辅助技术

辅助技术（精选十篇）

辅助技术 篇1

关键词：3D打印,手术模拟,骨科手术

0 引言

近年来, 3D打印技术飞速发展, 在制造业、航空业乃至医学等诸多领域都有广泛的应用空间, 同时逆向工程在医学上也应用在骨组织重建、假肢设计和牙科等方面[1], 从20世纪70年代就有研究人员着手于脏器三维数字化技术的研究[2], 使用3D打印技术制造的牙齿已进入市场应用, 3D打印机在血管、心脏等器官的再造和移植等医学领域的应用值得期待, 而骨骼组织重建因结构较为复杂, 对材料要求高, 目前尚在研究中。因此, 本研究把虚拟现实技术和工程领域的逆向工程思想相结合, 将3D打印技术引入到外科手术中来, 制定手术计划及术前模拟手术操作来辅助手术的开展, 进而增加手术的精确性、安全性。

1 系统研究内容

结合逆向工程思想, 建立患者手术区域组织的三维“体数据集”, 编辑、重建体数据集, 通过3D打印技术制作出实物模型。使用该模型帮助临床辅助诊断、复杂手术方案的确定、制作个性化假体等方面使诊断和手术修复更加直观化、实物化、具体化。

1.1 术前策划

根据患者的CT数据来逆向建模, 通过3D打印技术建立准确的手术部位数字化实体模型, 并进行术前模拟策划, 供外科医生在术前确定手术方案、模拟手术过程、熟练手术操作、预计手术结果, 进而有针对性地向患者详细讲解病变的复杂性及手术操作的危险性, 取得患者及家属的理解与配合。

1.2 手术辅助器械的应用

3D打印技术使病变部位的解剖形态具体化, 建立需手术部分的模型, 并制作与之相匹配的导板等辅助器械, 可有效的保证手术的质量。

1.3 定制假体中的应用

患者的骨骼结构因人而异, 所以根据特定患者的CT或MRI数据而来设计并制作种植体, 实现假体制造和植入的“个性化”, 减少假体制作的出错几率。

2 系统研究方案

对CT DICOM数据进行归一化处理, 校验DICOM数据。合格的体数据利用逆向工程方法, 建立骨骼的体像素, 对骨骼的体像素进行编辑得出患者手术区域的1:1模型, 或者生产植入物假体, 系统的原型构架如图1。

(1) CT资料通过逆向工程在计算机中重建骨骼, 并通过骨骼与软组织的体素灰度不同, 将骨骼分割出来, 对其中骨折缺损的骨骼进行修补, 三维编辑操作后导出结果。

(2) 使用STL文件打印骨骼模型, 将重建的骨骼数据与早前的资料相对比, 分析骨骼模型物理参数上是否和患者骨骼相近。

(3) 利用3D打印的骨骼模型, 供外科医生在术前确定手术方案、模拟手术过程、熟练手术操作、预计手术结果。

3 结束语

3D打印技术可供外科医生在术前确定手术方案、模拟手术过程、熟练手术操作、预计手术结果, 使手术的精确性、安全性得到提升, 也为辅助骨科手术提供了新途径, 能更好的开展以开展教学活动, 培养医生, 具有巨大的应用前景。

参考文献

[1]R.Racasan, D.Popescu et al.Integrating the Concept of Reverse Engineering in the medical Applications[J].IEEE International Conference on Automation Qualityand Testing Robotics (AQTR) , 2010, 2:1-5.

[2]Hutmacher D.Scaffolds in tissne engineering bone and cartilage[J].Biomaterials, 2000, 21:2529-2543.

[3]Christian Herlin, Matthieu Koppe, Jean-Luc Béziat, Arnaud Gleizal.Rapid prototyping in craniofacial surgery:Using a position ingguide af ter zygom atic osteotomy e A case report[J].Journal of Cranio-M axillo-Faci al Surg ery, 2011 (39) .

[4]王殊轶, 钱省三, 等.基于激光扫描的人脸软组织三维重建研究[J].上海理工大学学报, 2008, 30 (1) :64-68.

[5]朱昱, 吴修娟, 等.基于通用CAD技术的三维假牙模型重建[J].中国组织工程研究与临床复, 2011, 15 (13) :23-45.

辅助生殖技术检查表 篇2

单

位：

检查时间： 检查内容：

一、医疗机构未经批准擅自开展人类辅助生殖技术和运行人类精子库的行为

是

否

二、医疗机构超出批准范围开展辅助生殖技术的行为 是

否

三、非法买卖配子、合子、胚胎的行为

是

否

四、实施代孕技术的行为

是

否

五、违规采供精、使用不具有《人类精子库批准证书》机构提供的精子的行为

是

否

六、在开展人类辅助生殖技术过程中擅自进行性别选择的行为

是

否

七、医疗机构工作人员参与非法辅助生殖技术的行为 是

否

八、非法销售、滥用促排卵药物的行为

是

否

九、非法辅助生殖技术宣传广告

是

否

负责人：

辅助生殖技术不能滥用 篇3

禁区一不能辅助单身妇女生殖

不久前，某省人大曾拟通过有关法律，准许单身妇女通过辅助生殖技术怀孕。这一做法曾在卫生界、人口界引起强烈反响。在新颁布的规定中，卫生部对此有严格规定。规定指出，实施体外授精与胚胎移植及其衍生技术的机构，必须遵守国家人口与计划生育法律法规和条例规定；禁止给不符合国家人口与计划生育法律法规和条例规定的夫妇和单身妇女实施辅助生殖技术；必须认真查验不育夫妇的身份证、结婚证和符合国家人口与计划生育法律法规和条例规定的生育证明原件。

国家人口和计生委有关负责人说，在未来的十几年里，我国人口数量仍将持续增长，预计年均增长数量为１０００万人以上。人口与经济、社会、资源、环境之间的矛盾依然尖锐，稳定低生育水平是今后重大任务，因此，保持计划生育政策的连续性和稳定性是非常必要的。

禁区二多胎妊娠须实施减胎术

记者在采访中了解到，在新颁布的规定中，卫生部对辅助生殖技术下产生的多胎妊娠也有严格规定：实施辅助生殖技术的相关机构必须具备选择性减胎技术，并同不育夫妇签署相关技术的《知情同意书》和《多胎妊娠减胎同意书》；对于多胎妊娠必须实施减胎术，避免双胎，严禁３胎和３胎以上的妊娠分娩。有关专家指出，这样可以保证杜绝有人利用辅助生殖技术人为制造多胞胎问题，也有利于保证新生儿的出生质量和下一代的人口素质。

禁区三禁止无医学指征性别选择

“禁止无医学指征的性别选择”被明确写进新的规范中。有关人士认为，这是贯彻我国国家人口与计划生育政策、维护人的生命伦理尊严的最好体现。

辅助生殖技术与前置胎盘 篇4

1 前置胎盘发生的高危因素在ART中的突出表现

1.1 高龄与不良生活习惯

有研究已表明, 年龄≥30 岁者发生前置胎盘的可能性明显增加, 尤其是≥35 岁时风险更大。原因可能是子宫肌层动脉血管硬化随年龄的增加比例相对增多, 减少了子宫肌层和胎盘的血液循环。有资料显示[2], 大约50%的IVF-ET女性年龄超过34 岁, 有19%的妇女年龄超过40岁, 我院生殖中心2003~2008年行IVF-ET患者的平均年龄为32岁, 明显高于自然妊娠初次分娩的平均年龄。加之由于多年的不孕不育, 拟行ART的多数患者社会和精神压力都非常大, 通过心理问卷调查, 发现有70%的患者存在焦虑和抑郁状态, 因此借助于吸烟、酗酒等不良生活方式来排解压力的患者量也明显高于正常人群。吸烟可以导致低氧血症, 从而引起胎盘肥大, 增加了前置胎盘发生的机会。

1.2 过多的宫腔操作、经产与流产

流产和前置胎盘的关系已被国外大多数研究所证实。多次流产因清宫容易造成子宫内膜基底层受损, 甚至宫腔粘连、宫内感染等, 这样引起子宫内膜增生, 严重时引起内膜瘢痕。当受精卵宫内种植时由于子宫内膜发育不良, 为摄取营养可能使受精卵下移或胎盘面积增大向下延伸达宫颈内口, 也易发生前置胎盘。

采用ART治疗的患者中, 特别是需要进行IVF 治疗的患者中, 有报道继发不孕的患者占62.5%~71%不等;2001年, 我院黄薇等在调查中发现, 输卵管性不孕的患者中, 有88.2%的患者有人工流产史;1998年张丽珠等[3]报道在继发不孕、输卵管阻塞需要进行IVF治疗的患者中, 近47.2% 的患者有过人工流产史和 (或) 清宫史。因此, IVF患者中较高的宫腔内操作机会, 必然会导致前置胎盘的发生率增高。

1.3 多胎妊娠

近20年来, 随着生殖技术的飞跃发展, ART日益成熟, 人们在治疗难治性不孕症的技术方面取得重大突破的同时, 在ART中由于促排卵药物和移植多个胚胎的原因, 多胎妊娠率也明显升高。美国辅助生殖技术协会1997年度报告显示, 在1997年的73069个ART周期中, 单胎分娩为62.10%, 双胎分娩为31.17%, 三胎分娩为5.15%, 四胎或以上分娩为0.15%。近年随着ART的临床应用, 多胎妊娠特别是双胎妊娠发生率还有逐年增多的趋势。Daniel等认为, 在这种医源性因素的影响下, 加之助孕技术和助孕对象条件的特殊性 (高龄初产妇女多、有宫腔操作史的患者多等) , 导致ART受孕双胎无论是产前、产时, 还是产后妊娠并发症发生率均高于自然受孕双胎, 其中包括前置胎盘的发生率也明显高于自然妊娠双胎。

2 ART过程中发生前置胎盘的特有原因

虽然借助于ART获得妊娠的患者本身存在前置胎盘的高危因素, 但ART本身存在可能会直接导致前置胎盘发生率增高的因素。而且在由ART获得的单胎妊娠的情况下, 前置胎盘的发生可能更多归咎于ART本身。

2.1 促排卵药物的使用

在ART实施的过程中, 通常会使用促排卵药物。促排卵药物的使用会导致体内甾体激素水平明显高于自然周期, 从而引起子宫内膜形态和结构的变化, 并干扰内膜上相关基因的表达。Horcajadas等[4]的研究中发现, 经过控制性超促排卵 (controlled ovarian hyperstimulation, COH) 取卵后, 等到子宫内膜种植窗的时间时, 许多调节子宫内膜容受性的重要基因都处于调节失控状态 (包括白血病抑制因子、糖蛋白、谷胱甘肽过氧化物酶等) , 降低了子宫内膜对胚胎的接受性, 同时由于COH后有可能影响滋养层细胞迁移的因子的异常表达, 使得胎盘在宫腔内的附着面积增大, 从而导致了前置胎盘的发生。

2.2 ET带来的前置胎盘发生的高风险因素

在IVF-ET中, 移植进入宫腔的胚胎与子宫内膜发生相互作用, 胚胎能否着床及着床的位置与两者都有直接关系。胚胎采用机械性方法通过宫颈被送入宫腔中段。移植管通过子宫颈内口时就可以使生殖道局部分泌前列腺素, 刺激子宫肌层发生收缩。在IVF中, 胚胎进入到宫腔后, 子宫肌层出现收缩的机会明显比自然周期高。主要有以下几个原因:①胚胎较早地被移植进入宫腔 (受精后2~5天) , 此时的子宫肌层的收缩还没有受到黄体期孕酮的作用而敏感性较高;②在COH后, 体内的超生理状况的甾体激素, 尤其是雌激素可以使子宫肌层对外界刺激特别敏感;③移植管在放入宫腔时都会对子宫肌层产生刺激, 引起其收缩。有报道在子宫肌层收缩的情况下, 约有15%的被移植胚胎直接被排出子宫外, 同时也使胚胎种植于子宫下段的机会明显增加, 导致前置胎盘的发生。

对于胚胎移植入宫腔的位置, 有学者[5] 的临床观察结果显示, 移植部位离宫颈内口较近、离子宫底较远时, 能够有效地减少输卵管妊娠的发生, 但是增加了宫颈妊娠和子宫下段妊娠的机会, 因此间接地增加了前置胎盘发生率。但对于宫腔内移植位置的选择目前仍有较多争论, 必要时可行B超检查协助监测移植管进行定位。

在ET过程中, 随着胚胎一同进入宫腔的还有10~20 μl的培养基进入到宫腔内。移植液是导致子宫肌层收缩的原因之一, 在进入宫腔的液体量较多时, 或者在移植过程中推入宫腔液体的速度过快, 同样会使胚胎的游走性增加, 胚胎可能会错误地游走进入输卵管形成异位妊娠, 同时胚胎种植于宫腔下段的可能性增加, 导致前置胎盘。

2.3 IVF和胚胎培养过程带来的高风险因素

在对哺乳动物的体外培养的胚胎的研究中都表明, IVF和胚胎体外培养会改变胚胎代谢的关键途径, 增加胚胎的压力, 改变了胚胎的糖代谢、能量供给, 使各种压力蛋白出现异常表达。胚胎本身的基因组学发生改变, 导致在早期胚胎进一步发育形成囊胚时, 细胞分化出现异常, 内细胞团/滋养层细胞的比例失调, 滋养层细胞的量明显增多。由于该部分细胞主要发育成胎儿的附属物, 最终使胚胎附属物, 主要是胎盘的面积增大, 导致胎盘向子宫下段延伸, 形成前置胎盘的机会明显增加[4]。

综上所述, 由ART获得的妊娠中, 前置胎盘的发生有其技术的特殊性, 因此, 在实施ART过程中, 要严格掌握各种技术及促排卵药物的应用, 尽量减少孕期母亲和胎儿的患病率。

参考文献

[1]Romundstad LB, Romundstad PR, Sunde A, et al.Increasedriskof pla-centa previain pregnanciesfollowingIVF/ICSI;a comparisonof ARTand non-ARTpregnancies in the same mother[J].Hum Reprod, 2006, 21 (9) :2353-2358.

[2]Tuzovic L, Djelmis J, Ilijic M.Obstetric riskfactors associated with pla-centa previa development:case-control study[J].Croat Med J, 2003, 44 (6) :728-733.

[3]张丽珠, 魏志新, 刘平, 等.体外受精-胚胎移植中影响临床妊娠的因素———附559个周期分析[J].中华妇产科杂志, 1998, 33 (12) :727-730.

[4]Horcajadas JA, Riesewijk A, Polman J, et al.Effect of controlled ovarian hyperstimulationin IVFon endometrial gene expression profiles[J].Mol HumReprod, 2005, 11 (3) :195-205.

辅助生殖技术现状与展望 篇5

1978年7月25日，随着世界首例试管婴儿Louise Brown的诞生，揭开了人类辅助生殖技术(ART)研究的序幕，此后，体外受精(IVF)技术不断成功用于多种不孕症的治疗。目前，世界上已有超过400万的婴儿通过该技术出生，IVF技术发明人Robert Edwards博士也因此获得了2010诺贝尔生理学或医学奖。ART对于人类的重要意义得到了充分的肯定。在中国生殖医学工作者的共同努力下，中国ART在近30年里也飞速发展。

一、中国ART的发展现状

中国内地首例试管婴儿于1988年3月在北京大学(原北京医科大学)第三医院诞生。随后首例赠胚试管婴儿于1988年6月在中南大学湘雅医学院(原湖南医科大学)诞生。1995年2月，中国首例冻融胚胎试管婴儿诞生。目前，中国内地已经有百余个生殖医学中心能够开展常规体外受精一胚胎移植(IVF．ET)技术，且能保持稳定的成功率。中国ART衍生技术的应用范围和技术水平已接近国际先进水平。

1992年，在比利时诞生了人类首例卵母细胞胞质内单精子注射(ICSI)的试管婴儿。1996年4月，中国首例ICSI试管婴儿在中山大学附属第一医院诞生。目前，无论是来自自然射精的精液，还是取自附睾、睾丸、逆行射精膀胱内的精子行ICSI，甚至是精细胞ICSI，都获得了成功。然而，ICSI技术避开了人类生殖的自然选择过程，有可能会增加后代出生缺陷的发生率。已有研究表明，Y染色体长臂基因或基因簇微缺失与无精或严重少弱精有关。此外，严重少精子症、弱精子症患者染色体异常包括嵌合体比例较正常人群高。因此，ICSI手术应严格掌握适应证，并重视术前的遗传学咨询及检查。1989年，英国学者Handyside成功地采用PCR技术分析卵裂球的性别构成，完成了世界首例植人前遗传学诊断(PGD)，开创了产前诊断的新纪元。中国首例PGD于1999年在中山大学附属第一医院完成。随着荧光原位杂交(FISH)技术在植入前诊断染色体非整倍体及胚胎性别获得成功后，多重PER、荧光PCR和多色FISH等技术，特别是1999年以来开展的间期核转换、全基因组扩增和比较基因组杂交技术相继用于PGD，促进了PGD技术的应用。目前中国有2O余家PGD中心能够进行相应的研究和临床应用，技术水平达到国际先进水平。冷冻技术在中国生殖医学领域的应用发展始于20世纪80年代。1981年，中国首个人类精子库在中南大学湘雅医学院(原湖南医科大学)创立，并于2004年向社会开放自存精子服务。随着女性生育年龄的推迟、癌症患者的增加，女性生育能力保留的需求也日益增加。卵母细胞及卵巢组织冷冻技术逐步应用于临床。2006年1月，我国首例、国际上第2例“三冻(冻卵、冻精、冻胚胎，再解冻移植入母体子宫内)”试管婴儿在北京大学第三医院诞生。目前，国内开展卵母细胞冷冻的中心有30余家，尽管2011年应用卵母细胞冷冻技术治疗的患者仅有300余例，但临床妊娠率也达到了30％ 的较高水平。

但是，在取得这些成绩的同时，也存在着多胎妊娠率高，促排卵药物的过度使用，配子捐赠在临床应用时伦理规范和法律制度不够健全等相关问题。

二、中国ART的管理现状

自2001年，卫生部制定和颁布了一系列法规，如2001年卫生部第l4号部长令发布《人类辅助生殖技术管理办法》，2003年颁布《卫生部人类辅助生殖技术与人类精子库技术规范、基本标准和伦理原则》、《卫生部人类辅助生殖技术与人类精子库评审、审核和审批管理程序》，2007年颁布《卫生部关于加强人类辅助生殖技术和人类精子库设置规划和监督管理的通知》，并公布北京大学第三医院等12家医疗机构成为人类ART及人类精子库培训基地。截至2011年，中华医学会生殖医学分会调查的数据显示，中国内地31个省、自治区和直辖市共有178家ART治疗中心，覆盖除西藏外的3O个省级行政区域，年开展ART治疗超过18万个周期，临床妊娠率近5年来稳定在40％左右。这些法规的颁布和实施，对严防ART商业化，引导中国ART沿着健康、实用的轨道发展起了重要作用。特别是《人类辅助生殖技术规范》中，明确规定每周期移植胚胎总数不得超过3个，其中35岁以下妇女第1次助孕周期移植胚胎数不得超过2个，在一定程度上有效控制了多胎妊娠的发生。但是，进一步减少ART的合并症，还有待于技术水平的提高和法律法规的完善。

近年来，虽然国家行政管理部门加大管理和执法力度，但是仍有一些未经批准的单位违规开展人类ART和人类精子库技术工作。已被批准的单位，有的未严格执行技术规范、技术标准和伦理原则的规定，违反《人类辅助生殖技术规范》中“对于多胎妊娠必须实施减胎术，避免双胎，严禁三胎和三胎以上妊娠分娩”的规定；有的超出批准范围开展业务。这些导致ART在一定层面的滥用，多胎妊娠等并发症的增加，给家庭和社会增加了经济负担。2013年2月5日，卫生部、总后勤部卫生部联合启动了人类ART管理专项整治行动，重点查处医疗机构未经批准擅自开展ART和运行人类精子库的行为；医疗机构超出批准范围开展ART的行为；非法买卖配子、合子、胚胎的行为；实施代孕技术的行为；违规采供精、使用不具有“人类精子库批准证书”机构提供的精子的行为；在开展人类ART过程中擅自进行性别选择的行为；医疗机构工作人员参与非法ART的行为；非法销售、滥用促排卵药物的行为；其他违反《人类辅助生殖技术管理办法》、《人类精子库管理办法》、《军队医疗机构开展人类辅助生殖技术管理办法》及相关规定的行为。并针对薄弱环节和突出问题进行重点治理，加快修订和完善相关法律法规、技术规范。随着活动的开展和深入将有效地促进我国ART管理水平，促进ART质量控制与评估标准的制定、ART管理信息系统的建立、国家级质量控制中心的设立、ART质控与评估的开展。

三、中国ART的科学研究现状

2010年，经教育部批准北京大学第三医院、山东大学省立医院和浙江大学医学院附属妇产科医院分别筹建了辅助生殖、生殖内分泌、生殖遗传3个教育部重点实验室，这是我国生殖医学研究发展史上一件尤为重要的事情。围绕当前国际及国内重大的生殖医学问题，这些重点实验室组织全国各地生殖中心与科研院所承担了“雌性生育力维持调节机制研究及生殖资源库建立”、“排卵障碍相关疾病发生机制研究”、“辅助生殖诱发胚胎源性疾病的风险评估和机制研究”等重大研究项目，紧密追踪辅助生殖相关研究的前沿方向，以创新ART、提高辅助生殖的效率、明确辅助生殖的风险与安全性为主攻研究方向，采用临床与基础相结合的研究手段，推动我国生殖医学研究快速、稳定、健康的发展。通过这些全国性大型的合作研究项目的开展，有利于解决女性生殖健康相关疾病的发生机制、提出女性生育能力保护的策略、进一步完善ART风险评估及各项临床标准的建立、促进分子与细胞遗传学诊断方法的改善与相关评价体系的建立。

四、中国ART的展望

回顾过去的30年，控制性超促排卵、冷冻保存、ICSI、改良的胚胎培养技术、经阴道取卵技术、配子捐赠等技术的发展成就了生殖医学的今天。展望未来，我们必须进一步加深对ART的安全性研究，ART的改进及人文关怀研究，重视生育能力保留问题，发展PGD技术，开展干细胞在ART及再生医学中的应用研究，体外培养的研究，加强对辅助生殖机构的监管，推进ART规范化培训，建立我国健康、安全、高效的ART平台。

1．ART的安全性研究：辅助生殖本身非生理性的特征，引发了相应的“生殖安全性问题”。其可能与高流产率、早产、先天性畸形、低出生体质量、遗传性疾病、染色体异常、表观遗传学修饰异常、神经系统发育异常等成年期疾病发生有联系。为解决此问题有必要建立长期随访和报告制度。同时，提高胚胎培养水平、胚胎筛选能力、囊胚培养能力，提倡单胚胎移植，减少多胎妊娠也将是未来几年内ART管理的重要环节。

2．ART的改进及人文关怀问题：常规IVF治疗过程需要一定的刺激时间，多次的注射，频繁就诊及监测，造成患者压力和焦虑情绪增加，迫使一些患者退出治疗。有必要开发性价比更适合我国目前发展中国家国情的ART。郎景和院士多次强调，医师要加强人文修养，给予患者的首先是关爱、帮助、慰藉，要充分考虑心理因素和社会因素对患者健康和疾病的影响。对于接受ART治疗的患者更应该给予更多的人文关怀。

3．生育能力保留问题：随着生育年龄后延及妇科恶性肿瘤的治疗，女性保留生育能力受到越来越多的重视，人卵母细胞冷冻、卵巢组织冷冻为她们带来了希望，也成为生殖医学重要的研究方向。加强生育能力保留相关基础机制的研究，才能使我国的生殖医学研究处于国际领先行列。

4．遗传性疾病PGD的研究和应用：随着高龄、反复自然流产、反复IVF失败女性的增多，使需要应用PGD的患者也在增加。同时，随着与疾病有关基因的研究的深入及数据的积累使得植入前基因诊断成为现实。如BRCA1、2基因与乳腺癌和(或)卵巢上皮性癌的发生相关，对于有乳腺癌和(或)卵巢上皮性癌家族史的个体，上述两种基因的植入前筛查将有助于排除携带这两种基因的后代。目前对于某些隐性遗传病，我们通常采用产前诊断。现在的技术完全可以做到在一张芯片上同时检测500个基因，如果某一隐性基因纯合子与一种严重的疾病有关联，我们可以用该方法在胚胎植入前进行筛选、排除。多基因诊断芯片的开发与应用有望成为PGD研究的一个重要方向。但是我们同时也要明确，PGD是一把双刃剑，目前虽然对PGD儿童进行的流行病学调查未提示胚胎活检影响生长发育，但模型动物的结果给我们敲响了警钟。随着囊胚玻璃化冷冻技术的成熟，囊胚期活检可能取代卵裂期胚胎活检成为今后的发展方向。

5．干细胞在ART及再生医学中的应用：克隆羊多利的诞生开创了体细胞生殖的先河。多利羊只具有单亲的遗传物质，它的出现是生殖医学发展史上的一大飞跃，克服了诱导基因组融合并保证胚胎的正常发育等一系列科学难题。如今这种研究思路已被用于各种哺乳动物模型中。如果我们能实现体细胞生殖，那么我们就不会像现在这样依赖于精卵捐赠，与之伴随的社会和法律争议也可迎刃而解。2012年10月，13本京都大学研究团队在Science发表论文，成功从小鼠的人工诱导性多能干细胞(iPS细胞)中培育出卵母细胞，并使其体外受精后产下健康后代。该研究团队2012年成功从小鼠的iPS细胞中制造出具有生殖功能的精子。这两项研究成果如果能用于人类，则可通过人体的皮肤细胞制造出iPS细胞，再用iPS细胞制造出的精子和卵母细胞进行体外受精，使无法产生精子或卵母细胞的夫妻获得继承自身遗传基因的后代。

人类胚胎干细胞是目前再生医学研究中的关键问题之一，优化多种成体干细胞分离纯化和体外培养技术，改进干细胞定向诱导分化的条件，建立骨髓等来源的成体干细胞定向诱导分化技术，并对诱导细胞的免疫表型、分化调控、生物学特征、体内外功能、临床应用安全性评估等进行了系统研究，已为干细胞治疗的临床应用奠定了基础。积极推动干细胞临床标准的制定和干细胞研究相关人员的培训应成为干细胞技术研究良性发展的必要元素之一。6．在体外受精并培养胚胎至成熟技术的研究：英国作家Aldous Huxley在其1932年出版的《美丽新世界》小说中将体外受精视为科幻，如今体外受精技术已成为现实。他当时还描述了另外一个概念—— 体外培养，即在体外受精并培养胚胎至成熟。自从该书出版后，世界各地学者开展了一系列体外培养的尝试，20世纪50年代13本的研究者曾成功地在体外培育出一只发展至妊娠中期的羊胚；二战后，Johns Hopkins大学也有学者在体外尝试培养啮齿目动物胚胎并取得了一定成就，但随着主要研究人员的退休，该项目也中断了。根据目前一些国家法律的规定，在实验室中培育人类胚胎的时限是两个星期，也导致该技术进展缓慢。一旦这种技术实现，对代孕的需求以及与代孕技术有关的争议会逐渐退出历史舞台。但也应该认识到这项技术的伦理争议，比如参与克隆技术研究的科学家可以不用代孕母亲而完成他们的实验；还将对劳动女性的劳动保障及健康保险产生冲击，意味着女性不再需要产假；父母的职责也会因此发生变化；父母与子女的联系可能因此削弱。

利用信息技术辅助数学课堂 篇6

根据数学教育建构观，结合数学软件几何画板，本人设计了余弦定理（第一课时）教学方案。以下是主要教学过程：

一、创设问题情境

1、现实问题

因为某种实际需要，需测量图（1）（我校教学楼）中A、B二点间的距离。如何测量？S：在图中取点C，使三角形ABC成直角三角形，则可以用勾股定理求AB的长度。

T：由于墙角处突出，构造不出直角三角形，现在测得AC=5米，BC=3米，∠ACB=80度，问如何算AB的长度？

2、现实问题数学化和一般化

数学化：在△ABC中，已知边AC=5米，BC=3米，

∠C=80度 ，求AB。

一般化：若△ABC为任意三角形，已知BC=a，AC=b及∠C，求AB边长c。

（说明：建构主义认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，学生在接近实际的情境下进行学习，利用生动、直观的形象有效地激发学生的兴趣，使之主动发现、探索。）

二、实验观察、猜想、验证

1、实验观察

如图（2），在几何画板中用度量功能测出a、b、c及∠C的大小，拖动图中A、B二点，观察c与a、b及∠C的关系。

观察结果：c的大小随着a、b的变化而变化；当∠C 变大时，c也变大；变小时c也变小。

（说明：用几何画板可以把实验引入数学，使学生由“听数学”转为“做数学”，从被动学习变为主动发现探索。）

T：在图（2）中，若∠C为特殊角 、 、 、 、 时，能不能把c求出来？

分四组进行讨论结果如下：

第一組：

= ， ；在 =

，即 。

类似地，第二组：

第三组：

第四组：

当∠C= 时，则 =

2、猜想验证

（1）猜想

T：通过上述∠C是特殊角时的讨论，请同学们猜测当∠C为一般角时，c与a、b及∠C有怎样的关系。

S：

（说明：此处运用数学建构观进行教学的初步成果。建构活动更深远的意义在于：学生理解研究问题的一种方法：从特殊到一般。）

（2）验证

如图（2），在几何画板中，用度量功能算出 和 的大小。拉动点A及B改变a、b及∠C的大小，观察 和 是否相等。观察结果：二者恒相等。

（说明：数学要实验，但不能没有“数学化”，在数学中只有通过逻辑证明得出的命题才是数学真理。）

三、证明

1、向量法

T：能否用向量法证明等式 ？

启发：式子 中的a、b、c与向量中的什么量相对应？

证明：

即：

2、解析法

T：证明 ，实际上就是求A、B二点间的距离，我们可以通过什么方法来求二点间的距离？

S：二点间的距离公式

T：二点间的距离公式涉及到点的坐标，所以需要建立直角坐标系，如何建立坐标系使运算最简单？

S：如图（3）以CB所在的直线为x轴，过C点垂直于CB的直线为y轴，建立如图所示的坐标系，则A、B、C三点的坐标分别为：

即：

（说明：教师的提问启发是作为“编剧”和“导演”的教师，给认识主体创设优化认识环境。目的是帮助学生借助向量模的坐标表示二点间距离公式的认知，去“同化”AB的长度。）

四、课堂小结：1、证明定理；2、余弦定理；3、余弦定理的作用。

五、布置作业：课本P134：6、7

这是一堂数学教学改革的探索课，在建构主义理论的指导下，使用计算机优化教学环境、合理使用教材、改进教法、提高课堂效率等方面做了新的尝试。

用几何画板辅导中学数学教学可以创造一种新的教学模式。这种教学模式，不再有老师滔滔不绝地讲，代之以师生一起“做数学”，打破了传统的“教师讲授—模仿练习—强化记忆测试讲评”的“讲、练、记”教学模式，改变为“问题—实验—观察—分析数据—会话、协商—得出结论—证明—练习—回顾小结”的新模式；教师由传统的知识的“讲述者”，信息的“传播者”，教学活动的“领导者”转化为学生学习活动的“引导者”、“设计者”和“合作者”，学生从传统的“文字学习”发展为“电子学习”，从接受灌输的被动地位转变为有机会参与教学、参与操作、发现知识、掌握知识的学习主人。

【参考文献】

[1].王芝平.图形技术支持下的数学探索.北京：数学通报，2004年第2期，P33

犬的繁殖及辅助繁殖技术 篇7

1 母犬的繁殖

一般而言, 大部分母犬约在6~15月龄达性成熟, 此时的体重约为成年体重的85%, 但具体性成熟时间依犬的品种和体格状况而不同。体型较大的品种性成熟时间相对较晚, 体型小的品种性成熟相对较早。由于初次发情的母犬尚未体成熟, 生殖激素分泌量不能满足正常繁殖的需求, 因此, 相当一部分初情母犬发情症状并不明显。

一般母犬的繁殖周期分为发情前期、发情期、发情后期和休情期, 总体大约持续6个月左右, 且具有一定的季节性变化趋势。常用的鉴别母犬开始发情的方法有外观观察法、阴道分泌物镜检法和唾液涂片镜检法。一般情况下从母犬进入发情前期到接受公犬交配的时间大约是13 d左右, 并且伴随着年龄的增长开始先缩短后延长, 但具体的发情时间因犬种的不同而不同。当母犬开始接受公犬爬跨时, 可以认为母犬进入发情期, 此时可使用本交或是其他人工辅助交配手段来完成犬的繁殖过程。大约6 d之后, 母犬开始拒绝公犬, 即进入发情后期。这一时期的长短目前尚未确定, 若未受孕该期一般能持续2~3个月。休情期是一个繁殖周期向另一个繁殖周期的过渡阶段。时间持续1~9个月不等。当犬不表现繁殖行为时, 均可认为已处于休情期。若母犬正常妊娠产仔, 则两个发情周期的间隔时间大约为2个月。

对犬的妊娠时间一般定义为从第一次自然交配或人工授精开始到成功分娩后为止, 平均62~64 d。并且与许多因素有关, 如犬的品种、年龄、胎次、窝产规模、季节和身体大小等。一般认为窝产规模4只以下时, 母犬妊娠天数接近平均值, 一旦超过窝产规模临界值后, 母犬的妊娠天数开始逐渐减少。大多数犬种的平均窝产仔数约为3~7只, 个头最小的品种和最大的品种窝产仔数相差很大, 每窝产仔数量从1只到超过15只之间。并且, 窝产规模自第一胎次起逐渐增加, 在随后的胎次中维持在一个较为稳定的水平, 一般情况下7岁以后母犬的窝产规模开始逐渐减少直至停止繁殖。

2 公犬的繁殖

公犬一般在6~12月龄时具备繁殖能力, 具体时间取决于犬的品种和体格, 并与环境、体质和营养相关。当犬的身体发育到成年体重的85%时, 公犬开始产生精子, 贮藏在附睾中。体现公犬繁殖能力的主要指标就是公犬的精液质量。精液一般是由精子和附睾分泌的少量液体及前列腺液组成。公犬射精分为3个阶段:第1阶段为清亮的液体, 主要是前列腺液, 并包含一部分精子。第2阶段为奶油状白色液体, 富含精子, 大约有0.5~3 ml, 不同颜色的精子浓度不同。每次射精量大约维持在100×106~5000×106之间, 精子活力保持在70%以上, 而且一般认为射出的精子活力要比精液中正常精子的比例更加重要。前人的研究表明, 季节对精子浓度的影响很大, 但与公犬的性欲、射精量、死精和不正常精子数无关, 且产生正常精子的数量随着公犬年龄的增大而降低。

3 犬常见的辅助繁殖技术

家犬的辅助繁殖技术开始于1880年意大利生理学家Spallanzani首次成功地进行犬人工授精 (AI) 试验, 并伴随着科技的发展而不断前进。由于犬科动物比较特殊的繁殖模式, 100多年来科研工作者们虽然对犬的辅助繁殖相关领域进行了深入的研究, 但是其技术水平仍落后于其他哺乳动物。

3.1 发情鉴定技术

国内常见的有血样液体监测法、外阴触摸观察法、阴道涂片镜检法、唾液涂片镜检法和公犬试情法等。这些方法简便易行, 是目前犬场经常使用的发情鉴定技术。为了更好地配合人工授精技术, 目前, 国外常使用激素检测方法来确定母犬的发情时间。这种方法花费较高, 常常配合阴道涂片镜检法来共同确定母犬的发情时间。

3.2 人工授精技术

目前常用的人工授精技术方法主要有经阴道授精法、子宫内授精法和手术子宫内授精法等。据报道, 犬的冷冻精液成功受孕率可达91.6%, 且子宫内授精法的产仔率要高于阴道内授精法。在国外, 一些大学和养犬俱乐部均建立了犬精子库, 提供繁殖配种服务。但是由于犬特殊的繁殖模式, 国内关于犬人工授精技术虽然已有成功的报道, 但是仍然无法应用于规模化生产, 尤其是在精液的冷冻、保存和解冻等方面尚需进一步研究。

3.3 胚胎移植及克隆技术

胚胎移植技术是指把供体的胚胎或供体的卵子和精子一起输入到受体犬体内, 并使之怀孕的技术;而克隆则是通过无性繁殖的手段产生完全相同遗传性状后代的一种技术。制约辅助繁殖生物技术在犬科动物推广应用的障碍在于超数排卵、同期发情和胚胎冷冻保存等领域的研究, 目前尚未发现较为有效并适合推广的配套方法。国外的研究较早, 在诱导分娩、胚胎移植和犬的克隆领域均已取得突破性成果。国内仅有少数几家科研机构在从事这一领域的研究。

4 结语

运用信息技术辅助课堂教学 篇8

1.运用信息技术与课程有机整合,能创新高效的教学模式。

课堂教学是学生在教师指导下的过程教学。突出过程即是体现知识体系的形成过程,问题的发现过程以及解决问题方法的形成和优化过程。现代信息技术的广泛应用,对课堂的教与学产生了深刻的影响,能够呈现以往教学中难以呈现的内容。实现信息技术与课程的有机整合,就使得信息技术实质性地成为课程教与学的强有力的工具,能创新高效的教学模式。

2.运用信息技术能激发学生的学习兴趣和求知欲。

教学中出现的一些抽象问题,通过多媒体展现在学生面前,并运用多媒体辅助教学,能够极大地激发学生探索知识的兴趣。例如,在教学全等三角形时,学生对通过平移、旋转、翻折能重合的三角形是全等三角形这一概念没有感性认识,虽然对一些简单的题目能模仿解答,但对一些图形复杂的题目,就找不到对应点、对应角、对应边了。这时,如能使用多媒体,使三角形动起来,平移、旋转、翻折,让学生直观形象地看出哪两个三角形全等,学生兴趣盎然地参与教学活动,学起来很轻松,教师也感到游刃有余,事半功倍。

数学来源于生活,将生活中一些实际问题通过多媒体辅助手段展现在学生面前,能够极大地引起学生探索知识的兴趣。比如教学“圆与圆的位置关系”时,运用多媒体演示日食从发生到结束这一动画过程,可以把两个圆的位置关系的变化非常清晰地展现在学生面前,促进由形象思维到抽象思维的过渡,帮助学生理解“圆与圆的位置关系”的概念。

3. 运用信息技术教学, 化静为动, 突出重点,突破难点。

合理应用多媒体这一教学手段,准确地把握“课件”在教学过程中的演示契机,可以化静为动,声形兼具,变抽象为具体,解决教师难以讲清、学生难以听懂的问题。例如:在探索平行四边形的面积公式时,可设计如下“课件”演示过程:1.以“旋转”“平移”的动态方式呈现出:A.两个完全一样的锐角三角形拼成一个平行四边形;B.两个完全一样的直角三角形拼成一个平行四边形;C.两个完全一样的钝角三角形拼成一个平行四边形。2.出示总结语:“两个完全一样的三角形拼成一个平行四边形。”教学中先通过“旋转”“平移”,把两个完全相同的三角形拼成一个平行四边形,继而引导学生探索、观察、发现、讨论、交流,研究平行四边形面积计算公式与已学图形面积计算公式之间的内在联系。这样的“化静为动”的直观演示操作,既突出了教学重点,也突破了难点。

4.运用信息技术教学,有利发展思维能力,培养空间观念。

如教学“二次函数的图像与性质”这一章时,通过多媒体,学生看到了列表、描点、用光滑的曲线画出图像的全过程,当得到抛物线时,学生异常兴奋,跃跃欲试。再将抛物线沿x轴、y轴左右和上下平移,抛物线的变化情况学生一目了然,并能很直观地得出函数的平移法则,而且记得很牢。动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象、似有非有、难以理解的缺陷,而且能充分激发学生学习的主观能动性,产生很好的教学效果。

5.运用信息技术,可以省出时间,增加训练密度,增加师生互动,提高练习效果。

运用多媒体辅助教学,省去板书和擦拭时间,增加了训练密度。运用多媒体可以展示多种题型,全方位、多角度、循序渐进地练习,可以进行不同形式的练习,也可以进行一题多变,一题多解的练习。这样就提高了练习效果,提高了学习效率。另外多媒体中的实物投影,在课堂教学中也起到了很好的作用。利用它把学生在练习中出现的各种问题、各种解法一一呈现,鼓励学生自己发现问题,自己订正,减少了教师重复辅导的时间,让教师有更多的时间与学生交流。

二、为促进信息技术在课堂教学中的应用,教师应怎样做

1.转变传统教学观念,创建新的教学模式。

多媒体辅助教学有许多优势,但计算机应用于课堂教学,不仅要求教师掌握计算机基本技能,更为重要的是要改变旧的教学观点和思想。如果教师的教学思想一成不变,教师就会把计算机当作传统教学方法的附属物,不能很好地发挥计算机的潜力,只能用它作演示或练习用。这实际上是用新瓶装旧酒,难以取得令人满意的教学效果。教师必须改变传统的“教师讲授———模仿练习———强化记忆———测验讲评”的旧模式,运用多媒体辅助教学,创建新的教学模式:“提出问题———课件演示(实验)———讨论交流———归纳学习”。教师必须学会多媒体教学设计,并能在教学中熟练使用多媒体课件,不仅是在公开课、研究课中使用多媒体,更要在平时的家常课中普遍使用,发挥信息技术的特殊功能和艺术魅力,提高课堂教学的效率。

2.掌握信息技术,熟练地制作课件。

教师应掌握必要的信息技术及相关的网络通讯技术,能够查找、设计、开发、利用教学资讯,并将它们融于教与学的活动中,把信息技术作为一种认知工具,为学生创设最佳的学习环境,改变把信息技术仅作为播放工具的观念。为此,教师就要自加压力,努力学习课件制作技术,钻研常用电脑软件,提高自己处理信息的能力。制作的课件要做到:1.显示的文字、形象工整、美观;2.显示的图形结构完整,简明醒目,突出探求的主题;3.演示时,协助、启发学生思考,但不宜直接显示“新知”结论或问题解答;4.在启发引导学生思考的过程中,显示探求问题包含的多种情况,便于学生有全面的认识。

3. 钻研教材, 把握教学规律, 努力探索, 将信息技术用于课堂教学。

教师要钻研教材,把握教学规律,遵循学生认知规律,寻找和挖掘使用信息技术的最佳契合点,合理使用信息技术。在课堂教学中,教师要大胆尝试,从中找出几节较为成功的、有代表性的教学实例,在课后进行反思,不断修改、充实、完善,使之成为相对稳定,成熟的教学模式。

建立教学辅助网站优化信息技术 篇9

关键词：教学辅助网站,优化,课堂教学

信息技术的主要任务是让学生学会如何获取、整理、加工所需要的信息,学会如何在交流中构建自己的知识体系。作为一名信息技术教师,要树立科学的教学理念,学习新技术,不断探索新型教学方法,优化课堂教学,从而使学科教学真正起到培养学生学习能力的作用。

教学辅助网站是为教学提供服务的网站,人机交互是其最显著的特征,学生可以在这交互式的学习环境中查看教学进程,学习教学内容。使用辅助网站后,学生学习的积极性明显比以前高涨,学习效率也显著提高。

1 教学辅助网站在课堂教学中的作用

1.1 为学生提供绿色网络空间

由于一些学生自控能力欠缺,认知能力有限,每当他们面对网上新奇、刺激的信息就极易受到诱惑,失去对现实生活的真实感和判断力。辅助教学网站是由教师创建的,内容是教师有选择地设置的,如此就为学生提供了一个绿色的网络空间,让学生能在其中快乐学习、健康成长。

1.2 增强学生学习的积极性

辅助教学网站提供了文本、图形、动画、声音、视频等多种媒体信息,图文声像并茂,给学生提供多种感官的综合刺激,这种刺激对于引起学生的学习兴趣是非常重要的。心理学家赤瑞特拉(Treicher)通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。辅助教学网站既能看得见,又能听得到,还能用手操作,手脑并用多管齐下,有效地调动了学生的积极性。

1.3 增强学生学习的连贯性

机房上课的基本环节是:学习新课→课堂练习→提交作业→评价交流。为了使课堂进程有序进行,在传统教学中,教师在每个环节都要控制学生机器,而实践证明,控制学生机器次数不能超过3次,否则学生会产生抵触情绪。辅助网站上将教学的每个环节都设计在内,学生可以自行点击课程内容、布置作业、作业提交、作业评价4个板块进行菜单式学习,这样就增强了学生学习的连贯性。

1.4 满足不同层次学生的学习需求

班级授课制是统一进度和要求的,而学生水平有差异,这种统一性和差异性之间的矛盾会造成学困生吃不掉,优等生吃不饱的现象,教学辅助网站的建立就能有效解决这一现象,零起点者能反复看教程,非零起点者可以快于教学进度学习,从而让每个学生都能在各自的基础上得到提高。

1.5 提高学生主动学习的能力

在传统的教学中,教师喜欢手把手地传授,老师操作一步,学生操作一步,这样的教学其实是低效的模仿,而不是主动地探索学习。辅助网站的课堂内容板块中标明了具体操作步骤,学生练习过程中可以查看提示,寻求帮助,直到完成任务。优秀生还可以根据辅助网站提供的内容快于教学进程进行自学。学生的潜能是巨大的,教师要想方设法引导学生主动学习,提高他们的学习、动手和解决问题的能力。

1.6 使课堂教学向课外延伸

信息技术课每周一节,一节课中除去授课,真正剩下由学生自由创作的时间并不充裕,可是对于一个好作品的产生来说一节课是远远不够的。辅助网站不受时空限制的优势很好地弥补了这一缺陷。只要学生能上网,不管在家里还是其他场所,都可以继续完善课堂内的内容,而不需要等到下一节课去做,使课堂教学向课外延伸。

2 教学辅助网站的建立和管理

2.1 申请网站空间

网站可以到提供免费空间的网站申请,也可以利用博客申请创建。例如在www.blogcn.com(中国博客网)申请空间的操作步骤如下:第一步,进入“www.blogcn.com”网站,点击“注册”按钮;第二步,按要求填写个人资料;第三步,注册成功;第四步,用申请的用户名和密码登录,记住自己博客的域名,这相当于个人网站的网址;第五步:进入管理系统,可以进行个性化设置。

2.2 搭建网站架构

辅助网站是教学的工具,在搭建网站架构时,要考虑如何让其更好地为教学服务,利用它达到一定的教育目的并产生期望的教育效果。因此设计时要注意界面友好、模块简洁、操作方便。

2.3 网站管理维护

辅助教学网站的日常管理维护主要有3个方面:定期修改、更换内容;定期清理学生发布的无关信息;定期调整网站外观,以免学生产生审美疲劳。

3 教学辅助网站在课堂教学中的具体运用

3.1 用好导入技能,激发学习兴趣

兴趣是所有学科教学的生命力,学生一旦对学习产生了兴趣,就会产生自发吸取知识养料的要求,而课堂导入是激发学生兴趣,抓住学生情绪的关键。例如《千古悬念》这一课的课堂导入我是这样设计的:在上课之前播放《星月神话》这首歌,让学生一进机房就有千年回眸的意境,在此意境渲染下向学生提出问题:“听到这首歌曲,你们脑子里想到的是怎样的场景?这场景是在古代还是现代?”一番讨论后,引出课题:“我们和那个年代有着时空的距离,那里发生的许多事情对于我们来说就像是一个个谜团,今天我们就带着这些谜团去探秘,去揭开那一层神秘的面纱———《千古悬念》。”心怀神秘的情绪,学生很容易产生主动学习的欲望。

3.2 展示优秀作品,引导主动探索

辅助网站设有优秀作品栏目,供学生欣赏和借鉴。先演示优秀作品。优秀作品丰富的内容、合理的色彩搭配、音乐图像文字的完美组合让学生羡慕不已,让学生产生学习和创作的欲望。然后分析讲解作品所采用的技术关键所在。再介绍辅助网站的功能,并指导学生如何运用操作,引导学生主动探索。

3.3 学习任务分层,扶困和拔尖并存

将学习任务分层,满足不同层次学生的学习需求。在《千古悬念》这一课中,设置了3个层次的任务。第一层:(1)通过移动的方式将第一张中幻灯片打乱的文字和图片进行合理排放。(2)“隐藏”第一张幻灯片中文本框的线条,将艺术字变成竖排文字。(3)在第一、二张幻灯片之间插入新的空白幻灯片。(4)将第三张幻灯片设置成“百叶窗”过渡效果。第二层:(1)将第一张幻灯片中的“运输之谜”文字超级链接到第五张幻灯片。(2)将第一张“建筑之谜”图片超级链接到“建筑之谜”文件。(3)将第一张“网上解谜”文字超级链接到http://www.21page.net/world.geography/网页。第三层:通过网上搜索资料,制作关于“秦始皇之谜”的幻灯片,要求图文并茂,并具有超级链接、切换效果、按钮设置等功能。学生可以根据自己的基础选择相应层次的任务操作,达到扶困和拔尖并存的效果。

3.4 巡视操作过程,解决疑难问题

操作环节是学生最会遇到问题,也是教师最能掌握学生学习情况的环节。在重视学生主体作用的同时,也决不能忽视教师的主导作用。建立教学辅助网站并不是让教师进行放羊式教学,辅助网站只是一个载体,是教师提高教学效率的载体,它绝不可能代替教师的说教。所以教师要通过巡视、观察,了解学生在操作过程中所遇到的问题并及时加以解决。

3.5 利用网络互评,达到互学效果

学生做完作业后可以通过“作业提交”模块上交作业,也可以进入“作业评价”板块欣赏评价其他同学的作品。这样一来,同学之间能相互了解各自的特长以及差距,相互学习,共同提高。

4 结语

浅谈隧道辅助施工技术 篇10

关键词：隧道,辅助作业,施工

隧道工程辅助施工要根据工程地质及水文地质条件、施工队伍的技术水平以及机械设备状况做好工序设计和辅助施工, 在施工的过程中观察地形、地貌的变化以及地质和地下水的变异情况, 选用和是的辅助施工方法并做好预防措施。

1 通风防尘

隧道施工中, 炸药爆炸时产生一氧化碳、二氧化氮等有害气体;施工人员则呼出二氧化碳;有些地层中还含有硫化氢一类的有毒气体;钻眼、爆破和装碴作业时又产生大量岩尘, 此外, 随着坑道的延伸, 温度和湿度都愈益升高。所有这些不利因素, 都会极度影响掘进速度和危害人体健康, 所以必须做好通风防尘工作。

1.1 通风方式

隧道通风方式, 按供风来源分, 有自然通风和机械通风两种。机械通风又可分为管道式和巷道式两大类。

1.1.1 巷道式通风

巷道式通风是利用巷道作为循环风流通道的一种通风方式。1) 主风流循环系统

在平行导坑洞口的侧面 (或顶部) 开挖一个通风洞, 在其洞口安装通风机 (主扇) 向洞外排气。

2) 局部风流循环系统

主风流循环系统一般并不能直接把新鲜空气送到导坑和平行导坑的开挖面上去, 对于这两个工作面, 是采用风管式通风来解决的。

1.1.2 风墙式通风

这种方式适用于较长隧道, 一般管道式通风难以解决, 又无平行导坑可以得用的情况, 它得用隧道成洞部分较大的断面, 用砖砌或木板隔出一条2m3~3m3的风道, 以减小风管的长度, 增大风量, 满足通风要求。

1.2 洞内通风量计算

根据同一时间洞内工作人员计算:

式中:k-风量备用系数, 采用1.1;

m-同时在洞内工作人数;

qn-每一工作人员所需新鲜空气, 一般地区取3, 高寒高海拔地区取4。

除此之外还可以按爆破作业确定风量, 在此不详细阐述。

1.3 防尘措施

隧道施工防尘的方法是湿式凿岩标准化、喷雾洒水经常化、机械通风正常化、个人防护普遍化等综合措施。在水源缺乏, 容易冻结或岩石性质不适于湿式凿岩的地区, 可采有带有捕尘设备的干式凿岩。当干式凿岩所采用防尘措施不能达到2mg/m3以下时, 严禁打干风钻。

湿式凿岩:就是通常所谓的“水风钻”凿岩, 在凿岩过程中, 利用高压水湿润岩粉, 变成岩浆, 流出炮眼, 防止岩粉飞扬。

喷雾洒水:是爆破前后降低粉尘, 也宜用洒水来防止。

个人防护:如配带口罩, 可减少吸入粉尘和有害气体, 也是行之有效的防尘措施。

2 压缩空气供应

隧道施工中应用种类众多而大量的风动机具, 无不以压缩空气为动力, 需要大量的压缩空气的供应。

压缩空气用电动或内燃的压缩空气机产生, 一般短隧道多采用移动式内燃型, 而长隧道则采用大型固定式电动型机。集中在洞口的空压机站工作, 用高压风管向风动机具输送。

每座空压机站的生产能力, 按其所服务的风动机具同时工作耗风总量、加以管路漏风量和一定的储备量而定。

2.1 风量与风压

空压机站的设备能力应能满足同时工作的各种风动机具的最大耗风量。

2.2 高压风管路安装

1) 靠近空压机150m以内的高压风管法兰盘接头, 因温度较高宜用石棉衬垫;

2) 高压风管路在洞内敷设于电缆电线的另一侧, 并与运输轨道有一定距离, 而且管路高度不应超过运输道轨面;

3) 洞内管路前端至开挖面宜保持30m以上的距离, 用φ5Omm高压软管接分风器, 再用φ19mm~φ50mm (长度不宜大于50m) 高压胶管接到工作面的机具上。

3 施工给水与防排水。

隧道施工中用水的场合很多, 湿式钻眼, 喷雾洒水, 拌和混凝土, 空压机的冷却, 施工人员的生活等等, 都需要大量的给水。而地层中的潜水则会渗入坑道, 施工防尘亦有废水, 造成工作上的不便, 并软化围岩, 引起塌方, 特别是遇到暗流时造成大量涌水甚至能淹没坑道, 毁坏工程, 如成昆线施工中某隧道日涌水量竟达28 800m3。因此, 隧道施工中必须认真做好给水、排水工作, 方能确保施工的顺利进行。

3.1 给水方式

给水水源主要有地表水、泉水或钻井取水, 用渠道引流或用机械提升到高处的蓄水池储存, 通过管路送到使用地点。

3.2 防排水方式

3.2.1 措施与方法

隧道施工防水排水工作, 一般应以排为主, 采取截堵排相结合的综合措施:

1) 截断水源尽可能减少洞内水量和堵水困难;

2) 给水以出路, 沿着安排的途径疏干围岩含水, 防止水对施工的危害与影响, 消灭渗漏水侵蚀衬砌, 损坏和降低工程质量;

3) 寒冷及严寒地区排水系统, 应有防寒保温设施, 防止冻结;排水坑道埋深宜大于当地地层最大冻结深度;

4) 将水堵于主体工程以外集中汇流排出, 主要是:

(1) 开挖前压浆堵水;

(2) 衬砌后压浆堵水。

3.2.2 洞口排水

隧道施工前必须先做好洞顶、洞口和隧道周围地表的防排水工作。如平整洞顶地表, 排除积水, 首先完成天沟、吊沟、侧沟等排水系统工程等。

3.2.3 正洞和辅助坑道排水

1) 竖井和长隧道反坡地段, 如涌水量较大并有长期补给来源时, 应采取抽水机分段分级抽排水;

2) 隧道通过沙层时, 为防止细小颗粒随排水流入坑道应设置滤层, 并采取降低流量和流速的措施;

3) 通过大面积渗漏水地段, 应尽可能采用钻孔将水集中汇流, 经管、槽排入水沟。

3.3 注浆堵水

注浆堵水主要作用是封堵裂隙, 隔离水源, 堵塞水点, 以减少洞内涌水量, 改善施工条件。

注浆通常有单液压浆, 即压注水泥浆液, 适用于基岩裂, 地面预注浆或工作面预注浆, 壁后充填加固等, 凝胶时间6h~15h;双液压浆, 即压注水泥浆液和水玻璃浆液 (或其他化学浆液) 适用于基岩裂隙、地面预注浆和工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水等, 胶凝时间为十几秒到几十分。

3.3.1 注浆材料

它分为粒状浆材和化学浆材两类。

粒状浆材主要有纯水泥浆和粘土。

化学浆材适用于粒径小于1mm粉细砂层和细小裂隙岩层及断层泥地段。它可分为有机化学浆材和无机化学浆材。

根据被注地层的颗粒级配、空隙率、含水量、PH值等, 进行室内外试验以确定浆液的合理配合比及胶凝时间等。

3.3.2 注浆设计参数

1) 扩散半径

国外学者对砂及砂砾石地层中的注浆, 经理论研究提出了不少计算扩散半径的公式, 如莱福公式、马格公式、卡路公式等, 其中较常用的为马格公式:

式中:R-注浆有效扩散半径 (cm)

r-注浆管半径 (cm) ;

k-砂层渗透系数 (cm/s) ;

h-注浆压力 (水头高度计) (cm) ;

t-注浆时间 (s) ;

α-浆液粘度与水的粘度比;

n-砂的孔隙率 (%)

2) 注浆量

它是指加固单位体积的砂 (土) 所需注入的浆液数量, 即

式中:Q-注浆量 (m3) ;

V-固结体体积 (m3) ;

K-注浆量折减系数, 通过试验确定;

n-砂的孔隙率 (%) 。

3) 注浆压力。注浆压力的大小, 取决于被注地层的山体压力和浆液的渗透性质。

4) 注浆管间距。其间距应小于扩散半径的2倍, 否则两相邻孔不能交圆成幕。

为了对注浆做出合理的设计和施工方案, 必须事先对被加固地层进行物理力学指标试验, 以查清其含水量、容重、压缩系数、内摩擦角、粘结力、渗透系数、孔隙比、pH值及抗压强度等。并在现场选择适当地点进行注浆试验。

3.3.3 注浆方法

压浆和注浆通过压注浆设备向地层中注入凝结剂固结地层, 减少地层的渗透性, 提高地层的稳定性和强度。目前国内外所采用的注浆方法有:

1) 渗入性注浆;

2) 劈裂性注浆;

3) 压密性注浆;

4) 高压喷灌注浆。

注浆用于防水, 通常采用的方法是开挖前压浆堵水和衬砌后压浆堵水。

4 施工供电与照明

隧道施工离不开用电。洞内必须有充足照明, 洞外有大量电动机械和设备。

洞内照明和动力线路安装在同一侧时 (风水管路相对一侧) 。必须分层架设, 电线悬挂高度距人行地面, 400V以下不小于2m, 6kV~10kV不小于3.5m。高压在上、低压在下;动力线在上, 照明线在下;干线在上, 支线在下。禁止在动力线上加挂照明设施。

工作地段的动力线都应用橡皮电缆, 以确保安全。当施工地段没有高压电时, 一般采用自发电解决。

5 结论

总之, 由于受到地质和其他因素的影响, 做好隧道的辅助施工工作至关重要, 关系到整个隧道施工的进展速度和安全, 只有把隧道的辅助工作做好, 才能保证隧道的施工质量。笔者在此研究深度方面还有欠缺, 希望通过不断的工程实践加以完善、改进和提高。

参考文献

[1]朱宇仪.略谈提高隧道工程技术水平问题[J].铁道建筑, 1984 (9) .

[2]邢厚俊.对客运专线铁路隧道施工稳定性判据的思考[J].铁道建筑, 2006 (12) .