矿物生物工程实验教学和,该文是教学研究硕士学位毕业论文范文与生物工程和教学研究和矿物方面论文例文.
教学研究论文参考文献：
（北京科技大学能源与环境工程学院,北京100083）
摘 要：以北京科技大学矿物加工工程专业为例,介绍了矿物加工工程专业实验课程设置,分析了生物技术在矿物加工中的应用及原理,探讨了矿物生物工程实验教学实践,以培养学生动手能力、创新意识及解决复杂工程问题的能力.
关键词：矿物生物工程；实验教学；生物浸出
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）07-0266-02
实验教学是高等工程教育教学的重要组成部分,是树立学生工程意识,培养学生实践和创新能力,提高学生综合素质的重要环节.因此,必须结合本学科专业的特点,探索研究本专业实验教学体系的改革思路和模式,以适应高等教育改革的发展需要[1].我校矿物加工工程专业的前身为选矿工程,是1952年建校之初最早成立的学科之一.设有工艺矿物学实验室、X射线衍射实验室、破碎筛分实验室、物理分选实验室、界面分选实验室、生物选矿实验室、矿物材料实验室、焙烧实验室等17个专业实验室,总面积约970m2,在校本科生人均实验室面积达5.6m2.
一、矿物加工工程专业实验课程设置概况
矿物加工工程专业作为一个理论性、技术性、实践性很强的专业,实验教学是获取新知识的源泉,是知识与能力、理论与实践相结合的关键,是训练技能、培养创新意识的重要手段,是高等院校培养学生过程中的一个重要环节,更是专业教学的重要组成部分,在高等教学体系中占有十分重要的地位[2],我校矿物加工工程专业一共开设8门116学时专业实验课,分别是工程测量实践（32学时）、矿物加工试验技能训练（16学时）、分析化学基础实验（4学时）、有机化学基础实验（4学时）、矿物加工实验（16学时）、矿石粉碎工程实验（6学时）、矿物生物工程实验（6学时）、研究方法训练（32学时）.
二、生物技术在矿物工程中的应用
矿物生物技术是利用某些细菌的直接或间接作用将矿石中有用金属溶解出来的一种选矿新工艺,生物选矿可处理用传统选矿方法不能回收的贫矿、表外矿、废石、尾矿、地下采空区残矿及炉渣.生物技术在资源开发中主要应用于矿物的生物浸出、金属的生物吸附与沉淀、生物浮选等几个方面[4].
三、矿物生物工程课程简介
矿物生物工程主要讲授微生物学基础、微生物浸矿技术发展、浸矿微生物菌种的选育、微生物浸矿机理、矿物加工工程中常见的微生物及其特性、微生物浸矿工艺及其影响因素、微生物技术在铜矿石、难处理金矿石、铀矿石、锰矿石和其他矿石浸出中的应用等,通过课堂教学、实验教学和课程作业等学习、锻炼环节,加深学生对课程知识的理解和掌握,使学生掌握运用微生物技术处理贫、废矿石和难选冶矿石的基本原理和方法,掌握浸矿微生物的培养、驯化和分离技术,能够开发新型高效的浸矿菌种.
四、微生物浸出的作用原理
微生物浸出利用了特种微生物的氧化作用,微生物作为一种催化剂,把不溶性矿物转化为可溶性矿物,从而把目的矿物浸出,其实质上仍然是化学反应.浸出成功的主要参数是温度、pH值、氧化还原电位、矿石的粒度、矿石的固液比以及浸出时间等.以往的研究发现,氧化亚铁硫杆菌对硫化物矿物的浸出是由直接作用和间接作用共同完成的.直接作用是指吸附于矿物颗粒表面的细菌对矿物的直接浸出作用；间接作用是指细菌氧化液相中的Fe2+至Fe3+,由Fe3+对矿物颗粒进行化学氧化.主要的铜矿物如黄铜矿被细菌氧化可以如下反应表示.
2CuFeS2+8.5O2+H2SO4→细菌2CuSO4+Fe2（SO4）3+H2O
在生化浸出中可产生如上式所述的硫酸铁,硫酸铁是一种氧化剂,可与黄铜矿反应.
CuFeS2+Fe2（SO4）3→CuSO4+3FeSO4+2S
五、矿物生物工程实验教学
1.培养基的制备及浸矿微生物的培养.（1 ）实验目的：通过该实验了解培养基的种类、配制原理及配制程序,了解培养浸矿细菌的培养条件、培养时间并掌握浸矿微生物培养的操作.（2）实验材料和方法：本试验用到的菌种是从黄铜矿矿山中筛选出来的.微生物的富集培养采用9K培养基,培养基组成见①和②,将①②混合后用1mol/L H2SO4（或浓度10%的硫酸）调节至pH＝2.0.培养基配制好后,于121℃灭菌20min.冷却后在装有50ml液体培养基的250ml锥形瓶中,接种5ml活化好的氧化亚铁硫杆菌菌液,放置于空气浴恒温振荡器恒温箱中,培养条件为30℃,转速160r/min振荡培养1—2d,观察结果,定时测定培养液的pH、氧化还原电位、溶解氧等.
①（NH4）2SO4 3.00g,
KCl 0.10g,
K2HPO4 0.50g,
MgSO4·7H2O 0.50g,
Ca（NO3）2 0.01g,
蒸馏水700ml.
②FeSO4·7H2O 44.20g,
蒸馏水300ml.
2.浸矿微生物形态观察和数量的测定.（1 ）实验目的：学习生物显微镜的原理、构造及使用,在生物显微镜下观察载玻片上的氧化亚铁硫杆菌注意观察细菌的形状、大小、运动性等；利用血球计数板在显微镜下直接进行测定,掌握血球计数法测定细菌数量.（2）实验材料和方法：本实验用到的细菌是实验一中培养好的氧化亚铁硫杆菌,用生理盐水将菌液稀释到每中格10—20个氧化亚铁硫杆菌的浓度,将血球计数板中间平台上盖上盖玻片,用无菌吸管将摇匀的氧化亚铁硫杆菌悬液由盖玻片的边缘滴一小滴,让菌液靠毛细渗透作用自动进入计数室,加样后将血球计数板置于显微镜的载物台上,静置1min后,用低倍镜找到计数室,再换高倍镜进行计数.实验室使用25×16规格的计数板,计数左上、右上、左下、右下、正中5个中格的氧化亚铁硫杆菌数.每个样品重复上样并计数3次,取平均值,再按公式计算每毫升菌液中所含的氧化亚铁硫杆菌数.细胞数/ml等于（80小格内的细胞数/80）×400×104×稀释倍数.
3.硫化铜矿微生物浸出实验.（1）实验目的：掌握中心充气浸出搅拌槽的构造及使用,学习并掌握实际矿石的微生物搅拌浸出工艺.（2）实验材料和方法：黄铜矿矿样,经手工挑选出单颗粒,用4mol.L-1盐酸浸泡30min,以净化硫化矿表面后,用蒸馏水反复浸泡、清洗采用瓷球磨细磨至粒度-74μm（200目）小于50℃烘干,放入干燥器中密闭保存.将浸出剂（即9K培养基）50ml、接种细菌（接种量10%）5ml、实际矿石样品1g（用量2%）放于中心充气浸出搅拌槽中进行搅拌浸出（温度30℃,转速160r/min振荡培养）,浸出2—3d观察结果,定时测定矿浆的pH、氧化还原电位等.
六、结语
矿物加工工程专业的实践教学工作始终坚持“实践教学与理论教学结合、实践教育与创新教育结合、实践教育与全面育人结合”的实践教育教学理念,以基本知识掌握为先导,基本技能训练为基础,工程实践和创新能力培养为核心,注重学生知识、能力、素质的协调发展,以培养学生动手能力、创新意识、解决复杂工程问题的能力以及协作创新精神为目标,将继续加大实验教学的改革力度,以更新实验内容和实验教学模式为重点,加大综合性、设计性和创新性实验,同时加强和完善实践教学平台建设,规范实践教学制度管理,以确保实现人才培养目标.
点评：该文是一篇关于生物工程和教学研究和矿物方面的教学研究论文题目、论文提纲、教学研究论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
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