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培养物袋装滚动加载的生物反应器研制及有限元仿真

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培养物袋装滚动加载的生物反应器研制及有限元仿真

作者：郜军霞天津理工大学

学位级别：硕士

目前,已经有很多物理因素如电磁场、超声波、离心力、微重力等用于组织或细胞的体外培养,其中直接的力学刺激更合适功能化软骨的构建。当前用各种力学刺激的生物反应器构建出的组织工程软骨在功能及理化性等方面上都不能满足临床需要。... 详细信息

目前,已经有很多物理因素如电磁场、超声波、离心力、微重力等用于组织或细胞的体外培养,其中直接的力学刺激更合适功能化软骨的构建。当前用各种力学刺激的生物反应器构建出的组织工程软骨在功能及理化性等方面上都不能满足临床需要。本课题根据软骨的实际运动和真实受载情况,研制了一种低污染的袋装滚压加载的生物反应器。该生物反应器能实现连续可调的压缩量和对载荷速度、频率的控制,并且将培养物放在培养袋中加载大大降低了污染的概率。参考人体膝关节软骨生理结构及人体正常行走时膝关节生理软骨的运动状态,使用有限元分析软件建立了关节软骨多层复合材料的滚压运动有限元模型,模拟袋装滚压加载（有膜）、直接加载（无膜）构建两种软骨模型,从有膜无膜、软骨压缩量、滚动速度三个角度对比分析了滚压载荷下软骨的位移、应力分布及差别。有限元仿真表明：一、在软骨组织工程构建中培养袋薄膜的膜弹性模量应有一个合适的值;二、当滚动载荷速度较大时,两种模型软骨所受的Mises应力值和位移大小基本相等,膜对软骨受力的影响可以忽略。当滚动载荷速度较小时,有膜模型条形软骨所受的Mises应力值和位移值较无膜模型稍小,我们根据这微小的差别,在加载时可以进行相应的推算,使得有膜模型条形软骨获得和无膜模型相同的位移压缩量,相对准确地控制生物实验部分对软骨施加的压缩量;三、在相同的滚压速度,不同压缩载荷下有膜无膜两种模型中各层软骨所受的Mises应力值相差很小,也就是在条形软骨上覆盖一层薄膜对于条形软骨所受的Mises应力影响可以忽略。四、有膜模型中滚压载荷经过软骨各层固定部位考察点时,此点所受的Mises应力、主应力、剪应力值出现一定的正负交替现象,即软骨发生交替的压缩和拉伸,该变形类型在一定程度上符合人体膝关节软骨日常走路时其所处的变形状态,这种力学刺激可能利于软骨组织功能化的构建。通过对关节软骨袋装滚动加载过程的有限元仿真,能为行离体软骨的体外培养实验中培养袋材料参数的选用提供一定理论依据。获取未成年大白兔膝关节的软骨作为研究对象,通过培养物袋装滚压加载生物反应器施加载荷初步研究该载荷对离体软骨的力学影响。切片显示：培养时间为14d的离体软骨生长增加量高于7d的;动态滚动加载组即实验组的生长情况好于静置培养组即对照组。这表明滚压载荷能够促进离体软骨的生长,这为构建功能化组织工程软骨可能提供了一种新方法。本论文阐述了研制的培养物袋装滚压加载生物反应器,通过有限元仿真获取实验条件及培养物力学状态,并进行离体软骨培养的生物学实验初步研究了滚压载荷对离体软骨的影响,探索了软骨组织工程的力学环境。

关键词：生物反应器滚动加载有限元方法力学环境组织工程

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浅谈体育教学中实施消防安全演练

防灾减灾工程学报 2024年第2期 499-500页

作者：赵永军杨旭霞吕梁学院体育与健康系中北大学体育学院

在当今日益复杂多变的社会环境中，消防安全教育已成为学校教育中不可或缺的一环。体育教学以其独特的实践性和互动性，为消防安全演练提供了理想的平台。通过模拟真实的火灾场景，让学生在体育活动中亲身体验应急疏散、灭火器材使用等...

在当今日益复杂多变的社会环境中，消防安全教育已成为学校教育中不可或缺的一环。体育教学以其独特的实践性和互动性，为消防安全演练提供了理想的平台。通过模拟真实的火灾场景，让学生在体育活动中亲身体验应急疏散、灭火器材使用等技能，不仅能够增强学生的安全意识，还能有效提升学生的自救自护能力。因此，本文基于山西省高等学校教学改革创新项目：基于虚拟教研室的大学体育课程思政建设理论与实践探索（编号：J20221137）；山西省哲学社会科学规划课题：双减背景下农村学龄儿童动作能力发展及体力活动促进策略研究（编号：2022YJ140），将围绕体育教学中实施消防安全演练展开探讨，分析其实施意义、策略，以期为提高学校安全教育水平、保障学生生命安全提供有益的参考。

关键词：

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寻求共鸣:数字化转型中教学设计的底层逻辑

电化教育研究 2024年第4期45卷 46-51,58页

作者：彭飞霞张家军西南大学教育学部重庆400715 西南大学西南民族教育与心理研究中心重庆400715

数字化转型推动第一代教学设计转向第二代教学设计时,也造成教学设计过程简单化、教学设计结构程序化、教学设计偏离学习者个性化学习需求等异化现象。哈特穆特·罗萨的共鸣理论提倡重构人与世界的共鸣关系,化解人类对世界的掌控欲望导... 详细信息

数字化转型推动第一代教学设计转向第二代教学设计时,也造成教学设计过程简单化、教学设计结构程序化、教学设计偏离学习者个性化学习需求等异化现象。哈特穆特·罗萨的共鸣理论提倡重构人与世界的共鸣关系,化解人类对世界的掌控欲望导致的异化关系问题,为教学设计回归能动性、文化性和情境性等生命隐喻提供了底层支撑。寻求共鸣的教学设计是指遵循“为了共鸣设计教学”的理念,围绕学习者与教学内容的触动产生而重组文本,并以此来设计诸多教学要素,形成预设教学方案的过程。文章对寻求共鸣的教学设计理念、原则、要素和运行结构进行了探讨,并提出寻求共鸣的教学设计操作要领是基于“人机协同”的学习者先前经验获取、基于学习者过往经验的综合任务设计、形成激发共鸣的认知策略、建构以技术为支撑的开放性环境、在教学活动设计中注入共鸣的力量,以及促进共鸣的反馈体系建构。

关键词：共鸣理论教学设计教育数字化转型信息化底层逻辑

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三点接触球轴承拟动力学模型分析及验证

航空动力学报 2024年第08期 490-502页

作者：唐瑞高利霞余丹李炎军李贵林中国航发四川燃气涡轮研究院

为定量预测与规避双半内圈角接触球轴承三点接触现象，降低轴承异常磨损风险，采用牛顿-欧拉矢量力学方法，结合该轴承结构与受载特点，对双半内圈角接触球轴承内部元件相对位置与速度关系进行了描述，综合考虑轴承各元件相互作用力、... 详细信息

为定量预测与规避双半内圈角接触球轴承三点接触现象，降低轴承异常磨损风险，采用牛顿-欧拉矢量力学方法，结合该轴承结构与受载特点，对双半内圈角接触球轴承内部元件相对位置与速度关系进行了描述，综合考虑轴承各元件相互作用力、运动惯性力、陀螺力矩以及润滑油对轴承元件施加的流体拖动力与挤压力，建立了考虑三点接触情况的双半内圈角接触球轴承拟动态性能分析模型，并完成轴承非线性方程组求解算法优化，且通过与国外成熟软件计算结果和保持架转速试验结果对比，验证了所建立模型的准确性，研究表明，所建立的双半内圈角接触球轴承分析方法对内部接触角分布和应力分布的预测误差小于12%，对于最大接触应力的预测误差小于2%，且对接触痕迹的预测较为准确，对于保持架实际转速的预测误差小于10%，可用于双半内圈角接触球轴承设计优化。

关键词：双半内圈角接触球轴承三点接触特性接触应力接触痕迹保持架转速试验

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转向增值评价:数字技术支持职业教育学生评价的模式演进

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职教论坛 2024年第5期40卷 62-69页

作者：彭飞霞张家军西南大学教育学部重庆400715 重庆工商职业学院重庆400052

以成效逻辑为主导的传统职业教育学生评价在评价行动上重他律忽自律、在发展空间上带有绩效主义导向的强制性、在评价方式上单一评价模式仍是主流、在评价内容上表现出简单标准化,职业教育学生全面发展的路向出现偏移。在数字技术支持下... 详细信息

以成效逻辑为主导的传统职业教育学生评价在评价行动上重他律忽自律、在发展空间上带有绩效主义导向的强制性、在评价方式上单一评价模式仍是主流、在评价内容上表现出简单标准化,职业教育学生全面发展的路向出现偏移。在数字技术支持下,基于增值逻辑,建立基于大数据和人工智能、面向学生共同利益、尊重学生个体发展自主权和强化学生专业成长持续性的增值评价体系,有助于全面评价职业教育学生在学业和其他素质能力方面整体发展的进步增量。职业教育学生增值评价的形成机理,可从理论层面数字技术支持的职业教育学生增值评价体系建构和实践层面强化数据对职业教育学生增值评价的全面支持两方面考量。其运行机制需要依托“技术—网络—标准”的支撑,通过与多元利益主体联动,从平台架构、行动网络、模型建构和评价反馈四方面着力推进。

关键词：增值评价职业教育学生评价数字技术

技术赋能教师专业发展:范式转换、速度隐忧及其“共速”转向

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教育学术月刊 2024年第2期 106-112页

作者：彭飞霞张家军西南大学教育学部重庆400715 重庆开放大学重庆400052

教师专业发展深受教育数字化转型影响,逐步走向“互联网+共生发展”范式。该范式内部加速逻辑与减速逻辑不断博弈,引发教师“不是发展的发展”的专业异化发展现象,并具体从空间异化、物界异化、行动异化、时间异化、自我和社会发展异化... 详细信息

教师专业发展深受教育数字化转型影响,逐步走向“互联网+共生发展”范式。该范式内部加速逻辑与减速逻辑不断博弈,引发教师“不是发展的发展”的专业异化发展现象,并具体从空间异化、物界异化、行动异化、时间异化、自我和社会发展异化五个方面指向教师生成性教学能力、智慧教学能力、可持续发展能力、教育性教学能力和有意义教学能力等专业发展关键能力的弱化。要规避技术赋能教师专业发展的速度隐忧,需保持内生外促的“共速”发展速率,通过预成教学与生成教学、规模培育与个性发展、技术驱动与理性反思、知识传授与德化涵养、教学效率与教育情怀五个方面的共速,塑造有韧性的教师发展样态。

关键词：教师专业发展技术赋能范式转换共速逻辑共生发展

杭州亚运会男子足球赛八强球队的进球特征分析

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三门峡职业技术学院学报 2024年第2期23卷 141-148页

作者：郜春霞陈鹏辉南昌职业大学体育学院江西南昌330500

以2022年杭州亚运会男子足球赛八强球队的进球特征作为研究目标,采用文献资料法、专家访谈法、录像观察法和数理统计法等研究方法,对杭州亚运会男子足球赛八强球队参加的34场比赛的95个进球特征进行剖析。结果显示:上半场1~15min是八强... 详细信息

以2022年杭州亚运会男子足球赛八强球队的进球特征作为研究目标,采用文献资料法、专家访谈法、录像观察法和数理统计法等研究方法,对杭州亚运会男子足球赛八强球队参加的34场比赛的95个进球特征进行剖析。结果显示:上半场1~15min是八强队伍进球时间比较集中的时间段,取得进球的主要区域为2区、3区和1区,进球前传球次数0~3次是比例最高的,达到83.2%;八强球队在进攻战术方面,以阵地战为主,总计达到了61.4%;接球调整射门是八强球队运用最多的射门方式。通过分析整理可以为我国的各职业联赛队伍以及校园足球的参赛队提供一些经验参考和价值借鉴,从而推动我国足球事业的发展。

关键词：八强球队进球特征射门及传球

甲烷固体氧化物燃料电池的多物理场耦合积碳模型

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洁净煤技术 2024年第5期30卷 144-154页

作者：肖瑶刘志军魏炜许晓飞刘凤霞大连理工大学化工学院流体与粉体工程研究设计所辽宁大连116024

烃类燃料的直接使用造成固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极积碳并导致性能下降的严峻问题,开展积碳原因分析并采取减少积碳形成的措施是加快固体氧化物燃料电池商业化的重要课题。提出三维瞬态多物理场耦合积碳模型,通过仿真模型计算,研究... 详细信息

烃类燃料的直接使用造成固体氧化物燃料电池(SOFC)阳极积碳并导致性能下降的严峻问题,开展积碳原因分析并采取减少积碳形成的措施是加快固体氧化物燃料电池商业化的重要课题。提出三维瞬态多物理场耦合积碳模型,通过仿真模型计算,研究不同条件、不同参数对固体氧化物燃料电池性能的影响,以评估电池的长期性能。在电池工作电压和积碳速率方面,计算结果与已有试验结果吻合较好。结果表明,随着积碳含量增加,阳极电极材料的孔隙率将减小,催化剂活性降低。当预重整程度降低、入口速度增加、操作温度增加、工作电压下降和燃料中氢气比例增大,积碳量均呈上升趋势。通常来说,积碳的增加会造成电池性能下降,如预重整程度的降低及入口速度的增加符合这一趋势。操作温度增加、工作电压下降和燃料中氢气比例增加虽然也会造成积碳量增加、电性能衰减严重,但电池性能呈上升趋势。研究表明,这一现象与甲烷裂解反应关系密切。

关键词：固体氧化物燃料电池积碳孔隙率数值模拟

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利用分子聚合育种培育优质多抗粳稻新品种沪香粳216

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中国水稻科学 2024年

作者：闫影王凯张丽霞胡泽军叶俊华杨航顾春军吴书俊上海市农业科学院作物育种栽培研究所农业农村部粮油作物种质创新与遗传改良重点实验室(部省共建) 上海市浦东新区农业技术推广中心

【目的】食味品质优良、综合抗性好一直是优质粳稻育种的重要方向。为满足生产上对水稻品种优质多抗的需求，迫切需要在育种中加强对优质与抗病、抗逆性状的协同改良。【方法】以携带香味基因型badh2-E2和低直链淀粉含量基因型Wxmp的优... 详细信息

【目的】食味品质优良、综合抗性好一直是优质粳稻育种的重要方向。为满足生产上对水稻品种优质多抗的需求，迫切需要在育种中加强对优质与抗病、抗逆性状的协同改良。【方法】以携带香味基因型badh2-E2和低直链淀粉含量基因型Wxmp的优质粳稻品种南粳46为母本，浓香型优质粳稻品种武香粳1号为父本进行杂交配组，在连续多代的自交过程中利用基因badh2-E2和Wxmp进行分子标记辅助选择，结合田间表现进行选种，在F8稳定株系中选择综合性状最优株系，命名为沪12-30。再以携带抗稻瘟病基因Pita和Pik-m的宜直播、抗稻瘟病品种秀水114为母本，沪12-30为父本进行杂交，回交一代后连续自交选种。在回交和自交过程中对等位基因badh2-E2、Wxmp、Pita和Pik-m进行分子标记辅助选择，结合品质测定、抗稻瘟病鉴定和宜直播性状鉴定筛选育成优质多抗粳稻新品种沪香粳216。【结果】沪香粳216含有香味基因型badh2-E2、低直链淀粉含量基因型Wxmp、抗稻瘟病基因型Pita和Pik-m。该品种具有香味，口感柔软有弹性，直链淀粉含量9.2%～10.4%；稻瘟病综合抗病指数为2.5，病级3级，表现中抗，水稻条纹叶枯病抗病等级为3级，表现抗病；直播成苗率高，株高87cm，抗倒性强，每667m2产量达650kg。【结论】利用分子标记辅助选择结合目标性状表型鉴定是实现多目标性状聚合育种的重要手段，能够准确、有效的实现优质多抗粳稻品种选育。

关键词：水稻宜直播分子聚合育种抗稻瘟病食味品质