新技術在線上實物實驗平臺的研究與探索

鄭 磊， 胡仁杰， 堵國樑， 黃慧春

（東南大學國家級電工電子實驗教學示范中心，南京 210096）

0 引 言

2013年，教育部發(fā)出了《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》，通知指出，虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內(nèi)容，是學科專業(yè)與信息技術深度融合的產(chǎn)物［1］。《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》［2］中提出進一步的建設目標，從2019～2021年，完成4 000門左右國家級線上一流課程（國家精品在線開放課程）、4 000門左右國家級線下一流課程、6 000門左右國家級線上線下混合式一流課程、1 500門左右國家虛擬仿真實驗教學一流課程、1 000門左右國家級社會實踐一流課程認定工。2019年底到2020年初的新型冠狀病毒疫情，給全國乃至世界范圍內(nèi)的教育行業(yè)帶來新的挑戰(zhàn)，線上課程、直播網(wǎng)課成為主流的教學手段，初見成效的線上實驗平臺也給在家學習的學生帶來全新的實驗學習體驗。教育部印發(fā)《疫情防控期間做好高校在線教學組織與管理工作指導意見》等文件［3-5］指出，各高校應充分利用上線的慕課和省、校兩級優(yōu)質(zhì)在線課程教學資源，在慕課平臺和實驗資源平臺服務支持帶動下，依托各級各類在線課程平臺、校內(nèi)網(wǎng)絡學習空間等，積極開展線上授課和線上學習等在線教學活動，保證疫情防控期間教學進度和教學質(zhì)量，并全天候開放國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺，免費提供2 000余門虛擬仿真實驗課程資源，實現(xiàn)“停課不停教、停課不停學”［6］。

目前的線上實驗平臺融合了理論／實驗、課內(nèi)／課外、線上／線下混合式等實驗教學模式［7］，拓寬了實驗的時空與內(nèi)容的外延和深度。但是大部分線上實驗室作為理論教學或者MOOC的輔助工具存在，沒有形成獨立、完整的教學體系；而且現(xiàn)有的線上實驗任務以驗證性為主，鮮有探究性；涉及的問題客觀性居多、缺乏主觀性；實驗過程沒有針對性引導、幫助和交互；系統(tǒng)缺乏完整、明確詳細的考核機制；對于海量的多維度數(shù)據(jù)很少進行分析，難以對教學設計提供良性反饋。

楊全勝等［8］對計算機專業(yè)的遠程實驗系統(tǒng)作了初步的探討和研究，建立基于FPGA的帶底層硬件支持的虛實結(jié)合的遠程實驗系統(tǒng)。曾永安等［9］通過融合Proxmox虛擬化、VNC等技術，實現(xiàn)多主機互聯(lián)的在線實驗課程。徐志國等［10］從課程大綱的優(yōu)化與調(diào)整、在線資源的建設、線上線下互動教學的設計及組織、考核標準與實施等方面提出了電子信息類專業(yè)課程混合式教學模式改革的思路，探索利用在線平臺進行混合式教學對于提升電子信息類專業(yè)課程教學效果的重要意義。Fujii等［11］利用Web服務器、VPN、分布式資源和服務管理等技術實現(xiàn)共享實驗室框架，為遠程多用戶分時復用硬件實驗系統(tǒng)的應用提供可能。

線上實物實驗平臺，契合教育部當前“線上”＋“線下”混合式教學模式，加強培養(yǎng)學生的設計能力、探索能力、創(chuàng)新能力和實干能力，盡量多給學生留出獨立思考和自主學習的空間，引導學生自主設計實驗，并嚴格按照科學規(guī)范對學生進行監(jiān)督、培養(yǎng)與考核［12］。本文在Web服務器、VPN技術、分布式控制技術的基礎上，結(jié)合混合云計算［13］、物聯(lián)網(wǎng)［14］、大數(shù)據(jù)、人工智能、可重構［15］等新技術，融合實驗教育資源［16］，為線上實驗教學帶來新的機遇，將全面改變現(xiàn)有的教學環(huán)境和培養(yǎng)模式。

1 平臺框架介紹

當前在線實驗主要有兩種形式：軟件設計仿真與遠程實物實驗［17-18］。軟件設計仿真的實驗環(huán)境由軟件模擬，如使用Multisim、Pspice、QuartusII、Vivado等計算機輔助設計軟件或者專門設計的虛擬現(xiàn)實空間軟件環(huán)境中進行相關課程實驗。這種方法可以在沒有實際設備的情況下進行實驗，并且許多學生可以同時進行相同的實驗。但是，實驗的結(jié)果是已成定局的結(jié)論，并且在許多情況下，結(jié)果的偏差很小。遠程實物實驗是通過遠程控制實際的實驗設備，如實際的數(shù)字電路、模擬電路，用這種方法可以得到與實驗室實際電路相似的結(jié)果，限制條件是同一臺設備只能被有限的同學使用。

電子信息類課程，尤其是基礎課程中，軟件設計仿真是實驗設計和參數(shù)優(yōu)化通常采用的方法。但是軟件仿真與實物電路之間存在不可消除的差異，如電子元器件理想集中參數(shù)與真實器件分布參數(shù)，理想儀器狀態(tài)與真實儀器驅(qū)動能力、頻率特性等非理想狀態(tài)，紋波、噪聲、干擾對電路運行的影響，線路分布阻抗參數(shù)及接觸阻抗對電路的影響等。因此，線上實物實驗能夠充分融合理論／實驗、課內(nèi)／課外、線上／線下的教學理念，通過實踐與理論的差異化分析和學習，踐行理論指導實踐和實踐對理論具有決定作用這一辯證思想。

線上實物實驗平臺框架結(jié)構如圖1所示。系統(tǒng)由實驗室實驗板卡機箱、儀器組、網(wǎng)絡、服務器、管理員管理端、教師管理端和學習者客戶端組成。

實驗板卡機箱采用標準機箱式結(jié)構，按照課程分為模擬電子線路實驗、電路分析實驗、數(shù)字邏輯電路實驗等，機箱內(nèi)按照使用人數(shù)配置一定數(shù)量的實驗板卡，硬件資源由服務器動態(tài)分配，每個機箱能并發(fā)多個學生同時實驗；系統(tǒng)可實現(xiàn)多個平臺級聯(lián)。

儀器組與板卡機箱連接，每臺儀器均可通過網(wǎng)絡遠程操控，提供真實的實驗環(huán)境和儀器測試體驗。

學習者在客戶端設計的實驗均有實際硬件電路對應，通過瀏覽器訪問在線實驗平臺，可在類似面包板的實驗平臺上配置電子元器件、選擇元器件參數(shù)、用導線連接電路；可以選擇實驗儀器設備，如遠程操控程控穩(wěn)壓電源的輸出電壓、激勵信號源的波形／頻率／幅值、萬用表的測量功能、示波器的通道／耦合／靈敏度／掃描速率；可選擇電路中信號接入點與電路觀測點，觀察并測量電路參數(shù)與信號的波形、頻率、幅值、相位等參數(shù)。學習者可以在線編寫實驗報告，將實驗電路、實驗數(shù)據(jù)、信號波形植入實驗報告，形成的實驗報告可在線提交。

教師通過教師管理端管理實驗內(nèi)容和學生實驗過程，在線批改報告，評價實驗過程和實驗結(jié)果。

管理員根據(jù)學校的課程教學要求，在管理員配置端配置實驗板卡和實驗儀器，配置系統(tǒng)功能模塊。

服務器為實驗平臺提供無人值守、24 h全天候開放運行的服務。服務器鋪設在校外，由成熟的云服務供應商提供服務，實驗板卡和儀器鋪設在學校，通過VPN網(wǎng)絡交互數(shù)據(jù)。學生、教師、管理員均可通過網(wǎng)絡訪問各自角色的網(wǎng)絡內(nèi)容，學生可在家庭、宿舍、教室、圖書館等任何有網(wǎng)絡的場地進行實驗。

圖1 線上實物實驗平臺框架示意圖

本文將可重構技術、混合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術引入和應用到線上實物實驗平臺，融合這些新技術，為線上實物實驗教學帶來新的機遇，將全面改變現(xiàn)有的教學環(huán)境和培養(yǎng)模式，高度數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化教學環(huán)境條件的快速普及，為提供更具個性的教學內(nèi)容和教學引導，為實現(xiàn)更加精準、更具耐心的實驗教育提供了基礎硬件條件，為提供更加多樣的教學模式和學習方式、實現(xiàn)由知識傳授到知識構建的重大轉(zhuǎn)變提供了可能。而沉浸式的學習體驗和智能化的學習過程，將為每位學習者特定的學習需求生成個性化、定制化的學習方案。

2 系統(tǒng)設計

為了融合理論／實驗、課內(nèi)／課外、線上／線下的教學資源，拓寬了實驗的時空與內(nèi)容的外延和深度，線上實物實驗平臺以數(shù)據(jù)和技術為驅(qū)動力，結(jié)合可重構技術、大數(shù)據(jù)、混合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術，實現(xiàn)理論知識驅(qū)動實驗技能、實驗技能轉(zhuǎn)化學習能力、學習能力提升科研素質(zhì)的良性循環(huán)，通過打造集合施教、學習、實驗、管理等功能于一體的智慧在線實驗管理系統(tǒng)，探索全面、精準評價機制，并能夠支持學習過程的動態(tài)優(yōu)化、實驗過程智能引導和在線幫助，提升實驗效率。

2.1 可重構技術

可重構技術［15］是指利用可重用的軟硬件資源，根據(jù)不同的應用需求，靈活地改變自身體系結(jié)構的設計方法。在線實驗系統(tǒng)需要根據(jù)不同的實驗項目更改電路結(jié)構，根據(jù)學生的不同設計改變電路結(jié)構和參數(shù)，可重構技術的應用可以保證在線實驗系統(tǒng)的設計具備足夠的靈活性和多樣性。

如圖2所示，在線實驗系統(tǒng)的實驗板卡設計采用可編程的數(shù)字開關陣列、可編程的模擬矩陣開關陣列、可編程電阻和電容器件、可編程運算放大器、可編程電源等可重構硬件資源，通過基于“ARM＋FPGA”結(jié)構的重構控制器配置可重構硬件資源。ARM處理器接收遠程控制信號指令，解析后轉(zhuǎn)化為FPGA的控制信號，F(xiàn)PGA配置可重構硬件資源，改變實驗電路的結(jié)構和參數(shù)。同時，ARM處理器采集實驗對象和相關電路的工作狀態(tài)，反饋給服務器，記錄實驗過程數(shù)據(jù)，監(jiān)測實驗效果。

圖2 可重構硬件資源示意圖

2.2 大數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是指通過科學實驗、檢驗、統(tǒng)計等方式所獲得的，用于科學研究、技術設計、查證、決策等目的的數(shù)值。通過全面、準確、系統(tǒng)地測量、收集、記錄、分類、存儲這些數(shù)據(jù)，再經(jīng)過嚴格的統(tǒng)計、分析、檢驗這些數(shù)據(jù)，就能得出一些很有說服力的結(jié)論。大規(guī)模、長期地測量、記錄、存儲、統(tǒng)計、分析這些數(shù)據(jù)，所獲得的海量數(shù)據(jù)就是大數(shù)據(jù)［19］。

在實驗教學中，學習者的視頻課件學習行為、實驗操作行為、在線時長、結(jié)果正確率、測試成績、與教師互動情況、教學評價等數(shù)據(jù)，可以很好反映學習者的學習規(guī)律，教師的在線時長、教學材料反饋、與學習者互動情況等數(shù)據(jù)，可以反映教師施教的有效性，反映實驗材料、實驗項目設置的科學性。在線實驗后臺運行數(shù)據(jù)可以反映平臺的承壓能力、帶載能力、性能缺陷、功能開發(fā)方向等。

數(shù)據(jù)是人工智能的“養(yǎng)料”，因此實驗大數(shù)據(jù)是實驗平臺智能化的基礎，大數(shù)據(jù)技術可以通過對教育數(shù)據(jù)的分析，挖掘出教學、學習、評估等符合學生實際與教學實際的情況，這樣就可以有的放矢地制定、執(zhí)行教育政策，制定出更符合實際的教育教學策略；也有利于人工智能技術在實驗平臺的實施。

2.3 混合云計算

線上實物實驗不同于純軟件虛擬仿真，其依賴的硬件實驗裝置不是標準化的計算機設備，無法托管到互聯(lián)網(wǎng)機房，只能部署在實驗室；軟件系統(tǒng)（管理、預約、實驗報告）面對的用戶數(shù)量多、分布廣，為了保證訪問速度，需要使用互聯(lián)網(wǎng)云服務器。借助混合云計算技術，實驗室的實驗裝置硬件可以與互聯(lián)網(wǎng)云服務器（分布在華北、華東、華南）結(jié)合，構成混合云服務，為全國各地用戶提供近乎實時的實驗操作（見圖3）。

圖3 混合云計算部署示意圖

2.4 物聯(lián)網(wǎng)技術

目前高校實驗室的儀器設備都可以基于https協(xié)議實現(xiàn)與智慧實驗管理終端的互聯(lián)，可以自動識別并記錄儀器的相關信息（型號、序列號、位置、使用時長等）；實現(xiàn)實時監(jiān)控所有實驗臺儀器的狀態(tài)（是否在線、儀器是否正常）；可批量設置實驗室所有儀器的狀態(tài)（上線、下線、統(tǒng)一設置等）；可在線獲取某個實驗臺測量儀器的詳細數(shù)據(jù)（測量數(shù)據(jù)、屏幕截圖或主要參數(shù)）；支持學生在實驗報告中讀取測量儀器的數(shù)據(jù)，這些智慧儀器為本項目提供了很好的物理基礎。

在線實境實驗配套的實驗裝置與儀器設備功能架構各不相同、來自不同的廠商，這些硬件通過物聯(lián)網(wǎng)連接在一起，支持了從基礎到綜合的各類實驗項目，而且裝置的數(shù)量可以按需調(diào)整，實驗內(nèi)容的擴充也非常方便。

2.5 人工智能

智慧教育經(jīng)歷了最近2～3年的高速發(fā)展后，為“人工智能＋實驗教學”的結(jié)合提供有效的實驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗支持［20］。目前工具型輔助學習、人工智能學科教育和智慧校園是人工智能在教育行業(yè)比較流行的應用場景，人工智能的多項技術被運用到教學和輔助教學環(huán)節(jié)，已經(jīng)積累了一定的成功經(jīng)驗。人工智能與線上實物實驗的結(jié)合，可以在課程教學目標、教育模式、教學要求、評價機制等方面進行整合、重構，建立全面的智能實驗教學體系。

基于人工智能的實驗教學研究包含內(nèi)容研發(fā)、數(shù)據(jù)及技術開發(fā)，也涉及到數(shù)據(jù)供應和底層設施，如圖4所示。內(nèi)容研發(fā)涉及認知科學、學習心理學、教育測量學、學科教研經(jīng)驗等；數(shù)據(jù)及技術開發(fā)涉及新興的機器學習、計算機科學、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等多個領域；數(shù)據(jù)供應端包含在線開放課程、MOOL、傳統(tǒng)課堂等；底層設施包含智能儀器、計算設備、實境實驗臺等。這些模塊的跨界協(xié)作和共同摸索，構建人工智能實驗教育系統(tǒng)，結(jié)合線下實驗，為在線實驗教學有目的地提供實踐引導和智能學習過程支持，在各類人工智能技術的支持下，構建認知模型、知識模型、情境模型，并在此基礎上針對學習過程中的各類場景進行智能化支持，形成諸如智能學科工具、個性化在線幫助等支持工具。其中在線幫助分層次供學習者選擇，如相關知識導讀、相關實驗引導、相關設計參考、設計方案實時評價、相關技能延伸等，并根據(jù)所選擇的幫助層次制定影響考核成績的評價因子。學習者在實驗過程中出現(xiàn)問題、故障，難以繼續(xù)實驗后，人工智能從任務分析、問題引導、操作指導等不同層次供學習者選擇故障在線幫助，引導學習者順利完成學習和實驗任務。

利用人工智能技術對學習者學習狀態(tài)進行診斷和反饋，從每個學習者實踐過程的科學性、完成度、準確性、實效性（效率）等角度評價學生實驗成效，分析學習者的行為、心理等活動。

通過對實驗設計方案、過程操作、實驗結(jié)果等數(shù)據(jù)的分析，對學習者設計的實現(xiàn)方案給出評價，分析潛在問題和設計特點，并對實驗操作過程的合理性、有效性給予反饋。

圖4 基于人工智能的實驗教學研究

根據(jù)每個實驗的教學目標，對學生實驗中各個環(huán)節(jié)的實驗行為自動給予個性化的綜合評價。并給出包括學生問題解決能力的智能評價、心理健康檢測與預警、學生成長與學習路徑發(fā)展規(guī)劃等形成性報告。

分析實驗群體在實驗進程、任務完成等方面的數(shù)據(jù)狀態(tài)，提供實驗教學在任務與要求、教學與引導、考核與評價、環(huán)境與條件等方面教學設計的成效分析數(shù)據(jù)，為教學設計者提供完善改進參考數(shù)據(jù)。

人工智能技術的引入，實現(xiàn)一個24 h在線的AI導師，對學生操作中的問題進行解答，幫助教師改善教學內(nèi)容。

3 系統(tǒng)實施方法

“東南在線實驗”由東南大學國家級電工電子實驗教學示范中心聯(lián)合南京潤眾科技有限公司、南京凌速科技有限公司從2017年聯(lián)合建設的線上實物實驗平臺。平臺提供的實驗項目都有對應的硬件資源實現(xiàn)，而非軟件仿真。實驗系統(tǒng)配置與線下綜合性實驗室相同，用戶的所有操作均映射到可遠程控制的實驗對象和測量儀器，實驗對象和測量儀器的配置機柜如圖5所示。

3.1 實施概況

建設“東南在線實驗”平臺的初衷是為學生提供一種時空完全開放，自主設計、自我管理的全新實踐渠道。同時也為社會學習者提供終身學習實踐的平臺。新冠肺炎疫情期間，高校紛紛采用線上學習方式開展教學。為保障疫情期間高校實驗教學“停課不停教、停課不停學”“東南在線實驗”平臺為全國高校免費提供線上實物實驗服務。

需要在線實驗服務的高校，由責任教師指定實驗課程，制定教學計劃，提供學生信息（學號）；實驗平臺教師要求為指定學生建立實驗教學班，學生即可自主登錄實驗平臺、預約實驗時間，然后在預約時間進入平臺進行實驗。實驗中學生可以保存實驗的完整狀態(tài)，包括電路結(jié)構狀態(tài)、元器件參數(shù)、要求設備狀態(tài)，再次進入實驗平臺，可以即時恢復所保存的狀態(tài)。學生提交的實驗報告可以由責任教師評閱、評價。

圖5 線上實物實驗板卡和儀器配置機柜

從2月24日第一個教學班級開始在線實驗，截至6月7日，共有83所高校220位教師提交了開課信息，開設了631個實驗教學班級，共有39 593名學生開通賬號。累計實驗271 122人次，提交實驗報告41 800份。

“東南在線實驗”平臺無人值守，可24 h全天候開放運行，學生可在家庭、宿舍、教室、圖書館等任何有網(wǎng)絡的場地進行實驗，圖6所示為在線實驗平臺分時段在線使用平均數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖，圖中從9：00～22：00點是使用者的集中時間段，平均每小時使用人數(shù)均超過1 500人次，而在23：00～0：00時段，平均實用人數(shù)在1 000人次左右，即使在凌晨1：00～7：00時間段，也始終保持一定數(shù)量的活躍用戶，因此，由數(shù)據(jù)可見東南在線能夠滿足使用者全天候的實驗需求，為學生提供了自主設計、自我管理實踐渠道，為當前疫情特殊時期學生的課程實踐提供了有效途徑。

圖6 線上實物實驗24 h使用人次統(tǒng)計數(shù)據(jù)

3.2 實驗內(nèi)容

“東南在線實驗”現(xiàn)已上線《電路實驗》《模擬電子電路實驗》《數(shù)字邏輯電路實驗》3門課程的30余項實驗，每個實驗都有可遠程操控的儀器儀表及硬件電路，而非軟件仿真。使用者通過瀏覽器訪問在線實驗平臺，用真實電子元器件、連接導線構建電路，設置儀器工作狀態(tài)，測量參數(shù)觀察波形，分析處理實驗數(shù)據(jù)，撰寫提交實驗報告，完成設計性、綜合性、探究性實驗。

在線實驗開創(chuàng)了多人遠程合作實驗、開放式在線觀摩、實驗過程記錄保存、實驗現(xiàn)場快速恢復再現(xiàn)、實驗時間可碎片化、任意場合調(diào)用實驗資源等前所未有的學習模式；有利于激發(fā)學習者自主研學興趣與積極性，拓展了學生自主探索、研究性的時空。

以《模擬電子電路實驗》中“單級放大電路”實驗為例，如圖7所示，實驗電路利用硬件可重構技術，學習者在線設計三極管單級放大電路，根據(jù)設計要求選擇不同的電阻電容器件，設計合乎需求的電路結(jié)構，服務器接收到相應的指令，采用可編程的模擬矩陣開關陣列、可編程電阻實現(xiàn)學習者設計的電路。學習者利用頁面提供的信號源為電路提供激勵信號，利用萬用表和示波器測量電路中感興趣的被測信號，這些儀器在后臺都是利用物聯(lián)網(wǎng)技術將實際的儀器掛在實際的實驗電路中，因此，學習者得到的實驗結(jié)果與仿真軟件得到的結(jié)果不同，包含了實際電路噪聲，反映實際電路器件的性能。

圖7 單級放大電路實驗操作界面示意圖

“東南在線實驗”根據(jù)已經(jīng)開設的3門實驗課程的30余項實驗，收集學習者的學習大數(shù)據(jù)，如實驗操作數(shù)據(jù)、實驗過程數(shù)據(jù)、設計方案數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、評測數(shù)據(jù)、學習心理數(shù)據(jù)等，為智能考核提供原始數(shù)據(jù)。

3.3 智能考核

大數(shù)據(jù)、云計算、機器學習等技術，能夠智能分析學習大數(shù)據(jù)，構建認知模型、知識模型、情境模型，并在此基礎上為考核評價提供支持。

知識圖譜技術是人工智能技術的重要組成部分，其建立的具有語義處理能力與開放互聯(lián)能力的知識庫，在智能搜索、智能問答、個性化推薦等智能信息服務中廣泛應用。

“東南在線實驗”通過知識抽取技術，從實驗涉及的理論知識、實踐技能等知識點提取出實體、關系、屬性等知識要素。通過知識融合，消除實體、關系、屬性等指稱項與事實對象之間的歧義，形成高質(zhì)量的知識庫。利用知識融合和知識加工技術建立如圖8的知識模型，將簡單的線性化的知識關系轉(zhuǎn)換成大規(guī)模的復雜的統(tǒng)一語義連接的高質(zhì)量知識體系。根據(jù)實驗教學的特點和教學規(guī)律，總結(jié)推理規(guī)則，采用基于邏輯的知識推理方法，進一步挖掘隱含的知識，從而豐富、擴展知識庫。

圖8 知識圖譜模型

“東南在線實驗”利用建立的實驗知識體系庫，分析學習者的操作行為數(shù)據(jù)，查詢理解操作意義，或者通過語義理解學習者解答含義，并分解為多個小的知識點，通過知識檢索，然后逐一去知識庫中抽取匹配的關系知識點，并自動檢測其在時間與空間上的吻合度等，最后判斷操作或者答案的正確性，并將錯誤操作或者解答以知識點的形式直觀地展現(xiàn)給學習者，以供學習者復習。

4 結(jié) 語

融合可重構技術、大數(shù)據(jù)、混合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術，線上實物實驗平臺可以提供貼近真實操作、獲得真實實驗現(xiàn)象和實境實驗結(jié)果的在線實驗體驗；提供學生自主學習的環(huán)境，不受時間地點限制，充分利用碎片時間；可以保存學生實驗操作，不斷積累實驗大數(shù)據(jù)，進一步的引入知識圖譜等人工智能技術，提供智能考核方法。

截至2020年6月中旬，全國新型冠狀病毒性肺炎疫情的防疫工作取得階段性勝利，線上教學方法得到長遠的發(fā)展，“東南在線實驗”經(jīng)歷一個學期的考驗，為83所高校631個實驗教學班級、39 593名學生提供在線實驗學習的機會。由此可見線上實物實驗方式在特殊條件下有著廣闊的應用空間，通過在線教學方法的分析研究，結(jié)合目前在線課程教學的實施反饋情況，教學效果普遍受到教師和學生的認可。雖然在線課程教學也存在不足，如實驗操作的體驗感不足、對在線網(wǎng)絡要求高、使用人數(shù)過多排隊時間長、不夠智能等問題，但在疫情特殊時期下能保障和提供給學生良好的教學效果，是值得長期應用和推廣的。