先进制造技术与应用教学课件

先进制造技术与应用51、山气日夕佳，飞鸟相与还。52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。53、富贵非吾愿，帝乡不可期。54、雄发指危冠，猛气冲长缨。55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美池桑竹之属，阡陌交通，鸡犬相闻。先进制造技术与应用先进制造技术与应用51、山气日夕佳，飞鸟相与还。52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。53、富贵非吾愿，帝乡不可期。54、雄发指危冠，猛气冲长缨。55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美池桑竹之属，阡陌交通，鸡犬相闻。漠块三先进制造技术知识及应月机械制造技术数控加工技术快速成形技术超精密与纳米加工技术④工业机器人柔性制造技术机械工程系机械理论教研室块三先进制造技术知识及应机械制技术随着现代科学技术的进步,特别是微电子技术、计算机技术、信息技术等与制造技术的深度结合制造工业的面貌发生了深刻的变化,形成了先进(现代)制造体系。先进制造技术的内涵及范围很广,本章扼要介绍先进制造工程技术中的数控加工技术、快速成形技术、超精密与纳米加工技术、工业机器人、柔性制造技术的概念和应用场合机械工程系机械理论教研室【基金项目】国家自然科学基金（81560035，81360352，81272630）。分子病理学是20世纪70年代初随着疾病的细胞生物学和分子生物学的发展和相互渗透形成的一个分支学科，分子病理诊断根据特征性的分子基因变异进一步证实或直接做出病理诊断，同时还提供疾病发生的基因路径、发病机制、发病易感性和治疗与预后评估等多种分子学信息[1]，推进了临床病理学的广泛应用以及病理科研的创新和进步。新疆医科大学第一附属医院病理科根据中国合格评定国家认可委员会（CNAS）对实验室认可的要求，于2012年在新疆率先建立了标准化的分子病理检测体系平台，并且在研究生中开设《分子病理学》课程，本文结合我院在该课程教学中的经验，在其教学内容、方法等方面进行初步探索，为分子病理学教学研究提供一些经验和借鉴。1.分子病理学技术的应用分子病理技术涵盖了DNA、RNA及蛋白质相关检测和分析技术，目前主要应用的临床病理诊断技术包括：①原位杂交技术，将特定标记核酸探针与细胞或组织切片中的核酸进行杂交，从而对特定核酸顺序进行精确定量定位的过程。应用于细胞特异性mRNA转录的定位、基因图谱、基因表达和基因组进化的研究。可用于辅助诊断EB病毒相关的多种疾病；②荧光原位杂交（FISH）应用荧光素标记的探针与组织细胞中待测核酸反应形成杂交体，并采用荧光显微镜或激光共聚焦显微镜观察信号表达。主要检测染色体扩增、易位、缺失、重复、变异等，如乳腺癌、胃癌中HER-2基因的扩增，肺癌中ALK基因的融合，淋巴瘤中各种非随机性染色体易位，为肿瘤患者的靶向治疗提供依据，也可协助淋巴瘤、软组织肿瘤的诊断和鉴别诊断；③聚合酶链反应（PCR）设计特异引物，在TaqDNA聚合酶催化作用下，经过高温变性、低温退火和适温延伸3个步骤反复循环，对某一特定模板的特定区域进行扩增，反应结束后应用凝胶电泳或测序等方法分析产物[2]；④实时荧光定量PCR（realtime-PCR）借助荧光信号来检测PCR产物，通过荧光染料或荧光标记的特异探针，对PCR产物进行标记跟踪，实时检测整个PCR进程。在易位基因的检测、细胞因子的表达分析、肿瘤耐药基因表达的研究及病毒感染的定量监测中广泛应用；⑤DNA测序，利用DNA聚合酶延伸结合在待定序列模板上的引物；例如c-Kit和PDGFRA基因突变，协助胃肠道间质瘤的诊断，并为临床采用靶向治疗药物-格列卫提供依据；K-ras、BRAF基因突变检测，是否存在突变是消化道肿瘤及肺癌中应用靶向药EGFR抑制剂敏感性和预后的主要依据；IDH1/2基因检测可用于少突胶质细胞肿瘤与其他胶质瘤的鉴别诊断，并把该基因作为靶点检测应用于某些类型的胶质瘤靶向治疗写入指南中；⑥高通量测序，在于四色荧光标记寡核苷酸的连续连接合成为基础，取代了传统的聚合酶连接反应，可对单拷贝DNA片段进行大规模扩增和高通量并行测序。在肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、包括白血病在内的造血系统等六种恶性实体瘤开展以NGS技术为主的驱动基因谱分析，能更好的帮助临床医生在实际临床患者诊疗中，提升诊断水平，做出合理正确决策，提高患者生存质量。2.分子病理学课程的现状分析分子病理学从传统病理形态学概念深入分子或基因水平，分子病理诊断的大部分高端技术已日趋成熟，但目前还主要用于研究领域，真正用于临床检测的分子病理技术开展的还不够成熟，操作复杂、难于掌握其优化条件是重要原因之一，而且分子病理诊断技术还不能够完全取代许多目前通用的、行之有效的常规实验室诊断方法。在美国，必须要获得美国病理医师执照，并且通过美国病理学委员会专门设立的分子遗传病理学的考试科目，才能获得执业许可证。目前我国分子病理学技术在临床正处于全方位发展和应用的提升阶段，也有相关分子生物学检测技术如PCR、FISH、IHC进行辅助诊断，病理学教育方面，国内部分医科大学尝试开设了分子病理学课程，重点向研究生介绍分子生物学技术的基本原理及其在病理学研究中的应用，课程的内容的和要求均不能满足分子病理从业人员的需求，亟待丰富和完善病理教学大纲中有关分子病理学内容，应该将分子病理学引入教学中，提升分子病理学的教学效果，使院校毕业人员更好地适应临床发展的需要。3.分子病理学课程模式的探索1）教学目标和内容的改革分子病理学属于前沿学科、边缘学科，应用分子生物学理论、技术和方法，结合传统病理学基础，从蛋白质、核酸等生物大分子水平上研究疾病的发生发展过程，是培养高素质医学研究生的重要学科，但是教学大纲中分子病理学内容较为薄弱，仅作为一般了解内容简单介绍了部分分子生物学技术应用，无法满足实际病理学诊断需求，应该将分子病理学课程引入常规病理教学并进行推广。分子病理学重点是学习分子病理学的研究进展以及新技术及新方法的应用。目前为止没有系统的分子病理诊断相关的教材，目前只能参考刘彤华主编的《诊断病理学》、《阿克曼外科病理学》及最新的文献报道，教学的内容远不能满足对病理实用型人才的需求。2013年修订人民卫生出版社出版的国家“十二五”本科规划教材《病理学》（第八版）中增加了相关分子生物学的一些内容，使病理学的观察从器官、细胞水平，深入亚细胞、蛋白表达及基因的改变。并且有针对性地增加了某些重大疾病发生分子机制的研究进展，乳腺癌的分子分型?c靶向治疗，淋巴瘤及中枢神经系统肿瘤的分类等最新研究成果。但都仅仅是熟悉和了解的内容，加上近年各种肿瘤相关基因的发现和新研究技术的应用，WHO分类和诊断标准不断的更新，并且出现了一大批以分子病理结果命名的肿瘤名称，对病理诊断提出了更高的要求。2）教学方法的改革分子病理学课程专业性与实践性强，学生理解、掌握难度较大，理论抽象、枯燥，学习的过程中应该将分子病理学技术与病理形态学观察有机地结合起来，避免脱节与抽象化，造成学生在学习和掌握的过程中感到枯燥和乏味，晦涩难懂，甚至失去了学习的兴趣，要求授课的教师具有丰富的理论知识和临床病理诊断实践经验，在授课的过程中要做到理论结合实际，要求学生掌握教科书上的理论知识的同时又能将学到的理论知识应用于实践；基础结合临床，讲述每种疾病都要从发病机制、临床表现、病理形态学改变、鉴别诊断、治疗手段以及目前该疾病在分子病理方面的最新的进展，提高学生分析问题解决问题的能力；分子病理结合临床病理，分子病理技术最终是为临床病理诊断提供依据的，对于其应用的原理和研究原则的熟知和掌握应是分子病理教学首要的任务；教学结合科研，引导学生对感兴趣的内容进行深入的探讨和研究，培养科研兴趣提高科研能力。分子病理学课程的学习不能仅仅局限于课堂，标准化的分子实验室是学生学习的第二课堂，加强学生的动手操作能力，熟练掌握目前主要应用的临床病理诊断技术例如：原位杂交、FISH、PCR、rt-PCR、测序、NGS等等，学以致用。同时病理教学的实施对象，不仅是局限于病理系学生，其他专业学生如肿瘤系、妇科学系、一些内科系等都应认识到分子病理的重要性，并设置专门的课程进行必修学习。只有这样，才能充分地联合病理学科与临床各学科，将分子病理学研究和应用发挥出其应有的价值和作用。4.结语2015年1月底，美国总统奥巴马在2015年宣布一个生命科学领域新项目-精准医疗计划，无论是细胞治疗还是基因治疗，首先要通过分子病理诊断病情才能设计方案。在实施精准医疗方案过程中，需要分子检测技术、准确的判断标准和分析方法，将成为临床医生精准治疗的参考，一方面对于患者，精准用药，提高药物疗效和安全性；另一方面对于临床医生，精准用药，更高效控制缓解患者病情，?榇?统病理难以解决肿瘤病例增加更多诊疗方法，提高患者生存率。随着医疗事业的迅速发展，病理诊断将会形成组织病理学、免疫病理学和分子病理学三足鼎立的模式，分子病理学的作用举足轻重，要求医学高校充实教学内容，转变传统医学教育模式，培养应用型人才，才能适应现代医学的发展模式。我国的基础教育正在进行着一场史无前例的新课程改革，这场改革关系到国民素质的提高和综合国力的增强，关系到中华民族的伟大复兴，意义重大，不仅需要教育界的摸索实践，更需要社会力量的广泛参与。这次新课程改革，旨在改变传统的教学方法，旨在彻底根除我国某些教育发展领域的“顽疾”，真正使青少年成为有创新能力的一代，为进一步全面推进素质教育创造出更为广阔的天地。这些年来我们推行的新课程改革，有成功的经验，但也还存在着很多偏差。在义务教育阶段全面实行新课程后，不妨回顾一下我们所取得的成就及存在的诸多问题，我作为一名长期处于农村课改实践第一线的实施者及领导者，切实感到农村小学实施新课改依然任重而道远。一、农村小学新课程改革存在的问题1.教师教育教学观念陈旧新课程改革走进了我们的课堂，新的教学理念冲击着原有的观念，一些教师还存有师道独尊的旧观念，认识模糊，概念不清。特别是“教育教学质量”概念理解狭隘。有些教师认为，学校升入重点中学的人头多，就是质量好，升入重点中学的人头少就是质量差，只有搞“应试教育”才能出质量，才能出效益，搞素质教育，质量就会下降。2.教师知识结构老化在所有担任教学工作的教师当中，四五十岁年龄的比重比较大，就拿笔者所在学区老师年龄块来说这一结构就占了1/3以上。我县有些偏远的学校甚至没有年轻人任教，最主要的原因是近几年来，农村大量的骨干教师通过进城考、调动、借调等方式流向城市，再加上没有大量毕业生的补充，虽近两年有特岗教师、支教等形式对农村教师队伍的补充，但仍改变不了教师素质偏低的事实，况且如今课改的书内容真活，有些新的事物我自己都没见过，真不知道怎么教书了。3.教育对象底子薄（1）农村孩子的特点给新课程带来不利因素。目前农村中小学学生受教育程度普遍不多。大部分家长过于溺爱子女，留守、寄养、隔代看管、单亲家庭等较为普遍，家庭教育这一块相当薄弱，造成学生学习起点较低，见识面不太广，因而新课程改革中的许多好的理念与措施不太适合农村儿童。（2）农村留守儿童比例大。我对本校各班学生进行统计后发现，父母在外务工的占到五成，孩子长期和爷爷奶奶在一起生活。还有为了读书方便寄读亲戚家的占到一成，这些孩子缺少父母的关心，在学习上不能得到家庭方面的帮助。所以新课程里面一些需要学校和家长一起互助的内容也无法开展，缺乏家庭与社区的配合，这也无形中形成了对新课改的阻力。4.教育经费不足就目前现状看，农村学校办学经费只能维持学校必需的日常开支，许多与课程改革配套的设施、图书、学具、教具等都不能及时得以配置，影响了新课程改革顺利实施。5.课改培训过于表面化为了全面落实新课标，推动课程改革，对广大中小学教师的培训是一项必不可少的工作。新课改是一场革命，需要专家、名师和广大一线教师共同参与、共同探索，逐步完善，才能完成。受训者只有认真学习，反复思考，并结合自己的教育教学实际创造性地运用，才能真正达到受训的目的。可是，我们许多受训教师没能认真地学习、思考、研究新课改的理念和案例，对新课标、新理念缺少必要的细嚼慢咽的消化。二、农村小学开展新课程改革中存在问题的对策1.转变领导观念，提高认识学校的发展和课程改革的实施，学校领导至关重要，应加大对学校领导班子培训的力度，让学校领导更新观念，提高认识，成为课改的专家和带头人。学校领导必须具体制订详细的新课改计划和具体实施方法步骤，参与到校本教研和课题研究中去，努力培养一支专家型、学者型的干部教师队伍。2.加大教师培训力度，注重培训的实效性教师是课堂教学的实施者和组织者，教师的认识程度直接影响课程改革的顺利实施，我们应该建立多种形式的教师培训机制，提高农村中小学教师素质。坚持以岗位培训为主，坚持“教学研结合”与“教学做合一”的培训原则，开展丰富多彩的岗位培训。3.建立骨干教师交流学习机制教育部门可以多安排一些教育专家、名师到农村小学开办现场新课改讲座，让农村教师在家门口便可以学到先进的课改经验。也可以组织一批有经验、教学实践能力强的教师直接送教上门，上示范课。4.加强对课改关键环节――课堂教学的指导，全面提高课堂教学效率（1）进一步认真研究实践中出现的各种案例，根据课程标准的精神和学生的实际，制订课堂教学的基本要求。通过观摩课、示范课等形式，给教师一个范例，通过座谈会、研讨会等帮助教师解决实际中的问题。让农村教师在家门口便可以学到先进的课改经验。（2）在教研内容上狠下工夫，将教改落到实处。部分学校的新课改、校本教研都是空架子，没有落到实处，只有使教研成为一种本色研究，杜绝假、大、空，少形式，多实效，绝不浪费教师们宝贵的时间和精力，而又获得切实的成果，这样才能为新课改保驾护航。（3）倡导教师写教学日记。教师应善于反思，及时总结，勤于动笔，以高度的责任感和事业心将教学当成一项艺术来精雕细刻，在失败中反思，在反思中进步，在进步中成熟。只有对每堂课不断反思和总结，才能取得最有效的成绩。（4）课堂教学要体现学生的自主、合作、探究特点。新课程强调探究学习注重学生的自主探索真知的过程，注重满足学习的心理。在参加新课程改革实验过程中，我一直以为教师的一切教学活动都要以学生为主体。应该以学生的发展为本，创设问题情境，激发学生的学习兴趣，引导学生运用已有知识经验开展自主、合作、探究活动，使学生的主体性和学习潜能得以充分发挥，促进学生的全面发展。5.政府要加大对农村小学教育的投入力度教学经费的紧张致使农村小学设施落后，俗话说“巧妇难为无米之炊”，很多新的教学模式需要新的教学设备和手段，政府只有通过多方引资的办法帮助农村小学完善各项教学设施的建设，才能给农村小学的健康发展提供一个可靠的物质基础。6.克服困难，因地制宜，走有农村特色的改革之路（1）认真组织、广泛宣传、创设一个和谐的改革氛围。农村学校领导应该认真组织好新课程的改革，在社会上广泛宣传，引起社会与家庭的重视。我们培养的是具有创新能力的一代，只有全民都在思想上提高了，来配合我们学校的工作，我们才能形成一个良好的氛围，革新之路也才能得以顺利进行。（2）充分开发和利用农村丰富的自然资源，走特色教育之路。学生学习来源于生活，也服务与生活，生活中有丰富的资源作为教学资源，学校可以根据自己学校的特点，开创属于自己学校特色的改革之路。这样，可以利用学校自己的特色教学路子进行课程改革，体现知识来源于生活，又服务于生活的教论新理念。我们只有认清农村新课程改革中存在的问题，勇敢地面对，积极地探索、努力地研究，才能为我们学生的发展提供广阔的空间，也为我们农村教师施展自己的聪明才智提供崭新的舞台。我们每一个教育工作者，必须对此满怀激情、满怀憧憬，同时，又必须努力实施，在实施中不断反思，抓好机遇，迎接挑战，开拓创新，农村小学课改必定会迎来崭新的一页。漠块三先进制造技术知识及应月机械制造技术数控加工技术快速成形技术超精密与纳米加工技术④工业机器人柔性制造技术机械工程系机械理论教研室块三先进制造技术知识及应机械制技术随着现代科学技术的进步,特别是微电子技术、计算机技术、信息技术等与制造技术的深度结合制造工业的面貌发生了深刻的变化,形成了先进(现代)制造体系。先进制造技术的内涵及范围很广,本章扼要介绍先进制造工程技术中的数控加工技术、快速成形技术、超精密与纳米加工技术、工业机器人、柔性制造技术的概念和应用场合机械工程系机械理论教研室1.1数控加工技术机械制珑技术111.1数字控制与数控机床的概念数字控制(NumericalControl)是用数字化信号对机械设备的运动及其加工过程进行控制的一种方法,简称数控(NC)。数控机床就是采用了数控技术的机床,或者说是装备了数控系统的机床进一步说,数控机床是一种以数字量作为指令信息形式,通过电子计算机或专用电子计算裝置,对这种信息进行处理而实现自动控制的机床。11.12数控机床的基本组成及工作原理工艺分析工程序数控加工图1数控机床加工零件的工作过程数控装盟数控设备机械工程系机械理论教研室1.1数控加工技术机械制珑技术数控机床的基本组成见图11-2所示。侗服驱动装置出系輔助控制装置体L-检测反馈装置-图11-2数控机床的基本组成机械工程系机械理论教研室1.1数控加工技术机械制珑技术1113数控机床的分类数控机床的种类很多,从不同角度对其进行考查,就有不同的分类方法,通常有以下几种不同的分类方法:按工艺用途分类切削加工类:数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、FMC等成型加工类:数控折弯机、数控冲裁机等。特种加工类:数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。其它类型:数控装配机、数控测量