小小织女星
医学检验资料应做到及时、准确、可靠,通过检验质量控制来确保检验结果的真实性。下面是我为大家整理的,供大家参考。
范文一:医学检验技术专业生物化学教学改革
【摘要】生物化学检验是医学检验技术专业的专业核心课程之一。在教学过程中面向岗位需求构建课程体系,对课程标准、教学内容、教学方法和考核体系进行全面优化,从而加强学生实践技能和综合职业素质的培养,打造适应临床岗位的技能型专业人才。
【关键词】医学检验技术;生物化学检验;教学改革
随着科学技术的发展,医学检验技术在现代临床疾病诊断、治疗效果和预后判断、疾病预防等方面发挥了极其重要的作用。生物化学检验在临床医学检验工作中占居支柱性的地位,它能在分子水平迅速直观地反映出疾病状态下人体的物质代谢质与量的改变[1]。生物化学检验课程是医学检验专业的专业核心课程之一,是在分析化学、生物化学、分子生物学、免疫学等学科基础上融合而成的学科,也是一门基础理论和专业实践技术紧密结合的学科。当今生物化学检验内容日益增多,技术越来越呈现自动化、模组化、系统化,这对高职医学检验专业人才培养提出了更高的要求,同时促使生物化学检验教学需要面向临床应用进行改革。为此,结合生物化学检验课程特点和我校实际情况,我们对该课程的体系、标准、教学内容和方法、考核体系等方面进行积极的改革与探索。
1基于临床检验需求,积极完善高职生物化学检验课程体系
高职医学检验技术专业人才培养目标是“培养具有基础医学、临床医学、医学检验等方面的基本理论和技能,能在各层次医院、血站、疾病预防控制中心、检验检疫部门从事检验医学的医学高阶专业应用型人才”。目前大多数高职医学检验技术专业基本还遵循传统培养模式实行医学基础课、专业课、实验实习课按顺序分段教学,课程体系构建以学科为中心,与现代临床医学检验技术的飞速发展相比,教学内容相对落后,且重理论轻实践。基于以上现状,我们努力构建以学生为主体,结合临床检验岗位实际需求,注重学生职业素养和应用技能提升,符合就业需求的生物化学检验课程体系。高职生物化学检验课程涵盖内容较多,学时有限,因而我们在原有课程标准的基础上,通过与医学检验专业从业人员广泛座谈,与相关平行学科教师充分讨论,充分参考现行医学检验考试大纲的基础上,以岗位技能需求为重点对该课程的标准进行修订和完善。我校目前的生物化学检验课程标准中总学时是94学时,其中理论课54学时,实验课40学时。理论部分主要由以下四大模组组成:首先是生物化学检验基本原理方法、技术和仪器,自动生物化学分析仪的原理与应用技术模组;其次是人体物质能量代谢紊乱的诊断酶学,实验室诊断专案的方法、技术和临床意义模组;再次是重要组织器官病理状态下的生物化学诊断模组;最后是内分泌疾病和体液相关标志物的生物化学检验诊断模组。模组化的课程标准便于随后教学过程中的重难点把握,也符合由易到难的学习规律,更加条理系统化,提高了学生学习的兴趣和效率。实践部分学时比例合理增加,更能保证实践教学,同时加强学生技能的培养,符合人才培养目标。
2注重教学实施,切实提高学生职业能力和素养
优化教学内容,创新教学方法和手段
生物化学检验课程的内容较多,各章内容相对独立,联络不够紧密。比如仪器检测系统的评价、校正、质控等部分基础知识内容因实际教学过程中要求不高而显得“累赘多余”,肝肾的结构和功能、血气分析和酸碱平衡等基础知识又与生物化学课程内容有交叉和重复,而医学检验实际工作中的免疫比浊分析、体液肿瘤标志物测定、糖尿病急性代谢综合征综合性实验因为实验条件原因教学开展不到位,部分室内质控应用、实验室相关标准等常用的工作内容缺失,教材内容和检验师考试大纲要求也有一定的差距。因此,需要教师在教学过程中认真备课,大量参考规划教材,积极利用网路查阅中外著作和文献,关注生物化学检验学科的最新动态和技术,进而在教学中不断补充新的内容,并且从中筛选归纳适宜教学讲授的重难点,使教学内容模组化和系统化。针对教学过程中的不同重难点,采取不同的教学方法和手段。在讲述血糖、血脂、血中尿素测定等传统经典知识点时利用归纳讲授法通过多媒体课件展示,可通过“探究法”和病例讨论法来讲授肝肾器官病变检测指标、方法和临床意义,利用PBL教学法开展免疫学临床检测知识的讲授。随着社会的发展,教学手段也要与时俱进,教师应当积极建设优质、高效的学科网站,积极利用网路教学平台开展开放式教学,制作重要章节的精品课程教学多媒体课件和名师讲课录影,供学生课前预习和课后复习巩固。提供师生互动平台,教师预留作业习题,学生能及时网上提问,有效沟通师生,增强教学效果[2]。
教师素质“双师化”,教材实用化
高职医学教育着重定位于技能型人才培养,在实际教学过程中,生物化学检验课程任课教师中具有双师资格的比例相对较少,与教学配套的教材又主要是由高校教师编写,有的教材在检验专案中没有详细讲述操作方法,也没有配套的相关实验教材,现有的实验教材多数落后于实际工作需求,且内容多偏向于基础性实验,使学生不能系统掌握实验原理和方法,这就容易造成学校教学与实际临床检验应用出现脱节,因而需要加大教师的双师化培养,鼓励教师考取执业证书,定期选送教师到医院或检验检疫部门相关检验岗位轮训学习,密切联络临床,切实做到教学相长。积极邀请具有中高阶职称的检验医师参与教材的编写和研讨活动,多编写符合高职医学检验专业生物化学检验课程的实用化教材和实验指导用书。通过教材的编写使任课教师自我综合素质和实践能力得到逐步提升,为更好的培养学生打下坚实的基础。
改革实验教学,教学实践一体化
参照生物化学检验课程体系,合理制定教学与实验实践计划并严格执行,积极推行教学实践一体化,在理论课讲授以后安排对应的实践教学,使学生能够“趁热打铁”,避免出现“教与学”与“教与做”的分离。实验教学的工作开展上要积极向医院靠拢,在条件允许的情况下购置新装置,积极开展新检测专案实践教学,增加学生的半自动生化分析仪和全自动生化分析仪的上机实验操作,同时可以借助网路技术进行远端视讯教学,进行模拟实践操作。依托我校的三所附属医院优势,定期积极安排学生到医院参观实践,学习临床先进的检验仪器,培养学生对生物化学检验的兴趣,使学生真正做到“见多识广”和“识多智广”。邀请医院的专家走进实验室共同讨论和制定实验专案并亲自指导学生实验。实验教师在教学过程中要先进行正确规范的示教,强调规范操作的重难点,并能对学生的实验结果进行合理分析,积极引导学生组成互助帮教小组,相互监督和学习,在提高学生实验实践能力的同时培养团队协作能力。
合理开展课外拓展,加强职业综合能力培养
目前社会的发展对医学从业人员提出了更高的要求,学海无涯,高职医学检验专业学生经过3年的学习,无论是走向工作岗位,还是继续向高层次深造都需要有持续性的学习能力和科研能力,因而在教学之外需要重视学生综合素质的发展。在课外引导学生积极参与专题讲座,邀请相关医学课程的教授开展分子生物学在生物化学检验技术中的最新应用,邀请医院的专家有针对性的进行实际病例讨论,分享经验和技术,讲述职业发展和实际工作中的问题。面向医学检验技术专业学生积极组织实践技能竞赛加强职业能力培养,同时选派有兴趣的学生参与综合性科研实验课题研究,教会学生利用检索技术查阅文献,并指导学生逐步进行实验操作,处理实验结果,在合理拓宽学生专业知识的同时增强独立分析和解决问题、创新能力的培养,全面促进并提高学生的职业素质,真正做到不仅授学生以“鱼”而且授学生以“渔”。
3构建综合、有效的考核评价体系
目前高职医学生物化学检验课程考核主要是通过闭卷的理论考核、平时实验报告和出勤率、实际操作的实验考核进行总体评价,而且多在学期期末进行集中考核,这样容易造成学生临时抱佛脚,没有全面真实反映学生的学习效果和能力,同时因为考试主要围绕课本所学内容,容易与实际职业需求脱节,造成学生就业过程中的眼高手低。因而我们要改革考核评价体系,优化理论考核内容,改革闭卷考试方式,增加平时、期中阶段性考核,增加实验考核的比重,引入医院专家指导实践技能考核,构建综合性考核评价,真正做到能够提高学生的理论水平和实践操作能力[3]。
优化课程题库,理论考核阶段化和网路化
针对资格考试和职业需求,根据课程标准要求结合实际教材不断优化生物化学检验课程专业试题库。题库中涵盖名词解释、填空题、选择题单选题和X型题、简答题、论述题等多种标准试题,每一题都标示有难度系数、题型、章节等资讯。教师可以进行灵活选题组卷,系统也可以进行随机组卷。教师可以分章节或是在期中阶段性选题组卷进行平时考核测试,将同样知识点试题打乱顺序利用数字化教室进行快速考核和成绩汇总,既避免了试卷考试作弊,又能及时反映学生的真实学习效果[4]。
实验考核的模拟化
生物化学检验是一门对实践操作能力要求较高的学科。实践操作能力既展示学生对理论知识的掌握和理解,又客观反映学生实际动手能力,同时是学生职业素养的体现。该课程的实验考核就显得尤为重要,必须对考核方式和手段积极改革,设定模拟化的实验考核场景,邀请医学专家同行、专职理论教师和实验教师共同组成评分小组,考核内容也以临床检验中的常规测试专案为主,学生抽取题目,进行操作和答辩,评分小组给出综合评分[5]。这样,实验考核才能更加客观、公正地反映学生的真实水平。随着现代医学的发展,生物化学检验技术也越来越先进,这就要求对生物化学检验课程理论教学和实验教学要进行不断地完善和优化。高职医学教育的根本目标是服务于医学卫生事业,同时医学卫生职业的发展又为高职医学的人才培养提供了积极的方向,因此坚持“以职业为导向,能力为本位”的人才培养理念,才能适应新形势的变化,才能培养出合格的医学检验人才。
参考文献
[1]庞新跃,李欣.临床生物化学与生化检验教学改革的若干思考[J].卫生职业教育,2010,2824:49-51.
[2]石玉荣,梅传忠,武文娟,等.综合应用多种教学方法提高临床生物化学检验教学质量[J].中国高等医学教育,20115:96-97.
[3]周师洁,徐良贤,殷嫦嫦.242例医学检验学生生物化学实验操作考核结果分析[J].九江学院学报自然科学版,20122:117-120.
[4]张琼,张朝霞,郑铁生.《临床生物化学检验》课程网路教学的设计思路[J].国际检验医学杂志,2013,3417:2341-2343.
[5]欧阳惠君.《生物化学检验技术》教学考核与资格考试融通的改革研究[J].中外医学研究,2013,1120:136-137.
范文二:医学检验技术检验差错与防范教育
摘要:随着临床检验医学的飞速发展,检验学科已从临床诊断的辅助手段发展成为一门对疾病的诊断、治疗和预防起著越来越重要作用的独立学科。近年来社会公众法律观念和 *** 意识日益增强,对医疗安全提出更高的要求。检验医学涉及临床各科,如果检验流程或结果出现检验差错,就有可能误导临床诊治方向,导致医疗差错甚至医疗事故的发生。因此,应加强对医学检验技术专业学生检验差错的防范教育。
关键词:医学检验技术;检验差错;防范教育
当前医患关系紧张已成为社会的热点问题,从医疗角度来说,最大限度地减少医疗差错和杜绝医疗事故是保障医疗安全、避免医患纠纷、不断提升医疗质量的有效措施。检验医学作为一门对专业技术性要求较高的学科,其检验流程涉及临床各科,检验结果直接影响到临床诊断和治疗方向,技术操作过程中任何一个环节的疏忽都可能导致检验差错的发生,从而误导临床诊治方向,轻则延误患者病情,重则危及患者生命。所谓检验差错,是指任何与标准操作规程或程式相偏离的事件,差错可能带来严重不良后果,给患者带来巨大伤害甚至可能导致其死亡[1]。这就要求检验人员加强职业道德修养,不断提高专业技能,严格规范操作,密切与临床相应科室和患者的沟通,时刻注意防范,将检验差错率降到最低[2]。高职教育是培养具有必要理论知识和较强实践动手能力、适应性强的高等技术应用型人才。我校作为一家以“立足宜春、服务江西、面向全国、走向世界”为服务定位的高职院校,培养造就高素质技能型人才是我们的办学方向。我们在加强医学检验技术专业学生检验差错防范教育、培养学生的自我防范意识和能力方面做了积极的探索和实践,主要通过防范检验差错的内容和措施来加强对医学检验技术专业学生检验差错的防范教育。现将其体会和同仁进行交流探讨。
1检验差错的防范教育内容
保证医疗安全是对人生命尊重和维护的需要,如因检验差错耽误患者疾病的诊治,引发临床差错甚至事故,将严重影响公众对医疗机构的信任感。因此我们对学生进行检验差错防范教育的核心是突出以患者为中心,为临床医生提供准确可靠的检验资料。我们认为防范教育内容包括相关法律法规、专业技能和人文修养3个方面,现介绍如下。
相关的法律法规
学校在医学检验技术专业的课程开设方面,除了开设法律基础课程外,还将诸如医疗机构规章制度和专业技术规范等与职业有关的法律法规内容渗透到相应专业的教学中,如《医疗机构管理条例》《医疗事故处理条例》《医疗机构临床实验室管理办法》《中华人民共和国输血法》《医疗机构临床实验室管理办法》等。学生通过学习获得相关法律法规知识,明确自己的法律身份和责任,知晓患者权利,学会应用法律法规来规范自己的专业行为,为进入临床安全实践打下基础。学生进入临床实习后,应遵守科室规章制度,严格遵守专业技术操作规程,在实践中通过接触相关案例、强化法律意识,从而不断学习和增强检验差错的防范意识及提升处理能力。
娴熟的专业技能
使学生掌握过硬的专业技能是防止检验差错发生的有效方法。一方面通过课堂教学和校内实训加强学生的三基训练,在学习中融入检验差错案例教学,严格规范操作规程;另一方面通过实习医院的集中岗前培训和检验科各实验室的严格教学管理,学习《检验科差错事故登记制度》《检验科工作制度》等,进行各科室的入科教育、学术讲座、出科理论和技能考核,使学生将专业理论知识通过临床实践与临床实际应用结合起来,在提升职业技能的过程中强化防范检验差错的意识和能力。
较高的人文修养
现代医疗服务强调以人和健康为中心,现代医疗模式对医技人员的人文修养提出了更高的要求,因此我们注重培养学生的人文修养,包括道德修养、美学修养、礼仪修养和人际关系修养等。通过大学生对人文修养、职业道德、医学美学、人际沟通等课程的学习,培养学生职业道德情操,提高美学修养,掌握人际沟通技巧。这样学生一方面能更好地与临床各科医护人员沟通合作,另一方面在为患者提供专业技术服务时,能规范自己的言行举止,自觉用人文关怀精神指导专业实践,在保证检验安全的同时为患者和临床各科提供优质服务。
2检验差错的防范教育措施
对医学检验技术专业学生进行的检验差错防范教育,是一个循序渐进、润物无声的过程。我们从学生入校的专业教育开始,将相关教育内容贯穿于学习的不同阶段,具体措施体现在全程化、全员化、规范化和资讯化4个方面。
全程化
从学生进入学校接受专业教育开始,防范教育就要贯穿于每个学习阶段,且各阶段交叉融合、相互渗透,具体分为在校期和实习期两个阶段。
在校期
在一年级的公共课程和专业基础课程中,进行医学检验技术专业相关法律法规和医疗安全教育,培养学生的职业道德信念和慎独精神,树立法律观念,做到学法、懂法、守法。如告诉学生在工作中因责任心不强而采错患者标本、编错标本号码、发错检验报告等检验差错的后果。在二年级的专业课程中,专业教师在对学生进行专业技能训练时,一方面注意培养学生严格规范、精益求精的学习态度,另一方面注意结合检验差错进行案例教学。如临床工作中违反检验操作规程,血液标本管离心时破损、尿液标本放置时间过久致细菌污染、血型鉴定和交叉配血错误等差错导致临床医疗纠纷或事故的案例。在二年级下学期,学生进入实习前准备,学校安排对重点操作专案进行一周的强化训练,使学生为即将进入的实习阶段做好思想和技能上的准备,为最大限度降低实习期检验差错的发生奠定基础。同时针对学生在临床实习中容易出现的检验差错,在训练中加以重点指导。
实习期
学生在三年级进入实习阶段,这是他们从学校的安全理论到临床安全实践的必经过程,通过这个过程,完成从学生到准检验技术人员角色的转变。实习生到实习医院后首先对其进行岗前培训,将医院的各项规章制度、实习纪律等充分介绍给学生。另外,通过礼仪服务、沟通技巧的讲解,使学生真正理解理论与实践之间的关系以及处理好与临床各科关系、医患关系的方法,从而促进学生规范自己的言行,提高自身道德素养、职业素养和沟通技能。整个实习阶段,实习生在带教教师指导下,按照实习大纲完成实习计划,同时,养成严谨的工作作风,形成良好的职业态度、规范的操作技能,对于可能出现的操作错误能及时防范,将检验差错的发生率降到最低。
全员化
一方面,学校实习就业处、教务处、学工处、团委、思政部和医学院等多部门齐抓共管,围绕“以学生为中心”,通过各种形式和多种途径的教育教学和管理,加强对校内医学检验技术专业学生检验差错的防范教育。如学校实习就业处将实习医院反馈的相关教育教学建议,通过召开院系联席会、座谈会、实习班主任辅导员和实习组长培训班等形式传递。每位任课教师结合专业特点进行教学,每位班主任辅导员通过班级管理、主题班会等日常工作进行常抓不懈的防范教育,每位实习组长在本组实习过程中及时了解组员动态,发现问题及时向医院科教科检验科和学校实习就业处、所在院系反映,使问题得到解决。另一方面,学校为培养合格的技术应用型人才、确保学生的校外实习质量和安全,与一些教学管理规范、拥有优秀带教教师队伍的医院建立长期友好的合作关系。实习就业处作为校方职能部门,直接与医院的相应管理机构科教科或教学管理办公室对接。通过加强院校联合的实习安全教育和管理,形成“实习医院—实习就业处—医学院班主任/辅导员管理网路”,保证实习生顺利完成实习任务,最大限度地降低检验差错的发生率,杜绝医疗事故。
规范化
根据检验差错防范教育的需要和现有的规章制度,进一步完善学校相关教育教学管理规定、基本制度及工作流程,形成统一和相对稳定的管理体系。如学校的教学工作条例、实践指导教师岗位职责、毕业实习工作管理规定、实习就业处工作职责、校外实习带教教师和优秀实习生评选办法等。学校实习就业处保持与各实习基地科教科教学管理办公室的密切联络,采用多种联络方式,及时了解实习生的实习动态;定期召开实习基地有关管理部门领导和带教教师的教学研讨会,共同探讨实习生的管理和安全教育;不定期邀请实习医院领导和优秀带教教师来校讲学,利用面试招聘为学生做安全教育。此外,实习就业处应加强与各实习组的联络,建立每个实习组长每周汇报制度,定期以电话、资讯、电子邮件、QQ或微信等多种形式向学校汇报本组实习情况。通过学校和实习医院两方面规范有序的教育教学管理,使学生检验差错的防范教育得到有效保证。
资讯化
随着计算机、智慧手机的普及,学生可以更方便快捷地通过学校的门户网、实习就业网等资讯平台接受相关安全知识的学习。如在实习阶段,实习就业处与各实习医院、各实习小组分别建立QQ群、微信群,通过QQ、微信、电子邮箱等现代资讯手段,保证院校和师生间的即时沟通,充分利用资讯化方便快捷的优势为防范教育服务。此外,还可通过网路平台做好对学生个体的服务工作,如学校建有实习就业网,实习版块把实习生的安全教育放在重要位置,定期更新内容;设立实习组QQ群和微信群,及时释出实习生动态,对实习生存在的安全隐患及时提醒,接受线上实习生一对一交流,将培养学生防范差错事故的意识和能力渗透到工作的方方面面。近年来我国职业教育发展较快,强调职业教育要“着力提高人才培养质量”,因此,适应经济社会发展对技术技能人才层次、规格、知识和能力的新要求,以增强学生就业创业能力为核心,加强思想道德、人文素养教育和技术技能培养,以全面提高人才培养质量。我们在培养医学检验技术专业人才时,把德育放在首位,把提高学生职业技能和培养职业精神融合起来,特别注意检验差错的防范教育,以提升医学检验技术专业学生的整体素质。
参考文献:
[1]胡丽华.临床输血学检验[M].北京:人民卫生出版社,2013.
[2]曾阳.浅谈检验差错防范与自我防范[J].药物与人,2014,274:252.
传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,这是我为大家整理的传感器检测技术论文,仅供参考!
试述传感器技术在环境检测中的应用
摘要:传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,其中气体传感器主要检测氮氧化合物和含硫氧化物;液体传感器主要检测重金属离子、多环芳香烃类、农药、生物来源类。本文阐述了传感器技术在环境检测方面的应用。
关键词:气体传感器 液体传感器 环境检测
中图分类号:O659 文献标识码:A 文章编号:
随着人们对环境质量越加重视,在实际的环境检测中,人们通常需要既能方便携带,又可以够实现多种待测物持续动态监测的仪器和分析设备。而新型的传感器技术就能够很好的满足上述需求。
传感器技术主要包括两个部分:能与待测物反应的部分和信号转换器部分。信号转换器的作用是将与待测物反应后的变化通过电学或光学信号表示出来。根据检测方法的不同,我们将传感器分为光学传感器和电化学传感器;根据反应原理的不同,分为免疫传感器、酶生物传感器、化学传感器;根据检测对象不同,分为液体传感器和气体传感器。
1气体传感器
气体传感器可以对室内的空气质量进行检测,尤其是有污染的房屋或楼道;也可以对大气环境中的污染物进行检测,如含硫氧化物、氮氧化合物等,检测过程快速方便地。
以含氮氧化物(NOx)为例。汽车排放的尾气是含氮氧化物的主要来源,但随着时代的发展,国内消费水平的提高,汽车尾气的排放量呈逐年上升趋势。通过金属氧化物半导体对汽车尾气及工厂废气中的含氮氧化物进行直接检测。如Dutta设计的传感器,采用铂为电极,氧化钇和氧化锆为氧离子转换器,安装到气体排放口,可以检测到含量为10-4~10-3的NO。含硫氧化物是造成酸雨的主要物质,也是目前环境检测的重点项目,因为在大气环境中的含量低于10-6,需要更高灵敏度的传感器。如高检测的灵敏度的表面声波设备。
Starke等人采用直径为8~16nm的氧化锡、氧化铟、氧化钨纳米颗粒制作的纳米颗粒传感器,对NO和NO2的检测下限可达到10-8,提高反应的比表面积,增加反应灵敏度,且工作温度比常规的传感器大大降低,减少了能源消耗。
2液体传感器
在实际环境检测中,液体传感器大多应用于水的检测。由于水环境中的污染物种类广泛,因此液体传感器比气体传感器的应用更为广泛和重要。水中的污染物除了少量的天然污染物以外,大部分都是人为倾倒的无机物和有机物。无机物中,重金属离子为重点检测对象;有机污染物包括杀虫剂、激素类代谢物、多环芳香烃类物质等。这些污染物的过度超标,会严重影响到所有生物体的健康和安全。
重金属离子检测
采水体中重金属离子的主要来源包括开矿、冶金、印染等企业排放的废水。这些生产废水往往混合了多种废水,所含的重金属离子种类繁多,常见的有汞、锰、铅、镉、铬等。重金属离子会不断发生形态的改变和在不同相之间进行转移,若处置不当,容易形成二次污染。生物体从环境中摄取到的重金属离子,经过食物链,逐渐在高级生物体内富集,最终导致生物体的中毒。因此如果供人类食用的鱼类金属离子超标,将对人类产生严重的影响,因此对于重金属离子的检测显得尤为重要。
Burge等人发明的传感器,可以利用1,2,2联苯卡巴肼和分光光度计,可以检测地下水中的重金属铬浓度是否超标。
除了通过化学反应检测外,采用特殊的生物物质,也可以方便和灵敏地检测重金属离子。如大肠杆菌体内有一种蛋白质可以结合镍离子,有人在这种蛋白质的镍离子结合位点附近插入荧光基团,当蛋白质结合镍离子后,荧光基团会被淬灭,由于荧光的强度与镍离子浓度成反比,从而实现对镍离子的定量检测,检测范围未10-8~10-2mol/L。日方法也可应用于检测Cu2+、Co2+、Fe2+和Cd2+等几种离子中。他们还结合了微流体技术,该技术只需消耗几十纳升体积的待测液体,就可以对100nmol/L以下浓度的Pb2+进行检测。Matsunaga小组将TPPS固定在多孔硅基质中,当环境中存在Hg2+时,随着Hg2+浓度的变化,TPPS的颜色会从橘黄色逐渐转变成绿色,该传感器的检测限为,通过加入硅铝酸去除干扰离子Ni2+和Zn2+。
利用传感器技术不仅可以准确测定待测物的浓度,而且由于传感器的微型化技术特点,还可以通过传感器的偶联,进行多项指标的检测。Lau等人设计了基于发光二极管原理的传感器,可以同时检测Cd2+和Pb2+,该传感器对Cd2+和Pb2+的检测限分别为10-6和10-8。
农药残留物质的检测
农药是一类特殊的化学品,它在防治农林病虫害的同时,也会对人畜造成严重的危害。中国是农业大国,每年的农药使用量相当庞大,因此有必要对其进行监测。采用钴-苯二甲蓝染料和电流计就能方便地检测三嗪类除草剂,无需脱氧,直接检测的下限为50Lg/L,如果通过预处理进行样品浓缩后,检测限可以达到200ng/L。
采用带有光纤的红外光谱传感器可以进行杀虫剂的快速检测。将光纤内壁涂覆经非极性有机物修饰的气溶胶材料后,能显著改善光纤中水分子对信号的耗散作用,并且能够提取出溶液中的有机磷类杀虫剂进行光谱分析。此类传感器对于有机溶剂,如苯、甲苯、二甲苯的检测限则可达10-8~8*10-8。
多环芳香烃类化合物的检测
多环芳香烃类物质是另外一大类有害的污染物质,这类物质具有致癌性,但在许多工业生产过程中均会使用或产生此类物质。水体中的多环芳香烃类物质含量非常低,一般在10-9范围内,因此需要借助高灵敏度的检测传感器,Schechter小组发明了光纤光学荧光传感器。在直接检测过程中,待测样本中还可能存在一些如泥土这样的干扰物质,会降低检测信号值,如果用聚合物膜先将非极性的PAH富集,然后对膜上的物质进行荧光检测,从而解决信号干扰问题,报道称这种经膜富集后的传感器技术,对pyrene的检测可达到6*10-11,蒽类物质则可达4*10-10。Stanley等人利用石英晶振微天平作为传感器,在芯片表面固定上蒽-碳酸的单分子膜,检测限可达到2*10-9。
基于免疫分析原理,采用分子印迹的方法,在传感器表面印上能够结合不同待测物质的抗体分子,可以实现多种不同物质的检测。近年来发展起来的微接触印刷技术,也可应用到该领域,这样制备得到的传感器体积可以更加微型化。
生物类污染物质
除了以上的无机和有机合成类污染物质,还有生物来源的一些潜在污染分子。如激素类分子及其代谢物的污染常常会引起生物体生长、发育和繁殖的异常。Gauglitz带领的研究小组采用全内反射荧光生物传感器和睾丸激素抗体,对河流中的睾丸激素直接进行了即时检测,其检测限为。该技术无需样品的预处理,对于不同地区的自然界水体均可以进行睾丸激素的现场直接检测,检测范围为9~90ng/L。
另外,致病菌和病毒也是被检测的对象,水体中出现某些特定菌种,可以表明水体受到了某种污染,利用传感器技术非常容易检测到这些生物样本的存在,而且选择性非常高,如可以从烟草叶中快速地发现植物病毒烟草花叶病毒,采用QCM可以直接检测到酵母细胞的数量。
3结论和展望
目前,传感器技术已开始应用于各环境监测机构的应急检测,但是实际应用中有诸多的局限性,比如在对大气中的某些有害物质进行检测时,由于其含量往往低于传感器的最低检测限,因此在实际应用过程中,还需要进行气体的浓缩处理,这样就使传感器不容易实现微型化,或者需要借助更高灵敏度的传感器;同样,在野外水体检测时,常常会出现待测水体含有多种复杂干扰成分的情况,无法与实验室的标准化条件相比;在有些以膜分离分析技术为原理的传感器中,其膜的使用寿命往往较短,而频繁更换新膜的价格较为昂贵,因此仍然无法得到广泛的应用。
尽管如此,随着传感器技术的不断发展和完善,仍然有望应用于将来工厂企业排气、排污的现场直接检测和野外环境的动态无人监测,而且其结果能与实验室常规仪器的检测结果相符,这样将大大加快对环境监测和治理的步伐。
参考文献
[1]NaglS,,2007,132:507-511.
[2],2005,59:209-217.
[3]HanrahanG,,2004,6:657-664.
[4]HoneychurchKC,,2003,22:456-469.
[5]AmineA,,2006,21:1405-1423
传感器与自动检测技术教学改革探讨
摘要:传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。
关键词:传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维
“传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课,是一门必修课,也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术,现代检测系统通常集光、机、电于一体,软硬件相结合。
“传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。
一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年,最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大差异,在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位,存在以下几方面的问题。
1.重理论,轻实践
该课程是应用型课程,其中也有大量的理论知识、数学推导,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解传感器的原理,进行数学公式推导,相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍,导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构,而不知道如何用,在哪里用。
2.教学模式单一
该课程传统上以讲授的教学方式为主,将现成的结论、公式和定理告诉学生,学生不能主动地思考和探索,过程枯燥乏味,导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。
3.教学实验安排不合理
传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,以在学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。
二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革
传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,这种方案能够培养研究型人才,但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面。
1.优化教学内容,注重工程思维
本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理,传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉,而本人则认为针对应用型人才培养,充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可,涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解,其他则可作为学生的自学内容,让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣,培养学生应用型工程学习思维。
2.改革教学方法,改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法,发挥学生在教学活动中的主体地位。
3.与工程实际相结合,与其他课程相结合
教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例,精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时,要培养学生的系统观,让学生明白这不是一门独立的课程,而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的,以达到融会贯通的学习效果。
4.实验环节改革
实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验,学生容易感到枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。
5.改革教学评价方法,提高课堂教学效率
高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段,目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈,可以采用每一个章节布置一道设计型题目,让学生更加广泛地查阅资料,并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容,进而从更深的层面分析解决问题,以达到深度、广度相结合的效果。
本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案,提出了三个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
参考文献:
[1]吴建平,甘媛.“传感器”课程实验教学研究[J].成都理工大学学报.
[2]曹良玉,赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备.
[3]李玉华,胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场.