高職院校電子類實驗室改革研究

莊武良

摘要：目前，在高職院校電子類實驗室中仍然存在諸多問題有待解決，比如教師中心化嚴重、實驗室的“門檻”高以及人才培養內容需要完善等。基于以上問題，本文探討了高職院校如何創新電子類實驗室的策略。

關鍵詞：高職院校 電子實驗室 改革策略

電子類實驗室建設旨在為高職院校人才培養提供實踐學習基地，是提升學生職業技能、實踐操作能力以及扎實理論基礎的基礎條件。在高職教育發展新時期，為了更好的適應社會對于電子類專業人才的需求，高職院校必須加強重視對電子類實驗室的改革研究與實踐。在建設電子類實驗室中，應該具備三點功能：一，滿足電子和電氣專業學生模擬實驗、實踐操作以及創新設計等提供的需求;二，為高職院校教師、技術人員等提供科研設施和場所;三，為實施校企合作發展模式、職業技能鑒定以及社會服務等方面提供基本條件。但是高職院校在電子類實驗室仍然存在很多不足和問題影響人才培養目標的實現。本文基于此，探討了高職院校電子類實驗室存在的問題及改革策略，旨在為高職院校實驗室建設與發展提供思路。

一、高職院校電子類實驗室存在的問題

當前高職院校電子類實驗室存在的問題主要集中在以下幾點：

首先，教師中心化問題仍然是難點。一方面是指導教師專業能力、發展等存在問題，強調以自身科研或橫向項目為主的課題研究。在這種情況下會使研究課題偏離學生的實際影響學生對項目開展的興趣另一方面，高職院校為學生提供實驗操作的機會有限，即使安排了實驗操作課時，但是學生真正有效實驗的時間很少。

其次，一些有專業限制，導致進入實驗室的“門檻”高。實驗室的“門檻”高主要表現在很多高職院院校的實驗室只提供給本專業的學生，鼓勵本專業學生從事實踐和研究，而單一的專業組成結構很難促進多學科的融合，不利于培養學生創新思維能力。當前高職院校電子類實驗室的問題主要集中在專業性MCU的掌握和使用、數字電路設計、專業性模擬等多方面。基于此，在改革電子類實驗室方面，高職院校應該以培養學生創新、實踐、技能等作為目標，解決實驗室專業限制問題。

最后，電子類實驗室在學生能力培養和教學內容方面有待完善。目前，高職院校針對電子類專業學生的人才培養目標主要是基本實踐技能的掌握與運用，缺少深入的研究，導致電子類專業學生的能力水平很難提高。在教學內容方面，主要針對傳感器、MCU等的使用，缺少深入研究以及對學生傳感器數據精度提升、處理算法以及多傳感器融合等知識與技能的培養仍然需要深入。

二、高職院校電子類實驗室改革策略

（一）引進計算機仿真技術進行虛擬實驗

現階段，很多高職院校已經開始著手重新規劃實驗室，引入計算機仿真技術實現虛擬實驗，這也是高職院校實驗室改革的方向和實現人才培養目標的必然結果。通過計算機仿真技術的應用可以優化實驗室教學條件，豐富實驗室教學內容，大大提高了電子類學生實驗教學效率。而且通過計算機仿真技術可以為豐富大學生業余愛好，滿足大學生的需求提供基礎條件，比如近年來比較流行的挑戰杯、電子設計比賽等等，為提升大學生的實踐和創新能力起到積極意義。此外，利用計算機技術教師也可以實現對大學生實踐操作過程的觀察，及時發現問題并進行指導，對提升電子類專業學生實驗教學效果意義重大。

（二）細化電子類實驗室組成

在高職院校電子類實驗室組成方面，可以突破傳統的模式，將實驗室分為基礎部、應用部和創新部三部分：

1.基礎部

電子類實驗室基礎部主要促進學生對本專業知識的了解，適用于大一新生，主要是對本專業有強烈愛好和意愿的學生加強數模電基礎和PCB布局實現過程等的培訓，從而幫助學生深入學習和掌握專業基礎。對于MCU基礎部的學生主要根據學生的實際情況、能力以及興趣愛好等為其提供專業級ARM內核單片機以及入門級Ardumo系列開發板等的指導，大大降低了電子設計的門檻，也有助更多其他專業學生參與進來，培養學生的綜合技能。

2.應用部

在電子類實驗室應用部設計上主要集中在項目部和競賽部兩方面。比如競賽部也可以進一步細化為專業級與非專業級，但是在學生專業方面并不會有強烈的限制，無論是專業學生還是基礎較好且興趣大的非本專業學生都可以參與進來。在項目方面，可以在教師的科研基礎上或者大學生自己的創業項目基礎上為學生進行實踐提供條件。

3.創新部

電子類實驗室創新部設計方面主要是促進多學科、跨專業的融合，并采用學生為主和教師為輔的教學目標，全過程由學生進行決策，而教師只起到指導、提出意見的作用。在創新方面主要針對人工智能、大數據等方面，促進創新成果轉化，也進一步促進學生更好的賬務本專業知識與技能。

（三）引入Matlab軟件內建的Simulink組件技術

當前，我國大部分高職院校中，針對電子類專業實驗教學主要應用將Matlab軟件為平臺，然后在教學中讓學生對相關定理和算法等進行仿真與驗證試驗，所Matlab軟件應用對于提升學生實踐操作能力的鍛煉起到重要作用c：Sirriulink組建是Matlab中不可缺少的部分，其功能主要為實驗教學提供仿真分析與動態建模的集成系統環境[3]，基于此，教師和學生通過簡單的鼠標操作就可以在短時間內完成復雜系統模型的構建，進一步優化了模型構建過程，降低了難度，也省去了大量繁雜的書寫程序，實驗操作效率大大提于卜o同時，Simulink組件的適應性更強、效率更高、結構仿真精細化、靈活性強等，由于該技術優勢較多，使其被應用到數字信號處理和控制控制等復雜的仿真設計中。因此，高職院校電子類實驗室中應該在Matlab軟件實驗操作平臺的基礎上引入Simulink組件技術，改進實驗操作過程，提升實驗教學效果。

（四）促進電子類校企聯合實驗室建設

電子類聯合實驗室是高職院校與行業企業共同聯合創建的實驗平臺，在提升學生創新實踐操作能力、拓展課外創新活動等方面發揮顯著作用。而且近年來高校加大了與企業之間的合作，積極建立TI模擬創新實驗室、MCU實驗室以及DSP實驗室等，為高校科研以及為學生提供了充足的實驗操作平臺[4]。但是在電子類校企聯合實驗室建設中，必須做好資源整合以及實驗室的歸類使用，比如根據不同用途進行功能歸類，做好實驗室資源等的統籌調撥.提高實驗室資源的使用率。而且通過整合資源可以實現校內資源供知共享，在進行開放性實驗實驗、電子類競賽培訓等活動中，利用各個實驗平臺可以讓各組織單位第一時間獲取需要的資源信息以及軟硬件支持。因此，高職院校電子類實驗室改革必然朝著校企聯合實驗室建設方向發展，也為實現實踐創新型人才培養目標提供了基礎條件。

創新是高職院校實驗室發展的必然結果，隨著社會對于實踐和創新型人才需求的增加，實驗室改革需要立足于學生實際和人才培養目標，通過細化實驗室組成、引進計算機仿真技術和Simulink組件技術等促進高職院校實驗室更好的發展。

參考文獻

[1]孫玉寬，史風棟，沈振乾，徐國偉.適應新工科建設的電子類創新實驗室改革研究與探索[J].吉林省教育學院學報，2018，34（09）：180-182.

[2]姚紅，提升高職院校電子實驗教學的質量[J].天津市經理學院學報，2014（03）：95 96.

[3]周永生，陳群，何明陽，等.校企聯合實驗室的共建實踐及功能探索[J].實驗技術與管理，2013 （10）：208-211，215

[4]王峰，肖建.電子類校企聯合實驗室資源管理與優化探討[J]江蘇科技信息，2015（31）