天津大學化工學院堅持以“學生發(fā)展為中心”,落實立德樹人根本任務,大力推進數(shù)字化信息技術(shù)與化工實踐教學的深度融合,化工基礎(chǔ)實驗中心與北京歐倍爾軟件技術(shù)開發(fā)有限公司充分利用教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目的建設(shè)成果,利用數(shù)字化信息技術(shù)實現(xiàn)從互聯(lián)到物聯(lián),將虛擬仿真教學平臺與遠程實踐教學結(jié)合起來開發(fā)了智慧實驗室。針對目前部分學生無法返校開展實踐教學的問題,在疫情防控期間堅持“停課不停學,停課不停教”,運用智慧實驗室的流動過程、化工傳熱、精餾和吸收解吸等單元操作的遠程智慧綜合實驗裝置,滿足學生的實踐教學需求。化工基礎(chǔ)實驗中心教師們克服了疫情帶來的重重困難,在裝置正式投入教學使用之前進行了多輪的現(xiàn)場調(diào)試和多地遠程測試。還結(jié)合遠程操作裝置的特點,編寫了強實用性的實驗指導書。在確保實驗裝置安全可靠的前提下,化工基礎(chǔ)遠程實驗課正式上線了!
智慧實驗室網(wǎng)絡(luò)教學平臺 智慧實驗室可以在學生的課程實踐教學全過程發(fā)揮作用,在智慧實驗室中,教師在網(wǎng)上學習平臺準備了教學相關(guān)的視頻、教學課件和虛擬仿真軟件,還有相關(guān)字自測題目。學生通過線上預習,學習相關(guān)理論知識和實驗操作方法,熟悉實驗設(shè)備和相關(guān)實驗室安全規(guī)范,在完成測試評估后在線上自主預約實驗。 在智慧實驗室中,學生可以選擇遠程操作實驗設(shè)備,也可以在預約時間進入實驗室通過人臉識別功能開啟實驗設(shè)備進行實地實驗操作。在實驗過程中指導教師可以現(xiàn)場監(jiān)控,也可以遠程監(jiān)控實驗設(shè)備狀態(tài)和操作過程,還可以遠程連線對學生的操作進行指導。學生在完成實驗后,在線提交實驗報告。 采用智慧實驗室,不僅能實現(xiàn)學生的遠程操作,還可以對學生的實踐課程學習的全流程進行評估,如學生預習和實驗操作的時長、虛仿實驗中常出現(xiàn)的問題、實際或遠程實驗時出現(xiàn)的錯誤等數(shù)據(jù),都可以在智慧實驗室中記錄,通過基于遠程共享的大數(shù)據(jù)積累與分析,可以對學生的學習效果進行綜合評估,形成學生學習全周期的過程性評價。 將大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)應用于實踐教學,有利于教師在后續(xù)教學過程中強化重點和學生學習的薄弱環(huán)節(jié),提升教學質(zhì)量,也有利于卓越人才的培養(yǎng)與“新工科”理念在實踐教學過程中的貫徹與實施。在后續(xù)的開發(fā)過程中,也將開展對實踐教學大數(shù)據(jù)的深度挖掘,利用云計算獲得實驗參數(shù)的模型關(guān)系,進一步實現(xiàn)實踐教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。 天津大學化工學院通過智慧實驗室的建設(shè),將數(shù)字化信息技術(shù)應用于化工基礎(chǔ)實踐教學過程中,為中國化工高等教育實踐教學改革提供了新方案,共同助力“新工科”建設(shè)和卓越人才的培養(yǎng)。同時也解決了疫情期間在實踐教學環(huán)節(jié)存在的現(xiàn)實難題,保證了實踐教學的質(zhì)量、開闊了學生的視野、鍛煉和提高了實驗教師教學水平。
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