工科物理实验理论知识问卷的设计和定量评估研究

在物理教育中,科学的定性及定量评估是重要的研究手段。本文通过设计测试问卷,对本校工科八百多名学生发放前测和后测试卷,进行了工科学生物理实验理论知识部分掌握程度的调查,并对测试结果进行了定量分析和结果评估。我们计算了题目及试卷的难度指数、区分度指数、点双列系数、信度指数和Ferguson变量。结果表明,得到的值大部分都在期望值范围内,测试的区分度较高,基本可行。但我们也发现了试卷信度略低的问题,分析了原因,并给出解决方法。     

“机器微纳光学科学家”:人工智能在微纳光学设计的应用与发展

微纳光学材料与器件是光通信、光传感、生物光子学、激光、量子光学等诸多光学领域的关键.目前微纳光学设计主要依赖传统数值方法,存在依赖计算资源、创新效率低、得到全局最优设计困难的难题,是当前微纳光学设计的瓶颈.人工智能(artificial intelligence,AI)目前已经在多个学科开展应用,带来了科学研究的新范式.本文从微纳光学设计对象、数据集构建、学习任务与算法以及性能度量四个方面对AI在微纳光学设计领域的应用进行综述.对AI在微纳光学研究中的难点及未来的发展趋势进行了分析与展望.     

工科物理实验课程的量化评价探索

物理实验是工科院校的必修基础课程,是工程人才培养的重要实践类课程。物理实验课程的评价偏主观,如何量化评价一直是物理实验教学中值得探讨的问题。本文根据北京交通大学物理实验课程的教学进程,构建评价框架,设计各阶段评价量表,介绍实施方案和评价结果,为物理实验课程的客观评价提供一种新的思路。     

保偏光纤和偏振器对传输光光谱的影响

保偏光纤和偏振器的参数以及它们之间的连接角度对传输光的光谱特性有重要的影响。利用琼斯矩阵建立了光波的传输模型,首次讨论了光波偏振度、光纤长度、光纤之间以及光纤与器件之间的对轴角度等对输出光谱的影响。研究表明,当光纤之间或光纤与器件之间的对轴角度不为零时,完全非偏振光的输出光谱形状不会发生改变,而偏振或部分偏振光波的输出光谱中叠加了周期函数。对轴角度一定时,光纤越长,周期函数的周期越小;光纤长度一定时,在一定的范围内,对轴角度越大,周期函数的幅值越大。通过实验对结论进行了验证。结论对采用保偏光纤和偏振器的系统具有理论指导意义。