今年二月初,随着疫情的蔓延,物理与光电工程学院敏锐预判、快速响应,成立了本科远程教学工作小组,谋划课程教学方案。大学物理实验课程作为本科阶段,培养学生动手能力和创新实践能力的第一站,受众广,规模大,难度高。由于实验课程的性质决定了学生要通过操作仪器设备来完成实验,因此在无法返校的情况下如何让近4000名学生顺利开展物理实验,成了学院老师们要解决的首要任务。
不等待、不延期、不放弃,在困难面前,物理与光电工程学院的老师们选择了坚持和创新。正如国家一直大力倡导自主创新,直面问题。老师们群策群力,铢量寸度,在本科生院、学工部的协助下,与近4000名同学保持沟通联络,同时积极寻求课程解决方案。学院集中举行线上会议,仔细研读教育部和学校的远程教学相关文件,反复讨论。为了不耽误进度,很多老师把家变成了实验室,部分科研“宅”家做,包括系统调试、数据处理等等,激发了“宅”家实验的灵感。同时与兄弟单位进行广泛交流,集思广益,互相借鉴,资源共享。
经过充分论证和多方位推演,老师们的思想逐渐统一,思路愈加清晰,不仅“停课不停学”更要让学生“停课手不停,‘宅’家也创新”。基于长期教学实践形成的“一核双翼三阶”多维物理实验教学体系,依托直播教学平台、自主设计的DIY实验、国家级物理实验教学示范中心等自身优势教学资源,最终制定了“接地气”的“宅”家物理实验哈工程版。《物理实验》杂志对该方案进行了详细报道,并向全国高校推广。
“宅”家实验,顾名思义就是在家中做实验,即实验中心教师精心设计实验内容,利用家中常用物品、器具等进行实验。例如单摆实验中,用到的细线、刻度尺、磁石、胶带、手机都能在家里找到。实验过程中,老师会通过视频教学、微信、智慧树翻转课堂融合的方式给同学进行讲解、指导、答疑,让学生体会“家中科研”的乐趣。每个实验操作内容分为三部分,包括基础部分、进阶部分和高阶部分。实验操作部分要求学生录制视频,做完实验后要进行数据处理,撰写实验报告,学生将操作视频和实验报告在指定时间内上传到翻转课堂中,教师在线登录批阅。
教学过程中,学生很快融入到家中科研的氛围里,热情很高。一些家长也加入探讨,很多同学提出自己独到的想法,“宅”家实验蔚然成风。据统计,在实验过程中,师生互动交流22000多次,累计上传实验操作视频30000多个,上传实验照片50000多张,上交实验报告20167份。从学生的实验完成情况和实验报告成绩看,成果超出预期。
面对疫情,冲云破雾,与疫情一起到来的,不仅是困难和挑战,更多的是机遇和启示。物理与光电工程学院教学团队以“宅”家实验教学为契机,以学生培养为核心,实现现代信息技术与实验教学的深度融合,不断寻求实体实验教学与在线“宅”家实验教学、智慧教育、思政教育的有机结合点;不断探索“视频课程+直播教学+宅家实验+虚拟仿真+在线指导”的教学新模式。在教学实践过程中,通过学生的交流和反馈,我们可喜地看到,“宅”家物理实验,解锁了学生新技能。