口袋实验室的教学改革

张月霞

摘要：随着通信技术的迅速发展，国家对学生的动手能力和创新能力要求越来越高。目前，各大院校实验课存在课时少、课程创新性不足且一般只能在室内进行等问题，而“口袋实验室”的培养模式，采用模块化的设计方式，具有扩展性强、便于携带的优点，学生可以随时随地进行实验。因此，具有重要的研究意义。

关键词：口袋实验室；创新；模块化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）29-0265-02

一、“口袋实验室”的定义、现状

1.什么是“口袋实验室”。“口袋实验室”是指将所学实验室的内容压缩到一块开发板上。学生运用该实验板通过简单的连线进行自己感兴趣的相关实验。该实验板学生可以随身携带，甚至可以装进口袋，随时进行相关的实验。

2.实践教学的现状分析。工程实践类课程是本科阶段的核心课程，学生可以通过该课程锻炼自己的动手能力和创新能力，把课本上所学到的知识应用于实践，提高自主学习能力和创新能力。传统的实践教学模式局限性大，学生只能在室内进行实验且存在时间的限制，学生不能自主安排实验时间，不可以随时随地进行自己感兴趣的实验。又因为实验内容只能按照老师规定的步骤进行且实验器材通常不可以带出实验室，极大地限制学生的自主性，不利于学生创新能力的培养。此外，应用型人才的培养注重因材施教，分层培养，除了要求学生具有扎实的理论基础外，还要具有较强的实践应用能力和创新精神。传统的考核方式考核重心多放于期末考试上，重视理论知识的考核，轻视实践环节的考核，并采用统一的标准来衡量学生掌握知识的情况，这种考核方式与应用型人才培养目标不符。

二、“口袋实验室”的意义

应用型人才的培养注重因材施教，分层培养，除了要求学生具有扎实的理论基础外，还要具有较强的实践应用能力和创新精神。目前，许多课程的考核重心多放于期末考试上，重视理论知识的考核，轻视实践环节的考核，并采用统一的标准来衡量学生掌握知识的情况，这种考核方式与应用型人才培养目标不符。为了解决以上问题，引进“口袋实验室”，在课堂上采用原理与实践相结合的授课方式，使学生加深对课程内容的理解，并培养学生的独立思考能力和动手能力。此外，“口袋实验室”功能相对齐全，体积较小，学生携带起来比较方便，可以很好地弥补传统实验室的不足。“口袋实验室”体积小，学生携带起来不仅方便，甚至可以装进口袋里面，可以随时随地进行实验，具有极大的便利性。“口袋实验室”的功能相对齐全，具备实验所需要的各种软硬件设备，学生可以通过简单的连线实现自己所需要的功能。将“口袋实验室”运用到教学中还具有如下的优势：（1）老师可以将一些课堂上无法完成的实验交给学生，学生利用课余时间完成相关的实验操作，从而提高学生的动手能力。（2）学生在课下做实验的时候，遇见问题没有老师的指导，就会自己动手去搜集一些资料，大大提高学生解决问题的能力。（3）学生私下可以把课堂上没有完成的实验再练习一遍，从而巩固自己课堂上所学到的相关知识。

三、基于“口袋实验室”的课程改革方案

工程实践类课程一般公式众多，推导繁杂，学生不感兴趣。我们为学生提供“口袋实验室”，帮助学生将理论与实验相结合，更好地理解课堂知识。根据“口袋实验室”的特性，我们对课程改革提出了以下方案：

1.以赛代练，有目的学习。在平时的教学中，可以引入往年的竞赛题如仪表设计、无线传输技术等，让学生选择自己喜欢的题目进行训练，大大提高学习兴趣和自主性。然后鼓励学生参加各项竞赛，从而提高查阅资料、分析和解决问题的能力。同时，在竞赛的过程中，又可以提高学生团结协作的能力，为以后进入公司从事相关方面的工作奠定良好的基础。例如我校有关Cookie的一个本科生项目，Cookies是一种能够让网站服务器把少量数据储存到客户端的硬盘或内存，或是从客户端的硬盘读取数据的一种技术。Cookies是当你浏览某网站时，由Web服务器置于你硬盘上的一个非常小的文本文件，它可以记录用户ID、密码、浏览过的网页、停留的时间等信息。所以，本科生在进行该项目时，不仅了解了Cookie的定义，且通过查找资料和自主学习完成实验内容，从而锻炼了自主学习的能力。在解决一些问题时，团队之间相互协作共同努力，增强了学生的团队意识。

2.训练工程交流能力。为了培养全面型人才，我们不仅要对实验方案进行自主设计，更要对整个实验过程进行完善。

在实验方案的设计过程中，要对方案的讨论进行记录并形成纸质文件，每个组内成员都要发表自己的见解，组与组之间也要进行讨论，指出对方的错误，并运用原理和知识进行辩论，维护自己的观点，修正自己的错误。实验完成时，我们要求每组学生做出PPT对自己的实验方案、成果进行展示，说明实验中遇到的问题，每个成员的分工情况，对实验做出的贡献。最后由实验老师进行评分，对小组排名，按排名对平时成绩进行加分。

3.学生自行设计实验方案。在传统的实践环节中，我们都是给出实验方案、实验方法、实验步骤，只要学生按照步骤就可以得出实验结论，并写出报告。这样根本无法锻炼学生的自主思考能力，更无法通过实验来促进学生对理论知识的更深一步的理解。我们要对实验方法进行改革，从给出具体实验方案变更为给出课题方向，由学生自行根据课题方向提出想法、设计方案、进行实验并得出结论。这种方案的提出能够刺激学生的好奇心、加强学生对原理性知识学习的欲望。

4.以点带面，整体推进。“口袋实验室”虽然注重培养学生的自主创新能力，但也需要老师的指点和对方向的纠正。而且，“口袋实验室”是一项新兴的实验器材，学生并不知道如何使用，对于实验方案的设计也并不熟悉，负责实验的老师会先组织一批动手能力较强，对课程学习较好的同学进行培训。

5.建立团队机制。团队精神是社會生活所必需的个人素养，在学生的课堂生活中，也应该受到潜移默化的培养和教育。整个实验方案的提出、设计和完成，每个元器件的选择，每条线路的连接方法，都不是一个人可以完成的。团队精神是组织文化的一部分，良好的管理可以通过合适的组织形态将每个人安排至合适的岗位，充分发挥集体的潜能。个人的智力、能力是有限的，不可能事事通晓，面面俱到，而加强合作无疑可以取长补短，优势互补。所以我们建议建立小组机制，每个小组3-4名成员，选一个小组长负责统筹规划，每个人分配不同的工作，提高实验效率。

6.改进考核方式。目前，很多课程主要考核出勤率、作业和期末考试（闭卷）等，这样的考核方式往往不能反映学生的真实水平。根据应用型人才培养的目标和专业评估的要求，本项目将对考核方式进行改革，增加对学生应用能力、综合分析能力的考核，构建以考核知识的应用、技能水平为主，结合平时形成性考核、期末总结性考核，增加实践环节考核，调动学生的积极性、主动性和创造性，提高学生综合运用所学知识解决复杂工程问题的能力。

四、结束语

利用“口袋实验室”的培养模式，采用模块化的设计方式，具有扩展性强、便于携带的优点，学生可以随时随地进行实验。解决传统实验室时间上对于学生的限制，使用起来更加方便，操作更加简单，有利于发展学生的积极性和创造性。因此，具有重要的研究意义。

参考文献：

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