電工電子類開放式實驗室建設(shè)

四川大學(xué)錦江學(xué)院 康 濤

高等學(xué)校實驗教學(xué)是高校教學(xué)體系的重要組成部分，現(xiàn)階段高校的電工電子實驗室應(yīng)當(dāng)是高校內(nèi)的開放性場所，進行基礎(chǔ)實驗、課程設(shè)計、科技競賽、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。作為實訓(xùn)基地，滿足學(xué)生實訓(xùn)需要，滿足繼續(xù)教育需求，作為中、高級電工資格培訓(xùn)、考試基地。為強化學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，提高實驗儀器、設(shè)備的利用效率，挖掘?qū)嶒炇屹Y源潛力，滿足高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需要，高校應(yīng)當(dāng)進行電工電子開放式實驗室建設(shè)，使實驗室成為學(xué)生自主發(fā)展和工程實踐的平臺。所以，建設(shè)儀器設(shè)備先進、開放服務(wù)、資源共享的實驗教學(xué)環(huán)境，建立高素質(zhì)的實驗教學(xué)隊伍和高效率的實驗管理機制是高校實驗室建設(shè)的發(fā)展方向。

1.實驗室開放的內(nèi)容及形式

實驗室的開放體現(xiàn)在實驗對象開放，實驗時間開放，實驗設(shè)備和實驗項目開放。

1.1 實驗室開放的形式

實驗室開放有兩種方式[1]：計劃內(nèi)開放和計劃外開放。計劃內(nèi)開放可視為是一種半開放模式，適合實驗內(nèi)容受教學(xué)大綱限制的基礎(chǔ)實驗課程，指模電、數(shù)電等實驗班次多、批量大需要網(wǎng)上預(yù)約選課的實驗。學(xué)生可通過網(wǎng)上預(yù)約在計劃學(xué)時內(nèi)選擇實驗項目和實驗時間，較教師統(tǒng)一安排學(xué)生實驗具有了時間和項目安排的靈活自主性，學(xué)生不但可以做好實驗前的充足準備，還可以根據(jù)自身情況合理的規(guī)劃時間。計劃外開放是指對實驗內(nèi)容超出了教學(xué)大綱要求的實驗項目進行的開放，計劃外開放是在實驗內(nèi)容、時間、器材等方面完全的開放，隨時可進入實驗室，無需網(wǎng)上預(yù)約，適合科技創(chuàng)新的實驗，實驗者有較大的自由度，針對的是有創(chuàng)新和實驗研究需求的教師、研究生、本科生、以及校外師生、自考學(xué)生和合作單位科研創(chuàng)新人員。實驗室計劃外開放對實驗室管理提出了較高要求，要求實驗室象圖書館那樣開放，從早8：00開放至晚上10:00 ，支持“自助式”實驗，沒有時間限制，是一種全方位多層次的實驗室開放格局。

1.2 實驗室開放的設(shè)備和項目

實驗室開放根據(jù)開放項目和設(shè)備可分為基礎(chǔ)類實驗室開放、新技術(shù)及應(yīng)用類實驗室開放、大學(xué)生創(chuàng)新基地開放，這種分類既適合科研實驗管理又符合教學(xué)實驗管理，基礎(chǔ)類實驗室對應(yīng)教學(xué)實驗，新技術(shù)及應(yīng)用類實驗室對應(yīng)科研和創(chuàng)新實驗，大學(xué)生創(chuàng)新基地對應(yīng)實訓(xùn)和科技競賽。

1．2．1 基礎(chǔ)類實驗室

基礎(chǔ)類實驗室針對教學(xué)實驗。實驗室在設(shè)備使用能夠滿足學(xué)生預(yù)約情況下接受學(xué)生的實驗預(yù)約，學(xué)生在時間上有很大的靈活性，可以進行充足的實驗準備，可以合理的規(guī)劃自己的時間，由于是和實驗室預(yù)約，實驗室也可以進行科學(xué)的實驗安排，有利于提高設(shè)備的利用率。在預(yù)約開放條件下，學(xué)生可以補做實驗，也可以根據(jù)自己愛好做選做型實驗，還可做有關(guān)的提高自選科技項目?；A(chǔ)類實驗室可以在滿足實驗教學(xué)條件下，為學(xué)生提供最便利的時間選擇和項目選擇服務(wù)。

1．2．2 新技術(shù)及應(yīng)用類實驗室

新技術(shù)及應(yīng)用類實驗室主要針對教師、高年級學(xué)生、研究生、校外科研人員開放，主要進行科研創(chuàng)新實驗。實驗室應(yīng)建立有創(chuàng)新性開放實驗項目庫[2]，供有興趣的學(xué)生和有科研任務(wù)的教師進行創(chuàng)新實驗研究，項目實驗有申請、參與、立項、驗收程序，這類實驗室比較高端先進，包括EDA實驗室、DSP實驗室、電子設(shè)計綜合實驗室和嵌入式實驗室等。這類實驗室是計劃外開放實驗室，可以說是高開放性實驗室，但實驗參與者需經(jīng)項目申請、立項等程序才能進行實驗活動，一般的教學(xué)實驗在這里很少開展，只有其他實驗室不能完成的實驗才在這里進行。這類實驗室一是進行創(chuàng)新實驗，完成科研課題，二是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格。

1．2．3 大學(xué)生創(chuàng)新基地

大學(xué)生創(chuàng)新基地是學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練平臺。在這里進行實踐性教學(xué)活動，目標是培養(yǎng)全體學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力、溝通協(xié)作能力，增強團隊意識。創(chuàng)新基地還擔(dān)負各種電工電子類設(shè)計競賽活動任務(wù)，承接中、高級電工資格培訓(xùn)、考試基地等繼續(xù)教育任務(wù)。大學(xué)生創(chuàng)新基地在假期也開放，大學(xué)生可以利用長時間的閑暇進行自我創(chuàng)新實訓(xùn)。大學(xué)生進入創(chuàng)新基地可以是教學(xué)安排也可以是自己申請，目的是增加實訓(xùn)經(jīng)驗，實現(xiàn)校內(nèi)校外的創(chuàng)新活動對接。

1．2．4 網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)平臺和虛擬實驗室

網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)平臺應(yīng)包括校內(nèi)開放式實驗選課管理系統(tǒng)模塊、實驗預(yù)約系統(tǒng)模塊、網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)資料、實驗案例等數(shù)據(jù)模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)實驗室和實驗教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)信息化管理。虛擬實驗[3]是靠計算機軟件實現(xiàn)的在虛擬空間進行的實驗實踐活動，可有效解決實驗儀器不足，師資不足，預(yù)約困難問題，可以避免實驗材料消耗。用Multisim等仿真軟件進行模擬實驗，通過虛擬與實物實驗的有機結(jié)合可以達到良好的實驗體驗。虛擬實驗室對校內(nèi)無限制開放，可有效的彌補現(xiàn)實實驗各方面的限制和不足。故此，應(yīng)加大虛擬實驗室建設(shè)。

2.開放式實驗室管理模式探討

2.1 優(yōu)化實驗室資源

實驗室的運營改為開放模式后會出現(xiàn)一些管理上的問題需要解決，這些問題體現(xiàn)在學(xué)生預(yù)約時間集中，實驗耗材增加，設(shè)備壞損率高和實驗室人員需求量加大等方面。對學(xué)生預(yù)約時間集中問題，可通過網(wǎng)絡(luò)平臺實驗預(yù)約系統(tǒng)進行調(diào)劑和優(yōu)化，對于實驗室開放引起的實驗費用和人員增加可以考慮爭取更多的財政資金支持，采取校企合作方式，通過企業(yè)科研資金，支持學(xué)校實驗室建設(shè)，對人員需求可以考慮教師志愿者和學(xué)生社團志愿者方式進行補充。通過實驗室開放，優(yōu)化實驗資源配置，對材料、儀器、人員根據(jù)各個實驗室的功能和實驗項目進行合理安排。加大虛擬實驗室建設(shè)，提倡學(xué)生先進行虛擬實驗?zāi)M，再進行實物實驗，減小實驗室資源消耗并提高實驗效率，釋放可節(jié)約的實驗室資源。

2.2 完善實驗管理制度，加強實驗室管理

實驗室開放使實驗室管理變得復(fù)雜，必須靠完善實驗室管理制度來提高實驗室管理績效。實驗室管理制度應(yīng)當(dāng)覆蓋實驗安全、實驗室人員管理、實驗人員管理、實驗預(yù)約、實驗項目管理、實驗設(shè)備物資管理、實驗資料檔案管理、實驗成果管理等，所有的制度都應(yīng)當(dāng)集中成冊在《開放性實驗室管理手冊》中，并做到人手一冊，用來指導(dǎo)實驗室管理和實驗人員實驗，使實驗室管理人員和實驗人員能夠默切配合，自覺維護實驗室的各項管理規(guī)定。

[1]安健,張鵬．以先進理念為導(dǎo)向建設(shè)多功能、開放型實驗教學(xué)大平臺——訪哈爾濱工程大學(xué)電工電子實驗教學(xué)中心主任趙旦峰教授[J]．中國現(xiàn)代教育裝備,2011,07∶10-20．

[2]李蕓,易志強,黃繼業(yè)．EDA／SOPC實驗教學(xué)方法探討[J]．高校實驗室工作研究,20l0(04)∶5—46．

[3]李宗平,張戰(zhàn)鋒．基于自主性、開放性和創(chuàng)新性的電工電子實驗教學(xué)體系的構(gòu)建[J]．實驗室科學(xué),2013,16(02)∶168-171．