生成式人工智能与未来教育形态重塑:技术框架、能力特征及应用趋势

近年来,随着预训练技术的发展和计算硬件的提升,生成式人工智能取得了显著的突破。其表现出的智能涌现、强认知性、高通用性等卓越能力为教育数字化、智能化发展带来了新机遇和新驱力,这将引发未来教育形态的变革和重塑。文章介绍了生成式人工智能技术的新发展,分析了其内涵、技术框架及主要特征。并以星火大模型为例,剖析了以国产大语言模型为代表的生成式人工智能的核心能力及其典型教育应用场景,发现大语言模型的文本生成、语言理解、知识问答、逻辑推理等方面能力在教育领域具有极大的应用潜力和价值。生成式人工智能在教育领域的深度应用,将促进教育主体关系转变、教育环境智能升级、教育资源供给创新、智能教学方式重塑、评价理念方式变革、智能教育伦理治理等方面的变革,助力人类教育与学习形态重塑。

基于无人机正射影像的玉龙雪山白水河1号冰川末端冰裂隙提取

冰川是冰冻圈的重要部分,对局地乃至全球气候变化响应敏感。冰裂隙作为冰川表面上显著的特征,对于认识冰川的状态、稳定性以及内部应力有着重要的作用。针对冰川冰裂隙高精度快速识别提取问题,本文以玉龙雪山白水河1号冰川为研究对象,使用无人机航拍获取的0.12 m分辨率的正射影像,应用U-Net深度学习网络开展白水河1号冰川的冰裂隙的智能提取研究。使用U-Net网络提取冰裂隙的精度高于传统的Canny算子以及SVM算法,总体精度可高达93%,且U-Net网络泛化能力强。提取结果表明,白水河1号冰川冰裂隙主要为横向裂隙,伸展裂隙以及雁行裂隙,呈现随海拔降低,冰裂隙逐渐由横向裂隙变化为伸展裂隙的趋势,通过不同时期提取结果对比,发现冰裂隙数量和平均长度均有增加。基于无人机影像和深度学习方法的冰裂隙智能提取研究,可为监测冰川变化及其与气候变化的关系提供技术支撑。

面向序列诊断的强化计算机自适应测验方法

计算机自适应测验旨在根据学生历史表现为学生选择合适的题目,快速有效地测量学生的真实能力.然而在智能教育场景下,现有自适应测验策略仍存在目标复杂和知识稀疏等问题.为此,文中构建用于智能场景的可精准测评学生知识能力的面向序列诊断的强化计算机自适应测验方法,包括基于序列诊断的学生模拟器和学生画像模型,并针对真实场景中自适应测验的目标复杂性,设计薄弱点准确率、预测表现耦合、自适应测验时长、测验异常率和测验的难度结构这5个评价指标.进一步地,提出基于强化学习的计算机自适应测验选题策略,利用双通道自注意力学习及矛盾学习模块缓解知识稀疏的问题.真实数据上的实验表明,文中选题策略不仅可高效测量学生真实能力,还可优化学生的作答体验,同时选择的题目也具有一定的可解释性,从而为智能教育场景下的计算机自适应测验提供一个可行方案.

基于提示微调的汉语词汇简化研究

词汇简化是在不改变原句结构和语义的情况下,用更简单的词替换句子中的难词,提高文本面向特定群体读者的可读性。该文提出基于提示微调的汉语词汇简化方法PTCLS(Prompt-tuning Based Chinese Lexical Simplification)。PTCLS采用基于BART的底层架构,能够自然地生成不同字数的替代词,模型训练只需微调少量参数。在公开的汉语词汇简化数据集上的实验表明,该文提出的方法可以大幅超越目前最好的基线系统BERT-LS。深入分析揭示,微调方法只利用少量标注数据即可取得比全参数微调、手工提示和无监督方法更好的表现,尤其针对汉语同义词词典外的难词取得了更显著的性能提升。

我国高等教育实践教学研究热点与进展分析

基于中国知网数据库1998—2022年CSSCI引文数据库,借助CiteSpace,绘制我国高等教育实践教学研究现状、热点和演进特征的科学知识图谱。研究发现,该领域研究仍具较高关注度,但研究机构之间合作密度稀疏。研究内容呈现多元学科特征,从新工科延伸到新文科、课程思政和人工智能。研究热点集中在实践教学制度、人才培养方案、课程体系、实践教学模式、评估与监督体系等方面。但现有研究多强调实践教学对人才培养的作用而缺乏对具体实现路径的系统分析,强调多维度、多层次构建实践教学体系而缺乏对影响因素权重的研究,强调从学科特征出发改革实践教学模式而缺乏对各学科教学内容的比较和分类研究,这些为进一步构建满足教育现代化征程要求和经济高质量发展的高等教育实践教学体系留下空间。

激励政策对我国新能源汽车推广应用的影响

新能源汽车在推广过程中,面临着市场失灵问题,不利于新能源汽车产业的长期健康发展,还会导致资源配置效率低下。因此,为了实现资源合理配置,推动新能源汽车产业有序发展,需要政府出台一系列的激励政策。本文从单一政策效果、政策协同效果、中介效应等多角度分析激励政策对新能源汽车推广应用的影响,并深入研究激励政策与新能源汽车推广应用之间的非线性关系。根据实证结果,本文得到以下结论:①补贴政策、充电基础设施以及政府购买都能够显著促进新能源汽车推广应用;②人口越多、收入水平越高、环境污染越严重的地方,新能源汽车推广应用程度越大;③政府购买与新能源汽车推广应用之间存在倒U型关系;④企业研发创新能力在激励政策与新能源汽车推广应用之间发挥中介作用;⑤补贴政策的实施效果存在区域性差异,在第一批试点城市,补贴政策的效果不再明显,甚至对新能源汽车推广应用产生了负面影响,而在第二批试点城市中,补贴政策依然能够显著促进新能源汽车推广应用;⑥补贴政策能够显著促进纯电动汽车推广应用,但对插电式混合动力汽车以及燃料电池汽车推广应用表现出负效应。最后,根据研究结果,本文为促进新能源汽车推广应用提供了相关政策建议。

建筑钢结构提升热轧型钢的使用占比的思考

面对建筑用钢5亿t市场蛋糕,针对装配式钢结构建筑冷弯、焊接型钢仍占主导地位的现状,本文从建筑领域钢结构加工状况、设计、施工标准支撑,破解提升热轧型钢使用瓶颈问题,阐明加大热轧型钢在钢结构加工量占比提升是个系统工程,符合建筑工业化高质量科学发展的要求。

白术内酯Ⅰ对IL-1β诱导的关节软骨细胞炎性损伤的影响

目的探讨白术内酯I(Atractylenolide I,AT-I)对白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导的关节软骨细胞炎性损伤的影响。方法人关节软骨细胞来自武汉普诺赛生命科技有限公司。实验分6组:对照组(未处理)、模型组(10 ng/mL IL-1β)、AT-I-L组(25μmol/L)、AT-I-M组(50μmol/L)、AT-I-H组(100μmol/L)、AT-I-H+740 Y-P组[100μmol/L AT-I与50μg/mL 740 Y-P磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)激活剂]。CCK-8法和流式细胞术分别测定增殖及凋亡;ELISA法测定上清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平;Western blot检测PI3K/蛋白激酶B(AKT)/核因子-κB(NF-κB)相关蛋白表达。结果与对照组相比,模型组OD450值(24、48 h)降低(P<0.05),TNF-α、IL-6表达、凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB蛋白表达均升高(P<0.05)。与模型组对比,AT-I-L组OD450值(24、48 h)、TNF-α、IL-6表达、凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白表达差异不显著(P>0.05),AT-I-M组、AT-I-H组OD450值(24 h、48 h)升高(P<0.05),TNF-α、IL-6表达、细胞凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白表达均降低(P<0.05)。与AT-I-H组对比,AT-I-H+740 Y-P组OD450值(24、48 h)降低(P<0.05),TNF-α、IL-6表达、凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白表达均升高(P<0.05)。结论白术内酯Ⅰ改善IL-1β诱导的关节软骨细胞炎性损伤,其可能机制是促进软骨细胞增殖并抑制炎症反应、细胞凋亡和PI3K/AKT/NF-κB通路实现。

锗镀红外增透膜热带海洋环境适应性研究

为研究增透膜的热带海洋环境适应能力及防水层对膜层的保护作用,将镀有防水层和未镀防水层的两类锗镀红外增透膜样品投放于热带海洋环境中进行棚下自然暴露试验,以3个月为一个周期,共试验4个周期。通过对各周期试验样品的形貌、结构、成分及透过率进行观察和检测,分析其失效模式、损伤过程和透过率变化规律。试验结果显示,在棚下试验一个周期,膜层均未发生损伤;两个周期后,膜层边缘位置出现点蚀现象,且腐蚀程度随试验时间的增加而变得严重,并由样品边缘向中心逐渐延伸;试验4个周期后,表面未镀防水层样品边缘腐蚀较为严重,镀防水层样品腐蚀较轻,在3.7~4.8μm波段的透过率未出现明显衰减,表现出更好的热带海洋环境适应性。

流通数字化与流通产业链韧性:机理与实证

在当前数字化迅速发展的时代背景下,提升流通产业链的韧性是中国实现流通产业链现代化、增强经济韧性的必然要求。基于2012—2021年中国30个省份的数据,探究了流通数字化对流通产业链韧性的影响及其机制。研究发现,流通数字化显著增强了流通产业链韧性,且主要通过提升智慧供应链发展水平和促进创新增强了流通产业链韧性。异质性分析结果表明,流通数字化对流通产业链韧性的正向影响在东部地区更为显著。门槛回归结果显示,当流通数字化水平超过0.4330时,其对流通产业链韧性的提升作用显著增加0.0920个单位。进一步分析发现,流通数字化具有显著的空间溢出效应,能够带动邻近地区流通产业链韧性的提升。因此,应大力推动流通数字化发展,提升智慧供应链发展水平,推进创新发展,同时进一步缩小地区差异,发挥领先地区的示范及带动作用,以提升流通产业链韧性。

基于FT-ICR MS表征达古冰川冬春季节表层雪中DOM分子组成变化

分析冰川中溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)的迁移转化特征是评估冰川消融对下游生态环境效应的重要依据,但冰川表层雪中DOM在冬春季节的迁移转化特征尚不明确。本文以达古冰川冬春季节表层雪和春季冰川径流为研究对象,使用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对表层雪和径流中DOM进行分子层次表征。结果显示:达古冰川冬春季节表层雪中DOM化学组成非常丰富,主要包括脂类、多肽类、不饱和烃类,还含有少量的酚类、多环芳烃类和糖类,来源包括微生物活动和陆源性输入。春季径流中DOM的主要来源是陆源性输入,受人类活动影响较大。分析不同季节表层雪DOM的分子组成变化,发现冬季低温环境有利于表层雪中脂类、多肽类和含S类DOM分子的富集,春季气温升高则有利于表层雪中多肽类、不饱和烃类和含N类DOM分子的富集。比较春季径流和表雪中DOM的分子组成变化,发现径流中杂原子类DOM含量降低,微生物来源的脂类和多肽类DOM含量降低,陆源性的酚类和多环芳烃类含量显著增加,说明径流中DOM的生物活性降低而光反应活性增加。因此随着冰川持续消融大量的冰川融水将DOM带入下游水环境,在微生物活动和光反应过程的共同作用下增加温室气体CO_(2)的排放,增强温室效应。

红外增透膜实验室加速模拟自然环境试验方法研究

目的针对锗镀红外增透膜材料提出一种模拟其热带海洋环境自然暴露试验的实验室加速试验方法。方法根据锗镀红外增透膜在热带海洋环境的自然暴露试验结果,从环境因素、损伤模式、腐蚀机理等方面进行分析,设计一种模拟热带海洋环境的实验室加速试验方法,并开展实验室验证试验,对实验室加速试验的模拟性和加速性与自然环境暴露试验进行对比分析研究。结果所设计的实验室加速试验方法在环境条件、损伤模式、作用机理等方面均与自然暴露试验一致,具有较好的模拟性和加速性。结论本文设计的试验方法能有效加速模拟锗镀红外增透膜材料的热带海洋环境暴露试验结果,对提高锗镀红外增透膜在热带海洋环境中的可靠性研究具有一定参考和应用价值。

“莒玉早甜”与“泰山1号”猕猴桃新品种在日照地区栽培表现探究

为筛选出适宜日照地区栽培的优良猕猴桃(Actinidia chinensis)新品种,文章对“莒玉早甜”和“泰山1号”两个猕猴桃品种在日照地区的栽培表现进行调查,比较分析其生长结果习性、果实性状、抗寒性和抗病性等品质。结果表明:“莒玉早甜”属于早熟品种,果实重量和产量均高于“泰山1号”;两品种耐贮藏性差异不大,但“莒玉早甜”抗寒性、抗病性稍差;两品种在日照地区每公顷产量均保持在30000 kg左右,在生产上适宜推广栽培,但需加强越冬防护工作。

环境犯罪轻刑化研究

近些年有不少环境犯罪案件存在罪责刑不相适应、同案不同判的问题,引发了社会舆论的高度关注。从环境犯罪案件的特殊性出发,分析轻刑化趋势中出现的困境来源于环境犯罪的行政从属性定位错误和过度强调刑罚预防功能。环境犯罪轻刑化趋势具有理论依据和现实需要。以提高环境法治效果为目标,环境刑事司法中应当明确环境法益、坚持宽严相济的刑事政策、增加法律解释检视程序、重视环境犯罪酌定量刑情节等。

环境人格利益入典的理路与设想——以习近平生态文明思想为视域

基于《民法典》对于环境人格利益的保护仍处于初步探索阶段,未能正面回应环境人格权的立法确认问题,导致环境人格利益得不到全面的保护。建议通过司法解释的方式,对环境人格利益的权益保护范围、妨碍的判断标准、救济体系等进行设计,从而构建体系化的环境人格利益私法保护模式。

钢底板波形腹板组合箱梁疲劳特性研究

研究目的:结构的疲劳细节对其疲劳破坏至关重要,为了分析钢底板波形腹板-混凝土组合箱梁的疲劳细节及疲劳寿命计算方法,为该类型结构的疲劳设计提供参考,制作缩尺试验梁模型,并对其进行疲劳试验,得到这种新型结构的疲劳破坏特征。结合模型试验,利用数值模拟和断裂力学分析方法,对新型组合箱梁的疲劳寿命计算及疲劳细节分类进行研究,并采用线性损伤理论对结果进行分析验证。研究结论:(1)钢底板波形腹板-混凝土组合箱梁在疲劳荷载作用下,其疲劳裂纹首先出现在底板与两侧腹板焊缝折角处,说明该处是新型组合箱梁重要的疲劳细节;(2)根据线性损伤理论,新型结构的疲劳细节分类总体上位于AASHTO规范疲劳类别的B类与C类之间,高于B′曲线下界值,低于B′曲线中值;(3)采用数值模拟和修正后的断裂力学方法得到的S-N曲线计算出的总损伤累积值误差分别为3%和6%,说明两种曲线均适用于新型钢混组合结构的疲劳寿命计算;(4)本研究成果可为钢底板波形腹板组合箱梁疲劳细节分类及疲劳设计提供参考或借鉴。

碳排放权交易违约罚则与履约责任优化路径

碳排放权交易违约罚则与责任规制具有预防碳排放管控单位拒不履约风险和弥补违法履约不利后果的意义。现行碳排放权交易违约罚则与责任规制存在违约处罚标准模糊,履约责任方式限度狭隘,对违约罚则标准限度、责任规制成本及履约目标实现水平三者关系考量不周,以及忽视按日计罚制度与企业激励制度的协同效用等问题。从理论上对违约处罚标准及责任方式限度、责任规制成本与履约目标实现水平的衡平条件予以证成,进而实现对违约罚则与履约责任的设计优化。借鉴域外国家碳排放权交易罚则制度在惩罚标准、方式限度及分级累进等方面的经验及优势,建议渐增未达履约目标企业之的违约成本并设置合理的罚则限度,推行“组合式”惩罚模式,严格碳排权交易中违约责任之执行,在实操细则中参考借鉴分级累进制度和企业激励政策,完善配套辅助措施。

腹腔镜下髂耻韧带悬吊术与经阴道骶棘韧带悬吊术治疗中盆腔器官脱垂疗效比较

目的比较腹腔镜下髂耻韧带悬吊术(LP)与经阴道骶棘韧带固定术(VSSLF)治疗中盆腔器官脱垂的临床疗效。方法选择2020年9月至2021年9月新乡医学院第一附属医院收治的87例中盆腔器官脱垂患者为研究对象,根据手术方式将患者分为LP组(n=45)和VSSLF组(n=42)。记录并比较2组患者的手术时间、术中出血量、术后留置尿管时间、残余尿量、术后住院时间、住院费用。于术后6个月和术后1 a评估2组患者的临床疗效,并计算治愈率和复发率。根据盆腔脏器脱垂定量(POP-Q)测量指示点Aa、Ba、C、Ap、Bp点位置及阴道总长度(TVL)。术前、术后6个月及术后1 a,采用盆底功能障碍性疾病症状问卷-20(PFDI-20)和盆底器官脱垂影响问卷-7(PFIQ-7)评估2组患者的生活质量。术前及术后1 a,采用盆腔器官脱垂尿失禁性生活问卷-12(PISQ-12)评估2组患者的性生活质量。术后1 a内每个月对患者进行随访,了解患者并发症发生情况。结果2组患者手术时间、术后留置尿管时间、残余尿量及术后住院时间比较差异无统计学意义(P>0.05);LP组患者术中出血量显著低于VSSLF组(P<0.05);LP组患者住院费用显著高于VSSLF组(P<0.05)。术后6个月,VSSLF组与LP组患者的复发率和治愈率比较差异无统计学意义(P>0.05);术后1 a,VSSLF组患者的复发率显著高于LP组,治愈率显著低于LP组(P<0.05)。术前、术后6个月及术后1 a,LP组与VSSLF组患者的Aa、Ba、C、Ap、Bp指示点测量值及TVL比较差异无统计学意义(P>0.05);2组患者术后6个月和术后1 a的Aa、Ba、C、Ap、Bp指示点测量值均显著低于术前(P<0.05);2组患者术后6个月与术后1 a的Aa、Ba、C、Ap、Bp指示点测量值比较差异无统计学意义(P>0.05);2组患者术前、术后6个月及术后1 a的TVL组内两两比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术前、术后6个月及术后1 a,LP组与VSSLF组患者的PFDI-20、PFIQ-7评分比较差异无统计学意义(P>0.05);2组患者术后6个月、术后1 a的PFDI-20、PFIQ-7评分均显著低于术前(P<0.05);2组患者术后1 a的PFDI-20、PFIQ-7评分与术后6个月比较差异无统计学意义(P>0.05)。术后1 a,LP组40例和VSSLF组38例患者完成PSIQ-12调查;术前及术后1 a,LP组与VSSLF组患者的PSIQ-12评分比较差异无统计学意义(P>0.05);2组患者术后1 a的PSIQ-12评分均显著高于术前(P<0.05)。术后1 a,LP组和VSSLF组患者的并发症发生率分别为4.4%(2/45)和7.1%(3/42),2组患者的并发症发生率比较差异无统计学意义(χ^(2)=0.661,P>0.05)。结论LP和VSSLF治疗中盆腔器官脱垂均可明显改善患者生活质量,患者术后均能获得良好的解剖复位;且LP具有术中出血量少、复发率低等优势。

达古冰川不同季节雪冰中溶解性有机质光谱特征变化研究

随着气候持续变暖,冰川消融加剧,分析冰川中溶解性有机质(DOM)的光谱特性对认识有机碳的输出及其环境指示作用具有重要意义。本文分别对春、夏、秋和冬季达古冰川表层雪冰溶解性有机碳(DOC)浓度和DOM光谱演化特征进行了分析。结果表明:达古冰川不同季节新雪DOC浓度介于0.11~0.38 mg·L^(-1),季节性差异显著;不同季节粒雪/表层冰DOC浓度介于0.70~1.08 mg·L^(-1),季节性差异不显著。夏季雪冰中DOM芳香化程度较高,雪冰中DOM的主要组成是类蛋白类物质。雪冰中DOM主要是微生物活动引起的自生来源,具有新鲜度高、腐殖化程度低的特点。春季新雪DOM的来源更为丰富,包括微生物来源和陆源性输入,其他季节新雪和粒雪/表层冰DOM主要是微生物来源;受夏季冰川表面光化学过程和微生物活动的影响,夏季表层冰中DOM的腐殖化程度较其他季节高,秋冬季新雪和粒雪/表层冰中DOM的新鲜程度更高、腐质化程度更低。上述结果有助于揭示达古冰川表层雪冰DOM的内源性及季节性差异,为进一步研究DOM的演化过程及其区域生物地球化学效应提供科学依据。

可信的端到端深度学生知识画像建模方法

学生知识画像是对学生在不同知识概念掌握程度的全面精准的表示.通常,智能教育系统中使用知识追踪方法,基于显式的学生交互数据,对学生在某些知识概念的隐式掌握程度进行建模.然而知识追踪方法的预测结果与学生知识画像存在着时序、预测粒度不一致的情况,导致其产生的学生知识画像不可信.对此,首先基于端到端的学生知识掌握度预测目标定义并形式化学生知识画像预测任务,然后提出了一种深度知识画像(deep knowledge portrait, DKP)模型.该方法首先在知识粒度上学习交互表征,引入了知识难度、知识概念等特征在知识粒度上区分交互;然后,采用双向长短时记忆网络基于学生历史交互序列,建模学生知识状态变化.最后针对待预测知识概念,使用了多头注意力池化层强化历史序列中的相关交互以进行该概念下的学生掌握度预测.在3个真实的数据集上的实验结果表明,所提出的方法更适合学生知识画像预测任务从而获得更可信的学生知识画像,并在各项性能上超过了现有的方法.