哈工大报讯（梁英爽/文）虽然隔屏教学解决了常规授课问题，但需要进入实验室动手的大学物理实验课该怎么开？怎样设计教学方案，提高学生的动手能力？自2月24日全校启动网络授课以来，我校教师和学生冲破时空的阻隔，相聚“云”端在线开展教学和学习活动，而实验教学则成了师生必须共同迈过去的“坎儿”。
为此，我校物理学院物理实验中心教师“十八般武艺齐上阵”，推出了寓教于乐的“哈工大居家实验方案”。一颗纽扣，一部手机，一把尺子都摇身一变成了实验器材，既保证了疫情防控期间物理实验教学的进度和质量，又能让学生更关注身边的物理学，进一步将物理知识跟具体的实际联系起来，做到活学活用。
一场未经演习的实战
网络教学准备工作启动以来，物理学院就组织实验中心教师每周召开一次在线研讨会议，针对学生不能返校开展实验学习的问题，35位实验课任课教师精心设计教学计划，结合生活中的物理现象，通过大量试做和反复讨论，设计了三个系列共15项居家自主实验项目供实验课使用。
目前开发出的居家实验项目有：用单摆测量重力加速度、蛇摆的设计与制作、克拉尼图形、夫朗禾费衍射实验－单缝衍射与细丝衍射、物体散热规律实验等。针对学生在家缺少实验测量传感器的问题，手机传感软件“PHYPHOX”也能派上用场，它可以实现“加速度、声音频谱、磁场、光强”等基本实验测量。
“目前所推出的实验项目，都是我院李俊庆、黄丽、魏波、赵景庚、娄秀涛和刘伟龙等教师自主开发的，是其他院校同类实验中所没有的。设计的实验都和本学期学习的内容接近，题目新颖、有趣，家中也容易找到实验的材料。因受到疫情的影响，学生在家都挺“郁闷”的，我们的目的就是让学生学得高兴。”物理实验中心主任赵海发老师说。
一次教学改革的契机
“刚开始的时候有点手足无措、无从下手，毕竟是拿生活中的一些物品替代了实验器具，但不会的问问老师，也都能解决，群里老师很多，回答问题也很快，而且非常详细。”化工与化学学院大二学生王阳明说。
实验中心教师通过7个QQ在线群实时指导和解答学生实验中的各种问题，鼓励学生发扬创新精神，积极探索解决问题的途径。对有畏难情绪的同学给予鼓励，耐心地和他们一起分析问题、寻找解决问题的办法。在教师的鼓励下，学生们都积极尝试，想出了很多好的办法，比如用螺帽、面团、小金桔等作为摆球开展单摆和蛇摆实验，利用分析声音的频谱研究乐音的规律等，这些尝试都取得了良好效果。
开展居家实验虽然在一些方面不如在学校方便，但也有不少好处——不是简单地利用网上实验仿真软件来学习物理实验知识，而是通过学生自主动手实验和探索，找到问题的答案和解决方法。
“完成一次居家实验，需要学生完全自主搭建实验设备，在此过程中会遇到不少困难和问题，这不仅锻炼了学生的动手能力，也改变了学生的学习观念，让学生主动发现问题、研究问题、解决问题，这是我们实验教学的目的。”物理学院副院长张宇老师说，“作为教师，要有社会责任感和历史使命感，我们要以此为契机，改革我们的实验教学，指导学生能够在任何场合下，对于一些具体的现象能用物理的原理去分析，我们还要把这个实验模式固化下来，将来学生返校后，实现线上线下教学的有机结合。”
一次以物理为话题的心灵交融
目前，已有1000余名学生完成了居家实验，学生利用居家闲暇时间自主实验学习、动手实践、撰写电子版实验报告，每个过程都可以得到实验任课教师的在线指导和帮助，这个过程为师生交流互动搭建了一个良好的平台。
“在家做实验肯定会遇到很多问题，大家把自己的问题发到群里。实验前、实验时、实验后都可以和老师交流，感觉很方便，效果很好。”材料学院大二学生荆馨仪说，有一次，讲乐音实验的赵海发老师给她讲了一两个小时，直到她弄懂为止。
随着课程的逐步推进，张宇老师还发现了“居家实验”的另一个益处——疫情期间，学生在家做实验时，有些家长也跟着参与了进来，和学生一起研究、琢磨、摆弄，给出了很多很好的建议，不仅促进了亲子交流，还碰撞出了不少学习物理学的“新智慧”。“有时，我会在朋友圈中看到家长们发的学生做实验的视频，能真切地体会到他们共同学习研究的喜悦。”
化工与化学学院王乙晴也有同样的感受：“在家做实验经常需要父母的帮助，有了很多有趣的相处时光，而且有时候父母会对实验提出很多建设性的意见，让我们之间的沟通交流更频繁了，很棒。”
据了解，4月11日，我校举办了全省高等学校物理实验在线教学研讨会，与省内兄弟高校交流了开展居家物理实验的经验做法。参会教师表示深受启发，我校的实验项目为其拓展了思路，会后将积极推动所在学校线上物理实验教学工作。
学生实验：光干涉衍射图
克拉尼图