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建立一个高效课堂教学的师生评价机制,其目的是追求课堂教学设计的最优化和师生的共同进步与发展。
对教师的评价:
班级层面,每天由学生针对教师的课堂教学设计评选出“幸福课堂”;
对学生的评价:
每节课任课教师根据学生的表现评出“四星”:
小组之星、管理之星、参与之星、精彩之星。
每天学生依据教师评出的“四星”再评出班级每日“四星”,每周由学生根据班级每日“四星”评比结果再评选出每周“四星”,年级组依据上述评比结果再评选出校级学生每周(每月)“四星”。
如此评比,把学生平时课堂表现情况记入成长记录,改变过去对学生单一的学习成绩评价方式,更加注重学生发展性评价。
期中或期末结束,通过每日四星、每周四星、每日记录本、班主任日志、听课记录、常规考核记录和平时巡课情况反馈记录等材料评选出“高效教学之星”和“教学设计最优化之星”。
(2)主要措施:
领导小组加强每日常规检查力度,做好记录和资料收集、整理工作。
通过层层评选,真实的选出实施高效课堂建设、实现教学设计最优化的教师和学生,以此带动学校教育教学质量的提高。
五、实施教学设计优化活动的行动策略
1.第一阶段:
宣传发动、统一认识
领导小组召开各年级学科备课组长(教研组长)会议,安排相应老师外出调研学习,旨在动员、讨论形成共识;
各年级召开学科组(教研组)会议,提高认识,统一思想,明确目标。
2.第二阶段:
试点探索、改进充实
在全科组开展以优化教学设计、提高课堂效益为主旨的课堂模式的完善活动。
实施活动要:
瞄准一个目标——低耗时、高效益、轻负担、高质量;
贯穿一条主线——唤醒学生的主体意识,合理安排好学生的主体地位;
实现三个转变——变注入式为启发式,变学生被动听课为主动参与,变单纯知识传授为三维并重;
摒弃五个无效的训练——无效的提问、无效的讨论(互动)、无效的训练、无效的作业、无效的反馈。
具体要求:
课任教师全员参与,人人展示,组中推优,重点发展。
所有教学人员继续必须展示,从中选取优秀者,学校安排专门时间集中展示,优胜者推荐其参加各级公开课、优质课、观摩课的评选活动。
各教研组认真组织教师参加校本教研活动,活动主题就是“改进、完善、优化”。
各教研组认真组织教师听评课。
各种公开课必须按照“一课两上三讨论”的要求认真准备;
评课重心围绕是否达到教学设计的最优化,评定各个环节设置是否趋于最合理。
学校定期检查、抽查教案,重要标准就是是否按照教学设计的优化备课,发现问题及时纠正。
定期组织“高效课堂、优化教学设计”研讨会,及时改进、丰富、完善教学设计的优化。
各教研组要全员参与学科教学设计优化的课题研究,及时进行阶段总结,形成小结材料上报学校教务处。
建立高效的教学设计反思机制。
各学科备课组要求每个教师每节课、每单元教学结束后写《教学反思笔记》,每学期结成一份教学设计反思报告;
通过多层面的反思、整改达到升华,使每位教师的教学能力和业务水平不断提高。
3.第三阶段:
不断完善、推广实施
在现阶段的基础上不断完善学科教学设计最优化模式,渗透于新授课、复习课、讲评课、练习课等课型。
4.第四阶段:
优化模式、课堂定型
不同学科及学科的不同类型课教学设计形成模式,完成学科教学设计优化的课题结题报告。
六、构建高效课堂、优化教学设计的保障措施
(1)教案的书写除了教学的三维目标、教学重难点、教学过程外,重点放在学生发展与学情、社会需要与行情、学法指导与考情及其学生认知规律、教学内容的选择、课堂语言的精练上。
(2)研究并逐步推广教案(教学设计)、学案合一。
(3)设立“自助餐”。
“自助餐”是教师为学有余力的学生准备的拓展知识、开阔视野、集知识性和趣味性于一体的课外探究性作业。
“自助餐”的份量要适中,针对性要强。
(4)教师通过谈话、探究性讨论、作业布置(考试)批改等方式分析了解学情,尤其注重有讲必练、有练必改、有改必评,最大限度地发挥以“训练为主线”的作用。
(5)继续坚持“四精”原则:
精选、精讲、精练、精评。
(1)加强集体备课:
各年级各备课组以备课组长为中心,每节课教学内容的确定、教学案的设计、作业的选编都要集本组教师智慧,要围绕构建高效课堂这一目标,积极推行“四步式”集体备课模式:
主辅(个人)说课——集体研讨——课案生成——个性反思与设计。
(2)尊重学生的认知规律,遵循由浅入深、由易到难的规律。
3.加强教师培训
以课程改革为重心,以构建高效课堂、优化教学设计为突破口,对教师进行系统培训,充分发挥研训一体效应,促进教师发展提高。
1、何谓流加发酵?
答:
所谓流加发酵,即补料分批发酵(Fed-batchfermentation),有时又称半连续培养或半连续发酵,是指在分批发酵过程中间歇或连续地补加新鲜培养基的发酵方法
2、写出Monod方程,并写出其成立的条件和各参数的意义。
条件:
温度和pH恒定时
(1)菌体生长为均衡型非结构生长;
(2)培养基中只有一种底物是生长限制性底物;
(3)菌体产率系数恒定
参数意义:
μmax称为最大比生长速率(h-1),Ks称为半饱和常数(g/L),S为限制性底物浓度。
3、细胞高密度培养过程存在的问题有哪些?
其相应解决措施有哪些?
答:
问题:
1.产物或代谢副产物的积累对生长的抑制
3.HCDC中培养基粘度不断增加,引起混合不充分
选择合适的培养基
2提高通气速率和搅拌速度
富氧空气和纯氧
在加压环境下培养
3有必要研究发酵罐中的搅拌模型,找到改善搅拌的方法。
4通过降低细胞比生长速率而部分的解决
把培养温度从37℃降到26-30℃,会降低营养吸收和生长速度,因此会减少有毒副产物和代谢产生的热量。
降低温度也能减少细胞对氧的需求。
降低重组细胞温度也有可能减少包含体形式的蛋白质的产生。
4、无反馈控制的流加策略有哪些?
开环(无反馈)控制
恒速流加——以预先决定的(恒定的)速率流加营养物质,比生长速率逐渐降低。
加速流加——以逐渐增加的速率流加营养物质。
可补偿一些比生长速率的降低。
指数流加——以指数的速率流加营养物质。
可得到恒定的比生长速率。
闭环(反馈)控制
即时DO——当DO降低时补加营养物质。
即时pH——主要碳源耗尽引起pH上升时补加营养物质。
二氧化碳释放率(CER)——CER基本正比于碳源的消耗速度。
这一方法最为经常用于控制比生长速率。
细胞浓度——营养物质流加速率由细胞浓度决定。
底物浓度控制——营养物质流加速率直接由主要碳源的浓度控制
5、何谓发酵产物的理论得率?
可由哪些途径计算得到?
假设发酵过程中完全没有菌体生成,则YP/S可达理论最高值,称为理论代谢产物产率
计算途径(a)根据化学计量关系计算
例如,由葡萄糖、氨和氧生成谷氨酸的化学计量方程为∶
(b)由生物化学计量关系计算
根据由底物生成目标代谢产物的代谢途径,进行代谢过程中有关NAD(P)+和ATP等辅底物的物料衡算,结合化学计量关系可求出下式
由该反应式得=(147×
12)/(13×
由于NADPH和ADP的再生过程要消耗底物,故依这种方法求得的值要小于单纯依据化学计量关系求得的结果。
!
!
用生化计量式时,必须清楚有关的代谢途径
6、试述分批、流加和连续培养方式各自的优缺点。
7、用于发酵过程的优化技术主要有哪些?
试详细叙述之。
基于微生物营养条件的发酵优化
基于微生物环境条件的发酵优化
基于底物运输、生化反应、产物排出-----确定不同环境条件对微生物生长和代谢产物分布的影响----优化微生物生长的物理和化学环境-----保证微生物生长处于最适条件-----奠定基础
基于微生物反应动力学的发酵优化
1分析---发酵过程的动力学参数(μ,qp,qs)流变学参数的变化特性----提出------分阶段控制策略----目的----控制环境条件在最适合细胞生长或最适合产物合成的水平
2以数学模型为基础的优化------建立动力学模型,求解参数并评价其适用性------对发酵进程和产量指标进行预测-----采用人工神经网络、专家系统、模糊逻辑控制技术A----对发酵过程进行在线状态预测和模式识别B---自适应最优化控制系统的开发、计算机模拟和实际应用
基于代谢通量分析的发酵优化
参考已知的生化反应计量关系、代谢途径、生理、特征,构建、合成不同产物的代谢网络----利用代谢通量分析方法,计算得出胞内各条代谢途径的通量变化。
------分析不同发酵产品合成途径中主要代谢节点的性质,结合发酵过程中胞内能量代谢情况,提出一系列发酵优化策略
基于环境胁迫发酵优化
研究-----微生物的抗胁迫因子及其抗胁迫机制,考察环境胁迫条件下特定微生物蛋白转录和代谢途径变化,采用不同环境胁迫手段或措施对微生物的生长或代谢进行调控,促进微生物生长或大量合成目的产物。
基于辅因子调控的发酵优化
研究辅因子形式及其浓度在物质代谢和信号传递途径中控制代谢流方向和流量分配的作用机制、物质流和辅因子流的变化规律,对微生物的生长或代谢进行调控,促进微生物合成目的产物的代谢流的最大化和快速化。
系统优化的发酵优化:
最终达到整体系统的优化。
8、实现发酵过程优化控制的目标有哪些?
如何根据发酵过程的特点实现这些目标的相对统一?
目标;
显著提高发酵过程的经济性和科学性即达到高产量、高生产强度、高低无转化率
实现这些目标的相对统一的方法:
(第七题答案总结得到)
9、
一般情况下,用于描述发酵过程参数变化的模型有哪些?
各举一例表示之。
生长偶联型(乙醇发酵)
生长非偶联型(次级代谢物)or
生长半偶联型:
(乳酸发酵)or
10、试举一例说明如何优化某一发酵过程。
例子;
1如何得到丙酮酸高产量发酵?
--菌株选育和培养条件优化
选育自身不能合成维生素的酵母(维生素缺陷型)控制培养基中维生素浓度
2如何提高丙酮酸发酵的转化率和生产强度?
--分阶段溶氧控制
高溶氧下,丙酮酸转化率较高,但生产强度(葡萄糖消耗速度)(PE到Pyr的通量增加了20%,丙酮酸进一步代谢的通量下降了63.3%
低溶氧下,葡萄糖消耗速度加快,然而丙酮酸产率却明显下降(NADH-----ATP的增高)
最终得到:
采用单一高或低供氧模式,不能同时达到高转化率和高生产强度!
前16h较高溶氧有利于碳流合成细胞;
16h后耗氧速率恒定,碳流转向合成丙酮酸确定分阶段供氧模式:
发酵0-16h控制kLa为450h-1,16h后将kLa降低至200h-1
3如何使酵母从积累丙酮酸转向积累α-酮戊二酸--辅因子调控
先打开丙酮酸脱氢酶系(PDH)途径然后打开丙酮酸羧化酶(PC)途径
4从积累丙酮酸转向积累α-酮戊二酸
添加Ca2+离子,PC活性受Ca2+所激活----同时打开PDH和PC途径
5提高耐盐能力促进丙酮酸代谢
细胞生长和丙酮酸积累随着渗透压的升高而降低;
采用pH控制的连续培养方法,以高浓度氯化钠为选择性压力获得突变株RS23从而使丙酮酸的产量提高
11、代谢工程的定义是什么?
其主要的研究方法和应用领域是什么?
定义:
一般定义:
通过某些特定生化反应的修饰来定向改善细胞的特性或运用重组DNA技术来创造新的化合物
具体定义:
代谢工程是应用重组DNA技术和应用分析生物学相关的遗传学手段进行有精确目标的基因操作,以改变微生物原有的调节系统(酶的功能和输送体系的功能、甚至产能系统的功能),通过有目的地对细胞代谢进行修饰(功利性修饰)以改变细胞某些方面的代谢活性的整套工作(包括代谢分析、代谢设计、遗传操作、目的代谢产物的实现),从而达到实现目的代谢活性产物的提高这一预期目标的一个崭新的领域。
研究方法:
(1)代谢工程注重酶学、化学计量学、分子反应动力学以及现代数学的理论及技术为研究手段,在细胞水平上阐明代谢途径与代谢网络之间局部与整体的关系、胞内代谢过程与胞外物质运输之间的偶联以及代谢流流向与控制的机制,并在此基础上通过工程和工艺操作达到优化细胞性能的目的。
(2)代谢工程中的遗传手段可以采用基因工程技术,也可以采用常规诱变育种技术,但前者有机会引进外源基因和外源调节因子,这同传统的改良菌种的遗传方法不同。
(3)代谢工程通过对特定的生化反应的遗传基础进行修饰或用重组DNA技术导入新的生化反应来改进蛋白质分子的性质。
应用领域:
①发酵工业方面,用于提高微生物合成天然目标产物的得率和生产能力;
②扩大微底物利用范围;
③生产原来不存在的新物质;
④提高菌体对环境的适应能力,如耐受缺氧、改善同化氮的能力或抑制性物质的能力;
⑤阻断或降低副产物的生成;
⑥在环境工程方面降解有害废弃物及有害物质;
⑦制备手性化合物,作为医药中间体;
⑧在医疗方面,用于整体器官和组织的代谢过程分析,用于鉴定基因治疗或营养控制疾病的目标;
⑨信息传导途径方面,进行信息流分析,为了治疗疾病而进行基因表达的分析和调节,以及阐明信息流的相互作用和控制;
⑩异源蛋白的生产。
12、何为系统优化技术?
试举一例说明之。
系统:
系统是同类或相关事物按一定的内在联系组成的整体,
优化技术:
采用定性或定量的模型优化技术,使系统整体目标最优
例子:
ATP再生系统及其在谷胱甘肽生物合成中的应用
1、问题的来源
•固定化细胞和酶在工业生物技术中的广泛应用
•局限于简单的酶催化反应
多酶反应的障碍在于缺乏辅因子(如ATP、NAD、辅酶A)的再生系统。
2.ATP再生系统的定义及分类
定义∶一个需要ATP的生物酶反应系统与
一个ATP生物合成系统所构成的耦合系统
3两种系统的不同之处
自耦合ATP再生系统只用到一种微生物,故该菌中必须同时具有需要ATP的生物合成反应的酶活性和再生ATP的酶活性
•种间耦合ATP再生系统采用不同的微生物,一种作为ATP合成活性的供体,另一种作为与此相偶联的生物合成酶活性的供体
•以E.coli作为合成酶活性的受体菌和具有较强ATP生物合成活性的产氨短杆菌或面包酵母组合而成的种间耦合反应系统
4.ATP再生系统存在的问题
(1)除了合成产物所需的关键酶以外,细胞内还有许多酶,其中一些具有分解活性,能将反应的底物和预定的产物转化为副产物
(2)微生物细胞具有很强的自我保护功能。
作为渗透屏障的细胞膜可防止胞内物质渗出。
但当细胞用作酶源时,这种屏障就会阻碍底物和产物进出细胞
5.解决ATP再生系统存在问题的办法
(1)抑制副反应的方法
对于具有分解、转移底物或产物为副产物的酶,可通过选育缺失该酶活性的突变株,或优化反应条件使副产物的形成降低到最小的限度
(2)提高膜通透性的方法
干燥细胞或用溶剂、表面活性剂处理细胞都可以提高细胞膜的通透性
13、何为辅因子工程?
常见的辅因子有哪一些?
其主要的调控作用方式有哪些?
辅因子调控的作用方式
1能荷调节:
ATPADPAMP对一些酶进行变构调节,能荷水平对EMPTCA氧化磷酸化调节能荷高抑制上述代谢能荷低促进上述代谢,促进ATP生成
2NADH/NAD+调节:
能量代谢、氧化还原反应;
碳代谢流
线粒体
3金属离子调节:
金属离子可作为许多酶的激活剂
14、何为初级代谢?
何为次级代谢?
试各举一例说明。
初级代谢产物定义为“在细胞生长所需要的反应中形成的产物”可能比较确切一些(
次级代谢产物定义为“在那些对于细胞生长不重要的反应中形成的产物
例子
15、何为微生物生长的Crabtree效应?
•答:
Crabtree效应是指,好氧条件下,酵母(酿酒酵母)在高浓度的初始葡萄糖浓度下,会通过糖酵解途径代谢葡萄糖而生成乙醇。
而不是通过三羧酸循环参与生长和代谢。
一般酵母在厌氧条件下才会走糖酵解途径。
•葡萄糖浓度的增加会加速糖酵解,通过底物水平磷酸化形成一定数量ATP。
这样可降低对通过TCA循环和电子传递链的氧化水平磷酸化的需求,以降低氧的需求。
四年级优化教学设计
优化问题教学目标:
1、使学生通过简单的事例,初步体会运筹的思想和对策论方法在解决实际问题中的应用2、使学生认识到解决问题策略的多样性,形成寻找解决问题最优方案的意识3、使学生学会合理安排时间教学重难点:
能从解决问题的多种方案中寻找出最优的方案教具准备:
多媒体课件、小组自学提纲、工序图片教学过程:
一、创设情境师:
昨晚我在看书时,忽然看谁来啦?
师:
从图中你还看到什么?
平时沏茶你要做些什么?
二、探究例21、读一读师:
看老师做些什么?
需要多少时间呢?
自由读一读2、摆一摆师:
这些事中,哪些要先做,哪些可以同时做呢?
小组合作用工序图片摆一摆开始!
3、说一说师:
哪个小组来给大家说说?
这样安排要几分钟?
怎么算?
为什么只加“8”就行了?
还有更快的方法吗?
4、画一画师:
为了更清楚地把沏茶的过程表示出来,我们习惯画上箭头这叫流程图请小组合作把烧水的过程用流程图画出来5、小结师:
从解决烧水问题中你得到什么启示?
6、练一练:
书本114页第题师:
吴老师告诉我一个消息:
李晓晴病了怎样安排这些事呢?
请在练习本上用流程图表示出来师:
这样安排合理吗?
为什么?
7、引出课题师:
像这样的问题,都叫“优化问题”,“优化”要求选择最好的解决方法三、探究例11、示例1主题图师:
晓晴可喜欢吃烙饼了,我们为她准备一些,好吗?
从图中你知道什么信息?
只烙一张饼要多久?
怎么烙?
2、自主探究烙2和3张饼的情况师:
烙2张、3张饼最快用几分钟呢?
小组合作用圆片摆一摆,完成学习提纲一师:
2张饼最快用几分钟?
3张呢?
请个别同学上讲台演示以寻找最优方法师:
老师再演示一次先烙饼1、饼2的正面,要3分钟;
再烙饼1的反面、饼3的正面,要3分钟;
最后烙饼2、饼3的反面,要3分钟,一共要9分钟从演示中你发现了什么?
这是烙3张饼的最佳方法,拿出自备的3张圆片摆一摆、说一说3、烙4张、5张饼的情况师:
4张饼时,能用前面学过的方法来烙吗?
要几分钟?
5张饼呢?
4、饼数更多的情况师:
如果饼数更多时怎样烙才快?
各要几分钟?
小组讨论后完成自学提纲二5、小结:
饼数是双数时,2张2张地烙;
饼数是单数时,先2张2张地烙,最后3张用最佳方法烙这样最省时四、生活举例1、看书质疑2、从这些问题中,你得到什么启示?
3、生活中还有哪些事情可以通过合现安排来提高效率的呢?
小组交流一下五、实践应用1、用餐题:
时间也不早了,我把吴老师带到美味餐厅用餐小组交流意见小结:
尽可能多照顾一位客人,多给一位客人炒菜2、游乐园题小组合作完成以下事情,比比哪个组又快又好:
1)抄4张单词卡2)完成5张口算卡3)把口算卡交给老师批发4)止交单词卡和口算卡,换入场券3、总结师:
回顾今天的学习,你有什么收获或体会?
对自己的表现感觉如何?
对小组成员呢?
对老师呢?
六、评价分析表《优化》教学设计四年级数学下册优化教案教学目标:
1、通过对生活优化问题的合作探究,感悟合理、快捷解决问题的策略,提高学生解决问题的能力2、初步感受统筹思想在日常生活中的应用,尝试用统筹的方法来解决实际问题3、使学生在自主探索、合作交流中积累数学活动的经验,逐渐养成科学合理安排时间的良好习惯教学重点、难点:
重点:
尝试合理安排时间的过程,体会合理安排时间的重要性难点:
掌握合理安排时间的方法教法:
启发法学法:
练习法教具准备:
多媒体课件教学过程:
一、联系生活,谈话导入同学们,你们干过家务活吗?
谁能说说都做了那些家务?
周末小明也主动帮妈妈做家务,瞧,他做了些什么?
一共需要几分钟?
今天我们就来学习有关科学、合理安排时间方面的知识二、创设情境,探究新知1、沏茶问题谁沏过茶?
请举手你平时沏茶的时候都需要做哪些事?
你会先做什么?
后做什么?
估一估,做这些事情你需要多长时间?
看一看,淘气沏茶要做几件事情?
从画面中你得到了哪些信息?
如果淘气一件一件地完成,需要多长时间?
但小明是个爱动脑的好孩子他想什么呢?
,怎样才能尽快地让客人喝上茶?
”尽快”二字怎样理解?
聪明的小明就想跟大伙比比,看谁能设计出一个最佳的沏茶方案出示课件小明也给咱们发来了一个温馨提示的信息:
设计时应该考虑:
1、先做什么?
再做什么?
哪些事又可以同时做?
2、可用箭头“→”标出做事的先后顺序3、经你合理安排,计算出一共用了多少时间?
节省了多少时间?
下面,就以小组为单位,合作探究,与小明比比吧板书示范③互相交流,比比谁的设计方案即合理又省时学生展示、解说设计方案,学生集体观察方案A:
洗水壶1分钟→接水1分钟→烧水8分钟→沏茶1分钟洗茶杯2分钟找茶叶1分钟1+1+8+1=11方案B:
洗水壶1分钟→接水1分钟→烧水8分钟→沏茶1分钟找茶叶1分
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