从电子设计比赛谈新型实验室创建
从电子设计比赛谈新型实验室创建 全国大学生电子设计竞赛由教育部高等教育司和信息 产业部人事司主办，是面向大学生的群众性科技活动，每两 年举行一次，目的是加强学生动手能力培养和工程实践训练， 提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力；吸 引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖 而出创造条件。
南通纺织职业技术学院组队参加了2007年和2009年的 全国大学生电子设计竞赛，均获江苏赛区二等奖。通过这两 次比赛，反映了我院教育教学的不足：学生知识面不宽，实 践动手能力不强，科技创新能力不高，教学内容陈旧，实验 室配套不齐全等。因此，2009年下半年我们对实验室进行了 改革，建设了电子与电气创新实验室。经过一年的建设，实 验室已投入运行，创新实验室的建设为我院机电系学生提供 了施展才华的舞台，提高了学生专业学习兴趣，开拓了学生 的知识面，提升了学生的专业技能，丰富了学生的第二课堂。
同时，创新实验室的建设也为我院进行示范性院校建设提供 了思路。
建设创新实验室的必要性创新实验室的建设将打破传 统实验室的实验功能，更多地为学生进行自主设计创新项目 提供必需的设备资源和人力资源。创新实验室与传统实验室 的不同点在于：（1）传统实验教学往往注重对所学知识的 验证，即要求学生在规定的时间内完成理论知识的验证。（2）传统实验教学多采用讲授法，教师是传授知识和技能 的主体，而学生只能被动地接受知识和技能。（3）在传统 实验教学中学生只要按照实验指导书上的实验步骤按部就 班地进行实验，就能够得到实验数据。有些学生不重视实验 过程，做实验积极性不高，得到实验数据却不知道实验原理 的学生大有人在，这就背离了做实验的宗旨。因此，传统实 验室带来的弊端是难以充分调动学生的学习积极性，难以充 分发挥学生的创新思维能力，不利于学生创新能力的培养。
创新实验室的建设可以弥补传统实验室的这些不足。创 新实验室的教学以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性， 让学生主动去驾驭整个实验过程；
创新实验室采用开放的管 理模式，学生有足够的时间去分析和解决实验过程中出现的 种种问题。当遇到问题时，他们会主动通过各种方式寻找答 案，如网络、图书馆的资料，这一过程将有助于培养学生发 现问题、分析问题和解决问题的能力，如果通过以上方法仍 不能解决问题，可以请教经验丰富的高级工程师。创新实验 室所做的实验大部分是学生自拟的，学生的创新思路通过所 学的专业知识及创新实验室提供的一些资源可加以实现。因 此，创新实验室的实验过程有利于学生科技创新能力的培养。
下面以电子与电气创新实验室的建设为例，介绍其功能及配 置与运行模式。
创新实验室的主要服务功能目前，电子、电气创新实验 室主要服务于电子、电气、机电一体化相关专业的实验实训教学，可以满足《单片机技术应用》、《模拟电路技术》、 《数字电路技术》、《PLC与变频器技术应用》、《机电一 体化技术》等专业课程的实践教学要求。除了正常的实践教 学外，电子与电气创新实验室还具有以下功能：（1）为学 生创新提供开放式服务平台。它可以为那些理论知识扎实、 实践动手能力强，特别是具有创新能力和团结协作精神的学 生提供良好的服务平台，学生可以通过此平台相互学习，相 互探讨，共同进步，同时也能激发其他学生的科技兴趣，对 丰富学生的第二课堂也有重要意义。（2）为学生参加各种 电子竞赛、“挑战杯”大赛、科技节、课程设计、毕业设计 等提供学习与培训的相关仪器设备和场地。（3）为各科技 协会举办科技活动提供场所。科技协会每年从新生中吸纳一 些对科技有浓厚兴趣的学生加入，定期组织这些学生参加校 级、系级科技竞赛活动，激发学生的竞争意识，提高学生的 科技创新能力和实际动手能力，及时发现和储备理论知识扎 实、实践动手能力强的优秀学生，为学校参加各类科技比赛 做准备。（4）为教师科研活动提供相关仪器设备和场地。
创新实验室的配置创新实验室的设备配置创新实验室的设 备配置要求功能全面、技术先进、种类齐全、安全性能好， 尽可能让学生动手实践，以有利于学生工程实践能力的培养， 有利于学生创新能力的培养。如电子创新实验室可以购置常 用的单片机开发板，不要局限于MCS-51系列，可以考虑PIC 单片机、AVR单片机等，以及一些高端开发类器件如CPLD、DSP等。设备既要满足主流产品开发的需要，也要满足非主 流产品开发的需要，我院机电系电子创新实验室设备配置如 表1所示。电气创新实验室主要购置常用的PLC、变频器、步 进驱动器、步进电机、伺服放大器、伺服电机、工控网络等， 再购置一些常用的机械传动机构，将会最大限度地发挥创新 实验室的服务功能，我院机电系电气创新实验室设备配置如 表2所示。电气与电子创新实验室均可提供50个工位，可同 时满足50名学生进行实践及科技创新活动，解决了原有实验 室资源不足的问题。
创新实验室的人员配置在创新实验室的日常运行中，指 导教师的合理配置是非常重要的。学生在进行科技活动时， 由于知识、经验和技能的相对不足，离不开指导教师的理论 分析与实践指导。因此，要求指导教师不仅要有扎实的理论 功底、丰富的实践经验，还要有较强的奉献精神和创新精神。
指导教师的选择还要注意专业搭配适当、年龄结构合理等。
创新实验室的运行模式目前，电子与电气创新实验室均采取 开放式的管理模式。开放式的管理模式是一种以学生为主体 的教学模式，是培养学生自主学习能力、科技创新能力和团 结合作能力的有效途径和方法。开放式的管理模式可以充分 调动学生的学习积极性，提高学生分析问题与解决问题的能 力。创新实验室开放式的管理模式使师资、时间、仪器设备 等各种资源得到最大限度的利用，实现了资源共享。为了能 够充分发挥创新实验室的服务功能，保证学生科技活动的深入开展，我院采取了以下做法：对于进入创新实验室的学生 采取相对宽松的管理体制，没有严格的作息时间规定，学生 可以在课余时间随时进入创新实验室进行科技作品制作，但 必须遵守创新实验室的相关制度，做到“有制度可依，有制 度必依”，以利于创新实验室的正常运行。例如，学生进入 创新实验室做实验，要进行设备与人身安全教育并签字，明 确责任，防止损害仪器，杜绝人员损伤等事故发生。教育学 生按照实验室管理制度，严格遵照实验操作规程进行实验。
创新实验室时间开放分两类：一是自由开放时间。学生 根据自己的时间安排自行选择，一般为课余时间。实验室通 常准备好常规仪器仪表、常用器件、开发板等，学生随时都 可以制作科技作品。二是预约开放时间。实验室根据学生提 前预约提交的所需仪器仪表和器件的清单，实验室人员准备 好所需物品后，再确定时间来做实验。在实验室的开放过程 中，实行专人专管的制度，保证学生随时来，随时有人接待。
学生做实验时，在学生中指定专人负责各类仪器设备，其交 接和保管都由该负责人来完成。这样，既减轻了指导教师的 工作量，对学生也是一种锻炼。结合参加全国大学生电子设 计竞赛的启示，我院对实验室进行了硬件改革，建设了电子 与电气创新实验室，定期组织学生开展课外科技活动，完成 了几十件科技作品，组织了多项科技竞赛活动及科技作品展， 在学生中取得了很好的反响。
创新实验室建设是一项重要而复杂的工程，我院在建设电子与电气创新实验室过程中积累了一些经验，同时也取得 了一定的成效。首先，创新实验室指导教师应具有“双师” 素质，要有较强的动手能力和工程实践能力，这样才能解决 学生在实验中碰到的各种问题。其次，应该利用创新实验室 的条件多开展一些科技竞赛活动，营造浓厚的创新设计氛围 和培养学生团结合作精神。随着高职教育的进一步深入，建 设符合高职院校特色的创新实验室，积极引导学生参与科技 创新活动，有利于提高高职学生的动手能力和工程实践能力， 有利于增强学生的核心竞争力。