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基于喷雾干燥和Diels-Alder点击反应的智能水凝胶微球的制备与表征

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基于喷雾干燥和Diels-Alder点击反应的智能水凝胶微球的制备与表征

作者：杨小庆河南工业大学

学位级别：硕士

由于Diels-Alder反应可在水中进行,可以不需要催化剂或引发剂,同时因具有高选择性、原子经济性而在水凝胶的制备中广受关注。而喷雾干燥因其快速、方便、可大规模地制备微球而引人注目。本研究利用喷雾干燥过程中发生的Diels-Alder反应... 详细信息

由于Diels-Alder反应可在水中进行,可以不需要催化剂或引发剂,同时因具有高选择性、原子经济性而在水凝胶的制备中广受关注。而喷雾干燥因其快速、方便、可大规模地制备微球而引人注目。本研究利用喷雾干燥过程中发生的Diels-Alder反应形成交联,得到水凝胶微球,为水凝胶微球的快速制备提供了一种新方法。本论文首先通过自由基聚合合成二元共聚物,然后对其进行修饰制备了大分子双烯体与大分子亲双烯体,最后通过喷雾干燥分别制备了三种具有刺激响应性的水凝胶微球。通过FT-IR、NMR、SEM、XRD、TGA、拉曼光谱等仪器表征了所涉及样品的结构和形态,并对水凝胶微球的溶胀及缓释性能进行了研究。具体研究内容如下:(1)首先以N,N-二甲基丙烯酸酰胺与马来酸酐为单体通过自由基聚合合成了含有酸酐基团的共聚物,用糠胺对该共聚物进行修饰制备了大分子双烯体;以N-乙烯基吡咯烷酮、N-羟甲基丙烯酰胺为单体通过自由基聚合合成了含有羟基的共聚物,在脱水剂的作用下用N-(D,L-异丙酸基)-马来酰亚胺(AMI)对该共聚物进行修饰合成了大分子亲双烯体。然后配制了大分子双烯体与大分子亲双烯体的水溶液,通过喷雾干燥过程中的原位Diels-Alder反应产生化学交联点,制备出具有pH敏感性的水凝胶微球。通过改变用于喷雾干燥的溶液的质量浓度来调节水凝胶微球性能,对所得产品的结构与性能进行表征。最后以尿素为模型分子,研究了该水凝胶微球对尿素的缓释行为。结果表明,制备的水凝胶微球具有pH敏感性,其溶胀度随pH的升高而升高。同样地,尿素的释放速度亦随着pH的升高而加快。(2)首先以衣康酸酐与N-异丙基丙烯酰胺为单体通过自由基聚合制备了含有酸酐基团的共聚物,用糠胺对该共聚物进行修饰得到了大分子双烯体;以N,N-二甲基丙烯酸酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯为单体通过自由基聚合制备了含有羟基的共聚物,在脱水剂的作用下用AMI对其进行修饰合成了大分子亲双烯体。然后配制大分子双烯体与大分子亲双烯体的水溶液,通过在喷雾干燥过程的原位Diels-Alder反应产生化学交联点,制备出具有刺激响应性的水凝胶微球。通过改变用于喷雾干燥的溶液的质量浓度来调节水凝胶微球的性能,对所得产品的结构与性能进行表征。最后以水杨酸为模型分子,研究了该水凝胶微球对水杨酸的缓释行为。溶胀研究表明,制备的水凝胶微球具有温度与pH敏感性,其溶胀度随温度与pH的升高而升高,同样地,水杨酸的释放速度亦随着温度与pH的升高而加快。(3)首先利用糠胺对N,N-二甲基丙烯酸酰胺与马来酸酐的共聚物进行修饰合成大分子双烯体;利用AMI对N,N-二甲基丙烯酸酰胺与甲基丙烯酸羟乙酯的共聚物进行修饰合成大分子亲双烯体,然后配制大分子双烯体与大分子亲双烯体的混合溶液,通过喷雾干燥过程中的Diels-Alder点击反应形成化学交联,制备出具有温度/pH双敏感性水凝胶微球。通过FT-IR、NMR、TGA、SEM等分析手段对中间产物及最终产物的结构与性能进行表征。通过称重法研究了不同温度和pH下微球的溶胀行为。最后以尿素作为模型分子,研究了水凝胶微球对尿素的控释行为。研究表明,微球的溶胀度随着温度或pH的增加而增加。通过改变pH或温度可以调节尿素的释放速率。利用喷雾干燥过程中的Diels-Alder点击反应制备水凝胶微球,具有操作简单、成本低、易于工业化等优点,在水凝胶微球的制备中具有广泛的应用前景。

关键词：水凝胶微球 Diels-Alder反应喷雾干燥敏感性控释

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近红外人体静脉成像技术的研究

近红外人体静脉成像技术的研究

作者：杨小庆安徽大学

学位级别：硕士

人体静脉成像技术已成为生物特征识别、医学设备研究的热点,特别是计算机技术、医学图像和模式识别等学科的不断发展,人体静脉已作为一个重要的生物特征应用于各个领域中。该项技术成功解决了传统的压脉带、静脉术后修复需要清晰静脉纹... 详细信息

人体静脉成像技术已成为生物特征识别、医学设备研究的热点,特别是计算机技术、医学图像和模式识别等学科的不断发展,人体静脉已作为一个重要的生物特征应用于各个领域中。该项技术成功解决了传统的压脉带、静脉术后修复需要清晰静脉纹路、快速的进行静脉注射、检查术后静脉血管恢复等问题。本文首先对人体静脉成像的原理进行了详细且深入的分析,通过该分析完成了硬件电路中各部分器件的选型,主要包括FPGA最小系统板、CMOS图像传感器、近红外LED光源、显示等模块,从而完成了人体静脉图像采集平台的设计与实现;其次,通过实验证明了该系统采集的实时性较强,显示的人体静脉图像纹路清晰、连通性较好,具有良好的稳定性。由于通过研制的人体静脉成像装置采集到的静脉图像在传输、转换以及处理等过程中不可避免的会受到各种噪声的污染,通过人眼的观察很难分辨出图像质量的好坏。为此,本文对采集到的以及通过相应算法处理过的人体静脉图像进行了质量评价,为选取出质量较清晰的图像打好了坚实的基础,本文主要工作如下:(1)给出了对在不同波长近红外光下采集到的人体静脉图像进行CLAHE增强和NiBlack算法处理,并通过多组实验对比处理前和处理后图像的质量。结果表明,在近红外光反射照射下,940nm单色光采集的手臂静脉成像效果最佳,760nm和940nm的混合光相比次之,760nm单色光采集到的效果则不理想。因此,本实验选择了混合光做为光源照射;(2)由于手背相比人体某些部位拥有更为丰富的静脉纹路特征,因此本章节选取手背静脉图像进行研究。对采集到的静脉图像进行了对比度增强、高频强调滤波、静脉分割以及细化等处理,每一步的处理都通过对比实验选取最佳的处理算法进行下一步处理,处理后的静脉纹路清晰可见,视觉效果较好,从而为生物特征识别、术后静脉恢复提供了坚实的理论基础;(3)人体静脉图像采集平台的好坏、图像的传输、图像的处理等均可能产生各种各样的噪声污染,从而导致图像清晰度受损。为此,本文采用图像质量评价方法对人体静脉图像的清晰度进行评价,该评价结果与人的主观评价结果一致,证明本文采集到的静脉图像质量效果较好;(4)通过对比实验,对采集装置性能进行了测试,并选取了处理后效果最佳的实验方法,通过实验结果可以看出,采集到的静脉图像纹路清晰、连通性较好,为进一步的研究奠定了基础。

关键词：人体静脉图像采集系统近红外成像有参考评价

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主线教学在高中生物教学中的应用研究

主线教学在高中生物教学中的应用研究

作者：杨小庆重庆师范大学

学位级别：硕士

教育是一个国家发展的基石。因此,教育成了社会各界关注的热点,近几年新课改运动盛行,试图改变传统教学模式的主导地位,许多学者都提出了自己的观点。为了丰富生物学科的教学形式,促进生物教学研究的发展,从而多面培养学生的综合素质,... 详细信息

教育是一个国家发展的基石。因此,教育成了社会各界关注的热点,近几年新课改运动盛行,试图改变传统教学模式的主导地位,许多学者都提出了自己的观点。为了丰富生物学科的教学形式,促进生物教学研究的发展,从而多面培养学生的综合素质,本文尝试将主线教学法应用于高中生物课堂教学。本研究首先论述主线教学起源于建构主义理论,并由此阐述建构主义的思想渊源和基本观点,以及在其基础上分支而来的主线教学的概念、内涵、现状及其探讨缘由。主线教学依托于教学主线,教学主线既是主线教学的内在线索,又是外在形态。教学主线的构建分构建的基础、关键、重点和生命四个层次,依层次设计“分层布点,融点成线,饱和细节,顺学而导”的教学行为。教学主线可以从多个方面进行设计,授课内容不同,教学主线的设计就不同,同一教学内容也可以设计多条教学主线,本文主要从以“概念图”、“科学史”、“逻辑关系”为主线,举例展示生物课上主线教学的教学设计。主线教学的教学案例从教材分析、教学目标、教学过程、板书设计、教学反思五个方面进行设计:基于“概念图”的教学主线以“遗传信息的携带者——核酸”为例;基于“科学史”的教学主线以“降低化学反应活化能的酶”为例;基于“逻辑关系”的教学主线以“细胞膜——系统的边界”为例。通过对重庆市凤鸣山中学高一两个整体水平相当的平行班展开主线教学的实证研究。对实验班和对照班的生物试卷成绩采用SPSS软件进行前、后测分析,定量评价学生的学习情况:独立样本T检验呈现实验班与对照班的方差齐性检验不显著(P=0.452>0.05),即两个班之间存在显著差异(P=0.000<0.05),其后测生物成绩实验班要好于对照班;配对样本T检验明示实验班的生物成绩后测明显比前测好(P=0.000<0.05)。再从依据三维目标设计指标体系,以“写作”的形式来定性评价学生的学习效果。得出实验结论:主线教学能够帮助学生提升生物学习成绩,能够帮助学生记忆科学内容,能够帮助学生拓展理性思维。最后,结合教学实践和本次研究的经历提出将主线教学应用于高中生物教学中的建议,作为新兴教学范式的主线教学,在实施过程中,应该与高中生物课程标准紧紧相依,应该不断更新教师教学观念,应该坚持以学生为中心,才能达到主线教学与生物教学的完美结合。

关键词：主线教学概念图科学史逻辑关系教学实验

基于复合控制的电液执行机构驱动阀门跟踪误差研究

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中国工程机械学报 2021年第1期19卷 89-94页

作者：杨小庆赵振华重庆工商职业学院智能制造与汽车学院重庆400052 武汉工程大学电气信息学院湖北武汉430073

发动机气门阀升程运动位移跟踪误差较大,导致气门阀着陆时振动幅度较大。对此,采用复合控制的电液执行机构驱动发动机阀门运动,并对阀门运动进行仿真。创建了发动机气门阀液压执行机构简图模型,阐述了液压驱动工作原理,推导出气门阀运... 详细信息

发动机气门阀升程运动位移跟踪误差较大,导致气门阀着陆时振动幅度较大。对此,采用复合控制的电液执行机构驱动发动机阀门运动,并对阀门运动进行仿真。创建了发动机气门阀液压执行机构简图模型,阐述了液压驱动工作原理,推导出气门阀运动方程式和液压流量方程式。根据前馈控制和二次线性控制原理,设计了气门阀运动的复合控制方法,采用级联扩展卡尔曼滤波器结构对不可测量状态进行估计,给出了复合控制方法控制流程。为了验证气门阀升程位移和速度跟踪效果,采用Matlab软件对其进行仿真,并与前馈控制输出效果进行比较。结果显示:采用前馈控制方法,气门阀升程运动位移和速度跟踪误差较大;采用复合控制方法,气门阀升程运动位移和速度跟踪误差较小。采用复合控制方法,可以提高气门升程运动位移和速度跟踪精度,从而降低气门阀着陆时振动幅度。

关键词：气门阀电液执行机构前馈控制二次线性控制误差

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六西格玛在C电脑公司生产质量管理中的应用

六西格玛在C电脑公司生产质量管理中的应用

作者：杨小庆华南理工大学

学位级别：硕士

电脑企业C公司在计算机整机生产经营过程中遇到了困难，客户对于生产环节的品质提出更高的要求，尤其对计算机主机板测试首次通过率（FPY）有明确数字要求。针对客户提出的这个重点问题，本文尝试运用六西格玛管理理论以及方法，对C公... 详细信息

电脑企业C公司在计算机整机生产经营过程中遇到了困难，客户对于生产环节的品质提出更高的要求，尤其对计算机主机板测试首次通过率（FPY）有明确数字要求。针对客户提出的这个重点问题，本文尝试运用六西格玛管理理论以及方法，对C公司的生产质量管理系统进行改善。论文重点选择六西格玛的主要管理方法，并选择其中的重要环节和相关实施方法进行综合性研究分析，考察其对C公司质量改进的意义和作用;通过即将要在C公司内部实施的六西格玛实际案例，综合讨论C公司的整体项目管理过程中的方法运用和项目质量的提升方式，主要目的是为了找出六西格玛管理体系中的管理漏洞，并通过研究分析，进一步提升项目质量以及产品的生产模式，从而希望能帮助C电脑公司提升产品品质，达成更高的客户满意度。本文的主要研究内容是C电脑制造公司应用六西格玛原理和工具对企业的流程和质量进行改善的过程。首先收集现时生产方法的数据并作整理，集合有经验的员工，利用脑力风暴法、控制图和鱼骨图，找出每一个可能发生问题的原因。再将其制定为未来的工作守则，员工必须遵守。当以上问题解决后，总结其成效，并制定解决其它问题的方案。该项目不仅顺利完成了既定的改善目标，更对C电脑制造公司在今后实施六西格玛质量改善起到指导作用。本文的结构为递进式，首先介绍六西格玛管理理论，之后融入制造业的管理程序，强调六西格玛管理理论的具体实践意义。之后采用实证分析，对特定的公司进行六西格玛管理分析，主要采用归纳总结、研究分析等方法进行讨论。首先对采集到的资料进行整理、分类，而后运用统计学分析工具进行分析，找出各数据之间的相关性、线性关系等，进而为如何改善C公司的生产质量管理体系的提出提供有力的依据。

关键词：六西格玛 DMAIC 质量管理质量改善

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多电机机器人低成本神经脉冲PID控制研究

机床与液压 2019年第23期47卷 98-101,73页

作者：杨小庆周洋重庆工商职业学院智能制造与汽车学院重庆400052 成都理工大学机械工程学院四川成都610059

针对传统连续PID控制器并行使用导致资源访问阻塞,在单一设备内并行运行难以实现实时控制的问题,提出了一种基于神经脉冲的PID控制器,并实现了多电机的控制。该控制器将驱动和传感器信息作为脉冲,通过专门电路实时处理脉冲,实现了大规... 详细信息

针对传统连续PID控制器并行使用导致资源访问阻塞,在单一设备内并行运行难以实现实时控制的问题,提出了一种基于神经脉冲的PID控制器,并实现了多电机的控制。该控制器将驱动和传感器信息作为脉冲,通过专门电路实时处理脉冲,实现了大规模的并行信息处理。实验结果证明了实现基于尖峰的控制器的可行性,且硬件要求较低,允许在大量并行控制器中复制该控制器,从而实现机器人实时控制。

关键词：神经控制器控制系统分析可编程逻辑器件脉冲频率调制

主题公园科技文化融合景观特质设计研究——以芜湖方特东方神画主题公园为例

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湖南科技学院学报 2017年第7期38卷 80-82页

作者：杨小庆安徽信息工程学院艺术设计系安徽芜湖241000

主题公园以迅猛的发展态势,打造了一系列主题园区。主题公园依托科技手段融入文化特质,创造出独具特色的旅游资源,吸引着人们前来体验。本研究通过针对主题公园景观特质设计进行分析,得出城市主题公园景观规划设计不仅在于科技项目物质... 详细信息

主题公园以迅猛的发展态势,打造了一系列主题园区。主题公园依托科技手段融入文化特质,创造出独具特色的旅游资源,吸引着人们前来体验。本研究通过针对主题公园景观特质设计进行分析,得出城市主题公园景观规划设计不仅在于科技项目物质要素的组织,更在于文化特质的注入,通过文化特质与科技特质相互融合,实现景观的独特性与丰富性,加强人们的体验感知。

关键词：主题公园科技文化景观特质

智慧校园背景下高校公共空间景观特质设计研究

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广西民族师范学院学报 2020年第3期37卷 88-90页

作者：杨小庆周建安徽信息工程学院安徽芜湖241000

智慧校园是我国高等教育信息化建设进程中的重要阶段,随着5G时代的来临,信息化技术的不断革新,智慧校园和配套的智慧校园公共空间景观设计与建设是科技发展的必然结果。在此背景下,针对高校公共空间景观特质内涵的解读,提出高校公共空... 详细信息

智慧校园是我国高等教育信息化建设进程中的重要阶段,随着5G时代的来临,信息化技术的不断革新,智慧校园和配套的智慧校园公共空间景观设计与建设是科技发展的必然结果。在此背景下,针对高校公共空间景观特质内涵的解读,提出高校公共空间景观特质以兼容共享、传承创新与智慧互动为设计理念,通过场所氛围的营造与传承创新校园文脉的设计方法构建出一个特质突出的高校校园公共景观环境,充分发挥景观空间环境的育人功能,实现新阶段高校人才的全面培养。

关键词：智慧校园公共空间景观特质

初中走班分层合作学习的设计策略--以数学学科为例

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辽宁教育 2020年第16期 19-23页

作者：杨小庆刘源大连市西岗区教师进修学校附属学校

数学新课标明确提出"动手实践、自主探究、合作交流是学生学习数学的重要方式"。由此可见,合作学习作为一种重要的学习方式被广泛应用在初中的数学课堂。在传统行政班中的合作学习,因学情差异较大,直接影响"组间同质"的小组划分,进而影... 详细信息

数学新课标明确提出"动手实践、自主探究、合作交流是学生学习数学的重要方式"。由此可见,合作学习作为一种重要的学习方式被广泛应用在初中的数学课堂。在传统行政班中的合作学习,因学情差异较大,直接影响"组间同质"的小组划分,进而影响合作学习内容的发现、解决,对合作评价也产生了一定的局限性。走班分层教学的应运而生,兼顾了各个层次学生的学情,因材施教的同时,为合作学习提供了必备条件。

关键词：合作学习走班分层初中数学