物理与工程

2024年02期

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双月刊

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美国国家科学基金(NSF)对量子教育的支持方式研究 摘要美国政府近年来通过行政命令和预算调整，强化了在量子科学和量子教育方面的投入，了解美国国家科学基金会（NSF）如何支持量子教育，对我国应对全球科技竞争具有深远意义。本研究搜集了目前NSF所有在研的与量子教育相关的研究项目，对这些项目的...
实现超导量子比特芯片的微纳加工方法 摘要近年来随着各个科技强国和科技巨头企业的高度重视，超导量子计算技术发展迅速，在不到10年的时间内单个超导量子比特的退相干时间增长了5个数量级，从纳秒提高到了百微秒的量级，并有望提高到毫秒量级甚至秒的量级。超导量子比特芯片的制备是实现超...
用大学物理知识诠释前沿科技 摘要在大学物理教学中以科技前沿应用为牵引，用大学物理的语言解释前沿科技进展的原理，拉近基础课和前沿应用的距离，可以促进学生学习物理的兴趣，加深学生对于基础物理原理的理解。本文以量子密钥分配为例，仅用大学物理中偏振的内容就解释了经典的BB...

基于4C/ID 模型的面向综合学习的实证研究 摘要本研究旨在探讨两种教学方法：4C/ID（A Four-Component Instructional Design）模型与传统模式对物理专业大学生知识获取和学习迁移的影响。实验组使用4C/ID模型设计进行教学，而控制组则使用传统模式...
第52届国际物理奥林匹克竞赛理论第2题介绍与解答 摘要第 52届国际物理奥林匹克竞赛理论部分共三道题目，本文主要对理论第二题“詹姆斯·韦伯太空望远镜”题目进行介绍，给出参考解答以及对中国学生答题情况的分析。关键词平衡温度;单对数坐标;等温等熵线;国际物理奥林匹克竞赛 20...
基于知识图谱的物理学术竞赛发展分析 摘要国际青年物理学家锦标赛及其本土化后形成的中国大学生物理学术竞赛、中国青年物理学家锦标赛和各地区高校的系列物理学术竞赛在基础物理教学中发挥着越来越重要的作用。本文基于CiteSpace可视化软件，分析了CNKI 中文数据库、WOS数据...
面向高阶思维训练的实验教学模式设计与实践 摘要通过深度学习在课堂教学中来发展学生高阶思维能力是近年来教育改革中的一个重点。我们在面向本科一年级新生的物理实验课程中，对传统的教学模式进行了改革，增加了激发高阶思维产生的最大动力来源———“真实情境问题”为导向的课程内容。以此为核心...
热力学·统计物理教学中的量纲问题 摘要本文就热力学·统计物理的一道习题的解法展开讨论，说明在物理问题推导过程有量纲物理量的规范运算方法，以及物理结果的规范表达方式。此外，论文简单说明了Π定理并举例利用Π定理对物理系统进行量纲分析。量纲分析在物理学中如此重要，因...
“一带一路”来华留学生全英文大学物理实验课程建设与实践 摘要针对国家三部委提出的“推进来华留学生英语授课示范课程建设，全面提升来华学历学位留学教育质量”的要求，结合近年来中国矿业大学面向“一带一路”沿线国家来华留学生开设的“全英文大学物理实验”课程建设情况，探讨了实验绪论课程安排、实验项目的...
“三位一体”助教实习全流程培养模式对理工科人才培养的作用 摘要研究生助教团队作为课程教学中不可或缺的重要组成部分，在保障量大面广的基础课程教学质量上扮演着关键角色。如何系统地引导和培养新入学研究生胜任课程助教岗位，进而构建一支有力的教学支持梯队，是一项重要的教学实践研究课题。如何全方位提升助教...
贯彻“三位一体”要求提高实验教学育人效果 摘要本研究基于课程思政建设与实施中既有的众多成果和主要困惑，对如何从总体思路上体现高等教育课程思政的层次性，如何从厘清两个重要概念出发明确思政元素发掘———思政观点提炼———思政观点阐释的逻辑链条，以及如何贯彻“三位一体”要求提高教学与...
大学物理实验课程的通识教育探究 摘要 “大学物理实验”课程是理工科学生较早接触的实验操作类课程，涵盖了力学、热学、电学、磁学、光学等多个分支领域。华东师范大学大学物理实验教学团队在实验教学中坚持将学科知识和通识元素有机融合，将综合育人的理念贯穿始终。本文以“拉伸法测定弹...
将物理知识融入数学方法: 细推物理润物无声 摘要思政元素的挖掘和思政案例的建设是开展课程思政的基础工作之一。为丰富“数学物理方法”课程思政元素，尝试从将物理知识融入数学方法的角度深度挖掘课程思政教育内容。分别从利用物理原理推导数学方法、借助物理现象求解数学方程、结合物理规律理解数...
物理光学中多光束叠加强度求解方法的探讨 摘要大学物理光学中多光束相遇叠加强度的求解问题占据了课程内容的很大比重，涵盖了叠加原理、干涉、衍射、互补屏原理、复振幅、共轭波和偏振等理论和概念。为了使非光学特色工科大专院校的学生在有限的课程学习期间内快速方便地解决多光束叠加强度求解问...
提升教师信息化教学能力的教改措施与实施效果评估 摘要本文旨在提出一些策略和措施帮助教师提升信息化教学能力，以适应数字化时代的教育需求。通过文献综述和实证研究，本文确定了教师信息化教学能力的要素和重要性，并提出了提升策略，包括教师培训与支持、学校基础设施与技术支持、教学设计与创新等;同...
开展可见光—红外线—太赫兹波成像系列实验培养开展可见光—红外线—太赫兹波成像系列实验培养 摘要物理学的研究成果有力推动了三次工业革命的发展。进入新世纪以来，量子计算、低维物理、量子探测等现代物理研究成果正在促进第四次工业革命暨工业4.0向纵深发展。笔者在大学物理实验中规划布局多层次物理实验题目，以开展可见光红外线太赫兹波探测...
全反射棱镜式谐振腔中高斯光束角度误差对本征模式偏振损耗的影响 摘要本文引导学生将“激光原理与技术”课程中所学的高斯光束特性与布儒斯特定律相结合，以全反射棱镜式（TRP： Total Reflection Prism）谐振腔为例，研究了高斯光束在TRP面传输过程中入射角度误差对腔内本征模式偏振损耗的...

基于项目学习及深度学习理念的教学设计 摘要向心加速度是高中物理的重点内容，但是现行人教版等教材并没有设计对向心加速度的精确测量，这导致在教学中学生往往缺乏对向心加速度大小的直接感知。基于此，本文结合深度学习理念设计以项目学习为主线的教学活动，让学生利用手机传感器和phyph...

蒙特卡罗方法模拟公路自行车运动员的功率及速度分布 摘要近些年来，公路自行车赛引起众多关注，如何使运动员在比赛中获得更好的成绩成为众多研究的目标。为给出自行车运动员在比赛过程中功率分配方案，本文首先建立了公路自行车赛车手的功率曲线模型，然后分析对比了不同赛车选手的特点;再通过分析赛车手的...
数字化教育背景下大学物理实验MOOC教学模式探索与实践 摘要本文以北京科技大学“大学物理实验”教学为例，通过不断探索和教学反馈形成了数字化背景下大学物理实验MOOC教学模式;利用MOOC、仿真实验、实时数据后测系统、报告系统等线上手段最终形成了针对本校学生的线上异步SPOC课程与线下同步实验...
Cu/La2NiO4 电接触材料的制备及电弧烧蚀性能研究 摘要解决铜基触点材料因易氧化而生成不导电物质导致触点失效的关键在于提高材料的导电性能，基于导电陶瓷La2NiO4 因其具有导电性能，论文采用溶胶凝胶法制备获得了导电陶瓷La2NiO4 粉体，用粉末冶金法制备出致密Cu/La2NiO4 复...