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本網(wǎng)訊（信息工程學(xué)院）今年春天，新型冠狀病毒肺炎的出現(xiàn)，讓廣大學(xué)子們無(wú)法正常返校上課，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)成為可行手段并且予以實(shí)施。為貫徹落實(shí)教育部“聽(tīng)課不停學(xué)，不停教”的要求，使教學(xué)正常進(jìn)行，南昌大學(xué)的老師們利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)展開(kāi)線(xiàn)上教學(xué)，使得教學(xué)安排得以正常推進(jìn)。

近日，信息工程學(xué)院院長(zhǎng)王玉皞教授在家中利用釘釘直播，飛書(shū)視頻會(huì)議等線(xiàn)上教學(xué)平臺(tái)給人工智能實(shí)驗(yàn)班學(xué)生講授電子電路課程，深度踐行了教育部高等教育司建立“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”“智能+教學(xué)”新形態(tài)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式變革，提高教學(xué)效率，激發(fā)“教”與“學(xué)”的活力的要求，當(dāng)起了“網(wǎng)絡(luò)小主播”，并且收到同學(xué)們的大量“點(diǎn)贊”。

在教學(xué)過(guò)程中，王玉皞教授針對(duì)人工智能實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程“電子電路基礎(chǔ)”，進(jìn)一步強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)條件下的“真實(shí)電路”實(shí)踐環(huán)節(jié)采取了“硬核”舉措——聯(lián)合工業(yè)界合作伙伴們，探索以“學(xué)生為中心”的實(shí)驗(yàn)資源聚合，尤其是深圳市易星標(biāo)技術(shù)有限公司（下簡(jiǎn)稱(chēng)：易星標(biāo)）打造線(xiàn)上真實(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) ELF-BOX 200，將南昌大學(xué)優(yōu)質(zhì)的課程內(nèi)容與線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相結(jié)合，不但讓學(xué)生可以在線(xiàn)學(xué)習(xí)理論課程，還可以在家遠(yuǎn)程做“真實(shí)的”實(shí)驗(yàn)，把線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生自主性?xún)?yōu)勢(shì)和教師指導(dǎo)性?xún)?yōu)勢(shì)還原在線(xiàn)上教學(xué)中。

在此階段線(xiàn)上教學(xué)中，踐行新理念的原因在于以下幾點(diǎn)：

一、面向新工科“質(zhì)量效率優(yōu)先”的生態(tài)戰(zhàn)略理念

王玉皞教授是教育部首批新工科教學(xué)改革項(xiàng)目的獲批者之一，他非常注重新工科思想在實(shí)際教學(xué)中的運(yùn)用，而網(wǎng)絡(luò)授課的方式正是新工科改革的一個(gè)重大領(lǐng)域。在這次獨(dú)具特色的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)探索中，學(xué)生“翻轉(zhuǎn)”成為了課堂的主體，而教師從知識(shí)的傳授者變成了學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。從課前資料的收集，課本的選擇，模擬軟件的評(píng)估，教學(xué)視頻的對(duì)比，全部引導(dǎo)學(xué)生自己完成，設(shè)立學(xué)生小組合作項(xiàng)目，組織學(xué)生重構(gòu)教材和題庫(kù)，讓各個(gè)小組的組長(zhǎng)充當(dāng)教師的角色為其他學(xué)生講授課程相關(guān)內(nèi)容，真正地實(shí)現(xiàn)了“翻轉(zhuǎn)課堂”。同學(xué)們?cè)诶蠋煹囊龑?dǎo)下親手搭建了適合自己的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在此過(guò)程中培養(yǎng)了新工科人才必備的能力——?jiǎng)?chuàng)新思維,自主學(xué)習(xí),工程實(shí)踐以及交流合作，促進(jìn)學(xué)生形成自己的一套方法論。

在其獨(dú)特授課方式之外，本著新工科“質(zhì)量效率優(yōu)先”的生態(tài)戰(zhàn)略，王院長(zhǎng)還極其重視學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果，他的思路是：MOOC同步跟學(xué)，微課補(bǔ)充指導(dǎo)，釘釘互動(dòng)討論，并定期測(cè)驗(yàn)效果。最大限度地利用交互工具獲取學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)，根據(jù)分析數(shù)據(jù)得到的結(jié)論調(diào)整課程安排和授課形式，并安排在開(kāi)學(xué)后進(jìn)行學(xué)習(xí)成果測(cè)驗(yàn)，將根據(jù)測(cè)驗(yàn)成績(jī)將學(xué)生分為A、B兩組進(jìn)行分級(jí)培養(yǎng)。面對(duì)新技術(shù)的大規(guī)模實(shí)施，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果卻難以按照傳統(tǒng)的方式進(jìn)行評(píng)估。面對(duì)這樣的難題，王玉皞表示：“我們還是應(yīng)當(dāng)冷靜思考，摸清底數(shù)，真正做到成果反向，真正落實(shí)以學(xué)生為中心，分類(lèi)指導(dǎo)，統(tǒng)籌考慮非常時(shí)期和疫后階段，以任課教師為主制定出合理可行的應(yīng)急方案。既不能是教師這邊‘風(fēng)景這邊獨(dú)好’的熱鬧喧囂，也不能是學(xué)生那邊‘拉著趕著也要上’的無(wú)可奈何！因勢(shì)利導(dǎo)，相向而行！”

二、從知識(shí)傳授者到學(xué)習(xí)引導(dǎo)者

在傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)通常只是單一的課上教學(xué)和課下完成任務(wù)，雖然有一定的師生交互，但是老師更多扮演者講授知識(shí)的角色。以往的線(xiàn)上教學(xué)，以學(xué)生自主看視頻學(xué)習(xí)、老師答疑、課后練習(xí)的模式居多，這種模式受到客觀(guān)因素影響較大，容易造成師生交互不通暢、學(xué)生學(xué)習(xí)不自覺(jué)、交流不及時(shí)等弊端，因而需要找到更合適的方法，讓學(xué)生更多地參與課程，探索以“學(xué)習(xí)者”為主體，基于能力目標(biāo)進(jìn)行探索，構(gòu)建完善的一體化創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境，讓教師充當(dāng)“引導(dǎo)者”的角色，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙贏(yíng)。

目前王玉皞教授所開(kāi)設(shè)的電路課程，不僅保證了知識(shí)體系的完整，也起到了啟發(fā)學(xué)生的作用。在課堂上，王玉皞會(huì)不時(shí)就課程內(nèi)容提出問(wèn)題，同學(xué)們也可以通過(guò)文字或者連麥的方式與老師之間實(shí)現(xiàn)交流互動(dòng)，保證了課堂問(wèn)題及時(shí)反饋、課堂交流有跡可循的線(xiàn)上教學(xué)模式。此外，王玉皞也通過(guò)提出目標(biāo)、設(shè)立研究項(xiàng)目的方法，重構(gòu)英文教材和分級(jí)題庫(kù)，讓同學(xué)們以分組的形式獨(dú)立解決，讓學(xué)生成為課堂的主人，老師更多地扮演“引導(dǎo)者”，將問(wèn)題主體留給學(xué)生團(tuán)體自己，不僅提高了同學(xué)們的參與度，更培養(yǎng)了學(xué)生自主解決問(wèn)題、分工合作達(dá)成目標(biāo)的能力。在疫情期間增進(jìn)了同學(xué)之間的聯(lián)系，有助于今后開(kāi)展合作。這門(mén)課程的線(xiàn)上教學(xué)模式，從以課本、教師、課堂、考試為中心，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)效果、學(xué)生發(fā)展為中心的教育生態(tài)戰(zhàn)略。交互式的教研模式，加深了學(xué)生對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解，從縱向分工體系到橫向協(xié)作體系，實(shí)現(xiàn)了自我組織的驅(qū)動(dòng)力。這樣的線(xiàn)上教學(xué)方式，一方面保證了特殊時(shí)期教學(xué)進(jìn)度的跟進(jìn)，使原定的教學(xué)計(jì)劃不受時(shí)間和空間的影響，有助于老師開(kāi)展教學(xué)；另一方面，使知識(shí)趨向“模塊化”，倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)性學(xué)習(xí)，讓課堂更具有活力，形成教育過(guò)程“線(xiàn)上”與線(xiàn)下富有成效的互動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

三、從講授理論的被動(dòng)教學(xué)邁向?qū)嶒?yàn)操作的主動(dòng)實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，是用成熟的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力，達(dá)到好的教學(xué)效果，不可或缺的兩個(gè)要素：學(xué)生的高參與度，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師對(duì)學(xué)生指導(dǎo)。王玉皞教授引入的易星標(biāo)在線(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，不但解決了師生對(duì)傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的依賴(lài)性問(wèn)題，同時(shí)對(duì)標(biāo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程核心要素，通過(guò)技術(shù)手段解決了學(xué)生遠(yuǎn)程自主動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題，滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)參與度的需求，把實(shí)境實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生自主性?xún)?yōu)勢(shì)和教師指導(dǎo)優(yōu)勢(shì)還原于線(xiàn)上。

王玉皞教授表示，“整合社會(huì)資源，利用前沿的技術(shù)結(jié)合本校特色課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上線(xiàn)下融合實(shí)驗(yàn)是一種全新的實(shí)踐教學(xué)方法嘗試?！?/span>

據(jù)了解，易星標(biāo)技術(shù)的方案做到學(xué)生在電腦終端就可以調(diào)用部署在異地的ELF-BOX上的真實(shí)元器件并構(gòu)成所需電路；在線(xiàn)使用真實(shí)臺(tái)式測(cè)量?jī)x器完成數(shù)據(jù)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)對(duì)象和測(cè)量環(huán)境與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程一樣，說(shuō)明其不是虛擬實(shí)驗(yàn)，而是遠(yuǎn)程“真”實(shí)驗(yàn)。

圖一系統(tǒng)框圖示意圖（上圖）

（實(shí)際場(chǎng)景圖）

遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框架圖（上圖）

學(xué)生端（控制真實(shí)器件連接、在線(xiàn)操作測(cè)量?jī)x器、獲取硬件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）

（PC控制軟件+遠(yuǎn)程攝像頭）遠(yuǎn)程控制，實(shí)景體現(xiàn)

清晰明了在線(xiàn)指導(dǎo)學(xué)生搭建電路

針對(duì)教師們最關(guān)心的“實(shí)驗(yàn)效果”的問(wèn)題，工程師也作出了解答?！癊LF-BOX”會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生遠(yuǎn)程電路接線(xiàn)的過(guò)程，記錄學(xué)生調(diào)整元器件類(lèi)別及對(duì)應(yīng)測(cè)量數(shù)據(jù)，沉淀學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)，利用人工智能技術(shù)，對(duì)于學(xué)生搭建電路習(xí)慣，知識(shí)點(diǎn)掌握情況、正確率等方面進(jìn)行多維度考量。這有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的指導(dǎo)，強(qiáng)化課程學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的過(guò)渡。理論課程保障了基礎(chǔ)知識(shí)的傳遞，而實(shí)踐課程的訓(xùn)練才能真正塑造面向工程的專(zhuān)業(yè)性人才。

四、學(xué)生們的積極反饋

根據(jù)學(xué)習(xí)王玉皞教授網(wǎng)課的人工智能實(shí)驗(yàn)班同學(xué)反映，這樣的授課方式前所未有，甚至“顛覆”了對(duì)教學(xué)理念的認(rèn)知，原來(lái)還能夠這樣“玩”！通過(guò)一臺(tái)電腦就可以控制遠(yuǎn)在千里之外的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，遠(yuǎn)程控制臺(tái)式示波器、信號(hào)源，實(shí)現(xiàn)真實(shí)電路、真實(shí)測(cè)試儀器、真實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，還可以在線(xiàn)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，和在實(shí)驗(yàn)室做簡(jiǎn)直是一樣的效果。

理論課因?yàn)橛芯W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的支撐，保持了較好的時(shí)效性，不僅可以保證課程進(jìn)度，而且可以隨時(shí)截圖做筆記，對(duì)不熟悉的地方可以反復(fù)觀(guān)看。最重要的是“翻轉(zhuǎn)課堂”的模式讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有了極大的自由度，自己能夠做主自己的學(xué)習(xí)，而且非常享受小組合作完成項(xiàng)目的過(guò)程。由于新嘗試，同學(xué)們也存在著學(xué)生對(duì)新模式陌生、直播軟件出現(xiàn)視頻卡頓的問(wèn)題。

疫情之下，全民都在進(jìn)行一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)斗。同時(shí)，這個(gè)特殊時(shí)期也給予了新工科教學(xué)改革一個(gè)真正實(shí)踐探索的機(jī)遇。讓“考生”變學(xué)生，讓教師成“導(dǎo)”師，讓教材成參考書(shū)，讓仿真試驗(yàn)成真實(shí)實(shí)驗(yàn)，是南昌大學(xué)發(fā)掘新時(shí)代人才培養(yǎng)模式的積極探索。愿疫情早日結(jié)束，愿我們?cè)诖禾熘匦孪嗑?，愿新工科的春天溫暖所有的老師和學(xué)子。

編   輯：戴  琳

責(zé)任編輯：明海偉