现代中药技术范文
时间:2023-12-25 17:37:49
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篇1
关键词:新制剂技术;中药;药物成分;影响
【中图分类号】R943【文献标识码】A【文章编号】1672-3783(2012)02-0236-01
中药制剂是在中医理论指导下,以中药材为原料,加工制成各种剂型的制荆。近年来,随着现代制药技术的进步和相关学科理论的发展,一些新的制药方法已经广泛应用于各种中药材的加工和生产之中。然而,来源植物、动物、矿物及其它途径的中药材,其所含的各种化学成分非常复杂,每味药的药性、功效与应用范围也可不相同。另外,除了中药材本身所含化学成分所产生的药效外,其中的微量元素也在中医中起着整体治疗作用。目前,随着新技术、新材料的出现,我国中药制备领域所引进的一些化学和生物药物的现代制剂技术能否在加工过程中对中药材起到降低毒性、增强疗效的作用已成为中药加工领域研究的热点[1]。我们则通过对比采用现代中药制剂技术加工前后的中药材药物成分含量的变化,进而探讨中药加工前后药性的变化与微量元素含量之间的关系,并为制药技术的选择供参考,报告如下。
1材料与方法
1.1中药材:选取黄芪、羊藿、虫草、贝母、白芨、丹参、石菖蒲、紫荆等8味临床上较长使用的中药材为实验药物。所选药材均经中国药品检验局、中国卫生部药材质检科鉴定认可。
1.2加工方法
1.2.1脂质体:由脂质组成的具有类似生物膜活性的双分子层封闭小囊称为脂质体,通常以磷脂化合物及胆固醇作为成膜材料。黄芪、羊藿和虫草因含有多糖成分,可以通过应用上述材料进行包埋加工,制成脂质体。
1.2.2囊殛徽球技术:微囊是利用天然或合成高分子材料为囊材制成囊膜,将固体或液体药物作为囊心物包裹而成的微小胶囊。微球是指药物溶解或分散在高分子材料中,形成基质型微小的固体骨架物。微囊和微球的粒径大多属微米级,粒径在纳米级的分别称纳米囊和纳米球。贝母可将其皂苷做为囊心,乙基纤维素为囊材制成微囊,其为白色光滑的圆球形微粒,直径40~180um,载药量为36%(w/w)。白芨也可通过乳化一冷凝技术制备成白芨徽球。
1.2.3固体分散技术:固体分散技术是指制备制剂时药物分散于载体中的技术。丹参可通过将聚乙二醇(PEG)等作为速效固体分散载体,采用熔融法制备成为复方丹参滴丸。
1.2.4包含技术:包含技术是应用一种低聚糖合物-环糊精(eyclodextrin,CYD)对药材进行包合加工的方法。由于石菖蒲具有挥发成分,因此利用此技术进行加工。
1.2.5水溶性骨架型透皮技术:该方法以水溶性高分子材料为主要基质,并将其加入药物,经炼台、涂布、剪切等工艺制成的外用制剂。根据紫荆的药物功效可应用此技术进行加工。
1.3数据处理:应用SPSS 18.0统计软件,计量资料以 2 表示,采用t检验,当P<0.05存在统计学差异。
2结果
经过现代中药制剂技术加工过得药材,其所含成分发生了明显改变,且改变具有统计学意义(P<0.05),具体参见表1。
3讨论
本研究中,黄芪、羊藿和虫草三味中药制成脂质体后其成分变化分别为增加2种、3种和4种,分别减少16种、15种和13种,且改变具有统计学意义(P<0.05)。研究[2]还认为多糖、虫草多糖、羊藿多糖等制备成脂质体后稳定性和活性可以出现显著性提高。白芨在单独做栓塞剂时有良好的栓塞效果,并可作为多种药物的基质和载体。使用乳化一冷凝技术加工成为白芨徽球后其成分增加14种,下降6种,且改变具有统计学意义(P<0.05)。体外和动物肝动脉栓塞试验[3]结果表明加工后的白芨微球血液相容性好,能选择性栓塞肝组织中的营养供应动脉血管,使其梗死区肝组织呈肝硬化改变,显示自芨微球较白芨有良好的栓塞效果。丹参通过固体分散技术制成复方丹参滴丸后其成分增加13种,下降4种,且改变具有统计学意义(P<0.05),复方丹参滴丸可大大改善丹参的溶出与吸收,提高其生物利用度。利用包含技术加工后的石菖蒲其成分增加7种,下降11种,且改变具有统计学意义(P<0.05)采用均匀设计法对石菖蒲挥发油与环糊精进行考察,结果稳定性增强.有利于挥发油的粉末化参与制剂生产[4]。紫荆经水溶性骨架型透皮技术加工后,其成分中增加16种,下降10种,且改变具有统计学意义(P<0.05)。加工后的紫荆够很快使皮肤角质层细胞水化膨胀,有利于药物的透皮吸收。我们初步研究发现,药物中所含有益的微量元素可在中药治疗中起到增效作用,同时中药中也存在着不利于人体健康的微量元素。而应用现代中药制剂技术对中药材进行现代化的加工,可以增加药物中有益的成分,减少有害的成分,从而起到降低毒性、增强疗效的作用。我们研究还发现,通过现代中药制剂技术改变药性的过程其实质就是使药物所含成分减少或增加的过程,药物加工后,药物成分含量减少,药性趋向于寒凉性;相反,药物加工后后,元素含量增加,则药性就趋向于温热性。总之,我们认为根据不同中药的药性和用途,采用适合的现代中药制剂技术,可以大大提高药物的生物利用率,减少其毒副反应,使传统中药与现代技术相结合,将更有利于临床治疗。
参考文献
[1]武风华.现代中药制剂技术概述[J].临床和实验医学杂志,2007,6(11):165-166
[2]曾南,盂宪丽,张艺.羊藿有效成分抗氧化作用研究[J].中国中药杂志,1997,22(1):46-48
篇2
超临界流体萃取技木利用超临界流体扩散系数高.流动及传递性能好、溶解能力强的特点,通过调节压力、温度以及加入适宜夹带剂等方法已广泛应用于中药挥发油、生物碱、黄酮类等多种有效成分的提取分离。另外,超临界流体的快速膨胀过程,超临界反萃取过程等也可应用于中药生产领域。
101果法澄清剂、甲壳素、ZTC天然澄清剂等在药液澄清方面的应用很大程度上解决了经典醇沉法引起的诸多问题。101果汁澄清剂是水溶性胶状物质,安全无毒,不引入杂质并可随沉淀后的不溶性物质一同除去。
甲壳素类(如壳聚糖)带正电荷,可沉降药液中含负电荷的悬浮物。ZTC天然澄清剂可除去鞣质、蛋白质、胶体等不稳定成分,且对有效成分影响不大。另外,高速离心与超滤法等机械分离技术也被广泛应用于中药的初步分离。超滤作为一种膜分离技术,具有耗能少、流程短、对有效成分破坏小等优点。
大规模制备色谱是成分精细分离的有效手段,国外研究报道较多的有大规模高效液相色谱、反相色谱等。另外,大孔吸附树脂是提取分离水溶性成分的有效方法,尤其对皂苷的分离效果很好。
中药制剂新技木包括制粒技术、薄膜包衣等,可大大提高药物的溶出度、生物利用度,增加药剂稳定性、减少浪费。
中药生产技术与工艺现代化是我国中药产业面临的主要问题。虽然80年代改革开放以来成立了国家中医药管理局,使中药生产枝术及工艺工程化有了迅速的发展,与先进国家相比,仍存在着很大的差距。相当数量的中药仍未能改交“粗、大、黑”的面貌,严重阻碍了中药现代化的进程。因此,开发研究适合中药生产的新技术、新工艺已经成为广大中药工作者迫切而艰巨的任务。本文就目前亟待推广与进一步研究的中药提取、分离、纯化以及制剂方面的现代工艺与技术作一概述。
一、超临界流体萃取(SFE)技术
超临界流体(SCF)是温度与压力均在其临界点之上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相接近的密度,与气体相接近的粘度及高的扩散系数,故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能,可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂。最常用的SCF-CO2由于具有临界条件温和(Tc=31.3℃.Pc=7.48×106Pa)、对大部分物质显化学惰性、无色无味无毒、无溶解污染、易制成高纯度气体、不易燃等优点,已被广泛庆用于SFE、超临界溶液的快速膨胀过程(RESS)、超临界反萃取过程(SAS)和超临界高分子合成中。在中药生产领域应用放多的是SFE-CO2技术。目前,通过调节温度、压力、加入适宜夹带剂等方法,SFE-CO2己成功地从中药中提得挥发油、生物碱、苯丙素、黄酮炎、有机酚酸、苷类、萜类以及天然色素等成分。这项技术不仅可提高提取效率,还可大量保存热不稳定及易氧化成分.提取含量低的成分(如奎宁碱),选择性地提取目标产品(如小檗碱)。此外,近年来,超临界流体萃取一超临界流体色谱法(SFE-SFC)联用技木也开始应用于生物分析的领域,SFE-SFC联用技术兼有提取、浓缩、分高、检测等功能,具有简便、快速、条件温和等特点,适用于某些天然固体样品的分析。
二、中药澄清技术
我国中药制药工业对中药提取液的澄清,经典的方法是醇沉法。但已有不少报道认为将乙醇作为澄清剂有诸多不合理性,如把不溶于醇的无机物成份作为杂质除去是不妥的,许多现代研究具有生物活性与免疫作用的蛋白质、多粮也级易被醇沉淀。另外,醇沉工艺时间长、成本高、损耗乙醇量一般在30%以上,成品中残存的乙醇也可能对药效有所影晌。近年来,一些新材料、新技木开始应用于中药药液的澄清,不仅可降低成本、缩短生产周期,也能保证制剂稳定性及有效成分的含量。
1 澄清剂的使用
(1)101果汁澄清剂
成份为食用级原料,是水溶性的胶状物质,安全无毒,不引入杂质并可随沉淀后的不溶性杂质一同除去,通常配5%的水溶液使用。有研究证明,101澄清剂应用于黄芪,茯苓提取液的澄清,能保持药液中氨基酸与总有机酸等有效成分的含量。应用于麻黄、莲子心、黄连等提取液的澄清,能保证药液生物碱的含量。应用于玉屏风口服液的澄清,总浸出物与多粮的含量均比药典工艺高。但沉淀究竟为何物,对黄酮、蒽醌类化合物有何影响,仍需进一步研究。
(2)甲壳素
甲壳素是一种含氨基多糖的天然高分子物质,带正电荷,可沉降药液中带负电荷的悬浮物。有人将其用于生脉饮的澄清,效果优于醇沉工艺。用于白芍水提液的澄清,不影响芍药甙的含量。有人将壳聚糖(脱乙酰基甲壳素)用于黄芪口服液的澄清,既能除去杂质又不影响黄芪甲甙及多糖的含量。将壳聚糖用于陈皮、红花等二十味中药浸提液的澄清,证明均能起到一定的澄清作用,且能保留葛根、补骨脂、槐米、降香等药物中的有效成分。但大青叶中的靛玉红、紫苑石油醚提取物中的有效成分,在絮凝液含量偏低,提示若有效成分水溶性较小时,用壳聚糖作为澄清剂应慎重。
(3)ZTC天然澄清剂
可除去鞣质、蛋白质、胶体等不稳定成份,并且不影响中药的有效成分,如黄酮、生物碱、苷类、氨基酸、多肽、多糖等。有人将其用于荆防品服液的澄清,效果满意。应用于八珍口服液的澄清,药液中芍药甙、氨基酸、多糖、总固体的含量高于水醇法所得药液,药理实验也证明该法所制得药液,其作用优于八珍丸。
(4)明胶、鞣酸、蛋清及其他
明胶、鞣酸、蛋清主要作用是除去鞣质,还有酶、焦糖等除去杂质成分的。
2 机械分离技术
目前有高速离心与超滤两种较先进的分离技术。其中超滤技术是以多孔性半透膜—超滤膜作为分离介质的一种膜分离技术,具有破坏有效成分的可能性小、能量消耗少、工艺流程短等优点。许多文献都证实采用超滤法澄清中药注射液,主成分损失率低,除鞣质、蛋白质、淀粉效率高,澄明度及制剂稳定性好。用于口服液的澄清,也能较好的保留有效成分,且澄清度、稳定性及除菌效果均比水醇法好。用于中药浸膏制剂(片剂、胶囊剂、浓缩丸等)能有效地除去大分子杂质、胶体、细菌,较多地保留有效成分,而且能够克服中药浸膏制剂崩解时间长、服用剂量大等缺点。 三、中药分离、纯化工艺
1 大规模制备色谱的应用
色谱方法的起源、发展与天然产物的研究工作密切相关。色谱方法由分析型逐渐发展到制备型,其应用领域不断扩展。中药属于天然化学品范畴,成分多而结构复杂,有效成分的分离、纯化很困难,色谱分离技术无疑是这类物质精细分离的有效手段。目前,亟待研究与开发的制备色谱大概有以下几种:
(1)大规模高压液相色谱(HPLC)
大规模的制备型色谱同一般制备色谱不同,需采用专门的设备,如可以提供高流速洗脱液的输液泵及可承受高压的色谱柱,色谱分离条件可以在一定条件下由优化的分析型直接转化为大规模制备型。有报道用大规模HPLC从伞形科植物红柴胡中分得三种皂甙成分Saikosaonins a,c.和d.,从紫杉的针叶分得7-epi-cephalomannine。
(2)超临界流体色谱(SFC)
SFC具有比HPLC分离速度更恰似,比HPLC更易除去分离产物中溶剂,与SFE配合使用,提取、浓缩、分离可一次性完成,以及可适用于不挥发及热不稳定化合物的分离等一系列优点,因而具有更广阔的应用领域,常可替代气相色谱(GC)和HPLC,有报道综述了SFC在天然产物分离中的应用,国内也有这方面的报道。
(3)逆流色谱(CCC)
CCC是一种不用固态吸附剂的全液态色谱方法,采用一个液态的固定相和一个与固定相互不混淆的液态流动相,对样品进行分配分离。其中,离心分配色谱(CPC)由于其高的回收率、分辨率以及能突现梯度操作、分离大量样品、实现反相操作等优势,而广泛地应用于黄酮炎、口山酮类、蒽类、生物碱、三萜类、木脂类、皂苷类化合物等的分离。
(4)分子排阻色谱(SEC)
SEC又叫做凝胶过滤色谱(GFC),在多孔亲水性担体上,样品经过立体排阻过程按分子大小递减的顺序被依次选择性地分开。SEC具有根高的样品回收率,方法简单、快速,可用于蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、核苷酸等物质的分离与制备。
(5)离子交换色谱
优点是方法比较成熟,成本较低,易于实现大规模生产,因而可广泛应用于蛋白质、肽、核酸、糖类等成分的分离。有报道用离子交换色谱和SEC法,从车前叶中分得具有补体活化作用的多糖。离子交换色谱较适合与反相色谱配合使用,作为最初的分离手段。
(6)反相色谱(RPC)
RPC是利用组分之间的亲疏水性差异进行分离的,RPC分辨率高于离子交换色谱与疏水作用色增(HIC),是进行制备型或生产型肽类纯化过程中最重要的技木,也可以进行分离提纯。
2 大孔吸附村脂的血用
大孔吸附树脂于70年代未开始应用于中药化学成分的提取分离,是提取分离水溶性成分的一种有效方法、有助于制剂工艺的改进。如用于三七、人参中总皂苷的分离,提取率高,并能除去糖类等水溶性杂质及大部分脂溶性杂质,也可用于绞股蓝皂苷的分离提取、白芍总苷的分离等。
四、中药制剂新技术
1 制粒技术
近年来.一些新的制粒技术在制剂工艺改进方面起到了一定的推动作用,包括超细粉碎技术、超临界流体重结晶过程、微丸制备技术、微胶囊技术等。
超细粉碎技木把机械粉碎与气流粉碎两者原理结合起来,可以达到亚微米级的细度,是当今最先进的超细粉碎方法之一。
超临界流体重结晶是利用压力使溶液由不饱和变为过饱和,此而使物质重结晶析出,可在近常温下进行,适用于热不稳定、易氧化物质的重结晶提纯或制备微细颗粒。
微丸制备技术生产能力大,可以制造0.3-30mm的球粒,颗粒直径大小相同、分散度小含量均匀。
微胶囊包覆技术在我国工业的应用刚刚起步,但随着研究的深入,必将成为中成药制剂中的关键性高新技术之一。
2 薄膜包衣
薄膜包衣可广泛应用于片剂、丸剂、颗粒剂,尤其对吸潮、开裂、褪色的中药片更为适宜,中药片剂目前仍大多为糖衣片,滑石粉用量大,易受温热的影响,且生产周期长,操作繁复,而薄膜包衣所用滑石粉的量大大减小,增重小,衣膜可塑性好,抗潮性能好,包衣时间短,有助于改善中药片剂的外观及内在质量。
通过以上资料我们可以得出这佯的认识:
篇3
【关键词】 色谱;中药复方;应用进展
中药是一个非常复杂的体系,中药复方提取物是一个较复杂的混合物。为提高中药质量,改变传统中药剂型“大、黑、粗”的状态,让中药步入国际市场,一些现代高新工程技术正被不断地运用到中药生产中,使中药生产不但更加符合传统的中医药理论,也更加确保了中药复方制剂的质量,还提高了现有中草药资源的利用率。
中药复方制剂现代化是目前我国医药科研人员和产业化所面临的重大任务。中药复方制剂现代化过程中一项很重要的任务就是利用现代医学、化学、药学、计算机信息学等各项现代自然科学的最新方法和技术,从微观分子水平认识和发展中医药理论,研制出现代中药复方新药。
随着科学技术的高速发展,越来越多的高新技术将会运用到中药复方制剂有效成分的研究上。这些高新技术具有传统方法无法比拟的优点,对提高中药制剂质量、减少服用剂量、提高生产效率、降低环境污染等方面起到积极的推动作用。本文对八种高新技术在中药复方研究中的应用进展作了简要综述。
1 高效液相色谱技术
1.1 中药复方制剂质量测检方面的应用[1] 中药复方制剂质量控制和质量标准的制定势在必行,但由于中药复方制剂成分的复杂性,给这方面的工作造成很大困难。HPLC技术在这方面有很大优势,甘草复方制剂质量评价常以甘草酸作为指标。用RP-HPLC以浅性回归法测定甘草酸的结果表明其含量随产地、药材粗细、质地、断面颜色的不同而异,断面越黄,质地硬脆,折断性大者甘草酸含量高,为评价甘草复方制剂品质提供了科学依据。
1.2 中药配伍中的应用[1] 中药汤剂多为复方,每种生药又含有多种化学成分。临床共煎过程中可能产生挥发、分解、助溶、吸附、水解、取代、中和、沉淀等一系列十分复杂的化学物理变化,这些变化直接影响到制剂的疗效和毒副作用。用反相高效液相色谱法测定川芎单煎剂,川芎、丹参合煎剂,川芎、当归合煎剂及改味四物汤中阿魏酸的含量时发现各组汤剂中阿魏酸的含量差异有统计学意义,配伍熟地对阿魏酸的溶出具有助溶作用。
2 高速逆流色谱技术[2]
高速逆流色谱(high-speed countercurrent chromatography,简称HSCCC)技术是一种不用任何固态载体或支撑体的液液分配色谱技术,分离效率高,产品纯度高,不存在载体对样品的吸附和沾染,具有制备量大和溶剂消耗少等优点。至20世纪70年代末期,美国FDA和世界卫生组织(WHO)开始利用此项技术作为分离抗生素成分进行检定。目前,已开发出生产型、分析型两大类高速逆流色谱仪,分别用于中草药复方制剂成分的分离制备和定量分析。进样量可从毫克级到克级,进样体积可从数毫升到几百毫升,不仅适用于非极性化合物的分离也适用于极性化合物的分离,还可用于中药粗提取物中各组分的分离,也可用于进一步精制。1994年HSCCC技术得到进一步发展,其进样量大大增加,能方便快速地分离克量级样品,更有利于中药复方制剂的分离制备。该技术有望成为中药有效成分质量标准研究、分析的一种新方法,也将成为中药生产的一种新型分离技术。
3 红外光谱技术[3]
红外光谱快速检测中药复方制剂时分三级鉴定,即对于差异较大的(如不同种类、不同炮制品等)中药复方,仅需一般红外光谱图就可以做出判定,称其为一级鉴定;差异性较小的(如不同产地、不同年限等)中药复方可采用红外光谱图和二阶导数谱图相结合的方法对其并作出判定,此称为二级鉴定;当红外光谱图和二阶导数谱图差异较小时,则可凭借二维相关红外光谱加以判定,此为三级鉴定。这三级鉴定也是相互支持、相互佐证的,这样下来可以基本锁定中药复方制剂的“全貌”——便于鉴定其真伪、优劣及炮制差异等。
样品的无损处理指既不破坏单味中药的整体性(四气五味、升降沉浮、性味归经等的整体统一),又不破坏方剂配伍性(君臣佐使、相须相使等的整体统一)。在中药复方制剂现代化的进程中,利用红外光谱技术快速、有效、易行可控、产业化程度高的检测能力,可为生产过程的在线、现时检测和药检部门建立快速质检反应机制提供了新的手段,对企业生产的在线监控和药材市场质量监控有重要意义。
4 色谱-质谱联用技术
4.1 色谱-质谱联用技术应用[4] 色谱和质谱的联用是目前最受重视的手段。应用高效毛细管气相色谱不仅能进行上百个成分的分离,同时还能对其进行质谱测定。目前,利用标准质谱库再加以匹配、识别和定性已很普遍,但色谱-质谱联用必须注意解决好来自于色谱和质谱两方面的问题,主要包括液相色谱液体流动相的去除,质谱灵敏度、稳定性的提高和质谱体积、成本的降低。去除液相流动相的最常用方法是将其挥发去除,因此当液相色谱流动相含水量较高、含有缓冲盐和流速较高时,液相色谱与质谱联用技术的接口就变成技术的关键。目前,最广泛使用的接口类型:最初电喷雾设计、加热金属毛细管、Turbo离子喷雾、Z型喷雾、正交喷雾、AQa等。
目前,将四极杆质谱与飞行时间质谱组成串联质谱,结合最新发展的毛细管液相色谱技术组成的CapLC-Q-Tof-MS-MS,将集成高效毛细管液相色谱、四级质谱与飞行时间质谱的优点成为当前解决中药复方制剂样品分离分析的最尖端工具之一。
4.2 大川芎方色谱-质谱联用技术实例[4] 大川芎方由川芎和天麻两味药组成,主要成分包括有机酸、生物碱、内酯、挥发油、苷类、多糖等。为了深入对其化学成分进行研究,还需进行其化学成分的系统分离分析研究。对于大川芎方中大量有效成分(阿魏酸、盐酸川芎嗪、天麻苷等)还必须采用液相色谱-质谱进行分析。对于大川芎的提取物,采用微柱液相色谱(2.1 mm内径柱)和大气压下电喷雾质谱同时在正负离子模式下进行了扫描分析,得到基峰色谱图。从质谱图的分子离子峰和其与醋酸的加合离子峰可以判断天麻苷峰和阿魏酸峰,进一步用标样验证保留时间和质谱图均十分吻合。
5 色谱指纹图谱[5]
中医理论指导下的中药,尤其是复方制剂,任何一种活性成分均不能反映中医用药所体现的整体疗效,这是中药与化学合成药品质量标准的根本区别。所以宏观地综合分析成为必然的发展趋势,综合分析与整体分析成为分析化学发展的必然的反映。在寻求综合评价中药质量的过程中,值得注意的趋势是色谱指纹图(chromatographic fingerprint)的应用。
国外植物药(复方制剂)色谱指纹图谱的应用:美国FDA允许草药保健品申报资料可以提供色谱指纹图鉴别资料[6]。此外,WHO在1996年草药评价指导原则中也有规定,如在“Plant preparations”及“Finished product”的章节中都提到“如果不可能鉴别有效成分,则鉴别1种或几种特征成分(如色谱指纹图谱)以保证制剂和产品质量的一致”[7]。欧共体在草药质量指南的注释[8]中提到“草药的质量稳定性单靠测定已知的有效成分是不够的,因为草药及其制剂是以其整体作为有效物质。因此,应该通过色谱指纹图谱显示其所含的各种成分在草药及其制剂中是稳定的,其含量比例能保持恒定。例如欧山楂(花叶)的薄层色谱指纹图谱所显示的结果。”
中药色谱指纹图谱(图像)的实验研究难度较大是不言而喻的,涉及的技术问题较多,需要通过更多的实践和共同努力逐步解决。
6 气相色谱法(GC)[6]
GC是一种较为传统的色谱方法,具有高柱效、高选择性、高灵敏度、分析速度快、应用广等优点。在中药研究方面GC最大的弱点在于其受样品蒸汽压的限制,对于挥发性小的或热不稳定成分需采用衍生化法或裂解法以增加其挥发性,但也由此增加了操作的复杂性。在中药研究方面GC主要用于挥发性成分的研究,如:蒎烯、龙脑、芳樟醇、柠檬烯等,涉及的中药分属唇形科、伞形科、姜科、五加科、菊科等,如干姜、羊藿、西洋参、砂仁等;GC亦可用于中药中的其他成分的研究及测定,例如:对独角莲、哈士膜卵油的分析。因此,可以看出GC在中药复方研究中的应用尚有开发空间。
7 薄层层析(TLC)及薄层扫描法(TLCS)[6]
薄层层析及薄层扫描法是较早应用于中药分析的一种色谱法,由于其操作简便、色谱结果直观、显色方式可选性大,兼具分离鉴定双重功能且所涉及的设备价格较为低廉,故应用广泛。对于成分复杂不明,或含无挥发性、低UV吸收成分的中药,TLC及TLCS有其应用前景。例如对川芎等药材,应用TLCS可测定银杏叶制剂中萜类内酯之含量[9]。但TLC和TLCS因其色谱结果易受铺板、点样温湿度影响,有时难以重复;显色又受显色的均匀性、灵敏度等因素影响,因此,其测定结果偏差较大。
8 超临界流体萃取-超临界流体色谱法(SFE-SFC)[6]
SFE-SFC具有省时、省力、取样量少、萃取效率高等优点,特别适用于中药的预处理。而SFC兼有GC、HPLC之优点,能分离分析难挥发、热不稳定、HPLC难检测的物质。SFC在中药分析中的应用已有报道,如:三七及云南白药中人参二醇、三醇之测定,马蓝、菘蓝中靛玉红之测定[10]。SFE、SFC现已逐渐由单用发展为联用,其在中药分析中具有一定使用价值。
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篇4
【关键词】信息技术中医药分析鉴定中医药辅助设计
随着科学技术的发展,现代信息技术迅猛发展,现代信息技术也迅速地应用到各个领域。信息技术在医药学领域的应用和其它学科一样也十分普遍,尤其是在西医药领域,各种应用应运而生,而中医药领域的计算机应用起步却比较晚。近年来,随着一些新方法、新技术与计算机技术的结合,信息技术在中医药领域中应用的速度和质量稳步提高,有力地促进了中医药事业的快速发展。近年来信息技术在中医药领域主要应用在以下几个方面:
一、中医药分析鉴定识别
由于中药材品种数量日益增多,因此一些珍贵的中药材出现大量赝品,虽然传统的中医药检验方法经历长期实验,证明是行之有效的方法,但在实际工作中,由于个人主观经验、地方局限性、中成药组方和工艺的复杂性以及方法的准确性和广泛性等原因,鉴定分析结果容易造成失误。而计算机具有下面几大功能:强大的数据检索功能;图像被完全格式转化后,可用特定的图像分析程序进行分析测定;用模糊数学的方法对检测数据进行处理,衍化为聚类分析和模式识别技术。正是利用了计算机的这些功能与常规的中医药分析鉴定方法相结合,才形成了独特的计算机中医药分析鉴定技术。
1.中药材质量及真伪鉴定。应用计算机图文管理功能,将生药原植物图、生药标本图、药用部位图(多幅),通过彩色扫描或者数码照相摄像采集信息,形成GIF或PIG图像文件,经过图像标准化、压缩、编码、分类建立图文数据库。同时选用生物标本对生药的理化性质、化学组成等特征建立特征代码库,其特征代码库可以包括近红外图谱、提取物的紫外光谱、毛细管气相色谱裂解图谱、挥发油成分的闪蒸气相色谱图谱等。鉴别时只需输入其外形的特征代码,通过计算机检索其图象,利用辅助特征代码数据检索来确定某种药材,提高鉴别速度和精确度。
2.中药制剂成分分析。药物分析是计算机应用最为活跃的领域之一,特别是化学计量学方法的引入,给药物分析注入了更强劲的活力,应用最为广泛的是计算分光光度法,如双波长分光光度法、三波长分光光度法、导数光谱法、正交函数法、导数光谱等值点法等,在中药制剂的分析中都得到了广泛的应用。这些方法均以计算机技术为手段,可不经分离用紫外光谱法直接测定混合物的组分,通过数学方法消除干扰因素。但由于中药本身因原料来源等的差异,一些干扰组分的不确定性,有时会造成试验重复性不理想等问题。为此一些学者进行了不少有益的探讨,也衍生了不少新的方法,如遗忘因子分光光度法、双波长回归分光光度法、导数光谱系数倍率法、互补三刺激值法等。特别引起关注的是一种全新的模拟人脑功能的信息处理方法一人工神经网络技术。它主要借鉴了人脑神经系统处理信息的过程,以数学网络拓扑结构为理论基础,以巨量并行性、高度的容错能力、信息加工和存储的一体化、自组织自学习功能为特征,其处理复杂信息量的速度和能力是传统的处理方法无可比拟的。人工神经网络技术在中药制剂分析中已初步得到了应用,随着方法的不断完善,其应用将会更广泛。
二、中医药辅助设计
中医药研究各个领域计算机辅助设计应用最为多见,是进行中药现代化研究的行之有效的方法,通过了解复方相关组分的信息,采用计算机模拟筛选方法探讨其可能的作用机制,再利用实验加以验证,方便实验进程的实施,快捷地达到实验目的。
近年来,应用各种理论计算方法和分子模拟技术,进行计算机辅助药物设计已经成为国际上十分活跃的研究领域。其中高通量药物筛选技术将大大推进中药现代化进程。高通量药物筛选是集计算机控制、自动化操作、高灵敏度检测、数据处理和自动采集和处理于一体,以药物作用靶点为主要对象的细胞和分子水平为筛选模型,通过样品于靶点结合表现,判断化合物的生物活性,从而实现药物大规模、快速、微量的筛选。高通量筛选促进中药研究主要体现在:①对中药中各种成分进行大规模生物活性筛选和开展全面广泛研究,真正做到对中药资源的有效利用和开发;②在分子水平、细胞水平阐明中药的作用及其作用机制,提高研究水平和层次。
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【关键词】现代通信技术发展
1957年10月第一颗人造卫星发射成功。自那以来,短短30余年,世界主要国家已形成了相当规模的航天产业,迄今已有22个国家组织发射了航天器;有58个国家投资发展航天技术,总投资高达近万亿美元;有170多个国家和地区应用航天技术成果。航天遥感的出现,给人类观测地球提供了最有效的场合。它的迅速发展使得在资源勘探、海洋开发、农林管理、气象预报、环境灾害监测、地貌测绘等应用领域中,发生着革命性变化。美欧日等24国发起了一项规模极为庞大的“行星一地球计划”,计划10年内发射24个地球遥感卫星,耗资150亿―300亿美元,目的是监测地球环境的变化。在空间已经采用的信息获取新技术是各类星载遥感仪器,如照相机、电视摄像机、红外及多光谱扫描仪、电荷耦合固态推扫式摄像器、微波辐射仪、合成孔径雷达等。目前的发展以信息传输型的遥感仪器为主流,而不是从空间回收拍摄的胶片。其中利用卫星红外传感器获得目标已取得显著进展,可以从空中对1/2地球表面进行实时监视,如帧频(每秒钟传送图像的次数)为每秒2次,每个像点用一个10位数码描述,每位数需硬运算10次,卫星上需要一个100亿次的计算机,而发展这样的计算机需要近10年时间。第三次或第四次产业革命相并列看待,而认为在第一次“革命”之后,一些重要事件对世界经济社会发展有重大“影响”。这种看法是有其道理的。人
们震惊于现代信息技术飞速发展产生大量新的经济现象,为确定现阶段新技术革命的历史地位,才继二次、三次革命说之后进而提出四次产业革命的论点。一些描述强调目前发生的变化的重要性,借以唤醒那些仍沿着传统思路看问题,以第一次产业革命基础为发展战略出发点的科学家、政治家和国策决定者。如托夫勒的浪潮论,奈斯比特的趋势论,以及许多关于大国兴衰史的讨论等,这些震聋发馈的疾呼确实起到了唤起人们以新的眼光看世界、制定新的经济发展战略的催化剂作用。
“信息革命”就信息技术本身的变化看,为世界经济研究提供了新的工具,新的环境条件;就信息革命对世界经济产生的影响看,新的经济现象和经济问题的出现,为世界经济研究提供了新课题。
(一)“信息革命”与世界经济的形成
迄今为止,信息革命问题在世界经济研究领域尚未受到应有的重视;信息、信息技术、信息革命以及信息科学知识,在世界经济研究领域里出现的频率是比较低的。这并不表明信息及信息技术现在才变得重要起来,而是在世界经济形成过程中,它始终起着重大作用:首先,信息经济本身是世界经济中的一个重要组成部分;其次,信息传输、处理等技术条件,在世界经济整体性方面起着粘合作用;最后,每次信息革命对世界经济各方面的发展都有着巨大推动作用。
信息技术对世界经济整体形成的粘合作用,是显而易见的。信息技术进步是世界经济一体化或整体性增强的自然物质条件。关于建立世界经济科学体系的争论由来已久,人们并没有关注到,信息的传输与获取技术的整体水平和不平衡发展,仍是各国经济交流与国际性体现的障碍。当哥伦布、麦哲伦等航海探险家去发现“新大陆”时,人们所关注的是由此所带来的商业革命和市场开拓,并没有意识到,这是信息沟通方式的革命性进展。只是到了电子计算机网络使人们有可能通过全球数字通信网,全天候了解世界任一地区经济情况变化时,才意识到信息及信息传输、处理技术对世界经济整体化的作用。实际上,它存在于世界经济整体化发展的全过程之中。自然科学、哲学对时空的研究获得重大进展,时空现实变化对世界经济整体化发展的极其重大的意义,在社会科学那里却因其显而易见被忽视了。世界经济发展规律的研究,不重视信息及信息技术作用的线索,是不全面的。
由于信息技术的高度发展,世界经济出现了一些新现象,一些基于过去情况得出的某些结论,需要有新的发展。
1.产业结构步人调整,新兴产业代表着世界经济的发展趋势
信息技术产业或与信息技术有关的产业发展迅速,传统产业在衰退,服务业在国民经济中的比重大幅度上升。衰退中的传统产业曾一直是世界经济研究的主要经济资料。它们的规模、速度、关系等是主要的结论依据,如从钢铁、汽车、煤炭等传统工业看,它们的盛衰过去常常是经济增长的标志性因素。现在,在传统产业衰退的同时,新兴信息技术产业却保持较好的增长势头。随着信息产业以及服务业在国民经济中主导地位的确定,它自身的经济特征以及所特有的变化规律,将成为整个经济增长中首先要考虑的因素。
2.科学、技术、生产、市场一体化发展,经济周期波动趋于平缓
科学成果应用于技术发明,使技术发明进入产品生产的周期愈来愈短。一种产品的生命最短的只有两年、三年,甚至一年多。适应此种情况,制造业采取“柔性制造技术”,一改过去那样大批量生产同一品种的生产线为多品种小批量生产线。市场需要什么,能够做出及时的反映。固定资本更新作为资本主义经济周期波动的物质基础不那么明显了,“柔性制造技术”使大批更新设备的现象平缓化。需要更新、改进的,在大部分情况下将是软件,而不是硬件设备。“软件”是一种知识产品,受资源约束小,对整个物质产业关系链的连锁影响,相对于硬件设备的更新要小得多,引起的震荡也小得多。此外,全球“信息高速公路”的贯通,将使国际协调的物质技术条件进一步具备,国际间信息技术差距导致信息资源利用的不平衡等新现象,也应密切注视。
信息革命是正在进行中的革命,对经济、政治、社会的影响会逐渐显现出来。不重视这些影响,就不能正确解释世界,对实际经济活动也就难以起到应有的指导作用。
(二)信息技术发展为世界经济研究提供了新手段
信息技术是人的信息器官功能的延长,是科学研究的极好条件:(1)办公自动化设备,可使科学工作者从繁杂的文字、资料处理工作中解脱出来,加快科研成果的完成。(2)信息获取手段高技术化,使传统的信息资料查找方式大为简化。计算机数据库可提供全面、新颖、准确程度高的数据资料。
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关键词:现代艺术;管理;原则;方法;措施
中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-10-0188-01
一、关于艺术管理的分析
对艺术管理进行分析是对现代艺术管理进行探索的前提。一般而言,艺术管理就是艺术管理者通过一定的管理手段和管理方法,为实现文化艺术传播的目的而对管理对象实行的有计划的管理活动。
艺术管理者包括政府、行业机构、企事业机构,艺术管理手段包括行政手段、法律手段、经济手段,艺术管理对象包括艺术机构、艺术家群体、艺术商品、艺术信息、艺术金融、时间等。
艺术管理所面对的是艺术品的创作、销售和被观众欣赏、消费的环节,这些环节有其自身的独特性,有别于一般产品的生产营销环节。
因此,艺术管理的关键是管理者如何把一个很好的艺术品给观众。它不是一般管理问题,管理者首先需要对艺术品创作、生产传播有一个基本判断力。相关专业学者认为艺术管理与工商管理最大的不同在于管理里面的非营利部分,艺术品、艺术家的创作等等这些艺术管理环节中的关键部分是无法计算价值的,所以,管理最重要是对艺术价值的判断。艺术管理的重点是如何掌控艺术家、作品和观众的关系。对于艺术管理人才培养方向而言,要重点培养管理者对艺术的认识、和谐三者关系。
这就要求艺术管理者在开展工作的过程中一定要妥善地处理好现代与艺术,艺术与管理的辩证统一关系,并要在传统管理思维的基础上,注重艺术管理中的艺术因素和现代因素,使艺术管理更加符合艺术实践的需要,更加符合现代社会的需要,使艺术管理能更好地促进艺术事业的发展。
二、现代艺术管理要充分考虑评判标准与艺术审美的不确定性
艺术作品有别于人们生产与生活过程中使用的产品,一般产品的好坏可以由质量标准进行衡量,并做出选择。而艺术作品与一般的产品不同。当然,可以判断的是,国家级别艺术团体的演员其总体表演水平要高于地方艺术团体的水平。但是,如果同是差不多级别的演员、书法家、艺术家,他们的表演和作品,其水平的高低往往是不易评判的,评价的标准也很难确定。由此,需要我们研究的就是究竟是什么因素导致这种差异性的存在,这对于加强艺术管理,实现效益的最大化是十分有益的。笔者认为,在评判过程中的诸多不确定原因中,有一个重要的因素,就是艺术审美选择的情感因素。一般情况下,我们选择购买某商品,主要是考虑质量和性价比两个因素,即使是因为审美观而选择,那也是由于商品自身的品牌质量或板式相对满足自己的需求,但是一但有其他的商品,在质量或板式上超过这种商品,那么购客也会进行重新的选择。也就是说,一般商品的选择并不是依据情感因素进行的。而对于艺术作品而言,却与其完全不同,当人们对艺术家的作品表示喜爱的时候,他们是一种发自内心的喜欢,是一种在感情上的认可,而且常常会达到失去理智、甚至疯狂的程度,也就会只要是喜欢的作品就会认为是艺术品,这里起主要作用的还是情感的因素。着眼这一因素,我们在艺术管理的过程中,就应该充分考虑如何塑造艺术家的形象、如何让艺术家走进观众的心灵、如何拉近明星艺术家与观众的距离,这也是艺术管理中需要特别重视的问题。
三、现代艺术管理要充分考虑地域性、民族性、宗教性
代艺术管理要充分考虑地域性、民族性、宗教性,这也是艺术管理的一大特性。我们常说,艺术来源于社会和生活,浓缩于社会和生活。而不同地域、不同民族、不同宗教的意识形态又存在差异,这些因素均会对艺术作品产生影响。因此,艺术创作在结合地域、民族、宗教而有所区别,否则会对艺术作品产生不良的影响。当我们创作了一部为某个国家和地区现有意识形态和所不能接受的作品,那么,这样的艺术创作不仅不会产生相应的效益,甚至会受到禁演的待遇。
而一种人们喜爱的艺术作品,则应该夹杂着民族特点、区域特点,如:东北的二人转,在形式上虽然简单,但是依然会受到东北地区观众的喜爱和欢迎。
再比如:西方的歌剧一般情况下很难获得中国大部分人群的喜爱。从上述论述中可以说明,在开展艺术管理工作中,我们要充分考虑和重视地域性、民族性和宗教性,并要充分运用好这些特性,使我们的艺术作品有更广泛的群众基础,让社会所接受。
四、现代艺术管理必须重视艺术消费者的参与性和艺术创作过程的互动性
这是艺术管理不同于一般管理的又一个重要特点。随着社会的进步,人们的参与意识越来越强,在艺术欣赏和消费中,人们不再满足于被动地去接受现成的作品,而是希望能够参与到整个作品的创作过程中来。这就使得艺术作品的生产、创作过程和作品的呈现、销售过程出现了时空上的交叉和重叠。生产过程和销售过程不再是两个过程,而往往变成了同一的过程。艺术作品的欣赏者、消费者同时也成了作品的创作者。艺术都是各自追随者的形成过程,粉丝群产生的过程。观众群体参与了这一过程这很重要的。现在许多晚会,都采取观众参与的形式,也是缘于这个道理。这就对我们艺术管理工作者提出了一个问题,如何设计整个艺术创作过程、如何最大限度地吸收观众的参与,来促使艺术管理效益的提高。
综上所述,现代艺术管理需要我们在理论上求创新,在实践中求升华,在生活中求突破,在完善中求跨越。
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[关键词]CAD技术 汽车设计 发展方向
中图分类号:TN657.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0327-01
当代汽车工业已成为国民经济的支柱产业,其发展水映了国家工业技术的综合实力,而是否具有独立自主的产品设计开发能力,则关系到民族汽车工业的生死存亡。现阶段,作为先进设计技术的代表,CAD/CAE技术已成为汽车企业产品设计开发的有效手段,以CAD/CAE为核心的技术体系成为企业核心技术的有效载体。
1. 汽车CAD/CAE技术概述
1.1 汽车CAD/CAE概念
在汽车产品开发过程中,汽车CAD/CAE技术就是通过计算机及图形输入/输出设备进行汽车产品的交互设计,并建立产品的数字模型,然后在统一的产品数字模型下进行结构的计算分析、性能仿真、优化设计、自动绘图。汽车CAD/CAE技术是用于支持汽车商品开发的三维智能辅助设计、分析的理论、方法与工具等相关技术的总称。
以汽车CAD/CAE为基础,还可以将产品的数字模型高效及时地传送并应用到整个汽车企业产品价值链所涉及的各个重要环节,包括工艺规划、工装设计、生产、加工、质量控制、编制技术文档、供应、销售和服务,实现人、财、物、产、供、销信息的集成管理、科学决策。
随着中国加入WTO,汽车制造业企业不得不参与国际市场竞争,传统的产品开发方式已不再适应企业对产品的时间、质量、成本的要求,进行商品的组装分析、工程分析、物理特性计算等。而汽车CAD/CAE设计分析平台,以建立全参数化三维实体模型为基础,再用有限元分析等方法进行关键零部件的强度、稳定性以及整车或零部件的运动性能和动力性能的仿真分析,为汽车制造商搭建全新的开发体系。它支持全方位多角度的精准设计方法,使设计更加符合实际设计过程且比使用二维CAD设计的质量高,设计原型错误减少80%,重复设计减少50%,节省了时间和资金,可以进行批量生产的速度生产定制产品,缩短产品开发周期,便于企业增进全球性合作。因此,汽车CAD/CAE是一种崭新的设计模式,汽车制造商可以全方面分析考虑。
2. CAD技术在汽车行业中的应用
CAD技术在汽车业的应用主要体现在汽车整车及零部件行业,主要有汽车底盘设计、车身设计、零部件设计、模型设计、轻量化设计等应用领域。
1. 汽车底盘设计CAD技术
在底盘设计时充分运用CAD技术,能大大增加底盘的制图效率和底盘品质,同时减少开发成本。例如,作为整体产品设计重要环节之一的总布置设计对整车的设计质量具有决定性的作用。由总布置数据库包含设计中一些动态性的中间参数和数学模型运行结果,因此,设计过程中产生的一系列数据可作为后期设计工作和改进设计的参考依据,从而可节省大量的设计工作量。
2. 汽车车身设计CAD技术
车身不仅要求造型美观、重量轻、有良好的空气动力学性能,还要有足够的强度、刚度以及减振降噪等性能以实现汽车的安全、节能、环保、高可靠性、高使用寿命等目标。概念设计的主要内容有:产品开发目的、必要性和可行性分析、产品的性能目标和先进性分析、产品的造型设计、布置和尺寸要求、产品的使用调查、产品的目标成本分析、产品设计任务书的确定、产品开发的组织管理等。工程设计的主要内容是:在车身(总)布置的配合下,进行1:1内部模型和外部模型的设计,
随着计算机技术和CAD技术的发展,现在车身设计普遍采用以三维造型为基础的CAD技术,这不仅提高了车身设计的质量和精度,更是满足了用户对产品的多样化和个性化需求。模态分析、NVH分析、碰撞安全性分析、优化设计、计算机绘图等。应保证其完整性和一致性,车身CAD技术基于产品数据管理技术,车身CAD技术的广泛应用使车身设计的平台化战略和汽车系列化变得易于实现。在车身整车设计中广泛应用计算机软件造型技术,常用的计算机辅助造型软件有:Photoshop、Rhino、Alias等;车身布置和结构设计等都是应用大型三维制图软件一体化的软件完成,如UGNX、CATIA、I―DEASNX等商业化软件。
3. 汽车零部件设计CAD技术
汽车零件设计包括机械零件和电气与电子零件的设计,很多软件同时具有机械零件和电气电子元器件设计功能,如Pro/E、电气AutoCAD、CAXA电子图版等软件就可以进行电气电子系统的CAD设计。就目前来讲,普通汽车上的电子设备的成本已经占到了整车成本的20%~30%,一些高档轿车上电子设备的成本已占到了整车成本的50%以上,与汽车机械零部件的开发比较,国内在汽车电子方面的开发水平与国外差距更大,汽车电子技术的应用研究大多也是基于CAD平台来实现,如CAD布线技术、电控系统CAD设计等。因此国内应重视利用计算机辅助设计技术提高汽车电子产品的开发水平。进行汽车电子控制系统软件的计算机辅助设计与分析,
汽车电子电路的CAD包括电路图的编辑、功能仿真、工作环境模拟、印制电路板设计与检测等计算机辅助设计内容。而且电子电路CAD软件还能迅速形成各种各样的报表文件(如元件清单报表),为电子元件的购买及工程预算等提供了方便。
4. 汽车轻量化设计CAD技术
要想减轻汽车的整体重量不外乎在使用原料和外形设计上进行改变,主要是采用复合材料、减小或优化汽车结构尺寸,但考虑到汽车要求具有较高的安全性,缩减尺寸要有一个限度。一方面应加强汽车结构优化设计CAD技术的应用。
5. 汽车模具CAD技术
汽车上有很多覆盖件(如车身)、锻造件、铸造件和注塑件等,这些都需要用模具制造,对于以上问题,尤其适合CAD系统优势的发挥,所以,CAD一开始就在汽车工业中得到了应用。
3. 汽车CAD/CAE集成的关键技术
应用人工智能技术,结合先前积累的知识和经验,建立一个包括有限元分析模型的建立、分析和解释的专家系统,并可自动评价有限元计算结果还可修改设计。
把CAD建模与系统分析和仿真结合起来,通过案例给出解决问题的具体思路、应用技术和方法,注重提高解决实际问题的能力。从实际应用的角度出发,学习相关的技能和应用方法。
汽车CAD/CAE技术包括以下几点内容:
(1)建立汽车产品所有零部件及各系统总成和整车的三维CAD模型,并使三维模型参数化,适合于变形设计和部件模块化设计。
(2)零部件和整车的三维CAD模型能适合运动分析、动力分析和优化设计。
(3)汽车CAD/CAE的过程就是基于三维CAD的产品开发体系建立的过程,要形成基于三维CAD的PDM产品数据管理结构体系。
(4)从汽车CAD/CAE过程中摸索出定制产品的开发模式及所遵循的规律。
(5)为了验证和修正CAD/CAE模型,需要与整车和零部件的检测与试验相结合。
4. 总结
所以说,CAD/CAE集成的实现需要一系列的工具,在CAD方面要建立产品的三维特征模型,在CAE方面要进行系统性能仿真分析,所以必须建立一个基于CAD/CAE集成技术的汽车设计建造生产体系。
参考文献
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【关键词】 现代教育技术;英语教学;应用
【中图分类号】G632 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2013)17-00-01
进入21世纪,特别是随着我国综合国力不断增强,中国不断开饭也愈加融入国际社会。在这样的国际潮流和历史背景下,英语不仅仅是人们简单的交流和互相沟通的语言工具,掌握好英语它已成为国际竞争和个人竞争力的强有力体现。在这样的社会环境的积极影响和推动下下,国人学习英语的热潮一浪高过一浪,但热情终归热情,当我们回归学校和英语课堂的时候,广大民众也要冷静地看到英语教学的效果并不是很令人满意,当我们不断反思的时候会发现这里既有主观上的的原因,也有客观上的因素,但从笔者从事英语教学时的观察这所了解,笔者认为很重要的因素还是英语教学模式上的相关问题。
一、传统教学模式的弊端
客观来讲,改革开放以来我国基础教育中在英语教学上所取得的成绩是非常显著的,为培养国际化人才做出了不可磨灭的贡献。但学校的英语教学还是多少存在着一些问题与不足之处,其中最为明显的就是对学生英语综合应用能力的培养重视程度哈不够,传统的教学方式方法等开始不能更好地适应现代教育的发展需要。总而言之,传统的英语教学模式存在着一些问题:
1.教师是主导,学生没有成为主体。新课程改革明确要求在日常的教学过程中,教师要发挥主导地位,而学生要成为学习的主体。闻道有先后,教师在教学中发挥主导地位是科学的,是合乎教育规律的,因为毕竟在教学的各个方面,比如教学设计、内容、方法、教学进程、等,都是主要由任课教师实现设计好了的,相对而言学生决定不了这些内容,学生需要在老师的有序指导下进行系统的学习。单我们传统的教学模式太过注重教师的主导地位,而有些忽视了学生学习的主体性,这在我国英语课程的教学模式上体现的尤为突出,已然成为了引起广大教学研究者密切关注的一个问题。自从国家开设英语这门课程教学到现在,从小到大我们都一直遵循着这样一种不变的教学模式,那就是教师讲,学生听。教与学的双方缺乏双向的互动,教师永远处于主体地位,学生则是处于被动的地位,被动地接受知识。而且,英语课程传统教学方式又主要以应试为目的,日常教学更多地集中在语法知识和词汇的背诵和积累这两方面,学生学后就忘,更不用说自如地加以应用,所以,学生成了英语学习的牺牲品,几年下来,学成了哑巴英语,难以交流、不敢交流,成为了多年来困扰教育者和学生的硬伤。
2.教师缺乏现代教育技术教学手段。教师在日常的教学手上,基本上沿用一本教材、一根粉笔、一块黑板即老师加课堂的传统教学方式,现代教育技术比如多媒体没有得到很好的应用,而且很多中学也缺少相对质量较高的教学软件,即使教师使用多媒体教学大多也停留在将黑板搬上屏幕的水平,从这里我们也可以看出在基础教育阶段投入现代化的教学设备和培养使用现代化的教学手段显得任重道远。
二、现代教育技术在英语教学中的应用
随着现代信息技术的全面发展和高效普及,现代教育技术己是当前各层级学校普遍关注的重要领域,笔者认为如果现代教育技术能够应用得当、使用得法,那么这将会极大地促进和优化我们校园的英语教学。
1.现代教育技术可以极大地激活教学内容。
现代教育技术已慢慢地深入到了课堂,已逐渐成为广大教师不可或缺的教学手段,就好像在教学过程中使用的黑板和粉笔一样,把计算机技术应用到辅助教学的常用工具,特别是课件的应用是集信息技术与课堂教学艺术于一体的高度结合体,在上课时使用精心制作的课件,可以激活课本内容,让静止的课堂变为运动的动态教学,可以使抽象的内容变为具体的知识,可以让难题难点摆在桌面上讨论,可以实现视觉、听觉等立体的画面感受,特别是在英语教学中再现具体场景,丰富学生的学习语境,可以极大地提高学生学习的积极性,提高知识的可接受度。
2.多媒体教学可以强化教学重点。
多媒体课件的正确应用可以显示出它的主要有点,一是化繁为简,突出重点。在日常的英语教学中常会遇到用汉语解释英语词汇,会有越解释越抽象的现象,例如解释范围内外的介词“in”和“on”时,用过多的汉语解释的话则会更加凌乱,如用多媒体课件中的地图标注,就明朗很多,范围内用“in”,范围外用“on”,使学生一目了然。使用多媒体课件还可以提高教学效率。在英语教材中,交际性课程较多,而问路等课文时常出现。教师传统的教法是在黑板上画线指路,效果不好,如果教师采取多媒体辅助教学效果就会明显更好,教师可事先准备好路线图,在场景演示时方便快捷、节省时间。由于课件画面比较生动,直观性强,又贴近现实生活,所以符合青少年学生的学习特点和接受知识的心理特征,可以寓教于学、寓教于乐,在快乐的学习过程中掌握好教学的重点难点。
在英语课程教学中应用现代教育技术的重要作用远不止以上几点,但是我们也应该冷静地思考,可以依靠多媒体展开教学,但不能过度地依赖现代教育技术,那将会逐渐丧失教师在教学中的主导作用。但我们有理由相信,通过英语教师对现代教育技术的不断掌握和熟悉,大胆尝试和创新,必定能够促进英语课堂教学模式的优化,提高英语教学水平。
诚然,在英语课堂教学中,多媒体的作用是传统的黑板教学不可替代的。但是始终要认识一点,那就是多媒体只是教学的辅助手段,而不应是主要内容,学生永远是课堂的主体。任何一个课堂都应是师生互动、生生互动的过程。如果把所有的教学环节都用多媒体课件展示出来,教师和学生之间的交流互动机会就会减少。而且,教师也不能单一机械的点击鼠标,而忽略学生的任何一点细微的表情变化,否则学生为主体的课堂会变成教师的“独角戏”。毕竟最为主体的学生是随时随地都会出现情绪起伏和认知水平的不同,而这些不是进行简单的多媒体操作就能解决的。因此,教师可以把多媒体作为服务课堂的手段,但却不能忽略真正的学习主体,应该还有多媒体之外的教学思路与准备。
参考文献
[l]丁钢.新世纪的教育使命[M].教育科学出版社,2000
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【关键词】现代信息技术 小学数学 改革 影响
现代信息技术的发展和进步,促进了小学数学教学改革的飞速发展。要真正为教学服务,还任重而道远。实现信息技术与数学教学整合,首先是教育思想的现代化,整合的目的是更好的为学生的学服务,更好的促进学生发展,绝不是为了整合而整合。信息技术在课堂中发挥了十分重要的作用,但它不是课堂教学中的唯一手段,而是应该根据教学的实际选择适当的教学手段,把信息技术与传统的教学手段有机的结合起来,积极促进各种技术手段的协同互补,从而促进教学技术体系整体协调发展。信息技术是提高课堂教学效率和质量的手段和工具,使信息技术更好的整合到数学课堂教学中,为更好的培养创新型和实践型人才服务。在小学数学教学中有效地使用信息技术,可以使小学数学教学内容的呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式突破单一的教学模式,并使信息技术真正成为学生探究问题、解决问题的工具。
一、现代教育技术的飞速发展,给小学数学教学改革带来了良好的机遇
(一)多媒体教学集声、像、字画动态显示为一体,是传统教学手段无法比拟的。
1.创设情境,激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师。数学本身比较抽象、枯燥,而多媒体能使抽象的数学问题具体化,枯燥的数学问题趣味化,静止的数学问题动态化,复杂的数学问题简单化,这些特点,对于激发学生学习数学的兴趣,以及创新能力的培养发挥巨大的作用。例如,在教学 “9加几”这一课时,应用多媒体屏幕带领学生参观自己学校的各个地方,这对小朋友来说这是一个太令人高兴的事情,引起了他们极大的兴趣。又让学生欣赏开运动会的情景,画面上有跑步的、跳绳的、跳远的等项目,还有观战的同学,再配上画外音,学生情绪激昂,注意力集中,这时教师引导学生观察台上有多少饮料,展开讨论,发表自己的看法,并呈现多种计算方法。课堂气氛活跃,轻松地学完了新课内容。
2.突出重点,解决难点。数学概念、定义等知识比较抽象,这给小学生理解、掌握带来了困难,利用多媒体技术,把高度抽象的知识直观显现出来,把握它们的本质属性,解决教学中的重、难点。例如,在教学“认识时间”一课,由于时间是一个非常抽象的概念,让一年级学生难以理解。我采用了多媒体教学。首先,展示了一个钟面,让学生清楚地看到钟面上有十二个数字、指针和格子。通过图象的闪烁及声响效果,让学生了解到12个数把钟面分成了12大格,每个大格又被分成5个小格。然后,再通过动态演示,让学生清楚地认识了时和分。看到了分针走一圈,时针走一格的过程,让学生知道了1小时等于60分钟,突破重难点。
3.拓展思维的深度。运用CAI动态演示,能突出实际操作过程,学生在参与中,比较容易把握知识的实质,从而正确理解掌握知识。如圆面积公式的推导,圆的面积计算公式,不是近似的计算公式,这一点学生难以理解,难以理解化圆为方的道理。教师用CAI演示,先把一个圆分成2等份拼成近似长方形,再把一个圆分成8等份,16、32等份,并分别进行割补,使学生直观地看出等分的份数越多,拼成的图形越接近长方形。在此基础上,让学生观察比较、归纳,推出圆的面积公式也就水到渠成了。
4.信息容量大,课堂效率高。巴班斯基认为:最优教学过程应该在规定时间内,在教学、教育和发展三个方面获得最高可能的水平。“因为提高活动效率和节省时间这两个法则,是劳动活动的普遍法则。”多媒体技术,可以增大课堂信息容量,给学生多重感官刺激和直观教学,加快了学生理解进程,增强了认知能力,从而缩短了对同样内容的接受时间,另一方面,利用多媒体技术可以根据需要把一些图形、题目、题目的分析或解答过程等预先存储在电脑中,适时地在学生面前再现出来,为课堂增加知识容量。
(二)多媒体教学中的交互性极强
多媒体教学极强的交互性传统教学是无法企及的。如在教学《有余数的除法》时,我们安排了课堂练习。练习中,计算机将正确、错误的评价以及提示、指导、建议等信息及时反馈给学生。对学生的不同解题过程,在屏幕上显示,起到了交互作用。不仅使学生很快地了解自己的学习情况,加深学习体验,教师也可从中获得教学反馈信息,及时采取补救措施,实现真正意义上的分层教学和个性化教学。
二、现代教育技术的飞速发展,也给小学数学教学改革带来了新的挑战
(一)现代教育技术一定要和现代教育理念相融合
小学数学教学改革必须有先进的理念作指导,要和现代教育理念相融合:一是从以“教”为中心转到以“学”为中心,二是从追求“多快”要转到追求“好省”。课件要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。
(二)小学数学教师要积极主动开发课件
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关键词:高效液相色谱;紫外衍生;荧光衍生;
一、衍生技术
随着液相色谱技术的发展,要求使用通用型的高灵敏检测器,但迄今为止,高效液相色谱还没有一个足以同气相色谱相比拟的通用型检测器。为了扩大高效液相色谱的适用范围,提高检测灵敏度和改善分离效果,采用化学衍生法是一个行之有效的途径。化学衍生法是借助化学反应给样品化合物接上某个特定基团,从而改善样品混合物的检测性能和分离效果。
高效液相色谱的化学衍生法主要有以下几个目的:
(1)提高对样品的检测灵敏度
(2)改善样品混合物的分离度
(3)适合于进一步作结构鉴定,如质谱,红外或核磁共振等。
衍生主要分为紫外和荧光衍生,下面我们将介绍这两种衍生方法。
1.紫外衍生技术
紫外衍生即加入发色团使正常形式下不能被检测的物质能够检测。发色团应具有较大的摩尔吸收系数,使其吸收光谱能尽量提高检测灵敏度,使背景噪音变小。一般情况下用于紫外衍生的试剂要有两个重要的官能团。第一个用于控制试剂与被测物反应,第二个用于紫外检测,即发色团。
常用的紫外衍生试剂有4-溴甲基-7甲氧基香豆醛(Br.MMC)、对-(9-葸酰氧基)苯甲酰甲基溴化物(PBr)、对-硝基苄基-N,N,-二异丙基异脲(FNBDI)、3,5-二硝基苄基-N,N’-二异丙基异脲(DNBDI)、溴化对-溴苯甲酰甲基(PBPB)、卜氨基萘(1.NA)、3,5-二硝基氯苄(DNBC),4-二甲基胺偶氮苯-4-亚磺酰基(Dabsyl.C1)等。
随着样品前处理技术的发展,化学衍生法也有了新的发展。例如在固相顶空微萃取时,将衍生试剂置于纤维上,这样就可以萃取和衍生同时进行,以避免溶剂损坏纤维上的吸附层。这种方法已经被用于血清中类固醇,多环芳烃化合物及其代谢物的分析。
2.荧光衍生技术
高效液相色谱的荧光检测器比紫外检测器灵敏度更高。具有强紫外吸收的化合物检测灵敏度可达ng级水平,而荧光衍生物的检测水平一般为1 0-12.1044 mol/L灵敏度比紫外检测器提高10-100倍。HPLC结合荧光检测方法所具有的高选择性、高灵敏度以及试样用量少的特性,使得其对各种复杂生物样品中的分析物测定变得更加灵敏、准确、快速。但荧光检测器要求被检测样品能被激发产生荧光。对于荧光较弱或不产生荧光的样品灵敏度则很低,甚至不能被检测。为了扩大检品范围,提高检测灵敏度,常采用荧光衍生法。
衍生化反应的关键是衍生试剂的选择,从实际分离和检测经验方面考虑,用于荧光衍生化反应的衍生化试剂应具备下列条件:(1)试剂应具有较大的摩尔吸光系数。(2)试剂应具有良好的发光发色性能,与分析物结合后不减弱。(3)衍生试剂对某一官能团的衍生反应具有高度选择性。(4)过量衍生试剂易从反应产物中分离,衍生物应具有好的色谱分离稳定性。(5)在温和条件下能够很快定量地生成衍生物。(6)形成的衍生物的荧光信号应远高于溶剂的背景吸收,对比明显且检测灵敏度高。(7)试剂合成方法简单,原料易得、毒性小。(8)生成的衍生物在甲醇或乙睛溶液中有足够的溶解度。(9)衍生物对光有足够稳定性。
目前常用的荧光衍生化试剂有:荧光胺(nuoresc锄ine,又名胺荧)、邻苯二甲醛(O-phthaldehyde)、丹酰氯(dansylchloride,DNS-C1)、4-氯-7-硝基-2,1,3-苯骈恶二唑(NBD.C1)等。胺类化合物的衍生试剂还有荧光素异硫氰酸酯(FITC)、芴代甲氧基酰氯(FMOC.C1)、4-氯-7-硝基.2,1,3.苯骈恶二唑(NBD.C1)、6-氨基喹啉琥珀酰亚胺碳酸酯(AQC)等。目前已开发出一些醇和酸的衍生化试剂。醇、酚的衍生试剂有:羰基氯类,芴代甲氧基酰氯;磺酰氯类,卤代三嗪类,1-乙氧基-4-(二氯.三嗪)萘(EDTN);羧酸类化合物的衍生试剂有:4-溴甲基.7-甲氧基香豆素(BrMMC),7-N-哌嗪-4-二甲氨基苯骈呋喃重氮(DBD.Pz)等。羰基化合物的衍生试剂还有肼类,如DNs.H、CEOC.H;氨基类,如氨基甲基芘等。
衍生化反应从是否形成共价键来说,可分为两种:标记和非标记反应,标记反应是在反应过程中,被分析物与标记试剂之间形成共价键。而所有其它类型的反应都是非标记反应。另一种区分衍生化反应是根据衍生反应的场所,分为柱前衍生化(pfe.column derivatization),柱上衍生化(on.column derivatization)和柱后衍生化(post.column derivatization)三种。从是否与仪器联机的角度来分有在线(on.1ine)和离线(o仟-line)两种。
高效液相色谱荧光衍生化技术已经被广泛应用于醇、酸、糖,雌激素,生物碱的检测,其中在氨基酸样品的分析方面应用最为广泛,并且获得了长足的发展,无论是检测手段,还是衍生方法都趋于完善。此外高效液相色谱衍生化技术在其它化合物如胺类、抗生素类、甾族化合物、儿茶酚胺等的分析检测中,也有一定的应用。随着专一性强、灵敏度高的新型衍生化试剂的不断开发,高效液相色谱荧光衍生化技术在生物样品分析和手性对映体分离分析方面蓬勃发展。
参考文献
【1】徐瑾,张庆合,张维冰,色谱,2003,21:115.
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