DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 理论知识 2.1. RSS的定义 RSS是当前在密钥生成中使用的最流行的信道参数，由于其可用性，对于实际实施而言尤其如此。假设发射信号 ，经历多径信道h，则接收信号可以写为 y ( t ) = ∫ 0 τ max h ( τ ， t ) x ( t − τ ) d τ + n ( t ) ， (1) 其中， n ( t ) 表示信道噪声。并且，接收信号 y ( t ) 的平均功率称为RSS [ 13 ]。因此，我们可以发现，通信双方相互探测信道，得到的RSS样本是非线性非平稳的数据集。 2.2. 数据预处理技术 尔伯特–黄变换(HHT)是一项伟大的发明，在许多领域发挥着重要作用。它采用两种方法来解决问题，其中一种是经验模态分解(EMD)，另一种是希尔伯特谱分析(HAS) [ 14 ]。在我们的工作中，只需要用到EMD来处理非线性非稳态的RSS样本，减少之间的不匹配量。 EMD往往被称为是一个“筛选”过程。这个筛选过程依据信号特点自适应地把任意一个复杂信号分解为若干固有模态函数(IMFs)。这些IMF是满足一定条件的分量：1) 信号极值点的数量与零点数相等或相差是一，2) 信号的由极大值定义的上包络和由极小值定义的下包络的局部均值为零。因此，给定任意一维离散信号，EMD最终可以编写成 ξ ( t ) = ∑ i = 1 K I M F i ( t ) + r K ( t ) ， (2) 其中 ξ ( t ) 是原始信号， I M F i ( t ) 是 个固有模态函数， r K 是原始信号减完 后剩下的余项。具体的筛选过程基本上是这样完成的： 1) 首先，必须识别局部极限的数据，即信号 的最小值和最大值。 2) 最大值与插值连接，创建信号的顶部包络。 3) 最小值与插值相连，产生信号的下包络。 4) 计算上下包络的平均值。 5) 从原始信号中减去局部平均值。 6) 剩下的数据被认为是相同的数据，重复以上步骤相同的过程。 当 r K 的极大值或极小值点数目有一个为零，或者 r K 已经是单调时，表示 r K 无法分离出IMF，此时EMD这一步就彻底结束了 [ 15 ] [ 16 ]。
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user: 3. 提出的方案 在这篇论文中，我们提出利用信道环境的随机性、互惠性等来为车辆通信确立共享密钥的方案。该方案中主要的工作包括：信道探测，预处理，量化及编码，信息协商和保密增强。该方案有望适用于复杂的真实车辆通信场景和信道环境。 3.1. 信道探测 通信车辆双方Alice和Bob，连续地测量之间的公共信道，来导出信道状态。这些信道状态能作为随机性公共源，来生成共享密钥。在我们的工作中，RSS测量值用于表示信道状态。并且，每一轮测量需要在一个相干时间内完成。因为根据信道互惠性，相干时间期间的信道可以认为是恒定的。因此，在一个相干时间内，Alice和Bob在两次探测中，得到的信道测量近乎相等。Alice和Bob将重复上述过程，直到收集到足够的测量为止。 3.2. 预处理 在预处理阶段，Alice和Bob应用EMD方法，分别处理各自的RSS样本，以减少样本之间的差异，进一步增强信道互惠性。我们说的差异是量化后得到的比特不一样，而不是样本值之间存在不同。处理过后的数据应用到下一个阶段，即量化和编码，来提高数据的利用率。 为了保证通信双方使用相同的预处理方案，Alice首先确定选择EMD方案，通过公共信道将消息发送给Bob；然后，Bob收到消息后，通过原来的信道，返回一个确认(ack)给Alice。此时，表明双方已建立连接。最后，Bob确定选择第 个IMF作为新的RSS样本，并将 发送给Bob，Bob根据接收到的消息，完成自己的数据预处理过程。此时，双方已确定完全相同的EMD方案。 在一方面，每个IMF都是线性平稳的，这能保证在量化阶段，能有效地减少因为数据之间较大的差异，而被量化成不同的比特值的情况发生。虽然这可能会损失一些随机性，但是我们在后面阶段会应用保密增强技术，来提高生成密钥的随机性。当然，我们也会做一些相应的实验来验证。在另一方面，因为平均RSS值会以某种方式暴露合法车辆间的一些信息，比如距离。而新的RSS是IMF，每一个IMF的生成过程都删除了平均RSS值。因此该方案在另一方面能为共享密钥确立方案提供一定的安全性。虽然，一些信息，比如处理方案， 的选择等，在公共信道传输可能会被窃听者Eve获得。但是，得益于空间去相关特性，窃听者无法正确估计Alice和Bob间的信道探测。 3.3. 量化及编码 在我们的方案中，不是直接将RSS样本生成共享密钥，而是将其先映射成二进制比特序列，作为初始密钥。为了避免数据的浪费，我们使用论文 [ 17 ] 中提出的方法，将可用的一个RSS映射成两个比特，来提高数据的利用率。首先，确定四个阈值， q n = μ + α k σ ， (3) 其中 k = 1 ， 2 ， 3 ， 4 ，μ，σ是RSS读数的平均值和标准偏差，α 1 ，α 2 ，α 3 ，α 4 的值是电平微调系数，并且α 1 ≥ 1、α 4 ≥ 1、0 < α 3 < 1、0 < α 2 < 1，q 4 > q 3 > q 2 > q 1 。然后，Alice和Bob通过判断各自的每一个RSS测量值坐落在公式(4)中的哪一个区间，来提取对应的两个比特。最后，当所有的RSS样本判断完毕后，生成各自初始比特流。具体的编码规则为 Q ( r ) = { 00 若 r ≤ q 1 01 若 q 1 < r ≤ q 2 10 若 q 3 ≤ r < q 4 11 若 r > q 4 } ， (4) 其中，r表示一个RSS，Q对应量化及编码阶段完成得到的二进制序列。因此，q 2 和q 3 之间的RSS样本被丢弃。为了提高数据利用率，α 2 和α 3 应该设置为最小可能值。并且，α 1 ，α 2 ，α 3 ，α 4 应适当调整，以适应车辆通信复杂的信道环境。 3.4. 信息协商和保密增强 由于一些因素，如噪声、车辆通信系统半双工模式等，合法车辆的信道测量值之间存在一些差别，这给确立相同的共享密钥带来挑战。因此，我们在量化及编码步骤后，应用信息协商技术。在我们的方案中，我们应用Cascade协议来纠正这些存在差异的比特。通过将完整的比特序列划分成多个小块，合法车辆检查每个小块的比特流，来纠正之间的不匹配的比特，确立相同的比特序列。 为了删除在信息协商阶段泄露的信息，并且提高共享密钥的随机性，需要用保密增强技术。我们采用论文 [ 3 ] 中提出的方法，其中，Alice首先确定参数，然后将这些参数发送给Bob，最后Alice和Bob应用该方法，生成比特序列，作为最后的共享密钥，实现安全通信。
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user: 4. 仿真结果与分析 我们从真实车辆通信环境中获得RSS样本，然后应用我们的预处理方案，观察比特不匹配率(BMR)的情况，来验证方案的性能。其中，BMR定义为量化及编码后不匹配的比特数与应用量化及编码方案生成的比特总数的比例。同时，我们验证生成的最后共享密钥的随机性，判断我们提出的共享密钥确立方案是否可行。 图1. 不同方法在不同数据集下的BMR比较 4.1. 比特不匹配率BMR 我们首先计算在不同的数据集下的BMR，并与不使用预处理方案得到的进行对比，如图1所示。从图上，我们能清楚地发现，当将RSS数据直接量化成比特时，BMR在(0.3， 0.6)之间浮动。这意味着有大量RSS样本被量化成不同的比特，这给信息协商阶段带来巨大的挑战，严重降低共享密钥确立方案的性能；而当使用EMD预处理方案对RSS数据进行处理，很明显，不论数据集的个数，BMR的值都有很大程度地下降。这表明，我们提出的EMD方案能很好的应用到共享密钥确立方案中，有效地减少因为各种因素导致的通信车辆双方信道探测样本之间的差异。 4.2. 密钥序列随机性 我们提出了一种能应用到复杂车辆通信环境中的共享密钥确立方案。为了验证该方案的可行性，我们应用NIST测试套件来测试应用该方案获得的共享密钥序列的随机性。其中，NIST测试套件包含15项测试，每一项测试完成后都会返回对应的p值。当且仅当0.01 < p ≤ 1时，比特序列通过了该项测试。因为车辆通信所需密钥的长度是256 bit，而NIST测试套件有一部分测试需要较长的比特序列。因此，我们只需要进行9项测试即可，测试结果如表1所示。所有返回的p值，也即测试结果，都大于0.01。这表明应用该共享密钥确立方案得到的密钥序列，通过了所有的所需测试，具有很好的随机性，能够应用在车辆通信中。 Table 1 Randomness test of key sequence obtained by applying our schem 测试类型 p值 通过/失败 ApproximateRntropy 0.653629 通过 BlockFrequency 0.175089 通过 CumulativeSums 0.222775 通过 FFT 0.621622 通过 Frequency 0.498531 通过 Runs 0.371308 通过 Serial 0.498613 通过 NonOverlappingTemplate 0.064646 通过 LongestRun 0.234677 通过 表1. 应用我们的方案得到的密钥序列随机性测试
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user: 5. 结论 本文提出了一种有效应用于车辆通信的共享密钥确立方案，其中EMD方法用于预处理数据样本，能有效地处理样本间的不匹配的数据。实验结果也表明，EMD方法能有效降低比特不匹配率；并且，应用该共享密钥确立方案得到的密钥序列具有较好的随机性，能够应用于车辆安全通信。
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user: 摘要 为减少因视线不佳导致的汽车碰撞事故，提出结合超声波和红外线进行测距，使车辆行驶时保证相互间的安全距离，该方案具有成本低廉、简单可靠的优点。进一步提出融合GPS和5G定位技术，使无线基站和低轨卫星互为补充，打造广域无缝覆盖的通信和定位网络。通过定位汇聚和分发过程，使参与交通的车辆能准确感知周边车辆的位置，从而达到防撞效果。这为汽车自动驾驶技术的推广扫清了安全障碍，使汽车朝电动化、网联化、智能化、共享化的方向加速发展。
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user: 1. 引言 现代社会离不开汽车这一交通工具，但由此带来的交通事故也接连不断，特别是车辆相撞常常造成严重的生命财产损失。如2012年6月3日的沈海高速特大交通事故，当日清晨5时20分至40分，沈海高速公路盐城开发区段，因突发团雾，双向车道相继发生共约60辆机动车追尾事故，共造成11人死亡，30多人受伤。一般规定在能见度30 m以下高速公路都要封闭，但局部出现的团雾难以预测，故出现局部能见度很差情况时，驾驶员视线受阻，极易导致车辆相撞事故，造成严重损失。要杜绝此类事故出现，除了加强高速公路管理外，还需要考虑采取必要的技术措施。 防止车辆碰撞可从车与车协同的角度考虑，如果车辆能互相告知自身的精确位置，则保持相互间的距离将较容易实现，这需要精确定位技术的辅助。定位就是对空间位置的感知，是在空间中自由活动的必要条件。从古代远洋航海罗盘，再到现今每个电子终端都有的GPS，定位技术可谓是无处不在。人类利用视线交汇来定位远近，利用耳朵听音来分辨方位，利用手脚触觉来感知身边环境。在大海中航行可以运用航海图和星象图，利用视觉图像的比较来定位，而罗盘则是利用地球的磁场进行方向测定。发展到现代，从陆基无线电导航过渡到GPS定位，以及无线基站定位、WIFI定位和蓝牙定位等，主要是利用无线电波的传播特性，而红外线定位、视觉定位等则主要利用光线的直线传播特性，惯性导航是利用力学惯性特性，多普勒导航是利用相对速度引起的波动频率变化特性。各种定位技术可谓五花八门，都有其适用的条件，随使用要求和经济代价进行选择。 定位技术和互联网技术在车辆中的联合应用能够初步实现车与车协同的效果，使车辆之间保留足够的安全距离，一般来说，只要达到亚米级(<1 m)的定位精度，就可以使车辆较准确地感知周边其它车辆的位置，从而防止出现碰撞事故。本文首先考虑经济实惠的超声波和红外线联合的定位方案，可以初步达到汽车的防撞效果。进一步，考虑到现代通信技术的飞速发展，采用GPS和5G融合的定位方案，同时解决高精度定位和高速信息互联的要求，使汽车能通过“群体智能”来协调车与车之间的空间位置从而达到防撞效果。在防撞问题解决后，就能够对车辆驾驶提供基本的安全保障，便于顺利推进方兴未艾的汽车自动驾驶技术的发展，逐步实现汽车的交通进化，为打造低碳节能的可持续发展社会作出贡献。
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user: 2. 超声波定位 2.1. 超声定位原理 声呐技术属于一种利用声波进行工作的技术，分为主动声呐和被动声呐。前者像雷达一样，不停地向外发射声音信号，根据回波判断目标性质。后者不主动发射信号，只接收目标发出的声音信号。被动声呐因为不发射信号，主要用于隐蔽侦察。当声呐信号被两个以上的接收器听到后，已知声波传播速度和两个接受端的声程差或相位差，可以进行声呐系统定向。 自然界中蝙蝠和海豚都能利用超声波来运动和捕食，属于主动声呐。蝙蝠在飞行的时候，喉内能够产生超声波，当超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时，蝙蝠能够用耳朵接受，并能判断探测目标是昆虫还是障碍物，以及距离它有多远。人们通常把蝙蝠的这种探测目标的方式，叫做“回声定位”。蝙蝠回声定位的精确性和抗干扰能力对人类的声呐雷达技术具有重要的参考价值。 由于超声波在空气中的衰减较大，传播距离一般只有几十米，使得超声波定位只适用于较小的范围。短距离的超声波测距系统精度为厘米级，已用于室内定位和场地定位。如汽车驾驶考场，将发射装置置于汽车上，跟随汽车运动，接收系统可在电脑上描出汽车行驶的轨迹，从而可以通过电脑自动判断汽车驾驶员是否合格。 由于声波的传送速度远低于电磁波，所以实现系统的时间同步较为简单。采用无线电或者红外线等方式发送信标，同时开启超声波的发射，接收器接收到信标信号后开始计时，当超声波信号到达接收点时，接收器停止计时。根据计时的时间差计算出定位物体到各个接收点的距离，然后再利用三边定位等方法可得到定位物体的坐标。 2.2. 三边超声定位 图1. 车辆超声定位 利用超声波可以在车辆间进行测距定位，利用红外线发射作为计时起点，红外光和超声波同时发送，由于传播距离短，红外光的传播时间可忽略不计，接受端在接受到红外光后开始计时，然后根据超声波到达的迟滞时间计算距离。如图1所示，前车超声波发射单元为B，后车超声波接受单元为A和C，测定出AB之间距离为a，BC之间距离为b，而AC之间为已知固定距离c，这样已知三角形的三边长度，根据海伦公式，则三角形△ABC的面积为 S = p ( p − a ) ( p − b ) ( p − c ) (1) 其中 p = ( a + b + c ) / 2 。同时，两车之间垂直距离假设为h，则三角形△ABC的面积也可表示为底和高乘积之半： S = c h / 2 (2) 结合(1)式和(2)式，可求出两车间距为 h = 2 p ( p − a ) ( p − b ) ( p − c ) / c (3) 两个接收端在安装时如果距离c不够准确，可进行校准，即假设发射和接收端的间距h为已知，a和b通过测定后为已知，而c为未知，则可计算 c = 2 p ( p − a ) ( p − b ) ( p − c ) / h (4) 将c的初始值代入(4)式，通过反复迭代就可得到c的准确值，然后将校准后的c值作为已知，随时可用(3)式计算两车的间距。用两个接收头除了可得到两车间距之外，还可通过三角形余弦定理计算一个发射头和两个接收头构成的三角形的内角，从而精确定位前车发射头的位置。 参考倒车超声雷达的提示，根据超声波到达的迟滞时间可定义车辆防撞的报警级别，如超过0.1 s，则距离前车超过34 m，可认为属于安全距离，不提示。在0.01~0.1 s之间，设置不同的提示级别。若短于0.01 s，则距离前车在3.4 m内，有相撞危险，连续蜂鸣报警。当然，结合车辆的当前速度来设置警示级别将更为合理。 2.3. 简易超声定位 从节省成本考虑，可以只用一个发射头和一个接收头来实现简易的超声定位。前车后端安装发射头，后车前端安装接收头，前车以0.2 s的间隔时间同时发送红外信号和超声信号，后车根据红外信号和超声信号的时间差得出两车距离d，并近似将此斜线距离作为两车间距，然后结合后车的速度v来判断是否处于安全范围。由于后车的速度越大需要的安全距离越大，故可简单根据表达式： v / d < k ( v ) (5) 来判断是否需要报警，其中d的单位可取为m，v的单位可取为km/h。k根据安全需要设定为合适的值，可表示为速度v的函数，如简单取为固定值1时，若后车速度为60 km/h时，则需要的两车安全距离至少为60 m，距离小于此值则报警，这可以防止前车突然减速为零的意外情况发生。这样在极端情况下，考虑到人的反应时间在0.1~0.2 s左右，扣除后剩余的有效制动距离仍然能保证安全。 为使超声检测只对当前车道的前后车发生作用，可考虑限制前车的超声扩散角度，防止在距离较近时干扰其它车道的后车。为使红外光发射距离较远，可采用对雾穿透性较好的波长范围。内陆雾通常为辐射雾，此时选用远红外光传输损耗较小 [ 1 ]。 超声波的传播速度受空气的密度等因素影响，空气的密度越高则超声波的传播速度越快，而空气的密度又与温度等有着密切的关系。例如当温度为0℃时超声波速度是332 m/s，30℃时是350 m/s，速度差别为18 m/s，这使超声测距的精度受到影响，但满足初步的车辆防撞要求还是可以的。 汽车的超声定位防撞方案的优点是设备简单、经济实惠、无需网络，可作为车辆防撞的基本保障。但缺点是探测距离短，只适用于前后车跟随，无法定位更多的车辆位置，要做到完整的车与车协同，必须采用全局定位技术和信息互联技术。
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user: 4. 汽车交通进化 4.1. 汽车的电动化 一般认为，汽车将按照电动化、网联化、智能化、共享化的方向发展，由此带来的技术变革将使汽车的使用方式、交通法规、交通管理和交通基础建设都会发生改变，不仅仅汽车产业将发生巨变，未来整个交通出行体系也将被重构。这一变革路径已得到大多数汽车从业人员的认可。 汽车的电动化即汽车行驶主要依靠电力来驱动，这便于使用清洁能源，减少使用化石燃料，构筑低碳社会。在中国城市中，电动自行车已替代大部分燃油摩托车，其续航里程多数在100 km以内，预计在城市中使用的电动汽车，续航里程在200 km左右就能基本满足需求。解决电动汽车续航焦虑的措施除了增加电池密度外，大力发展充电装置，鼓励私人安装充电桩等市场手段也会起到积极作用。 由于在城市中存在大量的室内停车场，可考虑安装从上部走线的充电装置，采用手机遥控操作，插头在充电时放下，完毕后自动收回，这样可两个甚至四个停车位共用一个充电装置，减少充电设施的资金投入。在解决城市充电便利性的条件下，在高速公路沿线也可布置充电站或换电站(可统称为加电站)，将进一步扩大电动汽车的出行范围。充电桩还可以设置双向充电功能，使电动汽车成为移动的储能单元，为电网提供削峰填谷的备用容量，增强电网的供电稳定性。 在充电不够便利的情况下，一些混动式、增程式车辆能充分利用燃油和电驱的双重优点，也具有不小的市场空间，但从长远看，由于要考虑两套驱动系统，增加了车辆的复杂性，经济性有所欠缺，使市场空间难以扩大。在电动自行车和电动汽车之间还可能出现一种中间类型，即乘坐两人的带蓬电动自行车，不但能够遮风挡雨，而且在停靠或低速行驶时能自动平衡或放下支撑轮保持平衡，高速行驶时又能自动收起，不影响行驶。这种车型兼具实用性和经济性，便于停车，可望具有一定的市场空间。 4.2. 汽车的网联化 在汽车电动化后，充沛的电力资源使相关的互联网应用能顺利展开，即网联化。汽车将不只是一种交通工具，而是成为一张巨大网络上的智能终端。汽车的网联化也称作V2X (Vehicle to Everything)，包括车与车(V2V)，车与基础设施(V2I)、车与行人(V2P)以及与网络(V2N)之间的通信。网联化通过车与外部世界之间的连接，使汽车具有“耳听八方”的能力，从而实现智能动态信息服务、车辆智能化控制和智能交通管理 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]。 汽车的“互联”网络将成为汽车的基础架构，制造商不仅要善于生产汽车的“身体”，还要掌控汽车的“大脑”，软硬兼施，才能使汽车更加环保和智能。网联汽车会产生大量实时数据，如汽车诊断信息、保养信息、安全信息(门窗开闭，安全气囊使用)、性能信息(发动机状态，电池电量)、行驶信息(速度，刹车加速，方向盘)、驾驶人信息(地理位置、用户模式、驾驶历史)等。汽车中央控制系统(或称汽车操作系统)将各类信息管理起来，不仅便于控制，也提高了车辆行驶的可靠性。可以预计，在对车辆电子电气架构接口提出高速度、高可靠、标准化、可扩展的要求下，电动汽车的软硬件将独立进化，并逐步统一到“软件定义汽车”的框架下，为汽车进一步的智能化发展奠定良好的基础。 在低时延的5G网络成熟之后，网联汽车在高精度定位的辅助下，将参与交通的汽车准确位置先传输到边缘节点，进行信息汇聚和必要计算后，然后将相关信息再返回车辆，使每辆车能随时掌握周围车辆的距离和速度等信息，就可以实现诸如汽车防撞等功能，还可以发展智能交通，为车辆自动驾驶技术的尽早实现提供助力。 4.3. 汽车的智能化 在电动汽车的中央操作系统和网联化成熟之后，汽车的智能化就成为进一步发展方向，其中最令人期待的自动驾驶技术也将顺应而生 [ 15 ]。自动驾驶技术的核心决策者是人工智能(AI)系统，而人工智能系统需要大量数据进行训练，需要在汽车联网后产生的大量数据上进行。现今世界上多个公司正在全力推动汽车自动驾驶功能的早日实现，如百度公司在2020年10月11日宣布其无人驾驶出租车服务在北京开放测试运营，这表明无人驾驶商业化落地的步伐在加快。但是，如果汽车只有单车智能，虽然能模拟人的驾驶习惯，还不能做到最有效和最经济。由于道路环境异常复杂，雷达、摄像头和激光雷达等本地传感系统受限于视距、环境等因素影响，使安全性的提升受到限制，要实现极大安全性，自动驾驶需要弥补本地传感器所欠缺的感知能力。 采用单车智能时，车辆对环境的感知和对行驶的决策都是通过车载的传感器和计算处理单元来完成，这在交通设施相对完善的城市内道路或者工作条件相对简单的高速公路场景上比较可行，但对于交通设施缺损比较严重、部署不很规范的道路，或者是交通流量比较大、人车混杂等复杂场景，单车智能还很难完成复杂道路环境的感知和实时决策。因此，中国现阶段自动驾驶的重点研发方向是“车路协同”，其要求不仅车辆“智慧”，道路也要“智慧”，使参与交通的各方能够交互、协同，以达到智能交通的最优解。如依托于科技部2019年重点研发计划支持的“面向冬奥的高效、智能车联网技术研究及示范”重点专项项目，力争将“5G + V2X园区智慧出行”打造成冬奥会的一张名片 [ 16 ]。基于北斗定位的农机作业自动驾驶在我国已得到应用 [ 17 ] [ 18 ]，在避障基础上与5G等各种新技术的融合将是自动驾驶技术获得显著发展的有利条件 [ 19 ] [ 20 ]。 4.4. 汽车的共享化 在汽车自动驾驶基本实现后，交通出行将成为一件惬意的事情，人们无需担心事故、迷路的出现，只需用手机预约或下单，自动驾驶汽车将从最近的位置快速到达乘客身边，整个过程可在手机上随时显示，使乘客无需担心焦虑。将乘客送达目的地后，自动驾驶汽车会自主选择最近的停车场停车或者驶向下一位待服务乘客。在电力快耗尽或无乘客呼叫时，汽车也会自动选择充电桩进行充电。由于汽车随呼随到，城市中很多人将不再需要拥有自己的汽车，这样减少了汽车保养费用，也无需学习驾车，使司机数量不断缩减。人们大量使用交通出行服务商提供的车辆，此即汽车的共享化，使得汽车的利用率大大增加，城市中的汽车数量可望减少，利于减轻交通拥堵、停车场爆满等城市弊病。而一些汽车厂家将会主动转变为交通出行服务商，为乘客提供贴心周到的服务。 要减少汽车的使用量，还需要如VR技术(虚拟现实技术或称虚景技术)等的广泛应用，使人们足不出户就可身临其境地开会、学习、上班，将大量的交通需求转换为“信息高速公路”上的“信息流通”，以达到进一步节能减排，推动建立资源消耗小、生活环境优的可持续发展社会。
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user: 5. 结语 交通事故往往造成重大的生命和财产损失，特别是高速公路上由于视线不佳引发的车辆追尾相撞事故常常带给人们深刻的反思，除加强高速公路管理外，必须考虑不受视觉影响的汽车防撞措施，使高速公路在恶劣天气情况下仍然能保障通行又不致发生事故。超声波和红外线受浓雾天气影响小，可作为探测手段用于汽车碰撞预警，所需技术设备简单，经济性好，但缺点是局限于车辆跟随场景。而结合现代5G通信和GPS高精度定位技术，将参与交通各方的精确位置聚合之后再分发，使车辆能及时准确感知周边车辆的状态，不仅利于保持车辆之间的安全距离，而且基本不受恶劣天气的影响，同时为发展智能交通创造了良好条件。在解决了车辆防撞这一难题之后，发展汽车自动驾驶技术将顺理成章，在安全得到保障的情况下必将蓬勃演进并逐渐成熟，使人们能更快地获得安全、高效、廉价的优质交通服务。汽车也将按照电动化、网联化、智能化、共享化的方向发展，使交通出行领域发生巨大变革，为推动建立节能低碳的可持续发展社会作出良好示范。
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user: 摘要 土工膜是一种不透水材料，已广泛应用于各种防渗工程中。本文以平陆县贺家庄骨干坝为例，在分析土石坝和淤地坝设计原则的基础上，对淤地坝应用土工膜防渗及蓄水改造进行研究，提出3个改造方案。应用ABAQUS软件，研究流固耦合的边坡稳定性计算方法，在校核洪水位工况下对原坝体进行了验证，并对改造方案进行了计算和比选。结果表明：(1) 在改造方案中，水平铺盖长度的增加对浸润线的降低和安全系数的增大影响较小；(2) 选定的改造方案为复合土工膜斜墙加10 m长的水平铺盖，经计算其安全系数为1.438，比不加土工膜时，安全系数增加0.28，浸润线整体明显下降。
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user: 1. 引言 淤地坝一般不进行长期蓄水，而将淤地坝进行蓄水改造，可以解决部分山区的用水紧张问题。本文以平陆县贺家庄淤地坝为例，选择复合土工膜作为淤地坝的蓄水防渗材料，进行土工膜防渗方案设计 [ 1 ]。关键技术问题就是坝体的渗透性分析和稳定性分析，本文对这两项工作进行了研究。
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user: 2. 平陆县贺家庄淤地坝工程概况 贺家庄淤地坝位于部官乡皂坡村，项目区属典型的大陆性季风气候。坝型为均质碾压土坝，坝高23.0 m，坝顶宽4 m，上游边坡1:2.5，下游边坡1:2、1:1.5，马道在坝高12 m处宽1.5 m，原坝体设有棱体式反滤排水，现淤泥层厚11.3 m。上游校核洪水位为451.5 m，下游校核洪水位为430 m，坝基高程430 m，上游校核水深21.5 m，下游校核水深0 m。
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user: 3. 淤地坝土工膜防渗改造初步方案设计 复合土工膜是以塑料薄膜的不透水性阻断坝体的渗水通道，拥有较大的抗拉强度和延伸率，在垫层料设置合理且平整的情况下，能承受巨大的水压及跟随坝体的变形而变形，目前广泛应用于土石坝的防渗中。参考长堰水库 [ 2 ]、大牛沟水库 [ 3 ]、呼延调蓄工程 [ 4 ] 的防渗体系，选取的复合土工膜规格为250 g/0.5 mm/250 g。防渗改造初步方案如下： 方案A1：仅考虑复合土工膜斜墙，首先清理坝坡，然后依次在坝面上铺设20 cm砂垫层、复合土工膜、20 cm砂垫层、30 cm碎石过渡层及30 cm干砌石护坡，库区淤泥层下挖1.5 m。方案A2：在方案A1的基础上，增加10 m长的复合土工膜水平铺盖。方案A3：在方案A1的基础上，增加60 m长的复合土工膜水平铺盖。
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user: 4. 坝体稳定性计算原理 在ABAQUS软件中，强度折减法用于边坡稳定性分析，其定义为：在外荷载保持不变的情况下，边坡内土体所能提供的最大抗剪强度与外载荷在边坡内所产生的实际剪应力之比。极限状态下，外荷载所产生的实际剪应力与抵御外荷载所发挥的最低抗剪强度即按照实际强度指标折减后所确定的、实际中得以发挥的抗剪强度相等 [ 5 ] [ 6 ]。折减后的抗剪强度参数为： c m = c / F r (1) φ m = arctan ( tan φ / F r ) (2) 式中：c、 φ 是土体能提供的抗剪强度； c m 、 φ m 是土体实际发挥的抗剪强度； F r 是折减系数。 判断土坡达到临界破坏的评价标椎有：(1) 数值计算收敛与否；(2) 特征部位的位移拐点；(3) 是否形成连续的贯通区。塑性区的贯通是边坡失去稳定的必要不充分条件，还要看是否具有边坡破坏的特征。边坡失稳时，有限元程序无法从有限元方程组中找到一个既能满足静力平衡，又能满足应力–应变关系和强度准则的解，因此，本文以数值计算是否收敛作为边坡失稳的判据，统一采用坡顶的水平位移大小来判断边坡是否失稳 [ 7 ]。
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user: 5. 流固耦合原理及验证 5.1. 流固耦合原理 在实际的渗流过程当中，由于孔隙流体压力的变化会引起土骨架有效应力的变化，直接导致土体的渗透率和孔隙度的变化。土体的渗透率和孔隙度的变化会反过来影响孔隙流体的流动和压力的分布，这就是流固耦合的本质 [ 8 ]。本文采用CPE4P单元划分网格，结合坝体各区域的材料特性进行边界和初始条件的给定，进行直接流固耦合分析，同时计算渗流场和应力场，最终获得坝体的稳定安全系数。 5.2. 坝体各区域计算参数 该坝各区域土体参数如表1所示，土层一为坝体内部非饱和区域的土体，土层二为坝体内部饱和区域的土体，土层三为坝基土体，土层四为排水棱体，土层五为淤泥层。 Table 1 Soil characteristics of the dam at different region 土层 干容重(KN/m 3 ) 天然容重(KN/m 3 ) 饱和容重(KN/m 3 ) 粘聚力 (kpa) 摩擦角 (度) 弹性模量 (kpa) 泊松比 渗透系数 (m/s) 一 15.5 18 19.6 25 24 12000 0.28 0.0000001 二 15.5 18 19.6 23 18.5 10000 0.23 0.0000001 三 19.8 30 23 20000 0.25 0.0000001 四 20 24 50000 0.35 0.0001 五 19.8 20000 0.25 0.00001 表1. 坝体各区域土体材料特性参数表 5.3. 流固耦合验证 原坝体进行流固耦合计算获得的浸润线如图1所示，与理论公式计算结果(见图2)对比可知浸润线整体吻合良好，但是采用理论公式在浸润线进口段需手动修正，产生人为误差，而用流固耦合的方法所得浸润线更加精确。 图3为原坝体计算所得水平位移随着折减系数的变化规律，其中边坡失稳时对应的折减系数即是安全系数，为1.158，原坝体利用瑞典圆弧法计算的安全系数为1.112，相差0.046，安全系数吻合良好。大坝级别为5级，以校核洪水位为计算工况，按《碾压式土石坝设计规范》规定，坝坡抗滑稳定的最小安全系数为1.15，若用瑞典圆弧法的计算结果，则该坝需要除险加固。若用流固耦合的计算结果，稍大于允许的安全系数。但是流固耦合的结果，存在比实际值偏大的可能，且从工程的安全可靠性分析，还需进行除险加固。 图1. 原坝体流固耦合的浸润线图 图2. 原坝体理论公式的浸润线图 图3. 原坝体折减系数Fv 1 和水平位移U 1 关系曲线图
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user: 6. 平陆县贺家庄淤地坝改造方案的比选 各个改造方案坝体浸润线和水平位移随着折减系数的变化曲线的计算结果见图4~9所示。各方案计算所得上游坝面的浸润线距坝基高度和安全系数见表2所示。 由图和表可见，水平铺盖长度的增加对浸润线的降低和安全系数的增大影响较小。考虑施工的难易程度和避免在未铺设水平铺盖的坡脚处发生局部的渗透破坏，最终确定防渗改造方案为A2：复合土工膜斜墙加10 m长的水平铺盖。 图4. 方案A1的坝体浸润线图 图5. 方案A1折减系数Fv 1 和水平位移U 1 关系 图6. 方案A2的坝体浸润线图 图7. 方案A2折减系数Fv 1 和水平位移U 1 关系 图8. 方案A3的坝体浸润线图 图9. 方案A3折减系数Fv 1 和水平位移U 1 关系 Table 2 Comparison of the reconstruction scheme 方案 上游坝面的浸润线距坝基高度(米) 流固耦合的安全系数 A1 15.154 1.430 A2 15.047 1.438 A3 14.913 1.452 表2. 改造方案对比表
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user: 7. 结论 运用流固耦合的方法，对贺家庄淤地坝在校核洪水位下原坝体的边坡稳定性进行了验算，结果显示：(1) 流固耦合的浸润线、安全系数与传统方法的计算结果吻合良好；将验证可行的流固耦合模型应用于淤地坝防渗改造的方案比选中，比选结果表明：(2) 水平铺盖长度的增加对浸润线的降低和安全系数的增大影响较小。(3) 对比改造前后的方案可知，安全系数加固前为1.158，加固后提高到1.438，增加了0.28，稳定性提升显著。(4) 对比加固前后的浸润线，可知，浸润线整体下降，更为平缓，有效降低渗透破坏发生的可能性，增强大坝的蓄水能力，加固方案可行。(5) 模型的特点：流固耦合的浸润线处理过程更加简单，不用通过理论公式的计算，而是进行渗流分析，就可快速得出在各种复杂的坝体边坡或地基各部位渗透系数复杂条件下的浸润线，计算结果更加精确。
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user: 摘要 通过分析8283份学生调查问卷，总结了学生视角下的大学课堂现状，明确了最急需解决的课堂问题，分析了学生性别和年级对该问题的影响，为开展课堂改革提供事实依据；此外，本文还揭示了学生对大学老师的多样化要求，明确了学生对老师的最迫切要求，分析了学生性别和年级对该问题的影响，为教师自我提升指明方向。
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user: 1. 引言 习近平同志在北京大学师生座谈会上强调：“教育兴则国家兴，教育强则国家强。高等教育是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志。”大学课堂作为高等教育的主战场，对高等教育质量和人才培养质量起决定性作用。近日，教育部明确要求提升本科教育教学质量，淘汰“水课”打造“金课”，全国各地高校积极响应教育部号召，高校教师们掀起了教学改革和课堂改革热潮 [ 1 ]。学生作为课堂教学的主体，是提升课堂教学质量的出发点和落脚点 [ 2 ]，只有明确学生对课堂现状的评价和对高校教师的要求，才能“量体裁衣”地开展课堂改革工作。那么，在学生眼里，大学课堂究竟有哪些问题？最迫切需要解决的问题是什么？学生对大学教师的要求有哪些？最强烈的要求是什么？为了回答以上四个关键问题，我们对我校(嘉兴学院)13个二级学院进行了大范围纸质问卷调查，各学院参与问卷调查的学生人次见图1，本次调查共发放纸质问卷10，000份，回收有效问卷8283份，问卷回收后，我们把问卷调查结果逐份输入问卷星系统，随后对问卷调查结果进行了统计和分析，总结了学生视角下的大学课堂现状，明确了最急需解决的课堂问题，分析了学生性别和年级对该问题的影响，为开展课堂改革提供事实依据；此外，本文还揭示了学生对大学老师的多样化要求，明确了学生对老师的最迫切要求，分析了学生性别和年级对该问题的影响，为教师自我提升指明方向。 图1. 各学院参与问卷调查的学生人次
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user: 2. 课堂现状研究 2.1. 课堂满意度研究 关于课堂评分的调查结果显示(图2)，8283位学生给出的课堂平均分为7.2分(满分10分)，其中1141位同学给出了低于6分的评价，课堂质量不及格率近14%，有44位同学甚至给出了0分的评价。此外，男生对课堂的评分比女生对课堂的评分高0.19分，这反映出女生对课堂的要求高于男生(图3)。值得一提的是年级对课堂评分影响显著，年级越高，课堂评分越低，大四学生的课堂评分比大一学生低0.77分，这说明随着年级增长，学生对课堂的满意度逐年下降(图3)。这背后可能有两个原因，首先年级越高，学生需求越多，对课堂的要求也越高；其次，受到提升学生专业稳定性的驱使，各学院对大一课程的重视程度普遍高于其他年级，尤其高于大四年级。 图2. 学生对课堂教学评分 图3. 学生性别和年级对课堂评分影响 2.2. 课堂存在问题研究 在大学课堂存在问题调查中(图4)，排名前五位的分别是授课内容无趣(4540人次，占比54.81%)、课堂气氛沉闷(3931人次，占比47.46%)、周围同学不听课(3506人次，占比42.33%)、教师学生缺乏交流(3356人次，占比40.25%)、学生缺乏自律性(3161人次，占比38.16%)。从以上结果可以看出，学生眼里的课堂问题可分为自身问题、教师问题和课堂环境问题三类。学生承认自身存在缺乏求知欲和自律性的缺点，但是学生认为这不是最严重问题，比自身问题更严重的是教师问题和课堂环境问题，比如教师讲课无趣、课堂气氛沉闷。此外，调查结果显示外部环境对学生的影响较大，周围同学不听课也是导致课堂评价低的重要原因，这反映出学生有“随大流”心态，与缺乏自律性吻合。值得关注的是“周围同学不听课”对男生的影响明显强于女生(图5)，说明男生的自控能力普遍比女生差，易受到周围环境的影响，这与我们平时观察到的现象相一致。同时学生对师生互动的呼声较高，反映出课堂存在“师生分裂”问题。值得关注的是1987位同学(占比24.0%)认为现在的课堂听与不听成绩差不多，这说明目前的课程考核评价体系不完善，存在成绩评定与学生付出不对等的问题，迫切需要改进成绩评价体系，增强成绩评定过程化、平时化、公正化。 图4. 课堂存在的主要问题 图5. 学生性别对课堂问题影响 此外，我们还发现课堂存在问题存在明显的年级差异(图6)，大一新生对课堂氛围的要求略高于课堂趣味，并且不易受到“周围同学不听课”的影响，说明新生入学时自律性较强；随着年级的增长，学生对课堂趣味的要求逐渐增加，近七成大四学生反应授课内容无趣，比大一学生高19个百分点。有趣的是，随着年级增长，“周围同学不听课”的影响日益显著，从大一的36%上升到大四的64%，增加了28个百分点，这说明年级越高，自控力越差，受周围环境的影响越大。因此，在高年级的课堂上，课堂纪律显得尤其重要。 图6. 学生年级对课堂问题影响 2.3. 最严重课堂问题研究 为了进一步揭示哪一个才是最严重的课堂问题，我们限制学生只能选择一项，在15个选项中，授课内容无趣高居榜首(图7)，获得了1286票，占比15.53%。学生缺乏求知欲、学生缺乏自律性和课堂气氛沉闷的票数均超过了一千，占比都超过12.0%。此外，我们分析了性别和年级对课堂最严重问题的调查结果，发现存在明显的性别差异，却不存在年级差异(图8)。其中，男生认为“学生缺乏求知欲”是最严重问题，这与部分男生“萎靡不振”的课堂表现相吻合，而女生却认为“授课内容无趣”才是最迫切的问题所在。大一到大四同学都认为“授课内容无趣”是最严峻问题，这与全校数据吻合。值得一提的是随着年级增大，对该问题的认可度持续增加。因此，该数据揭示目前最迫切需要解决的是如何增强课堂趣味性，古今中外，许多教育理论家阐述过趣味性对于学习过程的重要作用 [ 3 ]。孔子说过：“知之者不如好之者好之者不如乐之者。”前苏联教育家霍姆斯基姆也说：“所有知力方面的工作，都要依赖于兴趣。假如课堂教学充满了趣味性，那么课堂气氛将不再沉闷，师生互动将不再缺乏，学生的求知欲也会增强，同时课堂参与度和活跃度也会增加，周围同学不听课的问题会得到有效解决，并且追求趣味是人之本能，趣味课堂并不需要学生具有极高的自律性。因此，以上分析表明通过增强课堂趣味，可有效解决严重的课堂教学问题，显著提升课堂教学质量和满意度。 图7. 最严重课堂教学问题 图8. 学生性别和年级对最严重课堂问题影响
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user: 3. 教师要求研究 3.1. 学生对教师的多样化要求 在明确课堂问题的基础上，我们开展了学生对高校教师的要求调查(图9)，排名前五位的要求分别是上课幽默风趣(7000人次，占比84.51%)、亲和力强且平易近人(6838人次，占比82.55%)、专业知识丰富(6224人次，占比75.14%)、人生阅历丰富(5351人次，占比64.60%)、知识渊博(4588人次，占比55.39%)。教师要求调查结果与课堂问题调查结果具有极高的一致性，其中上课幽默风趣的需求与课堂教学无趣的问题完全吻合，亲和力强且平易近人的需求与教师学生缺乏互动交流的问题高度一致。知识专业性和全面性的要求反映出学生不仅希望老师专业水平高，而且要求老师知识全面。值得关注的是64.60%的同学希望老师人生阅历丰富，这也说明伴随社会快速发展，信息高度膨胀，学生的迷惘度较高，既希望得到专业知识，又希望得到生活点拨。 图9. 学生对教师要求研究 此外，我们还研究了学生性别对教师要求的影响，研究发现男生和女生在对教师的前五个主要要求方面完全一致(图10)，与全校调查结果吻合；有趣的是在第6个要求上体现出了男女差异，男生更希望老师课下经常与之交流沟通，体现出强烈的师生互动愿望；而女生更希望老师考前划重点，减轻考试压力，体现出女生比男生更注重考试成绩的一面。与性别影响类似，学生年级对高校教师前五项主要要求并无影响，在第6需求上体现出了年级差异，大一和大四学生渴望课下与老师交流互动，大二和大三同学更倾向于考前划重点(图11)，这可能是因为大一新生对大学老师有更强的好奇心，而大四学生面临考研、就业压力，相对比较迷茫，因此大一和大四学生都渴望和老师增加交流。大二和大三的学生正处于学习任务最重的阶段，课程多、考试压力大，因而更希望老师划重点，减轻学习负担。因此，在日常教学过程中，要秉持因材施教原则，既要考虑性别差异，又要考虑年级不同，根据授课对象需求，灵活调整授课策略，确保教学效果。 3.2. 学生对老师最迫切要求研究 为了揭示学生对任课老师的第一需求，我们限制学生只能选择一个选项(图12)，上课幽默风趣高居榜首(1674人次，占比20.21%)，超过了学生对专业知识的要求(1509人次，占比18.2%)。这与授课内容无趣的最严重课堂问题完全吻合。在这个问题上，性别并无影响，男生和女生都认为上课幽默风趣最重要(图13)。有趣的是年级对该问题影响明显，大一和大四同学要求专业知识丰富，而大二和大三同学要求上课幽默风趣(图13)，这可能是因为大一新生专业新鲜感强，渴望专业知识；而大四学生面临就业压力，客观需要专业知识。大二和大三的同学处于大学稳定期，更希望课堂多些乐趣。值得说明的是大一和大四同学依然对上课幽默风趣要求强烈，与专业知识丰富要求旗鼓相当，相差不足1%。因此，提升教师自身幽默涵养 [ 4 ]，打造趣味魅力课堂将是课堂改革的一个重要努力方向。 图10. 学生性别对教师要求的影响 图11. 学生年级对教师要求的影响 图12. 学生对教师的最迫切要求 图13. 学生性别和年级对教师最迫切要求的影响
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user: 4. 结语 嘉兴学院8283份问卷调查结果显示，学生视角下最严重的课堂问题是“授课内容无趣”，学生对老师的第一要求是“上课幽默风趣”，最严重的课堂问题和学生对大学老师的第一要求完全吻合。此外，课堂问题和教师要求体现出一定的学生性别差异和学生年级差异，男生认为课堂最严重问题是“学生缺乏求知欲”，女生则认为“授课内容无趣”问题最严重。大一和大四同学对老师最迫切的要求是“专业知识丰富”，而大二和大三同学则要求教师“讲课幽默风趣”。因此，在以后的教学过程和课堂改革过程中，不仅需要秉持因材施教原则，而且要充分考虑学生性别和年级的差异性，通过科学活泼的教学设计，幽默风趣的教学语言，增强授课内容的趣味性，提升教师自身幽默涵养，打造interesting and useful魅力课堂，把学生吸引到课堂教学中来，提升学生的课堂活跃度和参与度，高效实现知识的转移、内化和应用，是未来课堂改革的一个重要努力方向和目标。科学改革课程考核评价手段，改变“听与不听成绩差不多”的不利局面，促进课程评价的公平化、公开化、平时化、精准化，也是未来课程改革的一个重要方面。此外，如何在提升课堂趣味性，改善课程评价方法的同时，确保理论教学的深度、难度和挑战度，打造“金课”也是一个非常值得探究的课改课题。
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user: 摘要 本研究在新工科建设目标下摸索并构建强化岗位技能培训的实践教学体系，构建由校内和校外两个实践平台体系和基本操作技能、综合应用技能、就业创新能力3个环节相结合的分阶段、递进式的“2 + 3”实践教学体系和大学自主实践能力培养体系，建立了实践教学效果评价机制和持续改进的反馈机制，有效缩小学校与社会对人才培养与需求之间的差距，为理工科专业的应用型人才培养提供参考。
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user: 1. 引言 实践教学是工科专业实施素质教育和创新能力培养不可分割的重要组成部分 [ 1 ]。目前，我国高等工程教育大而不强，实践与社会需求脱节问题严重，出现企业“用工荒”与毕业生“就业难”的局面，为顺应经济发展新趋势和创新发展新要求，我国“新工科”理念与实践快速发展 [ 2 ]。“新工科”建设背景下的工科专业建设和改革是一项综合性的系统工程 [ 3 ] [ 4 ]。高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，为了适应经济发展对人才培养的要求，近几年，各大院校都在积极探索培养学生实践能力的有效途径。学生实践能力的培养光靠教师在课堂上灌输及示范是无法完成的 [ 5 ]，依据“复旦共识”的内涵和“天大行动”的目标，高分子材料专业必须深化产教融合和协同育人，增强学生的就业和双创能力，培养具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型人才。为达到培养在高分子材料合成、改性和加工成型等部门从事科学研究、技术开发、生产及经营管理方面工作的应用型工程技术人才培养目标，加强实践教学体系的构建对培养学生实践能力具有非常重要的现实意义 [ 6 ]。本研究综合运用教育学、社会学、经济学等学科理论，以作者所在单位的高分子材料专业为研究对象，坚持理论与实证相结合、问题与对策相结合来开展对其实践教学体系构建的研究。
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user: 2. 高分子材料专业实践教学环节、体系研究现状 目前高分子材料专业的实践教学环节存在着实践教学体系不完善等很多的问题和不足 [ 7 ]，根据存在的不足对症下药，进行实践教学的改革，有效提高实践教学效果。 2.1. 高分子材料专业实验教学研究现状 对高分子材料专业实验教学的研究主要集中在其缺点的研究上，如各门实验课程缺失连贯，没有交叉和衔接，缺乏探索性和自主性，不利于引发学生的兴趣和思考 [ 8 ] [ 9 ]。有教育工作者提出将专业实验课程串联成整体的概念 [ 10 ]，建议引入教师最新科研成果，使实验具有新颖性，激发学生兴趣 [ 9 ] [ 11 ]，或结合大学生创新项目，让学生在老师指导和引导下独立完成实验。但实验教学对于学生岗位技能培训和就业之间的联系鲜见文献报道。 2.2. 高分子材料专业实习教学研究现状 对于高分子材料专业实习的研究常对存在的问题、原因提出一些建议，例如经费不足导致实习缺乏长期、稳定、对口的校外实习基地，企业不乐意学生多动手，学生只能被动地看和听，实习效果不佳，导致学生毕业后动手能力差，没有工程素养，与企业需求的人才标准存在很大的差距 [ 11 ]。故此，有老师提出使用实习软件教学、进行短期“就业式体验实习”来提高效果。此外，还提出了加强实习基地和实践教学平台建设的建议 [ 5 ] [ 12 ] [ 13 ]。这些对实习、岗位技能、就业者三者间的相互关系的研究缺乏系统性，没有提出系统性的改革。 2.3. 高分子材料专业毕业设计(论文)教学研究的现状 当前，高分子材料专业毕业设计(论文)的质量参差不齐的原因主要有选题未充分考虑学生的实际能力有偏差，无法锻炼学生运用知识的能力，制约了实践和创新能力的培养，有教育工作者认为可对学生进行分类培养 [ 10 ]。还有一些教育工作者建议根据学生在实验、实习以及创新项目中的表现，结合学生兴趣，将学生分为科研型和工程型进行培养 [ 14 ]，同时通过教与学的相互信息反馈来提高教学效果 [ 15 ]。但研究对于学生离校走上岗位前的最后一道岗位技能培养的重要性缺乏认识，没有认识到其对学生就业发展的作用。 2.4. 高分子材料专业实践教学体系的研究现状 研究发现实践教学体系对学生的岗位技能培训与企业对高分子专业毕业生的实践能力有差距，张志明 [ 16 ] 认为高分子材料专业的实践教学要依附于所学的课程进行全职顶岗实习，应着力构建应用型实践教学体系，通过不同层次的实践教学平台实现产学研教互动 [ 17 ]。汪丽梅 [ 18 ] 认为高分子材料专业应以就业为导向，紧紧围绕“提升就业能力”，构建适合高分子材料专业发展的“1 + 5”型实践教学模式。另有人认为建立“专业基础实践–专业综合实践–创新性实践”的实践教学体系可强化学生动手能力、创新能力、综合分析能力的培养 [ 6 ] [ 9 ]。也可在厚基础的前提下，可从校内和校外提高岗位技能培养，整体上优化实践教学体系 [ 19 ]。这些研究都提出提高学生的技能的建议，但没有建立以就业为导向、强化岗位技能培养的实践教学体系，也没有进行实践。
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user: 3. 高分子材料专业的实践教学与就业的一体化研究 研究都认为高分子材料专业毕业生就业好的关键在于学生在大学期间接受良好实践教学而成为企业所需的应用型人才。董智贤 [ 20 ] 分析了实行生产实习、毕业设计与就业工作一体化的意义及存在的主要问题，认为一体化考虑可避免毕业设计(论文)与找工作的冲突，提高学生综合素质和实践能力，可为企业和学生双向选择提供机会，实现高质量就业。这些新颖性建议的提出具体重要意义，但没有考虑到就业对完善实践教学体系的作用。
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user: 4. “新工科”背景下以强化岗位技能培训的高分子材料专业实践教学体系构建 根据高分子材料专业培养目标，结合专业的特点，充分发挥已有的校内实验、实训平台，在实践教学中按由低到高、循序渐进的培养顺序，构建了由校内实践教学平台、校外实践教学平台(2体系)与基本操作技能、综合应用技能、就业创新技能(3环节)相结合的“2 + 3”实践系统，制定并完善相应的考核标准，在此实践教学体系的实施下，考察学生岗位技能的培训情况和一次性就业情况，并以此对实践教学体系进行完善。 4.1. 实践教学体系构建的研究流程 对高分子材料类企业和市场产品进行了市场调研，了解本专业学生需要掌握的岗位技能和市场对人才的需求，初步构建了高分子材料专业的实践教学体系。依据初步的实践教学系统对高分子材料专业的人才进行岗位技能培训，再依据学生的就业情况的反馈信息，对实践教学系统进行修正，健全迎合市场需求的实践教学体系，研究流程见图1。 图1. 高分子材料专业的实践课程体系构建研究流程图 4.2. 构建了2个实践教学体系 根据高分子材料专业应用型人才培养目标，构建了由校内实践教学平台、校外实践教学平台的2个教学体系，参见图2。第1个体系为校内实践教学平台，即通过课程实验、科技活动、学科竞赛、金工实习、课程设计、毕业设计(论文)实训等培养学生基本的工程实践能力。第2个体系为校外实践教学平台，开展各类社会实践，扎实进行生产实习和毕业实习，充分利用现有的合作企业和技术创新平台，加大与企业需要解决的实际问题的吻合度，培养学生解决实际工程问题的能力和创新能力。 图2. “2 + 3”的实践课程体系 4.3. 构建了3个实践教学环节 结合高分子材料专业的特点，在实践教学中按由低到高、循序渐进的培养顺序，构建了基本操作技能、综合应用技能、就业创新技能3个实践教学环节，参见图2。第1环节为基本操作技能，改革主要是将具有相互联系的实验内容优化组合在一起，开设高分子材料技术实验，尽量将现代化仪器设备和新的实验技术引入实验课，增加综合性、设计性实验比例，增强对学生实践能力、设计能力和创新能力的培养。第2环节为综合应用技能，为学生科技活动的核心部分。鼓励和指导开展材料类科技活动、学科竞赛，依据自我兴趣、教师科研、企业技术需求、产品设计等进行金工实习、课程设计和毕业设计(论文)工作。科研能力训练纳入实践教学体系，通过设立大学生创新项目基金、开放课题，以实际问题解决为切入点，组织和资助学生自主设计研究项目，鼓励学生参与教师的研究课题或与企业的合作研究等环节，激发学生的科研兴趣和创新意识，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。毕业设计(论文)的选题增大考虑企业或生产生活实际问题的力度，让企业技术人员参与毕业设计(论文)的指导工作。第3环节为就业创新能力，为校企合作人才培养教育的核心部分，根据学校、学生和企业3方的现状以及需求，开展社会实践、生产实习和毕业实习，将生产实习和工作(顶岗)实习及就业结合，内容相互衔接、循序渐进、逐步提高。可结合企业需求和教师科研，鼓励和引导自愿去企业进行课程设计、生产实习、毕业论文设计(论文)、就业等的一体化实践，学校老师和企业工程技术人员共同担任指导老师。 4.4. 基于高分子材料专业学生自主的实践能力培养 高分子材料作为应用型很强的工科专业，基于学生的兴趣和爱好，培养的学生具有优良的工程和实践能力。鼓励学生依据兴趣爱好进行调查研究或在调查研究中找到兴趣爱好和发现问题，成立研究小组，经常性开会讨论，设定研究方案，反复试验研究和论证，在此基础上申报大学生创新项目并深入探究而提高实践技能，或去企业进行实验或参与科技攻关，短时间去企业上岗就业，或与企业进行合作生产，高分子材料大学生自主实践能力培养流程见图3。在过程中，我们引导并研究学生自主的实践能力培养的模式。 图3. 高分子材料大学生自主实践能力培养流程 4.5. 建立了实践教学效果评价体系和持续改进的反馈机制 实践课程体系和评价标准的构建应该基于培养学生的认知能力、基本工程技能、实验或实践设计能力等能力 [ 21 ]。本研究中，建立了实践教学效果评价体系和持续改进机制，见图4。结合专业定位和培养目标，対实践过程进行质量监控，改革实践教学评价制度，以过程考核为中心，强调学生学习过程，将劳动意志品质、设备操作熟练程度、论文、日志、社会调查和是否具有创新意识、创新能力、产品设计、工艺改进等作为实践效果评价的重要内容。评价体系包括自我评价、教师评价、企业评价、学生小组评价等，建立能真实地反映学生的学习状况、应用能力和创新水平的全方位评价系统，推动学生不断地追求自我创新和提高。 图4. 实践教学效果评价和持续改进的反馈机制图 高分子材料专业实践教学系统是个不断完善的系统，需要建立持续改进的反馈机制，不断完善以提高学生的岗位技能和就业能力。研究中，建立了持续改进的反馈机制，考察学生自己、企业、教师、同学、社会机构等对实践过程进行的信息反馈，跟踪学生就业情况，结合多渠道的反馈信息，教学指导委员会对培养目标及理论课程进行适时多次的调整，使培养的学生不断接近和达到“新工科”对岗位技能和实践能力的要求。 4.6. 毕业生就业/考研效果检验 本专业近几年的毕业生平均就业率在95%以上，就业单位有时代新材、中财化建、湘江涂料、巴德富等知名企业，考研录取率在30%左右，研究生录取单位有中科院、武汉理工、西北工大、湘潭大学等科研院所和重点大学，就业质量和考研质量高。 本研究在2020年8~9月份对2018~2019届高分子材料专业毕业生的就业情况进行了调研，调研对象包括毕业生本人、用人单位、研究生导师，采取的调研方式包括电话交流、微信沟通、实地考察等方式，调研的内容包括用人单位对毕业生的评价、毕业生本人对职业的向往和规划、毕业生对大学期间学习的总结和建议、在读研究生的导师对学生的评价等。实地外出考察调研11家企业、6所高校的10名研究生导师、实地调研学生26人次、电话/网络问卷学生75人次。调研发现，用人单位对毕业生总体评价优良。对湖南中财化学建材有限公司、巴德富等11家企业的调研中，用人单位普遍认为本专业培养的学生专业知识扎实，动手能力强，有想法和干劲，讲礼貌讲文明，有相当部分的毕业生被企业作为业务骨干、研发后备、管理储备在培养。本专业的毕业生认为专业的实践教学课程设置非常合理，在学校得到了很好的锻炼，很多技能在工作上用得上。学生工作岗位与所学专业密切相关和关联度较大的占比达到了78%，主要分布在材料、化工等行业领域的产品研发和生产。另外，对西北工业大学、武汉理工大学、湘潭大学等6所高校的10名导师进行了调研，导师们对我院在读研究生的学子普遍持肯定态度，认为本专业读研的学生基础知识牢固，实验动手能力强，谦虚上进，并希望我院有更多的学子报考。
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user: 5. 总结 本研究在总结当前高分子材料专业实践教学环节、体系研究现状的基础上，结合教学实际，构建了基于岗位技能培训的“2 + 3”实践系统，即校内实践教学平台、校外实践教学平台(2体系)与基本操作技能、综合应用技能、就业创新技能(3环节)相结合的实践系统，并以此探索了高分子材料大学生自主实践能力培养流程，建立了实践教学效果评价体系和持续改进的反馈机制。
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user: 摘要 神话是人类最远古的宝贵的文化遗产。作为人类早期社会的文学形式，它反映出远古人类对自然世界的初步探索和对自然神秘现象的想象。它对各民族的思维方式和行为习惯产生了深远的影响。但由于空间和时间差异，中西方的神话呈现出较大的差异。本文将比较中国和西方的神话的差异来分析对中西方文化之差异。