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基于设计思维培养的小学图形化编程教学模型设计与应用研究

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基于设计思维培养的小学图形化编程教学模型设计与应用研究

作者：崔荣花南宁师范大学

学位级别：硕士

目前,我国的人工智能教育发展迅速,教育部提出在人工智能时代的教育应重点培养学生的4种素养,其中就有设计思维素养,设计思维给教学带来了新的理念,为培养学生思维能力提供了新的实施方向。但目前存在诸多问题,如研究文献过少,设计思维... 详细信息

目前,我国的人工智能教育发展迅速,教育部提出在人工智能时代的教育应重点培养学生的4种素养,其中就有设计思维素养,设计思维给教学带来了新的理念,为培养学生思维能力提供了新的实施方向。但目前存在诸多问题,如研究文献过少,设计思维的内涵、类型特点尚未厘清,教学内容固化,教学方法单一,多采用教师演示、学生模仿方式,容易导致固定样式的作品,教学效果不够明显。为厘清设计思维的内涵和特点,完善设计思维与图形化编程教学的融合,帮助广大信息技术教师科学、高效的进行图形化编程教学,促进学生设计思维能力的提升,同时为其他学科与设计思维理念的融合提供借鉴思路。本研究论文从选题到结束分别使用了文献分析法、访谈法、问卷调查法、准实验研究法。本文将设计思维理念融入到小学图形化编程教学中,重构教学模型,解决如下问题:“设计思维与图形化编程教学之间存在什么内在联系?”“如何更好的构建将设计思维与图形化编程教学结合在一起的教学模型?”“基于设计思维能力培养的小学图形化编程教学模型应用效果如何?”本研究通过对相关文献进行分析和梳理,对将设计思维理念融入到小学图形化编程教学模型进行了可行性分析和设计要素分析,其中包括对图形化编程课程的特点、学习者特征、教学目标、教学原则、教学情境、教学资源、教学评价的分析。分析现有的设计思维模型和图形化编程教学模型基础上,构建了该模型共分为四个阶段:挖掘阶段、工程阶段、实施阶段、评估阶段。最终将所构建的教学模型应用到实际的教学当中。本研究主要获得的研究结果有:将设计思维理念融入到小学图形化编程教学中、构建基于设计思维理念的小学图形化编程教学模型、基于设计思维理念的小学图形化编程教学模型下进行教学实践,经过对数据的分析发现,学生在设计思维能力、动手实践能力、小组协作能力等都有显著的提高,验证了模型的有效性。为信息技术课程当中编程学习模块提供参考与借鉴。

关键词：设计思维图形化编程教学教学模型设计思维培养

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罗斯海海域大地水准面异常的成因研究

地球物理学报 2021年第4期64卷 1279-1290页

作者：崔荣花方剑王勇中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049

本文利用数值法求解瞬时地幔对流问题以模拟大地水准面异常.利用两个较新的S波速度异常层析模型SEMUCB_WM1和TX2019slab,将其转换为密度异常作为控制方程的浮力驱动项;采取的黏度结构模型中,上下地幔的黏度比为1∶50.为了研究地幔不同... 详细信息

本文利用数值法求解瞬时地幔对流问题以模拟大地水准面异常.利用两个较新的S波速度异常层析模型SEMUCB_WM1和TX2019slab,将其转换为密度异常作为控制方程的浮力驱动项;采取的黏度结构模型中,上下地幔的黏度比为1∶50.为了研究地幔不同结构对罗斯海海域大地水准面异常的影响,分别提取上、下地幔的密度异常正/负值,作为对流控制方程的输入项,计算相应的模拟大地水准面异常.将模拟大地水准面异常与观测值进行对比,发现罗斯海海域的大地水准面异常主要来自下地幔及上地幔的负密度(波速)异常,下地幔正密度异常对该区域大地水准面负异常也有一定的贡献.本文认为,地幔密度负异常在罗斯海海域大地水准面异常的形成中占据主导作用,地幔对流的动力学效应对该区域大地水准面异常的形成影响较弱.

关键词：瞬时地幔对流罗斯海大地水准面异常数值模拟

2009-07-22湖北地区日全食期间的重力观测

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武汉大学学报（信息科学版） 2011年第11期36卷 1332-1335页

作者：崔荣花方剑王新胜中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室武汉市徐东大街340号430077

利用武汉市九峰站CWR C032型超导重力仪和沙洋地区的Lacost G型、ET型弹簧重力仪,对2009-07-22发生在长江沿线的日全食进行了重力观测。首先,对超导重力仪在日全食期间的观测数据扣除重力固体潮汐及气压影响后,分析其幅度变化,没有发现... 详细信息

利用武汉市九峰站CWR C032型超导重力仪和沙洋地区的Lacost G型、ET型弹簧重力仪,对2009-07-22发生在长江沿线的日全食进行了重力观测。首先,对超导重力仪在日全食期间的观测数据扣除重力固体潮汐及气压影响后,分析其幅度变化,没有发现日全食期间及前后出现幅度异常的"重力谷"。同时,对G型和ET型重力仪观测数据采用数字滤波器法及多项式拟合重力潮汐法扣除固体潮汐影响后,同样也没有发现日全食期间及前后出现幅度较大的异常。重力实测数据处理和分析表明,2009年日全食期间并未发现"重力谷"现象。

关键词：日全食重力观测重力谷多项式拟合法

重力及重力梯度联合反演青藏高原及邻区岩石圈三维密度结构

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地球物理学报 2017年第6期60卷 2469-2479页

作者：李红蕾方剑王新胜刘杰崔荣花陈铭中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049 地壳运动监测工程研究中心北京100036

本文利用GOCEL2观测重力梯度的五个独立分量(T_(xx),T_(zz),T_(xy),T_(xz),T_(yz)),联合EGM2008地球重力场模型计算垂直重力,反演计算了青藏高原及邻区0~120 km深度岩石圈三维密度结构.将经过低阶项改正、地形效应改正、沉积层界面起伏... 详细信息

本文利用GOCEL2观测重力梯度的五个独立分量(T_(xx),T_(zz),T_(xy),T_(xz),T_(yz)),联合EGM2008地球重力场模型计算垂直重力,反演计算了青藏高原及邻区0~120 km深度岩石圈三维密度结构.将经过低阶项改正、地形效应改正、沉积层界面起伏效应改正得到的剩余重力及重力梯度异常值作为观测值,以改正剩余量归一化权重作为观测权重,基于Tikhonov正则化理论建立反演目标函数.反演过程中,利用地震层析S波速度转换密度作为初始约束,通过非等权最小二乘迭代法计算得到最终反演密度.反演结果表明:(1)40 km深度,青藏高原内部为中地壳,表现为低密度,邻区为中下地壳,表现为高密度.青藏高原内部中地壳强低密度层主要分布在高原边界.其成因是印度板块俯冲和周围坚硬块体阻挡作用导致在高原边界形成的高应变积累闭锁区,为壳内低密度软弱物质的形成提供了条件.(2)80 km深度,青藏高原上地幔顶部显示出低密度的特征.高原内部东、中、西密度特征差异明显,低密度以95°E为中心线呈东西对称分布.以班公一怒江缝合带为中心,在拉萨块体和羌塘块体内从北向南出现了"低-高-低"的密度分布起伏特征.该特征与GRACE得到的莫霍面起伏特征一致,结合大地构造结果,这种起伏特征验证了印度、羌塘块体从南北两侧分别向喜马拉雅、拉萨地块挤入的双向俯冲模式.(3)四川盆地和鄂尔多斯盆地内,地壳高密度异常较地震波速异常明显偏低,表明古老的四川盆地和鄂尔多斯盆地比想象中更冷、更坚硬.塔里木盆地和柴达木盆地内壳、幔高密度的结构特征,对应地幔物质上涌.

关键词： GOCE重力梯度异常 EGM2008重力异常重力及重力梯度联合反演青藏高原岩石圈密度结构

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利用重力数据反演中国东海海域莫霍面深度

武汉大学学报（信息科学版） 2019年第5期44卷 682-689页

作者：何慧优方剑陈铭崔荣花中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430077 中国科学院大学北京100049

莫霍面是地壳与上地幔的分界面,莫霍面的研究有助于认识地球深部构造及演化。在以往的研究中,由于重力反演方法、使用资料不同,中国东海海域莫霍面深度反演结果有较大不确定性。通过收集中国东海海域高精度地形和自由空气重力异常数据,... 详细信息

莫霍面是地壳与上地幔的分界面,莫霍面的研究有助于认识地球深部构造及演化。在以往的研究中,由于重力反演方法、使用资料不同,中国东海海域莫霍面深度反演结果有较大不确定性。通过收集中国东海海域高精度地形和自由空气重力异常数据,计算了布格重力异常并分析了其构造特征。提取了中国福建省大田至中国台湾省花莲剖面和中国东海陆架盆地至菲律宾海盆剖面的重力异常数据,采用人机交互正演、反演拟合技术得到了这两条剖面的地壳密度与莫霍面深度。通过向上延拓的方法提取了莫霍面所引起的重力异常,在两条剖面反演结果和地震探测结果的约束下进行Parker-Oldenburg界面反演,得到了该地区的莫霍面深度。反演结果显示,中国东海海域莫霍面深度的变化范围为-34.4～-8.8 km,其结构呈两凹两凸的特征。

关键词：重力异常人机交互界面反演莫霍面深度

基于KAI1/CD82探讨复元和中汤对胃癌大鼠Wnt/β-catenin信号通路的影响

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中华中医药学刊 2023年

作者：崔荣花李建旺元建华毛山山张曙波谢宗宙程小珍李兴中南大学湘雅医学院附属海口医院

目的本研究旨在探讨基于抗癌基因1（KangAi1，KAI1）/分化抗原簇82(clusterof differentiation 82，CD82)探讨复元和中汤对胃癌大鼠Wnt/β-连环素(β-catenin)信号通路的影响。方法60只清洁级(Specific pathogen free，SPF)级雄性BALB/c裸鼠，6周龄，随机将60只大鼠分为模型组、顺铂组、复元和中汤低、中、高剂量组，每组12只；除对照组外，其余各组均制备成大鼠胃癌模型。各组裸鼠确接种9-25d开始给予对应药物治疗。其中模型组给予蒸馏水灌胃，1mL/只；顺铂组将顺铂用生理盐水稀释至0.2g/L，1mL/只；复元和中汤低、中、高剂量组分别给予1mL/只。每天2次，连续服药10d。结果各组大鼠在制备模型过程中未见死亡。模型组毛松蓬乱集，色黄无泽，活动量明显减少，精神萎靡，饮食减少，粪便便溏。顺铂组大鼠毛紧贴，饮食减少，活动减少，粪便便溏；复元和中汤低剂量组毛稍密集，活动量较小，精神稍差，饮食明显减少，粪便溏稀；复元和中汤中剂量组毛密集，活动量较接近正常，精神尚可，饮食稍减少，粪便快成型；复元和中汤高剂量组毛密集，活动量几乎正常，精神渐佳，饮食与正常接近，粪便成型。顺铂组、复元和中汤低剂量组、复元和中汤中剂量组及复元和中汤高剂量组移植瘤质量明显低于模型组，顺铂组移植瘤质量低于复元和中汤低剂量组、复元和中汤中剂量组及复元和中汤高剂量组，抑瘤率高于复元和中汤低剂量组、复元和中汤中剂量组及复元和中汤高剂量组，复元和中汤中剂量组及复元和中汤高剂量组移植瘤质量低于复元和中汤低剂量组，抑瘤率高于复元和中汤低剂量组，复元和中汤高剂量组移植瘤质量低于复元和中汤中剂量组，抑瘤率高于复元和中汤中剂量组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。模型组肿瘤细胞密集形态不一，细胞核浆比例增大，存在明显的核分裂，个别腺体存在囊状扩张。顺铂组肿瘤细胞形态较均匀，腺管和腺上皮分界清楚，偶伴淋巴细胞浸润，固有腺体排列整齐紧密；复元和中汤低剂量组可见少量中性粒细胞和嗜酸性粒细胞与核深染，间质内有淋巴细胞浸润，可见水肿、充血与上皮坏死细胞脱落；复元和中汤中剂量组及复元和中汤高剂量组可见部分腺体萎缩，腺管和腺上皮分界清楚，细胞形态较均匀，腺体排列相对整齐，两组组间比较无显著差异（P＞0.05），见图1。连续服药10d后，复元和中汤高剂量组、复元和中汤中剂量组、顺铂组KAI1/CD82蛋白表达水平高于复元和中汤低剂量组，β-catenin蛋白表达水平低于复元和中汤低剂量组，复元和中汤高剂量组、顺铂组β-catenin蛋白低于复元和中汤中剂量组，β-catenin蛋白表达水平低于复元和中汤中剂量组，差异有统计学意义（P＜0.05）。连续服药10d后，复元和中汤高剂量组、复元和中汤中剂量组、顺铂组KAI1/CD82mRNA表达水平高于复元和中汤低剂量组，β-cateninmRNA表达水平低于复元和中汤低剂量组，复元和中汤高剂量组、顺铂组β-cateninmRNA低于复元和中汤中剂量组，β-cateninmRNA表达水平低于复元和中汤中剂量组，差异无统计学意义（P＜0.05）。结论复元和中汤能够有效治疗胃癌，其机制可能是与KAI1/CD82能够调节Wnt/β-catenin信号通路相关。

关键词： KAI1/CD82 复元和中汤胃癌大鼠 Wnt/β-catenin信号通路

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青藏高原GRACE卫星重力长期变化

地球物理学报 2015年第10期58卷 3496-3506页

作者：刘杰方剑李红蕾崔荣花陈铭中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049

本文采用最新的GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)(RL05)数据,通过水文模型(Global Land Data Assimilation System,GLDAS与Climate Prediction Center,CPC)扣除土壤水及雪水的影响,利用Paulson提供的冰川模型结果扣除GIA(Glacial Isostatic Adjustment)的影响,采用尺度因子的方法减少数据处理过程中误差的影响,最终基于最小二乘计算方法得到2003—2013中国及周边地区长期性重力异常变化情况.结果发现青藏高原有较为明显的重力上升信号,我们认为该信号可能由印度板块俯冲欧亚板块导致青藏高原地壳增厚所引起.接着依据GPS观测结果和艾黎均衡假说构建了地壳形变模型并通过直立长方体模型予以正演模拟分析.以班公湖—怒江断裂带为界将青藏高原划分为南北两大区块,结果显示青藏高原重力异常大致以0.2μGal·a-1的速率在递增,小于GRACE得到的0.3±0.08μGal·a-1的增长速率(对应于地壳增厚速率约3mm·a-1),剩余未解释部分可能与湖水、冰川因素、冻土因素等有关.该结果对于认识青藏高原隆升动力学有一定参考意义.

关键词： GRACE 青藏高原重力异常长期变化

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从克拉通破坏到板块动力模型的研究

地球物理学报 2014年第7期57卷 2344-2351页

作者：郝晓光胡小刚方剑刘根友段鹏硕冯伟崔荣花中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077

华北克拉通破坏动力机制研究导致了全球动力系统及"板块动力模型"研究.板块运动最有可能的动力是地幔物质流动,但由于地幔物质流动的成因至今尚未查明,所以板块构造学说研究仍处于"运动模型"阶段,而没有进入"动力模型"阶段.如果地幔密... 详细信息

华北克拉通破坏动力机制研究导致了全球动力系统及"板块动力模型"研究.板块运动最有可能的动力是地幔物质流动,但由于地幔物质流动的成因至今尚未查明,所以板块构造学说研究仍处于"运动模型"阶段,而没有进入"动力模型"阶段.如果地幔密度异常是驱动地幔物质流动的成因,那么就有可能基于重力学方法以"板块动力模型"的形式建立地幔密度异常驱动模式;软流圈中可能存在着动力特性不同的区块,地幔密度正异常代表物质盈余、区块内的物质要向区块外移动,地幔密度负异常代表物质亏损、区块外的物质要向区块内移动.本项目采用重力和地震资料相结合研究地球的整体分层,根据重力大地水准面联合地震波速度结构反演求解地幔密度异常,再根据地球正常密度假说和板块运动重力学机制的观点并与现有"板块运动模型"相结合,分析地幔密度异常动力区块,初步建立"基于重力学机制的板块动力模型";为最终建立多学科机制的"全球板块动力模型",迈出重要一步.

关键词：重力学机制地幔正常密度地幔密度异常动力区块板块动力模型

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输电线路动态增容运行风险评估

电力系统自动化 2011年第23期35卷 11-15,21页

作者：王孔森盛戈皞王葵刘亚东崔荣花江秀臣上海交通大学电子信息与电气工程学院上海市200240 山东菏泽供电公司山东省菏泽市274000

输电线路动态增容系统作为智能输电线路技术支撑系统的重要部分,能提高输电设备的利用效率,帮助运行人员更好地掌握当前线路的运行状态。为确保输电线路增容运行的可靠性和安全性,文中研究提出基于马尔可夫链蒙特卡洛方法对输电线路增... 详细信息

输电线路动态增容系统作为智能输电线路技术支撑系统的重要部分,能提高输电设备的利用效率,帮助运行人员更好地掌握当前线路的运行状态。为确保输电线路增容运行的可靠性和安全性,文中研究提出基于马尔可夫链蒙特卡洛方法对输电线路增容运行后的风险进行评估的方法。该方法主要利用各微气候监测参数后验分布的随机序列来建立风向、风速和环境温度等气候概率分布模型,结合线路负荷电流模型利用蒙特卡洛模拟来预测导线的温度分布,从而给出线路增容运行的风险指标。基于夏冬2季的典型监测数据,利用所提出的方法对动态增容系统给出的热容量的可靠性进行分析,结果表明线路运行风险控制在合适的范围以内,满足电网运行和调度工程的要求。

关键词：输电线路马尔可夫链蒙特卡洛法暂态载流量蒙特卡洛模拟风险评估智能电网