化学与生物传感器课程体系创新与实践

化学与生物传感器是生物医学工程专业学生培养过程中一门重要的专业课程,对于学生掌握化学量和生物量生物医学传感技术的基本原理、特点和应用至关重要。针对华中科技大学生物医学工程专业化学与生物传感器课程中存在的一些问题,提出采用学研结合的教学模式,选取典型的电化学生物医学传感器和胶体金层析试纸作为实践教学范例,借助教师的科研实验室作为本课程的实践教学场地,带领学生人人动手实际制作传感器件,同时通过虚拟仿真实验,有效地促进了学生对生物医学传感技术的认识。

基于郁金香智慧学习平台的教学设计与实践

信息化时代背景下的高等教育凸显数字化、智能化的特点和趋势,基于此,传统的课堂讲授方式也需做出相应的改革,“去讲授化”(De-teaching)是改革的必由之路。项目组基于智慧学习平台,构建了“去讲授化”的学生自主探究式教学模式。在该模式中,教师的角色由知识传授者转变为学习管理者,制造学习动机、设计学习路径、激发学习行为成为教师的核心技能。智慧学习平台的设计与应用为我国高等教育信息化转型提供了一次大胆、有益的尝试。

基于卷积神经网络的飞机燃油消耗预测方法

针对绿色民航的发展目标,准确预测飞机燃油消耗具有重要意义。对飞机油耗问题进行研究分析,基于TensorFlow深度学习框架,使用卷积神经网络,建立飞机燃油消耗预测模型。将预测结果分别与现有的飞行计划、多层感知机神经网络模型对比,验证卷积神经网络模型的准确性,并进行10折交叉验证,验证模型的鲁棒性。结果表明:卷积神经网络模型预测结果的平均误差率为5.26%,明显优于现有的飞行计划的17.67%和多层感知机模型的7.69%,模型10折交叉验证的误差率方差为0.16%;基于卷积神经网络的飞机燃油消耗预测模型具有很好的准确性和鲁棒性,能够为航空公司提供更加准确的飞机携带燃油量,避免产生更大燃油消耗,可有效降低运营成本,实现绿色民航的节能目标。

航空器飞行轨迹相似性度量及聚类分析

基于相似性度量的飞行轨迹聚类能够为航线优化设计、空中交通管理智能化提供技术支持。对飞行轨迹数据进行预处理之后,引入欧氏距离和余弦相似度2种度量,分别构建实际轨迹与理想轨迹、实际轨迹之间的相似性矩阵,利用谱聚类方法对终端区实测飞行轨迹进行聚类,并针对不同相似性度量的特点进行对比分析。结果表明,基于实际轨迹与理想轨迹相似性以及基于混合度量计算实际轨迹间相似性的聚类结果均较为理想,能够有效识别盛行交通流和异常轨迹。

动态危险天气下改航路径快速规划方法

针对危险天气条件下进场航空器的改航路径规划问题,利用栅格法构建终端区空域模型,从静态和动态2个方面提出危险天气飞行限制区(flight forbidden area,FFA)的划设方法。在引入自适应扩展节点的概念并优化代价函数的基础上,基于A*算法分别构建静态和动态条件下的改航路径快速规划模型,实现了在危险天气下改航路径的快速、合理规划。以厦门终端区为例的仿真实验表明,该方法在合理规划改航路径的同时,减少了计算复杂度,提升了计算效率,为有效利用空域资源、减少航班延误提供了技术支持。

生物医学工程专业认知实习课程改革与实践

认知实习是学生刚进入大学校园后所必需的将理论与实践联系起来的入门教育,是引导学生了解专业、树立专业思想的一个重要实践环节。针对华中科技大学生物医学工程专业认知实习课程中存在的一些问题,提出采用研究式的认知实习教学模式,将典型的生物医学工程领域市场化产品作为教学活动的范例,带领学生人人动手解剖麻雀式的教学,进一步促进学生对专业的了解与认识,提升专业认同感、归属感,有效地帮助学生树立良好的专业思想和工程意识。

走自制实验设备之路 凸显学科专业特色

培养拔尖创新人才需要一流专业,而一流专业建设离不开创新型实验教学体系建设。以华中科技大学生命科学与技术学院生物物理学大实验课程为例,针对该领域商用教学设备少、缺乏针对性和前瞻性、滞后学科发展等问题,先后自制了膜片钳系统、视网膜电图仪、随机扫描光刺激系统以及小动物行为记录装置与光片式显微成像系统等教学仪器;并在此基础上开设了一系列新的实验项目,推进了学科的发展,使学生触及前沿技术,拓宽了实验的广度与深度,起到很好的教学效果,促进了实验室建设和实验教学改革,提升了学科专业特色和影响力。

新工科背景下生物医学工程专业科研训练培养体系探索

科研训练是生物医学工程专业培养过程中极其重要的实践教学环节。针对生物医学工程专业本科生科研训练课程设置中存在的问题,通过梳理并重构课程体系、优化教学内容和考核方式、促进专业骨干教师深度参与、指导管理全过程定制化,并充分与大创项目、竞赛项目等具体实施结合,从多个方面推进该课程的改革与实践。这些探索与实践在培养学生创新思维和提高学生综合运用所学知识分析和解决问题能力等方面发挥出积极作用,取得显著成效,为新工科背景下高等教育对生物医学工程专业科研训练培养趟出一条新路子。

基于层次分析法的就业质量影响因素评价研究——以中国民航大学交通运输专业毕业生为例

本文采用层次分析法,结合问卷调查,对交通运输专业毕业生就业质量进行研究与分析。计算了就业环境、就业期望、个人背景、专业能力4个方面指标对就业质量的影响程度。根据以上信息进行较深入的分析,给学校、用人单位和毕业生三方提供意见和建议,以期提高交通运输专业毕业生就业质量。

Applications of gold nanorods in biomedical imaging and related fields

Gold nanorods (GNRs) have great potential widespread applications in biomedical imaging, drug delivery and photothermal therapy due to unique surface plasmon resonance (SPR) ranging from visible to near infrared (NIR) region, facile synthesis and easy functionalization. In this review, the recent progress of GNRs in bioimaging, drug delivery, photothermal therapy and theranostics is summarized and the recommendations for the future work on GNRs are also covered.