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微生物與生物技術范文1
關鍵詞：微藻;生物質能;脫氮除磷;耦合技術
收稿日期：2011-08-29
作者簡介：傅曉娜（1988―），女,四川成都人,四川大學建筑與環境學院環境工程專業碩士研究生。
通訊作者：姚剛(1957―)，男,河南商城人,德籍華人,高級研究員,客座教授,博士生導師,主要從事環境工程各方向和環境管理方面的
研究工作。
中圖分類號：X701
文獻標識碼：A
文章編號：1674-9944(2011)11-0100-05
1引言
水資源危機是指淡水消耗量超過可用淡水資源量的20%,而事實上,全球的淡水消耗量在1995年就已經超過20%,達到了27%~30%。我國人口眾多,水資源匱乏,用水需求旺盛,但水體污染嚴重,尤其是氮、磷等化學物質排放到水體,引起藻類異常繁殖,造成水質富營養化問題,長期不能得到有效解決。與此同時,全球40%的人口嚴重缺水,水資源的可持續利用問題迫在眉睫。經過凈化處理的可再生水可用作于城市和農村的非飲用水,如灌溉用水、景觀用水,部分還可作為工業用水,不失為解決水資源緊張問題的新途徑。因此,開發利用高效、低成本的水質深度處理技術,是解決水資源危機的重要手段之一。
早在20世紀50年代,Oswald和Gotaas就提出利用微藻處理污水的想法。近幾年來,國內外對進一步發揮藻類凈化污水的潛力進行了大量研究,在藻類凈化污水的機理研究方面取得了很大進展［1］。與傳統方法相比,利用藻類處理污水可以克服傳統污水處理方法易引起的二次污染、潛在營養物質丟失、資源不能完全利用等弊端,同時能夠有效去除造成水體富營養化的氮、磷等營養物質,具有廣闊的應用前景。利用微藻產油作為生物柴油來源的構想,早在1980年就有相關學者提出,但并未受到重視。直到近年來因原油價格的攀升,開發再生能源的意識逐漸提高,微藻生物質能有著能源密度高、易儲運、含硫低等優點,可以直接作為民用燃料和內燃機燃料,以微藻生產生物柴油的想法受到各界關注。
2微藻污水處理技術
2.1微藻對氮、磷的去除原理
中國湖泊的富營養化問題嚴重,巢湖、太湖、滇池等幾大湖泊中氮磷含量較高,造成硅藻、藍藻、綠藻等藻類大量繁殖,不僅會使水中溶解氧降低,而且藻類釋放的藻毒素亦會影響水生生物的生長繁衍。但同時微藻可以用來去除污水中的氮、磷等營養物質,并以有機物的形式將其儲存在藻細胞中［2］。微藻細胞利用二氧化碳和碳酸鹽等作為碳源,通過光合作用進行自養生長,水中的氨氮、硝態氮和亞硝態氮等無機氮和各類有機氮便合成藻體氨基酸和蛋白質等必須營養物質。水中的磷可直接被藻細胞吸收,并通過多種磷酸化途徑轉化成ATP、磷脂等有機物（圖1）。
圖1微藻對氮、磷的吸收原理示意
同時,微藻的光合作用造成水體pH值升高,導致正磷酸鹽和NH3•H2O分別通過形成沉淀和揮發的形式去除,從而間接去除氮磷。此外,微藻光合作用形成的高pH值,也可起到一定的消毒作用［3］。
2.2微藻對重金屬的去除原理
重金屬種類較多,具有微量、穩定、毒性大等特點,通過食物鏈在生物體內富集,不僅會危害水生生物的生長繁衍,也是造成多種人體疾病的罪魁禍首,是潛在危害性最大的水體污染物之一［4］?？赏ㄟ^各種水生植物和微生物,尤其是微藻細胞的生物吸附、積累、排泄、凈化4個步驟來去除重金屬。
微藻細胞對中重金屬的吸收是包含了物理、化學、生物反應和各種機理的復雜過程。根據該過程是否消耗能量,微藻對重金屬的吸收方式可分為主動和被動吸收兩種方式,前者是指新陳代謝的藻類與金屬之間的相互作用,重金屬離子通過主動運輸的方式被吸收到微藻細胞內,吸收速度慢,持續時間長,不可逆,需要細胞新陳代謝提供能量;后者則是通過物理和化學反應將重金屬離子吸引到微藻細胞表面,吸附速度慢,持續時間短,可逆,不需要能量［5］。
微藻細胞壁的組成對重金屬離子的吸收起決定作用。微藻的細胞壁是由多糖、蛋白質、脂質組成,因此它具有很高的黏度和較大的表面積且呈負電性。這些組成陳分包含了許多容易和重金屬離子結合的基團,如羧基,酰胺基,羥基,硫代醇,硫代醚,咪唑,磷基,硫基等。其次,微藻細胞膜具有高選擇性和半透性,這對生物吸附吸收重金屬的效率有決定性作用。目前被廣泛接受的微藻對重金屬的吸收機理主要有表面絡合,離子交換,氧化還原,微沉降等。
3微藻生物質能源生產技術
微藻細胞的主要化學成分是脂類、纖維素、木質素和蛋白質等,其中脂類是制備生物質燃料的主要成分。生長在海水中的綠藻,能積累大量游離的甘油以平衡環境中的鹽濃度,其甘油的含量可占自身干重的50%~60%［6］。藻細胞通過光合作用將太陽能轉化為生物能,通過不同的藻細胞加工方式可生產各種生物燃料。一方面,利用高溫高壓液化技術或超臨界CO2萃取技術可獲得藻細胞中的油脂,再通過酯交換技術將其轉變為脂肪酸甲酯,即生物柴油;另一方面,藻細胞在無氧條件下可直接熱解制備生物質油、焦炭、合成氣及氫氣等多種生物燃料［3］。通過微藻獲得生物能源的途徑(圖2)。
圖2微藻制油原理示意
3.1微藻培養系統
目前,常見的微藻培養系統可分為開放式和封閉式,其選擇需要考慮許多因素,如微藻的生物特性、氣候狀況、目標產物種類與土地、人工、能源、用水、營養源等各項成本［7］。
3.1.1開放式微藻培養系統
開放式微藻培養系統是在戶外利用陽光進行培養,適用于傳統活性污泥法、氧化塘法與批量微藻生產的結合,培養快速生長的藻細胞和可耐受極限環境(高濃度重碳酸鈉、高鹽度等)的藻細胞,大致分為大型池、開放式槽體、圓形培養池及高效藻類塘跑道型培養池等4種形態。這種培養系統的優點在于能耗低、基建投入少、運行成本低,微藻產量大,缺點在于培養環境易受外界溫度、天氣、光照等的影響,以及其他藻種、細菌及原生動物的污染［7］,要控制這些條件以適應微藻的生長和達到污水處理的效果,操作上比較困難,且微藻的產率較低。
目前應用較廣泛的開放式系統是高效藻類塘,通過“藻菌共生系統”可以同時去除污染水體中的有機物、重金屬和氮磷等營養物（圖3）。開放式系統在廣大農村和小城鎮的污水處理方面具有廣闊的應用前景。在德國、法國、新西蘭、以色列、南非、新加坡、印度、玻利維亞、墨西哥和巴西等國家都有高效藻類塘的應用,并取得了良好的運行效果。
圖3高效氧化塘藻菌共生塘系統示意
3.1.2封閉式微藻培養系統
封閉式微藻培養系統主要指微藻光生物反應器,可用于自營、異營或混營培養,而且在戶內或戶外都可實施,可分為管式(垂直、水平、螺旋)、圓柱式、薄板式和聚乙烯袋式。光生物反應器可人為控制藻細胞生長條件,從而獲得高產率品質穩定的藻細胞生物質,且可避免雜藻污染,后續分離純化所花費的成本也可減少,但建設、運行成本高,規模放大難度較大缺點。
封閉式系統的微藻培養技術有活性藻系統和藻類固定化技術。前者采用人工強化培養出高濃度的藻液,然后再光生物反應器中利用污水進行藻類的繼續培養的系統。該方法對有機物的降解效果好,且能有效去除顆粒污染物和氮、磷等營養物［8］。后者是通過包埋法或吸附法,將藻類細胞聚集成團或固定在載體上,其中包埋法應用較廣泛。該技術具有微藻細胞濃度高、反應速度快、去除效率高、藻細胞易于收獲等優點,在微藻處理污水中有廣闊的應用前景。
3.1.3藻種選擇
早在1978年,美國的能源部燃料發展就設立了水生生物計劃(ASP)項目,專門研究微藻生物質能,包括沼氣、甲烷和生物柴油,主要采用開放式微藻培養系統,在1978年到1996年將近20 年的時間里,科研人員從3 000株藻中篩選了300株高油脂含量的咸水藻種(大多是綠藻和硅藻)。20世紀80年代初美國國家可再生能源實驗室(NREL)牽頭并聯合多個單位進行了可用于生產生物柴油的微藻的調查與篩選研究,運用現代生物技術開發出海洋工程微藻,實驗室條件下脂質含量超過60%,戶外生產達40%以上,每畝年產1~2.5t柴油［6］。同一時期,日本、德國和法國也在進行微藻培養的研究,主要方向是封閉式微藻光生物反應器［3］。表1列出了幾種微藻的產油效率,產油效率是微藻作為生物質能源潛能的主要表征形式。
在我國,用于生物質燃料生產的微藻細胞的篩選和改良工作也取得了一定的成果。清華大學生物技術研究所通過異養轉化細胞工程技術控制C/N,獲得高脂含量、葉綠素消失、細胞變黃的異養小球藻細胞,其脂含量高達細胞干重的55%,是自養藻細胞的4倍。
然而高含油藻種不一定能在生活污水二級出水條件下正常生長并積累油脂,欲實現污水處理系統從處理工藝向生產工藝的轉化,藻種的篩選與馴化是研究工作的前提與重點。針對水質深度凈化與高價值生物質生產相耦合的目的,藻種篩選的依據應為:在生活污水二級處理出水的條件下生長速率快、氮磷去除效率高、生物質產量高以及單位微藻生物量的油脂產量高等。基于上述原則,李鑫,胡洪營等人在不同污水處理廠二級出水中篩選、分離得到了橢圓小球藻(Chlorella ellipsoidea YJ1)、貧營養型二型柵藻(Scenedesmus sp.LX1)等多株藻種［9,10］,它們對生活污水二級處理出水中的氮磷去除效率均在90%以上,單位藻細胞的脂質含量在33%~42%之間。
2011年11月綠色科技第11期
3.2微藻細胞的收集和油脂提取
3.2.1微藻細胞的收集和分離
污水處理中的微藻細胞的收集是實現污水系統發展微藻生物質能的重要環節,因為藻細胞非常小,本身密度與水接近,且培養液很稀,要收獲一定量的藻細胞就要處理大量的液體,培養后的藻液需要濃縮100倍~1 000倍之后才能在工業上得以利用［11］。微藻的分離濃縮是高耗能過程,藻細胞分離濃縮的能耗是僅次于微藻培養的第2大成本消耗［12］。因此藻細胞的分離濃縮方式成為很多研究者的關注熱點,也是實際工程中必須面對和解決的問題。
微藻收集主要的方法有自然沉降、絮凝沉降、氣浮、固定化、離心分離、膜分離、過濾、濃縮、壓濾等,表2列出了幾種常見的微藻收集方法。
表2微藻收集方法
方法分離效果
自然沉降可去除50%~80%的藻細胞
絮凝沉降隨著pH升高和無機磷酸鹽沉淀,藻細胞自絮凝;但化學絮凝劑成本高,使出水鹽度偏高;通過細菌產生生物絮凝劑,是目前研究熱點之一;不適于體積小,生長快的藻類
氣浮加明礬20~30mg/L,可去除99%的藻細胞
固定化固定化微藻團易分離,但成本高,可能發生藻細胞外泄
電解絮凝小電流(0.3kW•h/L)使藻細胞懸浮,藻細胞分離率可達到95%
過濾/離心分離效果好,但成本高
膜分離分離效果好,技術較成熟,但需注意膜污染問題
其中,絮凝沉淀/氣浮、過濾離心、固定化是較常用的藻細胞分離方式,但成本較高,同時藻細胞固定化容易帶來藻細胞外泄的問題。膜分離是一種有潛力的藻細胞分離收獲方式,在反應器之后通過膜分離截留藻細胞以獲得低氮磷含量的清水,同時通過濃藻液的回流實現反應器內藻細胞的高密度培養,可實現耦合系統對于出水水質及微藻光生物反應器中藻細胞高密度培養的要求。然而沒有哪一種方法是萬能的,對于價值較低的產品可以使用重力沉降的方法,或是配合絮凝進行,但對于價值較高的產品則可使用離心的方法［13］。
3.2.2微藻細胞的油脂提取
有機溶劑萃取是常用的藻細胞油脂提取方法,主要包括甲醇/氯仿法［14］、乙醚/石油醚法［15］和正己烷法［16］等。按照萃取時藻細胞的狀態不同,又可分為干法萃取和濕法萃取。Lardon等人通過生命周期評價(Life cycleassessment,LCA)的方法對正己烷干法萃取和濕法萃取藻細胞油脂的效率及經濟性進行了分析,表明油脂提取的能耗在生物柴油生產總能耗中占有很大比例(干法萃取和濕法萃取的能耗分別占總能耗的90%和70%),因此油脂提取技術的改進對耦合系統的經濟性和可持續性具有直接影響［16］。
另外,油份提取后的藻渣還可繼續利用,如用作肥料滋養農田,或進行厭氧發酵,可獲得甲烷、氫氣和乙醇等能源。有研究甚至認為,當單位藻細胞的油脂含量低于40%時,為了獲得最大的能量收益,所有藻細胞生物質應該全部用于厭氧發酵［17］。
4進展與發展趨勢
4.1國內外研發新進展
利用微藻處理污水在國內外早有應用,如德國、法國、新西蘭、玻利維亞、以色列、新加坡、印度和巴西等已先后建成藻菌-共生大型氧化塘系統,用于處理一般市政廢水和農村污水,比利時也有利用微藻處理養殖廢水。美國早在20世紀50年代便提出利用藻類去除氮磷等營養物的概念,并基于此進行了大量研究,基于藻細胞污水處理技術有了快速的發展［18,19］。在微藻生物質能方面,國內外許多企業和機構也進行了大規模的試驗,有得甚至已開始推廣應用。雪佛蘭(Chevrolet)公司在2006年與美國聯邦研究員建立合作伙伴,共同研發微藻生物油;殼牌(Royal Dutch Shell)公司與夏威夷一家名為HR的微藻生物油公司聯合成立了一家新公司,名為Cellana,在夏威夷1億hm2的海面培養海藻,用于生產生物質燃料;?？松梨?Exxon Mobil)公司計劃在未來5~6年投資6億美元,用于研究與一般化石燃料兼容性良好的微藻生物燃料;日本國際貿易與工業部在1999和2000期間,資助了名為創新技術地球研究(Earth Research of Innovative Technology)的項目,用微藻來固定CO2,并初步研究光生物反應器。我國河北新奧科技發展有限公司,在內蒙古建立了一個生態微藻培養基地,面積將在2013年達到280hm2,并計劃在2014年實現微藻生物油產業化;中石化與中科院于2009年開始共同實施微藻生物柴油技術系列項目,研究微藻光生物反應器;中石油和中科院也在合作研發微藻生物柴油技術。
在微藻污水處理與微藻生物質能的耦合方面,美國已經開始嘗試用市政廢水和煤煙廠大規模培養產油微藻,并取得了較好的物質和能量循環效果。胡洪營等人設計了利用污水資源生產微藻產油的耦合系統,以2008年的污水標準對培養微藻細胞每年生產生物柴油的潛力進行估算,得出如果全國范圍內的生活污水全部采用他們設計的耦合系統進行處理與生產生物柴油,則生活污水中所含有的氮磷除去供給活性污泥微生物的生長后,剩余部分所培養的藻細胞每年生物柴油的生產潛力約為397萬t［20］。
雖然微藻培養具有凈化效率高、系統建造運行費用低等特點。另外,藻類在污水凈化過程中產生大量的氧氣,可減少水體因缺氧而形成的惡臭氣味,因此用藻類處理污水在水質的改善中有廣泛的應用前景。作為一種生物質能源的原料,微藻亦有許多其他原料不可比擬的優點,首先是種類繁多,便于取材;其次是藻類光合作用效率高,生長周期短;另外微藻的培養不需要占用糧食產地,并且和其他生物質能源一樣,相對于化石能源,能減少或消除二氧化碳等溫室氣體的排放,并有可能解決海洋和湖泊的富營養化問題,環境效益高。但是要實現微藻污水處理與生物質能源生產耦合技術的產業化,仍存在一些問題有待解決。
4.2發展趨勢
(1)新型藻種的選育和改良。繼續篩選具有高效凈化能力且營養價值高的微藻。
(2)光生物反應器的構建與規?；?。將微藻光生物反應器與污水處理相結合,開發適合于可規?；\轉的高效生物反應器,實現污染控制與資源化利用相結合。
(3) 固定化載體的開發。目前,包埋法固定化載體主要有天然高分子凝膠(如瓊脂、海藻酸鈣等)和有機合成高分子凝膠載體(如聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(ACAM)等)。天然高分子對生物沒有毒害,傳質性能較好,但是強度較低;有機合成高分子凝膠強度較大,但其傳質性能稍差,在包埋時有時可能會影響細胞活性。因此,開發復合型固定化載體,改善其性能,是藻類固定化技術研究的重要內容［21］。今后還需弄清固定化微藻的生理生化特性及其凈化機制,研究固定化微藻的保存、活化方法,為批量生產奠定基礎。
(4)藻類生長繁殖條件的控制。由于微藻培養和污水處理耦合系統的前期投資較大,必須滿足微藻最佳的培養條件和污水處理最低的運行成本,既要選擇合適的光照方式,提高光能利用率,選用合適的培養系統,達到最大的培養數量,又要考慮出水水質和環境條件對污染物的影響等。
(5)降低制油成本。高昂的生產成本是利用微藻生產生物柴油所面臨的最大問題,其中藻類培養耗資巨大,而藻類的收集、分離和脂質提取又是耗能最大的環節,假設采用含油量為30%(細胞干重)的微藻來生產生物柴油,那么從培養、收集、提煉到成品,成本約為19.1元/L。而我國2008年0號柴油的價格只有6.1元/L,此價格還包含了稅收、利潤、運輸等費用。
(6)油脂提取技術的改良。高等植物種子中的油脂大都屬于中性脂,易于通過壓榨的方式提取,因此提取后的油脂基本上不存在極性脂及色素。而微藻細胞小,難以采取常規的壓榨方式以獲取油脂,用有機溶劑來提取,油脂中不可避免地存在著色素及磷脂等極性脂,為后續提煉等過程帶來了相當大的隱患。
5結語
微藻污水處理技術與微藻生物質能生產技術,可以算是一項環境友好的集成創新技術,大多還處于概念提出和試驗階段。盡管目前仍然存在上述許多亟待解決的問題,但這些問題同時也是目前的研究重點和未來的發展方向,一旦突破了這些障礙,相信在水資源和能源日趨緊張的形勢下,這項工藝將迎來更廣泛和良好的發展前景。
參考文獻：
［1］
張書平,白曉弘.低壓低產氣井排水采氣工藝技術［J］.天然氣工業,2005,25(4):106~109.
［2］ 張靜霞.利用微藻處理污水的研究進展及發展趨勢［J］.現代農業科技,2008(4):61~62.
［3］ 胡洪營,李鑫,楊佳.基于微藻細胞培養的水質深度凈化與高價值生物質生產耦合技術［J］.生態環境學報,2009,18(3):1 122~1 127.
［4］ Cai Zhuoping,Duan Shunshan.Micro-algal Bio-sorption on the Heavy Metals in Polluted Waters［J］.生態科學,2008,27(6):211~212.
［5］ Cochrane E L,Lu S,Gibb S W,et al.A comparison of low-cost bio-sorbents and commercial sorbents for the removal of copper from aqueous media［J］.Journal of Hazardous Materials,2006,137(1):198~206.
［6］ 李玉芳,伍小明.利用微藻開發生物能源前景廣闊［J］.精細化工原料及中間體,2010(6):17~18.
［7］ 王文軒.微藻-綠色生物能源［J］.穿行天下資源,2009(7):11.
［8］ 況琪軍,譚渝云.活性藻系統對氮磷及有機物的去除研究［J］.中國環境科學,2001,21(3):23~29.
［9］ 楊佳,胡洪營.城市二級出水條件下橢圓小球藻YJ1(Chlorella ellipsoidea YJ1)的脂肪含量變化及其對氮磷的去除特性的初步研究［C］//中國環境科學學會.2008中國水環境污染控制與生態修復技術高級研討會論文集.廣州:中國環境科學學會,2008.
［10］ 李鑫,胡洪營,甘柯.氮元素對貧營養型二形柵藻LX1生長及去除氮磷特性的影響研究［C］//中國環境科學學會.2008中國水環境污染控制與生態修復技術高級研討會論文集.廣州：中國環境科學學會，2008.
［11］ Molina Grima E,Belarbi E.-H,Acin Fernndez F G,et a.l.Recovery of micro algal biomass and metabolites:process options and economics ［J］.Biotechnology Advances,2003(20):491~500.
［12］ Wang B,Li Y,Wu N,et al.CO2 bio-mitigation using microalgae［J］.Applied Micro-biological Biotechnology,2008(79):707~718.
［13］ 王清,都基峻,石應杰,等.培養藻類制取生物能源的研究,四川環境,2009,28（5）：21~22.
［14］ Bligh E G,Dyer W J.A rapid method of total lipid extraction and purification ［J］.Canadian Journal of Physiology,1959(37):911~917.
［15］ Converti A,Casazza A A,Ortiz E Y,et al.Effect of temperature and nitrogen concentration on the growth and lipid content of Nannochloropsis oculata and Chlorella vulgaris for biodiesel production［J］.Chemical Engineering and Processing,2009(48):1 146~1 151.
［16］ Lardon L,HéLias A,Sialve B,et al.Life-cycle assessment of biodiesel production from Microalgae［J］.Environmental Science&Technology,2009,43(17):6475~6481.
［17］ Bruno S,Nicolas B,Olivier B.Anaerobic digestion of micro-algae as a necessary step to make micro algal biodiesel sustainable ［J］.Biotechnology Advances,2009(27):409~416.
［18］ Hamouri B E,Jellal J,Outabiht H.The performance of a high-rate algal pond in the Moroccan climate ［J］.Water Science and Technology,1995,31(12):67~74.
［19］ Mallick N.Biotechnological potential of immobilized algae for wastewater N,P and metal removal:A review［J］.BioMetals,2002(15):377~390.
微生物與生物技術范文2
關鍵詞：微生物 采油技術 油田化學劑
一、引言
微生物采油技術指的是利用微生物獨特的新陳代謝功能，促進油藏中殘余油的流動性，從而提高采油效率和質量的一種新型的技術。微生物的新陳代謝對提高采油效率有著關鍵性的影響。微生物新陳代謝功能不僅受到地質環境較大的影響，而且還會受到采油過程中使用油田化學劑的影響。
微生物采油技術的原理較為復雜，就當前實驗和研究的結果來看，微生物采油技術發揮作用的原理可以分為下述幾個方面：一是微生物的生長改變了原油的物理性質，降低了粘性，提高了原油的流動性，從而便于石油的開采，同時，還能有效地改善石油的質量；二是微生物新陳代謝過程中會進行呼吸作用，從而產生一定數量的二氧化碳等氣體，這些微生物釋放的氣體可以降低其粘性，增加油層的流動性；三是厭氧菌微生物可以對原油產生溶解作用，并將石油分離出來；四是微生物在新陳代謝中會產生一定數量的有機溶劑，這些有機溶劑可以讓原油液化，從而提高油層的流動性，降低其粘性。
研究分析微生物采油技術的應用情況，有下面幾方面的優點：①微生物采油技術的應用成本較低，而且此種技術大多使用在邊際油田，對于促進石油資源的充分利用具有重要的作用；②微生物采油技術的現場操作較為簡便，只需要將相關的微生物注入到油層中就可以了；③微生物采油技術目前應用的范圍越來越廣闊；④不會產生對原油產生污染，并且該技術可以重復使用；⑤利用微生物的分子結構，可以全面擴散到油層的各個角落；⑥微生物的來源渠道寬闊，而且可以根據油田的具體情況調配不同的微生物配方。
二、油田化學劑對微生物采油技術的影響
油田化學劑在石油開采技術中應用的較為廣泛，在原油開采的多個環節均需要應用到不同類型的化學劑。比如在油田鉆探、完井等環節中所運用到的化學劑與原油開采后所使用的化學劑存在較大的不同。不同類型的化學劑因為其生物屬性的不同對于微生物新城代謝的影響也是截然不同的。油田化學劑對于微生物的影響主要表現：一是有的油田化學劑可以破壞微生物的分子結構，從而阻礙其新陳代謝和正常的生長，并進而促使微生物死亡；二是有的油田化學劑具有很強的滲透性，將化學物質滲透到微生物細胞的內部并與細胞內的化學物質發生強烈的化學反應，進而促使微生物喪失新陳代謝的功能，最終死亡。無論油田化學劑對于微生物有何種影響，其直接影響因素都與油田化學劑的濃度存在緊密的聯系。通常來說，油田化學劑對于微生物有著直接和間接兩種作用：
1.直接作用
油田化學劑的直接作用包含下述幾點：
①直接作用于微生物的呼吸系統。微生物進行呼吸作用時有賴于碳水化合的參與，沒有碳水化合物則微生物內部的成分無法有效地合成，而微生物的呼吸作用需要活性酶的參與，如果油田化學劑限制了活性酶的活性，也就會限制微生物的呼吸作用，從而直接影響到微生物作用的發揮。
②直接作用于微生物內部分子結構。微生物的氨基酸分子是其生長的根本，如果油田化學劑滲透進微生物內部并破壞了氨基酸合成關鍵的肽鍵，則微生物生命的源動力蛋白質無法合成，進而導致微生物的死亡。核酸是生物遺傳的基礎，如果油田化學劑破壞了核酸，則會影響到微生物的生長和繁殖，微生物在無法繁殖下將會很快衰老，并進而死亡。
2.間接作用
所謂油田化學劑對微生物的間接作用指的就是油田化學劑通過對微生物生長環境的影響進而影響到微生物的生長。
①油田化學劑改變微生物的內外壓力，破壞其壓力的平衡性，進而破壞微生物細胞正常的新陳代謝。微生物細胞具有一種叫做半透性膜的結構，這種膜能夠維持微生物細胞內外部壓力的平衡。若微生物細胞外面的滲透壓強于內部的滲透壓，則微生物細胞會大量吸收外部的水分，導致細胞的膨脹，進而引起微生物細胞的破裂；相反，若是微生物細胞外面的滲透壓弱于內部的滲透壓，則微生物細胞內的水分會紛紛脫離細胞，導致微生物細胞的脫水、干癟，并進而引起微生物細胞脫水死亡。在油田開采的許多環節中，運用離子型油田化學劑可以間接改變微生物細胞所處的環境的滲透壓環境，并影響微生物細胞的生長和繁殖。
②油田化學劑改變微生物環境的酸堿度。酸堿度對于微生物細胞的生長環境具有重要的作用。微生物細胞發揮最大的作用需要在特定的酸堿度下。當微生物細胞周圍環境的酸堿度改變以后，有些活性酶的作用會受到抑制，有些活性酶的作用會得到加強。像堿強化聚合物會促使微生物周圍酸堿度的升高，而乙酸乙酯則會降低酸堿度，不管是酸堿度的升高或者降低，都會影響到微生物細胞活性酶作用的發揮，并進一步改變微生物細胞的生長和繁殖。
三、降低油田化學劑對微生物采油技術負面影響的方法
①選擇能夠抵抗油田化學劑影響的微生物品種。在油田的油層中存在很多可以抵抗化學劑影響的品種，通過萃取等方法從油層中初步篩選出符合要求的微生物品種，再進行第二次精細篩選，選出更加合格的微生物品種。
②對微生物品種進行改造培養，以改變其特性。比如，可以在化學劑中進行培育，優選能夠頑強存活下來的微生物品種。
四、結論
綜上所述，隨著當前世界性能源危機地到來以及油田開采技術的進一步發展，微生物采油技術成為了今后油田開采技術發展的一個重要方向。雖然油田化學劑對于微生物有著直接、間接的影響，但是我們相信，只要認真做好微生物品種的培育和篩選工作，就能夠最大化地避免油田化學劑對微生物采油技術的阻礙。
參考文獻：
[1] 宋紅霞、羅金海、王彥龍、黎力、楊易凡.微生物采油技術在子長油田的應用[J].西安石油大學學報（自然科學版），2010（04）.
[2] 宋春玲.對于石油開采中微生物采油技術應用的探討[J].中國石油和化工標準與質量，2011（08）.
[3] 韓朝陽、田家領.淺談微生物強化采油技術在現代技術中的應用[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2009（01）.
微生物與生物技術范文3
關鍵詞：野生；北五味子；撫育技術
樺南縣于1998年起進行野生北五味子的選種育苗工作，開展對林冠下的野生北五味子資源撫育及補植工作的研究。經過十余年的探索和實踐，總結出適合本地區林冠下北五味子野生資源撫育及仿野生栽培的新技術。
1 林區北五味子野生資源撫育技術
1.1種質基地 為確保種子的品質，選擇了樺南縣東南部的駝腰子林場和北部的青背林場為種源基地，采集時間9月上旬到中旬。采收前確定母樹，選擇果穗整齊，穗大、粒大、緊湊，無病蟲害的果實作為選種標準。采種后直接進行調制，精選出純凈的種子。采用層積變溫進行催芽處理。播種基地安排在柳毛河苗圃進行實生苗木的培育。
1.2北五味子實生苗木的培育 采用裸地播種和保護地營養缽容器苗兩種育苗形式。營養缽容器苗在保護地進行，方法是在3月末至4月初扣塑料大棚，采用
8 cm×8 cm×10 cm的塑料營養缽。營養土的配方為：農家肥、細河沙、草炭土、腐殖土或林下土按5∶10∶10∶75混拌均勻后裝袋或直播，營養土拌入適量多菌靈，每個缽3～4粒種子，覆土2 cm左右。播后結合澆水噴施5%代森錳鋅1000液進行殺菌，保持濕度，一般2～3 d澆一次水，當出苗50%～70%時上遮陽網，當溫 度在30℃以上時要通風降溫。6月中旬至雨季將幼苗帶土坨轉入仿野生栽培園補植，進行常規的水肥除草管理。也可在翌年的4月中旬進行定植。
1.3林冠下野生北五味子資源撫育 在林冠下北五味子野生資源及仿野生栽培基地選擇以原有野生北五味子分布林地為主，野生北五味子由于樹齡不一，從未進行人為修剪、整形，樹勢衰退，主干不明顯，枝蔓纏繞，密度過大，分布不均等現象。采取疏密留稀、去弱扶壯、整形修剪、老樹更新、空地補植的方法是恢復的重要手段，應采取以下措施：
1.3.1林地清理 在林分郁閉度低于0.3的林冠下及溝谷兩側、溪流兩岸、林緣、灌木叢、山坡等地塊，將生長過密、無利用價值的下木、藤條灌木、雜草等進行割除，同時伐除枯立木、病腐木，工具可用割灌機進行割除，割除物應整齊進行堆放或運出林外。有目的保留可供北五味子攀緣的自然架樹（亞喬木、下木、灌木叢，最好為山里紅、山荊子、槐木、暴馬丁香等）。
1.3.2整地方法 對野生北五味子分布不均或沒有著生的地塊，采取先人工整地后定植的方法。整地要求：穴狀整地，先揭去草皮，用整地鎬刨出上口50 cm，下口45 cm，深20～25 cm，呈丘狀的穴，揀凈穴內的石塊、樹根、雜草等夾雜物。
1.3.3栽植 容器苗取出容器后，直接栽入穴中，裸根苗要保證根系舒展，做到栽正踩實，深淺適宜，不窩根不露根，栽上覆蓋黑膜壓實。
2 北五味子的林間管理
2.1補植苗木的管理 苗木定植后對苗木進行定干，靠近地徑處選留5～6個飽滿芽，爾后將上部剪掉。待苗木長到5 cm左右，選留2個枝做為主干，其余枝剪除。在穴上覆蓋黑色地膜，膜上用土壓實，即可阻礙雜草在穴上生長，又可減少水份蒸發，提高土溫，方便撫育管理。
2.2及時除草 可采用人工割、鏟除及化學防治的方法?；瘜W防治可在萌動前噴施乙草胺+果爾，也可用草甘磷類或克無蹤進行定向噴施。禾本科雜草比例較大時，可用拿撲凈、精穩殺得，在整個生長期均可噴施滅草，經過試驗對北五味子安全。
2.3整形修剪 新植苗在定植后三年間主要工作是整形（留2～3個主干），修剪（果枝不能相互纏繞）培養樹勢，使主干均達到1.5m以上，主干距地面30～40 cm處不留側枝。及時剪除基生枝，解決與五味子爭肥、爭水、爭營養空間的矛盾。立秋后對北五味子進行摘心，促進木質化。
2.4立架管理 林冠下發展北五味子與大田差異較大，應靈活機動，因地制宜。有攀緣活體樹的可利用樹木，或斜立竹桿，拉腈綸毛線引縛上架，反之可利用兩樹間拉鐵線（10～12號均可），也可立木樁拉鐵線，總之要根據林冠下實際情況而定，保證五味子主干上架。
3 林冠下北五味子病蟲害防治
3.1病害主要有黑斑病，白粉病，葉班病，葉枯病，根腐病，果軸腐病，銹病等，而危害較重發病較多是黑班病，白粉病根腐病。
3.1.1葉班病屬生理病害，多發生在低溫高濕季節，發病時用1∶1∶300倍的波爾多液防治，用甲托與代森錳鋅混合1000倍液防治效果較好。
3.1.2葉枯病，病狀是葉片上有褐色病斑，防治方法可用世高、多菌靈、天達2116、甲托、波爾多液交替防治，間隔期7～10 d。
3.1.3白粉病，癥狀較明顯，病葉病干有白粉，可用0.3～0.5波美度的石硫合劑，25%液體粉銹寧、甲托、代森錳鋅等殺菌劑交替防治，間隔期7～10 d。
3.1.4根腐病，癥狀是根基交界處外表腐爛，露出木質及髓。病因多是積水與機械損傷，造成害蟲咬傷也可產生?？捎眉淄?、多菌靈灌根。
3.2蟲害防治
3.2.1女貞細卷葉蛾為北五味子重要害蟲之一，幼蟲危害果實，果梗、種子該害蟲每年發生兩代，第一代幼蟲5月下旬開始蛀果，7月中旬危害末期，第二代在7月上旬開始蛀果至8月下旬。防治方法；①落葉后清理田間、焚毀落葉，消滅蟲蛹；②燈光誘殺成蟲；③用菊酯類殺蟲劑或5%來福靈乳油2000～3000倍噴施每隔15～20 d噴施一次，整個生育期噴2～4次，防治效果可達90%以上。
3.2.2柳扁蛾蛀食五味子的莖，可用于50%硫磷乳油1500倍液防治。
微生物與生物技術范文4
關鍵詞：食品微生物；檢驗技術；未來發展
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.217
0 引言
微生物是肉眼看不見的微小生物，結構十分簡單，一般情況下只有通過特殊設備才可以看到。微生物是一種非細胞生物，它包含的種類特別多，由于微生物極易存活，所以在食品加工中要嚴格監測加工環境，防止微生物滋生危害人體健康。食品微生物的檢驗技術能評價食品被微生物污染的狀況，為食品安全監督和管理工作提供重要的科學依據，為了提高食品的衛生質量，保證人們的健康狀況，食品微生物的檢驗刻不容緩。食品微生物的檢驗技術在我國已經成為常態，是食品安全監測中必不可少的環節，它的出現與發展為食品安全提供了保障，使消費者能夠更放心的食用食品，為人們排除后顧之憂。本文旨在研究食品微生物的檢驗技術與未來發展，并就其現狀展開深入探討。
1 食品微生物檢驗技術應注意的問題
1.1 嚴格檢驗流程，樹立無菌操作意識
食品微生物的檢驗事關食品安全，因此，為了保證消費者的生命安全，每一個食品微生物檢驗的過程和細節都要嚴格把控，防止因疏忽造成重大食品安全事故。食品微生物的檢驗看似是對食品中微生物含量和食品衛生的監測，其實更重要的是對進行這一操作的工作人員的嚴格要求。食品微生物實驗室工作人員作為食品檢驗的主體，他們技術的高低直接影響食品的安全，因此，對工作人員的嚴格把關與要求是食品檢測部門必須要做的事。食品微生物檢驗的工作人員要樹立嚴格的無菌觀念，因為工作人員一個小小的疏忽就可能使微生物有機可趁，造成食品污染。因此，在食品微生物檢驗過程中工作人員必須穿專用的工作服，工作前還應進行紫外線消毒，工作中的步驟也應嚴格執行規章制度，不得簡化流程，以確保食品的衛生與質量。
1.2 保證食品檢驗的環境要求，記錄歸檔
食品微生物檢驗必須在無菌環境中進行，因此，必須對無菌室進行嚴格管理，無菌室除了要保證采光好、避免潮濕以及遠離污染區外，還應實行嚴格的登記及維修制度。工作人員在無菌室進行完微生物檢驗后，應將使用無菌室的時間、使用人和設備運行情況等進行記錄，這樣就可以最大程度降低食品安全事故的出現，因為一旦責任到人，每個人就會嚴格按照流程執行操作。這種記錄歸檔的方式可以及時發現問題，以確保食品檢驗環境達到應有的標準。
1.3 食品微生物的檢驗需具備法律性質
食品微生物檢驗對樣品的采集要求非常高，由于微生物具有存活率高、活動范圍廣、種類多的特點，這也就使得食品微生物的檢驗過程變得十分復雜。包括我國在內的世界各國都十分重視食品安全監測，食品微生物的檢驗技術要求較高，因此無論是檢驗部門還是檢驗人員必須要經過國家法律認可，符合國家法律規定，因為一旦脫離法律的束縛，食品安全就沒有任何保障。食品微生物的檢驗人員必須要有職業資格證書，并且要有基本的法律意識，認識到其工作的特殊性與重要性。
2 食品微生物檢驗技術的發展
食品微生物檢驗技術的發展和應用已然成為一種趨勢，越來越多的食品檢驗部門選擇它足以見得它的優點，擁有如此龐大的群體，食品微生物檢驗技術的發展潛能不可估量，正所謂乘風破浪會有時，食品安全也會因為這一技術的發展而得到保障。既然食品微生物檢驗技術的市場前景如此廣闊，那么國家和政府應該大力推廣這一技術，并且出臺相關政策推動支持這一技術的應用。此外，由于公民食品安全意識的不斷增強，綠色食品逐漸成為人們的追求，食品微生物檢驗技術的運用可以完美的實現這一愿望，這一技術可以檢測出食品中微生物的含量與種類，食品檢驗單位根據這一技術提供的數據進行安全監測，從而對食品的生產環節進行有效把關。食品微生物檢驗技術作為一種全新的技術已經成為我國食品安全監測單位追求的方向，只不過如何運用，怎樣運用還需要在實踐中不斷揣摩，隨著人們食品安全意識的樹立與食品微生物檢驗技術的不斷發展，未來二者的高度結合必將成為行業關注的熱點。
3 小結
綜上所述，在進行食品微生物檢驗時，工作人員既要考慮檢驗環境，又要保證檢驗流程的規范性，一切從食品安全角度出發，把消費者的切身利益放在首位，使消費者吃得安心。只有嚴格運行食品微生物檢驗技術，保證食品微生物含量在安全限度之內，食品安全才會逐漸上升到一個新的高度，我國的食品出口才會在世界各國中有強大的競爭力。
參考文獻：
[1]高晴.淺談食品微生物檢驗內容與檢測技術[J].科技創新與應用，2012（29）.
[2]張潔梅.食品微生物檢驗技術的研究進展[J].現代食品科技，2005（02）.
[3]王富英.微生物檢驗技術實驗教學存在的問題及對策[J].檢驗醫學與臨床，2009（07）.
[4]安玉枝，王錫青，姜勇.食品微生物檢驗技術及未來發展趨勢研究[J].生物技術世界，2013（03）.
微生物與生物技術范文5
【摘要】隨著醫學領域新進展不斷，檢驗科學進步也是日新月異，新的診斷，治療技術層出不窮。為了拓寬檢驗科主任的知識領域，了解和掌握疑難病癥的診斷方法與操作規范，提高工作水平，并對檢驗科新的理念、新的技術有一個全面的認識和了解。微生物的檢測，無論在理論研究還是在生產實踐中都具有重要的意義；在提高醫藥微生物學檢驗技術方面提出：提高檢驗人員的素質；搞好細菌室的質量控制工作；加強與臨床的聯系，做到信息暢通；盡量減少由主觀及操作技能引起的誤差來解決目前有些地區在這項工作中存在的問題。
【關鍵詞】微生物檢驗；質量控制；臨床
檢驗診斷的各項檢驗結果是支持診斷、鑒別診斷甚至是確定診斷的主要依據。檢驗結果的可靠性直接影響到臨床醫生的診斷和治療。盡管我國醫學微生物檢驗的技術水平和實驗室管理水平取得了長足的進步但是，作為邊遠貧困地區來說，這項工作仍然存在許多問題，諸如：微生物標本的采集不夠規范；微生物標本的保存、運送不夠規范；細菌檢驗的質控工作還需加強；細菌檢驗的報告方式不夠規范；細菌檢驗過程仍然歷時較長，報告發出較晚，常不能滿足臨床需要；實驗室與臨床溝通不夠等。針對這些問題的存在，必須從以下幾個方面入手來解決。
1 努力提高檢驗人員的素質
檢驗是臨床醫學和基礎醫學的橋梁，檢驗的結果要依靠基礎醫學底蘊和廣泛檢驗知識來解釋，尤其與檢驗人員的素質更為重要。首先要提高檢驗人員的職業道德素質，崇高的職業道德素質是保證檢驗質量的前提。首先要端正態度，以病人利益高于一切為最高信條。堅持弘揚不怕臟、不怕累的工作作風。真正形成“救死扶傷”全心全意為人民服務的道德觀。醫學服務的對象是人，是一個比較復雜的群體。職業道德水平的高低將關系到人們的身體健康和生命安危。崇高的職業道德可以鼓舞檢驗工作者在實踐中勇于進取，精益求精，刻苦鉆研新知識，不斷開展新技術。在實際工作中掃除錯誤的思想障礙，推動檢驗技術不斷向前發展。其次要提高檢驗人員的技術，熟練精益的技術是保證檢驗質量的關鍵。檢驗人員必須在實際工作中用實際標本嚴格執行各項操作規程，反復操作，盡力避免技術誤差。不斷總結積累經驗；不斷學習使用國內外新技術；不斷地改進各種檢驗方法；不斷應用精密度高的檢測儀器，加強檢驗質量功能。
2 搞好細菌室的質量控制工作
實驗室內質量控制是核心，是提高檢驗質量和技術水平的基礎性工作，也是做好室間質評的前提。實驗前質控是所有室內質控之根本，主要包括標本的采集、運送和采集的方法及時間，臨床細菌室應制定標本采集指南，以便于患者和醫生實施。標本接種培養前必須首先檢查是否合格，不合格的標本應要求臨床重新采集后送檢。對各種培養基（自配或成品）在使用之前都要抽樣進行無菌試驗和支持生長試驗；對選擇培養基還應進行選擇和抑制生長試驗，被抑制菌應不能生長；對生化反應所用的培養基、試劑和試紙至少應分別選陽性和陰性反應菌株各1株進行試驗，以證實應有的生化反應。測定代謝產物的試劑，要防止細菌污染。在開瓶時以及使用中，每周至少要分別用一陽性和陰性菌測試1次。用于分枝桿菌鑒定的試劑在開瓶或配制以及每次使用時，均要做陽性菌對照。抗血清在開瓶時和使用中每月需分別用陽性和陰性菌做1次測試。其他試劑和紙片僅在開瓶或配制時，做1次陰性、陽性反應測試即可。另外，實驗室內的各種儀器設備的運行情況，應每天進行監測，每一儀器均要有專人維護保養，儀器上要附有運行記錄卡，每天由維護保養人記錄溫度等指標的變化情況。一旦發現問題，立即進行維修。
3 加強與臨床的聯系，做到信息暢通
各醫院微生物實驗室的檢驗醫師應和臨床醫護人員一道，根據微生物檢驗規范的規定，研討和制定本院微生物標本采集、保存和運送的具體要求。要廣泛宣傳，取得支持，認真實施。要建立健全標本驗收制度，對于不合格的標本要堅決退回，說明原因，要求重送。關于標本的采集要求，要向醫護人員做一些深入細致的宣教。如懷疑病人患有感染性系統性炎癥反應綜合征，需要采血進行培養，有相當一些醫生不分析病人的發熱規律，不考慮是否用過抗生素，只采1份血送檢，結果常常培養陰性。這里強調的是“主動”參與對話，作為檢驗人員，你應是檢驗結果的主導者，你應知道這個結果是陽性、陰性、有價值或無價值、是否要重做或繼續觀察。當然，臨床醫生也有不懂得新的檢測項目或者少用的生澀項目，這些都有需要你去主動與臨床聯系，向他們說明這一檢驗結果的價值和意義，這樣做應該說明你對結果很有主見，很有信心，你主動解釋，應該是你的自信心的表現，同樣如此，自信心必須建立在堅實的知識面的基礎上。臨床醫生在開化驗單時應告訴實驗室人員有關患者的推測性診斷，以便使試驗人員能據此選擇合理的檢驗程序和試驗方法，并能指導臨床正確采集恰當的標本，改變過去那種臨床送什么標本、檢查哪些項目全都由醫生說了算的局面。當實驗室開始有結果時，必須及時通知臨床醫生，以便讓他們隨時評價診斷和治療方案。另外實驗室人員對危重和疑難癥患者，需要親自去進行床邊觀察，參加病例討論，接受臨床醫生就診治方面的咨詢；要參加感染性疾病的會診，討論有關診治方面的問題，提出有效方案，尤其對檢出細菌的種類和耐藥情況作出說明，提出防止耐藥性和醫院感染的警報和措施。
4 盡量減少由主觀及操作技能引起的誤差
微生物限度范圍定得寬，多幾個、少幾個菌對結果影響不大，因此操作馬虎、隨意，這樣容易造成供試品的再次污染以及已污染菌的繁殖及死亡，從而不能真實的反映供試品的染菌情況。因此每一個檢驗者應明確的了解，在檢驗過程中的每一個環節，每個空間，每個操作，每個工具及材料，沒滅菌者都是帶菌者，都會對檢驗結果產生不確定影響，因而應牢固的建立無菌觀念。
其次是操作技能中誤差：一些操作者在操作不熟練，及實驗條件控制不嚴格，細節不夠注意，每次操作前的消毒處理必須徹底，不得留有死角，對實驗所用器具根據材料的性質進行相應的滅菌;開啟供試品包裝的工具應消毒，實驗用的器具應清洗干凈，滅菌，放液時不得接觸液面，每ml樣品必須放盡，否則影響細菌記數的準確性;這些細小環節都有可能污染供試品的可能，使平皿染菌數增多，導致實驗誤差，所以應該對實驗每個環節都要考慮，分析，根據本單位具體情況建立個系統、科學的操作規范，正確熟練的掌握無菌技術及操作規范是準確完成檢驗結果、得出可靠結論的基本條件。
參考文獻
[1] 陳新廉.新編藥物學[M].北京:人民衛生出版社，1998：276
微生物與生物技術范文6
學生的數學學習需要現代教育技術提供必要的支持和服務
人本主義心理學家羅杰斯說過,沒有人能教會任何人任何東西。這句話我們可以理解為,學習是學生主體的一種自覺行為,教師只能促進不能代替學生的學習。教師的促進作用在于分析學生學習的心理特點、思維特點及數學學科的特點,選擇、運用合適的方式、方法和手段,將學習中的不自覺轉化為自覺、可能轉化為現實?，F代教育技術以其獨特的優勢,能為轉化提供其他媒體無法替代的支持和服務,更好地為學生的數學學習服務。
1.運用現代教育技術能激發學生學習的需要
馬斯洛的需要層次理論告訴我們,只有產生了需要,才會發生真正的學習。需要產生的前提是興趣。現代教育技術超文本集成性的優勢能生動、直觀、形象地再現生活中的場景,將抽象枯燥的內容以動畫、圖片、聲音等形式呈現給學生,多種感官同時刺激學生,激發學生學習的興趣和需要。如教學《長方形和正方形面積計算》時,我利用課件創設了“小白兔和小灰兔比菜地面積大小”的情境,在講故事的同時直觀呈現出兩個面積相近的長方形,并提出問題:哪個長方形的面積大呢?這樣以學生感興趣的形式引出學習內容,激發了學生探索的需要,學生很快投入到比較面積大小、探索面積計算公式的過程中。
2.運用現代教育技術能發展學生的思維
發展思維是數學學習最顯著的特點。小學生思維處于以直觀形象思維為主,向抽象邏輯思維發展的階段。而數學學科的特點是抽象性和邏輯性,這樣學生思維和數學學習之間就形成“剪刀差”,這種差異需要借助媒體實現突破?，F代教育技術動態模擬的優勢能直觀、形象地再現事物發生發展的過程,在學生思維和數學學科之間架起一座橋梁,促進學生思維的發展。
現代教育技術服務學生數學學習的誤區
現代教育技術雖然能在數學學科和學生學習之間找到學習的支撐點,引發學生學習的興趣和需要,促進學生對數學知識的理解。但現代教育技術始終只是一個輔助工具,只是教學成功的“外因”,因此運用現代教育技術,不能為使用而使用。但由于教師認識和操作上的片面,出現了運用過度泛濫、未能有效地服務學生的誤區,具體表現如下幾點:
1.簡單照搬,忽視學生學習的差異性
現代學習理論認為,學習是基于學生已有經驗和知識背景的建構過程。由于學生所處的家庭環境、文化背景及自身思維方式的不同,學生的學習不僅存在個體的差異,還存在區域上的差異。然而在實際教學中,有的教師忽視了這種差異,高舉“拿來主義”的旗幟,盲目地下載現成的課件,然后根據課件流程進行備課和教學。如某教師教學《圓的面積》時,直接用從網上下載課件進行教學。由于課件原創者所在班級學生探索問題的能力較強,課件展示了多種探究計算公式的方法。這位教師教學時,這些方法學生想不到,教師只好把課件播放一遍,效果是可想而知的。這樣忽視學生學習差異性地運用現代教育技術是不能有效地為學生服務的。
2.追求形式,忽視學生學習的目標性
學生的課堂學是指向一定的目標,在知識的理解、掌握及運用等方面都有明確的要求?，F代教育技術作為一種手段要為目標的達成服務。因此現代教育技術運用的首要原則是實用。但有的教師往往只注重課件的美觀而忽視促進目標的達成。如有教師教學《乘法的初步認識》時,用Flash創設了一個動物游戲的情境:色彩斑斕的圖片、動聽優美的音樂、動感十足的動畫,單從制作角度來看,可謂精彩紛呈。但實際教學時,學生的注意力沉溺在課件中,無法感受動物排列中的“幾個幾”。結果主次不分,事與愿違。這樣忽視學習目標性的運用現代教育技術顯然是低效的。
3.按部就班,忽視學生學習的生成性
葉瀾教授指出:“課堂應是向未知方向挺進的旅程,隨時都有可能發現意外的通道和美麗的圖景?！边@說的就是教學生成的問題?；趯W生虛體的可能教學進程的預設,肯定與學生學習實際有差異,這一差異也是教學資源。但有的教師運用現代教育技術時,對學生把握不足,預設單一,使得現代教育技術的應用是一種線性設計,課堂只能按照事先設計程序按部就班地進行。如有教師教學《認識鐘表》時,以為學生一無所知地走進課堂,課件對認時針、分針、數字等一個接一個進行介紹,然而學生在生活中已積累了一些有關鐘面的經驗,課堂中就出現把學生拉回去一一觀看的現象。這樣忽視學生學習生成性的運用現代教育技術是不能提高學生學習效能的。
運用現代教育技術服務學生數學學習的策略
施拉姆曾說過:“任何媒體只要用的好,并適于學生的需要,它就會激勵學生的學習。”這就需要正確認識現代教育技術的優勢與不足,在科學分析學習內容和學生學習現狀的基礎上,揚長避短,科學合理地選擇、運用現代教育技術。只有運用時做到用之有理、用之有度、用之有效,才能更好地為學生服務。
1.用之有理,合理選擇運用現代教育技術的內容
現代教育技術雖然能為學生學習提供有效支撐,但再現場景、展示過程需要花費大量時間去制作課件,勢必會增加教師工作的負擔,有時甚至事倍功半。這需要運用現代教育技術為學生學習服務要合理選擇,做到用之有理,切勿“舍近求遠、舍易取繁”。如教學《分類》時,這一內容比較貼近學生的生活,在學生周圍可以找到大量的學習資源,而制作課件不僅花費大量時間,也不方便學生操作,這時就沒有必要使用現代教育技術。又如教學《三角形三邊的關系》時,由于小棒有一定的粗度,圍的時候小棒的位置容易移動,當兩根小棒之和等于第三根時,學生的操作往往影響學生形成正確的認識。這時就可以利用課件演示,讓學生直觀地認識到“兩邊之和等于第三邊時,是兩條重合的線段,不可能圍成一個三角形”。
2.用之有度,正確認識現代教育技術的地位
現代教育技術雖然是一種先進的教學手段,但僅僅是一種輔助工具。運用時,要明確其“輔助”功能,正確處理好現代教育技術與教師、學生、教材及其他媒體間的關系,做到用之有度,用不越位,以免本末倒置、喧賓奪主。如某教師教學《圓柱的認識》時,從學習內容引入、圓柱各部分的認識到底面周長與側面的關系全部使用現代教育技術,結果教師被課件牽著走,學生缺乏思維和體驗的空間,效果不盡如人意,這就是一個用之越位的例子。所以運用現代教育技術時要做到該教師講解時要講解,該學生自主學習時要自主學習,該與其他媒體結合使用時要與其他媒體結合等,將現代教育技術運用成支持學生學習的經典細節。
3.用之有效,科學把握現代教育技術運用的時機
