真实问题导向下高校教学科研服务一体化办学机制研究——基于系统耦合理论的视角

在教育领域综合改革不断深化的背景下,如何充分履行人才培养、科学研究、社会服务的三大重要职能,打造三者深度融合、协同联动、集约高效的办学机制,以此提升高校办学水平,是高校面临的重要问题,也是难题。文章以辽宁大学实施的社会现实场景真实问题贯通的人才培养、科学研究、社会服务一体化办学机制为研究案例,运用系统论和系统耦合理论,遵循“要素-结构-功能”的逻辑,从理论与实践两个层面对大学这一系统进行分析,揭示出真实问题导向下高校办学机制的价值意蕴、内涵要义、运行机理及实践逻辑,为高校办学特别是国家教育科技人才“三位一体”发展提供理论支撑与实践借鉴。

数字经济与制造业深度融合的系统耦合互动研究

数字经济与制造业的融合发展,能够有效提升制造业的自动化、智能化和数字化水平,同时制造业也为数字经济的发展提供了具体支撑和应用空间。对数字经济与制造业融合阶段的理论模型和融合机理进行分析,建立了数字经济与制造业深度融合发展的指标体系。研究中运用熵值法、耦合协调模型、灰色关联模型分析2012—2021年中国30个省份的数字经济与制造业两个系统耦合协调度的时空差异及其驱动因素。研究结果表明,数字经济与制造业的融合发展是漫长复杂的过程,因此在对数字经济与制造业进行科学测度的同时,也需要通过加强驱动要素的投入以促进数字经济与制造业的发展。

自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下的生态保护修复转型思考

自然资源、社会经济和生态系统相互作用、相互影响,构成了动态演变的耦合系统。本文明晰了自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下生态保护修复的认知内涵,梳理了人地关系、社会−生态系统发展框架等耦合方法理论,分析了当前国土空间生态保护修复工作中存在的不足,主要体现在要素关联的系统性不足、空间尺度统筹的联动性不足、与社会可持续发展目标的协同性不足等。针对这些不足,提出了耦合视角下生态保护修复转型的路径和策略,包括强化系统目标进行模式与格局优化、跨层级联动统筹、高质量协同匹配等,以期为新时期生态保护修复与生态文明建设提供科学依据。

波浪作用下高速列车-轨道-桥梁系统耦合振动研究

为研究波浪作用对高速铁路跨海桥梁车-轨-桥系统耦合振动的影响,基于线性波浪理论和Morison方程模拟波浪荷载,采用分布力模式输入既有车-轨-桥系统耦合振动分析程序,提出波浪作用下的车-轨-桥系统耦合振动分析方法。以某高速铁路跨海斜拉桥为背景,研究波坡面效应、波浪重现期、车速对车-轨-桥系统动力响应的影响,并评估不同重现期波浪作用下过桥列车的走行性。结果表明:波坡面效应会使作用于不同单桩的波浪荷载初始相位不同,从而导致作用于群桩基础的波浪荷载合力不同;随着波浪重现期的增大,车-轨-桥系统的横向动力响应均增大,而竖向动力响应几乎不变;考虑波浪作用后,列车的行车安全性指标均随车速的增大而增大,波浪荷载会显著降低桥上列车的乘坐舒适性并增加桥上列车的脱轨风险。常遇波浪(10年重现期)和极端波浪(100年重现期)作用下列车的安全车速阈值分别为325 km/h和275 km/h。

基于BIM的医院建设多系统耦合动态建造技术研究与运用

医院建筑工程属于复杂工程,具有分包多、施工作业面交叉多、管理难度大等特点,引入BIM技术对多专业建模,并进行管线综合优化、施工进度模拟等工作,将BIM模型与施工图像、施工模拟与施工现场相结合,不仅保证了工程质量,还能节省成本。文中对BIM技术在项目设计、施工、运维阶段的研究结果进行介绍,分析了BIM技术在医院建筑工程领域存在的问题,并提出针对性建议。

智能化矿井多系统耦合管理体系研究

随着我国智能化矿井建设的推进,原有的管理制度、方法与理念亟需升级。智能化矿井多系统耦合管理体系建设可使矿井智能系统与智慧管理深度融合,加快煤矿高质量创新发展进程。基于陕西陕北矿业韩家湾煤炭有限公司的实证考察,阐述了智能化矿井多系统耦合管理体系的理论内涵,探讨了智能化矿井多系统耦合管理体系建设模式,分析了其对企业经济与社会效益的作用效果。研究发现,通过对矿井多层次、立体化的智能化改造与全面深入的智能化系统耦合以及管理智慧化耦合,形成新型矿井全阶段智能化发展新模式和管理机制创新,推动了矿井全生产周期智能化转型。基于大数据平台的智能化矿井多系统耦合管理体系建设是立足矿井实际条件探索出的智能化发展路径,取得了较好的经济、安全、环境与社会效益,具有良好的示范作用。

系统耦合:上海“五个中心”能级提升路径的战略性思考

在百年未有之大变局背景下,探讨了上海作为我国改革开放前沿阵地和深度链接全球的城市,在建设“五个中心”过程中的成就、问题及解决方案。通过分析,提出以系统耦合与优化为着力点,包括夯实发展基础、补阙拾遗发展瓶颈、发挥核心力牵引作用以及根据自身类别特征进行系统耦合与优化等策略,以提升上海的城市能级和核心竞争力,加快建成具有世界影响力的社会主义现代化国际大都市。

关于学前教育督导评估的问题审视与理论探析——基于系统耦合理论的视角

根据系统耦合理论的观点,幼儿园督导评估系统是一个整体,包括S(督导行政部门)-R(科研教研部门)-K(幼儿园)三个相对独立的子系统、“3内”(内审、内督、内控)质量管理要素以及A(管理者)-T(教师)-C(幼儿)-P(家长)四大自评主体。本研究发现当前幼儿园督导评估中存在S-R-K系统耦合度不高、A-T-C-P耦合协调度欠佳、“3内”要素耦合关系混乱等问题。本研究结合实际分析影响因素并提出改进路径:一是统筹外部耦合,加强顶层设计,从时空两个维度协调系统耦合关系;二是整合内部耦合,聚焦过程评价,从自评要素耦合角度完善自评闭环流程;三是激活主体耦合,加强培训与研究,促进幼儿园自评系统耦合科学有序发展。

系统耦合理论下劳动教育协同机制构建

2023年1月,教育部等十三部门联合印发《关于健全学校家庭社会协同育人机制的意见》,提出到2035年,形成定位清晰、机制健全、联动紧密、科学高效的学校家庭社会协同机制。系统耦合理论是研究两个或两个以上系统要素或一个系统内的子系统之间耦合关系的协调、反馈以及发展的机理和机制的理论。

基于系统耦合实现燃煤机组并网前投运脱硝系统的技术研究

为实现燃煤锅炉点火至并网期间尽早投入脱硝系统,减少NOx排放,以某350 MW超临界机组燃煤锅炉为研究对象,以锅炉点火后1 h实现投运SCR脱硝系统为目标,将燃气锅炉和燃煤锅炉系统耦合,燃气锅炉燃烧可燃气体产生的高温烟气直接混入到点火的燃煤锅炉SCR脱硝系统进口烟道,对点火燃煤锅炉烟气进行加热。同时,燃气锅炉产生的高温热水作为点火燃煤锅炉的部分给水,直接和燃煤锅炉给水在除氧器内混合,提高点火燃煤锅炉的给水温度,通过与燃气锅炉在烟气侧和给水侧的深度耦合可大幅提高燃煤锅炉烟气温度。计算结果表明,燃煤锅炉点火1 h烟气加热到低温催化剂最低使用温度要求所需热量为10.9 MW·h,燃气锅炉配置参数为:额定压力为8 MPa,额定温度为282℃,蒸发量为220 t/h。具备天然气资源条件的区域燃煤电厂为其配置适合容量的燃气锅炉可以满足燃煤锅炉点火后约1 h投运脱硝系统的条件,有效减少机组的NOx排放。

基于文献计量的人地系统耦合研究动态及热点

为深入探究人地系统的研究动态及热点,借助VOSviewer可视化软件,基于Web of Science Core collection(WoSCC)数据库,对1994—2023年国际上人地系统耦合相关文献的逐年发表数量、主要研究力量、关键词共现情况及突现词等进行可视化分析,并运用活力指数(activity index,AI)和吸引力指数(attraction index,AAI)评价不同国家在该领域的研究效率和学术影响力。研究发现:(1)人地耦合研究分为三个阶段:起步阶段(1994—1999年)、波动增长阶段(2000—2008年)、快速发展阶段(2009—2023年),研究数量、尺度及方法都在不断提升。(2)中国在人地耦合领域的研究强度呈现迅猛增加的趋势,但学术影响力及国际合作仍有待加强。(3)城镇化背景下的生态系统保护、修复及管理是当前人地耦合领域的研究重点,未来应尤其注意中、大尺度的多要素、多系统耦合分析方法、框架及模型的研发,同时以要素间、系统间的耦合机制为科学基础,构建以自然保护为根本、社会高质量发展为目标、政策制度为重要手段的自然-经济-社会系统一体化管理模式。此外,应加强耦合理论、方法的实践应用,结合实例对耦合相关理论进行验证、优化与总结。结果将为人与自然协调发展的相关战略、规划和政策的制定提供参考。

放牧对五台山高山、亚高山草甸植被-土壤系统耦合的影响

以野外样地调查和室内分析的数据为基础,研究了放牧压力下五台山高山、亚高山草甸植被、土壤的变化特征,并利用灰色系统分析法,从群落和物种两个尺度探讨了放牧对五台山植被-土壤系统耦合的影响。结果表明:随着放牧压力的加大,土壤pH、有机质和全氮含量呈先下降后上升的非线性变化,在极度退化草甸下达到最大值;灰色关联分析表明土壤有机质和全氮与群落地上生物量、物种多样性、群落总盖度的关联度较高,土壤有机质、全氮对群落特征变化有一定影响;在受到强度干扰时,植物群落优势物种由原生种向退化种发生替代变化。系统耦合度的定量研究表明,现有的放牧强度已经使五台山山地草甸的植被-土壤系统的耦合水平降低。草甸的退化不仅仅是植被与土壤的衰退,也导致两个子系统耦合关系的减弱,使系统表现出相悖的发展趋势。

中国城市化与生态环境系统耦合研究进展

城市化过程与生态环境变化之间的相互联系、相互作用,是面向可持续发展的人文过程与自然过程综合研究的重要课题。基于系统耦合理论,文章将具有城市化特征的各类城市人文要素的集合与组成生态环境的各类自然要素的集合视为2个相互独立又彼此影响的系统,分别从理论与方法的角度梳理并总结了当前中国城市化过程与生态环境变化之间关系的研究进展。中国学者不仅在城市化与生态环境耦合关系和演化规律认识上取得了成果,而且在定量评价与测度两大系统各要素及系统之间的耦合机制方面积累了经验,也提出了实现城市化发展与生态环境维护相互协调的对策。综合而言,目前国内研究在内容上的多维性特征、方法上的多元化特征和研究对象上的区域性特征明显,但同时还存在理论基础薄弱、定量评价指标体系缺乏以及研究的滞后性和被动性等问题,今后应围绕城市化与生态环境系统耦合理论框架和方法体系、系统作用观测与评价指标体系及预警机制、城市生态空间扩展与优化的模式与方法等方面展开深入研究。

系统耦合理论在我国草地农业系统应用的研究

阐述了系统耦合概念及其在草地农业系统的应用 ,并对其发展历程分类综述。指出今后系统耦合发展的关键是深入研究草地农业系统 3个界面所发生的系统耦合和系统相悖机理。

系统耦合与荒漠─绿洲草地农业系统─—以祁连山一临泽剖面为例

生态系统内部自由能的积累，使系统失去平衡并趋于同其它生态系统结合，自由能驱使两个或两个以上的生态系统或亚生态系统，通过会聚，超循环和耦合而联合，从而形成具有特殊结构一功能的更高一级的新系统。系统耦合可以多途径解放生态系统中的自由能而增加农业生态系统的生产力，亦即从催化潜势，位差潜势，多稳定潜势及管理潜势中取得能输出。上述过程可作用于农业系统中的四个子系统，这四个子系统各有自己的产品：前植物生产，植物生产，动物生产，外生物生产，从而大幅度提高其生产力。在荒漠─绿洲草地农业生态系统中，本文分别计量了各个子系统的能流单位及其流程，证明它的子系统也可以成功的发生系统耦合，其中绿洲子系统应居关键地位。

基于系统耦合的中国科技创新城市评价

在创新人才、创新主体和创新环境要素构成体系的基础上,引入耦合协调模型,利用2004年和2014年截面数据,对23个中国科技创新城市进行创新要素耦合评价。结果显示,样本城市整体耦合协调水平不高,多处于高度和中度耦合协调阶段,极度耦合协调阶段和低度耦合协调阶段的城市极少;样本城市的区域特征明显,京津冀地区、长三角地区、珠三角地区的城市位居前列,中西部地区和东北地区城市表现乏力;以上海、北京和深圳为代表的部分城市具备创建全球科技创新中心的基础优势,可在政策方面有所侧重,有效推进全球科技创新中心建设进程。

天山北坡山盆系统耦合与农业结构调整

本文在论述天山北坡农业结构现状的基础上,指出其农业结构调整的必要性,提出了农业结构调整的目标就是改变目前天山的放牧性畜牧业,恢复山地生态系统,发挥山地的生态服务功能,在绿洲-扇缘带建立新的草地农业的产业结构,实现生态经济双赢;并提出了以棉粮为主转向实行草棉粮(饲)的综合性的改造以及从淡水绿洲转向咸水绿洲的农业结构调整的战略对策。

山东省海洋产业结构演变与生态环境系统耦合研究

海洋产业结构变化是海洋利用变化的重要驱动力,同时其对海洋生态环境的影响也发生了显著变化。因此,海洋产业结构演变与生态环境效应研究是可持续发展、人海关系及全球变化区域响应研究的主要内容,也是对海域利用变化研究的有益补充。文章试图探寻海洋产业结构演变与生态环境系统之间的耦合机理,构造产业结构与生态环境的耦合元素指标,并以山东省为例,运用耦合度模型和耦合协调度模型进行实证分析,揭示海洋产业结构与海洋生态环境之间的耦合协调状态。研究表明,山东省海洋产业结构与海洋生态环境之间的耦合协调度正趋于转好,逐步体现出两大系统的区域协调效应。

系统耦合及其对农业系统的作用

阐述了系统耦合的概念、相关原理及其在农业方面的应用,并对其发展历程做了分类综述。在归纳系统耦合现有水平的基础上,对系统耦合今后的发展趋势及进一步开拓3个界面所发生的系统耦合机理和系统相悖进行了研究。

基于车-桥系统耦合振动理论的大跨PC连续刚构桥冲击系数研究

在分析车-桥系统耦合振动研究资料的基础上,推导了基于自身假设条件下的车-桥系统耦合振动的运动方程组。利用VC++编制了可用于车-桥系统耦合振动分析的专业程序CQZD。以2座大桥为例,分析了桥梁基频对大跨PC连续刚构桥冲击系数的影响,并将算例中的冲击系数计算结果同按规范JTG D60—2004计算的结果进行了比较。结果表明:桥梁基频对冲击系数的影响比较显著,冲击系数随基频的降低而降低。