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關(guān)鍵詞:生物化學;酶;說課;教學設(shè)計
中圖分類號:G423 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)41-0271-03
說課,就是教師面對其他教研人員,口頭表述具體課題的教學設(shè)想及其理論依據(jù),通過相互評說,從而達到交流、提高教學水平等目的的一種教學研究和師資培訓的活動。因此,自“說課”一詞被提出以來,經(jīng)過不斷推廣和發(fā)展,已經(jīng)不僅僅局限于中小學,更是在高等教育領(lǐng)域中得到了極大的關(guān)注,成為一項重要的教研活動。
本文以高等院校生物學專業(yè)的必修課程――《基礎(chǔ)生物化學實驗》之《酶的專一性》為例,從教材分析、學生特點分析、教學策略、學情分析、教學程序及教學反思這六個方面做具體討論。
一、教材分析
1.課程的地位和作用。《酶作用的專一性》是高教出版社《生物化學簡明教程(第三版)》第五章第五節(jié)的內(nèi)容?!睹傅膶R恍浴穼嶒炇潜竟?jié)內(nèi)容的配套實驗模塊,采用本校自編教材進行教學。生物化學是生命的化學,它是一門研究生命現(xiàn)象、闡明生命本質(zhì)的學科,是現(xiàn)代生物學的理論和技術(shù)基礎(chǔ),也是高等院校生物學專業(yè)本??粕把芯可逃膶I(yè)必修課程。相應的實驗課設(shè)置,既是對理論知識的補充和加強,也是對學生實驗技能和自主科研能力的培養(yǎng)和提高,其重要地位不言而喻。酶學知識作為生物化學的一個重要內(nèi)容,貫穿于生物學的各個領(lǐng)域,關(guān)系到生物體生命活動的每一環(huán)節(jié)。而酶的專一性,是酶最主要也是最重要的特性之一。
2.教育教學目標。①能力目標。通過教師的引導,學生能夠自主設(shè)計并完成實驗;根據(jù)已掌握的理論知識,對實驗結(jié)果進行預估;對最終的實驗現(xiàn)象給予合理的分析和解答。②知識目標。深刻理解酶的專一性;掌握并熟練運用糖的基本鑒定方法。
3.重點、難點。重點――把握實驗的設(shè)計思路;難點――合理分析具體實驗結(jié)果;關(guān)鍵――掌握酶、糖相關(guān)的理論知識和實驗技能。本次實驗,在操作技能方面要求較為簡單,并不涉及復雜的儀器設(shè)備;實驗原理淺顯易懂,是學生早已熟悉并掌握的內(nèi)容。那么,這個實驗就真的就可以用“簡單”二字將其概括嗎?其實不然。這是一個極具特色的實驗,其特點就在于它的設(shè)計性上。要通過幾組簡單的實驗來體現(xiàn)酶的某種專一性,并要保證實驗結(jié)果的科學可靠,那么如何選擇實驗材料并設(shè)計對照實驗組?這就是本次實驗的重點所在。而難點則在于――真實的實驗結(jié)果與學生的預估結(jié)果之間是否會存在差異,以及對差異性結(jié)果如何正確地分析處理。要解決上述重點難點,其關(guān)鍵就在于學生對酶學知識的熟練掌握以及對糖的鑒定方法的靈活運用。
二、學生特點分析
本課程面向的是高等院校生物學專業(yè)一、二年級學生。經(jīng)過一年左右的學習,他們已經(jīng)建立了一定的專業(yè)理論體系,掌握了基本的實驗技能,對實驗課保持著較大的興趣和熱情,遇到問題能夠獨立思考。但仍有部分學生在實驗過程中對教師和其他同學過于依賴,實驗統(tǒng)籌能力較弱,實驗態(tài)度不夠端正,操作過程中草率、馬虎且無計劃性。
三、教學策略
1.教學方法。根據(jù)學生的實際情況和本次實驗的特點,在教學方式上,摒棄慣常的“我說你做”的教學形式,而改為“你說你做”?!睹傅膶R恍浴穼嶒?,在課程安排上屬于生化實驗的中間階段。經(jīng)過小半學期的學習,學生已經(jīng)對實驗室的設(shè)置、常用儀器的操作、基本實驗方法和實驗室安全守則都十分熟悉。因此,在本次實驗中,可將實驗的主導權(quán)交予學生,要求他們?nèi)虆⑴c實驗的準備和設(shè)計,以此提高學生對實驗的參與性和主動性。具體的教學方法,主要采用講授法、問答法、討論法、演示法。通過教師講授,介紹本次實驗的目的、使用的儀器和試劑。以提問的形式,回顧已學過的酶學知識,了解本次的實驗原理。而實驗的設(shè)計和具體操作,則采用分小組討論的方式,引導學生設(shè)計實驗方案。對于實驗操作中需要注意的地方,由教師現(xiàn)場演示,指導學生完成實驗。
2.教學手段。由于實驗課的性質(zhì)所定,學生是實驗教學的主要完成者,因此在教學過程中采用板書展示為主,教師現(xiàn)場操作和多媒體演示為輔助的教學手段。
四、學情分析
教學矛盾的主要方面是學生的學。學是中心,會學是目的。因此在教學中要不斷指導學生學會學習。在教學過程中,要鼓勵學生對實驗方案進行思考、設(shè)計、討論,對實驗結(jié)果進行假設(shè)、探究、分析。這種研討式學習方法,增強了學生的參與意識,教給了他們獲取知識的途徑、思考問題的方法,使學生真正成為教學的主體。
五、教學程序
教學程序的設(shè)計主要包括:導入課程、設(shè)計實驗、預估結(jié)果、完成實驗、結(jié)果分析等幾個部分。
1.溫故知新,導入課程。酶的專一性是酶學的一個重要知識,也是酶區(qū)別于一般化學催化劑的一個重要性質(zhì)。那么,什么是酶的專一性?酶是如何體現(xiàn)其專一性的?通過提問的方式,帶領(lǐng)學生回顧理論課上學習的知識,并導入本次實驗的主題――通過檢驗酶對不同反應物的催化作用,從而證明酶是具有專一性的。
2.選擇實驗材料,引入實驗原理。提出一個小問題:饅頭為什么越嚼越甜?這是所有學生都能夠回答的問題,由此引出本次的實驗材料――唾液淀粉酶和淀粉。但本次實驗的目的是為了驗證酶的專一性,因此必須還要引入另一種底物和酶來加以參照。在此,選用了同屬于糖類的蔗糖和相應的蔗糖酶作另一組實驗材料。通過對實驗材料的選用討論,進而引入本次的實驗原理――一種酶只能催化一種或一類底物發(fā)生相應的化學反應。即淀粉酶只能催化淀粉水解生成麥芽糖,但不能催化蔗糖水解;蔗糖酶只能催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,但不能催化淀粉水解。
3.討論并設(shè)計實驗方案。上段所述內(nèi)容,既是實驗原理也是實驗目的。那么,如何設(shè)計反應體系,把實驗原理轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒灁?shù)據(jù)?這是本實驗的重點問題。另外,反應物和水解產(chǎn)物共5種,俱是無色的糖類物質(zhì),應該通過什么方法檢驗水解產(chǎn)物(麥芽糖、葡萄糖、果糖)的生成,從而判斷體系中是否發(fā)生相應的酶促反應?在此,要求學生放下課本分小組討論,根據(jù)已掌握的實驗技能,自行設(shè)計實驗方案。
4.優(yōu)化實驗方案,預估實驗結(jié)果。經(jīng)過討論,學生提出各自的實驗方案,并闡述其設(shè)計思路。然后經(jīng)過比較篩選,分析其優(yōu)缺點,并參考教材,選取最優(yōu)實驗方案進行板書展示。同時,根據(jù)已知的實驗原理,對實驗結(jié)果進行預估。
實驗方案(節(jié)選)及預期結(jié)果如下表:
如上表所示,7支試管中所加入的反應物各不相同,按照已知的實驗原理,只有3號試管能發(fā)生相應的酶促水解反應,生成的還原性糖能夠通過與班氏試劑的反應被檢測出來。而其余6支試管對于3號管來說,都屬于對照實驗。那么,這6支對照組各自對照的是哪個方面,若缺少其一,對實驗結(jié)果有什么影響?
通過這一過程,培養(yǎng)學生對科學實驗的嚴謹態(tài)度和縝密思考能力,鼓勵學生根據(jù)已知知識自主設(shè)計并完成實驗,不盲目依賴教材和老師,敢于提出自己的見解,成為實驗的主導者,達到實驗教學的真正目的。
5.學生以小組為單位進行實驗,教師在旁指導。
6.實驗操作結(jié)束,分析實驗結(jié)果。經(jīng)過準確的實驗操作,學生可得到兩組實驗結(jié)果。兩組實驗都由7支試管組成,其中各有一支試管發(fā)生明顯變化――由藍色澄清溶液變?yōu)辄S色或磚紅色沉淀。與同組其他6支試管相參照,我們可以得出結(jié)論:本次實驗采用的兩種酶都是具有專一性的。這符合預期的實驗結(jié)果及目的。但是實驗不是紙上談兵,很多情況下,實驗結(jié)果往往會與預期結(jié)果發(fā)生偏差。在實際的實驗教學中,有時會有其他試管也出現(xiàn)顏色變化――由藍色溶液變?yōu)榫G色或藍綠色溶液。這種情況經(jīng)常會出現(xiàn)在學生實驗中,即實際結(jié)果與預期結(jié)果并不相同。那么,如何引導學生對這種結(jié)果進行解釋和分析?學生對實驗結(jié)果的分析,不能僅僅局限于已知的實驗原理和預期的結(jié)果。要充分考慮實驗過程中的各種因素可能會對反應物產(chǎn)生的影響,綜合各種可能的情況加以分析,找出原因――究竟是自己實驗過程中的誤操作,還是反應體系中某些因素所導致的正?,F(xiàn)象?不忽視、不掩飾,對真實的實驗結(jié)果進行合理的分析和解答,端正實驗態(tài)度,這是培養(yǎng)學生科研精神的關(guān)鍵所在。
7.知識延伸,關(guān)注細節(jié)。在實驗教學中,除了實驗原理、設(shè)計、結(jié)果分析等重點難點,還有很多細節(jié)需要注意。譬如:①本次實驗中用到的淀粉溶液,其中除了含有淀粉這一主要成分外,還含有少量的氯化鈉,那么氯化鈉的作用是什么?②實驗操作中要求酶與底物混合后進行37℃恒溫水浴,這個溫度設(shè)置的理論依據(jù)是什么?學生在實驗過程中經(jīng)常會忽視這些細節(jié)問題,把它當成理所當然。而實際上,這些細節(jié)問題卻往往是決定實驗成敗的關(guān)鍵之處。
8.輔助教學。除板書和教師現(xiàn)場演示之外,還可以利用多媒體,以錄像或圖片的形式記錄學生實驗過程和結(jié)果,在課程結(jié)束前進行回放,糾正錯誤操作,并展示正確的實驗結(jié)果。
9.板書。實驗課的板書內(nèi)容,主要包括實驗題目、實驗類型、實驗目的、實驗原理、實驗儀器和試劑、實驗步驟、實驗結(jié)果及討論等幾個部分。版面設(shè)計要求內(nèi)容精簡,重點突出。
10.作業(yè)要求學生在實驗報告中詳述實驗設(shè)計思路,并分析實驗結(jié)果。教師批改之后,于下一次實驗課上進行點評。
六、教學反思
愛國主義既是民族精神的集中體現(xiàn),也是五四精神的核心內(nèi)容,還是我們繼承五四精神最現(xiàn)實的落腳點。正是因為有愛國主義這一強大精神支柱,我們中華民族才能歷經(jīng)磨難而生生不息。在當代中國,愛國主義最鮮明的主題就是不斷發(fā)展中國特色社會主義,在改革開放中加快推進社會主義現(xiàn)代化,全面建設(shè)小康社會,把中華民族偉大復興的宏偉藍圖變成美好現(xiàn)實。五四精神最大的價值,從個人角度來說,就是個人對自己社會的一種承擔,從民族和國家的角度來說,就是要在社會變革中,為自己國家,為自己民族有更多的承擔。因此繼承和發(fā)揚愛國主義精神,要體現(xiàn)在愛同學、愛學校的實際行動中,體現(xiàn)在愛人民、愛祖國的實際行動中,要樹立高度的民族自尊、自信、自強精神,把個人理想融入全民族的共同理想之中,堅定中國特色社會主義信念,積極投身改革開放和社會主義現(xiàn)代化建設(shè),在為祖國、為人民的不懈奮斗中實現(xiàn)自己的人生價值。
二、希望同學們弘毅自強,勤奮學習,在科學的道路上勇于創(chuàng)新。
90年前,“民主與科學”是高舉的兩個旗幟。90年后,我們紀念五國運運還要繼續(xù)倡導德先生與賽先生?!傲⑸戆傩?,以學為基。”學習是科學精神形成與成長的源泉與土壤,一個人能有多大發(fā)展,能為社會作出多大貢獻,很大程度上取決于學習抓得緊不緊、知識基礎(chǔ)打得牢不牢。當今世界,科技進步日新月異,知識更新步伐加快,創(chuàng)新型國家建設(shè)都呼喚大批高素質(zhì)人才尤其是創(chuàng)新型人才。因此,學習比以往任何時候都顯得更加重要與緊迫。學校出臺的學生科研管理辦法,開展的“挑戰(zhàn)杯”活動、大學生藝術(shù)節(jié)以及積極鼓勵同學們參加全國全省數(shù)學建模、飛思卡爾智能汽車設(shè)計等專業(yè)競賽,都是致力于培養(yǎng)同學們的創(chuàng)新能力、培育同學們的科學精神。希望同學們確立正確的學習目標,養(yǎng)成良好的學習行為和學習習慣,養(yǎng)成求真務實的科學研究精神,培養(yǎng)勇于探索、知難而進、艱苦奮斗、頑強拼搏的創(chuàng)新精神。自覺把個人的成長進步融入到推動國家建設(shè)發(fā)展、民族振興的時代洪流中去,承擔起時代所賦予的光榮使命。
三、希望同學們尤其是畢業(yè)班同學們深入實踐,深入基層,到祖國最需要的地方鍛煉成長。
錦濤總書記5月2日在中國農(nóng)業(yè)大學向全國青年大學生提出了殷切希望,他說“昭示的青年運動正確方向,就是在黨的領(lǐng)導下,走與工農(nóng)群眾相結(jié)合、與中國革命實踐相結(jié)合的道路。對青年學生來說,基層一線是了解國情、增長本領(lǐng)的最好課堂,是磨煉意志、汲取力量的火熱熔爐,是施展才華、開拓創(chuàng)業(yè)的廣闊天地。希望同學們自覺到基層一線去發(fā)揮才干,到艱苦的環(huán)境里去經(jīng)受鍛煉,到祖國和人民最需要的地方去建功立業(yè)?!敝挥猩钊氲交鶎又腥?,深入到群眾中去,才能加深對社會的認識,增進同人民群眾的感情,提高解決實際問題的能力。古往今來凡成大事者,無不經(jīng)過社會實踐的歷練和艱苦環(huán)境的考驗。為此希望畢業(yè)班同學們積極響應黨和政府號召,主動到基層一線去工作、去發(fā)揮才干,到艱苦的環(huán)境里去經(jīng)受鍛煉,到祖國和人民最需要的地方去建功立業(yè),切實走好邁向社會的第一步,開辟事業(yè)發(fā)展的新天地。
四、希望同學們以實際行動建功立業(yè),回報母校,回報社會。
關(guān)鍵詞:生物多糖;殼聚糖;抗氧化
一、前言
殼聚糖(Chitosan)是一種廣泛存在于自然界中的可再生、無毒副作用,生物相容性和降解性良好的天然氨基多糖,其自身及其季銨鹽具有許多獨特的生理、藥理功能性質(zhì),被廣泛應用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、日化、環(huán)保等多種行業(yè)領(lǐng)域中[1]。由于殼聚糖結(jié)構(gòu)的特殊性,含有活潑的-OH、-NH2,在N或O上可引入其他活性基團,改善其溶解性和生物活性,甚至產(chǎn)生新的活。
自由基(Free Radicals)是指帶有不成對電子的分子、原子、原子團或離子[1]。生物體內(nèi)產(chǎn)生的自由基以氧自由基(oxygen Free Radieals)為主,約占95 %。氧自由基主要包括超氧陰離子(O2·-)或其質(zhì)子化產(chǎn)物氫過氧自由基(·HO2)、過氧化氫(H2O2)、羥自由基(·OH)、脂過氧化物自由基(ROO·)等[2]。隨著自由基研究的不斷深入,其在生物體內(nèi)的產(chǎn)生機理及對生物體的作用逐漸被人們認識?,F(xiàn)己發(fā)現(xiàn)氧自由基在生理狀態(tài)下,有增強吞噬細胞對細菌的吞噬作用和抑制細菌的增殖、增強機體抗炎和免疫能力的作用。但在某些病理狀態(tài)下,活性氧自由基對機體具有巨大的損傷作用,使組織細胞的化學結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞性反應,可導致核酸主鏈、蛋白質(zhì)肽鍵的斷裂、細胞膜脂質(zhì)的過氧化及細胞的凋亡[3]。從1956年英國學者提出衰老的自由基學說后[4],眾多的研究都表明體內(nèi)過多未清除的活性氧是造成動物衰老的重要原因。因此研究和尋找對人體友好無毒的外源性自由基清除劑具有重要意義,對其研究已成為當今生物醫(yī)學、化學、藥劑學等領(lǐng)域的重要課題之一。
抗氧化劑可以清除或隔離自由基和氧自由基,合成類抗氧化劑在清除自由基保護生物體細胞免受其危害方面起到很重要的作用。近年來,抗氧化劑的作用日益受到重視,但是,合成類抗氧化劑的應用對健康具有潛在威脅[5]。因此,尋找高效天然抗氧化劑成為熱點。
二、生物多糖抗氧化活性
最近幾年的研究表明,海洋生物活性多糖也具有較強的抗氧化能力。張爾賢等[6]發(fā)現(xiàn)褐藻類中的鼠尾藻水溶性多糖能有效清除活性氧自由基。田曉華等[7]用ESR法對褐藻硫酸多糖清除活性氧的作用進行了動力學研究。周惠萍等[8]對滸苔多糖提高SOD活力及降低LPO含量進行了研究。薛長湖等[9]以脂質(zhì)氫過氧化物含量的變化為指標研究了幾種合成的硫酸多糖的抗氧化活性。Nicola等[10]及Riccarch等[11]分別研究了肝素和硫酸軟骨素對Cu2+誘導的人血漿低密度脂蛋白(LDL)過氧化修飾的保護作用。
殼聚糖及其衍生物也具備一定的抗氧化能力。蔣煊等[12]采用電子順磁共振(ESR)技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn),不同脫乙酰度、不同分子量的殼聚糖對超氧陰離子自由基和亞油酸脂類自由基具有明顯的抑制作用,對亞油酸脂類自由基的抑制率除與殼聚糖的濃度有關(guān)外,還隨脫乙酰度的增加和分子量的降低有所增強。徐桂云等[13]制備了分子量為700-800的水溶性甲殼低聚糖,采用鄰二氮菲-Fe2+氧化法證明其具有良好的羥自由基清除作用。
林友文等[14]實驗表明,殼聚糖及羧甲基殼聚糖具有體內(nèi)抗氧化作用,能夠降低兔血清中氧化型低密度脂蛋白(OX-LDL)及丙二醛(MDA)含量,脂質(zhì)的過氧化過程被抑制。何德慶等[15]研究表明,殼聚糖能使血清中LPO(lipid peroxidation)水平下降,起到延緩衰老的作用。
Guo等[16,17]制備了殼聚糖希夫堿,N-取代殼聚糖,殼聚糖季銨鹽,羧甲基殼聚糖及羧甲基殼聚糖季銨鹽,并考察了其羥自由基清除作用,結(jié)果表明,殼聚糖希夫堿、N-取代殼聚糖及羧甲基殼聚糖抗氧化活性低于殼聚糖原料,究其原因為該類修飾破壞了殼聚糖分子中活潑的氨基和羥基。殼聚糖季銨鹽及羧甲基殼聚糖季銨鹽抗氧化活性均比原料有所提高,應該是季銨鹽結(jié)構(gòu)的形成使分子所帶正電荷增加的緣故。
三、展望
目前對多糖的研究開展較多,對其抗氧化機理仍未明確。從天然藥物中提取出的多糖類物質(zhì)對氧自由基的抑制作用來看,都有一個共同的結(jié)構(gòu)特征:即含有一個或多個醇(酚)羥基,而其對自由基的清除活性與分子中活性羥基的數(shù)目有關(guān)。這表明多糖的抗氧化能力可能與其多羥基結(jié)構(gòu)有關(guān)。另硫酸酯化多糖對氧自由基有明顯的清除活性,說明硫酸酯基結(jié)構(gòu)和含量也是影響抗氧化性能的重要因素??偟膩碚f,對殼聚糖及其衍生物抗氧化作用的研究表明,分子量大小、脫乙酰度等是影響其體外和體內(nèi)抗氧化能力的重要因素。但對于活性基團的作用方式、作用大小還不十分清楚。進一步提高其抗氧化能力,明確作用機理是其在抗氧化劑領(lǐng)域進一步應用的關(guān)鍵。■
參考文獻
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關(guān)鍵詞:學生事務;科技文化;構(gòu)建
科技人才培養(yǎng)是高校的中心任務,而形式多樣的大學生科技創(chuàng)新活動構(gòu)成的高校學生科技文化對培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識和科技創(chuàng)新能力具有重要的作用,是大學生從事科學創(chuàng)新實踐的重要平臺,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要手段。
然而,當前許多高校的學術(shù)科技文化的構(gòu)建還存在一些問題。有些高校對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)相關(guān)活動的認識還不夠到位,教師和學生參與積極性不高;有些高校由于經(jīng)費緊張等原因,對于學生學術(shù)科技的經(jīng)費保障、配套措施都顯不足;有些高校無法配備專門的組織機構(gòu)和輔導教師進行指導和規(guī)劃。這些問題制約了高校學生科技文化活動的深入開展,制約了學生參與科技文化的積極性,迫切需要得到改善。具體來說,可以在以下四個方面加強工作。
一、構(gòu)建學生喜聞樂見的高??萍嘉幕顒芋w系
首先是開展科學啟蒙,培養(yǎng)廣大學生的科技興趣。開展受學生歡迎的各種活動,如各種內(nèi)容的學術(shù)講座,聘請知名專家學者主講,讓學生了解科技前沿動態(tài),為課堂知識的具體應用打下良好的基礎(chǔ),進而培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識。要以學生為主開展各種內(nèi)容的學術(shù)沙龍活動,讓學生成為科技普及活動的主動者和受益者。要借助各種契機,舉辦科技制作成果展等,讓學生體會到科技的魅力,在潛移默化中形成專業(yè)感情,培養(yǎng)其科技興趣。
其次是有針對性地開展科技文化節(jié),營造科技創(chuàng)新氛圍。應整合校內(nèi)學生科技活動資源,有效引導學生積極參與學生科技競賽與學生科技立項,在實踐中增強科研能力。結(jié)合學科特色和相關(guān)學生科技競賽提出學生科技活動項目建設(shè)目標,對學校學生科技活動品牌項目進行重點支持。
二、構(gòu)建高校學生科技文化的評價體系
首先是通過獎學金、三好學生、優(yōu)秀畢業(yè)生等榮譽稱號的評選,引導更多學生參與學術(shù)科技活動。在榮譽稱號評選時,將參加學生科技活動的情況作為一個條件,引導更多學生參與到科技文化活動中來;在學生獎學金評定時,對在科技文化活動中表現(xiàn)突出的學生給予傾斜;設(shè)立科研與科技文化相關(guān)的系列榮譽,對科研能力突出或者在各級科技競賽中獲獎的學生予以物質(zhì)和精神上的獎勵。
其次是系統(tǒng)規(guī)劃積極參與科技活動的學生的成長路線,為科技創(chuàng)新能力強的學生建立求職的暢通渠道。要結(jié)合學生參與科技活動的情況全面評估學生的創(chuàng)新能力,為科技創(chuàng)新能力強、綜合條件優(yōu)秀的學生積極推薦工作,建立這些學生步入社會的暢通渠道;建立畢業(yè)生跟蹤調(diào)查機制,總結(jié)學生培養(yǎng)的經(jīng)驗,進而有針對性地修正學生科技創(chuàng)新培養(yǎng)體系。
三、構(gòu)建高校學生科技文化的基礎(chǔ)平臺
在硬件方面,建立公共平臺以供參加科技活動的學生使用。要積極創(chuàng)造條件為為學生科技創(chuàng)新團隊提供活動場所、開發(fā)設(shè)備及參考資料等必要條件,建設(shè)好學生科技文化活動中心,并提供具體的創(chuàng)新項目支持和引導。同時,要定期開放校內(nèi)優(yōu)秀實驗室,給優(yōu)秀學生提供展現(xiàn)科研成果的平臺。
在軟件方面,要建好學生科技社團,根據(jù)學生的興趣愛好,組織不同的學生社團和科技創(chuàng)新團隊,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,活躍學生思想,激發(fā)學生的創(chuàng)造力和想象力,營造校園爭先科技創(chuàng)新的氛圍;充分挖掘現(xiàn)有資源,提高資源使用效率,并設(shè)立專專項經(jīng)費,支持學生科技文化活動。
四、構(gòu)建高校學生科技文化的師資隊伍
在專業(yè)指導教師隊伍的建設(shè)上,必須選拔和培養(yǎng)有技術(shù)、有責任心的的專業(yè)教師參與指導學生課外科技活動,為學生提供科技理念、最新信息、專業(yè)指導與技術(shù)支持。這需要高校積極研究制定有效的激勵機制,引導教師積極參與指導學生科技文化活動,努力構(gòu)建形成業(yè)務水平高、奉獻精神好、年齡結(jié)構(gòu)合理的指導教師隊伍。
關(guān)鍵詞:生物接觸氧化工藝;高鹽有機廢水;可行性
高鹽有機廢水中含有大量的高濃度無機鹽離子,其抑制了微生物的生長與代謝,對生物處理效果也有著一定的影響作用。為此,在廢水處理中,高鹽有機廢水具有處理難度大、去除率低等特點。生物接觸氧化法作為一種新型生物處理方法,具有微生物濃度高、耐沖擊負荷能力強、不需污泥回流等特點,在污水處理中得到了普遍應用。本文通過對生物接觸氧化工藝的分析,闡述鏡檢結(jié)果,同時探討COD、氨氮的去除效果。
一、生物接觸氧化工藝概述
(一)體系框架
某廠制備腸衣,排放一些高鹽特性污水。污水處理安設(shè)的體系框架,能阻止高鹽度物質(zhì)對活性系統(tǒng)的沖擊。其處理原理,是在建立的污泥反應池中添加彈性組合填料,變?yōu)樘赜械慕佑|氧化池,以便適應新穎的氧化工藝。同時可以將反應池分成四個。在這之中,單號的反應池為厭氧池,有不曝氣的特性;雙號的反應池有曝氣的特性,為好氧池。兩類處理池的容積比為1:5。
污水在排放過程中會經(jīng)過以下構(gòu)件:機械架構(gòu)的格柵、集水井、初沉池、調(diào)節(jié)池;經(jīng)過初步處理之后污水會進入二沉池,在充分沉淀之后排出。進水處污水中含有大量COD、BOD、NaCl、SS等。污水中潛藏氨氮含量也比較高,測定值為每升29毫克;含鹽量達到了4.3%;廢水的PH值為6。
(二)運行中的查驗及解析
年度中的九個月,對于廠區(qū)的處理體系,予以連續(xù)查驗。進出水查驗指標主要包括含鹽數(shù)目、氨氮及COD含量。每周設(shè)定采兩次樣,微生物解析得到的生物膜,被制備成樣品,其主要來源于反應池。指定合理的時間,便于取樣。解析方法主要包含重絡(luò)酸鉀法、堿性消解法、紫外分光光度法、納氏試劑比色法。除此以外,為測定總體的含鹽量,采納了重量法。
(三)擬定計數(shù)方式
微生物計數(shù)流程,首先搜集一定規(guī)格的生物膜,添加至混合的生理鹽水當中。之后將這種混合液添加到錐形瓶。選用合理的振蕩裝置,一般而言均是漩渦架構(gòu)的振蕩器。經(jīng)由半小時的振蕩,再把混合液安設(shè)在超聲波裝置上,接續(xù)振蕩兩分鐘,以便分散生物膜。
異養(yǎng)菌的計數(shù),可采納稀釋倍數(shù)法;選用適合的培養(yǎng)基,一般為營養(yǎng)瓊脂。采納MPN法,細菌計數(shù)等同于填料的微生物數(shù)目。計數(shù)得來的精準數(shù)值,擬定成CFU這一計數(shù)范圍。
二、鏡檢得來的精準結(jié)論
經(jīng)由鏡檢流程得知:生物膜表征的絮狀物,凸顯出優(yōu)良形態(tài),且膜體以內(nèi)的構(gòu)架很致密。這就表明,生物膜附帶著多重微生物,具有較強的抗鹽度。與此同時,生物膜還潛藏細微的原生動物及后生動物,例如,枝蟲、纖毛蟲。
二段好氧池,生物膜被查出大規(guī)模線蟲,以及線性蚯蚓。這種耐鹽的微生物,拓展了污泥體系的食物鏈,也延展了原有的生態(tài)體系。微生物蠶食污泥,縮減了含泥量,也縮減了平常的排放量。擬定完備工藝,帶有無剩余的特性。運行起始,構(gòu)建合理體系,排放少量污濁泥水。
三、COD去除成效
生物接觸氧化工藝,可以有效去除高鹽有機廢水中的COD。經(jīng)過相關(guān)分析得知,進水中COD波動較大,而經(jīng)過處理之后,出水COD濃度均可以降低至每升45毫克以下;COD平均濃度僅達到每升42毫克,COD去除率超出了93%。這就表明,對污泥內(nèi)的有機物,生物接觸氧化工藝的處理,具有運行成效優(yōu)、流程穩(wěn)定的特性。氧化處理池可適應高鹽態(tài)勢下的體系環(huán)境。
通常來看,慣用的生化法,無法高效處理高鹽有機廢水。其原因主要是:生化處理體系降低了污泥活性;絮狀累積污泥慢慢解體,留存的生物難以存續(xù)。生物接觸氧化工藝可有效降低污水中的鹽濃度,基本可以控制在4.3%以下;平均情形之下的鹽度,也被縮減直至3.7%。這種情形下,COD去除效率可以保持較高的水準。經(jīng)過長期運轉(zhuǎn),生物膜原有的耐鹽特性,也在逐漸遞增,能與高鹽特性的水質(zhì)契合。
生物接觸氧化工藝可以有效提高原有的耐受特性。經(jīng)由接觸氧化處理之后,生物膜并不會凸顯出絮狀分解的傾向。而普通處理得到的活性污泥,常會使測定好的鹽度數(shù)值發(fā)生改變,鹽度更替造成絮狀漂移。除此以外,生物接觸氧化工藝排放的污泥比較少;污泥沉降特性也超出普通處理工藝。這樣做,就化解了沉降中的難題。
四、氨氮去除效率
從水質(zhì)查驗得來的數(shù)值可知,進水端口以內(nèi)的氨氮濃度超出了每升26毫克;對應的出水氨氮濃度相對穩(wěn)定在每升1.2毫克。去除率達到86.9%。受到區(qū)域溫度干擾,寒冷時段內(nèi),氨氮去除效率略有偏低,但也與預期標準基本相符。生化處理路徑下,依托硝化菌受到的鹽度干擾,來處理降解菌。從計數(shù)數(shù)值來看,生物膜之上的硝化菌,達到了高層級的數(shù)量級。好氧段的硝化菌,還會達到更高層級。硝化菌存留在體系以內(nèi),提升了氨氮的去除率。
鹽度變更狀態(tài)下,總體范疇內(nèi)的含氮量,并沒能顯著變更。測量得來的濃度為:進水范疇的總體含氮,為每升39毫克;對應著的出水含氮,縮減至每升23毫克??傮w去除率達到52.3%。這是因為,出水端口的高鹽物質(zhì),是偏多的硝酸鹽氮。硝化反應凸顯的作用并不徹底。初始時段的設(shè)計中,預設(shè)了偏低的回流比,造成這種狀態(tài)。若能提升原有的回流比,則可除掉更多的氮。好氧段布置的生物膜,存在反硝化菌的偏多菌種,環(huán)境促動了菌種生長。
結(jié)束語
生物接觸氧化工藝,還欠缺完備程度。在后續(xù)的實踐中,應著力去改進。通常來看,對于搜集的高鹽廢水,可接種活性污泥,逐漸增加進水中的海水比例。用這種途徑,馴化出最佳的耐鹽特性。設(shè)定的處理框架內(nèi),微生物的總含量偏高,凸顯了多樣類別。這就為體系的運轉(zhuǎn),提供了穩(wěn)定的保障。
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