地方师范院校本科科研创新型人才培养模式研究——以江西师范大学物理专业为例

高校本科科研拔尖创新型人才的培养一直备受教育界的广泛关注和重视。由于受到生源质量、教学资源和教学模式的影响,地方师范院校在本科科研拔尖人才培养方面处于劣势的情况。文章以江西师范大学物理专业的本科生培养为例,从人才选拔,人才培养,人才利用,人才评价,人才管理,人才输送几个方面系统地开展了本科科研拔尖创新型人才培养的改革探索,取得了显著的实践成果,为今后探索地方院校科研创新型人才的培养模式奠定基础。

后MOOC时代SPOC物理化学实验混合教学模式探索与实践

SPOC(Small Private Online Course)是后MOOC时代一种典型的课程教学模式,具有局限性、集约化和小众化的特点,其目标是最大限度地实现MOOC与传统课堂教学的深度融合。该文积极探索并构建基于SPOC的物理化学实验“线上+线下”混合教学新模式,以期为SPOC在高校的应用和物理化学实验教学改革提供参考。实践结果表明,混合教学新模式能够更好地培养学生的自主学习能力、团队合作意识和科研创新能力,优化实验教学。

大学物理实验室信息化建设探索

大学物理实验是各高校理工类专业开设的一门必修课,是高等学校理工科类专业对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,对培养学生操作、思考、协作等能力起着重要作用。重点介绍大学物理虚拟仿真实验教学的作用和意义,以及实验室和实验室教学信息化管理对提高教学水平的贡献。

基于i-PDCA质量循环的大学物理实验教学改革研究

以学生为主体自主进行实验探究作为教学改革的基本理念,针对实验过程、实验教学和实验考核等方面提出一套全新的教学改革研究方案,构建了以自主(Initiative)地制定实验计划(Plan)、完成实验操作(Do)、开展实验检查(Check)和进行课堂内容的总结(Action)4个环节为一体的i-PDCA质量循环教学模式.在指导教师理论讲解与实践辅导下,引导学生以自主探究的方式进行实验课程的学习,通过自主设计和实践提高当代大学生的实验技能和创新能力,促进科技创新人才的培养,推动国家科学技术的发展.

从教学竞赛到课堂教学——以《大学物理》为例

文章从参加教学竞赛的实践和切身感受出发,阐述了教学竞赛与课堂教学的紧密关系,以《大学物理》课程为例,初步探讨了如何提高课堂教学的教学质量、提升教师的教学水平和专业素养。

以创新技能培养为导向的《大学物理实验》课程教学探索

创新精神是一个民族前进的不竭动力,学生进入大学后,大学物理实验是他们培养自己创新技能的一个非常好的渠道。由于大学物理实验具有实践性、直观性和创造性,在大学物理实验课程的教学过程中对学生的创新技能的培养可以取得很好的效果。针对现阶段高校对该课程开展中存在的问题,通过对实验的课程设计、实验设施进行更新,确定教学理念,改良教学方法,加强检验手段,使学生们在大学物理实验课程中得到自我提升。

GeoGebra可视化辅助的高中物理电学习题教学案例——以一道库仑定律习题和2021年高考江苏卷第10题为例

在传统高中物理教学的过程中,三维立体的物理过程是很难在板书上展现出来的,这也成为教师教和学生学习的一大障碍.笔者以一道库仑定律习题和2021年高考江苏卷第10题为例,基于GeoGebra的3D作图功能将其物理过程可视化,降低学生理解的难度,起到培养学生“三维空间思维”能力和辅助教师教学的作用.

第一性原理研究硼掺杂氧化石墨烯对过氧化锂氧化反应的催化机理

锂-氧电池由于高能量密度在后锂离子电池中脱颖而出,而放电产物过氧化锂缓慢的氧化反应降低了电池的循环性能.因此,提高过氧化锂氧化反应动能、降低充电过电位对于实现高能量密度的可逆锂-氧电池具有重要意义.本文通过第一性原理计算,对比研究了氧化石墨烯(GO)和硼掺杂氧化石墨烯(BGO)对过氧化锂小团簇(Li_(2)O_(2))_(2)氧化反应的催化机理.结果表明,从(Li_(2)O_(2))_(2)团簇转移到GO和BGO上的电荷分别为0.59 e和0.96 e,B掺杂提高了电荷转移.4电子反应过程表明,(Li_(2)O_(2))_(2)团簇倾向于Li-O_(2)-Li分解路径,在GO和BGO上反应的速率决定步均是第三步去锂.在平衡电位下,GO和BGO的充电过电位分别是0.76 V和0.23 V,B掺杂大大降低了锂-氧电池充电过电位.机理分析表明B与O对(Li_(2)O_(2))_(2)团簇起到了协同催化的作用.

中学物理教师教学创新意识调研分析——以南昌市为例

教师教学创新意识培养是基础教育研究的热点问题之一,教师作为学生学习的领路人,教师自身的教学创新意识水平的高低影响着学生创新能力的发展.通过对南昌市中学物理教师进行问卷调查和访谈,调研南昌市中学物理教师教学创新意识整体水平,利用SPSS软件对调研数据进行结果分析,根据结果对物理教师教学创新意识培养提出合理建议.

通过磨砂玻璃滤光片产生浴帘效应抑制水下噪声

该文提出并实验验证了一种可通过磨砂玻璃滤光片诱导的浴帘效应来抑制水下噪声的方法.在实验中,在水槽中的水被蓝色墨水污染,以添加随机分布的散射颗粒,并使用蠕动泵产生湍流噪声.携带图像信息的扩展光束穿过水槽,进入电荷耦合器(CCD)用于图像记录.对比结果表明:由于磨砂玻璃滤光片起到空间低通滤光的作用,所以可以大大提高记录图像的可见度;通过高斯拉普拉斯(LoG)算法和人工智能算法,插入磨砂玻璃滤光片的图像处理效果也优于没有磨砂玻璃滤光片的.该方法方便且经济,在资源勘探和海底考古中具有潜在的应用价值.

固态电解质Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)中Li+的迁移特性

Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)是一种颇具前景的NASICON型锂离子固态电解质.本文通过第一性原理计算研究了不同Al掺杂浓度(x=0.00,0.16,0.33,0.50)对LATP的结构特性、电学特性以及Li^(+)迁移特性的影响.结果表明,Al能够稳定掺杂进入LiTi2(PO4)3(LTP)的晶体结构当中.当Al掺杂浓度x=0.16时,Li—O键的平均键长最长,成键强度最弱,而Ti—O键强度随Al掺杂浓度变化不大.Al掺杂浓度对LATP带隙的影响不大,但Al附近的O原子聚集了更多的负电荷,形成AlO6极化中心.Li^(+)不同的迁移方式(空位迁移、间隙位迁移和协同迁移)在Al掺杂浓度不同时展现出复杂的能垒变化,Li^(+)在空位迁移中迁移势垒随Al掺杂浓度的增大而升高,而在间隙位迁移中Li^(+)的迁移势垒变化相反,由于协同迁移中涉及空位和间隙位两种位点,Li^(+)的迁移势垒表现为随Al掺杂浓度的升高先降低后升高的复杂变化.当x=0.50时,LATP具有最低的Li^(+)迁移势垒0.342 eV,这个势垒值是间隙位迁移的结果.因此,通过改变Al掺杂浓度,可改变间隙Li^(+)浓度及迁移通道结构,进而调节Li^(+)的迁移性能,提高LATP中的Li^(+)导电性能.

四维二粒子超密编码的单向通信方案

根据超密编码原理,考虑到与经典的二进制编码相融合,提出了利用四维二粒子进行超密编码的单向通信方案。在该方案中,信息发送者在对其拥有的粒子进行幺正变换后,将粒子发送给信息接收者。然后信息接收者对二个粒子进行联合测量,根据测量结果,就可以推知信息发送者已作了那种幺正变换,每种幺正变换对应着4 bits经典信息,从而得知信息发送者要传送的信息。最后,对该通信方案进行了安全性分析。

一种网络通信中信息和数据的加密系统

采用对信息和数据的具有秘密钥层次加密算法,实现网络通信中信息和数据的保密和安全.

一种用于60GHz通信的S型结构左手材料的设计

基于对S型结构的理论分析,将中心频率设置为60GHz,通过合理的改变单元结构中相应的尺寸以实现所需电谐振和磁谐振频率,并且经过优化以实现负介电常量和负磁导率的重合频段尽可能理想.运用反演参量提取方法进行电磁参量提取,可以得到本设计在58.1～61.4GHz频段内其ε和μ同时为负,即左手频段.分析散射参量的仿真结果,在58～62GHz频段内S21大于-3dB,在59.8～60.4GHz频段内,S11小于-20dB,因此该设计结果可以运用于60GHz通信滤波器和天线等器件的研究与设计.

基于悬挂式FBG的螺栓连接微小扭矩检测

将光纤布拉格光栅通过尾纤悬挂在带螺栓连接的结构件表面,使用结构动态检测法测试螺栓连接结构的扭矩。测试中,在待测结构件上产生周期性的振动,在振动的作用下尾纤中产生周期性应变,它作为波源在刻有布拉格光纤光栅的光纤中形成应力波,布拉格光纤光栅感知应力波形成测试信号。在识别过程中,首先使用经验模态分解方法对测试信号进行分解以去除不平稳分量及噪声,然后提取信号的有量纲和无量纲特征值,最后将这些特征值输入基于支持向量机的识别系统。结果表明,该方法识别正确率达97.2%,扭矩识别能力在N·cm量级。本研究开拓了一种新的螺栓连接状态的检测方法,尤其适用于小质量结构中微小扭矩的检测。

基于分区网关的算力网络架构及算力路由机制研究

为了解决算力网络路由开销过大和实时性差的问题,分析了算力网络的网络架构和业务特点,提出了一种基于分区的算力网络架构及算力路由机制。通过将网络划分为不同的区域,将网络路由和算力路由分开建立,并设置不同的更新频率,可以尽量减小算力网络中网络路由维护开销,并提高算力路由的更新频率。

基于五粒子团簇态的可控量子安全直接通信

提出了一个利用五粒子团簇态实现的可控量子安全直接通信方案.在这一方案中,首先信息发送者Alice、信息接收者Bob和控制者Charlie共享由Alice制备的一有序序列团簇态作为量子信道;在确定量子信道的安全性以后,Alice制备编码量子态(Bell态)序列,然后通过对自己手中的粒子进行Bell基测量,接着Charlie对自己手中的粒子进行单粒子的测量,就能把信息传送给接收者Bob;最后,Bob测量自己手中的粒子,并通过分析三人的测量结果,从而获得Alice要传送的信息.在我们提出的方案中,携带信息的粒子不需要在公共信道上传输.该文中,我们给出了方案的安全性分析,证明了我们的方案是决定性的和安全的.在未来,我们的方案在以目前的实验技术为基础条件下很可能得到实现.

非线性光电延时反馈混沌同步复用通信系统研究

提出了一种基于电光调制器的非线性光电延时反馈超混沌复用通信系统.与传统混沌通信系统不同,其混沌波形不是由激光器产生,而是由电光调制器产生,该系统具有非线性维数高、易于再生和精确控制的优势.介绍了信号调制反馈延时的编码方法和相关检测解码方法,数值仿真了三条支路的高速复用与解复用,分析了误码产生的主要原因,并进一步研究了光纤传输特性对该混沌复用通信系统的影响.结果表明:只要采用相应的增益补偿方案,光纤信道对混沌同步的影响会大大减小,系统能够成功解码原始信号.

一种扩频载波电力线通信系统及其应用

随着电子技术的快速发展,电力线载波通信技术得到了突破。电力线通信技术应用在家庭自动化中具有创新意义,已开始成为人们的研究热点。本文给出了以扩频载波芯片SSCP300为核心的基本通信系统的组成原理以及在家庭自动化中的一种应用。实验结果表明该通信系统在主从式家电网络中具有易操作,可靠性高,成本低廉等特点。

《原子物理学》“课程思政”教学实践探索

近年来,国内高校掀起了“课程思政”教学改革的浪潮。文章分别从高校“课程思政”的教改背景、《原子物理学》“课程思政”教改的必要性和《原子物理学》实施“课程思政”教学改革的具体措施三个方面谈《原子物理学》“课程思政”教学实践探索,希望对推动国内高校《原子物理学》的“课程思政”教学有所帮助。