2020春季，突如其來的新冠疫情使中國乃至世界都受到了不同程度的沖擊，而學(xué)校教育教學(xué)也受到極大的挑戰(zhàn)。2月初，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)與全校師生“同上一堂課”，并發(fā)出號(hào)召：面對(duì)疫情，全體師生要積極調(diào)整，利用各種線上教學(xué)工具做到“延期返校、正常教學(xué)、發(fā)揮優(yōu)勢、保質(zhì)保量”。正如邱勇校長所說，清華大學(xué)“一向都把教書育人看得最重，歷史上，無論身處怎樣的困難，清華師生始終堅(jiān)持教學(xué)、堅(jiān)持學(xué)習(xí)。”
為響應(yīng)學(xué)校號(hào)召，訓(xùn)練中心立即行動(dòng)起來，充分實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)踐教學(xué)。中心依靠先進(jìn)的教學(xué)理念，堅(jiān)定樹立傳承與創(chuàng)新相協(xié)調(diào)的教學(xué)目標(biāo)，堅(jiān)持“行勝于言、真刀真槍”的優(yōu)秀傳統(tǒng)，通過線上方式訓(xùn)練同學(xué)們的創(chuàng)新思維能力和習(xí)慣，注重創(chuàng)新教育與專業(yè)教育緊密結(jié)合。
按照訓(xùn)練中心的整體教學(xué)要求，實(shí)踐課程不能只涉及理論，而是要讓同學(xué)們有真實(shí)感、現(xiàn)場感，才能真正達(dá)到實(shí)踐類課程的教學(xué)目的。為此，訓(xùn)練中心在“制造工程體驗(yàn)課”“制造工程實(shí)踐課”及AI創(chuàng)輔等課程中積極創(chuàng)新，探索出在線教學(xué)的成功模式，確保清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)類教學(xué)在特殊的戰(zhàn)“疫”時(shí)期仍然能夠?qū)崿F(xiàn)與正常時(shí)期現(xiàn)場教學(xué)“同質(zhì)同效”。其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)崗的實(shí)驗(yàn)教師們也發(fā)揮了重要的作用，他們運(yùn)用各種辦法，使實(shí)踐教學(xué)做得有聲有色。
充分準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)“定制化生產(chǎn)”教學(xué)
左晶老師是訓(xùn)練中心的一名實(shí)踐課程實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員，也是此次在線教學(xué)中負(fù)責(zé)“制造工程體驗(yàn)”課的實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師之一。“吸塵器外殼定制打印”是該課程在智能制造單元中的第一個(gè)環(huán)節(jié)。如何通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮出“實(shí)踐教學(xué)”的效果，成為了她的新課題。
為了盡可能優(yōu)化上課時(shí)的視頻畫面效果，左晶仔細(xì)研究直播場景安排，反復(fù)嘗試調(diào)整直播設(shè)備的擺放角度，并提前草擬了直播腳本。她還在設(shè)備工作臺(tái)上設(shè)置了補(bǔ)光燈，安排了兩部手機(jī)從不同角度進(jìn)行拍攝，另外專門采購了USB外置聲卡，以減輕實(shí)驗(yàn)室嘈雜環(huán)境背景聲的干擾，讓同學(xué)們能夠清晰地聽到講解聲音。
為了使同學(xué)們能夠更好地適應(yīng)線上學(xué)習(xí)的節(jié)奏，左晶老師重新調(diào)整了教學(xué)方案：先通過網(wǎng)絡(luò)課堂共享屏幕的方式講解UV打印的基礎(chǔ)內(nèi)容，再將鏡頭切換到設(shè)備全景，講解設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作，然后布置打印圖案設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過清華工業(yè)云進(jìn)行作業(yè)收集，同時(shí)與同學(xué)們即時(shí)溝通圖案的色彩、位置和后續(xù)處理方案，最后再將鏡頭切換到設(shè)備工作臺(tái)，全程直播打印過程，讓大家可以通過攝像頭觀看到自己的設(shè)計(jì)在吸塵器外殼上真正實(shí)現(xiàn)“定制化生產(chǎn)”的成果。
制造工程體驗(yàn)課上左晶進(jìn)行現(xiàn)場直播教學(xué)
經(jīng)過一個(gè)月的認(rèn)真思考和精心籌備，左晶老師成功完成了“吸塵器外殼定制打印”的實(shí)踐直播課程。課程共持續(xù)4周，共有15個(gè)單元近110名同學(xué)通過線上學(xué)習(xí)了解和觀看了UV打印機(jī)的結(jié)構(gòu)、操作、成品，并在課堂上完成了真正的“定制化”打印。
“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)促進(jìn)了師生教學(xué)相長，讓同學(xué)們身臨其境地體驗(yàn)到了什么是‘定制化生產(chǎn)’。”談到在線教學(xué)的體會(huì)時(shí)，左晶說，疫情防控期間的在線教學(xué)，不僅是在向同學(xué)們傳授新的知識(shí)，同時(shí)對(duì)授課教師也是一種提升。剛開始準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)課程時(shí)，心里難免也會(huì)有畏難情緒，需要根據(jù)課程學(xué)習(xí)很多網(wǎng)絡(luò)軟件，還要準(zhǔn)備適用的課件，在網(wǎng)上與同學(xué)們溝通、與其他老師溝通，同時(shí)要為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可能出現(xiàn)的意外情況作多種準(zhǔn)備，自己引以為傲的多年課堂現(xiàn)場教學(xué)經(jīng)驗(yàn)已不再具有優(yōu)勢。
但是作為一名教師，責(zé)任心告訴她不僅要上，而且必須要上好。在經(jīng)歷了反復(fù)的學(xué)習(xí)、不斷積累經(jīng)驗(yàn)和吸取教訓(xùn)之后，左晶終于圓滿地完成了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。經(jīng)此一“疫”，她準(zhǔn)備在以后的教學(xué)中更好地發(fā)揮在線教學(xué)的特點(diǎn)，不斷提升實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)于新時(shí)代的適應(yīng)程度。
讓同學(xué)們感受實(shí)踐環(huán)節(jié)，如同身臨其境
“文創(chuàng)筆設(shè)計(jì)與制作”也是中心實(shí)踐課程中的重要一環(huán)。為了更好地銜接前期的理論講解，從而實(shí)現(xiàn)“理實(shí)一體”的教學(xué)目的，展現(xiàn)實(shí)踐操作環(huán)節(jié)的演示效果就變得十分重要。為此，王佐和陳斌兩位老師采用了固定機(jī)位與移動(dòng)機(jī)位相結(jié)合的方式進(jìn)行直播。其中，固定機(jī)位用于拍攝機(jī)床全景和操作過程，移動(dòng)機(jī)位則用于捕捉特寫鏡頭，便于同學(xué)們從宏觀到微觀、從整體到局部都能夠有充分透徹的理解。
在授課過程中，為了最大程度地消除由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定或者國際學(xué)生存在時(shí)差等情況對(duì)于線上教學(xué)的不利影響，王佐和陳斌采用了AB角色同時(shí)在線的方式：當(dāng)一位老師直播遇到問題時(shí)，另一位老師可以及時(shí)補(bǔ)位，無縫銜接，實(shí)現(xiàn)全程不間斷授課，從而保障課程教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，課程還在“雨課堂”平臺(tái)中全程錄屏，同學(xué)們可通過回放課程以及參考清華云盤上存儲(chǔ)的課件資料和備份視頻進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)。
在具體教學(xué)過程中，王佐先用移動(dòng)機(jī)位對(duì)車工現(xiàn)場進(jìn)行全景拍攝，帶領(lǐng)同學(xué)們線上參觀，陳斌講解機(jī)床操作方法（車工主要進(jìn)行筆桿、堵頭、筆帽的加工，五軸精雕機(jī)床用于浮雕及單線的刻畫，五軸縱切機(jī)床用于筆頭零件的加工），并具體演示“文創(chuàng)筆”的相關(guān)零件加工過程，王佐通過實(shí)時(shí)解說，營造出身臨其境的氛圍。兩位老師還會(huì)通過點(diǎn)名來和同學(xué)們互動(dòng)交流，讓他們自主選擇喜歡的毛坯材料（銅/鋁）。同學(xué)們運(yùn)用學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，在線即時(shí)表達(dá)自己的想法，然后由老師來代替大家完成各自零件的加工操作。在實(shí)踐教學(xué)過程中，同學(xué)們與老師時(shí)刻保持溝通，遇到不明白的地方可以直接通過語音或者彈幕的方式進(jìn)行提問，兩位老師會(huì)現(xiàn)場解答并輔以操作演示。
王佐、陳斌為同學(xué)們直播車床的操作
師生互動(dòng)，其樂融融
周冰科和徐江波兩位老師以“采用藝術(shù)風(fēng)裝飾臺(tái)燈”文創(chuàng)產(chǎn)品的制作過程作為示范引導(dǎo)，引導(dǎo)同學(xué)們學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)、開發(fā)、加工、裝配、后處理以及產(chǎn)品推廣和服務(wù)等全方位的內(nèi)容，讓大家從中學(xué)習(xí)到一款產(chǎn)品從孕育到誕生的完整過程。
在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)中，同學(xué)們可以通過語音或彈幕等方式表達(dá)自己對(duì)于作品的想法，老師則會(huì)實(shí)時(shí)在線下進(jìn)行操作，幫助同學(xué)們完成作品的制作。雖然大家不能來到現(xiàn)場親手操作，但是這種師生遙相呼應(yīng)的配合方式，讓同學(xué)們對(duì)于課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)也能感同身受，受到了一致好評(píng)。
如下圖所示，周冰科和徐江波兩位老師在實(shí)踐教學(xué)中正與法62的王志鑫同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)。王志鑫選擇的材料主要為金屬材料，但是結(jié)合他的設(shè)計(jì)理念及效果圖，兩位老師建議改為木板和亞克力，以達(dá)到更好的制作效果。
周冰科、徐江波現(xiàn)場反饋，與同學(xué)們進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)。
最終，作品采用激光掃描的形式呈現(xiàn)出“自強(qiáng)不息 厚德載物”以及“1911-2011”字樣，零部件連接時(shí)采用插接和膠接的方式完成。成品效果如下圖所示：
學(xué)生成品展示圖和學(xué)生現(xiàn)場反饋
石以砥焉，化鈍為利。特殊時(shí)期的攻堅(jiān)克難需要獨(dú)特的智慧和手段。訓(xùn)練中心領(lǐng)導(dǎo)和教師及時(shí)對(duì)實(shí)踐課程以及教學(xué)方案作出了調(diào)整，為了更好地適應(yīng)在線教學(xué)要求，中心也引入了新的教學(xué)產(chǎn)品，重新修訂了教學(xué)課件。經(jīng)過材料成形實(shí)驗(yàn)室教學(xué)團(tuán)隊(duì)的不斷努力和摸索，實(shí)踐課程按照預(yù)先制定的教學(xué)方案順利進(jìn)行。
在線上教學(xué)過程中，老師與同學(xué)們積極互動(dòng)，遇到問題及時(shí)溝通，不僅達(dá)到了“停學(xué)不停課”的要求，也高質(zhì)量地完成了體驗(yàn)課的線上教學(xué)任務(wù)。老師按照同學(xué)們的想法，從零件圖繪制，到下料、成形加工、各零部件連接、裝配、調(diào)試，再到最后做出一個(gè)成品。這樣的全流程加工直播演示，讓同學(xué)們直觀地感受到了一個(gè)產(chǎn)品的全方位制造過程，對(duì)同學(xué)們了解連接技術(shù)、體驗(yàn)加工方法以及培養(yǎng)工程思維都有很大的幫助，最大程度減少了在線教學(xué)對(duì)于實(shí)踐課程的影響，達(dá)到了訓(xùn)練中心實(shí)踐教學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)的預(yù)期。
遠(yuǎn)程教學(xué)是未來教學(xué)的趨勢，實(shí)踐類課程具有自身的學(xué)科特殊性，訓(xùn)練中心也將不斷更新自身教學(xué)體系，更好地利用信息化手段，在線上教學(xué)中最大程度地保障實(shí)踐類課程的教學(xué)效果。
（清華新聞網(wǎng)5月11日電）
供稿：基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心
編輯：李華山
審核：程曦
