辅助大学物理课程及思政建设的教学实践——搭建网络媒体新平台

加强科普教育和思政建设是高校创新人才培养的重要内容,大学物理课程是良好载体,网络媒体是目前流行的信息传播模式.基于此,通过搭建网络媒体新平台,对大学物理辅助教学进行设计,融入思政教育,达到教学辅助、思政育人、广泛科普的目的.现已开设微信科普公众号,发布媒体超110个,关注人数超800人,浏览次数达数万次,并举办了科普知识竞赛和开放话题热点讨论等,媒体新平台的搭建和运行良好,较好地达到了预期目标.

大学物理课程全题型数字化在线考试的建设与实践

高校开展数字化在线考试是高等教育数字化转型的一个重要环节,国内多所高校也有相关尝试.目前主要存在不同科目多样题型的在线输入问题.本文介绍了山东大学与科大讯飞联合开发的一套在线考试系统,借助高拍仪辅助输入,解决了所有题型的输入问题.进一步以近年山东大学大学物理I课程为例,详细介绍了数字化在线考试的组织与实施,并对考试结果做简单分析,预测该模式具有很大的推广和应用价值.

思政背景下大学物理课程翻转课堂教学模式的探索与实践——以光学仪器分辨本领为例

本文针对翻转课堂教学模式,结合三段式教学手段,围绕课前学习、课中讨论、课后拓展开展教学设计,对课前学习线上内容设计思路以及与实体课堂对接方式进行了深入探讨.通过传统文化、生活案例和热点事件将思政元素有机地融入到课程中,将抽象的物理概念变得更加鲜活直观、贴近实践.采取这套方案,课堂抬头率、学生参与度、问题答对率均有较大改善,通过调查问卷的形式,从教学模式可行性、教学方式可行性、内容可行性三个方面对学生认可度进行调研,发现学生认可度极高,此方案对教学质量的提高具有一定的参考价值.

大学物理线上教学学生内驱力的培养策略研究

线上教学以其独特优势,成为疫情下教学正常开展的必然选择,也是后疫情时代线下教学的有益补充.通过激发和培养学生的内驱力,将极大增加学生的线上学习主动性,提高学习效率,从而提高课堂教学的有效性.本文以大学物理课程为例,阐述了线上教学中学生内驱力的培养策略,为开展线上线下混合式教学提供有益启示.

全国近代物理研究会第十七届学术年会纪要

碧海蓝天,绿树凉风。7月9日至12日,“第二十四次全国原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第十七届学术年会”在山东省青岛市召开。会议由全国近代物理研究会、中国核物理学会主办,中国石油大学(华东)理学院承办,《大学物理》期刊协办。全国62所高等院校和科研单位的107位代表与会。

2024高等学校物理教学创新与发展研讨会暨《大学物理》编委会扩大会议成功举办

5月9日至13日,2024高等学校物理教学创新与发展研讨会暨《大学物理》编委会扩大会议在苏州科技大学隆重举行.本次会议由教育部高等学校物理学类专业教学指导委员会、中国物理学会教学工作委员会共同指导,《大学物理》期刊主办,苏州科技大学物理科学与技术学院承办,高等教育出版社理科事业部物理分社、北京师范大学物理学系联办.

大学物理规律名称辨析

本文以大学物理教材中常见的物理规律名称为例,探讨物理定律、定理、原理、假设、定则和模型等物理规律名称的命名原则、区别和联系,并对中外经典教材中同一物理规律的不同命名予以澄清.通过比较分析可知,可以从产生背景、形成过程、逻辑方法、理论层级、验证时间、描述属性、从属关系、便捷程度等方面去理解和辨析物理规律名称.中外教材中有少数物理规律的名称有所差异,原因在于其内涵的不同和在理论建构过程中逻辑顺序的不同.本研究可为教师开展以提升学科素养为导向的课程教学和开展课程知识图谱的建设提供参考.

热电器件性能的权衡优化研究

热电器件能够实现热能与电能的直接转换,在废热利用和发展洁净能源技术方面具有特殊优势,而增强热电器件的热力学性能更具有实践性意义.本文利用权衡优化方法(也称Ω判据)研究了热电器件的热力学特征,在构建权衡优化目标函数的基础上,得到了权衡优化判据下的效率和制冷系数表达式,详细阐释了热电品质因子对于效率和制冷系数的影响.与最大功率(最大制冷功率)方法进行比较,发现权衡优化下的热电器件容易实现热力学性能的提高.

“奇妙的声音”课程建设中的思政实践

本文以“奇妙的声音”新生研讨课为例,探讨将课程思政融入教材编写和课堂讲授的过程,激发学生对声学应用的兴趣和对学习现代声学、助力科技强国的紧迫感.课程融入中国古代在声学应用中表现出的智慧,引导使学生对中国传统文化和科学研究有深刻的认识,激发学生肩负的民族传承的骄傲感.课程强调现代声学在科技发展中的作用,培养学生的责任感,实现以课程思政为纽带,真正做到课程育人.通过课程的设计与实施,深入探讨了学术和思政的融合,厚植学生的创新精神和爱国情怀,为学科教学提供参考,推动学生全面发展.

关于大角度单摆周期近似公式的分析与探讨

对文献中的大角度单摆周期近似公式进行了全面的分析和探讨,在解析形式上,利用算术几何平均值递归法,虽然精确度最高,但考虑到计算的方便性、公式的简洁性以及实验测量精度的需求时,可选用其他简易的近似公式.

关于魔力弹簧的收缩时间和上端运动问题

针对有关魔力弹簧研究中的几个问题进行探讨和澄清.建立了预收缩力弹簧的模型,推出其形变规律.根据质心运动定理,导出这种弹簧自由下落时,收缩到原长所用的时间、其上端的运动方程和速度公式.研究表明,对于通常演示所用的魔力弹簧,在自由下落时的收缩阶段,其上端不是作匀速直线运动.

室内环境下多孔有机织物水汽输运问题的研究

为提高本科生借助仿真软件解决实际问题的能力,本文从一个简单的衣物晾晒的问题出发,采用假设-建模-仿真-分析的顺序介绍了针对室内环境下多孔有机织物水汽输运问题的研究模式,可以视为解决输运问题的典型案例.本文以图像的形式给出室内环境下多孔有机织物温度、相对湿度以及含水量随时间的变化关系,并通过改变初始条件(如通风面积、平均风速和环境温度)进一步探究环境参量对织物水汽输运的影响,对于学习输运过程理论以及提高实际运用能力都有一定的参考价值.

原子物理学的课程思政研究与实践

原子物理学的发展联系着近代物理学史上许多著名的物理学家和故事,是一座富含思政素材的金矿.深入挖掘这些素材,使之融入到原子物理教学中,不但有利于学生加深知识的理解,也能培养学生科学的思维方式,对树立学生正确的人生观、世界观、科学观起到非常重要的作用.本文将思政素材进行合理的分类,根据其特点自然地融入到课堂授课中,使物理内容与思政元素有机地结合成一体,起到“春风化雨、润物无声”的作用,同时也拓展课程的深度和广度.从问卷调查、课上课下交流以及考试设计的实践来看,也证实了思政能够对课程教学起到升华的作用.

彩虹十问——一通物理奥赛试题的另一张面孔

本文回顾了彩虹理论的发展历史,讨论了彩虹观测与实验过程中可能遇到的一些问题.提出了一些演示彩虹等现象的方法.

用光干涉和衍射装置替换光杠杆的杨氏模量测量方法

本文利用光的干涉原理和单缝衍射原理设计杨氏模量实验仪,根据光的干涉和衍射条纹的变化规律测量金属丝受拉力作用下的微小长度变化量,进而实现金属丝杨氏模量的高精度测量.为了满足光的干涉实验条件,采用气动拉力调节装置代替砝码,解决了仪器的晃动问题,并实现了拉力改变的无级调节和电子秤拉力直读,把传统的测量杨氏模量实验由一个单纯的力学实验变成了一个力学与光学相结合的综合性实验,丰富了实验内容,拓宽了学生的视野,提高了学生分析问题和解决问题的综合能力.

考虑吸收、散射损耗时向列液晶电光特性的偏振测试探究

对于厚度达几十微米以上或掺杂染料分子的向列液晶样品而言,各向异性的散射和吸收将对偏振检测结果产生显著甚至剧烈的影响,此时不考虑吸收、散射损耗的理想偏振分析模型将不再适用.本文设计出一种更为普适的测量向列液晶指向矢取向方向的检偏测试装置,给出考虑各向异性吸收和散射时的偏振分析理论,并结合具体的实验测试给出可靠稳定的测试方案和具体的测量电致向列液晶指向矢偏转角的数据处理方法.

冰冻地球的进动与章动

基于贾尼别科夫效应网上流传的一些观点认为,当地球南北两极的海冰增加或者减少将导致地球重量分布不平衡,地球将会发生翻转.本文基于简单的刚体地球模型,首先计算了地球南北纬度结冰时导致的地球总转动惯量变化,并利用欧拉动力学方程分析转动惯量变化引起的地球的进动与章动.研究指出,不论是不受外力作用的潘索情况还是考虑了潮汐力的情况,地球在南北纬度30°结冰的情况下旋转最不稳定.此外,即使地球表面冰冻到深度33公里,贾尼别科夫效应也不会在地球上发生.通过本文简单的计算终结了网络流言,并且有利于人们对地球进动和章动的理解.

基于傅里叶变换的不确定性原理

以波函数的规范化模平方积分作为概率密度函数,我们给出了在L 2意义下的位移函数与速度函数的方差乘积有正下界的海森伯不等式;并用傅里叶变换的微分性质、Plancherel等式以及Cauchy-Schwarz不等式作了证明.另外,Hardy不确定性原理表明可积函数和它的傅里叶变换不能同时迅速衰减,其最优的衰减方式是取高斯函数形式达到等式;基于Phragmen-Lindelof定理(无界区域上的最大模原理),给出了Hardy不确定性的复分析方法证明;最后我们给出了推广的Morgan不等式和Beurling不确定性.

连续波核磁共振实验中外扫描测量法的改进

本文对连续波核磁共振实验中外扫描法测横向弛豫时间误差的主要来源进行了分析,对系统误差的大小进行了定量估算.在此基础上,对外扫描法中横向弛豫时间的测量提出了相应的改进措施,通过计算确定了共振信号半高宽测量时共振信号应在的位置.结果表明,外扫描法测量中,通过x方向的相位调节把共振信号移到偏离中心适当距离的位置上来测量其半高宽,可有效降低非线性扫描电压引起的系统误差.此外,通过对误差大小及共振信号测量位置的计算,能加深学生对横向弛豫时间及外扫描测量法原理的理解.

一种直观测量物质量子化能量的实验系统

本文基于光栅衍射与机器视觉,设计了一套直观测量物质量子化能量的实验系统,其包括激励待测物发光的“盲盒光源”、光栅衍射组件和读谱系统,系统能以不同方式测定不同物质的能级,并实现了数据的实时处理.盲盒光源利用光致发光或电致发光的基本原理,激发待测物质中的电子从价带跃迁到导带,并发出特定波长的光这一“指纹信号”,利用光栅衍射方法获得其衍射谱,使用数码相机实时采集衍射谱,通过图像处理算法自动获取衍射斑的中心位置,减少了读谱误差,直观、简便地演示了物质能级的量子化.