「給一盞發光的燈拍攝照片時，照片中可能會出現從燈中心發出的一些光線。研究和解釋這種現象。」
「將點燃的蠟燭放在瓶子後面，如果你從蠟燭的後面吹瓶子，蠟燭同樣可能熄滅，好像瓶子根本不在那裡，解釋這個現象。」
近日，為方便同學們在疫情防控期間在家做物理實驗，東北大學物理實驗教學中心為同學們布置了一個個妙趣橫生、貼近生活的實驗項目，方便同學們便利、高效地宅家開展物理實驗。
大學物理實驗課，是公共基礎課，面向全校理工科二年級本科生開課。這門課程在培養學生嚴謹的學習態度、活躍的創新思維、理論聯繫實際的綜合能力等方面具有其他實踐類課程無法替代的作用。
東北大學本學期有101個班級、約3000名學生需要修完大學物理實驗課程。這門課程，是學生進入大學後接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端，對科學實驗素養形成起到非常重要的作用。
受疫情影響，高校延期開學，大學物理實驗課面臨著縮短學時後實驗資源緊張、乃至本學期無法完成課程教學任務的困境。怎樣讓學生延期開課、如期實驗？
辦法總比困難多。東北大學物理實驗教學中心未雨綢繆，早在2月初就著手準備，為學生打造了「MOOC看實驗+虛仿模擬實驗+在家動手做實驗」的「套餐式」全新在線教學模式，提高課程教學的創新性和挑戰度，更為全國物理實驗教學提供了「東大方案」。
作為東北大學首批「課程思政」示範課、精品骨幹課、首批慕課，大學物理實驗課程團隊重新整合了視頻等教學資源，最新版「大學物理實驗」課程於2月21日在中國大學MOOC平臺上線開課，供全國的大學生學習觀看。
近年來，東北大學物理實驗教學中心建設了豐富的虛擬仿真教學資源，可開展涵蓋力學、熱學、電磁學、光學、近代物理實驗以及大型儀器仿真的虛擬仿真類實驗項目50餘項，2017年被評為遼寧省物理實驗虛擬仿真教學中心，「核物理綜合實驗」項目2019年被評為國家虛擬仿真實驗教學項目。為應對疫情防控給教學帶來的挑戰，物理實驗教學中心整合虛擬仿真資源，調整伺服器配置，目前，學生可以通過VPN訪問校園網，繼而訪問中心的虛擬仿真平臺，自由開展實驗室的全部虛擬仿真實驗學習項目，還可以利用VR眼鏡開展實驗項目5項。其中，國家虛擬仿真實驗教學項目「核物理綜合實驗」面向全國高校開放。
「實驗課，顧名思義，不是『紙上談兵』，而是動手操作，應該包含創新型、探究型的實驗項目，而網上MOOC、虛擬仿真資源無法實現全部的教學目標。為了讓學生在家也能動手做實驗，我們經過多次網上研討、方案論證、實驗試做，最終確定了兩種方案。」物理實驗教學中心主任王旗老師介紹說。
第一種實驗方案，就是帶領學生在家利用智慧型手機做物理實驗。「我們教學生利用智慧型手機開展物理量的測量，並演示簡單的單擺實驗裝置搭建及幾種測量方法；再給學生布置任務，要求同學們開展設計性實驗，研究擺角大於5度的情況，並進行誤差分析。對於學有餘力的同學，我們還安排了實驗進階內容，深入研究『繩上球』等實驗現象。進階研究的實驗就包含了查閱文獻、實驗研究、理論分析、撰寫實驗報告等教學環節。」朱盼盼老師表示。
「通過這次手機實驗，我體會到，實驗不一定要在專業的實驗室裡才能實現，實驗就來源於生活，只要細心觀察，從一件件小事中都能看到物理學的影子，各種物理定律無時無刻不對我們所在的世界發揮著作用！沒想到我們每天都在用的手機居然集成了這麼多種類的傳感器，這次實驗我用毛線作擺繩，用小磁鐵快做單擺，利用捲尺測量擺繩的長度，分別用加速度傳感器和磁場傳感器測量單擺的擺動周期，求出了重力加速度，這些都是生活中很常見的物品，可見生活中要善於觀察，更要有探索精神！」機器人科學與工程學院的寇洺誠同學談起在家做實驗的經歷，十分興奮！
「自己動手，豐衣足食。」讓學生享受自主學習、自由探索的樂趣，是這次「雲端」大學物理實驗的一個重要目標。2018級本科生曠傳芳表示，在家做實驗，難免會缺少精確的設備，這在給自己帶來困擾的同時，也讓自己感受到了「自己創造條件」的樂趣：「測重力加速度時，我把表弟的悠悠球給徵用了，家裡沒磁鐵，只好用光照來測周期，於是我用檯燈、兩個小音箱、一些書做了一個簡易的光電門，雖然測出的結果不一定像在實驗裡那樣準確，但由於實驗從頭至尾都由自己設計、執行，所以就對實驗有了更深刻的理解。」
「一張標準的撲克牌，只要在投擲過程中旋轉，就可以運動很長一段距離，請你研究一下影響距離和軌跡的參數。這個項目要求同學們在家完成實驗現象觀察、實驗設計與研究，形成理論、解釋現象……」 實驗教學中心的教師們精選了近年來國際青年物理學家錦標賽、大學生物理學術競賽中題目，設計了第二套實驗方案，即帶領學生在家結合手機測量，設計完成實驗，並完成理論分析。
「我們從近三年來中國大學生物理學術競賽題目中，選出7個題目，讓同學們從中選擇一個來完成。很多問題都來自生活中常見的現象，有助於激發同學們的實驗興趣。」實驗教學中心教師崔晶磊說。
「我們選擇的題目包含扔水瓶、燈光四射、拋紙牌、肥皂膜過濾器等，這些題目在家用簡單的器具就可以看到物理現象，也可以通過自主學習分析這裡面深刻的物理問題。」實驗中心朱雨蓮老師表示，查閱SCI檢索文獻，深入研究其中的理論，對於學生來說，將是一種極大的提升。
「相傳，牛頓在瘟疫期間回到了家鄉，但在家鄉一年半的時間裡，形成了力學三定律、萬有引力定律的經典科學發現。我們也希望能夠給同學們帶來一個優質的研究式型、探究式的學習平臺，宅出幾個東大版『牛頓』。」實驗中心朱盼盼老師這樣幽默地勉勵同學們。
與此同時，物理實驗教學中心還先後組織召開了「遼寧省高校物理實驗教學研討會」「全國部分高校物理實驗教學研討會」兩次網絡會議，為各高校老師介紹疫情期間物理實驗課程線上教學的「東北大學方案」，以促進國內高校物理實驗課開課質量的提升。一些參會老師表示，東北大學的寶貴經驗在疫情過後仍將在信息化、多元化教學中發揮作用。」「全國部分高校物理實驗教學研討會」迎來了100餘所高校、231名教師的參與，參會教師們會後意猶未盡，仍在各種微信群、朋友圈分享著東北大學的教學方案和模式。
大學物理實驗上線中國大學MOOC平臺開課
學生在家做大學物理實驗
（中國日報遼寧記者站）
來源：中國日報網