课程思政融入概率论与数理统计教学的探索与探究

立德树人是教育之本,课程思政是实现立德树人的重要途径。概率论与数理统计作为理工科院校重要的公共基础课,其课程思政的融入不可或缺。为了将思政内容自然融入教学中,使知识传授与价值引领有效结合,实现“传道”、“授业”、“解惑”多重教学目标。本文从课程目标的设定、思政元素的挖掘、教学方法的构建、思政案例的设计等方面对概率论与数理统计的课程思政进行了探索与研究。

考虑复杂出行链基于双链马尔科夫的电动汽车负荷建模方法

为解决电动汽车(electric vehicle,EV)负荷建模困难且精度低的问题,提出了考虑复杂出行链基于双链马尔科夫的电动汽车负荷建模方法。首先,对5种状态下EV的荷电状态进行划分;其次,对出行时间、停驻时长等与EV出行相关的内部因素以及道路拥堵、天气状况、空调启停等外部因素进行分析,并据此构建考虑内外部因素的EV复杂出行链模型;最后,在确定主链和辅链的状态转移概率矩阵基础上,推导双链马尔科夫的一步转移概率矩阵,建立不同状态下考虑复杂出行链的EV负荷模型。对所提EV负荷模型进行仿真验证,并与典型日EV负荷数据及其他建模方法进行对比,结果表明,所提负荷模型的精度更高,能够更加准确地描述EV充放电负荷。

直流圆形线圈径向磁感应强度研究

基于毕奥-萨伐尔定律,分别考虑及不考虑直流通电圆形线圈的径向宽度和纵向厚度,推导出两种情况下该线圈沿径向方向的磁感应强度分布公式.然后,利用Matlab软件对获得的分布公式进行数值积分,得到理论上的磁感应强度分布数据.为了考察理论值的正确性,通过设计自制圆形线圈,进行实际测量.结果表明,考虑径向宽度和纵向厚度的影响时,磁感应强度实际测量值与理论值的相对误差较小.通过理论计算与实验研究相结合考察直流通电圆形线圈沿径向方向的磁感应强度分布,既能消除电磁感应法测交变磁场实验中磁场分布的系统误差,还可加强学生对电磁理论的理解与认识,提高电磁学课程的教学效果.

两层介质圆筒热设备运行状态的红外监测

对两层介质组成的长圆筒形管道热设备,利用红外测温技术获得设备外表面的温度分布,即可计算出设备内的温度分布,从而获得其内部的运行状态或内壁缺陷信息,实现热设备的实时监测。

基于自然边界归化的非重叠型区域分解算法

基于半平面上的自然边界归化理论,给出了一类带凹槽的半无界区域上椭圆型方程边值问题的非重叠型区域分解算法。证明了算法具有与有限元剖分网格参数无关的收敛性,适当选取松弛因子,算法是几何收敛的,并给出了松弛因子的一般取值,数值例子表明了算法的有效性。

基于排队论的快餐厅点餐模式优化研究

快餐厅日益成为人们生活的一部分,但是在快餐厅点餐时排队时间过长逐渐引起了顾客的不满。基于排队论对快餐厅点餐模式进行优化研究,讨论当前多队列多服务台的点餐模式,给出一种单队列多服务台的点餐模式,并对两种点餐模式进行比较,结果表明快餐厅采用单队列多服务台的模式经营,可提高服务质量和经济效益。

基于GREET软件的新能源汽车能源消耗与碳排放影响分析

为证实新能源汽车现阶段在一定程度上优于传统内燃机汽车,说明在国内推广新能源汽车尤其是纯电动汽车有利于我国汽车行业发展,文章通过使用GREET软件,结合生命周期评价方法与“油井到车轮(WTW)”体系,对传统内燃机汽车、插电混合动力汽车与纯电动汽车进行生命周期内的能源消耗和污染物排放评价。并对其成本化构成行驶总成本,从能耗、污染排放、行驶总成本三个角度对汽车进行评价。通过研究可得,新能源汽车能耗、温室气体、另类污染物与运行维护成本上均优于传统内燃机汽车,在酸雨污染物与颗粒污染物上劣于传统内燃机汽车。综合考虑下,新能源汽车优于传统内燃机汽车。

基于欠阻尼振动的液体黏度测量装置

本文设计了一种用于测量液体黏度的阻尼振动装置.该装置以一个做欠阻尼振动的弹簧振子为核心,利用光电接近开关收集数据,并在数字示波器上显示图像,再将该图像数据传递到计算机上进行分析.该方法的适用范围广,便于收集与分析实验数据,避免了实验中的多种干扰因素,消除了传统落球法实验的弊端,提高了实验测量的准确度.

三维复杂温度场高精度声学测量方法

声学温度场检测技术通过多路径声波传播时间数据,反演被测区域的温度分布。提供了一种高精度的三维复杂温度场的声学测量方法。首先从射线声学角度给出了三维非均匀温度场中声波传播路径的数学模型。在此基础上,将三维温度场的重建问题转化为声波传播路径的求解和温度场的反演问题,建立了基于多项式修正径向基函数(RBF-PR)和改进的Tikhonov正则化三维温度场重建算法。采用两种典型的炉膛三维温度场模型,在信噪比SNR=35dB下进行了数值模拟,分析了声波传播路径在非均匀温度场中的弯曲特性、算法的重建质量和抗噪性,同时进行了实际炉膛内二维温度场的重建。结果表明了提出的考虑声线弯曲的温度场重建算法具有精度高,抗噪性强、适用性好的特点,为实现高精度的复杂温度场的声学测量提供了有效方法。

声波作用下球形颗粒外声流分布的数值模拟

综合考虑声学边界层内的热损失和黏性损失,建立处于平面驻波声压波节位置二维球形颗粒外声流计算模型,利用分离时间尺度的数值方法对颗粒外声流流场特征进行模拟。将模拟结果与相应的解析解和实验结果对比,验证了数值模拟的可靠性。在此基础上,研究了雷诺数Re和斯特劳哈尔数Sr对球形颗粒声学边界层内二阶声流流场结构、涡流强度及范围的影响规律.结果表明,随Sr和Re增大,声学边界层内的涡流结构尺度呈指数形式减小,其涡流尺度与颗粒直径D和激励频率f成反比,与流体介质运动黏度V成正比;且满足低Sr和高Re的声振系统可形成范围较大、更强烈的声流运动.该数值方法可用于对任意物理模型外声流特性的评估.