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电子信息类大学生开放实验室分层管理及其通信信息系统的设计与实现

2022-11-01  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:廖亮 王新强 发表期数:现代职业教育 2022年35期 本文字数:2616

  [摘           要]  在电子信息类大学生创新和动手能力的培养方面,开放实验室的信息化和网络化的建设起到至关重要的作用。结合开放实验室网络化和信息化建设的具体实践,针对电子信息类大学生的特点,介绍一些建设开放实验室的经验,其中包括网络登记和身份鉴定等信息系统的设计原则。
  [关    键   词]  电子信息类;开放实验室;网络建设;信息系统
  [中图分类号]  G647                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603(2022)35-0109-03
   随着信息技术的快速发展,传统的实验室管理方法难以满足电子信息类本科生高质量进行各种创新和综合实验的要求。开放实验室及其管理的电子化和信息化对电子信息本科生的各种创新和综合实验提供更好的方案。
   开放实验室在现有校园无线网络的基础上,充分利用现代化的技术手段和管理方式进行实验资源的管理、协调和分配,从而实现高校教学的现代化,并且有利于高校学生学习的自主化和各种信息资源的共享。
   一、开放实验室的分层模式
   由于电子类专业学生知识水平和动手能力不同,为了充分利用实验室的资源和激发学生的兴趣,实验室可以采用金字塔分层次的开放、管理模式[1-3]。结合电子信息类学生的特点,我们采用基础型、进阶型以及创新型三级开放模式。结合具体的实验教学实践,基础、进阶和创新三个层次的软硬件资源,学生人数所占整体的比例可以大致设定为50%、30%以及20%。根据不同高校的发展水平和学生素质,各分层的比例可以在上述比例的基础上适当调整。
   (一)基础开放实验室
   基础实验室面对低年级的学生开放,主要对低年级学生进行入门型的实验能力培养和训练。除了对电子信息类低年级学生开放外,还对其他非电子信息专业的学生开放。承担了全校基础型电子实验的主要部分。
   基础实验室主要包括电子系统的基础实验(电工学实验)、通信系统的基础实验(通信原理实验)以及多媒体信息处理基础实验(编程)三个方向。基础实验室针对的是基本的教学培养目标,目的是使学生对基础的电子信息设备和工具有初步的认识并动手实践,在实践过程中激发学习兴趣,为进阶型动手实践奠定一定的基础。基础实验室通常对学生进行分组,每组由3~4人组成,每组除了教师的指导外,通常还有1~2名的主力队员,以帮助动手能力较弱的学生完成实验。实验完成后,各组的实验结果需要进行验收、评判、给出成绩。
   基础实验室培养学生的合作能力、动手能力和解决问题的能力,也用于发现有潜力、动手能力强的学生以推荐到进阶实验室进行实践锻炼。
   (二)进阶开放实验室
   进阶实验室主要面对的是学有余力的中高年级电子信息类本科生。在进阶实验室进行锻炼的学生往往是在基础实验室中表现比较出色的学生。进阶实验室通常以电子设计竞赛题目、教师的纵向科研项目以及与合作企业联合开展的横向研发项目为驱动。项目驱动模式在开放实验室的人才培养中扮演重要的角色[4-5]。逐步锻炼学生掌握电子信息系统的设计与实现的方法,电子信息系统故障的检测方法、熟悉和掌握各种跨平台编码环境。学生在进阶实验室中的锻炼也是学生创新行为的孵化器。
   进阶实验室的学生可以按照动手能力高低的原则进行分组搭配。进阶实验室中的学生围绕往年的电子竞赛题目、教师的纵向和横向项目,除了完成指定的各项实验任务外,还定期向学生公布一些具体的实验项目,让学生按照兴趣进行选择。此外,还鼓励学生在一定范围内自由探索,从而大大提高了学生的兴趣和动手能力。
   (三)创新开放实验室
   创新实验室主要面向高年级学生进行开放,进入创新实验室的学生将为参加省级和国家级电子大赛进行提高和培训,或者以教师的横向、纵向项目为依托进行电子信息系统的开发工作。为了提高开放实验室的使用率,在竞赛或科研項目结束后,创新实验室也提供一定的进阶实验室的功能。创新开放实验室和学院不少专业实验室不定期地举行交流活动。
   进入创新实验室的学生大多是从进阶实验室中表现比较优异的学生中选拔出来的。创新实验室中的各种电子信息设备比较先进,主要目的是培养学生的创新能力,,并在一定程度上分解、消化科研项目中的各个子课题。
   二、开放实验室网络信息化的设计与实现
   利用分层和开放模式设计和建设的实验室不仅有利于对不同能力的学生因材施教,而且有利于推动学科竞赛,消化、分解科研工作以及营造优良的学风。为了实现分层和开放的设计模式,需要有效的网络信息化系统为其提供技术上的支撑。
   和传统方法管理的开放实验室相比,建立在网络和各种信息管理系统基础上的开放实验室能够使学生在合理的时段灵活地进行实验室的预约和登记。这种灵活的预约能够很大程度上提高学生实验的积极性,并有助于其创新能力的提升。开放实验室的网络信息化还有助于实验室管理标准化和运行效率的提升。开放实验室通常采用网络登记、预约和身份鉴定。在无线通信时代,手机的客户端进一步为这种网络管理提供了“随时随地”的便利性。
   预约实验的教师和学生可以通过浏览器或者手机客户端来访问实验室预约系统,该系统通常以Web服务提供开放实验室的相关信息。服务器和实验室门禁工作站互通,可以实现实验室的预约和解约功能。预约实验室用户在约定的时间段内通过IC卡或者手机客户端进入实验室开始进行实验,实验完毕后再通过门禁系统刷卡或手机客户端操作来进行注销。预约和注销等信息将通过连接门禁系统的计算机工作站上传至主服务器,这些数据将作为校园网“大数据”的重要组成部分,为以后的数据挖掘和信息化决策提供基本的数据。

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