CUPT模式下的居家物理实验线上教学实践

新冠疫情时期,线上教学从辅助转为主流,但是以实验室为载体的实验教学仍面临困境。居家实验与虚拟仿真实验互补,构成应对实验教学困境的有效方案。虚拟仿真实验依靠系统评判,居家实验则在效果检验上存在困难。借助“中国大学生物理学术竞赛”(CUPT)模式,开展物理实验的居家环境中操作和线上展示辩论,使物理实验教学融入线上教学主流,化解特殊时期的实验教学困境。在本次教学实践,学生表现和量表评价对比研究表明,脱离了实验室环境的居家物理实验在知识运用和实验设计方面,能更好地发挥CUPT模式自主研究探索的优势。因此,居家物理实验不仅可作为特殊时期的必要教学方案,亦可作为CUPT模式研究性实验教学的常规项目,着力于学生综合素质和实践创新能力的全面提升。

低频电磁检测系统及其信号处理设计

针对锅炉、压力容器、高压管道等承压设备的铁磁性基体,易出现腐蚀、裂纹等损伤,存在极大的安全隐患这一问题,依据低频漏磁检测原理,通过软件立体建模及电磁检测仿真,采用基于霍尔元件的传感器与STM32F1微处理器的信号采样处理系统以及基于nRF24L01的无线通信模块,提出一种针对铁磁性材料缺陷的低频电磁检测及其信号处理系统。最终实验验证了该系统能够在10~200 Hz的频率范围内、磁感应强度在±10 mT范围内的低频电磁信号实现高精度检测,提升了漏磁无损探伤检测的准确度和效率。