新工科与“双碳”背景下新能源转换技术的科教融汇探索与实践

在新工科建设中,开展多学科交叉融合的课程体系、教研团队、实践平台、学生创新创业等建设是理工科专业发展与改革的必然趋势。面向国家创新驱动发展战略,开发新能源转换技术是实现碳达峰、碳中和目标的有效途径。在新工科和“双碳”背景下,将新能源技术研究成果融入教学内容,探索多学科交叉拔尖创新人才培养的教学模式和教学方法,激发学生兴趣、挖掘学生潜力、提升学生内生动力,从而培养勇于探索、积极进取的高素质创新实践人才。

高熔点稀土氧化物激光晶体的研究进展

高熔点稀土氧化物因具备高热导率、高机械强度、低声子能量及较大的阳离子位点密度等优势,表现出大分凝系数、强电声子耦合及多晶格位点等特性,已成为高功率、超快及红外波段激光晶体研究的热点。然而,高熔点稀土氧化物熔点较高,特别是稀土倍半氧化物(约2450℃),晶体的生长十分困难。因此,尽管首次报道高熔点稀土氧化物晶体已过去数十年,但其发展至今仍处于初步阶段。近年来,随着对多种晶体生长技术的不断探索与优化,高熔点稀土氧化物的生长技术取得了突破,稀土离子掺杂的激光研究也愈加多样化。本文在总结高熔点稀土氧化物性能优势及晶体生长进展的基础上,重点介绍了在红外1、2、3μm波段的高熔点稀土氧化物激光性能研究进展。

基于BODE评分的量能训练对慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者的影响

目的 探讨基于BODE评分的量能训练对慢性阻塞性肺疾病急性加重期(AECOPD)患者的影响。方法 选取2017年9月到2022年9月于驻马店市中心医院就诊的96例AECOPD患者,以随机数字表法分为研究组与对照组,每组48例。对照组接受常规治疗以及运动指导,研究组在对照组基础上接受基于BODE评分的量能训练。比较两组住院时间以及干预前后BODE评分、肺通气功能、血气参数以及运动功能。结果 干预后,研究组BODE评分低于对照组,住院时间短于对照组(P<0.05);两组用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV_(1))及FEV_(1)/FVC较干预前高,且研究组较对照组高(P<0.05);两组动脉血氧分压(PaO_(2))、动脉血氧饱和度(SaO_(2))较干预前高,动脉二氧化碳分压(PaCO_(2))较干预前低,且研究组PaO_(2)、SaO_(2)较对照组高,PaCO_(2)较对照组低(P<0.05);两组最大摄氧量(VO_(2)max)、峰值代谢当量(METs)及6分钟步行试验(6MWT)均高于干预前,且研究组高于对照组(P<0.05)。结论 基于BODE评分的量能训练可加强患者病情控制效果,提高患者肺通气功能及运动功能。

老年肺癌患者术前气道定植菌及术后肺部并发症发生的相关因素研究

目的探讨老年肺癌患者术前定植菌及术后肺部并发症发生的危险因素。方法回顾性分析80例老年肺癌患者的临床资料。所有患者术前均行气道定植菌筛查,依据是否存在气道定植菌分阳性组与阴性组,分析老年肺癌患者术前气道定植菌的危险因素;术后依据是否发生肺部并发症分为发生组与未发生组,分析影响老年肺癌患者术后肺部并发症的危险因素。结果80例老年肺癌患者中气道定植菌阳性率为37.50%(30/80),术后肺部并发症发生率为36.25%(29/80);单因素分析显示,SP-D、吸烟史与老年肺癌患者术前气道定植菌有关(P<0.05);多因素显示,SP-D<30 ng/ml、吸烟为影响老年肺癌术前气道定植菌的高危因素(P<0.05且OR>1);单因素显示,年龄、SP-D、吸烟史、气道定植菌、手术时间与老年肺癌术后肺部并发症的发生有关(P<0.05);多因素显示,年龄≥70岁、SP-D<30 ng/ml、吸烟、气道定植菌阳性、手术时间≥2 h为老年肺癌术后肺部并发症发生的高危因素(P<0.05且OR>1)。结论老年肺癌患者受SP-D<30 ng/ml、吸烟等影响,术前气道定植菌阳性较高,而年龄≥70岁、SP-D<30 ng/ml、吸烟、气道定植菌阳性、手术时间≥2 h为老年肺癌术后肺部并发症发生的高危因素,临床据此在围术期采取针对性干预措施,以降低术后肺部并发症风险。

井筒漏失对桥射联作施工的影响及对策

煤层气桥射联作施工中井筒漏失是影响工程质量、安全的重大风险点,基于从射孔基础理论研究与应用实践形成的认识,以及山西煤层气大量施工经验的总结,针对井筒漏失问题,结合工程事故复杂案例,进行模拟计算。结果表明:①井筒漏失速度过快导致桥塞座封时端面产生强烈的水击效应,可能导致电缆头弱点断脱,工具串落井;②井筒严重漏失产生的空井筒现象,极易导致投球失败及次生工程复杂。结论认为:①煤层气桥射联作施工中井筒漏失过程中套管内流体流速及井筒内液面高度的变化对泵送排量、桥塞坐封及井口投放可溶球等关键环节的施工安全均可能造成严重影响;②从漏失位置和漏失程度切入进行模拟计算,确定不同井况下的安全施工边界条件,有针对性地制订应对井筒漏失的对策,可以有效保证井筒漏失井桥射联作的施工安全。

术后辅助化疗对早期非小细胞肺癌患者预后的影响

目的探讨术后辅助化疗对早期非小细胞肺癌(NSCLC)患者预后的影响。方法回顾性分析100例早期NSCLC患者临床资料。所有患者术后均随访3年,依据存活情况分为存活组与死亡组,收集2组基础资料,先行单因素分析,待获得存在统计学差异的项目后再行Logistic回归分析,获得影响早期NSCLC患者预后的独立危险因素。并依据是否进行术后辅助化疗分为化疗组与未化疗组,比较2组临床病理特征间差异、中位生存时间与存活率。结果随访3年后100例早期NSCLC患者存活85例,存活率为85.00%(85/100)。死亡组与存活组患者在肿瘤分化程度、术后辅助化疗、胸膜浸润、术后危险因素评分方面,有统计学差异(P<0.05);多因素分析显示,低分化、胸膜浸润、术后辅助化疗及术后危险因素评分≥2分为影响早期NSCLC患者预后的独立危险因素(OR>1,P<0.05)。辅助化疗与未辅助化疗组各项临床病理特征相比,差异无统计学意义(P>0.05);辅助化疗组中位生存时间[(30.14±3.58)个月]长于未辅助化疗组[(26.39±2.79)个月],有统计学差异(t=5.856,P=0.000);辅助化疗组3年存活率91.84%(45/49)与未辅助化疗组3年存活率78.43%(40/51)相比,差异无统计学意义(χ^(2)=3.522,P=0.061)。结论术后辅助化疗为影响早期NSCLC患者预后的独立危险因素,及早开展术后辅助化疗有助于延长NSCLC患者生存时间。

基于物理学大类招生的师范院校电子信息专业人才培养模式探索

对所在高校实施大类招生和培养是当前学科交叉、渗透的必然趋势。学院对所在高校电子信息科学与技术专业依托物理学大类招生的人才培养模式开展了探索性研究,从培养方案制定、课程体系建设、学科交叉融合等方面展开了讨论,并结合专业优势进行了改革,形成了具有一定特色的人才培养模式,着力培养物理基础扎实、实践能力强的卓越工程技术人才和基础教育科技创新人才。

一种无衔铁式电磁抛载系统设计与试验研究

设计了一种新型无衔铁式电磁抛载系统,实现拖曳式水下剖面浮标的浮力自补偿调节功能。通过对电磁铁结构进行理论分析与计算,确定了直流螺管式电磁铁的设计参数,并设计了无衔铁式电磁铁样机。基于对电磁铁的供电特性分析,设计了简单可靠的功率触发电路。经过对装置样机的多次试验测试与分析,结果表明设计满足抛载要求,验证了设计方案的可行性。相比衔铁式电磁铁抛载系统,装置具有结构简单、低功耗、易于密封等优点,可用于小型拖曳浮标系统的浮力调节,可为其他水下设备的抛载系统设计提供参考。

谷子种子DNA快速提取新方法

为满足谷子高通量分子标记检测的需要,探究在不使用液氮研磨情况下,无需经过发芽,改进CTAB方法,直接从干种子中提取DNA。结果显示,采用新方法对谷子种子提取的DNA经过分光光度计以及琼脂糖电泳检测得出,A_(260/280)值在1.88~1.92,质量浓度在1 662.85~2 551.89 ng/μL;并以此为模板进行SSR-PCR扩增,结果显示,所得条带清晰、多态性丰富。该方法提取的谷子种子DNA质量稳定,能够满足分子标记检测的要求,同时简化了操作流程,实现了谷子种子DNA的高通量快速提取,为谷子高通量分子标记检测奠定了基础。

基于RFID与LoRa技术的耐力素质测试系统的设计

针对多人参加的耐力素质测试中传统计时方法存在的测试过程繁琐、数据丢失、数据统计困难等问题,将RFID技术、LoRa无线通信技术与数据库结合,设计了一套耐力跑体能测试系统。该系统具有自动计时、显示和保存成绩的功能,能够以无线通信的方式将测试结果上传至数据库中。该系统还可以设置多个中途计时点,记录多点成绩。实际测试结果表明,该系统能够实现分段计时、防止数据丢失、简化数据统计与处理的过程,提高测试效率。

山西野生远志资源及其生长环境研究

通过对山西省13个产地野生远志的分布、生长环境以及植物学性状进行实地考察,初步了解了山西野生远志的分布状况及群落组成。结果表明,山西野生远志资源主要分布于34°41′54″～40°24′12.68″N,110°22′0.55″～114°7′40.25″E,海拔391～1526 m,生长区域年均降水量在392～770 mm,年均温度6.4～14.1℃;群落组成较为单一,其周围主要分布有狼毒、野豌豆、太行菊、酸枣等;山西野生远志主要生长在半山腰及山顶的阳面山坡,山底很少分布。研究可为山西野生远志资源的保护以及开发利用奠定很好的基础。

后掠式水平轴潮流能水轮机的载荷与获能特性研究

针对双向潮流能有效利用问题,设计一种基于对称翼型的新型后掠式水平轴潮流能水轮机,并研究其水动力性能。根据对称翼型升阻力特性与叶片展向攻角变化,采用变截面设计优化后掠式对称翼型叶片,并基于Buhl修正模型分析不同后掠偏移叶片所受推力与获能特性。通过3D建模与水槽实验,研究不同后掠偏移叶片的载荷与获能情况。模型实验研究表明,同一尖速比下,后掠偏移量为10%和15%的水轮机相对于偏移量为5%的水轮机所受推力最大分别降低4%和13.3%,获能效率最多分别减小3.8%和11.1%,其中推力比获能效率减幅更大。实验结果与理论分析变化趋势吻合,但减幅比理论值偏高。此外,该水轮机3种后掠偏移量下对应获能效率随桨距角的增大分别降低18%、14%和6%,获能效率下降显著,与300 kW样机实海况运行情况变化趋势相同。

自我效能干预联合正念减压训练对老年重症心力衰竭患者不良心理状态及护理满意度的影响

目的探讨自我效能干预联合正念减压训练对老年重症心力衰竭患者不良心理状态及护理满意度的影响.方法将120例老年重症心力衰竭患者依据建档顺序分为两组,每组60例,均予以常规护理干预,实验组在此基础上予以自我技能干预联合正念减压训练,观察住院全程.干预前后采用焦虑自评量表、抑郁自评量表评估负性情绪,自制遵医行为调查量表评估遵医行为,一般自我效能量表评估自我效能感,生活质量综合评定问卷评估生活质量,自制护理服务满意度调查量表评估护理服务满意度.结果干预后实验组焦虑自评量表、抑郁自评量表评分均显著低于对照组(P<0.01),遵医行为率(96.7%)、护理总满意度(98.3%)显著高于对照组(85.0%、86.7%)(P<0.05),一般自我效能量表及生活质量综合评定问卷各维度评分显著高于对照组(P<0.01).结论对老年重症心力衰竭患者予以自我效能干预联合正念减压训练,可显著缓解患者的不良心理状态,提高自我效能感、遵医行为、生活质量及护理满意度.

一趟管柱分层分时射孔测试技术

精细试油是油气藏勘探中准确评价储层的一项重要手段,但在同一管柱内完成分层射孔、分层独立试油还难以实现。在陆上探井和海洋完井项目中,尤为重视针对不同井况采用不同策略进行一次性射孔测试联作完井,这项技术可缩短试采周期并节约作业成本。介绍了一种新型射孔测试联作技术,在不动管柱、不循环压井的条件下,利用一趟管柱实现了不同层位间的独立精细试油,试油周期短、成本低,测试信息准确,为油气田勘探精细评价提供了新思路。

水平轴潮流能无源自适应双向流叶片设计与研究

研究自适应双向流无源自变距的新型叶片,通过理论和实验对前掠叶片、后掠叶片和平直叶片的变桨原理,自适应流向和流速变化原理进行分析和验证,对水动力变距补偿翼的作用进行分析。该文所设计的自变距叶片在合理调配后掠角变化和主轴位置后可实现小范围内叶尖速比的调整。通过理论分析和模型试验研究验证设计的正确性和实用性。在此基础上应用于15kW海洋潮流能样机,并在青岛斋堂岛海域完成海试。样机海试表明,自适应双向流叶片透平可有效完成自动换向适应双向流功能。

护理风险管理联合情志调护在老年重症慢性阻塞性肺疾病临床护理中的应用

目的探讨护理风险管理联合情志调护在老年重症慢性阻塞性肺疾病患者临床护理中的应用效果.方法将84例老年重症慢性阻塞性肺疾病患者按建档顺序分为两组,每组42例.两组均予以常规护理干预,在此基础上观察组予以护理风险管理联合情志调护,观察7d.于干预前后采用焦虑自评量表、抑郁自评量表评定焦虑抑郁情绪,干预后采用简化舒适度调查表、自制护理质量问卷及纽卡斯尔护理服务满意度量表评定护理舒适度、护理质量及护理满意度,统计不良事件发生状况.结果干预后两组焦虑自评量表、抑郁自评量表评分均较干预前显著降低(P<0.01),观察组显著低于对照组(P<0.01).干预后观察组简化舒适度调查表的生理、心理、社会、环境维度分及护理满意率显著高于对照组(P<0.01),护理质量显著优于对照组(P<0.05),不良事件发生率显著低于对照组(P<0.05).结论护理风险管理联合情志调护可显著改善老年重症慢性阻塞性肺疾病患者的焦虑抑郁情绪,提高护理舒适度、护理质量及护理满意度,降低不良事件发生率.

等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)热障涂层在高温高速航空煤油燃气热冲击下的失效机制

采用等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)法,在单晶合金叶片表面制备了热障涂层的MCrAlY底层和氧化钇稳定氧化锆(YSZ)面层,采用扫描电镜和能谱仪,分析了其在高温高速航空煤油燃气热冲击下的失效机制.结果表明:YSZ面层为类柱状晶结构;在高温高速航空煤油燃气热冲击下,MCrAlY底层表面形成了连续的热增长氧化膜(TGO),且叶片正面MCrAlY底层表面的TGO厚度明显大于叶片背面的;叶片受燃气直接冲击的区域,YSZ面层发生整体剥落,类柱状晶从根部发生断裂;叶片未受燃气直接冲击的区域,YSZ面层较完整;YSZ面层整体剥落主要是外界环境中的颗粒物进入高温高速燃气中,对热障涂层产生冲蚀造成的.

选煤厂浮选尾煤分级工艺优化研究

针对选煤厂尾煤二次浮选底流中精煤占比较高的问题,对选煤厂二次浮选尾煤生产工艺进行改进优化,具体是在二次浮选阶段采用一台高频细筛与旋流器串联运行,浮选得到的底流经高频细筛处理后得到粒径大于0.25 mm的筛上物,从而提高精煤产率。具体研究成果为:(1)高频细筛分选底流得到的筛上物灰分含量约为8.65%,通过煤泥离心机后得到的精煤灰分含量为8.65%,不会对精煤质量产生不利影响;(2)通过对浮选工艺进行优化,选煤厂粉精煤回收率提升0.26%,年可以增加粉精煤产量约1.56万t。研究成果为其他选煤厂提高粉精煤产率提供了一定借鉴。

0.6%Pr,x%La:CaF_(2)的发光性能研究和Judd-Ofelt分析

氟化钙(CaF_(2))是一种良好的激光材料基质,具有较宽的透过范围(0.125~10μm)、良好的导热性(9.71 W/(m·K))和低非线性效应系数。在Pr:CaF_(2)晶体中,[Pr^(3+)-Pr^(3+)]团簇导致Pr^(3+)离子在较低浓度下出现荧光猝灭现象。在CaF_(2)中共掺入La^(3+)离子有可能打破[Pr^(3+)-Pr^(3+)]团簇。本研究通过温度梯度法(Temperature Gradient Technique,TGT),成功地生长了一系列共掺入不同浓度La^(3+)离子的Pr:CaF_(2)晶体。在室温下采用X射线粉末衍射、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减寿命对Pr,La:CaF_(2)晶体进行表征。Pr:CaF_(2)晶体共掺入La^(3+)离子后仍具有立方晶体结构。^(3)P_(0)→^(3)H_(6)(604 nm)和^(3)P_(0)→^(3)F_(2)(640 nm)处的最大受激发射截面分别为1.36×10^(-20)和3.18×10^(-20)cm^(2),半峰宽分别为17.0和3.8 nm。随着La^(3+)离子掺杂含量的增加,^(3)P_(0)→^(3)H_(6)(604 nm)处的半峰宽从15.84增加到18.53 nm。0.6%Pr,10%La:CaF_(2)(原子分数)的最大荧光寿命和光谱质量因子分别为45.82μs和145.8×10^(-20)cm^(2)·μs。上述结果表明:[Pr^(3+)-Pr^(3+)]离子淬灭团被打破,Pr,La:CaF_(2)晶体是潜在的激光增益材料,可应用于橙红色激光领域。

三级装药多脉冲射孔技术

常规复合射孔技术将聚能射孔与火药结合,在射孔的同时进行高能气体压裂,有效地破碎射孔孔道压实带;但其只装配了一级火药,火药燃烧产生的能量偏低,有效作用时间短,常规复合射孔效果受限于装药量和压力脉冲级数。三级装药多脉冲射孔技术通过增加火药级数,控制不同级次的火药燃速,形成多个高能气体压裂脉冲,压力峰值高,有效作用时间长。该技术提高了对近井带的改造程度,能实现井筒周边2 m以上造缝、延缝,增强了地层的渗流能力,为非常规油气开采提供了新的思路。