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软件学院实践类课程的线上授课模式改革纪实

2020-10-09 0 新闻公告 来源:大连理工大学新闻网

软件学院智能系统技术系承担了大量实践类课程,该类课程的特点是对动手能力要求较高,对进度较快的学生,需要教师根据实际情况增加任务难度,对相对较慢的同学,往往需要教师从多个角度进行启发,甚至手把手的指导。在疫情期间,所有课程都需在线上完成,因此为实践课程的开展带来了极大困难。

在智能系统技术系承担的专业方向课程实践中,任课教师紧扣高阶性、创新性和挑战度的金课要求,突破常规,采用统一布置、集中讲解、电话指导、视频验收、在线抽查等多种教学手段,开展了“全流程智能车设计与实现”的线上教学实践活动,取得了良好效果。教学团队还结合疫情时期的特殊情况设计了多套预案,使学生除了巩固、串联各门专业方向课程知识点之外,还学到了如何更好的应对压力,提高了独立解决问题的能力。同时,教师团队也摸索出一套可行的线上实践课程教学方法。

针对疫情期间的教学特点,任课教师将教学任务定为指导学生从零开始设计完成一套具有单双线循迹和闯迷宫功能的智能模型车。学生按照两人一组进行线上合作设计、研究与讨论,但需每人独立制作出一套模型车,更加强调独立解决问题能力的培养。每位同学都需历经需求分析、器件选型、原理图设计、仿真、PCB设计、焊接、硬件模块调试、软件模块调试、整车联调、系统优化等多个环节,走完智能系统设计的全部流程,从实战角度对学生提出了高要求,体现课程的高阶性。

为了提高学生的创新能力,教师为不同小组布置了不同的任务,采用不同的硬件模块,提出不同的验收标准。针对模型车硬件资源的差异性,要求学生在编码、测试、调优的过程中进行针对性思考,对不同的问题和设计提出创新性解决方案,扩大的问题空间增加了学生思维的广度,独特的硬件增加了学生思维的深度,同时避免了同组同学设计和制作的同质化,达到人手一车、车车不同、各具特色的目的。

课程设计的任务涉及底层硬件逻辑、系统层软件、人工智能算法,以及软件编程、调试、优化,需要学生站在知识链的顶端俯视各个环节,从系统的角度进行软硬件资源分配、开发流程设计、时间进度安排。每位同学既是系统架构师、又是硬件工程师、软件工程师、算法工程师,体验智能系统设计公司中的多种角色,并在规定时间内完成全部工作,具有一定挑战度。

考虑到疫情的不确定性,授课教师准备了多套应急预案,最终采用了线上授课结合实时指导的教学方式,充分利用各种媒体和通信手段。在实际线上授课过程中,遇到了各种困难,例如:为60多名学生采购和邮寄设备,大幅增加了教师工作量;对学生理解程度的反馈信息获取不够方便;对学生工作进度的了解不够直观,无法进行手把手的设备调试指导;无法设计统一的模型车考核场地,等等。令人欣慰的是,通过师生的共同努力,上述问题都得到了解决。首先,学生们对于教学环境变化带来的不便十分理解,学习热情不减,反馈不便的问题通过学生们的勤问以及老师的耐心解答得到了很好的克服,方式为通过文字留言、写Q&A表、单开视频会话以及准备充分的图文资料等。进度的观察除采用直接视频会话的方式外,还请学生在关键进度节点制作短视频发给老师,老师进行一对一单独指导。最终测试采用循迹和走迷宫的功能测试代替以往的竞速考评,按照给定的样式,所有同学均充分利用手边现有场地及材料,十分仔细的将轨迹和迷宫制作出来,顺利搭建了考核场地,保证了考核质量。

在师生的共同努力下,历经了一次次讨论、尝试、验证,各小组的设计思路逐渐清晰,制作经验逐渐丰富,组内合作逐渐顺畅,并最终克服了疫情带来的特殊挑战,顺利完成了本次课程的学习任务。课程效果得到了学生的普遍肯定,参加课程的吴同学对课程评价道:“在这门课程中学到了很多东西,非常偏向实践,感觉是最充实的专业课程。”谈到授课方式变化的影响,时同学提到“个人觉得现在已经能够满足学习需要,每天早上的集中讲解答疑是很不错的,能够督促学生们紧跟进度,另外各种资料也很充足,足够学习使用”。也有同学提出了一些中肯的建议,陈同学说:“很多同学都和我一样是第一次焊接小车,很容易出现各种问题,电机不转有人去买电机,循迹不行有人一直在查芯片,但是问题往往不在这种地方,排查错误还是需要根据电路来观察,这中间很多错误都没有记录,有的只是一点同届学生的经验,还是希望能多记录一点错误原因和解决办法,便利未来的学弟学妹们,让他们少走一点弯路”。

学生们的热情,是教师不断前进的动力;学生们的鞭策,是我们不断提高教学质量的保证。软件学院智能系统技术系教师将在未来进一步优化课程设计方案和实施环节,完善课程资源体系建设,将课程质量向混合金课标准持续推进。

责任编辑:王增强

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