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科学探险及其教育意蕴——玻尔研究所如何培养年轻物理学家

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学位与研究生教育 2006年第4期 30-30,31-33页

作者：李尚群华中科技大学教育科学研究院

作者把量子力学的创立这一科学探险事件作为一个教育学事件来诠释,认为在量子力学的创立过程中,玻尔研究所培植了一种优秀的团队精神文化,探索着一个富有感召力的课题,在合作研究中培养合作品质,把研究与教学进行了有效的整合。

关键词：物理学家科学探险教育意蕴玻尔研究所团队精神量子力学科学研究丹麦哥本哈根大学

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科技发达时代的职业教育理念

职教论坛 2012年第28期28卷 16-19页

作者：李尚群湖南农业大学科学技术师范学院

当今时代是一个科技发达时代。人的现代化、可持续发展以及技术本质的蜕变是科技发达时代的三个重要议题。基于此可以提出当代职业教育的三个命题:第一,职业教育要培养现代人格,即培养具有现代人格特征的技术技能型人才;第二,职业教育... 详细信息

当今时代是一个科技发达时代。人的现代化、可持续发展以及技术本质的蜕变是科技发达时代的三个重要议题。基于此可以提出当代职业教育的三个命题:第一,职业教育要培养现代人格,即培养具有现代人格特征的技术技能型人才;第二,职业教育要促进学生的可持续发展,即赋予学生一种持续发展的能力以适应持续变化的世界;第三,职业教育要引导学生反思和批判技术,即引导学生分析和识别技术的社会效应及影响。这三个命题组成了职业教育的当代理念。职业教育理念的转型是时代变奏的结果。

关键词：科技发达时代职业教育理念现代人格可持续发展技术批判

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预抽煤层瓦斯交叉钻孔合理孔间距的研究

煤炭科学技术 2009年第9期37卷 48-50,93页

作者：尚群杨战伟靳建伟河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 登封市煤炭管理局河南郑州452470

为了使交叉钻孔既能提高煤层的透气性，又能尽量节约成本，对试验巷道交叉钻孔的孔间距进行了研究，在同一试验巷道中布置2．0，2．5，3．0m三组不同孔间距的交叉钻孔，综合考察各组钻孔的预抽瓦斯效果，结果表明：孔间距为2．0和2．5m... 详细信息

为了使交叉钻孔既能提高煤层的透气性，又能尽量节约成本，对试验巷道交叉钻孔的孔间距进行了研究，在同一试验巷道中布置2．0，2．5，3．0m三组不同孔间距的交叉钻孔，综合考察各组钻孔的预抽瓦斯效果，结果表明：孔间距为2．0和2．5m的交叉钻孔的预抽效果要好于孔间距为3．0m的交叉钻孔，从而确定了试验巷道所在煤层的交叉钻孔的合理孔间距为2．0～2．5m。

关键词：交叉钻孔透气性预抽效果合理孔间距

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异构多移动机器人的动态定位问题研究

异构多移动机器人的动态定位问题研究

作者：穆尚群电子科技大学

学位级别：硕士

定位是多机器人协同控制的核心问题,动态定位至今还存在诸多挑战。为了得到复杂环境中多移动机器人的位置信息,有助于实现多移动机器人协同控制,本文主要围绕空地异构机器人系统的动态定位问题开展研究。本文异构机器人系统涉及无人机... 详细信息

定位是多机器人协同控制的核心问题,动态定位至今还存在诸多挑战。为了得到复杂环境中多移动机器人的位置信息,有助于实现多移动机器人协同控制,本文主要围绕空地异构机器人系统的动态定位问题开展研究。本文异构机器人系统涉及无人机和无人车,利用无人机和无人车的视觉信息,分别设计了标签检测定位和视觉/激光即时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）混合定位算法,并对定位结果进行误差分析和可视化实现。本文还搭建了异构多机器人动态定位平台,对定位算法进行实验验证。论文主要内容如下:1)设计SLAM+AprilTag的动态定位系统。通过领导者小车进行SLAM建图,结合无人机广角相机提供的动态视觉信息,对移动无人车设计动态定位算法,分析定位算法精度,在动态定位系统上对移动无人车轨迹实现可视化。2)设计增强定位系统鲁棒性的自适应调节方法。针对无人车队形变换问题,设计无人机自适应高度调节方法,提高无人车动态定位精度,降低无人车在移动过程出现位置丢失可能性。针对无人车位置丢失情形,对无人机设计抗干扰紧急找回算法,保障动态定位算法可靠性。3)设计并搭建了异构多机器人平台,通过实验验证异构动态定位算法的有效性和可行性。

关键词：异构多机器人系统动态定位 AprilTag定位 SLAM 机器人操作系统

人参皂苷Rg1调控凋亡对癫痫大鼠海马神经元的保护作用

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人参皂苷Rg1调控凋亡对癫痫大鼠海马神经元的保护作用

作者：尚群竺昆明医科大学

学位级别：硕士

[目的]癫痫(Epilepsy)是一种最常见的神经系统疾病之一,是由于神经元反复突然异常放电,导致短暂的中枢神经系统功能失调的慢性脑部疾病。目前癫痫的主要治疗方法以药物为主,常规及新型抗癫痫药物在临床应用中虽有一定的进展,但并不能完... 详细信息

[目的]癫痫(Epilepsy)是一种最常见的神经系统疾病之一,是由于神经元反复突然异常放电,导致短暂的中枢神经系统功能失调的慢性脑部疾病。目前癫痫的主要治疗方法以药物为主,常规及新型抗癫痫药物在临床应用中虽有一定的进展,但并不能完全控制所有的痫性发作,而且有1/3的癫痫患者经正规抗癫痫药物治疗后仍难以控制,产生耐药性,发展成为难治性癫痫。既往研究表明,频繁而持续的癫痫发作可导致大脑神经元凋亡,而细胞凋亡在癫痫后脑损伤及慢性癫痫的形成中起重要作用。近年来,对中草药的研究越来越多,人参皂苷 Rg1是从人参、三七等人参属植物中提取的主要活性成分之一,其具有抗凋亡、抗炎、抗氧化等神经保护作用。那么人参皂苷 Rg1 对癫痫是否有保护作用呢?基于以上假设,本研究拟通过建立氯化锂-匹罗卡品诱导大鼠癫痫模型,观察匹罗卡品诱导癫痫模型海马神经元凋亡情况;分析人参皂苷 Rg1 对海马神经元凋亡的影响;不同浓度人参皂苷 Rg1 的预处理,何种浓度效果较好;从而初步探讨人参皂苷 Rg1 对癫痫可能的神经保护机制。[方法]健康成年雄性SD大鼠100只(体重285±15g),随机分为5组：即空白对照组,匹罗卡品致痫组,50mg/kg人参皂苷 Rg1 治疗组、100mg/kg人参皂苷 Rg1 治疗组、200mg/kg人参苷 Rg1 治疗组,每组20只。G-Rg1 治疗组于造模前6 h分别对大鼠分别使用不同浓度的人参皂苷 Rg1 进行腹腔注射(introperitioneal. i.p),空白对照组和匹罗卡品致痫组同时给予相同剂量的生理盐水腹腔注射。6h后匹罗卡品致痫组及 G-Rg1 治疗组注射氯化锂(127mg/kg, i.p),18 h后给予硫酸阿托品(1 mg/kg, i.p)减轻匹罗卡品的胆碱能外周反应,30 min后予以匹罗卡品(30 mg/kg, i.p),空白对照组则给予与匹罗卡品等容量的生理盐水腹腔注射。观察大鼠行为学改变,根据Racine分级标准,达到Ⅲ级及以上发作可认为是癫痫发作,观察达Ⅲ级以上发作90 min后给予地西泮(10mg/kg)腹腔注射终止发作,后期给予精心护理以减少大鼠死亡。于点燃后72 h所有大鼠10%水合氯醛(350mg/kg)麻醉,一部分大鼠断头取脑,分离出海马,置于-80℃冰箱备用,采用Western Blot的方法检测大鼠海马中Bcl-2及Bax的表达,一部分大鼠使用4%多聚甲醛灌注取脑,蔗糖梯度脱水,包埋固定,冰冻切片机切成15μm厚度的大脑切片备用,采用免疫组化、免疫荧光的方法观察海马组织及神经元的形态,以及检测癫痫大鼠海马神经元中的Bcl-2及Bax的表达。[结果]空白对照组未出现癫痫发作及死亡,人参皂苷Rgl治疗组与匹罗卡品致痫组相比,大发作潜伏期时间延长,各组差异均有统计学意义(P<0.05)。匹罗卡品诱导大鼠癫痫发作后,免疫组化及免疫荧光结果提示大鼠神经元尤其是海马神经元的胞浆内凋亡蛋白Bax免疫阳性反应增强,蛋白产物表达增多,抗凋亡蛋白Bcl-2表达减少。G-Rgl治疗组与匹罗卡品致痫组相比,促凋亡蛋白Bax表达减少,抗凋亡蛋白Bcl-2表达增加。Western Blot结果与免疫组化和免疫荧光结果相符,且在浓度为100mg/kg时抗凋亡作用明显。[结论]氯化锂联合匹罗卡品诱导大鼠癫痫发作,可引起凋亡因子Bcl-2及Bax的表达改变,Bcl-2表达降低,Bax表达上升,在海马区域出现神经元凋亡;人参皂苷Rg1可延长氯化锂-匹罗卡品致痫大鼠的强直阵挛的发作潜伏期;以及降低致痫大鼠的死亡率,通过上调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,下调促凋亡蛋白Bax的表达,减少氯化锂-匹罗卡品致痫大鼠海马神经元的凋亡。本研究结果提示,人参皂苷Rgl对氯化锂联合匹罗卡品诱导的癫痫大鼠模型有明显的神经保护作用,其作用机制可能是通过上调癫痫大鼠海马组织中抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,下调促凋亡蛋白Bax的表达来实现的。

关键词：人参皂苷Rg1 癫痫凋亡 Bcl-2 Bax

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环形燃烧室两相燃烧流场数值模拟

环形燃烧室两相燃烧流场数值模拟

作者：郭尚群南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文在任意曲线坐标系统下,对先进航空发动机环形燃烧室火焰筒三维两相燃烧流场及燃烧室性能进行了数值模拟。运用偏微分方程法和区域法生成三维贴体网格。分别采用 RNG k -ε紊流模型和标准 k -ε紊流模型对紊流特性进行模拟;采用 EBU-... 详细信息

本文在任意曲线坐标系统下,对先进航空发动机环形燃烧室火焰筒三维两相燃烧流场及燃烧室性能进行了数值模拟。运用偏微分方程法和区域法生成三维贴体网格。分别采用 RNG k -ε紊流模型和标准 k -ε紊流模型对紊流特性进行模拟;采用 EBU-Arrhenius 紊流燃烧模型来预估燃烧化学反应速率;考虑到热辐射对壁温和气流温度的影响,采用六通量热辐射模型估算辐射通量;采用颗粒群轨道模型来描述油珠的运动轨迹和变化历程。同时数值研究两层和三层壁面函数对燃烧流场的影响。在非交错贴体网格下,气相采用 SIMPLE 算法求解,液相采用 PSIC 算法求解。运用多维经验/分析法预估燃烧室性能。通过数值研究两种工况、两种 k -ε紊流模型以及两种壁面函数对环形燃烧室火焰筒燃烧流场和燃烧室性能的影响,并把计算值与试验数据进行比较,结果表明:不同的工况、紊流模型和壁面函数所得的火焰筒流场不全相同,其中 RNG k -ε紊流模型更为真实地预测回流区和燃烧室内气流流动情况,运用三层壁面函数所得的壁面温度分布比两层壁面函数的结果更为合理。本文的数值模拟结果可以为航空发动机环形燃烧室的研制工作提供有用的参考数据。最后,本文运用计算机图形学方面的知识将流场计算程序封装成友好交互的操作界面,并对流场数值计算结果进行了科学可视化处理,这不仅是数值模拟技术中在后置处理上的新尝试,同时为计算机图形学科学可视化研究提供了一定的参考。

关键词：三维两相燃烧流场数值模拟贴体网格燃烧室性能紊流模型壁面函数科学可视化

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干湿循环环境下超长桩荷载传递特性研究

公路工程 2015年第5期40卷 82-85,90页

作者：尚群英湘西公路桥梁建设有限公司湖南吉首416000

为掌握干湿循环环境下的超长桩的工作机理及桩侧摩阻力、桩端阻力的软化规律。通过对湖区典型淤泥质粘土的室内干湿循环模拟试验,得到了土体强度随干湿循环作用次数的呈乘幂函数形式的衰减规律。基于荷载传递解析法,提出了基于广义干湿... 详细信息

为掌握干湿循环环境下的超长桩的工作机理及桩侧摩阻力、桩端阻力的软化规律。通过对湖区典型淤泥质粘土的室内干湿循环模拟试验,得到了土体强度随干湿循环作用次数的呈乘幂函数形式的衰减规律。基于荷载传递解析法,提出了基于广义干湿循环下超长桩荷载传递理论模型。选取某湖区高速公路实际工程的实测数据与计算结构分析与对比验证,验证表明桩侧摩阻力和桩端阻力衰减模型可以很好地解决桩周土体在干湿循环条件下的引起桩基承载力衰减和桩顶沉降增大的计算难题。为南方湿热地区、湖泊等富水地区等典型干湿循环环境下的的高速公路桩基设计施工、安全评价及预警具有重要的工程实际意义。

关键词：干湿循环超长桩荷载传递摩阻力

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大型耐磨板型件液态模锻及其组织性能研究

大型耐磨板型件液态模锻及其组织性能研究

作者：尚群超北京交通大学

学位级别：硕士

耐磨件市场巨大,尤其是大型的耐磨板型件。目前的铸造方法生产大型耐磨件遇到了收缩缺陷、组织粗大、使用寿命较短的困难,无法继续提升产品性能,造成了巨大资源浪费。本文对采用先进的液态模锻技术生产大型耐磨板型件进行了研究,选择了... 详细信息

耐磨件市场巨大,尤其是大型的耐磨板型件。目前的铸造方法生产大型耐磨件遇到了收缩缺陷、组织粗大、使用寿命较短的困难,无法继续提升产品性能,造成了巨大资源浪费。本文对采用先进的液态模锻技术生产大型耐磨板型件进行了研究,选择了形状结构差异较大、具有代表性的两种工件——热轧机宽带输送线耐磨侧导板(以下简称侧导板)和金矿φ5.5m×8.5m溢流型球磨机双峰衬板(以下简称双峰衬板),分别对其进行了液态模锻工艺设计、模具设计及相关校核,并运用ProCAST软件分别进行了模拟,验证了方案可行性;之后,进行了大型耐磨板型件液态模锻生产实践,对生产线设备进行了技术设计,通过对工艺、设备的调试,最终成功得到了满足要求的液锻侧导板产品;最后,运用SEM、电动布洛维硬度计、JB-50B型冲击试验机等实验检测设备和手段,对比研究了砂型铸造、金属型铸造、液态模锻不同工艺下侧导板材料(高铬铸铁)的金相组织和力学性能,定量揭示了液态模锻工艺生产大型耐磨板型件的优越性,分析了压力对工件组织及性能的影响,同时分析了侧导板试样的断裂机制和磨损机理,主要结论如下:(1)对于大型耐磨板型件的液锻成型难点,可依据以下方案解决:①尽量采用将工件一分为二,水平成型的方案,避免模具尺寸过大;②为解决其投影面积过大带来的液锻机吨位过大的问题,可结合直接液锻、间接液锻采用多点局部直接加压方案;③可采用茶壶包+流槽+压室的浇注方案,浇注量过大时,可由模腔与压室共同贮存金属液,从而大大减小模具的高度;④为解决模具过热问题,可对模具关键零件进行水冷设计,取得更好冷却效果;⑤卸料方式可灵活搭配顶杆与压头。经校核与模拟验证,工艺参数及模具结构设计合理,满足液锻要求。(2)生产实践中,大型耐磨板型件的液锻技术关键如下:①压头、压室的间隙设计可参考管道径向热膨胀进行计算;为防止漏钢,调节石墨涂料厚度来适应不同模次不同温度下的间隙变化;②对设备、工艺、操作多方面进行调试,以减少开始加压时间,防止压室内过度凝壳;③考虑浇注时间、开始加压时间,结合计算机模拟技术确定浇注量;④为避免无脱模斜度的位置开裂,可由线收缩率计算模腔上下尺寸差,适当修模抛光,并在脱模的摩擦面使用退让性较好的涂料进行润滑,减小摩擦力;⑤PLC程序中,除了传统的液锻工艺参数之外,可根据成型需要加入新的参数,如开始补缩时间;⑥为防止补压压头压陷等问题,补缩持压优先选用闭泵保压,同时为每个PLC动作设计双重发讯条件,首选条件依据工艺动作设计,次选条件为保护条件。(3)经过对比高铬铸铁侧导板在金属型铸造(OMPa)、液态模锻(比压148 MPa、212 MPa)下试样的组织和性能,结果表明,压力可明显细化组织,并提高热处理态试样的硬度、冲击韧性、耐磨性等性能。铸态下,比压212 MPa下的初生奥氏体平均长度相比金属型铸造减小了 68%,平均宽度减小了 32%,共晶团平均直径减小了 64.3%;热处理态下,比压212MPa硬度相比金属型试样提升了6%,冲击韧性提高了 23.6%,耐磨性提高了 29.4%。(4)经过对比高铬铸铁侧导板热处理态下液态模锻试样与砂型铸造试样耐磨性能,结果表明,液锻工艺提升了产品的耐磨性。液锻比压212 MPa的耐磨性相比砂型铸造试样提高了 36.8%。(5)经过对比高铬铸铁侧导板试样的冲击断口和磨损面,分析了断裂机制和磨损机制。金属型试样冲击断裂均为解理断裂,液锻比压148 MPa、212 MPa下的试样冲击断裂均为准解理断裂;砂型铸造、金属型铸造、液态模锻试样的磨损机制相同,均为切削磨损机制、塑变磨损机制、凿削磨损机制和裂纹扩展机制的共同作用。综合上述,液态模锻是完全可以在大型耐磨板型件(大型钢铁零件)上应用的,并且产品性能相比砂型铸造、金属型铸造都有较大提升。

关键词：液态模锻耐磨板金相组织力学性能钢铁

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基于深度学习高分辨率遥感影像语义分割研究

基于深度学习高分辨率遥感影像语义分割研究

作者：尚群锋浙江理工大学

学位级别：硕士

随着遥感技术的快速发展,我们可以获取到越来越多纹理细节清晰、光谱特征丰富的高分辨率遥感影像,如何有效利用这些含有丰富信息的遥感影像,已经成为研究的热点。传统的机器学习方法对高分辨率遥感影像特征分析和特征提取的过程有一定... 详细信息

随着遥感技术的快速发展,我们可以获取到越来越多纹理细节清晰、光谱特征丰富的高分辨率遥感影像,如何有效利用这些含有丰富信息的遥感影像,已经成为研究的热点。传统的机器学习方法对高分辨率遥感影像特征分析和特征提取的过程有一定的复杂性,不能够对空间结构与物体边缘特征信息进行有效的处理,有显著的局限性。而深度学习打破了传统的机器学习方法的局限性,可以对纹理、空间结构与光谱等高维度信息进行特征提取,并应用在语义分割中的自然灾害监测、城市规划、土地覆盖监测等领域。本文主要采用深度学习模型,对高分辨率遥感影像的语义分割问题开展以下几个方面的研究与探索:（1）提出一种改进的反卷积网络模型,该模型将编码结构与解码结构对应特征层连接,能够更深层次对样本空间结构与边缘等特征信息进行提取。在马萨诸塞州建筑物遥感影像数据集上使用该模型进行实验,结果表明,改进后的模型比其他经典的语义分割网络模型像素精确度高出了 3%～6%。（2）深度学习卷积神经网络模型需要大量的数据进行训练。当前遥感影像存在数量多但标注少的问题,导致深度学习网络模型训练困难。本文设计的数据预训练模型,在不改变原有数据的基础上,通过对遥感影像进行翻转、剪裁、仿射变换与弹性变换等操作来扩充数据,实现输入数据的动态加载,来避免网络模型过拟合。此预训练模型在DeeplabV3+上运用,取得了良好的效果。（3）本文使用focalloss损失函数优化DeeplabV3+网络模型,并结合预训练模型进行数据扩充,进而提升网络模型的准确率。DeeplabV3+运用多尺度方式在每个尺度的特征图上进行空洞卷积,然后将这些特征图进行连接,并在Xception结构中使用可分离卷积进行优化模型。实验结果表明,优化的DeeplabV3+模型能够对样本边缘和空间特征进行有效的提取,提高了遥感影像的分割效果。

关键词：深度学习反卷积神经网络语义分割遥感影像 DeeplabV3+