摘要： 以教育部修购项目为契机，深入研究新形势下轨道交通的迅猛发展对人才培养的要求。以培养具有创新意识的高质量应用性人才为目标，广泛整合资源，搭建满足不同专业不同层次需求的新型电子信息综合实践平台，并以此平台为基础，全方位构建实践教学新体系，创新实践教学模式和激励机制。
Abstract： Use special items for repair and purchase as an opportunity to deeply research the demand for talents under the new situation with the rapid development of railway traffic. With cultivating the high-quality applied talents with innovation as goal， widely integrating resources and setting up a kind of new typed experiment platform of electronic information that may meet need of all kinds talent of different majors and different levels. Based on the platform， constructing an all-directional new practice teaching system， and innovating practice teaching pattern and incentive system.
关键词： 修购专项；电子信息；实验平台
Key words： special items for repair and purchase；electronic information；experiment platform
1006-4311（2012）32-0254-03
0引言
修购专项资金是国家用以改善高校办学条件的一种基础性专项资金，用于解决高校发展中的热点、难点问题。
中国轨道交通的迅猛发展给西南交通大学峨眉校区校带来良好的发展机遇，以电子信息为核心的新技术、新设备在各行业中的广泛应用，也对人才的素质和能力培养提出了新的要求。通过深入研究新形势下人才培养的新要求，我系以教育部修购项目为契机，在对铁道电气化、电力机车专业实验室进行重点建设的同时，也对现有的电子信息实验室进行了改造，搭建出满足不同专业不同层次需求的新型电子信息综合实践平台，取得了良好的教学效果。
1转变思想观念，明确了以“资源建设”为理念的指导思想
近年来，随着轨道交通的发展，以电子信息技术为核心的综合补偿、智能化检测、大功率矢量控制等新技术、新设备应用层出不穷，系统集成概念不断加强，这些对人才培养提出了新的要求：要求电子信息专业之外的其他专业了解或掌握电子信息相关知识和技术；要求学生具备较强的从基础到专业知识的综合应用能力；要求学生具有较强的创新意识和较好的协作能力。为此，我们对新形势下的轨道交通人才培养方案进行研究，进一步明确了实验室在人才培养中所发挥的作用，实现了电子信息实验室建设理念的四个“转变”，即从机房建设向资源建设转变；从单个实验向系统型实验转变；从实体实验室服务向虚拟实验室服务转变；从验证和考核向兴趣培养和研究创新转变，明确了以“资源建设”为核心的建设理念。
以“资源建设”为核心的建设理念，突破了传统实验室根据课程要求购置实验设备，安排实验内容，验证理论知识的单一实验教学功能，以资源提供为目标，力求打造成为学生实践能力的培养基地；源于：毕业论文致谢词范文www.808so.com
学生探求知识、激发创新意识的活动场所；学生运用知识解决问题的实践园地；青年教师教学、科研实践能力的提升中心；对外培训及学科竞赛的交流点。实验室的功能被扩展，包括本科生、研究生、教师等在内的更多的人员将从中受益。
2广泛整合资源，优化实验室环境，打造新型电子实验大平台
我系电子信息专业实验室以前是由自动控制原理及EDA两个独立的实验室组成，其中自动控制原理实验室主要完成《自动控制原理》及《可编程控制器》两门课程的实验；EDA实验室主要完成《单片机》、《DSP》、《EDA》三门课程的实验。随着电子技术的不断发展，原有的实验室设备陈旧，所开课程种类较少，严重影响到电子信息专业学生的就业竞争力。近两年来，在对电子信息行业前沿技术发展及应用进行深入调研的基础上，教育部和学校投资了近百万元资金，购置了Labview、proteus、频率特性测试仪、数字存储示波器、嵌入式系统等高端软硬件设备，建成了proteus网上虚拟实验室、电子测量技术、虚拟仪器、嵌入式系统四个实验室，补充和更新了DSP、自控原理实验室设备，并同已有的EDA、单片机、可编程控制器实验室进行整合。同时，对实验室进行环境改造，主要包括电源、网线的重新铺设，实验台的重新设计与，多媒体投影系统的安装等。改造后的实验室面貌焕然一新，电源走线整齐有序，管理安全可靠，避免了以前的做实验时频繁跳闸现象，保障实验顺利进行，为学生提供整洁、舒适及充满现代化气息的实验环境。
3针对不同专业不同层次人才培养的需求，构建了多目标的、分层次的、模块化的实践教学体系
为了满足现代科技和工业生产需要，体现电子信息学科前沿的动态，反映我校以应用型本科教学为主的办学特色，对原有的实验教学大纲进行了修订，保留最基本、最典型的验证性实验，并逐步提高设计性、综合性实验所占的比例。所开设的实验不仅能体现现代最新电子技术的发展，同时注重在各类专业中的应用，增强学生的综合素质和灵活运用知识的能力。传统的实验教学体系是老师按照实验大纲规定，给学生指定实验内容，最后按照统一的评分标准对学生进行考核。由于学生个体之间的差异，能力水平参差不齐，这种传统的大众化的教学体系存在一些弊端，不能充分发挥学生的聪明才智。例如单片机实验，有些学生对单片机特别感兴趣，在没上课之前就自学了单片机，对单片机已经比较熟悉，这时，如果让他们跟着大部分学生再一步步从常规实验做起，就很浪费学生的时间和精力了。因此，实验教学必需改变传统的一刀切，采用分层次教学体系，提供菜单式内容选择。对能力强的学生布置综合设计性题目，类似课程设计，学生完成整个课题后，要求提交详细的设计报告，答辩通过即可获得学分。实践证明，通过分层次的教学模式可以更好的培养学生的钻研创新意识。
4开展教学改革，采用虚实结合的实验教学模式，以提高学生的学习兴趣，加深对理论知识的理解
4.1 引入proteus仿真软件，建立虚拟的网络化实验创新平台Proteus 是英国Labcenter electronics公司的EDA工具软件，内置超过五万种元器件、多种现实存在的虚拟仪器仪表及丰富的测试信号源，支持用户自己模型，通过软件的不断升级可保证其器件模型同当今世界的电子技术发展同步，是一个先进的集模拟、数字及MCU于一体的混合仿真系统[3]。利用该软件，学生可以不仅可以完成电路分析、模拟电路、数字电路、单片机原理及接口等课程中一些常规的电路设计、仿真及调试实验，也可以进行个性化和创新实验的研究与开发[4][5]。为使该软件具有更大的辐射面，激发学生的学习热情，实验室申请了固定的IP地址，开通了Proteus服务器，全校的学生只要连上校园网就能利用Proteus软件进行学习和实验了，再也没有时间、空间、元器件及线路板的限制了，学生可以自由安排自己的学习与实验时间，尽情享受知识带来的快乐。
4.2 针对理论性强的课程实验，引入计算机辅助分析
对于理论性很强的课程，例如《自动控制原理》，学生普遍反映内容抽象难以理解，开设实验的目的是为了帮助学生理解理论知识，从而能灵活的运用各种控制规律解决实际问题，此次改革选购的上海埃威公司的实验箱，该实验箱采用模块化设计，开放性强，从基础到综合，尽量为学生提供相应的元器件引脚接口，让学生能自己搭建系统的模拟电路，最后通过PC机上的虚拟示波器观察系统的响应曲线及各项指标。这种方式可在一定程度上提高学生的动手能力，加深对课堂所学内容的理解，但是学生缺少主动性和积极性，过分的依赖老师，很难对实验结果进行判断和分析，从而降低实验教学效果。为此，引入MATLAB计算机辅助分析，学生在进入实验室之前，通过MATLAB对实验内容进行仿真测试，得到理论上的响应曲线及相关指标值，然后再有目的的进行实验，并将仿真结果与实验结果进行比较，这样，可以开发学生自我分析问题和解决问题的能力，同时对枯燥抽象的理论也有了较深入的理解。
5挖掘不同课程间的相互交叉与融合点，培养学生综合运用知识的能力
传统的实验模式是各门课的实验设备及内容相对独立，没有重视学科之间的相互交叉与融合，导致学生所掌握的知识很片面，缺乏综合运用的能力[6][摘自：论文查重站www.808so.com
7]。此次改革，着重挖掘各学科之间的相互交叉与融合点，将不同课程的实验内容联系起来，便于学生开发一些综合性的实验项目，使学生所学的知识更系统化。例如有的学生将单片机实验与虚拟仪器实验项目联系起来，利用单片机采集温度信号，然后在Labview环境中自己设计一个用来显示温度信号虚拟仪器。再例如，对自动控制原理实验，除了实验前利用MATLAB软件对实验内容进行仿真，得到理论上的响应曲线及相关指标值外，在电路响应的测试上，学生还可以利用Labview软件自行设计虚拟仪器进行测量，并将测量结果与MATLAB仿真结果进行比较。这样，同时为学生建立了《自动控制原理》、《计算机辅助分析》及《虚拟仪器》三门课之间的联系，培养学生综合运用知识的能力，达到融会贯通、学以致用的目的。
6建立开放的实验教学环境，为学生创造更多的实践机会
传统的实验一般要求学生在规定的时间内完成，且时间安排相当紧凑，学生没有自主思考与探索的余地，因此开放实验室可以有效利用和挖掘实验室资源，为学生提供更多的实践机会，让学生更好的掌握和巩固所学知识，提高其动手能力和创新实践能力，也可充分发挥广大教师的能动作用，和学生一同探究实验问题，教学相长。为此，对电子信息专业实验室进行了全天候开放，并安排相应的指导教师。为了吸引学生到实验室来，拟定了很多相关的实验题目供学生选做。在开放时间内，学生可进行自主实验，按照自己的兴趣爱好完成老师拟定的题目，也可进行一些创新实验和个性化实验。这样，为学生参加电气杯、电子技术实验大赛、全国大学生电子设计大赛等学生科技活动提供实践锻炼机会。在开放时间内，学生还可对已经做过的实验进行重做，加深理解。另外，实验室的开放也为进行毕业设计、课程设计的学生提供软硬件平台，同时为教师进行科研提供有力保障，深受师生好评。
7建立创新机制，激发学生创新意识和创新实践能力的培养
在低年级中举办电子技术实验大赛，门槛低，参与面广，学生易找到自信，产生兴趣，从而变被动学习为主动学习，主动要求进实验室，使得实践动手能力加强，创新意识加强，进而主动寻找问题或参与教师科研项目，通过立项获得系或科研处或国资处经费支持，得到进一步锻炼，再进而参加 “全国电子设计大赛”等更高级别竞赛，获得更多的锻炼。每个环节都有相应的学分或绩点奖励，既保证了参与者的积极性，同时也能对周围学生产生示范效应，吸引更多的人参与进来。目前我系已经承办了西南交通大学峨眉校区三届电子实验大赛、两届电子技能与设计大赛、6届“电气杯”大学生课外学术科技作品竞赛等赛事。并对其中的30余个优秀作品做出了奖励，开发了学生的想象能力，创新思维以提高他们的动手能力，成果显著。鼓励学生申请国资处和科技处科创项目，两年时间获得了20多项，资助金额达到4万余元。提供个性化实验室为平台，配备优秀的指导老师跟踪指导和资金管理，高标准高要求的答辩评审过程，对学生科创活动的开展提供了很好的保障工作[8][9]。实行“校企双主体”培养模式，与北京精仪达盛科技有限责任公司、广州风标电子有限公司等合作创立了开放实验室，并对实验室完成了联合挂牌。这种以兴趣为驱动、以竞赛为目标、以奖励为保证的科技创新活动机制，有效地激发了学生的实验兴趣、增强了学生动手能力、培养了学生的创新意识、提高了学生的协作能力[10]。8总结
以“资源建设”为核心的建设理念，突破了传统的单一实验教学功能，实验室的功能被扩展，更多的人员将受益。整合了EDA、DSP、单片机、可编程控制器、嵌入式系统、电子测量技术、虚拟仪器、自控原理等八门课程实验的新型电子实验大平台，共享电脑、网络、实验室以及其它的仪器设备，最大限度地利用了资源，避免了设备重复投资、利用率低下等缺点。该实验平台注重引入现场新技术，使学生在校期间就可以掌握先进的EDA电路系统设计，并接触到嵌入式Linux、Windows CE以及ARM等前沿科技。在资源整合过程中，重视学科之间的相互交叉与融合，将不同课程的实验设备及内容关联起来，使学生的实践能力更加综合化、系统化。多目标的、分层次的、模块化的实践教学体系满足了不同专业、不同层次人才培养的要求。以兴趣为驱动、以竞赛为目标、以奖励为保证的科技创新活动机制，有效地激发了学生的实验兴趣、增强了学生动手能力、培养了学生的创新意识、提高了学生的协作能力。实验平台的建设为教师的成长、教学改革、科研也创造了条件。青年教师通过参与实验平台的建设以及指导实验教学，了解和掌握了嵌入式系统、虚拟仪器等新技术、新知识，对已有的理论知识也有了更深入的理解，举办电子技术实验大赛等活动不仅让学生受益，很多年轻教师也备受启发。实验室丰富的资源，开放的管理模式，现代化的教学设施，先进的实验设备既为教师进行教学改革提供了良好的基础，也为教师争取并完成科研项目提供了保障。
参考文献：
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[5]张宏伟，王新环，王新.基于Proteus和Keil的单片机实验教学改革[J].电气电子教学学报，2008，30（6）：64-65.
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[8]银强.电子信息工程实验改革的有效策略分析[J].信息系统工程，2011（8）：116-118.
[9]郑贵金.电子信息工程实验改革的探索与实践[J].绥化学院学报，2010（5）：20-22.
[10]庞思勤.实践能源于：论文网站大全www.808so.com
力与创新人才培养的思考与行动[J].中国大学教学，2008（4）：12-14.
浅议电子信息基于修购专项电子信息综合实验平台建设
更新时间：2024-03-26
作者：用户投稿
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