高職院校嵌入式實驗室開放的探索

（婁底職業技術學院，湖南 婁底 417000）

實驗室的開放是實驗室生命力的源泉。開放實驗室不僅能加強學生的動手實踐能力，而且能培養學生的創新能力。大多數高職院校在全面開放實驗室方面已做了一些有益的嘗試，多個實驗室進行開放式自主實驗教學的實踐。作者根據學院的實驗教學情況，對嵌入式系統實驗室的開放管理內容、開放管理模式進行了探索。

1.嵌入式系統實驗室開放的重要意義

1.1 傳統實驗教學改革的需要

在傳統嵌入式實驗教學中，由于受陳舊的教學設備的限制，教學手段仍停留在落后的階段。實驗教學中，大多是以驗證性內容為主，即教師制定實驗目的、實驗內容和實驗步驟，教師講解理論知識和范例后，學生把自己學到的理論知識和范例按老師的要求在實驗箱或者實驗開發板上進行演示或驗證。這樣的實驗教學非常機械，學生總是跟著教師的指導或按實驗指導書一步一步的實驗，幾乎沒有留給學生思考的時間，不能鼓勵學生進行創新性、開發性的實驗操作，對于學生想象力和主觀能動性的發揮無從談起。

據對我院電子信息工程系和機電工程系相關專業200個學生的問卷調查，傳統的嵌入式實驗教學中，僅17.5%的學生能在充分理解實驗原理的基礎上完成整個實驗操作；39.0%的學生實驗操作時非常盲目，雖然能完成實驗操作但不理解實驗原理，21.5%的學生感到無從下手，不能在規定的時間內完成實驗項目；有22.0%的學生根本沒有操作，其實驗效果可想而知。

傳統實驗教學模式限制了學生獨立思考、獨立完成任務的能力，抹殺了學生的學習興趣，不利于學生創新能力的培養。要消除傳統實驗教學的弊端，必須對實驗教學進行改革，實驗室的全面開放勢在必行。只有全面開放實驗室，才能提高實驗教學的效果。

1.2 提高實驗設備的利用率

實驗室的開放管理提高了實驗設備的利用率。我院嵌入式系統實驗室開放后，實驗室開出實驗項目個數由原來的10個增加到現在的18個，實驗室容納學生做實驗的人數增加。學生可以合理安排自己的實驗時間，并且可以獨自占用實驗設備，保證自己有足夠的實驗操作機會。嵌入式實驗室的開放，學生可以共享實驗設備，促使更多的學生參與實驗活動，提高了實驗室的儀器設備使用率，提高實驗室的使用效益。

2.實驗室的開放內容

嵌入式系統實驗室承擔我院計算機應用技術、應用電子技術、通信技術、軟件技術、數控技術、電氣自動化技術、機電一體化技術等多個專業的嵌入式系統原理及應用、嵌入式應用程序開發、計算機高級語言程序設計、數據結構、單片機原理及應用、數據庫原理及應用等課程的實踐教學任務，同時還承擔相關專業的科研訓練和培訓等任務。

2.1 承擔實驗教學任務

嵌入式開放實驗室承擔的實驗教學內容主要包括：（1）基本驗證型實驗。要求學生掌握基本儀器和器件的性能及其使用方法，培養學生基本的實驗技能和實驗方法，加深對相關理論與技術的理解；（2）綜合、設計型實驗。對嵌入式系統有濃厚興趣的同學，允許其進入開放實驗室選做選修性實驗。重點培養他們設計、集成、測試、工藝等方面的能力和綜合素質，全面提高學生有效運用所學知識進行綜合設計及系統級開發應用的能力。

2.2 承擔科研任務

在保證不影響實驗教學的基礎上，嵌入式開放實驗室還承擔一定的科研任務。其內容主要包括：（1）教師承擔的嵌入式系統方面的科研課題。比如教師合作完成的省、市自然科學基金計劃項目；（2）大學生創新計劃項目等。該類項目具有創新性，由學生自主命題，教師進行指導，好的成果可參加全國大學生創新計劃大賽或“挑戰杯”大賽；（3）學生興趣小組的研究課題。比如學生可以承擔中小企業課題，課題可以由教師指導，在嵌入式系統實驗室進行，培養學生的探索精神和創新意識。

2.3 承擔培訓任務

為了更好的培養嵌入式人才，實驗室還承擔嵌入式系統培訓的任務，為培訓者提供軟硬件資源和實際的培訓項目。目前我校嵌入式系統實驗室承擔的培訓項目主要是Linux助理工程師認證培訓。

3.實驗室的開放管理模式

實驗室的開放時間主要根據開放內容進行安排。開放時間有如下幾種形式：

3.1 全開放管理

實驗室全天候對學生進行開放，開放時間為7：00-22：00。實驗室管理人員每周在網站和公告欄內公布實驗室的使用時間和使用內容，學生可以及時了解實驗室占用情況，從而安排自己的實驗任務。

3.2 半開放管理

對于經典的實驗，基礎性強、要求操作規范，必須采取傳統的實驗方法，適合半開放管理。對于某些特殊實驗，要依據學生的不同特點進行能力培養，這些實驗更適合半開放管理。半開放管理包括以下三種模式：

①預約開放。實驗室開放以嵌入式系統課程課內實驗的實驗時間為主，課內實驗時間預約，學生可以直接找實驗室老師或網上預約實驗時間，實驗教師根據實驗室使用情況雙方共同確定。

②定時開放。這種開放模式要針對教學任務緊湊、實驗設備較專業、管理程序復雜的實驗室，避免影響正常教學進程。很多學校都實行實驗室定時開放，工作時間是早上8：00～16：00，晚上18：00～21：00，雙休日、節假日的開放時間依據情況臨時制定。這種辦法既可以保證學生有時間來實驗室作實驗，也可以保證教師和實驗員管理員的合理休息。

③定向開放。定向開放主要針對特定的教學群體。對嵌入式系統感興趣、熱愛從事這個方向的老師和學生，我們學院嵌入式實驗室對這個群體定向開放，提高他們發現問題、分析問題、解決問題的能力。

4.建立合適的考核機制

考核應全面衡量學生的實驗技能與創新能力，使學生全面發展。對學生實驗成績的考核不應該僅僅停留在學生實驗的成敗、實驗報告的質量上，還應重視實驗素養方面的考核，重在素質與能力的評定，因此，實驗成績的考核應該圍繞學生的自主創新能力、積極性和主動性來設定。比如，課程綜合設計可以考核學生綜合運用所學知識的能力和主創新能力，因此應該把貫穿教學過程的課題綜合設計作為實驗考核的重要組成部分，以此督促學生重視課題設計，以課題設計提高學生的創新能力。應加大創新實驗在總分中的權重，對于在實驗過程中認真操作、積極思考或提出新想法的學生給予較高的評定，對于參加競賽或者參與科研項目的同學，根據完成情況給予一定的學分獎勵，以促進學生的課外學習和培養學生的創新意識。

[1]張其亮,韓斌.嵌入式系統實驗室開放管理研究[J].現代教育技術,2010(9):149-152.

[2]謝玲.高校開放嵌入式實驗室的探索.計算機教育[J].2010(7):55-57。