南京师范大学学报（工程技术版）

基于WOA的低温3D打印系统模糊PID温度控制策略研究

2025年03月15 00:00

低温3D打印技术在组织修复中应用广泛,相较传统常温3D打印技术,打印的支架有成型精度高、结构稳定、孔隙率高的优点. 但目前低温3D打印以成型平台制冷为主,针对大尺寸的凝胶类生物材料成型仍存在困难. 设计了一种基于鲸鱼优先算法(whale optimization algorithm,WOA)的低温3D打印系统模糊PID温度控制策略,可以实现整个打印腔室内低温环境稳定可控. 首先,建立了半导体制冷器温度控制系统的模型. 然后,利用MATLAB/Simulink对传统PID、模糊PID、以及基于WOA的模糊PID方法控温性能进行仿真,相较传统及模糊PID控制,基于WOA的模糊PID控制器相较传统PID控制器,上升时间缩短了22 s,调节时间缩短了249 s,超调量减小了4.1%. 最后,搭建基于WOA的模糊PID温度控制策略的低温3D打印系统,完成常温与低温打印对比实验. 实验结果表明,低温3D打印系统打印的水凝胶支架成型精度高且结构稳定,有良好的多孔微观结构,有利于组织修复与再生.

基于序数势博弈的综合能源服务商日前市场投标优化模型

2025年03月15 00:00

随着全球经济的持续高速增长与人口规模的不断扩张,能源需求的急剧攀升已成为不容忽视的挑战,迫切要求构建更为稳健与高效的能源供应体系. 综合能源服务商作为系统和用户之间的新兴中介,发挥着越来越重要的作用. 基于价格型需求响应,构建涵盖用户、综合能源服务商以及上级能源市场三方的多层次交易框架,并以综合能源服务商的收益最大为目标建立序数势博弈模型,最后通过分布式优化进行求解. 算例分析表明,所提方法能够在保障用户利益的前提下,提升综合能源服务商的收益以及市场稳定性,所提算法能够以较快的速度收敛至纳什均衡,从而可应用在大规模能源市场交易中.

基于集成对比学习的高分辨遥感图像搜索模型

2025年03月15 00:00

为解决单一对比学习模型只关注图像的局部特征问题,提出一种基于集成对比学习的高分辨率遥感图像搜索模型. 首先,采用动量更新无监督视觉表示学习与采样最近邻对比学习模型分别提取遥感图像的局部和全局特征,以学习出更好的遥感图像视觉表征. 在此基础上,提出面向高分辨率遥感图像表征的集成对比学习模型,根据其在遥感图像分类任务的表现,对不同的对比学习器自适应地赋予不同的集成权重,通过统计对比学习特征预测准确率,进一步优化对比学习器的学习速度. 最后,将集成对比学习模型运用于高分辨遥感图像搜索. 在EuroSat、UCmerced、WHU-RS19、PatternNet等公开遥感图像数据集上的实验结果表明,所提出的模型在图像搜索任务中相较传统的对比方法有较稳定的准确率提升.

抗絮凝型聚羧酸减水剂的研究与制备

2025年03月15 00:00

絮凝剂聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)是机制砂生产过程中使用的添加剂,其残留会影响混凝土外加剂的性能. 采用新型聚醚大单体(diethylene glycol polyethylene glycol vinyl ether,GPEG)与丙烯酸、2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯等小单体共聚合反应,合成具有抗絮凝性能的减水剂D-PCE; 通过对聚合过程中酸醚比、磷酸基团用量、链转移剂用量、氧化剂用量、还原剂用量、反应温度与加料时间等影响因素的系统优化,并将最优抗絮凝型减水剂与市售减水剂进行应用对比研究,制备了具有较好的流动性和保持性的抗絮凝型聚羧酸减水剂; 采用红外光谱与¹H核磁共振光谱探究了合成产物的结构与反应机制. 研究结果对解决含有絮凝剂PAM的水泥胶砂高效率使用问题有支撑作用.

酸性红壤产茶区土壤重金属污染评价及来源解析

2025年03月15 00:00

茶园土壤重金属污染直接影响产茶区茶叶质量,进而影响人体健康. 以福建省泉州市安溪县产茶区表层土壤为研究对象,通过室内实验,综合分析茶园土壤中Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Co、Mn和Fe的含量分布特征,结合正定矩阵因子分解(positive matrix factorization,PMF)模型,探究重金属的来源. 结果表明:研究区红壤中Pb、Zn、Co和Mn平均含量分别为福建省土壤背景值的1.38、1.25、1.50和1.86倍,已存在明显的积累; 研究区土壤重金属污染程度较轻,除少数样点的Pb、Zn、Mn存在中度污染之外,其他重金属基本属于无污染或轻度污染; PMF模型结果显示茶园红壤重金属来自4种污染源,即交通源、矿业源、自然源和农业源,贡献率分别为21.89%、25.82%、27.76%、24.52%.

基于CiteSpace的重金属植物修复的知识图谱研究

2025年03月15 00:00

植物修复是去除重金属污染最具前景的修复手段之一. 为全面了解和掌握重金属污染植物修复的研究现状以及发展趋势,检索了2000年1月1日—2024年4月30日期间中国知网(CNKI)数据库和Web of Science(WOS)核心数据库中关于重金属植物修复的相关文献,使用CiteSpace软件绘制重金属植物修复研究的知识图谱,从发文量、核心作者、研究机构、关键词和突现词等方面进行文献可视化分析. 研究结果表明:自21世纪以来,重金属植物修复研究领域发文数量呈现增长态势,重金属植物修复正逐渐成为我国的研究热点; 中国科学院土壤研究所的部分学者之间联系较为紧密,是重金属植物修复领域的核心学者; 在发文机构统计方面,中南林业科技大学、南京农业大学、四川农业大学、湖南农业大学、中国科学院研究生院、西北农林科技大学、浙江大学等科研院所占据主要地位,并具有较强的影响力,但与国际研究机构相比,国内大学和研究所之间仍需强化学术交流和学术合作; 重金属植物修复研究主要聚焦于土壤重金属污染,其中以生物修复、cadmium、phytoremediation等为主要研究内容; 近五年重金属植物修复研究聚焦于利用“联合修复”“生态修复”和“植物内生菌”等手段来提高重金属污染植物修复的效率,进一步促进重金属植物修复技术的发展及实际应用. 此研究有助于全面了解目前我国重金属植物修复技术的研究趋势,可为重金属植物修复的研究提供一定的参考和借鉴.

一种平菇复合保鲜剂的研制及其保鲜效果研究

2025年03月15 00:00

通过探讨不同单一保鲜剂对平菇在贮藏过程中保鲜效果的影响,筛选出适合平菇的复合保鲜剂. 以平菇为试验材料,经保鲜剂处理后置于保鲜袋中,在4 ℃条件下贮藏,以失重率、感官评价分数、腐烂指数、褐变度为评价指标,采用单因素试验结合正交试验,研究不同浓度柠檬酸、抗坏血酸、大蒜提取液对平菇贮藏效果的影响. 结果表明,复合保鲜剂的最佳浓度配比为:柠檬酸浓度为0.9 g/L,抗坏血酸浓度为1.0 g/L,大蒜提取液浓度为250 g/L. 与单一保鲜剂相比,经此复合保鲜剂处理后,10 d内平菇的失重率及褐变度增加得到更好的抑制,延长了平菇的货架期.

城市技术创新对产业转型升级的空间溢出效应——以长三角地区城市为例

2025年03月15 00:00

利用创新驱动产业转型升级成为共识. 首先,分析2012—2021年长三角地区城市技术创新与产业转型升级水平的时空分布. 然后,利用空间杜宾模型从空间角度定量估计城市技术创新对产业结构转型的影响,借助偏微分法进行效应分解. 最后,对比长三角地区全域与核心区的空间异质性,得出以下结论:(1)时序演变上,城市技术创新呈现先上升后波动下降的趋势,产业转型水平总体呈递增趋势. 空间演变上,技术创新水平高值区由“一点一线”扩至“Z”型地区,产业转型水平由“自东南向西北圈层递减”演化至“自南向北圈层递减”,上海始终为最高值地区.(2)邻近城市的技术创新会通过地理空间或经济空间机制促进本地的产业高级化进程,其效果远大于直接效应,且在兼具经济水平相当的邻近城市间的溢出会比单纯地理邻近的城市间更强烈.(3)长三角全域内,技术创新水平的空间溢出并不具有明显的非线性规律. 在核心区内,符合两种邻近类型的城市之间,呈现 “N”形曲线效果.

国内外学习进阶研究评述与演进趋势分析

2025年03月15 00:00

学习进阶引领了21世纪科学教育的变革与发展,也得到了各学科领域的认可与重视. 以中国知网(CNKI)以及Web of Science(WOS)核心数据库中学习进阶相关期刊文献为研究样本,通过CiteSpace软件进行可视化分析,得到国内外学习进阶领域的研究热点,分析研究热点差异的原因并对未来趋势做出预测. 研究表明,学习进阶国内研究主要集中在核心素养、概念构建以及教学实践3个方面; 国外研究主要集中在学习进阶不同主题、广度拓展以及有效性研究3个方面. 国内外研究差异主要有课程设置、发展过程及项目政策推广三方面原因. 学习进阶领域未来的研究趋势为构建关注关键能力培养的学习进阶、深化学习进阶的形成性评价实证研究、推进其在教师专业发展中的应用以及构建学科矩阵.

“一带一路”地域范围的动态演化与空间界定——“区域经济学”教学中的思政教育

2025年03月15 00:00

“一带一路”与中国区域经济协调发展是区域经济学的重要议题,也是“区域经济学”课程思政的重要组成部分. 作为一个动态发展与有机统一的概念,“一带一路”目前尚未有明确的地域范围. 基于经济贸易、历史文化和交通运输的综合视角,对“一带一路”的地域范围进行了不同类型不同时段的分析,再进行空间界定,试图将“一带一路”倡议系统性地纳入“区域经济学”课程的思政教学之中,以响应思政育人的时代任务,培养学生的历史文化自信以及“人类命运共同体”的世界观和社会责任感.

创新视野下野外地质实习课程思政实践探索

赵素涛,陈丽霞,李智勇,袁晏明,马彦周 — 2025年03月15 00:00

地质实践是培养地学相关人才实践、创新能力的重要途径,是保证地球科学相关学科教育质量的关键一环. 针对提升地球科学相关专业学生对所学专业的热爱及用所学服务社会的理想信念,选择师生互动最为频繁的秭归野外地质实践课程为研究对象,从组建思政教师团队、深挖课程蕴含的思想政治教育资源(七版块)、课程知识与思政元素的深度融合(四空间、六环节)及思政教学效果反馈四方面开展了教学思政工作,探索出一套适合本专业野外地质实践的“课程思政”教学方法(四空间、六环节、七版块),构建了“价值塑造、知识传授、能力培养”三位一体的教育教学模式,为更多类似的地质实践教学课程思政提供了新思路与案例.

物理光学课程项目式教学设计方法与实践

崔珂,周木春,郑东晖,马骏 — 2025年03月15 00:00

物理光学作为光学工程领域的重要学科基础,在科研、工业、国防、国民经济等领域有着广泛的应用和需求. 传统的课堂教学方式,将物理光学局限在理论阶段,学生缺乏实战锻炼,导致课堂学习与实际工程的需求严重脱节. 针对当前存在的教学痛点,提出项目式教学改革,利用工程项目进行教和学,在教学中以工程项目为背景,把相关知识点聚焦融合. 通过工程问题,引导学生进行系统的分析和思考,培养学生解决问题的综合能力. 聚焦于全方面提升学生培养质量,目标主要有三个层次:掌握基础知识,锻炼方法能力,提升创新素养. 借助于项目教学把不同维度的能力提升融合到统一的实现途径中. 设计了共计11项项目课题,融会贯通物理光学所有核心知识体系,制定了符合项目式教学实施的考核标准.