近日，武漢大學電子信息學院電子技術實驗教學團隊完成了最後3個班級的「家庭電子實驗室」在線教學，全面完成本學期所有實驗教學任務。25日，該團隊負責人周立青告訴北京青年報記者，這些「家庭電子實驗室」是由該團隊老師將一百多萬件電子元器件挑選分裝成600多個實驗套件，再加上自主研發的集成儀器一起打包，通過快遞送到學生家中的，從而在學生因疫情無法返校期間，也能在家做實驗進行實踐學習。「這幾天全體學生對本學期的課程做了總結，通過他們的反饋我們感受到所有的付出都是值得的。」
武漢大學因疫情無法返校 如何開展實驗課程成難題
「有兩個個學生，家在西藏一處較為偏遠地區，但我們也把實驗室寄到了他家裡，讓我們學院的600多名學生雖然無法返校，卻能夠在家庭實驗室將所學的知識應用於實踐。據介紹，今年該武漢的大學生因為疫情無法返校上實驗課，「對於我們電子信息專業的學生們來說，實驗環節是必不可少的，學習到的理論知識需要投入到實踐當中，才算真正的掌握，將來學以致用。」
周立青介紹，今年放寒假前，學校7個電子相關專業的部分學生進行了集訓，並帶著老師統一配發的口袋式微處理器開發平臺回家度過寒假。「這個集訓是我們以往每年都要進行的，這個微處理器就相當於我們身邊所有智能設備的大腦，手機、電腦、智能音箱等的內部核心控制單元都是微處理器。我們原本是想讓學生們在寒假期間能夠通過學習微處理器的相關知識並藉助平臺開展實驗，讓學生們更加了解位處理器操作和應用。等到學生們過完寒假返校之後，就可以開展更加深入的開發。」
然而1月底，隨著武漢疫情越來越嚴重，學生們能不能返校、什麼時候返校就成了團隊老師心中糾結的問題。「我們可以通過上網課的方式，把理論教給學生，但實驗課該怎麼做呢？」
在此情況下，武漢大學電子信息學院首先將一些軟體仿真類的實驗開展起來，學生在自己的個人計算機上完成實驗項目「當時我們根據疫情發展的可能性做了預案，不同的疫情狀況採取相應的應對措施。隨著疫情防控的進展，本學期全部學生返校學習可能性越來越小，如何讓學生們在家動手做實驗就成了我們思考的重點問題。」
「首先，我們利用好了同學們帶回家的可攜式微處理器開發平臺，讓同學們利用這個平臺進行相應的開發實驗，在2、3月份的時候，我注意到有些同學的狀態有些焦慮，就給同學們安排了一個特殊的實驗。」周老師介紹， 「我們策劃了一次疫情主題作品設計活動，設計項目只有一個要求，就是和疫情相關。以這次疫情為主題，做一個作品出來。」
讓團隊老師驚喜的是，學生設計的作品創意百出。一個學生將武漢大學特色的櫻花做成動畫，導入到微處理器開發平臺的屏幕上，並在屏幕上打出「回珈」的字樣，寓意期待早日回到武漢大學校內的珞珈山。還有一名同學利用微處理器開發了一款小遊戲，「這款遊戲中，一個人出門一定要先戴口罩，如果沒戴口罩出門，遊戲就輸了，此外，遊戲中還要注意和其他人保持距離等等。」周立青回憶，製作出這些有意思的作品後，明顯能夠感覺到學生們的心態更好了。
挑選一百多萬個元器件打成包裹 寄出600多套家庭電子實驗室裝備
不過僅僅在可攜式微處理器開發平臺上做實驗是遠遠不夠的。要想真正的深入實驗，就必須有專業的儀器設備。而這一需求，恰恰是團隊過去幾年一直在研究的個人電子實驗室解決方案。 「這一款集成儀器包含了12種專業電子儀器的功能，我們原本是希望學生們利用這種儀器，可以在學生宿舍、圖書館等地方隨時隨地開展實驗。而這恰恰也可以送到同學家裡，讓學生在家也能做實驗。」
說起來容易，做起來難。「我們做實驗需要多種多樣的器件，就拿電阻來說吧，我們實驗室裡有數百種電阻，但是我們不可能把所有的電阻都寄給學生，只能從中挑選出30種，這30種電阻要儘可能涵蓋整個實驗課程對電阻的選擇要求，如何滿足學生實驗的元器件需求，是我們思考的一個主要問題。」與此同時，還要給每種器件多準備一些備份，「器件是完全有可能在實驗中損耗掉的，甚至在我看來，沒有發生器件損壞的實驗並不算理想的教學實驗。所以，對於不容易損壞的器件，我們給學生寄雙份，對於容易損壞的器件，我們會3倍乃至5倍給學生寄過去。」
此外，相比學校實驗室，家裡做實驗的環境條件非常有限，「我們的實驗測試中要求兩個傳感器保持平行，實驗室裡這個問題很好解決，但學生在家就很難操作了。所以我們團隊幾個老師用了幾天時間，做了數百個平行的傳感器工裝，把傳感器一個個焊接到架子上，保障學生們不因為環境的原因無法完成實驗測試。」
而最複雜的就是清點這些器件，北青報記者了解到，團隊寄送給學生的器件總數達100多萬個，總計分裝成600多個包裹。「有的器件非常小，長得又很像，我們必須看著器件上的小字才能將它們分清楚，我們調動了所有的老師，花了15天時間才將所有的包裹分裝好。最終，每一個包裹就是一個家庭實驗室，超過3公斤重，600多個包裹裝滿了7輛快遞車。」
所有實驗均進行反覆論證 10多位老師全天在線答疑
對於團隊老師來說，學生們收到老師們寄去的「家庭實驗室」後，如何讓學生們利用好這個平臺才是更大的考驗。「我們所有的實驗項目都由老師們進行了反覆的論證，在相應的實驗網課中，我們安排一名老師視頻授課，另一名老師專門針對學生們文字提出的問題進行文字解答，每天我們還安排了10多位老師全天在線答疑。」
讓周立青印象非常深刻的一件事是，有一天，一名老師在和學生溝通時，學生家長忽然加入到談話中，「學生家長跟我們說，因為學生每天在家鼓搗這些器件，搞到半夜不睡覺，家長不知道孩子是不是在認真學習，因此跟孩子每天的聊天對象進行『現場求證』。我們的老師給家長講解了實驗的意義和目的，並告訴學生一定要多和家長保持溝通。」
6月21日是該學期的最後一天，「就在這一天，我們完成了本學期全部的教學計劃，當網課結束的時候，我感覺輕鬆了很多，這一學期讓學生在家做實驗對於老師來說也是一次考驗。在課程驗收環節，同學們需要通過視頻連線方式，現場向老師展示自己的設計作品，很多同學請來了家長作為測試助手，很多家長表示，「從來沒想過學校會為了孩子的實驗，專門寄來這麼多的實驗設備和器材，更沒想到的是，在這樣的情形下，老師對學生的實驗課程要求沒有一點降低，看著孩子每天熬夜做實驗，感覺到孩子選擇武大很值得也很幸運。」
文/北京青年報記者 屈暢
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