電工電子類開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

四川大學(xué)錦江學(xué)院 康 濤

高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)體系的重要組成部分，現(xiàn)階段高校的電工電子實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)是高校內(nèi)的開(kāi)放性場(chǎng)所，進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、科技競(jìng)賽、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。作為實(shí)訓(xùn)基地，滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)需要，滿足繼續(xù)教育需求，作為中、高級(jí)電工資格培訓(xùn)、考試基地。為強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，提高實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備的利用效率，挖掘?qū)嶒?yàn)室資源潛力，滿足高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需要，高校應(yīng)當(dāng)進(jìn)行電工電子開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，使實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生自主發(fā)展和工程實(shí)踐的平臺(tái)。所以，建設(shè)儀器設(shè)備先進(jìn)、開(kāi)放服務(wù)、資源共享的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，建立高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍和高效率的實(shí)驗(yàn)管理機(jī)制是高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的發(fā)展方向。

1.實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的內(nèi)容及形式

實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)對(duì)象開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)放。

1.1 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的形式

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放有兩種方式[1]：計(jì)劃內(nèi)開(kāi)放和計(jì)劃外開(kāi)放。計(jì)劃內(nèi)開(kāi)放可視為是一種半開(kāi)放模式，適合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受教學(xué)大綱限制的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，指模電、數(shù)電等實(shí)驗(yàn)班次多、批量大需要網(wǎng)上預(yù)約選課的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)上預(yù)約在計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，較教師統(tǒng)一安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)具有了時(shí)間和項(xiàng)目安排的靈活自主性，學(xué)生不但可以做好實(shí)驗(yàn)前的充足準(zhǔn)備，還可以根據(jù)自身情況合理的規(guī)劃時(shí)間。計(jì)劃外開(kāi)放是指對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容超出了教學(xué)大綱要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行的開(kāi)放，計(jì)劃外開(kāi)放是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、時(shí)間、器材等方面完全的開(kāi)放，隨時(shí)可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，無(wú)需網(wǎng)上預(yù)約，適合科技創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)者有較大的自由度，針對(duì)的是有創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)研究需求的教師、研究生、本科生、以及校外師生、自考學(xué)生和合作單位科研創(chuàng)新人員。實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃外開(kāi)放對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理提出了較高要求，要求實(shí)驗(yàn)室象圖書(shū)館那樣開(kāi)放，從早8：00開(kāi)放至晚上10:00 ，支持“自助式”實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有時(shí)間限制，是一種全方位多層次的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放格局。

1.2 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的設(shè)備和項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放根據(jù)開(kāi)放項(xiàng)目和設(shè)備可分為基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、新技術(shù)及應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、大學(xué)生創(chuàng)新基地開(kāi)放，這種分類既適合科研實(shí)驗(yàn)管理又符合教學(xué)實(shí)驗(yàn)管理，基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室對(duì)應(yīng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，新技術(shù)及應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)室對(duì)應(yīng)科研和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，大學(xué)生創(chuàng)新基地對(duì)應(yīng)實(shí)訓(xùn)和科技競(jìng)賽。

1．2．1 基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室

基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室針對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室在設(shè)備使用能夠滿足學(xué)生預(yù)約情況下接受學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)約，學(xué)生在時(shí)間上有很大的靈活性，可以進(jìn)行充足的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，可以合理的規(guī)劃自己的時(shí)間，由于是和實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，實(shí)驗(yàn)室也可以進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)安排，有利于提高設(shè)備的利用率。在預(yù)約開(kāi)放條件下，學(xué)生可以補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)，也可以根據(jù)自己愛(ài)好做選做型實(shí)驗(yàn)，還可做有關(guān)的提高自選科技項(xiàng)目。基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室可以在滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件下，為學(xué)生提供最便利的時(shí)間選擇和項(xiàng)目選擇服務(wù)。

1．2．2 新技術(shù)及應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)室

新技術(shù)及應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)室主要針對(duì)教師、高年級(jí)學(xué)生、研究生、校外科研人員開(kāi)放，主要進(jìn)行科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立有創(chuàng)新性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)[2]，供有興趣的學(xué)生和有科研任務(wù)的教師進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究，項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)有申請(qǐng)、參與、立項(xiàng)、驗(yàn)收程序，這類實(shí)驗(yàn)室比較高端先進(jìn)，包括EDA實(shí)驗(yàn)室、DSP實(shí)驗(yàn)室、電子設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室和嵌入式實(shí)驗(yàn)室等。這類實(shí)驗(yàn)室是計(jì)劃外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，可以說(shuō)是高開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，但實(shí)驗(yàn)參與者需經(jīng)項(xiàng)目申請(qǐng)、立項(xiàng)等程序才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，一般的教學(xué)實(shí)驗(yàn)在這里很少開(kāi)展，只有其他實(shí)驗(yàn)室不能完成的實(shí)驗(yàn)才在這里進(jìn)行。這類實(shí)驗(yàn)室一是進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，完成科研課題，二是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格。

1．2．3 大學(xué)生創(chuàng)新基地

大學(xué)生創(chuàng)新基地是學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)。在這里進(jìn)行實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng)，目標(biāo)是培養(yǎng)全體學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力、溝通協(xié)作能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)。創(chuàng)新基地還擔(dān)負(fù)各種電工電子類設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)任務(wù)，承接中、高級(jí)電工資格培訓(xùn)、考試基地等繼續(xù)教育任務(wù)。大學(xué)生創(chuàng)新基地在假期也開(kāi)放，大學(xué)生可以利用長(zhǎng)時(shí)間的閑暇進(jìn)行自我創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)。大學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新基地可以是教學(xué)安排也可以是自己申請(qǐng)，目的是增加實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)校外的創(chuàng)新活動(dòng)對(duì)接。

1．2．4 網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和虛擬實(shí)驗(yàn)室

網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)包括校內(nèi)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)選課管理系統(tǒng)模塊、實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)模塊、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料、實(shí)驗(yàn)案例等數(shù)據(jù)模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)信息化管理。虛擬實(shí)驗(yàn)[3]是靠計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的在虛擬空間進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)，可有效解決實(shí)驗(yàn)儀器不足，師資不足，預(yù)約困難問(wèn)題，可以避免實(shí)驗(yàn)材料消耗。用Multisim等仿真軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)虛擬與實(shí)物實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合可以達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)室對(duì)校內(nèi)無(wú)限制開(kāi)放，可有效的彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)各方面的限制和不足。故此，應(yīng)加大虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。

2.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理模式探討

2.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室資源

實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營(yíng)改為開(kāi)放模式后會(huì)出現(xiàn)一些管理上的問(wèn)題需要解決，這些問(wèn)題體現(xiàn)在學(xué)生預(yù)約時(shí)間集中，實(shí)驗(yàn)耗材增加，設(shè)備壞損率高和實(shí)驗(yàn)室人員需求量加大等方面。對(duì)學(xué)生預(yù)約時(shí)間集中問(wèn)題，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)劑和優(yōu)化，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放引起的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用和人員增加可以考慮爭(zhēng)取更多的財(cái)政資金支持，采取校企合作方式，通過(guò)企業(yè)科研資金，支持學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，對(duì)人員需求可以考慮教師志愿者和學(xué)生社團(tuán)志愿者方式進(jìn)行補(bǔ)充。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源配置，對(duì)材料、儀器、人員根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的功能和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行合理安排。加大虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，提倡學(xué)生先進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M，再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)，減小實(shí)驗(yàn)室資源消耗并提高實(shí)驗(yàn)效率，釋放可節(jié)約的實(shí)驗(yàn)室資源。

2.2 完善實(shí)驗(yàn)管理制度，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放使實(shí)驗(yàn)室管理變得復(fù)雜，必須靠完善實(shí)驗(yàn)室管理制度來(lái)提高實(shí)驗(yàn)室管理績(jī)效。實(shí)驗(yàn)室管理制度應(yīng)當(dāng)覆蓋實(shí)驗(yàn)安全、實(shí)驗(yàn)室人員管理、實(shí)驗(yàn)人員管理、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備物資管理、實(shí)驗(yàn)資料檔案管理、實(shí)驗(yàn)成果管理等，所有的制度都應(yīng)當(dāng)集中成冊(cè)在《開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室管理手冊(cè)》中，并做到人手一冊(cè)，用來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室管理和實(shí)驗(yàn)人員實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)室管理人員和實(shí)驗(yàn)人員能夠默切配合，自覺(jué)維護(hù)實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)管理規(guī)定。

[1]安健,張鵬．以先進(jìn)理念為導(dǎo)向建設(shè)多功能、開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)——訪哈爾濱工程大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任趙旦峰教授[J]．中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2011,07∶10-20．

[2]李蕓,易志強(qiáng),黃繼業(yè)．EDA／SOPC實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探討[J]．高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,20l0(04)∶5—46．

[3]李宗平,張戰(zhàn)鋒．基于自主性、開(kāi)放性和創(chuàng)新性的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建[J]．實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2013,16(02)∶168-171．