【新工科教改•跨学科项目课程】“顶点计划”DIY:让学生动手玩出新境界

文:王晓刚 学生记者团 杨丰谣 王若愚 图:课程组 / 来源:新闻中心 学生记者团 / 2019-11-05 / 点击量:1836

  上自习的时候“神秘迟钝猫老师”会阻止一切伸向手机的“魔爪”,自动避障小车在行驶途中受阻会“识趣”地绕行,“坤坤的投篮机”不仅会移动篮筐增加难度而且会自动计数,MP3的播放器也可以用手势控制……有趣,好玩!给一个简单的“实验工具箱”,大一新生可以做出功能各异的趣味产品。

  10月25-26日,信息与通信工程学院网络工程专业2018级的60余位同学,在清水河校区银桦餐厅一楼大厅举办了一场趣味盎然的小型作品展览,向进出食堂的成电学子展示了16件趣味作品,吸引同学们纷纷驻足欣赏。

  这是他们大一暑假“DIY”的作品。他们自由组队,从生活中提取有趣好玩的问题或需求,转化为工程技术问题,再提出解决方案,最后动手制作成产品。产品虽然有点朴素,但功能十分好玩,让他们在制作过程中体会到了求知的乐趣。

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现场精彩展示:“让学生感到科技离生活很近!”

  “如果你上自习的时候忍不住想玩手机,那就可以请我们的‘神秘迟钝猫老师’帮你克制自己。当你的手伸向手机,它的红外探测仪会发现你,并拍一下你的手。”信通学院2018级卓娜娜同学大方地向参观的同学介绍小组的“杰作”。这是她们小组想了半个月,折腾好几天才呈现出来的创意。

3. 没电了还能得奖 的 猫咪老师.jpg

  上学期,信息与通信工程学院顶点计划课程组杨宁老师带领其他老师一起申请教育部产学合作协同育人项目,在美科科技(北京)有限公司的赞助下,获得了20箱创意套件。卓娜娜很积极地报名组队了。

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  拿到创意套件之后,她们发现,工具箱内提供的都是统一的组件模块,包括Microduino核心控制模块,蓝牙、WiFi、nRF、ZigBee等通信模块,音频、姿态、定位、存储等功能模块,连接传感器及电机、LED灯、显示屏等设备的扩展模块,以及各种传感器。用这些器材,能做出什么既吸引人又很实用的东西呢?

  课程组只给她们提了一个要求,就是“做一个有趣的产品。至于什么有趣?你们自己决定。”卓娜娜小组开展“头脑风暴”,经过大概一周时间,终于想出了“神秘迟钝猫老师”的创意。随后,她们不断完善实现方案,哪里不懂就去开放的学习网站上自学,或者线上线下向老师们请教。

  与她们一样,其他小组都“各显神通”,做出了各种好玩的东西。当然,好玩不好玩,作者自己说了不算。最终的投票权,决定在观众手中。在展示现场,观众可以把最喜欢的产品名字写在纸条上进行投票。哪个作品得票最多、最受观众欢迎,哪个小组就算胜出。

借力社会资源:“让自主学习不再局限于教室空间”

  大一学生刚从高中阶段转入大学生活,“什么理论知识都没有学”就“零基础”做项目,是不是有点早了?杨宁老师说,“越早越好!”在多年教学实践中,她发现,大一学生在专业认知方面是最感困惑的,越是如此就越需要通过实践动手来为学生解惑。

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  她说,“我们传统的教学模式,就是在大一阶段教数理基础,包括物理和微积分等。这些学习当然都很有用,但是大一的学生难以理解学习的目的和用处,无法把数理基础和专业结合起来,因此会导致厌学、怠学或为了考试和学分而学的情况。”

  今年暑假,Thoughtworks公司派来了10余位专家,为同学们带来了为期3天的设计思维和敏捷开发的训练,让大家体验了从用户调研、需求分析、阶段展示、概念设计、原型设计、设计验证及设计迭代等完成产品设计的多个阶段,对“以人为本”的创新设计所需的工具和方法论有了初步体验。

  紧接着,为了帮助大家打造快速构建解决方案的能力,课程组也请来了美科科技的工程师培训大家使用美科创意套件。按照惯例,培训需要三天时间。但工程师发现,成电大一的学子只需要一天就足够了。只要给同学们一个在线学习账号,小组的同学们就会一起主动跟着在线学习资源开展学习,学习热情和学习效率都很高。

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  每个学生小组领取一套创意套件,自谋创意,自己动手,做中学、学中做。学生们的学习不局限于品学楼或立人楼的课堂,更多的是线上线下的自主学习。包括杨宁在内的课程组5位老师通过组会、例会、QQ群、邮件等,随时答疑辅导。

  “我们要相信学生,他们的创意我们都想不到。只要能激发他们内心的驱动力,他们就会我们带来惊喜。”课程组杨炼老师说。

打造“顶点计划”:以人文为牵引培养T型工程师

  据课程组任婧老师介绍,暑假期间的培训和作品设计制作,只是信息与通信工程学院“顶点计划I-VIII”的一个环节。整个计划贯穿四年(持续八个学期),是基于项目的系列综合实践课程。该计划从社会学习入手,以人文为牵引,以创新设计思维为本,帮助学生成长为适应国家社会发展需求的T型工程师。

  其中,“顶点计划I/II”面向大一学生开设,通过“重连社会”和“专业初探”,从两个维度提升学生,并鼓励学生应用快速习得的专业技能解决自己关心的社会问题,实现“双翼齐飞”。

  “重连社会”鼓励学生自行组队调研感兴趣的身边的社会问题,并与全体同学一起分析调研结果,全体学生就相关问题进行换位思考,激发同理心,以及对社会、对人的关注。在顶点计划第一年实施中,同学们四处出击,想把食堂变温暖的就去食堂举牌、协助改善流程;想让组团更温暖的就去楼层公共厕所琢磨让人“来也匆匆、去也冲冲”……这些过程中学校后勤各部门、保卫处、素质文化中心等单位工作人员的热情接待和大力支持,让同学们体会到了社会的温暖、体会到了自己是社会大家庭的一员,回馈自己所在的社群、社会和国家,已经转化为推动大家前进的驱动力。

  “专业初探”是在大一阶段,通过自学、培训和动手实践,让同学们充分了解ICT技术在解决自己在乎的问题方面的巨大潜力,进而转化为对专业学习的兴趣。教育部推定并组织有关企业支持高校共同开展产学合作协同育人项目,为弥补校内教学资源的短板提供了绝佳机会。在杨宁老师的组织下,课程组先后与思科、亚马逊、美科科技、CSDN等企业建立了合作关系。他们提供的在线优质教学资源和教练、培训资源,让学生体会包括设计思维、物联网、云计算、计算机网络、无线通信在内的ICT应用,利用ICT开展创新设计、解决实际问题。

  “双翼齐飞”是指在内驱和专业兴趣、信心的共同支撑下,针对有强烈意愿想解决的社会问题,确定项目内容,自学专业知识,尝试设计解决方案、测试解决方案,根据反馈修改设计再进行测试,如此不断优化迭代。

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  “现在本科教学的氛围越来越好,我们的探索也得到了学校、学院的支持,其他学院的老师,比如空天学院的任玉琢老师、机电学院的梁莹林老师、经管学院的彭岷老师等,都热情地伸出援手,帮助我们推动计划的实施和优化。欢迎更多志同道合的老师加入课程组,一起推动课程对全校其他专业开放!”课程组段景山老师表示,希望早日看到跨专业的学生团队一起享受体验“DIY”的神奇和乐趣。


编辑:王晓刚  / 审核:王晓刚  / 发布者:陈伟