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摘要：本文根据现行本科实践教学管理模式中存在的弊端，以“单片机原理与应用”课程为例介绍了我校在实践教学管理各个环节中提供了科学化、现代化的管理手段，大大提高了实验室的利用率、学生的学习积极性和热情，并且把管理人员从繁重的实验室管理工作中解救出来。经实践结果表明，新的实践教学管理模式受到师生和领导的一致好评，学生的创新能力和动手能力得到极大的提高。
关键词：本科实践教学；管理模式；开放实验室；创新
中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0048-02
一、引言
大多数高校是以培养应用型人才为主的教学型院校，尤其是工科院校着重培养能适应社会发展需求的应用型技术人才。在这种大趋势下，高校对学生实践环节的培养是非常重视的，对学生的实践动手能力、分析问题的能力和解决问题的能力提出了很高的要求。近年来，我校在对学生创新能力的培养和管理方面做了不少探索性的工作，现以我校《单片机原理与应用》课程设计为例，介绍一下我院在提高实践教学的效果以及实践教学管理方面积累的一些经验。
二、传统的课程设计教学管理模式中出现的一些问题
传统的本科教育，过分于注重学生的理论考试分数而轻视对学生创造能力的培养，造成教师和学生对实践教学的轻视，实践教学效果一直不甚理想。
1.实践教学的课时不能保障。由于实行学分制以来，学生选修的课程越来越多，课程安排较满，不再允许学生通过整周停课来进行专门的课程设计学习，这使得大多数学生没有足够的时间和精力对课程设计进行前期准备和后期的调试。
2.实验实习场地受到限制。由于实验室场地紧张，每个实验室排课都很满，没有为实习设计安排专门的实验场所，只能利用实验室没课的时间进行，时间上的连贯性得不到保障，学生不能专心的投入到设计中去，严重影響了实习设计的质量。
3.指导教师和学生对实践教学不够重视。因为没有专门的课程实习场所和时间，同学们只能利用课余时间对设计题目进行资料的收集整理并设计完成。又由于受仪器设备和场地所限，指导教师也没法跟踪指导，完成的设计质量令人不甚满意，有些同学的设计报告还存在抄袭现象。
三、单片机课程设计全过程的管理模式
单片机课程设计管理模式包括四个过程：①制定教学目标及要求。单片机课程设计教学需要制定教学目标、教学要求、教学内容以及教学时间安排。②管理活动的全过程包括组织与职责，对设计团队、设计器件、实验设备等资源的管理，组织实习设计的完成。③实习的实施过程包括设计题目的选择、设计的运行、设计验收3个阶段，这是实习管理中的重点。④持续改进的过程，通过每一轮实习设计完成后的总结、分析、评价，提出改进的措施与方法，达到提高教学质量的目的。
1.组织与职责。单片机课程设计实训课程的顺利开展，必须要有严密的组织保障和制度保障。教师既是实训课程的指导者，也是直接管理者，因此必须制订详细的指导教师授课计划，然后提交实验中心主任批准，最后中心主任安排具体的实验场所和协助教师指导的实验员。
2.资源管理。①设计团队的组建。首先指导教师布置若干题目，学生自由选择想要设计的题目，然后根据选题情况将学生分组，以4～5人一组为宜，鼓励自由组合，并确定责任心强、创新能力强的学生作为团队负责人。②器件管理。根据选择设计题目的人数购买相应实验元器件与原材料的数量，由实验中心统一采购管理。同时，学校还应要求各科研实验室、实验教学示范中心、教学实验室要积极配合，为学生提供项目所需场地、设备、设施等必要的训练条件。学生在实验过程中，指导教师或实验室管理教师，要监督、记录实验室设备仪器的使用状况，保证实验设备的运行质量，避免因实验设备的错误操作带来的损失。
3.单片机课程设计的实施过程。课程设计的实施是实习实训环节中的关键、核心环节，决定着实习实训教学目标是否能够实现。课程设计的实施过程包括选题、运行和验收3个阶段。这3个阶段密切相关，哪一个阶段出现问题，都将会影响到实践教学的质量。选题直接关系到设计研究的成败，设计运行是实践教学管理的重点，设计结果的验收是对实习成果的检验，也是评分的依据。①设计选题。结合单片机课堂理论教学的内容，针对课程设计的目的，在规定的时间内，选择符合教学、符合学生水平、符合实验室条件的几个课题。题目既不能太难也不能太简单，太难则会使学生产生畏难情绪而失去信心，太简单则达不到提高学生动手能力和分析问题、解决问题的能力。同学们根据自己的能力和兴趣爱好选择设计题目，然后发挥自己的主观能动性，查阅文献资料，发现问题、提出问题、解决问题，最终完成设计选题。②设计运行。在设计运行过程中，要求学生在单片机课程结束前3周开始设计专项实训的准备工作安排，一周调研选题，一周设计软硬件，一周制作、焊接、调试电路板，完成设计作品。在课程设计过程中，教师积极对学生进行引导，最大限度地调动和发挥学生在设计中的主体作用。从实施方案的制订、硬件电路的设计、PCB板的设计与制作、电路板的焊接、软件编程与调试，到撰写设计报告，全程启发学生自己寻找解决方法，训练学生遇到问题（提出问题）─寻找方法（分析问题）─解决问题的方法和技巧，培养学生独立工作的能力，使课程设计更具有实践性和实用性。为了减少设备的损坏率和器件的消耗，要求先通过仿真软件仿真，通过之后才能进行PCB板的制作和电路的焊接工作。③设计验收。验收阶段是全面评审课程设计预期目标的实现情况、成果的质量，也是完善课程设计的最后阶段。通过对课程设计验收的管理，不仅可以促使学生端正实习态度、认真完成课程设计的任务，而且能帮助学生发现问题、解决问题，找到差距。
四、实验中心对开放实验室的管理模式
为了方便课程设计的顺利开展，实验中心为学生们提供了专门的创新室和机房，但由于课程设计时间紧张，学生们多是利用课余时间进入实验室完成，这就要求实验室能够全天开放，满足不同时间段学生的使用需求。因此，智能化实验室管理系统就成为开放实验室必不可少的辅助工具。 1.仪器设备的管理和使用。学生登陆校园网，通过实验中心固定资产管理系统能够显示设备数量、当前状态（运行、保养、维修、报废）、所有预约或排队情况，了解当前仪器设备谁在使用，哪些时间段有空余，方便同学查看并预约。学生可以在网上提出使用请求，管理员审核通过后，按照申请者的申请时间顺序和需求分配给申请者。对于简单的仪器设备，提供视频培训资料和说明书，对于复杂、贵重的大型仪器，由实验室管理人员提供专门的培训和指导。
2.实验室门禁的管理和考勤。实验室管理子系统是可以对学生的信息进行注册登记，学生进入实验室之前，只需持校园卡靠近读卡器，门禁系统自动识别是否为合法用户。如果是合法用户，门禁系统允许用户进入，同时系统智能的判断每张卡的使用期限，有效的进出时间，且系统可以自动分配座位号，接通座位电源。另外，系统还可以实时显示实验室座位的分配情况，以及每个座位人员的详细信息和进行何种实验等相应的信息。用户离开实验室前必须划卡注销，系统自动记录其使用的时间，作为考勤依据。
3.学生成绩考核的管理。实习设计结束后，统计学生实习成绩时，学生成绩客户端提交系统将统计出学生实习期间的考勤结果和实习报告的统计结果，然后再结合教师提交的根据课程设计验收成果所得的成绩提交给成绩考核管理系统，系统再根据教师提供的权值分配情况给出学生的课程设计的最终成绩。
五、结语
实践教学管理工作是本科实践教学的一个重要组成部分，也是培养高素质应用型人才的重要途径。经我校2011级、2012级电气工程、自动化两个专业学生的实践表明，通过实践教学管理模式的改革，学生对实践教学的态度更加端正，热情更加高涨，在后续进行的毕业设计和参加各种竞赛的时候，能够拥有更多的自信，将理论与工程实践更紧密的结合起来，不仅降低了设计成本，缩短了开发周期，提高了工作效率，而且扩展了学生的思路，提高了学生的学习兴趣，学生们一致反映教学效果很好。
参考文献：
[1]曾树洪，唐明星.应用型地方本科院校创新实验室的建设与管理模式探索[J].实验技术与管理，2015，32（7）：16-18.
[2]李勇军，张海燕.大学生创新能力训练模式探索与实践[J].实验技术与管理，2014，31（4）：17-19.
[3]王峰，鱼静.高校开放实验室与学生创新能力培养[J].实验室研究与探索，2011，30（3）：320-322.
[4]林健.构建工程实践教育体系，培养造就卓越工程师[J].中国高等教育，2012，（13）：15-18.
[5]刘宝存.深化改革稳步提高本科人才培养质量[J].中国高等教育，2010，（12）：12-15.
[6]郭瑾莉.完善地方高等院校实践教学质量监控的策略探索[J].实验技术与管理，2012，29（6）：161-163.
[7]朱金秀，金纪东，周妍，等.实践教学与就业能力培养相融合的研究与探索[J].实验室研究与探索，2011，30（4）：105-107.
[8]王亚军，周勇，李春娥.基于工作过程以项目团队模式完成高校工程毕业设计的改革实践[J].兰州文理学院学报，2014，28（4）：103-106.
[9]朱昌平，刘昌伟，黄波，等.通过团队建设促进IT大学生实践创新能力的提高[J].实验技术与管理，2010，27（5）：122-126.
[10]榮华伟，钱小明，钱静珠.关于高校实验室开放管理的探索与实践[J].实验技术与管理，2014，31（12）：233-336.
关键词：本科实践教学；管理模式；开放实验室；创新
中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0048-02
一、引言
大多数高校是以培养应用型人才为主的教学型院校，尤其是工科院校着重培养能适应社会发展需求的应用型技术人才。在这种大趋势下，高校对学生实践环节的培养是非常重视的，对学生的实践动手能力、分析问题的能力和解决问题的能力提出了很高的要求。近年来，我校在对学生创新能力的培养和管理方面做了不少探索性的工作，现以我校《单片机原理与应用》课程设计为例，介绍一下我院在提高实践教学的效果以及实践教学管理方面积累的一些经验。
二、传统的课程设计教学管理模式中出现的一些问题
传统的本科教育，过分于注重学生的理论考试分数而轻视对学生创造能力的培养，造成教师和学生对实践教学的轻视，实践教学效果一直不甚理想。
1.实践教学的课时不能保障。由于实行学分制以来，学生选修的课程越来越多，课程安排较满，不再允许学生通过整周停课来进行专门的课程设计学习，这使得大多数学生没有足够的时间和精力对课程设计进行前期准备和后期的调试。
2.实验实习场地受到限制。由于实验室场地紧张，每个实验室排课都很满，没有为实习设计安排专门的实验场所，只能利用实验室没课的时间进行，时间上的连贯性得不到保障，学生不能专心的投入到设计中去，严重影響了实习设计的质量。
3.指导教师和学生对实践教学不够重视。因为没有专门的课程实习场所和时间，同学们只能利用课余时间对设计题目进行资料的收集整理并设计完成。又由于受仪器设备和场地所限，指导教师也没法跟踪指导，完成的设计质量令人不甚满意，有些同学的设计报告还存在抄袭现象。
三、单片机课程设计全过程的管理模式
单片机课程设计管理模式包括四个过程：①制定教学目标及要求。单片机课程设计教学需要制定教学目标、教学要求、教学内容以及教学时间安排。②管理活动的全过程包括组织与职责，对设计团队、设计器件、实验设备等资源的管理，组织实习设计的完成。③实习的实施过程包括设计题目的选择、设计的运行、设计验收3个阶段，这是实习管理中的重点。④持续改进的过程，通过每一轮实习设计完成后的总结、分析、评价，提出改进的措施与方法，达到提高教学质量的目的。
1.组织与职责。单片机课程设计实训课程的顺利开展，必须要有严密的组织保障和制度保障。教师既是实训课程的指导者，也是直接管理者，因此必须制订详细的指导教师授课计划，然后提交实验中心主任批准，最后中心主任安排具体的实验场所和协助教师指导的实验员。
2.资源管理。①设计团队的组建。首先指导教师布置若干题目，学生自由选择想要设计的题目，然后根据选题情况将学生分组，以4～5人一组为宜，鼓励自由组合，并确定责任心强、创新能力强的学生作为团队负责人。②器件管理。根据选择设计题目的人数购买相应实验元器件与原材料的数量，由实验中心统一采购管理。同时，学校还应要求各科研实验室、实验教学示范中心、教学实验室要积极配合，为学生提供项目所需场地、设备、设施等必要的训练条件。学生在实验过程中，指导教师或实验室管理教师，要监督、记录实验室设备仪器的使用状况，保证实验设备的运行质量，避免因实验设备的错误操作带来的损失。
3.单片机课程设计的实施过程。课程设计的实施是实习实训环节中的关键、核心环节，决定着实习实训教学目标是否能够实现。课程设计的实施过程包括选题、运行和验收3个阶段。这3个阶段密切相关，哪一个阶段出现问题，都将会影响到实践教学的质量。选题直接关系到设计研究的成败，设计运行是实践教学管理的重点，设计结果的验收是对实习成果的检验，也是评分的依据。①设计选题。结合单片机课堂理论教学的内容，针对课程设计的目的，在规定的时间内，选择符合教学、符合学生水平、符合实验室条件的几个课题。题目既不能太难也不能太简单，太难则会使学生产生畏难情绪而失去信心，太简单则达不到提高学生动手能力和分析问题、解决问题的能力。同学们根据自己的能力和兴趣爱好选择设计题目，然后发挥自己的主观能动性，查阅文献资料，发现问题、提出问题、解决问题，最终完成设计选题。②设计运行。在设计运行过程中，要求学生在单片机课程结束前3周开始设计专项实训的准备工作安排，一周调研选题，一周设计软硬件，一周制作、焊接、调试电路板，完成设计作品。在课程设计过程中，教师积极对学生进行引导，最大限度地调动和发挥学生在设计中的主体作用。从实施方案的制订、硬件电路的设计、PCB板的设计与制作、电路板的焊接、软件编程与调试，到撰写设计报告，全程启发学生自己寻找解决方法，训练学生遇到问题（提出问题）─寻找方法（分析问题）─解决问题的方法和技巧，培养学生独立工作的能力，使课程设计更具有实践性和实用性。为了减少设备的损坏率和器件的消耗，要求先通过仿真软件仿真，通过之后才能进行PCB板的制作和电路的焊接工作。③设计验收。验收阶段是全面评审课程设计预期目标的实现情况、成果的质量，也是完善课程设计的最后阶段。通过对课程设计验收的管理，不仅可以促使学生端正实习态度、认真完成课程设计的任务，而且能帮助学生发现问题、解决问题，找到差距。
四、实验中心对开放实验室的管理模式
为了方便课程设计的顺利开展，实验中心为学生们提供了专门的创新室和机房，但由于课程设计时间紧张，学生们多是利用课余时间进入实验室完成，这就要求实验室能够全天开放，满足不同时间段学生的使用需求。因此，智能化实验室管理系统就成为开放实验室必不可少的辅助工具。 1.仪器设备的管理和使用。学生登陆校园网，通过实验中心固定资产管理系统能够显示设备数量、当前状态（运行、保养、维修、报废）、所有预约或排队情况，了解当前仪器设备谁在使用，哪些时间段有空余，方便同学查看并预约。学生可以在网上提出使用请求，管理员审核通过后，按照申请者的申请时间顺序和需求分配给申请者。对于简单的仪器设备，提供视频培训资料和说明书，对于复杂、贵重的大型仪器，由实验室管理人员提供专门的培训和指导。
2.实验室门禁的管理和考勤。实验室管理子系统是可以对学生的信息进行注册登记，学生进入实验室之前，只需持校园卡靠近读卡器，门禁系统自动识别是否为合法用户。如果是合法用户，门禁系统允许用户进入，同时系统智能的判断每张卡的使用期限，有效的进出时间，且系统可以自动分配座位号，接通座位电源。另外，系统还可以实时显示实验室座位的分配情况，以及每个座位人员的详细信息和进行何种实验等相应的信息。用户离开实验室前必须划卡注销，系统自动记录其使用的时间，作为考勤依据。
3.学生成绩考核的管理。实习设计结束后，统计学生实习成绩时，学生成绩客户端提交系统将统计出学生实习期间的考勤结果和实习报告的统计结果，然后再结合教师提交的根据课程设计验收成果所得的成绩提交给成绩考核管理系统，系统再根据教师提供的权值分配情况给出学生的课程设计的最终成绩。
五、结语
实践教学管理工作是本科实践教学的一个重要组成部分，也是培养高素质应用型人才的重要途径。经我校2011级、2012级电气工程、自动化两个专业学生的实践表明，通过实践教学管理模式的改革，学生对实践教学的态度更加端正，热情更加高涨，在后续进行的毕业设计和参加各种竞赛的时候，能够拥有更多的自信，将理论与工程实践更紧密的结合起来，不仅降低了设计成本，缩短了开发周期，提高了工作效率，而且扩展了学生的思路，提高了学生的学习兴趣，学生们一致反映教学效果很好。
参考文献：
[1]曾树洪，唐明星.应用型地方本科院校创新实验室的建设与管理模式探索[J].实验技术与管理，2015，32（7）：16-18.
[2]李勇军，张海燕.大学生创新能力训练模式探索与实践[J].实验技术与管理，2014，31（4）：17-19.
[3]王峰，鱼静.高校开放实验室与学生创新能力培养[J].实验室研究与探索，2011，30（3）：320-322.
[4]林健.构建工程实践教育体系，培养造就卓越工程师[J].中国高等教育，2012，（13）：15-18.
[5]刘宝存.深化改革稳步提高本科人才培养质量[J].中国高等教育，2010，（12）：12-15.
[6]郭瑾莉.完善地方高等院校实践教学质量监控的策略探索[J].实验技术与管理，2012，29（6）：161-163.
[7]朱金秀，金纪东，周妍，等.实践教学与就业能力培养相融合的研究与探索[J].实验室研究与探索，2011，30（4）：105-107.
[8]王亚军，周勇，李春娥.基于工作过程以项目团队模式完成高校工程毕业设计的改革实践[J].兰州文理学院学报，2014，28（4）：103-106.
[9]朱昌平，刘昌伟，黄波，等.通过团队建设促进IT大学生实践创新能力的提高[J].实验技术与管理，2010，27（5）：122-126.
[10]榮华伟，钱小明，钱静珠.关于高校实验室开放管理的探索与实践[J].实验技术与管理，2014，31（12）：233-336.