新工科和“卓越计划”背景下电子技术实践教学平台建设探索

【摘 要】作为西南地区的一所地方高校，在“新工科”背景下针对电气工程及其自动化专业实践教学模式的弊端，提出了建设电子技术实践教学平台以适应当前工科教学的新模式。以新工科人才能力培养为宗旨，创新性提出电子技术基础雷实验和虚拟仿真实践教学平台的构建。

【关键词】新工科；雷实验；虚拟仿真；电子技术基础实验；人才培养

【中图分类号】G642.423 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）05-0016-01

引言

随着“中国制造”、“一带一路”、“互联网+”等重大战略的开启，以及工业4.0时代的到来，我国的工业自动化模式将发生重大变化，工业机器人、人工智能、大数据、云计算、物联网等新技术将广泛应用于工业生产和社会经济的各个领域，我国经济将呈现出技术创新、知识创新、产业创新为特征的新经济形态。新经济的发展迫切需要新型的工科人才，在這样的时代背景下，国家提出了“新工科”的教育理念，大力推动人才培养模式的改革，升级和调整国家人力资源结构，为中国高等工科教育的改革和发展指明了前进的方向[1]。“新工科”的建设与我国高等学校的教育改革相结合，对高校工科专业的建设和发展提出了新的目标和要求，给高等学校工科教育增添了新的使命。

结合“新工科”背景和“卓越计划”培养目标，研究和探究电气工程实践教学模式是非常有必要的。在“新工科”背景下构建多元化立体化的实验教学体系，提高实验教学效果，培养符合“卓越计划”所要求的具有工程师素质的工程技术人才是长远规划，势在必行。

一、构建雷实验（Lab of Electronics Intelligence）平台

雷实验是“互联网+教育”在实践课程教学中的新的实验教学模式，将互联共享的教学实践理念融入电类专业课程改革教育中。在新工科的指导思想下，通过互联网技术优势，将学生从传统的实验室中解放出来，将老师从固化的教学环节中解放出来，在提倡工程教育的基础上，强化学生创新和行为互动，兼顾课堂监督、任务部署和设备管理的功能。

雷实验（Lab of Electronics Intelligence）的设计理念是微信+云端实现数据管理，模块化硬件设计实现多课程贯穿实现多课程贯穿，让理论和仿真实验无缝结合，在线电子实验报告，教师电子批阅存档，用面包板可以组合和拓展实验。

使用手机雷实验客户端，教师可以进行实验项目管理、实验进度查询、实验课程资源、学生数据分析、设备资源管理，学生可以进行实验准备、实验仿真、搭建实验、数据获取、数据编辑、报告整理。

雷实验的“A+D Lab 实验室”包含多种常用的仪器，包括示波器、信号源、电压表、静态数字I/O、数字模版信号生成器、程控可调电源、逻辑分析仪、网络分析仪、频谱分析仪、数字化万用表等。结合客户端实现数据报告的互联网共享功能，多种模块化组件，可以完成多种电学实验。

雷实验（Lab of Electronics Intelligence）平台的构建，开创了新工科互联网+学习趋势的教学模式，学生可随时随地动手，使理论课和实验课实现了无缝连接。

二、构建基于multisim的虚拟仿真实验平台

Multisim具有界面友好，元器件丰富、测试仪器仪表丰富、分析功能完备等特点。使用Multisim就像在实验的一样，根据需要随意调用类的元器件和仪器仪表，设定电源和信号源，学生可任意组建各种电路，观察电路波形并对电路进行直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、失真分析等，功能齐全，使用方便[3]。

Multisim的虚拟仿真实验平台的构建可提升电子技术实验教学水平，拓展空间。在电子技术实验教学中使用Multisim，学生可以方便地构建各种设计电路，并快速准确地对设计电路进行仿真分析，减少了使用实际元器件的操作，节省了时间，极大地提高了电子电路实验设计的质量。由于在Multisim软件中实验是使用各种虚拟元件搭建电路，元件和仪器仪表不会损坏，弥补了硬件环境下实验教学的不足，从而降低了实验成本，也可以避免安全事故的发生。

在Multisim仿真平台上可进行复杂的综合性设计性实验，学生可以主动去探索各类解决问题的方法，寻求各种设计思路，从而极大地发挥他们的主观能动性和创造性，激发学生的自主学习的积极性，增强学生的创新意识，培养他们运用自己所学知识进行分析问题和解决问题的实际能力。

三、结语

雷实验（Lab of Electronics Intelligence）和Multisim虚拟仿真实验平台是在人工智能、大数据、云计算、物联网等新技术环境下的现代实验教学发展的一个新方向，该平台充分利用了移动网络技术，构建多重实验教学内容体系，在原有硬件平台实验内容基础上，增加了软件平台实验内容，为学生提供了丰富的学习资源和更大的学习平台，给学生实践能力的拓展创造了机会，同时培养了学生的应用能力和创新能力。实践证明，智慧实验平台的构建可以改进实验教学方式，拓展实验教学方法，提高实验教学质量，值得进一步推广和完善。

参考文献

[1]马云阔，罗瑶嘉.“新工科”背景下地方高水平大学工程类本科应用人才培养研究[J].佳木斯大学社会科学学报，2018（4）：165-167.

[2]栾广宇，李爱传，汪东欣，李琳.地方院校新工科背景下电气工程专业教学模式初探[J].实践.探索，2018（9）：61-62.

[3]黄颖，马丽梅，闵锐，石会，丁伟.Multisiml1.0 仿真软件在模拟电子电路教学中的应用[J].中国电子教育， 2018（1）：47-51.

[4]王建华，刘勇，刘丹， 黄惠娴，杨意，徐海涛.Multisim 仿真软件对提高电路实验教学质量的影响探索[J].教育现代化，2018（7）：171-172.

作者简介：彭建荣（1965—），男，云南省大理人，硕士，副教授，研究方向为电子技术、计算机辅助设计、电气工程及其自动化。