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高性能科研设施赋能工程韧性提升——大型多功能地震模拟四台阵系统的建设发展与实践创新
曹爽;李莹;张国伟;焦驰宇;李爱群;建设大型多功能地震模拟四台阵系统能够提升我国抗震研究装备的现代化水平，为工程结构抗震性能的研究提供强有力的技术支撑，对于保障人民生命安全、维护社会经济稳定和可持续发展具有重要意义。该文介绍了大型多功能地震模拟四台阵系统的建设背景，阐述了相关设备技术参数的创新突破，结合代表性试验案例介绍了该试验系统在服务国家重大项目、提升我国抗震研究设施和装备水平等方面的应用实践，并探讨了地震模拟振动台阵实验室高效管理与开放共享机制。
基于实验校准的不同支承方式曲线桥抗震性能对比
焦驰宇;周家鑫;李杨杰;何沛建;优化支承方式是减小变墩高小半径曲线梁桥地震响应的重要方法。该文以曲率半径50 m的4×20 m(4个跨长20 m的桥跨)混凝土曲线梁桥为原型，建立基于振动台试验校准的曲线桥有限元模型，对比不同墩梁连接方式的曲线桥抗震性能。以过渡墩与主梁采用单向滑动支承的四跨变墩高曲线桥为例，对比三个中间墩的不同支承形式可发现：在该文讨论范围内，高墩与中墩设置单向滑动支座、矮墩设置固定支座的混合结构体系，较之于全墩均采用固定支座的传统体系，其受力性能略显优异；从内力分布特征分析来看，混合体系下全桥内力呈现向设置固定支座墩柱的墩底集中的趋势，但与全固定支座体系相比，该混合体系的中间墩的墩底内力峰值显著降低，同时墩顶位移量亦得到一定控制。研究成果揭示了变墩高曲线桥桥墩刚度分布与地震响应分配的关系，为桥梁抗震设计提供了基础数据。
基于随机子空间法的振动台试验模态参数识别——以超高层建筑缩尺模型为例
张国伟;李建赢;张宏;秦昌安;杨昕雨;白噪声激励是振动台试验获取模态参数常用的识别方法，但其长时间激励可能对主频较低（如缩尺超高层）的模型造成轻微损伤，间接影响后续地震波工况抗震性能的计算。针对这一问题，该文在振动台试验的地震波工况中，基于随机子空间法识别了模型的模态参数，并与对应震级后的白噪声工况结果进行对比分析。试验现象及数据分析结果表明，在7度小震、中震及大震的地震波工况下，随机子空间法能够稳定、有效识别缩尺超高层建筑结构模型的模态参数，为同类模型振动台试验的模态参数识别研究提供了方法借鉴。
大型建筑设备-结构耦合效应的振动台试验研究
秦昌安;张国伟;宋金成;王晨;周洲;熊梓言;为研究建筑中设备与建筑结构的相互作用，该文基于设备-Benchmark钢框架缩尺模型开展了振动台试验。文章以水冷机原型为例，采用解耦重构方法将设备系统分为质量特征部分和刚度特征部分，分析了不同质量和刚度下设备的频率，以及设备频率对耦合体系振型和动力响应的影响。试验结果表明随着设备频率的降低，建筑结构的一阶振型由平动向静止转变，而设备由静止向平动转变。耦合效应使得建筑结构的响应曲线更加尖锐，提升了振动剧烈持续时的加速度峰值，降低了位移峰值，而设备的加速度响应呈现出了相反的演变规律。该研究成果可为设备-结构耦合体系的抗震设计提供理论支撑。
基于暂态零序功率特性的配电网单相接地故障选段实验设计
高伟;郑子杰;李育凤;林建新;郭谋发;为提升实验教学质量，该文设计了一种配电网单相接地故障选段实验。首先研制了接地故障实验平台，包括10 kV真型实验系统和接地电流识别装置。接着，提出了配电网接地故障选段的设计方案，并针对故障电流识别准确率低的工程普遍性问题，在深入分析健全区段与故障区段暂态零序功率累加和极性差异性的基础上，设计了一种基于遗传算法与小波包能量熵的特征频带优选的接地故障电流识别方法。实验结果表明，所提方法具有自适应、免阈值的优点，相对于其他文献方法具有较高的识别准确率。最后，针对不同的课程需求，设计了层次性实验，在提升学生的实践操作技能和增强实验教学效果方面发挥了积极作用。
柴达木盆地第四系盐湖岩心样品的体重、湿度、孔隙度和给水度试验方法
刘梁;殷录成;贾建团;肖玉萍;赵玉祥;韩光;祝云军;李海明;盐湖岩心样品的体重、湿度、孔隙度和给水度均为钾盐矿产勘查的基本物理性质和主要指标，是卤水矿床勘探评价的重要参数，直接关系盐类及卤水矿床的储量计算。该文利用阿基米德定律的基本原理测定体重；在45℃时测定湿度，其中湿度包含芒硝和硼砂的化合水；样品放在注入卤水的虹吸样品瓶中，使用真空泵抽气至负压，使卤水充分浸入盐心样品孔隙内，以进行给水度试验；孔隙度为给水度和持水度之和，该文通过持水度试验和K值试验计算。通过野外抽水试验验证给水度和孔隙度试验数据，验证结果表明，本试验方法结果与抽水试验结果吻合。由于该试验为破坏性试验，且样品有不均匀性特征，因此无法进行重复性试验。基于此，该文通过设备检定校准、环境条件控制、人员培训、双人操作、保持野外样品采样、保存、运输过程中的原始状态等措施确保数据准确可靠。
表面强化剂对排水路面路用和排水性能的影响
王文奇;李白;杨晋;万俊超;李亚林;为了研究新型油性稀释沥青强化剂的最佳用量以及对路面的养护效果，从施工现场取得PA-13沥青混合料，制备了马歇尔试件和车辙板试件；开展了沥青混合料密度试验、浸水飞散试验、渗水试验、摆式摩擦系数试验以及构造深度试验。研究表明：强化剂能够有效提高路面材料的抗飞散性能，但会在一定程度上堵塞路面面层的空隙，对路面的抗滑性能和渗水性能存在负面影响。强化剂最佳用量为0.8 kg/m2，此时路面材料的抗飞散性能提高了57.97%，连通空隙率降低了4.14%，渗水性能衰减了18.7%，摆值(BPN)降低了13.49%，构造深度(TD)降低了25.14%。综合分析强化剂对路面路用性能和排水性能的影响后，确认该强化剂的推荐用量为0.6～0.8 kg/m2。研究成果为预防和处治排水沥青路面飞散病害提供了技术路径。
椭圆形混合翼垂起无人机气动特性与飞行试验
刘战合;郭利欣;张璇;曾宪泽;王菁;崔晓森;为兼顾垂直起降、平飞巡航及水面连续采样需求，综合多旋翼和固定翼优势，提出了两种椭圆形混合翼垂起无人机布局设计方案，基于K-Ω-SST湍流模型和FLUENT软件，采用数值仿真研究了无人机平飞状态的升阻特性、压力云图及流线分布。仿真结果表明，椭圆形混合翼具有较高的升力系数，与平直固定翼相比升力线斜率由0.055 41增加到0.119 8，提升了116.21%，升阻比有所降低；椭圆形混合翼设计可显著改善无人机大迎角失速特性，大迎角（14°）飞行时混合翼上表面保持为层流状态而平直固定翼发生明显分离；椭圆形混合翼的下机翼和前置固定翼下方高压区明显，对平尾有较好的流场修正作用，可改善平尾流场分布并提高操纵效率；通过验证机多轮试飞试验，证明提出的椭圆形混合翼方案具有优秀的垂起及巡航性能，飞行模态转换稳定。
基于时分复用全差分技术的电容检测模拟接口ASIC
方硕;侯长波;王立晶;刘云涛;邵雷;为了提高MEMS微传感器的检测精度和检测范围，该文提出一种新型时分复用全差分电容检测接口ASIC(application specific integrated circuit，专用集成电路)。该ASIC采用新型时分复用全差分电容-电压转换器代替了传统的全桥传感结构，通过降低虚拟地节点的电荷转移增益，可以极大地抑制共模电压的影响。该文还采用了一种差分开关电容型可编程增益放大器。在连接MEMS微加速度计后，该接口ASIC的检测灵敏度达到1.342 V/g，检测范围达到±3 g。噪声性能和偏置稳定性显著提高，底噪为10.5μg/Hz1/2,4 h内最大输出变化量仅为0.3 mV，温度灵敏度比仅为0.007‰/℃。该接口ASIC还具有驱动电压低(5 V)、功耗低(7.5 mW)以及带宽大(1.5 kHz)等优点。相比于当前国内外其他文献的报道，该接口ASIC结构性能具有显著优势。所提出的时分复用全差分电容检测技术进一步提高了电容检测的精度上限，将显著推动高精度MEMS微传感器系统的发展与应用。
一种基于SGC-Transformer网络的脑电情绪识别实验
施开波;杨勇;唐琳;该文将SGC-Transformer网络的脑电情绪识别任务设计成创新性教学实验。提出一种用于脑电情绪识别的SGC-Transformer网络（SGCTNet），该网络可有效捕获和利用通道之间的关系。SGCTNet由多个SGCT块组成，每个块包含一个简单图卷积（SGC）和一个Transformer。具体来说，SGCT块首先通过SGC提取拓扑空间信息，然后使用Transformer根据拓扑节点的特征来学习节点之间的依赖关系，从而增强模型深度提取通道间关系的能力。此外，针对数据使用不充分问题，提出一种将历史收集的脑电（EEG）数据纳入训练集的数据整合策略，最终达到提高模型泛化能力的目的。该实验通过整合SGC和Transformer提高了系统的适用性，有助于增进学生对深度学习和脑机接口的理解。
冠突散囊菌固态发酵普洱毛茶的综合实验设计
邵菊芳;冷云伟;彭耀丽;朱红威;以大学生创新训练计划项目研究内容为基础，设计了一个适用于本科教学的实验项目。该项目利用冠突散囊菌（Eurotium cristatum）固态发酵普洱毛茶（Ligustrum robustum），比较了普洱茶发酵前后水浸出物、咖啡碱、茶多酚、氨基酸、总糖、茶色素及水化果胶7种理化指标的变化，利用气相色谱质谱联用法（GC-MS）鉴定了两种茶样中的挥发性芳香物质成分。结果表明，发酵后的普洱茶7种理化指标含量发生了显著变化；毛茶和熟茶检出的芳香物质种类和数量均有差异，熟茶感官品质显著优于生茶。该项目将多学科实验技能与大型仪器使用结合起来，解决了学生实验技能单一和大型仪器设备服务对象有限等问题。学生在掌握微生物培养和观察、茶叶发酵、理化指标测定及GC-MS检测等基本实验技能的同时，进一步加深了对发酵过程中理化指标变化与感官品质之间关联性的理解，有助于培养学生的科研素养和创新意识。
移动赋能微实验：技术特征、映射机理、教学模式与应用实践
郭丰;付松;何俊;盖龙涛;陈培生;数字化技术赋能实验教学是高等教育改革的重要方向。为提高数字赋能广度、降低终端教学成本，基于移动赋能构建的移动端微实验成为数字赋能实验教学的重要载体。移动端微实验具有微智能、微推送、微操作、微反馈、微服务的技术特征，与实体实验存在有限空间模拟、混合交互协同与复合实验增值的映射机理，其教学模式特征包括感知、敏捷、反馈及延伸。移动端微实验的设计标准涵盖原理真实性、体量适配性、内容线索性、经验一致性、交互易用性和过程游戏性，评价指标覆盖实验设计、实验过程和实验效果三个阶段。实践表明，移动端微实验教学环节对提高实验效率和实验教学质量具有明显促进作用，学生对移动赋能微实验表现出普遍性期待。
基于数理统计的煤可浮性评定实验设计与研究
孙美洁;钟佳利;李江成;吕子奇;涂亚楠;周玲妹;解维伟;该文基于煤可浮性评定实验，采用数理统计中的正交实验设计方法，通过四因素三水平正交实验设计，考察了捕收剂用量、起泡剂用量、矿浆浓度和单位面积充气量对煤泥浮选效果的影响，寻找出煤泥浮选的最佳实验方案。利用直观分析法和方差分析法对实验数据进行了综合分析，最终选择出最优浮选实验条件为B3D1C3A2。在实验设计、操作和数据分析过程中，在锻炼学生实践动手能力的同时加深了他们对煤泥浮选相关专业知识的理解，启发了他们的数理统计思维，提高了实验操作和数据分析能力。
正交试验设计和分析方法研究
刘瑞江;张业旺;闻崇炜;汤建;介绍了正交试验设计和分析的重要性,阐述了正交试验的原理和特点,详细分析了正交试验设计的各种方法和正交试验数据分析方法,为正交试验的设计和分析提供了全面系统的方法,最后指出了正交试验设计和分析时需要注意的问题以及正交试验设计和分析软件的发展方向。
100起实验室安全事故统计分析及对策研究
李志红;对2001年以来100起典型实验室事故的类型、发生原因、危险物质类别等进行了统计分析,结果表明:火灾和爆炸是实验室事故的主要类型,实验室中的危险化学品、仪器设备和压力容器是引发实验室安全事故的主要危险因素,仪器设备、试剂使用环节是事故发生的主要环节,违反操作规程或操作不当、疏忽大意以及电线短路、老化是导致事故的重要原因。从安全管理制度、实验室安全标准化建设、安全教育和培训、事故应急预案等方面提出预防和控制实验室事故的对策建议。
建立以能力培养为中心的实践教学体系
张忠福;随着经济社会对应用型人才需求的不断增加,实践教学开始受到高校和社会的热切关注。实践教学应以能力培养为中心,构建实践教学体系,整合实验教学内容,改革实践教学模式,理顺实践教学管理体制,建立科学合理的实践教学质量保障体系和实践教学评估体系。
虚拟实验室在高校实验教学中的应用前景
宋象军本文阐述了基于网络的虚拟实验室国内外现状及其组成和特点,分析了传统实验教学模式中存在的问题。并指出,随着网络技术飞速发展和普遍应用,在高等学校利用虚拟实验室进行实验教学已成为一种趋势,将会成为未来实验教学的重要途径和方式,并在快速变化的信息时代逐步完善、成熟,担当起实验教学的重任。
荧光光谱法在蛋白质研究中的应用
尹燕霞;向本琼;佟丽;荧光光谱法对研究蛋白质结构及其构象变化是很重要的。描述了荧光光谱的概念、发光机理及特点,介绍了荧光光谱仪的仪器原理和结构,记述了荧光光谱技术在检测蛋白质的构象变化、蛋白质的含量和酶活性方面的具有应用。
基于工作过程系统化的数控机床及其应用教学设计
李艳霞;根据专业培养目标以及主要就业岗位对职业能力和知识结构的要求,以"数控机床和零件"为载体,以数控机床编程与操作能力培养为中心,设计了"认识数控机床、观察分析数控车床、观察分析数控铣床、观察分析加工中心、阶梯轴的编程与加工、带螺纹轴的编程与加工、手轮槽的编程与加工、凸模板的编程与加工、基座的编程与加工"等9个项目,25个学习情境,67个工作任务,并对其中的"凸模板的编程与加工"学习情境进行了教学单元设计。
正交试验设计和分析方法研究
刘瑞江;张业旺;闻崇炜;汤建;介绍了正交试验设计和分析的重要性,阐述了正交试验的原理和特点,详细分析了正交试验设计的各种方法和正交试验数据分析方法,为正交试验的设计和分析提供了全面系统的方法,最后指出了正交试验设计和分析时需要注意的问题以及正交试验设计和分析软件的发展方向。
化学化工专业实验教学新体系的构筑和实施
杨金田;构建了我校化学化工专业化学实验教学新体系,开设了综合性、开放性和研究性实验,并提高了资源共享程度、设备利用效率和实验教学质量,有效地优化了大学生实践能力和创新精神的培养。
基于导师制下“大学生创新创业训练计划”教育的实践与思考
钱小明;荣华伟;钱静珠;创新创业教育已列入高校教育、教学的内容,"大学生创新创业训练计划"项目已成为教育部开展"卓越计划"下大学生创新创业教育的重要内容之一。导师制下的"大学生创新创业训练计划"教育,是高等院校做好创新创业教育、引导学生开展创新创业训练的有效途径。通过"大学生创新创业训练计划"教育项目的实施,让大学生了解创新研究的方法步骤,掌握创新创业过程中的技术路径,学会创新创业基本技能,同时也为高校教师教育、教学能力的提升提供了一个新舞台。该文对导师制下"大学生创新创业训练计划"教育项目的立项、实施等可行性进行了分析与研究。
蛋白质免疫印迹技术的实验研究
张燕婉;叶珏;时那;孟宪敏;王来元;阐述了蛋白质免疫印迹(western blotting)技术在蛋白质研究中的重要意义,论述了蛋白质印迹技术的原理和实验方法,从实验技术的几个主要方面对方法进行了分析和讨论,并对蛋白质免疫印迹技术进行了经验性的论述。