打造物理實(shí)驗教學(xué)“高配版”——記理學(xué)院物理實(shí)驗教學(xué)中心

• 來(lái)源： 原創(chuàng ) 更新時(shí)間： 2018-11-23 點(diǎn)擊： 2923次

•        初秋的清晨，南湖校區建筑學(xué)館四樓玻璃窗的反光將一束束金色暖陽(yáng)射進(jìn)物理實(shí)驗教學(xué)中心，一間間實(shí)驗室座無(wú)虛席，實(shí)驗中心主任王旗正在指導學(xué)生使用邁克爾遜干涉儀測量金屬受熱膨脹系數?？粗?zhù)學(xué)生專(zhuān)注的眼神，王旗初嘗改革的甜頭。

  自主、合作、探究，物理實(shí)驗不再是做“廣播體操”

      與傳統的物理實(shí)驗課不同，東北大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中心一改曾經(jīng)教師主講、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習的狀態(tài)，采用學(xué)生為主體，教師為主導的自主、合作、探究式教學(xué)模式，變一言堂為多言堂。

      課堂上，每4個(gè)人為一組，配備一臺計算機和4套實(shí)驗設備，學(xué)生可以自主通過(guò)掃描教材上的二維碼進(jìn)行課前預習，再根據預習知識組織實(shí)驗，實(shí)驗過(guò)程中可以組內討論合作，可以請教老師，也可以利用計算機探究實(shí)驗過(guò)程。

      “實(shí)驗過(guò)程不僅是學(xué)知識的過(guò)程，也是培養能力的過(guò)程。”王旗說(shuō)，“現行的教學(xué)模式可以讓學(xué)生在探索中、合作中學(xué)習，既獲取了知識、提高了能力、鍛煉了思維，還可以培養他們的合作意識，一舉多得。”

      教學(xué)形式的改變隨之帶動(dòng)教學(xué)內容的更新。以邁克爾遜干涉儀實(shí)驗為例，以往講義上的版本是利用邁克爾遜干涉儀測量氦氖激光的波長(cháng)，將測量值與理論值進(jìn)行比對，是一個(gè)純驗證性的實(shí)驗。為提升實(shí)驗教學(xué)效果，實(shí)驗中心的老師們苦心鉆研，在現有儀器的基礎上大膽改造，通過(guò)自制儀器組裝推出實(shí)驗室專(zhuān)屬版的“邁克爾遜干涉儀”，這一儀器不僅可以測量氦氖激光的波長(cháng)，還可以利用激光波長(cháng)作為中間數據計算測量金屬材料在熱漲過(guò)程中的微小長(cháng)度量變化值。“老師們創(chuàng )造性地把驗證性實(shí)驗改良為測量有用物理量的方法教學(xué)，對于我們的專(zhuān)業(yè)學(xué)習是十分有幫助的。”材料學(xué)院王睿哲說(shuō)。

  物理實(shí)驗再也不是老師做一步、學(xué)生跟一步的“廣播體操”，而更像是老師制定規則、學(xué)生合作探究的“自由體操”，逐漸成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣、獲取物理知識、培養科學(xué)思維的重要途徑。

  高端、前沿、現代，實(shí)驗室也讓人沉迷

      用手機登陸物理實(shí)驗教學(xué)中心實(shí)驗室預約系統，選擇適合的時(shí)間和機位完成預約。在預約時(shí)間內，學(xué)生可以通過(guò)校園一卡通刷門(mén)禁系統進(jìn)入實(shí)驗室進(jìn)行實(shí)驗。整個(gè)實(shí)驗過(guò)程指導教師和實(shí)驗員可通過(guò)監控設備全程觀(guān)看。到達預約時(shí)間后，實(shí)驗機位電源自動(dòng)斷電，學(xué)生按照實(shí)驗室要求，整理歸放實(shí)驗器材及物品后，就可自行離開(kāi)實(shí)驗室。這樣的過(guò)程，對于理學(xué)院應用物理專(zhuān)業(yè)2015級學(xué)生蔡虹來(lái)說(shuō)已是輕車(chē)熟路。

      物理實(shí)驗中心在承擔全校35個(gè)專(zhuān)業(yè)、3200余名本科生大學(xué)物理實(shí)驗課程任務(wù)的同時(shí)，還積極結合“新工科”人才培養需求，設立“創(chuàng )新實(shí)驗室”，鼓勵學(xué)生參與創(chuàng )新實(shí)驗。蔡虹就是其中一員，2017年她在實(shí)驗中心老師的鼓勵和指導下走進(jìn)實(shí)驗室參與創(chuàng )新實(shí)驗，現代化的實(shí)驗設備不僅為她提供了便利條件，也讓她迷上了這個(gè)神奇的地方。云實(shí)驗室，一間可以實(shí)現教師對學(xué)生進(jìn)行遠程指導的實(shí)驗室。老師不僅可以通過(guò)電腦監控實(shí)驗室內的情況，還可以在學(xué)生遇到實(shí)驗困難時(shí)，用電腦對實(shí)驗設備進(jìn)行遠程遙控，就像在學(xué)生身邊一樣指導學(xué)生做實(shí)驗，克服了空間束縛。

      “這些實(shí)驗室，讓我體驗了之前沒(méi)有接觸過(guò)的設備和器材，讓枯燥的實(shí)驗生動(dòng)起來(lái)。”蔡虹在實(shí)驗中心收獲學(xué)習樂(lè )趣的同時(shí)，也收獲了遼寧省大學(xué)生物理實(shí)驗競賽一等獎和遼寧省大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競賽一等獎的優(yōu)異成績(jì)。作為本科生科技創(chuàng )新實(shí)驗基地，先后有150余名學(xué)生在中心教師的指導下參與科技創(chuàng )新實(shí)驗項目，并獲得各級獎勵。

  團結、協(xié)作、奮進(jìn)，亮麗的背后是負重前行

      歲月靜好的背后只不過(guò)是有人在負重前行。呈現在師生面前高大上的實(shí)驗室背后，是物理實(shí)驗教學(xué)中心6名教師5個(gè)月沒(méi)日沒(méi)夜奮戰的成果。

      2017年5月，全校開(kāi)展資源優(yōu)化配置調整工作，物理實(shí)驗教學(xué)中心也在調整范圍之內，需要從建筑學(xué)館的3樓調整到4樓。搬家裝修是個(gè)大工程，如果再給這項工程加上一個(gè)期限，那么就是一項艱難的大工程。10月18日是教育部本科教學(xué)工作審核評估專(zhuān)家組進(jìn)校的日子，這就意味著(zhù)中心要在5個(gè)月的時(shí)間里完成搬家裝修、迎接評估兩個(gè)重頭戲，這期間還不能耽誤學(xué)生正常的實(shí)驗教學(xué)課程。中心所有人都備感壓力，但似乎也都看到了一絲光亮。“30年前我們是這樣做實(shí)驗，30年后還是這樣做實(shí)驗，我們需要改變，也許現在就是最好的時(shí)機。”這是中心所有教師的共識。因此在兩個(gè)重頭戲之上，他們又為自己增加了一項工作—實(shí)驗教學(xué)改革。從下定決心那天起，他們一天都沒(méi)有休息過(guò)。

      朱盼盼，是中心的年輕骨干，也是中心整體裝修采購的大管家，同時(shí)她也是一個(gè)2歲孩子的媽媽。暑假，正值實(shí)驗室裝修工作進(jìn)入高峰時(shí)期，一天有四五個(gè)工程隊同時(shí)進(jìn)場(chǎng)干活。為了不耽誤工作，她就帶著(zhù)孩子上班，把孩子交給樓長(cháng)或是保潔阿姨幫忙看管，一心撲到工作上。朱雨蓮，是剛剛畢業(yè)留校的“90后”實(shí)驗員，因為住在學(xué)校宿舍，所以只要實(shí)驗室需要，不管是晚上還是周末，她都是隨叫隨到。去年8月趕上沈陽(yáng)下暴雨，實(shí)驗室窗戶(hù)還沒(méi)來(lái)得及安裝密封條，大量雨水潲入屋里。剛參加完入職培訓的朱雨蓮本打算回宿舍休息，可看雨越下越大，她就轉了方向直奔實(shí)驗室。當時(shí)，實(shí)驗室已經(jīng)有了一些積水，她馬上開(kāi)始雨中“解救實(shí)驗室”。“我澆濕了沒(méi)關(guān)系，如果雨水清理不及時(shí)，把屋里新買(mǎi)的實(shí)驗設備和新鋪的地板澆濕了就是大問(wèn)題了。” 她們?yōu)閷?shí)驗室的無(wú)私付出堪稱(chēng)實(shí)驗室的“‘朱’‘蓮’璧合”。胡廣興、婁曉燕和王靜是中心的三位老前輩，他們對待工作一絲不茍、深入鉆研的精神也為年輕一代實(shí)驗教師樹(shù)立了榜樣。

      2017年10月18日，教育部本科評估專(zhuān)家組入校參觀(guān)第一站就來(lái)到了物理實(shí)驗教學(xué)中心，先進(jìn)的教學(xué)理念、高端的實(shí)驗設備、干凈整潔的實(shí)驗環(huán)境，評估組專(zhuān)家們對實(shí)驗室給予高度評價(jià)，實(shí)驗室迅速成為國內高校競相參觀(guān)學(xué)習的典范。

      把簡(jiǎn)單的事情做到不簡(jiǎn)單，這需要堅守；把最優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗教學(xué)帶給學(xué)生，這需要創(chuàng )新。耐得住寂寞，守得住繁華，物理實(shí)驗教學(xué)中心的每一個(gè)人都深?lèi)?ài)著(zhù)實(shí)驗室，深?lèi)?ài)著(zhù)每一名學(xué)生，深?lèi)?ài)著(zhù)東北大學(xué)，團結、協(xié)作、奮進(jìn)在他們身上得到淋漓盡致的體現。