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碳酸盐辅助生物柴油生产及固碳循环培养微藻

碳酸盐辅助生物柴油生产及固碳循环培养微藻

作者：张若兰大连理工大学

学位级别：硕士

由于石油的日益枯竭,越来越多的研究者认为生物质能源会代替化石能源。与其它产油作物相比,微藻在生产生物柴油方面具有更多的优势,但由于其成本较高,很难应用于大规模生产。目前上游培养中微藻单位产油率较低、二氧化碳供应成本高以及... 详细信息

由于石油的日益枯竭,越来越多的研究者认为生物质能源会代替化石能源。与其它产油作物相比,微藻在生产生物柴油方面具有更多的优势,但由于其成本较高,很难应用于大规模生产。目前上游培养中微藻单位产油率较低、二氧化碳供应成本高以及下游阶段油脂提取、生物柴油转化和处理废水废渣带来的成本都很高。针对这些问题,本文提出了碳酸盐辅助生物柴油生产及固碳循环培养微藻的总体思路,并对其可行性进行了探索和验证。首先,在整个培养体系中,采用Na HCO代替传统二氧化碳的补碳方式进行富油新绿藻的培养,以降低培养成本。为了提高微藻的单位体积油脂产量,利用Plackett–Burman试验筛选对该藻生长和油脂积累有显著影响的因子为ZnSO·7HO、MgSO·7HO EDTA-2Na和NaNO,之后利用中心合成实验对这些显著因子进行了优化,确定了0.007mM ZnSO·7HO、0.74 mM MgSO·7HO、2.88 mg/L EDTA-2Na及3.98 mM Na NO为最优条件。采用优化条件培养富油新绿藻,获得的干重最大值为1.73 g/L,总脂肪酸含量最高值为23.4%(DCW)。其次,油脂提取方面直接以湿藻为原料,用离子液体和碳酸盐混合破壁,并利用乙醇/NaCO体系进行双水相萃取,得到上相为生物柴油。最终得出NaCO/HO(w/w)为1:3、DBU(1,8-二氮杂二环十一烯-7-烯)/HO(w/w)为1:7.5、反应时间为100 min、反应温度为90℃及乙醇浓度在体系中为9%(w/w)时,脂肪酸的分配系数和脂质回收率最高,分别达到96.7和97.9%。同时在乙醇/NaCO双水相体系中,叶绿素、蛋白质同样具有较高的回收率。采用该法对富油新绿藻油进行油脂提取获得的生物柴油生产效率为20.3 mg/g DCW,是索式法的1.3倍,说明该工艺可以有效地对微藻进行破壁及油脂的提取。最后,通过添加不同体积比例的萃取体系中的下相对富油新绿藻进行培养,最终发现该藻在添加体积比为4%的混合培养基中,干重可达到1.88 g/L,总脂肪酸单位体积产量最高,可达到0.35 g/L,该值高于同等条件下采用新鲜培养基培养出的微藻的单位体积油脂产量。同时向新鲜培养基中加入体积比为4%的萃取体系中的下相能实现产出废水的完全循环利用。

关键词：富油新绿藻碳酸氢盐双水相萃取循环培养

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等鞭金藻循环培养、收获及低温保存技术研究

等鞭金藻循环培养、收获及低温保存技术研究

作者：李佳大连理工大学

学位级别：硕士

随着水产养殖行业的快速发展,水产养殖饵料的需求逐年攀升。湛江等鞭金藻作为优质的育苗饵料,对于水产养殖行业非常重要。然而受限于湛江等鞭金藻循环培养、收获及低温保存技术的发展和成本,至今湛江等鞭金藻大规模集约化生产和供应尚... 详细信息

随着水产养殖行业的快速发展,水产养殖饵料的需求逐年攀升。湛江等鞭金藻作为优质的育苗饵料,对于水产养殖行业非常重要。然而受限于湛江等鞭金藻循环培养、收获及低温保存技术的发展和成本,至今湛江等鞭金藻大规模集约化生产和供应尚存在很大挑战。因此本论文就湛江等鞭金藻循环培养技术、收获技术以及低温保存技术开展了探究。湛江等鞭金藻30005在仅补充了微量元素而未处理的循环培养基中无法实现正常的生长,表明可能受到循环培养基中某种物质的抑制,而经5 g/L活性炭及0.22μm滤膜处理后可以成功的实现湛江等鞭金藻四次循环培养,循环培养基中藻细胞的生物量及生长情况同新鲜培养基相比无显著差异。多次循环培养后金藻细胞内的生物质含量有一定程度的减少,然而经过处理后的循环培养基生物质减少量明显降低,且活性炭处理后的循环培养基总有机碳含量显著减少。将滤膜处理的方式同聚合氯化铝絮凝收获的方式相结合,循环培养基中的藻细胞可以正常生长,同时收获效率也接近90%。在湛江等鞭金藻絮凝收获的研究中,选用的藻种为湛江等鞭金藻1750和湛江等鞭金藻30005。首先通过调节培养基中的金属离子浓度,得出Mg是主要起碱絮凝作用的离子,当c(Mg)=39 mmol/L时,两种金藻的收获效率均达到了90%以上。使用聚合氯化铝作为絮凝剂取得了良好的效果,当聚合氯化铝浓度为1 g/L时,两种金藻收获效率都在90%以上。吐温80和壳聚糖对湛江等鞭金藻1750能达到80%的收获率,壳聚糖、海藻酸钠、阳离子淀粉、吐温80及F68对湛江等鞭金藻30005均能达到80%以上的收获率,其中阳离子淀粉最高可达95.78%。最后探究了p H值对湛江等鞭金藻1750和湛江等鞭金藻30005絮凝效果的影响,结果表明湛江等鞭金藻1750在p H值为10、11.5及以上时沉降效率达到90%以上,湛江等鞭金藻30005则在p H值为11.5及以上时达到90%以上。对两种湛江等鞭金藻沉降效率随时间的变化趋势研究结果表明两种金藻均在沉降开始8小时后才开始出现沉降。湛江等鞭金藻30005在保存中最大的问题是细胞数量的减少,因此细胞密度低于10/m L时不适合进行保存,4℃低温保存更有利于保持藻液的细胞数量,添加0.1%VC或0.1%VE作为保鲜剂能够提升保存的藻液细胞活性,同时对于细胞数量的维持也有明显帮助。此外,保存后的细胞中糖类大量转化为脂质,蛋白含量没有明显变化。10/m L保存的藻细胞,保存32天内的藻细胞均能在一个月内实现恢复生长(有明显的的颜色变化),10/m L及以上密度保存的藻细胞,则可能需要一个月及以上的时间进行复苏,然后进行恢复生长。综上所述,本研究探索了实现湛江等鞭金藻循环培养以及高效率收获的方式,并且验证了循环培养同絮凝沉降的结合是可以实现的。此外,还探索了更好的实现藻细胞长期保存的条件,同时,讨论了保存后的藻细胞实现恢复培养的可能性。循环培养和高效率收获的成功实现为湛江等鞭金藻商业化生产降低成本带来了可能性,保存条件的探究则为湛江等鞭金藻的稳定应用打下了一定基础。

关键词：水产养殖饵料湛江等鞭金藻循环培养收获低温保存

螺旋藻的绿色高效循环培养关键技术及其胞内外多糖的制备与表征

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螺旋藻的绿色高效循环培养关键技术及其胞内外多糖的制备与表征

作者：王玉南昌大学

学位级别：硕士

螺旋藻及其产物由于具有高营养价值而被广泛应用于食品、生物医疗等方面。螺旋藻培养过程中需要大量的水,成本较高,将培养液循环利用不仅可以减少耗水量,而且可以高效利用营养盐,降低培养成本。培养液中含有螺旋藻生长过程向外分泌的有... 详细信息

螺旋藻及其产物由于具有高营养价值而被广泛应用于食品、生物医疗等方面。螺旋藻培养过程中需要大量的水,成本较高,将培养液循环利用不仅可以减少耗水量,而且可以高效利用营养盐,降低培养成本。培养液中含有螺旋藻生长过程向外分泌的有机物质,若直接用于培养螺旋藻,会抑制自身生长及营养物质积累。研究报道螺旋藻分泌的自身生长抑制物中主要成分为糖类物质(IPS),但目前关于胞外多糖的研究较少,其与胞内多糖(EPS)的节后功能差异缺乏报道。本论文研究螺旋藻循环培养过程中培养液对细胞生长的影响,并采用活性炭、S-8大孔树脂和超滤膜(10 kDa)处理培养液,观察螺旋藻生物质产量、胞内营养物质含量,及培养液中多糖与蛋白质含量变化。采用四种方法提取螺旋藻多糖,依据多糖产量及生物活性,优化提取胞内多糖。对比螺旋藻IPS与EPS结构组成及生物功能活性。论文研究结果将为螺旋藻低成本高效培养及胞内外多糖的制备、加工利用提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:(1)将螺旋藻的培养液分别通过0.45μm滤膜、10 kDa滤膜、S-8大孔树脂和活性炭处理,进行连续五次循环培养。结果表明,培养液重复使用后可大大降低水的消耗量,但螺旋藻的干细胞重量(DCW)在循环培养过程中逐渐下降。IPS和EPS含量均随周期次数和时间的增加而增加,生物质内营养物质含量均呈不同程度下降。但培养液经过处理后,可有效降低负面影响,降低培养液中多糖与蛋白质含量,减小重复利用的培养基与新鲜培养基培养微藻的差别。处理效果为10 kDa超滤膜＞S-8大孔树脂＞活性炭。(2)采用热水浸提、碱液提取、高压均质和超声破碎四种提取方法提取螺旋藻胞内多糖,依据其结构功能特性,优化提取方法。结果表明:传统热水浸提方法所得胞内多糖提取率最低,且糖醛酸含量较少(1.12%)。高压均质提取方法的胞内多糖得率最高(6.02%),并且其胞内多糖含量与糖醛酸含量也最高。碱液提取法胞内多糖纯度较低。但对螺旋藻胞内多糖的官能团组成、一级结构、糖环类型及热稳定性均无显著性影响(p＜0.05)。螺旋藻胞内多糖最高耐热温度为200℃。螺旋藻胞内多糖电位均为负值,高压均质胞内多糖负电位绝对值更大(-36),酸性更强。在较高浓度下,高压均质胞内多糖对DPPH自由基的清除效率最好(IC=3.65 mg/mL),碱液浸提多糖清除率最差。但清除率远低于Vc(88.9%)。热水浸提多糖、碱液浸提、高压均质提取和超声破碎多糖在2.5 mg/mL时均具有较高(90%以上)的清除能力,但超声破碎多糖在浓度较低时清除效果不佳。四种方法所得的螺旋藻胞内多糖对三种菌均有抑制作用,最小抑菌浓度顺序为:枯草芽孢杆菌(10 mg/mL)>大肠杆菌(5 mg/mL)>金黄色葡萄球菌(2.5 mg/mL)。四种多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌均有抑菌圈。其中,金黄色葡萄球菌抑菌圈直径最大(16.38 mm),枯草芽孢杆菌次之,大肠杆菌最小。四种多糖中热水浸提多糖抑菌效果最好,碱液浸提多糖抑菌效果较差。综合以上结果,提取螺旋藻胞内多糖的最佳提取方法为高压均质法＞热水浸提法＞超声破碎＞碱液浸提。(3)对螺旋藻胞内多糖的提取条件进行优化,测定胞内多糖与胞外多糖的结构性质。结论如下:螺旋藻胞内多糖最佳提取条件,料液比1:30(m:v),提取压力60 MPa,提取次数3次。在最优条件下多糖提取率为60.61 mg/g。IPS与EPS单糖组组成相似,都包含葡萄糖、海藻糖、半乳糖等,但每种单糖含量的比例不同。IPS表面粗糙且具有不规则细条纹,由松散的、细小的片状和多孔的网状结构联结而成;EPS的表面更光滑、平坦,具有较粗的片状结构,多孔性较差。IPS与EPS都呈酸性,但EPS的酸性和热稳定性优于IPS。IPS具有优秀的DPPH(IC=1.77 mg/mL)和ABTS(IC=0.12 mg/mL)自由基清除能力,是一种优秀的抗氧化剂,EPS具有较强的HO清除能力和亚铁离子螯合能力,是一种较强的金离子螯合剂。

关键词：螺旋藻循环培养多糖提取胞内多糖高压均质

碳酸氢盐培养盐生杜氏藻的碱絮凝收获与循环培养

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碳酸氢盐培养盐生杜氏藻的碱絮凝收获与循环培养

作者：崔倩倩大连理工大学

学位级别：硕士

微藻具有生长速率快、单位面积产率高的特性,这些特性使其能够部分替代陆生植物进行更高效的农业生产,用作原料生产加工各种产品。目前,较高的生产成本阻碍了微藻的规模化工业生产,其成本主要来自两方面:收获成本和高浓度的NaCl、水和... 详细信息

微藻具有生长速率快、单位面积产率高的特性,这些特性使其能够部分替代陆生植物进行更高效的农业生产,用作原料生产加工各种产品。目前,较高的生产成本阻碍了微藻的规模化工业生产,其成本主要来自两方面:收获成本和高浓度的NaCl、水和营养盐等培养成本。离心方法能耗过高,而添加絮凝剂成本过高。与此同时,培养微藻后的培养基中有大量残余的营养盐,因无法重复利用而被排放,既增加了原料投入,又污染环境。为解决以上问题,本文针对盐生杜氏藻的收获和循环培养展开了研究。利用碱性絮凝来收获盐生杜氏藻不仅能降低能耗,不产生任何污染,还可以回收利用培养基。已用培养基通过物理和化学方法处理后,可以去除抑制盐生杜氏藻生长的物质,实现循环培养。首先模拟培养基中Ca、Mg、Fe的沉淀模型及存在形式发现,在所选用的碳酸氢盐培养体系中,主要是Ca和Fe发挥絮凝作用,形成碳酸钙沉淀和氢氧化铁沉淀。在此基础上,探究了pH、Ca、Mg和Fe对絮凝沉降的影响,发现盐生杜氏藻的沉降效率随pH升高和Ca、Mg、Fe浓度的增加而升高,且四个因素之间有协同作用。最终,优化得到盐生杜氏藻在碳酸氢盐人工海水培养基的絮凝沉降条件:pH=10.5,c(Ca)=8 mmol/L,c(Mg)=3 mmol/L,c(Fe)=160μmol/L,在此条件下,Ca、Mg和Fe在培养基中的残余率分别为4.10%、64.3%和0,残留浓度低于初始培养基,因此可以重复利用培养基。此外,盐生杜氏藻在培养基中利用最优絮凝条件直接进行沉降的沉降效率能达到80%以上,明显高于未处理的已用培养基,但低于盐藻重悬后在新鲜培养基中的沉降效率。盐藻的生长阶段不是影响絮凝沉降的主要因素。盐生杜氏藻的已用培养基会抑制盐藻的生长,不经处理不能用于循环培养。本文探索了用物理和化学方法处理循环液的方法,发现NaCl O能够循环的次数与其浓度有关,用0.5 mmol/L NaClO溶液处理循环液的循环培养能完成3次,能够促进盐生杜氏藻的β-胡萝卜素的积累。高浓度NaClO溶液处理的循环液会严重抑制盐生杜氏藻的生长。此外,NaClO能够降低培养基中总有机碳的浓度,且其浓度低于新鲜培养基中的总有机碳浓度。用活性炭处理循环液,能完成3次循环培养,但在后续的循环培养中,无法维持盐生杜氏藻的正常生长。用活性炭处理后的循环液能促进β-胡萝卜素的积累,活性炭在一定程度上能降低循环液中总有机碳浓度。滤膜处理效果最好,能完成5次循环培养,且盐藻在循环培养基和新鲜培养基中的生长情况和培养基环境无显著性差异。用0.22μm滤膜过滤循环液的循环培养与最优絮凝条件的碱絮凝收获相结合,能达到80%以上的收获效率,同时盐生杜氏藻能在循环培养基中正常生长,实现了盐生杜氏藻碱絮凝收获和循环培养相匹配的工艺技术。本研究成功探索出利用碱絮凝收获盐生杜氏藻的方法,实现盐藻收获的低成本、低能耗、高收率、无污染,并使重复使用培养基成为可能。同时,利用物理和化学方法处理已用培养基,能够去除培养基中抑制盐生杜氏藻生长的物质,使已用培养基达到新鲜培养基培养盐生杜氏藻的效果,极大地降低了培养成本。絮凝沉降和循环培养成功地实现匹配,完成循环培养盐生杜氏藻的工艺技术,这对于盐生杜氏藻的工业生产有重要的意义。

关键词：盐生杜氏藻碱絮凝循环培养

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越南油茶再生体系建立及体细胞胚循环培养

越南油茶再生体系建立及体细胞胚循环培养

作者：黄武海南大学

学位级别：硕士

越南油茶（Camellia vietnamensis *** ex Hu）是油茶优良品种之一,其茶籽油含有茶多酚等抗氧化活性物质,不饱和脂肪酸含量较高,营养价值和口感极佳。为了获得油茶丰产品种、提高茶油的品质,需要利用以再生体系为基础的生物育种技术进... 详细信息

越南油茶（Camellia vietnamensis *** ex Hu）是油茶优良品种之一,其茶籽油含有茶多酚等抗氧化活性物质,不饱和脂肪酸含量较高,营养价值和口感极佳。为了获得油茶丰产品种、提高茶油的品质,需要利用以再生体系为基础的生物育种技术进行油茶树品种改良,因此油茶离体再生体系的建立显得尤为重要。本研究以油茶新生嫩叶为外植体,研究不同的培养基、生长调节剂、光照等条件,对愈伤组织诱导、体细胞胚分化、芽器官诱导、幼叶新生、生根诱导、植株再生的影响。初步建立越南油茶的再生体系,为油茶遗传转化体系建立及分子育种实施奠定基础。由于越南油茶离体叶片途径的胚性愈伤组织分化出体细胞胚的潜能和几率比较低,所以我们利用体细胞胚萌发的子叶进行脱分化和再分化,建立了由体细胞胚→子叶→脆性胚性愈伤组织→体细胞胚的循环培养体系,提高体细胞胚发生几率,可在较短时间扩大体细胞胚数量,为遗传转化研究提供优质材料。本研究的主要结果有:1.越南油茶离体叶片消毒方式:先经过70%酒精快速消毒10 s,然后再使用0.1%HgCl2消毒8min,此时外植体死亡率和污染率均最低。2.消除外植体褐化的方法:在无激素的MS基本培养基上,培养温度27±1℃,光照强度12000 lx,光照时间16h/d的条件下预培养7天释放酚类物质,再转移到添加生长调节剂的培养基上暗培养进行脱分化。3.白色松脆的愈伤组织最适宜培养基是MS+16mg/L Picloram+2uM/LCuSO4;绿色致密的愈伤组织最适宜培养基是WPM+1mg/L NAA+1mg/L 6-BA,结节性愈伤组织最适宜培养基是WPM+0.5mg/L KT+0.5mg/LNAA。4.采用L8（27）正交实验设计,对影响愈伤组织再生分化的基本培养基和激素进行优化,培养8周后,获得四种不同类型的愈伤组织。结构松脆的白色愈伤组织的适宜培养条件为 MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+0.5 mg/L ZT+1mg/L TDZ。5.结构松脆的白色愈伤组织在WPM+2 mg/LNAA+2 mg/LZT培养基上诱导6周后形成黄色的胚性愈伤组织,诱导率为38%;黄色胚性愈伤组织在MS+0.5 mg/LNAA+2 mg/L 2,4-D培养基上诱导8周后分化出体细胞胚,诱导率为18.75%;体细胞胚在MS+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/LNAA培养基上4周后,萌发出绿色子叶。绿色子叶在MS+1 mg/L 6-BA培养基上4周后长出芽器官;芽器官组织在MS+1 mg/L IBA培养基上4周后分生出幼叶和根须组织。6.将体细胞胚萌发的子叶切碎后,转接到脱分化培养基MS+1 mg/L6-BA+0.5mg/LNAA上进行脱分化,用无菌水洗脱后在镜下观察筛选并剥离出胚性愈伤和体细胞胚,实现了体细胞胚循环培养。循环培养可以在短时间内获得数量较多、活力较强的越南油茶体细胞胚,这种方法将很大程度的提高越南油茶体细胞胚发生频率。

关键词：越南油茶愈伤组织体细胞胚植株再生循环培养

“好习惯三步两点循环培养法”的实施及注意事项

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班主任 2019年第6期 22-24页

作者：王可张顺娟山东省青岛胶州市教师进修学校 266300 山东省青岛胶州市九龙街道办事处大洛戈庄小学 266318

'好习惯三步两点循环培养法'是一种习惯培养的好方法。其中,'三步'是指好习惯培养过程中的三个步骤;'两点'是指每一个步骤中的两个要点;'循环培养'强调好习惯培养需要分层次、小目标反复训练,经历多个循环提升,最终达到稳固的反射动力定... 详细信息

'好习惯三步两点循环培养法'是一种习惯培养的好方法。其中,'三步'是指好习惯培养过程中的三个步骤;'两点'是指每一个步骤中的两个要点;'循环培养'强调好习惯培养需要分层次、小目标反复训练,经历多个循环提升,最终达到稳固的反射动力定型,实现好习惯的养成。

关键词：反复训练循环培养小学生

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“校企循环培养，产学双向结合”双主体模式探索

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济南职业学院学报 2019年第4期 8-9,24页

作者：何菁黄冈职业技术学院

针对目前校企合作深度不够、强度不够、针对性不够的问题进行探索。通过对德国先进教育模式的研究,提出了“校企循环培养,产学双向结合”“双主体”模式以解决双主体合作深度不够的问题,应该形成“以人才培养质量为核心”的“双主体”... 详细信息

针对目前校企合作深度不够、强度不够、针对性不够的问题进行探索。通过对德国先进教育模式的研究,提出了“校企循环培养,产学双向结合”“双主体”模式以解决双主体合作深度不够的问题,应该形成“以人才培养质量为核心”的“双主体”育人管理机制来解决高校人才培养的问题。

关键词：双主体循环培养双向结合人才培养质量

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提高木薯循环培养的次生体胚再生植株频率研究

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热带亚热带植物学报 1998年第2期6卷 144-151页

作者：祝骥黄毓文梁承邺中国科学院华南植物研究所广州510650

用木薯成熟体胚子叶作外植体诱导次生体胚，接种7d或15d后分别在诱导培养基或成熟培养基中加入AgNO3，可明显提高植株再生频率。前者可使体胚再生植株频率由对照的40．5％提高到58．1％；后者可使植株再生频率由对照的36．1％提高到61．... 详细信息

用木薯成熟体胚子叶作外植体诱导次生体胚，接种7d或15d后分别在诱导培养基或成熟培养基中加入AgNO3，可明显提高植株再生频率。前者可使体胚再生植株频率由对照的40．5％提高到58．1％；后者可使植株再生频率由对照的36．1％提高到61．3％。用ABA进行上述处理，效果更加显著。诱导期处理，可使植株再生频率由对照的40．5％提高到72．6％；成熟期处理，植株再生频率由对照的36．1％提高到81．3％。若诱导7d后，将2，4－D浓度由4．0mgL-1降至2．0mgL-1，并加AgNO3，继续诱导15d，转到附加0．25mgL-1ABA的成熟培养基中培养至30d，能极显著地促进体胚的发育和成熟，使植株再生频率达到一个相当高的水平，最高达95％，平均每个外植体产生的植株数达39．6个，分别相当于对照的2．38倍和2．46倍。

关键词：木薯循环培养次生体胚再生植株频率

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论津京冀协同发展背景下职业英语的校企循环培养

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青春岁月 2016年第7期 101-101页

作者：区颖崔艳荣张磊中国环境管理干部学院

随着津京冀一体化的发展政策出台,津京冀传统的企业逐渐开始由单一化向多元化方向发展,企业内部和各行各业之间越来越需要专业的英语人才,只有这样才能提高自己企业的国际化水平。很多行业逐渐国际化,更加需要语言翻译方面的人才,这就... 详细信息

随着津京冀一体化的发展政策出台,津京冀传统的企业逐渐开始由单一化向多元化方向发展,企业内部和各行各业之间越来越需要专业的英语人才,只有这样才能提高自己企业的国际化水平。很多行业逐渐国际化,更加需要语言翻译方面的人才,这就为职业英语的教育提供了就业岗位。由此可见,职业英语的培养就显得十分紧要,如何更好地进行职业英语的培养教育就成了一个重要的课题。本文我们就将通过一系列的讨论来研究京津冀协同发展背景下的职业英语的校企业循环培养。

关键词：英语教育校企合作职业教育循环培养