大型工程项目品质工程建设场景中的微创新研究

品质工程建设是工程经济高质量发展的重要内容。作为品质工程建设的抓手,微创新在大型工程项目建设场景中受到越来越多的关注。大广高速南康至龙南段扩容工程采用微创新在品质工程建设方面取得显著成效,以其为案例,通过访谈与调研获得一手数据,在场景驱动创新理论视角下探索大型工程项目品质工程建设场景中的微创新要素、内容和策略。结果发现:①大型工程项目品质工程建设场景要素包括战略、需求愿景、参与主体、市场、技术、资源和环境;②在场景驱动下,围绕品质目标的微创新活动内容包括设计理念微创新、工程技术、方法与信息化微创新以及管理制度微创新;③促进微创新的关键策略为沿着微创新活动作好顶层设计、班组管理与工程品质考核验收。研究结论有助于丰富大型工程项目品质工程建设场景驱动微创新理论研究,并为我国大型工程项目品质提升提供参考借鉴。

固体力学跨尺度计算若干问题研究

本文展示了固体力学领域跨尺度计算的若干问题和研究概况。(1)建立位错动力学与有限元耦合DDD-FEM的计算模型,实现了能够基于纳米尺度离散位错运动机制计算分析连续介质有限变形晶体塑性问题,提出微纳尺度(200 nm~10μm)晶体塑性流动应力解析公式,结合试验数据揭示了在无应变梯度下强度和变形的尺寸效应;(2)建立具有微相分离结构的纳米尺度粗粒化分子动力学模型CG-MD,计算获得聚脲材料在时域和频域下的存储模量和损耗模量,通过动态加载分析的DMA试验和超声波试验的数据验证,解决了连续介质尺度下微相分离高分子共聚物的设计难题;(3)通过数据驱动关联高分辨率的微米尺度CT影像和临床低分辨率的毫米尺度CT影像的特征值,建立了围关节松质骨小梁的等效模量和结构张量,为骨组织增材制造点阵结构设计和实现个性化骨缺损重建奠定了基础。

场驱动医疗微机器人:材料制备工艺不断优化的应用前景

背景:微机器人具有体积小、灵活、靶向性强等特点,可以在狭窄的环境下通过单体或集群的方式完成复杂的工作。随着材料、制备工艺以及驱动方式的不断优化,其在生物医学领域内显示出越来越重要的应用价值。目的:分析场驱动微机器人在生物医学领域的应用并展望其应用前景。方法:以“微机器人,纳米机器人,驱动,生物医学,医疗”为中文关键词,以“microrobots,micro-robots,nanorobots,micromachine,microswimmer,medical”为英文关键词,分别检索万方以及Pub Med数据库,检索时间范围重点为2010年1月至2024年1月,同时纳入少数远期文献。通过阅读文题、摘要初步筛选,排除重复性研究、低质量期刊以及与内容不相关的文献,阅读全文后最终纳入66篇文献进行综述。结果与结论:场驱动医疗微机器人涵盖了磁、光、热、超声及多种混合因素驱动机器人。场驱动机器人已被应用于肠道诊断、药物靶向治疗及干细胞治疗等多个领域。尽管医用微机器人在临床医学中已有少数应用,但大多数还处于理论和实验阶段。医用微机器人的未来面临诸多挑战,如实现大规模制备、进一步提升精确控制、解决回收或体内降解问题,以及所用材料是否会对人体产生不良反应等,此外微机器人还需与相应的微创医学手术相配合。

压电微动台数据驱动迭代前馈补偿与自适应抑振

为消除压电驱动柔性微定位平台高精控制对平台不确定动力学模型的依赖性,提出了一种数据驱动无模型迭代前馈补偿和自适应陷波滤波结合的控制方法来提高平台的跟踪性能。首先,建立了数据驱动无模型迭代前馈控制器,提高系统对噪声和其他干扰的鲁棒性,同时,证明了在无模型迭代前馈作用下,连续参考输入跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性;其次,构建了自适应陷波滤波器来消除平台谐振的影响,对误差信号进行快速傅里叶变换,并设计谐振频率在线提取算法,实现对陷波滤波器参数的在线实时整定,来进一步提升轨迹跟踪精度;最后,利用所设计的无模型迭代前馈控制器和自适应陷波滤波器对压电微动台进行轨迹跟踪实验。实验结果表明:在跟踪三角波信号时,与单独比例-积分(Proportional Integral,PI)控制和结合自适应陷波滤波器的PI控制相比较,最大跟踪误差分别减小78.25%和70.83%,能够有效提升平台的稳定性和跟踪精度。

基于校企合作“众创空间”体系构建的微项目驱动电子信息类实践教学改革研究

针对传统地方应用型本科院校中电子信息类专业实践教学存在的问题,结合国家倡导的“大众创业、万众创新”思想理念,提出一种基于校企合作“众创空间”体系构建的微项目驱动电子信息类实践教学改革创新模式。以搭建校企合作“众创空间”为实践教学平台,解决微小项目为任务驱动,构建以学生、学校和企业“三位一体”的面向企业应用的新型实践教学改革方法。该方法以企业实际项目为开发对象,培养和提高学生分析和解决实际问题的能力,为我校及省内外同类院校的其它工科专业提供经验和借鉴。

基于电场驱动喷射微3D打印的曲面透明电加热玻璃技术

为了解决高性能曲面透明电加热玻璃制造工艺复杂和制备成本高的问题,提出了一种基于电场驱动喷射微3D打印制造曲面透明电加热玻璃的新方法,并阐述了该工艺流程;通过实验揭示了主要打印参数对制造曲面透明电加热玻璃银线线宽的影响规律;使用优化的打印参数在曲面透明玻璃上制备了有效加热面积为35 mm×40 mm,线宽为90μm,周期为3000μm,附着力为4B,透光率为90%,电阻为1.6Ω,银线为金属网栅结构的曲面透明电加热玻璃。实验结果表明,该打印方法工艺简单,利用该方法制造的曲面透明电加热玻璃具有附着力好、透光率高和加热性能良好等优点,为实现低成本、高性能的曲面透明电加热玻璃的工业化制造提供了一种全新的解决方案。

微纳米机器人在血栓治疗领域的研究进展

综述了近年来国内外关于微纳米机器人在血栓治疗领域的研究进展。首先介绍了微纳米机器人在血栓治疗中的驱动方式,从磁驱动、光驱动、化学驱动、生物驱动四个方面概述了微纳米机器人在递送时的优异性能,并分析了每种方式存在的局限性。重点探讨了微纳米机器人在血栓治疗中的应用研究,归纳了微纳米机器人近年来在药物载体、机械力破坏血栓、流体动力促进药物扩散、非药物治疗方式领域里的研究进展,探究了其治疗机理和应用前景。最后对微纳米机器人在血栓治疗领域的优势进行总结,并分析了目前存在的局限性,并以此展望了未来的研究方向,微纳米机器人技术的发展为血栓治疗提供了新的思路,有望成为一种更高效、安全的治疗方式。

连续3天覆冰微气象数据驱动的架空输电线路覆冰类型识别与预测

架空输电线路不同覆冰类型对电网的危害程度不同,同时也影响防冰和除冰决策。针对图像覆冰类型识别存在的图像质量差、利用率低、泛化能力较弱的问题,研究连续3天覆冰微气象数据驱动的架空输电线路覆冰类型识别与预测。通过覆冰图像的拍摄时间和终端号数据融合2014—2018年南方电网输电线路覆冰监测系统的覆冰图像、微气象、终端和杆塔等信息,构建了覆冰类型微气象数据集,统计分析了雨凇、雾凇、混合凇和湿雪4种覆冰类型的微气象特征和地理分布特征,提出了最近邻(k-nearest neighbors,KNN)分类方法,利用连续3天9个微气象参数和覆冰类型的5075个样本训练集识别与预测1269个样本测试集的覆冰类型,准确性达80%以上,其中精确率P、召回率R和准确率A分别达到86.7%、86.6%和92.2%,大大提高了架空输电线路覆冰数据的利用率、分析效率和泛化能力。

新工科背景下微项目驱动型线上线下混合教学模式的构建

面向新工科背景下卓越工程师培养需求,将微项目驱动式教学模式与线上线下融合教学模式相结合,从教学内容整合、微项目驱动型教学组织、学习成效评价策略等方面构建微项目驱动型线上线下混合教学体系,将能力目标贯穿于微项目实践、线下教学、线学习,通过微项目实践多次循环驱动课程教学。实践表明,此教学模式聚焦能力目标,促进教学资源融合,适用于高素质应用型人才培养。

基于限界上下文的微服务划分方法

微服务架构越来越流行,许多企业都将其原有的单体架构系统重构为这一架构。将遗留系统划分为微服务是重构中面临的一大挑战,这通常依赖架构师的直觉和经验。文中提出一种基于限界上下文的微服务划分方法,并选用开源项目进行案例分析,结果表明该方法能在需求分析阶段为架构师提供客观的参考建议。

行人运动建模研究综述

行人运动建模是近年来虚拟现实领域的热门研究方向,在游戏娱乐、公共安全以及智慧交通等领域有着重要的应用价值.文中按照规则驱动-数据驱动和宏观-微观2个维度将现有的行人运动建模方法划分为4大类.首先简述各类方法的典型模型,重点介绍各类方法的最新研究进展,分析了各类方法的特点;其次介绍行人运动建模工作中常用的数据集和评价指标,并从碰撞避免、运动多样性、场景迁移能力以及仿真精度等角度对各类方法进行评价;最后分析在数字孪生、元宇宙等新技术兴起背景下行人运动建模方法面临的挑战,指出该领域未来发展方向.

能力为本、需求驱动:国际高等教育微认证实践与趋向分析

教育数字化是全球教育变革共同战略。微认证作为一种能力本位、需求驱动的成果认证方式,成为高等教育数字化转型的突破口。为借鉴国际上高等教育微认证实践的经验和成果,研究采用案例分析法,以微认证设计、开发、实施和评估等关键环节为依据,从指导原则、设计构念、开发流程、实施形式、成果评估以及合作机制深度剖析七个代表性国际高等院校的微认证实践行动,探析微认证发展和数字化转型的趋势和方向。综合案例实践发现,微认证成为高校人才培养创新实践的重要形式、需求成为高等教育构建和应用微认证的重要驱动力、构建面向终身学习的开放认证体系是微认证实践路向、国家层面的支持是微认证发展的策动力,基于此,可以从人才培养、体系构建、技术支持、终身学习、研究展望方面为我国高等教育微认证实践和数字化转型提供借鉴与参考。

微项目驱动型线上线下混合教学模式探索与实践

在新工科建设培养卓越工程师的目标驱动下,开展了对微项目驱动线上线下混合教学机制研究及微项目驱动教学内容的重构整合、线上线下混合教学实施的探索实践,取得了较好的教学实践结果,实践表明,微项目驱动线上线下混合教学能较好地适应新工科专业课程的教学。

微课堂结合问题驱动教学法在康复专科护士带教中的应用效果

目的研究微课堂结合问题驱动教学法运用于老年慢性呼吸系统疾病康复护理带教中的价值。方法选取2019年1月至2020年12月本院接收的85名专科护士培训学员作为研究对象,按照随机数字表法分为实验组(n=44)与对照组(n=41)。实验组实施微课堂结合问题驱动教学法,对照组实施常规带教,比较两组带教效果、自我学习能力、对带教的满意程度。结果实验组成绩优秀/良好占比高于对照组,一般/不及格占比均低于对照组(P<0.05)。实验组表达能力、学习兴趣、自主学习能力、团队协作能力、灵活运用知识、知识扩展程度评分均高于对照组(P<0.05)。实验组任务分析、自我监控与调节、自我动机信念、自我评价评分均高于对照组(P<0.05)。实验组带教态度、带教水平、带教责任心评分均高于对照组(P<0.05)。结论微课堂结合问题驱动教学法的效果显著,能提升培训学员的考核成绩,锻炼其自我学习能力,并提升学习兴趣,培训学员对带教的满意度较高,值得推广应用。

基于微服务架构的医疗服务外联平台设计与思考

为了向医、护、患提供院前、院中、院后的全周期医疗服务,突破当前医院信息化传统架构所面临的困局,建立医疗服务外联平台以支撑“互联网+医疗”的落地,本研究运用领域驱动设计、微服务架构、冗余部署等理念开发医疗服务外联平台,分领域规划业务服务、综合管理业务服务、梯度管理服务版本、敏捷服务升级,解决院内系统耦合性高、可扩展性差、接口复用率低、服务缺乏灵活调整能力等问题。医疗服务外联平台的建设,可以快速推进医院信息化建设进程,降低医院各类成本。

基于领域驱动的测控任务评定系统设计与实现

随着航天技术的不断进步,尤其是近年来商业航天的快速发展,高密度航天发射成为常态,测控系统作为航天发射场的重要业务系统之一,该系统运行的能力与效率将极大影响航天发射任务执行的结果,因此有必要实施对测控任务过程的决策与评定研究。考虑到未来测控任务快速评定呈现少人化、通用化、自动化与智能化的发展趋势,提出了一种基于领域驱动设计的测控任务评定系统设计思想。通过深入分析测控任务评定业务,结合领域驱动设计和微服务架构特点,经过领域模型设计、微服务识别、微服务实现等步骤进行全系统设计。最后,结合典型航天发射测控任务场景,验证了本方案的可行性,为进一步提升我国测控任务评定效率提供了参考和思路。

铂基双面神微纳米马达运动的增强策略

铂基微纳米马达制备简单,组成稳定,多作为典型体系开展化学驱动微纳米马达的相关研究。化学驱动微纳米马达的运动易受提供驱动力的化学反应的制约,很难在不改变燃料浓度的情况下实现运动速度的提升。将铂基双面神微纳米马达作为研究对象,探索化学驱动微纳米马达的运动增强策略;通过引入过渡金属氧化物层构建异质结,在聚苯乙烯微球(PS)@过渡金属氧化物(CuO或WO_(3))核壳粒子表面半包覆铂,构建PS@过渡金属氧化物-铂基双面神微纳米马达。结果表明:通过构建异质结,H_(2)O_(2)的催化转化速率得到提升,铂基双面神微纳米马达的运动速度从22μm/s提升至35μm/s,实现铂基双面神微纳米马达的运动增强,运动速度的提升取决于铂与过渡金属氧化物之间的电子迁移速率。

海上作业安全管理数字化实施方案

为在海上安全人员少,风险管控点多,海陆两端通信受限的现实基础上,提升海洋石油大开发的安全生产水平,首先,调查并分析海上基层班组工作清单,从需求出发梳理海上作业安全管理的主要业务与所需数字化功能,并从安全管理的场景出发,明确海上作业安全管理数字化实施方案的功能框架;然后,根据云计算原理,关联作业风险管控点与海陆两端安全管理流程,设计可有效提升作业安全管理的云计算与边缘计算相协同的网络通信架构,缓解海陆通信带宽受限对安全管理流程实施的制约;最后,从领域驱动原理出发提出微服务设计与安全管理要素相结合的方式,让现场人员能够根据现场实际调整信息化流程,进而提升数字化的柔性,减少安全管理场景多变给流程数字化带来的影响。结果表明:安全管理数字化转型的核心是以通信环境和传感系统为基础的各业务领域功能需求的实现过程,在这个设计思路指引下,海上作业安全管理数字化转型可以通过综合业务需求与安全生产责任制的双领域驱动,构架实施方案。

城市交通信号优化控制平台设计与应用

为缓解城市交通拥堵,提升居民出行体验,设计并实现了基于微服务模式的城市交通信号优化控制平台。平台业务架构分为数据接口、信息处理、控制优化和业务应用4个层次,技术架构包含资源管理、数据管理和服务管理3个部分,以实时交通感知数据为支撑,采用方案知识库和方案生成器综合调度的场景驱动信号优化控制技术,实现全天候自动调度、多场景自动切换的城市全域智能信号控制。某市的应用案例实施效果表明:城市交通信号优化控制平台能够提升相关区域城市交通管理与信息服务水平,有效缓解城市交通拥堵,实现人机协同的交通信号闭环优化目标。

数据驱动高校创新教育生态化研究

科技是大国竞争的核心要素,高校创新教育变革是科技创新发展的主要动力。经济、社会和政治向智能化、智慧化和虚实融生的方向发展,数据成为关键驱动力量。顺应数字时代发展要求,高校应构建共生竞合、动态演化的创新生态系统,该系统目前尚存在课程体系创新嵌入不够、环境支撑乏力、创新与技术商业化耦合难等问题。微创新与微认证是化解创新生态系统问题的有效策略,数据成为驱动高等教育创新生态系统的持续动力。