新质人才培养:数智时代教育的新使命

大力培养新质人才是深入实施人才强国战略、加快建设世界重要人才中心和创新高地的行动要义。新质人才所具有的创变思维使其具有了创新恒常性,复合思维使其具有了生态营造性,技术思维使其具有了技术具身性,这就使得他们符合新质生产力的需要,助力中国式现代化不断开拓发展新赛道。新质人才具有成长心态与高意识学习特质、人机共生思维与AI渗透技能、开拓精神与“破界”能力、创想能力与实践智慧、人文精神与科技合伦行动力、人类共同体思维与跨文化行动力等特质。新质人才的培育需要建构一体化的培养范式,包括:细化融通培养机制,以素养导向的AI教育培育新质后备人才的基础教育;依托智能学科平台,以“AI+X”微专业塑造新质中坚人才的高等教育;建立数字孪生平台,以产教融合认证发展新质技能人才的职业教育。未来的新质人才应当是具有创新潜质的AI原民,新质人才培养思路应推广到新生代(AI原民)人才的培养,致力培植好人才成长的沃土,让新质人才不断涌现。

促进高意识学习的教育提示语设计

ChatGPT等技术实现了从感知智能向认知智能的重大进步,标志着生成式人工智能在通向通用人工智能的道路上又迈进了一步,也预示着教育的育人目标与学习样态将发生范式转变。高意识学习作为生成式人工智能赋能学习的新效标,是个体在认识外部世界的过程中觉知、调用自己的思想或意识体验以实现认识发生的过程,涵盖了问题意识、协同意识、审辨意识、价值意识、创造意识和愿景意识。教育提示语作为促进人类与生成式人工智能高效协同的思想通道,通过灵活规则、递进对话、开放指令和逆向工程设计,为个体高意识学习提供了数据源、推理链、策略集和心智图。本研究提出了促进高意识学习的教育提示语设计螺旋模型,即通过智慧型设计、复合脑思维、循证性决策、高意识创生、跨界性学习和前瞻性构想,引导学习者合理设计提示语并实现高意识学习。

新工科背景下边疆地区风景园林专业基础课程体系构建——以内蒙古工业大学为例

在“把内蒙古建成我国北方重要生态安全屏障”战略定位与建设创新型国家时代大背景下,新工科理论研究与专业实践在自治区范围内广泛开展。内蒙古工业大学风景园林专业基础课程体系建设基于建筑、城乡规划两个国家一流学科协同的“大人居”学科系统,以风景园林规划设计系列课程为主干,强化风景园林建筑设计、景观植物学、景观生生态学、风景园林历史与遗产、城乡绿地系统规划原理等多学科模块交叉,推出虚拟仿真、劳动教育等创新教学课程模块,构建起厚基础、宽口径、重交叉的新工科专业基础课程体系,形成边疆地区特色的新工科建设模式。

陕北黄土高原气象要素对植被覆盖的空间分异影响及风险探测

陕北黄土高原地处我国西北生态环境脆弱区,近年来受退耕还林(草)影响,区域植被覆盖变化显著,与气象要素的响应关系也呈现出了复杂的空间分异性和不确定性,亟待厘清。以不同地貌分区为响应单元,探究了陕北黄土高原变绿前后(1982—1992年与2005—2015年)NDVI指数的时空演化特征,分析了植被覆盖变化与气象要素之间的分异性响应关系,并透过最优参数的地理探测器模型(OPGD)探测了气象要素变化对植被覆盖演变的交互影响及风险。研究结果表明:(1)陕北黄土高原及各地貌分区在研究期内NDVI指数均呈显著上升趋势,且阶段化分异明显;各地貌区气温和实际蒸散发量在高原变绿前后趋势变化差异明显,1982—1992年主要呈不显著增加趋势,而2005—2015年则表现为不显著减少趋势;两个时期降水量的空间异质性较为显著,其中北部地区为持续增加趋势,而南部地区则由减少逆转为增加趋势。(2)不同地貌区NDVI指数与气温和蒸散发均呈正相关,且蒸散发与NDVI的相关性强于气温;相对高原变绿前,2005—2015年NDVI指数对各气象要素的响应强度均有所增大。(3)OPGD因子检测结果显示5km空间网格是评价气候变化对陕北黄土高原植被覆盖变化影响的最佳空间尺度,各地貌分区对NDVI指数变化影响最大的气象因子依次为:气温(黄土塬)、降水(盖沙黄土丘陵)、蒸散发(黄土峁状丘陵)、降水(黄土梁状丘陵)、降水(黄土宽谷丘陵)、蒸散发(风沙丘陵)、降水(土石丘陵);交互探测表明气象因子间的交互作用对NDVI指数的空间分异具有协同增强性,但不同时期各地貌区的主导交互因子略有差异。(4)风险探测发现不同实际蒸散发量对NDVI指数的影响有显著空间差异。(5)陕北黄土高原的植被覆盖变化并不能简单归因于退耕还林(草)等生态修复措施,而应是多要素耦合驱动的结果,气象要素在其中扮演了不可忽视的作用。

黄土高原SRC参数的空间物理释义与流量估算应用

黄土高原地处我国西北旱区,降水稀少且潜在蒸发强烈,包气带较厚且空间异质性大等多种问题交织耦合导致区域河川径流演化机制极其复杂,影响区域生态保护与高质量发展的进程。对黄土高原不同生态分区的10个代表性流域的SRC参数进行空间分析,研究了SRC参数的异质性分布规律,探析了SRC参数在黄土高原地区的物理释义,并基于SRC建立了流域出口断面流量与陆地水储量的区域化响应关系,实现了通过GRACE重力卫星反演数据对流域出口断面流量的初步估算。研究表明,同一生态区内SRC参数α、β具有一定的稳定性,其中β和流域的干旱指数成负相关关系,与平均坡度成正相关关系,在地理位置中随纬度的减小和经度的增大而增大;而α则和土壤孔隙度存在正相关关系,与导水率衰减参数存在负相关关系。通过幂函数可建立黄土高原流域陆地水储量与出口断面流量间的拟合关系,并形成适用于平稳GRACE数据的流域流量过程估算方法。

人机协同调节:复合脑视角下自我调节学习的新路径

以ChatGPT为代表的生成式人工智能的出现,使人工智能与人类智能之间实现群智联结,形成人机协同的“复合脑”思维。研究在梳理自我调节学习内涵与过程的基础上,聚焦复合脑对自我调节学习的赋能作用,阐述了复合脑支撑自我调节学习的三个层次,即数据支持下协同记录的“数脑”、数据关联下协同分析的“汇脑”、数据赋能下协同决策的“智脑”;剖析了复合脑赋能自我调节学习的“协同判断—协同调整—协同决定”三个过程。最后,基于内外脑决策自主度的变化,提出了共同调节、共享调节、复合调节三种典型样态,支持学习者不断强化主体责任、构建适应未来的复合脑,形成面向未来的高质量学习力。

仿鸟类扑翼飞行器研究进展

仿生扑翼飞行器有着优异的气动性能和灵活的飞行能力,在军民领域均有广泛的应用前景,学者们在原理样机研制、扑翼气动机理、驱动机构、飞行控制等多领域取得了一系列重要进展.本文从总体设计方法、驱动机构设计与优化、气动机理等方面综述了仿鸟类扑翼飞行器技术的发展历程与研究进展.首先,从扑翼总体设计方法入手,总结了仿鸟类扑翼飞行器仿生构型,归纳了总体设计参数估算方法;其次,综述了多种构型曲柄连杆机构在扑翼驱动中的应用与优缺点;接着总结了扑翼气动机理研究的实验方法与数值计算方法,分析了不同扑翼气动算法针对不同应用场景在计算成本和准确度方面的优劣情况;最后,对仿鸟类扑翼飞行器系统设计研究现状进行总结,针对原理样机研制过程提出展望.

1例高龄新型冠状病毒感染患者行体外膜肺氧合治疗的护理

总结1例高龄新型冠状病毒感染患者行体外膜肺氧合(ECMO)治疗的护理经验。在完善生命体征监测的基础上,积极预防ECMO治疗期间出血、栓塞、溶血等并发症和感染,加强管道护理、俯卧位通气和非计划拔管的护理,预防压力性损伤。

技能本位的学习范式:教育数字化转型的认识论新见解

技能本位的学习范式作为推动教育数字化转型的内源性力量,为建设技能型社会、培养高质量技能型人才提供重要支撑。教育数字化转型的超越性、人本性与转基因为学习范式的变革注入新的活力,导致从知识本位到技能本位范式的必然转向。鉴于教育改革历程中知识与技能之争影响深远,文章从认识论立场出发,辨析知识与技能之间的关系,形成关于知识奠基的技能层次理解,进而明确技能本位学习范式之定位,即以技能学习为主线带动知识学习与态度价值塑造,以促进个体核心素养发展;从方法论视角勾勒技能本位学习范式的实践进路,即通过构建终生学习生态、研制技能组谱、设计个性化体验学习活动、打造开放学习空间、建立技能微认证体系等促进个体技能养成,以期回应教育数字化转型带来的认识论革命与范式创新。

口径可调式配电网电缆端头真空防护罩设计

针对配电网电缆端头在实际工作环境中常见的问题,如外界损伤、磨损、老化、腐蚀等,设计了一款口径可调式电缆端头保护罩。首先,分析了目前电缆端头腐蚀和老化的原因以及现有保护装置和措施的缺点,如缺乏通用性、密封不严、强度不够等。然后,结合三维建模和有限元应力分析完成了电缆端头保护罩的设计。该保护罩采用腔体抽真空的方式,使得配电网电缆端头始终处于真空环境中,从而实现与空气完全隔绝,有效防止端头的腐蚀和老化。保护罩的外壳部分采用轻质的铝合金材料,具备良好的机械强度,可以有效防止电缆端头受到磨损和冲击,同时提高了保护罩的便携性。该保护罩的口径可以调节,能够适应不同规格的配电网电缆,具有很好的通用性。最后,根据相关国家标准对所设计的保护罩完成了应力监测以及防水性和密封性的实验测试。本研究设计的配电网电缆端头口径可调式真空保护罩为电缆端头的保护提供了一定的参考和借鉴。

围产期奶牛瘤胃微生物菌群结构与功能变化研究进展

围产期是奶牛整个泌乳周期中十分重要的阶段,也是多种代谢性和传染性疾病高发的时期。本文从围产期奶牛瘤胃微生物菌群结构与功能的角度进行综述,旨在揭示围产期奶牛瘤胃微生物菌群结构与功能变化的潜在规律,以期为改善我国围产期奶牛的健康,尤其是改善围产期奶牛的瘤胃功能提供参考。

三洞盾构开挖顺序对地表沉降和管片变形影响

为探究三洞盾构隧道的开挖顺序对地表沉降和管片收敛产生的影响,本文以南通地铁1号线隧道建设为工程背景,采用FLAC3D软件模拟三洞并行盾构隧道在“右-中-左”“中-右-左”和“左-右-中”3种工况下的掘进过程,分析其引起的地表变形规律及先行洞管片变形规律。对于地表变形规律,研究发现,不同开挖顺序引起的沉降槽宽度基本相同,但引起的地表最大沉降值存在差异,3种工况引起的地表沉降由大至小排序为:工况2>工况1≈工况3。对于管片变形规律,不同开挖顺序引起的隧道变形均由标准的圆形变为上下扁、两端宽的椭圆形,但偏移过程及最终管片收敛值存在差异,3种工况引起的先行隧道变形由大至小排列为:工况3>工况2≈工况1。数值模拟结果表明当采用工况1“右-中-左”施工顺序,即3条隧道依次顺序施工时,引起的地表最大沉降值和管片收敛偏移值较小,能够有效保障隧道施工安全,建议在实际施工过程中优先选择该开挖顺序。数值模拟得到的最大沉降值为-11.8 mm,通过Peck公式预测的最大沉降值为-11.1 mm,与实测拟合数据拟合得到最大沉降值-11.63 mm相比误差分别为1.46%和4.78%。

两种不同加压包扎方法在PICC置管后穿刺部位中的应用

目的探讨两种不同加压包扎方法在经外周置入中心静脉导管(peripherally inserted central catheter,PICC)后穿刺点应用的效果,为临床提供一种新的包扎方法。方法采用随机数字表法将本院416例乳腺癌PICC患者随机分为对照组与试验组,分别208例。对照组患者PICC置管后应用无菌纱布覆盖并加压包扎穿刺点,24h进行常规换药,试验组PICC置管后应用藻酸盐敷料覆盖穿刺点并加压包扎,在无局部渗血情况下置管后7d换药。比较两组患者置管后24h内穿刺点渗血发生率、患者舒适度、换药次数及费用与7d内感染情况。结果对照组205例完成研究,试验组208例完成研究。试验组患者置管后24h穿刺点渗血发生率低于对照组(试验组27.88%,对照组38.05%,χ^(2)=4.829,P=0.028),24h换药次数少于对照组(Z=205.235,P<0.001),换药费用低于对照组(对照组换药费用中位数56.94元,试验组换药费用中位数10.20元,Z=-8.990,P<0.001);试验组患者局部疼痛和瘙痒评分低于对照组(Z=-12.079,Z=-12.194,均P<0.001),组间比较,差异有统计学意义;两组患者均未发生穿刺点感染。结论乳腺癌患者PICC置管后应用藻酸盐敷料加压包扎穿刺点,可将24h穿刺点未发生渗血者首次换药时间延长至置管后7d,该方法减少了穿刺点渗血发生率,增加患者舒适度,同时减少换药次数和换药费用,从而减少护士工作量。

子宫锭历史调研分析及教学实践研究

子宫锭为北京中医医院传统制剂,其剂型独特,疗效确切,2018年12月子宫锭制作技艺获评北京市东城区第六批非物质文化遗产代表性项目。本研究采用档案查阅法、专家访谈法、文献资料法等,对子宫锭传承历史进行梳理,通过实物、影音、数字平台、科普等形式进行宣传和展示,并进行教学实践,旨在为传统中药制剂的历史调研及教学工作提供借鉴和启发。

重心插值配点法求解BIOT固结问题

比奥(BIOT)固结微分方程组在数学上用解析法求解很困难。文章采用重心拉格朗日(Lagrange)插值近似未知函数,利用配点法离散BIOT固结问题的控制方程,实现了BIOT固结问题控制偏微分方程初边值问题的统一格式数值计算,其控制方程可以利用微分矩阵直接表达成矩阵方程的形式,初始边界条件也可通过重心Lagrange插值和微分矩阵离散成代数方程的形式,通过附加方程法施加初边界条件,得到求解BIOT固结问题的代数方程组,进而求解该方程组得到BIOT固结问题的数值解。结果表明:所提出的求解BIOT固结问题的数值方法,具有计算格式简单和易于程序实现,且所得数值精度高、稳定性好的特点。

复杂载荷作用下梁弯曲的重心插值配点法

在材料力学中,梁上作用复杂载荷,且当载荷为非线性表达式时,求解过程烦琐复杂,在积分运算和积分常数确定方面花费很大工作量。重心Lagrange插值具有数值稳定性好、计算精度高的优点。采用重心Lagrange插值近似未知函数,采用配点法可将承受复杂载荷梁的控制方程表示为代数方程组。通过求解代数方程组,求得梁的各个离散点的挠度,进而利用微分矩阵可求得梁的转角和弯矩。数值算例表明,重心插值配点法原理简单,易于程序实现且数值计算精度很高。

BFRP筋增强海水海砂混凝土梁的受弯性能

为推动BFRP筋海水海砂混凝土梁在实际工程中的应用,对9根配有BFRP筋、GFRP筋和钢筋的海水海砂混凝土梁进行四点弯曲试验。结果表明,增大配筋率或截面高度可提高承载力、减小挠度和裂缝宽度。相同配筋率下,直径小且分布更密的BFRP筋与混凝土的粘结性能更好,正常使用荷载和极限荷载下的裂缝宽度均减小,改善了梁的开裂性能,但其对承载力和挠度无显著影响。FRP筋海水海砂混凝土梁的极限承载力远高于钢筋混凝土梁,但其裂缝宽度和挠度均大于钢筋混凝土梁。经试验,大部分试验梁均能满足GB、ACI和CSA规范中规定的正常使用状态下的挠度和裂缝宽度要求。ACI规范对BFRP筋海水海砂混凝土梁正截面承载力的设计偏保守,最新实施的GB规范中规定的FRP筋受弯构件的正截面承载力计算公式对BFRP筋海水海砂混凝土梁有较好的适用性。

智慧问学:基于ChatGPT的对话式学习新模式

ChatGPT的发展引发教育领域新的对话革命。作为一种具有丰富内涵的学习范式,对话式学习历经教学对话、对话式教学等阶段,正朝智慧问学的新阶段发展。智慧问学作为对话式学习的高阶形态,是学习者基于ChatGPT等新一代人工智能,通过主动提问寻求大语言模型回应,实现递进式问答对话与迭代式内容生成的新型学习模式。文章深入探讨了基于ChatGPT的智慧问学模式,剖析了平等性、开放性、建构性、角色互惠的理念原则,提出了“5W”模式的提问策略,并基于“认知需求—问题开放程度”设计了四类问题,形成螺旋递进的问学流程和五种对话类型。最后,文章建议以“尊德性”为价值导向,用实践智慧引领对话智慧;以“问学”设计为逻辑起点,培育高阶思维能力;以“会评”为核心要素,提升学习者再反馈素养。

在线学习中的数字韧性:关键维度、现状描摹与提升策略——基于江苏省初中生调研数据的分析

提升学生在线学习中的数字韧性,引导学生正确面对变化、适应技术带来的学习挑战或逆境,是混合学习新常态下不可回避的任务。研究在对数字韧性内涵梳理的基础上,运用探索性和验证性因素分析,确定了在线学习中数字韧性的4个一级维度和10个二级维度,据此设计问卷并面向江苏省13个地级市的初中生进行调查。结果表明,初中生在线学习的数字韧性接近良好水平,遇到困难时情绪控制力较弱且存在性别差异,自我调节维度存在“初二低洼地”现象,农村学生仅在积极认知方面显著高于城镇学生。据此,研究提出在线学习中数字韧性的提升策略,即借助“预先计划—行为控制—自我反思”三阶段引导学生自我调节,基于“自己—世界—未来”三联征促进学生积极认知,根据“情境监测—注意分配—意义重构—反应调整”四过程帮助学生控制情绪,通过“家长—教师”双协同引导学生寻求支持。

咸淡水混合对珊瑚砂渗透性影响的试验研究

珊瑚砂渗透性是决定岛礁地下淡水储量的关键因素,长期以来缺乏岛礁地下淡水形成过程中不同盐度溶滤液对珊瑚砂渗透性影响的分析研究。在实验室条件下利用3种盐度不同的溶液模拟淡水、过渡带水和海水,分别对珊瑚砂进行了溶蚀和渗透试验,分析了滤出液在溶蚀过程中的离子浓度变化以及珊瑚砂渗透系数的变化特征,并基于X射线衍射分析和PHREEQC反向模拟,探讨了珊瑚砂在不同盐度溶液中发生的主要水岩相互作用以及渗透性变化的可能原因。结果表明,珊瑚砂渗透特性与砂体发生的溶蚀作用强弱有关,一般来说,溶滤液盐度越高,溶蚀作用越强烈,溶滤后砂体渗透系数增大。在纯水中,珊瑚砂受溶蚀程度较小,溶蚀前后渗透系数几乎不变;在咸水中,珊瑚砂发生了碳酸盐岩溶解和以Na^(+)-Ca^(2+)为主的离子交换作用等水岩作用,且随盐度升高作用越强烈,渗透系数越大。经过NaCl浓度为0.2,0.4 mol/L的溶液溶蚀360 h后,砂体渗透系数由0.58 m/d增加为0.64,0.74 m/d,推断溶蚀作用通过改变砂体整体孔隙度,从而增加渗透系数。研究结果可为准确评估岛礁淡水资源储量及保障水资源可持续发展提供科学参考。