【文匯網訊】(香港文匯網記者 于珈琳 瀋陽報道)利用智能手機完成物理量的測量，利用隨時可得的簡單器具研究「燈光四射、拋紙牌、肥皂膜過濾器」等物理現象背後的科學道理——一套由東北大學物理實驗教學中心研發的「雲端」物理實驗教學模式讓大學物理實驗走出傳統實驗室，成為在家就可以動手操作的科學實驗。目前，最新版「大學物理實驗」課程已在中國大學MOOC平台上線開課，全國的大學生均可在線學習觀看。
學生在家體驗「雲端」實驗室(本報遼寧傳真)
受到疫情防控影響，全國大部分高校延期開學，作為基礎課的大學物理實驗課面臨著實驗資源緊張、本學期無法完成教學任務的困境。「實驗課，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。為了讓學生在家實驗，我們最終確定了兩種方案。」該校物理實驗教學中心主任王旗向記者介紹。
兩套實驗方案體驗「雲端」樂趣
普及率最高的智能手機成為實現第一種「雲端」實驗方案的途徑。上述中心教師朱盼盼介紹，「我們教學生利用智能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，再給學生佈置任務，要求同學們開展設計性實驗。」此外，在實驗進階內容中，還安排了深入研究「繩上球」等實驗現象。
「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週期，求出了重力加速度。」該校機器人科學與工程學院學生寇洺誠如此談起在家做實驗的經歷。「測重力加速度時，我把表弟的悠悠球給徵用了，家裡沒磁鐵，只好用光照來測週期，於是我用檯燈、兩個小音箱、一些書做了一個簡易的光電門。」該校2018級本科生曠傳芳告訴記者，「雲端」實驗室讓她感受到了「自己創造條件」的樂趣。
第二種「雲端」實驗方案通過對近年來國際青年物理學家錦標賽、大學生物理學術競賽題目的分析，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。「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。」 上述中心教師舉例介紹。
為全國高校提供借鑒方案
「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、探究式的學習平台，宅出幾個東大版『牛頓』。」實驗中心教師朱盼盼老師如此勉勵在家自主學習的學生們。
記者從該校了解到，該校物理實驗教學中心在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，也為全國物理實驗教學提供了「東大方案」。據悉，近年來，該校建設了豐富的虛擬仿真教學資源，其中國家虛擬仿真實驗教學項目「核物理綜合實驗」目前已面向全國高校開放。
責任編輯：張岩