从知识传授到育人:高职“生活中的化学”教学实践*

深挖高职院校公选课“生活中的化学”的育人元素,精心设计教学内容,运用课堂主题辩论、趣味生活实验的设计与展示、探秘生活中的化学等理论知识传授与课内外实践相结合的教学方式,实现全过程育人,充分展现了公选课在立德树人方面的价值。     

工矿业城市区域水质参数高光谱定量反演

工矿业城市区域易受工业活动、矿产开采影响，使其水环境遭受不同程度的破坏，以至于水体污染问题突出。当前常规水质监测主要采用“以点代面”的工作方式进行野外采样及其室内化验分析，然而环境复杂多变，空间差异大，导致调查点代表性受限，整体精度不高，效率低下，更难以实现区域性动态监测。以因矿兴市的矿业重镇湖北黄石大冶市为研究区，同步开展无人机高光谱航飞、地面光谱测量和水体样品采集测试，分别获得具有49个波段的高光谱影像数据和光谱分辨率为1 nm的水体光谱曲线，其中影像数据波谱范围为505~890 nm，光谱分辨率为7.78 nm，空间分辨率为30 cm。对获取的高光谱影像和光谱数据剔除异常值、光谱定标、辐射校正等预处理后，对比分析研究区内水体的不同光谱吸收、反射及光谱曲线形态特征信息，从而提取出高光谱影像和测量光谱的反射光谱曲线形态特征、去包络线后光谱曲线形态特征、三阶求导后光谱曲线形态特征和光谱四值编码共四大类25个光谱特征。采用皮尔森相关系数分析样品水质参数与光谱特征之间的相关性，以此筛选出存在显著相关的水质参数与光谱特征。在此基础上，采用逐步回归分析方法筛选出最大反射率及其波长位置、对称度、光谱编码Ⅲ、三阶导最大及最小值等光谱特征作为模型变量，构建出水质参数的多元线性反演模型，并对模型进行F检验和t检验。将检验后的反演模型推广运用于研究区内高光谱影像，获得尾矿库、河流、湖泊等典型区域的水质参数反演结果，从而实现“由点到面”水质参数信息的快速获取。结果显示水质参数pH、硬度（Ca2++Mg2+）、钾与氯离子比值（K+/Cl-）、镁与碱度比值[Mg2+/(HCO3-+CO2-₃)]的反演精度较高，其pH的判定系数R2最小为0.669，镁与碱度比值的判定系数R2最大为0.895，相对均方根误差均小于28%；而总溶解固体（TDS）反演精度较低，其判定系数R2仅为0.463，相对均方根误差达36.762%。提出了一种基于光谱曲线形态特征的高光谱遥感水质参数定量反演模型方法，实现了pH值、硬度、镁离子与碱度之比等水质参数的高光谱定量反演，为区域水环境动态监测提供了新方法。     

基于固有光学量的高光谱数据反演城市河网水质

水体辐射传输模型是水体光谱特性分析的理论基础，水体固有光学量由水体组成决定，与水体表面光场无关。基于统计的半经验算法虽然能获取指定区域水质参数反演结果，但是缺乏物理意义；基于生物光学模型的分析算法，针对城市河网内陆Ⅱ类水体光学特性复杂、空间分布异质性强、水体细小、流动性大等特点，利用高光谱数据，研究基于固有光学量的城市河网水质参数反演模型，对内陆城市浑浊水体光谱特性研究具有重大意义。提出了适用于内陆城市河网水体的改进QAA算法，以获取水体固有光学量，改进包括后向散射估计模型调整和参考波段优化两个方面；计算参考波段总吸收系数、颗粒物后向散射系数等固有光学量，得到浮游植物吸收系数和剔除纯水吸收系数；对浮游植物吸收系数最优波段比值与叶绿素a浓度进行线性回归分析，构建叶绿素a水质浓度反演模型，对剔除纯水吸收系数最优波段比值与悬浮物浓度线性回归分析，构建悬浮物水质浓度反演模型。针对内陆河网Ⅱ类水体，以典型的河网城市嘉兴市为研究区域，获取了研究区域航空高光谱数据，以及水质采样化验数据和水面以上光谱数据等地面准同步测量数据；利用QAA算法和IIMIW算法对实测水面以上光谱进行固有光学量反演，对比分析两个算法并结合城市河网水体特点，提出改进QAA算法；利用改进的QAA算法实现了研究区域水体的固有光学量反演，基于反演的水体固有光学量建立了叶绿素a浓度和悬浮物浓度两项水色参数定量反演模型，反演模型决定系数R2分别为0.64和0.71；并用航空高光谱数据同步区域的4个地面样点实测数据，对反演结果进行验证分析。通过水质参数浓度反演值与实测值的对比，叶绿素a和悬浮物水质浓度反演的平均相对误差分别为9.2%和9.4%，反演得到的叶绿素a和悬浮物浓度分布图，也与城市河网的特点和实际情况相符，为城市河网水质监测提供方法和模型参考。     

La-Ti/SnO2-Sb/RuO2-Co电极制备及其处理垃圾渗滤液研究

以纯钛为基体材料,并以热氧化的方式制备La-Ti/SnO_2-Sb/RuO_2-Co电极,采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及X-射线能量色散谱(EDS)对电极涂层表面形貌和晶体结构进行表征。采用制备的La-Ti/SnO_2-Sb/RuO_2-Co电极作为阳极,不锈钢为阴极,构建电化学反应器,对老龄垃圾渗滤液进行降解。结果表明在电流密度为65 mA/cm~2、Cl-浓度为4 500 mg/L、初始pH=9和反应时间为6 h的最佳反应条件下,La-Ti/SnO_2-Sb/RuO_2-Co电极对NH_3-N和COD的去除率分别达到86.5%、61%。     

基于手机信令大数据的城市居民出行OD预测

为得到具有客观性、动态性的居民出行起止点间交通出行量(OD trips),以中国移动手机信令大数据为基础,阐述了手机信令数据的来源与构成,针对城市居民出行目的,通过数据分析,设置10分钟为划分出行活动的阈值,提出基于手机信令数据获得的OD矩阵的原理与方法,应用数据挖掘技术,对贵阳市居民出行OD矩阵进行了预测.为进一步加强大数据与城市智能交通系统的融合,将得到的城市居民出行OD矩阵应用到真实的城市公交线网中.最后通过MicroCity平台,将数据结果实现可视化.分析结果表明:与传统OD调查方式相比,利用手机信令大数据获得的OD矩阵客观性、动态性较强,信息采集分析周期短,更容易与城市智能交通系统融合,应用可视化平台,可实时反映出城市公交运营状态,为城市智能规划和调度提供重要参考.     

湖南大湘西地区城市经济竞争力比较研究

在现有城市经济竞争力分析的国内外研究成果的基础上,依据城市竞争力相关理论,借鉴国内外评价机构的评价模型和分析体系,构建出湖南省大湘西地区城市经济竞争力的评价指标体系,并利用因子分析法对大湘西地区城市经济竞争力进行综合评价,并对各个城市的经济竞争力进行比较研究.在此基础上,有针对性地提出了促进大湘西地区城市经济竞争力提升的对策建议.     

长株潭城市生态竞争力研究

基于所构建的城市生态竞争力的评价指标体系,运用直觉模糊综合评价模型,从状态、压力、响应三个准则层面,对长株潭城市群城市生态竞争力进行综合评价,以此为基础分析长株潭各城市现状及潜力以及长株潭三市各自具有的竞争优势和劣势.为提升长株潭城市生态竞争力,要从加快产业升级和转换经济发展模式、转变政府考核方式、加大政府财政补贴、落实政府监管职能四个方面着手.     

以生活痛点为驱动性问题的项目式实验教学实践——深色和浅色衣物混洗串色

在项目式教学中,驱动性问题的设计和实施是保证项目式学习高效运行的关键。以生活痛点“深色和浅色衣物混洗串色”为真实情境,开展驱动性问题的设计和实施策略研究,开展基于实验教学目标达成度的驱动性问题反思与再设计研究,对轻化工程专业实验教学进行创新改革尝试,以突破传统的验证性实验教学的弊端。     

供给侧改革视角下高职院校生活化学实验的设计与教学实践*

在供给侧改革背景下,结合高职院校教学实际,分析了生活化学实验课程在实验设计、教学内容、教学方法等方面存在的问题。从精心设计的实验项目、基于实验展示的教学方法和凸显学生专业特色的考核方式等3个方面进行实践,体现了课程的科学性、实用性、趣味性和可操作性,有助于提升高职院校学生的科学素养。     

城市环境与地质问题研究现状与发展

本文对本次会议的专题城市环境地质问题进行了综述,对城市地质环境研究进行了展望。