基于OBE理念的农业高校水利类专业人才培养模式改革研究

水利专业属于传统工科专业,各高校在长期教学实践中形成了“以教为中心”的人才培养模式,已经不能满足当代水利行业工程建设与管理的人才要求。自我国加入华盛顿协议以来,我国高校工程教育进入了全新的发展阶段。农业高校水利类专业需兼顾水利工程专业与服务农业特色两方面的要求,在我国智慧水利与智慧农业建设全面开展的大背景下,亟需对传统人才培养方案进行改革。该文从培养目标、课程体系、课程内容及教学方法等方面探讨了基于成果导向教育(OBE)理念的人才培养模式教学改革方案,可为农业类高校水利专业人才培养模式改革提供借鉴。

基于工程教育认证标准与国家标准的农水专业人才培养模式构建

本科专业教学质量国家标准是国家对各专业本科教育教学质量的基本要求,而工程教育认证标准是实现工程教育国际互认的评估依据。围绕人才培养模式的要素,梳理并对比工程教育认证标准和国家本科教学质量标准对农业水利工程专业的规定,二者在核心理念、总体要求、主体框架及细节要求等方面高度统一,有利于明确专业建设方向和提高人才培养质量。

多周期常减压蒸馏装置换热网络用能变化与柔性优化

常减压蒸馏装置能耗在整个炼油厂中最高,优化其换热网络是节能的有效手段。考虑到所加工油品会发生变化,以往针对特定原油设计的换热网络在处理其他原油时表现不再最优。提出一种多周期柔性优化方法:首先对不同原油周期进行流程模拟,随后模拟现行换热网络,辨识夹点位置偏移,发现不合理用能发生位置,通过改变管路结构并调节换热匹配,提高换热网络柔性,消除部分共有的跨夹点传热。在某炼油厂的应用结果表明,多周期柔性设计可在周期1、周期2、周期3、周期4分别节约1421,880,3842,3421 kW的加热炉热负荷和等量的冷却负荷。对多周期换热网络用能变化规律的深入研究和柔性设计,可为炼油厂节能降耗做出更大贡献。

寒地水稻增氧浸种催芽方法试验研究

浸种催芽是种植水稻过程中决定性的一环,其要素是水、气、热条件。现在的寒区水稻浸种催芽过程中,农户仅对水、热条件进行经验性控制,智能化程度低,劳动强度大,且浸种效果相对较差。采用正交设计方法试验分析了温度、曝气间隔、浸种时长的耦合试验,得到这3个因素对水稻种子发芽率、芽长及其均匀度的影响程度从大到小依次为曝气间隔、浸种时长、温度,且理想的一组因素水平为浸种温度30℃、曝气间隔1h、浸种时间46h。

以WEP为基础的寒区田间水循环模拟分析——以青冈县为例

水循环系统是自然界最重要的物质循环之一,构建区域水循环系统是合理调配水资源的重要方法。黑龙江省是我国重要的粮食生产地区,随着我国新一轮振兴东北计划的实行,对于地区水资源的保障提出了更高的要求。文中使用WEP模型软件对黑龙江省青冈县进行自然水循环的模拟分析,使用2018-2022年的逐月统计数据建立模型,对建立后的模型进行验证分析,结果显示水资源总量5年内增加了8.83%,农田土壤的最大冻结深度降低了29%;土壤的含水量同比增加了6.8%,地下水总量保持稳定,2021和2022年的地下水受降雨的影响减小。综上,该地区水资源总量相对稳定,土壤冻结深度对于土壤含水量影响较大,随着冻结层厚度的减少,土壤含水量随之增加,土壤含水层厚度增加,导致地表水受降水量的影响效果降低,使地下水含量变得稳定。

工学类专业“协同式”人才培养模式探析

为解决当前我国高等教育出现的“重智育、轻德育”问题,教育部要求树立立德树人教育目标。工学类专业具有侧重技能培养和工程实践的突出特征,在德育教育方面存在明显短板,难以满足新时代高等教育“立德树人”基本要求。该文以《高等学校课程思政建设指导纲要》为指导,基于专业特征提出了工学类专业德育主线、原则及实施路径,为工学类专业课开展强化德育教学改革提供借鉴和参考。

液化石油气球罐本质安全状态及失效模式研究

为了解决液化石油气球罐的本质安全问题,调研了国内外球罐的重大事故原因和国内油田公司球罐的全面检验缺陷情况,分析了球罐检验存在的问题以及安全影响因素,进一步研究了液化气球罐常见失效模式,并剖析了球罐失效的主要原因,综合分析设备生产流程中人、物、系统、制度等要素对球罐本质安全的影响,提出针对性的本质安全策略,从根本上保障球罐的安全运行。

水气热耦合作用下寒区稻种吸水规律试验研究

实施水气热耦合供给的新型浸种催芽模式已开始在水稻种植中实践和推广。稻种萌发过程中,水分、氧气和温度的相互作用关系尚未完全摸清。选择增氧时距和温度为控制参数,对绥粳27稻种吸水规律开展全因素试验分析。结果表明,稻种吸水速度主要受温度影响,受氧气状态影响不明显。稻种吸水速度随温度升高而增加,可通过调节温度的方式缩短浸种耗时。

以教学改革为契机的水利创新人才培养研究

立足于未来,培养一批创新型水利人才是推动水利行业长久发展乃至中华民族伟大复兴的重要前提。没有创新,就很难立于世界之林,落后就要挨打,“中国制造”的水平就会停滞不前。今天,要实现“中国智造”,实现综合现代化的目标,就必须拥有大量自主发明技术。为了培养创新人才,在学生成长发展期,加速提高课程思政亲和力与专业课程统一性非常重要,各个专业课程应该与思想政治理论课形成协同效应。高校教学作为输出人才的传统方式,要以培养学生创新能力为契机,改进水利创新人才培养模式,提高学生水利创新能力。水利专业创新能力培养对推动水利行业发展和教学实践改革具有重要意义。

《水工建筑物》课程“线上线下”教学模式探索

为进一步深化教育改革,推进教育模式改革,提高培养学生综合自主学习和创造能力、提高课程质量,提高课堂“含金量”,全国高校正在积极实施“线上线下”混合课程改革试点。该文以黑龙江八一农垦大学土木水利学院水利水电工程专业核心课程《水工建筑物》为例通过基于混合式教学课程改革,从课程总体设计、课堂设计和完成这3个方面对课程内容进行重构。

储热材料技术性能与适用范围研究

储热技术的开发和利用在提高能源转换和利用、解决可再生能源方面起着至关重要的作用,当前的关注热点极高。文章通过对储热技术的研究进展,对相变储热材料、显热储热材料、热化学储热材料三大类储热材料从技术性能、适用范围及应用情况方面进行了概述。指出了各种不同形式储热材料的优劣性,将其覆盖到不同温度范围、不同储能规模的能量储存领域,为能源系统提供多种解决方案,为新型储热系统的研究、应用及发展提供参考。

秸秆覆盖还田及腐解率对土壤温湿度与玉米产量的影响

为探究东北黑土区秸秆覆盖还田及其腐解率对土壤温湿度和玉米产量的影响,2019年和2020年在大庆市肇州县进行了秸秆覆盖全量还田(试验组)和留茬10 cm左右还田处理(对照组)对比试验。结果表明:试验组秸秆腐解率4月仅为4.3%和4.5%,5月为17.8%和16.8%,6月为22.3%和27.8%,秸秆腐解主要集中在7、8月。土壤温湿度受地表残余秸秆影响较为明显,5月试验组土壤含水率比对照组分别低1.2、1.1个百分点,但随着秸秆腐解率增大,试验组土壤含水率在6—9月平均高出对照组约3个百分点。试验组0 cm处土壤温度在5—8月日间大气升温阶段受到抑制,相同时段温度与对照组最大差值为4.8、3.8℃,10、20 cm处土壤温度在5、6月受地表秸秆覆盖影响较为明显,7—9月影响不显著,30 cm处土壤温度除6月影响明显外,其他月份相比对照组变化较小。在每天大气降温时段,试验组不同深度处的土壤温度降温较对照组平缓,保温保墒作用较明显。地表秸秆覆盖影响作物出苗,试验组比对照组出苗分别晚4、3 d,在拔节期对照组比试验组的作物株高分别高7.3、7.4 cm,茎粗大0.2、0.1 cm,但在抽穗期和灌浆期试验组的株高和茎粗均大于对照组;2019年试验组的玉米产量为10716.0 kg/hm^(2),比对照组增产193.5 kg/hm^(2)。综合分析,秸秆覆盖还田对土壤温湿度具有双向阻碍作用,秸秆腐解程度对双向阻碍作用有一定影响,秸秆覆盖全量还田的保温保墒作用促进了玉米的生长和产量提升。

工程教育认证背景下水利水电工程专业培养方案的构建——以黑龙江八一农垦大学为例

加入《华盛顿协议》后,中国工程教育开始进入全新的发展阶段。立足于服务区域经济发展,黑龙江八一农垦大学水利水电工程专业以人才培养目标、培养要求和课程体系为着手点,将工程教育理念与区域经济发展要求相融合,构建人才培养方案,为地方高校在工程教育背景下开展特色内涵建设,实现同类院校间的错位竞争探索有效的路径。

满足安全返港的客滚船液压水密移门设计要点

为了保证船舶发生事故后各舱室之间的独立性和有效性,满足其在安全返港要求下的复杂系统设计,研究了水密移门的类型、主要构成及在船上的设计方案,并结合规范着重研究了液压水密移门系统在客滚船上的设计要点,最后针对客滚船上液压水密移门设计过程中遇到的问题给出了对应的解决方案。

大跨距船用卷帘门的设计要点

针对当前船上卷帘门的主要研究和成熟应用都集中在小跨距卷帘门上,大跨距卷帘门的设计应用匮乏的问题,以某系列客滚船为研究对象,通过分析卷帘门的规范来源、主要特征及在船上的布置应用,详细研究客滚船大跨距卷帘门的设计要点,以期为相似船的卷帘门应用提供参考。

黑龙江垦区玉米秸秆腐解规律试验研究

玉米种植在黑龙江垦区农业生产中占有重要地位,但垦区不同区域秸秆还田形式尚未形成共识,找到黑土条件下玉米秸秆还田腐解规律,对合理选择秸秆还田及玉米种植模式具有重要意义。为此,以土壤含水量、腐解时间、秸秆长度及翻埋深度为因素,设计正交试验用以确定黑土条件下秸秆腐解规律。试验结果表明:土壤含水量对秸秆腐解率影响显著;土壤含水量较低时,秸秆腐解率也较低;秸秆在秸秆翻埋早期腐解较快,90天后腐解速率下降;秸秆长度短于6cm后,腐解率提高幅度较小;随翻埋深度变浅,秸秆腐解率提高。

基于IEM-模糊分析理论的往复式压缩机组安全评价

针对往复式压缩机组安全性评价的不确定性和模糊性,提出了一种结合区间数与模糊数学的安全评价方法。该方法利用区间特征根法(IEM)计算评价指标的区间权重向量,利用区间理论可能度计算指标综合权重的修正值,降低了专家判断的不确定性;通过区间梯形隶属度函数计算区间隶属度,构建区间数判断矩阵并计算单因素得分;最后通过区间数符合度判断机组综合得分的评价等级。实例分析中,往复式压缩机组的最大区间数符合度为0.806,即等级为“良好”;同时还得到所有单因素的区间隶属度,与机组的实际情况相符合,验证了该方法的有效性和实用性。

基于整体与局部理论细观Reddy层合梁振动尺度效应分析

针对经典力学理论无法反映细观层合梁振动尺度效应的问题,提出细观reddy层合梁振动模型。基于整体与局部理论,建立层合梁位移函数,基于新修正偶应力理论,引入细观材料长度参数詛。通过哈密尔顿原理和变分原理,推导出了含有细观材料长度参数詛的振动控制方程和边界条件。最后通过算例表明:在偶应力的影响下,此模型能够反映出细观层合梁振动尺度效应。

棉花品种资源全生育期抗旱性评价及抗旱指标筛选

为分析棉花品种资源全生育期抗旱性及筛选抗旱性评价指标,以238份抗旱性不同的棉花品种为材料,设置正常灌水和干旱胁迫两个处理,选取株高、铃数、单铃重及可溶性糖含量等指标,采用抗旱系数、主成分分析、关联分析和聚类分析相结合的方法对238份棉花品种进行抗旱性综合评价及抗旱指标筛选。结果表明:干旱胁迫对棉花全生育期生长有显著影响。以抗旱性度量值(D值)为主要参数,以加权抗旱系数(WDC值)和综合抗旱系数(CDC值)作为辅助参数,可以将238份棉花品种资源分为5类,第Ⅰ类(高抗旱型)10份、第Ⅱ类(抗旱型)61份、第Ⅲ类(中等抗旱型)84份、第Ⅳ类(敏感型)78份和第Ⅴ类(高度敏感型)5份。株高、单铃重、衣分及可溶性糖含量对干旱胁迫的反应较其他指标更为敏感,可作为棉花全生育期抗旱性评价的指标。上述结果为优质高产的抗旱棉花品种评价和选育理论依据。

棉花出苗期耐冷综合评价体系的构建及耐冷指标筛选

【目的】综合评价棉花品种(系)出苗期耐冷性,建立可靠评价模型,筛选鉴定指标,为耐冷品种选育鉴定提供简便有效的评价方法。【方法】以200份陆地棉品种(系)为试验材料,设恒定低温、昼夜变温和适宜温度3个处理,测定其出苗率、下胚轴长、根长、百粒重等指标,采用耐冷系数差异分析、频次分析、降幅分析、主成分分析、聚类分析和多元回归分析等方法,对群体进行耐冷型划分,并建立耐冷性评价模型和确定鉴定指标。【结果】各指标在适宜温度下变异幅度较小,变异系数为3.12%—18.89%,各品种(系)出苗率在85.00%以上,具有较高的生活力,可用于后续耐冷性分析。在低温胁迫下群体内各指标变异幅度增大,为7.14%—108.33%,在恒定低温和昼夜变温下,变幅最大的指标依次为根长和萌发指数。主成分分析将14个低温相关指标和百粒重转换为6个相互独立的综合指标,代表了全部数据74.98%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐冷评价值(D),并对其进行聚类分析,按照耐冷性强弱将200份陆地棉品种(系)划分为5类,第Ⅰ类群属于强耐冷型共2份,第Ⅱ类群属于耐冷型共42份,第Ⅲ类群属于中耐冷型共69份,第Ⅳ类群属于较敏感型共83份,第Ⅴ类群属于敏感型共4份,其中,新陆中16号为耐冷性最强的品种。采用多元回归分析方法,建立棉花出苗期耐冷性预测模型为Y=-4.10+0.58 X 4+0.40 X 14+0.32 X 1+0.22 X 5(R 2=0.92),筛选出4个耐冷性鉴定指标,分别为恒定低温下的棉苗总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率。田间早播试验中各品种(系)的出苗率,与室内试验结果基本一致。【结论】采用恒定低温和昼夜变温处理结合多元统计分析方法对棉花出苗期耐冷性评价是可行的,恒定低温下的棉苗总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率,可作为鉴定指标。