新农科背景下多视角融合式实践教学改革探索--以贵州大学农业机械化及其自动化专业为例

针对当前农机专业实践教学理念落后、内容条块分割、形式单一、时空受限、理论及方法研究不足等问题,基于新农科背景下农机人才培养的目标要求,从农机学科及工程实践教学特点出发,探索新农科背景下农机专业实践教学改革的新思路、新模式。构建新农科背景下多视角融合实践教学模式的基本框架,阐述多课程融合、虚实融合与线上线下融合、课内课外融合的实践教学实施方法。并将这种多视角融合式实践教学方法应用于拖拉机拆装实习、农业机械综合创新设计教学中取得良好的教学效果,拓宽人才培养的渠道,提升人才培养的质量。

贵州太子参生产全程机械化技术现状及对策

太子参是贵州的道地药材,经过20年的发展,形成了集约化、规范化的种植模式,种植面积全国第一。但贵州太子参多种植于丘陵山地,受地形地貌和发展基础的影响,生产作业费时费力、效率低、机械化难度大。通过查阅文献及实地考察,结合贵州太子参的典型种植农艺与初加工工艺,简述了太子参全链条生产技术,分析了耕、种、管、收、初加工5个环节的机械化技术现状,指出太子参生产机械化存在的主要问题。基于此,提出太子参生产全程机械化对策建议,包括推行标准化种植,推动农机农艺融合及种植区宜机化改造;加大山地太子参块根播种、收获、去尾、分级等关键技术的研发力度,加强农机技术型人才培养,加快轻简型太子参播种机和收获机的研制,升级改造已有初加工机械设备,形成适度的初加工生产线。分析结果可为贵州太子参可持续性发展提供参考。

酒用高粱种子离散元仿真参数标定

为获得酒用高粱种子离散元仿真参数,以仁怀市大坝镇地区的茅梁糯2号高粱种子为研究对象,完成了物性参数的测量种子-尼龙、种子-ABS及种子颗粒间接触参数的标定。首先,采用物理试验测出高粱种子的三轴尺寸、密度、泊松比、弹性模量、剪切模量及休止角等参数,且获取高粱种子-尼龙与高粱种子-ABS的静摩擦因数、滚动摩擦因数和碰撞恢复系数;其次,采用Box-Behnken法设计三因素三水平试验,得到高粱种子颗粒间接触参数与休止角的二阶回归模型;最后,以实测休止角29.14°为优化目标值,求得高粱种子颗粒间的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为0.422、0.504、0.074,代入EDEM中得到仿真试验结果为28.39°,与实测值的相对误差为2.57%,进一步验证了仿真试验的可靠性和有效性。酒用高粱种子物性参数测定和接触参数标定可为高粱播种机仿真分析及优化设计提供一定参考和依据。

仿生凸包起垄刀表面特征参数优化设计

起垄机在作业时发现起垄刀粘附严重,为了解决在黏性土壤环境下起垄刀粘附问题,以土壤动物蜣螂头部表面非光滑凸包结构为仿生对象,通过白光干涉仪获得凸包微观结构的特征参数完成仿生起垄刀设计。基于EDEM仿真分析仿生凸包起垄刀的减粘脱附效果,探索凸包减粘机理,通过田间试验验证仿真分析的有效性。试验结果表明:仿生凸包起垄刀减粘脱附效果由小到大依次为Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ,试验结果与EDEM仿真中得到的结果相一致,验证了仿真的可靠性。其中,仿生起垄刀Ⅱ的减粘性能最好,在18.73%、22.91%、26.87%含水率下的平均粘附量相对于原型刀具分别减少了12.45%、24.64%、6.19%。研究结果可为起垄机减粘脱附仿生设计提供可行的研究方法。

基于高光谱技术的鲜烟叶叶绿素含量模型估算研究

运用高光谱成像仪采集自然光条件下的鲜烟叶高光谱图像,经过多元散射校正、归一化、SG卷积平滑法等六种预处理方法对光谱原始数据进行预处理后,再利用连续投影法(SPA)提取特征敏感波长,以选取的敏感波长对应的光谱反射率作为输入变量,利用BP神经网络算法对鲜烟叶叶绿素a、叶绿素b含量进行预测建模。结果表明:叶绿素a含量预测模型(SNV-SPA-BP)、叶绿素b含量预测模型(SG2-SPA-BP)效果最好,预测集的相关系数分别为0.897、0.936,可以结合高光谱成像技术对户外鲜烟叶叶绿素含量进行快速无损的预测。

基于改进YOLOv5s的自然环境下茶叶病害识别方法

针对现有目标检测模型对自然环境下茶叶病害识别易受复杂背景干扰、早期病斑难以检测等问题,该研究提出了YOLOv5-CBM茶叶病害识别模型。YOLOv5-CBM以YOLOv5s模型为基础,在主干特征提取阶段,将一个带有Transformer的C3模块和一个CA(coordinate attention)注意力机制融入特征提取网络中,实现对病害特征的提取。其次,利用加权双向特征金字塔(BiFPN)作为网络的Neck,通过自适应调节每个尺度特征的权重,使网络在获得不同尺寸特征时更好地将其融合,提高识别的准确率。最后,在检测端新增一个小目标检测头,解决了茶叶病害初期病斑较小容易出现漏检的问题。在包含有3种常见茶叶病害的数据集上进行试验,结果表明,YOLOv5-CBM对自然环境下的初期病斑检测效果有明显提高,与原始YOLOv5s模型相比,对早期茶饼病和早期茶轮斑病识别的平均精度分别提高了1.9和0.9个百分点,对不同病害检测的平均精度均值达到了97.3%,检测速度为8 ms/幅,均优于其他目标检测算法。该模型具有较高的识别准确率与较强的鲁棒性,可为茶叶病害的智能诊断提供参考。

肌骨超声联合CRP、ESR检测对RA疾病活动度的评估价值

目的:探讨肌骨超声联合血清C反应蛋白(CRP)、血沉(ESR)在类风湿关节炎(RA)疾病活动度评估中的价值。方法:选取95例RA患者为研究对象,根据28个关节疾病活动度评分(DAS28评分)分为轻中度组(2.6分5.1分,n=30);根据肌骨超声血流信号分为0~1级组(n=50)和2~3级组(n=45);根据滑膜增生分为0~1级组(n=52)和2~3级组(n=43)。比较不同临床特征患者组间临床资料、肌骨超声参数、CRP及ESR水平,分析肌骨超声联合CRP、ESR对RA疾病活动度的评估价值。结果:重度组患者血清CRP、ESR水平高于轻中度组(P<0.05);肌骨超声血流信号分级3级、滑膜增生分级2~3级比例高于轻中度组(P<0.05)。血流信号2~3级组患者CRP及ESR水平均高于0~1级组(P<0.05)。滑膜增生2~3级组患者CRP和ESR水平高于0~1级组(P<0.05)。肌骨超声联合CRP、ESR预测RA疾病活动度的ROC曲线下面积为0.852,高于肌骨超声、CRP、ESR单独预测(P<0.05)。结论:RA患者疾病活动度越严重,肌骨超声血流信号和滑膜增生分级、CRP及ESR水平越高,在预测重度活动度方面有一定应用价值。

黏重土壤条件下仿生栽植器设计与试验

为解决黏重土壤条件下机械移栽作业时栽植器易粘土、严重影响移栽质量和效率的问题,根据翠鸟嘴部外轮廓、野猪吻突部位和蜣螂体表非光滑结构,采用曲线提取、拟合、构造及相似原理设计并加工出两种仿生栽植器。在自制移栽试验平台上进行试验研究,结果表明:最小粘附土壤量栽植条件为仿生栽植器Ⅱ,土壤含水率为21.3%,入土深度为50mm,栽植频率为40株/min。通过验证对比试验可知:土壤含水率为21.3%,栽植频率为40株/min,栽植深度分别为50、70、90mm时,仿生栽植器Ⅱ的粘附土壤量相比于原型栽植器的粘附土壤量分别减少21.8%、15.5%、27.4%。仿生栽植器有较好的减粘降阻效果,其思路可为农机具触土部件的减粘设计提供参考。

专业课带动融合式实践教学的研究与应用

建立具有国际实质等效性的中国高等工程教育专业认证制度已成为教育界、工程界的广泛共识,针对我国工程教育长期以来目标不明确、实践教学缺位、独立式实践教学学生只能被动实践、实践教学目标与工程教育专业认证指标差距较大等问题,提出一种专业课带动融合式实践教学模式,给出了基本框架和实施方法,并将其应用于"农产品加工机械与设备"与"CAD/CAM"的实践教学中,取得了良好的教学效果。

纳米SiC改性酚醛树脂的热稳定性

用超声波对纳米SiC进行物理分散,用偶联剂对其进行表面化学改性,以获得纳米粒子分散良好、界面结合良好的纳米SiC改性酚醛树脂;根据改性酚醛树脂的DTA-TG试验结果分析其热稳定性。结果表明:纳米SiC改性酚醛树脂较纯酚醛树脂的热稳定性要好,其中SiC纳米粒子含量为树脂的5%的改性酚醛树脂S05的热稳定性提高最大;经表面改性的SiC纳米粒子改性酚醛树脂S05较未进行表面改性的SiC纳米粒子改性酚醛树脂S05G的热稳定性提高要大。

高速气浮电主轴转子系统不平衡响应分析

针对高速气浮电主轴转速高,动力学行为复杂,对不平衡激励敏感的特点,基于推广的拉格朗日方程,建立了高速电主轴转子气体轴承系统的动力学数学模型,获得了自由振动微分方程与强迫振动微分方程。在分析气浮电主轴系统残余不平衡质量产生的惯性离心力及不平衡磁拉力的作用机理的基础上,利用有限元方法,对某最高工作转速为250 000 r/min的高速气浮电主轴转子系统进行了不平衡激励的谐响应分析,揭示了运行于超临界模式的高速气浮电主轴在不平衡激励下的动力学行为,为实际工程应用中的高速气浮电主轴转子系统的优化设计、振动控制等提供了理论依据。

钻削电主轴空气静压径向轴承润滑参数优化

采用有限元方法对钻削电主轴的空气静压径向轴承静特性进行数值仿真分析。首先对电主轴径向支承模型分析,并结合静压气体润滑理论分析,运用有限元方法对雷诺方程进行离散求解。基于此,借助于MATLAB工具平台,编写了气体静压径向轴承静特性数值分析程序,实现了静压气体径向轴承润滑参数的优化设计。通过该软件的计算仿真,以最大刚度为优化目标,最终得到了笔者正在开发的PCB钻削电主轴静压气体轴颈轴承的最优气膜间隙、节流孔直径及供气压力。

CAP方案治疗晚期非小细胞肺癌40例疗效及毒性观察

非小细胞肺癌确诊时能手术切除者不足1/4,五年生存率约10％。Ⅲ、Ⅳ期患者已失去手术或放射治疗的机会,主要用化学治疗。现将我们应用CAP方案治疗的近期疗效,报道如下。 临床资料 本组40例,男32例,女8例;年龄最小30岁,最大68岁,平均52.3岁,大于50岁者29例(72.5％)。全部病例均经病理组织学或细胞学诊断,其中鳞癌7例(17.5％),腺癌24例(60％),大细胞未分化癌7例(17.5％),未能分类的2例(5％)。临床分期:Ⅲ期(包括T_(1-4),N_(0-3),M_0)24例(60％),Ⅳ期(包括任何T和N.M_1)16例(40％);

计及不平衡磁拉力的高速空气静压电主轴动力学分析

根据不平衡磁拉力作用机理,在电主轴动力学建模时将其等效为具有"负刚度"的支承元件;基于传递矩阵法建立计及不平衡磁拉力的高速空气静压电主轴的动力学模型,利用MATLAB7.0软件对最高工作转速为25×104r/min空气静压高速电主轴动力学特性进行计算。结果表明:计入磁拉力后电主轴的前3阶临界转速有一定程度的降低,且该电主轴工作转速远远高于1阶临界转速,属于挠性轴范畴。可以看出:1阶振型脆弱点在主轴前端,2阶振型脆弱点在主轴前端和转子轴段。

山地起垄机组合刀辊设计与仿真

针对山地烤烟种植起垄机所制垄体的饱满度与土壤细碎度不足的问题,根据螺旋叶片输送物料原理建立土壤输送模型,计算起垄所需最小土壤输送量。在此基础上,设计了一种双螺旋变螺距式旋耕起垄组合刀辊,并在EDEM离散元软件中进行仿真分析,结果表明:当机组前进速度为2.5 km/h,刀轴转速为240 r/min,耕深为0.12 m时,刀辊平均抛土质量为133.0 kg,满足起垄所需的土壤量要求。为基于微耕机平台的山地小型起垄机研发提供技术支持。

多品种小批量复杂精密零件生产车间质量信息集成运行研究

针对多品种小批量复杂精密零件生产车间质量信息数据量大、实时交互性差、统计分析困难,以及生产质量得不到有效控制等问题,结合精益制造和集成化等先进管理思想,提出一种多品种小批量复杂精密零件生产车间质量信息集成运行模式,从目标层、业务执行层、状态分析层以及信息采集与交互层等四个层次构建了该运行模式的总体框架,并研究了基于网络化多功能交互式信息终端的信息交互层模型和质量信息集成运行的信息采集与交互平台,以支持该模式的运行。针对某多品种小批量复杂精密零件生产车间,采用该模式进行了应用实践,取得了良好的应用效果。

背负式幼苗移栽井窖制作机性能测试分析

为了实现幼苗移栽井窖制作机与农艺的进一步融合,满足高效、高质井窖制作的需求,在分析井窖制作成穴原理的基础上,在遵义县开展了背负式井窖制作机田间测试试验。结果表明:试验机工作效率高、运行成本低、噪声低;高速段工作,所制井窖质量较好,整机振动较小;土壤水分及是否覆膜对井窖尺寸影响较大,当土壤含水量低于15%或高于30%时,不适宜制作井窖。覆膜后的井窖质量好于同等条件下未覆膜井窖质量;干燥条件下机具的防挂膜性能较高湿条件好,但干燥条件较高湿条件回土情况差,且同等土壤湿度条件覆膜较未覆膜回土情况好。根据测试结果及分析,对井窖制作机提出了改进建议。

超声心动图评价双腔起搏器患者左室舒张功能的初步研究

目的:探讨超声心动图在双腔起搏器植入患者左室舒张功能评估中的作用。方法:研究对象为2007年5月至2010年7月某院收治的42例行双腔起搏器植入术的患者,在术前、术后3个月和6个月均行超声心动图检测,观察左心室舒张功能各项指标,包括二尖瓣口舒张早期血流速度(E)、二尖瓣舒张晚期血流速度(A)、E峰减速时间(DT)、等容舒张时间(IVRT)、二尖瓣环舒张早期峰值流速(Em)、左房容积指数(LAVI)的变化。结果:在左心室舒张功能各项指标中,术后6个月E值为(62.5±6.8)cm/s,显著(P<0.05)低于术前E值(81.2±8.9)cm/s;术后6个月A值为(75.3±9.5)cm/s,显著(P<0.05)高于术前A值(67.1±10.2)cm/s;术后6个月DT值为(194.5±12.6)ms,显著(P<0.05)高于术前DT值(171.2±10.8)ms;术后6个月IVRT值为(110.8±11.7)ms,显著(P<0.05)高于术前IVRT值(95.8±9.9)ms;Em值术前、术后无显著改变(P>0.05);术后6个月LAVI值为28.4±7.3,显著(P<0.05)低于术前IVRT值33.6±5.4。结论:超声心动图具有操作简单、无创的优点,应用于对行双腔起搏器植入术患者的左室舒张功能的评估,其诊断价值高,值得临床上推广应用。

三维超声心动图测量左室心肌质量与心脏终点结局事件的相关性

目的:为评价三维超声心动图在心血管疾病中的应用前景,验证左室心肌质量对心血管事件和死亡发生的预测价值,应用三维超声心动图检测左室心肌质量,探讨左室心肌质量与心血管病患者远期预后的关系。方法:①超声测定:选择2003-10/2007-04武警医学院附属医院CCU及普通病房住院的64例患者接受左室心肌质量指数、静息左室射血分数测定和NYHA心脏功能分级的评估,仪器采用彩色多普勒超声诊断仪,型号为GE vivid-7。②分组及随访:根据左室肥厚标准和各参数平均数分为2组,左室心肌质量指数男性<131g/m2或女性<100g/m2为Ⅰ组,男性≥131g/m2或女性≥100g/m2为Ⅱ组,连续随访54个月,观察终点为心源性死亡。结果:61例进入结果分析。随访期末发现左室心肌质量指数与远期死亡有着显著的相关性(r=0.592,P=0.000);静息左室射血分数和NYHA心脏功能分级与死亡没有相关性(P>0.05);左室肥厚的Ⅱ组死亡例数多于Ⅰ组(P<0.01),两组的静息左室射血分数和NYHA心脏功能分级比较差异不显著(P>0.05);左室心肌质量指数高于平均数的Ⅱ组与Ⅰ组死亡相对危险比为2.56(95%CI),差异有统计学意义(P=0.020),但是静息左室射血分数和NYHA心脏功能分级之间死亡相对危险比没有统计学意义(P>0.05)。结论:①左室心肌质量与心血管病患者远期预后关系密切,可用于预测心源性死亡的发生情况。②三维超声心动图测定左室心肌质量及功能参数方便准确,可用于心功能定量评估。

烤烟移栽井窖制作成穴机理与适应性研究

为进一步满足烤烟集约化生产对高效、高质井窖制作的需要,在分析烤烟井窖制作机成穴机理的基础上,在遵义县开展了背负式井窖制作机田间测试试验,完成了井窖口径、井窖深、回土、挂膜、噪声、最佳工作转速范围等方面测试与适应性分析。结果表明:土壤含水量及是否覆膜对所制井窖尺寸影响较大,覆膜后的井窖质量好于同等条件下未覆膜井窖质量,绝对含水量低于15%或高于30%的土壤墒情不适宜制作井窖,机具的防挂膜性能较好、噪声较小,但回土情况较为普遍。根据测试结果,对成穴部件结构提出了相应的改进意见,以更好的适应烟地的成穴。