建筑环境学自主研究进阶与能力培养提升

建筑环境学课程在建筑环境与能源应用工程专业培养方案中占据重要地位。大连理工大学建筑环境学课程以教学改革为突破口,从“以教为中心”向“学以致用”转变。通过归纳近20年学生自主选题情况、研究对象类型、相应研究方法、实验仪器分配与更新变化等,评估学生运用所学知识点分析问题、解决问题等综合能力的提升情况,发现随着实验仪器测试参数及记录功能的完善,自主实验研究的选题范围逐渐扩大,50%以上的学生选择探究不同使用功能建筑的综合环境变化特征,并给出原因解析;100%的学生采用非单一研究方法开展课程自主研究。该研究过程有助于学生深度学习室内外环境调控的机理、目的和手段,培养了学生以正确的价值观从事工程和社会实践活动的能力。因此,在授课过程中,需深度挖掘课程内容,突破习惯性认知模式,优化各章课堂教学设计,提升自主实践研究过程考核的挑战度,继续推进现代信息技术与教学过程的深度融合,强化课程思政建设,坚持知识、能力、专业素养的有机融合,使学生成为具有独立思考能力、创新协作精神和社会担当的合格人才。

基于云边协同的通用板级自动测试系统方案设计

针对当前数字电路自动测试领域,对通用板级自动测试系统进行了设计,完成了系统方案的设计开发和测试验证。为了解决通用板级自动测试系统的测试数据量大、本地存储容量不足、测试向量与被测试目标无法自动化匹配、无法进行批量快速测试等问题,采用云边协同架构设计了通用板级自动测试系统,避免了大量数据传输和数据集中式处理,使得云端计算资源能够集中解决关键数据处理任务。为了提高板级测试平台的通用性,使平台适配不同接口的电路板,同时具有高速网络数据处理能力,系统选用精简命令集处理器和现场可编程门阵列(Advanced RISC machines,Filed programmable gate array,ARM+FPGA)的异构计算平台作为边缘设备。为了提高系统的测试效率,采用模块化的设计思想,系统硬件测试平台设计了多总线分布式结构。系统采用扇出导向(Fan-out-oriented,FAN)算法生成测试向量,并基于浏览器/服务器(Brower/Server,B/S)架构设计了用户操作界面,用户可通过浏览器进行测试操作,完成板级自动故障测试,并自动生成故障诊断报告。实验结果表明,对两个待测板卡进行测试验证,通用板级自动测试系统可以自动识别目标板卡,自动匹配测试向量,进行自动测试,生成测试报表。基于云边协同的通用板级自动测试系统提高了测试效率,满足数字电路板卡出厂前批量测试的需求,具有实际应用价值。

专业认证视角下冶金材料类专业实践能力达成与持续改进机制研究

分析了工程教育专业认证视角下冶金材料类专业实践能力达成的必要性,设计了“五位一体-多维驱动” 实践教学质量监控保障体系,以保障方式、内容、体系、组织和监控与反馈五大模块为骨架,以15个执行维度为基础,从专业水平与能力等角度全面考评学生实践能力。构建过程与结果并重,内部反馈与外部反馈结合,第三方专家评教委员会监管指导的持续改进机制,推进评教体系改革,提升学生实践能力。

“E骨”-反肩置换术一站式术前规划系统

目的为提高反肩置换术术前规划的精准度和效率,本研究开发了“E骨”—反肩置换术一站式术前规划系统。方法利用nnU-net深度神经网络进行肩胛骨分割,获得精确的肩胛骨分割结果;结合骨密度、上下倾角和入钉长度3个关键因素自动定位基座,并计算出手术规划所需定量参数;结合关节盂形态和基座定位信息生成个性化导板;编写系统界面,将各部分功能模块化组装便于使用,提供交互操作与规划结果显示的功能。结果构建出“E骨”术前规划系统。本系统与Mimics系统相比,减少了规划过程中繁琐的手动调整,平均入钉长度规划结果长于Mimics系统,且规划时间缩短86%。本系统肩胛骨分割精度达到99.93%,较Mimics更高。结论本研究为反肩置换术提供了一套一站式的高效、精准的术前规划方案,具有广泛的临床应用前景。

筋膜瓣促组织工程骨体内再血管化的实验研究

为探讨筋膜瓣是否具有促组织工程骨修复羊负重骨大段骨缺损及其体内再血管化的作用 ,将 2 7只中国青山羊分为 3组 :单纯材料组 (珊瑚羟基磷灰石 ,CHAP)、组织工程骨组 (CHAP +经诱导分化的骨髓基质干细胞BMSc)、筋膜瓣组 (筋膜包裹CHAP +经诱导分化的BMSc)。制备单侧胫骨中段 2 0mm的骨膜与骨缺损 ,术后 2、4、8周行放射性核素骨显像 (ECT)检查 ,4、8、12周X线检查、组织学检查。结果显示 :术后修复骨缺损的能力和再血管化的程度由高到低依次为筋膜瓣组、组织工程骨组、单纯材料组。说明筋膜瓣对组织工程骨体内的再血管化过程有明显的促进作用。

大动物体内促组织工程骨成骨及血管化手段的研究

目的探讨组织工程骨能否修复大动物大段负重骨骨缺损,筋膜瓣能否及如何促进组织工程骨体内成骨及血管化的过程。方法中国青山羊9只作为空白组,制备单侧胫骨2cm的骨膜与骨缺损,缺损内不植入任何填充物,术后行放射性核素骨显像(ECT)、X线检查、组织学方法评价骨缺损自行修复情况。27只中国青山羊根据骨缺损植入物的不同分为3组:单纯材料组(单纯珊瑚羟基磷灰石coralhydroxyapatite,CHAP)、组织工程骨组(CHAP+经诱导分化的骨髓基质干细胞bonemarrowstromacell,BMSc)、筋膜瓣组(筋膜包裹CHAP+经诱导分化的BMSc)。组织工程骨组和筋膜瓣组分别取9只山羊的BMSc体外进行诱导分化,之后与CHAP复合。制备皮下带蒂深筋膜瓣。各组按不同的设计方案分别植入到骨缺损内。术后2、4、8周行ECT检查,4、8、12周行X线检查、组织学(V-G染色)检查,12周行生物力学检查。结果术后各项检查结果表明,空白组山羊胫骨2cm的骨缺损是其自身无法修复的,因此是一个理想的骨缺损模型。单纯材料组未能修复骨缺损,仅表现出一个缓慢的爬行替代过程;组织工程骨组可基本修复骨缺损,在成骨质量和血管化过程方面表现出较理想的结果;筋膜瓣组修复骨缺损的效果更为满意,成骨质量和血管化程度亦高于组织工程骨组。结论山羊胫骨2cm缺损模型不能自主成?

关节镜辅助下LCP微创治疗胫骨平台SchatzkerⅠ、Ⅱ型骨折的临床效果

[目的]探讨在关节镜辅助下使用LCP(locking compression plate)微创治疗低能型胫骨平台骨折的临床效果。[方法]作者自2006年1月～2007年3月对15例胫骨平台骨折(SchatzkerⅠ、Ⅱ型)在膝关节镜辅助下进行复位,塌陷处以异体骨植骨,并以LCP钢板固定。[结果]本组骨折均愈合,随访12～26个月,平均18个月。以Rasmussen评分标准,优10例,良4例,可1例,优良率为93%。[结论]对于低能型膝关节损伤的治疗,LCP钢板固定治疗,手术创伤小,术后并发症少,可提供足够稳定性,减少术后复位丢失。辅助关节镜以后可以使关节内复位更加精确,术中对复位判断更为准确,降低术后畸形愈合率,为SchatzkerⅠ、Ⅱ型胫骨平台骨折手术的较理想方法。

冬季特朗贝墙内置卷帘对墙体热性能的影响

对大连地区某被动式太阳实验房进行实验研究,通过对玻璃幕墙内壁面温度、夹层内空气温度、特朗贝墙墙体温度等相关参数及室外气象参数等的实测,定量地分析了冬季夜间特朗贝墙采用卷帘保温的效果。并且通过有限空间自然对流换热理论计算分析,提出了更为合理的卷帘安装位置,最后根据围护结构响应因子BER指标,讨论了使用卷帘对提高室内热舒适性的影响。

中国住宅中能源消耗的CO_2排放量及减排对策

利用生命周期评价方法,根据中国煤电链和水电链的温室气体排放系数,计算了各种燃料的温室气体排放系数,并在此基础上,计算出了1999年我国住宅中由于家用电器的使用、冬季集中供暖及农村生活能源消费所造成的温室气体排放量。通过数据分析得出住宅中主要能源消耗所产生的CO2排放量约占全国总排放量的34.34%。分析计算了一栋被动式太阳能建筑的减排潜力,提出了住宅中CO2减排的对策。

反相高效液相色谱法测定蜂胶水提物中的酚类化合物

建立了同时测定中国蜂胶水提物中23种酚类化合物的反相高效液相色谱(RP-HPLC)分析方法。采用ZORBAX Eclipse XDB C18色谱柱(150 mm×4.6 mm×5μm);流动相:甲醇-0.1%甲酸,梯度洗脱,流速1.0 mL/min,检测波长为256和280 nm,进样量20μL,柱温35℃。各对照品质量浓度与色谱峰面积线性关系良好,具有较好的精确度和重现性,标准加入回收率在93.29%～106.61%之间。采用此法,从河北蜂胶中检测出18种对照品,其中表儿茶素含量最高35.50 mg/g WEP,其次是3,4-二甲氨肉桂酸15.41 mg/g WEP。而云南蜂胶中检测到9种对照品,表儿茶素含量最高11.23 mg/g WEP,其次是白杨素3.61 mg/g WEP,两地蜂胶WEP的HPLC图相似度分别为0.099(256 nm)和0.194(280 nm),化学成分差异明显。

被动式太阳能集热蓄热墙对室内湿度调节作用的研究

在两间分别采用被动式太阳能集热蓄热墙体和普通保温节能墙体的同实体大的实验房屋中,利用多点温湿度及风速的计算机巡回检测系统,在2004年供暖期对室内外温湿度、风速、太阳辐射照度及墙体内温度等参数进行了实测。结果表明,未采用被动式太阳能集热蓄热墙体的对比房内相对湿度比太阳房高20%左右,并因湿度较高在窗户上出现结露现象。分析了两间实验房屋的热湿传递特性以及对一些物性参数如室内相对湿度、墙体的含湿量、人的舒适性等的影响。

混沌噪声源在噪声雷达的应用

混沌序列具有伪随机性,可作为噪声源。但是混沌序列在某些调制方式下,显现出其内部结构性,使得相关特性变的很差,难以应用。文中提出的具有MSPL混沌序列克服了这个问题,其相关特性和真正噪声的相同,并且兼具混沌序列易于使用的特点,适合作为噪声源运用于噪声雷达。因此,混沌序列也能运用于噪声雷达。

氧化铝熟料溶出过程二次反应的热力学讨论

对氧化铝熟料溶出过程涉及的二次反应进行了热力学计算和讨论。对原硅酸钙在铝酸钠溶液中的稳定性、硅酸钙与铝酸钠溶液的反应、水化石榴石与NaOH和Na2CO3作用和原硅酸钙水化反应分别进行了热力学分析。结果表明,原硅酸钙、硅酸钙在NaOH、Na2CO3和NaAl(OH)4这3种溶液成分中的稳定性是不同的;温度升高,NaOH、Na2CO3溶液分解水化石榴石的趋势变大,饱和系数较大的水化石榴石稳定性好于饱和系数较小的,水化石榴石在NaOH中的稳定性强于在Na2CO3溶液中的;低温下原硅酸钙最有可能水化成2CaO.SiO2.1.17H2O和4CaO.3SiO2.1.5H2O。

太阳能空气集热建筑模块冬季热性能优化实验研究

以建筑集成的太阳能空气集热建筑模块为研究对象,利用与实际住宅等大的实验平台,针对不同的集热板形式和空气流动方式对集热建筑模块热性能的影响进行了实验研究。重点讨论了开孔平板型、开孔孔径大小以及设置空气间层分隔板等对改善集热建筑模块热性能的影响。实验结果表明,开孔平板型较实心平板型的热性能得到明显的改善,孔径优化后(孔径为5mm、孔间距为15mm)的热效率可提高30%以上;另外,设置空气间层分隔板相对于小孔径(d=5mm)而言,采用大孔径(d=10mm)时出风口升温效果更明显。

太阳能空气集热建筑模块的运行控制策略

该研究利用可调控的风机和风门,对两种类型集热模块的热输送过程进行了优化实验研究,系统探讨了在供热模式下空气循环方式、模块类型以及质量流率等因素对模块内部空气升温速度、供热量及集热效率等的影响,并提出集热模块运行控制的基本策略。同时通过对模块的简化计算模型进行理论分析,提出了集热模块的运行控制参数方程,为实现模块运行的优化控制提供理论依据。

山羊胫骨大段骨缺损的组织工程骨修复及放射性核素显像监测

目的探讨组织工程骨对山羊大段骨缺损的修复能力及放射性核素骨显像技术在此过程中的监测效果。方法将27只中国青山羊,分为组织工程骨组、人工骨组和对照组(每组9只)并分别造成左侧胫骨2cm骨缺损。对组织工程骨组缺损区植入珊瑚羟基磷灰石(CHAP)和骨髓基质干细胞(BMSc)复合体,人工骨组植入CHAP,对照组则不植入任何填充物。采用放射性核素骨显像于术后2、4、8周监测各组骨修复情况。结果通过放射性核素骨显像测定的感兴趣区(ROI)计数和T/NT比值显示:对照组在各时间点均未见再血管化的表现及明显的成骨活动;人工骨组随着时间的延长其血管再生的数量和成骨的质量呈现出上升的趋势;组织工程骨组上升趋势更为显著。结论组织工程骨较人工骨具有更佳的修复大动物大段骨缺损的能力,放射性核素骨显像在修复过程中有比较准确的预测效果。

住宅能源消费结构及自然能源应用

通过大量的数据说明了我国住宅建筑中的能源消耗情况,指出住宅建筑中能源消 费结构不合理以及带来的环境污染与CO2气体排放等严重的负面影响。通过对国内外住宅中 以太阳能为主的自然能源利用技术的发展和实际应用情况的比较性分析,指出在住宅中以自 然能源与可再生能源代替传统能源的优越性和发展的必然趋势,以及国内住宅在自然能源利 用方面的不足,同时对我国住宅中自然能源利用技术发展提出了对策与展望。

大连市冬季民用住宅室内热湿环境的实测调查研究——建筑围护结构与室内热湿环境的关系

通过主观调查和实测相结合的方法,研究了大连地区冬季多层民用住宅室内热湿环境状况,并从建筑围护结构与室内热湿环境关系的角度,分析了在散热器间歇供暖条件下,建筑围护结构的保温性、蓄热性、气密性、楼层位置和朝向等因素对室内温湿度、居住者热湿感觉以及居住行为的影响。

复合材料为支架的组织工程骨修复羊胫骨骨缺损的实验研究

目的探讨复合材料为支架的组织工程骨修复羊胫骨骨缺损的可行性。方法利用聚乳酸与磷酸三钙复合材料复合经培养的骨髓基质细胞形成组织工程化骨来修复羊胫骨3cm的骨缺损,并以X线,组织学切片进行观察。结果组织工程化骨表现出较强的成骨能力,在12周时以基本修复羊胫骨3cm的骨缺损。结论展示出复合材料在修复骨缺损过程中的广阔前景。