当前课程知识点：在线教学课例与解析 > 第2周 “数字电路与嵌入式系统”在线教学的探索与尝试 > 2.1 课程特色与基于MOOC简介 > 2.1.1 课程特色与基于MOOC简介
各位老师大家好
非常高兴有这么一个机会来我们数字电路与
切入系统这样一门课程
在疫情期间开展在线教学的一些探索和尝试
进行一些分享
我是清华大学工程物理系的曾明
那么我今天分享的内容大概分为了这么几块
一个是我们课程的一些历史特色
包括我们建设慕课课程的过程
我们课的情况
第二个就是在疫情期间
我们通过怎么样的一些努力和尝试来保留我们
慕课课
包括我们这门课程最主要的特点
以及结合开源硬件
去让这个课程能够完整的开设起来
第三个就是在开源硬件和磨合情况下
我们通过云端如何让学生在在家里在远端能够
当真敲的开设我们整个完整的所有实验
还有我们线上教学的这些氛围
包括教学当中的一些设计
最后是小杰起来在这样的一行期间
我们开设这样一个在线的教学的感受和感想来
跟大家分享
我们这样一门课程
实际上是一个在学校教学改革背景下的尝试
我们在核物理或者叫做非电类工科这样一个
专业里头
尝试把数字系统叫计算机这样的课程
在现在阿姆架构这样一个统一工业标准这样
一个背景下
去尝试把它贯通起来
用比较少的学分加强通识化的教育
给学生建立起数字系统的计算机的一个基本的
知识结构
动手的能力和一种对于这个方向有兴趣同学的
一种志趣
那么来应对未来这些同学如果在学术上有志趣
去从事我们这个领域
高能物理实验
粒子物理实验乃至天体物理实验里头
仪器电子学的研制
以及或者是在产业上有兴趣高科技产业有兴趣
同学
对于核仪器安检成像辐射探测仪器的这样一些
基础知识背景
所以这个专业基础课
那么我们这门课跟国内外的很多这种相关课程
的改革的大方向应该是不谋而合的
不光是 MIT这几门课程
也包括咱们清华里头电梯系的朱晓梅老师
计算机硬件
还有自动化技校
我关系很好很熟
林艳萍老师的一些课的尝试
我觉得都有很多的交流和互相借鉴
那么这门课程如果往回看
我们其实已经建设了将近10年
从2011年到2012年
就在整个培养计划的调整开始建设
所以从那个时候我们其实就花很多心思
如何让这样一门课变得更有趣
或者让学生能够更跟着志趣被激发的情况下去
自主的学习
所以我们当时把我们原来的传统的大实验板
实验箱大约在89年以前就改成了现在屏幕中
这个样子
我们把很多教学环节按键中断 AD c通讯
都糅合在了这些单元里头
比如用调频的频率调至pwm来控制封名器
播放音乐等等这样的例子
那么这样一个系统我们装在一个盒子里
在学期初就可以发给学生
想法就是让学生在整个学期里随时想玩就可以
玩
不是说到实验室做实验的感觉
是我在玩这么一个电子学
我很有兴趣
并且我们也给很多功能拓展模块
去鼓励学生以一种自由创业的方式来进行考核
你做一个作品给我看
这个作品是属于你的
是原创的
那么我们经过几年的鼓励
学生也很适应这样的氛围
反响也很热烈
所以这个课前后清教奖教学奖也得了很多
但是我这里主要是想分享学生在这个里头很
自如
我们有很多很有意思的学生期末的设计作品
这是一个大二的学生两周的作品
我们公务系非店内同学
他写了一个小游戏的超级玛丽
但是实际上这样一个作业里融合了pwm的
脉冲调制
就是频率和占空比的脉冲调制来控制音乐
SpI的通讯做的显示
安检中断
还有点灯
包括程序的主框架
这种前后台程序的这种思想都体现在了里头
那么这是一个计算机系列选我的课的时候两个
都做
同样也融合了很多的知识
他还加了体感的加速度传感器用来帮助推进来
补血
这个很有意思来几个人
那么这门课程建设
当然我们也编写教材
传统的教学要素很多环节都建设
那么有11部的国家级规划教材等等
但最主要就是说我们一直以这门课为依托
在探索课程教学
实践教学
乃至跟学生的这种科创结合
就是去激发学生的兴趣
趣味性
创造性这些东西
那么在这个课上上完的同学也有很多同学在
接着暑假后面的学期做了很多很有意思的作品
比如用这个课上的32倍的微控制器
做一个我们核专业的能普及多到便实现是以
伽马射线龙头的便携式多道
那么还有加上半导体探测器
加上运动传感器
GSM短信
用微控体系做的放射源监控定位里面
比较厉害的或者比较有意思的一个例子是我们
我跟冯老师合作发起了这样一个团队
一群学生大约25个人
他们尝试着去做这种纳卫星
其实是基于我们这样32位的微控制器
和我们另外一个国家级精品的专业课和探测器
结合起来
做空间分布式的这种引力波电磁对应体就是伽
马爆的探测的纳维星网
那么这群学生得了挑战杯特等奖也做了这样的
原型
但是实际上他们基于按照微控制器自己设计
完全是自己动手
最终其实原型完善以后
第二代是左边这个样子
在2018年成功发射了第一颗的卫星
到今天还在运行和观测
这是学生非常厉害的作品
所以回溯这些我是想说这样一门课程在疫情
期间
其实我们很大程度上就在想
怎么能保证他特色不丢
同学们该有的收获
该找到的兴趣不丢
那很核心的一点就是我们的实验不能丢
我们从疫情之前花很多脑筋想的就是如何让
学生仍然能够玩起来
那么前面若干年在学校的支持下
我们其实还是有一些铺垫的
比如我们建设了慕课课
-1.1 课程介绍
-1.2 教学工具与教学设计
-1.3 课程思政
-1.4 实质等效
-1.5 实际课件剖析
-1.6 学生反馈
-1.7 授课案例节选
-2.1 课程特色与基于MOOC简介
-2.2 慕课携手“开源硬件”
-2.3 云端“真刀真枪”实验
-2.4 线上教学与“圆桌”氛围
-2.5 一些感想
-2.6 课堂实录
--2.6.2 案例教学（1）：授课老师介绍案例背景及主讲学生情况
--2.6.4 案例教学（3）：“天格计划”本科生简述研制一颗立方卫星载荷的过程
-3.1 课程介绍
--3.1.1
-3.2 在线教学与教学的本质
--3.2.1
-3.3 在线教学要求教学设计创新：获得感
--3.3.1
-3.4 在线教学要求教学设计创新：真问题
--3.4.1
-3.5 在线教学要求教学设计创新：过程性
--3.5.1
-3.6 在线教学要求教学设计创新：互动性
--3.6.1
-3.7 反思在线教学 反思一：“跨越式发展”，不是“野蛮生长”
--3.7.1
-3.8 反思在线教学 反思二：“以学生为中心”，不是“顾客就是上帝”
--3.8.1
-3.9 课程总结
--3.9.1
-3.10 课堂实录
-4.1 课程介绍
-4.2 利用大物慕课资源的在线课及实景课堂案例
-4.3 直播课
-4.4 在线翻转课堂
-4.5 在线考试
-4.6 课程总结
-5.1 课程简介
--5.1 课程介绍
-5.2 在线教学的教学工具、教学设计与教学要点
--5.2.1
--5.2.2
-5.3 在线教学授课案例节选
--5.3.1
--5.3.2
-5.4 课程思政
--5.4
-5.5 课程总结与反思
--5.5
-6.3 在线教学方案
