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实验室研究与探索杂志

杂志介绍

实验室研究与探索杂志是由中华人民共和国教育部主管,上海交通大学主办的一本北大期刊。

实验室研究与探索杂志创刊于1982,发行周期为月刊,杂志类别为教育类。

  • 实验室是创新的源头(三)--访中国科学院院士北京大学程和平教授

    关键词: 微型化双光子在体显微镜  实验室  创新  交叉人才  交叉学科  人才培养  大科学工程  

    首先介绍了超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统。接着提出实验室是创新的源头,交叉学科促进创新,培养交叉人才的3条途径。指出科技创新要注重原创,对年轻人的成长提出3点期望,实验室应助力高等教育现代化发展的3点意见。最后对加强大科学工程建设提出4个命题。

  • 四旋翼飞行器动态粒子群优化算法的PID控制技术

    关键词: 四旋翼飞行器  粒子群优化算法  pid控制  

    针对四旋翼飞行器的标准粒子群优化算法PID控制器容易陷入局部最优解、过早收敛的问题,提出了一种动态粒子群优化算法的PID控制技术。该算法主要由两部分组成:①根据迭代过程中粒子群粒子与全局最优粒子间的欧氏距离大小动态改变惯性权重,并设置系数控制其对惯性权重的影响程度;②引入杂交进化,在指定迭代次数内,若粒子群全局最优值连续未变,则...

  • 土壤重金属铬的高光谱估算模型

    关键词: 高光谱  重金属铬  水源保护区  多光谱指标模型  

    为探讨利用高光谱遥感快速监测土壤重金属含量的可行性,以石家庄市水源保护区为研究区域,对其土壤光谱数据与重金属铬含量进行相关性分析,运用多元逐步回归、偏最小二乘回归等多种方法建立估算模型。结果表明:土壤光谱特征波段为411、421、425、446、634、894、1 254、1 566、1 909 nm,主要处于土壤铁锰氧化物的特征吸收区域;多光谱变换指标多元...

  • CNT@MOFs基复合相变材料的制备及性能

    关键词: 碳纳米管  金属有机骨架  十八酸  相变材料  

    构建了"实验设计-材料制备-结构表征-性能测试-结果分析"的实践教学模式。通过溶剂热法制备出以碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)为核,金属有机骨架(Metal-organic Frameworks,MOFs)颗粒为壳的CNT@MOFs多孔材料;再以CNT@MOFs多孔材料为载体,采用溶液浸渍法负载相变芯材十八酸,制备出CNT@MOFs基复合相变材料。通过扫描电镜、透射电镜、红外光谱仪...

  • 瑞利分布调制光的反射式关联成像

    关键词: 关联成像  信噪比  随机调制光  

    以强度概率密度函数具有瑞利分布的调制光为光源,理论分析得到关联成像的信噪比与采样帧数、待测目标物体尺寸、调制光的散斑尺寸之间的关系,并在实验上利用计算机控制数字光投影仪产生随机调制光。通过强度涨落关联测量获得了反射式物体(物体尺寸为0.14 m×0.07 m)的关联像,并根据实验数据计算得到关联像的信噪比约为1.84,与理论分析结果基本一...

  • 盐-水相平衡制备硫酸钾综合实验

    关键词: 综合实验  相平衡  硫酸钾  

    实验设计了芒硝法硫酸钾制备流程,涵盖多项化工实验操作,在数据分析和处理过程中需结合仪器分析、数理统计、化工原理和分离工程等多门专业课程理论知识对实验数据进行归纳和总结。学生通过本实验认识了化工产品的开发过程,掌握了化工产品研发的基本方法,加强了学生工程应用意识,锻炼了学生依据实际需求设计及开展实验的能力,实现了综合性实验的...

  • 超分子复合材料的染料吸附性能综合实验

    关键词: 综合性实验  超分子材料  层状双金属氢氧化物  吸附  

    设计了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)插层镍钛层状双金属氢氧化物(Ni TiLDH-SDBS)超分子复合材料的染料吸附性能的综合性实验。通过X-射线衍射和红外光谱分析方法对合成的Ni Ti-LDH-SDBS无机-有机主客体超分子复合材料进行表征,证实了超分子复合材料的成功制备;同时考察了复合材料的染料吸附性能,染料去除率通过紫外-可见分光光度计进行定量分析。结果...

  • 矩形薄板的参数共振失稳理论与试验

    关键词: 矩形薄板  周期荷载  参数共振失稳  激振试验  时域分析法  

    为了研究板的动力稳定性,采用伽辽金法推导了板动力失稳的Mathieu Hill方程,运用特征值法求解出无附加质量与携带附加质量板的临界激振频率与幅频响应。通过扫频试验得到了不同幅值激振力作用下无附加质量与携带附加质量板的动力响应,运用时域分析法发现了板参数共振失稳过程中的3个重要阶段与其振动周期的变化规律,并得到了不同激振系数下无附...

  • 基于非参数逆向思维的参数推断设计与模拟实验

    关键词: 非参数统计  统计推断  核密度估计  经验分布函数  

    为了求解参数估计中的统计推断问题,将不含参数的非参数核密度估计和经验分布函数作为"理论分布",含参数的密度函数和分布函数作为"拟合分布",逆向地将实际中的两类分布角色互换,然后构建拟合分布与理论分布偏差的目标函数。再基于优化理论得到使得目标函数达到最小的参数值作为未知参数的估计,由此构建了求解经典的参数推断问题的两种逆向求解...

  • 齿轮传动综合实验系统设计及教学实践

    关键词: 齿轮  数字散斑相关方法  机械设计  机械原理  

    基于数字散斑相关方法研制了齿轮传动综合实验系统。该系统由齿轮传动实验台和数据处理两部分组成,可进行齿轮齿廓啮合原理、参数测量、重合度测量等齿轮机构测量实验及弯曲强度、接触强度、齿间载荷分布检测等齿轮力学实验。通过齿轮传动的非接触式实时检测及图像分析,揭示并验证了齿轮啮合原理和齿轮强度理论。教学实践表明,将先进的测量技术...

  • 共焦双曲柱面电极的电场及其数值模拟

    关键词: 共焦双曲柱面电极  复势函数法  电势分布函数  场强分布函数  数值模拟  

    将理论分析与计算机数值模拟相结合,利用复势函数法研究共焦双曲柱面电极的电场,给出其电势和场强分布函数。讨论电极形状蜕变的几种特殊情形,并通过软件Matlab画出其电场线和等势线图,以验证研究结果的正确性。为边界形状复杂的电极电场的求解提供了一种新的方法。

  • 高氢金属钛中氧含量测定方法

    关键词: 金属钛  氧  惰性熔融  红外吸收法  

    对惰性熔融红外吸收法测定高氢钛样品中氧含量的分析方法进行了研究,确定了最佳分析参数。通过步进式升温模式将样品中的大部分氢提前释放出来,避免了在高温条件下甲烷的产生。确定高温段最佳分析功率为4.8kW;最佳样品称样量为0.04~0.08g;助熔剂采用镍囊镍粒组合形式;氧最短分析时间为140s,比较器水平设为1%。使用标样502-879建立单标样校准曲线...

  • 陶瓷基复合材料单钉沉头连接结构挤压性能试验

    关键词: 陶瓷基复合材料  单钉沉头  挤压试验  三维显微镜  

    为研究二维编织陶瓷基复合材料不同沉头深度和沉头角度的单钉沉头螺栓连接结构的挤压力学性能,在相同的拧紧力矩下,对单钉沉头螺栓连接结构进行了拉伸试验,获得了不同沉头深度和角度下连接结构的拉伸载荷-位移曲线。参考ASTM D5961标准中的数据处理方法,分析得到了挤压强度和最大载荷,以及挤压强度与沉头角度和沉头深度的关系。用DIC(3D Digital...

  • 低压大流量气液两相混合器雾化性能实验

    关键词: 低压大流量  气液混合  对喷角度  雾化性能  数值模拟  

    以新型草酸二甲酯加氢制乙二醇混合器为研究对象,要求混合器内喷嘴流量为3 400 kg/h,喷嘴压降为300 kPa,气液两相混合雾化粒径小于200μm。通过喷嘴雾化性能研究,设计制造了一种低压大流量小粒径喷嘴,得到了喷嘴平均粒径为250μm。运用气液两相对喷粒径二次破碎原理,通过实验及CFD数值模拟,获得了喷嘴液相与高速气相对喷的最佳角度,实现了气液两相...

  • 低成本功能可扩展虚拟示波器研制及验证

    关键词: 虚拟示波器  压缩感知  频谱分析  幅频测量  

    针对虚拟示波器扩展性差、价格昂贵等问题,采用压缩感知信号处理技术,并将意法半导体32位系列微控制芯片、现场可编程门阵列等模块与微机相结合,研制了低成本功能可扩展虚拟示波器。该虚拟示波器具有50 MB带宽、100 MS/s采样频率,在具备传统示波器的波形显示与测量功能的同时,还具备信号发生器、频谱分析、幅频测量等灵活可编程的软件扩展功能。...

  • 增强型地热系统热流固化耦合模拟装置研制

    关键词: 增强型地热系统  热流固化  地热能  模拟装置  

    为研究热-流-固-化(T-H-M-C)耦合作用下的对流换热机理,在实验室范围内,利用自主研发的T-H-M-C耦合模拟装置,以劈裂岩石为研究对象,改变出水孔与注水孔长度控制裂隙长度,加入支撑剂控制裂隙开度或孔隙率,温压控制系统调节温度场和压力场,准确模拟增强型地热系统(Enhanced Geothermal Systems,EGS)中对流换热及水岩相互作用。记录进出口温度、岩...

  • 基于3D打印的复杂井筒模拟岩样制作

    关键词: 复杂井筒  定面射孔  3d打印  蜡质型芯  

    利用3D打印技术制造了具有复杂几何参数的射孔模具,然后利用模具制作了蜡质射孔型芯,最后将其放入试样模具内浇筑混凝土试样。结果表明,该方法制作的复杂井筒模拟岩样具有较高的尺寸精度,脱蜡后的射孔孔道清洁,在一定程度上保证了物理模型与数值分析模型的一致性,为理论模型的实验验证提供了依据。3D打印技术在实验教学中的应用,简化了复杂物理...

  • 基于Kinect体感识别的自衡车交互系统

    关键词: kinect  交互系统  自衡车  人体姿态  

    基于Kinect的自衡车交互系统通过Kinect摄像头采集人体骨骼追踪数据,将其图像化显示到屏幕上,并识别人体肢体动作或手势,将结果转换为控制命令,通过蓝牙传输到自衡车,实现控制自衡车的前进、后退、转向等功能。将人体姿态识别技术和两轮自衡车结合起来,能够满足复杂环境的人机交互控制的需求,对复杂环境机器人勘探领域具有参考价值。

  • 基于MDK软件的微控制器时钟系统设计与虚拟仿真

    关键词: 微控制器  时钟系统  mdk软件  虚拟仿真  

    分析了Cortex-M内核微控制器时钟系统的基本结构和设计难点,提出了使用MDK软件提供的初始化代码和图形化配置界面完成时钟系统初始化设计的方法。同时基于该软件的虚拟仿真功能,可实时显示芯片内部寄存器的配置值以及整个时钟系统的配置原理图,用户根据这些信息能够验证时钟系统的设计是否正确。该设计方法和配套的虚拟仿真功能减轻了用户的开发...

  • 钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学平台的建设与应用

    关键词: 钢铁生产  虚拟仿真  实践教学  教学资源  教学模式  

    以国家级虚拟仿真实验教学中心的建设与应用为背景,阐述了钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学平台的建设策略,介绍了硬件条件和软件环境的建设成果,探讨了"1个流程、4个层次、6个要素、8个结合"虚拟仿真实践教学的体系构建以及在实践教学中的应用情况。实践证明,该虚拟仿真实践教学平台可为多门专业课程的实践环节、课题研究、通识课程与科普教育、...

  • 停车场ETC收费车道的配置仿真研究

    关键词: 停车场收费车道  etc车道  vissim仿真  服务水平  

    ETC系统应用于停车场能有效地缓解车流拥堵状况,减少车辆通行延误时间和平均排队长度,提高收费车道整体通行能力和服务水平。基于停车场的交通流特性,分析了车辆到达特性、车辆通行过程特性和ETC、MTC车道通行能力。提出了包含MTC误入率的ETC车道通行能力计算模型,利用M/G/K排队论模型对MTC车道的通行能力进行分析,设定对停车场收费服务水平的评...

  • 基于全序排列帝国主义算法的多目标无功优化仿真研究

    关键词: 多目标无功优化  全序排列  帝国主义算法  

    针对电力系统多目标无功优化(MOORPD)问题,建立了两个双目标无功优化模型:最小化网络损耗和电压稳定性指标以及最小化网络损耗和电压偏移量模型,提出了一种基于全序排序帝国主义算法(TRICA)的多目标无功优化方法。通过非劣排序和拥挤距离计算实现所有国家的层级排序和全序排列,以改进国家权力度量方法,实现帝国主义算法在多目标问题中的应用;然...

  • 路由信息协议虚拟仿真系统设计

    关键词: 虚拟仿真  路由信息协议  动态路由  

    针对RIP概念和原理过于抽象不易于学生理解和掌握的教学难点,在Visual Studio环境下利用C#语言开发了RIP动态路由虚拟仿真系统。该系统包括原理说明、显示、控制和计时器等子系统,具有动态模拟RIP在水平切割、毒性逆转、触发更新及抑制计时等稳健机制下的各种路由信息报文交换、路由表实时更新以及Bellman_Ford最短路径算法原理等功能。实践表明...

  • 基于动态可信度的QoS路由优化与仿真

    关键词: qos路由  动态评估  元胞自动机  启发式算法  

    网络节点可信的QoS路由是当前研究热点。针对现有研究成果不具备动态评估网络节点可信度能力,提出一种启发式算法,该算法引入元胞自动机和复杂网络SI模型,建立具有全局协同机制的网络节点可信度动态评估模型,有效降低了网络节点可信度评估误差,提高QoS路由可信度。实验表明,该算法比同类路由具有更好的可扩展、可信性及可靠性。

  • 基于ADS的传输线时域分析实验

    关键词: 先进设计系统  传输线  时域  反射  阻抗匹配  

    针对学生对微波相关课程中传输线反射现象及匹配知识大多停留在对数学公式理解,而难以触及其物理本质,提出用ADS软件对传输线进行时域分析的实验教学方法。首先,应用时域多次反射的观点,从理论出发分析了通用传输线模型的时域电压波形;其次,设计了基于ADS的传输线终端短路和开路实验,让学生能够直接观察波的时域反射现象;最后,设计了基于ADS的传...

  • 基于深度学习的人脸识别考勤管理系统开发

    关键词: 考勤管理  深度学习  人脸识别  特征提取  bottleneck特征  

    阐述了深度学习人脸识别考勤的基本原理,介绍活体检测及人脸识别中深度学习的概念,并将VGG16深度神经网络提取的Bottleneck特征输入至全连接网络用以人脸分类,并采集员工人脸图像构造训练数据集以训练深度学习模型。依据Keras框架实现了深度学习的算法程序,使用Java语言设计便于使用、友好的图形界面,采用My SQL建立员工信息、考勤记录数据库,并...

  • 基于OpenFlow的互联网视频组播转单播SDN研究

    关键词: 软件定义网络  openflow  组播转单播  open  vswitch  互联网视频  

    随着互联网的普及,基于IP网络的OTT视频业务发展迅速。IP视频传输技术有两大类,即通过组播传输和通过单播传输。运用软件定义网络(SDN)将组播视频流转换为单播视频流,并通过虚拟交换机OVS进行了模拟。使用ovs-ofctl命令通过OpenFlow协议去连接OVS,创建、显示OVS中的流表,并给出了组播转单播的分析。转换后的单播网络视频流在客户端正常播放,表明...

  • 基于GNS3的RIP路由协议仿真

    关键词: 路由信息协议  被动接口  触发更新  负载均衡  

    RIP路由协议是一种常见的距离矢量路由协议,用于自治系统内的路由信息的传递,具有配置过程简单、占用网络带宽小、便于实施、支持流量负载均衡等优点。但受其自身可扩展性不高、收敛速度慢、支持跳数过少、不支持无类域间路由等因素的影响多在小型网络中部署使用。在GNS3仿真环境下,设计了多个RIP网络结构并结合网络分析软件Wireshark捕获RIP报...

  • 共享时代下高校高性能计算系统的设计与实践

    关键词: 高性能计算  开放共享  资源管理  

    高校不少课题组均拥有高性能计算集群,多数独立管理和使用。因专职管理人员匮乏,普遍存在管理不善、使用率不高甚至长期闲置的问题。为提升集群使用效率,建立技术标准屏蔽品牌间差异,设计一套网络、存储和计算的整合方案,改造集群运行管理相关软件,制定文件系统、计算队列和账号管理的策略,将不同时期购置、品牌和架构各异的分散在各课题组的集...

  • 能力培养的机能学实验教学体系探索与实践

    关键词: 能力培养  机能学  教学体系  人才培养  

    将教学模式改革与学生能力培养紧密结合,建立以能力培养为核心的机能实验教学体系,不断完善教学方法并建立与之配套的形成性考核体系及教材体系。以本科医疗专业5年制学生机能实验教学内容为基本框架,针对不同专业、不同层次学生,运用多种教学方法,建立了多元化的教学模式。并形成人才培养的金字塔模式:学生通过由具备实践能力→综合素质→创新...

  • 有机化学实验教学绿色化改革的研究与实施

    关键词: 有机化学实验  绿色化学  教学研究与改革  

    绿色化学是一门从源头上阻止环境污染的新兴科学。化学实验的绿色化是当今实验教学改革的重点之一,对培养具有绿色化学理念和社会责任感的新时代大学生具有十分重要的意义。根据大学有机化学实验教学的特点,结合长期的教学实践,从传统实验内容的改进、微量或半微量实验的推行、新系列化综合实验项目的开发和绿色化实验技术的应用等4个方面入手,...

  • 齿轮精度检测虚拟仿真实验教学平台研发与应用

    关键词: 大型精密检测仪器  齿轮精度检测  虚拟仿真实验  齿轮测量中心  

    结合网络技术,信息技术以及其他现代化技术手段,根据科研成果转化内容,研发大型贵重精密检测仪器设备齿轮测量中心的齿轮精度检测虚拟仿真实验教学平台,设计制作一系列齿轮精度检测虚拟仿真实验教学内容。通过平台使学生基本掌握实验的操作过程和理论知识,然后到实验室进行真实实验,经过虚实结合集成为齿轮精度综合检测实验,提高实验教学效果。...

  • 船舶与海洋工程国家级实验教学中心改革建设探索

    关键词: 船舶与海洋工程  双一流  实验中心  运行管理  队伍建设  资源共享  

    实验室作为高校创新型人才培养及学科支撑的主要平台,是高校"双一流"建设的重要组成部分。船舶与海洋工程国家级实验教学中心以"双一流"建设为牵引,结合中心在日常管理、队伍建设等问题,从中心运行管理、人才队伍建设、资源共享三方面入手,提出建设实验中心"1个基层学术组织、1个学术团队、1支稳定的专职实验技术队伍"的"111"改革计划。打造一支...

  • 面向卓越工程师培养的创新教学实践

    关键词: 卓越工程师  混合试验  人才培养模式  创新能力  

    以卓越土木工程师为培养目标,构建了OpenSees-OpenFresco-MTS抗震混合试验教学实践平台。结合防屈曲支撑等案例,优化了"结构检验"实践课程,开展了课外研学本科生科研训练计划(SRTP)项目以及研讨会式(Seminar)研讨课程,探索实施了面向卓越工程师培养的创新实践教学改革设想和人才培养模式。

  • 本科化学基地人才培养策略与成效

    关键词: 化学基地  教学实践  教学改革  创新人才培养  

    以"兴趣培养为先导,个性指导定方向,项目实践提能力,综合素质为目标"作为人才培养的总体思路,依托学院重点学科、重点实验室等优势,以两院院士、长江学者、国家杰出青年基金获得者、中青年学术带头人为保障,从课程体系优化、教学方法与教学内容改革、教学资料完善、师资队伍建设、学生选拔改革、学生考核改革等多方面进行建设与实践,为培养高素...

  • 两相流与泄漏实验装置的教学实验设计

    关键词: 两相流  管道泄漏  实验教学  实验装置  

    油气管道内的复杂气液两相流动和管道泄漏预测控制是油气储运过程中面临的难题。为加深学生对专业流体力学和输气管道设计与管理课程内容的理解,在气液两相流实验环道基础上,设计了包括大起伏管段、地下以及水下等多场景的油气管道泄漏实验装置,并介绍了各功能模块的工艺流程、设备和特点。通过装置性能和实验分析,该实验装置具有非常好的实验教...

  • 培养新能源材料与器件本科专业创新人才的教育实践

    关键词: 双创教育  平台建设  新能源材料与器件  

    结合华南师范大学化学与环境学院对新能源材料与器件本科创新人才的培养情况,分析了目前大学生实践教学活动中存在的主要问题。针对存在问题,通过开设课程、制定政策、推进"产学研"等多种措施,构建了竞赛、实践教学及研发、校企合作3类平台体系,促进了创新人才培养改革,成效显著。

  • 基于液相色谱质谱联用技术的实践应用型课程探索

    关键词: 液相色谱质谱联用技术  实验教学改革  大型仪器设备  创新能力  

    依托四川大学化学专业实验室综合训练教学平台的大型仪器资源,开设了理论教学和应用实践实验紧密结合的液相色谱质谱联用技术课程,邀请中科院专家作为理论课程授课教师,着重讲授液相色谱质谱联用技术的前沿应用理论,综合训练教学平台仪器实验教辅人员则主要培训学生掌握相关大型仪器设备的使用以及实践应用,并进一步引导学生开展天然产物化学、...

  • 材料工程基础省级精品课程实践教学平台建设

    关键词: 材料工程基础  省级精品课程  实践教学平台  创新型人才  

    省级精品课程材料工程基础是材料学科创新创业型人才培养的学科重要基础课之一。通过构建材料工程基础课程专业实验开放平台、传热传质仿真模拟实验平台、校内材料合成中试实验平台以及校外产学研共建实习基地的一体化实践教学平台,为提高学生对材料工程基础理论及基础知识的理解以及材料工程实践能力与创新能力的培养提供了有力的支撑。

  • 电力电子技术多元化创新型教学模式探索

    关键词: 电力电子技术  多元化  教学改革  实践能力  

    为了更好地推进电气工程及其自动化的卓越工程师计划,培养在科学素养、人文精神、专业能力等方面具有优良素质的电气工程专业人才,提出"教与学、理论与实践、学校与企业紧密结合"的"多元化"创新教学模式。立足于基础系统教学和实践能力培养,创新性地进行了课内外教学探索,为学生从实践过程中通过项目学习来获取工程能力创造条件。教学实践表明,...

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