教育部首批虛擬教研室建設(shè)試點(diǎn)“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程虛擬教研室(東北師范大學(xué))”(以下簡(jiǎn)稱教研室)于2022年秋季學(xué)期起開展大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程“同課異構(gòu)”教學(xué)交流系列活動(dòng). 教研室組織國(guó)內(nèi)不同高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程任課教師講授相同實(shí)驗(yàn)題目并展開教學(xué)研討和交流. 本項(xiàng)活動(dòng)由教育部首批虛擬教研室建設(shè)試點(diǎn)“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程虛擬教研室”主辦，物理學(xué)師范專業(yè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(東北師范大學(xué))、物理實(shí)驗(yàn)雜志和東北師范大學(xué)物理學(xué)院協(xié)辦，由教育部首批虛擬教研室建設(shè)試點(diǎn)“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程虛擬教研室”師資培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、物理學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(復(fù)旦大學(xué))主任樂永康教授推進(jìn).

“同課異構(gòu)”首次活動(dòng)于2022年9月24日在虛擬教研室平臺(tái)(A版)舉辦，騰訊會(huì)議同步直播，活動(dòng)主題為“獲獎(jiǎng)選手示范展示”. 教研室邀請(qǐng)進(jìn)行課程分享的教師分別為哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院教授婁秀濤、國(guó)防科技大學(xué)理學(xué)院實(shí)驗(yàn)師羅劍、廈門大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院高級(jí)工程師高娜以及南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院教師張思遙，他們均是“全國(guó)高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽”的一等獎(jiǎng)獲得者. 本次活動(dòng)邀請(qǐng)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心物理學(xué)科組組長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張?jiān)雒鹘淌诤椭蟹üこ處煂W(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任、北京航空航天大學(xué)徐平教授擔(dān)任點(diǎn)評(píng)嘉賓. 教研室負(fù)責(zé)人、國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(東北師范大學(xué))主任、《物理實(shí)驗(yàn)》執(zhí)行主編、東北師范大學(xué)物理學(xué)院黨委書記李金環(huán)教授擔(dān)任本次活動(dòng)主持人. 教研室?guī)熧Y培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)助理、國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(東北師范大學(xué))副主任、東北師范大學(xué)物理學(xué)院賈艷副教授與教研室資源建設(shè)團(tuán)隊(duì)助理、國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(東北師范大學(xué))副主任、東北師范大學(xué)物理學(xué)院張巖副教授統(tǒng)籌活動(dòng)組織和提供技術(shù)支持. 來自全國(guó)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)同仁及虛擬教研室成員400余人參加了本次活動(dòng).

“同課異構(gòu)”活動(dòng)海報(bào)

婁秀濤教授和羅劍老師主講的實(shí)驗(yàn)是“邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)”. 婁秀濤教授主講本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)包含：實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容(光路圖、裝置圖、非定域干涉、定域干涉、不同干涉類型比較)、操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)等內(nèi)容；羅劍老師主講本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)包含：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)原理(光的干涉、測(cè)量原理、標(biāo)尺系統(tǒng))、實(shí)驗(yàn)儀器與操作(儀器組成與調(diào)節(jié)、問題與討論)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求、課堂思考與研討、拓展應(yīng)用等內(nèi)容. 邁克耳孫干涉儀是目前各高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn). 兩位教師在課程引入、課程思政、實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)和相關(guān)原理都做了精心的設(shè)計(jì)和安排，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了由基礎(chǔ)到提升、再到高階的教學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)還包含了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的拓展內(nèi)容，例如羅劍老師引入的LIGO引力波測(cè)量. 張?jiān)雒鹘淌谠邳c(diǎn)評(píng)中指出兩位教師的授課非常精彩. 同時(shí)，張?jiān)雒鹘淌谙Ｍ鞲咝Ｔ诰唧w實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際情況，考慮不同院校、專業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰椭R(shí)結(jié)構(gòu)的要求不同，關(guān)注學(xué)生素質(zhì)和生源差異. 例如針對(duì)醫(yī)學(xué)專業(yè)可以側(cè)重講解斷層掃描OCT眼底檢測(cè)中與邁克耳孫干涉儀相關(guān)的干涉原理等. 徐平教授在點(diǎn)評(píng)中指出，同課異構(gòu)的特點(diǎn)在這兩節(jié)課中得到了充分體現(xiàn). 兩位主講教師的教學(xué)內(nèi)容存在差異性，所使用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也有所不同，分別使用了平臺(tái)式和傳統(tǒng)緊湊型的邁克耳孫干涉儀. 總結(jié)兩位教師的授課具有以下特點(diǎn)：思考題有特色，在講述過程中能不斷地引導(dǎo)學(xué)生思考，拓展學(xué)生想象空間；把引力波相關(guān)內(nèi)容的講解后置，通過遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)能夠把干涉原理講得更加透徹，體現(xiàn)了根據(jù)不同學(xué)校學(xué)生的實(shí)際情況，采用不同的、最有助于提升課程教學(xué)效果的方法. 由于邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)難度大、精度高，建議兩位主講教師在教學(xué)中要更深入地側(cè)重儀器的調(diào)節(jié)和使用方法的講授.

主講教師:婁秀濤(哈爾濱工業(yè)大學(xué)) 主講教師：羅劍(國(guó)防科技大學(xué))

高娜和張思遙老師主講的實(shí)驗(yàn)是“聲速的測(cè)定”. 高娜老師主講本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)包含：引言、聲波與聲速、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理(聲速的測(cè)量方法、駐波法、相位法)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)計(jì)思路、操作步驟、數(shù)據(jù)處理與分析、注意事項(xiàng)、思考題)等. 張思遙老師主講本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)包含：導(dǎo)入(神奇的聲現(xiàn)象、歷史背景、應(yīng)用)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理[聲波、波、聲速、超聲波、聲速測(cè)量(相位法、共振法、時(shí)差法)]、實(shí)驗(yàn)儀器[干濕球溫度計(jì)、聲速測(cè)量?jī)x、壓電陶瓷(壓電效應(yīng))]、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(實(shí)驗(yàn)要求、注意事項(xiàng)與思考題)、實(shí)驗(yàn)拓展、總結(jié)等. 張?jiān)雒鹘淌谠邳c(diǎn)評(píng)中指出該實(shí)驗(yàn)可以看作是力學(xué)實(shí)驗(yàn)延展為綜合性實(shí)驗(yàn)的過程. 高娜老師的教學(xué)講解細(xì)致、操作性強(qiáng)，可以作為該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容普遍適用的教學(xué)案例，并建議講解清楚縱波與橫波之間的區(qū)別，同時(shí)增加實(shí)驗(yàn)方法的講授比重，在涉及壓電效應(yīng)、水下測(cè)量聲速等知識(shí)方面進(jìn)行拓展. 張思瑤老師的教學(xué)環(huán)節(jié)完整、教學(xué)設(shè)計(jì)精彩，教學(xué)結(jié)合我國(guó)古代的音樂技術(shù)，從文化自信的角度彰顯了課程思政. 徐平教授在點(diǎn)評(píng)中指出高娜老師的講授涉及空氣中聲速、壓電換能器、諧振頻率等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，建議增加超聲波長(zhǎng)的估算，同時(shí)要講清楚超聲的發(fā)射和反射過程. 張思遙老師的教學(xué)PPT制作精良、信息量大，建議把數(shù)學(xué)模型、仿真演示和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的展示三者聯(lián)系起來.

主講教師：高娜(廈門大學(xué)) 主講教師：張思遙(南開大學(xué))

張?jiān)雒鹘淌谧詈笞隹偨Y(jié)發(fā)言. 他表示虛擬教研室舉辦的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程系列活動(dòng)，特別是今天開展的“同課異構(gòu)”活動(dòng)非常有意義. 本次教學(xué)的四位教師進(jìn)行了精彩的教學(xué)示范展示. 與會(huì)教師基本是從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一線教師，能夠從本次活動(dòng)中學(xué)習(xí)和借鑒主講教師在講授相同實(shí)驗(yàn)題目中呈現(xiàn)不同的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)架構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)和特色. “同課異構(gòu)”教學(xué)活動(dòng)目的之一是實(shí)現(xiàn)每個(gè)實(shí)驗(yàn)題目的標(biāo)準(zhǔn)化. 在確定基本教學(xué)框架的基礎(chǔ)上，任課教師可根據(jù)不同學(xué)校、專業(yè)、科研背景以及學(xué)生情況等對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和應(yīng)用等進(jìn)行具體優(yōu)化. 同時(shí)希望通過虛擬教研室這個(gè)國(guó)家級(jí)平臺(tái)將該活動(dòng)向中西部和少數(shù)民族地區(qū)院校推廣，促進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的整體提升.

李金環(huán)教授代表教研室感謝本次活動(dòng)的主講教師、點(diǎn)評(píng)嘉賓以及參加本次教研學(xué)術(shù)活動(dòng)的各位教師. 她指出“同課異構(gòu)”活動(dòng)本著“國(guó)家平臺(tái)、專家指導(dǎo)、共同進(jìn)步”的理念，希望通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程虛擬教研室“共建共享、交叉融合、虛實(shí)結(jié)合”的教學(xué)交流平臺(tái)，促進(jìn)各高校間的交流與合作.

點(diǎn)評(píng)嘉賓：張?jiān)雒?中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)) 點(diǎn)評(píng)嘉賓：徐平(北京航空航天大學(xué))

“同課異構(gòu)”教學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)是由教育部首批虛擬教研室建設(shè)試點(diǎn)“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程虛擬教研室”于2022年秋季學(xué)期起開展的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)交流系列活動(dòng)之一. 教研室組織來自國(guó)內(nèi)不同高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程任課教師講授同一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目的教學(xué)，提供不同的實(shí)驗(yàn)課程講授案例，同時(shí)邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)資深實(shí)驗(yàn)教學(xué)專家對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行點(diǎn)評(píng). 冀望借助“同課異構(gòu)”活動(dòng)，進(jìn)一步推廣優(yōu)秀大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，拓寬教師的備課思路，促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的校際交流與合作，激發(fā)高校教師投身物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的熱情，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式、教學(xué)方法互相學(xué)習(xí)與借鑒，助力教師的教學(xué)水平和物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的提升，促進(jìn)全國(guó)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高質(zhì)量均衡發(fā)展.