微生物培养箱范文

微生物培养箱范文（精选12篇）

微生物培养箱 第1篇

近年来,随着生物制药技术不断发展和我国药品需求量不断增加,生物制药以其绿色、可持续和低碳等特点得到飞速发展,已经成为我国药品制造领域三大支柱之一,伴随着全球能源危机的限制和我国可持续发展战略的要求,生物制药将会在我国持续的快速发展。微生物制药是一种新兴的制药手段,其作为生物制药领域中重要的组成部分,一直备受关注。微生物制药的基础是微生物培养,微生物培养技术的优劣将直接影响药品质量[1]。在微生物培养过程中,培养箱内环境温湿度会对微生物整个培养过程带来重要影响,因此,对微生物培养箱温湿度的控制就显得格外重要。随着微生物培养技术的不断完善,传统微生物培养箱温湿度控制策略已不能满足对培养箱内环境温湿度进行精确控制的要求。

微生物培养箱温湿度控制主要依靠控制器中的控制算法来实现,传统微生物培养箱温湿度控制主要采用传统控制算法进行控制,控制效果存在大滞后和大超调等缺点,不利于对微生物培养环境温湿度的精确控制。当培养箱中温湿度异常,控制系统不能在短时间内将环境温湿度平稳的控制在适宜微生物培养的范围内,将会造成产药量下降,影响药品质量,若控制系统反应时间过长,超调过大,可能导致微生物死亡,给企业造成严重损失。针对微生物培养箱内环境温湿度在调节过程中出现大超调情况,同时,缩短控制反应时间,提出基于模糊蚁群算法的微生物培养箱温湿度控制策略,缩短培养箱温湿度控制反应时间[2][3],避免大滞后调节,控制超调量[4][5],使温湿度控制策略满足微生物培养需求,提高药品产量和质量,增加企业的经济效益。

2 微生物培养箱温湿度控制系统模型建立

建立微生物培养箱温湿度控制系统的数学模型是进行仿真实验的基础,对整个控制系统至关重要。通过实验测量出微生物培养温湿度控制系统的传递函数,并将此传递函数作为系统控制对象。

实验选定系统的输入量为风机工作实际电流,输出量为微生物培养箱内环境温湿度影响值。假设微生物培养箱内温度对环境的影响权值为0.8,湿度对环境的影响值为0.2,实验风机实际工作电流设定为0.4A,为方便计算,在计算过程中将其换算为毫安级。假设微生物培养箱温湿度控制系统闭环传递函数为

式中T1,T2和K为未知量,下面根据实验数据,确定三个未知量。

对闭环传递函数W(s)进行拉式反变换,得到其时域传递函数表达式为

式中ε(t)为单位阶跃响应。

由卷积性质可知:

其中(3)式中δ(t)为单位冲击响应,(4)中f(t)=f1(t)*f2(t),f’(t)为f(t)的导数。向系统加入阶跃响应信号,得到系统输出函数为

(5)式中a为输入量幅值,b为未知常量,本实验中设定a=0.4。

实验设定y(0)=15,y(∞)=95,将其代入(5)式得K=0.1,b=2.375。则(5)式整理得

取温湿度影响值实验值(6,58.76)和(12,62.20),得T1=60,T2=0.1,则实验微生物培养箱温湿度控制系统闭环传递函数为:

3 基于模糊蚁群算法的温湿度控制策略设计

微生物培养箱的温湿度控制算法采用模糊蚁群算法,此算法基于模糊PID控制算法,并将蚁群算法与其相结合,模糊蚁群算法兼具模糊算法与蚁群算法的控制优点,可使系统控制过程更加稳定,有效的缩短控制系统的响应时间,并且可以在一定程度上抑制系统的超调量,模糊蚁群算法原理图如图1所示。系统输入量的偏差和偏差变化率同时输入到模糊控制器中,经过模糊化处理后与PID算法进行叠加[6],从而对PID的相关参数进行一次整定;同时,设定蚁群算法迭代次数、种群个数等相关参数,通过对蚁群速度和位移的不断迭代更新,从而获得最短路径长度,经运算得到的输出与经模糊算法整定后信号进行叠加,对PID的相关参数进行再次整定,并将控制信号传递给执行器,从而实现对微生物培养箱内环境的温湿度控制。其中,模糊控制器输入输出的隶属函数均采用三角形,模糊控制结构属于自适应分层模糊控制。蚁群算法的输入量分别为最大迭代次数、蚂蚁个数和信息素增加强度系数,输出量为最短路径。

4 微生物培养箱温湿度控制仿真

在此次仿真实验中涉及三个仿真模型,分别为模糊蚁群算法仿真模型、模糊PID控制仿真模型和PID算法仿真模型,通过与其他两种算法的仿真响应进行对比,观察模糊蚁群算法输出响应各项参数的特点。如图2所示为模糊蚁群算法仿真程序,输入信号的偏差和偏差变化率设定为0.01,模糊控制器比例增益为1,模糊蚁群算法积分增益为6,模糊PID算法积分增益设定为0.5,微分增益均为0.001;PID控制模型中,比例增益为1,积分系数为0.55,微分系数为0.2;蚁群算法最大迭代次数设置为10,蚂蚁个数为20,信息素增加强度系数为0.2。三个仿真模型的输入量都为幅值是20的阶跃输入,仿真时间设定为600。

仿真实验输出曲线如图3所示,黑色实线为阶跃响应曲线,红色实线为基于模糊蚁群算法的输出曲线,蓝色点划线为模糊PID算法仿真输出曲线,绿色虚线为PID算法仿真输出曲线。由图2可知,模糊蚁群算法输出曲线达到稳定输出的时间为171,超调量为0.8,输出曲线调节过程较平缓;模糊PID控制算法输出曲线达到稳定输出的时间为412,超调量为1.5,输出曲线的峰值时间为182;PID控制算法输出曲线达到稳定输出的时间为510,超调量为3.1,输出曲线的峰值时间为193。

5 实验结果分析

由仿真输出结果的数据可以看出,模糊蚁群算法响应速度比模糊PID算法快,其控制过程平稳,控制效果最为理想,由其输出曲线与模糊PID算法、PID算法输出曲线进行比较,因加入蚁群算法,使整个系统温湿度控制过程的超调量减小,并且,调节的反应时间也被大大的缩短,有利于温湿度控制系统及时的对异常情况进行调节。由模糊蚁群算法和模糊PID控制算法仿真输出图可知,蚁群算法可通过寻优策略缩短系统的上升时间,使整个控制过程更加快速。观察仿真实验输出结果,模糊蚁群控制算法可大大缩短温湿度调节响应时间,使系统的环境温湿度值及时恢复到正常范围内,保证了微生物培养环境对温湿度的控制要求。

6 结束语

近年来,随着我国药品市场的不断扩大和微生物制药技术的不断发展,微生物制药行业得到了空前的发展。随着微生物培养技术的发展,传统微生物培养箱温湿度控制策略已不能满足控制要求,其大滞后、大超调的缺点严重阻碍了微生物培养过程中效益最大化的实现,甚至导致整个微生物培养过程失败,给企业带来巨大损失。为解决微生物培养箱温湿度控制系统大滞后、大超调等缺点,提出基于模糊蚁群算法的温湿度控制策略对微生物培养箱内环境温湿度进行调节。

通过对微生物培养箱温湿度控制系统进行了仿真实验,采用不同控制策略进行控制,观察系统的控制效果。从不同控制算法的响应曲线上可以看出,模糊蚁群控制策略可提高系统整体的稳态性能,而且,有效的解决微生物培养箱温湿度调节响应慢和超调量大等缺点,从而保证微生物培养过程中箱体内环境温湿度的安全。

参考文献

[1]马爽.恒温恒湿培养箱智能控制系统的研制[D].南方医科大学,2010.

[2]宋晓华.基于PID与模糊控制的切削加工过程双模控制[J].轻工机械,2015,(2):61-64.

[3]杨小龙,涂鑫阳,马自会.基于改进模糊PID算法的空燃比控制策略研究[J].湖南大学学报(自然科学版),2015,(4):34-39.

[4]樊宽刚,么晓康,苏建华.基于蚁群算法WSNs节点有障环境中部署优化研究[J].传感器与微系统,2015,(5):29-32+37.

[5]熊健.基于遗传蚁群算法优化的高速公路匝道协调控制[J].科技传播,2015,(6):164-165.

微生物,痰培养相关总结 第2篇

1.痰标本中需要检测的主要致病菌：肺炎链球菌、肺炎克雷伯菌（可引起原发性肺炎）、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌（各种器官的化脓性感染，呼吸道的有气管炎、肺炎脓胸等）、铜绿假单胞菌(条件致病菌，院感主要病原菌之一，在人体抵抗力低下时可引起呼吸道感染等感染，该菌引起的慢性肺部感染占有较大比例)。

2.非病原菌：酵母菌、草绿色链球菌、凝固酶阴性葡萄球菌。3.省医院对痰标本的处理过程：

1）每个接收的痰标本进行痰涂片（老师称之为痰质控片），镜下观察痰标本是否合格。合格的痰标本标准为WBC>25/LP,EPC<10/LP或二者比值大于2.5。由于种种原因，不合格的痰标本是不会退回的。痰质控片记录的相关信息包括：每低倍镜下的WBC数和EPC数，若查见细菌，报告细菌的种类（如G+C、G-b）、排列方式、数量（几个+）。还要记录真菌和孢子的镜检结果。不合格的痰标本依然会接种（若申请单上有培养）。痰质控片的作用：在筛查标本接种出来的平板时根据痰质控片的结果进行相关分析。

2）痰标本接种：接种三种平板，分别是血平板、麦康凯平板、巧克力平板（安图筛选嗜血杆菌的平板，名称为CAH）。

3）孵育和接种平板筛选：接收的痰标本均要两夜的孵育。第一夜过夜孵育后取出进行平板筛选，做好相关记录。第二次过夜孵育后取出再筛选一次，和前一天的记录相比较，记录或改正相关筛选结果。孵育两夜的意义在于防止某些生长缓慢的致病菌被漏检。4.关于如何筛选需要进行下一步检验的标本 1)数量标准

手工接种：血平板上第四区有5个菌落，表示有105，已经达到治病的数量。可以继续往下做鉴定和/或药敏。

仪器接种：因使用消化液，计数需有107（痰标本使用消化液，使很多胞内菌释放，上机前都是加过生理盐水的，经过这两步那么这个判断治病的数量级是如何得出的，经验，实验结果？）。2)其他

在微生物室的老师经过一定时间的经验积累，对于常见的致病菌，根据其菌落形态就可以将其鉴别出来。比如通常情况下在血平板上G+菌的菌落较小，圆形，光滑，而G-菌的菌落较大，扁平，粗糙。而痰标本接种后的血平板上哪些细菌需要进行下一步试验不仅需要相应的理论知识作基础还需要经验积累。

在血平板上达到量的细菌，还要看是否是优势生长和纯量生长。但是优势生长的细菌并不一定是致病菌，如培养出来的全是口腔的正常菌群，相对来说，必定有优势生长得细菌。所以优势生长得细菌要是相关的致病菌。

在引起呼吸道感染的G-b有肺炎克雷伯杆菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌等。是否痰标本培养出G-b就一定是致病菌？答案是痰中出现革兰阴性菌不一定就是致病菌。因为某些病人，如ICU病人，在呼吸道插管存在的情况下，呼吸道是与外界相通的，这时就会定植很多细菌，如铜绿假单胞菌，这些细菌只是定植但不会引起感染。如果一个病人来自ICU，且是第二次或者多次做痰培养的时候，培养出大量纯量的铜绿假单胞菌或者鲍曼不动杆菌（这两种菌常从ICU病人分离到）就需要考虑是定植菌。省医院遇到这样的情况只会报一个该细菌的量，而不是进行鉴定和/或药敏。判断一株细菌是不是致病菌，单独在实验室很难做到，必须与临床联系。有的时候，即使从痰标本中只分离到根本不占优势几个菌落的革兰阴性或阳性菌，这种细菌也可能是真正引起感染的致病菌。痰标本的培养、鉴定和药敏结果通常情况下对临床医生只是起到一个辅助的作用，如果病人有症状，也分离到相应的致病菌，那么可以帮助临床医生肯定诊断。如果培养结果和临床症状不相符合，临床医生会从多方面考虑原因（送检标本不合格，某种细菌实验室检出能力低）并且经验性用药（病人有明确的感染症状）。

总之，致病菌的筛选不仅需要检验工作者的丰富经验还需要多和临床沟通，多了解临床才能做好。

中职生微生物学学习兴趣的培养 第3篇

作为工业发酵专业的基础专业课程，微生物学内容繁杂，理论性强，学生在学习过程中更是感到枯燥乏味，这样持续下去，毕业时他们能否适应就业需要，让人心存疑虑。针对现状，结合20年的教学经验和教育理论的学习，笔者认为采取下列措施，可以激发培养学生对微生物学的学习兴趣。

1 激发斗志，树立理想，引起兴趣

“梦想是人生路上的一盏明灯。”日月星辰呈光辉，天生我材必有用；凡事预则立，不预则废。人的成长需要梦想，有梦想就有目标，就有了奋斗的方向和前行的力量，生命就会生龙活虎，富有激情。一个没有理想目标的人，每天都会对生活感到茫然、空虚、无所适从，不知道自己每天要干什么。因此，笔者在学生刚入学军训期间，首先组织学生大唱《相信自己》《腾飞的理想》等容易激发斗志的励志歌曲，让学生一入学就为“我要成功”而摩拳擦掌，跃跃欲试。同时，向学生阐明本专业的发展状况、成功优秀毕业生的典型案例、微生物学在本专业的重要性及学好微生物学的方法。如在阐述本专业发展状况时，先从学生熟知酵母菌制作馒头面包开始，继而讲述酵母菌制造啤酒，乳酸菌制造奶酪和酸牛奶，真菌生产青霉素，胰岛素、干扰素、生长激素这些药品也是微生物发酵生产的，说明现代发酵工程是现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用发展前景，让学生对所学的专业有个大概的轮廓，激发他们的好奇心、求知欲。列举典型毕业生的成功案例，让他们的理想目标蠢蠢欲动，激发学生产生学好本专业的热情和信心，为学习微生物学兴趣的培养奠定基石。然后，趁热打铁让学生放飞理想，把“我将来要成为怎样的人”写出来，并张贴在教室前面的“放飞理想”中，时时警示学生为实现理想而遏制干扰学习的恶习、陋习萌生，敦促学生产生“我要学习”的动机和理念。

2 创设氛围，诱发激情，提升

兴趣

2.1 创设班级文化

环境造就人。班级文化对于学生的熏陶是潜移默化的，对学生的成长起到举足轻重的作用。生动活泼富有人文气息和专业氛围的班级文化，不仅能激励学生保持昂扬向上、奋发有为、不断进取的学习状态，而且能培养学生良好的学习、生活习惯和对所学专业的热爱。笔者借当班主任时机，让学生在课桌最容易看到的地方贴上自己喜欢的名言、理想、近期目标、爱好。在预备铃后，组织课前文艺，继续大唱激情高昂的励志歌曲，如《怒放的生命》《年轻的战场》；同时组织学生学习每周更新的具有鲜明激励言辞的班主任寄语、班训，在学习时全体学生起立，气势豪迈，誓言铮铮，并张贴于教室后壁的醒目位置。利用下午第三节自习课的时间，学习激发斗志、反应中职就业创业的书籍、杂志、网络视频，如《学习与创业》《一技行天下》和本学院的院报等；在学习的同时要求人人写出感想，并开展《我的青春我做主》《畅想未来》等激情演讲。在教室两侧墙壁上分别悬挂微生物学图片，如细菌、酵母菌、霉菌细胞的形态结构；教室后面还设有学习园地，是微生物学知识竞赛的有关问答及班内各小组竞赛情况。

2.2 及时总结，写出所想所做

每天上午，预备铃前10分钟，每个学生都要静静地思考“父母现在忙啥”，再想想“我的昨天是怎么渡过的”，并用心写出来，记在《每天一得》中；每周周一下午班会后，每个学生要详细写出上周的学习收获和本周的学习打算，以总结触动学生心底那颗敏感、柔软、温暖的本懂事善良的心，磨去身上原有的“角”“刺”“楞”，使学生不得不产生“我必须认真学习”的理念。

班级各项文化活动的协调穿插开展，形成学生清晰明朗的人生目标和健康的价值追求，激励学生以昂扬的斗志、饱满的精神投入到微生物学学习中，在学习中做到自我调节、自我约束，班内形成挑战自我、积极向上、你追我赶的良好学习氛围。

3 营造和谐，体验温馨，享受

尊重

“亲其师，信其道。”来读中职的学生，很大一部分在初中阶段是不被教师看好的，通常是自信心不足而自卑心有余；十六七岁的他们，强烈的自尊心表现出过剩的叛逆心态，被渴望尊重。“每一个学生都是一个珍贵的生命，每一个学生都是一幅生动的画卷。”作为他们的老师，不管课上还是课下，要真诚、平和、耐心地善待每一位学生，对他们要给予尽可能多的表扬、鼓励、机会、仁爱，多发掘多留意他们的闪光点；学生犯了错误，不能当众斥责、数落、挖苦，要理解他们的心情，宽容他们的无知，给予他们解释和改正的机会，尊重和维护他们的自尊。

课堂授课，实行分层次教学，对于学习困难生，可以让其回答或做简单的问题，只要答对一点点，或进步一点点，就给予大大的表扬，让学生体验到因获取知识而收获认可，获得尊重和成就，带来快乐，激发起学习兴趣。学生座次安排，利用优胜生能够带动和影响周围同学学习的关系，让学习优胜与学习困难的学生相互搭配，建立同桌或前后桌自主学习互助组，在平等、轻松、和谐的场景中问题得到及时的解答，同学之间平等互助，共同成长，相互体验学习进步、成功的快乐，激发出更大的互学比学热情。和谐、温馨、受尊重的学习环境，能够充分挖掘激发每个学生的学习潜力。

4 实践教学，体验成功，享受

快乐

微生物学是一门实践性和应用性很强的学科。在教学中要充分利用多媒体课件，将抽象的枯燥的专业知识转化为直观的有趣的感性知识。如讲解噬菌体繁殖时，将5个繁殖阶段制作成动画演示，在形象逼真、如临其境的演示过程中，学生会因微生物学的奥妙而惊奇，体验博取知识的快乐过程，激发学习兴趣。每一个微生物学实验，从材料、仪器、方法、过程均由学生自己精心组织，根据实验现象和观察到的结果，独立完成实验报告。开展微生物学知识竞赛，按照划分的小组，以实际生活中常常遇到的微生物学现象作为竞赛的主要内容；定期带领学生到啤酒厂、制药厂参观学习，熟悉就业环境；鼓励学生多观察思考生活中的微生物现象，撰写科技小论文；等等。以多种形式多项内容开展微生物学实践教学。教学中，不同层次的学生都有展示自我的机会，他们在欣赏自我、自我鼓励、自我愉悦中体会到成功的快乐，找到自己的价值，引起学习欲望。

“我快乐，我成功。”让中职生在愿学、乐学、善学中，体验学习知识带来的快乐；使每一个中职受教育者都能成为技能型人才和高素质的劳动者，能够对口顺利就业，是当前每一个中职教育工作者义不容辞的责任和义务！

（作者单位：山东省潍坊科技学院）

微生物检验培养基质量控制探讨 第4篇

1 培养基的购入与验收

1.1 购入

微生物检验中使用的各种药物、试剂以及干粉培养基都必须出自正规专业生产厂家, 商品质量必须按照国家规定的质量标准进行检测。同时, 还具备符合规定各项商品信息, 如培养基的具体名称、产品生产编号、生产批号、成分清单、使用前的p H值、储存条件、有效期等, 以方便培养基使用时数据的记录与比较。对于供应商的选择, 要尽量选择市场上诚信、可靠、服务好的企业, 尤其要关注企业是否通过了质量管理体系的认证, 确保购入培养基的质量。

1.2 验收

采购培养基运抵后, 应组织专人对商品质量进行检验。验收的内容包括认真仔细的核对生产企业的相关商品资料, 培养基的商品名称、规格数量、外观质感、生产批号、保质期等是否都在规定范围以内。验收人员在每批次货物到达时都应对培养基质量进行严格的检测, 未验收合格的培养基不得投入使用。

2 培养基的储存

干粉培养基应储存在阴凉干燥的位置, 不得被阳光直射。未开瓶使用的培养基储存在室温条件下, 其最长保存期限为2年;已经开瓶使用的培养基很容易吸收空气中的水分, 一定要注意防潮保管, 尽快在半年内使用完毕。实验室管理人员应定期检查保管的培养基, 确认容器的密闭性良好, 查看首次开封日期不宜过长和培养基是否有变质的迹象, 如发现培养基已经出现了结块、变色等情况应及时废弃。

3 培养基的制备

培养制备时使用的水须用纯净的蒸馏水或与之有相同品质的水。为防止交叉污染对结果产生不利影响, 在称量时应使用专用的角匙。如条件允许尽量在较干燥的房间内称取培养基。选择制备合适的盛装容器, 整个容器的体积需大于复水后培养基体积总和的2倍, 防止因加热溶解而溢出容器。如培养基中含有琼脂粉成分需在加热前浸泡几分钟, 并在加热时适当搅拌。少量培养基最好以沸水浴的形式进行加热, 以免局部温度过高烧焦或沸腾溢出。一旦培养基烧焦不仅营养物质遭到破坏, 还有可能产生其它有害物质[1]。如果操作中不慎烧焦或在未溶解前溢出, 则不得再继续使用, 而应重新制备。其中琼脂类培养基二次融化时应用沸水浴或流动的蒸汽加热, 每份培养基加热不超过2次, 即使未使用完毕也不继续使用。

在对培养基灭菌时, 必须严格按照配方规定及时灭菌。通常灭菌条件为:121℃高温, 时间15min, 从而确保达到良好的灭菌效果, 并且不对培养基内含有的有效成分造成损伤。配制完毕的培养基要尽快灭菌, 防止长时间搁置使微生物滋长, 影响养分含量和酸碱度。

微生物的生长繁殖必须在合适的p H范围, 以更好地体现本身的生物特性。因对培养基灭菌时p H值难免会发生变化, 为了保证培养基的质量要准备Na OH1mol/L和盐酸1mol/L调节培养基p H值。需要注意的是, 人为调节p H值次数不得过多, 否则将影响到培养基的渗透压[2]。

经灭菌后的培养基要快速降低至所需要的保存温度, 以免在灭菌锅搁置时间过长导致灭菌过度, 使微生物的营养成分以及选择性效果受到不必要的破坏。在此建议平板倾注以后就立即使用。为了尽可能保留培养基的营养成分, 需将培养基保存在4~12℃的冰箱内, 或避光保存。培养基保存时间在2d以上, 应放入密封良好的塑料袋内;已经制备好的肉汤类培养基保存时间在14d以上, 应放入配有螺旋盖的试管或容器内, 防止过度蒸发。

4 培养基性能测试

制备完成的培养基都有各自的颜色, 且液体澄清无杂质。培养基性能测试可通过观察颜色是否有异常, 是否蒸发或脱水, 是否有浑浊、沉淀现象等。还可以从每批培养基选择若干样本进行污染测试, 再次确认无微生物生成即可。

参考文献

[1]潘新南, 杨杰.卫生检测中微生物培养基的质量控制[J].中国卫生工程学, 2008, 7 (2) :124～125.

微生物的实验室培养教案 第5篇

1、知道培养基的基础知识，进行无菌技术的操作

2、进行微生物的培养

【教学重难点】无菌技术的操作

【教学过程】

(一)引入新课

2007年，由国家标准委和卫生部联合发布的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)强制性国家标准和13项生活饮用水卫生检验国家标准正式实施。新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项，增加了71项。其中，微生物指标由2项增至6项，其中大肠杆菌要求每公升水中不得超过3个。你用什么办法将他们找到并准确计数?

在传统发酵技术的应用中，都利用了微生物的发酵作用，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。

(二)进行新课

一、基础知识

1、培养基(阅读教材)

1.1概念(略)

1.2培养基的种类

(1)形态――固体和液体培养基(琼脂)

(2)成分――天然和合成培养基

(3)作用――选择和鉴别培养基

思考：1、固体培养基和液体培养基你认为哪个更适合工业生产?为什么?

2、如何区分S型细菌和R型细菌?

3、什么是菌落?

【补充】培养基的类型及其应用：(创新设计)

思考：1、硝化细菌、蓝藻与酵母菌的C源和N源有不同吗?能源呢?

2、结合细胞元素组成说明大多数培养基的组成为何有4类?一定都需要吗?

1.4培养条件――营养物质(特殊营养物质―生长因子)、PH、氧气

思考：1、微生物的营养物质就是4类吗? 牛肉膏和蛋白胨能为微生物提供哪些营养?

2、特殊营养物质是什么?试举一例。(介绍生长因子)

3、你能将土壤中酵母菌、硝化细菌、乳酸菌、固氮菌分离出来吗?说一说最佳方案。

4、分离菌种是否一定要选择培养基?

培养乳酸杆菌时需要添加 维生素 ，培养霉菌时需要将培养基pH调节为 酸性 ，培养细菌时需要将pH调节为 中性或微碱性 。

2、无菌技术(阅读并思考回答下列问题)

2.1意义、对象

2.2消毒与灭菌的区别

2.3消毒与灭菌的方法、适用对象

思考：1、什么是巴氏消毒法?灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌特别注意什么?

2、以下各项分别适用哪项无菌技术?简单说明理由

试管口;培养基;接种操作间;葡萄酒;培养皿;接种针(环);口罩;手;空气;饮用水

3、无菌技术除了防止培养物被污染外，还具有什么目的?

二.实验操作(录像)

1、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基

程序：

计算―称量―溶化―调pH―灭菌―倒平板

思考：1、为何将牛肉膏连同称量纸一起放入烧杯溶化?

2、制备过程中要调节适宜的PH值，要在哪一个环节操作?为什么?

3、请阅读倒平板操作(P17)并回答讨论1―4

4、试管培养基常制成斜面的作用是什么?

2、接种(4种方法)

2.1平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。其操作步骤是：

2.1.1目的

2.1.2平板划线操作(略)

思考：请回答P18讨论1―3

2.2 稀释涂布平板法：将菌液进行一系列梯度稀释，并将不同稀释度菌液分别涂布到琼脂固体培养基上进行培养。当稀释倍数足够高时，即可获得单个细菌形成的`标准菌落。

2.2.1目的

2.2.2系列稀释操作：

①取盛有9mL水的无菌试管6支，编号101、102、103、104、105、106。 ②用灼烧冷却的移液管吸取1mL菌液注入编号为101试管中，并吹吸3次，使之混匀。

③从101倍液中吸取1mL菌液注入到编号为102试管内吹打均匀，获得102倍液。依此类推。

思考：为什么操作中试管口和移液管应在离火焰1～2cm处?整个操作过程中使用了几支移液管?

2.2.3涂布平板操作

思考：1、涂布器操作要点及原因

2、教材P19讨论

3、结果分析评价

3.1培养未接种培养基的作用是对照，若有菌落形成，说明培养基灭菌不彻底。

3.2 如果在培养基上观察到不同形态的菌落，请你分析原因?

3.3 培养12h和24h后的菌落大小、位置相同吗?;原因是什么?。

4、课题延伸

频繁使用的菌种利用临时保藏法保存，长期保存菌种的方法是甘油管藏法。前者利用固体斜面培养基培养后，保存在4℃冰箱中，每3～6个月转种培养一次，缺点是保存时间较短，容易发生污染和变异;后者将菌种与无菌体积等量混合后保存在-20℃冷冻箱中。

论生物课兴趣培养 第6篇

一、建立新型师生关系,激发学生学习热情

教师是教学活动的组织者、领导者和实施者,教师本人要有丰富的教学理论知识储备,逻辑严密的语言;且富有感染力和幽默风趣,这是感染学生的直接魅力所在。除此以外,在教学过程中,师生要处于一种平等、信任、理解、愉快的氛围,在这种良好的情感作用场中,学生能积极主动地学习,甚至会由不感兴趣转变为喜欢、热爱,从而激发出学习生物学的热情。

二、巧设引言,激发学生学习兴趣

俗话说:“好的开头等于成功的一半。”优秀教师特别讲究导课艺术,以教师的出其不意,引发学生的注意和兴趣,并促使其积极地参与到教学中去是非常重要的。例如在学习“遗传和变异”这一章时,可以通过俗语来创设问题情境:俗话说“种瓜得瓜、种豆得豆”“龙生龙,凤生凤,老鼠的孩子会打洞”“一母生九子连母十个样”,为什么有些孩子长得像父母,而有些不像?从而引起学生的认知兴趣,促使学生积极主动地思考、求得问题的解决,以满足其求知欲和成功感。

三、利用多媒体网络的技术优势,激发学生学习兴趣

传统的生物学教学,不太注意教学方法的运用,以教师讲得精彩、学生听得认真为主要模式。这就过分单纯地强调了学习意志,久而久之,学生便会感到学而乏味,兴趣下降,而多媒体、网络则可以充分利用计算机和互联网的功能,最大限度地向学生展示一些图、文、声、像内容,培养学生的学习兴趣。例如:在讲“保护生物的多样性”时,书中例子过少、过旧,我就从网上下载了许多资料、图片和相应的录像片制成网络课件,利用多媒体网络展示给学生之后,学生的兴趣必然有所调动,更有利于形成强烈的视觉和语言效果、体验保护生物多样性的紧迫感和艰巨性,还可以使学生对知识理解更透彻。

四、注重理性认识,培养学生学习兴趣

在教学中,教师如果一味追求表面的“热闹”“有趣”,忽视智力开发和知识的传授,也会导致学生失去学习兴趣的严重后果,这就要求教师除了激发学生兴趣的基础上,还要引导学生对事物由表及里、由此及彼地进行深入的分析、比较、归纳、总结、概括事物的本质,形成概念,并上升到理性的认识飞跃,学生在认识过程中,随着对知识的理解和内化,可以把原来表面的直觉兴趣转化为深刻的更高层次的兴趣。

五、让课堂内容联系生活实际,培养学生学习兴趣

在我们生活的环境中,有各种各样的生物,它们之间有着千丝万缕的联系,把生物课的内容跟我们的生活实际相结合,有利于提高学生学习生物学的兴趣。例如在讲“人类对细菌和真菌的利用”一节的食品保存时,就联系到这样一则生活小常识:“现在我们生活水平提高了,那么在选择超市的牛奶制品时应掌握下列知识:现在奶制品大致分为塑料袋装奶制品、利乐枕和盒装奶制品,一般说来,塑料袋装奶制品消毒温度低,优点是营养成分被破坏的少,但保质期短;而盒装奶消毒温度高,营养成分被破坏的多,保质期长;利乐枕奶介于二者之间。所以,日常生活中在家最好喝塑料袋装奶,而旅行时最好选利乐枕奶和盒装奶。”这样一讲学生恍然大悟,既增长了生活常识,同时对选择奶制品的方法有了深刻的认识,更重要的是让生物知识贴近了学生的生活,提高了他们学习的兴趣。

六、渗透现代生物学信息,树立远大理想,发展学习兴趣

人类社会进入21世纪,生命科学与生物技术已经成为多学科相互渗透的领域,而且成为21世纪高科技发展的三大产业支柱之一,在教学中教师应特意选择和介绍一些当今生物学研究的最新领域和信息,丰富学生的学习资料,如:联系血液知识,向学生介绍我国上海推广脐带血干细胞储存合作项目,上海首家干细胞自体库的诞生,脐带血是胎儿分娩出生后残留胎盘和脐带中的血液,含有丰富的干细胞,再生能力是成年人骨髓的10~20倍,对于糖尿病、帕金森综合症、老年痴呆症、白血病及恶性肿瘤等有着潜在的治疗作用。通过生物领域研究的前景和展望来激励学生,使学生认识到今天的学习是为了未来的研究,更好地加快祖国科技发展,并通过对比我国目前生物学研究与世界先进水平来激励学生奋发图强的决心,从而稳固发展学生学习的兴趣。

总之,培养学生学习生物学兴趣关键在于教师勇于实践、敢于创新,在遵循现代教学理念规律、把握学生年龄认知特点和学习心理基础上,充分发挥教学机制和教学艺术,使学生在乐中学,教学效果才会更上一个台阶。

微生物培养箱 第7篇

1 对象与方法

1.1 对象

在我校2006级和2007级护理专业学生中随机抽取120人, 分为实验组和对照组 (每年级每组各30人) , 2组学生在入学年龄、性别、入学成绩等方面的比较均无显著性差异 (P>0.05) ;2组学生的教学进度、实验项目、考核内容及评分标准基本一致, 均由同一教师授课, 结果具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 分组

将实验组学生随机分为10个小组, 每组6人。

1.2.2 方法

对照组学生参加常规实验课, 实验组学生除参加常规实验课外, 还要参与实验准备工作, 包括准备材料、培养基与实验设备和预试实验等。

(1) 实验前准备工作: (1) 材料设备准备:包括无菌培养皿、培养箱、干燥箱、高压蒸汽灭菌器、超净台等, 在实验教师的指导下, 学生从包装培养皿、进行灭菌做起, 分工合作, 做好相关的前期工作。 (2) 培养基的准备:在实验教师的指导下, 学生根据不同的实验项目, 按教材上的配制方法进行分组配制, 经配料-溶化-测定及矫正pH-过滤-分装-灭菌-质量检查后备用。 (3) 其他相关材料的准备:如标本片、酒精灯、棉签、接种环 (针) 、消毒液、香柏油等。

(2) 参与预试实验:实验组学生在实验教师的指导下, 参与各实验课前的预试实验。

1.3 评价方法

将对照组和实验组学生实习前期 (在校) 及实习期 (在实习医院) 的护理操作考核成绩进行比较, 同期操作项目和评分标准一致。90~100分达优, 89分以下不达优。

1.4 统计学处理

所得数据利用SPSS 12.0软件包采用χ2检验进行统计分析。

2 结果

2.1 2组学生实习前期护理操作考核成绩 (见表1)

注:χ2=4.03, P<0.05

结果显示, 实验组学生在校护理操作考核达优率明显高于对照组, 2者具有显著性差异 (P<0.05) 。

2.2 2组学生实习期的护理操作考核成绩 (见表2)

注:χ2=4.80, P<0.05

结果显示, 实验组学生在实习医院护理操作考核达优率明显高于对照组, 2者具有显著性差异 (P<0.05) 。

3 讨论

3.1 提高了学生的动手能力

在实验课的准备过程中为了达到实验效果, 我们采取的方法是学生每做完实验准备后都必须请教师检查其实验准备的结果, 教师打分后学生方可离开, 凡无结果或结果不理想者, 必须补做或重作, 促使学生在实验准备的过程中动手又动脑, 提高了学生的动手能力, 也使学生获得成就感。

3.2 培养了学生的独立科研能力及合作精神

在实验课的准备过程中, 我们绝不允许“一人动手大家看”的现象出现。为了培养学生独立工作的意识, 我们注重分工合作, 实行小组长负责制, 争取小组成员一起协调配合完成每一项工作。

3.3 培养了学生的创新性思维, 提高了学生的综合能力

在实验准备过程中出现小问题时, 学生先互相讨论分析, 查阅文献, 必要时教师再给予提示, 在这个过程中不仅使学生学会了如何收集、整理资料, 而且还锻炼了学生的理解、思维、判断、组织、文字表达能力, 提高了学生分析问题、解决问题的综合能力。

3.4 加强了教与学的互动

教学方法是教学过程中教师和学生为实现教学目标而采用的某种方法, 它是为完成教学任务而采取的教与学相互作用的活动方式的总和[1]。寻找更好的教学方法始终是教师在教学中不断探索和追求的更高目标。中专学校培养的学生需要既具有较强的临床动手能力, 又具有较为丰富的理论知识, 以适应现代社会医疗卫生服务的需求。针对此培养目标, 我们在护理专业的教学中采用学生参与实验课前准备工作的教学方法, 使学生改变过去被动学习的状态, 完成由知识向能力的转变。

总之, 在教学过程中教师应更新教学观念, 在启发式、诱导式教学方法的基础上, 适当让学生参与实验准备工作, 既能提高医学微生物学的教学质量, 又能培养学生的综合素质。医学微生物学教学是一个需要不断探索、逐渐完善、逐步改进的过程, 对教学方法的研究也是永无止境的课题, 我们应针对不同的培养目标、不同层次的学生, 采取相应的教学方法。

摘要：目的 提高中专护生的综合素质。方法 在我校2006级和2007级护理专业学生中随机抽取120人, 分为实验组和对照组 (每年级每组各30人) , 对照组学生参加常规实验课, 实验组学生除参加常规实验课外, 全程参与实验准备工作, 包括准备材料、培养基与实验设备和预试实验等。结果 实验组学生护理操作考核达优率明显高于对照组, 2者有显著性差异 (P<0.05) 。结论 通过参与实验课前的准备工作, 学生既动脑又动手, 既可以训练思维能力、培养合作和团队精神, 又可以提高学生分析和解决问题的能力。

关键词：中专护生,微生物实验,综合素质

参考文献

微生物培养箱 第8篇

1 资料与方法

1.1 一般资料

我院2010年共收到微生物标本6842份, 包括痰标、尿标、血液、胸腹腔积液、大便及其他标本。

1.2 方法

采用回顾性方法对送检微生物培养不合格标本的数量、构成比例及产生的原因进行统计分析。

2 结果

2.1 临床上各微生物培养标本不合格构成比 6842份各种微生物培养标本中, 不合格标本820份, 占11.98% (见表1) 。

2.2 不合格标本发生主要原因分类及构成比见表2。

3 讨论

3.1 不合格标本发生原因

微生物类标本对技术的要求较严格, 本研究中, 溶血原因占26.95%, 居不合格标本发生主要原因的首位, 溶血、凝血、脂血、采血量少为血培养标本不合格的主要原因。痰标本不合格的主要原因是标本为唾液, 构成比为13.29%, 由于痰标本留取时注意事项较多, 在痰培养方面若护士不能正确交代患者注意事项或患者掌握要领不到位, 容易导致患者分不清痰和唾液导致标本取材错误。另外, 痰标本容易被口咽部的细菌污染, 从而降低其培养的真实性标本。使用抗生素抑制致病菌生长也会导致痰标不合格。尿培养检验标本以及粪便标本不合格主要原因有:采集大便与尿液标本的时候, 患者经常未真正明白护理人员的讲解, 造成大便与尿液的试管搞错;大便与尿液标本经常容易被污染;由于患者留取大便或尿液标本后未及时告诉护理人员或者配送人员配送不及时等原因, 导致大便与尿液标本放置时间太久, 影响检验结果。

3.2 预防措施

3.2.1 加强护理人员的业务学习和培训工作

强化护理人员的职业道德, 经常通过专题讲座使护理人员认识到检验分析的意义, 同时向医院有关人员及患者普及正确采集标本、检验方法等相关知识, 使检验标本的采集更加规范化。

3.2.2 加强规章制度的落实

要做好“三查七对”, 对不同的标本要求采集的样本数量、容器及采用的采集、运输、贮存方法、有关注意事项等都应该熟练掌握, 并规范操作。

3.2.3 优化工作流程

收集后的标本要及时送达检验科, 发现不合格标本后退回原科室, 所有收集的标本都应进行交接登记。

3.2.4 加强与临床沟通

临床上实验室工作人员应根据标本的评估、验收标准将不合格标本及时告知临床工作人员, 避免因反馈不及时给患者造成的影响, 定期将全院不合格标本结果进行统计分析, 实验室工作人员与临床工作人员对相关问题进行沟通和交流, 寻找相关的解决方案, 尽量避免可能影响检验质量的干扰因素, 促进检验质量的提高[1]。

参考文献

微生物培养阳性率低原因分析 第9篇

关键词：微生物培养,阳性率低,原因分析

为进一步加强医疗机构抗菌药物临床应用管理, 促进抗菌药物合理使用, 有效控制细菌耐药, 保证医疗质量和医疗安全, 卫生部在全国开展抗菌药物专项整治活动。本文通过微生物培养、药敏试验的实际情况, 了解我院住院患者微生物检验样本送检、采集情况以及抗菌药物使用是否合理。

1 临床资料

我院2011年第四季度入住患者1958例, 抗菌药物应用人数947例, 住院患者抗菌药物使用率48.3%;预防使用抗菌药物244例;接受抗菌药物治疗的住院患者703例, 接受抗菌药物治疗患者微生物检验样本送检271例, 送检率38.5%。微生物培养共271人次 (标本来源:血27例、尿50例、痰164例、分泌物10例、粪8例) , 微生物培养阳性并药敏试验137人次 (血3例占2%, 尿15例占11%, 痰101例占74.%, 分泌物10例占7%, 粪8例占6%) , 样本阳性率为50.55%。这些阳性标本中痰阳性率为61.58%, 粪标本阳性率为100%, 血标本阳性率11%, 说明标本来源也是影响标本阳性率的一个重要因素。

2 讨论

微生物培养的阳性率为50.55%, 一方面说明医师判断患者感染的依据不够充分;另一原因就是做微生物培养的标本采集存在问题。微生物培养阴性并不代表无细菌感染, 微生物培养阳性不代表该菌就是病原菌, 往往需要医师结合患者症状和体征, 以及其他一些辅助诊断而定。微生物学证据对于抗菌药物疗效的判定有着无法替代的作用, 微生物学疗效结果分析是抗菌药物总体疗效判定非常重要也是必不可少的之一部分[1]。结合病例对检验样本阳性率低的问题进行分析, 以期找出原因, 作出相应的对策, 促进我院抗菌药物合理使用。经认真分析其原因可能如下。

2.1 采集微生物标本时间

应在使用抗菌药物以后。根据统计第四季度微生物标本时间, 入院当日采样17例占7.5%、入院次日采样占64例占28.3%、入院3d采样占56例占24.77%, 约40%是在入院第4d及以后采集。这样用药后, 细菌受到抑制, 或假死, 或死亡, 或在抗生素作用下发生变异形成L型细菌[2], 培养结果无细菌生长或正常菌群, 造成假阴性。原因有: (1) 住院患者在住院前就已经使用过或者正在使用抗菌药物, 入院后做微生物培养结果为阴性。 (2) 入院后医师先凭经验判断为细菌感染, 经验使用抗菌药物, 几天治疗无效或者疗效不明显, 再采集标本进行微生物培养, 细菌受到抑制, 培养结果为阴性。 (3) 患者入院时间影响标本的采集, 患者入院时间不是固定的, 标本采集往往不是第一时间, 如呼吸道感染痰培养需要早晨第一口肺深部痰液, 泌尿系感染需要留早晨中段尿液, 而治疗往往是在入院后就开始使用抗菌药物, 等到第2d或者第3d采集标本 (只有血液标本能在第一时间采集) , 微生物培养结果就会受到相应的影响, 结果也可能为阴性。

2.2 标本采集种类、时机、方法、质与量、运送及保存的影响

正确采集标本进行微生物学检查, 是正确检查患者细菌感染的关键, 在日常工作中, 由于检验的标本来自复杂的人体, 要获得准确的检验结果, 标本的采集至关重要, 标本采集的合格率将直接影响到检验结果的准确性。相对医师、护士来说采集标本要比患者或者家属采集标本时机的把握、采集方法以及标本的质量要规范, 影响细菌培养结果相对小一些, 采集标本也很容易。但如何做好这项工作, 很多医师和护士不够重视, 特别是住院患者, 大部分标本采集和留取是由护士交待患者或者患者家属自己来完成的, 或者患者或家属采集到标本不知道如何保存或者交到什么地方, 标本的质量与结果往往有差异, 直接影响到微生物培养结果。

2.3 采集标本患者的依从性对微生物培养阳性率的影响

查看临床病历, 临床医师大多数是在患者入院后, 经过查体及血常规化验结果判断患者有感染可能的, 开有微生物培养、药敏试验的医嘱和申请单, 凭经验使用抗菌药物已经开始, 而微生物培养、药敏试验的标本采集, 往往由于多种原因导致第2d或者第3d才送到细菌室, 患者遵从医嘱采集标本的依从性差。医、护与患者沟通没有到位, 未告诉患者微生物培养是感染性疾病诊断和治疗的重要依据。给患者及家属说明送检标本的重要性, 取得患者信任, 这样病人就会主动与医师、护士沟通配合, 不至于延误标本的采集, 缩短医师经验用药时间, 否则即使采集了标本, 还会出现培养结果阴性。医师开微生物培养申请单, 是希望得到有价值的微生物培养结果。医师、护士没有告诉患者及家属采集标本的方法, 或患者及家属没有完全搞清楚采集了不合格的标本, 或者患者家属陪护频繁更换, 遗忘了标本的采集, 标本送检不及时。临床细菌学检查从标本的收集、培养到细菌长出后的鉴定及抗生素敏感性实验, 常需要48h以上, 故告知取报告时间为3d后, 患者表现为依从性差[3]。

2.4 微生物室工作程序或实验室质控

可能存在微生物室工作程序或实验室实验前质量控制出现问题导致微生物培养阳性率低, 由于抗菌药物的广泛使用, 受到感染的患者往往在微生物培养前已经使用过抗菌药物, 因而造成微生物培养阳性率偏低, 已是不争的事实。因此, 正确的微生物培养及药敏试验结果对感染疾病的正确诊断、合理使用抗菌药物以及医院感染控制、防止细菌耐药以及减少抗菌药物使用过程中发生不良反应起着重要的作用。为此卫生部要求在全国开展为期3年的抗菌药物专项整治活动, 规定接受抗菌药物治疗的住院患者微生物检验样本不低于30%, 期望通过整治活动, 达到促进抗菌药物的合理使用, 有效控制细菌耐药, 保证医疗质量和医疗安全。

参考文献

[1]杨进波.对临床试验中抗菌药物细菌培养阳性率的调研分析[J].中国临床药理学杂志, 2008, 24 (3) :129.

[2]刘运德, 楼永良.微生物学检验.细菌学总论[M].第2版.北京:人民卫生出版社, 2006.14.

半导体生物培养箱的研制 第10篇

生物培养箱是用作植物发芽、育苗、组织细胞、微生物培养的常用设备,广泛应用于生物遗传工程、医学、农林业、环境科学、畜牧、水产等生产行业以及科研部门。当前大多数生物培养箱制冷原理主要采用压缩式制冷,即用化合物制剂(如氟利昂等)来作冷媒,通过压缩机对冷媒气体的压缩使其液化放热或使冷媒液体气化吸热实现制冷的目的,制造的电气产品如空调和冰箱等,已大量地在人们的生产和生活中使用[1,2],并且使用的数量逐年增加。但化合物制剂的泄漏,对周围环境会造成大量的污染,更重要的是这些制冷剂对大气臭氧层具有强烈的破坏作用,如氟利昂已经被我国政府限制使用了,并且普通的空气压缩机停机后不能立即启动,至少要等待3min后才能重新开启。我国在20世纪60年代开始对半导体制冷进行了研究,并生产出性能良好的半导体制冷材料。随着我国经济的高速发展,许多领域有待于用半导体制冷技术去进一步开拓。本文提出的利用热电半导体作为温控元件具有转换方便、无噪声、体积小、加热制冷速度快、运行可靠、使用寿命长且易于维护等优点[3]。通过对本文设计的培养箱的数据测试显示,培养箱的温度调节快、波动小,可达到很好的温控效果。

1 半导体生物培养箱硬件组成

培养箱的主要构成部分分为箱体,半导体加热制冷器,超声波加湿器,灯管光照控制器,温湿度温度传感器,电源及电源保护装置和液晶显示器。其结构如图1所示。

箱体外壳由泡沫和有机玻璃组成,起到隔热保温的作用。该培养箱电源部分主要采用ATX 12V 2.3和ATX 12V 2.32规范的双电源,满足3.3V的温湿度传感器,5V的ARM开发板、5V的TTL元件、12V的热电半导体和220V的日光灯管等不同元器件的电压需要;提供了整个培养箱所需的供电系统,保证培养箱各部件正常运行,并有继电器、空气开关等电源保护装置;同时给该继电器配置了散热片增加散热,增加其工作的稳定性。另外,该培养箱不仅可以快速采集处理实测数据,还可以根据需要稍加改进就能实现与计算机有效的数据传输,以实现远程控制。

1.1 光照强度控制模块

光照强度也是影响生物繁育的重要因素,培养箱对光照强度采用了分级控制,可以根据生物繁育的特性,设置合理的光照时间和光照强度。在箱内的左、右、上3个方向各放置3根发光灯,根据不同时段不同生物的需要,通过开关的闭合来选择各方向的灯管个数,从而控制光照的强度,即可满足各种生物繁育对光照强度的不同需求。

1.2 超声波加湿器

放置于箱体内部的超声波加湿器可盛水约600mL,其原理是采用超声波技术,使常温下的纯净水在超声空化的作用下,产生大量水分子的负离子和微米级水滴,这样产生的雾粒小而均匀,可实现快速加湿。加湿器的雾化组件采用全密封式结构的集成式雾化机芯,且该机芯自带过水保护装置,可保证其在水位过低时自动停止工作。研制人员对加湿机芯设置了多种控制方式,如可开关控制、时序控制和湿度自动控制,这样可以获得良好的效果。

2 半导体制冷系统

半导体安装在箱体背部,配备有散热器[4]。利用热电半导体取代传统的压缩式制冷机和石英管加热灯来实现对生物培养箱的制冷或加热的温度控制。

2.1 半导体的工作原理

半导体制冷[5,6,7]又称热电制冷,是基于珀尔帖效应的原理建立起来的,同时在其制冷过程中还会产生焦耳热效应、傅立叶导热和汤姆逊效应。半导体制冷装置是由热电效应较为显著且制冷效率较高的半导体材料电偶对构成。将该电偶对接上直流电源,那么在其内部就会发生能量的转移。若电流方向是N至P,则在其接头处温度升高而成为热端,并要向外界释放热量;若电流方向是P至N,则在其接头处温度降低而成为冷端,并要从外界吸收热量,产生制冷效果。半导体热电制冷原理,如图2所示。按图2所示把若干对半导体热电偶在电路上串联起来,而在传热方面则是并联的,这就构成了一个常见的制冷热电堆。这个热电堆的上面是冷端,下面是热端。借助热交换器等各种有效的传热手段,使热电堆的热端不断散热并且保持一定的温度,把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热降温,这就是热电制冷器的工作原理。

2.2 半导体的使用

半导体制冷与压缩式制冷相比,通常具有以下优点[8]:①结构简单且无机械传动机构,故噪声较小、无磨损且可靠性高;②不使用制冷剂,无泄漏、无污染;③半导体的热惯性小,负荷可调性强,可实现高精度控制且调节方便快速。由于单个半导体制冷元件对的制冷功率不高,但用串、并联的方法将其组合成电堆,其制冷功率可以达到上万瓦[9]。故本文拟用半导体作为培养箱的温控元件。若加热和制冷频繁变换则会对热电半导体造成损害。所以,此处采用两组热电半导体以阵列形式进行排列。其中,一组用以升温控制,另一组进行降温控制。两组半导体阵列轮流工作,提高了工作效率且减少了对半导体的损害。每组半导体阵列采用并联工作,这样若其中一个半导体出现故障此培养箱仍然能够准确控制温度。利用传感器的检测数据并通过程序设计,能够自动控制两组热电半导体阵列的交替工作以达到准确控制培养箱温度的目的。另外,为了提高培养箱的工作性能,在半导体的外面还安装有散热片。

3 温湿度传感器SHT11的内部结构和功能

在培养箱设计过程中,将温湿度传感器SHT11置于箱体内部用于实时检测箱内温湿度,利用PID算法来实现被控参数的准确控制,并采用超声波加湿以实现生物繁育不同阶段对湿度的智能调节,图3为SHT11的内部结构。

从图3中可知,SHT11是将温度传感器、湿度传感器、信号变换、A/D转换和加热器等元件集成在一个芯片上;二线串行接口SCK支持CRC传输校验,传输可靠性高,测量精度可编程调节,内置A/D转换器。SHT11同时集成了温湿度传感器,可以提供温度补偿的湿度测量值,其封装尺寸很小(7.62 mm×5.08mm×2.5 mm),当测量和通信结束后将会自动转入低功耗模式。

3.1 温湿度传感器的检测机理

SHT11芯片包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件。这两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号,该电信号首先进入微弱信号放大器进行放大,然后进入一个14位的A/D转换器,最后经过二线串行数字接口输出数字信号。

3.2 微处理器与温湿度传感器SHT11的通信

微处理器采用二线串行数字接口和温湿度传感器芯片SHT11进行通信,硬件接口设计比较简单。通信协议是芯片厂家定义的,在软件设计的过程中需要用微处理器的通用I/O口模拟通信协议。微处理器对SHT11的控制是通过5个5位的命令代码来实现,其含义如表1所示。

4 软件设计

本研究以采用ARM9核心的$3C2440A微处理器配合单总线数字温度传感芯片DSl8820。在嵌入式Linux操作系统中采用PID算法对热电半导体进行控制,使用C语言进行编写。C 语言具有良好的模块化功能,容易阅读和维护。由于模块化的特点,用C 语言编写的程序具有很好的可移植性,功能模块化的代码能够方便的复用,从而也缩短了开发周期。软件设计的整体思想与硬件模块相对应,仪器软件设计时为每个模块建立了相应的头文件,在头文件中都定义了功能相对完善的模块驱动,外部文件包含了头文件后只要调用相应的函数即可实现功能。不同的按键进入不同的设置项目,实现不同的控制功能。程序流程图如图4所示。

在图4中,利用PID算法实现对温度的采样控制。该算法简单、鲁棒性好及可靠性高,被广泛应用于过程控制和运动控制中,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性系统。其重点就是3个参数(Kp比例度,Ti积分时间,Td微分时间)的确定。PID控制器作为一种线性控制器,它根据给定值即该培养箱检测的实际温度值和实际要求的目标温度值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对温度进行控制。

5 实验分析

实验通过在不同的室温下以及自行设计的不同的PID参数下,设定不同的目标温度,通过记录不同时刻的各个温度值,观察培养箱的温度控制情况。以下是测试培养箱的其中一组的温度控制效果的数据记录,在Kp=200,Ti=0.1,Td=0的情况下,测试升、降温的部分实验数据如表2所示。

测试时间为2010-04-17,室温为18.20℃的情况下进行的测试。由表1数据可知自行设计的实验箱能够成功地实现对温度的快速、准确控制。为了能对较多的数据进行分析,设置了多组控制参数(Kp比例度,Ti积分时间,Td微分时间)的情况下,分别进行该培养箱的升温和降温控制实验。图5是测试的多组数据中的部分数据。其中,升温的初始温度为20℃,目标温度为60℃;降温的初始温度为55℃,目标温度为20℃。升温和降温控制的实际测试结果分别如图5和图6所示。

图5的实验由箱内温度为20℃左右开始记录,每隔一定的时间记录下当前时间和检测显示的箱内温度,目标温度设置为60℃。将第一、四组控制方案进行比较,它们具有相同的比例度和微分时间,但第一组方案的积分时间略大,这意味着该方案消除余差的能力略弱,控制速度稍慢。将第一、三组控制方案进行比较,它们具有相同的比例度和积分时间,但第三组方案增加了微分控制,由于微分控制规律具有超前性,图5中的曲线也表明了此方案的控制速度快于第一组控制方案。将第二组控制方案与其它方案相比较,由于其比例度最小即比例控制规律最强,因此它具有最好的快速性。

同样在不同的PID控制参数下,记录下培养箱的运行时间以及显示的实时检测温度。将二三组控制方案进行对比,它们具有相同的比例度和微分时间,但第二组方案增加了微分控制,由于微分控制规律具有的超前性,使得第二组的控制方案在速度上略快于第三组的控制方案。将第一三组进行比较,它们具有相同的比例度和微分时间,但第一组的积分时间略大,也就表明了该组控制方案消除余差的能力越弱,控制速度低于第三组。将第四组控制方案与其它方案相比较,由于其比例度最小也即比例控制规律最强,因此它的控制具有最好的快速性。从图5和图6可知该培养箱具有较好的控制效果(控制精度可以达到正负2%),控制速度能满足一般情况下生物培育的要求。

本团队研制出的生物培养箱的实验模型,如图7所示。

生物培养箱体积为43.0cm×43.1cm×44.5cm。其中,箱体顶部是培养箱的控制电路及操作界面;箱体后壁放置的是3个竖排的半导体阵列;箱体底部放置的是正在工作的超声波加湿器。在箱体的左、右、上壁上分别嵌有3个发光灯管。在箱体内部还设置有温湿度传感器。

图8是该培养箱的人机操作界面。显示屏的左侧可分别对目标温度、目标湿度与工作时间等进行设置,以及对灯管进行开关控制。显示屏的上面部分显示的是工作时间、实时检测的温度和湿度以及系统时间。显示屏的右下方则用于设置系统时间、查看帮助菜单、设置PID的控制参数、查询日志、校准触摸屏和控制风扇的工作状态等功能。

6 结论

本文设计的生物培养箱,经过试验确知其检测灵 敏,温度控制能达到多数作物的培育要求。另外,电 源的设计安全可靠,保证了培养箱的正常工作,设计的液晶触摸显示屏使得用户操作简便。因此可得此结论:尝试将热电半导体作为温控元件(而非传统的压缩机制冷)应用于生物培养箱的温度控制,可以达到到预期的控制精度,具有无污染、体积小、寿命长和功耗低等特点。

参考文献

[1]陈晓黎.半导体制冷器件的应用[J].实验科学与技术,2004,9(3):21-23.

[2]徐德胜.半导体制冷与应用技术[M].上海:上海交通大学出版社,1992.

[3]卢宋荣,薛相美.半导体制冷及其在家用电器中的应用[J].制冷,2004,23(1):83-85.

[4]代彦军,戴维涵,王如竹.半导体冰箱冷热端散热条件实验研究[J].工程热物理学报,2005,26(z1):221-222.

[5]吴业正.制冷原理及设备[M].西安:西安交通大学出版社,1997.

[6]周丽华.半导体材料热电制冷剖析[J].绥化学院学报,2007,27(4):162-163.

[7]郑弘.一种基于半导体制冷技术的冷暖控制器主机设计[J].机电工程技术,2009,38(7):91-93.

[8]张芸芸,李茂德,徐纪华.半导体制冷空调器的应用前景[J].应用能源技术,2007,16(6):32-34.

培养创新能力，点亮生物课堂 第11篇

关键词：初中生物；实验教学；创新能力

所谓创新能力是在智力发展阶段逐渐形成的综合能力，也成为人的能力的主要组成部分。当前社会发展背景下，对于人创新能力的要求越来越高，成为人才必备素质的代表。素质培养的主要阵地就是教学课堂，这是对当前教育工作人员带来的挑战也是机遇。

一、培养学习兴趣

对于学生来说，兴趣是保证其学习的基础，对于当前教育工作而言，兴趣是保证学生养成创新能力的动力。初中生物这一课程，是在学生进入中学之后才开始学习的科目，所以学生有明显的陌生感，另外由于对课本中的相关知识从未接触过，所以存在难度问题，如果没有得到及时引导，长期发展导致明显的厌学情绪。要求初中生物教师，想要保证生物教学工作的有效开展，必须从对学生培养生物学习兴趣开始。

例如，我们在讲《植物体的结构层次》时，内容是绿色植物开花有六大器官。在正式开课之前，教师可以提前准备盆景，注意需要保证盆景中有六种器官。老师在上课时，不需要让学生先翻开课本，而是让学生先观察自己拿来的植物，绿色的盆景会吸引大家的视线，成功规避了一上课就开始进行课本理论学习的枯燥与乏味。教师从旁对学生进行学习上的引导，带领学生找出盆景的具体组成部分，成功引导学生带着兴趣进行学习，在教师的引导下，学生开始思考盆景具体都是由哪些部分组成的，并认识绿色植物的六大器官，最终达到在兴趣中培养创新能力的目的。

二、注重提问技巧

对比其他教学科目而言，生物教学中的很多内容都有隐藏性特点，需要在教师的引导下进行学习。从实际调查发现，很多学生对生物课堂都有恐惧心理，他们无法掌握生物学习的内容，进而开始出现上课溜号、考试作弊、厌学等不良行为。提问式教学自提出以来在学校教学工作中起到明显的效果，教师可以借助提问式教学来帮助学生进行生物内容的学习，进行创新能力的培养。

例如，我们在讲《输血与血型》时，可以先对学生提问：“为什么血液对于人体来说有重要的作用？一个正常成年人的血量是多少呢？有些人为什么要输血呢？输血中需要注意些什么呢？大家知道自己是什么血型吗？学生自己或者家长有没有献血的经历呢？”一系列的问题，都是贴近学生真实生活的，所以，不会出现理论学习中学生存在的陌生感问题。问题引导，会让学生的思维不断扩散，也会在了解血型以及输血相关问题的基础上，激发学生对我国无偿献血制度的了解和认可，并养成正确的价值观。

三、借助实验操作

生物学是一门具备较强实验性的综合课程，其中涉及植物研究、人体器官研究等，所以，单纯凭借书本进行理论的学习，根本无法起到良好的学习以及认知效果，必须将理论联系实际。所以，作为生物教师在开展课程之前可以针对所学内容进行教学实验安排，培养学生的创新能力。

例如，在讲《观察鱼的运动和呼吸》时，就完全可以带领学生进行实验研究。此课活动的目的是观察鱼的外部形态、观察鱼的呼吸特点、辨认鱼鳍以及鱼的运动特点等，实验教学开始之前教师要购买新鲜的活鲫鱼，然后准备已经榨好的蔬菜汁以及鱼鳃结构图、实验活动中的相关用品等，并对学生进行分组，让学生来观察鱼的整个实验。实验过程中，对学生进行提问（“鱼的外形特点是怎样的？鲫鱼表面有什么覆盖物吗？动手摸摸后有什么感觉呢？这层覆盖物对于鱼的运动有什么好处呢？”），以成功引导学生对整个课堂实验内容的掌握。

四、巧用多媒体辅助

生物教学仅进行书本理论知识的学习，使很多学生无法良好地掌握学习内容，降低了预期的学习目的。自从多媒体引入教学中，其发挥了很多的实用性价值，学生在多媒体的引导下将复杂的理论知识转变为直观、生动的影像，在学生保有学习兴趣的基础上，更好地完成课堂学习。所以，生物教师要借助多媒体来进行课堂内容教学，并对学生进行创新能力的培养。

例如，在讲《昆虫的生殖和发育》时，整个教学目标是让学生了解昆虫的生殖方式以及特点。昆虫是生活常见物，但是对于其生殖方式学生并不了解，所以，这一类的教学安排教师完全可以借助多媒体课件完成，保证整个课堂内容更为直观、生动。授课之前教师要准备关于昆虫发育过程的相关影像资料，配上符合初中生发展特点的音乐背景资料，不但能够成功激发学生的学习兴趣，还能使学生更为直观地理解昆虫的发育过程，最后在教师的引导下，实现师生之间、生生之间的有效交流，不但成功开阔了学生的视野，也形成了学生的发散思维能力、表达能力、交流能力等。

生物作为初中最具代表性的实验性教学科目，能够成功培养学生的创新能力。要求教师从学生的角度出发，进行学生学习兴趣的培养，并借助实验教学、问题教学、多媒体教学达到培养学生创新能力的目的。

参考文献：

[1]郭登云.初中生物创新性教学之我见[J].试题与研究（新课程论坛），2015（4）：13.

[2]朱拥军.创新生物教学，培养学生创新能力[J].中学教学参考，2014（29）：112-113.

[3]刘佳伟.在生物教学中培养学生实践与创新能力研究[J].成才之路，2014（30）：88.

浅谈微生物检测中培养基的质量控制 第12篇

1 培养基的购置与验收

1.1 购置

微生物检验用的各种药品、试剂和干粉培养基必须是专业厂家生产的产品, 质量必须符合有关的质量标准, 并且生产商应提供培养基的名称、产品编号、批号、各种成分和任何补充成分、培养基使用前的p H值、贮存资料及有效期等信息, 以利于使用者对产品进行记录和比较。应选择产品市场信誉度高、有质量保证能力和服务保证能力的企业;企业是否通过了质量管理体系的认证是较为客观的评价指标。

1.2 验收

购买的培养基到货后, 应有专人做好接受和验收工作, 应仔细核对生产企业提供的资料、培养基名称、规格数量、外观特征、批号、保质期是否符合要求。每批培养基到货物后都应对培养基的质量进行检测, 满足检测方法规定的要求后方可投入使用。

2 培养基的储存

干粉培养基应保存在阴凉干燥处, 要避免阳光直射;未开瓶的培养基在室温下的最长保存2年, 开瓶后的干粉培养基易吸湿, 应注意防潮并在6个月内用完。应定期对储存中的培养基进行常规检查, 如容器密闭性复查、首次开封日期、内容物的感官检查, 如果培养基发生结块、颜色异常和其他变质迹象就不能再使用[1]。

3 培养基的制备

3.1 培养基用水

培养基制备用水应使用蒸馏水或与其同质的水, 最好不使用离子交换器生产的去离子水。

3.2 称量

称量时要用专用的角匙, 避免交叉污染而影响检验结果;干粉培养基易吸潮, 如有条件, 尽量在湿度较低的房间称取培养基。干粉培养基应严格按照生产商提供的有关说明准确配制。

3.3 复水

复水时不得用铜锅或铁锅, 以防有离子混入培养基中, 影响微生物的生长;容器的大小需大于复水后培养基总体积的2倍以上, 避免在加热溶解过程中培养基溢出;含有琼脂粉的培养基, 在加热溶解之前可以浸泡数分钟;加热培养基时一定要进行搅拌, 特别是琼脂类培养基。为避免烧焦和沸腾溢出, 对于少量的培养基最好使用沸水浴进行加热。烧糊的培养基营养物质被破坏, 并可产生有毒物质, 如发现焦化, 或未溶解均匀前培养基有溢出, 该培养基即不能使用, 应重新制备。对于琼脂类培养基进行再融化时应使用沸水浴或流动蒸汽进行加热, 最多只能加热两次, 第二次再融化后仍未用完的培养基应弃去。

3.4 灭菌

培养基应按培养基配方中规定的条件及时进行灭菌, 通常是121℃15 min, 以保证灭菌效果和不损伤培养基的有效成份。已配制好的培养基必须立即灭菌, 避免微生物生长繁殖而消耗养分, 改变培养基的酸碱度。, 因此必须严格控制灭菌温度和时间, 并且不可重复灭菌。

3.5 p H测定

微生物必须在适宜的p H范围内才能正常生长繁殖或体现其生物特性。灭菌前后PH会有所变化, 所以灭菌前就要准备好, 可以用1 mol/L的Na OH或者1 mol/L的盐酸事先调高或调低。注意不可反复调p H, 否则会影响培养基的渗透压。

3.6 配制好的培养基保存

灭菌以后培养基应该迅速冷却至所需温度, 避免长时间保存在灭菌锅内造成过度灭菌, 影响培养基的营养成分或选择性效果。建议平板倾注后立即使用。保存时, 尽可能贮存在不会改变其成分的条件下, 即避光或在4℃~12℃冰箱密闭保存。如果保存时间超过2d, 应将其放入密封的塑料袋中保存;配好的肉汤类培养基如果保存时间超过2个星期, 应将其放在带有螺旋盖的试管或其他密闭的试管或容器中防止蒸发[2]。

4 培养基的性能测试

4.1 物理学控制

制备好的培养基应有相应的颜色, 一般的培养基应澄清、无浑浊、无沉淀。使用前应检查培养基的颜色是否发生变化, 是否蒸发/脱水。

4.2 污染控制

从每批制备好的培养基中选取部分进行污染测试 (无菌试验) , 确定无微生物生长方可使用。

5 讨论

培养基的质量是微生物实验室检测工作的基础, 事关检测工作的准确性可靠性, 在微生物实验室检测工作中举足轻重。如果在工作中忽视任何一个环节的质量问题, 都将导致检验结果科学性、客观性的偏离。因此, 加强培养基的实验室质量控制, 认真地做好培养基的质控工作, 不断完善和提高培养基的质控水平, 才能为微生物检测实验室提供高质量的培养基。

参考文献

[1]唐细良, 史娟, 唐紫琳, 等.影响卫生微生物检验质量的两个因素研究.实用预防医学, 2000, 7 (4) :314-315.