“三全育人”行业特色型高校创新实践平台建设探索

培养具有解决复杂系统工程问题能力的创新型工程人才是我国行业特色型高校的根本任务。基于此,行业特色型高校应准确识己,主动思变,以“三全育人”理念为指导,紧扣核心抓手,协同多元主体,从建设思路和具体措施上构建“理论与实践融合,创新与实战并举”的创新实践平台,推动实验室教学高质量内涵式发展。针对行业特色型高校,探索研究递进式多层协同育人创新实践平台的构建非常重要。

实时荧光定量PCR检测鸭源鹅细小病毒方法的建立与应用

为建立一种快速且准确检测鸭源鹅细小病毒(D-GPV)的实时荧光定量PCR方法,本研究通过分析D-GPV基因序列的保守区设计并合成一对特异性引物,构建携带NS1基因的重组质粒作为标准品,绘制实时荧光定量PCR标准曲线,并进行敏感性、特异性、重复性试验和临床样品的检测。结果显示,该方法标准曲线的的线性关系良好,相关系数为0.999;灵敏度高,检测底限为10拷贝;特异性与重复性好,与其他病毒无交叉反应,批间和批内变异系数均低于1%。该方法对人工感染D-GPV鸭泄殖腔拭子和咽拭子样品的检测结果显示,鸭在攻毒后第1 d即可以通过口腔和泄殖腔向外排毒,排毒量在第3 d达到高峰,排毒持续期可达到42 d。本研究所建立的实时荧光定量PCR方法灵敏度高、特异性和稳定性好,可用于临床样品中的D-GPV检测。

表达绿色荧光蛋白的坦布苏病毒的构建与鉴定

报告病毒在高通量抗病毒药物筛选、活体动物体内成像及新型疫苗研发等方面具有重要应用价值。通过反向遗传操作技术,以坦布苏病毒JXSP株感染性克隆为基础,采用两种策略构建报告病毒,即分别在病毒基因组5′UTR和C蛋白基因、N S5基因和3′UTR间引入外源基因EGFP,通过融合PCR获得全长cDNA PCR产物,体外转录生成mRNA,转染至BHK-21拯救重组病毒并研究其生长特性。结果显示,利用5′UTR-C位点构建的报告病毒mRNA转染BHK-21细胞后能观察到明显的绿色荧光;报告病毒P0接种DEF细胞后可高强度表达绿色荧光蛋白,在BHK-21和DEF细胞上增殖速度略微低于亲本毒株,但差异不显著。结果表明,成功构建了1株坦布苏绿色荧光报告病毒rJXSP-5′EGFP,在BHK-21和DEF细胞上均能有效增殖。

基于时间序列融合的室内定位方法

提出了一种基于拉依达准则-相关系数-卷积神经网络(Pauta criterion-correlation coefficient-convolutional neural networks,P-C-CNN)的时间序列融合定位算法。P-C-CNN方法整合了不同节点以及不同时间序列的数据点,利用时间和空间数据的相互关联性,提高了室内定位的精度和可靠性。首先,该方法使用拉依达准则-相关系数(Pauta criterion-correlation coefficient,P-C)算法对到达角度(Angle of arrival,AOA)-接收信号强度(Received signal strength,RSS)数据的异常值进行剔除,提高了训练数据的质量。其次,算法对数据进行随机间隔选取,从而缩短模型训练时间,同时较好地模拟在线定位阶段数据选取的不确定性,减少模型对训练数据的过度拟合。再次,传统单帧信息训练方法由于噪声混杂无法稳定提取信息特征,所提算法在连续采集的时间序列数据中,融合随机选取固定长度的多帧AOA-RSS数据,然后利用卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)进行特征提取,避免了单帧信号定位中误差波动较大的问题。最后,通过大量实际测试,验证了所提方法的有效性。实验结果表明,在典型室内环境中,与仅采用RSS数据或者AOA信息的指纹定位算法相比,本文算法的分类准确率由91.6%提高到了96.4%,定位精度从1.3 m提高到了0.3 m;与传统基于模型的AOA-RSS联合定位相比,本文算法能较好解决实测中多径效应等干扰因素的影响,定位精度从1.1 m提高到了0.3 m。

产教深度融合视域下研究生创新人才教学改革与实践——以信息与通信工程专业为例

针对当前产教融合、校企合作育人模式中存在的研究生工程实践能力和解决复杂工程问题能力得不到有效锻炼和提升,企业方不能很好利用学校和学生资源促进企业技术创新等突出问题,面向航空、航天、民航、国防及相关信息与通信工程领域发展需求,注重空天科技交叉,依托国家级及省部级高水平科研平台、国家级工程实践教育中心、校企协同育人平台等产教融合基地和信息与通信工程一级学科点实践创新平台,以培养卓越创新型人才为目标,以工程教育专业认证标准为指导,以校企协同育人为途径,提出了产教深度融合视域下信息与通信工程专业研究生创新人才培养模式改革与实践体系。分别从产教融合长效机制、专业发展规划、人才培养方案、实践教学体系等方面进行了一系列创新性改革。培养具备信息与通信工程领域知识、技能和科学研究素质,具有复杂工程问题分析与解决能力、可持续发展理念、国际视野和创新意识,能够跟踪信息与通信工程前沿发展,能胜任信息与通信工程领域相关的科学研究、产品开发、工程管理等工作的高素质创新型技术人才和行业骨干,从而为产教深度融合背景下其他工科专业的教学改革和研究生人才培养工作提供一定参考和借鉴意义。

基于功能网络评价的城市生态安全格局研究-以常州市为例

基于景观功能网络评价,提出城市复合空间优化方案,并选择常州市为研究区,实证城市生态安全格局理念在空间优化过程中的操作性。由于城市为整合社会、经济与生态功能的复合生态系统,本研究首先依据城市景观功能与结构特征,将城市空间结构分为支持社会经济功能的红色景观,维持能源、资金、产品与信息传播、流通的灰色景观、保持生物多样性与调节区域环境的蓝色景观及绿色景观。其次由功能网络连通性及其相互作用的角度分析城市景观格局、功能流路径与不同功能流在空间上的相互作用,以获得生态功能冲突与环境敏感区域的空间位置。最后,从功能整体协调发展角度,将研究区分为优化开发、调整开发、限制开发及禁止开等分区,针对其存在的生态安全问题,提出符合城市生态安全的空间优化方案。

城市综合生态风险评价——以淮北市城区为例

城市面临复杂的生态风险,为了保障城市安全,需要对单一灾害或污染源的生态风险评估结果进行整合。基于城市复合生态系统特性,将当前城市地域常见的生态风险区分为自然灾害、环境污染及生态退化等3种主要类型,以土地利用单元作为风险受体,整合自然、人文、景观及环境因子,在现有生态风险评价研究方法基础上,构建了城市综合生态风险评价的空间分析框架。研究中选择淮北市城区作为研究区,针对研究区内存在的洪涝、干旱、水污染、大气污染、采煤塌陷及生态服务降低等生态风险类型,定量评价其空间差异,并提出相应的风险防范措施。案例分析结果表明,研究区综合生态风险较高的区域包括龙河、岱河、龙岱河与闸河等过境河流流经塌陷密集带的河段,北湖、东湖、中湖及南湖等人工湖泊沿岸,化家湖湖岸,及土型、新蔡、北杨新杨煤矿及其外围地区。由降低生态风险保障城市生态安全角度,在未来城市的整体规划中,建议结合城市外围绿地与城市内部的高风险区域,划设禁建或限建区域,共同构建淮北城市生态风险防范的空间结构。

西南地区玉米穗腐病病原分离鉴定及接种方法研究

2010-2011年,从我国西南地区16个市(县)主要玉米产区采集玉米穗腐病标样190份,采用组织分离培养法分离得到393个菌株,将传统形态学分类方法与分子生物学方法相结合,共鉴定出15个种属,其中以拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)分离频率最高为40.20%,为优势菌株;其次为禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum),分离频率为15.01%。选用优势菌株拟轮枝镰孢菌采用花丝注射法、籽粒注射法、花丝喷雾法3种方法进行了穗腐病接种方法筛选,结果表明,籽粒注射法有利于病原菌的侵染发病,发病程度适中,是一种比较理想的接种方法。采用此方法对西南主要推广品种进行了抗病性鉴定,品种间对拟轮枝镰孢菌抗性存在显著差异,无高抗品种,表现好的品种有正大619,正大818,迪卡007,农乐988,正红505和神珠7号等6份。

基于稀疏贝叶斯推断的密集城区内无人机目标直接定位算法

在当今社会,无人机“黑飞”现象日益频繁,给社会治理和公共安全带来了新的挑战。为了有效打击这一现象,迫切需要采取高精度的定位算法,以确保对无人机目标位置的准确获取。在一些密集城区内,定位设备的阵列天线接收到的信号是无人机经周边大量建筑物所构成的散射体散射后形成的多径分量的叠加,此时不能简单认为由点信源产生的,而是需要将目标建立为分布式信源模型。在这种情况下,如果仍采取传统的直接定位算法,在估计分布式信源位置时会出现性能急剧恶化的问题。针对上述问题,本文提出一种利用稀疏贝叶斯推断对相干分布式信源目标进行直接定位的算法。本算法首先建立相干分布式信源场景下多阵列联合的目标定位模型;对其构建稀疏概率框架,在该框架下对稀疏信号和噪声施加先验信息;之后利用贝叶斯推断方法可以更新迭代出超参数的估计值,进而得到每个网格点上的功率谱值;最后通过多维搜索来获取最大谱峰值处位置,即为信源位置。本文还详细推导了在数据域下相干分布式信源直接定位的克拉美罗下界,为算法的估计性能提供了基准。数值仿真结果表明在相干分布式信源模型下所提算法相比子空间类算法有着更高的定位精度和鲁棒性,在较多阵元情况下定位性能能够逼近最大似然估计算法。

城市地域地表温度-植被覆盖定量关系分析——以深圳市为例

地表温度-植被覆盖间的关系一直是城市热岛研究的热点之一,两者均为描述生态系统特征的重要参数。本文利用深圳市2004年的ETM+影像,基于遥感技术提取相关的下垫面类型、地表温度和植被覆盖等信息,探讨不同下垫面类型对地表温度-植被覆盖关系的影响,并结合分形维度计算方法,比较不同分辨率下地表温度、植被覆盖及其相关关系的变化。研究结果表明,植被覆盖程度与地表温度之间存在明显的负相关,并且在不同的植被覆盖程度下,地表温度-植被覆盖关系呈现分段线性关系。下垫面类型及其组合主要通过植被覆盖的分布对地表温度产生影响。而在不同空间分辨率下(30m至960m),地表温度和植被覆盖的空间变异程度均表现为先升后降,在120m的分辨率下,两者的相关程度达到最高。结果证实区域植被覆盖状况可直接影响辐射、热动力以及土壤水分等多种地表特征,从而导致地表温度分异等。

基于景观功能网络概念的景观格局优化——以台湾地区乌溪流域典型区为例

景观格局连通度与景观功能联系程度息息相关,不论维持生态稳定或促进城市社会经济发展,都必须提升景观结构的空间联系。选择台湾地区乌溪流域典型区为研究区,面对台湾地区城市发展所造成的生态环境品质降低及自然栖息地破碎化等问题,期望通过生态功能网络构建,维护生态稳定及制约建成区的无序蔓延。基于景观功能与结构相互作用理论,景观功能的空间强度受景观类型、空间结构及相对距离的影响而产生差异,利用耗费距离模型,结合景观类型、景观格局特征、景观功能相互作用以及生态系统服务功能价值等分析方法,分析了台湾地区乌溪流域典型区的生态功能空间差异,进而基于最小累积耗费算法构建生态廊道,提出景观格局优化方案,以作为台湾地区未来景观生态建设的参考。

流域景观功能网络构建及应用——以台湾乌溪流域为例

选择生态及城市功能并重的台湾乌溪流域,在乡镇行政单元的基础上,利用耗费距离模型将景观功能网络落实于实际的空间单元。透过网络节点间的通达性分析可知,乌溪流域的景观功能网络中以城市功能网络结构较佳,城市子节点多环绕于城市功能中心,功能的输出与传递有较高的效益;而生态功能网络节点间通达性差异并不显著,唯作为一级及二级功能节点的红香、高美湿地等位置孤立、通达性较差,需就其功能向外传输路径进行优化,并提升二载山及北坑子等重要联系节点的生态功能强度。

西南地区玉米灰斑病病原种类分子鉴定

玉米灰斑病是由尾孢菌(Cercospora)侵染引起的一种世界性病害。本研究采用尾孢菌特异引物对采自西南地区经过单孢纯化的17个玉米灰斑病菌菌株进行了分子鉴定,结果表明:采集自西南地区的玉米灰斑病样本分离得到的菌株都为Cercospora zeina;未检测到玉蜀黍尾孢菌Cercospora zeae-maydis。这就说明,引起西南地区的玉米灰斑病主要致病种为Cercospora zeina。

针、片状骨料对混凝土单轴拉压破坏影响细观模拟

为了研究针、片状骨料对混凝土力学性能的影响,建立细观层次的混凝土随机骨料三维数值模型,以粗骨料中针、片状颗粒的粒形和体积占比为变量,对含针、片状骨料二级配立方体混凝土模型在单轴受拉和单轴受压荷载作用下的破坏过程进行模拟研究。结果表明:①混凝土的抗拉、抗压强度随着针、片状骨料含量的增加而降低,针、片状骨料含量对混凝土抗拉强度的影响比抗压强度小。②针、片状骨料对混凝土在单轴拉压荷载下的破坏影响主要与其排列方式有关,具有较大横向骨料-砂浆交界面的骨料对混凝土拉伸损伤的产生和发展起到主导影响,在单轴受压荷载作用下,混凝土中竖向或者近似竖向排列的针、片状骨料表面更容易产生裂缝。③针、片状骨料对混凝土的强度和破坏过程均产生不利影响,影响大小的排序为片状骨料>针状骨料>针、片状骨料混合。

三维城市景观生态研究

城市景观元素的三维分析是城市景观研究发展的重要趋势之一。城市形态的结构特征与功能的空间作用不仅体现在二维空间中,同时在三维向度上表现出城市社会经济发展态势与空间演变的相互作用,因此在城市空间格局、过程与功能的讨论中,不能局限于二维平面。首先由三维视角提出城市景观格局及功能网络特征,并结合对航空摄影测量、卫星遥测、机载激光扫描等三维信息获取方法的认识,介绍目前城市景观三维信息提取的相关方法;其次,在三维城市景观生态研究内容方面,重点介绍城市景观要素提取、格局特征及其动态变化、生态环境效应和城市景观功能等相关研究,探讨城市内部的三维建成景观以及绿地景观要素提取与应用,并在传统景观格局分析方法基础上,提出了三维城市景观格局特征测量方法、动态变化监测方法以及动态模拟等相关内容,进一步对三维城市景观在生物多样性、局部气候变化等生态环境效应方面的研究进行了归纳总结;最后借助构建三维景观功能网络的思路,以作为三维城市景观功能优化研究的切入点。

基于层次模糊综合评价的水库大坝安全评价法

提出了基于层次模糊综合评价的水库大坝安全评价法,该方法是建立在层次分析和模糊数学理论基础上的,是以《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的评价体系为基础,将传统的分析方法与层次分析和模糊理论相结合的一种安全评价方法,可确定各种影响因素对土石坝安全的影响程度,能对土石坝的安全性作出全面、直观的评价。工程实例证明该方法的评价结果是可信的,值得在土石坝及其他水利水电工程的安全性评价中应用。

基于小波变换奇异信号检测的研究

奇异信号中的奇异点及不规则的突变部分经常携带有比较重要的信息 ,它是信号重要的特征之一。用李氏指数 (Lipschitz)来描述信号的局部奇异性。证明了小波变换确实能用来检测信号的局部奇异性。而利用小波变换模的局部极大值和信号奇异点之间的关系 ,同样可以对信号的局部奇异性进行分析 ,而且运算量较小。证明了小波变换模极大值能够检测信号奇异性 ;分析了奇异信号检测时小波基的选择的条件。最后给出实例分析的结论 :为了有效地检测奇异信号的各种奇异性特征 。

基于分形的奇异信号的检测

提出了基于分形的奇异信号的检测方法 ,给出了奇异信号的数学模型、检测原理和实现算法。根据所计算的短时网格分形维数 ,判断是否有突变信号以及确定其发生时刻。以电力系统中突变信号为例进行仿真 ,证明该方法能准确有效地检测到突变信号 ,并能精确地确定突变信号的发生时刻和突变类型。

基于模极大值小波域的去噪算法研究

根据信号与噪声在小波变换下的不同特性 ,提出了基于模极大值小波域的去噪算法。该算法先用 Adhoc算法求出信号的模极大值 ,再根据模极大值小波域的定义求出信号的模极大值小波域 ,从而得到信号的小波系数 ,然后逆变换得到信号。实例分析表明 :该算法能有效消除噪声 ,与交替投影模极大值算法相比 ,该算法在原理上更简单 ,程序实现更容易 ,去噪速度更快 ,能满足在线监测的要求。

应用UP-PCR进行玉米丝黑穗病菌遗传多样性研究

本研究探讨了UP-PCR技术在玉米丝黑穗病菌遗传多样性分析中的利用可行性。在13个通用引物中，筛选出9个扩增多态性好且稳定的通用引物，共扩增出113条DNA条带，大小分布于250~2000bp之间，其中多态性条带为95条，为总条带数的84．07％。遗传距离为0．76处时，所有丝黑穗病菌菌株被聚为6个组。利用UP-PCR技术，可以充分展现玉米丝黑穗病菌菌株间的亲缘关系及差异性，可用于玉米丝黑穗病菌遗传多样性研究，为有效地开展玉米丝黑穗病菌的遗传进化甚至探讨病菌致病性的生理分化提供了一个新的技术方法。