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基于螺旋多孔屏的涡旋光产生及分析

物理实验 2024年第6期44卷 57-62页

作者：陈欣仪李桦桦洪森董机龙肖焱文张耿宁彭力吴泳波华南师范大学物理学院广东广州510006 华南师范大学物理国家级实验教学示范中心广东广州510006

将薄铝箔作为原材料,利用激光打标得到不同螺旋条数、螺旋孔数和初始半径的螺旋多孔衍射屏,利用平面波照射螺旋多孔屏.定量分析衍射图样中心亮环大小,得到不同图案参量对中心亮环大小的影响.结果表明:衍射屏的图案参量会影响产生的涡旋... 详细信息

将薄铝箔作为原材料,利用激光打标得到不同螺旋条数、螺旋孔数和初始半径的螺旋多孔衍射屏,利用平面波照射螺旋多孔屏.定量分析衍射图样中心亮环大小,得到不同图案参量对中心亮环大小的影响.结果表明:衍射屏的图案参量会影响产生的涡旋光束的特征,实验测量结果与模拟结果吻合度较高,利用本实验方法制备的涡旋光具有较高的质量.

关键词：涡旋光束螺旋多孔衍射屏衍射场分析

机器学习驱动的辉光放电等离子体降解碱性紫16性能研究

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3206-3216页

作者：方野王玉如曾静懿王亚欣郑伟李敏睿陕西师范大学地理科学与旅游学院陕西西安710119 陕西师范大学地理学国家级实验教学示范中心陕西西安710119

为了量化研究辉光放电等离子体(GDEP)降解碱性紫16(BV16)的效率影响因素以进一步提升其降解性能,共收集462条降解实验数据建立数据集,训练并评价了9种回归模型.结果表明,基于梯度提升树(GBDT)的集成学习模型预测性能优异,且以类别型特... 详细信息

为了量化研究辉光放电等离子体(GDEP)降解碱性紫16(BV16)的效率影响因素以进一步提升其降解性能,共收集462条降解实验数据建立数据集,训练并评价了9种回归模型.结果表明,基于梯度提升树(GBDT)的集成学习模型预测性能优异,且以类别型特征提升(CatBoost)算法训练的模型性能最佳(R^(2)=0.988,MAE=2.050%).此外,沙普利加和解释方法(SHAP)对最佳模型的参数影响程度定量解析结果显示,反应时间(43.74%)、初始污染物浓度(23.00%)、氯化钾浓度(15.65%)和平均电流(12.63%)是影响BV16降解效率的关键因素.同时,基于部分依赖图(PDP)提出了参数交互影响优化方案.所建立的CatBoost-SHAP-PDP模型不仅能实现GDEP对BV16降解效果的模拟预测,而且是优化GDEP降解过程变量的有效方法,为GDEP降解染料废水复杂体系领域的建模与应用提供科学依据和技术支持.

关键词：辉光放电等离子体染料废水 SHAP解释方法机器学习

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基于大学物理实验课程的师范生培养实践研究

物理实验 2024年第8期44卷 11-16页

作者：冯卓宏郑卫峰翁存程王丽丽李正陈悦华沈双娟福建师范大学物理与能源学院福建福州350117 福建师范大学物理学国家级实验教学示范中心(福建师范大学) 福建福州350117

促进师范生的创新能力与教学能力协同发展,培养具有综合能力的新时代教师,是师范类院校人才培养的发展趋势.本文提出“项目赋能、思维养成、德育融合、多维促长”的培养模式,即以项目化教学为基础,通过优化课程组织模式、课堂教学方式... 详细信息

促进师范生的创新能力与教学能力协同发展,培养具有综合能力的新时代教师,是师范类院校人才培养的发展趋势.本文提出“项目赋能、思维养成、德育融合、多维促长”的培养模式,即以项目化教学为基础,通过优化课程组织模式、课堂教学方式等手段,针对性地培养学生的创新能力;在实际教学过程中,以基本教学方法和能力培养为基础,重视学生实验能力的拓展,促进学生创新能力和教学能力同向同行;将思政教育融入到课程学习过程的各环节,促进学生自主思政学习;通过优化课程评价模式,将创新实践、思政教育融入课程评价,使课程学习情况评价更加立体.该人才培养模式将师范教育与创新能力培养有机结合起来,对构建全新的教学模式、学生综合能力培养新体系具有重要意义.

关键词：综合性人才培养项目化教学创新实践教学技能大学物理实验课程

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基于实时数据采集的摆动力学综合实验

实验室科学 2024年第3期27卷 12-15页

作者：方思云吴雨珣游雁陈志高贾翠红冯卓宏福建师范大学物理与能源学院福建福州350117 福建师范大学物理学国家级实验教学示范中心福建福州350117

在单摆实验基础上,利用转动传感器设计了摆运动的综合实验。准确测量摆动过程中摆角、摆动角速度随时间变化状态,研究了小角度摆动情况下摆球的实时运动状态,验证了单摆小角度摆动的简谐运动,并通过数据拟合准确测定本地重力加速度为9.7... 详细信息

在单摆实验基础上,利用转动传感器设计了摆运动的综合实验。准确测量摆动过程中摆角、摆动角速度随时间变化状态,研究了小角度摆动情况下摆球的实时运动状态,验证了单摆小角度摆动的简谐运动,并通过数据拟合准确测定本地重力加速度为9.77 m/s^(2),百分误差仅为0.22%;同时,研究了大角度摆动时摆球的欠阻尼运动,并测定了摆动过程的空气阻尼系数为0.00224 s^(-1)。该方案通过瞬时量的测量实现了多个动力学知识点的探究,能够有效促进学生对相关知识的理解,激发学生探究运动过程中物理量变化规律的热情。

关键词：摆运动简谐振动欠阻尼运动重力加速度空气阻尼系数

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长圆杆风致压差阻力及其阻力系数的测定

大学物理实验 2024年第5期37卷 58-62页

作者：陈力根郑茂群张硕李宗琴冯卓宏福建师范大学物理与能源学院福建福州350117 福建师范大学物理学国家级实验教学示范中心福建福州350117

针对位于风场中的长圆杆所受的风致压差阻力及其阻力系数的测定设计了综合性实验。自制风场均一的吸入式风洞,测量处于匀流场中的长圆杆的杆周风压,计算得到杆周压强系数分布及长圆杆单位长度所受的压差阻力。基于实验参数,利用Fluent... 详细信息

针对位于风场中的长圆杆所受的风致压差阻力及其阻力系数的测定设计了综合性实验。自制风场均一的吸入式风洞,测量处于匀流场中的长圆杆的杆周风压,计算得到杆周压强系数分布及长圆杆单位长度所受的压差阻力。基于实验参数,利用Fluent软件模拟杆周风压分布,所得到的模拟结果与实验结果较为吻合,证明了模型的准确性。以此为基础,数值模拟了风速、杆直径等因素对长圆杆在风场中所受的压差阻力的影响,并确定该实验环境下的阻力系数。

关键词：压差阻力阻力系数长圆杆均一风场亚临界状态

物质主义者奢侈品消费行为的心理认知基础:基于心理账户的视角

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心理科学 2024年第1期47卷 187-195页

作者：董艺佳张玥李雪蒋奖刘子双杜晓鹏北京师范大学心理学部应用实验心理北京市重点实验室心理学国家级实验教学示范中心(北京师范大学)北京100875

为了更好地理解物质主义者的奢侈品消费行为,本研究从认知角度考察了物质主义者心理账户中的奢侈品账户。研究1采用心理账户结构问卷,考察个体单独分类各项开支的意愿,结果表明,物质主义者更愿意单独分类奢侈品消费开支;研究2通过情境... 详细信息

为了更好地理解物质主义者的奢侈品消费行为,本研究从认知角度考察了物质主义者心理账户中的奢侈品账户。研究1采用心理账户结构问卷,考察个体单独分类各项开支的意愿,结果表明,物质主义者更愿意单独分类奢侈品消费开支;研究2通过情境问卷发现,当消费需求超出预算时,物质主义者更愿意将其它支出账户中的资金流动到奢侈品消费账户。上述结果表明物质主义者的支出账户中确实更有可能存在一个单独且专门化的奢侈品消费账户,且其它账户向这一账户的资金流动性更强。本研究证实了奢侈品消费账户在物质主义者心理账户中的存在及其重要性,从而为物质主义者的奢侈品消费行为提供了认知层面的解读。

关键词：物质主义者心理账户奢侈品消费行为

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感光材料的制备及微纳加工综合实验设计

实验室科学 2024年第5期27卷 41-45页

作者：王哲哲贾思仪杨晨冯卓宏王丽丽陈水源福建师范大学物理与能源学院福建福州350117 福建师范大学物理学国家级实验教学示范中心(福建师范大学) 福建福州350117

在新时代“新工科”教育背景下,贴近科技发展前沿,培养家国情怀,提高学生的专业实验水平和科技创新能力意义重大。从当前“卡脖子”的热点问题出发,开展与芯片加工相关的光刻实验。通过使用商用光刻胶,要求学生掌握光刻的理论知识和基... 详细信息

在新时代“新工科”教育背景下,贴近科技发展前沿,培养家国情怀,提高学生的专业实验水平和科技创新能力意义重大。从当前“卡脖子”的热点问题出发,开展与芯片加工相关的光刻实验。通过使用商用光刻胶,要求学生掌握光刻的理论知识和基本流程;在此基础上,利用感光溶胶-凝胶法自制一种感光材料,并与商用光刻胶进行对比,让学生深入了解光刻胶的特性及其国外垄断和断供现状。通过本实验的学习,可以加深学生对专业知识的认知,同时激发学习热情,这对于培养具有国际视野、家国情怀的高层次、应用型人才十分重要。

关键词：新工科综合实验设计光刻感光溶胶-凝胶

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低维GaS高响应度纸基光电探测器

物理实验 2024年第4期44卷 7-11,24页

作者：辛巍仲玮恒王晓颖闫楚欣刘为振东北师范大学物理学院吉林长春130024 东北师范大学物理学师范专业国家级实验教学示范中心(东北师范大学) 吉林长春130024

随着石墨烯的发现,二维材料因其与众不同的理化性质,而在科研领域的关注度与日俱增.以石墨烯为起点的二维材料(例如MoS_(2),WS_(2),GaS等)因在器件中具有较好的光电性质和较高的迁移率,而在生产和生活中具有良好的应用前景.本文简要探... 详细信息

随着石墨烯的发现,二维材料因其与众不同的理化性质,而在科研领域的关注度与日俱增.以石墨烯为起点的二维材料(例如MoS_(2),WS_(2),GaS等)因在器件中具有较好的光电性质和较高的迁移率,而在生产和生活中具有良好的应用前景.本文简要探讨了光电导效应的原理,采用铅笔勾勒的方法绘制出了石墨电极,并采用体材料液相超声后分散液滴涂的方法,制备了宏观尺度的GaS纸基光电探测器,该探测器具有可见光范围的光电响应,且具有较好的机械重复性.本文介绍的纸基光电探测器的制备方法对于高校基础物理和半导体物理课程的教学具有实际意义,有利于学生更好地理解光电导效应的原理.此外,纸基光电探测器不仅降低了制备成本,而且还有助于提高高校学生的科研实践能力.

关键词： GaS 光电导效应纸基光电探测器

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传统力学拉伸实验的数字可视一体化教学

物理实验 2024年第4期44卷 25-30页

作者：金忠正马剑钢东北师范大学物理学院吉林长春130024 东北师范大学物理学师范专业国家级实验教学示范中心(东北师范大学) 吉林长春130024

在传统力学拉伸实验的基础上,引入了数字可视化实验辅助课堂教学,构建了数字可视一体化教学体系.传统力学拉伸实验与数字可视化的结合,不仅能够让学生熟悉金属的力学基本参量测量方法,还能够加深学生对受力状态、应力场分布、变形行为... 详细信息

在传统力学拉伸实验的基础上,引入了数字可视化实验辅助课堂教学,构建了数字可视一体化教学体系.传统力学拉伸实验与数字可视化的结合,不仅能够让学生熟悉金属的力学基本参量测量方法,还能够加深学生对受力状态、应力场分布、变形行为等疑难知识点的理解.依据学生认知规律和教学内容难度,采取阶梯式的实验教学模式,有机结合理论分析、课堂实践与研究探索3个模块,培养学生运用知识解决实际问题的综合能力和创新能力.同时,在教学中融入课程思政的教学内容,培养学生精益求精的工匠精神和追求卓越的科学精神.

关键词：力学拉伸实验数字可视化教学策略创新教育