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分离工程论文

时间:2023-06-07 09:38:55

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇分离工程论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

分离工程论文

第1篇

The Aerodynamics of Heavy

Vehicles II: Trucks, Buses,

and Trains

2009

Hardback

ISBN 9783540850694

Fred Browand等著

ECI国际工程会议(Engineering Conferences International)是一个国际非盈利会议,最早开始于1962年。为各个学科的科学家和工程人员提供了一个解决难题与共同关心问题的平台。本次会议于2007年8月26-31日在美国加利福尼亚塔霍湖市举行。来自世界各地工业界、大学和研究实验室的科学家、工程师及卡车和高速列车制造商参加了本次会议,一起讨论了在未来高效货车、客车、快速列车设计中将被用到的计算机模拟与实验技术。本次会议是该系列的第二次会议,第一次会议于2002年举行,讨论了数值计算与实验研究在减小气动阻力方面的相互作用。本次会议重点讨论在重型车辆设计与分析中使用的高级空气动力模拟与实验方法的发展与应用和将来10年内新思想与发展趋势。还讨论了重型车辆、牵引车及挂车空气动力学研究,推迟有害流动分离研究,发动机罩下热管理研究等。

本次会议选出2篇主题论文,1�Pete Bearman,道路车辆的不良流线体流动研究;2�David Schimel,环境变化与节能。

会议共分7个主题,分别为:1.流场特性研究(6篇论文);2. 减少阻力的分离控制(6篇论文);3.车辆气动力学相关的优化设计技术(4篇论文);4.列车空气动力学(5篇论文);5.数值方法与应用(7篇论文);6.轮胎喷涂与车辆的相互作用(4篇论文);7.减阻(7篇论文)。此外还有展板交流论文5篇。

本书汇集了近几年在重型汽车空气动力学领域最新的实验与理论研究进展,对于该领域将来的发展方向也进行了分析与展望,对于从事相关专业研究的科研人员具有重要的参考价值。

论立勇,博士生

(中国科学院理化技术研究所)

第2篇

参考文献的撰写是要有真实的科学依据的,论文的参考文献也是要可查阅到的文献资料,不是自己胡编乱造的瞎写的。关注学术参考网可以查看更多优秀的论文参考文献,下面是小编收集的污水脱氮除磷论文参考文献来和大家一起分享。

污水脱氮除磷论文参考文献:

[1]李艾宏.深圳市横岗污水处理厂的工艺改造.中国给水排水,2004(06).

[2]杨红,王辉,姜义圆.营口市污水处理厂二级处理系统改造设计.给水排水,2006(05).

[3]孙笙,刘月.污水厂增加和完善硝化功能的工艺改造探讨.中国市政工程,2006(04).

[4]蒋玖璐,励建全,何文斌.上海南桥污水厂改造工程的设计.中国给水排水,2006(08).

[5]晏振辉.上海市泗塘污水处理厂脱氮除磷达标改造工程实践.中国给水排水,2007(02).

[6]李洪利.光大水务(济南)有限公司第二污水厂脱氮除磷工艺改造工程.中国给水排水,2007(24).

[7]胡英,杨侃.污水处理工艺改造的实践成果——高效A/O工艺.大众科技,2007(02).

[8]李燕峰,管真真,郭方铮.临沂污水处理厂除磷脱氮工艺改造成果介绍.科技咨询导报,2007(26).

[9]张亚勤,熊建英,雷震珊.上海松江污水处理厂达标改造工程介绍.给水排水,2008(01).

[10]邓铭庭,虞锦君,朱丽梅.萧山城市污水处理厂HCR工艺改造.中国给水排水,2008(02).

污水脱氮除磷论文参考文献:

[1]张辰,李春光.城镇污水处理厂改造研究与实例.建设科技,2008(14).

[2]鲁年喜.曝气生物滤池在污水厂技术改造中的应用.中国资源综合利用,2008(10).

[3]林清秀.海沧污水处理厂升级改造的思路及工程实施.中国给水排水,2008(24).

[4]肖宁.ECOSUNIDE工艺在德州污水处理厂升级改造中的应用.中国给水排水,2008(22).

[5]张雁秋,李昂,李燕.分点进水脱氮除磷新工艺的理论基础和实践.中国给水排水,2008(24).

[6]周金全,董小龙,蒋伯忠.污水处理厂升级改造一级A排放标准新工艺及工程实例.中国建设信息(水工业市场),2009(Z1).

[7]王秋阳,李涛,王东升.AAO污水处理工艺化学强化除磷研究.环境工程学报,2008(11).

[8]段瑞文.化学辅助除磷在改良AAO工艺中的应用.中国给水排水,2005(08).

[9]郑兴灿.城市污水处理决策与典型案例,中国建筑工业出版社,2007.11:18-19.

污水脱氮除磷论文参考文献:

[1]戴镇生.厌氧-好氧活性污泥法的应用前景.中国给水排水.2004,10(4).

[2]周岳溪.废水生物除磷机理及间歇式生物处理工艺的研究.清华大学,2004.

[3]张波,高廷耀.生物脱氮除磷工艺厌氧/缺氧环境倒置效应.中国给水排水.2001(7).

[4]陈朋,反硝化细菌的筛选、鉴定及其强化处理硝酸盐废水的研究,环境工程,2009,5.

[5]许彦娟,张利平,反硝化聚磷菌的分离筛选及鉴定,河北农业大学学报,2008.5

第3篇

J——期刊文章

M——专著(含古籍中的史、志论著)

参考文献的类型

根据GB3469-83《文献类型与文献载体代码》规定,以单字母标识:M——专著(含古籍中的史、志论著)

C——论文集

N——报纸文章

J——期刊文章

D——学位论文

R——研究报告

S——标准

P——专利

A——专著、论文集中的析出文献

Z——其他未说明的文献类型

电子文献类型以双字母作为标识:

DB——数据库

CP——计算机程序

EB——电子公告

非纸张型载体电子文献,在参考文献标识中同时标明其载体类型:DB/OL——联机网上的数据库

DB/MT——磁带数据库

M/CD——光盘图书

CP/DK——磁盘软件

J/OL——网上期刊

EB/OL——网上电子公告

一、参考文献著录格式

1 、期刊作者.题名〔J〕.刊名,出版年,卷(期)∶起止页码

2、 专著作者.书名〔M〕.版本(第一版不著录).出版地∶出版者,出版年∶起止页码

3、 论文集作者.题名〔C〕.编者.论文集名,出版地∶出版者,出版年∶起止页码

4 、学位论文作者.题名〔D〕.保存地点.保存单位.年份

5 、专利文献题名〔P〕.国别.专利文献种类.专利号.出版日期

6、 标准编号.标准名称〔S〕

7、 报纸作者.题名〔N〕.报纸名.出版日期(版次)

8 、报告作者.题名〔R〕.保存地点.年份

9 、电子文献作者.题名〔电子文献及载体类型标识〕.文献出处,日期

二、文献类型及其标识

1、根据GB3469 规定,各类常用文献标识如下:

①期刊〔J〕

②专著〔M〕

③论文集〔C〕

④学位论文〔D〕

⑤专利〔P〕

⑥标准〔S〕

⑦报纸〔N〕

⑧技术报告〔R〕

2、电子文献载体类型用双字母标识,具体如下:

①磁带〔MT〕

②磁盘〔DK〕

③光盘〔CD〕

④联机网络〔OL〕

3、电子文献载体类型的参考文献类型标识方法为:〔文献类型标识/载体类型标识〕。例如:

①联机网上数据库〔DB/OL〕

②磁带数据库〔DB/MT〕

③光盘图书〔M/CD〕

④磁盘软件〔CP/DK〕

⑤网上期刊〔J/OL〕

⑥网上电子公告〔EB/OL〕

三、举例

1、期刊论文

〔1〕周庆荣,张泽廷,朱美文,等.固体溶质在含夹带剂超临界流体中的溶解度〔J〕.化工学报,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〕刘仲能,金文清.合成医药中间体4-甲基咪唑的研究〔J〕.精细化工,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、专著

〔1〕蒋挺大.亮聚糖〔M〕.北京:化学工业出版社,2001.127

〔2〕Kortun G. Reflectance Spectroscopy〔M〕. New York: Spring-Verlag,1969

3、论文集

〔1〕郭宏,王熊,刘宗林.膜分离技术在大豆分离蛋白生产中综合利用的研究〔C〕.//余立新.第三届全国膜和膜过程学术报告会议论文集.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、学位论文

〔1〕陈金梅.氟石膏生产早强快硬水泥的试验研究(D).西安:西安建筑科学

大学,2000

〔 2 〕 Chrisstoffels L A J . Carrier-facilitated transport as a mechanistic tool in supramolecular chemistry〔D〕.The Netherland:Twente University.1988

5、专利文献

〔1〕Hasegawa, Toshiyuki, Yoshida,et al.Paper Coating composition〔P〕.EP 0634524.1995-01-18

〔 2 〕 仲前昌夫, 佐藤寿昭. 感光性树脂〔 P 〕. 日本, 特开平09-26667.1997-01-28

〔3〕Yamaguchi K, Hayashi A.Plant growth promotor and productionthereof 〔P〕.Jpn, Jp1290606.

1999-11-22

〔4〕厦门大学.二烷氨基乙醇羧酸酯的制备方法〔P〕.中国发明专利,CN1073429.1993-06-23

6、技术标准文献

〔1〕ISO 1210-1982,塑料——小试样接触火焰法测定塑料燃烧性〔S〕〔2〕GB 2410-80,透明塑料透光率及雾度实验方法〔S〕

7、报纸

〔1〕陈志平.减灾设计研究新动态〔N〕.科技日报,1997-12-12(5)

8、报告

〔1〕中国机械工程学会.密相气力输送技术〔R〕.北京:1996

第4篇

关键词:研究生课程;化工分离过程;教学方式改革与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0151-02

一、引言

《化工分离过程》是武汉大学能源动力学科化学工程与工艺专业开设的研究生专业课程。该课程特点是综合性强、内容广泛,包括化工实际生产中多组分物系分离过程的原理、流程、计算、应用以及相关领域的前沿研究。要求学生掌握各主要分离过程的基本原理、特性分析、操作特点、简捷和严格计算法、应用以及研究进展等。虽然学生在本科阶段已经学习了《物理化学》、《化工原理》等基础课程,但由于分离过程所涉及到的化学工程基础知识点较多,经验性知识内容较多,而新的分离技术与分离装置又不断出现[1],学生学习有一定难度,因此,如何组织好这门课的教学至关重要[2,3]。本文根据研究生课程《化工分离过程》教学的特点,对该课程教学存在的问题进行了总结,结合研究生课程教学实践,深入研究教学方法,并提出了课程教学的改革方案。

二、课程现状及存在的问题

1.课程概况。本课程第一章为单级平衡过程,主要讲述相平衡,多组分物系的泡点和露点计算,闪蒸过程的计算。第二章为多组分多级分离过程分析与简捷计算,涉及设计变量,多组分精馏过程,萃取精馏和共沸精馏,吸收和蒸出过程流程,萃取过程。第三章为多组分多级分离的严格计算,包括平衡级的理论模型、逐级计算法、三对角线矩阵法。第四章为分离设备的处理能力和效率,主要为气液传质设备的处理能力和效率、萃取设备的处理能力和效率、传质设备的选择。第五章为分离过程的节能,分离的最小功和热力学效率,精馏的节能技术,分离顺序的选择。第六章为其他分离技术和分离过程的选择,主要为膜分离技术、吸附分离、反应精馏、分离过程的选择。教材选择为陈洪钫、刘家祺编《化工分离过程》(化学工业出版社,2006年),参考教材选择勒海波等编著《化工分离过程》(中国石化出版社,2008年),贾绍义、柴诚敬主编《化工传质与分离过程》(化学工业出版社,2001年),以及蒋维钧编著《新型传质分离技术》(化学工业出版社,2006年)。

2.教学面临的主要问题。(1)内容多,学时少。“化工分离过程”具有知识点多、复杂例题多、图表公式多等特点,传统的教学以板书为主,重要内容、公式推导以及例题讲解都不便,教学效果不理想。同时随着化工分离过程新技术的出现,要求研究生更加重视新知识、新理论,这些要求与较少的课程学时形成冲突[4]。(2)教学内容落后。随着学科和新技术的发展,化工分离过程理论也应不断完善。当前课程教学内容很多都已落后,而且对于本学科的前沿思想、理念、方法未得到重视。早期的教学大纲和教材不能满足学生目前所学所用[3]。(3)教学评价机制不完善。考核评价单一且不完善,传统的考核方式通常以单一的期末闭卷考试为主,教学效果和学生对课程的掌握程度主要通过期末理论考试成绩来评价。这种单一评价学生成绩的考核方式不适应《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的要求,也不利于学生的全面综合发展。(4)教学方法单一。化工分离过程的原理和结构复杂,依靠传统教学方式获得的信息很抽象,学生难以理解,而且教学方式过于单一,学生较难理解工作原理。当前已经跨入网络时代,但专业课的教学远远没有利用先进网络技术,仍然停留在教师讲授、学生习题的状态。学生的创造性和积极性难以被激发出来,导致教学效果欠缺。

三、教学方法改革与实践

1.优化并整合教学内容。合理安排教学内容,在有限的学时数下,尽量保持教学内容的系统性和完整性。化工分离过程仅有36个学时,如何选择教学重点以及教学方法,对提高本课程的教学效果十分重要。目前现有课程内容设置与化工原理、物理化学、化工热力学等课程具有一定的重复性。通过认真比较,教师对教材内容进行了优化与整合。

我们采用的主教材为陈洪钫、刘家祺编《化工分离过程》,由于本专业研究生本科期间未修《化工热力学》,故将第二章作为讲述重点。此外,增加新型化工分离技术,将超离子液体、膜分离、双水相技术等典型工程案例引入教学中,使课堂教学更具有现实性和新意。减少与化工原理内容的重复,对化工原理教材中已涉及到的内容如双组分精馏、吸附和结晶等安排自学,重点讲解多组分体系的工程计算,将有关基础及计算机应用在藕合与集成过程设计中体现出来,培养学生利用化工单元操作的基本原理解决实际复杂体系分离问题的能力。由于每章授课时间只有3~4学时,我们将课程重点放在分离技术合理选择、分离过程优化设计上;且根据具体产品的生产方法,结合化工原理、反应工程、化工热力学,从工程、经济、环保等角度出发,讲授专业知识。

2.多元化教学方式相结合。化工分离过程涉及大量单元过程及分离设备,需要较多的图表表述,传统的教学方法中,图形的表述形式和内容受到局限。因此通过多媒体课件、板书及视频相结合改进教学效果。

一方面,采用多媒体教学可充分利用电子课件、动画、视频等将其知识直观表述,为学生提供真实的情景教学环境,把化工分离过程中复杂内容简单化,抽象内容具体化,枯燥内容形象化,不仅激发了学生的学习兴趣,同时也丰富了课堂教学内容,提高了教学效率和效果[2]。充分利用网络资源如动画和录像,改善了教学媒体的表现力和交互性,促进了课堂教学内容、教学方法、教学过程的全面优化,从而提高了教学效果[1]。例如讲解甲醇生产装置工艺设计等。另一方面,传统板书在教学中也起着至关重要的作用。公式推导、逻辑计算与微观原理的分析,需要板书与PPT结合,引导学生的思维。此外,在教学过程中还采用了对比式教学方法,例如,双组分精馏和多组分精馏,简捷计算法和严格计算法,共沸精馏和萃取精馏,操作型计算和设计型计算等。

3.课堂讨论教学。研究生课程的教学应更加深入地采用师生互动的方式而非传统的本科生课程教学方式。讨论课的一种方式是当讲授到课程的重难点时,加入讨论环节,把重要问题提出来,先让学生分组讨论,然后教师再针对重点和难点进行细致讲解。这样可充分调动学生的积极性,加深了学生对知识的理解,也加强了学生知识体系的完整性。例如在讲多组分精馏时,教师在介绍完两个极限条件及进料位置的选取后,让学生讨论简捷计算方法的步骤和应用,并与二组分精馏进行对比分析。另一种方式是教师根据每章主要内容,列出讨论选题提前发给学生。本课程的讨论课设置了不同专题,例如超临界流体萃取、反胶团萃取及双水相萃取,液膜分离技术,特殊精馏过程分析,新型吸附技术、新型膜分离等。每人自选一题,要求学生查阅国内外最新文献并制作PPT。每人陈述20分钟,其他同学和教师对其论题进行提问,由该同学负责回答。讨论结束后,教师评价该同学的陈述情况,并提出建议。教师从学生的讲述中可基本了解其掌握知识的程度,查阅资料的多少,其他学生通过该生的陈述,也扩展了知识面。通过开展讨论式课堂教学,极大调动了学生的主观能动性,取得了很好的效果。

4.课堂教学与课题研究相结合。如何提高研究生的学术研究能力是研究生培养的关键。武汉大学能源动力学科化学工程与技术专业是由电厂化学专业发展而来的,主要培养面向电力能源行业尤其在电力生产用水处理方面的从业人员,因此在教学过程中如何提高研究生解决问题的能力显得尤为重要。在加强学习理论知识的基础上,教学中要求研究生对学科前沿加以关注,根据导师的研究方向,了解化工分离过程在该研究方向上的发展及应用近况,撰写文献综述,同时通过查阅大量文献资料,获取化工分离过程最前沿的知识,不断提高理论水平。

5.改革考核评价方法。建立多元化、规范化的研究生专业课程评价体系。本课程有针对性地改革了考核方式,重点考察研究生掌握知识的能力,如:采用开卷考试、专题研讨和课程论文相结合等方式,注重考核研究生将所学知识融会贯通,应用于解决实际问题的能力;指导研究生撰写课程论文,促使其查阅大量文献资料,了解学科发展前沿,拓宽知识面。通过考核力求提高研究生分析问题和解决问题的能力,激励学生重视和积极参与学习的全过程,把能力培养、知识传授和素质教育融为一体。本课程将考核进行细化,分成以下四部分:期末开卷笔试成绩占40%,专题汇报占25%,课程论文占25%,平时表现10%。

四、结语

工科研究生专业课程的教学目的在于学以致用,需要通过有效的教学环节保证学生掌握必要的课程知识要点,并学会将之运用于分析解决实际问题。本文作者经过近几年对研究生课程《化工分离过程》教学方式的探索与实践,通过优化整合课程内容,采取多元化教学方式,能够有效改善传统教学方法上存在的诸多问题,调动学生的学习兴趣和主动性,从而提高课程的教学效果,并且能使学生在其他方面得到提高,全面提升专业素养。

参考文献:

[1]曾涛.《化工分离过程》教学中提高学生工程能力的探索研究[J].广州化工,2014,13(42):216-217.

[2]孙晨.化工分离过程教学方法探讨[J].广东化工,2014,41(16):192-193.

第5篇

关键词 生物工程;综合性实验;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)10-0130-02

1 前言

生物工程是一门新兴的综合性应用学科,是以生物学的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,定向地改造生物或其功能,创造出具有超远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的新兴技术,包括发酵工程、酶与蛋白质工程、细胞工程、基因工程四大工程。生物工程理论和技术突飞猛进地发展,在农业、食品、医药、化工、环境等行业的应用也越来越广泛。

生物工程也是一门实验性和应用性很强的学科,以培养应用型人才为主,要求学生除了掌握基础的生物工程实验方法外,还要具有整体实验的综合安排能力[1]。实验教学环节不仅是培养学生综合素质的重要方面,也是培养学生动手能力和创新能力的重要环节,在实验中加深学生对理论知识的认识和理解。目前,许多高校生物工程专业实验大多是依附于各门理论课,而且实验内容相对分散,以验证性实验为主,学生在教师的指导下按照规定内容完成实验,处在被动学习地位,抑制了学习的积极性和主动性,影响生物工程专业实验的教学效果[2]。因此,笔者对河南中医药大学药学院生物工程专业学生(2013级)的生物工程综合实验课程进行了一些改革和探索。

2 开展生物工程综合性大实验

制定生物工程实验课程教学大纲 根据本专业人才培养定位和实验开展情况,参考兄弟院校生物工程专业实验的开展项目内容,组织教师制定了详细的实验大纲,通过了教务处组织的实验项目论证,同时组织学科教师编写了《生物工程专业实验》教材。制定教学大纲遵循的原则包括:减少重复性实验,体现专业实验的整体性、连贯性;减少验证性、演示性实验,多开设设计性、综合性实验。

在课程安排上,生物工程实验开设在大三第二学期。在前5个学期,学生已经学习过生物工程基础课和专业课,包括细胞生物学、生物化学、工业微生物、分子生物学、基因工程、细胞工程和蛋白质工程等课程,所以在实验项目设置上,避免开设与细胞生物学、分子生物学、基因工程等课程重复的实验,注重综合性实验的连续性。最终确定的生物工程实验教学大纲包括10个小的实验单元:1)碱裂解法小量制备质粒DNA;2)DNA琼脂糖凝胶电泳;3)聚合酶链式反应(PCR);4)DNA的限制性酶切及纯化;5)质粒载体与外源DN段的链接;6)连接产物转化大肠杆菌;7)抗生素平板筛选重组转化子;8)原核表达载体的诱导表达和检测;9)大肠杆菌发酵培养及表达产物的纯化;10)纯化蛋白的细胞学活性检测。

开展综合性实验 在传统的实验教学中,以验证性实验为主,学生只要根据实验教材,按教师制定好的实验步骤,利用实验教师已经准备好的实验试剂和实验器材,在教师的指导下即可完成。这种机械式完成实验的方式,实验教学效果很差,无法引起学生的兴趣,更加难以培养学生的动手能力和操作能力。在这种情况下,制定生物工程综合性大实验。如“丹参病程相关蛋白的原核表达及纯化”,实验设计依托学科教师的科研课题“丹参病程相关蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”,通过对丹参病程相关蛋白(Pathogenesis-Related Protein,PR Protein)为研究对象,通过SmPR10蛋白在大肠杆菌中的原核表达、纯化以及活性检测进行实验,深入了解生物工程表达异源蛋白的原理,掌握生物工程的实验操作,巩固和检验已学的理论知识,为毕业论文和走向工作岗位打下基础。

该实验综合了分子生物学、基因工程、蛋白质工程、发酵工程、生物分离技术和生物反应器的基本知识,要求学生通过病程相关蛋白的制备了解生物工程的相关基本操作,掌握DNA重组、载体构建、微生物菌种保存与培养、目标蛋白的分离提取等专业实验技能。在综合性实验过程中,培养学生的科学思维, 提高学生综合运用所学知识解决实验中遇到的实际问题的能力。

在实验操作过程中,允许学生的实验结果不尽如人意甚至失败,但是一定要注重强调学生对自己实验过程中所得结果进行分析和解释[3],找出实验问题所在,然后修订实验方案,进行下一步实验。综合性实验有利于拓宽学生思路,培养学生整体安排实验的能力,打破过去传统的实验教学方法,改变在传统实验教学过程中由教师领着学生走的现象。

集中时间安排实验环节 因为生物实验周期长,同时生物工程综合性大实验对实验的连续性要求较高,将学校安排的每周4个实验学时改为4个学时为一个实验单元,每次完成综合性大实验的一个实验项目,而且集中在每天下午开设实验课,体现了综合性大实验的连贯性、完整性和科学性。

改革实验成绩评定办法 以往的实验课成绩完全由形成性成绩构成,主要有考勤、提问、实验报告和最终测试3部分组成。实验报告在最终实验成绩中所占比重较大。有些学生在实验过程中不认真做实验,最后为了写出好的实验报告,就会出现编撰数据甚至抄袭其他学生实验报告的不良行为。

为了体现以学生为中心的教学理念,调动学生实验的积极性,计划在以往实验课成绩评定的基础上建立新的实验成绩评定办法。平时成绩除了考勤、提问外,还重点考核学生对实验资料的收集和对实验文献的查阅情况,以及实验数据的记录、团队合作能力、实验中的操作规范、独立思考能力等。同时引入学生自评、互评和科研小论文的书写,通过每次实验结束时的总结讨论和学生自评、互评,使学生参与到实验结果和实验问题的分析与讨论,加强学生和教师之间的交流,整个生物工程综合性大实验完成后,要求学生以学术论文的形式写作科研小论文。

科研小论文的写作要求完全按照正规学术论文的写作要求。正文之前部分包括题目、作者、作者单位、摘要、关键词(3~5个);正文部分包括前言、实验方法、结果与分析、讨论4部分,要求层次分明;标题层次不得多于3层,采用1、1.1、1.1.1方式。前言部分包括研究背景、国内外研究进展和实验意义。结果与分析是对实验过程中所记录的实验数据和实验现象进行科学的处理,客观地对实验结果进行分析和描述。讨论部分则是对整个实验的分析讨论,如果得到预期的实验结果,对实验过程中的关键步骤进行分析;如果没有获得预期的实验结果,则要分析实验过程中失败的原因,找出问题所在。科研小论文最后要求列出参考文献(不得少于3篇)。

通过科研小论文的写作,锻炼学生写作科学论文的能力,为最终毕业论文的写作奠定基础。

引入先进工程设备 在以往生物工程实验室中,发酵实验都是在摇床上用不同规格的三角瓶来完成,与实际工厂生产过程相差较大。为了培养合格的应用型的生物工程专业人才,购置了6台10 L小型全自动生物发酵罐、1台30 L种子罐和1台300 L的全自动生物发酵罐,可以开展从小试到中试的发酵实验,使得发酵工程实验中的啤酒发酵实验和红霉素发酵实验如同在缩小的工厂进行,整个发酵过程的参数一目了然,使学生了解生物发酵的全过程,掌握发酵接种技术以及发酵过程中温度和pH控制、氧气的供应、添加补料、发酵液的后处理等生产工艺,学习到现酵车间的先进生产技术。

在生物工程综合性大实验开展过程中,采用先进的实验技术培养学生。如在质粒DNA提取过程中,采用试剂盒提取质粒DNA,这是国内外分子生物学实验室的主流方法(而不采用配制试剂、最后酚氯仿抽提的方法提取质粒DNA),同时给学生讲解质粒提取的原理。在PCR实验单元,采用进口的Takara所产的DNA Taq酶和dNTP试剂,让学生手动加入每样试剂,同时讲解每样试剂的作用,复习PCR的实验原理。

3 结语

通过开设生物工程综合性实验,不但巩固了学生以往所学的理论知识,也培养了学生动手操作的能力,给予学生在一个综合性实验中整理安排实验的训练,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。生物工程专业实验教学的改革还需更多的探索和实践,改革实验课程的教学方法和教学内容,培养学生动手操作的能力、发现问题和解决问题的能力,最终培养出合格的应用型生物工程专业人才[4]。

新的生物工程综合性实验对教师也提出更高的要求,所以教师也要不断学习新知识、新技术,提高自身的知识水平和业务能力,保证实验改革的顺利进行。生物工程综合性实验改革的探索虽然取得一定的效果,但还有许多不完善的地方和需要解决的问题,如整个实验体系的设计中工科部分所占比例相对较弱,主要受限于学校、学院和学科的特点,这一部分还需要进一步加强和改进。

参考文献

[1]肖连冬.生物工程综合性专业实验的教学改革与实践[J].广东化工,2009,36(8):311-317.

[2]刘胜贵,付明,张俭.生物工程大实验教学模式探索[J].实验技术与管理,2007,24(2):126-128.

第6篇

论文关键词:TRIZ理论;教学实践;课堂讨论

随着世界科技的日益发展,创新的重要性已得到了越来越多的认同,并被提升至关系到国家发展和实力的高度,而由此引申的创新人才培养也获得了更广泛的关注,并被更多的人所实践。高校作为人才培养的主阵地,在创新人才培养中的责任不言而喻。为了更好地培养学生的创新能力,从2009年起我们在大学一年级的机械类新生中开展了TRIZ理论教学。

TRIZ是“发明问题解决理论”的俄语缩写,由前苏联发明家阿奇舒勒在1946年创立。经过几十年的发展,它已成为一种被世界公认的、有助于开发人们的智慧并能帮助人们解决发明问题的有力工具。通常认为TRIZ理论由以下九大部分组成:(1)技术系统的进化法则;(2)最终理想解(IFR);(3)40个发明原理;(4)39个标准工程参数和矛盾矩阵;(5)物理矛盾和四大分离原理;(6)物一场模型分析;(7)发明问题的标准解法;(8)发明问题解决算法(ARIZ);(9)科学效应和现象知识库。TRIZ的各部分均有自己关注的重点,如“进化法则”关注的是技术系统的进化方向;“发明原理”更多地关注具体的解题思路;“IFR”更关注的是最终目标的确定等等。这些部分既相互关联,也存在一定的独立性。根据1学分的课时安排和大一学生的特点,教学时对“最终理想解”(包括创新中资源的发现和利用)、“40个发明原理”、“39个标准工程参数和矛盾矩阵”、“物理矛盾和四大分离原理”进行了重点介绍,其他部分仅作简单提及。

一、基本教学目标

创新人才培养有四个基本要素,即培养学生创新的习惯、培养学生的好奇心、培养学生直觉和洞察力以及培养学生的注意力。由于创新概论教学的受众是机械类的大一新生,所以在确定教学目标时作了如下考虑:

(1)使教学过程涵盖完整的创新过程,但有所侧重。根据创新教学不断线和可延续性原则,确定了概论课程以创新意识培养为主体,注重创新思维的锻炼过程,辅以创新结果检验的基本教学目标。在实施过程中将创新意识培养和创新思维锻炼作为主要努力方向,而将创新结果的评判用于检验创新思维教学的有效性和从中发现需要改进的教学方式上。

(2)使重点教学内容形成一条主线。也就是说要使学生了解这样的事实:1)我们的身边有许多需要改进的事物和已经被改进的新事物;2)所有改进所遵循的均是理想度增加的原则;3)理想度增加最有效的办法是新资源的发现和资源更有效的利用;4)创新是通过在发现矛盾并以非调和方式下解决矛盾后来实现的;5)不同的矛盾有不同的解决方法,而实际上我们已有许多成功的思路可以参考;6)创新是需要结果作为最终说明的,而判别标准则是能否被用户所接受。

尽管对教学目标还可以列出更多的具体化指标,但如果达到了上述目标,则创新理论的概论性教学就应该被认为是成功的。

二、各教学环节的实施过程和注意点

TRIZ概论教学由课堂讲授、课堂提问、课堂讨论和发明问题小论文等环节构成,下面对各环节的具体实施方式做简单的介绍。

1.课堂讲授

课堂教学以TRIZ理论的讲授为主,但为了能够引起学生共鸣,应该有更多的应用实例介绍。考虑到学生的接受程度,应该由浅及深、逐步深入。如在讲授分离原理时,以城市道路为例,从信号灯的时间分离,高架和地铁的空间分离,引入到现在许多城市都在普遍采用的十字路口的待转区和待行区的设置(可以看成是多种分离原理的使用);然后从十字路口问题引伸到自动线设计控制中可能出现的类似问题,不但使理论的应用得到了延伸,也使学生能够更好地理解发明原理的多用性问题。

2.课堂提问

课堂提问是在课堂教学过程中经常性的一项实践活动。就创新理论的教学和实践而言,背诵理论并没有太大的意义,而深刻的领会直至应用才是至关重要的,教师应该据此在各个节点上给学生更多的引导。譬如在发明原理的讲解时,我们针对“周期性作用原理”举了一个防风打火机的例子:该打火机通过周期性的点火而实现防风作用。而就此提出的问题是:这在创新思维上体现了什么?在教师的引导下,有学生回答:“在设计防风打火机时,可以考虑只要火能够被足够快的重新点燃,而不必考虑它是否曾经被吹灭。”这一例子使学生在了解发明原理的同时更好地理解了思维定势对创新设计的阻碍作用。

课堂提问时最重要和需要解决的问题是学生和教师间的互动问题,实践中经常遇到经多次提示仍没有响应的情况。对此,我们没有一概采用点名提问的方法,而是采用了“声音捕捉”的方法:通过捕捉课堂中出现的各种声音,遇到“杂音”则点名提问,遇到“相关音”则以学生的只言片语作为新的引导起点。采用这种办法不但可以很好地保证课堂纪律,更重要的是它符合思维的基本规律——逐次递进。

3.课堂讨论

课堂讨论的基本操作方式为:按1组4~5人进行分组,选定组长;根据课程的教学进程,在合适的点上留5~10分钟进行分组讨论,组长负责记录讨论结果。根据时间选定适当的组数(3~5组),各组进行3~5分钟的讲解,教师负责对每一个组的讲解问题进行引导和点评,课后上交讨论的书面结果。

课堂讨论是课程教学环节安排时的重要一环,基本构想是希望它不但能使学生更深地理解理论,也能成为最终创新小论文的铺垫,但结果却出乎所料:在前一次课布置了“在生活中发现一个有待改进的问题”的题目,而在第二次上课讨论时很多学生只是“空手而来”,讨论根本无法进行。问其原因,答案竟然是:“我们不知道如何去找”。刚开始,我们将这一现象归究于多年应试教学养成的被动性参与和学生的惰性,但与学生深入交流后却发现其实并非如此:有相当部分的学生去想了,但真的没能观察到有新意的内容。“观察总是有选择的,它需要有选定的对象、确定的任务、兴趣、观点和问题”,当学生不明确这些内容时,仅仅要求他们观察是不够的。通过在前几次讨论时降低观察难度,即采用“布置具体的观察对象”,“给出具体的观察要求”,“使学生首先明确自己的观察对象和观察目的”的方式,使后续的讨论得以较顺利地进行。

4.小论文讲评

最后的小论文采用自由选题方式。作为期终作业,要求学生必须上交1500字以上的创新小论文。为了保证小论文的质量,安排了两个单位时间的学生PPT演讲、教师点评环节。教师在点评过程中的主要工作是深化学生的思考,纠正学生的错误。譬如说,有学生提出了一种节能想法:感觉到骑自行车时身边有风,这种风可以被利用,即在自行车上装风轮,风轮带动发电机发电,但却没有考虑身边的风实际上是骑行时需要克服的阻力,加风轮将增加阻力。通过对“能量守恒”这一基本原理的提醒,引导学生明白只有利用多余的能量才是合理的。通过启发,学生提出了改进想法:可以使风轮在自行车速度高于某个值时自动打开,不用刹车而实现减速。

小论文中反映的主要不足有:

(1)学生间的合作性不强。尽管鼓励学生们以小组为单位完成问题分析和论文写作以提升论文质量,但绝大部分学生还是选择了独自完成。分析原因可能是学生们不知如何合作,或者是不愿或不敢对较大问题进行探讨。

(2)内容涉及面较窄,分析肤浅。相当部分小论文涉及的是学生自认为高科技的内容,如电脑、汽车、飞机等,而对身边的事物或认为太低档,或认为不值一改。在论文书写时半数学生以罗列为主,分析不足。

产生上述问题的原因是复杂的、多方面的,对此将结合后续教学环节作进一步的探讨。

第7篇

【关键词】产学研 生物工程 应用型本科 培养模式

生物工程专业是一门培养具有创新能力和工程实践能力的高级应用型人才的专业。学生不仅要掌握生物学理论知识,还应掌握生物工程相关理论知识和技能,且应用性强。因此,作为应用型本科院校开设的生物工程专业,不管从自身发展的角度出发,还是从社会经济需求出发,都应当与产学研全面结合。本文针对应用型本科院校及生物工程专业的特点,以贺州学院为例,对应用型本科院校生物工程专业产学研人才培养模式进行了探索。

一、“产学研”合作课程体系的构建

(一)理论课程体系的构建

为了加强学生的专业基础、生物工程学基础和基本技能训练,生物工程专业主要培养从事生物发酵、生物制药以及环境生物处理和食品加工和设备的生产、研发等工作的应用创新型人才。构建了由通识教育课程平台、学科基础课程平台、专业课程平台三大类课程构成的理论课程体系。课程原专业以微生物体系为主,拓宽至包括动物细胞、植物细胞和酶在内的整个生物体系,并适当增加了上游技术(如基因工程、细胞工程等)和下游加工过程(生物分离工程等)的课程。建立并完善了由化工原理、发酵工厂设计和生物工程设备等专业课程组成的工程学教学体系,培养学生的工程意识和设计能力。在课程设置上,实现了“厚基础、宽口径”的人才培养模式[5]。

(二)实践教学体系的构建

贺州学院生物工程专业构建了包括由实验课、课程设计、课程实习、认知实习、专业见习和毕业实习(工厂实习)、毕业论文(设计)组成的实践教学新体系。对于基础课程如《普通生物学》《生物化学》和《微生物学》等开设32学时的独立实验,对于《化工原理》《发酵工程原理》和《工程制图》等学科基础课程,开设24学时的实验。对于专业课程《细胞工程》《蛋白质与酶工程》和《分子生物学与基因工程》开设24学时的实验。对于《生物工程设备》《生物分离工程》和《发酵工程设计》等专业课,开设16学时的实验。增设了3门特色专业选修课程:《马蹄脱毒技术》《山楂发酵产品工艺学》和《制茶工艺学》。为了提高生物工程专业学生的综合专业素养,开设了《生物工程综合实验》。专业实践模块由课程设计、专业见习、课程实习、认知实习、毕业实习、毕业论文(设计)等模块构成。实践教学体系的构建,不仅提高了学生实际分析和解决问题的能力,而且为产学研教育的纵深发展提供了支持。

二、以产学研为依托的专业实习基地建设

生物工程专业实习基地的建设是实践教学的基本条件,是培养应用型人才的基本保障。

(一)校内实习基地建设

以生物工程创新实验、专业实验室、生物化学实验室、微生物实验室等为主要依托,建立生物工程专业校内实习基地。贺州学院一直很重视校内实习基地的建设,新建了食品科学与工程技术研究院,购置了全自动果蔬生产线、微生物发酵系统和生化检测系统等仪器设备,为应用型人才培养提供了平台。

(二)校外实习实践基地建设

以市内外生物工程企业和相关科研单位为依托,构建生物工程专业校外实习基地。为学生提供形式多样的认知实习、专业见习、毕业实习等实践教学,充分激发学生的学习兴趣。目前已与达安基因生物有限公司、华润雪花啤酒厂、嘉宝速冻食品公司、广州花卉中心、广西农科院、广西科学院、贺州市农业局等企业和科研单位建立了良好的合作关系,签订了相关的合作协议书。同时聘请企业技术骨干担任学校兼职教师,定期到学校授课或开展讲座。实习基地每年都接纳我校生物工程专业的学生进行实习工作,在教师和企业技术人员共同指导下,教师的科研课题与企业需要相结合,有利于解决生产中遇到的问题,同时也能提高企业接纳学生实习的积极性。对于学校来说,丰富了教师的科研课题,促进了学科的发展。

(三)依托实习基地,构建毕业实习和毕业论文新模式

以产学研合作课题为切入点,安排一定数量的学生走出校门进入企业和科研单位,完成毕业论文(设计)。通过深入基地,进行完全现场环境的实践训练,建立校内校外“双导师”的培养机制[6],在老师和基地技术人员的共同指导下完成毕业论文(设计)。这样既可以把理论和实践更好地结合,又可以解决企业生产过程中的一些技术难题,提高学生实际分析和解决问题的能力,实现双赢。在2016届的生物工程专业毕业班的学生中,有10多名学生直接到达安基因生物有限公司、华润雪花啤酒厂、广西农科院等企业和科研单位,在企业和科研单位指导老师的指导下完成毕业论文(设计)。

三、科研引入教学,培养学生创新能力

科研带动了生物工程行业的发展,没有科研就没有创新。将科研渗透到教学中去,以科研促进教学质量的提高。

搭建良好的科研教学平台,使科研工作成为提升专业特色建设的有效手段。将教师的科研课题引入实验课或毕业论文的选题中,鼓励学生积极参与教师的科研工作。目前生物工程专业老师申请的项目有“中田大山楂高产栽培与育苗技术研究”“鸡血藤悬浮细胞培养及异黄酮类合成的代谢机理研究”“贺州马蹄优质品种选育、有机规范栽培技术研究”“贺州油茶优良品种离体再生技术研究”等20多项省级、厅市级项目。在2016届的生物工程专业毕业班的学生中,有60%的毕业论文课题来自教师科研项目。学校还设置了由学生自主申请的大学生创新项目,目前生物工程专业班的学生每年都有2~3项大学生创新项目,且一些成果已在高水平的科学杂志上发表。

四、加强职业技能培训,提高综合素质

生物工程专业的学生不仅要强化基础知识和基本技能的学习,还要不断地加强职业技能培训,获取更多与专业相关的职业资格证书。实施专业和职业资格教育有机结合,以职业资格证书来检验学生对专业技能知识的掌握程度,有利于提高学生的综合素质、动手能力和解决实际问题的能力。目前,学生主要通过化学检验工、微生物检验工和食品检验工等资格培训与考核,为学生就业奠定了坚实的基础。

五、结合企业和市场需求,加强双师型教师队伍的建设

在产学研背景下,学校十分重视教师的实际工作能力,也鼓励教师到相关企业或科研单位实习和锻炼。目前,生物工程专业的教师已有4人挂职到相关企业进行锻炼,5人参与企业“特派员”工作。“双师型”师资队伍的建设将有力促进生物工程专业应用型人才的培养。

六、结束语

应用型本科院校生物工程专业人才培养模式采用产学研合作教育的方式,解决了学校教育与社会需求相脱节的问题,缩小了学校和社会对人才培养与需求之间的差距,提高了学生的实践操作能力、对社会的适应能力和就业竞争力,有利于培养应用型的专门人才。

【参考文献】

[1]张晓娟,陈文强,霍科科,等.生物工程专业学生创新及实践应用能力的培养研究[J].高师理科学刊,2015,35(1): 103-106.

[2]王娣,石中,曹珂珂,等.以就业为导向, “产学研”培养生物工程应用型人才[J].广州化工,2011,39(23): 159-160.

[3]王陶,李文,陈宏伟.应用型本科院校生物工程专业产学研人才培养模式探索[J].微生物学通报,2015,42(3): 591-597.

[4]何满辉,赵宏霞,万君.通过产学研合作强化实践教学[J].辽宁工程技术大学学报,2011,13(2): 194-196.

第8篇

生物能源研究与开发广西高校重点实验室实行开放式管理,每天早8:00至晚9:00对毕业生开放,学生可以根据自己的实验安排进行实验。实验实施过程中,要求学生做好实验记录,仔细观察实验现象,不懂的地方及时向老师咨询;并在每周五下午5点之前向指导教师汇报实验进展情况。

1菌株分离纯化

获得足够多的微生物种类和数量是有效筛选产油微生物的前提。那么,从外界环境中高效分离纯化微生物显得非常重要,但有同学不能有效地进行实施。就分离产油真菌而言,透气性好、富含有机质的偏酸性土壤中真菌较多,而有的学生却随意从校园一角采土样进行菌株分离,影响分离所得微生物种类和数量;也有学生在分离过程中,选用的培养基中不添加抗生素(如链霉素或氯霉素等)和孟加拉红,致使细菌、放线菌和真菌交织生长在一起,不利于后续菌株纯化。此外,还有学生在筛选到菌株后,仅从菌落形态方面简单判断后就将类似菌株丢弃,人为地降低了所得微生物的丰度。

2产油菌株筛选

学生通过查阅文献不难发现产油微生物筛选常用的方法是脂肪粒计数法。该方法是使用70%苏丹黑乙醇溶液将细胞内的脂肪粒氧化成蓝黑色,细胞质经过0.5%蕃红复染后成红色,显微镜下统计脂肪粒数而进行初筛[4]。但有学生在实验前期没有筛选到产油微生物,了解得知学生初筛时间存在问题。初筛时间过早,会造成一些油脂积累缓慢的微生物漏筛,但菌株培养时间过长也会造成产油优势菌株细胞内的脂肪粒重叠而产生误差。

3产油菌株鉴定

当前微生物一般采用多相分类鉴定。为了保证毕业论文质量,开阔学生视野,要求学生同时利用形态学观察与生理生化特征等经典方法和现代分子生物学手段对所分离得到的产油微生物进行分类鉴定。经典鉴定方法中,产油霉菌以形态特征为主要指标,产油酵母则形态特征和生理生化指标兼用;分子生物学方法采用通用引物ITS1和ITS4扩增其ITS1-5.8S-ITS4保守序列,后扩增产物送上海生工生物工程有限公司进行纯化测序;测序结果提交到NCBIGenBank中Blast,获得同源性较高菌株ITS序列,先利用ClustalX进行多重比对,再用Mega5.0构建NJ系统进化树,综合形态和生理生化特征,确定产油菌株的分类地位。实践证明,经典鉴定方法繁琐耗时,而分子生物学方法简单便捷,但实验技能要求较高,其关键步骤是高质量基因组制备和PCR扩增条件优化。微生物基因组质量好坏直接影响后续PCR扩增实验。虽然多数学生提取的基因组能够满足PCR扩增要求,但琼脂糖凝胶电泳的结果显示都存在不同程度的弥散拖尾现象,表明制备的基因组有降解或含有RNA、多糖及蛋白质等杂质。那么,基因组DNA提取过程中应该注意哪些呢?一是在水浴保温期间,摇动不能太剧烈,以防基因组DNA断裂;二是用等体积氯仿/异戊醇抽提时,上清液应无色,且EP管中的有机相与水相交界处无明显的杂质,否则应重复抽提。另外,还应在DNA提取溶液中加入1μg/LRNase,以除去RNA,提高基因组质量。PCR扩增实验精微,需要格外细心。如微量移液器的使用方法和PCR体系中各种药品的添加顺序都会对实验结果产生重要影响,应及时对学生进行指导。此外,退火温度是PCR扩增实验关键反应条件之一。退火温度过低会导致PCR产物杂带过度,退火温度过高又扩增不到目的片段。指导教师详细讲解PCR扩增实验原理之后,学生掌握了PCR扩增实验方法和注意事项。通过多次实验,最终确定了所使用引物的退火温度,产油霉菌和产油酵母分别为56℃和54℃。

4结论

经过论文选题、实验方案设计及实验实施等环节的教学及指导,系统、科学地训练了学生的实验技能,锻炼了学生动手能力、创新思维、综合分析和解决问题的能力,也培养了学生的团队协作精神。以“产油微生物的分离与鉴定”为题,涉及到微生物学、生物化学及分子生物学等学科理论知识和实验技能,能够较为全面地多层次考察学生;而大多数学生能够在有限的时间内较好地完成毕业论文,说明该论题难度适当,比较适合作为本科毕业论文题目。此外,学生筛选到高产、稳定的优势产油菌株,可通过进一步定向遗传改造应用于工业生产,将会带来良好的经济效益,实现产学研的有机结合。

作者:马博 单位:百色学院

第9篇

关键词:农林高校 生物分离工程 教育 教学

随着现代农业的兴起与发展,农业产业化进程不断推进,农产品深加工技术日新月异,生物工程下游的生物分离技术也越来越受到人们的重视,所有这些变化对农林高校教授生物分离工程课程的教师提出了新的要求,因此,我们有责任在新形势下,依托农林高校的优势资源和大农科生物背景的支撑,通过不懈努力,为国家培养一批生物工程领域的创新型应用人才。

1 以农林高校资源为平台,教育教学同时抓

长期以来,受传统观念和社会习俗偏见的影响,人们总爱将农林高校专业与综合性大学或工科大学同专业作比较。以我校开设的生物工程专业为例,即便我们使用的教材、设置的专业课程与学时、所授的学位与综合性大学或工科性大学完全一样,也很难让学生在思想上产生认同感。一些学生在学习专业课时信心不足,兴趣不浓,缺乏学习热情,上课时不认真听讲,不做笔记,课后不交作业。针对这些现象,学院组织学生参观了学校农博园、农业高新技术产业示范园、设施农业工程园以及教师的科研成果。学校还邀请了国内知名校友和国外杰出校友来校讲学作报告。通过参观学习和分享校友的经验体会,学生逐渐感悟到农林高校的学生同样可以大有作为。在了解了学校办学特色后,学生深感我们农林高校就像一个生物大磁场,在这个磁场中不仅有传统的农业、林业、园艺、植物保护、农化、畜牧、兽医等国家一级学科,而且还有很多的二级学科。各个生物类学科与专业不仅齐全,而且各生物类专业的实验室、科研条件、师资力量都具有相对的优势,这对农林高校开设生物工程专业提供了有利的条件和保障,也为生物分离工程课程的教学与实验搭建了一个良好的平台。在认识了农林高校办学特色和优势后,学生转变了观念,热爱学校、热爱专业、认真学习的风气在学生中悄然兴起。

2 以农林高校资源为支撑,教好学生教师需先行

2.1 不断学习,完善自我

教师是教育之本。对于毕业于综合大学,有着工科教育背景的青年教师来说,要想站好农林高校的讲台,就得不断学习,提高自己的文化素质,完善自我。依托大农科生物背景,有意识地补充相关学科的知识,并将这些知识与本专业知识有机整合,融会贯通,只有这样才能在讲课时游刃有余,得心应手[1]。当然这个过程也是教师教学能力的体现和自我展现与提高的过程。常言道“给学生一碗水,自己就要有一桶水”。因此只有不断充实自己,才能站稳讲台,在教育教学实践中探索一种适合农林高校学生发展的生物分离工程课程教学模式。另外,教师应该用自己的创新能力和爱岗敬业精神去影响学生,起到潜移默化的作用。

2.2 努力钻研,认真备课

生物分离工程是一门理论和实践结合比较强的课程。要教好这门课,教师应对所讲内容十分熟悉,为此,笔者除了选定孙彦主编的《生物分离工程》为该课程教材外,还选了一些相关的参考书籍,如普通高等教育“十一五”国家级规划教材《现代生物分离工程》《生化分离技术》,俞俊棠等主编的《生物工艺学》,严希康主编的《生化分离工程》以及我校教师编写的《生物分离工程》(普通高等学校“十一五”规划教材)。对以上每部分内容认真钻研,从各书中取长补短,使教学内容更为充实和完善。对遇到的疑问和难点一方面查阅相关文献资料,一方面与学院在该领域有实践经验的教师探讨,同时积极参与学院教师在生物分离方面的相关课题研究,通过实验加深对书本知识的理解,在讲课时做到言之有据,论之有理,句句经得起推敲,堂堂讲得精彩。

3 依托农林高校优势,优化教材内容,改革教学方法

3.1 加强兴趣培养,注意互动教学

歌德有句名言“哪里没有兴趣,哪里就没有记忆”。兴趣是学习的最大动力,起着举足轻重的作用[2]。为了培养学生对该门课程的兴趣,在讲《绪论》时,首先,指出生物分离过程贯穿于人们的日常生活以及社会的生产实践,在化学工业、生物工业、资源开发和环境保护等领域发挥着重要的作用,是生化产品能否产业化的关键。自然界中很多生物是可以被人们所利用的,而有用物质的最终产品需要较高的纯度,而有害物质需要充分净化和妥善处理,这些都必须借助各种分离技术加以实现[3]。我校植保学院张兴教授等人研制开发并投入生产的生物农药,就是利用植物或微生物为原料(如雷公藤、放线菌),采用生物分离的方法(如有机溶剂沉淀、柱层析等)得到的。生物农药的成功研制产生了极大的经济效益与社会效益。借助我们身边的人和事很快调动了学生的学习兴趣,他们认识到该门课程并非是空泛的理论,而是具有很强的实践意义[4]。其次,选择得当的教学手段,做到与学生互动,在传授知识的同时,引导学生积极思考,如讲固液分离这一部分内容时,设置问题:“为什么要先进行发酵液的预处理?”通过提问的形式,鼓励学生大胆发言,给予肯定或纠正。这样学生在讨论中学到了许多知识,也锻炼了思考的能力。

3.2 丰富教学内容,注意教学效果

为了让学生在有限的时间里收获最多知识和技能,在讲解《萃取》一章时,我们将重点放在原理及影响因素上,对有关萃取的计算略讲,让学生课后自己推导,这样既保证了对全章内容的学习,也锻炼了学生自学的能力,同时避免与其他课程(如化工原理、物理化学等)内容重复。在讲课时不一定按教材的章节顺序,可按照生物质分离的基本工艺流程顺序讲解。将学过的一些技术方法进行比较,哪种最好,它们之间的先后顺序怎样最合理,这样,学生的思路很自然地跟着教师的讲解走,不但使学生熟悉了生物质分离的整个流程,还对每个技术方法印象深刻。讲课中还可穿插一些学科前沿知识及最新研究进展,将热点研究的新型分离手段引入课堂教学,如双水相萃取,它作为一种新型分离方法,与其他方法比较有哪些优点,目前还存在哪些问题需要解决,以后的发展方向及应用领域等,让学生了解国际一流的技术和信息。这对本科毕业班的学生很有吸引力,而且对学生考研或就业也有一定的指导意义。在教学过程中,注意将学院教师的科研工作,如发酵、分离提取具有抑菌活性的新物质,建立双水相体系等方面的工作内容带入课堂,用科研的实例加强学生对抽象理论知识的理解。鼓励学生参与科研,将国内外有关生物分离工程与设备的经典书籍与期刊推荐给学生阅读,以提高学生的兴趣和拓展学生的知识面。这种多样化、丰富的教学内容不仅活跃了课堂气氛,提高了教学质量,也提高了教师自身的教育素质和教学水平。

3.3 适当使用多媒体,培养学生自学能力

多媒体教学是当今大学课堂教学的主要方法之一。它的出现与应用使得一些在传统教学手段下很难表达的教学内容或无法观察到的现象生动、形象地显示出来,把抽象的理论具体化,从而加深学生对问题的理解,提高了学习效率[5]。在简介分离操作单元时,为了防止由于学生对分离生产设备及生产工艺的感性认识不足而对大量的分离操作单元学习感到枯燥乏味。笔者用多媒体课件,将复杂的分离操作单元通过动画或视频的方式表达出来,使其简单化、实际化、生动化,让学生得到了充分的感性认识,对所学内容印象深刻。但教学中如果完全采用多媒体授课,也会让学生有时跟不上教师的速度,因此要配合适当的板书,对于重点知识可以在黑板上书写以示强调,使教师与学生的思维同步。对于一些需要重点讲解的公式推导等内容,在运用多媒体时以板书补充为佳,这样更利于学生理解掌握。另外注重培养学生的自学能力,将传授知识与能力培养两者有机结合。在教学过程中,结合课堂讲解内容,给学生布置一些课程论文,通过让学生查阅文献资料,锻炼学生检索文献以及撰写论文的能力,引导学生自主分析问题和解决问题,培养自学能力。

4 发扬农林高校的教学传统,理论教学与实践教学相结合

理论与实践相结合的教学方法是农林高校的优良教学传统。实践教学能够培养学生理论联系实际及分析和解决问题的能力。在该课程的讲授过程中,为配合理论课教学,学院多年来不断进行探索与改革,开设了一些与理论紧密结合的实验课程,亦配有发酵、生物分离等实验室,为实验课的开展提供保障。在开设的生物工程综合大实验中贯穿了从发酵到产品的分离提取的内容,在教师指导下通过让学生亲自进行菌种活化、接种、发酵以及发酵产物的后续分离与提取,使学生对生物分离工程知识有了全面的认识,提高了学生的动手能力和对各种技术的应用能力。需要注意的是,任课教师在正式实验之前,首先应做好预实验,熟悉实验流程,保证实验课的顺利进行。在实验课开始后督促学生预习实验及填写实验报告,在实验过程中帮助学生分析并解决实验中遇到的问题。实验课结束后,还应安排学生到相关企业参观实习,让学生了解和接触生产实际,将专业理论同生产实践密切结合,增加生产知识和提高操作技能,为踏入工作岗位或继续深造打下坚实的基础。从学生做实验以及去工厂实习的情况来看,学生对典型生物产品的生产原理、工艺过程、主要设备及构造等理解和掌握情况都比较好,达到了生物分离工程教育教学的目的。

参考文献

[1] 杨淑子,吴昌林,吴波.再论要真抓课堂教学质量[J].高等工程教育研究,2008(2):6.

[2] 贾俊敏.浅谈新课程教学中激发学生学习地理的兴趣[J].科技资讯,2007(20):168.

[3] 孙彦.生物分离工程[M].北京:化学工业出版社,2005.

第10篇

关键词扩建 平面 恢复

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

中图分类号:U412.36+6文献标识码:A 文章编号:

扩建原有公路,提高公路等级,改善平面、纵断面线形,是加速公路建设的重要环节,是经济发展的需要。近几年,黑龙江省对绥芬河至满洲里公路(以下简称绥满公路)、同江至三亚公路(以下简称同三公路)进行改造,对完善黑龙江省公路网建设、改善交通现状具有重要意义,本科毕业论文为二级路改高速公路积累了宝贵的经验。在公路技术改造中,充分利用原有二级路,可减少占地,又能使改扩建公路达到技术指标。在平面线形设计中,要对部颁技术标准、原则灵活运用,因地制宜,切合实际地选择平曲线半径,缓和曲线长度。平面恢复的效果,决定了拟建高速公路的路基宽度,它不仅影响拟建高速公路的美观,还将影响路面排水设计、桥涵等构造物的设计、分离立交桥、互通立交的设计等等,所以设计中,平面恢复是非常关键的。

1改建后高速公路技术指标黑龙江省改扩建工程,大部分是加宽原有二级公路,技术指标与全部新建不完全相同,本科毕业论文部分指标如下:计算行车速度80 km•h-1;路基宽度(全幅)24.5 m;行车道宽度(全幅)2×7.5 m;土路肩宽度(全幅)2×0.5 m;硬路肩及路缘带宽度(全幅)2×3 m;中央分隔带宽度(全幅)1.5 m。黑龙江省改扩建工程,都是左侧加宽,加宽方式见图1。

2设计方法由于原二级路通车时间较长(绥满亚布力至哈尔滨段为1996年、同三佳木斯至哈尔滨段为1997年),2000年以前,《公路勘测规程》规定路线勘测精度为1/2 000,2000年后为1/10 000。本科毕业论文当时设计及施工平面精度比现在要求低得多,利用当时设计文件的交点坐标及方位角资料恢复原线,再向左平移6.25 m是不科学,也是不可行的。

2.1拟建高速公路中心线坐标资料通常我们用全站仪,利用已有导线点来获得这些资料(见图2)。近一两年,用GPS来恢复中线,既提高了效率又提高了精度。一般说来,在直线段每100 m取一点,本科毕业论文在圆曲线段每50 m取一点,在缓和曲线段每20 m取一点能满足设计要求。得到坐标后,将各点在CAD中生成图形。用LISP语言编一些小程序来完成各点绘制工作会更方便。

2.2内业恢复平面

2.2.1恢复直线直线不直,是避免不了的问题,如图3。

恢复直线时,一定要本着“少数服从多数”的原则,反复调试,每个点距假定直线边的距离都要具体测量。本科毕业论文如果施工时无人为折角,点到直线边的距离,应控制在10 cm以内。满足这个条件的直线边可能很多,这时可以编一个小程序,将所有点到直线边的距离数据引出去,进行绝对值累加,选择距离和较小的一条边。同时,确定一条直线边时,也要与前一条边及后一条边综合考虑(见图4)。

确定JD5~JD6边时,先根据原二级路曲线表中的切线长在JD5处大体确定三个区,直线区A、曲线区B、直线区C。如果A区内的点多数在曲线内侧,那么确定JD5~JD6这条边,也要尽可能使C区内的点多在曲线内侧,反之则相反。这样做,为下一步恢复曲线提供了有利条件。

2.2.2恢复不设缓和曲线的圆曲线恢复不设缓和曲线的圆曲线比较简单,首先根据已大体确定的曲线区,本科毕业论文在更小的区域内(确保在新曲线范围内)选相距较远的三点画弧线,然后量每个点到弧线的距离,与确定直线的方法相同,反复调试,直到达到满意的效果为止。确定弧线后,就可以量得交点到角分线与弧线交点的距离,以之为外距E,由R=E/[1/cos(α/2)-1]求得半径R值。

2.2.3恢复设缓和曲线的圆曲线这项工作比较麻烦,在CAD中没有直接画缓和曲线的命令,要借助CARD1、本科毕业论文纬地或其它挂在CAD的软件,利用它们设计缓和曲线与直线相切的功能。第一步,与恢复不设缓和曲线的圆曲线方法相同,在确保是圆曲线的范围内,画弧线,反复调试后,量得圆弧半径及交点到角分线与弧线交点距离。以此半径为圆曲线半径R,以此距离为曲线外距E,以此交点为曲中。

第11篇

关键词:分离工程;应用型人才;林产化工;三结合

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0212-02

分离工程课程作为化工专业及其相关专业的一门骨干课程,具有内容涉猎面广、知识点多的特点。该课程对石化工业、无机和有机化学工业、石油加工、资源和能源工业、材料工业、聚合物加工、生化工业、制药工业、环境保护和核工业等许多国民经济重要工业领域的人才培养有着重要的地位和作用[1]。分离工程课程教学改革目标是开发出一种新的工程类专业课教学模式,通过一门专业课的教学改革实践,使学生的创新能力、综合能力、实践能力等综合素质得到提高。该项目完成后,教学改革经验可以在其他高等林业院校的工程类专业课教学中推广应用。

一、课程改革的目的和需求

林产化工专业是以树木、森林采伐和加工剩余物为原料制备生物质化学品、生物质新材料和生物质能源的国家重点专业。专业立足于黑龙江省的资源特点和优势,突出“绿色和环境友好化学与工艺”的主要特色,抓住生物质资源代替石化资源的机遇,以生物质资源的高效化学利用为特色,瞄准世界各国的林产化工领域科研前沿,培养能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作并且具有较强创新和实践能力的应用型人才。由于分理工程课程所涉及的基础理论、基本知识较多、较散,各知识点间相互联系不是很紧密,内容相对比较抽象,教学中发现大多数学生反映该门课程难学、难懂,在有关知识的应用方面特别是工程计算方面只能机械模仿教材例子完成课后作业,通过计算机编程解决实际问题的能力还不够[2]。因此,造成了学生一定程度的畏学情绪和厌学心理,若单纯地讲授理论知识学生很难理解,影响了对知识的掌握和课程教学质量。针对林产化工专业分离工程课程教学中存在的问题,林化专业分离工程课程改革的关键是:加强课程理论和实践教学的结合,弥补讲授法的缺陷,以小论文代替作业、自主设计实验[3],激发学生的学习兴趣,面向社会服务和实际工作中可能遇到的问题,学生们参加国家、学校和学院三个层次不同级别的创新实验,结合课程教学内容培养学生的创新能力和综合实践能力。最终达到强化学生工程意识,提高学生的创新能力,使学生的总体素质达到全面提高。

二、课程教学改革

林化分离工程课程教学改革研究内容包括:①教学方案的改革,结合目前国内外新技术、新工艺、新设备,研究其教学内容的内在规律、教学重点和难点,调整教学重点并增加林产化工科研领域分离工程技术使用的新技术相关的设备和方法原理的知识点;②分离工程课程面临着学时压缩(由72学时压缩为32学时),而知识量、信息量反而增加的矛盾,这需要构建新的教学体系和方案。③为了激发学生的学习兴趣,对于容易理解的课程章节采用以考代讲的方式,或采用多次研究型和课题调研型的大型作业,强调学生的主动探索创新精神,以小论文的形式提交并在课程结业考试中占一定的分值;降低课时缩减的压力。④针对工厂现场分离设备存在的问题,提取工厂数据,让学生自己设计程序进行计算,培养学生解决工厂中实际的分离问题的能力。

三、分离工程课程需求与三结合法的结合策略

本课程实施“专业课与基础课结合”、“专业课与实践结合”和“专业课与竞赛结合”的“三结合”教学方法[4]。该改革方法意在加强林化专业学生化工分离基础理论,强化培养学生化学工程的理念,力求使学生掌握化学工程与工艺的基本理论知识和技能,在化工工程技术方面具有初步的分析问题和解决问题的能力[5]。课程教学中以实例原理凝练知识点应用指导原理的层次进行教材内容的组织;将产学研所获得的科研成果、工厂实践经验和学科前沿知识等带进课堂,有机地融入到教学内容里,增加学生对学科前沿知识的了解,推进课程建设;以工程实践中的应用为实例,激发学生学习的热情。

四、实施情况

1.专业课与基础课结合,调整林化分离工程课程体系。本专业课程体系按职业岗位能力需要,对主要专业基础课和专业课进行了必要的整合。林化分离工程课程体系的构建采用的调研方案为:收集有关研究资料;到其他高等院校进行调研;确定教学内容和新教学大纲,确定教学中的重点和难点;根据教学改革方案,进行课堂教学改革实践;结合林产化工领域科学前沿进展情况和本校的科研成果实施实训教学和实验教学,通过实验教学和参加教师科研课题等实践环节,弥补课堂教学的缺陷,着重培养学生的工程意识和提高学生的素养。①课程内容与学科前沿的结合,进入在21世纪,分离技术向高级化、应用广泛化发展。与此同时,分离技术与其他科学技术相互交叉渗透,产生了一些更新的边缘分离技术,如生物分离技术、膜分离技术、环境化学分离技术、纳米分离技术和超临界流体萃取等技术。近年来科技人员在分离过程及设备的强化和提高效率、分离技术研究和过程模拟、分离新技术开发几个主要方面做了大量的工作,取得了一定的成果。通过这些研究成果在工业上的应用,强化了现有的生产过程和设备,在降低能耗、提高效率、开发新技术和设备、实现生产控制和工业设计最优化等方面发挥了巨大作用,同时也促进了化学工业的进一步发展。林化分离工程从分类、研究内容及方法出发,详细地介绍了多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏(包括恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏和反应精馏等)和萃取技术等化工基础知识,同时结合科技前沿,引进结晶、其他新型分离方法(吸附、离子交换、膜分离、薄层色谱等)和分离过程及设备的效率与节能等内容。课程内容与学科前沿的紧密结合有利于学生以生物质资源的高效化学利用为特色,瞄准世界国的林产化工领域科研前沿,成为能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作、具有较强创新和实践能力的应用型人才。②课程体系考核重点的调整,林化分离工程课程除借鉴化工原理课程内有关相平衡条件、相平衡常数和分离因子的定义、活度与逸度的定义、相平衡常数的计算方法、泡点方程及露点方程的内容外,还借鉴了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程气体的吸附平衡和液体的吸附平衡的内容。林化分离工程课程立足于基础课的知识点,在此基础上合理扩展和延伸,体现了专业课与基础课紧密结合的课程改革的指导原则,实现了基础课为专业课服务的目的。比较化工分离工程和林化分离工程,发现二者在课程的指导原则上存在不同,化工分离工程作为基础课程,其教学体系强调加强化工基础、拓宽专业、理论扎实、扩大信息;林化分离工程由于教学学时只有32个学时,教学环节更注重拓宽专业、注意与前期专业课程的衔接,避免重复教学,启发思维、引导创新便于自学。因此,化工分离工程课程体系考核重点在于掌握传质过程和分离工程的基本理论,了解重要的分离单元操作及其设计、计算、应用基础,对于林化分离工程而言,考核重点在于与工业生产紧密结合的多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏、和萃取技术等简单的化工基础知识,同时结合科技前沿,掌握结晶、其他新型分离方法和过程的技术原理,实际应用实例和设备的效率与节能等内容。该课程体系的调整重视现代分离技术及其前沿发展,有利于林化专业的学生培养扎实的理论基础,活跃的创新意识、分析和解决实际问题的能力以及利用先进的手段从事相关领域研究的能力。

2.专业课与实践相结合,强化分离工程实验的实训性。我们发挥实验独立开设实验课与大学生创新项目的实训作用,强化林化分离工程实验与专业领域结合的紧密性;同时积极进行林化分离工程专业创新型专业实践教学模式的研究与实践,充分利用学科所在实验室为教育部重点实验室的优势,进一步开放实验室,并实施“课程认知—实验技能训练—课程实践—创新实践”的专业实践教学模式,使学生能巩固和加深对课堂理论教学内容的理解,得到实验技能的基本训练,并强化工程实践的观念。课程认知是在课堂上讲解分理工程实验的理论和原理,实验技能训练在实验课上完成,根据实验动手能力和实验的完成给予实验技能考核;课程实践主要是会同本专业的化工原理课程实习,在哈尔滨化工二厂和三精制药等企业进行化工分离和药物精制分离等课内实例的工厂实践环节。几年来学生运用分离工程专业知识解决了很多创新的科研和工程实际问题,学生的课程设计、毕业设计题目均具有实际工程背景,设计质量有很大提高;学生涌跃参加校、省和全国各类专业技能大赛,在“挑战杯”和林业部举办的“嘉汉杯”等省级以上创新、创业大赛中成绩斐然。综上,采用“三结合”教学法对林产化工专业分离工程课程建设与实践的初步探索,经过初步实践检验,教学过程调整授课重点,突出生物质资源的高效化学利用的特色,使学生更好理解林化专业分离工程的概念,达到培养学生科学的思维方法,养成严谨、求实、认真的精神,为林化专业学生在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作奠定了良好的理论与实践基础。

参考文献:

[1]叶庆国,徐东彦,王英龙,程江峰,尹进华.分离工程精品课程的建设与实践[J].化工高等教育,2011,(03):23-25+29.

[2]刘翠琼.跨学科研究生创新型人才培养现状的调查研究——以北京林业大学研究生培养为案例[J].中国林业教育,2012,(06):59-62.

[3]张轩,陈海燕.高校生物分离工程教学改革探索[J].中国科教创新导刊,2012,(34):75.

[4]肖琼.“三结合”人才培养模式的实施策略[J].当代职业教育,2012,(09):30-32.

[5]张启昌,程广有,刘宝东,赵红蕊.地方林业院校林学特色专业建设的探索与实践[J].教育教学论坛,2013,(12):158-160.

第12篇

关键词:污水处理;反硝化脱氮除磷;微生物学;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

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:

到目前为止,国内外学者普遍关注反硝化除磷工艺的试验及影响因素,但对反硝化除磷脱氮微生物及其种属的研究较少,尚处于起步阶段,而针对反硝化除磷菌种在生理生态方面的特性研究则更少。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌开展微生物学研究,更进一步理解反硝化除磷现象,提高生物脱氮除磷效率。

1 反硝化脱氮除磷的微生物机理[1]

在反硝化除磷理论提出以前,设计除磷工艺时大多都要尽量避免硝酸盐进入到厌氧反应器或者厌氧阶段中。因为若存在硝酸盐,反硝化菌会在厌氧条件下优先利用污水中的有机物,使反硝化菌和除磷菌产生对碳源的竞争,影响磷的厌氧释放,进一步影响到后续的好氧吸磷。许多学者的研究成果表明,在厌氧段缺少外碳源情况下,若存在NO2--N或者NO3--N,也同样会有吸磷现象的发生。微生物利用内碳源,如PHA等,作为碳源和能量来进行过量吸磷,并将其以聚磷的形式贮存于微生物体内,这一过程与好氧吸磷所不同的是采用的电子受体为NO2--N或NO3--N,而不是氧。

2 反硝化脱氮除磷的微生物研究进展

2.1 Acinetobacter[2]

最先从聚磷污泥中分离出除磷菌种的是Fuhs 和chen,经鉴定确认分离出来的菌种具有较高的除磷能力,属于γ-Proteobacteria中的Acinetobacter。另外,许多研究人员采用各种各样不同的培养基从试验模型和水厂中成功分离并培养了菌种,在这些菌种中大多数经鉴定后表明它们都属于Acinetobacter spp.。因此,Acinetobacter菌种曾一度被认为是强化生物除磷系统中主要的除磷菌。在此后的很长一段时间内,在生物强化除磷系统中关于微生物学方面的研究中这一研究结论基本上占主宰地位。

Buchan利用纯培养分离技术研究分析了几个除磷效果良好的试验装置及污水厂的曝气活性污泥,试验结果表明Acinetobacter是优势菌。然后,Lotter和Bayly等学者也都在除磷活性污泥中检测到了大量属于Acinetobacter的菌种。

但是,也有学者,如Cloete等,研究结果表明Acinetobacter只占到微生物总量的1~10%,属于数量较少的菌属。而Pseudomonas和Aerodomonas却是生物除磷系统中的优势菌属。Hiraishi等将生物除磷工艺与非除磷工艺中的活性污泥微生物组成进行了比较,发现在这2中工艺中Acinetobacter 都不是优势菌属,在A/O工艺生物除磷的活性污泥中,Acinetobacter仅仅只占到系统内全部微生物的1%。朱怀兰等也通过对除磷系统中微生物的分离发现Pseudomonas 是生物除磷系统中的优势菌种。

大量的研究关注于已分离出来的Acinetobacter菌种的分类。有许多研究表明大多数菌种属于Acinetobacter junii,Acinetobacter lwoffii,也有许多以前从未被描述过的Acinetobacter spp.菌种得到确认。然而,还是有大量的是不能被鉴定出的。

由此可知,污水生物除磷活性污泥中优势菌属并不是Acinetobacter,其它种属微生物在除磷方面所表现出来的能力也是不容忽视的。进一步的研究还表明Aerodomonas能过量摄取外界环境中的磷酸盐并形成胞内聚磷酸盐物质,而Pseudomonas则与传统PAOs的特性相同,在厌氧条件下进行释磷,在好氧条件下则过量吸磷,同时累积聚磷酸盐。

2.2 其它微生物属种[3]

有学者从污水处理厂中分离得到很少的菌株,经鉴定并不属于Acinetobacter spp.。2002年,罗宁等分离了A2N/ASBR双污泥反应器的活性污泥中的微生物,发现起到反硝化脱氮除磷作用的主要存在于莫拉氏菌属、假单胞菌属、肠杆菌科细菌和气单胞菌属,它们占到了细菌总数的66.6%。其中,假单胞菌属的含量最高,占全部菌株的22.9%;莫拉氏菌属和肠杆菌科含量次之,各占到15.6%;气单胞菌属和不动杆菌属含量排第三,各占到12.5%;但是,不动杆菌主要是在好氧条件下起除磷的作用,而没有反硝化脱氮的功能。除此以外,活性污泥系统中还存在着共占约全部菌株20.8%的肠球菌属、链球菌属、葡萄球菌、微球菌属等等。

3 结论

目前国内外对于反硝化除磷的研究大多停留在物理方面,也即从宏观环境理论的角度来对反硝化脱氮除磷的机理和影响因素进行探讨。却并没有对其有效菌群——反硝化除磷菌进行深入地研究。因此,从微生物学的角度开展对反硝化除磷菌的筛选和应用方面的研究,探讨其脱氮除磷机理及其最佳生长条件,反硝化除磷现象才能真正的被理解,也由此才能充分利用其优越性来提高和优化生物脱氮除磷效率和工艺。

参考文献

[1] Tsuneda S., Ohno T., Soejima K. Simultaneous nitrogen and phosphorus removal using denitrifying phosphate-accumulating organisms in a sequencing batch reactor[J]. Biochemical Engineering Journal, 2006, 27: 191-196.

[2] Seviour R. J., Mino T., Onuki M. The micr obiology of biological phosphorus removal in activated sludge systems[J]. FEMS Microbiology Reviews, 2003, 27: 99-127.

[3] Seyoum Yami Gebremariam, Marc W. Beutel, David Christian, et al. Research advances and challenges in the microbiology of enhanced biological phosphorus removal-a critical review. Water Environment Research, 2011, 83(3): 195-219.