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农林废弃物热解机理与反应动力学研究

农林废弃物热解机理与反应动力学研究

作者：令狐嵘旋中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

作为世界上最大的农业生产国,我国每年的农林废弃物产生量相当可观。通过热解技术促使有机质组分发生迁移转化从而获取高附加值产物,是较为高值化的生物质利用方式。但在工业过程中往往暴露出原料转化效率不高、反应器结构优化效果不明... 详细信息

作为世界上最大的农业生产国,我国每年的农林废弃物产生量相当可观。通过热解技术促使有机质组分发生迁移转化从而获取高附加值产物,是较为高值化的生物质利用方式。但在工业过程中往往暴露出原料转化效率不高、反应器结构优化效果不明显以及产物品质较差等问题。这主要是由于热解机理认识不清、反应动力学数据来源不可靠以及产物性质变化规律掌握不全所导致的。针对以上问题,本文综合气体释放规律和残焦表面特性总结出了原料热解机理及反应路径;在此基础上,利用不同解析手段对整个热解过程进行了全面的动力学分析;最后针对实际的工业应用,考察了原料在快速热解工况下的产物变化规律。首先利用热质联用分析仪和原位红外光谱仪对杨树木屑、杏仁壳和小麦秸秆等典型生物质的热解反应行为进行了考察。发现升温速率的提高会使热滞后现象更加明显,并且与其余两种原料相比,杨树木屑受热更易分解。原料在热解初期首先发生氢键网格的解构与水分子的析出。在250-350℃之间,由于脱羰基和脱羧基反应逐步深化为亚甲基和苯环各取代基的移除,造成大量CO、CO和乙酸的生成。360℃主要发生脱氢反应和开环裂解反应。400℃后开始发生芳构化和苯环的缩聚反应。脱甲基反应主要发生于420℃左右。500-600℃之间主要发生焦炭的缩聚脱氢反应。最后,650℃以上的高温段将进行碳酸盐的分解、甲烷/焦油水蒸气重整以及焦油热裂解等次生反应。分别使用Friedman法、主曲线法以及多高斯分布活化能模型对原料的热解过程进行动力学解析,发现三种生物质的活化能总体分布于120-220k J/mol之间,且基本符合F级反应模型,但受原料组成配比不同的影响,各样品对应的特性参数(如,ln[Af(α)]和E)随转化率的变化趋势差异较为明显。结合对原料热解反应机理的认识,可以获得各实验结果在分解峰的区间划分、峰面积以及半峰宽等方面的基本信息,从而实现对实验数据的高精度分峰拟合。模型计算结果表明,多高斯方法的求算结果与实验数据高度吻合、活化能分布区间合理、拟合水平较高(拟合度偏差<4.2%),证明了多高斯分布活化能模型应用于生物质热解的可行性和有效性。同时,各单一峰的动力学参数能够与特征反应强度相对应,进一步体现了该方法在机理解析与动力学求解两个方面的结合优势。最后,针对实际工艺操作过程,在下行式固定床小试反应装置中基于产物收率和组分分析总结出了三种原料在快速热解条件下的产物分布和品质变化。结果表明,热解气收率及其可燃气比例均随热解温度的升高而持续增加。与程序升温结果相比,快速热解技术的产气效率更高。生物油收率在500-600℃最高,其组成变化主要分为各组分持续稳定析出、烷烃裂解与芳构化以及芳烃缩聚重质化三个阶段。固体产物收率随热解温度的升高而持续减少,600℃以前碳基微晶结构变化不明显,600℃后开始向高度有序的石墨化方向转移。

关键词：农林废弃物热解机理动力学解析快速热解产物变化

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高温和高压下CBM的爆炸极限

东北大学学报（自然科学版） 2012年第4期33卷 580-583页

作者：李刚李玉峰苑春苗东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 中国长江三峡集团公司乌东德筹备组云南昆明650000

利用自主开发的实验装置,测定了20,60,100,150,200℃及常压,100,200和300 kPa初始条件下煤层气(CBM)的爆炸极限值.结果表明,随初始温度和压力的增加,爆炸极限上限变大,下限变小,爆炸极限范围变大,危险性增加;初始温度和压力对爆炸极限... 详细信息

利用自主开发的实验装置,测定了20,60,100,150,200℃及常压,100,200和300 kPa初始条件下煤层气(CBM)的爆炸极限值.结果表明,随初始温度和压力的增加,爆炸极限上限变大,下限变小,爆炸极限范围变大,危险性增加;初始温度和压力对爆炸极限上限的影响大于对爆炸极限下限的影响.研究结论为CBM开发使用过程安全工艺参数的确定提供了实验依据.

关键词：煤层气爆炸极限爆炸压力高压高温

可迁移的土壤重金属污染高光谱遥感探测方法研究

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可迁移的土壤重金属污染高光谱遥感探测方法研究

作者：毛耿旋中南大学

学位级别：硕士

土壤重金属污染事关人类健康和生态平衡,近年来广受关注。土壤重金属污染现状的探测,对评估环境污染风险、规划土壤修复方案都有着重要的参考价值和研究意义。土壤的反射光谱作为土壤不同组分固有光谱特征行为的累计表现,被广泛地用于... 详细信息

土壤重金属污染事关人类健康和生态平衡,近年来广受关注。土壤重金属污染现状的探测,对评估环境污染风险、规划土壤修复方案都有着重要的参考价值和研究意义。土壤的反射光谱作为土壤不同组分固有光谱特征行为的累计表现,被广泛地用于土壤组分的量化方面。然而,伴随着光谱信息冗余、标记样本不足、模型可迁移性较差等问题的出现,使得光谱特征的有效利用面临着巨大挑战。在实际应用中,如何更为有效地利用有限数量样本光谱特征信息,构造可迁移性的土壤重金属高光谱遥感探测模型是土壤重金属高光谱遥感探测分析中的重要研究方向。为探究可迁移性的土壤重金属污染高光谱遥感探测方法,本研究以湖南省郴州市和衡阳市两个不同区域室内外共计169个土壤重金属污染样本数据为研究对象,分别讨论了“基于特征选择的土壤重金属高光谱遥感探测模型”和“基于测地线流式核的土壤重金属高光谱遥感探测模型”两方面内容,具体研究内容和成果如下:(1)基于特征选择的土壤重金属高光谱遥感探测模型现有研究体系聚焦于从特征提取角度来提高光谱特征表达效果,但特征提取算法一般通过一些线性或非线性变换来产生新的特征,这将不可避免地改变原始光谱的物理意义。基于此,本研究提出利用特征选择算法来优化现有土壤重金属污染高光谱遥感探测模型,特征选择算法一般基于特定策略筛选出光谱特征更为明显的波段信息,本质意义上并未改变数据物理特性。研究发现,不同特征选择算法对现有模型的优化程度存在一定差异,其中基于最优邻域重构算法优化的探测模型表现出了更为优异的优化效果。在As、Pb、Zn三种元素的定性分类模型的构造中,基于最优邻域重构算法优化的分类模型展示出了更为优异的分类精度,As、Pb、Zn的分类精度分别由82.61%、82.61%、82.61%提升至86.96%、89.13%、91.30%。而在Pb元素定量反演模型的构造中,基于最优邻域重构算法优化的分类模型同样也展示出了更为优异的反演精度,并且在筛选200个波段时,模型优化效果最佳。此时,模型由0.74提升至0.90,值由1.87提升3.09。实验分析认为,最优邻域重构算法所引入的降噪机制使其展现出了更为优异的优化效果。(2)基于测地线流式核的土壤重金属高光谱遥感探测模型现有土壤重金属高光谱遥感探测模型的构建一般基于特定区域展开,要求数据具有相同分布。而对于实际应用而言,受限于不同测量条件或者不同地域分布,现实环境难以耦合一些原本有一定联系的数据去开展相关研究,且模型的可迁移性较差。基于此,本研究提出了一种基于测地线流式核方法的土壤重金属高光谱遥感探测模型,通过将源域和目标域数据映射到流形空间,从而实现从源域到目标域的特征转移,同时也在一定程度上消除了土壤重金属高光谱遥感探测模型因数据分布差异较大而造成的模型误差。研究发现,在分类实验中,对于同地区室内外重金属样本,As、Pb、Zn三种元素的分类精度分别由17.39%,21.74%,17.93%提升至86.96%、84.78%、89.13%;对于异地区室内外重金属样本,As、Pb、Zn三种元素的分类精度分别由28.26%,26.09%,23.91%提升至82.61%、86.96%、86.96%。而在反演实验中,对于Pb元素,通过测地线流式核方法光谱变换后模型由0.24提升至0.83,值也由1.09提升至1.80。相较于原始模型,基于测地线流式核方法构造的土壤重金属高光谱遥感探测模型在同地区室内外和异地区室内外光谱差异中均展示出了较好的预测能力和稳健性,进一步提升了模型的可迁移性,表现出了良好的应用潜能。

关键词：土壤重金属污染高光谱遥感特征选择迁移学习

鄱阳湖湿地生态文化元素在办公用品设计中的应用

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鄱阳湖湿地生态文化元素在办公用品设计中的应用

作者：邹旖旋南昌大学

学位级别：硕士

随着人们对生态、文化意识的关注程度越来越高,生态文化元素的相关设计已融入到千家万户的生活中来。鄱阳湖湿地作为江西的一张名片,向世人展示江西生态文化这块瑰宝,给江西的文化宣传提供了良好的契机,而文化产品作为媒介,可以帮助传... 详细信息

随着人们对生态、文化意识的关注程度越来越高,生态文化元素的相关设计已融入到千家万户的生活中来。鄱阳湖湿地作为江西的一张名片,向世人展示江西生态文化这块瑰宝,给江西的文化宣传提供了良好的契机,而文化产品作为媒介,可以帮助传达这一理念。本文以鄱阳湖湿地生态文化作为切入点,通过分析湿地生态文化相关资料,选取创新设计方法,提取鄱阳湖湿地地区的生态文化元素,探究能够体现该生态文化属性的办公用品设计。正文由五章组成,第1章为引言,交代鄱阳湖湿地生态文化的研究背景、目的和意义、研究框架;第2章为相关资料的概念论述;第3章为“调查分析,提取元素”、“仿生设计,再现自然”、“多元组合,系列归纳”三种创新设计方法;第4章为设计实践,通过实践案例展现设计方法的具体运用。第5章为结语,总结鄱阳湖湿地生态文化元素在办公用品设计中的应用研究。本次设计提取出合适的湿地生态文化元素,将生态文化与现代审美相结合进行设计实践,为之后相关产品设计提供借鉴意义。

关键词：鄱阳湖湿地生态文化办公用品设计

载脂蛋白A1亚型比例的改变促进男性慢性乙型肝炎的进展

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载脂蛋白A1亚型比例的改变促进男性慢性乙型肝炎的进展

作者：殷一旋第二军医大学

学位级别：硕士

乙型肝炎严重威胁着人类的健康,据统计全世界的乙肝病毒携带者有3.5亿之众。而乙肝病毒携带者一旦发展为慢性乙肝,就很可能恶变为肝硬化和肝细胞性肝癌。在慢性乙型肝炎进展为肝硬化、肝细胞癌的进程中,男性患者进展的速度比女性快,流... 详细信息

乙型肝炎严重威胁着人类的健康,据统计全世界的乙肝病毒携带者有3.5亿之众。而乙肝病毒携带者一旦发展为慢性乙肝,就很可能恶变为肝硬化和肝细胞性肝癌。在慢性乙型肝炎进展为肝硬化、肝细胞癌的进程中,男性患者进展的速度比女性快,流行病学调查结果显示男性及绝经后女性更易患慢性乙肝相关性肝硬化及肝癌。因此我们认为在感染了乙肝病毒后,男、女性慢性乙肝患者在向肝硬化及肝癌演变过程中有着本质的区别,而对这种疾病进展的性别差异目前还没有一致的解释机制。为探索不同性别中慢性乙型肝炎疾病进展差异的机制,我们采用双向荧光差异凝胶电泳(two-dimensional difference gel electrophoresis,2-D DIGE)的方法分别比较雌、雄HBV转基因鼠与同性别C57BL／6小鼠的肝脏组织中蛋白质表达的差异,结果显示载脂蛋白A-I (Apo A-I, apolipoprotein A-I)总表达量在雌、雄HBV转基因鼠肝组织中均下降。由于血循环中Apo A-I的水平与慢性乙肝及其相关原发性肝细胞癌相关,低水平的Apo A-I提示有严重的肝损伤,因此我们发现雌雄HBV转基因鼠肝中Apo A-I表达下调,可能是因为HBV在体内抗原表达引起肝细胞损伤并扰乱肝细胞脂质代谢。更有趣的是,我们使用2-D western blotting方法研究HBV转基因鼠肝组织及慢性乙肝病人血清中Apo A-I的表达,发现Apo A-I的亚型3表达量在雄性HBV转基因鼠肝组织及男性慢性乙肝病人血清中均有明显增加,而雌性转基因鼠肝组织及女性病人血清中Apo A-I的各亚型比例均无明显改变。Apo A-I主要在肝脏中合成并被认为存在翻译后修饰。雄性HBV转基因鼠肝脏及男性慢性乙肝病人血清中Apo A-I各亚型表达量比例的改变反映了不同的亚型有其不同的翻译后修饰,因此他们的功能和特征也不同。近来研究发现在慢性乙肝相关性肝癌患者及肝癌转基因鼠模型的血清中存在高浓度的氧化型Apo A-I。我们进一步的实验结果显示在雄性转基因鼠肝组织及男性病人血清中增加的Apo A-I的亚型3为氧化修饰型Apo A-I,而女性却没有,可能是因为女性体内的雌激素及其衍生物的作用使Apo A-I的氧化过程被阻断或减弱。因此雄性HBV转基因鼠肝脏及慢性乙肝病人血清中Apo A-I亚型3的升高可能为男性乙型肝炎进展较女性更快的现象提供新的思路。以上这些结果提示慢性乙肝病毒感染扰乱了Apo A-I亚型比例,进而阻碍了Apo A-I整体功能的发挥。因此,我们认为这种选择性氧化修饰的Apo A-I亚型可作为病理标志用于进一步研究慢性乙肝的发病机制;而在临床上,Apo A-I亚型的特异性抗体结合其他传统标志物可用于慢性乙肝的预后评估。

关键词：慢性乙型肝炎载脂蛋白A-I 性别差异双向荧光差异凝胶电泳 HBV转基因鼠

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基于光场与几何混合绘制的3D视频显示算法

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第1期23卷 91-96页

作者：毛苗秦开怀陈瑶清华大学计算机科学与技术系北京100084

提出一种基于光场与几何混合绘制的视频绘制算法.算法以光场绘制算法计算起始帧,以新视点的上一帧为基础更新前景;结合高斯混合背景建模和场景几何计算方法来计算新视点的当前帧的前景区域,避免了重复绘制占据图像大部分而变化缓慢的背... 详细信息

提出一种基于光场与几何混合绘制的视频绘制算法.算法以光场绘制算法计算起始帧,以新视点的上一帧为基础更新前景;结合高斯混合背景建模和场景几何计算方法来计算新视点的当前帧的前景区域,避免了重复绘制占据图像大部分而变化缓慢的背景区域,提高了视频绘制的效率.为了消除累积误差,采用"起始帧+后续帧"的循环模式,同时在循环中统计前景点在场景中的分布,自适应地划分下一个循环的场景层次.实验结果表明,文中算法效率高,所生成的图像质量好.

关键词：光场渲染几何计算前景检测自适应层次划分

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基于亮度划分的数码相机特征化

基于亮度划分的数码相机特征化

作者：刘小旋辽宁科技大学

学位级别：硕士

随着颜色科学和图像处理技术的发展,数码相机不仅成为数字化图像采集过程中的一个重要设备,还逐渐成为普通用户获取图像的重要工具。但是由于数码相机本身的设定,光照条件以及数据传递途径等因素发生变化,会导致彩色复制传递的不一致性... 详细信息

随着颜色科学和图像处理技术的发展,数码相机不仅成为数字化图像采集过程中的一个重要设备,还逐渐成为普通用户获取图像的重要工具。但是由于数码相机本身的设定,光照条件以及数据传递途径等因素发生变化,会导致彩色复制传递的不一致性。针对这一问题,人们提出了数码相机特征化的解决方案。针对数码相机在应用中对色彩传递一致性及稳定性的要求,本文提出了以亮度进行划分的特征化模型并进行了比较全面的基础性探究。首先明确了数码相机特征化的意义和必要性,然后了解了色度学的理论基础和数码相机的基本组成及原理,学习了现阶段国内外数码相机特征化常用的算法,仔细分析了几种特征化模型,在原有的算法上并加以改进。在验证基础特征化模型时,我们发现亮度低的颜色样本在颜色复制的过程中会产生较大的偏差,所以我们根据亮度分为高亮度集合和低亮度集合,然后再分别对两个集合做特征化。实验中我们选定了两台数码相机(Canon 60D和Nikon D610),24色标准色卡和140色标准色卡作为研究对象,使用数码相机拍摄样本并选择RAW图像和JPG图像两种格式进行研究。进行完前期的硬件选择和实验平台的搭建后,设计并验证数码相机特征化的新模型。利用编程实现与设备有关的RGB颜色空间和与设备无关的XYZ颜色空间的转换,在求解转换矩阵时,两个集合我们采用了多项式回归模型和根多项式回归模型十种变换。经过多次实验及多组数据的验证,找到了两个集合最优秀且最稳定的模型组合,低亮度集合选择使用多项式一阶模型,高亮度集合选择使用根多项式二阶模型。随着课题的深入,我们还尝试了将不同种光源下的图像恢复至同一标准光源下。本文选择与Amiri和Fairchild最近发表的文章进行对比。他们提出的加权非线性回归模型是基于多项式回归模型的改进,通过加权函数来提升模型的精度,但是也增加了时间代价。通过测试样本对两种特征化模型进行的色差评估,进一步突出了以亮度划分特征化模型的优势,不仅实验简单,计算量小,而且精度也有一定的提升。本课题的研究成果也为未来的数码相机特征化模型的发展提供了一个新的思路,有一定的借鉴意义。

关键词：数码相机多项式模型根多项式模型色差

基于RNA-seq筛选调控雷琼牛生长发育相关mRNA及LncRNA

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基于RNA-seq筛选调控雷琼牛生长发育相关mRNA及LncRNA

作者：孔令旋华南农业大学

学位级别：硕士

生长迟缓这一现象在我国的畜牧生产中比较常见,它会严重影响养殖业的经济效益。目前关于生长迟缓的研究多集中于宫内生长迟缓,对体外生长迟缓研究很少,一般集中在营养和防疫方面。在肉牛上,以分子水平探讨其体外生长迟缓机制的研究基本... 详细信息

生长迟缓这一现象在我国的畜牧生产中比较常见,它会严重影响养殖业的经济效益。目前关于生长迟缓的研究多集中于宫内生长迟缓,对体外生长迟缓研究很少,一般集中在营养和防疫方面。在肉牛上,以分子水平探讨其体外生长迟缓机制的研究基本没有。本研究拟通过高通量测序技术、生物信息学分析等方法,研究在我国华南地区雷琼牛生长正常组和生长迟缓组肝脏中的相关基因及lnc RNA的表达差异,以揭示相关基因及lnc RNA在调控雷琼牛生长发育过程中的分子机制,为解决雷琼牛生长迟缓的问题提供一定的理论依据。本实验选取6头在相同的饲养条件2周岁健康的雷琼牛为实验动物。对6头雷琼黄牛进行了体重、体尺、眼肌面积及血清生长发育类激素水平的测量,根据测量数据将实验动物分为生长正常组和生长迟缓组,每组中各选取3头采集肝脏组织,用于提取RNA做后续的lnc RNA测序。主要研究结果如下:（1）雷琼牛生长迟缓组的体高、胸围、胸宽、腰宽、腰角宽、坐骨宽、头长、体重均显著低于生长正常组（P＜0.05）,腰高极显著低于生长正常组（P＜0.01）。生长迟缓组中INS水平显著低于生长正常组（P＜0.05）,GH和IGF-1水平极显著低于生长正常组（P＜0.01）,一定程度地解释了雷琼牛生长迟缓的原因。（2）在雷琼牛生长正常组和生长迟缓组中检测到1124个显著差异表达的基因,其中上调有571个,下调有553个;24个显著差异的lnc RNA,其中上调有18个,下调有6个。对差异表达的m RNA及lnc RNA的靶基因进行GO和KEGG功能富集分析,GO分析表明,主要与免疫进程、应激的反应、代谢进程、肌肉和血管发育相关。KEGG分析表明,主要与Toll样受体信号通路、趋化因子信号通路、甲状腺激素信号通路、MAPK信号通路、PPAR信号通路、RIG-I样受体信号通路、氨基酸合成和代谢通路、碳代谢通路、维生素代谢通路等有关。（3）本研得到了一些富集在与生长发育相关的GO term和KEGG pathway上的基因,JUNB、VAMP8、KIAA1462、RPA1、WIF1、ACO2、IGFBP4、FGFR4、FLNB、EGFR、SDHAF4等作为调控雷琼牛生长发育的候选基因。基因ACOX2、SCD5、CPT1A、PPARA、ACOX1、RXRB、PCK2、SLC27A5、CPT2、EHHADH、RXRA下调,富集在PPAR信号通路在上,通过对PPPAR信号通路的调控进而影响雷琼牛的生长发育。差异表达的MAOB、OGDH、HADH、CYP1A1、EHHADH下调,富集在色氨酸代谢通路上,通过影响色氨酸的代谢过程来调控雷琼牛的生长发育。Lnc＿002583可能通过对靶基因IFI44的调控进而影响雷琼牛的生长发育。Lnc＿001379通过介导趋化因子CCL5和CCL16参与趋化因子信号通路来调控雷琼牛的生长发育。

关键词：雷琼牛生长迟缓 mRNA lncRNA

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参与式教学在中职法理学中的应用研究

参与式教学在中职法理学中的应用研究

作者：仉潇旋曲阜师范大学

学位级别：硕士

《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》指出,当前我国要加快构建现代职业教育体系,深化职业教育改革,提高职业教育办学质量,推动经济高质量发展。中等职业教育是职业教育体系的重要组成部分,发挥着为各行各业输送专业人才的重要作... 详细信息

《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》指出,当前我国要加快构建现代职业教育体系,深化职业教育改革,提高职业教育办学质量,推动经济高质量发展。中等职业教育是职业教育体系的重要组成部分,发挥着为各行各业输送专业人才的重要作用。在全面依法治国的大背景下,中职学校法律事务专业的目标是培养法律工作的辅助型人才。法理学是法律事务专业的核心课程,为学生学习部门法学乃至整个法律科学奠定必要的专业理论基础,有助于提高学生的政治素质和业务素质。本文从中等职业学校参与式教学的应用现状出发,依托法律事务专业的法理学课程,较为深入地研究了参与式教学理论。参与式教学强调为学生创设轻松和谐的授课氛围,使学生作为平等主体参与课堂教学的各个环节,激发学生的学习兴趣和积极性,促进中职学生职业素质的全面发展。笔者在D省司法警察职业学校实习期间,以问卷和访谈的方式对该校法理学的参与式教学应用现状进行了深入调查,并结合D省其他中职学校的调研状况进行分析,本文认为法理学参与式教学存在课前准备条件不足、教学实施现状不佳、课后评价机制不健全等问题。针对这些问题,本文提出改善法理学教学现状的建议:强化教学准备环节建设,提高教师和学生参与式教学意识与能力,设计参与式教学目标;完善课中教学环节,提高教学内容可接受度,丰富参与式教学手段,开展全过程教学活动,多元化课堂参与主体,营造平等开放的课堂氛围;完善课后环节,建立完善评价机制,使评价主体和方式多元化。本次研究希望能够为中职学校的法理学的教学改革提供思路,使参与式教学法在法理学的实践中不断得到完善,使法理学课程的教学效果更符合中职学校法律事务专业的培养目标,提高学生的职业素养,为基层法律单位输送优秀的辅助型法律人才。

关键词：参与式教学中等职业学校法理学