自制实验设备,加快实验室建设

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摘 要： 本文从自制实验设备的意义出发，分析自制实验设备的优点，目的是加快实验室建设，提高实验人员水平，从而提高教学质量，培养出顺应时展的新型人才。

关键词： 自制实验设备 实验室建设 研制开发

随着现代科学技术的日新月异飞速发展，要求高等院校培养出更多实用型、复合型、创新型等顺应时展的新型人才。这就要求教育工作者不断地对所授课程进行改革和更新，这样一来，实验教学的内容和方法也要改变，增加新的实验内容，增加综合性、设计性实验。开设新的实验必然涉及实验仪器设备的问题，加快发展实验室建设。实验室人员自己动手，自治实验教具，自制实验仪器设备，满足教学改革需要，还能解决资金问题。随着实验技术人员技术水平的提高，实验室的自制仪器在可靠性、实用性等方面都有了较大改善，自制实验设备成为用较少的经费，开出新型实验课，加快实验室建设的重要手段。

我实验室近几年来，先后自制了多台教学实验设备，有“数字信号处理综合实验箱”、“电路综合测试箱”、“压控电流源”等，还与北京仪器公司共同研制“电路综合实验箱”，不仅为学校建设节约了大量资金，而且及时开出了新大纲所要求的各项综合性、设计性实验，满足了实验教学的需要，加快了实验室的建设。在2007年省级实验示范中心的评比中，我室被评为陕西省“电工电子实验教学示范中心”。在2007年国家教育部组织的教学评估工作中，实验室设备完好率、实验开出率、综合性设计性实验在所开始实验中占比率都达到了评估的标准，自制实验设备获得了专家的一致好评。为了加快实验室建设，我们坚持走自力更生之路。积极开展自制设备的研制工作，既解决了新实验需要新设备的问题，又提高了实验室技术人员的技术水平和实验室的管理水平。

1.自制实验设备的意义

1.1切合实验实际需要，保证实验即时开出。

实验课的内容和形式要跟上教学改革的步伐，就需要不断地创新和改进。自制实验设备是根据实验教学的需求而开发制作的，它有较强的实用性和适用性，与教学内容相辅相成，能达到良好的教学效果。对于新的实验教学中增加的综合性、设计性实验对于实验设备的要求是市场上购买的仪器设备所不能满足的，自制实验设备能够很好地解决这一问题，满足人才培养的需要。

1.2有利于加强学生综合素质训练。

在自制设备的研制过程中，针对加强学生动手能力训练的需求，充分考虑到新型实验的综合性和设计性，我们研制了电路综合实验测试箱，利用常规电子仪器和电路理论知识，设计电路方案，测试出测试箱内电子元件属性及参数。

从而充分调动了学生的主动性，真正达到使学生认真思考，运用理论知识自我设计，完成实验方案的目的。

实验室提供所要测试的黑盒子（自制电路综合测试箱）一只，盒内有常用的电子元器件如：电阻、电容、电感、二极管，以及导线的短路、开路等情况，为学生准备好万用表、电阻箱、示波器、直流稳压电源、信号发生器和导线若干，由学生设计实验方案，选择实验器材，综合应用利用所学的电路及元器件的理论知识，测出《电路综合测试箱》内元器件的组成，根据现有仪器测量出元器件的参数，写出实验报告。

以序列号为27号的电路综合测试箱为例，内有未知元器件13个，要求测出其中前10个元器件的性质和参数。

1.2.1测量原理简述。

若测得正反阻值100且100K则为电阻；若测得正反阻值

1.2.2分析实验结果，计算出各参数。

依直流测量结果，分析出二极管；结合直流测量和交流测量，确定电阻参数，误差

C=··=··=0.0228μF 误差

L=··R=··503=2.12mH 误差

1.2.3得出测量结果。

27号实验箱

实验进一步证明，自制设备更适于提高学生的动手能力，巩固他们的课堂理论知识。这对提高学生的学习兴趣，改变以前过多依赖教师、不爱思考的习惯有显著效果。

1.3有利于提高教师的技术水平。

自制设备不仅要求实验开发人员掌握教学内容，而且要求他们紧跟科技发展。在自制设备的过程中，需要精心设计、选择电路，反复研究、对比、试验，才能定型。这对于提高实验人员教学、科研水平，促进他们不断进步、提高、发展，具有深远意义。

例如在自制的自动频率响应分析实验箱中，考虑到要完成频率响应分析的自动化过程，采用了计算机智能分析技术，由计算机控制输入量，同时采集输出量，由计算机程序完成系统分析。其中涉及自动控制、计算机通讯、数据传输与处理等多方面知识。在此项目的研制过程中，研究人员参阅了大量的相关文献，自修了部分理论知识，不仅提高了教学水平，而且提高了技术水平。

1.4自制实验设备节约了大量资金。

随着教学改革的深入，要求开放实验室，增加综合性设计性实验内容，这样一来，对于实验设备就要有特殊的技术要求，如果为实验量身定做，费用就会翻倍。我们针对实验要求，把握技术含量，根据情况自制设备，将所要求功能相对集中，提高设备性价比。例如，现市场一台数字信号处理实验箱售价约1500元，我们自行研制，加强功能，仅需100元。

2.自制设备的研制开发过程

2.1自制设备的可行性研究。

一般来说自制设备有两种情况：第一种：满足教学的需要。市场上没有此类产品，必须进行自制设备。第二种：市场上有相应的产品，是否进行自制，需要进行市场调查，了解该产品市场情况和用户的应用情况，确定其功能是否满足需要，价格是否合适，以及可靠性和维护性等方面的情况。如果此产品价格高、仪器功能过于复杂、维护困难则可考虑自制设置。对于自制实验，实验技术人员必然对各个部分了解得比较透彻，如果出现故障，也就能很快查出原因，及时排除。

2.2自制设备的立项工作。

在确定自制设备后，以书面方式写出开发申请。开发申请应写明开发设备名称、开发原因、开发设备的用途、设备的基本性能指标、开发实施方案。这包括方案的审定、经费的落实，还有工作人员及自制设备时间的合理安排。要聘请有经验的实验室教师参加，要做到在不影响正常实验教学的前提下完成自制实验设备的任务。自制实验设备的一个关键问题就是自筹经费，我们可以通过以下途径筹集：1.作为教改项目在学校立项，申请学校拨款；2.与科研横向项目联合，尽可能使科研实验在教学平台上进行，又使教学实验拓展到科研上；3.与有意向的电子公司联合开发实验设备，他们可以进行资金上的补充。

2.3设备开发和验收工作。

开发单位设立专人负责管理，材料的购入、验收、消耗等。调动实验技术人员保质保量完成设备的制作。开发设备在完成之后，应尽快写出申请验收报告、设备运行技术报告、材料消耗清单、配合做好设备的验收工作，确保开发设备的质量。

合理、科学地自制实验设备，可以节约资金，满足教学要求，提高实验室人员水平，加快实验室建设，提高教学质量。这对于当前的教学体制改革是有益的补充。开发自制实验设过程也是一个不断自我完善和进步的过程，只要充分调动实验室人员的积极性，就会有更多新的实验被提早开出，加快实验教学的发展。改进并完善自制设备是一项长期的工作，在使用过程中，如发现问题或想增设更多的功能，都可以对现有的自制设备进行改进，使得设备日益完善，更好地为教师和学生服务。

参考文献：

[1]徐绍芬.自制实验设备提高实验教学水平.实验室研究与探索，1994.

[2]吴志宏.自制实验设备提高教学水平.煤炭高等教育，1993.