前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的生物技術(shù)研發(fā)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:油田污水;微生物處理;技術(shù)研究
中圖分類號: C35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
近年來,國內(nèi)外很多油田都開始采用微生物方法來處理油田污水,給油田帶來了很好的經(jīng)濟(jì)效益。微生物處理污水是先培養(yǎng)專項菌群,菌群通過水合、繁殖、分解以及競爭形成優(yōu)勢菌群,再利用優(yōu)勢菌群的作用對污水中的有機(jī)物進(jìn)行生物降解,把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為新的生物細(xì)胞及簡單的無機(jī)物,最終達(dá)到去除有機(jī)物的目的。
一、微生物技術(shù)基本原理
在有氧條件及適宜的環(huán)境中,污水中的溶解性有機(jī)物透過細(xì)菌的細(xì)胞壁被細(xì)菌所吸收,固體和膠體等不溶性有機(jī)物先是附著在細(xì)菌體外,由細(xì)菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質(zhì),再滲入細(xì)胞體內(nèi),從而細(xì)菌通過自身的生命過程――氧化、還原、合成等把復(fù)雜的有機(jī)物降解成簡單的無機(jī)物(H2O和CO2等),釋放出的能量作為自身生存與繁殖的生命之源。在適宜的條件(15-40℃)下微生物以有機(jī)物為營養(yǎng)實現(xiàn)新陳代謝,達(dá)到凈化廢水的目的,對環(huán)境沒有二次污染。
二、油田污水微生物處理的優(yōu)勢
在油田污水處理工藝中,石油類及懸浮物一般采用隔油-混凝-過濾的方法處理,但是采用該方法會導(dǎo)致采出水的部分指標(biāo)難以達(dá)標(biāo),尤其是稠油污水、聚合物采出水、高含鹽采出水的CODcr會嚴(yán)重偏高,達(dá)標(biāo)率僅為50%左右。在國內(nèi)其他行業(yè)大都采用生化處理法解決COD值過高的問題,石油行業(yè)也可以借鑒這一方法。采用微生物方法處理污水,這樣可以將原油較徹底的分離、分解,不僅成本低、操作簡便、降解效果好,還能夠有效的減少化學(xué)處理方式造成的污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。以上這些優(yōu)勢也導(dǎo)致微生物方法成為現(xiàn)階段油田污水處理技術(shù)的主流[1]。
三、油田污水微生物處理的應(yīng)用方法分析
1、生物膜法
生物膜法是通過生物膜來吸附、降解有機(jī)物,從而達(dá)到凈化污水的作用。生物膜主要由微生物細(xì)胞和它們所產(chǎn)生的胞外多聚物組成,微生物生長在載體的表面且分布不均勻,不連續(xù)。生物膜法與活性污泥法相比具有一些優(yōu)勢,比如無需污泥回流,運(yùn)行管理容易,無污泥膨脹問題,易于微生物生存,運(yùn)行穩(wěn)定等。許謙等人采用序批式生物膜(SBBR)法處理油田廢水取得了很好的效果,在SBBR裝置進(jìn)水COD容積負(fù)荷為0.5kg/(m3?d)及進(jìn)水COD為500mg/L左右的條件下,經(jīng)過近兩個月的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),COD平均去除率超過80%,出水中COD低于100mg/L,符合GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求,經(jīng)過處理的污水可以直接排放。
2、厭氧生物轉(zhuǎn)盤
厭氧生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)主要用于處理高濃度的有機(jī)廢水和污泥。裝置主要由盤片、密封的反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動裝置組成,為收集沼氣和防止液面上的空間有氧存在,于上部加蓋密封??勘P片表面生物膜和懸浮在反應(yīng)槽中的厭氧活性污泥共同完成污水處理。盤片轉(zhuǎn)動時,作用在生物膜上的剪刀將老化的生物膜剝下,在水中呈懸浮狀態(tài),隨水流出槽外,沼氣從槽頂排出。黃長盾、張志仁等人通過厭氧生物轉(zhuǎn)盤處理高濃度有機(jī)廢水的實驗發(fā)現(xiàn),在中溫條件下,COD容積負(fù)荷為5.44-11.6kg/(m3?d),COD去除率為70.6%-74.7%,總磷去除率為35%-48.5%,廢水中的有機(jī)氮基本上轉(zhuǎn)化為HN3-N,每去除1kgCOD產(chǎn)生沼氣0.41-0.65m3。采用厭氧生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)處理污水操作簡便、處理過程穩(wěn)定性強(qiáng),但是由于盤片成本較高,所以在各油田的應(yīng)用比較有限。
3、活性污泥法
活性污泥法是將篩選出的具有特定降解功能的細(xì)菌菌液,按照一定的比率投入到生化池中,使混合液內(nèi)特定的細(xì)菌處于最佳活性狀態(tài),這樣不僅補(bǔ)充了曝氣池內(nèi)所缺少的細(xì)菌,在流入污水水質(zhì)不變的條件下,微生物氧化作用顯著。而且,在污水水質(zhì)改變、環(huán)境變異的情況下,微生物仍能保持活性,提高曝氣池耐沖擊負(fù)荷能力,提高處理效果,近幾年來該方法同固定化微生物技術(shù)把篩選出的優(yōu)勢菌種固定在載體上,不僅可提高濃度,還可增加停留時間,達(dá)到高效處理的目的。G.T.Tellers等利用活性污泥法處理采油污水,研究表明停留時間為20天時,能去除采油污水中98%-99%的碳?xì)浠衔铩倮吞锊捎没钚晕勰嗵幚矸ㄌ幚肀桨窂U水,當(dāng)污泥溶解氧為4-5mg/L,pH為6.5-7.0,沉降比為13%-20%,苯胺的濃度不大于131.9mg/L時,活性污泥對苯胺廢水有良好的處理效果,停留24h后降解率可達(dá)99.5%。
4、“AB”處理法
污水處理中所謂的“AB”法工藝,簡言之就是分作A和B“兩階段曝氣”處理工藝,每個階段都有相互隔離的和獨(dú)立的曝氣過程和泥水分離過程,對于活性污泥的回流,也是相互隔離的,A段沉淀池所產(chǎn)生的活性污泥回流到A段曝氣池,B段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到B段曝氣池內(nèi)[9]。該方法在油田污水處理中也得到了很好的運(yùn)用。中原油田石化總廠污水處理站采用“AB”處理法處理采油廢水,處理后的外排水石油類、氨氮等指標(biāo)都達(dá)到回用水要求,但Cl-、COD超標(biāo)?!癆B”法在處理污水時面臨著A段產(chǎn)生臭氣污染環(huán)境、脫氮難度大、污泥產(chǎn)率高等問題。隨著各種石油污水處理技術(shù)的不斷進(jìn)步,“AB”法已經(jīng)很少運(yùn)用于采油污水的處理中[2]。
5、氧化塘法
氧化塘法是指利用水塘中的微生物和藻類等水生植物對污水和有機(jī)廢水進(jìn)行需氧生物處理的方法。在該方法作用的過程中,水塘中的微生物分解污水中的有機(jī)物產(chǎn)生了二氧化碳、碳酸鹽、銨鹽等供藻類等水生植物生長,藻類等水生植物通過光合作用產(chǎn)生的氧氣又反過來供微生物生長,不僅如此其作用過程中的藻類蛋白還可以給水塘中魚、鳥等生物提供營養(yǎng)。該方法不僅可以對污水中的污染物進(jìn)行有效地處理還能使作用過程中生成的物質(zhì)得到充分的應(yīng)用,取得不錯的經(jīng)濟(jì)效益。氧化塘法在油田污水的處理中取得了很好的效果,大港油田通過氧化塘處理技術(shù)對采油廢水進(jìn)行處理效果顯著,COD、石油類、SS去除率2000年到2004年分別由43%、51%、14%提高到77%、98%、26%[5]。勝利油田運(yùn)用該方法處理樁西采油廢水,硫化物、揮發(fā)酚都得到很好的處理,石油類含量由10.60mg/L下降到3.20mg/L,COD值由166.7下降為127.9。
6、升流式厭氧污泥床(UASB)
升流式厭氧污泥床(UASB)是能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源(沼氣)的一項技術(shù),設(shè)備主要由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與底部污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物、把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣帶動污泥和水進(jìn)入三相分離器,排出沼氣后,固液混合液在三相分離器的沉淀區(qū)將污泥沉降,與污泥分離的水則被排出。該技術(shù)對不同含固量的污水適應(yīng)性很強(qiáng),并且結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理比較簡單,價格較低,技術(shù)比較成熟,得到了廣泛的應(yīng)用。中國石油大學(xué)的劉春爽等人采用升流式厭氧污泥床(UASB)處理高鹽度稠油采出水發(fā)現(xiàn):在m(COD):m(TN):m(TP)為1200:10:1(其中COD為化學(xué)需氧量,TN為總氮,TP為總磷),含鹽量為1.50%、進(jìn)水COD負(fù)荷為0.80kg/(m3?d)的條件下,COD去除率能夠達(dá)到70%,原油平均去除率達(dá)到70%。
四、曝氣生物濾池油田污水處理技術(shù)流程及設(shè)備
1、處理技術(shù)流程
曝氣生物濾池工藝技術(shù)主要通過氣水平行上流的運(yùn)行方式,促進(jìn)氣與水之間的良好整合,這不僅使得氣泡擁有了更高的切割作用,而且氣泡也不會再發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象,有效避免了短流與氣陷問題。該工藝技術(shù)內(nèi)氧氣使用效率好,實際消耗量大。能夠使反沖洗周期適當(dāng)?shù)难娱L,縮短了清洗時間,同時還防止了清洗過程中水、氣量的大量使用??蓪⒎礇_洗中生產(chǎn)的水排放至廢水回收池內(nèi)。曝氣生物濾池工藝技術(shù)共包括兩個環(huán)節(jié)階段,即吸附截留及降解吸收階段、反沖洗再生階段。第一個階段的主要任務(wù)是:油田產(chǎn)生的污水經(jīng)進(jìn)水管從底部流進(jìn)濾池內(nèi),和存于曝氣管中的空氣同時向上由填料層流過。填料中的微生物通過溶解氧對污水內(nèi)的COD、BOD、一些毒性物質(zhì)進(jìn)行降解,并且填料及其上部的生物膜會吸附、截留ss,使其存于濾床中。第二個階段的主要任務(wù)是:在過濾工作開展下,會使得填料層中的生物膜厚度越來越厚,積累大量的ss,進(jìn)一步加劇了過濾水頭的損失。進(jìn)水壓在一定值狀態(tài)下,設(shè)計流量起伏不定,針對此情況,應(yīng)及時的進(jìn)入反沖洗再生階段將濾床中的生物膜與ss去除干凈,以保證濾池具有較高的處理能力。具體運(yùn)轉(zhuǎn)時,當(dāng)曝氣風(fēng)機(jī)持續(xù)一小時達(dá)到0.060MPa出口壓力時,應(yīng)采用手動的方式對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行曝氣生物濾池反沖洗。反沖洗應(yīng)通過氣與水交替著反沖,主要由濾池底部的反沖洗布?xì)夤芴峁┓礇_洗實際所需的空氣。反沖洗再生過程遵循下列步驟:將進(jìn)水與工藝空氣關(guān)閉;對氣進(jìn)行單獨(dú)的清洗;氣與水一同進(jìn)行沖洗;通過干凈的水做最后的沖洗。隨著單獨(dú)氣沖與水沖的運(yùn)行,填料層會逐漸的膨脹與進(jìn)一步壓縮,并且當(dāng)氣與水沖刷填料流體及填料各顆粒之間彼此摩擦?xí)r,會使得生物膜和吸附、截留下的ss與填料間瞬間分離開來,漂洗過程中會將濾池中的生物膜及ss全部沖出。在對濾池進(jìn)行反沖洗再生后進(jìn)行下一步的運(yùn)行[3]。
2、處理技術(shù)設(shè)備
曝氣生物濾池將孔膜曝氣器作為核心設(shè)備,以該設(shè)備的布?xì)夥绞綖橹鳎褂玫钠貧怙L(fēng)機(jī)是羅茨風(fēng)機(jī),Q=9.8m3/rain;曝氣反沖洗風(fēng)機(jī)同樣使用羅茨風(fēng)機(jī),Q=25.9m3/min;曝氣回流輸送水泵,Q=315m3/h;曝氣反沖洗水泵,Q=600m3/h。
五、油田污水微生物處理的發(fā)展前景
微生物污水處理技術(shù)在國內(nèi)各個油田都得到了廣泛的運(yùn)用,并且取得了很好的應(yīng)用效果。微生物污水處理技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)油田采出水處理的重要組成部分,但是該技術(shù)還是存在很多局限性,新型菌種的培養(yǎng)、生物膜成本等一直是人們致力解決的問題,因此在采用微生物處理油田污水時必須聯(lián)合其他先進(jìn)的技術(shù)才能提高污水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)率。目前,國外油田采出水的處理技術(shù)已經(jīng)從單純的物理化學(xué)方法或者生物技術(shù)逐漸發(fā)展為物理化學(xué)方法與生物技術(shù)相結(jié)合的綜合技術(shù),通過各種技術(shù)相互間的分工合作最終取得很好的效果,這也將成為我國微生物法處理油田污水今后的一個重要的發(fā)展方向。
結(jié)束語
綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,在能源續(xù)期、石油生產(chǎn)技術(shù)方面提出了更高的需求。當(dāng)前,油田污水處理已經(jīng)成為了改善油田區(qū)域生態(tài)環(huán)境,加快國家環(huán)保工作進(jìn)程的關(guān)鍵。伴隨大量油田污水處理技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生,微生物技術(shù)在油田污水處理中的應(yīng)用越來越廣泛,污水處理效果顯著。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡磊,王文浩.淺析我國油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].化工管理,2013(18):102.
【關(guān)鍵詞】河南省;武術(shù)技術(shù)培訓(xùn);現(xiàn)狀;對策
Study on Present Situation and Countermeasures for Wushu
Training Market of Henan Province
ZHANG Zhen-dongLIU Rui-ling ZHU Mei-ling
(P.E. Department of Zhengzhou UniversityZhengzhou Henan450002)
【Abstract】 By using methods of documentary, survey and logic analysis to make a comprehensive investigation and analysis of the major elements (Wushu hall, school and training object) in Henan Wushu training market, in order to get the present situations of Wushu training market in Henan province and to provide reference for formulating development program with specific responsibility. The result indicated that many problems have existed in Henan Wushu training market. They are excessive approval, multi-management, unstable teachers; lack of management personnel; uncertain and unreasonable structure; no charging standard; lack publicity of recruitment ect.
【Keywords】 Henan Province; Wushu Training Market; Present Situation; Countermeasures
一、研究目的
縱觀武術(shù)產(chǎn)業(yè)近年的發(fā)展,它不僅為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn),而且對弘揚(yáng)中華民族優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,普及群眾性武術(shù)活動,提高全民健康水平,起到了積極的推動作用。武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場作為武術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個方面,順應(yīng)了社會對教育多元化發(fā)展的要求,順應(yīng)了市場經(jīng)濟(jì)的需求,具有其存在的合理性和旺盛的生命力?!拔湫g(shù)培訓(xùn)”――簡而言之就是“教拳”,這是武術(shù)最古老的謀生手段。在今天也是武術(shù)創(chuàng)收的主要途徑之一。武術(shù)培訓(xùn)是武術(shù)館、校的主要經(jīng)營方式。武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場,這主要包括各省體委舉辦的長短期培訓(xùn)班,境外學(xué)員培訓(xùn)班,各級武術(shù)館校、各武術(shù)研究會、武術(shù)公司舉辦的技術(shù)培訓(xùn)市場和職業(yè)培訓(xùn)班和進(jìn)修班或與有關(guān)單位聯(lián)合辦各種形式的武術(shù)班(包括小學(xué)、中學(xué)、大學(xué))。武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場的主要載體就是武術(shù)館、校,其數(shù)量的增加,不等于質(zhì)量的提高。在其發(fā)展過程中,存在的一些隱患和弊端已經(jīng)逐漸顯露出來。隨著武術(shù)館、校數(shù)量的增多,一些不具備辦學(xué)條件的學(xué)校紛紛上馬,有的武術(shù)學(xué)校未經(jīng)主管部門審核、審批;有的武術(shù)學(xué)校疏于管理,導(dǎo)致違法現(xiàn)象不斷發(fā)生;有的盲目擴(kuò)充,教學(xué)場地設(shè)施嚴(yán)重不足;有的辦學(xué)宗旨不端正,利用虛假廣告騙取學(xué)生錢財……。大量的事實表明,作為武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場主要載體的武術(shù)館、校如何健康持續(xù)的發(fā)展已成為迫切需要研究和解決的重要課題。
二、研究對象和方法
(一)研究對象
本文通過選擇武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場的主要構(gòu)成要素的武術(shù)館、校和培訓(xùn)對象作為研究對象。
(二)研究方法
1.文獻(xiàn)資料法
通過查閱檢索中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)(CNKI),在鄭州圖書館、鄭州大學(xué)圖書館、鄭州大學(xué)體育系閱覽室查閱與本研究有關(guān)的書籍和學(xué)術(shù)期刊,進(jìn)行分析歸類研究。通過Internet搜索與河南省武術(shù)培訓(xùn)有關(guān)的相關(guān)文章和報道,搜索近百份與本研究有關(guān)的文獻(xiàn)資料。進(jìn)行相關(guān)分析。
2.調(diào)查訪問法
(1)問卷調(diào)查法
就武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場現(xiàn)狀的有關(guān)問題對其主要載體武術(shù)館、校的學(xué)校校長、教練以及學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷,并回收。進(jìn)行統(tǒng)計分析。
(2)專家訪談法
通過訪談了河南省武術(shù)管理中心有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家和部分武術(shù)學(xué)校的校長、教師,對河南省武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場的發(fā)展,現(xiàn)狀及趨勢進(jìn)行咨詢,收到有重要價值的反饋信息和建議。
3.邏輯方法
通過對不同個案的比較研究分析、綜合、抽象、概括、歸納、演繹等具體的思維方法,逐個剖析每個要素的性質(zhì)和特征,再把每個要素聯(lián)系起來,從整體性上加以研究,抽取其核心和本質(zhì),透過現(xiàn)象,撇開次要的、非本質(zhì)的東西。由特殊到普遍的推理方法進(jìn)行歸納演繹,找到普遍存在的規(guī)律性,進(jìn)而作出正確的分析判斷。在實踐中去指導(dǎo)個別現(xiàn)象,找到了能夠長期地、良性發(fā)展河南省武術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的對策。
三、武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場現(xiàn)狀
河南省是少林拳和太極拳兩大名拳的發(fā)源地,有其自身的發(fā)展優(yōu)勢?,F(xiàn)有武術(shù)館校近600所,在校學(xué)生10萬多人,其中“一級”以上武校,包括國家先進(jìn)館校、省十佳館校、省一級館校,共47所。為河南乃至全國武術(shù)事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了人才,做出了貢獻(xiàn)。其中,小學(xué)和初中是武術(shù)學(xué)校的主要辦學(xué)層次,而這一層次的武術(shù)學(xué)校均是小學(xué)、初中合為一體,單純的小學(xué)和初中武術(shù)學(xué)校則極少,是一種文武兼修,全日制的學(xué)校。河南省武術(shù)館、校絕大部分由個體經(jīng)營,即使是集資聯(lián)辦和公辦的武術(shù)學(xué)校,也多以承包的形式由個體在經(jīng)營。
目前河南省武術(shù)學(xué)校在辦學(xué)過程中存在著“館、校、院”概念不清,名稱混亂;多頭審批、多方管理;學(xué)校師資不穩(wěn)定,流動性大;管理人才匱乏;學(xué)校機(jī)構(gòu)設(shè)置不健全、不合理;小規(guī)模學(xué)校辦學(xué)條件差等現(xiàn)象。
(一)培訓(xùn)對象來源、年齡、性別狀況
從河南省武校學(xué)生來源情況看,學(xué)生來源范圍廣,來自不同的省份,但主要來自河南省內(nèi),占總?cè)藬?shù)的61.07%,有的學(xué)校還有部分外國學(xué)員,因為所占比例太小,所以沒有在表中列出。學(xué)生的年齡分布從7歲到20歲不等,在13-15歲年齡段的人數(shù)最多,占總?cè)藬?shù)的51.4%,而且男性占93.66%,詳細(xì)情況見表1,表2。武術(shù)館學(xué)員來源分布廣,以“陳正雷太極網(wǎng)”所舉辦的高級培訓(xùn)班為例,詳見表3。
(二)培訓(xùn)收費(fèi)情況
學(xué)費(fèi)是各級各類武術(shù)學(xué)校經(jīng)費(fèi)來源的主要渠道。從學(xué)費(fèi)情況看:收費(fèi)在8500―10000元或10000元以上者,辦學(xué)條件較優(yōu),具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實力,運(yùn)動成績也較突出,在社會上有較高的聲譽(yù),均屬省地一級的名武術(shù)學(xué)校之列;收費(fèi)在5500―8000元之間,規(guī)模中等,辦學(xué)條件較好,有一定的經(jīng)濟(jì)實力,在社會上也有較好的聲譽(yù);收費(fèi)在3500―5000元之間和收費(fèi)在1000-3000元之間者,屬辦學(xué)條件差,規(guī)模小的武術(shù)學(xué)校,多以低價格的收費(fèi)來爭取一定數(shù)量的生源〔1〕。而部分武術(shù)館、拳舍主要針對一些武術(shù)愛好者,所舉辦的短期技術(shù)培訓(xùn)班,激動靈活性大,收費(fèi)靈活,標(biāo)準(zhǔn)不一。
(三)師資隊伍現(xiàn)狀
河南省武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)主要以各武術(shù)學(xué)校的教練員和各武術(shù)館,拳社的武術(shù)名家進(jìn)行講授,目前大部分武術(shù)學(xué)校教師隊伍有以下幾方面組成:(1)已經(jīng)退休的老教師;(2)待業(yè)求職的全日制或非全日制畢業(yè)生;(3)停薪留職的原公立學(xué)校教師〔2〕。這些教師中前兩類所占比例較大,按照應(yīng)聘動機(jī)可歸納為求事型、求職型和求財型。共同特點(diǎn)是不穩(wěn)定,流動性大。由于引進(jìn)教師困難,兼職教師較多,教師敬業(yè)精神欠佳的現(xiàn)象嚴(yán)重影響著目前武術(shù)學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。資料表明,武術(shù)學(xué)校大部分教練是本學(xué)校畢業(yè)的學(xué)員,他們很少經(jīng)過專門培訓(xùn),其思想、文化和技術(shù)素質(zhì)參差不齊,訓(xùn)練的質(zhì)量與效果差異甚大。另外,有些武術(shù)學(xué)校的教練員受“師傳徒受”,“師徒如父子”等傳統(tǒng)觀念的影響,對學(xué)生任意體罰等。更有甚者的是一些武術(shù)學(xué)校以老生帶新生的辦法進(jìn)行技術(shù)的教學(xué)與訓(xùn)練工作,極大地影響了武術(shù)學(xué)校的形象,嚴(yán)重地制約著學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。部分武術(shù)館的師資隊伍壯大,如陳家溝太極拳館,由中國當(dāng)代"十大武術(shù)名師"之一的陳正雷先生親自任總教練,由陳正雷先生的弟子,多次獲得太極拳大賽冠軍的張東武先生出任主教練,由陳家溝陳氏太極拳正宗十二代傳人,有四十多年練拳經(jīng)驗文武兼?zhèn)涞年惷窒壬鋈卫碚摻叹?另外,陳正雷先生的眾多知名弟子任教練、助理教練、兼職教練。還有部分武術(shù)培訓(xùn)班是臨時聘請武校教練員或是知名武術(shù)人士作為培訓(xùn)班的教練。
四、河南省武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場特點(diǎn)分析
(一)具有獨(dú)立的法人實體
目前河南省舉辦的長短期培訓(xùn)班,境外學(xué)員培訓(xùn)班,各級武術(shù)館校、各武術(shù)研究會、武術(shù)公司舉辦的技術(shù)培訓(xùn)市場、職業(yè)培訓(xùn)班和進(jìn)修班或與有關(guān)單位聯(lián)合辦各種形式的武術(shù)班絕大部分都是獨(dú)立的法人實體。學(xué)校的法人絕大多數(shù)是長期從事武術(shù)工作的老武術(shù)家、武術(shù)運(yùn)動員和武術(shù)愛好者,即使是聯(lián)辦型和股份型辦學(xué)也聘請了具有豐富經(jīng)驗的老同志擔(dān)任法人代表。因此,這些武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)班責(zé)任十分明確,責(zé)權(quán)利有機(jī)統(tǒng)一。
(二)多渠道多層次辦學(xué)培訓(xùn)方式
經(jīng)過這幾年的發(fā)展,武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場基本上在市場的大潮中找到了自己的位置。目前河南省武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)主要開設(shè)的教育類型有:長短期培訓(xùn)班,境外學(xué)員培訓(xùn)班,少兒培訓(xùn)班,武術(shù)專業(yè)培訓(xùn)班,職業(yè)培訓(xùn)班和進(jìn)修班等。另外,經(jīng)過這些年的摸索,各個武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)班基本上在辦學(xué)上積累了一定的經(jīng)驗,辦學(xué)渠道也多樣了。并且在各級體育教育部門的領(lǐng)導(dǎo)和幫助下,又開始了新的創(chuàng)業(yè)。有實力的館、校建立自己的專業(yè)網(wǎng)站,通過網(wǎng)絡(luò)宣傳,招生,還舉行在線教學(xué)、網(wǎng)上培訓(xùn)和舉辦長短期培訓(xùn)班,少兒培訓(xùn)班,專業(yè)培訓(xùn)班等進(jìn)行常年招生。比較成功的如陳正雷太極拳館,根據(jù)培訓(xùn)對象不同情況開設(shè)各種時間段培訓(xùn)班,進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn),其形式靈活多樣。
(三)重視提高培訓(xùn)質(zhì)量
目前絕大多數(shù)的武術(shù)學(xué)校都在重視文武兼修,并且文化課的教學(xué)時數(shù)比例在逐漸增加,有的實行上午上文化課,下午進(jìn)行武術(shù)訓(xùn)練;有的實行和普通學(xué)校一樣時間上文化課,利用早晨、中午、晚上的業(yè)余時間練武術(shù)。為了彌補(bǔ)由于武術(shù)訓(xùn)練而造成的文化課時數(shù)的減少,絕大多數(shù)的武術(shù)學(xué)校是充分利用業(yè)余時間和寒暑假補(bǔ)上正常的文化課內(nèi)容。而武術(shù)館、拳社積極吸取學(xué)員意見,開展各技術(shù)層次的培訓(xùn)班,聘名師進(jìn)行講學(xué),加強(qiáng)理論的教導(dǎo),提高培訓(xùn)質(zhì)量。
五、河南省武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場發(fā)展對策
(一)嚴(yán)格審批制度,明確隸屬關(guān)系
在河南省,乃至在全國,武術(shù)館、校曾一度出現(xiàn)多頭審批、多部門管理的混亂局面。原因主要是各部門之間為獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益或爭取更多的管轄范圍,這與武術(shù)學(xué)校及輔導(dǎo)站、培訓(xùn)班等不同教育形式的界定與概念不清有著直接的關(guān)系。正因為如此,長期以來各地武術(shù)學(xué)校、輔導(dǎo)站、培訓(xùn)班直至后來出現(xiàn)的武術(shù)學(xué)院,在各自的隸屬關(guān)系上一直沒能很清楚地得到劃分。為使省體委舉辦的長短期培訓(xùn)班,境外學(xué)員培訓(xùn)班,各級武術(shù)館校、各武術(shù)研究會、武術(shù)公司舉辦的技術(shù)培訓(xùn)市場、職業(yè)培訓(xùn)班和進(jìn)修班或與有關(guān)單位聯(lián)合辦各種形式的武術(shù)班能得以規(guī)范發(fā)展,首先要嚴(yán)格審批制度,清理一批各地、各部門為自身的經(jīng)濟(jì)利益而自行審批的武術(shù)學(xué)校;其次,嚴(yán)格確定武術(shù)學(xué)校、輔導(dǎo)站、培訓(xùn)班、學(xué)院的界定和概念,明確武術(shù)學(xué)校、站、班、學(xué)院的隸屬關(guān)系及各管理部門的職責(zé),使武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場進(jìn)入一個審批部門明確、隸屬關(guān)系清楚、職責(zé)分明的科學(xué)而規(guī)范的管理階段。
(二)規(guī)范管理體制,加大培訓(xùn)市場管理力度
武術(shù)是一門社會性強(qiáng)、涉及面廣、參與人多的特殊體育項目?!拔戳?xí)武,先習(xí)德”。由此可知,武德對于習(xí)武之人的重要性。這就要求在實施培訓(xùn)的過程中加強(qiáng)武風(fēng)的建設(shè),使個人的習(xí)武行為與社會責(zé)任和義務(wù)聯(lián)系在一起,樹立自覺維護(hù)正義、忠于民族、報效國家、對社會有所作為的新時期武術(shù)人的形象。但是,當(dāng)前各長短期培訓(xùn)班,境外學(xué)員培訓(xùn)班,各級武術(shù)館校、各武術(shù)研究會、武術(shù)公司舉辦的技術(shù)培訓(xùn)市場、職業(yè)培訓(xùn)班和進(jìn)修班或與有關(guān)單位聯(lián)合辦各種形式的武術(shù)班,將大量的精力投入在武術(shù)技術(shù)、技能的訓(xùn)練上,而對武德的教育有所忽略,有的武術(shù)培訓(xùn)班甚至于置武德于不顧,專門教授一些所謂的“絕招”來獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益。為此,加強(qiáng)武風(fēng)建設(shè),促進(jìn)武德好轉(zhuǎn)是各武術(shù)館、校以及各培訓(xùn)班急待解決的問題,也是主管部門責(zé)任。必須規(guī)范武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場的管理體制,制訂相關(guān)的法定法規(guī),打擊各種欺詐行為,加快武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場的健康發(fā)展。
(三)加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善辦學(xué)條件
完善的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是武術(shù)學(xué)校辦學(xué)的必備條件。也是武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場發(fā)展的基礎(chǔ)條件。在基礎(chǔ)設(shè)施硬件的建設(shè)上,河南省僅少數(shù)武術(shù)學(xué)校在場館建設(shè)方面是高度重視的,但大部分武術(shù)學(xué)校對場館建設(shè)還沒有什么要求,特別是小型學(xué)校,他們一般只有很簡陋的場地,根本就沒有場館等教學(xué)配套設(shè)施建設(shè)的設(shè)想。另有少數(shù)武術(shù)學(xué)校是文化課教室與室內(nèi)訓(xùn)練場地合二為一,既是訓(xùn)練館,又是文化課教室。部分培訓(xùn)班只是租借場館或是民舍作為訓(xùn)練培訓(xùn)場地,在一定程度上,影響了學(xué)員參加培訓(xùn)的積極性。因此,認(rèn)真落實我國《民辦教育促進(jìn)法》,給以民辦為主要形式的武術(shù)學(xué)校更大的辦學(xué)自和政策扶持,對于吸引資金投入,擴(kuò)大辦學(xué)規(guī)模非常重要。另外,引入市場競爭機(jī)制,實行優(yōu)勝劣汰;或者引進(jìn)我國高校合并的成功經(jīng)驗,根據(jù)自身特色,發(fā)揮優(yōu)勢互補(bǔ)的作用,不失為當(dāng)前提高河南省武術(shù)館、校辦學(xué)質(zhì)量的良好舉措。也是提高武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)保證。通過加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場的硬件設(shè)施,提高學(xué)員參加培訓(xùn)的積極性,為學(xué)員提供更好的培訓(xùn)服務(wù)。
(四)加大招生宣傳力度,搞好“兩拳”培訓(xùn)班建設(shè),充分發(fā)揮武術(shù)資源優(yōu)勢
河南是中華文明的發(fā)源地,悠久的歷史,古文化的沃土,孕育了“少林”、“太極”兩大拳種,形成了渾厚的武術(shù)積淀,除少林、太極拳外,河南較為普及的傳統(tǒng)武術(shù)還有:六合心意拳、查拳、八卦掌、梅花拳等。如:中國嵩山少林寺武術(shù)學(xué)校所舉辦的暑假短期培訓(xùn)班,主要學(xué)習(xí)少林拳,少林長兵、短兵。陳家溝太極拳館主要教授陳式太極拳,以這兩大拳為龍頭,通過互聯(lián)網(wǎng)、電視、報紙等傳媒手段,搞好河南武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)招生宣傳,根據(jù)不同層次培訓(xùn)對象的具體需要,有針對性地開設(shè)不同層次和培訓(xùn)方式的各種培訓(xùn)班,充分發(fā)揮河南省獨(dú)特的武術(shù)資源優(yōu)勢,促進(jìn)武術(shù)技術(shù)培訓(xùn)市場的飛速發(fā)展。
(五)加強(qiáng)師資隊伍建設(shè),提供高質(zhì)量的培訓(xùn)服務(wù)
師資水平?jīng)Q定著教學(xué)質(zhì)量與效果,武術(shù)館、校的師資來源大多以臨時聘用為主,具有較強(qiáng)的短期效益思想,在事業(yè)心和責(zé)任心上相對來說都較差。為此,加強(qiáng)師資的管理,提高師資的事業(yè)心和責(zé)任心是武術(shù)館、校的主要工作之一。另外,武術(shù)教練大多是本學(xué)校畢業(yè)生留校繼用,在思想、素質(zhì)、技術(shù)水平、訓(xùn)練方法上均受到一定的局限性,有礙于培訓(xùn)質(zhì)量與效果的提高。所以,加強(qiáng)師資的培訓(xùn)和繼續(xù)教育是武術(shù)館、校不可忽視的重要方面。加強(qiáng)與重點(diǎn)大學(xué)武術(shù)專業(yè)教育的聯(lián)系,學(xué)習(xí)先進(jìn)的教育理念和科學(xué)的訓(xùn)練方法,為廣大學(xué)員提供更好的培訓(xùn)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:生物傳感器;發(fā)酵工業(yè);環(huán)境監(jiān)測
中圖分類號:TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3198(2009)24-0027-02
前言
從20世紀(jì)60年代Clark和Lyon提出生物傳感器的設(shè)想開始,生物傳感器的發(fā)展已經(jīng)距今已有40多年的歷史了。隨著社會的進(jìn)一步信息化,作為一門在生命科學(xué)和信息科學(xué)之間發(fā)展起來的交叉學(xué)科,生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。
1 生物傳感器的概念
生物傳感器是“使用固定化的生物分子結(jié)合換能器,用來偵測生體內(nèi)或生體外的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)或與之起特異互作用后產(chǎn)生響應(yīng)的一種裝置”。待測物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)入生物活性材料,經(jīng)分子識別,發(fā)生生物學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號,再經(jīng)二次儀表放大并輸出,便可知道待測物濃度。所以生物傳感器結(jié)構(gòu)包括:一種或數(shù)種相關(guān)生物活性材料及能把生物活性表達(dá)信號轉(zhuǎn)換為電信號的物理或化學(xué)換能器,二者組合在一起,用現(xiàn)代微電子和自動化儀表技術(shù)進(jìn)行生物信號的再加工,構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。
根據(jù)生物學(xué)和電子工程學(xué)各自的范疇,生物傳感器主要有以下兩種分類方式:
1.1 根據(jù)生物傳感器中信號檢測器上的敏感物質(zhì)分
生物傳感器與其它傳感器的最大區(qū)別在于生物傳感器的信號檢側(cè)器中含有敏感的生命物質(zhì)。這些敏感物質(zhì)有酶、微生物、動植物組織、細(xì)胞器、抗原和抗體等。根據(jù)敏感物質(zhì)的不同,生物傳感器可分酶傳感器、微生物傳感器、組織傳感器、細(xì)胞器傳感器、免疫傳感器等。生物學(xué)工作者習(xí)慣于采用這種分類方法。
1.2 根據(jù)生物傳感器的信號轉(zhuǎn)換器分類
生物傳感器中的信號轉(zhuǎn)換器與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器并沒有本質(zhì)的區(qū)別。例如:可以利用電化學(xué)電極、場效應(yīng)晶體管、熱敏電阻、光電器件、聲學(xué)裝置等作為生物傳感器中的信號轉(zhuǎn)換器。據(jù)此又將傳感器分為電化學(xué)生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、測熱型生物傳感器、測光型生物傳感器、測聲型生物傳感器等。電子工程學(xué)工作者習(xí)慣于采用這種分類方法。
2 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
當(dāng)前我國自主研發(fā)的生物傳感器產(chǎn)品及跨國企業(yè)集團(tuán)在中國推出的產(chǎn)品共存并相互競爭。一些掌握生物傳感器技術(shù)的跨國大企業(yè)集團(tuán),看好被稱為“世界工廠”的中國市場,采取技術(shù)輸出的途徑,吸收我國的技術(shù)力量和銷售路徑,在我國市場進(jìn)行生物傳感器的開發(fā)、產(chǎn)品制造和銷售。一部份海外留學(xué)歸國的生物傳感器專門人才也將自己的成果在中國轉(zhuǎn)化并設(shè)廠辦企業(yè)。家用保健類生物傳感器技術(shù)已率先較好地實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化突破。取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。固定化酶生物傳感器作為一類多品種的精密科學(xué)儀器,支撐了一部份生物技術(shù)過程檢測,對傳統(tǒng)生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造具有重要意義。我國生物傳感器產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)的空前繁榮景象代表了當(dāng)前世界生物傳感器產(chǎn)業(yè)的主要潮流。
3 生物傳感器在當(dāng)前的主要應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 發(fā)酵工業(yè)
因為發(fā)酵過程中常存在對酶的干擾物質(zhì),并且發(fā)酵液往往不是清澈透明的,不適用于光譜等方法測定。而應(yīng)用微生物傳感器則極有可能消除干擾,并且不受發(fā)酵液混濁程度的限制。同時,由于發(fā)酵工業(yè)是大規(guī)模的生產(chǎn),微生物傳感器其成本低設(shè)備簡單的特點(diǎn)使其具有極大的優(yōu)勢。所以具有成本低、設(shè)備簡單、不受發(fā)酵液混濁程度的限制、能消除發(fā)酵過程中干擾物質(zhì)的干擾的微生物傳感器發(fā)酵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前已有相關(guān)報道在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中將生物傳感器應(yīng)用于原材料及代謝產(chǎn)物的測定,微生物細(xì)胞總數(shù)的測定以及代謝試驗的鑒定中。
3.2 食品工業(yè)
生物傳感器可以用來檢測食品中營養(yǎng)成分和有害成分的含量、食品的新鮮程度等。如已經(jīng)開發(fā)出來的酶電極型生物傳感器可用來分析白酒、蘋果汁、果醬和蜂蜜中的葡萄糖含量,從而衡量水果的成熟度。采用亞硫酸鹽氧化酶為敏感材料制成的電流型二氧化硫酶電極可用于測定食品中的亞硫酸含量。此外,也有用生物傳感器測定色素和乳化劑的應(yīng)用。
3.3 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
生物傳感器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越大的作用:臨床上用免疫傳感器等生物傳感器來檢測體液中的各種化學(xué)成分,為醫(yī)生的診斷提供依據(jù);在軍事醫(yī)學(xué)中,對生物毒素的及時快速檢測是防御生物武器的有效措施。生物傳感器已應(yīng)用于監(jiān)測多種細(xì)菌、病毒及其毒素。生物傳感器還可以用來測量乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各種氨基酸,以及各種致癌和致變物質(zhì)。
3.4 環(huán)境監(jiān)測
環(huán)保問題已經(jīng)引起了全球性的廣泛關(guān)注,在發(fā)達(dá)國家如英國、法國、德國、西班牙和瑞典,在農(nóng)藥殘留檢測、酸雨監(jiān)測、水體富營養(yǎng)化監(jiān)測等過程都采用了生物冷光型的生物傳感器。用于環(huán)境監(jiān)測的專業(yè)儀器市場越來越大,目前已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的生物傳感器投入到大氣和水中各種污染物質(zhì)含量的監(jiān)測中去,生物傳感器因其具有快速,連續(xù)在線監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn),相信在未來,還會有更廣泛的應(yīng)用。
4 未來的展望
生物傳感器是一個多學(xué)科交叉的高技術(shù)領(lǐng)域,伴隨著生物科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的高速發(fā)展,生物傳感器的發(fā)展將會有以下新特點(diǎn):
4.1 功能更加全面。并向微型化發(fā)展
未來的生物傳感器將進(jìn)一步涉及醫(yī)療保健、食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、發(fā)酵工業(yè)的各個領(lǐng)域。當(dāng)前生物傳感器研究中的重要內(nèi)容之一就是研究能代替生物視覺、聽覺和觸覺等感覺器官的生物傳感器,即仿生傳感器。而且隨著微加工技術(shù)和納米技術(shù)的進(jìn)步,生物傳感器將不斷地微型化,各種便攜式生物傳感器的出現(xiàn)使人們面前。
4.2 智能化程度更高
關(guān)鍵詞:生物發(fā)酵;在線檢測技術(shù);控制技術(shù);進(jìn)展
生物發(fā)酵技術(shù)和我們的日常生活緊密相關(guān),生活中隨處可見發(fā)酵技術(shù),如味精、啤酒、洗滌劑等。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展,為人類利用與改造生命活動提供了更多的新手段,為解決資源與安全、糧食安全、能源安全等問題提供了新的選擇。近年來,生化工業(yè)進(jìn)入蓬勃發(fā)展時期,這使得藥物生產(chǎn)、污水處理、酶制劑等行業(yè)也取得了較快發(fā)展,進(jìn)而又對發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生影響,如生化工程在線檢測、監(jiān)督檢測、自動化控制等問題,是當(dāng)前發(fā)酵工程必須面臨的問題。以下主要對生物發(fā)酵過程的相關(guān)事項進(jìn)行分析。
1 生物發(fā)酵工程概述
生物發(fā)酵工程的概念較多,現(xiàn)代意義上關(guān)于生物發(fā)酵工程的理解為:在合適的pH酸堿度值、陽光照射度、培養(yǎng)基等條件上,利用微生物的一些特點(diǎn),并借助一些現(xiàn)代工程技術(shù)對微生物進(jìn)行生產(chǎn),從而培育出一些能夠滿足人類進(jìn)行生產(chǎn)活動的物質(zhì),或是將微生物用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的一種技術(shù)體系[1]。
現(xiàn)階段,微生物發(fā)酵工程面臨的一大問題是自動化控制問題。為了順利解決該難題,首先應(yīng)對微生物的不同特點(diǎn)有充足的了解。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下,人們了解微生物的方式已經(jīng)發(fā)生了改變,已經(jīng)由原來的借助微生物形態(tài)進(jìn)行表面認(rèn)識,轉(zhuǎn)變?yōu)閷?fù)雜生物學(xué)與細(xì)胞調(diào)節(jié)等方面。然而,微生物細(xì)胞較復(fù)雜,這使得生物發(fā)酵工程也變成了一類重復(fù)性差、高度非線性、慢性變、復(fù)雜的生化過程。因此,在研究過程中,不可僅從表面對生物發(fā)酵過程進(jìn)行分析,而根據(jù)檢測得到的過程參數(shù)對生化發(fā)酵過程進(jìn)行詳細(xì)分析。一般來說,檢測的過程參數(shù)主要包括物理參數(shù)、生物參數(shù)與化學(xué)參數(shù)這幾類。
2 發(fā)酵過程在線檢測的重要指標(biāo)
生物發(fā)酵過程的在線檢測,往往涉及一些重要指標(biāo),常見的主要包括以下這幾個重要指標(biāo):溫度,可用于判斷微生物維持生長時間,多采用PT100方法測試;空氣流量,用于排泄廢氣或供氧,采用渦街流量計測試;罐壓,用于增加DO或維持正壓,使用數(shù)顯壓力表測試;pH,用于范穎細(xì)胞的代謝途徑,使用pH電極測試;體積,用于反映操作的穩(wěn)定性,使用差壓變送器測試;溶氧,用于反映供氧情況,使用溶氧電極測試[2]。
在對發(fā)酵過程進(jìn)行在線檢測時,一般是用專門的傳感器放到發(fā)酵系統(tǒng)中,然后傳遞出發(fā)酵的相關(guān)信息,為開展發(fā)酵控制工作提供有用的依據(jù)。因為微生物培養(yǎng)過程屬于一個純培養(yǎng)的過程,要求有很好的無菌環(huán)境,故要求傳感器應(yīng)滿足以下幾種情況:(1)如果是插入罐內(nèi)的傳感器,應(yīng)具備經(jīng)受高壓蒸汽滅菌的能力;(2)具有穩(wěn)定的性能,受氣泡的影響較??;(3)結(jié)構(gòu)不可有滅菌不透的死角,以免被細(xì)菌污染;(4)在測量參數(shù)方面,應(yīng)具有較高的敏感性,且可轉(zhuǎn)換為電信號。
3 生物發(fā)酵過程的在線檢測與控制技術(shù)進(jìn)展分析
微生物發(fā)酵過程屬于一種生化反應(yīng)過程,主要是為了促進(jìn)最終產(chǎn)物利用率的提升,確保微生物生長環(huán)境的舒適度。在舒適、適宜的環(huán)境中,有利于微生物進(jìn)行有效的生長代謝,并能實現(xiàn)對微生物發(fā)酵過程的在線檢測與控制,從而提升微生物發(fā)酵產(chǎn)品的利用率,發(fā)揮其最大作用[3]。具體來說,主要包括以下幾個方面。
(1)電機(jī)攪拌熱、冷卻水溫度、微生物發(fā)酵熱等因素,均可能影響發(fā)酵的溫度。此外,發(fā)酵罐體積大小,也會在一定程度上影響發(fā)酵溫度的控制。如果發(fā)酵罐的體積較大,往往會采用冷卻水或發(fā)酵溫度為主回路的串級控制方式;如果是體積較小的發(fā)酵罐,多采用冷卻水流量、發(fā)酵溫度為主的簡單回路控制方式。
(2)在微生物發(fā)酵過程中,生物發(fā)酵也會受溶解氧濃度的控制情況影響。然而,現(xiàn)階段國內(nèi)對該方面的研究較少,僅限于了解到哪些因素會對溶解氧濃度產(chǎn)生影響。目前,影響溶解氧濃度的因素主要有:供給的空氣量、發(fā)酵罐本身的壓力、攪拌槳的轉(zhuǎn)速及形狀。
(3)在微生物發(fā)酵過程,pH酸堿度值也是影響在線檢測與控制的一個重要因素[4]。若pH酸堿度值過高或過低,微生物的生成及代謝過程都會發(fā)生變化,故必須保證酸堿度值得合適。若發(fā)酵液的酸堿度為強(qiáng)酸性,可通過加氧水的方法弱化其酸性;若發(fā)酵液濃度為強(qiáng)堿性,可通過加糖的方式弱化其堿性,調(diào)節(jié)發(fā)酵液的酸堿度,直至合適。
(4)消泡控制也是影響生物發(fā)酵工程的一個重要因素。發(fā)酵前,微生物的生長往往較旺盛,而此時若加滿液料,并將攪拌槳馬達(dá)最大速度啟動,空氣通入量也加到最大,很容易導(dǎo)致發(fā)酵液上浮的現(xiàn)象,最終發(fā)生逃液現(xiàn)象。若發(fā)生該類情況,一般會采用雙位式控制方法進(jìn)行處理,可取得較好的效果。
(5)在生物發(fā)酵過程中,補(bǔ)料控制也是影響發(fā)酵的一個重要因素。在發(fā)酵的進(jìn)行狀態(tài)中,微生物生成代謝也會在半連續(xù)式發(fā)酵過程的變化情況下發(fā)生相應(yīng)的改變。所以,在這過程中,應(yīng)該連續(xù)不斷地為生物補(bǔ)充營養(yǎng)成分,保證微生物能夠按優(yōu)生物軌跡生長,才能促進(jìn)微生物代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的提升。
4 發(fā)酵過程中對參數(shù)進(jìn)行在線檢測的意義
在生物發(fā)酵過程進(jìn)行檢測與控制,最終目的是用最少的原料,獲得最大化的所需產(chǎn)物。在生物的發(fā)酵過程中,在線檢測與控制技術(shù)的水平如何,不但會對菌種的最大生產(chǎn)能力產(chǎn)生直接影響,還會對下游處理難易程度也產(chǎn)生影響,是一項承上啟下的技術(shù)。
不同于物理、化學(xué)反應(yīng),生物過程反應(yīng)速度相對較慢,反應(yīng)物質(zhì)、產(chǎn)物濃度等的轉(zhuǎn)化率也不高。若要解決上述問題,工業(yè)微生物學(xué)通常是從兩個方面入手:(1)正確選育或改良菌種,提高發(fā)酵菌種的優(yōu)良性;(2)對培養(yǎng)條件進(jìn)行合理控制,為生產(chǎn)出更好的目標(biāo)產(chǎn)物創(chuàng)造條件。從某種程度上看,通過控制與優(yōu)化發(fā)酵過程,能夠?qū)⑸镞^程較好地控制在一種優(yōu)化的操作環(huán)境或條件下,被認(rèn)為是促進(jìn)生產(chǎn)力提升的有效措施或捷徑之一,具有非常重要的意義。因此,在發(fā)酵過程中,相關(guān)人員必須重視對發(fā)酵過程的線檢測與控制,力將發(fā)酵環(huán)境或操作條件控制在一個較理想的狀態(tài)下,為進(jìn)一步提升生產(chǎn)水平提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。
5 結(jié)束語
總而言之,生物發(fā)酵工程是一個復(fù)雜、技術(shù)要求高的反應(yīng)過程,與我們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)。在生物發(fā)酵過程中,會受多種因素影響,進(jìn)而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及使用率,無法發(fā)揮產(chǎn)品的最大作用。因此,對在生物發(fā)酵過程中,采用在線檢測與控制技術(shù)進(jìn)一步提升微生物的代謝產(chǎn)物產(chǎn)量具有積極的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]鄧昕.淺談發(fā)酵過程參數(shù)的在線監(jiān)測及自動控制[J].江西化工,2014(3):186-187.
[2]周萬里,張金玲,朱思榮,等.基于生物參數(shù)在線檢測的谷氨酸發(fā)酵動力學(xué)研究[J].食品與機(jī)械,2014(6):14-17.
關(guān)鍵詞:蔬菜產(chǎn)業(yè);信息化;服務(wù)系統(tǒng)
中圖分類號:S126(252) 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:1001-4942(2013)10-0016-04
蔬菜是山東省的重要經(jīng)濟(jì)作物。自20世紀(jì)80年代中后期以來,山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)經(jīng)過20多年的快速發(fā)展,已經(jīng)形成了生產(chǎn)基地規(guī)模化、專業(yè)化,產(chǎn)品高度商品化,生產(chǎn)、加工、銷售一體化的產(chǎn)業(yè)化格局[1]。山東省蔬菜播種面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值自1991年以來一直位居全國首位。目前,山東省擁有全國最多的蔬菜批發(fā)市場、最大的蔬菜運(yùn)銷隊伍、最多的蔬菜加工企業(yè),是全國最大的設(shè)施蔬菜和出口蔬菜生產(chǎn)基地[2]。
但近年來,山東蔬菜產(chǎn)業(yè)遇到“增產(chǎn)不增收”、“買難賣難”等瓶頸問題,主要原因是城鄉(xiāng)數(shù)字鴻溝加劇,農(nóng)村缺乏快捷、高效、實用、即時、針對性強(qiáng)的蔬菜科技信息服務(wù)[3]。一是缺乏適合菜農(nóng)特點(diǎn)和蔬菜專業(yè)特色及農(nóng)村條件的科技信息服務(wù)平臺。二是蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)的數(shù)據(jù)資源建設(shè)數(shù)量不足、質(zhì)量不高、形式不適應(yīng)。三是蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)基層組織缺乏穩(wěn)定的、持續(xù)的技術(shù)支撐。四是缺乏價格低廉、專業(yè)、實用又便于操作的蔬菜信息服務(wù)系統(tǒng)。
針對蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)的現(xiàn)狀和存在的問題,研建一個將語音、網(wǎng)絡(luò)、視頻、短信、彩信、WAP、Web等多種業(yè)務(wù)功能融合在一起的信息服務(wù)平臺,是蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)亟待解決的關(guān)鍵問題。1 研究內(nèi)容
在全省范圍內(nèi)開展蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)需求調(diào)研,從蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際需求出發(fā),進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃,建成一批種類齊全、信息完善的實用數(shù)據(jù)庫,在此基礎(chǔ)上,研究開發(fā)蔬菜產(chǎn)業(yè)信息共享服務(wù)系統(tǒng),實現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)信息資源的共享,為農(nóng)民提供方便、快捷、準(zhǔn)確、實用、全面的信息服務(wù)。
2 技術(shù)路線與方法
2.1 技術(shù)路線
采用信息同步協(xié)同技術(shù)將通信、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)集成應(yīng)用[4],研建山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)。充分考慮我國“三農(nóng)”現(xiàn)狀,將語音、視頻、短信、郵箱、遠(yuǎn)程監(jiān)控等多種業(yè)務(wù)功能融合在系統(tǒng)上,特別注重以手機(jī)為載體的信息終端應(yīng)用。本地計算機(jī)無需對客戶端進(jìn)行特殊安裝,使用因特網(wǎng)就可以使用系統(tǒng)。用戶只需登錄山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)主頁就可隨時隨地實現(xiàn)各類涉農(nóng)信息的獲取和,得到農(nóng)業(yè)專家的技術(shù)指導(dǎo)。
山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)由產(chǎn)業(yè)信息、蔬菜專家和產(chǎn)業(yè)技術(shù)三大部分組成,主要技術(shù)路線見圖1。
2.2 方法
本著“從理論到實踐,邊開發(fā)、邊示范、邊推廣”的原則,采用實地調(diào)研、案例分析、調(diào)試應(yīng)用等分析方法,確定研究攻關(guān)方向,邊建設(shè)邊示范,結(jié)合信息服務(wù)實際需要進(jìn)行平臺開發(fā)。
2.2.1 學(xué)科間的交叉融合 農(nóng)業(yè)信息服務(wù)技術(shù)研究涉及農(nóng)業(yè)科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)兩門主要學(xué)科,學(xué)科間的交叉融合顯得尤為重要。在整個研究開發(fā)過程中,強(qiáng)調(diào)農(nóng)學(xué)知識與計算機(jī)知識的有機(jī)結(jié)合,統(tǒng)一規(guī)劃,充分發(fā)揮農(nóng)學(xué)專家和計算機(jī)專家的領(lǐng)域優(yōu)勢,開展協(xié)作攻關(guān)。
2.2.2 針對蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)本身的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計 針對蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)的地域性、復(fù)雜性和綜合性等特點(diǎn),要綜合考慮并針對信息服務(wù)的實際需要進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計,使設(shè)計方案能夠準(zhǔn)確反映蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)的本質(zhì),實現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)由局部到整體、由定性到定量、由后知到預(yù)見、由靜態(tài)到動態(tài)、由被動到主動的轉(zhuǎn)變。
2.2.3 立足當(dāng)前主流技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā) 系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行開發(fā),充分利用Internet相關(guān)技術(shù)來實現(xiàn)系統(tǒng)的各項功能[5]。B/S結(jié)構(gòu)簡化了客戶機(jī)的工作,
具有通用性、良好的可擴(kuò)展性、安全性、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),使得客戶端程序只是一個全網(wǎng)通用的瀏覽器,任何一臺微機(jī)只要裝有瀏覽器軟件就可作為客戶機(jī)來訪問系統(tǒng),不需再處理復(fù)雜計算和數(shù)據(jù)訪問等事務(wù),便于使用。系統(tǒng)開發(fā)過程中界面采用作為開發(fā)工具[6],使用SQL Server創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存放[7],實現(xiàn)前臺程序與后臺數(shù)據(jù)庫的交互,完成系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)的檢索和存取功能。
2.2.4 友好的人機(jī)交互界面 遵循“高內(nèi)聚,低耦合”的軟件工程原理,合理劃分系統(tǒng)模塊粒度,一方面使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠,系統(tǒng)維護(hù)方便,另一方面提供平民化、友好美觀的人機(jī)界面,構(gòu)建高質(zhì)量、實用的蔬菜產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)。
2.2.5 模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化 系統(tǒng)的重點(diǎn)是在規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上完成服務(wù)系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)的研發(fā),并依據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計要求,在確保通用性、可移植性和可擴(kuò)展性的前提下,解決各類系統(tǒng)的集成問題。
3 蔬菜產(chǎn)業(yè)科技信息服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建
3.1 蔬菜產(chǎn)業(yè)科技信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
3.1.1 建庫原則 從山東蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際需求出發(fā)進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃;統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和功能;共建共享與實時采集相結(jié)合;突出重點(diǎn)、邊建邊用;采集的數(shù)據(jù)完整、有效;保證數(shù)量質(zhì)量、確保信息安全。
3.1.2 內(nèi)容與形式 從蔬菜產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)和需求出發(fā),圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,建設(shè)蔬菜產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫。依托山東省蔬菜工程技術(shù)研究中心,重點(diǎn)建設(shè)優(yōu)良品種、栽培技術(shù)、病蟲害防治、市場信息等數(shù)據(jù)庫。此外,緊密結(jié)合各地的信息服務(wù)實踐,及時歸納整理用戶提出的各種問題和反饋信息,建立熱點(diǎn)問題、預(yù)報預(yù)警、專家訪談、科技快訊、涉農(nóng)新聞等動態(tài)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)形式以文本、語音、圖片、視頻為主。數(shù)據(jù)信息通過互聯(lián)網(wǎng)、電話、手機(jī)短信、手機(jī)彩信、3G視頻、電視等多種方式傳播。
3.1.3 建庫標(biāo)準(zhǔn) 基于中國農(nóng)業(yè)科技信息元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)框架(ASTICM)的制定策略及方法[8],針對山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體特征,建立具有產(chǎn)業(yè)自身特色的科技信息核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及其擴(kuò)展原則,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
3.1.4 數(shù)據(jù)來源 在數(shù)據(jù)庫建設(shè)初期,主要通過責(zé)、權(quán)、利明晰的組織方式整合多方資源。其中歷史數(shù)據(jù)主要來源于相關(guān)的科研單位、高等院校、政府對口管理部門,如山東省農(nóng)業(yè)廳、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)等。最新數(shù)據(jù)主要來源于上述單位的數(shù)據(jù)更新。隨著數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作的深入,各地基層服務(wù)站點(diǎn)建設(shè)趨于完善,信息員隊伍不斷發(fā)展壯大,數(shù)據(jù)庫建設(shè)將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檎蠟檩o、采集為主的建庫模式。以信息共享聯(lián)盟為依托,充分發(fā)揮各基層站點(diǎn)和廣大信息員的作用,實現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)信息的實時采集與上傳。另外,通過在信息采集現(xiàn)場安裝遠(yuǎn)程傳感設(shè)備以及會員用戶信息等渠道,也可以獲取大量寶貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。
3.1.5 數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu) 建成了山東蔬菜產(chǎn)業(yè)科技信息服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,包含蔬菜品種、栽培技術(shù)、保護(hù)地栽培、病蟲害防治、蔬菜加工、蔬菜保鮮、政策法規(guī)、蔬菜專家等8個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,提供信息10 000余條。
3.2 蔬菜產(chǎn)業(yè)科技信息管理系統(tǒng)
開發(fā)和應(yīng)用各類數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),建立蔬菜科技數(shù)據(jù)收集和整理、數(shù)據(jù)管理和、數(shù)據(jù)庫開發(fā)和服務(wù)以及信息安全保障的機(jī)制,為確保信息服務(wù)順利實施、發(fā)揮整體服務(wù)優(yōu)勢提供技術(shù)保障。
3.2.1 蔬菜科技信息采集、加工和審核系統(tǒng) 蔬菜科技共享數(shù)據(jù)庫是服務(wù)蔬菜產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)資料,數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接決定了信息服務(wù)的水平和效果。因此,在保證數(shù)據(jù)來源可靠的基礎(chǔ)上,必須本著“求真”、“求新”、“實用”的原則,進(jìn)一步規(guī)范信息采編發(fā)流程,從信息的發(fā)現(xiàn)、采集到整理、加工、直至失效作廢的整個生命周期的過程進(jìn)行規(guī)范化管理,凡進(jìn)入平臺的數(shù)據(jù),均要經(jīng)過專家審核把關(guān)。
3.2.2 蔬菜科技信息自組織系統(tǒng) 蔬菜生產(chǎn)受到市場、氣象、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面因素的綜合影響,生產(chǎn)過程充滿了不確定性。而整個蔬菜產(chǎn)業(yè)鏈條亦是環(huán)環(huán)相扣,從生產(chǎn)、加工到流通和銷售,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題均會對整個產(chǎn)業(yè)鏈造成影響。面對突發(fā)問題,平臺必須在第一時間內(nèi)整理出大量的有用信息提供給用戶,提供全面、系統(tǒng)、客觀的信息支持,有助于用戶迅速做出正確決策。蔬菜科技信息自組織系統(tǒng)能夠根據(jù)當(dāng)前蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中出現(xiàn)的最新熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題或突發(fā)自然災(zāi)害,自動組織平臺中最相關(guān)的信息內(nèi)容,按照一定的邏輯關(guān)系組成一個相應(yīng)的專題,由系統(tǒng)管理員審核后通過平臺服務(wù)快速傳播至用戶。
3.2.3 蔬菜科技信息定制推送系統(tǒng) 蔬菜產(chǎn)業(yè)從業(yè)者特別是龍頭企業(yè)、種植大戶等群體在多年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,通過“公司+基地+農(nóng)戶、專業(yè)合作社+農(nóng)戶、公司+農(nóng)戶”等產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,各自在產(chǎn)業(yè)鏈中的分工逐漸固定化,有的專職生產(chǎn),千方百計提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量,對產(chǎn)品如何流通不太關(guān)心;有的專攻市場,對價格動態(tài)和供求信息特別敏感,但對產(chǎn)品加工卻了解不多。因此,平臺要根據(jù)信息需求多樣化、復(fù)雜化、個性化的特點(diǎn),依托蔬菜科技共享數(shù)據(jù)庫,面向產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游的從業(yè)人員,通過手機(jī)短信、郵件訂閱、特邀播送、預(yù)約電話等方式,定期地、主動地將相關(guān)信息傳遞給用戶,實現(xiàn)科技信息的個性化服務(wù)。
3.2.4 蔬菜科技信息服務(wù)跟蹤與評價系統(tǒng) 平臺對用戶提供的信息是否有用、用戶對平臺的信息服務(wù)是否滿意、用戶有哪些新的需求和建議等,都是平臺建設(shè)中需要預(yù)先考慮到的問題。平臺為用戶提供信息并不是整個服務(wù)流程的終點(diǎn),更重要的是提供的信息有沒有幫助用戶切實解決問題。通過蔬菜科技服務(wù)跟蹤與評價系統(tǒng),可實現(xiàn)從用戶提出問題到解決問題全過程的動態(tài)、實時跟蹤和監(jiān)控。
3.3 蔬菜科技信息共享系統(tǒng)
圍繞蔬菜產(chǎn)業(yè)設(shè)計開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)交換接口和共享協(xié)議,建立與河南、河北、江蘇、安徽等周邊省份間的信息化合作模式,建立數(shù)據(jù)資源合作共贏機(jī)制,實現(xiàn)不同地區(qū)、不同省份間蔬菜科技信息資源的遠(yuǎn)程異地交換和共享。
3.3.1 對接山東省星火科技12396 與山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技信息研究所緊密合作,完成山東省星火科技12396與蔬菜產(chǎn)業(yè)科技信息共享服務(wù)平臺的對接。對接之后能夠通過12396公益熱線為用戶提供各類電話咨詢服務(wù),實現(xiàn)多路并發(fā)呼叫、自動語音導(dǎo)航、人工坐席、多方通話、呼叫轉(zhuǎn)移等多種服務(wù)功能。
3.3.2 視頻媒體合作 與中國蔬菜視頻醫(yī)院、硯祥蔬菜視頻醫(yī)院、禾宜視頻技術(shù)服務(wù)中心合作,將系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供雙向視頻互動服務(wù),滿足遠(yuǎn)程視頻會議、病蟲害診斷、技術(shù)培訓(xùn)等服務(wù)的功能需要。
3.3.3 信息服務(wù)商 與中國聯(lián)通、中國移動、中國電信合作,研發(fā)短信服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過手機(jī)短信的方式為用戶提供信息服務(wù),實現(xiàn)手機(jī)短信的定制、群發(fā)、點(diǎn)播等服務(wù)功能。
3.3.4 研發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng) 系統(tǒng)通過門戶網(wǎng)站為用戶提供各種Web服務(wù),包括信息、專業(yè)搜索、視頻點(diǎn)播等功能,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技新成果、新技術(shù)、新品種、市場信息、實用技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)等信息的一站式服務(wù)。建設(shè)專家服務(wù)隊伍并開展相關(guān)服務(wù)工作,目前已經(jīng)有30余位專家進(jìn)入專家數(shù)據(jù)庫。
3.3.5 建立健全基層信息服務(wù)站點(diǎn) 基層信息服務(wù)站點(diǎn)是整個蔬菜產(chǎn)業(yè)科技信息共享服務(wù)平臺信息采集、的第一站。目前,初步遴選基層服務(wù)站點(diǎn)35個,涵蓋濟(jì)南、青島、德州、濰坊、聊城、菏澤、日照、濟(jì)寧、東營9個市。
4 結(jié)論與討論
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化首先是農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的現(xiàn)代化[9]。農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)體系是農(nóng)村社會化服務(wù)體系的重要組成部分,對解決“三農(nóng)”問題、推進(jìn)農(nóng)村小康建設(shè)具有重要意義。針對山東蔬菜產(chǎn)業(yè)信息數(shù)據(jù)資源的多樣性、復(fù)雜性及信息資源共享制度的缺失等問題,采用研發(fā)與集成的方法,構(gòu)建包含蔬菜品種、栽培技術(shù)、保護(hù)地栽培、病蟲害防治、蔬菜加工、蔬菜保鮮、政策法規(guī)、蔬菜專家等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,開發(fā)山東蔬菜產(chǎn)業(yè)科技信息共享服務(wù)平臺及信息服務(wù)跟蹤與評價體系。通過系統(tǒng),可實現(xiàn)從用戶提出問題到解決問題全過程的動態(tài)、實時跟蹤,便于統(tǒng)計分析,確保服務(wù)質(zhì)量,為山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了一個信息交流的平臺。蔬菜產(chǎn)業(yè)涉及生產(chǎn)、銷售、流通、加工等諸多環(huán)節(jié),信息量極其龐大且瞬息萬變,要建立一個準(zhǔn)確、高效的信息化服務(wù)系統(tǒng),切實為蔬菜產(chǎn)業(yè)服務(wù),仍有大量的工作需要完成。
參 考 文 獻(xiàn):
[1] 何啟偉,王秀峰,焦自高,等.山東省“十二五”蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議[J].中國蔬菜,2010,7:5-8.
[2] 何啟偉.山東蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].長江蔬菜,2005,8:1-3.
[3] 張峻峰.農(nóng)業(yè)語音信息咨詢服務(wù)系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J].計算機(jī)與農(nóng)業(yè),2003,8:21-22.
[4] 孔建壽,張友良,汪慧芬,等.基于Web的同步協(xié)同設(shè)計實現(xiàn)技術(shù)[J].南京理工大學(xué)學(xué)報,2002,26(3):251-254.
[5] 朱愛紅,余冬梅,張聚禮.基于B/S軟件體系結(jié)構(gòu)的研究[J].計算機(jī)工程與設(shè)計,2005,26(5):1164-1165.
[6] 李京文,姚 成數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)研究[J].安徽廣播電視大學(xué)學(xué)報,2010,1:121-124.
[7] 胡逢愷,趙 剛,程 旭.基于SQL Server數(shù)據(jù)庫的三維模型存取研究與實現(xiàn)[J].四川理工學(xué)院學(xué)報,2010,23(2):212-215.
【關(guān)鍵詞】ATP生物發(fā)光法 食品 應(yīng)用
引言
在食品生產(chǎn)、銷售以及存儲等過程中,均需要通過微生物檢驗來嚴(yán)格控制食品質(zhì)量,這是食品行業(yè)的重要管理內(nèi)容。關(guān)于微生物快速檢驗的方法較多,如酶聯(lián)免疫法、PCR技術(shù)等。這些檢測技術(shù)大多采用瓊脂平板進(jìn)行微生物培養(yǎng),可靠程度較高。但采用這種微生物培養(yǎng)方式,存在耗時較長的缺陷,一般需要培養(yǎng)兩至三天,因此檢驗結(jié)果也相對滯后。在食品安全與衛(wèi)生監(jiān)測工作中,要想解決檢驗結(jié)果滯后的問題,就需要找到更加便捷、準(zhǔn)確地檢驗食品質(zhì)量的方法。而ATP生物發(fā)光法的靈敏度高,且操作簡便,因此被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。
1 ATP的生物發(fā)光原理與特點(diǎn)
1.1 ATP的生物發(fā)光原理
ATP在所有活體生物中均可提取出來,主要發(fā)揮著在生物體中傳遞化學(xué)能并存儲的作用。若生物體凋亡,則ATP在細(xì)胞內(nèi)各種酶的作用下會很快被分解。因此,對生物體中的ATP濃度進(jìn)行測定,就可以估算出活體細(xì)胞數(shù)目。ATP具備生物發(fā)光的機(jī)理,最早發(fā)現(xiàn)于1949年。Moyer等于1983年提出ATP可以反映活體細(xì)胞數(shù)量以及生物活性[1]。ATP能夠通過生物發(fā)光實驗發(fā)光,依賴于試劑中的螢火蟲熒光素酶。熒光素酶在鎂離子的作用下,可以與ATP發(fā)生反應(yīng),之后活化的熒光素酶能夠結(jié)合熒光素,產(chǎn)生相應(yīng)的熒光素復(fù)合體,并釋放出光量子。這些復(fù)合體在氫氧化后可以生成發(fā)射光,最終產(chǎn)生氧化蟲熒光素。研究表明[2],熒光素酶的適宜酸堿度在7.5左右,并且可以和作用底物ATP反應(yīng),而ATP具有呈現(xiàn)S形的酶促動力學(xué)。熒光素酶的反應(yīng)速率與底物濃度有一定的關(guān)系,即ATP濃度越高反應(yīng)速率就越快,同時在檢測過程中也可以獲得更高的熒光素強(qiáng)度。在ATP保持較低濃度范圍時,其與熒光素酶的反應(yīng)速度呈現(xiàn)一級關(guān)系。而活體微生物在某個生物期內(nèi),其ATP的含量是較為穩(wěn)定的,這樣就可以繪制出生物體中ATP的線性圖。微生物死亡后其中的ATP迅速被分解,不會影響到活體細(xì)胞數(shù)目的測定。由于ATP具備這樣的特性,因此在活體微生物測量中應(yīng)用較為廣泛。
1.2 ATP的生物發(fā)光特點(diǎn)
ATP生物發(fā)光法的操作較為簡便,且測量靈敏度高,能夠?qū)崿F(xiàn)實時測量。在食品工程中對微生物進(jìn)行檢驗時,要求樣品中微生物的濃度在每毫升1000以上,以保證測量準(zhǔn)確度符合衛(wèi)生學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。研究表明,在ATP濃度較低的情況下,熒光素復(fù)合體可以與超過90%的大腸桿菌結(jié)合,而普通顆粒所能結(jié)合的數(shù)目只有50%左右。該方法的最低檢測限為每毫升20cfu,作用時間只需要1小時,比其它方法相比時間更短,靈敏度更高。例如采用體熒光技術(shù),對原奶中的大腸桿菌檢測,全過程所需時間約為10小時。而采用酶聯(lián)免疫法進(jìn)行大腸桿菌監(jiān)測,檢測限為每毫升1×105 cfu-1×106 cfu/ml,所需時間為1.5小時。但采用這種檢測方法,很難將非微生物與微生物ATP區(qū)分開來,而ATP樣品、食品中均含有各種離子,這些離子會對檢驗過程帶來一定的干擾,對熒光素酶的發(fā)光作用也可能有抑制。
2 ATP在食品工程中的應(yīng)用范圍
2.1 在食品微生物檢測中的應(yīng)用
在食品行業(yè)中ATP生物發(fā)光技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域較多,主要是通過測定食品中微生物的含量,進(jìn)而對食品質(zhì)量進(jìn)行判定。例如,采用這種方法可以對肉制品中的微生物進(jìn)行測定,進(jìn)而了解細(xì)菌污染的程度。與常規(guī)的細(xì)菌菌落培養(yǎng)法相比,采用ATP生物發(fā)光技術(shù)的靈敏度更高,但兩者也存在相關(guān)性。在乳制品中采用這種測定方法,可以快速測定乳酸菌的水平。此外,在各種調(diào)味品、啤酒等微生物測定中,ATP發(fā)光法也有重要應(yīng)用。研究表明[3],采用常規(guī)瓊脂平板細(xì)菌培養(yǎng)法與ATP發(fā)光法也有一定的相關(guān)度。此外,可以采用對ATP生物發(fā)光法進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而對面粉中的微生物含量進(jìn)行測定。通過優(yōu)化后,設(shè)定熒光素酶為50mg/L,熒光素為70mg/L,鎂離子為0.25mol/L。生肉類食品由于體細(xì)胞ATP對結(jié)果的干擾較大,因此需要清除掉樣品中體細(xì)胞ATP,其采用的方法是首先用0.2%的TritonX-100 和0.15%的apyrase混合液清除體細(xì)胞ATP,然后加入3%的三氯乙酸混合并振搖1min,離心后取上清檢測ATP,該光值即為細(xì)菌ATP發(fā)光值,整個過程需15min。而熟肉類中非細(xì)菌ATP含量低,對結(jié)果影響較小可以省略清除體細(xì)胞ATP步驟而直接測定,整個過程需4min。經(jīng)過38份樣品實驗對比,ATP生物發(fā)光法檢測結(jié)果與細(xì)菌菌落平板計數(shù)方法之間具有良好的線性關(guān)系(r=0.98)[4]。
2.2 在食品生產(chǎn)環(huán)境清潔度方面的應(yīng)用
在食品生產(chǎn)與銷售的整個過程中,均需要分析各種影響食品安全的因素,并對該過程的重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制,且依據(jù)相應(yīng)的衛(wèi)生管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理。在對食品安全進(jìn)行監(jiān)測與管理過程中,需要做好各類食品的微生物監(jiān)測工作,對各類食品的生產(chǎn)與流通環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,保障其有較高的清潔度,準(zhǔn)確記錄各類監(jiān)測數(shù)據(jù),以降低食品安全事故的發(fā)生率。對于食品生產(chǎn)環(huán)境清潔度的測定,常規(guī)的方法就是平板細(xì)菌培養(yǎng)與取樣法,通過培養(yǎng)微生物來測定食品表面微生物的含量。但是這種傳統(tǒng)的細(xì)菌測定方式周期較長,測定的結(jié)果相對滯后,缺乏實用性,無法滿足食品工程中對環(huán)境清潔度的管理要求。
在食品生產(chǎn)安全監(jiān)測工作中,食品殘渣可以看做最為主要的污染源,而各類食品中均可提取出耐熱性高的ATP。因此,通過ATP生物發(fā)光技術(shù),可以對食品生產(chǎn)與流通過程中的環(huán)境清潔度進(jìn)行快速測定,進(jìn)而保障食品生產(chǎn)滿足相應(yīng)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。例如,在食品加工過程中,采用ATP測定法可以對生產(chǎn)線、操作臺等部位的微生物進(jìn)行快速測定,進(jìn)而明確這些部位的清潔度。首先在選定測試區(qū)域內(nèi),滴加2滴ATP 釋放液,用無菌棉拭子均勻涂抹測試樣品,采樣面積為100cm2;然后在棉拭子頭部滴加6滴ATP釋放液,提取ATP;最后立即將拭子頭部ATP提取液點(diǎn)在檢測膜上,用ATP熒光儀測定生物發(fā)光值(RLU),同時采用國標(biāo)法檢測大腸菌群和細(xì)菌總數(shù)。其中規(guī)定大腸菌群陽性為不合格,細(xì)菌總數(shù)以大于500cfu/100cm2 為不合格,ATP 生物發(fā)光法以RLU大于600為不合格。在282份樣品中,3種檢驗方法所測出不合格樣本的陽性率分別為23.4 %、25.5 %、9.4 %。ATP生物發(fā)光法的陽性率與大腸菌群和細(xì)菌總數(shù)的陽性率沒有顯著性差異(P>0.05)[6]。此外,對于食品存儲場所,如食品盛放器皿、冰箱等也可以測定微生物水平。研究表明[5],采用這種方法進(jìn)行清潔度測定,與常規(guī)的瓊脂平板法具有相似性,且操作性更強(qiáng)。我們也可以將酵母菌毒素測定與這種方法聯(lián)合使用,以此更好地為食品安全監(jiān)測服務(wù)。目前,ATP發(fā)光技術(shù)與其它食品安全檢測技術(shù)聯(lián)用的較多,如與酶聯(lián)免疫法、PNA探針的聯(lián)合使用等。
2.3 在RMDS系統(tǒng)中的應(yīng)用
RMDS系統(tǒng)由ATP發(fā)光反應(yīng)裝置、過濾膜、數(shù)據(jù)處理以及熒光增強(qiáng)裝置等構(gòu)成。待測樣品在經(jīng)過過濾膜后,需要經(jīng)過一段時間的膜溫培養(yǎng),然后將其從培養(yǎng)皿上分離,在烘干后加入ATP提取劑,之后將熒光素酶噴灑在烘干的膜上。通過RMDS系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)每一個微生物菌落產(chǎn)生的光斑,而通過熒光增強(qiáng)系統(tǒng)可以增強(qiáng)熒光,并獲取相應(yīng)的熒光圖像。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理裝置中可以對這些圖像進(jìn)行處理與存檔,進(jìn)而獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)用于計量微生物數(shù)量。
結(jié)語
ATP生物發(fā)光技術(shù)具有獨(dú)特的微生物檢測優(yōu)勢,而其與其它檢測技術(shù)的應(yīng)用將提高檢測效率,是食品流通與環(huán)境監(jiān)測中測定微生物的有效方法。相信隨著ATP技術(shù)的不斷完善與成熟,其在食品、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)藥等領(lǐng)域?qū)⒂懈鼮閺V泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]伍季,王燕,章建軍,章銀良.ATP生物發(fā)光法快速檢測啤酒中的菌落總數(shù)[J].河南科學(xué),2012(11).
[2]卿柳庭,屈小玲.核酸探針和PCR技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用[J].動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2014(11).
[3]張永祥,辛錫龍.PCR技術(shù)在致病菌檢測中的應(yīng)用[J].中國國境衛(wèi)生檢疫雜志,2011(10).
[4]尹子波,侯玉柱,尹建軍,宋全厚.ATP生物發(fā)光技術(shù)在微生物檢測中的應(yīng)用.
關(guān)鍵詞: 高原 無人機(jī) DLG
中圖分類號:C37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言:
2010年4月國家測繪局在玉樹地震災(zāi)區(qū)采用無人機(jī)航攝技術(shù),首次實現(xiàn)了在青藏高原高海拔地區(qū)使用無人機(jī)獲取航攝數(shù)據(jù)。青海省地礦院于2012年3月采用無人機(jī)航測技術(shù)在青藏高原礦區(qū)進(jìn)行了1:2000大比例尺地形圖的有關(guān)技術(shù)研究。采用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行1:1000地形圖的生產(chǎn)在青藏高原沒有類似成功的航空攝影測量工作經(jīng)驗借鑒,因此在項目的實施過程中遇到了一系列的實際問題。通過反復(fù)的試驗和研究分析,取得了一定的研究成果和成功經(jīng)驗。項目的研究內(nèi)容及解決的主要問題有以下幾方面:
1獲取高質(zhì)量的航攝影像
航攝工作選擇在太陽高度角較大的時段來完成。航攝過程中既要保證有足夠的光照度又要保證有足夠的陰影。所有選擇在太陽高度角大于40°的條件來進(jìn)行航飛。航攝期間(西寧市日升時間為8時、日落為7時)考慮光照條件對影像的影像,確定航飛為時間2012年10月每日12時至15時之間。充分考慮地形起伏對航攝質(zhì)量的影響。本項目采取根據(jù)地形條件來分區(qū)細(xì)化航攝的方法。影像的質(zhì)量直接影響了線劃圖成果的精度。因此在最佳時段獲取的高質(zhì)量的影像為獲取較高的平面和高程精度上打下了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2 采取多種方法對質(zhì)量存在瑕疵的影像進(jìn)行有效處理
本項目在實施過程中,對獲取的影像進(jìn)行目視檢查,通過檢查選出航攝效果一般或存在瑕疵的影像,重點(diǎn)對這部分影像進(jìn)行處理,來提高這部分影像質(zhì)量。無人機(jī)在影像獲取時,建筑物、山體、數(shù)目等具有高度的地物有陰影,且影像發(fā)生幾何形變和灰度的不均勻變化,此時需要對影像進(jìn)行增強(qiáng)后再使用。通常采用wallis法變換增強(qiáng)影像。另外,對所有需要外業(yè)刺點(diǎn)的影像,采用高質(zhì)量的繪圖儀(惠普T790PS)和專業(yè)相紙(250克RC級相紙)進(jìn)行影像輸出以避免因外部設(shè)備的原因而降低影像的質(zhì)量,導(dǎo)致影像失真,從而有利于野外選點(diǎn)和提高刺點(diǎn)精度。
3 像控點(diǎn)布設(shè)方案的優(yōu)化設(shè)計
最佳的像控點(diǎn)布設(shè)方案即在滿足成圖精度需求的同時也滿足作業(yè)成本最小、作業(yè)時間最短,因此需要尋求質(zhì)量和效率的結(jié)合點(diǎn)是解決像控點(diǎn)布設(shè)方案最佳的核心所在。分別對三種地形通過布設(shè)不同數(shù)量的像控點(diǎn)來進(jìn)行比較分析。各類地形試驗中平高點(diǎn)和高程點(diǎn)的數(shù)量情況見下表:
不同地形各選1平方公里作為試驗區(qū),布設(shè)相應(yīng)密度的控制點(diǎn)對影像作畸變差的改正。通過野外實測相應(yīng)數(shù)量的地物點(diǎn)來計算點(diǎn)位中誤差,分析點(diǎn)位中誤差和像控點(diǎn)數(shù)量曲線關(guān)系情況得出兩點(diǎn)結(jié)論:一是平面精度隨著像控點(diǎn)數(shù)量的增加而提高,并具有一定的規(guī)律性,其拐點(diǎn)出現(xiàn)在像控點(diǎn)數(shù)量為“10”的地方。二是高程精度隨著像控點(diǎn)數(shù)量的增加而提高,規(guī)律性不明顯,而且沒有出現(xiàn)拐點(diǎn)。根據(jù)上述實驗結(jié)論,布設(shè)10個平高點(diǎn)時布設(shè)數(shù)量為較為合適,即保證了數(shù)據(jù)精度,又體現(xiàn)了合理的外業(yè)工作量;高程點(diǎn)布設(shè)數(shù)量要根據(jù)不同地形條件布設(shè)為10-14個較為合適。
4 對于影像特別位置處理技術(shù)
作業(yè)中會遇到外業(yè)作業(yè)死角或影響內(nèi)像控點(diǎn)不足的問題。采用的處理策略是小區(qū)域原始影像利用影像匹配算法進(jìn)行自動拼接,拼接后的分塊區(qū)域再根據(jù)輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正。影像自動拼接。首先建立不同的尺度空間,利用高斯差分精確定位極值點(diǎn),將該點(diǎn)和周圍的幾個點(diǎn)比較外,在與相鄰尺度的對應(yīng)位置的點(diǎn)比較,確定是否為特征點(diǎn)。確定特征點(diǎn)后利用其鄰域像元的梯度方向分布特性為每個點(diǎn)指定方向參數(shù),使特征具備旋轉(zhuǎn)不變的特性。影像糾正。利用二次多項式擬合進(jìn)行糾正。鑲嵌成圖。糾正后的影像具備了坐標(biāo),將多塊糾正后的分區(qū)影像與鄰幅影像進(jìn)行鑲嵌。
5 采用了分區(qū)域修正影像高程的處理方法
無人機(jī)航飛高程精度較差,整體精度達(dá)不到大比例尺測圖的要求且高程變化沒有規(guī)律。通過對比航測內(nèi)業(yè)立體采集的高程和外業(yè)高程檢查點(diǎn),得到對應(yīng)地物的內(nèi)業(yè)高程精度,中誤差為0.677m,不能滿足1:1000比例尺高程精度要求。
為解決這一問題,項目實施的過程中把高程精度問題分為:平地、丘陵和山地三種情況來分別處理。平地試驗區(qū)采用全站儀設(shè)站定向檢核城市建筑區(qū)和平地的高程精度。統(tǒng)計結(jié)果為高程中誤差超限,不能滿足城鎮(zhèn)鋪裝路面的高程注記點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差≤±0.15m,城市建筑區(qū)和平坦地區(qū)的高程注記點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差≤±0.25m的要求。但外業(yè)實測高程值對應(yīng)內(nèi)業(yè)測定高程值相差為常數(shù)。因此,對于這一類地區(qū)采用了機(jī)動車輔助GPS-RTK采集所有鋪裝路面的高程值代替內(nèi)業(yè)采集高程值數(shù)據(jù),并針對沒有采集到的地區(qū)對高程值按照內(nèi)外業(yè)高程常數(shù)差值對高程進(jìn)行統(tǒng)一降低的處理方法。這樣即解決了高程精度問題,又提高了工作效率,避免了增加大量的外業(yè)工作量。丘陵試驗區(qū)采用的方法與上一類地區(qū)一致,由于本次項目區(qū)大部分為平地和丘陵地區(qū),所以對高程的處理手段上也直接決定了項目的進(jìn)度要求和產(chǎn)品的質(zhì)量要求。山地試驗區(qū)高程精度以等高線插求點(diǎn)的高程中誤差來衡量。等高線插求點(diǎn)相對于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差,按下表中規(guī)定的執(zhí)行:
等高線插求點(diǎn)的高程中誤差
測區(qū)內(nèi)的高程注記由外業(yè)測定,外業(yè)可以通過實測、內(nèi)插等方法測定高程,對無變化的地區(qū)可利用原有DLG高程,來彌補(bǔ)無人機(jī)高程精度不夠而外業(yè)實測困難的地區(qū),并進(jìn)行檢測。
6 研究結(jié)論
本項目引用了規(guī)范的項目管理理念,從試驗區(qū)生產(chǎn)、方案確定、項目技術(shù)設(shè)計書編制、項目實施計劃的制定、項目參與人員培訓(xùn)、各類資源調(diào)度和利用、質(zhì)量檢查跟蹤等方面都積累了寶貴的經(jīng)驗。
通過對無人機(jī)航攝條件的選擇,獲取高質(zhì)量的影像。
通過試驗分析像控點(diǎn)密度與成圖精度的關(guān)系,選擇最優(yōu)的像控點(diǎn)數(shù)量滿足平面和高程要求。
【關(guān)鍵詞】PBL 教學(xué)法 醫(yī)學(xué)檢驗
【中圖分類號】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0208-01
PBL法是1969年美國醫(yī)學(xué)教育先驅(qū)Barrows在加拿大麥克馬斯特大學(xué)創(chuàng)立的一種新的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為主體,以問題為中心”,旨在調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,訓(xùn)練學(xué)生邏輯推理和科學(xué)思維的能力[1-3]。目前大多數(shù)高校在醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)教學(xué)中增加了很多教學(xué)方法,但在教授學(xué)生相關(guān)專業(yè)知識時,往往還是傳統(tǒng)的教學(xué)模式[4]。 本研究探索PBL教學(xué)法在醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)《生物化學(xué)與檢驗技術(shù)》課程所起的作用,為醫(yī)學(xué)檢驗教育提供更多的參考依據(jù)。
1.資料與方法
1.1一般資料
選取韶關(guān)學(xué)院醫(yī)學(xué)院2011級醫(yī)學(xué)檢驗中專班及2012級醫(yī)學(xué)檢驗中專班作為研究對象,2011級醫(yī)學(xué)檢驗中專班58人(對照組)采取常規(guī)教學(xué)法,2012級醫(yī)學(xué)檢驗中專班64人(實驗組)采用PBL教學(xué)法。
1.2教學(xué)方法
對照組采取常規(guī)教學(xué)法,以教師講解為主,教師根據(jù)本章節(jié)的重點(diǎn)難點(diǎn)有針對性的對學(xué)生進(jìn)行講解,與學(xué)生互動少。實驗組采用PBL教學(xué)法,以學(xué)生為主體,以問題為中心,教師講解為輔,引導(dǎo)學(xué)生由產(chǎn)生問題-思考問題-查找資料-相互討論-總結(jié)歸納-得出結(jié)論-認(rèn)真聽講-發(fā)現(xiàn)不足的學(xué)習(xí)過程,每章進(jìn)行一次PBL教學(xué)模式,占用3個課時。《生物化學(xué)與檢驗技術(shù)》課程共15章,每章結(jié)束后兩組學(xué)生均進(jìn)行一次操作和理論小測。
1.3效果評價
采用綜合考核表、筆者結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)自制的學(xué)習(xí)自主能動性調(diào)查表對學(xué)生綜合能力進(jìn)行評價。綜合考核表分為理論考試和操作考試,各占100分[5];學(xué)習(xí)自主能動性調(diào)查表主要調(diào)查學(xué)生獨(dú)立思考、查詢資料、相互討論、整理答案各個過程所用的時間。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理
使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,計量資料,以x±S表示,因n>30,組間比較用u檢驗,P
2.1綜合考核表結(jié)果
實驗組理論考試得分和操作考試得分均高于對照組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(見表一)。
表一 綜合考核表結(jié)果(分,x±S)
注:P <0.05差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.2 學(xué)習(xí)自主能動性調(diào)查表
實驗組獨(dú)立思考時間、查詢資料時間、互相討論時間及整理答案時間均高于對照組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(見表二)。
表二 學(xué)習(xí)自主能動性調(diào)查表(h,■±S)
注:P <0.05差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.討論
在我校醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)的三個層次(本科、大專、中專)中,屬中專層次的醫(yī)學(xué)檢驗教學(xué)工作難題最多。因此,應(yīng)對傳統(tǒng)的教學(xué)模式和人才培養(yǎng)模式進(jìn)行有效突破[6]。本研究采用了PBL新型教學(xué)模式,研究發(fā)現(xiàn),實驗組理論和操作考試得分均高于對照組,說明PBL教學(xué)模式在中專層次醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)的《生物化學(xué)與檢驗技術(shù)》課程教學(xué)中起到了一定的效果,但是效果不是十分明顯,雖然統(tǒng)計結(jié)果顯示P均小于0.05,兩組學(xué)生成績差異有統(tǒng)計學(xué)意義,但P并未小于0.01,所以無顯著差異??赡茉蛴袑W(xué)生基礎(chǔ)較差,PBL教學(xué)模式實踐時間較短,加之《生物化學(xué)與檢驗技術(shù)》課程內(nèi)容復(fù)雜難懂。作為一名高等教育院校的教師,定要重視這些問題并將解決這些難題做為今后努力的方向。
興趣是學(xué)生的最大動力,任何一門課程,要想讓學(xué)生學(xué)好,激發(fā)和保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣都是最關(guān)鍵的[7]?,F(xiàn)代教學(xué)觀強(qiáng)調(diào),教師應(yīng)發(fā)揮的是主導(dǎo)性而非主體性作用,學(xué)生主體性的發(fā)揮依賴教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮[8]。醫(yī)學(xué)檢驗人才以“培養(yǎng)素質(zhì)、提高能力、勇于創(chuàng)新”為先導(dǎo),思路讓學(xué)生想,疑難讓學(xué)生論,錯誤讓學(xué)生析,真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、思維能力和實踐能力[9]。集以上優(yōu)點(diǎn)于一體的PBL教學(xué)模式可調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)興趣,其宗旨“以學(xué)生為主體,以問題為中心”符合現(xiàn)代教學(xué)觀,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,訓(xùn)練學(xué)生邏輯推理和科學(xué)思維的能力。本研究證實,PBL教學(xué)模式能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)自主能動性,這在表二中學(xué)生獨(dú)立思考時間、查詢資料時間、相互討論時間、整理答案時間得以體現(xiàn),實驗組在四方面的學(xué)習(xí)時間均多于對照組,P值均小于0.05且小于0.01,差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義,說明PBL在調(diào)動我校醫(yī)學(xué)檢驗中專學(xué)生學(xué)習(xí)自主能動性方面起到了非常明顯的作用,值得廣泛推廣和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]Neumann JA,F(xiàn)orsyth D.Teaching in the affective domain for institutional values[J].J Contin Educ Nurs,2008,39(6):248.
[2]張國偉,周杰,等.PBL+LBL教學(xué)模式在《動物外科手術(shù)學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2010,9(6):818.
[3]李宴,李玉鳳,等.PBL教學(xué)法在精神病學(xué)臨床實習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用[J].臨床心身疾病雜志,2013,19(4):Ⅶ.
[4]李慶華.醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)理實一體化教學(xué)的實踐與探討[J].生物技術(shù)與計算機(jī)科學(xué)研究,2015,(2):291-293.
[5]唐玉紅.PBL和LBL雙軌教學(xué)模式在免疫學(xué)檢驗實驗課中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)教育與研究,2013,28(1):49-50.
[6]楊建宏.淺談中職教育改革與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐[J].課程教育研究,2015,4:160-161.
[7]李玉會.FLASH課程教學(xué)方法探析[J].教學(xué)研究,2015,2(下):30-34.
【關(guān)鍵詞】高職高專 以學(xué)生為中心 藥物制劑技術(shù)
【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0213-01
高職高專藥物制劑技術(shù)是一門理論和實踐密切結(jié)合的學(xué)科,主要研究藥物制劑的處方設(shè)計、基本理論、制備工藝、質(zhì)量控制及合理應(yīng)用,是高職高專藥學(xué)類學(xué)生的核心課程,該課程對學(xué)生藥物制劑職業(yè)能力培養(yǎng)和藥學(xué)職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成起著重要的支撐作用[1]。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)目標(biāo)單一,學(xué)生積極性不高,且基于我校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生大多以文科生為主,基礎(chǔ)理論薄弱,筆者結(jié)合工作實際并借鑒同行教學(xué)經(jīng)驗,應(yīng)用 “以學(xué)生為中心”教學(xué)法于藥物制劑技術(shù)實驗課程,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,取得較為理想的教學(xué)效果。本文以“阿司匹林片的制備”一節(jié)為例,談?wù)勛约翰捎迷摻虒W(xué)法在實驗課程的實施過程及體會,以期提高該課程的實驗教學(xué)效果,為進(jìn)一步深化藥物制劑技術(shù)的實驗教學(xué)改革提供借鑒。
1.“以學(xué)生為中心”教學(xué)法的內(nèi)涵
“以學(xué)生為中心”教學(xué)法強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動圍繞學(xué)生而展開,學(xué)生是課堂的積極參與者與課堂的主導(dǎo)者[2]。該教學(xué)法更加注重教師對學(xué)生藥物制劑操作能力和技巧的指導(dǎo),善于培養(yǎng)學(xué)生良好的技能操作習(xí)慣,充分調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力。在教學(xué)模式上,該教學(xué)法將藥物制劑技術(shù)理論學(xué)習(xí)與實踐學(xué)習(xí)有機(jī)的結(jié)合起來,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,注重提高實驗實施效率,并將學(xué)生的參與度作為評價教學(xué)效果的重要指標(biāo)。該教學(xué)法改變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系,在整個教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,有利于激發(fā)學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)興趣,提高他們的實驗技能,激發(fā)他們的創(chuàng)新潛能,從而使學(xué)生真正成為課堂的實踐者、參與者及主要評價者,教師充當(dāng)教學(xué)活動的組織者、幫助者和促進(jìn)者。
2.“以學(xué)生為中心”教學(xué)法在阿司匹林片的制備實驗中的實施過程
2.1實驗設(shè)計思路
片劑是指將藥物與適宜的輔料通過制劑技術(shù)制成的片狀制劑[3],其制備是制藥企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中最為典型工作任務(wù)之一。筆者通過分析學(xué)校周邊相關(guān)制藥企業(yè)真實工作過程,同時結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知情況,科學(xué)設(shè)計實驗任務(wù)。通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動與崗位工作任務(wù)相結(jié)合,使實驗教學(xué)與企業(yè)相關(guān)崗位工作職責(zé)零距離接軌。實驗設(shè)計過程中針對學(xué)生在思維上的片面性與局限性,采用小組團(tuán)隊合作形式,在鼓勵學(xué)生勇于思考問題、解決問題的同時,培養(yǎng)他們的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,以達(dá)到全面提升學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的目的。
2.2實驗實施步驟
(1)準(zhǔn)備階段:做好學(xué)生課前分組,根據(jù)我校教學(xué)班實際情況,每班分為10組,每組4-5人。實驗實施前兩天,設(shè)置好以下問題讓學(xué)生思考:制備阿司匹林片,如何避免乙酰水楊酸的水解,其原理是什么?滑石粉在該處方中起什么作用?在片劑制備中滑石粉為什么不能代替硬脂酸鎂使用?阿司匹林片制備流程?制備過程需要使用哪些工具?
(2)實驗實施階段:①教師講解演示:教師講解實驗準(zhǔn)備階段設(shè)置的問題以及本次實驗的教學(xué)任務(wù)和知識、能力目標(biāo),演示本次實驗的關(guān)鍵步驟,包括軟材的制備和壓片機(jī)的操作。②開展頭腦風(fēng)暴:根據(jù)剛才的講解和演示,大家認(rèn)為 “阿司匹林片”制備需要掌握哪些專業(yè)知識和技能?制備過程中存在哪些難點(diǎn)?如何克服這些難點(diǎn)?各小組經(jīng)討論后,將答案匯總,由本組學(xué)生代表進(jìn)行陳述,所有小組陳述完畢,再由教師點(diǎn)評,達(dá)成共識。③組內(nèi)合作開展實驗:組內(nèi)成員自主協(xié)調(diào),合理分工,按照自主設(shè)計的片劑制備方法及流程在規(guī)定時間內(nèi)完成阿司匹林片制備。④成果展示:每組選取自認(rèn)為最好的6片阿司匹林,由學(xué)生代表向大家講解本組的操作方法、具體步驟及每一步驟的操作意圖、難點(diǎn)和注意事項。⑤成果評價:待各組成果展示完畢后,進(jìn)行評估。小組互評(占60%),教師評估(40%),評價內(nèi)容包括小組陳述情況以及片劑的外觀、硬度、溶解度情況。具體的評價標(biāo)準(zhǔn)如下:小組陳述情況(20 分)、片劑的外觀(20 分)、片劑的硬度(25分)、片劑的溶解度(25),最后由各組代表匯總結(jié)果,評選出排名前三的小組進(jìn)行相應(yīng)獎勵。整個實驗實施階段,盡量保證本組成員均有當(dāng)面陳述的機(jī)會。
(3)實驗結(jié)束階段:學(xué)生對自己在整個實驗過程中的自主性、參與度、學(xué)習(xí)效果、掌握技能的情況、對合作團(tuán)隊所做貢獻(xiàn)和解決問題的能力進(jìn)行反思,和教師進(jìn)一步討論并完善本次實驗設(shè)計的不足之處,以期下次實驗達(dá)到更好的效果。
3.體會
“以學(xué)生為中心教學(xué)法”改變了傳統(tǒng)實驗教學(xué)中學(xué)生被動接受知識的模式,給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了可能,如學(xué)生通過團(tuán)結(jié)互助完成實驗,由此產(chǎn)生成就感。 同時,形式多樣的實驗活動設(shè)計可調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,融實驗課程于快樂的活動氛圍之中,很好地發(fā)掘了學(xué)生的潛能。在整個實驗教學(xué)過程中學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過團(tuán)隊形式合作一起分析問題、實踐操作、解決問題來達(dá)到實驗?zāi)康摹=處煆膯渭兊貍魇谥R技能過渡到設(shè)計、組織、指導(dǎo)教學(xué)活動。綜上所述,“以學(xué)生為中心”教學(xué)法能夠調(diào)動學(xué)生積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生真正參與到教學(xué)中來。作為一名年輕教師應(yīng)當(dāng)大膽探索與創(chuàng)新,積極轉(zhuǎn)變教育理念,真正做到以學(xué)生為主體,以學(xué)生為中心,筆者將不忘初心,繼續(xù)前行!
參考文獻(xiàn):
[1]周詠梅,梅曉亮,湯b.高職藥學(xué)專業(yè)藥物制劑與分析綜合實訓(xùn)的研究與實踐[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2016,11(34):96-97.