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弥散相复合优化高锰硅材料热电性能研究

弥散相复合优化高锰硅材料热电性能研究

作者：徐陇香河北大学

学位级别：硕士

自工业革命以来,社会飞速发展,生产力不断提高,然而随之而来的是严峻的能源短缺和环境污染问题,如何有效利用能源,解决环境污染问题,是人们亟待研究的重要课题之一。热电材料由于可直接实现电能与热能的相互转换,备受人们青睐。到目前为... 详细信息

自工业革命以来,社会飞速发展,生产力不断提高,然而随之而来的是严峻的能源短缺和环境污染问题,如何有效利用能源,解决环境污染问题,是人们亟待研究的重要课题之一。热电材料由于可直接实现电能与热能的相互转换,备受人们青睐。到目前为止,已有多种体系可以实现这种能量转换,如近室温Bi2Te3基化合物、中温区（400～800 K）Pb Te合金等是其中的代表。对比之下,硅基化合物由于其材料来源丰富、无毒、价格低廉等特点,具有较好的应用前景,例如Mg2Si和高锰硅（higher manganese silicide,HMS）等。本征HMS样品具有较高的功率因子（power factor,PF）(1.5 m Wm-1K-2),但也有较高的总热导率,导致其热电优值z T在0.4左右。因此,通过降低HMS的热导率,可以实现对其热电性能的优化。另一方面,HMS的结构较为复杂,很难通过调整载流子迁移率来优化其热电性能,然而调节载流子浓度却是优化其热电性能的最优方案之一。本研究拟以P型高锰硅（HMS）为研究对象,采用弥散相复合和引入纳米第二相等手段调控其电学和热学性能,从而实现对其热电性能的优化。主要研究内容如下:1、利用机械合金化结合放电等离子烧结技术,我们成功合成了高稳定性的高锰硅基材料(Mn Si1.79),并研究Pt复合对HMS基材料热电性能的影响。随着Pt复合量的增加,破坏了Mn Si和Si的包晶反应平衡,部分Pt取代Mn,增加载流子浓度,同时在界面填补空位,提高迁移率,从而显著提高电导率。此外,态密度有效质量的提升抑制了泽贝克系数的大幅降低,从而提升电学性能。Pt的加入也导致样品晶粒细化,增加了晶格缺陷数量,加强了散射效应,明显降低了晶格热导率。最终,在823 K处时,复合0.5%Pt的HMS样品达到最优z T值,约为0.51。2、研究复合K2Pt Cl4对HMS材料热电性能的影响。在Mn:Si比例为1:1.79的HMS基材料中复合不同比例的K2Pt Cl4。由于K2Pt Cl4高温分解,K2Pt Cl4与HMS基体中的Si发生副反应,生成纳米第二相Pt12Si5。随着K2Pt Cl4复合量的增加,包晶反应的平衡被破坏,样品中Mn Si纳米析出物增多,HMS基体中的Si含量增多,使得Mn空位增多,载流子浓度升高,从而优化了电学性能。此外,Pt12Si5和Mn Si等纳米颗粒形成大量的声子散射中心,使声子散射增强,导致晶格热导率降低。最终,在823 K处,HMS+0.5%K2Pt Cl4复合样品获得最优zT值,约为0.55。3、将环保、成本效益高且易获得的C NDs采用湿法球磨结合放电等离子烧结（SPS）加入到HMS块体材料中用于促进非平衡反应,并增强HMS的热电性能。由于C掺杂效应,改变了HMS的亚晶格结构,减小了禁带宽度,从而提升了载流子浓度,PF在723 K时从1.42 m Wm-1K-2增加到1.62 m Wm-1K-2,相比于本征HMS样品,提升约14%。引入C、Si C和Mn纳米夹杂物导致声子散射增强,从而将晶格热导率从2.21Wm-1K-1降低到1.81 Wm-1K-1。因此,在823K时,热电优值z T从0.42增加到0.55,增幅约31%。可以预见,将C NDs加入半导体中是增强其热电性能的有效策略之一。

关键词：热电材料高锰硅载流子浓度纳米析出相热导率

带Markov跳的离散时间随机控制系统的最大值原理

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控制理论与应用 2024年第5期41卷 895-904页

作者：蔺香运王鑫瑞张维海山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590 山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

本文研究一类同时含有Markov跳过程和乘性噪声的离散时间非线性随机系统的最优控制问题,给出并证明了相应的最大值原理.首先,利用条件期望的平滑性,通过引入具有适应解的倒向随机差分方程,给出了带有线性差分方程约束的线性泛函的表示形... 详细信息

本文研究一类同时含有Markov跳过程和乘性噪声的离散时间非线性随机系统的最优控制问题,给出并证明了相应的最大值原理.首先,利用条件期望的平滑性,通过引入具有适应解的倒向随机差分方程,给出了带有线性差分方程约束的线性泛函的表示形式,并利用Riesz定理证明其唯一性.其次,对带Markov跳的非线性随机控制系统,利用针状变分法,对状态方程进行一阶变分,获得其变分所满足的线性差分方程.然后,在引入Hamilton函数的基础上,通过一对由倒向随机差分方程刻画的伴随方程,给出并证明了带有Markov跳的离散时间非线性随机最优控制问题的最大值原理,并给出该最优控制问题的一个充分条件和相应的Hamilton-Jacobi-Bellman方程.最后,通过一个实际例子说明了所提理论的实用性和可行性.

关键词：最大值原理最优控制 Markov跳倒向随机差分方程 Hamilton-Jacobi-Bellman方程

书面纠正性反馈对高中生外语写作焦虑及愉悦水平的影响研究

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书面纠正性反馈对高中生外语写作焦虑及愉悦水平的影响研究

作者：仇香玉曲阜师范大学

学位级别：硕士

随着心理学研究的快速发展,学界注意到了情绪研究在促进个体发展中所起到的重要作用。近年来,越来越多的学者从积极心理学的角度开展二语情绪研究。由于情绪研究是一个新兴的研究领域,因此关于这一研究还存在欠缺,情绪干预类的研究相对... 详细信息

随着心理学研究的快速发展,学界注意到了情绪研究在促进个体发展中所起到的重要作用。近年来,越来越多的学者从积极心理学的角度开展二语情绪研究。由于情绪研究是一个新兴的研究领域,因此关于这一研究还存在欠缺,情绪干预类的研究相对较少。为了弥补已有研究的不足之处,本研究从反馈干预的角度出发,探究书面纠正性反馈对高中生外语写作焦虑以及外语写作愉悦的影响。本文主要探究以下三个研究问题:(1)直接反馈对高中生外语写作焦虑以及写作愉悦有何影响?(2)元语言反馈对高中生外语写作焦虑以及写作愉悦有何影响?(3)直接反馈与元语言反馈对高中生外语写作焦虑以及写作愉悦的影响有何不同?本研究选取江西省某高中二年级三个班级178名学生作为研究对象,将其分为直接反馈组,元语言反馈组以及对照组进行实验。三个班的学生分别接受前测、后测和延时后测,所得量化数据使用SPSS 27.0软件进行数据分析;实验结束后,部分学生接受访谈,为实验结果提供质性数据的支撑。研究发现:(1)直接反馈对学生外语写作焦虑以及外语写作愉悦情绪都有显著性影响。学生接受直接反馈后,外语写作焦虑情绪下降,外语写作愉悦情绪上升,直接反馈对学生写作情绪的影响具有持续性；(2)元语言反馈对学生外语写作焦虑以及外语写作愉悦情绪都有显著性影响。学生接受元语言反馈后,外语写作焦虑情绪下降,外语写作愉悦情绪上升,元语言反馈对学生写作情绪的影响具有持续性;(3)直接反馈与元语言反馈对后测外语写作焦虑影响没有显著性差异,对外语愉悦的影响存在显著性差异,对延时后测外语写作焦虑与外语愉悦影响均具有显著性差异。本研究对于我国高中英语教学具有一定启示。首先,教师应该关注学生的情绪变化,选择合适的反馈方式,同时在进行写作反馈时应关注学生的个体差异;其次,学生在得到教师的反馈后,也要学会调节自身的情绪,学生应积极转变自我认知,将消极情绪转化为积极情绪。由于时间与条件的限制,本研究仍存在一定局限性。

关键词：书面纠正性反馈积极心理学二语写作写作焦虑写作愉悦

核盘菌APSES家族转录因子SsStuA调控菌核形成及致病机制研究

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核盘菌APSES家族转录因子SsStuA调控菌核形成及致病机制研究

作者：黎茂香吉林大学

学位级别：硕士

核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是一种死体营养型植物病原真菌,由其引致的作物菌核病(Sclerotinia stem rot,SSR)因其寄主范围广泛,缺少抗病种质资源,造成巨大经济损失。因此,探究核盘菌生长发育和致病机制,可为菌核病... 详细信息

核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是一种死体营养型植物病原真菌,由其引致的作物菌核病(Sclerotinia stem rot,SSR)因其寄主范围广泛,缺少抗病种质资源,造成巨大经济损失。因此,探究核盘菌生长发育和致病机制,可为菌核病的防治提供新思路。菌核是核盘菌越冬越夏的重要休眠结构,也是有性生殖和无性生殖的核心组分,对核盘菌的侵染循环和致病力有重要影响。APSES(Asm1p、Phd1p、Sok2p、Efg1p和Stu Ap)家族转录因子是真菌中特有的一类转录因子,在细胞的生命进程中发挥重要作用。为探究APSES家族转录因子对核盘菌菌丝生长、菌核形成与发育以及致病力的影响,本研究首先鉴定了核盘菌中APSES转录因子家族成员:SsStuA(Sscle＿10g075100),Ss Swi6(Sscle＿10g075380)和Ss Mbp1(Sscle＿03g022440),并利用Split-maker和原位回补方法获得相应突变体和回补菌株。通过测定分析不同菌株在菌丝生长、菌核形成与发育、侵染垫形成、胁迫耐受性以及致病力等方面的差异,明确APSES转录因子SsStuA在核盘菌生长发育及致病过程中的作用。本研究获得如下结果:***家族转录因子对核盘菌生长发育及致病力的影响Ss SWI6、Ss MBP1和Ss STUA编码蛋白均含有保守的Kil A-N结构域,但其生物学表型存在显著差异。其中,Ss SWI6和Ss MBP1缺失后不影响核盘菌菌丝生长,但菌核数量减少,重量增加;Ss STUA敲除突变体的菌丝生长明显变慢,且不形成菌核。此外,致病力测定结果显示ΔSsswi6和ΔSsmbp1的致病力与野生型无显著差异,而ΔSsstua致病力显著降低。表明不同转录因子在核盘菌生长发育和致病中发挥不同作用。***影响侵入性菌丝生长草酸、侵染垫发育和侵入性菌丝生长是核盘菌的关键致病因子。ΔSsstua可以正常产生草酸,且形成的侵染垫更多,但其致病力显著降低,且刺伤接种并不能恢复其病斑面积。进一步分析其侵染性菌丝扩展能力发现,ΔSsstua侵入性菌丝在洋葱表皮细胞中生长速度明显较野生型降低。***参与调控核盘菌细胞壁完整性(CWI)途径CWI途径是真菌中保守的调控菌丝生长和致病的信号传导途径,ΔSsstua中CWI途径关键激酶Ss Smk3磷酸化水平异常,且CWI相关基因均下调表达。表明SsStuA影响核盘菌细胞壁完整性。进一步分析其几丁质相关基因表达发现,尿苷二磷酸-N-乙酰基葡萄糖胺(UDP-Glc NAc)合成关键基因Ss AGM1下调表达,且ΔSsstua对靶标细胞膜的杀菌剂戊唑醇更敏感。表明SsStuA参与调控核盘菌CWI途径,影响菌丝生长和致病力。***调控过氧化氢酶(CAT)家族基因表达ΔSsstua在过氧化氢处理后生长速率显著降低,且ΔSsstua中活性氧清除酶相关基因表达量均显著低于野生型,进一步利用酵母单杂交(Y1H)分析SsStuA与CAT家族基因启动子的结合能力发现,SsStuA转录因子可以结合除Ss CAT6以外CAT家族基因的启动子序列。表明SsStuA参与核盘菌活性氧(ROS)代谢过程,并且这种对于活性氧敏感的表型可能是其侵染性菌丝生长较慢的原因。以上研究结果表明,核盘菌APSES转录因子SsStuA作为参与CWI通路和ROS反应的核心转录因子,是核盘菌营养生长、菌核形成和致病性的必需因子。本研究为深入探究核盘菌生长发育和致病的分子调控机制提供了理论基础。

关键词：核盘菌 SsStuA 细胞壁完整性菌核发育致病性

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二氧化碳的吸收及碳酸氢钙制备过程强化研究

二氧化碳的吸收及碳酸氢钙制备过程强化研究

作者：胡艳香北京化工大学

学位级别：硕士

Ca（HCO3）2是一种富碳产品,可作为稀土分离剂、二氧化碳缓释化肥、固沙剂以及废混凝土砌块等的原材料。但目前尚无成熟的碳酸氢钙生产工艺。为此,本文主要研究二氧化碳的有机溶剂吸收并用做碳源制备碳酸氢钙,以及二氧化碳与不同钙盐通... 详细信息

Ca（HCO3）2是一种富碳产品,可作为稀土分离剂、二氧化碳缓释化肥、固沙剂以及废混凝土砌块等的原材料。但目前尚无成熟的碳酸氢钙生产工艺。为此,本文主要研究二氧化碳的有机溶剂吸收并用做碳源制备碳酸氢钙,以及二氧化碳与不同钙盐通过机械化学强化制备碳酸氢钙的过程。首先,本文研究了CO2在不同浓度的AMP（2-氨基-2-甲基-1-丙醇）和DIPA（二异丙胺）的甲醇、乙醇、DMSO水溶液（有机溶剂含量均为90%）中的溶解行为。结果表明,CO2在0.5 mol/L的AMP的甲醇溶液和乙醇溶液中的溶解度差别很小,分别为0.9396（mol CO2/mol AMP）、0.9307（mol CO2/mol AMP）;而在0.5 mol/L的DIPA甲醇溶液和乙醇溶液中的溶解度差别较大,分别为0.8852（mol CO2/mol DIPA）和0.8057（mol CO2/mol DIPA）。AMP对CO2的捕获能力高于DIPA,但CO2的溶解度均随位阻胺浓度的增大而降低。在AMP和DIPA的乙醇溶液中未检测到氨基甲酸根,只有碳酸氢根离子。将甲醇含量为70%、80%、90%的AMP溶液与氯化钙-甲醇溶液混合,生成的固体产品中碳酸氢钙的含量分别为7.4%、27.0%、47.0%;而在乙醇为70%、80%、90%的溶液中得到碳酸氢钙的含量分别为4.3%、39.8%、53.7%。乙醇比甲醇更适合做碳酸氢钙制备的有机溶剂,降低乙（甲）醇溶液中的含水量,有利于提高碳酸氢钙的含量。再者,探究了二氧化碳机械化学矿化制备碳酸氢钙的方法。（1）将氯化钙和碳酸氢钠水溶液混合,只能得到碳酸钙固体。将氯化钙与碳酸氢钠固体在300 rpm转速下球磨三小时,碳酸氢钠完全转化为碳酸氢钙。产物中各组分的含量:碳酸氢钙43.4%,碳酸钙4.3%,氯化钠52.3%。但限于碳酸氢钙的不稳定性以及氯化钠在有机溶剂中极低的溶解性,难以实现固体产物的分离。（2）以氢氧化钙作为钙源,在氧弹中通入高压二氧化碳或加入干冰低温球磨,反应产物为碳酸钙。将氢氧化钙与苯酚反应的产物中通入CO2,生成的固体也是碳酸钙。（3）以碳酸钙为钙源,通入CO2气体,探究搅拌时间、球磨转速、溶剂浓度及溶剂种类等因素对反应产物的影响。结果显示,碳酸钙均未转化为碳酸氢钙。氯化铵与碳酸钙固体球磨,能产生碳酸氢钙,但转化率较低,产物中碳酸氢钙的含量仅为6.5%。本研究利用位阻胺的有机溶剂吸收二氧化碳,并与氯化钙反应成功制备了碳酸氢钙。利用氯化钙与碳酸氢钠的机械化学反应,也能制备碳酸氢钙,但存在产物分离困难的问题,需进一步探索提升反应转化率和产品纯度的方法。

关键词：二氧化碳溶解度空间位阻胺机械化学 CO2矿化碳酸氢钙

C市A区“双减”政策执行中的问题与对策研究

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C市A区“双减”政策执行中的问题与对策研究

作者：曾同香电子科技大学

学位级别：硕士

基于转录组学探索抗肝癌方剂化癥散积方组方机制的研究

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基于转录组学探索抗肝癌方剂化癥散积方组方机制的研究

作者：孟香彤长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:基于转录组学探索分析化癥散积方组方机制,结合数据挖掘技术分析刘铁军教授“脏毒腑秽学说”抗肝癌关键药物的用药规律。方法:1.通过转录组学对化癥散积方中11个单味中药进行研究,完成差异表达分析、GO富集分析和KEGG分析等。2.利... 详细信息

目的:基于转录组学探索分析化癥散积方组方机制,结合数据挖掘技术分析刘铁军教授“脏毒腑秽学说”抗肝癌关键药物的用药规律。方法:1.通过转录组学对化癥散积方中11个单味中药进行研究,完成差异表达分析、GO富集分析和KEGG分析等。2.利用“叠加分析”原理对化癥散积方以及11个单味中药进行对比分析抗肝癌功能基因上的区别,确定化癥散积方煎煮后较单味药新增功效基因和增效基因,分析组方中臣药助君药的功能基因位点,探索化癥散积方组方机制。3.明确体现“脏毒腑秽学说”指导化癥散积方组方关键药物。分析2016年01月至2023年11月刘铁军教授运用含有抗肝癌主要物质的中药汤剂治疗的100例肝癌病历,采用古今医案云平台(V2.3.5)系统进行数据挖掘和用药规律的研究。结果:1.半边莲主要靶向上调GSTP1、TOP2A、FHL1、WNT5A、SESN3,蜈蚣主要靶向上调TOP2A、GSTP1、SESN3、OTUD3、WNT5A,守宫主要靶向上调TOP2A、GSTP1、SESN3、FHL1、WNT5A,大黄主要靶向上调GSTP1、HOXD10、WNT5A、FHL1、TUSC3,虎杖主要靶向上调FHL1、GSTP1、SESN3、WNT5A、TOP2A,玄参主要靶向上调FHL1、GSTP1、SESN3、HOXD10、WNT5A,白芍主要靶向上调WNT5A、FHL1、HACE1、GSTP1、HOXD10,甘草主要靶向上调GSTP1、FHL1、WNT5A、HOXD10、TUSC3,大腹皮主要靶向上调GSTP1、WNT5A、HOXD10、FHL1、SESN3,麦冬主要靶向上调GSTP1、SESN3、FHL1、HOXD10、WNT5A,生地黄主要靶向上调HOXD10、SESN3、TUSC3、FHL1、WNT5A等基因表达,达到诱导肝癌细胞凋亡,抑制肝癌细胞侵袭、迁移等作用。2.化癥散积方与单味药合集相比共出现了1个增效基因(TNFSF10),2个新增功效基因(CA3、MUC15)。确定蜈蚣、守宫二药为化癥散积方君药,虎杖、半边莲、玄参、白芍、大腹皮为助君之臣药。3.结合转录组学、“脏毒腑秽学说”以及刘铁军教授临床经验,确定大黄为体现“脏毒腑秽学说”理论的关键药物,临床用量为1g—10g,其中用量为3g频率最多,占80%。结论:1.研究证实化癥散积方在经过中药配伍和煎煮后产生了增效基因(TNFSF10),新增功效基因(CA3、MUC15),说明复方经过配伍煎煮后会增强单味药原有功效,并产生新功效,以更好地达到抗癌效果,为“脏毒腑秽学说”指导的抗肝癌治疗理论提供了科学依据。2.刘铁军教授基于“脏毒腑秽学说”将肝癌以脏毒立论,以肃清毒源为治疗原则,应用大黄治疗肝癌,发挥“破癥瘕积聚”“祛脏毒”之功,临床多使用大黄轻剂,其轻剂可通调腑气、安和五脏,重剂又可荡涤胃肠、推陈致新、通利水谷。

关键词：肝癌化癥散积方数据挖掘转录组学

主动配电网分区解耦的动态状态估计及在线反馈优化策略

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主动配电网分区解耦的动态状态估计及在线反馈优化策略

作者：侯香臣东北电力大学

学位级别：硕士

随着“双碳”目标的持续推进,以分布式光伏为代表的新型能源在电力系统中的应用比例逐渐增加。受制于我国自然资源的分布以及地理环境因素的影响,近年来,我国将分布式光伏的发展集中在配电网中,其在减少电力系统中化石燃料应用的同时,... 详细信息

随着“双碳”目标的持续推进,以分布式光伏为代表的新型能源在电力系统中的应用比例逐渐增加。受制于我国自然资源的分布以及地理环境因素的影响,近年来,我国将分布式光伏的发展集中在配电网中,其在减少电力系统中化石燃料应用的同时,也对配电网的安全稳定运行带来了一系列的问题。分布式光伏的输出功率受天气、温度以及太阳辐射的影响较大,导致其出力具有随机性、波动性以及间歇性。这种无序和偶然的出力特性对配电网的安全稳定运行提出了较高的要求。与此同时,随着分布式光伏在配电网中渗透率的逐渐提高,导致其在发电高峰时,产生由下级电网向上级电网输送功率的现象,即功率倒送,这将对节点电压产生相关的影响,严重时将使节点电压超过所允许的安全上限。而传统的调压方式受制于调节容量以及调节速度的限制,无法良好的解决含高渗透率分布式光伏配电网中的电压问题。而分布式储能由于其双向出力以及快速响应特性,适合调节因分布式光伏出力较大而造成的配电网节点电压越限问题。因此,如何合理制定分布式光伏以及储能电源的输出功率成为当前研究的热点问题。本文首先介绍了在含高比例分布式光伏以及储能电源的配电网中进行优化调控的一些难点。基于此,针对配电网不同区域之间潮流状态的耦合关系进行阐述分析,并以其分析结果为依据,对配电网中不同区域之间的潮流灵敏度的耦合关系进行了解耦,以使得可以在仅获取区域自身内部的量测信息以及其他区域边界聚合信息的条件下,实现对潮流灵敏度的分布式求解。然后,针对配电网中量测装置所量测的信息存在量测噪声从而致使数据精度无法满足既定调控需求的问题,构建了一种基于卡尔曼滤波的分布式动态状态估计方法。该方法将卡尔曼滤波的思想应用到了配电网潮流状态的状态估计中,并以前文潮流灵敏度的分布式求解形式为依据,将卡尔曼增益的求解过程进行解耦。进而使得配电网中各区域在仅获取自身内部量测信息以及其他区域边界聚合信息的条件下,实现对自身内部区域状态变量的动态估计。最后,针对分布式光伏接入配电网后引起的电压越限以及储能电源多周期耦合约束问题,提出了一种考虑多周期耦合约束的分布式在线预测优化调控策略。该方法构建了以分布式光伏与储能运行效益最大化的优化调控数学模型,并根据日前所制定的储能电源出力计划以及节点电压越限问题,实时调控分布式光伏和储能电源的出力。利用前文所述潮流灵敏度的分布式求解形式为依据,将配电网整体优化问题解耦成仅需获取自身区域内部以及其他区域边界信息即可完成求解的若干个子问题,不同的子问题之间可以并行求解,进而实现了配电网多区域之间分布式优化调控的目的。

关键词：配电网分布式光伏电压控制分布式储能在线优化动态状态估计

基于SOLO理论发展高中生生物学科学思维的实践研究

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基于SOLO理论发展高中生生物学科学思维的实践研究

作者：张贵香太原师范学院

学位级别：硕士