在高等教育中,实践是认识的基础,实践促进学生知识、能力、素质的协调发展,实践育人是培养创新型人才的重要渠道。

  东南大学积极践行实践育人理念,以模块化电动小车为载体,以一系列类工程项目为牵引,将传统课程的知识方法植入项目的任务与要求,将业界新技术、新方法、新工艺、新产品与工程规范引入项目,优化重构形成创新课程“电子电路及系统”。

  打破虚实界限,构建实践育人新格局

  学校采用基于真实教学(RBI reality-based instruction)的方法,强调环境、条件、过程等教学要素与工程真实逼近,让学生在自然世界中面对真实问题去分析现象、思考问题、构思方法、设计系统、完成任务。因此,学校在构建实践环境条件时充分吸取产业先进技术方法、将行业技术成果移植到教学环境中,并与北京梦之墨、百科荣创、南京凌速等企业合作进行技术创新,融入生成式人工智能(AIGC)、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)等技术,构建出虚实融合的实践平台,提升课程实践环境条件水平。为提高实验室空间利用率及学生的实验效率,增强实验过程的互动性,提高项目的趣味性,实践平台为电动车提供多种难度行驶轨迹和街区动态模拟环境,能呈现特征建筑与交通标识,投喂光/热/障碍/距离等传感器虚拟数据。因此,学生在实验过程中可实时获取电动车状态数据,并可连线调试电动车及车载系统。

  学校为学生配置个人实验箱、综合实验室、远程在线实物实验平台。通过软件设计仿真、线上线下实物搭试方式实现项目所需的电子电路;在综合实验室应用虚拟现实、增强现实技术,配置“电动车跑步机”、半实物仿真的虚拟街区测试平台、城市街区缩微实境平台。在提高调试效率与实验成效的同时,减少对实验空间要求及资金投入的需求。

  新型实验室兼容智慧教室、实验室及创客空间的功能,可开展理论教学、实验教学、课外研学与竞赛等活动。目前,实验室建设获得4项国家专利,已获授权实用新型专利:1.一种智能车测试平台;2.一种智能小车测试装置;3.一种AGV车随动系统检测装置;4.一种基于AI的远程智能车实验平台。

  全面推进课程改革,构建个性化学习生态

  学校切实推进“以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学习效果为中心”的教学思想,《电子电路及系统》课程以自主行驶电动车为载体,在项目实践中以真实需求引领,从黑白引导线检测及电机控制开始,到环境状态检测、目标侦测追踪、街区自主行驶,开设了一系列关联电动车及项目延续性的实验与实践项目。项目由浅入深、从简单到复杂,由点及面、从单元到系统,逐步提升项目功能要求、难度、复杂度与挑战度。随着功能与难度的提升,逐步向学生推出理论知识及技术方法,植入电子信息、电气工程、机器人等领域的前沿技术,以项目实践为主线,引导学生构建高效的理论知识与技术方法体系,并在项目实践中提出工程技术规范要求。

  学校建立的产学研结合的实践育人平台,兴趣驱动,需以致学,学以致用。将课堂理论知识应用于工程实际,加深对知识的理解、掌握;在实践中锻炼发现分析及解决问题、自主探索研究、创新思维等能力,在实践中体验劳动的价值,合作中尊重他人劳动,培养正确的世界观、人生观和价值观;在项目活动中接触不同的人和事,拓宽视野、增长见识、积累经验、丰富阅历、提升素质;通过实践的成功体验,增强自信和自我认同感。

  打造智慧教育新范式,提升学习、教学与管理效能

  基于人工智能大模型,学校联合企业开发“实验Talk”AI教学平台。通过收集整理教材、手册、指导书等形成标准数据集;对开源多模态大模型反复训练微调,确保相关性和准确性,形成面向电工电子实验教学的专用大模型。

  同时,学校融合电子信息专业基础实验领域资源库,构建“教师+AI平台+学生”新型共同体,实现AI助学+助教+助管的模式。其中,助学是指答疑指导,采用文字解释、教学音视频定位推送、针对性电路图参考等方式提供问题引导、故障分析、结果预判。助教是指验收及评价,即对学生以文字描述、电路图片、波形截图、数据表格形式提交的实验结果验收做综合评价;对学生实验报告中任务完成度、完成质量及存在问题做针对性及整体评价。助管是指学情分析,根据每个学生实验任务完成情况,给出多维度能力评价,如实验设计、实现测试、问题分析等能力,为学生综合能力画像,并提供班级、学院、全体学生等不同群体的课程学情分析统计数据。

  东南大学打破学科壁垒,以真实项目为载体,重构课程体系,将“实践育人”理念贯穿人才培养全过程,着力培养学生解决复杂工程问题的能力,为高校工程教育改革提供实践参考。未来,学校将继续密切关注未来科技发展趋势,积极探索人工智能、大数据等新兴技术与工程教育的深度融合,为建设教育强国、科技强国、人才强国贡献东大力量!

  (信息来源:东南大学)

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来源:中国青年报

2025年03月28日  06版