基于创新能力培养的高校实验教学体系构建

高校实验教学体系的构建,是教育体系改革中一个至关重要的部分,也是培养创新型人才的基石。该文分析创新实验层次的构建,研究创新型人才能力培养的途径,提出培养创新型人才的5种方式,推出将创新实验与社会实际有机结合的具体方案,最后,为推进高效实验教育体系的整体优化和创新改革,配备合适的创新实验教学效果评价方法。

小断层影响下的采空区瓦斯运移规律研究

在煤矿开采过程中,小断层会导致采空区瓦斯聚集形成瓦斯富集区,对生产安全具有很大威胁,因此有必要研究小断层影响下的采空区瓦斯运移规律。通过UDEC数值模拟采空区上覆岩层破坏过程,从而计算小断层影响下采空区上覆岩层的空隙率,并利用FLUENT软件数值模拟开采过程中考虑小断层影响的采空区瓦斯运移规律。研究表明:①工作面距离小断层20 m远处,小断层从顶部首先出现滑移现象,采空区上覆岩层的位移开始受到断层的影响;工作面到达断层时,由于断层滑移,上盘岩体在断层面滑移产生回转现象,支撑着采空区岩层,覆岩垮落位移量出现大幅度减小,并且岩层垮落出现滞后现象;小断层的影响范围有限,工作面过小断层60 m之后,采空区上覆岩层位移规律逐渐恢复正常。②通过分析含小断层采空区上覆岩层位移特征,得到了采空区上覆岩层位移及其拟合公式,计算得到了三维空隙率分布规律:垮落带范围内,覆岩空隙率在4个隅角位置最大,并且断层靠近进回风巷的位置也出现了空隙率增高;裂隙带范围内,除断层靠近进回风巷的位置空隙率较大,其他位置空隙率相对较低且变化不明显。③获得了小断层影响下的采空区瓦斯运移规律:在工作面距离断层50 m远处,采空区瓦斯运移几乎不受断层的影响;在工作面推进至断层时,瓦斯沿着断层及其附近的高空隙率覆岩产生的优势逃逸通道向采空区深部运移,同时上盘的瓦斯也向深部转移导致大量瓦斯积聚在断层下盘,可能导致瓦斯随漏风流入工作面及回风巷;在工作面过断层50 m时,采空区瓦斯继续向上隅角附近转移;工作面过断层100 m时,采空区上覆岩层瓦斯运移出现回转现象,上隅角和下盘垮落带瓦斯体积分数高。

人工智能时代的教师行动:立场、特质及品格

在人工智能技术加持的全新场域中,教师作为教育实践活动的行动者,其在生存境况中确立行动立场、在“何以为师”中叩问行动特质、在主体复归中彰显行动品格是教师安身立命的关键所在。人工智能时代的教师具有三种基本存在境况:以谋生为功用的劳动,以技术为职能的工作和以生命为取向的行动。其中,只有行动才能使教师回应时代诉求,展现其存在的独特性、现实性和生命力。人工智能作为教师的一种行动视域,其行动特质需要在“教师是谁”“谁是教师”“何以为师”中叩问并得以廓清,其行动路向也逐渐明晰。教师行动作为人工智能对教师提出的时代命题,更需要教师在理性自觉、转识成智和生命品性中彰显其行动品格。

地下工程防灾减灾课程案例库建设探讨

实现案例与理论的有机融合已经越发成为各课程教学方式的发展趋势,建立地下工程防灾减灾案例库,进行案例分析,将有助于改革课程模式,提高教学效率,促进该课程向前发展。基于文献分析,结合时代特征,对案例教学法在地下工程防灾减灾课程上的应用必要性进行探讨,重构课程教学目标,结合互联网和生活生产实际,对地下工程灾害案例进行挖掘,以河南理工大学安全专业为例,通过问卷调查对地下工程防灾减灾案例教学的实施效果进行评价,通过建立地下工程防灾减灾案例库,将案例与相关理论相结合,符合现代教学模式改革需要,值得提倡和进一步发展,所建立的案例库包含近期发生的地下工程水灾火灾事故案例及地下工程施工方法案例,案例教学法在地下工程防灾减灾课程上的应用得到广大学生的肯定,并给出积极评价。

煤矿掘进巷道断面尺寸变化对噪声传播的影响

为研究煤矿掘进巷道长空间内断面尺寸变化对噪声传播的影响,采用仿真模拟方法研究巷道内噪声传播,分析煤矿掘进巷道断面积大小、断面形状及断面面积突变率的变化对巷道内噪声传播影响。结果表明:煤矿掘进巷道内断面面积大小、断面形状及断面面积突变率均会影响巷道内噪声的传播,当噪声源功率、频率相同时,声压级衰减随巷道截面积增大而增大;对于给定的断面面积(18 m2),当断面形状不同时,声压级衰减也不同,且断面形状为拱形时会产生明显的声聚焦效应,不利于噪声衰减;当断面面积发生突变时,巷道内的声压级分布会有所变化,其中断面面积由大变小时不利于噪声的衰减,断面面积由小变大时仅影响突变后的声场,而对巷道内整体声压级影响并不明显;巷道内噪声衰减现场测试与数值模拟结果基本一致,验证了搭建的模型及模拟结果的可靠性。

新工科背景下消防工程专业实验教学改革探讨——以河南理工大学消防工程专业为例

以河南理工大学消防工程专业实验教学中心为例,立足新工科对人才培养的要求和消防行业发展需求,结合消防工程专业人才培养目标,从实验教学体系优化、优质实验室教学资源建设、实验教学模式创新和实验管理模式创新等四个方面探讨消防工程专业实验教学改革,以期促进消防工程专业本科生实践能力和创新能力协调发展。

AI机器人征税的法律困境与破解

在人工智能时代,AI机器人的广泛应用在大幅提高社会生产效率的同时,也带来就业率下降、政府财政收入降低等现实问题。为满足税收公平和公共福祉的要求,AI机器人征税已成为国际社会普遍关注的问题。由于现阶段AI机器人的法律定义不明,使AI机器人征税面临纳税主体不适格、征税法律性质不明确、课征方式不合理、税收监管不系统等法律困境。对此,应在逐步辨明AI机器人的法律定义的基础上,优化税收征收、监管体系,以平衡科技发展与社会福祉。

抽采钻孔失稳坍塌对瓦斯抽采的影响机制研究及应用

抽采钻孔失稳坍塌是阻碍煤层瓦斯(煤层气)高效抽采的关键问题之一。为了解决松软煤层抽采钻孔失稳坍塌难题,基于实验室试验及变质量流压降等理论分析,建立了综合考虑钻孔变形失稳、煤层瓦斯运移及钻孔负压沿孔长动态衰减的耦合数学模型,数值分析了抽采钻孔失稳坍塌对瓦斯抽采的影响机制,提出了基于抽采负压分布测试的抽采钻孔失稳坍塌特性探测技术。研究表明:①完整孔瓦斯抽采效果较好,钻孔负压损失很小,100 m长钻孔抽采1 d时总负压损失仅占孔口抽采负压的0.04%,孔口、孔底煤层瓦斯分布及有效抽采半径基本相同。②孔底塌孔对瓦斯抽采效果影响有限,但孔口附近塌孔对瓦斯抽采效果的影响较大;孔底和孔口附近均塌孔90%时,抽采90 d后瓦斯抽采量比完整孔瓦斯抽采量分别降低了38.7%、69.6%,抽采180 d后孔底有效抽采半径分别是孔口有效抽采半径的88.7%、75.0%,抽采1 d总负压损失分别占孔口抽采负压的5.1%、28.4%。③钻孔堵孔严重影响瓦斯抽采效果,孔内堵塞煤体与周围煤体形成连续介质,孔内压力成为了煤层瓦斯压力,失稳段无法抽采瓦斯;抽采90 d时孔底堵孔瓦斯抽采量仅占完整孔瓦斯抽采量的17.6%。④钻孔抽采负压分布对抽采钻孔失稳坍塌特性较为敏感,提出了基于抽采负压分布测试的抽采钻孔失稳坍塌特性探测技术,通过在某矿25030工作面的应用,确定了其抽采钻孔失稳坍塌区域(65~80 m)及坍塌程度(严重塌孔),建议矿方对钻孔失稳坍塌区域进行针对性的注浆防护。

基于虚拟仿真技术建立线上线下融合的大学实验教学体系

文章通过分析传统高校实验教学体系的特征及其存在的问题,研究高校实验教学的特征及其体系构建要点,推出了线上线下融合式实验教学的课程建设方案,提出了推进理论教学的整体优化改革与创新的具体方案。

人工智能驱动下的制药产业变革

人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术凭借其强大的数据处理能力和深度学习(Deep Learning,DL)算法,从药物的初步发现与精细化设计,到药品的加速上市与智能化生产,乃至市场策略的精准营销与个性化的医疗服务,正在引领制药产业经历前所未有的变革。通过文献检索法,系统梳理了AI在药物研发领域的广泛应用,包括但不限于药物发现与设计、临床试验优化、产品上市策略制定及生产管理智能化等方面,探讨了AI技术在赋能制药领域时所面临的挑战,并对未来发展趋向进行了前瞻性展望。预计未来AI在药物发现中的全球市场价值会持续增长,在生物医药研究及制造环节的作用将逐渐显现,有望为制药领域的发展带来持续动力。

浸润环境下煤体多态水分布及运移规律

掌握煤水两相体系中多态水分布及动态运移特征对评价煤层注水效果和煤层气开发利用有重要意义。利用低场核磁共振实验系统,在标定多孔介质中不同状态水分弛豫时间的基础上,对试验煤样进行了浸润实验和核磁共振CPMG序列测试,基于煤体多态水分布结果建立了煤体自由态水弛豫特征与润湿性的定量关系,依托动力学理论研究了煤体吸附态水峰面积随时间变化的规律,揭示了煤储层与水分子间微观作用机制。研究结果表明:吸附态水峰对应的弛豫时间在0.1~10 ms,纯自由态水峰对应的弛豫时间在800~10000 ms,多孔介质中自由态水的弛豫速率会加快,束缚态水峰位于吸附态水和自由态水峰中间;不同煤样的自由态水弛豫特征与其自身润湿性有紧密联系,润湿能力越强的煤样自由态水弛豫速率越快,弛豫时间越短,对应峰的左移能力越强;接触角θ与煤样的自由态水峰闭合所需浸润时间t及对应时刻自由态水峰值对应的弛豫时间T_(2)存在定量关系,符合θ=51lg T_(2)+2.4t^(0.3)-87;煤体吸附态水峰面积可以用来评估煤层注水降尘效果,其随浸润时间的变化规律符合一级动力学模型,煤粉表面仅存在一种吸附位点;煤体中发生的水分子吸附过程由2部分组成:主吸附过程受扩散作用控制,发生在煤体表面极性官能团上;次吸附发生在煤体外层吸附态水分子形成的吸附位点上,该过程形成的水分凝聚是水锁效应的成因。水锁效应能否产生与煤样自身润湿性强弱有较大关系。

煤样粒径对酸岩反应时间及酸液浓度优选的影响

为了确定酸化时间、酸液质量浓度及采用溶蚀率进行酸液优选时所用煤样粒径,通过开展7种粒径的煤样分别与5种质量浓度的盐酸溶液反应不同时间后的酸化试验,测试了酸化前后煤样的质量,计算了溶蚀率,研究了粒径对溶蚀率、酸化时间及酸液质量浓度优选的影响。结果表明:在任意一种盐酸质量浓度及相同反应时间下,酸化煤样的溶蚀率均随初始粒径的增加呈先减小后增大的趋势,确定了酸化技术增透赵固二矿煤层的室内试验所用煤样的粒径为>0.5~1 mm;在任意同种粒径及相同盐酸质量浓度下,酸岩反应过程均经历3个阶段即快速反应阶段、反应稳定阶段、反应沉淀阶段,但不同粒径的煤样完成反应的时间不同,针对每种粒径的煤样确定了相应的酸化时间;在任意的同种粒径及相同反应时间下,溶蚀率均随酸液质量浓度的增加呈先增加后减小的趋势,煤样粒径对酸液质量浓度优选的影响甚微,确定了在赵固二矿实施酸化技术所用酸液是质量分数为5%的盐酸溶液。

2001-2020年我国研究生教育发展状况分析

为全面总结近20年来我国普通高校研究生教育发展状况,该文根据教育部官网公布的全国教育事业统计数据,对2001-2020年期间我国研究生培养机构数量、在校研究生数量、研究生招生规模等进行统计分析。分析研究表明,我国研究生培养机构总量相对保持稳定增长,20年累计新增99所培养机构,增幅13.6%,其中数量增长最快的是地方教育部门主管高校,增幅达56.9%,降幅最大的是国家部委主管的科研机构,降幅约32.9%;在校研究生规模显著提升,由2001年的39.24万人增至2020年的近313.96万人,增幅超700%;普通高校一直是我国研究生招生培养主体,2020年594所普通高校招收人数占总人数的98.4%(博士)和99.05%(硕士),教育部直属高校是我国博士研究生的招生培养主体,自2007年以后地方教育部门举办机构的年招生规模超过教育部直属高校成为硕士研究生招生培养的主体。民办高校、地方企业科研机构及具有独立法人的中外合作办学机构等其他类型机构积极参与硕士研究生培养工作,研究生教育举办者类型呈现多元化趋势。

高阶煤酸化增透效果影响因素及机制研究

为使低透气性高阶煤达到最佳的酸化增透效果,以九里山矿无烟煤为研究对象,利用单因素法研究了酸化效果的主要影响因素,采用正交试验法优选了酸化增透试验参数;使用搭配能谱仪的扫描电子显微镜研究了酸化对煤表面微观孔隙结构及元素分布的影响;通过工业分析并借助X射线衍射仪研究了酸化对煤中矿物组分及含量的影响。结果表明:酸化效果随HCl质量分数的增加呈先增大后减小的变化规律,随HF质量分数的增加单调增加,在总质量分数相同条件下,混合酸液的酸化效果优于单组分酸的酸化效果;酸液对煤中矿物的有效溶解,使煤样表面出现许多溶蚀孔及裂隙,且溶蚀孔之间及孔隙-裂隙之间相互贯通形成大孔隙和裂缝,改善了煤中孔隙的连通性。

基于LNMR的表面活性剂对高阶煤孔隙润湿效果研究

高阶煤微小孔发育但具有弱吸水性的特征。从微小孔隙角度出发研究不同类型表面活性剂对高阶煤润湿性的改善效果,对高阶煤防尘降尘具有重要意义。以山西赵庄矿、贵州糯东矿高阶煤为研究对象,利用低场核磁共振测定系统(LNMR),开展煤样沉降试验、煤样-溶液渗吸孔隙水分布测定试验,分析表面活性剂溶液在不同复配比例条件下对高阶煤样的微小孔隙润湿性改善规律。结果表明:8种表面活性剂单体溶液沉降中,煤样在表面活性剂溶液中的沉降速率随着质量分数的增加逐步增加,在质量分数0.5%时各溶液的煤样沉降速率趋于平衡,其中曲拉通X-100(X-100)、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC-U)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的沉降效果较其他表面活性剂溶液要快。基于低场核磁共振试验T^(2)谱煤样润湿双定量评价方法,研究发现3种优选的表面活性剂溶液在质量分数均为0.5%的条件下,采取体积比为1∶1、1∶2、2∶1的复配方式时,复配溶液对高阶煤微小孔隙润湿性均起到了协同增效作用,且复配表面活性剂溶液的润湿改善效果均高于表面活性剂单体溶液;非离子表面活性剂JFC-U溶液与阴离子表面活性剂SDBS溶液进行体积比为2∶1复配时对于改善高阶煤润湿的效果较为明显;非离子型与非离子型表面活性剂的复配溶液中,复配表面活性剂溶液对煤样的润湿改善效果与JFC-U的含量呈正相关。研究结果可为煤矿湿式防尘时表面活性剂类型的选取以及煤样润湿性的研究方法提供参考。

新时代硕士研究生教育培养高质量发展实现路径研究

随着近年来硕士研究生招生规模的迅速扩大,硕士研究生教育实现“量”到“质”的提升是新时代对高等人才的要求。文章针对当下硕士研究生教育培养中存在的问题进行讨论探析,提出了实现硕士研究生教育培养高质量发展的实施路径。

倾斜特厚煤层上分层开采时下分层煤体载荷及渗透率演化规律研究

为了得到倾斜特厚煤层上分层开采时下分层煤体载荷及渗透率演化规律,以新疆硫磺沟煤矿9-15(06)工作面为研究对象,构建了采空区底板应力传递模型,模拟了随着上分层推进时下分层煤体载荷演化过程,并以此为下分层采集煤样应力路径,开展了下分层含瓦斯煤应力加卸载实验,得到了下分层煤体渗透率演化规律。结果表明:随着上分层推进,下分层煤体垂直应力经历了原岩应力、应力增加至支承应力峰值、支承应力峰值后卸压、应力升高恢复稳定;沿煤层倾向,下分层煤体进入采空区后,由倾斜上部至下部,煤体应力最大恢复程度逐渐增加;下分层煤体渗透率经历了初始渗透率、渗透率下降、渗透率上升、渗透率突增、渗透率降低恢复稳定;不同位置煤体进入采空区后,渗透率最大恢复程度随应力最大恢复程度的升高而增加。研究结果为揭示下分层煤体瓦斯涌出时空演化规律奠定了基础。

BP神经网络预测地表沉降参数的算法与拓扑结构寻优

为了提高BP神经网络对开采沉陷数据拟合和预测的精度,使用Matlab编写用于高精度拟合和预测开采沉陷数据的可执行程序。以多项式拟合的结果为基准,比较分析12种BP神经网络算法对二维数据沉降值的拟合精度,为提高程序对多维度数据的预测精度,讨论不同拓扑结构对下沉率预测的影响。研究结果表明:多项式拟合的结果存在异常区域,其拟合优度R_(1)=0.98194、残差平方和e_(1)=3.8971,均弱于BP神经网络拟合的精度;在12种优化算法中,列文伯格-马夸尔特算法以最少的迭代次数获得最高的拟合优度;随着拓扑结构的改变,预测精度有所不同,经分析3∶20∶10∶1拓扑结构的代码对多维度数据的拟合优度最高,预测值的标准差最小,最终确定适合下沉率预测的BP神经网络算法及拓扑结构。研究结果可为其他地表移动参数的预测提供可交互的程序。

顺层钻孔有效抽放半径影响因素的数值分析

钻孔有效抽放半径是矿井瓦斯抽放措施中的一个重要参数,直接关系到抽放钻孔的设计、布置和抽放时间的长短。以瓦斯在煤层中的流动规律为基础,运用达西定律、质量守恒定律和气体状态方程建立了描述钻孔周围煤层瓦斯流动规律的数学模型,利用有限差分法对其进行解算,分析煤层瓦斯压力、煤层渗透性、抽放时间等参数对钻孔有效抽放半径的影响,得出了钻孔在不同抽放时间下的有效抽放半径。结果表明:煤层原始瓦斯压力和煤层渗透率对钻孔有效抽放半径影响较大;钻孔的有效抽放半径随着抽放时间的延长不断增大;钻孔的有效抽放半径主要取决于抽放时间和煤层的赋存条件。数值模拟方法相对于传统方法更简便快捷。

画眉和白腰文鸟端脑新生神经细胞的起源和分布

用5-溴-2-脱氧尿嘧啶（BrdU）标记DNA，ABC免疫细胞化学的方法，观察成年画眉（Garrulax canorus）和白腰文鸟（Lonchura striata）端脑神经前体细胞的产生和分布特点．结果如下：1）胸肌注射BrdU短时程组（存活1～5d），在端脑室带区外侧壁（LVZ）有大量的新生标记细胞，并在纹状体腹侧的室带区（VZ）形成标记细胞增殖热点；2）注射BrdU长时程组（存活15～30d），在画眉高级发声中枢（HVe）、HVc壳、高位发声运动中枢——古纹状体栎核（RA）内有一些新生标记细胞，在端脑靠近I。VZ的区域有较多的标记细胞，但在白腰文鸟的HVc、HVc壳、RA内未见到标记细胞．结果表明：1）新生神经细胞起源于端脑VZ；2）画眉每天都有一些新生神经前体细胞迁移到HVc和RA内，而白腰文鸟成年后HVc和RA很少有新生神经细胞代替旧的神经元，这与白腰文鸟成年后不需要学习新语句的行为是一致的．推测在画眉HVc和RA内能不断地产生新生标记细胞，这可能与它们需要不断学习新的鸣啭语句有关，而且这些新生的细胞在雄、雌画眉中可能具有同样的功能．