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融合STSE教育理念的BOPPPS教学模式在高中化学教学中的应用研究

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融合STSE教育理念的BOPPPS教学模式在高中化学教学中的应用研究

作者：左雨弘牡丹江师范学院

学位级别：硕士

BOPPPS教学模式是以参与式学习为核心的有效课程设计模型,包括导入(Bridgein)、学习目标(Objective)、前测(Pre-assessment)、参与式学习(Participatory Learning)、后测(Post-assessment)、总结(Summary)六大环节。STSE(即科学、技术、社会、环境的英文缩写)教育理念是将生产生活知识与化学知识联系起来,进而培养学生科学的价值观。本研究将BOPPPS教学模式与STSE教育理念进行融合,通过BOPPPS教学模式的相关环节渗透STSE教育理念,以STSE教学情境驱动学生主动参与到课堂教学中,有效提高课堂教学质量,落实化学学科核心素养。本研究主要采用文献研究法、问卷调查法、实验研究法以及访谈法对融合STSE教育理念的BOPPPS教学模式在高中化学教学中的应用进行研究。在建构主义理论、最近发展区理论、人本主义理论以及情境认知理论的指导下,探索了融合STSE教育理念的BOPPPS教学模式的设计原则与教学具体实施流程,形成了融合STSE教育理念的BOPPPS教学模式的课堂教学模型,以《活泼的金属单质——钠》和《硝酸的性质》为例进行教学实践,选取三所学校的三组平行班作为研究对象,对学生成绩的前后测对比,教师访谈结果,学生问卷结果等进行评价总结。根据实践结果可知,融合STSE教育理念的BOPPPS教学模式应用于高中化学教学中,有助于优化化学课堂学习环境,促进学生多元化发展,助力教师专业素养的发展。

关键词：高中化学 BOPPPS教学模式 STSE教育理念

基于小样本学习和Conformer-GRU的网络流量异常分类方法研究

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基于小样本学习和Conformer-GRU的网络流量异常分类方法研究

作者：杜弘枭中北大学

学位级别：硕士

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导盲四足机器人的导航与避障算法研究

导盲四足机器人的导航与避障算法研究

作者：靳弘敏山东交通学院

学位级别：硕士

盲人因视力障碍问题,无法依靠眼睛感知环境导致出行受阻。随着城市环境中行人与车辆不断增多以及环境复杂性的增加,盲人出行的难度随之增大。盲人作为社会中的弱势群体,其独自出行的需求不容忽视。随着社会和科技的迅速发展,导盲设备的... 详细信息

盲人因视力障碍问题,无法依靠眼睛感知环境导致出行受阻。随着城市环境中行人与车辆不断增多以及环境复杂性的增加,盲人出行的难度随之增大。盲人作为社会中的弱势群体,其独自出行的需求不容忽视。随着社会和科技的迅速发展,导盲设备的种类日益多元化,使用具有导航能力的移动机器人作为导盲工具将成为盲人的最佳选择。仿生四足机器人作为一种运动灵活且具有高环境适应性的移动平台,在崎岖复杂的环境中具有巨大的应用前景。本文基于仿生四足机器人平台,针对导盲四足机器人系统设计、用于导盲任务的点云地图构建、机器人定位和导航避障方法的实现等关键问题开展相关研究,主要研究内容如下:1.搭建导盲四足机器人系统的硬件平台并设计其软件架构。基于导盲设备的研究现状以及盲人出行的需求,以电驱仿生四足机器人作为移动平台,对导盲四足机器人进行整体系统设计,包括其硬件系统组成和软件系统架构;针对导盲四足机器人环境感知的需求,对传感器进行选型,通过在环境感知端与四足机器人建立通信连接,完成导盲四足机器人硬件设备的组成与搭建;基于四足机器人平台和环境感知端的硬件组成设计软件架构,为导盲四足机器人的导航避障提供了硬件基础和软件框架。2.提出一种基于多源信息融合的点云地图构建方法。首先将雷达点云进行特征提取并设定关键帧,采用IMU预积分数据对关键帧的点云畸变进行校正;将多帧关键帧构成子图,关键帧与子图匹配得到的雷达里程计作为雷达里程计因子约束,将预积分后的IMU数据作为预积分因子约束,同时,将基于帧图匹配的关键帧检测结果作为闭环因子,并融合绝对测量RTK的数据作为绝对测量因子以校正里程计;将多种因子进行因子图优化,得到全局地图几何结构;结合深度相机的RGB彩色信息,通过最小化帧到帧的重投影误差构建地图纹理,得到可用于机器人定位导航的点云地图。3.提出一种基于高斯分布的组合定位校正定位方法。首先将实时点云数据和导盲点云地图进行降采样处理,以提高点云配准的效率;采用NDT的方法对预处理后的实时点云和高精地图进行粗配准,得到初始变换矩阵,将初始变换矩阵作为初值放入VGICP中进行精配准,并对VGICP和NDT配准过程中的点云适应度进行评估,选择点云适应度较高的雷达里程计;在定位方法的后端加入误差卡尔曼滤波校正,得到精度更高、更稳定的机器人定位数据,为导盲机器人的导航避障奠定了基础。4.研究适用于导盲四足机器人的导航避障方法。首先基于三维点云地图构建二维栅格地图作为全局导航地图,并结合实时点云信息构建多层代价地图;针对复杂环境下规划的路径光滑性差且存在安全隐患的问题,对A*算法进行改进,通过设置并引入可通行度,对评价函数中的启发函数进行调整,并对路径的光滑性进行优化,得到无碰撞且安全的全局路径;将基于时间弹性带(TEB)的局部路径规划方法与实时点云信息相结合,当检测到环境中的障碍物时,计算并得到避开障碍物的运动控制指令;最后,将控制指令实时发送给四足机器人,完成了导盲四足机器人的导航与避障。

关键词：导盲四足机器人环境感知多源信息融合组合定位导航避障

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面向空间抓捕任务的机械臂运动规划算法设计

面向空间抓捕任务的机械臂运动规划算法设计

作者：闫弘旭电子科技大学

学位级别：硕士

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锂金属电沉积过程建模以及形貌优化研究

锂金属电沉积过程建模以及形貌优化研究

作者：杜弘宇北京化工大学

学位级别：硕士

随着电动汽车等新能源设备的广泛应用,锂金属电池因其高容量以及优良的电化学性能,有着巨大的应用前景。然而,由于锂金属的不均匀电沉积形貌严重影响着锂金属电池的安全性能以及循环寿命,限制了其商业应用。采取实验手段研究锂金属电沉... 详细信息

随着电动汽车等新能源设备的广泛应用,锂金属电池因其高容量以及优良的电化学性能,有着巨大的应用前景。然而,由于锂金属的不均匀电沉积形貌严重影响着锂金属电池的安全性能以及循环寿命,限制了其商业应用。采取实验手段研究锂金属电沉积动态过程受到诸多的限制,同时,相场法等建模手段存在计算效率以及计算界面准确性等问题。为了解决上述问题,本文建立了元胞自动机-格子玻尔兹曼方法建立锂金属电池充电过程中的锂沉积模拟框架,所建框架能够高效模拟固液相边界移动的过程,同时避免网格诱导各项异性问题。模拟结果在正确反映锂金属宏观沉积速率的前提下,能够获取锂沉积过程中沉积物形貌的动态变化,提取电池内部不可测变量的演化规律。在此基础上探究了外加电压和扩散系数等操作条件变化对锂金属沉积形貌的影响,并发现随着外加电压增加,锂金属沉积形貌从尖端生长逐渐过渡为枝晶状生长,并最终出现分叉生长。同时,随着扩散系数增加,锂金属沉积的尖端速度逐渐增加,枝晶状和尖端分叉形貌的出现也更早。因此,采用较小的外加电压和较大的扩散系数的电解液有助于减少锂金属表面的分叉生长。在此基础上,引入动力学蒙特卡洛方法额外考虑固态电解质层(Solid Electrolyte Interface,SEI)对锂沉积过程的影响,模拟结果表明,较高的SEI界面去溶剂化速率以及较高的SEI膜内部扩散速率能够使SEI膜内部的锂离子分布更加均匀,从而得到更加均匀的锂金属电沉积形貌以及更高的电极反应速率。因此,形成有较高界面去溶剂化速率以及较高固相锂离子扩散系数的SEI膜能够增加锂金属电极的工作效率以及优化锂金属的沉积形貌。

关键词：锂金属电池元胞自动机格子玻尔兹曼方法动力学蒙特卡洛算法

GDF15与毛细胞氧化应激在噪声所致隐匿性听力损失中的作用及机制研究

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GDF15与毛细胞氧化应激在噪声所致隐匿性听力损失中的作用及机制...

作者：姜一弘中国人民解放军空军军医大学

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基于神经网络的工业X射线图像增强算法研究

基于神经网络的工业X射线图像增强算法研究

作者：闫弘绪中北大学

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具有高颜色表现能力与低蓝光危害的白光LED光谱优化

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2146-2151页

作者：甄佳弘王智峰李长军辽宁科技大学计算机与软件工程学院辽宁鞍山114051

随着发光二极管的飞速发展,LED照明越来越多的被用于各个行业,且类似医疗、印刷、纺织、美容等行业对LED灯具的颜色表现能力要求很高;同时LED灯具带来的光生物危害也越来越被人们所重视,其中以LED蓝光危害最被人们所熟知。近年来很多研... 详细信息

随着发光二极管的飞速发展,LED照明越来越多的被用于各个行业,且类似医疗、印刷、纺织、美容等行业对LED灯具的颜色表现能力要求很高;同时LED灯具带来的光生物危害也越来越被人们所重视,其中以LED蓝光危害最被人们所熟知。近年来很多研究者致力于如何降低白光LED的蓝光危害,但大部分工作都是在相对较低色温(CCT)的情况下获得需要的白光光谱,或者在一段色温范围内对进行离散穷举来找出最低蓝光危害的那一个相关色温对应的光谱;能够在不同的目标色温下获得同时拥有高颜色表现能力与低蓝光危害辐射的混合白光LED光谱几乎没有。为此,基于现有的多个LED提出了一种目标函数简单的非线性约束优化方法。在以往的研究中发现蓝光危害加权辐射通量与其相关色温呈现线性关系,随着其相关色温的增大,蓝光加权辐射通量也越来越大。要想获得具有低蓝光危害的白光LED光谱,只需固定其相关色温,就会得到每个目标相关色温对应的蓝光加权辐射通量,根据评价LED光源的蓝光危害辐射效率的计算公式,将其分子固定,只需最大化其分母,其蓝光危害辐射效率就会最小化,所以最大化辐射效率即可。针对其光谱功率分布,通过使用一个滤光片对被选择的多个LED混合后的光谱功率分布进行限制,同时因为实际生产需求要对滤光片的光谱透射率添加一个平滑约束,平滑约束则是使用加权平均的方法来完成。最后通过极大化“RP”方法得到各色LED的辐射量权重。仿真结果证明,该方法最终可以获得符合美国国家标准学会的ANSI/NEMA C78.377-2017标准的2700~6500 K八个目标相关色温,分别为2700、3000、3500、4000、4500、5000、5700和6500 K,各个CCT下的光源光谱其显色指数、色彩保真度、色域指数均在90以上,色偏差值在0.0054以内,蓝光危害辐射效率均在0.1以内的混合LED白光光谱。

关键词：蓝光危害 LED光谱优化光谱叠加颜色表现能力

经颅直流电刺激对男子短跑运动员下肢的激活后增强效应研究

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经颅直流电刺激对男子短跑运动员下肢的激活后增强效应研究

作者：程弘晓武汉体育学院

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研究目的:作为一种用来对神经进行调控的非入侵式的技术—经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS),通过调节大脑皮层神经元活动,能够对认知、情绪和运动功能产生影响。目前,关于专项人群进行a-tDCS结合抗阻训练... 详细信息

研究目的:作为一种用来对神经进行调控的非入侵式的技术—经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS),通过调节大脑皮层神经元活动,能够对认知、情绪和运动功能产生影响。目前,关于专项人群进行a-tDCS结合抗阻训练的PAP时域特征的实证研究较少。因此,本文将a-tDCS与抗阻训练结合起来,探究a-tDCS结合抗阻训练、单一a-tDCS训练和单一抗阻训练经PAP诱导练习后下蹲跳的腾空高度、峰值功率和力量生成速率的时域特征,探索a-tDCS结合抗阻训练经PAP诱导练习后出现最佳运动表现的时间,为PAP在体能训练及赛前热身活动中的进一步应用提供借鉴。研究方法:本文主要采用了实验法、文献资料法和数理统计法。实验共招募了12名受试者,每人进行三次实验干预,分别是单一a-tDCS刺激、单一深蹲刺激和a-tDCS结合深蹲刺激进行干预:a-tDCS组刺激,受试者处于安静状态开始进行a-tDCS干预,电流强度为2m A,刺激持续时间为20分钟;深蹲组刺激,采用85%1RM杠铃深蹲,一共2组,每组3次,组间间歇90秒;a-tDCS结合深蹲组刺激,受试者首先处于安静状态开始进行a-tDCS干预,电流强度为2m A,刺激持续时间为20分钟,干预结束后进行85%1RM杠铃深蹲,一共2组,每组3次,组间间歇90秒。使用IBM SPSS Statistics 26.0数据分析软件对实验结果数据进行统计学分析。研究结果:(1)单一a-tDCS组中,纵跳高度的值在干预结束后第15秒其结果具有非常显著性差异(P<0.007),干预结束后第4分钟其结果具有显著性差异(p<0.043),干预结束后第12分钟其结果具有显著性差异(P<0.042);峰值功率的值在干预结束后第4分钟其结果具有显著性差异(P<0.029);力量生成速率在干预结束后第12分钟其结果具有显著性差异(P<0.019),干预结束后第16分钟其结果具有显著性差异(P<0.036)。(2)单一深蹲组中,纵跳高度的值在干预结束后其结果均显著性差异;峰值功率的值在干预结束后其结果均无显著性差异;力量生成速率在干预结束后其结果均无显著性差异。(3)a-tDCS结合深蹲组中,纵跳高度的值在干预结束后第15秒其结果具有显著性差异(P<0.032),干预结束后第4分钟其结果具有显著性差异(P<0.025);峰值功率的值在干预结束后第15秒其结果具有非常显著性差异(P<0.002),干预结束后第4分钟其结果具有非常显著性差异(P<0.003);力量生成速率在干预结束后第15秒其结果具有非常显著性差异(P<0.002),干预结束后第4分钟其结果具有显著性差异(P<0.037)。(4)单一a-tDCS组、单一深蹲组和a-tDCS结合深蹲组中,纵跳高度在干预后的第四分钟,a-tDCS组和a-tDCS结合深蹲组具有显著性差异(P<0.043),峰值功率和力量生成速率在各个时间点上都不具有显著性差异。研究结论:(1)a-tDCS结合深蹲刺激可以更好的产生后激活增强,对纵跳高度、峰值功率、力量生成速率的峰值的影响大于单一a-tDCS刺激和单一深蹲刺激,可以有效的提升峰值指数,提高运动表现。(2)a-tDCS结合深蹲刺激相较单一a-tDCS刺激和单一深蹲刺激对运动变现中出现的峰值时间更早,消失的趋势较慢。(3)a-tDCS结合深蹲刺激相较单一a-tDCS刺激和单一深蹲刺激会产生持续时间更久的后激活增强效应。

关键词：经颅直流电刺激后激活增强效应抗阻训练下肢爆发力 CMJ