李 穎

(電子科技大學(xué) 電子工程學(xué)院，成都 611731)

實(shí)驗(yàn)室開放是促進(jìn)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高學(xué)生動(dòng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)資源作用，滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)自我提高的要求。近年來，隨著電子科技大學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)和發(fā)展，電子實(shí)驗(yàn)中心在學(xué)校的支持下建立了電子信息工程硬件開放實(shí)驗(yàn)室、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室等開放實(shí)驗(yàn)室，對于提高學(xué)生主動(dòng)思維和綜合解決實(shí)際問題的能力發(fā)揮了良好的作用。

1 實(shí)驗(yàn)室開放的意義

開放實(shí)驗(yàn)室是指時(shí)間開放、資源開放、內(nèi)容開放的實(shí)驗(yàn)室［2］，是為學(xué)生提供探究的、自主的學(xué)習(xí)方式和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，是封閉式教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的有益補(bǔ)充。我校90的學(xué)生都是電子信息類專業(yè)，承擔(dān)教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)室只能實(shí)行封閉式教學(xué)或某一時(shí)間段對部分學(xué)生開放，這無法滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求。而開放實(shí)驗(yàn)室允許學(xué)生自行安排時(shí)間，根據(jù)自身情況和實(shí)驗(yàn)室的條件，選擇自己感興趣的內(nèi)容在開放實(shí)驗(yàn)室中自主進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用所掌握的知識(shí)選擇或提出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、組織實(shí)驗(yàn)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(gè)開放性實(shí)驗(yàn)過程可以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)精神、提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力的目的。

由于開放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是開放的，因此教師在指導(dǎo)的過程中會(huì)遇到各種各樣的問題，這對教師知識(shí)面的深度和廣度提出了更高的要求，也必然促進(jìn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識(shí)，不斷提高業(yè)務(wù)能力［4］。

2 構(gòu)建面向不同層次學(xué)生的開放實(shí)驗(yàn)室

建立開放實(shí)驗(yàn)室的目的是希望更多的學(xué)生從中受益，因此開放實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建和運(yùn)行應(yīng)從功能設(shè)置和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上考慮不同層次學(xué)生的需求，以期吸引更多的學(xué)生有興趣進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。

2.1 實(shí)驗(yàn)室功能設(shè)置

實(shí)驗(yàn)室功能設(shè)置上適應(yīng)不同層次學(xué)生的需求。低年級(jí)學(xué)生由于電子設(shè)計(jì)方面的課程學(xué)得較少，他們在開放實(shí)驗(yàn)室中大部分進(jìn)行的是簡單的硬件電路的設(shè)計(jì)和制作，而高年級(jí)的學(xué)生則可以綜合應(yīng)用單片機(jī)、FPGA等進(jìn)行一些小的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因此，開放實(shí)驗(yàn)室從功能上可以考慮設(shè)置硬件實(shí)驗(yàn)室和電子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。以電子實(shí)驗(yàn)中心的開放實(shí)驗(yàn)室為例，目前設(shè)置了電子信息工程硬件開放實(shí)驗(yàn)室和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)開放實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室。在電子信息工程硬件開放實(shí)驗(yàn)室中學(xué)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(jì)與調(diào)試。因此，低年級(jí)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)了基本的電路分析、模擬電路課程后，就可以在該實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行簡單的電路制作和測試，也可以對必修的實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容加以延伸和擴(kuò)展。而電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室則提供了計(jì)算機(jī)及相關(guān)的Matlab、ISE、QuatursⅡ、Modelsim、Pprotel等工具軟件，以及單片機(jī)、FPGA、嵌入式系統(tǒng)等開發(fā)板及相關(guān)資料，高年級(jí)的學(xué)生可以進(jìn)行復(fù)雜的小型電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試。這樣按照不同功能設(shè)置的實(shí)驗(yàn)室基本可以滿足本科不同年級(jí)學(xué)生的需求。

2.2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置

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

以測量與控制系列實(shí)驗(yàn)為例，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以包括:峰值檢測器、聲光控制燈、溫度控制、汽車防盜報(bào)警器、出租車計(jì)費(fèi)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(jì)、超聲波測距、可視可聽汽車報(bào)站器、數(shù)字電壓表、數(shù)字式頻率計(jì)、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(chǔ)示波器等。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均具有一定的實(shí)用性和趣味性，實(shí)現(xiàn)方法從利用中小規(guī)模電路實(shí)現(xiàn)到利用單片機(jī)、FPGA實(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就任務(wù)要求，涉及的主要知識(shí)點(diǎn)給出簡單介紹，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇不同的項(xiàng)目完成。

3 構(gòu)建高水平、多元化的開放實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師隊(duì)伍

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，專業(yè)知識(shí)的更新加快，開放實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)人員素質(zhì)的高低直接影響開放實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行的效果和可持續(xù)發(fā)展［7］。因?yàn)閷W(xué)生在教師的有效指導(dǎo)下能夠完成一個(gè)項(xiàng)目或作品，必然會(huì)大大增加學(xué)生的成就感，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。如果始終無法完成項(xiàng)目，必然會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，所以重視高水平的開放實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師隊(duì)伍的建設(shè)是非常必要的。

高水平的開放實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)隊(duì)伍應(yīng)該是理論水平較高、實(shí)踐能力強(qiáng)，能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行有效指導(dǎo)的隊(duì)伍。(1)為了建設(shè)這樣的教師隊(duì)伍，可以采取內(nèi)培外引相結(jié)合的方式進(jìn)行教師的配置，制定配套措施吸引科研團(tuán)隊(duì)中工程實(shí)踐能力強(qiáng)的教師加入開放實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)，合理統(tǒng)籌規(guī)劃制定開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、組織教師開發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)，避免實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)室列出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)教師必須先做一遍，并且完成一個(gè)樣品作為展示，這一過程對指導(dǎo)教師也是一個(gè)鍛煉提高的過程。(3)為了使開放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師參加學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，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(diǎn)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(gè)月到半年的［8－9］。

目前，我校電子實(shí)驗(yàn)中心的開放實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)完全由實(shí)驗(yàn)中心的教師輪流兼職負(fù)責(zé)。由于每位教師承擔(dān)的教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的教學(xué)任務(wù)繁重，沒有更多的時(shí)間和精力用于開放實(shí)驗(yàn)室，加之兼職指導(dǎo)的待遇低，因此，開放實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師。專職指導(dǎo)教師專門從事實(shí)驗(yàn)室的系列實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)劃、開發(fā)，實(shí)驗(yàn)室管理工作。同時(shí)，充分利用學(xué)校的“教師新實(shí)驗(yàn)開發(fā)支持計(jì)劃”，引導(dǎo)教師開發(fā)適合開放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并兼職參與該項(xiàng)目的指導(dǎo)。另外，可以讓研究生參與開放實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)，由于研究生有參與科研的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，且來自不同專業(yè)的研究生有著不同的知識(shí)結(jié)構(gòu)，可以拓寬本科學(xué)生的思路，也可以彌補(bǔ)指導(dǎo)教師不足所帶來的問題。

4 營造開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)研究氛圍

濃厚的學(xué)習(xí)研究氛圍可以吸引帶動(dòng)更多的學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、潛心鉆研。為了營造開放實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)研究氛圍，可以采取以下措施:(1)針對不同系列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每半個(gè)月舉辦一次講座及交流;(2)利用電子實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有的網(wǎng)站資源，建立網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，提供老師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間的有效交流、討論;(3)每學(xué)期邀請一次高水平教授在開放實(shí)驗(yàn)室介紹相關(guān)的新技術(shù);(4)充分利用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)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(xùn)等;(5)每年由開放實(shí)驗(yàn)室分別面向大一、大二年級(jí)的大范圍學(xué)生主辦兩次校級(jí)電子設(shè)計(jì)競賽，實(shí)現(xiàn)以賽促學(xué);(6)邀請全國電子設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)學(xué)生參與低年級(jí)學(xué)生的指導(dǎo)，以切身經(jīng)歷告訴學(xué)生如何才能實(shí)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(jì)提供實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)和環(huán)境，使得理論課的課程設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)研究氛圍，希望使得更多的學(xué)生加入開放實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)。

5 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)室開放是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的一項(xiàng)重要舉措，只有從實(shí)驗(yàn)室功能設(shè)置、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的引導(dǎo)、指導(dǎo)教師的配置、學(xué)習(xí)研究氛圍的營造等各方面加強(qiáng)建設(shè)，才能全面提高開放實(shí)驗(yàn)室的功效，使更多的學(xué)生想自主學(xué)習(xí)、能夠自主學(xué)習(xí)并且學(xué)有成就。

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