国家级电子信息与控制实验教学示范中心建设与实践

2013-08-15高晶敏李邓化

实验技术与管理 2013年4期

高晶敏，李邓化

（北京信息科技大学国家级电子信息与控制实验教学示范中心，北京 100101）

北京信息科技大学电子信息与控制实验教学中心的前身是北京信息工程学院电工电子实验教学中心，成立于2001年。该中心主要承担全校电类及工科非电类15个专业的电类基础课程教学任务，经过多年的探索、建设与实践取得长足的提高和发展，2007年被评为北京市电工电子实验教学示范中心，2008年被评为国家级电子信息与控制实验教学示范中心建设单位，2012年被批准为国家级实验教学示范中心（下称中心）。

1 以人为本，形成与时俱进的实验教学理念与改革思路

在学校“构建培养高素质应用型创新人才的课程体系与创新人才培养模式”的思想引领下，中心逐步形成了“以学科建设为依托，以专业建设为支撑，构建实践教学大平台；以更新理念为先导，以实验改革为核心，创建实验教学新体系”的建设思想。依托“信号与信息处理”、“检测技术及自动化装置”、“控制理论与控制工程”等省部级重点建设学科，以学生能力培养为核心，以实验教学改革为重点，以优化教学队伍为保障，构建面向电子电气信息学科专业人才培养的大电类实验教学平台，营造设备先进、资源共享、开放服务、网络化管理的实验教学环境。

在实验教学理念上，注重专业基础课和专业课之间的交叉渗透和知识综合，明确实验教学与理论教学并重，实验教学是理论教学的延伸而不是补充，实验教学是培养学生应用所学知识分析和解决实际问题的实践能力、科研素质和创新意识的必要手段，从而明确了实验教学的建设目标。

在实验教学体系和实验教学改革中，建立分层次、分阶段、多模块、循序渐进的实验教学体系，确立了“理论与实验结合、课堂教学与网络教学结合、硬件实验与软件仿真结合、启发诱导与面向过程相结合”的实验教学改革思路［1－4］。

在师资队伍建设中，强化理论教学与实验教学结合、教学与科研结合、本科生与硕士生教育结合［5－6］；充分利用现有的人才引进和培养政策加强建设力度，建设教学、科研、学科兼容，核心骨干相对稳定，结构合理的师资队伍。

在实验环境建设中，构建一个面向电子、电气、信息、计算机、自动化和智能科学与技术等学科专业人才培养的大电类基础课及专业课实践教学大平台，营造仪器设备先进、资源共享、开放服务、网络化管理的实验教学环境［7］。

2 完善实验教学体系，建设系列化精品课程

淡化理论教学与实验教学的界限［8］，将理论教学与实验教学有机结合；淡化课程之间的界限，加强专业基础课和专业课之间的交叉渗透和知识综合，从学科知识结构、工程教育需要出发，建立了分层次、分阶段、多模块的实验教学体系，将实验分为基础知识和基础能力、综合设计和实践能力、科学研究和创新能力3个层次，培养学生实验基础知识、方法和技能，培养学生运用所学知识分析、解决问题的基本思维和能力，引导学生系统学习科学研究与工程实现方法，逐步提升科研素质、创新意识和实践能力［9－10］。

将实验教学改革与课程建设结合，以“电子电路、电磁场、信息处理、自动控制”精品课程群建设为主线，实验教学内容与学科前沿、科研成果以及行业需求有机结合，课内实验教学与课外开放创新实验、学科竞赛、大学生科技创新活动有机结合，构建课程内容体系。教师将科研成果中适合学生的内容引进到实验教材中，让最新的教科研成果进课堂、进实验室，保证实验教学体系的系统性和教学内容的先进性。

3 丰富教学资源，探索多元化实验教学方法

按照教师角色从“传道，授业，解惑”转变为学生的伙伴，学生从被动听讲转变为主动参与，教师的演示工具转变为学生的认识工具，教学过程由传授型转变为引导型的改革思路。在电子资源建设、实验技术和方法、开放式实验教学等方面进行改革。开发制作网络教学课件、教学指导书、题库、视频资料等电子教学资源，同时按照“理论教材与实验教材、主教材与辅助教材、纸质教材与电子教材”相结合的方式，开展了实验教材建设。教学中，围绕问题的提出、问题的分析、问题的解决、问题的延伸等环节，采用引导入门、研究讨论、资料检索分析、设计仿真实现、系统方法讲解、工程案例剖析等多种形式，在网络化开放式实验教学管理和网络教学资源的支撑下，探索了多元化的实验教学方法和手段。

以实施“卓越工程师教育培养计划”为契机，深化校企合作，分别与安捷伦公司等多家企业联合共建了电磁场与微波技术实验室、电子测试实验室、DSP实验室、电子技术实验室、通信工程专业实习基地、电子工艺实习联合实验基地等，更好地培养了学生的工程实践能力。

4 创新教师培养机制，造就可持续发展的实验教师队伍

实验教师队伍建设是中心开展各项教学改革的基础。中心提出了注重青年教师培养、倡导团队合作、营造创新氛围的队伍建设理念，培养了一支结构更趋年轻化、高学历化、综合素质优秀、教学科研创新能力强、实验教学水平高，勇于创新、团结协作的稳定的实验教师队伍。

采用引进和培养相结合用人机制［11］，引进博士、硕士毕业生补充实验教师队伍，同时，重点建设现有队伍，将学科、本科教学、科研有机结合设置岗位，明确岗位职责。制定了“教学实验室建制管理暂行办法”、“实验教学工作量计算方法”等一系列的奖惩措施和激励机制。

实行青年教师导师制，支持青年骨干教师出国研修。优先资助参与中心建设的骨干教师教研和科研立项，鼓励教师在职攻读学位和参加新技术培训。聘请国内外知名专家、名师做专题讲座，开展常规性的教学观摩、教学研讨和学术研讨，全面提升师资的整体教学、学术水平。

倡导团队合作，以理论与实验结合、教学与科研结合、本科生与硕士生教育结合的团队建设理念，组建教学团队。团队教师学科交融、优势互补、相互促进，不仅提升了队伍的整体水平与层次，而且较好地促进了精品课程建设、教材建设、实验室建设等教学改革。

营造创新氛围，发挥教师年轻化、高学历化的优势，将“创新”作为青年教师成长的内涵。通过“更新观念，创造良好环境，培育创新精神；在实践中培养、锻炼，提高创新能力”来营造创新文化氛围。

5 集成现代技术，构筑现代化的实验教学环境

提出了本科教学实验室与学科、科研实验室一体化建设的思路［12］，统筹规划、合理布局，实验室功能复合型配置。实验室一室多用，每个实验台配备的仪器设备种类全，软硬件一体，既能保证多课程、多层次实验项目的硬件实验，又可以进行软件仿真实验，集成打造了多学科交融、综合开放、功能复合、高效运行的现代化实验教学环境。

围绕电子电路、电磁场、信息处理、自动控制等知识结构，提出功能复合型实验室配置方案，建设了电子电路、电磁场、信息处理、自动控制4个功能复合型实验室。如电子技术实验室不仅能为模电、数电、电子技术基础、电子电路课程设计、综合电子设计等课程实验服务，而且每个实验台均配备计算机，既保证了多层次实验项目的硬件实验，又可以进行软件仿真。实验室利用率高。通过中心网络化、开放式实验教学综合管理系统的动态管理，数量充足、设备先进的各功能实验室运行良好，很好地满足了实验教学的需要。

中心的网络化信息平台集成了仪器设备管理、实验室信息管理、实验室开放预约管理、实验教学管理、共享教学资源网站等。实现了对实验教学、仪器设备、信息搜集与分析、学生选课、实验预约、成绩登录等实验教学环节的网络化动态管理。

中心为实验配套制作了大量网络课件、电子教案、实验指导、视频资料、器件数据手册、设备使用手册、电子题库、练习库等资料，并将这些资料提交网上，学生可通过浏览器浏览，为学生的自主学习提供了方便，为中心开展多元化的实验教学模式改革提供了支撑。

6 培育优秀人才取得显著效果

中心每年面向全校15个专业3 700余名本科生承担教学任务，也为信号与信息处理等4个二级学科的硕士研究生教育承担实验教学任务，实验室面向全校学生开放。中心的实验教学改革，取得丰硕成果，培养的学生理论基本功扎实，具有较强的分析、解决问题的能力和创新意识，得到社会的认可和好评。中心组织、培训的学生在国际仿人机器人奥林匹克竞赛、全国机器人大赛、全国及北京市大学生电子竞赛等学科竞赛中，获省部级以上奖励220项。中心承担全国大学生电子设计大赛及北京市电子设计竞赛分赛区的组织实施，连续5次获北京市大学生电子设计竞赛优秀组织学校奖。