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现代产业学院建设:主要共性问题分析及对策建议

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高等工程教育研究 2024年第1期 1-9页

作者：林健清华大学教育研究院清华大学教育研究院国家工程教育多学科交叉创新引智基地

现代产业学院建设是我国高等教育界的一项重大行动,其目标是服务和引领国家和区域产业发展,对于实现产教深度融合、培养卓越工程人才和主动服务区域产业发展具有重要意义。目前,现代产业学院建设工作在探索中稳步推进,在取得较为丰硕的... 详细信息

现代产业学院建设是我国高等教育界的一项重大行动,其目标是服务和引领国家和区域产业发展,对于实现产教深度融合、培养卓越工程人才和主动服务区域产业发展具有重要意义。目前,现代产业学院建设工作在探索中稳步推进,在取得较为丰硕的成果的同时,也面临不少困难和问题,这些困难和问题的解决关系到现代产业学院的建设目标能否最终实现。本文针对首批50所现代产业学院在建设过程中遇到的10个主要共性问题,分别从专兼职教师队伍建设、提高各主体参与学院建设的积极性及其它共性问题三部分展开分析研究并提出相应的对策建议,以期为高校、企业、各级政府、行业组织和科研院所等相关主体参与现代产业学院建设提供参考和借鉴。

关键词：现代产业学院教师队伍建设积极性多方协同产教融合

中国特色、世界水平工程教育学学科建设的路径分析

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中国高等教育 2024年第2期 54-58页

作者：林健清华大学全国高校工程教育学学科建设联盟

中国工程教育学学科的设立是为了助力实现党的二十大提出的建成教育强国、科技强国和人才强国并最终实现中国式现代化的目标。建设中国特色、世界水平工程教育学学科需要在明确的学科建设原则和清晰的学科建设思路的基础上,经过借鉴西... 详细信息

中国工程教育学学科的设立是为了助力实现党的二十大提出的建成教育强国、科技强国和人才强国并最终实现中国式现代化的目标。建设中国特色、世界水平工程教育学学科需要在明确的学科建设原则和清晰的学科建设思路的基础上,经过借鉴西方、扎根中国、形成特色和走向世界等四个阶段实现建设目标。

关键词：工程教育学学科建设中国特色世界水平

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工程教育智能化:系统设计与整体实现

高等工程教育研究 2024年第2期 1-11,96页

作者：林健杨冬清华大学教育研究院清华大学国家工程教育多学科交叉创新引智基地

新一代数字智能技术正在以指数级的增速迭代创新,率先布局和全面实现工程教育智能化是当前和未来高等教育改革和创新的重大战略和必由之路。本文聚焦工程教育智能化的系统设计和整体实现,具体包括智能化系统分析与设计、学习环境智能化... 详细信息

新一代数字智能技术正在以指数级的增速迭代创新,率先布局和全面实现工程教育智能化是当前和未来高等教育改革和创新的重大战略和必由之路。本文聚焦工程教育智能化的系统设计和整体实现,具体包括智能化系统分析与设计、学习环境智能化、课堂教学智能化、课外学习智能化、工程实践智能化和教育教学评价智能化等方面,以期为高校工程教育智能化建设提供参考和借鉴。

关键词：工程教育智能化学习环境课堂教学课外学习工程实践教育教学评价

分布外样本干扰下基于改进半监督原型网络的齿轮箱跨域故障诊断

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机械工程学报 2024年第4期60卷 212-221页

作者：邵海东林健闵志闪明宇航湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

实际工程中难以获取充足可用且同分布的齿轮箱故障样本,此外,获取的无标签样本难免会混入一些分布外的未知干扰样本,这些将给现有的齿轮箱智能故障诊断研究带来难题。提出一种改进半监督原型网络,面向分布外样本干扰,实现少样本下不同... 详细信息

实际工程中难以获取充足可用且同分布的齿轮箱故障样本,此外,获取的无标签样本难免会混入一些分布外的未知干扰样本,这些将给现有的齿轮箱智能故障诊断研究带来难题。提出一种改进半监督原型网络,面向分布外样本干扰,实现少样本下不同工况间的齿轮箱跨域故障诊断。首先,设计一种标签分配准则,既可以充分挖掘利用无标签样本信息,为无标签样本赋予伪标签,同时也可以有效抑制分布外未知样本的干扰。然后,定义一种基于标签平滑和度量缩放的修正代价函数,可以灵活有效地评估故障样本之间的相似性,挖掘元学习任务的通用特性,进一步提高模型泛化性。将所提方法用于分析不同健康状态的齿轮箱试验数据,并设置不同的少样本跨域诊断场景和分布外干扰样本进行对比验证。试验结果表明,相比现有方法,所提方法可以更有效地实现少样本下不同工况间的齿轮箱跨域故障诊断。

关键词：改进半监督原型网络齿轮箱故障诊断分布外干扰样本标签分配准则修正代价函数

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碱基编辑系统的研究进展

生物工程学报 2024年第5期40卷 1271-1292页

作者：钟静丽林健香周建奎乔云波广州大学生命科学学院广东广州510006 上海交通大学医学院附属第九人民医院上海精准医学研究院上海200125

基于可编程核酸酶的基因编辑工具表现出编辑高效、产物纯度高、编辑副产物少的优势,已广泛应用于生物医药研发和作物育种。鉴于研究和应用的需求多样化,开发功能特异的碱基编辑器成为基因编辑领域的研究热点。目前由规律成簇的间隔短回... 详细信息

基于可编程核酸酶的基因编辑工具表现出编辑高效、产物纯度高、编辑副产物少的优势,已广泛应用于生物医药研发和作物育种。鉴于研究和应用的需求多样化,开发功能特异的碱基编辑器成为基因编辑领域的研究热点。目前由规律成簇的间隔短回文重复序列系统及相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated, CRISPR-Cas)和转录激活因子类效应因子(transcription activator-like effector, TALE)系统衍生的基因编辑系统包括单碱基编辑器、双碱基编辑器、线粒体碱基编辑器和CRISPR相关转座酶系统等。本文全面梳理了碱基编辑系统的发展历程,总结了各类碱基编辑器的特点、脱靶效应、优化和改良策略等,为基因编辑系统的进一步改进和应用提供参考。

关键词：规律成簇的间隔短回文重复序列系统及相关蛋白9(CRISPR-Cas9) 碱基编辑器转录激活因子类效应因子(TALE)系统脱氨酶

一种平面四索并联机器人的力/位混合控制研究

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机械科学与技术 2024年

作者：洪振宇孙芳良林健高轩张志旭中国民航大学航空工程学院

针对柔索牵引并联机器人在启停、变向、加减速运行过程中，存在柔索和末端执行器抖动不稳定的问题。采用S型速度曲线规划方法对机器人的运行轨迹进行规划，采用索力最小方差优化方法对柔索的张力进行优化。基于机器人运动学和动力学模... 详细信息

针对柔索牵引并联机器人在启停、变向、加减速运行过程中，存在柔索和末端执行器抖动不稳定的问题。采用S型速度曲线规划方法对机器人的运行轨迹进行规划，采用索力最小方差优化方法对柔索的张力进行优化。基于机器人运动学和动力学模型，设计一种由索长PD前馈闭环控制器和主动张力开环控制器构成的力/位混合控制系统，采用现场试凑法，调节控制参数。对控制系统进行仿真分析和实验研究，结果表明，在S型速度曲线规划和索力最小方差优化基础上设计的力/位混合控制策略控制效果良好，有效提高了机器人的轨迹跟踪性能和运行稳定性。

关键词：柔索牵引并联机器人 S型速度曲线索力最小方差力/位混合控制

场景抽象语义综合模型及其在红外弱小目标检测中的应用

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航空学报 2024年

作者：李少毅张雅淇程岳杨曦张良林健孟中杰西北工业大学航天学院中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所中国空空导弹研究院

多任务、跨域复杂环境下弱小目标准确、稳定检测在红外预警、搜索与跟踪、精确制导等领域具有重要作用。针对当前算法过于依赖人工设计策略与先验知识，以提取目标信息为目的，对于场景信息的挖掘和利用不充分，性能受限且环境适应性不... 详细信息

多任务、跨域复杂环境下弱小目标准确、稳定检测在红外预警、搜索与跟踪、精确制导等领域具有重要作用。针对当前算法过于依赖人工设计策略与先验知识，以提取目标信息为目的，对于场景信息的挖掘和利用不充分，性能受限且环境适应性不足等问题，本文提出了基于场景抽象语义综合的弱小目标检测方法。首先，利用交叉注意力、孪生网络、扩展语义图和自学习双通道的方法设计了四种场景抽象语义综合模型。接着，基于四种语义综合模型设计了基于场景语义综合的弱小目标检测网络，将场景类别语义信息引入到红外弱小目标检测过程实现多类复杂背景下红外弱小目标检测。最后，实验结果表明本文提出的基于自学习双通道语义综合的弱小目标检测算法精确度到达84.24%，召回率达到89.68%。

关键词：场景语义语义综合图像处理深度学习红外弱小目标检测

高马赫数激波作用下单模界面的Richtmyer-Meshkov不稳定性数值模拟

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爆炸与冲击 2024年

作者：高士清邹立勇唐久棚李季林健宇中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所

Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性现象存在于惯性约束核聚变、超新星爆发以及超燃冲压发动机等问题中。目前，低马赫数激波冲击下单模界面RM不稳定性现象已有大量的研究，但高马赫数激波冲击下的单模界面RM不稳定性现象缺乏足够的认识，... 详细信息

Richtmyer-Meshkov(RM)不稳定性现象存在于惯性约束核聚变、超新星爆发以及超燃冲压发动机等问题中。目前，低马赫数激波冲击下单模界面RM不稳定性现象已有大量的研究，但高马赫数激波冲击下的单模界面RM不稳定性现象缺乏足够的认识，特别是高马赫数激波带来的热化学非平衡效应的影响并不明确。本研究采用基于有限体积方法的二维高温非平衡流动程序，利用自适应非结构网格模拟了空气中高马赫数激波冲击两侧温度不同的单模界面导致的RM不稳定性现象。研究涵盖了轻/重界面和重/轻界面两种情况，涉及的激波马赫数范围分别为6～9和9～11。本研究对比了冻结流、热非平衡流和热化学非平衡流三种气体模式下的流场演化过程，揭示了扰动增长和增长率的变化规律。通过对比扰动增长的线性理论和非线性理论，分析了初始激波马赫数和初始扰动尺度的变化对RM不稳定性的影响，同时讨论了涡量场分布和环量的演化规律。研究发现，与冻结流相比，热化学非平衡流中透射激波、反射波及界面速度明显不同，扰动振幅增长率峰值降低，界面增长率脉动减弱，界面不稳定性增长速度变慢。通过对比多种理论模型和本文的数值模拟结果，我们发现ZS模型相对于其他模型更适用于高马赫数激波作用下的单模界面RM 不稳定性问题。对涡量场的研究发现，有两个较强的涡量生成区域，一个位于界面上，另一个位于透射激波波后，这同低马赫数下涡量主要在界面上生成的结论显著不同。此外，对环量的研究发现，热化学非平衡流中环量的幅值大小低于冻结流中的结果，这与热化学非平衡流中扰动的增长低于冻结流的结论对应。本文的研究结果揭示了热化学非平衡流中单模界面RM不稳定性的演化规律，补充了对高马赫数激波冲击下单模界面RM不稳定性的认识。

关键词： Richtmyer-Meshkov不稳定性高马赫数激波高温非平衡效应

基于超大口径古希腊梯子膜光子筛的单次径向剪切干涉波前传感

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中国激光 2024年第14期 170-179页

作者：张军勇林健张秀平杨亚玲中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室中国科学院大学

大口径光学元件被广泛应用于各类大型光学系统，现有的商业波前传感器难以满足大口径光学元件的实时在线动态测量需求。针对这一问题，提出了基于超大口径古希腊梯子膜光子筛的单次径向剪切干涉波前传感技术。超大口径古希腊梯子膜光子... 详细信息

大口径光学元件被广泛应用于各类大型光学系统，现有的商业波前传感器难以满足大口径光学元件的实时在线动态测量需求。针对这一问题，提出了基于超大口径古希腊梯子膜光子筛的单次径向剪切干涉波前传感技术。超大口径古希腊梯子膜光子筛具有同时生成缩小波面和扩大波面的轴上分束功能，可单片实现剪切比可调的径向剪切干涉，且镂空的膜结构易大口径加工、可克服本底像差。不同于传统的共焦径向剪切干涉，非共焦径向剪切干涉被球面波载频，对小波像差的干涉具有放大作用。实验验证了上述方案的可行性，为大型激光装置的米级光学元件以及十米级太空望远镜的单次波前传感提供了新选项。

关键词：测量波前传感干涉测量衍射光学元件光学编码