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  • 西南师范大学学报(自然科学版)
  • 2019年 第44卷 第9期
  • 出刊日期:2019-09-20
西南师范大学学报(自然科学版)是教育部主管、西南大学主办的国内外公开发行的自然科学综合性学术刊物。主要刊登数学、计算机科学、物理学、化学、生物学、地理学、电化教育学、心理学、体育运动学、信息科学、系统科学和工程技术科学等方面的基础研究和应用研究的学术论文和研究成果。 本刊主要读者对象是:国内外科技工作者、高等院校理工科教学科研人员和研究生。 收录西南师范大学学报(自然科学版)的权威数据库和文摘刊物有:美国《化学文摘》、《数学评论》,英国《动物学记录》,中国学术期刊全文数据库、中国科学引文数据库、万方数字资源系统、维普中文科技期刊全文数据库、中国数学文献数据库、中国生物医学文献数据库、《全国报刊索引》、《中国数学文摘》、《中国生物学文摘》、《中国无机分析化学文摘》、《中国地理科学文摘》等。

2019年第44卷第9期

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    基础研究
  • 改进强度统计算法及混沌序列复杂度分析
    杨德志
    在原强度统计算法的基础上,增加了一个条件判断和一个加权值,设计了一种改进的强度统计算法.以超混沌Lorenz系统为例,利用该改进强度统计算法,对超混沌Lorenz系统产生的超混沌、混沌、周期序列的复杂度进行了分析,其结果表明超混沌序列的复杂度大于混沌序列,混沌序列的复杂度大于周期序列.最后,利用该改进强度统计算法对多个混沌和超混沌系统的复杂度进行了分析,得到了相同的结果,验证了该改进强度统计算法的有效性.
    2019  Vol.  44(9):    1-5    [摘要](26)    [PDF](23)
  • 条件极值的充分条件与一类椭圆方程
    张驰1, 程功2, 钟海全3, 黄华飞2
    通过分析无条件极值与条件极值的充分条件具有不同判别矩阵的原因,推导出条件极值充分条件的判别方法,得出其自变量增量间的关系式,得到了多维多约束状态下条件极值充分条件的一种更精确的判别矩阵,并举正反例说明判别驻点时可能出现的情况.有助于理解两种充分条件的关联及差别,提供了一种寻找更精确的条件极值充分条件的判别矩阵的方法.
    2019  Vol.  44(9):    6-14    [摘要](21)    [PDF](17)
  • 两个同质动力学性态的Aihara神经元电突触耦合的完全同步
    沙丽, 杨丽, 李绍林
    讨论两个同质动力学性态下的Aihara神经元耦合系统的状态完全同步问题.以主稳定函数为分析工具,首先通过数值模拟指出单个神经元处于混沌放电状态时,神经元对应的最大Lyapunov指数具有非负的性质;其次,对于两个Aihara神经元在电突触耦合下构成的系统,给出系统能实现状态完全同步的一个必要条件,利用系统的主稳定函数值绘制了2维参数平面的完全同步区域.数值仿真表明,过大或过小的耦合强度都不能使耦合系统达到状态的完全同步.最后,所设计的数值实例表明了理论结果的合理性和有效性.
    2019  Vol.  44(9):    15-20    [摘要](24)    [PDF](19)
  • ZnS类石墨烯热膨胀系数、弹性模量以及有效电荷变化规律研究
    龙怡希1,2, 任晓霞1, 张皓3
    考虑到形变和原子的非简谐振动,用固体物理方法,研究了ZnS类石墨烯的热膨胀系数和弹性模量随温度的变化规律以及有效电荷和极性与形变的关系,探讨了形变和原子非简谐振动对它们的影响.结果表明:①ZnS类石墨烯的热膨胀系数为负值,数值在1.178×10-3~22.323×10-3K-1之间随着温度升高而增大;而弹性模量在0.241 405~453.253 5 GPa之间随着温度的升高而增大.②简谐近似下,热膨胀系数为零,弹性模量为常量;考虑非简谐项后它们才随温度升高而变化,温度愈高,非简谐效应愈显著.③大小形变、剪切形变、单轴形变这3种形变中,大小形变对正有效电荷、单轴形变对负有效电荷影响最大,剪切形变对正、负有效电荷影响最小;④大小形变对极性的影响可达到70.4%,而剪切形变的影响仅为46.5%.
    2019  Vol.  44(9):    21-26    [摘要](24)    [PDF](13)
  • 应用研究
  • 基于大数据分析的浙江城市旅游效率比较创新研究
    邬玮玮
    城市旅游发展的目标是追求更高的资源利用效率,旅游效率的测度对旅游资源的开发和投入具有重要意义.文章运用数据包络分析法(DEA),以浙江省11座城市为决策单元,对浙江省11座城市2009—2016年旅游体系的多个效率指标开展研究,并进一步从Malquist生产效率方面进行动态分析.根据分析结果,提出优化资源配置、加强技术创新、科学控制投入、产业转型升级、开拓发展思路等方式来提高旅游效率,以促进浙江省旅游业的健康发展.
    2019  Vol.  44(9):    27-33    [摘要](27)    [PDF](19)
  • 一种求解无约束优化问题的新混合共轭梯度法
    唐天国
    在现有共轭梯度方法的基础上,提出一种新混合共轭梯度法来求解无约束最优化问题.该方法采用近似方法去逼近Hessen矩阵,克服了传统牛顿法求解Hessen矩阵中存在的计算量大等问题,并在强wolfe线搜索技术下给出该共轭梯度算法的全局收敛性证明.实验结果表明,与PRP(Polak-Ribiere-Polyak)方法和HYBRID(混合)方法相比较,该文提出的新混合共轭梯度算法的迭代时间少于前两者方法,说明该文方法可行、有效.
    2019  Vol.  44(9):    34-39    [摘要](27)    [PDF](19)
  • 多种方法制备NaTbF4荧光粉及其发光性能研究
    谭钦月, 罗懿, 胡珊珊, 毛旖旎, 杨骏
    利用3种不同的合成方法:水热法、室温沉淀法和传统固相法分别合成了具有不同性质的NaTbF4荧光粉.并对这3种合成方法下得到的NaTbF4进行了表征分析,分别从物相组成、微观形貌和发光性能等方面比较了3种方法下得到的产品,结果表明,水热法是一种集能耗少、操作简便和可控性强等优点于一身的综合性能较好的合成方法.
    2019  Vol.  44(9):    40-44    [摘要](22)    [PDF](17)
  • 基于地理探测器的岷江上游泥石流影响因子相对重要性分析
    黄涛1, 丁明涛1, 蒋林宏2, 郭浩天2
    结合GIS和RS技术,应用地理探测器方法定量分析岷江上游土壤类型、坡度、年降雨量、植被密度、地层岩性等9个影响因子在泥石流活动中的作用及相互作用关系.结果表明:泥石流具有空间异质性,对泥石流贡献率大于10%的主要影响因子有年降雨量、坡度、距断裂带距离、植被密度和土地利用类型.交互作用探测表明9个影响因子间的交互作用主要是非线性增强,其中年降雨量、距断裂带距离和坡向3种影响因子对泥石流的交互作用较强.
    2019  Vol.  44(9):    45-51    [摘要](24)    [PDF](19)
  • 缙云秋海棠与主要伴生物种的种间关联性研究
    张腾, 郑秋敏, 王玉玲, 刘宇飞, 王茜, 陶建平
    以缙云山特有珍稀植物缙云秋海棠(Begonia jinyunensis)为研究对象,基于方差比率法、χ2统计量和W检验,结合关联程度指数Ochiai(OI),Dice(DI),Jaccard(JI),研究缙云秋海棠与其主要伴生物种间的相互作用及关联性,旨在推进对特有珍稀濒危植物的保护和利用.研究结果表明:1)缙云秋海棠的14个主要伴生物种分属于12个科14个属.2)缙云秋海棠7个群落多物种间总体关联性均呈正相关,其中6个有统计学意义,群落处于相对稳定状态.3)缙云秋海棠和主要伴生物种形成的26个物种对中,16个种对呈正相关,其中仅1对为正相关有统计学意义;10个种对为负关联,其中1对负相关有统计学意义,1对负相关极有统计学意义.多数种对间关联性无统计学意义,物种趋于独立分布.4)正关联种对间联结性较弱,负关联种对间联结相对较紧密,总体而言种间联结仍较为松散.从本次种间关联性研究来看,缙云秋海棠与主要伴生物种间相容性良好,尚未出现资源危机,各物种共同进化,群落稳定发展.即群落中物种间的相互作用不是缙云秋海棠濒危的主要原因.
    2019  Vol.  44(9):    52-59    [摘要](25)    [PDF](17)
  • 基于优势排序数的多目标多式联运方案优化
    赖志柱1,2, 戈冬梅3, 张云艳2
    针对带服务时间窗的多式联运方案优化问题,考虑运输总成本和运输过程中不准点导致的延误总时间两个目标,建立了多时间窗多目标多式联运数学模型,引入基于分目标的优势排序数和总优势排序数概念,证明了优势排序数的若干重要性质,依据总优势排序数的性质构建适应度函数,设计了一种基于优势排序数及寻求Pareto最优解的多目标离散粒子群算法,案例结果表明了模型和算法的可行性和有效性,算法给出的Pareto最优解也从实践角度证明了总优势排序数的性质.
    2019  Vol.  44(9):    60-67    [摘要](40)    [PDF](19)
  • 基于灰色聚类分析的软件项目绩效模糊评价模型
    吴海燕
    针对软件项目绩效评估过程中存在的问题,研究了一种基于灰色聚类分析的软件项目绩效模糊评价模型.首先分析软件项目绩效评估指标选取原则,建立软件项目绩效评估指标体系;其次建立基于熵权法的软件项目绩效评估指标权重分配模型;然后针对软件项目绩效评估情况,划分软件项目绩效评估级别,建立不同软件项目绩效评估级别的灰色聚类白化权函数,进而建立软件项目绩效评估的灰色聚类分析模型,给出相应模型的实现算法;最后结合算例对文中的模型和算法进行验证分析,说明模型与算法的可行性.
    2019  Vol.  44(9):    68-75    [摘要](20)    [PDF](15)
  • 基于互联网+数据挖掘的农业数据平台设计
    向模军
    随着农业数据规模日益增加,相应的、有针对性的数据挖掘平台设计成为迫切需要.该文设计了基于互联网+数据挖掘的农业数据平台,包括交互层、功能层、数据层3个层次.功能层是平台的核心,负责数据预处理、数据挖掘、挖掘结果展示等任务.针对Apriori算法进行了改进,通过频度集合、支持度集合、地址集合的联合使用,避免了重复扫描和频度冗余,进一步提升了挖掘算法的效率.以水稻生长中的二化螟虫害问题为研究对象,展开平台性能的验证性实验.实验结果表明:4种因素对二化螟爆发影响的强弱顺序为5月份降水最大,其次是5月份的温度,再次是2月份的温度,最后是2月份的降水.
    2019  Vol.  44(9):    76-81    [摘要](23)    [PDF](20)
  • 基于角色和数据可视域的农业科研协同办公平台设计
    李昀1, 吴华瑞2,3,4, 邓颖2,3,4, 李庆学2,3,4, 顾静秋2,3,4
    农业科研单位信息类型和用户组成复杂,业务流程繁琐,给农业科研单位的协同办公、信息共享利用和信息安全管理等带来许多问题和困难.为了适应科技管理工作发展和科技信息共享服务的需要,系统研究和构建了基于角色和数据可视域,针对多源、复杂和多层级用户的高效管理流程与信息安全主动管理系统;将平台用户横向按部门、纵向按管理等级等进行划分,并对数据资源进行可视域限定,形成用户和数据双向控制的用户权限管理及数据安全控制体系.构建了既可以实现高效信息加载和共享,又可保持信息安全的农业科研协同办公平台.
    2019  Vol.  44(9):    82-88    [摘要](18)    [PDF](14)
  • 基于多信息融合的移动机器人定位算法
    连黎明
    为了提高机器人的定位精度,提出了一种基于里程计、单目视觉与激光雷达信息相融合的自定位算法.首先,由里程计推算出机器人在各个时刻位置的估计值;其次,在不同时刻计算出机器人摄像头与任意两个环境特征点的夹角变化,通过激光雷达获得环境特征点的距离和角度并利用扩展卡尔曼滤波算法与里程计的定位信息进行融合;最后,由匹配的环境特征对机器人的位置进行修正,得到精确的位置估计.实验结果表明,该算法在多转角、长距离的情况下取得了满意的效果,有效地提高了定位精度.
    2019  Vol.  44(9):    89-95    [摘要](18)    [PDF](18)
  • 基于贝叶斯网络和卷积神经网络的手绘草图识别方法
    李鸿雁1, 苏庭波2
    为实现笔画的分组和识别,现有的草图识别算法通常会采用限制用户的绘图习惯来达到目的.该文提出了利用贝叶斯网络和卷积神经网络(CNN)的草图识别方法解决此问题.首先,使用高斯低通滤波器处理输入草图,得到更平滑的图像.然后将连续输入的笔划分为两部分,分别使用贝叶斯网络和卷积神经网络对分割后的笔画进行识别,当笔画的可靠性大于阈值时,以贝叶斯网络的识别结果为准,反之采用CNN的识别结果.实验结果表明,该文算法在电路符号绘制过程中的识别率和绘制完成后的识别率均取得了较好的结果.该文算法具有良好的应用前景.
    2019  Vol.  44(9):    96-102    [摘要](20)    [PDF](17)
  • 对我国城市儿童户外活动空间配置研究的思考
    陈思锶, 杨岗, 刘磊
    通过统计分析1989-2018年间国内城市儿童户外活动空间配置标准、配置评价及配置优化等相关研究,探讨城市儿童户外活动空间配置领域的研究现状,发现我国现阶段相关领域缺乏对城市儿童户外活动空间配置的规范引领,缺乏空间配置影响因素的研究,空间配置研究方法有待优化,空间设计缺少与宏观规划的结合考虑等问题,为保障我国城市儿童户外活动空间的合理配置,满足儿童对开放空间的需求,提出相关建议,为未来展开深入的研究提供参考.
    2019  Vol.  44(9):    103-108    [摘要](22)    [PDF](19)
  • 城市热岛效应监测与典型强热岛区识别研究——以北京市六环区域为例
    葛荣凤1, 许开鹏1, 张力小2, 王夏晖1, 迟妍妍1, 王晶晶1
    城市热岛效应(Urban Heat Island,UHI)是快速城市化进程中具有代表性的生态环境问题之一,对局地气候、能源消耗、城市居民健康等均有深远影响.城市热岛效应动态变化的有效监测及合理管控是改善人居环境与防范健康风险的重要条件.该研究定义了热岛强度指数(HⅡ)和热岛监测指数(UHEI),以2期夏季Lnadsat-7 ETM+遥感影像为数据源反演地表温度(Land Surface Temperature,LST),结合GIS空间分析与统计技术监测了北京市六环区域2003年及2014年热岛效应的动态变化,识别了典型强热岛区.研究结果表明:1)2003年至2014年,六环区域内热岛效应呈现好转趋势,中心城区强热岛区大面积减缓,外围地区呈现明显恶化趋势;2)依据热岛效应影响因素,典型强热岛区可归类为裸露地表主导型、人为热源主导型及混合主导型;3)典型强热岛区管控可从城市规划、增加绿量以及改变建筑物色彩3方面开展.
    2019  Vol.  44(9):    109-117    [摘要](19)    [PDF](18)
  • 教学研究与改革
  • 遵循语言启蒙规律进行高校自然科学双语教学的思考
    关心, 周志钦
    通过比较以英语和汉语为母语学生的英语语言系统建成阶段,提出了自然科学双语教学中的结构模块构建方案;鼓励以中文为母语的教师,发挥自己拥有的外教无可比拟的优势,在学生“专业英语”的“儿语”期,识解学生带有母语影响因素“构建”的词汇和语句,适时加以引导和纠正.遵循语言启蒙规律在高校双语教学课堂上再现婴幼儿语言建成过程,让汉语为母语的中国学生在专业课学习中达到以英语为母语的接受模式,为走上国际科研平台打好基础.
    2019  Vol.  44(9):    118-122    [摘要](17)    [PDF](17)
  • 基于校园植物害虫的园艺昆虫学实践教学体系构建
    吴凯, 夏增强, 王婧, 耿慧, 张林雅, 林国卫, 洪森荣, 罗朝晖
    园艺昆虫学是园艺专业本科生的专业必修课,这门课的知识掌握对学生从事对口工作非常重要.传统的教学方式及其带来的问题(如新进教师缺乏教学经验、实践知识背景不足、教师重科研轻教学、新生代大学生农事不够熟悉等)导致园艺昆虫学的教学质量不高,学生的实践能力偏弱.针对园艺昆虫学实践教学环节的薄弱之处,利用校园植物害虫,初步建立园艺昆虫学校内实践教学体系(如昆虫分类、昆虫外部形态和内部结构、生活史、害虫预测预报、害虫防治等),为提升园艺学专业人才培养质量奠定了学科基础.
    2019  Vol.  44(9):    123-128    [摘要](22)    [PDF](49)
  • 园艺植物组织培养实验教学改革与创新探索
    杨旭, 钱红梅, 程立宝
    以扬州大学园艺与植物保护学院开设的园艺植物组织培养实验课程为例,探讨了实验教学中存在的问题,从实验教学内容、实验教学模式、实验教学考核体系等方面进行了课程建设和教学改革的探索,旨在提高教学质量,培养学生的综合能力.
    2019  Vol.  44(9):    129-132    [摘要](18)    [PDF](19)
  • 1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑的制备及其催化的安息香缩合反应——推荐一个有机化学设计实验
    吕辉, 熊英, 龚林波, 曹建军, 龚淑玲, 唐红定
    介绍了一个有机化学设计实验.该实验以乙二醛、2,4,6-三甲基苯胺、氯甲基乙基醚为原料,通过两步反应高效制得氮杂环卡宾前体盐1,3-双(2,4,6-三甲基苯基)氯化咪唑.然后利用合成的咪唑盐在碱性条件下原位形成的氮杂环卡宾对醛极性反转的特性,催化苯甲醛的安息香缩合反应,合成2-羟基-1,2-二苯基乙酮.使用IR,1H NMR,13C NMR等多种方法对催化剂及产物结构进行了表征.
    2019  Vol.  44(9):    133-137    [摘要](17)    [PDF](15)
  • 非电专业电路分析课程教学模式探讨
    葛微, 唐雁峰, 白雪梅
    “电路分析”是高等工科院校电类及相关非电类专业的一门重要技术基础课,它的重要性不仅仅是为学习后续专业课打基础,其课程本身在许多领域也有广泛的应用.该文对非电类专业学生培养计划及教学现状进行分析,结合作者的教学经验,对“电路分析”课程的教学内容安排、教学方法改进及考核方式等环节进行探讨.
    2019  Vol.  44(9):    138-142    [摘要](17)    [PDF](15)
  • 新工科背景下校企合作人才培养模式改革研究
    胡永生
    积极推进专业建设、深化人才培养模式改革是新工科建设的关键问题.校企合作作为新工科建设中的必由之路,也是推进专业人才培养模式改革的重要途径之一.该文以新工科建设的时代背景为出发点,阐述人才培养模式改革的意义、现状以及分析存在的主要问题,结合滨州学院通信工程专业办学实际,探索地方高校校企合作人才培养模式改革的实践经验,提出校企合作人才培养模式改革的基本思路与具体措施,为新工科建设背景下人才培养模式改革提供决策支持.
    2019  Vol.  44(9):    143-148    [摘要](20)    [PDF](18)
  • SPOC模式下“计算机辅助工业设计”课程的学习行为分析
    成振波1,2, 柯善军1, 秦燕1
    为了实现“计算机辅助工业设计”课程的小规模限制性在线课程(SPOC)模式改革,对课程模块和考核方式进行了重新规划,并通过在线课程后台数据分析,研究学习行为和学习成绩之间的影响关系.通过对学生个人在线学习行为数据和学习成绩的相关性和回归分析,发现学生课后开始线上学习任务的早晚(学习区间)与学习成绩呈显著正相关;学生完成任务的时长(反刍比)对实操成绩有一定影响,且呈现二次曲线关系.结合学习成绩,可以发现学生个体在学习主动性、学习态度和学习效率的差异,以此采用针对性的教学策略,实现因材施教的教学目的.
    2019  Vol.  44(9):    149-155    [摘要](21)    [PDF](20)
  • 来华本科留学生大学物理课程教学改革探索
    黄睿, 刘廷平, 明善文
    近年来,西南石油大学留学生人数创历史新高,留学生教育面临了新的机遇与挑战.该研究以西南石油大学本科留学生为实际案例,分析了本科留学生大学物理课程教学面临的问题,如留学生人数激增、物理知识文化背景差异突出、汉语水平欠佳、师资力量薄弱等.并针对存在的问题,从教学环节设置、教学模式探索、课程考核与评价等方面逐一提出了教学改革措施.
    2019  Vol.  44(9):    156-160    [摘要](19)    [PDF](16)
  • 信息化教学中的弗兰德斯分析法应用与研究
    李海伟1, 申瑞民2, 杨溢3, 张际平1
    研究了在信息化教学的背景下传统弗兰德斯分析法的缺陷与不足,提出一种改进型弗兰德斯分析法,并基于真实课堂数据做了深入分析与探讨.
    2019  Vol.  44(9):    161-166    [摘要](20)    [PDF](13)
  • 以项目为导向的数据结构课程改革与实践探索
    邱劲, 王平
    《数据结构》是计算机及相关专业的核心基础课程,在计算机课程教学体系中占有举足轻重的地位.从教学实践出发,针对《数据结构》课程教学中存在的问题,提出了基于“理论适度,注重应用,强化能力,适应需要”的教改思路,探索了基于项目导向的数据结构课程改革与实践.
    2019  Vol.  44(9):    167-172    [摘要](22)    [PDF](17)

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