大学物理实验的研究式教学——培养大学生创新能力的有效途径

大学物理实验是我校本科生的一门基础必修课程．物理实验是一门涉及领域广阔、时代性、社会性十分强的课程，它时刻面对着时代的挑战，以提高与培养学生的科学素养为目的．如何在大学物理实验教学中培养与提高学生的研究能力和创新能力？我校自1994年以来，于全国率先对大学物理实验课程体系、教学内容、教学方法、教学模式作了全面改革．建立知识和能力并重的实验教学体系，按照实验教学和培养创新能力的要求，我们将实验内容重新组合，减少验证性实验的内容，增加设计性、综合性、研究性实验内容；将物理实验课程分为：基本技能实验、综合性设计性实验、现代物理实验技术、研究性实验、专业基础实验、专业实验六个层次进行教学，形成从低到高、从基础到前沿、从接受知识到培养综合能力，逐级提高的物理实验课程体系．其目标是：通过实验教学，使学生逐步受到科研训练，以利于对学生进行科学方法、科学思维及创新能力的培养．从1995年开始启动了新的实验课程体系、教学内容和教学方法．     

基于石英音叉晶振的实验教学设计研究

探讨了将科研研究内容与大学物理学专业中实践教育课程教学内容相结合的实验教学设计研究,为有效推进高校教学改革提出一种新的研究途径。集学、机械和电子学及软件算法一体化,内容难度适中,知识面广阔,能够丰富教学内容和提高教学质量,激发学生学习兴趣,更好地培养学生的动手能力、思维能力和科学创新能力。     

“固体材料样品生长与物性表征”研究型实验教学探索

文章以“固体材料样品生长与物性表征”实验项目为例，探索将基础知识与前沿研究内容相结合的实验内容引入本科生实验教学，开展研究型实验课程。该类课程的开展将会为本科生提供接触前沿研究的机会，提高学生解决综合、复杂问题的能力，有利于学生适应社会的快速发展。文章从调研选定SrPd₂Ge₂超导材料，到SrPd₂Ge₂的单晶样品生长、晶体结构测量以及电输运测量研究，呈现了科学研究的全过程。     

加强实验辅导,提高学生的观察和分析能力

学生观察和分析能力的培养是大学物理实验教学基本要求中的重要内容之一.作为学生实验的组织者和引导者,如何提高学生观察、分析和解决实际问题的能力是摆在我们每一个实验教师面前的重要课题.在实验教学中,如何正确地观察和解释实验现象,如何分析与检查实验数据,如何分析与研究实验过程对结果的影响，培养学生灵活运用知识的能力、探索和创新精神，都需要教师认真研究．下面，就我们在物理实验教学中的做法谈一些体会和看法．     

谈大学物理教学与学生能力的培养

由于物理学的发展日新月异，大学物理教学的内容和体系需要重新调整，即加强现代物理在工程技术中的应用，把大学物理教学内容对培养学生的能力和提高学生的素质结合起来．然而在实际教学中学时少、内容多，出现了满堂灌现象，加上普通高校条件有限，综合训练少，现代教学手段尚未普及，低年级学生自我培养能力的意识比较谈薄，导致学生的能力和综合素质较低，如何改变这种现状？我们认为只有发挥广大教师的才智，组织教材、改进方法，把培养学生的能力和掌握知识结合起来，才能达到良好的教学效果． 一、启发提问式教学．培养学生的思维能…     

水从容器底部小孔排尽所需时间的研究

为了提高学生的实验能力，在学生经过力学实验基本训练的基础上，我们安排了这种带有研讨性内容的实验，让学生独立完成．观察－拟定实验方案－分析处理数据是完成本实验的基本方法．     

对新大纲修订的综合意见

一、总的评价多数学校对讨论稿持肯定态度，认为总体思路清楚，有改革意识．内容上既考虑了中专学生所必须具有的物理知识结构，也考虑了实验能力的培养，认为它针对中专物理教学的实际情况，适应了当前教学改革的需要，有利于在较少学时内完成中专物理的教学任务，使学生的知识结构更加合理，也有利于学生分析问题和解决问题能力的培养和提高．少数学校对大纲否定态度，一是在内容上过浅，难以达到相当高中阶段学历教育和为后继课程打好基础的要求．二是在体系上换汤不换药，因物理知识不像现代科技那样日新月异，没必要像讨论稿那样改来改…     

大学物理仿真实验和它的教学实践

物理实验教学是对学生科学素质的培养是一个很重要的方面，引导学生理论与实际相结合的思维形成，培养学生探索与创造能力，以及研究技术的锻炼是课堂理论教学所不能替代的。但是，实验教学质量的提高长期受到各种物质、经济条件的困扰，     

一种简便制作全息光栅的方法

目前“空间滤波”实验在各高校物理实验中已经很普及了．该实验中的Q调制内容需要用到两维或三维全息光栅，这在市场上可以买到．我们从教学角度考虑，自制出内容不同的全息光栅，这样既经济实用，又能不断更换光栅内容，有利于学生对物理知识的掌握，提高学生的动手能力，增强     

国外对电场概念的有关研究

本文介绍了国外物理工作者近10年来对电场概念的研究成果．这些研究大多数采用开放性问题调查和访谈相结合的方法,从各个不同角度分析了学生在学习电场概念时存在的主要困难．研究的内容基本上与我国高中静电学部分的内容相当,研究样本中的被试相当于我国的高中生．其研究结论对我国中学物理教学有一定的借鉴价值．     

世界声学科学文献的产出和分布*

为了解世界声学研究总体产出和分布情况。运用文献计量学的方法,对SCI收录的31种期刊数据从文献语言、类型分布、发文时间趋势以及研究时间及空间分布等方面进行了分类统计分析。结果表明:声学文献的主要是以英文为主的Article类型文献,声学文献整体上呈直线增长的趋势;美国、英国、法国、中国、日本、加拿大以及德国是世界声学研究的主要产出国,且在时间序列上美国在声学上独具优势;进一步的机构分析显示了美国海军声学研究机构、俄罗斯科学院、英国南安普敦大学以及美国宾夕法尼亚大学在声学研究上具有绝对优势,而机构论文产出的时间分布得到俄罗斯科学院在近20年声学研究上独具优势。就我国而言香港理工大学、中国科学院以及上海交通大学等机构在声学研究上表现突出,但与国际重要研究机构仍然存在差距。     

MWCNTs/carbon nano fibril composite papers for fuel cell and super capacitor applications

Electrospinning process was optimized by using response surface methodology (RSM) to fabricate MWCNTs/PAN nanofibril composite non-woven fabrics of 180 nm average fiber diameter. The as-electrospun fabrics were hot-pressed to produce strong and flexible carbon nanofibril composite papers of 130 nm average fibril composite diameter. Dielectric constant of 300 and conductivity of 310 S/m were measured for these papers by using H10K13532-50LCR meter at 25,000 Hz. Analytical approach was introduced based on Lichtenecker modification formula to evaluate the electrical properties of the embedded MWCNTs, single nanofibers and single nanofibril composites as function in fabrics measured properties. 4156 S/m for MWCNTs, 360 S/m for carbonized electrospun PAN single nanofibers and 517 S/m for carbonized electrospun 5 wt% MWCNTs/PAN single nanofibril composites were reported. The ability to control the electrical properties of these papers over a wide range should position them as a versatile advanced material for numerous electronic, sensors and inter-connect applications.     

A low voltage time of flight electron emission microscope

This paper presents the design of a low voltage time of flight electron emission microscope (TOF-EEM), which should in principle be capable of acquiring spectral chemical information at nano-metre spatial resolution. The system will be able to operate as a photoelectron emission microscope (PEEM), an X-ray photoemission electron microscope (XPEEM), or a secondary electron emission microscope (SEEM). For each pixel in its highly magnified topographic image, the TOF-EEM column should be able to provide the emission spectrum with milli-electron-volt resolution. The system is designed to operate at secondary electron beam voltages of typically less than 100 V, and has the possibility of dynamically correcting for chromatic aberration. Provisional simulation results predict that the TOF-EEM column should be able to provide an image resolution of better than 2 nm.     

Intense beam production with ECR ion sources

Electron cyclotron resonance ion sources are now able to attain a beam current as high as some milliamperes, which until a few years ago was obtained only for pulsed laser ion sources with a much higher emittance and energy spread, by keeping also the possibility to produce high charge states close to electron beam ion sources, at much higher intensity. They usually operate at frequencies up to 18 GHz, but now many sources are able to operate or will be able, at 28 GHz frequency or more, with plasma density of the order of 10¹³ cm^?3, much higher than any other source of the previous generation. The state-of-the-art technique will be described along with the major characteristics of the upcoming sources.     

关于地球曲率对低频电波电离层反射系数计算的影响

本文讨论了地球曲率对低频电波电离层反射系数计算的影响,将马克斯韦方程在球坐标下展开,得到一组电磁波横分量的微分方程,电离层的表面导纳可根据此方程用类似于Budden方法计算,从而即可算出球面分层的电离层的反射系数。     

近场光学扫描显微镜图象的行噪音处理

在近场光学扫描显微镜以及其他一些以扫描方式工作的系统中,由于各种原因,致使系统的扫描图象带有较大的行噪音.在这种情况下,采用传统的求平均法以及傅里叶滤波法去除行噪音效果不佳.本文提出了在空间域的自适应迭代处理和小波分析结合处理行噪音的方法.由于小波分析可以在时-频域局部化,而且时窗和频窗的宽度可以调节,故而可以检测到行噪音信号,并实现噪音的定位,实验证明效果较好.     

基于FPGA的核磁共振数字化发射机

提出了一种基于FPGA的核磁共振数字化正交发射机的设计技术.利用FPGA内嵌块RAM以及丰富的逻辑资源,并基于ARM7等嵌入式通讯系统完成发射机的高速调制,可以灵活地实现脉冲的频率、相位以及幅度等的调制,精确地控制脉冲的间隔时间.同时FPGA对两片DDS芯片的同步控制还可以实现正交射频信号的发射.     

The interaction of 4′, 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) with pepsin

We recently found that the fluorescent dye DAPI, well-known for its use with nucleic acids, is also able to interact with proteins as well as ordered phospholipids assemblies. The interaction of DAPI with pepsin under different conditions of pH and ionic strength was studied with fluorescence and circular dichroism techniques. From a comparison of the results obtained, the interaction appears to be rather tight and specific, dependent on both electrostatic and hydrophobic forces, and able to probe the tridimensional conformation of the protein.     

Single-electron transistor spectroscopy of InGaAs self-assembled quantum dots

A single-electron transistor (SET) is used to detect tunneling of single electrons into individual InGaAs self-assembled quantum dots (QDs). By using an SET with a small island area and growing QDs with a low density we are able to distinguish and measure three QDs. The bias voltage at which resonant tunneling into the dots occurs can be shifted using a surface gate electrode. From the applied voltages at which we observe electrons tunneling, we are able to measure the electron addition energies of three QDs.     

液化天然气CCHP系统的乙烯-丙烷级联动力循环及工艺模拟

文中提出了一种适用于LNG冷热电联产系统的两级乙烯-丙烷级联朗肯动力循环,并采用HYSYS软件对这一级联动力循环进行了工艺模拟,LNG的流量为219kg/h时,共可以产生电力14.06W,并向空调供冷50.24kW.与不采用冷量回收的装置相比,总的能量利用率从83.22％提高到了85.17％.这说明级联式动力循环通过梯...