关于大学物理前沿内容教学的一点探讨

大学物理前沿内容与现代科技、社会文明息息相关,其内容新、奇、广等特点使得教学难度相应增大。如果在教学过程中灵活合理处理教学内容,可有效提高教学效果。

改善带宽和增益的阶梯状EBG结构微带天线设计

设计了一种基于电磁带隙结构(Electromagnetic band-gap,EBG)的微带天线,可显著改善天线带宽和增益。EBG结构用于抑制表面波传播,增加微带天线辐射增益;天线基板厚度的增加有益于拓展工作带宽。根据实际需要,EBG结构和天线可以不共用衬底基板。该方法可代替传统扼流环天线,在不牺牲天线性能的前提下,能显著缩减天线体积,在通信领域有潜在的利用价值。

激光束的锥台光纤传输

分析了锥台光纤的传输特性,建立了高斯近似模型,采用模场耦合理论,计算了锥台光纤的功率转换效率。并在激光器的输出光波长为532 nm,多模光纤的数值孔径为0.11,纤芯半径为12.5μm条件下对细端半径分别为(4±1),(5±1),(6±1),(7±1)和(8±1)μm的锥台光纤的转换效率进行了实验测定。提出利用锥台光纤的圆柱形多模光纤部分传输光功率,锥台部分保证光束质量的传输方案,在保证光束质量的同时能传输较高的光功率。

电磁带隙结构反射板双面印刷偶极子天线研究

采用具有紧凑尺寸特征的高阻抗表面蘑菇状电磁带隙结构(EBG)做为双面印刷偶极子天线的反射板,利用HFSS电磁仿真软件模拟对传统金属良导体(PEC)反射板结构以及EBG反射板结构双面印刷偶极子天线的主要参数进行了对比研究。研究表明:采用EBG结构后可降低传统天线的高度约55%,同时提高天线增益约1.9dB。

地方院校《电磁场与电磁波》教学改革的探索

《电磁场与电磁波》属于电子、通讯类类学科的主要专业基础课之一。它不仅是许多专业课的重要基础,而且也是许多新兴边缘学科的发展基础和生长点。本文提出了一种打破传统的以讲授法为主的教学方法,从教学重点出发,抓住关键,以发挥学生的主体性为前提,开展讲授与讨论相结合的研讨式课堂教学方法。

超低折射率特异材料天线

采用金属网格和泡沫材料实现低折射率材料媒质,并对其参数进行了优化,辐射源采用单极天线,制作了样机。利用HFSS电磁仿真软件对应用低折射率材料媒质天线与传统天线的方向性进行了对比研究,并研究了辐射源的参数对定向天线的性能影响。对样机进行了测试,测试结果与仿真结果比较吻合,与传统天线相比较,基于超低折射率特异材料的天线方向性明显提高。因此,选择适当电磁参数的超低折射率特异材料,用于定向天线的设计,可以改变传统天线的设计。

楼宇消防灭火及联动控制

楼宇的火灾自动报警系统中如果不具备任何联动控制功能的报警控制系统是没有太大的实际意义的。事实上,纯报警而没有执行机构实行自动灭火的报警产品也是相当少见的。

基于低折射率人工电磁材料高方向性阵列天线

讨论了一种低折射率人工电磁材料应用于天线阵设计,在口径面积相同的情况下,获得了比传统天线阵更高的方向性。这种阵列天线有如下一些特征:阵元数量显著减少,阵元间距远大于一个波长,馈电网络简单。人工电磁材料由两层周期性的正方形金属网格构成,置于阵元的上方。结果表明:一个由同轴馈电的2×2微带贴片集成人工电磁材料覆层构成的阵列天线,具有26d B以上的高方向性,优于传统天线。相同口径面积的情况下,一个4×4阵元集成人工电磁材料覆层的天线阵结构,其增益与一个传统的16×16阵元的天线阵结构相当。前者显而易见地具有更简单的馈电网络和较高的天线口径效率。本文提出的天线阵,在高增益天线系统中具有较高的应用价值。

《工程制图》课程教学新模式

本文阐述了在《工程制图》课程中应用现代化手段的教学新模式,其原则、方法以及收到的成效。

使用MATLAB控制系统工具箱辅助“自动控制原理”课程教学

本文介绍了使用MATLAB的控制系统工具箱处理以传递函数为主要特征的经典控制中的问题。在教学中合理运用工具对系统采用多种分析方法,让学生能够形象地体会抽象的控制理论。

分数阶微积分的记忆效应

综述了分数阶微积分的幂律记忆性,并验证了可变分数阶微分对经典分数阶微分幂律记忆性的加速和延阻作用。

基于小波分析的非平稳时间序列分解

本文提出了基于小波变换的非平稳时间序列分解方法。通过小波分解,将原时间序列依尺度分解成不同层次,利用尺度系数作为季节性乘积分量,将小波系数序列处理为方差平稳的平稳序列,并应用于样本数据异常点的识别和修正,使模型的预测精度得到提升。实例验证该方法是有效的。

基于simulink的信号分析和信号处理

本文介绍了simulink在信号分析和信号处理中应用中体现出来的建模方便性和仿真直观性。

增加电工实验的灵活性优化电工教学

本文介绍了一种电工实验教学方法的革新,将给予学生更多的思考空间、动手能力提高的同时进一步缩小理论和实践之间的距离。

基于“2+1”学期制培养模式下的“电路原理”实践培训新思路

当今大学生学科培养模式分门别类、种类繁多,校内校外的活动举措也是花样翻新、层出不穷,有的和相关公司联合对口培养;有的专门设置灵活机动的实践周安排;有的暑期开办专业夏令营等等诸如此类甚多方式、方法,其中有一种是面向全体学生的培养模式—'2+1'学期制培养模式,本文意在阐述在该模式下进行的《电路原路》实践培训新思路。

几种固体水分电测法及其比较

固体中水分含量是衡量产品质量以及生产过程控制的一个重要参数。对水分进行控制可以优化加工过程、提高加工质量、节约能源。简述了几种固体水分的电测法,并对几种方法进行了比较。

基于改进的Gabor函数小波域指纹图象增强算法

本文提出了一种基于改进的Gabor函数小波域指纹增强算法。该算法对Gabor滤波器的标准差和滤波器的大小由传统的固定值,改为指纹脊线频率函数,能充分利用图像本身信息对图像增强处理。实验表明,改进的算法使指纹图像得到了明显的增强。

基于单片机的一种便携式输液监控系统

本系统使用STC89C51单片机为主控芯片,以非接触电容式液位检测传感器为检测元件,以LC12S型串口无线收发模块为信号传输装置,用以实现将住院楼患者的输液信息进行多点采集、统一管理,当输液将结束时,报警信号通过无线传输到护士台,对于条件一般的医院中控系统会根据检测结果实现声光报警,并显示具体的报警位置;对于条件较好的医院可以让每一个值班护士配备一个报警手环,手环上可以显示和报警需要更换液滴的病床ID。这样不但降低了医疗事故几率,也提高了医护效率。

基于单片机的一种简易消防灭火演示系统

本系统使用STC89C52单片机为主控芯片,以红外发送和红外接收为传输装置,用以实现将灭火器喷出的粉末和火焰进行模拟,再现灭火步骤。该系统充分利用"声、光、电"原理,极大地还原了真实的消防演习场景,通过灭火器的使用,真实再现灭火流程,达到消防灭火演练的目的。这样不但降低了能源的消耗,也提高了演示效率。如果能广泛应用,将是消防宣传部门,学校,企事业单位,政府机关,社会团体中不可或缺的一种工具,极大提高社会消防演习的效率和消防安全知识的普及率。

匀速圆周运动教学设计

课题以新课程理念为指导，以现代教学设计理论为依据，全面、系统的对“匀速圆周运动”这一教学内容进行设计。作者在准确分析教材、学情的基础上，依据“三位一体”目标理念，科学确定了教学目标。在教学过程设计中，以建构主义理论为指导，创设情景，引导学生主动探索，较好的处理了预设与生成的关系。