数字孪生赋能的矿业实践教育自适应模式研究

行业数字化、信息化建设是当前我国矿业高质量发展的焦点。但长期以来,信息化、智能化专业人才的培养存在缺失。因此,研究数字孪生技术驱动下的矿业工程实践教育自适应模式对于推进国家矿业工程智能化与产教融合具有重要意义。本研究完成了以下工作:首先,解析矿业工程实践、数字孪生和自适应模式的内在关联,提出基于工业物联网的大数据管理框架(BDM)的信息集成与五维模型运作机制。其次,通过矿业工程实践教育体系要素的数据融合,结合Unity开发平台构建动态交互孪生系统的UI可视化,构建数字孪生仿真培训系统。最后,基于自适应模式开展人机交互与协同试验。结果表明,学员可以通过数字孪生显示的模型、动作、数据等信息获取矿山生产环节的实时状态,通过室内设备仿真操作与现场远程操控的误差在10%以下,且与井下工序重合度较高。在数字孪生技术驱动和交互共享机制支持下,有望通过信息有序管理和决策实现系统、精准的矿业工程专业人才智慧化培养模式。

基于沙漠区二维数据拟三维层析静校正技术研究及应用

在高大沙丘工区进行二维地震勘探存在比较严重的静校正问题,常规的二维测线近地表速度建模技术利用数据信息较少,速度建模不准确,尤其在测线交点处缺乏纵向信息,会导致测线交点处成像效果较差和测线之间不能做到闭合,严重影响低幅构造解释。拟三维层析静校正技术将研究区内所有二维线合并视为拟三维数据体,进行拟三维层析反演得到一个三维近地表模型,然后求取二维测线的静校正量。通过研究发现,采用拟三维层析静校正的叠加剖面比单独层析静校正的成像好,尤其是在观测系统变化比较大的位置(炮偏、弯线)。由于拟三维层析静校正能够真正做到全区统一浮动基准面,因此可以保证各个交点有比较小的闭合差,便于后期解释工作的开展。

“五育”并举视域下基于中药商品学的研学课程改革与实践

“五育”是培养新时代人才的教育方式,课程建设是高校构建“五育”培养教育体系的基础。中药商品学是中药学专业的特色专业课,但教学过程中面临实践课时有限、授课方式单一、学生被动学习和实践训练薄弱等问题,该文通过建立“五育”并举视域下基于中药商品学的研学课程改革,使学生在每一个教学单元和每一次教学活动中得到全面培养,实现“五育”的有机融合与统一,提高学生综合素质和核心竞争力。

新工科背景下研究生多维科研训练体系探索与实践

随着新时代研究生教育改革发展的深入推进,如何提高研究生的科研水平和创新能力,成为高等教育改革的重要课题。文章以新工科背景下土木工程类专业为例,探讨了研究生多维科研训练的目标、思路和模式。基于“立德树人、创新引领、改革驱动”的基本原则,结合土木类研究生科研能力培养以及中南大学研究生教育体系的内在需求,建立了新时代土木类研究生“三层次五目标”多维科研训练模式、多维科研训练实施策略,以及全过程、多维度的科研训练评价体系。

我国来华留学生教育政策内容的量化研究

来华留学生教育政策是持续有效推动“留学中国”品牌打造的制度力量,研究来华留学生教育政策有助于明晰政策制定的现状和后续改进的方向。通过构建“教育政策工具—教育发展要素”二维分析框架,并对2000年以来4份具有代表性的来华留学生教育政策文本进行整理、编码和量化分析发现,我国来华留学生教育政策的发展呈现出阶段性特点,在教育政策工具和教育发展要素的分布上存在不同程度的过溢、不足或缺失。为此,应增加激励、能力建设和系统变革工具的运用,加强师资和教学资源建设的政策供给,增强教学研究和教学质量环节的政策供给力度。

基于时空最优低维动力系统的多尺度可压缩湍流数值模拟方法

按照周培源教授关于研究湍流数值模拟建模时必须分析和求解脉动速度场的思想,该研究基于第一性原理,系统地建立了基于时空低维最优动力系统的多尺度可压缩湍流数值模拟方法(LMS方法),并将其应用于多次冲击Richtmyer-Meshkov问题的数值模拟中,首次得到了可压缩湍流的中尺度流场和不同于DNS近似解的湍流近似解.数值结果表明,LMS方法可以用较少的网格获得更精确的湍流近似解.首先解决了研究中遇到的几个问题,为LMS方法的构建铺平了道路.这些问题是:基于湍流的物理特性,提出了湍流大、中、小尺度分解的新概念;找到了box滤波空间相关性的计算方法;指出了湍流建模理论中长期存在的逻辑错误,提出了多尺度湍流模型的概念;讨论了湍流封闭问题的本质和关键,给出了克服湍流封闭问题的数值方法.采用box滤波方法/空间网格平均方法且在大尺度网格的意义下,LMS方法的本质是一种将RANS、LES、DES和DNS等湍流数值模拟方法统一的全新湍流数值模拟方法.需要指出的是,LMS方法也可以作为湍流模型研究的辅助工具,以检验SGS尺度方程/脉动方程中各项所对应的湍流模型是否正确.

计算流体力学在提高神经解剖学教学效果中的应用研究

探讨计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术在神经解剖学教学中的应用效果.对笔者学校精神医学专业2个实验班的学生进行观察,随机选择1个实验班为观察组,在授课过程中结合三维重建和CFD模拟;另外1个实验班为对照组,采用传统教学方法.结果显示:使用CFD辅助教学的观察组在理论课考试和实验标本辨认能力方面均显著优于对照组.研究结果表明,CFD技术能够有效增强学生对神经解剖学的理解和实践技能.

面向集成电路先进制程的二维信息材料与器件

随着集成电路技术的发展至3 nm节点,摩尔定律接近其物理极限,传统芯片制程面临材料到器件的理论和技术瓶颈。二维信息材料凭借原子层厚度、低功耗等特性被产业界认为是1 nm及以下节点的核心材料,将助力芯片制程延续摩尔定律以及平面到三维的发展,与我国集成电路先进制程长期规划紧密相关。基于国家自然科学基金委员会第343期双清论坛,本文从材料—器件—异质集成多层次回顾了二维信息材料与器件的发展历史,总结了领域内所面临挑战,凝炼了未来5~10年的重大关键科学以及亟需布局的研究方向,进一步提出顶层设计的前沿研究方向和科学基金资助战略。

空气弹簧-铅芯橡胶支座三维隔震装置力学性能

为提高柔性建筑结构的隔震能力,提出一种兼具水平和竖向隔震功能的空气弹簧-铅芯橡胶支座(AS-LRB)三维隔震装置.介绍了该三维隔震装置的构造,分别对该三维隔震装置水平和竖向力学性能进行了试验研究,提出了该三维隔震装置水平和竖向力学性能参数的计算方法.研究结果表明:该三维隔震装置采用空气弹簧(AS)进行竖向隔震,采用铅芯橡胶支座(LRB)进行水平隔震;竖向隔震的载荷-位移曲线表现出非线性变化的特点,其竖向力学性能受空气弹簧气压的影响明显;水平隔震的耗能能力强,其水平力学性能受加载幅值和空气弹簧气压的影响明显.通过与试验结果的对比表明,所提出的计算方法能够准确地计算该三维隔震装置的水平和竖向力学性能参数.

研究性实验教学在材料学科人才培养中的应用和探索

以硫化钼二维结构的气相合成与光电探测应用为课题,在材料专业本科生中开展了研究性实验教学试点。参与课程的学生在教师引导下直面二维半导体材料的合成与应用,自主探索与相互协作相结合,通过气相沉积法成功制备了原子层厚度的硫化钼二维结构并组装成光电探测器,探究探测器在定功率变波长及定波长变功率光照下的光电响应行为。证明了硫化钼二维结构具有良好的可见光响应稳定性和毫秒级的响应速度,实现了良好的光电探测效果。研究性实验教学改变了传统实验教学尚未实验,结论已知的固有模式,将学科前沿问题融入实验教学过程,不预设答案,学生在课程中可充分发挥主观能动性。

基于运营商大数据的手机终端产品市场趋势分析与研究

运营商拥有海量的数据,为终端市场的趋势研究提供了宝贵的信息资源。基于运营商B域、O域与终端域跨域融合数据,构建用户手机终端产品应用大数据模型。结合用户画像、终端产品画像、网络性能、业务应用等维度进行大数据分析,深入研究终端市场的趋势,为相关方提供市场洞察和决策支持,更准确地把握终端市场的发展脉络,为行业的持续创新和繁荣发展做出贡献。

辽宁二道沟金矿床重磁深部构造探测与找矿研究

本文通过重磁异常定性分析、重磁三维反演物性模型计算,对二道沟金矿床及外围深部构造进行解释,矿区及外围为火山断陷盆地,基底为花岗岩地层,断陷盆地由两个相对独立的二道沟(矿区)火山洼及北部大北沟火山洼地组成;结合区域构造及已知矿产地质资料进行深部构造成矿研究,研究了二道沟金矿床矿体与岩体及深层断裂的空间关系,判断二道沟金矿床与燕山后期酸性花岗岩相关,主要控矿岩脉受火山盆地和北东向深层断裂控制;二道沟金矿床成因是在厚大且相对封闭的火山盆地,深部酸性岩体热源和物质通过深部构造通道在火山洼地断裂构造附近富集成矿;依据二道沟金矿床主要矿体成因研究结果,提出了二道沟火山洼地、大北沟火山洼地和基岩隆起区3个找矿有利地段,找矿以深层断裂及其次级断裂为探测对象。

PS小球阵列制备及二维激光衍射综合实验设计

为促进本科生科研创新思维和工程实践能力的培养,践行“研教协同”育人理念,以Langmuir-Blodgett技术组装高度有序的聚苯乙烯(PS)小球阵列实验为例,要求学生分析制备样品的形貌特征、有序度和激光衍射现象。该综合实验设计涵盖了自组装原理、结构制备、形貌表征及二维激光衍射等多个知识点,有利于培养学生的科研意识和能力,为培养具有创新科研思维的新型复合人才进行了有益的探索。

动态二维剪切波弹性成像量化脑卒中后手痉挛的临床研究

目的研究动态二维剪切波弹性成像(2D-SWE)测量松弛角定量脑卒中患者指伸肌痉挛的可行性。方法选取2022年3月至2023年4月该院收治的住院脑卒中后手痉挛患者30例作为研究组,选取2023年1—4月在该院体检中心进行体检的健康者30名作为对照组。应用2D-SWE测量松弛角,描记指伸肌关节角度-弹性模量曲线,评定改良阿什沃思量表(MAS),并检验松弛角与MAS的相关性。结果松弛角与MAS明显相关,差异有统计学意义(r s=-0.876,P<0.001);研究组患者弹性参数E 0[(10.15±0.75)kPa]、指伸肌松弛角[(-26.51±4.87)°]均明显小于对照组[分别为(11.94±0.91)kPa、(-19.86±3.77)°],差异均有统计学意义(P<0.05)。结论2D-SWE测量指伸肌松弛角可定量脑卒中后手痉挛程度。

轻化工专业复合型人才立体式教学管理研究

在当前市场经济的快速发展和企业对人才的多元化需求背景下,产教研融合引领下的人才培养模式迎来了创新的发展机遇。特别是对于高等教育机构而言,这一趋势不仅促进了对应用型、复合型及创新型人才的需求增长,更为人才培养设定了新的目标和要求。针对这一形势,以高校轻化工专业为例,探讨了产学研一体化下复合型人才培养的实践路径,通过构建多维度的立体化教学体系,旨在全面激发学生的创造力、创新力与创业精神;同时,进一步分析了在产教研融合框架下,轻化工专业复合型人才的教学管理策略与实施路径,旨在为高校育人提供实践参考。

倾斜摄影技术在京杭运河徐州段三维建模中的应用研究

结合京杭运河徐州段主河道及其支流开展的倾斜摄影与三维建模项目进行研究,提出了倾斜摄影与三维建模技术的优势与需求,并通过实际应用介绍了流域性河道开展倾斜摄影、三维建模与修饰的操作流程与关键步骤,为推进数字流域建设提供技术参考。

2D-LC与质谱联用技术及其在药物质量研究中的应用

目的综述2D-LC质谱联用技术以及其在药物质量研究中的应用进展。方法参考国内外文献32篇,对其进行归纳、分析和总结。结果2D-LC质谱联用技术不仅拥有一维液质联用技术的优点并且可以弥补一维液质联用技术的缺点,可广泛应用于化药及中药的质量研究当中。结论2D-LC质谱联用技术是药物质量研究中的重要分析手段,具有广阔的应用与发展前景。

三维皮托管应用现状分析

对于烟道内流速的测量,三维皮托管比S型皮托管更具有优势。以五孔球型三维皮托管为例,通过对三维皮托管国内外的研究现状和优缺点的分析,讨论了火电行业标准的改变对三维皮托管的要求及其应用前景。

基于ABAQUS非线性本构模型的隧道初期支护结构安全性研究

隧道工程中,准确评估初期支护结构安全性在其动态设计阶段至关重要.以云南某高速公路隧道的Ⅴ级围岩无仰拱初支结构为例,采用ABAQUS软件构建初支结构三维精细化模型,运用混凝土非线性本构关系进行了分析,以评估初期支护的极限位移量、极限承载力及隧道潜在的失稳状态.结果表明:初支结构在受力时主要表现为拱顶内侧受拉、外侧受压,拱肩内侧受压、外侧受拉,以及拱脚内侧受拉、外侧受压;围岩初期支护在整体上呈现出拱顶下沉和两侧拱肩向外扩张的变形特征,边墙的位移收敛值相对较小;采用非线性本构能够有效地模拟出结构截面在塑性铰形成、刚度降低和内力重分布等过程.因此建议采用非线性本构模型进行初期支护结构的安全性评价.研究对于提高隧道工程的设计水平和保障工程安全具有重要意义和实践价值.

何以为优秀:评价制度对高校青年教师科研行为的影响

通过教育叙事呈现评价制度对高校青年教师科研道路的选择,考察评价制度功利化对青年教师科研道路选择的异化。在追求“优秀”的评价机制下,促使高校青年教师的科研进路演变为追求功效最大化的策略游戏;由量化考核构成的高校青年教师科研评价体系导致青年教师主动选择或被动成为被数据异化的“学术机器”,成为“单向度的人”。在青年教师成长过程中关于“优秀”的话语建构,以“学术GDP”增产、技术主义与唯数据化的评价话语导致高校青年教师的“存在”危机。