“这是什么神仙课，老师居然直接把‘口袋实验室’寄到了我们家里！”今年春夏学期，浙江大学信息与电子工程学院开设的《数字系统》课程引发了选课学生的阵阵惊叹。选上这门课的同学，都在近半个月内收到了老师们从学校寄来的FPGA（Field Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列）实验板，这个实验板约一个成年人手掌大小，200g重量。《数字系统》的课程负责人、信电学院副教授李宇波老师说：“在任何地方，你的笔记本电脑就可以驱动这块小小的实验板，快速完成你需要做的所有数字系统实验，我们叫它‘口袋实验室’。”“口袋实验室”为了把这些实验板寄给各个教学班的每一位同学，光邮寄费就花了一千多元，但他们却说，学必所值，乐在其中。寄千元实验板看似豪气，实则是课程教学的常规手段《数字系统》是面向电子信息类专业学生开设的一门重要专业基础课，由信电学院的李宇波、史治国、叶德信、卓成四位老师主讲。课程组负责人 李宇波这门课程在 2016年正式开课，今年面向三个教学班，一共约一百个学生，一般采用一节理论课加一节实验课的形式。上完理论课之后，同学可以用一根数据线将FPGA实验板与电脑相连，在实验课通过Vivado软件进行代码编写和进行理论验证。如果在学校，下课后学生可以把实验板带回宿舍，获得一学期的自由使用权。因为疫情，学生们没办法拿到这“口袋实验室”怎么办？《数字系统》课程组的四位老师依然认为要保质保量地对教学过程负责到底，为每个学生提供实验板的学习便利。所以他们选择把单价1198元的实验板寄到每位学生的住处。“有三位同学因为处于湖北省疫情严重地区，顺丰无法送达，所以我又转去邮政快递寄送，”虽然有些辛苦，但叶德信老师很欣慰，“还好没有让疫情耽误我们的课程计划。” 当然，如果有同学的实验板在邮寄路上丢失，他们可以自行网购实验板，课程组负责支付全部费用。上网课确实有很多困难，2019级云峰学园的本科生谢一凡说：“网上实验课真的很麻烦，出问题了不能面对面找老师寻求帮助。”老师的视野被摄像头限制，不能直接对学生进行指导，只能每做一步就跟学生确认是否明白如何操作。为了解决这一问题，课程组邀请了四位经验丰富的研究生助教加入班级群，指导学生进行实验。大大提高了教学效果。除此之外，几位助教在上学期末就已经检测过每个实验板的工作状况，给硬件有问题或者按键不灵敏的板子做了标记，这也保证了给学生邮寄过去的实验板都是功能完好的。同学收到的快递“感觉老师和助教太负责了，一千多元的实验板说寄就寄，” 谢一凡感慨，“而且为了完成大作业，课程对我们自行购买的材料的费用也全部报销。”智能+生活，在“玩”中学会数字系统设计《数字系统》开课五年来，学生们呈现出的作品令李宇波老师印象深刻：“往年的作品有各类游戏机，比如一款经典像素游戏：坦克大战。”只要在实验板接上显示屏和键盘，玩家双方就可以轻易地控制两辆坦克，展开一场激烈的战斗，利用游戏中各种不同的地形隐蔽自身，发射子弹，尽力击败对手。还有一副“探索者眼镜”事实上是“导盲镜”。戴上这副眼镜后，如果你周围的环境温湿度过高，眼镜上的蜂鸣器就会发出特定音乐提醒。当你过于靠近一个物体时，眼镜通过超声波模块测出你与物体之间的距离，从而贴心地发出声音提示，避免你跌倒受伤，富有人文关怀。往年的课程作业“有学生设计了一款“语音控制小车，也非常有趣。” 李宇波老师谈起学生的课程作品赞不绝口， “学生设计的语音识别和语音合成模块实现了小车的语音功能，当你对小车说‘黄河之水天上来’，它会回复你‘奔流到海不复回’。” 此外，它还有讲段子、回答测验题目等众多功能，堪称“会说话”的智能小车。上面提到的作品是《数字系统》历年期末作业中的几个例子，简单来说，数字系统由一个核心处理器和许多外部接口组成，核心处理器就相当于人体处理各种信息的大脑。数字系统在我们的生活中触手可及，手机、电脑、遥控器和其他各种电器都是数字系统。为了让课程与现实生活联系更紧密，每年的期末作业都会围绕一个十分贴近生活的主题展开，比如智慧餐厅、智能家居、智能物联网等。学生二至三人为一个小组，在春学期初步构思一件有创意的课程作品，实验板就相当于核心处理器，而键盘、显示屏等就是外部接口。经过课堂展示，和同学、老师讨论可行性，改进方案等，并在夏学期完成它。李宇波老师笑称：“我们的课程目标就是尽量让同学们在‘玩’的过程中学会数字系统设计。”同时，课程组也在中国大学慕课网上推出了《玩转数字系统设计》的MOOC课程，并邀请了FPGA厂家的技术专家来共同指导课程的学习与如何“玩转”实验。不仅报名免费，还有机会获赠口袋实验板和数字系统学习认证。往年同学们展示小组作业成果这一学年的《数字系统》课程已经进行了七周，对于学生们半学期后的课程作品，李宇波老师表示：“我一直对学生们的作品持开放态度，任何用心设计制作的课程作品都是最棒的。”内容来源：钱江晚报《浙大这门课，实验室也能“快递到家”》（记者 王湛 通讯员 陈蕾伊 邱伊娜 柯溢能）本文编辑：浙江大学微讯社 童嘉桢责任编辑：周亦颖
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