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一.选题原则
1.从本学科出发,应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。
2.课题具有先进性,便于研究生提出新见解,特别是博士生必须有创新性的成果。
3.课题份量和难易程度要恰当,博士生能在二年内作出结果,硕士生能在一年内作出结果,特别是对实验条件等要有恰当的估计。
4.要结合导师的科研任务进行选题。
5.要根据研究方向及自己的基础和特点,在查阅文献和分析资料的基础上提出论文题目或选题范围,并与导师共同确定。
二.基本要求
1.查阅文献资料博士生一般不应少于50篇,硕士生一般不应少于30篇。
2.博士生的开题报告在第三学期开学初进行,硕士生的开题报告在第四学期开学 初进行。
3.书写格式:
(1) 论文题目(或选题范围)
(2) 国内外在这一领域已进行的工作及前沿的主要问题
(3) 课题的实用价值或理论意义以及可能达到的水平
(4) 研究工作具有新意的思路、方法、技术路线
(5) 研究过程中预计可能遇到的困难或问题,并提出解决方法和措施
(6) 所阅读的文献、资料(另附清单)
(7) 论文工作安排
[关键词]计算机技术发展趋势移动计算
引言
随着信息时代的到来,人们对计算机性能要求的日渐提高。尤其是网络技术的迅猛发展的今天,一些在传统上由PC机处理的任务将转移到网络上处理,从而也对计算机技术提出了更高的要求。然而“技术瓶颈”成为目前摆在PC制造商面前的主要困难,比如一种新型的个人计算方法等。因而从某种意义上说,如果要打破这些技术壁垒,就要求这些制造商们必须开发出更为高级的微处理技术和更先进的计算机存储技术。为此,目前各国的计算机研究开发人员正在加紧研制新型的计算机,计算机无论从体系结构的变革还是到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。在不久的将来,新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪悄悄走进我们的生活,乃至遍布于社会各个领域。
一、计算机技术的发展
自从1946年世界上第一台电子计算机诞生以来,电子计算机技术的发展已经走过了半个多世纪的历程。从第一代电子管计算机到现在正在开发的第六代神经网络计算机,计算机的体积不断变小,但性能、运行速度和存储功能却在不断提高。然而,人类的追求是无止境的,科学家们一刻也没有停止研究更好、更快、功能更强的计算机。从目前的研究方向看,未来电脑将向着以下几个方面发展。
(一)工作专业化。其实用过计算机的人都知道,并不是我们的每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成,甚至有的时候,你采用高性能的计算机来办一个简单的事情还可能带来麻烦,因为高性能会带来高能耗、高发热量等不良的负面效应。因而可以预测,未来的计算机会根据大家从事的工作不同,在其性能上和外观上也会有很大的不同。专项工作的PC将会有专用设备,从而提高我们的工作效率。其实现在您如果仔细留意的话,目前在我们的身边就正在发生这样的变化。比如大型超市里的收银机、售卖彩票的PC机和银行的运行终端等等,这些都是为了提高某一项工作的效率和减少成本,逐渐由通用PC慢慢演变而来的。也许在不久的将来这样的趋势就会出现在我们的家庭生活中,比如用“家庭智控计算机”作为家用电器控制中心,为我们控制家中的电灯、电视、冰箱、空调、洗衣机等等,把我们的家变成一个智能的家。
(二)系统智能化。伴随着计算机的综合能力的日益强大,可以预见,未来民用化的计算机也可能会开始具备某种程度的智能化,以帮助我们来处理日常生活中的琐事,甚至出现以前我们所想的专门做家务活的机器人,这样可以让人们可以腾出更多的时间用于工作、学习、交际和娱乐等。大家知道当今社会,电子宠物已经越来越受到青少年一代的喜爱。这不仅因为电子化的宠物比真实的小猫小狗饲养更加方便,而且它还可以不断进行更新换代,另外它更容易与主人进行交流,甚至可以模拟多种宠物,可以与计算机之间进行通信等等。这些优势将让电子宠物取代一部分真正的宠物,成为未来人类的新伙伴。
(三)设计环保化。环境保护和节约能源是当今时代的主题。社会的发展也应当以保护环境、节约能源为前提,计算机行业也不能例外。我们知道随着计算机综合性能的提高,其能耗也将随之越来越大;而且现在计算机在人们的家庭生活中的扮演着越来越重要的角色,它运行的时间也将随之变得更长。因而为了不让计算机成为家中用电量最大的电器,技术人员也想尽各种方法让计算机的能耗降低,在这种情况下,就出现了像我们上面提到的那些专门化的计算机,它不仅让计算机的效率大幅提高,而且可以让低性能的硬件系统具备专业的功能,从而达到减少能耗的目的。另外还可以通过采用新的架构,比如采用“量子”“光子”“纳米”方式代替现有的硅架构的计算机,大幅降低计算机的能耗。而耗电的第二大户——显示系统,也将因为LCD、OLED等显示器的普及,不再成为用电大户。
(四)交流人性化。作为未来人类的工作和生活的工具以及家庭的智能控制中心,计算机需要和使用人之间进行不断地交流,才能更好为使用人服务。这就要求计算机和人之间的交流要人性化,才能让使用人真正乐意使用计算机。我们用美国微软古川副总裁所说“计算机将会变成一种能够与用户交流冷暖和喜怒哀乐等情感的产品”这句话来阐述未来计算机的发展思路,我想再贴切不过了。
为了实现这个目标,可以想象,未来的计算机的与使用人的交互方式将会实现多样化.而且随着计算机智能化的提高,多数工作它们可以自动选择操作的流程,其中的过程无需人们参与,所以软件的界面也越来越简单,使用起来就像现在操作家用电器或者手机一样简单,使用人无需再进行专门的学习或培训,就连老人小孩都能运用自如。信息技术的发展会使人们与计算机交流就像与人交流一样。人们使用计算机将变得更自然。其结果是:计算机的用户界面将变得更像人,虽然其应用程序并非“人工智能”程序。
二、移动技术的发展
随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高,未来社会各个行业新的业务和应用将随之不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出,业已成为行业发展的重要方向。引入了移动计算的信息化平台有三个方面的内涵:第一,加上综合信息化平台不但要达成业务网络和传递网络的互联互通,还要具备移动或无线的运作能力。第二,可移动性将会带来自由性和自如性,这是丰富商务操作的充分条件,为其带来了更大的便利。第三,让更为灵活的信息和越加务实的要约真正具有时空价值和可转让性,进而有机地在行业内化竞争为合作,化封闭为共赢,激活固化的产品和服务,使企业和行业更加轻松面对机遇与挑战,使运营者富于想象力。这些都是构筑一个行业信息平台的必要条件。
移动计算主要包括三个要素:通信、计算和移动。这三个方面既相互独立又相互联系。其实在移动计算这个概念提出之前,人们对它的三个要素的研究已经有很长时间了,而移动计算是第一次把它们综合起来进行研究。它们三者之间可以相互转化,例如,通信系统的容量可以通过计算处理而得到提高。移动计算,由于它是一个大融合的综合工具,所以它至少可以在三个层面上为信息化“锦上添花”。首先,它可根据应用者不同的需要融合各种通信网络和技术,以达到效用的完全性;其次,它是计算机技术和通信技术的完美融合,能够使两者在行业体系中发挥更大的作用;第三,它可以将企业管理工具和业务工具融入信息化的大体系之中,使企业的管理、经营决策的做出是建立在完善的信息平台之上,因而大大增加了它的及时性和有效性。
虽然移动性可以给计算和通信在行业内带来新的应用,但同时不可避免的也会带来许多问题。其中存在的最大问题就是如何面对无线移动环境带来的挑战。在无线移动环境中,信号要受到各种各样因素的干扰和影响,因为会有多径和移动,给信号带来时间地域和频率地域弥散、频带资源受限、较大的传输时间延缓等等问题。这样一个环境下,引出了很多在移动通信网络和计算机网络中未遇到的问题。第一,信号通道可靠性问题和系统配置问题。有限的无线带宽、恶劣的通信环境使各种应用必须建立在一个不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境下,移动终端位置的移动要求系统能够实时进行配置和更新。第二,为了真正实现在移动中进行各种计算,必须要对宽带数据业务进行支持。第三,如何将现有的主要针对话音业务的移动管理技术拓展到宽带数据业务。第四,如何把一些在固定计算网络中的成熟技术移植到移动计算网络中。当然,随着网络技术和移动计算技术的逐渐成熟和完善,这些问题都将会得到有效的解决,相信在不久的将来人类将迈入一个全新网络世界。那时候的工作、学习、生活方式将会如何,我想非常值得我们期待。
三、结束语
关键词:基层基础;规范化;建议;对策
统计基础工作的扎实程度决定着统计数据质量,统计数据质量的真实程度直接关系着社会经济发展和人民群众的切身利益。加强统计基层基础工作建设的规范化工作,通过采取一系列行之有效的措施,逐步实现统计管理规范化、业务流程标准化、任务落实制度化、统计调查法治化、统计人员专业化和统计手段现代化工作机制,成为目前摆在各级统计机构和每一名统计工作者面前的一项重要而艰巨的政治任务。结合工作实际,对加强基层基础工作的谈几点浅薄的感悟和认识。
一、基层基础工作存在的问题
1、部分调查对象的认识偏差导致配合程度偏离。一方面存在“七分统计,三分估计”的陈旧观念依然在某些统计对象的脑海里存在,调查对象为了某种利益的驱动,导致他们对统计工作的严肃性和重要性产生偏见,或者怕泄露自己的实底有意虚报或瞒报,故意不提供真实的第一手统计资料,人为地造成了统计基础资料来源的渠道受阻。另一方面基层单位报表的主动性和及时性比较差,基层源头数据搜集难度大。每当临近报表送审时间,县(区)级统计机构的工作人员就开始电话催表,一两次还不行,得反反复复才能把报表催到手,无论是定期的报表还是抽样调查表,催报难度及花费时间和精力远远大于报表录入处理分析过程。
2、基层统计机构力量薄弱,特别是县(区)、乡镇两级统计机构承担的统计任务与人员力量过分悬殊。目前县(区)、乡两级统计机构承担了大量的统计数据收集、审核、汇总任务,特别是上级统计机构局、队分设后,县(区)级统计局在原有的在职人员和工作条件不变的情况下,必须同时承担上级局、队安排的统计业务和调查任务,人员配备和力量与统计工作量之间矛盾日益突出。
3、基层统计人员素质不能完全满足统计形势和工作任务的需要,一定程度上使基层的统计数据的质量受影响。按照统计工作对统计人员要求,真正达到会统计、会调研、会分析、会微机的“四会”标准的人员为数很不乐观,而懂政策经济、知法规、能统计、会预测的复合型人才更是稀少缺乏。
4、基层经费紧张成为制约基层统计事业发展的“瓶颈”。除上级业务部门仅有的一点业务经费外,统计部门的经费主要来源于当地政府的财政资金,县(区)级财政以保人员工资为根本,而满足统计基础设施及网络化建设的需要举步维艰。
5、统计执法举步维艰。统计违法行为多发生在为单位工作的行为上,一般都是对单位进行处罚,如果某单位受到违规处理,势必有来自各方面的压力。
二、对基层基础规范化工作的建议和思考
1、强基固本夯实统计基础。健全机构和人员是夯实统计基础的关键。一是不断完善壮大县(区)、乡统计机构,充实、培训县(区)乡统计人员,在筹备成立市级调查总队的基础上,应尽快考虑成立县(区)级相应的调查机构,增加人员编制和经费投入,加大对基层工作的督导力度,提高局、队统筹组织协调和统计业务能力,确保基层各项统计任务的顺利组织实施。二是加强对部门统计的指导和管理,理顺政府统计和部门统计的关系,实现资源共享,使部门统计成为统计部门依靠的重要力量;三是搞好统计从业资格认定,加强对基层统计人员的培训力度,强化统计职业道德意识,强化统计法律意识,提高统计从业水平,为统计工作规范化管理奠定基础。四是建议上级业务单位要加强统计报表的管理和各专业报表间的衔接,杜绝统计报表指标重复统计,不随意增加基层工作负担。2、质效并重提高统计数据质量。提高统计数据质量重点从完整性、准确性、及时性、简便性和适用性等五个方面下功夫。一是统计数据在统计信息的采集范围和内容含量上的完整性。要求统计调查覆盖的范围要完整,被调查对象的报表起报要完整。二是统计数据质量在统计信息客观真实性方面的准确性。对基层报来的各类报表必须严格审查,是否按统计制度规定的指标填报,计算方法是否正确,计算结果是否准确,统计数据是否符合基层单位的实际情况等,从数据采集的源头把好质量关。三是统计数据质量在统计信息时间价值上的及时性。以求真务实、不断创新统计工作的手段和方法,缩短统计调查与数据结果的间隔时间,以最快时间统计数据,建立和规范统计信息制度,提高统计数据的时效性。四是统计数据质量在统计信息使用过程中的简便性。一方面加强与政府各部门的合作,充分利用部门统计资料,减少重复统计,最大限度地减轻社会调查负担。另一方面对外公布的各种统计数据、统计图表和统计分析文章,力求简洁、清晰、明了,要把枯燥的数据、专业的图表和术语转化为贴近现实、贴近大众的表达方式,便于各级领导、政府部门和社会公众理解。五是统计数据质量在统计信息价值实现上的适用性。及时了解、掌握各级领导决策和社会各界对统计信息的需求情况,在调查之初就要考虑收集的统计信息是否有用,是否符合用户的需求,从而缩小统计信息供应与需求之间的矛盾。只有这样,才能生产出适销对路的统计产品,才能使统计数据发挥最大的效益回报。
3、转变理念提升统计服务水平。一是进一步增强服务的主动性。转变服务观念,增强服务意识,紧扣县(区)域经济和社会发展的主题,主动搞好服务,及时反映经济发展、社会进步和人民生活。积极拓宽服务领域,为各级党政领导决策服务的同时还要为企业服务、为社会公众服务。二是进一步增强服务的针对性。在开展统计服务和统计分析时,除要满足一定的数量要求的同时,更要注重分析的质量。服务的角度要准确,服务的内容要充实。对社会、经济方面的重点、热点、难点问题,认真选题,做到分析问题透彻,提出的建议切合实际,有针对性,可操作性强。三是进一步增强服务的实效性。把握经济趋势、科学预测,由事后分析为主向事后分析与事前预警预测并重转变,改变过去单纯反映情况、提供信息的做法,在深入研究问题、提供实用有效的产品上下工夫。
4、加强统计执法规范基础工作。一是以"五五"普法为契机,营造以法治统的良好氛围。借机造势,大力宣传《统计法》和统计工作,加大统计违法案件的查处和曝光力度,为依法治统营造良好的环境。二是严格落实各项统计制度,是实现统计基础工作规范化的重要条件。严格执行统一的统计制度和统计标准,继续理顺局内各专业业务关系,理顺与行政主管部门的统计业务关系,理顺上下级统计机构间的业务关系,增强统计业务工作的整体性、协调性和互补性,逐步实现统计数据采集、审核、加工、管理各环节的流程化管理,统计原始记录、统计报表、统计台账的规范化、档案化管理,促进统计工作质量和效率的提高。
[关键词]教师教育技术化作用
一、数字化引领教育技术化
当今社会已逐步进入数字化时代,这就要求教师必须引领学习者学会学习、学会合作,从而使得学习者能够充分挖掘出自己的独特潜能与创造性。相应的,教师的教学模式也需要从传统的集体授课改变为能依据学习者的个性化特点进行定制,教师的授课习惯需要实现从关注教材的呈现到重点分析不同学习风格的学习者需求的转变,让学习者变被动学习为主动学习;并成为合作学习者。
教育是人之自我建构的实践活动,而技术也是人类发展的产物,是使人成为人的一个基本条件,必然先天地以人的价值判断、以人的需求为其存在和发展的基本前提。因此,教育技术的存在基础是教育与技术之“和”———使学习者不断“文化”和“人化”,从使得教育与技术相互交叉融合。例如美国新版NETS•T中十分注重数字化环境中教师教学设计能力的完备。数字化的学习教育环境使得教育逐步呈现技术化的特征。
顾名思义,技术是指人类为了某种目的或者满足某种需要而人为规定的物质、能量或信息的变换方式及其对象化的结果。技术规定了如何将一种物质(形态)变换为另一种物质(形态),将一种能量变换为另一种能量,将一种结构、形态的信息变换为另一种结构和形态。教育技术化是指在教育与技术“之间”的,特征式微妙转化,“教育技术”不在教育中而是更多地体现在技术中。同时,“教育技术”是教育与技术的相遇,“教育”是实质内容,原本作为载体的“技术”也日益呈现教育的特征。在此前提下,教育与技术相济相合,育生教育技术,并促使其发展。另一方面,教育对技术的要求是不同的,因为技术是多维的,人的价值和需要也是多层次的。
二、教师在教育技术化过程中的作用
有学者指出,作为教育功能的技术要同时满足两个条件:一是解决学习者学习效率的问题,二是解决技术应该怎样为学习者人文化服务的问题。而教师恰恰在这两者的兼具方面具有天然的优势。
如前所述,进入新世纪,数字化技术日新月异,此中教师运用其学科知识教和学,并运用数字化技术更新教学理念和模式,以便获得促进学习者学习、激发学习者创造力与创新性的经验。可以说,新时代的优秀教师必然应成为数字化时代工作和学习的表率,教师应展现出全球化和数字化社会中具有创新精神的专业工作者所应具备的知识、技能与工作方法。
通过展示与推动有效运用数字化工具和资源,教师可以不断提高自身的专业实践,树立终身学习的典范,在学校和专业共同体中表现出领导力。如果说20世纪末还可以成为传统学习方式和数字化(E-learning)学习方式的混合。如今后者已明显在挑战前者的管有地位。例如我们说教师最常用的技术是PPT,而PPT的主要功能之一是代替粉笔黑板来呈现课堂讲授内容。但如果教师固步自封,就会造成教师改革理念的滞后,并由此引发对其他先进技术的降格使用,这在很大程度上限制了教育技术的深层影响。
在当今教育技术化的过程中,教师必须拥有一定的信息化教学设计能力,以培养学习者具有高度创造力为目标,能够决定何时选择何种技术,从变革需求出发,创建有效的数字化学习环境,架设满足学习者个性化学习的平台,改变学习方式、学习文化以及相应的组织方式与学习关系。
这一点在语料库语言学领域体现比较明显,数据驱动语言学习是语料库应用于语言教学中的一种教学模式。这种教学模式使得教师可以建立在语料库的研究基础上,同时吸纳语言习得和认知科学的研究成果。在语料库语言学的授课教师看来,教学研究所依赖的真实语言数据只是一种社会语言现象,这种可观察、可量化和可描述的数据是探索社会文化语境中语言的意义与功能时最为直接和有效的数据,教育在这里已经体现出明显的技术化特征。
三、有效利用教育技术化的价值特征
柯利认为,技术本身不负载价值,而是在技术的使用中,人的思想意识和经济利益导致了技术的价值负载。教师作为数字信息化社会教育技术的使用者,教育技术化对教师提出了更高的要求。教师要不断地提高自身的素养,合理运用信息技术进行教学,掌握好各项技能的使用。在人工智能、虚拟现实等技术飞速发展的今天,信息技术替代了教师的部分教学活动,但不管技术怎样发展,在教育这样的人文学科,更注重的是人本主义的发展,信息技术不可能完全替代教师在教育中的地位。发挥教师的主观能动性,有效利用教育技术化的价值特征,正确处理信息技术与教育的关系是信息时代对教师和教育工作者提出的新的挑战。此外,学校的管理人员也要正确地对待信息技术,因地制宜地选择合理的技术推动教育的发展,发挥其价值的正向导向作用,而不能过分强调信息技术在教育中的作用,须知技术是手段,达到教育的发展才是最终的目的。
有学者成技术化是人类存在的方式。只要人存在,他就要追求自由,而人类追求自由离不开技术化。教育的技术化必然使得教育技术学成为显学,而教育技术的出现不仅仅改变了教育实践的面貌,而且也会带来理解教育的新方式———一种基于复杂性理论和开发取向的理解方式。
参考文献:
[1]安涛,谢英军.关系思维视野中的教育技术图景.电化教育研究,2009,(10):10-14.
[2]程桂芳,徐恩芹.新版NETS•T对我国教师教育技术培训的启示.继续教育研究,2009,(11):59-60.
[3]王勇,杨晶.数据驱动的研究路径在英美文化教学中的应用.外语学刊,2009,(5):183-185.
1)了解发酵过程与双极膜电渗析集成的基本理论。2)熟悉发酵罐与双极膜电渗析的基本操作。3)研究发酵过程与双极膜电渗析集成操作的最佳条件。
2实验原理
在发酵生产乳酸的过程中,乳酸的不断产生会造成发酵液的pH不断下降。pH过低会影响发酵液中乳酸菌种的活性,甚至造成乳酸菌种死亡,直接影响发酵过程的效率。传统的乳酸提取工艺如图1左图所示,是在发酵液中投加生石灰或碳酸钙来中和产生的乳酸,以维持发酵液的pH在中性范围。由于发酵液中加入的生石灰或碳酸钙会产生大量难以有效处理的硫酸钙副产物,不符合现代化学工业绿色化和环境化的理念。乳酸发酵的现代生产工艺流程见图1右图,整个工艺流程包含了发酵、脱色、超滤、双极膜电渗析等过程。结合上述工艺流程,实验室相应开设出乳酸发酵实验、发酵液预处理———超滤和脱色实验、乳酸盐转化为乳酸———双极膜电渗析实验以及发酵过程与双极膜电渗析集成操作实验。本文重点介绍将发酵过程与双极膜电渗析进行集成操作的实验内容。对经过预处理的(脱色和超滤后的)发酵液进行双极膜电渗析,得到乳酸;同时将双极膜电渗析产生的碱用于发酵过程的pH调节。从而实现了在提取回收乳酸产品的同时,又能进行乳酸的发酵生产。实验中的乳酸发酵和双极膜电渗析是一个集成过程,而不是连续操作的过程。双极膜电渗析的原理如图2所示。图2中的双极膜电渗析是用双极膜代替普通电渗析的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。双极膜电渗析的最基本应用是在反向偏向电压下产生水解离生成H+和OH-,分别与盐阴离子(X-)、盐阳离子(M+)结合生产酸(HX)和碱(MOH)。从而在集成操作的过程中,实现了在将乳酸盐转化为乳酸的同时,可以生成碱液(乳酸盐为MX,可以产生碱液MOH)。在提取乳酸的同时,将副产物(碱液MOH)返回至发酵过程,对发酵液进行pH调节,使副产物得到再次利用,从而实现了新型化工生产追求的过程集成性和高效性,并减少了原料或产品的周转过程。
3实验材料、仪器和试剂
3.1实验试剂乳酸发酵菌种:植物乳杆菌;发酵液500mL;电极室用水:0.3mol/L的Na2SO4溶液1000mL(阴极室和阳极室各500mL);酸室和碱室为蒸馏水。发酵培养基每升含:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母粉5g、葡萄糖50g、乙酸钠2g、柠檬酸二胺2g、吐温-801g、磷酸氢二钾2g、七水硫酸镁0.2g、一水硫酸锰0.05g。
3.2实验仪器恒温振荡器、高压蒸汽灭菌锅、发酵罐、干燥箱、电子天平、pH计、生物传感分析仪、分光光度计、冰柜。其他常规实验器皿:烧杯、量筒、玻璃棒、酒精灯、接种环、培养皿、移液管等。直流稳压电源;明道式电渗析膜堆一套,外配容量为1000mL的烧杯5只,硅胶管(约0.5m)10根;小型潜水泵5个。按照图3,通过发酵罐控制主机箱上的蠕动泵,将双极膜电渗析的碱液隔室与发酵罐进行连接。为了降低发酵罐中染杂菌的风险,必须对连接的管子进行灭菌操作。发酵罐内由pH计进行实时监测,当pH低于设定值时,由蠕动泵自动将双极膜电渗析的碱液隔室中的碱液泵入发酵罐进行调节。由于软管内是强碱环境,故碱液室与发酵罐之间的连接管不需要进行灭菌操作。
4实验步骤
4.1双极膜电渗析的准备(1)组装膜堆:按“阳极板—隔板—双极膜—隔板—阴膜—隔板—阳膜—隔板—双极膜—阴极板”顺序组装膜堆,用长螺杆钉压紧膜堆。为了确保装置的严密性,应使隔板之间的垫圈厚度不超过垫圈槽,并使双极膜的阳膜侧朝向阴极板。此外,在用螺钉压紧装置时,应注意均匀用力,以防止装置变形甚至断裂。(2)连接设备:在隔板出口分别连接出水管和进水管。将进水管与外置烧杯中的潜水泵出口连接,将出水管的出口端连接到烧杯中,以确保循环通路畅通。(3)注入料液和电极水:在盐室中注入料液,在极室中注入电极水,在酸室和碱室中注入蒸馏水,此过程应保证料液淹没潜水泵。对于双极膜电渗析,应在实验结束后将各个隔室、烧杯和潜水泵内的料液或电解质溶液清洗干净。若长期不用,应将装置拆卸还原,并确保各组件干燥和清洁。
4.2发酵过程的准备(1)种子培养基的培养:配制一定量的种子培养基,并在高压蒸汽灭菌锅中灭菌。灭菌条件为:121℃,20min。待培养基冷却至室温后,取新鲜斜面菌种,接入种子培养基中,在转速为150r/min的摇床中培养24h,温度恒定在37℃。(2)发酵罐灭菌:将配制好的发酵培养基加入到发酵罐中,此处应注意体积不能超过发酵罐总体积的2/3。然后将发酵罐和培养基一起放入灭菌锅中进行灭菌。(3)火焰接种法:先用医用酒精擦拭接种口;在火圈中加入酒精,点燃后套在接种口上;关小空气进气阀,调节进风,降低罐压,打开接种口盖;在火焰范围内打开种子培养基的瓶塞,在火焰上烧灼几秒钟后,迅速将种子液倒入发酵罐中;在火焰上烧灼接种口盖子数秒后,迅速盖好接种口盖,关闭空气进气阀。(4)发酵培养:接种结束后,对发酵培养过程的各项参数进行设定,开始培养。发酵过程中要打开冷凝器水阀。具体操作参数:转速为150r/min;温度为37℃;pH为6.7。
4.3发酵罐与双极膜电渗析集成操作过程的监测在集成操作过程中,要对发酵罐和双极膜电渗析同时进行监测,防止任一方出现问题导致集成操作失败。发酵过程:①通过发酵罐的主机控制发酵的pH条件、溶氧浓度和实验温度。每1h记录pH、温度和溶氧浓度,通过数据判断发酵过程是否正常;②每4h测量残余葡萄糖的量、生物量和乳酸的生成量,以判断细菌的生长情况和乳酸的生成情况。双极膜电渗析过程:①双极膜电渗析过程调整稳压电源的电压和电流值来控制实验条件,每1h记录电压、电流。②每4h测量酸室中的乳酸浓度、碱室浓度和碱室碱液体积。
5分析方法
5.1葡萄糖和乳酸的测量在发酵过程中,要间断地取样进行监测。发酵液中含有有机酸盐、无机盐、菌丝体、蛋白质、脂肪和糖类等。双极膜电渗析过程的料液是经过超滤和脱色之后的发酵液,主要成分为有机酸盐(主要为乳酸盐)和无机盐类物质。实验中使用生物传感分析仪获得葡萄糖和乳酸含量。
5.2生物量的测量在发酵过程中,要及时监测乳酸菌的生长情况。取样后,用0.3mol/L的稀盐酸溶液稀释,目的是消除一些沉淀性盐的影响。在波长为600nm处,测量吸光度。
6实验注意事项