加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè) 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

王曉東， 朱 華， 張 亮

(浙江工業(yè)大學(xué)a．信息工程學(xué)院；b．經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院，浙江 杭州 310023)

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加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè) 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

王曉東a， 朱 華a， 張 亮b

(浙江工業(yè)大學(xué)a．信息工程學(xué)院；b．經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院，浙江 杭州 310023)

在嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)中，按照建設(shè)學(xué)科大類實(shí)驗(yàn)平臺的思路，圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革確立了以學(xué)生為主體“有效教學(xué)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。闡述了滿足學(xué)生“能力鏈”培養(yǎng)的建設(shè)思想和方案，構(gòu)建了覆蓋基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和學(xué)科前沿型實(shí)驗(yàn)分層次、多模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，示范中心建設(shè)取得明顯成效，自制了一批實(shí)驗(yàn)裝置，開設(shè)了綜合性、研究性和創(chuàng)新性的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。

示范中心； 嵌入式系統(tǒng)； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

0 引 言

在促進(jìn)高校轉(zhuǎn)變教育觀念，改革人才培養(yǎng)模式，創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制的背景下[1]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)是當(dāng)前提高高等教育質(zhì)量的一個(gè)重要切入點(diǎn)。示范中心建設(shè)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為中心，緊緊圍繞學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，不斷提高實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平[2-3]。我校嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是從信息工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室和嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上發(fā)展而來，按照建設(shè)“學(xué)科大類實(shí)驗(yàn)平臺”的思路，本著“集中建設(shè)、資源優(yōu)化，開放共享”的原則，學(xué)院將各專業(yè)的部分實(shí)驗(yàn)分室和學(xué)生創(chuàng)新基地從空間、設(shè)備和人員進(jìn)行優(yōu)化整合，成立了嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，中心承擔(dān)全校的嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。2010年5月浙江省教育廳批準(zhǔn)嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為浙江省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)點(diǎn)。在3年的建設(shè)過程中，中心結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，通過確立和貫徹實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法等舉措，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，取得較好成效。2013年7月，中心通過驗(yàn)收成為省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。

1 確立先進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

教學(xué)理念是人們對教學(xué)和學(xué)習(xí)活動內(nèi)在規(guī)律認(rèn)識的集中體現(xiàn)，同時(shí)也是人們對教學(xué)活動的看法和持有的基本的態(tài)度和觀念，是人們從事教學(xué)活動的信念[4]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革首先要樹立先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，才能明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)思路。

1.1 樹立“有效教學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

中心以教育部提出的“以學(xué)生為本，知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念和以能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念”為指導(dǎo)，樹立以學(xué)生為主體的“有效教學(xué)”理念，即最有效地使學(xué)生獲得知識和技能，強(qiáng)調(diào)夯實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)化綜合、突出創(chuàng)新，以學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力提高為核心，統(tǒng)籌實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的依附關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榛橹黧w、相輔相成；將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用從被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃优c互動；將實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式從基礎(chǔ)、驗(yàn)證轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻有浴⒕C合型；注重培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)思維和實(shí)踐能力[5-6]。“有效教學(xué)”從增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例入手，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段；重視學(xué)生課外科技活動，融合第一課堂和第二課堂[7]，在中心形成了理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互交叉、彼此滲透、同步發(fā)展、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的教育氛圍。

1.2 建設(shè)和改革的主要思路

根據(jù)能力培養(yǎng)要求，凝練學(xué)生的實(shí)踐“能力鏈”：基礎(chǔ)→綜合→設(shè)計(jì)→創(chuàng)新[8]，據(jù)此建設(shè)和設(shè)立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室，在中心形成了包括嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、應(yīng)用、設(shè)計(jì)與測試、多核嵌入式和創(chuàng)新等5個(gè)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生技能上呈依次遞進(jìn)關(guān)系。中心通過與本行業(yè)國際知名企業(yè)的合作，建設(shè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，使各實(shí)驗(yàn)室擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，保持實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性，通過加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題能力；通過自主選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)施因材施教；通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科技創(chuàng)新和科研開發(fā)的結(jié)合，提升實(shí)驗(yàn)的水平、保持實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的持續(xù)先進(jìn)性。

組建嵌入式系統(tǒng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)[9]，對承擔(dān)的課程(理論課程與實(shí)踐課程)進(jìn)行研究探討，制訂實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè)(實(shí)驗(yàn)設(shè)備建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教材及環(huán)境建設(shè)等)的方案和實(shí)施計(jì)劃。中心明確了作為學(xué)科大類實(shí)驗(yàn)平臺的定位，以嵌入式系統(tǒng)課程為核心，融合單片機(jī)原理與應(yīng)用、DSP原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等課程，建立起覆蓋基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、提高綜合型實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)和學(xué)科前沿型實(shí)驗(yàn)的分層次、多模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

中心除承擔(dān)各專業(yè)嵌入式類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，還支持學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、學(xué)科競賽培訓(xùn)、課外科技創(chuàng)新活動；進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，開展技術(shù)研發(fā)、學(xué)術(shù)交流和培訓(xùn)。形成嵌入式人才培養(yǎng)、技術(shù)研究開發(fā)、學(xué)術(shù)交流、服務(wù)與培訓(xùn)和嵌入式技術(shù)網(wǎng)絡(luò)信息的5個(gè)功能。

通過建設(shè)，中心擁有了一流的嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件條件、一流的嵌入式課程的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、一流的嵌入式技術(shù)的教師隊(duì)伍、一流的嵌入式技術(shù)的科研與開發(fā)水平、一流的實(shí)驗(yàn)室場地與環(huán)境。從而構(gòu)建面向全校、開放共享的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺；成為教師科研、學(xué)生科技創(chuàng)新活動的場所。

2 構(gòu)建完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

中心注重教學(xué)體系建設(shè)，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，針對不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的培養(yǎng)要求，分階段、分模塊、分層次安排理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

2.1 建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

建立了覆蓋基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和學(xué)科前沿型實(shí)驗(yàn)的分層次、多模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，見圖1。

(1) 分層次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)層次由低到高分為基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)和學(xué)科前沿型實(shí)驗(yàn)，滿足 “普及認(rèn)知、鞏固基礎(chǔ)、加強(qiáng)實(shí)踐、發(fā)展創(chuàng)新”實(shí)踐教學(xué)[10]要求。

根據(jù)課程的不同，各層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中所占的比例有所不同。如微機(jī)原理及應(yīng)用課程是電類學(xué)科基礎(chǔ)必修課。使學(xué)生對微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理、匯編語言、I/O接口有一個(gè)基本的了解，為后續(xù)課程的教學(xué)打好基礎(chǔ)，故該課程基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)所占的比例較高。而對于通信專業(yè)的DSP原理及應(yīng)用課程，要求熟悉國內(nèi)外先進(jìn)的DSP處理器及其結(jié)構(gòu)性能，能根據(jù)具體需求選擇合適的芯片；掌握常用DSP處理器的開發(fā)方法；能使用DSP硬件實(shí)現(xiàn)FFT變換、FIR低通濾波器等典型的數(shù)字信號處理等。因此該課程設(shè)計(jì)研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所占的比例較高。

(2) 實(shí)驗(yàn)分對象和階段。針對不同專業(yè)的學(xué)生，根據(jù)專業(yè)要求，分別開設(shè)必修或選修的教學(xué)課程，根據(jù)課程學(xué)時(shí)的分配，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；特別是專業(yè)型比較強(qiáng)，實(shí)踐要求比較高的教學(xué)內(nèi)容，則提高實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)，或單獨(dú)設(shè)立實(shí)驗(yàn)課程。對于不同階段的學(xué)生，開設(shè)的課程由專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課，再到專業(yè)實(shí)驗(yàn)或者課程設(shè)計(jì)，所以實(shí)驗(yàn)有必要增加新技術(shù)培訓(xùn)、自主實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。到高年級，學(xué)生可以進(jìn)行創(chuàng)新研究，結(jié)合學(xué)科前沿，開展學(xué)科前沿型實(shí)驗(yàn)，能在學(xué)業(yè)階段了解掌握新技術(shù)，新方法。

(3) 不同實(shí)驗(yàn)手段。實(shí)驗(yàn)手段分為實(shí)際操作、遠(yuǎn)程操作、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和虛擬實(shí)驗(yàn)，也可各種手段相結(jié)合，提高實(shí)驗(yàn)效率，降低實(shí)驗(yàn)成本。

2.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

為適應(yīng)嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，中心對已有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，淘汰部分陳舊、過時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目年新增與更新率8%左右，其中三性項(xiàng)目比例達(dá)到60%以上。將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分四個(gè)層次：

(1) 基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)。即基本技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生必須完成和掌握的基本實(shí)驗(yàn)原理、基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)、基本實(shí)驗(yàn)方法(即三基)，主要以驗(yàn)證或操作性實(shí)驗(yàn)為主，這部分實(shí)驗(yàn)所占比率很小。這一階段主要是加深對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。要求學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)的方法步驟和技能，熟悉常規(guī)儀器的使用范圍和操作方法。要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書或?qū)嶒?yàn)講義，查閱參考資料，撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)前，教師將實(shí)驗(yàn)中容易忽視的問題及學(xué)生在預(yù)習(xí)中還沒有解決的問題提出來，引導(dǎo)學(xué)生討論，幫助學(xué)生分析，使學(xué)生更好地鞏固“三基”。教學(xué)方法以“教師指導(dǎo)為主”，學(xué)生在教師指導(dǎo)下較熟練的獨(dú)立完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，并掌握數(shù)據(jù)處理的方法和完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

(2) 設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)主要是提高學(xué)生對所學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合運(yùn)用能力和設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。學(xué)生通過前期對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)及訓(xùn)練，要求能在教師指導(dǎo)下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求獨(dú)立或與他人合作完成較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或模塊。教學(xué)方法以“學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，教師輔助指導(dǎo)”，學(xué)生自己擬訂方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，所需的實(shí)驗(yàn)器材由學(xué)生自己選擇調(diào)配儀器設(shè)備，動手實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生遇到問題時(shí)，師生相互探討，教師只是幫助他們分析問題，尋找解決問題的途徑和方法，完善實(shí)驗(yàn)方案，而不是直接將答案告訴給學(xué)生。

(3) 研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)針對理論知識扎實(shí)和實(shí)踐能力較強(qiáng)的同學(xué)，以問題和課題為核心，結(jié)合當(dāng)前技術(shù)熱點(diǎn)，學(xué)生需要有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)主動性、積極性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際應(yīng)用。中心每年推出具有一定創(chuàng)新意義的研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或課題供給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為學(xué)有余力的學(xué)生提供課外科技創(chuàng)新項(xiàng)目。如中心教師利用現(xiàn)有設(shè)備開發(fā)的“機(jī)器人綜合實(shí)踐”和“嵌入式ARM9平臺綜合開放實(shí)驗(yàn)”等綜合性、創(chuàng)新性開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，很受學(xué)生歡迎。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識，培養(yǎng)科學(xué)研究的能力。同時(shí)鼓勵學(xué)生運(yùn)用各方面的知識，通過查閱文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自己選擇課題，自己選擇指導(dǎo)教師，通過自己探索，獨(dú)立解決問題，教師只是起一定的引導(dǎo)作用。

(4) 學(xué)科前沿型實(shí)驗(yàn)。針對學(xué)科技術(shù)快速發(fā)展，中心利用與INTEL、ATMEL和TI等國際知名公司合作共建的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室提供的芯片、器件和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用等方面的國際先進(jìn)技術(shù)，使中心設(shè)備和技術(shù)與國際接軌，讓學(xué)生開展學(xué)科前沿型實(shí)驗(yàn)，緊跟時(shí)代潮流。同時(shí)，中心還通過全國、省、校 “電子設(shè)計(jì)競賽”、“智能小車”、“機(jī)器人”等學(xué)科競賽以及國家、省“挑戰(zhàn)杯”、校“建龍基金”、“銀江創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金”等課外科技創(chuàng)新項(xiàng)目，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，及時(shí)了解、掌握學(xué)科前沿技術(shù)。

3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、手段

中心以學(xué)生為本，采用多樣化的有利于培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的教學(xué)方法，變“以教師為主體”的教學(xué)模式為“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的模式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上除漸進(jìn)式教學(xué)[11]方法外，還進(jìn)行了項(xiàng)目式教學(xué)[12]、自主式實(shí)驗(yàn)教學(xué)[13]和開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)[14-15]等多種教學(xué)方法的改革實(shí)踐。

3.1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

(1) 采用多樣性的教學(xué)方法。努力提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。簡要介紹與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識和實(shí)際應(yīng)用背景，明確實(shí)驗(yàn)要求和注意事項(xiàng)；在講解過程中提出關(guān)鍵問題，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中去發(fā)現(xiàn)和解決問題；向?qū)W生剖析實(shí)驗(yàn)的基本思路及技術(shù)要點(diǎn)，演示關(guān)鍵步驟和環(huán)節(jié)；結(jié)合在實(shí)驗(yàn)中的具體問題，給予學(xué)生必要的提示；對學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行分析和評價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，提出補(bǔ)充分析。

(2) 以學(xué)生為本，因材施教。整體的教學(xué)過程中，要重視知識學(xué)習(xí)的邏輯性，從簡單到復(fù)雜，從低到高，學(xué)以致用，同時(shí)要重視學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性，把實(shí)驗(yàn)原理、操作、應(yīng)用和總結(jié)提高形成一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程，并把知識學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練和能力培養(yǎng)融合在一起；引導(dǎo)學(xué)生“看、思、動和用”，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考和創(chuàng)新能力。

(3) 開放式教學(xué)。采用開放式教學(xué)方法，在時(shí)間和內(nèi)容上進(jìn)行開放，學(xué)生可以根據(jù)專業(yè)的相關(guān)性選擇所開列的實(shí)驗(yàn)。所有實(shí)驗(yàn)對學(xué)生開放，學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間和興趣選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)時(shí)間。對于在計(jì)劃實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)沒有完成，或?qū)?shí)驗(yàn)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿意的學(xué)生，都可在實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間重做實(shí)驗(yàn)。中心網(wǎng)站有較豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

3.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

(1) 設(shè)置選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生可以對課程實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行選擇，其它實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可作為課外自主開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在中心建設(shè)過程中，中心教師通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目，利用現(xiàn)有嵌入式ARM實(shí)驗(yàn)平臺上，設(shè)計(jì)了基于ARM的數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)、基于ARM的嵌入式錄音機(jī)設(shè)計(jì)等多個(gè)綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，這些開發(fā)的綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，作為選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目推薦給學(xué)生，對學(xué)生有較大的吸引力，取得了較好的效果。

(2) 開設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。改變過去理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相分離的教學(xué)方法，采用虛擬儀器進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，在理論教學(xué)中穿插實(shí)驗(yàn)演示，給學(xué)生帶來一種如臨現(xiàn)場的親身感受，加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。由中心教師的主持的新型嵌入式系統(tǒng)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目，通過設(shè)計(jì)一種低成本通用便攜式虛擬測量儀器，將測量儀器引進(jìn)課堂進(jìn)行輔助教學(xué)，在理論教學(xué)中穿插實(shí)驗(yàn)演示，使理論教學(xué)與實(shí)踐更好地緊密結(jié)合，教學(xué)更生動、更形象、更直觀，豐富了教學(xué)手段和教學(xué)資源。

(3) 開設(shè)實(shí)驗(yàn)選修課程。結(jié)合學(xué)生科技創(chuàng)新和學(xué)科競賽培訓(xùn)，教師在中心建設(shè)經(jīng)費(fèi)的資助下，自制了綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板，編寫教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，開設(shè)了“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”選修課，每年選修人數(shù)達(dá)250多人，并錄制了視頻課程發(fā)布在中心網(wǎng)站上。

(4) 開設(shè)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)。利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過遠(yuǎn)程共享技術(shù)將實(shí)驗(yàn)設(shè)備放到網(wǎng)上，學(xué)生可以隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程做實(shí)驗(yàn)。中心正在研發(fā)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺既可以滿足到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生需求，又能滿足學(xué)生在任何時(shí)間任何地點(diǎn)在能上網(wǎng)的情況下做單片機(jī)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的安排更加靈活方便，提高學(xué)生自主開展實(shí)驗(yàn)的積極性。

4 結(jié) 語

中心通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，針對不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象，采取多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、教學(xué)方法與手段，注重能力培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。近3年中心取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生獲全國挑戰(zhàn)杯一等獎1項(xiàng)、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽國家一等獎2項(xiàng)、第二屆全國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽一等獎1項(xiàng)、第三屆高校電子信息創(chuàng)新作品評選國家一等獎1項(xiàng)、 “飛思卡爾杯”智能汽車競賽國家二等獎1項(xiàng)等。《嵌入式系統(tǒng)》課程獲“教育部-英特爾精品課程”；中心自主開發(fā)綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板(獲全國電子技術(shù)研究會實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果一等獎)、基于遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺等多種實(shí)驗(yàn)設(shè)備；近3年出版了教材和實(shí)驗(yàn)教材4本和編寫實(shí)驗(yàn)講義15本，發(fā)表了20篇實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理論文；2013年獲得浙江省教學(xué)成果一等獎1項(xiàng)，省高校實(shí)驗(yàn)室工作研究成果二等獎1項(xiàng)；中心資助立項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)改革項(xiàng)目14項(xiàng)等，有效地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)。

[1] 教育部，財(cái)政部．關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見[Z]．教高[2007]1號．

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Enhancing Construction of Demonstration Center To Improve Experimental Teaching Reforming

WANGXiao-donga，ZHUHuaa，ZHANGLiangb

(a．College of Information & Engineering；b．College of Economics & Management,Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310023，China)

In the construction of the Experimental Teaching Demonstration Center of the Embedded System, according to the thinking of constructing the experiment platform for the subject, the student-focused experimental teaching philosophy, called "effective teaching", is established for the reform of experimental teaching. This article elaborates the consideration of construction and scheme of students’ ability improvement, and principles of building a hierarchical multi-module experimental teaching system including basic experiments, integrative experiments, innovative experiments and frontier disciplines experiments. By improving the teaching materials and using the innovative teaching method, the experimental teaching demonstration center makes remarkable achievements, which include a number of self-made experimental devices and the comprehensive experimental research projects, which enhance the students' practical ability and innovation awareness. It is innovative.

demonstration center; embedded system; experimental teaching reform; experimental teaching system

2014-03-25

浙江省高等教育學(xué)會高校實(shí)驗(yàn)室工作研究項(xiàng)目(Y201003)

王曉東(1966-)，男，浙江杭州人，碩士，高級工程師，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心副主任，從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理工作。

Tel.：0571-885290592；E-mail：wxd@zjut.edu.cn

TP 391.9;G 642.0

A

1006-7167(2015)01-0150-04