新工科背景下“以学为本”理念的探索与思考——以“Python程序设计”课程为例

教育部提出新工科战略规划,为新一轮高等教育改革指明了目标和方向,同时对高等教育质量和大学生的个性化培养提出了更高的要求。"以学为本"的理念基于知识建构主义理论,为教学效果的提升提供了科学基础。以"Python程序设计"课程为例,分析了"以学为本"理念的实施不能仅仅依赖于利用互联网和多媒体技术对授课模式进行变革,更需要在授课环境的设置、教学目标的确定、知识体系的构建、教学逻辑的设计等方面进行全过程、全方位的改革,从而保障"以学为本"理念得以有效实施,培养学生适应现代社会的快速变化和未来不确定的变革挑战。     

橡胶籽脱壳试验机工作参数优化与试验

为提高橡胶籽脱壳加工的脱壳率和降低其破碎率,本文结合橡胶籽物理特性,运用Box-Behnken试验设计理论进行关键部件工作参数试验与优化,重点研究橡胶籽脱壳试验机工作关键参数中滚筒转速、脱壳间隙、滚筒表面材料自流角对脱壳率、破碎率的影响规律,将脱壳率、破碎率作为响应指标进行双目标优化和响应面分析,得出当橡胶籽脱壳试验机关键部件在给定区间内的最佳工作参数组合为:滚筒转速343.03 r/min,脱壳间隙12.35 mm,滚筒表面材料自流角15.5°,此时脱壳率和破碎率达到区间内最优解,其值分别为84.53%、12.95%。将优化参数修正后在实验室自制的橡胶籽脱壳试验机上多次重复验证试验,得出此时平均脱壳率为83.78%,破碎率为12.47%,说明此工作参数优化结果具有较高可靠性。该研究可为提高橡胶籽脱壳设备工作质量提供参考。     

基于智能算法的感应电机多目标优化设计

感应电机自身作为一个复杂系统,其设计变量多,多个设计目标之间相互约束,多目标优化设计过程复杂、限制因素多。针对这种情况,以一台24 V低压大电流感应电机为例,选取了定转子槽6个相关设计参数作为优化变量,以感应电机3个外特性参数(最大转矩、启动电流、效率)作为优化目标,运用计算机辅助电机设计软件ANSYS Maxwell得到了大量工程实验数据,利用BP神经网络对感应电机数学模型进行拟合,并用遗传算法寻找设计变量最优解,使用神经网络的预测功能寻找优化目标最优解。最后用ANSYS Maxwell将最优解进行工程验证,实现了感应电机的多目标优化设计。     

人工无瓣海桑林下灌层分布格局及多样性研究

以雷州附城镇无瓣海桑人工林为对象,采取目标树中心样圆法,运用Simpson指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数以及Poisson分布与T检验分析无瓣海桑对乡土红树植物的多样性和分布格局的影响。结果表明:引进无瓣海桑后,秋茄、桐花树、红海榄、木榄和白骨壤这几种乡土红树植物在无瓣海桑林下逐步适应生长,无瓣海桑林缘灌木层物种多样性指数比林内更高,各类圆形样方中物种的Pielou均匀度指数和Simpson指数均没有显著差异,而Margalef丰富度指数的差异达显著水平(P<0.05);同一物种在不同林龄的无瓣海桑林下的分布格局不同;白骨壤、红海榄、秋茄、桐花树和木榄在无瓣海桑林下呈集群分布,其强度为木榄>桐花树>秋茄>白骨壤>红海榄;引种无瓣海桑林下未发现无瓣海桑幼苗,表明在该研究地无瓣海桑难以天然更新成林,对乡土红树植物的天然更新成林和扩散未产生影响。     

内黄林场优势树种龄级结构优化调整及评价

龄级结构是反映林分结构是否合理的主要方面,而建立森林收获调整模型是对龄级结构优化调整的重要途径。以河南省内黄林场优势树种杨树和刺槐为研究对象,基于林场2018年森林资源二类调查数据,利用线性规划和目标规划方法对林场优势树种龄级结构进行优化调整,并采用欧氏距离和平衡率对调整结构进行评价。结果表明:在调整期末各龄级面积分布均衡,2个树种龄级结构的平衡率均达到0.96,欧式距离缩小至85%以上,其中刺槐缩小达100%,接近法正状态;优势树种杨树和刺槐调整期内出材量分别达68 059.3m^3和15 358.4m^3,期末蓄积量分别占初期的127.6%和46.5%;优势树种杨树和刺槐碳储量期末分别达到26 797.4t和4 415.4t,分别占初期的111.3%和85%。     

上海市出台水土保持目标责任制考核办法

为贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想,进一步做好水土保持工作,根据《中华人民共和国水土保持法》、《水利部关于加快推进水土保持目标责任考核的指导意见》(水保〔2017〕108号)要求,紧扣“水利工程补短板、水利行业强监管”水利改革发展总基调,上海深入研究水土保持目标责任考核相关工作。     

基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率，采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统，该系统可自动识别不同种类的水果，并实现自动采摘，可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止，并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程，从而避免了大量的矩阵运算，使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真，验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中，为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调，采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位，在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集，分别对不同种类的果实进行识别模型训练，在GPU环境下进行测试，结果表明，每种果实识别的准确率均在94%以上，单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试，该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

森林保险制度体系重塑与运行机制优化

森林保险市场存在有效需求不足、创新供给乏力、地方政府参与积极性低的供需双冷局面,财政补贴政策低效运行。其根本原因是缺乏独立的适应其特殊性的森林保险制度体系作为保障,致使现有运行机制不协同,产品体系不科学,补贴机制不合理,导致市场发展缓慢。为此,通过林业风险与林业生产的属性特征分析,确定我国森林保险属性定位应是有政府支持的商业性森林保险,在此基础上围绕运行模式、产品体系、财政补贴体系建立相应的运行机制,从而构建一套独立综合的森林保险制度体系与运行机制,以改善供需双冷市场僵局,保障财政补贴政策有效发挥,推动森林保险健康持续发展。     

建立数学模型解决“巡检线路排班”问题

目的安全检查在工业生产中不可或缺,是发现和消除事故隐患、落实安全措施、预防事故发生的重要手段。为提高巡检的效率,优化资源配置,通过建立数学模型以达到花费最短的时间和最少的人力完成巡检任务。方法通过对模型的假设及简化,建立目标规划模型,运用Kruskal算法找出连通图的最小生成树,运用Floyd算法找出最短路径,使用MATLAB、LINGO编程对建立的模型进行求解。结果在问题1中,运用Kruskal算法找出最小生成树后,经过分析计算,以调度中心XJ—0022为树根对最小生成树粗略划分为4个子图,运用Floyd算法找出每位工人的最短巡检路径,建立目标规划模型,再使用MATLAB及LINGO,确定每班4人为最优,并给出了最优巡检线路和巡检时间表。在问题2中,若增加休息和吃饭时间,经过分析讨论后每班应有6名工人。根据第一问的算法思想求出每位工人的最短巡检路径,经过软件求解,给出了最优巡检线路和巡检时间表。在问题3中,若要把问题1中的固定上班改为错时上班,反而会增加人力成本,不可取。对问题2,把上班时间进行如下调整:3∶00-11∶30、11∶30-19∶00、19∶00-3∶00,这样每班5个人就可以完成工作,此种方法比固定上班可节省3人。结论通过建立数学模型,并对模型的求解,最终解决了问题,花费最短的时间和最少的人力完成巡检任务。     

精准扶贫识别中的逆向选择问题研究

精准扶贫识别作为精准扶贫的第一个环节,是当前精准扶贫任务实施和精准扶贫政策落实的前提和基础。但是由于信息不对称导致精准扶贫识别中出现了逆向选择问题,影响了精准扶贫识别的准确性和精准扶贫的成效。在分析精准扶贫识别中逆向选择现象成因的基础上,借助信息不对称理论寻求解决精准扶贫识别中逆向选择问题的对策和建议。