一流课程背景下机械原理课程体系改革与探索——以河北大学为例

教育部实施的高等院校本科“双万计划”促进高校课程内容与教学的改革,为此,作者结合多年的教学经验,以机械原理课程体系为例,探究符合“金课、金师、金生”的教学模式。首先对学生的学情以及课程特点进行分析,对课程体系内容进行了组合-优化-模块化。采用学生团队协作、线上线下结合或无缝切换、借助图书馆全文数据库、公众号、视频号等推送文献资料与视频,以及以竞赛为契机的拔尖学生培养,实现以点带面等模式进行教学,引领学生主动参与教学活动中。以上措施有助于提升学生的机械综合设计与分析能力,并挖掘学生的自驱力学习能力,以达到初步实现设计并解决复杂的机械传动等工程问题的目的。这为其他课程提供可实施性的教学经验,同时具有教学研究的实际意义。

基于ISODATA改进K均值聚类算法的NLOS识别技术

针对超宽带信号中非视距误差造成定位系统定位偏差的问题,提出了一种改进无监督算法的NLOS识别技术。本文提取信道脉冲冲激响应波形的8种特征参量,选择主成分分析算法对多维特征进行降维处理;采用基于迭代自组织数据分析法改进的K均值聚类算法,自适应地选择K值来区分视距和非视距信号;最后,结合特征参量的冗余性、相关性对分类结果进行判别。实验结果表明,该方法能有效地识别出NLOS信号,且具有较好的环境适应性,识别准确度达到95%。

新工科背景下专业研究生案例教学探索——以“现代食品药品质量检测技术”课程为例

面对新工科背景下高等教育创新改革的强烈需求,以“现代食品药品质量检测技术”研究生课程为例,进行了案例教学探索。对于教学案例的选择,提出了需要遵循的四点要求:联系区域经济发展和行业需求;保证学生的可操作性;便于融入课程思政元素;遵循OBE理念。在案例教学活动的具体开展中,进一步结合现代教育理念和现代化信息技术,对教学内容、教学模式、教学管理和考核方式进行了改革,以增强案例教学的优点,培养价值观正确、具有扎实理论知识和实践技能、拥有开阔视野和创新潜力的高层次专业优秀人才。

基于机器视觉的双光源烟用香精外观质量检测仪

烟用香精的应用配方和工艺是烟草工业的核心技术,国内各烟草工业把香型品类构建作为新一轮发展战略的选择,其差异化是各香烟品牌竞争的一个技术关键点。本文针对烟用香精配置加工工艺中人工判别质量差的问题提出了一种结合双光源照明的机器视觉方法,并基于此设计并制作了烟用香精的外观质量合格性检测装置。以白光和红光为主要测试光源,绿光为辅助检测光源,设置了双光源同轴前向照明的环境条件;通过光学平板固定照明装置和图像采集模块为一体,并组合滑台随着步进电机转动定点启停;基于机器视觉方法剔除反光点后自动分析色彩模型参数并检测其外观质量合格性。结果显示,单管样液图像平行测试的相对标准偏差均低于0.9968%,同批次样液平行测试的相对标准偏差均低于0.0217%。实验结果表明,所设计的仪器检测精度和重复性良好,可为进一步促进烟用香精配置检测行业智能化管理提供支持。

食品质量检验课程思政教学改革与实践

食品安全是当今社会关注的焦点问题,对公众健康和社会稳定至关重要,食品质量检验在此中扮演着关键角色,因此在高等教育中,食品质量检验课程具有重要的地位。然而,传统的教学模式偏重专业知识和技能的培养,忽视了学生的职业道德和社会责任,降低了人才培养效果。为解决此问题,应在食品质量检验课程中融入思政元素,强调职业道德与社会责任的培养,提升学生的综合素质和社会责任感,为食品质量检验领域培养具备高尚职业道德和强烈食品安全意识的优秀人才,进而为保障食品安全和社会稳定做出贡献。

大学生创业存在的问题与对策分析——以河北省为例

本文对于“大众创业,万众创新”时代下的大学生创业情况,以河北地区为例,从可能存在的问题出发,以创业者自身、学校、政府三方面的角度进行分析,解决大学生在创业过程中的困难,以此可以预测出全国范围内大学生的创业情况。通过本文的一些经验帮助那些有创业想法但没有实践的大学生,为他们提供创业前应做好哪些准备工作的参考意见。

一种测量液膜厚度的超声相控阵实验装置

气液两相流存在于核反应堆蒸发、飞行器冷却、化工生产降膜蒸发等过程,界面波的动态测量对工业过程监控和生产优化具有重要意义。界面波的准确识别与特性参数测量是开展科学研究与工程实践的重要前提。基于超声相控阵测量系统,设计了扇扫的测量方式,可以用于气液界面清晰的流型中液膜厚度和界面波形态三维测量。通过静态标定和圆管验证,确定了像素点和液膜厚度之间的关系,在气相表观流速为0.0719~0.4316 m/s,液相表观流速为0.0567~1.4161 m/s的工况下进行实时动态实验,获得了实时流动过程中较高精度的截面气液相界面信息,并构建了管道内部界面波三维分布形态,为界面波特性研究提供了一种实验参考方法。

质子交换膜燃料电池直流道内液滴传输研究

建立质子交换膜燃料电池(PEMFC)的二维直流道模型,分析液滴在流道内的产生、破裂及传输全过程,探究进气速度、气体扩散层表面亲疏水性以及挡板结构参数等关键性因素对液滴传输特性的影响。仿真结果表明,提高进气速度有助于强化液滴的去除效果,但过高的气体流速会将液滴推向气体扩散层表面,造成液滴累积;亲水性较强的气体扩散层表面导致液滴严重坍塌形变,堵塞气体扩散层孔隙;液滴在疏水性气体扩散层表面流动速度相对较快,壁面附着力小,利于流道排水;增大挡板堵塞率可提高挡板下方及后方区域气体流速,提高液滴吹扫能力;挡板表面亲疏水性对流道内液滴去除效果影响较弱。

γ射线辐照结合VC、烟酰胺对卤驴肉中亚硝酸盐的降解效果

利用离子色谱探究γ射线辐照剂量、VC含量、烟酰胺含量对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中亚硝酸盐降解率的影响,同时利用气相色谱-质谱联用对γ射线辐照后卤驴肉中挥发性化合物成分进行分析。结果表明:γ射线辐照能够有效降解亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐,VC对亚硝酸盐水溶液和卤驴肉中的亚硝酸盐辐照降解具有协同作用,烟酰胺对水溶液中的亚硝酸盐辐照降解具有抑制作用,而对卤驴肉中亚硝酸盐辐照降解有协同作用;水溶液中的亚硝酸根离子经辐照后转化为硝酸根离子;卤驴肉经8、10 kGy辐照后己醛、庚醛含量增加,有异味感。本研究为γ射线辐照降解卤驴肉中的亚硝酸盐提供了技术支持和理论依据。

熟驴肉掺假近红外定性及定量检测

驴肉风味绝佳、营养丰富,价格高昂且供应量低。驴肉火烧等熟驴肉中掺假马肉、骡子肉等其他肉类的问题亟待解决。为实现熟驴肉样品在不同掺假比例下的定性定量分析,以10%为梯度,分别制备驴肉含量为0%~100%的驴马掺假和驴骡掺假样品,并在4000~12500 cm^(-1)光谱范围采集样品光谱。针对熟驴肉掺假问题,采用线性判别分析、支持向量机以及广义回归神经网络的方法结合平滑算法(5点、15点、25点)、多元散射校正(MSC)、标准正态变量变换(SNV)、基线校正(Baseline)、归一化和去趋势化(Detrend)等预处理方法建立了近红外鉴别模型。采用偏最小二乘回归(PLSR)、反向传播神经网络(BP)方法结合以上预处理方法分别对熟驴肉掺假样品建立定量模型检测驴肉含量。SNV预处理结合支持向量机对熟肉碎掺假样品鉴别模型结果较优,校正集和预测集判别正确率为98.70%和94.78%;Detrend预处理结合线性判别分析的熟肉糜掺假样品鉴别模型结果较优,校正集和预测集的判别正确率分别达到98.47%和96.23%。建立定量模型进行掺假样品中驴肉含量的检测,BP模型相较于PLSR模型均取得较好的结果,具有较高的决定系数(R^(2))、相对分析误差(RPD)和较低的均方根误差(RMSE)。对于熟肉碎掺假样品,驴骡掺假样品集在Detrend处理后的BP模型结果较好,交叉验证集以及预测集的R^(2)、RMSE、RPD分别为0.971、0.067、5.844,0.980、0.086、6.984;驴马掺假样品集在归一化预处理后BP模型结果较好,各项参数分别为0.997、0.032、18.026,0.982、0.089、7.454。对于熟肉糜掺假样品,经Detrend预处理的BP模型结果均较优,驴骡掺假样品最佳定量模型的参数分别为0.982、0.041、7.470,0.986、0.103、8.452;驴马掺假最佳模型参数分别为0.986、0.036、8.348,0.961、0.101、5.044。结果表明,近红外光谱结合不同的建模算法实现了不同比例掺假的熟驴肉样品快速无损检测和鉴别,能够用于此后熟驴肉掺假的定性、定量分析。

段塞流分相流量的多传感器信息融合测量

气液两相流广泛存在于能源化工领域,由于两相流流动特性复杂多变,为流量准确测量带来了极大困难。为了建立准确的气液两相流量测量模型,针对气液两相段塞流分相流量测量,充分利用声发射传感器捕获气液两相流动噪声的功能和近红外吸收会因介质类别产生较大差异的特性,设计了一种新型测量传感器。在文丘里管的喉管和延伸段分别安装两组声发射探头,并在文丘里管的喉管处安装两组近红外光电探测器。设计了声发射与近红外同步采集系统,以水平管段塞流为实验对象,在河北大学高精度气液两相循环装置上完成了54组段塞流试验的数据采集,并进行融合处理,得到气液两相流特征参数。引入时域分析方法,提取声发射与近红外测量数据的标准差与偏斜度。结合参数拟合方法,建立两相流流量预测模型并进行误差分析。经验证,92.6%的流量预测值的相对偏差在±20%以内。结果表明,基于声发射传感器与近红外传感器的多传感器信息融合方案为气液两相流流动特征参数研究提供了一种新的思路。

基于注意力机制残差神经网络的近红外芒果种类定性建模方法

现代光谱检测技术的飞速发展与深度学习紧密相关,作为一种端到端的模型,深度神经网络可以从光谱中得到更多信息,从而提升模型鲁棒性。为探究近红外光谱结合深度学习对芒果种类定性预测的可行性,提出一种基于卷积注意力机制(CBAM)的一维残差神经网络(1D-AD-ResNet-18)模型。为降低光谱中冗余信息的干扰,在传统一维残差神经网络(1D-ResNet-18)中嵌入CBAM卷积注意力模块,该模块可重点关注光谱局部有用信息;为避免梯度消失、过拟合情况发生,使用解决网络“退化”问题的ResNet-18。对于186个芒果样本,采用70%的样本进行训练,30%的样本进行测试,采用准确度(Accuracy)、精确率(Precision)、召回率(Recall)、F1值(F1-score)、宏观平均值(Macro-average)以及加权平均值(Weighted-average)作为模型评价指标。建立传统1D-ResNet-18、SNV-SVM和PCA-KNN三种对比模型,与上述三种方法作对比,所建立的1D-AD-ResNet-18模型取得最优预测结果,四种定性分析模型的准确率分别为96.42%,80.35%,76.78%和67.85%。结果表明,1D-AD-ResNet-18模型实现了对芒果种类的准确识别与分类,为近红外光谱定性分析芒果种类提供了新思路。

电子束辐照对柴胡中21种禁用农药残留降解率及柴胡有效成分的影响

为探明电子束辐照对柴胡中21种禁用农药残留降解及柴胡有效成分的影响,采用4、6、8、10 kGy电子束处理含有21种禁用农药残留的柴胡样品,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS/MS)技术分析不同辐照剂量处理后柴胡中21种禁用农药含量的变化,并利用高效液相色谱法(HPLC)测定柴胡有效成分含量的变化。结果表明,随辐照剂量的增加,柴胡中21种禁用农药的降解率升高,最高降解率在25.58%~56.61%。其中10 kGy辐照处理柴胡中甲基对硫磷、氟虫腈砜、氟虫腈、久效磷的降解率显著高于8 kGy辐照处理,而其他17种农药的降解率在8 kGy与10 kGy辐照处理间差异不显著。此外,不同剂量辐照处理后柴胡中柴胡皂苷a、d含量无明显变化。综合考虑成本因素认为,8 kGy电子束辐照能有效降解柴胡中21种禁用农药残留,对柴胡中有效成分含量无明显影响,可为辐照降解柴胡中的21种农药提供技术支持。

基于改进YOLOv5s的肠镜息肉多分类实时检测方法

为了在肠镜检查过程中对结直肠息肉进行快速鉴别检测,提出一种基于改进YOLOv5s的肠镜息肉多分类实时检测模型.该模型采用ConvNeXt作为主干网络,融入SimAM注意力机制提升检测性能,同时在颈部网络中使用基于GSConv的slim-neck模块减少网络参数.为了对模型进行训练和测试,构建了包含1676张息肉图像并由专业医生标注的结直肠息肉数据集.提出的模型在测试集上的平均精度均值(mAP@0.5)为83.0%,相较于改进前提升8.4%,检测速度达到120帧/s.此外,模型在边缘侧部署检测速度超过25帧/s.结果表明,改进的YOLOv5s满足临床结肠镜检查对实时性与准确性的要求.

气相色谱-串联质谱法测定菊花中29种农药残留量的不确定度评价

为建立菊花中29种农药残留的气相色谱-串联质谱测定方法及不确定度评价,采用气相色谱-串联质谱内标法测定菊花中29种农药残留的含量,并依据测量不确定度的相关评定标准与表示,通过建立数学模型,对检测过程中产生的不确定度进行分析与评价,包括标准溶液配制、标准曲线拟合、供试品测定3大方面.结果表明:菊花中29种农药质量浓度在0.002~0.1 mg/L内线性关系良好,回归方程决定系数R2为0.997 36~0.999 82,定量限0.002 03~1.18 963 mg/L,检出限0.000 64~0.356 89 mg/L,添加回收实验中测定平均回收率为69.85%~93.26%,29种农药测量数值为0.04、0.06、0.1 mg/kg时,得到扩展不确定度为0.004 787~0.058 935 mg/kg.测量结果不确定度显示标准工作液的配制和标准曲线拟合是本实验测定方法不确定度的主要影响因素,该实验结果可以为测定菊花中农药残留量的方法及不确定度评价提供参考.

紫外及电子束辐照对远志中黄曲霉毒素及有效成分的影响

[目的]探究电子束及紫外辐照对远志中黄曲霉毒素的降解率及有效成分的影响。[方法]利用高效液相色谱法研究不同辐照剂量的电子束、不同含水量、不同时间的紫外辐照对远志中黄曲霉毒素的降解率及有效成分的影响。[结果]电子束辐照剂量越大,远志中黄曲霉毒素的降解率越高。经10 kGy电子束辐照处理,远志中黄曲霉毒素AFB_(1)、AFB_(2)、AFG_(1)、AFG_(2)的降解率分别为19.27%、19.64%、15.62%、15.14%;6 kGy辐照处理含水量28%的远志中AFB_(1)、AFB_(2)、AFG_(1)、AFG_(2)的降解率均最高;紫外辐照时间越长,远志中黄曲霉毒素的降解率越高。黄曲霉毒素的降解率随着辐照距离的增加而减小。经不同辐照处理后远志中细叶远志皂苷、远志口三酮、3,6′-二芥子酰基蔗糖含量变化不显著。[结论]采用电子束辐照结合调整远志含水量及紫外辐照处理均能对远志中黄曲霉毒素进行有效降解,且对有效成分影响不大。

电子束辐照对酸枣仁中黄曲霉毒素及斯皮诺素含量的影响

为明确电子束辐照对酸枣仁中黄曲霉毒素(AFB-1、AFB-2、AFG-1、AFG-2)的降解效果及斯皮诺素的影响。利用高效液相色谱法研究不同辐照剂量、不同含水量对酸枣仁中黄曲霉毒素(AFB-1、AFB-2、AFG-1、AFG-2)及斯皮诺素含量的影响。结果表明,乙腈溶液中AFB-1、AFB-2、AFG-1、AFG-2的降解率随辐照剂量的增加呈上升趋势;8 kGy辐照处理的AFB-1、AFB-2、AFG-1、AFG-2降解率最高,分别为97.25%、93.59%、75.11%、69.70%。随着辐照剂量和含水量的增加,酸枣仁中黄曲霉毒素的降解率呈上升趋势。含水量为23%的酸枣仁处理后黄曲霉毒素的降解率分别为30.58%、30.24%、38.04%、36.58%;经不同辐照剂量处理后的斯皮诺素的含量变化差异不显著(P>0.05),含水量为7%酸枣仁辐照处理后斯皮诺素的含量显著高于15%、19%、23%含水量的酸枣仁。因此,电子束辐照结合水分处理能有效降解酸枣仁中的黄曲霉毒素,然而水分含量过高不利于斯皮诺素含量的保持。

协同育人视域下汽车电子类实验课程教学及其效果探索

为了师生能适应社会变化和提升可持续学习力,文章以单片机(MCU)原理及应用实验课程为例,从协同育人的视域进行了课程优化改革的探索,提出人员协同、机构协同、线上线下协同、技能与素养协同的教学育人思路。优化了实验教学内容,丰富了实验完成环节,进一步完善了对实验项目实施的工程项目管理模式,在实验课程的教学过程中夯实基础,聚焦汽车电子控制方面应用,教学相长,师生共进。

新工科建设背景下食品工艺学课程思政实践探索

为充分适应新时代科技革命和产业变革,我国积极推进实施高等院校新工科建设政策。新工科建设是服务于国家战略,适应教育发展所趋,是应对新形势下的新挑战而作出的新要求与新标准。教育本质核心目标是立德树人,而立德树人目标实现的关键在于塑造价值观的教育。新工科建设的内涵要求以立德树人为引领,而课程思政则是实现其内涵的重要举措,加强新工科建设与课程思政相融合.

不同偏角变径流道质子交换膜燃料电池性能仿真分析

为了研究变径区域的不同偏角下质子交换膜燃料电池(PEMFC)的性能,基于ANSYS Fluent软件对不同偏角下的电池流道中气体流速、质量分数、压强以及水含量进行了仿真模拟,分析结果表明:在不同偏角下流道流速主要在6~7 m/s之间,流速点占比相对较大对应的偏角为50°,相对较小的对应偏角为75°;相对较大流速对应的偏角为75°和60°,随着偏角的增加,阳极氢气绝对压强曲线线性增加速率相对较大的对应偏角为70°和75°,相对较小的对应的偏角为40°;阴极氧气绝对压强曲线相对较大的对应的偏角为60°,相对较小的对应的偏角为40°;在出口处流道水质量分数相对较大的对应偏角为40°、70°和75°,而相对较小的对应角度为60°。综合考虑分析可以得出,电池效率相对较好的适宜偏角为60°。