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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇分離工程論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
The Aerodynamics of Heavy
Vehicles II: Trucks, Buses,
and Trains
2009
Hardback
ISBN 9783540850694
Fred Browand等著
ECI國際工程會議(Engineering Conferences International)是一個國際非盈利會議,最早開始于1962年。為各個學(xué)科的科學(xué)家和工程人員提供了一個解決難題與共同關(guān)心問題的平臺。本次會議于2007年8月26-31日在美國加利福尼亞塔霍湖市舉行。來自世界各地工業(yè)界、大學(xué)和研究實驗室的科學(xué)家、工程師及卡車和高速列車制造商參加了本次會議,一起討論了在未來高效貨車、客車、快速列車設(shè)計中將被用到的計算機模擬與實驗技術(shù)。本次會議是該系列的第二次會議,第一次會議于2002年舉行,討論了數(shù)值計算與實驗研究在減小氣動阻力方面的相互作用。本次會議重點討論在重型車輛設(shè)計與分析中使用的高級空氣動力模擬與實驗方法的發(fā)展與應(yīng)用和將來10年內(nèi)新思想與發(fā)展趨勢。還討論了重型車輛、牽引車及掛車空氣動力學(xué)研究,推遲有害流動分離研究,發(fā)動機罩下熱管理研究等。
本次會議選出2篇主題論文,1?Pete Bearman,道路車輛的不良流線體流動研究;2?David Schimel,環(huán)境變化與節(jié)能。
會議共分7個主題,分別為:1.流場特性研究(6篇論文);2. 減少阻力的分離控制(6篇論文);3.車輛氣動力學(xué)相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)(4篇論文);4.列車空氣動力學(xué)(5篇論文);5.數(shù)值方法與應(yīng)用(7篇論文);6.輪胎噴涂與車輛的相互作用(4篇論文);7.減阻(7篇論文)。此外還有展板交流論文5篇。
本書匯集了近幾年在重型汽車空氣動力學(xué)領(lǐng)域最新的實驗與理論研究進展,對于該領(lǐng)域?qū)淼陌l(fā)展方向也進行了分析與展望,對于從事相關(guān)專業(yè)研究的科研人員具有重要的參考價值。
論立勇,博士生
(中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所)
參考文獻的撰寫是要有真實的科學(xué)依據(jù)的,論文的參考文獻也是要可查閱到的文獻資料,不是自己胡編亂造的瞎寫的。關(guān)注學(xué)術(shù)參考網(wǎng)可以查看更多優(yōu)秀的論文參考文獻,下面是小編收集的污水脫氮除磷論文參考文獻來和大家一起分享。
污水脫氮除磷論文參考文獻:
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J——期刊文章
M——專著(含古籍中的史、志論著)
參考文獻的類型
根據(jù)GB3469-83《文獻類型與文獻載體代碼》規(guī)定,以單字母標(biāo)識:M——專著(含古籍中的史、志論著)
C——論文集
N——報紙文章
J——期刊文章
D——學(xué)位論文
R——研究報告
S——標(biāo)準(zhǔn)
P——專利
A——專著、論文集中的析出文獻
Z——其他未說明的文獻類型
電子文獻類型以雙字母作為標(biāo)識:
DB——數(shù)據(jù)庫
CP——計算機程序
EB——電子公告
非紙張型載體電子文獻,在參考文獻標(biāo)識中同時標(biāo)明其載體類型:DB/OL——聯(lián)機網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫
DB/MT——磁帶數(shù)據(jù)庫
M/CD——光盤圖書
CP/DK——磁盤軟件
J/OL——網(wǎng)上期刊
EB/OL——網(wǎng)上電子公告
一、參考文獻著錄格式
1 、期刊作者.題名〔J〕.刊名,出版年,卷(期)∶起止頁碼
2、 專著作者.書名〔M〕.版本(第一版不著錄).出版地∶出版者,出版年∶起止頁碼
3、 論文集作者.題名〔C〕.編者.論文集名,出版地∶出版者,出版年∶起止頁碼
4 、學(xué)位論文作者.題名〔D〕.保存地點.保存單位.年份
5 、專利文獻題名〔P〕.國別.專利文獻種類.專利號.出版日期
6、 標(biāo)準(zhǔn)編號.標(biāo)準(zhǔn)名稱〔S〕
7、 報紙作者.題名〔N〕.報紙名.出版日期(版次)
8 、報告作者.題名〔R〕.保存地點.年份
9 、電子文獻作者.題名〔電子文獻及載體類型標(biāo)識〕.文獻出處,日期
二、文獻類型及其標(biāo)識
1、根據(jù)GB3469 規(guī)定,各類常用文獻標(biāo)識如下:
①期刊〔J〕
②專著〔M〕
③論文集〔C〕
④學(xué)位論文〔D〕
⑤專利〔P〕
⑥標(biāo)準(zhǔn)〔S〕
⑦報紙〔N〕
⑧技術(shù)報告〔R〕
2、電子文獻載體類型用雙字母標(biāo)識,具體如下:
①磁帶〔MT〕
②磁盤〔DK〕
③光盤〔CD〕
④聯(lián)機網(wǎng)絡(luò)〔OL〕
3、電子文獻載體類型的參考文獻類型標(biāo)識方法為:〔文獻類型標(biāo)識/載體類型標(biāo)識〕。例如:
①聯(lián)機網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫〔DB/OL〕
②磁帶數(shù)據(jù)庫〔DB/MT〕
③光盤圖書〔M/CD〕
④磁盤軟件〔CP/DK〕
⑤網(wǎng)上期刊〔J/OL〕
⑥網(wǎng)上電子公告〔EB/OL〕
三、舉例
1、期刊論文
〔1〕周慶榮,張澤廷,朱美文,等.固體溶質(zhì)在含夾帶劑超臨界流體中的溶解度〔J〕.化工學(xué)報,1995(3):317—323
〔2〕Dobbs J M, Wong J M. Modification of supercritical fluid phasebehavior using polor coselvent〔J〕. Ind Eng Chem Res, 1987,26:56
〔3〕劉仲能,金文清.合成醫(yī)藥中間體4-甲基咪唑的研究〔J〕.精細化工,2002(2):103-105
〔4〕 Mesquita A C, Mori M N, Vieira J M, et al . Vinyl acetate polymerization by ionizing radiation〔J〕.Radiation Physics and Chemistry,2002, 63:465
2、專著
〔1〕蔣挺大.亮聚糖〔M〕.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.127
〔2〕Kortun G. Reflectance Spectroscopy〔M〕. New York: Spring-Verlag,1969
3、論文集
〔1〕郭宏,王熊,劉宗林.膜分離技術(shù)在大豆分離蛋白生產(chǎn)中綜合利用的研究〔C〕.//余立新.第三屆全國膜和膜過程學(xué)術(shù)報告會議論文集.北京:高教出版社,1999.421-425
〔2〕Eiben A E, vander Hauw J K.Solving 3-SAT with adaptive genetic algorithms 〔C〕.//Proc 4th IEEE Conf Evolutionary Computation.Piscataway: IEEE Press, 1997.81-86
4、學(xué)位論文
〔1〕陳金梅.氟石膏生產(chǎn)早強快硬水泥的試驗研究(D).西安:西安建筑科學(xué)
大學(xué),2000
〔 2 〕 Chrisstoffels L A J . Carrier-facilitated transport as a mechanistic tool in supramolecular chemistry〔D〕.The Netherland:Twente University.1988
5、專利文獻
〔1〕Hasegawa, Toshiyuki, Yoshida,et al.Paper Coating composition〔P〕.EP 0634524.1995-01-18
〔 2 〕 仲前昌夫, 佐藤壽昭. 感光性樹脂〔 P 〕. 日本, 特開平09-26667.1997-01-28
〔3〕Yamaguchi K, Hayashi A.Plant growth promotor and productionthereof 〔P〕.Jpn, Jp1290606.
1999-11-22
〔4〕廈門大學(xué).二烷氨基乙醇羧酸酯的制備方法〔P〕.中國發(fā)明專利,CN1073429.1993-06-23
6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文獻
〔1〕ISO 1210-1982,塑料——小試樣接觸火焰法測定塑料燃燒性〔S〕〔2〕GB 2410-80,透明塑料透光率及霧度實驗方法〔S〕
7、報紙
〔1〕陳志平.減災(zāi)設(shè)計研究新動態(tài)〔N〕.科技日報,1997-12-12(5)
8、報告
〔1〕中國機械工程學(xué)會.密相氣力輸送技術(shù)〔R〕.北京:1996
關(guān)鍵詞:研究生課程;化工分離過程;教學(xué)方式改革與實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)20-0151-02
一、引言
《化工分離過程》是武漢大學(xué)能源動力學(xué)科化學(xué)工程與工藝專業(yè)開設(shè)的研究生專業(yè)課程。該課程特點是綜合性強、內(nèi)容廣泛,包括化工實際生產(chǎn)中多組分物系分離過程的原理、流程、計算、應(yīng)用以及相關(guān)領(lǐng)域的前沿研究。要求學(xué)生掌握各主要分離過程的基本原理、特性分析、操作特點、簡捷和嚴(yán)格計算法、應(yīng)用以及研究進展等。雖然學(xué)生在本科階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了《物理化學(xué)》、《化工原理》等基礎(chǔ)課程,但由于分離過程所涉及到的化學(xué)工程基礎(chǔ)知識點較多,經(jīng)驗性知識內(nèi)容較多,而新的分離技術(shù)與分離裝置又不斷出現(xiàn)[1],學(xué)生學(xué)習(xí)有一定難度,因此,如何組織好這門課的教學(xué)至關(guān)重要[2,3]。本文根據(jù)研究生課程《化工分離過程》教學(xué)的特點,對該課程教學(xué)存在的問題進行了總結(jié),結(jié)合研究生課程教學(xué)實踐,深入研究教學(xué)方法,并提出了課程教學(xué)的改革方案。
二、課程現(xiàn)狀及存在的問題
1.課程概況。本課程第一章為單級平衡過程,主要講述相平衡,多組分物系的泡點和露點計算,閃蒸過程的計算。第二章為多組分多級分離過程分析與簡捷計算,涉及設(shè)計變量,多組分精餾過程,萃取精餾和共沸精餾,吸收和蒸出過程流程,萃取過程。第三章為多組分多級分離的嚴(yán)格計算,包括平衡級的理論模型、逐級計算法、三對角線矩陣法。第四章為分離設(shè)備的處理能力和效率,主要為氣液傳質(zhì)設(shè)備的處理能力和效率、萃取設(shè)備的處理能力和效率、傳質(zhì)設(shè)備的選擇。第五章為分離過程的節(jié)能,分離的最小功和熱力學(xué)效率,精餾的節(jié)能技術(shù),分離順序的選擇。第六章為其他分離技術(shù)和分離過程的選擇,主要為膜分離技術(shù)、吸附分離、反應(yīng)精餾、分離過程的選擇。教材選擇為陳洪鈁、劉家祺編《化工分離過程》(化學(xué)工業(yè)出版社,2006年),參考教材選擇勒海波等編著《化工分離過程》(中國石化出版社,2008年),賈紹義、柴誠敬主編《化工傳質(zhì)與分離過程》(化學(xué)工業(yè)出版社,2001年),以及蔣維鈞編著《新型傳質(zhì)分離技術(shù)》(化學(xué)工業(yè)出版社,2006年)。
2.教學(xué)面臨的主要問題。(1)內(nèi)容多,學(xué)時少。“化工分離過程”具有知識點多、復(fù)雜例題多、圖表公式多等特點,傳統(tǒng)的教學(xué)以板書為主,重要內(nèi)容、公式推導(dǎo)以及例題講解都不便,教學(xué)效果不理想。同時隨著化工分離過程新技術(shù)的出現(xiàn),要求研究生更加重視新知識、新理論,這些要求與較少的課程學(xué)時形成沖突[4]。(2)教學(xué)內(nèi)容落后。隨著學(xué)科和新技術(shù)的發(fā)展,化工分離過程理論也應(yīng)不斷完善。當(dāng)前課程教學(xué)內(nèi)容很多都已落后,而且對于本學(xué)科的前沿思想、理念、方法未得到重視。早期的教學(xué)大綱和教材不能滿足學(xué)生目前所學(xué)所用[3]。(3)教學(xué)評價機制不完善。考核評價單一且不完善,傳統(tǒng)的考核方式通常以單一的期末閉卷考試為主,教學(xué)效果和學(xué)生對課程的掌握程度主要通過期末理論考試成績來評價。這種單一評價學(xué)生成績的考核方式不適應(yīng)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》的要求,也不利于學(xué)生的全面綜合發(fā)展。(4)教學(xué)方法單一。化工分離過程的原理和結(jié)構(gòu)復(fù)雜,依靠傳統(tǒng)教學(xué)方式獲得的信息很抽象,學(xué)生難以理解,而且教學(xué)方式過于單一,學(xué)生較難理解工作原理。當(dāng)前已經(jīng)跨入網(wǎng)絡(luò)時代,但專業(yè)課的教學(xué)遠遠沒有利用先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù),仍然停留在教師講授、學(xué)生習(xí)題的狀態(tài)。學(xué)生的創(chuàng)造性和積極性難以被激發(fā)出來,導(dǎo)致教學(xué)效果欠缺。
三、教學(xué)方法改革與實踐
1.優(yōu)化并整合教學(xué)內(nèi)容。合理安排教學(xué)內(nèi)容,在有限的學(xué)時數(shù)下,盡量保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性。化工分離過程僅有36個學(xué)時,如何選擇教學(xué)重點以及教學(xué)方法,對提高本課程的教學(xué)效果十分重要。目前現(xiàn)有課程內(nèi)容設(shè)置與化工原理、物理化學(xué)、化工熱力學(xué)等課程具有一定的重復(fù)性。通過認真比較,教師對教材內(nèi)容進行了優(yōu)化與整合。
我們采用的主教材為陳洪鈁、劉家祺編《化工分離過程》,由于本專業(yè)研究生本科期間未修《化工熱力學(xué)》,故將第二章作為講述重點。此外,增加新型化工分離技術(shù),將超離子液體、膜分離、雙水相技術(shù)等典型工程案例引入教學(xué)中,使課堂教學(xué)更具有現(xiàn)實性和新意。減少與化工原理內(nèi)容的重復(fù),對化工原理教材中已涉及到的內(nèi)容如雙組分精餾、吸附和結(jié)晶等安排自學(xué),重點講解多組分體系的工程計算,將有關(guān)基礎(chǔ)及計算機應(yīng)用在藕合與集成過程設(shè)計中體現(xiàn)出來,培養(yǎng)學(xué)生利用化工單元操作的基本原理解決實際復(fù)雜體系分離問題的能力。由于每章授課時間只有3~4學(xué)時,我們將課程重點放在分離技術(shù)合理選擇、分離過程優(yōu)化設(shè)計上;且根據(jù)具體產(chǎn)品的生產(chǎn)方法,結(jié)合化工原理、反應(yīng)工程、化工熱力學(xué),從工程、經(jīng)濟、環(huán)保等角度出發(fā),講授專業(yè)知識。
2.多元化教學(xué)方式相結(jié)合。化工分離過程涉及大量單元過程及分離設(shè)備,需要較多的圖表表述,傳統(tǒng)的教學(xué)方法中,圖形的表述形式和內(nèi)容受到局限。因此通過多媒體課件、板書及視頻相結(jié)合改進教學(xué)效果。
一方面,采用多媒體教學(xué)可充分利用電子課件、動畫、視頻等將其知識直觀表述,為學(xué)生提供真實的情景教學(xué)環(huán)境,把化工分離過程中復(fù)雜內(nèi)容簡單化,抽象內(nèi)容具體化,枯燥內(nèi)容形象化,不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時也豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,提高了教學(xué)效率和效果[2]。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源如動畫和錄像,改善了教學(xué)媒體的表現(xiàn)力和交互性,促進了課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程的全面優(yōu)化,從而提高了教學(xué)效果[1]。例如講解甲醇生產(chǎn)裝置工藝設(shè)計等。另一方面,傳統(tǒng)板書在教學(xué)中也起著至關(guān)重要的作用。公式推導(dǎo)、邏輯計算與微觀原理的分析,需要板書與PPT結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生的思維。此外,在教學(xué)過程中還采用了對比式教學(xué)方法,例如,雙組分精餾和多組分精餾,簡捷計算法和嚴(yán)格計算法,共沸精餾和萃取精餾,操作型計算和設(shè)計型計算等。
3.課堂討論教學(xué)。研究生課程的教學(xué)應(yīng)更加深入地采用師生互動的方式而非傳統(tǒng)的本科生課程教學(xué)方式。討論課的一種方式是當(dāng)講授到課程的重難點時,加入討論環(huán)節(jié),把重要問題提出來,先讓學(xué)生分組討論,然后教師再針對重點和難點進行細致講解。這樣可充分調(diào)動學(xué)生的積極性,加深了學(xué)生對知識的理解,也加強了學(xué)生知識體系的完整性。例如在講多組分精餾時,教師在介紹完兩個極限條件及進料位置的選取后,讓學(xué)生討論簡捷計算方法的步驟和應(yīng)用,并與二組分精餾進行對比分析。另一種方式是教師根據(jù)每章主要內(nèi)容,列出討論選題提前發(fā)給學(xué)生。本課程的討論課設(shè)置了不同專題,例如超臨界流體萃取、反膠團萃取及雙水相萃取,液膜分離技術(shù),特殊精餾過程分析,新型吸附技術(shù)、新型膜分離等。每人自選一題,要求學(xué)生查閱國內(nèi)外最新文獻并制作PPT。每人陳述20分鐘,其他同學(xué)和教師對其論題進行提問,由該同學(xué)負責(zé)回答。討論結(jié)束后,教師評價該同學(xué)的陳述情況,并提出建議。教師從學(xué)生的講述中可基本了解其掌握知識的程度,查閱資料的多少,其他學(xué)生通過該生的陳述,也擴展了知識面。通過開展討論式課堂教學(xué),極大調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性,取得了很好的效果。
4.課堂教學(xué)與課題研究相結(jié)合。如何提高研究生的學(xué)術(shù)研究能力是研究生培養(yǎng)的關(guān)鍵。武漢大學(xué)能源動力學(xué)科化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)是由電廠化學(xué)專業(yè)發(fā)展而來的,主要培養(yǎng)面向電力能源行業(yè)尤其在電力生產(chǎn)用水處理方面的從業(yè)人員,因此在教學(xué)過程中如何提高研究生解決問題的能力顯得尤為重要。在加強學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上,教學(xué)中要求研究生對學(xué)科前沿加以關(guān)注,根據(jù)導(dǎo)師的研究方向,了解化工分離過程在該研究方向上的發(fā)展及應(yīng)用近況,撰寫文獻綜述,同時通過查閱大量文獻資料,獲取化工分離過程最前沿的知識,不斷提高理論水平。
5.改革考核評價方法。建立多元化、規(guī)范化的研究生專業(yè)課程評價體系。本課程有針對性地改革了考核方式,重點考察研究生掌握知識的能力,如:采用開卷考試、專題研討和課程論文相結(jié)合等方式,注重考核研究生將所學(xué)知識融會貫通,應(yīng)用于解決實際問題的能力;指導(dǎo)研究生撰寫課程論文,促使其查閱大量文獻資料,了解學(xué)科發(fā)展前沿,拓寬知識面。通過考核力求提高研究生分析問題和解決問題的能力,激勵學(xué)生重視和積極參與學(xué)習(xí)的全過程,把能力培養(yǎng)、知識傳授和素質(zhì)教育融為一體。本課程將考核進行細化,分成以下四部分:期末開卷筆試成績占40%,專題匯報占25%,課程論文占25%,平時表現(xiàn)10%。
四、結(jié)語
工科研究生專業(yè)課程的教學(xué)目的在于學(xué)以致用,需要通過有效的教學(xué)環(huán)節(jié)保證學(xué)生掌握必要的課程知識要點,并學(xué)會將之運用于分析解決實際問題。本文作者經(jīng)過近幾年對研究生課程《化工分離過程》教學(xué)方式的探索與實踐,通過優(yōu)化整合課程內(nèi)容,采取多元化教學(xué)方式,能夠有效改善傳統(tǒng)教學(xué)方法上存在的諸多問題,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,從而提高課程的教學(xué)效果,并且能使學(xué)生在其他方面得到提高,全面提升專業(yè)素養(yǎng)。
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關(guān)鍵詞 生物工程;綜合性實驗;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)10-0130-02
1 前言
生物工程是一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科,是以生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術(shù),充分運用分子生物學(xué)的最新成就,定向地改造生物或其功能,創(chuàng)造出具有超遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應(yīng)器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規(guī)模的培養(yǎng),以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨特生理功能的新興技術(shù),包括發(fā)酵工程、酶與蛋白質(zhì)工程、細胞工程、基因工程四大工程。生物工程理論和技術(shù)突飛猛進地發(fā)展,在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)境等行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。
生物工程也是一門實驗性和應(yīng)用性很強的學(xué)科,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主,要求學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)的生物工程實驗方法外,還要具有整體實驗的綜合安排能力[1]。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要方面,也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),在實驗中加深學(xué)生對理論知識的認識和理解。目前,許多高校生物工程專業(yè)實驗大多是依附于各門理論課,而且實驗內(nèi)容相對分散,以驗證性實驗為主,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下按照規(guī)定內(nèi)容完成實驗,處在被動學(xué)習(xí)地位,抑制了學(xué)習(xí)的積極性和主動性,影響生物工程專業(yè)實驗的教學(xué)效果[2]。因此,筆者對河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院生物工程專業(yè)學(xué)生(2013級)的生物工程綜合實驗課程進行了一些改革和探索。
2 開展生物工程綜合性大實驗
制定生物工程實驗課程教學(xué)大綱 根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)定位和實驗開展情況,參考兄弟院校生物工程專業(yè)實驗的開展項目內(nèi)容,組織教師制定了詳細的實驗大綱,通過了教務(wù)處組織的實驗項目論證,同時組織學(xué)科教師編寫了《生物工程專業(yè)實驗》教材。制定教學(xué)大綱遵循的原則包括:減少重復(fù)性實驗,體現(xiàn)專業(yè)實驗的整體性、連貫性;減少驗證性、演示性實驗,多開設(shè)設(shè)計性、綜合性實驗。
在課程安排上,生物工程實驗開設(shè)在大三第二學(xué)期。在前5個學(xué)期,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過生物工程基礎(chǔ)課和專業(yè)課,包括細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、工業(yè)微生物、分子生物學(xué)、基因工程、細胞工程和蛋白質(zhì)工程等課程,所以在實驗項目設(shè)置上,避免開設(shè)與細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等課程重復(fù)的實驗,注重綜合性實驗的連續(xù)性。最終確定的生物工程實驗教學(xué)大綱包括10個小的實驗單元:1)堿裂解法小量制備質(zhì)粒DNA;2)DNA瓊脂糖凝膠電泳;3)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR);4)DNA的限制性酶切及純化;5)質(zhì)粒載體與外源DN段的鏈接;6)連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌;7)抗生素平板篩選重組轉(zhuǎn)化子;8)原核表達載體的誘導(dǎo)表達和檢測;9)大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)及表達產(chǎn)物的純化;10)純化蛋白的細胞學(xué)活性檢測。
開展綜合性實驗 在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,以驗證性實驗為主,學(xué)生只要根據(jù)實驗教材,按教師制定好的實驗步驟,利用實驗教師已經(jīng)準(zhǔn)備好的實驗試劑和實驗器材,在教師的指導(dǎo)下即可完成。這種機械式完成實驗的方式,實驗教學(xué)效果很差,無法引起學(xué)生的興趣,更加難以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和操作能力。在這種情況下,制定生物工程綜合性大實驗。如“丹參病程相關(guān)蛋白的原核表達及純化”,實驗設(shè)計依托學(xué)科教師的科研課題“丹參病程相關(guān)蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”,通過對丹參病程相關(guān)蛋白(Pathogenesis-Related Protein,PR Protein)為研究對象,通過SmPR10蛋白在大腸桿菌中的原核表達、純化以及活性檢測進行實驗,深入了解生物工程表達異源蛋白的原理,掌握生物工程的實驗操作,鞏固和檢驗已學(xué)的理論知識,為畢業(yè)論文和走向工作崗位打下基礎(chǔ)。
該實驗綜合了分子生物學(xué)、基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、生物分離技術(shù)和生物反應(yīng)器的基本知識,要求學(xué)生通過病程相關(guān)蛋白的制備了解生物工程的相關(guān)基本操作,掌握DNA重組、載體構(gòu)建、微生物菌種保存與培養(yǎng)、目標(biāo)蛋白的分離提取等專業(yè)實驗技能。在綜合性實驗過程中,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維, 提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實驗中遇到的實際問題的能力。
在實驗操作過程中,允許學(xué)生的實驗結(jié)果不盡如人意甚至失敗,但是一定要注重強調(diào)學(xué)生對自己實驗過程中所得結(jié)果進行分析和解釋[3],找出實驗問題所在,然后修訂實驗方案,進行下一步實驗。綜合性實驗有利于拓寬學(xué)生思路,培養(yǎng)學(xué)生整體安排實驗的能力,打破過去傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法,改變在傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中由教師領(lǐng)著學(xué)生走的現(xiàn)象。
集中時間安排實驗環(huán)節(jié) 因為生物實驗周期長,同時生物工程綜合性大實驗對實驗的連續(xù)性要求較高,將學(xué)校安排的每周4個實驗學(xué)時改為4個學(xué)時為一個實驗單元,每次完成綜合性大實驗的一個實驗項目,而且集中在每天下午開設(shè)實驗課,體現(xiàn)了綜合性大實驗的連貫性、完整性和科學(xué)性。
改革實驗成績評定辦法 以往的實驗課成績完全由形成性成績構(gòu)成,主要有考勤、提問、實驗報告和最終測試3部分組成。實驗報告在最終實驗成績中所占比重較大。有些學(xué)生在實驗過程中不認真做實驗,最后為了寫出好的實驗報告,就會出現(xiàn)編撰數(shù)據(jù)甚至抄襲其他學(xué)生實驗報告的不良行為。
為了體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,調(diào)動學(xué)生實驗的積極性,計劃在以往實驗課成績評定的基礎(chǔ)上建立新的實驗成績評定辦法。平時成績除了考勤、提問外,還重點考核學(xué)生對實驗資料的收集和對實驗文獻的查閱情況,以及實驗數(shù)據(jù)的記錄、團隊合作能力、實驗中的操作規(guī)范、獨立思考能力等。同時引入學(xué)生自評、互評和科研小論文的書寫,通過每次實驗結(jié)束時的總結(jié)討論和學(xué)生自評、互評,使學(xué)生參與到實驗結(jié)果和實驗問題的分析與討論,加強學(xué)生和教師之間的交流,整個生物工程綜合性大實驗完成后,要求學(xué)生以學(xué)術(shù)論文的形式寫作科研小論文。
科研小論文的寫作要求完全按照正規(guī)學(xué)術(shù)論文的寫作要求。正文之前部分包括題目、作者、作者單位、摘要、關(guān)鍵詞(3~5個);正文部分包括前言、實驗方法、結(jié)果與分析、討論4部分,要求層次分明;標(biāo)題層次不得多于3層,采用1、1.1、1.1.1方式。前言部分包括研究背景、國內(nèi)外研究進展和實驗意義。結(jié)果與分析是對實驗過程中所記錄的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象進行科學(xué)的處理,客觀地對實驗結(jié)果進行分析和描述。討論部分則是對整個實驗的分析討論,如果得到預(yù)期的實驗結(jié)果,對實驗過程中的關(guān)鍵步驟進行分析;如果沒有獲得預(yù)期的實驗結(jié)果,則要分析實驗過程中失敗的原因,找出問題所在。科研小論文最后要求列出參考文獻(不得少于3篇)。
通過科研小論文的寫作,鍛煉學(xué)生寫作科學(xué)論文的能力,為最終畢業(yè)論文的寫作奠定基礎(chǔ)。
引入先進工程設(shè)備 在以往生物工程實驗室中,發(fā)酵實驗都是在搖床上用不同規(guī)格的三角瓶來完成,與實際工廠生產(chǎn)過程相差較大。為了培養(yǎng)合格的應(yīng)用型的生物工程專業(yè)人才,購置了6臺10 L小型全自動生物發(fā)酵罐、1臺30 L種子罐和1臺300 L的全自動生物發(fā)酵罐,可以開展從小試到中試的發(fā)酵實驗,使得發(fā)酵工程實驗中的啤酒發(fā)酵實驗和紅霉素發(fā)酵實驗如同在縮小的工廠進行,整個發(fā)酵過程的參數(shù)一目了然,使學(xué)生了解生物發(fā)酵的全過程,掌握發(fā)酵接種技術(shù)以及發(fā)酵過程中溫度和pH控制、氧氣的供應(yīng)、添加補料、發(fā)酵液的后處理等生產(chǎn)工藝,學(xué)習(xí)到現(xiàn)酵車間的先進生產(chǎn)技術(shù)。
在生物工程綜合性大實驗開展過程中,采用先進的實驗技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生。如在質(zhì)粒DNA提取過程中,采用試劑盒提取質(zhì)粒DNA,這是國內(nèi)外分子生物學(xué)實驗室的主流方法(而不采用配制試劑、最后酚氯仿抽提的方法提取質(zhì)粒DNA),同時給學(xué)生講解質(zhì)粒提取的原理。在PCR實驗單元,采用進口的Takara所產(chǎn)的DNA Taq酶和dNTP試劑,讓學(xué)生手動加入每樣試劑,同時講解每樣試劑的作用,復(fù)習(xí)PCR的實驗原理。
3 結(jié)語
通過開設(shè)生物工程綜合性實驗,不但鞏固了學(xué)生以往所學(xué)的理論知識,也培養(yǎng)了學(xué)生動手操作的能力,給予學(xué)生在一個綜合性實驗中整理安排實驗的訓(xùn)練,為學(xué)生走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。生物工程專業(yè)實驗教學(xué)的改革還需更多的探索和實踐,改革實驗課程的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生動手操作的能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,最終培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型生物工程專業(yè)人才[4]。
新的生物工程綜合性實驗對教師也提出更高的要求,所以教師也要不斷學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù),提高自身的知識水平和業(yè)務(wù)能力,保證實驗改革的順利進行。生物工程綜合性實驗改革的探索雖然取得一定的效果,但還有許多不完善的地方和需要解決的問題,如整個實驗體系的設(shè)計中工科部分所占比例相對較弱,主要受限于學(xué)校、學(xué)院和學(xué)科的特點,這一部分還需要進一步加強和改進。
參考文獻
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論文關(guān)鍵詞:TRIZ理論;教學(xué)實踐;課堂討論
隨著世界科技的日益發(fā)展,創(chuàng)新的重要性已得到了越來越多的認同,并被提升至關(guān)系到國家發(fā)展和實力的高度,而由此引申的創(chuàng)新人才培養(yǎng)也獲得了更廣泛的關(guān)注,并被更多的人所實踐。高校作為人才培養(yǎng)的主陣地,在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的責(zé)任不言而喻。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,從2009年起我們在大學(xué)一年級的機械類新生中開展了TRIZ理論教學(xué)。
TRIZ是“發(fā)明問題解決理論”的俄語縮寫,由前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒在1946年創(chuàng)立。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,它已成為一種被世界公認的、有助于開發(fā)人們的智慧并能幫助人們解決發(fā)明問題的有力工具。通常認為TRIZ理論由以下九大部分組成:(1)技術(shù)系統(tǒng)的進化法則;(2)最終理想解(IFR);(3)40個發(fā)明原理;(4)39個標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)和矛盾矩陣;(5)物理矛盾和四大分離原理;(6)物一場模型分析;(7)發(fā)明問題的標(biāo)準(zhǔn)解法;(8)發(fā)明問題解決算法(ARIZ);(9)科學(xué)效應(yīng)和現(xiàn)象知識庫。TRIZ的各部分均有自己關(guān)注的重點,如“進化法則”關(guān)注的是技術(shù)系統(tǒng)的進化方向;“發(fā)明原理”更多地關(guān)注具體的解題思路;“IFR”更關(guān)注的是最終目標(biāo)的確定等等。這些部分既相互關(guān)聯(lián),也存在一定的獨立性。根據(jù)1學(xué)分的課時安排和大一學(xué)生的特點,教學(xué)時對“最終理想解”(包括創(chuàng)新中資源的發(fā)現(xiàn)和利用)、“40個發(fā)明原理”、“39個標(biāo)準(zhǔn)工程參數(shù)和矛盾矩陣”、“物理矛盾和四大分離原理”進行了重點介紹,其他部分僅作簡單提及。
一、基本教學(xué)目標(biāo)
創(chuàng)新人才培養(yǎng)有四個基本要素,即培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的習(xí)慣、培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、培養(yǎng)學(xué)生直覺和洞察力以及培養(yǎng)學(xué)生的注意力。由于創(chuàng)新概論教學(xué)的受眾是機械類的大一新生,所以在確定教學(xué)目標(biāo)時作了如下考慮:
(1)使教學(xué)過程涵蓋完整的創(chuàng)新過程,但有所側(cè)重。根據(jù)創(chuàng)新教學(xué)不斷線和可延續(xù)性原則,確定了概論課程以創(chuàng)新意識培養(yǎng)為主體,注重創(chuàng)新思維的鍛煉過程,輔以創(chuàng)新結(jié)果檢驗的基本教學(xué)目標(biāo)。在實施過程中將創(chuàng)新意識培養(yǎng)和創(chuàng)新思維鍛煉作為主要努力方向,而將創(chuàng)新結(jié)果的評判用于檢驗創(chuàng)新思維教學(xué)的有效性和從中發(fā)現(xiàn)需要改進的教學(xué)方式上。
(2)使重點教學(xué)內(nèi)容形成一條主線。也就是說要使學(xué)生了解這樣的事實:1)我們的身邊有許多需要改進的事物和已經(jīng)被改進的新事物;2)所有改進所遵循的均是理想度增加的原則;3)理想度增加最有效的辦法是新資源的發(fā)現(xiàn)和資源更有效的利用;4)創(chuàng)新是通過在發(fā)現(xiàn)矛盾并以非調(diào)和方式下解決矛盾后來實現(xiàn)的;5)不同的矛盾有不同的解決方法,而實際上我們已有許多成功的思路可以參考;6)創(chuàng)新是需要結(jié)果作為最終說明的,而判別標(biāo)準(zhǔn)則是能否被用戶所接受。
盡管對教學(xué)目標(biāo)還可以列出更多的具體化指標(biāo),但如果達到了上述目標(biāo),則創(chuàng)新理論的概論性教學(xué)就應(yīng)該被認為是成功的。
二、各教學(xué)環(huán)節(jié)的實施過程和注意點
TRIZ概論教學(xué)由課堂講授、課堂提問、課堂討論和發(fā)明問題小論文等環(huán)節(jié)構(gòu)成,下面對各環(huán)節(jié)的具體實施方式做簡單的介紹。
1.課堂講授
課堂教學(xué)以TRIZ理論的講授為主,但為了能夠引起學(xué)生共鳴,應(yīng)該有更多的應(yīng)用實例介紹。考慮到學(xué)生的接受程度,應(yīng)該由淺及深、逐步深入。如在講授分離原理時,以城市道路為例,從信號燈的時間分離,高架和地鐵的空間分離,引入到現(xiàn)在許多城市都在普遍采用的十字路口的待轉(zhuǎn)區(qū)和待行區(qū)的設(shè)置(可以看成是多種分離原理的使用);然后從十字路口問題引伸到自動線設(shè)計控制中可能出現(xiàn)的類似問題,不但使理論的應(yīng)用得到了延伸,也使學(xué)生能夠更好地理解發(fā)明原理的多用性問題。
2.課堂提問
課堂提問是在課堂教學(xué)過程中經(jīng)常性的一項實踐活動。就創(chuàng)新理論的教學(xué)和實踐而言,背誦理論并沒有太大的意義,而深刻的領(lǐng)會直至應(yīng)用才是至關(guān)重要的,教師應(yīng)該據(jù)此在各個節(jié)點上給學(xué)生更多的引導(dǎo)。譬如在發(fā)明原理的講解時,我們針對“周期性作用原理”舉了一個防風(fēng)打火機的例子:該打火機通過周期性的點火而實現(xiàn)防風(fēng)作用。而就此提出的問題是:這在創(chuàng)新思維上體現(xiàn)了什么?在教師的引導(dǎo)下,有學(xué)生回答:“在設(shè)計防風(fēng)打火機時,可以考慮只要火能夠被足夠快的重新點燃,而不必考慮它是否曾經(jīng)被吹滅。”這一例子使學(xué)生在了解發(fā)明原理的同時更好地理解了思維定勢對創(chuàng)新設(shè)計的阻礙作用。
課堂提問時最重要和需要解決的問題是學(xué)生和教師間的互動問題,實踐中經(jīng)常遇到經(jīng)多次提示仍沒有響應(yīng)的情況。對此,我們沒有一概采用點名提問的方法,而是采用了“聲音捕捉”的方法:通過捕捉課堂中出現(xiàn)的各種聲音,遇到“雜音”則點名提問,遇到“相關(guān)音”則以學(xué)生的只言片語作為新的引導(dǎo)起點。采用這種辦法不但可以很好地保證課堂紀(jì)律,更重要的是它符合思維的基本規(guī)律——逐次遞進。
3.課堂討論
課堂討論的基本操作方式為:按1組4~5人進行分組,選定組長;根據(jù)課程的教學(xué)進程,在合適的點上留5~10分鐘進行分組討論,組長負責(zé)記錄討論結(jié)果。根據(jù)時間選定適當(dāng)?shù)慕M數(shù)(3~5組),各組進行3~5分鐘的講解,教師負責(zé)對每一個組的講解問題進行引導(dǎo)和點評,課后上交討論的書面結(jié)果。
課堂討論是課程教學(xué)環(huán)節(jié)安排時的重要一環(huán),基本構(gòu)想是希望它不但能使學(xué)生更深地理解理論,也能成為最終創(chuàng)新小論文的鋪墊,但結(jié)果卻出乎所料:在前一次課布置了“在生活中發(fā)現(xiàn)一個有待改進的問題”的題目,而在第二次上課討論時很多學(xué)生只是“空手而來”,討論根本無法進行。問其原因,答案竟然是:“我們不知道如何去找”。剛開始,我們將這一現(xiàn)象歸究于多年應(yīng)試教學(xué)養(yǎng)成的被動性參與和學(xué)生的惰性,但與學(xué)生深入交流后卻發(fā)現(xiàn)其實并非如此:有相當(dāng)部分的學(xué)生去想了,但真的沒能觀察到有新意的內(nèi)容。“觀察總是有選擇的,它需要有選定的對象、確定的任務(wù)、興趣、觀點和問題”,當(dāng)學(xué)生不明確這些內(nèi)容時,僅僅要求他們觀察是不夠的。通過在前幾次討論時降低觀察難度,即采用“布置具體的觀察對象”,“給出具體的觀察要求”,“使學(xué)生首先明確自己的觀察對象和觀察目的”的方式,使后續(xù)的討論得以較順利地進行。
4.小論文講評
最后的小論文采用自由選題方式。作為期終作業(yè),要求學(xué)生必須上交1500字以上的創(chuàng)新小論文。為了保證小論文的質(zhì)量,安排了兩個單位時間的學(xué)生PPT演講、教師點評環(huán)節(jié)。教師在點評過程中的主要工作是深化學(xué)生的思考,糾正學(xué)生的錯誤。譬如說,有學(xué)生提出了一種節(jié)能想法:感覺到騎自行車時身邊有風(fēng),這種風(fēng)可以被利用,即在自行車上裝風(fēng)輪,風(fēng)輪帶動發(fā)電機發(fā)電,但卻沒有考慮身邊的風(fēng)實際上是騎行時需要克服的阻力,加風(fēng)輪將增加阻力。通過對“能量守恒”這一基本原理的提醒,引導(dǎo)學(xué)生明白只有利用多余的能量才是合理的。通過啟發(fā),學(xué)生提出了改進想法:可以使風(fēng)輪在自行車速度高于某個值時自動打開,不用剎車而實現(xiàn)減速。
小論文中反映的主要不足有:
(1)學(xué)生間的合作性不強。盡管鼓勵學(xué)生們以小組為單位完成問題分析和論文寫作以提升論文質(zhì)量,但絕大部分學(xué)生還是選擇了獨自完成。分析原因可能是學(xué)生們不知如何合作,或者是不愿或不敢對較大問題進行探討。
(2)內(nèi)容涉及面較窄,分析膚淺。相當(dāng)部分小論文涉及的是學(xué)生自認為高科技的內(nèi)容,如電腦、汽車、飛機等,而對身邊的事物或認為太低檔,或認為不值一改。在論文書寫時半數(shù)學(xué)生以羅列為主,分析不足。
產(chǎn)生上述問題的原因是復(fù)雜的、多方面的,對此將結(jié)合后續(xù)教學(xué)環(huán)節(jié)作進一步的探討。
【關(guān)鍵詞】產(chǎn)學(xué)研 生物工程 應(yīng)用型本科 培養(yǎng)模式
生物工程專業(yè)是一門培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和工程實踐能力的高級應(yīng)用型人才的專業(yè)。學(xué)生不僅要掌握生物學(xué)理論知識,還應(yīng)掌握生物工程相關(guān)理論知識和技能,且應(yīng)用性強。因此,作為應(yīng)用型本科院校開設(shè)的生物工程專業(yè),不管從自身發(fā)展的角度出發(fā),還是從社會經(jīng)濟需求出發(fā),都應(yīng)當(dāng)與產(chǎn)學(xué)研全面結(jié)合。本文針對應(yīng)用型本科院校及生物工程專業(yè)的特點,以賀州學(xué)院為例,對應(yīng)用型本科院校生物工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)模式進行了探索。
一、“產(chǎn)學(xué)研”合作課程體系的構(gòu)建
(一)理論課程體系的構(gòu)建
為了加強學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、生物工程學(xué)基礎(chǔ)和基本技能訓(xùn)練,生物工程專業(yè)主要培養(yǎng)從事生物發(fā)酵、生物制藥以及環(huán)境生物處理和食品加工和設(shè)備的生產(chǎn)、研發(fā)等工作的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。構(gòu)建了由通識教育課程平臺、學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺、專業(yè)課程平臺三大類課程構(gòu)成的理論課程體系。課程原專業(yè)以微生物體系為主,拓寬至包括動物細胞、植物細胞和酶在內(nèi)的整個生物體系,并適當(dāng)增加了上游技術(shù)(如基因工程、細胞工程等)和下游加工過程(生物分離工程等)的課程。建立并完善了由化工原理、發(fā)酵工廠設(shè)計和生物工程設(shè)備等專業(yè)課程組成的工程學(xué)教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和設(shè)計能力。在課程設(shè)置上,實現(xiàn)了“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的人才培養(yǎng)模式[5]。
(二)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
賀州學(xué)院生物工程專業(yè)構(gòu)建了包括由實驗課、課程設(shè)計、課程實習(xí)、認知實習(xí)、專業(yè)見習(xí)和畢業(yè)實習(xí)(工廠實習(xí))、畢業(yè)論文(設(shè)計)組成的實踐教學(xué)新體系。對于基礎(chǔ)課程如《普通生物學(xué)》《生物化學(xué)》和《微生物學(xué)》等開設(shè)32學(xué)時的獨立實驗,對于《化工原理》《發(fā)酵工程原理》和《工程制圖》等學(xué)科基礎(chǔ)課程,開設(shè)24學(xué)時的實驗。對于專業(yè)課程《細胞工程》《蛋白質(zhì)與酶工程》和《分子生物學(xué)與基因工程》開設(shè)24學(xué)時的實驗。對于《生物工程設(shè)備》《生物分離工程》和《發(fā)酵工程設(shè)計》等專業(yè)課,開設(shè)16學(xué)時的實驗。增設(shè)了3門特色專業(yè)選修課程:《馬蹄脫毒技術(shù)》《山楂發(fā)酵產(chǎn)品工藝學(xué)》和《制茶工藝學(xué)》。為了提高生物工程專業(yè)學(xué)生的綜合專業(yè)素養(yǎng),開設(shè)了《生物工程綜合實驗》。專業(yè)實踐模塊由課程設(shè)計、專業(yè)見習(xí)、課程實習(xí)、認知實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)等模塊構(gòu)成。實踐教學(xué)體系的構(gòu)建,不僅提高了學(xué)生實際分析和解決問題的能力,而且為產(chǎn)學(xué)研教育的縱深發(fā)展提供了支持。
二、以產(chǎn)學(xué)研為依托的專業(yè)實習(xí)基地建設(shè)
生物工程專業(yè)實習(xí)基地的建設(shè)是實踐教學(xué)的基本條件,是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的基本保障。
(一)校內(nèi)實習(xí)基地建設(shè)
以生物工程創(chuàng)新實驗、專業(yè)實驗室、生物化學(xué)實驗室、微生物實驗室等為主要依托,建立生物工程專業(yè)校內(nèi)實習(xí)基地。賀州學(xué)院一直很重視校內(nèi)實習(xí)基地的建設(shè),新建了食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院,購置了全自動果蔬生產(chǎn)線、微生物發(fā)酵系統(tǒng)和生化檢測系統(tǒng)等儀器設(shè)備,為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了平臺。
(二)校外實習(xí)實踐基地建設(shè)
以市內(nèi)外生物工程企業(yè)和相關(guān)科研單位為依托,構(gòu)建生物工程專業(yè)校外實習(xí)基地。為學(xué)生提供形式多樣的認知實習(xí)、專業(yè)見習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等實踐教學(xué),充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前已與達安基因生物有限公司、華潤雪花啤酒廠、嘉寶速凍食品公司、廣州花卉中心、廣西農(nóng)科院、廣西科學(xué)院、賀州市農(nóng)業(yè)局等企業(yè)和科研單位建立了良好的合作關(guān)系,簽訂了相關(guān)的合作協(xié)議書。同時聘請企業(yè)技術(shù)骨干擔(dān)任學(xué)校兼職教師,定期到學(xué)校授課或開展講座。實習(xí)基地每年都接納我校生物工程專業(yè)的學(xué)生進行實習(xí)工作,在教師和企業(yè)技術(shù)人員共同指導(dǎo)下,教師的科研課題與企業(yè)需要相結(jié)合,有利于解決生產(chǎn)中遇到的問題,同時也能提高企業(yè)接納學(xué)生實習(xí)的積極性。對于學(xué)校來說,豐富了教師的科研課題,促進了學(xué)科的發(fā)展。
(三)依托實習(xí)基地,構(gòu)建畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文新模式
以產(chǎn)學(xué)研合作課題為切入點,安排一定數(shù)量的學(xué)生走出校門進入企業(yè)和科研單位,完成畢業(yè)論文(設(shè)計)。通過深入基地,進行完全現(xiàn)場環(huán)境的實踐訓(xùn)練,建立校內(nèi)校外“雙導(dǎo)師”的培養(yǎng)機制[6],在老師和基地技術(shù)人員的共同指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文(設(shè)計)。這樣既可以把理論和實踐更好地結(jié)合,又可以解決企業(yè)生產(chǎn)過程中的一些技術(shù)難題,提高學(xué)生實際分析和解決問題的能力,實現(xiàn)雙贏。在2016屆的生物工程專業(yè)畢業(yè)班的學(xué)生中,有10多名學(xué)生直接到達安基因生物有限公司、華潤雪花啤酒廠、廣西農(nóng)科院等企業(yè)和科研單位,在企業(yè)和科研單位指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文(設(shè)計)。
三、科研引入教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
科研帶動了生物工程行業(yè)的發(fā)展,沒有科研就沒有創(chuàng)新。將科研滲透到教學(xué)中去,以科研促進教學(xué)質(zhì)量的提高。
搭建良好的科研教學(xué)平臺,使科研工作成為提升專業(yè)特色建設(shè)的有效手段。將教師的科研課題引入實驗課或畢業(yè)論文的選題中,鼓勵學(xué)生積極參與教師的科研工作。目前生物工程專業(yè)老師申請的項目有“中田大山楂高產(chǎn)栽培與育苗技術(shù)研究”“雞血藤懸浮細胞培養(yǎng)及異黃酮類合成的代謝機理研究”“賀州馬蹄優(yōu)質(zhì)品種選育、有機規(guī)范栽培技術(shù)研究”“賀州油茶優(yōu)良品種離體再生技術(shù)研究”等20多項省級、廳市級項目。在2016屆的生物工程專業(yè)畢業(yè)班的學(xué)生中,有60%的畢業(yè)論文課題來自教師科研項目。學(xué)校還設(shè)置了由學(xué)生自主申請的大學(xué)生創(chuàng)新項目,目前生物工程專業(yè)班的學(xué)生每年都有2~3項大學(xué)生創(chuàng)新項目,且一些成果已在高水平的科學(xué)雜志上發(fā)表。
四、加強職業(yè)技能培訓(xùn),提高綜合素質(zhì)
生物工程專業(yè)的學(xué)生不僅要強化基礎(chǔ)知識和基本技能的學(xué)習(xí),還要不斷地加強職業(yè)技能培訓(xùn),獲取更多與專業(yè)相關(guān)的職業(yè)資格證書。實施專業(yè)和職業(yè)資格教育有機結(jié)合,以職業(yè)資格證書來檢驗學(xué)生對專業(yè)技能知識的掌握程度,有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、動手能力和解決實際問題的能力。目前,學(xué)生主要通過化學(xué)檢驗工、微生物檢驗工和食品檢驗工等資格培訓(xùn)與考核,為學(xué)生就業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
五、結(jié)合企業(yè)和市場需求,加強雙師型教師隊伍的建設(shè)
在產(chǎn)學(xué)研背景下,學(xué)校十分重視教師的實際工作能力,也鼓勵教師到相關(guān)企業(yè)或科研單位實習(xí)和鍛煉。目前,生物工程專業(yè)的教師已有4人掛職到相關(guān)企業(yè)進行鍛煉,5人參與企業(yè)“特派員”工作。“雙師型”師資隊伍的建設(shè)將有力促進生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
六、結(jié)束語
應(yīng)用型本科院校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式采用產(chǎn)學(xué)研合作教育的方式,解決了學(xué)校教育與社會需求相脫節(jié)的問題,縮小了學(xué)校和社會對人才培養(yǎng)與需求之間的差距,提高了學(xué)生的實踐操作能力、對社會的適應(yīng)能力和就業(yè)競爭力,有利于培養(yǎng)應(yīng)用型的專門人才。
【參考文獻】
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生物能源研究與開發(fā)廣西高校重點實驗室實行開放式管理,每天早8:00至晚9:00對畢業(yè)生開放,學(xué)生可以根據(jù)自己的實驗安排進行實驗。實驗實施過程中,要求學(xué)生做好實驗記錄,仔細觀察實驗現(xiàn)象,不懂的地方及時向老師咨詢;并在每周五下午5點之前向指導(dǎo)教師匯報實驗進展情況。
1菌株分離純化
獲得足夠多的微生物種類和數(shù)量是有效篩選產(chǎn)油微生物的前提。那么,從外界環(huán)境中高效分離純化微生物顯得非常重要,但有同學(xué)不能有效地進行實施。就分離產(chǎn)油真菌而言,透氣性好、富含有機質(zhì)的偏酸性土壤中真菌較多,而有的學(xué)生卻隨意從校園一角采土樣進行菌株分離,影響分離所得微生物種類和數(shù)量;也有學(xué)生在分離過程中,選用的培養(yǎng)基中不添加抗生素(如鏈霉素或氯霉素等)和孟加拉紅,致使細菌、放線菌和真菌交織生長在一起,不利于后續(xù)菌株純化。此外,還有學(xué)生在篩選到菌株后,僅從菌落形態(tài)方面簡單判斷后就將類似菌株丟棄,人為地降低了所得微生物的豐度。
2產(chǎn)油菌株篩選
學(xué)生通過查閱文獻不難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)油微生物篩選常用的方法是脂肪粒計數(shù)法。該方法是使用70%蘇丹黑乙醇溶液將細胞內(nèi)的脂肪粒氧化成藍黑色,細胞質(zhì)經(jīng)過0.5%蕃紅復(fù)染后成紅色,顯微鏡下統(tǒng)計脂肪粒數(shù)而進行初篩[4]。但有學(xué)生在實驗前期沒有篩選到產(chǎn)油微生物,了解得知學(xué)生初篩時間存在問題。初篩時間過早,會造成一些油脂積累緩慢的微生物漏篩,但菌株培養(yǎng)時間過長也會造成產(chǎn)油優(yōu)勢菌株細胞內(nèi)的脂肪粒重疊而產(chǎn)生誤差。
3產(chǎn)油菌株鑒定
當(dāng)前微生物一般采用多相分類鑒定。為了保證畢業(yè)論文質(zhì)量,開闊學(xué)生視野,要求學(xué)生同時利用形態(tài)學(xué)觀察與生理生化特征等經(jīng)典方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)手段對所分離得到的產(chǎn)油微生物進行分類鑒定。經(jīng)典鑒定方法中,產(chǎn)油霉菌以形態(tài)特征為主要指標(biāo),產(chǎn)油酵母則形態(tài)特征和生理生化指標(biāo)兼用;分子生物學(xué)方法采用通用引物ITS1和ITS4擴增其ITS1-5.8S-ITS4保守序列,后擴增產(chǎn)物送上海生工生物工程有限公司進行純化測序;測序結(jié)果提交到NCBIGenBank中Blast,獲得同源性較高菌株ITS序列,先利用ClustalX進行多重比對,再用Mega5.0構(gòu)建NJ系統(tǒng)進化樹,綜合形態(tài)和生理生化特征,確定產(chǎn)油菌株的分類地位。實踐證明,經(jīng)典鑒定方法繁瑣耗時,而分子生物學(xué)方法簡單便捷,但實驗技能要求較高,其關(guān)鍵步驟是高質(zhì)量基因組制備和PCR擴增條件優(yōu)化。微生物基因組質(zhì)量好壞直接影響后續(xù)PCR擴增實驗。雖然多數(shù)學(xué)生提取的基因組能夠滿足PCR擴增要求,但瓊脂糖凝膠電泳的結(jié)果顯示都存在不同程度的彌散拖尾現(xiàn)象,表明制備的基因組有降解或含有RNA、多糖及蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。那么,基因組DNA提取過程中應(yīng)該注意哪些呢?一是在水浴保溫期間,搖動不能太劇烈,以防基因組DNA斷裂;二是用等體積氯仿/異戊醇抽提時,上清液應(yīng)無色,且EP管中的有機相與水相交界處無明顯的雜質(zhì),否則應(yīng)重復(fù)抽提。另外,還應(yīng)在DNA提取溶液中加入1μg/LRNase,以除去RNA,提高基因組質(zhì)量。PCR擴增實驗精微,需要格外細心。如微量移液器的使用方法和PCR體系中各種藥品的添加順序都會對實驗結(jié)果產(chǎn)生重要影響,應(yīng)及時對學(xué)生進行指導(dǎo)。此外,退火溫度是PCR擴增實驗關(guān)鍵反應(yīng)條件之一。退火溫度過低會導(dǎo)致PCR產(chǎn)物雜帶過度,退火溫度過高又?jǐn)U增不到目的片段。指導(dǎo)教師詳細講解PCR擴增實驗原理之后,學(xué)生掌握了PCR擴增實驗方法和注意事項。通過多次實驗,最終確定了所使用引物的退火溫度,產(chǎn)油霉菌和產(chǎn)油酵母分別為56℃和54℃。
4結(jié)論
經(jīng)過論文選題、實驗方案設(shè)計及實驗實施等環(huán)節(jié)的教學(xué)及指導(dǎo),系統(tǒng)、科學(xué)地訓(xùn)練了學(xué)生的實驗技能,鍛煉了學(xué)生動手能力、創(chuàng)新思維、綜合分析和解決問題的能力,也培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神。以“產(chǎn)油微生物的分離與鑒定”為題,涉及到微生物學(xué)、生物化學(xué)及分子生物學(xué)等學(xué)科理論知識和實驗技能,能夠較為全面地多層次考察學(xué)生;而大多數(shù)學(xué)生能夠在有限的時間內(nèi)較好地完成畢業(yè)論文,說明該論題難度適當(dāng),比較適合作為本科畢業(yè)論文題目。此外,學(xué)生篩選到高產(chǎn)、穩(wěn)定的優(yōu)勢產(chǎn)油菌株,可通過進一步定向遺傳改造應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),將會帶來良好的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的有機結(jié)合。
作者:馬博 單位:百色學(xué)院
關(guān)鍵詞:農(nóng)林高校 生物分離工程 教育 教學(xué)
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的興起與發(fā)展,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程不斷推進,農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)日新月異,生物工程下游的生物分離技術(shù)也越來越受到人們的重視,所有這些變化對農(nóng)林高校教授生物分離工程課程的教師提出了新的要求,因此,我們有責(zé)任在新形勢下,依托農(nóng)林高校的優(yōu)勢資源和大農(nóng)科生物背景的支撐,通過不懈努力,為國家培養(yǎng)一批生物工程領(lǐng)域的創(chuàng)新型應(yīng)用人才。
1 以農(nóng)林高校資源為平臺,教育教學(xué)同時抓
長期以來,受傳統(tǒng)觀念和社會習(xí)俗偏見的影響,人們總愛將農(nóng)林高校專業(yè)與綜合性大學(xué)或工科大學(xué)同專業(yè)作比較。以我校開設(shè)的生物工程專業(yè)為例,即便我們使用的教材、設(shè)置的專業(yè)課程與學(xué)時、所授的學(xué)位與綜合性大學(xué)或工科性大學(xué)完全一樣,也很難讓學(xué)生在思想上產(chǎn)生認同感。一些學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課時信心不足,興趣不濃,缺乏學(xué)習(xí)熱情,上課時不認真聽講,不做筆記,課后不交作業(yè)。針對這些現(xiàn)象,學(xué)院組織學(xué)生參觀了學(xué)校農(nóng)博園、農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范園、設(shè)施農(nóng)業(yè)工程園以及教師的科研成果。學(xué)校還邀請了國內(nèi)知名校友和國外杰出校友來校講學(xué)作報告。通過參觀學(xué)習(xí)和分享校友的經(jīng)驗體會,學(xué)生逐漸感悟到農(nóng)林高校的學(xué)生同樣可以大有作為。在了解了學(xué)校辦學(xué)特色后,學(xué)生深感我們農(nóng)林高校就像一個生物大磁場,在這個磁場中不僅有傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、植物保護、農(nóng)化、畜牧、獸醫(yī)等國家一級學(xué)科,而且還有很多的二級學(xué)科。各個生物類學(xué)科與專業(yè)不僅齊全,而且各生物類專業(yè)的實驗室、科研條件、師資力量都具有相對的優(yōu)勢,這對農(nóng)林高校開設(shè)生物工程專業(yè)提供了有利的條件和保障,也為生物分離工程課程的教學(xué)與實驗搭建了一個良好的平臺。在認識了農(nóng)林高校辦學(xué)特色和優(yōu)勢后,學(xué)生轉(zhuǎn)變了觀念,熱愛學(xué)校、熱愛專業(yè)、認真學(xué)習(xí)的風(fēng)氣在學(xué)生中悄然興起。
2 以農(nóng)林高校資源為支撐,教好學(xué)生教師需先行
2.1 不斷學(xué)習(xí),完善自我
教師是教育之本。對于畢業(yè)于綜合大學(xué),有著工科教育背景的青年教師來說,要想站好農(nóng)林高校的講臺,就得不斷學(xué)習(xí),提高自己的文化素質(zhì),完善自我。依托大農(nóng)科生物背景,有意識地補充相關(guān)學(xué)科的知識,并將這些知識與本專業(yè)知識有機整合,融會貫通,只有這樣才能在講課時游刃有余,得心應(yīng)手[1]。當(dāng)然這個過程也是教師教學(xué)能力的體現(xiàn)和自我展現(xiàn)與提高的過程。常言道“給學(xué)生一碗水,自己就要有一桶水”。因此只有不斷充實自己,才能站穩(wěn)講臺,在教育教學(xué)實踐中探索一種適合農(nóng)林高校學(xué)生發(fā)展的生物分離工程課程教學(xué)模式。另外,教師應(yīng)該用自己的創(chuàng)新能力和愛崗敬業(yè)精神去影響學(xué)生,起到潛移默化的作用。
2.2 努力鉆研,認真?zhèn)湔n
生物分離工程是一門理論和實踐結(jié)合比較強的課程。要教好這門課,教師應(yīng)對所講內(nèi)容十分熟悉,為此,筆者除了選定孫彥主編的《生物分離工程》為該課程教材外,還選了一些相關(guān)的參考書籍,如普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《現(xiàn)代生物分離工程》《生化分離技術(shù)》,俞俊棠等主編的《生物工藝學(xué)》,嚴(yán)希康主編的《生化分離工程》以及我校教師編寫的《生物分離工程》(普通高等學(xué)校“十一五”規(guī)劃教材)。對以上每部分內(nèi)容認真鉆研,從各書中取長補短,使教學(xué)內(nèi)容更為充實和完善。對遇到的疑問和難點一方面查閱相關(guān)文獻資料,一方面與學(xué)院在該領(lǐng)域有實踐經(jīng)驗的教師探討,同時積極參與學(xué)院教師在生物分離方面的相關(guān)課題研究,通過實驗加深對書本知識的理解,在講課時做到言之有據(jù),論之有理,句句經(jīng)得起推敲,堂堂講得精彩。
3 依托農(nóng)林高校優(yōu)勢,優(yōu)化教材內(nèi)容,改革教學(xué)方法
3.1 加強興趣培養(yǎng),注意互動教學(xué)
歌德有句名言“哪里沒有興趣,哪里就沒有記憶”。興趣是學(xué)習(xí)的最大動力,起著舉足輕重的作用[2]。為了培養(yǎng)學(xué)生對該門課程的興趣,在講《緒論》時,首先,指出生物分離過程貫穿于人們的日常生活以及社會的生產(chǎn)實踐,在化學(xué)工業(yè)、生物工業(yè)、資源開發(fā)和環(huán)境保護等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,是生化產(chǎn)品能否產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。自然界中很多生物是可以被人們所利用的,而有用物質(zhì)的最終產(chǎn)品需要較高的純度,而有害物質(zhì)需要充分凈化和妥善處理,這些都必須借助各種分離技術(shù)加以實現(xiàn)[3]。我校植保學(xué)院張興教授等人研制開發(fā)并投入生產(chǎn)的生物農(nóng)藥,就是利用植物或微生物為原料(如雷公藤、放線菌),采用生物分離的方法(如有機溶劑沉淀、柱層析等)得到的。生物農(nóng)藥的成功研制產(chǎn)生了極大的經(jīng)濟效益與社會效益。借助我們身邊的人和事很快調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,他們認識到該門課程并非是空泛的理論,而是具有很強的實踐意義[4]。其次,選擇得當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段,做到與學(xué)生互動,在傳授知識的同時,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,如講固液分離這一部分內(nèi)容時,設(shè)置問題:“為什么要先進行發(fā)酵液的預(yù)處理?”通過提問的形式,鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言,給予肯定或糾正。這樣學(xué)生在討論中學(xué)到了許多知識,也鍛煉了思考的能力。
3.2 豐富教學(xué)內(nèi)容,注意教學(xué)效果
為了讓學(xué)生在有限的時間里收獲最多知識和技能,在講解《萃取》一章時,我們將重點放在原理及影響因素上,對有關(guān)萃取的計算略講,讓學(xué)生課后自己推導(dǎo),這樣既保證了對全章內(nèi)容的學(xué)習(xí),也鍛煉了學(xué)生自學(xué)的能力,同時避免與其他課程(如化工原理、物理化學(xué)等)內(nèi)容重復(fù)。在講課時不一定按教材的章節(jié)順序,可按照生物質(zhì)分離的基本工藝流程順序講解。將學(xué)過的一些技術(shù)方法進行比較,哪種最好,它們之間的先后順序怎樣最合理,這樣,學(xué)生的思路很自然地跟著教師的講解走,不但使學(xué)生熟悉了生物質(zhì)分離的整個流程,還對每個技術(shù)方法印象深刻。講課中還可穿插一些學(xué)科前沿知識及最新研究進展,將熱點研究的新型分離手段引入課堂教學(xué),如雙水相萃取,它作為一種新型分離方法,與其他方法比較有哪些優(yōu)點,目前還存在哪些問題需要解決,以后的發(fā)展方向及應(yīng)用領(lǐng)域等,讓學(xué)生了解國際一流的技術(shù)和信息。這對本科畢業(yè)班的學(xué)生很有吸引力,而且對學(xué)生考研或就業(yè)也有一定的指導(dǎo)意義。在教學(xué)過程中,注意將學(xué)院教師的科研工作,如發(fā)酵、分離提取具有抑菌活性的新物質(zhì),建立雙水相體系等方面的工作內(nèi)容帶入課堂,用科研的實例加強學(xué)生對抽象理論知識的理解。鼓勵學(xué)生參與科研,將國內(nèi)外有關(guān)生物分離工程與設(shè)備的經(jīng)典書籍與期刊推薦給學(xué)生閱讀,以提高學(xué)生的興趣和拓展學(xué)生的知識面。這種多樣化、豐富的教學(xué)內(nèi)容不僅活躍了課堂氣氛,提高了教學(xué)質(zhì)量,也提高了教師自身的教育素質(zhì)和教學(xué)水平。
3.3 適當(dāng)使用多媒體,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力
多媒體教學(xué)是當(dāng)今大學(xué)課堂教學(xué)的主要方法之一。它的出現(xiàn)與應(yīng)用使得一些在傳統(tǒng)教學(xué)手段下很難表達的教學(xué)內(nèi)容或無法觀察到的現(xiàn)象生動、形象地顯示出來,把抽象的理論具體化,從而加深學(xué)生對問題的理解,提高了學(xué)習(xí)效率[5]。在簡介分離操作單元時,為了防止由于學(xué)生對分離生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝的感性認識不足而對大量的分離操作單元學(xué)習(xí)感到枯燥乏味。筆者用多媒體課件,將復(fù)雜的分離操作單元通過動畫或視頻的方式表達出來,使其簡單化、實際化、生動化,讓學(xué)生得到了充分的感性認識,對所學(xué)內(nèi)容印象深刻。但教學(xué)中如果完全采用多媒體授課,也會讓學(xué)生有時跟不上教師的速度,因此要配合適當(dāng)?shù)陌鍟瑢τ谥攸c知識可以在黑板上書寫以示強調(diào),使教師與學(xué)生的思維同步。對于一些需要重點講解的公式推導(dǎo)等內(nèi)容,在運用多媒體時以板書補充為佳,這樣更利于學(xué)生理解掌握。另外注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,將傳授知識與能力培養(yǎng)兩者有機結(jié)合。在教學(xué)過程中,結(jié)合課堂講解內(nèi)容,給學(xué)生布置一些課程論文,通過讓學(xué)生查閱文獻資料,鍛煉學(xué)生檢索文獻以及撰寫論文的能力,引導(dǎo)學(xué)生自主分析問題和解決問題,培養(yǎng)自學(xué)能力。
4 發(fā)揚農(nóng)林高校的教學(xué)傳統(tǒng),理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合
理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法是農(nóng)林高校的優(yōu)良教學(xué)傳統(tǒng)。實踐教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際及分析和解決問題的能力。在該課程的講授過程中,為配合理論課教學(xué),學(xué)院多年來不斷進行探索與改革,開設(shè)了一些與理論緊密結(jié)合的實驗課程,亦配有發(fā)酵、生物分離等實驗室,為實驗課的開展提供保障。在開設(shè)的生物工程綜合大實驗中貫穿了從發(fā)酵到產(chǎn)品的分離提取的內(nèi)容,在教師指導(dǎo)下通過讓學(xué)生親自進行菌種活化、接種、發(fā)酵以及發(fā)酵產(chǎn)物的后續(xù)分離與提取,使學(xué)生對生物分離工程知識有了全面的認識,提高了學(xué)生的動手能力和對各種技術(shù)的應(yīng)用能力。需要注意的是,任課教師在正式實驗之前,首先應(yīng)做好預(yù)實驗,熟悉實驗流程,保證實驗課的順利進行。在實驗課開始后督促學(xué)生預(yù)習(xí)實驗及填寫實驗報告,在實驗過程中幫助學(xué)生分析并解決實驗中遇到的問題。實驗課結(jié)束后,還應(yīng)安排學(xué)生到相關(guān)企業(yè)參觀實習(xí),讓學(xué)生了解和接觸生產(chǎn)實際,將專業(yè)理論同生產(chǎn)實踐密切結(jié)合,增加生產(chǎn)知識和提高操作技能,為踏入工作崗位或繼續(xù)深造打下堅實的基礎(chǔ)。從學(xué)生做實驗以及去工廠實習(xí)的情況來看,學(xué)生對典型生物產(chǎn)品的生產(chǎn)原理、工藝過程、主要設(shè)備及構(gòu)造等理解和掌握情況都比較好,達到了生物分離工程教育教學(xué)的目的。
參考文獻
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關(guān)鍵詞擴建 平面 恢復(fù)
The Planar Retrieval of Highway Extension/Xu Chuang(Highway Survey and Design Institute of Heilongjiang Province,Harbin 150080, P. R. China); Yu Xiaokun(Northeast Forestry University); Cheng Rui(Highway Survey and DesignInstitute of Heilongjiang Province)//Journal of Northeast Forestry University.-2003, 31(2).-65~66This paper mainly discusses the means, principle, technique and relative program in point of the planar retrieval ofthe second level extension of highway. The tests prove that it has good applicability and can offer a referenc 省略 e for the de-sign of highway extension.
Key wordsExtension; Planar; Retrieval
中圖分類號:U412.36+6文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
擴建原有公路,提高公路等級,改善平面、縱斷面線形,是加速公路建設(shè)的重要環(huán)節(jié),是經(jīng)濟發(fā)展的需要。近幾年,黑龍江省對綏芬河至滿洲里公路(以下簡稱綏滿公路)、同江至三亞公路(以下簡稱同三公路)進行改造,對完善黑龍江省公路網(wǎng)建設(shè)、改善交通現(xiàn)狀具有重要意義,本科畢業(yè)論文為二級路改高速公路積累了寶貴的經(jīng)驗。在公路技術(shù)改造中,充分利用原有二級路,可減少占地,又能使改擴建公路達到技術(shù)指標(biāo)。在平面線形設(shè)計中,要對部頒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、原則靈活運用,因地制宜,切合實際地選擇平曲線半徑,緩和曲線長度。平面恢復(fù)的效果,決定了擬建高速公路的路基寬度,它不僅影響擬建高速公路的美觀,還將影響路面排水設(shè)計、橋涵等構(gòu)造物的設(shè)計、分離立交橋、互通立交的設(shè)計等等,所以設(shè)計中,平面恢復(fù)是非常關(guān)鍵的。
1改建后高速公路技術(shù)指標(biāo)黑龍江省改擴建工程,大部分是加寬原有二級公路,技術(shù)指標(biāo)與全部新建不完全相同,本科畢業(yè)論文部分指標(biāo)如下:計算行車速度80 km•h-1;路基寬度(全幅)24.5 m;行車道寬度(全幅)2×7.5 m;土路肩寬度(全幅)2×0.5 m;硬路肩及路緣帶寬度(全幅)2×3 m;中央分隔帶寬度(全幅)1.5 m。黑龍江省改擴建工程,都是左側(cè)加寬,加寬方式見圖1。
2設(shè)計方法由于原二級路通車時間較長(綏滿亞布力至哈爾濱段為1996年、同三佳木斯至哈爾濱段為1997年),2000年以前,《公路勘測規(guī)程》規(guī)定路線勘測精度為1/2 000,2000年后為1/10 000。本科畢業(yè)論文當(dāng)時設(shè)計及施工平面精度比現(xiàn)在要求低得多,利用當(dāng)時設(shè)計文件的交點坐標(biāo)及方位角資料恢復(fù)原線,再向左平移6.25 m是不科學(xué),也是不可行的。
2.1擬建高速公路中心線坐標(biāo)資料通常我們用全站儀,利用已有導(dǎo)線點來獲得這些資料(見圖2)。近一兩年,用GPS來恢復(fù)中線,既提高了效率又提高了精度。一般說來,在直線段每100 m取一點,本科畢業(yè)論文在圓曲線段每50 m取一點,在緩和曲線段每20 m取一點能滿足設(shè)計要求。得到坐標(biāo)后,將各點在CAD中生成圖形。用LISP語言編一些小程序來完成各點繪制工作會更方便。
2.2內(nèi)業(yè)恢復(fù)平面
2.2.1恢復(fù)直線直線不直,是避免不了的問題,如圖3。
恢復(fù)直線時,一定要本著“少數(shù)服從多數(shù)”的原則,反復(fù)調(diào)試,每個點距假定直線邊的距離都要具體測量。本科畢業(yè)論文如果施工時無人為折角,點到直線邊的距離,應(yīng)控制在10 cm以內(nèi)。滿足這個條件的直線邊可能很多,這時可以編一個小程序,將所有點到直線邊的距離數(shù)據(jù)引出去,進行絕對值累加,選擇距離和較小的一條邊。同時,確定一條直線邊時,也要與前一條邊及后一條邊綜合考慮(見圖4)。
確定JD5~JD6邊時,先根據(jù)原二級路曲線表中的切線長在JD5處大體確定三個區(qū),直線區(qū)A、曲線區(qū)B、直線區(qū)C。如果A區(qū)內(nèi)的點多數(shù)在曲線內(nèi)側(cè),那么確定JD5~JD6這條邊,也要盡可能使C區(qū)內(nèi)的點多在曲線內(nèi)側(cè),反之則相反。這樣做,為下一步恢復(fù)曲線提供了有利條件。
2.2.2恢復(fù)不設(shè)緩和曲線的圓曲線恢復(fù)不設(shè)緩和曲線的圓曲線比較簡單,首先根據(jù)已大體確定的曲線區(qū),本科畢業(yè)論文在更小的區(qū)域內(nèi)(確保在新曲線范圍內(nèi))選相距較遠的三點畫弧線,然后量每個點到弧線的距離,與確定直線的方法相同,反復(fù)調(diào)試,直到達到滿意的效果為止。確定弧線后,就可以量得交點到角分線與弧線交點的距離,以之為外距E,由R=E/[1/cos(α/2)-1]求得半徑R值。
2.2.3恢復(fù)設(shè)緩和曲線的圓曲線這項工作比較麻煩,在CAD中沒有直接畫緩和曲線的命令,要借助CARD1、本科畢業(yè)論文緯地或其它掛在CAD的軟件,利用它們設(shè)計緩和曲線與直線相切的功能。第一步,與恢復(fù)不設(shè)緩和曲線的圓曲線方法相同,在確保是圓曲線的范圍內(nèi),畫弧線,反復(fù)調(diào)試后,量得圓弧半徑及交點到角分線與弧線交點距離。以此半徑為圓曲線半徑R,以此距離為曲線外距E,以此交點為曲中。
關(guān)鍵詞:分離工程;應(yīng)用型人才;林產(chǎn)化工;三結(jié)合
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)52-0212-02
分離工程課程作為化工專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的一門骨干課程,具有內(nèi)容涉獵面廣、知識點多的特點。該課程對石化工業(yè)、無機和有機化學(xué)工業(yè)、石油加工、資源和能源工業(yè)、材料工業(yè)、聚合物加工、生化工業(yè)、制藥工業(yè)、環(huán)境保護和核工業(yè)等許多國民經(jīng)濟重要工業(yè)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)有著重要的地位和作用[1]。分離工程課程教學(xué)改革目標(biāo)是開發(fā)出一種新的工程類專業(yè)課教學(xué)模式,通過一門專業(yè)課的教學(xué)改革實踐,使學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合能力、實踐能力等綜合素質(zhì)得到提高。該項目完成后,教學(xué)改革經(jīng)驗可以在其他高等林業(yè)院校的工程類專業(yè)課教學(xué)中推廣應(yīng)用。
一、課程改革的目的和需求
林產(chǎn)化工專業(yè)是以樹木、森林采伐和加工剩余物為原料制備生物質(zhì)化學(xué)品、生物質(zhì)新材料和生物質(zhì)能源的國家重點專業(yè)。專業(yè)立足于黑龍江省的資源特點和優(yōu)勢,突出“綠色和環(huán)境友好化學(xué)與工藝”的主要特色,抓住生物質(zhì)資源代替石化資源的機遇,以生物質(zhì)資源的高效化學(xué)利用為特色,瞄準(zhǔn)世界各國的林產(chǎn)化工領(lǐng)域科研前沿,培養(yǎng)能在林產(chǎn)化工、精細化工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域從事植物化工的生產(chǎn)、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)工作并且具有較強創(chuàng)新和實踐能力的應(yīng)用型人才。由于分理工程課程所涉及的基礎(chǔ)理論、基本知識較多、較散,各知識點間相互聯(lián)系不是很緊密,內(nèi)容相對比較抽象,教學(xué)中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生反映該門課程難學(xué)、難懂,在有關(guān)知識的應(yīng)用方面特別是工程計算方面只能機械模仿教材例子完成課后作業(yè),通過計算機編程解決實際問題的能力還不夠[2]。因此,造成了學(xué)生一定程度的畏學(xué)情緒和厭學(xué)心理,若單純地講授理論知識學(xué)生很難理解,影響了對知識的掌握和課程教學(xué)質(zhì)量。針對林產(chǎn)化工專業(yè)分離工程課程教學(xué)中存在的問題,林化專業(yè)分離工程課程改革的關(guān)鍵是:加強課程理論和實踐教學(xué)的結(jié)合,彌補講授法的缺陷,以小論文代替作業(yè)、自主設(shè)計實驗[3],激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,面向社會服務(wù)和實際工作中可能遇到的問題,學(xué)生們參加國家、學(xué)校和學(xué)院三個層次不同級別的創(chuàng)新實驗,結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合實踐能力。最終達到強化學(xué)生工程意識,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生的總體素質(zhì)達到全面提高。
二、課程教學(xué)改革
林化分離工程課程教學(xué)改革研究內(nèi)容包括:①教學(xué)方案的改革,結(jié)合目前國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,研究其教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在規(guī)律、教學(xué)重點和難點,調(diào)整教學(xué)重點并增加林產(chǎn)化工科研領(lǐng)域分離工程技術(shù)使用的新技術(shù)相關(guān)的設(shè)備和方法原理的知識點;②分離工程課程面臨著學(xué)時壓縮(由72學(xué)時壓縮為32學(xué)時),而知識量、信息量反而增加的矛盾,這需要構(gòu)建新的教學(xué)體系和方案。③為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對于容易理解的課程章節(jié)采用以考代講的方式,或采用多次研究型和課題調(diào)研型的大型作業(yè),強調(diào)學(xué)生的主動探索創(chuàng)新精神,以小論文的形式提交并在課程結(jié)業(yè)考試中占一定的分值;降低課時縮減的壓力。④針對工廠現(xiàn)場分離設(shè)備存在的問題,提取工廠數(shù)據(jù),讓學(xué)生自己設(shè)計程序進行計算,培養(yǎng)學(xué)生解決工廠中實際的分離問題的能力。
三、分離工程課程需求與三結(jié)合法的結(jié)合策略
本課程實施“專業(yè)課與基礎(chǔ)課結(jié)合”、“專業(yè)課與實踐結(jié)合”和“專業(yè)課與競賽結(jié)合”的“三結(jié)合”教學(xué)方法[4]。該改革方法意在加強林化專業(yè)學(xué)生化工分離基礎(chǔ)理論,強化培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)工程的理念,力求使學(xué)生掌握化學(xué)工程與工藝的基本理論知識和技能,在化工工程技術(shù)方面具有初步的分析問題和解決問題的能力[5]。課程教學(xué)中以實例原理凝練知識點應(yīng)用指導(dǎo)原理的層次進行教材內(nèi)容的組織;將產(chǎn)學(xué)研所獲得的科研成果、工廠實踐經(jīng)驗和學(xué)科前沿知識等帶進課堂,有機地融入到教學(xué)內(nèi)容里,增加學(xué)生對學(xué)科前沿知識的了解,推進課程建設(shè);以工程實踐中的應(yīng)用為實例,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
四、實施情況
1.專業(yè)課與基礎(chǔ)課結(jié)合,調(diào)整林化分離工程課程體系。本專業(yè)課程體系按職業(yè)崗位能力需要,對主要專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課進行了必要的整合。林化分離工程課程體系的構(gòu)建采用的調(diào)研方案為:收集有關(guān)研究資料;到其他高等院校進行調(diào)研;確定教學(xué)內(nèi)容和新教學(xué)大綱,確定教學(xué)中的重點和難點;根據(jù)教學(xué)改革方案,進行課堂教學(xué)改革實踐;結(jié)合林產(chǎn)化工領(lǐng)域科學(xué)前沿進展情況和本校的科研成果實施實訓(xùn)教學(xué)和實驗教學(xué),通過實驗教學(xué)和參加教師科研課題等實踐環(huán)節(jié),彌補課堂教學(xué)的缺陷,著重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和提高學(xué)生的素養(yǎng)。①課程內(nèi)容與學(xué)科前沿的結(jié)合,進入在21世紀(jì),分離技術(shù)向高級化、應(yīng)用廣泛化發(fā)展。與此同時,分離技術(shù)與其他科學(xué)技術(shù)相互交叉滲透,產(chǎn)生了一些更新的邊緣分離技術(shù),如生物分離技術(shù)、膜分離技術(shù)、環(huán)境化學(xué)分離技術(shù)、納米分離技術(shù)和超臨界流體萃取等技術(shù)。近年來科技人員在分離過程及設(shè)備的強化和提高效率、分離技術(shù)研究和過程模擬、分離新技術(shù)開發(fā)幾個主要方面做了大量的工作,取得了一定的成果。通過這些研究成果在工業(yè)上的應(yīng)用,強化了現(xiàn)有的生產(chǎn)過程和設(shè)備,在降低能耗、提高效率、開發(fā)新技術(shù)和設(shè)備、實現(xiàn)生產(chǎn)控制和工業(yè)設(shè)計最優(yōu)化等方面發(fā)揮了巨大作用,同時也促進了化學(xué)工業(yè)的進一步發(fā)展。林化分離工程從分類、研究內(nèi)容及方法出發(fā),詳細地介紹了多組分分離基礎(chǔ)、多組分精餾的簡捷計算和嚴(yán)格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾(包括恒沸精餾、萃取精餾、加鹽精餾和反應(yīng)精餾等)和萃取技術(shù)等化工基礎(chǔ)知識,同時結(jié)合科技前沿,引進結(jié)晶、其他新型分離方法(吸附、離子交換、膜分離、薄層色譜等)和分離過程及設(shè)備的效率與節(jié)能等內(nèi)容。課程內(nèi)容與學(xué)科前沿的緊密結(jié)合有利于學(xué)生以生物質(zhì)資源的高效化學(xué)利用為特色,瞄準(zhǔn)世界國的林產(chǎn)化工領(lǐng)域科研前沿,成為能在林產(chǎn)化工、精細化工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域從事植物化工的生產(chǎn)、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)工作、具有較強創(chuàng)新和實踐能力的應(yīng)用型人才。②課程體系考核重點的調(diào)整,林化分離工程課程除借鑒化工原理課程內(nèi)有關(guān)相平衡條件、相平衡常數(shù)和分離因子的定義、活度與逸度的定義、相平衡常數(shù)的計算方法、泡點方程及露點方程的內(nèi)容外,還借鑒了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程氣體的吸附平衡和液體的吸附平衡的內(nèi)容。林化分離工程課程立足于基礎(chǔ)課的知識點,在此基礎(chǔ)上合理擴展和延伸,體現(xiàn)了專業(yè)課與基礎(chǔ)課緊密結(jié)合的課程改革的指導(dǎo)原則,實現(xiàn)了基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)的目的。比較化工分離工程和林化分離工程,發(fā)現(xiàn)二者在課程的指導(dǎo)原則上存在不同,化工分離工程作為基礎(chǔ)課程,其教學(xué)體系強調(diào)加強化工基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、理論扎實、擴大信息;林化分離工程由于教學(xué)學(xué)時只有32個學(xué)時,教學(xué)環(huán)節(jié)更注重拓寬專業(yè)、注意與前期專業(yè)課程的銜接,避免重復(fù)教學(xué),啟發(fā)思維、引導(dǎo)創(chuàng)新便于自學(xué)。因此,化工分離工程課程體系考核重點在于掌握傳質(zhì)過程和分離工程的基本理論,了解重要的分離單元操作及其設(shè)計、計算、應(yīng)用基礎(chǔ),對于林化分離工程而言,考核重點在于與工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合的多組分分離基礎(chǔ)、多組分精餾的簡捷計算和嚴(yán)格計算、多組分氣體吸收和解吸、特殊精餾、和萃取技術(shù)等簡單的化工基礎(chǔ)知識,同時結(jié)合科技前沿,掌握結(jié)晶、其他新型分離方法和過程的技術(shù)原理,實際應(yīng)用實例和設(shè)備的效率與節(jié)能等內(nèi)容。該課程體系的調(diào)整重視現(xiàn)代分離技術(shù)及其前沿發(fā)展,有利于林化專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)扎實的理論基礎(chǔ),活躍的創(chuàng)新意識、分析和解決實際問題的能力以及利用先進的手段從事相關(guān)領(lǐng)域研究的能力。
2.專業(yè)課與實踐相結(jié)合,強化分離工程實驗的實訓(xùn)性。我們發(fā)揮實驗獨立開設(shè)實驗課與大學(xué)生創(chuàng)新項目的實訓(xùn)作用,強化林化分離工程實驗與專業(yè)領(lǐng)域結(jié)合的緊密性;同時積極進行林化分離工程專業(yè)創(chuàng)新型專業(yè)實踐教學(xué)模式的研究與實踐,充分利用學(xué)科所在實驗室為教育部重點實驗室的優(yōu)勢,進一步開放實驗室,并實施“課程認知—實驗技能訓(xùn)練—課程實踐—創(chuàng)新實踐”的專業(yè)實踐教學(xué)模式,使學(xué)生能鞏固和加深對課堂理論教學(xué)內(nèi)容的理解,得到實驗技能的基本訓(xùn)練,并強化工程實踐的觀念。課程認知是在課堂上講解分理工程實驗的理論和原理,實驗技能訓(xùn)練在實驗課上完成,根據(jù)實驗動手能力和實驗的完成給予實驗技能考核;課程實踐主要是會同本專業(yè)的化工原理課程實習(xí),在哈爾濱化工二廠和三精制藥等企業(yè)進行化工分離和藥物精制分離等課內(nèi)實例的工廠實踐環(huán)節(jié)。幾年來學(xué)生運用分離工程專業(yè)知識解決了很多創(chuàng)新的科研和工程實際問題,學(xué)生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計題目均具有實際工程背景,設(shè)計質(zhì)量有很大提高;學(xué)生涌躍參加校、省和全國各類專業(yè)技能大賽,在“挑戰(zhàn)杯”和林業(yè)部舉辦的“嘉漢杯”等省級以上創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大賽中成績斐然。綜上,采用“三結(jié)合”教學(xué)法對林產(chǎn)化工專業(yè)分離工程課程建設(shè)與實踐的初步探索,經(jīng)過初步實踐檢驗,教學(xué)過程調(diào)整授課重點,突出生物質(zhì)資源的高效化學(xué)利用的特色,使學(xué)生更好理解林化專業(yè)分離工程的概念,達到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實、認真的精神,為林化專業(yè)學(xué)生在林產(chǎn)化工、精細化工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域從事植物化工的生產(chǎn)、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)工作奠定了良好的理論與實踐基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:污水處理;反硝化脫氮除磷;微生物學(xué);反硝化除磷菌
Abstract: at present, high efficiency and low energy consumption of nitrogen and phosphorus removal water pollutants at home and abroad is extensive attention of the environmental problems, sewage denitrifying phosphorus denitrification and technology that is the current research hot spot. This thesis denitrifying phosphorus removal technology denitrification core-denitrifying dephosphatation bacterium microbiology properties have been studied, in order to deeply understand the denitrifying dephosphatation phenomenon, also from this can make full use of its advantages to improve and optimize biological denitrification and phosphorus efficiency and process.
Keywords: sewage treatment; Denitrification denitrification and p; Microbiology; Denitrifying phosphorus removal bacteria
中圖分類號:U664.9+2文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
到目前為止,國內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注反硝化除磷工藝的試驗及影響因素,但對反硝化除磷脫氮微生物及其種屬的研究較少,尚處于起步階段,而針對反硝化除磷菌種在生理生態(tài)方面的特性研究則更少。本論文針對反硝化脫氮除磷技術(shù)的核心——反硝化除磷菌開展微生物學(xué)研究,更進一步理解反硝化除磷現(xiàn)象,提高生物脫氮除磷效率。
1 反硝化脫氮除磷的微生物機理[1]
在反硝化除磷理論提出以前,設(shè)計除磷工藝時大多都要盡量避免硝酸鹽進入到厭氧反應(yīng)器或者厭氧階段中。因為若存在硝酸鹽,反硝化菌會在厭氧條件下優(yōu)先利用污水中的有機物,使反硝化菌和除磷菌產(chǎn)生對碳源的競爭,影響磷的厭氧釋放,進一步影響到后續(xù)的好氧吸磷。許多學(xué)者的研究成果表明,在厭氧段缺少外碳源情況下,若存在NO2--N或者NO3--N,也同樣會有吸磷現(xiàn)象的發(fā)生。微生物利用內(nèi)碳源,如PHA等,作為碳源和能量來進行過量吸磷,并將其以聚磷的形式貯存于微生物體內(nèi),這一過程與好氧吸磷所不同的是采用的電子受體為NO2--N或NO3--N,而不是氧。
2 反硝化脫氮除磷的微生物研究進展
2.1 Acinetobacter[2]
最先從聚磷污泥中分離出除磷菌種的是Fuhs 和chen,經(jīng)鑒定確認分離出來的菌種具有較高的除磷能力,屬于γ-Proteobacteria中的Acinetobacter。另外,許多研究人員采用各種各樣不同的培養(yǎng)基從試驗?zāi)P秃退畯S中成功分離并培養(yǎng)了菌種,在這些菌種中大多數(shù)經(jīng)鑒定后表明它們都屬于Acinetobacter spp.。因此,Acinetobacter菌種曾一度被認為是強化生物除磷系統(tǒng)中主要的除磷菌。在此后的很長一段時間內(nèi),在生物強化除磷系統(tǒng)中關(guān)于微生物學(xué)方面的研究中這一研究結(jié)論基本上占主宰地位。
Buchan利用純培養(yǎng)分離技術(shù)研究分析了幾個除磷效果良好的試驗裝置及污水廠的曝氣活性污泥,試驗結(jié)果表明Acinetobacter是優(yōu)勢菌。然后,Lotter和Bayly等學(xué)者也都在除磷活性污泥中檢測到了大量屬于Acinetobacter的菌種。
但是,也有學(xué)者,如Cloete等,研究結(jié)果表明Acinetobacter只占到微生物總量的1~10%,屬于數(shù)量較少的菌屬。而Pseudomonas和Aerodomonas卻是生物除磷系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌屬。Hiraishi等將生物除磷工藝與非除磷工藝中的活性污泥微生物組成進行了比較,發(fā)現(xiàn)在這2中工藝中Acinetobacter 都不是優(yōu)勢菌屬,在A/O工藝生物除磷的活性污泥中,Acinetobacter僅僅只占到系統(tǒng)內(nèi)全部微生物的1%。朱懷蘭等也通過對除磷系統(tǒng)中微生物的分離發(fā)現(xiàn)Pseudomonas 是生物除磷系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌種。
大量的研究關(guān)注于已分離出來的Acinetobacter菌種的分類。有許多研究表明大多數(shù)菌種屬于Acinetobacter junii,Acinetobacter lwoffii,也有許多以前從未被描述過的Acinetobacter spp.菌種得到確認。然而,還是有大量的是不能被鑒定出的。
由此可知,污水生物除磷活性污泥中優(yōu)勢菌屬并不是Acinetobacter,其它種屬微生物在除磷方面所表現(xiàn)出來的能力也是不容忽視的。進一步的研究還表明Aerodomonas能過量攝取外界環(huán)境中的磷酸鹽并形成胞內(nèi)聚磷酸鹽物質(zhì),而Pseudomonas則與傳統(tǒng)PAOs的特性相同,在厭氧條件下進行釋磷,在好氧條件下則過量吸磷,同時累積聚磷酸鹽。
2.2 其它微生物屬種[3]
有學(xué)者從污水處理廠中分離得到很少的菌株,經(jīng)鑒定并不屬于Acinetobacter spp.。2002年,羅寧等分離了A2N/ASBR雙污泥反應(yīng)器的活性污泥中的微生物,發(fā)現(xiàn)起到反硝化脫氮除磷作用的主要存在于莫拉氏菌屬、假單胞菌屬、腸桿菌科細菌和氣單胞菌屬,它們占到了細菌總數(shù)的66.6%。其中,假單胞菌屬的含量最高,占全部菌株的22.9%;莫拉氏菌屬和腸桿菌科含量次之,各占到15.6%;氣單胞菌屬和不動桿菌屬含量排第三,各占到12.5%;但是,不動桿菌主要是在好氧條件下起除磷的作用,而沒有反硝化脫氮的功能。除此以外,活性污泥系統(tǒng)中還存在著共占約全部菌株20.8%的腸球菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌、微球菌屬等等。
3 結(jié)論
目前國內(nèi)外對于反硝化除磷的研究大多停留在物理方面,也即從宏觀環(huán)境理論的角度來對反硝化脫氮除磷的機理和影響因素進行探討。卻并沒有對其有效菌群——反硝化除磷菌進行深入地研究。因此,從微生物學(xué)的角度開展對反硝化除磷菌的篩選和應(yīng)用方面的研究,探討其脫氮除磷機理及其最佳生長條件,反硝化除磷現(xiàn)象才能真正的被理解,也由此才能充分利用其優(yōu)越性來提高和優(yōu)化生物脫氮除磷效率和工藝。
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