吳 迪 畢 勝 譚克俊

大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 遼寧大連 116026

實驗室與實訓(xùn)基地建設(shè)

建設(shè)創(chuàng)新型、信息化、開放性的電工電子實驗室

吳 迪 畢 勝 譚克俊

大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 遼寧大連 116026

電工電子實驗教學(xué)是提高電信類學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的主要手段，電工電子實驗室則為培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才提供了最基本的教學(xué)和科研環(huán)境。結(jié)合大連海事大學(xué)的實際情況，探討建設(shè)創(chuàng)新型、信息化、開放性電工電子實驗室的關(guān)鍵問題。實踐證明更新實驗內(nèi)容、建立創(chuàng)新實驗室、加強教師隊伍建設(shè)、建設(shè)信息化管理平臺、加大實驗室開放力度等一系列改革措施，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和團結(jié)協(xié)作精神，有利于滿足造就高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才的社會需求。

電工電子實驗室；創(chuàng)新型；信息化；開放性

電工電子實驗教學(xué)是提高電信類學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的主要手段。電工電子實驗室則為培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才提供最基本的教學(xué)和科研環(huán)境。自2009年我校電工電子實驗教學(xué)中心被評為“十一五”國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)單位以來，電工電子實驗室的硬件條件得到了根本改善，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，如何進一步加強實驗教學(xué)改革和實驗室管理，充分利用實驗室資源，成為實驗室日常工作的重中之重。為此，針對傳統(tǒng)電工電子實驗室存在的問題，例如實驗教學(xué)內(nèi)容較為陳舊，不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性；實驗室人力、物力、財力資源閑置情況嚴(yán)重，不能得到高效利用；實驗教學(xué)被視為理論課的輔助部分，重視度不高等問題[1]，對電工電子實驗室教學(xué)和管理模式進行了一系列研究與改革，探索出一套具有創(chuàng)新型、信息化、開放性的電工電子實驗室管理模式，并于2012年底通過“十一五”國家級實驗教學(xué)示范中心(建設(shè)單位)的驗收。

1 建設(shè)創(chuàng)新型電工電子實驗室

《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育改革，全面推進素質(zhì)教育的決定》中指出：“使學(xué)生盡早參與科技研究開發(fā)和創(chuàng)新活動，鼓勵跨學(xué)科選修課程，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)專門人才”[2]。為達到培養(yǎng)實踐型、創(chuàng)新型人才的要求，我校主要從以下幾個方面進行改革。

1.1 實驗內(nèi)容的更新與優(yōu)化

傳統(tǒng)的電工電子實驗內(nèi)容還是以驗證性實驗為主，即使是綜合設(shè)計實驗，由于實驗內(nèi)容較為陳舊，學(xué)生可以從網(wǎng)絡(luò)及書本上找到完整的資料按部就班地完成任務(wù)，使綜合設(shè)計失去了鍛煉學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力的目的。因此，我校提出更新與優(yōu)化電工電子實驗內(nèi)容，使實驗內(nèi)容與大學(xué)生電子設(shè)計競賽接軌，以提高綜合設(shè)計的趣味性、綜合性、實用性[3-5]。

首先，嚴(yán)格要求每位學(xué)生完成基礎(chǔ)性實驗。其教學(xué)重點在于使學(xué)生識別電子元件、掌握儀器儀表、開發(fā)軟件及實驗平臺的使用方法，培養(yǎng)學(xué)生基本工程實踐素質(zhì)。只有在基礎(chǔ)實驗中嚴(yán)格要求，才能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞黠L(fēng)，為后期綜合設(shè)計及自主創(chuàng)新實驗打好基礎(chǔ)。

其次，將電子設(shè)計競賽及實際應(yīng)用需解決的問題融入綜合設(shè)計題目中。大學(xué)生電子設(shè)計競賽不僅反映了現(xiàn)代電子技術(shù)的先進水平，而且為實驗教學(xué)改革提供了新思路。指導(dǎo)教師為學(xué)生提供多個具有創(chuàng)新性、前瞻性的題目，由學(xué)生自由選題，通過查閱資料文獻、設(shè)計方案，獨立完成實驗，將學(xué)生被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為自主學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力。

最后，要求學(xué)生根據(jù)自己所完成的實驗內(nèi)容形成綜合設(shè)計論文，借鑒全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽論文報告格式，將綜合實驗報告內(nèi)容分為總體方案設(shè)計(方案比較、方案論證、方案選擇)、單元模塊設(shè)計(功能介紹、電路設(shè)計、參數(shù)及器件選擇、各個模塊連接)、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)功能指標(biāo)參數(shù)分析、實驗總結(jié)。在完成綜合實驗論文的過程中，學(xué)生對所涉及的理論知識及解決問題的過程有了更深入的了解，為將來完成畢業(yè)設(shè)計論文及工作中完成書面報告的能力打下良好基礎(chǔ)。

1.2 建立學(xué)生自主的創(chuàng)新實驗室

為了給學(xué)習(xí)能力強、對電工電子課程實踐環(huán)節(jié)感興趣的學(xué)生提供良好的實驗環(huán)境，我校專門設(shè)立了大學(xué)生電工電子創(chuàng)新實驗室，成立了學(xué)生社團“電航學(xué)社”，并逐步加大對創(chuàng)新實驗室的建設(shè)與投入，為創(chuàng)新實驗室提供了全天候開放的場地、先進水平的實驗設(shè)備以及管理資金的支持。創(chuàng)新實驗室實行學(xué)生自主管理為主、教師監(jiān)督為輔的管理模式，由學(xué)生擔(dān)任的電航學(xué)社社長及各個年級負責(zé)人，并配備電工電子中心教師作為指導(dǎo)教師及輔助管理者。每年開學(xué)電航學(xué)社面向信息學(xué)院招募新成員，學(xué)生自愿報名，對電子設(shè)計知識感興趣，且有一定基礎(chǔ)的學(xué)生通過考核合格即可成為電航學(xué)社的成員[6]。

按照學(xué)生電子設(shè)計知識基礎(chǔ)將其分為3個梯隊。第一梯隊從較為簡單的應(yīng)用電路開始接受培訓(xùn)，逐步遞增難度系數(shù)，最后達到可以獨立設(shè)計、制作和調(diào)試具有一定難度系統(tǒng)電路的水平；對第二梯隊的學(xué)生進行電子競賽題目的培訓(xùn)，并培養(yǎng)其寫出詳細技術(shù)報告的能力；第三梯隊學(xué)生已具有較強的系統(tǒng)設(shè)計能力，可以參與指導(dǎo)教師的實際科研工作，并且每年9月可以向指導(dǎo)教師提出創(chuàng)新項目申請，申請經(jīng)多名負責(zé)教師審核、投票，學(xué)生公開答辯后，由學(xué)校提供經(jīng)費支持，幫助學(xué)生實現(xiàn)其創(chuàng)新設(shè)想。每學(xué)年末，創(chuàng)新實驗室組織考核，通過考核的學(xué)生可以向上一級梯隊晉級。學(xué)生通過電航學(xué)社這個實踐教育平臺的鍛煉，擴寬了知識面，其分析、解決實際問題的能力及團隊合作能力得到了進一步的提高。

1.3 加強實驗教師隊伍建設(shè)[7]

實驗教學(xué)在高校教學(xué)體系占據(jù)越來越重要的位置，如何培養(yǎng)一支高素質(zhì)、高水準(zhǔn)的實驗教學(xué)與管理團隊是提高高?？蒲兴?、實現(xiàn)創(chuàng)新教育的關(guān)鍵所在。而在現(xiàn)代教學(xué)活動中，實驗教師往往仍被看作教學(xué)輔助人員，其人員結(jié)構(gòu)和職業(yè)素質(zhì)與培養(yǎng)創(chuàng)新人才的實驗教學(xué)目標(biāo)仍存在較大差距。因此，必須把實驗教師隊伍建設(shè)作為一項重要任務(wù)落實。

(1)優(yōu)化學(xué)歷結(jié)構(gòu)，積極引進高學(xué)歷人才，增大實驗教師博士、碩士學(xué)歷的比例，鼓勵其開發(fā)新的實驗項目，參與到學(xué)生電子競賽的培訓(xùn)及指導(dǎo)工作中，并作為建設(shè)創(chuàng)新性實驗室的主力。

(2)加強實驗教師隊伍的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，新技術(shù)、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)，對實驗教師提出了越來越高的要求，為此我校定期對實驗教師進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，促進實驗技術(shù)人員平時多看專業(yè)相關(guān)的書籍、期刊、文獻，在掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，關(guān)注相關(guān)學(xué)科理論的新進展，更新豐富自己的知識體系，并加強實驗教師隊伍與公司及其他高校之間的交流，將最新實驗室教學(xué)與管理方法應(yīng)用于實踐。

(3)為激發(fā)實驗教師的工作積極性，我校設(shè)立了多個獎項，例如實驗教學(xué)改革獎，鼓勵實驗教師研究開發(fā)與應(yīng)用實踐接軌的實驗項目；實驗設(shè)備獎，鼓勵實驗教師自主研發(fā)、改造、維修實驗設(shè)備；實驗教學(xué)成果獎，鼓勵實驗教師為學(xué)生學(xué)習(xí)及科研活動提供良好的服務(wù)等。這些舉措優(yōu)化了實驗教師的人員結(jié)構(gòu)及知識結(jié)構(gòu)，并極大地提高了實驗技術(shù)人員的工作積極性。

2 建設(shè)信息化電工電子實驗室

隨著高校辦學(xué)規(guī)模的日趨擴大，社會對應(yīng)用型人才需求的不斷增長，各高校不斷加強實驗教學(xué)的學(xué)時數(shù)，延長了實驗室的開放時間，實驗設(shè)備更新也不斷加速。實驗室管理人員依靠傳統(tǒng)的手工記錄方式管理實驗室已經(jīng)不能滿足實驗室正常運轉(zhuǎn)的要求，信息化是實驗室管理的必然出路。

針對傳統(tǒng)實驗室管理模式存在的工作效率低下、實驗室資源缺乏共享、實驗經(jīng)費投入失衡、實驗設(shè)備老化與閑置現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，我校建設(shè)了一個電工電子信息交流平臺，以提高管理工作效率、提升實驗室資源利用率、暢通信息溝通渠道、提高服務(wù)水平，使實驗室的管理工作更加標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、規(guī)范化[8]。電工電子信息平臺分為5個模塊：實驗教學(xué)管理、實驗設(shè)備管理、實驗資源共享、日常信息公告、刷卡派位系統(tǒng)。

實驗教學(xué)管理模塊，分為教師登錄端口、管理員登錄端口、學(xué)生登錄端口。首先由理論課教師提出實驗班級、實驗課時數(shù)及所需實驗室場地的申請，由實驗室教師根據(jù)申請進行統(tǒng)一安排，一旦確認(rèn)了班級、實驗時間、所用實驗室，此時段該班級及實驗室顯示為占用狀態(tài)，可有效避免多門課程教師安排實驗課表時溝通麻煩，避免了時間、班級、實驗室使用沖突的問題。學(xué)生可以通過學(xué)生登錄端口查閱打印實驗課表、實驗課程的重要通知、預(yù)習(xí)及考核要求、實驗主要內(nèi)容等信息。

實驗設(shè)備管理模塊可使設(shè)備管理流程及資金使用情況更加高效、公開。由實驗教師及任課教師根據(jù)教學(xué)需要及時提出設(shè)備維修、報廢、更換新設(shè)備的申請，并要求對所提申請進行論證，經(jīng)公示后由相關(guān)負責(zé)人進行審批。日常工作中每一個環(huán)節(jié)的詳細信息，如招標(biāo)信息、設(shè)備采購、驗收入賬、報廢出賬、設(shè)備的型號、購置時間、價格、售后等，都必須及時準(zhǔn)確地體現(xiàn)在設(shè)備管理模塊中，有助于提高設(shè)備管理的效率及資金管理的透明度。

實驗資源共享模塊將實驗教學(xué)多媒體課件、實驗項目庫、歷屆電子設(shè)計競賽題目及參考答案、軟件及實驗設(shè)備使用說明等內(nèi)容，通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一個完全開放的資源共享平臺，不斷豐富實驗教學(xué)的信息資源。

日常信息公告模塊有助于師生實時掌握實驗室最新信息，如科研開發(fā)計劃、教學(xué)改革計劃、培訓(xùn)計劃、新增實驗設(shè)備、實驗室分步、師資介紹、會議通知等，加速信息流通，實現(xiàn)了信息化高效管理。

電工電子信息化平臺的建設(shè)實現(xiàn)了我校電工電子實驗室無紙化辦公，極大地提高了實驗室管理人員的工作效率及實驗室資源的利用率。

3 建設(shè)開放性電工電子實驗室

以往封閉式的管理模式，實驗室除承擔(dān)教學(xué)大綱的實驗內(nèi)容外，實驗室及儀器設(shè)備基本處于閑置狀態(tài)，造成極大的資源浪費，限制了教師和學(xué)生利用業(yè)余時間進行課外實驗活動，不能滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求。建設(shè)開放性實驗室成為高校進行實踐教學(xué)改革的重要組成部分，我校主要在開放實驗項目、開放實驗場地時間、開放性實驗室軟硬件支持三方面進行實踐與探索。

(1)充分利用實驗室現(xiàn)有資源和師資大力開發(fā)開放性的實驗項目，并且允許學(xué)生提出自主實驗項目申請。實驗教師精心設(shè)計具有應(yīng)用性、研究性和創(chuàng)新性的實驗項目，每學(xué)期初公示在校園網(wǎng)上供學(xué)生選擇，并在學(xué)生實踐過程中提供必要的指導(dǎo)幫助，例如電路設(shè)計原理，電路板的制作，電路板排版裝接、檢查調(diào)試，對電子線路進行檢測或故障分析排除等。同時，學(xué)生也可以提出自主實驗項目申請，經(jīng)審核后由實驗教師進行相關(guān)的實驗準(zhǔn)備，幫助學(xué)生實現(xiàn)實驗設(shè)想。完成開放型實驗項目過程中，學(xué)生通過親手制作出具有應(yīng)用意義或?qū)嶋H功能的成品，激發(fā)了他們的好奇心和創(chuàng)造性，提高了運用理論知識解決實際問題的能力。

(2)實驗室場地和時間的開放性管理模式，實驗室使用時間增長，對儀器設(shè)備的維護維修、電子器件及低值易耗品的管理工作提出了更高的要求。因此，在加大實驗室投資力度的同時，必須加強實驗室的日常維護管理及實驗室規(guī)章制度的完善，這樣才能保證開放性實驗的持續(xù)開展。我校由學(xué)生在電工電子中心網(wǎng)站上，進行實驗時間、場地的預(yù)約，所需實驗設(shè)備、電子器件的申請，實驗前經(jīng)實驗教師確認(rèn)其有儀器設(shè)備操作經(jīng)驗并明確實驗室規(guī)章制度及相關(guān)儀器設(shè)備使用注意事項后，即可按照安排進行實驗，實驗過程中學(xué)生可向?qū)嶒灲處煂で髱椭c指導(dǎo)，實驗完成后實驗教師負責(zé)儀器設(shè)備的檢查并及時進行狀態(tài)記錄。

(3)為規(guī)范有序地做好實驗室開放工作，我校建設(shè)了一套與開放性實驗室管理模式相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及軟硬件支持，包括電工電子信息平臺實驗預(yù)約與管理系統(tǒng)、一卡通( IC卡) 、實驗室自動派位系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等信息化管理手段，保障了實驗室開放工作的順利進行。

實踐表明開放性實驗室的建設(shè)有效地提高了我?，F(xiàn)有儀器設(shè)備的使用率，充分發(fā)揮了投資效益；學(xué)生由被動式實驗變?yōu)橹鲃犹剿魇綄嶒灒岣吡藢W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐的積極性，開闊了學(xué)生的視野。

4 結(jié)束語

更新電工電子實驗教學(xué)內(nèi)容、建立學(xué)生自主的創(chuàng)新實驗室、加強教師隊伍建設(shè)，使實驗教學(xué)與實際應(yīng)用、科研需要、科技發(fā)展接軌，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、實際應(yīng)用能力及團隊合作能力；信息化平臺的建設(shè)可以提高實驗室管理的工作效率、提升了實驗室資源利用率、加大資源共享的力度；而開放性實驗項目的開發(fā)、加大實驗室時間和地點的開放力度、配套網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及軟硬件設(shè)施建設(shè)，保證了實驗室開放工作的有序進行。經(jīng)過三年多的改革與探索，加強這三方面的實驗室建設(shè)工作，可以有效提高電工電子實驗室的教學(xué)水平、管理水平和服務(wù)水平。

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Construction of Innovative Information Open Type Electrical and Electronic Laboratory

Wu Di, Bi Sheng, Tan Kejun
Dalian Maritime University, Dalian, 116026, China

Electrical and electronic experimental teaching is the main means to improve the telecommunication class student innovation ability and practice ability, and electrical and electronic laboratory provides the most basic teaching and research environment for cultivating innovative talents. This paper discusses the key problems in building an innovative， information， open type electrical and electronic laboratory， combining with the actual situation of Dalian Maritime University. Practice has proved that a series of reform measures， including of renovating experimental teaching content, establishing the innovation laboratory , improving the ranks of our teachers , constructing the information management platform, increasing the intensity of laboratory opening, are advantageous to inspire the creative thinking of the students, cultivate their actual begins ability and the team cooperation spirit, and are conducive to satisfy the social increasing demand of compound type innovative talents.

electrical and electronic laboratory; innovative; informatization; open type

2014-07-22

吳迪，碩士，實驗師。