大學生宅在家中怎麼上物理實驗課? 東大「組合套餐」在線玩轉物理...

2021-01-09 和訊網

「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……」這些天，東北大學物理實驗教學中心布置了一個個妙趣橫生、貼近生活的實驗項目，方便同學們疫情期間宅在家裡便利、高效地開展物理實驗。雖然缺少實驗器材，但同學們卻表示自己動手，「豐衣足食」，探索實驗的過程充滿樂趣。

東大探索「套餐式」全新物理實驗在線教學模式

物理實驗課是東北大學的公共基礎課，面向全校理工科二年級本科生開課，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。

受疫情影響，高校延期開學，大學物理實驗課如何開展？東大物理實驗教學中心未雨綢繆，早在2月初就著手準備，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。

「實驗課，顧名思義，不是『紙上談兵』，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，最終確定了實驗方案。」物理實驗教學中心主任王旗老師介紹說。學生人人擁有的智慧型手機，成為物理實驗的重要工具。「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，要求他們開展設計性實驗，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，還安排了實驗進階內容，深入研究『繩上球』等實驗現象」。

學生享受自主學習、自由探索的樂趣

「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。」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。這次實驗他用毛線做擺繩，用小磁鐵塊做單擺，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，而這些都是生活中很常見的物品。

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，也讓他感受到了「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室那樣準確，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。」

虛擬仿真實驗教學項目面向全國高校開放

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。

瀋陽晚報、沈報全媒體記者丁寧

（責任編輯：王治強 HF013）

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