DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 建立模型与预测精度研究 4.1. 模型一(非平稳时间序列模型) 4.1.1. 数据预处理 首先取58台5月30号的96个样本数据序列 得到如下图1。 由图1表明：该样本构成的时间序列为非平稳时间序列。 由此对该样本值进行有序差分变换 差分算子 对96个样本值进行一阶差分可得到如下 序列图2。 有图2表明：该序列已平稳，则原时间序列可表示为 图1. 序列曲线 图2. 数据差分处理序列曲线 即自回归–滑动平均模型 。 4.1.2. 平稳随机时间序列模型的识别 计算偏自相关系数及自相关系数 自相关函数 偏自相关函数 当 时，第 系数 为平稳序列 的偏自相关系数。 运用统计学软件我们得到该平稳序列 PACF、ACF。 4.1.3. 模型识别与模型参数估计 1) 模型识别 我们运用经典的Box-Jenkins模型识别方法。 对于 模型，其偏自相关函数满足下式 对于 模型，其自相关函数满足下式 对于 模型，同时具备 和 模型的特征 [ 4 ] 。 由此我们给出三种模型的基本特征如表1。 由上面 、 统计特性，我们可以判断该模型属于 。 2) 模型参数估计 由1)我们得到该模型属于 模型，因此我们对该模型进行参数估计，由该模型可推得 我们令 ，则 ，这样就将原 变成 模型，我们根据 的参数估计对 、 ，…， 进行估计。 若 的阶数较低我们可直接求解。 若 的阶数较高，可运用线性跌代法求解 [ 5 ] 。 Table 1 Characteristics of three basic model 类别 模型名称 自相关函数 拖尾 截尾 拖尾 偏自相关函数 截尾 拖尾 拖尾 表1. 三种基本模型特征 4.1.4. 模型定阶 根据AIC最小信息准则法进行模型定阶，经过逐步的模型拟合，矩估计模型参数估计，我们最终得到当模型的阶数为 模型，拟合效果达到最优。 由此我们确定模型为 。 4.1.5. 建立预测模型 对于 模型，由于样本个数 ，因此残差项 ，这里运用统计spss软件可求得则预测方程为 。 4.1.6. 实时预测 运用预测方程对5月31号的数据进行预测得到如下曲线图5。 从图3中表明：基本上符合了58台电机组5月31号的输出电功率的趋势。但预测明显存在延时性，以及预测精度不高，现在我们对其进行误差分析 [ 6 ] 。 4.1.7. 误差分析 通常用三个指标来对模型进行评估： 均方根误差： 平均绝对误差： 平均相对误差： 在这里我们仅运用相对误差进行分析如下。 将数据代入公式我们得到表2。 为了减小误差我们将采用组合预测的方法使误差达到最低。 4.2. 模型二(人工神经网络模型RBF) 4.2.1. 构造神经网络结构图 一般的我们选取隐层为3的结构图，它能更好地对误差进行反向修正。由此我们构造如图4。 4.2.2. 输入变量的的选择 我们利用模型一建立好的时间序列模型选择输入变量。 在模型一中表明：原始的电功率序列 进行1阶差分处理的序列 可识别为 模型。 由此我们选择输入的变量为最近的6个历史数据及最近的一个残差 为组。 Table 2 Error analysis of time series mode P58电机组 真实值 预测值 绝对误差 相对误差 1 11634.84 10534.83 1100 0.094544 2 16696.88 10686.88 6010 0.359947 3 18568.59 12448.59 6120 0.329589 4 16420.41 11420.11 5000 0.304499 5 18146.06 18100.06 46 0.002535 表2. 时间序列模型误差分析 图3. 预测数据与真实值的比较曲线图 图4. 神经网络结构图 4.2.3. 网络输入输出数据的归一化处理 对输入输出的数据 采用以下公式 进行归一化处理使其落在[−1，1]区间。 4.2.4. 网络训练及预测结果输出 对输入选择的变量进行网络函数训练。 第一步我们对输入的变量从输出层得到输出值 第二部从隐含层输出函数为 由此我们根据LAMP算法可得到如下曲线图5。 4.2.5. 模型误差分析 我们同样取P58台电机组的5个数据进行误差分析得到如下表3。 图5. 预测值曲线图 Table 3 Error analysis of neural networ P58 相对误差 1 0.26102 2 0.126504 3 0.113031 4 0.069922 5 0.0538867 表3. 神经网络误差分析 4.3. 模型三 灰色预测矩阵 同理我们仅取P58台机组的6个历史数据运用灰色预测法进行预测。 灰色预测基本原理如下： 首先，进行一次累加 其中，显然有 ， 表示累加后的数列 [ 7 ] 。 然后，参数估计 其次，累加数列 的灰色预测模型 由此，求原始数列的灰色预测模型 最后，进行模型精度的方差检验 历史数据残差为： 相对残差为： 预测结果： 对模型的预测结果。 得到真实观测与拟合曲线的对比基本重合。 同理我们对模型进行误差分析得到如下表4。 1) 问题二 我们分别运用三种模型对PA、PB、PC、PD、P4、P58进行误差分析，我们仅取相对误差进行分析如下表5。 表5表明：多机组的误差总体上小于单机组的误差。 Table 4 Error analysis of grey model predictio P58电机组 真实值 模拟值 绝对误差 相对误差 1 28560.56 3.04E + 04 1805.44 0.06 2 17980.03 2.18E + 04 3855.97 0.21 3 19235.06 1.76E + 04 1605.06 0.08 4 21874.5 1.88E + 04 3072.50 0.14 5 29787.38 2.84E + 04 1416.38 0.05 表4. 灰色模型预测误差分析 Table 5 Relative error analysis of PA， PB， PC， PD， P4 and P5 相对误差分析 PA PB PC PD P4 P58 模型一 0.023 0.0156 0.142 0.0245 0.0206 0.013 模型二 0.0102 0.1203 0.106 0.102 0.0135 0.0112 模型三 0.125 0.156 0.179 0.194 0.113 0.06 表5. PA、PB、PC、PD、P4、P58相对误差分析 因此我们期望为了尽可能准确预测，尽量使多台电机共同运作，以使能够更好的对未来发电输出功率进行预测。 2) 问题三 为了进一步提高风电功率的预测精度，我们建立了组合预测模型其表达式如下。 设三种模型分别表示为P1、P2、P3则组合预测模型为 3种预测模型的方差、误差分别为 、 、 、 、 、 则 组合预测误差的方差为 。 当三种预测方法的预测误差分别服从零均值正太分布时，可用以下式估计 由此我们可得出 的估计值为 由此证明 ，表明组合预测的方法优于单一预测方法 [ 8 ] 。
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user: 5. 结论 1) 模型一的评价 优点：对于短、近期预测比较显著。 缺点：延伸到更远的将来，就会出现很大的局限性，导致预测值偏离实际较大而使决策失误。 不适用于对长远数据的预测。 2) 模型二的评价 优点：BP神经网络是一种有效的非线性建模方法；具有很强的容错性和很快的处理数据能力。 缺点：网络结构的选择尚无一种统一而完整的理论指导，理解起来比较费劲，对模型学习速度慢。 3) 模型三的评价 优点：算法简单、可利用较少数据建模。 缺点：对于复杂的非线性系统来说预测的效果不是很理想。 4) 总结： 对于风电机组群问题我们同样采用问题三的模型，即 时我们采用组合预测模型。这样可以尽量提高预测精度，但是不可能得到无限提高。
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user: 摘 要 近年来，大气污染的日趋严重导致雾霾天气在中国频繁出现。雾霾影响中的绝缘子处于极为不利的运行状态，闪络事故发生的可能性大大增加。为研究雾霾天气对绝缘子运行造成的影响，本文模拟了燃煤和汽车尾气导致的雾霾环境，测量了在不同雾霾成分作用下绝缘子表面的泄漏电流。采用TLS-ESPRIT算法分析，比较了无污秽、清洁雾喷淋的污秽绝缘子、以硝酸盐为主和以硫酸盐为主的污雾喷淋的污秽绝缘子泄漏电流高频段的频率特性。当绝缘子表面被盐溶液污染时，泄漏电流的幅值更大。高斯拟合结果显示，以硝酸盐为主的情况的幅频特性分别在f 1 = 1.318 MHz和f 2 = 1.468 MHz频率处存在峰值，以硫酸盐为主的情况的幅频特性在f 1 = 0.199 MHz、f 2 = 0.266 MHz、f 3 = 0.498 MHz、f 4 = 0.603 MHz频率处存在峰值。由于离子淌度和电荷量不同，以硝酸盐为主的情况峰值频率较高，表示泄漏电流能量更大。 关键词 :雾霾，绝缘子，泄漏电流，高频，TLS-ESPRIT Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 绝缘子普遍地被应用于电力系统中，是各种各级输变电系统中不可缺少的构成部分 [ 1 ] 。至2009年末，我国66 kV及以上交流系统和±500 kV及以上直流系统中，共使用22，960万片绝缘子 [ 2 ] 。据统计，对绝缘子可靠运行造成风险的事故有雷击闪络、污闪、雨闪、鸟粪闪络、冰闪、操作冲击闪络等。雷击闪络虽然造成的事故次数较多，然而其重合闸成功率高达90%，污闪之后的重合闸成功率仅10% [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。近些年来，我国环境污染问题逐渐凸显，以大气污染尤为严重。以北京为例，2015年全年空气质量达标186天，占比仅51%；然而，重度雾霾天数达42天。严重的大气污染问题，不仅严重影响到了人们的日常生活和身体健康，也对绝缘子的运行状态更为恶劣，污闪事故发生的可能性大为增加。因此，对雾霾影响下绝缘子工作状况的研究是极为必要的 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。本文模拟了雾霾环境中的绝缘子的运行情况，采用TLS-ESPRIT算法分析泄漏电流频率特性，比较了无污秽绝缘子、清洁雾喷淋的污秽绝缘子、以硫酸盐为主的污雾喷淋的污秽绝缘子和以硫酸盐为主的污雾喷淋的污秽绝缘子泄漏电流高频段的频率特性。
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user: 2. 雾霾对绝缘子特性的影响 2.1. 雾霾的成因 雾霾包括雾和霾，表示两种气象现象，常见于气候干冷、气流流动较弱之时。雾是一种自然界中的正常现象，与空气污染关系较小，而雾霾是人为向大气中排放污染物和利于霾出现的气象条件共同作用下出现的。气象学界一般以湿度作为雾和雾霾二者的区别依据，当相对湿度 < 80%时称之为霾，相对湿度 > 90%时称之为雾 [ 12 ] 。 雾通常出现于接近下垫面的大气中，当气温急速下降时，空气的汽水饱和量下降从而形成雾。雾大多发生在低空大气风速较小，气流流动较为平稳的时候，此时水汽不容易扩散，更利于雾的形成。 大气气溶胶浓度较高直接导致了霾的形成。气溶胶是大气中固体与液体颗粒的总称。一定温湿和风速条件下，气溶胶在低空不断积累，形成霾。 2.2. 雾霾的成分和模拟方法 因为各地大气环境的不同，雾霾的组分极为复杂，雾霾的仿真也很难与实际情况完全相同。总的来说，雾霾是一个固体和液体的复合物。固体成分主要是直径为μm级的固体颗粒，有沙尘、煤灰、铁粉、石灰等，而液体成分是雾水。雾水并非单纯的冷凝水，而是含有大量的离子，其酸碱性并不一定是中性的，很有可能受到大气污染的影响而呈现酸性 [ 13 ] 。 对于雾霾的仿真方式，通常有全模拟法和主成分法。全模拟法适用于以北京为代表的污染较为严重的北方地区，雾水中含有的离子成分有： 、 、 、 、 、 ，根据污染的严重程度雾水电导率可分为中、重两种；主成分法适用于以上海为代表的工业发达的东南沿海地区，雾水中的离子成分有 和 ，两种离子的配比可按照模拟的要求来选择，一种以 为主， ，用以突出汽车排放尾气污染，另一种则以 为主， ，侧重于燃煤造成的大气中的硫化物 [ 14 ] 。 2.3. 雾霾对绝缘子的影响 雾霾中含有大量的固态颗粒，在雾霾持续的时间段内，绝缘子的表面会沉积固态颗粒物，表面盐密和灰密均会有一定程度的增加。雾霾中的雾水与洁净的清洁雾不同，含有大量离子并且可能呈酸性。在这种酸性的、含有大量离子的雾霾雾水的影响下，绝缘子外表面的污秽层在受潮时，污秽物的溶解会加强，湿润污层的导电性会增加，泄漏电流更大污闪发生的可能性更大，污闪电压也会大幅降低 [ 15 ] [ 16 ] 。
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user: 3. 实验设置 实验采用的绝缘子为玻璃绝缘子，型号为U160FC02，绝缘子串共有8片绝缘子。试验电源符合《IEC 60507-1991交流系统用高压绝缘子的人工污秽试验》中对试验电源的要求。 实验步骤如下： 1) 在实验进行之前，先要对实验用绝缘子串进行清洗和干燥处理。仔细、彻底地漂洗绝缘子表面，去除表面沾染的油脂和污物。清洗干净后悬挂起来，待其自然干燥后用于试验。 2) 采用定量涂刷法将硅藻土和氯化钠的复合物涂刷在洁净绝缘子表面，设定表面污秽程度为重度污秽，等值盐密和灰密分别为ESDD = 0.2 mg/cm 2 ，NSDD = 2 mg/cm 2 。 3) 实验分为四组，每组实验用于喷淋绝缘子表面污秽层的雾水成分不同，每组的组分如表1所示。 4) 按实验接线图接线。 5) 加压方法为恒压法，施加恒定40kV电压。 6) 测量各组的泄漏电流。
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user: 4. TLS-ESPRIT算法原理 4.1. ESPRIT算法 ESPRIT算法是空间谱估计中子空间不变类算法的一种，在1986年由Roy等人提出 [ 17 ] ，算法计算 Table 1 Experimental groups fog ingredien 组号 雾水成分 1 无 2 蒸馏水 3 的溶液 4 的溶液 表1. 实验各组雾水成分 量小，无须进行谱峰搜索，在电力工程中得到了广泛应用。聂永辉等人将这个算法应用于电力系统谐波检测，黄文辉等人在输电线路暂态保护频率分析中应用了这个算法 [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] 。本文将这个算法应用于绝缘子人工污秽试验泄漏电流高频特性的分析。 考虑信号 其中 和 为第i个成分波的幅度和频率， 是以随机数代表的白噪声序列。 取 ，定义 ， ， ，故 可看作 的平移结果。 的自相关矩阵为 其中 。 和 的互相关矩阵为 其中 ， 。 是一个 的特殊矩阵 ， 将 和 联系在一起，被称为旋转算符。 由此可知， 对 进行特征值分解，获得其最小特征值 ，构造矩阵对 ， 。 对 进行广义特征值分解 则 和 为 的广义特征值和广义特征向量。构造广义特征值矩阵 ，则有 即矩阵 的非零元素是是旋转矩阵 ，通过矩阵 可求得 中各分量的频率。 4.2. TLS-ESPRIT算法 基本EPSRIT方法可以看做一种最小二乘算子，在广义特征值运算时会出现一些计算上的问题。奇异值分解(SVD)和总体最小二乘(TLS)可有效地解决此困难。 考虑 的广义特征值分解，设 的奇异值分解为 其中 由p个主奇异值组成。可用 左乘、 右乘矩阵 ，得到 。原高维( )的矩阵对广义特征值分解问题转换为比较低维( )分解问题。 4.3. TLS-ESPRIT算法的执行步骤 ① 矩阵特征值分解得到 ② 计算 ， ③ 对 做奇异值分解，得到 ④ 计算 ⑤ 求矩阵对 的广义特征值 ⑥ 计算矩阵 ， ⑦ 确定各分量幅值
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user: 5. 仿真实验 仿真实验利用Matlab软件进行，使用傅里叶变换和总体最小二乘旋转不变子空间两种算法对同一个信号进行处理，求取特征值，并进行比较。 定义模拟信号为： r为−1与1之间的随机数作为噪声信号。采样频率1 kHz，时间1 s，信号波形如图1所示。分别使用傅立叶变换和TLS-ESPRIT算法进行分析，结果如表2。 图1. 仿真信号波形(0~0.2 s部分) Table 2 Compare of FFT and TLS-ESPRIT in simulatio 特征参数 频率1 (Hz) 幅度1 频率2 (Hz) 幅度2 真实值 200 20 300 40 FFT 200.0073 19.3354 300.1416 40.0680 TLS-ESPRIT 200.0012 20.0102 300.0100 40.0002 表2. FFT与TLS-ESPRIT仿真结果比较 由仿真结果可以看出，快速傅立叶变换和TLS-ESPRIT算法均可较准确地提取含噪声信号的频率和幅度特征，而TLS-ESPRIT算法相对于FFT算法的特征提取准确度更高。因此，利用TLS-ESPRIT分析电流高频特征具有可行性。
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user: 6. 泄漏电流特性的研究 绝缘子电流高频成分中包含着许多有关绝缘子工作情况的隐藏信息，一般通过对泄漏电流特性的分析，能获得绝缘子的工作情况。 利用TLS-ESPRIT算法对提取到的泄漏电流的高频特征参数进行对比分析。结果如图2~图4所示。 由图2幅频特性可以得出，无污秽和清洁雾的情况泄漏电流幅值较小，雾水含有硝酸盐和硫酸盐时，泄漏电流幅值较大，且频率分布有明显的差异。 图3绘制了无污秽和清洁雾情况下泄漏电流的幅频特性，可以看出泄漏电流在各频率分布比较分散，而在1.4 MHz频率附近均有集中趋势。在1 MHz以下频率段，绝缘子喷淋清洁雾后的幅值较无污秽时增大，说明存在雾水之后泄露能量增加。 图4绘制了以硝酸盐为主的污雾和以硫酸盐为主的污雾情况下泄漏电流的幅频特性，两种情况的总体幅度相当，而频率分布有较大的不同。以硝酸盐为主的情况中，泄漏电流在1.4 MHz频率附近较为集中，与无污秽和清洁雾的分布情况基本相同，而幅值比前两种情况大大增强。以硫酸盐为主的情况中，泄漏电流在0.1 MHz至0.7 MHz频段能量较为集中，而在1.4 MHz频率附近并未出现较大幅度的增强。
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user: 7. 实验结果分析 7.1. 实验结果的统计分析 假设幅频特性由多个正态分布 图2. 泄露电流幅频特性曲线 图3. 无污秽、清洁雾情况下泄露电流幅频特性曲线 叠加而成，每一个正态分布由高度A、位置B、宽度C决定，因此使用高斯拟合方法对幅频特性进行拟 合。高斯函数表示为 经过多次尝试，对于以硝酸盐为主的情况的幅频特性，n设置为4时拟合精度最高，对于以硫酸盐为主的情况的幅频特性，n设置为6时拟合精度最高。拟合结果如图5~图6。 由拟合曲线可以得出，以硝酸盐为主的情况的幅频特性分别在f 1 = 1.318 MHz和f 2 = 1.468 MHz频率处存在峰值，以硫酸盐为主的情况的幅频特性在f 1 = 0.199 MHz、f 2 = 0.266 MHz、f 3 = 0.498 MHz、f 4 = 0.603 MHz频率处存在峰值。由此可见，以硝酸盐为主的情况出现峰值的频率比以硫酸盐为主的情况出现峰值的频率较高。 7.2. 实验结果的化学分析 将放电过程看做一个电解的过程，污雾看做电解液，不同离子在电解液中的迁移速率不同，即离子淌度不同。离子移动速率表示为 其中比例系数 和 相当于单位电梯度中离子迁移速率，即为离子淌度。通过查阅文献获知， 离子的离子淌度为8.27 × 10 −8 m 2 ∙s −1 ∙V −1 ，带两个单位的负电荷， 离子的离子淌度为7.40 × 10 −8 m 2 ∙s −1 ∙V −1 ，带一个单位的负电荷 [ 21 ] 。由于电荷量和离子淌度的差异，导致离子在溶液中往复运动的频率不同，表现为不同溶液情况下漏电电流频率分布的差异。
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user: 8. 结论 本文通过模拟雾霾环境中的绝缘子的运行情况，采用TLS-ESPRIT算法分析，比较了无污秽绝缘子、 图4. 以硝酸盐为主的污雾和以硫酸盐为主的污雾情况下泄露电流幅频特性曲线 图5. 以硝酸盐为主的情况的幅频特性高斯拟合结果 图6. 以硫酸盐为主的情况的幅频特性高斯拟合结果 清洁雾喷淋的污秽绝缘子、以硫酸盐为主的污雾喷淋的污秽绝缘子和以硫酸盐为主的污雾喷淋的污秽绝缘子泄漏电流高频段的频率特性。当绝缘子表面被盐溶液污染时，绝缘子表面离子浓度增加，电导率因此增加，泄漏电流的幅值更大，更容易发生闪络。频率特性的高斯拟合结果显示，以硝酸盐为主的情况的幅频特性分别在f 1 = 1.318 MHz和f 2 = 1.468 MHz频率处存在峰值，以硫酸盐为主的情况的幅频特性在f 1 = 0.199 MHz、f 2 = 0.266 MHz、f 3 = 0.498 MHz、f 4 = 0.603 MHz频率处存在峰值。由于 离子和 离子的离子淌度和电荷量不同，以硝酸盐为主的情况峰值频率较大，表示泄漏电流能量更大。
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user: 摘 要 目的：探讨医学生心理韧性、应对方式与学习倦怠之间的关系。方法：采用大学生学习倦怠量表、青少年心理韧性量表和简易应对方式量表对1628名医学生进行测量。结果：① 医学生的应对方式较为积极，心理韧性和学习倦怠处于中等水平，学习倦怠以行为不当最为突出。② 医学生的学习倦怠没有显著的性别差异(t = 0.221， p > 0.05)和年级差异(F = 1.192， p > 0.05)，但在行为不当和成就感低两个维度上存在显著的年级差异(F = 3.426，5.856；均p < 0.05)。 ③ 除了应对方式量表总分与情绪低落、应对方式量表总分与情绪控制之间的相关不显著(r = 0.004，0.035；均p > 0.05)，青少年心理韧性量表总分及其各个维度、简易应对方式量表总分及其各个维度与大学生学习倦怠量表总分及其余各维度均有着显著的相关(r = 0.050~0.388，均p < 0.05)。回归分析结果表明，积极应对和消极应对等两个变量均在心理韧性和学习倦怠之间起部分中介作用，中介效应分别是7.62%和3.54%。结论：心理韧性对学习倦怠的影响显著，这种影响部分地通过应对方式来实现的。 关键词 :学习倦怠，心理韧性，应对方式，中介效应，医学本科生 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 学习倦怠是学生因对学习缺乏动机或兴趣，感到挫折、倦怠、沮丧或疲倦，从而产生一系列逃避学习的行为。学习倦怠是大学生常见的学习问题，国外的检出率为9.9%~40.3% (Seo， Kim， Kim， Lee， & Bae， 2015; Cecil， McHale， Hart， & Laidlaw， 2014)，国内的检出率为24.8%~51.3% (李军，尹丽琴，刘小明，2014；吕斯欣，李丽霞，柯斌斌，梁颖仪，麦如蓝，2014)。学习倦怠降低个体的学习积极性(Dyrbye et al.， 2010)，导致身心疲劳(Dyrbye et al.， 2012)和心理综合症(曾小英，2014；钱康杰，尹可丽，张丽蓉，2015)，妨碍学业和职业发展(何香仪，2011；周健明，2014)。 心理韧性是个体面临逆境或巨大压力时所表现出来的良好的适应能力(过程)，是通过一系列能力和素质的动态交互作用而使个体在遭受重大压力和危险时能迅速恢复和成功应对的过程(Richardson， 2002)。应对是个体在面对压力事件和情境时，调节自身情绪、认知和行为的意志努力，它是应激与心理健康的中介机制，具有缓冲效应。良好的应对方式有助于解决问题，缓解精神紧张，对身心健康起着重要的保护作用(Compas， Connor-Smith， & Saltzman， 2001)。 倦怠是伴随生活或工作满意度的下降而产生的。满意度下降表明个体面临困难，如果个体不能成功应对困难就会产生倦怠(Haydock， Mannix， & Gidman， 2011; Ronen & Mikulincer， 2012)。心理韧性是个体成功应对困难和迅速恢复所需的能力和心理素质(Richardson， 2002)。应对是个体在面对压力情境时调节自身情绪、认知和行为的意志努力(Compas et al.， 2001)。可见，心理韧性是应对学习困难的心理素质(基础)，学习倦怠是个体不能应对学习困难所产生的结果(Ronen & Mikulincer， 2012)，应对方式则是个体面对学习困难时的处理方式。可以这样理解：个体由于心理韧性不够高，无法有效应对学习困难(应对方式不良)而产生学习倦怠。也就是说，学习倦怠是结果变量，心理韧性是深层、远端的心理素质(前因变量)，而应付方式是表层的、近端的心理素质(前因变量)，心理韧性更多地受到应付方式的中介作用。另一方面，实证研究表明，心理韧性、应对方式与学习倦怠之间存在着显著的两两相关(张丽芳，范秀珍，2015；郭婧婧，2014)，积极应对方式在心理韧性对贫困大学生学习倦怠的影响中起部分中介作用(郭婧婧，2014)。可见，应对方式可能在心理韧性对大学生学习倦怠的影响中起着某种中介作用。对医学生来说，应对方式在心理韧性对学习倦怠的影响中是否也起着中介作用？本研究旨在回答这一问题。
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user: 2. 对象和工具 2.1. 对象 采用分层随机的抽样方法，于2016年1月抽取广东省7所大学的医学生为研究对象，发放1800份调查问卷，共回收有效问卷1628份，有效率为90.4%。其中男生900人(55.283%)，女生728人(44.717%)；年龄17~25岁，平均(20.8 ± 3.867)岁；大一422人(25.921%)，大二389人(23.894%)，大三407人(25.000%)，大四317人(19.472%)，大五93人(5.713%)。理科1237人(75.983%)，文科391人(24.017%)。户籍地为农村者939人(57.678 %)，城镇683人(42.322%)。 2.2. 研究工具 2.2.1. 大学生学习倦怠量表(Learning Burnout Scale for Chinese Undergraduates， LBSCU) 由连榕和杨丽娴参照Maslach量表编制而成，属自评量表，适用于中国大学生的学习情况。该量表共20个项目，分为情绪低落、行为不当和成就感低等3个维度，采用从“完全不符合”到“完全符合”的Likert-5点计分。其中，“完全不符合”记1分，“比较不符合”记2分，“不确定”记3分，“比较符合”记4分，“非常符合”记5分。得分越高，表明在该条目(维度)上倾向越明显。量表总均分为1，属于“无倦怠”；总均分为2，属于“轻度倦怠”；总均分为3，属于“中度倦怠”；总均分为4，属于“中高度倦怠”；总均分为5，属于“重度倦怠”(连榕，杨丽娴，吴兰花，2005)。在本研究中，该量表1个月后的重测信度为0.822，Cronbach α系数为0.814，半分信度为0.809。 2.2.2. 简易应对方式量表(Simplified Coping Style Questionnaire， SCSQ) 由解亚宁和张育坤编制，属自评量表。问卷共20个项目，分为积极应对和消极应对等两个维度，采用从“不采取”到“经常采取”的Likert-4点评分。其中“不采用”记1分，“偶尔采用”记2分，“有时采用”记3分，“经常采用”记4分。得分越高，表明在该条目(维度)上倾向越明显(解亚宁，张育坤，1998)。在本研究中，该量表1个月后的重测信度为0.872，Cronbach α系数为0.910，分半信度为0.853。 2.2.3. 青少年心理韧性量表(Resilience Scale for Chinese Adolescent， RSCA) 由胡月琴编制，属自评量表，共27个项目，分为目标专注、积极认知、情绪控制、人际帮助和家庭支持等5个维度，采用“完全不符合”到“完全符合”的Likert-5点评分。其中“完全不符合”记1分“比较不符合”记2分，“不确定”记3分，“比较符合”记4分，“非常符合”记5分。得分越高，表明在该条目(维度)上倾向越明显(胡月琴，甘怡群，2008)。在本研究中，该量表1个月后的重测信度为0.841，Cronbach α系数为0.833，分半信度为0.826。 2.3. 统计分析 使用spss.16.0软件包对数据进行处理，采用描述性统计、独立样本t检验、单因素方差分析、线性回归分析等进行统计学分析。
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user: 3. 结果 3.1. 描述统计量 表1列出了各研究变量的平均数、标准差和相关系数。相关分析的结果表明，除了应对方式量表总分与情绪低落、应对方式量表总分与情绪控制之间的相关系数不显著，其余各变量之间的相关都达到了显著水平(P < 0.05)。 3.2. 应对方式在心理韧性与学习倦怠中的中介作用 由表1可知，积极应对得分、学习倦怠量表总分与心理韧性量表总分之间的两两相关均达到显著(均P < 0.01)，消极应对得分与学习倦怠、心理韧性量表总分之间的两两相关均达到显著(均P < 0.01)，符合中介效应检验的前提。 使用层次回归分析法(温忠麟，侯杰泰，张雷，2005)对积极应对得分、大学生学习倦怠量表总分与青少年心理韧性量表总分之间的中介作用进行检验。首先，采用一元线性回归，把青少年心理韧性量表总分(X)作为自变量，分别以积极应对得分(M)、大学生学习倦怠量表总分(Y)作为因变量进行回归分析；然后采用二元线性回归，将积极应对得分(M)作为自变量，青少年心理韧性量表总分(X)同时进入回归方程，观察Beta值的变化，积极应对得分(M)的中介效应分析结果(标准化解)见表2。 由于4个回归方程的t检验都显著，故可以判断积极应对在心理韧性与学习倦怠之间起部分中介作用，中介效应占总效应的比例为0.379 × (0.078)/(0.388) = 7.62%，见图1。 Table 1 The pairwise correlation of all the variable 变量(n = 1628) M SD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1积极应对 21.4 5.7 2消极应对 9.0 4.2 −0.108 ** 3应对总分 30.5 7.6 0.836 ** 0.677 ** 4情绪低落 21.7 5.4 −0.132 ** 0.174 ** 0.004 5行为不当 18.0 3.9 −0.152 ** 0.072 ** 0.070 ** 0.521 * 6成就感低 17.0 3.8 −0.204 ** 0.050 * −0.144 ** 0.199 ** 0.298 * 7倦怠总分 56.7 9.8 −0.214 ** 0.144 ** −0.081 ** 0.825 ** 0.811 ** 0.594 ** 8目标专注 17.4 3.4 0.333 ** −0.122 ** 0.179 ** −0.226 ** −0.289 ** −0.289 ** −0.352 ** 9情绪控制 18.9 3.9 0.171 ** −0.158 ** 0.035 0.264 ** 0.151 ** 0.154 ** 0.276 ** 0.158 ** 10积极认知 14.9 3.2 0.324 ** −0.089 ** 0.199 ** −0.127 ** −0.127 ** −0.207 ** −0.194 ** 0.544 ** 0.091 ** 11家庭支持 21.4 3.8 0.197 ** −0.120 ** 0.076 ** −0.181 ** −0.127 ** −0.152 ** −0.216 ** 0.363 ** 0.133 ** 0.434 ** 12人际协助 19.8 4.3 0.240 ** 0.082 ** 0.145 ** −0.206 ** −0.163 ** −0.129 ** −0.237 ** 0.262 ** 0.271 ** 0.261 ** 0.334 ** 13心理韧性 92.3 12.1 0.379 ** 0.176 ** 0.184 ** 0.319 ** 0.271 ** 0.276 ** 0.388 ** 0.695 ** 0.552 ** 0.660 ** 0.690 ** 0.692 ** 表1. 各研究变量的相关分析 (注：*P < 0.05，**P < 0.01) 以同样的方法对消极应对得分在学习倦怠与心理韧性之间的中介作用进行检验。首先，采用一元线性回归，把青少年心理韧性量表总分(X)作为自变量，分别以消极应对得分(M)、大学生学习倦怠量表总分(Y)作为因变量进行回归分析；然后采用二元线性回归，将消极应对得分(M)作为自变量，与青少年心理韧性量表总分(X)同时进入回归方程，观察Beta值的变化，消极应对(M)的中介效应分析结果(标准化解)见表3。 由于4个回归方程的t检验都显著，故可以判断消极应对在心理韧性与学习倦怠之间起部分中介作用，中介效应占总效应的比例为0.176×(0.078)/(0.388) = 3.54%，见图2。
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user: 4. 讨论 本研究结果显示，学习倦怠量表的均值为2.84，接近中间值3，根据连榕等所设定的评分标准(连榕，等，2005)，本组大学生存在中等程度的学习倦怠，与既往研究结果一致(Seo et al.， 2015; Cecil et al.， 2014; Table 2 The sequential test of mediating effects for the total score of SCSQ in the relationship between the total score of RSCA and LBSCU in medical undergraduate 步骤 标准化回归方程 回归系数检验 SE B R 2 t值 P值 第1步 Y = −0.388X 0.025 −0.425 0.150 −16.954 <0.001 第2步 M = 0.379X 0.024 0.399 0.144 16.496 <0.001 第3步 Y = −0.078M − 0.358x 0.026 −3.153 0.002 表2. 积极应对在心理韧性与学习倦怠之间的中介效应依次检验 Table 3 The sequential test of mediating effects for the positive coping in the relationship between the total score of RSCA and LBSCU in medical undergraduate 步骤 标准化回归方程 回归系数检验 SE t值 P值 第1步 Y = −0.388X 0.025 −16.954 <0.001 第2步 M = −0.176X 0.029 −7.224 <0.001 第3步 Y = 0.078M − 0.374x 0.022 −3.373 0.001 表3. 消极应对在心理韧性与学习倦怠之间的中介效应依次检验 图1. 积极应对得分在青少年心理韧性量表总分与大学生学习倦怠量表总分之间的中介模型 图2. 消极应对得分在青少年心理韧性量表总分与大学生学习倦怠量表总分之间的中介模型 李军，等，2014；吕斯欣，等，2014)，提示医学生的学习倦怠程度与其他专业的大学生相当。大学生学习倦怠量表的3个维度中，以行为不当得分最高，其次是成就感低和情绪低落。说明医学生的学习倦怠主要表现为不良学习行为(如逃课、注意力不集中、学习拖沓等)。 相关分析显示，积极应对与学习倦怠之间有显著负相关，消极应对与学习倦怠有显著正相关，这与庞智辉等(庞智辉，游志麒，周宗奎，范翠英，李晓军，2010)和郭婧婧(郭婧婧，2014)的研究结果一致。但与徐明津等(徐明津，杨新国，吴柑澜，黄雪雯，2015)的结果不一致。可能是跟取样的方法有关。徐明律采用的是方便整群取样法，样本有偏倚：导致积极应对的分数分布面较窄，多数处于中等水平，而消极应对得分较低，分数分布面较宽，因此，能较好地反映消极应对与学习倦怠的关系，而不能将积极应对与学习倦怠的关系；本研究和庞智辉、郭婧婧等人的研究都是采用分层随机的抽样方法，比较客观地将各种水平的分布情况反映出来，因此，也能更好地反映个变量之间的关系。 简易应对方式量表总分、积极应对和消极应对在心理韧性对学习倦怠的影响中都起部分中介作用。三者的中介效应分别占总效应的6.21%、7.62%和3.54%。由此可见，心理韧性对学习倦怠既有直接作用，也可以通过应对方式的中介作用间接作用于学习倦怠，也就是说，个体可以通过调动不同的应对方式来处理困难，最终产生不同的学习倦怠水平。一方面，由于心理韧性强大者对环境具有较强的适应能力和耐受能力，面对学习困难(困境)时，他们更能忍受烦恼而坚持学习；另一方面，他们也能通过调动有效的应对方式(改变对环境的认识、寻找有效的解决方法、争取更多的社会支持等)去克服学习困难，防止学习倦怠的发生；相反，由于心理韧性不强者对环境的适应能力和耐受能力不强，面对学习困难(困境)时，他们往往不能忍受烦恼而疏远学习；另一方面，他们不能通过调动有效的应对方式去克服学习困难，而是更倾向于采用自责、幻想、发泄或逃避等消极应对方式，从而导致不良情绪或逃学、厌学等消极学习行为的出现，因而更易于产生学习倦怠。 本研究发现，积极应对和消极应对方式在心理韧性对学习倦怠的影响中都起部分中介作用。而郭婧婧(郭婧婧，2014)发现，积极应对方式在心理韧性对学习倦怠的影响中起部分中介作用，消极应对方式在心理初性对学习倦怠影响中的中介作用不显著。两项研究的结论不一致，提示对于不同群体来说，心理韧性和应对方式对学习倦怠的影响机制是不同的。
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user: 摘 要 通过问卷调查法、访谈法和个案分析法，对武汉市几所高校大学生科研能力培养的现状进行调查与分析。研究发现：在高校大学生参加科研实训方面，主要存在学生对科研实训认识不全面、对科研实训的目的和意义存在误解、学生参加科研实训的机会不多，教师自身职责定位存在偏差，以及在科研人才培养制度方面缺乏足够的制度保障等不足，文章同时以湖北大学为例，介绍了在加强和引导大学生参加科研实训活动方面所采取的有效措施。 关键词 :大学生，科研实训，科研创新能力，培养，现状，对策 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2015年3月15日，李克强总理在政府工作报告中两次提到“大众创业、万众创新”，两会期间大学生创新、创业也成为了代表委员的热议话题，教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》中明确指出了“到2020年，基本实现教育现代化，基本形成学习型社会，进入人力资源强国行列”的教育改革战略目标。“纲要”同时规定，要“创新人才培养体制”、“提升科学研究水平”、“支持学生参与科学研究”。可见，国家对提高大学生创新、创业能力的重视程度。 与常规的课堂教学不同，科研实训是基于学生自身的兴趣和爱好而来的自发性的课外科研实践活动，在活动中，以大学生为主体，以具有科研能力的大学教师为独立指导，独立展开创新性科研活动。通过科研实训活动，不仅能加深学生对课堂理论知识的理解，做到了理论联系实际，而且还能够培养学生对知识的自主探究能力，提升学生的创新精神，强化学生的团队意识，增强学生与人沟通的能力和综合心理素质，是培养大学生科技创新能力和自身综合素养的有效方法和途径 [ 1 ] ，也是提高其创新、创业基础能力的重要举措。教育部在《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中明确指出，为了适应新时代国家对高素质人才的需求，大力支持大学生参与科研训练 [ 2 ] 。 在此，笔者通过问卷调查法、访谈法和个案分析法对武汉市几所高校本科生科研能力培养的现状进行调查。其中，共发放问卷调查报告600份，回收有效问卷为564份，有效率为94%，访谈了湖北大学材料科学与工程学院8个研究团队下25名兼职本科生，采用主题班会的方式对大二、大三和部份大四的近500名学生进行了摸底询问，调查问卷和访谈内容主要涉及到大学生在校期间是否参与了科研项目、对参与科研项目的态度和看法、对指导教师的满意程度，以及相关的改进建议。
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user: 2. 当前大学生参加科研实训的现状与分析 从问卷调查结果结合访谈内容的统计表明，92.5%的学生听说过科研实训活动，但其中约87.4%的同学将科研实训活动的概念集中于“挑战杯”全国大学生科技作品竞赛、数学建模大赛、暑期社会活动实践等方面，约64.3%的同学曾考虑过参加科研实训活动，主要目的在于增加活动奖励学分以便于考研(约占44.7%)和提高专业素养(约占28.4%)，但其中只有约17.5%的同学一直在坚持从事科研实训活动，活动的类型也主要集中于参与教师科研(约占94.3%)；在不考虑参加科研实训活动的同学中，约51.3%的同学是因为得自己的专业成绩不是太好，约27%的同学觉得参与科研活动对培养社会实践能力无实质性的影响。导致上述表现的形成，笔者认为原因如下： 1) 学生对科研活动参与兴趣较高，但对科研认识存在误区 大部分学生仍然将科研活动与竞赛视为遥不可及之物，认为只有学术水平较高的教师和具有一定学术积淀的研究生适合从事科研工作，对自身的专业知识与能力缺乏信心。同时，由于对科研的意义缺少了解，很多同学认为只有以学术研究为职业目标的同学才有参与科研的必要，而那些以到企业就职为职业目标的同学则明显缺乏参与科研的动力。正是这种对科研认识的“不知”造成了大学生在科研活动中参与的“不为”。 2) 学生参加科研实训的机会不多 由于受到学校资金、人员、硬件基础设施等保障条件的局限，目前大部份高校学生开展科研实训的契机，仍然主要集中于大学生暑期社会实践活动、“挑战杯”科技竞赛等方面，而常规性的金工实习、专业(毕业)实习等实践活动的教学模式和培养方式又过于单一，能够让本学生自主参加科研实训的机会并不太多，因此，在某种方面也会必然导致能够参加科研实训的机会更大程度上只集中到成绩突出的学生身上。 3) 不良结果导向严重，对科研实训的目的和意义存在误解 目前，在高校中，优秀学生的选拔机制更加侧重于学生综合能力的评价，很多高校也确实将大学生的创新、创业实践活动纳入学生的必修课程进行考核 [ 3 ] 。但是，考核、评价体系主要以学生撰写论文的优劣(尤其是是否有结论性的成果出现)为主，基于这种不良的结果导向，很多学生将参加科研实训的目的直接定位于发表学术论文、参加各类的竞赛，以获取更多的综合测评加分，当在短时间内生产不出科研成果时，学生的积极性就会大打折扣，甚至萌生放弃继续参加实训的想法。 4) 教师自身职责定位存在偏差，教学模式线性单一 从接受访谈的学生所反馈的信息中可以发现，大部分、尤其专业基础课课教师将自身职责限定为传授专业知识，而非提高学生科研素养。这种将科研活动与教学活动割裂开的教学理念，直接导致其在教学过程中缺少对学生科研知识的辅导和相关科研能力培养的投入，造成学生只能一味接受相关知识而没有应用所学知识解决实际问题的能力，进而导致大学生主动创新和探索精神的缺失。 5) 科研人才培养制度不完善，缺乏足够的制度保障 大学生进行科研创新活动需要相关部门为其提供必要的资金、人员、设备等保障，而且还需要一套与之相适应的配套管理制度。现今虽然国家教育经费呈快速增长趋势，但是经费投入方式和投放渠道多元化不足，教育经费管理体制不健全。很多高等学校在学生科研方面缺乏制度保障，学生科研工作随意性很大，在学生科研创新能力培养中缺乏专门的管理机构与详细培养的计划，对学生是否做科研、如何做科研、科研进行的程度以及结果明显关注不够。
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user: 3. 湖北大学加强大学生参加科研实训活动的经验与对策 作为湖北省人民政府与教育部共建的省属重点综合性大学，湖北大学现设有18个学科性学院，本科专业80个，学科专业涵盖哲、经、法、教、文、史、理、工、农、医、管、艺等12个学科门类，在校普通全日制本专科生1.9万余人。湖北大学通过平台拓展、机制创新、软硬件保障，在全校教师学生的共同努力下，大学生的科研创新和创业实践能力得到了全面的提升，取得了丰硕的成果。近5年来，全校仅在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“创青春”大学生创业大赛中，先后荣获全国金奖3项，全国银奖9项，全省金奖15项，全省银奖22项，其中2012级高分子材料与工程专业本科生郑迪威，在校期间在美国化学会、英国皇家化学会期刊Nano Letters. ACS Nano. Journal of Materials Chemistry B上发表高水平论文4篇，获第十届中国青少年科技创新奖。为加强和引导大学生参加科研实训活动，湖北大学采取了以下的有效措施： 1) 平台拓展，为大学生的科研实训活动提供更广阔的空间和选择 湖北大学通过鼓励学生进入研究生科研团队开展科技创新、让知名教师上讲坛带实验、建设湖北大学乐创园等方面，多方面位、多角度、多平台为大学生的科研实训活动提供条件。学校鼓励教学经验丰富、科研能力强、并取得一定成果的教师将科研成果转化成实验项目，从大学二年级开始遴选学有余力、对科研感兴趣的学生组建科研兴趣小组，让学生尽早进入教师科研团队，参与科研课题。仅材料科学与工程学院，每年即可组建30个左右的科研兴趣小组，本科生约100人，占年级人数的30%，取得了良好示范性效果；同时还要求各学院知名教师上讲坛，并邀请国内外知名专家学者为学生进行专题报告和实验展示与讲解，通过耳濡目染，让学生对所学专业的发展和应用前景有明确的认识，开阔学生的国际化视野，提高学生的学习主动性、积极性；同时，通过建设的湖北大学乐创园，为学生提供“创意–创法–创新–创造–创业”的“五创一体”创新创业教育，依托社会力量举办创新创业实训营，为更多大学生进行科研实训活动提供机会、基地和保障。 2) 践行“产教融合”的大学生科研实训活动培养模式 湖北大学还以与省内外进行产学研对接而建立的校企合作研发平台为基础，让学生到园区实践，开展企业实践实训。在大学生开展科研实训活动时，鼓励将实验教学与工程实际相结合，让学生能够深入到生产第一线，使认识实习、生产实习、课程设计和毕业设计等实践环节连续化、系统化和规范化，培养学生解决实际工程问题的能力；学校还聘请企业高级工程师或高管到学校举办讲座，开设创新创业课程，全程参与学生的实验实践教学过程，保障学生的科研实践活动能够与企业生产实践接轨。 3) 将科研设备本科化，为大学生的科研实训活动提供最优质的硬件基础 湖北大学通过实验教学示范中心组织牵头，将各学院(包括各教师研究团队自有的)大型科研测试平台仪器设备全部对本科生的科研实训活动开放，还鼓励将研究室中的本科创新实验通过自制设备的方式改造成更多学生可利用的实验，制定了将具有自主知识产权的自主设计实验转化自制实验设备、创新实验转化为专业实验的制度，为大学生的科研实训活动提供最优质的硬件基础。以材料科学与工程学院为例，目前已组建了电子器件设计创新工作室、塑料模具设计工作室、新能源材料与器件工作室、仿生与摩擦材料工作室等，将用于科研的仪器设备适度扩大、改制，每年可为近50%的本科生提供创新设计实验等科研实训活动。 4) 将科研项目转化为创新性实验项目，多方位提升大学生科研实训活动的能力 湖北大学鼓励学科带头人负责组织完成一定数量的创新实验的设计工作，将科研成果转化成大学生自己的科研实训项目。通过创新性实验的设立，配合实验课程教学内容，培养了学生从实验设计，设备制备、测试分析到反馈改进的一整套材料科学需要的工程实践能力和综合创新能力。以高分子材料专业创新型实验项目“环氧沥青材料制备与应用性能研究”为例，该项目来源于周威博士承担的多项省部级研究项目，通过该项目，指导学生自主形成了“一种具有电磁波吸收功能的环氧沥青涂层及其制备方法”等5项发明专利和多篇学术论文，在2014年第九届“挑战杯”全国大学生创业计划大赛暨首届MBA专项赛中，项目“冷拌型环氧沥青材料”荣获金奖。 5) 基于“互联网+”，为学生的科研实训活动提供线上、线下的双重选择 湖北大学通过建设的虚拟仿真实验教学示范中心，为大学生构建了基于“互联网+”的、先进、高效、实用的数字化教学平台，实现多种方式接入互联网，为学生的科研实训活动提供线上、线下的双重选择。在进行科研实训活动时，学生不仅可以亲自深入实验室进行真实的研究工作，同时也可远程登录仿真软件，也可通过手机扫描实验设备上的二维码，将真实的实验设备和网络教学资源进行结合。 6) 优化学生科研实训培养方案与测评体系 为了引导学生正视参加科研实训的目的和意义，湖北大学还将更加科学的评价体系引入到学生创新、创业等科研实训实践中，通过优化课程考核方式，探索实践教学规律与特点，进行课程内容、教学方法、尤其是测评体系等方面的改革与创新，最大程度上规避实践课程(实践操作)与理论课程(论点归纳)之间的差异 [ 4 ] 。在引导学生参加科研实训时，特别注重学生科研过程能力的培养，弱化结果导向，将学生培养科学的研究思维模式的建立和科学思维能力提高作为第一要务，强调学生实践过程能力的培养，引导学生形成可以自己去寻找、查阅、选择、摘录信息的能力。同时，湖北大学由实验教学示范中心牵头成立了学生科研创新能力培养的管理机构，加大对大学生开展科研实践活动的资金投入 [ 5 ] ，引导更多的学生从事科研实践活动。
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user: 4. 结语 高校大学生开展科研实训活动，不仅可以加深专业知识的学习和理解，更重要的是，可以协助学生建立科学的逻辑思维模式、提高学生收集、分析、处理信息的能力，培养本科生创新精神、创业意识和实践能力，进一步激发大学生积极参与科学研究、技术开发、学科竞赛等各类社会实践活动的创新热情，让学生不仅可以学到扎实的专业技能、而且形成相关专业问题的分析、处理能力。高校应该从优化大学生从事科研实训活动的外部环境、完善大学生科研实践活动的管理制度和测评体系，充分利用教师自身的科研项目优势，建构创新型的大学生科研实践活动平台，引导和支持大学生开展科研实践活动。
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user: 摘 要 本文利用四元数相似类的几何特征，将四元数体分解为平面与虚部向量空间单位球面的直积，为进一步探讨四元数函数与复函数的相似关系提供了一条有效途径。 关键词 :四元数，四元数体，相似四元数，相似类，几何表示 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 从二十世纪六、七十年代开始，随着控制理论、陀螺技术和计算技术的发展，四元数的研究得到学术界的普遍重视 [ 1 ] 。近二、三十年来，国内不少专家学者对四元数理论进行了广泛的研究，取得了相当丰硕的科研成果 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。在这些科研成果中，与四元数代数理论相关的科研成就比较突出，而在四元数分析理论方面所取得的进展则逊色些。四元数分析理论进展不顺的主要原因就是受柯西–黎曼条件限制，大多数初等四元数函数都不解析(如四元数函数 不解析)。为了打破僵局，本文利用四元数相似类的几何特征，将四元数体分解为平面与虚部向量空间单位球面的直积，为进一步探讨四元数函数与复函数的相似关系提供了一条有效途径。
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user: 2. 四元数的相似定义和基本性质 设 —实数域， —复数域， —实四元数体。 定义1.1 [ 1 ] 对于四元数 、 ，若存在非零四元数 ，满足 ，则称 与 相似，并记 四元数的相似具有以下性质：自反性(每个四元数与自身相似)；对称性( 与 相似，则 与 也相似)；传递性( 与 相似， 与 相似，则 与 相似)。 由于实数与四元数的乘积可交换顺序，因此实数只与自身相似。 引理1.1 [ 2 ] 对于任意一个非实四元数 ( )， 与复数 相似。 引理1.2对于任意一组相似四元数 与 ， 即非零四元数 可单位化(这里 代表四元数 的模 [ 2 ] ，证明略) 引理1.3 [ 2 ] 对于任意四元数 、 ， 记 ( 的实部)， ， ( 的虚部向量)， ，那么 即 的实部= ， 的虚部= 引理1.4对于任意四元数 、 ， 与 相似 ，且 (这里 、 分别代表 、 的模 [ 2 ] ) 证明：如果 与 相似，那么存在非零单位四元数 ，满足 而 为非零单位四元数，故 ，根据引理1.3 的实部 上式中的 是一个向量混合积，结果为零， 故 ，即 。 反之，如果 且 ，那么 ，根据引理1.1， 和 都与复数 相似，由四元数相似的传递性和对称性可知， 与 相似。
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user: 3. 四元数体的几何表示 定义2.1 [ 2 ] 对于任意 ，记集合 ，称 为 的相似类 很明显，实数的相似类只有一个元素，就是该实数本身。 引理2.1 [ 2 ] 对于任意一个四元数 ，只要 那么 ，其中， 为 的幅角， 为 的单位方向矢量。 对于任意一个非实四元数 ( )， 由 的模 、 的幅角 、 的单位方向矢量 唯一确定。根据引理1.4，所有与 具有相同的模和实部，但单位方向矢量与 不同的四元数都与 相似。因此，所有与 相似的四元数的单位方向矢量构成四元数虚部向量空间一个以单位长度为半径的球面(如图1所示)，也就是说 的相似类 中的所有元素的单位方向矢量构成四元数虚部向量空间一个单位球面。而 中所有元素相同的模 和幅角 ( )对应复平面上半部分中的一点，该点的极坐标就是 (如图2所示)； 图1. 四元数虚部单位球面 图2. 四元数的模和幅角 在 中有一对共轭复数 ，这一对共轭复数在的单位方向矢量分别为 和 ；而复数 在复平面上投影点的极坐标也是 ，因此，将复数 定义为四元数 的相似类 的主值。 四元数体上的全体四元数如果按相似类分类，其几何特征非常直观。每个四元数相似类 对应四元数虚部向量空间一个单位球面，又对应复平面上半部分的一点，该点的极坐标就是 (注： )。四元数体上全体四元数相似类在复平面上的投影点构成复平面上半平面。也就是说：四元数体 上的每个非实四元数分别可以在复平面上半部分和四元数虚部向量空间单位球面上拥有一个投影点，在上半平面投影点的极坐标就是该元素的模和幅角，在虚部向量空间单位球面上的投影点就是该元素单位方向矢量的顶点。 四元数体 中的非实复数 可以这样表示 因此复数 在复平面上投影点的极坐标为 ，在虚部向量空间单位球面上的投影点就是 的顶点； 而复数 的共轭复数 可以这样表示 因此复数 在平面投影点的极坐标也为 ，在虚部向量空间单位球面上的投影点就是 的顶点。 四元数体 中的非负实数 可以这样表示 (为四元数虚部向量空间中的任意一个单位方向矢量) 负实数 可以这样表示 (为四元数虚部向量空间中的任意一个单位方向矢量) 因此，实数在复平面上的投影点落在极轴 或 的反向延长线上，而虚部向量空间单位球面上每 图3. 四元数体的几何表示 个点都可以作为实数的投影点，为此，我们约定 的顶点作为实数在虚部向量空间单位球面上的投影点，这样实数和非实复数 在虚部向量空间单位球面上拥有相同的投影点，那就是 的顶点。 综上所述，四元数体 按相似类可以表示为复平面上半部分(包括极轴 和 的反向延长线)与四元数虚部向量空间单位球面的直积。任意一个四元数 在复平面上投影点的直角坐标为 ，在虚部向量空间单位球面上的投影点是单位方向矢量 的顶点(图3)。
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user: 项目资助 本文由福建省大学生创新创业训练计划项目(S20141005)资助。
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user: 摘 要 本文对比考察了四种不同来源的胶原蛋白植入材料的物理性能，主要包括形貌、粗糙度、孔隙率、亲水性、力学强度以及变性温度等性质。实验结果表明，脱细胞猪小肠粘膜下层生物材料(VIDASIS)的物理性能与进口同类产品无显著差异。 关键词 :胶原蛋白，生物材料，力学强度，物理性能 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/