“口袋实验室”在电子类专业实践教学中的应用

初竑邑+房启志+张丽丽

（沈阳航空航天大学电子信息工程学院，辽宁 沈阳 110136）

摘要：为了提高电子类专业的学生工程实践能力与创新能力，在教学中引入“口袋实验室”的实践教学模式。本文从教学方法、实践教学等方面分析了电子类专业在实践教学中所存在的问题，提出了“口袋实验室”的概念，该实践模式突破了传统实验室场地以及开放时间的局限，使学生能够在实验室之外的任何地方任何时间进行教学实验，除此之外，学生还可以根据自己的兴趣自行设计实验并进行二次实验开发，使学生在实践中不但能巩固已学到的知识，更重要的是根据所学的知识发挥创新和创造力来完成多种项目，从而使学生知识综合运用能力和工程实践能力得以提高。

关键词：口袋实验室；教学方法；实践教学；实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0131-02

电子类专业要求教学要与实践结合十分的紧密，纯粹的理论教学无法满足用人单位对学生工程实践能力要求的提高。因此，实验课程在现有的教学体系中变得越来越重要。但是现有的实验室实验仪器设备与实际教学目标不相符，“傻瓜型”实验箱居多，这些实验箱集成度高、功能丰富，但留给师生进行二次开发的资源有限，在实验过程中学生只需要调节实验箱预留的开关，或者根据说明书设置参数，在实验箱上就能得到实验现象，不具备学生自主进行实验设计的环境。而“口袋实验室”的引入将会解决現有的实验仪器设备的弊端，赋予学生更大的灵活性，释放学生的创新与创造力，增加学生对学习的热情，培养学的自主学习意识，独立学习及动手实践的能力。

一、电子类专业课程教学中存在的问题

1.在教学方法方面。现在的教学方法中存在填鸭式教学，老师教给学生的都是定论，学生存在死记硬背现象，学生发现问题、研究问题的意识和能力普遍较弱，这与高校想要培养创新型、研究型人才的目标偏离。通过教师讲解、示范和学生模仿使学生掌握知识，在现代教学方法中很常见，但是学生在学习过程中要更加强调创新、实践，否则不仅影响学生的学习状态和效果，而且很难培养学生的独立自主学习的能力、动手实践的能力及创新能力。

2.在实践教学方面。教育上存在强理论轻视实践教学的问题，强调理论教学为主，实践教学为辅，即使进行实践教学，也仅将其视为加深对理论课程理解和掌握的工具，忽略了学生的动手能力和解决问题的能力的培养。在实践教学中，通常是在实验之前老师把实验的内容、操作方法与步骤、报告格式，甚至包括每一步得到什么样的结果等都写得一清二楚。学生只需要按照既定的程序按部就班地执行，出现问题也不知道如何去解决，整个实践教学都是机械地完成一步步的操作，对理论课程的理解和掌握效果不理想，就更别说培养学生的动手能力和研究能力了。

二、基于“口袋实验室”的实践教学新模式

上面的各种情况阻碍了学生实践能力培养，学生难以形成自主创新的意识和良好的工作作风。为了解决这些问题，在实践教学中引入“口袋实验室”将会是一个很好的解决方案。

1.何为“口袋实验室”。“口袋实验室”一般具有体积小、功能全、操作方便、可扩展性强的特点。体积小是指实验设备能够随身携带，甚至可以放在口袋里，在学生有设计需求和新的想法时可以随时进行实验。功能全是指“口袋实验室”具有丰富的软硬件资源，学生可以使用板子上的各种设备实现需要的功能。操作方便是指“口袋实验室”的设备不需要复杂的装配，简单地连接就可以使用，方便学生使用。扩展性强是指“口袋实验室”如果提供的功能不能够满足学生的需求时，通过不同的外设进行扩展，使其具有额外的功能。

2.将“口袋实验室”引入实践教学的优点。（1）提高学生的工程能力，学生工程能力培养是电子类专业培养学生的重要目标。引入“口袋实验室”之后，可以从本专业实际的工程项目中选取一些课题，经过简化后交给学生完成。学生可以在“口袋实验室”的基础上建立工程并且验证方案的可行性。（2）提高学生自主学习能力和创造力，“口袋实验室”把实验的过程从实验室搬到了其他的场合，这就使得学生在遇到问题的时候不可以随时随地去问老师而去自主地开展，实验的实施方案需要学生自己收集大量的资料，试着自己解决实验过程中遇到的各种问题，而不是完全依靠老师，并需要经过反复提出方案并加以验证才能获得最优的方案。这样的实验不可能在有限的几个课程时间内完成，而必须使用“口袋实验室”在课外的时间完成，通过这种实践教学方式的逐渐渗透将会提高学生自主学习能力和创造力。

3.将“口袋实验室”引入实践教学需要注意的问题。（1）保证实验项目的难度。为了能够充分锻炼学生的自主学习能力和创新意识，就必须防止学生能够轻易地从已完成任务的学生或网上获得项目的设计成果。尽可能使学生有不同的题目进行选择，以保证学生能够根据自己的长处选择对应的题目，减少由于题目难度过高而导致无法完成的可能性。（2）学生团队的建立。口袋实验将学生从传统的实验室中解放了出来，但同时也使学生离开了老师监管的视线，这样对学生学习自主性的要求就提高了，需要建立学生团队，通过队员间的相互监督防止学生偷懒，这样也可以提高学生的团队合作意识。团队成员的组成尽量是互补的，能够做到共同发展相互促进，而不是互相拖后腿，阻碍集体的进步，这个方面需要老师和辅导员进行交流，了解不同学生的特点，这样才能建立科学合理的团队。（3）学生互相交流平台的建立。学生的自学能力毕竟是有限的，而基于“口袋实验室”的实践教学模式由于距离老师较远，求助于老师比较麻烦，当出现较为复杂的问题时，可以与其他团队进行交流。建立学生互相交流的平台就是这样的一个目的。（4）合理的考核制度的建立。基于“口袋实验室”的模式主要的实验时间是在实验室规定时间以外，指导老师不能全程进行参与，所以每个学生的实际对知识的掌握程度对于老师是无法知晓的。这直接影响了老师对学生考核成绩的评定，考核结果是否公平公正就成为了一个需要解决的问题。在这种实践模式下，要求学生在实验开始之前与指导老师共同设计出实验的计划书，按照设定的计划按步骤进行实验。老师在每一个步骤完成时对学生的实验进度跟进，同时对学生的疑惑或者不正确之处进行必要的指导，帮助学生完善实验设计，这个过程可以通过多种渠道完成，例如微信、QQ，或者通过专门的网站进行在线指导。在实验结束的时候，老师可以结合在每一个节点对学生的了解，及在实验结束时对学生实验结果进行考核，确定学生的学习效果，给出相对公正的考核成绩。

将“口袋实验室”引入实践教学极大地解决了实验室的时间和空间限制问题。充分发挥了“口袋实验室”体积小、功能全、操作方便、可扩展性强的特点，使学生可以在任意时间，任意地点进行实验。帮助学生快速地熟悉项目的开发流程，迅速进入开发者的角色，激发学生的自主学习兴趣，并在一定程度上缓解学生对枯燥的专业课程学习的厌倦情绪，能够充分激发学生的实验欲望和创作灵感，提高学生的创新创造力，为培养实践能力和创造精神都属一流的人才奠定了基础。

参考文献：

[1]王力生，王煜.计算机组成原理实验教学方法改进[J].电脑知识与技术，2014，（10）.

[2]姜志鹏，陈正宇，阎浩.基于“口袋实验室”的实践教学模式实施方法[J].人才培养，2015，（9）.

[3]刘艳，秦昌明.口袋实验室在物联网工程实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2015，（8）.

[4]姜志鹏，陈正宇，史金芬，单峡.应用型工科院”口袋”实验室培养模式探索[J].统计与管理，2015，（10）.