学生认知结构的拓展构建

1学生认知结构拓展构建特点 现代建构主义学习理论认为,学生的学习过程就是构建认知结构的过程,学生构建认知结构的方式有二种,其一是将原有的认知与新的情景发生相互作用（例如新课教学中对新知识的学习）,其二是对原有认知结构进行重组和整合．物理习题教学主要通过学生原有认知与问题系统发生相互作用（解答问题）来对原有物理认知结构（包括物理知识和技能、物理解题方法、思维方法等）进行重组和整合,以构建一个相对概括化、稳定化、清晰化、系统化的良好物理认知结构（图1）．     

物理教学中引发认知冲突的教学策略

1 问题的提出 认知冲突是指学生的原有认知结构与所学新知识之间不能包容时产生的一种矛盾.学生在学习新知识之前,头脑中并非一片空白,而是具有了形形色色的原有认知结构.在学习新知识时,他们总是试图以这种原有的认知结构来同化对新知识的理解,当遇到不能解释的新现象时,就会产生认知冲突,在教学中如果教师适当引发认知冲突,在很大程度上能激发学生的学习兴趣.     

大学物理实验教学综合性创新改革初探

围绕大学物理实验教学改革,针对当前原有课程模式中存在的各种问题提出相应的课程改革措施。     

原型迁移法简约化解题的创新构思

原型迁移就是通过新事物与熟悉的事物具有相似的特征,借用原有知识或方法简便灵活解决问题的一种思维形式.利用原型迁移容易把新知识纳入学生原有的知识结构中,使知识顺应同化,可以使学生对某些问题的解决或领悟变得容易.     

测电池电动势和内电阻实验的改进

分析了测电池电动势和内阻实验的不足,提出在原电路中串联一个阻值较小的标准电阻,克服了原有实验方法的不足.     

拉伸法测金属丝杨氏模量实验装置的改进

对原有的杨氏模量实验仪存在的主要问题进行了分析,针对这些问题分别提出了相应的改进措施,克服了原有仪器存在的不足,在一定程度上可以提高实验精度。     

飞行数据可视化回放与分析软件设计

针对原有飞行数据回放软件存在的回放效果不直观、分析效率低、分析结果不规范等情况,提出了一种三维动态可视化飞行数据回放与分析方案,通过对分析判据进行提炼和量化,按照结构化的分析结果模板,实现了分析结果的自动生成与输出;飞行数据可视化回放与分析软件采用成熟技术,经用户在实际飞行任务事后分析中使用,完全满足用户使用要求,飞行数据回放效果更加友好、分析效率更加高效、分析结果更加明了,各方面明显优于原有软件。     

改进路径规划算法在桥式起重机中的应用

原有的桥式起重机路径规划算法是以路径最短为目标函数,规划得到的路径存在多个拐点,在实际操作中由于起重机大车和小车的频繁起制动,使负载摆动较大且耗费了大量时间,严重影响了桥式起重机转载的效率;在分析桥式起重机自身结构和运行系统特点的基础上,通过改变原有替补栅格集合使大车和小车交替运行,同时将拐点的数量结合到路径规划算法的目标函数中,规划得到了无斜线,拐点少且路径短的最优路径;通过仿真与实验,对比得到在实际转载中改进算法得到的路径用时较短,证明了改进后的路径规划算法在实践上的可行性。     

光拍频法测光速实验的改进

光速的测定是物理学中一个十分重要的课题,文章介绍光拍法测光速原理,结合现有实验仪器,对原有光拍频法测光速的公式加以变换,光速测量的精度有了很大提高。     

论误概念的诊断与教学设计——中学物理教学中实施建构主义教学的初步尝试

建构主义把学习看作是心智建造的过程，在这个过程中，学生把新接触到的信息融入原有的认知建构中。要想让学生建立正确的概念架构，必须事先通过问卷调查等方式，分析学生原有的认知结构，诊断误概念。在找到学生的误概念后，就应该按照建构主义的教学原则，进行相应的教学设计，促使学生进行主动的认知结构调整。只有在这样的调整后，正确的概念才真正“深入人心”。     

1.444 mm Nd:YAG激光器的实验研究

 在理论分析的基础上设计了直腔结构1.444 mm Nd:YAG激光器，并进行了实验研究。获得了1.444 mm激光输出，当泵浦能量为55 J时，其最高静态激光输出310 mJ。电-光转换效率为0.56%，斜效率为0.81%。并实现了1.444 mm调Q输出，脉冲输出能量18 mJ，脉宽150 ns。     

不锈钢丝网上薄膜TiO2光催化剂的Raman光谱研究

用Raman光谱方法来研究用Sol Gel法负载于金属丝网的薄膜TiO2 光催化剂的物相结构、厚度以及粒径大小。研究结果显示 ,薄膜达到一定厚度能够阻止基底Fe元素向薄膜表层的扩散 ;在 4 0 0℃下灼烧制得的薄膜TiO2 光催化剂具有锐钛矿晶型 ,而高于 4 0 0℃时 ,将出现金红石相TiO2 ;锐钛矿晶型TiO2 的Raman特征峰产生偏移 ,表明薄膜粒径的变化 ,通过计算表明 ,薄膜TiO2 的粒径为 10nm左右 ,TEM的分析结果也与之一致。     

高频高变比脉冲变压器耦合固态刚管调制器

调制器输出脉冲宽度存在两种模式,输出脉冲宽度为10μs时,工作频率0~8kHz可调,输出脉冲宽度为200μs时,工作频率0~400Hz可调。为了实现了调制器的小型化,初级电压设计为700V,初级储能电容可采用高储能密度的电解电容,且可降低绝缘栅双极晶体管(IGBT)串联的风险,次级输出电压为70kV,采用变比为100的脉冲变压器。概述其各个组成部分及其工作原理,重点对IGBT固态开关的驱动、保护电路、损耗和吸收回路进行了分析讨论,并对高变比的变压器进行了理论分析。对调制器进行了实验测试,脉冲前沿2.2μs,脉冲后沿1.65μs,过冲小于7%,脉冲顶降小于1%。     

野黄芩素的制备、纯化与结构表征

提出一种简便的由灯盏花植物制备野黄芩素的方法.首先从灯盏花植物中提取灯盏花乙素,再通过水解制得野黄芩素粗品,经硅胶柱层析纯化,得高纯度野黄芩素.所得野黄芩素经高效液相色谱法测定,纯度达98％,其结构为IR、UV、MS、13C NMR和1H NMR所确证.     

激光与中波红外双波段光学系统设计

根据系统要求,进行激光与中波红外复合制导光学系统设计。该系统红外工作波长为3 m~5 m,激光工作波长为1.064 m,系统接收口径为250 mm,F数为1.4,要求MTF在33 lp/mm时大于0.4,光学透过率大于60%,使用的红外焦平面阵列像元数为640像素512像素,像元尺寸为15 m15 m。因为系统具有大孔径,小F数的特点,因此选择使用折反射式结构进行二次成像,并进行消热差处理。     

液体对微振动的放大效应

根据表面波声光效应的原理,实验上建立了固体表面微振动的激光衍射测量系统.当激光斜入射到微振动引起的液体表面波上,观察到了清晰、反衬度非常高的衍射图样.利用MATLAB软件对拍摄的衍射图样进行扫描,得到了衍射光斑的光强分布图,并根据衍射图样宽度与表面波振幅的解析关系式,求出了液体表面波的振幅,其大小在微米量级.改变样品池中液体的深度,测得不同深度下液体表面波的振幅,给出了表面波振幅与液体深度之间的解析关系,并发现了液体对微振动的放大效应.利用液体对微振动的放大效应,求出了固体表面微振动的振幅,实现了固体表面微振动的探测.     

液体对微振动的放大效应

根据表面波声光效应的原理,实验上建立了固体表面微振动的激光衍射测量系统.当激光斜入射到微振动引起的液体表面波上,观察到了清晰、反衬度非常高的衍射图样.利用MATLAB软件对拍摄的衍射图样进行扫描,得到了衍射光斑的光强分布图,并根据衍射图样宽度与表面波振幅的解析关系式,求出了液体表面波的振幅,其大小在微米量级.改变样品池中液体的深度,测得不同深度下液体表面波的振幅,给出了表面波振幅与液体深度之间的解析关系,并发现了液体对微振动的放大效应.利用液体对微振动的放大效应,求出了固体表面微振动的振幅,实现了固体表面微振动的探测.     

大学物理综合性实验的创新尝试——金属电阻率的精确测量

设计出了大学物理综合性实验——测量金属的电阻率。该实验用直流双臂电桥测细铜丝的电阻,用光学中的等厚干涉原理测量细铜丝的微小直径,根据电阻定律计算铜的电阻率,是光学、电学的综合实验。测量结果与常用电工手册上铜电阻率值的相对误差小于1.1%。通过实验,能够加强学生对光学、电学以及基本测量知识的综合运用能力,巩固理论知识,提高实验技能。     

半叶马尾藻多糖的提取和分析

采用热水浸提法提取半叶马尾藻多糖 [Sargassumhemiphyllum (Turner)C Ag polysaccharides ,SHP],并对其理化性质、提取率、含量、组成和性质进行了研究。SHP呈灰白色粉末状 ,溶于水 ,不溶于有机溶剂。碘 碘化钾反应呈阴性 ,说明提取物为非淀粉性多糖。提取率为 7 0 4 % ,总糖含量为 82 9%。紫外扫描结果表明多糖几乎不含核酸和蛋白质。红外光谱显示SHP主要为吡喃多糖 ,并显示多糖分子结构中存在 β 糖苷键。薄层层析结果提示该多糖可能为木聚糖。上述结果不仅说明该方法提取的物质是多糖 ,而且纯度好 ,提取效率高。     

强流碳纳米管阴极重复频率发射特性

采用钛氰铁高温催化热解方法可制备发射性能优异的碳纳米管薄膜阴极。当脉冲电场峰值达到30 MV/m时,发射电流密度达kA/cm2以上,对应相对论电子束流强度高达15 kA,等离子体发射机制参与电子束发射过程。以重复频率10 Hz发射模式时,其发射阈值低,束压、束流波形跟随性好,发射稳定性优于石墨阴极。发射发次达到1000后,碳纳米管形态依然完整,界面无脱附。