在新工科及OBE(Outcome-based Education)教育新理念的背景下，如何提高学生的实践动手能力，促进实践教学质量提升，是摆在每一位实践教学工作者面前亟待解决的问题[1-2]。基于一款口袋实验板，在光电信息科学与工程专业开展便携式实验室的应用探索与研究，旨在缓解专业实验室资源与学生日益增长的使用需求之间的矛盾，提升实践教学质量。

　　以燕山大学2018级光电信息科学与工程专业学生为例，27名学生被随机分为9组，每组3人，抽签决定CCD芯片型号。9种芯片型号分别是TCD1206，TCD1252，TCD1205，TCD1201，TCD1300，TCD1304，TCD1208，TCD2252和TCD1500。根据芯片手册提供的驱动时序和典型驱动电路，利用阻容器件和三极管等元器件，在面包板上搭建CCD驱动电路，并用示波器观察CCD在不同入射光强下的信号输出。

　　原有实验方案使用的仪器设备包括：多路输出的电源、CPLD/FPGA实验箱、示波器、万用表等[3-4]。本文基于一款口袋实验板，将电源、面包板(含自制的CPLD核心板)、示波器及其他仪表集合在一起，通过USB线缆与计算机相连，基于虚拟仪器构建便携式实验室。案例的成功实施不仅可提高学生的工程实践能力，而且可为建立便携实验室与开放实验室提供参考，满足学生参加光电设计竞赛、大学生创新训练等多种需求。

　　1 实验系统的设计与搭建

　　2 实验及结果

　　3 结语

　　本文基于口袋实验板设计了线阵CCD电路驱动实验，提出便携式实验室的概念。便携式实验室可借助学生个人笔记本，将常见仪器设备集成化但非虚拟化，有别于软件、虚拟仪器仿真;实验板的便携性及开放性，使学生实验不受时间、地点的限制;半定制的实验板既有固定模块可用，又可自由进行电路设计调试。通过便携式实验室，学生由点及面，将所学知识及光电领域典型竞赛内容引入项目中，融会贯通，拓展创新性项目。该实验系统具有较强的实用性，未来还可进一步在模拟信号的采集、A/D转换、数字信号处理等方面开展设计，实现对光谱及尺寸的完整测量。同时，该实验系统也可为线上开展实践教学提供参考，为理论和实践教学的深度融合提供借鉴。

　　参考文献

　　[1] 王亚良,潘柏松,董晨晨,等.新工科背景下的机械类创新设计性实验项目群设置与实施[J].实验室研究与探索,2019,38(6):162-167,175.

　　[2] 祝世平,周富强,刘惠兰,等.EDA在线阵CCD驱动电路设计教学中的应用[J].电气电子教学学报,2017,39(4):92-96.

　　[3] 付兴虎,王朝晖,张保军,等.基于“分层递进、目标驱动”模式的教学改革初探:以“光电信息综合实验”为例[J].工业和信息化教育,2020(4):5-9.

　　[4] 张保军,付兴虎,尹荣荣.EDA技术在光电信息类专业实践教学中的应用探索[J].产业与科技论坛,2020,19(19):145-146.

　　[5] 黄彤津,朱礼尧,迟涵文,等.基于CPLD的线阵CCD驱动电路的设计[J].电子测量技术,2014,37(7):66-70.

　　[6] 孟蔓菁,邹彤,刘海波.基于FPGA的线阵CCD激光采集系统设计[J].大地测量与地球动力学,2019,39(10):1096-1100.

　　[7] TOSHIBA.TCD1206SUP[EB/OL].http://www.semicon.toshiba.co.jp.

　　[8] 廖平,任成,杨小雨.基于线阵CCD的高精度位移传感器前端设计[J].光电工程,2017,44(5):498-504,561.

张保军 付兴虎　燕山大学信息科学与工程学院