“以学生为中心”教育理念倡导教师更加关注学生学习体验和需求的满足。本文以清华大学本科生课程“非线性光学原理”为例,阐述了“以学生为中心”教学理念在大学物理课程教学改革中的重要作用。“非线性光学原理”课程在教学方法、课堂组织形式、学习效果检验方法等方面采取了一系列改革措施,包括:启发式教学、立体化教学、沉浸式教学等等,有效提升了学生的互动交流兴趣,强化了学生自主学习的意识和能力,取得了显著的教学效果。
亚特兰大光纤通信系统实验在世界上属于首次,实验取得了很好的结果,坚定了业界对于光纤通信的信心。实验系统包含光纤、激光、中继器、探测器、连接器等诸多要素,本文对它们的发展和性能进行了论述,对综合实验系统构成和实验结果进行了分析介绍,对影响光纤通信发展的宏观社会因素,以及测试实验结束后光纤通信的后续发展进行了讨论。
本文根据地方民族院校大学物理教学现状,从教学理念、教学模式等方面进行了深入分析并做了合理的设计,构建了“平台助力、对分赋能、思政铸魂”的大学物理线上线下混合式教学模式。通过多年的实践,该模式有效地提高了大学物理课程教学质量,起到提质增效的作用,达到了大学物理课程教学目标。
随着信息技术的飞速发展和物理学在现代科技中重要性的日益凸显,信息与通信工程和物理学作为两个关键领域之间的交叉学科,已成为培养交叉复合型人才的重要方向之一。本文从如何培养优秀的理工交叉复合型人才这一问题出发,围绕重庆邮电大学“通信工程+应用物理学”双学士学位项目的建设实践,针对项目建设的若干关键问题展开论述,明确指出加强跨学科资源整合与强化产教、科教融合是培养理工交叉复合型人才的可行路径之一。本文同时阐述了该项目的建设成效与采取的建设举措,为理工交叉复合型人才培养模式改革提供重要的理论和实践参考。
本文以昆明理工大学、宁夏大学和浙江大学为例,通过视频演示、数据分析可视化、AI物理实验助手,将复杂物理实验转化为沉浸式学习,打造“学生自主学习,过程智能追踪,教师精准辅导”的交互式学习平台,实现学生多元化、个性化和深度学习需求,训练学生分析、解决复杂工程问题能力,培养学生创新能力。实践表明,数智化教育背景下的大学物理实验课程建设与改革,拓宽了实践育人途径,激发了学生的创新精神和实践能力,为公共基础课程的教学改革和推广提供参考案例。
蠕变是黏弹性材料的重要特征,其已被证明是定量研究其与时间相关结构弛豫现象、滞弹性与塑性变形行为的有效手段。同时,蠕变反映了材料在长时间外载荷作用下真实响应进程,抗蠕变性能亦是评估工程材料服役性能以及寿命的关键指标。因此,研究黏弹性材料的蠕变行为,既有助于深入理解非晶固体变形断裂机制,又可对其作为工程材料实际应用提供理论支撑。本文从经典蠕变概念出发,首先介绍蠕变的宏观演化方式与微观机理;其次结合黏弹性本构模型引入弛豫时间谱这一重要概念;最后以非晶合金这种典型黏弹性材料为例,阐述弛豫时间谱的构建方法并详细探讨其在分析非晶合金蠕变行为中的实际应用。本文综合笔者近年来对于非晶固体蠕变行为的研究成果,提出了一种有助于深层次理解非晶固体蠕变机理的新研究方法,并为深入探寻其时间依赖性动力学弛豫行为提供了全新视角。同时,本文所涉及研究方法也可为其他讲授黏弹性力学课程的教师提供参考与借鉴。
量子信息科学教学既存在基础概念原理抽象、符号系统复杂的教学难点,又面临多学科融合交叉带来的知识体系庞杂,实验操作繁复、实验成本高昂等实际问题。近年来,量子游戏、虚拟仿真实验等交互式教学策略引起了广泛的关注,它们能够引导学生形成自驱式沉浸学习以提升学习效果,也能降低实物实验成本,适合应对量子信息课程教学的现状问题。本文先分析虚拟仿真实验、量子游戏等交互式教学在量子信息课程教学中的需求,再通过大量资料总结其在量子信息课程中的应用现状,最后结合“量子信息技术及应用”的授课和调查情况,介绍如何将交互式教学资源融入课程教学,为后续的教学实践和应用推广提供思路。
随着人工智能技术的飞速发展,生成式人工智能在教育领域的应用逐渐受到关注。大学物理作为一门基础学科,其教学过程中面临着一些挑战,如物理概念抽象难懂、教学方式缺乏互动等。生成式人工智能具有强大的数据生成能力,有望为物理概念的可视化提供新的途径。本文以简谐振动的教学内容为例,利用DEEPSEEK大语言模型生成了旋转矢量图、拍现象、李萨如图形等网页版交互动画,能够有效地将复杂的物理概念转化为直观的可视化图像和动画,提高学生的学习效果和教学质量。将生成式人工智能技术与大学物理教学相结合,能够为物理教学改革提供新的思路和方法,具有一定的应用价值。
本文给出了2018年国际青年物理学家锦标赛(IYPT2018)中方位径向摆问题的简单物理图像。通过等效分析,方位径向摆可以等价于在两个相互垂直的方向上摆长不同的双线摆。因为在两个相互垂直的振动方向上的振动频率不同,使得摆球的轨迹呈现出李萨如图形。本文也通过实验演示了方位径向摆和双线摆的轨迹的一致性。
本文聚焦于量子科技领域,探讨其发展现状、面临的教育挑战以及相应的应对策略。量子科技发展迅速,2025年将迎来重要节点,然而其教育面临诸多难题,如知识的非直觉性、师资不足等。通过分析不同地区的量子科技发展与教育举措,本文强调从基础教育到高等教育全面变革的必要性,以培养适应量子科技革命的人才,推动该领域持续发展。