生物反应工程生物反应器教学课件2

生物反应工程生物反应器幽默来自智慧，恶语来自无能生物反应工程生物反应器生物反应工程生物反应器幽默来自智慧，恶语来自无能生物反应工程本章重点:①生物反应器的定义与分类②反应器设计原则③CSTR与CFTR反应器的特点与应用本章难点:①酶CSTR与CPFR反应器性能的比较②动物细胞微载体反应器第7章生物反应器(Bioreactor)7.1生物反应器设计基础7.1.1生化反应器的分类生化反应器是利用生物催化剂进行生化反应的设备。■可从多个角度对其进行分类。对生化反应器进行这种分类有利于对反应器进行模拟与放大。新课程的实施,我们看到了不少所谓的优质课,其中教学的环节、学生的回答、教师的赞语等都在预设中,课堂有条不紊地进行,教师的语言精要,无一字多余,节奏的安排也是天衣无缝,铃声的停止恰是一堂课的休止符,足见教师备课之充分,教案之详尽;我们也看到了不少热闹的语文公开课,小组合作声音高涨,朗读声音此起彼伏,一浪高过一浪。但静心思考总觉得这样的课少了什么?若问学生有何收获,我想学生一脸的茫然已作出了回答。我们的课堂的主体是活生生的人啊,一味牵着学生鼻子走的语文课和放任自流的语文课,都会被改革大潮无情地抛弃。教学不只是单向、封闭、静态的知识传授过程,更不是肤浅的、无目标的所谓热闹的过程,而是师生多向、开放和动态的对话、交流的过程。课前预设是教学规划实施中必须的蓝本,而动态生成是课堂教学的点睛之笔。学生是语文学习的主人,我们应打破按部就班的传统教学,教案不再是铁案,如何把握课堂动态生成内容,需注意以下三方面。一.人文关怀,开启动态生成教学之门这是在一次优质课展评上,宁波市顾国和中学的刘飞耀的精彩表现。他执教的是《土地的誓言》。在讨论完朗读语气之后,刘老师请学生推荐一位同学朗读。坐在第一排的一位男生大声地说出了他同桌的名字。刘老师表示赞赏,并以更和蔼更富有激励的语气对这位男生说:“你为什么不推荐自己呢?”这位男生脸红了,稍稍迟疑了一下(显然,他没有这样的经历,也没有想过这个问题),说:“她声音响亮,口齿清楚,朗读得比我好。”刘飞耀老师当即说:“声音响亮,口齿清楚,你难道做不到吗?”得到肯定之后,刘老师又对同学们说:“我们是不是更应该鼓励他锻炼一下?”同学们报以热烈的掌声。而当这位男生以响亮的声音,清楚的口齿朗读结束之后,他获得的是更热烈的掌声和他同桌的好评以及老师真诚的鼓励和赞扬。很显然,人文关怀是新课程蕴涵的重要思想之一。我们认为,人文关怀应该包括:第一,引导学生认识和体会课文中的精神内涵,让学生受到感染和熏陶;第二,教师的教学行为充分体现对学生的关怀。但是,在实践的过程中,很多教师重视了第一点而忽视了第二点,如有的教师课上得不错,但缺乏对学生的理解、关心和爱护。古人说过:“亲其师方能信其道。”教师不能只做“经师”,更要做“人师”。“人师”要求热爱、尊重、关心、鼓励学生,对学生高度负责,抓住一切可教育的契机,激发学生学习的自信心和求进的欲望,培养良好的学习习惯,这才是终生学习所必须的,也是实现生成性课堂所必须的基础条件。这方面,刘飞耀老师为我们广大语文教师作出了表率。我们不难想到,该同学获得的学习热情和强烈的自信心才是他在将来学习中受用不尽的财富。可见,教师“要有强烈的资源意识,去努力开发,积极利用”,要善于抓住课堂上的每一个契机,为课堂生成制造空间,从而给学生搭建一个个展示的舞台,使其率真的思想与张扬的个性跃然纸上,试想如果没有主体的参与,没有师生的相互交往、积极互动、共同发展作用于课堂教学,怎会有动态生成?因此,动态生成得以表现和达成的最基本的形式和途径便是民主、和谐的师生关系,教师适时的人文关怀,使师生关系和谐融洽,那么具有生命色彩的动态生成一定能活跃在教学过程中。二.个性化阅读,释放动态生成教学火花语文新课标在培养“阅读与欣赏”能力方面提出了这样的要求:“注重个性化阅读,充分调动自己的生活经验和知识积累,在主动积极的思维和情感活动中获得独特的感受和体验。”这些话告诉我们,教师不可以也不可能代替学生读书,代替学生感知,代替学生观察、分析和思考。我们应该看到学生是一个独特的、发展的人,珍视学生的差异性和培养具有独特个性的人,应成为我们对待学生的基本态度。因此,在课堂教学中尝试运用个性化阅读应是每一个语文教师的追求,这也是实现生成性课堂的必要保证。笔者曾在教学《狐狸和葡萄》一文时,鼓励同学们联系现实,大胆想象,多角度理解思考这则寓言的寓意。结果学生思维相当活跃:有的学生说狐狸身上体现了“阿Q式的精神胜利法”,自欺欺人;有的学生则认为“天下何处无葡萄”,何必要在一棵树上吊死;有的学生从正面认为经过努力,却还得不到葡萄,有些东西要敢于放弃;还有的学生认为狐狸缺乏自信,不敢正视自己的能力,也缺乏执着追求的精神;更有的学生大谈狐狸还不能算狡猾,它应找个个头更大的动物如长颈鹿,用它善骗的嘴让别人为它卖力……尽管这些学生的见解有的稍显牵强、稚嫩,但它却是思维创新的结晶,是多层次、多角度思考的结果,是学生思维放飞的过程,是真正体现阅读的个性化。在课堂教学中,教师应以一颗宽容的心来看待学生们的个性解读,把主动权还给了学生,学生的主动性、积极性就会得到极大的提高,在自主阅读的基础上,他们就能自由地进行逆向思维,发散思维,大胆怀疑、想象、创新,并能对某些权威性的看法和结论提出质疑,提出自己的独特见解,很有成就感。再加上老师的鼓励,学生感受到学习的乐趣。尽管有的观点理性不够,不值得推敲,但他们面红耳赤的争论场面,敢于挑战权威的精神正是当前语文课堂所缺失的。在阅读中,学生有了思维火花生成时,教师不要被这种火花电倒,更不能用冷水浇灭,应是采取积极的鼓励态度去呵护这种火花,如果课堂上无法进行研究或展开时,则要留到课后继续研究,教师更要全程参与和关注,并辅之以理性的点拨和引导,防止出现偏激的观点,使学生的见解更趋科学性,这样的课堂不就是我们所提倡的生成性课堂吗?经常注意保护学生的课堂生成的火花,时间一久,学生的智慧潜能就会喷涌而出,课堂生成就会精彩纷呈。三.课堂主问题,驾驭动态生成教学过程一次听一位年轻教师教学《爸爸的花儿落了》一文,在朗读感知之后,教师说:“下面我们要进入攻坚阶段,对内容进行具体探究。大家还是按四人小组进行‘合作探究,互问互答’。”大约五分钟后,教师又说:“现在请各组把你们‘合作探究,互问互答’不能理解的问题提出来,我们集体探究。”结果学生提出来的问题又多又杂,加上文章较长,许多预习不够的学生将书本翻来翻去,一副手足无措的样子。虽然课堂气氛还比较“热烈”,但透过这表面现象,学生得到了什么?这时候非常需要教师抛出课堂“主问题”来“收”回学生过于“放”的思维,使学生有研究方向。这个课例让笔者联想到两堂《行道树》的公开课,一教师也采用“合作探究,互问互答”,结果课堂跳跃性太强,学生思路又散又乱;一教师却适时抛出了“课文最后一个自然段为什么说‘我们是一列忧愁而快乐的树’”?这样的主问题立即引出一连串关于“忧愁”和“快乐”的思考,行道树的形象自然显现,主题探究水到渠成。生成性课堂并非教师无须备课,对学生放任自流,相反,它要求教师在备课的时候,考虑更多的学生,在进行教学设计时高屋建瓴,总揽全局,在学生的思维品质和创新能力允许的前提下,设计出能“牵一发而动全身”的课堂主问题,以便在课堂上循循善诱,也给学生准备了足够的思维空间,促使学生去开山劈道,披荆斩棘。课堂上,教师是向导,引导学生开拓佳境,以至心智顿开,豁然开朗,课堂主问题也不是传统的面面俱到的做法,摒弃那种所谓为了发挥学生主动性的满堂问的做法,它要求主问题是真正具有启发式的问题。它可以就课文的字词句理解发问,如上文提到《行道树》的主问题;也可以以课文材料发问,如《从百草园到三味书屋》问百草园是个什么样的园子?三味书屋是一个什么样的书塾?还可以对课文空白处发问,如《孔乙己》一文中,孔乙己第二次出现在咸亨酒店时没穿那件显示身份的长衫,这时可问:孔乙己的长衫哪里去了?这样的主问题学生颇感兴趣,能充分调动学生积极探究问题的热情。由此可见,课堂主问题的设计是实现生成性语文课堂的有效手段。新课程要求实现由重知识传授到重学生发展的转变,由统一规格教育向差异性教育转变,由重教师“教”向重学生“学”转变,由重结果向重过程转变,由单向信息交流向综合信息交流转变。这一切表明课堂动态生成的重要性和迫切性,而实现这一课堂目标,教师必须转变理念,真正实现以人文关怀为前提,以个性化阅读为保证,以课堂主问题为有效手段。相信在众多语文教学专家和广大语文教师的努力之下,它将以崭新的面貌呈现于语文课堂。王素芬,教师,现居浙江衢州。随着科学技术的发展，信息技术引起了全面而深刻的社会变革，网络化学习已经成为人们获取信息和知识的重要方法之一。传统的教育教学方式已不再完全适应现在的网络时代的要求，那么我们在平时的教学中，如何充分合理的利用多媒体，努力提高教育教学的质量，便成为我们教师一直“努力追求”的目标，我在这几年的教学过程中对怎样在化学教学中有效的利用多媒体技术来提高教学质量谈一些体会。一、运用多媒体于初中化学教学之中，可以激发学习兴趣在教学中应用多媒体生动展示丰富多彩的化学物质，客观演示错综复杂的化学变化，形象演示变化多端的化学现象，动态演示结构精巧的化学仪器装置，能有效地激发学生浓厚的学习兴趣。如：用排空气法收集气体的实验，操作虽简单，但原理却不易理解。空气本来已是看不见、摸不着的，一个盛满空气的集气瓶，学生往往认为是空瓶，而用另一种也是无色的气体通入瓶中把瓶里的空气挤出来，从而集满一瓶另外的气体。这整个过程是肉眼看不见的，对于初中学生来说，显然过于抽象了。因此有必要使之具体化、直观化，可用计算机对这个过程进行模拟，帮助学生理解。如果用不同颜色的块表示这两种气体（空气和另一种需收集的气体），通过块的移动显示一种气体如何把另一种气体从集气瓶中赶出来，其直观性是很强的。又如，离子晶体、原子晶体、分子晶体三类晶体的微粒间作用力大小与熔沸点高低的关系，是学生学习的一个难点，如果通过计算机模拟一块离子晶体中的离子如何克服离子键的束缚而成为自由移动的离子，分子晶体中的分子又如何克服分子间作用力而成为单个的分子。在画面上显示克服离子键的束缚要比克服分子间作用力的束缚困难得多，学生很容易就理解了离子晶体比分子晶体熔沸点高的原因。借助计算软件进行拆分、组合、旋转、着色等操作，动态展示氯化钠、金刚石、石墨晶体及原子的结构、电子在核外的运动、化学反应中分子、原子、电子等微粒的行为，溶液中溶解和结晶中的微观过程，逼真模拟各类化学反应，更是妙趣横生，学生兴趣盎然。如解释化学反应时，动画模拟“白磷分子”和“氧分子”，再分别拆为原子，最后重新组合为“五氧化二磷分子”的过程。二、运用多媒体于初中化学教学之中，可以创设教学情景多媒体教学可以利用各种教具、学具、投影、电影、录音等媒体，集光、形、色于一体，直观、形象、生动地调动学生的各种学习兴趣。新课开始，用多媒体课件呈现鲜明形象的画面，真实生动的场景，让学生置身其中，迅速进入教学情境中去，所以极大的激发学生动手、动脑参与的欲望，使学生在一种轻松的氛围中进入状态。在教学“燃烧和灭火”时，用几张代表性图片：做饭、取暖、炼铁、火炬……或一段视频：燃烧的用途等引入课题，学生联想生活中燃烧现象，继而提出问题：物质燃烧到底要满足什么样的条件呢？经过实验探究、讨论交流得出燃烧的条件后，ppt展示上海11、15余姚路胶州路一栋高层公寓大火的图片场景，提出新问题：灭火的方法和原理？通过创设情境、营造氛围，让学生认识到火灾给人类带来的损失，极大的激发了学生的学习兴趣。最后，放映一段火灾逃生的视频，让学生从中找出片中都采取了哪些逃生的办法。让学生亲历其中，得到体验，便于全身心的投入其中。教学“温室效应”时，不是直接、枯燥无味的讲温室效应的产生、危害、防治措施，而是借助多媒体课件插入图片、声音、视频等，将形象生动的图片：茂密的森林、生机勃勃的地球、土地沙漠化、森林被销毁，婉转动听的声音：地球之声，学生身临其境的视频：温室效应所造成的后果，渲染气氛，使学生通过多种感官，接受“刺激”调动每一根神经，积极参与教学活动。三、运用多媒体于初中化学教学之中，突破教学重难点学生的认识活动是以感知为基础的。生动直观的感性材料最易被学生接受，能使学生从事物的现象中找出规律，形成正确的概念，因此合乎实际的丰富的感性材料对人获取知识极为重要。多媒体教学能为学生提供大量而合乎实际的直观的感性材料，通过视觉、听觉等感官，促进学生从生动的直观开始自己的认识过程。化学概念中关于微观概念如分子、原子等微粒，肉眼看不到，感性材料也很少，学生没有感性认识，理解起来很抽象，对教师的教和学生的学都带来一定困难。如果我们借助多媒体技术，通过录像、投影、动画等把这些粒子变成形象的“实体”，使学生在和谐、自然、轻松的环境下充分感知教材，为感性认识上升为理性认识提供了有效的素材，促进了大脑皮层各种联系的形成。如在《物质的微观构成》这一章中，氯化钠形成的微观解释，我们用计算机先模拟钠原子和氯原子的内部结构，引导学生书画出原子核外电子排布的结构示意图，并将学生书写的结果投影出来，加以讨论更正，给学生一种真实的体验，成功的突破了难点、抓住了重点，有利于学生知识的接受，提高学生的理解能力。四、运用多媒体于初中化学教学之中，培养学生想象能力心理学家赤瑞特拉做过关于“人类获取信息的主要途径”和“关于记忆持久性”的两个著名心理实验。他证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉；一个人能记住自己阅读内容的10%，听到内容的20%，看到内容的30%，听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。我充分调动学生的听觉与视觉，科学利用多媒体教学的动态模拟功能，把一些教学内容由静态变为动态，由抽象变为具体，可以把微观世界放大，宏观天体微缩。对学生较难理解的知识点进行模拟演示，再现整个概念、理论知识的形成过程，进而令学生带着问题进行自主的观察、探究与思索，进而辅助学生巩固形成良好的研究基础。通过多种感官的刺激所获取的信息量，比单一地听老师讲课强得多，获取大量的信息就可以掌握更多的知识。事实证明：多媒体教学能使学生既能听到又能看到，再通过讨论、交流用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学，故多媒体教学的应用不仅非常有利于知识的获取，而且非常有利于知识的保持。生物反应工程本章重点:①生物反应器的定义与分类②反应器设计原则③CSTR与CFTR反应器的特点与应用本章难点:①酶CSTR与CPFR反应器性能的比较②动物细胞微载体反应器第7章生物反应器(Bioreactor)7.1生物反应器设计基础7.1.1生化反应器的分类生化反应器是利用生物催化剂进行生化反应的设备。■可从多个角度对其进行分类。对生化反应器进行这种分类有利于对反应器进行模拟与放大。知大革显式主什(围物如限期,)的时习实应器示M一电动机气体:F发酵液()通用式(b),()伍式;(d)自吸式:()甄制循环式:果研式(b)填充塔式:(1)气泡塔式;()环取气升式;()内系1信组02(3)根据操作方式分类生物反应器可分为分批操作(即间歇操作)、半分批操作和连续操作三种类型。→产物广物E=-超设备产物“,图21几种酶生物反应器及操作方式示意不因益本(a)间歇式搅拌罐;(b)连续式搅拌罐;(c)多级连续搅拌罐;(A)填充床(固定床):(e)带循环的固定床0列(反位是式星双B平019:1(2)根据反应器内的流体流动及物料的混合程度的不同分类反应器可分为理想反应眷酶反应器所使用的生物催化剂细胞反应器酶反应器相对比较简单,酶促反应与一般的化学催化反应相同,在反应的过程中酶本身无变化;√细胞生化反应器相对比较复杂,因涉及到避免外界各种杂菌污染、有适应细胞生长繁殖以及维持其活性的要求间歇操作(分批操作)操作方式1连续半间歇操作■反应器的结构特征——釜式、管式、塔式、膜式等■反应器所需的能量的输入方式机械搅拌式机械搅拌输