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数学知识可视化的教学表征及设计理路

课程．教材．教法 2024年第6期44卷 115-121页

作者：尚晓青陕西师范大学西安710062

作为一种知识传达方式,可视化在信息技术的支持下,更加强化知识的形象展示,使其实践性得到增强,内涵变得丰富,为教学中科学知识向学科知识的转化提供了有效手段。在教学实践中,可视化首先需要借助外部媒体技术优化知识的呈现形式,然后... 详细信息

作为一种知识传达方式,可视化在信息技术的支持下,更加强化知识的形象展示,使其实践性得到增强,内涵变得丰富,为教学中科学知识向学科知识的转化提供了有效手段。在教学实践中,可视化首先需要借助外部媒体技术优化知识的呈现形式,然后利用其对知识背景、知识内容、知识形成过程以及学习效果等进行教学表征,进而丰富知识学习的意蕴。依据数学知识生成逻辑及其需求,课堂教学中的可视化设计可依次利用背景可视化、关系可视化、过程可视化和结果可视化四类活动,直观形象地强化知识来源、知识之间的结构关系以及其生成过程,增强学生的活动经验,促进其结构化知识的形成。

关键词：知识可视化课堂教学教学表征

黏弹性介质包裹的液体腔内球状泡群耦合振动模型

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物理学报 2024年第15期73卷 90-98页

作者：左馨怡雷照康武耀蓉王成会陕西师范大学陕西省超声学重点实验室西安710062

高强度超声可激发生物组织空化,软组织常被当作黏弹性介质,因此,黏弹性介质中气泡动力学行为研究可为超声生物治疗提供理论支持.为探索组织液内多气泡动力学影响,构建了球形液体腔内的球状泡团模型,考虑了液体腔外黏弹性介质的动力学效... 详细信息

高强度超声可激发生物组织空化,软组织常被当作黏弹性介质,因此,黏弹性介质中气泡动力学行为研究可为超声生物治疗提供理论支持.为探索组织液内多气泡动力学影响,构建了球形液体腔内的球状泡团模型,考虑了液体腔外黏弹性介质的动力学效应,得到了球状泡群内气泡耦合振动方程,并基于此分析了气泡的振动行为.结果表明,腔体以及泡群约束虽抑制了气泡振动,但在一定程度上还可以增强气泡的非线性振动特性.约束环境下气泡的非球形振动稳定性主要受驱动声波压力幅值和频率、气泡初始半径以及气泡数密度影响,而腔体半径的影响随驱动压力的增加而增强;存在最小不稳定驱动声压阈值,不同初始半径的气泡不稳定振动阈值压力不同且不稳定分布区主要分布在小于4μm的范围内;驱动频率增大,气泡振动不稳定区的声压阈值也随之增大,且不稳定区域有减小的趋势;随着气泡数密度的增加,气泡不稳定区域逐渐向无规则的斑图状分布,极易受到扰动发生不稳定振动而崩溃.高频声波激励下平衡半径大于4μm范围内气泡的惯性空化阈值受频率和气泡数密度的影响显著.

关键词：球状泡群液体腔空化气泡耦合振动

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驻波场中环状空化泡聚集结构的稳定性分析

物理学报 2024年第8期73卷 148-158页

作者：雷照康武耀蓉黄晨阳莫润阳沈壮志王成会郭建中林书玉陕西师范大学陕西省超声学重点实验室西安710062

利用高速摄影和图像分析技术研究频率为40 kHz超声清洗槽中产生的环状空化泡聚集结构的演化过程.环状结构通常出现在波节附近,其半径小于1/8波长;在一个包络波周期内,结构经历建立、稳定、消失3个阶段,结构形貌具有稳定性.环状空化结构... 详细信息

利用高速摄影和图像分析技术研究频率为40 kHz超声清洗槽中产生的环状空化泡聚集结构的演化过程.环状结构通常出现在波节附近,其半径小于1/8波长;在一个包络波周期内,结构经历建立、稳定、消失3个阶段,结构形貌具有稳定性.环状空化结构存在气泡的输运现象,且在气泡主聚集区内有小泡团形成后向环内溢出,随后消失成离散的空化泡或泡核再次进入气泡输运循环.环状结构大小和气泡聚集区随时间小幅振荡变化,且存在结构整体旋转现象,主要取决于主声场和气泡间次级辐射场的共同作用.基于双气泡模型分析环状结构形成的物理机制,发现主声场是导致气泡形成环状聚集的控制因素.基于环链状模型分析了结构稳定性,通过数值计算得到了类环形结构等效势分布,且声压越高的地方等效势越高,此处气泡越易聚集.驱动声场越强,环链结构可能越完整,但是,声压过高导致高数密度的气泡聚集也可能破坏气泡的环状聚集稳定性进而演化成其他类型泡群结构.理论分析结果与实验现象具有很好的一致性.

关键词：超声空化环状气泡结构等效势能稳定性

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声空化场中球状泡团的结构稳定性分析

物理学报 2024年第8期73卷 169-180页

作者：刘睿黄晨阳武耀蓉胡静莫润阳王成会陕西师范大学陕西省超声学重点实验室西安710062

利用高速摄影机对驱动频率分别为28 kHz和40 kHz的超声空化场中距离水面约1/4波长范围内的球状气泡团的上浮生长和演化过程进行实验观察,分析了声软界面附近驻波场声压幅值变化对泡团结构变化的影响,以及泡团从球状向伞状和层状结构演... 详细信息

利用高速摄影机对驱动频率分别为28 kHz和40 kHz的超声空化场中距离水面约1/4波长范围内的球状气泡团的上浮生长和演化过程进行实验观察,分析了声软界面附近驻波场声压幅值变化对泡团结构变化的影响,以及泡团从球状向伞状和层状结构演化的行为特征.为分析空化场中球状泡团生长演化机理,利用镜像原理构建了一个考虑边界(水-空气)影响的球状泡团模型,得到了修正的球状泡团内气泡动力学方程.利用等效势数值分析了两个频率下驱动声压幅值、气泡数密度、距离水面深度以及气泡平衡半径对球状泡团最佳稳定半径的影响.结果表明,球状泡团的最佳稳定半径在1—2 mm的范围,且随着驱动声压幅值和气泡数密度的增大,球状泡团最佳稳定半径有减小的趋势,但差异不显著;驱动频率为40 kHz条件下的球状泡团稳定尺寸略小于驱动频率为28 kHz情形;在弱声场中若能形成气泡聚集,仍可观察到较小尺寸的球状泡团,但当声压低于某临界值,泡团将不能存在.理论分析与实验观察结果具有很好的一致性.球状泡团的生长和结构稳定特性分析有助于理解声场和边界对气泡的行为调控.

关键词：球状泡团空化结构界面影响稳定性

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铁电材料催化抗菌研究进展

工程科学学报 2024年第9期46卷 1702-1712页

作者：张妍车俊岭贾艳敏西安邮电大学理学院西安710121 陕西师范大学物理与信息技术学院西安710062

研究和发展抗菌技术对保障人类的生命健康至关重要.铁电材料是具有自发极化,且自发极化能够被外电场所转向的一类材料.在外加场的刺激下,铁电材料内部电偶极子的有序排列被打破,表面的束缚电荷重新分布,被释放的正负电荷与周围介质中的... 详细信息

研究和发展抗菌技术对保障人类的生命健康至关重要.铁电材料是具有自发极化,且自发极化能够被外电场所转向的一类材料.在外加场的刺激下,铁电材料内部电偶极子的有序排列被打破,表面的束缚电荷重新分布,被释放的正负电荷与周围介质中的氧气和水发生反应,生成具有强氧化性的活性物质(如·OH,O_(2)^(-))来灭活细菌.结合铁电材料具备良好的压电、热释电及光伏性质,以及响应快(10^(-6) s)、机电耦合系数高的独特优势,与催化技术相结合已发展成为一种新兴的灭菌技术.本综述从铁电材料的压电催化抗菌、热释电催化抗菌及光催化抗菌三个方面,对前人报道的关于铁电材料催化抗菌的工作进行了总结梳理,并分别阐述了铁电材料在不同类型催化过程中的抗菌机制.

关键词：铁电材料抗菌压电催化热释电催化光催化

孤独症者的预测编码缺陷:前馈联结异常还是反馈联结异常?

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心理科学进展 2024年第5期32卷 813-833页

作者：荆伟陈琦薛云卿杨苗张婕陕西师范大学教育学部西安710062 西安市儿童医院西安710002

依据预测编码理论,研究者提出预测缺陷是孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)个体感知运动、认知学习和社交言语等多领域缺陷的基础,即孤独症的预测缺陷假说(Predictive Impairment inAutism,PIA)。在PIA中,研究者基于贝叶斯... 详细信息

依据预测编码理论,研究者提出预测缺陷是孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)个体感知运动、认知学习和社交言语等多领域缺陷的基础,即孤独症的预测缺陷假说(Predictive Impairment inAutism,PIA)。在PIA中,研究者基于贝叶斯和层级性推理分别提出“低先验”和“高且不灵活的预测误差精度”两个假说,然而上述假说并未得到一致证据支持。ASD个体在不同领域中不同先验的相对权重并非普遍降低,而是具有广泛的任务或情境敏感性。关于ASD个体是否具备基于环境波动调节预测误差精度的能力,也尚存分歧。此外,关于其潜在机制,是神经调节系统异常导致的自下而上前馈联结异常,还是预测脑区功能异常导致的自上而下反馈联结异常,尚无定论。由此可见,虽然该理论为ASD提供了统一的解释框架,但仍需更多研究证据进行修正和完善,以期为早期筛查和诊断、治疗和教育实践提供指导。

关键词：孤独症谱系障碍预测编码先验信念感官输入前馈/反馈联结

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当代图书编辑转型发展的底层逻辑、角色定位与行动路径

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出版科学 2024年第5期32卷 29-37页

作者：张俊胜陕西师范大学出版总社西安710062

出版业高质量发展、供给侧改革和数字化赋能的三重动因,构成当代图书编辑在内容生产、供需匹配、出版创新方面转型发展的底层逻辑。在内容生产上,出版业呼唤具有文化内涵和深远价值的精品图书;在供需匹配上,供给侧改革要求不断激活供需... 详细信息

出版业高质量发展、供给侧改革和数字化赋能的三重动因,构成当代图书编辑在内容生产、供需匹配、出版创新方面转型发展的底层逻辑。在内容生产上,出版业呼唤具有文化内涵和深远价值的精品图书;在供需匹配上,供给侧改革要求不断激活供需互动关系,精准对焦市场需求;在出版创新上,5G、区块链、AI等技术迭代为出版创新提供的丰富灵感和技术支持,大大释放出行业增值潜力。基于当代图书编辑转型发展的底层逻辑,其角色定位应以文化坚守者、市场分析者和出版创新者为主,并需要从专业、市场和技术三条路径采取行动,努力实现转型发展:筑牢专业根基,确保图书内容质量上乘;强化市场意识,探索供需对接有效方式;升级技术水平,实现出版方式多元创新。

关键词：图书编辑转型发展内容生产供需匹配出版创新

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出版产业视域下的AI赋能与冲击研究

科技与出版 2024年第4期 71-79页

作者：李强辉陕西师范大学出版总社西安710062

以ChatGPT为代表的AI的爆发,给出版业既带来机遇,也带来挑战。文章以AI对出版业的影响为研究对象,从内容生产模式演进切入,从研究创作、选题策划、编辑出版、分发传播及知识服务等产业链各环节全面分析AI对出版的赋能,从产业发展模式、... 详细信息

以ChatGPT为代表的AI的爆发,给出版业既带来机遇,也带来挑战。文章以AI对出版业的影响为研究对象,从内容生产模式演进切入,从研究创作、选题策划、编辑出版、分发传播及知识服务等产业链各环节全面分析AI对出版的赋能,从产业发展模式、出版的主体、内容与版权、隐私与伦理、文化与安全等方面重点探讨AI对出版的冲击。

关键词：出版产业赋能冲击内容生产 AI

党委和政府教育工作评价的体制机制创新——基于“结构-功能-行动”的分析框架

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国家教育行政学院学报 2024年第2期314卷 22-30页

作者：陈鹏李莹陕西师范大学陕西西安710062

一个好的教育评价体系能够把准教育发展的方向,为教育强国提供发展动力。以塔尔科特·帕森斯的社会行动理论及其AGIL社会行动结构模型为框架,分析认为党委和政府教育工作评价体制机制创新的整体结构应当包括坚持党对教育工作评价领导的... 详细信息

一个好的教育评价体系能够把准教育发展的方向,为教育强国提供发展动力。以塔尔科特·帕森斯的社会行动理论及其AGIL社会行动结构模型为框架,分析认为党委和政府教育工作评价体制机制创新的整体结构应当包括坚持党对教育工作评价领导的全面性、系统性和整体性。在评价过程中,党委和政府应当充分发挥评价的适应功能、目标实现功能、整合功能和潜在模式维持功能。党委和政府教育工作评价的体制机制创新应从把握正确方向、厘清科学性质、整合数据资源、回归本体功能等方面形成合力,营造引领教育改革发展方向的良好生态。

关键词：党委和政府教育工作评价体制机制创新结构-功能-行动