Plackett-Burman实验设计优化餐厨垃圾发酵产燃料酒精的研究

针对餐厨垃圾中营养元素含量丰富的特点,利用运动发酵单胞菌对餐厨垃圾发酵生产燃料酒精,采用Plackett-Burman实验设计分析多种酶制剂和营养物质对发酵过程的影响.结果表明,糖化酶和蛋白酶对于酒精发酵影响显著,其他酶和营养物的添加对发酵均无显著影响,说明餐厨垃圾自身所含的丰富营养即可以满足细菌生长的需要.进一步的单因素试验分析表明糖化酶的最佳添加量为100 U/g.当同时添加100 U/g蛋白酶和100 U/g糖化酶时,酒精产量达到最大值53 g/L,比单纯添加糖化酶时产量高10%,其酒精转化率为44%.经酒精发酵后,餐厨垃圾粗蛋白增加了1.5倍且纤维素含量较低,可作为饲料使用.利用餐厨垃圾产酒精不仅处理了污染严重的废物,同时也为酒精生产提供了廉价的原料,具有较高的环境效益和经济效益.

Plackett-Burman实验设计联用Box-Behnken响应面法优化柚皮素白蛋白纳米粒的处方工艺

目的 优化NabTM技术制备柚皮素的牛血清白蛋白纳米粒的处方工艺。方法 以包封率为指标,采用Plackett-Burman实验设计结合Box-Behnken响应面法优化柚皮素白蛋白纳米粒的处方工艺,并考察纳米粒的体外释放规律。结果 最终确定柚皮素白蛋白纳米粒处方工艺为:白蛋白浓度为30 mg·mL-1,水相pH值为6,有机相与水相比例为1∶5,制备的纳米粒包封率为88.80%,粒径为171.9 nm, PDI为0.340,体外释放具有明显缓释作用。结论 Plackett-Burman实验设计联用Box-Behnken响应面法可用于优化柚皮素白蛋白纳米粒工艺处方。

Plackett-Burman实验设计联用星点设计(CCD)效应面法优选长叶胡颓子总黄酮提取工艺研究

目的：运用Plackett-Burman 实验设计联用星点设计（central composite design,CCD）效应面法,考察各影响因素显著性,筛选长叶胡颓子黄酮提取的最佳工艺.方法：运用Plackett-Burman 实验设计筛选主要影响因素,采用星点设计-效应面法优选长叶胡颓子黄酮提取工艺.乙醇浓度、料液比、回流温度作为自变量,黄酮含量作为因变量,通过对二者二次响应曲面的回归拟合,利用三维曲面图直观分析长叶胡颓子黄酮提取最佳工艺,并进行预测分析.结果：黄酮的最佳提取工艺为：乙醇浓度80%~85%,料液比为1∶15~1∶20,回流温度60~65℃,回流2次,30min/次.结论：利用Plackett-Burman 实验设计联用星点设计（CCD）确定了长叶胡颓子黄酮的提取工艺,该方法简便,精度更高、重现性好、预测性强.

Plackett-Burman实验和响应面法优化酵母源无血清培养基

目的采用Plackett-Burman实验和响应面法(response surface methodology,RSM)优化酵母源无血清培养基(serum-free medium,SFM)的营养组分,明确培养基成分及浓度。方法以中国仓鼠卵巢细胞(CHO)为研究对象,在实验室前期筛选出的SFM的基础上,采用Plackett-Burman实验对10种营养组分进行筛选。筛选出对细胞具有促生长作用的因素后,利用RSM进行二次优化,以阐明各变量间的相互作用,确定促CHO细胞生长的最佳培养基组成。取对数生长期CHO细胞,用优化后的培养基重悬后,进行传代扩增。结果经Plackett-Burman实验筛选的10个变量中,酵母抽提物(yeast extract,YE)FM888和微量元素能有效提高细胞比生长速率;非必需氨基酸和FM888对提高细胞存活天数作用显著;FM888、必需氨基酸、非必需氨基酸及微量元素能显著提高活细胞密度。综合选择FM888、微量元素和非必需氨基酸3个因素进行RSM优化试验。优化后的培养基悬浮培养CHO细胞时,其最大比生长速率可达0.025/h,存活天数可达6 d,最大活细胞密度可达7.187×106个/mL。将优化后的培养基进行细胞稳定传代试验,可稳定传代12代,其活细胞密度及细胞活率与对照组(商业化SFM)接近。结论成功获得成分明确且能支持CHO细胞高密度生长的酵母源SFM,为YE在动物细胞培养中的应用以及高效SFM的开发提供了参考和依据。

多元混合式教学在仪器分析实验课程中的实践

仪器分析实验课程是化学相关专业实践性与应用性极强的核心实验课程之一。在“双一流”建设的大背景下,针对目前仪器分析实验教学存在的问题,从教学模式、教学内容和教学方法三方面进行改革,打造了线上线下相结合,常规实验、虚拟仿真实验和自主创新设计实验相结合,翻转课堂和问题导向学习法相结合的多元混合式教学课程体系。教学实践证明,这种新型的教学课程体系有利于激发学生的学习兴趣与主动性,引导学生内化知识,培养分析和解决问题的高阶思维与综合能力,提高教学效率,优化教学效果。

双一流背景下化学实验中心的建设与实践

为推动化学实验教学和大型仪器测试平台内涵式并行发展,为教学科研和科普宣传服务,为人才培养服务。根据化学实验中心管理运行情况,探讨了"双一流"背景下院级实验技术平台建设的重要作用,从实验室条件的更新建设、实验教学的改革实践、大型仪器资源的开放共享等方面介绍了化学实验中心“双一流”建设的经验。依托平台的建设改善师生实验环境,加强实验安全防护,提升教学科研服务质量,推进科普宣传培训力度,培养基础拔尖创新人才。

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心的建设与应用

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心通过优秀科研项目转化以及与高新技术企业合作开发,建设了一批高质量的生物类虚拟仿真实验教学资源。多层次、多元化的资源为学生前沿科学知识学习、综合性科研训练和生物下游产业技术训练提供有利环境,有效地实现教学模式的转变以及学科交叉知识的学习和延伸。全天候开放共享虚拟仿真实验教学平台,实现虚拟仿真实验教学软件、实验标准化视频、教学课件和测试题库等线上教学资源的有机整合,满足随时随地实验教学需求,支持了一系列的混合式线上线下实验教学课程开展。生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心与国家级生物科学实验教学示范中心形成了“双中心”融合发展的创新人才培养实验教学体系,“虚实结合”的实验教学模式,提升了学生的综合科研能力与教师的业务水平,培养了满足社会需求的生物技术创新实践人才。

授人以鱼和渔:仪器分析实验自主设计实验及思政元素融入

为适应现代教育理念及国家对创新型人才的需求,改革传统实验教学模式并激发学生的自主创新意识,在传统仪器分析实验教学基础上探索和构建以学生为主体、以创新能力培养为中心的自主设计实验教学模式。课程在夯实基础和拔高创新方面取得了平衡,同时拓展了课程思政的范畴,如以学生为中心的自主设计实验模式提升了学生学习主动性,课程高阶性、创新性显著提高,授课教师在更多方面以身作则,示范了严谨的科学态度,并倡导了积极的科学探索态度。通过自主设计实验的开展,学生的基础知识、学习兴趣、实验技能、创新能力等都得到了显著提升,建立了有效的仪器分析学习模式。

新形势下材料类实验室安全管理体系建设

在“双一流”建设和“新工科”建设背景下,实验室功能趋于多元化,开放共享是必然要求,实验室安全管理需要新思路和新对策。针对材料类实验室管理中存在的安全问题,须从安全管理制度、安全责任体系、安全管理队伍、安全检查制度、实验室标准化和信息化建设、安全文化等方面入手,构建实验室安全管理体系,从而切实提高实验室安全管理水平,保障校园安全。

多效并举建设化学实验中心,服务高质量实验教学

在多年的实践过程中,针对本科化学实验教学面临的种种挑战,郑州大学化学实验教学中心多效并举,形成了一系列特色鲜明的教学管理方法,有效服务了高质量化学实验教学工作的开展。本文介绍了郑州大学化学实验教学中心建设中的一些举措和取得的成效,希望能为高校化学实验教学工作和管理服务提供有益的参考借鉴。

基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验设计

高铁司机警觉与行车安全密切相关。为实现司机警觉状态评估,该研究设计了一种基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验方案。依托高铁驾驶模拟器,以连续驾驶的方式诱发高铁司机警觉衰退,实验过程中同步采集其脑电、心电、眼动以及简单反应时间和疲劳程度主观量表。基于神经网络、支持向量机等机器学习技术构建司机警觉评估模型技术方案。以司机神经、生理等融合特征为输入,以司机疲劳状态为输出,构建司机警觉评估模型,对提出的实验方案进行探讨,验证提出的实验方案的合理性与可应用性。

新工科背景下近代物理实验教学改革与实践

以任务驱动式教学模式为核心,提高新工科创新型、应用型人才的物理实验综合素养。通过教学内容的重构、教学方法的改革、评价方式的优化等全面的教学改革与实践,将物理知识与工科相关的科学前沿相结合,充分体现物理实验是新工科研究基础的特征,使学生具备多学科交叉融合实验的能力,为未来培养多元化、创新型卓越工程人才提供支撑。同时,改革也促进了教学团队的教学水平提升,获得师生双向满意的教学效果。

有机化学实验课教学质量提升的探索与实践

本文介绍了有机化学实验教学过程中存在的一些问题,并从强化学生预习效果、加强教师技能培训、重视集体备课、强化实验过程的教师指导、增加课后的评价反思等方面介绍了我校提高有机化学实验教学质量的探索和实践。

校局合作机制下的公安院校实验资源共享体系建设探索

实验资源的共享不仅能够有效缓解公安院校资源匮乏的局面,而且能够显著提升培养应用型、实战型人才的综合能力。在分析当前实验资源共享体系建设现状的基础上,结合学校实际和校局合作机制,从多维度构建了实验资源共享体系。通过以大型仪器为代表的实验设备资源共享、以公安数据为核心的实验数据资源共享、以实训场地为基础的实验场地资源共享、以实战需求为导向的实验项目资源共享等举措,真正实现“共享、共用、共建、共通”。

以整体搬迁为契机,推动化学实验教学中心高质量发展——以中山大学化学国家级实验教学示范中心为例

为配合学校“三校区五校园”办学格局的整体部署,中山大学化学国家级实验教学示范中心积极推进整体搬迁,在学校和化学学院的大力支持下,完成了新的空间布局和实验室优化升级,全面提升了综合实力。中心搬迁调整历时2年,硬件条件得到了飞跃式提升,并结合学校新形势、新布局,与时俱进,构建简洁高效科学的管理系统,推动实验教学中心持续发展,开创了中心“高质量办学”新发展格局。

新工科背景下计算机网络技术类实验课程创新应用实践模式探索

分析当前计算机网络技术类实验课程中面临的痛难点问题,在新工科背景下,提出一种“双师整合+实物教学+多学科融合+创新应用”的计算机网络技术类实验课程创新应用实践模式,以计算机网络实验课程为例,介绍创新应用实践过程,最后说明教学实践成效。

高等学校实验室安全现场检查三段七步流程的设计与应用

为实现高等学校实验室安全现场检查工作的常态化、规范化、精细化和有效化,全面规划任务,合理分配时间,提高现场检查工作的质量和效率,该文依据相关规范要求设计准则,通过程序优化与流程设计,将现场检查工作划分为入校准备、现场检查和反馈整改三个相互联系的阶段,进一步将现场检查划分为预备会议、见面会议、查阅资料、查看现场、师生访谈、重点交流和会议反馈的七个步骤,构建了高校实验室安全现场检查的三段七步工作流程。经实践应用,三段七步流程保证了现场检查工作推进的合理有序,检查内容涵盖了实验室安全检查的全部要素和指标点,对现场检查工作具有指引导向功用。

激光诱导击穿光谱(LIBS)分析虚拟仿真实验

虚拟仿真实验作为大型仪器分析实验教学模式的新兴趋势,有效地将虚拟仿真技术与实物仪器教学相结合,最大限度地提升了学生对于大型仪器分析的综合应用能力。本文以激光诱导击穿光谱(LIBS)虚拟仿真实验系统为例,完整地模拟了LIBS系统的样品处理、光谱采集、定性分析和定量分析等实际实验场景,通过虚实结合实验教学模式对实验过程进行实时跟踪与综合考评。该实验有助于提高学生自主探究能力和创新意识,培养具有独立思考与实践能力的拔尖人才。

工程教育视角下化工原理实验课程建设的思考

根据化工原理实验课程综合性、设计性和实践性强的特点,提出层次化实验教学方式,不断培养学生学习兴趣,提高创新思维和能力水平。同时,结合教学经验,在课程预习及实验操作等方面对实验课程的教学过程和考核方式进行改进,充分调动了学生实验学习的积极性,使学生掌握实验技能,有助于培养学生的工程意识、实践能力,不断提升教学效果,全面提高化工原理实验课程教学质量。

化学实验安全课程思政教学案例——以实验室常见仪器设备及玻璃装置安全使用为例

实验室常见仪器设备及玻璃装置的安全使用是实验室必备的知识和技能。本案例将专业知识与思政元素有机融合,将实验室常见仪器设备及玻璃装置进行安全实验与实验室安全事故及实际生活相联系,围绕学生核心素养为导向的多融合教学设计与实施,进一步强化了学生的安全与环保意识,激发了学生的学习兴趣,并对MOOC中相应知识进行了延伸、拓展和补充,培养了学生的知识迁移能力,让学生充分认识到实验室仪器设备及玻璃装置安全使用对保障实验安全以及国家安全稳定的重要意义。增强了学生的社会责任感,对提升学生的能力和素质发挥了良好作用。