Normal-mode attenuation and group velocity in shallow water

The computational methods of the mode attenuation and group velocity in shallow water are discussed and two novel modified weighted integral formulae are presented. The accuracy of the modified weighted integral formulae, cycle distance formulae and weighted integral formulae in the Pekeris channel is compared theoretically and numerically. Transmission losses are calculated by those three kinds of formulae in a shallow water. Theoretical analyses and numerical results show that the modified weighted integral formulae provide higher accuracy than the weighted integral formulae. So the modified weighted integral formulae can be widely used for computing the shallow water acoustic field.

基于NTFT的地球自由振荡模型检测

大地震能够同时激发出许多的地球自由振荡简正模,且地球的椭率、自转和内部的各向异性也会引起简正模的分裂,使各单线态之间的频率更接近(仅为几个μHz),这对地球自由振荡模型的检测提出更高的要求。本文以标准时频变换为基础,推导并验证一种自由振荡模型检测的新方法。以3 S 1模型的检测为例,与经典的FT谱方法和最新的OSE方法相比,该方法具有更高的频率分辨率。

“新师范”背景下人才高质量发展——以广州大学地理科学专业为例

在"新师范"建设背景下,广州大学地理科学专业紧跟国家的改革步伐,实现“推动卓越培养→规范育人路径→响应产出导向”的师范人才培养的模式改革;在教书育人方面,强化立德树人、课程思政与优质课程的内涵建设;在实践教学、校-校联合、教-研联动等方面都做出自己的特色。同时指出尚存在高校老师对基础教育了解不足、教学研究重视不够、学科教育教学类专任教师紧缺等问题;期待能推进教师培养本硕一体化,加强与创新U-G-S的协作,共同推进广东省教师教育水平的提高。

“五育”并举视域下大学生志愿服务常态化建设路径研究

大学生志愿服务是“五育”并举的主要形式,为保持常态化的志愿服务,进而提升大学生的道德素养与服务社会的能力,文章在厘清“五育”并举的背景与大学生志愿服务常态化建设的内涵、把握志愿服务常态化建设目标的前提下,从学校引导与学生参与相统一、学生发展与社会需求相协调、时代发展与学科优势相结合等三个方面提出相关的建设路径,以期充分发挥志愿服务常态化对“五育”并举的积极作用,实现三全育人的目标。

师范生专业能力提升的多维立体教学模式创新与实践——以《课堂教学的组织与管理》课程为例

师范生是我国基础教育教师队伍的后备力量,优化教师教育类课程的教学模式是提升师范生培养效果的必然要求。以《课堂教学的组织与管理》课程在应用型高校的教学为例,开展提升师范生专业能力的教学模式探索。团队教师结合学情分析及教学痛点问题分析,从教学内容、教学策略和教学评价三个方面进行教学改革,形成了以学生为中心、以实践为导向、以能力为本位的多维立体教学模式,并采用教育行动研究在教学实践中进行了检验和改进,取得了显著的教学成效。

平疫结合视角下会展建筑空间响应模式的建构

2019年新冠肺炎疫情发生后,由会展建筑改造成的方舱医院为抗击疫情起到了关键作用,同时也对会展建筑空间模式的创新提供了新的思路。本文提出会展建筑“平”与“疫”结合的观点:一方面,以加强应急储备和快速应急为目标,建构会展建筑平疫转换模式;另一方面,以安全防疫、灵活可变为基础,建构会展建筑平疫结合的空间模式。本文希望研究的内容为会展建筑在时间维度的平疫转换和空间维度的平疫结合模式提供理论支撑。

师范大学高质量发展与教育强国建设

师范院校的兴起和民族国家现代教育体系的建立密切相关。在世界教育现代化过程中,师范教育具有举足轻重的地位。与世界其他国家相比,师范教育,尤其是师范大学独具中国特色。20世纪90年代以来,在由全球研究型大学主导的学术锦标赛体制下,我国师范大学的发展面临排名的威胁和强化科研导向的压力。在“双一流”建设背景下,为实现高质量发展,师范大学需要以一流为目标,在师范性和研究型之间保持平衡,并努力实现卓越教学和卓越科研的统一。在推进教育强国建设中,师范大学既要为基础教育培养优秀教师又要追求一流目标,还肩负着彰显中国大学模式并把中国教育文明的价值观传递给全世界的时代使命。

“教育科学研究方法”课程教学改革的实践探索

教师专业化时代要求教师成为研究者,教师成为研究者要从职前教育阶段开始培养。“教育科学研究方法”课程是师范生掌握教育科学研究方法和技能、形成教育科学研究能力的重要途径。改革“教育科学研究方法”课程的教学可以从三个方面来进行,教学目标方面知识-方法-精神三位一体,教学过程方面导-学-练-用系统推进,教学途径方面课堂教学、见习、实习、毕业论文全方位育人,提高“教育科学研究方法”课程的实践性,提高师范生教育科学研究能力培养的实效性。

稀溶液中大幅拉伸高分子单链的弛豫动力学

针对大幅拉伸的高分子单链在Θ溶剂和良溶剂中的弛豫过程,分别通过解析理论和分子动力学模拟方法研究了弛豫动力学.对比研究发现,相对于研究高分子链在平衡态下的弛豫动力学(利用有关物理量的自关联函数),本文的非平衡态方法可以明确地揭示弛豫时间与简正模式之间标度行为的动态演化.结果表明,相关的物理量在弛豫初期均受到非平衡态的影响,而在较长时间后,高分子链的弛豫动力学则与平衡态下的结果相吻合;在高分子链的最长弛豫时间与链长的标度关系方面,平衡态和非平衡态两种方法的研究结果也一致.研究结果表明,高分子链在非平衡态下的短时和长时弛豫动力学可以更加细致地阐明弛豫全过程,给出更加丰富的结构-特征关系,从而为深入探讨高分子链的非平衡弛豫提供可借鉴的线索.

基于相函数和耦合简正波的高效声传播模型

针对水平变化波导中脉冲传播计算效率低的问题,文章提出了一种改进的宽带耦合简正波模型,该模型将简正波本征值满足的相函数表达式与全局矩阵耦合简正波方法相结合,通过对相函数进行公式变换提取频率和深度,将水平变化波导中的宽带本地简正波本征值的计算从频率、深度、本征值实部和虚部的四维寻根降低至本征值实部和虚部的二维寻根,计算效率得到大幅度提高,而全局矩阵耦合简正波方法可以稳定高效地计算水平变化波导声场。因此,这种改进的宽带耦合简正波传播模型在保持准确性的同时,具有更高的计算效率。对水平变化波导的宽带声场进行了数值仿真,结果表明,在斜坡环境声场仿真将海底分成40阶梯或更多时,文中模型在与COUPLE07模型保持相同准确性水平的情况下,计算效率比COUPLE07模型提高了5.9倍以上。

高师院校与地方基础教育合作困境及改进

高师院校与地方基础教育的合作模式对于提高教育质量、培养人才具有重要意义。双方合作模式多样,取得了较大的成绩和进步,但依然存在资源分配不均、教育理念与实践差异较大、沟通与协调困难、教学模式与需求脱节等现实困境。这就需要高师院校与地方基础教育进一步加强合作,建立长期稳定的合作机制,共同开展师资培训、课程设计和教学研究等活动,并逐步优化地方基础教育的资源配置,进而提升地方基础教育的整体水平。

苏拉威西海海面高度多频率季节内变化及其机制分析

本文利用1993-2022年卫星高度计观测数据,分析苏拉威西海海面高度多频率季节内变化信号的时空特征,利用罗斯贝标准模理论给出动力解释。谱分析显示,苏拉威西海海面高度变化存在很强的30~90 d的季节内信号,其平均功率谱密度为半年内信号平均功率谱密度的13倍。这些季节内信号具有离散、不连续的谱峰周期,其中54.0 d和64.4 d的峰值最大,分别为30~90 d信号平均谱值的28倍和23倍。罗斯贝标准模态理论分析显示,近封闭的苏拉威西深海盆存在离散的罗斯贝标准模态。卫星高度计观测的季节内变化与罗斯贝标准模态结果的二维空间结构演化、周期以及西传速度一致,罗斯贝标准模态解的叠加呈现出与海面高度变化相似的方差分布,这说明苏拉威西海海盆的固有振荡是其季节内变化特征形成的重要机制之一。

浅海环境中用于目标深度属性判别的线谱起伏特征量分析

浅海环境中目标辐射线谱的起伏特征可用于水面、水下目标深度属性判别.已有研究未给出表征水面、水下线谱起伏差异的物理量性质,导致利用不同物理量进行目标深度属性判别时性能不佳.针对这一问题,本文从声源深度起伏所导致的线谱起伏出发,采用微分方法与统计方法对线谱起伏规律进行分析,研究了线谱起伏产生的物理机理,得到了适合用于水面、水下目标深度属性判别的物理量.首先,分别推导了复声压实部、声功率与声压幅值关于声源深度的导数关系式,得到了以上三种物理量在声源深度起伏时的起伏大小;其次,利用仿真实验数据从接收深度、声源水平距离、线谱频率等层面对理论推导进行验证,并对线谱的归一化起伏特征进行了分析.最后,利用海试数据验证了相关结论.结果表明,当声源的深度起伏时,水面、水下线谱的起伏差异源自各阶模态的相互作用.声源频率、声源水平距离、接收深度三种因素决定了模态间相互作用的性质.声压幅值适用于构建目标深度属性判别特征量,可用于表征低频线谱的强度起伏差异.数值仿真和海试数据处理结果表明,相较于声压实部和声功率,利用声压幅值构建的归一化水面、水下目标深度属性判别特征量具有更优性能.

浅海质点振速场强度的深度分布特性

质点振速场强度的深度分布特性对水声探测与估计具有重要影响.基于简正波非相干模态和变换到角度积分的近似条件,推导出质点振速的非相干简正波的角度积分形式,避免了本征值和本征函数的复杂计算,并揭示了质点振速强度在声源深度及对称深度具有显著变化特性的物理机理.数值结果表明:非相干质点振速的角度积分解析式可实现快速计算,并可较好地表征出质点振速强度的深度分布特性;同时,由于简正波模态幅度函数的叠加效应,垂直质点振速与水平质点振速的深度分布存在显著差异性;随后,以质点振速强度差为研究对象,分析了水平距离、声源频率、声速剖面及海水深度等参数对质点振速场强度的深度分布特性的影响.相关结论可为基于矢量场的被动目标深度估计提供理论依据.

内撑式基坑围护结构水平变形的表征函数研究

随着城市地下空间的开发与发展,基坑开挖引起的围护结构水平变形日益成为工程技术人员关注的焦点。针对现有围护结构水平变形规律及其表征方法研究的不足,提出了一套适用于内撑式基坑变形曲线的表征函数和指标体系。首先基于大量实测数据,针对内支撑式基坑围护结构变形,进行模式分类,将其分为上凹型、下凹型、上凹下凹型和上下无凹型这4种类型;基于围护结构变形模式和上下分段特征,利用分段正态分布函数,建立了围护结构水平变形曲线的表征方法,并提出了以水平变形最大值、两个分段反弯点位置值和变形曲线包络面积为核心的围护结构变形曲线表征指标体系。最后利用最小二乘法开展回归分析,对分段正态分布函数表征方法进行验证,证实了该函数在围护结构水平变形表征中的适用性和有效性。提出的分段正态分布函数变形表征方法目前并未涉及到变形预测方面,但可以为后续开展围护结构水平变形预测研究提供一条新的思路。

师范院校高等数学教学存在的问题与对策

高等数学是诸多师范专业必修的公共基础课,对于培养学生的专业学科素养和思维能力发挥着不可替代的作用。师范院校高等数学教学存在教学大纲一刀切,教学方法因循守旧,评价方式单一的问题,应对教学大纲进行优化调整,细化到每个学院的每个专业;改进教学方法,以线上线下的混合式教学模式代替单一的线下教学模式,同时将翻转课堂引进高数课堂;建立以专业为导向的多元、科学、有效的课程评价方式,以更大程度上促进高等数学课程目标的实现。

应用型高校生物科学专业师范生“专创融合”培养模式的研究与实践

高校创新创业教育是推进高等教育综合改革的重要举措,是高校助推国家创新驱动发展战略的重要抓手,也是新时代教育强国战略的题中之义。文章构建了生物科学专业师范生“11533”专创融合培养模式,进行了实践,取得了一定成效,为应用型本科高校师范生的“双创能力”提升培养提供了借鉴,该人才培养模式的推广可助力教师教育高质量发展,为基础教育输送卓越师资力量。

深海超低频WKB反转简正波模型

提出了一种基于抛物柱函数的深海超低频WKB反转简正波模型。采用比较方程法,选择形式解为抛物柱函数的映射方程,给出了典型深海声速剖面情况下简正波方程的抛物柱函数WKB近似解和近似条件。数值分析了Epstein声速剖面环境下简正波本征函数的全局近似误差,求解了Munk声速剖面环境下的简正波声场。结果表明,所提方法与经典WKB近似方法和Langer变换方法相比全局近似误差更小,并且可将海水层看成一个整体,适用于求解深海超低频声传播问题。

基于双螺旋结构的紧凑型全向圆极化天线

针对混合法向模螺旋天线方向图不对称问题,提出了一种基于双螺旋法向模的紧凑型全向圆极化天线。该天线主要由两种不同尺寸的螺旋、连接不同尺寸螺旋的两对金属短棒以及馈电巴伦组成。其中,大小螺旋分别主要贡献水平极化和垂直极化,从而实现全向圆极化辐射。相对于单螺旋法向模天线,该双螺旋天线结构更对称,能够实现更为均匀的全向辐射方向图。同时,利用两对金属短棒将大小螺旋进行级联,天线结构更加紧凑,横向尺寸仅为0.15λ。研究结果显示,该天线仿真轴比带宽2.29~2.49GHz,全向增益范围1.2~2.2dBic,能够实现良好的全向圆极化辐射。天线采用金属3D打印技术进行加工。实测结果与仿真结果吻合良好,实测轴比带宽2.27~2.47GHz,最大增益2.08dBic,水平面轴比小于3d B,适用于室内物联网等应用场景。

PMSM正切趋近律无位置传感器角度补偿方法研究

在负载转矩突变的动态过程中,基于PI调节器的角度补偿方法作用时PMSM超螺旋滑模观测器(STSMO)转子电角度估算误差波动剧烈,因此依据角度估算误差的定义,建立了转子电角度补偿算法的数学模型。根据滑模控制和趋近律理论,提出了基于正切趋近律的变步长闭环角度补偿方法,选择角度估算误差的半角正切值作为角度调节步长,并通过前馈解耦得到的角度估算误差正余弦信号计算该步长,实现了对无位置传感器控制系统动态性能和抗扰动能力的改善。根据归一化灵敏度的定义,分析调节步长随角度估算误差变化的灵敏度,提出了基于归一化补偿灵敏度的系统动态性能分析方法,衡量两种补偿算法作用下系统的动态性能。计算和仿真结果表明,正切趋近律补偿方法具有更高的归一化补偿灵敏度,在负载转矩突变等角度估算误差变化剧烈的工况下能够实现更好的补偿效果,抑制估算角度误差的波动。实验结果表明,相比传统的PI补偿方法,正切趋近律补偿方法能够将突加额定转矩动态过程中角度估算误差的波动幅度降低61.9%,动态过程持续时间缩短23%,有效提升了系统的动态性能和抗扰动能力。