智能温度传感系统实验教学设计研究

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针对社会发展实际需求,以及国际CDIO工程教育模式中强调的主动性、实践性、课程之间有机联系性的教学方式,本文开展了基于单片机和LabVIEW软件的智能温度传感系统实验教学设计研究。教学实验设计通过将硬件和软件有效结合,集成电子信息、通信技术和软件算法一体化,实现了课程内容的有效衔接和专业知识的实践运用,培养学生理论联系实践的能力、思考问题和解决问题的能力、实现工程意识和科学创新能力全方位培养,为有效推进高校工科专业实践教育课程教学改革提供一定的参考和借鉴作用。
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当前电子技术的飞速发展,科技信息领域的日新月异,《大学物理实验》的教学也与时俱进,能够使用可编程科学软件对实验数据可视化及有效处理分析也逐渐成为该课程的教学培养目标之一。Igor Pro作为一款具有强大编程功能的可视化科学绘图软件,在《大学物理实验》课程实践中能发挥出巨大的作用。本文以具体实验实例,介绍了利用Igor Pro能够方便实现实验数据可视化;数据处理与分析高效的可编程化。在本科教育阶段引导实验处理过程中使用Igor Pro,对于培养学生的科学素养、创新思维和逻辑能力大有裨益,同时也可以为学生后续
在流体力学托里拆利定律的实验中,利用数码相机拍摄容器内液面和从出口流出的流体轨迹的图像,并采用数字图像处理和数值计算相结合的方式,测量液面高度差和相应的出口处流速,对托里拆利定律进行验证。该方法装置简单,易于实现,并具有较好的精确性。
设计了夫琅禾费衍射实验光路,对不同形状的衍射物进行了夫琅禾费衍射实验研究。实验研究表明:多边形夫琅禾费衍射图样可以看成是多边形衍射物中各边的单边夫琅禾费衍射图样和相邻两边间干涉共同作用的结果。
按照现行“基础-综合-设计-创新”分类分层次的大学物理实验教学体系,构建了与之相适的“层次化”虚拟仿真物理实验资源平台,并对应现有大学物理实验系列课程开展教学实施。在明确的课程要求及有效完善的综合评价体系下,通过引导学生有效利用虚拟仿真实验资源,促进“虚实结合”教学模式的开展,在辅助实体实验教学,拓展学生知识广度,培养学生创新能力等方面获得成效。
利用FBG对应力的敏感性,提出了一种基于FBG的单摆求重力加速度的方法。通过测量单摆摆动过程中摆臂的应力变化计算重力加速度。实验表明重物的形状、质量、摆臂长度与起始张角都会影响实验结果。通过引入调节因子δ加以补偿,提高测量结果置信度。该方法灵敏度高,受力测量精确,为测量重力加速度提供了新的思路和方法。
针对当今城市垃圾成分复杂,垃圾分类大量依靠人工且效率低下等问题,在分析了市面上存在的自动分类垃圾装置的不足之后用SolidWorks软件进行建模,设计了一种对城市垃圾进行智能分类的新装置。该装置由涡轮处理、金属检测以及间隔排队等模块组成,控制系统采用STM32芯片。它可以使投入其中的垃圾分为塑料、金属及厨余垃圾三大类。装置的设计成本较低,操作简便,对城市垃圾分类细致,分类后的垃圾便于后期的集中处理,达到城市垃圾处理无害化、资源化、减量化的目的。
利用集成运放的方法,设计了一个微纳电流的制取和测量方案并搭建了实验装置。在自制装置的基础上,用高精度的标准电阻和纳伏表对装置进行了对比测试,测试结果表明,装置的测量结果与纳伏表的测量结果非常接近,且测量的精度可达纳安量级,可靠性和稳定性都达到了实验预期。
大学物理学是理工科类专业本科生必修的公共基础课,针对大学物理学传统理论教学学生学习兴趣不足、师生互动不足等问题,结合我校工科类专业的实际问题,分析了工科专业大学物理课程的教学特点,提出基于PBL教学法的教学改革方案。在智慧教育理念的引领下,应用PBL教学的同时,把传统教学和信息化教学进行融合,优化大学物理课程教学思路,提高课堂教学效果。
利用狭缝、反射光栅和CCD自制了一台光谱仪,光线从狭缝入射,经过反射光栅,CCD采集衍射光谱,从而获得光源光谱数据,根据光源显色指数计算公式编写相应程序,导入光谱数据即可得出光源显色指数,实现了利用自制光谱仪测量光源显色指数的实验目的,拓展了光谱仪的实际应用。该实验装置简单,实验成本较低,适合公共课物理实验教学,有利于大学生深入了解光谱仪原理。
实验室文化是校园文化的重要组成部分,实验室文化建设包括物质文化建设、制度文化建设和精神文化建设。物理实验课是理工科高校的基本公共课程之一,物理实验室文化建设要遵循以人为本的原则,物质文化建设以师生需求为出发点,制度文化建设要因地制宜,规章的制定要有的放矢、有可执行性,丰富的文化墙设计辅助完成精神文化建设。以人为本的实验室文化建设,促进了师生的共同发展。