对高职高专实验实训教学模式探究孙群中

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1、对高职高专实验实训教学模式探究孙群中摘要：本文针对当前高职高专院校的实验实训设施的建设中存在的问题，结合为高职高专电子信息和通信类专业相关课程的实验实训设计的一个开放式的低速数据通信实验平台，探讨如何实现一种开放式的实验实训教学模式，将软件仿真和硬件系统有机结合，既有软件仿真的便利，又有硬件实践的效果。不但有利于教师自主、灵活的使用，而且能够激发学生的学习兴趣，充分发挥其能动性，引导并培养其实践及创新能力。关键词：高职高专实验实训教学模式在高职高专的电子信息和通信类专业的教学计划中，实验实训的课时占总课时的比重很大，各院校对如何开展实验实训教学非常重视，希望不仅能够满足课时的数量要求

2、，更能够达到理想的教学效果。但在多数高职高专院校的实验实训设施的建设中存在以下问题。6高职高专院校的实验实训设施的建设通常分为两种方式。一是通过采购专门针对某类课程的实验箱建设各门课程的实验实训室。目前不少生产教学仪器的公司瞄准这块市场，推出各种针对不同专业或课程的实验箱，我们在以往教学中，也使用过一些电子信息或通信类专业实验和实训的综合实验箱，完成某一专业课程相关的一系列实验。学生利用实验箱，按照实验指导书要求，通过简单连线即可完成某个实验并看到预期的实验结果。由于学生在实验中的参与性和能动性受限，影响了学习积极性，并制约了创造热情，不利于创新能力的培养。有的公司的售后服务跟不上，

3、甚至没过多长时间，连这家公司都找不到了，造成维修困难，影响实验实训课程的正常开课率。二是采用仿真软件构建虚拟实验室。现在有一些仿真软件如MATLAB，SYSTEMVIEW，PROTEUS，MULTISIM，ADS等常常被用于实验实训教学中，尤其是在实验实训教学设备缺乏的情况下，仿真软件应用得更多一些。虽然采用仿真软件构建虚拟实验室具有投资省，无器件损耗，便于输出分析结果等优点，但由于仿真软件功能的局限性，虚拟实验环境仿真和实际的硬件系统的实现有时也存在不一致性，并且单靠仿真实验很难培养学生的实际动手能力和对硬件故障的处理能力。可见，寻求一种新的实验实训教学模式，既有利于教师在教学中灵

4、活使用，又能够激发学生的学习兴趣，充分发挥其能动性，培养其实践创新能力。6我们承担了一个河北省高等学校科学技术研究项目—《基于MCU的积木式数据传输实验平台的研究》，该项目针对上述问题，为电子信息和通信类相关课程设计了一个基于MCU的积木式的数据传输实验平台，将软件仿真和硬件系统有机结合，硬件系统利用MCU及其扩展电路可实现多种通信形式、多种传输媒介、多种调制方式、多种通信协议之下的数据的通信、控制和处理。项目基于MCU进行开发，成本低，灵活性强；将多个MCU进行积木式组合实现不同的实验目的；学生的参与度比较好，不仅可以使用已有的实验平台完成实验，还可以根据自己的需要进行二次开发，修

5、改和扩展实验平台的功能，这样学生可以参与到实验平台开发的每个环节中。自己开发的实验平台维护方便，并具有经济性、灵活性和可扩展性等优点。项目不仅实现了一个具体的可应用到实验实训教学中的实验平台，更重要的是探索一种开放式的实验实训教学模式。该实验平台的开放性体现在以下方面。首先，这是一个功能可开放式扩展的实验平台。该项目研究时将通信原理、单片机的应用与开发、传输线路和终端设备有机结合起来，实现理论与实践、软件与硬件的结合。作为一个复杂的开放式系统，在研究时采用模块化的设计思想将整个系统分成几个子模块，以便将复杂问题简单化，且易于实现，还便于团队开发时进行分工合作，并且通过增加新的功能模块

6、进行系统扩展，所以说它具有开放性。6其次，这是一个可以由使用者自己搭建的实验平台。该项目在设计时为了让使用者（包括教师和学生）能够自己动手搭建实验平台，因此采用轻便、经济的单片机实现核心模块，外围模块可以根据需要灵活选择。这样使用者可以真正拥有自己的实验平台，在该实验平台的基础上还可以有所创新，并且可以方便地带到实验室外的其他地方使用，比如课余时间可以在宿舍，假期可以在家里等。再次，这是一个将理论与实践、软件与硬件相结合的实验平台。该项目在设计时采用了软件仿真与硬件系统相结合的研究方法。先在利用KeilC51和Proteus仿真软件搭建的虚拟实验环境中仿真实现，再由实际的硬件系统进行

7、验证，不仅大大加快了开发进程，而且在课堂教学时将软件仿真演示植入到了理论教学中，这样可使理论教学与实验实训教学做到无缝连接。这样，课堂上很容易调动学生的积极性，培养学生的兴趣，从而在后面的实验实训环节收到更好的教学效果。该实验平台的开发和使用都可以分为以下三个阶段。第一阶段对系统进行模块化分析，在此基础上，利用仿真软件进行功能模块的系统仿真，着重于模块功能的仿真实现。这一阶段加深学生对原理的理解掌握，增强系统的分析能力，并及早发现设计方案存在的主要问题，进