核反应堆建模通过远程学习

帮助满足日益增长的需要与核安全培训毕业生,一个简短的课程核反应堆建模、核系统的确定性建模,是为硕士学生,博士生,博士后研究人员在查尔姆斯理工大学的。课程为期一周的研讨会中,学生模型给出MATLAB的钠冷快堆^®中子输运,运输流动,传热,他们的相互依赖关系。学生完成所有在会话编码练习与MATLAB年级™(图1)。

直到现在,车间使用翻转课堂学习模型和混合方法中一些学生参加面对面在当别人参加了远程在线查尔默斯。由于COVID-19大流行,车间将最有可能在未来完全在线进行。因为我们已经使用MATLAB年级课程的混合动力版,远程教学的经验,过渡到一个完整的远程教育将简单的设置。这个设置已经被成功地应用遵循同样的原则计算连续物理学大师的水平课程的一部分,提供了第一次查尔默斯在2020年的春天。因为COVID-19爆发,部分课程是完全在线。

车间动力和设置

近100座核反应堆仍在操作整个欧洲,占25%以上的电力生产。然而,与此同时,欧洲大学核工程项目被淘汰,和政府机构警告的危险缺乏科学家和工程师在核安全方面的专业知识。核系统的确定性建模成立,部分为尽可能多的学生提供深入的核反应堆的建模训练,因此,在核安全,不管他们的能力参加面对面的在查尔默斯。

把学生的速度

当我们最初打开核系统的确定性建模远程学习,我们的第一个挑战之一是提供材料适合不同教育背景的学生。我们解决这一挑战,为学生提供自主学习活动完成之前开始的为期一周的研讨会。多亏了这个准备工作,“面对面”会议(现场或在线)可以专注于更积极的形式通过专门设计的学习活动。

preclass准备工作主要集中在两个方面:提供必要的理论知识的反应堆建模(概念上的理解),确保学生可以专注于解决MATLAB任务在面对面的会话(程序理解)。一些学生来到类编程经验,一些以MATLAB的经验,和其他人没有。我们鼓励学生不熟悉MATLAB完成免费的,动手练习可以通过MATLAB斜坡弯道,包括会话向量和矩阵,导入数据,计算数组,调用函数,绘制数据。学生访问校园网络MATLAB培训通过他们的大学也可以选择完成为期三天,自学、网上MATLAB基础课程,涵盖了相同的材料在更大的深度。

培养主动学习

在我们开发的方法,所有的学生学习独立和自己的时间在车间实际发生之前,由于教材在网络上可用。类课程关注学生参与高阶思维的活动,重点开发和实现算法在MATLAB。

准备活动集中在概念理解,要求学生完成指定阅读资料从我的课本在核反应堆建模(专门为车间编写),看短记录讲座或网络广播,回答网上测试。而课本介绍了核反应堆的细节建模、网络广播总结课本中提供的关键概念,从而进一步提高学生的概念的理解。

节课期间,我简要回顾关键概念和测验的答案。然后学生工作实现基于MATLAB的反应堆建模教材中的各种算法和网络广播。帮助学生集中在正确的解决方案,我创建了编码模板和评估测试每个互动练习MATLAB平地机(图2)。

MATLAB年级成绩自动练习并提供反馈,留下我和我的助教免费一对一的与学生工作,回答他们的问题,在需要的时候提供指导。基于web的MATLAB平地机接口还确保所有学生,无论是本地或远程访问相同的编码环境。

许多学生使用MATLAB作为补充的桌面版MATLAB年级探索概念深入外安排会议。学生没有通过他们的大学可以利用MATLAB 30天的免费试用。

学习成果和学生的反馈

对于大多数的学生来说,这是他们的第一次经历了教室。的结合了教育学与MATLAB年级编码作业代表了他们被用来“中断”的方式学习。然而,学生们非常积极的设置,无论他们是否遵循课程现场或远程。在课程的调查,80%的课程的学生有一个非常好的印象,20%的人一个好印象(选择“很好”,“很好,”“有点不好,”和“不擅长”)。此外,36%的学生认为他们学习更好在这个教学设置和32%有所好转;只有4%的人认为他们学习好多了在传统的格式和8%更好的在传统的格式,而20%的人认为他们学习同样在这个教学设置和在传统的格式。48%的学生认为教学方法很好,和52%一样好(可能的选择是“很好”,“很好,”“有点不好,”和“不擅长”)。最后,也是最重要的是,76%的学生发现同步会话非常迷人和16%有点迷人。只有8%发现会话不参与(可能的选择是“很迷人,”“有点迷人,”“有点不迷人,”和“不参与”)。

除了参与同步会话的水平(在我看来,是一种直接测量方法)的疗效,所有现场学生成功地完成了所有作业。远程和活跃的学生(那些实际从事作业),完成率为98%。

我应该提到学生的学习正在进行的深入分析我们其他完全在线课程,计算连续物理学,使用收集的数据监控他们的学习活动在整个学习序列(preclass活动形式的阅读课本,看网络广播,和回答网上测试;课堂活动工作时在MATLAB平地机作业;完成作业和post-class活动)。早期结果表明,学生的参与程度非常高,尽管完全在线的本质,当然,学生参与执行编码作业非常好。

远程教育:未来的计划和建议的同事

远程学习课程中教授多年,经常有人问我同事的建议开始为改善学习经验和策略。我鼓励这些同事,首先,制定教学计划课程,计划尽可能,即使它们转换成远程学习课程运行时。困难是可以预料到的,特别是当老师和学生们都是远程学习。我发现坚持该计划通过这些困难是一种更好的策略比中途放弃尝试新事物。

我鼓励教师考虑等因素的准备时间,他们将有多少学生。记住,大多数学生一样习惯在线学习教师网上教学。提供一个课程的结构,很容易理解和遵循。最后,也是最重要的是,找到与学生互动的方法,提供了实践训练,使学生主动学习者。课堂会话期间,主动学习和师生互动,提高学生学习的关键,无论是现场,在网上,或在一个混合的设置。自动分级系统如MATLAB平地机在这方面提供了巨大的优势:它给老师时间和学生单独工作虽然让学生参与实践的机会,主动学习和即时反馈。不同的学习元素及其相互关系需要互相利用,支持学生的学习,从而解释了为什么有一个策略是至关重要的。万博1manbetx