DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 分系统设计方案 3.1. 三维地图建模系统 三维地图建模是多场景无人机感知和自动规划系统的必备条件，三维地图建模系统能使无人机感知到地形上的变化，为无人机避障提供前提条件，让无人机能自主完成规划。利用无人机上搭载的传感设备对周围环境进行感知获取相应的环境信息，构建初始三维地图和无人机所处位置的三维地图。在持续获取的环境信息的无人机，三维地图的更新模块一直判断飞行过程的周围环境变化情况并获取环境变化信息，进行三维地图的更新。 数据获取模块利用无人机上搭载的传感设备对周围环境进行感知、扫描，获取相应的环境信息，对相关的设备获取的相关数据进行修正。然后图像处理模块处理并特征提取，确定扫描环境的特征点。 三维地图生成模块基于获取的环境信息构建初始三维地图，对获取的三维地图图像特征进行有效的提取、存储、编辑和记忆，构建合理、准确表征的空间三维环境，定位模块利用提取的环境特征点、导航定位数据、惯性测量数据、运动传感数据计算无人机当前位置以及姿态。 轨迹标注模块将无人机的位置以及姿态数据标注在构建的三维地图中，判断执行任务中周围环境是否与构建的三维地图模型以及空间三维环境一致。若不一致，则继续获取环境信息，进行三维地图的更新。 3.2. 传感器健康系统 传感器是无人机控制的传感机构，采集位置、速度、姿态等数据信息的准确性对无人机的避障效果有重大影响。无人机作为其中一个姿态由惯性测量控制单元IMU获得，位置及速度可由GPS获得，但由于在某一方向上单单依靠IMU或GPS所提供的数据不满足精度的要求，因此普遍采取无人机的数据融合技术，在传感器系统中引入了气压计和三轴数字陀螺仪，满足整个无人机感知系统的需求 [ 2 ]。 基于温差原理，自然界一切工作温度明显高于没有绝对零度的物体都在不停地向外发出红外线，可感知热信息。针对红外传感器捕获的特性，设计了一定区域里的红外传感器对无人机飞行轨迹的数据采集 [ 3 ]，基于一定区域里地面的红外传感器在红外线照射探测区域里可以测得无人机的反射或者散射回传感器而得到飞行参数，同时红外传感器向地面站传输数据，通过与之前的无人机传输的飞行数据与该红外线测得数据汇合，可以得到主体和客体的不同来源数据进行实时分析从而得到无人机主体的传感器工作状态是否健康可靠。 首先通过在一定区域内部署一定个数的红外传感器，记为i个。以该区域中心位置建立x轴、y轴和z轴的坐标空间，将i个红外传感器位置在坐标上表示，无人机进入离开单个红外传感器范围的时间分别为t i1 ，t i2 。 为了减少红外传感器的相互发射红外线和接收红外线的相互干扰，需要在适当的区域安装一定角度的的红外线传感器。在规定单位时间j里，传感器向地面站传输相关飞行数据。 完成传感器实时分析的传输数据函数和各传感器交互信息有效性函数的建立，待无人机飞过某一区域里的传感器范围，传感器上传数据至地面站，进而与无人机自身传感器反馈的数据对比分析实现传感器的工作状态判断。 采用红外线探测具有以下独特优势：红外线是无源被动目标探测方法，红外传感器的红外线不易发生散射，穿透能力和反应灵敏度较强，扫描速度快还具有抗干扰能力强、易于产生、对环境影响小、不会干扰临近的无线电设备。 3.3. 避障系统 当前，在无人机避障过程中，有许多技术手段其中无人机集群群间避障的手段主要有双目视觉、激光雷达、多架无人机GPS位置通信共享等，或者是这由这些方法组合而成的复合方法 [ 4 ]。这些方法都有各自的优势和略势，激光雷达虽然有测距准确、测量距离远的特点，但是需要特殊的硬件支持，并且成本高。视觉图像处理则需要额外的控制器且算法复杂。这些方法都有各自的优劣，激光雷达虽然有测距准确、测量距离远的特点，但是需要特殊的硬件支持，并且成本较高，视觉图像处理则需要额外的控制器且算法复杂。 在开源Pixhawk四旋翼无人机平台上，无人机的测距模块进行自主规划避障系统的总体架构如图1所示，通过雷达进行障碍物检测，激光雷达精度高、灵敏度好可以得到目标障碍物到无人机之间的间隔，同时它的体积和重量都很轻，因此适合搭载在无人机上。将雷达检测与视觉避障相结合，能够实现对障碍物等并不会产生实际阻碍效果的障碍物的检测，减少避障次数，实现准确避障的同时减少能耗，同时实现无人机飞行时间的延长。 当多个无人机执行任务时，每个无人机都配备有不同的传感器。无人机共享信息，相互配合，各司其职，整个编队具有很强的鲁棒自愈能力和故障冗余。即使失去了一些个体，也不会对整体造成致命的影响。 图1. 自主规划避障系统框图 3.4. 飞控系统 所谓无人机的飞控，就是无人机的飞行控制系统，飞控系统应该包括作业范围选择模块、测量精度选择模块、时漂和温漂计算模块、中央控制模块、无人机信号采集模块、位置确定模块、姿态获取模块、健康状态判断模块、姿态解算模块、飞控信号测试模块、电源模块、数据存储模块、显示模块，如图2所示。 图2. 飞控系统方法实施图 无人机的飞控系统，通过至少两组姿态传感器和一组无人机通过该区域的红外传感器所采集航姿数据，中央控制模块处理导航数据后，至少将其解算成两组无人机姿态值，通过与区域红外传感器获得的无人机对象环境空调数据进行比较，选择最可靠的无人机姿态值来计算伺服控制量，从而保证系统在选择每个无人机姿态值时做出最佳选择，保证无人机的正常飞行，从而增强无人机飞行控制系统的稳定性，提高无人机在飞行过程中的安全性。
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user: 4. 结束语 无人机飞行是复杂的过程，作为一个无人机运用于多场景下可自动避障并且规划路径的系统，在各种复杂的应用环境下可以取得一定的效果，可以为无人机的安全性和稳定性提供了保障，本文对无人机系统的研究，获得了以下结论： 1) 无人机的三维地图建模是无人机感知和自动规划系统的必备条件。 2) 无人机工作健康系统是将红外传感器传输的数据至地面站并与红外线测得数据汇合从而得到无人机主体的传感器工作状态是否健康可靠。 3) 通过雷达进行障碍物检测，将雷达检测与视觉避障相结合，不产生阻碍效果，可减少避障次数，有利于无人机的经济性。 4) 不同传感器对同一无人机所收集的航姿数据，在中央控制模块处理后，选择可信度最高的无人机姿态值用来计算伺服控制量，增强了无人机飞控系统稳定性，提高了无人机在飞行时的安全性。 但在某些特殊使用场景环境下该系统的使用存在局限性，在无人机飞行的天气原因如电磁感应复杂的场景干扰传感器，系统的智能程度需要更高、更具有经济性，应用场景才能更广泛。
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user: 摘要 天然气水合物作为一种潜在的清洁能源已经引起广泛关注，为了更好地开发利用该资源必须对其形成机理进行充分了解和精准分析。本工作采用分子动力学方法旨在揭示1 GPa条件下天然气水合物的形成及结构演化。通过径向分布函数、均方根位移及环统计手段对研究体系的甲烷分子和水分子的行为及其周围环境进行分析。模拟结果表明，研究范围内温度对天然气水合物的结构影响不大，但对天然气水合物的生成数量具有明显的影响。环统计分析表明研究体系生成的五元环数量众多且相互联接而生成的六元环数量较少且孤立存在，两者数量比约为5:1。
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user: 1. 引言 天然气水合物通常是指在一定温度和压强条件下甲烷分子与水形成的类冰状物质，其中，水分子作为主体分子通过氢键相互连接，形成大小不同的多面体笼子，这些多面体笼子通过点、线或面相互连接向三维空间扩展，形成水合物基本的笼形结构，甲烷分子则作为客体分子被包裹在笼中 [ 1 ]。每立方米的天然气水合物分解后可释放174立方米的甲烷气体，并留下0.8立方米的水，因此它是一种潜在的新型清洁能源 [ 2 ]。2017年5月18日，我国国土资源部宣布中国天然气水合物首次试采成功，标志着我国天然气水合物研究及应用已经达到新高度，这将改变我国的能源结构，改变世界能源格局 [ 3 ]。但是天然气水合物的基础研究依然薄弱，工业化应用技术也尚不成熟，达到商业应用及工业化使用必须解决天然气水合物的形成及分解机理问题 [ 4 ]。近几年，由于天然气水合物在能源、存储和分离气体等方面有很大的应用前景 [ 5 ] - [ 10 ]，关于天然气水合物的实验及理论研究因此出现了暴发性增长 [ 11 ]。虽然目前大部分文献针对天然气水合物的热力学形成条件进行了大量的研究，并且对于天然气水合物形成的热力学机理建立起了比较系统的基础理论数据库 [ 12 ]，但是，由于实验及计算条件的限制，人们对天然气水合物形成过程的动力学机理的研究一直以来前进缓慢，致使天然气水合物形成机理的研究十分有限 [ 13 ]。本工作利用分子动力学方法对天然气水合物形成过程在微观尺度上进行了研究，并利用环统计工具对天然气水合物演化过程中甲烷周围水分子的五元环和六元环进行统计，以此揭示天然气水合物在高压条件下的微观生成机理。
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user: 2. 计算方法及过程 分子动力学模拟采用的是基于牛顿力学的分子动力学软件LAMMPS [ 14 ]，在此之前LAMMPS已经广泛应用于天然气水合物的形成 [ 15 ] [ 16 ]、分解 [ 17 ] 及性质的研究 [ 15 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]，并取得了可观的成果。环统计工具使用开源的R.I.N.G.S (Rigorous Investingation of Networks generated using simulations) [ 20 ] 代码，R.I.N.G.S工具已经广泛被用来分析晶体材料、玻璃材料等 [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]，取得了不错的效果。 模拟过程中水分子的力场采用的是刚性力场TIP4P-2005 [ 25 ] 势，其键长和键角用SHAKE算法来固定，甲烷分子采用OPLS-UA [ 26 ] 力场，分子间的范德华力由LJ势指定，不同原子类型之间采用平滑粒子网格的Ewand求和，水分子及甲烷分子的势函数的详细参数列于表1中。构建的天然气水合物的模型为I型甲烷水合物的3 × 3 × 3的超胞，包含216个甲烷分子和1242个水分子，共计4806个原子，其结构如图1所示。整个模拟过程采用NPT系综，温度控制采用Nose-Hoover热浴，其热阻尼为0.1 ps，压力控制采用BAOROSTAT方法，其阻尼常数为1 ps。计算过程中使用周期性边界条件消除体系原子数量有限带来的误差，采用PPPM算法来处理长程库仑积分，时间步长为1 fs。 计算过程：1) 将系统温度设定为410 K，压强设为0.1 MPa，在此条件下平衡3 ns，使甲烷水合物分解；2) 保持压强不变，在2 ns的时间范围内，对系统降温，使温度达到310 K；3) 保持温度恒定，将系统压强在7 ns内逐渐升高并稳定在1 GPa；4) 保持压强恒定，将温度降至预定温度，分别为250、260、270、280、290、310 K，并平衡2 ns的时间；5) 最后，在恒温恒压条件下使系统弛豫4 ns，并选取最后2 ns的计算结果进行分析，水合物制备过程示意图如图2所示。 Table 1 Partial charge of CH4 and H2O molecules and atomic site-site Lennard-Jones potential parameters for CH4 Hydarte-H2O syste 位点 质量 电荷q (e) σ (Å) ε (kJ/mol) C(CH 4 ) 12.011 −0.24 3.500 0.2761 H(CH 4 ) 1.008 0.06 2.500 0.1255 H(H 2 O) 1.008 0.0 0.0 0.0 O(H 2 O) 15.994 0.52 3.154 0.6485 M(H 2 O) 0.0 −1.04 0.0 0.0 表1. 甲烷与水分子的部分电荷及甲烷水合物体系的原子位LJ势函数参数 图1. I型天然气水合物的计算模型 图2. 水合物制备过程示意图
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 势能 为了表征分子动力学计算最后2 ns研究体系的结构是否为相对稳定的状态，将16~18 ns体系的势能进行分析。结果如图3所示，无论体系温度高低，16~18 ns模拟期间体系势能均十分稳定。对于不同的模拟时刻，温度越高体系具有的势能越高，且势能的起伏越大，符合基本物理规律。 图3. 甲烷水合物势能的稳定性 3.2. 稳定结构的孤立面 为了更直观地反映不同温度对甲烷水合物形成的影响，将最后2 ns结构中水分子位移小于0.2 nm的认定为稳定的水分子，并提取该类水分子形成的孤立面，结果如图4所示。由图4可以明显看出，随着温度的升高，孤立面包络的体积明显变小，这表明在1 GPa高压条件下，温度决定了生成天然气水合物的数量，在温度较高时，甲烷可以与水分子形成混合物，但在1 GPa高压的条件下，必须同时有较低的温度条件才可以形成较稳定的甲烷水合物结构。 图4. 稳定水分子形成的孤立面 3.3. 径向分布函数 为了表征不同温度下天然气水合物形成过程中原子的位置信息而引入径向分布函数(对关联函数)进行表征，结果如图5所示。从图5(a)可以看出甲烷与甲烷分子之间的最近距离为0.5 nm，与天然气水合物晶体中甲烷之间的距离相吻合，且距离中心分子较远处的甲烷分子分布未趋于1，说明甲烷分子的位置已经相对固定并形成类似骨架结构；氢原子与氧原子的径向分布函数(图5(b))可以看出在0.1 nm附近有一个十分尖锐的峰，该峰代表水分子中的氢–氧键距离，距离中心氢原子1 nm以外的氧原子分布较均匀，形成明显的液态或无定型物质的特征径向分布函数，证明部分水分子在甲烷分子之间的空隙中以游离态存在，氧–氧径向分布函数可以给出相同的结论。 图5. 不同原子之间的径向分布函数 3.4. 均方根位移 为更清楚了解不同温度条件下形成的天然气水合物结构各原子的运动情况，分别研究甲烷和水分子的均方根位移(MSD)如图6。甲烷分子的均方根位移与水的均方根位移的数值差距为一个数量级，甲烷分子的均方根位移值均小于0.1 nm，可以认为无论温度高低研究体系中所有甲烷分子几乎都在其平衡位置附近振动，甲烷分子的均方根位移的斜率均趋近于零，由爱因斯坦关系可知，整个研究时间段内甲烷分子不会发生扩散；而水分子的均方根位移受温度影响变化较大且具有一定斜率。水在整个研究体系中无论体系的温度高低总有一部分水分子是可以随意移动的且扩散几率很高，随温度升高扩散系数明显增大，这也证明了图4中温度越高稳定结构孤立面包络体积减小相一致。 图6. 晶化后的气体水合物的(a) 甲烷分子的均方根位移；(b) 水分子的均方根位移 3.5. 环结构 众所周知，目前在自然界中发现的天然气水合物主要有三种晶体结构，分别为I型(5 12 6 2 )、II型(5 12 6 4 )和H型(5 12 6 8 ) [ 27 ] [ 28 ]。I型和II型天然气水合物包含的五元环结构主要是图7(a)和图7(b)中所示的结构，未发现有图7(c)结构的五元环存在；I型的六元环结构主要是图7(e)和图7(f)所示的结构，未发现图7(d)所示的结构；而II型六元环结构主要为图7(d)和图7(e)结构。而高压下天然气水合物的结构中同时出现了图7所示的所有结构，证明在高压下形成天然气水合物结构为I型和II型的混合结构，与文献 [ 29 ] 压力大于1 Gpa出现II型结构的结论一致。 图7. 天然气水合物中的五元环及六元环结构 3.6. 环数量(Rc) 为比较不同温度条件下研究体系生成天然气水合物中所包含环的数量，引入了归一化环数量(Rc) [ 30 ]，图8(a)可以清楚看出随温度升高五元环的Rc值不断下降，由此可知随温度上升，体系的五元环数量下降，且310 K时已经下降近50%；而由图8(b)可知，六元环的R C 值同样表现为随温度上升而下降；通过比较五元环Rc值与六元环Rc值可以获得两种不同的环的数量比约为5:1，介于I型的6:1和II型的3:1之间，可以推测，所形成的天然气水合物为I型和II型混合物，与环结构所得结论一致。 图8. 天然气水合物每单元所含环数量
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user: 4. 结论 采用分子动力学方法对天然气水合物在1 Gpa高压下的形成过程进行了模拟，利用均方根位移、对关联函数及环统计的方法对不同温度下形成天然气水合物的结构进行表征。结果表明： 1) 1 Gpa高压条件下所生成的天然气水合物由于受模拟时间限制，甲烷分子和部分水分子处于稳定振动态而部分水分子随温度升高扩散能力增加。 2) 对于稳定水分子和可移动水分子进行局部环境分析可知，稳定水分子周围形成稳定的多环结构，而可移动水分周围形成的环结构数量少、结构差。 3) 更详实的环统计结果表明，体系的五元环与六元环数量比值为5:1，介于I型与II型天然气水合物水合比之间，同时也发现体系存在II型天然气水合物的特征五元环。 4) 通过Rc可知体系的五元环数量多且相互联通，而六元环数量少联通性较差。
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user: 摘要 宽带相控阵天线自身实现抗干扰功能是通信相控阵天线领域发展的重要方向。而抗干扰的核心是采用数字波束形成(DBF， Digital Beam Forming)技术形成零陷。同时要抗n干扰，必须有至少n + 1个自由度，利用n + 1个子阵空间自由度进行空域自适应抗干扰处理，由于阵列空域自由度排布特殊性，因此需采用频域抗干扰与空域自适应抗干扰相结合的方法实现抗n干扰功能。文章对相控阵天线自身抗3干扰方法进行研究，通过仿真结果验证采用频域抗干扰与空域自适应抗干扰相结合的方法可实现相控阵天线自身抗3干扰。
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user: 1. 引言 用于通信领域的相控阵天线不具备自身抗干扰功能，在使用过程中空间会带来多个干扰，这对后端信号的调制解调带来很大困难。若在天线系统中增加一个抗干扰系统，这不仅增加了天线系统本身的结构尺寸，而且在安装不合理会影响天线系统的性能指标，故相控阵天线自身抗干扰功能亟待解决。此次研究抗3干扰，采用数字波束形成(DBF， Digital Beam Forming)技术形成波束零陷来实现 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]，将天线阵面分为4个子阵，使其形成4个自由度，由于阵列空域自由度排布特殊，自适应DBF处理对3个干扰的位置有一定限制，因此此次研究采用频域自适应滤波 + 空域自适应DBF的方案进行抗干扰处理，其中频域自适应滤波处理主要从频率维对4路输入信号进行频域滤波处理，通过对干扰信号在频域进行检测、滤波等处理实现自适应抗干扰功能，其抗干扰效果与干扰的来波方向无关，主要与干扰类型(带宽)、信号强度等因素有关。频域自适应滤波处理一方面可抑制频域强干扰，另一方面也可有效降低后续空域自适应抗干扰的压力。
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user: 2. 频域抗干扰性能分析 2.1. 频域抗干扰处理流程 频域抗干扰是从接收信号的频率维角度，基于有效信号与干扰的能量、带宽等先验信息，对干扰进行检测并提取干扰频率，从而进行干扰抑制。 本研究中，频域抗干扰处理主要在FPGA和DSP中实现，其中DSP主要完成对FPAG截取的部分数据进行频谱分析、干扰频点检测及频域滤波策略的制定，FPGA则实现对接收信号进行连续的频谱分析、信道滤波及信道综合等处理。 DSP部分频域抗干扰处理具体流程如下图1所示。 在FPGA内部频域抗干扰处理具体流程如下图2所示。 由图1和图2可以看出，频域抗干扰性能主要与频谱分析性能、干扰频点检测性能以及频谱置零策略等几方面有关。下面将分别对其进行分析评估。 图1. 频域抗干扰DSP部分处理流程图a 图2. 频域抗干扰DSP部分处理流程图b 2.2. 频谱分析性能 接收信号经前端下变频到模拟中频，模拟中频再经过数字ADC采样、DDC下变频等处理后到数字基带信号，其中通道的通信信号分为12个用户信道，每个信道带宽40 MHz，总带宽480 MHz，由于同一信道间频率错开20 MHz，因而总的数字基带信号带宽为500 MHz，其信道划分如下图3所示。 图3. 信道划分示意图 性能评估：在满足单个用户信道带宽损失小于4 MHz的情况下，单个信道内最多可同时对抗4个带宽小于0.9766 MHz的窄带干扰，最少可抗1个带宽小于4 MHz的窄带干扰。 2.3. 干扰频点检测性能 干扰频点检测功能主要在DSP中实现，其主要对FPGA传输过来的数字基带信号进行频谱分析，然后在频率域进行能量检测，以确定干扰的频点，从而为后续制定频谱扣去策略提供依据。故在DSP中同样需将500 MHz信号带宽划分为512个信道，每个信道的带宽为0.9766 MHz，以此进行干扰频点检测。 2.4. 频谱置零策略 采用固定门限在频率维进行检测，当检测到多个频点能量高于噪声电平一定比例时，拟采用能量排序选大的策略，进行频点置零处理，即在保证每个用户信道(40 MHz)带宽损失小于4 MHz的基础上，利用有限的频谱抑制资源对强干扰进行有效抑制。 2.5. 仿真分析 为了说明本方案频域抗干扰处理处理的有效性，下面将针对设计的几种典型干扰场景进行模拟仿真。 仿真实验：同时存在两个点频干扰、一个宽带调制干扰情况(宽带调制干扰与宽带噪声干扰等同) 假设来波信号方向方位0˚、离轴0˚，信号形式为线性调频信号，带宽为40 MHz，在500 MHz内的频率范围为−20~20 MHz，信噪比为−20 dB；子阵合成后，两个点频干扰的干噪比分别为30 dB、40 dB，来波方向可以为任意方向，其在500 MHz带宽内对应的频点分别为−200 MHz和150 MHz；宽带噪声的干噪比分别为30 dB，来波方向为任意方向，带宽20 MHz，其在500 MHz带宽内对应的频点分别为−10~10 MHz。 下面给出了信号、干扰和噪声的原始信号(图4~6)。 图4. 信号、干扰和噪声的原始信号 图5. 信道化前信号、干扰和噪声的原始和信号 图6. 信道化后原始和信号频域图 由此可以按能量大小进行频域通道扣取，为保证单用户信道内所扣去的带宽小于4 MHz，取最大的四个通道进行扣取，扣取后信号的频率信息如下图7所示。 下图8给出了频域滤波后的信号减去原始噪声信号后的残余与原始宽带调制信号的对比。 图7. 频域通道扣取后的时域、频域信号 图8. 频域滤波残余信号与原始干扰信号对比 由此可以看出，频域滤波后点频干扰信号基本被滤除，但宽带调制干扰没有被滤除，其原因主要是频域滤波带宽在40 MHz内不会超过4 MHz带宽，其大部分能量均被保留下来，因而针对宽带调制干扰或宽带噪声干扰的抑制，需要先进行频域抗干扰再进行空域自适应抗干扰，这样才能有效抑制干扰。
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user: 3. 空域自适应抗干扰性能分析 3.1. 两维相控阵接收空域自适应DBF处理方案 空域自适应抗干扰处理思路：每个子阵通过数字采样下变频、频率滤波后，通过空域自适应DBF进行抗干扰处理，阵列结构如下图9所示。 自适应DBF是一个自适应空域滤波的过程，加权矢量的获取有多种最优化准则，如：信噪比(SNR)最大准则、最小均方误差准则(MMSE)、线性约束最小方差准则(LCMV)等。这三个准则在理论上是等效的，而实际应用时，可根据不同的已知条件采用不同的准则。对本次研究而言，4个自由度采用RLS算法，其计算量在合理范围内，因而拟采用RLS算法进行自适应DBF处理，进行抑制干扰。 图9. 阵列结构示意图 3.2. 仿真分析 仿真实验一：三干扰仿真(来波信号方向方位0˚、离轴0˚) 干扰角度分别为(方位90˚，离轴20˚)、(方位100˚，离轴40˚)、(方位170˚，离轴60˚)。下面给出了自适应处理权值的两维方向图。 图10. 三干扰情况下自适应处理方向图 由图10可以看出，(方位90˚，离轴20˚)、(方位100˚，离轴40˚)、(方位170˚，离轴60˚)这三个干扰信号在Z轴方向均小于−56，很好的将这三个干扰信号抑制掉，故采用空域自适应方法可以实现抗三干扰功能。 仿真实验二：多干扰极限情况仿真 阵列方位向同时两个干扰，干扰角度分别为(方位0˚，离轴30˚)、(方位0˚，离轴50˚)。下面给出了自适应处理权值的两维方向图。 干扰角度分别为(方位0˚，离轴30˚)、(方位0˚，离轴60˚)。下面给出了自适应处理权值的两维方向图。 图11. 自适应处理方向图(一) 图12. 自适应处理方向图(二) 由图11和图12可以看出，干扰角度同时分别为(方位0°，离轴30˚)、(方位0˚，离轴50˚)或者同时分别为(方位0˚，离轴30˚)、(方位0˚，离轴60˚)是，Z轴方向均在−10~−20，干扰没有得到很好的抑制，由此我们可以得到当方位向同时存在两个干扰时，采用自适应处理方法是没办法抑制干扰的，其原因是波束合成后，方位自由度只有2个，理论上同时只能自适应抑制单个干扰。 但是对于(方位0˚，离轴30˚)、(方位0˚，离轴50˚)这两个干扰信号有效抑制略高于(方位0˚，离轴30˚)、(方位0˚，离轴60˚)这两个干扰信号的抑制，是由于30度与50度空间存在耦合，等效于空间内仅存在单个干扰，因而抑制效果高于(方位0˚，离轴30˚)、(方位0˚，离轴60˚)这两个干扰。遇到这种情况干扰需要先进行频域抗干扰再进行空域自适应抗干扰，这样才能有效抑制干扰。
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user: 4. 频域 + 空域自适应抗干扰性能仿真 为了说明本方案频域 + 空域自适应抗干扰处理的可行性、有效性，下面将进行模拟仿真。 1) 目标信号设置 假设目标来波(方向方位0˚、离轴0˚)，信号形式为线性调频信号，带宽为40 MHz，在500 MHz内的频率范围为−20~20 MHz，信噪比为−20 dB； 2) 干扰信号设置 干扰形式：2个点频干扰；1个宽带调制干扰； 干扰1：干噪比30 dB，方向为(0，30˚)，频点为−200 MHz； 干扰2：干噪比30 dB，方向为(0，50˚)，频点为50 MHz； 干扰3：干噪比20 dB，方向为(90，30˚)，带宽20 MHz，频率范围为−10~10 MHz，信号形式为线性调频信号。 目标信号与干扰信号形式与2.5节仿真试验二相同，且4个子阵频域抗干扰后的输出信号作为空域自适应抗干扰的输入信号，因而下面主要给出了空域自适应抗干扰的结果。 下图13给出了频域抗干扰 + 空域自适应抗干扰处理权值的两维方向图。 图13. 频域抗干扰 + 空域自适应抗干扰处理方向图 由仿真图可以看出，干扰信号方向分别为(0，30˚)、(0，50˚)、(90，30˚)同时对系统进行干扰，经过频域抗干扰 + 空域自适应抗干扰处理后，三个干扰信号Z轴放向均为−155，由此可见频域抗干扰与空域自适应抗干扰联合使用会更好的抑制3干扰，抗干扰效果远优于单独使用频域抗干扰或空域自适应抗干扰。
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user: 5. 结论 综合上述理论分析及仿真验证可知，单独采用频域自适应的抗干扰性能与抗干扰波束方向无关，仅与干扰的数目、干扰的强度、频谱分部等参数有关。同一信道内的干扰信号总带宽大于4 MHz时频域自适应抗干扰仅能保证部分抑制效果，这时候需要考虑空域自适应滤波。单独采用空域自适应DBF处理可以对抗3个来自不同方向的宽带干扰，但是由于子阵空间排布的特殊性，对2个或3个干扰的来波方向相同的有一定限制，不能很好地进行抑制，这种情况需要考虑结合频域自适应滤波。通过采用频域自适应滤波 + 空域自适应DBF的方案进行抗干扰处理可以很好的实现抗宽三干扰功能，并且抑制效果优于单独采用频域自适应抗干扰或单独采用空域自适应抗干扰方法。
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user: 6. 结束语 通过对单独采用频域自适应抗干扰方法、单独采用空域自适应抗干扰方法以及频域自适应抗干扰与空域自适应抗干扰相结合方法仿真验证，可得出频域自适应抗干扰与空域自适应抗干扰相结合可以实现宽带相控阵天线自身抗3干扰功能，并且可以有效的抗3干扰。该方法还需要在工程应用中进一步验证。
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user: 摘要 采用内容分析法和定量研究方法，对中国大陆人教版和中国台湾康轩版初中数学教材“图形与几何”部分，比较分析它们的编排结构特点和教材难度。研究发现编排体例上人教版的特点是在小结中使用了知识结构图、帮助学生构建知识体系，而康轩版是配备了实物教具、重视学生的操作能力；拓展栏目上人教版内容比康轩版丰富；两版教材在插图上都以表征型插图为主；康轩版内容广度、内容深度较大，人教版习题难度较大；整体上康轩版教材难度大于人教版教材难度。最后给人教版教材编写提出几点建议：教材内容设置上增加直观几何，提供丰富的背景；内容编排上用习题回顾旧知，每一节尽量设计小结；教材提供大量的实物教具，增强教材的阅读性。
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user: 1. 引言 中国台湾是在国际大规模的测试(如TIMSS)中获得较好成绩的亚洲地区，中国大陆和中国台湾学制上相同，教材编写上均是一纲多本的形式。中国大陆的《义务教育数学课程标准(2011年版)》和中国台湾的《国民中小学九年一贯课程纲要数学学习领域》中都指出教材编写理论包括：编写教材强调科学性，不仅是指数学的学科特征，还要符合学生的认知规律；注重整体性，从内容、习题、数学史三方面阐述；注重教材的可读性，插图、语言、文本必须既有趣又要让学生集中精力学习；注重教材的弹性，问题情境突出层次性，习题选择组织突出层次性等 [ 1 ] [ 2 ]。 但是，由于社会发展、教育理念、教材发展史和教材市场机制的不同，使得中国大陆教材和中国台湾教材编写上有所差异。考虑几何内容在初中数学中所占的比例和重要性以及教材的普及性，选取大陆人教版和台湾康轩版初中数学教材，采用内容分析法和定量研究方法，对其“图形与几何”内容，从编排体例、拓展栏目、插图、教材难度等进行了比较。该研究将在理论上丰富中国大陆和中国台湾教材特点研究的成果，可以充分对教材内容进行自我了解和自我认知，并可以从康轩版教材中发现一些新观点、新思路，为人教版教材的修订提供一些数据支持；在实践上，通过对两版教材特点的分析，有助于教师更深层地理解教材，批判性地使用教材，以便合理安排教学内容，改进教学方法。
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user: 2. 研究设计 依据大陆数学课程标准，几何内容划分为“图形的性质”、“图形的变化”、“图形与坐标”三个主题 [ 1 ]。 编排体例上，分析两版教材章结构和节结构当中包含了哪些部分，以及各部分所表述的内容体现的特点。 拓展栏目上，将认知要求划分为三个水平，分别为感受、体验和探索 [ 1 ]，具体界定标准如表1。 Table 1 Definition criteria of cognitive requirement level in the extended colum 水平 界定标准 举例说明 感受 在一些活动中并不需要学生参与，仅观察，记为感受水平；一般观察与猜想栏目、数学好好玩栏目活动为感受水平。 康轩版教材平行线单元的数学好好玩栏目，该栏目可以拓展知识面，不需要学生操作或探究。 体验 在一些活动中学生参与其中并进行模仿操作，主动认识或验证对象的特征，进而获得经验，记为体验水平；一般信息技术应用、数学橱窗栏目为体验。 人教版教材三角形全等单元“探究三角形全等的条件”的信息技术应用的活动，学生模仿教材中的操作过程，操作几何画板，验证三角形全等的条件，进而获得一些经验。 探索 学生独立或与他人合作参与到数学活动中，并且理解或提出问题，寻求解决问题的思路，通过调查、制作、设计、实验验证等发现该研究对象与其他对象的区别联系，或者动手设计制作模型，记为探索水平。 人教版教材勾股定理单元的数学活动栏目，该活动需要学生参与到测量旗杆实际高度活动中，不仅需要学生理解问题，还需要自主寻求解决问题的思路，去调查、设计方案，进而解决问题，获得理性认识。 表1. 拓展栏目认知要求水平界定标准 插图功能上，该文采用梅耶的四种插图类型的分类对两版教材插图的功能进行分析，具体界定标准如表2。 Table 2 Definition criteria of illustration function 功能 界定标准 举例说明 装饰型 装饰型指用来吸引学生注意力、增加学习兴趣但与学习无关的插图，它的主要特点去掉该插图不会影响学生的学习过程。 康轩版教材的小熊图案、两个小朋友谈话的漫画。 表征型 表征型指描绘或呈现文中提及的物体或者单一的成分，表征型插图有利于学生直观的了解数学内容，它的主要特点是去掉该插图后学生缺少直观感知，认知上会增加一点困难。 人教版菱形部分生活中菱形形象物品的插图。 组织型 组织型是用来描述文本中提到的两个或两个以上对象或要素之间关系的结构图 [ 3 ] 。 人教版教材的章末小结。 解释型 解释型是解释数学结构中各元素之间的关系，帮助学生将新知识与已有旧知识间建立联系。 人教版教材“出入相补法”插图展现的勾股定理的证明过程。 表2. 插图功能界定标准 教材难度上，从内容广度、内容深度以及习题难度三个维度进行量化分析，具体公式如下 [ 4 ]： N = f ( C 1 ， C 2 ， E ) f = 0.2 C 1 + 0.5 C 2 + 0.3 E C 1 = D B C 2 = 0.5 C 21 + 0.5 C 22 E = 0.6 E 1 + 0.4 E 2 教材难度模型中，内容广度以知识点的数量来衡量 [ 4 ]，知识点指显性呈现的知识点，不包括数学活动、阅读与思考、实验与探究栏目隐含着的知识点；内容深度从内容的认知要求和呈现方式两方面分析 [ 4 ]，其中，认知要求划分为了解、理解、掌握以及应用四个水平 [ 1 ]，并分别赋值为0、1、2、3，呈现方式划分为直观描述、归纳、演绎 [ 5 ]，分别赋值为1、2、3；习题难度从行为要求和背景两方面分析 [ 4 ]，其中，行为要求划分为模仿、迁移和探究三个层次 [ 5 ]，并分别赋值为1、2、3，背景分为无背景、生活背景和科学背景三个层次 [ 5 ]，分别赋值为1、2、3。
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user: 4. 建议 基于人教版教材在“图形与几何”内容呈现上的优点与不足，对大陆初中数学教材几何内容的编写提出以下建议： 4.1. 内容上增加直观几何，提供丰富背景 夸美纽斯 [ 6 ] 在《大教学论》中指出，“一切知识都是从感官的感知开始的”，首次提出了直观性教学的原则，更进一步的，从教育适应自然的心理学观点出发，裴斯泰洛齐 [ 7 ] 主张进行直观教学，他认为客观对象离学生感官的远近决定了学生对于此对象印象的清晰性与正确性，另外，以直观方式掌握了基本知识的学生，比其他学生更明白他们做的是什么、为什么这样做。对于几何内容来说，直观几何比论证几何更接近学生生活，而纵观人教版教材，其论证几何内容明显比直观几何多，且难度较大，这会导致学生因基本概念与方法的不熟练，在演绎推理时遇到各种问题。实际上，学生是通过直观几何的动手操作获得的活动经验，加深概念、类比、归纳并获得基础知识与方法，逐步踏入论证几何的学习。因此，人教版教材的论证几何部分，需要多穿插直观几何的内容，实现交叉融合。 在背景方面，相比于康轩版，人教版数学史内容较少，而数学史可以展现数学知识发生发展的演变过程，更利于学生理解数学的实质、理解数学研究活动中的科学精神、理解数学文化的底蕴，因此要增加丰富的数学史内容。 4.2. 用习题回顾旧知，每一节设计小结 人教版教材章前言结构中的旧知回顾，可借鉴康轩版教材的章前言知识回顾形式，以习题的方式回顾知识。这样既可以引起学生的注意，又能将与本节内容有关的知识进行联系、整合、贯通，而且很好地起承上启下的作用。 另外，根据艾宾浩斯遗忘曲线，越早地复习，记忆效果越好。人教版教材是在一章结束后才安排小结，复习已学内容所跨越的时间较长，而康轩版教材在每一节内容学习后都会安排重点整理并配备相应的习题。很多其他地区或国家也采取了相似的编排方式，比如香港教材在每一章都有单独一个小节“基础知识重温”来复习旧知 [ 8 ]。 4.3. 提供实物教具，增强教材的可读性 皮亚杰 [ 9 ] 认为，教学中必须重视学生的动作和活动，摆弄物体的活动对理解几何关系是必不可少的，应提供材料、工具和设备，让学生自由操作、观察和思考。人教版教材没有随教材配备相应的实物教具，导致学生缺乏对于没有接触过的几何图形的直观认识。而康轩版教材在较为抽象知识或较繁的推理中，提供了合理的实物教具供学生使用，这不仅加强了学生的动手操作能力，而且使得学生能在“做数学”的过程中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题，充分提升学生的“四能”，获得丰富的基本活动经验。 同时，人教版教材的设计颜色单一，缺乏装饰性插图，这些都会使学生感到枯燥，降低学习兴趣。而康轩版提供了很多色彩丰富、生动形象的装饰型插图，提高学生在阅读时的舒适度，更能吸引学生，从而提高学生的学习兴趣。特别是在一些重要的知识点，比如，公式的引导、命题的推理论证、数学史呈现等上做一些改进，使学生关注结果的同时更加关注过程。
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user: 摘要 课程思政是新工科教育体系的重要元素，是习近平新时代教育体制改革的核心内容。课程的思政建设具有普遍性、同一性和动态性，即它既是全学科的，也是全教育体系的；传递思政的形式是多样的，但教育的目标都应该是使学生根本具有爱国主义情怀和健康的伦理道德意识，这是“思”和“政”辩证统一的两个方面的体现；课程讲授本身是解惑的过程，思政建设则是先行的传道，两者是授业的两个相辅相成的组成。随着社会的发展和技术的进步，课程内容的建设也要体现时代性，因此，思政元素的挖掘和传递方式也不是一成不变的。本文从课程思政设计和建设的两个方面，首先阐述了思政设计的两点思考，明确思政建设的目标和方式；其次，以《工程伦理》课程为例说明思政建设的步骤和效果；最后，反思整个建设过程，提出待解决和讨论的三个问题。
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user: 1. 引言 早在2013年，中组部、中宣部、教育部就提出了“学术研究无禁区、课堂讲授有纪律”作为高校教师的政治底线。2014年，习近平总书记提出了“有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心”的“四有”好老师的标准。这其中排在第一位的便是对于理想信念的要求。“课程思政”建设，是高校教师对于“传道、授业、解惑”的追本溯源，是自古以来每名教育者的应循之本、应尽职责。既要精于“授业”和“解惑”，更要以“传道”为责任和使命，时刻心系国家和民族，不忘所肩负的国家使命和社会责任 [ 1 ] [ 2 ]。 全国高校思想政治工作会议强调，立德树人是教育的根本任务。立德树人的新时代标准就是习近平中国特色社会主义思想。因此，坚持社会主义办学方向，结合新时代新人培育工程，充分发挥课堂教学的主渠道，进行深化课程思政的教学改革，是教育改革的第一要事，是新工科教育的方向引领。课程思政教学改革的首要目标是深入挖掘各类课程的思想政治理论教育资源，将马克思主义理论贯穿教学和科研的全过程，引导新时代学生树立正确的世界观、人生观和价值观，促进各类课程与思想政治理论同向同行，最终实现全方位、全过程育人新局面，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。 2021年全国高教处长会议上，教育部高等教育司司长吴岩所作的主旨报告指出，中国教育由高速发展转向高质量发展，必须由如何做大转向如何做强，而一切的核心是人才培养的高质量，因此，立德树人成效是衡量的根本标准。将课程思政融入基础课、专业课、理论课和实践课中，深入挖掘课程中的思政教育元素是课程思政建设的重要内容。同时，充分利用好环境的信息化和智能化资源，推进信息技术与教育教学的深度融合，实现新工科体系下的教育改革 [ 3 ]。 因此，本论文以《工程伦理》课程的教学改革建设为例，侧重说明两个方面的实践与效果：一是课程建设与信息技术的融合，完成线上/线下混合式教学资源的建设；二是思政元素的挖掘，将静态的思政要素与动态的案例教学有机结合起来。最后，结合实践效果和收获，给出课程思政建设的三点建议。
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user: 2.《工程伦理》课程设计 2.1. 课程导入 工程的发展与人类的命运紧密相连，伴随着人类大规模改造自然的工程行为，不可避免地涉及到人与人、人与社会、人与自然的关系。人类不同的价值追求、不同利益诉求也会导致人们在工程行为选择上的困境与冲突，从而引起人们对意义和正当性的反思。即人类的工程活动不仅仅是一种社会实验，也是关涉人与自然和社会的伦理活动。这是工程伦理作为一门学科的现实背景。此外，新工科教育改革在工程认证的毕业要求中明确指出，培养的工程师要具备伦理意识和伦理困境的处理能力，按照此要求制定的培养目标中，增加了工程伦理相关课程。这是工程伦理课程设置的现实目标要求。 工程伦理教育在国际上始于20世纪60年代，它是一门哲学、伦理学、工程学和社会学交叉的新兴学科门类。在实践意义上，它为工程师提供了价值性的规范导引。美、英等欧美国家于20世纪70年代陆续开设了工程伦理 [ 4 ]。我国起步较晚，在20世纪90年代，工程伦理教育开始引起国内学者的关注，进入21世纪之后，必须在工程教育中全面推进工程伦理教育成为人们的共识 [ 5 ]。2014年，工程教指委启动工程伦理课程建设；2016年，由清华大学牵头推出相关教材；2018年，国务院学位委员会将工程伦理课程纳入工程硕士专业的公共必修课，成为硕士培养的标配教育内容。 经过三轮共9人次的师资培训后，我校于2018年秋季正式启动《工程伦理》研究生课程。本科教育方面，工程教育认证相对应，毕设要求和培养目标中均明确定义了工程伦理意识和解决能力的基本要求。从2019级开始，本科生所有专业同时开设《工程伦理》。该课作为必修课，在第五学期启动。课程导入历程见下图1。 图1. 《工程伦理》课程导入 2.2. 课程目标的设计 《工程伦理》是一门集工程性，道德性，伦理性，职业性于一体的综合性素养课程，课程目标主要体现在三个方面：1) 提高学生的道德敏感性；2) 增加学生对实践行为规范的了解；3) 改进学生的伦理判断力和伦理意志力。简单地说，即“意识–规范–能力”三位一体的培养目标 [ 6 ]。 意识：培养工程伦理意识和责任感。工程伦理意识强调的是对工程实践中存在的非技术问题的主观感知、认同和重视。培养工程伦理意识就是要提高学生对可能存在的伦理问题敏感性，并逐步建立起对其理解的自觉性和能动性，这是主观面对和积极解决工程伦理问题的重要前提。涉及到的领域既有各个专业方面如电子、环境、生物、医学、核化学等，也有与政治、社会等要素的焦点问题如环保治理、能源节省、社会伦理等。经过3个教学周期的统计，目标达成率大于94.5%，如图2所示。 规范：掌握工程伦理规范是工程师形成处理伦理困境能力的前提。工程伦理规范是随着社会、政治、文化环境的发展而不断变化和丰富的，且具有时代性点。一般意义上，工程伦理规范是在一定的历史时期，一定的社会发展阶段，为大众所认可的主流价值观念和伦理思想的行为准则，因此是对工程实践行为评价的重要标准。如十八大以来提出的“和谐、绿色”的发展理念。经过3个教学周期的统计，目标达成率大于97.4%，如图2所示。 能力：培养学生的工程伦理决策能力。即在面对伦理困境时，工程师需要具备除专业知识以外的更为复杂的决策能力。工程活动本身的风险加上规范之间因为文化等因素产生冲突可能性，工程师将面对大量的无法用规范解决的问题。特别是随着社会的进步，新型的巨型工程如大数据、人工智能等，技术问题和利益关系都空前复杂化，要求工程师具有伦理决策能力。正确的行为的根本基础是思想的纯净和公正，是具有强烈的社会责任感，这是本课程的重要的培养目标。目标达成率大于97.4%，见图2。(A：完成达成；B：达成；C：基本达成；D：部分达成；E：未达成) 图2. 课程目标达成度统计 2.3. 课程运行模式 本课程以重点知识讲授为基础，以案例教学为特点，以职业伦理教育为重心。采用课堂讲授、案例研讨、专题讨论等多种方式相结合。同时结合线上课堂资源、企业专家讲座等多种方式进行实例分享教学，并结合教材中参考文献和相关互联网资源安排课程内容的延伸阅读。按照知识点进行划分，定义了每个知识点中的重点和难点内容，设计了教学环节，教学方法。以第一个知识点“工程与伦理”为例，概括了教学目的，重点和难点内容；教学环节则分成五个部分： 1) 互动复习：借助于翻转课堂平台进行上节课内容的回顾，以投票、点名、抢答等(学习通线上平台)方式体现(约5分钟)；2) 引入新课：介绍与该知识点相关的社会现象，或者历史背景，或者经济、人文等关联性内容。形式是口述、网评、视频方式(5分钟)；3) 讲授新课：明确知识点细节，基本概念说明，形式主要进行口述，并积极互动，让学生发表观点(约25分钟)。4) 案例分析：通过事件经过、伦理问题产生、观点和结论三个部分引领学生在伦理意识、规范和困境处理能力方面逐步得到发展(20分钟)。5) 问题讨论：围绕着核心概念和伦理焦点问题开展讨论(约35分钟)。教学运行模式见下图3。 图3. 课程运行模式
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user: 3. 课程思政挖掘 《工程伦理》是一门集工程性、道德性、伦理性于一体的综合性素养课程，课程目标中要求提高学生的社会责任感、道德敏感性、增加学生对工程技术标准的了解、改进学生的伦理判断力、增强学生的伦理意志力。整个课程的内容也从这些方面培养学生对伦理问题的认知感，并借助案例分析增强对忽视伦理问题所带来的工程、社会等方面严重后果的敬畏，进而在情感上产生共鸣，在心灵上得到升华。因此，它100%地体现了思政课的两个维度即思和政。具体来说，思政元素的挖掘有三个方面： 通过知识点1即工程和伦理的基本概念，培养学生工程伦理意识和社会责任感。这里包括道德和伦理的关系，使学生理解道德强调个体的品德，而伦理是公共的、社会的规范和约束，并通过案例使学生更加深刻的认识到良好的品德是形成伦理意识的必要条件。此外，还要介绍四种不同的伦理立场和观点，通过电车问题的讨论使学生们明白伦理困境的处理与价值观是相关的。这是思政元素挖掘的第一点。 通过知识点2即风险、安全与责任，使学生了解并形成职业伦理、社会伦理和环境伦理意识。在工程伦理责任和社会伦理责任不一致时，工程师如何在这两者之间进行合理的权衡。但是，若工程的结果可能对公众的生命财产产生危害时，教导学生应以最大善的方式处理伦理困境。这是思政元素挖掘的第二点。 通过知识点3即价值、利益与公正，培养学生树立工程的科学价值、政治价值、社会价值、文化价值和生态价值观。用习近平新时代社会主义思想为指引，建立文化自信、不断创新、团队合作、务实精准的工程精神。始终贯彻可持续发展的环境伦理理念，以尊重原则、整体性原则、不损害原则和补偿原则最大程度保持自然环境的健康发展。并培养学生将科学发展观同环境伦理学有机结合起来，根据情景制定相应的规则。这是思政元素挖掘的第三点。 在实现的方式上，采用视频案例教学手段。建立覆盖全部知识点的视频案例库，教学视频库，通过小组形式的案例分析，问题探讨，观点发表等形式形成完全意义的互动教学。建设完成的10个教学案例见下表1。 通过案例分析，极大地提高了学生学习的主动性和创造性，同时，加深了对基本概念的理解及提高运用所学知识的能力，培养了学生伦理意识，并在情感上通过共鸣的方式提升了社会责任感和使命感。 Table 1 Design of teaching case 序号 案例名称 案例类型 说明 1 温州动车追尾事件 视频 工程师的责任分类 2 “ofo小黄车”引发的道德思考 文字 + 视频 伦理意识的养成 3 韩春雨事件 文字 + 视频 科技伦理 4 长春长生假疫苗事件 文字 + 视频 道德与伦理 6 哥伦比亚号航天飞机事故分析 文字 + 视频 工程师的职业道德 7 拉夫运河环保事件 文字 环境伦理 8 印度Bhopal毒气泄漏事故 文字 化学工程伦理 9 康菲公司漏油事件分析 视频 伦理的文化特征 10 圆明园湖底防渗事件案例分析 文字 环境伦理 表1. 教学案例设计
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user: 4. 教学思政改革建议 经过三个学期的建设，本课程在2019年被评为市级优秀课程，在2021年被评为市级优秀思政课程。笔者认为，思政建设是互利网+时代下新工科改革的重要内容，它不是简单的思政杂糅，而是有机地融合专业知识进行的创新性改革。 1) 教学内容要思政 在不同专业不同培养目标的基础上，应该首先深度挖掘专业体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，不仅要拓展专业的深度和广度，还要注重专业的“温度”。着重从专业领域、行业标准、国家需求、国际动态、文化映射、历史渊源等方面增加课程的人文性，时代性和开放性。 2) 教学手段要思政 在传授专业知识和培养能力的过程中要点缀思政教育，根据课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘思政元素并有机地融合课程教学，达到润物无声的效果。具体措施应包括，将思政教育纳入教学目标，将“思”融入教学计划、课程考核中，将“政”融入课程标准、课程内容中。同时借助“学习强国”强大的红色信息平台，创造性地建设思政教学手段。 3) 教学队伍要思政 教师尤其是党员教师自身应加强思想政治教育，增强“四个自信”，进而引导教师全面树立“课程思政”的理念，从“重专业轻价值”转变为“价值引领，能力并重”。具体的措施，可以有学科组教研讨论、树典型辐射、传帮带、教材和教案编写等。
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user: 5. 结语 十年树木，百年树人。我国社会主义建设进入到关键时期，在实现两个一百年奋斗目标的伟大征程中，人才培养是关键。强调课程思政，注重立德树人是当前教育的最重要的任务。在此背景下，每一个教师都应该做好思政课创造性工作，充分发挥创造力，“让每门课成为有温度的思政课”。 本文首先对课程思政建设的重要意义进行了阐述，指出挖掘专业课程思政元素是当前新工科教育改革背景下的一项重要内容；其次，结合笔者建设的《工程伦理》课程内容，说明了思政课程改革的基本步骤以及思政元素挖掘和实现的方式；最后，笔者给出了思政课程改革的三点建议，从教学内容、教学手段和教学队伍三个方面保障思政改革的方向性和质量。
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user: 摘要 汉江作为长江最大的支流，其曲流发育，沉积环境多变，与人类生产生活息息相关，在沉积研究的相关课题中对于长江与黄河的研究很充分，但是对于汉江的相关研究明显是不足的，因此深入解剖汉江不仅仅具有地质意义，还对于人类社会生产生活具有一定的指导意义。粒度特征是河流以及湖泊沉积物最基本的物理特征，通过粒度特征得到的粒度曲线是沉积环境分析的重要参考标志。本次研究利用汉江蔡甸段34个沉积物粒度资料，采用图解法对沉积物展开粒度参数分析，并综合粒度概率累积曲线分析以及C-M图对汉江蔡甸段进行分析得出：汉江蔡甸段具有典型的曲流河特征，其上游沉积物分选性较好，沉积期环境较稳定；下游沉积物分选性中等，沉积期环境不稳定，这可能是一定的流水作用导致了分选变差。粒度主要集中在粗粒部分，粒度分布曲线中粒度相对集中。其概率累积曲线都呈现“两段式”的特征，跳跃总体只发育一段，缺少牵引总体，表明研究区总体上的沉积物以跳跃总体为主；从上至下细截点向右移动，体现出上游研究区的沉积物整体粒度要大于下游研究区的沉积物，在汉江蔡甸段的曲流部分与顺直部分采集的沉积物其粒度数据受到环境控制明显，但是粒度数据受到了下游沉积物中的云母等沉积物的影响，因此分析河流沉积物粒度特征时需要从多个方法，多个方面，多个角度去解释。
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user: 1. 引言 积物的颗粒大小称为粒度，研究碎屑沉积和碎屑岩的粒度大小和各种粒级的分布特征的方法称为粒度分析 [ 1 ]，粒度分析是河流沉积学研究的重要方法，被广泛用于判断沉积环境和分析沉积物搬运过程 [ 2 ]，在河流沉积相的研究中应用极广。 Folk & Ward (1957)在粒度累计曲线上获得某些累计百分比处的颗粒直径，进而计算如平均粒径M Z 、标准偏差σ i 、偏度S K 、峰度K g 等参数，利用粒度参数组合特点进行环境分析，得到了一系列沉积类型的粒度特征。利用这些粒度参数判断沉积环境的研究成果就开始大量出现，比较典型的有1964年Sahu在Folk和Ward粒度参数计算公式的基础上，大量统计了现代碎屑沉积物的资料，得出了不同类型沉积环境的判别公式，通过在对数坐标纸上的作图得出可以区分不同沉积环境沉积物的图解。1969年Visher将粒度累积曲线中的粗粒和细粒部分扩大(以50%累积概率作为对称，将两端的细节进行扩大)，将累积曲线分为三个部分，分别代表沉积物搬运过程的滚动、跳跃、悬浮组分。在对现代不同的沉积环境的沉积物进行实验以后得出了不同的沉积环境下的粒度概率累积曲线模板，这些模板可以有助于区分沉积环境为沉积学研究做出了极大的贡献 [ 3 ]。 Brandon D. Beierle等(2001)指出对于粒度数据进行数学统计描述提供了沉积条件和沉积过程中下部变化的一般指示，但对非正态分布或多峰分布不敏感且会损失相当多的原始数据细节。于是提出了粒度数据的表面图，它可以对整个PSD的特征进行定性解释，因此可以为沉积过程和不断变化的沉积环境条件提供重要的见解 [ 4 ]。 可以看出沉积学家应用粒度分析方法，得出了许多成果。传统的方法是对颗粒的平均粒径M Z 、标准偏差σ i 、偏度S K 、峰度K g 进行数学统计分析概括，沉积环境判别公式及粒度概率累积曲线等沉积物特征分析方法在目前河流分类增加，在越来越多的沉积模式被提出的大环境下，其使用的范围已经具有局限性，目前国际上的沉积学者都在尝试从传统的粒度分析中找到新的方法，以适用众多河流复杂的沉积，但是传统粒度分析方法仍然不失为解释沉积环境的重要手段。 粒度特征是河流以及湖泊沉积物最基本的物理特征，它具有测量简单快速，不受生物活动的影响以及对于气候变化敏感等特点 [ 5 ]。通过粒度特征得到的粒度曲线是沉积环境分析的重要参考标志，主要的粒度曲线包括直方图、频率曲线、频率累积曲线、概率累积曲线等。但是粒度曲线的特征很难用文字进行直观的描述，于是在粒度分析中我们也会使用数理统计方法得到的粒度参数用以发掘更多的统计性质 [ 6 ]。但沉积环境的复杂多变，粒度参数与沉积环境之间绝不是简单的一一对应关系，于是有学者利用多个粒度参数进行组合来区分不同沉积环境的差异，如Friedman散点图，C-M图解等都是利用两两组合的粒度参数绘制散点图用以解释沉积环境 [ 7 ]。本次选择汉江作为研究对象，在沉积研究的相关课题中对于长江与黄河的研究很充分，但是对于汉江的相关研究明显是不足的 [ 8 ]，汉江为长江最大的支流，流经陕西、湖北两省，在武汉市汉口龙王庙汇入长江(图1(A))，其曲流发育，沉积环境多变，与人类生产生活息息相关 [ 9 ]，因此深入解剖汉江不仅仅具有地质意义，还对于人类社会生产生活具有一定的指导意义，本文基于汉江沉积物粒度特征分析其地质意义，以期为汉江沉积研究提供相关经验以及对合理利用汉江资源提供一些参考。
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user: 2. 研究区概况 汉江发源于秦岭南麓，干流全长1577 km，穿行于秦岭和大巴山之间，流经陕西、湖北两省，流域面积15.9 * 10 4 km 2 ，年均径流量为5.63 * 10 9 m 3 ，含沙量2.39 kg∙m −3 [ 10 ]。本文选取的研究区位于湖北省武汉市蔡甸区汉江下游(N30˚35'40.31''~30˚37'8.42''，E114˚2'50.92''~114˚2'44.55'')，其河床坡降小，水流缓慢，曲流发育，河汊纵横，且愈近河口，河道愈窄，于武汉市汉口龙王庙汇入长江，其沿岸的武汉市蔡甸区以及东西湖区对于汉江皆有用水以及运输的需求，因此研究汉江具有很大的现实的意义(图1(A))。
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user: 4. 结论 由于传统粒度分析方法本身的局限性，分析结论可能存在误判的情况，但是传统粒度分析的结果可以作为研究河流尤其是汉江沉积的一个重要参考。 本次研究利用汉江蔡甸段34个沉积物粒度资料，采用图解法对沉积物展开粒度参数分析，并综合粒度概率累积曲线分析以及C-M图解分析的结果，得到的主要认识有： 江蔡甸段具有典型的曲流河特征，其上游沉积物分选性较好，沉积期环境较稳定；下游沉积物分选性中等，沉积期环境不稳定，这可能是一定的流水作用导致了分选变差。粒度主要集中在粗粒部分，粒度分布曲线中粒度相对集中。其概率累积曲线都呈现“两段式”的特征，跳跃总体只发育一段，缺少牵引总体，表明研究区总体上的沉积物以跳跃总体为主；从上至下细截点向右移动，体现出上游研究区的沉积物整体粒度要大于下游研究区的沉积物，在汉江蔡甸段的曲流部分与顺直部分采集的沉积物其粒度数据受到环境控制明显，但是粒度数据受到了下游沉积物中的云母等沉积物的影响，因此分析河流沉积物粒度特征时需要从多个方法，多个方面，多个角度去解释。
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user: 摘要 湖南浏阳横江冲金矿床位于湖南省“金腰带”湘东北金多金属矿集区。为解决制约找矿的关键问题，本文运用“三位一体”成矿预测理论，对该矿床成矿地质体、成矿地质构造成矿结构面、成矿作用及特征标志等方面进行了分析，首次建立了成矿模式并预测了找矿靶区，为下一步找矿工作提供了技术支撑。