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实验教学未停步 云端引导居家做 数理学院把教育教学改革创新实践落到实处

《大学物理实验》是我校一门重要的基础课程,面向全校约2000名理工科本科生开设。顾名思义,现场实验是整个教学过程中的重头戏。岁末年初突如其来的一场疫情,打破了正常的教学秩序,也着实给数理学院物理实验中心全体教师提出一道从未遇见过的难题。

理论部分在线教学没问题,但实验怎么办?学生不在校,没有实验室,也没有实验器材,如果不能实验又如何才能保证教学效果?经过多番探讨和交流,实验中心全体教师一致决定,无论如何也要把实验开起来。“延期开学,如期实验”。

“三维一体”搭平台 理论、实验两促进

《大学物理实验》本学期共有28个学时,除4个学时的误差理论和8个学时的实验原理讲解外,均是实验课时。除此之外,还有《普通物理实验》和《近代物理实验》。实验中心结合线上教学的实际情况,充分考虑理论教学和实验教学之间的相互关系,决定采用“超星平台(Tencent会议)+居家实验+虚拟仿真实验”的“三维一体”教学模式。两个网络平台用于支撑理论教学,且各有明确的分工职责。如超星平台主要承担课时签到、学习任务发布、视频学习、作业评阅及课堂测试等;而Tencent会议则进行课堂直播。掌握实验理论常识后,学生将在教师的“云引导”下,通过虚拟仿真平台模拟实验操作,或自行搭建装置进行居家实验。

图一“三维一体”教学模式


方案选定后,目标也就明确了。由“我心目中的好老师”贾彩丽老师负责,胡海宁、王莹和赵雨等多位教师主动作为、克服种种困难,为课程教学计划中的误差理论和8个实验项目录制了60多个微视频,上传至超星平台供学生学习研究,力争“延期开学,如期实验”。目前,该课程的访问量已达到近150万次。


图二超星平台


石以砥焉,化钝为利。实验中心全体教师不惧挑战,因势利导,尽最大可能降低线上教学对实验课程带来的影响。为能随时解决学生实验时遇到的问题和疑惑,实验中心每晚安排教师在线值班,答疑解惑。而学生也在自行动手、居家实验的过程中,更好地实现了对课程常识从理论认知到感性认知的转化。

教研论文变身实验项目 细节把控确保实验效果

物理实验的操编辑需要接触各类实验器材并动手实践。因此,并非所有项目都满足居家实验的条件。综合考虑后,实验中心将部分教研论文转化为实验项目,引导学生进行居家实验,这为项目的开展提供了有力的保障。


图三实验中心教师的教研论文


实验中心设计的居家实验有“影响‘水杯编钟’音调变化的实验研究”“三线摆测物体转动惯量”“当地重力加速度的测定”等6个实验项目,学生可根据自己喜好进行自由选择。同时,这些实验取材均可来自日常生活中的常见物品,装置搭建也较为简单,深得学生喜爱。

图四居家实验项目


学生在老师的远程引导下,根据一定的物理原理,自行动手搭建装置,开展各类实验研究,不仅锻炼了分析解决问题的能力,还可享受到自主学习、自由探索的乐趣。


    

图五学生开展居家实验


图六学生优秀实验报告


图七学生实验报告和实验小结


居家实验能全面考查学生的动手能力,独立思考和解决问题的能力。教师在这一过程,除必要的实验引导外,还要通过学生提交的报告擅于发现实验能力强的学生,对其重点引导,将其实验成果撰写成论文,并通过学术会议进行交流。


图八引导学生撰写论文


面对居家实验这一新鲜事物,实验中心边探索边完善,及时总结问题解决问题。经过第一阶段的实践,细心的老师发现有学生难以在没有老师全程引导的情况下独立完成实验,有学生囿于个人动手能力的制约不能顺利完成实验或完成实验质量欠佳,也有学生受限于实验材料的获取而无法继续实验。为解决上述问题,实验中心在科大虚拟仿真平台上选择一定量的虚拟仿真实验,供学生在线虚拟实践操作。


图九虚拟仿真平台中的实验项目


少了现场教学的耳提面命、谆谆教诲,实验中心教师便抓住在线发布信息的契机,融入中国传统学问教育,引导学生树立民族自信和家国情怀,增强责任之心,勇于担当作为。


图十线上通知中的育人元素


投之木桃,报之琼瑶。为有针对性提高在线教学期间的实验教学质量,实验中心还通过问卷调研的方式,了解学生的学习情况和学习困难。超过90%的被调查者对这种新颖的实验教学模式给予了好评,认为效果甚佳。学生的反馈,既是对前期付出的肯定,也为实验中心接下来的工作提出更高要求。


图十一师生互动


数理学院物理实验中心面对考验迎难而上,“危”中寻“机”,化“危”为“机”,善用新思路应对新挑战,紧紧抓牢疫情期间在线教学的契机,创新实验教学模式和方法,取得了可喜的成果。实验中心将继续坚持“学生为本、质量为上”的教育教学改革宗旨,利用好信息化手段,及时总结经验,进一步创新教学体系,改革教学方法,强化教学效果,为建设高水平应用型澳门网上网站大全娱乐贡献一份力量。


数理学院 供稿


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