教学周

门户系统 学生 教师 校友 考生 VPN 邮箱 图书馆 EN

南大新闻

首页 / 南大新闻 / 正文

【战疫情】战“疫”路上不停学

作者:时间:2020-02-26
摄影 单位 信息工程学院
  

本网讯(信息工程学院)今年春天,新型冠状病毒肺炎的出现,让广大学子们无法正常返校上课,网络教学成为可行手段并且予以实施。为贯彻落实教育部“听课不停学,不停教”的要求,使教学正常进行,南昌大学的老师们利用网络平台展开线上教学,使得教学安排得以正常推进。

近日,信息工程学院院长王玉皞教授在家中利用钉钉直播,飞书视频会议等线上教学平台给人工智能实验班学生讲授电子电路课程,深度践行了教育部高等教育司建立“互联网+教学”“智能+教学”新形态,促进学习方式变革,提高教学效率,激发“教”与“学”的活力的要求,当起了“网络小主播”,并且收到同学们的大量“点赞”。

在教学过程中,王玉皞教授针对人工智能实验班学生的第一门专业课程“电子电路基础”,进一步强化网络条件下的“真实电路”实践环节采取了“硬核”举措——联合工业界合作伙伴们,探索以“学生为中心”的实验资源聚合,尤其是深圳市易星标技术有限公司(下简称:易星标)打造线上真实实验平台 ELF-BOX 200,将南昌大学优质的课程内容与线上实验平台相结合,不但让学生可以在线学习理论课程,还可以在家远程做“真实的”实验,把线下实验教学的学生自主性优势和教师指导性优势还原在线上教学中。

在此阶段线上教学中,践行新理念的原因在于以下几点:

一、面向新工科“质量效率优先”的生态战略理念

王玉皞教授是教育部首批新工科教学改革项目的获批者之一,他非常注重新工科思想在实际教学中的运用,而网络授课的方式正是新工科改革的一个重大领域。在这次独具特色的网络教学探索中,学生“翻转”成为了课堂的主体,而教师从知识的传授者变成了学习的引导者。从课前资料的收集,课本的选择,模拟软件的评估,教学视频的对比,全部引导学生自己完成,设立学生小组合作项目,组织学生重构教材和题库,让各个小组的组长充当教师的角色为其他学生讲授课程相关内容,真正地实现了“翻转课堂”。同学们在老师的引导下亲手搭建了适合自己的学习系统,在此过程中培养了新工科人才必备的能力——创新思维,自主学习,工程实践以及交流合作,促进学生形成自己的一套方法论。

在其独特授课方式之外,本着新工科“质量效率优先”的生态战略,王院长还极其重视学生们的学习效果,他的思路是:MOOC同步跟学,微课补充指导,钉钉互动讨论,并定期测验效果。最大限度地利用交互工具获取学生学习情况的数据,根据分析数据得到的结论调整课程安排和授课形式,并安排在开学后进行学习成果测验,将根据测验成绩将学生分为A、B两组进行分级培养。面对新技术的大规模实施,学生的学习效果却难以按照传统的方式进行评估。面对这样的难题,王玉皞表示:“我们还是应当冷静思考,摸清底数,真正做到成果反向,真正落实以学生为中心,分类指导,统筹考虑非常时期和疫后阶段,以任课教师为主制定出合理可行的应急方案。既不能是教师这边‘风景这边独好’的热闹喧嚣,也不能是学生那边‘拉着赶着也要上’的无可奈何!因势利导,相向而行!”

二、从知识传授者到学习引导者

在传统课堂教学模式下,学生的学习通常只是单一的课上教学和课下完成任务,虽然有一定的师生交互,但是老师更多扮演者讲授知识的角色。以往的线上教学,以学生自主看视频学习、老师答疑、课后练习的模式居多,这种模式受到客观因素影响较大,容易造成师生交互不通畅、学生学习不自觉、交流不及时等弊端,因而需要找到更合适的方法,让学生更多地参与课程,探索以“学习者”为主体,基于能力目标进行探索,构建完善的一体化创新实践环境,让教师充当“引导者”的角色,进而实现双赢。

目前王玉皞教授所开设的电路课程,不仅保证了知识体系的完整,也起到了启发学生的作用。在课堂上,王玉皞会不时就课程内容提出问题,同学们也可以通过文字或者连麦的方式与老师之间实现交流互动,保证了课堂问题及时反馈、课堂交流有迹可循的线上教学模式。此外,王玉皞也通过提出目标、设立研究项目的方法,重构英文教材和分级题库,让同学们以分组的形式独立解决,让学生成为课堂的主人,老师更多地扮演“引导者”,将问题主体留给学生团体自己,不仅提高了同学们的参与度,更培养了学生自主解决问题、分工合作达成目标的能力。在疫情期间增进了同学之间的联系,有助于今后开展合作。这门课程的线上教学模式,从以课本、教师、课堂、考试为中心,转变为以学生学习、学习效果、学生发展为中心的教育生态战略。交互式的教研模式,加深了学生对重点和难点的理解,从纵向分工体系到横向协作体系,实现了自我组织的驱动力。这样的线上教学方式,一方面保证了特殊时期教学进度的跟进,使原定的教学计划不受时间和空间的影响,有助于老师开展教学;另一方面,使知识趋向“模块化”,倡导学生进行主动性学习,让课堂更具有活力,形成教育过程“线上”与线下富有成效的互动,从而实现教学相长。

三、从讲授理论的被动教学迈向实验操作的主动实践

实验教学的目标,是用成熟的实验项目训练学生的动手能力,达到好的教学效果,不可或缺的两个要素:学生的高参与度,以及实验过程中教师对学生指导。王玉皞教授引入的易星标在线远程实物实验平台,不但解决了师生对传统硬件实验室环境的依赖性问题,同时对标实验教学过程核心要素,通过技术手段解决了学生远程自主动手实验的问题,满足实验参与度的需求,把实境实验教学的学生自主性优势和教师指导优势还原于线上。

王玉皞教授表示,“整合社会资源,利用前沿的技术结合本校特色课程内容,实现线上线下融合实验是一种全新的实践教学方法尝试。”

据了解,易星标技术的方案做到学生在电脑终端就可以调用部署在异地的ELF-BOX上的真实元器件并构成所需电路;在线使用真实台式测量仪器完成数据测量。实验对象和测量环境与传统实验过程一样,说明其不是虚拟实验,而是远程“真”实验。

图一系统框图示意图(上图)

(实际场景图)

远程实验系统框架图(上图)

学生端(控制真实器件连接、在线操作测量仪器、获取硬件实验数据)

(PC控制软件+远程摄像头)远程控制,实景体现

清晰明了在线指导学生搭建电路

针对教师们最关心的“实验效果”的问题,工程师也作出了解答。“ELF-BOX”会自动记录学生远程电路接线的过程,记录学生调整元器件类别及对应测量数据,沉淀学生学习过程数据,利用人工智能技术,对于学生搭建电路习惯,知识点掌握情况、正确率等方面进行多维度考量。这有利于对学生进行个性化的指导,强化课程学习效果,实现从理论到实践的过渡。理论课程保障了基础知识的传递,而实践课程的训练才能真正塑造面向工程的专业性人才。

四、学生们的积极反馈

根据学习王玉皞教授网课的人工智能实验班同学反映,这样的授课方式前所未有,甚至“颠覆”了对教学理念的认知,原来还能够这样“玩”!通过一台电脑就可以控制远在千里之外的实验平台,远程控制台式示波器、信号源,实现真实电路、真实测试仪器、真实测量数据,还可以在线提交实验报告,和在实验室做简直是一样的效果。

理论课因为有网络平台的支撑,保持了较好的时效性,不仅可以保证课程进度,而且可以随时截图做笔记,对不熟悉的地方可以反复观看。最重要的是“翻转课堂”的模式让学生的学习有了极大的自由度,自己能够做主自己的学习,而且非常享受小组合作完成项目的过程。由于新尝试,同学们也存在着学生对新模式陌生、直播软件出现视频卡顿的问题。

疫情之下,全民都在进行一场没有硝烟的战斗。同时,这个特殊时期也给予了新工科教学改革一个真正实践探索的机遇。让“考生”变学生,让教师成“导”师,让教材成参考书,让仿真试验成真实实验,是南昌大学发掘新时代人才培养模式的积极探索。愿疫情早日结束,愿我们在春天重新相聚,愿新工科的春天温暖所有的老师和学子。


编   辑:戴  琳

责任编辑:明海伟