建言献策
自动化学院“双一流”建设:从“怎么看”到“怎么办”
高莹 李伟林 自动化学院

导读:2015年12月18日,西工大吹响推进世界一流大学和一流学科建设的“冲锋号”,宣告我校“双一流”建设正式启动。全校上下展开了“双一流”建设的大讨论,大家充分认识到了双一流建设的危机感、紧迫感,然而,更应该沉下心来,去思考如何进行双一流建设,如何最大限度的挖掘我校各学科的发展潜力,扎实推进各项工作。

双一流建设不仅仅是“明星”们的场地,更应该是每一位普通“演员”的舞台。为此,自动化学院特别推出了“双一流”建设:从“怎么办”到“怎么看”系列报道,展现学院普通教师做出的不普通的成果,让学院的每一位老师,都能够认识到,只要我们有目标、踏实干,就可以成为学校“双一流”建设这个大舞台上精彩的贡献者。

作为系列报道的首期,本次专访,让我们走近陕西省教学成果一等奖奖获得者、西北工业大学本科最满意教师、自动化学院测控技术与仪器系樊泽明副教授。

十年教学思考:如何给学生最好的教学体验

自2005年来到西工大,樊泽明老师已走过11年教学生涯。在多年教学工作中,樊老师总是遇到这样的情况——在讲理论课的时候,许多概念性内容怎么讲学生都不明白,然而只要见到实物,学生都可以不点自通却。

不知道所学课程的知识究竟能干什么,这是学生不能融会贯通的症结所在。学生总是追问,这门课讲到的“传感器”、“傅立叶变化”,我们学完之后能干什么?这让樊泽明老师不禁想起自己读博士的时候,面对当时课堂上布满公式的PPT,同样听不懂老师所讲授的高深理论,不知工程中该如何运用这些公式。

“针对这样的问题,我很早就开始思考,怎样才能在为学生讲解理论课的同时,可以同步配合运用实验室设备,让每位学生对授课内容由抽象认知变为感性认识,更对这门课程产生浓厚兴趣。” 对此,樊泽明老师在教学、科研之余开始着手查阅众多资料,发现俄罗斯类似的大学课程直接安排学生在实验室授课,讲课过程中学生可随时启动实验设备。然而囿于现有场地和设备数量限制,安排本科生进入实验室上课,不仅不能实现预期教学效果,反而大多数外围学生根本看不到设备。

五年潜心研究:自掏腰包十万克服技术难题

樊泽明老师结合其教学理念和现有条件最终提出,是否能将实验室的设备投射到课堂屏幕上,同步控制各个参数操作设备?教师在课堂中进行理论讲解需要实验演示时,可以通过网络远程操纵摄像头和实验设备,经相应程序处理后显示实验室内实验设备运行的实时画面及各实验设备运行的声音,学生如同亲临实验室,在视频教学中感受特写镜头里实验设备的同步操作。

现场远程控制机器人,这是一个大胆的设想,而将设想付诸行动,需要面临许多现实难题。项目开始时,樊泽明老师的资源十分有限,千头万绪都要靠自己去克服,有想法但是经费有限。项目开始的前几年,樊泽明老师从学校和学院得到的经费较少,自2010年起樊老师每年从工资中拿出2万多元,历时5年共10万多元投入到项目当中,用于购买所需电路板、元器件等基本设备。除却经费问题,还有大量技术难题需要樊老师和他的团队一一攻克。他们常常讨论到凌晨一点,可以说到了废寝忘食的地步。后续学校、学院逐步加大了对该项目的经费投入,樊泽明老师历经五年潜心研究,终于开发出了一套基于WEB浏览器的开放式“理论、实验、实践一体化实时同步教学系统”。

四门课程运用:人才培养的四维集成三类融合

所谓四维集成,就是实验室设备维、实验室服务器维、教室教师讲台维和学生终端维这四维的有机集成;所谓三类融合包含两层含义,第一层是课程内理论、实验、创新实践三类教学环节同时和同地进行的一体化有机融合;第二层是专业内实验设备群、课程、课程群的相互有机融合,从而实现教师教学系统和学生独立学习系统的有机整合。

这样一套教学系统,樊泽明老师已经在他所讲授的本科生课程《计算机控制系统设计》、《机器人技术及应用》和研究生课程《机器人控制技术及智能控制方法》中应用了4年,在本科生课程《液压元件与系统》中应用了2年。樊泽明老师成功地在教室通过摄像方式把实验设备给学生呈现了出来,对教师而言,每堂课不仅比原来讲得更多,而且还讲得更轻松;对学生来说,科学思维能力和创新实践能力得到很大提升。

众多学生受益于这一教学系统,竞赛获奖或发表论文。2011级学生杨乐在上完《计算机控制系统设计》课程后撰写论文《基于相平面法的变PID控制算法》,发表在国家级期刊《探测与控制学报》上。2012级学生曾值在上完《机器人技术及应用》课程后参加陕西省大学生科技作品竞赛,获得陕西省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

樊泽明老师秉持启发式教学理念,认为科研和教学不矛盾,把搞科研的成果运用到教学中,让工程经验与理论教学相结合,反而能达到教学相长、事半功倍的效果。因此他也建议年轻教师们要用科研辅助教学,要把理论学习和工程结合起来。

几届桃李芬芳:把学生当自己的孩子一样看待

樊泽明老师的教学研究成果应用得到学生、学院和学校督导组老师听课后的极高评价。2012级自动化学院本科生于子媛说:“樊老师的计算机控制系统课程结合远程教学系统、调节摄像机位置、操控三轴移动平台,这样的教学方式在我们以前的学习中是没有的。实时将所学内容应用于实践中,便于理解,加深记忆,使我们对计算机操作系统的理解更加清晰。”

自动化学院2013级研究生薛晓霜从入学起就一直参与到这套教学系统的研发当中,并见证了这套系统成功应用于计算机控制和机器人技术等多门课程,她这样评价自己的导师:“樊老师是一位真正高尚的老师,一直致力于开发一套实现理论、实验和实践一体化开放化的教学系统,这套教学系统是老师多年来全心全意为做好教育事业而付出的心血。”

谈及如何与学生相处,樊泽明老师用朴素却真挚的话语说:“作为老师,培养学生是第一职业要义,这不是大话,是我的心里话。我把学生当做我自己的孩子一样看待,他们有什么困难,一定要及时解决,要让学生多参与项目,分享我的资料。下学期开始,我会让有兴趣的2015级本科生多接触实验室,形成感性认识,结合后面的课程更好地开展学习。”

后记:

建设世界一流大学,要依靠一支有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心的优秀教师队伍。作为西工大的一份子,每位教师都与学校休戚与共,都是“双一流”建设的参与者和主人翁,都应以世界一流为标准、以学校综合改革为契机,在平凡岗位上做出不平凡业绩。

(审稿:吴小华 编辑:田庆青)

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