“给一盏发光的灯拍摄照片时,照片中可能会出现从灯中心发出的一些光线。研究和解释这种现象。”
“将点燃的蜡烛放在瓶子后面,如果你从蜡烛的后面吹瓶子,蜡烛同样可能熄灭,好像瓶子根本不在那里,解释这个现象。”
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近日,为方便同学们在疫情防控期间在家做物理实验,东北大学物理实验教学中心为同学们布置了一个个妙趣横生、贴近生活的实验项目,方便同学们便利、高效地宅家开展物理实验。
大学物理实验课,是公共基础课,面向全校理工科二年级本科生开课。这门课程在培养学生严谨的学习态度、活跃的创新思维、理论联系实际的综合能力等方面具有其他实践类课程无法替代的作用。
东北大学本学期有101个班级、约3000名学生需要修完大学物理实验课程。这门课程,是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,对科学实验素养形成起到非常重要的作用。
受疫情影响,高校延期开学,大学物理实验课面临着缩短学时后实验资源紧张、乃至本学期无法完成课程教学任务的困境。怎样让学生延期开课、如期实验?
办法总比困难多。东北大学物理实验教学中心未雨绸缪,早在2月初就着手准备,为学生打造了“MOOC看实验+虚仿模拟实验+在家动手做实验”的“套餐式”全新在线教学模式,提高课程教学的创新性和挑战度,更为全国物理实验教学提供了“东大方案”。
作为东北大学首批“课程思政”示范课、精品骨干课、首批慕课,大学物理实验课程团队重新整合了视频等教学资源,最新版“大学物理实验”课程于2月21日在中国大学MOOC平台上线开课,供全国的大学生学习观看。
近年来,东北大学物理实验教学中心建设了丰富的虚拟仿真教学资源,可开展涵盖力学、热学、电磁学、光学、近代物理实验以及大型仪器仿真的虚拟仿真类实验项目50余项,2017年被评为辽宁省物理实验虚拟仿真教学中心,“核物理综合实验”项目2019年被评为国家虚拟仿真实验教学项目。为应对疫情防控给教学带来的挑战,物理实验教学中心整合虚拟仿真资源,调整服务器配置,目前,学生可以通过VPN访问校园网,继而访问中心的虚拟仿真平台,自由开展实验室的全部虚拟仿真实验学习项目,还可以利用VR眼镜开展实验项目5项。其中,国家虚拟仿真实验教学项目“核物理综合实验”面向全国高校开放。
“实验课,顾名思义,不是‘纸上谈兵’,而是动手操作,应该包含创新型、探究型的实验项目,而网上MOOC、虚拟仿真资源无法实现全部的教学目标。为了让学生在家也能动手做实验,我们经过多次网上研讨、方案论证、实验试做,最终确定了两种方案。”物理实验教学中心主任王旗老师介绍说。
“自己动手,丰衣足食。”让学生享受自主学习、自由探索的乐趣,是这次“云端”大学物理实验的一个重要目标。2018级本科生旷传芳表示,在家做实验,难免会缺少精确的设备,这在给自己带来困扰的同时,也让自己感受到了“自己创造条件”的乐趣:“测重力加速度时,我把表弟的悠悠球给征用了,家里没磁铁,只好用光照来测周期,于是我用台灯、两个小音箱、一些书做了一个简易的光电门,虽然测出的结果不一定像在实验里那样准确,但由于实验从头至尾都由自己设计、执行,所以就对实验有了更深刻的理解。”
“我们从近三年来中国大学生物理学术竞赛题目中,选出7个题目,让同学们从中选择一个来完成。很多问题都来自生活中常见的现象,有助于激发同学们的实验兴趣。”实验教学中心教师崔晶磊说。 (王钰慧)