地方高校高质量研究生培养体系建设及实践——以安徽工业大学能源与环境学院为例

中国特色社会主义进入新时代,各行各业对高层次创新人才的需求愈加迫切,高质量的研究生培养体系建设成为我国高等教育领域中的重要任务。本文以安徽工业大学能源与环境学院为例,分析了学院在研究生培养过程中所面临的核心问题,并介绍了该学院在构建高质量研究生培养体系方面的实践和成果。该体系以“一融双碳三链四阶五交叉”为核心,通过创新培养模式、育人理念、培养路径和培养平台,在人才培养方面取得了显著的成效。研究生在学科竞赛、科研创新和就业质量等方面取得了令人瞩目的成绩,教研成果也交出了亮眼的成绩。这些实践和成果为其他高校在研究生培养体系建设中提供重要启示和借鉴。

“双碳”战略背景下环境规划与管理课程教学改革与实践

环境科学与工程专业培养学生解决复杂生态环境问题的能力是当前教学改革的首要任务。环境规划与管理课程教学改革中,坚持以学生为中心、以成果产出为导向,通过修订课程教学大纲、重构教学内容、优化教学资源、实施过程性评价等措施,持续改进教学质量。

“双碳”目标下新能源利用概论课程思政教学实践

普及国家“双碳”目标需要面向学生开展新能源教育,优化设计新能源教学与思政元素的深度融合是开展新能源课程教育的关键点。该文以新能源利用概论课程为例,加载“能源动力”与“思想动力”的双核驱动,深入挖掘新能源利用的课程思政元素,规划和设计授课内容、教学案例与课程思政内涵,建立章节具体内容与课程思政点的衔接融合,在课程教学中潜移默化地开展多维度课程思政教育,让学生收获专业知识和思想价值,从而推动工科专业课程教学质量的提升。

新形势下大学生就业心理特点及对策分析

伴随我国经济的高速发展以及高等教育的普及,后疫情时代的大学生在就业市场面临着越来越大的竞争压力,随即产生了一些特殊的就业心理,如果压力长期得不到舒缓,很可能会影响大学生的身心健康。本文旨在探析当代大学生就业心理特点及其成因,并提出应对措施,帮助大学生舒缓就业心理压力,保持积极向上的就业心态。

融合课程思政的能源环境类专业慕课建设模式探索

能源环境类专业慕课建设应充分将信息技术优势和课程内容中的思想政治教育素材相结合,利用慕课平台的开放性,实施专业课程的教学与思想政治教育的同向同行,让学生通过课程学习,既掌握了专业知识,又潜移默化地接受了思想教育。

大学生创新创业能力发展策略研究——基于“第二课堂成绩单”制度

第二课堂是第一课堂的重要延伸,是推动大学生创新创业教育的重要抓手和有效途径。推动“第二课堂成绩单”育人模式与高校创新人才培养同向同行,将高校创新人才培养与“第二课堂成绩单”融合,整合校内外资源,优化第二课堂教学,将第二课堂打造成为服务第一课堂的创新实践教育平台,充分发挥“第二课堂成绩单”制度在高校创新型人才培养的作用。

“赛研教融合”的大学生工程技术创新能力培养探究

围绕新工科提出的创新能力培养目标,充分发挥科技竞赛和科研项目这类特殊教学资源优势,构建以“竞赛+科研项目”为载体的工程技术创新能力培养模式,并通过“高低搭配,形成团队”“学科交叉,技术融合”“建指导教师团队,提升指导水平”等措施,学生的工程技术创新能力有了一定的提升。

能源动力类专业计算机实践系列课程体系构建与实施

本文针对安徽工业大学能源动力专业的特色优势,融合思政育人元素,构建面向新工科的能源动力类专业计算机实践系列课程体系,对教学内容和教学方法进行设置和探索,以培养出新时代中国特色社会主义需要的、满足新工科人才要求的、具有冶金特色的新型工程人才。

冶金渣气系统中Marangoni-热毛细对流的数值模拟

高品质钢材制造与钢铁在高温熔池冶炼过程中渣/金/气界面流动传热等物理机制息息相关。考虑熔池向外界散热和渣气相界面变形,耦合熔渣表面张力随温度变化,建立高温矩形浅熔池内渣气流动传热模型,运用CLSVOF方法考察冶金渣气系统的界面Marangoni效应。研究结果表明:熔池内热毛细对流远强于Marangoni对流,热毛细对流显著影响冶金渣气系统的温度场分布和流场结构,贡献率约占96%。随着水平壁面温差增加,Marangoni-热毛细对流增强,相界面变形加剧,熔渣温度均匀性提高约0.018%/K,但是相界面附近壁面耐火材料腐蚀情况更加严重。

基于BIM技术的土木建筑类专业特色人才培养模式探索

将建筑信息模型(BIM)技术融入土木建筑类专业课程体系中,适应了土木建筑工程行业发展方向,使所培养的专业特色人才能够满足行业不断变化的需求。通过引入BIM技术,改革课程体系、教学模式和评价方式等,培养学生具备工程项目实施全过程管理能力,促进学生综合素质的提高。

改性生物炭活化过硫酸盐降解盐酸四环素

以双氧水改性磁性生物炭(H_(2)O_(2)Modified Biochar,HMB)为过二硫酸盐(PDS)的活化剂降解盐酸四环素(TC),考察初始pH值对TC降解的影响.通过淬灭试验和电子顺磁共振(EPR)鉴定活性物种,结合XPS分析、密度泛函理论(DFT)计算和液质联用仪(LC-MS)检测,探究HMB活化PDS降解TC的反应机理和降解路径.结果表明,经双氧水改性后,在TC浓度20mg/L,PDS浓度1mmol/L,HMB投加量为0.5g/L的条件下,TC去除率83.9%,显著高于单独PDS或生物炭体系,且去除率随pH值增大而减小.猝灭试验和EPR分析表明TC降解存在自由基路径和非自由基路径,活性物种主要包括SO_(4)^(-)、·OH、O_(2)^(-).和^(1)O_(2).XPS表明羰基(C=O)是HMB/PDS体系降解TC的主要活性位点.DFT计算进一步定量分析C=O对HMB催化PDS的贡献.结合LC-MS和理论计算提出了TC的2条降解路径,降解方式包括脱酰胺、羟基化、去甲基化、脱水开环等.

基于差分进化算法的热轧板坯工艺参数优化

针对热轧生产过程中工艺参数优化问题,提出了一种差分进化算法。首先,构建随机森林回归模型预测质量特征;然后,基于随机森林回归模型的工艺参数重要性排序结果选择待优化的工艺参数;最后,利用差分进化算法优化工艺参数并使用最优结果替换待优化的工艺参数。文章提出以缺陷相对发生率平均降低值和平均降低率作为评价指标,对比研究优化前后的结果,与其他优化算法相比,差分进化算法达到了最优性能。应用分析表明,所提算法进行工艺参数优化后,单位板坯中的缺陷个数均少于25,算法执行平均用时为8.57 s,具有良好的可操作性与应用推广价值。

基于全影响因素的轧钢加热炉板坯单耗预测

板坯实际生产过程中单耗计算受原料和燃料条件、操作工艺、钢种等因素影响,且各因素与板坯单耗之间的映射关系较为复杂。文章采用BP神经网络建立板坯单耗预测模型,以板坯加热炉实际生产数据为研究对象,加热过程中涉及的全部影响因素共17项作为输入变量,建立板坯单耗计算预测模型。结合试错法确定合理的BP神经网络结构为:输入层节点数为17,隐藏层节点数为10,输出层节点数为1。预测结果显示单耗预测值与实际值趋势一致,预测均方根误差仅为0.181 GJ/t,模型整体精度可达92.06%。

颗粒活性炭活化过硫酸钠降解水中酸性橙

该文以偶氮染料酸性橙7(AO7)为目标污染物,研究颗粒活性炭(GAC)活化过硫酸钠(PS)降解水中AO7的效能和机理。通过研究GAC含量、PS浓度及p H对AO7降解的影响,发现当GAC为0.4 g/L、PS/AO7摩尔比=15∶1、150 min时,AO7的去除率可达到96.1%。在pH为3~9的条件下,AO7的去除均能达到较好的效果。猝灭实验结果表明,除了·OH、SO_(4)^(-),体系中的单线态氧及表面结合SO_(4)^(-)也参与了AO7的降解。XPS分析结果表明,C-O及π^(*)键可能作为活性位点参与PS活化产生活性物种对AO7进行降解。

脱硅污泥对氟离子的吸附行为研究

利用钢板表面清洗废酸净化过程中产生的脱硅污泥作为氟离子的吸附剂,使用X射线荧光光谱(X-ray Fluorescence Spectroscopy,XRF)、X射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)、场发射扫描电子显微镜(Field Emission Scanning Electron Microscope,FE-SEM)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)和傅里叶变换红外吸收光谱(Fourier Transform Infrared Spectrocopy,FT-IR)对脱硅污泥吸附过程进行研究,并探讨吸附过程的热力学、动力学和位点能量分布。结果显示:脱硅污泥含有大量的针状羟基氧化铁晶体,Zeta电位为6.98,溶液初始pH值在2~10时对氟离子的去除率均在90%以上;在25℃时对氟离子的实际吸附质量比达6.3 mg/g,吸附遵循内络合模式,受多电荷阴离子干扰较大。吸附过程符合Langmuir模型和Elovich模型,是一个自发放热的物理单分子层均匀吸附过程,也有一定程度的化学吸附,吸附主要发生在低能区,吸附机理涉及离子交换和静电吸附。

CO_(2)/C_(3)H_(6)O在金属氧化物耦合吡咯氮生物炭表面的共/竞吸附机理研究

本研究采用密度泛函理论,通过比较吸附量、吸附能以及态密度和电荷差分密度的分析,探究了不同金属氧化物耦合吡咯氮生物炭(CN5@MOx,MOx=ZnO、CaO、Na2O)表面CO_(2)与C_(3)H_(6)O(CO_(2)&C_(3)H_(6)O)的吸附机理。首先从CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分方面计算了其在CN5@MOx表面吸附量和吸附能,计算结果表明,在333 K、100 kPa时CN5@Na2O表面对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附量分别为3.65、15.34 mmol/g,吸附能分别为-145.86、-132.47 kJ/mol,均高于CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分在CN5@CaO及CN5@ZnO表面吸附。得出Na2O掺杂吡咯氮生物炭对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附效果最优。进一步研究了CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面共/竞吸附及机理。计算结果表明,CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、CN5@CaO、CN5@ZnO表面吸附存在临界温度(分别为333、353、393 K),超过临界温度以后CO_(2)&C_(3)H_(6)O共存体系在CN5@MOx表面吸附量较CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分有所提高。CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、 CN5@CaO、 CN5@ZnO表面吸附能分别比CO_(2)或C_(3)H_(6)O单组分吸附时至少高141.59、112.77、31.75 kJ/mol,CN5@MOx表面对CO_(2)和C_(3)H_(6)O的吸附表现为协同促进作用,且CN5@Na2O对CO_(2)&C_(3)H_(6)O共同吸附效果最佳。采用电荷差分密度和态密度分析CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面协同吸附作用机理,得出CO_(2)的吸附作用力是通过C_(3)H_(6)O与CO_(2)的间接相互作用产生的,Na2O中Na与C_(3)H_(6)O电子云重叠,发生电荷转移,增强了两者间相互作用力,CN5@Na2O表面C_(3)H_(6)O与CN5在p轨道主要共振峰结合能较CN5@ZnO低了3.43 eV,使得C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O表面吸附最稳定。

井下硐室柴油蒸气泄漏扩散规律

随着柴油单轨吊和无轨胶轮车等辅助运输装置在煤矿井下的推广应用,在井下运输和加注柴油的频率越来越高,运输和加注柴油过程中泄漏的柴油和挥发的柴油蒸气会污染井下空气环境,严重时还可能造成燃烧与爆炸事故。针对煤矿井下柴油运输及加注过程的环境特点,构建了井下流态环境泄漏柴油蒸发扩散模型,建立了基于风速和蒸发速率的柴油蒸气体积分数峰值预测方法,研究了不同环境风速及柴油蒸发速率条件下的柴油蒸气体积分数分布规律,提出了煤矿井下柴油蒸气-瓦斯混合环境防火防爆措施。结果表明:在井下流态环境中,柴油蒸气扩散呈现出明显的沉降、分层及分段特性,风流对柴油蒸气扩散具有促进作用;当柴油泄漏后20s时,蒸气可扩散至距泄漏点下风侧10 m;当柴油泄漏后40 s时,蒸气可扩散至距泄漏点下风侧15 m;当柴油泄漏后70 s时,硐室中各监测点柴油蒸气体积分数达到峰值并趋于稳定;柴油蒸气体积分数峰值点位于泄漏点下风侧1 m处;可通过采用降低硐室环境温度、减少泄漏面积和增加风速等措施防止柴油蒸气-瓦斯混合气体燃烧和爆炸。

转炉湿法除尘系统不粘丝网除雾特性研究

为了研究转炉湿法除尘系统的丝网除雾特性,搭建丝网除雾实验平台,研究了不同气流速度下,含水量、丝网层数、丝网目数对不粘丝网的除雾特性的影响。结果表明:随着气流速度的增加,除雾效率先提高后降低,为避免产生二次夹带现象,转炉湿法除尘系统丝网中的气流速度应控制在3~4 m/s;丝网层数从2层增加至6层,除雾效率先提高后趋于平缓,层数为4层时,除雾效率可达95%;气流速度不变时,除雾效率随着含水量、丝网层数、丝网目数的增加而提高,泛液气速随着含水量的增大而减小。

基于图像识别的烧结矿落料温度拟合模型

烧结矿落料温度是判断烧结终点、评价烧结矿质量、影响烧结余热回收效率的重要参数。针对烧结矿落料温度检测受现场环境限制,测温难度大、不稳定、精度差等问题,本文通过试验模拟烧结现场的环境条件,使用红外热成像设备提取试验图像数据作为训练样本,并使用热电偶进行温度校准作为测试样本,提出一种基于图像识别的非接触式烧结矿落料温度特征提取方法,分别建立直接拟合模型和分步拟合模型。对比分析结果表明:与测试组数据相比,基于图像特征的烧结矿温度直接拟合模型误差为3.51%,均方根误差为28.24;采用明度值拟合辐射能量再拟合烧结矿落料温度的分步拟合模型的误差为2.10%,均方根误差为17.21。采用基于图像识别的烧结矿落料温度分步拟合模型结果更稳定且精度更高,该模型对于提高烧结矿落料温度检测的准确性和稳定性具有重要的应用价值,对于优化烧结过程控制、提高余热回收效率具有潜在的推动作用。

能源动力类专业实验教学改革研究与实践

能源与动力工程中热工实验教学存在硬件落后、设置模式及时间安排不合理等问题。我们通过改善硬件条件、科学安排实验时间、尝试多样化授课方式、探索开放式实验教学、创新实验教学机制并完善实验考核方法,取得较好的实验教学效果。