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  • 2023年 第37卷 第2期 出刊日期：2023-06-20
《西昌学院学报.自然科学版》创刊于1986年，是由四川省教育厅主管，西昌学院主办，国内外公开发行的以自然科学研究为主的综合性学术期刊。 主要栏目为：攀西特色农业、数理统计理论与应用、工程技术与信息技术、区域经济与产业发展、建筑科学与艺术设计、教育教学研究。 其中攀西特色农业为特色栏目。读者对象主要是高校、科研院所师生及相关研究人员。

2023年第37卷第2期

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      区域特色农业
    • 灰树花多糖对谷氨酸损伤PC12细胞的保护作用
      李红侠
      通过谷氨酸诱导PC12 细胞损伤，建立氧化应激损伤的体外模型，探讨灰树花多糖对细胞损伤的保护作用。试验分为对照组、谷氨酸模型组 （谷氨酸15 mmol/L）、治疗组 （灰树花多糖25、50、100、200 mg/L+谷氨酸15 mmol/L）。MTT法检测细胞活性；酶标仪检测抗氧化酶活性、抗超氧阴离子活力及丙二醛含量；ROS Assay Kit试剂盒检测活性氧水平；流式细胞仪检测细胞凋亡率。灰树花多糖质量浓度为100 mg/L时，细胞的存活率最高（80.27% ± 0.82%），过氧化氢酶活性最高（24.78 µmol•min-1•mL-1），超氧化物歧化酶活性最大（21.42 µmol•min-1•mL-1），谷胱甘肽过氧化物酶活性最好（48.62 µmol•min-1•L-1），抗超氧阴离子活力最大（137.65 µmol•min-1•L-1），MDA含量最小（0.92 nmol/mL）。当灰树花多糖质量浓度为200 mg/L时，活性氧的荧光强度与谷氨酸组比，达到极显著水平（P＜0.01），抗超氧阴离子的活性升高。 MDA含量不同程度下降。随着灰树花多糖浓度的增大，细胞凋亡减少，与模型组相比具有显著性差异。灰树花多糖能抑制细胞凋亡，提高抗氧化酶活性和抗超氧阴离子的活性，减少活性氧和丙二醛的生成，对谷氨酸损伤具有一定的保护作用。
      2023  Vol.  37(2):    1-6    [摘要](588)    [PDF](427)
    • XapR蛋白在嗜水气单胞菌抗生素耐药性的功能
      傅钰瑛
      研究嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila） LysR型转录调节因子中XapR蛋白抗生素耐药的调控机制。通过测定嗜水气单胞菌ATCC 7966（野生型菌株）与嗜水气单胞菌ATCC 7966 xapR基因缺失株（ΔxapR）对34种抗生素的最低抑菌浓度，系统地评价xapR基因抗生素耐药性；进一步利用定量蛋白质组学技术，探讨xapR参与嗜水气单胞菌调控的生物过程。结果表明：xapR基因缺失后细菌对头孢孟多的耐药性减弱；xapR基因可调控细菌碳代谢、TCA循环等多种代谢途径，此外还与外膜蛋白、TonB、ABC转运系统等抗性基因的表达密切相关。综上，XapR蛋白可通过调节细菌中心代谢途径以及多个抗性基因改变嗜水气单胞菌的耐药性。
      2023  Vol.  37(2):    7-14    [摘要](550)    [PDF](422)
      • 区域经济与旅游发展研究
    • 基于聚类-重心法和CFLP法的两级物流配送中心选址
      郑贺,桂海霞
      为了确保物流配送中心选址的合理性，节约配送里程，降低配送的费用成本，将聚类-重心法和CFLP（Capacitated Facility Location Problem）模型结合起来来对城市的物流配送中心选址进行研究。首先，用最短距离聚类法进行配送区域划分；其次，通过CFLP模型结合聚类结果，以物流配送成本费用最小化原则选出二级物流配送中心；再次，分别对二级物流配送中心和城市中所有的区域物流配送中心使用重心法求出2个一级物流配送中心的坐标；最后，分别计算出2个一级配送中心的配送总距离和配送总费用，并进行对比分析。结果表明：选择通过对二级物流配送中心使用重心法求出的一级物流配送中心作为最终一级物流配送中心最为合理。该方法能应用到两级物流的配送中心选址过程中。
      2023  Vol.  37(2):    15-20    [摘要](633)    [PDF](400)
    • 徽州园林空间对游人游憩行为影响的研究——以西递西园为例
      梁金鹏
      为探究徽州园林空间对游人游憩行为影响，提升徽州园林旅游市场影响力，以黄山市西递西园为研究对象，对入口、前园、中园3处空间利用空间视点研究法探究视点空间景观与游人游憩行为、游玩时间的关联性。结果表明：（1）西递西园视点空间美景度评价结果说明西园视点空间景观质量存在差异性，前园空间景观质量>中园空间景观质量>入口空间景观质量；（2）视点空间景观质量与游园时长之间存在强相关性，不同类型游人游园时间也存在显著差异；（3）游人游憩行为视点与空间景观质量之间存在明显相关性，其中人物照与风景照呈极显著负相关性，与快走存在显著负相关性，与视点空间景观质量呈极显著正相关性；风景照与听讲呈极显著正相关性，与视点空间景观质量呈极显著负相关性。运用空间视点研究法初步揭示了徽州园林对游人游憩行为的影响，对激发徽州园林空间活力，促进徽州园林旅游迭代升级提供理论参考。
      2023  Vol.  37(2):    21-27    [摘要](578)    [PDF](402)
      • 工程技术与资源环境科学
    • 基于FAHP的既有房屋改建施工安全风险评估模型及应用
      梁冠军
      根据既有房屋改建施工的工程特点，运用模糊层次分析（fuzzy analytic hierarchy process，FAHP）法，建立既有房屋改建施工安全风险评估模型。该模型实施包含6个步骤：（1）施工风险因素搜集与识别；（2）建立判断矩阵；（3）权重计算；（4）构建隶属函数；（5）计算隶属度；（6）模糊权重综合运算，最终得出既有房屋改建施工各风险因素占比，进一步确定改建施工的安全等级。通过工程实例验证，该模型和实例结果具有较好的一致性，因而，FAHP法在既有房屋改建施工安全风险评估中的应用效果很好，值得推广。
      2023  Vol.  37(2):    28-33    [摘要](594)    [PDF](393)
    • 集成式车载充电器软启动控制策略研究
      钱晓东,高鹤
      针对电动汽车车载充电模块后级高压DC/DC变换器启动时冲击电流较大、软启动控制算法过于复杂的问题，提出将车载充电模块后级高压输出DC/DC变换器与低压输出双向DC/DC变换器集成，共用高压侧电容、控制板和辅助电源；同时提出采用分段式软启动策略将低压电池通过双向DC/DC变换器给高压侧电容反向预充电。对该电路和软启动控制策略进行软件仿真，并搭建了一台6.6 kW实物验证，结果表明：该策略不仅能够减小启动冲击电流和开机时间，实现起来也更为简单，且节省了硬件电路，降低了体积、重量和成本，具有较好的应用前景和推广价值。
      2023  Vol.  37(2):    34-39    [摘要](535)    [PDF](407)
    • 多孔GDI喷油器闪蒸喷雾溃灭形态分析
      刘成,王付远,潘金元
      为深入研究多孔高压汽油直喷（GDI）喷射器在冷喷射和闪蒸条件下的喷雾特性，选用GDI喷油器，自制高压喷油控制系统，搭建了喷雾定容室试验平台。对3种典型闪蒸条件下的喷雾特性进行了燃油喷射过程实时控制试验。研究了不同喷射压力下乙醇汽油闪蒸喷雾的二维宏观形态和三维空间结构的演变特征。研究结果表明：闪蒸喷雾的结构主要由环境压力和燃油温度决定；较低的大气压力与较高的燃料温度都会加速闪蒸过程；较高的喷射压力使喷射过程更快、喷雾穿透延长、坍塌程度降低，较低的喷射压力使喷射过程的尖端穿透力较高。得出结论：通过揭示多孔GDI喷射器的闪蒸喷雾的形成规律，可为改善车用发动机性能提供技术参考。
      2023  Vol.  37(2):    40-45    [摘要](547)    [PDF](398)
    • 基于弱监督的VGG深度学习网络遥感影像云检测
      惠苗
      大多遥感影像云检测方法中，训练数据需要对影像的每个像素进行标记，标记成本非常昂贵，为了减轻深度学习遥感影像云检测中人工劳动标记数据的成本，图像块标签代替像素标签进行深度学习训练。首先，将多种下垫面的遥感影像裁剪成图像块并标记，带有标签的图像块作为数据集；然后，块状的数据集训练改进VGG深度学习网络，训练好的网络对大型遥感影像进行云检测；最后，选取多种中分辨率卫星图像分别用改进VGG与VGG网络进行了云检测对比实验。结果表明，改进VGG遥感影像云检测方法能很好地检测出碎云和厚云，整个云区的平均精度都在90%以上。使用带标签的图像块，不仅减少了人工劳动，而且有效地进行遥感影像云检测，可为弱监督深度学习的遥感影像相关研究提供参考。
      2023  Vol.  37(2):    46-52    [摘要](551)    [PDF](397)
      • 自动控制与信息技术
    • 基于AprilTag2的无接触物品配送车设计
      吴立军
      随着无接触配送服务的兴起，针对配送房间号数字识别准确率低，易发生误识别的问题，设计了基于AprilTag2的无接触物品配送车。以国产GD32F103RCT6单片机作为主控模块，采用AprilTag标签识别及定位算法实现房间ID识别及位置信息检测功能，利用寻迹PID算法实现车辆寻迹行驶功能；同时，利用压力传感器检测物品是否装载或卸下，蓝牙模块实现双车通信，避免车辆发生碰撞。经过测试，房间号标签及位置识别准确率达到99.5%，无论是单车还是双车，都能自动寻迹将物品快速配送至指定房间；在物品装载或卸载前，系统会通过语音提示用户，方便用户装/卸载物品；物品卸载之后，系统会自动寻迹至起始位置等待下次配送。整个系统安全可靠、房间号识别准确率高、价格低，能够较好地实现物品的无接触配送任务。
      2023  Vol.  37(2):    53-61    [摘要](605)    [PDF](396)
    • 一种光开关阵列驱动控制电路设计方法
      徐艳霞,徐济成,汪海威
      针对数据中心光交换阵列切换慢、延时大的技术问题，提出了一种大规模光开光阵列驱动控制电路设计方法。在介绍大规模光开关阵列驱动控制电路原理的基础上，先设计出单路高速、幅度可调光开关控制电路，进而设计了2 000路光开关阵列驱动控制电路，并给出了主要芯片的选型依据，最后通过实验验证了设计的正确性。通过创造性地使用2个数字电位器和1个高速开关，实现了高电平和低电平均可调节的驱动控制电路设计，为光开关阵列驱动控制电路的设计提供了参考和借鉴。
      2023  Vol.  37(2):    62-66    [摘要](535)    [PDF](396)
    • 基于改进YOLOv5的遥感图像飞机目标检测
      孙廨尧,侯秀丽,罗青青
      针对遥感图像中飞机检测尺寸大小不一、背景复杂导致的难以识别问题，提出一种基于YOLOv5网络模型的改进方法。首先，在YOLOv5网络模型中融入Swin-Transformer模块，使网络全局建模并使全维度信息交互，以提升网络的特征提取能力；其次，对损失函数进行优化，引入SIOU损失函数以考虑真实框和预测框之间的向量角度问题。对比实验表明，优化前后网络模型检测精度均为95.3%。在检测精度相同的情况下，改进后的网络模型召回率为91.2%，比改进前提升0.6个百分点；改进后平均检测精度mAP0.5为95.7%，比改进前提升0.2个百分点。结果表明，改进后的YOLOv5网络模型能在一定程度上提升遥感图像中飞机目标检测性能。
      2023  Vol.  37(2):    67-72    [摘要](558)    [PDF](414)
    • 智能电网用户侧的超密集边缘计算网络卸载方法
      邱文海
      随着中国经济的飞速发展，日益增长的居民用电需求和不断增加的用电设备类型使得新型智能电网设备的可靠性、稳定性受到广泛关注，然而仅依靠传统单一的网络架构往往无法应对大规模电网设备的数据请求。首先，针对智能电网用户侧的任务请求，提出一种超密集边缘计算网络下的成本优化模型；其次，考虑到通信资源和计算资源的价格对卸载策略的影响，将资源利用成本作为优化目标；最后，为了提高电网设备请求的服务质量，考虑能耗和时延约束的任务卸载策略，提出莱维飞行-蜉蝣粒子群优化（Lévy flight- Mayfly Particle Swarm Optimization，Lévy-MAPSO）算法。结果表明：不同价格对资源利用成本的影响十分显著。与PSO和Lévy-MA算法相比，Lévy-MAPSO算法由于其群体多样性和强大的搜索能力，所得到的资源利用成本最低，性能最好。
      2023  Vol.  37(2):    73-81    [摘要](537)    [PDF](392)
    • 基于多稳态特性与灰度差异熵的图像背景Python扩充方法
      汤恒
      图像应用范围逐渐扩大，相关技术发展迅速，其发展的主要支撑是大规模的图像数据集合。现有公开资源以图像目标数据集合为主，而背景数据集合较少，并且内部数据体量较小，制约了图像相关技术的发展与应用，故提出基于多稳态特性与灰度差异熵的图像背景数据Python扩充方法。基于图像背景与目标的灰度熵差异，选取灰度熵阈值分割原始图像，获取图像背景区域，采用KNN算法深度挖掘背景数据，应用多稳定特性构造混沌序列，加密处理图像背景数据，通过Python制定图像背景数据并行扩充程序，执行制定程序即可实现图像背景数据的扩充。实验数据显示：提出方法获得的图像背景区域分割效果更好，图像背景数据扩充量最大值为1 800 MB，充分证实了提出方法应用性能更好。
      2023  Vol.  37(2):    82-87    [摘要](554)    [PDF](417)
      • 体育理论与健康教育
    • 高校体育安全事件演变机制及安全管理水平评价
      邱家凯[],商勇,李影
      厘清高校体育安全事件的演变机制是预防和控制体育安全事件发生的前提和基础。采用突变级数法和问卷调查法，基于突变理论，构建了高校体育安全事件尖点突变模型，阐述了高校体育安全事件的非线性演变机制；将突变理论和模糊数学理论相结合，建立了高校体育安全管理水平评价的突变级数模型。结果表明：高校体育安全事件具有突发性、多模态、滞后性等突变特征，事件演变的过程包括稳定量变、失稳质变和稳定恢复3个阶段，只有在稳定量变阶段和失稳质变阶段之间建立起避免机制，才能避免系统朝着不安全状态演变；采用突变级数法对高校体育安全管理水平进行评价，评价的准确性更高，可以帮助高校管理者明确当前高校体育安全管理的水平，有效预防和规避高校体育安全事件的发生。
      2023  Vol.  37(2):    88-95    [摘要](530)    [PDF](375)
      • 高等教育教学研究
    • PBL教学模式在动物育种学课程教学中的应用——以甘肃农业大学为例
      闫尊强,张娟丽,滚双宝,陈国顺
      动物育种学课程是动物科学专业的专业基础课，具有知识结构复杂和实践性较强的特点，“以教师讲授为主”的传统授课模式不能满足畜牧业发展对高素质技能型人才的要求，亟需进行教学模式的改革提高该课程的教学质量和学生培养质量。采用PBL（Problem-based learning）教学模式对甘肃农业大学《动物育种学》课程进行了教学尝试，统计分析学生的实验成绩、平时成绩、期末成绩及综合成绩，问卷调查学生对PBL教学模式的满意度，评价PBL教学模式在动物育种学课程教学改革中的应用效果。采用PBL教学模式学生的实验成绩、平时成绩、期末成绩与综合成绩均显著高于传统教学模式，PBL教学模式80分以上学生居多，96.67%的学生对PBL教学模式持赞同态度。PBL教学模式效果优于传统教学模式，有助于激发学生的学习兴趣，提高学生对动物育种学课程知识的掌握程度及综合应用水平。
      2023  Vol.  37(2):    96-102    [摘要](558)    [PDF](400)
    • 基于虚拟仿真的土木工程检测技术实训课程改革探讨——以西昌学院为例
      洪晓江
      限于场地、成本和实验周期，土木工程检测技术课程中部分内容有待完善，教学方法有待更新。阐述了土木工程检测技术课程虚拟仿真资源建设的必要性，介绍了西昌学院基于虚拟仿真的土木工程检测技术实训课程的做法：以省级虚拟仿真中心建设为契机，开发了高层建筑沉降监测虚拟仿真实训项目，更新了虚拟仿真实训项目的教学目标。结果表明：虚拟仿真技术的应用可以让学生在有限时间完成全过程的高层建筑物沉降监测，教学效果得到提高，为应用型创新人培养和适应新工科建设提供了思路。
      2023  Vol.  37(2):    103-106    [摘要](551)    [PDF](392)
    • 基于工程应用案例的高原交通运输实践教学改革研究
      程刚
      基于工程应用案例的实践教学方法在工科教学体系中具有重要地位。在分析高原实际情况与交通运输专业教学改革需求的基础上，提出一种以工程案例为核心、理论与实际相互联动的工科教学模式。该模式适用于线上与线下2种教学方式，不仅可以辅助学生构建面向实践需求的理论知识体系、掌握工程经验，也能满足工程教育认证对交通运输专业学生能力的要求和西藏自治区未来发展需要。
      2023  Vol.  37(2):    107-112    [摘要](571)    [PDF](400)
    • 园艺植物生产类课程实践教学改革的探索
      余碧霞,李萍
      加强乡村振兴人才队伍建设是全面推进乡村振兴的重点工作，培养植物生产相关专业的应用技能型人才至关重要；根据植物生产类相关工作岗位技能目标，对高职院校植物生产类课程进行实践教学改革是很有必要。安庆职业技术学院园艺植物生产类课程教学团队根据植物生产类课程的多年教学经验，以学生学习成果为导向，通过与企业专家共同完善实训教学内容、改革实训考核体系、加强校内外实训基地建设等方面，调动学生学习主动性，进行植物生产类课程实训教学改革的探索。结果表明：上述做法提升了学生的实践操作能力和应用技能，提升了教学效果。
      2023  Vol.  37(2):    113-117    [摘要](534)    [PDF](400)
    • 地方高校高等数学课程学习成绩影响因素的统计分析——以滁州学院为例
      胡贝贝,崔振澜
      为了进一步改善高等数学课程的教学效果，提高学生的数学素养，以地方应用型高校滁州学院为例，2018—2021年连续4年从学生、教师和学校3个维度基于高等数学课程的学习效果开展问卷调查；基于收集的样本数据，围绕学生学习的内生动力、外部因素、学校管理等多个维度，运用因子分析和线性回归分析方法，对学生学习高等数学课程成绩的影响因素进行统计分析，探索出了提高大学生高等数学课程学习成绩的有效方案。这为地方高校提高高等数学课程教学效果提供了一种途径和方法，可为相关的教学改革研究提供参考。
      2023  Vol.  37(2):    118-124    [摘要](527)    [PDF](400)
    • “新文科”建设背景下经济学人才培养的路径研究
      吴雪萍
      “新文科”建设是新时代对人文社会科学教育提出的新要求。如何在“新文科”理念下培养经济学人才，是中国经济学建设的一个重要课题。首先，从时代性、战略性、创新性、交融性和发展性5个特征维度阐释“新文科”建设的内涵；其次，探讨“新文科”建设背景下经济学人才培养存在的主要问题；最后，提出经济学人才培养需要持续优化经济学专业培养目标和培养方案；加强经济学的课程思政教育，推动济学与其他学科的交叉融合，推动经济学人才培养模式创新以及培养学生解决问题的能力等路径。研究结果可为培养适应新时代发展的经济学人才提供理论参考。
      2023  Vol.  37(2):    125-130    [摘要](522)    [PDF](396)

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