东北大学开展宅家物理“云实验”

发布时间:2020-03-31 15:10 来源:东北大学

中国青年报客户端讯(中青校媒记者 王钰慧)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设。

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。

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?

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 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

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,最终确定了教学方案。 物理实验教学中心主任王旗介绍说。

我们教学生利用智能手机开展物理量的测量,并演示简单的单摆实验装置搭建及几种测量方法;再给学生布置任务,要求同学们开展设计性实验,研究摆角大于 5 度的情况,并进行误差分析。对于学有余力的同学,我们还安排了实验进阶内容,深入研究 绳上球 等实验现象。进阶研究的实验就包含了查阅文献、实验研究、理论分析、撰写实验报告等教学环节。 物理实验教学中心朱盼盼介绍了带领学生在家利用智能手机做物理实验的进阶过程,层层过关,探索无穷。

学生寇洺诚用毛线作摆绳,用小磁铁块做单摆,利用卷尺测量摆绳的长度,分别用加速度传感器和磁场传感器测量单摆的摆动周期,求出了重力加速度,而这些都是生活中很常见的物品。 他说:“通过这次手机实验,我体会到,实验不一定要在专业的实验室里才能实现,实验来源于生活,只要细心观察,从一件件小事中都能看到物理学的影子,各种物理定律无时无刻不对我们所在的世界发挥着作用!”

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。” 她表示,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。

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。

与此同时,物理实验教学中心还先后组织召开了 辽宁省高校物理实验教学研讨会 ”“ 全国部分高校物理实验教学研讨会 两次网络会议,为各高校老师介绍疫情期间物理实验课程线上教学的 东北大学方案 ,以促进国内高校物理实验课开课质量的提升。一些参会老师表示,东北大学的宝贵经验在疫情过后仍将在信息化、多元化教学中发挥作用。 全国部分高校物理实验教学研讨会 有来自 100 余所高校、 231 名教师的参与,参会教师们会后意犹未尽,仍在各种微信群、朋友圈分享着东北大学的教学方案和模式。

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