高職院校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的自主開(kāi)發(fā)
——以模擬電路試驗(yàn)箱為例

文/余海潮，武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

當(dāng)前高職院校的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備多以招標(biāo)采購(gòu)為主，市場(chǎng)上也有好多專(zhuān)門(mén)為高校提供教學(xué)設(shè)備的供應(yīng)商，如浙江的天煌教儀，亞龍教儀，清華科教等企業(yè)。我校前幾年曾經(jīng)采購(gòu)了一批模擬電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K，電路板上不僅有元件焊反、錯(cuò)焊、漏焊等情況，甚至連PCB的布線都有錯(cuò)誤，造成實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行下去，實(shí)驗(yàn)室無(wú)法使用。本來(lái)建設(shè)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室是為了改善《模擬電子技術(shù)》課程的實(shí)踐教學(xué)條件，結(jié)果因?yàn)檫@些電路模塊無(wú)法使用，而且還占用了實(shí)驗(yàn)室，實(shí)訓(xùn)資源更緊張了。

1 自主開(kāi)發(fā)模擬電路試驗(yàn)箱的其他意義

1.1 學(xué)校使用的模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障率高，售后服務(wù)周期長(zhǎng)，反應(yīng)慢

現(xiàn)行實(shí)踐設(shè)備采購(gòu)和售后維修模式，對(duì)實(shí)踐設(shè)備的調(diào)整，基于開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)需要對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行調(diào)整和二次開(kāi)發(fā)比較困難。如果使用自己制造的產(chǎn)品，我們可以充分考慮產(chǎn)品的質(zhì)量，去掉一些不必要的功能，在提高質(zhì)量的同時(shí)又降低成本。

1.2 填補(bǔ)市場(chǎng)空缺

市場(chǎng)上的模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱只適合本科生的教學(xué)，而且項(xiàng)目固定，學(xué)生僅僅只能完成測(cè)量，不適應(yīng)高職專(zhuān)業(yè)教學(xué)需要。高職教育屬于職業(yè)教育，對(duì)學(xué)生能力要求不同，而且為了滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)開(kāi)放式教學(xué)需求，提高學(xué)生動(dòng)手能力，通過(guò)自主開(kāi)發(fā)模擬電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K，將高職教學(xué)需要加入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，通過(guò)總結(jié)多年來(lái)該課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)高職生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的實(shí)際情況去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，方便實(shí)施自主開(kāi)放式教學(xué)。

1.3 建立產(chǎn)學(xué)研，實(shí)現(xiàn)校企深度融合

自主開(kāi)發(fā)試驗(yàn)箱，并不是要閉門(mén)造車(chē)，而是以我為主，可以邀請(qǐng)專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)共同參與，畢竟學(xué)校沒(méi)有制造產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)。公司利用學(xué)校在教學(xué)上的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)利用了學(xué)校的人力、財(cái)力、物力來(lái)開(kāi)發(fā)，學(xué)校利用了企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備材料。一旦產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成功，不光是學(xué)?？捎?，企業(yè)還會(huì)利用自己的銷(xiāo)售渠道把產(chǎn)品推向市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可以進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)校企深度融合，學(xué)?？梢蚤_(kāi)設(shè)校中廠，進(jìn)行生產(chǎn)，企業(yè)負(fù)責(zé)銷(xiāo)售。

2 自主開(kāi)發(fā)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱的可行性分析

2.1 學(xué)?？梢栽趯?zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)中組建模擬電路試驗(yàn)箱開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)

團(tuán)隊(duì)成員可以吸納一些中青年骨干教師，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)箱的開(kāi)發(fā)不僅要求教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，而且還要求很強(qiáng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。并且可以在設(shè)備的教學(xué)功能上貼合課程要求以及開(kāi)放式自主實(shí)驗(yàn)要求，力求融入完整的人才培養(yǎng)方案中。

2.2 學(xué)校自主開(kāi)發(fā)可以合百家之長(zhǎng)

高職院?？梢岳煤蛯?shí)驗(yàn)室供應(yīng)商構(gòu)成的供求關(guān)系，可以輕松地拿到各個(gè)廠家的模擬電路實(shí)驗(yàn)箱的樣品。廣泛參考調(diào)查市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品的功能、特點(diǎn)，借鑒他們的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用到我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

2.3 電路模塊化設(shè)計(jì)讓開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單

當(dāng)前的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱多是以模塊式為主，以開(kāi)放式平臺(tái)加功能模塊的方式設(shè)計(jì)實(shí)踐系統(tǒng)，并且提供開(kāi)放式接口供給后續(xù)設(shè)計(jì)及課堂開(kāi)發(fā)。電路功能模塊化，可以大大降低我們開(kāi)發(fā)的難度，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作。我們還可以一家合作單位的實(shí)驗(yàn)箱為基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)大小相同的模塊，以便能夠良好的安裝。

2.4 學(xué)校自主開(kāi)發(fā)有充分的用戶(hù)體驗(yàn)

可以組織學(xué)校所有教授《模擬電子技術(shù)》課程的老師對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行討論，優(yōu)化方案，并且利用校內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行部分生產(chǎn)及調(diào)試。

3 開(kāi)發(fā)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1 電路板采用貼片

為適應(yīng)實(shí)踐教學(xué)的可靠要求，設(shè)計(jì)中采用可靠的方式，模塊電路板采用雙層布線，使用先進(jìn)的SMT生產(chǎn)工藝和貼片元件，不用跳線，使用貼片元件也是為了適應(yīng)當(dāng)前電子技術(shù)的發(fā)展，以貼片技術(shù)為主，讓學(xué)生做模擬電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，還能充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)代電子工藝。

3.2 電路設(shè)計(jì)與仿真一致

設(shè)計(jì)適合高職《模擬電子技術(shù)》課程實(shí)踐教學(xué)或教學(xué)一體化的實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路，按照知識(shí)單元，分模塊化設(shè)計(jì)，電路設(shè)計(jì)采用的元件不僅要在市場(chǎng)上能供應(yīng)充足，而且要盡可能的和Multisim或其他電路仿真軟件的元件庫(kù)保持一致，以便于單元電路的功能驗(yàn)證能同時(shí)在仿真軟件和模塊電路上實(shí)現(xiàn)。

3.3 模塊電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)化

在設(shè)計(jì)模塊化電路的同時(shí)，要考慮《模擬電子技術(shù)》課程的知識(shí)的系統(tǒng)性和高職教學(xué)需求，可以多個(gè)模塊組合成一個(gè)系統(tǒng)，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(xué)生開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)甚至學(xué)生自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的需要。模擬電路實(shí)驗(yàn)箱不僅能滿(mǎn)足一般理論課程驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的需求，而且還要能夠滿(mǎn)足實(shí)訓(xùn)的需要，電路模塊還能夠獨(dú)立使用，這樣可以避免場(chǎng)地的限制和其他實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的限制，實(shí)現(xiàn)使用率最大化。

3.4 模塊電路要耐用，便于維護(hù)

為保證開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀，為充分考慮產(chǎn)品的耐用性，一些頻繁操作的器件，如開(kāi)關(guān)，可調(diào)定位器，按鈕等，盡可能的使用高質(zhì)量的軍品。也要考慮元件是市場(chǎng)上供應(yīng)充足的普遍性元件，同時(shí)元件易拆易換。

3.5 模擬電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)信息化

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)從應(yīng)用性角度出發(fā)，刪減一些深入的理論分析，增加操作指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主實(shí)踐。結(jié)合信息化教學(xué)手段，制作信息化的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，通過(guò)信息化手段，學(xué)生可以獲取實(shí)驗(yàn)操作步驟的PPT說(shuō)明和操作視頻。

4 小結(jié)

學(xué)校自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備是基于高職院校各方面的綜合情況而考量，有的學(xué)校在這方面做得很好，不僅能滿(mǎn)足自己需要，還能外銷(xiāo)。自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱不是要拋開(kāi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，反而是這些企業(yè)提供幫助，開(kāi)發(fā)為學(xué)校專(zhuān)業(yè)發(fā)展量身定做的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備。最大的問(wèn)題可能是資金，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的來(lái)源，建議以課題的形式先立項(xiàng)，完成樣品的開(kāi)發(fā)制作，再著手下一步的計(jì)劃。