面向新生的工程認知及創新素質培養虛擬仿真實驗是北京郵電大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：面向新生的工程認知及創新素質培養虛擬仿真實驗
- 建設院校： 北京郵電大學
- 課程負責人： 紀陽
- 授課教師：尹長川、張琳、吳振宇、朱新寧
課程簡介,課程目標,
課程簡介
(1 )工程認知實驗化
將編程基礎、微機原理、電子電路和計算機網路融合等到開源實驗中，並結合端到端信息通信系統案例，引導學生在實際系統中認知基礎知識與專業理論。實驗內容是模組化的、開源的。學生可以通過實驗理解系統，通過創新嘗.試解決生活中的實際問題，並在此基礎上認知工程概念、工程過程、工程與技術、工程師能力結構等相關問題。
(2)實驗系統開源化
使用開源硬體模組和開放API作為組件進行實驗與創新，並將器材發放給學生，使學生可以在宿合、校園等生活情境中進行創新。鼓勵開源共享的文化，實驗與創新的相關內容均在wiki.上和github上進行分享。通過與中國移動、騰訊等公司的校企合作，利用企業提供的雲資源與開放API，可以快速搭建端到端信息通信原型系統，並在此基礎上進行疊代創新。
(3)學習模式混合化
多種學習方式融合。課程融合了課堂學習、自主學習、項目學習、群體學習等模式。課程通過課堂講授方式引導學生明確學習目標和了解學習，課程之外通過線上Wiki和開源平台及發學生形成群體自學的行為，並鼓勵學生通過創新項目體現學習增量。多維支持體系。通過教師現場答疑、助教線上支撐，及時解決學生問題，使零基礎學生快速入門。同時組織創客馬拉松和線.上作品展，引導學生掌握創新工具和創新方法，激發學生創新能力。
(4)評價方式多元化
根據不同的學習階段，採用認知型考評、發展型考評和創新型考評。評價角度涉及到基本工程技能、專業知識、自學能力、團隊合作、創新創意、報告撰寫、展示呈現、分享交流等許多方面。
(5)學習環境開放化
實驗項目的運行方式高度開放化、網際網路化，有利於社會協作，眾創共享。實驗內容是基於wiki的，可以在當前基礎上進行豐富完善，或根據自己學校的教學特點加以改造。學生也可以基於網際網路上工具資源進一步設計新的實驗內容，對實驗資源庫進行完善。學生的實驗項目也是開源共享的，學生們可以在前人工作基礎上進行進一步的發揮與完善。
(6 )創客文化可持續化
組織創客馬拉松。通過組織創客馬拉松和導論課作品展，為學生建立交流分享的環境與氛圍。在活動過程中，實踐創新方法、團隊協作、極限編程和項目展示等環節，激發創新熱情，培養創客精神。組織創客社群形成。課程結束後鼓勵同學自發形成創客社團，延續創客文化，培養學生形成以興趣為導向的自主學習模式。
課程目標
(1) 長期以來，工科類專業大學一年級的教學內容安排以公共基礎課為主，理論知識較多,但很少涉及專業內容、實踐動手能力及自學能力的培養，因此無法滿足學生對專業的好奇心與求知慾，更無法充分激活學生的創新活力。大一新生對電子、計算機、網路等專業知識缺少專業認知,因此基本被排除在學校大型創新活動之外。
通過本實驗項目，使電子信息類專業大學一年級新生通過搭建一個端到端的虛擬工程系統，訓練學生對工程的認知能力，利用一些技術訓練，培養學生的創新素質，實現高中學習模式到大學學習模式的轉變。通過挑戰並完成一個個實驗,使學生經歷克服困難產生成就感的過程，鍛鍊學生的自學能力，激發學生的自主探索能力;初步建立起對後續專業課程(電路、計算機、網路等類別課程)與工程系統的實踐認知;對物聯網、雲計算、移動互聯、人工智慧服務等新興專業領域形成初步認知。
(2) 由於校園中缺乏實際工程環境，所以對於工程相關問題如工程複雜性、工程社會性、工程中的團隊協作、技術與工程之間的關係等問題，以及對於實際創新創業過程之中的用戶價值發現、產品化過程、團隊合作、產業協同等問題，教師以往只能通過課堂講授來傳達。對於大學一年級新生而言，由於缺乏感性認識，理解起來比較困難，也就無法充分發展與之相關的創新素質。
通過本實驗項目，在掌握一定技術的前提下，通過硬體實驗和虛擬仿真實驗,模擬工程實戰中的部分環節。學生需要發現社會生活需求(通過校園生活環境進行模擬)，進行團隊合作。提出工程解決方案。研發原型產品，通過作品展等方式模擬行業交流(同學們扮演產業鏈中的角色) ,從而體驗建立合作夥伴的過程以及與潛在客戶進行.價值驗證的過程。在實驗中，學生將自已的創新成果通過Github/wiki進行開源化，體驗並了解開放創新模式，通過本項目，引入大量趣味化的、虛擬和實物相結合的實驗。形成一種以實驗探究驅動的混合型學習模式,使學生對實驗產生好奇心，熟悉實驗。理解實驗的價值。通過實驗磨練動手能力，通過實驗探究學科知識，通過實驗檢驗自學成效，通過實驗體驗專業前沿，通過實驗組隊溝通共享，通過實驗創新嘗試探索，通過實驗模擬工程實戰，通過實驗發現創造魅力，通過實驗體會創客文化，通過實驗理解“開心、開放、開源、開創”的創客教育理念，並且通過自主創客社群的模式將課程學習可持續化。
