CUPT模式下的居家物理实验线上教学实践

新冠疫情时期,线上教学从辅助转为主流,但是以实验室为载体的实验教学仍面临困境。居家实验与虚拟仿真实验互补,构成应对实验教学困境的有效方案。虚拟仿真实验依靠系统评判,居家实验则在效果检验上存在困难。借助“中国大学生物理学术竞赛”(CUPT)模式,开展物理实验的居家环境中操作和线上展示辩论,使物理实验教学融入线上教学主流,化解特殊时期的实验教学困境。在本次教学实践,学生表现和量表评价对比研究表明,脱离了实验室环境的居家物理实验在知识运用和实验设计方面,能更好地发挥CUPT模式自主研究探索的优势。因此,居家物理实验不仅可作为特殊时期的必要教学方案,亦可作为CUPT模式研究性实验教学的常规项目,着力于学生综合素质和实践创新能力的全面提升。

自供能摩擦电传感器研究性实验设计

摩擦纳米发电技术是一种全新的能源技术和自供能传感技术。将摩擦纳米发电技术引入本科物理实验教学,以一项构造简洁、材料易获取的新型摩擦电眼动传感器研制成果转化为研究性实验项目为例进行了实验教学设计。该实验采用摩擦纳米发电机结构设计中基本的单电极模式,设计制作眼部运动触发的自供能传感器,将其粘贴在眼镜架镜腿内侧,即可将眼角微运动转换为电信号,用于眼动打字等人机交互系统;并辅以物理学术竞赛“自主研究+辩论交流”教学模式,将学科前沿研究与教育教学改革活动整合,培养学生实践创新综合能力,激发教师教学活力,形成科研与教学的有效融合和相互促进。