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在雲端,使出“十八般武藝” ——哈工大工程創新實踐中心在線實踐教學

2020年06月02日 新聞網 瀏覽次數:1227

哈工大報訊(工程創新實踐中心/文)2020新年伊始,受新冠肺炎疫情影響,全國各大高校的教學工作也受到了極大的挑戰。面對疫情,我校工程創新實踐中心師生積極應對,利用各種線上教學工具,做到了“停課不停教、停課不停學”,網絡授課穩步、有序開展。

工程創新實踐中心承擔着本學期我校航天、機電、能源等8個學院,共計1320名學生的工程訓練任務。面對疫情,怎麼能讓無法“親臨現場”的學生,感到“如臨其境”?怎麼能用在線方式訓練學生的動手實踐能力?

問題就是改革機遇,這讓工程創新實踐中心的教師們很是興奮。從2月份開始,全體教師就進入了緊張籌備中,調研測試各類在線平台、反覆研究學生在線學習節奏、重新設計在線教學方案,一幅在線實踐教學的“工程圖”浮出了水面。

在線編程,遠程玩轉“大塊頭”

為了讓學生遠程體驗實踐環節的魅力,數字製造技術部的教師摸索出了線上實踐教學的新模式——智能製造生產線線上流程化教學:先啓發引導學生在線編制創意程序,然後將學生的創意想法在線下進行實際操作,最後向學生反饋遠程創意成果。這種教學模式用遠程控制的方式,讓學生在線操作各種“大塊頭”車牀,實現了數控車削加工技術、數控銑削加工技術和特種加工技術線上教學的無縫連接。教師們還根據學生的創意,完成了百年校慶Logo水晶紀念品等多種個性化作品,讓同學們感受到在線實踐環節的樂趣。

特種加工指導教師曾昭陽進行現場直播教學

虛擬仿真,在線打開學生想象的世界

為滿足學生雲實踐的需求,彌補學生在體驗度方面偏低的缺失,中心虛擬仿真課程利用虛擬仿真的優勢,基於高端裝備虛擬仿真實驗教學平台,開展了汽車發動機拆卸的訓練內容。授課的環節中採用兩位授課教師協作配合:一人在教室用交互筆操作儀器設備,讓學生最大程度上置身實體教學環境;一人負責線上教學與答疑,使同學們在線上有限的時間內同樣感受到了虛擬仿真在複雜機械拆裝等方面的應用。課上,學生們積極主動參與討論,課下,他們發散思維大膽想象,從交互性、實現度等多方面暢想虛擬現實的未來。

虛擬仿真線上授課過程中還融入了工程訓練的經典代表作品金工錘。同學們利用手機的“掃一掃”功能,即可查看小錘子的加工工序卡片,可以360度真實觀察錘柄的加工形態,直接將手機變為學習機,達到了線上虛擬輔助線下實踐教學的目的。

虛擬仿真指導教師霍紅在進行設備操作演示教學

你來比劃,“我”去格鬥!

怎樣使實踐課程線上教學同樣能達到提高學生實訓能力的效果?中心機器人技術訓練項目的教師採用了模塊化格鬥機器人作為教學主要內容,學生們通過在線學習機器人剛性結構及傳動結構搭建、機器人控制模塊、機器人編程等方面的理論知識後,可自行設計對抗類機器人,並且基於Python語言在線進行編程,待編程完成後學生們通過授課平台將自己的設計思路及相應程序發送給授課教師,教師根據學生意願搭建出機器人並將程序燒錄進機器人,合理的機械結構設計及邏輯嚴謹的程序就有機會讓機器人在對抗中取得勝利。指導教師採用了直播的形式,將機器人對抗的全過程全程展現。不僅如此,機器人指導教師姜雨還自行配以激情的競賽解説,讓同學們更直觀地感受到一個實訓作品誕生的全過程,最大限度減少了在線教學對於實踐課程的影響。

機器人指導教師姜雨為同學們直播機器人對抗全過程

一個不能少,一堂不能落

為保障在線課堂的教學質量,及時得到學生學習成效的反饋,基於線上CRM技術,中心還構建了一套學生簽到及課堂反饋系統。該系統能對已參與實習課程的學生實現簽到,教師則根據學生對於線上課堂視頻音頻質量,課程難易程度及理解程度等方面的反饋,隨時調整教學方案,及時解決教學過程中出現的問題。授課過程中,中心還採用了“審核教師+指導教師+管理教師+協調教師”多位教師同時在線的保障體系,在授課過程中,當授課教師或學生遇到問題,其他教師都可以及時幫助溝通解決,保證課堂順利進行。

線上教學對於教師來説是一種新的嘗試,對於實踐課的教師更是一種挑戰。中心教師以學生為中心,秉承學習成效驅動的理念,克服了時間緊、實踐課程不易線上開展等多方面困難,通過各種積極措施保證了線上教學順利進行。尤其是數控銑指導教師王雨虹,她是一位準媽媽,雖然臨近預產期,但疫情防控期間卻做到了一直堅持線上授課。由於專心在電腦前蒐集資料,常常忘記時間,導致了她孕期水腫,但她卻絲毫沒有耽誤教學任務。而磨工指導教師苑佳宇面對臨上課兩小時前,家裏突然停電的突發狀況,她依然沉着冷靜應對。苑佳宇立即採用應急預案,打開流量支持,可偏偏樓層高信號時有時無,為了保證課堂正常進行,她竟帶上所有線上授課設備開車在家附近找信號,就這樣在車裏完成了一堂特殊的線上課。

王雨虹、苑佳宇克服困難在線授課

精誠所至,金石為開。工程創新實踐中心在雲端使出了“十八般武藝”,不僅達到了“停課不停教、停課不停學”的要求,同時也高質量完成了鑄造、熱處理、FMS、數控銑等實踐項目的線上教學,最大限度地減少了在線教學對於實踐課程的影響。

在問題中不懼風雨、迎難向前,這或許就是哈工大人練就一身“硬功夫”的祕籍。


編輯:梁英爽