线上线下混合教学模式的探索与实践——递进式问题驱动下的大学物理大班课堂

线上线下混合式教学已经成为我国高校教学改革的大趋势,但在实际教学中具体如何操作是一线教师在不断探索的课题.本文介绍了在大学物理大班课堂教学和小班讨论课的架构上,一种基于MOOC的问题难度递进式的混合教学模式.该模式将大学物理课堂打造为三级递进式问题驱动下的三段式教学,在增加课堂的互动性、提高学生学习主动性和学习能力方面取得了一定的成效.     

虚位移之“虚”表现何在?

阐述使用虚位移处理具体问题可以分解为三步:1)对一个具体的物理问题,给出自变量虚位移的定义;2)对这个问题需要的函数,由于自变量的虚位移产生的变化;3)对相关函数加上物理要求.经过这三步之后,才能给出物理上合理的结果.而其中的第二步,体现了其非真实性.     

单层含氧缺陷δ-MnO2用于二氧化碳还原

电催化还原二氧化碳成多碳燃料一直是研究的热点. 而找到活性高,选择性优,稳定性好的催化剂一直是研究者们奋斗的目标. 二氧化锰因其独特的物理和化学性质被广泛的应用于电催化领域,而缺陷的调控可以改变催化剂的电子性质,在此次工作中作者系统地研究了在有氧缺陷和没有氧缺陷的二维二氧化锰上的电催化二氧化碳还原反应. 通过利用自旋极化密度泛函理论,作者分别计算了他们的电子性质和分子在吸附过程中的能量值. 结果显示,缺陷的引入改变了二氧化锰的特性,使其从半导体性质变为半金属性质,从而提高催化剂的导电性. 同时,分析能量图也很容易发现对应产品的选择性也发生了变化. 二氧化锰有利于甲酸的产生,而氧缺陷的二氧化锰更有利于一氧化碳的生成. 本研究将为二氧化碳还原的其他非贵金属氧化物催化剂的结构设计和优化提供一定的指导.     

电击法磁性纳米颗粒作为水稻转基因载体的研究

建立了以磁性纳米颗粒为载体,由电击法介导基因导入植物细胞的优化方法。制备了粒径小于10nm的磁性纳米颗粒,与绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)基因融合制备基因载体,同时,制备水稻悬浮细胞,加入电极杯中,调节电击条件为:电压分别是800,1000和1200V,电容25μF,电阻200Ω,直径10mm,电击数次。利用倒置荧光显微镜观察转化后的悬浮细胞,可以明显看到绿色荧光蛋白在水稻细胞内表达。说明纳米颗粒基因载体在电击作用下能有效进入细胞,利用磁性纳米颗粒作为基因载体电击法转化植物细胞初步成功。     

非接触驱动方式中永磁体转动行为的实验研究

矩形永磁体与铝盘构成的非接触驱动系统中,在铝盘定速转动条件下,对通过电磁感应所驱动的磁体转动角速率、角加速度同时进行检测,发现角速度有周期性的微小波动,而角加速度在一负的最大值与正的最大值间周期性地变化,二者周期相同.从永磁体的分子环流模型出发,运用毕奥-萨伐尔定律,场叠加原理,导出了磁体绕中心转轴旋转到任意位置时,导体中的磁场分布解析表达式,依次对磁体角加速度与磁体受到的电磁驱动力矩进行定量计算,以驱动力矩与空气阻尼力矩的共同作用解释了角速度出现周期性微小波动与角加速度正负等幅变化的原因,通过与实验测试结果进行比较,验证了分析结果的正确性.     

旁听杨振宁先生给清华大学本科生讲授"大学物理"看教学改革和研究

杨振宁先生给清华大学本科生讲授“大学物理”有3个显著的特点．第一是批判地使用教材；其二是“双语”教学不超过50％的外语讲授；其三是把自己对物理的感觉教给了学生．这些特点对中国大学教师的启示就是：（1）大学教师首先要有高水平的科研能力，然后才可能有高水平的教学；（2）不能把课程讲成封闭系统，研究不能与现实脱节；（3）“双语”教学要因地制宜．     

位动量及在重力势场中定态的位动量分析

简单介绍了量子力学位动量,并以重力场中粒子定态波函数为例进行了位动量分析.     

物态方程曲面上临界点高斯曲率的物理意义

物态方程曲面在临界点的高斯曲率为零与否,完全由压缩率临界指数确定。根据微分几何中高斯曲率-局部曲面形状之间的关系,可以推知一个高斯曲率-临界指数关系：相变点两侧的压缩率临界指数只有两种情况,都等于1或者同时大于1。作为高斯曲率-临界指数关系的一个检验,我们直接计算理想玻色气体物态方程曲面在临界点的高斯曲率,发现临界指数大于1,这一点和实验结果相符。