电信实验教学示范中心综合实验平台的构建与实践

何东钢，谷 军，李 响，王建彬

（大连海洋大学 信息工程学院，辽宁 大连 116023）

2013年9月，大连海洋大学电信实验中心被批准为辽宁省级实验教学示范中心建设单位。学校根据教育部和辽宁省关于实验教学示范中心建设、评审的标准和学校的实际情况，制订了具有海洋特色的电信实验教学示范中心综合实验平台的建设规划［1］，并抓紧实施。笔者从实验教学示范中心实验平台的构建、信息化管理平台的构建和实验室运行机制3方面阐述该电信实验教学示范中心综合实验平台建设的思路和具体做法。

1 电信实验教学实验平台构建

1.1 中心概况

大连海洋大学电信实验教学中心成立于2000年，前身是1973年成立的电子技术实验室。中心现下设23个功能实验室、创新实验室和辽宁省海洋信息技术重点实验室。为培养学生的创新能力和实践能力，学校构建了电类公共实践平台、大学生科技创新平台、专业技能实践平台、专业基础实践平台、校外实习实训平台等5个实践教学平台，实验室的总面积达到3 188 m2、设备1 200余台（套），设备总值1 300多万元，可同时容纳600余人做实验。

目前，中心面向本校18个专业开设有实验课程50门、实验项目400个，承担全校理工专业本科生电工电子类公共基础实验课［2］和电子信息工程、计算机科学与技术、自动化、通信工程、海洋技术等专业的实验课、课程设计、毕业设计、学生科技创新，同时承担计算机软件与理论、计算机应用技术、软件工程等3个硕士点的实验课、毕业论文和科研任务，年均实验学生4 620人，实验课总人时数196 080人学时。

中心根据培养复合型、应用型人才的需求，大力开展实践教学改革，进一步增加实践教学比重、优化实验课程体系、加强共享平台的建设、改革实验教学内容［3］。中心注重建立体现工程性、系统性、创新性、研究性的多层次的实验教学体系，对学生进行循序渐进、不间断的实践能力的培养，并贯穿于学生在大学学习的全过程。

1.2 电信实验教学中心实践教学的4个层次

（1）基础教学层。教学内容是与理论教学平行搭配的基础类实验，是必修实验，教学目的是使学生更好地消化和理解理论课程所学内容，并具备基本的实践能力。采用的教学模式是：任课教师进行细微化示范教学，培养学生扎实的专业学科基础、良好的科学实验习惯、实验操作技能和数据处理能力，突出专业理论知识在实验教学中的支撑。

（2）综合设计层。其内容、难度和综合性均高于基础实验，具体体现在课程知识的系统化，要求学生独立进行实验［3］。实验目的是培养学生设计实验、项目分析和自主学习能力，能够贯通和拓宽专业知识。采用的教学模式是：围绕课程所学，逐步淡化指导教师在实验中的主导，使学生独立完成或团队完成实验任务，倡导自学。

（3）创新研究层。其内容主要是通过大学生创新性和研究性实验、企事业合作实践实训以及各类科技创新与竞赛活动，培养学生的创新能力、实践能力、研究能力，提高学生综合素质。采用的教学模式是：实验由学生主导、以项目为组织形式、由团队协作完成，培养学生团队精神。

（4）科技研究层。其主要内容是学生参加指导教师主持的科研项目，指导教师提出项目要求并由学生具体实现。具体包括各级各类科学研究类项目、企事业单位委托的研究项目等。本层次实践教学要求学生在指导教师的指导下破解难点，完成实施内容。

1.3 实验中心的开放模式

中心为培养学生的创新能力、实践能力和创业精神，采用多种开放模式，以提供更方便的工程实践环境。

（1）借助实验室开放查询系统，实行实验室时间、内容、设备、场地的全方位开放，学生可以预约和自主选择实验内容，提高实验室资源利用率。

（2）为保证实验课中未完成的实验能顺利完成，保证创新创业项目和各种科技竞赛等实践环节的顺利进行，中心的10个实验室（包括单片机实验室、电路实验室、嵌入式实验室、科技创新实验室等）全天候开放，由指导教师和实验教师负责指导和管理，为学生自主实践提供实验环境和实验条件。

中心为每个开放实验室安排1名学生助教，在业余时间协助教师进行实验室的管理和指导；采用高年级学生带低年级学生组成创新团队，加强不同届别、不同专业学生之间的合作，使得创新活动能持续开展。

2 信息化管理平台的构建

中心在校园网的基础上建设了全覆盖的网络平台。中心内部组成了局域网，内部信息可以直接交换；中心的局域网与校园网络连接，共享学校的网上资源；可与外网连接，进行浏览和信息交换。中心全域采用无线网络覆盖，提供无线上网。

中心网站集信息平台、管理平台、服务平台功能于一体［4］，建有仪器设备管理系统、实验室开放查询系统、虚拟仿真系统、实验教学资源系统的基础平台。基础平台的总体设计框架如图1所示。

图1 基础平台的总体设计框架

（1）仪器设备管理系统的主要功能是对实验室的仪器设备、家具、低值品、耗材的购买、入库、出库等进行审批管理，并方便查询。

（2）实验室开放查询系统主要功能是查询实验室开放使用情况和中心设备的分布情况，方便教师和学生更好地预约实验室。

（3）虚拟仿真系统能够实现真实实验不具备条件或难以完成的教学功能，具有网络化、开放化、交互化、简单的特点［5］，是传统实验的重要补充。中心现可以为3个专业的学生提供50个虚拟仿真实验项目，虚拟仿真实验资源包括模拟仿真模块和虚拟实验模块（现以模拟仿真模块为主），通过仿真软件构建模型、设定参数、采集数据、总结分析4步完成实验过程。以Multisim开设的虚拟仿真实验，学生可以先在Multisim平台上设计、仿真，然后在实验室搭建电路［6］，通过软件的仿真提高实验的成功率，培养了学生的电路设计能力、创新能力和计算机应用水平，并减少设备的损坏。LabVIEW开发平台解决了传统教学中仪器设备资源分散、短缺、陈旧的问题［7］，可以进行模拟电路、自动控制原理等多门课程的大部分实验。对那些需要昂贵设备、涉及高危和极端的环境，不可及、不可逆操作的实验，用虚拟仿真实验仍然取得了很好的实验教学效果［8］。

（4）实验教学资源系统主要包括教师讲课录像、实验操作演示、实验教材、实验教学课件、实验教学大纲、仪器设备使用说明及课件、元器件使用手册等。中心现有电路实验、数字电路实验、模拟电路实验、电工电子实验、工艺实习等5门实验课的教学资源，其中大部分录像是教师用手机拍摄，或用camtasia studio 8.0软件进行屏幕或PPT形式录制成微课的形式，供学生课前、课后随时下载观看。中心也积极利用学校的毕博教学平台、精品课程网站开展网络教学资源的共享，为学生提供了实验学习的便利条件。

中心网站由专人负责信息的发布和日常维护，受理实验室预约等工作，并与学校网站相结合，提供了实验选课预约、成绩管理及网上师生交流等功能，为信息化管理提供了便捷的条件。信息化管理平台是示范中心建设的重要内容，中心一直在不断地建设与完善它，为申请省级电信虚拟仿真实验教学中心和国家级电信实验教学示范中心做着积极的准备。

3 运行机制

3.1 管理制度

中心有严格、完善的管理制度和有效的管理措施，保障了实验室正常开放和平稳运行。中心实行校、院两级管理，中心主任、副主任由学校聘任。教师也实行聘任制，竞争上岗、双向选择，由中心集中统一管理。

中心下属实验室由专人负责管理，包括日常运行管理、安全和卫生管理、设备的使用和维护维修管理等，要求每个实验室做好上课记录、仪器故障及维修记录、实验室开放记录。中心尽最大可能为校内学生和社会人员开放，实现资源共享，提高资源利用率。中心的设备资源由中心统一管理，校国有资产与实验室管理处与中心各存有仪器设备的电子及纸质档案，每台仪器设备上贴有固定编号，账、物、卡及数据库完全相符［9］。学校、学院和中心制定了一套较完整的规章制度，如“大连海洋大学仪器设备管理细则”、“大连海洋大学实验室仪器设备管理、借用及损坏、丢失赔偿制度”、“实验室管理制度”等。

3.2 考评办法

中心采用年度考核和3年聘期考评相结合的方式对中心教师进行工作考评。年度考评在每学年末由学院统一进行；聘期考评由学校布置、中心执行。对教师的教学考评采用教学督导组听课、学生网上评分等多种形式，考评结果对教师职称的晋升和评聘有直接的影响。学校每年举行新来青年教师考核、青年教师讲课大赛，帮助青年教师提高教学水平；对教学事故采用一票否决的办法，以杜绝教学事故的发生［10］。

3.3 质量保证体系

为了进一步提高实验教学的质量，中心采取了一系列措施，形成了完善的质量保证体系。

（1）规范的教学制度。学校和中心都制定有严格的教学规范制度，主要包括：“大连海洋大学教师教学工作规范”、“大连海洋大学实验教学管理规定”、“大连海洋大学本科生毕业设计（论文）资格审查规定”、“大连海洋大学本科生课程免听、免试与免修实施细则”等。

（2）多元化的教学方式。由于中心采用四层次实验教学体系，不同层次实验教学对实验课的要求也不同：对于基础层次实验教学，学生要独立自主完成实验，要求做到一人一组，保证每位学生独立操作、独立完成［11］；对于其他层次的实验教学则采用团队的形式，以学生为中心，倡导自学。

（3）课程考核向过程考核转移。为了全面、客观、公正地反映学生的真实水平和实践能力，合理给出实验成绩，改变以往一考定成绩的考核方式，转变为日常考核和期末考核相结合、注重日常实验的考核方式。考勤、预习报告、实验操作过程、实验报告等内容占实验课总分数的40%；期末考核占总成绩60%，考试形式是一人一组，抽题签考试，在规定时间完成操作内容后，教师对相关考试题目进行口头提问，根据完成情况记录学生的期末成绩。

（4）校教学质量与保障处对教学质量进行监控。学校制定了听课制度，教学检查制度、学生打分评价制度、学生和教师座谈会制度等，检查结果及时反馈给授课教师及有关领导。

4 结束语

实验教学示范中心建设是一项长期的系统工程，大连海洋大学电信实验中心经过近几年的建设，在硬件、软件方面均处在水产类高校同类实验中心的先进水平，对校内其他的实验教学中心也起到了示范引领作用［12］。近年来，学生承担了各级各类大学生创新创业训练计划项目（其中国家级5项、辽宁省14项、校级22项，院级4项）并取得较好成绩，参加教师承担的科研课题40余人次，学生以第一作者身份发表论文10余篇，100多人次获奖。中心将以我校新校区建设为契机，积极探索高等院校、科研机构、企业共建共享实验平台的新模式，构建服务于区域经济可持续发展的实验教学服务支撑体系。

（

）

［1］汪静，胡玉才，迟建卫.物理实验教学示范中心建设的研究与实践［J］.实验技术与管理，2013，30（2）：131－133.

［2］庞洪帅，高艳萍，张娜.高校电工学实验教学新模式的探索［J］.实验技术与管理，2012，29（4）：262－264.

［3］宋刘斌，肖忠良，曾巨澜.论地方高校实验教学示范中心建设［J］.实验科学与技术，2013，11（3）：116－118.

［4］武文颖，洪晓楠，刘萍.国家级文科综合实验教学中心的建设探讨［J］.实验技术与管理，2015，32（2）：152－154.

［5］安健，张鹏.可持续发展模式 促进示范辐射作用发挥：专访北京科技大学材料科学与工程学院实验测试中心主任孙建林教授［J］.中国现代教育装备，2013（9）：4－7.

［6］李响，李擎，曹立杰，等.基于仿真设计的电子线路体系课程实践新思路［J］.中国管理信息化，2013（10）：102－103.

［7］古良玲，李双.基于LabVIEW的网络虚拟实验系统的研究［J］.实验技术与管理，2014，31（5）：156－159.

［8］教育部高等教育司.关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的 通 知 ［EB/OL］.（2013/08/13）［2015－04－03］.http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/A08 ＿gggs/201308/156121.html.

［9］刘超，龚彦华.实验教学示范中心的建设与管理［J］.实验室研究与探索，2011，30（6）：264－266.

［10］赵洁.高校实验室仪器设备管理初探［J］.中国现代教育装备，2006（4）：9－10.

［11］何东钢，周敏，高燕萍.电路理论实验教学模式的改革与实践［J］.重庆文理学院学报，2009，28（2）：87－89.

［12］江飞君，楼然苗，竺江峰.实验教学示范中心的建设和管理探索［J］.浙江海洋学院学报：自然科学版，2008（4）：470－473.