鲁江:世界才是学生的教科书

求学于北京,就业于西安,追梦于深圳,三次位移,三座城市,于鲁江而言,和眼界一同被打开的,还有对教育思考的边界。今天需要什么样的学校,要培养什么样的学生……多年的探索让鲁江逐渐沉淀出答案,近一个小时的采访,他将从教31年来的经历娓娓道来,将个人的思考与感受毫无保留地对我们进行了真诚的讲述与分享。

船舶有航速时三维时域格林函数计算方法研究

船舶工业CAE软件势流求解器的开发对势流计算方法的可靠性提出要求,本文针对船舶有航速时深水三维时域格林函数计算方法开展研究。首先引入三维时域自由面格林函数,其瞬时项的求解采用Hess&Smith方法,自由面记忆项的求解采用美国密歇根大学Beck团队的方法。其次,分区域推导出三维时域自由面格林函数记忆项及其导数的编程所用的数学展开表达式。然后,采用间接法模型求解分布源强和速度势,并采用压力直接积分法求出时域辐射力。最后,针对Wigley I船型开展了辐射力计算,并与公开的试验及计算结果进行对比,验证本文方法的可靠性。

三维时域自由面格林函数法的时域绕射力计算研究

船舶工业CAE软件势流求解器的开发对势流计算方法的可靠性提出要求,本文针对三维时域面元法开展绕射力计算研究。首先引入三维时域自由面格林函数,其瞬时项的求解采用Hess&Smith方法,记忆项的求解采用Beck团队的方法;其次,推导出全浪向绕射力脉冲函数法编程所用的数学表达式;然后,采用分布源模型求解源强和速度势,并采用压力直接积分法求出时域绕射力;最后,针对Wigley I船型开展绕射力和FK力计算,并与公开的试验和计算结果进行对比,验证本文方法的可靠性。本文方法和代码可用于船舶工业CAE软件势流求解器和波浪中船舶非线性失稳运动预报。

基于模糊聚类的网络敏感数据流动态挖掘

为解决网络敏感数据流相似性较高且差异性较大,导致挖掘量下降的问题,该文设计基于模糊聚类的网络敏感数据流动态挖掘方法。构建模糊矩阵,计算不同网络敏感数据流样本间马氏距离,衡量两个样本间相似性,消除变量之间的差异性。引入速度收敛阈值,根据不同数据间模糊关系,对网络敏感数据流进行动态分类。利用遗传迭代算法迭代处理敏感数据流最大散度,获取最优离散性迭代值,通过对特征点进行聚类和均匀分配,结合动态挖掘误差拟合实现数据动态挖掘流。由实验结果可知,该方法挖掘到的数据量较多,无论是相似性数据还是差异性数据均能够被全部挖掘出来,挖掘结果具备可靠性。

虚拟社区网络低维冗余数据快速挖掘系统设计

虚拟社区网络低维冗余数据本体结构属性难以确定,导致不能挖掘出全部的低维冗余数据,为此设计了虚拟社区网络低维冗余数据快速挖掘系统。利用基于ARM72TDI芯片的数据采集器获取原始数据,选取适当的方式进行数据读取与传送。采用自适应特征调度方法构建低维冗余数据聚类相似性函数,通过用四阶累积量切片压缩处理数据。引入权重因素,计算虚拟社区网络节点间相似度,分析虚拟社区网络用户之间多重关系。采用邻域空间交叉融合方法提取数据本体结构属性,以此实现低维冗余数据挖掘。测试结果表明,该系统能够挖掘出全部低维冗余数据,数据挖掘总耗时为21.3 s,说明该系统能够全面、快速挖掘出低维冗余数据。

双桨双舵内倾船型的横甩失稳运动预报研究

目前国际海事组织(IMO)已经发布了第二代完整稳性衡准骑浪/横甩直接稳性评估方法的最终指南,如何准确高效地数值预报骑浪/横甩运动是目前骑浪/横甩直接稳性评估方法中亟待解决的关键问题。本文构建一个纵荡-横荡-垂荡-横摇-纵摇-首摇六自由度运动耦合的数学模型,该数学模型首先在纵荡-横荡-横摇-首摇四自由度操纵性数学模型基础上考虑垂荡和纵摇运动的影响,采用基于加强积分的切片法求解垂荡和纵摇运动的幅值和相位,可以有效解决尾浪中高航速船舶直接耐波性时域计算容易发散的问题;其次,船舶在波浪中的Froude-Krylov力和绕射力是通过对船体平均湿表面进行压力积分获得的。同时,在数学模型中还考虑非线性水动力导数、静水横倾产生的水动力和非线性横摇阻尼等因素。在螺旋桨推力和舵力模型中考虑由于波浪粒子速度和船舶速度共存产生的水动升力的影响,舵力模型中还加入了垂荡、纵摇运动对波浪中双舵实时出入水导致的舵力动态变化。最后,以双桨双舵的ONR内倾船型为研究对象,开展尾斜浪中骑浪/横甩数值预报,分析船-波的初始相对位置对船舶骑浪/横甩运动的影响。计算结果表明,文中建立的六自由度骑浪/横甩数学模型具有足够的计算精度,可以用于骑浪/横甩的直接稳性评估。

对比教学法在大型仪器实验教学中的应用——以番茄汁中克百威的检测为例

以番茄汁中克百威的检测为例,将对比教学法应用于高效液相色谱仪(HPLC)和液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)的实验教学中。在理论教学部分,对比两种大型仪器的原理、构造、应用特点及其在克百威检测中的异同。在上机实操部分,由于番茄汁中的克百威含量低于HPLC法的检出限但高于HPLC-MS法的检出限,两种仪器得出截然不同的检测结果。对比教学法切实提高了实验教学效率,提升了学生的大型仪器综合运用能力,对高校应用型人才的高质量培养具有重要意义。

中小学科创教育的明德特色

深圳明德实验学校(集团)历经十年探索,以“打开边界,融通未来”为核心理念,基于校企深度融合,从体制、课程、课堂、资源等维度全方位突破,探寻中小学科创教育的特色突围路径,取得了较为显著的教育实效。

数字时代学校育人新生态的重构

在当前智能社会语境下,学校治理也应顺势而变,推进学校治理的现代化和数字化转型。透视教育的历时性变迁,可以从开发“无边界课程”、构建“无时限课堂”、开展“无制式教学”、探索“无痕迹教育”等方面探寻有益、可行的转型路径。

随机波中船舶参数横摇研究

针对随机波中船舶参数横摇,提出一种数值预报方法。采用新的随机波成形方法,求解出船舶无横倾时在随机波中时间序列垂荡和纵摇运动,确定出船-波相对位置。利用3个坐标系之间的转换关系确定船体各横剖面左右舷与波面瞬时交点,然后对波浪压力沿船长湿表面积分,得出船舶复原力的Froude-Krylov部分。提出复原力之辐射力和绕射力部分和横摇角的非线性假定。确定一个参数横摇数学模型,实现随机波中参数横摇计算;通过试验和数值模拟对一艘巴拿马型集装箱船进行了参数横摇预报,研究了随机波中参数横摇的实际非各态历经的特点。

规则波中船舶复原力和参数横摇研究

为研究规则波中船舶复原力变化规律及其对参数横摇的影响,首先,基于切片理论求解出船舶无横倾时在波浪中时间序列垂荡和纵摇运动,确定出波面与船体的相对位置;其次,利用三个坐标系之间的转换关系进而确定规则波中船体各横剖面左右舷与波面瞬时交点,求得各浸水剖面面积;然后对波浪压力沿船长湿表面积分,得出规则波中船舶复原力的Froude-Krylov部分。同时,利用作用在横倾船舶上的辐射力和绕射力,求出规则波中船舶复原力辐射力和绕射力部分。在复原力计算的基础上,确定一个参数横摇模型,实现波浪中参数横摇计算。以一艘集装箱船为例,研究了规则波中复原力变化以及参数横摇规律,复原力变化幅度是影响参数横摇的一个重要因素。

斜浪群波中船舶复原力和参数横摇研究

为研究斜浪群波中船舶参数横摇及其与复原力变化的关系,基于切片理论,计算了船舶无横倾时在斜浪群波中时间序列垂荡和纵摇运动,确定出波面与船体的相对位置.利用3个坐标系之间的转换关系,求解斜浪群波中船体各横剖面左右舷与波面的交点,确定各浸水剖面瞬时湿面积.基于规则波中复原力计算公式,提出了Froude-Krylov假说下的群波中复原力计算方法.同时,利用作用在横倾船舶上的辐射力和绕射力,求出斜浪群波中船舶复原力之辐射力和绕射力部分.在复原力计算的基础上,确定一个参数横摇模型,实现斜浪群波中参数横摇计算.以一艘集装箱船为例,研究了斜浪群波中复原力变化以及参数横摇规律,结果表明斜浪群波中会发生参数横摇现象,且复原力变化幅度是影响参数横摇预报的一个重要因素.

Lyocell/多壁碳纳米管复合纤维的制备及性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)水悬浮液、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell/MWCNT复合纤维。采用X-衍射仪(WAXD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能。WAXD图谱显示复合纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了MWCNTs的特征衍射峰;二维X衍射结果表明:MWCNTs质量分数为5%的复合纤维中,MWCNTs与纤维轴的取向角为±15.2°,说明复合纤维中MWCNTs基本沿着纤维轴取向。SEM结果显示复合纤维中MWCNTs在Lyocell基体中分布均匀。对纤维的力学性能分析进一步表明:添加适量的MWCNTs可使复合纤维的力学性能提高,MWCNTs质量分数为1%的复合纤维的初始模量和强度分别比Lyocell纤维增加49.4%和15.7%。

斜浪长峰不规则波中船舶复原力变化计算

基于切片理论,先求解出船舶无横倾时在斜浪长峰不规则波中的垂荡和纵摇运动,确定出波面与船体的相对位置,再利用三个坐标系之间的转换关系,提出了任意斜浪长峰不规则波中船体各横剖面左右舷与波面一组或多组交点的求法及各浸水剖面面积的通用计算法;同时基于规则波复原力计算公式,提出了Froude-Krylov假说下的斜浪长峰不规则波中复原力计算公式。最后以一艘集装箱船为例,研究了其在斜浪不规则波中复原力变化,计算结果表明船-波相对位置是影响斜浪长峰不规则波中复原力变化的一个至关重要因素。

基于小波变换的数字水印算法

提出了一种基于小波变换的数字水印隐藏算法。在该算法中,原图像的小波分解区域与水印的小波分解区域相互匹配,水印隐蔽性强,对原始图像的影响基本上察觉不出来。叠加了水印的图像在经过多种强干扰及各种信号处理的变换之后,使用该算法仍能正确检测出水印的存在。

碳纳米管的表面改性及其在NMMO水溶液中的分散稳定性

研究了采用硝酸回流方法纯化的多壁碳纳米管(MWNTs)在不同类型的表面活性剂中的分散稳定性,从中选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纯化后的MWNTs进行表面功能化,并利用透射电子显微镜、红外光谱仪和光学显微镜等对MWNTs的纯化和表面功能化效果及其在N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液中的分散性能进行了分析.实验结果表明,通过硝酸回流纯化处理,能够使MWNTs表面拥有较多的羧基和羟基.在超声波作用下,SDBS可以对纯化后的MWNTs进行表面功能化,使其在NMMO水溶液中具有较好的分散稳定性.

随浪中纯稳性丧失直接评估方法研究

针对国际海事组织(IMO)正在制定的船舶第二代完整稳性衡准中的纯稳性丧失直接评估衡准,文章构建了纵荡-横摇2自由度运动耦合的数学模型,进行了随浪中纯稳性丧失直接评估。该方法首先在纵荡方程中考虑了随航速变化螺旋桨推力和静水阻力,及随瞬时船—波相对位置变化的时域纵荡波浪力。其次在横摇方程中基于Froude假设采用静平衡法求解随瞬时船—波相对位置和横倾角变化的时域复原力变化,同时考虑了初始横倾、非线性横摇阻尼和横倾水动力导数的影响,构建了纵荡—横摇2自由度耦合运动方程。最后采用ONR内倾船开展了随浪规则波中纯稳性丧失试验,验证了文中提出纵荡-横摇2自由度运动耦合的数学模型的可靠性,并进一步分析了初始横倾角、纵荡和横倾水动力导数对纯稳性丧失的影响,为纯稳性丧失直接稳性评估衡准的应用奠定了基础。

规则波中船舶复原力变化计算

基于切片理论,利用3个坐标系之间的转换关系,建立了任意规则波中重力与浮力平衡及纵倾力矩为零的瞬时静平衡方程,提出了任意规则波中船体各横剖面左右舷与波面一组或多组交点的求法及各浸水剖面面积的通用计算法;基于Froude-Krylov假说研究了规则波中船舶的复原力变化.通过对一艘油船的各种瞬时状态的计算,得到波浪中船舶的复原力变化特性.计算结果表明船-波相对位置是影响波浪中复原力变化的一个至关重要因素,且波浪中船舶复原力在横倾大角度时表现出明显的非线性.

翼状胬肉切除联合自体角膜缘干细胞移植术后硬性角膜接触镜的干预效果

目的:探讨老年翼状胬肉切除与自体角膜缘干细胞移植术后硬性角膜接触镜的干预效果。方法:选取2015-03/2016-03经我院诊断为单侧翼胬肉老年患者90例90眼进行分组对比研究。观察组45例45眼采用自体角膜缘干细跑移植术后硬性角膜接触镜,对照组45例45眼行单纯自体角膜缘干细胞移植术。两组患者观察指标包括:角膜愈合时间和术后1、3、5、7d时两组患者疼痛程度(VAS评分)、胬肉复发几率。结果:观察组和对照组的角膜刺激症状评分存在统计学差异,观察组评分显著低于对照组患者(P<0.05)。对照组患者角膜愈合时间高于观察组患者,差异具有统计学意义(P<0.05);VAS评分显示,术后1、2d时对照组患者高于观察组,两组比较差异具有统计学意义(P<0.05);两组患者胬肉愈合复发几率对比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:自体角膜干细胞移植术后结合硬性角膜接触镜对老年翼状胬肉效果明显,患者愈合较快,还可减轻患者术后疼痛感,同时不会增加胬肉复发率。

基于直流调制度的特高压柔直阀组在线投入策略

为简化阀组在线投入的顺控操作流程,特高压柔性直流输电系统要求柔直阀组具备在直流侧短接状态下完成在线投入的能力。首先,阐述基于混合型MMC特高压柔直阀组的在线投入过程,分析过程中的关键技术难点;然后,结合混合型MMC阀组控制特性及直流侧等效回路,对在线投入过程的关键策略进行详细分析,提出基于直流调制度的特高压柔直阀组在线投入策略实现方案,该策略方案在直流侧短接状态下可实现柔直阀组平稳解锁、直流电流快速转移、旁路开关可靠分断以及子模块均压等关键目标;最后,通过实时数字仿真平台试验,验证所提策略具有良好的控制性能。