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构建提问式课堂的有效策略——评《深度教学:运用苏格拉底式提问法有效开展备课设计和课堂教学》

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化学教育(中英文) 2025年第3期46卷 128-129页

作者：龙瑜天津大学教育学院天津300350

《深度教学:运用苏格拉底式提问法有效开展备课设计和课堂教学》(莎娜·皮普斯著,中国青年出版社2020年出版)是一本以苏格拉底式提问法为核心的教育丛书。苏格拉底式提问法是一种重要的启发式教学方法,通过问题来帮助学生挖掘已有的知... 详细信息

《深度教学:运用苏格拉底式提问法有效开展备课设计和课堂教学》(莎娜·皮普斯著,中国青年出版社2020年出版)是一本以苏格拉底式提问法为核心的教育丛书。苏格拉底式提问法是一种重要的启发式教学方法,通过问题来帮助学生挖掘已有的知识、与新知识建立联系、提出质疑,以达到更深层的理解。那么,如何构建提问式课堂以激发学生的深度思考和创造性思维?如何把学生的问题应用到教学中去?如何设计卓有成效的课堂?

关键词：启发式教学方法中国青年出版社深度教学提问式深度思考有效策略如何构建有效开展

延川南深部煤层气开发关键技术与地质工程一体化实践

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煤田地质与勘探 2025年第1期53卷 142-151页

作者：陈贞龙王运海刘晓崔彬杨松李鑫房启龙中国石油化工股份有限公司华东油气分公司江苏南京210019 中国石油化工股份有限公司临汾煤层气分公司山西临汾041000 中国石化深层煤层气勘探开发重点实验室江苏南京210019

【目的和方法】针对深部煤层气储层非均质性强、开发井网部署模式单一、常规水力压裂适用性较差、传统排采周期过长以及低效井占比大等难题,以国内首个深部煤层气田−延川南煤层气效益开发实践为例,力图通过深部煤层气地质工程一体化技... 详细信息

【目的和方法】针对深部煤层气储层非均质性强、开发井网部署模式单一、常规水力压裂适用性较差、传统排采周期过长以及低效井占比大等难题,以国内首个深部煤层气田−延川南煤层气效益开发实践为例,力图通过深部煤层气地质工程一体化技术的深度融合,形成延川南深部煤层气的高效开发建产模式。【结果和结论】结果表明:(1)延川南深部煤层气田规模化产能建设历经规模建产、技术攻关、创新推广3个开发阶段,形成了“四元耦合”地质工程“双甜点”优选和高效开发地质认识,创立了“有效支撑”压裂理念及储层改造关键配套技术,提出了“四段三稳三控”优快上产排采等针对性技术,平均见气周期由240 d缩短至30 d,单井产量实现大幅提升,定向井单井日产气量达2.0万m3,水平井单井日产气量达6.5万m3。(2)深部煤层气非均质性强、效益开发难度大,产能建设按照“整体部署、分批实施、评建一体、滚动建产”的思路,不断评价调整地质工程“双甜点”区,及时优化开发方案,有效规避低效井成批出现,产能到位率由最初84%提升至100%,经济效益明显提高。(3)立足井位部署−钻完井−储层改造−试气排采−集输处理等气藏全生命周期,遵循地质工程一体化理念,形成了“储量−井网−缝网”相匹配的合理井距,单井动用储量提高30%~50%;建立了“提速+降本”为核心的优快钻完井技术,钻进速度较早期提速34%;提出了“高低压分输+三级增压+站间互通”为内涵的低压集输工艺技术,平台投资降低10.8%、节约用地20%。延川南煤层气田地质工程一体化实践,为深部煤层气产业发展提供了技术支持,具有较好的示范和带动意义。

关键词：延川南深部煤层气高效开发有效支撑压裂地质工程一体化

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基于负载预测的PMSM前馈控制新方法

现代电子技术 2025年

作者：石子龙李宪青岛大学自动化学院山东省工业控制技术重点实验室

针对永磁同步电机运行中常因负载转矩变动频繁、转矩幅值变动大及其他未知扰动，导致其转速的动态跟踪性能差等问题，提出一种基于电机负载转矩预测的前馈控制新方法。通过转矩建模与预测，在其进入电机动态时而非造成转速误差后即采取... 详细信息

针对永磁同步电机运行中常因负载转矩变动频繁、转矩幅值变动大及其他未知扰动，导致其转速的动态跟踪性能差等问题，提出一种基于电机负载转矩预测的前馈控制新方法。通过转矩建模与预测，在其进入电机动态时而非造成转速误差后即采取控制动作，显著提升了电机转速的动态跟踪性能；针对负载预测误差引入的控制误差，引入了一种通用误差补偿机制，并给出了理论证明和仿真验证。仿真结果表明，相较于同类前馈控制方法，文中方法显著提升了电机转速的动态跟踪性能，抗干扰能力也明显增强。

关键词：前馈控制负载预测永磁同步电机转速控制扰动预测误差补偿动态跟踪

带有输出约束的液压机械臂自适应神经网络力跟踪控制

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控制理论与应用 2025年第1期42卷 138-148页

作者：梁相龙姚建勇南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为解决带有输出约束的液压机械臂动力学模型未知问题并提升液压机械臂在未知环境下的力跟踪性能,本文提出了一种基于积分障碍李雅普诺夫函数的自适应神经网络导纳控制方法.首先,分析了液压机械臂的机械和液压系统动力学模型,根据阻抗控... 详细信息

为解决带有输出约束的液压机械臂动力学模型未知问题并提升液压机械臂在未知环境下的力跟踪性能,本文提出了一种基于积分障碍李雅普诺夫函数的自适应神经网络导纳控制方法.首先,分析了液压机械臂的机械和液压系统动力学模型,根据阻抗控制原理,提出了基于环境参数估计的参考轨迹自适应生成方法;然后,考虑系统输出受限和机械系统动力学模型未知,利用径向基函数神经网络设计自适应神经网络控制器;同时,引入动态面控制方法以避免对虚拟信号进行直接求导,并通过李雅普诺夫方法分析了闭环控制系统的稳定性;最后,利用MATLAB/Simulink,Simscape Multibody和Simscape Fluids仿真平台对液压机械臂进行仿真研究,结果表明所设计的控制律对未知机械系统动力学具有良好的鲁棒性,可以实现良好的位置和力跟踪控制,且确保系统输出不超过预设的范围.

关键词：液压机械臂导纳控制动态面控制神经网络力跟踪控制未知环境

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深部煤层气开发的机遇与挑战

中国矿业大学学报 2025年第1期54卷 34-51页

作者：方志明王润东杨晨龙中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049

煤层气等非常规天然气资源的规模化开发与利用是我国能源结构向清洁能源高比重发展的重要过渡手段,是实现我国“3060”双碳战略目标的重要保障.我国深部煤层气资源非常丰富,据初步评估,埋深超过1000 m的煤层气资源占总资源量的84.15%.自... 详细信息

煤层气等非常规天然气资源的规模化开发与利用是我国能源结构向清洁能源高比重发展的重要过渡手段,是实现我国“3060”双碳战略目标的重要保障.我国深部煤层气资源非常丰富,据初步评估,埋深超过1000 m的煤层气资源占总资源量的84.15%.自2019年大宁—吉县深部煤层气DJ3-7向2试验井开发成功以来,深部煤层气开发获得广泛关注.系统梳理了国内外深部煤层气开发进展,从国家政策、资源潜力、现有技术水平等角度讨论了我国深部煤层气开发面临的机遇与挑战.分析认为,我国煤层气开发多年积累的技术经验和实践成果为深部煤层气开发奠定了坚实的基础,深部煤层气开发契合国家与地方能源政策且受企业大力支持,丰富的资源量彰显巨大的开发潜力,呈现经济和战略双重价值,快速发展的示范项目展现出我国深部煤层气开发的广阔前景,这些都为我国深部煤层气开发提供了机遇.然而,区别于现有煤层气开发技术,高温、高压、高应力条件下,深部煤层气开发理论、技术与工程实践的有机结合不足、市场竞争压力大以及开发过程中存在的环保问题,是深部煤层气开发面临的主要挑战.

关键词：深部煤层气成藏机理资源储量高温、高压、高应力压裂

直驱式波浪发电用磁场调制横向磁通发电机的设计与分析

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 330-341,I0027页

作者：黄磊李渊陈珉烁杨建龙东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

基于直线发电机的直驱式波浪发电系统可以直接将波浪能转化为电能,具有结构简单和效率高等优点。然而,由于波浪速度较低,造成直驱式波浪发电机体积庞大和功率密度较低,为解决这个问题,该文基于磁齿轮和磁场调制电机的增速效应,结合横向... 详细信息

基于直线发电机的直驱式波浪发电系统可以直接将波浪能转化为电能,具有结构简单和效率高等优点。然而,由于波浪速度较低,造成直驱式波浪发电机体积庞大和功率密度较低,为解决这个问题,该文基于磁齿轮和磁场调制电机的增速效应,结合横向磁通电机的横向磁路,提出一种用于波浪发电的新型磁场调制横向磁通直线发电机结构。首先,介绍发电机的结构、工作原理和磁场调制机理,采用多目标优化法对发电机电磁结构进行优化设计;研究不同极槽配比和调制器倾斜角度对发电机电磁性能的影响;计算发电机对应不同电枢电流的损耗和效率,对比该结构、交叉绕组结构和现有文献中横向磁通直线电机的功率密度;最后,制造样机并搭建实验测试平台,测量发电机推力和反电势,证明所提出拓扑结构的合理性和有限元计算结果的准确性。

关键词：磁场调制功率密度横向磁通直驱式波浪发电直线发电机

考虑土壤水热变化的冻土活动层厚度反演模型构建及应用

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地球信息科学学报 2025年第03期 750-765页

作者：张德龙魏冠军兰州交通大学测绘与地理信息学院地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃省地理国情监测工程实验室

【目的】干涉合成孔径雷达测量(InSAR)技术近年来被广泛用于反演活动层厚度（ALT），然而现有研究较少考虑冻融对地表形变和土壤孔隙水热变化的影响，因此，本文构建了考虑土壤水热变化的ALT反演模型。【方法】使用InSAR技术和CNNBiLSTM... 详细信息

【目的】干涉合成孔径雷达测量(InSAR)技术近年来被广泛用于反演活动层厚度（ALT），然而现有研究较少考虑冻融对地表形变和土壤孔隙水热变化的影响，因此，本文构建了考虑土壤水热变化的ALT反演模型。【方法】使用InSAR技术和CNNBiLSTM-AM模型得到地表参数，顾及冻融驱动下活动层的变形和土壤孔隙及水分的变化构建了活动层厚度反演模型。首先，通过SBAS-InSAR技术提取研究区垂直向地表形变。然后，构建CNN-BiLSTM-AM模型，使用卷积神经网络（Convolutional Neural Networks, CNN）对多源遥感数据特征提取，采用双向长短期记忆网络（Bi-directional Long Short-term Memory,BiLSTM）对提取特征进行预测，添加多头自注意力层（Attention Mechanism, AM）提高模型对关键信息的提取，得到多特征约束下的土壤含水量预测值。最后，以垂直向地表形变作为表征活动层的主要参数，构建基于土壤孔隙比和土壤含水量的活动层厚度反演模型，得到兰新高铁冻土区活动层厚度的时空分布。【结果】模型估计值与俄博岭实测数据验证的RMSE为0.065m，与2018—2020年青藏高原活动层变化数据验证的RMSE分别为0.697、0.639和0.776 m，结果表明模型具有较高的精度。【结论】本文方法为监测多年冻土区活动层厚度提供了新的思路。

关键词：多年冻土区活动层厚度 InSAR 深度学习土壤孔隙比土壤含水量 CNN-BiLSTM-AM 兰新高铁

考虑土壤水热变化的冻土活动层厚度反演模型构建及应用

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地球信息科学学报 2025年

作者：张德龙魏冠军兰州交通大学测绘与地理信息学院地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃省地理国情监测工程实验室

关键词：多年冻土区活动层厚度 InSAR 深度学习土壤孔隙比土壤含水量 CNN-BiLSTM-AM 兰新高铁

双向预测BiP-GAN的行人视频异常事件自动检测

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武汉大学学报(信息科学版) 2025年

作者：张杰杨雪龚智龙关庆锋中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心

视频监控系统在安全和监督领域扮演着至关重要的角色，如何在不需要人为干预的情况下从视频中自动精准识别具有潜在安全威胁的行人非正常行为或事件，减少对大量视频监控画面的人工审查压力，是目前计算机视觉领域的研究热点之一。近年... 详细信息

视频监控系统在安全和监督领域扮演着至关重要的角色，如何在不需要人为干预的情况下从视频中自动精准识别具有潜在安全威胁的行人非正常行为或事件，减少对大量视频监控画面的人工审查压力，是目前计算机视觉领域的研究热点之一。近年来人工智能技术的快速发展使得视频异常检测技术得到了大幅提升，但对于多变、多样环境下异常与正常行为细微差异区分还存在挑战。本文构建了一种新的双向预测BiP-GAN（Bidirectional prediction GAN）视频行人异常检测模型。该模型主要包括CCA-UNet生成器和Globle-Patch判别器，利用光流模型在光流变化及图像序列运动特征的捕获优势，将其用于生成器和判别器的损失函数计算。CCA-UNet生成器以经典U-Net模块为基础，通过引入CCA（CrossCirssAttention）模块增强模型对视频行为关键特征的识别能力。Globle-Patch通过结合Globle判别器和Patch判别器在全局和局部特征的感受优势，提高模型全局及局部的特征感受能力，提高模型的鲁棒性和准确性。BiP-GAN的预训练策略采用前4帧正向预测和后4帧反向预测的双向预测模式，使模型更好地结合图像序列的上下文特征生成图像质量更好的预测帧。另外，BiP-GAN采用Warm-up与CAF（Cosine Annealing Function余弦退火学习率函数）相结合的学习率衰减方法，加快模型寻找全局最优解，从而节省计算资源。实验利用公开数据集CUHK Avenue、UCSD ped2和ShanghaiTech对BiP-GAN进行了验证和分析，其AUC平均值为：87.3，96.2，73.9，均高于已有baseline模型（如：Ada-GAN；Con-GAN；Mul-GAN）。消融实验表明CCA-UNet生成器、Globle-Patch判别器、双向预测策略以及warm-up与CAF结合的学习率衰减方法对于模型的有效性。

关键词：生成对抗网络行人视频异常事件检测深度学习人工智能