張聲嵐　武斯萌　廖彥淇　江 豪　張烈平　石榮亮　吳 東　

淺談電工電子智慧實(shí)驗(yàn)室的探索和應(yīng)用

張聲嵐武斯萌廖彥淇江 豪張烈平石榮亮吳 東

（桂林理工大學(xué)機(jī)械與控制工程學(xué)院，廣西 桂林 541000）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能化設(shè)備被廣泛應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，而實(shí)驗(yàn)室作為高校改變傳統(tǒng)教學(xué)方式教學(xué)的重要場(chǎng)所，在建立和增強(qiáng)大學(xué)生科技創(chuàng)作實(shí)踐能力和思維創(chuàng)新能力的過程中，智慧實(shí)驗(yàn)室是完成這一目標(biāo)的重要渠道。文章以《電工電子實(shí)驗(yàn)》課程為例，闡明智慧實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，以及較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。

電工電子實(shí)驗(yàn)；智慧實(shí)驗(yàn)室；“混合式”教學(xué)

引言

當(dāng)下，智慧化辦公、智慧化教學(xué)等在高校中已經(jīng)有了一定程度的普及，如何利用智慧化設(shè)備來提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平，是亟待解決的一個(gè)問題。本文著手于智慧實(shí)驗(yàn)室，以提高學(xué)生動(dòng)手能力，降低教師教學(xué)負(fù)擔(dān)、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)室管理為目的，介紹智慧實(shí)驗(yàn)室的使用情況。

以桂林理工大學(xué)電工電子智慧實(shí)驗(yàn)室為例，實(shí)現(xiàn)線上資源共享，線下實(shí)操訓(xùn)練，形成一種線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式。建立和完善以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室并使之正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅僅為學(xué)生的實(shí)踐鍛煉提供了物質(zhì)條件，更是給他們創(chuàng)造了一個(gè)廣闊的思維空間，其結(jié)果是使學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力得到鍛煉，科學(xué)的工作態(tài)度和創(chuàng)新精神得以培養(yǎng)，參與科學(xué)研究的熱情得到激發(fā)，從而達(dá)到創(chuàng)新教育的目的。在高校應(yīng)用型本科生教育中，尤其是以實(shí)踐為主的理工科專業(yè)，改變機(jī)械式的單一教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生改變傳統(tǒng)思維方式的能力，增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐的能力，在實(shí)際操作中開拓新思路、發(fā)現(xiàn)新技術(shù)，以達(dá)到應(yīng)用型本科的教學(xué)目標(biāo)[1]。

《電工電子實(shí)驗(yàn)》是應(yīng)用型本科教學(xué)中一門最具實(shí)踐價(jià)值和操作性很強(qiáng)的一門實(shí)驗(yàn)課，它需要將在課堂上掌握的理論知識(shí)與課堂外培養(yǎng)的動(dòng)手能力結(jié)合起來。這些理論知識(shí)大都在教室中學(xué)過，但運(yùn)用到實(shí)際項(xiàng)目中卻略顯困難。為解決這一問題，在教學(xué)安排上，可以考慮通過在實(shí)驗(yàn)類課程中的教學(xué)來增進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的理解并達(dá)到完全掌握，智慧實(shí)驗(yàn)室可有效培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析與誤差處理的能力，同時(shí)得到基本實(shí)踐操作技術(shù)和分析能力的訓(xùn)練。

1　電工電子實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校教學(xué)、科研、社會(huì)服務(wù)的主要基地，是學(xué)校各項(xiàng)工作的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)須合理規(guī)劃﹐根據(jù)學(xué)科的發(fā)展制定實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期和短期的發(fā)展規(guī)劃與目標(biāo)，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃﹑合理布局，再進(jìn)行安全措施的設(shè)計(jì)建設(shè)[2]。當(dāng)前，就傳統(tǒng)電工電子實(shí)驗(yàn)室來說，就實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)室安全、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法等方面存在以下不足[3]。

（1）實(shí)驗(yàn)室設(shè)備實(shí)用性單一，種類多，管理效率低下。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室以人工管理為主，主要依靠教師以及實(shí)驗(yàn)室助理長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)管來完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)和日常管理工作。例如：實(shí)驗(yàn)室的門鎖只能由專員開啟，若教師或?qū)嶒?yàn)室助理未能按時(shí)開鎖，將限制需要使用實(shí)驗(yàn)室上課學(xué)生的自由進(jìn)出。

（2）由于教師及實(shí)驗(yàn)室助理精力有限，以及實(shí)驗(yàn)課程安排的時(shí)間和地點(diǎn)是固定的，從而導(dǎo)致非教學(xué)期間實(shí)驗(yàn)資源長(zhǎng)期置閑，課余時(shí)間學(xué)生想用無處用，資源可用卻沒法用。

（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)備復(fù)雜，不易排查安全隱患。對(duì)于老舊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，由于電路老化以及實(shí)驗(yàn)?zāi)p，一是做出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不具參考性，二是實(shí)驗(yàn)過程中相比新設(shè)備更易出現(xiàn)安全問題，威脅實(shí)驗(yàn)人員的人身安全。

（4）實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備并不豐富，教師實(shí)驗(yàn)演示時(shí)間占據(jù)了大多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的時(shí)間減少，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生無法進(jìn)行擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間不足，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰o法得到提升。

（5）局限于課程安排，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及方法單一，學(xué)生只是臨時(shí)模仿，沒有思考問題，只為了完成任務(wù)而完成實(shí)驗(yàn)，不主動(dòng)預(yù)習(xí)和設(shè)計(jì)方案，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)效果[4]。

2　電工電子智慧實(shí)驗(yàn)室中的教學(xué)理念與意義

應(yīng)用型本科自動(dòng)化專業(yè)非?？粗貙W(xué)生的實(shí)踐能力和操作能力。以《電工電子實(shí)驗(yàn)》為例，要將課堂的理論知識(shí)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生更清楚地認(rèn)識(shí)到，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作之間存在的差距[5]。因此，實(shí)驗(yàn)室可作為該專業(yè)學(xué)生的第二課堂。教師在培養(yǎng)學(xué)生時(shí)，注重對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)工具、電路原理圖、操作方法的理解與掌握，通過多種途徑提高創(chuàng)新思維，營(yíng)造有利于創(chuàng)新型人才發(fā)展的氛圍及壞境，將智慧實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，對(duì)促進(jìn)學(xué)生探索新事物，改變固有思維，提高創(chuàng)新意識(shí)起到潛移默化的作用。

智慧實(shí)驗(yàn)室是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起來的，將先進(jìn)技術(shù)融入高校的教育管理與建設(shè)中，具有先進(jìn)性、統(tǒng)一性、規(guī)范性、安全性的特點(diǎn)，符合人性化的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間存在泛在感知，可將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境情況、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳至大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的智能化管理。實(shí)行線上線下相結(jié)合的“混合式”教學(xué)，提前在線上開放實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的控制和學(xué)生身份認(rèn)證，實(shí)驗(yàn)課程后，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)進(jìn)行解答，可極大提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的參與性，增強(qiáng)與教師之間的互動(dòng)，有助于鞏固知識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，激發(fā)其對(duì)科學(xué)研究的積極性，從而達(dá)到建設(shè)新時(shí)代背景下創(chuàng)新型人才的目的。

3　電工電子智慧實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的具體實(shí)施辦法

每次上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，可將本實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)安排分為三個(gè)環(huán)節(jié)，分別為課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)、課中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、課后總結(jié)環(huán)節(jié)。課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)利用已在線上分享的學(xué)習(xí)資料，以及實(shí)驗(yàn)課之前理論課老師所講內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象有大致了解；課中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，利用智慧實(shí)驗(yàn)室特有的教學(xué)設(shè)備，對(duì)所有上課學(xué)生進(jìn)行覆蓋式教學(xué)；課后總結(jié)環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)眼APP，將本實(shí)驗(yàn)課后復(fù)習(xí)內(nèi)容，發(fā)送到學(xué)生手機(jī)上，線上回答，線上審批。下面，本文將以這三個(gè)環(huán)節(jié)分別進(jìn)行詳細(xì)說明：

3.1　課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

（1）在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生依照本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提前找資料（該課程會(huì)安排在理論課之后），回顧該實(shí)驗(yàn)的原理并查找電路原理圖。

（2）學(xué)生可登錄智慧實(shí)驗(yàn)室聯(lián)動(dòng)軟件——實(shí)驗(yàn)眼APP，并在該軟件上查看電子版實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，了解并熟悉所需實(shí)驗(yàn)儀器的使用，記錄所需測(cè)量數(shù)據(jù)的類型。

（3）在實(shí)驗(yàn)課前，教師會(huì)發(fā)布與該實(shí)驗(yàn)有關(guān)的練習(xí)題，學(xué)生的作答情況會(huì)通過實(shí)驗(yàn)眼APP反饋給數(shù)據(jù)后臺(tái)，方便教師對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握程度做出一定判斷，在課堂上側(cè)重偏弱項(xiàng)進(jìn)行彌補(bǔ)。如圖1所示。

圖1　課前預(yù)習(xí)示例

3.2　課中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

（1）課前十分鐘，學(xué)生可以先對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)、示波器、正弦發(fā)生器等實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行熟悉，針對(duì)使用方法、使用場(chǎng)景等問題，可向教師提出疑惑并解決。學(xué)生們使用校園卡進(jìn)行打卡簽到，實(shí)驗(yàn)臺(tái)會(huì)將打卡數(shù)據(jù)傳給教師端后臺(tái)，方便老師統(tǒng)計(jì)學(xué)生的出勤率。

（2）教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)眼APP后臺(tái)答題情況，針對(duì)不同學(xué)生進(jìn)行分門別類進(jìn)行指導(dǎo)。教師結(jié)合理論知識(shí)及相關(guān)器材的演示，幫助學(xué)生解決課前練習(xí)題。

（3）學(xué)生以2～3人為一組的小組形式進(jìn)行組隊(duì)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所給指導(dǎo)書和其他相關(guān)材料，運(yùn)用課前預(yù)習(xí)知識(shí)，可嘗試在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接線、測(cè)量等操作。教師可在教師端，實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的狀態(tài)，確保不會(huì)發(fā)生意外情況。

（4）教師演示環(huán)節(jié)中，教師通過智慧實(shí)驗(yàn)室特有的錄屏和投影設(shè)備，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作方法進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)正確實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行展示，以確保部分學(xué)生改正錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的安全性。

（5）教師通過思維引導(dǎo)倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“自主性”“擴(kuò)展式”實(shí)驗(yàn)，在小團(tuán)隊(duì)內(nèi)通過實(shí)驗(yàn)所得自主設(shè)計(jì)擴(kuò)展式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，仿真并判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄每一組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的合作精神。小組成員將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上傳至數(shù)據(jù)后臺(tái)，教師擇優(yōu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解。如圖2所示。

圖2　課中實(shí)驗(yàn)示例

3.3　課后總結(jié)環(huán)節(jié)

（1）課后，學(xué)生優(yōu)先提交電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)用具、電路原理圖、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以加深課本中所含概念、曲線圖的理解，以便將實(shí)驗(yàn)過程具體化。

（2）教師根據(jù)學(xué)生上傳的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，可通過平臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)匯總，針對(duì)報(bào)告中的較弱項(xiàng)，進(jìn)行循環(huán)完善。根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上傳到教師端的打卡數(shù)據(jù)，以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交結(jié)果，對(duì)不符合教學(xué)指標(biāo)的學(xué)生，進(jìn)行提醒并幫助其解決相關(guān)問題。

（3）學(xué)生將《電工電子實(shí)驗(yàn)》課程中每次的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上傳至實(shí)驗(yàn)眼APP，教師根據(jù)每次的實(shí)驗(yàn)情況，對(duì)不同情況的學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，從各個(gè)方面考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度，判斷該學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解能力，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所遺漏的知識(shí)進(jìn)行彌補(bǔ)性學(xué)習(xí)，增強(qiáng)其自我思考問題的能力。

4　電工電子智慧實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)結(jié)果

4.1　實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施效果

（1）預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)：由于實(shí)驗(yàn)課程與理論課程之間存在一段時(shí)間的間隔，增加這一環(huán)節(jié)，可保證學(xué)生對(duì)知識(shí)理解的完整性，既能鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，又能減輕教師上實(shí)驗(yàn)課時(shí)的負(fù)擔(dān)。

（2）實(shí)驗(yàn)課中環(huán)節(jié)：此環(huán)節(jié)解決了之前教學(xué)過程中存在的演示環(huán)節(jié)過多占用學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間以及學(xué)生課上對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不熟悉、不了解的問題，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)課中教師與學(xué)生之間的相互交流。實(shí)現(xiàn)了學(xué)生和教師在實(shí)驗(yàn)過程中的多種互動(dòng)，包括文字、語音和視頻等多種互動(dòng)方式，增加了師生之間的互動(dòng)，同時(shí)也方便了教師實(shí)時(shí)地記錄每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)，避免課后遺忘[6]。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：為確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，數(shù)據(jù)后臺(tái)會(huì)配合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的操作系統(tǒng)對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行智能化處理，對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)查重的功能?？山档蛯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)雷同的狀況，減輕教師批改時(shí)遇到的困難，方便教師對(duì)學(xué)生水平做出判斷。

（4）預(yù)約系統(tǒng)：為了充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，方便學(xué)生自行安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，避免教師因出差等原因?qū)嶒?yàn)室不可用現(xiàn)象。同時(shí)保證原有的實(shí)驗(yàn)安排不被影響的情況下。學(xué)生可根據(jù)自己的時(shí)間網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，教師在確定無誤后，同意預(yù)約請(qǐng)求，以此提高實(shí)驗(yàn)室的利用率。如圖3所示。

圖3 實(shí)驗(yàn)室預(yù)約系統(tǒng)示例

（5）實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)測(cè)與回放：利用智慧實(shí)驗(yàn)室里空氣中的一個(gè)監(jiān)測(cè)與回放系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程和各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境都做到了全方位的監(jiān)測(cè)與預(yù)警。通過在辦公室內(nèi)的視頻大熒光屏可以采取固定和輪播等多種形式，對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中操作規(guī)范，以防實(shí)驗(yàn)事故等問題的發(fā)生。

4.2　教學(xué)方法建設(shè)成效

將教學(xué)方法由“照搬式”改變?yōu)椤盎旌鲜健保诰€上，結(jié)合各類教學(xué)資源，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考察；線下，老師演示并且結(jié)合實(shí)操，鞏固知識(shí)的完整性。

在師資隊(duì)伍、教學(xué)方式方法、實(shí)踐教材建設(shè)、管理制度和考核體系進(jìn)行優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生具有從事相關(guān)專業(yè)的必備素質(zhì)和職業(yè)“關(guān)鍵能力”，為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)或就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐動(dòng)手能力基礎(chǔ)。對(duì)此，《電工電子實(shí)驗(yàn)》課程形成一套完整的流程：課前預(yù)習(xí)理論知識(shí)——完成線上預(yù)習(xí)題——反饋預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)——熟悉實(shí)驗(yàn)器材——個(gè)性化指導(dǎo)——團(tuán)隊(duì)討論設(shè)計(jì)方案——教師演示——提交電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告——跟蹤學(xué)習(xí)進(jìn)度，為培養(yǎng)應(yīng)用性、創(chuàng)新性人才奠定基礎(chǔ)。

學(xué)生在課堂上的參與性增強(qiáng)，與團(tuán)隊(duì)的合作中，節(jié)約實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備時(shí)間，并且組內(nèi)成員相互觀察，既加深實(shí)驗(yàn)過程的操作流程，又降低實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生率。實(shí)驗(yàn)是建立在理論知識(shí)基礎(chǔ)之上的，這不僅需要對(duì)理論知識(shí)的掌握，更需要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及電路原理的理解足夠深刻[7]。

4.3　智慧實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)上的優(yōu)勢(shì)

對(duì)學(xué)生來說，使用智慧實(shí)驗(yàn)室上課，可以激發(fā)學(xué)生探索未知事物的興趣；免去復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作流程；全程參與教師演示環(huán)節(jié)，對(duì)存在疑惑的地方可及時(shí)解決；鞏固課堂知識(shí)，將理論知識(shí)與實(shí)際操作聯(lián)系起來；以小組形式參與實(shí)驗(yàn)課，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；實(shí)驗(yàn)室資源得到合理利用，為非上課期間想用實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)提供便利條件；同時(shí)可最大程度避免安全事故的發(fā)生。

對(duì)教師來說，時(shí)間分配上更加明細(xì)，針對(duì)普遍存在的難點(diǎn)疑點(diǎn)，側(cè)重解決；對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，防止學(xué)生的人身安全出現(xiàn)意外，確保實(shí)驗(yàn)用具的安全性；USB攝像頭用來監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的情況，還可以拍照保存學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，方便老師遠(yuǎn)程或者其他時(shí)間做出評(píng)價(jià)；使用電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告，可免去紙質(zhì)報(bào)告不易存放、批改等問題，并對(duì)學(xué)生的報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行整合統(tǒng)計(jì)，方便教師進(jìn)行統(tǒng)一處理；對(duì)學(xué)生提出的問題，客觀試題可自動(dòng)評(píng)判，主觀試題人工評(píng)判，提高教學(xué)管理效率；對(duì)已批閱的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，后臺(tái)進(jìn)行匯總整理，教師可自行導(dǎo)出期末成績(jī)分?jǐn)?shù)表格[8]。

在實(shí)驗(yàn)室管理層面上，使用智慧實(shí)驗(yàn)室，方便學(xué)生在課堂之外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，使實(shí)驗(yàn)室資源能夠得到充分利用，避免出現(xiàn)“想用無處用，可用卻沒法用”的浪費(fèi)現(xiàn)象；通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)管，可以排查出實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤的學(xué)生，對(duì)這些學(xué)生專門化管理，調(diào)取實(shí)驗(yàn)過程回放視頻，還原實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)學(xué)生的差錯(cuò)進(jìn)行彌補(bǔ)或展示；在安全排查上，實(shí)驗(yàn)室后臺(tái)記錄每個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用記錄和使用狀態(tài)，在使用者發(fā)現(xiàn)安全故障時(shí)，可及時(shí)停止實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行，并通知維修人員進(jìn)行維修；管理員遠(yuǎn)程斷電，智能電源控制系統(tǒng)自動(dòng)斷電正常工作；實(shí)現(xiàn)資源共享，除自動(dòng)化專業(yè)外，其他專業(yè)同樣會(huì)使用智慧實(shí)驗(yàn)室，但每個(gè)專業(yè)教學(xué)方法不同，資源共享后，可查看其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)，以此來調(diào)整教學(xué)方式，適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)。只有從時(shí)間上、空間上、實(shí)驗(yàn)人員上、指導(dǎo)老師上、創(chuàng)新項(xiàng)目上共同實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)開放，結(jié)合人性化的措施，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生協(xié)同工作及創(chuàng)新的能力[9]。

5　結(jié)束語

本文闡述的智慧實(shí)驗(yàn)室，是基于當(dāng)下科技發(fā)展水平以及教學(xué)需求，為減輕教師教學(xué)中的負(fù)擔(dān)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率而應(yīng)運(yùn)而生的。通過學(xué)?，F(xiàn)有的智慧實(shí)驗(yàn)室的使用以及觀察，得出以上教學(xué)方法的改進(jìn)以及運(yùn)行結(jié)果的描述。智慧實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜且艱巨的工程，這項(xiàng)工程需要學(xué)校的正確策劃和學(xué)生的積極實(shí)踐配合。在建設(shè)過程中還需貼合實(shí)際，緊跟教學(xué)方向的主流不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展帶來變化的要求。

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Discussion on Exploration and Application of Electrical and Electronic Smart Laboratory

With the development of science and technology, more and more intelligent devices are widely used in teaching practice. As an important place to change traditional teaching methods in colleges and universities, the smart laboratory is an important channel to achieve this goal in the process of establishing and enhancing college students' scientific and technological creation practice ability and thinking innovation ability. Taking the course ofas an example, this paper expounds the application of smart laboratory in experimental teaching and its advantages over traditional laboratory teaching.

electrical and electronic experiment; intelligent laboratory; "mixed" teaching

G48

A

1008-1151(2022)01-0182-04

2021-11-17

2020年廣西壯族自治區(qū)桂林理工大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目“ ‘互聯(lián)網(wǎng)+’教育背景下電工電子智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)路徑的探索與實(shí)踐”（2020B18）；2021年廣西高等教育本科教學(xué)改革工程一般項(xiàng)目“基于建構(gòu)主義導(dǎo)向的‘翻轉(zhuǎn)課堂’教學(xué)法在《電力電子技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用研究與實(shí)踐”（2021JGB205）；2020年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目“ ‘雙萬計(jì)劃’背景下《數(shù)字電路》課程混合式教學(xué)模式探索與實(shí)踐”（2020JGB208）。

張聲嵐（1984－），女，廣西桂林人，桂林理工大學(xué)機(jī)械與控制工程學(xué)院高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，碩士，研究方向?yàn)闊o線傳感器技術(shù)。