电子信息工程优势特色专业实验室建设方案*

李 莉 肖媛媛 （山东华宇工学院电子信息工程学院）

2019 年度，山东华宇工学院电子信息工程优势特色专业经山东省教育厅批准立项为省民办高校基础能力建设工程项目。同年山东华宇工学院2019 年度教育教学改革研究项目“电子信息工程优势特色专业建设研究——以山东华宇工学院为例”(课题编号:2019JG24)立项成功。学校将以此项目为契机，经过两年的建设，形成更加科学完善的电子信息工程人才培养方案和课程体系，建立相对完善的实践教学基地，使该专业初步形成地方行业特色和时代特色，人才培养质量及其专业建设、管理水平和办学水平达到山东省同类院校前列。

电子信息工程优势特色专业，建设项目预算资金400 万元，其中省财政支持资金200 万元，学校配套资金200 万元。学校为项目资金分别建立了专门账户，确保资金专款专用。项目建设内容主要包括三个方面，第一，实验室建设；第二，课程资源建设；第三，师生实践能力培养。其中实验室建设的预算资金370 万。

一、实验室建设的指导思想

第一，对标省一流建设。电子信息工程专业的学生，从2015 级的29 人到现在在校生230 人，今年专升本的计划180人，加上2020 级新生，在校生的规模将会达到450～500 人，专业的学生规模逐渐增加。本专业专任教师11 人，硕士以上8人，高职称教师5 人，双师教师4 人，教师队伍不断发展壮大。现有教材1 部，省级教科研项目2 项、科研成果1 项，本专业的内涵建设成果不断增加。以上数据充分说明该校电子信息工程专业是一个蓬勃发展中的专业，2020 年申报了省一流专业，借优势特色专业建设的契机，以《国家级一流本科专业建设点推荐工作指导标准》《山东省一流本科专业建设实施方案》等有关文件精神为指导进行专业建设是整个建设方案的主要指导思想。

第二，突出特色培育。我校电子信息工程专业的学生参加学科竞赛国赛获奖4 项，省赛获奖47 项；专利申报100 余项，授权2 项；各级创新创业项目11 项。学生创新实践能力强，已经是电子信息工程专业人才培养的优势点。项目的建设要更重视培养师生创新实践能力，要更紧密与实际联系在一起，在具体某个领域或方向做出成绩，形成专业的特色优势。

第三，实验室建设准确把握人才培养目标定位。实验室的建设依据是专业人才培养方案和大纲。梳理现有专业人才培养方案的实验室总需求，去掉已有实验室，规划改建和新建实验室。

第四，实验室按基本、创新、科研三个层次需求建设，突出实用性。该项目所建实验室要兼顾物联网工程和其他电子类专业教学的需要，要有广泛的适用性。实验室规划首先满足电子信息工程的专业基本教学，其次满足物联网工程专业的基本教学需要，第三考虑电子信息工程专业和物联网工程专业的学生创新能力培养，最后考虑科研需要。同时实验室建设要统筹考虑设备数量、实验室面积和布局。

第五，突出先进性。电子信息工程优势特色专业建设要关注电子信息行业发展的动向，要有一定的先进性。设备配置水平要以保证基本训练要求为目的，但是要有一定数量的创新和科研实验设备，要关注设备的先进性、开放性、兼容性和二次开发功能。

二、人才培养方案和实验室需求分析

电子信息工程专业课程类型包括通识课程、学科基础课程、专业核心课程、通识选修课程、专业拓展选修课程和集中实践课程。作为专业实验室建设面向的对象课程是专业核心课程、专业拓展选修课程和集中实践课程。

专业核心课程平台包括：电路、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、信号与系统、传感器原理及应用、单片机原理及应用、通信原理、嵌入式系统原理及应用、数字信号处理。从专业设立以来，学校重视基本实验室建设，基本实验室的配置比较充足，以上课程的实验室条件均能满足基本教学需要。从创新和科研的角度分析，可以增加机器视觉和人工智能控制类的实验室，拔高“嵌入式系统原理及应用”课程的综合性、设计性实验教学的水平。

专业拓展选修课程包括：电子创新工程实践、数据库原理与应用、微机原理与接口技术、面向对象程序设计、VHDL 数字电路设计、人工智能、LabVIEW 虚拟仿真、数字图像处理、物联网技术、云计算与虚拟技术。梳理现有实验室后，发现还需要再建电子创新工程实践实验室、可编程逻辑阵列实验室、智能控制实验室、机器视觉实验室、物联网综合应用设计实验室。

集中实践课程包括电工实习、电子工艺实训、电子技术实训、Protel 实训、单片机原理及应用实训、MATLAB 仿真实训、RFID 技术应用实训、电子系统设计综合实践。结合现有实验室条件，再建设电子系统设计综合实验室可以满足所有课程需求。

通过梳理分析，电子信息工程专业开设实验的课程共有29 门，现有实验室可满足其中22 门课程的基本实验教学。“可编程逻辑阵列实验室”电脑陈旧，不能满足现有基本教学所需，需要更新电脑。另外再建设“电子创新工程实践实验室”“物联网综合应用设计实验室”“电子系统设计综合实验室”“智能控制实验室”“机器视觉实验室”五个实验室。以上实验室建成后，除了可以满足本专业所有课程的基本实践教学需要，同时提供6 个创新类实验室，4 个科研类实验室。电子信息工程专业的整体实验实训条件可以达到全省同类院校前列。

三、实验室建设方案

按照实验室的需求分析，实验室建设包括改建可编程逻辑阵列实验室，新建电子系统设计综合实验室、物联网综合应用设计实验室、电子创新工程实践实验室、机器视觉实验室、智能控制实验室等六个实验室。

第一，可编程逻辑阵列实验室。该实验室可以满足学生掌握EDA 与数字系统设计、电子线路CAD、面向对象编程课程设计、系统仿真等实验方法以及设计编程、性能测试等功能需求。培养学生在EDA 与数字系统设计等方向的工程意识和基本实验技能。本实验室可提供数字电子技术、模拟电子技术等课程的电路仿真实验，以及“VHDL 数字电路设计”的集中实践教学；也可用于电子信息类专业、物联网工程专业学生完成毕业设计。

第二，电子系统设计综合实验室主要服务“电子系统设计”课程需要。该课程是近几年电子信息工程专业普遍开设的主打课程之一，电子系统设计实验室的建设规模远远超过其他实验实训室，其中最重要的原因在于教育部主导的全国大学生电子设计竞赛影响越来越大，具有一定电子系统设计实践能力的毕业生供不应求。由于该实验室仪器多、功能全、上手快、开放时间长、利用率高，可以短平快地出成绩出人才，深受相应专业学生欢迎。实验室可用于电子信息类相关专业“电子系统设计综合实践”“电子工艺实训”“电子技术实训”等5 门课程实验教学；可完成75 个实验项目；同时又是培训学生参加国内外各类竞赛的大本营，对提升学生电子系统、工程设计能力，促进学生获得高级别竞赛名次、扩大学校在省内外的知名度有着举足轻重的作用，还是学生毕业设计的最佳实验场所和实践基地。

第三，物联网综合应用设计实验室紧密结合物联网相关专业教学与科研，能全面满足师生在学习和研究物联网技术方面的需求，提升专业课程的实践水平，实现优质教育资源共享。该实验室可为电子信息工程和物联网工程2 个本科专业“物联网通信技术”“物联网系统设计”“物联网综合应用设计实训”“微机原理与单片机接口技术”“传感器应用技术”“嵌入式系统基础”等6 门课程提供教学实验室，可开出65 个实验项目。

第四，电子创新工程实践实验室主要服务“电子创新工程实践”课程，该课程是教育部重点倡导，由北大、清华、山大、哈工大等知名大学组织，北大张海霞、山大邢建平、美籍华人院士王中林等国内外众多知名教授授课的线上课程，课程的宗旨在于促进学生的创新实践和工程意识。学校电子信息工程专业和物联网工程专业均将该课程列入人才培养方案。该实验室提供电子信息工程、物联网工程专业“电子创新工程实践”“传感器应用技术”等课程的40 个教学实验项目，可支撑全国大学生电子设计竞赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等多种学科竞赛。可作为学校电子信息类专业师生创新创业、创客空间与就业培训的基地。

第五，电子系统的发展目标是人工智能，电子信息工程专业师生必须掌握电子识别技术，和工业PLC 控制技术不同的是电子信息类专业控制技术是机器学习、人机对话的高级算法，建立该实验室充分考虑了电子信息行业的发展。该实验室可作为电子、网络、软件、物联网专业的“人工智能”“Python 程序设计”“嵌入式系统基础”等课程的教学实验室，可完成50个实验项目，可支撑多种学科竞赛，涵盖原理验证、综合应用、创新实践、科学研究多层次实验体系。

第六，智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、系统论和信息论等多种学科的高度综合与集成。由于各种实际工程系统的规模越来越大、复杂性越来越高，常规控制的理论和技术已无法满足工程上对提高自动化水平和扩大自动化范围的要求。建立该实验室充分考虑了电子信息行业的发展。该实验室可作为电子、网络、软件、物联网专业的“人工智能”“Python 程序设计”“嵌入式系统基础”等课程的教学实验室，可完成35 个实验项目，可支撑多种学科竞赛。

按照以上实验室建设规划，2020 年电子信息工程专业将建成完整的实验室体系，实验实训条件达到全省同类院校前列并保持领先水平。