高校课程线上教学质量评价与监控体系的构建

为应对全国新冠肺炎疫情的特殊局面,尽可能降低延期开学给学生学业带来的负面影响,教育部及时发布了延期开学的通知,要求各级教育主管部门及高校积极利用网络平台进行远程线上教学。线上教学将成为课堂教学一个重要补充模式,是线上线下混合教学的重要组成部分。目前基于线下课堂教学的质量考核与监督体系有必要进行更新、补充和完善,才能适应新的发展形势的需要。文章以理工科专业的线上教学为例,就高校如何利用“互联网+教育”模式开展远程网络教学、如何将教学环节各个要素与网络平台有机结合,将“停课不停教、停课不停学”落到实处,以保证线上教学进度和教学质量;根据理工科课程线上教学特点,构建线上教学质量“四位一体”的评价体系和四级联动的监控体系,全方位、全过程地对远程教学质量进行精准评价、监控与督导,保障线上教学与线下教学实质等效,确保教学效果和人才培养质量。

噪声在非线性化学体系中作用的研究现状

本文综述了噪声的种类、来源、统计性质、作用机制和在不同体系中噪声诱导的丰富的非线性的动力学行为 。

体系拓扑结构对耦合神经元细胞中不同放电模式的调控作用

本文采用Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型构建一个复杂网络,利用仿真模拟,研究了拓扑结构对复杂耦合神经元体系的集体响应能力的影响.选取细胞膜钙离子渗透性参数r为控制参量,当设置该参量处于不同分岔点附近的临界值时,体系可呈现出丰富的点火模式。此时,若适当调节拓扑结构参数,即可实现不同模式之间的双向转变:耦合合适的细胞数目,体系的点火模式可以从分岔图中的左侧不同态跃迁到右侧不同的状态,而当添加适量的随机长程链接时,则可以实现反向的转变.这些结果表明,生物体系可能通过改变其自身的拓扑结构,借助于不同态之间的跳变方式,来实现感受外界不同刺激信号的目的.这将有助于我们进一步揭示生物体系信息过程的内在机理.

网络拓扑结构对混沌同步能力的影响

本文考察了链状、环状和全局三种连接方式的双向耦合网络的拓扑结构对Arneodo混沌系统的同步能力的影响.基于线性稳定性理论,通过计算最大条件李雅普洛夫指数,得到了体系处于混沌同步时的耦合强度的最小临界值,发现三种不同拓扑结构的网络中,全局耦合的网络同步时耦合强度比其它两种都小,这表明全局耦合网络同步能力最强,链状网络同步能力最差.最后通过对连接图判据和数值计算结果的比较,验证了数值计算结果的可靠性.

用外界刺激调节窦房结心房体系中的异常搏动行为

本文引入外部扰动对副交感神经系统分泌乙酰胆碱的影响,利用计算机模拟考察了外部扰动对窦房结组织动作电位积极的调控作用.可以观察到,在老龄化心脏体系中,由于窦房结组织中钠电流的降低或活性细胞数量的减少,会引起心脏起搏活动的变慢甚至出现死振.不过该死振现象可以通过引入外部低频信号来减轻或消除.再者,体系内外环境噪声也有类似的作用效果.上述现象表明,在控制心脏的起搏活动过程中,外部扰动有着重要的调节作用.

耦合体系拓扑空间的局部损坏与子空间的重构

本文设想由蚁穴和食物源之间多条可能路径形成一个网络结构空间,考察该空间的拓扑结构发生局部改变或出现缺损时,对蚁群寻找最佳路径的影响。采用蚁群优化算法进行模拟计算,构建出让耦合体系重新达到最优状态时所对应的拓扑结构,计算出相应的连接通道。研究发现,利用蚂蚁可搜索出新的路径通道,一方面,蚁群可以搜索出替代的路径通道,构建出子空间来弥补局部缺损带来的影响,恢复体系的相应功能;另一方面,蚂蚁搜寻的最佳路径与出现局部毁损的时间长短有关,分别对应于局部最优解和组合式最优解。研究表明,利用蚁群优化算法,不仅可以构建新的子空间修复信息通路,而且可以通过对信息过载现象来预测和排查神经网络或信息网络中的局部病变或故障所在。

酸碱平衡失调对窦房结起搏活动的影响

本文采用兔子心脏的窦房结–心房组织完整的二维细胞解剖模型,通过计算机仿真模拟研究了酸碱平衡失调对细胞膜电压形成及传导过程的影响。模拟结果显示,一方面,可以观测到,当机体呈现一定程度的酸中毒或碱中毒时,窦房结起搏活动发生阻滞,这与临床上酸碱平衡失调引起心血管系统的功能障碍相吻合;另一方面,可以通过引入适当的外界低频信号刺激来消除这种死振,从而让窦房结组织重新恢复正常搏动功能。上述结果将有助于揭示酸碱平衡失调对复杂的心脏体系内在机能的影响,对人类心血管疾病的临床诊断与治疗有一定的理论指导作用。

随机的长程关联对耦合细胞体系中钙信号传导的作用

利用Euler数值积分的方法,研究了随机的长程关联对耦合细胞体系中钙信号传播的影响,发现当细 胞链中第一个单元受到外界刺激的作用时,由此而引起的钙点火活动会进一步激发其邻近的细胞,在随机连接的 作用下,钙信号就会在整个链中向下传递.结果表明,在该体系中加上少量的随机连接不仅能够极大地增强细胞 之间钙信号的传播能力,而且,适量的这种连接也可以使整个体系的钙离子振荡的有序性得到加强.这些现象表 明,细胞之间的随机扩散联系可能在帮助生物体系进行信息传递的过程中起着十分重要的作用.

两种体系中多重随机共振的噪声调控

通过计算机模拟 ,介绍一种新的方法来控制两种体系中的多重随机共振 ,被控参数选为噪声的脉冲间隔或噪声强度。对于对称的二能级的量子耗散体系 ,调节量子噪声则可以实现对量子多重随机共振的控制。另外还借用不同能级之间跃迁的观点来解释多重随机共振现象的形成机理。

随机的长程关联诱导Hindmarsh-Rose神经元放电模式的正向和反向转变

研究了在外界刺激电流的作用下，随机的长程关联对耦合的Hindmarsh—Rose神经元放电模式转变的影响．结果表明，当耦合强度较弱时，在神经元网络中加入一定数量的随机的长程关联，神经元的放电模式会从较少的周期态转变到较多的周期态；当耦合强度较强时，存神经元网络中加入一定数量的随机长程关联，神经元的放电模式会产生相反的转变，即从较多的周期态转变到较少的周期态．同时还简单讨论了神经系统的尺度大小和神经元之间的耦合强度，以及不同外界刺激条件下放电模式的强度与临界特性之间的关系．

生物构型对耦合Hindmarsh-Rose神经元系统响应能力的影响

利用Hindmarsh—Rfose神经元模型研究了真实的生物细胞连接构型对耦合神经元系统响应能力的影响．外界刺激信号通过细胞耦合从受刺激的神经元传递到其他神经元，合适的生物构型可以提高系统对刺激信号的响应能力和敏感度；同时，生物构型还会影响神经元系统的同步能力以及选择效应．模拟的结果可以帮助我们理解面对不同外界刺激，生物体会协调自身结构，选择最佳的构型予以响应．

细胞体系的拓扑构形对钙信号传递的影响

采用细胞内钙动力学模型,考察了在由四个细胞耦合构成的十种可能的构形中,细胞连接的不同构形对噪声诱导的钙信号传递的影响,该噪声施加在其中一个细胞上.研究发现拓扑构形对钙振荡的频率、钙振荡的时间延迟以及钙峰的规整度有着很重要的作用.另外,通过比较网络特性对结果进行了探讨.这些结果表明细胞间的拓扑连接对钙信号的传递有很重要的影响,也有助于理解生物组织体内细胞的合作行为.

基于Excel的光学实验计算机仿真

以夫琅和费衍射实验为例,运用Excel数据表格功能组件实现光学实验的计算机仿真.通过该软件的数据计算和分析功能建立表征光强分布的数据工作表,用其图表功能绘制夫琅和费单缝、矩孔衍射的光强分布以及衍射图样,并对结果进行简要分析.仿真过程较为简单、直观、便捷.

最小二乘法在测定电源的电动势和内阻实验数据处理中的应用

以测定电源的电动势和内阻实验数据处理为例，运用Origin作图软件建立数学模型和相关系数检验，采用线性回归方法和最小二乘法原理来处理，得到最佳的方程和准确的结果．上述方法也可以很好地应用于基础物理实验中其他线性关系变量实验数据的分析与处理过程．

心肌组织死亡细胞分布对窦房结搏动信号传导功能的影响

本文利用Zhang等人构建的兔子心脏窦房结–心房细胞完整的二维解剖模型,通过计算机仿真模拟研究了死亡细胞分布对心脏起搏和传导的影响。模拟结果发现,一方面,利用该模型可以重现有生理缺陷的心脏体系异常搏动现象,例如老龄化的心脏因部分心肌细胞死亡数达到一定比例时所引起的窦房结传导受阻,甚至会产生心脏瘁死现象。另一方面,我们可以通过分析心肌组织中死亡细胞的分布情况,了解其对心脏搏动功能的影响:在神经系统分泌一定浓度的乙酰胆碱调节作用下,心肌组织中细胞死亡达到一定比例时,引起起搏活动的传导阻滞与死亡细胞的空间分布密切相关。其不仅与组织中某区域内细胞死亡数及占正常细胞比例大小成正比,而且还与离死亡细胞所在位置的距离成反比。最后我们讨论了不同乙酰胆碱浓度对这种分布效果的影响。上述结果将有助于揭示复杂的心脏体系异常搏动的内在形成机理,并为病态窦房结综合症的临床诊断和预防提供一定的理论指导。

Origin8.0软件在实验数据处理中的应用——以“测定电源的电动势和内阻”作研究

结合实测数据,采用Origin8.0软件对实验数据进行线性拟合及绘图,通过图像斜率和截距法,计算电源的电动势和内阻.实验计算结果表明,利用Origin8.0软件处理"测定电源的电动势和内阻"实验数据非常准确和高效,避免了人为因素所造成的误差.上述方法可以很好地应用于物理实验中线性关系变量的实验数据分析与处理.

基于最小二乘法的单摆实验数据处理

结合单摆实验实测数据,运用origin作图软件建立数学模型和相关系数检验,采用最小二乘法计算南京地区的重力加速度,并与平均值法与逐差法进行数据处理比较。实验计算结果表明,利用最小二乘法计算重力加速度准确可靠,误差仅为0.028%。上述方法也可很好地应用于基础物理实验中其它线性关系变量试验数据的分析与处理过程。

Origin在中学物理实验教学中的应用研究

以"测定电源的电动势和内阻"与"描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验为例,介绍了Origin8.0软件在中学实验教学中的应用,具体给出了图像绘制、线性拟合及非线性拟合的方法。利用Origin8.0软件绘图与分析数据,具有直观、准确与高效等特点,实现了中学物理实验的数据处理与信息化相结合的实验教学体系的构建。

基于最小二乘法的测定金属电阻率实验数据处理

本文以测定金属铝的电阻率实验为例，对实测数据进行线性变换处理，运用Origin8．0软件建立数学模型和相关系数检验，采用最小二乘法计算金属铝的电阻率。计算结果表明，利用最小二乘法计算金属铝的电阻率准确可靠．误差仅为0．424％。上述方法也可以很好地应用于基础物理实验中，其他线性关系变量实验数据的分析与处理过程。

基于Origin8.0软件在运动学实验数据处理中的应用研究

本文以“探究速度随时间变化的规律实验”为例，介绍了Origin8．0软件在中学物理运动学实验数据处理中的应用．并与传统的逐差法进行了对比分析。Origin8．0软件不仅可以定性地判断出物体的运动性质，还可定量地计算出物体的初速度与加速度．充分显示了Origin8．0软件处理数据的直观、准确与高效等特点，实现了中学物理实验数据的处理与现代信息化技术的结合。