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基于实物模型的小学科学教学情境设计研究 ——以“地表雕刻师”为例

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基于实物模型的小学科学教学情境设计研究 ——以“地表雕刻师”...

作者：王兴华沈阳大学

学位级别：硕士

随着小学科学学科地位的提升,设计与达成高效的科学课堂以及让小学科学教学更贴合科学学科核心素养的培养逐渐受到不同学者关注。实物模型能够将抽象的知识以直观的形式展示,是学生科学学习的重要工具。《义务教育科学课程标准(2022年版... 详细信息

随着小学科学学科地位的提升,设计与达成高效的科学课堂以及让小学科学教学更贴合科学学科核心素养的培养逐渐受到不同学者关注。实物模型能够将抽象的知识以直观的形式展示,是学生科学学习的重要工具。《义务教育科学课程标准(2022年版)》将科学思维列为科学学科核心素养之一,“实物模型”成为课程标准中的高频词汇,使用和构建实物模型能显著提升学生的科学思维能力,因此需要深入研究基于实物模型的小学科学教学情境设计,通过实物模型的情境促进学生全面发展,培养学生的科学学科核心素养。本文主要采用文献研究法、问卷调查法、统计分析法等方法进行研究。首先,对相关文献进行整理分析,梳理了情境教学、情境设计、实物模型相关的概念、理论以及研究现状;其次,阅读大量文献资料后编制小学科学教师与学生的调查问卷,运用问卷调查法调查一线小学科学教师基于实物模型的小学科学教学情境设计的现状,并对当前小学科学教学情境设计的现状及存在问题的原因进行分析。分析调查问卷结果发现目前情境设计存在以下问题:教学情境设计方式单一、教学情境设计缺乏连贯性、教学情境设计偏离核心素养目标、情境教学缺乏学生的深度参与、实物模型情境设计缺少基础条件等;再次,根据调查问卷反映出的问题,提出对应的小学科学教学情境设计优化策略,在理论指导下对课程标准以及苏教版科学教材进行分析,之后选取《地表雕刻师》一节进行基于实物模型的小学科学教学情境设计,以解决情境设计中存在的问题并促进学生核心素养的发展;最后,结合建模流程将情境设计与教学活动结合实施教学。选取初始状态相近的两个班作为实验班和对照班,实践教学后利用以核心素养四个维度为主的学情测评卷对实验班跟对照班进行前后测,并对实验班的师生进行问卷访谈,通过前后测结果和访谈结论检验基于实物模型的情境设计的有效性,通过质性评价与量化评价相结合的方式对教学情境设计进行评价与反思。本文在分析教学情境设计实践效果的基础上,得出以下结论:基于实物模型的小学科学教学情境设计能够取得较好的教学效果,学生在动手制作实物模型的过程中掌握科学知识、提高小组合作能力和意识、提高科学思维与探究实践的能力、增强热爱并保护自然的意识,从而能促进学生科学学科核心素养的发展。

关键词：小学科学实物模型教学情境设计核心素养

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海藻酸钠薄膜力学性能及阻隔性能的改善研究

海藻酸钠薄膜力学性能及阻隔性能的改善研究

作者：王兴龙烟台大学

学位级别：硕士

传统塑料包装材料的大量使用造成了严重的环境污染,威胁人类的生命健康,所以急需开发天然可降解的生物基食品包装材料(如天然多糖等)。海藻酸钠(Sodium alginate,SA)提取自天然海藻,具有无毒、可降解和成膜性好等优点,在食品包装膜材料... 详细信息

传统塑料包装材料的大量使用造成了严重的环境污染,威胁人类的生命健康,所以急需开发天然可降解的生物基食品包装材料(如天然多糖等)。海藻酸钠(Sodium alginate,SA)提取自天然海藻,具有无毒、可降解和成膜性好等优点,在食品包装膜材料领域具有很大潜力。但是亲水性强的海藻酸钠膜(ALG膜)力学性能和阻隔性能较差,这是实现其广泛应用必须解决的问题。本论文从添加增塑剂、改性蒙脱土两个方面开展研究,以期提升海藻酸钠薄膜的力学和阻隔性能,主要研究工作如下:(1)抗溶出增塑剂对ALG膜力学性能和阻隔性能的影响。甘油分子丰富的羟基能够与海藻酸钠分子链之间形成氢键,削弱海藻酸钠分子链之间的连接,起到增塑作用,但其水溶性带来易浸出的问题,导致ALG膜的柔韧性下降而发生脆性断裂。为此,本工作探索可改善ALG膜力学性能的抗溶出增塑剂,重点研究不同聚合度的聚甘油增塑剂甘油(GLY)、三聚甘油(TG)和十聚甘油(DG)对ALG膜物化性能的影响,对所制备海藻酸钠薄膜的形貌、结晶度、力学性能、热学性能、水溶性、含水量和阻隔性能等进行表征。结果表明长链的TG和DG增塑剂与海藻酸钠基体之间具有更强的相互作用,使用其增塑后的海藻酸钠薄膜具有更好的力学性能、更高的含水量和更低的水溶率;尤其水中浸泡24小时后,以TG和DG为增塑剂的ALG膜的力学性能仍显著优于以GLY为增塑剂的ALG膜。(2)抗菌蒙脱土改性对ALG膜力学、阻隔和抗菌性能的影响。负载原位合成碱式硫酸铜的纳米片状蒙脱土(Cu-MMT)材料,解决碱式硫酸铜抗菌剂杀菌效率低和应用场景受限的问题。X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱面扫描(EDS-Mapping)和比表面测试(BET)等测试表明负载于蒙脱土表面的碱式硫酸铜具有小粒径、大比表面积和高铜离子溶出率。抗菌测试结果证明其抗菌活性较纯的碱式硫酸铜显著提升,对于金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌圈直径分别增大28.6%、33.5%、46.7%。Cu-MMT与海藻酸钠分子之间通过氢键作用形成均匀的复合膜(ALG-Cu MMT),Cu-MMT的加入赋予ALG膜抗菌能力,并且提高了ALG膜的力学强度、对水蒸气和氧气的阻隔性能、对紫外线的屏蔽性能以及薄膜在水中的稳定性,削弱了薄膜的亲水性。在Cu-MMT 5wt%添加量下,ALGCu MMT薄膜对大肠杆菌的抑菌率达到约98%,对金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的抑菌率达到100%,而添加了相同质量碱式硫酸铜的海藻酸钠薄膜对于三种菌均无明显抑菌效果。

关键词：海藻酸钠薄膜聚甘油碱式硫酸铜蒙脱土

不同种植密度与灌溉定额对盐地碱蓬生长及吸盐量的影响

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草地学报 2024年第3期32卷 958-967页

作者：喜炜马莉新疆农业职业技术学院农业工程分院新疆昌吉831100

为了探究不同灌溉定额与种植密度对盐地碱蓬(Suaeda salsa)生长及吸盐量的影响,采用双因素试验设计[灌溉定额分别为2500 m^(3)·hm^(-2)(W1)、3500 m^(3)·hm^(-2)(W2)和4500 m^(3)·hm^(-2)(W3),盐地碱蓬种植密度分别为20株·m^(-2)(D1)、60株·m^(-2)(D2)、120株·m^(-2)(D3)]比较分析盐地碱蓬株高、茎粗、蓬径等生长指标和吸盐量对不同处理的响应。结果表明:灌溉水量和种植密度对盐地碱蓬生长、生物量、吸盐量和水分利用效率均有显著影响,两者交互效应极其显著;灌溉水量提高对盐地碱蓬株高、茎粗、蓬径具有促进作用,种植密度增加则对盐地碱蓬生长具有抑制作用,两者协调整体效益提高;W2D2的盐地碱蓬生物量最高,达到了24.02 t·hm^(-2),较W1D2和W3D2处理分别提高了33.84%和11.16%;W2D2吸盐量较W1D2和W3D2分别提高了16.48%和29.32%;W1D2处理的水分利用效率最高,较W2D2和W3D2处理分别提高了4.60%和49.50%。基于空间分析法的多目标优化,确定干旱区盐地碱蓬适宜灌溉定额为3227.77~3484.69 m^(3)·hm^(-2),适宜种植密度为50.34~83.27株·m^(-2)。

关键词：盐地碱蓬滴灌盐碱地灌溉定额种植密度

整合压汞、N_(2)和CO_(2)吸附的中−高阶煤多重分形特征

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煤炭学报 2024年第5期49卷 2394-2404页

作者：张苗刘钦节王兴阵董志勇安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 安徽合肥230031 山西焦煤集团有限责任公司山西太原030000

煤储层孔隙结构多重分形特征控制着煤层气的运移和可持续产出,直接决定了煤层气的开采效率,对煤层气开采具有重要意义。为了研究中−高阶煤孔隙结构多重分形特征及其在煤化作用过程中的演化趋势,针对取自沁水煤田生产矿井的中−高阶煤样,... 详细信息

煤储层孔隙结构多重分形特征控制着煤层气的运移和可持续产出,直接决定了煤层气的开采效率,对煤层气开采具有重要意义。为了研究中−高阶煤孔隙结构多重分形特征及其在煤化作用过程中的演化趋势,针对取自沁水煤田生产矿井的中−高阶煤样,整合高压压汞、低温氮气吸附实验和二氧化碳吸附实验,结合多重分形理论,表征并探究了中−高阶煤储层宏孔(>50 nm)、介孔(2~50 nm)和微孔(<2 nm)的多重分形特征在煤化作用过程中的演化趋势及其影响因素。结果表明,中−高阶煤宏孔、介孔和微孔的广义维数谱(D_(q)−q)和多重分形奇异谱(f(α)−α)均满足多重分形特征,这意味着中−高阶煤宏孔、介孔和微孔均表现出多重分形行为。相对于宏孔和介孔,微孔表现出更大的奇异性指数α_(0)和谱宽(ΔD)与较小的赫斯特指数(Hurst,H),即微孔具有更强的非均质性和更差的孔隙连通性。煤化作用促进了煤中大分子的聚合,使煤储层由宏孔优势型和宏孔−微孔并存型储层转变为更为致密的微孔优势型储层,煤中不同尺度孔隙孔径分布趋于均质化,导致中−高阶煤储层孔隙结构均质性的增强和孔隙连通性的改善。宏孔和微孔体积分数对其相应孔径范围内孔隙结构非均质性分别存在积极和消极的影响,而介孔体积分数并不是介孔孔隙孔径分布非均质性的有效约束。镜质组和惰质组对孔隙孔径分布非均质性表现出相反的影响,镜惰比(V/I)与H之间存在正相关性,与α_(0)之间呈负相关性,富镜质组煤发育更多的微孔从而表现出更强的孔隙结构均质性和较好的孔隙连通性。

关键词：中−高阶煤煤化作用多尺度孔隙多重分形沁水煤田

高效防治白绢病木霉菌的筛选评价及液态发酵条件优化

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高效防治白绢病木霉菌的筛选评价及液态发酵条件优化

作者：王兴强齐鲁工业大学

学位级别：硕士

白绢病是由齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii Sacc.)引起的一种土传真菌病害。白绢病病原菌的宿主范围广泛,涵盖了花生在内的500多种植物,近年来,由于花生等作物的种植面积不断扩大,连作、重茬和秸秆还田等耕作方式逐渐单一,再加上气候变... 详细信息

白绢病是由齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii Sacc.)引起的一种土传真菌病害。白绢病病原菌的宿主范围广泛,涵盖了花生在内的500多种植物,近年来,由于花生等作物的种植面积不断扩大,连作、重茬和秸秆还田等耕作方式逐渐单一,再加上气候变暖、水肥条件改善以及有机肥的减少,导致我国各花生产区普遍受到白绢病的影响。本文以木霉防治花生白绢病为主要研究方向,通过对实验室保藏的100株木霉进行筛选,选出对白绢病病原菌有良好生防效果的木霉菌株。并采用转录组分析方法研究接种木霉菌后得病植株基因表达的差异,从基因水平探究了白绢病对花生植株的致病机理。后通过高通量测序方法研究花生分别接种白绢病病原菌、木霉菌对花生根际土壤微生物的影响;通过对木霉液体发酵培养基的优化去探究发酵条件对木霉产厚垣孢子的影响,以期为解决花生白绢病问题提供一些思路。主要研究结果如下:1、防治花生白绢病的木霉筛选(1)通过对峙、酶活、盆栽等一系列的实验,筛选出了对花生白绢病有生防效果并能促进植株生长的木霉菌株:哈茨木霉QT20045。(2)哈茨木霉QT20045发酵液的颜色随着发酵天数的增加,由浅黄色变为红褐色,并且发酵液的发酵天数越长,发酵液的抑菌效果越好。(3)哈茨木霉QT20045发酵液的稀释倍数影响着木霉的抑菌效果,木霉发酵液的稀释倍数越低抑菌效果越好。(4)哈茨木霉QT20045对于花生幼苗具有显著的促生效果,与对照组(CK)相比,哈茨木霉QT20045处理的花生植株根长显著增加24.62%,株高增加12.57%。2、花生盆栽接种白绢病病原菌、木霉菌后的转录组分析(1)哈茨木霉QT20045通过下调花生幼苗的1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)基因、1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶(ACS)基因及上调吲哚乙酸(IAA)相关基因,从而调节了花生幼苗中乙烯和IAA的平衡,促进了植物生长以及提高了植物对花生白绢病的抵抗力。(2)通过分析白绢病病原菌入侵花生幼苗的MAPK途径发现,白绢病病原菌会通过下调Ah SUMM2基因,从而降低植物细胞的死亡防御反应,帮助其入侵。相反,接种哈茨木霉QT20045可以上调Ah SUMM2基因,从而增强植物对病原菌的抵抗力。(3)通过MAPK途径分析,白绢病病原菌会引起花生幼苗Ah ACS1的上调,导致乙烯植物含量增加,从而抑制植物生长,添加哈茨木霉QT20045可以下调Ah ACS1基因,降低植物乙烯合成,促进植物生长。(4)白绢病病原菌还会导致花生抗病基因Ah PR1的表达增加,引起植物防御反应。此外,齐整小核菌的入侵还会引起花生果胶甲酯酶基因Ah PME的上调,这可能是白绢病病原菌入侵植物的一条新途径。3、花生盆栽接种白绢病病原菌、木霉菌后的微生物群落分析哈茨木霉QT20045对花生根际土壤中的真菌群落、细菌群落丰富度的变化起到了重要作用,Alpha多样性分析揭示了接种木霉对整体群落丰度增加产生了显著影响。门水平的分析显示,接种木霉会显著增加木霉所属的子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度,同时减少病原菌所属的担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度。在属水平的分析中,接种木霉同样显著提升了木霉菌属(Trichoderma)的相对丰度,同时降低了病原菌所属的小核菌属(Sclerotinia)的相对丰度。4、优化液体发酵条件,提高哈茨木霉QT20045生产厚垣孢子的效率通过采用单因素实验与正交实验相结合的方法对哈茨木霉QT20045液体发酵条件进行优化,筛选出最佳高产木霉菌丝液体发酵条件,即:培养时间为48h,可溶性淀粉:40g/L、豆粕粉:30g/L、硫酸镁:0.2 g/L、碳酸钙:0.05g/L、磷酸二氢钾:0.05g/L、磷酸氢二钾:0.05g/L、转速150 r/min、培养时间48 h、装液量100 m L、接种量5%、初始p H为6.0。并根据最佳高产木霉菌丝液体发酵条件结合前人研究以p H为诱导厚垣孢子产生条件,通过发酵48h后改变发酵液p H,筛选出最适木霉生产厚垣孢子条件。综上所述,哈茨木霉20045提高植物对白绢病抗病性的影响是多方面的,从病原菌方面,哈茨木霉QT20045可以抑制病原菌的生长空间,并对病原菌菌丝产生缠绕分解现象。从植物抗病促生长方面,哈茨木霉QT20045可以提高植物抗病基因的表达,帮助植物抗病,并减少植物乙烯的分泌,促进植物生长。从根际微生物方面,哈茨木霉QT20045可以提高植物根系微生物丰度,降低植物感病风险,此外,哈茨木霉QT20045可以降低病原菌的群落丰度,减少病原菌群落的影响。因此木霉对于提高植物抗白绢病能力具有重要意义。

关键词：白绢病木霉生物防治微生物群落分析转录组发酵

自由贸易试验区建设对城市创新绩效的影响研究

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自由贸易试验区建设对城市创新绩效的影响研究

作者：王兴文山东财经大学

学位级别：硕士

在全球经济恢复缓慢以及“逆全球化”愈演愈烈的今天,我国发出了设立自由贸易试验区的重要举措来推动我国对外开放和经济高质量发展。同时,中等收入陷阱和发展不充分不平衡问题等亟待解决。为应对这一背景下的经济挑战,中国政府启动了... 详细信息

在全球经济恢复缓慢以及“逆全球化”愈演愈烈的今天,我国发出了设立自由贸易试验区的重要举措来推动我国对外开放和经济高质量发展。同时,中等收入陷阱和发展不充分不平衡问题等亟待解决。为应对这一背景下的经济挑战,中国政府启动了自由贸易试验区建设,旨在通过全面深化改革和进一步扩大开放,为城市提供新的发展动力与创新机遇。鉴于以上,本研究利用了包括我国289个地级及以上城市在内的面板数据,时间跨度涵盖了2011年至2021年,采用了多期双重差分法进行实证研究,以验证自贸区设立对城市创新水平的影响。其中解释变量通过设置自贸区建设的虚拟变量获得,被解释变量使用《中国城市和产业创新力报告2017》(2023版)中经过对微观发明授权专利法律状态和年费结构计算得出的城市创新指数作为被解释变量,本研究旨在深入剖析自由贸易试验区建设对城市创新绩效的影响。该创新指数具有独特的优势,不仅涵盖了全国337个城市,包括直辖市、地级市和地级区域,而且在长达2001年至2021年的时间范围内形成了一个平衡面板数据,为研究提供了深度的历史纵向观察。其计算方法基于国家知识产权局的微观发明授权专利法律状态和年费结构,研究中,采纳了Pakes和Schankerman的专利更新方法,目的是为了准确评估不同年龄段发明专利的平均价值值,并据此构建了一个稳定且持续的创新指标体系。通过回归分析,研究结果表明自贸区建设对城市创新水平存在显著的正向影响,说明自贸区政策有助于激发城市创新活力。另一方面,对自贸区建设影响城市创新的路径进行了探讨,最终选取了简政放权水平以及科研投入作为中介变量,并进行了验证。然而,通过深入的异质性分析发现,自贸区建设影响创新水平中,东部和西部城市的创新水平受自贸区建设的影响更为显著,而中部地区的影响相对较小。在稳健性检验方面,进行了PSM-DID检验、平行趋势检验并通过引入经济规模指标年末单位从业人数和地区科研水平指标每万人普通高等学校专职教师人数等控制变量,研究结果仍然保持显著性,进一步证实了自贸区建设对城市创新的正向影响。政策建议方面,本研究提出应重视继续推进自贸试验区的建设,并注重自贸区内简政放权与科研投入水平的提高。另外,应差异化支持政策,更加注重东部和西部城市的特殊需求,并促进不同地区的知识转移与合作。鼓励政府建立差异化的政策框架,根据各地区实际情况进行灵活调整,并建立定期的评估机制以保障政策的有效性。在推进自贸区建设的下一步过程中,需要重视市场资源配置效应,并结合各城市初始要素禀赋条件,采取差异化政策措施。

关键词：城市创新自由贸易试验区建设

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乡镇污水处理厂升级改造工程设计及运行效果

水处理技术 2024年第1期50卷 143-146页

作者：王兴斌中国恩菲工程技术有限公司北京100038

湖北省某乡镇污水处理厂设计规模1500 m^(3)/d,改造前出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准,改造后执行一级A标准。污水处理厂升级改造采用一体化污水处理装置+人工湿地处理工艺。介绍了项目运行现... 详细信息

湖北省某乡镇污水处理厂设计规模1500 m^(3)/d,改造前出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准,改造后执行一级A标准。污水处理厂升级改造采用一体化污水处理装置+人工湿地处理工艺。介绍了项目运行现状、改造技术路线、主要设计参数、工艺特点和运行效果,改造工程自投产以来,工艺运行稳定、出水各项指标均达到设计要求。

关键词：乡镇污水处理厂升级改造一体化污水处理装置人工湿地设计参数

面向燃料电池汽车使用场景的整车氢气泄漏诊断与空间泄漏源定位方法研究

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面向燃料电池汽车使用场景的整车氢气泄漏诊断与空间泄漏源定位方...

作者：王兴茂山东交通学院

学位级别：硕士

新能源电源送出线路不同类型距离保护动作性能比较

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浙江电力 2024年第7期43卷 20-28页

作者：王兴国于溯中国电力科学研究院有限公司北京100192

新能源交流送出线路故障后,新能源电源的故障响应特性会影响距离保护的动作行为。为此,结合新能源电源控制策略,分析故障前后新能源电源阻抗、系统功角及故障电气量的变化,比较相极化电压距离保护、正序极化电压距离保护、突变量距离保... 详细信息

新能源交流送出线路故障后,新能源电源的故障响应特性会影响距离保护的动作行为。为此,结合新能源电源控制策略,分析故障前后新能源电源阻抗、系统功角及故障电气量的变化,比较相极化电压距离保护、正序极化电压距离保护、突变量距离保护3种类型距离保护的动作性能。由于在线路出口故障时相电压为零,相极化电压距离保护存在动作死区;由于故障后正序电压相位受控制影响发生偏移,正序极化电压相间距离保护存在线路区内故障时拒动、区外故障时误动的风险;对于突变量距离保护,故障后补偿电压相位受控制影响发生偏移,导致保护可能发生拒动或误动。利用RTDS(实时数字仿真系统)建立新能源经交流线路送出的系统模型,仿真分析线路不同类型故障情况下3种距离保护的动作性能,仿真结果与理论分析结论一致。

关键词：新能源控制响应输电线路距离保护电源等值阻抗系统功角极化电压