兴趣驱动模式下的《数值分析》课程教学改革研究

随着科学技术的迅猛发展,数值分析在工程、科学和计算机领域的重要性日益突显。然而,传统的课堂教学模式往往无法有效激发学生的学习兴趣和动力,导致学习效果欠佳。本研究旨在探索并实施兴趣驱动模式下的《数值分析》课程教学改革。通过结合学生的兴趣和实际需求,设计富有趣味性和挑战性的教学内容和活动,以激发学生的学习热情和动手能力。我们采用了基于项目驱动的教学形式,将课堂讲授与实践练习相结合,并鼓励学生参与学科竞赛和科研项目,从而促进其计算思维和知识迁移能力的提升。

系列报道(8):生态环境部核电安全监管司副司长、一级巡视员郝晓峰 持续提高核安全监管成效,努力推动核电厂和研究堆核安全工作高质量发展

党的二十大从全面建设社会主义现代化国家的高度,对加强生态文明建设、积极安全有序发展核电、确保核安全等作出战略部署,为我国核事业发展和核安全工作在更高水平实现高质量发展提供了科学指南和根本遵循。在此背景下,去年我国核电厂和研究堆总体规模和核安全状况如何?2023年,在核电厂和研究堆核安全监管方面,又将安排哪些重点工作?为此,本报记者专访了生态环境部核电安全监管司副司长、一级巡视员郝晓峰。

栽培模式对龙牙百合种植地土壤微生物多样性的影响

为了降低龙牙百合栽培过程中农药的使用量,提高龙牙百合的产量和品质,设置空白地、地膜覆盖+一次性施肥种植模式(PM+OTF)与传统露地栽培模式(OFC)3个处理,对不同处理土壤中的细菌、真菌多样性进行比较,分析种植模式的改变对龙牙百合地下部生长微生物环境的影响。结果表明,PM+OTF模式的土壤真菌群落丰富度较OFC模式低,但群落多样性不存在显著差异;2种栽培模式土壤的细菌丰富度及多样性不存在显著差异。PCA主成分分析表明,PM+OTF模式的土壤微生物群落结构组成更接近空白地。土壤真菌与细菌群落组成分析显示,2种栽培模式在门水平上的微生物多样性不存在显著性差异;但细菌的被孢霉属(Aquisphaera)、芽孢杆菌属(Bacillus)、嗜酸栖热菌属(Acidothermus)等存在显著差异(P<0.05),真菌的珊瑚菌属(Clavaria)、踝节菌属(Talaromyces)、莫蒂埃菌属(Mortierella)、绿核菌属(Ustilaginoidea)、镰刀菌属(Fusarium)、青霉属(Penicillium)等存在显著差异(P<0.05)。从产量来看,与OFC模式相比,PM+OTF模式增产10.5%,优品率提高31.9%,叶面病害显著降低。综合分析,地膜覆盖+一次性施肥种植模式具有控制和减轻龙牙百合病害发生的潜力。

木质复合门结构优化仿真分析研究

门扇变形是木质复合门在制造和使用中存在的主要质量问题之一。基于木质复合门基材LVL和MDF的湿膨胀系数,结合有限元数值模拟仿真定量分析了7种木质复合门门扇组坯方案在湿度环境变化下的吸湿变形规律,并对门扇结构进行优化。结果表明:22 mmMDF厚度方向湿膨胀系数是5.7 mm的1.1倍;厚度对LVL湿膨胀系数影响不显著,但同一厚度LVL顺纹、横纹和厚度方向的湿膨胀系数差异显著;门扇框架结构的变形主要集中在未固定侧边梃区域,优化组坯方式可以有效抑制整个框架结构的变形;随着表板厚度和框架厚度的不断增加,门扇的整体变形量呈先减小后增大的趋势;25 mm宽LVL单元条组坯方案的变形均小于40 mm宽单元条组坯方案的变形。获得优化门扇组坯结构方案为:表板厚度为3 mm,框架厚度为28 mm,单边宽度为75 mm。研究为木质复合门结构优化提供了新思路。

基于轻量化级联网络破竹机竹径测量

针对现有自动破竹机测径方法通用性不强,且难以同时测量厚度的问题,采用YOLOv4-Tiny和MobileNet-SegNet组成级联网络,利用双目视觉进行测距,用最小外接圆获取外径与厚度,构建测量算法。测量系统以USB双目摄像头作为成像设备连接树莓派4B和Movidius神经计算棒,用Python编写主程序,并用OpenVINO异步模式部署模型。以不同距离、角度、竹筒规格展开测量试验。结果表明,算法最优测量距离是30~40 cm,竹筒外径测量平均相对误差为1.43%,厚度测量平均相对误差为8.76%,检测速度为7.1 FPS。本研究可为自动破竹机测径换刀系统设计提供依据。

脱木质素处理对木材组分和物化性能的影响研究

脱木质素是提高木材性能、制备新型木基功能材料的重要方法之一。采用由亚氯酸钠、冰醋酸和蒸馏水混合而成的改性剂对木材进行脱木素处理,研究脱木质素对木材材性的影响,并以残留木质素含量为指标,经单因素和正交试验获取最优工艺。结果表明:当亚氯酸钠溶液浓度为4 wt%、处理温度为100℃、处理时间为6 h、处理液浴比为1∶30时,残留木质素的含量均值为0.081 g。经过脱木质素处理后的木材,其材色变亮,质量损失率增加,吸水率明显提高。其中,明度值L*从52增加到85,质量损失率增至26%,吸水率从1.39%增至3.44%。研究结论可为脱木质素木材材性的综合评价及其加工利用提供理论依据。

基于细观力学的木材干燥应力演变机制研究

为探明木材微观组织对木材干燥应力的影响规律,从木材微观构造角度出发,结合复合材料细观力学理论构建了木材干燥破坏力学模型,定量分析了不同薄/厚壁细胞力学性能比及二者体积含量对干燥应力的影响机制,为精准优化木材干燥工艺提供理论基础。

基于容积密度计算的X射线法测定木材含水率分布

针对X射线法计算木材含水率的算法进行理论推导及试验研究。首先,介绍X射线法测量木材密度的基本原理;其次,引入多孔材料容积密度的概念,量化分析木材各相(细胞壁物质与水)在体积变化情况下的容积密度,推导出以纤维饱和点为分界线的含水率计算公式;最后,以杉木为试验材料,利用X射线剖面密度仪测量干燥过程中试样密度的经时变化数据。基于这些密度数据,分别采用Cai计算方法与容积密度计算方法计算木材干燥过程中的含水率分布;同时,以传统切片法测量的含水率分布为对照组,将三者之间得到的含水率分布进行比较。结果表明:在整个含水率范围内,容积密度计算方法计算的含水率与切片法测得的含水率之间无显著性差异;当含水率在纤维饱和点以上时,Cai计算方法计算的含水率与切片法测得的含水率之间有显著性差异,当含水率低于纤维饱和点时,二者之间无显著性差异。试验证明,采用容积密度计算方法得到的含水率更为合理,为运用X射线法测量干燥过程中木材内部的含水率分布提供了一个更为精确的计算方法。

梓木蒸汽爆破过程传热数值模拟初探

针对梓木蒸汽爆破过程中传热机理的数值模拟进行研究。考虑木材内部水分、湿空气与固相骨架物质的对传热的影响,基于傅里叶导热定律,建立一维梓木爆破过程中传热数学模型,利用有限差分数学思想结合Fortran语言编写该模型数值计算程序,并通过实验验证了模型的准确性。结果表明该模型可以较为准确的反应梓木蒸汽爆破过程中的加热过程,能够定量分析板材内的温度、压力随时间变化的规律。

基于串并联理论木材导热系数的初探研究

为定量表征木材纵向与横向导热系数,笔者基于木材宏观特征与微观构造,结合电阻串并联理论,建立了木材纵向和横向导热系数模型,系统分析了木材密度、水分及温度对木材纵横导热系数的影响规律。并以樟木为例,系统研究了不同温度及含水率状态下樟木导热规律,验证了木材纵横导热系数模型的准确性。利用该模型可以快速推导木材的导热系数,为量化分析木材干燥及热处理过程提供理论基础。

木材快速生长期内早材与晚材密度分布的数学描述初探

对树木生长及早晚材密度的分布规律进行理论研究。首先,利用正弦波函数与分段线性函数分别模拟环境温度与降雨量随年份的周期性变化规律。其次,在分析环境温度与降雨量对树木生长速率影响的基础上,建立以生长时间为自变量、以树干半径为因变量的树木生长速率模型;在分析树木生长速率对木材早晚材的形成及其密度分布影响的基础上,构建早晚材密度分布模型。最后,以人工林杉木为例,一方面,利用有限差分法分别求解树木生长速率模型与早晚材密度分布模型;另一方面,采用软X射线密度分析仪测定木材径向的密度分布值,将密度的试验测量值与模型计算值进行比较,对早晚材密度分布模型进行验证。结果表明:1)可采用正弦波函数量化树木生长环境中温度的周期性变化,函数拟合的决定系数为0.907;树木生长环境中的降雨量周期性变化可用分段线性函数定量描述;2)树木生长速率模型可以定量分析温度与降雨量对树木生长的影响;3)早晚材密度分布模型可准确描述木材快速生长期内的早晚材密度沿径向的分布规律,为木材宏观密度与微观密度的内在联系给出定量的表述。

樟木过热蒸汽干燥工艺初探

为探索樟木锯材过热蒸汽干燥工艺,笔者在干燥介质温度为110、120、130℃及140℃条件下进行樟木过热蒸汽干燥,系统研究了干燥介质的过热温度对樟木锯材干燥过程传热、传质及干燥质量的影响,并初步得出了樟木锯材过热蒸汽干燥工艺,为樟木高温过热蒸汽干燥产业化应用提供了基础数据。

樟木汽蒸预处理工艺及功耗研究

基于数值模拟仿真技术,定量分析了樟木锯材尺寸及含水率对汽蒸工艺过程的传热影响规律,获得不同物性条件下樟木锯材的汽蒸处理工艺及热功率,为优化樟木锯材汽蒸处理工艺提供理论基础。

创伤性颅脑损伤患者血清神经原特异性烯醇化酶和C反应蛋白动态变化及其临床意义

创伤性颅脑损伤是当今威胁人类生命的主要创伤之一。本研究进一步探讨神经原特异性烯醇化酶（NSE）和C反应蛋白（CRP）。作为判断创伤性颅脑损伤病情严重程度的可行性,为临床治疗提供新的理论依据和实践指导。1资料与方法 1.1临床资料选择2008年3月至2012年7月颅脑损伤患者106例。所有患者均于受伤后12 h入院,入院时均行头颅CT检查证实颅脑外伤。

英语自我概念对大学新生英语课堂学习投入的影响

为了探讨英语自我概念的特点及其对英语课堂学习投入的影响,使用英语自我概念问卷、英语课堂学习投入问卷,对431名大一新生进行了调查,结果表明:(1)女生在听力、口语、阅读和写作自我概念上均显著高于男生;(2)在英语自我概念各维度中,学生的阅读自我概念和写作自我概念较高,而口语和听力自我概念较低;(3)英语自我概念的不同维度对英语课堂学习投入的影响不同,其中口语自我概念、阅读自我概念和写作自我概念对英语课堂学习投入有显著的预测作用。在教学中需要通过多种措施提高大学生的英语自我概念,促进其英语课堂学习投入的提高。

试论大学生英语自我概念对英语成绩的影响——英语学习投入的调节作用

为了研究英语自我概念对大学生英语成绩的影响,本研究采用问卷调查法进行了追踪研究,结果发现,女生的英语自我概念、英语学习投入和英语成绩均显著高于男生;英语自我概念和英语学习投入对大学生的英语成绩有显著的正向预测作用;英语学习投入在英语自我概念对英语成绩的影响上有显著的负向调节作用,即随着英语学习投入水平的提高,英语自我概念对于英语成绩的预测作用越来越小。

梓木浸渍增强技术的初探

针对梓木增重改性处理过程中浸渍工艺的研究,考虑了板材的规格、浸渍压力与浸渍时间对增重的影响。在单因素试验基础上,通过响应曲面优化法系统研究了不同浸渍压力、浸渍时间和板材厚度三因素对梓木浸渍增重的影响规律,研究结果表明:1)优化的梓木浸渍处理条件为:浸渍压力0.78MPa,浸渍时间5.2h,浸渍厚度39mm;2)浸渍处理后能显著提高梓木板材的物理力学性能。

中学生英语学习倦怠的成因与对策分析

根据自我系统加工模型,从外部的环境因素和内部的自我系统对中学生英语学习倦怠成因进行了分析,并提出要从创设良好的英语学习氛围、提高学生的英语自我概念、降低英语学习焦虑等方面入手来降低中学生的英语学习倦怠。

外语学习中的临界期争议及启示

影响外语学习的因素有很多,其中年龄因素是人们关注的重点。本文对外语学习中是否存在临界期的研究进行深入分析后认为,每个年龄段的外语学习者都有自己的学习优势。在外语学习中,要考虑学习目的、外部教学条件等多方面的因素;在外语教学中,应根据不同年龄段学习者的特点,制定合适的计划,因材施教。

碳纤维增强层状木材陶瓷的结构特征与力学行为研究

以液化木材和炭粉制备的片状木材陶瓷为基体材料、以碳纤维为增强材料,通过结构设计和应力应变分析建立单元结构模型和应力应变模型。SEM观测结果显示:根据结构模型所制备的试件具有典型的层状结构,且在断裂过程中有利于裂纹偏转。力学行为分析表明:在脱粘之前,载荷主要集中在基体材料上,当发生脱粘后载荷则主要由增强材料承担。同时,由于层状结构和增强碳纤维的运用使得力学性能大幅度提高,尤其是断裂韧性得到明显改善,在一定程度上能够避免脆性断裂的发生。