学生征集汇总表 序号 项目名称 申报人姓名 联系方式 邮箱 专业 大...
TRANSCRIPT
学生征集汇总表
序号 项目名称 申报人姓名 联系方式 邮箱 专业 大赛名称 简介 特色及创新点 进度安排
1“云鸽”促学驿
站程序开发方圣 17312879921
1464159540 @qq.c
om
“互联网+”信息
技术服务
第五届“互联网
+”全国大学生创
新创业大赛
研究目的与研究意义 ：对于各高校来说，学校的很多部门虽然都已上线了信息系统 ，但是暂时未考
虑移动端的建设，对于教职工和学生来说 ，用手机代替电脑访问有一定的操作困难 ，此外，跨年级
学生之间及师生之间的交流沟通渠道有限 ，这一困难也成为了许多师生共同的问题 。“云鸽”促学
小程序的开发，旨在服务于高校师生学习交流 ，弥补传统方式的不足 。
研究内容、任务及目标：项目提供一个微信小程序服务平台 ，使用微信提供的云开发功能 ，搭建云
数据库和云存储器 ，用户在平台上注册并享受服务 。在注册时，平台允许用户自我介绍 ，并且可以
选择是否在介绍中添加标签 。希望交流和希望分享经验的人可以通过搜索标签来寻找交流圈 ，标签
的使用可以提高搜索的效率和准确性 。此外，平台还推出话题聊天 、资料分享、在线问卷三大板块
。在话题聊天板块中，用户可以点击其他用户的头像进入留言 /聊天界面；在资料分享板块中 ，用户
可以上传学习资料到平台的云服务器内 ，平台还提供下载的功能 ，使得用户可以从云服务器上下载
学习资料；在在线问卷板块中 ，平台会提供多种问卷调查模板以供用户使用 ，使用户能够更高效更
快捷的制作问卷调查表 ，并允许用户在平台中发布 ；在后续的维护中，项目组技术部成员也会根据
师生的反馈添加其他功能 ，让用户反馈平台体验 ，技术部成员根据反馈信息对程序进行完善 。在小
程序的试用期间，市场部成员会在校内推广该程序 ，待试运行期间取得一定成功后 ，可以向已毕业
校友和学校内的老师推广 ，当小程序逐渐完备成熟后 ，便可以将小程序推广给其他高校 ，加大宣
传，增加该平台的知名度 。
项目经费预算（单位/元）：服务器租用费用 500；推广费300；资料打印费200；差旅调研：1000；论
文版面费：1000
目前多数国内高校按年级 、班级对学生进
行划分管理，学生之间的交流主要限于本
班级和同年级学生之间 。跨年级学生及师
生之间交流沟通的渠道有限 。当低年级学
生想请教高年级学生学习 、生活、工作经
验，或高年级学生想召集低年级学生参加
比赛，或教师想更详细地向学生介绍专业
及课程信息时，往往找不到一个合适的机
会和平台。本项目利用互联网+技术，构建
便捷有效的交流平台 ，使师生及时获取有
效信息，可极大的方便学生的学习交流 ，
促进专业学习和个人发展 。
一年期
2
雨课堂的试用和
学生学习英语兴
趣和学习能力提
高的关系
潘珂 131823868221056572970 @qq.c
om英语
大学生创新训练
项目
一、研究目的和意义 1.目的：在我校教授大学英语课程老师的指导下 ，基于智慧教学工具雨课堂的
推出，本项目将深入中国矿业大学英语教学课堂收集详实的数据 。目的在于明确雨课堂在教学场景
中的应用能否提高学生英语学习兴趣以及英语学习能力 。
2.意义：有利于从教与学的两个过程明确现代教学中师生的需求 ，对在移动互联网和大数据下推动
高等院校教学改革 ，如何利用教学工具开展混合式教学具有重要意义 。
二、研究内容
1.本研究将在教授大学英语课程的老师指导下进行 ，有详实的数据来源和强大的学术支持 。本课题
将研究雨课堂的功能要点 ，重点放在幻灯片同步与 “不懂”的及时反馈、课堂习题应答系统即课堂
互动、手机课件推送、弹幕式课堂讨论，数据采集与分析这五个功能要点分别对学生英语学习兴趣
以及英语学习能力提高的影响 。
2.制作调查问卷，在运用雨课堂的教学情境下进行调研 。就学生对于课堂知识内容的掌握程度 、课
堂注意力集中情况 、课堂与教师互动情况等一系列反映学生学习英语兴趣以及学习英语能力提升的
问题与雨课堂的应用之间的关系进行调查 ，以此从学生的角度反映在教师运用雨课堂后学生学习的
真实情况。
3.通过SPSS软件对教师在教学过程中收集关于答题的数量和准确度等巨大的数据做统计性的搜索 、
比较、聚类、分类等分析归纳，进一步从教师的角度深度挖掘和分析雨课堂的应用与提高学生英语
学习的兴趣与英语学习能力的关系 。
4.从教师、学生两个角度，探讨并提出不断发展完善雨课堂的方案 ，创造新的应用价值 。
三、研究任务
1.制作调查问卷两份 ；
2.发表论文一篇。
四、研究目标
1.分析并确立在互联网和大数据的背景下 ，雨课堂的功能要点在教学场景中的应用与学生英语学习
兴趣以及学习能力提高的关系 。
2.探讨并提出不断在实践应用中完善雨课堂的方案 ，在教学层面推动教学法创新 。
五、经费预算
总经费：160000元
具体包括：1.调研两次，预算费用8000元；
2.购买相关图书，预算费用3200元；
3.打印复印资料，预算费用3000元；
4.论文排版费，预算费用1800元。
1.雨课堂极大程度上便利了教师的授课规
划安排，而雨课堂对于学生学习兴趣与学
习能力的影响仍有待调查 。课堂及时反馈
对教师教学和学生学习积极性到底在多大
程度上有所提高从而进行定量分心 。本项
目运用SPSS数据分析软件对教师在教学过
程中收集的数量巨大的数据做线性统计的
分析，以及学生对雨课堂的反馈进行研
究，分析确立雨课堂的试用和提高学生学
习英语兴趣与能力的关系 。
2.针对目前学习英语学生反映的课堂内容
深奥枯燥、学习兴趣匮乏的问题 ，本项目
将从教与学的两个过程研究分析雨课堂这
种创新式的教学方式对学生英语学习兴趣
与能力的影响，有针对性地解决学生缺失
英语学习兴趣的问题 。
3.项目尝试提出一种基于雨课堂的 、能提
高学生英语学习兴趣与能力的教学方法 。
一年期
3
基于图像处理
（Image
Processing）与
机器学习的纳米
尺度孔隙量化表
征与人工智能识
—理论及技术研
发
m
地球信息科学与
技术
“挑战杯”全国
大学生系列科技
学术竞赛；地学
大数据与智能挖
掘挑战赛；地质+
全国大学生创新
创业大赛；中国
国际“互联网+”
大学生创新创业
大赛；企创杯创
新创业大赛；中
国高校计算机挑
战赛；全国地质
技能大赛；中国
人工智能大赛
1.研究目的及意义
页岩气、煤层气、致密气等新型非常规天然气资源赋存于以纳米尺度孔隙为主的微观储集空间中 ，
对纳米尺度微观特征的刻画具有重要的理论与实践意义 ，是明确优质储层形成发育机理 、指导层位
优选与甜点预测的关键科学依据 。由于尺度过小，表征技术有限，如何实现纳米尺度孔隙的量化表
征、识别、参数提取，成为微观表征研究的关键难点 。基于超高精度图像的数值化处理 、识别、智
能提取技术，成为解决这一问题的有效途径 ，基于图像处理（Image Processing）与机器学习的纳米
尺度孔隙定量表征与人工智能识别研究 ，将为非常规油气储层精细 、量化、智能表征提供新思路 、
新技术、新方法，具有理论与实践意义 。
2.研究内容与任务
以渝东南地区五峰组 —龙马溪组页岩储层样品的氩离子抛光 -场发射扫描电镜图像 （纳米孔隙图像）
为基础，通过改进氩离子抛光 -场发射扫描电镜观测方法实现 5nm精度孔隙获取，以图像处理（Image
processing）-信息提取-机器学习-智能识别-智能表征的技术流程 ，通过图像数据增强方法 ，扩充训
练集中的页岩纳米孔隙图像数量 ，运用卷积神经网络等适用模型 ，以结构参数提取、机器学习实现
孔隙类型的智能识别与参数的量化提取 ，实现计算机对页岩纳米孔图像的孔隙类型量化表征 、智能
识别与参数提取。研究将形成一套可应用的系统技术体系 。
3.研究目标
① 设计实现达到5nm精度的孔隙观测与图像获取方法 ，获取足量高精度图像样本
② 通过图像处理技术（Image processing）对纳米孔隙进行识别 、分类及定量表征
③ 基于表征结果，运用机器学习建立页岩纳米孔隙的人工智能识别模型 ，转化成果
4.经费预算
支出类别 金额（万元） 计算根据及理由
设备费 0.6 制作仪器用于竞赛 、展示等
印刷费 0.4 数据、资料、报告打复印
差旅费 0.2 实地调研、交通费、邮费等
出版/文献/信息传播/知识产权事务费（含专利申请与保护费 ） 0.8 项目相关的论文版面 （0.2）/专
利-查重-知识产权费用（0.6）
合计： 2.0 费用合计
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
1. 项目特色概述
① 先进性：经系统文献调研与知识查新 ，
目前国内外机器学习在地质方面 、尤其是
微纳米图像识别与智能提取方面鲜有成熟
成果；
② 实用性：利用机器学习建立人工智能识
别系统，智能、批量处理海量孔隙资料 ，
提高量化程度，节省人力与物力，使非常
规油气的研究深度 、量化程度有效增加
2. 项目价值概述：实用软件及软件著作权
（工程、研究领域急缺）
研究成果（论文、申报专利、软件著作
权）
高水平竞赛（依托成果，参加高水平竞
赛）
学生学术科研能力显著提升
3. 技术创新性概述
①项目主要创新技术：
基于机器学习的孔隙图像智能识别技术
（部分实现）
非常规储层微纳米孔隙结构多参数自动量
化技术（部分实现）
显微图像自动化批处理技术 （部分实现）
5nm精度图像获取技术（已实现）
微纳米孔隙核心表征参数遴选技术 （已实
现）
表征精度与准确度的量化测试验证技术
（部分实现）
一年期
4托福试卷自动分
离处理机王亚宁 17763365716
1912296500 @qq.c
om
计算机类，机械
类
现如今，很多高校都设立了托福考试点 ，大大激发了学生参与托福考试的积极性 。因托福考试场次
多、试卷数量多，人工将各考生的试卷相互分离出来较为困难 。为提高试卷分离的速度 ，从而提高
工作人员的阅卷效率 ，我们致力于设计出自动分离试卷的机器 。如果有可能，该机器还将用于大学
外语等其他科目试卷的分离 ，提高阅卷效率，减轻阅卷人员负担 。
我们的研究内容分为软件和硬件两大部分 ，研究的内容主要是如何识别出同属于一个考生的几张试
卷和怎样设计机械装置 ，实现试卷的自动抓取 。经过可行性分析，我们将研究任务分为以下两大部
分：软件部分通过机器视觉技术识别出同属于一个考生的几张试卷 ，并在扫描到该考生的最后一张
试卷时给硬件发送信号 。硬件部分接收到信号后 ，将软件识别的同属于一个考生的试卷取出并为一
组。我们的研究目标是最终设计出一个可实现试卷分离基本功能的机器雏形 。经初步预算，经费在
3000到4000元。
该项目的创新性是显而易见的 。托福
考试每年场次多达 70场，每次参加考试的
学生较多，因此试卷的数目极其庞大 ，分
离每个考生的试卷成为一个 “大工程”。
但目前国内还没有类似于这种能自动分离
每位考生试卷的机器 ，这个功能是前所未
有、令人耳目一新的，所以在用途上有一
定的创新性。现有的分离试卷的技术是人
工手动分离，如果某门考试有n张试卷，则
每数到n为一组，分出这n张试卷。该项技
术与传统方法相比 ，先进性体现在减轻人
的工作负担，提高工作的效率。
一年期
5
满来梁端帮煤柱
充填开采与边坡
稳定性研究
秦天天 130635296103079352474 @qq.c
om采矿系
2020年大学生创
新训练中心创新
训练项目
我国露天矿产量约占全国煤炭年产量的 5%左右，比例较低，但随着大型露天开采设备的研制 ，我国
露天煤矿开采技术取得巨大的发展和进步 。露天煤矿开采结束后 ,残留在露天煤矿周围的剩余矿即为
端帮矿,掘统计,端帮矿占开采总储量的 5%~16%。为有效回收端帮煤矿 ，提高资源回收利用率 ，并使
得该技术在露天煤矿中得到广泛使用 ，我方以满来梁露天煤矿场为例 ，提出端帮煤柱充填开采与边
坡稳定性研究方案 。旨在降低露天采矿资源浪费率 、环境污染以及减少占用土地 。经费预算包括图
书资料费、设备费、知识产权费用等，预计1000元。
相比于以往露天开采煤矿 ，端帮煤柱充填
开采技术提高了资源回收率高了资源回收
率，避免边角及境界煤的丢失 ，而且煤层
厚度适应范围广，可从0.7m到6m开采，无
塌陷开采·满足保护区·环保区等特殊条
件下的开采要求是其又一大亮点 ，生产能
力大，生产效率不断提高 ，端帮采煤机最
大采深可达300m以上，可适应破碎顶板、
松软底板、波浪形底板煤层开采 ，设备先
进，实现无人工作面生产 ，自动化控制等
等，都是该技术相比原有技术的优越性 。
一年期
6基于FDS的个体火
灾逃生模拟游戏罗劭翔 13750542349
602387540 @qq.co
m消防工程
一级乙等以上预
研项目
研究目的和意义
模拟个体在不同的火灾情况下的实时逃生模拟 ，从而对不同的火灾情况的逃生方案进行评估 ，加强
对火灾逃生的认识 。
研究内容、
基于FDS模拟火灾的过程，采用unity引擎，模拟个体在不同的火灾情况下的实时逃生 ，从而判断特
定的火灾情况的不同逃生方案的可行性以及对其他人逃生的影响 。
任务
制作出可以将FDS模拟结果在Unity引擎可视化表现，同时将在Unity玩家做出的措施（比如：开门，
开窗，浇水）的影响量化重新导入 FDS进行模拟的框架。
制作可变决策的逃生 AI。
制作渐进难度的逃生模拟关卡 ，设置不同的逃生目标 。
使整个过程简洁直观 。
发布测试版，收集用户模拟数据进行分析 ，然后进行改进。
目标
做出具有可玩性的模拟实时火灾逃生游戏
经费预算
软件购买，资料收集，调研，收集用户模拟数据进行分析 ，专利申请与持有费用或论文发表费用
目前市面上已经有了火灾可视化模拟软
件和火灾模拟逃生游戏 。但据我所知，前
者主要用于专业领域 ；后者，类似RPG游
戏，与真实火灾大相径庭 。所以我想结合
两者，做出一款实时火灾逃生模拟游戏 ，
寓教于乐，帮助大家了解火灾的知识 。其
中，选择Unity引擎的原因是可以方便进一
步将项目转化为 VR项目。
两年期
7无人机应急降落
伞陈晗怡 15505169511
dronemail @qq.co
m
检测技术与自动
化装置
目的与意义：使用IMU对无人机进行姿态测量 ，在感知到无人机失控坠落时快速弹射出降落伞进行缓
冲。结合新型材料研发轻小型降落伞 ，保证稳固性同时不对飞行器带来过大重量负担 ，能够减少飞
行器坠落可能造成的伤害 。
研究内容：降落伞的弹出结构 ，装置控制主板
目标：做出可用的轻小型降落伞
预算：2000
使用碳纤维材料的 3D打印技术制作装置 ，
整体强度更高，重量更轻，与市面上的多
轴大型无人机所用降落伞相比更加轻小 ，
可应用于更小的消费级无人机上 ，例如DJI
Mavic 系列
一年期
8
基于ACFLY及激光
位移传感器的室
内无人机避障侦
查
周鹏飞 15290019306329873964 @qq.co
m自动化类
江苏省机器人大
赛、“挑战杯”
全国大学生课外
学术科技作品竞
赛
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
研究目的和意义及内容 ：四旋翼无人机越来越多的进入人们的生活当中 ，比起传统的直升机，四旋
翼无人机具备造价低廉 ，小巧灵活的优点。四旋翼能够节约资源 ，且便于携带，能进入更多的狭小
空间采集所需数据 。所以四旋翼常用来进行航拍 ，监控，地形勘测等。因而，四旋翼无人机的研究
是现今发展的趋势之一 。我们以四旋翼无人机为载体 ，加上自主避障技术和侦测 ，进而对室内进行
探测，可以在未知环境或紧急情况下安全作业 。
任务：对ACFLY系统进行调参设置 ，完成试飞。加上多个激光位移传感器 ，对障碍物参数的计算和模
式识别，并编写程序使无人机实现无死角避障 。加上小型摄像头，在室内完成信息取样 。
目标：四旋翼无人及平稳飞行 ，在上下左右各个维度都能成功稳定的避障 。并对室内情况进行探
测，并通过摄像成功录取到室内信息返还指定区 。
经费预算：无人机精灵桨叶：78：960kv无刷电机：296；F450四旋翼机架云台脚架 ：128
APM2.8一套：398; 电调：192；大疆精灵保护桨叶：56
激光测距传感器 :313.08，遥控器：323，3s锂电池：95 小型摄像机：300
总预计花销：2179.08
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
我们课题组要研发的是以多个激光位移传
感器模块实现无人机在空中的动态避障 。
与现有技术相比，我们可以消除超声波避
障在室内探测不稳定的情况 ，且我们避开
了激光位移传感器被光线影响的缺点 ，在
室内进行无死角避障并完成对新环境的信
息采样，在完成必要的取样号 。无人机将
会根据我们调试的代码和参数在指定地点
降落。相当于我们在无人机原有避障领域
实现了激光位移传感器的极致化 ，将其优
点发挥到极致，避开光线不稳点的缺点 ，
使无人机更加稳定高效的完成室内信息采
样的任务。
一年期
9
基于机器视觉得
四旋翼无人机的
物料搬运、定点
着陆及循线飞行
赵天聚 13160270616zhaotianju @cumt
.edu.cn自动化类
中国工程机器人
大赛
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500）
四旋翼无人机具有成本低廉 、远程遥控、可垂直起降等优点 ,能够飞越人员无法到达的区域 ,在商业
领域受到广泛的关注 ,具有广阔的应用前景 。实现无人机自主飞行 ,使无人机自动进行空中线缆巡逻
任务,是无人机在电网企业的重要应用领域 。无人机自主定点栖息技术 、物料搬运技术、循迹飞行技
术是无人机实现自主飞行的基本技术 。有了自主定点着陆系统 ,无人机能自主降落到高空建筑物上 ,
自行充电,达到持续自主运作的目标 。利用开源计算机视觉库 (OpenCV),设计与实现了基于机器视觉的
定点着陆系统。另外还可进行高空建筑物得物料搬运以及循线飞行 。该系统采用“无人机／服务器
”运行模式。该系统基于四轴飞行器飞行原理 ,采用了C/C++应用程序开发、OpenCV开源视觉库开发、
图像保存与处理、软件工程等相关技术 ,实现了物料搬运、定点着陆、循线飞行任务的高效运行 。
任务：对ACfly系统进行调参设置 ，完成试飞。利用开源计算机视觉库 ，设计于实现定点着陆系统 。
该系统基于四轴飞行器飞行原理 ，采用了C/C++应用程序开发、开源视觉库开发、图像保存与处理、
软件工程等相关技术 。
目标：四旋翼无人机能够平稳飞行 ，并实现物料搬运、定点着陆、循线飞行任务得高效运行 。
经费预算：无人机精灵桨叶：78：960kv无刷电机：296；F450四旋翼机架云台脚架 ：128
ACfly一套：398; 电调：192；大疆精灵保护桨叶 ：56
四旋翼无人机图像处理系统 :299，遥控器：323，3s锂电池：95 小型摄像机：300
总预计花销：2200
（1）、本系统采用无线视频传输协议 ，把
无人机拍到的视频送到服务器上 ，从而控
制无人的方向。比原有系统控制更方便 ，
效率更高。
（2）、系统采用了椭圆拟合算法的追踪定
位，为无人机的循线飞行以及着陆提供精
确、实时的实现方案。突出了算法优势，
在原有定位系统的基础上 ，椭圆拟合算法
的运用让定位更加准确 。
（3）、开源计算机视觉库的运用大大缩减
了本系统的开发周期 。
（4）无人机将会根据我们调试的代码和参
数在指定地点降落 ，并进行物料的搬运 ，
通过循线飞行再送达指定地点 。
一年期
10
基于伪谱法的表
面生长动力学系
统的理论研究
谭子昊 131823252662822457003 @qq.c
om理论物理
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
非平衡态下表面随机生长动力学是统计物理和材料科学中的一个十分活跃的研究领域 。涉及到许
多方面的应用如：晶体生长、分子束外延生长、材料疲劳与断裂、随机介质定向聚合 、细菌生长繁
殖等等。
目前，该领域主要是通过对多种表面生长动力学系统 (包括连续性方程和离散模型 )进行理论求解
和数值模拟，研究其标度性质，进而揭示生长过程的物理机制和普适类 。对连续性生长方程的数值
模拟主要依赖于理论层面上对方程的求解 、离散化，因此，对方程进行处理的方法对数值模拟的精
度和稳定性起到至关重要的作用 。
该项目主要任务和内容是深入研究伪谱分析法在生长方程中的应用 ，并与有限差分法、谱分析法
等数值分析方法进行对比 ，探究不同数值分析方法对生长动力学方程数值模拟的特点和优点 。
另一方面，对伪谱分析法的研究也具有深刻意义 。由于微分方程的数值模拟在生物 、物理、材料
等许多领域都有着举足轻重的作用 ，而伪谱分析法的研究有利于提升我们对方程数值模拟的认识 ，
有利于更准确，更贴近自然条件的数值模拟的进行 ，并且数值分析方法的探究有利于在同等设备条
件下提高数值模拟的尺寸和精度 。
该项目的量化目标是在国际主流学术期刊上发表 1-2篇SCI论文。
目前对表面生长动力学方程的数值模拟主
要是基于有限差分法对方程进行离散化 ，
从而在计算机上进行模拟 。然而这种方法
却有显著的缺点，就是某些生长动力学方
程在经过有限差分方法离散化后 ，在数值
模拟尺度过大时，会出现其连续型方程不
会出现的“发散”现象，这种现象在学术
界认为是“人为”的，因此引发了对有限
差分法离散化的合理性的讨论 。伪谱分析
法在处理微分方程非线性项时似乎有着更
好的结果。因此，采用伪谱分析法处理非
线性动力学生长方程是重要且必要的 。
两年期
11
基于卷积神经网
络的空中道路交
通信息监控调查
系统
李元龙 138663113081446925180 @qq.c
om自动化类
全国大学生交通
科技大赛 中国工
程机器人大赛等
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
本项目的主要目标是搭建自稳性能优秀的四旋翼无人机视觉平台 ，开发地面端软件实时分析空中设
备所采集处理的目标信息 ，实现良好人机交互 。平台下方挂载有两轴自由度的高分辨率摄像头 ，对
飞行器周边环境进行识别与实时分析 ，通过神经网络回处理回传后的视觉数据 ，同时实现避障飞行
与区域巡逻，作为图像采集平台与城市监控系统结合 ，弥补监控空白。在项目研究主体完成后可挂
载扬声器、独立控制的发射机构 、红外激光笔等外设 ，实现拓展任务。争取参加相关机器人大赛 ，
进入国家级竞赛单元 。
项目重难点在于对象检测视觉系统的设计开发 、模型建立及疏导方案自动生成 ：需要使用高性能处
理平台和卷积神经网络算法 ；同时需要系统学习飞控开发 、传感器信号接收与反馈处理 、机器人视
觉处理、机器学习，神经网络、空间信息建模等相关知识 。重点在于视觉识别和数据统计处理 ，机
体可以把采集到的信息按照具体要求处理后传回地面 PC端下位机，呈现监控数据的同时应依据模
型，预测车流变化情况 ，给出红绿灯时间调整建议和一定区域内疏导方案 ，实现交通拥挤处的紧急
疏导。
要求最终项目续航优秀 、避障性能良好、识别能力优良准确 ：可以将空中识别到的统计信息如车牌
号、车辆数目、行人数量、非机动车数量以及特定检测单位的位置信息传回地面站 。尽可能实现对
复杂道路交通环境的全面掌握 。同时依据模型，综合现场因素，给出交通疏导和红绿灯时间控制建
议并及时反馈疏导效果 。最终凭借研发优势获得国家级奖项 。
由于项目产品对精准度和稳定性要求较高 ，加上视觉识别需要图像处理板作为上位机实现复杂的识
别功能，建立模型和数据库 ，保守估计预算在两万元左右 。
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
主要创新在于飞行器搭载图形处理单元 ，
能进行图像收集和数据回传 。同时通过参
数调节优化实现空中平台运行稳定性方面
的突破、视觉处理层面和自动控制层面相
结合实现机体运行自动化 、再加上优秀的
可拓展性在同型产品中脱颖而出 。常规参
赛四轴无人机使用边缘视觉处理算法 ，有
较高的精度限制；通过使用nuc作为上位机
提高计算能力可以支持神经网络运行 ，可
以实现对复杂物体的识别与统计 ，这项功
能同时对植物保护 、山地林业数据采集 、
城市治安管控数据搜集 、场地巡逻等具体
工作有重要实践意义 。通过对整个区域的
信息采集建立模型 ，在紧急时刻依据模型
给出交通状况预测并自动给出解决方案 ，
能为紧急救援疏通道路 ，可以在关键时刻
拯救生命安全。如果项目进展顺利 ，这绝
对是贴切生产生活的应用型创新 。
一年期
12
基于卷积神经网
络的空中道路交
通信息监控调查
平台
焦睿轩 136786871701095981200 @qq.c
om电子信息类
全国大学生交通
科技大赛 中国工
程机器人大赛等
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
本项目的主要目标是搭建自稳性能优秀的四旋翼无人机平台 ，并在下方挂载有两轴自由度的高分辨
率摄像头，对飞行器周边环境进行识别与实时分析 ，通过神经网络回处理回传后的视觉数据 ，同时
实现避障飞行与区域巡逻 ，作为图像采集平台 。在项目研究主体完成后可挂载扬声器 、独立控制的
发射机构、红外激光笔等外设 ，实现拓展任务。争取参加Robocon机器人大赛，进入国家级竞赛单元
。
项目重难点在于对象检测视觉系统的设计开发 ：需要使用高性能处理平台和卷积神经网络算法 ；同
时需要系统学习飞控开发 、姿态解算算法、滤波算法、传感器信号接收与反馈处理 、机器人视觉处
理、机器学习，神经网络、空间信息建模等相关知识 。重点在于视觉识别和数据统计处理 ，机体可
以把采集到的信息按照具体要求处理后传回地面下位机 ，得到监控数据。要求最终项目续航优秀 、
避障性能良好、识别能力优良准确 ：可以将空中识别到的统计信息如车牌号 、车辆数目、行人数量
、非机动车数量传回地面站 。尽可能实现对特定检测单位的视觉定位 。最终凭借研发优势获得国家
级奖项。
由于项目产品对精准度和稳定性要求较高 ，加上视觉识别需要图像处理板作为上位机实现复杂的识
别功能，保守估计预算在两千左右 。
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
主要创新在于飞行器搭载图形处理单元 ，
能进行图像收集和数据回传 。同时通过参
数调节优化实现空中平台运行稳定性方面
的突破、视觉处理层面和自动控制层面相
结合实现机体运行自动化 、再加上优秀的
可拓展性在同型产品中脱颖而出 。常规参
赛四轴无人机使用边缘视觉处理算法 ，有
较高的精度限制；通过使用nuc作为上位机
提高计算能力可以支持神经网络运行 ，可
以实现对复杂物体的识别与统计 ，这项功
能同时对植物保护 、山地林业数据采集 、
城市治安管控数据搜集 、场地巡逻等具体
工作有重要实践意义 。更多的应用场景可
以在后期开发过程中实现 。如果项目进展
顺利，这绝对是贴切生产生活的应用型创
新。
一年期
13 智能导盲系统 吴志豪 18852180526 [email protected] 工商管理类大学生创新训练
中心项目
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
随着科学技术的发展 ，社会对盲人也给予了很大的帮助 ，但是现在盲道乱用误占现象严重 ，他们的
安全仍不能得到保障 ，正因为此，我们团队研发了一款智能导盲系统 。该产品有硬件，软件集合而
成。硬件基于嵌入式系统通过摄像头进行图像实时处理 ，可以算出路面状况 ，由使用者通过语音识
别模块语音设定目的地 ，由手机(或者在拐杖上增加一个树莓派 )计算出最优导航方案由 MP3模块输出
实时正确指导操作者 。软件，家属可以使用手机由定位模块实时查看操作者位置 ，实现与操作者双
向语音的功能，且拐杖摔倒之后可以自动报警的一套智能导盲系统 ，致力于帮助盲人独立行走 ，做
到科技为人民服务 。该系统可以由使用者语音设定操作路线 ，计算出最优导航方案 ，并且实时检测
并向操作者汇报路面情况 ，能够帮使用者能够解决困难 。该实验经费预计在 6000元之内。
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
当前市面上有很多导盲杖 ，大多都是由超
声波模块进行避障 ，都缺乏技术性，不能
使盲人完全独立地到达目的地 ，而该操作
系统致力于能够实时分析路面状况动态 ，
并且能精确定位，实时通过语音反馈路面
情况并引导使用者正确行走到达目的地 ，
具有导航与实时监测于一体的先进技术 ，
励志于真正帮助盲人 。
一年期
14 智能入库系统 黄嘉诚 131452188291373989772 @qq.c
om能源动力类
大学生创新训练
中心项目
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
随着当今社会的发展 ，网购已经变得越来越普遍 ，快递也越来越多，而物流仓库的压力也变得越来
越大。基于此我们团队研发智能物流入库系统 ，旨在大幅提升物流快递箱入库效率 。团队将基于嵌
入式系统通过摄像头智能识别带有特殊标识物的货物并扫描二维码获取货物信息 ，之后基于摄像头
通过图像识别智能判断行进路线完成抓取动作并前往预定地点放置货物完成入库并上传入库成功的
信息，该过程完全无人干预 ，大大提升了入库效率 。另鉴于仓库外地形环境复杂 ，我们还研发了一
套智能避障系统，通过摄像头图像识别智能判断及超声波 、红外测距模块等智能识别障碍物并规划
路线绕过障碍物，从而实现在复杂环境下的行进 。对于库内行进，我们将采用图像识别寻迹前往存
货地点。对于抓取标准快递箱 ，我们采取图像识别及红外测距和超声波模块辅助进行定位 ，并自主
设计一套抓取系统 ，将快递箱抓取到智能车货架上 ，并且该系统在执行抓取前将通过摄像头识别二
维码获知快递箱相关信息 ，从而使用特定抓取动作完成取货 （标准快递箱应在250*300*250及1.5kg以
内）。该实验预计经费在 6000元以内。
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
该系统致力于解放人工入库的低效及应对
越来越高的人力成本 ，也基本杜绝了暴力
物流。使得仓库入库效率提高得以应对日
益增长的物流需求 。另外该系统大幅降低
归类错误的可能，系统通过识别特定二维
码及标识物，将快递标准件准确送达指定
地点。并且该机器人采用了履带式底盘 ，
大幅提升了载重量及在狭窄空间复杂环境
下的变向避障能力及在复杂地形环境下通
行的能力，使得其一旦成熟便可直接大规
模投入现有仓库使用 ，从而避免了轮式智
能车对地形的要求 。
一年期
15戴蒙森科技有限
公司陈驰浩 13118090122
2050439586 @qq.c
om有机高分子材料
中国“互联网+”
大学生创新创业
大赛
“创青春”全国
大学生创业计划
大赛
1、研究目的及内容
由于近年来国际 3D打印市场的兴起，3D打印也被大多数人视为高科技与第三次工业革命开端 。但由
于3D打印发展时间并不长 ，导致其中的光能固化类 3D打印机缺乏高性能高特性材料 ，戴蒙森科技以
开发高性能高特性光能固化树脂为中心 ，搭建“研发-合作-使用-反馈-再研发”开发流程体系。
采取企业合作形式 ，以开发新型光能固化树脂为基础搭建三维与二维创业平台 ，进行创业训练。研
究内容主要包括：开发高精度高强度装配级光能固化树脂 ，双性可逆变高性能光能固化树脂 ，弹性
体树脂。以开发光能固化树脂为基础 ，整合三维服务体系 ，建立从材料研发到三维设计到 3D打印再
到三维逆向测绘的三维创业体系 ，并以三维创业体系为基础搭配北欧设计手法 ，形成二维创业体系
。
2、研究任务
三维体系：以研发光能固化树脂为核心的创业
二维体系：以三维体系为基础的设计导向创业
3、研究目标
至少开发出一种高性能高特性光能固化树脂
4、经费预算：2万元
目前市面上通用型光能固化树脂具有以下
缺陷：粘度高、固化收缩率大、固化速率
较慢、溶胀大、湿态强度低
以四城光电旗下的刚性通用树脂为例 ：
粘度达到了600cps
固化收缩率：6%-8%
固化速率：以anycubic旗下photon机型为
例，photon机器0.05层厚使用四城光电刚
性树脂固化时间需要 12s
溶胀：由于树脂为了保留其表面平滑度使
用了大量的流平剂 （二官能团脂肪族聚氨
酯丙烯酸酯）使得打印出来的物体溶胀过
大，无法实现装配级应用 。
湿态强度：经过实验四城光电树脂 ，打印
成品经过4-5个月的正常保藏之后出现了大
面积破裂以及应力释放现象 ，经过分析应
该是湿度过高所造成的 。
戴蒙森三维以开发高强度高精度装配级树
脂预计将达到
邵氏硬度：80D以上
收缩率：3%以下
粘度：低于400cps (25℃)
抗压强度：30Mpa以上
Tg：100℃左右
固化波长：360-415nm
两年期
16探究新时代下的
文化输出陈雅欣 17553422993
3261170285 qq.co
m土木工程 大学生创新训练
当今时代的中国被标签化 ，被西方的媒体数字化 ，如何在这种形势下做好中国传统文化的输出尤为
重要，中国这几年的文化输出 ，在方法上有些停滞，以至于大部分外国人了解的中国 ，是被新闻媒
体数字化之后的片面中国 ，对于中国文化一直是很少提及 。如果说当代中国文化的关键词是 “科技
”和“速度”，那么新时代下我们所探究的中国传统文化的关键词则是宁静和人情 。此项课题意在
探究新时代下传统文化输出的视角的变化 ，立足点也应该由大到小 ，以小见大，由小的方面折射出
更大的中国文化。同时也不应该将传统文化标签化 ，刻板化。建立多种多样的文化输出模式 ，可以
通过文创作品，将历史和人文重现 。可以通过新媒体运营 ，打造团队，制作出高质量的视频和文艺
作品。文化最重要的是形成文化共鸣 ，找准人民的理想寄托 ，才是新形势下的文化根本 。打造团
队，运营自媒体，形成大部分人的文化共识和共鸣 ，找准人民精神的寄托点 ，改变文化输出的角度
和立足点，多种文化输出形式融合 ，最好新时代下的文化输出 。经费预算500元
暂无 一年期
17科技农业带动经
济发展徐文元 15366765080
xwy11201206@163
.com金融学 大创
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
改善现有农业劳动方式 ，推广实现科技农业 ，提高农业生产效率 。
研究家乡农业，分析目前农民的农业生产方式 ，联系现有的科学技术 ，提高农业生产水平 ，实现经
济化生产与管理，促进农业现代化建设 。
在农业方面运用现有高新科技 ，减少农业
生产成本，实现农业经济化。一年期
185G时代下网络自
媒体的运营研究
洪婉妍、刘博、
刘瑶、黄思琦、
许凯航
19851622530
（洪）
1830942355 @qq.c
om
传播学（传媒
学）、经济学
大学生创新训练
项目
随着移动手机端的普及以及 2019年开启的5G时代的到来，网络自媒体这个概念越发 “火爆”，越来
越多的人成为它的受众甚至开始运营自己的网络自媒体 。与此同时，网络自媒体与商业 （尤其是电
子商务）的联系也日益密切 。本项目组的研究通过在 B站、抖音、微博等渠道上创立自己的视频自媒
体公众号，通过定期结合当下青年人关注的问题以及大众的口味爱好并密切联系当代中国特色社会
主义建设等时事话题制作我们的视频内容 ，并将其推送在我们的公众号上 。而后定期对账号的点击
、关注、转发量等数据进行整合分析 。旨在更好的把握网络自媒体的运营套路以及当下青年人关心
关注的话题及事物 。
经费预算：暂排一年内视频节目 35期，平均每期节目综合费用 （车费、道具、拍摄费用等）58元，
共计2030元
此次新媒体项目研究 ，最大的先进性和创
新性就是：在把握5G时代的前提下下，反
映自媒体、不同群体乃至商业的存在关系
。不同群体对社会热点的认知存在差异 ，
客观地反应出不同群体对不同事务的喜好
。通过数据分析不同群体的喜好倾向 ，了
解当代青年们对于网络媒体的需求与喜
好，并可以将其与商业选择结合起来 ，从
而探寻自媒体与不同用户乃至商业之间的
复杂关系的规律。
一年期口 两
年期口
19
基于非接触被动
式扫描技术实现
无人机三维扫描
建模
蒯承宇 13786692239792098569 @qq.co
m工程力学
研究目的:
随着近年来3D行业的发展，高效、便捷的建模成为行业发展必不可少的一部分 。更是出现了的许多
基于手机摄像等非接触式被动扫描建模的程序 。但是，这类程序往往需要人工较长时间操作 ，不适
用于大工作量项目 ，而且受到地理环境的约束大 。现有的无人机建模应用在大区域建模 ，且精度低
。综上，希望结合这类技术 ，能开发出能方便、便捷的进行小区域 、高精度的3D扫描的无人机，应
用于逆向工程、文化资产的保护的行业中 。
研究内容:
基于3D打印完成无人机部分零部件的制作 ，编写无人机控制程序 ，通过无人机所携带的光学设
备，结合非接触被动式扫描程序 ，实现输出为常用的三维格式 。
任务目标:
开发出能够在一定区域内完成一定精度建模的无人机 ，更进一步目标：开发与之匹配的简化操作程
序。
经费预算:
2万元
相比于传统的激光主动扫描建模 ，被动式
扫描法并不需要规格太特殊的硬件支持 ，
而且相当便宜，便于实现。
现有的程序往往需要人工较长时间操作 ，
不适用于大工作量项目 ，而且受到地理环
境的约束大。不适用于大型文物建筑以及
洞穴、矿道等较危险地区的使用 。而无人
机能较好的胜任以上工作 。
现有的无人机建模应用在大区域建模 ，所
获得的精度低，我们致力于开发小区域 、
较高精度的三维建模无人机 。
两年期
20
基于遥控超声波
测距的灭火智能
小车
李祥旭 132188012251426770226 @qq.c
om工程力学
全国大学生电子
设计大赛
1. 大体内容如下:
本系统由基本的智能车平台增设超声波测距模块与远红外火焰传感模块组成 ，通过前者进行障碍物
测距及避障，安装wifi板块，可将实时影像资料传到移动手机端 ；后者通过密集的火焰传感单元 ，
通过比较返回值，测定火源是否存在 ，如确定火源的存在 ，则打开水囊的阀门 ，实现灭火的目的。
2. 研究目的及意义如下 ：
机器人自60年代初问世以来，经历40余年的发展，己取得长足进步，社会各行各业皆可见其身影 ，
从1986年日本东京消防厅首次在灭火中采用了 "彩虹5号"机器人后，消防机器人就逐渐在灭火救灾领
域得到广泛的应用 ，消防机器人技术也得到快速的发展 。截至目前，消防机器人已经稳步向第三代
高端智能机器人发展 。在现实的火灾或爆炸现场 ，人们常常会碰到一些危险以至于人们不能亲自到
达的地区进行探测作业或是施救 ，而其中的图像信息也是不可或缺的重要资料 ，通过设计此智能小
车，能极大帮助救援人员应对多种不同的险情 。
3.经费预算如下：
51单片机开发板 1个 45元
TFT液晶屏 1个 50元
洞洞板 1个 5元
红外测距传感器 1个 50元
杜邦线 若干 3元
PCB电路板 1个 10元
1米USB线 1个 5元
智能小车平台 1个 50元
18650电池及电池盒 2个 20元
水囊 1个 30元
电磁阀 1个 20元
Wifi模块 1个 10元
红外接收头 3个 3元
舵机 1个 16元
电机 2个 7元
L298N电机驱动模块 1个 5元
火焰传感器 3个 3元
云台 1个 20元
总经费 352元
1.遥控超声波测距的灭火智能车 ，是超声
波智能小车的改装版 ，在实现基础的避障
测量距离的功能之外 ，增设火源检测及灭
火系统；
2.增加了红外遥控的功能 ，方便脱机控
制，同时加入多个远红外火焰传感单元 ，
实现对火源的检测与定位 ；
3.增加灭火系统，由水囊与电磁阀组成 ，
当系统检测到火源时阀门自动开启 ，实现
灭火功能；
4.选用 TFTLCD液晶显示器：增加了 1602
I2C 的液晶显示屏，实时掌控运行状态与
距离值以及火源状态与距离值 ；
5.选用多节18650型号的电池，解决供电电
压不足的问题。
一年期
21
基于增强现实技
术与自然语言处
理的新生校园指
南
邓逸涛 13179715133dengyitao @163.c
om
计算机科学与技
术
“挑战杯”全国
大学生课外学术
科技作品竞赛
智能化信息时代，增强现实技术和智能语音助手技术发展逐渐成熟 ，根据相关技术制作面向学生的
软件。通过软件，新生只需要一台手机即可领略学校的风采 ，用手机对准所要了解的建筑 ，湖泊，
雕塑，山坡，在屏幕上利用相机标定和图像投影透视变换显示出相应的名称 ，基本信息以及背后相
关的故事和文化，以增强现实AR的方式近距离了解学习学校的历史和精神 ，激发学生对于学校的认
同感
同时，更重要的是，对于新生在学校生活中的遇到的各种问题 ，也可以直接在软件中以语音或者文
本的形式提出，软件可以通过自然语言处理的技术 ，制作半智能化的学校人工智能助手 ，类似手机
的语音助手，进行意图理解与解析 ，给出准确的答案，帮助新生摆脱迷茫 ，快速融入校园生活
经费预计包含资料购置 、打印、复印、印刷，申请软件著作权，申请专利，服务器租赁等费用 ，约
20000元。
现有的软件缺少专门性的信息 ，在校内不
能提供专业的指南 ，手机地图无法提供校
内具体建筑物的信息与介绍 ，百度等搜索
引擎也无法直接搜索学校内部生活学习规
章制度等方面的问题 。
结合最近火热的增强现实技术和图像处理
技术，以一种新奇有趣的方式帮助新生快
速熟悉学校，同时以感兴趣的态度了解学
校的概况和历史
根据自然语言处理和知识图谱的技术 ，制
作学校专属的语音助手 ，快速准确回答新
生关于学校内衣食住行与规章制度的问题
项目初期为矿大内部项目 ，中后期将向其
他学校拓展，制作成大范围的平台型软件
两年期
22
类石墨烯B-C-N体
系的热传导性质
研究
钟泓臻 132185762011243098271 @qq.c
om应用物理学
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
研究目的与意义：石墨烯具有优异的光学 、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医
学和药物传递等方面具有重要的应用前景 。石墨烯具有硬度高 ，质量轻，导热系数好等优点。石墨
烯材料具有非常高的热导 ，用B-N替换石墨烯中的 C可以改变它的热导 ，希望得到高热导的材料 ，来
解决现在电子产品的很重要的散热问题 。
研究内容：由于B，C，N是元素周期表中的三个连续的元素 ，理论上一个B和一个N可以替换石墨烯中
的两个C，从而改变石墨烯的热导 。本项研究通过计算 B-C-N结构的声子群速度 ，散射率，热膨胀，
存活时间四个参数并研究它们与热导的关系 。希望得到一种热导优异的新材料 ，为电子产品制造行
业提供更好的散热材料 。
研究目标：利用Linux系统计算出类石墨烯 B-C-N结构的声子群速度 ，散射率，热膨胀，存活时间以及
它们与热导的关系 。并用Matlab作出相应图像。最终得到类石墨烯 B-C-N结构的热导特性
经费预算：预算包括资料购买打印 ，外出学术交流等，合计1200元
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
通过原子替换，用B和N替换石墨烯中的C得
到新的类石墨烯稳定结构 ，并计算出该结
构的声子群速度，散射率，热膨胀，存活
时间并研究它们对热导的影响大小 。从而
在理论上给出一种具有优良性质的新型类
石墨烯材料。该材料与现有材料相比该材
料具有更高的热导 ，可以更好的帮助电子
器件散热。
一年期
23
基于小孔扩张理
论的隧桩土作用
研究
李如磊 1318233356618231481465 @163
.com土木工程
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
随着城市地铁建设的扩张式发展和城市地下综合管廊建设的加速推进 ，有必要对隧道施工过程中土
体变形对周围地下结构的影响进行深入研究 ，从而保证隧道、地下管廊与周围环境的有机结合和精
准设计。我国地铁轨道交通工程的立体式发展已经导致变形控制提高到毫米级 ，这对隧道及地下工
程设计和施工提出了非常高的要求 ，从而在实际中要研究一种全新的探究方法 ，基于小孔扩张理论
研究隧道-土体-桩基之间的影响。
主要研究目的是基于小孔扩张理论考虑隧道开挖对临近土体影响 ，提出桩基承载力和沉降变化并且
提出控制准则！
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
隧道与邻近地下结构相互作用的国内外研
究大多采用的方法是室内模型试验和数值
模拟。然而室内模型试验存在相似比 、试
验观察手段有限等问题 ，其研究得到的规
律不能很好地揭示隧 -桩相互作用机理，也
难以对实际工程进行有效指导 ；数值模拟
存在的问题，一方面是其结果与实测值相
差较大，仅能提供定性或半定量的规律 ；
另一方面是对于设计施工人员使用不方
便，难以在实际工程得到应用 。
已有的理论研究大多以弹性理论或理想弹
塑性理论为基础，利用小应变假设将隧道 -
桩基体系简单地考虑为两个独立过程的叠
加分析。
目的在于提出一种全新的稳定准则和控制
准则，使隧道土体桩基之间的影响控制作
用更为准确！
一年期
24 陆空两用无人机 王一鸣 18021750709626853720 @qq.co
m孙越崎
大学生创新训练
中心创新培育项
目
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
民用无人机目前在运输 、测绘、拍摄领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途 ，发达国家也在
积极扩展行业应用与发展无人机技术 。但一般的无人机无法在地面行驶 ，在一些无人机不便飞行的
区域，此无人机的应用大大受到限制 。
陆空两用无人机在着陆以后 ，切换至陆地模式，在陆地上行驶的同时仍可以使用无人机的非飞行功
能，在无人机无法飞行的场地 （例如茂密的树林、无人机禁飞区等等 ）可完成多种任务。当地面条
件不适合行驶时，可切换至飞行模式 ，越过障碍区域继续执行任务 。因此陆空两用无人机可在复杂
的现实情况下，在飞行和陆地模式间自由切换 ，以便顺利完成任务 。
经费预算：飞行器 1套，电机1个，陀螺仪 1个，摄像头1个，风叶6个，轮胎 4个，控制器1块 ，螺
丝包及安装工具 1套，无线遥控柄及接收器 1套，电源适配器1个，超声波模块2个，红外传感器2个
总经费（元） 1180
无人机可以在空中飞行但不能陆地上行
走，无人车可以在陆地上行走但不能在空
中飞行，如果两者结合起来 ，既能飞又能
跑的无人机（车）的应用场景将大为拓展
。
一年期
25
碳纤维/煤基石墨
烯复合滤膜的制
备及其PM2.5分离
性能调控
吕荣欢 132702258573529558192 @qq.c
om工学 大学生创新大赛
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
传统有机高分子过滤材料大多针对 300℃左右的中低温过滤 ，而现今逐渐发展起来的耐高温无机陶瓷
纤维过滤材料一般直径较大 ，无法实现对直径小于 2.5μm烟尘颗粒的有效过滤 。为实现对纳米尺寸
颗粒的有效拦截，使用绿色环保的材料 ，故研究制备碳纤维 /煤基石墨烯复合滤膜 ，希望能利用煤基
材料的耐高温性能对高温烟尘进行有效拦截 ，同时制备出具有良好柔性 、机械强度和热稳定性且绿
色经济环保的碳纤维 /煤基石墨烯复合纳米纤维膜 。
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
采用碳纤维/煤基石墨烯复合制作滤网 ，石
墨烯有纳米级的纤维直径 ，煤基石墨烯制
作的滤网复杂脆性大强度低 ，而碳纤维的
具有良好强化作用 ，煤基石墨烯的成本
低，易获取，两者复合易调节过滤直径 ，
煤基材料绿色环保 ，增大煤炭的使用价值
。
两年期
26
基于多模态数据
融合的煤岩显微
图像分析系统
du.cn自动化类
“挑战杯”全国
大学生课外学术
科技作品竞赛
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
一、研究目的和意义
煤岩分析是对煤的变质程度 ，以及煤的实际情况进行辨别的一种关键手段 ，我国煤岩分析技术的发
展时间较短，无论是在技术，还是在设备上都存在着一定的不足之处 。本项目基于多模态机器学习
(Multimodal Machine Learning , MMML）,旨在通过机器学习的方法融合多模态的煤岩显微图像数据
信息，提高煤岩显微图像分析的精准度及自动化程度 。
二、研究内容、任务和目标
煤是一种固体可燃有机岩 ，主要被分为镜煤、丝碳、亮煤和暗煤。不同煤岩种类具有不同的特征 ，
通过一定的手段可获得煤岩的某种信息 ，即一种模态。多模态学习通过机器学习的方法实现处理和
理解多源模态信息的能力 。多模态融合负责联合各个模态的信息 ，进行目标预测、分类或回归，是
多模态机器学习最早的研究方向之一 ，也是目前应用最广的方向 。本项目研究改进更精确的多模态
机器学习的方法，同时融合通过多种手段获得的煤岩显微图像的多模态数据 。将改进的多模态学习
方法应用到融合多模态数据的煤岩图像分析中 ，精确分析煤的岩石组成 、结构、性质、煤化度，并
应用于实际，提高分析结果的准确性 ，加快煤岩分析技术的发展 ，促进煤岩行业的健康发展 。
三、经费预算
论文版面费10000元，专利申请费用3000元，书籍资料费1000元，软硬件购置及其他 6000元。共
计20000元。
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
现有的煤岩分析方法主要依靠人工分
析，对分析人员的工作经验以及专业素质
的要求都非常高，耗费时间长，耗费人力
物力多，成本较高。而当今的图像处理技
术日益成熟。与人工分析相比，利用机器
学习进行图像分析可节省大量的人力物
力，并在保证精准度的条件下 ，大幅提高
分析所需时间。而煤岩显微图像正符合使
用机器学习方法进行分析的条件 。本项目
将人工智能应用到煤岩分析领域 ，利用改
进的多模态机器学习算法实现对煤岩显微
图像的分析，与传统的方法相比 ，速度更
快，精准度更高，自动化程度更高，更加
节省成本，可代替传统的人工分析 ，精确
高效识别分类煤岩种类 。
两年期
27
机电一体化高精
度自动测斜仪研
制
李沛瑶 崔照知
赵皓天19851622059
1152161745 @qq.c
om土木工程
挑战杯全国大学
生课外学术科技
作品竞赛和创业
计划大赛
针对现场结构体深层水平位移监测呈现的低精度 、高劳动强度、卡探头等现场实际技术问题 ，本项
目拟采用机电一体化方法 ，集前端小尺寸高精度军工传感器 、数据通讯和面向对象的程控技术于一
体，研制机电一体化高精度自动测斜仪 ，为岩土工程地下维护结构和边坡稳定深层水平位移监测提
供技术支持。
本项目具体研究内容和拟解决的关键技术问题包括 ：
（1）可变径前端测斜探头装配技术 ：采用机械装配结构设计对前端小尺寸高精度军工传感器进行装
配，保障传感器在Φ40 ~ 80mm直径测斜管中可自由滑行 ；
（2）机电一体化结构设计研究 ：机电一体化系统包括机械本体 、动力、计算机控制、传感器，执行
结构，确保采用机电一体系统控制探头按设定程序自动测量 、存储，脱离人工操作，实现每个测孔
的自动放线、收线；
（3）全自动测斜程控和数据实时处理技术研究 ：利用C++程序完善算法模型 ，实现测量过程实时反
馈并显示测试结果 ，达到即时监测、查看、预警目的。
本项目的主要研究工作包括 ：（1）调研相关传感器装置 ，制定详细研究计划 ；（2）完成机电结构
组装，进行系统整体装配和上位机程控编程 ；（3）进行上位机数据实时处理编程 、显示模块设计，
仪器设备调试；（4）申报相关专利成果 ；进行徐州地铁现场调试与应用 ，汇总相关成果撰写研究报
告。
目前，徐州市乃至全国地铁 、房建等基坑
围护结构深层水平位移监测工作量巨大 ，
无论是施工监测还是第三方监测均采用人
工提拉操作监测，实际工作无法满足设计
文件要求的监测工作量 ，国内其他城市基
坑维护结构深层水平位移监测同样是采用
人工提拉测试。
该机电一体化全自动测斜仪主要包括前端
小尺寸高精度传感器 、上位机和数据传输
程控系统，与现有技术相比主要具有如下
创新点
（1）可变性小尺寸测斜传感器可有效避免
大变形测孔出现的卡探头问题 ，能够有效
确保测斜仪适用性 。
（2）机电一体化自动测斜装置极大提高了
工作效率，实时数据处理、显示和预警保
障了测试数据的及时有效 ，对于抢险工程
意义重大。
两年期
28
基于多传感器融
合的液压支架测
姿模型与光纤智
能感知基础研究
景永嘉 130035025331299080227 @qq.c
om采矿工程
智能化开采是我国煤炭工业发展的需求和必然方向 ，获取液压支架姿态是实现智能化开采的必需性
基础信息。我国现有煤矿已有工作已初步实现液压支架的姿态监测 ，但姿态测量模型不完善 、监测
参数少及测量精度低 ，阻碍了综采工作面智能化的发展 。本研究采用多学科交叉的研究方法 ，利用
先进的光纤光栅传感技术 ，通过自主研制的光纤光栅传感器 ，将矿下各项测量指标进行信息融合 ，
最后提出综采工作面液压支架姿态智能感知基础理论及方法 ，这为液压支架姿态感知提供新的技术
手段和重要补充，同时研究结果也对保障工作面安全 、高效、智能化开采具有重要的现实意义 。
不同于传统的井下感知系统原理 ，本次研
究采用更为先进灵敏的光纤光栅传感技
术，着眼于将光纤传感技术应用于综采工
作面液压支架姿态的精准监测 。通过研究
支架-顶板结构运动耦合及相互作用机理 ，
在进展过程中提出液压支架运动学模型 ，
建立液压支架主体机构的运动学数学方
程，得出液压支架姿态关键部位监测参数
的坐标公式和测量数学模型 ，从而确定液
压支架姿态监测指标体系 ，方便我们对于
设计支架姿态参量 -光纤光栅感知响应规律
转换的传感结构及封装工艺的优化 。
一年期
29 智能分拣系统 傅振阳 17351359995jssyzsfzy @163.c
om
信息与控制工程
学院
大学生创新训练
中心项目
目前在一些极端条件中 ，人没有或很难完成一些任务 ，有的制药类产业需要在无菌等条件下进行 。
我们团队希望使用机械臂实现简单的抓取分拣任务 ，在嵌入式系统的基础上用摄像头拍摄用 MATLAB
分析实现对物品的形状分析 ，用三个舵机调整位置 ，使用电动真空吸盘进行抓取 ，预先设定几种不
同物品形状，按照不同种类进行分类完成对物品的分类 ，在抓取并分配的同时 ，使用GSM模块传输数
据，实时在手机或电脑上显示不同种类物品的数量 。物品尺寸不超过100*100*50，重量不超过500g，
上表面光滑。预计经费在1500元左右。
能够代替人进行枯燥的物品分拣 ，避免小
错误发生，能够提高效率，减少人工成
本，可以检测物品数量 ，减小失误的几率
达到高效的目的，通过检测数量可以是减
少人力的使用，为日后的数据完善和比对
提供基础数据，多台同时运作可以提高效
率，提高传送速度，采用吸盘抓取，可以
抓取大多数的光滑物品而不受形状制约 。
一年期
30
基于词向量方法
的心境障碍早期
筛查
du.cn
计算机科学与技
术
“挑战杯”全国
大学生课外学术
科技作品竞赛
心境障碍是指由各种原因引起的以显著而持久的情感或心境改变为主要特征的一组疾病 ，临床上有
抑郁发作、狂躁发作、环性心境障碍等多种表现 。心境障碍的早期产生的心境高涨或心境低落表现
并不明显，在社交环境中易被忽略 ，也很难被人工检测出来 。
研究旨在通过用户在社交平台上的行为信息 ，来检测用户是否处于心境障碍的早期阶段 ，从而发出
警告以提醒平台或医疗机构进行早期的心理干预 。本研究对比人工检测有速度快 、数量多、时效性
强等优势，具有很大的社会价值 。
研究对用户在过去一段时间内的行为信息进行文本挖掘和词向量方法的自然语言处理 ，评估该用户
出现心境障碍的可能性 ，并对出现的心境障碍类型进行分析 ，给出合理的建议或通知相关机构进行
心理干预。
经费预计包含资料购置 、打印、复印、印刷，发表论文，申请软件著作权，申请专利，服务器租赁
等费用，约20000元。
现有技术多检测抑郁情绪 ，而心境障碍包
含抑郁发作、躁狂发作、混合发作、环性
心境障碍、恶劣心境障碍等多种表现 ，患
者可能出现情绪低落与情绪高涨的快速 、
交替变化，很难用单一的抑郁字典表示出
来，这也是很多心境障碍没有被及早被发
现，导致错失了最佳干预时间的原因 。同
时，很多研究没有关注数据的时效性 ，因
此，我们选取了这一研究课题 ，以期能够
在患者心境障碍的早期检测出来 ，更具创
新性及实用性。
两年期
31 智慧课桌 田小龙 153304564021574589906 @qq.c
om越崎 电子设计大赛
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）智慧课桌
一种以液晶小黑板为桌面的智能课桌 。搭配电容笔，可以做到上课时随时随地记笔记 ，打草稿等操
作。避免了使用纸制草稿本的麻烦 。搭配以stm32为主控芯片，可以实现联网功能 ，与手机做到实时
数据交换，可以实时记录上课笔记等信息 。后续还可开发相关制图功能 ，实时绘图，实时传输。简
化工程制图相关作业的不便 。且搭配一键占座功能 ，早上7点开启该功能，解决占座矛盾，为勤奋的
同学保驾护航。
预算：液晶小黑板(150)，stm32芯片(150)，相关各功能组件模块 (150)，标准课桌一张(200)，总计
约650元
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）目前市面上已经有很多可以
代替纸质书写的设备 ，如kindle电子书，
绘图板等。但系统的利用于课堂教学上的
并不多。该智慧课桌利用电子书写相关的
技术，可以把这种便捷转移到课堂上来 。
利用电容笔，可以在上课时做到实时记笔
记，打草稿等操作，搭配stm32主控芯片，
还可以延展联网功能 ，做到与手机的数据
实时交换，下课即可带走笔记，提高课堂
学习效率。
两年期
32 智能垃圾桶 王瑞昌 1985162658519851626585 @163
.com自动化
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
意义：为了使人们使用垃圾桶更加方便 ，我们设计出一款可以进行声控的垃圾桶 ，以便当人们两只
手都被物品占用时所用 ，以及当垃圾桶上有污渍时 ，许多人不愿意去触碰 ，而希望采用声控方式 ，
此外还为了避免人们由于垃圾太重而撕烂垃圾袋 ，所以为了迎合当下人们的意愿 ，我们基于stm32单
片机为主控设计智能垃圾桶 。
内容：对现有的翻盖垃圾桶进行改造 ，解决如何进行声音来控制打开和闭合 ，以及垃圾重量监测问
题和处理问题。此项目所设计的智能语音控制的垃圾桶 ，是采用YS-V0.7语音识别模块来识别特定的
语音指令，经STM32控制系统的数据处理做出判断 ，再通过舵机带动桶盖翻转打开 。采用ADC0832采集
模块和MPX压力传感器模块实时检测桶内垃圾的重量 ，并可用过屏幕显示现有重量 ，当达到设定最大
重量时可通过LED灯闪烁提示用户。
任务：制作满足声控、监测、显示提醒的垃圾桶 。
目标：基于stm32单片机为主控设计出灵巧轻便的垃圾桶 ，并实现以上功能。
经费预算：单片机及其有关模块 500
桶身材料 100
舵机 50
总计 650 元
本项目较以往的垃圾桶多出声控 、检测和
提示功能，人们可以在较远距离说出关键
词，不用手动打开。还可以清晰地显示当
下垃圾重量，可以使人们更加直观地得知
垃圾的多少，此外监测功能还能防患未
然，在垃圾朝中时可以报警提示使用者及
时更换垃圾袋，以免垃圾的堆堵，还能促
进人们养成不随便乱认垃圾的习惯 。
一年期
33
基于YOLOV3的目
标检测及定位方
法研究
崔杨瑞 185318739122366039536 @qq.c
om资源勘查专业
RoboMaster机甲
大师赛
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
机器学习是数据驱动 ，在获得大量数据后，通过数据构建模型从而完成预测 ，分类等任务。机器学
习包含较多方面，只说神经网络。通过人工神经元构建的神经网络 ，只要两三层便能较好的拟合任
意函数，对于简单的任务只要把数据扔进去训练即可 。如果多几层，神经网络的准确率会更好 ，不
过层数过多时，提升不明显，训练时间极具提高 。此外对于很多复杂的任务 ，简单的神经网络不足
以应付，深度学习对神经网络进行了多种改进 ，比如卷及神经网络 ，循环神经网络等，就是网络层
数提高，而且直接输入原始数据 ，学习特征，再学习分类模型，可以有更好的效果 。
目标：实现运动物体的精准识别与检测
经费预算：广角与长焦镜头，miniPC，合计约20000元
与现有技术相比阐明其先进性和创新性
（300字以内）
从yolo_v1开始，yolo算法就是通过划分单
元格来做检测，只是划分的数量不一样 。
采用"leaky ReLU"作为激活函数。
端到端进行训练。一个loss function搞定
训练，只需关注输入端和输出端 。
从yolo_v2开始，yolo就用batch
normalization作为正则化、加速收敛和避
免过拟合的方法，把BN层和leaky relu层
接到每一层卷积层之后 。
多尺度训练。在速度和准确率之间
tradeoff。想速度快点，可以牺牲准确
率；想准确率高点儿，可以牺牲一点速度
。
yolo每一代的提升很大一部分决定于
backbone网络的提升，从v2的darknet-19
到v3的darknet-53。yolo_v3还提供替换
backbone——tiny darknet。要想性能牛
叉，backbone可以用Darknet-53，要想轻
量高速，可以用tiny-darknet。总之，
yolo就是天生“灵活”，所以特别适合作
为工程算法。
两年期
34
一种适应崎岖路
面的轮式机器人
底盘设计与实现
汪佳琪 15605206115597174358 @qq.co
m工程力学
RoboMaster全国
大学生机器人大
赛
研究目的和意义：
按照RoboMaster全国大学生机器人大赛中的工程机器人的设计要求 ，设计一款具有适应爬坡等崎岖路
段底盘，实现快速适应地形 、爬坡不会打滑翻车 、快速取弹、行动灵活的机器人，满足比赛需要，
使机器人具备更加平稳的越障能力 。
研究内容：
(1)、做出一种全向移动的智能车 ，车上可搭载机械臂类抓取机构 ，可以在复杂地形环境跨越坡度较
大的障碍，精确的抓取目标物体 。
(2)、机器人全向移动靠麦克纳姆轮实现 。使用2对麦克纳姆轮，在全向移动的同时使其能在较差的
路面以及爬坡行进 。采用4个独立悬挂，以及特殊的悬挂角度 ，保证机器人良好的减震性能 ，增加底
盘全地形被动适应性 。
(3)、底盘框架大方简单 ，结实稳定，在机器人进行激烈碰撞时能够保证自身不受到影响 。
任务目标：
本项目针对非结构地形环境的特点 ,设计一种适用于非结构地形环境的具有适应爬坡等崎岖路段底盘
的轮式机器人。基于国内外适应非结构地形环境机器人的研究 ，采用麦克纳姆轮四轮及四独立悬挂
的设计，设计一种具有适应爬坡等崎岖路段底盘 、减震性能好、机动性能强的机器人移动平台 ，使
其能够装备一定的侦察 、勘测设备，且能在复杂崎岖地形环境中执行侦察 、监视、搜救等任务。
经费预算：
(1)、低值设备及易耗品 ：1.4万元
(2)、非标器件加工费：0.3万元
(3)、专利申请费：0.3万元
总计2.0万元
本次工程机器人的设计采用了 2对麦克纳姆
轮。麦克纳姆轮的设计可以让机器人实现
全方向移动。同时，机器人的前轮和后轮
独立，减少轮子之间的相互影响 ，使机器
人具有优良的减震性能和路面适应性 ，可
以让机器人具有良好的爬坡 、越障的能力
。同时这套装置也可以轻松移植到其他用
途的机器人上，如运输机器人等，在保证
了机器人的稳定的同时 ，可以有效提高机
器人在崎岖地形的移动能力 ，同时也能翻
越一些地形障碍。
一年期
35
基于STM32的永磁
同步电机电调设
计与实现
赵俯彬 177979042691512666089 @qq.c
om机械大类
本项目拟研发一款永磁同步电机专用电调 ，可应用于相机云台 、机器人云台机构等需要精准控制位
置和扭矩的场合。电调采用FOC技术，在减速时能自动回收能量 ，实现更低能耗，更高效率，更快制
动。使用电流环、扭矩环控制，增加了电机的稳定性 。同时项目采用矢量控制 、正弦驱动，使得转
矩脉动小、电机噪音低。
费用预算：20000元
将传统的六部换向控制和方波驱动 ，替换
成FOC技术，采用矢量控制和正弦驱动 ，将
转矩脉动减小，降低电机运转过程中的噪
音。此外，还能达到在减速时能自动回收
能量，做到更低能耗，更高效率，更快制
动。
将传统使用ARM控制的单片机更换为目前更
适合用于电机电调控制的 DSP数字芯片。
两年期
36
RoboMaster大赛
步兵机器人云台
俯仰角优化设计
与实现
许添龙 156199450252365262491 @qq.c
om
电气工程及其自
动化
Robomaster机甲
大师
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、经费预算等500字以内）
1.研究目的和意义：
在Robomaster2020的比赛中，场地设置了步兵机器人这一兵种 ，并且需要击打大能量机关 ，触发场地
增益，按照规则要求，在比赛前期，对步兵机器人的射速有严格的要求 ，所以要增加步兵云台的俯
仰角来确保击打大能量机关 。
2.研究内容：
步兵机器人想要增大俯仰角需要 ；
（1）：云台的高度需要寻找最佳比例 。
（2）：云台所放置的测速模块 ，摩擦轮，电机，NUC等需要用机构来合理安放 。
（3）：电机通过连杆驱动来使云台 pitch轴转动，通过齿轮传动来使云台 yaw轴转动。改变供弹
的方式。
3.任务：
（1）：学习3D画图工具SOLIDWORKS，以及齿轮传动和连杆传动的相关知识 。
（2）：完成对步兵云台的机械设计 ，将具体的方案通过 SOLIDWORKS作图软件体现在图纸里 ，进
行不断修正，改良。
（3）：进行加工，制作成品。
4.目标：
（1）：使步兵云台的pitch轴仰角达到45°俯角达到30°。
（2）：使结构简单，质量轻便。
5.经费预算：20000元
（1）环氧板，玻纤板，碳板以及3D打印材料等低值易耗品 ：17000元；
（2）非标原价外协加工费 ：3000元；
在以往的比赛中，步兵云台的pitch轴俯角
15°，仰角30°左右，将电机内置，通过
连杆来使pitch进行转动，使得整体的机械
结构重心更低，更加稳定。有利于云台响
应更快，现在改良之后使其俯仰角变大 ，
攻击范围更加广阔 ，在击打大能量机关的
过程中，更具有优势。
两年期
37
RoboMaster大赛
下供弹发射机构
设计与实现
赵大地 13225223060270157889 @qq.co
m机械专业
RoboMaster 机甲
大师对抗赛
设计一种下供弹链路 ，并保证供弹链路稳定 ，发射弹道精准，使机器人的重心降低 ，从而使整体性
能增强。并在参考大量国内外相关文献的基础上 ，利用ADAMS和SolidWorks Simulation的参数优化功
能，对供弹系统最重要的组成部分 ——链路系统进行动力学分析 ，同时试验将该项成果用于
Robomaster等机器人竞赛之中的可能性 ，使机器人具备更加优秀的发射与输出能力 。
目标：在于设计一套稳定的下供弹链路及发弹系统
经费预算：
1、电子元器件、气缸、原料板材等低值易耗品 ：2500元；
2、非标原价外协加工费 ：500元；
合计：3000元
本项目所研究的机器人供弹系统在结构上
精简，紧凑，明显减轻重量。采用板材拼
接作为链路系统的主要构成方式 ，在保证
了链路的顺滑程度的同时占用的空间较
小，整体装置较轻。关于链路容易卡弹的
难点，我们设计了一种 S型供弹链路，相较
于常见的上供弹方案 ，此种方法可以将机
器人的重心降低，弹仓可以放在底盘上 。
关于拨弹盘的设计 ，我们使用3D打印机制
作了一套拨弹系统 ，经过测试，可以流畅
拨弹。
一年期
38
RoboMaster大赛
工程机器人的激
光定位方法研究
与实现
杜玉 185352778651017169516 @qq.c
om
电气工程及其自
动化
RoboMaster机甲
大师赛
通过激光，使工程机器人对周边地理环境的检测与分析 ，实现机器人在场内定位 。采用高频激光，
做到高精度高频率的实时刷新数据 ，精准检测。并在同时通过视觉识别和红外遥感 ，对可移动障碍
物进行合理的预测 ，规避。快速精准的到达工程点 ，完成工程任务。
预算：
(1)、低值设备及易耗品 ：0.5万元
(2)、非标器件加工费：0.2万元
(3)、材料费：1万
合计：1.7万元
实现工程车的智能化 ，自动巡航。脱离手
动控制的限制，使操作人员可以解放出
来，进行其他多变的，复杂的任务。实现
作业时的超高速进行 ，提高工作效率，抢
占先机。
一年期
39
RoboMaster大赛
测试用电子负载
研究与实现
王俊博 198516269802570730156 @qq.c
om
控制理论与控制
工程
Robomaster机甲
大师对抗赛为参加Robomaster机甲大师对抗赛而研究并制作的用于测量 、调试的电子负载。需2万元。
集成测量、监控与负载一体的多功能电子
负载两年期
40
RoboMaster大赛
摩擦轮发射机构
设计与实现
祝龙飞 135688843561439623923 @qq.c
om机械专业
Robomaster机甲
大师赛
为了提高摩擦轮发射机构的精准度及稳定性 ，我们选用不同的摩擦轮直径和摩擦轮硬度 ，并调整摩
擦轮之间的间距，实现在中远距离打小装甲板达到 90%及以上的命中率，预算经费大概需要 2000元
摩擦轮发射机构由于提供的能源比较方
便，占用空间小，且制作简便，在
robomaster比赛中收到广泛的使用 。
一年期
41
RoboMaster大赛
机器人底盘悬挂
系统设计与实现
王英齐 181340910311244962537 @qq.c
om机械工程
全国机器人大赛
robomaster机甲
大师赛
设计轮式行走机器人 ，以麦克纳姆轮和无刷电机设计底盘及悬挂系统并在其上加入新式登岛机构 ，
以相对小体积实现登岛目标及全方位平移功能 。目的是设计具有 360度全方位移动及登岛功能的巡检
机器人底盘及控制系统 。
本机器在运用独立悬挂的同时增加了登岛
机构，使在保证小体积，轻质量与360度全
方位移动的同时，还能稳定登上200mm台阶
（麦轮直径152mm)，使机器人的运动能力
与越障能力大大增加 ，使之比一般的轮式
巡检机器人拥有更大的适用空间 ，在转
向，位移等方面拥有更大灵活性 ，使用更
加方便。
一年期
42
RoboMaster大赛
前哨雷达站设计
与实现
马海龙 19851620357947605265 @qq.co
m自动化类
Robomaster机甲
大师对抗赛
为实现对赛场机器人的位置监控和敌方导弹侦测 ，研究基于STM32的激光雷达。
完成激光雷达的硬件设计 、机械设计、云台控制、数据解算、图像处理。
实现良好的监测功能 ，实时反馈场地信息给操作手 ，实现对敌方导弹的有效识别 。
经费预算：1.5万元
利用搭载在高速转动云台上的激光测距模
块对场地进行反复扫描 ，通过坐标解算及
与单目相机的数据融合算法 ，精确识别敌
方导弹和车辆位置 。
一年期
43
RoboMaster大赛
机器人升压变压
器设计与实现
周颖杰 15358008286 [email protected] 电子信息工程Robomaster机甲
大师赛
应用于大疆Robomaster机甲大师赛飞镖系统的发射装置 。需要将24V直流电源升压到 400V直流电源，
后续经过逆变后产生交流电 ，将金属弹丸加速发射出去 。变压器采用双管正激电路 ，预计经费1100
人民币。 将变压器技术、强电运用于机器人比赛之
中。
一年期口 两
年期口
44
基于最小二乘法
的运动目标轨迹
建模方法研究与
实现
马法俊 153667631011060389294 @qq.c
om计算机类 Robomaster
项目通过对球型弹丸的运动轨迹点进行提取并运用最小二乘法对弹丸的运动轨迹进行函数建模 ，从
而得出运动目标的飞行轨迹函数 。同时实验将该项目应用于 RoboMaster大赛中的可能性，同时积累经
验以便为以后进一步的实用性积累经验 。
费用预算：6000元
创新点一：综合考虑运动目标的运动情况
创新点二：采用最小二乘法拟合函数曲线
创新点三：利用编程语言将建模数据转化
为实际可用的程序一年期
45
一种具有全地形
主动适应底盘的
轮式机器人设计
与实现
梅超龙 139977834491208393510 @qq.c
om机械专业
RoBomaster机甲
对抗赛
按照2020年RoboMaster全国大学生机器人大赛中的工程机器人的设计要求 ，设计一款具有全地形主动
适应底盘，实现更加快速适应地形 、主动攀爬台阶、快速取弹、行动灵活的机器人 ，满足比赛需
要，使机器人具备更加平稳的越障能力 。
本项目针对非结构地形环境的特点 ,设计一
种适用于非结构地形环境的具有全地形被
动适应底盘的轮式机器人 。基于国内外适
应非结构地形环境机器人的研究 ，采用麦
克纳姆轮及全向轮的六轮及四独立悬挂的
设计，利用导向轮和前中轮连接结构 ，并
通过气缸控制前轮抬升 ，设计一种具有全
地形主动适应底盘 、减震性能好、机动性
能强的机器人移动平台 ，使其能够装备一
定的侦察、勘测设备，且能在复杂地形环
境中执行侦察、监视、搜救以及巡航等任
务，主动抬升的创新点即在于其上台阶的
连贯与迅速，而且本设计会大量简化旧式
的底盘，使其更加简洁，轻巧。
两年期
46
基于STM32的电磁
线圈炮发射机构
设计与实现
.cn
控制理论与控制
工程
Robomaster机甲
大师
本项目拟制造一种由 STM32单片机控制的电磁线圈炮发射装置 ，改变传统的机械发射方式 。实现弹体
发射速度、姿态的可控性，能量的高效利用，同时也会建立电路保护机制 ，在高压逆变的情况下保
护使用者和电路板的安全 。用于RoboMaster2020全国机器人大赛中飞镖机器人的发射
该项目利用电与磁的关系 ，利用电磁关系
控制导弹体的发射 ，相比机械发射可控性
更好，能量利用效率更高 。
一年期
47
基于FreeRTOS的
四驱机器人底盘
控制方法研究与
实现
刘靖凯 15635026599651332725 @qq.co
m自动化
RoboMaster机甲
大师赛
通过操作系统，实现对单片机运算资源及任务的合理分配 ，对任务进行多线程运行 。对单片机深度
开发，使所控制的机器人更加合理流畅 。
目标：开发ARM操作系统并应用到机器人上 ，使机器人性能有明显的提高 。
预算：
(1)、低值设备及易耗品 ：0.5万元
(2)、非标器件加工费：0.2万元
合计：0.7万元
在现有操作系统的基础上 ，将其落实到机
器人上。减少机器人所需的中断数 ，使其
反应更加灵活迅速 ，控制更加灵敏。
一年期
48
类“月球车”越
障底盘设计与实
现
杨丰玮 186159771781258266443 @qq.c
om土木 Robomaster
设计适用于全地形被动适应性的底盘 ，使机器人具备越障能力 ，并在参考大量国内外相关文献的基
础上，利用虚拟样机和 ADAMS参数优化功能，对移动系统最重要的组成部分 ——悬挂系统进行动力学
分析，同时试验将该项成果用于 Robomaster等机器人竞赛之中的可能性 ，使机器人具备更加平稳的越
障能力
本系统针对机器人的越障稳定性与可靠性
等方面，提出一种月球车式移动系统进行
方案设计，并对月球车式底盘和悬架等主
要结构进行设计，保证机器人在越障过程
的稳定
一年期
49
基于lis3mdl磁传
感器的机器人定
位系统研究与实
现
du.cn工商管理类
Robomaster全国
大学生机器人大
赛
应用于Robomaster机器人大赛中，利用磁传感器对敌方机器人实现全局定位功能 ，从而令我方操作手
对战局有更清晰的认知 ，把握赛点。
Lis3mdl磁传感器是一种超低功耗 、高性能
的三轴磁传感器，目前在单片机嵌入式开
发的使用中还比较少 。
一年期口 两
年期口
50
基于新型带通接
收机平台的5G信
号采样方法研究
高源 15695169157 2870943113
本项目针对软件无线电接收机带通采样过程中信号混叠问题 ，研究相位调整滤波算法 ，分离采样混
叠信号；并针对抗混叠算法建立延时可调的二阶采样系统 ；通过建立基于带通采样的软件无线电接
收机硬件平台，实现软件无线电接收机系统对任意频段 、任意制式信号的无混叠接收 。
在带通采样系统中 ，时钟信号抖动是影响
采样信号性能的主要因素之一 ，由于时钟
抖动的随机性，研究抖动信号的补偿方法
非常困难，传统的方法只是找到平均抖动
误差进行补偿。
从已有研究成果来看 ，我们认为，在软件
无线电接收机研究中尚存在以下不足 ：模
拟前端设计复杂；采样后有用信号混叠 ，
难以提取；采样时钟抖动补偿实现困难 。
因此，本项目拟建立基于带通采样的软件
无线电接收机，为摆脱正交性的限制 ，拟
提出新型二阶带通采样结构 ，为两路采样
信号提供可调采样延时 ；为解决采样后有
用信号混叠分离问题 ，拟提出相位调整滤
波算法，在软件上实现对镜像混叠消除和
有用信号混叠的分离 ，减少模拟前端的负
担；在时钟抖动的处理上 ，拟利用时钟抖
动作为可调延时一部分 ，减少时钟抖动对
采样系统性能的影响 。
一年期
51
基于最小熵值的
麦克风阵列声源
定位算法
钱双丹 153716262801542601457 @qq.c
om信息与控制工程
Robomaster机甲
大师赛
本项目基于最小熵值的麦克风阵列技术 ，围绕智能音箱里的声源方位估计展开 ，通过提高智能音箱
空间指向性，噪声抑制，回声消除等方法，提高智能音箱的作用距离 。
为利用麦克风阵列实现声源方位有效估
计，项目结合TDOA方法和空间谱搜索方
法，实现空间声源DOA的有效估计，该方法
既可以避免时延估计方法误差二次类加的
缺陷，又弥补了空间搜索方法运算量庞大
的不足。对LMS算法进行分析研究 ，并通过
在步长因子和稳态误差两者问建立 非线性
函数，形成变步长LMS算法，消除了不相关
噪声对算法的影响 ，并克服了步长因子和
稳态误差两者之间所存在的矛盾 。
一年期口 两
年期口
教师征集汇总表
序号 项目名称 申报人姓名 联系方式 邮箱 专业 简介 特色及创新点 进度安排
1液压支架材料
（27SiMn钢）切削性能研究
田宪华 18761434246xhtian2011@163.
com机械制造
研究目的与意义合金结构钢27SiMn，具有较高的强度和耐磨性，淬透性较高，冷变形时塑性中等，常用于制造煤矿液压支架的缸、柱用热轧无缝钢管等高韧性、高耐磨的热冲压件。27SiMn钢与45钢相比，其硬度和强度较高，硬度达到HRC 32～38，塑性和韧性相当，但导热系数较低于45钢，故切削加工性较差，具体表现在切削加工时塑性变形大，切削力大，加工硬化严重，不易断屑，属于难加工材料。常用的硬质合金刀具，切削速度较低，加工效率不高。另外，切削用量和刀具几何参数的选择也会影响工件表面质量和刀具耐寿命，需进行详细研究。研究内容与目标本项目拟采用陶瓷刀具材料刀具对27SiMn热轧无缝钢管进行车削试验，研究其切削加工特性，考察陶瓷刀具在切削时的最优切削用量范围，并研究刀具失效形式以及磨损机理，掌握27SiMn钢的切削力、切削温度及表面粗糙度的变化规律，进而优化切削参数与刀具几何参数，提高27SiMn钢的加工质量和刀具利用率，对降低煤矿液压支架立柱的生产周期和成本具有重要意义。经费预算工件材料：700元；刀具材料：800元，共1500元。
27SiMn钢的研究热点集中在激光熔覆等表面工程、焊接工艺、热处理工艺和材料表面裂纹形成机理与控制措施上，对27SiMn的切削加工性研究较少，且刀具材料主要针对于硬质合金，对于陶瓷以刀具材料涉及较少。本项目拟采用陶瓷刀具对27SiMn热轧无缝钢管进行车削试验，系统研究其切削性能，得出27SiMn钢的切削加工特性，为加工27SiMn钢的刀具材料及切削参数的选用提供指导，较大的提高其加工效率。
一年期
2采煤机摇臂智能调高控制机理研究与装置开发
张宁波 18952231828 [email protected]矿业类、机械类、电气类、物理
类
采煤机滚筒煤岩界面自动识别是煤炭智能开采实现过程中亟待解决的关键问题之一。根据采煤机滚筒工作环境及煤岩赋存特点，需要一种非接触式、能够随滚筒截割实时反映煤层厚度变化特征的探测方式。为此，提出基于自然γ射线的煤岩界面识别：利用煤与岩层中所含天然放射性元素类别及辐射特征的差异，采用低能自然射线探测技术，对煤岩界面进行实时精准识别。本项目主要进行以下研究：①首先，借助江苏省综采综掘智能化装备工程技术研究中心的相关条件，结合研制的煤矸识别实验系统，建立煤岩界面识别试验模型，研究煤岩辐射能谱特征及煤岩放射性差异。研究滚筒周边辐射场的分布特征及采煤机运动与落煤对煤岩辐射的动态影响规律。②其次，分析煤层厚度变化的特征参数，研究煤层厚度变化对煤岩辐射场的影响规律，确定自然射线在采煤机前滚筒顶板方向和运行方向（双向）的辐射场变化特征及强烈变化区的范围，提出自然射线探测点的位置和布置方式。③最后，基于实际工况，实验室实验分析采煤机工作环境中各因素对煤岩界面辐射探测及识别结果的影响；通过Monte Carlo模拟建立煤岩界面识别模型，分析不同参数条件下探测器的响应特征，确定识别指标，形成煤岩界面自动识别体系。研发经费为5万元。
本项目研发的产品在第一代采煤机控制的基础上，集成自主研发的摇臂智能调高控制器，在综采工作面上的应用体现了前所未有的创新性及技术冲突性，首次通过较为可靠的煤岩识别的方法实现综采工作面煤岩界面智能识别。同时，相比于现有的摇臂调高控制系统，通过独有发明专利的高速总线通信方法，实现了整个系统的ms级响应，为实现工作面割煤无人化奠定基础。
一年期
3激光熔覆金属陶瓷涂层刀具设计
与制备田宪华 18761434246
机械制造
研究目的和意义在机械加工中，刀具材料的切削性能是决定加工效率、加工质量和加工成本的关键因素之一，因此，正确选用刀具材料至关重要。目前比较常用的高速钢和硬质合金刀具由于耐磨、耐热性较差，限制了高温合金的加工效率。陶瓷刀具的硬度和耐热性高，但陶瓷的导热系数较小，切削热大量集中，导致高速切削时易发生粘结磨损。为了改善刀具性能，可以在高速钢刀具上制备金属陶瓷涂层。研究表明，金属陶瓷因硬度和耐热性接近非金属陶瓷，抗氧化性和耐磨性比硬质合金好，且断裂初性和抗弯强度优于非金属陶瓷目，所以非常适合高端精密切削加工和近净成形加工，其应用范围正在不断扩大。由于金属陶瓷复合材料具有金属和陶瓷两者的综合优点，通过激光熔覆技术在高速钢刀具表面制备金属陶瓷涂层来提高刀具的性能。研究内容以H13高速钢为基体，涂层选择Ti(CN）基金属陶瓷，以WC,MoC为添加剂，用Ni或Co等金属作为粘结相，通过激光融覆方法，制备金属陶瓷涂层刀具。目标1. 确定设计金属陶瓷涂层的成分与比重。 2. 成功制备一种金属陶瓷涂层刀具。3. 发表学术论文1篇。经费预算涂层材料：1000；高速钢基体：500，共1500元。
目前最常见的涂层刀具是涂层硬质合金刀具，其在加工高强度钢时，存在刀具磨损、破损严重，切削速度小，加工效率低，且存在切削液污染环境的问题。因此本项目选择金属陶瓷作为涂层材料以克服以上缺陷。金属陶瓷目前在涂层刀具领域最常使用的技术是利用反应氮弧熔覆制备陶瓷复合涂层。与之相比，利用激光熔覆技术制备涂层不但对基材的要求较低、影响小，而且制得的涂层均匀致密，有极佳的结合强度，可以制得较厚的涂层。在制备过程中，极快的加热和冷却速率能阻止元素扩散及脆性金属间化合物的形核与长大，确保了涂层具备简单的相结构。
一年期
4综放开采煤矸智能识别系统数据终端分析APP开发
张宁波 18952231828 [email protected]矿业类、机械类、电气类、物理
类
综采放顶煤智能控制技术是我国实现煤炭开采智能化的关键技术之一，为配合煤矸识别探测器，实现智能开采中智能化放顶煤控制这一关键技术，实现综放开采智能化控制，在2019年大学生创新训练项目的基础上，结合开发的煤岩识别探测器，提出开发综放开采煤矸智能识别系统数据终端分析APP，进行实验室测试后，安装于矿用防爆手机中，进行井下工作状况测试。软件开发相关费用预算为1万元。
本项目在2019年大学生创新训练项目的基础上，结合完成的煤岩识别探测器，开发终端数据分析软件，设计综合考虑到实验室实验和现场应用两个方面，在应用层考虑到安卓APP、windows系统下的网页浏览以及管理平台等多种接入方式。在数据处理方面考虑到控制需求，采用无线传输的方式进行数据交换，同时在数据处理方面考虑到实时显示的需求。
一年期
5硫化铁基复合电极材料的制备及
储钠研究崔永莉 13805213820
080501 材料物理与化学
近些年来，由于锂资源有限，以及工业上的大量需求，锂盐已经变得越来越贵。与此同时，作为陆地上和海洋中储量丰富，分布广泛，且价格便宜的的资源－钠元素，使得钠离子电池在大规模电力储能应用方面有着非常广阔的前景。因此新型钠离子电池方面的研究己经逐渐兴起，引起了研宄者的大量关注。过渡金属硫化铁由于具有较高的理论容量，电压平台高，生产工艺简单，环境友好，资源丰富等，己经成为目前很有前途的钠离子电池的电极材料，包括有FeS和FeS2。但是硫化铁在被用作电极材料时，体积会发生较大的变化，这是由于钠离子在电极材料中的反复嵌入和脱出引起的；此外，硫化铁自身固有的差的导电性也在一定程度上影响其倍率性。本项目提出一种通过减小硫化铁的尺寸和用碳复合的方法来提高硫化铁电化学性能的制备方案。通过表面活性剂辅助水热法制备形貌可控的硫化铁/碳复合材料，通过XRD、SEM、TEM、XPS、BET等表征材料结构和形貌，作为钠离子电池的负极材料，研究其充放电循环性能、电化学阻抗等，并进一步探究硫化钠电极材料储钠的机理。本项目研究经费预算如下：电化学试剂及电池材料费 2000元测试费（XRD、SEM、TEM、BET等） 3000元 合计 5000元
1. 本项目研究的对象是新型钠离子电池。目前商品化的锂离子电池，由于锂资源在地球中丰度较低和分布不均而造成价格高，在很大程度上限制了锂离子电池的大规模运用。原材料储量丰富且价格低廉的钠离子电池恰好弥补此方面的不足；2. 硫化铁基复合材料作为钠离子电池的负极材料。目前钠离子电池正极材料的研究相对较多且取得一定的进展，而相关负极材料以及相匹配电解液的开发依然处于瓶颈期，因此开发相应的钠电负极材料具有一定的实际意义；3. 本项目拟通过调控硫化铁与石墨烯复合材料的形貌来提高其电化学性能。纳米级及多孔结构均能有效地弥补电极材料在充放电过程中的体积效应；同时石墨烯具有优良的导电性，其与硫化铁的复合可以显著降低电极材料的电化学阻抗，提高钠离子电池的倍率性。
一年期
6
《大学英语第二课堂对大学生跨文化能力的培养
研究》
李嫣 13813292969noralnoral@163.
com英语语言文学、
跨文化交流
研究目的和意义：1. 从国家层面来看，国家需要各高校培养“大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才”。大学生作为推动国家各方面事业发展的未来主力军，在大学阶段除了掌握扎实的专业知识，还需具备跨文化交际的能力。该项目就将以大学生的跨文化能力作为研究对象来开展的，这是符合国际国内研究现状2. 从学校层面来看，在高等教育国际化视野下，为全面推动“双一流”的战略，我校的国际化办学取得了长足的发展。而面对越来越多的留学生、越来越多元化的校园，我校大学生们该如何培养跨文化交流沟通的能力，如何应对跨文化冲突，这也是目前需要迫切解决的问题之一。研究内容和目标：该项目应突出两部分的研究：其一为大学生跨文化能力的研究，其二是我校应如何利用第二课堂提高我校学生跨文化能力。因此，研究重点为以下两点：1. 我校大学生跨文化能力的现状2. 我校大学英语第二课堂对提高学生跨文化能力的培养路径研究经费预算：1. 发表论文600元 2. 参加会议、比赛 1000元 3. 资料费 400
1.该项目是大创历届项目中首次对大学生的跨文化能力进行研究的项目，凸显了该项目的时代性和必要性。2．该项目关注大学课堂之外的第二课堂对学生能力的培养。第二课堂是教学的第二战场，也是对学生进行春风化雨、潜移默化影响的理想场所，有事半功倍的功效。研究者在第二课堂得到的数据会更充分、真实、有效。3. 该项目不仅能提升研究者的研究能力，还可以透过研究提高其自身的跨文化能力水平。
一年期
7大学物理实验中测量液体折射率
的几种方法李艳 18361217590
大学物理实验
理实验课程是高等院校理工科各专业的一门重要的基础课，对培养学生的学习能力、实验动手能力、观察能力、独立专研能力、科技创新能力等方面都起着十分重要的作用。我们学校面对工科学生开设的物理实验一般都是每个实验3学时，以经典实验和验证性实验偏多，由于时间的限制没有办法进行更深入的探讨，实际上大学物理实验有很多实验手段和方法非常适合用来训练学生的创新性思维，培养学生的综合分析能力和实践能力。我们计划利用大学物理实验室现有仪器，提出问题：如何测量液体的折射率，让学生根据学过的大学物理知识设计几种设计方案，比如用分光计法，劈尖干涉法，迈克尔逊实验法，杨氏模量法等，在实验实施过程中去解决遇到的一系列问题。相对来说大物实验起点较低，比较易于上手，由易入难，适合作为本科生的创新训练项目。
利用大学物理实验室现有仪器设备，在原有实验项目基础上进行深层次拓展，让学生设计实验方案，自由发挥，自己去完成这个内容，这样不仅能提高学生动手能力，锻炼思维，也有利于提高学生的实践创新能力。
一年期
8地表覆盖与CO2浓度时空分布演变影响机制研究
u.cn理学
研究目的和意义：CO2是最主要的温室气体，其空气浓度逐年上升，收到了自然条件和人类活动的影响，研究因人类活动引起的地表覆盖变化对CO2排放的影响，对大气温室效应研究、指导节能减排具有重要的研究意义和应用价值。研究内容：对我国碳卫星TanSat浓度产品数据进行非参数检验、插值、数学统计等预处理，分别从月、季节和年变化三个时间尺度进行时间维的统计分析，从省、市、高程三个空间尺度进行空间分布分析，定性和定量两个角度讨论地表覆盖类型和气象因子与近地表CO2浓度的影响机制。任务：基于地理信息系统和遥感技术，对甲烷浓度数据和地表覆盖数据的相关关系进行研究，并进行实例验证研究。目标：CO2的排放水平存在极大的地域差异，在对2019年江苏省近地表CO2浓度数据时空分布特征进行多角度、多层次分析的基础上，设计不同采样方式，并结合气象数据和高程数据尝试，对揭示中尺度下影响CO2分布和地表覆盖类型的相关作用机制。研究经费预算：20000元，其中：专利、软件著作权等知识产权费用：10000元；论文版面和文献服务费：5000元；文件、地质图件打印费：1500元；用于竞赛展示等宣传打印费3500元；专利等费用：5000元。
选用了具有高光谱分辨率、高灵敏度、高垂直探测和反演精度的TanSat近地面CO2浓度产品，并与地表覆盖数据相结合，对我国碳排放现状、二氧化碳浓度与地表覆盖的关系进行研究，而目前的温室气体排量估算模型，由于模型研制者所关注的侧重点以及空间化方案不同，因此大尺度、高精度的遥感数据对于客观估计我国碳排放现状具有重要意义，为分析和评价区域乃至全球尺度上不同覆盖类型对大气CO2浓度的贡献度提供可能，有助于了解因人类活动及自然环境差异导致的不同区域二氧化碳浓度水平和长期变化信息。
两年期
9烟煤柱状活性炭的制备及性能研
究张双全 13512567750
化工与制药类
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、研究经费预算等500字以内）1. 研究目的和意义 。传统柱状活性炭主要以宁夏太西无烟煤为原料、以高温煤焦油为黏结剂，可以得到强度、吸附指标俱佳的活性炭产品，但近年来随着太西无烟煤资源的枯竭，优质无烟煤活性炭将会逐渐下降，加之无烟煤活性炭的孔隙分布以微孔为主，其应用领域有一定的局限性，因此，以烟煤制备柱状活性炭必将会逐渐成为主流。但烟煤柱状活性炭若沿用无烟煤柱状活性炭的生产工艺，势必需要大量的煤焦油作黏结剂，这就带来成本将高于无烟煤柱状活性炭，市场竞争力不足。因此，烟煤柱状活性炭的技术难点在于廉价黏结剂的开发，不用煤焦油或少用煤焦油，而且还要保证活性炭有足够的强度。2.研究内容A、 黏结剂的配方；B、 黏结剂的添加量；C、 黏结剂对活性炭性能的影响规律3.任务： 研究黏结剂的配方4.目标 成本低于太西无烟煤柱状活性炭，性能高于太西无烟煤活性炭。5.研究经费预算 20000元。
（1）开发新型廉价复合黏结剂替代纯煤焦油制造活性炭工艺，降低活性炭生产成本、彻底解决煤焦油法柱状炭生产工艺产生的VOCs污染；（2）开发烟煤柱状活性炭新产品。
两年期
10
基于可溶性3D打印材料再现岩体裂隙的相似模拟材料特性实验
m采矿工程
相似材料物理模拟是研究采矿工程问题的一项重要实验方法，已经被广泛采用。传统的相似模拟材料由砂、石膏、碳酸钙、云母组成，遇水很快发生崩解，无法模拟天然岩石材料的储水与透水能力，因此，这种材料无法适用于流固耦合条件下的模拟，比如水体下开采、覆岩隔离注浆充填等场景。为了解决这一问题，在国家自然科学基金的支持上，前期研究得到了一种遇水不崩解的相似材料，并发现加入可溶性3D打印材料后（直径0.3mm），会极大增加相似材料的储水与透水能力。因此，采用这种新型相似材料后，将可以模拟含水层保护、注浆充填减沉等多种流固耦合场景。因此，开展基于可溶性3D打印材料再现岩体裂隙的相似模拟材料特性实验，确定其最佳配比，具有重要的意义与价值。本项目研究内容包括：（1）利用可溶性3D打印材料配制不同配比的相似模拟材料，可溶性材料长度分别设置为5，8，10mm，不同长度的占比分别为1%，2%，3%。（2）测定不同配比及占比条件下，模拟材料的吸水率、渗透率、抗压强度等参数；（3）确定适宜模拟不同渗透特性岩石的可溶性材料掺量及最佳配比。主要研究任务是配制不同的相似材料并测定其力学及水理特性，目标是确定出适宜模拟不同渗透特性岩石的可溶性材料掺量及最佳配比。研究经费预算10000元。
现有相似模拟材料遇水发生崩解，不具有储水与透水特性，不能反映材料固液耦合特性，因而无法模拟实际岩体中的节理裂隙，不能用于研究流固耦合场景，如水体下开采、覆岩隔离注浆充填。本项目的特色与创新是通过改变材料配方，并加入可溶性3D打印材料，在材料内部形成微裂隙结构，能够实现岩体裂隙模拟，并使其具备储、透水能力，可用于采矿工程中多种流固耦合场景下的模拟研究。
一年期
11可视化覆岩隔离注浆充填模拟实
验系统构建轩大洋 13813452476
采矿工程
覆岩隔离注浆充填是煤矿绿色开采技术体系的重要组成部分之一。该方法充分利用岩层移动规律，通过对选定的关键层下离层腔体实施高压注浆充填，从而增大可注空间，使覆岩形成压实承载结构，支撑关键层，进而有效控制地表沉陷，保护地面构筑物。该技术研究的重点之一是浆液在覆岩裂隙内的扩散规律。实际地层是一个“黑箱”，现有的原位测试方法无法直观反应浆液在离层内的扩散过程。为解决上述问题，在国家自然科学基金项目前期研究的基础上，已进行了实验系统设计，将整个地层简化4个部分，分别为主关键层、受注离层、隔离层、垮落带破碎岩体。本项目需要构建可视化模拟实验系统并开展实验研究。主要研究内容包括：（1）利用所研制出的新型流固耦合模拟材料，在实验室内构建出一个小型化的模拟系统，以实现浆液扩散全过程的可视化；（2）开展不同注浆压力条件下的注浆充填相似模拟实验；（3）对浆液扩散规律进行分析，确定注浆压力对浆液扩散距离的影响。主要研究任务是按照现有的实验系统设计进行系统的搭建并进行实验，目标是构建出可视化覆岩隔离注浆充填模拟实验系统，并通过实验确定注浆压力对浆液扩散距离的影响。研究经费预算10000元。
目前公开文献中尚没有可视化的覆岩隔离注浆充填固-流耦合模拟实验系统。在传统的采矿相似模拟系统中，所用的模拟实验材料遇水、浆会出现崩解，无法进行注浆充填条件下的实验；本项目中采用了新型的固流耦合实验材料，遇到水、浆后不发生崩解，同时本实验可使浆液扩散过程可视化，通过示踪再现浆液扩散的全过程，是项目的特色与创新所在。
一年期
12移动机器人高精度定位信息采集
与显示系统叶宾 15805207995
自动化
高精度定位技术是移动机器人系统的关键技术之一。针对自主移动机器人的高精度定位问题，利用GNSS高精度定位系统及惯性导航系统，设计传感器融合系统，编写软件对采集到的信号进行处理，并实现机器人定位信息的无线接收和发送，最终在电子地图上实现位置信息的可视化显示。研究经费预算2万元。
与现有技术相比阐明其先进性和创新性（300字以内）1. 将高精度定位系统与惯性导航数据融合，提高自主移动机器人的定位精度;2. 通过电子地图将位置信息进行实时准确显示，便于实时的路径规划及导航。
两年期
13基于数据库的贵州省煤岩煤质特
征研究张茜凤 13852047705 [email protected] 资源勘查
质特征研究对于成煤环境演化和煤层气成藏规律研究有重要的意义，对合理利用煤炭及煤层气资源均有指示、预测作用。贵州省煤炭资源丰富，在煤层中蕴藏有大量可供开发利用的煤层气，从文献中提取煤岩煤质数据构建数据库，并进行定量化、可视化分析，是区域沉积环境演化和煤层气优化排采研究的基础性工作。研究内容和任务：以贵州省为研究区域，提取文献煤质特征（显微组分、宏观组分、镜质组反射率、工业分析等）数据，构建数据库，结合定量化、可视化分析，对研究区域煤质特征进行研究，并在此基础上提出区域内不同煤类的分布规律。主要任务：1、收集整理地调报告、期刊、硕博士论文、会议论文等文献资料中的煤质数据。2、构建数据库，进行数据整理及入库。3、煤岩煤质统计分析，分析结果可视化。研究目标：完成煤岩煤质数据库构建和基于数据的定量化分析。研究经费包括：1、图书文献资料费：包括文献、图书、报告搜集购买整理费用；2、印刷复印费用；3、调研差旅费用；4、计算机费用：包括课题研究需要用到的存储、服务器租用等费用。总计费用8000元。
贵州省煤岩煤质研究工作传统方法是依据煤田地质勘查钻孔资料与实测煤岩煤质资料对煤岩煤质特征进行分析，对区域整体系统性的研究由于条件限制，不易展开。运用已公开发表的文献数据构建数据库进行煤岩煤质定量化分析是文献数据提取、数据库开发技术、数理统计分析方法在煤质煤岩科学研究中的应用，是信息技术、数据技术、地质科学三者的结合。贵州省已有煤质煤岩文献数据具有数据量较大、数据详实、有长尾数据、数据隐藏价值尚待挖掘等数据特征，已初步具备大数据的特征，本研究也是为大数据与煤地质科学相结合所做的尝试与探索。
两年期
14
中国智库的澳大利亚观与澳大利亚智库的中国观
比较研究
翟石磊 13815342958calvinzhai@126.
com国际政治传播
智库在中澳双边关系中发挥着而“二轨”外交的作用。作为亚太地区的重要力量，中澳两国既有合作，也存在一定的摩擦。因此，发挥智库在维护两国关系方面的作用更加重要。本课题旨在引导学生比较中澳智库对彼此国家的认知和态度，培养学生的国际观分析意识和判断能力。同时，通过本课题研究，训练学生在语言应用能力、问题分析能力、国际意识。本课题主要内容包括：（1）中国智库的澳大利亚观；（2）澳大利亚智库的中国观；（3）中澳智库对彼此国家认知的比较；（4）研究对推动中澳公共外交的意义研究任务：本课题主要任务是通过比较中澳智库对彼此国家的认知和态度，进而形成对改进公共外交策略的建议。研究目标：通过开展课题训练，争取实现如下3个目标：（1）育人目标：引导学生树立学术研究意识，培养规范的学术研究方法，将学术研究与思政教育有机结合起来。（2）学术目标：探究中国智库的澳大利亚观和澳大利亚智库的中国观，梳理出两国互相认知的多元维度，对客观评价两国关系，突破认知困境。（3）知识目标：完善学生国别与区域知识体系，强化学生以跨学科方法开展国别研究的方法和意识。经费预算：2万元。其中：图书资料费0.7万，差旅费1万，打印复印等：0.3万。
与现有研究相比，本研究具有如下创新：（1）研究问题的拓展性。学术界关注的重点依然是大国关系，对于中澳两国的国家观研究尚不多见，而从智库视角切入更是稀缺。（2）研究方法的创新。本课题以时间为轴，针对中澳智库的机构层面、科研人员层面、发表成果层面进行比较研究，形成了全方位的分析体系。
两年期
15
高校国际交流对当代大学生专业学习及个人成长影响状况调研——以中国矿业
大学为例
u.cn跨文化交际
研究目的：依据建设国际一流大学培养一流学生的目标导向，探索国际交流对大学生专业学习及个人成长的影响机理，通过国际交流对大学生专业学习和个人成长的影响因素分析，形成国际交流对大学生专业学习和个人成长的规律性结论，并提出在国际交流方面促进大学生专业学习和个人成长的有益建议。研究意义：我校每年为学生提供丰富的国际交流项目，为提高学生的专业水平及拓展学生的专业发展视野发挥了积极作用。在理论意义层面，本研究对国际交流日趋丰富的新形势下国际交流和大学生成长之间的规律进行探索，将一定程度上丰富高等教育学理论和大学生生涯规划理论；在实践意义层面，通过对矿大学生的调研，可以明确提出增加各学科大学生专业学习水平和个人成长效能的建议，在学校迈向国际一流大学的人才培养方面具有一定的应用价值。研究任务：调研参与国际交流的频度、频次，交流内容，交流效果，个人影响；剖析影响因素；构建影响模型；提出有益建议。研究目标：初步完成国际交流对大学生专业学习和个人成长的影响因素和机理分析，构建国际交流对大学生专业学习影响模型和国际交流对大学生个人成长影响模型；形成研究报告及政策建议1篇；发表理论学术成果论文1篇。研究经费：5000元（资料费1000元；数据采集费500元；材料复印打印费500元；论文发表费用3000元）
一、研究成果具有针对性和实践性针对目前高校学生参与国际交流的热门现象，本研究计划通过调查采访有交流经历的同学，了解国际交流对大学生专业学习及个人成长的影响，总结其中的规律，为将参加国际交流的同学提出指导建议。
二、具有理论和实际意义本研究将通过各种研究方法，探索国际交流和大学生成长之间的规律，丰富高等教育学理论和大学生生涯规划理论；在实践意义层面，提出增加各学科大学生专业学习水平和个人成长效能的建议，对学校迈向国际一流大学的人才培养具有一定的应用价值。
三、有助于学校进行“双一流”建设通过广泛的调研及科学的分析为学校的国际交流相关项目提出合理建议，为完善今后的交流项目献言献策，为学校“双一流”建设做出贡献。
一年期
16
高校学生交际情境下中英单向语码转换现象调查——以中国矿业
大学为例
u.cn跨文化交际
研究目的：语码转换现象频繁出现在大众媒体、文艺作品和日常生活中。本研究以中国矿业大学为例，考察高校学生在交际情境下中英单向语码转换现象，探讨其类型、成因和作用等，并重点研究此现象在高校学生英语学习中是否起到积极作用。研究意义：语码转换这一语言现象，作为社会语言学中的一个重要领域，一直受到学术界的广泛关注，包括我国语言学家何自然等各国学者对其进行了分析研究。但过去的研究多将重点置于殖民地区而忽略其他地区，而且目前学界对语码转换现象在语言习得和交际效果等方面的影响仍然存在争议。本研究将通过分析中英单向语码转换在高校学生交际情境中的现象，探讨其类型、功能和影响等，力求为这方面的理论研究做出贡献。在实际意义方面，通过对矿大学生的调研，可以明确交际情境下中英单向语码转换现象对英语学习的影响，对学生使用多种方法学习语言具有一定的指导价值。研究任务：通过调查问卷和观察积累等研究方法调研高校学生交际情境下中英单向语码转换现象发生的频度、频次、内容，交际效果；剖析产生语码转换现象的因素；分析该现象带来的交际影响和英语学习影响；提出有益建议。研究目标：初步完成高校学生交际情境下中英单向语码转换现象的现状分析、产生因素分析和影响分析；形成研究报告1篇；发表理论学术成果论文1篇。研究经费：5000元（资料费1000元；数据采集费500元；材料复印打印费500元；论文发表费用3000元）
一、研究具有时代性语言是文化的重要组成部分，是时代发展在非物质领域的具体体现。高校学生的交际情境用语更是紧跟时代甚至领先时代，所以研究高校学生交际情境下中英单向语码转换现象具有时代性。二、具有理论和实际意义本研究将通过各种研究方法，探索高校学生交际情境下中英单向语码转换现象背后的规律和类型，为这方面的理论研究尽绵薄之力；本研究还将尽力明确语码转换现象在大学生英语学习方面的影响，指导学生趋利避害，提高英语学习效率。
一年期
17
批改网对于本科生英文写作的自我效能感和能力
提升的作用
皇甫经纬 [email protected]
u.cn英语教学
一、研究目的和意义 1.目的：作为中国矿业大学大学英语教学一线的教师，基于英语写作教学中使用了三年的批改网，本项目将深入中国矿业大学英语教学课堂收集详实的数据。目的在于明确批改网对于本科生英文写作的自我效能感和英文写作能力提升的作用。2.意义：有利于从教与学的两个过程明确现代教学中师生的需求，对在移动互联网和大数据下推动高等院校教学改革，如何利用教学工具开展混合式教学具有重要意义。二、研究内容1.本研究将在本人教授的大学英语课程中进行，有详实的数据来源和强大的学术支持。本课题将研究批改网的功能要点，重点放在大数据对于学生作文的及时反馈、教师批改和学生互相批改、学生对于在线作文的讨论，学生作文按照分数排名激励作用，数据采集与分析这五个功能要点分别对学生英语写作的自我效能感以及英语学习能力提高.2.制作调查问卷，在运用批改网的教学情境下进行调研。就学生对于课堂知识内容的掌握程度、在批改网上大数据的反馈、教师和学生间的互动情况等一系列反映学生学习英语效能感以及学习英语能力提升的问题与批改网的应用之间的关系进行调查，以此从学生的角度反映在教师运用批改网后学生学习的真实情况。3.通过SPSS软件对教师在教学过程中收集关于批改的的反馈和准确度等巨大的数据做统计性的搜索、比较、聚类、分类等分析归纳，进一步从教师的角度深度挖掘和分析批改网的应用与提高学生英语学习的效能感与英语写作能力的关系。4.从教师、学生两个角度，探讨并提出不断发展完善批改网的方案，创造新的应用价值。三、研究任务1.制作调查问卷两份；2.发表论文一篇。四、研究目标
1.批改网极大程度上便利了教师的授课规划安排，而批改网对于学生学习能效感与学习能力的影响仍有待调查，特别是本教师亲自和批改网联合首次推出了按照分数排名作文以便于学生参考本班优秀学生作文。大数据时反馈对教师教学和学生学习积极性到底在多大程度上有所提高从而进行定量分心。本项目运用SPSS数据分析软件对教师在教学过程中收集的数量巨大的数据做线性统计的分析，以及学生对批改网的反馈进行研究，分析确立批改网的使用和提高学生学习英语兴趣（效能感）与能力的关系。2.针对目前学习英语学生反映的英语写作教学枯燥、学习兴趣匮乏的问题，本项目将从教与学的两个过程研究分析批改网这种创新式的教学方式对学生英语学习效能感与能力的影响，有针对性地解决学生缺失英语学习兴趣和动力的问题。3.项目尝试提出一种基于批改网的、能提高学生英语学习兴趣与能力的教学方法。
一年期
18
含复杂近邻格点的四维超立方晶格键渗流的蒙特
卡罗模拟
寻之朋 [email protected].
cn统计物理
渗流是统计物理学领域中重要的模型之一。渗流模型的应用极其广泛，在岩石中流体的渗透，颗粒物质，合成材料，聚合物，混凝土，气凝胶和其他多孔介质，电阻丝网络，森林火灾，生态平衡，流行病，互联网和其他网络系统，生物进化等多个领域都具有十分重要的应用。因此，对其深入研究有着重要的理论价值和现实意义。本项目基于优化的单团簇生长算法，对含复杂近邻格点(包括次近邻格点及第三近邻格点)的四维超立方晶格的键渗流过程进行蒙特卡罗模拟，通过分析团簇的统计分布行为，从而获得晶格模型高精度的键渗流阈值，并进一步探讨渗流阈值与格点配位数之间的关系。 研究经费预算：(1) 计算费：2000元；(2) 论文版面费：3000元；(3) 资料打印复印费：1000元。总计：6000元。
采用优化的单团簇生长算法，可以有效地模拟含复杂近邻格点的晶格模型的渗流过程，并且计算精度高，耗费计算机时短。
一年期
19旋风输送入料装置的特性研究
李建平 1350520565813505205658@163
.com机械工程
现阶段的大颗粒物料输送以皮带输送为主，不仅输送不均匀，容易造成物料之间的碰撞与粉碎，而且有很大可能污染物料。而用以输送大颗粒物料的气力输送入料装置，又会因为大颗粒物料的质量过大，进入输料管路时基本处于轴向静止状态，容易造成堵管现象，需要较大风力启动，不可避免地造产生过多能耗，严重的影响了气力输送入料装置的输送效率和输送能力。为适应大颗粒复杂的输送条件需求，设计一种可自身产生旋流的旋风输送入料装置，利用其旋流气力输送，在局部调节输送气流的速度大小和分布，降低颗粒临界输送气流速度，解决了大颗粒物料气力输送入料口能耗高、易堵管的问题，输送大颗粒物料的气力输送入料装置使物料进入输料管时具有一定的初速度且旋流入风，可以大幅度节约能耗，高效的进行大颗粒物料气力输送。任务和目标：对几种典型的风力输送的入料装置进行仿真分析，找出风力输送中入料装置动力学参数和结构参数中能耗影响的主要因素，建立旋风入料装置模型，并搭建实验平台进行实验，设计一种可自身产生旋流的低能耗旋风输送入料装置。经费预算：1万元
和现有技术相比，本项目所研究的入料装置可以使物料在进入输料管时具备一定的初速度，极大地降低了入料能耗损失，而且内螺旋叶片产生的旋流进风可以使物料避免入料口的堵管问题。
两年期
20钻杆装卸机器人的设计与分析
李建平 1350520565813505205658@163
.com机械工程
目前，煤矿钻探设备种类多，应用广泛。而在钻孔施工过程中，接续和拆卸钻杆仍然以人工或半人工操作为主，不仅连接困难、耗时长，影响产量，而且工人劳动强度大，工人离钻机工作区域过近，容易造成安全事故。为了提高钻孔效率，降低工人劳动强度，设计一种可自动装卸钻杆的智能机器人尤为重要。结合现有的机器人结构，对机器人的结构进行优化设计，对钻杆装卸机器人进行远程操控，使其能够智能高效地完成钻杆的输送、对中、装接工作 。为了提高钻杆装卸机器人的灵活性和适用范围，在传统机械手的基础上为其增加履带，提高其适用范围和灵活度；采用液压马达驱动转动关节，液压缸驱动移动关节，使钻杆装卸机器人结构紧凑驱动力大，并满足井下的使用要求，安全可靠。任务和目标：设计钻杆装卸机器人的整体结构，对关键零部件进行静力学分析校核强度，对整机进行模态分析找出其各阶振型，对机器人结构进行优化；对液压控制系统进行设计，选用合适的电液伺服阀和传感器，搭建试验台进行试验，对试验中发现的问题进行改进，设计出一种智能化钻杆装卸机器人，提高煤矿劳动生产率，减轻人员的体力劳动。经费预算：1万元
和现有技术相比，把机器人应用到井下钻杆的装卸工作中，相比于传统地换钻方式工作效率更高；结构上，相比传统机械手增加了履带结构，使机器人更加适用范围更加广泛，在驱动方式上采用液压驱动的方式，安全可靠，驱动力大，末端执行器采用双片夹取的方式抓取钻杆，抓取稳定；控制方面，利用电液伺服换向阀进行控制，精度高，便于钻杆的对中和装接。
两年期
21多稳态缓冲吸能机构设计与分析
杨雪锋 18651781170 [email protected] 机械电子
目前缓冲机构大部分为被动泡沫多孔结构或者主动控制的流体缓冲机构等。对于泡沫多孔结构，响应速度快，但是吸收冲击能量后恢复性能差，主动控制的流体缓冲机构，响应速度慢，吸能后可恢复。本课题计划结合两者的优点，建立柔性片段建立柔性多稳态多孔结构，通过控制柔性片段的结构和刚度，达到吸能可控，并在吸能后可自动恢复的特性。本课题计划通过理论分析、有限元仿真与实验相结合的方式，探索柔性多稳态机构在准静态和动态轴向压缩和横向弯曲下的破坏失效模式与吸能机理；建立吸能特性定量预报的理论计算模型，研究柔性多稳态机构性能参数、结构参数、及其参数匹配关系对柔性多稳态机构吸能特性的影响规律；研究柔性多稳态机构破坏失效模式与吸能特性的有限元数值模拟方法，建立有限元分析模型并对模型进行试验验证和修正，通过数值模拟对柔性机构的吸能特性进行系统深入研究与优化设计。本课题研发经费预算20000元。
一、柔性多稳态机构的创新设计方法。二、柔性多稳态机构在多稳态跳变过程中，能量的吸收和释放机理。三、在极限状态下，柔性多稳态机构破坏失效模式与吸能特性的有限元数值模拟方法。
两年期
22贾汪矿区废弃矿井地下水环境同位素特征研究
刘勇 13951353219 [email protected] 地质类
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、研究经费预算等500字以内）1.研究目的和意义2016年，随着旗山煤矿正式闭坑，贾汪矿区所有煤矿全部关闭废弃。矿井废弃后，地下水位抬升，废弃矿井成为潜在污染源，地下水赋存空间、水动力场、化学场等一系列水文地质条件的改变，可能造成地下水污染，影响用水安全。因此，需要通过水化学及同位素研究，查明矿区废弃矿井地下水循环条件、水质及污染现状，为地下水资源保护与利用提供依据。 2.研究内容（1）贾汪矿区地下水水化学分析搜集整理矿区水文地质及水化学资料，分析地下水补径排特征，划分水化学类型，查明地下水化学场分布规律。（2）贾汪矿区废弃矿井地下水同位素特征研究分析氢氧等环境同位素在各地下含水层分布特征，根据同位素特征研究矿区地下水补给特征、含水层间水力联系以及地下水同位素与水化学组成之间的关系。（3）基于硫同位素的废弃矿井地下水污染机理分析分析地下水中34S的分布特征，判断地下水污染源，结合研究区水文地质条件，研究废弃矿井地下水污染机理。3.任务（1）地下水取样及测试；（2）地下水环境同位素分布特征分析；（3）废弃矿井地下水污染机理分析。4.目标：通过同位素分析，揭示废弃矿井地下水的补给特征与水循环特征，探讨废弃矿井地下水污染机理。5.研究经费预算（1）化学试剂：400元/盒×15盒=0.6万元（2）现场调查差旅：500元×4次=0.2万元（3）同位素测试：600元/样×15样=0.9万元（4）打印、版面：0.3万元
现有的废弃矿井地下水研究更多从水文地质角度研究地下水动力条件演化，地下水污染主要通过常规水化学手段进行研究，因此，对矿井废弃后，地下水污染机理研究认识不足。本项目利用环境同位素特征分析废弃矿井地下水污染机理，为矿区地下水污染控制与矿井水资源利用提供依据。创新性主要体现在：（1）通过氢氧稳定同位素与常规水化学成分分布特征及因子相关性，研究矿井废弃后地下水补给及演化特征；（2）通过硫同位素34S分布特征，研究废弃矿井地下水污染机理
两年期
23新型高强让压锚索结构设计与力
学性能优化陆银龙 15262026776
工程力学
一、研究目的和意义当前，深部地下工程已成为国家重要的战略科技问题。但是，深部地下工程灾害频发，如何有效地控制地下工程围岩稳定性是迫切需要解决的一项难题。锚索是当前深部地下工程中普遍使用的一种支护方式，但是传统锚索结构延伸率很低（一般小于3%），在深部地下工程中应用时经常发生破断现象。为此，迫切需要对传统锚索结构进行优化设计，开发新型的高强让压锚索结构，使其力学性能能够适应深部地下工程围岩变形破坏特征。二、研究内容与任务① 新型高强让压锚索结构优化设计② 新型高强让压锚索结构力学性能分析③ 新型高强让压锚索力学作用机理分析三、研究目标开发一套具有大延伸率的新型高强让压锚索，揭示高强让压锚索力学作用机理。四、研究经费预算投入5-8万（可从导师科研项目支出），主要用于材料费、测试分析费、出版文献费等。
传统的锚索结构延伸率很低，一般为小于3%，无法适应深部地下工程围岩的剧烈变形破坏。为此，本项目提出开发新型高强让压锚索结构，其延伸率可达15%以上，能够有效地避免深部地下工程中锚索破断现象的发生，大大提高深部地下工程的稳定性与安全性，具有广阔的推广应用前景。
一年期
24
徐州市住宅建筑标准化叠合楼板技术标准和图集
编制
om结构工程
本项目依托的科研项目《徐州市住宅建筑标准化叠合楼板技术标准和图集编制》为徐州市第一批建筑产业现代化示范城市科技项目，徐州市建设局2019年12月立项，研究期限为2020年1月至2020年12月。依托项目主要研究装配式住宅建筑叠合楼板的标准化设计、生产和安装技术，根据标准化研究成果，编制《徐州市住宅建筑标准化叠合楼板技术标准》和《徐州市住宅建筑标准化叠合楼板图集》，使徐州市装配式住宅建筑叠合楼板的设计、生产和施工做到标准、规范、统一。依托项目研究经费总预算10万元，其中市拨研究经费10万元。
本大创项目以依托项目为基础，全程参与依托项目研究。主要研究内容为：装配式住宅建筑叠合楼板的标准化设计、生产和安装技术。研究学生主要参与完成文献收集整理，叠合楼板设计与计算分析，标准初稿编制等工作。本大创项目研究经费预算为5000元。
1）本项目以徐州市装配式住宅建筑叠合楼板为研究对象，进行标准化研究，并编制《徐州市住宅建筑标准化叠合楼板技术标准》和《徐州市住宅建筑标准化叠合楼板图集》。本研究项目解决了江苏省“三板”推广中迫在眉睫的叠合板标准化问题，具有非常强的现实意义和工程实用价值。2）本项目叠合楼板的标准化研究与现存的叠合楼板标准化相比，创新点是：不仅局限于叠合板构件本身的标准化，而是把叠合楼板标准化放到装配式住宅建筑体系标准化这个背景和框架下统筹考虑，以住宅建筑平面模数标准化（3M模数）为前提，充分考虑了将来住宅建筑体系标准化的发展要求，可以适应未来住宅建筑中叠合楼板与其它预制构件如：梁、柱、墙标准化的匹配要求。
一年期
25建筑物纠倾掏土技术标准编制
om结构工程
本项目依托的科研项目《建筑物纠倾掏土技术标准》为江苏省工程建设标准编制项目，江苏省工程建设标准站2019年12月立项，研究期限为2020年1月至2020年12月。依托项目通过《建筑物纠倾掏土技术标准》编制，规范建筑物掏土纠倾技术的应用，减少建筑物掏土纠倾技术的风险性，提高建筑物掏土纠倾技术的可靠性，保证建筑结构的安全和建（构）筑物功能的正常发挥，促进建筑物掏土纠倾技术的进一步发展。依托项目研究经费总预算12万元，其中省拨研究经费12万元。
本大创项目以依托项目为基础，全程参与依托项目研究。主要研究内容为：1）建筑物倾斜原因调查与分析、鉴定；2）建筑物倾斜控制标准；3）建筑物掏土纠倾工作程序；4）建筑物掏土纠倾工程的设计方法；5）建筑物掏土纠倾工程的施工方案；6）建筑物掏土纠倾工程的监测；7）建筑物工程掏土纠倾后的加固。最终编制完成江苏省地方标准《建筑物纠倾掏土技术标准》。本大创项目研究经费预算为5000元。
1）目前关于采用掏土技术对建筑物进行纠倾的设计和施工方法尚无相关技术标准。当采用掏土技术对建筑物进行纠倾时没有依据可循，往往存在技术风险和安全隐患。2）采用掏土技术对建筑物进行纠倾相比顶升等纠倾方法是一种非常经济节省的建筑物纠倾方法，当条件适合时，采用本方法可以节省大量资金。但掏土纠偏也存在技术复杂，不可控影响因素多等特点。因此需要深入研究规范设计和施工方法，以达到安全纠倾的要求。3）本标准将填补掏土纠倾技术标准的空白，为掏土纠倾技术提供依据，规范统一掏土纠倾的设计、施工和加固方法。
一年期
26中国古代文学中人仙婚恋故事的
英译研究宫蔷薇 18796223221
翻译专业
中国经典文学作品承载厚重独特的中国文化，一直受到海内外译者的青睐。随着“中学西传”、“经典外译”进程的不断推进，越来越多的中国经典作品通过译者的翻译活动走出国门，受到不同国家读者的广泛关注。人仙恋中丰富的女性形象，仙女、妖女与凡人的婚恋生活在一定程度上颠覆了儒教文化影响下的女性认知。本项目将研究女性角色的主体性在不同译者笔下的处理以及人仙婚恋关系在译文中的再现，解释译者对婚恋故事中女性角色及其与凡人关系的不同理解和认识，展示中西文化的冲突和译本自身新文化产生的过程。预期公开发表学术论文一篇。研究经费预算6000元，包括资料搜集、参加会议等。
目前关于我国古代文学中婚恋故事的相关研究数量颇丰，但是对于婚恋故事的英译及其在西方世界的传播的关注则非常有限。与非婚恋故事中大多处于被动的女性人物相比，织女、玉女等女性角色在他们与凡间男子的婚恋关系中展示了很强的主动性。她们主动向男主人公求爱、求婚，当境遇改变的时候又毅然决然、毫不拖沓的与男主人公分开。但是原作这些勇敢的女性角色，在现代男性译者的笔下却或多或少地丢失了她们的勇敢和果断，丢失了她们在爱情、婚姻中的主动权和支配权。译文中这种主动性丢失产生的背景、原因及其影响将是本研究考察的重点。
两年期
27磁流变软体机器
人制作刘新华 13645213800
机械制造及其自动化
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、研究经费预算等500字以内）一、研究目的及意义软体机器人的研究属于多学科交叉融合领域，具体涉及到材料学、力学、形态学以及运动学等方面的科学问题。近年来，随着智能材料和先进制造技术的发展，软体机器人的研究取得了许多具有重要影响力的成果。但是，制作具有柔顺性、多自由度以及运动灵活的软体机器人依然是目前面临的挑战性问题。因此，探索新型软体机器人结构以及制作方法势在必行。磁流体是一种形态和性能受外加磁场约束和控制的固、液两相功能材料，具有连续、可逆、迅速和易于控制的磁流变效应，广泛应用在航空、军工、汽车工业、精密加工、生物技术等领域。阿米巴虫是一种通过体内溶胶-凝胶转变进行全皮肤翻转运动的变形虫，通过体态变化和界面的摩擦力实现整个躯体的运动。初步研究发现，磁流变效应与阿米巴虫溶胶-凝胶转变机理相似。将磁流体充当类似阿米巴虫细胞质的作用，外加磁场下模拟阿米巴虫的全皮肤翻转运动具有可行性。因此，设计仿阿米巴虫磁流变软体机器人并进行加工制作，为新型软体机器人的研究提供重要的参考价值。二、研究内容及任务（1）设计仿阿米巴虫磁流变软体机器人结构，构建运动学和动力学模型，并进行磁场与重力场耦合仿真分析。（2）了解多种智能材料特性并学习掌握先进制造技术，加工制作仿阿米巴虫磁流变软体机器人样机。三、研究目标（1）学习理解阿米巴虫的全皮肤翻转运动机理和磁流体流变特性；（2）学习构建软体机器人运动学和动力学模型，学习掌握有限元多物理场仿真；（3）学习了解多种智能材料特性以及先进制造技术。四、研究经费预算
与现有技术相比阐明其先进性和创新性（300字以内）目前，软体机器人的研究取得了很多具有重要影响力的成果，但也存在一些缺点：气动式软体机器人虽然技术比较成熟、控制简单，但是一般情况下需要外接气源，而且大多数气源体积和重量都比较大，易受环境限制；形状记忆合金(SMA)材料虽然具有超弹、耐腐蚀等特性，但其形变度不高；离子交换聚合金属材料(IPMC)、介电弹性体(DE)驱动器虽然形变大、能量密度高，但面临难以控制等问题；化学反应驱动的软体机器人虽然驱动力强，但同样面临控制复杂的问题。本项目通过研究阿米巴虫的运动机理与磁流体流变特性的内在联系，设计仿阿米巴虫磁流变软体机器人模型，为软体机器人的结构设计以及制作方法提供重要的参考价值。
进度安排（1）设计仿阿米巴虫磁流变软体机器人结构并建立数学模型；（八个月）
（2）进行多物理场耦合仿真；（四个月）
（3）加工制作仿阿米巴虫磁流变软体机器 人样机；（八个月）（4）对项目研究结果进行总结，准备结题； （四个月） 一年期口
两年期
28智能柔性上下料系统关键技术研
究李会军 15152175186 [email protected] 自动化
工业流水线上的上料机的设计一般都具有较强的针对化，上料时通过零件的某种特征来抓取或排布零件。随着制造业的竞争越来越激烈，产品的市场需求也朝着结构复杂化、周期缩短化的方向发展,物料的种类也呈多元化趋势，当产品升级或料件更新时，上料机都需要做出相应的调整以满足上料要求。为了缩短产品升级周期，开发一款可用于视觉辅助抓取系统的通用标准化柔性上料机势在必行。本项目主要研究柔性上料机的视觉辅助系统，在现有视觉系统软件的基础上进行二次开发，搭建料件自动识别定位系统，实现对目标料件的自动识别与抓取操作。研发经费预算：2万元
智能柔性上下料系统通过视觉辅助等方法，能够满足不同型号料件的上料以及不同产线空间需求，并且能够在上料机提供的料件中识别出能够满足抓取条件的料件，显著缩短产线升级所用的时间，有利于增强企业的市场竞争力
两年期
29煤炭地下气化的技术经济学评价
段天宏 13852481765passionduan@163
.com工业工程
煤炭地下气化作为一种高碳资源低碳化利用的新技术，是我国未来采煤技术的主要方向。但由于具有技术复杂、投资大、周期长、涉及面广等特征，风险比较高，实施之前对其进行科学的技术评价与经济评价是项目成败的关键。国内外学者在地下气化可行性评价研究方面取得了一些有益的成果，但尚未建立起完善的地下气化可行性评价体系，多是进行定性分析。本项目主要研究：1）如何建立恰当的技术评价和经济评价指标体系；2）建立基于层次分析法和熵权法的模糊综合评价模型；3）对项目的技术经济可行性进行综合评价研究经费预算3万元左右。
项目建立的模型指标体系将较为全面、合理，并且克服了传统模糊综合评价方法中指标权重过于主观的问题。克服传统模糊综合评价方法中指标权重过于主观的问题。
两年期
30煤岩体压裂裂缝微震定位及监测
系统开发李楠 15262003100
矿业类
压裂技术在油气、矿山等领域得到了广泛应用，然而煤岩体压裂裂缝监测一直缺少有效方法。煤岩体压裂过程会产生大量微震信号。本项目首先对煤岩体压裂诱发的微震信号特征进行研究，在此基础上，研究发展适合煤岩体压裂的微震震源定位方法和震源机制反演方法，采用matlab、C#等计算机编程开发煤岩体压裂裂缝的微震定位及监测软件系统，并进行实验室和现场试验验证。项目研究对进一步认识煤层水力压裂机理，促进煤层水力压裂监测和效果评价技术发展具有重要的理论意义和应用价值。本项目经费预算2.0 万元，主要用于现场试验差旅费，实验室煤岩试样，实验室和现场煤岩压裂试验压裂管、封孔器、封孔材料等实验材料，论文、专利、打印复印等费用。
将微震监测引入到煤岩体压裂裂缝监测中来，利用微震定位和震源机制反演对煤岩体压裂裂缝监测进行系统的实验和理论研究。采用改进的真三轴煤岩水力压裂实验台、微震监测系统、高灵敏度微震信号采集仪和三分量微震传感器（现场试验用），以及波形互相关、双差定位、震源机制等较为先进的实验手段和理论研究方法，研究提出适合煤岩体压裂裂缝的震源定位方法、微震震源机制反演方法；在此基础上，研究建立基于微震震源参数的煤岩体压裂裂缝表征方法，确定压裂影响范围，为煤岩体压裂监测及效果评价提供新的思路和解决方案。
两年期
31煤岩体水力压裂直流电法监测研
究李楠 15262003100
矿业类
近年来水力致裂在煤矿顶板灾害和煤岩动力灾害防治、煤层气（瓦斯）资源高效开发等方面得到了广泛应用，但煤岩体水力致裂监测一直缺少有效方法。直流电阻率法对煤岩体内部含水等低阻异常结构灵敏度高，具有较好的效果。本项目主要开展煤岩体水力压裂直流电法监测实验，研究煤岩体水力压裂全过程视电阻率相应特征，建立煤岩体水力压裂直流电法反演成像方法，采用matlab、C#等计算机编程开发煤岩体水力压裂直流电法监测软件系统，并进行实验室和现场试验验证。研究研究对煤岩体水力致裂裂缝形态及扩展机理对优化压裂设计、提高瓦斯开采效率、防范压裂诱发煤岩动力灾害具有重要意义。本项目经费预算2.0 万元，主要用于现场试验差旅费，实验室煤岩试样，实验室和现场煤岩压裂试验压裂管、电极、封孔器等实验材料，论文、专利、打印复印等费用。
将直流电法监测方法引入到煤岩体水力压裂裂缝监测中来。开展煤岩体水力压裂直流电法监测实验，系统研究煤岩体水力压裂全过程的视电阻率相应特征；采用有限差分法、伴随矩阵法和共轭梯度反演方法，研究建立适合煤岩体水压裂缝的三维直流电阻率成像方法；在此基础上，研究建立基于直流电法的煤岩体水压裂缝监测方法，并开发相应的软件系统，最终确定煤岩体水力压裂的影响范围，为煤岩体压裂监测及效果评价提供新的思路和解决方案。
两年期
32
自蔓延-放电等离子烧结制备HfB2-MoSi2抗氧化涂层及其惰化防护机
理研究
任宣儒 15505183876renxuanru1986@1
63.com材料科学与工程
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、研究经费预算等500字以内）针对国家重大战略需求的碳结构材料表面硼化物复合涂层宽温域高阻氧防护需求的难题，本课题提出通过自蔓延-放电等离子快速烧结技术制备拥有高阻氧涂层结构的HfB2-MoSi2复合涂层，实现对碳结构材料高质量宽温域氧化防护。通过自蔓延高温快速合成HfB2-MoSi2复合粉体，实现复合粉体的均匀化制备，通过两相界面有效结合，提升陶瓷涂层的烧结性。通过放电等离子烧结技术提供的低温快速烧结和热压技术，抑制涂层晶粒和增强相长大，提高增强相和涂层结合性以提升增韧效果，达到减少缺陷，增加致密度，构建高韧性、高致密度、低缺陷涂层结构，减少氧气扩散路径的目的；通过精确调控硼化物组分及含量，控制涂层在不同温区的微观组织演变行为，设计与优化涂层宽温域自愈合行为和阻氧屏障层阻氧机制，提升涂层宽温域自愈合密封缺陷的阻氧能力；在综合提升涂层宽温域高阻氧防氧化能力的同时，深入分析涂层在宽温域不同温区下的自愈合防护机理，揭示宽温域高阻氧涂层结构和自愈合氧化屏障层密封缺陷的协同阻氧机制，为碳结构材料表面宽温域高阻氧涂层体系和结构的构筑，提供重要的理论依据和实验支撑。研究经费总预算20000元，其中，资料费1500元，材料费5000元，测试加工费10000元，论文版面和专利费3500元。
传统硼化物复合涂层主要采用无压烧结方式在超高温下合成制备，无法获得高致密度涂层，以及不利于增强相和涂层的结合；且过高的烧结温度既增加了能耗和成本，又容易导致晶粒和增强相过度长大，增加涂层缺陷，进一步影响涂层致密度的提高和增韧效果。而通过放电等离子烧结技术提供的低温热压快速烧结制备技术，不仅可以抑制涂层晶粒和增强相长大，增加致密度，减少缺陷，提高增强相和涂层的结合，构建高韧性、低缺陷、高阻氧涂层结构，减少氧气的扩散路径。另外，相较于传统机械混合，通过自蔓延高温合成所制备的HfB2-MoSi2混合粉体有助于陶瓷中各相的均匀化分布，以及相界面的微观调控，从而实现HfB2-MoSi2陶瓷烧结性能和抗氧化性能的调控，提升涂层的抗氧化效果。
两年期
33
放电等离子快速烧结制备SiC纳米线增韧HfB2-
MoSi2陶瓷及其强韧化机理研究
任宣儒 15505183876renxuanru1986@1
63.com材料科学与工程
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、研究经费预算等500字以内）针对国家重大战略需求的碳结构材料表面硼化物复合涂层宽温域高阻氧防护需求的难题，本课题提出通过放电等离子快速烧结技术制备SiC纳米线增韧HfB2-MoSi2陶瓷，以获得拥有高阻氧涂层结构的HfB2-MoSi2复合涂层，实现对碳结构材料高质量宽温域氧化防护。通过在HfB2-MoSi2陶瓷涂层中添加SiC纳米线，提高HfB2-MoSi2陶瓷韧性，抵御裂纹生成。通过放电等离子烧结技术提供的低温快速烧结和热压技术，抑制涂层晶粒和增强相长大，提高增强相和涂层结合性以提升增韧效果，达到减少缺陷，增加致密度，构建高韧性、高致密度、低缺陷涂层结构，减少氧气扩散路径的目的；通过精确调控硼化物组分及含量，控制涂层在不同温区的微观组织演变行为，设计与优化涂层宽温域自愈合行为和阻氧屏障层阻氧机制，提升涂层宽温域自愈合密封缺陷的阻氧能力；在综合提升涂层宽温域高阻氧防氧化能力的同时，深入分析涂层在宽温域不同温区下的自愈合防护机理，揭示宽温域高阻氧涂层结构和自愈合氧化屏障层密封缺陷的协同阻氧机制，为碳结构材料表面宽温域高阻氧涂层体系和结构的构筑，提供重要的理论依据和实验支撑。研究经费总预算20000元，其中，资料费1500元，材料费5000元，测试加工费10000元，论文版面和专利费3500元。
超高温陶瓷HfB2-MoSi2具有优异的高温热结构特性，然而陶瓷的脆性本质，极大限制了其应用。要提高其增韧效果，制备工艺需要能够控制纳米线尺寸，提高增强相和涂层之间的结合性。要提高涂层韧性，抵御裂纹生成，需要利用纳米线增韧技术。然而传统无压烧结方式过高的烧结温度既增加了能耗和成本，又容易导致晶粒和增强相过度长大，增加涂层缺陷，进一步影响涂层致密度的提高和增韧效果。而通过放电等离子烧结技术提供的低温热压快速烧结制备技术，不仅可以抑制涂层晶粒和增强相长大，增加致密度，减少缺陷，提高增强相和涂层的结合，构建高韧性、低缺陷、高阻氧涂层结构，减少氧气的扩散路径，实现HfB2-MoSi2陶瓷烧结性能和抗氧化性能的调控，提升涂层的抗氧化效果。
两年期
34渗铝钢管材连接
的防腐技术段天宏 13852481765
工业工程
调查结果显示，2014年我国的腐蚀总成本超过2.1万亿人民币，约占国民生产总值GDP的3.34%，相当于人均1555元的腐蚀成本。放眼全球，大约每隔90秒，世界上就会有1吨的钢铁腐蚀成铁锈。渗铝是通常用于在金属表面处理的防腐方式。渗铝的技术较成熟，表面强化效果显著且操作简单，成本低，已被各行业广泛应用。但是在野外等现场对渗铝钢管进行连接时，因为连接处渗铝层被破坏，其抗腐蚀性能大打折扣。本项目计划研究：1）现场情境下渗铝管材的焊接工艺及其抗腐蚀性能测试2）渗铝管材的螺纹连接工艺及其抗腐蚀性能测试3）以上两种工艺的正交实验研究经费预算3万元左右。
目前很少有人研究渗铝钢管材不同连接方式的防腐技术，特别是对螺纹连接方式的防腐技术的研究，本研究将对焊接和螺纹连接方式接头处的防腐技术进行研究和比较，这在过去基本没有人研究。
两年期
35
基于深度学习的测井曲线重构技术及在深层火成岩建模中的应用
许永忠 13912005116xuyongzhong2004
@126.com地球物理学
由于受不同地质情况的影响,常规测井曲线不能很好地解决特殊地质问题。针对火成岩的地质特征,利用频谱分析技术对伽马等测井曲线进行处理。与常规测井曲线比较,地层的旋回特征在频谱分析曲线上更加明显。根据相同地层具有相似旋回性的原理,利用伽马等频谱分析曲线进行地层横向对比,使研究区划分、对比达到了协调和统一，以声波曲线为本体,结合反映岩性的测井曲线(伽马、自然电位等曲线),同时对火成岩测井曲线的岩石物理分析与校正进行一定的分析与研究，并应用曲线重构技术构建火成岩等地层特征曲线,为测井约束反演提供地质依据；并利用所重构的曲线进行实际反演的速度建模研究。
（1）曲线重构可基于小波分析等理论，利用python等高级语言进行，融入深度学习的知识与技术理论。（2）针对火成岩等特殊岩性地质体开展研究，提高利用测井曲线的广度与深度。（3）研究综合利用地震反演方法精细建立速度模型的方法。
两年期
36水平煤层钻进防塌用钻井液实验
研究郝树青 13952208471 [email protected] 矿产普查与勘探
针对煤层水平钻进时易坍塌掉块，影响钻进效率的工程问题，通过理论分析、实验研究的方法，在实验室尺度开展防塌钻井液配方研究设计。研究的目的与意义是，通过实验方法获得一种可用于易坍塌掉块的水平井钻进用钻井液体系。研究内容：通过理论分析，选取钻井液配方主剂；运用数学方法优化设计钻井液并进行性能测试；最终获得钻井液优选配方。经费预算：2000元
目前存在的钻井液体系大多是针对直井或针对其他岩层的循环体系，对水平井煤层钻进问题不具有适应性与针对性。本研究拟通过实验配制获得可适用于水平井煤层钻进用的钻井液体系，在攻克复杂煤层钻进过程中具有创新性，也体现了其先进性
两年期
37可储CO2煤层钻进用低温钻进循环
液实验郝树青 13952208471 [email protected] 矿产普查与勘探
针对可储CO2煤层钻进时存在的低温条件等特殊性，通过理论分析、实验研究的方法，在实验室尺度开展适用于低温条件的钻井液配方研究设计。研究的目的与意义是，通过实验方法获得一种可用于CO2储存煤层钻进用钻井液循环体系。研究内容：通过理论分析，选取配方主剂；运用数学方法优化设计并进行性能测试；最终获得低温钻进循环液优选配方。经费预算：2000元
目前存在的钻进循环液体系，对于CO2煤储层钻进不具有适应性与针对性。本研究拟通过实验配制获得的低温钻进循环液，在攻克CO2煤储层钻进过程中具有创新性，也体现了其先进性。 两年期
38
地震火灾作用下钢结构防火涂料脱落过程数值模
拟
du.cn土木工程
本项目针对地震作用下大跨度钢结构防火涂料脱落问题开展研究，即拟基于商用有限元软件（ABAQUS），采用生死单元模型，结合相关材性或拟动力框架试验，建立非膨胀型防火涂料脱落破坏准则（应力破坏准则、应变破坏准则或加速度破坏准则），实现对钢结构构件防火涂料损坏及脱落机理、脱落长度（面积）和位置等模拟分析；在此基础上，结合钢框架结构模型地震-火灾试验结果，对其地震作用下防火涂料破损行为进行模拟验证和对比分析；同时，对防火涂料破损后受火钢框架结构梁柱构件温度场、变形和破坏模式等进行模拟分析，并深入开展力学机理分析。研究经费预算：20000
很多国家都已开展钢结构抗火的研究工作,对火灾下钢结构的抗火性能和设计方法的研究均取得较大的进展。但是,考虑防火保护破损后钢结构抗火性能的研究还比较少。与现有技术相比，本项目考虑到了地震作用后防火涂料脱落后的情况与火灾作用对钢结构防火涂料脱落处的情况，适用于实际情况。 两年期
39
薄膜效应作用下钢筋混凝土楼板极限承载力计算
模型
du.cn土木工程
本项目针对薄膜效应作用下楼板的极限承载能力问题进行研究，即通过建立楼板破坏模型，列力学平衡方程，计算楼板的极限承载力以及荷载位移曲线；在此基础上，通过对一般性楼板、灾后板以及叠合板进行承载力试验，将实际试验极限荷载值、荷载位移曲线与计算结果进行对比分析，同时以数值模拟结果作为参考，验证计算模型的合理性，并对模型进行进一步修正。 研究经费20000元人民币。
很多学者都对薄膜效应对楼板承载力的影响进行了研究，并取得了很多成就，提出了一些楼板承载力的计算模型。但对方板和矩形板破坏模式的区别以及对板中薄膜压力作用的考虑还很少，本项目考虑到板中薄膜压力的作用，并提出其与楼板中心竖向位移的关系，同时对方板和矩形板提出了不同的破坏模型，符合实际情况。 两年期
40类石墨烯B-C-N体系的热传导性质
研究钟泓臻 13218576201
应用物理学 石墨烯具有非常高的热导性质，用一个B和一个N原子替换石墨烯中的2C原子，可保持化合价守恒，目前对B-C-N合金体系热导性质的研究还相对较少，拟对其展开系统的研究，进一步扩展对石墨烯的认识。经费预算1200元。目前此领域的研究主要集中在石墨烯本身上，对其相关合金的认识还相对较少，本课题通过化合价守恒的原则，研究B-C-N二维合金材料，扩展了研究对象，希望能得到更好的导热性质。一年期
41
基于视觉图像实时处理和火灾发展预测的智慧人员疏散指引系统
研发
du.cn消防工程 随着我国经济建设的飞速发展，建筑及地下空间火灾比例呈上升趋势。火灾造成能见度骤降，加之建筑的复杂化，严重影响了人员疏散的安全性。目前人员疏散的指引多依靠安全标识，而安全标识具有单一性、固定性等缺点，往往不能适应复杂多变的火灾现场。本项目计划研究不不同场所的火灾发展规律，结合现场布置的各类传感器，分析火灾特性参数的演化，预估火灾蔓延趋势。通过摄像头获取人员疏散的实时图像，运用机器学习的方法对视觉图像进行实时处理，结合火灾发展趋势，研判人员逃生的路线是否合理，并为其制定科学的疏散路径，实时反馈给逃生人员。该系统将显著降低火灾中人员疏散时间，提高其安全性。
1. 本项目所研发的人员疏散指引系统具有科学性。目前所用的人员疏散指引系统未考虑火灾的发展规律，而本项目重点考虑，因此具有更好的科学性。2. 本项目所研发的人员疏散指引系统具有实时性和动态性。目前所用的人员疏散指引系统简单、刻板，不能根据火场进行动态调整，本项目克服了这一缺点。3. 本项目所研发的人员疏散指引系统具有智慧性。本项目利用先进的机器学习和视觉图像实时处理技术，使得系统具有较高的智慧性。
两年期
42
“新工科”背景下理工科高校师生的英语学术通用语态度及需求
研究
王翔敏；朴春德 13912031602wendywang0331@1
26.com英语
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、研究经费预算等500字以内）研究背景：无论创新创业、跨学科交融、还是即时科研成果的知识能力，新工科教育对学术英语的需求已愈加明显；同时，在全球多语主义趋势下，英语通用语已渐取代英语本族语的地位。可以说，在国际学术发表与交流中，英语学术通用语（English as an Academic Lingua Franca）已为大势所趋。 研究目的和意义：一、 顺应新工科建设对英语学术通用语应用的迫切需要；二、 聚焦我校师生在国际学术发表与交流中的语言困惑；三、 探究实施英语学术通用语教学的改革之道；四、 助力我校新工科教育事业的国际化进程；五、 丰富国内英语通用语与学术英语领域的研究视角。研究内容：基于新工科建设对英语教与学提出的新挑战，本项目旨在利用调查问卷与个案研究等方法，结合定量与定性分析，调查我校理工科学生与专业教师对英语学术通用语的态度与需求特点，并分析其中体现的突出问题与化解之道。 研究任务与目标：一、 分析师生对英语学术通用语的态度异同；二、 分析师生对学生英语学术通用语的需求评价；三、 开展学术英语写作过程的个案跟踪研究；四、 总结师生对当下英语教与学的看法；五、 探究国内对学术英语教学转型的分歧与出路。研究经费预算（共6000元）：图书资料：1000； 复印打印：1500； 调研差旅：2500； 论文版面：1000
与现有技术相比阐明其先进性和创新性（300字以内）一、 不同于传统理念，英语学术通用语立足于学习者的特殊需要与多语趋势，关注他们用英语进行专业或交叉领域学习与国际交流的能力，更契合“新工科”建设的发展需要；二、 国内40多年的学术英语研究多囿于英语本族语视域，忽略了英语在全球多语趋势下的角色变化，本项目将结合英语通用语研究的最新发展，关注对英语学术通用语的相关调查研究；三、 国内近10年的相关研究多限于问卷调查的方式，本项目将有机结合历时纵向的个案研究，探究个体在英语学术通用语应用过程中的态度与需求变化；四、 国内现有的相关调查往往比较宽泛，本项目将有针对性地立足于新工科建设，考察理工科高校学生与专业教师的语言态度与实际需求。
一年期
43
中国大学生英语通用语态度的调查研究——以中国矿业大学为例
王翔敏 13912031602wendywang0331@1
26.com英语
（研究目的和意义、研究内容、任务、目标、研究经费预算等500字以内）研究背景：在全球多语主义趋势下，英语通用语(English as Lingua Franca，简称ELF)满足与适应了多语化环境下非英语本族语者在国际交流中的各种需求。但我国大学生往往桎梏于英语本族语的语言态度，缺乏英语通用语交际意识与能力，严重阻碍了教育国际化水平的推进。研究目的和意义：一、 聚焦我校学生英语语言态度的致命症结；二、 探究提升学生英语通用语意识的可行之道；三、 化解学生英语学习的普遍困境与瓶颈；四、 助力我校教育事业发展的国际化进程。研究内容：本项目基于多语主义的语境特点，利用我校外教与留学生提供的便利条件，通过历时纵向、问卷与访谈结合的调查手段，采用数理统计与比较分析等分析方法，系统研究我校学生的英语通用语态度，探究影响英语语言态度的多种因素与改革之道。研究任务与目标：一、 英语语言态度与英语通用语态度的相关理论研究；二、 调查我校学生英语通用语的语言态度及在影响因素下的态度变化；三、 开展英语通用语态度的个体访谈与历时分析；四、 分析中国英语教师、海外经历等因素对学生英语通用语态度的影响；五、 总结正向影响学生英语通用语态度的关键因素。研究经费预算（共6000元）：图书资料：1000； 复印打印：2000； 调研差旅：3000
与现有技术相比阐明其先进性和创新性（300字以内）一、 陈旧的英语本族语观念背离了真实语境中多语主义的发展趋势，过分追求语言形式的地道性，加重了学生的“石化现象”与教学“费时低效”的普遍现象，国内英语教学迫切需要更新学生的英语认知模式；二、 综观30多年、历经三个阶段的英语通用语研究，态度研究虽不在少数，但缺乏对态度变化的探究。本项目将结合历时纵向的调查方式，跟踪研究影响因素下学生英语通用语态度的发展；三、 国内外现有的英语通用语态度研究，尚未充分调查英语教学对学生语言态度产生的影响作用。本项目将采用定量与定性相结合的方式，探究在英语教学中有效提升学生英语通用语意识的改革之道。
一年期