“生物学综合实验”的教学创新与实践

“生物学综合实验”是湖北师范大学一门线下实验课,项目库内容涵盖动物、植物、微生物、生态、毒理、食品及多学科交叉的综合性项目化实验。“微生物硒纳米合成菌株的分离鉴定及生物硒纳米的应用”为项目库中一个实验项目。该项目以微生物学(微生物分离、形态观察、发酵条件优化)和分子生物学(DNA提取、PCR扩增、测序分析)为基础,融入材料科学(生物材料提取和形貌分析)和环境化学(吸附动力学分析)相关学科知识,为本科生设计的一项研究型生物学综合实验。该实验内容进行学科交叉,助力知识融会贯通;贴近科研一线,促进创新型人才培养;自主设计实验方案,促进主动学习;强调过程考核,调动学习积极性。以该实验项目为例,结合课堂内外自身教学实际,探索“生物学综合实验”线下一流课程建设道路,以期进一步优化教学效果并持续改进。

The First Reported Case of Co-Infection with Neisseria Meningitidis and Bordetella Pertussis in the Cerebrospinal Fluid Specimen of a Normal Four-Year-Old Child

Pertussis is an acute and highly contagious respiratory disease caused by Bordetella pertussis(B.pertussis),which occurs in people of all ages and is most dangerous for young children,especially infants.The introduction of whole-cell pertussis vaccines(wPVs)in the 1950s dramatically reduced the incidence of pertussis worldwide[1].However,over the past two decades,many studies have reported the resurgence of pertussis in different countries[2].Epidemiological surveillance in Hubei Province over the last 3 years revealed a clear increasing trend in the incidence of pertussis during the coronavirus disease 2019(COVID-19)epidemic.

十字形和X形艉舵航行体的水动力特性对比

[目的]对于水下航行体的艉布局而言,相较十字形艉布局,X形艉布局具有不超宽、降低舵卡严重后果等优点。由于X形艉布局及其操纵较为特殊,其水动力特性与十字形不同。以SUBOFF为原型,通过数值计算对比十字形和X形艉布局航行体的操纵性水动力特性。[方法]首先,对比十字形艉布局线性水动力的数值计算与模型试验数据,确定数值计算的网格参数;其次,对全动舵面积相同的X形艉布局航行体线性水动力进行预报,并与十字形艉布局进行对比;最后,采用体积力模拟螺旋桨抽吸,对比研究两方案操纵性水动力特性的差异。[结果]结果表明:在相同全动舵面积下,相较十字形艉,X形艉布局航行体水平面静不稳定系数略小,垂直面静不稳定系数略大;受相邻两舵干扰影响,X形航行体垂直面、水平面舵力特性具有较为明显的不对称性,舵导数减小约27%;抽吸显著改变了十字形和X形艉布局航行体的水动力,舵导数增大约15%~18%。[结论]研究成果可为水下航行体操纵性设计提供一定的借鉴。

微生物学实验教学现状调查与分析——以湖北师范大学为例

为提升微生物学实验课程的教学效果,以湖北师范大学为例,采用问卷调查法,从学生对微生物学实验的态度、学生学习策略和模式、学生学习成效和问题、微生物学实验教学模式调查以及学生对微生物学实验教学的建议五个层面分析微生物学实验的教学现状。结果显示,40.82%的学生表示对微生物学实验兴趣浓厚;52.65%的学生认为课堂氛围比较活跃;67.76%的学生认为当前微生物学实验教学存在学生操作经验不足的问题;有近35%的学生指出微生物学实验的教学体系、教学内容、教学模式、教学方法和成绩考核方式等方面需进行优化,表明学生对微生物学实验教学的需求和期望不断提高。通过本调查结果提出了包括实验前培训制度的改进,建立多元的教学模式、教学内容和考核方式等一系列改革建议,以期为提高微生物学实验教学的质量和培养创新型人才提供参考。

差动操帆对风帆船节能的影响评估

利用风能的翼型风帆助推技术是运输船舶满足EEDI高阶段指标的重要技术措施之一。以一左右舷横向对称布置两对翼型风帆的油船为研究对象,选取典型相对风向角,分别采用烟流流动显示试验和风洞测力试验的方法,从定性和定量两个方面分析双帆横向间距变化及不同操帆控制策略对风帆组气动特性的影响;在此基础上,通过求解计及横倾的四自由度MMG非线性运动方程组,评估压载吃水下双帆横向间距及其操纵控制策略对风帆组节能的影响。研究表明:横风作用下,沿船宽横向布置的两帆间存在着相互干扰,通过合理的操纵控制,可提高风帆组的推进性能;两帆横向间距越小,帆-帆干扰效应越明显,为最大限度地发掘风帆组的整体助推潜力,需要差动操帆的角度也越大;相较同步操帆最优状态的推力增量,同时差动操纵背风侧两帆,风帆组推力增量可再提高约7.7%,压载吃水下风帆组的综合节能收益可达22.7%。

X形艉水下航行体姿态角对舵水动力特性的影响

[目的]X形艉布局的水下航行体及操纵策略特殊,受主体姿态角影响的X形艉舵特性与十字形艉布局的不同。[方法]基于SUBOFF模型的X形艉布局方案,通过数值计算分析变单舵、变单舵耦合攻角以及变单舵耦合漂角时的操纵性水动力特性,并按照现有的船标推荐公式,对舵角/姿态角耦合下的操纵性水动力特性进行拟合研究。[结果]结果表明,X形艉水下航行体变单舵时,舵与主体间存在较强的相互作用,使得两个正交平面内的水动力(矩)存在差异;区别于无主体姿态角时的X舵水动力特性,耦合主体姿态角后的X舵水动力特性明显受到主体的影响。在研究的姿态角及舵角范围内,右上舵和左下舵舵效分别随姿态角的增大而减小和增大。舵导数相对变化量值最大达16%。[结论]研究结果可为X形艉水下航行体操控及仿真评估分析提供参考。

风洞中‘育鹏轮’重叠模表面压力场基准检验试验研究

为了获得现代化、多用途载货教学实习船‘育鹏轮’表面压力分布的可靠试验数据,进行CFD方法验证,在大型低速风洞中采用小孔测压的方法进行‘育鹏轮’表面压力场的基准检验试验。采用重叠模、双翼型支杆腹支撑的试验方案,试验模型长为2.1 m,表面测点总数达937个,试验雷诺数为8.7×10^(6)。获得了0°、6°和12°漂角下的基准检验数据,建立了表面压力场测量不确定度的分析与控制方法,直航工况下的测量不确定度为3.2%。对表面压力场数据进行分析,获得了粘压阻力、压差引起的侧向力及其分布等,结果可用于精细化CFD方法验证。最后,对船模表面压力场测量技术进行了展望。

X形艉舵水下航行体变舵角水动力特性及其数学模型研究

由于水下航行体X形艉布局及操纵的特殊性,其水动力特性与传统的十字形艉布局存在着不同。以基于SUBOFF潜艇的X形艉布局方案为研究对象,通过数值计算分析变单舵、同变双舵及差动变舵时的操纵性水动力特性,并对舵导数进行拟合研究,在现有船标变舵角线性模型的基础上,对X形艉布局变舵角相关的水动力项进行增补。结果表明:X形艉布局水下航行体变舵角时舵与主体间存在着相互作用,该相互作用使得变舵角相关的水动力具有非线性;相对于变单舵的线性叠加,同变双舵时的操纵性水动力量值略大;相对于船标给出的变舵角线性项,增加非线性拟合项可较好地反映X形艉舵水下航行体整个舵角范围内变单舵、同变双舵时的水动力特性;差动变舵水动力特性较为复杂,在非线性拟合的基础上增加干扰项具有一定的改善作用。本研究可为水下航行体操纵运动建模及仿真评估分析提供支撑。

加装风帆对VLCC直升机甲板气流场的影响

船舶加装翼型风帆在显著降低主机功率、节省燃油消耗和减少温室气体排放的同时,也改变了船上直升机甲板上方的气流场,因此,非常有必要开展加装风帆对船舶直升机甲板气流场的影响评估。采用风洞中的热线风速仪测量技术,以30万吨级超大型油船(VLCC)为对象,计及风向角、垂向高度等影响因素,定量评估加装风帆对船舶直升机甲板气流场的影响;在此基础上,根据CAP437标准推荐的判定准则,获得VLCC有、无风帆的直升机飞行包络线。研究结果可为加装风帆的VLCC直升机安全起降作业提供帮助,也可为后续加装风帆的船型甲板布局设计提供参考。

SV波入射下层状半空间相邻半圆形凸起地形地震响应研究

采用有限元方法计算SV波入射下层状半空间相邻2个半圆形凸起地形的地震响应,比较分析相邻凸起之间的相互影响。研究结果表明:(1)当无量纲频率η较小时,凸起间距对地表位移谱放大系数β的影响明显大于高频;凸起间距越小,右侧凸起对左侧凸起的影响越大,而左侧凸起对右侧凸起的影响还受入射角度限制。(2)当无量纲频率η> 1.0时,对于相同的入射波频率和入射角度,凸起间距越大,对谱放大系数的影响越小。(3)当输入地震波波长大于凸起地形宽度时,相邻凸起的影响可忽略。(4)与SV波入射下均匀半空间半圆形凸起地形的地震响应相比,无论是单个半圆形凸起还是相邻2个半圆形凸起,在|x/a|≤1.0范围内,层状半空间地表位移谱放大系数明显大于均匀半空间地表位移谱放大系数;在|x/a|≥1.0范围内,偶尔会出现层状半空间地表位移谱放大系数小于均匀半空间地表位移谱放大系数的情形。

产褥期抑郁症状发生状况及影响因素的纵向研究

目的纵向调查产褥期女性抑郁症状的发生状况,分析其影响因素,为产褥期保健提供参考。方法采用爱丁堡产后抑郁量表,于产妇产后3 d和产褥期结束时(42 d左右)进行调查。结果515名产妇完成研究。产后3 d和产褥期结束时抑郁症状发生率分别为5.8%、6.4%。与配偶关系不好、新生儿性别不符合预期、产后夜间睡眠障碍、没有人帮助喂养新生儿、租房是产后3 d抑郁症状的危险因素(均P<0.05);产后3 d发生抑郁症状、产后夜间睡眠障碍、与配偶关系不好及新生儿性别为男是产褥期结束时抑郁症状发生的危险因素(均P<0.05)。结论分娩后早期对产妇进行抑郁症状筛查非常重要,夫妻关系和睡眠问题需要重点关注;男性新生儿导致产妇不良情绪的发生值得进一步研究。

壳寡糖对水稻幼苗生长及抗逆性影响

通过喷施分子量浓度为2000~3000壳寡糖溶液,分别研究低温、干旱和盐胁迫条件对水稻幼苗生长及抗逆性的影响。水稻幼苗分成1个正常对照组和8个处理组,其中,处理组分别喷施0、5、12.5、25、50、125、250和500 mg/L的壳寡糖溶液并进行逆境处理,定期采集叶片样本,测定抗逆生理指标。结果表明:施加壳寡糖浓度为25和50 mg/L时,低温下水稻的相对电导率较低,恢复正常条件24 h叶片相对电导率显著下降,恢复72 h幼苗茎高分别增加19.85%和24.40%,主根长分别提高49.50%和42.30%;恢复24 h,50 mg/L处理组叶片MDA含量显著下降。测定相对电导率结果表明,干旱和盐胁迫对水稻幼苗影响较大,12.5、25、50和25 mg/L处理组可降低干旱胁迫对水稻叶片的伤害,而25和50 mg/L浓度能缓解盐胁迫对水稻生长的不良影响。壳寡糖可提高水稻幼苗抗逆性并促进作物生长。

解读中西方文化差异下的英美文学作品翻译

新形势下,作为一种语言艺术,文学作品中使用了大量的修辞方式,不仅增强了文学作品的表达效果,与此同时,也在很大的程度上提升了美感的作用与价值。在进行英美文学作品翻译的时候,不仅需要关注修辞方式,还需要结合英汉语言文化差异,建立合理的解读措施。不同国家的历史发展与文化背景都各不相同,只有真实地了解英美文学作品,才可以直观地表达其中的内涵,认识语言差异,找到中西文化之间存在的壁垒,找到两者之间的共性。

角蛋白酶生产菌株的筛选鉴定及酶学性质研究

以羽毛粉为唯一碳氮源,从家禽厂土壤中筛选获得一株角蛋白酶产生菌,复筛角蛋白酶活力达46.89U·mL^(-1)。经形态特征和16S rRNA鉴定,该菌株被命名为Bacillus subtilis KS12。研究pH、温度、离子、表面活性剂、氧化剂和有机溶剂对B.subtilis KS12产角蛋白酶活性的影响。结果表明:该菌株产角蛋白酶最适反应pH 7.5,最适温度37℃,在pH8.0~9.0范围内稳定性高,处理1h相对酶活力仍达95.7%~97.2%,60℃和80℃保温1h相对酶活力分别为61.4%和59.5%;5 mmol·L^(-1)Ca^(2+)和Mg^(2+)对酶活性有促进作用,其中Mg2+尤为明显,相对酶活力达159%,Cu^(2+)(5 mmol·L^(-1))抑制角蛋白酶活性,相对酶活力仅有3.7%;5%的吐温80可以提高角蛋白酶活性,相对酶活力为140.4%;有机溶剂异丙醇、甲醛、甲醇、乙醇、异戊醇和二甲苯抑制角蛋白酶活性。

丁酸梭菌清液发酵高密度培养工艺研究

丁酸梭菌是一种专性厌氧菌,具有极强的整肠作用,在动物养殖等行业中应用前景广阔。然而,丁酸梭菌培养难度大,培养物活菌数低,限制了其应用。通过单因素试验研究了5种碳源及9种氮源对丁酸梭菌生长的影响,结果表明最佳碳源为葡萄糖,3种最佳氮源依次为酵母浸粉、牛肉浸粉和胰蛋白胨;采用正交试验设计优化3种最佳氮源组合及添加量,单因素试验优化接种量和培养温度。得到优化培养基及培养条件:葡萄糖3%,酵母浸粉1.5%,胰蛋白胨2.0%,牛肉浸粉3.0%,(NH4)2SO_(4)0.1%,NaHCO_(3)0.124%,玉米浆粉0.7%,MnSO_(4)·H_(2)O 0.05%,MgSO_(4)·7H_(2)O 0.05%,CaCl_(2)0.1%,初始pH 7.5,培养温度37℃,接种量3%。采用5 L自控发酵罐进一步优化培养条件,得出以碳酸氢钠作为中和剂,控制pH 6.5,在第12 h流加3%的葡萄糖,发酵液芽孢含量大幅提高,培养36 h芽孢数量达1.32×10^(9) CFU/mL。

NICU鲍曼不动杆菌的医院感染与耐药性分析

目的了解新生儿重症监护病房(NICU)鲍曼不动杆菌的临床特征及耐药性。方法对2012年10月—2014年10月某院4个NICU鲍曼不动杆菌医院感染临床分离情况及耐药性进行回顾性分析。结果 4个NICU共收治新生儿11 640例,发生医院感染500例(4.3%),其中鲍曼不动杆菌医院感染51例(10.2%),52例次。鲍曼不动杆菌感染:极早产NICU42例次,早产NICU1例次,足月NICU4例次,儿童外科NICU5例次。4个季节鲍曼不动杆菌医院感染发病率比较,差异具有统计学意义(χ~2=16.05,P<0.05),主要发生在春、夏两季。鲍曼不动杆菌对哌拉西林/舒巴坦、头孢吡肟、亚胺培南等β-内酰胺类抗生素以及庆大霉素耐药率较高(>90%),对阿米卡星耐药率最低,也高达51.9%。52株鲍曼不动杆菌中,46株为多耐药菌株,3株为广泛耐药菌株。结论 NICU鲍曼不动杆菌医院感染最严重的是极早产NICU,对临床常用抗菌药物均呈现高耐药率。

Streptomyces alfalfae XY25^(T)对植物幼苗抗逆性和根系生长的影响

采用干旱胁迫和种子催芽实验,研究Streptomyces alfalfae XY25^(T)对幼苗抗逆性及根系生长的影响,为该菌株在农业上的应用提供依据。辣椒播种时,处理组施用S.alfalfae XY25^(T)菌液,对照组用无菌水,待幼苗径长7 cm,干旱处理7 d,测定抗逆生理指标;通过根系的生长指标测定和石蜡切片观察,研究辣椒、紫云英种子经S.alfalfae XY25^(T)菌液处理对根系生长的影响。处理组幼苗叶片相对含水量和根系活力显著提高,其中根系活力差异尤为明显,提高48.23%;叶片相对电导率和丙二醛含量显著下降,降幅分别为67.31%和34.51%。种子经S.alfalfae XY25^(T)菌液催芽处理,进行根系扫描表明,与对照组相比,处理组辣椒根系总长、直径、总体积和单位体积土壤根长,分别显著提高8.96%,15.22%,46.85%和26.77%;紫云英根系直径增大44.76%;石蜡切片观察表明,S.alfalfae XY25^(T)促进紫云英根尖细胞生长。S.alfalfae XY25^(T)提高辣椒幼苗对干旱胁迫的耐受能力,促进辣椒幼苗根系、紫云英幼苗根尖细胞及根系生长。

基于BP神经网络的混凝土综合性能预测

本工作采用BP神经网络系统进行混凝土综合性能预测。由于影响混凝土材料性能的因素众多,且实验周期长,实验量大,因此能在少量实验前提下得到精确的实验结果,对于混凝土方面的研究工作显得十分重要。利用BP神经网络系统进行该实验设计,可以对混凝土性能做出预判,对实施实验及实验结果有较强的导向作用。本研究以影响混凝土性能的诸多因素作为输入向量,通过预测系统运行,得到较为精确的结果,与实验值相比,误差主要分布在15%以内,极个别出现24%的预测误差。以此为依据,进行混凝土材料实验工作,使得实验工作有明显的趋向,快速得到满意的实验结果。

模糊评价法表征复合材料层合板低能量冲击行为

通过模糊综合评判的方式,建立复合材料低能量冲击表面损伤与其失效的数学判据。复合材料受到冲击后的表面损伤是冲击程度最直观的表现,因此,对复合材料冲击行为的分析,应基于其表面损伤来进行。本研究选择的观测工具为超景深显微镜,观测、探究了复合材料试样受到冲击后的表面损伤情况,建立损伤程度与材料冲击门槛值之间的数值关系。经实验验证,该数值关系可以精确判断材料是否失效。同时也验证了不同厚度的复合材料,其失效时的表面损伤有某些共同特性,本文给出的判据可以在树脂基复合材料中通用。