MATLAB课程在应对COVID-19教授重新设计

在线和交互式工具简化了远程学习


2020年3月12日,面对面的上课加州大学戴维斯分校上网为了应对COVID-19大流行。因此,安德烈Knoesen博士,加州大学戴维斯分校的电气和计算机工程教授,被迫把他解决工程问题当然,它使用MATLAB®远程学习的经验。是他的阅读能力了他的脸和身体语言学生直觉如果他们订婚了。了小组的现场实验室意味着解决具体问题和实践项目。了社区环境所以学生学习,关键是结构来减少作弊。

“如果不是zyBook和MATLAB交互式结构已经到位,我们转型更加困难。我认为几乎不可能。”

安德烈Knoesen博士,加州大学戴维斯分校的电气和计算机工程教授

“这是非常令人沮丧,”Knoesen说。

Knoesen也想知道如果过渡到在线学习将放缓的势头类。“这是我最关心的,我们不能涵盖所有的内容和话题,”他说。

但Knoesen这个特殊的类的一个主要优势:他已经被使用介绍MATLABzyBook作为他的课程的一部分。这个交互式电子文本,由Knoesen和加州大学戴维斯分校的同事Rajeevan Amirtharajah 2012年和每年更新一次,教增量。学生阅读文本,然后测试他们的知识,应对问题和编写代码。一路上,他们得到的建议和反馈。由于MATLAB平地机是集成到zyBook,学生自动分级工作。

教授Knoesen教学介绍解决问题在放大。图片来源:加州大学戴维斯分校

Knoesen把额外的MATLAB特性进课程,包括MATLAB脚本生活,MATLAB移动™和ThingSpeak™,创造丰富的在线体验。“如果不是zyBook和MATLAB交互式结构已经到位,我们转型更加困难。Knoesen表示:“我认为几乎不可能。

旧的正常

在大学的冬天2020季度的开始,大学生活是正常嗡嗡地响着。每天早上Knoesen公园Kemper大厅附近的他的车,然后在校园正在老步行大约15分钟,雄伟的橡树和过去的大型绿色四合院年轻的大厅,在那里他给他的讲座类约200名学生。潮湿的空气中弥漫着雾,典型的冬季,直到太阳凤头地平线8:30左右。

本季度初,他注意到一群热情的学生,不同的性别,种族,和主要的,他们一起坐在前面的讲堂。他们从事友好的玩笑,似乎画其他学生到他们的集群。Knoesen喜欢聊天与他们在课上课前,看起来对他们了解学生是否参与和理解的内容。“我没有完全知道这个反馈是有必要的,尤其是在一个大的类,直到我不得不远程地教授相同的课程,”他说。

他的课,他依赖于MATLAB zyBook。学生从他们的电脑访问互动书自己的时间。他们阅读部分关注的话题,例如变量、脚本、字符串或数组,然后在“参与活动,”回答的问题。这本书还分级“挑战活动,”他们写道MATLAB代码直接到web浏览器。

在课堂上,使用微软Knoesen通常提出的概念®演示文稿®。他还使用一种技术称为iClicker,远程样设备(和手机应用程序)在讲座使学生匿名回答提问。如果他们的回答表明他们没有抓住,他将调整他的指令。值得庆幸的是,他能够保持iClicker技术在远程环境。但今年2月,COVID-19情况下开始上升,他决定用MATLAB来取代少数剩余的幻灯片说明生活scripts-interactive文档使他编写和执行代码,以及文本,方程,和图片,在一个单一的环境称为生活编辑器。他认为这可能派上用场的类应该上网。

“我们不知道这将是一个“冷火鸡”开关,”他说。

介绍MATLABzyBook,安德烈Knoesen Rajeevan Amirtharajah。

学校关闭

它几乎在一夜之间发生。在3月中旬,期末考试前一周,学校关闭。尽管Knoesen三盒印刷测试在他的办公室,他不能使用它们。他和其余的加州大学戴维斯分校教师忙于期末考试进行远程管理。它提高了公平性的问题,Knoesen说。测试在一个教室,教授或助教的监督下,由学生作弊严重的问题更难所有大学应对。但是仍然没有远程监督学生的好方法。因为期中和期末考试占50%的学生的年级,赌注是很高的。Knoesen可以看到他将不得不做出一些调整来了春天。

“MATLAB课程是有益的因为我立刻使用,在现实生活中应用到项目。”

Mostafa易卜拉欣,电气工程在加州大学戴维斯分校的学生

说:“经验是大开眼界Knoesen。

他的解决方案是更加重视教学和减少对大量股权评估如期中和期末。他给了学生们的一系列小评估整个过程与开放式项目在学期的结束。他转换幻灯片MATLAB脚本和生活在放大了他们在在线课程。“有笔记和编码集成到一个文档是非常有用的,”他说。学生仍有访问iClicker应用在远程学习环境和应对问题Knoesen构成在线测量他们的理解。

不过,他仍然错过了面对面的交流。“非正式面对面交互,所以自然理所当然,在学生中形成的社会关系是必不可少的,特别是大型招生类,”他说。”对我来说也很难了解如何适应课程基于参与者的理解。”

值得注意的是,Knoesen度过了所有的材料。最后的任务,学生们被要求使用MATLAB完成一组项目。一些学生建造的纸牌游戏,包括疯狂的8耳光杰克和骰子游戏Farkle“快艇”游戏使用MATLAB驱动™和ThingSpeak,使用户能够收集和共享数据。其他团队使用MATLAB移动获取传感器数据从手机地图和图表他们无论在哪里都运动。

Mostafa易卜拉欣,现在大二学生在电气工程,和他的团队结合MATLAB移动和ThingSpeak不仅创建地图和图表的运动,但也发送tweet当用户到达一个特定的步行速度或位置。尽管这个项目只是为了好玩,易卜拉欣最终他所学到的应用到他的工作作为加州大学戴维斯分校公式赛车俱乐部的一员,设计,构建,和种族高性能电动汽车。队友想从他们的汽车,传感器数据可视化和易卜拉欣加大了。“MATLAB课程是有益的因为我立刻使用它,把它应用到一个项目在现实生活中,”易卜拉欣说。

MATLAB的最终项目解决工程问题课程:疯狂的8秒。图片来源:艾米丽Frias-Contreras

持续的远程学习

Knoesen说远程教学仍然是一个正在进行的工作。他认为,尽管学生每周两次面对面见面在正常情况下,会议每周两次对在线直播会议太多了。他认为一个同步,面对面类很多,每周补充与异步讲座期间,依靠在zyBooks auto-graded挑战活动。“新版本的书,还有其他的问题,使这种变化更容易,”他说。

“我收到的最有意义的赞美是当学生完成课程阻止我年后让我知道有用的编程技术在课堂上学到的后续研究或职业。”

安德烈Knoesen博士,加州大学戴维斯分校的电气和计算机工程教授

好消息是,春季度的分析显示,只有不到5%的MATLAB类可能被骗了。Knoesen认为有许多小季度评估传播,同时消除期中和期末考试,将进一步降低作弊的可能性,减少学生的焦虑。

Knoesen说,这是一种特权来指导一个学生拥有很少或没有编程背景的旅程上灌输自信心来编写相对复杂的计算机应用程序。MATLAB环境暴露学生的编程要点仅10周。一旦学生意识到数据采集的基本元素,操纵、可视化、和交互是普遍和独立于应用程序领域,他们开始应用编程技能以创造性的方式在他们感兴趣的领域。

年轻的大厅,加州大学戴维斯分校。图片来源:加州大学戴维斯分校

“我收到的最有意义的赞美是当学生完成课程阻止我年后让我知道有用的编程技术在课堂上学到的后续研究或职业,“Knoesen说。

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