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用网线连接真实世界 实现“现场”真实实验操作
2020-04-26 09:57:05 来源: 科技日报

登录实验平台,选择“叠加原理及基尔霍夫定律实验”,平台页面上显示出“实验进展画面”,同时实验板上的红灯、绿灯不停闪烁……虽身在浙江衢州家中,杭州电子科技大学电子信息学院大一学生周益龙却上起了学校的远程实验课。

近日,杭州电子科技大学(以下简称杭电)远程实验中心团队开发了“远程实境实验平台”,使用者可以通过互联网,用鼠标做“手臂”,操纵远端的真实实验设备,实现“现场”真实实验操作,而并非虚拟仿真实验。

由于新冠肺炎疫情,目前大多国内高校师生还没有返校,大学生们仍宅在家上网课。“杭电学生已上了近两个月的网课,我们也在努力提升网课质量。对工科类学生而言,实验教学是人才培养的重要环节,不能让学生亲身去实验室做实验,肯定会影响学生们的学习质量。好在我们已经有所应对。”杭电远程实验中心负责人陈龙教授如是说。

“远程实境实验平台”便是陈龙所说的“有所应对”。近日,记者走进杭电下沙校区电子信息学院的远程实验中心,墙角一个长约6米的工作台上,九个实验台一字排开,时不时发出噼里啪啦的声音,实验中心里空无一人。“现在正有20个学生在家里通过‘远程实境实验平台’做实验,实验设备就是这20个实验台。”陈龙告诉记者。

“大多学校的普遍做法是,通过软件仿真教学方式代替学生进实验室做实验。但是虚拟仿真实验,真实体验感不够,且实验结果都是理想状态,时间长了,学生容易感到‘实验注水’。”陈龙解释道,杭电是国内较早大规模开发开展远程实验的少数几所高校之一。

记者了解到,目前国内大规模为学生提供远程实境实验平台的高校屈指可数。杭电能在疫情期间率先大规模部署此类平台,一方面是因为学校从2016年就开始摸索远程实验做法,借助“互联网+”技术,探索并实践新的实验教学模式;另一方面得益于学校依托电工电子国家级实验教学示范中心。从2019年上半年开始联合墨西哥蒙特雷科技大学,“共建、共研、共享”建设远程实验中心,构建电工电子远程实境实验平台,开设“高阶性、创新性、挑战度”实验项目,在消除现场实验面临的安全隐患的同时,培养学生解决复杂工程问题的能力。目前已经开发成功并在全校范围使用,并面向全国高校和社会学习者开放共享,从而实现了远程实验平台相关技术的积累。

“做远程实验,是工科生实践能力培养的大趋势,疫情时期为开发相关平台、推进规模化远程实验提供了契机。”陈龙说道。

目前,杭电上线的远程实验课程包括电路分析实验、电工学实验、电机学实验等系列实验项目,适合电子、自动化、通信工程、计算机、机械等专业学生做实验。统计显示,远程实验平台从4月8日投入使用以来,每天能确保300名学生做远程实验。

“我们已经开放了该平台,每周能对其他高校提供2000人次以上的远程实验教学服务。”杭电电子信息学院院长李文钧教授表示,学校希望通过远程实验,重构实验教学环境与内容,打造实验金课,为疫情时期的工科实验教学提供硬核解决方案,确保人才培养质量不滑坡。借助信息技术,此番创新也推动了实验教学改革,切实培养了学生的实践创新能力。(黄龄亿 程振伟 江 耘)

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