新工科背景下计算机科学与技术应用型本科专业人才培养模式的探索与实践

新工科建设背景下,传统的计算机科学与技术专业人才培养模式不能很好契合应用型、技能型、创新型工程人才的培养需求,急需变革人才培养理念、深化专业建设改革。以新工科的新要求和OBE教育理念为指引,以提升专业建设成效和学生综合素质为导向,以解决复杂工程问题和提升跨学科交叉能力为驱动,以校企协同育人为方法,打造“理论、实践、技能、素养、交叉、拓展”六位一体的课程体系和“校企双向嵌入、多元协同”的育人模式,培养具有良好综合素质和可持续竞争力的新工科人才。

智能传感技术在水肥一体系统中的应用研究

以进一步提升水肥一体机系统的作业效率为目标,选取智能传感的监测技术,针对整机的监测控制与信号处理展开应用设计研究。考虑水肥一体机过程作业肥液融合的均匀性及系统各模块之间的协同性功能实现,结合微分补偿的传感数据算法处理方法,进行智能传感的水肥一体机架构布局,并匹配可执行的软件控制程序及硬件实施结构,进行实地传感应用监测与灌施控制作业试验。结果表明:水肥一体机系统的数据监测准确率可达95.25%,系统故障率相对降低3.79%,监测数据准确及时,能够确保系统各环节指令得到有效的调整与反馈,进而保证灌施土壤的含水稳定率相对提升7.87%,对于作物的稳定生长与产量提升有重要的参考价值。

北方日光温室构造的研究进展

随着蔬菜、花卉种植业的不断发展和对设施要求的不断提高,以及当前对蔬菜质量和安全问题的关注,日光温室在结构坚固、性能耐用、操作舒适方面提出更高的要求。从中国北方现代日光温室的发展现状和市场对高质量、高附加值产品的需求来开展评价和影响分析,从温度、湿度、光照等维度来比较日光温室的冬季性能,分析北方部分地区日光温室的建设情况,对日光温室的未来发展进行研讨并提出一定的建议,但无论在哪个地区,日光温室作为现代农业生产的重要方式,都具有不可替代的作用,能够提高农业生产效率,促进农业的可持续发展。

基于物联网的水质监测系统设计与实现

为解决传统水质监测操作复杂、采样精度低、监测参数单一等问题,密合精准检测需求,优化水质采集与监控,设计了一个基于物联网的水质监测系统。该系统以STM32F103C8T6微控制器为控制核心,以pH传感器、温度传感器、浊度传感器和TDS传感器等设备采集pH值、温度、浊度、总溶解固体(TDS)等参数,通过ESP8266模块与阿里云物联网平台服务器通信实现数据传输。用户可通过OLED屏、手机APP对水质参数进行现场和远程监测。实验表明,所设计系统实现了水质监测与异态感知,具有实时性高、可靠性强、扩展性好等优点。

基于单片机的智能多肉植物养殖系统设计与实现

为解决现阶段多肉植物养殖智能化程度不高、管控不便等问题,设计了一款智能化、自动化的智能多肉植物养殖系统。该系统以STC89C52RC单片机为控制核心,以土壤湿度传感器、光照传感器、环境温湿度传感器等设备采集生长环境变量,通过LCD1602显示屏、按键等实现人机现场交互,通过ESP8266WiFi通信模块和App实现人机的远程交互。实验表明,在此设计的系统实现了对多肉植物生长环境的异态感知与反向控制,具有响应快、稳定性高、安全性强等优点。

异构并行计算下高维混合型数据聚类算法研究

高维数据维度增加,数据空间的体积呈指数增长,容易陷入“维数灾难”,导致聚类算法执行效率低,为此,提出异构并行计算下高维混合型数据聚类算法。构建高维混合型数据相异度矩阵,提取高维混合型数据的统计序列特征值,利用时间窗口进行特征优化。采用K⁃Prototypes聚类算法提取高维混合型数据的统计序列特征,评估数据与类中心的相异性,计算数据与类中心的欧氏距离,实现高维混合型数据聚类。采用异构并行计算技术进行高维混合型数据K⁃Prototypes聚类的并行化处理,合理分配CPU与GPU工作,达到CPU与GPU的工作负载平衡,提高K⁃Prototypes的聚类效率。实验结果表明,此算法对于高维混合型数据的聚类效果好、运行时间短、性能稳定。

基于K210的人体红外测温及火灾预警系统设计与实现

基于体温监测和火灾预警的需求,本文设计了一个适合于家庭的人体红外测温及火灾预警系统,该系统以K210为控制核心,以红外温度传感器、图像传感器、烟雾火焰传感器、温湿度传感器等设备采集人体温度、环境温湿度、火焰等信息,通过显示屏、蜂鸣器等外设实现人机的直接交互,通过Wi-Fi通信模块实现测量数据与物联网平台的数据传输,进而实现人机的间接交互。实验表明,所设计系统实现了人体、物体和环境的温度测量与异态感知,具有速度快、精度高等优点。

一种水肥一体机的可视化控制模块应用研究

以进一步提升水肥一体机的作业效率与监测效率为目标,选取可视化技术作为研究切入点,基于可视化控制模块的设计与应用展开讨论。通过充分理解水肥一体机的作业机理,建立用于整机可视化控制的数学模型,并进行可视化控制模块的软件程序设计与硬件组件配置,形成全新高效的可视化水肥一体机。进行可视化控制模块应用作业试验,结果表明:基于可视化机理及控制模型应用的水肥一体机较普通控制下的水肥一体机作业有一定优势,系统的监测准确率与系统响应效率得到明显提升;各水肥管路及水肥参数监测及时,确保整机各项指令与输出正确合理,整机节水率与整机节肥率分别提升了6.80%和7.40%,灌溉均匀度可达90.50%,有利于农作物种植栽培高效高产。

基于激光诱导击穿光谱技术的水中氮元素检测

利用气溶胶辅助激光诱导击穿光谱(LIBS)技术实现了对水中富营养化元素氮的实时在线准确快速检测。针对传统的同心雾化器对液体的进样量受液体物理性质限制的缺陷,本文采用微量注射泵辅助进样实现不同盐度待测样的相同进样量。结果表明,采用微量注射泵,N I 746.831 nm绝对光谱强度的平均相对标准偏差D_(RSAV)由19.51%改善至6.78%,定量分析检测极限LoD由5.45改善至1.57 mg/L,预测浓度与制备浓度的线性决定系数R^(2)、平均相对误差E_(R)和交叉验证均方根误差E_(RMSCV)分别由0.2830、45.80%和23.96mg/L改善至0.9043、10.33%和4.28 mg/L。本研究的结果表明微量注射泵辅助进样可实现气溶胶辅助LIBS技术对水中氮元素的精准灵敏检测。

建筑工程施工中的防水防渗施工技术应用

渗漏水是困扰建筑工程多年的难题,防水施工一直是建筑施工的重点。为了提高建筑工程防水性能,优化防水防渗施工技术,本文首先明确了建筑防水施工的重要性,然后根据施工经验总结常见的渗漏情况,总结提出针对性的解决措施,以期为相关工作者提供参考。

乡村振兴背景下南疆乡村语言治理研究——以A县B乡的个案考察为例

文本以南疆较具代表性的A县B乡为研究对象,对该地区不同领域的语言生活现状进行调查,在此基础上总结规律和特点。普通话在该地区的行政领域、教育领域占据主导地位。结合实际情况,文本从政治、经济角度提出举措,期望通过政治、经济两种方式引导南疆乡村语言生活。文本尝试构建南疆农村语言生活治理模型,旨在运用语言与文化的紧密关系,进一步促成新时代南疆特有的乡村文化,营造健康和谐的语言生态。

浅论民用建筑工程施工管理措施及其质量控制

质量是建筑工程的灵魂,是企业发展的形象。当前民用建筑施工管理中依然存在一定的不足,为了提高民用建筑建设质量,本文首先说明施工管理和质量控制的意义,然后分析了影响施工质量的主要因素,最后提出建筑工程施工管理以及质量控制的方法,并针对施工方法落实保障措施提出一些建议,仅供参考。

玛西斜坡百口泉组致密砂砾岩储层速敏特征及主控因素

新疆砂砾岩油藏储层碎屑粒径分布范围广,非均质性强,针对这类储层速敏性强、且速敏主控因素不明的问题,采取薄片分析、扫描电镜、高压压汞、速敏性试验等手段对玛西斜坡百口泉组岩心进行分析评价。结果表明:黏土矿物含量对样品速敏影响较弱;物性是影响砂砾岩储层敏感性的主要因素,渗透率比整体随着流速增加呈现先快速下降然后缓慢下降的现象;当液测渗透率小于0.1×10^(-3)μm^(2)时,随着储层物性变好,喉道逐渐变大,一些原本难以通过喉道的矿物等可以随着流体流动通过喉道,速敏指数随着液测渗透率增加而下降;当液测渗透率大于0.1×10^(-3)μm^(2)时,参与渗流的喉道半径变化小,但孔隙之间连通性好,连通喉道多,更多的原本在孔隙内没有运动的黏土矿物也开始随着驱替流体发生运动,当矿物足够多的时候会堵塞喉道,导致渗透率下降,速敏指数则随着液测渗透率增大而增大。

太湖溶解有机质光谱和氮磷污染的区域分布差异特征

对太湖水体溶解有机质三维荧光光谱、紫外吸收系数、溶解性有机碳(DOC)、总氮和总磷的分布特征进行了研究,定量估算了溶解有机质的来源.研究发现:太湖水体溶解有机质的各物理化学参数以及氮磷质量浓度的区域分布特征明显.水体三维荧光光谱显示有2个特征的类蛋白荧光峰,但不同湖区水样荧光峰位置以及强度并不完全一致.ρ(DOC)和荧光强度〔Fn(355)〕与吸收系数(α)有显著的相关性,但其相关关系也存在明显的区域特征.根据有机质光谱学和理化指标的分布特点、梯度变化规律及地理特征要素,将太湖分为4个区域(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ区),讨论了各区域的特征和变化规律.利用有机质来源与荧光光谱指数的定量关系,估算了溶解有机质的来源贡献率,结果显示,北部湖区城市污水、陆源和生物活动对DOM的来源均有影响,其他湖区DOM以生物作用为主,陆源贡献率均不超过25%.

平行因子分析法在太湖水体三维荧光峰比值分析中的应用

以太湖水样三维荧光光谱数据为例,提出在采用平行因子分析法(PARAFAC)处理后的荧光数据中提取荧光峰强度计算荧光峰比值进行水环境分析评价的方法,较直接在水样原始荧光谱图中获取的荧光峰强度更加准确客观。天然水体中各水样间由于受荧光团复杂多样性等因素的影响,某类荧光物质荧光峰的激发发射波长位置并不是固定不变的,就同一水样而言各类荧光峰之间的相互重叠干扰也将影响到荧光峰强度和位置的准确判断。而在PARAFAC模型各因子中提取相应荧光峰值可以保证各水样间同类荧光物质荧光峰在同一位置又有效减弱同一水样中各类荧光物质荧光峰之间的相互干扰,更加高效准确的利用荧光峰比值进行水环境分析。区域差异性分析时水样因子得分比值的区域变化与原始荧光峰比值变化趋势是一致的。

基于机器学习对不同施肥量处理的番茄识别与估产

本试验以番茄为材料,在施用不同量的有机肥下,对基于机器学习的番茄果实识别和产量估算进行了深入研究和综合评价。通过重复训练、验证、分析,得出基于FasterR-CNN网络模型在番茄果实识别模型的准确率为90.89%,准确率较高;结合运用图像识别测算得的产量与番茄不同施肥量处理实际测产误差较大,实际运用效果相对较差;4种不同施肥量设置对番茄的结果数、识别数和产量的影响都高于对照处理,实际生产施用有机肥4500kg/hm^(2)效果最好。基于FasterR-CNN网络模型的番茄数据集的测试结果效果较好,识别准确率较高,可作为其他指标测定的基础。

水平井和大斜度井中阵列侧向测井响应数值模拟

针对水平井和大斜度井中阵列侧向电极系的工作原理,利用多电场叠加方式进行电场合成,采用三维有限元方法模拟仿真各个分电场的场分布,进而利用电场线性叠加原理得到阵列侧向测井响应。在基于计算机仿真的基础上,得到阵列侧向五条测井曲线的径向探测深度,阵列侧向径向探测深度要小于深侧向探测深度。考察了三维地层模型下井斜和侵入深度变化对阵列侧向测井响应的影响,分析了水平井和大斜度井中阵列侧向测井响应特征。模拟结果表明,在井斜小于15°时,阵列侧向测井响应受井斜影响小,可以不进行井斜校正;井斜超过60°的大斜度井以及水平井中,阵列侧向测井响应视地层厚度逐渐增大,测井响应值与直井条件下响应值差别较大,必须进行井斜校正。

PARAFAC法解析太湖水体DOM三维荧光光谱

采用平行因子法(PARAFAC法)对太湖水样溶解性有机质(DOM)三维荧光光谱进行解析。通过比较因子数分别为3,4和5时,PARAFAC模型的核一致函数、激发和发射光谱误差平方和、各水样模拟的三维荧光光谱和残差谱图等情况,选择因子数为3作为太湖水样DOM三维荧光光谱PARAFAC模型的最佳因子数。太湖水样DOM的3类主要荧光组分分别是类腐殖质荧光物质、类色氨酸荧光物质、类酪氨酸荧光物质。

平行因子法分解成分分析在三维荧光光谱数据中的实现

系统分析了PARAFAC法解析立方阵数据的实现过程。以建立PARAFAC模型对湖泊水样三维荧光光谱数据进行荧光物质成分分解为例,通过对核心阵元素分布、核一致函数、模型谱图与原始谱图拟合程度以及拟分解成分物理意义的分析,确定PARAFAC法分解样品荧光物质成分的合理成分数,实现PARAFAC法对荧光物质成分的合理分解与识别。

湖泊水体三维荧光光谱的PARAFAC法在污染源解析中的应用

基于三维荧光光谱矩阵的PARAFAC模型中因子得分反映混合物各因子相对浓度和比例这一特征,将其应用到混合物源解析的研究。对于因子与来源物质光谱不一致的情况考虑将来源物质荧光矩阵和混合物荧光矩阵均作为模型三维数据矩阵的元素进行分析,推导出混合样品与源物质荧光矩阵之间的关系式。该关系式系数由因子得分组成,反映了混合样品各来源物贡献率的相对大小,能够作为来源物量化研究的参考指数。在湖泊污染物源解析的应用中,利用混合水样和污染源水样荧光光谱矩阵建立上述关系式,关系式各系数可作为湖泊水体污染源源解析研究的参考。