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基于二阶平衡车实例的《控制工程基础》教学方案探讨

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中国设备工程 2024年第16期 249-251页

作者：胡标谭彧陈建中国农业大学工学院机械与农业工程国家级实验教学示范中心北京100083

《控制工程基础》课程作为机电工程领域的核心课程,扮演着培养学生掌握控制系统基本原理和应用的关键角色。控制工程的知识和技能在现代社会中具有广泛的应用,涵盖了从自动驾驶汽车到智能工厂的各种领域。然而,传统的课程教学方式往往... 详细信息

《控制工程基础》课程作为机电工程领域的核心课程,扮演着培养学生掌握控制系统基本原理和应用的关键角色。控制工程的知识和技能在现代社会中具有广泛的应用,涵盖了从自动驾驶汽车到智能工厂的各种领域。然而,传统的课程教学方式往往以抽象和理论化为主,缺乏足够的实际案例和互动元素,这可能使学生感到难以理解和难以保持兴趣。本文旨在探讨一种创新的教学方案,通过引入二阶平衡车作为实际案例,以丰富和改进《控制工程基础》课程,从而提高学生对控制工程的理解和应用能力。通过深入分析二阶平衡车的控制问题,学生将更好地理解控制工程的关键概念,例如,系统建模、反馈控制和控制器设计。这有助于培养学生们解决实际问题的能力,提升他们未来的工程职业竞争力。

关键词：控制工程基础二阶平衡车实例教学参与和互动应用能力

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动物营养学实验课程中色谱技术研究性实验设计

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实验科学与技术 2024年

作者：曹庆云赵恒枫曾琳玮左建军华南农业大学动物科学国家级实验教学示范中心

色谱技术是动物科学专业学生学习《动物营养学实验》课程时，开展研究性实验的重要环节。学生团队在教师的指导下，结合科研项目和生产实际，独立设计实验方案，成功建立了一种利用高效液相色谱法测定饲料调味剂中GMP和IMP含量的方法。... 详细信息

色谱技术是动物科学专业学生学习《动物营养学实验》课程时，开展研究性实验的重要环节。学生团队在教师的指导下，结合科研项目和生产实际，独立设计实验方案，成功建立了一种利用高效液相色谱法测定饲料调味剂中GMP和IMP含量的方法。样品经前处理后，采用Athena C18色谱柱，以甲醇和0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液（2:98,v/v）作为流动相，流速设定为0.6 mL/min，进行等度洗脱。色谱柱的温度控制在25℃，检测波长设定为250 nm，进样量为10μL。实验结果表明，GMP和IMP的浓度在0.05 mg/mL至2.0 mg/mL范围内与峰面积呈现良好的线性关系（R2=0.999 9），其中IMP的检测限为0.4μg/mL,GMP的检测限为0.8μg/mL。此外，该方法的回收率高达98%，相对标准偏差分别为0.81%和0.75%。该实验项目不仅操作简便，分析时间合理，而且具有高精密度和回收率高，有助于激发学生的学习兴趣和探索精神，同时也有利于培养学生的创新能力和科学素养。

关键词：色谱技术调味剂核苷酸二钠研究性实验

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无人机应急通信虚拟仿真实验平台建设

实验室研究与探索 2024年第2期43卷 75-79页

作者：杨一桐张立立信俊昌鲍玉斌东北大学计算机科学与工程学院国家级计算机实验教学示范中心沈阳110819

为解决通信专业实验课程体系独立且设备昂贵,难以线下进行综合性实验等问题,建设了无人机应急通信虚拟仿真实验平台。通过Unity3D建模、人机交互等技术设计了空天地一体化实验教学环境、多层次多课程贯通的实验教学内容,与实验内容相对... 详细信息

为解决通信专业实验课程体系独立且设备昂贵,难以线下进行综合性实验等问题,建设了无人机应急通信虚拟仿真实验平台。通过Unity3D建模、人机交互等技术设计了空天地一体化实验教学环境、多层次多课程贯通的实验教学内容,与实验内容相对应的多场景综合实验考核体系。平台整合了应急组网配置、无人机部署与控制、星-空-地链路传输控制、5G网络规划与配置、应急通信链路性能测试与对比等内容系统化展现专业基础知识在无人机应急通信场景中的综合应用。教学实践表明:学生在有效掌握实验原理与应用的同时,进一步实现对多门课程的知识整合与综合运用,达到培养具有综合通信实践能力的新工科专业人才的目标。

关键词：无人机应急通信虚拟仿真空天地一体化 5G网络规划

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鲢♀×鳙♂杂交鱼与其亲本的形态差异分析

中国水产科学 2024年第4期31卷 391-402页

作者：刘凯张之怡侯鑫王军陈晓雯王成辉上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室水产科学国家级实验教学示范中心上海水产养殖工程技术研究中心

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Hypophthalmichthys nobilis)是我国特有鱼类,已被引入美国密西西比河流域并产生了自然杂交种,而在我国鲜有自然杂交的报道。为了解鲢鳙杂交鱼的形态差异和生物学特征,本研究对鲢、鳙及其杂交鱼(... 详细信息

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Hypophthalmichthys nobilis)是我国特有鱼类,已被引入美国密西西比河流域并产生了自然杂交种,而在我国鲜有自然杂交的报道。为了解鲢鳙杂交鱼的形态差异和生物学特征,本研究对鲢、鳙及其杂交鱼(鲢♀×鳙♂)的外部形态特征、体表色泽、色素细胞、部分器官和骨骼形态进行了比较观察。结果显示,在18个可数性状中,6个性状与鲢、鳙存在极显著差异(P<0.01),其平均杂种指数为72.2,略偏向父本鳙;而在39个可量性状和框架性状中,主成分分析、判别分析和聚类分析均显示杂交鱼与双亲具有明显的形态区分,但杂交鱼的形态更接近母本鲢,形态差异主要集中在头部和背鳍前的躯干特征性状。杂交鱼的体表和腹膜色泽介于鲢、鳙之间,但与鲢更为接近,而鳞片的黑色素细胞数量显著高于鲢(P<0.05)。此外,杂交鱼的鳃耙形态与鳙相近,而与鲢有较大区别;杂交鱼的后鳔呈独特的三角形,其形状和大小与鲢、鳙具有明显差异;杂交鱼的大多数骨骼形态与鲢相似,而骨骼大小表现为亲本的中间型。本研究可为鲢鳙杂交子代的生物学特征、在移居地的生态适应性和我国鲢鳙的种质保护研究提供科学依据。

关键词：鲢鳙远缘杂交形态特征体色器官结构

荧光共振能量转移上转换适配体探针法检测牛奶中的痕量氯霉素

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分析科学学报 2024年第3期40卷 255-262页

作者：李琰刘欣欣南开大学化学学院天津300071 化学国家级实验教学示范中心(南开大学) 天津300071 山东农业大学食品科学与工程学院山东泰安271018

本研究合成了亲水性稀土掺杂的上转换荧光纳米颗粒(UCNPs)作为荧光能量的供体,金纳米颗粒(AuNPs)作为荧光能量的受体,基于荧光共振能量转移(FRET)体系,建立了检测痕量氯霉素(CAP)的适配体探针方法。UCNPs在波长980 nm激发下,在波长547 n... 详细信息

本研究合成了亲水性稀土掺杂的上转换荧光纳米颗粒(UCNPs)作为荧光能量的供体,金纳米颗粒(AuNPs)作为荧光能量的受体,基于荧光共振能量转移(FRET)体系,建立了检测痕量氯霉素(CAP)的适配体探针方法。UCNPs在波长980 nm激发下,在波长547 nm处有特征发射光。柠檬酸钠还原法制备的AuNPs在波长519 nm处有吸收峰。UCNPs通过链霉亲和素-生物素放大系统连接CAP适配体,形成荧光供体探针(UCNPs-apt),AuNPs与修饰巯基的CAP互补链连接,形成荧光受体探针(AuNPs-cDNA)。由于适配体和cDNA的碱基互补配对,发生FRET导致UCNPs荧光猝灭,加入CAP后部分荧光恢复。在最优的检测条件下,CAP浓度与荧光恢复值具有良好的线性关系,线性范围为0.01~10 ng/mL,检测限为5 pg/mL。采用本方法对牛奶样品进行加标回收实验,回收率在93.5%~99.4%之间,相对标准偏差为1.18%~2.84%。该方法具有简单、特异性强、灵敏度高、抗荧光背景干扰能力强等特点。

关键词：上转换荧光纳米材料金纳米颗粒荧光共振能量转移氯霉素适配体

基于OBE理念的虚拟仿真实践教学体系建设与探索——以农业机械化及其自动化专业为例

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高教学刊 2024年第16期10卷 123-126,131页

作者：付晓明尚家杰张欣悦李文涛黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业工程国家级实验教学示范中心哈尔滨150030

实践教学是工程教育的重要组成部分,是培养和提高学生工程实践能力和科技创新能力的重要途径。该文剖析当前形势下农业机械化及其自动化专业实践教学环节存在的主要问题,总结虚拟仿真实践教学体系建设的实施举措,形成以行业对实践能力... 详细信息

实践教学是工程教育的重要组成部分,是培养和提高学生工程实践能力和科技创新能力的重要途径。该文剖析当前形势下农业机械化及其自动化专业实践教学环节存在的主要问题,总结虚拟仿真实践教学体系建设的实施举措,形成以行业对实践能力需求为引导、以学生发展为主线、以提高学生实践和创新能力为核心的“2+4+1”农机专业虚拟仿真实践教学体系。在实践教学各环节构建虚拟仿真实践平台、完善考核机制,通过虚拟仿真实践训练与实体实训的融合,促进农机专业人才的综合能力培养。

关键词：农业机械化及其自动化专业实践教学体系 OBE工程教育虚拟仿真平台综合能力培养

基于奇异值分解的城轨网络关键站点识别及其演变研究

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都市快轨交通 2024年第4期37卷 46-51页

作者：王一哲邱昱植王子甲北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学土木工程国家级实验教学示范中心北京100044

为识别城市轨道交通网络关键站点并研究其多年演化,构建基于截断奇异值分解(truncated singular value decomposition,TSVD)的关键站点识别方法,选取北京市2011—2019年早高峰时段的OD数据,通过关键特征向量分析网络客流演变并对城轨网... 详细信息

为识别城市轨道交通网络关键站点并研究其多年演化,构建基于截断奇异值分解(truncated singular value decomposition,TSVD)的关键站点识别方法,选取北京市2011—2019年早高峰时段的OD数据,通过关键特征向量分析网络客流演变并对城轨网络中关键站点进行识别,将其与复杂网络方法的识别结果进行对比。分析表明:TSVD法能很好地应用于考虑OD分布的网络关键站点识别,识别结果能更好代表网络客流的空间分布。从识别结果看,北京轨道交通关键站点空间布局呈现多中心发展趋势,如西北西二旗,西南丰台科技园等站点逐步形成网络客流中心并相互联系;东南土桥、东北俸伯等站点也初步呈现网络客流中心的特征。

关键词：城市轨道交通截断奇异值分解 OD矩阵关键站点关键特征向量

多学科交叉融合的草学类创新型人才培养模式探索——以“草学+信息技术科学”为例

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草业科学 2024年第6期41卷 1540-1547页

作者：刘敏沈禹颖阎石梁天刚唐增侯正豪兰州大学草地农业科技学院/中国草业发展战略研究中心/兰州大学草业科学国家级实验教学示范中心甘肃兰州730020 兰州大学信息科学与工程学院甘肃兰州730020

面对我国草地农业发展中日益综合化和复杂化的实际问题以及信息化、智能化的发展趋势,以草学与大数据、人工智能等信息技术科学相融合为切入点,探索多学科交叉融合的草学类创新型人才培养模式,旨在培养出符合社会发展需求、满足国家发... 详细信息

面对我国草地农业发展中日益综合化和复杂化的实际问题以及信息化、智能化的发展趋势,以草学与大数据、人工智能等信息技术科学相融合为切入点,探索多学科交叉融合的草学类创新型人才培养模式,旨在培养出符合社会发展需求、满足国家发展战略需要的草地农业领域专业技术人才。首先基于兰州大学草地农业科技学院187名在校学生的问卷调查数据,结合2014-2019年该学院毕业生就业统计数据和近年中国500强企业中的农牧业企业招聘信息,分析得出目前草学类专业人才培养模式中还存在培养方案较为陈旧、行业发展需求未被充分考虑等问题,据此讨论多学科交叉融合的草学类人才培养模式探索的必要性,进而构建草地农业人才培养专业框架,提出“草学+”创新型人才培养模式,并从师资队伍、课程体系、创新实践平台和考核评价标准等方面具体探讨草学类创新型人才培养模式的实施方案。

关键词：本科生培养交叉学科信息化草地农业新农科人才培养综合性大学

转录组学分析空气对泡菜“生花”酵母菌的影响机制

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食品与发酵工业 2024年第9期50卷 36-42页

作者：罗思洋练银银杨宇航谭兆涛潘玉龙索化夷宋佳佳张玉西南大学食品科学学院重庆400700 西南大学食品科学与工程国家实验教学示范中心重庆400700 重庆市潼南区农业农村委员会重庆402660 国家柑橘工程中心西南大学重庆400712

泡菜坛/池的密封性是影响泡菜“生花”的关键因素,为了明确空气对“生花”酵母菌的影响,运用转录组学和生物信息学分析探索影响酵母菌“生花”的关键基因。研究结果表明,有和无空气条件下培养的“生花”酵母菌共筛选到183个差异基因,其... 详细信息

泡菜坛/池的密封性是影响泡菜“生花”的关键因素,为了明确空气对“生花”酵母菌的影响,运用转录组学和生物信息学分析探索影响酵母菌“生花”的关键基因。研究结果表明,有和无空气条件下培养的“生花”酵母菌共筛选到183个差异基因,其中42个基因显著上调,141个基因显著下调(P实验验证,在有空气培养条件下,关键基因FAD2、RPL4和RPL10较无空气培养显著上调(P<0.05),与转录组预测结果一致。该研究结果能够为泡菜“生花”酵母菌的“生花”机理以及泡菜品质控制提供理论基础。

关键词：泡菜 “生花”酵母菌转录组学品质控制空气