综合性应用物理实验开发及其提高学生综合能力探讨

综合性应用物理实验,涉及的内容广泛,包括物理实验技术、信息科学技术、材料科学、物理前沿科学等结合的综合性实验。通过物理综合性实验课程的学习,培养和提高学生的综合思维和创造能力。本文结合作者在《光纤光学基础及光纤通讯技术实验开发》的教学体会,对综合性物理实验开发及其提高学生综合能力进行了有益的探讨,有利于培养学生的探索精神、科学思维、实践能力、创新能力。     

通过单模光纤模场的测量谈创新实验的开展

以单模光纤模场直径测量的设计创新实验为例,从创新实验的选题、对学生综合创新能力的培养、创新实验成果的推广应用等几方面介绍了中山大学光信息实验室的光纤光学实验技术课程的开放创新实验的开展情况。     

基于Nd:YAG/LBO倍频蓝光的全固态激光综合实验系统

基于Nd:YAG/LBO内腔倍频开发了一套多功能全固态激光综合实验系统。创新性地引入准三能级Nd:YAG激光器、非线性光学倍频技术及独立温控技术,扩展了全固态激光器实验教学的内容,能够全面锻炼学生在全固态激光及非线性光学领域的实践能力,尤其是对激光二极管(LD)泵浦源、Nd:YAG晶体能级结构及倍频的相位匹配等概念与技术的理解。该综合实验系统在经济性、适用性、功能性及科学前沿性等方面与现有装置相比均具有明显优势,相关实验受到了学生的欢迎。     

激光Z扫描技术测量光学非线性实验

针对非线性光学课程教学内容,结合科研工作,搭建设计了激光Z扫描技术用于测量光学材料的光学非线性系数的综合性专业实验教学,介绍了Z扫描技术原理,描述实验搭建的要点,以及结合实例进行实验测量和结果分析。该实验有利于启发学生创新性思维和培养学生综合运用知识进行科学研究能力,产生良好的实验教学效果。     

光子晶体光纤的特性及研究进展

介绍了光子晶体光纤领域中的一些基本概念,光子晶体光纤的分类及导光原理.重点论述了光子晶体光纤的无截止单模特性,色散特性,光学非线性效应,双折射效应,较高的入射功率,多芯传输及其在非线性光学和光子晶体光纤激光器等方面的应用,并对其发展前景进行了展望.     

光纤损耗谱测量实验系统设计

根据课程特点和通信工程专业发展现状,利用新建的光纤通信原理综合实验平台资源,设计了基于插入法测量光纤损耗谱的实验教学内容和实验系统。文章详细介绍了实验的基本原理。通过构建插入法光纤损耗谱测量实验系统,让学生自主测试并绘制曲线,使学生更加深入地理解光纤的损耗特性及其测量方法。将理论教学与实践教学相结合,有利于引导学生"积极思考、创新思维、乐于实践",有利于提高学习效果和教学质量。     

光纤技术实验课程的优化探索

光纤技术实验是现代光学实验的重要组成部分,也是光纤技术课程的重要授课形式之一。我校在近两年的教学改革中,对不同阶段开设的光纤技术实验课内容和方式进行了系统优化,取得了较好的结果。本文详细分析了各阶段的实验特点,并对光纤技术实验课程的优化原则进行了分析和总结。     

“光纤技术前沿”课程专题教学策略探讨

"光纤技术前沿"是一门针对光学工程专业硕士研究生开设的前沿课程,主要以不同专题的形式展开。本文以"光纤技术前沿"课程的"光纤非线性效应"专题为例,结合课程的内容和特点,从课程实际需求、实际应用和知识点对比三个方面,对适合本门课程的教学策略进行有益的探讨。     

氨基酸手性荧光识别及光学组成测定实验设计

将前沿的科研成果转化成综合实验教学内容,设计了荧光探针对氨基酸手性识别及光学组成测定的综合性实验。阐述了荧光探针的手性识别原理、实验流程、实验操作及实验结果分析。该实验属于手性化学、光物理、光化学、分析化学交叉学科的前沿研究领域,能激发学生的科研兴趣,培养学生的综合科研能力。该实验还具有可拓展性,能弥补传统综合实验的重复性和单一性问题。     

"光纤通信原理"精品课程实验建设探究

详细介绍"光纤通信原理"课程的实验教学内容、方法、手段及考试模式.制作了多媒体课件.通过演示复杂数学表达式的仿真波形,让学生深入理解光纤的非线性及色散效应.构建了"基础型、综合设计型、创新型"的三级式分层次实践教学体系.以科技项目为依托,创建了光纤通信本科创新人才培养平台,使教学和科研有机地结合起来.提高了学生的创新能力和主动性,有效地改善了实验课程的教学效果.     

氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验设计

设计了氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜油水分离性能的研究型综合实验。实验设计包括前期文献调研、氧化石墨烯的制备、氧化石墨烯/聚丙烯腈纤维膜的制备、膜分离性能测试等部分。教学实践表明,研究型综合实验的开展有利于提高学生综合运用各种专业知识的能力,有助于科研型、创新型人才的培养。     

三学期制下研究型化学实验课程的开设及成效探索

结合中国科学技术大学的三学期改制,介绍了夏季学期研究型化学实验课程的开设过程以及所取得的初步成效,旨在进一步发挥学生的主观能动性,激发学生兴趣,培养学生的综合能力和创新意识。     

枳壳类中药材干燥果实DNA 提取方法的优化实验设计

以学科前沿为引导,设计了“枳壳类中药材干燥果实DNA提取方法的优化”研究型实验。实验内容包括枳壳类干燥果实DNA的提取、DNA浓度及纯度测定、DNA电泳、PCR产物电泳、结果分析讨论。教学实践表明,该实验有助于学生深入理解干燥中药材DNA提取的全过程,有助于激发学生的自主创新热情,提高学生的科研能力和综合素质。     

铁含量测定的研究型教学实验设计与实践

研究型教学是一种新的教学理念,是高等教育教学改革的重要方向。为探索研究型教学在分析化学实验课程中的应用,设计了铁含量测定的研究型教学实验,设计包括实验条件的选择、方法分析性能的评估和分析样品的制备与测定等3部分内容。实验原理是:在弱酸性条件下,Fe3+离子氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺使溶液呈蓝色,在652 nm处的吸光度随Fe3+离子浓度的增大而增大。实践表明,结合分析化学基本理论的研究型教学实验有助于学生熟悉分析化学的基本理论和掌握基本的实验技能,了解科研工作的基本过程,提升学生的科研能力和综合素质。     

光学中的傍轴理论-关于几何光学光路计算的几点讨论

现代光学已表明,光具有波动性,也具有粒子性.一个实际的光学系统的成像质量将受到衍射的限制,在几何光学中研究光线的传播是具有近似性的.根据几何光学中的傍轴理论,对光线通过光学系统的成像的实验与理论计算进行探讨,从而得出几何光学中光路计算的可行性结论.     

一种组合式光纤大位移传感器的研究

大型工程如坡体滑移、地基沉降等的变化都属于位移较大的移动。因此根据OTDR的弯曲损耗测试原理,设计了一种基于此原理的组合式光纤传感器,该传感器可以根据实际位移变化的需要改变量程的大小,并对单个该传感器进行了理论推导和试验测试,得出拟合公式。该实验结果可为弯曲损耗位移光纤传感器的开发研究作参考。     

Measurement of Rotatory Optics Element in Tensor Dielectric Matrix for Rotatory Optical Fiber

The rotatory optics element in the tensor dielectric coefficient matrix is an important parameter for analyzing and calculating a rotatory optical fiber by electromagnetic theory. But the measurement of rotatory optics element is difficult for the rotatory optical fiber. A simple principle and method for measuring rotatory optics element are put forward in this paper. Firstly by using electromagnetic theory it was demonstrated that the rotatory optics element has a simple linear relation with the rotatory angle, and then the rotatory optics element has a simple linear relation with the magnetic field strength (or bias current in the helix coil) . Secondly a measurement system for the rotatory optics element in the rotatory optical fiber was designed. Using the measurement system the rotatory element can be obtained by measuring the bias current simply.     

模拟科研情境 开展研究型实验教学

介绍同济大学生命学院在创新人才培养过程中开设研究型实验课程的教学实践,研究了本科生研究型实验课程开设的原则,尝试以创设科研情境的方式,开展教学与科研相结合的实验教学。探讨研究型实验教学实施的途径和机制。     

学生综合能力培养方法的探索——基于矿物、岩石及宝石的材料科学基础训练

在提出基于材料科学基础课程学生综合能力培养模式的基础上,在主要讲授金属材料的材料学原理的背景下,对其中针对岩石、矿物及宝石的分析技能训练、研究和选修实验的设计过程以及经验体会、研究型教学理念、教学资源的积累和系统化过程进行了分析,讨论了这种训练可以起到的多重积极作用。     

工业工程研究型仿真实验系统设计

为更好地适应现代工业工程教学需要,在现有的工业工程专业实验体系基础上,提出了将部分综合性设计性实验与生产实习结合进行的方法,经过实习实践证明了本方法的可操作性与有效性。针对高年级本科生和研究生实验教学,开发出一套基于仿真技术的研究型实验系统,并建立了布置优化、生产排程等工业工程经典问题的仿真模型。以此构建了适合工业工程专业的三级实验体系:基础IE实验、现代IE实验(部分生产实际实验)和研究型IE仿真实验。