智慧教育背景下大学物理混合式教学的研究与实践

构建了以课堂教学为本、校内线上教学平台为辅、雨课堂为桥的"三位一体"的大学物理混合式教学模式.利用雨课堂和校内Blackboard平台,将课前-课上-课后各环节有效地结合起来,使课程集传统性、数据化、智能化等特点于一体.教学实践表明,这种教学模式有效地提升了学生学习的兴趣与主动性,优化了课堂教学效果.     

基于“STEM”理念下的“最速降线”探究

"STEM"理念是结合科学、技术、工程、数学的跨学科、跨领域的综合素质理念."最速降线"是指物体在只受重力的情况下,从A点运动到B点所用时间的最小值.从"STEM"理论的角度对"最速降线"进行更为系统的探究,以便更好地理解和应用"最速降线"问题.     

一个充分下降的改进HS共轭梯度法

共轭梯度法是求解大规模无约束优化问题最有效的方法之一.对HS共轭梯度法参数公式进行改进,得到了一个新公式,并以新公式建立一个算法框架.在不依赖于任何线搜索条件下,证明了由算法框架产生的迭代方向均满足充分下降条件,且在标准Wolfe线搜索条件下证明了算法的全局收敛性.最后,对新算法进行数值测试,结果表明所改进的方法是有效的.     

芳香大分子和超分子螺旋管构筑及其功能

疏溶剂作用、氢键、静电作用、卤键和配位作用等非共价键作用力都可以用于控制芳香大分子和超分子的折叠和螺旋,由此形成的芳香聚合物螺旋管内径尺寸相对固定,内穴深度可调,作为主体分子可以识别或包结多种客体分子,通过络合能够产生手性诱导与传递和跨膜输送功能,也能够促进有机化学转化等。本文综述了由芳香砌块构筑的这类大分子和超分子螺旋管的构筑和功能。首先介绍了通过不同策略形成管状结构的背景,以及超分子和大分子方法的特点,着重介绍了由芳香酰胺、酰肼、三唑和乙炔重复链段的不同低聚物分子形成的分子管,并总结了形成超分子管的自组装策略,最后讨论了长高分子管的合成挑战以及这种结构独特的结构家族的新的潜在应用。     

新型三线摆周期测量装置的研制与探讨

形状复杂或非匀质刚体的转动惯量可以利用三线摆测量,其中,扭摆周期是关系到测试精度的重要参数.人工计数和秒表计时费心费力,容易出错.采用光电传感器和单片机测量容易受到横摆或晃动的影响,导致漏记一个周期.为此,提出一种新型三线摆周期测量装置,由光源、起偏器、检偏器、光敏电阻模块、数据采集系统和安装有上位机软件的电脑构成,利用光的偏振特性和马吕斯定律来检测三线摆下盘的扭摆情况.利用Origin软件的线性拟合功能处理数据可以得到三线摆扭摆的周期.利用市场上现有的光电测量装置和新型三线摆周期测量装置同时进行对比实验,测量三线摆下盘的转动惯量.实验结果表明:利用现有的光电测量装置,相对误差为0.83%;利用新型三线摆周期测量装置,相对误差可达0.11%,系列实验结果说明新型三线摆周期测量装置的准确度比现有的光电测量装置要高.因为三线摆下盘的横摆或晃动引起的起偏器小范围的平动并不影响透射光的强度,所以,新型三线摆周期测量装置的抗干扰能力较强.此外,该装置还具有测量速度快、操作简单、方便、快捷等优点,具有一定的推广价值.     

用于弹载线阵激光雷达的卷积神经网络目标识别

为了提高末敏弹在复杂背景条件下对装甲目标的识别能力,将线阵激光雷达作为探测器,结合卷积神经网络对线阵激光雷达距离像进行目标分类与识别.利用末敏弹边旋转边下降的运动特点,实现对扫描区域的距离成像,并通过采样率控制及插值等算法将原始距离像构造成适用于卷积神经网络的灰度像.针对弹载高实时性、小体积和低功耗的要求,建立了由两层卷积层和一层全链接层构成的浅层卷积网络,选用Xilinx ZYNQSoC芯片作为硬件平台,通过基于HLS技术和SDSoC开发环境将卷积操作放在端进行硬件并行加速.缩比模拟试验结果验证了该方法具有较高的目标识别精度,对复杂背景下的装甲目标也能有效识别.ZYNQSoC的PL硬件相较于普通CPU方案,加速性能提升了5倍,能够满足弹载的要求.     

HC-4型固体多核宽线CW-NMR波谱仪

设计和研制了一台用于检测固体中NMR宽谱线、型号为HC-4的CW-NMR波谱仪.谱仪由APPLE-Ⅱ微型计算机控制扫描、信号累加和数据处理.配备了自制的交叉线圈型和魔T型NMR探头和高温(1300K)探头,使谱仪具有较高的检测灵敏度和较强的测量功能,适用于检测固体中多种非质子核的NMR宽谱线及动态NMR测量.本文简要介绍该谱仪的基本结构、系统各部分的技术性能和测量应用的具体实例.     

环境气体的压力和性质对LIBS信号影响的实验研究

系统地研究了(Ar,He,air,)三种环境下的缓冲气体压力以及激光能量对铅黄铜样品中LIBS谱的影响,并分析了不同环境气体中LIBS的时间分辨特性,寻找合适的实验条件以提高LIBS技术用于痕量分析的灵敏度和准确度.