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秦岭生物学野外综合实践的基础学科创新人才培养

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实验室研究与探索 2024年

作者：党凯高源王军姜山峰牛卫宁西北工业大学生命学院

为提高生命科学基础学科创新人才培养质量，开展了生物学野外综合实践。在该过程中利用秦岭丰富的动植物资源，建立研究型野外实践基地；实施“基础认知-综合创新-思政育人”三层次综合实践模式；创新实践教学方法，开展基于虚拟仿真技... 详细信息

为提高生命科学基础学科创新人才培养质量，开展了生物学野外综合实践。在该过程中利用秦岭丰富的动植物资源，建立研究型野外实践基地；实施“基础认知-综合创新-思政育人”三层次综合实践模式；创新实践教学方法，开展基于虚拟仿真技术的沉浸式实践教学和启发式实践教学；构建将实践过程与实践结果并重、量化指标与定性指标相结合的多元化考核评价体系。实践表明，该实践体系能够有效提升学生的创新实践能力和科研素养，增强学生的生态文明意识和社会责任感，可实现“知识传授、能力培养、价值塑造”三位一体的人才培养目标。

关键词：野外综合实践创新人才培养生命学科实践模式教学方法

以学业质量标准为导向的逆向教学设计研究——以七年级下册第一单元为例

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进展 2024年第7期 28-30页

作者：党凯菁内蒙古民族大学内蒙古自治区通辽市028000

《义务教育语文课程标准(2022年版)》新增加了“学业质量”这一部分内容,学业质量以核心素养为主要维度,为逆向教学设计提供了导向以及实践的可能性。本文通过对逆向教学设计的内涵及其阶段的阐述,探索在学业质量标准导向下的逆向教学... 详细信息

《义务教育语文课程标准(2022年版)》新增加了“学业质量”这一部分内容,学业质量以核心素养为主要维度,为逆向教学设计提供了导向以及实践的可能性。本文通过对逆向教学设计的内涵及其阶段的阐述,探索在学业质量标准导向下的逆向教学设计过程,即设定教学目标、制定评价准则、整合学习内容、设计学习任务,在这种方式下,教师能够借助学业质量标准,设计出高效而有针对性的单元逆向教学方案。总而言之,引入学业质量标准的逆向教学设计在义务教育语文教学中具有重要意义,它不仅能够明确教学目标,还能够帮助教师更好地指导学习内容和学习任务的设计,从而提高学生的学业质量。

关键词：学业质量标准核心素养逆向教学设计

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基于混合自适应选择模型的燃气轮机建模

中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2737-2747,I0019页

作者：张宝凯中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院安徽省合肥市230031

单轴燃气轮机联合循环机组作为参与电网调峰谷、调频的重要装备,其运行性能直接关系到电网安全。为提高电网可靠性,该文提出一种基于混合形式自适应选择算法模型(hybrid-form adaptive selection algorithm model,HASAM)。首先,结合厂... 详细信息

单轴燃气轮机联合循环机组作为参与电网调峰谷、调频的重要装备,其运行性能直接关系到电网安全。为提高电网可靠性,该文提出一种基于混合形式自适应选择算法模型(hybrid-form adaptive selection algorithm model,HASAM)。首先,结合厂家控制策略组态逻辑与偏互信息确定与燃机计算功率相关的变量作为建模对象;然后,利用量子粒子群QPSO辨识模型、深度置信网络DBN算法以及ELMAN算法构建子模型;最后,针对不同工况,结合QPSO优化的DBN分类模型自适应选择子模型进行燃机计算功率预测。基于9E燃气轮机工况数据验证结果表明,提出的算法能够准确的预测燃气轮机计算功率。

关键词：数据驱动燃气轮机自适应选择预测

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中原武术的地域文化支撑

少林与太极 2024年第6期 34-37页

作者：王瀚淼党凯康不详

以文为源物化了的武术,兼具地域特色与文化使命。不同地域的文化气息对于地域武术形态风格影响显著。中原文化作为中国传统文化的主体与精神原点,因其而生的中原武术展现出门派合流、多元融合、共生发展的状态。少林与太极以其海纳百川... 详细信息

以文为源物化了的武术,兼具地域特色与文化使命。不同地域的文化气息对于地域武术形态风格影响显著。中原文化作为中国传统文化的主体与精神原点,因其而生的中原武术展现出门派合流、多元融合、共生发展的状态。少林与太极以其海纳百川的气概和文化柔缓的形式基调,展现出中原“利于百物”而又不事张扬的品格。

关键词：多元融合文化使命中国传统文化中原武术共生发展精神原点地域文化门派

基于时间序列和贝叶斯神经网络的非平稳时期光伏功率预测

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基于时间序列和贝叶斯神经网络的非平稳时期光伏功率预测

作者：党凯凯西安理工大学

学位级别：硕士

由于光伏发电具有、随机性和间歇性,故大规模的光伏电站并入电力系统时会对电网产生冲击,尤其在光伏发电波动剧烈的非平稳时段,冲击导致的后果更加严重,对电网造成安全影响。因此非平稳时期的光伏功率预测具有十分重要的研究意义。本文... 详细信息

由于光伏发电具有、随机性和间歇性,故大规模的光伏电站并入电力系统时会对电网产生冲击,尤其在光伏发电波动剧烈的非平稳时段,冲击导致的后果更加严重,对电网造成安全影响。因此非平稳时期的光伏功率预测具有十分重要的研究意义。本文针对光伏出力非平稳时期光伏功率预测的问题,提出了一种基于多目标优化的混合预测模型,提升了非平稳时期的光伏功率的预测精度,主要研究内容如下:（1）提出了一种基于辐功比差的非平稳时段判别法,经过验证,该方法能够准确的判别出非平稳出力时段,相较于传统的以天气类型划分光伏平稳出力时段和非平稳出力时段的方法,判别更加准确高效。（2）定性分析了光伏功率的主要影响因素,并进行了非线性相关性分析,选取了相关性较强的若干特征,作为模型的输入,为后续的功率预测奠定基础。（3）在长短期记忆神经网络（LSTM,Long Short-Term Memory）预测模型的基础上,提出了 Stack-LSTM预测模型。通过构建新的特征因素来挖掘数据隐含的特征信息,实验表明该模型的预测精度能够提升9%-17%。（4）提出了一种基于多目标优化的混合预测模型,结合了点预测和区间预测模型,充分利用了两种模型之间的优势,并对预测结果分别进行两种形式的优化,结果表明,基于点预测的优化结果预测精度提升5%-8%;基于区间预测的优化结果相较于普通的区间预测,在区间覆盖率不变的前提下,区间宽度更窄,预测精度提升15%-20%。

关键词：功率预测集成学习区间预测多目标优化点预测

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黄精甾体皂苷合成途径相关酶基因研究

黄精甾体皂苷合成途径相关酶基因研究

作者：党凯凯陕西师范大学

学位级别：硕士

黄精(Polygonatum sibiricumRed)是我国传统的药用植物,为百合科黄精属多年生草本植物,具有药食两用的特性,在药用、保健品及食用方面均具有较高的经济价值和开发潜力。甾体皂苷作为黄精的特征产物,已被证实具有良好的抗肿瘤、抗菌等药... 详细信息

黄精(Polygonatum sibiricumRed)是我国传统的药用植物,为百合科黄精属多年生草本植物,具有药食两用的特性,在药用、保健品及食用方面均具有较高的经济价值和开发潜力。甾体皂苷作为黄精的特征产物,已被证实具有良好的抗肿瘤、抗菌等药理作用。目前关于黄精甾体皂苷的研究主要集中在化学成分的分离和鉴定上,其具体合成途径和关键酶基因等还不清楚。基于此,本课题开展的工作如下:1.收集、整理、比较了 14个不同产地的野生黄精种质,检测其中皂苷含量,结果显示河南洛阳产黄精(3.14 mg/g)和陕西略阳产黄精(9.58 mg/g)中甾体皂苷含量差异显著,以这两个产地的黄精为材料进行高通量转录组测序,共得到72.06 Gb Clean Data,Denovo组装后获得 74,130 条 Unigene。其中 35,793 条能与 NR、Swiss-Prot、GO、COG、KOG、KEGG、Pfam 等公共数据库匹配,注释率为 48.28%,成功构建了黄精转录组文库。2.在黄精转录组数据中,系统分析参与甾体皂苷生物合成相关的潜在Unigene。结果显示146条Unigene对应到黄精甾体皂苷生物合成途径的32个相关酶,几乎覆盖了黄精甾体皂苷合成途径上的所有节点,丰富了黄精甾体皂苷生物合成途径酶基因信息。3.通过使用DESeq软件和Benjamini-Hochberg方法,分析两个样品之间的差异表达基因(DEG Unigene),共筛选出7,036条差异基因,其中包括4,396条上调基因,2,657条下调基因。通过对差异基因功能注释和差异表达基因KEGG代谢通路富集分析,找出10条差异基因,分别编码甾体皂苷合成途径上的10种酶基因:HMGS、HMGR、DXS、HDS、FPPS、SQLE、CAS、SMT1、SC5DL 和 DHCR24。这些差异基因在陕西略阳样品中的FPKM值上调显著,推测这些酶基因在黄精甾体皂苷合成中起关键作用。4.基于黄精转录组数据,在黄精不同组织部位中筛选内参基因。通过对8种常用的看家基因进行稳定性分析,选择TUB作为本课题研究黄精基因表达的内参基因。5.利用qRT-PCR对筛选出的10条关键酶基因在不同产地黄精和黄精不同部位表达情况进行了验证与分析,结果表明8条酶基因(HMGS、HMGR、HDS、FPPS、SQLE、CAS、SMT1和DHCR24)表达量的变化规律和DGE测序结果趋势一致,并且与甾体皂苷的成分积累情况相似,表明这些基因可能对黄精甾体皂苷的合成起着重要的调控作用。5.进一步克隆了黄精环阿屯醇合成酶(cycloartenol synthase,CAS)基因,并对其编码的蛋白进行理化特性、蛋白质二级结构和三级结构预测以及系统进化树分析。克隆得到1个2,286 bp开放读码框,编码761个氨基酸残基组成的蛋白,具有环氧角鲨烯环化酶(oxidosqualene cyclase,OSCs)家族的保守结构。生物信息学分析结果表明PsCAS蛋白的分子量为分子质量是86.5 kDa,等电点为PI 6.14,可能具有催化2,3-氧化鲨烯的功能,并与盾叶薯蓣CAS蛋白亲缘关系较近。为进一步研究CAS基因对黄精皂苷含量的影响和表达调控奠定基础。

关键词：黄精甾体皂苷转录组差异分析

颗粒间碰撞对槽道湍流中颗粒聚集效应的影响研究

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力学学报 2024年第2期56卷 365-376页

作者：崔元凯张欢兰州大学湍流−颗粒研究中心兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000

颗粒两相湍流广泛存在于自然现象和工业流动中,与人们的生活和生产活动息息相关.通常情况下,当颗粒的体积分数小于O(10^(-4))时,颗粒间的碰撞效应被忽略.一些研究发现,在颗粒两相壁湍流中,即使在低体积分数情况下,由于湍泳和倾向性聚集... 详细信息

颗粒两相湍流广泛存在于自然现象和工业流动中,与人们的生活和生产活动息息相关.通常情况下,当颗粒的体积分数小于O(10^(-4))时,颗粒间的碰撞效应被忽略.一些研究发现,在颗粒两相壁湍流中,即使在低体积分数情况下,由于湍泳和倾向性聚集会导致颗粒局部浓度较高,颗粒间的碰撞频繁发生.然而,已有结果大多针对均匀各向同性湍流或采用大涡模拟的研究手段,尚缺少关于颗粒两相槽道湍流的直接数值模拟研究,颗粒间碰撞对颗粒聚集程度和形态影响的定量规律仍不清楚.文章基于欧拉-拉格朗日点颗粒框架,在摩擦雷诺数为Re_(τ)=180的条件下,采用直接数值模拟探讨了有/无颗粒间碰撞时水平槽道湍流中双分散颗粒聚集模式的差异.算例的颗粒平均质量分数为Φm~O(1),因此模型中还考虑了颗粒对流场的反馈作用.研究发现,颗粒间碰撞驱使近壁颗粒向槽道中心迁移,导致颗粒平均浓度的壁法向廓线变得十分平坦,抑制了壁湍流中颗粒的湍泳现象.同时,颗粒间碰撞导致颗粒在与壁面平行的水平薄层内更加均匀地分布.特别是在黏性底层内,各向异性的颗粒条带结构完全消失.这些结果表明,颗粒间碰撞显著抑制了水平槽道湍流中颗粒的湍泳和近壁区的倾向性聚集现象.

关键词：颗粒两相湍流槽道湍流颗粒聚集颗粒间碰撞直接数值模拟

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隧道拱顶渗漏稳态渗流场的解析研究

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 838-846页

作者：余俊李东凯中南大学土木工程学院湖南长沙410075

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析... 详细信息

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析解、数值解、试验结果的渗流量对比来验证所得解的准确性.进行参数分析,探究隧道埋深、渗漏宽度对衬砌水压力和渗流量的影响规律.结果表明,衬砌水压力在以渗漏位置为中心±60°范围内明显降低;随着隧道埋深的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量先减小后增大,且渗流量最小值对应的隧道埋深随着地表水头的增大而增大;随着渗漏宽度的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量增大,当渗漏宽度大于0.05 m时,渗漏宽度变化对水压力和渗流量的影响较小;在渗漏宽度较小时进行渗漏控制的效果明显.

关键词：隧道拱顶渗漏水保角变换分离变量法渗流场解析研究水压渗流量

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GEO卫星机会源近岸海面高度测量性能评估

电子学报 2024年第3期52卷 719-728页

作者：王峰杨东凯地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

基于同步地球轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星的机会源技术已被证明其在近岸海面高度测量中的应用潜力,但目前研究主要围绕可行性论证展开,极少开展全方位的测量性能评估.为此,从仿真和试验两个角度评估了信号带宽、非相干累... 详细信息

基于同步地球轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星的机会源技术已被证明其在近岸海面高度测量中的应用潜力,但目前研究主要围绕可行性论证展开,极少开展全方位的测量性能评估.为此,从仿真和试验两个角度评估了信号带宽、非相干累加次数、信噪比及波形峰值跟踪算法对GEO卫星机会源海面测高性能的影响.评估结果表明当非相干累加次数和信噪比大于最优非相干累加次数和最优信噪比时,测高性能将不再显著提升.因此,通过选择最优非相干累加次数,以及设计合理的接收天线增益、射频增益及接收机带宽使信噪比大于最优信噪比对GEO卫星机会源海面测高至关重要.通过对比插值和拟合两种波形跟踪算法发现拟合法能提供比插值法更高的测量精度.利用北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号开展GEO卫星海面测高的试验评估.试验结果表明:在非相干累加次数大于10000、信噪比大于7 dB时,北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号可分别提供精度约为0.20 m和0.10 m的海面高度.针对GEO卫星多频或多通道传输特点,提出了基于信号频谱合成提高海面测高精度的方法.当利用中卫1号卫星10个通道信号进行合成时,插值法和拟合法的仿真测距精度分别为3.50 cm和0.69 cm.

关键词：地球同步轨道卫星机会源遥感海面高度信号带宽信噪比非相干累加