- 崔晶磊;张建锋;易光宇
“电磁学”课程因矢量场理论抽象、数学要求高,学生学习动力不足,课堂教学效果受限。本文将PBL教学法应用于“电磁学”课程,设计推理型、错误型、练习型三类问题,在课堂教学过程中,通过“雨课堂”与口头提问相结合的方式实施,通过问题引导学生思考,提升学习兴趣和探究精神。数据显示,实施PBL教学后学生总成绩平均分显著提高,核心章节得分率提升,90%学生认可其教学价值。实践表明,PBL教学法能有效激发学生学习兴趣、提升自主思考与问题解决能力。
网络首发时间: 2026-05-07 16:24:54[查看摘要][在线阅读][下载 509K] [被引频次：0 ][下载次数：30 ] - 张腊花;付璐仪;吴帅举;胡梦婷;薛新莲
2025年全国大学生物理实验竞赛(创新)设置了微视频类竞赛题目,本团队选择了题目“简谐振动的合成”制作3分钟辅助教学的微视频。微视频可以将抽象的物理原理、复杂的实验操作流程转化为直观的视频内容,学生可随时随地反复观看学习,降低理解门槛。作为指导老师,针对其中的关键工作提供理论、策略与建议,指导学生利用多种软件制作完成微视频,获得第十一届全国大学生物理实验竞赛(创新)一等奖。该微视频中直观地展示了简谐振动合成的动态过程,并且由二维平面推广到三维空间的合成。以趣味性、可视化的动态演示,生动呈现振动合成原理,激发学生的学习兴趣;可作为大学物理课堂的优质教学资源,助力学生系统掌握简谐振动的合成规律,为教师提供高效教学辅助,兼具实用价值与创新意义。
网络首发时间: 2026-05-07 13:50:05[查看摘要][在线阅读][下载 1213K] [被引频次：0 ][下载次数：16 ] - 袁帅;杨淑敏;谢斌;郭亮;刘建强
本文以新疆喀什“维吾尔族模制法土陶烧制技艺”为载体,将地方科技文化遗产转化为大学物理教学资源。通过系统“物理化解构”,提炼出非稳态传热、材料相变、热应力分布和光学呈色等核心物理原理,把传统工艺转化为阐释抽象概念的生动案例。据此构建“原理探究-工艺实践-能力发展”深度融合的教学模式,设置“基础验证→交叉融合→课题攻关”三阶任务:学生借助热仿真、光谱分析等工具,观察现象、定量分析并优化真实工艺,在项目实践中提升科学思维与工程设计或应用能力。实践表明,该教学案例显著加深了学生对物理定律的理解并提升了迁移应用能力,同时自然融入文化自信与工匠精神,实现知识、能力、价值三位一体的育人目标。
网络首发时间: 2026-05-06 14:30:17[查看摘要][在线阅读][下载 397K] [被引频次：0 ][下载次数：20 ] - 郑力时;易睿诚;陈博恩;郑晓;陈彦;徐平
针对传统热电实验教学存在的内容结构缺失及商用仪器导致的“黑匣子”化问题,本研究研制了一套基于Seebeck效应的模块化教学装置。该系统采用多级热电堆串联结构以增强微弱信号,并结合线性回归方法,实现了多种热电偶Seebeck系数的高精度、可重复测量。测量结果与标准参考值具有良好一致性,验证了装置的可靠性与测量稳定性。基于开放的结构设计和清晰的物理原理,该装置使学生能够围绕信号放大、误差分析及热电物性开展较为系统的探究过程,有助于在实验数据与物理建模之间建立有效联系,为相关课程提供了一个支持探究式学习的可重构实验平台,促进热电实验教学由验证性向探究性转变。
网络首发时间: 2026-05-06 11:02:23[查看摘要][在线阅读][下载 1767K] [被引频次：0 ][下载次数：12 ] - 岳盈;王中平;祝巍;赵霞;张增明
杨氏模量是表征材料弹性性能的基本物理量,在物理教学与工程应用中具有重要意义。本文设计并实现了一套基于3D打印技术的可调式弯梁法杨氏模量测量装置。该装置结构模块化,支撑跨度、试样接口及砝码加载方式均可灵活调整,能够适配不同截面形状的试样。为确保测量可靠性,本文还建立了基于该装置的完整测量方法和不确定度评估模型。对铝合金梁的实测结果为70.12(57)GPa,与标准值偏差在1%以内。而对非标准材料(意大利面4.540(50)GPa)的测量则进一步体现了装置在开放性实验中的适用性。进一步地,学生可利用3D打印自主设计不同截面形状的梁体,探究截面几何对抗弯刚度的影响,从而将实验从参数测量延伸为包含设计与分析的探究性任务。本研究为大学物理实验提供了低成本、灵活性的新方案,也为连接物理原理与工程实践搭建了桥梁。
网络首发时间: 2026-05-06 11:01:40[查看摘要][在线阅读][下载 1085K] [被引频次：0 ][下载次数：19 ] - 汤仙童;潘睿亨;李登峰;刘俊;李丽
针对当前大学物理法拉第电磁感应定律教学中存在的理论与实践脱节、学生前沿感知不足等问题,本文提出一种以科研设备为载体的教学创新模式。该模式以科研级电磁铁EM5为核心,构建“理论—设备—前沿”三位一体的教学体系,有效突破传统教学的局限。通过引入EM5在有机电致发光器件磁场效应测量中的实际科研案例,生动展示了设备在前沿研究中的应用价值。理论分析与教学设计表明,该模式有助于学生建立动态物理图像,深化对法拉第电磁感应定律核心内涵的理解,显著提升科研兴趣与探索热情,增强课程的高阶性与探究性。本研究为法拉第电磁感应定律的教学改革提供了可操作的实践方案,也为将高端科研仪器转化为优质教学资源提供了新思路。
网络首发时间: 2026-05-06 11:01:35[查看摘要][在线阅读][下载 868K] [被引频次：0 ][下载次数：7 ] - 吴锋;徐宁
重新审视了玻尔理论的价值,挖掘了玻尔理论在处理复杂问题时,不拘泥于已有框架、不受限于理论体系严密性而进行大胆创新的半经典研究思想。承袭这种思想,巧用玻尔理论计算了多电子原子能量,得到与实验值一致的结果,既体现出简单物理模型的优势,又彰显出半经典研究思想的价值。
网络首发时间: 2026-05-06 10:32:31[查看摘要][在线阅读][下载 418K] [被引频次：0 ][下载次数：6 ] - 刘林林;杨天方;庞涛;万宇航;宋钢
本研究利用自主搭建的实验平台,在不同条件下对氧气泡的成核、生长与脱离过程进行研究,对单个氧气泡生长过程进行了可视化定量表征。电极电流升高可加快气泡生长速率并增大脱离时的半径;电解质性质对气泡演化具有显著影响,其中碱性环境有利于气泡快速生成与脱核;附P_t石墨电极相比石墨电极表现出更快的气泡生长速率与更小的脱附体积。基于实验结果建立的数学模型与理论拟合高度一致。这为理解微观尺度下的气泡动力学提供了新的实验依据,也为电极材料优化与电解质调控提升电解水效率提供了理论指导。
网络首发时间: 2026-05-06 10:25:09[查看摘要][在线阅读][下载 873K] [被引频次：0 ][下载次数：6 ] - 汪礼胜;马争争;廖红;吕鹏;邓玉荣;秦品权
针对我校理工科《大学物理》课程在知识建构与育人协同机制方面存在的结构性问题,本文立足新工科人才培养需求,突破传统课堂与教学时空边界,构建了以数智赋能“育智”、思政引领“育德”、实践驱动“育才”为主线的“大物理”三阶递进式育人体系。该体系通过核心课程的数智化重构,强化学生科学思维与问题建模能力;以课程群联动与思政深度融合,实现价值引领与大学物理教学的有机统一;依托“理实研”贯通的实践平台,促进物理知识在工程问题中的应用与迁移。教学实践表明,该体系有效优化了大学物理基础教学的逻辑结构,增强了育人过程的整体性、系统性与持续性。
网络首发时间: 2026-05-06 10:24:25[查看摘要][在线阅读][下载 1655K] [被引频次：0 ][下载次数：54 ] - 黄毅;郭楷淇;王拴;彭曦辉;姚文祺;韩建卫;钟瑞;过聪
形状记忆合金热机因其可在低温差条件下运行的特点,在地热温泉发电等特殊应用场景展现出独特优势。本研究设计了一种具有实用前景的新型多片复合式转轴偏置型记忆合金热机,该装置可在较低温差工况下可实现持续稳定运转。本研究通过装置搭建和实验测试,测量了该热机的输出功率和转速,结合实验数据与理论分析,揭示了温度与负载对输出功率的影响规律,并计算了该热机的能量转换效率。
网络首发时间: 2026-05-06 10:08:43[查看摘要][在线阅读][下载 889K] [被引频次：0 ][下载次数：7 ] - 刘启豪;杨晓荣;闫成芳
本文探索利用生成式AI(DeepSeek)构建轻量化物理仿真实验的创新方法,赋能物理教学。研究针对现有虚拟实验资源在课外与情境化实验资源上的不足,提出用户可以通过自然语言描述实验需求,由DeepSeek生成可直接在浏览器中运行的仿真实验的方法,还探讨了目前存在的一些问题及应对方案。本研究为教师快速创建动态演示工具提供有效方法参考,显著降低技术门槛。最后基于此方法,研究提出了三种相关教学模式,为AI融入物理教学提供了可落地的技术路径。
网络首发时间: 2026-05-06 08:43:00[查看摘要][在线阅读][下载 991K] [被引频次：0 ][下载次数：120 ] - 李佳朔;滕梓岳;尹冬梅;王治海
单摆是衔接中学与大学物理的重要经典模型。本文以东北师范大学陆家羲班教学实践为基础,围绕“小角度近似周期公式失效”这一问题,引导学生从牛顿第二定律、转动定律和机械能守恒三个视角推导单摆动力学方程,并通过数值模拟、泰勒展开修正和椭圆积分求解,逐步深化对近似与精确关系的认识。教学实践表明,这种以经典模型为载体、以问题探究为路径的教学模式,有助于贯通中学与大学知识,提升学生的创新思维与科研素养,为“大中贯通”背景下拔尖学生培养提供了实践范式。
网络首发时间: 2026-04-30 17:21:53[查看摘要][在线阅读][下载 463K] [被引频次：0 ][下载次数：41 ] - 胡祖徽;貟吉军;闫虹;金克新;邢辉;王拴虎
能带极值处的能态密度是研究电子行为的重点内容,因为能带极值往往位于倒空间中的高对称位置,有着重要的物理意义。然而在三维结构中,鞍点处的等能面并非闭合曲面,相关教科书的分析有的过于粗浅,只给出结论,有的则借助复杂的数学手段,推导过程繁琐。本文通过求解等能面内总的状态数和能量的关系,再对能量进行求导即可得到鞍点处的态密度。该方法较为简易,也得到了教科书中的相同结论,同时简捷的推导更有助于加深读者对这一问题的认识。
网络首发时间: 2026-04-30 17:21:47[查看摘要][在线阅读][下载 413K] [被引频次：0 ][下载次数：9 ] - 成立贤;黄静;陈镜儒;于佳鹭;杨紫江
偏振光实验是大学物理实验的重要组成部分,但其核心概念较为抽象,传统教学手段难以动态、直观地展示其内在规律。基于Matlab开发了用于偏振光实验教学的交互式数字资源,包含偏振状态、马吕斯定律和布儒斯特定律三个部分,动态展示了光的偏振状态变化、马吕斯定律中出射光强的变化和布儒斯特定律中布儒斯特角及反射率的变化,有助于学生直观理解光的偏振状态、马吕斯定律和布儒斯特定律。此外,学生可通过自主调节参数深入观察现象、验证物理规律,从而有效弥补传统实验的局限,深化对偏振光原理的理解,达到辅助教学与提升学习效率的目的。
网络首发时间: 2026-04-30 17:21:47[查看摘要][在线阅读][下载 2913K] [被引频次：0 ][下载次数：78 ] - 徐新荣;刘可;银燕
狭义相对论教学中,运动质量的推导是核心重难点之一。现行大学物理教材多基于“两粒子聚合”或“单粒子分裂”过程推导运动质量公式,这类方法普遍依赖“质量守恒”的前提假设。然而,学生在该阶段仅掌握洛伦兹变换与相对论速度变换知识,尚未接触质能关系,对“质量随速度变化却仍守恒”的矛盾存在强烈困惑。若提前引入质能关系支撑假设,又会破坏教学逻辑的严谨性与连贯性,降低推导的说服力。针对这一问题,本文首先通过坐标系变换的严谨推导,证实粒子分裂前后的质量守恒关系;进而提出一种无需依赖特定物理过程、不预设质量守恒与质能关系的简易推导方法。该方法仅运用质心速度定义与相对论速度变换公式,即可完成相对论质量公式的推导,推导简单、逻辑清晰、易于理解,更契合狭义相对论的教学逻辑顺序,有助于学生建立正确的相对论时空观。
网络首发时间: 2026-04-30 17:20:14[查看摘要][在线阅读][下载 430K] [被引频次：0 ][下载次数：13 ] - 林述锋;赵洁;戎路;王云新;王大勇
位移定理和频移定理不仅是信息光学中的一个重要知识点,也能对计算全息图的频谱和重建图像空间位置产生特定的调控作用。本文基于菲涅耳衍射详细探讨了计算全息中位移和频移特性在空域和频域上的互异关系,分析了它们的内在联系以及对全息图光场的影响。此外,通过二者的联合复用可以实现全息图频谱任意操纵而不影响重建图像的位置,有助于全息图衍射级次滤波以及实现频分复用等功能,不仅展示了基础概念在解决前沿研究问题中的实际应用,也能加深对位移和频移定理在衍射传播中的具象化理解。
网络首发时间: 2026-04-30 16:53:31[查看摘要][在线阅读][下载 972K] [被引频次：0 ][下载次数：7 ] - 何俊荣;薛丽
为应对固体物理课程中抽象概念多、理论与前沿脱节的教学挑战,本文开展以“双层转角MoS_2能带结构研究”为核心的探究式教学案例。本案例将“转角电子学”前沿课题引入课堂,借助第一性原理计算软件CASTEP与晶体可视化软件VESTA,完成从莫尔超晶格结构构建、结构优化到电子能带计算分析的全流程研究。期望通过这种“科研驱动、计算赋能”的模式,促进学生对晶体对称性、能带理论等核心概念的学习,提升其计算模拟、数据分析与解决复杂问题的综合能力,实现知识传授、能力培养与前沿启蒙的有机结合,探索理工科基础课程教学改革的范式。
网络首发时间: 2026-04-30 16:49:34[查看摘要][在线阅读][下载 669K] [被引频次：0 ][下载次数：37 ] - 谢东
针对当前大学物理教学面临的知识体系碎片化、理论与工程实践脱节、工程思维培养不足等核心问题,本文以情境认知理论为指导,构建一种工程素养导向的大学物理情境化教学模式,并以2026年央视春晚“武BOT”人形机器人武术表演的力学解构为例,系统阐述该模式的设计逻辑与实施路径。该模式将工程素养培养从隐性渗透转向显性教学,为大学物理课程实现知识整合、能力培养与价值引领的有机统一提供可迁移的理论框架与实践路径,亦为新工科背景下的其他基础课程改革提供借鉴与参考。
网络首发时间: 2026-04-28 13:30:57[查看摘要][在线阅读][下载 921K] [被引频次：0 ][下载次数：73 ] - 刘全慧
在数学上几何切触定义了两个函数在某点上近似相等的“程度”,在物理上,这个局域性可以解释为区域性且为两个函数在一个区间内近似相等提供了精确刻画。由于物理学没有引进几何切触,导致了不同的文献对同一个现象的理解和表述互不相同等问题。通过对热力学和统计物理中两个问题的处理,圆满解决了一些长期存在的分歧。
网络首发时间: 2026-04-28 11:47:21[查看摘要][在线阅读][下载 442K] [被引频次：0 ][下载次数：29 ] - 谈马平;豆福全
为了实现物理课堂从“知识本位”向“素养导向”的转变,针对习题教学存在的“套路化”“浅层化”现象,构建了高中物理试题的五环节深度教学模型,提出了“试题追溯、一题多解、软件模拟、拓展变式、教学启示”五个核心环节。通过两道典型试题的教学案例,实施五环节深度教学,分别用中学物理方法与大学物理方法进行“一题多解”,深入理解物理模型与思想方法,并利用信息技术实现过程可视化,实现大中衔接。
网络首发时间: 2026-04-28 11:44:16[查看摘要][在线阅读][下载 688K] [被引频次：0 ][下载次数：58 ] - 乔吉超;段亚娟;V.A.Khonik
本文从固体力学的基础原理出发,基于自间隙原子理论,开展剪切模量及热效应在非晶合金固体力学领域的教学。首先讲解利用电磁超声变换设备测试剪切模量的方法,介绍自间隙原子理论模型。其次,结合非晶合金剪切模量及热效应等的演化规律分析自间隙原子理论在非晶固体的应用,着重讲解非晶合金剪切模量和热效应之间的内禀性关联。加深学生对该理论模型及应用的理解,指导学生在后续学习过程中进行相关理论分析。本文所应用的以基础教学为主辅以科研应用及教学互动的新型教学模式可为其他讲授力学课程的教师提供参考。
网络首发时间: 2026-04-24 16:58:28[查看摘要][在线阅读][下载 694K] [被引频次：0 ][下载次数：4 ] - 郑哲音;洪非儿;周迨成;熊水兵;杨利建
利用大学实验室常备器材和智能手机设计了一套实验装置,旨在实现科里奥利加速度的可视化与定量测量,以验证其理论关系式。该装置将智能手机固定于转盘上作为非惯性参考系,旋转拍摄在地面系中做匀速直线运动的光点,并用光电门测得光点在地面系中匀速直线运动的速度大小。通过Tracker处理智能手机拍摄的视频,描绘光点在非惯性系中的运动轨迹,将科里奥利力现象可视化,并获取各时刻质点的速度、加速度等物理量,将实验测得的加速度与根据科里奥利加速度公式2'×ω计算的理论值进行对比(其中ω为转盘角速度,v'为光点在惯性系中的速度)。实验数据与理论计算值吻合良好,定量验证了科里奥利加速度关系式。
网络首发时间: 2026-04-24 15:57:00[查看摘要][在线阅读][下载 521K] [被引频次：0 ][下载次数：23 ] - 杨博;李洁;李一鸣;乔中华;唐嘉岐;鄢小卿;王瑾;刘东奇;刘芳
本文将理论与实验结合,设计了一套基于空间自相位调制(Spatial Self-Phase Modulation,SSPM)探究激光诱导热透镜效应的教学装置,观察了SSPM衍射条纹的形成-畸变-稳定的动态过程;利用该装置验证了衍射环数与激光光强的线性依赖关系,并发现入射光强相同时,激光波长越靠近材料吸收峰衍射环环数越多;将实验教学场景从传统的NMP(N-甲基吡咯烷酮)试剂进一步推广到安全性更高的茶多酚-乙醇试剂和固体样品。该装置不仅推广了热透镜效应在实验教学中的应用,还有望为新材料热透镜效应研究提供重要的实验平台和参考。
网络首发时间: 2026-04-24 15:56:41[查看摘要][在线阅读][下载 970K] [被引频次：0 ][下载次数：13 ] - 陶玲玲;王先杰;刘志国
对于同频、相互垂直简谐振动的合成,在相位差取特定值时的处理相对容易,运动曲线的形状及变化规律也可方便导出。当相位差取一般值时,则需要进行坐标变换,才能确定运动曲线的形状及其随相位差的变化规律。本文推导了合成振动质点的运动曲线,讨论了等振幅和非等振幅情况下的质点运动规律。等振幅情况下,若相位差不取特定值,运动曲线为长轴与x方向成π/4或3π/4角的椭圆;相位差越接近0或π,椭圆越扁。当振幅不相等时,椭圆的长轴随着相位差的改变发生转动,离心率在相位差接近0或π时较大。本文有助于加深对同频、相互垂直简谐振动合成的理解。
网络首发时间: 2026-04-24 15:51:27[查看摘要][在线阅读][下载 608K] [被引频次：0 ][下载次数：20 ] - 沈烨;杨银;王晓蕾;刘中灏
在固体物理学中,倒易空间是理解晶体结构、衍射现象以及声子与电子等谱学的核心概念。然而在本科教学中,该概念常以抽象的数学形式呈现,学生难以将其与具体实验和物理图像建立有效联系。针对这一教学痛点,本文以固体物理和材料物理本科课程为对象,提出以倒易空间为主线的教学设计方案,将其视为晶体周期结构在傅里叶变换意义下的自然表达,系统阐述倒易空间的数学基础与物理内涵,并将其贯穿于衍射与散射谱学的教学之中。通过从实空间周期结构出发,引入X射线衍射等典型实验,阐明倒易空间在描述衍射条件和谱学信号中的作用,进一步结合倒易格子、布里渊区以及能量-动量表征,构建统一而直观的物理图像。该教学设计有助于学生在空间变换框架下将晶体结构、实验谱图与理论分析有机联系起来,从而形成完整的认知链条,提升其对现代凝聚态物理实验方法与谱学分析的理解与应用能力。
网络首发时间: 2026-04-24 15:50:29[查看摘要][在线阅读][下载 1008K] [被引频次：0 ][下载次数：16 ] - 李银
本文构建了一套以“四美”(技术、科学、艺术、情怀)为课堂特质、以“三开”(开眼、开心、开悟)为认知层次的教学设计模板,给出了落实素养目标的具体路径,包括“四度八动”师生行为模型、“ETA物理认知模型”、“教学三定律”以及教学设计指引。在AI的辅助下本教学论程序包实现了从初中到大学的全套物理教学设计多版本融合输出,为落实核心素养目标提供方便传播的方案。
网络首发时间: 2026-04-24 15:50:25[查看摘要][在线阅读][下载 763K] [被引频次：0 ][下载次数：200 ] - 曹喻霖;邱海安;吴晓晶;王铮钧;汤佳梅;赵洪雅;聂哲
在人工智能时代,跨学科融合的理念日益凸显出其重要性,成为推进大学物理教学领域创新的关键力量。本文探讨了在这个背景下,如何将计算思维融入大学物理课程中,并探讨了实施路径。一是实施以学生为中心的教学设计,师生协同发展;二是融合物理、计算思维等课程资源,把Python语言应用到物理教学中,实现了对物理问题的求解和结果的可视化;三是构建跨学科、多角度的课程建设、评价和反馈体系。大学物理教学过程中引入计算思维的教学模式,有效地改善了传统的大学物理教学方法,促进了学生对于抽象物理现象和规律的理解,是深化高等职业教育改革、促进创新型复合型人才培养的有效手段。
网络首发时间: 2026-04-24 15:50:22[查看摘要][在线阅读][下载 991K] [被引频次：0 ][下载次数：65 ] - 薛景缤;祁予扬;吕德超;徐王熠
针对高校教材对Boost电路趋稳过程探讨不足的问题,系统刻画Boost电路过渡态的过程特征及影响因素。分别对开关闭合、断开两个子过程依据基尔霍夫定律建立状态方程,并引入二极管钳制定向约束;据子过程二阶方程判别式开展欠阻尼、过阻尼(或临界阻尼)分类。在此基础上构建开关常闭、常断、周期性开闭三类情境,利用Matlab软件对其电流电压数值仿真,探究其内在联系并分析各子过程对整体演化的影响。结果表明,常闭情形下输出电压指数衰减,常断情形下电压上限等于输入电压,均无法实现升压;在周期性开闭条件下,宏观演化轨迹由断开子过程的阻尼类型主导,呈现欠阻尼(振荡—钳制—趋稳)或过阻尼(上升—趋稳)两类趋势,微观上则出现由开关调制引起的类锯齿纹波,而其升压机制与闭合子过程的储能有关;无论阻尼情形如何,电路都会自发趋稳,输出电压符合经典稳态框架下的理论预期。
网络首发时间: 2026-04-24 15:46:16[查看摘要][在线阅读][下载 2371K] [被引频次：0 ][下载次数：62 ] - WANG Wenyu;XU Wulong;XU Yang;YANG Xudong
A freely falling chain from a cup at certain height can jump. The process can be divided into two parts: a stable suspension and an accelerating procedure. Variational principle and force analysis d emonstrate that the shape of stable suspensioni s ani nverted catenary. The requirem ent of thejumping and the parameters to describe the jumping catenary have been studiedi n detail, and experiments have been conducted to verify the theoretical analysis. The phy sicalpicture of the falling chain could be usefuli n certain falling systems, providing valuableinsight into the dynamical system.
网络首发时间: 2026-04-15 08:52:11[查看摘要][在线阅读][下载 429K] [被引频次：0 ][下载次数：6 ] - 张会彦;张修丽;徐红霞;王会平;贡丽萍
随着脑科学及认知心理学的发展,思维导图在教育领域得到了广泛应用,如何将思维导图与课堂教学实践及理科课程的课程思政进行结合受到高校理科教师越来越多的关注。本文基于大学物理课程特点,对思维导图工具进行了介绍分析,展示了思维导图应用于大学物理教学实践的案例,结合学生反馈探讨了思维导图在大学物理教学及培养学生创新性思维中更多的可能性,尤其是基于建构主义思想,将思维导图工具与翻转课堂教学模式进行结合。通过学习金字塔理论的分析,思维导图学习方法可以促进高效学习,提升学生对所学知识进行综合运用的能力,并培养其发散、创新思维。该学习方法可以在大学教育中有更多、更广泛的应用。
网络首发时间: 2026-04-13 10:16:51[查看摘要][在线阅读][下载 1480K] [被引频次：0 ][下载次数：102 ] - 王怀玉
本文介绍了能够写出的几乎所有热力学基本公式的一种简便实用的方法。首先把内能U、自由能F、焓H和吉布斯函数G这四个特性函数和体积V、压强P、温度T和熵S这四个基本热力学量按照一定的顺序写出来。然后指定一些规则。按照这些规则,可以明确每个特性函数的内禀自变量,写出特性函数之间的关系式,写出特性函数对于内禀自变量的偏导数,写出热力学变量之间的偏导数关系即麦克斯韦关系式。最后,把压强和体积扩展到其他强度量和广延量。这些记忆规则,实际上也是对于热力学基本公式的规律和特点的总结。
网络首发时间: 2026-04-10 14:17:41[查看摘要][在线阅读][下载 875K] [被引频次：0 ][下载次数：45 ] - 徐公杰;蔡斌;张玲
基于著名物理学家杨振宁先生的文章,针对高校理科教师的三大任务,即传道、授业、解惑中的首要任务——传道进行论述。首先厘清了理科背景中“道”的内涵,然后说明了在教学过程中应该如何传道,最后阐明发现(或创造)道的准则—眼光、坚持与力量。杨振宁先生文章中的以上启示能够为高校理科教师的教学工作带来有益促进。
网络首发时间: 2026-04-09 18:15:43[查看摘要][在线阅读][下载 878K] [被引频次：0 ][下载次数：28 ] - WANG Wenyu;XU Yang
Based on the relationship between proper distance and coordinate distance,the geometrical phenomenon caused by the passing gravitational waves can not be observed locally.The electromagnetic wave equations in the background gravitational waves are studied.We find that the expansion and contraction of wave lengths are always synchronous with the objects it measures.The background of the gravitational waves leads to dissipation and dispersion in the propagation of electromagnetic wave.The phase of the gravitational waves control the dissipation term and dispersion term in the telegrapher's equation.The linearly polarized laser beam propagating in the direction of the incoming gravitational waves can give a possible measurement on the local metric.In case of the pulsed beats passing by,the relaxation time is greater than the period of the gravitational waves,thus the detector may only show a signal of the modulation of the beats.Finally we proposed a non-local interference experiment to detect the high-frequency gravitational waves.It is similar to the measurement of redshift caused by gravitation.Together with the ordinary detector,it will give us further and mutually measurements of the gravitational waves.
网络首发时间: 2026-04-09 17:54:03[查看摘要][在线阅读][下载 766K] [被引频次：0 ][下载次数：7 ] - 谭兆祥;岳玲娜;龚梓杰;尹鹏程;魏彦玉;顾晨;赖凌峰
针对《微波工程》多节阻抗变换器教学中理论抽象、传统近似设计精度不足及缺乏直观教学工具的问题,本文开发了基于Python的综合设计与教学交互式系统。系统采用非线性方程数值求解及差分进化-序列最小二乘规划混合优化算法,精准实现二项式与切比雪夫阻抗变换器设计,突破大阻抗比误差局限;集成图形界面,支持“已知节数”、“已知带宽”双模式,实时输出阻抗序列、反射系数频响等关键参数。系统兼具工程精度与教学直观性,有效弥合理论与实践鸿沟,为微波阻抗变换教学演示与工程设计提供可靠支撑。
网络首发时间: 2026-04-09 12:16:22[查看摘要][在线阅读][下载 1903K] [被引频次：0 ][下载次数：22 ] - 张劲
引力场和静电场是两种重要的保守力场,其势能、场强分布的解析计算在大学物理教学和实际应用中占有重要地位。本文根据叠加原理,利用椭圆积分、椭圆积分对模数的导数关系,首先计算了质量均匀分布的细圆环在空间任意点的引力势能和引力场强度,得到了引力势能和场强的解析表达式,导出了场点位于轴线上、远离细圆环(r>>a)和接近细圆环r<<a时的近似结果。随后作为本文所用方法的检验和推广,进一步计算了均匀带细电圆环任意点的电势和电场强度分布,得到了电势和电场强度的解析表达式,讨论了正确应用本文所得结果的注意事项。最后,对教学中如何引入椭圆积分以及讲解细圆环非对称场点势能和场强的计算提出了教学建议,并对课时安排、椭圆积分k的物理意义做了讨论,当r<<a、r～a和r>>a时,引力势能的分布作了可视化模拟。
网络首发时间: 2026-04-09 11:55:12[查看摘要][在线阅读][下载 945K] [被引频次：0 ][下载次数：26 ] - 喻莉;何艳;刘鹏程
本文从军校大学物理教学现状出发,依据建构主义理论,聚焦“为战育人”,落实学为中心,提出了“强化融合、突出能力、聚焦引领”的教学创新理念,开展了基于内容、资源和模式的“三式”协同教学创新与实践,即“递进式拓展教学内容、多元式优化教学资源、嵌入式丰富教学模式”。实践表明,这些教学创新举措能有效促进物理与军事的融合,提升学生解决复杂问题的高阶思维能力,提高学生的军政素养。该教学创新理念与具体举措为其他基础课程的改革提供了新思路。
网络首发时间: 2026-04-09 11:54:49[查看摘要][在线阅读][下载 1527K] [被引频次：0 ][下载次数：45 ] - 李强;冯伟
随着我国航天事业的不断发展,空间站的建成和常态化运行,以及各类科研和工程应用卫星的不断发射,行星轨道或人造卫星绕地球运转的轨道问题,成为一个在大学物理教学中应该予以初步介绍和简要分析的课题;而现有的教材和教学对这个问题大多一笔带过,未能提供充分的讨论。本文将在普通高等数学的知识范围内,从牛顿第二定律出发,结合角动量守恒的基础知识,给出两体问题中行星轨道的一种普遍解法,并对行星轨道曲线的形式和卫星变轨问题进行了简要分析与讨论。同时本文也给出了利用Mathematica软件进行数值和解析求解的代码与图形化结果展示。行星轨道问题作为经典力学一个很好的应用例证,通过对其的分析推导和讨论,能够有效的增强学生对经典力学中牛顿定律在实际应用中的认识,激发对物理学和航天事业的兴趣。
网络首发时间: 2026-04-09 11:52:29[查看摘要][在线阅读][下载 1067K] [被引频次：0 ][下载次数：40 ] - 王兵;李强;鲁晓宇;吕国建;乔吉超;闫娜
微积分是学好大学物理的重要基础,这一工具在大学物理的各个阶段都起着关键作用。在大学物理教学中必须明确微积分思想的重要性,将微积分与大学物理专业内容相结合。基于此背景,本文主要探讨了微积分思想在大学物理教学中的重要性;通过具体实际物理案例剖析了微积分思想在大学物理教学中的融入及应用,并采用Mathematica软件进行示例计算微积分具体物理曲线,感受大学物理教学借助微积分工具的优美曲线;并通过解读微积分思想中所蕴含的道家思想及儒家思想,在讲授大学物理理论的同时传播中华民族优秀传统文化,增强学生的民族自信、文化自信,做好大学物理教学中的“课程思政”建设。本文结合大学物理理论知识及作者多年的教学经验,从教学内容、教学方法改革、教学手段更新等方面探讨了大学物理微积分思想的融入与贯通,培养学生使用微积分方法解决复杂物理问题的能力及专业素养。
网络首发时间: 2026-04-09 11:31:58[查看摘要][在线阅读][下载 941K] [被引频次：0 ][下载次数：72 ] - 王珍;吴晓明;陶文焕;李梦丽
应试教育中的机械刷题训练了学生的应用的能力,但是缺乏探索能力的训练。基于ETA物理认知模型上的ETA物理解题法将题目变成了一个可以研究的课题,解题的过程也是科研的过程,能够同时训练科学认知、科学方法、科学精神,真正实现了教、学、考、研的统一。本文通过以ETA物理解题法分析一道力学竞赛题来说明ETA物理认知模型在物理解题方面的优势。为学生将来更好地将ETA应用于科学研究、人工智能等其他领域做铺垫。
网络首发时间: 2026-04-09 10:50:43[查看摘要][在线阅读][下载 926K] [被引频次：0 ][下载次数：30 ] - 张双南;选修“科学方法与美学”全体同学;元宝
物理世界的基本假设之一是粒子的全同性,这一假设保证了物理规律的简洁性与可预测性。然而,人类社会的本质特征恰恰在于个体的差异性。本文从量子力学中的全同性原理出发,对比自然界的统一性与人类的独特性,批判工业时代标准化教育模式的局限性,探讨人工智能时代教育应如何转型。研究认为,AI时代教育的核心目标应从培养“更好的机器”转向塑造“更好的人”,强调独立思考、批判精神以及科学素养与人文情怀的融合。基于“审美两要素”理论,最精彩最美的人生是具有健康的价值观并且表现出独一无二、无可替代特质的人生。
网络首发时间: 2026-03-10 15:29:02[查看摘要][在线阅读][下载 477K] [被引频次：0 ][下载次数：274 ] 下载网络首发数据