于歆杰:大学应及时统筹布局人工智能

人们要意识到,ChatGPT和人是共生关系,也是合作关系,不必非此即彼,而要融合——要部分地使用它,让它服务于人。“人工智能对人类的改变将是巨大的,它将成为人类社会运作的一个新维度。”清华大学电机系教授于歆杰在接受本刊采访时说。作为最早的慕课名师之一,于歆杰认为,人工智能对高等教育的影响是远远大于慕课的。在他看来,人工智能的高速发展给研究型高校、教师和学生都带来了全新挑战,面对即将到来的挑战,大学应抓住关键发展时期进行统筹布局。

于歆杰:做好在线教学,还有很长的路要走

经过1个学期焦头烂额,充满了紧张气氛的在线教学大规模实战,及至暑假,几乎所有的高校以及教师都暂时舒了口气,但是新学期已经开始,疫情虽然得到了控制,但部分地区、高校依然要进行在线教学的可能性还是存在的。

于歆杰:未来高等教育课堂属性必将改变

“在线教育已经实质性地成为高等教育中一个重要的组成部分,甚至某些时刻是最重要的组成部分。”接受本刊采访时,清华大学于歆杰教授说。

高校学科交叉实验室安全课程体系构建与实施

随着科研的深化和学科交叉的日益增加,实验室安全教育面临着人员学科背景多样化及基础水平不统一、课程设置待优化、教学实施的专业性和系统性待加强等问题。该文提出了适应学科交叉发展需求的实验室安全课程体系的构建与实施方案:首先,从理论和实践角度剖析适应学科交叉发展的实验室安全课程体系的建设理念和关键内容,包括教育理念、教学目标、课程设置、组织实施、效果评价等;然后,以某高校实验室安全教育实践为例,分析构建适应电气与化学、生物等多学科交叉需求的实验室安全慕课的具体方法;最后,结合学生发展需求和人才培养计划,讨论实验室安全教育准入实施策略。通过探索实验室安全教育理论和实践,以期为提升高校的实验室安全教育水平与实效提供新的思路和策略。

多模块电感型脉冲源系统的分析与优化

由于电感储能型脉冲源单模块的能级受限,无法达到电磁发射的能量要求,需进行多模块协同工作的研究。而电感型脉冲源元件参数众多,工作过程复杂,且多模块运行中存在串扰,给系统设计带来很大的挑战。该文基于Meat Grinder with SECT电路,探究了多模块电感型脉冲源的工作过程,经过磁路和电路的等效处理之后,将多模块系统的运行简化为单模块问题。基于此,建立了详细的多模块脉冲源系统的解算方法,可以利用最底层的几何和电气参数,计算出脉冲源系统的性能指标。使用遗传算法对系统参数进行大规模优化,得到储能密度最高的多模块电感型脉冲源系统的参数,使用8个分立的脉冲源模块,并联、同步为负载放电,可以实现4.58MJ/m3的储能密度和158kA的电流输出。

专业基础课中的研究型教学——清华大学电路原理课案例研究

本文以清华大学电路原理课对教学方法、教学手段和教学组织的改革为例,讨论了在科技迅猛发展和培养创新型人才前提下基础课和专业基础课进行研究型教学的可行思路,以供广大基础课和专业基础课教师参考。

“电路原理”课程教学改革的理念与实践

本文针对我国高校本科电气信息类专业必修的"电路原理"课程,结合卓越工程师教育培养计划的实施,讨论"电路原理"课程教学改革的动因,陈述我校"电路原理"课程教改的理念,从教学内容、方法、手段、环境等方面详细介绍教改的实施细节和效果,对相关问题进行讨论,并展望未来的教改思路。希望本文能够对国内高校"电路原理"课程教学改革起到抛砖引玉的作用。

自适应调整峰半径的适应值共享遗传算法

适应值共享遗传算法需要事先给出解空间中峰的数目或峰的半径 ,这对于某些问题来说是有困难的 .针对这类问题 ,提出将峰的半径作为决策变量 ,对其进行编码并放入染色体中参与演化过程 ,利用遗传算法的优化能力在对问题进行优化的同时对个体的峰半径进行自适应调整 .用所提出的方法对多个标准测试问题的优化结果表明 。

适应值共享拥挤遗传算法

保持遗传算法在演化过程中的种群多样性 ,是将遗传算法成功应用于解决多峰优化问题和多目标优化问题的关键。适应值共享遗传算法和拥挤遗传算法分别从不同角度改善了遗传算法的搜索能力 ,是寻找多个最优解的常用算法。将这两种算法的优点加以结合 ,提出适应值共享拥挤遗传算法。数值测试结果表明 。

一流课程的两个边界

随着高等教育教学改革的深入,教育部近日提出实施一流课程建设的“双万计划”,即建设国家级和省级一流课程各1万门。什么是一流课程?不同人可能有不同的理解和认识。笔者想结合清华大学电路原理课程的建设体会,谈谈一流课程的两个边界,即教学质量和学习成效的下界和上界。“电路原理”是电类专业本科生必修的第一门核心课,量大面广,非常重要。清华大学开设的电路原理是国家精品课程、国家精品资源共享课程和国家精品在线开放课程。

麻省理工学院教育教学考察报告(二)——培养方案与课程设置篇

作者于 2 0 0 3年秋季学期赴美国麻省理工学院进行教育教学考察。本文是考察报告的第二部分。首先介绍了电气工程与应用电子技术系的研究方向 ,随后详细讨论了其学士学位、工程硕士学位和博士学位的培养方案 。

麻省理工学院教育教学考察报告(三)——“电路与电子学”课程教学法篇

作者于 2 0 0 3年秋季学期赴美国麻省理工学院进行教育教学考察。本文是考察报告的第三部分。本部分先后介绍了“电路与电子学”课程的组织结构 ,教学内容 ,作业与实验 ,测验、考试与成绩评定和教材的基本情况 。

论混合式教学的六大关系

混合式教学是当前我国高等教育的热点话题。作者结合近年来与不同类型学校的教师合作的经验,探索了多种有效的混合式教学方法,总结了与混合式教学相关的六对关系,即:投入和产出,强调教师应基于OBE思想进行混合式教学设计;单向和双向,提供了移动互联时代教师的生存之道;加法和减法,讨论了教学內容和学习成效之间的对立统一关系;正向和负向,使得课堂教学中侧重优秀学习者的“牵羊”策略和侧重一般学习者的“轰羊”策略可以同时进行;混乱和秩序,通过人为制造的、有灵魂的混乱提升了学生在课堂里的思维活跃水平;简单和真实,强调从简单数据可以获取对学生课堂学习成效的真实洞察。

理工科核心课中的课程思政——为什么做与怎么做

结合对课程思政的若干错误或片面的观点进行分析,提出应完整理解开展思政教育的必要性,并结合负责的“电路原理”课程,从如何立德树人,开展价值塑造同时进行能力培养等不同层面加以阐释。

专业基础课教学内容的选材与创新——清华大学电路原理课程案例研究

以清华大学电路原理课对教学内容的改革为例,讨论了在科技迅猛发展和培养创新型人才的前提下基础课和专业基础课对经典教学内容进行选材与创新的可行思路,可供广大基础课和专业基础课教师参考和借鉴。

合五为一 连通课程思政建设的最后一公里

本文讨论连通课程思政建设最后一公里的理念与措施。首先提出关于课程思政的3个问题,即课程思政中“思政”二字的含义,开展课程思政建设的抓手,以及如何优化开展课程思政教育的时间安排。本文指出,课程思政就是通过课程的教与学活动来实现全方位的育人,继而提出合五为一的课程思政建设模式,即在理解层面,要准确理解课程思政和同向同行;在行动层面,要通过身教实现立德树人;在内容层面,要在知识传授过程中实现入脑入心的价值塑造;在方法层面,要将能力培养有机融入知识传授;在手段层面,要将课程思政建设与混合式教学改革紧密结合。

从交互到融合:新冠肺炎疫情的高等教育应对之策

新冠肺炎疫情对高等教育提出了严峻挑战。该文首先回顾了2020年春季学期开展在线教学的特点、困难和应对措施,进而指出在春季学期确保在线学习与线下课程质量实质等效的关键之处是通过理念认识、工具使用和教学设计来实现实时交互式在线教学。以自身讲授的电路原理课程为例,说明经过良好设计后,能够实现学生的在线学习成效与以往的课堂学习成效等效。最后,对秋季学期教学的特点进行展望,提出融合交互式在线教学,并指出在这种场景下确保学习质量的关键是能够让现场和远程的学生有融合感,以实现高质量交互。

初谈在线学习的实质等效

本文首先回顾了我国工程教育专业认证中的“实质等效”。在当前为应对新冠肺炎疫情开展在线教学的场景下,实质等效的概念有了新的发展,即保证在线学习与线下课堂教学质量实质等效,这对高校和教师都是很高的要求。作者结合在清华大学组织开展在线教学和讲授本科核心课程的亲身体验,从实质等效的必要性、可行性和实现路径三个角度讨论了如何正确理解实质等效、如何做到实质等效等关键问题。

以高质量在线教学应对高校疫情防控大考

清华大学一直强调"价值塑造、能力培养、知识传授"三位一体的教育理念.面对汹涌而来的新冠肺炎疫情,只有在理念层面遵循"成效为道,数据为器;交互为体,直播为用"的原则,在工具层面综合掌握"信息传递,学习反馈,知识众筹"的技法,在教学设计层面遵循"碎,动,减"的思想,开展大规模实时交互式在线教学,才能化危为机,在这场"大考"中交出满意的答卷.

麻省理工学院教育教学考察报告——基本情况篇

本文是笔者于 2 0 0 3年秋季学期赴美国麻省理工学院进行教育教学考察报告的第一部分。首先介绍了麻省理工学院的历史沿革、地理环境、院系组成、教师队伍、学生比例、有特色的学生培养计划 ,然后讨论了工学院的基本情况 ,最后简单介绍了电气工程与计算机科学系的历史、现状和教学情况。