汪水田 何世聪 周全 黄世博
辽宁科技大学 电子与信息工程学院 114000
摘要 对于我国现阶段在工科类院校的教学过程当中，由于其教学目的是为了能够提高学生的自主实践能力，但是在实际的情况当中，还是出现实验课时不够、创新性训练机会不足等问题。因此，本文根据该问题，进行口袋实验开发板的设计工作，针对大学中所学习的电路、模电、数电等相关课程，研究出一款能够让学生们进行随时实验的口袋实验室开发板。
关键字；口袋实验室；开发板设计；自主实践能力
前言
对于口袋实验室的利用，在国外一些高级高校已经开始研究与使用了，并且对于工科院校的教学工作而言，若是能开发出一款方便携带的口袋实验室，将大幅度地提升学生的自主能力与创新思维，为社会培养出优秀的创新型人才，本文将分析口袋实验室的概念与特色，以及其在具体的教学过程中的辅助功能，在详细阐述本次所设计的口袋实验室开发板的设计，希望可以为其他研究学者提供新思路。
一、口袋实验室的概念与特色
（一）口袋实验室的概念
口袋实验室的理念是将实验室大部分功能压缩成一块较小、便于携带的开发板，而口袋实验室的开发板功能正是目前社会所采用的超高密度集成技术与先进 pcb 制造和贴片技术结合而成的产品。而且在当前的国际中，有许多大学已经开始了口袋实验室的研究和开发。
（二）口袋实验室的特色
口袋实验室的第一个特点为便携性强，由于口袋实验室的概念设计抛弃了传统实验室台大而全的设计理念，使用模块化的设计，并且在供电设计种，采用的是USB接口进行供电，摆脱了传统实验平台需要220V电的要求，因此，在使用时可以利用计算机或使移动电源进行充电的操作，以此可以达到让学生们直接在课堂或是寝室当中进行使用，延伸了教学的深度与广度。
口袋实验室还是一种创新的教学和实验模式，将口袋实验室融入到教学工作当中，可以改变传统实践教学模式种的弊端，例如，在传统的实践教学模式当中，由于老师无法将理论知识的传授工作与实践工作结合在一起，往往都是先张开对[ 基金项目:辽宁科技大学大学生创新创业计划专项经费资助项目(项目编号:
x202010146313 )。
作者简介汪水田(1998- )，男，贵州遵义人，本科。]理论知识的讲解，之后再进行实验操作，因此，在教学工作当中，会出现理论知识与实验操作产生区别的情况。而口袋实验室可以直接在课堂上进行使用，能够做到教授理论知识的时候，同时进行实验操作，增强对知识的吸收还可以优化对实验教学的传授工作。
口袋实验室是一种了多种学科知识为一身的项目，在对口袋实验室进行设计的时，主要将其设计为软件加硬件这两部分，因此，学生在使用口袋实验的过程当中，不仅可以获得硬件部分的知识，还可以通过学习软件学习理论方面的知识。
由于口袋实验室方便携带的原因，可以在学生突发奇想得到灵感的时候，让学生能够立刻去验证心中的想法，并且进行深入的研究，从而达到激发学生创新能力。
二、口袋实验室可提供的辅助功能
口袋实验室不仅仅可以提高学生的自主学习能力，最大限度开发出学生的创新思维，还可以起到辅助功能。
在进行教学工作时，往往都会开展竞赛活动，而竞赛活动主要是为了可以了解到学生对与知识的掌握以及创新的能力。因此，若是结合口袋实验室，能够让学生们在日常使用的过程当中，增强对于竞赛模式的习惯。培养出优秀的竞赛选手。学生们可以借助口袋实验室对于一些相关问题可以对进行相关的操作还能对这些操作进行积累与熟练。
三、口袋实验开发板的设计项目的立项依据与项目内容
（一）立项依据
随着时代的发展，对于现阶段的大学生教育主要以实践为主，在工科类学院，该理念更为突出。对于工科类的学院而言，开张实践类课程培养动手动手能力强的人才是其核心教学内容。因为学生们可以通过在实践课程能所学的知识作为基础，进一步做到到创新。但是，在现阶段的叫教学模式当中还存在有很多的缺点，例如在实验的过程当中，实验设备有限实验时间与学生自由时间出现冲突等问题，导致学生无法根据自己的自由时间自主地安排实验时间，无法随时随地的进行实验。
若是在实验室进行实验，实验室的管理老师会要求学生不能将设备带出实验室，并且只能在实验室内按照老师规定或是书中的规定步骤进行实验，这一情况就会限制学生对于实验的自主性以及能动性，不利于培养学生的创新能力。为了解决以上问题，本次设计主要是针对口袋实验室的开发板，由于口袋实验室利于学生的学习实践能力的培养工作，并且口袋实验室还具有便携等功能，可以很好地弥补大型实验室的不足，导致，对于口袋实验室运用到教学工作当中，具有很多的优势。
学生结合口袋实验室的特色，可以进行一些在课堂上无法进行的实验，并且还能利用课下自由的时间完成相关的实验操作，从而提高学生的动手能力。同时，学生若是想要在线下进行实验，就会自主地去搜索一些相关的资料来解决实验过程当中遇到的问题，从而进一步提高学生对学习的自主能力以及主动性，还可以让学生巩固在课堂上学学习的相关知识。
（二）项目内容
本项目所设计的内容就是设计出一款包含大学课程当中的涉及到的电路、模电、数电等相关知识内容的口袋实验室开发板，可以让学生们在自由时间内进行相关课程实验。这款口袋实验室可以解决学生们在做实验时实验设备不足等问题，还可以方便学生对一些创新性的想法进行及时的实验。最大限度地发挥学生们在教学工作种的自主能动性，加强学生们的创新能力，成为一个优质的人才。
四、对口袋实验开发板设计的研究方法
在进行口袋实验室开发板的设计工作当中，设计的口袋实验室是由软件与硬件两部分构成。因此，在设计的过程当中，需要解决一些关键技术问题，其中包括对软件部分的学习，对硬件部分的学习以及对电子模块进行设计组装知识的学习。
五、结束语
针对现阶段我国的发展情况，对于国家的建设急需要一大批创新型的人才，因此，针对大学生的教育培养，就应该以这方面为基准。针对传统工科院校对于实验课程的教授工作而言，非常不适应现阶段的培养目标。因此本次设计希望可以研究出一款新型的口袋实验室开发板，其中结合大学课程中的相关实践知识，在结合口袋实验室的便携性等特色，可以充分地改善现阶段在教学方面上的难题。因此，希望本次实验设计内容可以为我国口袋实验室的发展提供基础。
参考文献
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