高職院校電子類實驗室改革研究

莊武良

摘要：目前，在高職院校電子類實驗室中仍然存在諸多問題有待解決，比如教師中心化嚴(yán)重、實驗室的“門檻”高以及人才培養(yǎng)內(nèi)容需要完善等?；谝陨蠁栴}，本文探討了高職院校如何創(chuàng)新電子類實驗室的策略。

關(guān)鍵詞：高職院校 電子實驗室 改革策略

電子類實驗室建設(shè)旨在為高職院校人才培養(yǎng)提供實踐學(xué)習(xí)基地，是提升學(xué)生職業(yè)技能、實踐操作能力以及扎實理論基礎(chǔ)的基礎(chǔ)條件。在高職教育發(fā)展新時期，為了更好的適應(yīng)社會對于電子類專業(yè)人才的需求，高職院校必須加強重視對電子類實驗室的改革研究與實踐。在建設(shè)電子類實驗室中，應(yīng)該具備三點功能：一，滿足電子和電氣專業(yè)學(xué)生模擬實驗、實踐操作以及創(chuàng)新設(shè)計等提供的需求;二，為高職院校教師、技術(shù)人員等提供科研設(shè)施和場所;三，為實施校企合作發(fā)展模式、職業(yè)技能鑒定以及社會服務(wù)等方面提供基本條件。但是高職院校在電子類實驗室仍然存在很多不足和問題影響人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。本文基于此，探討了高職院校電子類實驗室存在的問題及改革策略，旨在為高職院校實驗室建設(shè)與發(fā)展提供思路。

一、高職院校電子類實驗室存在的問題

當(dāng)前高職院校電子類實驗室存在的問題主要集中在以下幾點：

首先，教師中心化問題仍然是難點。一方面是指導(dǎo)教師專業(yè)能力、發(fā)展等存在問題，強調(diào)以自身科研或橫向項目為主的課題研究。在這種情況下會使研究課題偏離學(xué)生的實際影響學(xué)生對項目開展的興趣另一方面，高職院校為學(xué)生提供實驗操作的機會有限，即使安排了實驗操作課時，但是學(xué)生真正有效實驗的時間很少。

其次，一些有專業(yè)限制，導(dǎo)致進入實驗室的“門檻”高。實驗室的“門檻”高主要表現(xiàn)在很多高職院院校的實驗室只提供給本專業(yè)的學(xué)生，鼓勵本專業(yè)學(xué)生從事實踐和研究，而單一的專業(yè)組成結(jié)構(gòu)很難促進多學(xué)科的融合，不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。當(dāng)前高職院校電子類實驗室的問題主要集中在專業(yè)性MCU的掌握和使用、數(shù)字電路設(shè)計、專業(yè)性模擬等多方面。基于此，在改革電子類實驗室方面，高職院校應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實踐、技能等作為目標(biāo)，解決實驗室專業(yè)限制問題。

最后，電子類實驗室在學(xué)生能力培養(yǎng)和教學(xué)內(nèi)容方面有待完善。目前，高職院校針對電子類專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)目標(biāo)主要是基本實踐技能的掌握與運用，缺少深入的研究，導(dǎo)致電子類專業(yè)學(xué)生的能力水平很難提高。在教學(xué)內(nèi)容方面，主要針對傳感器、MCU等的使用，缺少深入研究以及對學(xué)生傳感器數(shù)據(jù)精度提升、處理算法以及多傳感器融合等知識與技能的培養(yǎng)仍然需要深入。

二、高職院校電子類實驗室改革策略

（一）引進計算機仿真技術(shù)進行虛擬實驗

現(xiàn)階段，很多高職院校已經(jīng)開始著手重新規(guī)劃實驗室，引入計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)虛擬實驗，這也是高職院校實驗室改革的方向和實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的必然結(jié)果。通過計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化實驗室教學(xué)條件，豐富實驗室教學(xué)內(nèi)容，大大提高了電子類學(xué)生實驗教學(xué)效率。而且通過計算機仿真技術(shù)可以為豐富大學(xué)生業(yè)余愛好，滿足大學(xué)生的需求提供基礎(chǔ)條件，比如近年來比較流行的挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計比賽等等，為提升大學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力起到積極意義。此外，利用計算機技術(shù)教師也可以實現(xiàn)對大學(xué)生實踐操作過程的觀察，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行指導(dǎo)，對提升電子類專業(yè)學(xué)生實驗教學(xué)效果意義重大。

（二）細化電子類實驗室組成

在高職院校電子類實驗室組成方面，可以突破傳統(tǒng)的模式，將實驗室分為基礎(chǔ)部、應(yīng)用部和創(chuàng)新部三部分：

1.基礎(chǔ)部

電子類實驗室基礎(chǔ)部主要促進學(xué)生對本專業(yè)知識的了解，適用于大一新生，主要是對本專業(yè)有強烈愛好和意愿的學(xué)生加強數(shù)模電基礎(chǔ)和PCB布局實現(xiàn)過程等的培訓(xùn)，從而幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)基礎(chǔ)。對于MCU基礎(chǔ)部的學(xué)生主要根據(jù)學(xué)生的實際情況、能力以及興趣愛好等為其提供專業(yè)級ARM內(nèi)核單片機以及入門級Ardumo系列開發(fā)板等的指導(dǎo)，大大降低了電子設(shè)計的門檻，也有助更多其他專業(yè)學(xué)生參與進來，培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能。

2.應(yīng)用部

在電子類實驗室應(yīng)用部設(shè)計上主要集中在項目部和競賽部兩方面。比如競賽部也可以進一步細化為專業(yè)級與非專業(yè)級，但是在學(xué)生專業(yè)方面并不會有強烈的限制，無論是專業(yè)學(xué)生還是基礎(chǔ)較好且興趣大的非本專業(yè)學(xué)生都可以參與進來。在項目方面，可以在教師的科研基礎(chǔ)上或者大學(xué)生自己的創(chuàng)業(yè)項目基礎(chǔ)上為學(xué)生進行實踐提供條件。

3.創(chuàng)新部

電子類實驗室創(chuàng)新部設(shè)計方面主要是促進多學(xué)科、跨專業(yè)的融合，并采用學(xué)生為主和教師為輔的教學(xué)目標(biāo)，全過程由學(xué)生進行決策，而教師只起到指導(dǎo)、提出意見的作用。在創(chuàng)新方面主要針對人工智能、大數(shù)據(jù)等方面，促進創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，也進一步促進學(xué)生更好的賬務(wù)本專業(yè)知識與技能。

（三）引入Matlab軟件內(nèi)建的Simulink組件技術(shù)

當(dāng)前，我國大部分高職院校中，針對電子類專業(yè)實驗教學(xué)主要應(yīng)用將Matlab軟件為平臺，然后在教學(xué)中讓學(xué)生對相關(guān)定理和算法等進行仿真與驗證試驗，所Matlab軟件應(yīng)用對于提升學(xué)生實踐操作能力的鍛煉起到重要作用c：Sirriulink組建是Matlab中不可缺少的部分，其功能主要為實驗教學(xué)提供仿真分析與動態(tài)建模的集成系統(tǒng)環(huán)境[3]，基于此，教師和學(xué)生通過簡單的鼠標(biāo)操作就可以在短時間內(nèi)完成復(fù)雜系統(tǒng)模型的構(gòu)建，進一步優(yōu)化了模型構(gòu)建過程，降低了難度，也省去了大量繁雜的書寫程序，實驗操作效率大大提于卜o同時，Simulink組件的適應(yīng)性更強、效率更高、結(jié)構(gòu)仿真精細化、靈活性強等，由于該技術(shù)優(yōu)勢較多，使其被應(yīng)用到數(shù)字信號處理和控制控制等復(fù)雜的仿真設(shè)計中。因此，高職院校電子類實驗室中應(yīng)該在Matlab軟件實驗操作平臺的基礎(chǔ)上引入Simulink組件技術(shù)，改進實驗操作過程，提升實驗教學(xué)效果。

（四）促進電子類校企聯(lián)合實驗室建設(shè)

電子類聯(lián)合實驗室是高職院校與行業(yè)企業(yè)共同聯(lián)合創(chuàng)建的實驗平臺，在提升學(xué)生創(chuàng)新實踐操作能力、拓展課外創(chuàng)新活動等方面發(fā)揮顯著作用。而且近年來高校加大了與企業(yè)之間的合作，積極建立TI模擬創(chuàng)新實驗室、MCU實驗室以及DSP實驗室等，為高?？蒲幸约盀閷W(xué)生提供了充足的實驗操作平臺[4]。但是在電子類校企聯(lián)合實驗室建設(shè)中，必須做好資源整合以及實驗室的歸類使用，比如根據(jù)不同用途進行功能歸類，做好實驗室資源等的統(tǒng)籌調(diào)撥.提高實驗室資源的使用率。而且通過整合資源可以實現(xiàn)校內(nèi)資源供知共享，在進行開放性實驗實驗、電子類競賽培訓(xùn)等活動中，利用各個實驗平臺可以讓各組織單位第一時間獲取需要的資源信息以及軟硬件支持。因此，高職院校電子類實驗室改革必然朝著校企聯(lián)合實驗室建設(shè)方向發(fā)展，也為實現(xiàn)實踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)提供了基礎(chǔ)條件。

創(chuàng)新是高職院校實驗室發(fā)展的必然結(jié)果，隨著社會對于實踐和創(chuàng)新型人才需求的增加，實驗室改革需要立足于學(xué)生實際和人才培養(yǎng)目標(biāo)，通過細化實驗室組成、引進計算機仿真技術(shù)和Simulink組件技術(shù)等促進高職院校實驗室更好的發(fā)展。

參考文獻

[1]孫玉寬，史風(fēng)棟，沈振乾，徐國偉.適應(yīng)新工科建設(shè)的電子類創(chuàng)新實驗室改革研究與探索[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2018，34（09）：180-182.

[2]姚紅，提升高職院校電子實驗教學(xué)的質(zhì)量[J].天津市經(jīng)理學(xué)院學(xué)報，2014（03）：95 96.

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[4]王峰，肖建.電子類校企聯(lián)合實驗室資源管理與優(yōu)化探討[J]江蘇科技信息，2015（31）