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强震环境下多点建筑形变监测组网技术研究与实现

作者：季明杰

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强震环境下多点建筑形变监测组网技术研究与实现

作者：季明杰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

我国地处亚欧大陆板块,华北、东南沿海及台湾省由于受到环太平洋地震带地震活动的影响,每年都会发生大量地震活动,此外,西南、西北由于受欧亚地震带影响,也频频受灾。地震作为对社会影响最大自然灾害之一,对人们的财产和生命都存在着巨... 详细信息

我国地处亚欧大陆板块,华北、东南沿海及台湾省由于受到环太平洋地震带地震活动的影响,每年都会发生大量地震活动,此外,西南、西北由于受欧亚地震带影响,也频频受灾。地震作为对社会影响最大自然灾害之一,对人们的财产和生命都存在着巨大的威胁,所以研究地震活动中建筑物的位移等信息对我国这样一个有着14亿多人口体量的大国来说就显得格外重要,合理的建筑物结构设计能在地震中挽救更多人的生命财产。目前,我国对于地震活动的监测主要局限于地表运动和某些特殊自然现象的监测,缺少专门针对建筑物在地震中的振动信息监测设备。并且由于地震活动的高度破坏性,很多社会保障资源都会在大震中被摧毁,尤其是电力、通信等重要的公共基础服务资源,因此,在系统设计时必须考虑各种可能的极端情况,确保在地震发生后,采集设备可以正常工作,并能将采集数据发送出去。为了提高设备易维护性和可快速组装的设计目标,设备硬件设计上采用了模块化思路,整个设备硬件分为数采分系统和电源管理分系统两个部分。数采分系统包括数据采集、数据处理和无线通信三个子单元,协调完成信号的模数转换、处理和收发功能。电源管理分系统包括双电自适应切换和电压转换两个子单元,完成市电和备用电池的无缝自适应切换并稳定向数采分系统各单元供电。数据采集单元主要基于AD4111数采模块设计,AD4111是一款低功耗24位高精度的AD转换芯片,可以满足系统对高精度数据采集的设计目标。数据处理单元基于STM32F407ZTG6设计实现,STM32系列芯片接口丰富,成本低廉,处理速度快,是理想的MCU控制芯片。无线通信系统基于LORA无线扩频通信模块和4G网络通信模块设计实现。当AD4111收到传感器的模拟地震信号时,实时对地震信息进行模数转换,通过SPI串行通信总线将数据输送给STM32中央处理单元,由中央处理单元完成数据的暂存及前端处理,再将数据发送给无线通信模块,由无线通信模块完成数据传送。无线通信模块采用AODV路由协议进行无线通信路由的发现和选择,通过物理层传输协议MAC协议进行链路通信控制。本课题中无线通信有两种通信模式,一种是当本地通信簇群的LORA基站和4G中心节点工作正常时,采用MAC协议直接进行PPP模式的点对点通信,完成通信簇内的数据传输,由4G模块将数据传输至云端服务器,供客户远程查看;第二种是当中心节点的LORA基站或4G中心节点工作故障时,先采用AODV路由协议进行路由选择,再通过MAC协议进行数据传输,由其他通信簇的中心节点完成数据转发。

关键词：强震监测电源管理 AODV LORA

基于三维动态地图的高中地理区域认知能力培养研究

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基于三维动态地图的高中地理区域认知能力培养研究

作者：季明杰信阳师范学院

学位级别：硕士

区域认知能力是高中地理核心素养的主要组成部分,是指人类利用空间-地域的观点认知周围环境的能力和思维方式。通过高中地理课程教学,培养学生区域认知能力,有助于学生分析人类社会活动与地理学之间的关联。且《普通高中地理课程标准(2... 详细信息

区域认知能力是高中地理核心素养的主要组成部分,是指人类利用空间-地域的观点认知周围环境的能力和思维方式。通过高中地理课程教学,培养学生区域认知能力,有助于学生分析人类社会活动与地理学之间的关联。且《普通高中地理课程标准(2017年版)》中多处强调恰当运用地理信息技术进行辅助教学,有助于提升学生对区域地理环境的认知。因此,三维动态地图作为近年来地理信息技术领域的新进展,它能够立体地、动态地呈现地表、城市等景观,是一种较为直观、形象、可视化的教学资源系统,能帮助学习者更好的认识抽象的地理知识,对学习者的区域认知能力提升有着重大作用。本文主要应用文献研究法、素材库构建法、案例应用法、教学实验法、问卷调查法等具体的研究方法,依据认知主义理论、直观教学理论、知识迁移理论、地图空间认知理论等主要理论基础开展研究,主要研究成果如下:(1)根据教育性、实用性、稳定性、共享性四大原则,搭建三维动态地图素材库的实施平台,对三维动态地图的制作进行软件分类、内容分类、教学分类,列举三维动态地图的数据获取途径,分析三维动态地图软件的三大主要功能,梳理人教版高中地理教材适合三维动态地图的知识模块,深度挖掘三维动态地图在区域认知能力中直观、立体、形象的教学辅助作用。(2)通过三维动态地图的应用功能、分类、以及教材融合渗透区域认知能力,探索素材库的制作方法,同时为教师提供运用素材库的应用策略,为教师开发素材库,培养学生区域认知能力提供课前、课中、课后方案。(3)依据地理课程标准,解读与地理教材相契合的部分,紧扣区域认知能力,定位与三维动态地图的渗透点,构建以《地貌的观察》、《资源跨区域调配》为例的有效教学设计。(4)透过现实情况对高一年级的学生进行实证分析,结合实验试题与调查问卷,采用定量与定性相结合的评价方法,验证三维动态地图在培养学生区域认知能力上的途径是可行的。研究结论紧密契合运用地理信息工具获取高中地理教学的需求,为三维动态地图技术辅助高中生区域认知能力的提高提供借鉴和支持。

关键词：三维动态地图区域认知能力教学设计实证分析

利用PCR-DGGE技术分析乳制品中的乳酸菌(英文)

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应用与环境生物学报 2009年第4期15卷 534-539页

作者：马俊孝孔健季明杰山东大学微生物技术国家重点实验室济南250100

在食品发酵行业,需要一种简捷有效的方法检测发酵产品中的有益微生物.聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(Ploymerase chain reaction and denaturing gredient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术广泛应用于微生物生态学的研究.采用PCR-D... 详细信息

在食品发酵行业,需要一种简捷有效的方法检测发酵产品中的有益微生物.聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(Ploymerase chain reaction and denaturing gredient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术广泛应用于微生物生态学的研究.采用PCR-DGGE对5种含有乳酸菌的乳制品进行了菌群组成分析,并通过传统培养方法和核酸序列分析进行了验证.结果表明,所有测试样品中的活菌数量都在106～109 cfu/mL之间,通过平板培养法分离出了形态明显的杆状菌和链球状菌,对其进行16S rDNA核酸序列测定及同源性分析,将其鉴定为德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus).建立了由已知乳酸菌组成的DGGE参考阶梯(Reference ladder),可用其对相应菌株进行DGGE鉴定.用两对不同引物进行PCR-DGGE分析,除样品1外,试样中均检测到德氏乳杆菌和嗜热链球菌.对DGGE参考阶梯未能直接鉴定的样品1的电泳条带进行回收、序列分析,分别鉴定为卷曲乳杆菌(***)和鼠李糖乳杆菌(***).同时发现,引物R518-F357对嗜热链球菌模板的识别效率高于引物Lac1GC-HDA2.以上结果表明,RCR-DGGE技术可以对样品中的乳酸菌进行快速的分析和鉴定.

关键词：乳酸菌聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳酸奶 16S rRNA基因可变区益生菌发酵乳制品

棘孢曲霉SM-L22β-葡萄糖苷酶的纯化与性质

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菌物系统 2002年第2期21卷 239-245页

作者：杜娟庄蕾季明杰陈冠军高培基山东大学微生物技术国家重点实验室济南250100

通过分子筛层析和离子交换层析等手段,分离纯化了棘孢曲霉SM-L22纤维素酶系中的β-葡萄糖苷酶组分.通过SDS-PAGE和IEF电泳测得其分子量为57.9 kDa,等电点为pH 4.5.该酶组分的最适温度60℃,最适pH 5.5,在40℃以下以及pH 3.0~10.0范围内稳... 详细信息

通过分子筛层析和离子交换层析等手段,分离纯化了棘孢曲霉SM-L22纤维素酶系中的β-葡萄糖苷酶组分.通过SDS-PAGE和IEF电泳测得其分子量为57.9 kDa,等电点为pH 4.5.该酶组分的最适温度60℃,最适pH 5.5,在40℃以下以及pH 3.0~10.0范围内稳定.Fe2+和Mn2+ 对酶有激活作用,而 EDTA对酶有较明显的抑制作用.底物专一性实验表明,该酶可作用于纤维二糖、水杨素和乳糖.作用于纤维二糖和水杨素的Km值分别为17.13 ( 10-3 mol/L 和11.93 ( 10-3 mol/L,Vmax分别为3.456 ( 10-4 mol/L/min和7.139 ( 10-4 mol/L/min,Kcat分别为3.75 S-1和7.73 S-1.

关键词：棘孢曲霉 β-葡萄糖苷酶分离纯化基本性质

地理学科核心素养导向下的SCD智慧教学模式研究

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中学地理教学参考 2023年第27期 30-33页

作者：曹晓妹潘晓芳季明杰信阳师范大学地理科学学院河南信阳

在智慧教学平台技术支持下,以自主学习、合作学习、深度学习理论为依据,构建SCD智慧教学模式,培养学生地理高阶思维,提升学生信息技术运用能力,促进学生个性化、全面化发展,落实地理学科核心素养培养。

关键词：学习理念智慧教学模式地理学科核心素养

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产广谱细菌素乳酸菌的筛选

山东大学学报（理学版） 2008年第7期43卷 61-64页

作者：胡淑敏孔健季明杰山东大学微生物技术国家重点实验室山东济南250100

利用牛津杯双层平板法从70株乳酸菌中筛选得到2株具有较高抑菌活性的乳酸菌LAB30、LAB211。研究这2株乳酸菌的抑菌物质发现:排除酸性产物乳酸、乙酸以及过氧化氢的干扰,LAB211和LAB30仍具有较高的抑菌活性;对其发酵液进行蛋白酶处理,LA... 详细信息

利用牛津杯双层平板法从70株乳酸菌中筛选得到2株具有较高抑菌活性的乳酸菌LAB30、LAB211。研究这2株乳酸菌的抑菌物质发现:排除酸性产物乳酸、乙酸以及过氧化氢的干扰,LAB211和LAB30仍具有较高的抑菌活性;对其发酵液进行蛋白酶处理,LAB30的发酵液经胰蛋白酶和蛋白酶K处理后抑菌活性均有降低;而LAB211的发酵液经蛋白酶K处理后有所降低,胰蛋白酶处理没有变化,因此可以判定这两株乳酸菌产生的抑菌物质为细菌素。利用特异性引物PCR分析可知,LAB211和LAB30产生的细菌素并非nisin。抑菌谱实验表明,LAB30和LAB211的发酵液不仅抑制革兰氏阳性菌,而且对部分革兰氏阴性菌也有抑制作用。因此LAB211和LAB30产生的是一类广谱细菌素。

关键词：乳酸菌细菌素抑菌试验

利用PCR-DGGE技术分析微生态制剂在传代过程中的菌群变化

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山东大学学报（理学版） 2008年第7期43卷 56-60页

作者：马俊孝孔健季明杰山东大学微生物技术国家重点实验室

利用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术,结合传统平板培养法对实验室研制的1种由乳酸菌和芽孢杆菌组成的微生态菌剂WS-401及其在连续转接培养过程中细菌种群组成的动态变化进行分析。WS-401原液的活... 详细信息

利用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术,结合传统平板培养法对实验室研制的1种由乳酸菌和芽孢杆菌组成的微生态菌剂WS-401及其在连续转接培养过程中细菌种群组成的动态变化进行分析。WS-401原液的活菌数为2×107cfu/mL,且细胞个体形态多样。将分离自原液的3株细菌进行DGGE分析,出现2种指纹谱带,对照标准的DGGE指纹图谱库和序列分析,分别被鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)。将该菌剂分别在LB和MRS两种培养基中30℃或37℃连续转接5次,DGGE分析每次转接后培养物的菌群组成,结果发现,随着转接次数的增加,微生物菌群的种类减少,在LB培养基中转接5次后优势菌群只有蜡状芽胞杆菌,而在MRS培养基中转接后优势菌群为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和类干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)。由此说明,微生物的营养基质和培养条件对微生态制剂在传代过程中的菌群组成和动态变化有重要影响。

关键词：微生态制剂变性梯度凝胶电泳传代培养菌群组成

黑色葡萄状穗霉S607耐碱性纤维素酶发酵条件的研究

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工业微生物 2001年第4期31卷 22-25,30页

作者：杜宗军季明杰陈冠军高培基山东大学微生物技术国家重点实验室济南250100

研究了耐碱性纤维素酶生产菌株黑色葡萄状穗霉S6 0 7(StachybotrysatraS6 0 7)的产酶条件。结果表明 ,S6 0 7的最适生长和产酶 pH为 7.0 ,最适产酶温度为 2 8℃ ,摇床最适转速为 180r/min。在以 2 .0 %纤维素粉和 2 .5 %的麸皮作为碳源... 详细信息

研究了耐碱性纤维素酶生产菌株黑色葡萄状穗霉S6 0 7(StachybotrysatraS6 0 7)的产酶条件。结果表明 ,S6 0 7的最适生长和产酶 pH为 7.0 ,最适产酶温度为 2 8℃ ,摇床最适转速为 180r/min。在以 2 .0 %纤维素粉和 2 .5 %的麸皮作为碳源时产酶最高 ,添加含 (NH4 ) 2 SO4 、尿素和蛋白胨的复合氮源对生长和产酶有明显的促进作用。在最适培养条件下 ,发酵周期为 4～ 5d ,发酵液中CMC酶活为 2 .12IU /mL ,FP酶活为 1.0 3IU /mL ,β 葡萄糖苷酶活为 0 .86IU /mL。

关键词：黑色葡萄状穗霉耐碱性纤维毒酶培养条件

PCR-DGGE技术在微生物物种多样性研究中的局限性及其解决措施

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食品科学 2008年第5期29卷 493-497页

作者：马俊孝季明杰孔健山东大学微生物技术国家重点实验室山东济南250100

变性梯度凝胶电泳(denaturing gradientg elelectrophoresis,DGGE)技术目前已经成为研究微生物物种多样性和动态变化的分子检测工具之一。该技术不依赖于微生物的分离培养,便能快速、准确地获取复杂样品中微生物的菌群组成及其遗传信息... 详细信息

变性梯度凝胶电泳(denaturing gradientg elelectrophoresis,DGGE)技术目前已经成为研究微生物物种多样性和动态变化的分子检测工具之一。该技术不依赖于微生物的分离培养,便能快速、准确地获取复杂样品中微生物的菌群组成及其遗传信息,因此被广泛应用于微生物生态学、食品微生物学等领域。但DGGE技术存在一定的局限性,有时会造成分析结果的偏差。本文简单概述了DGGE技术的基本原理及其在微生物群落分析中的应用,重点对造成DGGE结果偏差的因素,如DNA提取、PCR扩增、DGGE条件以及DGGE图谱分析等进行讨论,并提出相应的解决措施,旨在对DGGE检测结果的分析提供参考。

关键词：变性梯度凝胶电泳微生物多样性微生物生态学 PCR 局限性