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基于GAI的逆向工程教学思维在人机协作中的应用研究——以编程教育为例

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电化教育研究 2024年 61-68页

作者：翟雪松张丽洁夏亮亮徐鑫朱强浙江大学教育学院北京师范大学教育学部浙江大学计算机科学与技术学院

大模型为学习者提供跨模态的学习资源,同时也为创新人机协同教学模式提出了更高要求。研究引入了逆向工程教学思维,分析了其在流程与机理上与生成式人工智能的相契互补性,并基于自主开发的逆向工程编程学习平台,开展了探索性编程教学实... 详细信息

大模型为学习者提供跨模态的学习资源,同时也为创新人机协同教学模式提出了更高要求。研究引入了逆向工程教学思维,分析了其在流程与机理上与生成式人工智能的相契互补性,并基于自主开发的逆向工程编程学习平台,开展了探索性编程教学实验。通过LDA主题词抽取和人机协作感知因子分析,研究挖掘出该模式下人机协作五类行为和情感取向。此外,问卷结果显示学习者在此教学模式下表现出较高的感知偶然性、人机协作感知以及持续学习意愿,但人机信任度处于中位水平。结合主题词分析,研究也提出未来人机协作的优化方向:通过逆向工程引领人机协作,降维拆解复杂问题;构建多智能体生态,提高多人—多机群体协作效能;塑造新型人机劳动关系,发展新智生产力。研究为未来人工智能协作学习提供了理论依据和数据参考,也提出了未来研究进一步改进的思路和方法。

关键词：生成式人工智能逆向工程人机协作学习复杂问题解决能力编程教育

基于知识图谱和大语言模型的终身学习资源库供给生态构建研究

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远程教育杂志 2024年第1期42卷 104-112页

作者：余燕芳夏亮亮李翼鸿刘冬旭董艳北京师范大学教育学部北京100088 浙江开放大学浙江杭州310012

终身学习资源库是建设终身学习体系的重要基础,目前虽已初具规模,但一方面还未形成完整的资源供给生态,另一方面也缺乏先进的人工智能技术支持,难以满足终身学习者日益增长的个性化、多元化、生成性的学习需求。鉴于知识图谱和大语言模... 详细信息

终身学习资源库是建设终身学习体系的重要基础,目前虽已初具规模,但一方面还未形成完整的资源供给生态,另一方面也缺乏先进的人工智能技术支持,难以满足终身学习者日益增长的个性化、多元化、生成性的学习需求。鉴于知识图谱和大语言模型技术在资源库建设中具有极大价值,且二者互补能够显著提高资源供给服务的质量,结合知识图谱与大语言模型技术,从资源生产、传播、消费和优化四个环节构建开放性、联结性、智能化、多元化、个性化、生成性的终身学习资源库供给生态,以期创新资源供给模式,提高终身学习质量。未来,将在实践中落实并持续改进资源供给生态,以促进理论与实践的迭代推进,为相关机构在该领域的探索提供借鉴。

关键词：知识图谱大语言模型学习资源供给生态终身学习

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组织与人力视角下的STEM教育师资发展与新质提升

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广西师范大学学报（哲学社会科学版） 2024年第5期60卷 66-75页

作者：董艳吴楠夏亮亮北京师范大学教育学部北京100875

STEM教育现已成为培养学习者科技创新能力的国际共识。国际STEM教育一类中心落地上海,肯定了我国STEM教育取得的成绩,提振了本土STEM教育未来发展的信心。然而长期以来我国中小学开展STEM教育实践受制于师资不足问题的影响,师资问题是... 详细信息

STEM教育现已成为培养学习者科技创新能力的国际共识。国际STEM教育一类中心落地上海,肯定了我国STEM教育取得的成绩,提振了本土STEM教育未来发展的信心。然而长期以来我国中小学开展STEM教育实践受制于师资不足问题的影响,师资问题是分科教育发展惯性造成的“系统性短缺”与人力资本勾勒不清造成的“结构性短缺”的结合体。当前培养拔尖创新人才已经成为新时期教育的主旋律,STEM教育具有“立足核心素养,培养创新人才”的价值支点。STEM教师群体基本盘初步建立,教师立足自身的能力迁移实现了STEM教师数量的提升,院校助推的教学模式与评价研究促进了STEM教师能力的提升。随着教育人工智能的发展及其对教育全要素的重塑,组织、人力治理与数智技术的融合将共同实现STEM教育的新质发展。为此,有关部门要开展STEM教育生态评价,助推发展规划落地;构建STEM教师胜任模型,促进专职教师成长;建设STEM教育数字资源,探索人机双师模式。

关键词： STEM教育 STEM师资中小学教育组织与人力视角拔尖创新人才

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秦皇岛城市休闲型商业环境研究

秦皇岛城市休闲型商业环境研究

作者：夏亮亮燕山大学

学位级别：硕士

城市商业环境,往往成为评价一座城市发展的重要参照物。那么,随着城市竞争的加剧,如何保持自己的优势,如何营造合理特色化的城市,成为城市发展的重要问题,而竞争机制以及特色城市理论的提出,更是促使了城市休闲型商业形态在不断地完善... 详细信息

城市商业环境,往往成为评价一座城市发展的重要参照物。那么,随着城市竞争的加剧,如何保持自己的优势,如何营造合理特色化的城市,成为城市发展的重要问题,而竞争机制以及特色城市理论的提出,更是促使了城市休闲型商业形态在不断地完善自身各项职能的同时,对营造合理的商业环境也提出了进一步的要求。另一方面,我国经济社会快速发展,巨大的消费需求正待释放,许多过去纯生产型的城市向消费城市转变,一些城市在旅游业和娱乐业基础上发展休闲经济,形成地区经济新的增长点。秦皇岛市是一个旅游城市,而它的城市发展必然需要构建良好的休闲型商业环境,而秦皇岛成功的休闲型商业环境实例有哪些?几乎没有。因此,本文认为秦皇岛构建城市休闲型商业环境,充分发掘城市休闲型商业环境的功能,是改善城市环境、提高城市竞争力的措施之一。本文以秦皇岛商业环境为重点研究对象,并结合其他典型城市,首先分析了城市休闲型商业环境的现状、构成及影响因素,总结了构建城市休闲型商业环境的理论基础,然后在此基础上,调查分析了秦皇岛城市休闲型商业环境建设的现状,针对秦皇岛城市的商业环境,分析指出秦皇岛城市建设中所存在的主要问题,从规划设计的合理性出发,运用环境设计的方法进行研究,对集中体现秦皇岛城市特色的城市休闲型商业环境的规划设计进行了探讨,提出构建城市休闲型商业环境是秦皇岛商业环境应有的发展定位,论述了秦皇岛构建城市休闲型商业环境的独特优势,提出秦皇岛应培育现代化的休闲型经济理念,创造国际化的休闲商业环境,完善标准化的休闲设施,推广个性化的休闲服务,树立“休闲型”城市的国际化形象。通过对秦皇岛城市休闲型商业环境的分析研究,为秦皇岛城市的商业环境发展提供一定的借鉴。

关键词：秦皇岛城市休闲型商业环境环境设计

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数字方法在岩画田野调查中的应用

贵州民族研究 2022年第1期43卷 154-159页

作者：夏亮亮蔡威北方民族大学民族学学院宁夏银川750021 西南民族大学中国语言文学学院四川成都610041

数字人文作为国内近年来新兴的热门研究领域,为我国岩画学的发展带来了新的机遇与挑战。田野调查是进行岩画研究的基础性工作之一,系统、全面、详实的田野调查工作是岩画研究与保护的重要基础。论文结合多年来在岩画田野调查工作中所取... 详细信息

数字人文作为国内近年来新兴的热门研究领域,为我国岩画学的发展带来了新的机遇与挑战。田野调查是进行岩画研究的基础性工作之一,系统、全面、详实的田野调查工作是岩画研究与保护的重要基础。论文结合多年来在岩画田野调查工作中所取得的经验及数字化设备、技术的应用情况,分析数字方法在岩画田野调查中的不足,并提出对策建议。

关键词：数字方法岩画田野调查

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不同适应性程度的调节脚本对初中生协作学习效果的影响研究

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不同适应性程度的调节脚本对初中生协作学习效果的影响研究

作者：夏亮亮浙江师范大学

学位级别：硕士

计算机支持的协作学习(CSCL)是一种重要的学习方式,但在具体开展时面临着诸多困境,如学生的认知负荷加重、元认知能力不足等。已有研究证明协作脚本是支持学习者开展CSCL的有效方式,但其由于不够灵活而饱受诟病。为深化协作脚本的应用价... 详细信息

计算机支持的协作学习(CSCL)是一种重要的学习方式,但在具体开展时面临着诸多困境,如学生的认知负荷加重、元认知能力不足等。已有研究证明协作脚本是支持学习者开展CSCL的有效方式,但其由于不够灵活而饱受诟病。为深化协作脚本的应用价值,本研究使用适应性调节脚本来提升协作脚本的灵活性,并为学习者提供调节技能方面的元认知提示。适应性调节脚本是指一类以支持学习者调节技能为目的,且其最终呈现结果并非由系统或教师决定,而是由小组成员自主选择的灵活的协作脚本。本研究的核心在于设计不同适应性程度的调节脚本,并探究调节脚本的效果及适应性程度与性别对调节脚本效果的影响,主要围绕三个核心问题开展研究,一是如何设计不同适应性程度(低适应性、高适应性、无适应性)的调节脚本,二是调节脚本的效果如何(即学习者调节技能的习得、特定知识的建构和学习体验等),三是适应性程度和性别是否会影响调节脚本的效果。基于上述问题,本研究主要从以下三方面开展研究:(1)设计了调节脚本,即依据“4S-4W”框架流程,基于脚本指导理论提出的四种不同复杂级别程度的脚本组件设计了初始调节脚本的结构,基于调节学习模型和现有的调节脚本设计了初始调节脚本的具体内容。随后,利用基于设计的研究方法,通过分析学习者访谈数据,经过一轮实验的迭代优化,调整了初始调节脚本的内容,主要包括重组了调节脚本的脚本组件和重组了调节脚本的话语表述,形成了最终的调节脚本。(2)依据脚本指导理论提出的四种脚本组件,将调节脚本设计为无适应性(学习者不能自主选择调节脚本提供的提示)、低适应性(学习者能自主选择调节脚本提供的角色级和微脚本级提示)、高适应性(学习者能自主选择调节脚本提供的所有提示)三种不同的适应性程度。(3)采用准实验研究法,设计并实施了不同适应性程度的调节脚本前后测对比实验。以某初中的60名学生为研究对象,两人一组,并随机分配到无适应性组(NG,N=20)、低适应性组(LG,N=20)和高适应性组(HG,N=20),通过分析三组学习者的学习表现、学习体验和认知负荷,探究调节脚本的效果及适应性程度与性别对调节脚本效果的影响。研究表明:(1)不同适应性程度(高适应性、低适应性、无适应性)的调节脚本均能有效支持学习者发展调节技能和建构特定领域知识;(2)调节脚本的适应性程度以及学习者的性别都会显著影响学习者调节技能的习得,且二者存在交互作用;(3)适应性程度会显著影响学习者特定领域知识的建构,而性别不会影响,且不同组别中男生与女生之间均无显著差异;(4)适应性程度不会影响学习者的学习动机、能力挫折感与技术接受度,但会显著影响学习者的能力满意度,而性别会显著影响学习者的学习动机、能力满意度、能力挫折感和技术接受度,且在能力满意度方面,适应性程度与性别存在交互作用,而在学习动机、能力挫折感和技术接受度方面,不同组别中男生与女生之间存在显著性差异;(5)适应性程度会显著影响学习者的认知负荷,而性别不会影响学习者的认知负荷,且不同组别中男生与女生之间均无显著差异。本研究为教师如何更好地使用协作脚本以支持学习者的协作学习提出以下三点建议:(1)规范化设计协作脚本,并基于学习者学习体验进行优化;(2)提高协作脚本灵活性,给予学习者适切的自主选择权利;(3)重视学习者的性别差异,在学习中及时给予相应的指导。最后,本研究的创新之处在于:一是提供了一种科学地设计不同适应性程度的调节脚本的思路,对调节脚本的设计与推广具有重要意义;二是开展调节脚本的实证研究,探究了调节脚本的适应性程度与学习者的性别对调节脚本效果的影响,丰富了调节脚本与协作学习关系的理论研究。

关键词：计算机支持的协作学习调节脚本适应性调节脚本调节能力适应性程度

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聚合物基纳米蒙脱土复合材料的研究

聚合物基纳米蒙脱土复合材料的研究

作者：夏亮亮南昌航空大学

学位级别：硕士

天然蒙脱土是地球上蕴藏量丰富、分布广泛的一种重要的非金属矿物。近年来，由于其具有很高的机械性能和热性能，很低的吸水率和膨胀系数，作为一种新材料而被应用于聚合物基/蒙脱土纳米复合材料的制备研究中，因而引发学术与业界针对... 详细信息

天然蒙脱土是地球上蕴藏量丰富、分布广泛的一种重要的非金属矿物。近年来，由于其具有很高的机械性能和热性能，很低的吸水率和膨胀系数，作为一种新材料而被应用于聚合物基/蒙脱土纳米复合材料的制备研究中，因而引发学术与业界针对蒙脱土的组成、结构与性质的深入探讨与研究。 (1)故本研究首先针对原始蒙脱土(MMT)进行钠化提纯，2-苯基咪唑和苯扎氯铵对其进行了有机化改性，增大其层间距，改变其亲水性为亲油性。并分别利用X光线衍射仪(XRD)、红外光谱(FT-IR)和热同步分析仪(TG-DTA)、阳离子交换当量(CEC)等检测设备，来鉴定MMT和有机化改性的OMMT的结构特征，并确定有机改性剂对蒙脱土改性的效果。结果表明，利用有机改性剂改性的原始蒙脱土，其层间距由1.38nm扩大到2.35nm，蒙脱土中层间发生了阳离子交换反应，最佳CEC为98.0mmol/100g。 (2)将上述有机改性蒙脱土(OMMT)和MMT与甲基丙烯酸甲酯(MMA)以本体法制备PMMA/MMT(OMMT)纳米复合材料。利用FT-IR、XRD、透射扫面电镜(TEM)、热失重分析仪(TGA)和动态热机械分析仪(DMA)测试表明对PMMA/OMMT纳米复合材料的进行表征，结果显示，OMMT在PMMA基体中有很好的分散性和热性能。在XRD和TEM结果表明， PMMA/OMMT纳米复合材料在测试范围内没有蒙脱土对应的衍射峰出现，OMMT含量为2wt%、4wt%的复合材料中，呈现剥离型(exfoliation)结构现象;但在OMMT含量为6wt%、8wt%的复合材料中，则形成了插层型(intercalation)的复合材料。TGA和DMA结果表明，PMMA/OMMT纳米复合材料的热性能较之纯PMMA，其Td均无太大变化，而Tg都提高了。力学性能实验结果表明，OMMT加入量为4wt%时，PMMA/OMMT纳米复合材料的抗拉伸强度达到最大值63.8MPa，比纯PMMA材料增大了23.3MPa，提升了57.53%;OMMT加入量为2wt%时，其吸收能量值最大，耐冲击强度较好，为23.6KJ·m，提升了34.86%。 (3)用偶联剂改性OMMT，得到偶联剂改性有机蒙脱土(Coupler-OMMT)，其层间距达到了2.83nm，大大高于MMT。以原位插层聚合的方法制备了蒙脱土不同种类及含量的EP/MMT、EP/OMMT和EP/Coupler-OMMT纳米复合材料，通过XRD和TEM表征了不同复合材料的结构。结果表明，EP/MMT复合材料中，有明显的蒙脱土特征衍射峰，且和MMT的衍射峰相近，并且MMT在材料中有团聚的现象，说明其并没有与环氧树脂基体相容;EP/OMMT、EP/Coupler-OMMT纳米复合材料在测试范围内，均未出现明显的蒙脱土的特征衍射峰，结合TEM观察图可知制备的EP/OMMT形成了插层型结构复合材料，而Epoxy/Coupler-OMMT则形成了剥离型结构的复合材料。此外，由力学性能试验可以发现，环氧树脂中加入5wt%的Coupler-OMMT，拉伸强度和拉伸模量有最好的增强效果，分别提高至51.21MPa和0.94GPa，增加40.26%和46.15%;加入3%的Coupler-OMMT，可以将环氧树脂的抗冲击强度提高至25.31KJ m，增加34.56%。

关键词：蒙脱土有机改性纳米复合材料力学性能

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磷石膏中稀土元素分离提取试验研究

磷石膏中稀土元素分离提取试验研究

作者：夏亮亮华北理工大学

学位级别：硕士

磷石膏是磷灰石湿法磷酸工艺产生的副产物,是化工工业生产中排放量最大的固体废料之一。磷石膏中通常含有大量稀土元素,是潜在的二次资源。从磷石膏中回收稀土元素有利于实现资源与环境的可持续发展。以云南安宁磷石膏为原料,对磷石膏... 详细信息

磷石膏是磷灰石湿法磷酸工艺产生的副产物,是化工工业生产中排放量最大的固体废料之一。磷石膏中通常含有大量稀土元素,是潜在的二次资源。从磷石膏中回收稀土元素有利于实现资源与环境的可持续发展。以云南安宁磷石膏为原料,对磷石膏中稀土元素分离提取进行试验研究,为磷石膏中稀土元素回收利用提供理论依据与技术支撑。对磷石膏中稀土元素在硫酸、盐酸、硝酸及柠檬酸等不同浸出剂中的浸出行为进行单因素试验研究,结果表明,硝酸对磷石膏中稀土元素的浸出效果最好,且各稀土元素浸出速率大小关系为Y>La>Nd>Ce。磷石膏的溶解与稀土元素的浸出存在正相关性,获得较高稀土浸出率的浸出剂对磷石膏的溶蚀较为严重,硝酸浸渣中的S、Ca元素几乎完全溶解。通过正交实验得出浸出温度、硝酸浓度和液固比是提高稀土元素浸出率的关键,其中影响稀土元素浸出率的主次关系为,硝酸浓度>液固比>浸出温度>浸出时间。磷石膏中稀土元素硝酸浸出的最佳条件为:硝酸浓度3 mol?L、浸出温度80℃、浸出反应时间60 min、液固比15 m L?g在此条件下,Y、Ce、La、Nd的浸出率分别为88.97%、53.40%、80.15%和65.67%。动力学研究表明,磷石膏中稀土元素硝酸浸出过程为扩散和界面传质混合控制,浸出反应速率常数与液固比、硝酸浓度及反应温度有关,稀土元素Y、Ce、La、Nd硝酸浸出的表观活化能分别为28.74、15.66、20.94、19.16 k J?mol。E-pH图分析表明,当p H0.66时Nd将会率先水解形成Nd（OH）沉淀。采用有机磷萃取剂P507对硝酸浸出液中稀土元素进行萃取分离,单因素试验结果表明,室温下,在P507浓度为40%、O/A=1条件下萃取20min,经二级逆流萃取,Y、Ce、La、Nd的萃取率分别为98.94%、89.92%、85.72%、94.89%,而Fe与Al的萃取率仅为20.09%和4.55%。图59幅;表27个;参90篇。

关键词：磷石膏稀土元素浸出萃取

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因特网与国际政治传统研究主题的拓展

因特网与国际政治传统研究主题的拓展

作者：夏亮亮厦门大学

学位级别：硕士

因特网是目前仅有的国际信息高速公路,是连接世界各国的计算机之网络。以网络为代表的信息化是一个巨大的历史进步,它使人类超越了传统工业社会的局限,是人类科学技术发展史上的飞跃。随着因特网的不断发展,其对国际政治领域的渗透和影... 详细信息

因特网是目前仅有的国际信息高速公路,是连接世界各国的计算机之网络。以网络为代表的信息化是一个巨大的历史进步,它使人类超越了传统工业社会的局限,是人类科学技术发展史上的飞跃。随着因特网的不断发展,其对国际政治领域的渗透和影响日见显现,国际政治的领域从现实向虚拟拓展,从地缘空间、外层空间拓展到了网络空间。国际政治中的经济、军事、政治三大支柱被赋予了新的特征,国际政治霸权的争夺也从之前制海权、制陆权、制空权、制天权、制波权进入到了对信息权的争夺。本文主要涉及国家主权、国家安全与国际体系等三大国际政治传统领域。随着因特网的产生,传统的国家主权受到了冲击,并呈现出了四个新特点:外延从领海、领空发展到信息边疆;呈现相对化趋势;向内部和外部扩散;以因特网为代表的信息技术将加剧国家主权事实上的不平等。随着这些新特点的展现,各国越来越重视自身的信息主权。国家安全在网络时代重也呈现出了以下几个新特点:威胁出现潜在性、瞬间性和多样化的特点,非国家力量成为信息安全威胁的主体之一;网络化程度高的国家更易受到信息的攻击;地理的“天然”作用基本消失,国家的所有重心都容易受到直接的攻击;核威慑条件下的信息网络战将是未来国际冲突的新形势。我们可以看到在网络时代,战场扩展到了网络的虚拟空间,而恐怖分子也利用因特网的帮助进行破坏活动。在国际体系方面,因特网的发展一方面使发展中国家有机会拉近与发达国家的距离,但另一方面也有可能使得信息霸权现象产生并使国际体系产生马太效应。因特网的出现和发展也明显加速了全球化的进程,但同时也使各个国家面对更多的霸权与安全性问题。

关键词：国家主权国家安全国际体系