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发酵技术论文集锦9篇

时间:2023-03-21 17:04:21

发酵技术论文

发酵技术论文范文1

论文摘要分别阐述一次发酵、二次发酵、免加温发酵等蘑菇培养料主要发酵技术的基础理论及其应用。指出免加温发酵技术是现代蘑菇培养料发酵的发展趋势,17世纪以来,也是适合我国国情的必然选择。

蘑菇培养料发酵技术是蘑菇生产的核心技术之一,历来是蘑菇生产的科研攻关课题之一。培养料的发酵技术经不断更新和发展,已由最初的简单堆肥发酵技术发展到今天的免加温发酵技术,并在蘑菇生产上逐渐推广。福鼎市是全国双孢蘑菇生产主要基地之一,每年蘑菇的产销量占福建省产销量的30%左右。在从事30多年的蘑菇生产实践经验和培养料发酵技术研究、应用的基础上,笔者对蘑菇培养料主要发酵技术的基础理论和应用粗浅论述如下。

1一次发酵技术

1.1基础理论

蘑菇培养料的一次发酵技术,亦称常规的传统发酵技术,根据辛登—豪泽短期堆制的原理发展而成。通过采用物理调控,为自然存在的有益微生物创造一个良好的生态环境,满足其生长繁殖,经生化作用后积蓄了蘑菇生产所需的营养物质。

1.2应用

20世纪90年代初,我国蘑菇培养料发酵基本上采用这项技术,其技术流程:草料预湿——建堆(加入配料)——一次翻堆——二次翻堆……最后翻堆——上料铺床,共要翻6次堆;发酵程式(天数)分别是7d、6d、5d、4d、3d,总计28d。若用早稻草作为培养料则需25d。一次发酵技术工艺简单,容易操作,但如果人工操作要领掌握不好,极易影响发酵质量。在实际生产中,经常出现发酵质量差,不是厌气发酵的比重大(烂料多),就是冷却层比重大(生料多),很难达到预期效果。针对以上缺点,我们结合多年生产实践,采用改进的“三角架”增氧发酵法,比常规发酵在技术上有了创新,效果较好,但该法仍存在许多不足之处:一是发酵时间长,费时;二是翻堆次数多,费工;三是劳动强度大,费力;四是养分损耗大,耗料。目前,该项技术主要用于我市田春菇栽培上。

2二次发酵技术

2.1基础理论

1934年,美国科学家兰伯特分别用厌氧发酵区、好氧发酵区、干燥冷却区的蘑菇堆料栽培蘑菇。经研究,发现用好氧发酵区的堆肥栽培蘑菇,产量最高;而其他温度区的堆料,再经过50~55℃高温,并结合适当增氧堆制再次发酵后用于栽培蘑菇,产量也相应提高。由此逐步发展形成二次发酵技术,亦称后发酵、巴氏消毒。二次发酵分为两个阶段:

(1)升温阶段,即巴氏消毒阶段。这个阶段要在57~60℃高温下维持6~8h,主要有三个方面作用:一是杀死病原菌、寄生虫以及各类害虫的卵、幼虫及成虫;二是促使嗜热性微生物大量繁殖,更加旺盛地分泌水解酶类;三是前发酵的粪草未完全分解部分在酶的作用下加速分解,形成腐殖质一类化合物供蘑菇菌丝利用。

(2)控温阶段。这个阶段要适时通风降温至48~52℃并维持4~6d,主要有两个方面作用:一是改善培养料中氧的供应状况,创造嗜热微生物群繁殖最佳生态环境。嗜热放线菌利用堆肥在发酵中残留的氨转化为氮源,嗜热微生物群增殖,加速基质降解,产生聚糖类物质、烟酸、B族维生素及氨基酸等以利蘑菇菌丝吸收;二是继续杀死病原菌。

2.2应用

在实际应用中,经常规堆制前发酵的培养料应迅速搬进菇房进行后发酵处理,培养料应集中堆放于中间3层床架上,底层不放料。堆放时要求培养料疏松、厚薄均匀,并密闭四周薄膜,促其自热。当升温至48~52℃时,进行蒸气加热巴氏消毒(亦可采用明火加温法),使料温升至57~60℃,保持8~10h后,控制炉火,降温至50~52℃,保持此温度继续培养4~6d。视料温情况启闭地面薄膜通风1~2次,每次数分钟,待培养料氨味消失,并大量繁殖白色嗜热性放线菌后,即可结束。如培养料仍有氨味,须继续培养至氨味消失。

我市近20多年来一直采用二次发酵技术,生产中要注意:①在后发酵期间,测温时,人不能进入菇房,只能将温度计置于竹竿内前端,由菇房外插入料中测温;②发酵结束,进入菇房前必须打开四周薄膜通风换气,以防缺氧和一氧化碳中毒。

3免加温发酵技术

3.1基础理论

免加温发酵技术是以现代微生物学理论为指导,采用微生物调控技术,在强势复苏型有益微生物群体增殖活动的主导作用下,迫使其他微生物顺从,进而使培养料进行有

价值地发酵。由于有益的微生物群体活动,原来不能共生的菌类,通过相互交换食饵和生成条件,达到共同生存、发展的目的。例如:光合细菌是厌氧菌,可将来自太阳热能作为能源,合成抗氧化物质、氨基酸、糖类等各种有利的物质;固氮菌是好气菌,可将大气中的氮变成蘑菇能够吸收利用的物质,固氮菌以有机质为食饵,它的排泄物是光合细菌喜食的食饵,而光合细菌排泄物是固氮菌的食饵。这种食饵交换循环建立以后,一旦固氮菌过分繁殖则处于缺氧状态,通过光合菌的作用,就能够共存。总的来说,通过有益微生物群体活动,使培养料在发酵中增加抗氧化物质,集结能量抑制,消减有害的活性氧化成分,大大改善蘑菇培养料的生态环境条件,促进蘑菇菌丝的健康生长,从而达到提高蘑菇产量和质量的目的。

3.2应用

免加温发酵技术工艺流程:稻草预温——建堆(加肥、加发酵剂)——一翻——二翻——三翻(加石灰和石膏)——四翻——上料铺床,发酵程式(天数)分别为5d、4d、4d、3d,总计20~22d。在生产实践中需注意以下几方面:

(1)堆料不宜过高,最好是80cm左右为宜。若冬天堆料可适当加高一些,但也不宜超过100cm,宽、长不限,可根据地形而定;由于增温催熟剂的加入,高活性有益微生物群体繁殖非常迅速,温度上升的非常快,若按传统方法堆料过高,则很容易因中部温度过高而造成营养损耗;同时由于过高的料堆也因物料的软化导致物料间空隙度缩小而减少供氧量,从而造成局部厌氧发酵。

(2)打好料堆孔。打孔的目的首先是为了透气增氧,增加物料间有益微生物菌群繁殖所需的供氧量。由于增温催熟剂中有益微生物以好氧微生物为主,因而保持良好的通气环境有利于有益微生物的快速繁殖,从而进一步促进物料发酵。建堆后,可用钢钎(30cm×30cm)从料堆由上向下打穿后并左右晃动,使孔尽可能大些。

发酵技术论文范文2

关键词 发酵技术 酒酿 教学设计

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 教材分析

“源远流长的发酵技术”是苏教版生物学教材八年级下册第九单元第二十三章“日常生活中的生物技术”的第一节,是学生学习现代生物技术的基础,对理解现代生物技术以及利用现代生物技术解决人类所面临的健康、资源、环境等问题非常重要。本节的知识并不复杂,而且与日常生活联系密切,易激发学生的学习兴趣,促进学生有意义的学习。通过利用发酵技术制作食品,学生锻炼各种能力,并能充分体会科学与技术在人类生活中的应用。

2 教学目标

2.1 知识目标

说出发酵现象产生的原因;尝试利用发酵技术制作食品;举例说出发酵技术在日常生活中的应用。

2.2 能力目标

通过尝试制作酒酿、酸奶等食品的活动,提高动手实践能力;通过小组收集资料、讨论交流,提高收集资料的能力、合作学习能力和语言表述能力。

2.3 情感、态度与价值观目标

通过小组活动,形成实事求是的科学态度和互助合作的精神;通过了解发酵技术在日常生活中的应用,体会到生物技术的价值。

3 教学过程

3.1 实物展示,引入新课

教师展示酒酿、酸奶、泡菜、果酒、醋、馒头、面包等食品,并提出问题:人们的日常生活离不开各种利用生物技术做的食品或用品。你们知道这些常见食品的生产与哪种生物技术有关吗?

教师在学生回答的基础上引入本节的课题,并指出早在4000多年前,我国古代劳动人民就利用发酵技术酿酒,后来又会制醋、制酱等。

设计意图:看到平时生活中常见食品,学生的学习兴趣和积极性立刻被调动起来,争着回答问题。学生初步感受到发酵技术与人们的日常生活息息相关。教师顺利引入新课。向学生介绍我国发酵技术的生产史是对学生进行爱国主义情感教育的良好契机。

3.2 回忆旧知,理解新知

教师出示酵母菌图片,联系学生已经学过的内容,提出问题:酵母菌属于哪类生物?并由此推测发酵现象由哪种生物引起?之后,教师让学生尝试描述什么是发酵现象和发酵技术。教师在学生讲述的基础上给予评价,并明确发酵现象和发酵技术的概念。然后引导学生了解酒酿的制作、水果放久有酒味、果酒暴露在空气中变酸以及酸奶的制作分别与哪种微生物的发酵有关。接着提出问题:“你们想知道甜美的酒酿是怎样制作出来的吗?想不想自己也来尝试做一份呢?”这样过渡到下一环节的教学。

设计意图:酵母菌是学生较为熟悉的一种微生物,学生曾经学习过酵母菌结构和生殖方面的知识。教师以酵母菌作为学习发酵现象产生原因的切入点,再去引导理解发酵现象和发酵技术的定义,从而促进学生的理解。

3.3 自学互动,实践操作

关于尝试利用发酵技术制作食品的教学,笔者先让学生自学阅读课本上“酿制酒酿”的实验器材和指导,思考有关问题。然后以6人为1个学习小组,通过组员间的讨论先尝试设计该实验。之后,各小组派代表汇报交流本组讨论的问题和讨论结果,以及尚未得出结果的问题,进行组间讨论交流。在生生互动的基础上,教师进行补充讲解,并与学生一起归纳酿制酒酿的操作要点。教师需使学生清楚以下几点事项:

① 什么是酒曲?(通过出示文字资料让学生弄清酒曲中灰霉菌和酵母菌两种微生物的作用)

② 酿制酒酿的条件:要有好的酒曲;因为酒酿要在25~30℃发酵,所以制作酒酿要选择适宜的季节或冬天的暖气房、恒温室。

③ 操作要点:

将糯米蒸熟的目的:杀死微生物。

用冷开水冲洗糯米的目的:降温,减少杂菌混入。

将酒曲碾碎,均匀搅拌在糯米中的目的:让酒曲和米饭混合均匀。

在糯米中间挖一个小洞的目的:与空气充分接触。

各种器具在使用前必须认真清洗干净的目的:防止污染。

酿制酒酿的温度应保持在25~30℃的目的:最适合酵母菌生长繁殖。

在弄清上述要点后,学生利用提供的器材制作酒酿:① 以小组为单位,组员间分工合作;② 认真按照步骤操作,特别注意操作要点。

2 d后,各组交流实验结果,在确认酒酿制作成功的情况下,品尝自制的酒酿,并利用显微镜观察在酿制酒酿过程中发挥作用的微生物,思考这些微生物在酿制酒酿过程中发挥的作用。若酒酿制作失败,教师需引导学生分析失败的原因。

设计意图:学生通过自学、独立思考、组内交流,提出自己的观点,再进行生生之间的探讨。这样能激活学生的思维,使学生积极成为学习的参与者。再通过师生互动,学生能深刻领悟酒酿制作的要点。明确了操作要点后,学生再动手实践,避免盲目性,从而达到较好的实验效果。

3.4 搜集资料,汇报交流

各小组以精练的语言汇报课前搜集的有关“现酵技术及产品”的资料(图文资料以课件形式展示)。这样可以使学生深刻认识到发酵技术和人们日常生活是息息相关。教师引导学生构建现酵技术的概念以及对各种发酵产品进行归类:

化工产品:酒精、柠檬酸、乳酸、香料等。

医药产品:抗生素(青霉素、红霉素等)、维生素、乙肝疫苗等。

食品和饮料:酱制品、酒类、饮料等。

然后教师结合实例(如青霉素或乙肝疫苗的生产),让学生了解发酵技术的新进展,即能够利用改造过的微生物新品种来生产人类需要的发酵产品。

设计意图:通过课前查阅资料,学生可以了解课本以外的知识,丰富知识面,同时还能培养自己收集、整理资料的能力。课上的交流汇报则有助于锻炼学生的语言表述能力。

3.5 知识梳理、构建框架

请学生谈一谈本节课的收获,然后教师结合板书引导学生回顾并梳理本节课主要的学习内容,引导学生主动建构出自己的知识框架。

3.6 课外延伸、继续探究

① 学生阅读课外探究中的内容,了解酸奶制作相关的事项。

② 美味可口的泡菜是家庭中常见的食品,泡菜又是如何制作出来的?建议学生向会做泡菜的人询问、或通过网络、书籍等渠道查询,了解泡菜制作的相关事项,探究泡菜的制作方法。

设计意图:要求学生二选其一,尝试制作酸奶或泡菜,使学生的能力在继续探究活动中得以提升。

发酵技术论文范文3

摘 要 基于对发酵制药岗位的要求,对发酵技术课程教学改革进行探索和研究,探讨这门课程和岗位对接的构建思路和课程内容的设计整合,为课程深化改革奠定基础。

关键词 高职;生物制药专业;发酵技术;课程改革

中图分类号:G633.8 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)11-0094-02

1 高职生物制药专业发酵技术课程改革的必要性

随着振兴东北老工业基地产业政策的进步和黑龙江省医药工业的迅速崛起,生物产业已经成为黑龙江省经济发展的支柱产业。伴随产业的迅猛发展,造成相关专业的技能型人才缺口较大,尤其是能够适应企业生产一线需要的高素质、高技能的发酵技术人才更为紧缺。

目前,高职高专院校生物制药类专业普遍开设了发酵技术课程,部分兄弟院校的教师在教学过程中也进行了不少探索,并取得一定的效果。但是总体而言,目前高职院校在该类课程的教学上还存在不少问题。

首先是理论与实践教学的比例问题。传统的教学过程以理论为主、实践为辅,教师通过讲解来“描述”技术,常常会使学生难以领会,无法深入头脑中。

其次是教学内容的问题。通常的生物发酵类实验课是为了配合理论课而设置,这些实验课彼此之间缺乏连续性,更谈不上与企业实际接轨,学生虽然学了一些基本的技能操作,但不能将知识与技能形成一个整体运用到实际中。

其三是教学方法的问题。传统的理论教学方法以灌输式教学为主,“教学”变成“跛脚鸭”,只见教师的教,少见学生的学;而在实践课的教学中,教师将所有的资料全部发给学生,替学生想好实验课可能出现的问题,学生缺少主观能动性和积极性,来实验室的目的只是按部就班将实验做完了事,几乎成为一个只会操作的“机器人”。

最后是学生学习效果考核的问题。发酵技术实践课经常需要几名学生一组进行训练,由于考核机制的不健全,组内缺少有效的监督管理,个人缺少有效的自我约束,教师一人又无法监管每名学生的行为,而在给学生评分的时候又会比较看重实验报告而非实验过程本身,于是组内有的学生会认真地做,有的学生则一副置身事外的样子,抄袭时有发生,整体学习风气不佳。

因此,亟待在课程教学改革方针政策的引导下,注重利用项目为教学载体,进行高职高专院校生物制药类专业发酵技术课程全方位的教学改革。

2 高职生物制药专业发酵技术课程改革的探索和实践

从职业实际出发,对岗位进行任务与职业能力分析,逐步完成能力递进式人才培养目标,打破以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置,重新组织和设计针对实际工作需要的教学内容。以发酵生产流程为主线,以工作任务为载体,促进学生对发酵基础知识的掌握。指导学生制订发酵生产方案,完成发酵生产操作,发现并解决生产实际问题,促进学生对发酵技术的掌握,构建融教、学、做于一体的实施方式。同时,培养具有良好的职业道德、严谨的工作作风、较强的团队意识和协作精神、一定的创新能力,适应市场需要的懂技术、会管理的高端技能型人才。

校企合作,共建课程标准 通过走访黑龙江省多家生物制药企业,如哈药集团、黑龙江珍宝岛药业有限公司等,与企业技术人员、一线工人进行座谈。与企业专家研讨确定本课程教学的支撑岗位为制药企业的发酵岗位群,根据国家职业标准同企业专家共同制定课程标准,以及通过教学项目进行学生培养的职业岗位能力目标(见表1)。

以企业生产岗位为教学项目设计的载体,贯穿教学始终。本课程的教学标准是在与多家生物制药企业专家共同探讨的基础上制定的,在能力目标、知识目标的设计上充分听取了企业的声音,以完整的生产工艺流程贯穿教学始终。该项目非常契合本课程的教学目的,其所涵盖的知识内容与技能内容基本反映了企业对于生物发酵制药方面的要求。在实际的教学过程中,项目的整体优势表现得一览无余:学生在学校实训的过程就是一个在企业中做项目的过程,每一次实训都是在为下一次实训打基础,这就要求学生自始自终认真负责地完成每次实训任务;而实际上,学生也很在意自己的实训效果,惟恐影响下阶段的工作任务和最终的产品验收,经常会主动要求重新操作。

基于岗位需求,重组教学内容 项目组对本课程的教学内容进行调整,将发酵技术各分支学科的内容尽可能地有机交融,打破传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容设置。对教学内容重新进行梳理,和生物制药企业进行合作,了解企业在生产过程中的人才需求,根据企业的具体发酵流程设计教学内容,使学生始终在具体的工作过程中学习。

针对实际工作任务需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容。将教学内容整合为7个教学项目12个教学任务,每个项目设计为一个学习情境,打破传统的教学设计理念,以项目导向的思路对知识点重新梳理整合,更为直观易懂,有助于激发学生的学习兴趣,迅速进入学习情境。

结合生产实际,突出教学重点 发酵技术涉及的内容很多,包括优良菌种的选育与保藏、培养基的制备、菌种的扩大培养、发酵生产过程控制等,总学时为64学时。在有限的课堂教学时间内,要完成课程教学任务,必须合理安排教学内容和教学重点。为了在短学时内对发酵技术的概况及全貌有全面清晰的认识与了解,对教学内容进行分类传授,避免重复,力求突出重点和学校的专业特色。

选择的课程教学内容具有先进性、实用性、系统性等特点,以典型产品的发酵过程为突破点,结合实际生产中遇到的问题,选择完整的发酵产品的生产工艺为主线,重点讲授发酵产品生产的共性单元工艺知识,项目的学习顺序按照工业发酵生产的操作先后顺序编排。这样有利于各个教学项目的衔接,避免不必要的重复,突出本课程的重点,使学生更清楚、更完整地认识和掌握工业发酵的一般过程及其相关知识与技能。

3 结语

通过以上的课程教学改革,使职业院校的生物制药专业和企业的需求实现完美对接,培养的学生职业能力满足企业的要求,在提升学生知识水平、岗位技能的同时加速我国生物制药企业的发展;企业在发展的同时反哺职业教育,使职业教育的教学理念更加先进,教学目标更加明确,在相互融合中共同发展。

参考文献

[1]刘春兰.基于工作岗位的《微生物发酵技术》课程教学改革探讨[J].教育与职业,2010(4):109-110.

发酵技术论文范文4

关键词:知识发酵;双师教学团队;创新研究

中图分类号:G717 文献标志码:A 文章编号:1009―4156(2011)D5―037―02

双师教学团队建设是提高教师教学能力和教学质量、促进教师专业发展的一种重要形式,其根本目的在于提高人才培养质量。当前高职院校双师教学团队建设主要集中在团队结构搭配、共同愿景构建、成员角色分工、创新能力形成等方面,这些问题的探讨都离不开对双师教学团队内在机理的分析。本文从知识发酵理论角度出发重新审视了双师教学团队建设问题,为双师教学团队建设提供新的视野。

一、知识发酵理论及其对双师教学团队建设的启示

知识发酵是指知识菌株在知识酶的作用下,利用相关信息技术,通过一定的环境,由知识母体融合组织内外各种知识在发酵吧中进行发酵,产生新的知识,从而达到知识传播和更新的目的。知识发酵由知识菌株、知识母体、知识酶和知识发酵吧等要素组成。

知识发酵理论借助仿生学原理,阐述了知识发酵的内在机理,提出知识菌株是知识发酵的起点,知识母体是知识发酵的物质基础,知识酶是知识发酵的催化剂,知识发酵吧是知识发酵的场所。在这几种要素中,它们相辅相成,有机统一,共同完成知识发酵的全过程。知识发酵理论为双师教学团队建设提供了新的思路。

双师教学团队以提高教学质量和教学效果、推进教学改革为主要任务,由一定数量的知识与业务能力互补、年龄结构和职称结构搭配合理的专兼职教师组成。他们以教研室、实验室、教学基地、实训基地等为建设单位,以课程或专业为建设平台,利用自身及团队知识,完成团队目标。双师教学团队建设的实质是知识的学习、转化与应用。

由知识发酵理论可知,双师教学团队建设的过程归根结底就是“团队知识发酵”的过程,即双师教学团队建设就是团队成员(双师教学团队菌株)在团队愿景和团队带头人(双师教学团队酶)的作用引导下,依赖自身及组织知识(双师教学团队母体),凭借相关信息技术,利用一定的场所(双师教学团队发酵吧)执行一次次教学改革任务、完成一次次教学改革目标的过程。团队执行每一次任务、完成每一次目标的过程就是一次发酵过程。在这一发酵过程中,双师教学团队菌株、教学团队母体、教学团队酶、教学团队发酵吧构成其基本要素,它们相互联系,有机统一,共同演示双师教学团队建设的内在机理。

二、知识发酵理论视野下的高职双师教学团队建设

(一)合理搭配双师教学团队成员,优化双师教学团队菌株

优化双师教学团队菌株要求教学团队应具有合理的知识、职称、年龄、性别和双师结构,有共同的事业和追求,乐于奉献,具有较强的教学、科研和实践能力,能够发现问题并提出解决问题的建议。教学团队成员只有具有过硬的理论知识、实践技能和教学科研经验,才能实现团队技能的共同提高,实现教学团队成员组合的最优化。比如,按照团队角色理论,挑选有学术专长又有人格魅力的、并且具有较高职称人员担任团队建设带头人,引领整个团队的发展;选取对团队愿景有整体认识,办事认真、精明,分析问题细腻的成员担任团队监察者角色;选取处事小心果断、办事有效率、能集中注意力,能看清楚目标的成员担任执行者;选取善于发现别人的长处和短处,能考虑别人情绪、在别人不开心的时候,能开解他们,能调和气氛的成员担任协调者,等等。通过有意识的团队角色建构,以及坦诚交流、和谐合作氛围下的信息沟通,让每一位成员的才能与角色相匹配,从而提高团队工作绩效。

(二)以校企合作方式促进交流与学习,提高双师教学团队母体质量

同生物发酵过程中生物菌株的成长需要从营养母体中汲取养分类似,教学团队菌株的成长也要依赖一个具有给定素质的“母体”。在双师教学团队建设中,它的母体来源于成员相互沟通和交流中呈现的显性知识与隐性知识,来源于通过各种渠道获得的文件、资料、音像等知识与信息。它们都可为教学团队菌株提供“养分”。

提高双师教学团队母体质量,一方面,要激励教师以“顶岗实践”、“下企业”等多种形式参与企业实践活动,通过技术设备研发、科研活动的传帮带及参加技师培训等多种方式,自觉接受岗位新观念、新信息,了解新设备,跟踪新技术,不断更新自身的知识体系和能力结构,以适应岗位环境变化,丰富教学内容,提高双师素质。另一方面,要吸引企业优秀的岗位技术人员,特别是具有中高级职称的岗位技术人员参与其中,邀请行业专家担任兼职教授或者客座教授,甚至名誉岗位带头人等。由于行业、企业人员具有多年的实践经验、操作技能和新技术,教师通过与企业、行业人员的相互交流与合作,有利于提高自身的实践能力。引进兼职教师后,还要创造条件对其进行教育理论、教学方法、教师职业规范培训,提高兼职教师队伍的综合执教能力。

(三)挖掘教学团队中的各种关键因素,发挥双师教学团队酶的催化作用

在双师教学团队建设中,教学团队酶起着组织协同和催化的作用,可以降低建设成本和提高效率。教学团队酶既包括教学团队内部的规章制度、组织文化、共同愿景,也包括团队成员的学习愿望、传授愿望以及成员间的沟通交流的合作愿望等。挖掘教学团队中的各种关键因素,有利于提高教学团队建设的有效性。

1. 它要有个切实可行的、能被成员认可并愿意为之努力的教学团队愿景。团队愿景能使成员对团队产生归属感,树立团队内每位教师的主人翁意识,在团队内部形成广泛的协同和良好的沟通。在建设举措上,要坚持团队共同愿景与团队成员个人愿景相结合原则,根据教学内容改革的实际需要,动员全体团队成员积极规划团体未来,做到团队与团队成员共同进步、共享荣誉。

2. 需要一个有号召力的、站在专业前沿、掌握行业企业最新技术动态的教学团队带头人。他的学术水平和组织能力决定着团队的兴衰。因此,在团队带头人的选拔和培养上,要坚持以岗位知识和实践技能的标准,依托实训基地和紧密型合作企业,通过国内外培训、国内外交流、参与企业产品研发及参与企业生产过程管理等方式,进行有针对性、有计划性的培养。在方法上,可聘请行业或企业的技术专家或能工巧匠担任其导师,负责培养指导工作,也可安排团队带头人到国内外一流大学和国内知名企业、研究机构进修培训,并定期到国内大企业开展实践,让团队带头人活动于企业与学校之间,处于学术与技术最前沿、游刃于教学与生产之间,成为拥有创新思维、掌握最新技术、擅长于团队管理与组织的领军性人物。

3. 要有一套可以使成员获得承认、尊重的激励机制。激

励机制包括经济利益激励、地位荣誉激励和文化激励。在经济利益激励上,先要关注团队整体的工作业绩,建立以业绩为标准的团队激励机制,奖励成员之间因彼此的合作而有效实现团队目标的行为。同时也要关注团队中个人贡献的不同,对有突出成绩的团队带头人和成员给予物质奖励方面的政策倾斜,从而为教学团队的健康发展营造良好的竞争环境;在地位荣誉激励上,要尽可能为成员提供实现自我的环境与机会。让其接受多方面的锻炼,实现优化组合,人尽其才。在文化激励上,坚持“以人为本”和“人高于一切”的理念,并将其落实到各项具体工作中,创造出一种以民主为特征的环境机制,强调沟通与协调,切实体现出对成员保持不变的尊重。同时,在“公平、公正、公开”的基础上展开竞赛,让优秀人才脱颖而出。做到团队激励机制以物质激励与精神激励相结合,最大限度地激发团队的工作热情,促使团队目标的实现。

(四)虚实相结合,拓展双师教学团队发酵吧的范围

同生物发酵“吧”需要为发酵提供适宜的温度、湿度等环境条件相类似。教学团队建设同样需要一种和谐的环境氛围以促进成员间知识的共享与交流。教学团队发酵吧既包括会议室、办公室、工作现场等可见的物理场所,也包括虚拟场所,如视频会议室、虚拟聊天室等。

和谐完美的团队教学发酵吧能吸引相关智能人(知识母体)在真实的或者虚拟的场所实现聚集,促进知识交流、共享与创新,从而实现双师教学团队目标的达成。

三、结语

“团队知识发酵”中各要素之间是互相关联、相辅相成的,而不是简单相加或独立存在。因此,在双师教学团队建设过程中,我们只有通盘发挥团队中各种要素的作用,并强化团队成员的合作机制,形成团队合力,才能提高教师队伍水平和人才培养质量,提高团队整体教学水平,达到双师教学团队建设的目的。

参考文献:

[1]石芝玲,和金生,基于知识发酵理论的技术创新研究[J],现代管理科学,2009,(5):81―82.

[2]钟在明,蒙维洋,双师教学团队建设新探――基于“知识共享发酵模型”的视角[J],当代教育论坛,2010,(12):8―9.

发酵技术论文范文5

关键词:发酵;炮制;传统中药;本草考证

我国远在四千多年以前就懂得利用微生物发酵来酿酒,其后又相继用微生物发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。早在千余年前,我国已开始将微生物发酵应用于中药炮制,成为世界上最早利用微生物对天然药物进行生物转化的国家之一。中药是中华民族的瑰宝,而中药炮制是其中一颗璀璨的明珠。中药炮制是根据中医药理论,依照辨证施治用药的需要和药物自身的性质,以及调剂、制剂的不同要求,所采取的一项制药技术。本文对传统中药发酵炮制的作用机理、炮制工艺和发酵炮制中药的本草考证进行了论述。

1传统中药的发酵炮制概述

古代医药典籍将中药炮制又称为“炮炙”、“修治”、“修制”、“修事”。经净制或处理后的药物,在一定的温度和湿度条件下,由于霉菌和酶的催化分解作用,使药物发泡、生衣的方法称为发酵法。中药通过微生物的发酵达到增强中药药效、改变药性、降低毒副作用等目的。

1.1传统中药发酵炮制的作用机理

传统中药发酵炮制的作用机理较为复杂,主要是依靠微生物的生物转化来实现。酶是一类具有高度催化效率的生物催化剂,它可以使复杂的生物化学反应在常温常压下迅速完成。微生物在生长代谢过程中产生纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等多种胞内和胞外酶类。微生物有着非常强大的分解转化物质的能力,并能产生丰富的次生代谢产物。不同种类的微生物具有不同的代谢方式,能分解各式各样的有机物质。通过微生物的新陈代谢和生长繁殖来炮制中药,可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地增强和调整药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症[1]。

1.2传统中药发酵炮制工艺的探讨

传统中药经发酵炮制后其质量的高低与许多因素都密切相关,如发酵菌种,培养基成分,培养条件(温度、湿度、氧气、pH值等)等因素。因此,应通过对传统中药发酵炮制影响因素的研究,从而确定其最佳的发酵炮制工艺。

在长期传统中药发酵炮制的生产实践活动中,中药炮制人员对影响中药发酵炮制的质量因素积累了较为丰富的实践经验。一般而言,发酵最佳温度以30~37℃为宜,相对湿度控制在70%~80%为宜。在此培养条件下,适合大多数霉菌、酵母菌和细菌等的生长繁殖。但限于当时的科学技术发展水平,温度和湿度的控制只能凭经验,例如,混和发酵时以“握之成团,指间可见水迹,放下轻击则碎”为宜。因此,在传统中药的发酵炮制过程存在较大的主观性,影响了其质量的稳定性。

培养基成分对传统中药发酵炮制后其质量的高低也有较大的影响,因此对组成培养基的药材质量和相互间的比例都有较严格的要求。不同的培养基经同样的微生物处理后会产生药性的差异,可利用此来生产不同适应证的中药。例如,发酵淡豆豉时,以桑叶、青蒿发酵者,药性偏于寒凉,多用于风热感冒或热病胸中烦闷之证;以麻黄、紫苏发酵者,药性偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之证。

1.3传统中药发酵炮制工艺和现代中药发酵炮制工艺的比较中药的发酵炮制经过一千多年的发展,现已成为中药炮制中一种常用和重要的炮制方法。特别是近几十年来发酵工程等现代生物技术用于传统中药的研究开发,从现代科学的角度探讨了发酵炮制的作用机理和炮制工艺,极大地丰富和发展了中药的炮制理论。

传统中药的发酵炮制是多菌种混合自然发酵,参加发酵的菌种种类和数量都存在一定的波动;同时传统中药的发酵炮制采用的是传统的固体发酵,整个发酵炮制的过程都是凭主观经验来控制。因此,传统中药发酵炮制后其质量的稳定性难于保证。

现代中药的发酵炮制根据微生物生长所用培养基状态的不同可分为固体发酵炮制和液体发酵炮制。现代中药的固体发酵炮制采用了现代生物技术,在整个发酵炮制过程中可以较好地控制参与发酵的菌种的种类和数量,同时对温度、湿度、酸碱度、通气等也能较好地实现动态控制,因而通过现代固体发酵炮制的中药其质量的稳定性得以较大的提高。在抗生素工业发展起来后,逐渐将液体发酵应用到中药的发酵炮制中,开启了对液体发酵炮制中药的研究。由于液体发酵较固体发酵具有更高的物质传递效率,也易于实现发酵炮制工艺的自动化控制,从而保证发酵炮制后中药质量的稳定性,所以此项工艺未来发展空间巨大。

2发酵炮制中药的本草考证

传统中药的发酵炮制因品种不同而采用不同的方法进行加工处理后,再置温度、湿度适宜的环境下进行微生物发酵。根据所采用方法的不同,可将传统中药的发酵炮制分为两大类[2]。一类为药料与面粉混合发酵,如六神曲、建神曲、半夏曲、沉香曲等;另一类为直接用药料进行发酵,如淡豆豉、百药煎等。

2.1神曲

神曲一名始载于《药性论》,又有六神曲(《本草便读》)的异名。明代李时珍在《本草纲目》中记述了神曲得名的由来[3],“盖取诸神聚会之日造之,故得神名。”我国制造神曲始于北魏,贾思勰在《齐民要术》中叙述了神曲的制法。神曲为辣蓼、青蒿、杏仁等药加入面粉或麸皮混合后,经发酵制成曲剂,含酵母菌、淀粉酶、复合维生素B等成分,有消食化积、健脾和胃等功效。

神曲还可炮制加工成炒神曲、麸炒神曲、焦神曲。生神曲健脾开胃,并有发散作用;麸炒后以醒脾和胃为主,用于食积不化、脘腹胀满、不思饮食、肠鸣泄泻等;炒焦后消食化积力强,以治食积泄泻为主。

2.2建神曲

建神曲一名载于《纲目拾遗》,又有百草曲(《纲目拾遗》)、泉州神曲(《药性考》)、范志曲、老范志神曲等异名。建神曲主产于福建泉州,为麦粉、麸皮、紫苏、荆芥、防风、厚朴、白术、木香、枳实、青皮等数十种药物经发酵专制而成。建曲性味苦微温,消食化积功效与神曲相似,并能理气化湿、健脾和中。2.3半夏曲

半夏曲一名载于《韩氏医通》。半夏曲为半夏加面粉、姜汁等制成的曲剂。《本草纲目》中叙述了半夏曲的制法[4],云:“半夏研末,以姜汁、白矾汤和作饼,楮叶包置篮中,待生黄衣,晒干用,谓之半夏曲。”半夏曲有化痰湿,消食滞的功效。而未发酵的半夏则性味温辛,有毒,有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结等功效。《饮片新参》载:“内热烦渴者慎服。”

2.4采云曲

采云曲是以六曲为基础,再加桔梗、白术、紫苏、陈皮等二十多种药品加工制成的,性味作用与建曲相似,对于夏秋暑热伤中引起的食滞消化不良作用较好。

2.5沉香曲

沉香曲一名载于《饮片新参》。沉香曲为沉香等多种药末和以神曲糊制成的曲剂。用沉香、木香、檀香、砂仁、蔻仁等20多种药材研成粉再加1/4的面粉,搅和压制而成。《饮片新参》称沉香曲有“理脾胃气,止痛泻,消胀满”的功用。

2.6红曲

红曲一名载于元代《饮膳正要》,又有丹曲(《天工开物》)、赤曲(《摘元方》)等异名。李时珍在《本草纲目》中记述了红曲的制法[5],云:“红曲,本草不载,法出近世,亦奇术也。其法:白粳米……入曲母……其米……鲜红可爱。未过心者不甚佳。入药以陈久者良。”从李时珍叙述中的“法出近世”,可推测出红曲的制造大约始于元代。红曲为曲霉科真菌红曲霉的菌丝体寄生在粳米上而成的红曲米,有健脾消食、活血化瘀的功效。《本草纲目》中称:“治女人血气痛,及产后恶血不尽,擂酒饮之,良。”《本草经疏》中称:“红曲,消食健脾胃与神曲相同,而活血和伤,惟红曲为能,故治血痢尤为要药。”2.7淡豆豉

淡豆豉一名载于《本草汇言》,《伤寒论》中称为香豉,《名医别录》中称为豉,《本草纲目》中称为淡豉和大豆豉。淡豆豉的制造历史悠久,在《伤寒论》中即有记载。《本草纲目》还详细叙述了其制作方法[6]。淡豆豉为豆科植物大豆黑色的成熟种子经蒸罨发酵等加工而成,有解肌发表、宣郁除烦的功效。《本草汇言》称:“淡豆豉,治天行时疾,疫疠瘟瘴之药也。”《药性论》载:“治时疾热病发汗;熬末,能止盗汗,除烦;生捣为丸服,治寒热风,胸中生疮;煮服,治血痢腹痛。”

2.8百药煎

百药煎一名载于《本草蒙筌》。百药煎为五倍子同茶叶等经发酵制成的块状物。李时珍在《本草纲目》中记述了百药煎的制法[7],云:“用五倍子为初末。每一斤,以真茶一两煎浓汁,入酵糟四两。擂烂拌和,器盛置糠缸中之,待发起如发面状即成矣。捏作饼丸,晒干用。”百药煎有润肺化痰、止血止泻、解热生津的功效。《本草纲目》论述:“百药煎,功与五倍子不异。但经酿造,其体轻虚,其性浮收,且味带余甘,治上焦心肺、咳嗽痰饮、热渴诸病,含噙尤为相宜。”

2.9片仔癀

明代宫廷神药片仔癀距今已有四百多年的历史。相传为明嘉靖年间,一御医逃离宫廷后流落到漳州璞山岩削发为僧。他多方采集药材,按秘方精制成锭,并将药锭切成片状,既可吞服,亦可外用。片仔癀由麝香、牛黄、蛇胆、三七等组成配方,其中的主要成分是中药三七的微生物发酵物。片仔癀具有清热解毒、消肿止痛的功效。片仔癀的配方及工艺至今秘而不宣,现已成为国家一级中药保护品种。

3结语

从上述举要品种可见,我国早在北魏时期就已应用微生物发酵炮制中药,实现了增强中药药效、改变药性的目的。我国传统发酵中药值得我们进一步深入地发掘,并应用现代生物工程技术进行二次开发,为中药的新药研究开发拓展新空间。

【参考文献】

[1]王兴红,李祺德,曹秋娥.微生物发酵中药应成为中药研究的新内容[J].中草药,2001,32(3):267-268.

[2]国家中药管理局科技教育司.中药方剂学[M].北京:中国中医药出版社,1997:229.

[3]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:913-914.

[4]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:720.

[5]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:914.

发酵技术论文范文6

论文关键词:知识发酵;双师教学团队;创新研究 

 

双师教学团队建设是提高教师教学能力和教学质量、促进教师专业发展的一种重要形式,其根本目的在于提高人才培养质量。当前高职院校双师教学团队建设主要集中在团队结构搭配、共同愿景构建、成员角色分工、创新能力形成等方面,这些问题的探讨都离不开对双师教学团队内在机理的分析。本文从知识发酵理论角度出发重新审视了双师教学团队建设问题,为双师教学团队建设提供新的视野。 

 

一、知识发酵理论及其对双师教学团队建设的启示 

 

知识发酵是指知识菌株在知识酶的作用下,利用相关信息技术,通过一定的环境,由知识母体融合组织内外各种知识在发酵吧中进行发酵,产生新的知识,从而达到知识传播和更新的目的。知识发酵由知识菌株、知识母体、知识酶和知识发酵吧等要素组成。 

知识发酵理论借助仿生学原理,阐述了知识发酵的内在机理,提出知识菌株是知识发酵的起点,知识母体是知识发酵的物质基础,知识酶是知识发酵的催化剂,知识发酵吧是知识发酵的场所。在这几种要素中,它们相辅相成,有机统一,共同完成知识发酵的全过程。知识发酵理论为双师教学团队建设提供了新的思路。 

双师教学团队以提高教学质量和教学效果、推进教学改革为主要任务,由一定数量的知识与业务能力互补、年龄结构和职称结构搭配合理的专兼职教师组成。他们以教研室、实验室、教学基地、实训基地等为建设单位,以课程或专业为建设平台,利用自身及团队知识,完成团队目标。双师教学团队建设的实质是知识的学习、转化与应用。 

由知识发酵理论可知,双师教学团队建设的过程归根结底就是“团队知识发酵”的过程,即双师教学团队建设就是团队成员(双师教学团队菌株)在团队愿景和团队带头人(双师教学团队酶)的作用引导下,依赖自身及组织知识(双师教学团队母体),凭借相关信息技术,利用一定的场所(双师教学团队发酵吧)执行一次次教学改革任务、完成一次次教学改革目标的过程。团队执行每一次任务、完成每一次目标的过程就是一次发酵过程。在这一发酵过程中,双师教学团队菌株、教学团队母体、教学团队酶、教学团队发酵吧构成其基本要素,它们相互联系,有机统一,共同演示双师教学团队建设的内在机理。 

 

二、知识发酵理论视野下的高职双师教学团队建设 

 

(一)合理搭配双师教学团队成员,优化双师教学团队菌株 

优化双师教学团队菌株要求教学团队应具有合理的知识、职称、年龄、性别和双师结构,有共同的事业和追求,乐于奉献,具有较强的教学、科研和实践能力,能够发现问题并提出解决问题的建议。教学团队成员只有具有过硬的理论知识、实践技能和教学科研经验,才能实现团队技能的共同提高,实现教学团队成员组合的最优化。比如,按照团队角色理论,挑选有学术专长又有人格魅力的、并且具有较高职称人员担任团队建设带头人,引领整个团队的发展;选取对团队愿景有整体认识,办事认真、精明,分析问题细腻的成员担任团队监察者角色;选取处事小心果断、办事有效率、能集中注意力,能看清楚目标的成员担任执行者;选取善于发现别人的长处和短处,能考虑别人情绪、在别人不开心的时候,能开解他们,能调和气氛的成员担任协调者,等等。通过有意识的团队角色建构,以及坦诚交流、和谐合作氛围下的信息沟通,让每一位成员的才能与角色相匹配,从而提高团队工作绩效。 

 

(二)以校企合作方式促进交流与学习,提高双师教学团队母体质量 

同生物发酵过程中生物菌株的成长需要从营养母体中汲取养分类似,教学团队菌株的成长也要依赖一个具有给定素质的“母体”。在双师教学团队建设中,它的母体来源于成员相互沟通和交流中呈现的显性知识与隐性知识,来源于通过各种渠道获得的文件、资料、音像等知识与信息。它们都可为教学团队菌株提供“养分”。 

提高双师教学团队母体质量,一方面,要激励教师以“顶岗实践”、“下企业”等多种形式参与企业实践活动,通过技术设备研发、科研活动的传帮带及参加技师培训等多种方式,自觉接受岗位新观念、新信息,了解新设备,跟踪新技术,不断更新自身的知识体系和能力结构,以适应岗位环境变化,丰富教学内容,提高双师素质。另一方面,要吸引企业优秀的岗位技术人员,特别是具有中高级职称的岗位技术人员参与其中,邀请行业专家担任兼职教授或者客座教授,甚至名誉岗位带头人等。由于行业、企业人员具有多年的实践经验、操作技能和新技术,教师通过与企业、行业人员的相互交流与合作,有利于提高自身的实践能力。引进兼职教师后,还要创造条件对其进行教育理论、教学方法、教师职业规范培训,提高兼职教师队伍的综合执教能力。 

(三)挖掘教学团队中的各种关键因素,发挥双师教学团队酶的催化作用 

在双师教学团队建设中,教学团队酶起着组织协同和催化的作用,可以降低建设成本和提高效率。教学团队酶既包括教学团队内部的规章制度、组织文化、共同愿景,也包括团队成员的学习愿望、传授愿望以及成员间的沟通交流的合作愿望等。挖掘教学团队中的各种关键因素,有利于提高教学团队建设的有效性。 

1. 它要有个切实可行的、能被成员认可并愿意为之努力的教学团队愿景。团队愿景能使成员对团队产生归属感,树立团队内每位教师的主人翁意识,在团队内部形成广泛的协同和良好的沟通。在建设举措上,要坚持团队共同愿景与团队成员个人愿景相结合原则,根据教学内容改革的实际需要,动员全体团队成员积极规划团体未来,做到团队与团队成员共同进步、共享荣誉。 

2. 需要一个有号召力的、站在专业前沿、掌握行业企业最新技术动态的教学团队带头人。他的学术水平和组织能力决定着团队的兴衰。因此,在团队带头人的选拔和培养上,要坚持以岗位知识和实践技能的标准,依托实训基地和紧密型合作企业,通过国内外培训、国内外交流、参与企业产品研发及参与企业生产过程管理等方式,进行有针对性、有计划性的培养。在方法上,可聘请行业或企业的技术专家或能工巧匠担任其导师,负责培养指导工作,也可安排团队带头人到国内外一流大学和国内知名企业、研究机构进修培训,并定期到国内大企业开展实践,让团队带头人活动于企业与学校之间,处于学术与技术最前沿、游刃于教学与生产之间,成为拥有创新思维、掌握最新技术、擅长于团队管理与组织的领军性人物。 

3. 要有一套可以使成员获得承认、尊重的激励机制。激励机制包括经济利益激励、地位荣誉激励和文化激励。在经济利益激励上,先要关注团队整体的工作业绩,建立以业绩为标准的团队激励机制,奖励成员之间因彼此的合作而有效实现团队目标的行为。同时也要关注团队中个人贡献的不同,对有突出成绩的团队带头人和成员给予物质奖励方面的政策倾斜,从而为教学团队的健康发展营造良好的竞争环境;在地位荣誉激励上,要尽可能为成员提供实现自我的环境与机会。让其接受多方面的锻炼,实现优化组合,人尽其才。在文化激励上,坚持“以人为本”和“人高于一切”的理念,并将其落实到各项具体工作中,创造出一种以民主为特征的环境机制,强调沟通与协调,切实体现出对成员保持不变的尊重。同时,在“公平、公正、公开”的基础上展开竞赛,让优秀人才脱颖而出。做到团队激励机制以物质激励与精神激励相结合,最大限度地激发团队的工作热情,促使团队目标的实现。 

 

(四)虚实相结合,拓展双师教学团队发酵吧的范围 

同生物发酵“吧”需要为发酵提供适宜的温度、湿度等环境条件相类似。教学团队建设同样需要一种和谐的环境氛围以促进成员间知识的共享与交流。教学团队发酵吧既包括会议室、办公室、工作现场等可见的物理场所,也包括虚拟场所,如视频会议室、虚拟聊天室等。 

和谐完美的团队教学发酵吧能吸引相关智能人(知识母体)在真实的或者虚拟的场所实现聚集,促进知识交流、共享与创新,从而实现双师教学团队目标的达成。 

 

三、结语 

 

发酵技术论文范文7

关键词:生物燃气 发酵技术 反应器 沼气

中图分类号:S216 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(b)-0062-01

生物燃气经常说的沼气,沼气发酵是指有机物在厌氧的条件下,被沼气微生物分解代谢,最后形成以甲烷和二氧化碳为主体的混合气体,是一个生物化学过程。沼气发酵的原料是供给微发酵生物,进行正常生命活动所需的营养和能量,是不断生产沼气的物质基础。沼气的来源十分丰富,主要是农业的剩余物包括秸秆、杂草、树叶等,还有猪、牛、羊、马等家禽的粪便,工农业产品的废水废物(如豆制品的废水、酒精和糖渣),还包括大部分的水生植物,这些都是能够用来生物发酵的理想原料。

沼气发酵工艺是指从发酵原料到生产沼气的整个过程所采用的技术和方法。这个过程主要包括原料的收集和预处理,接种物的选择和富集,消化器的启动和日常操作管理及其他相应的技术措施。

1 沼气发酵中的微生物

沼气是有机物质在厌氧条件下通过大量的不同种类的微生物分解代谢产生的。凡参与把有机物质分解、发酵、代谢、转化为沼气的微生物统称为沼气微生物,也叫沼气细菌。由于有机物分解为沼气是一个非常复杂的过程,因此沼气细菌不仅仅是一种单一的细菌,而是由许多细菌组成的总称,据相关统计,沼气细菌拥有几十个属上千种之多。在沼气厌氧发酵过程中沼气细菌是最活跃的因素,他们能把各种有机物固体和处于溶解状态的复杂有机物,按照各自的营养需求进行分解转化,最终形成沼气。但是,沼气细菌把有机物分解为甲烷需要在没有氧气和没有氧化剂的环境下才能进行,同时PH值也要符合一定的条件,因此,沼气发酵又可以叫做厌氧发酵。将这些发酵细菌按其在发酵过程中扮演的不同作用,可分为分解菌和产甲烷菌两大类。

在沼气发酵过程中,各种微生物之间的关系非常复杂,甲烷的产生式各种发酵微生物相互协同、相互制约产生的。这种复杂的关系既体现在分解菌和产甲烷菌之间,同时也体现在分解菌之间和产甲烷菌之间的相互作用。其实分解菌与产甲烷菌之间的关系主要是,不产甲烷菌为产甲烷菌提供长生和产甲烷所需要的物质,产甲烷菌又为分解菌提供生化反应解除反馈抑制;分解菌为产甲烷菌提供适宜的氧化还原条件;分解菌为产甲烷菌清除有毒物质;分解菌与产甲烷菌共同维护生化环境中适宜的pH值。

产甲烷菌是在沼气发酵过程中将各种简单的有机物转化为甲烷的微生物。从1916年俄国微生物学家分离得到了世界上第一株甲烷菌开始,目前已知的甲烷菌有5个目200多个种,主要是嗜热自氧甲烷杆菌、嗜树木甲烷短杆菌、史氏甲烷短杆菌、马氏甲烷球菌、沃氏甲烷球菌、万尼氏甲烷球菌、黑海产甲烷菌、卡利亚库产甲烷菌、运动甲烷微菌等。

2 沼气发酵工艺

沼气发酵工艺包括用户和大中型的发酵工艺工程两大类。用户类的沼气发酵工艺主要是家庭型的、较小的工艺过程,主要分布在亚洲国家,比如中国的水压式沼气池和印度的哥巴士沼气池发酵系统,这些发酵系统利用的是人和动物的粪便、污水等作为原料。我国的沼气发酵工艺从20世纪90年代开始就推广,并且不同地方的特点发展成了“三结合”、“四位一体”、“五配套”等各种各样的沼气发酵系统,带动了一大批以沼气技术作为基础的生态农业发展模式,给当地人带来了客观的经济和生态价值。中国的沼气发展工艺主要是将种植、养殖和沼气发酵等工艺有机的结合到一起,这几个过程相互促、相互协助,共同发挥3个过程的最大价值,实现有物质和能量的循环利用。如主要位于我国西北部的“五配套”生态能源模式就是主要由沼气池、厕所、太阳能、暖圈、水窖、果园灌溉等5个部分组合而成的一个相互联系相互发展的一个系统。

3 沼气的利用

沼气的用途十分广泛,目前用的最多的就是将沼气转化为热能供工厂或者农场内部使用,还可以将沼气转化为电,体居民的生活提供持续的电力支持,此外还能将剩余的电用于厌氧环境的加温,有利用生成更多的沼气。此外,沼气还能作为汽车燃料,作为汽油的代替品,目前已有多个国家建立沼气燃料的加气站,为这种汽车提供加气服务。而燃料电池作为一种新型的清洁、环保、低噪音的电池正受到许多国家的青睐,已经在整个欧洲进行了试验和示范,具有很大的发展前景。

4 发展的重点和方向

关于发酵工艺工程的发展重点和方向,从国内外看主要有以下几点。

(1)发酵微生物的培育速度加快,更多的适应不同原料和工艺的环境的发酵微生物正在广泛的研究,并且这些微生物的沼气转化率非常高,能够很好的利用发酵原料,为不断的扩大沼气原料和原料利用率提供了可能。

(2)干发酵技术成为了研究的重点,干发酵的配套工艺和设备也是目前发展的配套工艺,将会有很大的作为。

(3)在沼气的后处理方面,发展提取更纯的沼气和沼气压缩技术,为沼气的扩大利用提供可能。

参考文献

[1] 刘晓风,廖银章,刘克鑫.城市有机垃圾干法厌氧发酵研究[J].太阳能学报,1995,16(2).

[2] 孙国朝,邵延杰,连莉文,等.干法厌氧发酵工艺条件的研究[J].太阳能学报,1985,6(3).

发酵技术论文范文8

关键词:生物制药;任务引领;教学设计

杭州职业技术学院最近几年致力于课程教学改革,通过“工学结合、校企合作”的形式努力改善教学质量,提高人才培养与企业需求的切合度,使学生能体面就业。“任务引领”教学法作为一种比较新颖的教学手段,在职业院校中多有实践[1],它更加强调学生学习的自主性,体现了“教、学、做”的一体化。“任务引领”的教学方法在生物制药类课程中的应用报道并不多见,本文根据作者多年从事课程教学工作的经验,借鉴了相关专家的教学设计理念[2],以项目为教学载体,通过任务引领的方式对课程教学单元进行了设计,并对学生的实训效果进行了针对性的考核。

1.项目描述。本项目选取企业典型生产案例,以某多肽类抗生素的发酵作为项目教学载体,在发酵过程中检测、分析并判断是否存在杂菌污染。本教学单元共计4课时180分钟,拟分解成三个工作任务:观察发酵液的物理性状;运用显微镜镜检技术观察记录菌体细胞的形态特点;使用微生物分离培养技术将发酵液中的微生物分离并培养成单菌落,通过解决以上三个工作任务,学习全面分析判断本次发酵过程是否存在杂菌污染。

2.教学能力目标设计。①能通过肉眼和相关生物传感器检测发酵液的物理性状是否发生变化;②能利用无菌操作技术获取发酵液样品,能运用显微镜镜检技术分析发酵液中微生物的形态特点,并按照要求如实正确记录观察结果。③能运用微生物分离技术将发酵液中的微生物分离成单菌落,并按照要求正确记录菌落的形态特征。④结合以上检测结果,能全面判断本次发酵是否存在污染,并能分析造成污染的原因。

3.教学组织与管理。按照学生序号将全班30名学生以2人为一组,分成15个小组,每组设立组长一名,由组长负责考勤、评价等,组长根据工作表现可以替换;将该教学单元分成发酵液物理性状检测、显微镜检测、单菌落观察三个任务,其中任务一发酵液物理性状检测主要在发酵实训室进行,任务二显微镜检测主要在显微镜实训室进行;任务三单菌落观察主要在无菌操作实训室进行,保证每个小组一台超净工作台。由于三个任务之间没有必然的先后顺序,可以采取每5个小组分别进行其中一个项目,完成后各自轮换。

4.教学过程设计。本单元的教学过程共4课时计180分钟,分成7个阶段。其中第3个阶段为任务的实施阶段,包含了平行的三个任务。①任务导入(40分钟):要求学生能理解发酵过程污染检测的重要性,掌握检测的几种基本方法,此块内容要求学生在课前充分预习并做好相关PPT,上课时以小组形式上台发言、讨论;教师结合学生讨论情况,补充完善相关内容,细分具体的工作任务。②任务书发放(10分钟):将工作任务以书面形式确定下来,任务书中明确具体的要求和操作步骤;组织学生按照顺序领受工作任务;此阶段耗时10分钟。③任务一“发酵液物理性质的检测”的实施(20分钟):要求学生在具体操作过程中能掌握正常发酵液的物理性质(颜色、气味、粘稠度、PH、溶氧等)的分析和判断的方法,能掌握无菌取样的技术,通过任务一的实施,能区分正常发酵与异常发酵的不同;教师具体讲解发酵液的物理性质,指导学生进行相关参数的分析,示范如何进行正确的无菌取样操作。④任务二“微生物镜检”的实施(35分钟):要求学生熟练使用显微镜,掌握正常发酵菌种的形态特点,能在微观状态下记录并区分不同的微生物形态特征;教师讲解正常发酵菌种的细胞形态特点,示范如何镜检微生物。⑤任务三“单菌落培养与观察”的实施(40分钟):要求学生掌握微生物分离和培养的技术要点,能将发酵液中的不同微生物分离成单菌落,并能如实记录并区分不同菌落的形态特征;教师讲解正常发酵菌种的菌落形态,示范微生物分离培养技术。⑥过程评价(15分钟):在任务实施的过程中,每个小组的组长能按照(六)评价方案中的具体要求进行正确打分,小组成员如果对打分有疑问可当场提出异议并要求教师仲裁;教师分派组长评分任务,巡视任务实施现场,并解答学生疑问,做好仲裁工作。⑦分析、总结(20分钟):要求学生对任务实施过程中存在的问题进行分析、讨论,完善相关操作技术,同时分析污染的原因,对项目实施的情况进行总结;教师根据学生项目完成质量做总结,尤其点出存在的问题和注意的事项。

5.实训效果评价方案设计。①学生实训总成绩的构成:学生实训效果的评价通过过程性评价和总结性评价的有机结合进行体现,过程性评价主要是在平时实训时对操作技能进行考核;总结性评价主要放在期末,对实训时涉及到的知识点进行重点考核。这其中总结性评价得分占总成绩的30%;过程性评价得分占总成绩的70%,主要通过实训技能操作评价表进行量化考核。②技能操作评价表:为便于对各小组成员在实训过程中的表现进行量化评价,现以实训子项目“发酵污染的检测与判断”为例制定了技能操作评价表,表中共包含了三个方面:学生实训态度、实训过程、实训报告,其中实训过程和实训报告合计100分,实训态度作为本次实训过程的减分项计入每个子项目成绩中,而且可累积扣分。

6.单元设计的教学效果。根据上述单元设计进行教学实践发现,学生的实训态度大为改观,以往实训中存在的“忘”带白大褂、玩手机、冷眼旁观的现象几乎不再出现了;对实训过程和操作要求更为清楚,能在课上积极向老师提问,有自己的主观判断能力;团队合作的意识明显增强,责任心大为提高;实训操作更加认真,对“分数”斤斤计较,有的学生为了获得高分,情愿课后留在实训室重复实训操作。

课程教学单元设计作为课程改革的重要组成部分,对教师的现场教学有着指导性的作用,对提高学生的学习兴趣,增强学生参与实训的程度等几个方面都有着非常重要的作用。本文作者通过与企业工程师合作精心安排课程单元教学内容,编排设计单元教学方案,使学生能够充分融入到课程的学习中去,尽心尽力完成实训任务,提高了教学的效果。

参考文献:

[1]李爱武.“任务引领教学法”的实践[J].职业技术,2012,5(141):43-44.

[2]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.

发酵技术论文范文9

关键词:医学院校 发酵工程 教学改革

21世纪是生命科学的世纪,将生命科学与医学有机融合是生命科学当前发展的趋势和主流。生物技术专业是医学院校为适应我国中长期发展战略及整个生命科学领域发展要求而设立的新兴专业[1]。发酵工程课程是生物技术专业的主干课程,是一门应用型和实践型较强的课程,其教学质量直接影响学生的专业素质。

我校于2002年开设生物技术本科专业,学生于2005年3月进入发酵工程课程的学习,至今已经连续开设7年。我们从开设发酵工程课程之日起,就不断发展并使之完善,追踪学科发展的最新趋势和研究手段,注意结合相关生物化学及微生物学的知识及医学院校学生培养特点,培养学生独立思考和科研创新能力,力争形成符合我校医学背景下具有较强办学特色的发酵工程课程教学体系。为此,我们进行了一系列的课程教学改革,下面结合笔者的教学实践,谈谈发酵工程课程教学改革方面的个人体会。

1 发酵工程课程教学改革的背景和必要性

全国开设生物技术专业的高校有300多所,其中有28所高校属于医学院校。医学院校生物技术专业的教学改革研究主要集中在生物技术专业人才培养、专业建设、实验教学体系和毕业论文上,很少有针对专业课程的教学改革。经查阅,仅有安徽医科大学胡若磊[2]、滨州医学院焦飞[3]分别对医学院校生物技术专业酶工程和分子生物学进行了课程教学体系的相关研究,而对发酵工程课程的教学改革一直无人涉及。

医药生物技术专业在医学院校中开设仅有10年左右的历史,属于一个全新的专业,各医学院校既无可参照的教学计划,又缺乏教学经验,如果完全套用综合性大学生物技术专业的发酵工程课程教学体系,不能够满足医学院校生物技术专业培养目标的要求。对医学院校生物技术专业发酵工程课程进行教学改革,顺应了时展潮流,对明确发酵工程课程教学目标、提高课程教学质量有一定借鉴意义。

2 教学改革的内容

2.1优化课程体系

课程体系是人才培养的基础,是教学改革的核心和关键。课题组参照相关院校生物技术专业教学大纲,结合我校实际情况编写新的教学大纲,结合专业特点,补充新内容,删减过时、重叠内容,避免一本书教到底的传统教法。课程体系编排上坚持生物学和工程学两个基础并重,一方面通过微生物、生化、分子生物学的知识深入理解发酵过程生物学现象,另一方面应用高等数学微积分的基本原理理解发酵过程动力学和放大优化的基本思想,最终掌握发酵工业生产过程动力学和过程放大中的量化与优化基本方法。

2.2 教学内容的重组与优化

发酵工程涉及生物工业的许多领域,如抗生素工业、有机酸工业、酶制剂工业、氨基酸工业,还有新能源的开发及生态环境治理等。在这些生物工业领域中,各种具体的生产工艺,从原材料到菌种、生物反应器、产物的分离与提纯等都有着很大的差异,但其基本生产模式相同、理论基础相同。要调整该课程体系,我们对课程内容进行了分类和归纳,并选择有代表性的内容进行讲解。结合我校生物技术专业的医学背景及专业特色,适当增加医药相关内容的讲授学时,如重点讲解抗生素、氨基酸、核酸类药物的生产工艺过程。

3 教学方法和教学手段的改革

3.1 教学方式的多样化

坚持以“学生为主体、教师为主导”的教育理念,采用以培养学生学习能力、动手能力、创新能力为主的教学方式。我们在授课过程中采取以学生为主体的“交互式教学策略”和教师在教学活动中运用多种教学手段、多种教学资源的“多元化教学”代替“教师讲,学生听”的传统教学模式。在授课过程中,我们采取了系统讲授法、讲授和自学结合法、多媒体教学法、教学和科研结合法等多种教学方式。

3.2改革课堂教学模式,提高教学效果

在教学过程中,必须不断探索和改进教学方法,努力提高教学效果。对于学生在学习中难以理解、容易混淆的概念进行重点讲解,注重讲授内容的系统性和衔接性,加深学生对所学知识的理解。另外,为了吸引学生对发酵工程课程的学习兴趣,我们在授课过程中采用实例法讲授。例如,在讲授《发酵机理》一章时,以啤酒、酸奶、抗生素的发酵为实例,通过讲授其制作过程,使学生加深了对发酵机理的认识。通过课堂讨论和分析一些常见现象,积极鼓励和吸引学生参与课堂问题的讨论,增强了学生和教师的互动性,提高了学生学习的兴趣和主动性。

3.3 充分利用网络课程,充实教学手段

发酵工程课程已经成为泰山医学院优秀网络课程,许多教学资料已经上传到课程网站,内容包括课程简介、理论课与实验课的课件、相关网站的链接、习题库,拓展学习等内容并保持动态更新,拓展了学生的学习空间;开设了BBS互动论坛、课程快讯、答疑解惑、习题交流、课程建议等板块增加了互动性、营造了良好的学习氛围。学生可以随时从课程网站下载教学资料,极大地方便了学生对课程的学习,加深了对课程的理解和掌握。

3.4 朋友班导师制和课外科研活动小组

为把学生培养成为宽口径、厚基础,具备实践能力和创新能力的合格人才,我们实行了发酵工程任课教师与授课班级结对共建朋友班活动,担任整个授课班级的导师。除了关注学生的日常生活和学习外,重点加强学生对发酵工程课程的科学研究思维和科研能力的培养,采用课间指导、课后答疑、参与导师科研课题、组成课外科研活动小组等形式,培养学生利用发酵工程所学知识进行科研活动的能力。

3.5实验教学的改革

(1)改变“重理论、轻实践”的传统观念,加大发酵工程课程实践教学学时比例,减少单纯验证性实验比例,增加综合性、设计性实验比重;增加与医药相关实验的比重。以往的发酵工程实验课为12学时。由于课时少。只能开出几个基本的实验,且是孤立的。不利于培养学生对知识综合运用的能力和创新能力。我们于2010年修订了发酵工程实验教学计划。将学时数提高到24学时。减少单纯的验证性实验,增加综合性和自主设计性实验,如增加抗生素发酵菌株的分离、筛选、发酵和效价测定的综合性实验,既巩固了微生物学的理论知识和实践操作,又使学生掌握了发酵工程菌种分离的基本原理和操作方法;又如我们设计了“蛹虫草菌摇瓶发酵培养条件优化”的自主设计性实验,由学生分组查找资料,设计实验方案,以多糖产量为指标,对发酵培养基和培养条件运用单因素和正交设计实验方法进行优化,获得最佳的培养基配方及培养条件,此举大大提高了学生的科研能力和水平。

(2)改变传统实验教学为主的单一教学模式,尽量多给学生留下思考的时间和创新的机会,建立以学生为主体的实验教学模式。为了加强学生的实践能力,组织学生到抗生素、氨基酸等生产企业参观和实习;鼓励学生参与科研和生产实践工作,并且将他们实际操作过程中的经验教训和知识进行总结积累,用于教学与实践。

4改革和完善发酵工程课程考核制度

发酵工程课程成绩考核一般为平时成绩考核(10%)、实验考核成绩(20%)和期末考核成绩(70%)。在此基础上我们增加了考核内容的项目。加大平时成绩占整个课程总成绩的比例,由原来的10%增加到20%,增加学生学科发展动向报告、课程设计等作业分值,如在学期中间,给学生布置“发酵工程在生物技术中的应用”的作业,由学生自己查阅资料、制作PPT课件,自己上讲台讲述,教师根据学生综合表现打分。通过这种方式的考核,既增强了学生查阅资料的能力,又锻炼了学生的语言表达能力,这样的考核模式,能够比较公平、准确地反映一名学生的学习效果。

5取得的成效

经过几年的摸索,我们在发酵工程教学改革方面取得了一定的效果。教师素质显著提高,备课充分,讲课生动,能够熟练运用多媒体和网络等现代教育技术手段,以实际生产的实例讲解工艺技术内容,激发了学生的学习兴趣,有效地调动了学生积极参与学习过程的积极性;授课教师与学生的互动比例与过去相比明显提高,学生课堂听课时精神状态饱满、精力集中,积极性和主动性明显提高。

参考文献

[1]曹新.关于医学院校生物技术建设和人才培养的思考[J].医学教育,2005(2):21-26.

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