2020年3月12日,所有现场授课加州大学戴维斯分校为应对新冠病毒-19大流行而上网。因此,加州大学戴维斯分校电气和计算机工程教授安德烈·克诺森博士被迫改变了自己的职业工程问题解决课程,使用MATLAB®,变成远程学习体验。他无法通过读懂学生的面部表情和肢体语言来凭直觉判断他们是否参与其中。那些让小团队解决具体问题和动手项目的亲自实验室已经不复存在。社区环境对学生的学习至关重要,减少作弊的结构也不复存在。
“如果没有zyBook和已经到位的交互式MATLAB结构,我们的过渡将会更加困难。我会说几乎是不可能的。“
AndréKnoesen博士,加州大学戴维斯分校电气和计算机工程教授
“这非常令人沮丧,”克诺森说。
Knoesen还想知道,向在线学习的转变是否会减缓他的课堂的势头。他说:“这是我最大的担心,我们不能涵盖所有的内容和话题。”
但是Knoesen在这个特殊的职业上有一个主要的优势:他已经在使用介绍MATLABZyBook作为他课程的一部分。这款互动的电子文本是2012年由Knooesen和UC Davis Colleague Rajeevan Amirtharajah共同撰写的,每年更新,教导逐步教导。学生阅读文本,然后通过响应问题和写作代码来测试他们的知识。沿途,他们收到提示和反馈。由于Matlab Grader融入了Zybook,因此学生将自动进行工作。
然后,Knoesen将额外的MATLAB功能引入到课程中,包括MATLAB现场脚本、MATLAB Mobile™和ThingSpeak™,以创建丰富的在线体验。“如果没有zyBook和已经到位的交互式MATLAB结构,我们的过渡将会更加困难。我认为这几乎是不可能的。”
旧正常人
在大学2020年冬季学期开始之际,大学生活正常进行。每天早上,克诺森都会把车停在肯珀大厅附近,然后在古老雄伟的橡树下步行约15分钟穿过校园,穿过绿色的大四合院,来到杨大厅,在那里他给大约200名学生上课。潮湿的雾气笼罩着他在早上8:30左右太阳升到地平线之前,我们一直在加热空气,这是冬天的典型现象。
在本季度的早些时候,他注意到一群热情的学生,他们的性别、种族和专业各不相同,他们一起坐在演讲大厅的前面。他们友好地开玩笑,似乎把其他学生也吸引到他们的圈子里。Knoesen喜欢在课前与他们聊天,并在课堂上观察他们,以了解学生是否参与并理解了内容。他表示:“直到我不得不远程教授同一门课程,我才完全意识到这种反馈有多重要,尤其是在大班上。”
为他的课程,他依靠Matlab Zybook。学生在自己的时间内从他们的电脑中访问互动书。他们读取部分专注于诸如变量,脚本,字符串或数组等主题,然后在“参与活动”中回答问题。这本书还评估了“挑战活动”,在那里他们将MATLAB代码直接写入Web浏览器。
在课堂上,Knoesen通常使用Microsoft来介绍概念®幻灯片演示文稿软件®. 他还使用了一种称为iClicker的技术,这是一种类似遥控器的设备(和一个手机应用程序),使学生能够在课堂上匿名回答问题。如果他们的回答表明他们不理解,他会调整他的指示。谢天谢地,他能够将iClicker技术保留在远程环境中。但在2月份,随着新冠肺炎病例开始增多,他决定用MATLAB live Script交互式文档取代少量剩余的PowerPoint指令,使他能够在一个名为live Editor的环境中编写和执行代码以及文本、方程和图像。他认为如果全班都要上网的话,它可能会派上用场。
“小我们知道这将是一个”冷火鸡“开关,”他说。
校园关闭
它差不多过夜了。在3月中旬,在最终考试前一周,校园关闭。尽管在他的办公室里有三个印刷测试,但他无法使用它们。他和其他UC戴维斯教师的其余部分争先恐后地管理最终考试。knoesen说,它提出了公平问题。在教室的教室中进行测试,在教授或教学助理的注意力下,学生欺骗了所有大学的严重问题,这使得所有大学都变得更加困难。但远程学生仍然没有好方法。因为中期和期末考试占学生成绩的50%,但赌注很高。knooes可以看到他要有一些调整来春天来。
“MATLAB课程很有帮助,因为我马上就有了它的用途,可以将它应用到现实生活中的项目中。”
UC Davis的Mostafa Ibrahim,电气工程学生
“这种经历是一个醒目者,”克诺说。
他的解决方案是更加重视教学,更少对中期评估,如中期和决赛。他在学期结束时将学生在整个课程中进行了一系列小评估,并在学期结束时进行了开放式项目。他将他的PowerPoint幻灯片转换为Matlab Live脚本,并在通过缩放持有的在线课程期间呈现它们。“在一个文件中融入一个文件的说明和编码非常有帮助,”他说。学生们仍然可以访问远程学习环境中的ICLICKER应用程序,并且可以回应knoesen将在线姿势衡量他们的理解。
不过,他仍然错过了面对面的交流。“这种非正式的面对面交流非常自然,被认为是理所当然的,对于在参加课程的学生之间建立社会关系至关重要,尤其是在一个大的招生班上,”他说。“我也很难根据学员的理解理解如何调整讲座。”
穆斯塔法·易卜拉欣(Mostafa Ibrahim)现在是电气工程专业的一名大二学生,他和他的团队将MATLAB Mobile和ThingSpeak结合起来,不仅可以绘制出他们运动的地图和图表,还可以在用户达到特定的行走速度或位置时发送推特。虽然这个项目只是为了好玩,但易卜拉欣最终将他所学到的应用到工作中,成为加州大学戴维斯方程式赛车俱乐部的一员,该俱乐部设计、制造和比赛高性能电动汽车。他的队友们想要从他们的车里可视化传感器数据,易卜拉欣站出来做了这件事。易卜拉欣说:“MATLAB课程很有帮助,因为我马上就有了它的用途,可以将它应用到现实生活中的项目中。”
持续的远程学习
克诺森说,远程教学仍在进行中。他认为,尽管学生们在正常情况下每周亲自会面两次,但每周两次的在线直播会议实在太多了。他认为每周有一次同步的亲自上课就足够了,再加上一个异步的讲课时间,这个时间段依赖于zyBooks中自动评分的挑战活动。他说:“在这本书的新版中,还有一些问题使这一改变变得更容易。”。
“我得到的最有意义的赞扬是,当完成课程的学生在几年后拦住我,让我知道在课堂上学到的编程技巧对他们以后的学习或职业有用时。”
AndréKnoesen博士,加州大学戴维斯分校电气和计算机工程教授
好消息是,来自春季的分析表明,不到5%的Matlab类可能已经作弊。Knoesen认为,在本季度分布许多小型评估,同时也消除了中期和期末考试,将进一步降低作弊和减少学生焦虑的可能性。
knoesen表示,这是一个特权,指导一个人在旅程中陷入困境,以灌输自信来编写相对复杂的计算机应用程序的学生。Matlab环境将学生公开到仅在10周内为编程的必要性。一旦学生意识到数据捕获,操纵,可视化和互动的基本要素是普遍的,并且独立于应用领域,他们就开始在其感兴趣领域以创造性方式应用他们的编程技巧。
Knoesen说:“我得到的最有意义的赞扬是,那些完成课程的学生在几年后拦住我,让我知道在课堂上学到的编程技术在他们以后的学习或职业生涯中是有用的。”