基于多层次模块化的金工实习教学改革与实践

金工实习是培养高校大学生工程能力与素养的重要实践环节之一,其课程内容的丰富性、课程体系的完善性、教学方法的先进性一直是当代高校极为重视的授课要素。该文围绕“以常规技能训练为主的基础训练平台,以学科技术训练为主的拓展训练平台,以学生能力发展为主的综合训练平台,以创新能力培养为主的创新训练平台”进行课程体系和实训项目的设计和执行。通过“基础-拓展-综合-创新”四个阶段,实施多层次模块化金工实习教学模式的改革与实践,为金工实习教学改革与实践研究提供借鉴和支持。

标准视域下高职学前教育专业人才培养方案的融合路径--以《学前教育专业认证标准》与《学前教育专业教学标准》为例

《学前教育专业认证标准》与《学前教育专业教学标准》是深化高等职业院校学前教育专业人才培养方案改革的重要依据,将二者落实于人才培养具体措施中是新时代学前教育专业建设的内在诉求,为充分把握专业认证标准与专业教学标准的内涵,优化人才培养方案,促进高等职业院校学前教育专业“内涵发展、质量提升”,需要通过构建专业建设指导与融合平台、建立教师专业发展中心平台以及依据标准重构人才培养方案,协同推动学前教育专业质量提升。

超低场磁共振膝关节正交接收线圈设计

射频接收线圈是磁共振成像(MRI)系统中的关键部件,用于检测变化的磁场,其性能直接影响图像的质量。超低场MRI射频接收线圈工作在较低频率,其阻抗特性不同于传统临床MRI射频接收线圈。理论上正交接收线圈比单通道线圈的信噪比(SNR)可以提高41%。而与阵列线圈相比,正交接收线圈可以用更低的成本与设计复杂度达到很好的成像效果。因此该文研究了一种用于超低场MRI(50.4 mT)系统的膝关节正交接收线圈,它由鞍形线圈和亥姆霍兹线圈组成。首先,确定了线圈的支撑结构及尺寸,并通过计算单匝接收线圈的效率及磁场的不均匀性来确定鞍形以及亥姆霍兹线圈的最优尺寸。然后,实测了线圈交流电阻,来评估线圈不同匝数的SNR,发现匝数增多会使得交流电阻显著增加,从而使SNR随着线圈匝数增加先增加后减少。最后,得到了两线圈的最佳匝数,并制作了正交接收线圈,从CuSO_(4)·5H_(2)O体膜以及体内膝关节成像来评估正交接收线圈的性能。在体膜和体内膝关节成像中,正交接收线圈与单通道线圈相比,图像SNR分别最大程度地提升了约33.5%和30.9%。

基于AMBI和M-AMBI法的桑沟湾底栖生态环境质量评价

养殖环境评价是衡量海水养殖活动是否健康、可持续的重要环节。为掌握北方典型规模化养殖海湾——桑沟湾沉积环境质量状况,于2017年4和7月对桑沟湾全湾海域进行大型底栖动物走航调查取样,分析了大型底栖动物的种类组成、生物量、栖息密度及群落结构;运用AMBI(AZTI’s marine biotic index)指数法和M-AMBI(Multivariate-AMBI)指数法,分析了大型底栖动物群落受干扰程度,评价了沉积环境质量状况。研究表明,在两次调查中多毛类均为优势种,其中4月多毛类36种,占总种数63.16%;7月32种,占总种数的60.38%。AMBI法的评估结果表明,调查海域各站位以受到轻度扰动为主,个别站位受到中度扰动和无扰动,干扰程度从小到大依次为海带区<海草区<混养区<贝类区;M-AMBI法的评估结果表明,生态环境质量等级为良或优的站位占60.00%~68.42%,海草区环境质量状况要明显好于养殖区。多营养层次综合养殖模式缓解了桑沟湾近海生态系统的养殖压力,使得桑沟湾受人为干扰较小,海草区环境质量为优,贝类区、混养区和海带区的环境质量处于中等和良之间。

超快自旋动力学:从飞秒磁学到阿秒磁学

超快自旋动力学是研究材料受到外场激发后,在皮秒至阿秒时间尺度下其自旋的运动行为.随着激光技术的不断提升,1996年开始的飞秒磁学成为磁学中的重要研究领域,是实现更快响应的新型自旋电子学器件的重要技术途径.尽管已有几十年的历史,飞秒磁学依旧存在着非常多的物理问题尚未解决,而理解这些问题需要研究更快时间尺度下的自旋动力学过程.利用阿秒激光脉冲与磁性材料的相互作用,可研究亚飞秒乃至阿秒时间尺度下、元素分辨的自旋动力学行为,即阿秒磁学.本文介绍了超快自旋动力学近年来的一些重要研究进展以及存在的问题,阿秒磁学研究的机遇与挑战,并对超快自旋动力学的未来发展趋势及前景进行分析与展望.

硅基自旋光电子学太赫兹辐射源特性

将光电子器件集成到硅片上是光电子集成器件研发的首要步骤.自旋光电子学太赫兹辐射源,通常是由纳米厚度的铁磁/非磁性金属多层膜结构组成,在飞秒激光辐照下能产生高质量、宽带太赫兹脉冲辐射.本文利用飞秒激光脉冲在生长于硅衬底上的Ta/CoFeB/Ir铁磁/非磁性金属异质结中实现了高效、宽带的太赫兹相干脉冲辐射.首先,Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹脉冲的极性随外加磁场的反转而反转,太赫兹辐射的物理机制可以归结为超快自旋流-电荷流转换.其次,通过改变抽运激光的激发能量密度,研究了Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹辐射饱和现象.此外,通过研究Ta/CoFeB/Ir异质结的太赫兹发射特性随Ir层厚度的依赖关系,不仅优化了器件的辐射强度,而且获得了Ir层在太赫兹频率下的自旋扩散长度(~(0.59±0.12)nm).该值小于通过自旋抽运技术获得的GHz频率下的自旋扩散长度(1.34 nm),表明不同频率范围对应于不同的电子输运机理.

开放式超低场移动磁共振系统的电磁干扰抑制方法

为了发挥超低场磁共振成像可移动化的优势,传统的被动电磁屏蔽方法应该被主动电磁干扰抑制方法所替代。该文首先分析了电磁干扰传输路径并发现人体耦合为主要传输路径。针对性地设计了用以采集人体耦合电磁干扰的“戒指”型电磁干扰检测线圈,并配合平面及螺线管型线圈共同构成了电磁干扰参考通道。该文提出相关窗口概念:一定采集间隔内的参考电磁干扰信号仍有助于更加精确地估计某一时刻核磁通道电磁干扰信号。选定各通道K空间外围数据为校准数据,由核磁通道校准数据构建校准目标矩阵;由相关窗口内参考通道校准数据构建校准源矩阵。对上述两个矩阵进行小波分解后并通过最小二乘法求得各层转移系数。由参考电磁干扰信号在相关窗口内构建重构源矩阵,并由各层转移系数求得核磁通道电磁干扰拟合值。最后从受污染的核磁信号减去求得的拟合值,实现主动降噪。一维信号以及人体成像实验表明,该主动电磁干扰系统可大幅降低外界电磁干扰对图像质量的影响,使得磁共振扫描仪可在无屏蔽的开放环境中工作。

“三维培养、三创融合、目标导向”金工实习体系构建--以辽宁工业大学为例

为了解决国内高校工程实践课程金工实习所面临的学生工程热情缺乏、项目创造性不足、课程质量欠佳、缺少评估发展等主要问题,本文在分析辽宁工业大学金工实习教学现状的基础上,针对金工实习实践教学存在的问题,构建了以应用和产品为目标贯穿实践全过程,将兴趣激发、知识传授、能力形成作为培养的不同阶段,将创意、创新、创业与实践项目相结合的“三维培养、三创融合、目标导向”的金工实习训练体系。建立的训练体系优化了多层次金工实习实践教学体系和模块化金工实习实践课程体系的具体形式,迭代形成了较为完整的多维金工实习工程实践育人系统,促进了本科生金工实习课程质量和学生工程实践能力的提高。

考虑CCER收益共享激励火电机组深度调峰的电力系统低碳调度

在新能源大量接入电力系统的背景下,火电机组深度调峰可提高系统灵活性,但会导致火电机组运行成本增加,降低其积极性。基于现有的碳市场相关政策,引入动态收益共享因子,将新能源机组通过绿电上网而获得的国家核证自愿减排量(CCER)收益与火电机组共享以补偿火电机组深度调峰成本,并利用与预期风光出力关联的新能源机组满意度来表征它们在进行共享时的意愿变化情况,从而将CCER收益共享激励火电机组深度调峰融入电力系统调度模型。采用场景法表征风光出力的不确定性,并以系统运行成本最低、碳排放最低为多目标,构建电力系统低碳调度模型。通过改进的IEEE30节点系统进行算例分析,结果表明所提方法能鼓励火电机组深度调峰,降低系统碳排放。

基于APQP的项目式实训模式探索与实施

项目式教学以其特有的自主性与开放性的特点,在实训教学中得到了广泛的应用,但在实施中经常出现项目完成质量低、教师指导压力大、评价考核不完善等现象。针对这些问题,本文将APQP管理法融入项目式实训教学,以辽宁工业大学数控实习课程为例,制定“五边形循环”实施策略,采取“五星量化法”教学评价机制,协同提升实训教学效率与质量,在取得良好应用效果的同时,也为其他实训教学科目提供了参考。

基于改进YOLOv5s的储粮害虫检测方法研究

针对当前因检测背景复杂、粮虫个体较小等因素造成的储粮害虫检测准确率较低、漏检、误检的现状,提出一种改进YOLOv5s的检测方法。使用MobileNetv3作为YOLOv5s模型的主干特征提取网络,并将其SE注意力机制修改为ECA模块,减少计算量和参数量;同时,调整PANet网络为加权双向特征金字塔BiFPN结构,增强特征融合能力;颈部网络部分引入Swin Transformer,解决全局提取特征不足的问题,提升识别精度;采用EIOU损失函数,提高模型的收敛速度。结果表明:改进后的模型mAP达到97.8%,FPS达到133.3,与主流目标检测模型比较,表现出较强的鲁棒性和泛化能力;改进的YOLOv5s检测模型能克服复杂环境的影响,显著提高储粮害虫在密集分布及遮挡条件下的检测效果。研究结果为移动设备上实现储粮害虫实时检测提供技术参考。

树脂浇注干式变压器温升分析与计算

为更准确地反映树脂浇注干式变压器的内部温度情况,根据变压器的损耗,对干式变压器的整体温升进行了计算。同时结合ANSYS软件,对干式变压器进行了温度场仿真计算,分析了干式变压器的铁芯和绕组的温度分布情况。对某供电局开闭所内站用的干式变压器建立了温度监测系统,获得其三相温度分别为62.19、63.92、62.57°C。通过比对实际数据、理论计算和仿真分析的结果,指出干式变压器运行中的最热点位置位于低压绕组距底部70%高度的位置,该处即为干变的薄弱环节,可作为对干式变压器进行定点监测的参考依据。

输变电线路在线监测设备供电电源的设计

为解决给户外输变电线路在线监测设备可长期运行且有足够功率的供电问题,研究了采用电流互感器取能和锂电池协同供电的设计方案。该方案采用通过电流互感器从线路感应获取能量,通过充放电管理电路,同时给监测设备和备用锂电池供能。在因空载或者断电引起线路电流过小,导致供能不足时,采用后备锂电池协同供电。可长期为在线监测设备提供约2.5W的功率,在线路电流恒>120A时,可提供近5W的输出功率。该设计综合了电磁感应供能和锂电池供能的优点,突出解决在线监测设备的供电难题。经实验证明,该电路设计合理,体积小,质量小,易于集成,且扩展性强,满足输出电压和功率较宽范围变化的要求。

烤烟烟叶自动分级的智能技术

研究烤烟烟叶自动分级中的几种智能技术 ,提出应用图像处理技术提取烟叶质量特征参数 ,应用模糊统计技术确定特征参数对各组与各级的隶属度 ,以及应用综合评判技术判定样本的组别与级别等方法 ,并给出对云南产烟区烟叶样本的分级结果。分级结果表明 ,该系统已达到人类专家分级水平 。

高压输电线路电晕放电特性及其电磁辐射场计算

电晕特性及其对周围环境所造成的电磁辐射干扰是高压输电线设计时需要考虑的重要因素。首先对电晕脉冲电流进行了理论研究;然后采用短偶极子天线模型计算该脉冲电流所产生的电磁辐射场;最后仿真研究了不同电压等级对辐射场的影响、不同观测点的电磁环境。结果表明,该方法有利于估算高压输电线电晕放电所产生的电磁辐射干扰。

表面活性剂强化的氧脱木素的研究

氧脱木素是TCF漂白和大部分ECF漂白的重要组成部分。为了提高氧脱木素率 ,尝试在氧脱木素中加入 4种不同类型的表面活性剂 ,结果发现 :阴离子型表面活性剂和非离子 阴离子复合型表面活性剂能有效地提高木素脱除率 ,且纤维粘度的损失不大 ,而阳离子型表面活性剂对脱木素有负面作用。当阴离子表面活性剂用量为 1 %时 ,木素脱除率从 2 8 7%提高到 51 5% ,白度提高了 8 83%ISO。纤维的SEM观察表明 ,表面活性剂强化的氧脱木素浆的纤维更为柔软润胀 ,部分分丝 ,暴露出更多的S2 层。表面活性剂强化的氧脱木素和酶漂段、H2 O2 漂白结合的TCF漂白流程可将麦草烧碱 AQ浆漂到 80 %ISO以上的白度 。

输电线路在线监测设备供电电源的研制

为研制满足户外输电线路在线监测设备供能的电源,建立取能电流互感器(TA)的功率传递方程,分析输出功率与取能TA变比、磁芯结构及特性参数和负载的关系,进而提出取能TA感应取能和锂电池组联合供电的方案。根据检流电阻测量到的副边电流值和迟滞比较器中设定的上、下限值的比较结果,取能TA可通过继电器自动切换绕组变比以降低电源热耗和增大对线路电流的适应范围。并联接入供电的锂电池组通过另一迟滞比较器减少充放电次数并实现两电池一供一备交替供电。实验测试表明,所提方案设计合理,对负载供能稳定。

基于生理发育时间的加工番茄生育期模拟模型

综合考虑温度和光照对加工番茄生理发育效应的影响,引入了品种基本发育因子(IDF),通过分析不同类型加工番茄的生育期与环境因素的动态关系,建立了基于生理发育时间(PDTv)的加工番茄生育期模拟模型,并利用不同年份、生态区、品种、种植方式的试验资料对模型进行了检验.结果表明:所建模型对加工番茄从播种到各个发育阶段(出苗、开花、坐果、红熟和拉秧)天数的模拟值与观测值的回归估计标准误差(RMSE)分别为1.09、2.03、2.05、2.77和2.53d,该模型的预测精度明显高于基于有效积温的发育模型(其RMSE分别为1.90、6.63、6.33、9.36和6.84d).

高空核爆电磁脉冲对便携式监护仪的辐射效应

高空核爆电磁脉冲(HEMP)对电子和电气设备构成严重威胁,但是目前针对军队急救医疗卫生装备的电磁脉冲(EMP)耦合效应及防护研究还比较薄弱。因此以某款当前军队医院所使用的便携式监护仪为研究对象,利用有界波电磁脉冲模拟器模拟产生HEMP进行辐射试验,评估HEMP对监护仪的辐射效应,在各种试验条件下测量干扰场强阈值,分析HEMP对监护仪的作用机理。试验表明:HEMP辐射场对监护仪的工作状态会造成严重干扰,上升时间短、持续时间短的电磁脉冲对设备的干扰能力更强。结合监护仪结构、辐射试验结果、HEMP对监护仪的作用机理可得出以下结论:①场线耦合是引入电磁脉冲干扰的主要途径,当导联线与入射电场方向平行时耦合效应增强,导联线的屏蔽层结构对屏蔽效能有显著的影响;②监护仪外壳的屏蔽效能较差,电磁脉冲可由显示屏和空隙直接渗透至监护仪内部形成干扰,加强导联线和外壳的屏蔽效能将有效提高监护仪抗HEMP的能力。

自积分式D-dot电压互感器原理及试验研究

电力系统中的传统电压互感器有绕组或铁芯,可导致暂态响应不能跟随一次电压变化,易产生铁磁谐振过电压,且响应频带窄、体积大,测量过程需要与高压导体进行接触。文章基于D-dot测量原理,提出一种新的互感器结构,可作为非接触的电压互感器。D-dot互感器是通过电场耦合原理对导体电位进行无接触测量,通过差动输入结构和多重电极并联结构,避免负载电阻、积分电路及引线寄生电感的影响的同时,可减小互感器的相位误差。通过有限元仿真计算对传感器结构进行优化,并将传感器制成印刷电路板在10 kV电压等级下进行误差和暂态性能试验。试验结果表明,互感器可满足准确测量要求并具有良好的暂态特性,符合智能电网测量传感器智能化、小型化、便捷化的发展需要。