把实验室搬回家——杜克电子和计算机工程系的远程教育革新|实验|实验课|工具箱|计算机|资源库

本文来源：杜克大学

“临近秋季开学，我们为学生准备了面授、远程和混合教学等不同版本的实验室体验。当得知由于很多主要本科助教都将远程工作，使得面授成为不可能的时候，我们便很快做出转变，利用定制的实验室工具箱打造远程实验室体验。”

—— Kip Coonley

ECE 本科实验室主管

由于疫情原因，这个学期学生无法使用学校的实验室，杜克大学电子和计算机工程 (Electrical & Computer Engineering/ECE) 实验室的老师便为6门 ECE 课上的学生邮寄定制的工具箱，帮助他们在家建立自己的实验室。

工具箱里有 Arduino 电路板、面包板、电阻器、电容器、变压器、传感器，甚至螺丝刀。像是带温度探头的手持式万用表和基于软件的示波器和信号发生器等测量工具也是必不可少。

为了鼓励学生参与，每个远程实验室只有七八位学生，这样的助教和学生比促进了学生参与的热情。一个学期下来，定制的实验室工具箱到底有没有给学生带来优质的学习体验呢？为此，ECE 本科实验室主管 Kip Coonley 和两位助教分享并探讨了这一话题。

Coonley: 准备这些工具箱的一大困难就是我们系从未处理过这么大量的邮寄工作。你们是怎么收到你们的包裹的？

Boampong: 我住的离学校比较近，所以就选择亲自取工具箱。收到邮件通知以后，我就去了学校。工具箱上有我的名字还有说明，叮嘱我好好保管这些工具，因为课程结束后要归还。整个过程很顺利，非常方便。

White: 我选择了邮寄的方式。我通过邮件提供了地址，然后第一堂实验课的前两天，便收到了一个巨大的联邦快递包裹，里面有全部的实验工具！没想到实验课之前能收到，实在太兴奋了！我课上几乎每一位同学都及时收到了他们的包裹，而我们所做的只是提供邮寄地址。

Coonley: 这都要感谢我们系的老师们的辛勤付出！在 Chris Bingham 的带领下，他们订购、组织、打包、邮寄以确保学生能在开学前收到实验室工具箱。所有的这些准备工作花了他们一个半月的时间。Dina Khalilova 打印了所有的国内和国外的邮寄标签，而 Ellen Currin 则负责提供联邦快递包裹的追踪服务。这绝对是非常成功的团队协作！你们当时收到包裹的第一反应是什么？

Boampong: 包裹里装有整个学期需要的实验工具。以往我在实验室，可能一周能用到示波器一次，但是现在我可以每天用。有了这个工具箱，我一有空就可以摆弄摆弄，甚至比在学校的时候更便于我自己探索一些答案。真的很棒！

White: 我完全同意。说实话，这个工具箱超级酷！能在家里用到这些工具特别好，还能更好地跟其他人解释一些理论概念。特别是那个迷你螺丝刀套组，我刚好需要！

Coonley: 感谢你们的反馈。我本人对这次实践的长远意义充满期待。当你在实验室和实验伙伴一起工作的时候，经常会一个人负责编码，另一个负责解决硬件问题，而现在每个人都要将两者兼顾。当所有春季课程由于疫情原因改为线上授课时，我们 ECE 学生的编码能力得到很大的提升；秋季学期我们有更多的时间准备，所以希望学生可以利用实验工具感知直接的力触觉。如果说，上个学期我们培养了一帮优秀的程序员，那么这个学期则是一群优秀的制造者和发明家。

Boampong: 我在上 ECE 110课的时候，对软件方面更感兴趣，但是现在因为这些实验工具，我也开始喜欢鼓捣硬件了。

Coonley: 我们打算将这次实践中学到的东西和得到的反馈融入未来的实验课设计当中。例如，要求学生完成硬件预实验，从而为正式实验做好准备。

Boampong: 我觉得应该很有意思。

Coonley: 我们远在巴西、加拿大、智利、中国、印度、日本、韩国、英国和美国很多地区的同学都顺利收到了包裹。你们要不要猜一下哪一个国家最难邮寄？

Boampong: 我猜是中国，会不会是受贸易或是疫情影响 ...

Coonley: 我当时也是这么想的。

White: 我觉得这个问题没有这么简单，肯定更意想不到才对。是巴西吗？还是加拿大？

Coonley: 答对了，就是加拿大！由于美加两国之间的海关规定极为严格，我们加拿大的学生多等了一个星期才收到他们的工具箱。

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