時間:2022-04-21 12:20:11
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇發酵技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1材料及儀器原材料:紅糝、汾酒大曲、FJ-5酵母菌(生香酵母)。儀器設備:Agilent7890N氣相色譜儀,美國Agilent公司;UV-5200紫外分光光度計,上海精密儀器有限公司;ENLOG-TMEX-T自動溫度記錄鈕扣系統;傅立葉近紅外光譜儀InfraxactLab。
1.2酵母菌培養基活化培養基:黃豆芽10g、葡萄糖5g、水100mL、瓊脂1.8g、自然pH值。富集培養基:黃豆芽10g、葡萄糖5g、水100mL、自然pH值。
1.3分析方法總酯測定:按GB/T10345—2007方法進行。乙酸乙酯測定:利用Agilent7890N氣相色譜儀進行檢測。色譜條件:進樣口溫度230℃,載氣He(99.999%);恒流1.0mL/min,分流比50:1,進樣量1uL;程序升溫,初始溫度60℃,保持1min,以5℃/min升至155℃,再以3℃/min升至180℃,保持10min。感官品評:按照標準感官分析方法GB10345-2007進行。
1.4實驗步驟在公司同一個實驗班組上進行,以保證實驗過程當中工藝操作的一致性。實驗分4組實驗進行,以正常大生產為對照。實驗組間除了FJ-5菌液(OD值為1.6~1.8,620nm處測定)用量不同外,其它因素全部相同。各組實驗配料、堆積時間、堆積規格等參數結果見表1。每個實驗組分別連續重復實驗5d,其他未涉及工藝參數參照汾酒傳統工藝執行。
2結果與分析
2.1發酵品溫變化規律白酒釀造過程酒醅品溫變化規律或是紊亂能夠直接反映材料發酵情況是否正常。而發酵材料當中酵母菌、細菌等功能微生物有序代謝、有序放熱正是酒醅品溫有規律變化的一種內在驅動。從圖1中各實驗組品溫的變化來看,堆積過程中,實驗4組的最高品溫變化可達到36℃,超過了酵母菌最適宜的生長溫度。而實驗1、實驗2、實驗3三組在堆積過程當中的最高品溫并未超過33℃。而且實驗3組的最高堆積品溫要比實驗1和實驗2組高出2℃~3℃。分析可能實驗3的酵母菌強化劑量與材料堆積規格的匹配對于提供酵母菌適宜的生長代謝溫度較其他3個實驗組更加合理所致。發酵進入地缸以后,除實驗4組明顯沒有遵循汾酒發酵“前緩、中挺、后緩落”的品溫變化規律外,其它實驗組均與正常大生產酒醅表現出相似的品溫變化趨勢。而且由于實驗組材料有前期堆積富集微生物的過程,所以整體上來說實驗組特別是實驗1和實驗3組材料的頂火時間要比正常大生產要長2~3d。
2.2堆積發酵過程中酵母菌數量分析材料堆積過程中一方面可以提供酒醅本身攜帶的酵母菌一個有氧環境,使其進行數量的大量繁殖;另一方面,通過堆積,也可網羅一部分空氣當中的酵母菌[9]。通過微生物平板培養計數,結果如圖2所示。圖2結果表明,實驗4組由于堆積過程當中堆積溫度超出了酵母菌最適宜的生長溫度,導致在堆積過程當中,其酵母菌數量最高僅達4.15×106cfu/g,遠遠低于實驗1、實驗2、實驗3組中酵母菌的數量。其中,實驗3組當中酵母菌富集效果最好,達到了3.72×108cfu/g,結合圖1中的品溫情況,說明要保證后期發酵材料的較高的頂火溫度和較長的頂火時間,前期的堆積過程必須控制好堆積溫度,堆積溫度最好不要超過酵母菌等微生物的最適生長溫度。
2.3在制品(15對時)酒度、出酒數量對比清香型白酒釀造過程當中,7~15對時這個階段,是酒精發酵的主要階段,15對時之后,隨著酒醅中酒度、酸度的積累,對大多數酵母菌生長代謝造成負面影響,一般酒醅中酒精含量變化不是很大。所以15對時的酒精度可代表酒醅發酵過程當中整體酒精生成量的多寡。圖3中數據可以看到,實驗組15對時酒精度均低于正常大生產。通過t檢驗顯著性分析,其中實驗1、實驗2、實驗3組分別與正常大生產15對時酒度在0.05水平下p值(0.23、0.45、0.28)均>0.05,差異性不顯著。而實驗4組酒醅15對時酒度與正常大生產顯著性分析p值(0.03)<0.05,差異性顯著。分析實驗1、實驗2、實驗3組酒醅15對時酒精度略低于正常大生產的原因在于實驗組在堆積過程中散失了部分水分有直接關系。而實驗4組酒醅產酒精量較少可能是由堆積過程中過高的堆積溫度殺死了一部分產醇酵母菌所引起的[10]。出酒數量方面,各實驗組最終出酒數量多寡基本與15對時酒精度的對比情況一致,結果見圖4。
2.4原酒總酯、乙酯/乳酯比值及感官品評結果
2.4.1原酒總酯、乙酯/乳酯比值結果分析原酒中總酯含量的高低在很大程度上決定了酒液放香特點是否良好,此外,汾酒中乙酯與乳酯的比例對于保證清香風格有重要作用。目前清香白酒的生產實踐表明,適當提高乙酯與乳酯的比例對于酒體品質的改善有十分積極的作用。從圖5中數據可以看到,4個實驗組中實驗3組所產原酒總酯含量最高,可達8.3g/L,比正常大生產的4.7g/L高出76.6%。而實驗1和實驗2組總酯含量相當,分別是7.3g/L和7.5g/L。其中,實驗4組在四個實驗組中總酯含量最低,但比正常大生產也高出19.1%。這說明堆積發酵結合生物工程技術強化生香酵母的方法是一種切實可行的提高汾酒總酯含量的方法。從圖6中各實驗組及對照組乙酯/乳酯的比值數據可以看到,通過實驗組乙酯與乳酯的比值均有不同程度的提高,其中實驗3所產乙酯/乳酯比例提高最多,高達1.5。
2.4.2實驗組感官品評分析根據1.3方法對各實驗酒樣進行品評,結果見表7。結合表7描述,可以看到實驗原酒普遍較正常大生產原酒表現出更明顯的蘋果香,清香風格典型。而且實驗3所產原酒經品評放香、口感均比較理想。
3結論
3.1經中試實驗可知,采用將3‰的FJ-5酵母菌液強化到正常汾酒配料當中,堆積發酵2d之后再進行入缸發酵的方法可較大程度地提高汾酒的總酯含量,提高幅度高達76.6%,能夠很好地保證和提升汾酒品質。
3.2通過堆積發酵結合生物工程技術強化發酵體系中生香酵母數量的方法可在一定程度上提高汾酒中乙酯/乳酯的比值,最高可提高至1.5,在提高總酯的同時,實現了“增乙降乳”的目的,可大大地提升了汾酒的放香和口感。
3.3通過實驗發現,由于大多數生香酵母具有好氧繁殖、厭氧代謝的特點,通過人工強化結合堆積自然網羅微生物的方法大大地豐富了汾酒發酵體系當中生香酵母的數量,進而為發酵后期提高汾酒總酯含量和產品品質打下基礎。
3.4該研究在堆積時間的選擇上沒有進行梯度實驗,堆積時間長短對于汾酒總酯含量的影響還有待進一步研究。
關鍵詞:發酵工程;實驗教學;課程
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)28-0237-02
發酵工程是發酵工業的支撐學科,也是整個生物工程的核心。隨著生物技術的發展,發酵工程的技術和理論已經廣泛應用于生物制藥、食品化工、環境化工等領域。通過發酵工程課程的學習,不僅能夠掌握發酵工程的原理及發酵控制過程優化,而且對系統地了解生物技術及其工業化應用具有重要意義。對于理科專業,發酵工程在增強學生的工程意識、提高學生的科學素養,為生物學科理科專業的學生奠定工程學科的概念和基礎方面起到重要作用。作為一門實踐性很強的學科,發酵工程學科取得的每一個進步都和實驗技術的發展密切相關。因此學習發酵工程,不僅要掌握堅實的基礎理論知識,更要熟練地掌握實驗操作技能,從而在實驗中發現并解決問題,加速發酵產品的開發。培養創新人才需要在課程設置上增加社會調查實踐、綜合實驗訓練和課程綜合設計等實踐教學環節學分,促進理論與實踐的緊密結合。為滿足社會對應用型、技能型產業化人才的需求,必須提高對發酵工程實驗的重視程度,并把傳統的實驗教學內容轉向綜合研究型、應用創新型模式。
一、建立層次合理的實驗教學模式
發酵工程學課程是理科生物技術專業必修專業基礎課之一,課程內容主要包括原料和菌種制備、發酵設備、發酵過程參數檢測及發酵工藝控制、發酵產品的分離純化等內容,貫穿了整個發酵工程學的主線。但理科專業開設的發酵工程及實驗課程普遍學時較少,只能開設簡單的基礎性的實驗,無法開展稍復雜的綜合性設計性實驗,不利于培養學生理論與實踐相結合解決發酵工程實際問題的能力。因此,非常有必要在人才培養方案中增加發酵工程實驗課學時,修改實驗教學大綱,擴充和豐富實驗教學內容,在條件成熟時單獨開設發酵工程綜合實驗課。
傳統的理科專業所開設的發酵工程實驗教學過于偏重基礎性和驗證性實驗,難以調動學生興趣、積極性和探索求新的愿望。同時,由于實驗條件和設備的缺乏,實驗教學系統性和層次性不夠,實驗項目的設置缺乏將同一學科的各個知識點串聯起來的實驗培訓,缺乏讓學生進行系統地學習、綜合運用所學知識與技能的主線。這樣實驗內容難以有挑戰性,學生難以發生興趣或產生求索的欲望,從而不重視實驗,達不到預期目標。傳統的發酵工程單元實驗教學內容主要包括常見儀器設備的使用、培養基的配制、接種技術、菌種活化、菌體染色及形態觀察、菌種選育及保藏等。在修訂實驗教學大綱時,可考慮改變傳統的單元實驗教學模式,設置基礎性綜合實驗和研究型綜合實驗,每個實驗都涵蓋發酵工程中的基本操作技術,包括菌種的制備,擴大培養,發酵罐和培養基的消毒滅菌、接種技術、發酵參數測定、產物的分離純化等,使學生能夠對發酵工程的知識點綜合運用,融會貫通,對發酵工程中的工程技術問題和生物學基礎知識有更深刻的認識。
二、設置創新性綜合性實驗教學內容
根據實驗室的設備和實驗條件,依據實驗學時的設置,可考慮開設三類綜合實驗,第一類為傳統發酵制品實驗,例如淀粉酶發酵實驗、乳酸發酵實驗、葡萄酒發酵實驗;第二類為經典發酵綜合實驗:例如谷氨酸發酵實驗;第三類為新型產品發酵綜合實驗,例如普魯蘭多糖發酵實驗。傳統發酵制品實驗規模較小,可依據學時靈活設置,實驗內容貼近生活,容易激發學生對發酵工程課程的興趣。大型經典發酵實驗,貫穿整個谷氨酸工業生產過程,將對工業發酵工藝流程進行實驗室完全再現,包含十個小型實驗,即谷氨酸菌種活化及擴大培養,谷氨酸菌種質量檢測,谷氨酸脫羧酶的制備,發酵罐的構造及空消,發酵培養基的制備及實消,谷氨酸的中糖發酵及控制,發酵過程中谷氨酸含量測定,發酵過程中還原糖的測定,發酵過程中菌濃度測定及菌體形態觀察,谷氨酸的離子交換回收,谷氨酸的等電回收及結晶。學生通過實驗可以掌握谷氨酸這種經典發酵產品的生產過程,通過不同的實驗單元培訓,對發酵生產有整體性認識。新型產品發酵綜合實驗根據課程組教師的科研課題內容設計,例如普魯蘭多糖發酵綜合實驗,包括菌種活化及擴大培養,發酵罐分批發酵法生產普魯蘭多糖,發酵過程中還原糖的測定,普魯蘭多糖含量的測定,發酵過程菌體形態觀察,發酵液的除菌,普魯蘭多糖分離提取。新型產品發酵過程設置一定的挑戰性,發酵原料的選擇,發酵過程控制方式和產物的分離純化都由學生自主查閱資料并選擇實施。
三種不同類型的實驗,能使學生初步掌握一種完整的發酵產品的生產過程,對發酵工程實驗形成一個系統的認識,培養學生的專業應用技能。另外,新型發酵產品綜合實驗,能使學生了解新的工業發酵產品的研發過程,學生在參與實驗過程中,學習如何查閱資料,如何對實驗結果和成敗原因進行分析,可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力,培養學生良好的科學素質和創新能力。
三、合理安排實驗教學時間
微生物的發酵周期比較長,實驗需連續進行,常常需要夜間維護看罐,常規的教學計劃很難進行系統合理的安排,只能集中安排。發酵工程實驗課程安排在大學四年級上學期,學生課程相對較少,鑒于發酵工程實驗的特殊性和便于開展綜合性實驗,應采用集中排課的方式,可以每周8~12個學時,連續2~3周,以保證實驗的連續性。集中排課有利于學生在一段時間內將注意力集中,投入實驗狀態,綜合應用已學的理論與技術知識完成實驗,也使學生初步了解發酵工程科研特點,為以后的畢業論文打好基礎。
四、實驗教學方法和過程管理
在實驗之前,對實驗內容、時間安排、分組設置制定詳細的表格發給同學,便于同學們按照時間表自覺主動地完成實驗的準備和實施。在整個實驗過程中,發酵罐的清洗、培養基的配置、滅菌操作到實驗材料的準備、菌種的活化及擴培、上罐接種以及最后實驗結果的檢測等全部由學生自主完成。教師對實驗內容提供必要的講解,提示實驗過程中的注意事項,啟發其對所學理論知識的思考,激發學生的創造性思維和動手能力,主動思考實驗原理及操作要點,加深對理論知識的理解;對于實驗中所用的大型設備在試驗開始之前進行集中操作培訓,確保在試驗中學生能夠獨立正確操作,實驗設備能夠運行良好。每次實驗進行之前,教師必須強調實驗室安全問題,規范實驗室使用、藥品使用等規章制度。實驗分組以6~8名同學一組,設置組長,在不同的實驗階段,組長由小組內每個同學輪流擔任,組長負責人員任務分配和協調以及實驗記錄的提交。學生實驗過程中小組成員共同商議實驗的進程及具體安排,并做好書面的人員安排記錄。這樣的分組方式和組長輪換制度使學生能夠互相配合,激發每個成員的積極性,培養學生的團隊精神。另外,對于實驗技能單元采用新型教學手段,如拍攝視頻短片和動畫演示給學生,使學生能夠理解和鞏固相關知識和技術。
五、設計實驗課程考核體系
對實驗過程的考核是保證實驗教學質量和效果的重要環節,根據實驗體系中各種類型的實驗項目和內容的實施特點,應注重對學生實驗過程實驗方法和解決問題能力的全方位綜合性考核。
對于綜合性實驗,在每個小實驗結束后,由小組成員共同填寫實驗記錄結果,對實驗結果進行分析,并討論下一個實驗方案,寫出書面的實驗計劃安排。全部實驗結束后,每個小組撰寫實驗報告,格式按照正式生物科技論文寫作的稿件要求,包括題目、摘要、關鍵詞、引言、實驗材料和方法、結果、討論、參考文獻、附錄等內容,教師應在撰寫之前對實驗報告的格式和寫作方法進行介紹,提供模板。每個小組成員都要寫出實驗心得體會,同時制作幻燈片在實驗報告會上向全班同學展示。實驗成績由實驗出勤率、實驗結果、實驗報告的質量、實驗心得體會以及實驗報告展示答辯等多方面組成。這樣的考核方式,有利于學生體驗科學研究的各個環節以及練習科技論文寫作方法。
六、建設完善的實驗教學平臺
由于各方面的原因,我院的實驗設備和實驗條件較匱乏,尤其是微生物實驗室和發酵工程實驗室設備過于陳舊,僅能開設基礎實驗項目,綜合性實驗項目所需的條件不足。實驗室有二聯體不銹鋼機械攪拌發酵罐及相關附屬設備,高速管式離心機和小型噴霧干燥機等分離設備,具備一定的基礎。但非常缺乏發酵過程所需的各類實驗室基本儀器,小型發酵罐配套設備如葡萄糖測定傳感器、發酵尾氣分析儀,以及下游分離所需的小試型微濾/超濾管式膜分離系統。另外發酵罐過少限制了本科實驗教學,購置更多的小型發酵罐,便于學生分組進行實驗。由此有必要在未來加強相關的應用微生物與發酵工程基礎教學和研究實驗平臺建設。建立專門的發酵工程實驗平臺,作為發酵工程綜合實驗和校內實訓基地。我院目前每年都有校級和國家級大學生科研訓練計劃,鼓勵本科生參與科研項目,發酵工程實驗教學平臺也可設置開放實驗室,作為大學生創新創業訓練和科研訓練的平臺。
在校內建立完善的發酵工程綜合實驗室和實訓基地,加大開放性實驗的力度,不僅可以幫助相關本科學生拓寬學生知識面,了解企業研發流程,掌握過硬的專業實踐技能,還可以通過平臺培養研究生,使之成為發酵工程技術研究和技術創新平臺。另外,在此基礎上,與周邊地區的大型制藥企業、發酵企業合作,設立校外實習基地,通過參觀和講解,學生可以了解企業的發展歷程、產品種類、生產流程、營銷方式,以及新產品的研發流程等,學習書本上學不到的知識,加深對發酵理論和知識的理解,增加學生對現酵企業的認識。
參考文獻:
關鍵詞 裂褶菌;活性;研究進展
中圖分類號:S646 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)11-0000-00
裂褶菌是一種十分重要的食藥兼用真菌,含有豐富的生理活性物質,裂褶菌多糖、提取物和發酵產物等作為極有開發前景的生物活性物質已得到國內外的普遍重視。
1 裂褶菌多糖的生物活性研究
裂褶菌經過液體培養可以產生具有抗癌活性的孢內和孢外多糖。日本學者鈴木宗司等最早發現裂褶菌多糖除了可以明顯增加脾臟產生抗羊紅細胞抗體的細胞數外,還可以增強遲發性皮膚過敏反應,可以非常明顯抑制腫瘤的生長,這些都可以達到提高細胞免疫功能的作用。上世紀80年代,日本臨床使用裂褶菌多糖治療一些以消化道癌為主的胃癌、胰腺癌及直腸癌時,發現也可以用裂褶菌多糖作為免疫治療劑有效治療進行性癌癥。邵偉從野生的裂褶菌子實體中提取出的裂褶菌多糖,可以顯著抑制63%小鼠艾氏實體瘤。賴曉鶯等發現裂褶菌多糖可以較好保護外周血白細胞,是一種較好的多糖免疫調節劑,可以回升惡性腫瘤放、化療后導致的白細胞下降指標,迅速恢復受抑制的骨髓造血機能,提高機體的免疫機能。李兆蘭[3]研究發現裂褶菌多糖可以促進網狀內皮系統機能,明顯提高白細胞介素產生的能力,增強巨噬細胞的吞噬活性,同時對巨噬細胞、自然殺傷性T細胞均有激活作用。日本已經使用裂褶菌還原糖來制作藥品,名為Sicofilon(施佐非蘭),該藥品可用于治療子宮癌并且增強患者的免疫能力。肌肉、腹腔或靜脈注射裂褶菌多糖都可以發揮免疫作用,還可以表現出很好的抗腫瘤活性。陳瑩等研究裂褶菌(Schizophyllum commne Fr)胞外多糖(SPG)對D-半乳糖致衰老小鼠各項指標的影響,發現高劑量SPG具有明顯抗衰老作用(P0.05)。李雪通過實驗研究提取出的裂褶菌的胞外粗多糖可以較好抑制肝癌H22小鼠和肉瘤S180小鼠的腫瘤生長情況,進一步證實了裂褶菌胞外粗多糖在能增強機體的免疫能力的說法。
2 裂褶菌提取液的生物活性研究
李洋等對裂褶菌蛋白粗提液進行了抗煙草花葉病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)和黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)活性測定,發現裂褶菌蛋白粗提液通過誘導抗病性和體外鈍化作用達到了控制TMV和CMV的作用。
3 裂褶菌發酵產物的生物活性研究
李雪發現裂褶菌的胞內多糖可明顯抑制小鼠肝癌H22和肉瘤S180的生長,從另一個側面驗證裂褶菌胞內粗多糖可以增強小鼠機體的免疫能力;裂褶菌胞內粗(外)多糖可以提高小鼠的免疫能力,可以明顯抑制由于二甲苯導致的小鼠耳腫脹。夏冬等發現裂褶菌多糖對延緩衰老有幫助,原因是它可以促進機體細胞免疫功能和集體的體液免疫應答,并且在恢復老年動物細胞免疫及體液免疫的功能方面有良好表現。劉偉峰等裂褶菌胞內多糖(SPG1)、胞外多糖(SPG2)對環磷酰胺(CTX)化療S180荷瘤小鼠的減毒增效作用,研究表明裂褶菌發酵多糖作為生物反應調節劑可提高機體的免疫力,提高CTX化療作用的同時減輕其毒性,起到了減毒增效的作用。劉偉峰[11]等通過動物試驗對裂褶菌發酵胞內多糖(SPG1)的祛痰作用進行研究,發現裂褶菌發酵胞內多糖能增加小鼠呼吸道酚紅排泌量(P
從以上的研究中可以看出,現在裂褶菌活性研究主要集中在裂褶菌多糖的部分,提取液和發酵產物的研究相對較少。發酵產物的活性研究主要集中在胞內多糖部分,沒有添加其他成分觀察發酵產物的活性,可以作為以后研究的一個方向。
項目名稱:2011年安徽省特色專業暨中央財政支持高等職業學校提升專業服務產業發展能力項目“食品加工技術專業建設”;馬鞍山師范高等專科學校2013年校級科研項目:裂褶菌發酵酸棗仁產物分離純化及活性研究。
參考文獻
[1]邵偉.從野生擔子菌篩選抗腫瘤多糖的試驗研究[J].天津師大學報(自然科學版),1996,16(4):44-49.
[2]賴曉鶯,彭大為.裂褶多糖治療惡性腫瘤放、化療白細胞減少30例[J].實用中西醫結合雜志,1996,9(4):242.
[3]李兆蘭.裂褶菌多糖的結構研究[J].南京大學學報(自然科學版),1994,30(3):482-487.
[4]乃用.由裂褶菌發酵生產的乳酪狀食品[J].工業微生物,2002,32(1):57-58.
[5]陳瑩,才媛.王琦. 裂褶菌胞外多糖對D-半乳糖致衰老小鼠學習記憶及代謝產物的影響[J].中國藥理學通報,2012,02:274-277.
[6]鐘昕.裂褶菌多糖的固體發酵制備及輻照改性[J].中國農業科學院碩士論文,2010.
[7]李雪.裂褶菌液體發酵條件及發酵產物的藥理活性研究[J].吉林農業大學碩士論文,2008.
[8]李洋,周瑩.李興紅,王紅青.裂褶菌蛋白粗提液抗植物病毒活性初探[J].中國農學通報,2012(24):250-255.
[9]夏冬,林志彬,馬莉,等.裂褶菌胞內多糖和胞外多糖對小鼠免疫功能的影響[J].藥學學報,1990,25(3):161-166.
[10]劉偉峰,陳瑩,王琦.裂褶菌液體發酵多糖對荷瘤小鼠化療的減毒增效作用[J].時珍國醫國藥,2012(02):321-322.
[11]劉偉峰,于浩然,王琦.裂褶菌液體發酵胞內多糖祛痰作用的試驗研究[J].現代農業科技,2011(09):19-20.
查看更多《藥物生物技術》雜志社信息請點擊: 《藥物生物技術》編輯部
無
(i0001)2011年《藥物生物技術》第18卷第1~6期總目次 無
研究論文
(471)α3β4乙酰膽堿受體在非洲爪蟾卵母細胞上的表達 李寶珠 陳心 朱曉鵬 胡遠艷 于海鵬 邴暉 長孫東亭 羅素蘭
(475)p253r突變型fgfr2ⅲc胞外段的表達、復性及活性研究 劉雪婷 喻志紅 何水連 陳安安 王丁丁 何穎 張志成 汪炬
信息
(480)聚焦rna分析技術 無
研究論文
(481)丹參酮iia對腹膜透析液誘導的腹膜間皮細胞tgf—β1、vegf分泌及表達的影響 于立杰 蔣春明 張苗
信息
(484)腸病毒71型2b離子通道研究新進展 無
研究論文
(485)表面活性劑對eupenicillumsp.e—un58生物合成咪唑立賓的影響 張祝蘭 唐文力 楊煌建 任林英
(488)peg修飾對尿酸酶酶學性質的影響 郭原 田? 高向東
信息
(491)我國“餓死”腫瘤的抗癌藥物研發水平世界領先 無
研究論文
(492)ni(ⅱ)對殼聚糖的配位控制降解研究 盛貽林 周志剛 馮德明 郭秋云 焦勇 杜趙鑫
(496)酵母葡聚糖硫酸酯化物的結構鑒定和初步藥理活性研究 王婷 智開寧 張亮 王?F
(501)actinoplanes sichuanensis03—723發酵產物95—1的分離純化及結構鑒定 董國霞 張玉琴 王玉成 賀曉波
魏玉珍 李秋萍 劉紅宇 余利巖 司書毅 張月琴
(504)蛹蟲草fjnu—01高產蟲草素的液體培養基優化 雷坤 柯軼 毛寧
信息
(508)新型狂犬疫苗上市打破進口壟斷 無
研究論文
(509)人胰島素b27k—dtri前體在畢赤酵母中發酵條件的優化 郝 黃志偉 張興群 于銘文 陳婷
其他
(513)2012年紫禁城國際藥師論壇征文通知 無
研究論文
(514)一株擴展青霉生長特性及展青霉素生物合成的研究 江曙 楊美華 段金廒 陶金華 錢大瑋
(519)具有抗氧化活性的絞股藍內生真菌的分離及研究 尚菲 魏希穎 劉竹 馬彩霞
(522)整合素阻斷劑hm-3聯合環磷酰胺應用的抗腫瘤作用 任印玲 劉振東 潘麗 沈鴻 徐寒梅
(526)亞麻油油渣中植物蠟的提取、純化與基本性質 李明媛 王振爽 張豐 歐娜 李舒然 吳梧桐
(530)hplc
測定阿撲西林的有關物質 鄒巧根 葛正祥 韋萍
(533)甲狀腺細針穿刺活檢在甲狀腺炎性疾病中的應用 王全勝 李駿 劉曉麗 倪衛慧 吳靜 邵曉麗 祝保艷
(535)復方嗜酸乳桿菌預防早產兒真菌感染的臨床觀察 萬俊 凌厲 李虎
專家論壇
(538)酶的理性設計 陳勇 王淑珍 陳依軍
其他
(543)陳執中教授的新書——蛋白組學研究的分析技術及其應用 王友同 吳文俊
綜述
(544)酶為標靶的前沿親和色譜篩選天然藥物的研究進展 凌春英 錢俊青
(548)半胱氨酸脫硫酶的生化特性及其脫硫作用機制 彭加平 韋平和 周錫棵
(553)糖尿病狀態下p-糖蛋白表達和功能的改變及其臨床意義 張璐璐 劉曉東
信息
(558)我國軍隊首家生物治療技術醫學轉化研究中心成立 無
(558)通過生物信息學研究方法解析舊藥新功效 無
綜述
(559)海洋放線菌代謝產物蒽環類化合物研究進展 馬毅敏 陸園園 邢瑩瑩 奚濤
其他
(562)評《生物制藥工業中生產規模的生物分離》 王友同 吳文俊
通過這次實習,我覺得我收獲很大,首先,我知道了實習報告怎么寫,同時,在老師的指導下,我也知道了畢業論文怎么寫。這次實習使我明白走向社會工作是一件多么不容易的事。在以后的工作中,我一定會珍惜機會,爭取將工作做得更好。以下是我的畢業實習個人總結:
首先我在這次任務中擔任檢驗員,雖然任務算是最輕的,但重要是熟悉各個部門操作流程。主要方面有①各崗位車間的標準程序規章②設備儀器工具的使用③原料輔料檢驗入庫發放記錄④關鍵工序主要瓶頸⑤不同環境下生產產品的檢驗⑥檢驗記錄。其次這次實習,幫助我樹立藥品生產反應是中心、工藝是主體、設備是環境、檢驗是條件的思想,使我認識到藥品生產是按工藝和檢測兩大主線來實施的。通過這種普遍聯系的整體—部分—整體的思維方法和認識過程,使我學到一套科學的訓練方法。提高動手、觀察、分析、綜合等四種能力,促使生產能力的提高落到實處:動手能力是收集畢業設計資料與素材的首要能力。觀察能力是生產能力強弱的直接體現。分析能力是前兩種能力的發展。綜合能力是前三種能力的總括和提高。通過認識實習——生產實習——畢業實習在時間和空間上形成一個實踐鏈,這個鏈的高端環節畢業實習—畢業設計(論文)將使學生的四年學習的龐雜而繁多的知識和理論得到一次新的全面的“裝配”與升華。
我這次畢業實習的題目是《青霉素的工業生產及相關影響檢測》。青霉素由真菌產黃青霉產生的。青霉素的生產目前主要用微生物發酵法進行生物合成。很少數亦可用化學合成法生產。此外還可將生物合成法制得的青霉素用化學或生化方法進行分子結構改造而制成各種衍生物,絕大多數青霉素是針對新藥物開發的,因此人們總希望在發酵過程或其后的工藝過程中努力提高其產率。本研究旨在探討不同發酵條件對青霉素發酵的影響,為調控生產青霉素提供最佳的發酵條件,和縮短生產周期,提高產量、提供科學依據、實習的開始通過對青霉素生產工藝的文獻檢索,對整理資料的認真學習和分析,掌握了青霉素的一般生產工藝流程,并有針對性的了解了青霉素的生產環境,生產狀況有了實質性的認識。通過實習期間對不同PH值溫度最適時間生產的青霉素進行管碟法檢測。而系統的認識到了青霉素質量檢驗。通過不同環境生產青霉素為調控生產青霉素提供最佳的發酵條件,和縮短生產周期,提高產量提供科學依據。最后查閱青霉素的主要用途。(研究和醫藥方面)了解到臨床上主要用于革蘭陽性球菌例如鏈球菌、肺炎球菌、敏感的葡萄球菌等的感染。和用于分子生物學研究
這次實習對我來說收獲非常大,真是學有所用,我可以把以前書本上學到的知識和實際工作結合起來,使我對我所學的專業技術有了更大的興趣,也學到了一個科研工作者應該有的態度,就應該是腳踏實地,吃苦耐勞。在以后的學習生活中我一定要積極主動學習老師同學的優點和長處。本次實習相信對我以后的工作會有很大幫助,是我走向社會的最后一堂很有意義的實踐課。
以上也算是我的實習工作總結,最后,我感謝學校給我這次實習的機會以及精心指導和鼓勵我實習的馬金柱老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
摘要:《發酵食品工藝學》是一門涵蓋微生物學、食品工藝學及發酵工程等多領域知識的綜合性應用課程。針對該課程的特點和教育部提出的創新人才培養要求,作者認為發酵食品工藝學課堂教學與考核方式同步,結合行之有效的多形式考核,通過采取多樣化、連續性及綜合性考核方式可有效促進討論學習,活躍課堂氣氛,提高學習興趣和強化教學效果。
關鍵詞:發酵食品工藝學;考核模式;改革;實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)38-0103-03
課程考核是教學活動的一個必要環節,它既是考查學生掌握課程綜合知識能力的重要手段,也是檢驗課程教學質量和效果的具體體現[1]。較多學生學習《發酵食品工藝學》課程的興趣不濃,積極性也不高,學習態度為“湊學分”,關鍵因素是注重最后課程考試成績,日常教學綜合評估被忽視,導致缺乏創新性和相關理論知識應用能力較弱[2]。《發酵食品工藝學》是生物與食品工程學院面向具有微生物學和發酵工程基礎知識的生物工程專業和食品科學與工程專業本科生開設的跨學科綜合性課程,其目的是為地方在發酵與食品領域培養高素質創新型行業人才。國內外近年來開發并建立起大量新型發酵食品技術和理念,加速發酵食品行業的發展。較之國外,國內的《發酵食品工藝學》課程改革滯后,如何將該課程教學適應時代的發展(即,緊隨食品行業發展動態和方向),培養具有創造性和專業競爭力的人才,是一個值得探討和急需解決的問題[2]。至今,國內已有一些高校嘗試了《發酵食品工藝學》課程改革,如以“行業需求為指引”的教學改革,教學質量提高較明顯并取得不錯的教學效果[2-8]。然而,開展《發酵食品工藝學》考核方式的研究與改革較少,所普遍采用的考核方式仍比較單一,對該課程的教學質量和效果影響較大,從而不利于創新性應用型人才的培養[2-4]。因此,除了建立適合自身教學理念和特色的《發酵食品工藝學》課堂教學體系,還必須設置科學合理的課程考核模式。只有二者相得益彰,才能真正提高《發酵食品工藝學》課程的教學質量和效果,實現創新性應用型人才的培養目標。作者結合教育部人才培養目標、國內外教學研究、我校的定位及本人教學經驗,就現階段《發酵食品工藝學》課程的考核方式和評價體系提出個人觀點,為同仁提供一些參考。
一、實施《發酵食品工藝學》課程考核方式改革的緊迫性
當前,我國人才評價標準逐步完善,尤其是教育部最近提出的培養具有創新性應用型人才要求后,國內高校就《發酵食品工藝學》課程的考核模式改革在陸續推進。然而,受困于教學內容、師生比和師資力量等因素,《發酵食品工藝學》課程的考核方式存在三點不足:首先,考核方式單一化。《發酵食品工藝學》課程考核依舊以期末閉卷式考試為主。此種方式操作較簡便,某種程度能夠體現考試的客觀性與嚴肅性。但是,其僅考核學生記憶和理解相關概念及理論為主,忽視學生運用知識的能力。采用該考核方式,學生被迫花費大量時間于背誦和記憶,導致學習積極性受挫嚴重,課堂教學效果不佳[9]。考試之反饋功能受限于單一閱卷模式,系統完善的考試質量評價體系難以形成。如今,《發酵食品工藝學》強調理論考核方式常與實踐需求脫節,導致理論知識學習難以舉一反三和觸類旁通[10]。由于單一考核方式相悖于創新性和應用型人才培養目標,所以完善多樣化考試結構迫在眉睫。其次,重終結性考試而忽視過程性考核。在以往《發酵食品工藝學》課程考核中,雖然結合了一些過程性考核與終結性考試,但是平時成績所占比例較低(約占總成績30%),且平時成績考核手段較少,也僅以上課考勤和作業為主[11]。學生只要來到教室,聽課與否的結果相差甚微,甚至平時作業抄襲也可獲得此項成績。設置這種課程考核比例導致學生不重視平時考核,導致學生的主要精力用于最后終結性考試,不能使其學習形成連貫性,學習效果降低。學生缺乏思考,考完后“交還給老師”的現象普遍。導致知識面窄、工程思維及創新能力及應用能力缺乏,考核效果較差。最后,考核方式還缺乏細化標準且流于形式。雖然少數學校《發酵食品工藝學》課程考核方式采用課程論文或小組討論等,但缺失細化的評價標準,因為教師工作量增加較多并感到其操作不易,實施這種考核方式的積極性受影響[12]。
二、開展《發酵食品工藝學》課程考核方式改革的工作實踐
就課程考核方式而言,美國{校的課程考試常根據不同課程和專業特點采用閉卷、開卷、口試、答辯、論文及實際操作能力測試等多種方式[9]。《發酵食品工藝學》課程性質需在多樣化考核形式中注重培養學生的應用能力。根據《發酵食品工藝學》課程的特點和本校學生的實際情況,與傳統期末一次考試相區別,采用多次考試相結合的形式,并輔以占一定比例的出勤成績。在實施《發酵食品工藝學》課程考試改革的三年以來,將課程總成績由5部分組成:出勤與課堂表現(10分)、平時章節作業與英文文獻翻譯(20分)、期中考試(20)、課程論文(20分)及期末考試(30分)組成。雖然已經在教學方式上進行了一定的改革,學生的學習興趣有所提{,但僅依靠學生自覺,仍無法保證完全出勤。此外,如果學生不到課堂上課,所謂的教學改革效果必然大打折扣[13]。
首先,出勤是考核學生是否參與課程學習的重要方式。若學生缺勤超過本課程四分之一課時,則取消該課程期末考試資格。另外,出勤結合課堂表現考評(如回答問題、小組問題討論和課堂玩手機綜合考核學生的平時成績)。學生參與回答和討論課堂問題,每次可獲得1~5分加分。對課堂上玩手機的學生,每次扣1分,扣分超過3次以上者此項成績為零。這樣,可激發學生參與課堂教學,激發其學習的興趣并提高學習效果。
其次,《發酵食品工藝學》教材配有一定數量習題,同時布置3~5篇英文文獻翻譯練習,可幫助學生鞏固基本知識的理解與掌握,提高專業英語水平。另外,設置一些課外實際生產中的問題(如,試述發酵腐乳放置時間長后辣椒顏色變淡的原因及解決方法及試述發酵下飯菜放置時間久易變酸的原因及解決方法等)。這些開放性題目無現成的答案,可避免抄襲,引導學生養成獨立完成作業的好習慣,同時可考查學生掌握《發酵食品工藝學》的基本理論知識及其應用能力,既端正了他們的學習態度,又可保障考核客觀公平性。通過練習這種理論聯系實際的題目,激發學習興趣和主動學習的熱情,并提高他們分析問題和解決問題的能力。
論文摘要雞腿菇作為一種食用和藥用價值都很高的菌類產品,具有“天然、營養、保健”三效合一的功效,為了降低成本、提高效益,特從雞腿菇的栽培場所、物料準備、栽培管理、采收時機等方面詳細介紹雞腿菇的栽培技術。
雞腿菇,學名毛頭鬼傘,屬真菌門、擔子菌亞門、層菌綱、傘菌目、鬼菌科、鬼菌屬。雞腿菇是一種可被人工簡易栽培的野生菇種,因形似雞腿而得名。其品質品位均在平菇、香菇之上,是一種色香味形俱佳的珍稀食用菌。栽培雞腿菇的優點很多,如技術簡單,易于栽培,適應性強,易于管理,原材料來源廣泛,生產成本低,且產量高。近年來在國內得到大面積推廣,在全力建設小康社會的今天,農村庭院栽培雞腿菇具有非常廣泛的前景。
1生物學特性
雞腿菇能廣泛利用農產品的下腳料,如麥秸、稻草、玉米芯、玉米秸、棉籽殼、花生皮、木屑、畜糞等進行栽培。雞腿菇菌絲生長的溫度范圍為3~35℃,最適溫度為21~28℃。菌絲適宜培養料含水量以60%~70%為宜,空氣相對濕度70%~80%,子實體生長階段空氣濕度要求在80%~90%。覆土濕度以20%~40%為好,即捏緊成團、觸之能散的濕潤狀態。菌絲生長不需要光線,在黑暗條件菌絲生長旺盛,較強的光照反而對菌絲有抑制作用。雞腿菇菌絲生長和子實體生成都需要新鮮空氣。雞腿菇菌絲能在pH值為2~10的培養基中生長,以pH值為7最適。子實體的發生及生成均離不開土壤,若無土壤刺激,菌絲即使長滿培養料也不會形成子實體,故在栽培雞腿菇時覆土是不可少的。
2栽培工藝
2.1熟料栽培工藝
培養料配制裝袋滅菌接種培養脫袋覆土出菇管理。
2.2棉籽殼生料床栽工藝
培養料配制堆制發酵上床播種發菌管理覆土調水出菇管理。
2.3稻麥草發酵料栽培工藝
配料預濕建堆發酵(6-4-3-2)上床播種發菌管理覆土調水出菇管理。
3栽培技術
3.1栽培季節
一般選擇在秋季或春季,也可以地溫降至20℃左右為準。
3.2栽培場所
選擇土質肥沃、疏松、富含腐殖質、無病蟲害、水源充足、相對潮濕的地點。
3.3物料準備
(1)配方。玉米芯50%,廢菌糠20%,牛馬糞10%,谷糠10%,麩皮10%,石膏1%,石灰2%。
(2)備料。計劃生產500袋,用料400kg,麩皮40kg,其中玉米芯200kg,廢菌糠80kg,牛馬糞40kg,谷糠40kg,麩皮40kg,石膏4kg,(22~24cm)×(55~60)cm的折角袋500個,菌種25瓶(500mL)。
3.4栽培管理
(1)堆積發酵。將稱好的料,充分拌勻,加水,濕度控制在60%~70%,即手握成團落地即散。料堆溫度在60℃后維持12~24h,終止發酵。
(2)裝袋。料發好后散堆降溫,進行裝袋。方法:底部先放一層菌種,裝料至一半時放第二層菌種,裝滿后再放第三層菌種,用種量為培養料干重的10%,然后在20~23℃的溫度下發菌20d,菌絲即可長滿袋。
(3)覆土。所取土壤要肥沃,有一定粘度,拌入2%的生石灰和3%~5%敵敵畏、甲醛液邊翻邊噴霧,并用塑料膜密封3d后使用,覆土厚度3~4cm。
(4)入棚出菇。在露地蔭棚內挖深5cm的畦床,將菌袋去掉薄膜,取出菌棒,截成兩段,斷面朝下,排于畦內并覆蓋3~5cm厚的土,隨即可現蕾。在出菇期間保持85%~95%的濕度,每潮菇采收后,及時清理床面,2~3d后噴1次重水,促使現蕾出菇,可連續出4潮菇左右。
3.5病蟲害防治
(1)病害主要有綠霉、鏈孢霉、鬼傘、曲霉等,可以通過使用50%多菌靈200倍液拌料和環境消毒解決。
(2)蟲害以地蛆、金針蟲、螻蛄為主,可用50%敵敵畏100倍液,地蟲一包凈、一撒靈等拌土或拌料殺蟲。
4采收
雞腿菇從原基到長大成熟十分緩慢,但臨近成熟時,生長速度顯著加快,菌柄不易松動脫落,菌蓋易開傘,子實體易破碎,菌褶變黑而自動溶化,失去商品價值。因此,只有將采收期適當提前,才能充分保證干菇的質量。實踐證明:菇長到七至八成熟時采收,當菇頸變為梭型,菇桿伸長時,菇體結實不中空,采收質量最佳。可采大留小,也可整叢采下,削凈根部,盡快上市。
(青島農業大學生命科學學院,青島266109)
摘要院發酵工程是將生物技術研究成果轉化為生產力的關鍵學科,是生物技術專業的核心課程之一,具有很強的實踐性、綜合性和創新性。本研究以建設發酵工程課程的網絡視頻課程為目的,探析了該課程的建設目標、課程體系和網絡視頻課程網站建設體系,從而為其他課程的網絡視頻課程建設提供建設性的參考,為應用型人才的培養提供了實踐性的指導。
關鍵詞 院網絡視頻課程建設;發酵工程;生物技術;網站建設;應用型人才
中圖分類號院G642.47 文獻標識碼院A 文章編號院1006-4311(2015)27-0172-03
0 引言
發酵工程是應用自然科學及工程學的原理,依靠生物催化劑的作用,將物料進行加工以提品或為社會服務的技術,是將生物技術研究成果轉化為生產力的關鍵學科[1]。發酵工程是生物技術專業的核心課程之一,是該專業人才培養的關鍵課程。如何通過該課程的學習促使學生將本課程內容與其它課程的理論知識整合,實現基礎理論知識在實驗和實踐中轉化和運用,從而能夠提高學生的創新能力、專業技能和就業能力是一個值得深入探究的課題。本研究擬從發酵工程課程的網絡視頻課程建設角度出發,探析網絡視頻課程建設的目標、課程體系和網絡視頻課程網站建設體系,從而為其他課程的網絡視頻課程建設提供建設性的參考,為應用型人才的培養提供實踐性的指導。
1 網絡視頻課程建設的目標
發酵工程發展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支,是一個包括了微生物學、化學工程、基因工程、細胞工程、機械工程和計算機軟硬件工程的一個多學科工程,是用來解決按發酵工藝進行工業化生產的工程學問題的學科,是生物技術專業的專業核心課程,具有很強的實踐性、綜合性和創新性[2]。因此課程教學實施過程中采用的教育思想要達到培養學生自主學習能力、運用知識能力和創新能力的目標。
1.1 以學生為中心,發揮網絡教學平臺優勢和改革教學方法翻轉課堂,培養學生自主學習能力
充分利用網絡視頻課程教學平臺,學生自主學習發酵工程的教學視頻、多媒體課件、發酵產品發酵工藝錄像以及其它教學資源,拓展學生學習知識的廣度和深度;改革教學評價方法,依據網絡視頻課程學習進度,網絡課程網站鏈接資料和文獻的查閱程度以及依據這些材料抽取學生授課講解并形成綜述性的報告和進行課堂的討論,教師通過網絡平臺和授課報告情況,根據學生學習的效果進行跟進、督促和評分,實現翻轉課堂,從而培養學生自主學習能力。
1.2 依據網絡視頻課程建設,建立發酵產品的發酵工藝的仿真實訓系統和考核自測系統,培養學生運用知識的能力
通過網絡教學平臺的網絡視頻課程,同學們通過自主學習和課堂討論學習了產品發酵工藝流程的基礎理論和技術,為了培養學生應用知識的能力,使同學們思考和運用理論知識,在網絡視頻課程建設中加入不同發酵產品(或不同發酵形式)的發酵工藝流程的仿真實訓系統,使學生通過在線模擬和設計各個產品的發酵過程,同時考核自測系統實現學習知識的轉化和運用,從而提高學生分析問題和解決問題的能力。
1.3 通過網絡視頻課程建設的互動板塊,建立專題討論區和工藝設計區,培養學生創新能力
通過網絡平臺的互動性板塊,建立學生問題和發酵企業實踐過程中出現的各種問題的專題討論區,題目由教師擬定或者由學生提出問題,學生和教師可在業余時間提出問題、參加討論并提出解決的方案;同時針對舊工藝進行改進以及新產品工藝進行設計優化,教師和學生共同分析和解決問題,從而開展師生交流和生生交流,進而培養學生創新思維能力。
2 課程體系
建設目標的實現需要與課程的教學內容相匹配,同時教學內容的設置和體系構建也要與目標相互呼應。該課程體系分為3 面2 主1 線[3],3 面指《發酵工程》課程分為理論教學、實驗教學和實習教學3 個方面;2 主指在3 面的教學過程中,始終貫徹以學生為主體,以教師為主導的思想,發揮學生和教師的能動性的同時又能有效提高教學效果。1線是指以發酵原料的選擇及預處理寅微生物菌種的選育及擴大培養寅發酵設備選擇及工藝條件控制寅發酵產物的分離提取方法和設備寅發酵廢物的回收和利用為主線。在《發酵工程》理論教學,實驗教學,實習教學過程中,均以1 線為主線,在各個內容講授過程中以學生為主體,以教師為主導的相互交錯的教學網絡,使學生有線可抓,有線可依。理論教學依據1 線設置為5 個理論模塊+1 個實踐運用,如圖1所示,這是翻轉課堂教學授課過程的模塊化內容。這個框架性的體系容易使學生宏觀上掌控課程知識點,理順知識點的來龍去脈以及各個模塊在本學科中的地位和作用,進而使學生的講解授課以及報告和課堂討論等過程也會條理清晰,運用自如,從而實現知識的轉化和運用。
3 網絡視頻課程網站建設體系和實際效果
關鍵詞:校企合作;人才培養模式;課程體系;實踐教學模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)12-0157-02
大慶師范學院生物技術專業建設立足于大慶、輻射東北三省,結合地方生物技術發展的方向和規劃,專業培養突出生物技術發酵方向,重點培養能掌握發酵工藝技術和工程設計等基礎理論知識,能在食品、釀酒、肥料、制藥等行業從事發酵生產技術管理、產品開發、工藝設計等方面工作的應用型、復合型本科專業人才[1],學院在專業建設的過程中一直積極探索校企聯合的應用型人才培養模式,先后與福瑞邦生物科技股份有限公司、大慶志飛生物化工有限公司、大慶博潤生物科技有限公司等14家企業共建實習實訓基地,并在2013年與呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司共建第一個“訂單班”。截至目前已有三屆訂單班學生,學院通過幾年的探索努力,在人才培養方案設計、課程設置、科研合作、實習就業、畢業論文、教師培養等方面與企業全方位合作,使學生與企業做到無縫對接,極大地提高了學生的實踐能力和就業率,獲得了較好的社會聲譽。本文就大慶師范學院生物技術專業在校企合作的人才培養模式中積累的經驗和獲取的收獲進行探討。
一、建構“產教融合、校企一體”的應用型人才培養模式
成立院級生物技術專業指導委員會,重構產教融合的生物技術專業人才培養方案,包括重構專業課程體系、教學內容和教學方法,調整理論實踐教學比例,加大實習實訓力度。在人才培養方案修訂過程中,針對“阜豐訂單班”設置了阜豐班特色模塊課程。“產教融合、校企一體”的培養模式是指以校內實訓中心和合作企業為依托,將實踐鍛煉滲透到大學四年的學習生活中,模式分為三個階段,第一階段在實驗室進行基本的技能訓練;第二階段在校內實訓中心進行綜合技能訓練和模擬生產實習;第三階段在校外實習實訓基地或訂單班企業進行頂崗實習。充分利用合作企業和校內實訓基地的資源,實現學生快速適應企業崗位要求、畢業即可上崗的目標。
二、重構以職業生涯發展為目標、以工作任務為載體、以職業能力為依據、以生產型實訓為基礎的課程體系
根據職業發展及市場需求完善核心課程,遴選課程內容;確定課程結構,將職業技能的培養貫穿始終。課程體系分專業基礎課程模塊和專業方向課程模塊,在精選保證微生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學等基礎課的同時,對模塊課程中教學內容相似或重復的課程進行合并調整,如分子生物學與基因工程、發酵工程與生物工程下游技術。同時注重在專業對口企業中尋找教學任務,根據職業需求設置課程內容,針對發酵方向課程模塊設置了《發酵產品工藝學》、《發酵產品檢驗與分析》、《生物工程設備及工廠設計》等特色課程。針對“阜豐訂單班”課程模塊設置了《阜豐全產業鏈概述》、《“阜豐”產品加工技術》、《氨基酸工藝學》等課程。
同時加大實踐教學課程模塊在課程體系中的學分比例,拓寬實踐教學內容,實踐教學包括專業基礎課程實驗、校內實習實訓和校企聯合培養的實習實訓、頂崗實習和畢業論文[2]。重構后的課程專業課程針對性強,應用性突出、更符合專業方向的需要和市場需求。
三、建立認知實踐、生產實踐、畢業實習的“三維一體”的實踐教學模式
加強實驗教學改革,部分實驗課縮減基礎性驗證性實驗項目,根據實際生產應用或者企業研究方向將項目整合成綜合設計性實驗,極大地鍛煉了學生綜合分析和解決問題的能力。同時根據企業對實驗技能的需求增設了實驗項目,例如《生物技術綜合實驗》、《發酵產品檢驗與分析》,改革實驗課考試方法,以綜合能力的考核為主,口試、操作、實驗論文為輔。將理論課程延伸至企業生產車間,增加參觀見習頻率,注重認知實踐。根據企業需求,針對性地對學生進行科研訓練和專業技能培訓,例如《生物大分子分離純化技術》、《動物細胞培養》與《顯微技術和氨基酸發酵及成分分析》。通過實驗室開放活動、企業“項目依托式”的大學生創新創業項目、教師科研等多種形式綜合提升學生的實踐技能,將企業的生產活動模擬進課堂。
四、全方面深入校企合作,實現“學做合一”、“校企合一”、“教研合一”的校企合作模式
成立校企合作課程開發和改革指導小組,根據企業發展趨勢共同設計人才培養方案,實施“人才共育”、“資源共享”,增強辦學活力[3]。在培養方案設計中延長了學生到企業進行頂崗實習的時間,加大實習監管和考核力度,著力培養學生將理論知識與生產實踐相結合的能力,同時增加了《企業家講壇》、《企業管理》等選修課程,邀請企業管理人員和技術精英為學生講座,促使師生了解企業動態,促進校企之間的緊密聯系。同時企業也定期選派技術人員到學院系統學習理論知識,與師生交流企業生產中遇到的問題,教師通過科研項目、實驗室開放、創新創業項目等形式解決企業提出的技術難題,通過科研信息的交流提高辦學質量和企業效益,實現校企“互惠共贏”。
五、全面培養能講理論、能指導實習、能與企業共同進行技術開發全能型“雙師”教師
學院和企業共同建立“雙師型”培養模式,完善教管理制度,“雙師型”教師要具備能講理論實驗、能指導學生下廠實習、能給企業培訓指導、能參與企業研發等全面能力。“阜豐訂單班”涉及的專業教師要利用課余時間到企業去實踐,從阜豐企業文化、發酵儀器設備、氨基酸生產工藝等方面得到理論與實踐的全面提高。學院與企業合作,實現校內實訓中心的企業化運作模式,同時開展科學研究,讓專業教師參與到企業科研中去,鼓勵教師開展各級各類科研項目,針對性地解決企業技術和應用上的科研難題。同時聘請企業技術人員參與教學,對企業兼職教師加強教師基本素質的培訓,為我院生物技術專業的教學儲備大量的企業兼職“雙師型”教師。
六、校企合作存在的問題
1.校企之間合作不夠深入,難以達到預期目標。部分學生在企業只能參與流水線作業或簡單的機械操作,無法全面深入了解生產工藝流程、儀器設備原理,其職業技能的全面提升受到限制。同時在實際工作中存在課堂所學專業知識與企業所用知識技能脫節能普遍現象,所學所練不能被其所用,這是教師教學過程死板、學生不能舉一反三,缺乏實踐鍛煉機會、與企業溝通不暢等多原因導致的。
2.雙師型教師培養浮于表面。在“雙師型”教師培養過程中,仍存在部分教師以獲得雙師型證書或者評職稱為目的,未體會到雙師型培養的內涵和品質,下企業鍛煉走過場,浮于表面,不了解企業文化,不懂得企業需求,個人能力未得到提升,成為“偽雙師”。
3.監督評價和考核制度力度不夠,監管不到位。雖然在校企合作訂單班培養過程中,建立了企業、學校和學生共同參與的考核制度和評價監督制度,但是在實施過程中存在三方脫節,監管力度不夠,考核不客觀等現象,仍是三方缺乏溝通協調的結果。
總之,地方應用型本科院校在人才培養中,還需不斷加強專業內涵建設,深化校企合作,結合企業特色需求,突出應用實踐能力培養,使生物技術專業在立足大慶服務地方彰顯地方特色的過程中,培養出適應行業發展的高素質生物技術基層應用型人才。
參考文獻:
[1]王中林.基于“訂單班”的產學研結合人才培養模式[J].職業教育研究,2008,(4).
關鍵詞:厭氧消化 水 氨氮 濃度 乙醇發酵 影響研究
中圖分類號:X705 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)02(a)-0134-02
全球對石油儲備量的擔憂以及化石燃料過度消耗造成的環境問題使得開發一種可再生和環境友好型燃料迫在眉睫。生物質燃料就是其中一種化石燃料替代品(Zi et al.,2013)。而在目前,燃料乙醇是其中一種最重要的生物質燃料,主要可以用糖或淀粉原料發酵生產(Bai et al., 2008)。在淀粉質原料中,玉米由于其淀粉含量高、產量大等優點,無疑是一種很好的燃料乙醇生產原料,在美國和中國主要以玉米為原料生產乙醇(黃宇彤 et al., 2002)。但是,在木薯乙醇生產過程中,會產生大量高COD、高固形物含量的酸性廢水(酒糟)(吳建華 et al., 2006),正在限制乙醇工業的發展。在國內的乙醇廠中,酒糟的處理工藝一般為“固液分離-厭氧消化-好氧消化-深度處理-排放”。但是好氧消化和深度處理能耗大,而且還會產生大量剩余污泥需要額外處理,造成該工藝成本極高,降低了企業的效益(尹軍 et al., 2001)。
為了解決木薯乙醇酒糟處理面臨的問題,我們提出將厭氧消化出水回用于乙醇發酵過程配料,而不再經好氧消化處理。這樣既可降低能耗和水耗,同時可實現廢水的零排放。但是,厭氧消化出水中含有大量的有機物和無機物,可能會對乙醇發酵產生潛在的抑制作用。因此,有必要通過分析厭氧消化出水中潛在的抑制性物質來驗證厭氧消化出水作為乙醇發酵配料水的可行性。
1 材料與方法
1.1 材料
菌種:安琪酵母。
玉米:購自南陽當地市場。
中溫厭氧消化出水:取自河南天冠企業集團厭氧消化罐。
酶制劑:液體耐高溫α-淀粉酶(20000 U/mL)、液體糖化酶(130000 U/mL),由無錫杰能科生物工程有限公司提供;
其他所用試劑均為分析純。
1.2 實驗方法
1.2.1 種子培養
種子培養基(g/L):葡萄糖20,酵母膏8.5,NH4Cl 1.3,MgSO4?7H2O 0.1,CaCl2 0.06,pH 6.8,0.08MPa 滅菌15min。
培養條件:30 ℃,200 r/min下培養18 h;
1.2.2 發酵培養基制備與發酵。
將玉米粉和配料水按1∶3(w/v)的比例混合,拌勻后用硫酸調節pH至6.0,以10 U/g木薯粉的量的耐高溫α-淀粉酶,于沸水浴中液化1 h;冷卻后調pH至5.0。添加去離子水以彌補液化過程損失的水分。分裝、滅菌(115 ℃,20 min)。冷卻后加入120 U/g木薯粉的糖化酶、10%種子液、氮源(氮源的量有實驗設計決定),于30℃恒溫培養箱中進行同步糖化厭氧發酵48 h。
1.3 分析方法
乙醇、總糖、甘油、乙酸、乳酸濃度用高效液相色譜HPLC(DionexUltiMate 3000,美國)測定,示差折光檢測器為日本Shodex RI-101,檢測柱為Bio-Rad HPX-87H離子交換柱,色譜條件:柱溫60 ℃,流動相5 mmol/L硫酸,流速0.6 mL/min,進樣量20μL。酵母數量用血球計數板測定。氨氮的測定采用標準方法。(APHA,1995)
2 結果與討論
2.1 厭氧消化出水對乙醇發酵的影響
為了分析厭氧消化出水對乙醇發酵的影響,設計如下實驗。將中溫厭氧消化出水、自來水和氨溶液(添加與中溫厭氧消化出水相等濃度氨氮的自來水)分別作為配料水進行乙醇發酵,比較三種配料水發酵的效果,結果如表1所示。從表1可以看出,自來水配料發酵與氨溶液配料發酵比較,后者的乙醇度要低于前者,說明在氨氮濃度為476 mg/L時,氨氮影響了乙醇發酵中酵母的代謝,使得乙醇產率降低。氨溶液配料發酵與厭氧消化出水比較,兩者乙醇度相當,說明厭氧消化出水中除了氨氮外,其他物質對乙醇發酵無影響。另外,還可看出,配料水中氨氮還會增加甘油的產量。上述實驗結果表明高濃度氨氮會降低乙醇產量,因此,需詳細研究氨氮對乙醇發酵的影響。
2.2 尿素對乙醇發酵的影響
在目前的乙醇生產過程,為加快酵母增殖和乙醇發酵速率,尿素被經常用來作為酵母生長的氮源,且尿素的添加量取決于酵母種類和原料類型。筆者研究了0~1100 mgl/L尿素濃度梯度對乙醇發酵的影響規律,結果發現尿素濃度為300 mg/L時,乙醇產量最大(見圖1)。如果按含氮量折算,300 mg/L的尿素相當于140 mg/L氨氮,這一結果和前面的最適濃度200 mg/L并不一致,這是因為酵母對尿素和氨氮的代謝途徑不同,因此簡單地從氮的濃度衡量兩者對乙醇發酵的影響。
2.3 中溫厭氧消化出水中氨氮對乙醇發酵的影響
采用空氣吹脫的方法制備氨氮濃度100~500 mg/L的厭氧消化出水進行配料發酵試驗,結果表明,在厭氧消化出水中氨氮濃度為300 mg/L時,乙醇發酵濃度最高。和圖2最適氨氮濃度200 mg/L的實驗結果比較,乙醇發酵對厭氧消化出水中的氨氮濃度需求提高了100 mg/L,這可能和厭氧消化出水中含有其他雜質有關。另一方面,相同濃度的乙醇產量,同樣也可在尿素濃度為300 mg/L的發酵中獲得。因此,當厭氧消化出水中的氨氮濃度為300 mg/L時,可以完全代替尿素作為發酵的氮源。而當厭氧消化出水中的氨氮濃度高于300 mg/L時,需要采取技術手段脫除多余部分氨氮。中溫厭氧出水回用,意味著可以節約300 mg/L的尿素,按照噸乙醇需要發酵液8m3計算,噸乙醇可節約2.4 kg,經濟效益顯著。
關鍵詞:膜,食品,工程,醫學
1. 在食品工業中的應用
蛋白質是生物體最重要的基本組成成分之一,氨基酸是構成蛋白質的基礎。γ-氨基丁酸即氨酪酸,是天然存在的、由非蛋白組成的氨基酸。它廣泛存在自然界,由于其含量都很低,早期化學合成方式率較低、成本較高,而且在生產中使用了危險溶劑而無法應用于食品工業。利用生物合成法生產氨絡酸,使其具有成本較低,使用較為安全等的優點等,在食品工業中的應用日益廣泛。氨絡酸發酵液的分離純化是實現氨絡酸工業化生產的關鍵環節。膜分離具有以下特性:操作條件溫和、低耗能、無相變、分離選擇性好等優點。因此利用生物合成法獲得高產量氨絡酸產品具有十分廣闊的前景。江南大學食品科學與安全教育部重點實驗室通過對乳酸菌的篩選和優化,使發酵液中氨絡酸的含量最多可達540mg/100ml,為較高的水平。論文大全。盡管如此,發酵液中氨絡酸的濃度仍很低,通過分離純化提高氨絡酸的純度仍十分必要。經過研究表明,采用超濾、稀釋過濾和納濾相結合的方法,能將發酵液中氨絡酸的純度提高至最初的3.75倍,總的回收率接近75%。若用殼聚糖絮凝加活性炭吸附預處理,再經離子交換樹脂分離,可使發酵液中氨絡酸純度提高到最初的4倍以上,總的回收率可達64.2%。
2 .工程中的應用
丙烯腈為生ABS/SAN、產腈綸、已二腈的主要原料,腈綸占我國丙烯腈消費產品總量的50%以上,其次是ABS/SAN約占25%左右。丙烯氨氧化生產丙烯腈的工藝是1959年發明的。在丙烯氨氧化法生產丙烯腈的工藝中,產生的環境污染主要有以下幾種:一是廢氣污染,二是廢渣污染,三是廢水污染。由于丙烯氨氧化反應是在流化床中進行的,因此在反應過程中不可避免造成催化劑的流失,而這些催化劑都是由一些重金屬組成的;另外,在生產丙烯腈過程中會產生含氰的大量廢水,還有反應器急冷過程中產生的大量含氰廢水,其中應器急冷過程中產生的含氰廢水比本文研究處理的這股廢水含氰量更高,COD含量高達40000mg/L以上,最高含量可達80000mg/L,處理起來也相當困難,現在也只能焚燒處理。
制藥行業是最早使用膜分離技術處理含氰廢水的,在制藥行業一般產生的廢水相對來說都比較“干凈”,機械雜質較少,氰根含量也比化工行業低,處理起來相對比較容易。因此從20世紀70年代,國外就有利用膜分離技術處理制藥行業含氰廢水,處理后廢水中氰根含量都小于1ppm,完全符合排放的標準。此方面最早實現工業化生產的是德國一家制藥公司,在20世紀80年代創立了膜分離裝置。在過程中發現,原水中氰根含量大約為120~180ppm,經過反滲透處理,排水中的氰根含量只有大概0.2ppm(歐共體標準外排廢水中CN-的濃度必須小于0.2ppm)。基本工藝流程是采用兩級超濾,然后經過4級反滲透,裝置運行最長周期超濾為18個月,反滲透為36個月。
3 .醫學中的應用
高分子分離膜在醫療衛生上的應用非常廣泛,從醫藥用純水的制備和蛋白質、酶、疫苗的分離、精制及濃縮,到人工肝、人工肺、人工腎等人工臟器,都是以高分子膜作為分離過程的核心組件。
高分子分離膜在人工臟器上的應用以人工腎的研究和開發最為廣泛,是人工臟器臨床應用最成功的例子之一。由于它的主要功能就是排除血液中對人體有害的物質,因而必須特別強調膜具有良好的血液相容性、透過性及適合臨床應用的機械強度。
纖維素類膜對水有良好的透過性,能有效去除血液中對人體有害的小分子物質如肌酐、尿素等,并具有一定的機械強度。又由于纖維素是天然的高分子材料,對人體基本上是安全的。論文大全。因而纖維素是研究開發最早、應用最廣泛的重要血液透析膜。實際上纖維素類膜的商業化在很大程度上促成了血液透析成為常規的臨床治療方法。
聚丙烯腈是少數已臨床使用的合成高分子膜之一,同再生纖維素膜相比,聚丙烯腈膜對中等分子量物質的去除能力強,超濾速率是前者的數倍,同時又具有優良的耐菌、耐有機溶劑等特性。論文大全。應用實例一:日本的Asahi醫學公司,首先將聚丙烯腈膜中空纖維化,并用于血液透析和血液透析過濾。該膜為不對稱膜,內徑為200μm、壁厚50μm;應用實例二:中國紡織大學用聚丙烯腈紡制出中空纖維,組裝成血液透析器,通過了臨床應用。
隨著膜科學的發展和醫學的日益進步,人們對血液凈化用膜材料的要求越來越高。預計到下個世紀初,可能研制出埋入式的高功能人工腎。這勢必將對現有的血液凈化用膜的性能提出新的挑戰。提高和擴大高分子膜在血液凈化領域里的作用有兩種途徑:開發新的膜體系和對現有膜體系進行改性,力求接近或達到生物膜的性能。
摘要:依托“融知發酵”理論,將企業技術創新能力評價指標劃分為基于“融知發酵”模型的靜態指標和基于發酵反饋過程的動態評價指標,對吉林省機器人企業技術創新能力進行評價:基于靜態評價指標的分析可以看出企業需要增強知識母體的培育與供給,通過引進專業化人才,積極改善知識環境,努力拓展企業融資渠道;基于動態評價指標的分析可以看出企業需要將重心更多地關注于知識技術轉化和技術產品轉化這兩大發酵反饋過程,對發酵反饋過程所暴露出來的問題做好相應引導,以便企業更加順利地實現技術創新。
關鍵詞:技術創新;“融知發酵”模型; 能力評價;機器人企業
中圖分類號:F27文獻標識碼:A
收稿日期:2016-08-06
作者簡介:黃蕊(1987-),女,長春人,長春理工大學經濟管理學院講師,金融學博士,研究方向:產業經濟學;張肅(1972-),女,長春人,長春理工大學經濟管理學院教授,研究方向:產業經濟學; 王含(1989-),女,長春人,長春理工大學經濟管理學院講師,研究方向:國際經濟與貿易。
基金項目:吉林省科技廳軟科學項目“基于可拓評價模型的吉林省機器人企業技術創新瓶頸與對策研究”,項目編號:20160418042FG。
一、文獻綜述與問題提出
“融知發酵”理論是在生物學與管理學基礎上形成的重要創新理論,認為菌株的培育過程與新知識誕生過程乃一脈相承,故可以將知識發酵理論應用于產業集群、技術管理和組織變革等多個領域。袁靜(2005)認為企業能力來源自難以模仿的知識創新,因此,知識的獲取、組織、管理和更新需要在一定的機制下才能得以完美運轉。而“融知發酵”理論模型可以很好地將知識創新過程與生物特性聯系起來,在組織知識的層面上形成“融知”和“發酵”之間的互動。唐建生(2006)則明確了“融知發酵”模型中所涉及的全部發酵要素。知識培養母體、菌株、發酵酶等均對應著企業技術創新過程中的各個環節,也正是基于對每一個發酵過程的觀測,企業才能準確掌控癥結所在,從而尋求合理的改善路徑。劉國亮(2015)成功將“融知發酵”模型應用于公共服務平臺信息資源共享問題的研究,并給出了公共服務平臺信息資源共享的實現路徑。陸小成和羅新星(2007)不僅肯定了“融知發酵”理論在集群技術創新問題上的應用,更指出應采取優化集群知識發酵環境、構建集群知識發酵激勵機制等對策,來優化技術創新擴散行為。呂文娟、和金生(2013)從知識基因論的視角,研究了企業的技術創新過程和反饋機制,并給出了企業創新形成的基因發酵原理。
目前,研究企業技術創新能力評價指標體系的確定標準尚未統一。許多研究會由于數據獲取的難易、側重點的限制以及評價對象屬性的差異,存在指標選擇上主觀傾向性。為規避這一問題,需使評價指標體系能夠依托適宜的理論,以詮釋技術創新演進的全過程,完美地還原技術創新從誕生到應用的所有環節,而由此確定的評價指標體系不僅涵蓋了豐富的指標種類,更增強了評價結果的客觀程度。正是基于這一思想,本文選擇了仿生視角下的“融知發酵”理論作為評價指標體系確定的原始依據,進而完成企業技術創新能力評價的相關研究。
二、“融知發酵”模型、反饋機制及其解決企業技術創新問題的優越性
企業的技術創新過程從來都是一項系統性工程。為深入了解創新機理并有效提升企業創新績效,必須對影響企業技術創新的因素做全面、完整、綜合的考量。
(一)“融知發酵”模型
新知識、新技術的衍生、深化過程與培養基上的菌株孕育過程,可謂一脈相承。因此,本文沿襲和金生、張紅兵(2007)所提出的有關概念,從“融知發酵”模型的視角對企業技術創新過程加以概括。“融知發酵”模型中包含七大組成要素,按生物學范式劃分,它們為知識菌株、知識母體、知識酶、知識技術、知識發酵吧、知識創新和知識環境①。
在生物發酵中,菌株是提供基因遺傳的物質。同樣,在知識發酵的過程中,知識菌株可理解為企業進行某一項活動的目標或戰略,即企業中產生的新理念或新思想;菌株的培育、成長離不開母體給予其的養分供應,故知識母體意味著在企業技術創新的過程中,相關技術人員的知識背景、知識結構、產業內外的知識資源等一切可以獲得加以利用的顯性或隱性知識。與此同時,在生物發酵的進程中,生物酶起著必不可少的催化作用,它直接影響發酵的速率;而在企業技術創新的過程中,知識酶則表現為企業中知識管理者的計劃、組織、指揮、協調和控制職能。知識技術,顧名思義即整合處理知識的相關技術,如企業知識管理過程中所涉及的信息網絡技術、數據庫技術或計算機輔助技術等。知識發酵吧是提供知識“發酵”的場所,狹義而言它代表著企業進行學習創造的空間,如辦公室、會議室;而廣義而言,知識發酵吧也涵蓋著虛擬的超物質空間,如組織機制、精神空間、共享的經驗、觀念和理想等。菌株在以上載體的作用下開始發酵成長,最終誕生的新成果我們稱之為――知識創新。知識創新是知識發酵的產物,它是企業通過學習、整合產生的新知識、新主張,新工作方法或處理問題的新方案。菌株孕育的過程離不開積極的外部環境加成,故知識環境可以等價于企業所處的內、外部環境,包括社會文化、體制環境、企業文化和人文環境等②。綜上這七大要素共同構成了知識發酵系統,在系統中各要素彼此作用,互為促進,缺一不可。最終,“融知發酵”模型內部的反應機制達到均衡,即企業內部新知識、新技術順利誕生。
(二) “融知發酵”模型的反饋機制
企業技術創新所需要的新知識、新技術并非一次發酵活動就能完成。有時在發酵過程中,由于發酵因素、內外環境的變化,相互之間發酵條件不匹配,導致發酵活動不能正常進行,很可能生成的發酵產物會偏離預期效果。因此,我們統稱知識發酵的非正常狀態為矛盾。發酵反饋正是以“融知發酵”模型為基礎,將知識發酵生成的部分信息或全部信息返回送至發酵端,讓管理者及時對反饋信息做出反應,從而完成對整個模型的控制與管理。發酵反饋基于可拓學原理,利用物元變化的思想,致力于矛盾問題的化解與解決。它嚴格遵循“融知發酵”模型的發酵路徑與機理,對各項信息進行統籌分析,并與之理想狀態相比較,從而為管理者提供可靠的反饋結果,便于其進一步對矛盾要素修正、調整,最終實現發酵成果的完善與契合。可以預見,發酵反饋過程在最終成果滿足預期之前,會始終保持螺旋式的動態過程――反饋、執行、修正、改進、再反饋,這一循環過程環環相扣,逐級推進。
(三)“融知發酵”模型解決企業技術創新問題的優越性
若將企業的技術創新過程作為一個系統性整體來看待,它應該包括知識誕生,知識擴散,知識向技術轉化,技術誕生,技術擴散等諸多環節。與此同時,更為重要的是在每一個環節的轉化過程中,要輔以相應的反饋機制,便于管理者觀測創新結果是否符合預期。只有這樣一個綜合性的創新流程設計,才能夠涵蓋整個技術創新的實現過程,從而便于管理者將其對應于自身企業的技術創新實際,找到矛盾與癥結所在。因此,基于以上理念,本課題選擇“融知發酵”模型對企業技術創新瓶頸問題進行研究,便存在以下幾點優越性:
首先,仿生視角下的“融知發酵”模型可以很好地詮釋整個技術創新過程。本文將生物學菌株培育過程類比于技術創新實現。新物種的誕生亦同技術創新一脈相承,新知識與新技術的誕生、擴散、演變、延伸和滲透都可以通過“融知發酵”模型全面、細致地展現出來。這也使得整個技術創新過程有章可循,有據可依,令技術創新問題的理論基礎更加夯實。其次,可拓反饋依托物元變換的思想,可拓學下的發酵反饋過程可以較好地反映企業技術創新的瓶頸與癥結所在。通過對該反饋機制的觀測與對比,將有助于管理者找到企業技術創新瓶頸的癥結所在。最后,評價模型的設計可以很好地量化技術創新轉化效果。依照本文的思想理念,我們將通過發酵反饋過程所設定的反饋機制來確定技術創新過程中每一階段的評價指標。繼而,通過評價指標體系的建立,量化評價結果,最終區分出各企業技術創新水平的高低。綜上,將“融知發酵”模型應用于技術創新問題的研究,不僅夯實了評價指標體系確定的理論基礎,也通過模型的發酵反饋機制為管理者定性地觀測技術創新癥結,提供了極好的渠道。
三、基于“融知發酵”模型的企業技術創新能力評價指標體系
(一)發酵反饋階段的劃分
本文之所以在“融知發酵”模型的基礎上繼續對知識發酵反饋過程進行研究,主要用意在于尋找其中的矛盾所在。正是這些矛盾導致了企業技術創新瓶頸的出現。而在發酵反饋過程中,主要存在三個可拓反饋階段:
可拓反饋Ⅰ――位于新知識向新技術轉化的過渡階段。它利用反饋信息的指示,對最終知識發酵吧中的新知識成果進行校驗,區別其是否符合創新知識的定界。若符合,則此類新知識成果便會順利流向技術發酵吧,進行知識成果轉化;若不符,則需要重新對其進行知識現狀分析,區分有用信息與無用信息,而后重復可拓反饋Ⅰ過程。
可拓反饋Ⅱ――位于技術發酵向技術創新成果轉化的過渡階段。它利用該階段的反饋信息指示,對最終技術發酵吧中的新技術成果進行校驗,區別出其是否符合創新技術的定界。若符合,則此類新技術成果便會順利流向市場,進行技術成果轉化;若不符,則需要重新對其進行技術現狀分析,區分有用技術與無用技術,而后重復可拓反饋Ⅱ過程。
可拓反饋Ⅲ――位于市場向技術創新戰略轉化的過渡階段。這一階段意味著,一項創新技術的誕生能否最終符合市場預期,形成良好的需求反饋。若符合,則此項新技術的誕生肯定了企業前期的知識、技術發酵過程,其產品指向性正確,市場接納度達標,有助于企業以此為基礎,確定未來技術創新戰略的制定;若不符,則此項新技術的誕生否定了企業前期的知識、技術發酵過程,其產品指向性欠佳,市場接納度不足,不利于企業以此為基礎,制定未來的技術創新戰略。此時,企業需要利用市場的反饋信息和其強大的技術開發指向,追本溯源,審視現存的知識與技術現狀,重新進行知識、技術發酵過程。
綜上,本文需要綜合“融知發酵”模型與發酵反饋過程所涉及的各種觀測信息,完成對企業技術創新能力評價的指標體系構建。
(二)企業技術創新能力評價指標體系的確定
可以說,“融知發酵”模型是發酵反饋過程的基礎與核心,兩者分別從靜態與動態兩個層面,對企業技術創新評價指標與評價范式的確立起到了關鍵作用。“融知發酵”模型囊括了培育知識、技術誕生的全部要素,此類靜態指標相互作用,促成了最終創新成果的實現。而發酵反饋過程則將重點關注在階段性創新成果轉化層面,基于動態視角確立評價指標。本文認為,只有綜合地看待“融知發酵”模型與發酵反饋過程在評價范式確定過程中的不同作用,才能全面、完整地刻畫出評價指標體系,從而更加準確地得到企業技術創新的評價結果。表1便列示了基于以上兩個仿生學模型而得到的企業技術創新評價指標匯總情況。
接下來,本文將基于此評價指標體系,對吉林省機器人企業技術創新水平進行評價,并指明其現存的技術創新癥結與瓶頸問題解析。
四、基于“融知發酵”模型的企業技術創新能力評價結果――以吉林省機器人企業為例
為探求企業技術創新能力,2015年本課題組深入走訪調研了4家吉林省機器人生產企業,這4家企業分別為北方罐裝股份有限公司、長春艾希技術有限公司、長春核心機械有限公司和吉林賽德金股份有限公司。本文通過發放調查問卷的方式,試圖探析吉林省機器人企業的技術創新水平及所遇瓶頸。在本文所確定的企業技術創新評價指標體系基礎上,4家機器人生產企業依照自身生產實際,填寫了相應的調查問卷。最終經過整合梳理,本文剔除空缺數據,總結出4家機器人企業在靜態與動態一級評價門類下7個二級評價對象所確定的7個評價指標。它們分別是由知識母體矛盾確定的評價指標――企業技術人員數量(Z1);由知識酶矛盾確定的評價指標――會議培訓數量(Z2);由知識技術矛盾確定的評價指標――企業信息系統穩定性(Z3);由知識環境矛盾確定的評價指標――研發投入資金額(Z4);由發酵反饋過程Ⅰ確定的評價指標――企業科研項目結項數量(Z5);由發酵反饋過程Ⅱ確定的評價指標――企業專利數量(Z6);由發酵反饋過程Ⅲ確定的評價指標――企業銷售收入(Z7)。與此同時,為橫向類比吉林省機器人企業技術創新能力的高低,本文選取了國內機器人生產領域的龍頭企業――沈陽新松機器人有限公司的上述數據,共同參與技術創新能力測算,從而實現對吉林省機器人企業技術創新能力的準確定位。而在評價結果的獲取方面,本文選擇了主成分分析法,對相關評價指標進行降維,從而得到實證結果。
利用SPSS軟件的輔助運算,本文得到如下分析結果。
1.得出評價指標之間的相關系數矩陣。7項評價指標的相關系數矩陣如表2所示。
2.得到主成分特征值和貢獻率(如表3所示)。按照方差累積貢獻率超過85%這一標準,本文選擇2個主成分替代原來的7個評價指標(Z1-Z7),故可得到新的主成分F1、F2關于原變量的線性表達式。
F1=034Z1+036Z2-034Z3+036Z4+045Z5+045Z6+032Z7
F2=-052Z1-04Z2+01Z3+049Z4-008Z5+008Z6+056Z7
3.得到因子得分系數矩陣(如表4所示)。由于因子得分并不是主成分得分,因此,我們需要將因子得分轉化為主成分得分,從而完成綜合得分的計算。故,主成分得分是因子得分乘以相應的方差算數平方根,如表5所示。在這里,我們將主成分1得分記為FAC1,將主成分2得分記為FAC2。
4.由績效評價模型得到各樣本的技術創新能力綜合得分結果。以每個主成分對應的貢獻率為權數,對2個主成分得分值進行加權平均,構建所選樣本企業技術創新能力績效綜合評價函數,即企業技術創新能力綜合得分F為:
F=47994799+1562FAC1+15624799+1562FAC2
故,可以得到包括沈陽新松機器人有限公司在內的5家機器人生產企業的技術創新能力績效評價結果和排名情況,如表6所示。
5.主成分分析法所得出的基本結論。基于以上測算結果,從橫向比較的視角,我們可以看出,吉林省機器人生產企業總體的技術創新績效水平十分不堪,平均創新能力綜合得分僅為-0599,遠遠低于國內龍頭機器人生產企業2395的技術創新水平。而從縱向比較的視角來看,吉林省內技術創新能力排名最高的企業是北方罐裝集團有限公司,這也和北方罐裝集團在國內化學危險品設備制造領域首屈一指的行業地位緊密契合。目前,北方罐裝集團是吉林省唯一一家加入國家機器人產業聯盟的企業,共擁有57項核心發明專利,尤其是它的“復合防暴技術”與“機器視覺識別技術”更是填補了國內行業空白。而相較之下,吉林省其他機器人生產企業的創新能力與技術資質尚處于初級階段,產品的穩定性、精準度與市場接納程度仍存在大幅的改進空間。
與此同時,基于吉林省機器人企業技術創新能力旋轉后的因子載荷矩陣,如表7所示。
主成分1在技術人員數量、研發投入資金和碩士以上技術人員數等三個變量上的載荷均較大。而主成分2則在專利數量、科研項目結項數量兩個變量上的載荷較大。而基于“融知發酵”模型下的技術創新評價指標體系來看,主成分1涉及的變量性質都屬于技術創新的靜態評價指標,而相對應主成分2中所涉及的變量性質均屬于技術創新的動態評價指標。因此,通過載荷矩陣的結果,我們可以看出代表企業技術人員情況與研發資金投入的知識母體與知識環境,對企業技術創新能力有很大影響。同時,企業可以更加依靠發酵反饋過程Ⅰ(專利數)和發酵反饋過程Ⅱ(科研項目結項數量),對技術創新的瓶頸問題進行觀測。
就吉林省機器人企業而言,靜態評價指標提醒我們,知識母體供給不足,從事研發的高精尖人員欠缺,以及研發環境惡劣,研發資金有限是造成機器人企業技術創新能力不足的主要原因。而從動態評價指標來看,專利數量少意味著新知識向新技術的轉化不利,科研項目結項數量少代表新技術成果被市場接納的程度有限。因此,吉林省機器人企業可以先從這些方面做起,增強人才引進與激勵機制,多元化研發資金獲取渠道,努力順應市場的需求趨勢,掌握更多專利與核心科技,從而提升自身的技術創新能力。
五、基于“融知發酵”模型的企業技術創新能力提升的對策建議
綜上可見,企業技術創新能力評價研究的精髓在于準確、客觀、全面地構建評價指標體系,而“融知發酵”模型便能夠基于仿生視角對于企業的技術創新過程進行完美詮釋。本文依托“融知發酵”理論,將企業技術創新能力評價指標劃分為兩類――基于“融知發酵”模型的靜態指標和基于發酵反饋過程的動態評價指標。靜態評價指標可以對企業技術創新能力進行客觀刻畫,而動態評價指標則可以通過發酵反饋過程,探尋企業技術創新能力欠佳的癥結所在。也正是鑒于“融知發酵”模型完整地還原了企業技術創新過程的全貌,我們才可以基于這一原理對企業技術創新能力提升給出有針對性的對策建議。
(一)靜態評價指標層面的對策建議
靜態評價指標是對企業技術創新資質的客觀反映,它代表了企業既有的創新資源與整合管理水平。在企業生產經營成本的約束下,企業首先應該強化有關知識母體的培育。引進高層次技術人才是增強企業技術創新能力的最根本選擇。沒有技術人才的參與,新主張、新思想便無從誕生。所以,增強企業對創新人才的引進力度與激勵機制,是加速人才流動、更新創新觀念的有效手段。其次,企業應充分重視知識酶的催化作用。在企業發展過程中,應積極參與行業內部的高峰論壇,主動選派員工出國進修,提升企業內部員工的持股比例,增強個體與企業間的連結性與利益紐帶,深入行業與技術的最前沿,不放過每一個能夠激發創新靈感的契機。最后,企業、政府、高校、金融機構應形成緊密的產學研與融資聯盟,共同營造良好的技術創新環境。當前,眾多企業技術創新能力的停滯不前,正是由于創新研發資金嚴重不足、扶持政策執行不力。對此,政府應該在企業技術創新的過程中做好相應引導,對不同資質的企業采取差別化的扶持政策,在增加政府財政投入的同時,也努力為企業降低融資門檻并削減部分稅費。
(二)動態評價指標層面的對策建議
動態評價指標的主要作用在于觀測各階段的發酵反饋過程是否能夠順利實現。對于新知識向新技術轉化的發酵反饋過程Ⅰ,企業應充分注重實驗室成果的轉化效率。理論知識只有克服重重困難,才會與實踐完美對接,因此,大量相關論文刊發、實驗室成果鑒定、科研項目立項,都應該在企業技術執行官的帶領下積極推進與開展。與此同時,聘請外來專家參與企業研發座談,增加科研項目立項、中期、結項環節的專家論證費用支出,都有助于企業順利實現發酵反饋過程Ⅰ。對于新知識向新技術轉化的發酵反饋過程Ⅱ,即新技術向新產品的順利轉化階段,企業應主動增加產品附加值,以自主或合作方式增加專利申請數量,用過硬的技術品質,保障產品的精度與穩定性。最后,對于新產品的市場適應性即發酵反饋過程Ⅲ,企業要隨時通過銷售部門觀測產品的市場反饋,并實時監測產品銷量變化趨勢。企業應根據產品產量的增加值與市場占有率情況,編制未來產品發展戰略。同時,企業應將該發展戰略作為終極反饋,作用于技術創新的萌芽階段,令實驗室成果轉化能夠有章可循,有據可依。
綜上,在“融知發酵”理論下,企業可遵循仿生學下的知識發酵特性與客觀規律,有的放矢,努力提升企業技術創新效率,降低創新投入成本。
注釋:
①相關概念引用自:和金生,張紅兵.產業集群知識創新機制的一個新視角――基于知識發酵理論研究[J].科技管理研究,2007(10).
②同①.
參考文獻:
[1]唐建生,和金生.基于知識發酵理論的組織知識共享問題研究[J].科技管理研究,2007(5):230-233.
[2]Cooper. Benchmarking best NPD practices [J].Research-Technology Management, 2004(47):50-59.
[3]Verhaeghe. Managing innovation in a knowledge intensive technology organization(KITO) [J].R&D Management,2002(32):409-417.
[4]和金生.知識管理與知識發酵[J].科學學與科學技術管理,2002,23(3):63-66.
[5]呂文娟,和金生.基于技術引進的技術能力發展比較研究――以我國高鐵和汽車產業知識發展類生物模型為例[J].科技進步與對策,2013(7):57-62.
[6]陸小成,羅新星.基于技術創新過程的產業集群知識發酵模型研究[J].科學管理研究,2007(2):61-64.
[7]熊德勇、和金生.“融知-發酵”模型中知識菌株的產生[J].西北農林科技大學學報:社會科學版,2005(2):76-80.
[8]李承宏,和金生,唐建生.一種新的知識管理理論的認識論和方法論基礎――關于知識管理的“融知-發酵”模型的哲學解讀[J].科學管理研究,2004(6):85-89.
[9]張紅兵,和金生.基于“融知發酵”的產業集群知識創新探析[J].科學管理研究,2007(4):76-79.
[10]劉國亮,張蒙,王雅薇,等.基于融知發酵理論的公共服務平臺信息資源共享實現路徑研究[J].情報理論與實踐,2015(5):136-140.
[11]袁靜.基于融知發酵模型的組織知識需求、獲取與管理研究[D].天津:天津大學,2005.
[12]Gerald I.Susman, Research issues in knowledge management and virtual collaboration in new product development: an introductory essay, Technol.Manage,2003:1-5.
[13]劉洪偉,和金生,馬麗麗.知識發酵――知識管理的仿生學理論初探[J].科學學研究,2003(5):68-72.
[14]張裕穩,吳潔,,等.創新能力視角下基于雙邊匹配的產學研合作伙伴選擇[J].江蘇科技大學學報:自然科學版,2015(5):84-89.
[15]陳軍,侯飛,孫曼林.中小企業集群技術創新能力動態評估――基于廣東2009-2011年數據[J].哈爾濱商業大學學報:社會科學版,2015(1):44-53.
The Evaluation of Enterprise Technological Innovation Capability based on the Model
of “Knowledge Fermenting”――Taking Robot Enterprises as an Example
HUANG Rui, ZHANG Su, WANG Han
(School of Economics and Management, Changchun University of Science and Technology,
Changchun 130012, China)