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【關鍵詞】計算機技術;技術創新;創新原因
一、電子計算機發展中的突破性進展及其技術原因
由于現代社會對于復雜計算量任務的需求日益增加,人們迫切需要一種能夠進行精確計算的電子設備,于是電子計算機應運而生,在隨后的幾年中,電子計算機技術得到了更加迅速的發展,并取得了很多里程碑式的突破,其主要表現和原因如下:
(一)晶體管技術與晶體管計算機的發明
在第二次世界大戰以前,貝爾實驗室的科研人員發現了一種能夠使得微弱電流少量的變化,能夠對另外的電流產生很大影響的材料,人們稱之為“晶體管”;后來,人們逐漸發展晶體管在工作上不僅能夠替代原有部件的作用,而且能夠更好地提高計算機的性能,于是一些科研人員開始研究以晶體管計算機代替原有的電子管計算機,并確立了讀寫方便的二進制,同時人們從中得到啟發,發明小型的供個人使用的計算機將會成為未來計算機的發展方向之一。采用晶體管作為主要部件的計算機被成為“第二代電子計算機”,并在隨后的時期被廣泛地運用,同時為以后的發展提供了契機。
(二)集成電路與PC機時代的到來
通過在發明晶體管計算機中的啟發,通過當時的科學技術人們已經能夠將晶體管、二極管和電阻等一些元部件和電路連線在一塊集成電路板上,與普通的電子電路相比,集成電路具有體積小、重量輕、易攜帶、功耗低等優點,而且其可靠性也在逐步提高。后來,人們逐漸認識到集成電路的好處,并將集成電路運用到電子計算機的技術中來,同時將集成電路進行規?;a,不僅促進了電子計算機的發展,而且使得計算機的成本降低,為未來計算機的普及奠定了良好的基礎。
集成電路的發展不僅推動了電子計算機技術的發展,而且為PC時代的到來開辟了道路,隨著集成電路被廣泛的應用到電子計算機中,IBM公司首先建立了自己的集成電路工廠,并且在不斷的摸索中,終于制造出了以集成電路為基礎的電子計算機,從而使得計算機的發展到了第三時期。
(三)微處理芯片與英特爾系列
微處理器與集成電路和晶體管并稱為計算機發展過程中的三大發明,可見微處理器對于計算機發展的推動力是不可或缺的,這三項發明分別使得電子計算機進入了新的時代。
當時微處理器的發明人員認為可以將復雜的芯片設計方案更加簡潔化,在這一啟發下,計算機的芯片主要是由只讀存儲器、隨機存取器和輸入輸出接口和中央處理器組成,在這一結構的啟發下,研發人員開始投入到微處理器的試運行過程中。
微處理器最終成功地研發并投入生產,使得整個計算機產業向著更加微型化的方向發展,尤其是在PC機領域,微處理器的產生,使得很多設想成為可能。
二、影響現代計算機技術創新的科學技術因素
科學家認為,電子計算機的集成度已經到達一個瓶頸時期,在集成電路板上如果再放置具有更強計算能力的部件,容易使得芯片散熱不好,從而影響計算機的使用壽命。但是,人們對于電子計算機的要求卻在不斷提高,這一矛盾就導致了科學家開始尋找其他的路徑來不斷推進現代計算機的技術創新,主要包括以下幾點:
(一)人工智能技術的發展
隨著計算機功能和計算性能的進一步提高,人們開始思考能否讓計算機模擬人類的思考和解決問題的模式,從而變得更加智能化,使得能夠進一步解放人類勞動。目前為止,計算機技術在人工智能的領域已經取得了重大的成就,例如:一些專家系統已經能夠利用已有的知識幫助人們解決問題,另外一些語音識別技術能夠解放人們的雙手,通過聲音的錄入就能夠生成文字等等,這些技術雖然能夠在一定程度上,使得電子計算機模擬人腦的行為,但是還遠遠無法跟人類的智能相媲美,因此在人工智能的道路上,我們還需要更多的研究和突破。
(二)量子力學的研究推動著量子計算機的發展
當人們認識到傳統的綜合性應用的計算機的發展已經到達一個瓶頸時期的時候,人們開始探索能否將計算機向著專用的方向發展,例如:人們可以利用量子計算機進行量子計算,但是從傳統的綜合性應用的計算機到量子計算機的改造是一項復雜的過程,這一過程中必須要攻克以下幾個難題,例如:去相干的問題和糾錯的問題等等,隨著科學技術的發展,人們發明了量子計算機并且使得它的應用走向成熟,目前,對于量子力學的不斷研究為量子計算機的發展提供了堅實的基礎,成為未來電子計算機發展的新方向。
(三)光學為光子計算機的研究提供可能
光學的概念來自于愛因斯坦對于光學的研究,他在研究中發現與電子相比,光具有以下特點:光子的分辨率比較高;光子的速度更加快;光子的這些特點使得其未來具有更廣闊的應用前景。而對于光學的研究,例如:激光、光纖、光存儲和光顯示等等,以及光學與光電子學的結合,標志著現代光學的誕生,這些技術的發展都有力地推動了光子計算機的發展。
作為一種全新的計算機,光子計算機是以光子作為信息的載體,而且能夠進行光運算的新型計算機;在光學研究的基礎上,目前光子計算機能夠“與”、“或”、“非”三種基本的運算,同時還支持加法的運算等等,雖然目前光子計算機還沒有正式的誕生,但是人們已經逐漸認識到其優勢,也成為計算機未來發展的方向之一。
(四)DNA分子邏輯門奠定了DNA計算機發展的基礎
DNA計算機是計算機科學與分子生物學相結合的產物,從此計算機的發展又開辟了一個新的領域。DNA分子具有較高的存儲能力和強大的并行運算能力,所以DNA計算能夠解決一些復雜的問題。DNA計算機的出現能夠使得計算機的應用場合進入到人體內甚至細胞內,可以作為一種監控機制,發現DNA的變化等等,而且還能夠合成一些藥物,用來治療人體的疑難雜癥等等,具有非常廣闊的應用前景,但是,目前DNA計算機的還處于研究過程中,完成對其真正的應用尚需時日。
隨著國際上對于納米技術的研究,一些納米材料正式誕生,使得全世界投入到了一股研究納米技術的熱潮中。同樣,人們開始思考利用納米計算機來實現一些傳統計算機一些更加強大的功能,例如:可以利用納米技術制作一些縮微計算機元件,而且這種納米計算機一旦研究成功就有可能消耗很少的資源,在性能上也將獲得更大的提高。目前,建造一個芯片生產工廠耗資巨大,使得很多廠商都不堪重負,但是如果利用納米技術來制造和生產計算機的芯片,工廠的占地面積和所需資源等等都將大大降低。
三、影響現代計算機技術創新的社會因素
通過以上的分析和論述可知,在計算機的發展過程中,很多技術的研究為計算機的誕生和發展提供了契機,使得現代計算機朝著很多方向進行發展。但是,影響現代計算機技術創新的因素遠遠不止科學技術因素,還與社會因素密不可分,影響現代計算機技術創新的社會因素主要有以下幾點:
(一)國家需求對于計算機技術的發展要求
隨著目前世界上各個國家都處速發展時期,一些工程項目的數據和計算復雜程度逐步增加,采用傳統的計算機已經無法滿足這些需求。因此,必須要對計算機技術進行創新。例如:目前的加密技術正在逐步提高,密文在目前的計算量來講是無法破譯的,但是隨著超級計算機性能的提高,運算速度的加快等等,密碼必須進行更嚴密的運算,這就需要超級計算機來進行。超級計算機能夠使得運算速度得到很大提高,可以在國防安全和信息安全等方面起著重要的作用。
(二)人們對于計算機的需求也是創新因素之一
目前,隨著科學技術的發展,計算機已經被普遍地推廣和應用,人們對于計算機的需求也在不斷上升,這也成為計算機技術創新的重要因素之一,主要表現在以下幾點:第一,體積微型化,為了能夠打破時間和空間對于計算機使用的限制,人們需要一種能夠便于攜帶的、體積更小、續航能力更強的計算機,這就促使著計算機技術向著更加完善的方向發展;第二,功能全面化,人們對于計算機的需求也向著功能更加全面的方向發展,希望能夠利用一臺計算機進行工作、學習和娛樂等等,所以現代的計算機也正在向著功能更加全面的方向發展著。
四、面對計算機技術創新的幾點建議
人們的生活每時每刻都在變動,計算機技術的創新也無時無刻不在發展,面對日新月異的計算機技術創新,主要有以下幾點建議:
第一,準確把握需求,一項新技術的產生肯定有一定的需求因素為推動力,明確需求才能更好地研究出符合相關需求的計算機技術。
第二,計算機技術有著眾多的研究領域,每個研究領域都可能為計算機技術的創新提供啟發,所以在通用計算機的基礎上研究一些針對專業領域的計算機技術也非常重要,從而能夠更好地促進計算機技術的創新。
第三,計算機在給人們帶來方便的同時,也存在著很多隱患,例如:病毒、網絡攻擊、信息竊取和輻射等問題,不僅影響著人們的健康,而且還威脅著國家的安全,因此我們在致力于計算機技術的創新過程中,也需要考慮計算機帶來的負面影響。
第四,信息時代的到來,為計算機技術的發展提供了另一個契機,隨著人們逐漸認識到信息的重要性,人們開始利用計算機進行溝通和交流,所以計算機的攜帶、功耗、續航以及成本等問題也成為計算機技術創新過程中需要考慮的重要因素。
第五,由于目前計算機已經被廣泛地運用到各個領域,所以計算機技術的發展不僅僅需要本領域相關知識的支持,而且還需要其他領域知識的配合,在此過程中需要研發和技術人員對于相關領域的技術有著深入的了解,才能夠真正制造出跨領域發展的計算機。
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作為“傳道授業及解惑”的物理教師,在平時的教學中需要多補充物理知識在實際生活、生產中的應用,給學生創設感興趣的生活情境和社會情境,讓學生感到學習物理有趣、有用,從而培養學生終身的探索樂趣。
下面舉一些我在教學過程中給學生補充的相應知識的應用的例子談幾點想法。
1 在學習走進分子世界知識時,補充的“納米”技術的應用
納米是一個長度單位,1納米等于十億分之一米。近幾年的“納米”技術研究,“納米服裝”問世了,科技人員將納米大小的抗輻射物質摻入到纖維中。制成了可阻隔95%以上紫外線或電磁波輻射,而且不揮發、不溶水、無靜電,持久保持防輻射能力。
同時,科學家還利用納米技術將可降解的淀粉和不可降解的塑料通過特殊研制的設備粉碎至“納米級”后,進行物理結合。從而徹底地解決白色污染的危害。
居室環境日益講究環保,傳統的涂料耐洗刷性差,時間不長,墻壁就會變得斑駁陸離?,F在有了加入納米技術的新型油漆,不但耐洗刷性提高了十多倍,而且有機揮發物極低,無毒無害無異味,有效解決了建筑密封性增強所帶來的有害氣體不能盡快排出的問題。
“納米”技術的應用才剛剛開始,隨著科技的發展“納米”技術的應用會越來越廣泛。
2 在學習電磁波知識時補充的廚房里的電磁波的應用
普及眾多家庭的微波爐、電磁爐加熱均勻,熱效率高,安全衛生無污染。它們的加熱原理是利用電能轉化為電磁能,再將電磁能轉化為內能,都使分子高速運動的結果。響應社會的環保意識,而且最大限度地節約了廚房空間。
3 在學習液體壓強知識時,補充了連通器原理的應用
大家都知道水壺的壺嘴與壺肚構成連通器,水面總是相平的。同樣家中下水的地漏和衛生間的馬桶的排水管也是利用連通器的原理,從而避免管道中的臭氣彌漫到屋子中。
4 在學習溫度計的使用原理知識時,補充的熱脹冷縮原理的應用
一般的物質(少數幾種例外),都具有熱脹冷縮的特性??墒?,不同的物質受熱或冷卻的時候,伸縮的速度和幅度各不相同。凡需要經受較大溫度變化的東西,如果它們是用兩種不同材料合在一起做的,那么在選擇材料的時候,就必須考慮它們的熱膨脹性質,兩者越接近越好。工程師在設計房屋和橋梁時,都廣泛采用鋼筋混凝土,就是因為鋼材和混凝土的膨脹程度幾乎完全一樣,盡管春夏秋冬的溫度不同,也不會產生有害的作用力,所以鋼筋混凝土的建筑十分堅固。
5 在學習不可見光紫外線知識時,補充的紫外線的應用
紫外線能快速的殺滅細菌,細菌中的脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和白能吸收紫外線,引起DNA鏈斷裂,造成核酸和蛋白的交聯破裂,從而殺滅核酸的生物活性,致細菌死亡。
同時紫外線燈具有誘蟲的作用,大部分昆蟲的復眼對365m紫外線特別敏感,在晚上,點燃一只紫外線燈,對昆蟲來說猶如光明世界一樣。夏天的夜晚打開一盞紫外線燈,既擺脫了蚊蟲的叮咬,又告別蚊煙和殺蟲劑的危害。
再說,人體適當照射紫外線具有保健的作用,280~320nm的紫外線稱為保健紫外線。照射皮膚后,使皮膚內的7-脫氫麥角膽固醇,轉化為維生素D3和D2,防止佝僂病和職業病(礦工等)。市場上已有保健型紫外線燈銷售。
6 在學習慣性知識時,補充的慣性原理的應用。
這是最近風靡市場的一種叫“兒童搖擺車”,這種車操作簡單,無需電池和傳動裝置,通過巧妙設計的曲線產生離心力驅動,借助人體運動的慣性,通過左右搖擺操縱輪,即可驅動該車前進或后退,直行、s型或扭8字運動。具有魔術般的動力,環保健康,安全美觀。
市場上還出現了一種百葉窗式慣性除塵器,它是由百葉窗式攔灰柵和旋風除塵器組成,其中的百葉窗式攔灰柵主要濃縮粉塵顆粒的作用,有圓錐形和“v”形兩種形式。百葉窗式慣性除塵器是利用氣流突然改變方向,使顆粒粉塵在慣性力作用下與氣體分離。當含塵氣體進入百葉窗式攔灰欄后,絕大部分氣體通過攔灰柵葉片間的縫隙進入管道,并排人大氣。這部分氣體因突然改變方向,而與顆粒粉塵分離,得到了凈化。顆粒粉塵由于慣性作用仍按原方向向前移動。繞過攔灰柵得到凈化的氣體一般占總氣體量的90%,另含有濃縮了顆粒粉塵的10%氣體進人粗粒去除室,依靠慣性作用去除,然后再進入旋風除塵器與去除細微的粉塵被處理的10%氣體可通過風機使其回到攔灰柵內,也可直接排入大氣。
7 在學習人的眼睛知識時,補充的視覺暫留的應用。
一根棒體通過在手中左右搖晃,就可在搖擺出的扇形軌跡面上顯示如此穩定的文字或圖像。這就是在聚會、賽事、演唱會等場合廣泛應用的一種叫“數碼搖搖棒”,它是基于人眼視覺暫留原理,運用電子技術研制而成的線陣LED運動成像的高科技產品。與電腦連接可以自行設計不同的畫面。
8 在學習蘇科物理講述電阻這一節“讀一讀”部分時,穿插發光二極管的應用。
非凡的光影效果為08北京奧運會開幕式的成功奠定了基礎,被廣泛應用于演出的LED(發光二極管)在這里得到最大限度的利用,創歷屆之最。無數顆LED將體育場打造成數字時代的多媒體空間。雖然整個開幕式時間很長,但蓄電瓶等科技攻關技術,解決了LED的能源難題。
開場的畫軸打開在一個巨大的LED屏幕上。屏幕長147米、寬22米,是科技含量最高的一個巨大平臺,構成歷屆開幕式面積最大的一個舞臺,上面鋪了4.4萬顆LD。uD制造的光影效果和表演密切結合,幻化出各種圖案,將觀眾引入夢幻般的世界中。高科技的LED地面經過反復測試,完全經得住演員踩踏、水浸等考驗。
升入空中的“夢幻五環”,也是由4.5萬顆LED在一張大網上描繪而成的。連演員身上的演出服也綴滿了一顆顆LED,隨著演員陣形變化,讓星空降臨人間、“鳥巢”幻影重現……
這樣的例子舉不勝舉,以上只是我在對學生進行課堂知識講解時,為學生補充的“物理知識在生活中應用”的部分實例。
物理是一門實用性很強的科學,與工農業生產、日常生活有著極為密切的聯系。物理規律本身就是對自然現象的總結和抽象。
器官和組織的缺損或衰竭是臨床遇到的極具危害性的醫學難題,盡管目前人們通過器官或組織移植、外科再造和使用機械裝置等治療手段,解決了一些現實問題,但這些方法均存在不少缺陷。因此,人們一直在尋求一種新的治療方法。隨著多學科成果和技術不斷交叉、融合和相互滲透,逐漸形成了一門新的交叉學科——醫學組織工程學。作為一場意義深遠的醫學革命,在醫學界它被譽為是繼細胞生物學和分子生物學之后, 生命科學發展史上又一新的里程碑。
1 醫學組織工程概述
組織工程學概念的提出始于20世紀80年代末,由于其重要的科學意義、巨大的臨床應用前景、潛在的開發價值,受到了各國科學界的重視。醫學組織工程學利用工程學和生命科學的原理來研究和發展具有生物活性的人工替代物,融合了細胞生物學、工程科學、材料科學和臨床醫學等相關知識。核心理念就是將體外培養的高濃度的正常細胞擴增后,吸附在生物材料上,形成具有三維空間結構的復合體,然后將復合體植入組織器官的病損部位,種植的細胞在生物材料被機體逐漸降解吸收過程中繼續生長繁殖,形成新的具有相應形態和功能的組織和器官,從而達到修復創傷和重建功能的目的[1]。其最大優點是可形成具有生命力的活體組織,進行形態、結構和功能的重建并達到永久性替代,根據組織器官缺損情況進行塑形,達到完美的修復。
目前組織工程學的研究手段已經不再局限于初始階段的細胞生物學和動物實驗技術、分子生物學技術,而是廣泛應用基因克隆技術、轉基因技術、移植免疫學技術、生物材料合成與改良技術、生物材料的編織技術、生物力學技術、影像學技術和生物反應器等先進技術[2],極大地提升了組織工程學的研究水平和其自身的發展速度。與傳統的自體或異體組織、器官移植相比,克服了以創傷修復創傷的缺陷,將從根本上解決組織、器官缺損的修復和功能重建等問題。
2 種子細胞
種子細胞是醫學組織工程的生命源泉,它要確保在體外培養時有很強的增殖能力,并能定向分化,同時要保持其原來的生理性狀。大多數觀點認為種子細胞進入新的微環境后,會對新的微環境中的調節信號做出反應,從而定向分化為目的細胞。同時具備這些特點的干細胞就成了種子細胞的首選。應用干細胞治療疾病較傳統方法還具有低毒性,一次藥有效;不需要完全了解疾病發病的確切機理;避免產生免疫排斥反應等諸多優點。在臨床治療中,造血干細胞應用較早,在提高治療有效率和縮短療程方面優于常規治療,且效果令人滿意。
按分化潛能干細胞基本上可分為三種類型:一類是全能性干細胞,它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞(簡稱ES細胞),它可從早期胚胎的原始胚細胞及原始生殖細胞中分離培養獲得,具有與早期胚胎細胞相似的形態特征和很強的分化能力,能分化出成體動物的所有組織和器官。由于在醫學和生物學上具有巨大的潛力,而備受各國的高度重視,使其成為當前生物工程領域的核心問題之一,在這一領域,世界性的研究開發競爭正在迅速展開。ES細胞最誘人的前景是生產組織和細胞, 用于“細胞療法”, 為細胞移植提供源源不盡的無免疫性的材料。任何涉及喪失正常細胞的疾病都可以通過移植細胞來治療, 包括帕金森病、糖尿病、外傷性脊髓損傷、細胞變性病、心肌病和骨損傷等[3]。盡管ES細胞培養體系和來源問題研究已經取得了巨大進展, 但應用于臨床還存在很多技術上的難題:其中最為重要的是其分化問題, 目前關于ES細胞自我更新機制及其向不同組織細胞分化的機制均尚不清楚, 因此如何防止其在體外培養時發生分化以及如何誘導得到純化的分化細胞尚待研究;由于人胚胎干細胞來自具有發育成一個個體潛力的人胚胎,所以其研究不可避免地引發倫理道德問題的爭議,并且在實際應用中還不能避免免疫排斥。
另一類是多能性干細胞,這種干細胞具有分化為多種細胞組織的潛能,一般認為其具有組織特異性,只能分化成特定的細胞或組織。人們可望從自體中分離出成體干細胞,在體外定向誘導分化為靶組織細胞并保持增殖能力,將這些細胞回輸入體內,從而達到長期治療的目的。在特定條件下,成體干細胞或者產生新的干細胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能細胞,從而使組織和器官保持生長和衰退的動態平衡。成體干細胞是普遍存在的,常位于特定的微環境中,問題關鍵在于如何尋找和分離各種組織特異性干細胞。成體干細胞具有多分化潛能,其中骨髓基質細胞和脂肪源干細胞已有大量研究及部分臨床應用,在個體化治療中已用于骨、軟骨、心肌再生等領域;在群體化治療中需要解決同種異體移植的免疫原性問題,采用基因敲除技術或RNA 清除技術去除抗原可能解決異基因細胞同種移植的免疫反應,但也有可能影響被敲除基因的其他功能[4]。最近,美國和日本相繼公布了從人皮膚成纖維細胞轉化為胚胎干細胞樣細胞的研究成果,為解決這些問題帶來了曙光,但要實現應用這一目標,還要進行更多、更深入的研究。
還有一類干細胞為單能干細胞,這類干細胞只能向一種類型或與之密切相關的兩種類型的細胞分化。 其中以脂肪源、肌源、上皮源及神經源干細胞為代表,作為組織工程的種子細胞, 或以細胞治療的方式進行了廣泛研究, 并已有臨床應用的報道。
3 支架材料
支架材料在醫學組織工程研究中起中心作用,可為細胞提供黏附、增殖、分化并進而為組織的形成提供載體,還起到模板作用,引導組織再生和控制組織結構。作為理想的生物支架材料至少應具備以下特點: ①良好的生物相容性:植入機體內不會引起炎性反應和毒性反應損害新組織的功能,維持正常細胞功能發揮; ②良好的可塑性:根據目的組織器官加工成特定的三維結構;③具有緩釋功能:支架的降解速率可根據不同細胞組織再生速度進行調整,而且能徹底被新生的自然組織所替代;④支架的表面化學特性和表面微結構適合細胞粘附。因此尋找一種既具有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形狀和連通三維多孔結構的支架材料是組織工程成敗之關鍵因素。
近年來,人們不僅在組織工程的最早產品人工皮膚領域進行了更為完善的研究和開發, 同時,在諸如人工骨、軟骨、神經、血管材料等各系統,都進行了大量的研究和探索。目前研究的組織工程支架材料各自有各自的優點但也有不可避免的缺陷。國外研究較多的是PGA、PLA、PL2GA 等。這些材料具有可標準化生產、可降解、細胞相容性好等優點,但是這類材料本身亦存在一些固有不足, 如生物相容性差及機械強度不穩定等。基于這些原因, 研究人員一方面探索對聚醋類材料進行表面修飾, 同時也在積極尋找其它類型的支架材料。通過對材料表面進行修飾, 改善細胞與支架材料的相互作用; 通過模擬細胞生長微環境, 制備仿生材料,提高材料的親水性、對細胞的黏附性, 促進細胞的分化增殖。將合成材料與天然材料有機結合, 已成為未來組織工程材料發展的新趨勢。
研制復合材料、仿生材料、改性天然材料、納米材料, 是當前支架材料研究的主要方向。越來越多的學者設計出具有合適降解度、良好通透性、組織相容性好的軟骨細胞體外培養支架材料。新材料的開發要求具有良好的各項生物學特性。通過將緩慢釋放的生長因子或相關的基因整合到材料中, 形成具有生物活性的生物材料, 可以使種子細胞能在更接近于體內環境的生物材料上增殖、分泌基質、最終形成組織。
在組織工程材料的合成與制備中通過采用納米技術對生物材料表面的改性或者直接采用納米材料或復合材料,不僅能提高細胞對材料的黏附能力,也能提高材料的生物相容性,同時通過材料表面與細胞間相互的生物作用,能刺激并誘發所期望的細胞效應,有利于細胞的分化和增殖,納米材料以其與傳統材料無可比擬的生物學性能,已在組織工程和生物材料研究中顯示出廣闊的應用前景。納米技術、組織工程技術和生物技術的發展與綜合,將為培養支架的研究提供新的選擇。
4 生物活性因子
人體內的生長因子是通過細胞信號傳遞影響細胞活力的一類多肽因子,通過自分泌、旁分泌及內分泌作用,促進或抑制細胞生長、繁殖、遷移、黏附和基因表達的作用。在醫學組織工程研究中,也需要在損傷組織的修復與病損器官的再生與功能重建中供給生長因子以促進種子細胞的分化和增殖。目前實驗中常用的生長因子有成纖維細胞生長因子(FGF) 、轉化生長因子(TGF- β) 、胰島素樣生長因子(IGF) 、血小板衍化生長因子(PDGF) 、骨形態發生蛋白(BMP) 等等。它們不僅可單獨作用, 相互之間也存在著密切關系,實驗證明復合使用效果更好[5]。
在醫學組織工程領域,生物活性因子對外源性生長因子或類生長因子作用的藥物大多采用緩釋技術,使其促再生作用持續一段時間。已有很多緩釋材料在研究中,但目前尚未解決緩釋體的有效釋藥濃度與組織器官再生所需藥物濃度的相適應性。生物活性因子應用的另一個問題是多因子的協同作用及有序作用仍不清楚。
5 組織構建
醫學組織工程的最終目的是構建組織器官修復體內缺損。構建組織工程化人體組織或器官, 涉及種子細胞在生物反應器中大規模培養、擴增技術,生物力學信號施加和化學信使生長因子或細胞因子的控制釋放技術等多項關鍵技術?,F在部分組織工程化組織已在臨床應用中取得了初步的療效, 充分體現了它在未來醫學應用中的巨大潛力。最早經批準用于治療和投入市場的移植物之一是組織工程皮膚植片。目前各國科學家們正在為多種組織, 包括骨骼、肝臟、動脈、神經、胰臟、皮膚、腎臟和膀胱, 構建組織工程結構[6]。但是體內環境是一個復雜的綜合體, 除了各種生長因子、細胞間相互作用以及局部酸堿平衡等因素以外, 局部生物力學刺激也是一個重要因素。構建理想的組織還有很長的路要走。
就現在而言,醫學組織工程領域所遭遇的最大的挑戰之一是需要為復合組織和器官構建一個功能血管網。因為不論對于哪種組織和器官,血管形成都是關鍵性的;另外, 單一的器官中含有多種不同的細胞, 同時分離和擴增幾種不同的細胞, 目前在技術上有一定的難度;其次, 在構建過程中維持嚴格的三維結構也是現有技術手段無法解決的難題。
6 展望前景
人體是一個具有復雜的形態結構、完善的功能的整體, 要完全模擬人體的組織和器官并非易事。雖然經過近20年的研究,醫學組織工程已取得非凡的進展,應用組織工程的原理與方法, 已能構建多種組織并成功的修復相應的組織缺損,諸如皮膚、骨和軟骨等組織和器官更是成績斐然[7]。但是還有許多理論和技術問題有待進一步解決:在種子細胞的培養方面, 細胞的篩選和純化是一個公認難題;在組織再生過程中發揮特異調節細胞增殖和分化作用的生長因子,可控性緩慢釋放技術依然不完善;組織工程化組織在體外或體內形成過程中的演變規律如何?這些演變規律與正常組織發育、再生及創傷修復等過程有何異同,對這些問題目前仍然缺乏全面系統的了解。
醫學組織工程的產業化無疑能夠創造極大社會效益和經濟效益,我國的組織工程研究從無到有逐步發展壯大起來,并取得了重要的研究成果。目前在研究開發上已經逐漸從臨床前研究進人到臨床試驗階段,如果我們能夠創造出具有我國自主知識產權的組織工程產品, 率先應用于臨床, 這樣不僅可挽救眾多病人的生命和肢體,促進相關學科的科技進步,更能造福于人類, 為形成新的知識經濟產業打下基礎。 參考文獻
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關鍵詞:裝飾施工;特點;新技術新工藝;創新
近年來,隨著我國國民經濟的迅速發展和人民生活水平的不斷提高,建筑裝飾施工技術得到了不斷地改進與創新,同時也給施工企業帶來了新的機遇和挑戰。然而,由于我國科學技術的日益發展,在一定的程度上也促進了我國建筑裝飾技術的迅速發展,建筑裝飾施工技術水平也得到了進一步的提升。因此,如何做好裝飾新技術新工藝的應用工作具有重要的意義。
1 裝飾施工概述
1.1 裝飾施工的特點
大部人都認為所謂裝飾施工就是在建好的房間里刷點石灰、放進家具以及懸掛一些裝飾燈具等,單純的認為就是改變一下視覺條件。而事實上,這種認識僅僅是一種簡單的設計認識,將建筑設計與空間內涵割裂開了。裝飾施工主要具備以下幾個特點:
第一,技術管理具有雙重性;對于裝飾施工來說,起技術管理者不但要實施施工,還要對裝飾設計進行管理。對于建筑主體來說設計單位和施工單位都是分開的,各自有自己的責任和工作。但是,裝飾企業不但要做好設計還要進行施工,具有雙重性。
第二,施工周期較短;和建筑主體施工相比較,裝飾施工的周期相對而言要短很多,因此設計施工就必須要重視科學性、合理性以及可操作性。
1.2 裝飾施工的要求
(1)要實現裝飾施工設計的意圖;設計師在設計時都會精心構思,要將設計的裝飾方案通過設計圖樣展示出來,讓業主滿意。而設計圖紙要發揮其作用,只有將這種方案落到現實之中,就必須要依據裝飾施工來實現。因此裝飾施工相關人員就必須要理解與熟悉設計圖樣,再將施工經驗與技術有機結合,才能夠將設計師的意圖實現。同時,設計是否合理也只有依據裝飾施工來驗證,因此裝飾施工就能夠發現方案存在的不足與缺陷,并且及時反饋回去,及時進行彌補與改善。
(2)延伸與加強建筑藝術;裝飾施工和主體修建不一樣,前者是進一步美化建筑物,對建筑藝術做再創作,將建筑藝術進一步加強與延伸。而且通過裝飾施工,更加突出了建筑物自身風格,突顯出特性。而且裝飾施工還要加強空間環境的意境與氣氛,提升建筑藝術感染力。而且加強建筑空間重新策劃與組織,架起那個建筑物的空間環境藝術效果,提升建筑物是藝術性與實用性。而且合理裝飾還能夠進一步保護建筑物,有效延長了建筑物的使用壽命。
1.3 裝飾施工創新
事實上建筑與環境是一種藝術與技術上綜合載體,與各個行業發展有密切關系。新技術的出現必然會影響到建筑工藝與構造水平,而設計上創新會影響到陳設與裝飾,同時在裝飾施工中創新還會影響人們的生活,影響人們的審美觀念,最后都展示在人們的生活與工作的個性特征之上。創新不是不著邊際的創新,而是要在目前基礎上延伸開去,朝著最新的技術成果上發展,這不僅僅是代表新的審美傾向,還標志著人們生活前進方向。對于研究新技術新工藝具有較高的現實意義。事實上,裝飾施工創新的必須性具體體現在如下幾個方面:
(1)對于充實與深化建筑裝飾理論中最為基本的要求就是研究裝飾施工,同時這樣是人們所需要的。
(2)將新技術新工藝理論引進裝飾中來,進一步拓展研究領域,豐富與拓展施工理論。而且實施多學科交叉探究,能夠深入掌握裝飾各個領域內知識,同時還能夠和其他各個相關領域融會貫通,因各個領域都具有相似想通一面,因此就應該借其他領域有效方式來解決裝飾領域的相關問題,這種方式是目前研究的重點與熱門,而且其實踐性也比較強。
2 裝飾施工新技術新工藝的應用
裝飾施工關系說人們生活環境,因此應用新技術新工藝美化環境十分重要。要加強裝飾施工及新技術新工藝的應用,需要從如下幾個方面入手。
2.1 要充分掌握新的技術水平
在傳統的裝飾基礎上進一步掌握新的技術水平,以便在建筑裝飾中得以應用。這種裝飾技術就是我們通常所說的“現代裝飾技術”。這種裝飾技術有很大的改變,尤其是和傳統技術相比較有非常大的進步,它采用了很多其他的新材料、新技術,一定會為“技術”帶來新的創造和變革,加之納米技術的出現更加推進了“裝飾需要涂料的活力”的發展,也使得裝飾涂料產品在裝飾中產生劃時代的進步,因此,推動了裝飾施工工藝和技術的發展。
2.2 要備有專業的技術知識
在裝飾施工中很明顯要涉及到很多專業方面的技術文化知識,這就要求專業人員要懂得相關知識,并且能夠按照分類進行存檔,例如:建材、五金、化工和紡織等幾類的辨別儲存;還要在幾個大類別中進一步細化,例如:將某些材料儲存備份在檔案袋里面,方便在需要檢索和查時簡單的找到。
2.3 在建筑裝飾中使用新工藝新技術
工程前線有施工單位以及設計單位,至于在建筑施工途中,專業人員甚至是施工人員的素質要求的程度是相當高的,與此同時,他們必須還要有全面的專業知識。眾所周知,當今科技水平的發展水平在顯著提高,新工藝、新技術也要不斷進步才能夠適應要求,因此,建筑裝飾企業要不斷進行實踐總結,利用網絡技術知識,把實踐經驗轉化為理論知識,再將這些理論知識運用到建筑施工中去。
2.4 增加專業的建筑裝飾管理人員以及技術人員
建筑裝飾工程的技術管理需要施工行業增加專業的管理人員以及技術人員,并且技術管理人員一定要具有較高的專業技術知識和管理才能。盡管我國已經開始重視人才,但是眼前施工企業中的管理人才還是比較缺少。這就要求施工企業一定要在企業內部選拔適合的人才,然后再進行在職培訓。
2.5 加強施工技術管理人員的權利和責任感
建筑裝飾施工工程要不斷的完善完備等級技術管理機構和技術責任制度,要明文規定每位施工技術管理人員的權利和責任,施工行業要對施工管理人員進行思想教育,使其學習國家的相關規范、標準。在施工途中,要檢查施工的“施工方法、質量標準、分項工程、分部工程”等具體技術,進而進行技術驗收。在裝飾企業內部應當提倡技術民主、大力鼓勵開展質量管理活動,并且大力提倡技術管理人員不斷探索施工技術中存在的問題和鼓勵他們積極向上,使得建筑裝飾行業的新技術新工藝水平得到進一步的提高。
3 結論
總而言之,建筑裝飾的目的是為了通過建筑裝飾施工,使其更具有藝術化,達到更好的審美效果,還能夠使人們在新的環境下心情愉悅。裝飾施工要在傳統實踐經驗上,去探討新技術新工藝,只有這樣才能為裝飾施工行業注入新的生命力,提高行業競爭力。隨著社會的不斷進步發展,將會出現更多更好的新技術、新工藝,以促進建筑施工裝飾行業更好更快發展。
參考文獻
[1] 李爾龍. 裝飾施工與新技術新工藝的應用[J].中國新技術新產品,2010(16):145.
1背景
目前,許多疾病都會導致患者的臟器衰竭,但可移植的器官源卻異常稀缺,世界上等待器官捐獻的患者數以百萬計。僅僅在中國,腎臟移植的需求量就達到了十萬的數量級,肝臟移植的市場需求量更是達到了百萬級,其它器官的需求也較大,但是真正獲得所需器官移植的患者少之又少。當前,器官移植的主要對策是從一個生命體轉向另一個生命體,很多情況下往往因免疫排異反應造成不可用;另一種方法是使用動物臟器,但是往往涉及到倫理問題。生物技術行業敏銳地意識到生物3D打印技術的潛力,快速增長的3D打印機有望在未來全面解決器官移植供求嚴重失衡的問題。在不久的將來,也許在患者床邊就能打印出仿生耳或者是人體的簡單器官,無需等待,即刻修復自我。那些在漫長地等候著器官移植的患者名單將徹底消除。
2概念
生物3D打印機是一種基于電腦編程技術的,精確控制生物材料、細胞以及其他生物因子在3D骨架上的分布、相互作用以及分化等生理過程的生物組織打印技術,最終創造出在功能上可以替代生物器官與組織的具備生物活性的有機體。目前,生物3D打印的應用平臺主要有鐳射(Laser-based),噴繪(Inkjet-based)和擠制(Extrusion-based)這三種平臺。通過整合醫學、工程學、電子信息學、生物學等多個學科的相關知識,生物3D打印技術已能打印出可完全代替人體器官或組織的可移植的生物制品。
3行業最新進展
4技術條件
利用3D打印技術人工創造可正常工作的器官需要三個必要的條件:細胞(cell)、支架(scaffold)以及誘導條件(induction)。
(1)細胞
這是生物3D打印的前提條件,必需在保證細胞生物活性的同時,精準地從打印機噴頭中滴出包裹細胞的液滴。細胞的分布密度和位置對于生物3D打印機成功打印生物組織至關重要,另外還要保證無菌環境。
(2)支架
支架模擬了目標器官的骨架,細胞通過依附支架而準確分布并最終構成三維立體的生物器官或組織。該支架必須是無毒的、可生物降解的、不引起并發癥的且適宜細胞增殖的生物制品。支架的密度、細胞排布機理等問題都亟待解決。
(3)精準誘導條件
該條件的確定是打印器官的最大難點。眾所周知,組織器官都由多種功能細胞構成且一直處于動態變化中。將一些細胞固定到支架上構成器官沒有生物意義,成熟細胞不能重新編程獲得新功能。因而目前的生物3D打印機多構建干細胞支架。隨之而來的問題是干細胞分化的誘導問題。該問題復雜、涉及面廣,細胞受臨近干擾、細胞環境、化學信號、物理信號等多種因素的影響。
5技術難題
成功將生物3D打印技術應用到醫療行業必須克服以下幾個技術難題:
(1)細胞技術
不同的組織器官由多種不同的且功能特異的細胞構成。該細胞的體外分離培養至關重要,必需保證所有組成細胞都能在生物3D打印機中維持自身良好的生物活性。細胞分離、培養以及增殖等基礎技術的提高有助于生物3D打印技術的發展。
(2)生物材料
人體不同的組織器官有其獨特的物理學特性。例如皮膚柔軟,而骨組織堅硬。因此,對于不同組織的3D打印需要選擇與組織特性相對應的生物材料,并且這些材料不能干擾所選擇細胞的生物活性和功能。同時所選材料必須能通過生物3D打印系統進行操控。
(3)血管系統
大部分組織器官都通過血管系統提供營養物質并排除廢棄物,只有足夠的新鮮血液才能使器官保持良好的生命活力。然而當前的生物3D打印技術還不能打印出與哺乳動物血管系統功能相當的替代品,也沒有實現血管系統融入3D打印的機體中。
(4)誘導技術
人體器官是一個動態平衡的有機生物體,它不斷地發生新老細胞的替換,機體卻始終維持相同的外形與功能。那么用于3D打印器官的干細胞,在細胞噴灑和分化上需要特定的誘導條件,如何設定該條件是急需解決的問題。
(5)原位生物
3D打印技術該技術是一種基于三維掃描技術研發的在患者傷口原位處直接打印細胞的3D打印技術。該技術的核心是精確地三維掃描技術、編程技術以及防污染技術。如何能快速精確地掃描患者傷口同時不造成傷口污染是目前難以解決的問題。
6 3D生物打印行業的產品
(1)打印生物有機物
標準噴墨打印機的液滴大小基本與人類細胞大小相當,利用打印機,使用生物元素分子作為打印使用的油墨,人們可以快速打印出一系列的生物有機物。
(2)打印血管系統
隨著醫療影像云平臺、生物油墨技術以及水性生物紙技術的進一步的革新以及“生物磚”技術的發明,人們利用生物3D打印技術實現了血管系統的打印。該系統主要含三種成分,膠原蛋白構成的支架、心肌細胞和內皮細胞。無論是器官還是組織都離不開血管系統,該成果極大地促進了器官打印時代的到來。
(3)打印可再生骨架與骨骼
打印人類骨骼的生物3D打印機為骨質壞損患者帶來了希望。骨骼打印機主要含有包裹組織細胞的生物墨水以及由纖維蛋白和膠原蛋白水凝膠組成的支持支架。該打印機還可以打印出新的生物材料,例如可生物降解的聚合物、人體骨骼、牙齒,并應用于牙齒和骨的修復中。
(4)打印人類軟骨
3D打印機成功打印人類軟骨。據統計,8000-10000個孩子中會出現一名耳朵畸形的兒童。小耳畸形是一種先天性畸形病,其耳朵沒有完全發育。生物3D打印技術可以為患該疾病的兒童量身定做耳朵。
(5)打印人工腎臟
迷你腎臟研發成功。本質上,它是一種透析設備,可以模擬腎臟的功能,可排出人體中的代謝廢物、水和無機鹽。該臟器僅易拉罐大小,由外殼、微芯片控制的過濾器,以及活體腎臟細胞組成。該迷你腎臟含有15個芯片,控制物質過濾進程,腎臟細胞可直接利用患者體內的營養物質。
(6)打印皮膚組織
3D打印機未來實現皮膚修復。該療法利用原位生物3D打印技術在病人傷口處直接打印皮膚組織以達到完美修復的目的。利用三維成像技術掃描患者傷口,并形成3D空間圖像,利用設計程序,控制噴灑到傷口上的皮膚細胞、凝固劑以及膠原蛋白這三者的比例、密度以及位置等條件。
7市場價值
據industryarc的研究報告提示(2014),在全球醫療保健行業中,3D打印技術的市場價值為4.87億美元。該市場預計年增長率將達到18.3%。
3D打印技術越來越受到全球醫療市場的傾慕。自2014年開始,歐美醫療行業越來越多地應用3D打印技術。歐美地區對該技術的投資也逐年增加,歐美生物3D打印市場處于高速增長期。歐美政府部門也看好該技術的發展。近年來,亞太地區對于該技術的投資也有顯著的增長。
8發展前景
(1)縮短手術時間
生物3D打印技術可以打印出模擬人類真實組織和器官的替代品,醫生手術前可以利用該替代品反復練習手術,選擇更為準確的工具并不斷排除各種突況,從而促進手術的成功,并縮短手術時間。
(2)再生醫學的光明
生物3D打印技術將開啟新的醫療時代。器官移植無需等待,生物3D打印技術為病人提供新的專有的臟器以替換舊的病變的器官,從而使整個身體返老還童、治療重大疾病。這一技術極大的助益于慢性器官衰竭患者的治療,減少了排斥反應,并解決了供體器官短缺問題。協同納米技術、基因工程技術,生物3D打印技術將無限延長生命壽命。
(3)整容行業的應用
生物3D打印技術在整容產業有巨大的應用潛力。例如,對于皮膚燒傷損壞的病人可通過原位打印技術進行傷口修復;人們可以從網絡上下載一個面部掃描圖并把它打印到自己臉部以實現整容的目的;人們還可以將自己不同年輕時的照片存儲下來,任何時候都可以將自己年輕的面孔打印下來,永葆青春不再是一個不可實現的美夢。
(4)生物3D打印技術將成為未來醫療行業的主流技術
3D在人體器官方面的治療和修復方面,如再生醫學,移植手術,手術規劃,將會占據重要的位置??梢源蛴а艿慕M織,低成本的義肢,藥物,量身定做的傳感器,骨骼,心臟膜瓣,耳朵軟骨,醫療器械,頭蓋骨,腫瘤模型,眼睛,合成皮膚,器官等。
(5)生物3D打印技術將改革藥物開發臨床途徑
有了生物3D打印技術,研發藥物的藥效檢測以及毒性檢測不再需要實驗動物,可以使用打印的器官或組織代替。該方法更為精確的檢測藥物的效力與影響,完全可以模擬藥物在人體內部的情況,且減少了實驗動物的使用,有利于動物保護。
這是我二年級時寫的實習報告。。
自就學于天津大學,開始學習建筑裝飾技術這一專業以來也已經有兩年了,為了更好的掌握這兩年來所學的專業知識和能夠將這些知識融會貫通于實際工作中應用這些知識,我們班的同學進行了將近三個月的生產實習。
在這三個月的生產實習的實際實踐中,不但讓我對建筑裝飾技術這門專業有了更深刻的了解,也有了不少新的認識。在生產實踐的這段日子里,我在現場的工作不僅使我在學校課堂上學習的“書本上”的知識有了更深、更新的了解與認識,而且還讓我學習到了許多不可能在學校里學習與認識到的關于人與事的社會經驗。
建筑裝飾項目的施工組織與管理
在施工現場的生產實習生活,雖然能夠學習到不少新的知識和知道許多我說不知到的事,但并不是每天都有特別的是發生或是有機會學到新鮮的事物與知識的。大部分在施工現場的實習生活,是用在將我在課堂上學習的知識的深化鞏固并使其使用化的學習實踐過程。是將我所已經掌握的建筑裝飾技術的相關知識用于實踐,在施工現場體驗作為一名施工管理與組織者的現場實際經驗。
所謂項目管理就是指為了達到項目目標,對項目的策劃(規劃、計劃)、組織、控制、協調、監督的總稱。項目管理的對象是項目,而項目管理者應是項目中各項活動主體本身。項目管理的職能同所有管理職能均是相同的。同時,項目管理的特殊性帶來了項目管理的復雜性和艱巨性,要求按照科學的理論、方法和手段進行管理,特別是要用系統工程概念、理論和方法進行管理。管理項的目的就是保證項目目標的順利完成。項目管理有一下特征:
(1)每個項目的管理都有自己特定的管理程序和管理步驟。
(2)項目管理是項目經理為中心的管理。
(3)項目管理使用現代管理方法和技術手段。
(4)項目管理應實施動態管理。
而其中建筑裝飾施工的工程項目管理也是項目管理的一類,是對建筑裝飾施工活動進行的有效的計劃、組織、指揮、協調、控制,從而保證建筑裝飾施工的順利進行,實現項目的特定目標。其重要只能有:計劃職能、組織職能、協調職能、控制職能、監督職能。建筑裝飾項目管理不僅有它所要發揮的職能,同時也有其必須完成的任務。
建筑裝飾施工項目管理的任務是以最優先地實現項目地總目標,即用有限地資金和資源,以最佳的工期、最少的的費用來滿足工程質量的要求,完成裝飾施工任務,使其實現預定的目標。
在建筑裝飾施工管理的過程中,是為了去得各階段目標和最終目的得實現,必須圍繞組織、規劃、控制、生產要素得配置、合同、信息等方面進行有效得管理,其主要內容如下:(1)建立施工項目管理組織;(2)做好施工項目管理規范;(3)進行項目施工目標控制;(4)施工項目生產要素的優化配置動態管理;(5)施工合同管理;(6)施工信息管理;(7)組織協調。
這是因為施工組織管理有著如此的職能、任務和內容。因此,體現出施工管理與組織在建筑裝飾施工項目的各項工作中重要性與重要地位。
伴隨著國家市場經濟和改革開放的不斷深入,裝飾行業已經成為建筑業中的三大支柱行業之一,其在整個建筑業中所占的比重已越來越大。面對裝飾業市場競爭的加劇和行業的規范化進程,面對市場準入和行業的規范化進程,裝飾工程施工中施工管理工作顯得更加重要。
而我作為一名施工管理人員在施工現場的三個月的實習體驗也讓我更加明確的認識到管理的重要性。是否有優秀的管理體制、系統和人才。便關系到建筑裝飾企業團隊的施工質量、進度、安全、成本、效益還有能否按期交付使用等問題。
建筑裝飾的施工管理與質量控制
要使公司能有更好的效益,使其工程施工的質量得到良好的管理與恰當的控制,還使其工期、進度得到保證。關鍵之處還是要注重施工管理,而要想使企業團隊的管理系統有所強化,縱觀公司的施工管理工作,做為一個工程項目的管理者在完成施工管理任務與職責時主要應注意以下幾個方面:
(1)加強項目管理,落實管理目標責任制,強化職能部門的指導監督作用公司的項目管理不同于一般企業的項目承包,以包代管。而是實行項目目標管理,在工程任務下達之初,公司營業部即已將工程計劃成本及利潤詳細算出,項目在公司計劃成本的指導下完成質量目標、工期目標。這樣經營風險全部由公司承擔,各施工項目處于同一起跑線上,有利于調動項目經理的積極性,從體制上保證了工程質量。工程部作為項目的直接管理部門,在公司計劃成本的控制下,負責施工管理人員的培訓、考核,針對項目部每一崗位,工程部都有量化考核標準,每一工程完工后,對項目管理人員按崗位工作標準評定。從而對項目管理人員起到了檢查督促的作用。在項目施工前期,工程部對各工種進行必須的培訓,培訓即包括技能也包括文明施工細則的培訓,從而保證施工技術人員對公司制度貫徹的連續性及準確性。品管部做為公司質量管理部門,主要負責工程施工質量的檢查驗收工作,對工程項目進行不定期檢查,從體制上保證了施工質量的穩定性??偣まk做為技術管理部門,針對不同工程特點,制定相應的施工方案,并組織進行技術革新,從而保證施工技術的可行性及先進性。
(2)認真做好工程前期準備工作,編制切實可行的施工組織設計,裝飾工程施工前期準備工作大致可分如下幾個方面:a.施工管理人員的準備施工現場項目管理人員包括項目經理、施工員、技術員、質檢員、材料員、統計核算員、安全管理員等幾個崗位,工程部依據工程規模及難易程度確定管理人員的數量并進行職能分配,項目經理做為項目的負責人,在工程部的領導下,組織本項目人員認真熟悉圖紙,與營業部溝通現場用工及材料用量。提出人員及機具計劃,在公司要求工期內制定詳細的施工進度計劃。b.施工操作人員準備工程部依據項目部提出的勞動力計劃,結合公司整體施工項目的進展情況,準備各工種人員,并組織項目部有關人員對入場工人進行入場前的教育及相應的技術安全培訓,使工人在入場前對工程項目的技術難度、質量要求有所了解。總工辦針對工程的特殊工藝對項目人員進行專項培訓。如果工程單項需要分承包方,則由營業部負責分承包方的聯系,由工程部進行工程考察確認,分承包方一旦確定,則由工程部組織項目部針對本工程對其進行培訓,培訓內容涉及技術、質量、安全、進度、現場文明施工等方面。從而保證了在施工過程中,各班組均能全面執行公司的各項施工管理制度,并能夠由項目部對其進度、質量進行控制。c.施工技術的準備項目部在熟悉施工圖紙的基礎上,對圖紙中的問題進行匯總,由總工辦組織項目部及營業部結合本公司的施工特點,提出具體的修正方案,報甲方及設計單位共同探討,以達成一致,使得問題能夠在進場施工前得到最大限度的解決。項目技術人員在工程部及總工辦的指導下,結合工程項目特點,編制出施工組織設計,內容包括工程概況及施工特點,施工方案(包括施工準備、施工順序、主要項目施工方法、質量及安全保證措施、降低成本措施、保證工期及文明施工措施),施工進度計劃,勞動力、材料及機具需要量計劃,施工平面布署及項目管理人員職責分配等。公司在多年的施工過程中,總結出一套比較成熟的施工作業方法,并編制成作業指導書,供項目人員參考,從而大大提高了工作效率,也方便了對施工操作人員的培訓。d施工材料的準備為了提高計劃材料的準確性,由項目部依據營業部下發的分項材料表對各分項材料用量進行核對,及時將修正材料量返回營業部預算員處,由預算員下發材料計劃表,此計劃表做為采購人員的采購依據提前聯系供貨單位,從而保證材料的供應。項目部同時向采購人員提供材料進場時間要求,從而使采購人員做到心中有數,按部就班的進行材料的準備。e.施工機具的準備:裝飾工程所用施工機具大致可分為手使工具及電動工具,電動工具由公司采購部門供應,采購部門依據項目部提供的機具名稱,對機具進行檢修維護,從而保證機具在施工過程中的正常運轉。f.施工現場的準備:工程開工前,項目經理組織項目部管理人員對工地進行實地勘察,了解施工現場的環境,確定材料堆放地點、施工用水及用電情況,對原有建筑的情況進行摸底,并將實際勘察結果填入《交接備忘錄》中。原有結構影響裝飾施工質量及效果之處,以及修正措施要及時知會顧客,爭取顧客的同意。在特殊環境下要注意允許施工時間及道路運輸情況。
(3)加強施工項目的過程控制,創造精品工程a.施工人員的控制:施工項目管理人員由項目經理統一指揮,各自按照崗位標準進行工作,工程部隨時對項目管理人員的工作狀態進行考查,并如實記錄考查結果存入工程檔案之中。各崗位依據其性質,量化為若干小的考評項目??荚u結果將是工程部對管理人員進行評定的依據,評定結果與獎罰掛鉤。施工操作人員要相對穩定,相對穩定的施工隊伍是一個企業的根本保證,每一個操作人員對公司的管理都清清楚楚,這樣便于工程質量的穩定提高?,F場施工員依據施工進度計劃,合理安排人力,力爭做到人員流水作業,降低窩工損耗,在移動通信天河營業廳工程施工過程中,短短40天的時間,完成300萬元的產值,在1900平方米的工作面上,施工后期有150名木工,30名電工操作。在工作安排上,將鋁塑板包柱等作業項目劃分成許多分項,操作人員進行單項作業,并將班組分成基層、面層下料組、面層粘貼組。使得整個工程有條不紊的進行下來,從而在時間上保證了顧客按時開業,嬴得了顧客的高度贊揚。施工作業人員由工程部統一調度,某工種在一個項目結束或間歇時,便及時轉到別的項目操作,即保證了工人的收入穩定也保證了公司技術工人的相對穩定。b.施工材料的控制:裝飾材料品種繁雜,質量及檔次相差懸殊,裝飾工程所用材料又受到業主的克觀影響,因此,裝飾施工材料控制比較麻煩。在材料進場前必須先報驗,將業主同意的材料樣品一式兩份封樣保存,一份留項目,一份留業主,在材料進場后,依樣品及相關檢測報告進行報驗,報驗合格的材料方能使用。采購人員在采購時,也要嚴格執行材料的檢查驗收手續,保證采購材料一次合格。為了便于管理,公司將各種材料的檢查方法及檢驗標準編輯成冊,采購人員、質檢人員、施工人員全部用同一標準來衡量材料是否合格。在進場材料的管理上,采用限額領料制度,由施工人員簽發限額領料單,庫管員按單發貨,從而即能保證質量又能節約成本,對于易碎或貴重材料,在施工現場單獨存放,盡量減少人為的搬運次數。對于現場發現的不合格材料,如果不能及時退庫,則單獨放置并在明顯位置標注不合格品字樣,這樣能夠防止錯發錯拿現象。現場所剩邊角余料如不能使用,則及時退回公司輔料庫,以便其它工程使用。c.施工機具的控制庫管員要對施工機具妥善保管,分類存放,實行施工機具領用登記制度,以誰領用誰保管誰負責為原則,操作人員在領用工具時要向庫管員說明機具的使用目的,庫管員按照機具使用要求發放機具,保證機具正常的使用壽命。為了保證正常施工生產,公司對每一臺設備都建立了維修檔案,從而保證了進場設備都已經過檢測合格。對于工人手使工具,由工程部按工種不同列出必備工具明細,入場前檢查各工種自備工具是否齊全,保養是否良好,如用于打玻璃膠的專用工具,貼防火板專用工具,安裝修邊角及不銹鋼扣條的專用工具等。d.施工工藝的控制施工工藝是決定工程質量好壞的關鍵,有好的工藝,能使操作人員在施工過程達到事半功倍的效果。為了保證工藝的先進性及合理性,公司對于不太成熟的工藝安排專人在加工廠進行試驗,將成熟的工藝編制成作業指導書,并下發各施工主管,施工管理人員在現場指導生產時則依此為依據對工人進行書面交底,并由班組長簽字接收。工藝交底包括工具及材料準備、施工技術要點、質量要求及檢查方法、常見問題及預防措施。在進行世貿商場二層內裝地面磚鋪貼過程中,技術人員針對其面積大,柱子多等特點,制定了相應的工藝做法,從技術上保證了鋪貼質量,在施工時先交底后施工,嚴格執行工藝要求,從而使該工程被評為單項樣板工程。在華夏證券門頭工程施工中,加工廠及現場緊密配合,在現場進行骨架制作的同時,加工廠就開始了鋁塑板面層的加工。由于各項工序嚴格執行工藝要求,現場安裝時尺寸絲毫不差,既提前了工期,又節約了管理費用。e.施工環境的控制施工環境對裝飾工程的影響很大,尤其是油漆工程,在進行油漆施工時,現場不得有灰塵,天氣必須晴朗,為了保證工程質量,必須控制好施工環境,這就要求施工管理人員在進行工序安排時要合理,避免施工污染,同時保證各工序所需環境要求,如室溫要求、基體干燥要求、空氣清潔要求等。因此一般結構方面的工作先進行,飾面工作后進行;頭頂工作先進行,頭頂以下工作后進行;隱蔽工程先進行,包封工作后進行;水電管線工作先進行,燈具、開關、插座、潔具、五金配件安裝工作后進行;易受污染或貴重材料,保養不易的工作(玻璃制品、鏡面、壁紙、面料、地毯等)應最后再做。如果冬季施工時,室內溫度達不到要求,則要制定相應的保溫升溫措施,同時要注意火災的發生。
(4)加強專項檢查、及時解決問題a.開展自檢、互檢活動,培養操做人員的質量意識。各工序完成后由班組長組織本班組人員,對本工序進行自檢、互檢,自檢依據及方法嚴格執行技術交底,在自檢中發現的問題由班組自行處理并填寫自檢記錄,班組自檢記錄填寫完善,自檢出的問題已確實修正后方可由項目質檢員進行驗收。b.下道工序是用戶,認真開展交接檢活動上一道工序完成后,在進行下道工序施工前,由質檢員組織上、下工序施工班組長進行交接檢,由下道工序班組長檢查上道工序質量,對影響本道工序的質量問題提出意見,并填寫交接檢記錄,質檢員督促上道工序人員進行修正后,下道工序人員方可進行施工。通過此項活動增強了工人本身的質量意識,加強了工人的責任感,如果不交接即生產,一旦出現問題,不是自己做的事也要承擔責任。從而在操作人員中形成人人管質量,遍遍有把關。從根本上杜絕不合格品的存在。c.專職檢查、分清責任在班組自檢基礎上,項目質檢員要對各班組長的各道工序進行檢查,從嚴要求,對不合格的要立即處理,在檢查時必須分清產生不合格的原因,是由于工人操作引起,還是由于施工材料或施工方法引起的不合格。查清原因后,對于反復發生的問題要制定整改措施及相應的預防措施,防止同類問題再次發生。對于工人操作引起的不合格,要視情況嚴重程度對工人采取處罰措施,并及時向操作人員講明處罰的理由,使工人理解“松是害,嚴是愛”的道理。d.定期抽查,總結提高公司品管部及工程部定期到各項目對工程質量情況進行檢查,對發現的問題定期集中分類,定期召開質量分析會,組織施工管理人員對各類問題分析總結,針對特別項目制定糾正/預防措施,并貫徹實施。使各施工管理人員在不斷解決問題的過程中,提高水平。5.做好內部驗收,向顧客提供滿意的產品工程完工后,在交付顧客使用前,由公司品管部、工程部、設計部及營業部對工程進行全面的驗收檢查,對于發現的問題,書面通知項目部及時整改,如有必要則進行二次內驗,只有在內部驗收通過后,工程才能交付顧客進行驗收。從而保證顧客一次性驗收合格,達到顧客的滿意。不能及時退庫,則單獨放置并在明顯位置標注不合格品字樣,這樣能夠防止錯發錯拿現象?,F場所剩邊角余料如不能使用,則及時退回公司輔料庫,以便其它工程使用。c.施工機具的控制庫管員要對施工機具妥善保管,分類存放,實行施工機具領用登記制度,以誰領用誰保管誰負責為原則,操作人員在領用工具時要向庫管員說明機具的使用目的,庫管員按照機具使用要求發放機具,保證機具正常的使用壽命。為了保證正常施工生產,公司對每一臺設備都建立了維修檔案,從而保證了進場設備都已經過檢測合格。對于工人手使工具,由工程部按工種不同列出必備工具明細,入場前檢查各工種自備工具是否齊全,保養是否良好,如用于打玻璃膠的專用工具,貼防火板專用工具,安裝修邊角及不銹鋼扣條的專用工具等。d.施工工藝的控制施工工藝是決定工程質量好壞的關鍵,有好的工藝,能使操作人員在施工過程達到事半功倍的效果。為了保證工藝的先進性及合理性,公司對于不太成熟的工藝安排專人在加工廠進行試驗,將成熟的工藝編制成作業指導書,并下發各施工主管,施工管理人員在現場指導生產時則依此為依據對工人進行書面交底,并由班組長簽字接收。工藝交底包括工具及材料準備、施工技術要點、質量要求及檢查方法、常見問題及預防措施。在進行世貿商場二層內裝地面磚鋪貼過程中,技術人員針對其面積大,柱子多等特點,制定了相應的工藝做法,從技術上保證了鋪貼質量,在施工時先交底后施工,嚴格執行工藝要求,從而使該工程被評為單項樣板工程。在華夏證券門頭工程施工中,加工廠及現場緊密配合,在現場進行骨架制作的同時,加工廠就開始了鋁塑板面層的加工。由于各項工序嚴格執行工藝要求,現場安裝時尺寸絲毫不差,既提前了工期,又節約了管理費用。e.施工環境的控制施工環境對裝飾工程的影響很大,尤其是油漆工程,在進行油漆施工時,現場不得有灰塵,天氣必須晴朗,為了保證工程質量,必須控制好施工環境,這就要求施工管理人員在進行工序安排時要合理,避免施工污染,同時保證各工序所需環境要求,如室溫要求、基體干燥要求、空氣清潔要求等。因此一般結構方面的工作先進行,飾面工作后進行;頭頂工作先進行,頭頂以下工作后進行;隱蔽工程先進行,包封工作后進行;水電管線工作先進行,燈具、開關、插座、潔具、五金配件安裝工作后進行;易受污染或貴重材料,保養不易的工作(玻璃制品、鏡面、壁紙、面料、地毯等)應最后再做。
建筑裝飾項目的技術管理
由于建筑裝飾工程項目的特殊性,作為建筑裝飾項目的施工管理者在注重施工管理方面的同時,也應該在項目施工設計方面有相當的能力,以適應建筑裝飾其技術管理的特殊性。
因此建筑裝飾施工管理人員同時有施工與管理兩方面任務與職責。施工管理者在擁有良好的施工管理素質,同時還應該掌握相應的技術知識。
由于裝飾工程項目的施工周期相對土建工程要短,所以,施工組織設計的科學性、合理性、可操作性尤為重要。因此,技術管理的控制點和有效性是衡量企業技術發展和技術進步的重要標準,是企業可持續發展的技術保障。
了解和掌握國內外的技術發展動向,推動企業科技進步,提高設計和施工水平。當代科學技術的發展速度之快,大大促進了生產力的提高。科學技術轉化為生產力,使社會的方方面面正悄然地發生變化;信息爆炸與信息高速公路令世界變小。搜集、整理、比較、篩選有關裝飾業的最新科技信息和動態,使我們利用新技術、新工藝、新材料變為可能。每年的各類展覽會和博覽會,使我們很直觀的了解和搜集到最新的業內信息,各種專業報刊和網上信息,又成為我們了解最新業內動態的便捷途徑。建立技術儲備檔案對搜集到的有關資料,按化工、建材、紡織、五金等大類分別存檔;又在大類中進行細分,如化工中的防火、防水、防腐材料,木材、鋼材、塊材等的粘合劑,各部內外墻的涂飾材料,各種木材、鋼材的涂飾材料等分門別類地造冊存檔。便于日后檢索和查找。并不斷地對檔案進行更新換代,使之完善。
推廣與應用新技術及其成果率先開發應用網絡管理系統和CAD輔助設計,使我們受益菲淺;而進一步加強網絡化管理的深度,提高微機的自動化水平,又成為我們新的亟待解決的課題。推進行業進步要從推廣與應用新技術、新工藝、新材料入手,對已掌握的安全、環保、高效、節能等方面的產品和技術,要優先利用;從前期談判就向業主介紹和推薦,設計時積極采用,從而形成企業優勢。在這里還應看到,推廣與應用新技術、新工藝、新材料一定要具有前瞻性;在一定的時段或一定的經濟環境中,這種推廣與應用可能有阻力或不被業主認可,但這只是暫時現象,縱觀時代的進步,優勝劣汰是發展的必然趨勢。在這方面誰走在前面,誰將會有更多的機會和能力贏得市場。
推廣技術的更新改造現代裝飾技術較之傳統裝飾技術,已不可同日而語,不同的材料、工藝、設備,必然導致技術的變革和更新改造。納米技術的出現可預見的是會對涂料工業注入新的活力,出現劃時代的新型涂料產品,那么與之相關的施工工藝和技術也會出現變化。微機內存配置的提高,新的管理和設計軟件的開發應用,無疑會使管理與設計上一個新臺階,會使工作效率得到更大的提高,加工設備的更新改造,數控設備的應用,使半成品和加工件的質量和材料利用率得到提高。抱殘守缺的時代已經一去不復返了。我們相信裝飾技術的更新與改造的周期會越來越短,發展的速度會越來越快。培訓相關人員應用新技術、新工藝、新材料的能力隨著新技術、新工藝、新材料的出現,我們經過試驗或比較得出有關數據和操作經驗,然后編制作業指導書,將使用的工具、施工工藝、技術要點、檢驗與驗收標準列入其中,下發相關的部門和操作人員;使管理、操作和檢驗人員很快熟悉了自己的工作要點。在實際操作中,由工藝員和技術員進行指導,以點帶面的逐步展開,這種做法已被實踐證明是快捷而又行之有效的。
制定科技人員發展規劃及實施辦法,對技術質量管理的制定修訂提出建設性意見。技術人員已越來越被企業所重視,人才專業結構的合理組合已成為企業人才發展規劃的側重點。就裝飾企業而言,設計與施工是兩個重要的一線部門,所要求的技術人員的標準相對較高,專業設置既全面又要有所側重;而企業的網絡管理和開發則需要相當水平的專業人才,那么管理層的人員配置又需要管理加技術的復合型人才,人才的綜合素質越高,企業的發展潛力和市場競爭力就會越大,這是不容置疑的事實。人才發展規劃是根據企業規模、實力和發展規劃而制定的,不可能一蹴而就。因此,在企業發展的大目標下,有計劃、有側重地逐步招聘,培養和合理使用人才,并不斷地更新知識;實施進程不會是一年兩年,是要不斷調整,平衡、優化,使企業的人才資源配置合理,加快企業的發展步閥。
企業的技術質量管理,是企業逐年發展過程中所積累、總結、完善而形成的制度或措施,它通過內部和外部條件的轉化和提高而逐漸完善。制度的形成與完善是要經過長期的修正、補充和檢驗的。因此,技術質量的控制是否有效,成為是否修訂現階段措施的基本條件;基于此點來衡量技術質量管理工作,將會得出正確的判斷,無效或失效就要修訂或改進;相反,則要鞏固與加強管理力度,使企業發展。參加或主持企業重大技術會議,解決技術疑難問題解決技術疑難問題,是技術管理工作中的重中之重,無論是設計還是施工,這類問題不解決,將直接影響工程質量而造成無謂的浪費或經濟損失。針對不同的問題召開專題會議,比如專業或技術要求較高的單位工程,對其消防、屏蔽、抗靜電、溫濕度、超靜除塵、強弱電、聲學、隔音等等,都要進行充分的論證,形成合理可行的方案;對質量通病的預防,如大面積的鋪貼石材、地磚,或是大面積的紙面石膏板吊頂,針對容易出現的地面空鼓、不平或吊頂不平與開裂,分析缺陷成因,制定相對應的施工方案與技術要點,在實施過程中嚴格控制和檢查,使問題相繼得到解決。對已經出現的質量問題,經過分析找出原因,然后進行小范圍試驗,問題解決后,寫成作業指導書進行推廣。技術疑難問題會隨著新技術、新工藝、新材料的不斷采用,而逐漸出現,及時發現、及時解決、不留尾巴是解決問題的最好辦法。自己解決不了可以采用派出去、請進來的辦法,積累解決問題的經驗和能力。