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論文T2

發布時間: 2021-03-18 04:12:55

Ⅰ 初中數學小論文

用數學精打細算 ——探究如何選購電熱水壺
問題的提出
金融危機的來臨,怎樣為自己的家庭節省開支成為最熱門的話題。其實,生活中處處有值得我們去發現的。比如現在,方便快捷的電熱水壺已經普遍地進入我們的生活,使得我們燒水的時間大大的縮短,深受我們的青睞。故如今市場上的電熱水壺的款式各式各樣,型號種類也各不相同,可是如何為自己的家庭選擇適當的電熱水壺呢?
分析與探究
例:於是我對熱得快與電熱水壺燒開水的耗電量進行研究。我發現電熱水壺上有如圖所示的標記,如圖2所示為電熱水壺的標牌,通過我的調查,這兩種型號的電器的壽命均為三年,熱得快的市場價格為250元,電熱水壺的市場價格為270元(每度電為0.5元)

水的體積(ml)
水的體積(ml)
電流(安)
時間(秒)
熱得快
1750
220
4.5
700
電熱水壺
3500
220
/
850

求(1)當某家庭的日燒開水量為3500ml時,應購買哪一種更經濟節能?
(2)當某家庭的日燒開水為7000ml時,應購買哪一種更經濟節能?
解:(1)設耗電量為W,費用為S
對於熱得快:
W1=UIT=220V*4.5A*700s*(3500ml)/(1750ml)=1386000J=0.385kwh
S1三年的用電費=0.385千瓦時*365天*3*0.5元=210.7875元
S1總=210.7875+250=460.7875元
對於電熱水壺:
W2=PT=850s*1.5*1000W=1275000J=17/48kwh
S2三年的電費=17/48千瓦時*365天*3*0.5元=193.906元
S2總=193.906+270=463.906元
因為463.906元>460.7875元 所以購買熱得快更經濟節能
(2)對於熱得快:
W1=UIT=220V*4.5A*700s*(7000ml)/(1750ml)=2772000J=0.77kwh
S1三年的用電費=0.77千瓦時*365天*3*0.5元=421.575元
S1總=421.575+250=671.575元
對於電熱水壺:
W2=PT=1500W*850s*(7000ml)/(3500ml)=2550000J=17/24kwh
S2三年的用電費=17/24千瓦時*365天*3*0.5元=387.8125元
S2總=387.8125+270=657.8125元
因為657.8125元<671.575元,所以購買電熱水壺更經濟節能。
小結
通過兩次的數據比較,當家庭的日燒水量3500ml時,用熱得快更經濟,當家庭的日燒水量為7000ml時,用電熱水壺更經濟。可見根據家庭一天的燒水量不同,應選用的產品種類型號也不盡相同。我們就可以根據自己家的實際情況來購買又實用又節能的熱水器。
總結
以上只是根據個別的實例來進行計算比較,市場上各個產品的功率型號不盡相同,為了讓每個家庭都能根據自己的實際情況來購買,由此,我想推出一條普適性的公式
設:

水的體積(ml)
功率(w)
時間(S)
熱得快
V1
P1
T1
電熱水壺
V2
P2
T2

設一個家庭每日的燒水量為xml,熱得快的市場價格為a元,電熱水壺的市場價格為b元,使用壽命均為3年,(每度電為0.5元)

[(x/V1)*p1*T1]/(3.6*10^6)*3*365*0.5+a<[(x/V2)*p2*T2]/(3.6*10^6)*3*365*0.5+b
化簡得:
[(x/V1)*P1*T1*547.5-(x/V2)*P2*T2*547.5]/(3.6*10^6)<(b-a)
X[(p1*T2/V1)-(P2*T2/V2)]<(480000/73)*(b-a)時
購買熱得快更經濟節能
反之,當X[(p1*T2/V1)-(P2*T2/V2)]>(480000/73)*(b-a)時
購買電熱水器更經濟節能
經過以上的探究,你看到了購買中的學問了嗎?趕快調查一下自己家中一天的燒水量,看看自己家的熱水壺是否是做到最經濟劃算了呢?
問題解決的反思
怎樣可以更經濟劃算的購買家電?這是一個值得探究的問題。我們應該從自己的實際情況入手,結合市場,來為自己挑選最適合的。從以上這個論題中,我們可以明白,數學可以改變生活,甚至可以改善生活。如我們可以探究如何節能減排,如何為自己精打細算等等。生活處處有數學,我們在享受生活的同時,也留心身邊的數學,把學到的知識運用到實處,為自己也為他人尋求更多的竅門。

Ⅱ 數學建模論文

數學建模論文範文--利用數學建模解數學應用題
數學建模隨著人類的進步,科技的發展和社會的日趨數字化,應用領域越來越廣泛,人們身邊的數學內容越來越豐富。強調數學應用及培養應用數學意識對推動素質教育的實施意義十分巨大。數學建模在數學教育中的地位被提到了新的高度,通過數學建模解數學應用題,提高學生的綜合素質。本文將結合數學應用題的特點,把怎樣利用數學建模解好數學應用問題進行剖析,希望得到同仁的幫助和指正。

一、數學應用題的特點
我們常把來源於客觀世界的實際,具有實際意義或實際背景,要通過數學建模的方法將問題轉化為數學形式表示,從而獲得解決的一類數學問題叫做數學應用題。數學應用題具有如下特點:
第一、數學應用題的本身具有實際意義或實際背景。這里的實際是指生產實際、社會實際、生活實際等現實世界的各個方面的實際。如與課本知識密切聯系的源於實際生活的應用題;與模向學科知識網路交匯點有聯系的應用題;與現代科技發展、社會市場經濟、環境保護、實事政治等有關的應用題等。
第二、數學應用題的求解需要採用數學建模的方法,使所求問題數學化,即將問題轉化成數學形式來表示後再求解。
第三、數學應用題涉及的知識點多。是對綜合運用數學知識和方法解決實際問題能力的檢驗,考查的是學生的綜合能力,涉及的知識點一般在三個以上,如果某一知識點掌握的不過關,很難將問題正確解答。
第四、數學應用題的命題沒有固定的模式或類別。往往是一種新穎的實際背景,難於進行題型模式訓練,用「題海戰術」無法解決變化多端的實際問題。必須依靠真實的能力來解題,對綜合能力的考查更具真實、有效性。因此它具有廣闊的發展空間和潛力。
二、數學應用題如何建模
建立數學模型是解數學應用題的關鍵,如何建立數學模型可分為以下幾個層次:
第一層次:直接建模。
根據題設條件,套用現成的數學公式、定理等數學模型,註解圖為:
將題材設條件翻譯
成數學表示形式

應用題 審題 題設條件代入數學模型 求解
選定可直接運用的
數學模型
第二層次:直接建模。可利用現成的數學模型,但必須概括這個數學模型,對應用題進行分析,然後確定解題所需要的具體數學模型或數學模型中所需數學量需進一步求出,然後才能使用現有數學模型。
第三層次:多重建模。對復雜的關系進行提煉加工,忽略次要因素,建立若干個數學模型方能解決問題。
第四層次:假設建模。要進行分析、加工和作出假設,然後才能建立數學模型。如研究十字路口車流量問題,假設車流平穩,沒有突發事件等才能建模。
三、建立數學模型應具備的能力
從實際問題中建立數學模型,解決數學問題從而解決實際問題,這一數學全過程的教學關鍵是建立數學模型,數學建模能力的強弱,直接關繫到數學應用題的解題質量,同時也體現一個學生的綜合能力。
3.1提高分析、理解、閱讀能力。
閱讀理解能力是數學建模的前提,數學應用題一般都創設一個新的背景,也針對問題本身使用一些專門術語,並給出即時定義。如1999年高考題第22題給出冷軋鋼帶的過程敘述,給出了「減薄率」這一專門術語,並給出了即時定義,能否深刻理解,反映了自身綜合素質,這種理解能力直接影響數學建模質量。
3.2強化將文字語言敘述轉譯成數學符號語言的能力。
將數學應用題中所有表示數量關系的文字、圖象語言翻譯成數學符號語言即數、式子、方程、不等式、函數等,這種譯釋能力是數學建成模的基礎性工作。
例如:一種產品原來的成本為a元,在今後幾年內,計劃使成本平均每一年比上一年降低p%,經過五年後的成本為多少?
將題中給出的文字翻譯成符號語言,成本y=a(1-p%)5
3.3增強選擇數學模型的能力。
選擇數學模型是數學能力的反映。數學模型的建立有多種方法,怎樣選擇一個最佳的模型,體現數學能力的強弱。建立數學模型主要涉及到方程、函數、不等式、數列通項公式、求和公式、曲線方程等類型。結合教學內容,以函數建模為例,以下實際問題所選擇的數學模型列表:
函數建模類型 實際問題
一次函數 成本、利潤、銷售收入等
二次函數 優化問題、用料最省問題、造價最低、利潤最大等
冪函數、指數函數、對數函數 細胞分裂、生物繁殖等
三角函數 測量、交流量、力學問題等

3.4加強數學運算能力。
數學應用題一般運算量較大、較復雜,且有近似計算。有的盡管思路正確、建模合理,但計算能力欠缺,就會前功盡棄。所以加強數學運算推理能力是使數學建模正確求解的關鍵所在,忽視運算能力,特別是計算能力的培養,只重視推理過程,不重視計算過程的做法是不可取的。
利用數學建模解數學應用題對於多角度、多層次、多側面思考問題,培養學生發散思維能力是很有益的,是提高學生素質,進行素質教育的一條有效途徑。同時數學建模的應用也是科學實踐,有利於實踐能力的培養,是實施素質教育所必須的,需要引起教育工作者的足夠重視。

加強高中數學建模教學培養學生的創新能力

摘要:通過對高中數學新教材的教學,結合新教材的編寫特點和高中研究性學習的開展,對如何加強高中數學建模教學,培養學生的創新能力方面進行探索。
關鍵詞:創新能力;數學建模;研究性學習。
《全日制普通高級中學數學教學大綱(試驗修訂版)》對學生提出新的教學要求,要求學生:
(1)學會提出問題和明確探究方向;
(2)體驗數學活動的過程;
(3)培養創新精神和應用能力。
其中,創新意識與實踐能力是新大綱中最突出的特點之一,數學學習不僅要在數學基礎知識,基本技能和思維能力,運算能力,空間想像能力等方面得到訓練和提高,而且在應用數學分析和解決實際問題的能力方面同樣需要得到訓練和提高,而培養學生的分析和解決實際問題的能力僅僅靠課堂教學是不夠的,必須要有實踐、培養學生的創新意識和實踐能力是數學教學的一個重要目的和一條基本原則,要使學生學會提出問題並明確探究方向,能夠運用已有的知識進行交流,並將實際問題抽象為數學問題,就必須建立數學模型,從而形成比較完整的數學知識結構。
數學模型是數學知識與數學應用的橋梁,研究和學習數學模型,能幫助學生探索數學的應用,產生對數學學習的興趣,培養學生的創新意識和實踐能力,加強數學建模教學與學習對學生的智力開發具有深遠的意義,現就如何加強高中數學建模教學談幾點體會。
一.要重視各章前問題的教學,使學生明白建立數學模型的實際意義。
教材的每一章都由一個有關的實際問題引入,可直接告訴學生,學了本章的教學內容及方法後,這個實際問題就能用數學模型得到解決,這樣,學生就會產生創新意識,對新數學模型的渴求,實踐意識,學完要在實踐中試一試。
如新教材「三角函數」章前提出:有一塊以O點為圓心的半圓形空地,要在這塊空地上劃出一個內接矩形ABCD辟為綠冊,使其冊邊AD落在半圓的直徑上,另兩點BC落在半圓的圓周上,已知半圓的半徑長為a,如何選擇關於點O對稱的點A、D的位置,可以使矩形面積最大?
這是培養創新意識及實踐能力的好時機要注意引導,對所考察的實際問題進行抽象分析,建立相應的數學模型,並通過新舊兩種思路方法,提出新知識,激發學生的知欲,如不可挫傷學生的積極性,失去「亮點」。
這樣通過章前問題教學,學生明白了數學就是學習,研究和應用數學模型,同時培養學生追求新方法的意識及參與實踐的意識。因此,要重視章前問題的教學,還可據市場經濟的建設與發展的需要及學生實踐活動中發現的問題,補充一些實例,強化這方面的教學,使學生在日常生活及學習中重視數學,培養學生數學建模意識。
2.通過幾何、三角形測量問題和列方程解應用題的教學滲透數學建模的思想與思維過程。
學習幾何、三角的測量問題,使學生多方面全方位地感受數學建模思想,讓學生認識更多現在數學模型,鞏固數學建模思維過程、教學中對學生展示建模的如下過程:
現實原型問題
數學模型
數學抽象
簡化原則
演算推理
現實原型問題的解
數學模型的解
反映性原則
返回解釋
列方程解應用題體現了在數學建模思維過程,要據所掌握的信息和背景材料,對問題加以變形,使其簡單化,以利於解答的思想。且解題過程中重要的步驟是據題意更出方程,從而使學生明白,數學建模過程的重點及難點就是據實際問題特點,通過觀察、類比、歸納、分析、概括等基本思想,聯想現成的數學模型或變換問題構造新的數學模型來解決問題。如利息(復利)的數列模型、利潤計算的方程模型決策問題的函數模型以及不等式模型等。
3.結合各章研究性課題的學習,培養學生建立數學模型的能力,拓展數學建模形式的多樣性式與活潑性。
高中新大綱要求每學期至少安排一個研究性課題,就是為了培養學生的數學建模能力,如「數列」章中的「分期付款問題」、「平面向是『章中』向量在物理中的應用」等,同時,還可設計類似利潤調查、洽談、采購、銷售等問題。設計了如下研究性問題。
例1根據下表給出的數據資料,確定該國人口增長規律,預測該國2000年的人口數。
時間(年份) 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990
人中數(百萬) 39 50 63 76 92 106 123 132 145
分析:這是一個確定人口增長模型的問題,為使問題簡化,應作如下假設:(1)該國的政治、經濟、社會環境穩定;(2)該國的人口增長數由人口的生育,死亡引起;(3)人口數量化是連續的。基於上述假設,我們認為人口數量是時間函數。建模思路是根據給出的數據資料繪出散點圖,然後尋找一條直線或曲線,使它們盡可能與這些散點吻合,該直線或曲線就被認為近似地描述了該國人口增長規律,從而進一步作出預測。
通過上題的研究,既復習鞏固了函數知識更培養了學生的數學建模能力和實踐能力及創新意識。在日常教學中注意訓練學生用數學模型來解決現實生活問題;培養學生做生活的有心人及生活中「數」意識和觀察實踐能力,如記住一些常用及常見的數據,如:人行車、自行車的速度,自己的身高、體重等。利用學校條件,組織學生到操場進行實習活動,活動一結束,就回課堂把實際問題化成相應的數學模型來解決。如:推鉛球的角度與距離關系;全班同學手拉手圍成矩形圈,怎樣圍使圍成的面積最大等,用磚塊搭成多米諾牌骨等。
四、培養學生的其他能力,完善數學建模思想。
由於數學模型這一思想方法幾乎貫穿於整個中小學數學學習過程之中,小學解算術運用題中學建立函數表達式及解析幾何里的軌跡方程等都孕育著數學模型的思想方法,熟練掌握和運用這種方法,是培養學生運用數學分析問題、解決問題能力的關鍵,我認為這就要求培養學生以下幾點能力,才能更好的完善數學建模思想:
(1)理解實際問題的能力;
(2)洞察能力,即關於抓住系統要點的能力;
(3)抽象分析問題的能力;
(4)「翻譯」能力,即把經過一生抽象、簡化的實際問題用數學的語文符號表達出來,形成數學模型的能力和對應用數學方法進行推演或計算得到注結果能自然語言表達出來的能力;
(5)運用數學知識的能力;
(6)通過實際加以檢驗的能力。
只有各方面能力加強了,才能對一些知識觸類旁通,舉一反三,化繁為簡,如下例就要用到各種能力,才能順利解出。
例2:解方程組

x+y+z=1 (1)
x2+y2+z2=1/3 (2)
x3+y3+z3=1/9 (3)
分析:本題若用常規解法求相當繁難,仔細觀察題設條件,挖掘隱含信息,聯想各種知識,即可構造各種等價數學模型解之。
方程模型:方程(1)表示三根之和由(1)(2)不難得到兩兩之積的和(XY+YZ+ZX)=1/3,再由(3)又可將三根之積(XYZ=1/27),由韋達定理,可構造一個一元三次方程模型。(4)x,y,z 恰好是其三個根
t3-t2+1/3t-1/27=0 (4)
函數模型:
由(1)(2)知若以xz(x+y+z)為一次項系數,(x2+y2+z2)為常數項,則以3=(12+12+12)為二次項系數的二次函f(x)=(12+12+12)t2-2(x+y+z)t+(x2+y2+z2)=(t-x)2+(t-y)2+(t-z)2為完全平方函數3(t-1/3)2,從而有t-x=t-y=t-z,而x=y=z再由(1)得x=y=z=1/3,也適合(3)
平面解析模型
方程(1)(2)有實數解的充要條件是直線x+y=1-z與圓x2+y2=1/3-z2有公共點後者有公共點的充要條件是圓心(O、O)到直線x+y的距離不大於半徑。
總之,只要教師在教學中通過自學出現的實際的問題,根據當地及學生的實際,使數學知識與生活、生產實際聯系起來,就能增強學生應用數學模型解決實際問題的意識,從而提高學生的創新意識與實踐能力。

數學建模隨著人類的進步,科技的發展和社會的日趨數字化,應用領域越來越廣泛,人們身邊的數學內容越來越豐富。強調數學應用及培養應用數學意識對推動素質教育的實施意義十分巨大。數學建模在數學教育中的地位被提到了新的高度,通過數學建模解數學應用題,提高學生的綜合素質。本文將結合數學應用題的特點,把怎樣利用數學建模解好數學應用問題進行剖析,希望得到同仁的幫助和指正。

一、數學應用題的特點
我們常把來源於客觀世界的實際,具有實際意義或實際背景,要通過數學建模的方法將問題轉化為數學形式表示,從而獲得解決的一類數學問題叫做數學應用題。數學應用題具有如下特點:
第一、數學應用題的本身具有實際意義或實際背景。這里的實際是指生產實際、社會實際、生活實際等現實世界的各個方面的實際。如與課本知識密切聯系的源於實際生活的應用題;與模向學科知識網路交匯點有聯系的應用題;與現代科技發展、社會市場經濟、環境保護、實事政治等有關的應用題等。
第二、數學應用題的求解需要採用數學建模的方法,使所求問題數學化,即將問題轉化成數學形式來表示後再求解。
第三、數學應用題涉及的知識點多。是對綜合運用數學知識和方法解決實際問題能力的檢驗,考查的是學生的綜合能力,涉及的知識點一般在三個以上,如果某一知識點掌握的不過關,很難將問題正確解答。
第四、數學應用題的命題沒有固定的模式或類別。往往是一種新穎的實際背景,難於進行題型模式訓練,用「題海戰術」無法解決變化多端的實際問題。必須依靠真實的能力來解題,對綜合能力的考查更具真實、有效性。因此它具有廣闊的發展空間和潛力。
二、數學應用題如何建模
建立數學模型是解數學應用題的關鍵,如何建立數學模型可分為以下幾個層次:
第一層次:直接建模。
根據題設條件,套用現成的數學公式、定理等數學模型,註解圖為:
將題材設條件翻譯
成數學表示形式

應用題 審題 題設條件代入數學模型 求解
選定可直接運用的
數學模型
第二層次:直接建模。可利用現成的數學模型,但必須概括這個數學模型,對應用題進行分析,然後確定解題所需要的具體數學模型或數學模型中所需數學量需進一步求出,然後才能使用現有數學模型。
第三層次:多重建模。對復雜的關系進行提煉加工,忽略次要因素,建立若干個數學模型方能解決問題。
第四層次:假設建模。要進行分析、加工和作出假設,然後才能建立數學模型。如研究十字路口車流量問題,假設車流平穩,沒有突發事件等才能建模。
三、建立數學模型應具備的能力
從實際問題中建立數學模型,解決數學問題從而解決實際問題,這一數學全過程的教學關鍵是建立數學模型,數學建模能力的強弱,直接關繫到數學應用題的解題質量,同時也體現一個學生的綜合能力。
3.1提高分析、理解、閱讀能力。
閱讀理解能力是數學建模的前提,數學應用題一般都創設一個新的背景,也針對問題本身使用一些專門術語,並給出即時定義。如1999年高考題第22題給出冷軋鋼帶的過程敘述,給出了「減薄率」這一專門術語,並給出了即時定義,能否深刻理解,反映了自身綜合素質,這種理解能力直接影響數學建模質量。
3.2強化將文字語言敘述轉譯成數學符號語言的能力。
將數學應用題中所有表示數量關系的文字、圖象語言翻譯成數學符號語言即數、式子、方程、不等式、函數等,這種譯釋能力是數學建成模的基礎性工作。
例如:一種產品原來的成本為a元,在今後幾年內,計劃使成本平均每一年比上一年降低p%,經過五年後的成本為多少?
將題中給出的文字翻譯成符號語言,成本y=a(1-p%)5
3.3增強選擇數學模型的能力。
選擇數學模型是數學能力的反映。數學模型的建立有多種方法,怎樣選擇一個最佳的模型,體現數學能力的強弱。建立數學模型主要涉及到方程、函數、不等式、數列通項公式、求和公式、曲線方程等類型。結合教學內容,以函數建模為例,以下實際問題所選擇的數學模型列表:
函數建模類型 實際問題
一次函數 成本、利潤、銷售收入等
二次函數 優化問題、用料最省問題、造價最低、利潤最大等
冪函數、指數函數、對數函數 細胞分裂、生物繁殖等
三角函數 測量、交流量、力學問題等

3.4加強數學運算能力。
數學應用題一般運算量較大、較復雜,且有近似計算。有的盡管思路正確、建模合理,但計算能力欠缺,就會前功盡棄。所以加強數學運算推理能力是使數學建模正確求解的關鍵所在,忽視運算能力,特別是計算能力的培養,只重視推理過程,不重視計算過程的做法是不可取的。
利用數學建模解數學應用題對於多角度、多層次、多側面思考問題,培養學生發散思維能力是很有益的,是提高學生素質,進行素質教育的一條有效途徑。同時數學建模的應用也是科學實踐,有利於實踐能力的培養,是實施素質教育所必須的,需要引起教育工作者的足夠重視。

Ⅲ 科學論文200字荷葉為什麼不沾水

科技小論文有時也稱「實驗報告」,是學生對研究的問題,特定設計的方案,經版過反復實驗,對獲權取的材料和數據進行分析、綜合得出結論而寫出的文章。
另有通過調查、訪問、實地勘探等考察方式為主要研究手段寫出的小論文稱為科學考察小論文。和作者通過利用詳實可靠的資料對某一自然現象或自然事物進行解釋和說明的一類小論文。
撰寫科技小論文,首先要考慮寫什麼,也就是課題的選擇。選擇課題是寫好論文的關鍵。要注意以下原則:價值原則,即選題的理論價值和實用價值。要對其他的同學有啟發、指導參考的意義;可行原則,指主觀和客觀條件的可能性,即撰稿者個人的專業知識、理論修養、知識面、手頭資料、實驗條件、周圍環境,不可貪大求深,應該量力而行;新穎原則,指課題應是他人未曾研究或研究過但未解決或完全解決,要注意「文貴創新」。

Ⅳ 電子技術畢業論文

全文地址 http://www.lwenwang.cn/html/data/769.htm
摘要:簡述了生物感測器尤其是微生物感測器近年來在發酵工業及環境監測領域中的研究與應用,對其發展前景及市場化作了預測及展望。生物電極是以固定化生物體組成作為分子識別元件的敏感材料,與氧電極、膜電極和燃料電極等構成生物感測器,在發酵工業、環境監測、食品監測、臨床醫學等方面得到廣泛的應用。生物感測器專一性好、易操作、設備簡單、測量快速准確、適用范圍廣。隨著固定化技術的發展,生物感測器在市場上具有極強的競爭力。

關鍵詞:生物感測器;發酵工業;環境監測。

一、 引言
從1962年,Clark和Lyons最先提出生物感測器的設想距今已有40 年。生物感測器在發酵工藝、環境監測、食品工程、臨床醫學、軍事及軍事醫學等方面得到了深度重視和廣泛應用。在最初15年裡,生物感測器主要是以研製酶電極製作的生物感測器為主,但是由於酶的價格昂貴並不夠穩定,因此以酶作為敏感材料的感測器,其應用受到一定的限制。

近些年來,微生物固定化技術的不斷發展,產生了微生物電極。微生物電極以微生物活體作為分子識別元件,與酶電極相比有其獨到之處。它可以克服價格昂貴、提取困難及不穩定等弱點。此外,還可以同時利用微生物體內的輔酶處理復雜反應。而目前,光纖生物感測器的應用也越來越廣泛。而且隨著聚合酶鏈式反應技術(PCR)的發展,應

用PCR的DNA生物感測器也越來越多。

二、 研究現狀及主要應用領域
1、 發酵工業
各種生物感測器中,微生物感測器最適合發酵工業的測定。因為發酵過程中常存在對酶的干擾物質,並且發酵液往往不是清澈透明的,不適用於光譜等方法測定。而應用微生物感測器則極有可能消除干擾,並且不受發酵液混濁程度的限制。同時,由於發酵工業是大規模的生產,微生物感測器其成本低設備簡單的特點使其具有極大的優勢。

(1). 原材料及代謝產物的測定

微生物感測器可用於原材料如糖蜜、乙酸等的測定,代謝產物如頭孢黴素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇類、青黴素、乳酸等的測定。測量的原理基本上都是用適合的微生物電極與氧電極組成,利用微生物的同化作用耗氧,通過測量氧電極電流的變化量來測量氧氣的減少量,從而達到測量底物濃度的目的。

在各種原材料中葡萄糖的測定對過程式控制制尤其重要,用熒光假單胞菌(Psoudomonas fluorescens)代謝消耗葡萄糖的作用,通過氧電極進行檢測,可以估計葡萄糖的濃度。這種微生物電極和葡萄糖酶電極型相比,測定結果是類似的,而微生物電極靈敏度高,重復實用性好,而且不必使用昂貴的葡萄糖酶。

當乙酸用作碳源進行微生物培養時,乙酸含量高於某一濃度會抑制微生物的生長,因此需要在線測定。用固定化酵母(Trichosporon brassicae),透氣膜和氧電極組成的微生物感測器可以測定乙酸的濃度。

此外,還有用大腸桿菌(E.coli)組合二氧化碳氣敏電極,可以構成測定谷氨酸的微生物感測器,將檸檬酸桿菌完整細胞固定化在膠原蛋白膜內,由細菌—膠原蛋白膜反應器和組合式玻璃電極構成的微生物感測器可應用於發酵液中頭孢酶素的測定等等。

(2). 微生物細胞總數的測定

在發酵控制方面,一直需要直接測定細胞數目的簡單而連續的方法。人們發現在陽極表面,細菌可以直接被氧化並產生電流。這種電化學系統已應用於細胞數目的測定,其結果與傳統的菌斑計數法測細胞數是相同的[1]。

(3). 代謝試驗的鑒定

傳統的微生物代謝類型的鑒定都是根據微生物在某種培養基上的生長情況進行的。這些實驗方法需要較長的培養時間和專門的技術。微生物對底物的同化作用可以通過其呼吸活性進行測定。用氧電極可以直接測量微生物的呼吸活性。因此,可以用微生物感測器來測定微生物的代謝特徵。這個系統已用於微生物的簡單鑒定、微生物培養基的選擇、微生物酶活性的測定、廢水中可被生物降解的物質估計、用於廢水處理的微生物選擇、活性污泥的同化作用試驗、生物降解物的確定、微生物的保存方法選擇等[2]。

2、 環境監測
(1). 生化需氧量的測定
生化需氧量(biochemical oxygen demand –BOD)的測定是監測水體被有機物污染狀況的最常用指標。常規的BOD測定需要5天的培養期,操作復雜、重復性差、耗時耗力、干擾性大,不宜現場監測,所以迫切需要一種操作簡單、快速准確、自動化程度高、適用廣的新方法來測定。目前,有研究人員分離了兩種新的酵母菌種SPT1和SPT2,並將其固定在玻璃碳極上以構成微生物感測器用於測量BOD,其重復性在±10%以內。將該感測器用於測量紙漿廠污水中BOD的測定,其測量最小值可達2 mg/l,所用時間為5min[3]。還有一種新的微生物感測器,用耐高滲透壓的酵母菌種作為敏感材料,在高滲透壓下可以正常工作。並且其菌株可長期乾燥保存,浸泡後即恢復活性,為海水中BOD的測定提供了快捷簡便的方法[4]。

除了微生物感測器,還有一種光纖生物感測器已經研製出來用於測定河水中較低的BOD值。該感測器的反應時間是15min,最適工作條件為30°C,pH=7。這個感測器系統幾乎不受氯離子的影響(在1000mg/l范圍內),並且不被重金屬(Fe3+、Cu2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+)所影響。該感測器已經應用於河水BOD的測定,並且獲得了較好的結果[4]。

現在有一種將BOD生物感測器經過光處理(即以TiO2作為半導體,用6 W燈照射約4min)後,靈敏度大大提高,很適用於河水中較低BOD的測量[5]。同時,一種緊湊的光學生物感測器已經發展出來用於同時測量多重樣品的BOD值。它使用三對發光二極體和硅光電二極體,假單胞細菌(Pseudomonas fluorescens)用光致交聯的樹脂固定在反應器的底層,該測量方法既迅速又簡便,在4℃下可使用六周,已經用於工廠廢水處理的過程中[5]。

(2). 各種污染物的測定
常用的重要污染指標有氨、亞硝酸鹽、硫化物、磷酸鹽、致癌物質與致變物質、重金屬離子、酚類化合物、表面活性劑等物質的濃度。目前已經研製出了多種測量各類污染物的生物感測器並已投入實際應用中了。

測量氨和硝酸鹽的微生物感測器,多是用從廢水處理裝置中分離出來的硝化細菌和氧電極組合構成。目前有一種微生物感測器可以在黑暗和有光的條件下測量硝酸鹽和亞硝酸鹽(NOx-),它在鹽環境下的測量使得它可以不受其他種類的氮的氧化物的影響。用它對河口的NOx-進行了測量,其效果較好[6]。

硫化物的測定是用從硫鐵礦附近酸性土壤中分離篩選得到的專性、自養、好氧性氧化硫硫桿菌製成的微生物感測器。在pH=2.5、31℃時一周測量200餘次,活性保持不變,兩周後活性降低20%。感測器壽命為7天,其設備簡單,成本低,操作方便。目前還有用一種光微生物電極測硫化物含量,所用細菌是Chromatium.SP,與氫電極連接構成[7]。

最近科學家們在污染區分離出一種能夠發熒光的細菌,此種細菌含有熒光基因,在污染源的刺激下能夠產生熒光蛋白,從而發出熒光。可以通過遺傳工程的方法將這種基因導入合適的細菌內,製成微生物感測器,用於環境監測。現在已經將熒光素酶導入大腸桿菌(E.coli)中,用來檢測砷的有毒化合物[8]。

水體中酚類和表面活性劑的濃度測定已經有了很大的發展。目前,有9種革蘭氏陰性細菌從西西伯利亞石油盆地的土壤中分離出來,以酚作為唯一的碳源和能源。這些菌種可以提高生物感測器的感受器部分的靈敏度。它對酚的監測極限為5 ´10-9mol。該感測器工作的最適條件為:pH=7.4、35℃,連續工作時間為30h[9]。還有一種假單胞菌屬(Pseudomonas rathonis)製成的測量表面活性劑濃度的電流型生物感測器,將微生物細胞固定在凝膠(瓊脂、瓊脂糖和海藻酸鈣鹽)和聚乙醇膜上,可以用層析試紙GF/A,或者是谷氨酸醛引起的微生物細胞在凝膠中的交聯,長距離的保持它們在高濃度表面活性劑檢測中的活性和生長力。該感測器能在測量結束後很快的恢復敏感元件的活性[10]。

還有一種電流式生物感測器,用於測定有機磷殺蟲劑,使用的是人造酶。利用有機磷殺蟲劑水解酶,對硝基酚和二乙基酚的測量極限為100´10-9mol,在40℃只要4min[11]。還有一種新發展起來的磷酸鹽生物感測器,使用丙酮酸氧化酶G,與自動系統CL-FIA台式電腦結合,可以檢測(32~96)´10-9mol的磷酸鹽,在25°C下可以使用兩周以上,重復性高[12]。

最近,有一種新型的微生物感測器,用細菌細胞作為生物組成部分,測定地表水中壬基酚(nonyl-phenol etoxylate --NP-80E)的含量。用一個電流型氧電極作感測器,微生物細胞固定在氧電極上的透析膜上,其測量原理是測量毛孢子菌屬(Trichosporum grablata)細胞的呼吸活性。該生物感測器的反應時間為15~20min,壽命為7~10天(用於連續測定時)。在濃度范圍0.5~6.0mg/l內,電信號與NP-80E濃度呈線性關系,很適合於污染的地表水中分子表面活性劑的檢測[13]。

除此之外,污水中重金屬離子濃度的測定也是不容忽視的。目前已經成功設計了一個完整的,基於固定化微生物和生物體發光測量技術上的重金屬離子生物有效性測定的監測和分析系統。將弧菌屬細菌(Vibrio fischeri)體內的一個操縱子在一個銅誘導啟動子的控制下導入產鹼桿菌屬細菌(Alcaligenes eutrophus (AE1239))中,細菌在銅離子的誘導下發光,發光程度與離子濃度成正比。將微生物和光纖一起包埋在聚合物基質中,可以獲得靈敏度高、選擇性好、測量范圍廣、儲藏穩定性強的生物感測器。目前,這種微生物感測器可以達到最低測量濃度1´10-9mol[14]。

還有一種專門測量銅離子的電流型微生物感測器。它用酒釀酵母(Saccharomyces cerevisiae)重組菌株作為生物元件,這些菌株帶有酒釀酵母CUP1基因上的銅離子誘導啟動子與大腸桿菌lacZ基因的融合體。其工作原理,首先是CUP1啟動子被Cu2+誘導,隨後乳糖被用作底物進行測量。如果Cu2+存在於溶液中,這些重組體細菌就可以利用乳糖作為碳源,這將導致這些好氧細胞需氧量的改變。該生物感測器可以在濃度范圍(0.5~2)´10-3mol范圍內測定CuSO4溶液。目前已經將各類金屬離子誘導啟動子轉入大腸桿菌中,使得大腸桿菌會在含有各種金屬離子的的溶液中出現發光反應。根據它發光的強度可以測定重金屬離子的濃度,其測量范圍可以從納摩爾到微摩爾,所需時間為60~100min[15][16]。

用於測量污水中鋅濃度的生物感測器也已經研製成功,使用嗜鹼性細菌Alcaligenes cutrophus,並用於對污水中鋅的濃度和生物有效性進行測量,其結果令人滿意[17]。

估測河口出水流污染情況的海藻感測器是由一種螺旋藻屬藍細菌( cyanobacterium Spirlina subsalsa)和一個氣敏電極構成的。通過監測光合作用被抑制的程度來估測由於環境污染物的存在而引起水的毒性變化。以標准天然水為介質,對三種主要污染物(重金屬、除草劑、氨基甲酸鹽殺蟲劑)的不同濃度進行了測定,均可監測到它們的有毒反應,重復性和再生性都很高[18]。

近來由於聚合酶鏈式反應技術(PCR)的迅猛發展及其在環境監測方面的廣泛應用,不少科學家開始著手於將它與生物感測器技術結合應用。有一種應用PCR技術的DNA壓電生物感測器,可以測定一種特殊的細菌毒素。將生物素醯化的探針固定在裝有鏈酶抗生素鉑金錶面的石英晶體上,用1´10-6mol的鹽酸可以使循環式測量在同一晶體表面進行。用細菌中提取的DNA樣品進行同樣的雜交反應並由PCR放大,產物為氣單胞菌屬(Aeromonas hydrophila)的一種特殊基因片斷。這種壓電生物感測器可以鑒別樣品中是否含有這種基因,這為從水樣中檢測是否含帶有這種病原的各種氣單胞菌提供了可能[19]。

還有一種通道生物感測器可以檢測浮游植物和水母等生物體產生的腰鞭毛蟲神經毒素等毒性物質,目前已經能夠測量在一個浮游生物細胞內含有的極微量的PSP毒素[20]。DNA感測器也在迅速的得到應用,目前有一種小型化DNA生物感測器,能將DNA識別信號轉換為電信號,用於測量水樣中隱孢子和其他水源傳染體。該感測器著重於改進核酸的識別作用和加強該感測器的特異性和靈敏性,並尋求將雜交信號轉化為有用信號的新方法,目前研究工作為識別裝置和轉換裝置的一體化[21]。

Ⅳ 科技創新論文

創新小發明製作方法1、自製羽毛球

准備材料:空飲料瓶一隻,泡沫水果網套兩只,橡皮筋一根,玻璃彈子一隻。

製作過程:
1.取250毫升空飲料瓶一隻,將瓶子的上半部分剪下;
2.將剪下的部分均分為8份,用剪刀剪至瓶頸處,然後,將每一份剪成大小一致的花瓣形狀;
3.將泡沫水果網套套在瓶身外,用橡皮筋固定在瓶口處;
4.將另一隻泡沫水果網套裹住一粒玻璃彈子,塞進瓶口,塞緊並露出1厘米左右;
5.剪下半隻乒乓球,將半球底面覆在瓶口上,四邊剪成須狀,蓋住瓶口後用橡皮筋固定住。
6.美化修飾後,一隻自製羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打,看看效果怎麼樣?

2、自製香皂紙

製作材料和工具:

吸濕性較好的白紙,小塊香皂,一支毛筆和一次性飲料罐。

製作方法:

先把香皂切碎後放在罐里,盛上適量的水後把杯子放在爐上加熱,等香皂融化,將白紙裁成火柴盒大小,一張張塗透皂液,再取出陰干就成了香皂紙。

3、自製熱氣球

1.首先我們用軟紙裁出6~8個葉狀的紙片。

2.將它們對折並用膠水將它們的邊粘在一起作成一個氣球。

3.用膠帶將四根連線粘到氣球底部。用橡皮泥將線的另外一端固定在桌子上。

4.盡量將電吹風的速度調的很慢。將吹風口向上對准底部的開口並且打開開關。氣球會慢慢變大拉緊細線並且離開桌面。

4、自製手電筒

具體製作方法是:將一隻廢易拉罐(如露露飲料罐)起掉一頭蓋子,另一頭用圓頭榔頭敲凹。用厚瓦楞紙板捲起兩節一號電池,電池正極朝上、負極朝下裝入罐中。找一個合適的塑料蓋(如神奇大大卷的盒蓋正好可以扣在露露飲料罐上),在盒蓋中央挖一個圓形小洞,洞的大小以使燈泡插緊為宜。將燈泡底座插入小洞。取一段尋線兩端剝去線皮,一端繞在燈座上,另一端從塑料蓋側面扎一個小孔穿出。將塑料蓋蓋在易拉罐上。檢查一下,燈泡、電池是不是緊密接觸。到這里一次性手電筒就做好了。使用時,用大拇指把從側壁穿出的導線按在從拉罐無油漆的焊縫上,手電筒就會發光,大拇指離開導線跳起,手電筒就滅了,使用非常方便。

5、自製太陽灶

找一個大號手電筒上的凹面反光碗,用硬質泡沫塑料或木料削一根長約4厘米的圓柱體,直徑以正好能緊緊塞進反光碗的圓孔為宜。在圓柱的一端橫向鑽一個細孔,穿入一根直徑相當於孔徑的鐵絲,然後將露在圓柱外的鐵絲兩頭扳折成90°,各留5厘米即可。把圓柱塞入反光碗的圓孔內,再將鐵絲兩端插在一塊泡沫塑料或木質底板上。將一根細竹簽的兩頭削尖,一頭插在反光碗中央的圓柱上,另一頭插上一小塊土豆。把該裝置放在太陽下,讓反光碗朝著太陽方向,然後,耐心調節竹簽長度,讓插上去的土豆正好位於發光焦點上。要不了多久,土豆就會被太陽光烤熟,發出香味。

6、自製 彩色蠟燭

材料:彩色蠟筆、蠟

製作方法:
1.找一個廢棄的罐裝飲料桶(如1.25升的可樂瓶子),整齊地剪去蓋子的部分,把蠟削入桶中。

2.把桶放人熱水中,並攪拌裡面的蠟,使之全部熔化。最好用開水。不過要請父母幫忙,或在父母的監護下進行這個步驟。

3.把熔化的液體倒人一個形狀好看的容器(比如放小塊兒巧克乃的心形框)中。不要倒得太多喲。至於原因嘛,往下看。當然了,你要先在容器中放入作蠟燭芯的線。

4.原來的蠟冷卻悟,阿依照卜面的方法把熔化的彩色蠟筆液倒入其中(彩色蠟筆這個時候派上用場了)。這樣把不同顏色的蠟一層層加上去,好看的蠟燭就做成了。

7、自製壁掛花籃

材料與工具:雪碧飲料瓶兩個、膠水、刻刀、剪刀。

製作方法:
1. 將一隻雪碧飲料瓶的綠色底套取下,剪成蓮花狀,翻轉向下和瓶身粘成底座。

2. 在綠色底套上截取2厘米寬的綠色環,仍套在瓶身上。

3. 去掉瓶頸,在瓶上剪出13厘米長8厘寬的寬頻一條,和3厘米寬的窄帶若干條。

4. 用刻刀在3厘米窄條上刻出花紋

Ⅵ het2(3+)

國外都是3+
那隻是一道題目,也許他出錯了吧.
英文論文上都是3+的
你要SCI的話,你投的刊物會有格式要求的

Ⅶ 二元一次方程組論文

二元一次方程組論文
http://wenku..com/link?url=Aim2yKvfiOg_iUr74OmV8hOMZxk7Rwp_-k3-m4Sj5EELQptdzRnH_9PfGQcIChiW

Ⅷ T1,T2,T3級論文分別是什麼水平的論文

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