高职院校嵌入式实验室开放的探索

（娄底职业技术学院，湖南 娄底 417000）

实验室的开放是实验室生命力的源泉。开放实验室不仅能加强学生的动手实践能力，而且能培养学生的创新能力。大多数高职院校在全面开放实验室方面已做了一些有益的尝试，多个实验室进行开放式自主实验教学的实践。作者根据学院的实验教学情况，对嵌入式系统实验室的开放管理内容、开放管理模式进行了探索。

1.嵌入式系统实验室开放的重要意义

1.1 传统实验教学改革的需要

在传统嵌入式实验教学中，由于受陈旧的教学设备的限制，教学手段仍停留在落后的阶段。实验教学中，大多是以验证性内容为主，即教师制定实验目的、实验内容和实验步骤，教师讲解理论知识和范例后，学生把自己学到的理论知识和范例按老师的要求在实验箱或者实验开发板上进行演示或验证。这样的实验教学非常机械，学生总是跟着教师的指导或按实验指导书一步一步的实验，几乎没有留给学生思考的时间，不能鼓励学生进行创新性、开发性的实验操作，对于学生想象力和主观能动性的发挥无从谈起。

据对我院电子信息工程系和机电工程系相关专业200个学生的问卷调查，传统的嵌入式实验教学中，仅17.5%的学生能在充分理解实验原理的基础上完成整个实验操作；39.0%的学生实验操作时非常盲目，虽然能完成实验操作但不理解实验原理，21.5%的学生感到无从下手，不能在规定的时间内完成实验项目；有22.0%的学生根本没有操作，其实验效果可想而知。

传统实验教学模式限制了学生独立思考、独立完成任务的能力，抹杀了学生的学习兴趣，不利于学生创新能力的培养。要消除传统实验教学的弊端，必须对实验教学进行改革，实验室的全面开放势在必行。只有全面开放实验室，才能提高实验教学的效果。

1.2 提高实验设备的利用率

实验室的开放管理提高了实验设备的利用率。我院嵌入式系统实验室开放后，实验室开出实验项目个数由原来的10个增加到现在的18个，实验室容纳学生做实验的人数增加。学生可以合理安排自己的实验时间，并且可以独自占用实验设备，保证自己有足够的实验操作机会。嵌入式实验室的开放，学生可以共享实验设备，促使更多的学生参与实验活动，提高了实验室的仪器设备使用率，提高实验室的使用效益。

2.实验室的开放内容

嵌入式系统实验室承担我院计算机应用技术、应用电子技术、通信技术、软件技术、数控技术、电气自动化技术、机电一体化技术等多个专业的嵌入式系统原理及应用、嵌入式应用程序开发、计算机高级语言程序设计、数据结构、单片机原理及应用、数据库原理及应用等课程的实践教学任务，同时还承担相关专业的科研训练和培训等任务。

2.1 承担实验教学任务

嵌入式开放实验室承担的实验教学内容主要包括：（1）基本验证型实验。要求学生掌握基本仪器和器件的性能及其使用方法，培养学生基本的实验技能和实验方法，加深对相关理论与技术的理解；（2）综合、设计型实验。对嵌入式系统有浓厚兴趣的同学，允许其进入开放实验室选做选修性实验。重点培养他们设计、集成、测试、工艺等方面的能力和综合素质，全面提高学生有效运用所学知识进行综合设计及系统级开发应用的能力。

2.2 承担科研任务

在保证不影响实验教学的基础上，嵌入式开放实验室还承担一定的科研任务。其内容主要包括：（1）教师承担的嵌入式系统方面的科研课题。比如教师合作完成的省、市自然科学基金计划项目；（2）大学生创新计划项目等。该类项目具有创新性，由学生自主命题，教师进行指导，好的成果可参加全国大学生创新计划大赛或“挑战杯”大赛；（3）学生兴趣小组的研究课题。比如学生可以承担中小企业课题，课题可以由教师指导，在嵌入式系统实验室进行，培养学生的探索精神和创新意识。

2.3 承担培训任务

为了更好的培养嵌入式人才，实验室还承担嵌入式系统培训的任务，为培训者提供软硬件资源和实际的培训项目。目前我校嵌入式系统实验室承担的培训项目主要是Linux助理工程师认证培训。

3.实验室的开放管理模式

实验室的开放时间主要根据开放内容进行安排。开放时间有如下几种形式：

3.1 全开放管理

实验室全天候对学生进行开放，开放时间为7：00-22：00。实验室管理人员每周在网站和公告栏内公布实验室的使用时间和使用内容，学生可以及时了解实验室占用情况，从而安排自己的实验任务。

3.2 半开放管理

对于经典的实验，基础性强、要求操作规范，必须采取传统的实验方法，适合半开放管理。对于某些特殊实验，要依据学生的不同特点进行能力培养，这些实验更适合半开放管理。半开放管理包括以下三种模式：

①预约开放。实验室开放以嵌入式系统课程课内实验的实验时间为主，课内实验时间预约，学生可以直接找实验室老师或网上预约实验时间，实验教师根据实验室使用情况双方共同确定。

②定时开放。这种开放模式要针对教学任务紧凑、实验设备较专业、管理程序复杂的实验室，避免影响正常教学进程。很多学校都实行实验室定时开放，工作时间是早上8：00～16：00，晚上18：00～21：00，双休日、节假日的开放时间依据情况临时制定。这种办法既可以保证学生有时间来实验室作实验，也可以保证教师和实验员管理员的合理休息。

③定向开放。定向开放主要针对特定的教学群体。对嵌入式系统感兴趣、热爱从事这个方向的老师和学生，我们学院嵌入式实验室对这个群体定向开放，提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。

4.建立合适的考核机制

考核应全面衡量学生的实验技能与创新能力，使学生全面发展。对学生实验成绩的考核不应该仅仅停留在学生实验的成败、实验报告的质量上，还应重视实验素养方面的考核，重在素质与能力的评定，因此，实验成绩的考核应该围绕学生的自主创新能力、积极性和主动性来设定。比如，课程综合设计可以考核学生综合运用所学知识的能力和主创新能力，因此应该把贯穿教学过程的课题综合设计作为实验考核的重要组成部分，以此督促学生重视课题设计，以课题设计提高学生的创新能力。应加大创新实验在总分中的权重，对于在实验过程中认真操作、积极思考或提出新想法的学生给予较高的评定，对于参加竞赛或者参与科研项目的同学，根据完成情况给予一定的学分奖励，以促进学生的课外学习和培养学生的创新意识。

[1]张其亮,韩斌.嵌入式系统实验室开放管理研究[J].现代教育技术,2010(9):149-152.

[2]谢玲.高校开放嵌入式实验室的探索.计算机教育[J].2010(7):55-57。