I. Прямое решение насущных проблем вузов! Множественные трудности традиционного лабораторного обучения требуют неотложного преодоления
Глубокий многолетний опыт работы в сфере лабораторного обучения во втузах показал, что различные недостатки традиционных офлайн-лабораторий давно стали типичной проблемой как для преподавателей, так и для студентов; каждая из них точно ограничивает повышение качества и эффективности учебного процесса:
- Широкий ассортимент оборудования, высокие эксплуатационные затраты и низкий коэффициент использования
Лабораторные работы по радиосвязи и электронике охватывают десятки типов экспериментов: обработку сигналов, радиочастотную связь, модуляцию и демодуляцию и др. Для традиционного обучения требуется закупка различных приборов: осциллографов, генераторов сигналов, анализаторов спектра и т.д.
- Устаревание учебных программ — отставание от темпов технологического развития отрасли
Темпы технологических обновлений в электронно-информационной отрасли чрезвычайно высоки: внедрение 5G, технологий Software-Defined Radio (SDR), новых алгоритмов связи и других новшеств продолжается непрерывно. Однако оборудование традиционных лабораторий фиксировано, а программное обеспечение закрыто; лабораторные работы и учебные программы остаются неизменными годами, их обновление затруднено и требует длительного времени. Учебный материал отстаёт от передовых отраслевых технологий, студенты выполняют лишь устаревшие базовые лабораторные работы и не получают доступа к современным промышленным технологиям, что приводит к разрыву между приобретёнными знаниями и требованиями рабочих мест, делая невозможным удовлетворение потребностей инновационного обучения в рамках концепции «Новой инженерной специальности» и подготовки к техническим соревнованиям.
- Сложная последовательность практических операций и жёсткие ограничения по времени и месту проведения занятий
Практические занятия на физическом оборудовании характеризуются высоким порогом входа и сложной процедурой: монтаж цепей, настройка аппаратного обеспечения, калибровка параметров — все эти этапы трудоёмки, а новички часто допускают ошибки, что снижает успешность выполнения экспериментов. Кроме того, традиционные лабораторные занятия строго привязаны к фиксированным помещениям и расписанию, требуют очного присутствия и не поддерживают фрагментированное самостоятельное обучение, повторение материала после занятий или удалённую практику. Такие форматы полностью непригодны для дистанционного обучения, летней практики или онлайн-курсов, серьёзно ограничивая пространство для самостоятельного исследования студентов и затрудняя развитие навыков самостоятельной отладки и инженерного мышления.
- Неэффективное учебное управление и неточная система оценки
Традиционное лабораторное обучение полагается на ручное управление и бумажные отчёты: составление расписания, управление правами пользователей и регистрация хода экспериментов осуществляются вручную — это неэффективно и подвержено ошибкам. После завершения лабораторной работы студенты самостоятельно оформляют отчёты, а преподаватели проверяют их вручную — это трудоёмко и времязатратно. При этом невозможно полностью проследить весь процесс экспериментальной отладки и оптимизации студентов через пробу и ошибку; оценка основывается исключительно на конечном результате, что приводит к отсутствию процессуальной оценки и затрудняет точную диагностику практических навыков и степени усвоения знаний, мешая персонализированному подходу в обучении.
II. Инновационное решение! Облачная образовательная экспериментальная система Tianwen создаёт принципиально новое решение для практических занятий
В ответ на ключевые проблемы лабораторного обучения во втузах облачная образовательная экспериментальная система Tianwen с программно-определяемой архитектурой, разработанная на основе полностью собственных интеллектуальных прав, представляет собой комплексное педагогическое решение, объединяющее виртуализацию, сетевизацию, интеллектуализацию и реконфигурируемость. Сочетание виртуального и физического обучения ломает барьеры традиционного лабораторного образования и всесторонне соответствует всем сценариям — от повседневного обучения и практических занятий до подготовки к соревнованиям и научно-исследовательской деятельности — в области связи и электронно-информационных технологий.
Как инновационная платформа, специально разработанная для лабораторного обучения во втузах, данная система кардинально меняет традиционную модель обучения на фиксированном аппаратном обеспечении. Её ключевые преимущества — программно-определяемая архитектура, сочетание виртуального и физического обучения, реконфигурируемость, простота обновления и полная совместимость. Она позволяет создавать как стандартизованные профессиональные офлайн-лаборатории по связи и электронике, так и облачные виртуальные лаборатории моделирования, обеспечивая дистанционное обучение, онлайн-практику и взаимодействие виртуальных и физических сред, полностью решая все педагогические проблемы традиционных лабораторий.
Подробнее о продукте — на официальном сайте:https://www.dyaotech.com/
Пробный доступ к системе уже сейчас по адресу:http://yune.dyaotech.com:10000/
III. Мощные технологии как основа всестороннего обновления системы лабораторного обучения во втузах
- Собственная открытая архитектура — полный технологический контроль и беспроблемные обновления
Система построена на собственной открытой архитектуре программно-определяемого радио (SDR) и обладает полными правами на интеллектуальную собственность, что позволяет преодолеть технологические ограничения закрытых и «чёрных ящиков» коммерческих платформ. Глубоко совместима с единым открытым стандартом программно-определяемого радио, полностью поддерживает основные универсальные радиочастотные устройства SDR на рынке и отличается исключительной совместимостью. Также поддерживает разработку пользовательских компонентов: преподаватели могут самостоятельно расширять лабораторные модули в соответствии с реформой учебных программ, технологическими обновлениями и научно-исследовательскими задачами, быстро обновляя учебные материалы и обеспечивая соответствие учебного процесса передовым отраслевым технологиям, окончательно решая проблемы медленного обновления программ и отставания курсов.
- Визуализация и удалённое выполнение экспериментов в облаке — упрощение процедур и преодоление ограничений по времени и месту
Система оснащена передовыми веб-технологиями визуализации, обеспечивающими онлайн-построение потоковых графов, удалённое управление запуском волновых форм, отображение волновых форм в реальном времени и удалённую передачу аудиосигналов. Не требуется сложное подключение аппаратного обеспечения и многоступенчатая настройка: студенты могут выполнять моделирование экспериментов, настройку параметров и наблюдение результатов непосредственно через веб-браузер, что значительно упрощает процедуру и снижает порог входа. Одновременно полностью устраняются ограничения по времени и месту: удалённая практика в облаке доступна 7×24 часа, позволяя студентам входить в систему в любое время и в любом месте для предварительной подготовки, выполнения экспериментов и анализа результатов — это идеально подходит для онлайн-обучения, самостоятельной работы вне занятий, практики в удалённых регионах и подготовки к соревнованиям, реализуя концепцию «практика в любое время и в любом месте».
- Сочетание виртуального и физического обучения — одна платформа для всех типов лабораторных работ
Платформа одновременно поддерживает как виртуальное моделирование, так и работу с физическим оборудованием. В ней встроено огромное количество алгоритмических компонентов для связи и информационных технологий, позволяющих быстро создавать лабораторные работы по различным дисциплинам — основам связи, обработке сигналов, радиочастотным технологиям, встраиваемым системам связи — без необходимости закупки множества специализированных устройств. Одна система заменяет десятки традиционных лабораторных приборов и поддерживает как базовые проверочные, так и комплексные проектные и исследовательские эксперименты, идеально соответствует многоуровневым, междисциплинарным и многозадачным педагогическим потребностям вузов, значительно снижая затраты на закупку, эксплуатацию и модернизацию лабораторий и повышая коэффициент использования оборудования.
- Интеллектуальное учебное управление — лёгкое и эффективное содействие преподавателям и студентам
Платформа включает полнофункциональную интеллектуальную систему управления учебным процессом с возможностями многоуровневого управления пользователями, управления курсами и лабораторными работами, а также мониторинга состояния выполнения волновых форм в реальном времени. Это помогает преподавателям эффективно решать задачи расписания групп, распределения прав доступа, контроля за ходом экспериментов и сбора статистики успеваемости, существенно снижая административную нагрузку. Кроме того, поддерживается автоматическая генерация лабораторных отчётов, фиксирующая полный цикл действий студента: выполнение эксперимента, настройку параметров, пробу и оптимизацию через ошибки. Система автоматически обрабатывает экспериментальные данные и формирует стандартизированные отчёты, устраняя необходимость ручного заполнения бумажных форм и ручной проверки. Таким образом, оценка переходит от «оценки результата» к «точной оценке всего процесса», помогая преподавателям точно понимать уровень подготовки студентов и применять персонализированные методы обучения.
IV. Поддержка обучения по концепции «Новой инженерной специальности» — создание нового эталона лабораторного обучения во втузах
От снижения учебных затрат и упрощения практических процедур до ускорения обновления курсов, расширения учебных сценариев, оптимизации учебного управления и совершенствования системы оценки — программно-определяемая облачная образовательная экспериментальная система Tianwen решает технологическими инновациями системные проблемы традиционного лабораторного обучения.
Это не просто лабораторная система, а полноценное педагогическое решение для всех сценариев, адаптированное к реформе подготовки кадров по концепции «Новой инженерной специальности». Она помогает вузам быстро создавать современные, интеллектуальные и масштабируемые лаборатории по связи и электронно-информационным технологиям, способствуя переходу лабораторного обучения от «традиционной аппаратной практики» к новой парадигме — «сочетание виртуального и физического обучения, самостоятельное инновационное мышление и точное педагогическое воздействие». Такой подход эффективно готовит высококвалифицированных специалистов в области электронно-информационных технологий, обладающих прочными практическими навыками, инновационным мышлением и готовностью к работе в промышленности, оказывая всестороннюю поддержку развитию профильных направлений, педагогическим реформам и повышению качества подготовки кадров!