原标题:专访自动化学院樊泽明教授 “把理论、实践、创新实践一体化有机结合起来”
近日,中国高等教育博览会(2018秋)上传来喜报——我校自动化学院樊泽明教授主持研发的自制原创教学平台《基于浏览器的理论、实验、创新实践一体化同步教学平台》(以下简称平台)在“全国高校教师教学创新大赛--暨第五届全国高等学校教师自制实验教学仪器设备创新大赛”中脱颖而出,获得大赛一等奖。这是西北工业大学首次在该国家级创新大赛中获得的最高奖项。自动化学院新闻中心在2018年11月15日下午对樊泽明教授进行了采访。
“这次能获得一等奖其实也是有点出乎意料的”樊教授说。“因为该赛事是高等教育学会主办,涵盖理、工、农、医、文、商、管等所有学科,每两年举行一次,是该领域的全国最高赛事。能在全国二千多所高校关注,近千项参赛作品经过网评、路评、现场演示、终评答辩等诸多环节脱颖而出,得到各环节多位评审专家的肯定,最终在十二个一等奖作品中占有一席之地,确实不是一件容易的事。据我所知,清华、北大这样顶级高校也各获得了一个一等奖。如果按省、直辖市平均,每三个省直辖市只有一个一等奖。”
在决定研发这套系统之前,樊教授注意到:目前国内大部分高校课程理论、实验、实践训练三个教学环节分离,在时间域内:理论在先、实验在中、实践训练在后;在空间域内:理论在课堂、实验在实验室、实践训练在创新实践中心。导致教师理论讲解繁重、实验指导少、实践指引难 ;学生理论理解难、实验程式化、实践缺乏条件。导致老师教的累、学生学的也累。同时学生进入实验室、创新实践中心,则分配给实验设备,设备运行与否,被实验人员占用,一旦离开,则实验设备与学生自己无关,导致设备利用率低,学生没有专属感。由此,“如何将理论,实验,实践训练三者有机结合在一起?”“能不能设计这样一套系统,让老师在上理论课时就可以远程启动设备进行实验、实践训练,并将结果演示出来?”“如何设计一套平台,能够提供学生从入学到毕业的学生专有与设备共享的理论、实验、创新实践一体化同步全程培养平台?”这三个问题随之而来,打开了樊教授对于平台的探索之路。
在平台的研发过程中,樊教授提出了“开发游戏式学习”与“类游戏式教学”的概念,并将他们应用到了平台中,平台的拓扑结构图及在平台上的教学模式和学习模式如下面三个图所示。
该平台的出现,对于打破教学的“时空限制”取得了突破性的成果。樊教授表示:该平台具有五大特性,(1)创新性:将理论、实验、创新实践有机集成;将高校课堂与慕课水乳相溶;将教师教学与学生学习有机融合。(2)教学性:教师在讲台,学生只需笔记本,可以访问任一实验设备,随时随地 组成专有教学和学习系统,平台伴随学生从入学到毕业培养全过程;(3)科学性:利用 “互联网+教育技术”将实验设备、教师、学生连接为一体,实现教师高效率教学、学生高效率学习、设备高效率利用(一抵十)。(4)启发性:教师或学生通过实验凝练理论,通过理论指导实验,通过实验启发创新实践,通过创新实践提升理论水平,实现三者相辅相成。(5)实用性:教师或学生只需一个笔记本,登陆浏览器即可进行理论、实验、创新实践同步教师教学和学生自主学习,实验设备很容易接入平台中。
当然,在开发过程中遇到了诸多困难。首先,需要了解多个学科、专业知识,如机械,网络控制、通信,电子,计算机、甚至要用到教育学的相关内容。其次,“理论、实验、实践训练各应该占多大比重?实验、创新训练与理论讲解如何结合?如何将实验室群,服务器群,教师群,学生群有机结合在一起?还有网络课堂与传统课堂如何结合。这四个问题杂糅在一起,确实是个不小的教育难题。”与此同时,远程网络实验的延迟丢包,乱序,CS(客户端-服务器模式)便利性不强等技术难题,没有前人的经验只能摸着石头过河......种种种种的困难摆在樊教授的面前。但是最后,在樊教授和他的团队的不懈努力下,问题都被一一化解。
在采访的最后,樊教授语重心长的告诉我们:“一定要实践!”樊教授说:“我的处世观是,只要我有想法,我就要把他付诸行动,我对我的学生要求也是一样的,其实你们的发散思维非常好,一定有很多新想法、新火花,这些新想法、新火花一定要付诸行动—设计、建模、仿真、实验、实践。否则,再好的创意也会昙花一现。”
采访完樊教授后,小9十分钦佩他“想为学生所想,急为教育所急”的精神,钦佩他在困难中坚持思考,勇于奋进,不懈努力的精神。而这,不仅仅为我们西工大的荣誉墙上填上一笔色彩,也是对我们西工大“三实一新”校风的完美诠释以及对西工大教学工作水平的一次重大提高。
