物理與工程

2024年02期

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美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金(NSF)對(duì)量子教育的支持方式研究 摘要美國(guó)政府近年來(lái)通過行政命令和預(yù)算調(diào)整，強(qiáng)化了在量子科學(xué)和量子教育方面的投入，了解美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）如何支持量子教育，對(duì)我國(guó)應(yīng)對(duì)全球科技競(jìng)爭(zhēng)具有深遠(yuǎn)意義。本研究搜集了目前NSF所有在研的與量子教育相關(guān)的研究項(xiàng)目，對(duì)這些項(xiàng)目的...
實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)量子比特芯片的微納加工方法 摘要近年來(lái)隨著各個(gè)科技強(qiáng)國(guó)和科技巨頭企業(yè)的高度重視，超導(dǎo)量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展迅速，在不到10年的時(shí)間內(nèi)單個(gè)超導(dǎo)量子比特的退相干時(shí)間增長(zhǎng)了5個(gè)數(shù)量級(jí)，從納秒提高到了百微秒的量級(jí)，并有望提高到毫秒量級(jí)甚至秒的量級(jí)。超導(dǎo)量子比特芯片的制備是實(shí)現(xiàn)超...
用大學(xué)物理知識(shí)詮釋前沿科技 摘要在大學(xué)物理教學(xué)中以科技前沿應(yīng)用為牽引，用大學(xué)物理的語(yǔ)言解釋前沿科技進(jìn)展的原理，拉近基礎(chǔ)課和前沿應(yīng)用的距離，可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，加深學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)物理原理的理解。本文以量子密鑰分配為例，僅用大學(xué)物理中偏振的內(nèi)容就解釋了經(jīng)典的BB...

基于4C/ID 模型的面向綜合學(xué)習(xí)的實(shí)證研究 摘要本研究旨在探討兩種教學(xué)方法：4C/ID（A Four-Component Instructional Design）模型與傳統(tǒng)模式對(duì)物理專業(yè)大學(xué)生知識(shí)獲取和學(xué)習(xí)遷移的影響。實(shí)驗(yàn)組使用4C/ID模型設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)，而控制組則使用傳統(tǒng)模式...
第52屆國(guó)際物理奧林匹克競(jìng)賽理論第2題介紹與解答 摘要第 52屆國(guó)際物理奧林匹克競(jìng)賽理論部分共三道題目，本文主要對(duì)理論第二題“詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡”題目進(jìn)行介紹，給出參考解答以及對(duì)中國(guó)學(xué)生答題情況的分析。關(guān)鍵詞平衡溫度;單對(duì)數(shù)坐標(biāo);等溫等熵線;國(guó)際物理奧林匹克競(jìng)賽 20...
基于知識(shí)圖譜的物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽發(fā)展分析 摘要國(guó)際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽及其本土化后形成的中國(guó)大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽、中國(guó)青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽和各地區(qū)高校的系列物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽在基礎(chǔ)物理教學(xué)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。本文基于CiteSpace可視化軟件，分析了CNKI 中文數(shù)據(jù)庫(kù)、WOS數(shù)據(jù)...
面向高階思維訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐 摘要通過深度學(xué)習(xí)在課堂教學(xué)中來(lái)發(fā)展學(xué)生高階思維能力是近年來(lái)教育改革中的一個(gè)重點(diǎn)。我們?cè)诿嫦虮究埔荒昙?jí)新生的物理實(shí)驗(yàn)課程中，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行了改革，增加了激發(fā)高階思維產(chǎn)生的最大動(dòng)力來(lái)源———“真實(shí)情境問題”為導(dǎo)向的課程內(nèi)容。以此為核心...
熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理教學(xué)中的量綱問題 摘要本文就熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理的一道習(xí)題的解法展開討論，說(shuō)明在物理問題推導(dǎo)過程有量綱物理量的規(guī)范運(yùn)算方法，以及物理結(jié)果的規(guī)范表達(dá)方式。此外，論文簡(jiǎn)單說(shuō)明了Π定理并舉例利用Π定理對(duì)物理系統(tǒng)進(jìn)行量綱分析。量綱分析在物理學(xué)中如此重要，因...
“一帶一路”來(lái)華留學(xué)生全英文大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)與實(shí)踐 摘要針對(duì)國(guó)家三部委提出的“推進(jìn)來(lái)華留學(xué)生英語(yǔ)授課示范課程建設(shè)，全面提升來(lái)華學(xué)歷學(xué)位留學(xué)教育質(zhì)量”的要求，結(jié)合近年來(lái)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)面向“一帶一路”沿線國(guó)家來(lái)華留學(xué)生開設(shè)的“全英文大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程建設(shè)情況，探討了實(shí)驗(yàn)緒論課程安排、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的...
“三位一體”助教實(shí)習(xí)全流程培養(yǎng)模式對(duì)理工科人才培養(yǎng)的作用 摘要研究生助教團(tuán)隊(duì)作為課程教學(xué)中不可或缺的重要組成部分，在保障量大面廣的基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量上扮演著關(guān)鍵角色。如何系統(tǒng)地引導(dǎo)和培養(yǎng)新入學(xué)研究生勝任課程助教崗位，進(jìn)而構(gòu)建一支有力的教學(xué)支持梯隊(duì)，是一項(xiàng)重要的教學(xué)實(shí)踐研究課題。如何全方位提升助教...
貫徹“三位一體”要求提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)育人效果 摘要本研究基于課程思政建設(shè)與實(shí)施中既有的眾多成果和主要困惑，對(duì)如何從總體思路上體現(xiàn)高等教育課程思政的層次性，如何從厘清兩個(gè)重要概念出發(fā)明確思政元素發(fā)掘———思政觀點(diǎn)提煉———思政觀點(diǎn)闡釋的邏輯鏈條，以及如何貫徹“三位一體”要求提高教學(xué)與...
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的通識(shí)教育探究 摘要 “大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程是理工科學(xué)生較早接觸的實(shí)驗(yàn)操作類課程，涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等多個(gè)分支領(lǐng)域。華東師范大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中堅(jiān)持將學(xué)科知識(shí)和通識(shí)元素有機(jī)融合，將綜合育人的理念貫穿始終。本文以“拉伸法測(cè)定彈...
將物理知識(shí)融入數(shù)學(xué)方法: 細(xì)推物理潤(rùn)物無(wú)聲 摘要思政元素的挖掘和思政案例的建設(shè)是開展課程思政的基礎(chǔ)工作之一。為豐富“數(shù)學(xué)物理方法”課程思政元素，嘗試從將物理知識(shí)融入數(shù)學(xué)方法的角度深度挖掘課程思政教育內(nèi)容。分別從利用物理原理推導(dǎo)數(shù)學(xué)方法、借助物理現(xiàn)象求解數(shù)學(xué)方程、結(jié)合物理規(guī)律理解數(shù)...
物理光學(xué)中多光束疊加強(qiáng)度求解方法的探討 摘要大學(xué)物理光學(xué)中多光束相遇疊加強(qiáng)度的求解問題占據(jù)了課程內(nèi)容的很大比重，涵蓋了疊加原理、干涉、衍射、互補(bǔ)屏原理、復(fù)振幅、共軛波和偏振等理論和概念。為了使非光學(xué)特色工科大專院校的學(xué)生在有限的課程學(xué)習(xí)期間內(nèi)快速方便地解決多光束疊加強(qiáng)度求解問...
提升教師信息化教學(xué)能力的教改措施與實(shí)施效果評(píng)估 摘要本文旨在提出一些策略和措施幫助教師提升信息化教學(xué)能力，以適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代的教育需求。通過文獻(xiàn)綜述和實(shí)證研究，本文確定了教師信息化教學(xué)能力的要素和重要性，并提出了提升策略，包括教師培訓(xùn)與支持、學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施與技術(shù)支持、教學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新等;同...
開展可見光—紅外線—太赫茲波成像系列實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)開展可見光—紅外線—太赫茲波成像系列實(shí)驗(yàn)培養(yǎng) 摘要物理學(xué)的研究成果有力推動(dòng)了三次工業(yè)革命的發(fā)展。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，量子計(jì)算、低維物理、量子探測(cè)等現(xiàn)代物理研究成果正在促進(jìn)第四次工業(yè)革命暨工業(yè)4.0向縱深發(fā)展。筆者在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中規(guī)劃布局多層次物理實(shí)驗(yàn)題目，以開展可見光紅外線太赫茲波探測(cè)...
全反射棱鏡式諧振腔中高斯光束角度誤差對(duì)本征模式偏振損耗的影響 摘要本文引導(dǎo)學(xué)生將“激光原理與技術(shù)”課程中所學(xué)的高斯光束特性與布儒斯特定律相結(jié)合，以全反射棱鏡式（TRP： Total Reflection Prism）諧振腔為例，研究了高斯光束在TRP面?zhèn)鬏斶^程中入射角度誤差對(duì)腔內(nèi)本征模式偏振損耗的...

基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)及深度學(xué)習(xí)理念的教學(xué)設(shè)計(jì) 摘要向心加速度是高中物理的重點(diǎn)內(nèi)容，但是現(xiàn)行人教版等教材并沒有設(shè)計(jì)對(duì)向心加速度的精確測(cè)量，這導(dǎo)致在教學(xué)中學(xué)生往往缺乏對(duì)向心加速度大小的直接感知?；诖?，本文結(jié)合深度學(xué)習(xí)理念設(shè)計(jì)以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主線的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生利用手機(jī)傳感器和phyph...

蒙特卡羅方法模擬公路自行車運(yùn)動(dòng)員的功率及速度分布 摘要近些年來(lái)，公路自行車賽引起眾多關(guān)注，如何使運(yùn)動(dòng)員在比賽中獲得更好的成績(jī)成為眾多研究的目標(biāo)。為給出自行車運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中功率分配方案，本文首先建立了公路自行車賽車手的功率曲線模型，然后分析對(duì)比了不同賽車選手的特點(diǎn);再通過分析賽車手的...
數(shù)字化教育背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)MOOC教學(xué)模式探索與實(shí)踐 摘要本文以北京科技大學(xué)“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)為例，通過不斷探索和教學(xué)反饋形成了數(shù)字化背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)MOOC教學(xué)模式;利用MOOC、仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后測(cè)系統(tǒng)、報(bào)告系統(tǒng)等線上手段最終形成了針對(duì)本校學(xué)生的線上異步SPOC課程與線下同步實(shí)驗(yàn)...
Cu/La2NiO4 電接觸材料的制備及電弧燒蝕性能研究 摘要解決銅基觸點(diǎn)材料因易氧化而生成不導(dǎo)電物質(zhì)導(dǎo)致觸點(diǎn)失效的關(guān)鍵在于提高材料的導(dǎo)電性能，基于導(dǎo)電陶瓷La2NiO4 因其具有導(dǎo)電性能，論文采用溶膠凝膠法制備獲得了導(dǎo)電陶瓷La2NiO4 粉體，用粉末冶金法制備出致密Cu/La2NiO4 復(fù)...

近場(chǎng)的分類及其與靜態(tài)場(chǎng)的關(guān)系 摘要在局域源所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中，以波長(zhǎng)為特征長(zhǎng)度可以引入兩個(gè)重要概念：近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)。準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)是另一重要概念?；厮萑祟悓?duì)電磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)過程，從一開始分立的靜態(tài)電/磁場(chǎng)，到麥克斯韋方程組所描述的完整的運(yùn)動(dòng)電磁場(chǎng)，經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)的飛躍。有限的時(shí)間頻率是...

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