当“在线课堂”邂逅“移动实验室”，清华实验课这么“玩”……

任艳频以线上的方式为学生授课

工欲善其事，必先利其器。一套好的实验工具，是保证同学们愿意动手“玩”起来的前提。

学生随时随地可以做实验

打开任艳频给同学们准备的三层“移动百宝箱”，搭建电路的智能面包板及USB等各种外接设备、接上电源信号源就可以自动输出实验波形的第二代“口袋仪器”、FPGA核心板、常用芯片、各种电线、剥线钳等一应俱全。拎上这个轻便的“移动百宝箱”，就可以随时随地开始做实验。

学生在认真检查智能面包板线路连接

“口袋仪器”是“移动百宝箱”的最大特色，同学们电路板搭建的成效、与教师云端的数据传输全靠这个手机般的小家伙。“口袋仪器”的制作不是应对在线教学的一日之功，而是任艳频10余年潜心研究的成果。

“学校实验室开门时间有限，如果能有一个小盒子让我们可以拿回宿舍做实验的话就好了。”早在2009年，选课同学的反馈就在任艳频心中埋下了研制“口袋仪器”的种子。

将密密麻麻的元器件和多种功能汇集到能装入口袋的器件上不是容易的事情。

“口袋仪器”接口使用说明

2013年第一版仪器被试用于交叉信息研究院的数字电路课；2016年升级后“口袋仪器”个头像一个双层蛋糕，在软件学院试用。2017年“口袋仪器”才真正升级到名副其实的口袋大小，成为了同学们“移动实验室”的重要成员。

学生在线下做实验的时候会有很多的提问，课后都会围过来请教老师问题。“而线上的方式，我觉得可以更好的给学生进行一对一的个性化辅导，这也是提高线上教学质量的关键。”任艳频说。

以前远程答疑只能拍照、语言描述，照片中很难看清每一根线路，效率极低，甚至出现一位同学的问题还没解决后面已经排了十几位同学的情况。线上教学初期，任艳频也面临各种挑战。

云实验平台互动

“任老师是一个极其精益求精的人。” 软件学院2021级本科生张之远说。为了解决在线互动教学中的问题，任艳频再一次开动脑筋，马上进行了“口袋仪器程序升级”，新开发了“云实验室平台”网站。

这个平台可以自动抓取学生实验窗口数据并上传，教师端可以远程实时观测所有同学实验结果和产生的波形，高效的并行答疑、自动的批量验收、学生自主的问题排查、精准到人的数据追踪。一旦学生有任何的疑问，任艳频可以实时查看波形数据快速找出问题并解答同学的疑惑。

一把钥匙开一把锁。培养软件学院同学对硬件的兴趣，任艳频琢磨了很久。

学生交出的实验作业

除了在课堂上给同学们演示一些非常直观的、有意思的硬件电路的工作波形外，任艳频更多地是让学生们“玩”起来，能够去主动学习和探索。助教林钰登介绍，这门课每个星期都有实验课，整个学期一共设置了10次实验作业，引导同学们去制作一个生日密码锁、计算器等各类小实验，让大家在动手参与中培养起对硬件的兴趣。

“口袋仪器”也像是同学们的实验作品。“口袋仪器”里面蕴含的技术，主要是数字和模拟电子技术基础课程的内容，很多的学生也加入了开发制作，在其中感受到了动手做硬件产品的快乐。

上完这门课，软件学院2021级本科生吕钊阳“收获非常大”。他谈道：“转到线上后，发现其实和线下实验没有什么区别。得益于老师研制的配套设备软件，我们能够很方便地联系老师交流实验中遇到的困难，反而和老师有了更多的交流。这门课不但让我们掌握了扎实的理论基础，还极大地提高了我们动手实践、遇到问题解决问题的能力。”

谈到作为老师的收获和乐趣，任艳频提到，在学生恰好被某个问题卡住的时候，老师给予学生一些点拨，然后学生回复一个微信“哦哦，老师我懂了，原来是这样”。“我觉得这就是作为老师最大的一个乐趣。”

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统筹 | 刘蓓

视频 | 刘蓓 张帆

文字 | 王晓霞

鸣谢 | 自动化系

排版 & 编辑 | 牟蕙

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