新型能源体系范例6篇

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新型能源体系

新型能源体系范文1

【关键词】实验教学 创新人才培养 实验教学体系

军事经济学院是一所军事经济管理类院校,实验教学长期是学院教学工作的薄弱环节,理论教学重于实践教学,对实验教学在人才培养中的地位和作用认识不足,重视不够,难以适应不断提高的人才培养的要求,成为该院专业人才培养的“瓶颈”,直接影响着学院整体的人才培养质量。针对这种情况,从人才培养的目标任务出发,按照“懂经济、善管理、通信息、会指挥、能创新”的人才培养目标,制定了提高教学质量、加强实验教学、改革实验内容、提高实验室管理水平、扩大实验室开放和共享等一系列措施,进一步加强和深化了实验教学建设与改革力度,切实提高了学院的实验教学水平和质量,为培养高质量创新人才发挥应有的作用。

一、实验教学创新已成为培养创新人才的关键

实验教学创新是指在实验教学过程中,创造性地应用各种先进的技术设备来作为实验教学手段,并不断使之观代化。这是实验教学中的一场技术革命,是实验教学现代化的一个主要标志,也是实验教学改革的关键。

1、实验教学创新将使实验教学过程发生巨大变革

在以往的实验教学中,教员决定着教学的方向和内容,掌握着教学进程、方法和结果,学员被摆在一个被动接受的地位。通过实验教学手段的创新所引发的实验教学改革,将改变原有的教员和学员关系,使教员的角色从传统的信息提供者变为学员求知过程中的合作者与引导者,即由“教”师变为“导”师。从而使得教员的作用更加突出,素质更加全面,思维更加活跃。

2、实验教学创新将使实验教学资源和方式趋向多元化

由于运用了网络工具,采用了先进的计算机技术、数字化技术等新的实验教学手段,实现了图、文、声、像等教育资源数字化,使得各种教学科研成果信息的大容量储存和快速检索变成现实,使得各种教学信息传递的形式、速度、距离、范围发生了前所未有的变化。实验教学的方式不再只是校内实验教学的一种形式。学员不仅可以通过校内实验教学和实验室的使用,得到实验技能的基本训练,而且可以通过网络,在任何一个网络终端进行教学实验,获得知识,培养技能。

3、实验教学创新将使实验教学内容更为现代化和个性化

随着实验教学创新,学员学习上的主动性和自我支配权的增强。学员能根据自己的学习需求和能力状况,决定实验内容、顺序、途径和方法等,进而成为实验的主人,使实验真正成为一种自由度大、创新空间广的实践活动,使原来难以做到的或者代价巨大的障碍性实验可以实现,使原来繁琐而重复劳动的实验现在简化了,使原来许多内容陈旧的验证性实验,被代表学科前沿的综合性、设计性、研究性实验所代替,使实验教学内容不仅能与最新的科研和生产成果实现有机结合,而且激发了学员独立创新的意识,培养了学员的创新能力,出现了超前实验、创造实验、科学实验的崭新局面,对教学内容的现代化、个性化又赋予了新的内涵。

二、以培养学员创新能力为目标,深化实验教学内容、方法和手段改革

1、突出时代特色,更新实验教学内容

军校教育要培养军事人才的综合素质和能力,而工程技术素质是军事专业人才的主要标志,是直接应用于生产、生活的技术科学,是新思想、新概念、新知识的载体,电子技术是其中的一个重要组成部分,以前的实验内容远不能满足需要。

(1)提高实验教学内容的起点。在全面优化实验教学体系的前提下,一方面减少了验证性实验,开设了多层次实验,加大了设计性实验的比重和难度,实施了开放式实验教学;另一方面加大了实验课所占比重,使实验和理论课时比例变为1∶3,并提高了实验考核成绩。

(2)更新实验内容。根据我院的实际情况,积极引入新技术、新器件(如电子技术,计算机技术等),并将科技含量较高的系统和电路(如计算机数据采集系统、图形点阵显示系统等)应用于实验教学,删去了落后、陈旧的一些实验内容。同时,采用各种方式积极为学员介绍电子技术前沿知识。

2、打牢学员宽厚扎实的基础,拓宽专业口径,开设多层次实验

在改革体制、内容、加大实验比重的同时,将原来以验证性实验为主的实验模式,改为基本性实验、设计性和综合性实验三种实验模式。基本性实验就是对基本的、重要的定理、概念和常用的元器件验证性实验。设计性实验是在理论知识讲授到一定程度之后,让学员按照教员拟出的设计实验题目与实验要求,独立设计、完成整个实验。实施过程中学员先拿出设计方案,经教员审核提问,认可之后,方可进行实验操作。综合性实验,一是教员设计一些综合性或有一定难度的课题,让学员自选题目,然后设计完成;二是学员自行设计课题,经教员审核后进行;三是学员可自行采购器件,进行实用性电子产品的设计、安装、调试。

3、引入新技术、新器件,实行开放式实验教学

针对实验技术发展迅猛的特点,在实验教学中积极引入新技术、新器件、新装置纳入实验教学中,保证了实验教学技术上的先进。实验教学中我们树立“教为不教”的思想,采用开放式教学,开放实验室等方式,对原来定时、定人、定内容的实验教学进行了改革。积极挖掘内部潜力,对实验设备、人员配备等制定了一套严格的规程制度。

4、改革传统教法,培养学员的实践能力

近年来,学院在逐步完善实验条件的基础上,实行了一人一组的教学方式,改变了以往多人一组的“分工合作”完成一个实验内容的传统做法,这既增多了每个学员的动手机会,又为每个学员独立完成实验内容创造了条件。学员每做一个实验,就相当于完成了一个小课题的研究。对于综合性、设计性的实验项目,如“万用表和收音机的组装”等实验,我们把实验的元器件、底板、工具等以“元件盒”的形式发给学员,一人一套,教员只下达任务,学员自己通过查阅资料、自行设计、安装、调试完成实验,这些都有效地培养了学员的独立思考和操作能力。根据2004年以来对3个学期学员的调查结果表明,95%以上的学员感到方法妥当,兴趣浓厚,收获很大。

三、转变观念,建立理论教学与实验教学并重的新模式

长期以来,实验教学一直定位于辅助教学的地位上,成为理论教学的附属品;实验技术人员被称之为教学辅助人员;在教学观念、教学模式、实验室建设及管理的水平上,也不能充分满足培养具有创新和实践能力的人才的根本要求。

1、认清现状找准问题,根据新要求谋划实验教学改革

实验教学是现代高等教育的重要教学形式,它在引导学员掌握科学方法、养成科学态度和培育创新精神方面起着关键的作用。但是,长期以来,高等院校实验教学存在着不少问题,在宏观上表现为跟不上现代科学技术发展步伐,满足不了专业人才培养要求,难以达到促进知识理解、体现知行统一、发展科研能力和形成科学素养的教育任务。一方面是由于对实验教学的重要性认识不足,重讲课,轻实验,以致在教育设计上,习惯于将实验教学依附于课堂教学;在教学建设上,实验室依然按课程设置,归教研室管理,实验室间彼此独立,规模偏小、功能单一、人员和设施利用率较低。另一方面是因为实验教学改革相对滞后,长期以来的一些问题没有得到根本的解决,造成了人才培养关联环节上的失衡。为了改变这种状态,必须立足于培养创新型人才这一新的目标,改革实验教学在人才培养中的从属性地位和纯验证性角色,依据“知识、能力、素质协调发展”的教育标准,改革实验教学的各个环节,研究构建具有时代特征的新的实验教学体系。

2、把握内涵理清思路,多角度全方位推动教学体系创新

构建实验教学新体系必须对实验教学质量建设有全面的认识。实验教学质量建设主要取决于两个方面,一是实验教学改革,即实验教学质量建设的软件部分;二是实验室建设,是实验教学质量建设的硬件因素。二者相互依存,缺一不可。其中,实验教学是实验室建设的服务主体和目的取向,而实验室建设则是实验教学的物质依附和基础支撑。因此,加强实验教学质量建设,构建新的实验教学体系,必须从人才培养目标出发,整体规划和系统设计实验教学,优化创新实验教学的结构体系,并使实验教学改革和实验室建设协调发展。

3、结合实际大胆创新,全面构建实验教学新体系

根据改革实验教学的新思路,对原有的实验教学内容进行系统改革,通过提高教学起点,筛选和优化知识点,逐步淘汰了内容陈旧、技术落后的实验;通过打破实验课传统设置模式,重组原先分散于各课程中的相关教学内容,新开了综合性实验和设计性实验逐步建立起由基础实验、综合设计性实验和应用性实验三大模块构成的、层次分明的新的实验教学内容体系。

(1)重组基础课程实验,构建基础实验模块。基础实验模块为第一训练层次内容,针对一、二年级学员,由数、理、化等自然科学课程系列实验,外语、计算机、文献检索等工具性课程系列实验和电工电子等基础课程系列实验三部分组成。基础实验模块主要来自对原有基础课程教学实验内容的优化更新,三部分各有侧重,自然科学课程实验教学注重培养基本实验技能,训练科学思维,初步养成科学态度和科学作风;工具性课程实验教学着力于外语综合应用能力和信息素养教育,奠定学员必要的学习及发展基础;电工电子等实验课程实验教学旨在促进学员对基础知识的内化,并获得基本的实验理论、实验方法和实验技能。

(2)深化实验室体制改革。要在进一步加强计算中心、电子技术实验中心和电子工程实验中心建设的基础上,继续按照“按学科联合、按功能归类”的原则,加快物理等基础类实验室、战争经济模拟等军事类实验室的“中心化”建设步伐,充实实验内容,增加设备组数,理顺管理关系,优化资源配置,形成以院、系两级管理为主的实验室管理体制,实现结构合理、层次分明、规模效益明显的实验室格局。

(3)实行重点建设战略。要在“九五”重点建设的基础上,按照总部“2110工程”建设的统一部署和要求,重点建设战争经济模拟实验室、军事物流实验室、装备经济实验室和军队被装实验室,使这些实验室拥有良好的环境、先进的设备、一流的队伍和灵敏的管理机制,成为相应学科重要支撑,成为高层次信息战人才培养、高水平科学研究和学术交流的主要基地,成为国家或军队重点实验室,辐射和带动全院实验室的建设与发展,形成以重点实验室为龙头,以“中心式”教学实验室为主干,与高素质信息战人才培养相适应的新型实验室体系。

现代教育的整个教学创新体系是以培养学员的知识、能力、素质为核心,培养学员的创新意识、创新能力为目的的系统。实验教学作为一种培养人的活动,学员自己动手,独立思考,设计开发,充分发挥学员的创新能力,启发创新精神和创新意识。尤其是在现代教学中,更要求培养创造性人才,以学员为主体的实验教学则应是整个教学创新体系的重要组成部分。

【参考文献】

[1] 武高辉:本科生创新精神与实践能力培养体系的构建与实践[J].高等工程教育研究,2002(3).

新型能源体系范文2

一、地理环境整体性意识不强,导致不擅揭示图像隐藏信息

地理环境的整体性是地理学的基本观点。区域内各地理要素相互影响、相互制约构成一个整体。命题者往往利用地理事物的“整体性”关系隐藏信息。根据整体性原则,可以依据区域图中的图例、注记、比例尺、分布、标志性事物等信息,结合地理事物的相互关系及分布规律,推测特定地理事物的存在。

【例1】(2012年新课标全国高考卷Ⅰ)

(1)据图1所示信息可以推断:

A.1月平均气温甲城市高于乙城市

B.1月平均气温甲城市低于乙城市

C.7月平均气温甲城市高于乙城市

D.7月平均气温甲城市低于乙城市

根据整体性原则,该题要透过铁路分布与河流的关系,推测地形及气温的分布特征。学生要能够从“甲城市所在区域的铁路与河流分布一致”,这一信息推导出该区域为山区,“乙城市所在区域的铁路、河流密布,且铁路与河流的分布不一致”,由此可推测该区域是平原。再结合两地纬度相差不大,甲城市又位于河谷地区,南北两侧地势较高。由此推断甲城市受北部地形阻挡作用,冬季风影响较弱,所以冬季气温较高,乙城市由于北部是平原,受冬季风的影响较大,所以冬季气温较低。然而多数学生未能从地理环境的整体性入手,依据图像中经纬度、城市、河流、铁路的分布,推导出该区地形与气温之间的相互影响,而是采用强记区域知识的方式生搬硬套。多数学生采用以下路径解题:“先进行区域定位,即根据经度和纬度判断甲位于汉水谷地,乙位于黄淮平原,1月我国大部分盛行西北季风,甲城市位于秦岭山脉南坡,受地形影响,阻挡冬季风,冬季气温较高,乙城市位于平原地区,受冬季风影响较大,气温较低。”

高考试题一般不会直接考查地图所呈现的表面知识,而是考查图示区域内地理要素的相关性。具体的区域仅仅是作为试题情境的思考对象,提供问题素材或知识载体,其主要考查目的在于材料所反映的地理事象背后所蕴含的地理规律和原理。能够快速、全面、准确地判断和分析区域图所承载的信息是学生地理素养的基本体现。在教学中,教师要始终贯穿系统论的思想,把每一个知识点和相关要素整体联系起来,指导学生熟悉每个知识点在学科体系链条上的位置,理解每个知识点在学科体系中的功能。具体操作上,可以采用将材料中的每个显性信息作为一个支点,向外发散形成知识树的图示方式,梳理各种地理要素的逻辑联系。同时指导学生通过演绎与归纳、分析与综合等思维活动,学会由因推果或由果推因的整体分析法。

二、时空意识不强,导致无法提取非常规信息

空间尺度不同,地理概念的内涵和外延、地理原理的因果关系就不同。同样,“地理现象只是地理过程‘时间断面’上,某一时段或某一环节的具体表现。”在审题时,需要对题目提供的地理信息进行时空属性的分析,并依据不同时空特征提取信息。但由于学生在学习过程中,未注意到不同尺度所表达的地理事物的侧重点不同,不同发展阶段的地理事物特征不同,导致机械、片面地看待地理事物,造成无法准确提取图中的非常规信息。

【例2】(2013年新课标全国卷Ⅰ)阅读图文(图2)资料,回答第(2)题。

居住在成都的小明和小亮在“寻找最佳避寒地”的课外研究中发现,有“百里钢城”之称的攀枝花1月平均气温达13.6℃(昆明为7.7℃,成都为5.5℃),是长江流域冬季的“温暖之都”。图a示意攀枝花在我国西南地区的位置,图b示意攀枝花周边地形。

(2)分析攀枝花1月份平均气温较高的原因。

按常规逻辑,依纬度分析,图中攀枝花纬度比昆明高,温度应该比昆明低,依地势分析,图中显示攀枝花又比成都高,气温也要比成都低,但事实却相反。这导致多数学生只能根据攀枝花所在的纬度位置较低说明1月气温较高,却无法回答为什么比成都和昆明都高的原因。这说明学生未能从不同的时空组合去分析,既关注到在大尺度a图中各个地点的关系,又关注到在小尺度b图中攀枝花独特的地形位置。同时注意到1月份我国受冬季风和太阳高度角较小以及昼长较短等多重因素的影响,普遍低温,且南北温差大。据图可知,攀枝花北部有海拔较高的山地, 因地形阻挡,冬季受北方冷空气(寒潮)影响较小,且攀枝花位于河流(金沙江)谷地,山高谷深,盛行下沉气流,气流在下沉过程中增温,而成都地处平原,昆明地处高原,所以冬季气温均比攀枝花低。

区域因所处空间位置和发展阶段不同,其地理特征有明显的空间差异和时间差异。学生要把时空联系纳入自己的知识结构,内化为自身经验,不仅要构建静态的空间心理地图,还要形成动态的时间心理地图。课堂要从指导对课文知识的记忆,对知识点的背诵和对有限区域特点的复述,转换为指导学生自觉地用时空观看待地理问题,养成运用不同时空尺度思考地理问题的习惯,培养学生学会根据图文信息,辨析区域的时空信息,训练学生在分析不同尺度空间地理特征时,会自动检索是否存在大尺度空间地理特征与小尺度空间地理特征的叠加效应,在分析某一时段地理特征时,会自觉考虑该时段在整个事物发展过程中的位置。

三、图文转换意识不强,导致难以将文字材料与图中信息匹配

高考命题不是因区域而设题,而是因设题需要而选择某一具体区域,即区域并不作为问题的本身,不是考查区域的具体地理事实知识,而是考查如何应用地理原理解释区域地理事实和现象。借助区域图中的图例、等值线、数据等地图语言,对文字描述的现象进行解释,需要学生通过将文字含义与图中信息建立互相论证的对应关系。教学中多数教师采用直接将书本、学案材料中的固定答案呈现给学生的教学方式,导致学生缺乏从图文资料中分析概括出地理特征的真实体验和感悟,因而不能依据题干的提示与要求,将材料与图表进行匹配。

【例3】(2013年新课标全国卷Ⅱ)阅读图文资料,回答第(3)题。

在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨,偶见规模较小的沙丘群,其形成的主要条件为所在地区沙源丰富、多风、植被稀疏。如图3所示区域中,M处发育了规模较小的沙丘群;H县城附近是著名的风口,冬春季节风力尤为强劲;河流发源于黄土高原地区。

(3)分析M处附近沙源较丰富的原因。

新型能源体系范文3

【摘要】 目的:尝试构建基于脂肪干细胞、I型胶原凝胶以及PLGAβTCP支架的新型仿生骨组织工程复合体,并对其生物学性能进行研究. 方法:取3 mo龄日本大耳白兔皮下脂肪,获得脂肪干细胞,经体外成骨诱导分化鉴定后使用I型胶原凝胶将其悬浮并与三维多孔支架PLGAβTCP复合,从而构建成脂肪干细胞I型胶原凝胶/PLGAβTCP骨组织工程复合体,体外成骨诱导培养2 wk,实验以脂肪干细胞/PLGAβTCP材料复合体作为对照. 扫描电镜观察复合情况,并对脂肪干细胞的增殖以及成骨诱导分化情况进行检测. 结果:I型胶原凝胶将rADSCs均匀悬浮于材料孔隙中,碱性磷酸酶活性以及细胞外基质矿化程度检测显示I型胶原凝胶能显著促进rADSCs的成骨分化. 结论:脂肪干细胞I型胶原凝胶/PLGAβTCP复合体的构建成功为骨组织工程复合体的设计提供了一条新的思路.

【关键词】 脂肪干细胞; I型胶原凝胶; PLGAβTCP支架; 骨组织工程

【Abstract】 AIM: To fabricate a novel bone tissue engineering construct using collagen I gel to suspend adiposederived stem cells (ADSCs) into a porous PLGAβTCP scaffold (rADSCsCOL/PLGAβTCP) and explore its potentiality for bone tissue engineering. METHODS: ADSCs were prepared by collagenase I digestion of subcutaneous fat from the suprascapular site of Japanese white rabbit. Firstly, the osteogenic differentiation of rabbit ADSCs (rADSCs) was identified by von Kossa staining after in vitro culture for 4 weeks under osteogenic medium. Then the rADSCsCOL/PLGAβTCP composite was fabricated using collagen I gel to suspend rADSCs into PLGAβTCP scaffold and cultured under osteogenic medium for 2 weeks. Meanwhile, the single combination of rADSCs and PLGAβTCP scaffold was also prepared as control. Morphological observations were carried out using scanning electron microscopy (SEM). Cell proliferation, alkaline phosphatase activity and calcium deposit were also determined to fully evaluate the osteogenic differentiation of rADSCs in both composites. RESULTS: By presuspended in collagen I gel, the rADSCs were evenly distributed in the pores of the PLGAβTCP scaffold. Furthermore, collagen I gel remarkably promoted the osteogenic differentiation of rADSCs in PLGAβTCP scaffold. CONCLUSION: The successful fabrication of rADSCsCOL/PLGAβTCP composite casts a new light on the construction of bone tissue engineering composites.

【Keywords】 adiposederived stem cells; collagen I gel; PLGAβTCP; bone tissue engineering

0 引言

生物支架材料是骨组织工程研究中的一个重要环节[1]. 目前常用的生物材料例如高分子聚合物、生物陶瓷等,在与种子细胞复合过程中仅仅能够起到机械性支架作用,而缺乏生物活性,在与种子细胞复合以后,难以与其形成良好互动,对其进一步的增殖、成骨分化施加积极影响. 而I型胶原作为骨组织中主要的有机成分,在骨形成过程以及维持正常骨结构中发挥了重要作用[2]. 为此,我们从仿生学角度考虑,初步尝试利用I型胶原凝胶悬浮脂肪干细胞(adiposederived stem cells, ADSCs)与三维多孔支架PLGAβTCP复合构建一种新型仿生骨组织工程复合体,并对其生物学性能进行研究,以探讨将其应用于骨缺损修复的可行性.

1 材料和方法

1.1 材料 3 mo龄成年日本大耳白兔,由第四军医大学实验动物中心提供;DMEM培养基、地塞米松、抗坏血酸、β甘油磷酸钠、Ⅰ型胶原酶、磷酸对硝基苯酚(PNPP)、对硝基苯酚(PNP)均购自SIGMA公司;胎牛血清购自杭州四季青公司;碱性磷酸酶检测试剂盒购自上海仁宝试剂公司;细胞外钙定量检测试剂盒(Calcium C kit, WAKO Pure Chemical Industries).

1.2 方法

1.2.1 兔ADSCs(rabbit ADSCs, rADSCs)的原代培养 3 mo龄成年日本大耳白兔,耳缘静脉注射空气处死. 常规备皮,消毒,取其颈背部皮下脂肪. 分离肉眼可见的筋膜、血管,无菌PBS冲洗3遍,眼科剪将组织剪成1~2 mm3组织块,置于1.5 g/L Ⅰ型胶原酶中于37℃消化1 h. 100目筛网过滤后900 r/min离心10 min,用普通培养液(含100 mL/L胎牛血清的DMEM)重新悬浮、接种. 待细胞达90%汇合时用2.5 g/L胰蛋白酶消化传代.

1.2.2 rADSCs的成骨诱导分化鉴定 采用第3代rADSCs,以105个/孔接种于6孔板,待其完全贴壁后于普通培养液中加入10-7 mol/L地塞米松、抗坏血酸50 mg/L和10 mmol/L β甘油磷酸钠进行成骨诱导,4 wk后采用冯库萨(von Kossa)钙染色法检测诱导分化情况.

1.2.3 PLGAβTCP支架的制备 由清华大学激光快速成型中心将聚乳酸聚乙醇酸(PLGA)[polylactide (50%)coglycolide (50%)]与β磷酸三钙(βTCP)按照7∶3,W/W的比例经快速成型技术低温沉积工艺制成[3],具有良好的孔隙率(>90 %)以及孔径(300 ~350 μm).

1.2.4 I型胶原凝胶溶液的制备 将I型胶原用100 mL/L,V/V醋酸溶解并定容至50 mg/L,然后将其以10∶1∶1的比例与10×的DMEM及胎牛血清混合,最后使用1 mol/L NaOH调整溶液pH至7.4. Co60消毒灭菌,置于4℃备用.

1.2.5 rADSCsI型胶原凝胶/PLGAβTCP骨组织工程复合体的构建(rADSCsCOL/PLGAβTCP) 使用第3代rADSCs,待其达100%汇合后2.5 g/L胰蛋白酶消化、离心,于冰浴条件下使用100 μL I型胶原凝胶溶液以2×109个/L的密度悬浮细胞并均匀滴加于PLGAβTCP支架材料孔隙中,37℃作用0.5 h以使胶原凝胶溶液凝结. 最后加入成骨诱导培养液于37℃ 50 mL/L CO2条件下进行成骨诱导培养. 同时设立无细胞I型胶原凝胶/PLGAβTCP复合体作为对照(COL/PLGAβTCP).

1.2.6 rADSCs/PLGAβTCP骨组织工程复合体的构建(rADSCs/PLGAβTCP) 使用第3代rADSCs,待其达100%汇合后2.5 g/L胰蛋白酶消化、离心,以2×109个/ L的密度悬浮细胞. 取100 μL细胞悬液均匀接种于预处理的PLGAβTCP支架中. 于37℃ 50 mL/L CO2条件下共培养4 h,使细胞与材料充分复合. 最后加入成骨诱导培养液进行培养. 同时设立空白PLGAβTCP支架材料作为对照.

1.2.7 材料中细胞增殖检测 于接种后4 h和第1,3,7,10,14 d进行细胞增殖测定. rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组:将培养液吸除后加入20 g/L的I型胶原酶于37℃条件下作用45 min以彻底分解I型胶原纤维,等量培养液中和后将细胞悬液吸出并于1200 r/min离心10 min. rADSCs/PLGAβTCP复合体组:将培养液吸出后加入2.5 g/L胰蛋白酶消化5 min,等量培养液中和,900 r/min离心9 min. 最后将细胞团块重新悬浮于培养液中进行细胞计数并计算初始细胞接种密度(复合细胞数量/总细胞数量)(每组每个时间点共有4例标本).

1.2.8 碱性磷酸酶活性检测 采用PNPP法. 步骤:于诱导培养第7和14日,收集rADSCsCOL/PLGAβTCP和rADSCs/PLGAβTCP复合体细胞(实验方法同1.2.7). 将两组细胞经超声裂解后,加入PNPP于37℃反应30 min,0.1 mol/L NaOH中止反应. 于405 nm处读取A值. 参照总蛋白定量以及预先绘制的PNP标准曲线,将碱性磷酸酶活性单位定义为每分钟每微克总蛋白中所含PNP纳摩尔数(nmol PNP/μg protein/min)(每组每个时间点共有4例标本).

1.2.9 细胞外基质矿化程度检测 采用OCPC法. 于诱导培养第7和14日,收集rADSCsCOL/PLGAβTCP以及rADSCs/PLGAβTCP复合体细胞(方法同1.2.7),加入0.5 mol/L HCl于常温下过夜,将细胞外不溶性钙盐分解成可溶性钙离子,实验操作按照Calcium C Kit说明书进行. 钙离子浓度以μg/105个细胞表示(每组每个时间点共有4例标本).

1.2.10 形态学观察 在诱导培养2 wk后,将各组复合体取出,进行扫描电镜观察. 实验步骤:无菌PBS冲洗3遍,2.5 g/L戊二醛固定,逐级梯度酒精脱水,临界点干燥. 经表面喷金后置于镜下观察.

统计学处理: 所有计数资料均采用x±s表示,采用SPSS 11.0 软件进行配对t检验, P

2 结果

2.1 rADSCs的体外培养及成骨诱导分化鉴定 于体外培养条件下,原代培养rADSCs呈成纤维细胞样,传代后细胞形态变化不大,仍呈梭形、三角形,增殖能力旺盛. 连续培养至第15代仍保持良好的细胞形态与增殖能力(图1A). 换用成骨诱导液干预4 wk后经von Kossa染色可见细胞及其周围附着的钙盐与硝酸银发生置换反应而被染成黑色,说明此时细胞外基质矿化,成骨分化基本完成(图1B).

A:原代培养rADSCs 相差 ×100;

B:von Kossa染色 相差 ×200.

图1 体外培养兔ADSCs细胞(略)

2.2 材料中的细胞增殖情况 rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组的初始细胞接种密度为(97.20±2.30)%,而rADSCs/PLGAβTCP复合体组仅为(36.50±3.80)%,前者显著高于后者(n=4,P

2.3 碱性磷酸酶活性定量检测 诱导培养1 wk后,rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组碱性磷酸酶活性为(0.27±0.02) nmol PNP/μg protein/min, 而rADSCs/PLGAβTCP复合体组为(0.14±0.02) nmol PNP/μg protein/min,前者显著高于后者;诱导培养2 wk后rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组碱性磷酸酶活性则高达(0.85±0.27) nmol PNP/μg protein/min,显著高于rADSCs/PLGAβTCP复合体组(0.51±0.14) nmol PNP/μg protein/min,两组差异具有统计学意义(n= 4, P

2.4 细胞外基质矿化程度检测 诱导培养1 wk后,rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组细胞外基质矿化程度[(23.69±3.50) μg/105个细胞]与rADSCs/PLGAβTCP复合体组[(20.90±1.68) μg/105个细胞]差异无统计学意义(n= 4, P>0.05);而2 wk后前者[(71.88±2.89) μg/105个细胞]则显著高于后者[(48.10±2.77) μg/105个细胞](n=4, P

2.5 形态学观察 扫描电镜显示,PLGAβTCP支架材料为规则的相互交通的多孔状三维立体结构(图2A),而对于无细胞COL/PLGAβTCP复合体组,可以看到I型胶原纤维均匀分布于材料表面及孔隙中(图2B). 在rADSCs/PLGAβTCP复合体组中,rADSCs仅贴附于材料表面,孔隙中没有细胞长入(图2C). 然而在rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组中,材料孔隙被悬浮于胶原凝胶中的rADSCs所完全充填(图2D). 复合细胞共培养2 wk后,rADSCsCOL/PLGAβTCP和rADSCs/PLGAβTCP复合体组中的rADSCs在材料孔隙中均呈成纤维细胞样生长(图2E,F).

A: PLGAβTCP支架材料(:材料的小梁, :材料的孔隙) ×60;B: COL/PLGAβTCP复合体 ×70;C: rADSCs/PLGAβTCP复合体 ×50;D: rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体 ×50;E: 为C图白框的放大,rADSCs贴附于材料表面呈复层生长(: rADSCs) ×300;F: 为D图白框的放大,rADSCs填满材料的孔隙(: I型胶原凝胶经扫描电镜样品处理程序处理后所形成的胶原颗粒, : rADSCs) ×200.

图2 扫描电镜观察(略)

3 讨论

在骨组织工程复合体的构建过程中,三维多孔支架材料所具有的孔隙率以及孔径大小具有重要意义. Karageorgiou等[4]报道的当支架材料具有良好的孔隙率以及孔径大于300 μm时,在体内能够明显促进新生骨组织形成以及新生血管长入,从而能够在骨缺损修复过程中发挥重要作用. 然而,良好的孔隙率以及孔径往往会导致种子细胞在与材料复合时的大量丢失. 本研究采用具有良好的骨缺损修复能力的PLGAβTCP 作为支架材料[3,5]. 实验结果显示直接将rADSCs滴加于PLGAβTCP材料时,仅有一少部分细胞成功与材料复合,大部分细胞由于材料的孔隙率而丢失. 因此,具有良好的孔隙率以及孔径的支架材料虽然具有良好的骨传导性,但是由于其表面积相对有限,采用传统直接滴加细胞的接种方式并不能够促成细胞在材料孔隙中的均匀分布.

为了解决这个问题,在本实验中I型胶原凝胶被用来实现脂肪干细胞与材料的均质复合. I型胶原凝胶作为水凝胶类支架的一种,其所具有的半固体、半液态的特点使其不仅能够相对容易的实现细胞的均匀分布,而且能够通过物理性捕获效应将大量细胞限制于其中,一方面解决了细胞与材料的复合问题,另一方面也解决了在接种过程中细胞的丢失问题. 此外,作为正常骨组织结构中主要的有机成分, I型胶原能够调控细胞黏附[6],促进成骨细胞的增殖[7]、分化并能够引导骨组织再生[8]. 因此,在本实验中我们使用PLGAβTCP多孔支架、rADSCs以及I型胶原凝胶来构建了一种新型仿生骨组织工程复合体. 实验结果显示I型胶原凝胶能够显著促进复合体中rADSCs的碱性磷酸酶活性以及细胞外基质矿化程度(rADSCsCOL/PLGAβTCP复合体组>rADSCs/PLGAβTCP复合体组,P

综上所述,我们通过将rADSCs悬浮于I胶原凝胶后再与PLGAβTCP支架复合构建了一种新型仿生骨组织工程复合体(rADSCsCOL/PLGAβTCP),与传统直接滴加细胞接种方式所构建的复合体相比(rADSCs/PLGAβTCP),本研究采用的构建方法材料孔隙中的rADSCs分布均匀且密度高,进一步体外成骨诱导分化相关检测显示I胶原凝胶能够显著促进rADSCs在材料中的成骨分化,为骨组织工程复合体的构建提供了新的思路.

【参考文献】

[1] Tzaphlidou M. The role of collagen in bone structure: an image processing approach[J]. Micron, 2005, 36(78): 593-601.

[2] 李战强, 黄友章, 彭勤建, 等. 成人脂肪来源间充质干细胞的分离培养与鉴定[J]. 第四军医大学学报,2006, 27(1): 52.

[3] Xiong Z, Yan Y, Wang S, et al. Fabrication of porous scaffolds for bone tissue engineering via lowtemperature deposition[J]. Scripta Materialia, 2002, 46(11): 771-776.

[4] Karageorgiou V, Kaplan D. Porosity of 3D biomaterial scaffolds and osteogenesis[J]. Biomaterials, 2005, 26(27): 5474-5491.

[5] 马 兴,胡蕴玉,颜永年,等. RP技术制备PDLLA/TCP人工骨载体与LDPTH成骨效应相容性的体外实验[J]. 第四军医大学学报,2004, 25(12): 1081-1084.

[6] Kleinman HK, Klebe RJ, Martin GR. Role of collagenous matrices in the adhesion and growth of cells[J]. J Cell Biol, 1981, 88(3): 473-485.

新型能源体系范文4

【关键词】课程体系 新能源科学与工程 专业建设 光伏技术

【基金项目】常州工学院教学改革研究课题(项目编号:J120324;J120305)。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)10-0247-02

引言

新能源产业人才培养落后于产业发展,培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急[1-4]。新能源科学与工程专业是教育部2011批准的第一批战略性新兴产业专业,涉及的学科领域广泛,属于交叉学科,涉及物理、能源与动力工程等多个学科。目前国内对该专业的专业课程体系设置存在专业定位、培养方向模糊;专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系;缺乏合理的实践、实训体系等诸多问题。如何依托众多的所属学科,明确准确的培养人才定位,构建可操作性强、结构合理的课程体系是新能源科学与工程专业建设迫切需要解决的问题。

1.以地方产业背景为引导,明确培养方向定位

围绕长三角地区光伏产业背景,依据学校创新型应用人才培养目标,创新教学理念,提炼新能源科学与工程专业的培养方向与专业特色。

为适应创新型应用人才培养目标,围绕学校“让每一个学生都获得成功”的办学理念,创建“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,为教学改革和创新型人才培养引领方向。围绕长三角地区的新能源产业背景,尤其是光伏产业,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向,培养从事可再生能源,尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。

2.以“新能源产业链”为主线,构建纵横协同的专业课程体系

根据学生的认知规律,依据“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系,课程体系如图1所示。实现专业知识覆盖到“新能源材料开发”、“新能源器件制备”、“新能源应用系统设计”等整个完整的新能源产业链。

纵向以“新能源产业链中的各种技术能力培养”为主线,建立适应新能源技术学科特点,涵盖新能源材料开发技术、新能源器件制备技术、新能源系统设计与应用等三大系列的“模块化、系列化”完整的课程体系。横向按知识体系与认知能力模块化专业课程,以“机电基础”与“理化基础”为两个专业基础模块、以“光伏技术”为专业主导线、“测试技术”为专业副主线、“各种新能源技术”为专业支撑线,“能源管理”为专业特色线四个专业模块,共六个课程模块。在课程体系范围内,根据培养目标的要求,完善教学大纲,科学合理的设置各个系列各门课程的“多样化”内容。

3.以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系

以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系,如图2所示。纵横之间通过综合实训、课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节有机联系,协调运作,有效解决传统实践教学内容依附于理论课程进行划分,模块之间关联度小,知识体系缺乏连续性、系统性的问题,更好地适应信息时代的需求。

将学生实践能力的培养贯穿于实验、课程设计、毕业设计、技能培训、参加科研项目、创新训练项目、各种学科竞赛等实践教学活动的全过程,体现“全程化”。注重工程实际应用能力的培养,大部分课程设计、毕业设计的选题来自于各类科研项目,科研反哺教学,使学生受到更为系统的工程训练,体现“工程化”。针对基础、能力不同的学生,在实践能力培养上提出不同层次的要求,不搞“一刀切”体现 “多元化”。

4.结语

紧密围绕长江三角洲地方光伏产业背景,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向;根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系;以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系;探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。培养多层次的光伏方向的专业人才,服务于地方经济的发展。

参考文献:

[1]王伟东、艾建军、杨坤,新能源产业人才培养问题与对策[J].中国电力教育,2011.(12).5-6

[2]王彦辉、齐威娜,新能源产业人才培养存在的问题及对策[J].中国成人教育,2010.(2).54

[3]王永、张渊、刘浩、程超,长三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究,2012.(2).31-32

[4]刘学东、邵理堂、孟春站、宋祥磊,新能源科学与工程(太阳能利用方向)人才培养探讨[J].淮海工学院学报(社会科学版 教育论坛),2010.(8).46-47

作者简介:

新型能源体系范文5

发展绿色经济,走低碳化的道路,最根本的一点是必须加强自主技术创新,发展低碳新型产业,这是我国当前实现绿色低碳发展的重要支撑。在技术方面,必须大力研发和推广节能技术,提高能源效率,大幅度降低GDP的能源强度和碳强度,这是我国实现绿色发展的重要目标。

此外,我国要以绿色、低碳、发展的理念为指导,制定中长期能源战略,建立可持续能源体系。传统上能源战略的制定是以保障供给为前提的,但是由于我们既受国内资源环境的制约,又受气候变化的挑战,所以在制定能源战略的过程中,在保障供给需求的前提下,要把资源环境制约和二氧化碳排放的限制作为一种约束性的因素考虑在内。

以绿色低碳发展为目标和理念来指导技术,将改变未来技术发展方向和标准。传统的技术评价只需考虑技术的成熟度和它的经济性能。但低碳经济要考虑这个技术对国家能源安全的改善和环境排放的减少。

当前新能源和能效技术的快速发展也意味着大量投资的增加,新能源将成为新的经济增长点,低碳能源和智能电网将成为两大战略性的新型产业。

因此,我们要抓住先进低碳技术、绿色经济发展的机遇,把国家政策的激励与企业的自身发展动力相结合,加强企业自主技术创新,打造我国自主的低碳发展的核心竞争力。

建立以低碳排放为特征的产业体系和消费方式,是当前实现绿色低碳发展的核心内容和重要切八点。总理在今年的《政府工作报告》中曾提出:我们要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费方式,这既是我们应对气候变化的战略选择,也是我们当前实现绿色低碳发展的核心内容;既包括了传统产业的技术升级,又实现了传统产业的低碳化的发展。

大力发展的低碳新型产业,既包括节能环保、新能源、可再生能源和与能源直接相关的新型产业,又包括信息、材料、生命医药等高新技术产业;这些产业的增加值率较高,但相对能耗较低,可以促进GDP能源强度和碳强度的下降。

同时,我们要改变公众的消费理念和方式。观念的创新和消费方式的转变是对生产需求的一种导向,转变消费观念和消费方式有利于促进低碳社会的发展和建设。

新型能源体系范文6

清洁能源主导市场,一场新的产业革命可能正在全球经济衰退中孕育,围绕环境保护的清洁能源有可能成为下一轮经济繁荣周期的主导型产业。

新能源汽车的发展方向有多种,但都离不开“动力电池”这一核心技术。业内专家称,未来两年中国的“动力电池”产业逐渐走向成熟。

据一位汽车行业专家介绍,目前可用于新能源汽车的电池主要有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池,尤其以后两者的竞争最为激烈。

技术趋向多元化

据了解,传统铅酸电池质量比能量(衡量电动车一次充电行驶里程)和比功率(赋予电动车良好的启动、加速、爬坡性能)较低,循环寿命较短,在技术上不适合用作新能源汽车动力电池,传统铅酸电池污染性也较大,不符合汽车工业之能源清洁化的发展方向和历史潮流。

在现在和可预见的将来,镍氢电池和锂离子电池是新能源汽车的主要电池体系。而在应用于电动汽车领域,锂离子电池在安全性、技术性能和成本等方面存在相当多的问题,任重而道远,目前仍处于研发阶段,尚不能大规模商业用于新能源汽车。

镍氢电池作为近年来发展起来的一种新型高能蓄电池,具有无污染、安全性高、高比功率、可循环再利用、长寿命、无记忆效应等优异的综合特性,是目前新能源汽车应用最无异议的电池体系,也是唯一规模化,并经过广泛实际验证的电池体系,已取得了巨大的市场成长空间,是目前公认的最佳能源解决方案。

一位电池产业专家也评价称,从时间发展序列来看,铅酸电池不符合未来环保、高效的需要,将逐渐被淘汰:镍氢电池是现实可行的最佳能源解决方案,也将是未来相当长一段时间的主流产品;锂离子电池尤其是磷酸金属锂盐系电池,仍然需要克服安全性、可靠性、高成本等关键问题,其暂时在常规动力电池市场上不具竞争力,有可能在8-10年后成为新型汽车的动力电池体系,但由于成本问题,届时的镍氢动力电池仍可能是新能源汽车主打电池体系。

争夺战已打响

事实上,一场新能源汽车电池的争夺战已经在全球汽车公司中蔓延开来。尤其是跨国汽车公司结盟电子企业联合进行大规模车用电池开发,更像是一场趣味横生的竞赛。先是丰田与松下合资的电动车新能源公司加大投资,建两座混合动力车电池生产厂,将从2009年开始少量生产锂离子电池,并计划于2010年全面投产。而后,通用与韩国LG化学公司旗下的CompactPower公司和大陆汽车系统公司签订了两份锂电池合约。日产与NEC、博世与三星。而在全球锂电池生产锂电池的冠军企业三洋更是炙手可热。与大众、福特和本田都进行合作。