“大学物理实验”课程教学体系的构建——以淮海工学院为例

为建立有利于应用型人才培养的"大学物理实验"课程教学体系,淮海工学院重新构建了"大学物理实验"课程模块化项目,面向全校学生开设专题实验项目,以实施分层次开放式实验教学;设立了专门的学生创新制作平台,以学生自主管理为主,长期支持学生的创新活动;建立了完善的实验成绩评价体系,将平时考核与期末考核相结合,大大增强了学生的实验意识和动手能力。

大学数学实践教学改革的探索——以淮海工学院为例

本文以淮海工学院(以下简称"我校")为例,着眼于探索,给出了几点大学数学实践教学的体会,总结了改革实践的成绩和不足。

从“世界物理年”看物理学史的重要性

对物理实验课上的一个现象进行分析并指出了学生知识结构的欠缺.针对教育的目标,指出了物理学史对教育的重要性.阐述了物理学史的特点和优势,论述了在大学物理实验中引入物理学史对培养学生兴趣、能力和素质的作用,对学生人生观和价值观的影响.结合实验论述了引入物理学史的可行性,并指出具体的操作方法,通过实际效果论述了引入物理学史的积极作用.

葛渣总黄酮提取及葛根素含量测定

目的:优化葛渣中总黄酮提取工艺条件,测定葛渣中葛根素含量。方法:以葛渣为原料、总黄酮得率为评价指标,采用L9(34)正交试验设计,考察乙醇体积分数、提取时间、固料比、提取温度对葛渣总黄酮提取效果的影响,同时采用高效液相色谱法(HPLC法)测定葛根素的含量。结果:葛渣中总黄酮的最佳提取工艺条件为以体积分数70%乙醇溶液为溶剂、提取150min、料液比1:40(g/mL)、提取温度80℃,此条件下的总黄酮得率最高,为32.41mg/g。在该提取条件下,葛根、葛渣和葛粉中总黄酮的含量分别为46.11、32.41mg/g和11.23mg/g;葛根、葛渣和葛粉中葛根素的含量分别为40.63、21.24mg/g和4.71mg/g。结论:葛渣中含有丰富的总黄酮和葛根素,该方法可作为从葛渣中提取总黄酮和葛根素的方法。

应用型本科院校新能源科学与工程专业实验室建设的探索与实践

新能源科学与工程作为新建专业,无论专业建设还是实验室建设都无现成的模式可供借鉴。从新能源科学与工程专业应用型本科的办学定位、新能源科学与工程专业卓越工程师教育培养计划以及连云港地方产业对新能源科学与工程专业人才的需求出发,确定了新能源科学与工程专业实验室建设的思路,论述了实验室建设的基本举措,总结了实验室建设的内容,归纳了实验室建设的初步经验。

硅光电池特性研究

为了研究硅光电池的特性,应用新的电学实验手段,借助光伏效应实验仪,对硅光电池的光电特性、伏安特性、负载特性作了初步的分析和研究,得到了硅光电池的开路电压、短路电流、内阻与光照强度的关系,以及衡量光电池性能优劣的重要指标填充因子,且发现一定光照下硅光电池对负载供电达到输出功率最大值时,负载阻值和该光照下硅光电池内阻相差不大。

大学物理实验教学示范中心建设的实践与思考

分析三类高校示范中心建设的不同特点,对照省示范中心建设和验收标准,提出切合本校实际的建设思路。实施分层次教学和操作考试,形成层次化的、适合应用型人才培养模式的实验课程体系。通过建立学生创新制作室、选聘学生助教等方式,努力培养学生的创新能力和综合素质。通过开设大学物理实验、文科物理实验、专题开放实验以及各具特色的实验公选课,实现对各级各类学生的全覆盖。

适合文科学生的物理实验教学模式

以普通院校的文科学生为对象,通过组织集体座谈、个别交流以及问卷调查等方式,了解他们对开设文科物理实验的真实想法,在此基础上设计研究方案。在对各个教学环节进行深入、细致的研究后,制定了文科物理实验教学大纲,建立了成绩评价体系,编写了配套实验讲义,配置了相应的仪器设备,培养了师资队伍,确定了较有针对性的教学方法,初步建立了一套适合学生认知水平的文科物理实验教学模式。

开设文科物理的实践与探索

指出了对文科学生开设物理课程的必要性和重要性。提出了保证教学效果的几个方面:教师、切入点、内容、方法和手段,论述了它们的重要性,并提出了建议。结合教学经验,指出实验是最受文科学生欢迎的教学形式,建议在课程中多设置演示实验和分组实验。

DOAS方法在线测量污染气体浓度的温度与非线性补偿

差分吸收光谱法(DOAS)应用于固定污染源烟气排放监测时,烟气温度及气体的非线性吸收对准确测量气体浓度影响较大,必须对温度及非线性吸收的影响进行修正。文中分别提出了新的温度补偿及新的非线性补偿方法,即将不同温度下气体的分子数密度与20℃下气体的分子数密度之比与温度的对应关系拟合出温度补偿函数,将气体实际浓度所对应的分子数密度与反演结果所对应的分子数密度之比与反演结果之间的对应关系拟合成非线性补偿函数,利用这两个补偿函数对浓度反演结果进行补偿。对14914mg/m^3的SO_2气体在70～170℃温度范围内的实验研究结果表明,新的温度补偿及非线性补偿函数能很好的补偿温度及非线性的影响,具有较高的气体浓度反演精度。

表面等离子体激元透镜设计及其数值计算

提出了一种新的表面等离子体激元透镜的设计方案,该方案通过在两个亚波长小孔的外表面放置电介质光栅实现对入射光束的有效会聚。利用遗传算法研究了波导中表面等离子体激元的色散关系,结果表明,通过调节亚波长小孔的宽度和介电常数可以有效地调控有效折射率,从而实现对亚波长金属平板波导结构中表面等离子体激元传播特性的调控。利用时域有限差分方法(FDTD)结合完美匹配层(PML)边界条件数值模拟了此结构中的光场分布,讨论了光栅周期数对成像特性的影响,从而深入理解了纳米聚焦效应的物理机制。结果显示,随着表面光栅数的增多,焦距和焦斑大小都在增加。光栅数从5增加至11时,焦距由1.715μm增大至2.325μm,焦斑大小由0.615μm增大至1.715μm,这一结构有可能被用作未来集成光路中的纳米聚焦器件。

激光诱导Ti等离子体电子温度的实验研究

室温,常压下,利用Nd∶YAG脉冲激光器产生的波长为1 064nm,脉宽12ns,能量分别180,230和280mJ的脉冲激光冲击Ti靶,使用中阶梯光栅光谱仪检测了三种激光能量下对应的光谱。调节延时器DG645的延迟时间,检测了延迟0~500ns时间范围内Ti等离子体对应激光能量下的发射光谱,分析光谱,可以得到了九条不同的的TiⅠ和TiⅡ等离子体谱线,证明在该实验条件下,Ti靶能够充分吸收能量电离且离子谱线具有不同的演化速率,利用Saha-Boltzmann法计算并分析Ti等离子体电子温度,实验结果表明:相同的延迟时间,激光能量越大,谱线相对强度越大,电子温度越高,谱线相对强度的变化量随激光能量的变化量增大而增大;在延时0~150ns内,三种激光能量下的等离子体电子温度和谱线的相对强度都随延迟时间的增加而快速下降,其中280mJ激光能量下的等离子体电子温度和谱线强度下降速率较快;在150~250ns范围内,电子温度和谱线强度均随延迟时间的增加有一个缓慢的上升,180mJ激光能量下的等离子体电子温度和谱线强度的上升速率较快。250~500ns范围内,三种激光能量下的电子温度和谱线强度均随延迟时间的增加而缓慢下降。

被动目标定位系统观测平台的最优机动轨迹

对仅有方位量测的被动目标定位中观测平台最优机动轨迹问题进行了探讨.在最大化Fisher信息阵(FIM)行列式指标下给出了当前时刻一种新的机动控制策略,从理论上证明了最优机动轨线有且仅有2支,并给出了最优机动策略和最优机动轨线方程;它的特点是对任意时刻均为最优,而不仅仅在观测时间的末端,几何直观描述了机动控制序列的可执行性;与最大化方位变化率下观测平台最优机动轨线相比较,本文的机动策略兼顾了距离和方位2个因素的影响,可看成是对距离信息和方位信息之间的折中.数字仿真表明,与传统方法比较,提出的新机动策略能获得更大的信息.

不完全量测下Cramer-Rao下界与数据丢失位置的关系

随机探测/丢失序列的引入使得状态估计中的Cramer-Rao下界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)具有随机性;的探测概率小于1的不完全量测系统中,针对CRLB与数据丢失位置(Location of missing data,LMD)之间呈现出的某种关联现象,讨论了离散随机系统中LMD对CRLB的影响;利用Lyapunov不等式,给出了一定条件下变形CRLB与LMD满足单调递减函数关系这一新结论;同时在给定探测率下,给出了一组CRLB上下界计算方法,数字仿真表明探测率越高,上下界越接近理论CRLB。

向日葵盘总黄酮工艺优化及含量测定

为研究向日葵盘总黄酮提取最优条件,采用正交试验L9(33)考察乙醇体积分数、提取温度和提取时间对向日葵盘中总黄酮提取率的影响。用紫外分光光度法测定提取液中总黄酮含量,以总黄酮含量作为提取工艺优化指标,得出向日葵盘中总黄酮的最佳提取工艺条件为A1B3C3,即乙醇体积分数50%、提取温度80℃、反应时间2h,提取效果最好,向日葵盘中总黄酮含量高达33.6436mg/g。

野生黄刺玫花总黄酮的提取工艺优化

目的:优化野生黄刺玫花总黄酮提取工艺条件。方法:以野生黄刺玫花为原料、总黄酮得率为评价指标,采用L9(34)正交试验设计,考察乙醇体积分数、料液比、提取时间和提取温度对黄刺玫花总黄酮提取效果的影响。结果:野生黄刺玫花总黄酮的最佳提取工艺条件为75%乙醇、料液比1:30(g/mL)、提取1h、提取温度75℃,总黄酮得率32.77mg/g。结论:优选得到了野生黄刺玫花总黄酮提取工艺,稳定性良好。

热处理温度对纳米晶Ni_(0.35)Zn_(0.65)Fe_2O_4吸波性能的影响

采用溶胶—凝胶自燃烧法制备了Ni0.35Zn065Fe2O4纳米晶,将其分别在550、800和1050℃下热处理2 h,利用XRD、VSM以及微波矢量网络分析仪对产物的晶体结构、电磁性质及其在GHz波段的吸波性能进行了表征。结果表明,自燃烧后即已形成尖晶石相;随着热处理温度的升高,平均粒径从25 nm增至52 nm,均为单畴颗粒。在0.1～1.5 GHz的测试频率范围内,热处理后的纳米晶样品的比饱和磁化强度和矫顽力随温度的升高而增加,从而提高了其自然共振频率,拓宽了其吸收频带。热处理后样品的ε′、ε″、tgδe以及μ′、μ″、tgδm值均随热处理温度的升高而增大,其中以1050℃下热处理样品的电损耗和磁损耗性质最佳,其μ′值大于1.6,且随频率的升高而降低;μ″值大于1.0,且随频率的升高而增大,频率特性良好,在所测频段内是一种理想的电磁波吸收材料。

城市轨道交通智能综合监控系统设计

研究目的:城市轨道交通监控系统是运营阶段管理工作的核心,其监控范围的广度和深度直接影响轨道交通运营质量。目前国内的监控系统,关键设备和技术大都从国外全盘引进,很不经济,也造成了隐患。实现监控系统国产化势在必行。研究方法:本文在分析国内外城市轨道交通运营安全现状的基础上,提出了利用通信、计算机控制技术和人工智能技术,建立城市轨道智能运输系统的基本构想,并进一步提出城市轨道交通智能综合监控系统的设计框架。分析该综合监控系统的内涵、逻辑框架、结构信息流、物理框架和接口技术。研究结果:跟现有的监控系统相比,智能综合监控系统具有监测范围广、分工明确、实现集中化管理、一体化协调运作和智能化管理的特点,充分体现了以人为本的理念。研究结论:对于今后国内的城市轨道交通监控系统的建设具有科学的指导意义。

基于不完全量测下离散线性滤波的修正Riccati方程

在量测数据丢失下滤波方程和Riccati方程出现一些新的性质变化.探测概率小于1的不完全量测条件下,利用正定矩阵性质和Lyapunov不等式,研究了离散系统修正Riccati差分方程(MRDE)与数据丢失位置之间的关系.结果表明在一定条件下MRDE解与丢失数据位置满足单调递减的函数关系.由于统计意义下的理论MRDE模型求解计算量随丢失/探测数量增加而呈指数型递增,本文最后给出了一组便于工程应用的期望状态误差协方差上下界算法,算法复杂度为O(k2).

锂镧铁氧体/PANI纳米复合材料的磁性质和吸波性能

利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧方法分别制备LiFe5O8和LiLa0.03Fe4.97O8铁氧体纳米粉末,采用化学方法合成十二烷基苯磺酸钠(LAS)与盐酸(HCl)混合掺杂的聚苯胺(PANI)粉末,利用高能球磨法制备铁氧体与聚苯胺纳米复合材料,用XRD、VSM及微波矢量网络分析仪对样品进行表征。结果表明,球磨后LiLa0.03Fe4.97O8/PANI复合材料的衍射峰位有一微小偏移,与其晶格膨胀有关。复合材料的比饱和磁化强度下降,而矫顽力增加。与单纯的铁氧体纳米材料相比,复合材料的阻抗匹配特性得到改善,其介电损耗和磁损耗均有提高,磁共振损耗明显增加,但LiLa0.03Fe4.97O8/PANI复合材料的吸波性能逊于LiFe5O8/PANI。