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基于工程实践中的正向设计理念开展大学物理教学和课程思政的探索
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作者 颉琦 李瀚涛 《新课程教学(电子版)》 2024年第11期187-190,共4页
本项目基于工科常用的正向设计理念,提出了一种针对工科大学物理具有较好可操作性的独特教学模式。在讲授中从实际需求入手,以新颖的科技和军事工程内容为背景,展示工程应用中所面临的具体问题,通过分析解决方案、构建物理模型、量化计... 本项目基于工科常用的正向设计理念,提出了一种针对工科大学物理具有较好可操作性的独特教学模式。在讲授中从实际需求入手,以新颖的科技和军事工程内容为背景,展示工程应用中所面临的具体问题,通过分析解决方案、构建物理模型、量化计算分析、知识归纳总结的逻辑链路,将物理知识的教授调整为工科学生更熟悉的以需求为导向;通过定量的分析和计算,将课本上的定理和公式应用于具体的工程实践;通过思考设备的运作机制,使学生在分析、探究过程中一步步了解物理理论和公式。这既锻炼了学生的思考能力,也对其未来的学习和科研发展有着极为重要的帮助。此外,本项目在教学过程中将同步开展课程思政教育,通过介绍我国军工装备发展和前沿项目工程,可以实现形象具体的爱国主义教育,培养学生投身科学研究、报效国家的情怀。 展开更多
关键词 大学物理 正向设计理念 课程思政
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OBE理念的大学生社会实践课程化改进对策分析——评《高校大学生社会实践与创新能力培育》 被引量:2
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作者 荆伟伟 顾宁 王彩萍 《科技管理研究》 CSSCI 2024年第1期I0017-I0017,共1页
传统大学生社会实践将重心设置在“实施过程”层面,即通过社会实践范围界定、资源供应、项目设计及方法指导等一系列举措,将大学生引入到特定的社会实践场景,按部就班地执行社会实践任务。在这种因果思维模式下,行动过程与目标结果往往... 传统大学生社会实践将重心设置在“实施过程”层面,即通过社会实践范围界定、资源供应、项目设计及方法指导等一系列举措,将大学生引入到特定的社会实践场景,按部就班地执行社会实践任务。在这种因果思维模式下,行动过程与目标结果往往发生不对称现象,换言之,即便完整、严格地执行社会实践过程,大学生也未必能达到社会实践预设培育效果。OBE(Outcome based education)理念强调通过“逆向思维”分析教学活动,也就是“成果导向”或“目标导向”,教师应将要达到的教育顶峰成果作为教学设计起点,逆向反推整个社会实践实施过程,再有的放矢地提供资源、调整手段、安排步骤等,这有助于教师洞悉大学生社会实践的全过程、掌握全要素。 展开更多
关键词 大学生社会实践 不对称现象 调整手段 社会实践过程 目标导向 成果导向 逆向思维 资源供应
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高精度NiCr/NiSi薄膜热电偶高温测试系统
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作者 阮勇 肖倩 +5 位作者 韩玉宁 刘海龙 李嘉恒 吴宇 石萌 董和磊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-5,10,共6页
针对航空发动机涡轮叶片和燃烧室内壁等高温恶劣环境下对温度测量的迫切需求,提出了一种基于薄膜热电偶的高精度测温方法。采用磁控溅射法在SiC衬底上制备了NiCr/NiSi薄膜热电偶。完成了薄膜热电偶的设计与制备,并设计了一套高精度温度... 针对航空发动机涡轮叶片和燃烧室内壁等高温恶劣环境下对温度测量的迫切需求,提出了一种基于薄膜热电偶的高精度测温方法。采用磁控溅射法在SiC衬底上制备了NiCr/NiSi薄膜热电偶。完成了薄膜热电偶的设计与制备,并设计了一套高精度温度数据采集系统,主控芯片采用STM32,数据采集芯片采用16位高精度芯片ADS1118,实现了对高温恶劣环境下温度数据的实时采集。结果表明:设计制备的NiCr/NiSi薄膜热电偶能够实现-40~1000℃温度区间稳定测温,高精度测温系统与标准温度测量系统相比误差优于±0.4%,为高温恶劣环境下温度测量提供了有效且可靠的解决方法。 展开更多
关键词 高温 高精度 薄膜热电偶 测温电路
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连续变量量子密钥分发系统中动态偏振控制研究 被引量:1
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作者 张光伟 白建东 +3 位作者 颉琦 靳晶晶 张永梅 刘文元 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期119-127,共9页
连续变量量子密钥分发系统中,本地光场和信号光场采用时分复用,偏振复用方式通过长距离单模光纤传输.外界复杂环境会使单模光纤产生双折射效应,导致本地光场和信号光场的偏振态漂移,严重影响接收端平衡零拍探测结果.因此,高效动态偏振... 连续变量量子密钥分发系统中,本地光场和信号光场采用时分复用,偏振复用方式通过长距离单模光纤传输.外界复杂环境会使单模光纤产生双折射效应,导致本地光场和信号光场的偏振态漂移,严重影响接收端平衡零拍探测结果.因此,高效动态偏振控制单元是推动系统外场实用化进程的关键技术.本文理论上证明了系统接收端仅考虑任意偏振消光比输出时,偏振控制单元只需两个控制自由度即可.在此基础上将贝叶斯参数估计方法有效融入混沌-猴群算法,同时在现场可编程逻辑门阵列硬件上实现控制算法,结合积分型光场探测器建立动态偏振控制单元,仿真和实验结果表明单次偏振控制静态消光比达到30 dB以上的平均周期为400μs.为了应对偏振态连续变化情况,将动态偏振控制单元集成到连续变量量子密钥分发系统,实验测试了偏振态扰动速率在0—2 krad/s范围内系统仍然能够正常运转. 展开更多
关键词 连续变量量子密钥分发 贝叶斯参数估计方法 猴群算法 动态偏振控制器
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Ultrasensitive stretchable patches for joint motion monitoring
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作者 LI Tengteng LI Ziwei +8 位作者 HAO Yafeng WU Huijia ZHU Pu MA Fupeng LI Fengchao YU Jiangang LIU Meihong LEI Cheng LIANG Ting 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2024年第3期285-291,共7页
Wearable devices have great application potential in the next generation of smart portable electronics,especially in the fields of medical monitoring,soft robotics,artificial intelligence,and human-machine interfaces.... Wearable devices have great application potential in the next generation of smart portable electronics,especially in the fields of medical monitoring,soft robotics,artificial intelligence,and human-machine interfaces.Piezoelectric flexible strain sensors are key components of wearable devices.However,existing piezoelectric flexible strain sensors have certain limitations in weak signal monitoring due to their large modulus and low sensitivity.To solve this problem,the concept of Kirigami(paper-cutting)was introduced in this study to design the sensor structure.By comparing the Kirigami structures of different basic structures,the serpentine structure was determined as the basic configuration of the sensor.The serpentine structure not only provides excellent tensile properties,but also significantly improves the sensitivity of the sensor,which performs well in monitoring weak signals.On this basis,the adhesion properties of the flexible sensor were analyzed and tested,and the optimal ratio of the substrate was selected for preparation.In addition,a low-cost and rapid prototyping process for stretchable patches was established in this study.Using this technology,we prepared the sensor device and tested its performance.Finally,we successfully developed a flexible sensor with a sensitivity of 0.128 mV/μɛand verified its feasibility for wrist joint motion monitoring applications.This result opens up new avenues for the recovery care of tenosynovitis patients after surgery. 展开更多
关键词 flexible sensor piezoelectric film motion monitoring wearable sensor
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相移型磁通门实验仪
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作者 何森 《物理实验》 2023年第6期15-21,共7页
为测量弱磁场,设计制造了相型磁通门实验仪,实验仪选用频率为32.768 kHz的晶振、计数器CD4060、运算放大器AD708和OPA551、高速精密比较器LM319、精密基准电源、高速D触发器74HC74等通用元件,安装了内、外2部分励磁线圈和均匀密绕长直... 为测量弱磁场,设计制造了相型磁通门实验仪,实验仪选用频率为32.768 kHz的晶振、计数器CD4060、运算放大器AD708和OPA551、高速精密比较器LM319、精密基准电源、高速D触发器74HC74等通用元件,安装了内、外2部分励磁线圈和均匀密绕长直螺线管.仪器电路简单,测值对探头磁芯参量的变化不敏感,稳定性好,准确度高.电路不需任何调节,仪器的测量精度优于0.5%.本仪器适宜在普通物理实验课程中开设磁通门实验,便于推广应用. 展开更多
关键词 磁通门 相移 三角波 交流恒流励磁
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极化角依赖的铯原子魔术波长光阱理论分析
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作者 白建东 刘硕 +2 位作者 刘文元 颉琦 王军民 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期81-88,共8页
在对经激光预冷却的原子进行俘获的光学偶极阱中,魔术波长光学偶极阱可以消除所关心的两原子态间跃迁的差分光频移,使得光子在原子态间的跃迁频率与自由空间相同,对于提高实验重复率、减弱原子的退相干具有重要意义,使其在冷原子物理、... 在对经激光预冷却的原子进行俘获的光学偶极阱中,魔术波长光学偶极阱可以消除所关心的两原子态间跃迁的差分光频移,使得光子在原子态间的跃迁频率与自由空间相同,对于提高实验重复率、减弱原子的退相干具有重要意义,使其在冷原子物理、量子光学、精密测量等领域已成为越来越重要的技术手段.本文基于多能级模型理论计算了耦合铯原子D2线的6S_(1/2)基态和6P_(3/2)激发态对光阱激光波长(800-1000 nm)依赖的动态电极化率,得到了俘获基态和激发态的光阱激光的魔术波长.由于角动量大于0.5的原子态的极化率对极化角非常敏感,本文以线偏振光阱激光为例,讨论并分析了魔术波长与相应的魔术极化率对极化角的依赖关系,得到了魔术极化角为54.7°以及该角度下的魔术波长分别为886.4315 nm与934.0641 nm,进一步分析了这两种情况下魔术条件的鲁棒性与实验操作的可行性. 展开更多
关键词 铯原子D2线 动态极化率 魔术波长光阱 极化角
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基于压缩态的一维连续变量测量设备无关方案
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作者 刘文元 白建东 +2 位作者 颉琦 靳晶晶 刘泽慧 《量子光学学报》 北大核心 2024年第2期45-57,共13页
测量设备无关协议有效消除了系统中关于探测端的侧信道攻击。一维调制相干态的连续变量量子密钥分发协议具有调制过程简单,成本低和消耗随机数少等特点,其实现条件相比于二维高斯调制更加简单。为了简化实验系统,同时保证较高的安全密... 测量设备无关协议有效消除了系统中关于探测端的侧信道攻击。一维调制相干态的连续变量量子密钥分发协议具有调制过程简单,成本低和消耗随机数少等特点,其实现条件相比于二维高斯调制更加简单。为了简化实验系统,同时保证较高的安全密钥速率和传输距离,本文在连续变量量子密钥分发基础上,结合测量设备无关和一维调制相干态协议,提出了基于压缩态的一维调制连续变量测量设备无关协议,详细分析了此方案的实际安全性能,包括传输距离对称和非对称情况。数值仿真结果表明,通过调整调制方差Vm和压缩参数r获得较高安全密钥速率和传输距离,同时分析了加入光源噪声和探测噪声对该方案安全性能的影响机制。这些结果为该方案实验实现提供了理论依据,为进一步简化连续变量量子密钥分发系统实验实现,降低成本,推动系统实用化进程提供了有效途径。 展开更多
关键词 连续变量量子密钥分发 测量设备无关 一维高斯调制 压缩态
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