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基于大概念理念的高中物理“电路及其应用”结构化教学研究

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基于大概念理念的高中物理“电路及其应用”结构化教学研究

作者：杨本忠牡丹江师范学院

学位级别：硕士

基础教育课程改革已经进入了由目标导向转变为素养导向的新阶段,如何培养学生核心素养成为当代教师亟待解决的现实问题。对于这一现实问题,《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订版)》给出了答案,即“重视以学科大概念为核心,使课... 详细信息

基础教育课程改革已经进入了由目标导向转变为素养导向的新阶段,如何培养学生核心素养成为当代教师亟待解决的现实问题。对于这一现实问题,《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订版)》给出了答案,即“重视以学科大概念为核心,使课程内容结构化,促进学科核心素养的落实”。本研究采用文献研究法,梳理国内外关于大概念、结构教学的相关文献,以建构主义学习理论、图式理论等相关理论为基础,以大概念理念为指导,以高中物理必修三“电路及其应用”为研究对象,探索教学内容结构化的可行路径,在实践中加以应用,以检验其教学效果。首先,以高中物理必修三“电路及其应用”为研究内容,从大概念理念出发,确定了30个核心要素,运用ISM法和AHP法对“电路及其应用”的核心要素进行分析,建立“电路及其应用”的解释结构模型。依据解释结构模型,得到4条教学序列。接下来,对“电路及其应用”主题内容进行结构化设计,依托4条教学序列进行教学设计得到《电源和电动势》《闭合电路欧姆定律与电表改装》《电学实验》《电路中的能量转换》四个教学设计。最后,进行教学实践研究,对H省M市的某高级中学高二年级的两个班运用教学行动研究法,进行为期两个月的教学实践,以对比的方式进行实践研究。实验班是以大概念理念下的结构化教学设计进行教学,对照班则是进行传统教学,利用SPSS软件对实践后的测试结果进行分析,实验班与对照班的成绩存在着显著性差异,这说明结构化教学比传统教学效果更好,运用RSM法对后测数据进行对比分析,被判归到19种理想掌握模式的人数,实验班占班级总人数的36.1%,而对照班占班级总人数的25.6%。通过分析得出结构教学对于学生知识结构的形成要好于传统教学。通过以上研究证明:运用ISM法和AHP法对知识内容进行结构化研究是可行的;基于教学序列进行结构化教学设计是可取的;基于大概念理念下的结构化教学设计开展结构化教学是可实施的、有效果的。大概念理念下的结构化教学在受到学生欢迎的同时,强化了学生的认知结构,促进了核心素养的形成。

关键词：大概念 ISM法 AHP法 RSM法结构化教学电路及其应用

研发人员专利信息利用行为的影响因素及作用机理——基于扎根理论的分析

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科研管理 2024年第6期45卷 155-163页

作者：代志在朱雪忠同济大学上海国际知识产权学院上海200092

促进技术信息传播是专利制度的核心目标之一,但现有证据表明,研发人员并不重视专利信息。明确研发人员专利信息利用受到哪些因素影响,对提升社会创新效率、创新能力具有重要的理论价值和实践启示。通过对21名研发人员的深入访谈获取一... 详细信息

促进技术信息传播是专利制度的核心目标之一,但现有证据表明,研发人员并不重视专利信息。明确研发人员专利信息利用受到哪些因素影响,对提升社会创新效率、创新能力具有重要的理论价值和实践启示。通过对21名研发人员的深入访谈获取一手资料,采用程序化扎根理论方法对获取的访谈资料进行深入分析,提炼出17个初始范畴和7个主范畴,并以此构建了研发人员专利信息利用行为影响因素模型。结果表明,替代信源认知和专利信源声誉认知等远端因素通过专利信息质量认知、行为态度的链式中介作用,影响研发人员的专利信息利用行为。专利信息质量认知通过行为态度的中介作用,影响研发人员的专利信息利用行为。行为态度、社会规范和控制因素对研发人员的专利信息利用行为具有直接影响。研究结果在理论层面明晰了研发人员的专利信息利用行为影响因素及作用机理,在实践层面为我国完善专利信息利用政策、提升专利制度的技术信息传播效能提供了参考。

关键词：专利信息质量专利信息利用影响因素专利信息政策扎根理论

离子型稀土矿勘查技术赣南钻的研发与应用研究

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离子型稀土矿勘查技术赣南钻的研发与应用研究

作者：谢蕴忠江西理工大学

学位级别：硕士

喀斯特地区地质条件与基岩风化层持水能力对植被生产力的影响机制研究

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喀斯特地区地质条件与基岩风化层持水能力对植被生产力的影响机制...

作者：罗应忠贵州师范大学

学位级别：硕士

植被生产力(GPP)作为表征植被生理属性的重要指标,揭示植被生产力变化的影响机制对于解释和预测陆地生态系统的稳定性和恢复至关重要。但目前的研究仅限于在样区尺度的坡面观测和局部的单一地质条件与景观关系描述,缺乏系统地分析地球... 详细信息

植被生产力(GPP)作为表征植被生理属性的重要指标,揭示植被生产力变化的影响机制对于解释和预测陆地生态系统的稳定性和恢复至关重要。但目前的研究仅限于在样区尺度的坡面观测和局部的单一地质条件与景观关系描述,缺乏系统地分析地球化学与地质构造等地质条件协同演变对生态系统的刻画,即基岩风化层特性与岩石储水动力学机制对生态系统生产力的塑造。表明控制植被生产力的水分供应和释放的地质条件有待探究,特别是在生态系统脆弱、植被生产力较低和植被-地质关系密切的喀斯特地区。为了探究喀斯特地区植被生产力的过程机理对地质条件的响应,本文通过量化地质条件对GPP的驱动特性,揭示地球化学、地质构造和基岩风化层持水能力对植被生产力的影响机制。本文以中国南方喀斯特地区、全球和基于柯本气候分区为研究区,利用随机森林模型(RF)、线性混合效应模型(LMEMs)和结构方程模型(PLS-SEM)分析气候(CE)、地球化学(GC)、地质构造(GS)、土壤性质(SF)和基岩风化层持水能力(WHC)及其要素对GPP的驱动,特别是地质条件(地球化学和地质构造)对GPP的影响机制。研究发现:首先,中国南方喀斯特地区和全球的气候因素对GPP的贡献率最大,且气候和基岩风化层持水能力对GPP的路径系数较大,而地质条件等其他因素的贡献率和路径系数都较小。因为地球化学和地质构造因素对GPP的影响主要通过基岩风化层持水能力间接实现,地质构造因素的路径系数大于地球化学。其次,地球化学还通过土壤性质间接影响基岩风化层持水能力,从而影响GPP。其中表层碳酸盐岩含量(T＿CAC)、深部碳酸盐岩含量(S＿CAC)和断层密度(Fault)等地质条件的观测变量通过根区土壤水分(RTZSM)、表层土壤水分(SFSM)和浅层地下水(GWS)等基岩风化层持水能力的观测变量间接影响GPP,而与GPP的直接路径系数较小。最后,全球大部分气候区基岩风化层持水能力对GPP的路径系数都在±0.34～±0.76之间,碳酸盐岩和硫酸盐岩高含量的集中区域与风化层持水能力对植被生产力路径系数较大的具有空间趋同性。本研究揭示了地球化学和地质构造因素通过调节基岩风化层持水能力(WHC)影响植被生产力的机制。同时证实了地质条件、基岩风化层持水能力和植被生产力的演化机制在地球陆地生态系统模型中的关键作用不应被忽视,强调岩石水分是植被陆地水碳循环的关键组成部分。这有利于更深刻地理解喀斯特地区水-碳循环,又有助于提高喀斯特生态系统生产力恢复模拟过程的详细性和结果的准确性。

关键词：喀斯特基岩风化层持水能力地球化学地质构造 GPP

黄河流域环境风险因素的时空演变及影响因素分析

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中国安全科学学报 2024年第3期34卷 206-215页

作者：徐孝民李伟黄胜忠中国矿业大学(北京)管理学院北京100083

为深入推进黄河流域环境风险防治,实现黄河流域高质量发展,利用大气污染、水污染、碳排放表征黄河流域环境风险因素,采用空间核密度方法构建核函数进行密度平滑处理,分析环境风险因素空间集聚态势及演化特征;采用考虑空间依赖性的空间... 详细信息

为深入推进黄河流域环境风险防治,实现黄河流域高质量发展,利用大气污染、水污染、碳排放表征黄河流域环境风险因素,采用空间核密度方法构建核函数进行密度平滑处理,分析环境风险因素空间集聚态势及演化特征;采用考虑空间依赖性的空间自回归模型剖析多维因素对环境风险因素的影响。结果表明:大气污染、水污染、碳排放主要集中在黄河流域中下游城市,环境风险防治区域明显;产业结构优化升级及企业绿色技术创新可降低环境风险因素,但节能环保支出不合理会导致环境风险因素升高;经济水平和人口密度与风险因素之间存在倒U型曲线关系。从长远发展战略看,应该以区域协同治理、减污降碳协同治理为战略主导,加强中下游城市协作,优化产业结构,加大行业技术创新投入,实现经济发展模式转型。

关键词：黄河流域环境风险因素时空演变影响因素大气污染水污染碳排放

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数字普惠金融对农村女性创业的影响研究

数字普惠金融对农村女性创业的影响研究

作者：李毅忠上海师范大学

学位级别：硕士

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基于深度学习的源相机识别技术的研究与应用

基于深度学习的源相机识别技术的研究与应用

作者：赵正忠齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着5G信息时代和社交网络的蓬勃发展,数字图像的共享日益普及,这一趋势也引发了偷拍、恶意传播和虚假编辑等违法行为的激增。数字图像的易处理性和可编辑性使得确保信息真实性和完整性的任务愈发艰巨。这对侦查取证和司法鉴定提出了挑... 详细信息

随着5G信息时代和社交网络的蓬勃发展,数字图像的共享日益普及,这一趋势也引发了偷拍、恶意传播和虚假编辑等违法行为的激增。数字图像的易处理性和可编辑性使得确保信息真实性和完整性的任务愈发艰巨。这对侦查取证和司法鉴定提出了挑战,需要采取有针对性的措施来维护信息的安全性和完整性。在数字取证领域,有必要将数字内容或设备来源作为取证的线索,并对图像中设备指纹的原理与技术展开科学研究。由于传感器制造工艺固有问题形成的光响应非均匀性(Photo-Response Non-Uniformity,PRNU)噪声具有唯一性和稳定性,因此,PRNU噪声可以作为成像传感器的指纹来识别数字成像设备,进而完成源相机识别任务。然而,基于PRNU的源相机识别技术并非能够轻松完成,它主要包括PRNU的提取和PRNU的匹配两个关键阶段。尽管现有方法在这两个方向都取得了一定进展,但仍存在一些不足之处,如PRNU提取的质量还有提升的空间,PRNU匹配的效率、准确率以及鲁棒性方面还可以进一步优化。针对上述问题,本文提出了针对PRNU提取和匹配任务的具体工作内容:(1)为了提取更加高质量的PRNU,本文提出了基于双层混合模型的特征融合PRNU提取算法。双层混合模型由三个模块组成:特征提取模块(FEB)、增强模块(EB)和压缩模块(CB),具体来说,特征提取模块(FEB)使用具有稀疏机制的双网络结构提取全局和局部特征,提供互补PRNU特征信息以增强PRNU提取网络的泛化能力。增强模块(EB)收集并融合全局和局部特征可以提取显著特征,为后一网络提供补充信息。压缩模块(CB)细化提取的PRNU信息并压缩网络。除此之外,训练数据的准备和损失函数的设计是PRNU指纹提取中关键的步骤,大多数现有的深度学习PRNU估计方案都以加性高斯白噪声(AWGN)作为目标进行输出,这与PRNU估计的应用场景相悖。本文中向PRNU提取网络提供图像-PRNU对并用基于比例相关性的损失函数训练它们。实验结果表明,本方案能够提取出更加高质量的PRNU,拥有较高的PRNU估计性能。(2)为了使PRNU匹配任务更加高效,并且拥有较强的鲁棒性,本文提出了基于结构重参数化的抗裁剪和移位的PRNU匹配算法。本文首先将参考PRNU与测试PRNU进行相关性计算得出两者的相关矩阵,随后将相关矩阵输入到神经网络中进行匹配计算。本文使用的神经网络模型是基于结构重参数化技术(Structural Re-parameterization)和轻量级的部分卷积(Partial Convolution,PConv)去优化的Efficient Net网络,并将原模型中的SE注意力模块替换为了ECA模块,将其应用到PRNU的匹配任务当中。本方案有效地结合了传统匹配算法在抵抗裁剪和移位方面的出色表现,以及轻量级神经网络模型结构的高效推理特点。本文在Dresden和Vision这两个数据集当中随机抽取的相机设备上进行PRNU匹配实验,实验结果表明,本方案具有较高的匹配效率,同时保证了匹配的准确性,并且能够很好地完成抗裁剪和移位的PRNU匹配任务。

关键词：数字取证源相机识别光响应非均匀性噪声 PRNU提取 PRNU匹配

环境规制下政府监管与企业协作配送策略演化稳定性研究

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计算机集成制造系统 2024年第4期30卷 1537-1550页

作者：饶卫振段忠菲张志伟山东科技大学经济管理学院山东青岛266590

政府和企业联盟是协作配送低碳减排的主要参与者,研究政企之间的利益关系对于促进减排具有重要意义。在我国环境规制政策的背景下,借助演化博弈理论探讨了政府监管决策对企业联盟协作配送策略选择的演化过程,建立了政府监管和企业联盟... 详细信息

政府和企业联盟是协作配送低碳减排的主要参与者,研究政企之间的利益关系对于促进减排具有重要意义。在我国环境规制政策的背景下,借助演化博弈理论探讨了政府监管决策对企业联盟协作配送策略选择的演化过程,建立了政府监管和企业联盟协作低碳配送的演化博弈模型。随后进行数值仿真,模拟政府和企业联盟的动态演化过程,得到4种稳定均衡策略。研究结果表明,政府初始监管比例越大,企业联盟趋向于稳定策略的速度越快。政府应提高监管意愿,设置高于阈值的环境税率,引导企业联盟协作低碳配送,从而达到低碳减排的目的。

关键词：环境规制协作配送演化博弈低碳减排

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地基GNSS水汽反演方法与应用研究

地基GNSS水汽反演方法与应用研究

作者：马福忠广州大学

学位级别：硕士

水汽是大气中含量丰富的温室气体之一,它对全球气候变暖产生重要影响,同时它在维持适合生命生存的温度环境方面扮演重要角色。水汽在大气中占比虽然很小,但其时空变化特性复杂,强烈的相位变化不断吸收和释放热量,严重影响大气结构的稳定... 详细信息

水汽是大气中含量丰富的温室气体之一,它对全球气候变暖产生重要影响,同时它在维持适合生命生存的温度环境方面扮演重要角色。水汽在大气中占比虽然很小,但其时空变化特性复杂,强烈的相位变化不断吸收和释放热量,严重影响大气结构的稳定性,进而可能引发极端天气事件。因此,快速准确地获取大气中水汽的时空变化信息不仅可以提高全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）导航定位的精度,而且对气候变化研究、短临天气预报以及灾害性气象预警至关重要。相较于传统水汽探测方法,GNSS水汽探测具有高精度、高时空分辨率、低成本、全天候、不受天气影响等优势。地基GNSS不仅能反演出二维的大气可降水量（Precipitable Water Vapor,PWV）,而且还能利用三维水汽层析算法来重建大气中水汽的空间分布情况。论文详细阐述了地基GNSS反演PWV和水汽层析技术的原理和方法,并在此基础上围绕水汽反演影响因素、层析算法以及短临降水预报模型构建等关键技术展开研究。主要研究成果如下:（1）基于香港地区2016-2023年的探空数据,分析了大气加权平均温度（Atmospheric Weighted Mean Temperature,）与地表温度的时序变化和相关性,利用最小二乘法线性回归构建了香港地区模型。以探空数据作为参考值,将预测实验和仿真实验精度结果求平均值,本地化模型相较于其它适用于香港地区的Bevis模型、王朋远模型和姚宜斌模型在RMSE上分别降低了38.50%、13.88%和7.46%,这为高精度PWV反演以及水汽层析奠定了基础。（2）对比分析了精密单点定位（Precise Point Positioning,PPP）和双差法两种不同数据处理方式在连续台风暴雨期间的对流层天顶方向总延迟（Zenith Tropospheric Delay,ZTD）解算精度。以IGS-ZTD为参考值,PPP的RMSE比双差法低0.92mm;双差法的Bias比PPP低0.50mm,二者精度相当,均能准确反映ZTD的变化趋势。随后,从不同星历、截止高度角以及GNSS系统三个方面,对连续台风暴雨期间PWV反演精度影响因素进行分析。最后,结合实际降水量数据分析了暴雨前后PWV的时序变化以及PWV与暴雨事件发生的关联性。（3）在二维水汽反演的基础上,提出了一种基于高度角定权的最小二乘QR分解（Least Squares QR,LSQR）水汽层析算法,并开展了连续台风暴雨期间的层析实验进行精度检验。与探空数据相比,LSQR算法层析结果的RMSE平均值为1.372)/Tm,比最小二乘法降低了30.81%;与ERA5数据相比,LSQR算法的RMSE平均值为1.182)/Tm,比最小二乘法降低了35.16%。对不同天气条件下的层析结果利用探空廓线和切片图进行可视化分析,晴天时,两种算法的层析结果一致,都能准确获取水汽的空间分布信息;小雨和暴雨发生时,最小二乘法层析结果与探空廓线存在偏差,并且切片图中出现畸变现象;LSQR算法的层析结果与探空水汽廓线、ERA5数据仍能保持一致,切片图中不存在明显畸变现象。（4）利用美国SuomiNet网络的GNSS水汽产品,基于CNN-LSTM-Attention模型构建了短临降水预报模型。利用2021年的数据进行预测实验,实验结果表明,单站模型的命中率为92-93%,虚警率不到14%,相较于未考虑PWV模型的命中率提高了5-6%,虚警率降低了3%左右;区域模型的命中率为89.63%,虚警率为10.34%,相较于未考虑PWV模型的命中率提高了9.32%,虚警率降低了3.2%。

关键词：地基GNSS 大气可降水量水汽层析 LSQR算法降水预报