李 穎

(電子科技大學 電子工程學院，成都 611731)

實驗室開放是促進學生理論聯(lián)系實際、提高學生動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)［1］，也是充分發(fā)揮實驗教學資源作用，滿足學生自主學習、實現(xiàn)自我提高的要求。近年來，隨著電子科技大學國家級實驗教學示范中心的建設(shè)和發(fā)展，電子實驗中心在學校的支持下建立了電子信息工程硬件開放實驗室、電子系統(tǒng)設(shè)計實驗室等開放實驗室，對于提高學生主動思維和綜合解決實際問題的能力發(fā)揮了良好的作用。

1 實驗室開放的意義

開放實驗室是指時間開放、資源開放、內(nèi)容開放的實驗室［2］，是為學生提供探究的、自主的學習方式和實驗環(huán)境，是封閉式教學實驗室的有益補充。我校90的學生都是電子信息類專業(yè)，承擔教學計劃內(nèi)的實驗課程的實驗室只能實行封閉式教學或某一時間段對部分學生開放，這無法滿足學生自主學習的要求。而開放實驗室允許學生自行安排時間，根據(jù)自身情況和實驗室的條件，選擇自己感興趣的內(nèi)容在開放實驗室中自主進行研究性學習和實驗，運用所掌握的知識選擇或提出實驗項目、設(shè)計實驗方案、組織實驗儀器、安裝調(diào)試、排除故障、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、獲得結(jié)論［3］。整個開放性實驗過程可以達到培養(yǎng)學生自主學習精神、提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力的目的。

由于開放實驗室的實驗內(nèi)容是開放的，因此教師在指導(dǎo)的過程中會遇到各種各樣的問題，這對教師知識面的深度和廣度提出了更高的要求，也必然促進實驗指導(dǎo)教師不斷學習新技術(shù)、新知識，不斷提高業(yè)務(wù)能力［4］。

2 構(gòu)建面向不同層次學生的開放實驗室

建立開放實驗室的目的是希望更多的學生從中受益，因此開放實驗室的構(gòu)建和運行應(yīng)從功能設(shè)置和實驗內(nèi)容上考慮不同層次學生的需求，以期吸引更多的學生有興趣進入開放實驗室學習。

2.1 實驗室功能設(shè)置

實驗室功能設(shè)置上適應(yīng)不同層次學生的需求。低年級學生由于電子設(shè)計方面的課程學得較少，他們在開放實驗室中大部分進行的是簡單的硬件電路的設(shè)計和制作，而高年級的學生則可以綜合應(yīng)用單片機、FPGA等進行一些小的電子系統(tǒng)設(shè)計，因此，開放實驗室從功能上可以考慮設(shè)置硬件實驗室和電子系統(tǒng)實驗室。以電子實驗中心的開放實驗室為例，目前設(shè)置了電子信息工程硬件開放實驗室和電子系統(tǒng)設(shè)計開放實驗室兩個開放實驗室。在電子信息工程硬件開放實驗室中學生可以采用面包板、通孔板或自制PCB板完成數(shù)字與模擬電路(純硬件電路)的單元電路、應(yīng)用電路的設(shè)計與調(diào)試。因此，低年級的學生，在學習了基本的電路分析、模擬電路課程后，就可以在該實驗室中進行簡單的電路制作和測試，也可以對必修的實驗課的內(nèi)容加以延伸和擴展。而電子系統(tǒng)設(shè)計實驗室則提供了計算機及相關(guān)的Matlab、ISE、QuatursⅡ、Modelsim、Pprotel等工具軟件，以及單片機、FPGA、嵌入式系統(tǒng)等開發(fā)板及相關(guān)資料，高年級的學生可以進行復(fù)雜的小型電子系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試。這樣按照不同功能設(shè)置的實驗室基本可以滿足本科不同年級學生的需求。

2.2 實驗項目設(shè)置

由于不同專業(yè)、不同年級的學生之間，甚至同年級同專業(yè)的學生之間在能力上、興趣上存在著差別，部分能力較強的學生能夠自主確定研究內(nèi)容、實驗方案，而大部分學生學習沒有目的性和針對性［5－6］，想進入開放實驗室，但是又不知道該做什么。針對這種情況，開放實驗室提供了不同系列的實驗項目，如:電源系列，測量與控制系列，通信系列等。每個系列提供由淺入深的、菜單式的實驗項目供學生選擇，使學生想做事，并且有事可做。

以測量與控制系列實驗為例，實驗項目可以包括:峰值檢測器、聲光控制燈、溫度控制、汽車防盜報警器、出租車計費器、紅外遙控發(fā)射和接收、字符顯示控制、交通燈控制、競賽搶答器、數(shù)字溫度計、超聲波測距、可視可聽汽車報站器、數(shù)字電壓表、數(shù)字式頻率計、簡易數(shù)字邏輯分析儀、數(shù)字相位測量儀、簡易數(shù)字存儲示波器等。這些實驗項目均具有一定的實用性和趣味性，實現(xiàn)方法從利用中小規(guī)模電路實現(xiàn)到利用單片機、FPGA實現(xiàn)，涉及簡單數(shù)字電路、模擬電路及模數(shù)綜合應(yīng)用，對于每個實驗項目就任務(wù)要求，涉及的主要知識點給出簡單介紹，學生可以根據(jù)自己的實際情況選擇不同的項目完成。

3 構(gòu)建高水平、多元化的開放實驗室指導(dǎo)教師隊伍

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，專業(yè)知識的更新加快，開放實驗室指導(dǎo)人員素質(zhì)的高低直接影響開放實驗室運行的效果和可持續(xù)發(fā)展［7］。因為學生在教師的有效指導(dǎo)下能夠完成一個項目或作品，必然會大大增加學生的成就感，提高學習的積極性和主動性。如果始終無法完成項目，必然會降低學生的學習興趣，所以重視高水平的開放實驗室指導(dǎo)教師隊伍的建設(shè)是非常必要的。

高水平的開放實驗室指導(dǎo)隊伍應(yīng)該是理論水平較高、實踐能力強，能夠?qū)W生進行有效指導(dǎo)的隊伍。(1)為了建設(shè)這樣的教師隊伍，可以采取內(nèi)培外引相結(jié)合的方式進行教師的配置，制定配套措施吸引科研團隊中工程實踐能力強的教師加入開放實驗室的指導(dǎo)，合理統(tǒng)籌規(guī)劃制定開放實驗內(nèi)容、組織教師開發(fā)實驗項目開發(fā)，避免實驗項目開發(fā)的隨意性和盲目性。(2)為了提高教師指導(dǎo)的有效性，要求凡是開放實驗室列出的實驗項目指導(dǎo)教師必須先做一遍，并且完成一個樣品作為展示，這一過程對指導(dǎo)教師也是一個鍛煉提高的過程。(3)為了使開放實驗室的實驗項目不斷段更新，緊隨新技術(shù)的發(fā)展，可以定期安排開放實驗指導(dǎo)教師參加學術(shù)交流活動，一般以國內(nèi)高校間交流為主，也可安排與科研院所的技術(shù)交流。根據(jù)工作和培養(yǎng)的需要，對少部分重點崗位工作人員，也應(yīng)定期安排國際間交流、培養(yǎng)。以上交流可以是幾天的，也可以是幾個月到半年的［8－9］。

目前，我校電子實驗中心的開放實驗室的指導(dǎo)完全由實驗中心的教師輪流兼職負責。由于每位教師承擔的教學計劃內(nèi)的教學任務(wù)繁重，沒有更多的時間和精力用于開放實驗室，加之兼職指導(dǎo)的待遇低，因此，開放實驗室的指導(dǎo)教師工作積極性不高。針對這一現(xiàn)狀，可以考慮設(shè)置專、兼職結(jié)合的開放實驗室指導(dǎo)教師。專職指導(dǎo)教師專門從事實驗室的系列實驗項目的規(guī)劃、開發(fā)，實驗室管理工作。同時，充分利用學校的“教師新實驗開發(fā)支持計劃”，引導(dǎo)教師開發(fā)適合開放實驗室的實驗項目并兼職參與該項目的指導(dǎo)。另外，可以讓研究生參與開放實驗室的指導(dǎo)，由于研究生有參與科研的實際經(jīng)驗，且來自不同專業(yè)的研究生有著不同的知識結(jié)構(gòu)，可以拓寬本科學生的思路，也可以彌補指導(dǎo)教師不足所帶來的問題。

4 營造開放實驗室學習研究氛圍

濃厚的學習研究氛圍可以吸引帶動更多的學生主動學習、潛心鉆研。為了營造開放實驗室學習研究氛圍，可以采取以下措施:(1)針對不同系列的實驗項目，每半個月舉辦一次講座及交流;(2)利用電子實驗中心現(xiàn)有的網(wǎng)站資源，建立網(wǎng)絡(luò)交流平臺，提供老師和學生之間、學生和學生之間的有效交流、討論;(3)每學期邀請一次高水平教授在開放實驗室介紹相關(guān)的新技術(shù);(4)充分利用聯(lián)合實驗室的資源，與校外公司、企業(yè)聯(lián)合舉辦新開發(fā)工具軟件的使用、新器件使用、新技術(shù)應(yīng)用等方面培訓等;(5)每年由開放實驗室分別面向大一、大二年級的大范圍學生主辦兩次校級電子設(shè)計競賽，實現(xiàn)以賽促學;(6)邀請全國電子設(shè)計競賽獲獎學生參與低年級學生的指導(dǎo)，以切身經(jīng)歷告訴學生如何才能實現(xiàn)水平的提高;(7)與理論課相配合，為理論課的課程設(shè)計提供實現(xiàn)的平臺和環(huán)境，使得理論課的課程設(shè)計不再只限于紙上談兵或仿真。

通過以上措施，全方位的營造開放實驗室學習研究氛圍，希望使得更多的學生加入開放實驗室的學習。

5 結(jié)束語

實驗室開放是提高學生創(chuàng)新能力的一項重要舉措，只有從實驗室功能設(shè)置、實驗內(nèi)容的引導(dǎo)、指導(dǎo)教師的配置、學習研究氛圍的營造等各方面加強建設(shè)，才能全面提高開放實驗室的功效，使更多的學生想自主學習、能夠自主學習并且學有成就。

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［6］ 宋象軍，汪春華，劉太林，等.營造實驗室開放環(huán)境，引導(dǎo)學生自主實驗［J］.實驗技術(shù)與管理，2008，25(1):19－21.

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