DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 稳定性分析 LDO由两级放大器构成环路，其中第一级为MP 1 ~MP 6 及MN 1 ~MN 4 构成的误差放大器EA，第二级为由功率管及输出电阻构成的功率管级，他们连同由R 1 ~R 3 组成的反馈网络构成LDO的主环路。为了实现该LDO的稳定性，该LDO采用密勒补偿的方法，将主极点设置在功率管的栅极，并且采用调零电阻对环路相位裕度进行优化，从而实现环路高带宽。该环路的小信号等效电路如图5所示。 图5. 快速负载瞬态响应的无片外电容LDO小信号等效电路 其中g mea 和g mp 分别为误差放大器和功率管的跨导，C b 为LDO输出端寄生电容，v 1 为断环后所加的测试信号。计算中忽略高频的零极点，则环路传递函数为： L ( s ) = v f b v 1 = g m e a R e a g m p R O _ A L L F ( 1 − ( 1 / g m p − R 4 ) C 1 S ) [ g m p R O _ A L L C 1 R e a S + 1 ] ( 1 + C 1 g m p S ) (2) 其中R O _ALL 为输出节点总的阻抗大小，F为反馈网络的反馈系数，且 ； F = R 3 R 1 + R 2 + R 3 (3) 由式(2)可知，环路中有两个低频极点，一个低频零点，低频极点位置分别为： p 1 = − 1 g m p R O _ A L L C 1 R e a ， (4) 低频零点位置为： z 1 = − 1 ( R 4 − 1 / g m p ) C 1 (5) 通过密勒补偿技术，主极点p 1 位于功率管的栅极，次级点p 2 位于输出端，当输出负载电阻较大时，次级点p 2 向低频方向移动，为了保证环路的稳定性，调零电阻R 4 产生的零点对LDO的输出极点进行补偿，从而实现环路全负载范围内稳定。由于输出电容较小，负载电阻过大时，输出极点p 2 会在环路带宽以内，导致环路不稳，所以一般无片外电容LDO具有一个最小的负载，本设计最小负载为100 μA。摆率增强电路SRE的加入，在瞬态时会影响LDO的环路稳定性，针对摆率增强电路，在输出电压发生跳变时，RC高通滤波器仅在高频时有作用；而跨导放大器在低频和高频时均会有作用，且当摆率增强电路开始有电流输出时，LDO环路跨导增大，因此对于瞬态情况下电路稳定性的分析是必不可少的。由于LDO 的带宽为 G B W = g m C 1 ，所以，在摆率增强电路开始工作时，由于摆率增强电路参与输出电压的调节，会 增大LDO的带宽，在轻载跳重载时，由于R OUT 变小，次极点位置比较高，在摆率增强电路工作时，稳定性没有问题，因此此时可以使RC高通滤波器与跨导放大器均起作用；但在重载跳变轻载时，R OUT 变大，次极点位置较低，可能造成环路不稳定，由于在重载跳变轻载时上拉电流随输出电压变化幅度的增大而增大，没有摆率的限制，所以即使跨导放大器不参与调节，通过RC高通滤波器也能够快速的调整LDO的输出电压，提高响应速度，因此为了得到更为稳定的系统环路稳定性，未将M 6 的栅极连接到M 17 的栅极，这样可以保证负载跳变时系统不发生震荡。
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user: 5. 仿真与分析 快速负载瞬态响应LDO采用中芯国际SMIC 0.35 μm CMOS工艺进行仿真验证，其输入电压范围为2.7 V~3.3 V，最小负载电流100 μA，最大负载电流100 mA，输出电压2.5 V。 5.1. 直流特性仿真与分析 图6为快速负载瞬态响应LDO的线性调整率仿真波形图。电源电压在2.7 V~3.3 V之间变化时，无论是重载100 mA，还是轻载100 μA，LDO的输出电压维持在2.5 V左右，输出电压随电源电压的变化较小，重载时输出电压变化最大，变化了1 mV。负载电流分别为100 μA、50 mA、100 mA时，输出电压的变化大小分别为1 mV、0.5 mV、1 mV，根据线性调整率计算公式可得不同负载下线性调整率分别为0.67 mV/V、0.34 mV/V、0.67 mV/V。另外，100 mA时输出电压误差较大，与2.5 V输出电压相差5 mA左右，这主要是功率级增益减小，使环路增益变小，所以与标准的2.5 V输出电压相差较多。 图6. 快速负载瞬态响应LDO的线性调整率仿真波形图 图7为该快速负载瞬态响应LDO的负载调整率仿真波形图。与LDO的线性调整率类似，当负载电流发生变化时，输出电压的变化量较小。在不同的电源电压下，随着负载电流的增大，输出电压与标准输出值误差变大，这是由于功率管级的输出电阻减小，该级增益也减小，从而导致环路增益的降低，因此造成输出电压误差逐渐增大。从轻载100 μA变化到重载100 mA过程中输出电压最大变化5 mV。在不同的电源电压2.7 V、3 V、3.3 V下，该LDO的输出电压变化分别为5 mV、4 mV、4 mV，因此由负载调整率公式可得，负载调整率分别为0.02 V/V × A、0.016 V/V × A、0.016 V/V × A。 设计过程中为提高LDO的效率，除动态偏置电路外，各条支路电流均较小，最大电流支路电流为4μA，通过仿真得到轻载情况下的静态电流大小为32 μA，可以实现低功耗的特点。 图7. 快速负载瞬态响应LDO的负载调整率仿真波形图 5.2. 交流特性仿真与分析 为保证LDO能够在各种外界噪声干扰情况下正常工作，环路稳定性仿真是必不可少的工作。图8为不同负载情况下所设计快速负载瞬态响应LDO的主环路的幅频和相频特性曲线，其中电源电压为2.7 V，为了模拟输出寄生等效应，仿真时输出端加100 pf电容。从图8可知，在轻载100 μA、中等负载50 mA及重载100 mA三种情况下，环路具有带宽GBW均为80 KHz，而相位裕度90˚。另外，不同负载下主极点位置有所不同，这是由于随着输出电流的变大，输出电阻变小，功率级增益减小，则密勒电容在功率管的栅极等效电容变小，从而使主极点位置右移；而次级点为LDO的输出，可以看到随着负载电阻的变大，次级点位置向左移动，在瞬态时该环路增益会变大，稳定性变差，所以在设计过程中次级点远大于LDO环路带宽GBW。 图8. 不同负载下快速负载瞬态响应LDO的幅频和相频特性曲线图 图9为LDO在不同负载下的PSRR仿真结果，其中电源电压为3 V。从图9可知，负载电阻越小，LDO的低频PSRR越差，这是由于环路增益随着负载电阻的减小而减小，由前文的分析知PSRR也会随之变差。另外随着频率升高，LDO的PSRR逐渐变差，这是由于该LDO过了主极点后环路增益20 db/dec下降，所以PSRR 20 db/dec增加。另外由于电源端和输出电压端寄生电容的作用，使得在高频出，电源电压上的纹波能够全部耦合到LDO的输出，所以高频处该LDO的PSRR近似为0。 图9. 不同负载下快速负载瞬态响应LDO的PSRR仿真曲线图 5.3. 瞬态特性仿真与分析 瞬态特性是本设计关注的重点。图10为LDO的在不同负载情况下线性瞬态响应能力。从图10可以看到，在轻载100 μA、中等负载50 mA及重载100 mA三种负载电流情况下，输入电压VIN在2.5 V与3.3 V电压间进行跳变，跳变时间为0.5 μS，LDO的输出电压均变化较小，最大下冲电压为40 mV，最大上冲电压为90 mV，并且恢复时间均在10 μS以内。 图10. 不同负载下快速负载瞬态响应LDO的线性瞬态仿真曲线图 图11为负载瞬态响应曲线图，在不同电源电压2.7 V、3 V、3.3 V下，0.5 μS内负载电流在轻载100 μA与重载100 mA之间进行跳变时，在2.7 V情况下最大下冲电压为200 mV，而在3 V、3.3 V情况下，最大下冲电压为150 mV，恢复时间均在2 μS之内；而在三种不同电源电压下最大上冲电压为150 mV，但是恢复时间较长，约8 μS，这是由于输出电压上冲后，由于负载电流为100 μA，此时输出电容上电荷只能通过负载电流，因此上冲恢复时间较下冲时间长。 图11. 不同电源电压下快速负载瞬态响应LDO的负载瞬态仿真曲线图 为了更进一步的说明所设计摆率增强电路及动态偏置电路的作用，设计去掉摆率增强电路及动态偏置电路后的LDO负载瞬态响应曲线(图12)，从图12可知，电压上冲或者下冲均较大，且恢复时间也较长，从而可知所设计的LDO具有较好的瞬态响应能力。 图12. 不同电源电压无摆率增强电路及动态偏置电路LDO的负载瞬态仿真曲线图
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user: 6. 结论 本文提出了一种带有摆率增强电路的快速负载瞬态响应无片外大电容LDO。该LDO在通过采用摆率增强电路与动态偏置电路来改善LDO负载瞬态变化时的摆率，从而加快功率管栅极的电压的变化，使功率管输出相应的电流，从而调整输出电压到稳定值。与传统无摆率增强电路和自动偏置电路的LDO相比，该LDO的输出电压最大上冲电压均在150 mV左右，而最大下冲电压有所变化，在2.7 V时为200 mV，在3 V、3.3 V时为150 mV，其恢复时间都非常快，很好地优化了无片外电容LDO的负载瞬态响应问题。
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user: 摘 要 在全球变暖的大背景下，极端暖事件发生越来越频繁。为了进一步研究西南地区高温热浪时空分布特征规律，利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的1979至2019年夏季的温度数据资料，运用趋势分析和Mann-Kendall检验等气候诊断方法，对西南地区高温热浪的时空分布特征进行研究，结果表明：41年来，高温热浪频次、持续时间和强度均在总体上呈现出线性增加的趋势，其速率分别为0.09次/10a、0.37 d/10a、0.44℃∙d。从突变情况看，2013年以前，高温热浪频次、持续时间和强度表现出增加趋势，但增加趋势不显著；2013年以后，高温热浪频次、持续时间和强度呈现出显著增加趋势；高温热浪频次、持续时间和强度在空间上的分布大致呈现东南多西北少的特征。高温热浪多发地区集中在研究区域中东部，而四川西部、云南西南部很少发生高温热浪事件；研究区域高温热浪频次、持续时间和强度除了云南西部和四川西部呈减少或不变趋势，其他地区都呈增加趋势，研究区域的中部地区增加趋势更大，通过0.05显著性检验的区域也集中在中部。 关键词 :高温热浪，我国西南地区，线性趋势，Mann-Kendall检验 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 IPCC自1880年至2012年的全球海陆表面的平均温度升高了0.85℃；而海陆表面平均温度2003年至2012年与1850年到1900年相比上升了0.78℃，总体呈线性上升的趋势 [ 1 ] (2014)。近年来，伴随着全球气候变暖趋势加强和城市热岛效应增强、影响范围扩大，在全球范围内，极端暖事件发生的频次不断增加，高温热浪事件频频发生，并且高温热浪事件发生的频率、持续时间以及强度也在持续增强．其覆盖的范围也越来越广。高温热浪这种气象灾害原本是发生在一些热带、副热带地区的，然而近年来，不但这些地区的极端高温事件发生频率上升、强度增强，而且一些中高纬度地区原本天气较为凉爽，近年来气温也日渐炎热。我国夏季的高温热浪事件发生的频率也有所上升，甚至许多地区接连发生了大范围的破纪录高温事件。 高温热浪事件引发的灾害性天气不仅会对人们的身体健康产生严重危害，还会对工农业的生产以及人们日常生活的正常进行造成巨大的影响，还对国家经济的发展和社会和谐的稳定构成极大危害。所以，研究在全球变暖背景下极端暖事件的变化规律，分析高温热浪事件的时空特征，由此预估未来的极端暖事件，对高温热浪的灾害性预报预警与防灾减灾具有十分重要的理论意义和实用价值。 鉴于高温热浪事件引发的灾害性天气对个人生活和国家发展具有重大的隐患，在这种背景下，对高温热浪事件的研究引起了国内外学者的关注。研究表明，全球大部分地区高温热浪事件的发生频次均呈上升趋势 [ 2 ]。在我国全国范围内，除淮河流域外，高温热浪的年频次都呈现大范围的上升趋势 [ 3 ]。此外有的学者针对我国的局部区域进行研究，比如有些学者分析了我国两广地区 [ 4 ]、秦岭–淮河地区 [ 5 ]、珠三角地区 [ 6 ]、江淮地区 [ 7 ] 等地的高温热浪事件的变化特征。也有学者针对某个城市或省份的高温热浪事件进行研究 [ 8 ]。但我国高温热浪研究大多针对全国或我国北部，对西南地区的相关研究较少。 高温热浪事件具有多方面的危害，它会使得人体对环境的不适应从而危害人们的生理健康，致使人们患病或加重病情，甚至死亡，严重影响了人们日常的生产和生活。高温热浪还对自然环境具有很大的影响，若天气持续高温少雨，极易造成森林火灾和土地荒漠化，甚至干旱等灾害。此外，对农林牧业的生产也具有巨大危害，连续高温会影响动植物的生长繁育，使得动物减重、粮食减产，造成巨大的经济损失。目前我国对高温热浪危害的研究有许多，但针对西南地区的高温热浪事件的研究较少。因此研究该区域高温热浪事件时空变化，认识近几十年来区域气候变化的特征，将对我国社会的发展和进步有重要的意义和价值。同时这些气候变化特征将对区域高温灾害的预警预报提供很好的参考依据。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 研究区概况 西南地区的地理区划概念与行政区划概念有所不同，从而涵盖的区域范围也是不同的。在我国的行政区划概念中，西南地区包含了云南、四川、重庆、贵州、西藏自治区。由于西藏地区位于青藏高原，高温热浪事件发生得极少，因此本研究选取云南、贵州、四川、重庆地区与广西地区作为研究区域。 2.2. 资料概况 本文所用数据选用1979~2019年夏季(6~8月)欧洲气象资料中心(ERA-interim)的再分析资料，空间分辨率为0.25˚ × 0.25˚。 目前高温热浪有许多不同的标准例如，世界气象组织(WMO)将持续3 d以上的日最高气温 > 32℃的天气过程定义为高温热浪事件；荷兰皇家气象研究所定义最高温度大于25℃并持续五天以上，且至少有3天温度 > 30℃的天气过程为一次高温热浪事件；中国气象局规定高温日为日最高气温 ≥ 35℃，连续3 d以上都为高温日则记为高温热浪事件。由于世界各地气候状况不同，各国的标准有差异，而同一个国家的不同的区域气候状况也是不同的，所以高温热浪的定义需要因地制宜。如中国气象局还规定，各省市区可以根据当地具体的天气特征来规定高温热浪的阈值温度值。所以还有一些高温热浪的标准是根据当地的高温阈值的百分位进行定义的。由于中国幅员辽阔，不同地区间的气候状况差异很大，在研究高温热浪发生频次、持续时间和强度等特征的区域差异时，若采用同样的温度阈值必定会导致结果南方多北方少，因此，比起绝对阈值，利用百分位方法来定义阈值更能客观地对比区域之间高温热浪分布特征的差异 [ 9 ]。 本文采用IPCC高温阈值标准，即该地最高温度的第90%分位数。取1979~2019年夏季各格点的逐日最高温度数据进行有小到大的排序，取第90%分位数为各格点的高温阈值。本研究参考文献 [ 10 ] 对高温热浪事件具体定义如下： 高温日：若该日的日最高气温高于所定义的高温阈值时，定义当日为高温日。 高温热浪事件：在1979~2019年的夏季(6~8月)期间，当连续3 d及以上为高温日时，记为发生了一次热浪事件。 热浪频次：1年中出现的高温热浪事件的次数。 热浪持续时间：1年中发生的所有高温热浪事件过程的累计天数(至少有3 d)。 热浪强度：1次高温热浪事件过程持续时间内最高温度大于高温阈值的温度累计至之和，单位为℃∙d。 图1为高温阈值的空间分布。可从图中看出，四川地区的西部的高温阈值低，东部的阈值高；川渝交界地区高温阈值最高，重庆整体高温阈值都比较高；广西高温阈值较为均匀，大部分地区高温阈值在32℃~36℃；云南地区北部高温阈值低，南部高温阈值相对而言较高。整体而言研究区域高温阈值东部高，西部低。 图1. 1979~2019年研究区域夏季高温阈值分布 2.3. 研究方法 本文用线性倾向趋势法结合显著性检验来分析高温热浪的频次、持续时间和强度等指标的多年变化趋势；用Mann-Kendall (MK)法对其做相应的突变分析。 2.3.1. 线性倾向趋势分析 建立气候变量与时间序列间的一元线性关系 [ 11 ]： x i = a + b t i (1) b = ∑ i = 1 n x i t i − 1 n ( ∑ i = 1 n x i ) ( ∑ i = 1 n t i ) ∑ i = 1 n t i 2 − 1 n ( ∑ i = 1 n t i ) 2 (2) a = x ¯ − b t ¯ (3) i = 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， n 。x i 与t i 相对应，n为样本量(本文n = 41)。上式中a为线性回归常数，b为线性倾向系数，a、b可以通过最小二乘法计算得到。定义气候倾向率为b × 10： 气候变量随时间序列变化的倾向程度可通过b值的大小表现出。若b > 0，则代表随着时间序列的变化该气候变量的变化趋势是上升的，反之，若b < 0则代表随着时间序列的变化该气候变量的变化趋势是下降的。用线性相关系数r来判定气候变量x i 随时间序列的变化趋势的显著性，经过相关系数表查得与线性相关系数r相对应的显著性水平α，若通过了α的显著性检验则气候变量x i 随时间序列的变化趋势显著。一般而言，α取0.01，0.05，0.001三个值为显著性水平，α值越小，则变化趋势越显著，本文取α为0.05，即通过95%的置信度检验。 2.3.2. Mann-Kendal法 Mann-Kendal法是一种非参数统计检验方法，它是世界气象组织推荐的非参数检验方法，被已经广泛地用于分析降水与气温等要素的时间序列变化情况。其原理为 [ 12 ]： 对于具有n个样本量的时间序列x (本文n = 41)，构造一秩序序列： S k = ∑ i = 1 k r i ( k = 2 ， 3 ， 4 ， ⋯ ， n ) (4) 上式中 r i = { + 1 当 x i ≥ y i 0 否 则     ( j = 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， ⋯ ， n ) (5) 其中，S k 为i时刻的数值大于j时刻的数值的个数累计值。假设时间序列随机独立，则定义统计量UF k 为： U F k = [ S k − E ( S k ) ] var ( S k )   ( k = 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， ⋯ ， n ) (6) 上式中：UF 1 = 0；且： E ( S k ) = k ( k + 1 ) 4 (7) var ( S k ) = k ( k − 1 ) ( 2 k + 5 ) 72 (8) UF 1 为标准正态分布，给定显著水平α，经过查询正态分布表找到与显著性水平α对应的U α ，若|UF i | > U α ，则表明该序列的趋势变化显著。对UF k 和UB k 进行分析，可以对序列的趋势变化进行进一步的分析并找到序列的突变时间。对于序列x，若UF k (UB k )的值 > 0表明序列x呈上升的变化趋势，若值 < 0，则表明序列x的呈下降的变化趋势。绘制出UF k 和UB k 的曲线图，根据显著水平α画出两条临界直线，当UF (UB)曲线超过临界直线时，表明序列的变化趋势显著。若在某时刻UF或UB超过显著性临界值，则说明在该时刻有很大的几率发生突变。如果UF线和UB线在两条在临界直线之间出现了交点，那么该时刻为突变开始的时刻。 该方法考虑两个趋势检验参数，即表示趋势变化的强弱的显著性水平α和表示趋势的方向和大小的倾斜度β。计算公式如下： Z = 4 n ( n − 1 ) ∑ i = 1 n − 1 r i − 1 (9) β = Median ( x j − x i j − i ) (10) 上式中：n为数据资料时间长度，1 < i < j < n；当β > 0时，表示序列呈上升趋势，β < 0时，表示序列呈下降趋势。
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user: 3. 研究结果 3.1. 高温热浪的空间变化特征 3.1.1. 空间分布特征 经过处理得到研究区域(云南省、贵州省、四川省、重庆市、广西壮族自治区)的近41年夏季平均高温热浪频次、持续时间及强度的空间分布，为图2所示，可以看出，研究区域41 a夏季平均高温热浪频次、持续时间和强度空间上的分布大体上形态相似。总体而言呈现出东南多西北少的特征，且由东南向西北减少，空间差异显著；高值区主要集中在研究区域东部，即贵州、广西等地；而四川、云南的西部为低值区，这种分布形态与研究区域的地理地形有关。 首先，从图2的高温热浪频次分布图可看出，1979年到2019年夏季高温热浪的年均频次主要集中在研究区域的东南部，即重庆、贵州、广西地区。高温热浪过程最高在贵州南部可达1~1.2次，大部分地区平均每年经历0.4~0.6次的高温热浪过程，频次由东南向西北方向逐渐减少。而云南西部、四川大部 图2. 1979~2019年夏季研究区域平均高温热浪频次、持续时间和强度的空间分布图 分地区年均热浪次数在0.2次以下。高温阈值高的区域反而频次与周围相比而言较低，原因可能是极端高温是偶尔发生的，这些地区连续达高温阈值的情况还是较少。 其次，持续时间分布也与频次分布类似，东南部偏多，西北部偏少，由东南向西北减少。年均最高持续时间最高可达4~5天，大部分地区达年均1~2天。也是高温阈值高的区域反而持续时间与周围相比而言较短。 最后，强度分布比较均匀，研究区域除了四川西北部和云南西南部，大部分地区在1℃∙d以上。 3.1.2. 空间分布变化趋势 计算研究区域的高温热浪3项指标的气候倾向率，画出研究区域的年际高温热浪频次、持续时间和强度的变化趋势分布图，设定置信度为α = 0.05 (图3)。 图3. 1979~2019年夏季研究区域高温热浪频次，持续时间，强度的变化趋势(倾向率)空间分布 由图3可以看出，1979年至2019年的41 a以来，除了云南西部明显减少，四川西部高原地区不变以外，研究区域的大部地区都呈现出增加的趋势，且研究区域的中部增加最明显，增加速率 ≥ 0.15次/10a。且增加幅度在0.15次/10a以上的区域大部分都通过了显著性检验。 高温热浪持续时间减少区域仍然集中在云南西部，而增加区域主要在研究地区中部，相比频次，增加幅度大的地区范围更小，中部地区增加速率 ≥ 0.5 d/10a，其中增幅在1 d/10a的地区通过了显著性检验。 高温热浪强度的减少区域在云南西部、广西中部，其他研究地区呈增加趋势，依旧是研究区域中部增加幅度较大，通过显著性检验的区域也集中在研究区域中部。 总的来说研究区域西南部呈减少趋势，但整体趋势不显著；西北部维持现状；中部、东部增加，但中部增加趋势比较显著。 3.2. 高温热浪的时间变化特征 3.2.1. 突变检验 运用Mann-Kendall法分别对这3个时间序列进行突变分析，设定置信度水平为0.05。从图4可以看出这3个指标的变化趋势基本呈现同步变化的特点。在研究时段内2008年的频次、持续时间和强度的UF曲线与UB曲线均相交，根据突变时间的定义，若以2008年作为突变点，则在突变前后的3个指标变化趋势相同，都是上升的趋势，而且UF线与UB线均未超越0.05置信度水平临界线(±1.96)，因此对本次研究的高温热浪频次、持续时间和强度3项指标而言，在2008年并未发生突变现象。 3项指标的UF曲线分别在2011、2013、2013年超越了0.05置信度临界线(+1.96)。因此，本文取2013年作为1979至2019年高温热浪研究的突变年份来分析高温热浪的3项指标的变化情况。结果如图4所 图4. 1979~2019年研究区域高温热浪的频次(a)，强度(b)，持续时间(c)的MK突变检验曲线 示，1979至2013年高温热浪频次、持续时间和强度均呈现出增加的趋势，但趋势不显著；在2013年至2019年，高温热浪的3项指标均呈现出显著的上升趋势。突变前后相比高温热浪的频次、持续时间以及强度分别上升了0.15次，0.54 d，0.83℃∙d。 所以1979年至2019年研究区域夏季高温热浪频次，持续时间和强度整体呈上升的趋势，2013年以前上升趋势不显著，但在2013年以后呈显著上升的趋势。 3.2.2. 线性趋势 经过Mann-Kendall检验法检验选定2013年为高温热浪的频次，持续时间和强度的突变年份。因此利用欧洲气象资料中心的再分析资料统计出1979~2019年夏季高温热浪的频次、持续时间和强度的数据，再运用线性倾向估计法，以2013年为间断点，进行分段线性拟合来描述研究区域的这3项指标的历年变化趋势(图5)。 首先，1979年至2019年间研究区域平均夏季高温热浪频次为0.25次；持续时间为0.79 d；强度为0.75℃∙d。从图5中可以看出，高温热浪频次、持续时间和强度的变化趋势较为一致，在总体上均呈现出线性增加的趋势；在2019年附近达到历史最大值，其高温热浪频次、持续时间和强度为0.94次、4.86 d、3.93℃∙d；在1988年附近达到历史最低值，其高温热浪频次、持续时间和强度为0.02次、0.04 d、0.06℃∙d。最后拟合出一条高温热浪频次、持续时间和强度的变化趋势线，变化呈上升趋势，速率分别为0.09次/10a、0.37 d/10a、0.44℃∙d，且趋势系数均通过了0.05显著性检验，表明增加趋势显著。 3.3. 高温热浪事件的成因 关于我国高温热浪的成因，有许多学者进行了研究，如谈建国等 [ 13 ] 研究了我国高温热浪分布形态的成因，研究得出华南华北地区的高温天气与大尺度天气系统有关，华北与大陆变性高压型和副高相关，而华南与副高和热带气旋相关；而西北和内陆地区由于地形阻挡作用，来自大西洋和印度洋的暖湿气流 图5. 1979~2019年研究区域高温热浪的频次(a)，持续时间(b)和强度(c)的年际变化趋势 北阻挡在外无法进入，当大陆暖高压或强大的西伸副高控制这些地区时天气晴朗，由于持续的日照导致这些地区不断增温而形成高温天气。陈敏等 [ 14 ] 研究得出导致我国高温热浪偏强的重要原因是北半球夏季副热带高压异常偏强、西太平洋副高异常偏西、印缅低槽异常偏弱。此外，还有一些学者认为我国的高温热浪天气与南亚高压也有着一定的联系 [ 15 ]。
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user: 4. 结论 本文采用云南省、贵州省、四川省、重庆市、广西壮族自治区等地的欧洲中期天气预报中心1979年至2019年夏季0.25˚ × 0.25˚的逐日气温数据，运用分段线性倾向趋势法结合显著性检验、Mann-Kendall检验等方法，对研究区域的高温热浪的频次、持续时间和强度的时空分布特征进行了研究，得到以下初步结论： (1) 研究区域41 a夏季平均高温热浪频次、持续时间和强度空间上的分布大体上形态相似。总体而言呈现出东南多西北少的特征，且由东南向西北减少，空间差异显著。而高温热浪的空间分布变化趋势在研究区域内西南部呈减少趋势，但整体趋势不显著；西北部维持现状；中部、东部增加，但中部增加趋势比较显著。 (2) 1979年至2019年研究区域夏季高温热浪频次、持续时间和强度的变化趋势较为一致，在总体上均呈现出线性增加的趋势；在2013年发生突变，2013年以前上升趋势不显著，但在2013年以后呈显著上升的趋势；3项指标在2019年附近达到历史最大值；在1988年附近达到历史最低值。 (3) 我国高温热浪的成因根据不同地区可能分别与大陆变性高压型、西太平洋副热带高压、热带气旋、大陆暖高压、印缅低槽、南亚高压以及地理地形有关。 (4) 在全球变暖背景下，西南地区与广西高温热浪频率越来越高，强度越来越强，持续时间也越来越长。这主要与全球气候变暖有关，其次是西南地区在不断发展，城市化进程加快，城市规模也不断扩大，人口更加密集，城市热岛效应更加明显，加重了夏季极端高温事件的发生。
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user: 摘 要 《水质工程学(下)》是给排水科学与工程专业的核心课程之一，针对当前课程讲授仅偏重理论，学生对实际工程应用感知度不强的问题，对课程的教学方法进行研究。提出了引入案例教学和仿真教学的教改方案：优化教学方法，引入完整、经典的工程应用案例，结合理论讲授；主导研发国内首套污水处理3D可视化仿真教学软件，积极引导学生提高对专业知识的理解能力。该教学改革方案的实施显著改善了本科生的学习效果，加强了学生对污水处理厂的工艺流程、设备布置和生产技术的理解能力及分析和解决问题的能力，有助于对排水工程领域人才的培养。 关键词 :给水排水，水质工程学，案例式，仿真式 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 近年来，生态文明建设在“五位一体”总体布局中的作用日益凸显，着力打好碧水保卫战又是实现生态文明建设的关键环节。对高校而言，紧跟国家要求有效落实“卓越工程师教育培养计划” [ 1 ]，输送相关技术型人才迫在眉睫。 给排水科学与工程学科兼具市政工程和水质工程等方面的知识 [ 2 ]，有望有效助力碧水保卫战。学科建设和专业建设主要取决于教学质量 [ 3 ]，与此同时，教学质量也将决定人才培养水平。在进行人才培养时，高校需要积极培养学生具备独立发现给排水工程领域问题和解决实际问题的能力，使学科人才具备较高层次的理论水平和工程实践分析能力。因此，结合给排水科学与工程专业本科生课程《水质工程学(下)》的实际讲授情况，针对目前课程讲授侧重理论教学，学生缺乏对实际工程应用情况的感知和了解的现状，提出本课程的教学改进方案，结合具体授课实践，通过教学效果验证，分析融入案例教学及仿真教学后的课程教改成效。
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user: 2. 课程概况 《水质工程学(下)》是给排水科学与工程核心和主干学科之一，主要涵盖以下理论知识的教学：污水及污染物的性质、指标及相应法规；市政污水处理技术；工业废水处理技术。主要教学任务 [ 4 ] 在于使学生系统宏观地了解污水水质特征及水体自净等基本概念理论，重点掌握污水处理的理论、方法及工程应用的相关设计计算，保障学生具有设计计算污水处理流程中各构筑物的初步能力，为学生未来从事本专业的科研、工程设计或项目运行管理工作奠定理论基础。 目前，《水质工程学(下)》的传统教学方式多侧重于理论知识讲授，涉及的工艺流程概念以及数学公式推导较多，由于学生对实际工程应用情况的感知度不强，常难以直观地理解相关概念，存在学习兴趣不高，学完就忘，甚至畏难情绪。
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user: 3. 教学改革内容 课堂教学是提高教学质量的主渠道，改革课堂教学又是提高课堂教学效果的重要策略之一 [ 5 ]。针对本课程教学现状反映的问题，提出了引入案例教学和仿真教学的教改方案进行教学改革与实践。 3.1. 案例教学 工程实践性及案例性强是《水质工程学(下)》的重要特点。因此，为了激发学生的学习积极性，加强学生对理论知识的理解能力及理论与工程实践相结合的分析应用能力，在教学中引入案例教学的教学方式。 在课堂教学过程中，以工程为导引，以专业为背景，引入完整、经典的工程案例，将理论教学与工程实际案例相结合讲解，在课程教学中激发学生的学习积极性，通过与学生充分地讨论和分析，使学生对案例所涉及的课程知识点有具体而感性的认识，提升学生分析和解决问题的能力，以期培养学生的专业精神。 具体来讲，在理论知识教学过程中紧密结合案例，结合经典的工程实际案例进行分析。例如讲解市政污水处理技术的相关理论知识后，结合课程章节所学内容，搜集实际污水处理工程的运行案例，如以上海市白龙港污水处理厂作为工程案例进行讲解。案例讨论分析课前，授课教师将工程项目背景知识通过微信群等方式全面下发给学生，包括：待处理污水量；处理前市政污水水质指标；处理后需要达到的水质标准；设计地区的地形条件；周边的市政管网现状资料等。组织学生分小组进行污水处理工艺流程的商定及构筑物的计算布置方案讨论。授课时，每组代表上台汇报组内讨论结果，并进行方案介绍。方案介绍完成后，其他学生就方案内容可提出自己的见解或疑问，最后由授课教师进行实际工程案例的详细讲解，并对各组的案例进行建议、分析和总结评定。通过教学实践表明，采用分组讨论和案例教学，能够充分调动学生自主学习的积极性，也有助于加深学生对案例所涉及的课程知识点有具体而感性的认识，提升了学生分析和解决问题的能力。此外，充分利用夏季学期的实践教学契机带领学生到污水厂现场参观实习，了解污水厂的基本处理流程及构筑物布置情况及处理能力，激发学生对本课程的学习兴趣，锻炼学生理论结合实践的工程思维能力。 案例式教学有望在提高学生的专业综合素质同时也拉近了教师和学生之间的距离，增进师生间交流。 3.2. 仿真教学 由于污水处理厂涉及到的管道布置及设备安装多采用地埋式，传统的通过PPT图片讲授介绍的教学方式较难直观地表现各构筑物结构的具体构造。因此针对这一问题，在教学过程中，本团队主导研发了国内首套污水处理3D可视化仿真模拟教学软件，并首次应用于本校《水质工程学(下)》的课堂教学中。 虚拟仿真是指一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，以计算机软、硬件为基础、辅以相关的技术手段，通过对已知或未知世界的仿真，使人得到真实感知的一种先进的计算机应用技术，普遍认为具有真实性、交互性及多感知性等特点 [ 6 ]。相较以电视以及电影等通过传统图像再现的形式手段，虚拟仿真技术可以通过计算机的图形处理实现图像再现，具有本质性的飞跃。与此同时，虚拟仿真技术对图像的再现不仅局限于对实物的再现，也正在更多地被应用于超现实画面的重现过程。随着互联网信息科技的飞速发展，计算机硬件技术相继实现技术进步，虚拟仿真技术已普遍应用于诸如教学、训练、遥控操作及模拟预测等方面。其中，虚拟仿真式教学具有直观、生动、易于更新维护等特点。 本团队开发地仿真教学软件可通过3D直观展示各污水处理构筑物的形状和尺寸，并模拟实际污水处理过程中水流及污泥的流动方向，交互性强，可通过声、形等多感官刺激学生的学习积极性。课堂教学中，教师借助计算机模型，将污水处理构筑物及污水处理厂内配套管网的水力计算等抽象问题感官化、形象化，辅以模拟仿真，边讲解边演示，促进学生加深对污水处理的相关设计计算方法的认识和理解。此外，该软件中涵盖了实际工程案例信息及其配套设计图纸、施工现场等相关资料，通过实例及图片展示，有助于使学生了解我国污水处理厂的运行现状及未来发展趋势，激发学生的学习兴趣。 仿真教学通过将传统教学手段与多媒体教学有机结合，以期显著提升教学效果，提高学生对污水处理厂的工艺流程、设备布置和生产技术的理解能力。
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user: 4. 结束语 教学过程中优化课程教学方法，将专业知识点与具体工程实例相结合，并通过引入可视化仿真教学软件讲解相关污水处理工艺流程和设备布置情况，引导学生提高对实际工程应用情况的掌握度。经教学改革后，《水质工程学(下)》的教学质量明显提升。具体表现为：学生的学习态度明显转变，学习热情显著提升，对污水处理厂的工艺流程、设备布置和生产技术的理解能力提高，能够积极主动地将专业理论知识迁移转化到对实际工程案例的分析和问题解决中，表明了本课程教学改革措施对给排水科学与工程专业本科生在理论和应用相结合方面的培养起到了积极的作用，同时为后续进行生产实习奠定教学基础。
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user: 摘 要 针对高校人工智能教学面临的新形式，经过不断实践与改进，总结提出了“多元化全程性阶梯式”的教学模式。该模式重点突出对学生计算思维、实践能力和创新能力的培养，也注重培养学生良好的人工智能道德观和落实课程思政的育人任务。其方法与措施为“一诺双述三评”：“一诺”是明确教学目标与任务，是人工智能教学团队潜心“教–研”与学生努力“学–用”的公开承诺；“双述”是激励监管机制，督促兑现承诺；“三评”是多元化监管和全程性考核措施。通过“一诺双述三评”的措施，力求在“教–学–训–用”链条中形成环环相扣协调发展的良好局面，最终在“学生的考核优秀率、学生的兴趣小组的数量与质量、学生的参赛率、获奖率与获奖层次、教师指导团队的综合素质以及师生之间的认可度与满意度”等五个方面得到全面提升，切实提高师生的综合素质。 关键词 :教学模式，多元化评价，全程性考核，阶梯式实践体系 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 人工智能(Artificial Intelligence，缩写为AI)是教育部新设特色专业，也是国家重点发展与支持的新兴战略专业。它主要是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的学科，是典型的“新工科”和典型的交叉学科，是引领人类未来发展的战略性前沿技术专业 [ 1 ] [ 2 ]。主要解决的是涉及不确定性的复杂问题，从任务求解过程角度看，首先要对复杂问题进行抽象建模，然后针对模型进行算法设计、分析与实现，最后对模型和算法进行不断优化完善 [ 3 ] [ 4 ]。人工智能是普适性技术，是实现科研创新和引领超越的基础，也是高等院校“人工智能 + X”人才培养模式中的关键。 目前，人工智能人才的培养落后于社会的智能需求。根据高盛《全球人工智能产业分布》报告统计，2017年全球新兴人工智能项目中，中国占据51%，但全球人工智能人才储备方面，中国仅仅占5%左右；基础理论与关键技术研究也极需重大突破。尤其在高端人才储备方面仍然存在很大缺口。据前瞻产业研究院发布的《人工智能行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2017年，我国人工智能市场规模达到了216.9亿元，比2015年增长了52.8%。预计到2020年将超710亿元增长超3倍。“人工智能+”成为经济增长的新引擎。为了赶超人工智能国际前沿、占领人工智能核心技术高地，国家从战略的高度对人工智能提出了规划和要求，制定发布了《新一代人工智能发展规划》(国发[ 2017 ]35号)和《高等学校人工智能创新行动计划》(教技[ 2018 ]3号)等。2019年11月在山东召开的世界人工智能融合发展大会更是以专业、深度、前瞻性的视角分析中国人工智能结合传统产业所面临的机遇以及挑战。 综上所述，无论在国家层面还是实际情况都反映出社会对人工智能专业人才需求迫在眉睫。高等院校是人才培养的主要阵地，承担着人工智能人才培养的重任。在人工智能人才培养过程中，应该注重理论与方法，实现人工智能知识的基础性、系统性、前沿性和实践性的相互融合。因此，为了培养学生解决人工智能领域复杂问题的能力和素质，应该从实践能力培养、科研能力培养、教学内容优化和考核方式等方面对人工智能进行教育教学改革 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]，应引入全程性评价体系与方法 [ 8 ] [ 9 ]。为了适应人工智能的新要求，打破高校教育与社会的智能需求之间的“壁垒”，必须坚持四问：问社会的智能需求建专业内涵，问智能技术发展改教学内容，问学生兴趣与职业规划变教学方法，问智能技术国际前沿立教学标准。我们经过不断实践，提出了“多元化全程性阶梯式”的教学模式，主要有两大特点：一是拉长培养周期，实现横向周期延伸；二是深化“产学研用”多方合作，实现纵向深度协同育人。
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user: 2. 人工智能教学现状 人工智能专业立足于国家人工智能战略和区域智能产业需求，是以培养系统掌握智能科学与技术、具有现代创新意识和素质的人工智能人才为目标，因此需要创新理论教学、科学训练、产教融合协同培养机制，实现学生在基础知识、专业知识、实践能力、创新能力、伦理道德以及科学与职业素质等方面得到全面均衡的发展。但是，由于人工智能是多学科交叉融合、问题建模方法与概念抽象、技术方法复杂多样，对抽象思维能力、知识迁移能力以及实践动手与应用创新能力要求高，导致培养目标达成度不高。分析原因，主要有以下五个方面： 第一，缺乏对人工智能清晰的学科定位与社会智能需求的充分了解。在学习人工智能之前，学生往往不主动调研行业需求，导致学生缺乏对诸如Python数据分析与可视化、数据挖掘与知识发现、神经网络与深度学习以及用户行为分析与个性化推荐服务等人工智能社会需求足够理性的认识，未能真正意识到人工智能是引领未来发展的关键技术，导致不清楚为什么学习人工智能，学习人工智能后能干什么，没有认识到概念理解与运用、问题分析与建模、算法设计与分析、编程实现与优化以及实践应用与创新之间相辅相成的关系。没有明确的职业规划，就会造成没有明确的学习目标，导致学习方向感、目的性与主动性不强，从而学习效果不佳、获得感不强； 第二，理论知识和动手实践之间存在“鸿沟”，系统化的实践教学资源不足。人工智能对学生的想象力、抽象思维能力以及知识迁移能力要求较高，特别对建模与编程能力要求更高，然而从理论知识转化为动手实践能力需要学生不断反复地实验、实践、反思与总结。这就需要一套系统化的实践教学资源。但是，目前人工智能刚升级为一级本科专业其课程体系设置还没有及时展开完善，还是作为计算机科学与技术专业下的一个方向实施教学，体系化的实践教学资源有待加强完善，没有形成循序渐进的实践教学培养层次，造成部分学生无法顺利地将理论知识转换为编程实现，从而无法获得实践能力的提升，成就感不强； 第三，教学形式落后，教学手段单一。单纯课堂教学由于受课时限制往往不能提供丰富的教学内容，例如缺乏足够有力的课堂知识服务社会智能需求的案例分析，对本节知识点在知识网络中的作用描述以及与相关知识点的关联分析不够，无法紧紧吸引住学生的“眼球”，不能很好调动学生的积极性和激发学生的求知欲，导致学生不能很好定位本节知识在整个“知识森林”中的位置以及学习完本节课能解决什么实际问题。传统课堂已很难满足学生多元化的知识需求以及个性化的学习体验； 第四，课上实验学时不足，课下实践训练拓展不够。一般情况下，人工智能理论教学为54学时，上机为16学时，实验教学内容也只能覆盖到基础知识。即使这样，对于没有扎实编程功底和熟练掌握算法的同学来说，也很难顺利按时实现人工智能算法。另外，对于综合案例，由于缺少课下实践训练拓展，学生几乎没有时间完成，也很难有机会参与到具体的综合实践项目中，从而导致学生无法实现在项目团队合作中的自身价值； 第五，过程化的监管和考核机制不健全。目前大多数还是期末的终结式考核，最终成绩基本上是由平时成绩、期中成绩、实验成绩和期末成绩组成。这就造成有部分同学只重视这几个时间节点，而缺少对人工智能知识的系统性和连贯性的深入理解，无法建立人工智能的知识体系，基础知识掌握不牢、灵活性不够、知识迁移能力差，直接影响后续的实践创新。
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user: 4. “多元化全程性阶梯式”人工智能教学模式的成效 4.1. 形成良好的“四比”局面 通过“一诺双述三评”的实践，激发了师生的教学热情，形成了你追我赶的“四比”的良好氛围： 1) 比学习。由于要求每位学生要在线提出问题、过程化监管和指导竞赛，这对教师提出了更高的要求，因此教师要全面准备。近三年，教师团队参加诸如人工智能基础、机器学习、数据挖据、大数据分析、Python语言以及人工智能竞赛培训等40多人次，参加MOOC联盟以及教育教学会议等20多人次，“双师型”教师近20人，极大地提高了教师团队的从教指导能力；学生为了提出好的问题和后续循序渐进式的学习，也要通过线上线下资源不断学习，温故知新； 2) 比师风。比师风，激发了教师的责任感。一个教师良好的师德修养对学生的影响巨大而深远。教师若想做到这一点，就必须恪守自己的职业道德，必须时刻谨记要不断提高自己的道德修养。在日常教学中，广大教师不仅认真授业解惑，而且还深入挖掘专业课程中蕴含的思想政治教育元素，最大限度地发挥专业课程的育人主渠道作用； 3) 比创新。比创新，激发了师生的创造力。教师在教学目标、教学内容和手段等方面不断开拓创新，完善丰富了线上线下教学形式。在课堂上有意去培养学生创新能力，激发学生的创新思维；院学生会中设立“人工智能协会”，组建了“人工智能建模与算法小组”、“智能车兴趣小组”、“数据分析与可视化兴趣小组”、“机器人兴趣小组”、“农业物联网兴趣小组”、“人–机交互兴趣小组”和“手机智能APP开发小组”等； 4) 比实干。比实干，激发了师生的主观能动性。实干要求教师既要敬业又要精业，既要充满激情又要保持理性。实干要求学生既要吸收消化又要迁移创新，既要独立思考又要团队合作。广大教师积极参与地方社会经济发展，与地方企业合作，开发完成了多项项目；通过合作研发项目，丰富了师生的实践和应用开发经验，使得教师在理论知识得到提高的同时实践水平更有新的突破；熟悉了企业和市场的新动向，开阔了视野，洞悉人工智能等相关技术在智能化实施过程中的变迁，获得了实践教学的社会需求来源。 4.2. 取得的成效——“五提升” 有了“四比”的良好局面，广大师生争先创优。由于该教学模式充分调动了师生等多方的主动性和创新性，实现了多方的深度合作，从而在“学生的考核优秀率、学生的兴趣小组的数量与质量、学生的参赛率、获奖率与获奖层次、教师指导团队的综合素质以及师生之间的认可度与满意度”等方面得到全面提升，师生的综合素质得到全面提高。 优质的教学资源是高水平、高质量人才培养的前提，教师在教学上投入了更多的精力，组建了优秀的教学团队，不仅获批双语课程建设项目、精品实验项目以及实验室开放项目等10多项，而且还设计开发了成体系的实验资源(见表3)，包括实验大纲、实验代码和实验数据等；教师团队将传统教学资源与数字化教学资源相结合，创建了人工智能精品课程网站教学资源平台，建立了QQ群、微信群、腾讯课堂或钉钉群等，便于师生之间多渠道沟通交流；教师团队积极学习混合式、探究式、启发式等教育教学方法；将课外和课内理论教学相结合，把部分实践和应用环节转移到课外，拓展学习空间，丰富学生的学习方式，提高学生的学习效率。 Table 3 Design and development of practical teaching resources by teaching tea 实验分类 实验名称 第1层次：基础内容的实践 A*算法，智能优化算法，规划 第2层次：人工智能的数学基础 线性回归数学原理；决策树数学原理；K均值聚类的数学原理；K近邻数学原理；梯度下降优化算法；自适应学习率算法等。 第3层次：智能优化算法 九宫重排的A*算法设计与实现；基于模拟退火算法的TSP设计与实现；基于遗传算法的TSP设计与实现等。 第3层次：机器学习 决策树算法；K均值聚类算法；基于协同过滤的电影推荐引擎等。 第3层次：深度学习 深度神经网络架构设计；深度学习中优化方法；卷积神经网络的原理、架构；基于卷积神经网络的手写数字识别；基于循环神经网络的手写数字识别等。 第3层次：自然语言处理 多源文本知识到框架集的转换；文本知识的不一致处理与融合；自动问答系统的设计；文本聚类；新闻分类，基于FCA的概念聚类等。 第3层次：综合项目实践 自然语言查询系统 表3. 教学团队开发设计的实践教学资源 有了体系化的实验资源，加上多元化全程性考核体系，学生可以循序渐进地学习和实验，通过不断吸收消化，既加深了对理论知识的理解，又提高了动手能力。经过一段时间的实践锻炼，学生体验到学习的乐趣，明确了自己的学习方向，从而参加相应的兴趣小组和竞赛，从而提升了自身的实践创新能力。2018和2019年在学生的兴趣小组、参赛规模和数量上都有很大提升。这两年学生参加了12个省级以上相关的学科竞赛，覆盖数学建模、计算机技术、软件设计、自动化以及互联网等方面的知识，获得国家级奖项90人次，省部级奖励384人次，学生参赛率达到75%，指导教师占比55%，见表4。特别地，这两年在全国大学生智能车竞赛、全国大学生数学建模竞赛、ACM学科竞赛、第二届山东省虚拟现实技术应用设计大赛、山东省高校大学生人工智能大赛中实现历史性突破。通过参加学科竞赛，同学培养了团队合作精神，发现了自己欠缺的知识和能力，体验到了科研的艰辛与乐趣，收获是多方面的。由于学生通过实践锻炼学到了知识和技能，所以体会到了真真切切的获得感、体现了团队协作中的个人价值；而教师看到学生的成绩也有成就感，所以师生之间的认同度和满意度都得到提升。 Table 4 Awards in subject competitions (partly 学科竞赛(部分) 获奖情况 第43届国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛(2018年) 优秀奖2项 第44届国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛与决赛(2019年) 区域赛国家级三等奖2项，决赛国家级三等奖1项 全国大学生数学建模竞赛 国家二等奖5项，省级一等奖26项，省级二和三等奖36项 全国大学生电子设计竞赛 省级奖项10项 全国/山东大学生智能汽车竞赛 国家级奖项4项，省级一等奖8项，省级二等奖4项 中国软件杯大学生软件设计大赛 国家三等奖1项 中国高校计算机大赛-团体程序设计天梯赛(2019年) 国家二等奖1项，国家三等奖1项 第九届“浪潮杯”第九届山东省大学生ACM程序设计竞赛 省级奖项5项 第十届“浪潮杯”第九届山东省大学生ACM程序设计竞赛 省级奖项7项 美国数学建模竞赛 M奖2项，H奖12项 山东省大学生电子与信息技术应用大赛 省级奖项20项 表4. 学科竞赛获奖情况(部分)
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user: 5. 总结 针对人工智能教学面临的新形式，本文总结提出了“多元化全程性阶梯式”的教学模式。该模式充分挖掘出教师、学生和合作企业在人工智能教学中的重要作用。通过完善“产学研用”多方协同育人机制，从应用项目开发、应用性学术竞赛、创新项目研究三个方面引导和培养学生。在成绩的评价考核方面，引入师生评价、学生评价以及企业导师评价，还增加了评价内容的维度，加强全过程考核，保障培养目标的达成和教学的完成，提高了人才培养质量。在实践教学中，教师开发设计了层次化的实践内容，实现学习内容由简单到复杂，由单一到综合，使得学生能循序渐进的学习，积极将学科竞赛和项目攻关作为实践教学的延伸环节，拖长加深了人工智能教学环节，从而使学生在“学–训–赛–用”过程中不断完善提高自身的实践创新能力。 该教学模式充分利用“产学研用”多方融合，是培养高素质应用型人才的一条有效途径，缩短了学校教学内容与实际应用的距离，有效跨越了学生毕业就业与岗位适应之间的“鸿沟”，把育人与用人两大环节有效衔接起来，形成了一个由人才培养到人才使用的自然顺畅的良性循环。
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user: 摘 要 目的：观察慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变(CSC)患者视功能与视网膜结构的相关性。方法：回顾性病例分析。临床确诊的慢性CSC患者25例25眼纳入研究。男性17人，女性8人。年龄39~65岁，平均年龄53.24 ± 8.72岁。采用国际标准视力表行BCVA检查，统计时换算为最小分辨角对数(logMAR)视力。采用MAIA微视野计检测黄斑10˚的黄斑完整性指数(MI)、平均视网膜敏感度(AT)、2˚固视率(P1)、4˚固视率(P2)。采用光相干断层扫描(OCT)测量中心凹下脉络膜厚度(SFCT)、视网膜下液高度(SRFH)。各影响因素之间相关性采用Pearson相关性分析。结果：Pearson相关分析结果显示，logMAR BCVA与SFCT (r = 0.808， p = 0.001)、SRFH (r = 0.604， p = 0.004)呈正相关，与AT (r = −0.621， p = 0.003)呈负相关。AT与SFCT (r = −0.724， p = 0.000)、MI (r = −0.331， p = 0.007)呈负相关。结论：慢性CSC患者logMAR BCVA与SFCT、SRFH呈正相关，与AT呈负相关。微视野检查、视力联合OCT对于慢性CSC患者黄斑部结构与功能变化相关性的评价具有重要意义。 关键词 :慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变，微视野，光学相干断层扫描 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 中心性浆液性脉络膜视网膜病变(central serous chorioretinopathy， CSC)是由Albert von Graefe于1866年首先描述的一类以特发性盘状浆液性视网膜浅脱离为主要特征的疾病。据报道，该疾病是继年龄相关性黄斑病变、糖尿病视网膜病变和视网膜静脉阻塞后第四大常见的视网膜疾病，多为单眼发病，常见于20~60岁男性 [ 1 ]。目前该病致病机制尚不明确 [ 2 ]，但其中最主要的病因是由于视网膜色素上皮层(RPE)的损伤或功能失调进一步导致脉络膜血管高渗漏所致。精神紧张、A型性格、睡眠不足及激素药物的使用等均是其常见的诱因 [ 3 ]。 其主要的临床症状表现为视力下降、视物变形等，常可合并有色觉异常。尽管急性CSC具有自愈的可能性 [ 4 ]，但其病情的复发也比较常见，甚至迁延不愈可能会进展为慢性CSC。此时，对于视力的损伤，如中心暗点的形成、视网膜敏感度的下降等，可在一定程度上影响人们的生活质量。所以对于CSC患者仅仅采取视力作为评价其视功能的指标显然是存在一定缺陷的。 为了解CSC患者黄斑部视功能、最佳矫正视力(BCVA)、视网膜下液高度(SRF)、中心凹脉络膜厚度(SFCT)与视力及视网膜敏感度的相关性，我们应用OCT及MAIA微视野计对于一组诊断为CSC的患者进行了研究。
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user: 2. 方法 此回顾性病例研究纳入了25例25眼于2018年1月至2018年12月期间单眼发病的CSC患者。本研究获医院伦理委员会批准且已经获得病人知情同意。其中男性17人，女性8人。年龄39~65岁，平均年龄53.24 ± 8.72岁。 纳入标准：1) CSC是造成视野损伤的唯一因素，且经过OCT，FFA及ICGA等相关检查确诊为CSC。OCT上可见持续存在的SRF，FFA可见渗出点，ICGA可见高反射性脉络膜异常病灶。2) 慢性CSC定义为SRF持续存在超过至少3个月。 排除标准：1) 高度近视(<6D)或高度远视(>6D)。2) 近3个月内曾接受相关治疗，如光动力治疗、激光光凝、抗VEGF或激素治疗等。3) 屈光间质混浊无法获得清晰眼底情况。 所有患眼均行BCVA、裂隙灯显微镜、间接检眼镜、FFA、ICGA、OCT、微视野检查。采用国际标准视力表行B C VA检查，统计时换算为最小分辨角对数(IogMAR)视力。采用德国Heidelberg Engineering Spectralis HRA行FFA及ICGA检查。采用德国Heidelberg Engineering的频域EDI-OCT对黄斑部进行扫描，扫描范围6*6 mm。通过对黄斑部进行水平及垂直扫描获得相关图像后，使用系统内置软件将两次扫描测量所得结果取平均值。需要测量的指标有：1) 中心凹脉络膜厚度(SFCT)：定义为自视网膜外表面至巩膜内表面的垂直距离。2) 视网膜下液高度(SRFH)：视网膜感觉层外表面至RPE层内表面的垂直距离。读片由经培训的两名高级职称眼底病医师共同完成，保证读片结果的一致性。 微视野检查采用MAIA微视野计(意大利CenterVue公司黄斑完整性评估仪)完成。检查后，将选择固视丢失率为0%的患者纳入本研究。需要记录的数据有：患眼黄斑10˚区域平均黄斑完整性指数(MI)、平均视网膜敏感度(AT)、黄斑中心凹2˚和4˚固视率。其中，黄斑中心凹2˚固视率以黄斑中心凹为中心，2˚为直径的圆内注视，以P1表示；黄斑中心凹4˚固视率是以黄斑中心凹为中心，4˚为直径的圆内固视，以P2表示。根据Fujii [ 5 ] 等所提出的分类标准评估固视稳定性：1) 固视稳定：Pl ≥ 75%；2) 固视相对不稳定：P1 < 75%且P2 ≥ 75%；3) 固视不稳定：P2 < 75%。检查由同一名有经验的专业技师完成。 采用SPSS 22．0软件行统计分析。数据均以均数±标准差 ( x ¯ ± s ) 表示。各因素之间的相关性采用Pearson相关性分析；p < 0.05为差异有统计学意义。