微课堂·微课题·微实践:师范类专业课程与教学论的“微效应”

课程与教学论作为高等院校师范类专业最具"师范性"的特色学科,在智慧教育引领和学习技术干预下,重组教学资源,就要引入微课堂、微课题和微实践(简称"三微")的微型教学(学习)模式。课程与教学论"三微"模式具有时尚外衣和高效的内核,其产生的效应积聚的能量可实现跨越式发展,对于教师教育、课程与教学论学科建设、具有重要意义。课程与教学论"三微"模式具体实施过程包括"三微"模式的设计、实施和评价。

大学生思想政治教育微效应及理路探析

微媒体的普遍运用,对大学生思想政治教育产生了微效应,也对大学生思想政治教育的顺利开展造成了困境。新形势下大学生思想政治教育工作者要探索思想政治教育新途径,积极促进大学生思想政治教育主客体的发展;努力占领思想政治教育主阵地;继续推进思想政治教育体系模式改革,使微媒体更好地服务于大学生思想政治教育工作。

街头乔木景观结构的微气候效应数值仿真

为了提高城市环境质量以及热舒适度,模拟微气候效应受街头乔木景观的影响,提出街头乔木景观微气候效应数值模拟方法。分析街头乔木景观的传热过程,对街头乔木景观微气候模拟时,通过蒙特卡洛法获取固体表面的位置和形状,简化求解过程,并采用杰勃哈特法计算表面网格吸收反射能量的吸收量,得到辐射系统内太阳辐射的分配情况。结合城市气象学、计算流体力学和热力学,通过ENVI-met软件构建ENVI-met模型,实现街头乔木景观微气候效应的数值模拟。仿真结果表明,街头乔木景观的平面布局、种植量以及乔木结构都会对微气候效应产生影响。

基于自适应参数估计的微动时频表征重构方法

针对数据缺失条件下的目标微动回波时频表征重构问题,提出了一种基于自适应参数估计的微动时频表征重构方法。首先,将缺失的微动时频表征重构问题建模为基于L_P范数最小化的稀疏重构问题,其次,引入哈达玛积参数将L_P范数最小化稀疏重构问题转化为多个L_2范数联合最小化问题,并采用迭代吉洪诺夫正则化求解,同时在每次迭代过程中根据重构结果自适应估计正则化参数,最后,采用除偏处理减小了重构时频表征的振幅衰减。与传统微动回波时频表征重构方法相比,所提方法避免了需要人工设置正则化参数不足的问题,并且重构的时频表征更加完整。仿真实验和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性和稳健性。

考虑微纳米限域效应对相平衡影响的CO_(2)驱油机理研究

注二氧化碳能够有效提高致密油藏采收率。然而,致密储层低孔、低渗,微纳米孔喉发育,孔隙中流体受到吸附、流体分子与孔壁相互作用等限域效应的影响,传统相态理论难以对微纳米孔隙中二氧化碳同烃类的相互作用进行准确描述。为此,本文首先提出一种考虑微纳米限域效应的相平衡理论模型。通过引入吸附效应和流体分子-孔壁相互作用参数,对Peng-Robinson状态方程(PR-EOS)进行修正。分别计算了流体组分的无因次临界温度和临界压力的相对偏差值,计算值同实验值符合良好,验证了算法的准确性。然后进行了储层温度压力下的流体相平衡计算。结果表明,微纳米限域效应使流体泡点压力降低,溶解气油比和地层油体积系数增大,原油黏度和界面张力降低。此外,对于CO_(2)驱油过程中轻烃抽提作用和CO_(2)扩散作用研究表明,微纳米限域效应使轻烃的抽提系数降低,CO_(2)扩散作用增强,有利于CO_(2)与原油充分接触,提高原油采收率。该模型能够准确预测致密储层CO_(2)-原油多组分混合物的相行为,为致密储层CO驱油提高采收率技术的应用提供理论支持。

基于半波相消的旋转叶片微动回波时频分析

在雷达探测场景中常见旋转引起的微多普勒效应,产生的微动特征与目标的几何和运动参数相关。文中从微动回波的线积分模型出发,基于半波相消的角度对旋转叶片微动回波时频特征形成机理进行了全面分析。首先在远场条件下,基于半波相消分析了旋转微动瞬时频率的形成机理,解释了其旋转微动时频特征的双端效应。进一步地,将半波相消分析扩展至近场条件,解释了近场条件下时频图双端区和镜面散射区凸显的效应。对于远场和近场条件,该文均给出了时频结果的定量解析计算方法。从图像形状和能量变化的角度对近、远场的时频特征进行分析,讨论了不同条件和参数对时频特征形状和细节的影响,基于半波相消分析将近场和远场分析统一起来,同时将线积分模型和局部散射模型联系起来。仿真实验验证了所提分析方法的正确性。

运动目标的多维度微运动特征提取研究

微多普勒特征提取作为一种常用的时频分析工具,对微动目标特征的提取重构具有重要意义.为了更好地研究多运动的微多普勒效应,提出了一种运动姿态分类方法.按照目标频移是否随时间变化可以将运动姿态分为频移时变运动和频移时不变运动.频移时变运动包括平移、翻滚和振动.针对这种运动应分析对比不同时间对应的瞬态频移,频移时不变运动主要为旋转运动.本文通过微多普勒效应理论结合电磁波频域模型,实现3D运动目标微动特性提取的仿真建立目标,分析不同环境条件例如晴天阴天、有无湍流对探测的影响,为后续实验研究奠定理论基础.开展基于收发同置系统的多特征运动目标的微多普勒频移探测实验,实验结果表明,不同目标位置上频移的幅度、正负性和谱线宽度旨在反演目标形状、运动姿态、运动方向和速度.利用FFTshift函数对一维数据进行解调分析,实现三维时间-频率-强度关系的研究.本研究实现了对目标宏观形状特性的测量以及微观运动信息的提取,为雷达探测和识别奠定基础.

基于微多普勒效应特征的空中目标识别

特征提取是基于微动特征雷达目标识别的关键一环。传统方法提取的特征为线性、浅层的,导致表征微多普勒效应的能力有限。针对这些问题,采用非线性网络进行特征学习,建立了基于微多普勒效应的飞机目标识别深度网络。通过构建处理微多普勒效应的卷积神经网络(CNN)模型,从微多普勒频域数据中自动提取非线性深层次属性特征,实现空中目标分类识别。在实际测量的微多普勒频域数据上的大量实验结果表明,所提方法具有良好的目标识别性能和泛化性能。

屏蔽栅沟槽MOSFET单粒子微剂量效应研究

以屏蔽栅沟槽(SGT)MOSFET为研究对象,研究了重离子诱发的单粒子微剂量效应的现象及物理机理。对不同偏置电压下的30 V SGT MOSFET进行重离子辐照试验,分析了重离子轰击后器件转移特性曲线的变化趋势,揭示单粒子微剂量效应的退化规律。研究发现重离子入射会引起器件的亚阈值电流增大,导致阈值电压负向漂移,且负栅压下器件的亚阈值电压负向漂移更严重。试验结果结合TCAD仿真进一步揭示在栅氧化层侧墙处Si/SiO_(2)界面的带正电的氧化物陷阱电荷是导致器件阈值电压和亚阈值电压等参数退化的主要原因。研究结果可为SGT MOSFET单粒子微剂量效应评估和建模提供指导。

基于微多普勒特征的直升机目标识别

微多普勒特征可为旋翼直升机的识别提供一种新的依据。现有针对旋翼直升机回波模型的研究仅限于矩形旋翼叶片尖端的微多普勒效应。首先,通过建立矩形尖端旋翼、锥形尖端旋翼以及抛物线扫掠尖端旋翼的全散射点回波模型,引入特征提取算子,设计“时频分析—归一化时频处理—频率‘投影压缩’—截断取模傅里叶变换”的方法,实现具有时移幅频不变特性的微动特征的提取。然后,基于交替方向乘子法,提出在目标分类中的压缩感知问题求解算法,并与传统的支持向量机方法进行对比分析,借助多个仿真实验验证所提出方法的有效性。

城市中水体的微气候效应研究

应用观测资料分析和数值模拟的方法来研究城市中水体的微气候效应,结果表明,城市中的水体对其周边的小气候有着明显的调节作用。城市中商业区温度最高、湿度最小;交通区次之;水体附近温度最低、湿度最大,平均湿度比商业区高出约10%。水体区的月平均温度日较差比其他功能区明显大。水体区的月平均温度比其他功能区低0.37-1.15℃。水体对环境的影响主要发生在上风岸2 km以内和下风岸9 km以内,以2.5 km以内最为明显。水体的面积和布局是影响小气候效应的重要因素。水体面积越大对环境影响越大,单块的小于0.25 km2的水体对环境的影响不明显,但是多块、密集分布的小面积水体会对环境的降温增湿效果更显著。在本文个例中,与其他湖泊邻近的面积为1.25 km2的水体,可以使2.5 km之内温差达到0.2-1.0℃,水汽比湿增加0.1-0.7 g/kg。相对孤立的面积为2 km2的水体,可以使1.0 km范围内降温幅度0.6℃,水汽比湿增加0.1-0.4 g/kg。水体可以使地面风速增加,一般能使风速增加0.1-0.2 m/s。

多环芳烃污染土壤的微生物-紫花苜蓿联合修复效应

微生物-植物联合修复技术作为一种低耗高效的新型修复手段已经被广泛应用于有机污染土壤的修复领域并取得了较好的效果,新型生物资源的应用将推动该方法的进一步发展。本研究采用温室盆栽实验,以里氏木霉(Trichodermaressei FS10-C)、根瘤菌(Rhizobium meliloti)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为供试生物,设置添加灭活菌剂-无紫花苜蓿(CK)、添加灭活菌剂-种植紫花苜蓿(A)、接种木霉菌剂-种植紫花苜蓿(TA)、接种木霉菌根瘤菌复合菌剂-种植紫花苜蓿(TRA)4种处理,探究微生物-植物联合修复对多环芳烃(PAHs)污染土壤的生物修复效果及其微生态效应。结果表明,经过60 d的培养,微生物不仅促进了紫花苜蓿的生长,而且在紫花苜蓿的协同作用下进一步提高了土壤中PAHs降解率。TA处理中紫花苜蓿生物量增加了5.88%,而TRA处理进一步促进了紫花苜蓿的生长,其生物量增加了11.15%;A、TA和TRA处理下土壤中PAHs的降解率分别为17.02%、25.62%、32.93%,显著(p<0.05)高于处理CK(5.67%)。此外,接种菌剂处理(TA、TRA)对土壤中高分子量PAHs具有更好的降解效果,A处理土壤中4-、5(+6)环PAHs的降解率分别为18.13%、24.74%,TA处理为21.41%、28.34%,而TRA处理则为21.29%、30.11%。同时,紫花苜蓿能够通过其根际效应显著促进土壤微生物活性,相较于CK处理,A、TA、TRA处理土壤脱氢酶活性分别提高了33.20%、34.58%、32.65%,A、TA、TRA处理AWCD值和微生物群落多样性指数均显著(p<0.05)高于CK。通过木霉、根瘤菌与紫花苜蓿联合作用不仅可以有效地降解土壤中的PAHs,而且能够恢复土壤微生物生态功能多样性和稳定性。因此,该方法是一种极具潜力的生物修复手段,具有广阔的市场应用前景。

城市道路绿化带“微峡谷效应”及其对非机动车道污染物浓度的影响

研究不同绿化带结构对非机动车道污染物浓度的影响,将为城市道路绿化带格局提供依据。利用遮荫网模拟10、20、30 m隔离的道路绿化带,并模拟了3种不同结构的绿化带,分别对各类道路微气候条件(风)及SO2、NOx、NH3、总悬浮颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)等5种主要污染物浓度进行了观测。结果表明:风速小于2 m/s时,10 m和20 m间隔的道路绿化带会产生"微峡谷效应",使绿化带间隔内风速增加。10 m间隔的绿化带较其它两种绿化带对各种污染物的净化百分率更明显,且污染物净化百分率与风速大多正相关显著。12.5 m的模拟绿化带与10 m的间隔交替的绿化带可以更有效地降低非机动车道的污染物浓度,污染物净化百分率与风速也大多正相关显著。不同结构道路绿化带会影响道路微气候条件,从而影响非机动车道污染物浓度。城市道路绿带存在合理的绿带结构,可以通过设计更合理的城市道路绿带模式有效改善城市非机动车道空气质量。

页岩储集层微观渗流的微尺度效应

页岩有机质中存在大量纳米孔隙,气体在纳米孔隙中的流动存在微尺度效应,宏观流体流动规律难以准确描述其流动行为。考虑气体分子在有机质孔隙中的滑脱效应、扩散和吸附解吸作用,用格子Boltzmann方法模拟气体在有机质纳米孔道中的流动。结果表明:气体在有机质纳米孔道中存在压缩效应,压缩效应导致压力沿纳米孔道呈非线性分布,且孔道两端的压差越大,非线性程度越大。随着Knudsen数增大,稀薄效应增强,减弱了由压缩效应引起的非线性程度。气体在纳米孔道中的边界滑移速度随着进出口压力比和Knudsen数的增大而增大,并且在垂直于孔道方向上的速度不为零,加剧了孔道中气体分子与边界分子的动能交换。滑移效应和吸附解吸效应均对气体在页岩有机质孔道中的质量流量有重要影响。

利用微磨球效应制备超高强铁尾矿混凝土

以密云铁尾矿为主要原料,利用梯级混磨产生的不同物料之间的微磨球效应,制备出了超高强铁尾矿混凝土。制品尾矿掺量达到70%,抗压强度达到109.13 MPa,抗折强度达到15.53 MPa,并具有良好的安定性和耐久性。

微尺度效应对聚合物熔体壁面滑移影响的研究

在分析聚合物熔体的壁面滑移机理和微通道中尺度效应对壁面滑移的影响基础上,通过对Hatzikiriakos所建壁面滑移模型滑移系数的修正,建立了微通道的壁面滑移模型。采用修正前和修正后壁面滑移模型,通过数值模拟,计算出了直径为0.5mm的微通道中在不同剪切速率下的滑移速度和压力降。对比计算结果,修正后的滑移模型计算出的滑移速度减小了,而压力降增加了。通过与试验测得的压力降对比,根据修正后的壁面滑移模型计算出的压力降更接近试验值。

一次飞机播云的微物理效应分析

根据 1995年 6月 2 9日对辽宁省一次层状云降水过程的飞机探测资料 ,对人工增雨催化作业前后各高度层云的含水量、云雨滴数密度、谱型等微物理参量进行了分析研究。结果表明 :作业云层 (高度 :4 .0～ 5 .5km ,温度 : 4 .5～ 13.8℃ )的云水含量约为 0 .0 2～ 0 .0 3g/m3,是整个云体中最大的 ,但冰雪晶相对较少 ,特别是 5km以上云层 ,冰晶粒子只有 10 0 0～ 2 0 0 0m 3,因此对这一云层作业是适宜的。作业后在作业高度层产生了大量冰晶 ,由于冰晶和过冷云滴同时存在 ,导致小云滴的数密度由 34.38cm 3减少到 8.97cm 3,过冷液态含水量由 0 .0 15 g/m3减少到 0 .0 0 5 g/m3;大云滴和冰雪晶的数密度由 6 18m 3增加为 2 2 6 7m 3、含水量由 0 .10 g/m3增加为 0 .17g/m3;各高度层的云粒子谱也产生了相应的变化。这个实例验证了实施碘化银催化对作业云的微物理结构产生了影响。

端面微尺度效应和热黏效应对干气密封性能的影响

考虑干气密封环端面微尺度效应及气膜的热黏效应,基于气体多变过程理论和气体润滑理论,对可压缩流体条件下的扩展平均雷诺方程进行修正,并应用有限元法进行求解;通过改变密封的操作参数,分析研究了端面微尺度效应和热黏效应对干气密封性能的影响规律。结果表明,干气密封在正常工作状态下,压力的升高使气体滑移流和表面粗糙度之间的耦合效应减弱,对泄漏率有固定的影响。若量纲1膜厚Hs<3.5,应考虑表面粗糙度对密封性能的影响;当逆Knudsen数B≥21或Knudsen数Kn≤0.0476时,可忽略气体滑移流效应的影响;热黏效应和表面粗糙度能提高密封动压效应,降低泄漏率,而气体滑移流效应却使泄漏率增大,端面承载能力降低;在低速高压下,表面粗糙度比滑移流效应对密封性能的影响大;当外压po≥2.02MPa时,热黏效应在对密封性能影响中占主导地位。

工业纯铝在室温和深冷轧制条件下的微尺寸效应

对1060工业纯铝分别进行室温轧制和深冷轧制,取成品厚度为300、200、100、50和25μm 5组试样进行拉伸试验。结果表明,经过室温轧制的轧件,当其厚度减薄至100μm时出现微尺寸效应,即厚度大于100μm时随厚度减小抗拉强度增大,厚度小于100μm时随厚度减小抗拉强度减小;发现100μm是纯铝室温轧制时出现尺寸效应的临界值。与室温轧制相比,经过深冷轧制轧件微尺寸效应的临界值相同而表现形式不同,厚度小于临界值100μm后其抗拉强度随厚度减小而增加的速度加快。在相同厚度条件下,深冷轧制后的轧件比室温轧制的晶粒内部亚结构更细小,分析认为这是其强度高于室温轧制的一个原因。

微尺度效应下的聚合物熔体粘度理论及试验

根据毛细管流变仪测量原理,提出关于微尺度效应对聚合物熔体粘度变化的作用机理。基于Kelvin-Voigt本构方程,建立微尺度粘度模型。研制直径分别为1000μm,500μm,355μm毛细管口模,用PP,PS,HDPE材料进行不同剪切速率下的粘度试验研究。结果表明,同一剪切速率下,熔体粘度随口模直径的减小而降低;随着剪切速率的增加,粘度减小趋势在缩小。将试验相关数据代入微尺度粘度模型进行理论计算,结果表明理论曲线与试验曲线相符合,最大误差小于8%,验证数学模型的合理性,这对微注塑成型和微挤出成型,精确模拟充模流动和指导微模具设计有重要理论参考价值。