混合一體式電類實訓(xùn)室建設(shè)探析

潘益玲 吳顯光

摘 要：文章針對工學(xué)結(jié)合、信息化課堂教學(xué)的需求提出混合一體式的電類實訓(xùn)室建設(shè)方案。該實訓(xùn)室有利于教師開展教學(xué)做一體化、PROTEUS仿真及基于云課堂的混合課程教學(xué)改革，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，為提高模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等課程的教學(xué)質(zhì)量提供有力的保障，適應(yīng)工學(xué)結(jié)合改革的要求。

關(guān)鍵詞：電類實訓(xùn)室；PROTEUS仿真；混合一體式

1 電類實訓(xùn)室建設(shè)現(xiàn)狀分析

高等職業(yè)教育培養(yǎng)的是技術(shù)應(yīng)用型、創(chuàng)新型專門人才，在要求信息化教學(xué)、混合式課程改革的今天，以學(xué)生為主體，教師為引領(lǐng)的教學(xué)做一體、項目載體、任務(wù)驅(qū)動的課程改革也在各校進(jìn)行得如火如荼。實訓(xùn)室、實訓(xùn)基地的建設(shè)是高職教育教學(xué)建設(shè)的基本組成部分，課堂在混合式改革，教學(xué)手段在多樣化、信息化，實訓(xùn)室的建設(shè)也應(yīng)與教育的改革相配套才能促進(jìn)改革的順利進(jìn)行。電類實訓(xùn)室主要是為滿足應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、移動通信技術(shù)等專業(yè)群的公共基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)課程而建設(shè)，如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)，公共基礎(chǔ)課程起著承前啟后的重要作用，學(xué)生對它的掌握程度直接影響著后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。因此，在最近的改革中，河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院加大公共基礎(chǔ)課的課時比例，改革網(wǎng)絡(luò)考核方式為傳統(tǒng)筆試，從上到下對基礎(chǔ)課程重視起來，并爭取各方面中央財政、省財政的實訓(xùn)基地建設(shè)經(jīng)費，大力建設(shè)實訓(xùn)室。然而從目前實驗室建設(shè)的現(xiàn)狀來看，實驗室建設(shè)得比較單一，要么建設(shè)僅能滿足學(xué)生實驗需求的儀器設(shè)備實訓(xùn)室，要么建設(shè)僅有仿真操作的機(jī)房，要么是純理論課室，對于模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)這種理論性強(qiáng)的課程教學(xué)，要求理論和實踐相結(jié)合，邊教邊做、邊教邊學(xué)，測試后馬上分析理論的教學(xué)過程難以展開，也難以滿足信息化、創(chuàng)新型、混合式改革需求。

2 混合一體式實訓(xùn)室建設(shè)目的

《教育部關(guān)于深化職業(yè)教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的若干意見》對深化職業(yè)教育教學(xué)改革，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了提高實習(xí)實訓(xùn)裝備水平，公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課都要加強(qiáng)實踐性教學(xué)，實踐性教學(xué)課時原則上要占總課時數(shù)一半以上，推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用等“做學(xué)教”一體化要求。

“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”等課程是各校電類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，課程理論性和實踐性強(qiáng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該課程實踐項目不再局限于實驗板、實驗箱的驗證性實驗，而是借助于各種仿真軟件和豐富的信息化教學(xué)資源輔助教學(xué)，使得實驗項目不局限于實驗室，不局限于實驗設(shè)備，還有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，鞏固學(xué)生的理論基礎(chǔ)，提升教學(xué)效果。這就對實訓(xùn)室建設(shè)提出了更高的要求。課程的改革迫切需要建設(shè)理實一體、教學(xué)做一體、虛擬與現(xiàn)實一體、課內(nèi)與課外一體的混合一體式實訓(xùn)室[1]。

3 混合一體式實訓(xùn)室建設(shè)思路

混合一體式電類實訓(xùn)室的建設(shè)旨在完成模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電工技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等電類課程理論知識到實踐動手能力的混合一體式教學(xué)。如以“模擬電子技術(shù)”課程為例，在動手測試三極管放大電路、LED聲控?zé)舻入娐窌r，電路PCB板課下學(xué)生焊接好，課堂上只需要電源和信號發(fā)生器、示波器來進(jìn)行測試，測試的時長只需要半個小時，那么剩下的時間就是結(jié)合實驗數(shù)據(jù)來進(jìn)行理論分析了，理論分析也在傳統(tǒng)的儀器儀表設(shè)備室效果非常差，所以測試在測試區(qū)，測試完后同學(xué)們集中在理論知識學(xué)習(xí)區(qū)由教師引導(dǎo)來分析效果最佳。所以本文基于此思路設(shè)計理論學(xué)習(xí)區(qū)+實踐操作區(qū)一體的電類實訓(xùn)室，設(shè)計該混合一體式實訓(xùn)室建設(shè)具有以下創(chuàng)新點[2-3]。

理實一體化：“模擬電子技術(shù)”課程的理論性和操作性都很強(qiáng)，理論知識的基礎(chǔ)奠定對后續(xù)課程乃至就業(yè)都非常關(guān)鍵；實踐操作環(huán)節(jié)的加入更有利于理論知識的學(xué)習(xí)鞏固，該實訓(xùn)室建成擺脫傳統(tǒng)的實訓(xùn)室要么只能上理論課，要么只能完成實驗課的束縛，既能滿足上理論課的需要，也能滿足實踐操作課程的需要。

教學(xué)做一體化：隨著網(wǎng)絡(luò)購物的發(fā)達(dá)以及學(xué)生工學(xué)結(jié)合鍛煉實操能力的需要，模擬電子技術(shù)課程的實操項目從傳統(tǒng)的萬能板焊接，實驗箱連線改為PCB套件焊接，如以三極管為核心的聲控?zé)舻闹谱鳎揚(yáng)CB套件要求學(xué)生在課外焊接完成，課堂進(jìn)行測試評價，測試評價完后一般教師需對該套件電路進(jìn)行分析，以便于學(xué)生對理論知識應(yīng)用于實際的理解更透徹，純理論實訓(xùn)室無法完成測試任務(wù)，純實踐實驗室完成電路分析的效果不佳，而該混合一體式實訓(xùn)室能滿足學(xué)生邊教邊做，邊做邊學(xué)，做學(xué)一體的要求。

虛擬與現(xiàn)實一體化：推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，信息化教學(xué)大賽等的興起要求教師將信息技術(shù)應(yīng)用于課堂，對課程進(jìn)行多種教學(xué)方法與手段的改革。如河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院“模擬電子技術(shù)”課程，改變傳統(tǒng)的、單一的電路板焊接分析，將PROTEUS仿真軟件融入教學(xué)，設(shè)計了多個虛擬仿真項目，如三極管的特性測試，實際的晶體管測試儀設(shè)備昂貴，在有限的實訓(xùn)經(jīng)費條件下，僅用于測試特性，不經(jīng)濟(jì)，而改用PROTEUS仿真測試三極管的特性，既簡單又便利，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。而三極管特性的學(xué)習(xí)則可以采用PCB套件來學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)興趣。而這些只需安裝有PROTEUS的電腦和簡單的電源、示波器、信號發(fā)生器等設(shè)備，即可實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實一體化。

課內(nèi)與課外一體化：實訓(xùn)室建成后加強(qiáng)管理，可對外開放，學(xué)生課堂可進(jìn)行理論知識的學(xué)習(xí)和電路分析測試，課后能隨時進(jìn)入實訓(xùn)室進(jìn)行電路板測試、性能驗證等試驗，也能在宿舍完成仿真測試等試驗，實現(xiàn)課內(nèi)課外一體化，教室和宿舍一體化的教學(xué)效果。

4 混合一體式實訓(xùn)室建設(shè)方案

（1）理實一體場地設(shè)計：根據(jù)實訓(xùn)室建設(shè)的特性要求，應(yīng)創(chuàng)造一個安全、舒適、美化的實驗室工作環(huán)境，設(shè)備實踐操作區(qū)域與學(xué)生理論學(xué)習(xí)區(qū)域分開，即形成實踐區(qū)域和教學(xué)區(qū)域。既能滿足理論教學(xué)，又能開展實踐活動。設(shè)計的場地要求總面積為128 m2，按照一個班40～50人計算，理論場所需要放置50張帶書寫板的速寫椅。實踐部分場地按照兩人一組，需要24張1.5 m×0.6 m雙人實訓(xùn)臺并配套方凳50張，工具柜一個，此外，教師還需配備信息化控制講臺一張。平面布局方案如圖1所示。

設(shè)備配置：該實訓(xùn)室主要為“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“單片機(jī)技術(shù)”“傳感器技術(shù)”“學(xué)期項目”等課程提供理論學(xué)習(xí)和實踐教學(xué)和虛擬仿真的場所。故所需的設(shè)備既包括實際現(xiàn)場電子設(shè)備又包括計算機(jī)虛擬仿真等設(shè)備。由于傳感器和單片機(jī)的教學(xué)主要采用單片機(jī)實訓(xùn)板和傳感器實驗箱，并輔之以計算機(jī)仿真等，這里主要從幾門課程的共性設(shè)備出發(fā)進(jìn)行設(shè)計，混合一體式主要的設(shè)備清單如表1所示。各學(xué)校可根據(jù)實際增加對應(yīng)課程的實驗箱放置于實訓(xùn)室。

（3）其他配套要求：除了上述的設(shè)備外，實訓(xùn)室的最終投入使用還需要投入一些軟環(huán)境建設(shè)，如開展信息化教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，如路由器、交換機(jī)等，室內(nèi)的空調(diào)機(jī)3臺，工具柜、電源排插等，另外，最好裝上隔離變壓器對學(xué)生的實訓(xùn)及設(shè)備安全進(jìn)行保障，其他PCB制作套件作為實訓(xùn)耗材單獨上報購買。

5 混合一體式實訓(xùn)室建成后的效益預(yù)測

該混合一體式實訓(xùn)室建成后可為應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、移動通信技術(shù)等專業(yè)的電類基礎(chǔ)及專業(yè)課程提供理論與實踐教學(xué)，如“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“電子技能訓(xùn)練”“單片機(jī)技術(shù)”“傳感器技術(shù)”“課程設(shè)計”“畢業(yè)設(shè)計”等提供理論與實踐教學(xué)，可開展的實訓(xùn)項目多，如“模擬電子技術(shù)”課程可開展穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試、聲控?zé)舻闹谱髋c調(diào)試、三極管的特性PROTEUS仿真、三極管放大電路的頻率響應(yīng)仿真分析、差動放大電路的仿真分析、助聽器的制作與調(diào)試、音響的制作與調(diào)試等實訓(xùn)項目；“數(shù)字電子技術(shù)”課程可開展搶答器的制作與調(diào)試、計數(shù)器的仿真測試、音樂門鈴的制作與測試、AD轉(zhuǎn)換器的仿真測試等；“單片機(jī)技術(shù)”課程可開展全部的單片機(jī)仿真測試及單片機(jī)項目開發(fā)等。借助實訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，還可開展基于云平臺的信息化教學(xué)，實訓(xùn)室建設(shè)成本低，實訓(xùn)室利用率高，效益顯著[4-5]。

6 結(jié)語

適應(yīng)信息化、混合式教學(xué)改革需求，結(jié)合作者的教學(xué)實際，本文從滿足職業(yè)教育發(fā)展及混合式課程教學(xué)改革的實際需求出發(fā)，構(gòu)建了理實一體、教學(xué)做一體、虛擬與現(xiàn)實一體、課內(nèi)與課外一體的混合一體式電子制作實訓(xùn)室，將理論教學(xué)和實踐教學(xué)場所融合，將虛擬與現(xiàn)實融合，課內(nèi)與課外融合，多方位夯實學(xué)生的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，實現(xiàn)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)。本實訓(xùn)室建設(shè)成本低，既有利于教師開展教學(xué)做一體化、PROTEUS仿真及基于云課堂的混合課程教學(xué)改革；也適應(yīng)工學(xué)結(jié)合改革的要求，該混合一體式實訓(xùn)室可開展的實訓(xùn)項目多，實訓(xùn)室利用率高。

[參考文獻(xiàn)]

[1]符慶.高校電氣自動化專業(yè)實訓(xùn)室的建設(shè)與現(xiàn)狀研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2015（11）：162-163.

[2]袁娜.淺談電子工藝實訓(xùn)室建設(shè)[J].中國新通信，2018（9）：237.

[3]余紹敏.關(guān)于職業(yè)院校實訓(xùn)室建設(shè)與管理問題探討[J].才智，2014（35）：76.

[4]張鳳琴.淺談電工電子實訓(xùn)室建設(shè)與管理[J].中國教育技術(shù)裝備，2013（20）：132-133.

[5]于婷婷，薛超，張云秀.高職院校實訓(xùn)室建設(shè)與管理探討[J].河北農(nóng)機(jī)，2016（5）：43-44.