“科”从网上来:西安科技大学岩石力学科研团队的“云上实验”

时间:2020-04-02 11:47:57

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“科”从网上来:西安科技大学岩石力学科研团队的“云上实验”

为了取得更好的效果,不同于一般网课在家授课的形式,团队选择了实验室现场


3月27日的西安春雨霏霏。西安科技大学雁塔校区里一片清冷,樱花兀自亭亭开放,似在期盼着校园早日回荡起朗朗书声。下午2点,复杂难采煤层安全高效开采理论与技术创新团队的5名成员,准时出现在了西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室楼前。这个由来兴平教授领衔,全博士配置,平均年龄不满40岁的科研团队,顶着春寒、冒着细雨地“摆开阵仗”,竟只为一堂岩石力学实验网课而来。

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“学生回不来,但我们可以去”

“各位同学,现在在我身后的就是我们的国家级重点实验室”,团队成员曹建涛第一个走入镜头,略显生疏地当起了“主播”,“大家跟随我可以看到,这些都是学院近年来取得的重大科技成果,两边是主要的岩石力学实验室……”按照计划,曹建涛是课程的第一棒——介绍实验室的整体概况。为了取得更好的效果,不同于一般网课在家授课的形式,团队选择了实验室现场。“已经连上了5周的理论课,学生可能会产生烦闷的情绪,更主要的是许多理论知识到这里讲,才更直观、更清楚”,曹建涛说,“因为疫情学生们回不来,但实验室我们可以去”。

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当在线教学工作按照学校安排稳步推进的时候,团队成员们却在为如何上好这堂课而犯难。理论课程还好说,对于许多需要深入现场的教学环节怎么处理呢?不能让疫情耽误学生们的课业,抱着这个信念大家在反复沟通交流中不约而同的想到了进实验室。不比平时上网课的“坐而论道”,为了追求最佳的现场感和生动性,课程以“导游”的方式层层推进。尽管拍摄衔接上可能更有技术挑战,但大家都认为值得,并为此反反复复地设计、排演。从室外到走廊再进实验室,既拍大景还得兼顾细节,讲述和画面要尽量配合,这俨然已超过了一堂网课的“标配”。跟随着手机镜头,国家级实验室的环境、概况,科技成果,实验的仪器设备一一呈现,让学生们看得目不转睛。因为校区分隔,这些本科生平日里都少有机会接触的新鲜内容,却被团队成员精心整合、介绍展示了出来。设身处地地为学生着想,绞尽脑汁地为提高教学质量思谋,团队成员扬长避短,偏把触不可及的实验“网课”上成了饶有趣味的科学“直播”。

“集中力量,讲好一堂课”

站在亚洲唯一的大型多功能立式支架试验台前的崔峰,深吸了一口气,镇静地开始了自己的授课。“我手中拿着的就是锚杆锚固质量检测仪,像这样用锤子敲击它的尾部,通过传回的数据就能够方便、安全、快捷的评价巷道锚固的质量”,他一边演示着设备操作,一边示意拍摄设备近景和动作细节。十余套关于煤岩体稳定性、物理力学参数测试的设备,几乎涉及了巷道掘进、支护以及工作面开采、采空区控制处理等采矿专业各领域,崔峰或拿或抱一个个向镜头另一端的同学们展示、讲解,半个多小时下来颇有些费力。

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“在我们最好的实验平台上手口相传专业知识,相信会开阔学生的眼界,增强他们的学习动力”,崔峰期待这样的开讲离实践需求近一点、再近一点。把最优的平台资源集中利用,更把担纲科研任务的骨干齐聚一堂,团队为了上好这门网课没少琢磨。谁来讲设备原理,谁来讲实验操作,谁来讲数据分析……团队秉着“谁擅长谁就上”的原则,将课程细化为由浅而深、环环相扣的多个部分,每一部分都由最有经验的老师主讲。一堂2小时的课被分解为4个内容,团队成员们纷纷拿出看家本领,力求把知识讲宽、讲深、讲透,把理论知识、实验操作、实践要求融汇贯通。平台优化利用、师资优化配置、课程优化分解,团队将实验室搬上云端,把好钢都用在刀刃上,而背后支撑的是全体成员高水平的能力和高效率的协作。他们说:“集中力量,讲好一堂课,是考验更是锻炼,是小课堂更是大课题。实验设备的利用率怎么提升,教学科研的‘互联网+’怎么做?我们都想在这里种一块试验田。”

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“科研成果要上讲台”

日常都忙碌于教学工作,聚在实验室时又总有讨论不完的科研问题,郑重其事地拍一张团队全家福对他们而言并不容易。而在这次网课的镜头里,这个夙愿总算得以实现。电脑屏幕上,5个人坐定在三维物理相似模拟实验室空大的房里,着装严整、神色庄重,背景正是本次课程的“主阵地”——涝坝湾煤矿TBM掘进技术与工程应用模型——也是团队当前正在跟进的最新科研课题之一。课程内容就是采矿专业理论知识在实际工程中应用,包括技术分析、施工设计、数据测定等实践操作演示。“把团队开展的研究专项以及开发的先进技术引入课堂,以‘案例+实操’的方式开展教学,科研成果要真正上讲台、起作用”,团队把全家福的背景选在这正是源自于这样一份初心和自勉。

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“创新性、应用型,这不但是科学研究的生命线,也是人才培养的生命线”,团队的“领头雁”来兴平教授如是说。深耕于教学、科研一线多年,他对于实验室和科研工作的价值、教学与科研的关系,都有着自己深刻的理解。在“双一流”、“新工科”等新要求涌现的大背景下,实验平台与科研成果如何更好地嵌入教学端,来兴平与团队谋求着从观念到行动上的改变。借助互联网乃至未来5G网络的优势,开展面向专业学生的“云上实验”,通过云端贴近实验现场、学习实操要领、了解科技前沿,拉近理论与实践的距离,扩展学生实验实训的空间。一两年前这还只是团队的一番构想,但这场疫情下催逼着构想迈出了坚实的第一步,也由此更证实了这个构想的未来价值。团队苦苦追寻的是“实验数据支撑科研——科研成果应用于课堂——课堂理论深化于实验”的良性循环,而目的直指高层次应用型人才培养。正如他们在网课中强调的:“希望大家能把理论原型的东西转化到实验模型上,再将实验模型的东西应用到现场去”。他们说,这条路自己才刚起步,但至少已经在路上。

编辑:胡晋云


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