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【创新故事绘一期】张杨:“宅”家物理实验 解锁学生新技能
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新闻中心
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更新时间
2020-10-07

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编者按:创新是哈工程人特有的传统和优势,是学校发展进步的不竭动力,也是校风学风等文化标识中的重要元素。本学期,在校党委书记高岩的亲自部署、亲自推动下召开了第一期创新故事会,高岩在会上对发言人进行亲自点评。这些生动鲜活的故事,展现了哈工程师生身上“敢为的自信、必成的劲头、开放的眼界、合作的气度”。忠诚文化、特色文化与创新文化密不可分,相互融合,在新时期要凸显创新文化建设这个重要线索。为营造创新文化氛围,支撑学校“双一流”建设发展,本报推出“创新故事会”专刊,以基层的创新故事展示哈工程人在推动改革发展、推进工作提质增效、加快“双一流”建设中,用创新思维审视问题、用创新方法解决问题的创新故事;在教学、科研攻关、管理服务中敢啃硬骨头、勇闯无人区、甘坐冷板凳的创新故事;在工作实践中“找办法、闯新路”,把“不行”变成“必行”的创新故事。


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。

讲述人:张杨,教授,国家级物理实验教学示范中心副主任,主持海军专用装备研制项目、重大仪器子项等科研项目,主持省重点委托等教改项目。研究方向:水下智能感知、光电信息系统。

审核:王一勇
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