国家智慧教育平台助力中小学教师发展数字化转型——专访教育部教育技术与资源发展中心教师发展处处长杨金勇

2022年3月28日,国家智慧教育公共服务平台正式上线,整合中小学、职业教育、高等教育三大资源平台。一年多来,经过7次迭代升级的国家智慧教育平台,访客量超过11亿人次,用户覆盖世界200多个国家和地区。国家智慧教育公共服务平台对推进教育数字化、提升我国数字教育在国际上的影响力和话语权,作出了积极贡献。

面向贯通式项目制教学的虚拟教研室组织模式实践

贯通式项目制教学模式是新工科背景下的工程教育新模式,贯穿大学本科四年,通过在做中学的实践,培养学生综合运用知识的能力和解决问题的能力。面向贯通式项目制教学的虚拟教研室是跨学科、跨专业、跨课程的校企联合的新型基层教学组织,是教学研究改革专题虚拟教研室。遵循教学问题导向原则,探讨实践了虚拟教研室的人员组成和人员管理模式。实践了充分运用信息技术,突破时空限制,开展高效便捷、形式多样、线上线下结合的教研新模式,提出了基于国家虚拟教研室平台的贯通项目制教学优质教学资源和教师培训的建设方案,为新型基层教学组织建设提供了一种新思路。

基于高速激光熔覆技术的Ni-Co合金涂层组织性能及耐磨性研究

利用高速激光熔覆技术,在C422钢表面制备Ni-Co基合金强化涂层,以提高其耐磨性和抗拉毛能力,从而延长蒸汽轮机阀杆的服役寿命。通过调整激光功率、扫描速度、搭接率和送粉速度等工艺参数,在C422钢材表面制备了不同组织的Ni-Co基合金强化涂层。采用金相观察、XRD检测、显微硬度测试和摩擦磨损试验等方法,对涂层的微观组织、物相组成、硬度和耐磨性进行了表征,以解明蒸汽轮机零部件表面磨损和失效的一般规律。结果表明,Ni-Co基高速激光熔覆层的物相成分主要为γ-Co固溶体、(Cr-Fe)7C3硬质碳化物及Ni4W金属间化合物等。熔覆层微观组织为网状超细共晶组织,晶粒细小且排列紧密。涂层显微硬度较基体有明显增高;涂层耐磨性较基体有较大提升。进一步研究表明,在合适的功率等其他条件下Ni-Co基合金高速激光熔覆层能够提高基体表面的硬度以及耐磨损性能;扫描速度对于涂层组织性能的影响较大,扫描速度提升时组织发生固溶强化、细晶强化和硬质化合物产生的弥散硬化共同作用导致了耐磨性提高,为机械零件磨损失效的问题提供解决方法和理论依据。

后处理对高速激光熔覆表面性能的影响

液压立柱表面镀铬涂层易出现微小裂纹并导致涂层剥落,对煤矿生产造成安全隐患。为强化液压立柱表面性能、提高液压立柱使用寿命,利用高速激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备铁基耐腐蚀熔覆层,并对熔覆层进行车-滚后处理提升强化熔覆层表面性能。使用扫描电子显微镜、形状测量激光显微镜、显微硬度计、电化学工作站等对高速激光熔覆层、车削及不同滚压力作用后的熔覆层微观组织、表面粗糙度、残余应力、显微硬度、耐腐蚀性能进行研究分析。结果表明:初始熔覆层显微组织致密,无明显孔隙、裂纹等缺陷,从结合处到表面依次为平面晶、树枝晶、等轴晶;滚压加工的“削峰填谷”效应使熔覆层表面发生塑性变形,滚压力为2.8 MPa时,表面轮廓平整,表面粗糙度降低至0.768μm;熔覆层硬度随滚压力的增大而增加,熔覆层顶部出现明显的塑性变形区和硬化层;车-滚复合加工使熔覆层表面残余应力由拉应力状态转变为压应力,滚压力增大,残余压应力先增大后减小;车-滚复合加工使熔覆层表层晶粒细化,增强Cr元素扩散,提高耐蚀能力,但过大的滚压力使熔覆层表面损伤,耐蚀能力下降。车-滚后处理工艺有效提升了熔覆层表面性能,可为高速激光熔覆高效低成本的后处理工艺研发提供参考。

日粮不同钙磷比对湖羊生长性能及血清生化指标的影响

试验旨在探究日粮钙磷比对湖羊生长性能和血清生化指标的影响。采用单因素试验设计,选择生长状况良好,体重、日龄相近的湖羊断奶公羔羊48只,随机分为3组,每组4个重复,每个重复4只湖羊。各组日粮的钙磷比分别为2.13、1.63和1.28,日粮精粗比均为33∶67。结果表明:(1)饲粮钙磷比对湖羊采食量和料重比的影响不显著(P>0.05);低钙磷比组湖羊日增重显著高于高钙磷比组和中钙磷比组(P<0.05)。(2)血清钙含量随日粮钙磷比的下降而显著上升(P<0.05);低钙磷比组湖羊的尿素氮含量显著高于高钙磷比组(P<0.05);日粮钙磷比对血清总蛋白、白蛋白、碱性磷酸酶和血清无机磷水平无显著影响(P>0.05)。综合生长性能和血清生化指标,认为湖羊断奶公羔羊的适宜日粮钙磷比为1.28~1.63。

型钢混凝土梁模板支设的优化设计

为了对型钢混凝土梁的模板设计进行优化,以实际工程设计过程为例,分别通过有限元软件ABAQUS和品茗安全计算软件对其设计结果进行优化分析。有限元分析结果表明,型钢在施工过程中可以承担部分混凝土的重力荷载;根据型钢骨架和模板支架体系协同受力的结果,可以将混凝土的自重考虑折减系数的方法应用到品茗安全计算软件中,达到优化设计的目的。

产品基因研究综述

产品基因(Product Gene,PG)是参照生物基因提出的关于机械产品遗传信息的概念,产品基因工程是生物基因工程思想在机械领域的应用。通过对产品基因文献的综合分析,从产品基因的概念、特点及相关操作等多方面,对产品基因理论研究和应用研究进行了分析总结,提出了自己的见解,并对产品基因进一步研究趋势进行了分析。

降低蒸汽管路水锤的技术方法

为了降低水锤现象,通过对蒸汽管路初始送气时内部汽、液转化,流动的分析,较为形象地阐述了水锤现象的产生机理,然后通过在管路提升处合理设置集水管、疏水器的技术方法及规范蒸汽阀门开启步骤的操作,较好地解决了蒸汽管路水锤现象的产生,消除了管路振动所带来的安全隐患。

基于功能表面的生长型设计理论

生长型设计是把生物生长的机理用于产品概念结构设计的方法。首先介绍生长型设计的基础理论,从而提出基于功能表面的产品生长型设计方法,论述生长型设计的主要步骤。提出功能表面分解时遵循的原则,即在满足功能需求的前提下,实现装配复杂度和制造复杂度最优分配。提出基于匹配度的概念产品向实体产品的映射方法。给出具体实例,生长型设计方法的有效性得到验证,该方法可以部分实现概念设计的自动化,基于功能表面的概念设计结构模型可以应用于后续的详细设计。

概念结构设计过程中功能表面重构技术研究

在基于功能表面分解重构原理的生长型设计过程中,产品概念结构中功能表面的重构即功能表面的类型、数量及其相互关系的选择与确定直接决定了零件的概念结构,并且从概念上基本确定了后续结构能否经济制造的空间约束。由于相关知识支持技术的缺乏,仍需要设计人员靠经验决定,降低了生长型设计的效率。文章分析了功能表面间的位置关系、联接方式的含义及其可制造性评价,与实际工艺技术知识相联系,提出了功能表面之间空间位置关系和联接方式的并行确定方法,开发了基于知识的设计支持模块,促进概念结构生长式设计效率的进一步提高。

基于功能表面的产品基因建模方法研究

产品基因模型是产品基因理论研究的主要内容,它是对产品基因的一种描述方式,反映产品基因的构成及各种产品信息之间的关系。产品基因作为产品中所包含信息的集合,信息的抽象性使产品基因缺乏实际的可操作性,所以需要建立一个能够准确对产品信息进行描述,又可以进行实际操作、应用的产品基因模型。文章对产品基因的概念、特点及构成等进行了研究,利用功能表面作为组成产品基因的碱基,建立了面向产品生命周期的产品基因模型,同时提出了基于产品信息标准化和重构的产品基因提取方法。基于功能表面的产品基因模型使产品基因具有了技术的可行性和方法上的可操作性,有利于产品基因工程的开展和实施。

把握资源开放机遇推动从学生学习到教师学习——欠发达边境山区县域“停课不停学”实践与思考

疫情当前,各级各类学校积极响应教育部"停课不停学"号召,纷纷组织师生开展在线教学工作,充分利用在线教育平台和资源,以解决延期开学阶段学生的居家学习问题。但在进行如此大规模的全媒体常态化教学应用的实践过程中,出现了若干问题与挑战,如"网络基础条件研判不足""学生参与性和持续性不高""优质线上资源得不到有效利用""教学和管理策略落后"等。本刊特征集了来自不同学段、不同地域相关教学实践案例,进行初期的实践经验分享和交流,以期能在新媒体新技术应用、教学指导策略、居家学习生态构建、推动整个教育系统落实服务保障工作、促进区域和学校教育整体发展等方面提供参考与借鉴。

利用技术变革学习:新版《美国国家学生教育技术标准》解读

《国家教育技术标准:学生标准》由美国国际教育技术协会制定,在《美国国家教育技术标准》体系中具有枢纽地位。该文基于《美国国家教育技术标准》发展演变,结合新时代中国特色教育信息化事业的创新发展,对最新版本《国家教育技术标准:学生标准》的内容进行了深入解读,揭示了该标准从早期"学习使用技术"到其后"使用技术学习"再到如今"利用技术变革学习"演进的内在逻辑及其意义,并认为新标准的启示在于:重视信息素养,构建符合国情的学生信息素养评价指标体系和评估模型;倡导创客学习,推行整合知、行、思、创过程的新型学习方式;推进课程改革,实现信息技术与学科课程的深度有效融合,并把其从信息技术与单一学科课程教学的融合推进到信息技术支持下的跨学科课程教学的融合,真正实现信息技术支持下学生学习方式的转变。

中美两国中小学校长信息化领导力比较研究

校长的教育信息化领导力是学校信息化建设的关键要素,是促进信息技术与教育教学深度融合的重要保障。文章梳理中美两国教育信息化领导力标准和提升项目,对比分析两国标准的适用对象、主要任务和具体内容,发现中美两国在中小学领导体制上存在差异,导致美国的标准适用对象更广,而我国的标准任务更加明晰;对比分析两国提升项目的课程结构、评价方式、保障措施和认证方式,发现美国STLI/STL项目的课程内容范围更广,授课方式能满足学习者个性化的需求,而我国"提升项目"的内容针对性更强,但认证方式和保障措施方面还有较大的进步空间。在此基础上,建议我国在提升校长信息化领导力方面,应创新培训模式、规范课程实施、保障认证机制。

客户需求驱动的产品协同定制系统

客户需求作为产品设计的输入,也是进行产品设计的最终目的。大批量定制更是以客户需求为中心,准确、快速地获取客户需求是大批量定制的关键。通过分析客户需求特点和提高客户满意度的途径,建立客户需求驱动的协同定制系统,实现了客户、企业和供应商之间的集成和协同。以需求模板为基础,建立客户需求参数、产品功能参数到产品结构参数的映射关系。在准确获取客户需求的同时,使客户参与到产品的设计、生产过程之中,从而获得客户高满意度的产品。

县域普惠式创客教育实施模式与推进机制研究——以云南省沧源县为例

在创客教育逐渐从精英教育向普及教育发展的现实需求下,如何创造条件让边疆民族山区的孩子享受到创客教育,使其参与到实践创新、制造分享的创客学习中来成了关乎教育公平和创客教育普及发展的现实问题。该文基于实践,分析了边疆民族山区县域开展普惠式创客教育面临的现实挑战,探讨了普惠式创客教育的基本原则与实施模式,总结了县域整体推进普惠式创客教育在体制机制创新上的经验,为欠发达地区普及创客教育提供有益借鉴。

STEAM与创客教育整合课程体系研究--以小学科学为切入点

STEAM与创客教育是信息时代的创新教育模式,然而其课程建设存在软硬失调、标准缺位、不成体系等问题。为此,文章分析了STEAM与创客教育整合的可行性,并将小学科学作为切入点,构建了立体化的STEAM与创客教育整合课程体系。该体系从横向维度上将STEAM知识领域(包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程)与创客技术环境(包括制造技术、物理计算、智能编程)交叉组合;同时,该体系从纵向维度上参照相关课程标准,根据知识和技术难度,分年级段整合课程,体现了课程体系的衔接性与延续性。此外,文章还选取8个典型案例,分析了STEAM与创客教育整合课程体系的实践应用情况和效果。文章的研究可为不同学段整合课程体系的设计与落地提供参考,并推动了STEAM与创客教育的进一步融合。

壳式变压器线圈整形用400 t油压机阶段式加压改造技术方法

介绍了壳式变压器产品生产中对线圈进行轴向压紧整形的400 t油压机设备的自动化改造过程和技术方法。改造完毕后,油压机压头的加压过程能够实现阶段式的加压、保压、泄压功能,降低加压过程的压力控制误差,进一步提高线圈的整形效果,为壳式变压器线圈轴向压紧工序提供一种操作过程安全、便捷、实用性更强的油压机自动控制系统。

“连锁经营、电子商务、移动互联”三位一体的O2O模式研究

当前电子商务的发展迅速。但是传统的连锁经营模式尚未过时,还有其生存和不断发展的空间。分析了借助近年来兴起的智能手机等移动终端为载体的移动互联技术,将传统的连锁店和电子商务进行整合,打造成为三位一体的新型O2O(线上到线下)的商业模式。

概念设计过程中产品功能的广义定位表达

针对传统功能表达方式存在的不足,基于广义定位理论和功能表面提出了概念设计过程中功能的广义定位表达方式。把产品功能定义为对被操作对象的广义变趋矢量的限制作用;并根据限制的广义变趋矢量数目的多少来量化产品功能;而功能表面几何特性的存在使得功能有了直观的形式化表达方式。该表达方式避免了传统表达方式存在的歧义性,便于计算机辅助概念设计过程中对功能进行存储、检索与处理,也可以形式化表达概念设计结果。提出基于该功能表达方式的概念设计模型,在功能与结构之间增加了功能表面这一环节,该模型使得功能结构间直接映射存在的解不确定性和病态性等问题得以解决,并可以与后续的详细结构设计实现无缝链接。