浅谈大学物理实验课的考核

多年的工作经验告诉我们，对大学物理实验课的考核只有做到全面、公平、公正、合理、激励创新，才有助于学生素质的提高，有助于人才的培养．     

α稳定噪声下一类周期势系统的振动共振

将多个低频微弱信号、高频信号和加性α稳定噪声共同激励的一类周期势系统作为研究模型,以平均信噪比增益(MSNRI)为性能指标,对α稳定噪声环境下周期势系统中的振动共振现象进行了研究,分别探究了α稳定噪声的特征参数α、对称参数β、加性噪声强度放大系数D、高频信号幅值B以及频率?对振动共振输出效应的影响.研究结果表明:1)在不同分布的α稳定噪声环境下,固定频率?(或幅值B),当幅值B(或频率?)逐渐增大时,MSNRI-B(或MSNRI-?)曲线出现多个峰值,即存在多个B区间(或?区间)可诱导振动共振,并且这些区间不会随噪声分布参数α或β的变化而变化;2)当加性噪声强度放大系数D发生变化时,幅值B和频率?的共振区间没有随着D的变化而变化,表明只有高频信号能量向待测低频信号转移,噪声能量并没有向待测低频信号转移.另外当幅值B、频率?固定时,随着D的逐渐增大,依然可以实现微弱信号的检测,表明振动共振可以克服工业现场噪声强度不可调控的缺点.本文研究结果提供了一种新的微弱信号检测方法,在信号处理领域有着潜在的应用价值.     

不同晶面单晶铝纳米压痕测试及有限元模拟

采用纳米压入法对单晶铝(100)、(110)、(111)晶面进行力学性能分析,结合实验得到荷载-位移曲线,利用连续刚度技术获得单晶铝的弹性模量和硬度.结果表明:单晶铝具有良好的塑性性能,不同晶面的塑性能力从大到小依次为(110)晶面、(111)晶面、(100)晶面.材料弹性模量和硬度变化趋势一致,不同晶面弹性模量和硬度的大小关系为:(110)晶面＞(111)晶面＞(100)晶面.由于晶体变形时发生位错形核与发射,导致荷载-位移曲线在压入初期表现出位移爆发现象.同时运用ABAQUS有限元软件,使用单晶各向异性本构模型定义材料属性,对不同晶面的单晶铝进行仿真模拟,通过反复对比实验与模拟所得的荷载-位移曲线得到不同晶面各向异性的相关材料参数,并分析得出了最大压深时的正应力、剪应力及残余压痕分布的对称性.     

将建构主义思想引入物理演示实验教学

物理演示实验可以将抽象的概念形象化，使物理规律直观化．通过演示实验，将那些很难想象和理解的物理规律多次重复地展现在学生眼前，使物理规律得到反复的实验验证，从而让学生体验、感受到物理学理论、概念、规律的深刻含义，加深和拓展对物理内容的理解，了解其应用．这种区别于讲课、习题课和普通物理实验的教学方式，对提高学生的科学技术素质，培养学生观察能力、手脑并用能力、理论联系实际能力等方面，都起着无可替代的作用．按照国家大学物理教学指导委员会下发的最新《大学物理教学大纲》的要求，大学物理教学总学时中20％的学时应在演示实验室中完成．也就是说，物理演示实验应该从单一的传统的课堂辅助教学形式，转化、发展为有利于基础科学教育的演示实验课。