建设创新型、信息化、开放性的电工电子实验室

吴 迪 毕 胜 谭克俊

大连海事大学信息科学技术学院 辽宁大连 116026

实验室与实训基地建设

建设创新型、信息化、开放性的电工电子实验室

吴 迪 毕 胜 谭克俊

大连海事大学信息科学技术学院 辽宁大连 116026

电工电子实验教学是提高电信类学生创新能力和实践能力的主要手段，电工电子实验室则为培养创新型、复合型人才提供了最基本的教学和科研环境。结合大连海事大学的实际情况，探讨建设创新型、信息化、开放性电工电子实验室的关键问题。实践证明更新实验内容、建立创新实验室、加强教师队伍建设、建设信息化管理平台、加大实验室开放力度等一系列改革措施，有利于激发学生的创新思维，培养学生的实际动手能力和团结协作精神，有利于满足造就高素质复合型创新人才的社会需求。

电工电子实验室；创新型；信息化；开放性

电工电子实验教学是提高电信类学生创新能力和实践能力的主要手段。电工电子实验室则为培养创新型、复合型人才提供最基本的教学和科研环境。自2009年我校电工电子实验教学中心被评为“十一五”国家级实验教学示范中心建设单位以来，电工电子实验室的硬件条件得到了根本改善，实现了跨越式发展，如何进一步加强实验教学改革和实验室管理，充分利用实验室资源，成为实验室日常工作的重中之重。为此，针对传统电工电子实验室存在的问题，例如实验教学内容较为陈旧，不能充分发挥学生的主观能动性；实验室人力、物力、财力资源闲置情况严重，不能得到高效利用；实验教学被视为理论课的辅助部分，重视度不高等问题[1]，对电工电子实验室教学和管理模式进行了一系列研究与改革，探索出一套具有创新型、信息化、开放性的电工电子实验室管理模式，并于2012年底通过“十一五”国家级实验教学示范中心(建设单位)的验收。

1 建设创新型电工电子实验室

《中共中央国务院关于深化教育改革，全面推进素质教育的决定》中指出：“使学生尽早参与科技研究开发和创新活动，鼓励跨学科选修课程，培养基础扎实、知识面宽、具有创新能力的高素质专门人才”[2]。为达到培养实践型、创新型人才的要求，我校主要从以下几个方面进行改革。

1.1 实验内容的更新与优化

传统的电工电子实验内容还是以验证性实验为主，即使是综合设计实验，由于实验内容较为陈旧，学生可以从网络及书本上找到完整的资料按部就班地完成任务，使综合设计失去了锻炼学生动手能力、创新能力的目的。因此，我校提出更新与优化电工电子实验内容，使实验内容与大学生电子设计竞赛接轨，以提高综合设计的趣味性、综合性、实用性[3-5]。

首先，严格要求每位学生完成基础性实验。其教学重点在于使学生识别电子元件、掌握仪器仪表、开发软件及实验平台的使用方法，培养学生基本工程实践素质。只有在基础实验中严格要求，才能培养学生严谨的实验作风，为后期综合设计及自主创新实验打好基础。

其次，将电子设计竞赛及实际应用需解决的问题融入综合设计题目中。大学生电子设计竞赛不仅反映了现代电子技术的先进水平，而且为实验教学改革提供了新思路。指导教师为学生提供多个具有创新性、前瞻性的题目，由学生自由选题，通过查阅资料文献、设计方案，独立完成实验，将学生被动学习转为自主学习，提高了学生的动手能力、创新能力。

最后，要求学生根据自己所完成的实验内容形成综合设计论文，借鉴全国大学生电子设计大赛论文报告格式，将综合实验报告内容分为总体方案设计(方案比较、方案论证、方案选择)、单元模块设计(功能介绍、电路设计、参数及器件选择、各个模块连接)、系统调试、系统功能指标参数分析、实验总结。在完成综合实验论文的过程中，学生对所涉及的理论知识及解决问题的过程有了更深入的了解，为将来完成毕业设计论文及工作中完成书面报告的能力打下良好基础。

1.2 建立学生自主的创新实验室

为了给学习能力强、对电工电子课程实践环节感兴趣的学生提供良好的实验环境，我校专门设立了大学生电工电子创新实验室，成立了学生社团“电航学社”，并逐步加大对创新实验室的建设与投入，为创新实验室提供了全天候开放的场地、先进水平的实验设备以及管理资金的支持。创新实验室实行学生自主管理为主、教师监督为辅的管理模式，由学生担任的电航学社社长及各个年级负责人，并配备电工电子中心教师作为指导教师及辅助管理者。每年开学电航学社面向信息学院招募新成员，学生自愿报名，对电子设计知识感兴趣，且有一定基础的学生通过考核合格即可成为电航学社的成员[6]。

按照学生电子设计知识基础将其分为3个梯队。第一梯队从较为简单的应用电路开始接受培训，逐步递增难度系数，最后达到可以独立设计、制作和调试具有一定难度系统电路的水平；对第二梯队的学生进行电子竞赛题目的培训，并培养其写出详细技术报告的能力；第三梯队学生已具有较强的系统设计能力，可以参与指导教师的实际科研工作，并且每年9月可以向指导教师提出创新项目申请，申请经多名负责教师审核、投票，学生公开答辩后，由学校提供经费支持，帮助学生实现其创新设想。每学年末，创新实验室组织考核，通过考核的学生可以向上一级梯队晋级。学生通过电航学社这个实践教育平台的锻炼，扩宽了知识面，其分析、解决实际问题的能力及团队合作能力得到了进一步的提高。

1.3 加强实验教师队伍建设[7]

实验教学在高校教学体系占据越来越重要的位置，如何培养一支高素质、高水准的实验教学与管理团队是提高高校科研水平、实现创新教育的关键所在。而在现代教学活动中，实验教师往往仍被看作教学辅助人员，其人员结构和职业素质与培养创新人才的实验教学目标仍存在较大差距。因此，必须把实验教师队伍建设作为一项重要任务落实。

(1)优化学历结构，积极引进高学历人才，增大实验教师博士、硕士学历的比例，鼓励其开发新的实验项目，参与到学生电子竞赛的培训及指导工作中，并作为建设创新性实验室的主力。

(2)加强实验教师队伍的专业技术培训。随着科学技术飞速发展，新技术、新材料、新工艺不断涌现，对实验教师提出了越来越高的要求，为此我校定期对实验教师进行专业技术培训，促进实验技术人员平时多看专业相关的书籍、期刊、文献，在掌握专业基础理论和技术的基础上，关注相关学科理论的新进展，更新丰富自己的知识体系，并加强实验教师队伍与公司及其他高校之间的交流，将最新实验室教学与管理方法应用于实践。

(3)为激发实验教师的工作积极性，我校设立了多个奖项，例如实验教学改革奖，鼓励实验教师研究开发与应用实践接轨的实验项目；实验设备奖，鼓励实验教师自主研发、改造、维修实验设备；实验教学成果奖，鼓励实验教师为学生学习及科研活动提供良好的服务等。这些举措优化了实验教师的人员结构及知识结构，并极大地提高了实验技术人员的工作积极性。

2 建设信息化电工电子实验室

随着高校办学规模的日趋扩大，社会对应用型人才需求的不断增长，各高校不断加强实验教学的学时数，延长了实验室的开放时间，实验设备更新也不断加速。实验室管理人员依靠传统的手工记录方式管理实验室已经不能满足实验室正常运转的要求，信息化是实验室管理的必然出路。

针对传统实验室管理模式存在的工作效率低下、实验室资源缺乏共享、实验经费投入失衡、实验设备老化与闲置现象严重等问题，我校建设了一个电工电子信息交流平台，以提高管理工作效率、提升实验室资源利用率、畅通信息沟通渠道、提高服务水平，使实验室的管理工作更加标准化、信息化、规范化[8]。电工电子信息平台分为5个模块：实验教学管理、实验设备管理、实验资源共享、日常信息公告、刷卡派位系统。

实验教学管理模块，分为教师登录端口、管理员登录端口、学生登录端口。首先由理论课教师提出实验班级、实验课时数及所需实验室场地的申请，由实验室教师根据申请进行统一安排，一旦确认了班级、实验时间、所用实验室，此时段该班级及实验室显示为占用状态，可有效避免多门课程教师安排实验课表时沟通麻烦，避免了时间、班级、实验室使用冲突的问题。学生可以通过学生登录端口查阅打印实验课表、实验课程的重要通知、预习及考核要求、实验主要内容等信息。

实验设备管理模块可使设备管理流程及资金使用情况更加高效、公开。由实验教师及任课教师根据教学需要及时提出设备维修、报废、更换新设备的申请，并要求对所提申请进行论证，经公示后由相关负责人进行审批。日常工作中每一个环节的详细信息，如招标信息、设备采购、验收入账、报废出账、设备的型号、购置时间、价格、售后等，都必须及时准确地体现在设备管理模块中，有助于提高设备管理的效率及资金管理的透明度。

实验资源共享模块将实验教学多媒体课件、实验项目库、历届电子设计竞赛题目及参考答案、软件及实验设备使用说明等内容，通过网络构建一个完全开放的资源共享平台，不断丰富实验教学的信息资源。

日常信息公告模块有助于师生实时掌握实验室最新信息，如科研开发计划、教学改革计划、培训计划、新增实验设备、实验室分步、师资介绍、会议通知等，加速信息流通，实现了信息化高效管理。

电工电子信息化平台的建设实现了我校电工电子实验室无纸化办公，极大地提高了实验室管理人员的工作效率及实验室资源的利用率。

3 建设开放性电工电子实验室

以往封闭式的管理模式，实验室除承担教学大纲的实验内容外，实验室及仪器设备基本处于闲置状态，造成极大的资源浪费，限制了教师和学生利用业余时间进行课外实验活动，不能满足学生自主学习的需求。建设开放性实验室成为高校进行实践教学改革的重要组成部分，我校主要在开放实验项目、开放实验场地时间、开放性实验室软硬件支持三方面进行实践与探索。

(1)充分利用实验室现有资源和师资大力开发开放性的实验项目，并且允许学生提出自主实验项目申请。实验教师精心设计具有应用性、研究性和创新性的实验项目，每学期初公示在校园网上供学生选择，并在学生实践过程中提供必要的指导帮助，例如电路设计原理，电路板的制作，电路板排版装接、检查调试，对电子线路进行检测或故障分析排除等。同时，学生也可以提出自主实验项目申请，经审核后由实验教师进行相关的实验准备，帮助学生实现实验设想。完成开放型实验项目过程中，学生通过亲手制作出具有应用意义或实际功能的成品，激发了他们的好奇心和创造性，提高了运用理论知识解决实际问题的能力。

(2)实验室场地和时间的开放性管理模式，实验室使用时间增长，对仪器设备的维护维修、电子器件及低值易耗品的管理工作提出了更高的要求。因此，在加大实验室投资力度的同时，必须加强实验室的日常维护管理及实验室规章制度的完善，这样才能保证开放性实验的持续开展。我校由学生在电工电子中心网站上，进行实验时间、场地的预约，所需实验设备、电子器件的申请，实验前经实验教师确认其有仪器设备操作经验并明确实验室规章制度及相关仪器设备使用注意事项后，即可按照安排进行实验，实验过程中学生可向实验教师寻求帮助与指导，实验完成后实验教师负责仪器设备的检查并及时进行状态记录。

(3)为规范有序地做好实验室开放工作，我校建设了一套与开放性实验室管理模式相应的网络系统及软硬件支持，包括电工电子信息平台实验预约与管理系统、一卡通( IC卡) 、实验室自动派位系统、门禁系统和视频监控系统等信息化管理手段，保障了实验室开放工作的顺利进行。

实践表明开放性实验室的建设有效地提高了我校现有仪器设备的使用率，充分发挥了投资效益；学生由被动式实验变为主动探索式实验，提高了学生的学习兴趣和实践的积极性，开阔了学生的视野。

4 结束语

更新电工电子实验教学内容、建立学生自主的创新实验室、加强教师队伍建设，使实验教学与实际应用、科研需要、科技发展接轨，培养了学生的创新能力、实际应用能力及团队合作能力；信息化平台的建设可以提高实验室管理的工作效率、提升了实验室资源利用率、加大资源共享的力度；而开放性实验项目的开发、加大实验室时间和地点的开放力度、配套网络系统及软硬件设施建设，保证了实验室开放工作的有序进行。经过三年多的改革与探索，加强这三方面的实验室建设工作，可以有效提高电工电子实验室的教学水平、管理水平和服务水平。

[1] 宋放.建设开放性电工电子实验室的初步探究[J].中国新技术新产品,2012(6):241.

[2] 白云,尚长春,白玉.以大学生电子设计竞赛为载体促进创新人才的培养[J].科技信息,2013(4):123-124.

[3] 刘松青.浅议高校实验教师队伍建设[J]实验室研究与探索，2009,28(12):185-186.

[4] 黄漫青,綦菁华,王芳.高校实验室信息化管理系统的发展前景[J]教育教学论坛,2012(33):6-7.

[5] 付玉明,岑盈盈.电工电子实习教学改革的探索与实践[J] 浙江科技学院学报, 2012(25):77-80.

[6] 孙晓云,张 刚,杜云.电气信息类专业创新人才实验区建设的探索[J].电气电子教学学报,2010(2):46-47.

[7] 谭锦才,陶顺.高校仪器设备档案信息化建设的思考[J].实验技术与管理,2011,28(3):205-208.

[8] 周红春,王亚希.高校教师信息化教学能力培养的探索与实践[J].中国教育信息化,2012(1):42-41.

Construction of Innovative Information Open Type Electrical and Electronic Laboratory

Wu Di, Bi Sheng, Tan Kejun
Dalian Maritime University, Dalian, 116026, China

Electrical and electronic experimental teaching is the main means to improve the telecommunication class student innovation ability and practice ability, and electrical and electronic laboratory provides the most basic teaching and research environment for cultivating innovative talents. This paper discusses the key problems in building an innovative， information， open type electrical and electronic laboratory， combining with the actual situation of Dalian Maritime University. Practice has proved that a series of reform measures， including of renovating experimental teaching content, establishing the innovation laboratory , improving the ranks of our teachers , constructing the information management platform, increasing the intensity of laboratory opening, are advantageous to inspire the creative thinking of the students, cultivate their actual begins ability and the team cooperation spirit, and are conducive to satisfy the social increasing demand of compound type innovative talents.

electrical and electronic laboratory; innovative; informatization; open type

2014-07-22

吴迪，硕士，实验师。