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Abstract: Solar cell film has been widely used in the production of flat panel displays. And the ITO film is one of the most widely transparent semiconductor films. This paper mainly studied the melting law of ITO film under ultrashort wave laser ablation. Through a series of laser experiments, this paper aimed to identify the basic physical mechanisms and melting and ablation process of ITO film in the far-infrared laser. After the experiment, this paper identified the melting threshold energy density and the melting rate under different laser energy density and the relationship between the film thickness and the threshold energy density.
關鍵詞: 太陽能電池;ITO薄膜;激光直寫技術;超短波激光燒蝕;閾值能量密度
Key words: solar cells;ITO film;laser direct writing;ultrashort wave laser ablation;threshold energy density
中圖分類號:TH11 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)31-0032-03
0 引言
在平板顯示器和太陽能電池的生產中透明導電薄膜的工業應用是不可缺少的——而這兩大市場元素正在快速成長起來。工業上人們可以在此類薄膜上設計安裝各類電路圖,而這類薄膜在可見光范圍內具有很高的透光率。
為了使ITO薄膜的優良性能得到應用,工業上需要將其進行剪裁,從而得到所需要的功能結構。半導體工業中剪裁ITO薄膜的傳統的工業方法利用所謂的濕法刻蝕法。而此方法需要各種不同的制造平臺,大型昂貴的機器設備,使用有毒化學物質。全球平板顯示器市場上價格的競爭使得制造上不得不需求新的制造方法。
據現存的等離子平板顯示器生產工藝顯示,濕法刻蝕的生產中,單單一個生產平臺就至少需要6個工作站,而每個工作站只能加工最多7個2160×2460mm大小的平板玻璃毛坯。然而每個加工站的花費就要達到幾百萬美元之多,而單個薄片步進需要花費大約12美元左右。每套模型設備價值大約100百萬美金,此外,濕法刻蝕需要對有毒作物,酸性化學材料進行處理,以免對環境造成污染。
于此相比較而言,激光快速圖案成型工藝在平板顯示器的生產中只需要兩個加工站就可以完成所有的加工程序:其中一個應用于平板顯示器的加工,而另一個應用于玻璃基體的沖洗。據估計,工業上應用的激光快速圖形成型機,單臺花費不到6百萬美元——大大節省了設備成本。不僅如此,另外一個好處在于:應用此種方法可以省去大量的生產步數——有效的省去了三分之二加工步數——包含激光快速圖案成型模型在內的花費最多也只不過幾千美元而已。而且快速激光圖案成型工藝是個干加工工藝過程,在第二步玻璃基體的洗滌中,也是采用蒸餾法進行操作——這就避免了對有毒洗劑和酸性化學物質的使用,也大大節省了用于對此類物質進行處理的花費。而此技術最杰出的貢獻在于,它克服了濕法刻蝕工業在加工大型平板中刻線不一致的加工缺陷[1][2][3][4]。
本論文中將要對高頻率皮秒激光下基于玻璃基體上的ITO薄膜材料的燒蝕過程進行研究。實驗中將采用遠紅外激光(1064nm)。激光實驗結束后還將采用在一系列光學儀器對靶材進行觀察和分析,比如,這其中將使用掃描電子顯微鏡和白光干涉儀。
而本論文的主要目的在于找出基于玻璃基體上的ITO薄膜在高頻率激光燒蝕下的關鍵熔化閾值。此外,在ITO薄膜圖案成型過程中的加工系數也將在論文中進行優化,以求在能量消耗最少的情況下得到最好的加工質量。具體的說,在ITO薄膜燒蝕過程中所需要的最佳的激光刻蝕速度和激光能量,既能夠將ITO材料完全移除,又不對玻璃基體造成損傷。
ITO薄膜在皮秒時間域內的激光燒蝕實驗:
本章主要通過實驗的方法對ITO薄膜在皮秒激光燒蝕下的過程及規律進行研究。實驗過程分為兩個部分,遠紅外激光實驗和紫外光激光實驗,本文基于實驗數據對ITO在兩種不同波長激光下的燒蝕過稱做了總結,找出二者之間的異同。在本章的最后,將給出ITO和玻璃在1064nm和355nm波長下的物理性能。
1 實驗設置
實驗設置由激光器以及一系列光學儀器組成。光束放大器beam expander,反光鏡mirror,激光掃描器scanner,移動平臺motion stage。另外不可缺少的還有電腦控制設備和相關的軟件,用來控制激光束和移動平臺。激光從激光器發射出后,被放大器進行3倍放大,再通過一系列的反光鏡被引入到掃描器中,通過電腦軟件可以控制激光器在靶材表面的移動。另外,用來分析和測量熔化斑點直徑的儀器和方法也將在本部分進行簡單介紹。而在分析過程中,光學顯微鏡,白光干涉儀以及掃描電子顯微鏡也是不可缺少的。
該系列實驗中使用的是HYPER RAPID 25激光器,由Lumera Lasers GmbH設計制造。該儀器屬于全固態被動鎖模側泵大功率Nd:YVO4激光器,能夠產生50MHz頻率的皮秒激光。激光脈沖頻率可由電光調制器(EOM)中的定位裝置進行調節。輸出頻率在200kHz與1000kHz之間。激光器基本波長為1064納米(遠紅外光)。通過二次和三次共諧產生器(SHG和THG)可產生532納米(綠光)和355納米(紫外光)波長的激光。因為激光器發射的是TEM00式激光,因此該激光束可以用高斯光束進行描述。
激光器,掃描儀,以及平臺都由電腦上的特殊軟件進行控制和調節。該軟件控制掃描速度和位置,激光能量和激光頻率,以及平臺的移動位置。有了該軟件,可以將ITO薄膜剪裁成工業上所需要的功能結構。此外,在工業生產中,不同的生產上使用不同格式的數據文件,而該軟件能夠兼容多種格式的文件,甚至圖片格式也可讀取。因此,可將復雜形狀的圖案存儲為圖片格式,由該軟件直接讀取,從而實現對ITO材料復雜圖形的加工。
2 ITO薄膜的單脈沖激光實驗
在論文的本章節中將對所有實驗進行描述并對實驗結果進行討論和分析。其中第一小節將對實驗中使用的重要參數和公式重點解釋。在隨后的小節中將對不同厚度ITO薄膜靶材在不同波長激光下的熔蝕中的表現進行描述和討論。首先將重點討論單脈沖激光燒蝕實驗的結果,該實驗中所需要的輸入能量密度的計算方法,移除ITO材料所需要的閾值能量密度,以及ITO薄膜的光滲透深度。
實驗過程:整個單脈沖實驗的目的在于計算出能量密度值,閾值能量密度值和光滲透深度系數。此外,通過該實驗可以對ITO材料在不用波長激光下不同的熔化規律得到直觀的了解。所有的單脈沖實驗全部采用的激光掃描速度。利用該速度可以確保熔化斑點能夠相互分離開來?;诿}沖頻率達到了200kHz,因此最大半徑為40?滋m的熔化斑點可以保持相互分離而不重疊。所得到的熔化斑點的半徑由白光干涉儀進行測量。在儀器的幫助下可以得到熔化斑點關于半徑和深度的信息。有了這些數據就可以計算出ITO材料光滲透深度值。
在該實驗中所有樣本靶材使用范圍從0.4J/cm2到13.2J/cm2能量密度的激光進行輻照。激光將從ITO靶材正面入射。從能量密度為0.64J/cm2開始,實驗中得到的ITO靶材表面可以觀察到熔化的斑點。熔化深度隨著能量密度的增加而提高。在能量密度為2.33J/cm2時只可以得到部分熔化的斑點。而當能量密度從3.52J/cm2開始可以清楚的觀察到,ITO材料在熔化斑點中心部分可以被完全移除。該中心部分的半徑隨著能量密度的增加而增加,然而當能量密度甚至達到13.20J/cm2之高時ITO材料熔化斑點的周邊仍然沒有被移除。當能量密度為5.20J/cm2時,未能熔化的邊緣寬度為10.4?滋m,而當能量密度為13.20J/cm2時該邊緣寬度為10.95?滋m。而熔化斑點的深度隨著能量密度的提高成步進式增加的趨勢。在ITO材料被完全移除之前,可以觀察到熔化深度隨著能量密度的增加在40納米到60納米范圍之間增加。實驗中甚至使用更高密度的能量時也沒有對玻璃基體造成損傷。
接下來,在這一段中將重點研究ITO薄膜熔化閾值的計算方法。這里本文使用30號樣本舉例進行講解。
圖1為遠紅外激光實驗中樣本熔化斑點半徑值平方與不同能量密度之間的關系曲線圖,實驗中激光由ITO正面方向入射。從該曲線圖中可以清楚的觀察到,由直線逼近方法得到的直線斜率,以及Y軸截距分別為322.46 和 579.58。熔化閾值能量密度就可以按照前文所介紹的方法計算出來。經過計算可以得到結論,基于玻璃基體之上的ITO薄膜材料在遠紅外激光脈沖下的熔化閾值能量密度為0.573J/cm2。
通過這種方法,所有樣本靶材(Nr.2-Nr.42)的熔化閾值能量密度就可以全部被計算出來。而通過這些不同樣本的熔化閾值能量密度,就可以做出不同ITO薄膜厚度與相應熔化閾值能量密度之間的關系曲線圖。
由曲線圖2可以清楚的看到,閾值能量密度隨著樣本厚度的增加而成遞減趨勢。從樣本2到樣本20,閾值能量密度隨著ITO薄膜厚度的增加迅速遞減,樣本20到樣本42之間,閾值能量密度并不隨著ITO薄膜材料厚度的變化而變化,而成相對穩定的趨勢。
3 ITO薄膜材料在遠紅外激光下的熔化規律
正如前文所提到的,ITO薄膜材料在不同波長的激光下呈現出不同的熔化規律。在前幾年中已有一些論文對基于玻璃基體之上的ITO薄膜材料的激光熔化規律進行研究,而所有研究結果都一致顯示,在1064納米波長激光下,ITO薄膜可以用過熱蒸發被完全移除。通過對ITO薄膜靶材表面溫度的數據模擬,人們發現,在該波長激光下,ITO材料的表面溫度可以被加熱到沸點之上。在遠紅外波長激光下,樣本靶材只有ITO薄膜材料吸收光子后被加熱,因為在該波長激光下,玻璃材料被完全透射并不吸收光子。
參考文獻:
[1]M. Y. Xu, J. Li, L. D. Lilige, P. R. Herman, "F2- laser patterning of indium tin oxide (ITO) thin film on glass substrate", Applied Physics A, vol. 85, no. 1, pp. 7-10, 2006.
[2]H. W. Choi, D. F. Farson, J. Bovatsek, A. Arai, D. Ashkenasi, "Direct-write patterning of indium-tin-oxide film by high pulse repetition frequency femtosecond laser ablation", Applied Optics, vol. 46, no. 23, pp. 5792-5799, 2007.
1.1 課題研究的理論依據。英國著名生物學家達爾文有這樣一句名言:“有價值的知識是方法的知識”。一個人只有掌握了學習方法,具有了學習能力,他的一生才能不斷獲得新知識,才能適應社會發展的需要。
國家頒布的《基礎教育課程改革綱要(試行)》中指出:“改變課程實施過于強調接受學習,死記硬背,機械訓練的現狀,強調學生主動參與,樂于學習,勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力,獲取新知識的能力,分析和解決問題的能力以及交流合作的能力。”
1.2 課題研究的現實依據。我校是一所農村中心小學,本校五、六年級學生,百分之九十的學生都來是自本地的嘉絨藏族學生,在課堂上對老師的依賴心理比較強,許多學生存在“要我學”的心理,缺乏自主學習意識,實踐操作能力不強,甘當倉庫、容器。為了改變學生學習方式,培養學生獨立獲得知識的能力。提出培養嘉絨藏區學生數學自主學習能力的研究,充分發揮學生的自主性、主動性和主體性。
2.課題研究的目的
2.1 改變以教師為中心、課堂為中心的局面、改變學生以單純地接受教師傳授知識為主的學習方式。
2.2 引導學生建立具有個性的數學自主學習模式。
2.3 培養嘉絨藏區學生數學自主學習能力。
2.4 教師要成為學生學習的組織者、引導者和合作者建立新型的師生關系。
3.課題研究的方法步驟
本課題我采用了理論研究法、調查法、經驗總結法、行動研究法。研究分成了3個階段:準備階段;實施階段,了解學生的自主學習數學的能力,總結和整理教學中存在的問題,分析成敗得失;學習有關自主學習的理論知識,初步形成在數學課堂教學中嘉絨藏區學生數學自主學習的模式,并在日常教學中不斷實踐、反思、修訂,從而培養嘉絨藏區學生數學自主學習的能力;總結階段。
4.研究結果及分析
4.1 形成具有特色的嘉絨藏區學生數學課堂自主學習模式。
4.1.1 導入部分。教師為新課學習創設情境、創設懸念,喚起學生的有意注意,引起學生對學習內容的好奇心;學生通過比較、思考、問、答或操作等;明確學習目標,激發學習數學的興趣。
例如:在教學《正方體表面積的計算》時,我什么也沒說,先給每人發了一個小正方體,還沒等我開口,有同學已經開始問老師“發小正方體干嘛?”還有同學小聲的說“玩”。教師抓住機會回答“對玩,比一比你在玩小正方體中能發現些什么?如果不能再看看教材35頁的內容,看看你能發現什么?教師的話音剛落,全班學生都積極的動了起來。
4.1.2 引導學生發現。教師在備課時設計學生重點應發現什么,那些知識不容易發現。教學時要不斷的引導學生去發現。學生填寫數學自主學習卡,進行自主學習。記錄自己的發現、怎樣發現的、新知識與那些舊知識有關系及自己解決不了的問題。
4.1.3 例如:《分數的基本性質》的教學重點就是要讓學生發現分數的基本性質。分數的基本性質中“分子分母同時乘或除以相同的數分數的大小不變”,這點容易發現,也容易理解,而“0除外”這一點不容易發現,因此教師在教學設計中重點設計怎樣讓學生發現0除外。在學生自主學習時教師適時引導學生,分子分母同時乘或除以0時,分數的大小有變化嗎?學生通過舉例、計算發現分數的大小變了。
4.1.4 集體交流。學生進行討論,互相交流不同的發現和看法,以及各自的自主學習法,教師參與到學生的交流之中。
4.1.5 質疑。提出自主學習過程中弄不清楚的問題;對其他同學的發現進行質疑,師生共同討論進行解決。
例如:在一堂《小數乘小數》課中,田金香同學提出“056×0.04=0.0224中怎么積比因數小了,積不是一定大于因數嗎?”教師沒有急著回答,而是鼓勵學生們自己解決,這是平時最調皮的羅讓扎西得意的站起來說:“0.56×0.04=0.0224是對的,因為0.56×1=0.56,而現在乘的是一個比一小的數,它的積當然就比因數小?!边@時教室里多了幾聲“哦”。教教師一定要相信學生,學生能解答的就一定讓學生自己解答,多給學生自主學習的機會。
4.1.6 評價。評價落實在差異發展和個性發展上,學生自我評價,生生評價,采用自評與互評相結合,建立自我激勵的評價機制。激活了課堂,激活了學生,課堂充滿了生命的活力。教師適時評價。
在一堂《小數乘小數》課中,格桑初同學這樣評價田金香同學,“你真仔細,我只發現了計算方法,但沒比較積和因數的關系,我要向你學習,在自主學習時認真仔細?!?/p>
教師對學生的見解做精要的點評,捕捉學生靈光閃現的思維給與從分肯定。由于每個學生有均等發言的機會,擴大了學生的課堂參與度,增加了每個學生學好數學的信心,逐步建立起了學生自主學習數學的意識,提高了自主學習的能力。
4.1.7 延伸當堂拓展訓練:設計一定層次的練習題,學生完成練習。
4.2 設計嘉絨藏族學生數學自主學習卡。本地區嘉絨藏族學生的母語與漢語言有一定的沖突,造成學生數學學習能力較差。結合學生的特點,課題組設計了適合本地區學生簡單實用的數學自主學習卡 。自主學習卡主要有以下幾個欄目:(以《同分母分數加減法》為例)
4.2.1 “我發現了”。設計目的是在課堂教學中,教師把時間、空間還給學生自主的學習數學。學生通過把自己的發現填寫在這欄,培養學生自主學習數學及整理知識的能力。
4.2.2 例如田金香同學通過自主學習在這爛中的填寫如下“同分母分數加減法是只用分子來加減,比如:1/5+4/5=5/5=1,在這道算式中我們就只用加分子1和4。4/5-3/5=1/5,在這道算式中我們就只用加分子4減被減分數的分子3。同分母分數的減法和加法都只用分子來相加或相減。分數加法的意義和分數減法的意義相同”。通過這一欄的填寫,可以看出她基本掌握了本節課的知識點,并能舉例說明。但在表述上需要進一步規范。
4.2.3 “我是這樣做的”。這欄的設計是讓學生把自己是怎樣發現這些知識的方法,進行總結,一一填寫,逐漸積累和總結自主學習的方法。田金香同學在這里她的寫到:“一、認真閱讀課文中的例子了解其中的意義;二、觀察后總結出發現;三、如果有問題便請老師和同學幫助;四、完成例題?!睂W生自己總結出了她是怎樣開展自主學習的,采用了哪些學習方法,并很有條理的加以說明。
4.2.4 “本課的知識與這樣的知識有聯系”。找到新課與舊知識的聯系,學會運用知識進行遷移,突出教學重點,突破教學難點,增強自主學習的自信心。
袁紫雯同學在這欄中寫到“(1)本課的知識與整數的加減法有聯系。(2)本課的知識與分數的意義有聯系。(3)本課的知識與約分有聯系。學生通過主動思考,大部分能梳理出本課知識與前面所學的知識間的聯系,綜合運用舊知識,進行新知的學習。學生大都能從中體驗到一定的成就感,從而快樂學習。
4.2.5 “唉,我還有個問題?”。將自己不能解決的問題提出來,與同學、老師共同解決。
羅讓扎西同學有三個問題,(1)在進行分數的加法和減法時,分母是不是不用管?(2)分數的加法和減法的結果,可以約分的要不要約分?(3)當分子相同分母不相同時,能不能相加減?這些問題,在課堂上,基本上是讓能解決這些問題的同學幫助羅讓扎西進行解決,同時,讓全班同學進一步加深對這些問題的認識和理解。
4.2.6 “我真棒!”。課堂評價的嘗試,對于學生認識自我、樹立自信是十分重要的,評價是學生學習的催化劑。激活了課堂,激活了學生,課堂充滿了生命的活力。
又如讓此節課同學是這樣評價自己的“今天通過自主學習,從分掌握了同分母分數加減法,并能合理運用在日常生活當中,我可以得意地說我是打敗天下無敵手,超級棒。”
5.成效分析
【關鍵詞】交叉學科 科研創新 電子科學與技術 人才培養
1 引言
交叉學科是指在科學研究中,發生了兩門或兩門以上學科間理論的交叉、融合和滲透,形成具有內在邏輯的、獨立的知識體系的學科。交叉學科已經成為當代科學發展的時代特征,是產生創新的沃土,是科學發展的必然趨勢[1]。
河南工業大學是一所以糧深加工與綜合利用、糧食機械與儲運、糧食經濟為特色,工學、理學、經濟學、管理學、文學、法學、農學等7大學科協調發展的多科性大學。我校的信息學院電子科學與技術專業是在電子信息工程專業基礎上,進一步拓寬專業,為滿足社會人才需求的發展趨勢而設立的。新專業進一步完善了專業知識結構,加強電子信息基礎、重視外語能力、計算機應用能力,研究開發與設計能力的全面培養,為培養高水平和高素質的高級工程人才打下堅實基礎。
2 交叉融合學習,促進學科發展
2010年4月,河南工業大學首屆教師專業知識交叉融合學習班開班。共設5個系列專業知識講座,涵蓋糧油、土建、信息、經濟等多個方向,由我校相關專業領域教學一線的教授主講。迄今已經開辦多場講座。舉辦學科交叉研討與培訓班,是我校探索教師培養工作新途徑的一次積極嘗試,通過研討和培訓,促進相關專業教師了解不同學科的發展態勢與需要,把基礎理論與自身原有專業知識、學科研究思路相結合,挖掘科研深度,創造高水平教研成果。是我校大力加強師資隊伍建設的一項重要舉措,旨在讓廣大教師更好地了解不同專業的研究狀況及發展態勢,開闊學術視野,拓展學術思路,進一步提升教師的創新能力,為學術交流和合作研究搭建良好的平臺。
就電子科學與技術而言,當今科學技術的迅猛發展,極大地豐富了本專業內涵,使傳統的電子科學與技術學科與其他學科如信息學科、材料學科、能源學科、自動化學科和儀器儀表學科的邊界越來越模糊,相互的聯系越來越緊密。以本校主設專業為例,電子測量技術在糧食檢測、食品加工、倉儲、化工等方面的應用,電子通訊設備在工業生產、日常生活中的應用都很值得研究,加強各學科間的溝通交流是很有必要的,也是切實可行的。
交叉融合學科學習班結束后,教師之間的交流很廣泛。信息學院與糧油食品學院、經濟貿易學院、土建學院分別在儀器檢測、圖像處理、數據處理等方面進行了熱烈的討論,各學院在講座時,就專業交叉方面、本專業無法解決的疑難問題一一列出,激起廣大教師濃厚的興趣。一系列科研課題相應設立,在學校特色糧油食品方面,分別就地溝油、礦物油電子檢測設備、黃曲霉素檢測及圖像數據處理、糧食儲藏過程蟲害檢測、霉變檢測、糧倉溫度控制等方面成立跨學科課題組。
3 培養創新人才,促進教師學生共同發展
學生只有掌握了廣博的知識和深厚的理論基礎,才有可能創新。因此,在進行復合型人才培養時應盡可能通過教學和科研實踐拓寬他們的知識面,引導和指導他們在進行科學研究的過程中盡可能運用多學科進行綜合研究,開闊他們的視野。教學的過程是各系教師知識綜合、匯流并更新的過程。專題講授是主要的教學形式,并采用“滲透式”的教學方法。而滲透式的方法不講究按部就班、循序漸進,它允許跳躍,這是研究前沿學科必不可少的一種方法。結構上側重于本校的特色專業,打破原以學科專業或系所為獨立研究單位的格局,有機地進行學科間的交叉。
在教師制訂課程教學計劃時,要根據社會發展和經濟建設的需要,不斷調整各門課程的學時比重,其專業面向不僅要適應電子科學與技術學科密切相關的行業,也要適應電子科學與技術學科的邊緣或交叉行業,使學生具有較寬的知識面和交叉學科方面的創新。所以相對寬厚的電子科學與技術的理論基礎和豐富的知識面是創新能力培養的前提。學生在四年的學習中,其專業面向不僅要適應與電子科學與技術學科密切相關的行業,也要適應電子科學與技術學科的邊緣或交叉行業。所以,加強基礎是拓寬專業面向的前提。以交叉研究促進創新人才的培養,而創新人才又反過來促進交叉研究的運用。
如何提高創新人才培養,筆者總結幾點建議:
(1)成立團隊,加強團隊合作精神
利用學校學科齊全、以特色學科為依托的特點,在優化學科結構的同時,成立具有交叉學科性質的團隊,建立一批跨學科的研究中心。時代呼喚團隊合作,團隊合作精神在科研中是必須的。創新型人才一定有著強烈的團隊意識和精神,通過團隊合作完成創新目標的過程是在多學科交叉中培養創新型人才的優勢條件。在創新型人才培養過程中,跨專業導師組(導師團隊)來聯合指導一個學生團隊是一個非常有效的途經,各個學科專業發揮特長,所需各專業資料相對齊全,容易形成完整的科研項目與方向。
(2)加強導師隊伍建設
借助信息技術發展交叉學科,改造傳統的理論學科,開拓新的學科領域。導師培訓要制度化和專業化。導師是人才培養之本,一流的師資才能培養出一流的人才。通過專業性培訓不斷強化以培養人才為導向、以項目為手段的創新型人才培養理念,同時各學科積極交流人才培養技巧。鼓勵學科交叉團隊建立,建立導師組聯合指導機制。學科交叉成績往往難以立竿見影,團隊攻關更需要經費支持。建立專門基金從財力上支持交叉合作研究,改建導師制度,鼓勵多導師聯合掛名培養綜合創新型人才。
(3)培養人才,促進教師教研雙收
要成立團隊,就要求教師首先刻苦進行創新型學習,全面掌握相關學科動態,主動了解與課題目標相關的知識和信息線索。各高校為此搭建技術、科研平臺,改善研究條件,加快師資隊伍培養,促進學科發展。只有有了堅強的后盾,強健的師資力量,才能更好的豐富學科內容,準確定位研究方向。只有教師自身的水平提高了,才能更好的教育學生。因此,改善研究條件,培養了創新性人才,為學生的就業也創造了條件,同時提高了教師素質,給教師科研創造了基礎和方向。
4 結束語
早在河南工業大學交叉學科班開辦前,我院電子系教師已經成立了電子制作小組,電子檢測儀器研究小組等。小組成員從電子系大三、大四年級學生中選取,采取自愿興趣報名或任課老師舉薦的方式。目前已經完成包括“基于SOPC的智能隔離式安全柵研究”、“基于專家知識農作物培養人工溫室控制系統”、“移動式糧倉測溫裝置”等多項省部級科研項目,學生在做項目過程中鍛煉了能力。相應改革課程和實踐性教學環節已為學生開出。我們將繼續完善前進過程中的諸多問題,努力提高自己,力爭多學科結合,突出特色,提高人才培養質量,為建設高水平大學而努力奮斗。
參考文獻
【1】 葛朝陽,夏文莉,杜堯舜.關于學科交叉與創新研究的探討[J]. 中國高教研究. 2002年第10期,60-61
【2】 陳景春. 學科融合:合并高校學科發展新的增長點[J].黑龍江高教研究. No.2 2005,140-142
[關鍵詞] Toll受體4;表達;胎膜早破;絨毛膜羊膜炎
[中圖分類號] R4.433 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742(2015)07(a)-0001-03
胎膜早破主要因感染所致,Toll樣受體與固有免疫左右有直接關聯,而TLRs作用于細胞信號轉導等環節,TLR4關系到內毒素信號傳導過程,且可能與胎膜早破絨毛膜羊膜炎的發生有關[1],該研究隨機選取2013年1月―2015年4月胎膜早破病例30例為研究對象,探討分析了TLR4與胎膜早破絨毛膜羊膜炎之間的關系,現報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
隨機選取2013年1月―2015年4月胎膜早破病例30例(研究組)與正常晚期妊娠女性30例(對照組),研究組年齡22~34歲,平均年齡(26.8±2.4)歲;對照組年齡23~33歲,平均年齡(26.3±2.8)歲,其中15例孕周在28~37周之間(對照1組),另15例孕周≥37周(對照2組)。2組基礎資料對比差異無統計學意義(P>0.05)。
1.2 方法
2組均在剖宮產之時剪取臍帶附著處胎盤垂直斷面中央標本2塊,使用0.9%氯化鈉溶液將標本漂洗干凈,其中1塊以液氮冷凍處理,置于-70℃環境中備用,另1塊用來提取RNA。
2組孕婦分娩前均常規抽取肘靜脈血標本各5 mL,高敏放射免疫測定標本中IL-6、IL-8水平,產后均在破口部分剪取胎膜組織標本,以10%甲醛固定送檢。
免疫組化。冰凍切片取出,厚度維持在10 μm,并以冷丙酮固定處理、將內源性過氧化物酶去除。山羊血清與0.1%Triton X-100溶液通透細胞封閉處理。將兔抗人TLR2 IgG抗體滴到切片之上,置于4℃濕盒內一夜。取出后清洗,將生物素化山羊抗兔IgG/HRP二抗滴入,二氨基聯苯氨顯色處理,顯色后再以蘇木素染色,梯度乙醇處理后脫水,封片。觀察組織細胞結構變化,若結構依然完整,且發現棕褐色胞漿,胞核為藍色陽性;細胞結構完整但胞核為藍色,未見棕褐色胞漿,則胞核映襯下可見淺藍色,判定為陰性細胞。
檢測胎盤組織TLR 4的mRNA。組織標本置于冰盒,Trizol液研磨處理,將胎盤組織總RNA以Trizol一步法提取出來,逆轉錄得到cDNA,將TLR2、TLR4引物加入并誘導擴增。分別在94℃環境下處理5 min、30 s,72℃環境下處理30 s、54℃環境下處理30 s,72 ℃延伸處理7 min,進行PCR反應。參照2%瓊脂糖快速電泳β-actin,凝膠成像系統進行擴增產物分析。
1.3 診斷標準
參照第8版謝幸主編的《婦產科學》診斷胎膜早破[2]。胎膜組織病理檢查出現炎性反應,產前階段或分娩后24 h后測量體溫在37.5 ℃之上,有高于標準值的白細胞計數,惡露有臭味;胎膜病理檢測為炎性,即診斷為絨毛膜羊膜炎[3]。
1.4 統計方法
采用SPSS 16.0軟件對該研究的數據進行統計學的分析,計量資料用(x±s)表示,對比應用t檢驗,P
2 結果
2.1 TLR4表達情況
2組TLR4胎盤表達情況以及胎盤TLR4 mRNA水平差異無統計學意義(P>0.05);研究組血清IL-6、IL-8水平明顯高于對照組差異有統計學意義(P
2.2 TLR4表達與絨毛膜羊膜炎關聯
最終檢查發現組織絨毛膜羊膜炎23例,TLR4表達水平差異無統計學意義(P>0.05),TLR4 mRNA水平高于無組織絨毛膜羊膜炎者,組織絨毛膜羊膜炎者IL-6、IL-8水平高于無組織絨毛膜羊膜炎者差異有統計學意義(P
2.3 該組胎膜組織病理檢查
組胎膜組織病理檢查確認為亞臨床型絨毛膜羊膜炎,均采用HE染色,圖1為Ⅰ期絨毛膜羊膜炎胎膜組織,圖2為Ⅱ期絨毛膜羊膜炎胎膜組織,圖3為Ⅲ期絨毛膜羊膜炎胎膜組織,三期絨毛膜羊膜炎胎膜組織均呈現出陽性反應,且出現了急性炎性改變,Ⅰ期、Ⅱ、Ⅲ期改變逐漸明顯。
3 討論
生殖道病原微生物的上行性感染等因素會直接導致胎膜早破等現象的發生。國外學者提出,正常足月妊娠者胎盤免疫組化研究可見TLR2、TLR4正常表達,這是因為上述物質在分娩發動調節過程中發揮著一定的作用[4],研究還發現,TLRs直接影響介導母體胎兒之間的天然免疫工作[5]。該研究為探討分析Toll受體4(TLR4)的表達與胎膜早破患者絨毛膜羊膜炎的關系,使用RT-PCR技術以及免疫組化技術分別測定正常妊娠晚期以及胎膜早破孕婦胎盤組織TLR4 mRNA表達情況以及蛋白表達特點,檢測結果發現,2組TLR4胎盤表達情況以及胎盤TLR4 mRNA水平差異無統計學意義(P>0.05);研究組血清IL-8水平明顯高于對照組差異有統計學意義(P0.05),TLR4 mRNA水平高于無組織絨毛膜羊膜炎者,組織絨毛膜羊膜炎者IL-8水平高于無組織絨毛膜羊膜炎者差異有統計學意義(P
國外學者相關研究結果提出,合并絨毛膜羊膜炎孕產婦體內有高于正常情況的TLR2及TLR4表達現象,足月臨產、未臨產孕婦體內TLR2、TLR4 mRNA水平測定結果顯示,臨產孕婦相比未臨產孕婦更高[6]。該研究數據結果與已有主要文獻結果基本一致。TLR2、TLR4表達水平均高于正常范圍,此種現象并沒有與胎膜完整性密切的相關性,但受到絨毛膜羊膜炎發生的直接影響,證實了TLRs作為先天性免疫重要組成部分的事實,提示宿主防御機制在抵抗感染方面十分重要[7]。
IL-8即中性粒細胞激活肽,其中包含72個氨基酸,為C-X-C家族細胞因子之一,有明顯的中性粒細胞激活與趨化作用,還直接參與并影響白細胞、內皮細胞黏附過程,有長于IL-8的半衰期,為重要的免疫調節因子、炎性介質,相比一般炎性介質有更高的特異性以及敏感性[8]。一旦發生絨毛膜羊膜感染現象,胎盤就會在刺激下激活TLR4、釋放IL-8,胎膜早破并絨毛膜羊膜炎與胎盤組織中IL-8的分泌以及TLR4的表達均有關聯,但目前尚不明確TLR4的內源性配體激活特征[9]。
該研究中,TLR4 mRNA及蛋白表達方面可能不甚準確,主要的影響因素包括TLR4的 mRNA及蛋白表達存在一些不同,mRNA相較蛋白合成半衰期更短,且mRNA是為絨毛膜、羊膜等細胞膜做準備,而蛋白表達則僅僅在羊膜羊皮細胞上完成;mRNA以大量18sRNA基因合成產生,蛋白表達僅僅是著色的羊膜細胞部分表達產生[10]。
綜上所述,TLR4上升以及IL-8上升均與絨毛膜羊膜炎有關聯,IL-8變化關系到胎膜完整性,對TLR4的監測是防控胎膜早破、絨毛膜羊膜炎的關鍵。TLR4在分娩調節中發揮著重要作用。TLR4的表達不僅在分娩的生理過程中發揮影響,TLR4的胎膜組織表達上調也是組織絨毛膜羊膜炎這個病理過程的影響因素。該研究樣本量較小,數據不及和不準確之處仍需進一步大范圍、精細研究進一步佐證,臨床上應當重視TLR4表達與妊娠分娩、宮內感染先天免疫作用,在臨床診療中充分利用該項指標的檢測分析與調控。
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關鍵詞:卓越計劃 金融專業 課程體系
隨著社會主義市場經濟體制的逐步建立,我國金融業得到了長足發展,掌握著巨大的經濟資源,在支持經濟發展、調整經濟結構,維護社會穩定等方面,發揮著越來越重要的作用。與之相應的社會對金融專業人才的需求日增,但我國過去及現在的高等教育中金融專業人才,尤其是能夠掌握現代金融知識的應用型人才培養數量十分有限。金融學本科教育是金融人才培養的核心,只有通過優化課程結構,強調應用能力,突出創新能力,培養適銷對路的金融人才,是金融人才的根本出路,也是金融專業生存與發展的關鍵,培養卓越型人才正是現代金融教育的根本出路。
教育部卓越計劃是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。該計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,將卓越計劃引入金融人才培養客觀上可以適應金融學專業“數量化、微觀化”的發展要求,有利于專業人才的卓越化發展。
1、金融學專業課程體系優化的必要性
隨著信息技術的飛速發展以及金融危機的影響,金融學科和金融專業發生了較為深刻的變化,金融學人才的培養必須適應這種變化。面對新形勢,金融學專業建設必須秉承以市場為導向,突出能力培養,完善人才培養體系,從專業建設、師資隊伍建設、課程建設、實訓體系建設等核心要素方面著手,充分利用學校改革教學體系的東風,調動金融學專業教師的積極性,研究適應市場需求的應用性人才培養方案。
1.1、社會、學校與學科發展強化了金融學卓越型人才的需求
隨著社會經濟金融化進程的不斷加劇,特別是中國加入WTO,金融服務業的開放,銀行和非銀行金融機構、企事業單位、政府有關部門、居民個人等對現代金融人才的需求旺盛,加快建設和發展現代意識的新型金融學專業將勢在必行。根據教育部資料統計,全國有120所大學開辦金融學專業,以平均每個大學每年80名畢業生計算,全國不過一萬人。而根據勞動部門統計,每年需要金融人才2萬人以上,而更多的外資金融機構提供了更多的就業崗位。在江蘇省,大概有20所大學開辦金融學專業,每年畢業生不過兩千,這遠不能滿足江蘇省的經濟發展需要。
1.2、人才需求旺盛,但人才輸出不樂觀
盡管金融人才需求旺盛,但高等院校向社會輸送的金融專業畢業生總量仍然不能滿足我國經濟社會發展和開放的需要,合格、優秀的金融人才仍然是關系國家發展戰略的緊缺人才之一。
一些院校的師資力量準備和硬件設施更新沒能跟上擴招的步伐,嚴重影響了教學活動開展和人才培養質量。相當數量的學校尚未形成良好的分層次人才培養機制,除了本、碩、博的培養目標定位不夠清晰外,本科和研究生階段在教學內容、教學方式、考核辦法上差異不大,缺乏科學的銜接與協調,而且學校培養學術型人才、管理型人才、技術操作型人才的比例格局,在很大程度上與社會或人才市場的需求并不一致。于是,一邊是眾多的金融機構、工商企業或政府部門總是感慨優秀金融人才太難得,特別是在應屆金融專業畢業生中“平淡無奇者多,出類拔萃者少”;而具有諷刺意味的是,在另一邊有相當數量的金融專業畢業生面臨就業困難。對此,未能及時調整的人才培養目標和單一的人才培養模式顯然應當承擔主要責任。
2、完善金融學專業課程體系面臨的機遇和問題
形勢壓力逼人,不過我們依然面臨許多機遇和優勢,只要有百倍的信心、堅定的信念,就能夠化危機為機遇,變壓力為動力,搞好金融專業建設,我們仔細分析論證有以下機遇和問題。
2.1、具備的條件
2.1.1、學校的支持,學院的重視,教師的協作,學生的勤奮是金融學專業寶貴財富
江蘇理工學院擇機成立商學院是資源的進一步優化和整合,不是簡單的歸并和資源的再分配;雖然學院成立只有四個多月,但我們感受到來自方方面面的關照和支持。學院領導多次深入金融系傾聽教師和學生新生,經常與金融系領導就專業建設與學科發展、專業特色的形成與凝練、教學與科研的相互驅動、學生技能的培養與提升、存在的問題與困難等進行指導和交流;金融系教師經常的交流、相互的幫助、工作的協調與配合、業務精益求精的品質、合理化的建議與意見、關注學生的成長與發展,無不體現著大家庭的溫暖;特別是今年新生在進行了專業概論的教育和引導后,學生更加關注自己未來的職業規劃。
2.1.2、專業特色優勢的體現
師資隊伍的特色體現。教師分別來自不同院校,有助于整合和把握專業的現狀和趨勢;江蘇理工學院金融系現有博士3人,計劃未來3年內支持2-3名教師考博,引進和晉升教授1-2人,進一步提升教學科研水平和檔次。
專業定位的特色體現。金融學作為比較成熟的學科,結合我省經濟發展情況,主要培養能在銀行、證券、投資、保險、經濟管理部門、工商企業、大中專院校等單位從事相關工作的應用型專門人才。
課程設置特色的體現。為真真體現應用型和可持續發展相結合的培養目標,在專業課程設置上以主干基礎課、專業主干課、方向拓展課為平臺,加大實踐教學力度;整合教學內容,對重復、交叉的內容進行刪減和明確歸屬,構建以基礎實驗、課程實驗和綜合實驗為主體,以校內實驗和校外社會調研、生產實習、畢業實習為依托,以課程論文、學年論文和畢業論文文為探究的實踐教學體系。
教學條件特色體現。目前正在籌建金融證券模擬與銀行業務模擬實驗室的校內實習平臺;在實習基地建設方面,我們主要做了兩方面的工作:一是利用經濟管理學院已開辟的實習基地,如常州工商銀行、常州市建設銀行、江蘇省信托投資公司、華安證券公司、海通證券等有關實習單位進行實習(認識實習、專業實習、畢業實習與調研);二是正在開辟新的實習基地,目前已于常州市體制改革委員會、江蘇省信托投資公司、中國工商銀行常州分行等單位達成初步實習意向。
學生專業技能特色體現。由于本專業學生在就業中許多單位要求其必須具備工作經歷的要求,鼓勵學生在校期間參加保險和證券從業、金融分析師、計算機等級和外語等級考試,克服進入市場的障礙。
2.2、存在的問題
2.2.1、人才培養模式急需完善,人才培養現狀不容樂觀
從全國范圍看,多年來的教育教學改革促使我國金融高等教育迅速發展,目前全國已經有304所大學或學院(根據教育部高教司編的《中國普通高等學校本科專業設置大全》,高等教育出版社,2005)設立了金融學專業,而且作為熱門專業,每年的招生規模增長很快。但是高等院校向社會輸送的金融專業畢業生總量仍然不能滿足我國經濟社會發展和開放的需要,合格、優秀的金融人才仍然是關系國家發展戰略的緊缺人才之一。與此同時,設置金融學專業的各個高校教育教學水平差距較大,發展很不平衡。一些重點大學在金融學科建設方面不斷突破,已經接近甚或在某些方面已經達到國際先進水平,但也有不少院校還遠遠落在后面,導致高校金融專業畢業生的質量和結構問題越來越突出。我校金融學也可能面臨同樣的問題。
2.2.2、教改實踐效果有待深入評估,實現理論研究與教學實踐良性循環
有專家認為,目前急需對全國范圍內的重大金融學教改實踐項目進行一次有計劃、有步驟的認真盤點。那些獲得成功的項目可以總結出怎樣的經驗,是否具有推廣的價值?那些失敗的項目能夠汲取哪些教訓,應該如何在今后的教改實踐中有效避免?那些一度陷入僵局后又出現轉機的項目給我們以怎樣的啟示?那些初期目標已經實現了的項目要怎樣延續下去?那些效果不夠理想的項目該如何調整?所有這些其實都可以作為下一階段教改研究的備選課題,為理論研究與教學實踐之間新的良性循環做好鋪墊。江蘇理工學院金融學專業人才培養方案要注意理論與實踐的良性循環。
2.2.3、師資隊伍基本滿足需要,但缺乏領軍型、重量級師資,學術梯隊、研究團隊、研究方向和特色不明確,散兵游勇情況較為嚴重。
2.2.4、實踐教學體系有待加強與提高,目前正在籌建的金融實驗室在經費與人員等方面不能完全滿足專業需求,理論與實踐教學之間的銜接需要進一步理順。
3、課程體系優化的基本思路
目標:按照以市場為導向,以差異化競爭為核心的原則,以特色辦學為主要手段,改善專業計劃和課程體系;以課程建設為抓手,推動專業建設,提升專業的辦學質量;大力建設實踐環節課程體系;改進教學方法和教學手段;逐步形成特色。
建設的基本思路:
3.1、以特色辦學為主要手段,改善專業計劃和課程體系
根據金融學專業的實際情況,走差異性競爭道路是我們進行專業建設的主要思路。按照學校國際化商科大學的總體定位,參照國際銀行業展開業務的主要特點,我們將對專業培養模式進行適當改造。強化對學生新型銀行業務知識和能力的訓練。在條件成熟時,開設投資銀行業務、企業銀行業務、個人銀行業務、客戶服務、風險管理、資產管理等新課,形成具有金融學專業特色的課程體系。
3.2、以課程建設為抓手,推動專業建設,提升專業的辦學質量
專業發展在于教學和科研水平的提高,教學水平提高在于課程建設的質量。在多年的教學實踐過程中,我們深深感到專業建設的根本在于課程建設。我們以精品課程建設為龍頭,把原有基礎較好的課程建成精品課程。對于大多數專業學生都修讀的專業基礎課如國際金融、貨幣銀行學、商業銀行經營管理等將按照精品課程的要求來建設;以特色課程為主要突破口,爭取一些新課成為特色課程。投資銀行業務、企業銀行業務、個人銀行業務、客戶服務、風險管理、資產管理等課程在國內各高校中開設的學校不多,有些則根本沒有學校開設,如果集中一些青年教師在老教師帶領下重點突破,有可能形成在國內具有優勢的特色課程。
3.3、大力建設實踐環節課程體系
金融學專業未來建有金融模擬實習中心,在其下屬的實驗室中安裝有資訊分析系統、模擬交易系統和銀行業務模擬系統,這一中心側重于模擬證券交易,今后3年內金融學專業將這一模擬中心內容擴大為包含證券模擬、外匯交易模擬和衍生金融工具模擬(初期為期貨模擬)的綜合模擬實驗中心。
3.4、改進教學方法和教學手段
在教學條件改善的前提下,進一步改進教學方法和教學手段。鼓勵教師采取靈活多樣的教學方法如課堂講授、學生討論、專題辯論、模擬操作、實踐演習、業務知識及能力競賽等,提高學生的分析問題和解決問題的能力;鼓勵教師使用多媒體課件和教學輔助材料如電子教材、電腦軟件等,提高學生的學習興趣。
3.5、逐步形成特色,完善專業定位,形成專業方向(資本市場,投資理財)
人才培養和社會服務特色:以多證書為支撐,應用能力突出,適合金融企業需要的應用型人才(銀行、證券、保險);教學特色:以科研帶動教學、形成專業方向。
4、金融專業課程體系優化的主要特色
4.1、實地考察調研國內金融學專業現狀,審慎明確江蘇理工學院金融學專業培養目標定位,結合長三角及蘇南地區經濟金融企業發展需求,培養基礎扎實應用型人才;
4.2、從辦學理念與思路、人才培養模式與質量、專業基礎教學、實踐教學等方面知行合一,突出應用能力的培養;
4.3、不斷通過教學實踐改革,修正教學方法與教學體系,提升金融專業辦學實力。
課題:本文是2013年江蘇理工學院教學改革項目“面向卓越型人才培養的普通本科院校金融學專業課程體系整體優化研究”的研究成果之一。
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關鍵詞:研教融合;以研促教;人才培養體系建設
1 專業簡介及學科基礎
桂林電子科技大學是廣西壯族自治區重點建設高校,由工業和信息化部與廣西壯族自治區共建。學校以工為主,電子信息特色鮮明、優勢突出,多學科交叉滲透、協調發展,培養具有特色的優秀應用創新型人才是各專業的主要目標之一。
基于學校已有優勢和社會需求,桂林電子科技大學開設了智能科學與技術專業,并于2008年9月首次招生,目前在校生共231人。該專業現有14名專職教師和2名實驗師,其中,教授(研究員)7人、副教授(副研究員)4人、講師3人、高級實驗師2人;7人擁有博士學位,還有博導2人,碩導11人;人選廣西“新世紀十百千人才工程”1人,廣西百名中青年學科帶頭人1人,廣西高校優秀人才1人,在專業建設上具備了雄厚的師資力量。
智能科學與技術專業歸屬自動化系,成立初期,本著“資源共享、交叉協調發展”的原則,在師資力量和教學平臺等方面,得到了控制理論與控制工程、計算機應用、信息與通信工程、儀器科學與技術、應用數學、生物醫學工程等廣西區重點學科的支持。但是,在建設過程中,我們也發現智能科學與技術專業并不是自動化、計算機等現有專業的簡單組合,而是面向前沿高新技術,具有自己獨特定位和完備教學計劃的新興交叉專業,在建設上需要探索求新,呈現自身特色,為社會提供優秀人才。經過近5年的探索和實踐,我們在智能專業已形成面向地方產業的3個特色人才培養方向:智能控制與智能系統、智能信息處理與智能計算、智能傳感與檢測。在科學研究方面,智能專業也獲得了豐碩成果,已獲廣西科技進步二等獎2項,國家發明專利授權10余項,承擔了多項國家自然科學基金、廣西自然科學基金等縱向課題和為地方經濟發展服務的大量橫向科研項目。
2 人才培養體系建設思路與目標
智能專業具有雄厚的師資力量,已在科研方面取得了良好的成績,同時在人才培養上存在應用創新人才的訴求,這啟發了我們形成科研創新與教學內容相融合的人才培養模式。為了在本科教學上實現教學內容和科研實踐的有效銜接,一方面我們要求從事科研的教師將前沿知識、新思想引入課堂,開闊學生的視野,提升學生的創新思維能力;另一方面,充分利用學科建設平臺,建設高水平、高性能的智能專業研究室和實驗室。兩者結合,將教師科研活動和學生實踐活動進行有機融合,互相服務,爭取利益最大化。
智能科學與技術專業人才培養體系建設的思路為:依托學科優勢,以科研團隊為龍頭,以培養應用創新人才為核心,將課程教學和教師承擔的科研項目緊密結合,進行以研促教、以教促學的專業人才培養體系建設。建設目標為:夯實學生專業理論基礎,融合專業相關知識,激發專業學習興趣,明確專業方向。提升學生的創新和應用能力,培養具有高素質的、有特色的智能科學與技術專業人才。
3 以科研創新為導向的人才培養體系建設
為了體現科研在人才培養中的導向作用,首先,我們根據社會需求和本專業的科研特長凝練出3個研究方向,并充分利用3個研究方向指導智能專業的人才培養體系建設。培養體系保證學生具有明確的學習目標和方向,有效鍛煉學生的創新思維和應用能力,進而提升學生的培養質量。
3.1 研教融合的專業課程設置
根據該專業現有的教學基礎、科研項目以及中長期的教學和研究目標,我們在專業課程設置上主要分為3個培養方向。
(1)智能控制與智能系統專業人才培養。針對該領域的培養需求,我們開設了最優控制、智能控制、嵌入式系統技術、工業通信與控制網絡、智能機器人等相關課程。
(2)智能信息處理與智能計算專業人才培養。在該領域,我們開設了人工智能、模式識別、機器學習、智能信息處理、生物信息處理、數據倉庫與數據挖掘等相關課程。
(3)智能傳感與檢測專業人才培養?;谏鐣谠擃I域的人才需求現狀,開設了圖像處理、機器視覺、智能傳感器與檢測等相關課程。
上述課程設置是從智能專業教學和科研團隊目前承擔的項目中凝練出來的。智能專業的教師隊伍有著豐富的科研經驗,所開展的科研項目緊跟廣西區域經濟建設需求,和廣西知名企事業單位有著大量的合作,同時研究問題面向學科的前沿高新技術。這些課程能有效支持學生在復雜系統建模與智能控制、嵌入式系統的軟硬件協同設計技術、精密制造系統中微/納米級智能控制、汽車行駛狀態智能監控和實時故障診斷、智能輪胎系統和車身平衡/穩定系統、汽車網絡通信協議及實現、汽車運動控制與隊列協同、人體脈絡建模與分析及疾病診斷、傳感器網絡及其微協議、玻璃和橡膠等化工流程的智能控制、藥物檢測、原油評價及環境智能監測等方面進行初級研究和實踐。研教融合的課程設置使學生的學習目標更加明確,而且能感受到理論知識的具體應用場景,激發了學生的學習興趣和探索精神,收到了良好效果。
3.2 以研促教、以教促學的專業教學實施方案
為了將教師豐富的科研經驗轉換到智能專業的本科教學中,培養基礎理論扎實、實踐創新能力強的智能專業人才,我們同時在教師的隊伍建設、授課內容優化方面進行了改革,制定訂了以研促教、以教促學、切實可行的專業教學實施方案,主要體現在以下幾個方面。
(1)教師隊伍建設。按照制訂的3個研究方向,將教師隊伍劃分為3個團隊。團隊成員根據自己的特長,在本方向的科研工作和教學工作上各有側重,即科研隊伍與教學隊伍有機融合在一個團隊中。為避免教學和科研有所脫節的現象,要求以教學為主的教師,必須參與科研的討論和設計環節,這樣既保證其工作重心在教學任務上,又保證其視野的開闊性,能夠及時地將前沿知識、創新思維訓練等帶入課堂。
(2)授課內容優化。在夯實理論基礎的同時,專業授課內容緊跟科研、技術、應用前沿,注重知識的交叉融合。通過凝練科研中的前沿問題和應用問題,選出學生可理解甚至可解決的內容,將這些內容引入到教學過程中,激發學生的學習興趣。同時,教學隊伍融入科研隊伍保證了授課內容的前沿性和啟發性,在以教學為中心的前提下,在基礎知識的講授和前沿知識的引導方面起到了很好的平衡作用。在專業課程內容上,每門課程從科研項目中有針對性地選取5-10個案例,從而在現實應用場景下為理論教學提供現實案例。在授課過程中,教師也注意觀察對研究真正感興趣的學生,讓他們進入課題組,進一步提升他們的動手實踐能力。
以研促教、以教促學的教學實施過程讓學生感受到理論學習和現實應用的緊急結合,找到知識與問題的對應,讓專業相關知識得到綜合應用,加強了學生對本專業的內涵認識,提升了學生的成就感、自信心和使命感。
3.3 教研相長、協同創新的專業實踐教學體系
2010年,學院投資200余萬元建成了智能科學與技術本科專業實驗室,與原有的自動化區級實驗示范中心的多個實驗室一起,共同滿足智能專業相關課程的教學實驗需要。然而,隨著智能專業的深入建設,我們在實驗教學方面,還要緊密結合科學研究成果,利用學科、專業積累的科研實踐反哺實驗教學,建設教研相長、協同創新的專業實踐教學體系。
(1)依托科研平臺建設,提高本科實驗教學條件層次。近年來,學校對重點學科的科研條件建設增加了大量投入,然而,本科實驗教學條件與科研條件建設是相輔相成的,科研平臺上購置的大型儀器設備,在設備論證、申購和采購、使用管理上既要滿足科研實際需求,又要兼顧教學需要,以此提高設備使用效率和綜合利用率,同時提升了本科實驗條件層次。例如,2013年利用中地共建資金,我們進一步完善了先進控制與智能控制實驗室、新能源汽車電子與智能控制實驗室,新建了基于視覺的機器人控制實驗室,這些實驗室的建設充分考慮了對本科生開放,進行大學生創新實驗項目研究的需求。
(2)走校企合作共建之路,拓寬實踐環節的渠道。人才培養要符合社會需求,企業對人才的要求是具體的,我們利用教師手上大量的橫向課題,結合當地產業結構,通過與企業合作共建實驗室、研究中心和培訓基地的形式,為學生的課程設計、課程實習提供場所,拓寬實踐渠道,推動實踐教學與社會經濟發展的需求并軌。通過有效地校企合作,學生不僅具備了一定的工程實踐經驗和應用能力,在創新能力上也得到較大提升。
(3)成熟的科研項目向實踐環節轉化。為了使學生的實踐能力和創新能力得到充分訓練,智能專業鼓勵教師開發基于科研項目的實踐類教學項目??蒲许椖考染哂袝r效性又具有現實意義,教師從橫向和縱向科研項目中選取合適的題材,進行設計,轉換成實踐類課程,讓學生選擇、參與或獨立解決。來源于實踐科研課題的實驗教學項目凝聚了教師多年的科研經驗和心得,這些取材于學科前沿的實驗項目在實驗教學中收到良好效果,例如學生在全國大學生電子設計大賽、中國機器人大賽暨RoboCup公開賽機器人武術擂臺賽、飛思卡爾智能車大賽、國家級創新實驗項目中都取得了優異的成績。
4 結語
桂林電子科技大學智能科學與技術專業近5年來的建設實踐中,我們堅持科研創新在人才培養中的導向作用,進行研教結合的人才培養方案制訂,以科研方向引導課程設置,以科研內容豐富課程內容、以科研平臺提高實踐環節建設層次,為達到以研促教、以教促學、教研相長、協同創新的建設目標,努力探索出一條具有特色的智能科學與技術本科專業應用創新人才培養之路。截止2013年6月,桂林電子科技大學智能科學與技術專業共有兩屆畢業生畢業,首屆畢業生就業率為90%,第2屆畢業生除逢全國大學生就業形式最為嚴峻的2013年,但是第1次就業率就比去年增長了18%。
【關鍵詞】 慢性肺病; 胎兒炎癥反應綜合征; 組織學絨毛膜羊膜炎; 足月前胎膜早破; 呼吸窘迫綜合征
宮內感染或炎癥,被定義為絨毛膜羊膜炎,它與早產兒呼吸系統發育的關系還沒有被完全了解。絨毛膜羊膜炎包括宮內感染的臨床并發癥及相應的組織學變化[1]。最重要的是,組織學絨毛膜羊膜炎通常無臨床表現。病理學家均在其產后根據炎癥細胞的母源性或胎源性,炎癥性反應程度進行診斷,而不同的位點和不同嚴重程度的炎癥會造成胎兒不同的肺部反應[2~4]。此外,絨毛膜羊膜炎本身易導致膜的破裂。這就解釋了為什么PPROM和絨毛膜羊膜炎經常同時發生。
PPROM是指懷孕37周之前膜的自發性破裂,它是已知的引起早產的主要因素之一,占早產原因的1/3。
本研究中,通過對近期一些伴有或不伴有胎膜早破的低初生重的早產兒分析,我們把絨毛羊膜炎癥作為胎兒肺炎與肺成熟的一個潛在的臨床危害因素進行檢測,給予當前通用的標準甾類和表面活性劑。
1 材料和方法
我們對少于32周生產的新生兒的胎盤進行了組織學研究,這些嬰兒在我院婦產科出生,隨后被兒科的新生兒監護病房接收,時間是2001年1月~2008年12月。所有早產兒的胎盤都定期的做了組織病理學診斷,并都有胎盤病理學表現。
胎盤組織學檢查包括三張橫切片:取自胎兒側和胎盤側的臍帶,三層膜卷和絨毛膜板的樣本。記錄組織學研究中的炎癥發現,并對炎癥最重的區域計數,炎癥的嚴重程度根據紅線分級、母源的急性絨毛羊膜炎(分級為:1級,亞真皮炎/真皮炎;2級,絨毛膜羊膜炎;3級,壞死性絨毛膜羊膜炎)的有無和胎兒并發炎癥反應情況的有無給以評分,嚴重程度的評分如下:1中性粒細胞少(30/高倍視野下)。
所有受試的婦女通過體格檢驗(根據如下資料中的兩種:羊水的減少指標,羊齒樣變的陽性反應或二者并存的現象)清楚的鑒定羊膜破裂的情況。有如下情況的婦女排除在研究之外:懷孕期>32周,胎兒畸形或宮內死亡。難產和通過子宮收縮松解術生產的婦女不被排除在外。在她們同意的情況下評估了他們子宮頸和陰道的情況。
所有的產婦產前均使用糖皮質激素(12mg/次,肌注,BID)和抗生素。對于抗生素的選擇,由主治醫師根據情況自己決定,并進行安胎, 如果用藥之后48小時內出現子宮收縮,則給胎兒甾類激素。如果出現胎兒宮內窒息、產婦不適或分娩跡象,則進行剖腹產。所有的新生兒交由專人進行評估和照顧。Apgar評分由2名醫護人員在產房進行。
這個時期,如果新生兒出現呼吸困難,產后24小時的新生兒病癥包括呼吸窘迫綜合征和慢性肺疾病可通過喉面罩給氧或實施氣管插管處理。呼吸窘迫綜合征由供氧需求、呼吸機參數調整和透視檢查的結果而定。慢性肺疾病由出生后36周的供氧量確定。臨床資料統計見表1,2。
產婦和早產兒的身體測量及臨床資料用平均數±標準差表示。顯著性用St檢驗進行評估。比較有無絨毛羊膜炎及有無胎膜早破之間相對危險度的差別,來尋找由絨毛羊膜炎與胎齡及胎膜早破與胎齡影響產生的可能的連續的等級影響。P
2 結果
在由新生兒重癥監護室確認的早產兒中,68/287(23.6%)伴有絨毛羊膜炎(HCA),同時16/68(23.5%)有肺部炎性反應,74/287 (25.7%)伴有胎膜早破(PPROM)。絨毛羊膜炎與陰道分娩[28 (41.1%):11 (5.0%); P = 0.0001]、低胎齡[26.9 ± 2.4周:29.5 ± 2.4周; P
將胎膜早破的新生兒與非胎膜早破的新生兒在各種選擇的統計因素、臨床變化以及新生成呼吸器官發育方面進行比較。PPROM與陰道分娩[20 (27.0%):19 (8.9%);P=0.0001]和胎齡[28.2 ± 2.7 weeks:29 ± 2.4 weeks; P=0.006]密切相關。現有的資料也表明,母源的HCA和相應的胎兒炎性反應對于PPROM來說,也是重要的影響因素。早產兒同時患有HCA和PPROM表現出低產齡[26.8±2.3 周:27±2.6 周,P
3 討論
在自發早產或引產的早產胎盤中,不論膜完整與否,絨毛膜羊膜炎都經常被檢測到。我們認為絨毛膜羊膜炎引發一系列的炎癥反應,而這些反應導致了早產綜合征和胎兒炎癥反應綜合征。在本試驗中,我們發現對于妊娠期
總之,現有的研究表明,HCA是PPROM發生和CLD發展的一個重要因素,但對胎兒肺部成熟度沒有影響。同樣也可以確定,在PPROM存在時,HCA對于RDS的保護或者增加CLD的風險不起作用。
【參考文獻】
1 Dammann O, Leviton A, Bartles DB, Dammann C. Lung and braindamage in preterm newborns. Biol Neonate,2004,85:305~313.
2 Watterberg KL, Demers LM, Scott SM, Murphy S. Chorioamnionitisand early lung inflammation in infants in whom bronchopulmonarydysplasia develops. Pediatrics,1996,7:210~215.
3 Schmidt B, Cao L, MackensenHaen S, Kendziorra H, et al. Chorioamnionitis and inflammation of the fetal lung. Am JObstet Gynecol, 2001,184:173~177.
4 Redline RW, WilsonCostello D, Hack M. Placental and other perinatalrisk factors for chronic lung disease in very low birth weightinfants. Pediatr Res,2002,52:713~719.
【關鍵詞】
一氧化碳中毒;遲發性腦?。豢扇苄约毎g黏附分子-1(sICAM-1)
作者單位:252000山東省聊城市人民醫院神經內科
目前我國部分鄉村每年仍有不少急性一氧化碳中毒病例出現。部分患者于急性中毒恢復后,經過一段時間的 “假愈期”出現遲發性腦病。一氧化碳中毒后遲發性腦病(DEACMP)的機理尚未明了,因此目前尚無理想的治療方法。
1 資料與方法
1.1 一般資料
所有病例均為我科2009年1月至2010年5月住院患者。均符合DEACMP的診斷標準[1],均除外高血壓病、糖尿病、高血脂及急性心腦血管疾病。符合上述條件入選病例30例,選擇患急性一氧化碳中毒隨訪兩個月不出現遲發腦病者30例,作為對照組,兩組性別、年齡、病情嚴重度及治療均無明顯差異。
1.2 方法
主要觀察指標:在急性一氧化碳中毒遲發腦病患者的進展期、高峰期、恢復期抽血測定血清可溶性細胞間黏附分子-1(sICAM-1)含量。血清sICAM-1測定:DFACMP組分別在進展期、高峰期、恢復期抽空腹血樣3 ml,相應時間段同樣在對照組取樣。均離心血清1 ml保存于-70℃冰箱,集中采用酶聯免疫試劑盒,應用ELISA法測定血清中sICAM-1含量。
所定的DFACMP組進展期,系指急性一氧化碳中毒患者假愈,隨后又出現多種神經精神癥狀的一周內,高峰期指癥狀達高峰,一般是二周左右,恢復期指癥狀好轉,一般四周左右。
1.3 統計學方法 所有指標用均數±標準差(x±s)表示,應用SPSS 13.0軟件進行統計分析,組內比較用t檢驗,組間比較用方差分析,相關關系采用單因素直線相關分析,以P
2 結果
DEACMP患者血清可溶性細胞間黏附分子-1(sICAM-1)的含量較對照組高,且有統計學意義,(P
3 討論
目前為止DEACMP的發病機制尚未闡明[2]。多項研究[3]證實在急性一氧化碳中毒后,被激活了的中樞神經系統免疫炎癥反應造成遲發性神經元損傷,很有可能是急性一氧化碳中毒后遲發性腦病的病理生理基礎之一。其腦受損部位有白細胞的浸潤和炎性細胞因子的存在, 證明了炎癥反應參與了 DEACMP的神經細胞損傷過程[4],細胞粘附分子(cell adhesion molecules,CAM)介導的細胞粘附被認為是機體免疫應答一系列過程中非常重要的早期步驟,在此過程中起了重要作用。
ICAM-1 可作為白細胞功能相關抗原LFA-1的配基,介導白細胞粘附于血管內皮,促進白細胞移行、滲出,參與炎癥反應,可溶性細胞間粘附分子-1包含ICAM-1細胞表面胞外區的絕大部分,其來源目前認為有兩種:一種是細胞表面的粘附分子胞外區經蛋白酶水解脫落,另一種可能是粘附分子mRMA的不同剪接形式的不同表達蛋白直接進入血液,成為可溶形式??扇苄约毎g粘附分子-1測定簡單易行,具有較大的臨床實用價值。
本研究結果顯示DFACMP組分別在 進展期、高峰期、恢復期血清sICAM-1均高于對照組,而且進展期高于高峰期和恢復期,且高峰期高于恢復期,P
綜上所述, DEACMP患者發病后血清sICAM-1濃度升高,提示腦組織存在炎癥反應。血清中濃度升高與疾病嚴重程度有一定聯系。因此,理論上抗ICAM-1治療將會減輕炎癥反應,從而減輕腦組織損害,為臨床采取抗黏附分子治療DEACMP提供了一種新思路。
參 考 文 獻
[1] 葉任高,陸再英.內科學.第5版.北京:人民衛生出版社, 2001:965-966.
[2] Thon SR•Hypeorbaric-Oxygen therapy for acute carbon monoxidepoisoning. N Engl J Med,2002,59(4-5):1105-1106.
【關鍵詞】COPD;復方異丙托溴銨溶液;鹽酸氨溴索注射液;氧氣驅動霧化;護理
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸系統疾病中的常見病和多發病,其患病率和死亡率高。COPD急性加重期(AECOPD)患者一般痰量較多,且黏稠不易咳出,或并存支氣管痙攣,嚴重影響了肺內氣體交換。臨床上常靜脈使用抗感染、平喘(主要是(2受體激動劑及茶堿)、化痰等藥物,但平喘、化痰藥物用量相對較大,且全身分布,局部濃度低,效果欠佳且副作用較大。鑒于此,我科從2007年7月至2008年7月對30例AECOPD患者在常規治療的基礎上輔以氧氣驅動霧化吸入復方異丙托溴銨溶液、鹽酸氨溴索注射液,并給予相應的護理干預,取得了良好效果,現報道如下:
1資料與方法
1.1一般資料60例均為我院呼吸內科的住院患者,隨機分為觀察組和對照組,每組30例。觀察組男21例,女9例,年齡55~80歲,平均(67.4±6.3)歲;對照組男23例,女7例,年齡52~81歲,平均(65.7±7.1)歲。兩組年齡、性別、體重、吸煙指數、病程等各項指標比較差異均無統計學意義。全部病例符合AECOPD的診斷標準[1]。
1.2方法
1.2.1治療方法兩組患者均給予常規治療,包括氧療、抗生素、茶堿、化痰及營養支持治療等,在此基礎上觀察組同時輔以氧氣驅動霧化吸入復方異丙托溴銨溶液、鹽酸氨溴索注射液。操作步驟:將復方異丙托溴銨溶液2.5ml+鹽酸氨溴索注射液15mg注入氧氣驅動的射流霧化器杯內,連接氧氣。患者取半臥位或坐位,然后口含霧化器噴嘴,深慢呼吸,以5~6L/min的氧流量進行霧化,每次總時間15min,每天2次。兩組均以入院后連續治療7日為1個療程。
1.2.2觀察指標治療前后分別根據患者臨床癥狀(咳嗽、咳痰、氣喘)、肺部體征(干濕音)、血氣指標(PaO2、PaCO2、SO2)、第1秒用力呼氣容積占預計值百分比(FEV1%)情況進行0~3分(4級)評分,據此計算出每位患者治療前、治療后的總積分,作為療效判定的依據。具體評分標準見表1。
1.2.3療效判定顯效:臨床癥狀、體征、血氣指標、FEV1%明顯改善,總積分減少≥2/3;有效:臨床癥狀、體征、血氣指標、血氣指標、FEV1%均好轉,總積分減少1/3~2/3;無效:臨床癥狀、體征、血氣指標、血氣指標、FEV1%無明顯改善,總積分減少
1.2.4統計學方法采用SPSS11.5軟件包進行統計處理,療效比較用χ2檢驗,以P
2結果
見表1。
3討論
氧氣驅動霧化吸入是以氧氣作為驅動和利用高速氧流量造成負壓將藥液迅速裂礫成微小顆粒,使藥液霧化顆粒進入氣管深部的一種霧化方法。其優點:①有氧氣作為動力可將較小的顆粒吸入氣道和較小氣道,從而改善局部氣管痙攣、消除炎癥;②藥液經霧化后用藥劑量小,起效快;③霧化吸藥時同時還進行氧氣吸入,可有效改善缺氧癥狀,達到雙重治療;④霧化顆粒隨著吸氣動作直接送達呼吸道發病部位,甚至可達下呼吸道深部,局部藥物濃度高,直接作用于靶器官上,可迅速有效地擴張支氣管,改善肺功能,療效好,避免了全身給藥產生的不良反應;⑤氧氣吸入器價格便宜,一人一具,有利于防止院內交叉感染。氧氣驅動霧化操作要點如下:①首先,做好患者心理護理和霧化吸入宣教,解除病人的顧慮;②在霧化吸入時,教會患者正確的吸入方法,確保大部分藥物顆粒吸入下呼吸道;③采取坐位或半臥位、側臥位(抬高床頭30°),并保持霧化罐直立且整個吸入過程無漏氣;④氧氣濕化瓶中濕化液不宜超過≤1/2,以防濕化瓶中部分蒸餾水被帶入連接管和霧化器中,造成藥物濃度降低和管道阻力增加,影響氣流動力和氣霧微粒大小不均勻,延長霧化時間使病人疲勞。⑤根據病情需要及霧量大小調節氧流量,避免加重二氧化碳潴留。⑥在霧化吸入過程中應注意避免眼睛接觸到藥液或氣霧,同時要密切觀察患者的神志、面色、呼吸、SpO2、心率、心律變化及其他不良反應。⑦對于不能適應較長時間霧化者采用間歇吸入法,反復進行直至吸完所需的霧化藥液;⑧霧化吸入前、中、后,均應指導病人注有效咳嗽排痰,必要時輔以拍背或吸痰,保持呼吸道通暢。