正文 高校開放嵌入式實驗室的探索(2 / 3)

3開放實驗室的管理模式

從開放式實驗室的管理角度出發,實驗室從單一實驗教學向多元化實驗室轉變,進一步擴展了實驗室的功能,促使實驗室的管理工作向現代化、科學化方向發展[6]。同時,實驗室麵向多種目標開放,合理安排開放時間和開放尺度,既要滿足實驗教學需要,又要堅持學生在實驗中的主體地位,調動學生的積極性和自主權。開放管理模式主要有以下兩種:

(1) 全開放管理。目前西方國家的大部分實驗室都實行24小時全部開放製度,但是由於我國的工作體製及經費的原因,很少有高校能實行一天24小時全天開放。

(2) 半開放管理。對於基礎性強、操作要求規範、經典的實驗,要采取傳統的實驗方法,或者開展一些特殊實驗,比如傳統教學與虛擬網絡相結合的實驗、依據不同學生特點進行的能力培養實驗等,這些實驗更適合半開放管理。半開放管理包括以下幾種模式:

① 預約開放。傳統的實驗室使用模式都是固定班級、固定實驗、固定實驗室、固定時間,學生在同一時段集中進入實驗室,實驗設備使用緊張。實驗室開放打破了這種使用模式,學生進入實驗室的時間不固定,實驗項目不固定,實驗室資源是動態變化的[7]。因此,如何合理安排實驗室開放時間和實驗室資源是必須解決的問題。完善的管理方法和現代化管理係統是保證開放實驗室高效有序運行的關鍵,這點可以借鑒很多高校的管理模式。例如北京交通大學使用開放實驗室預約係統管理實驗室,根據學生的學號在網上預約實驗室和實驗台號,預約的結果將被記錄。西安電子科技大學開發了一套基於校園一卡通的開放實驗室管理係統,實現了學生網上選課、網上查看實驗室資源、實時預約實驗,使用校園一卡通驗證身份並登記進出實驗室,教師通過網絡開放和分配實驗室資源查看學生預約實驗的情況,實現了科學安排實驗時間、空間和實驗項目,全方位開放實驗室。

② 定時開放。定時開放是避免影響正常教學進程的一種開放模式。主要針對部分安排了緊湊的教學任務、實驗設備比較專業、管理程序比較複雜的實驗室。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製定。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。我們學院嵌入式實驗室開放主要針對熱愛嵌入式內容並對其感興趣的學生和老師。實驗室應該對這些人開放,提高學生發現問題、解決問題的能力[8]。

4三層嵌入式實驗教學體係

(1) 基本驗證型實驗。側重培養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。側重培養學生設計、集成、測試、工藝等方麵的能力和綜合素質,全麵提高學生有效運用所學知識進行電路級綜合設計及係統級開發應用的能力。

(3) 創新型實驗。側重提高學生綜合運用知識分析和解決實際問題的能力,培養學生進行係統級的研究與設計能力、探索精神、創新意識[9]。

以嵌入式體係結構這門實驗課為例,我院的實驗課程主要內容如表1所示。

前9個實驗是基礎驗證型實驗,主要讓學生了解S3C44B0X芯片的接口功能和運行方式。後麵6個實驗是開放型實驗,主要為學有餘力的學生設計,他們可以利用課餘時間在嵌入式實驗室作實驗。這6個實驗在課堂上涉及得較少,需要學生自己查資料,獨立解決問題,提高獨立解決問題的能力。

這門實驗課程主要缺少設計型和創新型實驗。因此我們也對實驗內容進行了一些改進:

(1) 盡量在第三學期(小學期)的時候定時開放實驗室,由實驗教師給出幾個課題方向,提出設計型實驗要求,讓學生獨立完成選題、查資料、設計、調試、運行、寫報告等內容,指導教師隻是起到引導、督促和解答疑難問題的作用。

(2) 盡量讓學生多參加一些國家大學生創新性實驗項目,這樣既能夠激發學生的學習熱情,也能夠反映學生的真實水平,達到創新實踐的目的。我院每年都有一些學生參加“瑞薩杯”智能車模型大賽,取得了較好成績。通過科技實踐活動,學生可以完整地了解嵌入式開發的流程,動手能力和實踐技能也得到很大提高,為學生提供了很好的鍛煉機會。