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【关键词】心房颤动;环肺静脉电隔离术;左房功能;心脏彩超
心房颤动(房颤)是临床上最常见的快速性心律失常,随年龄的增大,房颤的发病率明显增加。随着导管消融技术的进步,以环肺静脉前庭电隔离术(CPVA)为主要术式的导管消融术能够破坏房颤的触发和维持基质[1];然而CPVA作为一种有创手术,在帮助患者恢复窦性心律的同时,能否伴有左房功能的长期改善,目前研究较少。笔者通过超声测量CPVA患者手术前后左房相关指标,进一步探讨CPVA术对左房功能的远期影响。
1 资料与方法
1.1 研究对象 连续入选2007年1月至2010年7月符合2006年ACC/AHA/ESC房颤治疗指南分类的阵发性房颤61例,入选标准及一般情况如下:①心电图显示至少2次房颤发作,且在7天内自行转复为窦性心律;②左房无明显扩大(内径小于45mm),经食管道超声排除左心耳血栓;③一种或一种以上抗心律失常药物治疗无效或难以耐受;④排除瓣膜性心脏病、扩张型心肌病、严重的左心功能不全等器质性心脏病,排除甲状腺功能亢进、酒精等原因引起的PAF;
1.2 方法 均采用CRATO三维标测系统指导下环肺静脉消融电隔离术治疗.
1.3 左房功能评价方法 反映左房辅泵功能指标有左房主动排空分数[2]、左房主动排空容积、左房射血力;反应左房储存功能指标有左房总排空分数及左房最大容积。
1.4 术后随访 所有患者于术后第12个月、24个月、36个月随访, 随访内容:有无症状性房性心律失常发作,12导联心电图及超声心动图测量的相关指标。
1.5 统计学处理 采用SPSS 13.0 统计软件进行数据分析,计量资料以“ ”表示。组间均数的比较采用独立样本的t检验,组内前后比较采用重复测量指标的方差分析。以P
2 结果
2.1术后随访情况 61例均成功完成CPVA及术后随访,复发23例,3例失访。
2.2 CPVA前后反应左房功能指标的变化
未复发组,反应左房辅泵功能、储存功能的指标LAAEV、LAAEF、LAEF及LAVmax,术后三个观察时间段与术前比较均有明显增加(P
3 讨论
目前对于阵发性房颤的治疗主要为预防发作,维持窦性心律。但房颤节律控制即预防房颤发作的药物效果个体差异性很大,且长期效果欠佳。因此房颤的非药物治疗发展迅速。自从1998年,法国Haissaguerre等[3 4]证实了肺静脉内异常电活动在房颤触发机制中的作用,并应用导管消融治疗取得成功,开创了房颤消融的里程碑。
本研究回顾性分析了阵发性房颤患者接受环肺静脉电隔离术后左房功能的远期影响;本研究发现CPVA术后12个月时左房前后径变小,而左房辅泵及储存功能无明显改善,提示术后患者恢复窦性心律后在相对较短时间内左房结构即可发生逆重构,而左房功能的恢复明显慢于心房结构的逆重构,说明心房肌细胞的功能在房颤转为窦性心律后短期内不能完全恢复至生理状态,仍然处于顿抑状态,从而影响心肌细胞的电-机械耦联过程。 另外[5]消融能量直接作用于肺静脉周围,形成了纤维样的瘢痕组织,导致心房心肌收缩、储存能力减弱有关。
同时研究发现CPVA对左房功能的近期影响在复发病例和成功病例间无差异,随着术后随访时间的延长,成功病例左房功能改善明显,提示电隔离术治疗阵发性房颤对左房功能的影响并不完全依赖于电传导的隔离,还可能与术后随访时间、术前的基础病变、左房大小及手术消融时间等多因素有关;术后复发可能与手术前后左房结构及功能的变化有着密切关联,但尚待继续研究。
本研究表明阵发性房颤患者接受环肺静脉电隔离以根治房颤安全、可靠,虽然CPVA对术后近期左房功能有不利影响,但对患者无明显影响;且随着窦性心律的长期维持,左房功能可以逐渐接近正常生理状态。
参考文献:
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[2] 周波,陈鸣,张伟,等。心房颤动复律前后左房结构和功能变化的超声心动图研究 [J].中国心脏起搏与心电生理杂志,2007,21(3) :222
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关键词 能源动力 本科 系统节能 改革
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2017.02.054
Abstract Undergraduate students of energy and power, who are the backbone of energy saving and emission reduction , should not only have the basic theory and simple application knowledge of energy, but also should have the knowledge of energy conservation, power conversion and energy management. The course of System Energy Conservation aims to train students to solve the problem of energy management and utilization of the production process, lay a professional foundation for students to engage in energy management and energy conservation in the future work. This paper is committed to the preliminary discussion on teaching reform of this course.
Keywords energy power; undergraduate; system energy-saving; reform
0 概述
在世界近代化M程中,能源和动力一直都是工业发展的重要支柱,与此相对应,能源动力产业是一直都是世界各国国民经济的基础产业,也是科技发展基础方向之一,能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。自2012年5月“2011计划”启动后,对能源动力专业人才的培养提出了新的要求,如何培养高素质、创新型能源动力类人才,成为社会关注的热点。高等学校作为国家培养人才的主要基地,如何通过合理的课程设置和教学方式,培养理论基础扎实、实践能力突出、契合社会需要的能源动力类人才,也是一个需要关注的话题。
能源动力类本科生,不仅应该具备本领域基础理论及简单的应用知识,也应当具备能源节约、动力转换和能源管理方面的知识,应当成为 “节能减排”领域的中坚力量。“能源系统工程”这门课程旨在培养学生解决生产过程中能源管理和利用的科学问题,为学生未来从事能源管理和节能减排方面的工作打下专业基础。然而以笔者目前的了解所知,我国能源动力类专业中开展此课程的高校寥寥无几,即使开设该课程的高校,在教学过程中也存在一定的问题。因此,本文就“能源系统工程”这门课程的教学改革问题做初步探讨。
1 开设“能源系统工程”课程的必要性
本课程基于两个主要概念:一是“载能体”,二是“系统”,所研究的是由多个对象所组成的系统的节能问题。在研究节能问题时,以往的节能工作往往着眼于单体设备或单个工序,本课程从“系统”的观点出发,注重系统内各设备、各工序的衔接问题和整体能耗问题,通过考察产品的“完全能耗”指导企业的能源利用和管理问题。另外,本课程提出的一系列能源利用思想和评价手段,对于培养学生以整体眼光看问题具有重要作用,可以为从事各行业能源利用和管理的人才提供基本理论和基本方法。
“系统节能”的思想最早于上世纪80年代由我国东北大学的陆钟武、蔡九菊两位学者提出并完善,最早应用于我国几家大型钢铁企业并取得了很好的节能效果,是我国钢铁行业节能工作的里程碑式指导思想。可是,目前国内开设该课程的高校寥寥无几,且开设该课程的多为冶金类院校。同时,开设该课程的高校在“能源系统工程”课程教学工作中也面临一系列问题,如:可供使用的教材单一,实践环节缺失,课程体系规划不科学,课程知识需要丰富等。
近年来,全社会的节能意识大大提高,全国各地、各行各业的节能积极性都很高,能源利用和节约问题是所有工业行业面临的问题,如果大家都能了解系统节能的基本思想,按照系统节能的要求合理用能,我国节能工作必能取得更大的成绩。另外,能源节约不仅是在技术层面上进行,同样也需要在管理层面创新。因此,在国内能源动力类本科教育阶段开设“能源系统工程”这门课程,并结合现有的研究成果丰富该课程的教学,很有必要。
2 “能源系统工程”课程改革方向初探
2.1 推广“能源系统工程”课程在高校覆盖范围
能源动力类人才在从事所有相关专业的工作时,都面临着能源的利用和管理问题。加大“能源系统工程”课程在国内本科阶段的普及工作,使得能源动力类专业培养出的毕业生在实际工作中,既关注局部,又关注整体,注重能源与非能源节约相结合,对毕业生职业生涯和我国的节能减排工作必将大有裨益。
2.2 科学规划课程体系
(1)科学制定培养目标和教学计划。培养目标是本科教育中的首要问题,“能源系统工程”课程属专业类课程,本课程知识可广泛应用于能源系统优化、节能评价和能源管理,应注重培养学生从整体看问题和解决实际问题的能力,培养目标定位为:培养应用型、复合型和外向型人才。
教学思想和教学理念的贯彻最终都必须通过执行教学计划来实施,因此教学计划的修订就成为教学改革中的重中之重。“能源系统工程”是一门注重理论和实践相结合且偏重于实践的学科,脱离了实践其理论是抽象的。理论教学只能满足基本理论知识的传授,实践教学的过程才能锻炼和培养学生综合解决问题、处理问题的能力。因此,在制订本课程教学计划时,应注重理论课时与实践课时的比例,将实践贯穿于整个课程的学习过程,实践教学的形式可以是丰富多样的。
(2)合理规定课程的学习方式。为了真正实现本课程的功能,除理论和实践课时的分配外,教师应在教学过程中注重培养学生自主学习的能力。为了让培养对象有更加广博的知识面和适用面,学生需要在学习方面有更多的自。可以挑选部分章节由学生经过预习后,挑选部分学生主讲部分课时。
(3)将实践能力列入考核范围。由于本课程注重对学生应用知识解决实际问题的能力,在考核中应加入实践能力的考查。最终考试成绩由三部分组成:笔试考核、平时成绩考核和实践能力考核。笔试考核主要对理论知识和基本概念进行考试;平时成绩考核主要依据课堂表现以及作业情况;实践能力考核主要考查学生对课程内容的理解程度。
2.3 总结最新成果,编制新教材
由于国内能源动力类专业开设“能源系统工程”课程的院校较少,使得适合该课程的教材数量几乎没有,仅有的几种教材由于编制时间较久,已无法满足当下的培养要求,迫切需要组织人员编制一本新教材。新的《能源系统工程》教材应总结最新的研究成果,丰富现有教材,引入管理类知识内容,丰富与生产实际相结合的案例分析,结合实际项目给出供学生实践学习的题例,扩展数学建模方式,丰富解决问题的数学手段。
2.4 建设科学的师资队伍
师资队伍是开展教学工作的核心和灵魂,其质量是保证教学质量的关键。要想培养出高水平的学生,一个重要的因素就是必须有一支训练有素的教师队伍。目前我国大部分高校在招聘教师时都只强调学历层次,比如只招聘博士,而对应聘教师的实践经验从不做任何要求。由于“能源系统工程”课程的特殊性,如果教师只具备书本知识,本身没有相关工作经验,显然满足不了实践教学的相关要求。因此,本课程的教师一方面要树立终身学习观念;另一方面要重视和加强实践经验的积累与学习。本课程的教师要主动在寒暑假的时间 “走出去”,与各用能企业多沟通、多联系,及时了解企业能源利用发展情况,在为社会提供专业服务的同时,更好地服务于教学,为教学科研打下良好的基础。
2.5 拓展实践教学的新思路,探索新的实践教学方法
(1)聘请企业技术及管理人员课堂授课。在课程的学习过程中,可从企业邀请有丰富实际工作经验的技术或管理人员对学生进行课堂讲座,拉近教学与实际的距离。也可签订互惠互利的合作协议,真正建立起长期校企合作关系。
(2)课堂案例教学。课堂案例教学是实践教学的重要环节,而且也是最基础的环节。在课堂教学中引用合适的案例进行分析讨论,既能理论联系实际锻炼学生分析问题、解决问题的能力,又能激发学生的学习兴趣。案例教学要注重结合实际应用问题,具有一定的引导性、普遍性、代表性,能通过问题的解决,激发学生的学习热情,将知识融于案例中,达到举一反三的目的。
(3)增加课堂讨论环节,增强学生参与性。传统的授课方法多是教师在讲堂上讲,学生在教室内听。由于学生对课程的参与性低,导致部分学生听课精力不集中,学习积极性降低,缺课、迟到、早退现象突出。为了解决这一问题,可采用小组讨论的方式,让尽可能多的学生参与进来,给学生更多的自主性。可以采取分组讨论的方法,将班级学生分成若干小组,由任课教师给出若干能体现本课程处理方法、研究现状的题目,让每组学生通过分工完成资料查询、演讲稿制作、演讲等环节内容。这样能在一定程度上增加学生的参与感,起到互动的作用。同时也对任课教师把握本课程的前沿成果和解决方法具有反哺作用。
3 结语
作为国民经济支柱领域重要参与者的能源动力类专业人才,肩负着国民经济科学发展的重要使命。作为人才培育主要基地的高校,在知识结构的建立和人才培养的过程中,注重知识的更新和为国民经济服务的属性,具有义不容辞的责任。在能源动力类本科阶段开设“系统节能”课程,符合国民经济的发展的需要,也符合培育应用型、复合型和外向型人才的需要。本文提出的若干“能源系统工程”课程改革的建议,期望能起到砖引玉的效果,也期望能引起更多能源动力类同仁对该课程的关注,将我国能源动力类专业建设得更加完善。
参考文献
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[4] 孙志强.能源动力类本科生数值模拟能力的步进式培养[J].高教论坛,2010(9):28.
关键词:CFD技术;教学改革;创新实践;能力培养
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0064-02
一、现状及存在的问题
随着制造技术的进步和发展,人们对产品的性能提出了更高的要求。一方面,要求产品品质高、价格低,且具有创新性;另一方面要求产品设计开发及生产周期短,以节约人力、物力和财力。国内外研究表明:CFD技术是解决这一要求的最好途径。实际上,CFD技术是解决工程中复杂流动和传热问题的一种有效手段,同时也是一门新型的独立学科。让广大设计人员学习掌握CFD技术,是提高其设计水平的具体途径。目前,国内有多所高校为本科生开设CFD技术课程,集中讲授20世纪直至本世纪CFD技术方面的最新成就,具有理论性和实践性的双重特点。我们在近五年的教学过程中深深体会到:学生要学习掌握CFD技术,一方面要学好CFD技术的基本原理,另一方面还要进行大量的自主实践。更重要的是,要在自主实践过程中培养大学生的创新能力。而在目前的教学中,大多强化基本原理的讲授,缺少对实际问题的分析和处理,从而造成大学生解决生产实际问题能力的欠缺。针对这种现象,我们认为构建CFD技术平台,提高大学生的实践与创新能力具有重要的现实意义。
二、构建CFD技术平台
基于CFD技术课程教学中发现的问题,我们提出构建CFD技术平台。具体内容包括:组建教学团队,组织教师编写教材、建设软件平台以及引导学生参与科研实践等四个方面。对于组建教学团队,这是构建CFD技术平台最为重要的一件事情。通过各学科方向教师自愿报名,教研室推荐,学院公开选拔的方式,组建一支高水平、高素质的教学团队。这样就可以确保承当CFD技术课程的教学工作的各位教师是学院各个学科专业方向的优秀教师。因为大家知道,只有高水平高素质的教师,才能更好地引导和培养学生的实践与创新能力。对于教材的编写,现有的关于计算流体动力学方面的教材有很多种,但大多以介绍基本原理和计算理论为主,缺乏相关软件的应用及实例的介绍,不能满足学生自主学习的需要,不利于培养学生的实践与创新能力。对此,教学团队需要重新制定CFD技术课程大纲,广泛收集国内外CFD技术的最新科技成果,编写反映科研与教学相结合的特色,重点、难点突出,并具有自身特色的教材。对于软件平台的建设,教学团队应根据能源动力类各专业方向所使用的CFD软件情况,从众多商用CFD软件中挑选出适合能源动力类本科生学习和使用的软件,同时建设一个可容纳30人以上的计算机机房,并通过局域网络连接建立一个交互式的软件平台,供广大学生进行自主学习和自主实践。软件平台由学生实行自主维护、自主管理,教学团队只需安排任课教师不定期通过软件平台引导和指导学生实践创新。对于科研实践,教学团队需要安排任课教师组织优秀学生参与到科研实践中来,让学生通过科研实践的锻炼,提高自身的实践与创新能力。让学生参与基础研究,可以从深度方面提高学生对所学知识的理解能力,为培养学生的原始创新能力作铺垫、打基础;让学生参与应用研究,则可以从广度方面提高学生对所学知识的应用能力,为今后在实践中进行技术创新奠定基础。
三、利用CFD技术平台培养大学生的实践与创新能力
目前,教学团队已经成立,分别由来自五个学科方向的、具有一定教学经验的优秀教师组成,他们集中代表能源动力各学科的发展动向。教学团队定期召开教学会议,对构建CFD技术平台和培养学生实践与创新能力过程中出现的各方面问题进行研讨,大家共同协商,寻找解决方案。与此同时,教学团队已经编写了一本适用于能源动力类本科生的教材《计算流体动力学及其应用》,该教材最大的特点是理论与实践并重。该教材不但讲述CFD技术的基本理论,而且还提供了大量的CFD技术应用实例,帮助学生进行自主实践。该教材已于2011年1月由华中科技大学出版社正式出版发行。在编写教材的同时,教学团队还利用学院现有的计算机机房(拥有50台电脑),建立了一个CFD技术软件平台,该平台拥有多种CFD软件,如FLUENT、CFX、STAR-CD、PHOENICS、Flo-EFD等,现已成为广大学生自主学习和自主实践CFD技术的优良场所。教学团队根据学生的需求,安排任课教师不定期地通过软件平台为学生解惑答疑,引导学生实践创新。与此同时,教学团队还组织优秀学生参与到科研实践中来,培养学生的实践与创新能力。比如,引导学生将CFD技术应用到大学生科技创新项目中,优化设计叶片翼型,模拟计算小型垂直轴风力机的气动性能,使得风力机输出功率和效率大为提升。同时,该项目荣获2010年第三届全国大学生节能减排科技创新作品一等奖。再比如,学生在教师指导下进行自主创新,应用CFD软件对水力涡轮结构进行优化,使原来的水轮机组效率提高1%,每年增加的直接经济效益达数百万元之多。还有,学生在教师的引导下研究格子Boltzmann算法,将之与IP算法、DSMC算法对比,分析不同算法之间的优劣,对格子Boltzmann算法进行改进。具体成果体现在,学生以第一作者在能源动力学科领域国际顶级期刊上发表学术论文2篇。
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。大学生不仅需要扎实掌握专业知识,更要具有较强的创新意识和创新能力。目前,高等学校在大学生创新能力培养方面还有待加强,为此,本文提出了通过构建CFD技术平台培养学生实践与创新能力,并给出了实施过程中的一些具体措施和经验。
参考文献:
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[6]夏玉颜,王责成.高校工科专业人才创新素质现状调查与思考[J].高校教育管理,2010,(2):79-83.
帆船?这全身上下连一张帆都没有的怪家伙真的是那种能靠风力航行的帆船吗?
轮船?这如宇宙飞船般的科幻外形与那些传统轮船上宽下窄的形象未免也相差太大了吧!
没错,Vindskip―这艘由挪威船舶设计公司研发的新型混合动力船,外形就是这么另类。但另类的外形追求的可不仅仅只是视觉效果,能将风力转化成自身航行的动力才是其奥妙之处,那就是―以自己的船身为风帆!
嗯……这么看来,Vindskip那宽阔的船身侧面确实可以当风帆啊。不过,大家都知道海面上的风是出了名的变化多端,不仅风力时强时弱,风向更是难以捉摸。传统帆船在海面上航行时,水手们必须时刻关注风的变化并及时调帆,才能确保帆船沿正确的方向航行。而这艘Vindskip的船身怎么看都不能像那些可大可小可转向的风帆一样变化,总不能期望每次航行都是顺风吧。
放心,虽然Vindskip的船身是固定的,但其独特的“对称翼”外形,就是它御风而行的秘诀。即使是面对与航向相逆的风,只要调整好船身与风向的角度,并达到合适的航行速度,逆风在“流”过船身表面后就会使船体受到的空气压力变得不平衡,船前端的受力小于后端,从而让船被逆向吹来的风“拉”着前进。这个过程可能不太好理解,其中涉及很多空气动力学原理,需要GPS、气象卫星以及专业的计算系统来一起控制整艘船的航行。
全国清洁汽车行动协调领导小组办公室专家组组长,国家科技部863计划电动汽车重大科技专项特聘专家。
研究方向:汽车领域
对国内汽车发动机产业来说,这种评选具有很好的标杆和促进作用;对消费者来说,这种评选具有很高的参考价值。可以说,这样的评选是国内汽车产业和消费者都需要的。
李君:
吉林大学汽车工程学院教授,博士生导师。吉林大学汽车工程学院内燃机工程系主任。
研究方向:汽车新能源与节能技术。
学术兼职:中国汽车工业协会代用燃料分会副主任委员,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会委员。
中国汽车产业发展还应该以中小排量汽车为主,国外某些发动机评选往往看重功率及扭矩输出等指标,我们不要走这个路线。这次评选中入围的多款小排量发动机,是符合中国国情需要的。
李理光:
同济大学汽车学院教授,博士生导师。同济大学特聘教授,同济大学汽车学院副院长。
研究方向:内燃机燃烧与排放控制,清洁代用燃料,混合动力汽车的动力系统。
学术兼职:国际汽车工程学会,中国内燃机学会理事。
参与――评估自己,学习他人;提升――宣传品牌,树立信心;竞争――立足国内走向世界;创新――自主开发,持续发展。
黄佐华:
西安交通大学能源动力工程学院教授,博士生导师。西安交通大学能源动力工程学院副院长,动力工程多相流国家重点实验室副主任。
研究领域:内燃机燃烧,清洁燃料发动机,排污机理与控制。
学术兼职:中国内燃机学会副理事长,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。
这项评选从公正客观的第三方角度对市场上的发动机产品进行评价,并给出明确的比较结果。这对于消费者具有很强的指导作用,有助于汽车消费向专业消费和理性消费转化。
王建昕:
清华大学汽车工程系教授,博士生导师。清华大学汽车安全与节能国家重点实验室副主任。
研究方向:汽车节能与排放控制,内燃机燃烧,汽车燃料。
学术兼职:中国内燃机学会油品与清洁燃料分会主任,中国内燃机学会汽油机分会副主任。
2003年秋,我在美国短期访问时,第一次看到了《Ward's Auto World》杂志的十佳发动机评选宣传画,深深被它吸引,我的朋友从办公室的墙上取下来送给了我。那时我就在想,中国也应举办这样一个高水平的评选活动。《汽车与运动》杂志在参考Ward's等杂志经验的基础上,于2006年成功举行了第一次“中国十佳发动机”评选。祝愿它越办越好,在中国由“汽车大国”走向“汽车强国”的过程中发挥重大影响。
许敏:
上海交通大学机械与动力学院教授,博士生导师。上海交通大学校长助理,汽车工程研究院院长。
研究方向:发动机燃烧与排放控制,整车系统集成。
很高兴在国内也看到这样的评选,而且它的评选规则和体系很符合国内的发动机产业发展现状和趋势。我们作为发动机领域内的科研人员,应该支持这样具有社会意义的评选,为民族发动机产业发展尽一份力。
姚春德:
天津大学机械工程学院教授,博士生导师。天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任。
研究方向:内燃机工作过程,内燃机废气净化技术,内燃机石油替代燃料。
学术兼职:中国工程热物理学会常务理事,中国汽车工程学会理事和特聘专家,中国内燃机学会中小功率柴油机分会副主任。
十佳发动机评选活动所确立的评价体系,对于国内发动机产业具有很好的参考价值。在欣喜地看到自主品牌发动机也成为入围的热门,这说明它们正在努力攀登世界先进发动机的顶峰。
尤林华:
中国汽车技术研究中心、国家轿车质量监督检验中心研究员级高工。
研究方向:汽车发动机性能、可靠性、排放性能评价方法研究,汽车发动机排放自动测试系统与相关试验技术研究。
学术兼职:国家机动车环保技术法规专家委员会委员,国家环保总局重型汽车环保专家委员会委员。
用客观、公正、公平,权威的方式,评选出技术先进、消费者认可的中国十佳发动机。促进中国汽车发动机技术水平提高,提升中国汽车企业的核心竞争力!
卓斌:
上海交通大学机械与动力学院教授,博士生导师。
研究方向:内燃机性能优化,汽车动力系统及其电控。
节能减排水平的背后,其实是产业竞争力的高低。美国汽车业为何衰退?我最近向欧盟汽车协会的专家请教,他用了大量的数据来对比欧盟国家汽车产业和美国汽车产业在竞争力的核心环节方面的差异,这个核心环节的差异在于节能减排的技术。他分析的结果是美国汽车产业的衰落不完全在于大企业病及成本高这些问题,而在于没有进行技术转型,没有抓住转型中带来的技术发展的机会,进而形成产业和企业的核心竞争力。
目前全球的汽车能源动力转型是无争议的问题,需要探讨的问题是愿景。我们来设想,在未来20年,甚至30年,全球的汽车能源动力系统究竟是一个什么样的愿景?是以电动汽车独占天下,还是电动汽车、燃料汽车也包括节油型的内燃机汽车共同发展,呈现多元化的发展格局?我想这个问题是值得深思的。把这个问题搞清楚了,才能对汽车领域节能减排的政策有一个更加清晰的认识。我所接触的国际上的研究机构,基本结论在于多元化,未来的20年和30年在于多元化,也就是说会形成多技术并存的格局。传统节油型内燃机汽车仍占有比较大的比重。多元发展的格局可能是比较现实的选择。汽车能源的转型期究竟有多长,这是更值得探讨,但同时也是很难探讨清楚的问题。转型期的长短取决于新能源汽车,特别是电动汽车何时能够产业化。
对于转型期里,中国汽车节能减排的路径如何选择,我一直主张两条腿走路,一条腿抓紧战略机遇,发展新能源汽车,以电动汽车作为主要方向发展;另一条腿就是要大幅度提高燃油汽车的经济性,甚至要采取一些新的内燃机技术把燃油经济性显著提高。先进柴油车比汽油车燃油效率要提高25%到30%,排放有增有减,减排特别是二氧化碳的减排,柴油车有明显的优势。我们从其他汽车生产大国的汽车能源战略可以发现,柴油车并没有排斥在外,而且令我吃惊的是,前一段时间日本公布下一代汽车战略计划当中,把原来态度不明确的乘用车柴油化明确了,提出了柴油乘用车发展目标,一个重要的考虑就是减排二氧化碳。目前发展柴油乘用车有两个争论性问题,第一个就是中国的柴油够不够?目前出现柴油短缺,发展柴油车会不会加剧柴油短缺。在中国,柴油和汽油的比率是2.23比1,是比较高的,如果进一步地分析柴油车的主要应用领域就会发现,主要的像农业、铁路、渔业这样的柴油应用领域,与汽车发展相比,相对来说是慢的,汽油车的高速增长为柴油车打开了空间。第二个问题,我们讲柴油技术,主要说的是先进柴油技术,比如关键的技术项目,像高压共轨,柴油直喷技术。我非常高兴地看到,像华泰汽车,还有一些国内的汽车企业,发展柴油乘用车已经取得了比较明显的进步。我一贯主张的观点是先进柴油技术而不是传统的柴油技术,柴油车的发展要和柴油的清洁化同步,两条腿都要强壮、有力才行。现在是电动车强,对传统内燃机潜力的挖掘和认识不足,最为现实的是这条腿怎么能强起来。我再次呼吁汽车企业要重视发展清洁柴油乘用车。
(本文作者系国务院发展研究中心产业经济部部长)
关键词:能源动力类专业 评价体系 教学质量
中图分类号:F206
文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2015)10-223-02
一、前言
本科人才培养是高等教育中的重要组成部分,全面提高人才培养质量是高等学校深化教育教学改革的重要内容。本研究目的就是为了深入贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,推动体制机制创新,深化校企合作、工学结合,进一步提高高等学校办学特色,全面提高教学质量。
能源与动力工程专业主要是培养适应新时代要求的能源生产与转换领域的人才,目前在辽宁省内该专业有分布点11个,但这些院校的层次不同,专业背景不同,人才培养的定位也不相同,例如沈阳工程学院是一所以工程教育为主体的应用型本科院校,肩负着为社会发展培养“用得上,用得好”的应用型人才,其能源与动力工程专业培养的学生主要面向电站方向的能源生产的运行人员;又如东北大学是教育部直属的国家重点大学,是一所以培养科技创新型人才为主体的科研型本科院校,肩负着为社会发展培养“厚基础、宽口径、高素质、有创新精神和实践能力”的高水平人才,其能源与动力工程专业培养的学生主要面向钢铁冶金领域的技术人员。同样在大连理工大学、辽宁工程技术大学、辽宁石油化工大学、沈阳航空航天大学等学校,能源与动力工程专业培养模式、行业背景及人才点位也不尽相同。所以在辽宁省普通高等学校本科专业综合评价过程中,建立一个该专业通用的教学质量评价机制及指标,是真实反映各学校教学水平和人才培养质量的关键。因此,开展能源与动力工程专业教学质量评价机制及指标的研究与实践,对推进全省能源与动力工程专业的健康发展具有重要的理论意义。
二、研究现状分析
辽宁省普通高等学校本科专业综合评价工作进行了两年,在贯彻落实党的十精神,全面落实国家及省中长期教育改革和发展规划纲要,充分发挥专家学者对高等教育教学改革的研究、咨询、指导作用,进一步引导高校紧密围绕国家和辽宁经济社会发展需要,加强专业内涵建设,创新人才培养机制,提升人才培养质量等方面,取得了非常显著的效果。在这期间,各个专业教学指导委员会都组织专家对评价指标进行了大量的研究。
作为能源动力类专业教学指导委员会成员单位,课题组一直在研究教学质量评价机体系的建设与实践,所在的沈阳工程学院能源与动力工程专业本着“点面结合,突出重点”的原则,以教学质量评价体系为核心,以教学质量检查、教学评价为纽带,认真探索,不断总结,逐步建立了一套行之有效的教学质量评价方法和反馈机制,并构建了评价指标体系。并且经过几年的实践,专业内部质量保障体系基本形成,主要采取学生评教、督导听课、教学巡视等方法,及时地收集教学过程信息,发现教学中存在的各类问题并及时反馈;根据教学计划、教学大纲、教案、授课计划、课堂与实践教学要求,设置了20多个监控和评价项目,对教学过程进行监控评价。初步形成了较系统的校内教学质量监控评价体系,有效地促进了教学质量的不断提高。
但在实践过程中,也发现现有的教学质量监控评价体系还存在以下不足:一是信息采集、反馈局限于专业内部,不能体现开放性。二是专业建设、课程建设和教学环节等标准建设缺乏实践,不能完全适应市场变化。三是教学质量监控缺乏开放性,未能形成工学结合、校企密切合作的职业教育要求。四是没有进行院校之间的横向对比。
三、研究内容
(一)建立评价体系
探索构建与人才培养模式改革、创新相适应的能源与动力工程专业教育教学质量评价体系。按照以学校为主体,教育行政部门引导,社会用人单位参与,校内成绩与企业实践考核相结合的要求,健全社会、用人单位跟踪调查制度,学生、家长意见反馈制度,学校教学各个环节质量的动态监控制度,形成行业企业参与、学校与社会有机结合的有效评价机制。由学校、行业企业共同参与对教学全过程实行节点监控、过程监控及评价。教学过程结束,进行终结性评价和反馈,最终形成科学的教育教学质量监控评价体系,为学院教学质量目标提供保障。
(二)评价数据的管理
利用辽宁省普通高等学校本科专业信息平台、各院校自己建立的评价数据库及校内的各类评估评价活动采集的数据,将为建立评价体系提供数据支撑。
(三)评价指标的设计
依据本科教学综合评价指标要求,修订和整合原有指标体系,将原有的指标体系拆分成若干个相互独立的模块化指标,这样各项评估指标就可以通过选取模块进行组合而构成新的动态的评价指标。
(四)评价方法
为便于对本科教育质量进行准确的评价和鉴定,采取定性与定量相结合的方式,不是以前仅凭专家的主观判断来确定评价排名的单一做法。定性评价可通过专家考察、问询和交流来确定,定量评价可通过量化指标的赋值计算来确定,用真实数据反映建设成果,用过程管理反映建设水平。
四、结论
指标体系的建立可为所有学校能源与动力工程专业建设提供依据,便于了解和分析学校所处的地位、优势和差距。
通过指标体系,普通教师可通过项目成果了解自己对学院和学校的贡献度,从而激励和调动教师投入教学科研的积极性;专业、学科和课程负责人可了解和把握专业学科课程建设情况,通过历时性和共时性比较查找不足和存在问题,以便改进和提高。
[基金项目:本文系2014年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目(项目编号:UPRPE201454)和沈阳工程学院资助的重点教研项目(项目编号:Z201431)的研究成果。]
参考文献:
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[5] 张有绪,孟洁.地方本科院校工商管理类人才培养模式研究.合作经济与科技,2015(3)
关键词:实践教学;创新;能源动力工程;改革
作者简介:代元军(1978-),男,河南正阳人,新疆工程学院电力工程系,副教授;孙玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程学院电力工程系,讲师。(新疆 乌鲁木齐 830091)
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0102-02
能源是世界发展的重要资源和动力,能源的科学开发和优化配置,是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计,新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量,分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%,光、热、风等资源也在全国占有较大份额,这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。
在新疆如此丰富的特色资源下,新疆本科院校能源与动力本科专业如何在实践教学环节中结合新疆特色和学校特色,改革和创新层次分明、知识和能力逐级递增的实践教学体系,是摆在能源与动力工程教育工作者面前的难题。
一、分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心
分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心,将“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”三门能源与动力工程专业基础技术课程的相关实验组合起来,并提出把“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”课程所涉及的相关实验设置成四个层次的教学实验方案。
第一层次实验:基础性教学实验。主要是指与课堂教学内容紧密联系的实验(验证性实验),其中包括实验方法、实验技术的基本训练。例如在“工程流体力学”课程中设置了两个专项实验:雷诺实验、伯努利能量方程实验。在雷诺实验中,主要让学生观察水流的流态,即层流和紊流现象,然后测定上、下临界雷诺数,最终使学生了解流态与雷诺数的关系。在伯努利能量方程实验中,主要是观察流体流经能量实验管时的情况,并对实验中出现的现象进行分析,从而加深对能量方程的理解,并最终掌握测量流体流速的原理。在“工程热力学”课程中,设置CO2临界状态观测及P-V-T关系测定实验,通过该实验了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识,以及对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
第二层次实验:“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”中所涉及主要物理参数的测试手段和方法的实验。主要是指温度、压力、流量、比热、流速、传热系数、传热温差及数据采集等测试手段和方法的训练。例如在“工程热力学”课程中,设置气体定压比热测定实验。该实验让学生了解气体比热测定装置的基本原理和构思,熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法,掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法,分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。在“传热学”课程中,设置综合传热性能实验。该实验通过测定不同表面状态及气流条件下管道的综合传热系数,观察和分析影响传热的各种因素,从而对传热过程有一个直观的了解。
第三层次实验:实现设计目标的综合性实验。主要是指以实现某一功能为目的,构建工程性、设计性实验,培养学生构想、设计、解决问题的能力。例如换热器结构改造的传热性能对比测试实验。该实验的测试对象为学生设计的换热器外表面不同形状的肋片,通过实验测试其传热系数,找到最佳的肋片形状。
第四层次实验:知识延展性实验。主要是指通过互联网、多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展,以期延伸和拓展学生知识视野和相关专业知识面。
通过以上四个层次的实验训练,能够培养能源与动力工程专业学生的流体及热工实验的实验方法、实验设计、实验技术等实验能力,为进一步开展专业课学习和专业性实验打下坚实的基础。
二、分级建立能源与动力工程专业实验基地及教学实验中心
1.初级为专业基本实验
主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法,使用常用仪器、仪表,学会处理数据,具有规范、熟练、准确的实验操作技能,重在学知识、练技能,属于专业学习中的初级水平。专业基本实验主要包括“公差与金属材料”组建2个实验台位,“自动控制原理”组建2个实验台位,“热工过程检测技术”组建2个实验台位。
2.中级为专业综合实验
以专业方向课程设置为主线分别以热电工程模块、制冷空调工程模块、新能源工程模块三部分构建专业平台实验。
热电工程模块包括锅炉实验平台、汽轮机实验平台、热工过程自动化实验平台;制冷空调工程模块包括制冷原理及设备实验平台、空气调节实验平台、供热工程实验平台、食品冷冻冷藏原理与设备实验平台;新能源工程模块包括风能利用与控制技术实验平台、太阳能利用与控制技术实验平台。
3.高级为设计、创新实验
在三大专业方向模块综合实验的基础上,依据自主专业创新教学环节和毕业设计课题,组织大三、大四学生参加专业大赛或者参与教师科研项目。教师拟定实验大纲、提出问题让学生自行思考、分析、设计、优选,重在锻炼科学思维,发展创新能力,培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验,主要结合专业大赛和毕业设计来进行。
三、建立能源与动力工程专业校内仿真实习基地,改革传统生产实习模式
生产实习教学环节是为了加强学生对所学专业理论课程的理解、增强对所学专业的感性认识,培养学生综合分析问题和解决问题的能力。在这一重要实践环节的实施过程中存在诸多问题,实习质量难以达到预期。以能源与动力工程专业方向之一的热电工程为例,能源与动力工程专业学生在电厂实习花费较大;电厂企业出于安全和经济效益的考虑,和学校很难建立起长期稳定的校外实习基地。由于电厂岗位工作的资质要求,实习学生不能上岗操作,生产实习只能是走马观花,流于形式,实习效果得不到保证。
为了解决以上问题,在自治区煤炭煤电煤化工实训基地建设工程的不断推进下,新疆工程学院能源与动力工程专业将传统的单纯的在电厂企业生产实习模式改为校内仿真实习与校外实习相结合,并逐步过渡到以校内仿真实习基地为主的生产实习模式。能源与动力工程专业的学生在新疆工程学院的300/600MW火电厂仿真实验室开展与实际电厂 1∶1仿真的运行操作和故障处理的训练。
在仿真实习中,学生主要熟悉、掌握锅炉机组及其主要附属设备的结构、工作原理和运行特性;熟悉锅炉机组各系统,如煤粉制备系统、风烟系统、疏水排污系统等的运行方式,运行监控系统及自动控制系统概况;熟悉锅炉机组正常运行中监视、调节的主要内容(参数)及其调节方法,如负荷、给水、燃烧、汽温等的调节和监视;熟悉锅炉机组起动前的准备内容,起动程序及起动过程中的有关注意事项;对锅炉机组的几种停运方式、停炉程序、停炉后的冷却和养护等熟练操作;掌握锅炉机组的事故预防和处理方法,学会分析有关事故,如给水、汽温、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故发生原因、预防处理的方法;熟悉考核锅炉运行的主要经济指标。生产实习模式的改革改进了学生的思维模式,强化了学生的工程意识,提高了学生参与实习的主动性、积极性,强化了学生的动手能力和综合能力,培养了学生严谨的科学作风。
四、改进能源与动力工程专业毕业设计,培养学生创新能力
毕业设计是能源与动力工程专业学生在毕业前关键性的综合性实践教学环节,是在教师的指导下学生独立完成的工程设计或者论文。通过该综合性实践教学环节的锻炼,复习和巩固本专业学生的专业基础知识和专业知识,培养学生对已学知识和未学知识的综合学习与运用能力。改进能源与动力工程专业的毕业设计,对培养学生的实践能力、创新能力和适应社会要求的能力具有重要意义。
毕业设计所涉及的内容,专业课程的任课教师应该在授课过程中加强讲授和训练,让学生尽早掌握毕业设计的理论知识。要根据专业方向和现有的新技术和新方法提出贴近生产一线的毕业设计题目,并且要保证题目的多样化,使得学生能尽量根据毕业后的工作方向确定题目,以便毕业后能够尽快适应工作岗位的专业要求。在毕业设计过程中,应该加强检查指导工作,保证学生能够按时按质的完成毕业设计。严格对毕业设计进行考核,通过考核评定出不同的等级,表彰设计过程中的优秀学生,以此来督促和提高学生做好毕业设计工作。
五、结束语
在新疆经济大发展的推动下,新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考,对能源与动力工程专业实践教学环节进行了改革,并在实施过程中加以修订和调整,最终取得了较好的效果。
参考文献:
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关键词:热能与动力工程;专业建设;课程体系
前言:能源动力工业是我国国防建设的重要基础,同时也是国民经济的支柱性产业,不仅对我国国防建设和经济发展具有重要作用,同时对我国的环境保护具有战略性意义我国是个人口大国,同时是资源消耗大国,因此如何有效的加强对热能与动力工程的研究从而有效的充分开发和利用新能源并减少相关的污染排放,降低其对环境的污染对于我国具有重要意义文章将针对热能与动力工程的特点以及其现状和发展进行细致的探析力求帮助此项能源更好的开发和利用为人类的发展作出更加突出的贡献。
一、热能与动力工程的发展现状
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国我国的能源结构也以煤炭为主因此媒炭生产与消费也成为我国大气污染的主要原因而随着环境保护意识的逐步增强我国热能与动力工程专业面着经济增长和社会发展的巨大压力随着我国经济的不断发展,我国对能源的需求不断增长尤其是对电能的需求因此规今需要大量的煤炭资源但如果不提高煤炭资源的利用率汉依靠现在的技术,对目前的环境造成严重的危害从而妨碍社会的经济发展同时,中国作为世界第二大石油进口国对国外石油依赖性逐年上升所有这些均使得中国能源安全面临巨大考验因此开发利用可再生能源和实现能源供应的可持续发展是现在的重要任务但实际上我国优于技术水平较低,能源开发的利用率与发达国家相比低30- 40个百分点长期粗放型的经济发展不急限制了能源的开发利用,同时导致了环境污染问题的日益严重随着科技的进步老式低效的动力设备将逐步被新型高效的热动力设备所取代例如大型流化床锅炉的研制成功其主要技术是整体煤气化联合循环发电成为燃煤发电特点是可以清洁高效的利用煤炭资源这些发明创新意味着我国今后将需要大量热能与动力工程专业的新型专业人才
二、改革人才培养方案,构建培养复合型高级应用人才的课程体系
1.人才培养方案改革。围绕食品冷链技术各环节中所涉及到的知识理论和研究方法,加强制冷装置设计、制冷原理与设备课程以及低温物流行业的相关课程建设,构建依托制冷及低温工程天津市重点学科,突出食品冷冻冷藏与食品冷链技术特色的,适应天津滨海新区开发开放和北方经济中心建设发展需要的热能与动力工程专业课程体系。加强科研与教学相结合,将食品冷链的关键技术和冷冻冷藏技术研究的科研成果融入教学,注重学生工程实践能力和创新精神的培养。收集国内外著名大学本专业培养方案和课程体系资料,形成与国内制冷行业单位的反馈与沟通机制,使培养方案为同类型的热能与动力工程专业建设和改革起到示范和带动作用。
2.创新人才培养模式。通过拓宽专业方向,形成以社会需求为导向的课程体系改革;通过整合主干专业课程,增加能源利用率和环境保护理念的教学内容改革;通过在主要专业课上采用面向对象的讨论式教学方式的教学方法改革,进一步推动了对热能与动力工程专业人才培养模式改革的深化。通过各种设计大赛、强化实践环节和本、硕一体化的培养,构建具有工程实践能力和创新精神的符合社会需求为导向和注重学生自身发展的人才培养模式,不断提升人才培养水平。
3.构建热能与动力工程专业课程体系。围绕食品冷链技术的知识理论和研究方法,按照“强化整合主干,突出特色方向,加强实践能力”的原则,分层次建设传热学、工程热力学、流体力学等专业基础课课程;分模块开设管理、经济、商学、创业类等选修课程;分专业方向扩充专业选修课程;利用科研成果充实制冷装置设计、制冷原理与设备、制冷压缩机等主干专业课程和食品冷冻冷藏与食品冷链技术特色课程体系,处理好基础课、模块课平台和特色课程的关系。
三、更新教学内容,改革教学方法
1.鼓励科研成果进课堂。将国内外制冷行业和相关领域最新的科研成果引入课堂,将本学科团队的科研成果速冻技术、预冷技术、冰温储藏技术、新能源利用技术等内容融入课堂教学中,并定期进行经验交流和推广。
2.加强教材建设。做好本专业系列教材和实验教材的建设。完成传热学、工程热力学、流体力学、制冷原理与设备、制冷压缩机、制冷空调自动调节、食品冷冻工艺学、冷冻技术的最新进展、低温技术基础、冷库建筑、专用制冷装置等课程的教材建设。做好制冷装置设计特色教材、制冷空调实验教程等国家“十一五”规划教材的编写工作。
四、专业实验建设
实验是实践教学的组成部分,也是教学内容中不可少的重要一环。通过这一实践环节,一则可以使学生进一步理解课堂上学到的理论知识,从感性认识上升到理性认识,二则可以使学生的动手和实践能力得到大大加强。实验教学内容由三个层次构成,即基础性实验、综合性实验和创新性实验。
1、基础性实验以实验操作为主,主要是增强学生对理论的理解与记忆,熟悉和掌握仪器设备的使用,培养学生严谨的科学态度和实验操作技能。这部分实验包括热工基本量测量实验,包括温度、压力和流量等参数的测量,主要内容有测定材料热物性实验、空气M掠圆柱体时局部换热系数的测定、辐射换热角系数的测定、空气绝热指数的测定、防护热板法导热系数测试装置、准稳态法非金属材料热物性测定、材料表面法向热发射率(黑度)测定仪等实验。通过这些实验,使学生学会常用仪表的使用方法,掌握热工实验测量基本量的方法以及数据处理的方法。加强实践环节的教学内容,通过开放性实验和在实习基地的学习,使学生具备一定的实际操作技能,如空调机的拆装,制冷压缩机、空压机、水泵、阀门等的组装。2、综合性实验则能够体现多门专业基础课程和专业课程的知识点,通过选设具有综合性、先进性、应用性的实验来集成专业展的新知识、新技术和新方法,激发学生求知欲,培养学生综合把握和运用知识的能力。如我们开设的热泵系统、制冷机主机、冷水机组性能试验、风机盘管性能试验、水)水换热器性能试验、水泵性能试验、太阳能蓄热系统、自动控制系统、热力循环实验等等。这些实验的目的是提高学生综合实验的能力,使学生尽可能接近工程实际,而且通过理论联系实际,加深对理论知识的理解和应用,为学生毕业设计、毕业后就业打下良好的基础。
3、创新性实验主要是设计型实验和研究型实验,是基于综合性实验平台的开放性,是在此基础上进行多项制冷与空调的研究与开发工作,比如强化传热、空调器控制方式对空调器性能的影响、制冷空调设备的优化设计等。通过设计新的系统、研究新的方法来解决工程实际问题。创新性实验的目的是鼓励学生从科研项目中、从教学环节中寻求研究课题,独立设计、自拟实验方法进行探索性、创造性实验,培养学生的创新能力与实践能力。
小结:能源和环境问题是目前世各国所面临的重大社会问题,我国高等教育如何培养适应21世纪初我国工业发展需要的能源动力类专业人才,更好地解决所面临的能源与环境问题,对可持续发展战略具有重要意义。
参考文献:
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