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在云端,使出“十八般武艺” ——哈工大工程创新实践中心在线实践教学

2020年06月02日 新闻网 浏览次数:1227

哈工大报讯(工程创新实践中心/文)2020新年伊始,受新冠肺炎疫情影响,全国各大高校的教学工作也受到了极大的挑战。面对疫情,我校工程创新实践中心师生积极应对,利用各种线上教学工具,做到了“停课不停教、停课不停学”,网络授课稳步、有序开展。

工程创新实践中心承担着本学期我校航天、机电、能源等8个学院,共计1320名学生的工程训练任务。面对疫情,怎么能让无法“亲临现场”的学生,感到“如临其境”?怎么能用在线方式训练学生的动手实践能力?

问题就是改革机遇,这让工程创新实践中心的教师们很是兴奋。从2月份开始,全体教师就进入了紧张筹备中,调研测试各类在线平台、反复研究学生在线学习节奏、重新设计在线教学方案,一幅在线实践教学的“工程图”浮出了水面。

在线编程,远程玩转“大块头”

为了让学生远程体验实践环节的魅力,数字制造技术部的教师摸索出了线上实践教学的新模式——智能制造生产线线上流程化教学:先启发引导学生在线编制创意程序,然后将学生的创意想法在线下进行实际操作,最后向学生反馈远程创意成果。这种教学模式用远程控制的方式,让学生在线操作各种“大块头”车床,实现了数控车削加工技术、数控铣削加工技术和特种加工技术线上教学的无缝连接。教师们还根据学生的创意,完成了百年校庆Logo水晶纪念品等多种个性化作品,让同学们感受到在线实践环节的乐趣。

特种加工指导教师曾昭阳进行现场直播教学

虚拟仿真,在线打开学生想象的世界

为满足学生云实践的需求,弥补学生在体验度方面偏低的缺失,中心虚拟仿真课程利用虚拟仿真的优势,基于高端装备虚拟仿真实验教学平台,开展了汽车发动机拆卸的训练内容。授课的环节中采用两位授课教师协作配合:一人在教室用交互笔操作仪器设备,让学生最大程度上置身实体教学环境;一人负责线上教学与答疑,使同学们在线上有限的时间内同样感受到了虚拟仿真在复杂机械拆装等方面的应用。课上,学生们积极主动参与讨论,课下,他们发散思维大胆想象,从交互性、实现度等多方面畅想虚拟现实的未来。

虚拟仿真线上授课过程中还融入了工程训练的经典代表作品金工锤。同学们利用手机的“扫一扫”功能,即可查看小锤子的加工工序卡片,可以360度真实观察锤柄的加工形态,直接将手机变为学习机,达到了线上虚拟辅助线下实践教学的目的。

虚拟仿真指导教师霍红在进行设备操作演示教学

你来比划,“我”去格斗!

怎样使实践课程线上教学同样能达到提高学生实训能力的效果?中心机器人技术训练项目的教师采用了模块化格斗机器人作为教学主要内容,学生们通过在线学习机器人刚性结构及传动结构搭建、机器人控制模块、机器人编程等方面的理论知识后,可自行设计对抗类机器人,并且基于Python语言在线进行编程,待编程完成后学生们通过授课平台将自己的设计思路及相应程序发送给授课教师,教师根据学生意愿搭建出机器人并将程序烧录进机器人,合理的机械结构设计及逻辑严谨的程序就有机会让机器人在对抗中取得胜利。指导教师采用了直播的形式,将机器人对抗的全过程全程展现。不仅如此,机器人指导教师姜雨还自行配以激情的竞赛解说,让同学们更直观地感受到一个实训作品诞生的全过程,最大限度减少了在线教学对于实践课程的影响。

机器人指导教师姜雨为同学们直播机器人对抗全过程

一个不能少,一堂不能落

为保障在线课堂的教学质量,及时得到学生学习成效的反馈,基于线上CRM技术,中心还构建了一套学生签到及课堂反馈系统。该系统能对已参与实习课程的学生实现签到,教师则根据学生对于线上课堂视频音频质量,课程难易程度及理解程度等方面的反馈,随时调整教学方案,及时解决教学过程中出现的问题。授课过程中,中心还采用了“审核教师+指导教师+管理教师+协调教师”多位教师同时在线的保障体系,在授课过程中,当授课教师或学生遇到问题,其他教师都可以及时帮助沟通解决,保证课堂顺利进行。

线上教学对于教师来说是一种新的尝试,对于实践课的教师更是一种挑战。中心教师以学生为中心,秉承学习成效驱动的理念,克服了时间紧、实践课程不易线上开展等多方面困难,通过各种积极措施保证了线上教学顺利进行。尤其是数控铣指导教师王雨虹,她是一位准妈妈,虽然临近预产期,但疫情防控期间却做到了一直坚持线上授课。由于专心在电脑前搜集资料,常常忘记时间,导致了她孕期水肿,但她却丝毫没有耽误教学任务。而磨工指导教师苑佳宇面对临上课两小时前,家里突然停电的突发状况,她依然沉着冷静应对。苑佳宇立即采用应急预案,打开流量支持,可偏偏楼层高信号时有时无,为了保证课堂正常进行,她竟带上所有线上授课设备开车在家附近找信号,就这样在车里完成了一堂特殊的线上课。

王雨虹、苑佳宇克服困难在线授课

精诚所至,金石为开。工程创新实践中心在云端使出了“十八般武艺”,不仅达到了“停课不停教、停课不停学”的要求,同时也高质量完成了铸造、热处理、FMS、数控铣等实践项目的线上教学,最大限度地减少了在线教学对于实践课程的影响。

在问题中不惧风雨、迎难向前,这或许就是哈工大人练就一身“硬功夫”的秘籍。


编辑:梁英爽