DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 2. 预备知识 为方便起见，我们做如下假定： 用 |   ⋅   | p 表示 L p ( ℝ n ) ( p ≥ 1 ) 上的模；用 〈 ⋅ ， ⋅ 〉 表示 L 2 ( ℝ n ) 上的内积；用 ‖   ⋅   ‖ 0 表示 H 1 ( ℝ n ) 上的范数。特别的，记 ‖   ⋅   ‖ 0 2 = |   ⋅   | 2 2 + | ∇ ⋅   | 2 2 。 另外，当 r = 0 时，记 H r = L 2 ( ℝ n ) ；当 r = 1 时，记 H r = H 1 ( ℝ n ) ；且设 L μ 2 ( ℝ + ; H r ) 为定义于 ℝ + 取值于 H r 的一族Hilbert空间，对其赋以内积和范数如下： 〈 φ ， ψ 〉 μ ， H r = ∫ 0 ∞ μ ( s ) ∫ Ω A r / 2 φ A r / 2 ψ d x d s ‖ φ ‖ μ ， H r 2 = ∫ 0 ∞ μ ( s ) ∫ Ω | A r / 2 φ | 2 d x d s 由此我们可定义如下Hilbert空间 M r = H r × L μ 2 ( ℝ + ; H r ) 其范数为： ‖ z ‖ M r = ‖ ( u ， η t ) ‖ M r = ( ‖ u ‖ H r 2 + ‖ η t ‖ μ ， H r 2 ) 1 2
system: [SYSTEM]

user: 摘要 该文研究一类交叉非线性反应扩散方程组，而交叉扩散项在不稳定时可以创造图灵模式。为了寻找一种简单有效的非线性交叉反应扩散系统的数值方法，本文提出了采用这种新的空间谱插值配点方法模拟了一些数值算例，其结果和理论上的吻合度较好，结果表明了该方法的有效性。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 交叉反应扩散问题在生物学 [ 1 ] [ 2 ]、医学 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]、化学 [ 6 ] 等中都有广泛的应用，对于求解这类问题的数值方法也有很多，有限元分析法 [ 7 ]、无网格方法 [ 8 ] 等。在本文中，我们主要研究在理论生物学领域出现的模型，其模型如下： { ∂ u ∂ t = d 11 Δ u + d 12 Δ v + f ( u ， v ) ∂ v ∂ t = d 21 Δ u + d 22 Δ v + g ( u ， v ) (1) 其中： u ( x ， y ， t ) 和 v ( x ， y ， t ) 是未知函数， d 11 ， d 12 ， d 21 ， d 22 是扩散系数， Δ = ∂ 2 / ∂ x 2 + ∂ 2 / ∂ y 2 是拉普拉斯算子， ( x ， y ) ∈ Ω ， t > 0 是在光滑的边界 ∂ Ω 上的齐次Neumann边界条件，即 ∂ u / ∂ n = ∂ v / ∂ n = 0 ， f ( u ， v ) ， g ( u ， v ) 是已知的光滑函数。 本文考虑了交叉反应扩散系统的以下两组非线性情况： 1) f ( u ， v ) = u ( α − β u ) − c u v m v + 1 ， g ( u ， v ) = s u v m v + 1 − r v 2) f ( u ， v ) = u ( σ ( 1 − u β ) − ( 1 + α v ) v ) ， g ( u ， v ) = v ( ( 1 + α v ) u − 1 )
system: [SYSTEM]

user: 3. 系统分叉分析 在这一部分，我们给出了交叉反应扩散问题的图灵分叉分析。我们假设非扩散系统(1)的平衡点是 E * = ( u 0 ， v 0 ) ，所以 { f ( u 0 ， v 0 ) = 0 g ( u 0 ， v 0 ) = 0 (10) 现在我们对平衡点 E * 进行线性稳定性分析。我们在E处对系统的雅可比矩阵 A 0 进行 A 0 = [ ∂ f ∂ u ( u 0 ， v 0 ) ∂ f ∂ v ( u 0 ， v 0 ) ∂ g ∂ u ( u 0 ， v 0 ) ∂ g ∂ v ( u 0 ， v 0 ) ] (11) A 0 的特征根由 λ 1 ， 2 ( 0 ) = 1 2 [ t r ( A 0 ) ± [ t r ( A 0 ) ] 2 − 4 det ( A 0 ) ] 其中 t r ( A 0 ) = ∂ f ∂ u ( u 0 ， v 0 ) + ∂ g ∂ v ( u 0 ， v 0 ) 和 det ( A 0 ) = [ ∂ f ∂ u ( u 0 ， v 0 ) ] × [ ∂ g ∂ v ( u 0 ， v 0 ) ] − [ ∂ g ∂ u ( u 0 ， v 0 ) ] × [ ∂ f ∂ v ( u 0 ， v 0 ) ] 。 一般情况下，如果特征值的实部 λ 1 ， 2 ( 0 ) 为负值，则非扩散系统(1)是稳定的。 接下来，我们导出了交叉扩散驱动的不稳定性条件，并证明了这些是在没有交叉扩散的情况下经典扩散驱动不稳定性条件的推广。 A k = [ b 11 b 12 b 21 b 22 ] − k 2 [ d 11 d 12 d 21 d 22 ] (12) 其中 b 11 = ∂ f ∂ u ( u 0 ， v 0 ) ， b 12 = ∂ f ∂ v ( u 0 ， v 0 ) ， b 21 = ∂ g ∂ u ( u 0 ， v 0 ) ， b 22 = ∂ g ∂ v ( u 0 ， v 0 ) 。 特征根由 A k 给出： λ 1 ， 2 ( k ) = 1 2 [ t r ( A k ) ± [ t r ( A k ) ] 2 − 4 det ( A k ) ] 其中 t r ( A k ) = b 11 + b 22 − k 2 ( d 11 + d 22 ) 和 det ( A k ) = ( d 11 d 22 − d 12 d 21 ) k 4 − ( b 11 d 22 + b 22 d 11 − b 12 d 21 − b 21 d 12 ) k 2 + ( b 11 b 22 − b 12 b 21 ) 。 图灵分岔发生在没有非扩散时稳定的等分态，但在交叉扩散时变得不稳定。因此， E * 成为交叉扩散系统(1)不稳定点的唯一途径是特征值 λ 1 ， 2 ( k ) 的实部是正的，那么交叉扩散系统(1)是不稳定的。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 本文用谱插值配点方法求解一类非线性交叉反应扩散模型，数值结果表明了该方法与理论吻合较好。本文所有程序由matlab2017b算得。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 本文研究如下分数阶Schrödinger-Poisson系统 { ( − Δ ) s u + V ( x ) u + K ( x ) ϕ u = Q ( x ) | u | p − 1 u ，       x ∈ R 3 ( − Δ ) t ϕ = K ( x ) u 2 ，       x ∈ R 3 ， 其中 s ， t ∈ ( 0 ， 1 ) ， 2 s + 2 t > 3 ， p ∈ ( 3 ， 5 ) 。在位势满足适当假设下，我们采用Nehari流形方法及结合形变讨论证明了正束缚态解的存在性。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 本文研究如下分数阶Schrödinger-Poisson系统 { ( − Δ ) s u + V ( x ) u + K ( x ) ϕ u = Q ( x ) | u | p − 1 u ，       x ∈ R 3 ， ( − Δ ) t ϕ = K ( x ) u 2 ，       x ∈ R 3 ， (1) 正束缚态解的存在性，其中 s ， t ∈ ( 0 ， 1 ) ， 2 s + 2 t > 3 ， p ∈ ( 3 ， 5 ) ，位势 V ( x ) ， K ( x ) 和 Q ( x ) 满足合适的假设。 当 s = t = 1 时，问题(1)退化为经典的Schrodinger-Poisson系统，其更一般的形式记为： (2) 该系统出现在量子力学模型和半导体理论中 [ 1 ] [ 2 ]，非线性项 f ( x ， u ) 表示粒子的相互作用， K ( x ) ϕ u 表示与电场的相互作用。 近年来，对于 V ( x ) ， K ( x ) 和 f ( x ， u ) 的不同假设，很多学者对系统(2)进行了大量的研究，可参见 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 等。在文献 [ 4 ] 中，作者用热流法证明了当 V = K ≡ 1 ， 且 4 < p < 6 时，系统(2)具有指定变号次数的径向变号解。当V为非径向， K ≡ 1 ， f = | u | p − 2 u 时，在文献 [ 3 ] 和 [ 5 ] 中分别证明了 4 < p < 6 和 3 < p ≤ 4 时系统(2)存在基态解。 我们记问题(1)的一般形式为 { ( − Δ ) s u + V ( x ) u + K ( x ) ϕ u = f ( x ， u ) ，       x ∈ R 3 ( − Δ ) t ϕ = K ( x ) u 2 ，       x ∈ R 3 . (3) 在文献 [ 6 ] 中，当 V ( x ) = 0 ， K ( x ) = λ > 0 且 f ( x ， u ) 具有一般的临界或次临界非线性时，作者证明了径向基态解的存在性。在文献 [ 7 ] 中，当 ， 时，作者用Nehari-Pohozaev流形方法证明了正基态解的存在性。在文献 [ 8 ] 中，作者研究了当 ， f ( x ， u ) = a ( x ) | u | p − 2 u + | u | 2 s * − 2 u 时，系统(3)存在基态解和变号解。关于该系统的研究进展可参见 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] 等等。 本文的目的是描述当系数 V ( x ) ， K ( x ) 和 Q ( x ) 竞争时发生的一些现象。为了陈述我们的主要结果，令 V ( x ) = V ∞ + a ( x ) ，     Q ( x ) = Q ∞ − b ( x ) 其中 a ( x ) 和 b ( x ) 满足下面的假设： (H 1 ) a ( x ) ∈ L 2 ( R 3 ) ， a ( x ) ≥ 0 ， a ( x ) ≡ 0 且 lim | x | → ∞ a ( x ) = 0 ； (H 2 ) b ( x ) ∈ L ∞ ( R 3 ) ， 0 ≤ b ( x ) < Q ∞ ， b ( x ) ≡ 0 且 lim | x | → ∞ b ( x ) = 0 ； (H 3 ) K ( x ) ∈ L 6 4 s + 2 t − 3 ( R 3 ) ∩ L 2 2 t − 1 ( R 3 ) ， K ( x ) ≥ 0 ， K ( x ) ≡ 0 且存在 R 0 > 0 使得当 | x | ≥ R 0 时， K ( x ) ≤ 1 ( 1 + | x | ) 3 − 2 t . 此时，问题(1)变为下面的形式： { ( − Δ ) s u + ( V ∞ + a ( x ) ) u + K ( x ) ϕ u = ( Q ∞ − b ( x ) ) | u | p − 1 u ，       x ∈ R 3 ， ( − Δ ) t ϕ = K ( x ) u 2 ，       x ∈ R 3 . (4) 就目前的文献来看，关于分数阶Schrödinger-Poisson系统(1)，在位势 V ( x ) ， K ( x ) 和 Q ( x ) 满足上述假设的条件下，其束缚态解的研究成果还不多见。本文的目的是推广文献 [ 13 ] 中的主要结果到非局部情形。该推广是非平凡的，一方面由于 ( − Δ ) s 的非局部性，使得文献 [ 13 ] 中的方法不能够直接使用。另一方面，极限方程在无穷远的衰减性是多项式衰减的，而不是指数阶衰减，这会需要更加精细的估计。因此，本文的研究结果更加具有一般性。 下面陈述本文的主要结果： 定理1.1 假设条件(H 1 )~(H 3 )成立且 (H 4 ) ∫ R 3 a 2 ( x ) ( 1 + | x | ) 2 d x < + ∞ ， ∫ R 3 b 2 ( x ) ( 1 + | x | ) 2 d x < + ∞ 。则系统(1)存在正束缚态解。 这篇论文的结构如下。在第2节，我们给出了工作空间和准备性引理。在第3节，我们给出了定理1.1的证明。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 开展研究型全英文课程是我国高校培养国际化人才最重要的授课模式，但是由于课堂语言非母语，所以师生双方都存在困难与挑战，当前鲜有从学生角度分析研究型全英文课程的情况。本文通过问卷调查访问某理工科高校10个学院26门次学术型全英文课程的学生，统计分析了学生学习全英文课程的态度和相关的各种影响因素。结果显示，该理工科高校56.00%的学生认为开设研究型全英文课程有必要，但是同时62.50%的学生却是以完成教学培养方案为主要动机而选择修读全英课程。这种情况下，62.86%的学生不进行预习。而部分(32.00%)以提升知识为目的选择全英文课程的同学，自主预习的概率大大上升。学生本身的英文水平与课程的掌握程度密不可分。除此以外不良学习习惯、专业选择限制也会对其产生不良影响。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 目前高等教育国际化进程不断加快，为了培养国际化人才，各大高校大量开设研究型全英文课程 [ 1 ] [ 2 ]，即对非英语专业学生采用全英文模式教授专业课。王丽萍(2019)指出，全英文教学和汉语讲授的专业知识没有实质性差别，如果能够在全英文教学的同时进行研究型教学，将会收到二者综合的效果 [ 1 ]。然而全英文教学备受争议，一些学者从课程和教师的角度出发对全英文课程授课效果进行了调研并提出了针对性的意见，其中邝小燕(2017)认为全英文教学要与行业实践教学相结合 [ 3 ]，徐烈炯(2004)认为文学与语言学学科、职业训练与学术培养、教学型与研究型均应该分流 [ 4 ]，宋威等(2018)提出全英教学应建立企业实践驱动的情境探究教学方法 [ 5 ]，呙小明(2015)则指出学校应重视全英文授课教师的选拔和培养并建立用人积极机制 [ 6 ]，桂诗春(2004)认为英语是否可以作为授课语言“没有一个绝对的答案，因为变数很多，要看谁来授课、授什么课、怎样授课、听课者的外语水平如何而定” [ 7 ]。 还有一些学者从学生方面出发对全英授课效果进行了调研，其中韩建侠和俞理明(2007)通过对3所不同类型的高校中随机选择的301名学生进行了调查， 认为在大学英语四级考试中取得优秀成绩学生可以从双语教学中受益 [ 8 ]。王丽萍(2019)通过学生的跟踪调查及研究说明学生对课程的满意度高，多数学生感觉收获很大 [ 1 ]。然而学生的满意度、掌握程度是一个主观上的心理感觉，难以获得确切的可以衡量的标准，因此本文将从学生本身出发，多维度反应学生的感受和收获。从学生对“学术型全英文课程”的态度入手，通过调查问卷、个人访谈、组织学生讨论等方法分析了学生面对研究型全英文课程的主观态度和相关的影响因素，最后从学生角度对全英文教学模式的开展提出了针对性的建议。
system: [SYSTEM]

user: 2. 某理工高校全英文课程情况 教育部颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》第48条明确提出 [ 9 ]，要“提高我国教育国际化水平”，目的是“培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才”。因此高等教育国际化培养在双一流的建设背景下显得尤为重要。为了响应国家号召，某理工科高校利用当前特有的行业办学特色和优质的教师资源开展国际化人才培养、引进具有国外博士学位和有国外访学经历的人才建设优质青年教师队伍，现已取得一定成果。 在此背景下，本文于2019年9月底本校课程补退选结束后，确定了最终的专业型全英文课程授课与班级名单，然后分别对学生进行了访谈。调研涉及2019~2020学年度秋季学期的15门专业型全英文课程和春季学期的11门全英文课程，调研内容主要包括专业型全英文课程开设情况、学生对全英文课程的态度、学生的英文背景、学习习惯、在全英文课程中遇到的困难等(见表1)，接着深入课堂发放了问卷并进行了实地调研，最后对问卷的结果进行了分析与整理，其中回收学生有效问卷共168份，有效问卷率均达50.00%以上。 Table 1 A survey on the attitude and situation of the students of research-oriented English course in a University of Science and Engineerin 序号 问卷问题 选项及回答某选项的百分比 1 您已修读过的全英文课程类型大多为 A. 必修 79.17% B. 选修 20.83% 2 您现在英语水平 A. 四级大于550或者 六级大于520 20.83% B. 六级425~520 36.31% C. 四级425~550 38.69% D. 四级大于550或者六级大于520 4.17% 3 您选择全英文课程的初衷 A. 学业要求 62.50% B. 知识提升 31.55% C. 得分容易 4.76% D. 随机选择 1.19% 4 对全英文课程知识点的理解程度 A. 完全能听懂 7.14% B. 几乎能听懂 45.24% C. 似懂非懂 44.05% D. 完全听不懂 3.57% 5 你会不会因为语言问题特地进行课前预习 A. 会 41.07% B. 不会 58.93% 6 相比于中文课程，你是否会投入更多的课后时间复习 A. 会 68.45% B. 不会 31.55% 7 是否希望老师多用中文进行解释与辅助教学 A. 希望 84.52% B. 不希望 15.48% 8 对于全英文课程您所持的态度 A. 赞成 55.95% B. 不赞成 22.62% C. 无所谓 21.43% 9 全英文必修课程的存在是否一定程度上影响了您的专业选择或未来职业规划 A. 是 41.07% B. 否 58.93% 10 您是否支持为全英文课程设置英语水平准入门槛，或者进行英语水平分层次教学 A. 是 79.76% B. 否 20.24% 11 您是否愿意老师在授课前了解你的过往学习能力来因材施教 A. 是 81.55% B. 否 18.45% 表1. 某理工科高校研究型全英文课程学生态度和情况调查统计表
system: [SYSTEM]

user: 3. 全英文课程学习态度整体分析 对修读研究型全英文课程的学生学习态度的调研主要从选课前对全英文课程态度、选课动机和选择修读后是否针对语言问题进行预习三个方面进行分析。结果显示，在168个样本中有94个样本选择赞同开设全英文课，占比达55.95%，38个样本不赞同开设全英文课程，剩余36个样本保持中立态度(图1)。客观上，大多数学生们认研究型全英文课程的开展是专业学习的趋势，有利于自身的发展，因此赞同开展研究型全英文课程。 图1. 学生对研究型全英文课程开课态度 在全英文课程修读动机方面有105个样本是以完成学业要求为导向的(图2)，53个样本以知识提升为选课动机，8个样本认为选择研究型全英文课程得分较为容易，2个样本为随机选择。交叉分析可知，接近1/3的学生因既可以满足提高学科知识的要求，又可以提高英语语言运用能力而选择全英文课程。但是大部分学生选择全英文课程仅为完成培养方案的要求，可见选择修读研究型全英文课程缺乏自主性，这可能会导致学生学习积极性下降、课堂效率低、课程参与度不高等问题。 图2. 学生选择研究型全英文课程的动机(左)和选择后的预习情况(右) 选修全英文课程后，大部分同学表示不会因为语言问题对课程内容进行预习(图2)，这表明学生预习与否与课程性质本身并无太大关联，而是学生自身的学习习惯使然。结合选课动机来看，学生预习与否与选课的初衷有一定的关联性，在仅为完成学业要求的105个样本中，不会预习的样本数为66个，占比达62.86%，但是在53个以知识提升为动机的样本中，不会预习的样本数为25，占比下降到47.17%。这表明，以积极的心态对待选课的同学对自身有较高的要求，在高要求的驱使下，学生会不断提升学习自主性，进而对知识有更好的理解和掌握。
system: [SYSTEM]

user: 4. 学习全英文课程的主要影响因素 4.1. 学生选择全英文课程的动机 学生选择全英文课程的动机可以概括为主动选择、被动选择和随机选择。主动选择是以知识提升为目的，被动选择主要受学业要求的制约，随机选择则是考虑其他因素的主动选择。结合调研结果可以看出，学生的选课动机对知识掌握程度有一定的影响，被动选择的样本与主动选择的样本相比，对知识的掌握程度略低，其中58.10%的学生对知识的掌握程度不足50.00% (图3)，更有6个样本出现了完全听不懂的情况，而主动选择的样本中67.92%的学生对知识的掌握程度大于50.00%。由此可以看出，主动择课的同学可能因为学习态度更为端正，对学业更有责任心，最终导致对知识的掌握程度更高。 图3. 学生选课动机与知识掌握程度的分析统计图 4.2. 学生英文背景 与母语相比，英语作为学生的第二语言对认知资源的要求更高 [ 10 ]。随着语言水平的提高，学习者工作记忆容量可能促进认知资源有效分配。但是对于语言水平低的学习者，加上对专业知识的欠缺，容易引发过高的认知负荷，阻碍学习效率 [ 11 ]。因此分析语言水平对全英文学习的具体影响是至关重要的。 本文将以四六级成绩作为衡量学生英语水平的标准，主要是因为英语四六级考试是教育部主管的一项全国性的英语考试，其作为一项大规模标准化考试可以客观准确的测量大学生英语听说读写能力的水平考试。但是因口语一直作为四六级选考科目，成绩不纳入总分，无法反应全部学生的口语能力，所以本文不将四六级分数作为口语能力的衡量标准，但将其作为学生英语读写水平的能力认证。根据学生四六级考试分数，本文将学生英语水平划分为四个等级，如表1所示，其中四级分数大于550分或六级分数大于520分被认为是英语听读写水平最高的，六级分数在425~520区间次之，四级分数在425~550区间再次之，四六级均低于425分为最差。将对英语能力与掌握程度进行交叉分析(图4)，在掌握程度第四档(完全听不懂)的选组项中共6个样本，英语水平第四档(六四成绩均低于425分)的在其中有3人，生占了50.00%；与之相反，在掌握程度第一档(完全能听懂)选项组的12人中，有6人属于英语水平第一档(四级分数大于550分或六级分数大于520分)，占完全听得懂的50.00%。同理，在掌握程度第三档(似懂非懂)选项组中，英语水平第三档(四级分数在425~550区间)的有38人，在此掌握程度选项内占大多数；在掌握程度第二档(几乎能听懂)选项组中，英语水平第二档(六级分数在425~520区间)人数同样占比最高。这说明学生本身的英文背景对研究型全英课程的掌握程度影响很大，在不考虑学生的主观个体差异的情况下，可以认为英文水平的高低，决定着学生的预期学习效果和信心。 图4. 学生英语水平与知识掌握程度的分析统计图 4.3. 自身学习习惯 从图5可以看出预习组和不预习组与掌握程度的关系都近于正态分布，预习与否与掌握程度没有直接的关系。当然，掌握程度也受学生的个体主观因素影响，例如学生本身的专业知识水平、学生课后复习倾向等。不过值得注意的是，在完全听不懂组，不预习的样本占了83.33%。但是不同学生为了提升知识掌握程度对预习和复习的侧重程度是不同的，所以学生自身学习习惯对知识掌握程度是存在影响的。 图5. 学生预习情况度与知识掌握程度的分析统计图 4.4. 专业选择的考量 本次调研涵盖了该工科高校全部学院(其中只有地球物理学院未开设面向本科生的全英文课程)，总体上有41.07%样本认为全英文课程的存在影响了自己的专业选择和未来职业规划。结合本校全英文开设情况与不同专业培养方案要求，可以得知部分专业的培养方案明确标明必修全英文课程。其中机械与储运工程学院、新能源与材料学院、理学院、经济管理学院中受影响样本占比均超过41.07% (图6)，访谈结果也表明这些学院某些专业因为开设专业型全英文课程在很大程度上影响了学生在专业分流时对专业的选择。对于英语水平不高或对全英文课程存在恐惧心理的学生来说，全英文课程限制或影响了学生根据自身规划选择专业的能动性。因此，专业选择压力使部分学生专业学习的负荷来源复杂化，存在提升学生专业学习的认知负荷总量的可能 [ 12 ]。 图6. 学生认为全英文选课是否影响其未来规划的分析统计图
system: [SYSTEM]

user: 5. 讨论：全英文课程建议 5.1. 营造良好国际化课程的氛围 在修读研究型全英文课程的学生里，大多数学生的选课目的仅为完成培养方案的要求，缺少自主思考与选择能力的体现，这不仅降低了学生的学习积极性和课堂参与度，还影响着学生对专业知识的吸收、专业选择与未来职业规划。所以，应该在学校层面上契合双一流建设的需求，确定研究型全英文课程的国际化定位，建立高淘汰率学生竞争机制，让学生充分领会国家和学校“培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才”的思想，进而优化自身专业规划，主动参与研究型全英文课程学习。 在全英文教学中，应把重点放在“如何让教学模式更国际化”上，目前教学模式根据实际情况，在实践中采用中国模式与外国模式相结合的方式进行，这样的教学方式适合于普遍授课。对于通过设置门槛分流出的“全英文”课程班级要根据学生能力，加速向完全国际化授课模式转型。课程设置应以小班教学为导向，在课前设置预习，以达到让学生自主学习基础知识的目的，在课程中“重知识，轻语言”，将课上时间用于答疑、讨论、小组合作、课堂展示等，培养学生批判性思维和独立思考能力，而不是单纯将语言转变为英文。 5.2. 设置门槛，分层教学 从数据可见，大部分学生支持学校开设全英文课程，且有31.55%的学生以提升自我能力、开阔眼界为目标选择全英文课程，这说明全英文课程有其存在的必要性，即满足学生对提升自我的期望。从调研结果来看，目前学生对于全英文课程的反馈主要包括：课后投入时间过多、学生对教师用中文进行辅助教学的期望度高、学生本身的英语能力对全英课程的掌握程度影响大，教师方面的反馈主要涉及“全英文课堂学生参与度低、课堂反馈少、重难点用英文难以表述”等问题，因此让英语基础不足的学生修读全英文课程会增加师生双方的负担，课程设置需要在考虑学生语言能力的基础上进行。 在调研过程中，调研组发现仅面向“创新班”开设的“构造地质学(全英文)”课程反馈效果较好，究其根本是因为“创新班”仅由通过英语和数学能力测试的同学组成，所以相较于平行班，“创新班”学生对于全英文课程的接受程度更高，所以对学生能力进行分层教学也许会有利于全英文课堂的开设。后期调查问卷的结果也对该建议加以了印证：79.76%的学生赞成设置准入门槛，81.55%的学生希望教师可以有的放矢的进行课程教授。 所以未来应对非英语专业修读全英文课程的学生设置统一的准入门槛，如以入学英语分班测试或四、六级分数作为门槛，并增设对应的“双语课堂”，通过门槛进行分流，实现分层教学。 5.3. 课程体系强化预习和复习模块 教师在授课前会花费大量的精力备课，以使课程内容更加充实和精彩，但一些学生因受到自身英语水平的限制，课堂上会出现跟不上教师授课节奏、参与度不高的情况，由此导致全英课堂氛围比较低沉。为解决这种现象，就需要从教学引导入手，使学生提前对所学知识进行预习，对重点内容做到了然于心，积极与老师互动，提升课堂效率；课堂后半部分再对所学内容进行复习和巩固，扎实掌握所学内容。这不仅能减轻教师和学生的课程压力，还能营造高效课堂，可谓一举两得。所以教师可以在授课前将所学章节重点内容的资料上传至网络教学平台，设置预习任务，授课后上传复习资料，并对预习和复习情况进行检测，将检测结果纳入期末考核成绩，由此督促学生重视课程的预习和复习，避免课堂的低效化。 5.4. 减少专业选择压力 调研结果显示，部分专业全英文课程的设置对学生的未来规划产生了一定的影响，为了减少学生专业选择的压力，学校可根据学生毕业后的个人规划需求，在同一专业上为其设置不同方向的培养方案，供其自主选择，可以在当前培养方案的基础上进行适当的调整，将培养方案分为工程型和研究型两大类。其中，工程型要在理论学习的基础上为学生提供更多的实践机会，使学生在本科毕业后具备直接上岗工作的专业技能，所以该类培养方案可以让学生自由选择研究型全英文课程，不对课程的全英与否做过多限制；研究型则以提升学生专业知识技能、吸纳国内外先进学科知识为培养目标，以满足学生毕业后继续读研深造的需求，所以应对全英文课程提出更高要求。总体来说，研究型培养方案就是要提高对学生英语听说读写能力的要求，专业课程设计以全英文课程为主，在课程教学设计方面向国外看齐，为学生搭建国际交流平台，让学生提前适应国外教学方式并具备相应的国际竞争力。通过这种分方向培养，可以将选课权交还于学生，而且根据培养需要针对性的设置双语课程、中外合作培养项目等可以为学生提供更为丰富的选择，也能减少学生受语言限制的专业选择压力。
system: [SYSTEM]

user: 6. 结论 本次调查结果显示，该理工科高校学生对开设研究型全英文课程认可度较高，达55.95%，但是62.50%的学生修读全英课程仅以完成教学培养方案为主，缺乏自主选择性。在这种被动选择的限制下学生会缺乏学习的主动性，为教学语言进行针对性预习的概率也会比较小。而部分以提升知识为目的选择全英文课程的同学，对全英文课程的认可度相对较高、适应性较强，在责任心和浓厚的学科兴趣的驱使下，学生自主预习的概率大大上升。因此提升全英文教学效果还应从提高学生学习兴趣入手。 对学习全英文课程产生影响的主要因素有：选课动机、学生英文背景、学生自身学习习惯和专业选择的考量。其中学生选课动机与掌握程度相关，主动性越强，学习态度越端正，学习动力越强，其对知识掌握程度就高。因学业要求被动选择的同学则动力不足。统计结果显示，58.93%的学生不会进行预习(这不是全英文课程独有的现象)，这种不良的学习习惯也对学生听课信心和对课程内容的接受程度产生影响。还有41.07%的学生认为专业培养方案对研究型全英文课程的要求对其专业选择产生了影响。 因此针对这四个主要的影响因素，本文针对性地提出了对全英文课程的改革建议，主要包括营造良好的国际化课程氛围，提高学生认同度，激发学生学习动力；设置门槛的前提，帮助学生树立正确的学习目标，对不同英文背景的学生分层教学；在教学过程中，教师强化预习和复习板块，避免课堂的低效；在考虑学生不同未来规划的基础上，为学生制定不同方向的培养方案，将自主选择权交还给学生，并引导学生选择适合自身发展方向的方案。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 利用超声波预处理颗粒与合金熔体的复合工艺制备SiC颗粒增强铝基复合材料，研究七种不同的超声预处理工艺对SiC颗粒表面清洁度与润湿性的影响规律，研究搅拌过程中不同超声功率、施振时间对增强体颗粒分布、界面形态与材料原生性能的影响规律及作用机制。结果表明：高温焙烧工艺可以显著改善颗粒的清洁度与润湿性；增大超声功率能够增强对SiC颗粒团聚的抑制作用，提高其在基体组织分布的均匀性，在功率一定的条件下，施振时间不宜过长，否则超声的驻波效应将形成颗粒的二次偏聚。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 颗粒增强型铝基复合材料是极具竞争力的金属基复合材料品种之一，尤其是SiC颗粒增强的铝基复合材料，因材料具有比强度高、比刚度大、热膨胀系数小、导热性能好、各向异性小、制造成本低、可大规模生产、可利用传统方法进行加工等诸多优点，成为金属基复合材料发展的主要方向之一 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]，备受各国材料界的广泛关注，一直以来都是国家军委装备保障采购研究项目。颗粒增强型铝基复合材料制造中主要存在颗粒流动性差、弥散不均匀、易悬浮团聚；颗粒界面润湿性不佳，界面反应与界面形态调控困难、孔洞缺陷多等问题，影响复合材料的成形质量与综合性能。因此，SiC颗粒增强铝基复合材料制备的关键点是如何使增强体颗粒均匀地分布于铝基体中，与铝基体形成牢固的界面结合 [ 5 ]。目前，搅拌铸造法是铝基颗粒增强复合材料制备最常用的制造工艺，该技术具有方便操作，环境适应性强，便于二次加工等优点，但在制备过程中，SiC颗粒表面洁净度差，界面与铝基体之间的润湿性差，导致颗粒与熔体的结合不佳，颗粒容易形成区域团聚，分布不均等问题。目前，超声辅助铸造技术已经成功运用到高强铝合金铸锭的生产，实践表明，超声场调控熔体、辅助铸锭凝固成形，对改善铸锭的宏微观偏析、疏松气孔等各种铸造缺陷、细化晶粒等具有不可比拟的工艺效果 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]，能够显著提高铸锭的质量，因此将该技术运用到复材制造中是一项工艺简单、技术成熟、绿色环保、成本低廉的加工方法。潘蕾采用高能超声复合法制备SiCp/ZA27复合材料发现：制备颗粒粒径最小可达亚微米级别的0.5微米 [ 10 ]，发现SiC颗粒与基体结合紧密，边界分明。PAN等以TiO 2 和Al-Mg合金为原料，通过高能超声制备了Al 3 Ti和MgAl 2 O 4 为主要增强体的MMCs，增强颗粒分布均匀，MMCs性能稳定 [ 11 ]。这些研究成果从原理及工艺上证实了施加超声处理对铝基颗粒增强型复材制备的可行性与优越性，但在复材铸造前超声预处理对颗粒界面的作用机理，多道次超声处理工艺对复合材料微结构与性能的影响规律及其相应的作用机制的报道较少，还需要进一步开展研究。本文主要对增强体颗粒超声预处理工艺、液态金属–增强相半固态混合熔体的超声振动搅拌处理工艺进行试验设计，通过分析微结构特征及材料性能研究不同的工艺、不同的超声处理条件对复材组织与性能的影响规律及作用机制。
system: [SYSTEM]

user: 2. 实验 2.1. 实验材料 试验材料所选用的基材为高强7085铝合金，取自工业半连续铸造生成的成品铸锭，其合计成分如表1所示，增强体材料选用SiC颗粒，颗粒尺寸30 μm。 Table 1 Chemical composition of experiment 7085 alloy (wt% 主要成分 Zn Mg Cu Zr Fe Si Cr Ti Al 含量 7.36 1.75 1.40 0.10 0.07 0.07 0.003 0.008 Bal 表1. 实验用7085的合金成分(质量分数，%) 2.2. 实验设备 超声预处理SiC颗粒及复材熔体的实验装置如图1所示，超声预处理SiC颗粒的容器为烧杯，采用室温预处理方式，超声处理复材熔体的容器为高纯石墨坩埚，采用高温处理方式。实验设备主要包括由自动跟频式超声波发生器(最大输出功率1000 W，频率跟踪范围16~22 kHz)、高功率压电式超声振动系统(最大负载功率1000 W，探头材料为钛合金，直径为50 mm)、电阻炉、石墨坩埚(外形尺寸Φ200 mm × 210 mm × 18 mm)、烧杯、搅拌装置(功率450 W)、浇铸用铁模和温度采集系统、计时器、位移操作台、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、电子万能力学试验机、电解腐蚀装置等其它辅助设备组成。 图1. 超声预处理SiC颗粒及超声处理复材熔体的实验装置示意图 2.3. 实验方法 ① 超声预处理颗粒实验：采用超声清洗(对浸泡在水中的SiC颗粒进行超声清洗)；焙烧(焙烧温度1000℃，时间为2 h)，焙烧的目的主要是排除可挥发的杂质水汽等物质，高温焙烧在减少表面吸附的气体层的同时，在颗粒表面形成一层非晶SiO 2 ，同行研究表明 [ 12 ]，温度达到1000℃时，颗粒表面吸附的挥发物已基本排除，在此温度焙烧可以生成SiO 2 层；预热(对筛分出的30 μm的SiC颗粒进行700℃的保温预热)三种工序预处理SiC颗粒，设计7种不同的工序组合(见表2)，对比研究不同预处理工艺对SiC颗粒的作用效果与机理。 Table 2 Process scheme of pretreating SiC particle 编号 1 2 3 4 5 6 7 超声清洗 无 无 无 仅水洗 30 min 60 min 60 min 焙烧 无 有 有 无 有 无 有 预热 无 无 有 无 有 无 有 表2. SiC颗粒预处理工艺方案 ② 超声振动处理复材熔体实验：将基体材料7085合金放入石墨坩埚中，加热至800℃熔化，然后对熔体进行纯净化处理(除气除渣)，关闭电阻炉，使坩埚中的熔体随炉冷却至625℃，处于一种半固态，将实验①最优工艺制得的SiC颗粒加入合金熔体中，手动搅拌3 min后，开启电阻炉使熔体升温至750℃后，以200 r/min的速度机械搅拌20 min后，如表3所示，设计了7种不同参数组合的超声处理复材熔体实验，复材熔体经处理后迅速浇铸到模具中并通过水淬迅速冷却，每炉熔体浇铸两个试样，一个用于组织分析，一个用于制作拉伸试样，第一组实验主要研究超声功率参数对复材组织的影响规律，确定第二组实验中需待定的最佳超声功率，第二组实验则主要研究超声处理时间参数对复材组织与性能的影响规律。 Table 3 Experimental scheme for ultrasonic treatment of composite mel 编号 a b c d e f g 超声功率 0 W 250 W 500 W 750 W 待定 待定 待定 施振时间 0 min 10 min 10 min 10 min 5 min 10 min 15 min 表3. 超声处理复材熔体实验方案 2.4. 制样与检测 1) 预处理后的SiC颗粒形貌与表面状态观测：对高温焙烧后的SiC颗粒采用SEM(扫描电镜)观察颗粒的表面形貌及表面状态。 2) 金相试样制备：在浇铸件上切取Φ20 mm × 20 mm试样，对试样进行多次打磨、电解抛光、暴露处理及干燥处理后，使用金相显微镜观察低倍组织特征，扫描电解观察高倍微结构特征。 3) 拉伸试样制备：对另一浇铸件，制作成长度为102 mm，直径为15 mm的标准拉伸试样，在Instron3369电子万能力学试验机上进行机械性能测试，标尺30 mm，以2 mm/min等速拉伸。
system: [SYSTEM]

user: 3. 超声对颗粒表面与复材微结构及性能的影响 3.1. 超声清洗对SiC颗粒表面的影响 图2为通过扫描电镜观察到的7种不同工艺超声预处理条件下获得的SiC颗粒表面形貌，可以看出从工艺1到工艺7，SiC颗粒表面越来越清洁，表明SiC颗粒清洗预处理工艺的预处理效果越来越好，其中7号工艺(超声清洗60 min + 焙烧 + 预热)对SiC颗粒表面的清洁效果最佳，颗粒表面非常干净，几乎无杂质或气泡吸附。研究表明 [ 13 ]，异质颗粒表面都有一些诸如窄裂缝、凹处、凸处等形式的表面缺陷，铝液中的溶解的氢气、杂质容易吸附在这些表面缺陷中，阻隔了铝液对颗粒表面的浸湿。SiC颗粒表面越清洁，说明对SiC颗粒进行超声波水清洗能够显著改善颗粒表面的清洁度，提高其润湿性，而且对于一定量SiC颗粒，延长超声波清洗时间，表面改善效果会更佳。超声波清洗对颗粒表面的改善作用这主要得益于超声在水中传播时会产生高速射流，同时发生强烈的空化效应 [ 14 ] [ 15 ]，使SiC颗粒在水中产生剧烈的震动，通过空化泡的运动使颗粒表面物理吸附的油污和微细颗粒发生脱附；而按照热转化的原理 [ 14 ]，超声清洗作用1 h所产生热量约为800 KJ，实验中SiC颗粒为100 g，其表面上的杂质脱附需要的热量小于40 KJ。所以超声清洗1 h产生的热量基本可使微细颗粒物理、化学升温脱附。另外，水的中和作用基本可以消除SiC颗粒与粉尘之间的静电吸附。脱附的油污在超声的作用下团聚、浮出水面，脱附的微细颗粒则经洗后大量悬浮水中。 图2. 不同工艺处理后的SiC颗粒形貌与表面状态SEM图 3.2. 超声功率对复材微结构的影响 图3是分别为不加超声(0 W)和使用功率为250 W、500 W、750 W超声波功对复材熔体进行15 min的超声施振处理后浇铸得到的组织。未加超声处理的复材组织(见图3(a))，SiC颗粒存在明显团聚、偏聚现象，随着超声功率的增大，SiC颗粒在基体中分布的均匀性不断得到改善，如图3(b)~(d)，组织中已经没有明显的团聚现象，颗粒间的距–离更加均匀，在超声功率达到750 W时，复材组织中SiC颗粒分布均匀性达到了最佳状态。 图3. 不同超声功率(a) 0 W、(b) 250 W、(c) 500 W、(d) 750 W作用下获得的SiCp/7085复材组织 为了准确定量的表征SiC颗粒在复合材料内组织内的分布情况，全面地描述SiC颗粒的分布规律，采用两个均匀性参数 S ′ r 和 β 描述颗粒分布的均匀性，分别定义如下： 1) 定一个区域S，此区域内的SiC颗粒数不应少于200个，将此区域均匀的的分成12个微区域，对每个微区域内的SiC颗粒进行统计，每个微区域内的SiC颗粒数为 z i ，并求出单位微区域内SiC颗粒的平均个数 z i ，并由此计算出微区域内SiC颗粒数量的相对标准偏差 S ′ r ： S ′ r = [ 1 ( N − 1 ) z ¯ ] ∑ i = 1 N ( z i − z ¯ ) 2 (1) 图3是根据测量的SiC颗粒总数n，将设当这n个颗粒均匀有序地在区域S中分布，如图3(a)，计算出颗粒之间的距离为 x 0 ，如果SiC颗粒非完全均匀的分布，最短距离的平均值x肯定小于 x 0 ，当SiC颗粒分布越均匀x越接近 x 0 ，那么令 β = 1 − ( x ¯ / x 0 ) = ( x 0 − x ¯ ) / x 0 (2) 由此可见， β 越小，SiC颗粒的偏聚程度越小，其在复合材料内的分布均匀性越好。 在不同功率超声处理下获得复材组织中选取三个区域，测量均匀性参数 S ′ r 和 β ，求取平均值，结果如表4所示，从表中数据可以直观看出超声功率越大， S ′ r 和 β 值越小，说明在给定的超声功率作用范围内，超声功率越大，SiC颗粒分布越均匀。 Table 4 The distribution uniformity parameter of SiC particles under different ultrasonic powe 均匀性参数 0 W 250 W 500 W 750 W S ′ r 3.89 2.76 2.16 1.23 β 85% 73% 51% 35% 表4. 不同超声功率作用下SiC颗粒分布均匀性参数 3.3. 超声处理时间对复材微结构与性能的影响 图4为750 W功率超声作用下，分别施振5 min、10 min、15 min复合材料的微观组织形貌，随着超声施振时间的不断增加，SiC颗粒的分布均匀性不断提高，在超声施振10 min后SiC颗粒的团聚现象基本消除，颗粒分散均匀，但继续线性增加超声作用时间并没有正比例提高作用效果，SiC颗粒反而再次出现小区域团聚，进一步检测计算发现当超声处理时间为15 min时， S ′ r 值在基本不变的情况下， β 值增大，表明SiC颗粒发生了一定的偏聚。 图4. 采用750 W超声处理。(e) 5 min、(f) 10 min、(g) 15 min下获得的SiCp/7085复材组织 图5是不同作用超声处理时间下的SiC颗粒与熔体接触界面图片。如图5(e)所示，当对复材熔体施加超声5 min后，颗粒与基体之间结合状态较好，界面处未见缝隙。当分别施加超声10 min、15 min后(见图5(g)，图5(f))，熔体与颗粒之间没有气体层的隔绝，颗粒与基体之间结合紧实，界面处更干净、平直，结合状态更好，这说明超声强度越强对复合材料颗粒的润湿状况改善效果越明显，且适当延长超声处理时间对颗粒界面润湿性的改善更显著，这点与超声清洗SiC颗粒的规律是一致的。通过对颗粒界面进行腐蚀，采用EDS(能谱)测试界面的产物(腐蚀后颗粒表层细腻、致密的产物)，产物中Mg、Al、O三种元素的原子比大约为1:2:4，因此推断界面处反应生成的物质为MgAl 2 O 4 ，从而获得了更优的界面结合。 图5. 采用750 W超声处理。(e) 5 min、(f) 10 min、(g) 15 min下获得的复材组织的SiC颗粒界面形态与产物 图6为合金熔体在不同工艺条件下冷淬浇铸件的抗拉强度，7085铝合金基体的抗拉强度未施加超声时为108 Mpa，超声施振后为133 Mpa；机械搅拌制备复合材料抗拉强度较低，仅为113.5 Mpa，较施加超声后的基体降低了14.66%；超声施振过后材料的抗拉强度显著增加，施振5 min、10 min、15 min分别提高了22%、59%、47%。对比各工艺制备复合材料拉伸断面SEM可知，机械搅拌制备样拉伸断面存在大的气孔与缩松缺陷，且颗粒团聚现象比较严重，断面裸露大量颗粒，与颗粒脱落后留存的凹坑，表明断裂形式以颗粒与基体脱粘为主，同时也存在颗粒断裂情况；超声施振5 min后(EXP-2)，拉伸试样断面孔洞、缩松有所减少，断面颗粒大多镶嵌在基体中，且颗粒表面以及周围基体相对比较平整，表明试样断裂形式主要为颗粒断裂为主，同时也能发现少量与基体脱粘的颗粒裸露在外；超声施振时长继续延长(EXP-3、EXP-4)，所制备样品拉伸断面更为平整，颗粒与基体结合良好，断裂形式为颗粒断裂，且断裂面光滑，未见颗粒团聚，颗粒周围基体材料可见细小韧窝。 图6. 不同工艺下制得的SiCp/7085复材抗拉强度及断口SEM图
system: [SYSTEM]

user: 4. 讨论 4.1. 超声对SiC颗粒分布的改善机理 SiC颗粒在复材熔体中主要受到范德华力、毛细力、空化压力、声流产生液体曳力，经过预处理的颗粒表面静电库仑力可忽略不计。对于直径小于100 μm的颗粒，促使其粒黏附团聚的主要为范德华力和毛细力。范德华力作为颗粒间分子作用力，采用下式计算 [ 16 ]： F v w = A s s 6 l 2 × r 1 × r 2 ( r 1 + r 2 ) (3) 式中：HamaRer常数 A s s = 8.86 × 10 − 20 [ 11 ]，两颗粒半径 r 1 = r 2 = 15     μm ，l为颗粒间距离。计算可得两颗粒间最大范德华力为49.2 mN。 毛细力计算公式如下 [ 17 ]： F m = 4 π r σ sin ∂ sin ( θ + ∂ ) + 4 π R r cos θ (4) 式中：接触角 θ = 127˚， ∂ 为接触角 θ 函数，通常很小，表面张力表面张力 σ = 0.86 N/m [ 18 ]。计算可得毛细力分别为200 μN。由此可知促使颗粒–聚集最大作用力为60，900 μN，打破颗粒团聚的最小压力为567 atm。 根据之前的关于超声空化的研究可知空化泡能产生瞬时高达7.86 × 10 4 atm压力 [ 14 ]，远大于所需打破颗粒团聚最小压力。当超声在熔体中传播时，由空化效应产生的高压和微射流既能瞬间打破颗粒的团聚，又能强烈清洗颗粒，净化其表面，增强其与熔体的润湿性，减少熔体凝固前沿推进速度，减小颗粒颗粒成团的概率。同时夹杂或附着在颗粒之间的气体也将在空化泡崩溃和运动过程中，随空化泡一起排出熔体中，既能净化熔体又可减少了颗粒间的微观团簇。因此，超声导入熔体产生的空化一方面能有效打散颗粒团聚，降低颗粒微观分布不均匀性；另一方面还能去除气体以及夹杂物达到净化熔体的效果，过短的超声施振时间不能完全达到分散颗粒和除气除杂的效果，过长的超声施振时间会引入更多的能量造成微小颗粒热运动增加，从而使颗粒通过团聚到降低体系自由能，加剧颗粒团聚；超声功率较小时，由于空化作用较弱且作用区域较小，不能有效打散颗粒，同时净化效果不明显。 4.2. 驻波效应对SiC颗粒二次偏聚的影响机理 由于SiC颗粒密度比铝小，且不溶于铝液，所以一般悬浮在熔体中。超声波作为一种机械波在这种悬浮了大量不溶颗粒的熔体中时必然会形成驻波场，此时SiC颗粒在驻波场中，会受到声辐射力、斯托克斯阻力和有效浮升力的作用，颗粒的运动方程可表示为 [ 19 ]： ( ρ p V P + M ′ ) d 2 x d t 2 = f a + f b + f d (5) 其中， ρ p 为SiC颗粒的密度， V P 是SiC颗粒的体积， M ′ 为SiC颗粒上附加质量，x为SiC微粒距声压节或声压腹的距离，t为时间， f a 为声辐射力， f b 为有效浮升力， f d 为斯托克斯阻力。 SiC颗粒达到平衡状态时，凝聚所经历的时间的近似解为： t = 3 μ 1 c 1 2 ( 2 π f d p ) 2 E G ln | tan k x 0 tan k x f | (6) 式中， x f 为颗粒在平衡状态时与声压节的距离， x 0 为颗粒初始位置到声压节的距离。也就是说SiC颗粒在超声作用形成的驻波场中会发生偏聚现象。当超声场去除后，SiC颗粒为了达到新的平衡，会发生沉降或上浮现象，为了降低表面能，在运动的过程中颗粒接触后彼此结合形成集聚，并且集聚的程度随着静置时间的延长变得严重。这说明超声场对SiC增强铝基复合材料颗粒分布改善是短暂的，对于一定体量的复材熔体，在一定功率超声作用下，超声作用存在一个最佳时间，熔体处理达到最佳状态后应立即浇铸，以免SiC颗粒与基体发生脱离或重新团聚。因此，SiC颗粒在超声空化、声流的有益作用下，分布趋向均匀，但依然会存在受驻波场影响大于超声搅拌的区域，造成颗粒二次偏聚，为了将这种不良效果降至最低，可采用在SiC颗粒出现理论团聚之前调整辐射杆的位置与深度，并合理控制施加超声的时间，最大程度提高SiC颗粒分布的均匀性，实现更高效地利用超声外场的功效。 4.3. 超声对复材抗拉强度的影响 SiC增强7085复合材料中由于增强体颗粒与基体合金材料弹性模量、热膨胀系数等物性差异而形成高密度位错以及自身较之基体更强的承载能力使得复合材料的力学性能得到有效提升，然而颗粒增强复合材料拉伸性能表现很大程度上依赖于增强体颗粒在基体中的分布状况与结合强度。常规机械搅拌制备样品一般存在较大空洞，且空洞内部团聚有大量小颗粒，团聚的颗粒团簇与夹杂在一起的气体，造成基体与颗粒结合不紧密，在塑性变形的过程中，颗粒团簇内部疏松结构将率先成为裂纹萌生处，且迅速扩展到基体，造成材料过早失效，因此其抗拉强度较差。超声加入后，由于超声的对颗粒表面的净化除杂、加速界面反应的积极作用，颗粒分布均匀性不断提升，颗粒与基体的结合力不断加强。当超声施振10 min后，复材微组织结构中的孔洞缺陷已经非常少，增强体颗粒分布性良好，组织均匀，而且SiC颗粒与熔体的接触界面形成致密的MgAl 2 O 4 物质，该物质可以从而获得了更优的界面结合，此时拉伸断面的起伏程度明显降低，断裂形式主要为颗粒断裂，因此其获得的原生抗拉强度得到明显提升。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 1) 超声预处理工艺可以有效去除附在颗粒表面的气泡、杂质，再辅之高温焙烧工艺可以巩固超声清洗效果，增强SiC颗粒与熔体的浸润性。 2) 增大超声功率可以减小SiC颗粒团聚，提高其分布的均匀性，延长超声处理时间虽然可以改善SiC颗粒分布的均匀性，但也存在出现颗粒二次偏聚的风险，对于一定量的复材熔体，应尽可能地提高施加的超声功率，同时控制合理的超声处理时间。 3) 复材熔体仅经半固态机械搅拌未能有效发挥SiC颗粒对基体的强化作用，但若经超声处理后，抗拉强度则明显提升。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 本研究分析并比较中国与美国采用CLASS (课堂互动评估系统)测评学前教育师幼互动质量的结果，以了解我国学前教育师幼互动质量的现状。结果显示，中美两国学前教育机构的师幼互动质量总体均处于中等水平，其中教育支持领域得分最低。师幼互动质量的中美差异具体表现在情感支持领域的教师敏感性与尊重学生观点维度以及班级管理领域的教学指导方式维度的得分差异。研究以此为基础提出提升师幼互动质量的措施与建议。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 课堂互动评估系统(Classroom Assessment Scoring System，也称为课堂评估评分系统，后简称CLASS)是由美国学者皮安塔(Pianta)和哈默(Hamre)于2008年提出用于评估师幼互动质量的标准化观察工具，适用于托儿机构到12年级。大量的研究表明，CLASS具有较高的信度和效度 [ 1 ]，并且目前被广泛用于美国、德国、芬兰等国家的教学质量评估项目中，已成为欧美国家中小学、幼儿园质量评估的主流工具 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。CLASS以其严谨的统计数据预测了儿童成长发展的优势，得到越来越多的关注，国内研究者也逐渐开始了解并将其运用于师幼互动质量的评估当中。 国内学者指出 [ 5 ]，“当前我国幼儿园教育质量评价工作的误区之一就是注重结果性质量评价，而忽视过程性质量评价，而且评价指标笼统，难以操作。”目前，我国缺乏一个科学而全面的评价师幼互动质量的系统，但CLASS在国内一直未被人熟知，且未被实际应用于学前教师的培训、评估、职业发展、政策制定和研究等方面。国内首次提及并应用CLASS是2009年华东师范大学王晓芬的博士学位论文，其采用CLASS考察了农村幼儿园混读班的早期教育现状。近年，国内学者对CLASS的三个领域进行评析并认为CLASS具有较高的信度和效度，可运用于评价研究我国的学前教育质量 [ 6 ]。Hu等人进一步探讨了CLASS的适用性以及CLASS在中国典型幼儿园的师幼互动中的基础框架，结果发现，中国幼儿园班级的结构与美国样本类似，且CLASS适用于汉语语境 [ 7 ]。国内研究者采用CLASS对我国半日活动情境下的师幼互动质量进行评估，较为一致地发现我国师幼互动质量整体处于中等水平 [ 8 ] [ 9 ]，并且幼儿园教师在对学生的教育支持上存在不足 [ 10 ] [ 11 ]。近年，越来越多的国内学者使用CLASS测评学前教育的师幼互动质量 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] - [ 17 ]，但仍未有研究综合目前国内应用CLASS评估数据进行分析并从CLASS角度系统地对比中美两国学前教育师幼互动质量的差异。CLASS起源于美国并被广泛应用于学前教育评价 [ 18 ]，通过分析并对比中美两国采用CLASS评估学前教育的结果，有利于从客观指标上对比两国在学前教育上的差异，从而发现目前学前教育师幼互动可能存在的问题，对我国学前教育的发展具有重要的借鉴与指导意义。因此，本研究通过分析并对比中美两国师幼互动质量的数据以了解中美两国师幼互动质量的差异，最后总结我国目前在师幼互动的优势与不足，并提出相应的可行性对策以提高我国学前教育机构的师幼互动质量。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究方法 2.1. 文献数据分析 为了从CLASS角度考察目前学前教育师幼互动质量的中美差异，本研究搜索并梳理了已正式发表的来自于中国 [ 8 ] [ 10 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] 与美国的文献数据 [ 2 ] [ 3 ] [ 24 ] - [ 37 ]。这些研究均为采用CLASS测评学前教育机构的师幼互动质量并且详细提供了CLASS三大领域与十个维度的得分。本研究首先从宏观的角度对中美两国在CLASS三大领域的高、中、低三个水平得分的分布情况进行描述性分析。然后，采用数据分析软件SPSS 22.0对CLASS的情感支持、班级管理与教育支持三大领域得分进行中美差异的显著性检验。最后，为了进一步考察中美两国学前教育的师幼互动具体在哪个维度上存在显著的差异，对CLASS的十个维度得分进行中美差异的显著性检验。 2.2. CLASS的评价内容与方法 皮安塔等人分析以往有效的教学研究理论，回顾儿童班级观察研究所用的工具，并进行大量的小组讨论和进行真实的课堂观察，最终确定了CLASS系统的评价维度 [ 10 ]。CLASS关注教师与学生之间的互动和教师利用他们拥有的资源做了什么 [ 18 ]。CLASS系统包含三大领域：情感领域(Emotional Support， ES)、班级管理(Classroom Organization， CO)、教育支持(Instructional Support， IS)。而三大领域下面共包含十个维度，其中，情感支持领域包括积极氛围(Positive Climate， PC)、消极氛围(Negative Climate， NC)、教师敏感性(Teacher Sensitivity， TS)和尊重学生观点(Regard for Students Perspectives， RSP)四个维度；班级管理领域包括行为管理(Behavior Management， BM)、活动安排效率(Productivity， PD)和教学指导方式(Instructional Learning Format， LF)三个维度；教育支持领域包括认知发展(Concept development， CD)、反馈质量(Quality Feedback， QF)和语言示范(Language Modeling， LM)三个维度。每个维度下面包含若干观察指标，每个观察指标下面又含有若干具体观察线索，以方便观察者进行科学有效地观察记录 [ 1 ] [ 7 ]。观察者首先对每个观察指标进行评分，然后将某一维度下的观察指标得分相加再求出均值，即这一维度的得分，得分处于1~2.49为低水平，得分处于2.5~5.49分为中等水平，5.5~7分为高水平 [ 4 ]。本研究对师幼互动质量的等级划分依照这一标准进行划分。