高職院校實驗室設備的自主開發
——以模擬電路試驗箱為例

文/余海潮，武漢鐵路職業技術學院

當前高職院校的實驗室設備多以招標采購為主，市場上也有好多專門為高校提供教學設備的供應商，如浙江的天煌教儀，亞龍教儀，清華科教等企業。我校前幾年曾經采購了一批模擬電路實驗模塊，電路板上不僅有元件焊反、錯焊、漏焊等情況，甚至連PCB的布線都有錯誤，造成實驗無法進行下去，實驗室無法使用。本來建設這個實驗室是為了改善《模擬電子技術》課程的實踐教學條件，結果因為這些電路模塊無法使用，而且還占用了實驗室，實訓資源更緊張了。

1 自主開發模擬電路試驗箱的其他意義

1.1 學校使用的模擬實驗設備故障率高，售后服務周期長，反應慢

現行實踐設備采購和售后維修模式，對實踐設備的調整，基于開放式實踐教學需要對實驗模塊進行調整和二次開發比較困難。如果使用自己制造的產品，我們可以充分考慮產品的質量，去掉一些不必要的功能，在提高質量的同時又降低成本。

1.2 填補市場空缺

市場上的模擬電子技術實驗箱只適合本科生的教學，而且項目固定，學生僅僅只能完成測量，不適應高職專業教學需要。高職教育屬于職業教育，對學生能力要求不同，而且為了滿足實踐教學開放式教學需求，提高學生動手能力，通過自主開發模擬電路實驗模塊，將高職教學需要加入到產品的設計與規劃，通過總結多年來該課程的教學經驗，針對高職生學習這門課程的實際情況去設計實驗項目，方便實施自主開放式教學。

1.3 建立產學研，實現校企深度融合

自主開發試驗箱，并不是要閉門造車，而是以我為主，可以邀請專門生產教學設備的企業共同參與，畢竟學校沒有制造產品的經驗。公司利用學校在教學上的實際經驗，同時利用了學校的人力、財力、物力來開發，學校利用了企業的生產技術、實際經驗、設備材料。一旦產品開發成功，不光是學?？捎茫髽I還會利用自己的銷售渠道把產品推向市場，實現量產，可以進一步的實現校企深度融合，學校可以開設校中廠，進行生產，企業負責銷售。

2 自主開發模擬電路實驗箱的可行性分析

2.1 學?？梢栽趯I教學團隊中組建模擬電路試驗箱開發的優秀團隊

團隊成員可以吸納一些中青年骨干教師，因為實驗箱的開發不僅要求教學經驗豐富，而且還要求很強的產品開發能力。并且可以在設備的教學功能上貼合課程要求以及開放式自主實驗要求，力求融入完整的人才培養方案中。

2.2 學校自主開發可以合百家之長

高職院校可以利用和實驗室供應商構成的供求關系，可以輕松地拿到各個廠家的模擬電路實驗箱的樣品。廣泛參考調查市場上同類產品的功能、特點，借鑒他們的優點，運用到我們的產品設計中。

2.3 電路模塊化設計讓開發更簡單

當前的電子技術實驗箱多是以模塊式為主，以開放式平臺加功能模塊的方式設計實踐系統，并且提供開放式接口供給后續設計及課堂開發。電路功能模塊化，可以大大降低我們開發的難度，實現開發團隊分工協作。我們還可以一家合作單位的實驗箱為基準，設計大小相同的模塊，以便能夠良好的安裝。

2.4 學校自主開發有充分的用戶體驗

可以組織學校所有教授《模擬電子技術》課程的老師對所設計的實驗電路進行討論，優化方案，并且利用校內實驗設施進行部分生產及調試。

3 開發模擬電路實驗箱應注意的問題

3.1 電路板采用貼片

為適應實踐教學的可靠要求，設計中采用可靠的方式，模塊電路板采用雙層布線，使用先進的SMT生產工藝和貼片元件，不用跳線，使用貼片元件也是為了適應當前電子技術的發展，以貼片技術為主，讓學生做模擬電路實驗時，還能充分認識現代電子工藝。

3.2 電路設計與仿真一致

設計適合高職《模擬電子技術》課程實踐教學或教學一體化的實驗，并設計相應的實驗電路，按照知識單元，分模塊化設計，電路設計采用的元件不僅要在市場上能供應充足，而且要盡可能的和Multisim或其他電路仿真軟件的元件庫保持一致，以便于單元電路的功能驗證能同時在仿真軟件和模塊電路上實現。

3.3 模塊電路設計系統化

在設計模塊化電路的同時，要考慮《模擬電子技術》課程的知識的系統性和高職教學需求，可以多個模塊組合成一個系統，要求不同模塊之間能夠電路匹配，可以保證模塊的可替代性，保證學生開放式實驗甚至學生自主開發實驗模塊的需要。模擬電路實驗箱不僅能滿足一般理論課程驗證性實驗的需求，而且還要能夠滿足實訓的需要，電路模塊還能夠獨立使用，這樣可以避免場地的限制和其他實驗儀器設備的限制，實現使用率最大化。

3.4 模塊電路要耐用，便于維護

為保證開放式實驗的教學現狀，為充分考慮產品的耐用性，一些頻繁操作的器件，如開關，可調定位器，按鈕等，盡可能的使用高質量的軍品。也要考慮元件是市場上供應充足的普遍性元件，同時元件易拆易換。

3.5 模擬電路實驗指導書信息化

實驗指導書從應用性角度出發，刪減一些深入的理論分析，增加操作指導，引導學生自主學習，自主實踐。結合信息化教學手段，制作信息化的實驗指導書，通過信息化手段，學生可以獲取實驗操作步驟的PPT說明和操作視頻。

4 小結

學校自主開發實驗設備是基于高職院校各方面的綜合情況而考量，有的學校在這方面做得很好，不僅能滿足自己需要，還能外銷。自主開發實驗箱不是要拋開專業的實驗教學設備生產企業，反而是這些企業提供幫助，開發為學校專業發展量身定做的實驗、實訓設備。最大的問題可能是資金，項目經費的來源，建議以課題的形式先立項，完成樣品的開發制作，再著手下一步的計劃。