高職院校嵌入式實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的探索

（婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 婁底 417000）

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放是實(shí)驗(yàn)室生命力的源泉。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室不僅能加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，而且能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。大多數(shù)高職院校在全面開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室方面已做了一些有益的嘗試，多個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐。作者根據(jù)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況，對(duì)嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放管理內(nèi)容、開(kāi)放管理模式進(jìn)行了探索。

1.嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的重要意義

1.1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的需要

在傳統(tǒng)嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于受陳舊的教學(xué)設(shè)備的限制，教學(xué)手段仍停留在落后的階段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多是以驗(yàn)證性?xún)?nèi)容為主，即教師制定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，教師講解理論知識(shí)和范例后，學(xué)生把自己學(xué)到的理論知識(shí)和范例按老師的要求在實(shí)驗(yàn)箱或者實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行演示或驗(yàn)證。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常機(jī)械，學(xué)生總是跟著教師的指導(dǎo)或按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一步一步的實(shí)驗(yàn)，幾乎沒(méi)有留給學(xué)生思考的時(shí)間，不能鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性、開(kāi)發(fā)性的實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)于學(xué)生想象力和主觀能動(dòng)性的發(fā)揮無(wú)從談起。

據(jù)對(duì)我院電子信息工程系和機(jī)電工程系相關(guān)專(zhuān)業(yè)200個(gè)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查，傳統(tǒng)的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，僅17.5%的學(xué)生能在充分理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作；39.0%的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)非常盲目，雖然能完成實(shí)驗(yàn)操作但不理解實(shí)驗(yàn)原理，21.5%的學(xué)生感到無(wú)從下手，不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；有22.0%的學(xué)生根本沒(méi)有操作，其實(shí)驗(yàn)效果可想而知。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式限制了學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立完成任務(wù)的能力，抹殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。要消除傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，實(shí)驗(yàn)室的全面開(kāi)放勢(shì)在必行。只有全面開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，才能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

1.2 提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放管理提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。我院嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)由原來(lái)的10個(gè)增加到現(xiàn)在的18個(gè)，實(shí)驗(yàn)室容納學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的人數(shù)增加。學(xué)生可以合理安排自己的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并且可以獨(dú)自占用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，保證自己有足夠的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)。嵌入式實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放，學(xué)生可以共享實(shí)驗(yàn)設(shè)備，促使更多的學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，提高了實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備使用率，提高實(shí)驗(yàn)室的使用效益。

2.實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放內(nèi)容

嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)我院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、通信技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、嵌入式應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用等課程的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，同時(shí)還承擔(dān)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的科研訓(xùn)練和培訓(xùn)等任務(wù)。

2.1 承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)

嵌入式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要包括：（1）基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生掌握基本儀器和器件的性能及其使用方法，培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法，加深對(duì)相關(guān)理論與技術(shù)的理解；（2）綜合、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。對(duì)嵌入式系統(tǒng)有濃厚興趣的同學(xué)，允許其進(jìn)入開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室選做選修性實(shí)驗(yàn)。重點(diǎn)培養(yǎng)他們?cè)O(shè)計(jì)、集成、測(cè)試、工藝等方面的能力和綜合素質(zhì)，全面提高學(xué)生有效運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)及系統(tǒng)級(jí)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的能力。

2.2 承擔(dān)科研任務(wù)

在保證不影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，嵌入式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室還承擔(dān)一定的科研任務(wù)。其內(nèi)容主要包括：（1）教師承擔(dān)的嵌入式系統(tǒng)方面的科研課題。比如教師合作完成的省、市自然科學(xué)基金計(jì)劃項(xiàng)目；（2）大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目等。該類(lèi)項(xiàng)目具有創(chuàng)新性，由學(xué)生自主命題，教師進(jìn)行指導(dǎo)，好的成果可參加全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃大賽或“挑戰(zhàn)杯”大賽；（3）學(xué)生興趣小組的研究課題。比如學(xué)生可以承擔(dān)中小企業(yè)課題，課題可以由教師指導(dǎo)，在嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。

2.3 承擔(dān)培訓(xùn)任務(wù)

為了更好的培養(yǎng)嵌入式人才，實(shí)驗(yàn)室還承擔(dān)嵌入式系統(tǒng)培訓(xùn)的任務(wù)，為培訓(xùn)者提供軟硬件資源和實(shí)際的培訓(xùn)項(xiàng)目。目前我校嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的培訓(xùn)項(xiàng)目主要是Linux助理工程師認(rèn)證培訓(xùn)。

3.實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放管理模式

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間主要根據(jù)開(kāi)放內(nèi)容進(jìn)行安排。開(kāi)放時(shí)間有如下幾種形式：

3.1 全開(kāi)放管理

實(shí)驗(yàn)室全天候?qū)W(xué)生進(jìn)行開(kāi)放，開(kāi)放時(shí)間為7：00-22：00。實(shí)驗(yàn)室管理人員每周在網(wǎng)站和公告欄內(nèi)公布實(shí)驗(yàn)室的使用時(shí)間和使用內(nèi)容，學(xué)生可以及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室占用情況，從而安排自己的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

3.2 半開(kāi)放管理

對(duì)于經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，基礎(chǔ)性強(qiáng)、要求操作規(guī)范，必須采取傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，適合半開(kāi)放管理。對(duì)于某些特殊實(shí)驗(yàn)，要依據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)進(jìn)行能力培養(yǎng)，這些實(shí)驗(yàn)更適合半開(kāi)放管理。半開(kāi)放管理包括以下三種模式：

①預(yù)約開(kāi)放。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放以嵌入式系統(tǒng)課程課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間為主，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)間預(yù)約，學(xué)生可以直接找實(shí)驗(yàn)室老師或網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)室使用情況雙方共同確定。

②定時(shí)開(kāi)放。這種開(kāi)放模式要針對(duì)教學(xué)任務(wù)緊湊、實(shí)驗(yàn)設(shè)備較專(zhuān)業(yè)、管理程序復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室，避免影響正常教學(xué)進(jìn)程。很多學(xué)校都實(shí)行實(shí)驗(yàn)室定時(shí)開(kāi)放，工作時(shí)間是早上8：00～16：00，晚上18：00～21：00，雙休日、節(jié)假日的開(kāi)放時(shí)間依據(jù)情況臨時(shí)制定。這種辦法既可以保證學(xué)生有時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)，也可以保證教師和實(shí)驗(yàn)員管理員的合理休息。

③定向開(kāi)放。定向開(kāi)放主要針對(duì)特定的教學(xué)群體。對(duì)嵌入式系統(tǒng)感興趣、熱愛(ài)從事這個(gè)方向的老師和學(xué)生，我們學(xué)院嵌入式實(shí)驗(yàn)室對(duì)這個(gè)群體定向開(kāi)放，提高他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

4.建立合適的考核機(jī)制

考核應(yīng)全面衡量學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新能力，使學(xué)生全面發(fā)展。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核不應(yīng)該僅僅停留在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成敗、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量上，還應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)方面的考核，重在素質(zhì)與能力的評(píng)定，因此，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核應(yīng)該圍繞學(xué)生的自主創(chuàng)新能力、積極性和主動(dòng)性來(lái)設(shè)定。比如，課程綜合設(shè)計(jì)可以考核學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力和主創(chuàng)新能力，因此應(yīng)該把貫穿教學(xué)過(guò)程的課題綜合設(shè)計(jì)作為實(shí)驗(yàn)考核的重要組成部分，以此督促學(xué)生重視課題設(shè)計(jì)，以課題設(shè)計(jì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。應(yīng)加大創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在總分中的權(quán)重，對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真操作、積極思考或提出新想法的學(xué)生給予較高的評(píng)定，對(duì)于參加競(jìng)賽或者參與科研項(xiàng)目的同學(xué)，根據(jù)完成情況給予一定的學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)，以促進(jìn)學(xué)生的課外學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

[1]張其亮,韓斌.嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2010(9):149-152.

[2]謝玲.高校開(kāi)放嵌入式實(shí)驗(yàn)室的探索.計(jì)算機(jī)教育[J].2010(7):55-57。