电气与电子工程系实验教学新举措 提升学生自主学习环境和效能

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3月7日上午,一百多名电气与电子工程系大二的学生在实验室进行实验仪器操作考核,这也是他们本学期第二堂实验课。

实验室里一片繁忙景象。姚舒欣从11点进去就一直忙着按照测试要求逐一完成微控制器编程,示波器、直流电源、信号发生器和万用表的操作使用。最后,她要在15分钟内向助教演示完成这一系列规定动作,助教将根据她的操作过程和测量结果给予评分。

她的动作颇为熟练,在十二点半之前就顺利通过了测试。然而,在上学期,他们刚开始接触这些仪器时,摆弄这些陌生的玩意可没少让她头疼。

在一个能容纳50多人的实验室里,通常由1~2位助教老师给同学们讲解和演示各种仪器的原理和具体操作方法。这时,大家就会自动聚拢起来,但只有占据内圈有利位置的同学才能看清整的过程和操作细节。有时,身材小巧的姚舒欣只能被挡在人墙之外,等到做实验时再询问内圈的人,或者举手等助教来解答问题。

“教室里手举得一茬一茬,助教根本忙不过来。”姚舒欣说,“很多时候,即使是照猫画虎做下来了,也不太清楚原理,换个实验题目很可能又不知道怎么用了。”

教授该系专业基础课的卢少锋老师也毫不讳言此前实验教学中存在的问题:面对50多人,一两名助教想照顾到每个人根本不可能。

“我们原来的做法是教师提供文本形式的实验操作手册和常见问题答疑,学生在课前自学,并在课上实践并答疑。“但实际的效果不甚理想,卢老师说:“不少学生在进入实验室那一刻其实毫无准备。我们发现学生的很多问题十分基础,且大量重复。教师也感到身心疲惫。”

为了有效解决这一问题,由电气与电子工程系的教员卢少锋,程莹和杜阳等人发起了一个实验仪器操作视频演示项目,该项目受西交利物浦大学教学发展基金资助,并面向学生招募志愿者参与实施。

这个项目的基本想法是从学生自身学习需求角度出发,制作更为直观明了的视频操作指南,在有限时间内解决学生普遍面临的仪器基本操作问题。

姚舒欣是最早报名申请参与的学生之一,她提到参与的初衷:“通过这个项目,我可以学到很多实际的操作技能,弥补动手能力的不足。”

她和同学张文睿在项目经理王晓阳(西浦奖学金获得者,该系大三学生)的组织和帮助下,负责制作万用表的操作说明视频。他们要在阅读相关材料、熟悉仪器功能后自编、自导、自演视频内容,学校学术提升中心为他们提供拍摄设备、场地和后期制作技术的支持。

张文睿介绍说,他们的视频以万用表常用功能为核心,并设计了实验情景使内容更为紧凑、吸引人。“我们很强调实用性,在视频中手把手教同学仪器的使用方法,详细讲解常用按钮的主要功能。预习好视频内容,预期可达到助教给每个人都演示一遍的效果,这样就可以帮助大家在实际实验操作中节省大量时间,提高实践效率 。”

除了可随时请教老师外,项目组特别安排了两次集中答疑。姚舒欣小组所撰写的剧本密密麻麻布满了程莹老师的批注。她说:“批注十分仔细,有的是纠正专业术语,有的帮助我查漏补缺,补充了其他重要功能。”

经过一个月的紧张工作,项目组共完成万用表、直流电源等4个时长5分钟左右的演示视频。目前,总计有6个相关视频已上传至西浦的虚拟学习平台ICE上供学生下载使用。

在7日正式考核之前,大部分同学都自学了相关视频。学生康磊认为这些视频帮助自己有效地回忆和复习了相关仪器的使用方法。孙黎棋认为视频有助于自己扫除盲点,“许多要问助教的基础问题都已经在看视频时解决了。”

负责本学期实验课的杜阳老师介绍说,为了进一步提升每个学生的实际实验操作技能,今年他们在实验课的考核规则上也进行了较大调整。“考核对象从以往的以小组为单位改为以个人为单位,此外在完成度这一指标外又增加对完成时间的限制。”

“实验仪器操作技能对一个电气系学生来说至关重要,考核规则的调整给学生带了不同以往的紧迫感和压力。”

孙硕炜刚忙完仪器调试,为了顺利通过这次测验,他事前仔细学习了新上线的仪器操作视频和ICE平台提供的其他参考资料。他说:“这些获取便利又有针对性的学习资料都有助于提高我自主学习的效果和效率。”

经过上半场的考核,这门课的助教博士生程飞表示:“这届学生的整体表现优于去年同期。”

这次考核从7日上午11时持续到下午6时,在规定时间内完成的学生将获得较好的成绩,而没有按时完成的人将要被扣掉相应分数,并需坚持完成实验要求。

要在一天内一一过目一百多人的实验操作成果对人数有限的教师和助教团队来说是一个不小的挑战,卢少锋老师表示在考核内容和流程实施上还有优化空间。他说:“我们将在教学实践中,尽可能创造多种条件,包括对规则的调整、提供定制化的辅助教学资源等,为学生营造一种‘以学生为中心’的自主学习氛围和环境。”

(记者:寇博 摄影:徐文轩)

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