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分离技术论文8篇

时间:2023-03-23 15:12:48

分离技术论文

分离技术论文篇1

(1)技术优势。旋流分离技术作为一种高效节能的分离技术,在油水分离中可用于油污水去油和含水油脱水。旋流器是旋流分离中的重要设备,旋流器分离效率与普通的分离技术相比,停留时间短、体积小、效率高,它能够将水中的浮油、分散油有效地处理掉,减轻对环境产生的污染。在我国的过滤与分离技术应用中,已有9%的油田采出水用水力旋流器进行处理。旋流器拥有以下几个优势:

①设备构造简单、所需购置成本不高、能耗相对较低,而且在进行分离时不需要任何帮助分离的介质;

②由于旋流器的体积较小,所以设备在安装方面难度系数小,一旦调试好,就能持续、稳定地工作;

③分离效率高、适应力强,受外界影响较小,工作的温度及压力只受旋流器结构材料的影响。尽管如此,旋流分离技术也存在一定的缺陷:首先,在液体流动时,会产生剪切作用,如果设计的参数有误,容易导致含油污水中的油滴被打碎乳化的情况出现,进而使分离达不到预期的效果;其次,由于物料的性质存在差异,所以在旋流器的结构大小和操作条件等方面,不同的油田需求也不相同,这就造成了旋流器大多不能通用;最后,在乳化油的处理上,旋流分离技术仍有待提高。

(2)国内应用研究现状。经国内外专家多年的努力,在旋流分离数值模拟分析、旋流管外特性研究等方面,旋流分离技术取得了重大进展,对这项技术的研究也正趋于规范和完善,目前正准备将初步的研究成果转向产品化。从总体上来说,我国在含油污水的处理问题上,其技术相对较为落后、发展条件不足、人员管理较为松散、组织管理水平低。基于上述情况,对静态液—液旋流分离技术的研究还需要深入探讨。

(3)未来研究发展趋势。要想使液—液旋流分离技术得到更好的应用,不仅需要改进它的一些特性,如设备特性、介质特性及操作特性,而且需要对系统进行全盘设计,以提高系统的工作效率。其中,液—液旋流技术研究的主要方向是开发新设备,以低阻高效为设备的开发标准。此外,新型旋流管的研发也十分重要。经过多年的研究与创新,旋流管在结构上有较大改进,其参数也得到优化。除了了解该项技术的基本特性外,未来研究的一个重要领域是动态液—液旋流分离技术。根据国外研究的相关数据表明,动态水力旋流器的除油效果相比静态水力旋流器除油效果更佳,尤其是对于那些细微的油滴。此外,应用这项分离技术耗能相对较小。

2膜分离技术处理采油污水

膜分离技术是超精细过滤器技术中常见的一种采油污水处理技术。膜分离技术能够有效地处理采油污水,它主要是利用膜的选择透过性来开展工作的。如果油粒子的粒径为微米量级,用机械方法进行前处理。现阶段,膜分离技术的产生使得传统的分离技术被淘汰。根据ACHEMA展览会的记录可以发现,目前发展速度最快的过滤与分离技术即为膜分离。膜分离技术的发展主要表现在以下两个方面:首先,国外利用自身先进的科技条件,开发出多种膜制造技术,金属材倒膜、空心纤维膜和液膜等结构都是其重要的研究成果。其次,在膜分离技术的发展方面,已对有机聚合材料进行了开发,像聚乙烯、聚丙烯、聚矾等。膜分离技术的发展除了表现在以上两个方面,还有一种复合膜。这种复合膜是将有机聚合材料与膜制造技术相结合的。

2.1超滤膜的应用现状

根据相关文献记载,超滤膜法处理乳化油废水在国外已有几十年的历史。在20世纪80年代,西德已有超过250个超滤膜设备投入使用。相关资料显示,每套设备处理含油乳状液的能力为l~20m3/d。这个时期,膜组件分为卷式、板框式和管式三种。到80年代末90年代初,膜生产单位的分离技术取得了进步,能提供系列膜设备。现今,上海宝钢通过使用AbCor公司的管状膜大型超滤设备,将乳化油废水进行处理,效果明显。张玉忠等人曾经做了一个实验,这个实验的主要内容为:把自行研制的MTB—I型耐温中空纤维膜与MTB—V型加拿大的中空纤维膜的处理效果进行对比。根据实验的结果,可直接得出一个结论:对于未经处理的含油率高的污水,效果欠佳,与国外差距较大;对经过预处理的含油量低的污水进行处理,效果明显。

2.2膜器的研究进展

由于依靠改变流动状态或设置流道障碍的传统静态十字流膜滤技术已经不适应时代的发展,目前,技术人员已经转移了工作重点,重点开展新型膜器的研究,主要是对其进行利用膜运动施加离心力和外加场力两种方式的研究。膜生物反应器污水处理技术就是新型膜器研究下的产物,它使得污水生物处理工程中的生物反应器与膜分离技术中的超滤组件结合在一起,这不仅提高了工作效率,还能降低能耗。由此可见,它的发展前景还是相对较好的。在油田污水中,受技术条件的限制,一些问题的处理不够彻底,所以研制一种多强化方式的膜滤设备是十分有必要的;同时,需要建立对应的过滤理论模型,并研究其分离机理。随着科技的进步,膜分离技术在油田采出水处理中的应用力度不断增加。其特点主要体现为精度高、易自控化。受我国过滤技术水平的影响,以及经济条件的限制,其在大型工业化规模中投入使用的条件不够成熟。笔者认为,膜分离法的核心技术问题体现在高效高渗透性膜和提高处理量两方面,但实践起来相对困难。综上所述,对膜器的研究提出了更高的要求。

3过滤分离技术的展望

纵观我国过滤分离技术研究的成果,主要集中在过滤器和过滤装置方面,其最终目的都是为了使流体系统得到净化。在一些发达国家,已经深入对这种技术进行了探讨,并且耗费了许多时间及精力。在过滤分离技术领域,我国没有取得突破性成就,甚至没有一套完整的过滤分离技术的科研生产体系。值得提出的是,我国的过滤材料没有在研制计划内。另外,在过滤分离技术方面,还存在一些技术标准、测试设备和质量控制等不完善的情况。在未来对过滤分离技术进行研究时,应重点放在过滤材料及过滤器方面。

(1)过滤材料。过滤是处理含油污水的最后一个环节,也是最为关键的一个环节,它决定着水质能否达标。过滤能否发挥应有的作用,主要由过滤材料的性能决定。所以,在过滤分离技术发展应用中,要把滤材研究作为一项重大任务进行。在发达的工业国家,十分重视过滤材料的供应,鼓励建设更多的滤材生产厂家,用来生产各种滤材。

分离技术论文篇2

关键词:饮用水水处理纳滤膜分离技术

前言

膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力,不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤(MF)、超滤(UF)不能脱除各种低分子物质,故单独使用时,出水质量仍较差。反渗透膜(RO)有较强的去除率,但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子,出水呈酸性,不符合人体需要。而纳滤膜(NF)分离技术在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体必须的无机离子,且出水pH值变化不大。这种水处理对于我国的饮食结构而言,尤其是营养结构单一的人员来说,更易被接受,也更加合理。

为进一步开发和纳滤膜,以便其更有效地于水处理,我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究,这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产,材质为PA,型号分别为NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。

1、纳滤膜的定义及分离原理

1.1纳滤膜的定义、特点

NF膜早期被称为松散反渗透(LooseRO)膜,是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述“纳滤”的概念:适宜于分离分子量在200g/mol以上,分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。

纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。

1.2纳滤膜的分离原理

纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据[1]说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g.

为此,我们可用道南效应加以解释:

ηj=μj+zj.F.φ

式中ηj——电化学势;

μj——化学势;

zj——被考查组分的电荷数;

F——每摩尔简单荷电组分的电荷量(称为法拉第常数);

φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。

式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了zj.F.φ项,该项包括了电场对渗透离子的。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以出纳滤膜的分离性能。

2、纳滤膜处理饮用水的应用研究

2.1纳滤膜处理饮用水的流程

为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即:

原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF7出水。

原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF1出水。

其中,10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有机物;5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。

2.2试验结果的讨论

2.2.1TOC结果比较

为了NF1、NF7两种膜对有机物的去除情况,在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为15%时的NF1、NF7出水水样测定TOC,结果见图1.

图1TOC去除率比较

由图1可知,在TOC的去除效果上,活性炭对TOC有一定的去除效果,但仍有一部分未能去除;纳滤NF1对TOC的处理效果较好达到93.9%;而纳滤NF7对TOC的处理效果不够理想。

2.2.2色谱-质谱联机分析结果和讨论

取原水,活性炭出水,NF1,NF7出水水样各20L,经吸附、洗脱、浓缩,用色谱-质谱联机分析。GC/MS结果见表1.

原水中检出有机物26种,这些物质中有毒有害物质11种,占水中有机物总数量的42.3%,其中优先控制污染物2种。原水经过活性炭吸附后,有机物去除了17种,新增11种,对其中的9种无去除能力,说明活性炭对有机物的去除效果不够理想;经过膜处理后,NF7出水检出有机物11种,对致突变物的去除率为75%;NF1出水检出3种有机物,致突变物的去除率为87.5%.说明在三致物质的去除效果上NF1优于NF7.

造成以上结果的原因大体可这样描述:在处理有机物中性组分时,电的相互消失了。对于这样的物料,将根据其分子的大小进行分离,分子量超过200g/mol的组分被完全截留,而摩尔质量较低的小分子则可以渗透。对于有机物料体系来说,以少量测量数据为基础的扩散-溶解模型可以很好地描述纳滤膜对有机物的分离特性。

2.2.3Ames试验结果讨论

取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L进行吸附、洗脱、浓缩后进行Ames试验.

2.2.4脱盐率比较

取NF1、NF7进出水水样对其电导率进行测定.

3、结论及建议

(1)NF1对TOC的处理效果较NF7及活性炭吸附的效果更为理想,达到93.9%.NF1对水中有机物及三致性的去除效率高,出水Ames试验结果为阴性。(2)NF1在去除水中有害物质的同时,能够保留较多的无机离子,更加符合我国的饮食结构,满足现有条件下人员的健康需要。(3)在纳滤膜分离技术处理饮用水时,建议使用NF1膜组件。(4)纳滤膜的分离机理及相应的数学模型需进一步探讨。

[1]JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16(5)

[2]IkedaK,etal.NewCompositechargedReverseOsmosisMembrane.Desalination,1988,68:109~119

分离技术论文篇3

论文摘要:简要介绍了纳滤膜的定义及原理,并利用自行设计的小型设备对纳滤NF1、纳滤NF7两种型号膜组件的性能进行了分析比较。 论文关键词:饮用水、水处理、纳滤膜分离技术 【前言】 膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力,不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤(MF)、超滤(UF)不能脱除各种低分子物质,故单独使用时,出水质量仍较差。反渗透膜(RO)有较强的去除率,但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子,出水呈酸性,不符合人体需要。而纳滤膜(NF)分离技术在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体必须的无机离子,且出水pH值变化不大。这种水处理方法对于我国目前的饮食结构而言,尤其是营养结构单一的人员来说,更易被接受,也更加合理。 为进一步开发和研究纳滤膜,以便其更有效地应用于水处理,我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究,这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产,材质为PA,型号分别为NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。 1、纳滤膜的定义及分离原理 1.1纳滤膜的定义、特点 NF膜早期被称为松散反渗透(LooseRO)膜,是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述“纳滤”的概念:适宜于分离分子量在200g/mol以上,分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。 纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。 1.2纳滤膜的分离原理 纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据文献[1]说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g. 为此,我们可用道南效应加以解释: ηj=μj+zj.F.φ 式中ηj——电化学势; μj——化学势; zj——被考查组分的电荷数; F——每摩尔简单荷电组分的电荷量(称为法拉第常数); φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。 式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了zj.F.φ项,该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以计算出纳滤膜的分离性能。 2、纳滤膜处理饮用水的应用研究 2.1纳滤膜处理饮用水的流程 为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即: 原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF7出水。 原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF1出水。 其中,10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有机物;5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。 2.2试验结果的分析讨论 2.2.1TOC结果比较 为了研究NF1、NF7两种膜对有机物的去除情况,在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为15%时的NF1、NF7出水水样测定TOC,结果见图1.由图1可知,在TOC的去除效果上,活性炭对TOC有一定的去除效果,但仍有一部分未能去除;纳滤NF1对TOC

分离技术论文篇4

关键词:高职;生物分离与纯化技术;课程改革;难点

近年来,随着生物技术突飞猛进的发展,生物技术产品对其下游过程技术中的分离纯化技术提出了更高更迫切的要求。生物分离过程是生物工程中必不可少的也是极为专业的环节,因此,分离技术是生物高新技术能否实现产业化的关键,也是制约生物工程产品生产及可持续发展的“瓶颈”。为了更好地适应生物工程产业化发展需要,必须开展生物工程下游技术、原理及装备的教学工作,培养真正实用型、专业型和创造型人才,因此,就必须改变实验课程原有的设置模式。

本科院校的教学在教材建设、教学内容和方式上更加侧重分离中的工程问题,强调培养学生从实践中归纳出分离学科的科学和技术难点问题,因此对基础理论的讲解较为深入、透彻。而作为高等职业院校,其教学目的、课程标准的设计等与本科院校均有很大不同。笔者拟就高职课程改革的总体趋势并结合本校开展生物分离与纯化技术课程教学改革的实践,探讨高职生物分离与纯化技术课程教学改革的难点与关键点问题。

高职课程改革的总体趋势

以社会需求为导向,注重实践的课程体系和课程标准开发模式成为改革主流课程体系设计是否科学合理,关系到专业培养目标是否能实现,也会影响到其后续的教材开发。高等职业院校以培养应用型人才为目标定位,课程体系应以社会职业需求为起点,将职业群中有关岗位对学生专业知识和技能的要求转化为相应的课程设计,培养学生与之对应的能力。课程开发设计是课程体系设计的细化,它解决了课程体系的设计如何实现的问题。目前,以实际工作过程、情境为导向的课程开发设计模式被广泛应用于课程改革实践。该模式的特点是通过深入调查行业的典型工作过程、归纳出实际工作任务,从而转化为教学任务。这样,教学的内容和生产实际结合紧密,更有利于学生把理论和实践知识整合,提高学习的兴趣和主动性,达到培养学生职业能力的目的。在课程设计的基础上开发的课程标准,同样要突出体现实践工作过程。课程标准是对课程内容及教学效果进行检查、鉴定的质量评价标准,它应是教学大纲的具体体现。目前,利用课程标准替代教学大纲,对于建立现代高等职业教育的课程评价质量标准而言,是十分必要的。目前的教学评价已经克服了单一的闭卷考核模式,呈现出多样性的考核形式,更加注重于实践过程的评价并具有激励性。

教学新模式、新方法和新手段组合应用并逐步推广随着现代计算机技术的普及和发展,现代教育技术也逐步采用了多媒体等新手段,教学方式更为多样化,新技术、新手段的组合运用也成为今后课程改革的新热点。在教学模式上,传统的以教为中心的教学模式,过渡为以“学生为主体,教师为主导”的教学模式。高等职业教育必须让学生承担更多的学习责任、学会学习并培养其分析解决问题的能力。为适应这一要求,就应在课程教材、教学模式、教学方法上深化改革,以新的教学评价手段促进教学改革。如将问题、情境、工作过程导向模式的启发式教学应用到高职教学当中,目的是培养学生自主学习、分析和解决实践问题的素质和能力。

生物分离与纯化技术课程教学改革的难点分析与对策

教材和教学内容的选定目前,生物分离与纯化技术的教材同质化现象比较严重,影响到课程教学内容的取舍与选定,若单选某本教材进行教学,教学效果并不理想。因此在选择教学内容时,应与教学目标定位、课程体系相匹配,并据此进行教材选定。对高职院校而言,其专业设置和教学应首先考虑服务于地方产业经济的发展和建设需要,理论和实训内容也必然要求与之匹配。我校针对华南热带和亚热带农业产业的发展需求,设置了生物技术与应用专业。在生物技术专业课程体系中,先后开设了微生物学、生物化学、生物技术导论等基础课程以及发酵工程等应用性课程,为生物分离与纯化技术课程开设打下了基础。在教材选定方面,本课程现在使用教材为《生物分离与纯化技术》(邱玉华,化学工业出版社,2007年)。为提高学生知识的广度,又指定了六本参考教材:(1)辛秀兰,《生物分离与纯化技术》,科学出版社,2005年;(2)欧阳平凯,等,《生物分离原理及技术》,化学工业出版社,2001年;(3)孙彦,《生物分离工程》,化学工业出版社,2002年;(4)刘国诠,等,《生物工程下游技术》(第二版),化学工业出版社,2003年;(5)顾觉奋,《分离纯化工艺原理》,中国医药科技出版社,2000年;(6)李津,等,《生物制药设备和分离纯化技术》,化学工业出版社,2003年。在理论教学中,精选了“讨论生物物质的生产过程,明确生物分离纯化技术的地位和作用”、“生物样品的预处理”、“固相析出分离技术”、“色谱分离技术”、“萃取技术”、“过滤与膜分离技术”“浓缩和干燥技术”等7个教学情境模块,并分成22个子项目进行教学,包含了生物分离过程中常见的单元操作;在实训内容的选择上,主要突出农产品的生物分离技术的训练,如蛋白成分分离提取,糖类的提取分离和测定,氨基酸的层析分离和纯化等模块。

教学中引入新技术、新内容生物技术产业发展迅猛,分离也随之发生很大的进步。教材建设内容确定之后,教师在授课时就有了基本框架。但我们的教学内容并不应局限于教材,因为与科学技术的飞速发展相比,教材内容总是滞后的。因此,教师对学科发展前沿的技术与交叉领域的发展要有清楚的了解,要经常查找文献,关注热点研究的进展,及时介绍给学生。课堂教学时间有限,如何适当地引入新技术,激发学生学习的兴趣,值得探讨。大学生的学习独立性、自主性和探索性不断增强,如何激发和培养学生主动学习的兴趣和能力,也是本课程改革中必须面对的问题。联合国教科文组织编写的《学会生存》中曾提到“学会学习是一个人成才的标志”,高等教育的一项重要任务就是培养学生的自学能力。对于分离科学涉及的丰富内容,仅仅依靠课堂教学是不够的。因此,教师应积极鼓励、指导学生自学,同时,教学中应注重向学生推荐学校图书馆、有关网站,以及与本课程有关的教学参考图书和国内外专业期刊杂志,开阔学生视野,促进学生主动学习。在本校的课程教学改革中,我们尝试采用了启发式教学方式,“两步走”引入新技术和新内容。在课堂上,简要介绍技术发展方向,指出现有技术中存在的问题以及新技术的核心;在课后,就课程中提到的新技术、新问题,要求学生自由组合,一般4~5人为一组,分组选题查阅资料、讨论、撰写论文,在期中安排一周时间进行讲解。每组安排10分钟,对全班同学进行讲解,台下同学提问,教师作综合点评。学生反馈表明,这种问题导向的学习方式,不仅锻炼了自身的文献检索、写作能力,而且学生的表达交流能力也得到了提高,主动学习和分析解决问题的能力也得到培养。

在课程教学中培养和渗透分离工程思想目前的教材编写方式,多数是把各个单元的操作逐一介绍,然后在实训试验中也是按照单元操作试验并附上一两个综合实训内容进行编排。对于本课程的教学来说,条理相对清晰,但是学生将来工作面对的是完整的分离过程,因此在教学过程中应逐步培养从单元操作到过程操作的工程思想,否则学生将难以适应将来的工作。我们在课堂上尝试采用了播放生物产品分离的全过程视频,课后安排学生参观认识实习啤酒厂、味精生产厂等单位,要求学生撰写认识实习报告,逐步建立分离工艺流程、分离设备的感性认识。在综合实训课程中,把单元操作之间的联系讲解清楚,引导学生分析影响某一过程的各种因素,分清主次,注意各因素之间的关系。要求学生就整个实训过程中存在的问题一一进行分析,并撰写总结报告。根据实训报告和综合反馈,学生的分离过程思想也得到初步建立。工程思想的培养不是一门课程可以奏效的,因此,在整个课程体系中要不断强化,同时要求学生要实践中不断总结,这作为课堂教学中的渗透性培养必不可少。

课堂互动教学中提问的处理现代教学理论认为,学生是学习的主体,在课堂教学中与学生保持一定的互动则能明显提高教学效果,因此,现代教育技术中引入了多媒体教学,并已成为当前十分流行的教学手段。多媒体教学具有图文并茂、情境生动、知识点条理性强、信息量也比板书要大等特点,学生要充分适应这种教学模式,在课堂上就必须提高参与性。课堂提问就是其中一个很重要的方式。提什么问题、提几个、何时提、如何控制时间、如何解答等构成提问的处理环节。一般课堂教学时间40分钟,我们尝试采用将近四分之一的时间用于提问,时间分布在课前、课中和课后。课前一般用3~5分钟就上一节课的某个重要知识点做一提问,课中则就某个知识点进行提问,如不同单元操作的比较、单元操作的影响因素等等;当教师讲完后留5分钟左右给学生做课堂总结,教师加以点评,这种互动方式,不仅可明显提高课堂的气氛,还能帮助学生回忆学过的知识,使学生逐步体会到如何做归纳总结,如何发现新问题,极大提高了学生参与教学的积极性。

课程考核方式的多样化处理目前的考核方式较为单一,多数采用平时成绩、期末考试成绩和实训成绩进行加权平均计算考核成绩的方式。平时成绩,如布置小论文、专题讨论、课堂提问等形式所占比例一般不超过50%,这种考核方式在操作上改变了以期末考试定成绩的传统,使评价更能有效地发挥导向功能和激励功能,但是也存在一些问题,平时成绩的评分标准尺度难以掌握,量化较为困难。以提问为例,本课程的理论性较强,学习难度较大,由于提问环节的量化打分较为困难,因此,主动回答问题只能把它当做加分环节来处理。

结合我校生物分离与纯化技术课程的教学改革实践,笔者认为,生物分离与纯化技术是一门基础性和应用性非常强的课程,在教学模式上应以学生为主体,采取问题导向启发式教学,利用多媒体等新手段组合,建立科学的考核体系,以培养学生自主学习和创新能力为目标定位,明确课程教学改革的方向。

参考文献

[1]李剑君.《生物分离工程》教学过程中研究前沿知识的引入和学生创新能力的培养[J].西北医学教育,2007,15(4):296-297.

[2]李华.生物分离工程课程的教学体会[J].化工高等教育,2007,96(4):34-35.

[3]胡永红,刘洋,姚忠,等.本科生《生物分离工程》教学改革与实践[J].理工高等教育,2006,25(6):124-126.

分离技术论文篇5

关键词:蛋白质分离技术;探索性人才;实验课程;教学研究

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0235-02

强化实践实验教学模式是高等院校提高学生培养质量的一个重要课题。工科院校普遍开设了实验课程,理论教育和实践脱节,实验内容不能及时更新,学生感受不到所学知识与现实之间的联系,缺乏学习动力、热情和兴趣。目前实验课程的设置对培养学生的动手能力,强化工程实践能力的要求还存在相当的差距。本文就《蛋白质分离技术》精品实验课程建设所做的一些教改工作进行总结,以期与国内广大同行共同探讨精品实验课程建设。

一、课程教学特点

《蛋白质分离技术》是我校生物工程专业的必修专业课。本课程是一门理论性和实践性都很强的课程,具有以下特点与问题。

1.快速发展的基础性技术与滞后的教材之间的矛盾。蛋白质分离技术发展日新月异,许多技术不断升级,甚至被淘汰。教材滞后在所难免,难以满足教学的要求。

2.有限教学时间与丰富的教学内容之间的矛盾。《蛋白质分离技术》涉及技术多,包括盐析、离心、层析、电泳等。教学中,由于教学时间少,难免注重技术、方法、手段,而忽视实验结果和目的性。这就造成学生对蛋白质分离课程的教学目的不明确,教学也就事倍功半。

3.有限教学资源条件与不断提高的实验教学要求之间的矛盾。多年来,我院一直很重视蛋白质分离实验教学设备的购置。但学生数量的增加让教学设备的压力日益增大,设备采购资金捉襟见肘。加上以前采购的实验室教学设备与不断更新的科研设备在功能和应用上存在较大的差距,采用落后的实验室教学设备进行封闭式实验教学,也难以满足学生对课程技术的理解和使用,甚至会产生认识上的偏差。

4.对蛋白质分离的单元操作、设备及工程性内容不掌握。和化学工程一样,蛋白质分离由许多单元操作集合而成,需要工程化的理解和设计。现有教材及授课对原理讲解较多,多单元操作工程化的介绍很少,严重影响学生灵活掌握课程。譬如,学生对层析分离介质选择及应用不熟悉,对工业制备色谱系统不熟悉。

二、教学思想与理念

《蛋白质纯化技术》是一门非常注重具体实践操作、工程味浓的课程。如何使学生在众多的单元知识学习过程中,将知识点融会贯通,将不同的单元串联起来设计某种特定生物产品的纯化工艺路线,并进行工程放大,适应当前科技的飞速发展,是检验课程教育成败的关键。《蛋白质分离技术》的实验教学理念是:强化基础理论,突出工程和应用理念,适当兼顾科研前沿发展,着重提高学生分析问题与解决问题的能力。实验教学与科研平台相结合,采用开放性、案例型教学模式,培养学生的实践和应用能力。课程改革拟打破该门课程传统的学生理论学习与动手实践环节相互脱离的教学方式,根据授课过程中的实际需要,不拘囿于固定的理论学习与实践的时间安排,机动灵活地安排理论学习与动手实践操作时间,达到使学生及时加深对所学内容的印象和理解,迅速有效地从感性认识上升到理性认识,从而大大提高教学效果的目的;使学生能够独立完成一整套蛋白质纯化操作体系,彻底改变学生开始研究生阶段的学习时还要学习蛋白质纯化方面课程的局面。本课程教改的关键在于如下几点。

1.力求在有限教学条件下开展教学内容的创新,不断增强学生对蛋白质分离系列技术学以致用的教学效果。实践表明,学生在自行选择的模块实验中兴趣和积极性很高,效果很好。此外,组织学生进入工厂实习,实地了解生化分离设备与工艺路线的结合,并要求学生在实习报告中做出合理性评价,让学生更好地把书本与实际相结合,掌握分离技术的精髓。

2.努力改进教学手段和方法,不断提高蛋白质分离技术教学效率。蛋白质品种多,分离技术广而新,没有现代化的教学手段难以有较好的教学效果。为此,采用现代化的教学手段,包括编写新教材,建设先进的蛋白质分离教学实验平台,直观、带趣味性蛋白纯化技术的影像资料(如Flash模拟动画、视频),增加应用性强的实践观摩环节,都极大地提高了教学的效率。

三、教学定位与特色

《蛋白质分离技术》教学改革的定位。

1.重应用,彰显教学目的性。如何使学生在众多的单元知识学习过程中,将知识点融会贯通,将不同的单元串联起来设计某种特定生物产品的纯化工艺路线,并进行工程放大,适应当前科技的飞速发展,是检验课程教育成败的关键。强调技术的应用性是本课程教学的重中之重。

2.教学与科研相结合,体现技术的前沿性。针对蛋白质分离技术发展日新月异,依托科研平台坚实的基础硬件条件,将最新的科研实验条件在教学中展示、应用,丰富了教学内容,缓解了实验教学条件的压力。

3.有条件地开展工程化培训,体现蛋白质分离技术的集成化、规模化、自动化。在教学中如何系统地介绍蛋白质分离技术、工艺、设备及单元操作,是实现学生分析问题和解决问题能力培养的关键。应大力抓实践环节的训练,训练内容包括基础实验、综合实验、创新实验等环节,充分体现蛋白质分离技术的工程性。

该课程有20年的建设发展史,有相对稳定而完整的课程体系与教学内容,是国内发酵工程专业最早开设的一门独立的专业必修课之一。我学院的这门课程依托粮食发酵工艺与技术国家工程实验室、发酵技术国家工程中心(无锡)、工业生物技术教育部重点实验室、糖化学与生物技术教育部重点实验室等科研平台以及国内最早的发酵工程博士点,为本科教学提供了坚实的依托。作为生物工程专业的基础技能和课程,《蛋白质分离技术》课程的改革具有重要的意义。

四、课改内容

1.优化教学内容,采用科研与教学相结合的案例教学模式。蛋白质分离技术涉及技术、工艺、单元操作、设备等。现有的教学内容重在技术,对单元操作、工艺设计、设备方面的介绍较少。在教学中如何系统地介绍蛋白质分离技术、工艺、设备及单元操作,是实现学生分析问题和解决问题能力培养的关键。课程教学内容分为理论课、实验课及教学手段现代化建设,还有与上述课程建设相匹配的多媒体课件建设。理论课上,通过课堂讲授、提问、思考题、讨论等方式实现教学。另外,我们要求学生翻译创新性或工程性论文,达到了解学术前沿发展,强化工程理念的目标。

实验课教学编写适合本专业的《蛋白质分离技术》实验教材。在有限的硬件条件下,结合科研设备和教学设备,建设《蛋白质分离技术》实验教学平台,尽最大可能地为学生提供良好的分离设备条件。打破理论课必须讲授理论知识、实践课只能进行实践教学的束缚,授课老师可自由地根据所授内容的具体实际情况和需要,灵活安排理论学习与实践操作环节的时间。充分利用现有的本科实验室条件和各老师本研究室的条件,分阶段对实验设备、实验过程进行观摩、操作,把理论知识及时消化,转化为实践技能。

2.改进教学方法,提高教学效率。结合科研经历的教学内容总能使学生因生动形象、言之有物而兴趣倍增。如介绍科研项目“谷氨酰胺转胺酶”中对发酵液内脂谷氨酰胺转胺酶分离工艺,在项目“腈水合酶研究”中对腈水合酶分离纯化工艺等。在课堂教学中及时调整内容,补充新技术,将新的科研成果实例与基本理论结合起来讲解,一方面充实了教学内容,另一方面又使学生接触新的科技信息。例如:基因工程药物作为药物,纯度要求高,能否分离纯化其表达产物是该药物能否投入生产、走向市场的关键,而涉及的分离技术属于高新科技,在相应的课本中并不全面,故在讲课中充实了这方面的内容,详细讲述从蛋白质包涵体的产生、分离和复性方法。课堂上穿插介绍国内外相关企业重新设计学生实践操作的内容:包括更换待纯化蛋白样品的来源(拟基因工程大肠杆菌来源)及具体分离的目标蛋白(拟重组腈水合酶),增强学生对蛋白质来源的科学认识;简化目标蛋白的检测方法(拟HPLC法),提高对活性测定的方法更加科学的认识,也缩短在活性测定方面的时间;增加所用层析技术的种类(拟增加疏水作用层析、亲和层析)等,使学生对各项纯化方法有更全面的了解。

授课形式力求多样化、形象化。课堂上在讲解各种抽象的蛋白质纯化技术原理和操作的同时,拟增加些直观、带趣味性的介绍各种蛋白纯化技术的影像资料(如Flash模拟动画、视频)给学生观看,及时加深学生对于理论、操作等的理解和掌握。强化实验过程的指导,采用小班上课,分组操作。针对目前的实验条件,计划将实验课分成三个小班,然后每个小班再分成两个小组。每位老师带领几名学生完成整个实验过程,力争让每一个学生都能完成一整套操作,具备独立进行简单蛋白质纯化的能力。

3.教材建设。本课程现在使用的教材是自编的实验教材和讲义。我们拟为本科生编写《蛋白质分离技术实验》教材。

分离技术论文篇6

[关键词]化工分离技术;新技术;应用前景

中图分类号:TQ028 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0380-01

化工分离技术是通过采用化工设备的专有作用,对相应的化合物质利用其表现出来的物理特性和化学特性对整体化合物就行有效分离的一个技术,是化工研究整体的一个重要分支,在所有的化工生产中,化工分离这一技术都贯穿在整个的生产过程中。从化工分离技术的发展历史来看,化工分离技术逐渐原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便人们的生活和工作效率的提高。而在此基础上,化工分离技术又产生了新的分离技术方式,可以运用于更多的领域,这种更大程度上的化工分离技术的普及使得化工分离技术的发展逐渐变得成熟。

一、现今化工分离技术新技术的应用范围

1、环境保护工程

随着人类社会发展的原来越成熟和科技运用的越来越普及,人们的生活水平得到了极大的提升,但环境污染的现实情况却是很让人担忧。各种废水及其他污染物的肆意排放使得人们的生活环境质量不断下降,甚至因为有些废气、废水的慢性污染,人们还会因此患上一些不治之症。例如上世纪很有名的日本水俣病。从化工分离的角度来看,在很多工业制造过程中排出的各种废气、废水并不是别无它用的,无论是硫化物质或者二氧化碳,还是其他具有放射性的废物,如果采用合理地化工分离处理方法都能得到很好的回收利用。这样就能使得废物在减少环境污染的同时能够进行工业生产的再循环利用,而不像生化处理或肆意排放那样的简单处理方法,无论是对人还是对环境都没有任何有效利用价值。

2、能源资源利用

能源供给是现如今我们生存发展的必需之物,没有了能源的供给,我们人类就不能生存,企业也无法生存,可以说能源的合理利用是国家和社会优良发展的基础,利用的好,节能减排;利用的不好,对整个社会各个方面的影响都是巨大的。综合来看,如今的能源主要以石油、天然气、煤炭为主,而随着化工技术的发展,相关石油产物如塑料等乙烯合成物都普及出现在了我们的生活中。因为这些资源都是不可再生的,所以我们必须要对其化学分离过程进行进一步的节能降耗,充分利用现有资源。

3、生物制药

生物制药技术是一种伴随上世纪70年代出现的DNA重组等新生物技术诞生而出现的一种高新技术,它的发展必须有效的依靠化工分离技术来高效、纯净地提取生物的活性。同时,也对化工分离技术中分离剂、分离设备和分离技术的革新也提出了新的要求。生物制药技术和化工分离技术之间是相互影响的关系,人们对生物制药技术的需求,必须要在很大程度上以来化工分离技术的发展,这样才能在保证生物活性的过程中提升生物制药技术的发展。

二、化工分离技术新技术开发现状

1、结晶分离

对于结晶分离,传统的化工分离都是采用冷冻、浓缩等方式,在这种方式下,由于效率低、需求大,所以能耗效率显得非常不客观。而根据目前最新的化工结晶分离技术,萃取、高压和融合的方式都能有效的代替原有的冷冻、浓缩等传统方式。

在萃取分离下,利用沸点等物理性质相近的混合物,把要提取的物质用萃取的方式提取出来。对于萃取这个分离技术来说,不论是有机物还是无机物,都可以用这种方法。

在高压分离下,因为压力的上升,物质本身的熔点就会下降,结晶就会不断形成,而在此过程中,由于液相杂质的浓度上升,相变压力也会不断上升,在共晶压力下,排出母液减压蒸发,就能得到分离的结晶物质。

2、膜分离

膜分离技术主要是根据特定膜的渗透作用,利用外界的压力,对气相或液相的混合物进行分离、分级、提纯和富集。对于膜分离技术来说,其所需的成本较小,相应的污染排放也较小,适合大面积的开发利用。而膜分离技术具体细分,又可以分为离子膜技术、气体分离膜技术、膜萃取技术、膜蒸馏技术、微滤膜技术等。比如,在离子膜技术中,因为节能效果显著,所以在很大程度上可以取代传统的隔膜法生产烧碱。这种技术同样也可以应用于医疗和食品工业及海水淡化工程。

3、变压吸附分离

变压吸附主要用于气体的分离,在混合气体中用特定的吸附剂对特定的气体细分能力的差异进行分离。这种方法适用范围广泛,操作流程相对简单,在对气体的分离中起到了很好的效果。比如,从天然气中净化甲烷或者从一氧化碳的混合气体中制取一氧化碳等,变压吸附分离的方法都能很好的对目标气体进行分离,这种利用特定吸附剂的相对便捷的方法使得其展现的节能效果和经济效益都十分可观。

4、化工分离新技术与现实冲突

化工方法的创新发展给这个技术领域的人们都带来了领域的前景,但是一项技术是否成熟,其最终标志不是它有多优秀、多高端,而是是否能以相对较低的成本进行市场的普及应用。新兴的化工分离技术的确在很多化工分离实例方面都展现了他们的优越,但是有的新技术所需要的高成本并不是每个企业都能够承受的,相对应企业的高成本,产品流通到消费者手上的时候,其中的高价格顾客是否能接受也是一个存在的风险。

在考虑化工分离技术革新的同时,必须要以成本低廉、步骤简单的思想为前提,若不能达到此要求,即使化工分离技术再优秀,都只能利用在很少的范围内,不能真正的将这种技术普及于社会,做到促进社会的发展进步。所以,化工分离技术在革新的同时,必须要考虑成本的因素,要在低成本的前提下进行科技创新,把新技术普及应用放在创新的首位,真正做到技术服务于大众。

三、以活性炭纤维吸附家装有毒气体为例阐述化工分离技术新技术的实际利用情况

活性炭是种新型高效吸附材料,与传统的粒状活性炭相比,具有吸附能力强、速度快的特点。而且,由于活性炭纤维是粒状体,不易粉碎而造成不必要的污染,所以对于家装等污染物质的吸附有很好的效果。在家庭装修的过程中,由于各种装修材料的使用,会有各种各样的有毒金属气体的产生,而活性炭纤维(ACF)对金属离子有很好的吸附效果,可分离出空气里混合的有毒气体并进行吸附,净化空气。在ACF的吸附过程中,会将高价的金属离子还原为低价的金属离子,如Au3+、Ag+、Pt+、Hg2+、Fe3+分别还原成Au、Ag、Pt2+或者Pt、Hg+、Fe2+,而且在大多数的氧化还原反应中,吸附量会大大提高。Au3+和Hg2+的还原吸附量分别为1200―2000mg/g和600―800mg/g。

综合来看,化工分离技术新技术的研究成果逐渐得到拓展,从原来的单一理论研究逐渐转变为理论和实践的有效结合,并在能源、生物、环境等领域进行切实有效的化工分离技术新技术实践,把理论知识利用到现实生活中,方便相关工作效率的提高,这在更大程度上使得化工分离技术的创新发展逐渐变得成熟。

参考文献

[1] 朴香兰.樊蓉.朱慎林.活性炭纤维在化工分离中的应用及研究进展[J]. 现代化工.2000年第6期

分离技术论文篇7

【关键词】过滤分离;机械;发展现状;发展趋势

引言

随着全球经济的逐步深入发展,有效利用资源,节约能源,加强环境保护,不仅是世界,也是我们共同的要求;同时,高纯度物质,生物、化学中间体和矿山尾矿干排等各种复杂工艺技术条件下要求固液分离的技术也越来越高,所以大容量的研究开发,高分离速度快,精度高,效率高的过滤分离技术已成为必然。伴随着低碳全球经济,世界上所有国家,专注于分离和过滤机械行业的重要性逐渐增加。当前的市场,市场的贸易、资本和联合的公共信息流动和集成先进技术在分离和过滤行业已成为发达国家的一个重要衡量模式。

1 分离与过滤机械的现状

1.1 分离与过滤产品的主要类型

分离与过滤机械包含在化工过程与控制机械及设备的范畴里。当前国内的分离和过滤种类特别多,与主材料和机械设备的机械分离设备选择和真空负压抽滤设备,膜分离设备、干燥设备、气溶胶分离设备、离子交换设备、离心分离机、器、吸收装置、蒸馏设备。对当前国内外部门类型分离和过滤设备没有一个统一的参考标准,根据自己的情况下定位。在20世纪,大多数发达国家更像工作根据划分机械设备类型,根据动力相同性别的被称为“类”,根据“类型”的整体结构,根据主要特征分为“式”。

1.2 主要分离与过滤机械产品的发展史

早在18世纪,中国第一个使用袋式过滤器来过滤豆浆,首次,利用离心力来分离蜂蜜。从此数百年后,分离和过滤技术在世界上的所有国家没有很好的发展和创新,直到19世纪发明了板框压滤机,到了20世纪,机械产品的开发才出现了快速发展的势头,相继发明了真空负压抽滤、纳滤、超导分离等其他高科技分离机械设备。

2 分离与过滤的发展趋势

目前国内外的分离与过滤技术在今后的研发和发展主要在以下几个方面:

(1)在资源利用上。人类可利用的资源越来越少,所以就需要开发出先进的分离与过滤方法和技术来实现资源的综合利用。

(2)在污水处理与环保上。其中包括对工业产生的废水处理,以及城市污泥处置,,还有就是对矿山尾矿的分离与过滤,以实现尾矿干排的环保要求。

(3)在对物质的高度提纯上。在对如医药化工、精细化工、食品饮料、生物发酵液等高纯物质或者高纯水等的精密分离与过滤上需要用到过滤与分离技术。

(4)在对能源的处理上。在未来的能源的发展上,多元化已经成了趋势,所以对这些能源的物料处理上也会用到过滤与分离技术。

(5)在对传统工业的改进上。科技在不断的进步,传统的工业技术也在逐渐的得到改进,所以在过滤与分离技术上也会得到改进来应用于传统的工业上。

根据以上的发展方向,可以知道未来分离与过滤技术的要求是:(1)需要大型化、自动化、连续化发展的要求。这是由于资源环保和水处理需要单机能力大。分离效果好的要求决定的。(2)需要分离精度高、中间污染小的要求。这是由于对一些化工产品需要深度加工还有一些医药、生物化工的研发所要求的。(3)化学常见的“可压缩,高粘度,高分散性”难以分离的材料,除了特殊设备的开发,应该通过滤饼过滤的概念突破,采用移动滤饼层,薄层滤饼和蛋糕下操作的过滤。(4)尽可能为有价值的滤液中回收,并降低随后的干燥过程中的能耗,开发效率高的分离,节能设备,如各种压滤机设备出现。(5)开发的分离设备驱动程序,如:橡胶带式真空过滤机,压力转鼓真空过滤机,高压竖式压滤机,带式压榨过滤机,柱锥活塞推料离心机等。(6)为了适应精细化工,医药,化工等行业,过滤一干燥”二合一设备,及“结晶一过滤一干燥”三合一设备,也在相继的出现。

3 我国如何发展分离与过滤技术

早在公元前,中国最早发明了用真丝网过滤中草药的方法,同时,沥干造纸方法,也被称为我国过滤的创新,但由于存在各种复杂的历史因素,分离与过滤技术停滞不前,导致我国在基础发达国家在21世纪初的水平的现状,为了缩短与世界先进水平国家的距离,在短期内,提高分离和过滤机在我国的技术水平,需要我们采取几个对策,以总结出以下几个方面:

(1)加强国家对过滤与分离技术的指导和协调。因为分离和过滤技术是一个综合性和跨学科技术,结合多学科,已成为现代工业类技术不可或缺的一部分。不仅涉及工矿企业,还需要国家的宏观层面的有效协调和指导,以及区域协调结构和其他结构,和现在一样,明显的区域产业结构失衡相关企业约占整个华东地区的45%,但西部地区非常小。其他公司结构明显不平衡,更少的行业,上市公司,多家族,小工厂,但这种现象恰恰相反,与国外现状相比,这个国家应该协调改革企业有效地指导规划,支付更积极地协调和组织企业的相当大的规模,实现规模和公共资本,快速发展到发达国家的水平。

(2)全面发挥出企业的研发优势。随着经济全球化的趋势,技术产品的落后会导致经济损失。为了加强我们在行业的地位,和提高技术水平,缩短与发达国家的距离,我们应该实现高起点战略,通过自己的研究而吸收高新技术,有自己的创新,创新出具有中国特色的科技产品,基于传统技术的高科技发展,有效提高设备的效率和质量。同时,在产品创新方面,公司应该向技术先进国家学习,增加科技融资、投资和实施摘要校企合作项目,改进和完善测试、设计、制造工艺和产品规格测试,缩短开发周期,提高开发质量。

4 结论

过滤和分离技术在今天是一个不可或缺的科学和技术,广泛应用于化工、医药、冶金、石油、矿山、生物技术、能源、水处理、环保等行业,因此,我们应该快速掌握新技术、新知识,不断更新,不断改善和提高远见,有勇气投资、利用技术和知识的优势,以及人才的优势,努力抓住过滤与分离技术的发展机会,使过滤与分离技术在我国得到快速的发展,高效的过滤与分离技术在企业转换升级中推广应用,推进社会技术进步。

参考文献:

[1]董金冀,陈小青.超滤膜化学清洗技术的探讨与改进[A].第三届全国冶金节水、污水处理技术研讨会暨莱钢现场节水经验交流会文集[C].2007.

[2]王用泽,梁金龙,赵扬.过滤与分离[J].南昌:过滤与分离期刊社,1993-2000.

[3]李兴彬,魏昶,邓志敢,李廷,李存兄.扩散渗析法在湿法冶金中的应用[A].2008年全国湿法冶金学术会议论文集[C].2008.

分离技术论文篇8

关键词:分离科学;教学方法;学生

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0074-02

药学专业研究生的课程设置有别于本科生,学生的重心由课堂逐渐转向实验室。学院开设相关课程的目的是为研究生在实验室内的科研活动提供思路和方法,更多起到的是指导性作用。《分离科学》这门课程研究的是物质的分离、富集和纯化的方法[1],囊括药学研究各方向都需要使用到的技术。因此,《分离科学》课程自1990年设置以来,深受华中科技大学同济医学院各专业特别是药学院研究生们的欢迎。在药学院历年研究生选课过程中,《分离科学》的选课率均居第一,课堂听课率也名列前茅。此门课程由药物分析专业老师开办主讲,随着现代分析分离技术的日益发展,《分离科学》的教学体系也不断改进与完善。自我院开设《分离科学》课程以来,教学成果受到广泛关注和好评,现将我院教学模式归纳如下,以供参考。

一、合理规划理论课堂知识的内容

课堂讲授是最为广泛接受的教学方式,可以在短时间内为学生提供较大的信息量。课堂讲授往往辅以生动具体的多媒体展示,学生通过课堂即时记忆和书写听课笔记可以达到一定的教学目的。《分离科学》内容涉及范围广、分布零散,目前尚未出现通用的课本教材。我院老师根据丰富的教学经验和科研实际的需求,不断更新授课内容,组织编写特色讲义,制作课程PPT,涵盖了从传统的溶剂萃取到固相萃取、固相微萃取等样品前处理内容,以及电泳、离心、逆流色谱、色谱联用技术等仪器分离方法。《分离科学》课程由几位各具讲课特色的老师讲授,每位老师结合自己的研究方向和专长,负责2~4章的教学内容,既最大化发挥老师的学术专长,又使学生在保持对该课程的新鲜感和浓厚兴趣的同时,接受全面系统的知识传授。从传统的单一课堂讲授方法转变为多种教学方法,把讲授法、讨论法、问题式教学法等方式有机地结合起来。《分离科学》采用课堂讲座、讨论、撰写小论文等多种灵活方式提高教学效果。在教学过程中,教师结合自己的研究课题随时跟踪本学科的前沿和发展,注重将一些新的科技动态及科研成果融入教学,使教学内容不断更新。授课教师有意识地从宏观的科学研究思路,包括研究课题的选取、计划和实施,到具体的实验操作中的细节、科研论文的写作、发表等,全面展开了讨论。不同的学术观点相互碰撞、切磋、交流和补充,激发了学生的学习主动性,充分调动他们的创新创造意识,开拓了学生的研究思维,丰富了他们的研究方法。

二、重视实验实践技能培养

课堂理论知识的学习是为了实验实践技能打基础。对于药学研究生来说,培养自主思考动手能力尤为重要。实验课程是《分离科学》课程教学的重要环节,可使学生在课堂上学习的抽象的理论知识转为可动手可感知的实际操作。《分离科学》课程教学应注重理论与实践并重,通过提高课堂理论知识向实验实际操作的转化率,进一步提升学生应用理论知识解决实际问题的能力。针对不同时期开设不同内容的实验。如20世纪90年代,以色谱实验为主,薄层色谱、气相色谱、液相色谱及电泳、离心分离测定生物样品等实验。目前则逐步向综合性实验及现代分离手段过渡。如开设超临界流体萃取―核磁共振测定中药有效成分、固相萃取―高效液相色谱测定目标产物、中药指纹图谱的快速液相色谱法和常规液相色谱法比较、药物的双水相萃取与荧光测定等。实验涵盖了样品前处理中的经典液相萃取、固相萃取方法、超临界流体萃取分离方法以及高效液相色谱、快速液相色谱、核磁共振等仪器分离和检测方法。实验内容的选择既基础又具有代表性,通过实验不仅巩固了课堂讲授的知识,还使学生的实际操作能力及分析、解决问题的能力得到提升。近年来,华中科技大学药学院的仪器配置不断完善,新近引进的气相―质谱联用和液相―质谱联用高端大型仪器也相继投入使用,在未来的《分离科学》实验教学中相关的实验也将逐步展开。

三、邀请校外专家,增强学术交流

教学工作不能闭门造车,需多向其他开设《分离科学》课程的综合性院校学习经验。例如,我院曾邀请国内知名分离科学专家、武汉大学化学与分子科学学院冯钰教授做客我院,开展了一系列关于《分离科学》课程的专题授课与讲座。讲课期间,冯教授结合自己的研究成果和分离科学的实际应用,着重介绍了液相色谱的基础理论知识与最新研究进展,就其自身实验室的研究方向――液相色谱柱填料的发展、新型液相色谱仪器及技术的进展及在药物研究、临床分析检测领域的应用等方面做了详细而深入的讲解,以翔实丰富的实验例证和深入浅出的理论分析,将师生带入了分离科学与药物、临床、疾病分析等交叉领域的广阔天地。此外,冯教授还就目前分离分析领域的热点问题和尖端问题与同学们展开了激烈深入的讨论。同学们纷纷表示这种交叉学科的交流与学习方式极大地丰富了自身看问题的视角,拓展了科学研究的思路,收获颇丰。在课后,有些研究生也主动联系冯老师就相关的研究课题开展讨论和合作研究。此外,我们还在华中科技大学研究生国际一流水平课程建设经费的资助下,拜访了复旦大学、浙江大学、中国药科大学药学院,就研究生教育的教学方法、授课内容等进行了交流学习。

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