果。工程上常用生石灰、水泥及熟石灰作为添加材料。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,能产生团粒效果,降低土壤含水量,被固结的土也会发生化学性固结,确保土体的稳定。

3.2粉喷桩加固法

粉喷桩主要适合用在深层地基加固中。这是以水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,用搅拌机械将软土和固化剂强制搅拌,通过固化剂与软土发生的物理化学反应,将软土硬结成强度较高的优质地基。这种方法就是使用粉体状固化剂来搅拌处理软基,常用在淤泥及粉土等粘性土的加固中。

3.3水泥搅拌桩法

此法以石灰、水泥等材料为固化剂,通过深层搅拌机械的作用,将软土与粉体或浆液桩的固化剂在地基深处进行强制搅拌,经过一系列的物理化学反应,形成强度高、稳定性好的复合地基。水泥搅拌桩法常用于对粉土、松散砂土等地基的加固,其优点表现在施工组织过程中对路堤的干扰较小,非常适合扩建工程施工组织。在施工组织之前,首先要保证场地平整,如果有低洼下陷的区域要用粘土填平,同时需要清除场地内的一切杂物,如砂垫层和生活垃圾等。

3.4竖向排水同结法

将垂直的排水柱设置在粘性土地基中,缩短了排水距离,促进了地基排水固结,增加了抗剪强度。垂直排水柱所用的材料分为砂井和纸板排水两种。根据砂井的施工组织方法不同砂井排水法可分为水射式、螺旋钻式、打入式、振动式及袋装式等。此法很少单独使用,多与加载法或缓速填土法并用,对层厚大,均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。

4结语

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1复杂性。

水利水电工程通常情况下是由众多的单项工程所组成,所以较为容易产生施工干扰,其与一般性的土木建筑工程相比,难度要大很多,并且容易受水文条件、地形条件以及地址条件的影响,具有一定的困难性和复杂性。

2针对性。

水利水电工程中的施工组织设计大多以单个工程为对象,因此具有较强的技术性和综合性。其组织设计的内容需要满足工程项目业主、设计以及监理的共同要求,另一方面也必须合乎国家有关法律规定对于施工标准的规范要求。因此,水利水电工程的施工组织设计具有一定的针对性和适应性。

3动态性。

水利水电工程施工组织设计需要对施工工程总体进行统筹规划,同时应充分重视对施工现场的组织和管理,因地制宜、因时制宜的选择最优的施工方案,所以水利水电工程施工组织设计在一定程度上具有动态管理性。

二、施工组织设计分析

1施工导流设计。

作为一个系统性问题,施工导流设计需要对施工建筑设计、施工总进度以及总布置的导流程序等问题进行综合考虑,也同样也会对坝址的选择和水工建筑布局产生直接影响。除此之外,其还在一定程度上影响着施工总进度设计和工程预算设计。在进行水利水电工程施工导流设计时,首先需要对其与自然环境的适应程度作出考虑,特别是其与谁规律的适应程度。因为在通常情况相下,改变水规律要付出较大的代价,在某些情况下甚至无法对水规律作出改变,唯一可以选择的是增强施工导流的适应性。因此,作为施工组织设计的主体环节,应对施工导流设计中的截流、封堵、拦洪及蓄水进行合理有效控制,并根据渠道自身水流规律,对工程施工程序进行合理安排,保证施工的顺利进行。

2混凝土工程设计。

混凝土工程设计主要有建筑物预应力混凝土工程以及水流渠道混凝土工程,主干渠道的混凝土施工工程采用的是渠道衬砌的方式,进行现浇和部分预制。需要注意的是在渠道衬砌的过程中,注意对防水、防渗漏和防冻方面的控制,保持高水准的施工质量要求。在水利水电工程组织施工设计中,可以根据工程施工技术条件和施工规模的不同,通过集中设置混凝土生产系统的方式,对渠道和建筑施工进行混凝土供应。对于规模相对较大的建筑物来说,可以采取单设置独立的混凝土生产系统对其进行混凝土的供应。

3施工工艺设计。

施工组织设计中的施工工艺设计主要包括施工顺序、方法以及技术,其中施工技术作为施工工艺的重要组成部分,对其有重要的影响作用,只有在施工技术满足技术性及经济型要求时,才能开展下一步的施工工作。其研究的主体项目主要包含以下几点:(1)现有条件下,如何对某个时段或期限内的施工工作量进行合理制定。(2)如何实现施工导流和施工顺序、施工方法与施工顺序的有效结合,从而确保建筑物施工的技术性。根据施工计划中所需要的施工材料,进行水利水电工程的前期预算。在施工质量和施工效益得以有效保证的基础上,进行合理的施工工艺组织设计和管理。

4施工进度设计。

施工进度设计的任务是为了对各项施工活动进行时间规划,应保证施工进度依据施工方案和施工程序进行设计,并严格按照施工工期对项目时间做出计划性的控制。施工进度包括编制施工依据、各个分项工程的施工顺序、主要工程的工期控制以及关键施工工序的指标控制等内容。另一方面,在进行施工总进度编制时,应做到重点与非重点的兼顾,对于关键性的工程施工项目,应对施工人员及机械进行合理安排,保证施工的连续性及平衡性。对于临时建设项目和主体工程项目而言,应依据工程特点首先列出主要施工项目并对其工程施工量进行计算,从而绘制出施工进度表并进行定期考察。

5施工布置。

施工布置是水利水电工程施工组织设计在投标阶段的重要内容,主要可以根据项目施工工程的特点、施工规模以及施工条件,对水利水电工程施工期间所涉及到的交通运输、仓库运输以及给排水管线进行平面化和程度化布置,从而保证施工工程合理有序进行。

三、施工组织设计间的相互关系

1施工进度与施工强度的关系。

在施工组织设计中,只有在对施工强度有一个充分把握的前提下,才能根据施工强度及制定出施工进度计划,并在施工进度计划的指导下进行施工强度的控制。通过施工强度和施工进度计划的结合,继而制定出合适的工程强度指标。

2施工方法与施工导流之间的关系。

对于施工导流控制程序的研究,需要有恰当的施工方法作为保障。施工方法选择的正确性,会一定程度上对水利水电工程施工技术的选择产生影响,所以应在施工导流控制程序的基础上,制定出相对合理的施工制度。

3施工强度与现场布置的关系。

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1.1施工组织设计作用

施工组织总设计的作用是为了能够合理解决整体建设项目各个环节遇到的疑难问题,通过合理的阐述,把整个项目建筑主体工程、辅助工程和庭院室外配套工程进行有效连接和管理。工程施工组织设计是宏观定性的管理措施,是一个建筑工程最重要的战略部署,对工程项目具有指导性,通过对建筑物蓝图规划、整体部署、选定施工技术方案、进度计划及相关资源计划安排、各种组织保障措施等的空间布局,形成对项目施工全过程管理性纲领文件。不论是哪类工程,均要编制施工组织设计,并按批准的施工组织设计进行科学施工。其作用表现为:为主管部门编制建设计划提供依据;为编制单位工程组织设计提供依据;确定设计方案可能性;为物质技术供应提供依据;为施工单位编制施工计划提供依据;保证施工准备顺利。

1.2施工组织设计的内容及依据

施工组织设计内容一定要按相关设计性文件各技术要求进行,并结合工程对象实际条件,提出综合文件。工程编制的内容包括:编制参照的依据、科学有效的方案部署、工程进度和计划安排、工程情况内容概述、施工人员与机具设备计划、现场临时设施等。要想科学的编制施工组织设计,就需要依据各项数据,依据的条件有:工程施工及招投标文件和工程设计相关文件;建设当地地质、地形、气象、地下水位的工程勘察和资料;项目建设有关法规及行业标准;企业自身组织机构构架;与工程有关的资料源供应;国家现行有关环境保护法规;施工企业自身正在执行的质量管理体系文件;行政部门批准文件及建设单位对工程项目的要求;工程建设造价管理有关规定。

1.3施工组织设计审批

施工组织设计一定要做到开工前进行,通过编制、审批等手续,达到施工组织设计规范标准要求,这个过程虽然复杂,但却影响结算各个环节。审批程序要由项目经理进行编制,技术负责人要签字,同时通过填写报审表,项目经理签字确认后,上报相关监理单位待审批,这个流程必不可少。

2设计变更及技术联系单

一项工程签证需要详细、准确,通过记录现场情况及所产生的费用,把握整体投入情况,也为工程后期结算及时提供相关书面证明。更是为了变更设计流程提供原始材料,要想科学的掌握第一手资料,施工管理相关人员就要深入施工现场,通过科学合理的调查取证,拿到第一手材料,并详细记录,报请建设单位进行签证。

3质量保证资料

3.1工程质量保证资料分类及主要内容

(1)设计阶段资料:这个阶段是工程开始前的筹备,包括设计任务书、设计合同、初步设计、设计计算书、设计图纸等资料,通过资料的提交获取工程施工资质。(2)项目提出筹备阶段的资料:这些材料主要由项目建设的申请报告、上级批复文件、可行性研究论证报告、施工、监理合同及有关责任主体的资质证书等构成,这是施工组织的第一步,也是必要的材料。(3)勘探阶段资料:对施工当地进行环境、地质、水文等的勘探调研及报告等材料,这是合理施工的前提条件。(4)施工及验收阶段资料:这个阶段的资料较为复杂,包含内容较多。一是由垂直度观测、建筑物定位、沉降观测和设备安装测试资料构成的测量资料;二是由使用的水泥、钢材等复检报告,砂、石、钢筋焊接件检验报告、焊材合格证、成品、半成品合格证及设备合格证等构成的实验材料;三是由开工报告、材料代用单、施工方案、施工组织设计、工程联系单、图纸会审、事故处理报告及会议记要等组成的文件材料;四是由分项工程质量检查表、单位工程质量等级评定表、分项分部工程质量评定表构成的检查评定资料;五是由基坑验槽记录、桩基施工记录和隐蔽工程记录、竣工图编制说明构成的隐蔽工程竣工材料。

3.2整理工程质量保证资料注意的问题

(1)要根据事实说话,做到客观准确,不能隐瞒真相,更不能弄虚作假。(2)总承包单位应及时向分包单位征集相关材料,做为工程质量保证的证据资料,按照质量保证资料建档要求,进行合理保管。(3)质量保证资料是一定要做到前面的工作,一般情况下,是在建筑物施工时,及时整理,及时性是做好工程质量保证资料收集的前提条件。需要根据工程量、批量等情况,及时完整地收集有关工程质量保证资料,整理工程质量保证资料时,一定避免应付和突击。

4隐蔽工程记录

隐蔽工程也是工程的重要组成部分,占工程总造价比重非常大,隐蔽工程是随施工过程发生的,要想合理预算出投入来,非常困难,所以在进度中,就需要做好对隐蔽工程的记录,为隐蔽验收提供证据,记录要准确、仔细、可靠。一般施工单位隐蔽验收记录均由带队工长填写,报请现场负责人、质检员、现场代表及监理师,共同签字,完成对隐蔽工程的检查验收。

5工程资料管理所采取的措施

5.1明确职责,责任到人

只有不断加强现场管理,提高人员素质,才能确保资料人员按照要求进行操作,这是充分保证工程顺利通过验收的关键。在施工中,不断完善健全各项规章管理制度,通过制度进行现场考核,明晰职权,一岗比责,把责任落到人头,本着谁施工谁负责的原则,做好相应资料管理工作,日常进行必要的检查,发现问题及时改正,对上级部门批准的材料要及时移交,避免出现责任不清的情况发生。

5.2完善资料管理制度

对施工现场的相关技术资料,一定要按国家、企业、行业或地方标准要求科学填写,保证字体清晰、内容完整、填写规范,对那些决定性工程施工,一定要记录精准,关键部位和关键节点施工的时间、责任人、发生的情况等要如实填写、完整记录,为工程竣工决算提供重要的数据支撑。施工单位是工程建设者,对资料完整性、真实性、准确性要负全责,施工单位要严格挑选可靠的资料员,通过业务培训提高对资料管理制度的掌握,以制度为标准做好资料管理;通过深入现场了解生产一线对工程实体验收情况,增加实战能力。

6结束语

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1.1实施工程的可替换性

小型装饰工程可替换性表现在小型建筑装修完成后所用的材料更符合易拆卸的性质,便于进行二次重装。相对于大型的装饰装修工程及建筑工程来说,小型的装饰装修工程在装修周期上,在比较短时间就需要要二次装修,差不多5年的时间就需要小型的整修一下,5—8年就需要进行一次大整修。正是因为小型建筑装饰装修的这个特点,我们的施工工程既要安全坚固,也要方便我们拆换。

1.2完成工程的时间短

相比较大型建筑装饰装修工程与建筑工程来说,小型建筑的装饰装修工程的施工工期要短好多。根据装修的面积上划分,虽然装修的面积小型装饰装修的面积要求低于一千平方米,但在装修选材方面却需要超过大型装修下大工夫,要求更繁杂的品种,更高的品质。因此,组织设计的项目拟定性与精准度方面要求的更加的严格。在我们小型建筑装饰装修过程中,我们既要考虑新材料的加固,也必须考虑到以前的装饰物的拆卸,这也是跟大型装饰装修有区别的一点。

1.3更具美观性

小型建筑装饰装修在美观性方面有其特殊要求,要在不足一千平方米的有限装饰面积里展示更多、更具内涵的东西,就必须在美学的方面就提出更高的要求。为此,在施工过程中,我们不仅要考虑经济实用性,也还要考虑空间位置的摆放,让其更具美感,为了达到这个目标,我们在进行组织设计的时候就要相应的把这些放入其中的考虑范围。

2小型建筑装饰装修工程时施工组织设计的编制要求

在编写施工组织设计的过程中要基于小型装饰装修工程的特征来进行。

2.1可操作性的要求

我们在承接装修工程时,首先要提前计算出该工程需要施工的人员数量,并且做好备用人员的计划。这样不仅能够在施工中遇到一些事先没有预料到的意外情况时,有专业人员能够到岗上任,保证施工效率的正常进行。而且要事先分析施工过程中可能出现的问题,做好相应的准备,从而确保了组织设计的可操作性。

2.2针对性的要求

在施工工程概况、施工部署上的编写,我们必须按照当时的招标文件、建筑标注要求如实编写,不可以扭曲事实。而且在招标的过程中,我们对进行招标的单位要做出工期跟质量要求的保证,我们在组织设计的编写中也要强调我们保证。在此基础上,编制的组织设计里面的内容必须是符合法律法规,都要严格按照招标方招标的要求编写。同时,如果我们预计到在施工中可能会发生的施工问题,我们也要在组织设计的编写时做出特别说明,当然,我们也要提出相对应的解决方案,这样的组织设计方案才能让招标方看到我们的实力与诚意。所以,我们在编制组织设计时,既要按照招标文件的要求编写,也要按照我们建造工程时的标准来编写,这样的编写才是真实可靠的。

2.3环保性的要求

首先,在小型建筑装修工程施工时,必须严格按照国家和地区对建筑行业关于环保问题的相关规定。本着给我们的社会人群营造碧水蓝天的生活状态的原则,对可能会造成的环境污染的操作步骤做好相应的解决方案,要做到最大程度的降低因为我们的工程给环境带来的伤害。在材料的选择上必须选择符合国家安全标准的材料。如果到时候威胁到设计方的利益时,我们要与之做到有效的交流沟通,在材料的选择上达成共识。在其他的边角料的选择工业上不能放松关口,我们一定要选择正规厂家的产品,使我们建造出来的工程是具备环保性的装饰装修工程。

3总结

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(1)本标段的主要工程内容为隧道基坑井点降水、隧道基坑开挖、隧道抗拔桩地基加固、隧道主体混凝土工程、隧道防排水、变电站、泵站、K1+839~K2+940区域内地面道路和有关的污水处理、雨水管线工程。根据业主的总体工期要求,本标段工程定于2012年6月1日正式开工,2013年3月27日竣工,工程施工工期为300天。参建单位为中铁十五局集团第六工程有限公司。

(2)本标段工程的施工组织机构有项目经理、项目副经理、项目总工程师、工程技术部、计划财务部、安全质量部、环保办公室、物资设备部、工地实验室、综合办公室以及各个施工队伍。

(3)依照本标段的具体施工情况,将本工程分成了3个区段。K1+839~K2+290施工区段的任务是该区段的基坑井点降水、基坑的开挖、边坡的防护、抗拔桩的施工、隧道底板、主体混凝土的施工、隧道防水的施工和隧道变电所、泵房站、隧道顶的覆土回填。K2+290~K2+610施工区段的任务是该区段的基坑井点的降水、基坑的开挖、边坡的防护、隧道底板、主体混凝土的施工、隧道防水的施工和隧道覆土的回填。K2+610~K2+940施工区段的任务是该区段的基坑井点降水、基坑的开挖、边坡的防护、隧道底板、主体混凝土的施工、隧道防水的施工以及泵房站、隧道覆土的回填。

(4)把安全施工当成头等大事来抓,严防重伤或死亡事故的发生。争创省级安全文明施工工地和文明施工样板工地,在施工的过程中,严格的遵守相关的法律法规,出台具体的文明施工管理办法,并且在环保、绿化等方面都要达到国家相关的标准。

2协调工作的几个要点

(1)做好该标段工程的平面布置调配工作,该标段工程施工场地可以分成3个区域,场内生活区和办公区设施有:工程管理人员和施工人员的住房、管理人员办公室及会议室、食堂、洗浴间、卫生间等。生产设施区有:材料堆放区、砂子堆放区,砂浆拌合站、钢筋加工场、临时弃土场、配电室、消防库、门卫、洗车场等。

(2)交通导行措施在修建施工便道时,应节约成本,充分利用工地外的道路,修建的施工便道和工地外的道路相同,满足工地内行车、运料和弃土运输的需要。本标段工地修建的施工便道的宽度为5米,每隔200米的距离建设30米的错车道,以方便安全和文明施工。

(3)安全管理及环境保护措施本工程地处郑州市森林公园附近,施工范围比较小,加之前期还有其他工程正在施工,施工区域内施工单位很多,人员比较复杂,因此,施工中必须加强施工人员的日常管理,定期给施工人员开展安全管理和环境保护的教育,是人人都意思到安全和环保的重要性,自觉自愿的遵守相关的安全、环保规定。

3本标段工程施工组织设计的几个难点及应对方案

3.1施工组织设计的难点

(1)本标段地下水水位较高,隧道基坑开挖深度大,基坑开挖必须将地下水位降低至基坑底以下1m,施工降水决定着基坑开挖及主体结构施工的施工质量和进度,施工降水为本工程的难点工程之一。

(2)本标段的防水施工较为系统复杂,防水的效果直接影响到本标度隧道的工程质量,严重影响着该隧道工程的运行安全和使用寿命。所以,本标段隧道的防水工程体系的建设是施工的一个难点。

(3)隧道长,地质不良,工程内容全面,工期压力大。本标段隧道长度约1.1千米,并且该隧道的施工区域地质状况比较差,土质松散,结构稳定性差。特别是采用明挖法施工,工作面狭窄,保质量、保安全、保工期完成隧道施工任务十分艰巨。

(4)本标段工程的工期短,场地狭小不利于施工的展开。隧道主体结构施工工期紧,在6个月时间内完成隧道基开挖、防护,隧道主体混凝土浇筑及隧道防水工程,在1101米的狭长地带完成此工程存在一定难度。

3.2应对方案

(1)项目部组成一个以项目技术总工程师为负责人,工程技术部门参加的施工降水领导小组,主持降水方案的研讨,负责降水效果的沟通和降水措施的制定。开挖后通过既有降水井,建立地下水动态监测网,较准确地掌握地下水动态变化,根据水位变化情况调整开泵时间及开泵数量。

(2)在工程的防水施工方面,处理要做好一般的雨季防水施工措施外,还要增加几点防水措施:在整个施工周期内,工程管理人员应随时掌握当地的天气情况,根据天气情况对工期进行调整;提前预备好防水的材料和设施,以备不时之需;由于本标段地下水水位较高,在进行基坑开挖时,应提前做好各种各样可能出现的紧急情况下的处理预案,一旦出现漏水情况及时的采取措施,把风险降到最低;制定雨天交通管理办法,方便工地内的交通疏导。

(3)必须细化隧道的施工组织方案,对控制工期的地段采取减少分段长度、增加设备投入,加强施工组织与管理、采取科学的基坑开挖防护方案等措施。

(4)必须合理划分施工区段,组织好施工场地内的交通,多开工作面来解决工地狭小的问题。

4结语

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颅面部发育是包含了多个不同发育来源的干细胞相互作用的复杂过程。牙齿包含至少2个胚层来源的组织,外胚层来源的口腔上皮形成牙釉质,中胚层形成牙齿其余结构,如牙髓、牙本质和牙骨质。而颅面部其他骨组织(如颅骨的扁骨)则主要来源于间充质前体细胞、中胚层前体细胞及细胞基质。牙齿组织发生始于胚胎发育第5周,并持续整个乳牙替换期。胚胎5周后,原始口腔上皮带形成并在未来牙板上下颌部增厚。上皮带内陷形成前庭板和牙板。成釉器的形成始于牙板下方并经历了牙齿发育3个阶段:蕾状期、帽状期、钟状期。在蕾状期,上皮细胞迁移至外胚间充质下方,外胚间充质细胞排列更加紧密包绕牙蕾。接着,在帽状期牙蕾细胞进一步增殖形成帽状结构。上皮细胞形成成釉器,外胚间充质细胞在成釉器下方增殖形成牙乳头。包绕牙乳头的地方形成牙囊。钟状期,成釉器内表面进一步加深,细胞开始分化。牙内皮细胞与牙乳头通过基膜相互作用。牙内皮细胞与牙乳头细胞停止增殖,细胞核迁移至基膜对侧,细胞伸长。牙内皮细胞成为牙釉质前体细胞并释放信号,牙乳头成为成牙本质细胞。成牙本质细胞不断分泌有机基质,即前期牙本质,成牙本质细胞渗出突起,胞体向牙髓中央移动。成牙本质细胞分泌羟基磷灰石及矿物质,前期牙本质成为牙本质。牙釉质前体细胞形成牙釉质,成为成釉细胞。牙根的发育与牙冠不同。内釉上皮与外釉上皮细胞层从颈环开始向下方生长形成牙根赫威特上皮根鞘。赫威特上皮根鞘诱导牙乳头分化为成牙本质细胞形成根部牙本质。成牙骨质细胞、牙周膜纤维细胞及牙槽骨成骨细胞这3种细胞对牙齿在牙槽窝中起到支持、平衡作用,并都来自牙乳头,统称为牙周组织。牙周膜的干细胞和前体细胞具有多种自我更新及分化潜能。

2种子细胞在牙髓再生中的策略

2.1利用干细胞进行牙髓再生

利用干细胞进行牙髓再生的定义是将外源性干细胞植入宿主根管系统中进行牙髓再生。被移植的细胞或来源于宿主体内或来源于异体细胞。这些细胞经过简单分离或通过培养扩增后用于牙髓再生。由于干细胞能够对微环境变化做出反应,进行细胞分化及细胞分裂,因此干细胞治疗能够有效地修复组织缺损。有许多研究表明,体内移植牙髓干细胞或其他种类干细胞可以在异位形成牙髓样组织。Huang等的研究报道了将根尖牙乳头干细胞或牙髓干细胞植入牙根并埋入小鼠背部,可以观察到牙髓样组织形成及牙本质的沉积。Cordeiro等报道了人脱落乳牙干细胞复合凝胶植入牙片后埋入小鼠背部皮下,可以观察到血管化牙髓样组织形成。细胞移植有许多优点,如可控制移植的细胞数量及优化最适宜牙髓再生的干细胞亚群。经分选的细胞具有更强能力,促使在根管中形成神经、血管及牙本质。Iohara等报道牙髓细胞中CD31-/CD146-或CD105+细胞亚群,比其他前体细胞具有更高自我更新能力及分化潜能。一些非牙源性间充质干细胞,如骨髓间充质干细胞、脂肪来源的间充质干细胞也能形成牙髓样组织。尽管获得这些细胞会给患者造成创伤,但当牙源性间充质干细胞无法获取时,这些细胞可成为替代的候选细胞。关于干细胞移植进行牙髓再生的研究报道,主要集中于不同种类的干细胞复合支架材料,体内移植后进行原位或异位牙髓样组织再生观察的基础性工作。真正进入牙髓组织再生临床前或临床试验的研究报道较少。尽管这些基础研究工作具有科学意义,但在细胞移植技术在向临床治疗的转化过程中仍然遇到很多问题。首先,用于治疗的干细胞来源问题。如果使用的是源于非人种属的干细胞,将会由于免疫排斥的问题受到限制。具有免疫原性的细胞移植可能会引起免疫排斥及感染。细胞冷冻储存系统可能出现细胞流失,并增加额外花费。而传统组织工程技术中的种子细胞来源、培养技术、对支架的复合程度、植入体内后潜在的免疫原性、细胞活性等因素都限制了该技术的实际临床应用。

2.2无细胞移植的牙髓再生治疗

牙髓再生的临床转化,不仅要满足安全、有效两个基本条件,还应考虑到简便、实用和经济的原则。哈佛大学干细胞与再生生物学研究中心的研究发现,在多种组织再生过程中都存在体内干细胞的迁移和募集现象,称为干细胞归巢(stemcellshoming)。这些募集的机体自身干细胞都不同程度地参与了创伤愈合和组织再生的过程。现已证实,机体干细胞归巢可以通过2种完全不同的途径来实现:一种是非血流依赖性的运动,主要是近距离的细胞募集,例如缺损组织相邻干细胞龛中的干细胞可以感应损伤产生的信号分子,通过主动的变形虫样运动,到达组织缺损区域,发挥再生作用;另一种是血流依赖性迁徙,主要是远程机体干细胞龛(例如骨髓)中干细胞的动员和归巢,包括细胞感受信号刺激,动员机体干细胞龛中干细胞入血,随血流(bloodflow)远程迁徙,最后到达损伤区域局部毛细血管,穿透血管壁,参与组织修复过程。由于减少了潜在的污染、过高的成本、免疫排斥以及复杂的体外规模培养技术等缺点,利用细胞因子和趋化因子等实现细胞归巢,可放大宿主自我修复潜能,因此细胞归巢技术似乎比细胞移植具备更多的优势。现在已经证实干细胞巢/巢存在于体内很多成体组织或器官中,包括脑、骨髓、外周血、血管、骨骼肌肉、皮肤、牙齿、心脏、肠、肝、卵巢上皮和睾丸等。尽管干细胞归巢的生物机制尚未完全阐明,但归巢的干细胞参与组织修复再生的现象已经引起了学者的高度关注,并在动物研究中得到证实。Kim等学者通过细胞归巢技术观察到牙髓样组织的异位再生。他们通过对临床拔除的人离体牙进行根管预备,包括牙髓拔除及机械预备,通过高温灭菌去除牙齿中的生物活性及有机成分,采用生长因子复合胶原支架植入离体牙内,经过3~6周大鼠皮下体内移植,可以观察到全长根管内形成牙髓血管、牙本质及神经复合物。该研究首次描述了通过内源性细胞归巢技术进行牙髓再生。他们选用一些生长因子如成纤维细胞生长因子,血管内皮细胞生长因子,神经生长因子(NGF)以及骨形态发生蛋白-7(,BMP-7)用于牙髓再生。细胞归巢的含义来源于骨髓移植后,造血干细胞(HSC)在体内的迁移,从骨髓到外周最终到达干细胞龛内。细胞归巢技术的最大优势在于能够利用宿主体内的细胞进行组织再生,从而避免外源性细胞处理过程。

3生物支架材料在牙髓再生中的应用

不论是细胞移植还是自体细胞归巢进行牙髓组织再生,生物支架材料的选择都是非常重要的考虑因素。使用能维持干细胞生存以及血管神经再生的支架材料,使组织工程牙髓进入临床应用变得更为现实。牙髓组织再生的支架材料应该具有如下特征:有合适的空隙率,便于植入干细胞或前体细胞及生长因子传递营养物质;具有可控的生物降解性,植入机体内的支架材料可被自体组织取代;优良的生物机械性,可供软硬组织附着的良好的生物活性;良好的生物相容性,无免疫排斥。目前牙髓组织再生的研究多集中于异位再生。天然多聚材料因含有天然的细胞外基质成分而具有良好的生物相容性及生物降解性。Zhang等使用胶原海绵、多孔陶瓷及纤维状钛网复合牙髓干细胞进行研究,4周后可以观察到牙本质涎蛋白的表达,裸鼠皮下植入细胞支架材料6~8周后,可以看到支架材料表面有牙本质涎蛋白的表达及结缔组织再生,而陶瓷组织则有钙化组织形成。聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)和二者共聚物,是目前组织工程领域应用最广泛的材料之一。El-Backly等将从兔牙牙髓中提取的DPSC复合于PLGA上,并植入家兔皮下,12d后观察到牙骨质及管状牙本质的形成。Huang等将人SCAP及DPSC分别与PLGA复合并接种于长约6~7mm,孔径约2.5mm的牙本质管中,一端使用三氧矿物聚合物封闭1mm后植入裸鼠皮下,3月后观察发现,在管腔内充满有血管化的牙髓样组织;在牙本质管内壁上有连续的牙本质样物质沉积。这些材料的生物相容性好,降解速率可控,具有良好可塑性,能满足不同复合方法和置入条件的需要。胶原是一种天然的蛋白质,可从动物的皮肤、骨骼、韧带等组织中提取,因其优越的生物相容性、生物可降解和弱抗原性而被广泛应用于组织工程支架材料。Prescott等将DPSC联合牙基质蛋白(dentinmatrixprotein1,DMP1)与胶原支架复合后,接种于牙本质片上并植入裸鼠皮下,6周后观测到了牙髓样组织生成。通过细胞归巢技术,胶原凝胶溶液复合多种生长因子(如PDGF,FGF,VEGF等)可以观察到牙髓组织异位再生。

4生长因子在牙髓再生中的考虑

牙髓干细胞在牙髓组织中的增殖、分化、生存及活力受到多种信号分子、受体及转录因素的调控。不论采用干细胞移植技术还是基于细胞归巢技术进行牙髓再生研究,生长因子对牙髓细胞的作用均不可忽视。不同的信号通路参与调控牙髓再生的全过程,由多条信号通路交织成的调节网络在牙髓再生过程中发挥着必不可少的作用。牙髓细胞表达多种不同的生长因子,这些生长因子协同在病理生理条件下调节牙髓的血管形成及牙本质形成。血小板衍生生长因子(PDGF)是由血小板释放的生长因子,在血管形成及细胞增殖过程中发挥作用。有研究表明,PDGF能促进人牙髓组织中成纤维细胞增殖,并增强成骨细胞中VEGF表达并促进牙髓损伤部位血管形成。体内研究中,将根管处理后的人牙埋入大鼠背部,可以观察到PDGF能促进牙髓牙本质样组织形成。BMP2与VEGF是牙髓牙本质复合体中发现的生长因子,参与牙髓愈合反应过程。最近的研究表明VEGF与BMP2以剂量依赖方式相互作用,并在牙髓血管形成中发挥作用。转化生长因子在牙齿及牙本质发育过程中发挥作用。研究表明,TGF-β1能刺激Ⅰ型胶原合成,增强碱性磷酸酶活性,促进牙髓细胞增殖。Melin等学者研究表明TGF-β1参与调节牙髓组织的细胞增殖、迁移、细胞外基质形成过程。TGF-β1对根尖牙乳头来源及其他类型的细胞均有趋化作用。在细胞招募阶段,TGF-β1这种趋化性可以吸引更多的干细胞或前体细胞至牙齿受损部位。

5结语

组织工程论文范文7

关键词:OBE理念;细胞工程;课程设计

1OBE理念概述

OBE理念是一种基于目标导向的反向教学方法,教师在教学过程中要以学生为中心,以学习成果为出发点反向设计教学目标、教学过程、教学评价体系等教学环节。截至2016年,教育部高等教育评估中心和中国工程教育专业认证协会共同认证了全国高校812个工科专业,同年我国正式加入《华盛顿协议》,标志着我国工程教育认证体系与国际教育认证体系实质等效,对于推动我国工程技术人才跨境流动和执业具有重要意义。细胞工程专业作为一门实践性和应用性较强的新工科专业,亟需通过课程改革提升教学效果。

2基于OBE理念的课程目标及毕业要求

2.1课程目标

本课程旨在培养学生运用细胞工程中动植物细胞培养、组织工程、干细胞、细胞融合、细胞重组等核心章节理论知识。第一,掌握细胞工程领域相关概念、原理和技术,掌握细胞分化与全能性,动植物组织与细胞培养的基础理论,细胞融合与细胞重组概念及相关应用,克隆动物的制备技术(包括一般细胞克隆及体细胞克隆),了解转基因相关的分子生物学知识。第二,理解细胞工程各类技术(包括细胞融合、染色体工程、胚胎工程、克隆技术及转基因动物等)在现代生物技术领域的相关应用与未来发展方向,并掌握这些技术的实现工艺,能根据相关课题进行简单的工艺路线设计,培养学生具备生物技术相关领域的问题分析和解决能力。第三,通过本课程的学习,学生能查阅细胞工程各类技术最新进展及应用前景等相关资料,提升自主学习能力。

2.2毕业要求

第一,工程知识。能够将物理、化学、生物等自然科学知识应用于解决复杂生物工程问题,能够将工程专业理论知识应用于解决相关生物工程应用问题。第二,问题分析。能够通过数据研究,结合其他学科知识和工程科学基本原理分析复杂生物工程问题,并获得有效结论。第三,设计/开发解决方案。掌握生物工程专业基本技能,可针对实际生物工程问题提出相应的解决方案。第四,实验研究。能够结合生物工程相关专业技术和专业理论知识,根据对象特征,选择研究路线,设计可行的实验方案。能够结合生物工程技术和专业理论知识,对实验现象和结果进行初步分析,并制订技术优化方案。第五,使用现代工具。理解文献资料检索对于工程研究的重要性,熟练掌握并利用图书馆和数据库进行文献检索和资料查询。

3课程理论部分内容设计

A.绪论。教学内容:细胞工程的概念、研究对象和内容、发展史及其在科学技术与人类生活中的作用和任务。学习要求:掌握细胞工程相关概念、特征和发展历程;掌握细胞工程学的主要研究内容。

B.细胞工程基础。教学内容:细胞的结构、染色体与染色质;细胞周期和细胞分裂、细胞的分化和全能性;基因及转基因技术基础。学习要求:掌握细胞分化及全能性,了解转基因相关的分子生物学知识。

C.植物组织与细胞培养。教学内容:植物组织与细胞的培养发展历史;植物组织培养的概念、原理、基本流程及重要应用;植物组织与器官的生物反应器培养;植物细胞实验室培养技术;植物细胞同步化培养的方法;植物细胞生物反应器的应用;两相培养技术及固定化培养技术。学习要求:掌握植物组织与细胞培养的基础理论,通过收集文献资料及小组讨论,学会简单设计植物组织及细胞培养方案。

D.动物细胞与组织培养。教学内容:动物细胞的特点、动物细胞与组织培养的相关概念及发展历史;动物细胞体外培养的特点、培养工具及培养条件;动物细胞实验室培养技术;动物细胞大规模培养技术、生物反应器的选择及应用;组织工程的定义、生物材料的选择应用、组织培养及器官培养案例;干细胞的有关特性、种类、鉴定及制备。学习要求:掌握动物细胞的特点与体外培养生长特性,动物细胞培养技术;理解动物细胞培养的实现工艺路线;学会利用生物反应器大规模培养动物细胞。E.细胞融合。教学内容:细胞融合的概念、意义、基本过程;细胞融合技术及应用。学习要求:学会利用细胞融合技术设计一些生物制品的工艺方案,如单克隆抗体制备。

F.染色体工程。教学内容:染色体工程相关概念,包括染色体的变异、单倍体与多倍体;染色体工程技术及相关应用。学习要求:能够利用染色体工程技术设计一些生物产品的工艺路线,如无籽西瓜。

G.胚胎工程。教学内容:胚胎工程概念、胚胎工程9大技术方法;胚胎工程的重要应用———试管动物。学习要求:掌握胚胎工程技术及应用,根据胚胎工程技术了解试管婴儿的培育过程。

H.细胞重组与克隆技术。教学内容:细胞重组技术的三种基本方式;细胞重组的实现方式;克隆的概念;克隆动物的制备技术,包括一般细胞克隆及体细胞克隆。学习要求:掌握细胞重组技术,了解克隆动物的培育过程。I.教学案例。教学内容:细胞工程实际案例研究进展。学习要求:了解实际案例的设计过程。

4教学过程改革与实施

第一,教学情境创设。以日常生活中秃发患者治疗为例,创设教学情境,引导学生掌握自体移植、异体移植、组织代用品的优缺点。第二,设计任务提出。通过上述三种传统的组织器官移植方案的优缺点,提炼出理想的组织器官移植方案需满足的条件,如来源广泛、无排异反应、具有正常的生理功能、可降解等,并引出组织工程的概念及其三要素。第三,技术路线探讨。以骨组织为例分析组织工程三要素,详细分析种子细胞、生物材料、生物因子的种类与功能。介绍组织工程技术路线三种方式,学生根据技术路线图,查阅资料与文献,确定组织工程技术路线中三要素的具体材料、材料性能及合成制备方法。第四,设计结果验收。通过“情境创设—任务提出—设计思路—设计验收”教学环节的实施,结合多媒体课堂教学系统,实现传统课堂教学的翻转,提高学生对组织工程技术路线的分析与设计能力,提高利用组织工程技术解决实际问题的能力,达到学以致用的目的。

5结语

组织工程论文范文8

摘要:五邑大学根据现代纺织产业的发展趋势,以纺织工程专业实践教学模式研究为突破口,运用现代教育理论,建立起与社会经济发展需要相适应的三个“三位一体”的纺织工程专业实践教学新模式,即构建“知识+能力+素质”三位一体的人才培养模式、“实验+实训+实习”三位一体的实践教学体系和“基本技能+综合性设计+研究创新”三位一体的实验教学体系,实现人才培养与职业岗位的无缝对接。

关键词:纺织工程专业,实践教学模式,地方高校,人才培养

近年来,纺织行业国际市场需求低迷,我国劳动力成本增加,越来越多的低端纺织制造业正向越南、泰国等东南亚国家转移,且有加速的趋势,国内将留下一些高附加值产业链,如纤维原料的差别化,加工手段的高技术化,生产清洁化、高效化,产品高档化、功能化等。可见我国纺织产业升级特征日益明显,而纺织工程高等教育还没有很好地体现和适应这一变化,为此,需要做出相应的调整,包括教学模式、教学内容、教学方法等的更新[1]。

一、实践教学新模式构建的必要性

实践教学是大学本科专业教学体系的重要组成部分,是培养学生创新能力和实践能力的重要环节。实践教学的改革已纳入我国高等教育更深层次的改革范围,这不仅是现代经济社会发展对人才培养提出的客观要求,更是高校实现人才培养目标的迫切需要。纺织科学与工程是一个实践性与应用性很强的学科,实践教学在整个教学体系中占有重要的地位。特别是纺织产业的转型升级,对纺织人才的培养提出了新的要求。不少高校对纺织工程专业的实践教学在内容和模式上进行了改革探索,力求减少陈旧过时理论,增加现代科技内容,在有限的学时内使学生掌握的纺织工程知识及技能与时展同步[2],取得了不少成功经验。但各校的性质和特点不同,尤其对于地方高校的纺织工程专业实践教学体系改革还未有成熟经验可借鉴[3]。

二、目前广东省纺织工程专业实践教学存在的问题

广东省纺织工业产值位居全国前列,但是纺织工程专业教育尤其是高等教育目前还比较落后。广东省具有纺织工程专业本科学位和纺织科学与工程一级学科硕士学位授予权的单位只有我校(五邑大学)。虽然我校的纺织工程专业是广东省名牌专业和特色专业,纺织科学与工程是广东省重点扶持一级学科,还拥有广东省功能性纤维与纺织品工程技术研究中心、广东省高校功能性纺织品工程技术研究中心和广东省高等学校纺织服装实验教学示范中心等教学科研平台,纺织工程专业经过多年的发展已取得一些成绩,但在纺织工程专业教学中仍然存在一些现实问题,这些问题使专业人才培养效果与产业发展需求不一致。

1.尚未形成与纺织产业发展相适应的实践教学体系

目前,同国内其他纺织院校一样,我校纺织工程专业的实验教学基本依附于理论教学,所选用的教材和教学内容与纺织产业发展前沿存在一定的滞后。实验内容以纺织基本技能训练为主,大多为演示性和验证性实验,缺少结合企业生产实际情况的“综合性设计实验”和“研究创新型实验”。纺织专业存在的实践教学体系滞后于产业科技发展的状况,影响了学生创新能力和实践能力的培养。因此,有必要对实践教学环节展开深入的研究,对实践教学内容进行全面、系统的整合,构建起与纺织产业发展相适应的一体化实践教学体系。

2.纺织专业学生正面临生产实践机会减少的困境

纺织产业的转型升级、结构调整,使得部分长期与学校合作的纺织企业遇到前所未有的挑战,有的经营困难,有的直接搬迁到内地或者在国外建厂,有的转型生产其他产品,增加了学校安排学生进行校外实习的难度。因此,如何建立稳定的校外实践基地,是当前实践教学改革的一项重要工作。

3.纺织专业教学难以引领产业升级趋势

纺织专业教学的目的不仅是为产业发展提供人才服务,还兼有引领产业升级并为其提供智力支持的任务。目前广东省的纺织产业升级在加速,为产业找到新的增长点,提高其附加值成为广东省纺织产业发展的趋势和方向。而广东省纺织专业教学还停留在基础理论教学和实践教学相结合的阶段,引领产业升级的科研教学鲜有开展。我校作为华南地区唯一的纺织工程与科学一级学科硕士学位授权点单位,对江门市、珠三角,甚至对整个华南地区纺织产业的转型升级责无旁贷。因此在今后的实践教学中,必须增加体现纺织产业发展趋势的“研究创新型实验”。

三、纺织工程专业实践教学新模式的构建

针对广东省纺织工程专业实践教学存在的上述问题,在总结其他高校相关经验的基础上,我校从纺织工程专业人才培养体系整体出发,以实践教学模式改革为突破口,运用现代教育理论,对实践教学的培养目标、教学内容、教学体系、教学方法和手段等方面进行全方位的深入研究和整体推进,建立起与社会经济发展需要相适应的三个“三位一体”的纺织工程专业实践教学新模式,即构建“知识+能力+素质”三位一体的人才培养模式、“实验+实训+实习”三位一体的实践教学体系、“基本技能+综合性设计+研究创新”三位一体的实验教学体系。

1.人才培养模式构建

根据产业对纺织工程人才培养多元化的需求,构建“知识+能力+素质”三位一体的人才培养模式。改变理论和实践脱节的现象,实施“3+1”人才培养模式,即学生前三年在学校学习,第四学年进入企业学习。在前三年,通过开设纺织材料学、纺纱学、织造学、针织学、织物组织与结构、染整工艺学、纺织工艺设计等课程,并设置相应的课内实验及实训环节,使学生获得纺织科学基础知识、生产专业知识等。在企业学习阶段,学生要完成认识实习、保全保养实习、生产实习、纺织产品设计与开发、毕业设计(论文)等实践环节,在真实环境中学习,应用纺织基本理论解决生产中遇到的问题,逐步形成自主式、合作式、研究式学习方法,培养学生分析并解决工程实际问题的能力、组织管理能力、沟通能力、环境适应和团队合作能力等,使学生具有爱岗敬业、诚信守法、团队协作、富有质量意识和改革创新精神等素质。

2.实践教学体系构建

构建“实验+实训+实习”三位一体的新型纺织工程专业实践教学体系(见图1),三个环节环环相扣。其中,实验和实训主要在校内完成,实习主要在企业完成。(1)实践教学师资队伍建设。采用引进、培养与使用相结合的方法,建设一支具有丰富纺织生产实践经验和扎实理论知识的“双师型”实践教学师资队伍。一方面,从行业企业聘请一批具有企业经历或掌握相关职业技能的资深专家为兼职教师;另一方面,将那些没有企业工作经历、工程实践能力较弱的教师派到企业锻炼研修,以满足应用型人才培养的要求。(2)实践教学示范基地建设。我校纺织工程专业现有实习基地16个,大多是五邑地区的大中型纺织企业。在此基础上进一步扩大和完善实践教学环境,加强产学研合作,学校与实习基地深度融合,形成稳定的实践教学示范基地,满足纺织工程专业学生实践教学的需要。(3)实践考核评价标准建设。开展纺织工程专业实践教学质量评价研究,构建由校内指导教师、校外指导教师和社会共同参与的评价体系和综合应用知识能力的实践考核评价标准。

3.实验教学体系构建

遵循“淡化课程界限”的原则,将实验课从各门课程中分离出来,对原有的实验课进行融合与优化,分层设置,构建相对独立的、“基本技能+综合性设计+研究创新”三位一体的实验教学新体系,三个层次循序渐进。基本技能实验重视吸收新技术、新成果;综合性设计实验既要有系列课程各知识点的综合,又要有实验技能、测试方法的综合,由浅入深、循序渐进,逐步提高学生对纺织知识的综合应用能力;研究创新型实验要结合纺织产业的发展趋势,创造性地应用纺织科学基本原理,探讨生产实践中存在的突出问题,切实培养学生的创新能力。(1)现代纺织实验中心建设。与实验教学体系配套,加强现代纺织实验中心的建设。我校纺织工程专业实验中心涵盖纺织材料、纺纱、机织、针织、染整五个实验室,初步形成了从原料到最终产品的一条龙小型实验加工生产线,为培养应用型人才奠定了一个比较好的基础。近年来,学校又陆续投入800余万元专用于“现代纺织实验教学示范中心”建设,在设备选型和购置上充分体现先进性与前瞻性,多为数字化、自动化、智能化设备,突出功能性纺织品制备和表征等特色。这些硬件建设为“三位一体”实验教学的开展提供了保障。(2)实践教学课程建设。编写新的纺织工程专业实践教学计划、实验教材和配套使用的教学大纲。教材编写坚持“坚实基础、注重综合、强化设计、旨在创新”的理念,融入与现代纺织产业紧密相关的典型案例,具有科学性、实用性、系统性和创新性的特点。

四、结语

通过该模式的实施,我校纺织工程专业从根本上改变了实践教学作为理论教学附属品存在的局面,实现了理论教学与实践教学的有机结合。学生的实践能力得到渐进性、连贯性和系统性的培养,顺利完成了从“学生”向“工程师”角色的转换,提升了学生的适应能力和进入社会的竞争力,满足社会对纺织人才培养多元化的需求,真正实现人才培养与职业岗位的无缝对接。

作者:黄钢 贾永堂 黄美林 单位:五邑大学纺织服装学院

纺织工程专业实践教学篇2

《化纤基础》为山东理工大学鲁泰纺织服装学院纺织工程专业本科生开设的专业必修课程,自课程开设以来,笔者一直担任本门课程的教学工作,积累了较多经验。近年来,对课程进行了多方面的教学改革,取得了不错的教学效果。

1对课程特点和学生学情进行准确分析

相对于本专业其他专业课程,本课程自身理论性强、信息量大,具有“三多”:内容多、概念多、理论多,需要学生具备一定的综合分析能力。课程内容涉及有机化学、物理化学、物理学、材料学等其他学科的相关知识点,与社会生产实际紧密联系[1]。如果学生对理论课程的重视程度不够,又习惯了主要靠背诵和记忆的学习方式,这门课程会显得相对较难。另外,山东理工大学鲁泰纺织服装学院纺织工程专业的绝大多数学生是从其他专业调剂而来,内生动力明显不足。部分学生来自偏远地区,学生学习基础相对薄弱。调查结果显示,学生中持“我要学”态度的学生少之又少,不得不学的学生占大多数。而为了混张文凭不得不学习的学生中,学生自身的学习能力也参差不齐。主观上学生缺乏“我要学”的不断求知上进的内在要求,客观上来自竞争和生存的外在压力催生学生“要我学”又明显不足,加上课程本身跟其他纺织工程的专业课相比偏抽象,因此学生难免望而生畏。如何让不愿意学的学生端正学习态度,养成良好的学习习惯,加强自律意识,学会约束自己是每一个专业课老师面对的难题。通过跟其他高校的交流发现,这个问题不只是对山东理工大学鲁泰纺织服装学院纺织工程而言是个难题,对东华大学、江南大学等著名纺织服装类高校也是棘手的挑战。

2确定课程综合改革整体框架

在课程学习前,紧扣纺织工程专业人才培养目标,在学情调研基础上,以学生为中心,确定教学目标,对教学内容重新进行分解和组合,确定教学内容,注重随时丰富教学资源,把教师的“教”和学生的“学”进行有机融合,真正做到教学相长。在教学过程中采取多种教学方法和手段,加强对学生的学习过程管理,同时对考核方法进行改革,提高过程考核比重。通过这些手段的运用,达到课程预期,提高教学效果。

3教学综合改革过程具体实施

3.1确定课程教学目标

本课程的教学目标为学生通过学习能够能掌握高分子的基本概念、高分子的聚合反应类型及机理,对高分子的链结构、聚集态结构高分子的溶液性质有初步了解。同时,能够掌握高分子溶剂初步选择原则,了解纺丝基本原理与方法,能对纤维纺丝工艺进行初步设计,初步建立结构与性能之间的联系[2]。此外,还要求学生能够了解几种常见民用化学纤维和高性能纤维的基本性能、主要质量指标及生产方法,了解纤维表面改性的机理和方法,进一步加深对纤维结构和性能之间的内在关联性的认识。

3.2改革教学方法和手段

为了达到课程教学目的,需要对教学过程进行认真设计,教学设计中应充分体现以学生为中心的理念,突出学生的主体地位和教师的引导作用,促进师生之间、生生之间的交流、互动、合作,培养学生解决问题和分析问题的能力,提高学生的综合素质。为了达到课程教学目标,在教学过程中采取了多种教学方法及手段。传统教学与多媒体教学结合法:板书和多媒体教学相结合,由于高分子结构复杂,较难理解,采用实物、三维动画等,提高课堂教学信息量,增强教学的直观性。任务驱动教学法:在每一部分教学内容开始之前,先讲述这一部分中学生通过学习要解决的问题,并根据要解决的问题给学生布置任务,使学生带着任务去学习。问题引导教学法:用问题驱动教学,引导学生学会分析问题、解决问题,激发学生的学习热情、调动思维活力、加强讨论交流、引导探究活动,增加自主学习,促进学以致用和创新活动。讨论式教学法:根据教师提供的教学资料,在教师的组织和引导下,积极参与课堂讨论,从而实现教与学的互动。增强学生思维的灵活性,提高学生交流、沟通的能力。线上教学:提供丰富的教学资源,在网络平台上自主学习任务单和学习指导,督促学生进行自主学习,每天均安排值班教师在线答疑,及时解答学生的问题。

3.3针对“三多”,梳理教学内容脉络,厘清知识内在主线

抓住“结构-性质-应用”这一主线,注重基本知识的讲授。着重加强学生对高分子基本概念、原理和方法的掌握,结构决定性质,性质决定用途,用这条线将高分子结构、性能和应用的关系串起来,避免知识点的杂乱无序。在教学内容的选择上,将本课程内容分为高分子化学基础、高分子物理基础、民用纤维、高性能纤维等四个主要部分,将高分子的基本概念、自由基聚合、自由基共聚和逐步聚合等经典的高分子理论作为高分子化学的重点,将高分子的链结构、聚集态结构、溶液性质、力学性质作为高分子物理的讲解重点,将民用纤维和高性能纤维的应用作为实用纤维的重点,尽量做到重点突出、主次分明。力争通过对全课程内容进行归纳整理,对知识点进行重组和精炼,在有限的学时中提高教学效率,改善教学效果。

3.4养成高效学习方法

在课程一开始,就告诉学生本课程的重点及难点,提醒学生重点学习高分子的基本概念及分类,掌握聚合反应分类及特征,掌握高分子的结构分类及内涵,主要围绕着重点和难于理解的内容进行。学习本门课程时,时时提醒学生务必注意课前自主学习,对重点和难点做到心中有数,提高上课效率。课堂上聚精会神,不开小差,力争弄懂弄通;积极参与课堂内的全部学习活动,善于多角度验证答案。课后加强复习,认真完成作业,弄明白强新旧知识之间的关联和对比,及时复习巩固。授课时,每节课开始前先通过小测验、提问等回顾上次课内容,然后告知学生本节课重点。在讲授过程中针对这部分重点内容重复讲,结合实例举一反三,不怕多讲,就怕讲不够,学生理解不透。临近下课时对本次课的内容进行总结,尽量做到言简意赅,条理分明。每章结束后及时进行复习,从“结构-性质-应用”这条主线进行知识点的回顾,同时结合高分子的社会发展现状扩充相应信息,拓宽学生的知识面。

3.5改革考核方式,加强过程考核

本课程采用了线上和线下两种考核方式有机融合的考核方法,进行了从提交课程论文,到专题演讲,到卷面考试等不同尝试,目的在于通过选择适当的评价方法,达到了解学生真实学习状况的目的,从而更好地完成课程的教学目标,实现对自己教学有效性的监控。目前这种考核方式综合了课程多个环节,如出勤(5%)、课堂提问(5%)、小组表现(5%)、平时测验(5%)、课堂笔记提交(10%)、作业(20%)、期末考试(50%)等,每部分各占一定比例,这样能够较为真实地反映学生学习的程度和效果。出勤环节考察的是学生的学习态度,态度不端正,后面的一切手段都收效甚微。课堂提问和小组表现考察的是学生是否基本概念清晰,解决问题的方案是否正确、合理,能否提出不同的解决问题方案,是否积极参与小组讨论及课堂交流,能否充分展示小组成果,是否能够流利地回答教师和同学的问题。作业主要考核学生对每个章节知识点的掌握程度。平时,不定期进行小测验,考察的是学生对当堂课程重点知识和本章学习重点的掌握情况。通过课堂笔记,一方面督促学生及时记录当堂课程主要内容,一方面也是对学生出勤的考察。期末考试考核的是学生对本课程基本概念、基本原理等知识的理解和掌握程度。

4结语

通过几年的教学实践和不断完善,本课程基本实现了预定教学目标,学生对化学纤维的结构和性能之间的关系有了正确认知,牢固建立起“结构”与“性能”之间的对应关系,具备一定的科学素养,为将来从事纺织及高分子材料的开发、研究、加工、改性及应用等奠定基础。与此同时,本课程还有进一步提升的空间,如课程的教学资源还可以进一步完善,学生的过程考核方式也可以继续进行探索。更重要的是,如何提高纺织工程专业的吸引力,使广大学子真正热爱纺织、实现从“要我学”到“我要学”的跨越,这是一个全社会都需要认真思考的事情。

作者:贾曌 魏文静 单位:山东理工大学鲁泰纺织服装学院

纺织工程专业实践教学篇3

培养大量的适应经济社会发展需要的高素质具有实践能力的应用型人才,不仅是我国经济转型和结构调整的迫切需要,而且是高等教育事业进一步优化结构、健康发展的内在要求。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2010—2020年)》明确提出高教要适应国家和区域经济社会发展的需要,建立动态调整机制,不断优化高等教育结构,重点扩大应用型、复合型、技能型人才人才培养规模[1]。纺织工业在我国国民经济中占有非常重要的地位,纺织工业“十二五”发展规划明确指出,要由纺织大国转变为纺织强国。为实现这一目标,纺织企业急需具有综合实践能力的高素质人才。在我国纺织行业发展的关键时期,纺织工程高教无疑将肩负着十分重要的历史使命。

一、加强纺织工程专业实践教学的必然性

1.提高学生实践能力是我国纺织产业发展的需要。

随着全球经济的发展,我国纺织产业正在进行艰难的转型,人才的匮乏已经成为很多企业的心病。根据当今纺织科学和生产技术的发展,纺织工程专业人才的特征包括三个方面:(1)掌握较扎实的基础理论和专业知识;(2)具有较强的实践动手能力,具有一定的技术创新意识和能力,能够直接参与企业一线技术创新,解决企业实际面临的工程技术难题;(3)掌握必要的多学科知识,能够较好地解决技术活动中所涉及的经济、管理和法律等方面的问题[2]。因此,培养高素质具有实践能力的纺织人才是纺织产业发展的需要。

2.加强纺织工程专业实践性教学是我国纺织高等教育发展的要求。

纺织工程专业的高教主要是为纺织生产第一线培养具有一定纺织理论基础、掌握一定纺织生产技术,同时具有实践能力、创新精神和创业精神的高素质人才。所以,实践教学和理论教学是纺织高等教育人才培养的两个重要环节,理论教学不能代替实践性教学,两者不可偏废[3]。由各实践教学环节有机地组织起来的实践教学体系在强化学生的纺织工程意识、增强思维和创新性能力等方面具有其独特的功能。加强实践性教学,增强学生的实践能力,已成为培养和造就知识深厚、能力强、素质高的人才的必然要求。

3.培养具有综合实践能力的人才是纺织高校应对激烈竞争的现实选择。

据人力资源和社会保障部的调查统计,2012年全国有680万大学生毕业,大学生就业形势严峻,而且将是一个长期态势。受国内外各种因素的影响,纺织行业发展也是时好时坏,纺织专业学生就业形势不够稳定。在现实主义的引导下,就业前景无疑成为家长和学生选择学校及专业最主要的影响因素。那些能够培养具有综合实践能力人才的高校和学生能在企业顺利获得岗位的高校将在学生生源争夺和就业竞争中取得优势。所以提高学生的适应能力、综合实践能力,从而保证就业率和就业水平已经成为纺织高校的现实选择。

二、纺织专业高等教育实践教学中存在的问题

1.教学计划中理论教学学时多,实验、实践教学学时少。

根据对几所高校纺织工程专业培养计划的分析,各教学环节所占学时比例大致为公共基础课33%,学科基础课24%,专业课16%,选修课7%,集中性实践环节20%,另外理论课课内实验平均约占理论课学时8%左右。目前,各纺织高等院校纺织工程专业各种实践环节及学时大致如下:专业实验主要有纺织材料学实验(平均32课时)、织物结构与设计实验(平均32课时)、纺织测试技术实验(平均16课时)、现代棉纺技术实验(平均16课时)、现代织造技术实验(平均16课时)和针织学实验(平均8课时);专业课程设计为纺纱产品设计和织造产品设计(平均2周);专业实习主要有认识实习(平均2周)、棉纺专业实习(平均2周)、棉织专业实习(平均2周)、生产实习(平均4周)、毕业实习(平均4周)、试纺试织(平均2周)和做毕业论文(平均14周)。可以看出,实验实习等实践教学学时较少[4]—[5]。

2.实验教学依附于理论教学,设计性、综合性实验少。

从所开出的实验课程及实验项目可以看出,实验内容没有结合纺织工程专业实践性强的特点,如纺织材料学实验,大多是根据理论课的内容,有关纺织材料性能验证性的实验较多,而对纺织材料进行具体成分分析等内容较少;实验操作和步骤与纺织企业的实际情况也有差异;纺织测试技术实验偏重于验证各种通用传感器的原理,而没有针对在纺织设备及仪器中各种传感器的设计性实验;现代棉纺技术实验、现代棉织技术实验和针织学实验都存在着内容不够全面、不贴近生产实际的问题,有关产品质量测试实验多,而关于生产工艺的实验很少。

3.实习经费不足,实习基地建设困难。

认识实习、专业实习、生产实习、试纺试织和毕业实习都涉及实习经费和实习基地的问题。在经费不足的情况下,学生不能全面了解各地各类纺织企业的情况;各纺织企业多为私有性质或股份制企业,学生实习不能给他们带来明显利益,反而会带来影响正常生产秩序和安全等问题,因而企业领导人对学生实多没有积极性,目前主要靠一些教师的同学或师生关系勉强维持。实习基地的不够稳定,造成专业实习、生产实习和毕业实习不能顺利落实。

4.实习内容不实,管理不严,导致教学质量不高。