新农科背景下饲草生产学思政元素的挖掘与融入

饲草生产学是畜牧学及相关学科专业人才知识结构及能力结构的重要组成部分。在新农科建设背景下,加强该课程思政体系的建设不仅可以夯实学生的专业基础,而且可以筑牢思想根基。充分挖掘了饲草生产学所蕴含的思政元素,构建了课程思政体系,并结合饲草生产学案例式教学和讨论式教学的特点,将思政元素巧妙融入贴近生活的教学案例,旨在为培养知农爱农新型人才奠定基础,为涉农高校专业课程思政体系的建设提供借鉴。

机场能见度临近预测方法

能见度是保障机场航班安全、正常运行的重要标准之一。为精准预测能见度,使用2020年天津机场气象和常规空气质量监测数据,构建基于方差膨胀因子(Variance Inflation Factor,VIF)、主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)和Informer的能见度预测模型,并将均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差作为评价指标进行误差分析。结果显示,VIF PCA Informer模型比单一的Informer和简单组合模型效果更优,能更好地捕捉长时间序列特征的关系。相比于单一的Informer、长短期记忆神经网络和门控循环单元模型,VIF PCA Informer模型均方根误差下降了0.2141~0.3486,平均绝对误差下降了0.1842~0.2753,平均绝对百分比误差下降了0.3224~0.5270;VIF PCA Informer模型对能见度的临近预测(1 h)更为精准。使用高效的机场能见度预测模型可在保障航班安全高效运行方面发挥较大支撑作用。

一种基于冗余位结构CDAC的12 bit SAR ADC

提出一种基于非二进制冗余位结构CDAC的12 bit全差分逐次逼近型模拟数字转换器(SAR ADC)。传统SAR ADC中CDAC的单位电容数量随位数指数增长,且采用全差分结构的电容数量是单端结构的两倍,导致CDAC建立时间过长。为此,设计一种加入冗余位的分段式电容阵列,减少单位电容数量,提高CDAC建立速度。动态比较器的比较速度快,会导致数字码误判,通过加入冗余位弥补比较器对数字码误判的缺陷;采用底板采样技术,避免沟道电荷注入和时钟馈通,提高采样精度;采用SMIC 130 nm CMOS工艺。在电源电压1.2 V、20 MS/s采样率下,对1024点FFT仿真。结果显示:当输入频率(9.824 MHz)接近奈奎斯特频率时,该ADC的整体信噪失真比(SNDR)达到72.42 dB,有效位数(ENOB)达到11.73 bit;无杂散动态范围(SFDR)达到88.4 dBc,功耗为1.29 mW。

人工智能时代高校青年人才培养模式的探索研究

人工智能飞速发展使得传统的高校青年人才培养模式和方法难以满足人工智能时代的需求,需要探讨高校青年人才培养模式在人工智能时代的变革和对策,以建立新的高校青年人才培养模式。论文致力于探索高等教育机构如何有效地培育能适应AI时代的青年英才。研究发现,跨学科教育、实践教学和创新思维培养是对现行人才培养体系进行革新不可或缺的要素。通过分析AI对教育领域的影响,建议高校改革教育体系,加强跨学科课程设计,提高实践教学比例,重视创新思维培养,更新教学内容和方法,并与产业界紧密合作,为学生提供更多实战经验的机会,帮助学生适应AI时代的技术发展和国际化竞争环境。

有人直升机/无人机协同编队指挥控制体系设计

针对有人/无人机(Manned Aerial Vehicle/Unmanned Aerial Vehicle,MAV/UAV)编队协同作战的发展趋势,开展了MAV/UAV协同编队指挥控制系统设计研究。分析了MAV/UAV的协同作战样式对指挥控制系统的需求。对比了目前集中式、分布式和有限集中式3种指挥控制结构,兼顾UAV智能化水平和数据链路状态,设计了基于集散式的指挥控制系统,该系统集合了集中式和分布式的特点,在协同编队指挥控制中具备通信要求适中、可扩展性高和鲁棒性强等优势。

混合比例和纤维素酶对甘蔗梢、玉米秆混合青贮品质的影响

研究旨在充分利用南方热区的甘蔗梢和冬玉米秆资源,以甘蔗梢和冬玉米秆为原料,按不同鲜重比例(10∶0、5∶5、3∶7)进行混合青贮,并分别添加0、300、600、900 mg/kg纤维素酶,60 d后测定发酵品质、营养成分及饲用价值。结果显示:随着玉米秆添加比例的提高,青贮饲料的pH值、氨态氮/总氮、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、丙酸的含量呈递减趋势,在甘蔗梢∶玉米秆比例为3∶7时最低;干物质、乳酸、粗蛋白、可溶性糖、粗脂肪和可溶性糖含量及饲用价值呈递增趋势,混合比例为3∶7时最高。随着纤维素酶添加量的增加,青贮饲料的氨态氮/总氮、丙酸、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的含量呈先降后升的趋势,粗蛋白、可溶性糖、粗脂肪、乳酸的含量及饲用价值呈先升后降的趋势,各指标均在纤维素酶添加量为600 mg/kg时达到最佳。研究表明,甘蔗梢与玉米秆以3∶7的比例混合并添加600 mg/kg纤维素酶时,混合青贮饲料的青贮品质较好。

辫状河储集层隔夹层成因及其对剩余油的影响——以大港油田刘官庄地区馆陶组三段Ⅱ砂组为例

为明确辫状河储集层隔夹层对剩余油分布的控制作用,以大港油田刘官庄地区馆陶组三段Ⅱ砂组为例,利用岩心、测井、录井、开发生产等资料,建立了研究区目的层段隔夹层定量识别标准,确定了隔夹层层次结构、成因及对剩余油分布的影响。研究区隔夹层可划分为砂组间隔层、单砂体间夹层和单砂体内夹层,分别发育在7级、8级和9级砂体构型界面附近。砂组间隔层与泛滥平原泥岩和粉砂质泥岩有关,厚度多为几十厘米至数米,对油气的垂向分隔作用强,开发过程中边水沿着地层优先推进,导致边部水淹严重,剩余油多分布在远离注水井的复合心滩坝及辫状河道的上部。单砂体间夹层与废弃河道和冲沟中的细粒沉积有关,厚度一般为0~2 m,局部阻碍流体垂向运移,侧向上控制着不同砂体间的剩余油分布,主要形成废弃河道控制型和冲沟控制型2种剩余油分布模式。单砂体内夹层主要与侧积泥岩、落淤层和河道间泥质沉积有关,层内夹层厚度可达几十厘米,可形成侧积泥岩控制型、落淤层控制型及河道间泥岩控制型3种剩余油分布模式。

雄安至北京大兴国际机场快线起步区地下段结构抗浮设防水位取值研究

抗浮设防水位直接影响到地下结构的安全与建设费用,在地下结构建设中至关重要,因此,科学合理地确定地下结构的抗浮设防水位具有巨大的社会意义和经济价值。本文以“雄安新区至北京大大兴国际机场快线地下工程段”为研究对象,系统分析了研究区水文地质条件以及地下水位年内年际动态变化规律,利用数值模拟法和类比预测法确定了地下结构抗浮设防水位标高建议值。结果表明,该场地区域浅层地下水水位埋深一般为5.0~20.0m,地下水水位标高一般为–10.0~1.0m。近五年场地浅层地下水水位标高一般为–5~–10 m,埋深一般为3.0~15.0 m,地下水位逐年升高,回升速率约1.0 m/a。地下结构抗浮设防水位标高取值建议取使用期抗浮设防水位采用数值模拟法预测结果。该成果服务了“雄安新区至北京大兴国际机场快线(R1线)”项目场地抗浮设计,为雄安新区重大工程建设项目的抗浮安全设计提供了示范。

复杂裂纹涡流检测与评估方法研究

钢轨表面及上表面产生的滚动接触疲劳裂纹通常以斜裂纹或多角度复杂裂纹的形态存在,对其检测和评估是个难题。基于此,采用基于无线能量传输的涡流检测方法(WPT-ECT),设计新的探头结构并结合神经网络算法对裂纹进行检测和评估。首先,有别于现有WPT-ECT方法,采用增大激励频率,而非串并联电容的方式,构造谐振电路;其次,根据复杂裂纹的特点,设计由两个八字形激励线圈和两个矩形接收线圈组成的方向性探头结构;最后,充分提取检测信号的特征,并运用径向基神经网络算法对裂纹进行识别。仿真和实验结果表明,所提出的探头结构对任何角度的缺陷均敏感。同时,RBF算法对斜裂纹、T裂纹、Y裂纹和1.2 mm提离下的T裂纹的识别准确率分别为92.00%、95.27%、96.64%和89.50%。

基于PLC的豆粕固态发酵温度控制系统设计与试验

为了在豆粕固态发酵过程中给微生物提供适宜的生长繁殖条件,达到良好的发酵效果,对温度变化复杂的发酵环境进行实时的温度监测和控制。采用PLC对发酵罐的温度进行PID闭环控制,设计以37℃为目标值的试验。结果表明,发酵的豆粕中多肽含量、ACE抑制活性在终点时分别达到4.45 g/kg,53.2%,分别比自然发酵状态下提高5.7%和9.92%,温度控制系统有效提高了豆粕发酵产物的质量。研究为面向生产的豆粕固态发酵提供理论基础。

田菁不同部位营养价值、分子结构特性和体外瘤胃降解率研究

本试验旨在研究田菁不同部位(包括叶、茎、根及全株)的营养价值、分子结构特征及体外瘤胃降解率,为反刍动物优质粗饲料资源的开发提供基础数据。试验按照概略养分分析法和康奈尔净碳水化合物和蛋白质体系(CNCPS)分析田菁叶、茎、根及全株的营养成分含量,同时利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)技术对田菁不同部位的分子结构进行分析,最后进行体外瘤胃模拟发酵,分析田菁不同部位在瘤胃内的降解率以及产气量。结果表明:1)田菁不同部位间的蛋白质组成和二级结构光谱参数存在显著差异(P<0.05)。其中,叶的蛋白质成分含量较高,根的较低;叶的酰胺Ⅰ区和酰胺Ⅱ区的峰高和峰面积以及β-折叠峰面积较高,茎的酰胺Ⅰ区峰高和峰面积较低。2)田菁不同部位间的碳水化合物组成和分子结构光谱参数存在显著差异(P<0.05)。其中,根的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和酸性洗涤木质素(ADL)含量较高,叶的较低;根的总碳水化合物峰高和峰面积较高。此外,田菁的蛋白质和碳水化合物组成与分子结构之间存在一定的相关性。3)田菁叶的体外发酵粗蛋白质和干物质降解率最高,显著高于全株、茎和根(P<0.05);叶的48 h总产气量显著高于茎和根(P<0.05)。由此可见,田菁不同部位的营养价值与分子结构之间具有一定的相关性;其中,叶和茎的营养价值及利用率相对较高,而根的营养价值及利用率较低。

畜禽饲料效率性状遗传研究进展

饲料效率是评价畜牧生产效率高低的一项重要指标,它是畜禽育种研究的重要性状之一。在过去几十年里,肉蛋奶产量等畜禽生产性状已经取得显著遗传进展。随着饲料成本的逐年提高,近几年饲料效率性状逐渐受到育种工作者的高度关注。欧美国家已陆续将饲料效率作为育种目标纳入综合选择指数,我国也开始相关研究并取得了研究进展。本文介绍了饲料效率的概念、常用衡量指标、遗传参数估计,并综述了国内外常见畜禽饲料效率性状的研究进展,为进一步解析畜禽饲料效率性状遗传机制和优化育种方案提供参考。

奶牛生长与健康性状遗传规律研究进展

奶牛在拥有良好生长条件和健康状态的前提下,才能保证产奶量的最大化。奶公犊及淘汰母牛可以用于育肥和屠宰,因此育种工作者越来越关注奶牛生长和健康性状的选育。除此之外,候选基因的挖掘为改良奶牛各经济性状提供了坚实的理论基础,SNP在育种中的应用大大缩短了世代间隔,有效提高了畜种改良的遗传进展。本文综述了奶牛主要生长和健康性状指标、生长发育规律、常见疾病遗传规律和基因鉴定的研究进展,旨在为多组学技术挖掘与鉴定奶牛生长和健康性状功能基因、完善遗传改良育种技术体系及培育高产优质健康育种核心群和新品系提供借鉴和理论支持。

触摸屏按键设计对交互绩效与用户体验的影响

为了系统考察声音反馈、按键尺寸、按键间距对于触屏交互绩效和负荷的影响,设计开展了2项试验。30名和24名志愿者分别在声音反馈(有/无)和按键尺寸(5,10,20 mm)组合条件,以及按键尺寸(8,11,14,17 mm)和按键间距(1,4 mm)组合条件下开展数字输入任务,记录输入速度、输入准确率和主观评价。结果表明:声音反馈可提升触屏交互绩效,在按键尺寸为5 mm时提升效果较明显。按键尺寸方面,10 mm和20 mm尺寸的触屏交互绩效无显著差异;当按键尺寸减小到8 mm时,绩效变差;减小到5 mm时,绩效大幅变差;14 mm具有最优的交互绩效和主观满意度。按键间距方面,4 mm间距的触屏输入正确率及主观满意度显著高于1 mm间距。综合手指触屏区域宽度的测量数据,推荐最小适宜按键尺寸为11~14 mm,适宜按键间距为4 mm,并建议在触屏交互中加入按键声音反馈。

江苏省耕地集聚连通性时空特征与分类优化策略

耕地的集中连片和空间连通对农业现代化发展至关重要。该研究基于“像元—邻域—连片”三级尺度嵌套视角,综合考虑耕地面积、形状、结构和连通性等特征,构建耕地集聚度和连通性特征测算体系,探究了2000-2020年江苏省耕地格局时空演化规律和分类优化策略。研究结果表明:1)江苏省耕地集聚度从中部向北部和南部递减,98.94%的县域以不同程度下降。2)江苏省耕地连通性从中部至北部形成以宝应县和宿豫区为中心的连通性优势带,南部区域则有所下降。3)根据耕地集聚度和连通性的现状和变化趋势,可将江苏省划分为6个类型区,并提出相应的耕地利用和改善策略。该研究为综合测算耕地的集聚度和连通性特征提出了新的研究视角,明确了耕地优化管理的策略,对于指导区域耕地保护与高效利用、推动农业现代化具有参考价值。

社会-生态系统视角下快速城市化地区生态风险评价与管控分区——以江苏省为例

快速城市化地区是经济增长、社会进步和人口聚集的重要区域,但城市化进程中剧烈的土地利用变化、大规模城镇建设、人口集聚和资源消耗等问题使其面临严峻的生态风险,开展生态风险评价与管控研究对区域生态文明建设和高质量发展至关重要。引入社会-生态系统框架诠释生态风险形成机理,构建了基于“内生性-外源性-控制性”的生态风险评估框架,结合多源数据对2000—2020年江苏省生态风险时空特征进行测度,综合考虑生态风险现状和变化趋势划定生态风险分区,并针对性地提出区域生态风险预防和治理策略。研究结果显示:(1)社会-生态系统理论有助于深化对快速城市化地区生态风险的认识,基于快速城市化地区生态风险源头复杂、受体多元、表现多样的特征,构建集成“内生性-外源性-控制性”的生态风险解析框架,可为快速城市化地区的生态风险诊断和管控发挥积极作用;(2)近20a江苏省内生性生态风险和外源性生态风险有所增加,控制性生态风险略有降低,综合生态风险呈现“南高北低”“西高东低”的特点,高值区主要分布在经济发达、人口密集的城镇中心以及环境敏感区,且风险普遍有所上升,低值区主要分布在水域湿地、大城市郊区以及主要的交通线路;(3)研究期内江苏省生态风险持续下降型、波动下降型、稳定型、波动上升型和持续上升型占比分别为18.79%、2.96%、57.95%、15.88%、4.41%,并可据此将生态风险管控分区划分为生态风险紧急管控区、严格管控区、动态调控区、预防管理区、敏感监控区等5类分区,各区比例分别为12.05%、2.19%、64.42%、16.11%、5.22%。本研究可为解析和评估快速城市化地区的生态风险提供新的视角和方法,并为快速城市化地区的生态风险管理提供参考。

基于煤体真密度和自然伽马响应规律的富油煤判识

【目的】格金干馏试验下的焦油产率作为评价富油煤的唯一指标受制于前期较少的勘探资料无法满足富油煤规模化精细评价要求。【方法】基于二分类法提出利用真密度(ρ)和自然伽马(GR)判识富油煤的最佳阈值,并阐释富油煤具有显著岩石物理参数响应的内在机理。【结果和结论】研究表明:不同变质程度煤不具有统一的判识阈值,其中长焰煤类富油煤最佳判识阈值为,原煤真密度小于1.41 g/cm3、GR<80 API,判识正确率达81.82%。上述富油煤的地球物理测井参数响应受控于无机和有机组分条件,其中与焦油产率呈负相关性的灰分产率是影响煤体真密度的主要因素,灰成分(Al2O3+SiO2)所指示的黏土矿物含量对GR值影响显著;而对焦油产率起决定作用的显微组分则同样对原煤真密度变化具有一定影响。从分子尺度,干燥无灰基状态下的真密度(ρdaf)越小,煤脂肪结构越丰富、越有利于热解产生焦油;反之则芳香结构含量越高、越不利于热解形成焦油。总体而言,多种因素耦合作用使得煤体真密度与焦油产率呈现良好的负相关性。上述认识为基于地球物理测井参数评价富油煤提供了理论指导。

基因编辑技术及其在畜禽遗传育种中的应用研究进展

基因编辑是指对生物体基因组特定的DNA进行改造,使生物的性状发生定向的、可遗传的改变。基因编辑技术主要包括锌指核酸酶(Zinc Finger Nucleases,ZFNs)技术、转录激活因子样效应物核酸酶(Transcription Activator-Like Effector Nucleases,TALENs)技术、成簇规则间隔短回文重复序列/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats and CRISPR-associated Protein 9,CRISPRs/Cas9)技术。在畜禽中使用高效且精确的基因编辑技术可以提高畜禽产量、品质、抗病力等。本文从基因编辑技术的发展、原理及其在畜禽遗传育种中的应用进行综述,为基因编辑技术应用于畜禽遗传育种的研究提供参考。

雄安新区地下空间资源开发利用地质适宜性评价

雄安新区开发作为千年大计、国家大事,地下空间资源的开发利用可促进新区高质量建设与可持续发展。通过层次分析法,建立了雄安新区地下空间资源开发利用地质适宜性评价指标体系,对雄安新区浅层、次深层、深层地下空间地质适宜性进行了评价。研究结果表明,雄安新区地下空间资源开发利用的地质适宜性评价指标可划分为五大类10个指标,主要影响指标为含水砂层、地面沉降、液化砂土、水土腐蚀性等;按浅层、次深层和深层将评价结果划分为适宜区、一般区和敏感区,其中适宜区和一般区总面积约占新区面积的80%,说明雄安新区地下空间资源开发利用地质适宜性整体较好。该评价结果为雄安新区高质量建设及可持续发展提供了可靠的技术支撑。

基于模型预测控制的无人弹药补给车运动控制研究

针对无人弹药补给车辆车身尺寸和重量较大,在野外大曲率路况下所受到的离心力更大,导致的车辆跟踪精度低、稳定性差的问题,建立了无人弹药补给车动力学模型,并在传统的模型预测控制算法基础上加入了质心侧偏角、车辆附着系数、轮胎侧偏角的动力学约束,选取合适的输入输出和状态量,搭建预测控制模型,完成了算法设计。对改进后的模型预测控制算法进行了联合仿真以及实车试验验证。结果分析,该控制算法与传统控制算法相比,无人弹药补给车在大曲率路况下车辆控制的稳定性和跟踪精度更高,可以满足无人弹药补给车横向控制的性能要求。