建設創新型研究生實驗室的思考

郝建新，馬伯寧，余 莉，盧 力

(國防科學技術大學電子科學與工程學院，湖南長沙410073)

我國高校研究生實驗室的出現，為本科生實驗室和科研實驗室提供了很好的過渡和補充［1]。研究生實驗室應側重學生的創新能力培養，使實驗室里形成學生之間和學科之間互動交往的氛圍［2]。我校近年在研究生實驗室建設方面做了許多有益的嘗試，已建成了多個按學科專業設置的綜合性的研究生實驗室。其中，電子技術學科研究生實驗室主要面向電子、信息與通信工程等方向的研究生，由信號處理與仿真、圖形圖像處理、現代模式識別、大規模電路系統設計與開發、通信技術和傳感器網絡等七個模塊組成，主要任務是支持研究生的實驗課程(專為研究生開設的綜合實驗課)、課程實驗(各理論課程中的實驗)以及研究生的自主創新實驗。

目前我國高校實驗室的建設都在朝著開放創新的方向努力［3]，但由于多種原因，大部分實驗室仍沿用原有的運行模式［4]。目前研究生實驗室主要存在以下問題:①缺少自主性和綜合性實驗;②實驗時間和實驗內容固定，難以滿足研究生自主實驗的需要;③實驗設備專有性強，共享程度不高。

1 研究生實驗室平臺搭建

1.1 網絡平臺建設

實驗室的網絡平臺是建設開放性實驗室、實現各實驗室之間資源共享的基礎，只有將各實驗室的時間安排和設備資源可用情況向學生完全公開，學生才能有自主安排實驗的可能。

在實驗室的網絡平臺的建設方面，本研究生實驗室充分利用校園網和學校統一的Blackboard教學平臺，開發了實驗室管理系統。該系統綜合管理了實驗課題發布、實驗網上預約、實驗問題解答和實驗設備管理等模塊，使實驗室的資源與管理由封閉走向開放，由計劃實驗轉向自助服務。

通過利用現有的教學資源搭建實驗室網絡平臺，可大大降低硬件購置和維護成本，實驗室僅需關注平臺的信息及軟件資源的建設和維護。在建設維護過程中，需注意保持經常性的網絡資源更新，使平臺能長期凝聚人氣。

1.2 實驗課題平臺建設

實驗課題平臺的建設是研究生實驗室的一個軟核心。豐富和有創意的實驗課題既能實現研究生課內外教學與實踐活動的統一，也可滿足綜合實驗與興趣實驗的統一。本實驗室目前的實驗課題主要由以下四部分組成。

(1)基礎理論實驗課題

該部分課題由研究生授課教師提供，這些實驗主要是滿足課程教學的需要。本院在建立研究生實驗室后，已開設了10門實驗課程和21門課程實驗，從根本上改變了研究生在課程學習階段無法進行理論與實踐相結合的局面。

(2)創新設計實驗課題

該部分課題的來源主要有:①結合國內外高水平競賽，根據競賽的內容設置相關實驗課題;②根據國家和省部級自然科學基金項目，提取出部分適合研究生的實驗;③結合各教研室的一些研究成果，定期發布與更新實驗課題。

通過這部分課題，實驗室目前已支持和協助學生參加了“全國研究生電子設計大賽”、“ADI公司UDC國際競賽”和“富士通半導體杯電子設計競賽”等學科競賽，取得了優異的成績。

(3)研究生自提創新課題

該部分課題由研究生根據自身學習和研究需要，由學生自由提出。學生根據各自的興趣和初步研究，向實驗室提交實驗申請、可行性方案，實驗室對其進行安全及經費保障等基本條件的審查。申請獲得批準后，實驗室為研究生提供場地、設備和元器件等方面的服務與支持。若有需要，將為其聯系相關教師及科研人員進行指導。研究結束后，針對創新性強和成果突出的成果，實驗室協助其進行相關獎項申請。

通過本實驗室的支持，一些學生已完成了諸如“智能交通燈控制仿真模塊”、“模擬信號阻抗匹配變換模塊”、“高速高精度的任意波形發生器”和“單兵雷達音頻信號處理模塊”等一批創新性課題。同時，許多課題圍繞單板納星研制開展，使其有效地參與到單板納星工程中。

(4)學科交叉綜合實驗課題

該實驗課程主要來源于一些學科交叉課題組，由實驗室鼓勵相近學科方向或交叉學科的研究生相互討論，組成興趣小組自提課題。

本實驗室目前支持了“氣動電磁學”、“生物信息與電磁防護”和物聯網等交叉學科的實驗，為研究生依據自己興趣開展研究提供了很好的平臺。

2 運行機制思考

2.1 頂層設計的支持

建設創新型研究生實驗室，必須有學校層面的支持和制度保證。在這方面，我校主要有三個相關措施:①學校對發表高水平的論文并進入ESI、SCI和EI收錄檢索的論文作者進行分級獎勵、制定相關制度支持研究生進行創新性實驗的主動性;②通過修改研究生培養方案，對課程的設置和課時進行調整，縮減了課堂教學時數，使學生有更多的自主學習、研究和實踐時間，為其進行創新性研究提供了時間保證;③學校提供實驗室的運行經費，為其健康運行提供保證。

2.2 與一線科研人員建立廣泛聯系

研究生實驗室僅依靠實驗室管理人員和實驗輔助人員，是無法滿足不同專業背景實驗的需要的。因此，實驗室必須與一線科研人員建立廣泛緊密的聯系，成立研究生實驗室學術指導組，發揮各自學科背景的優勢，如提供創新設計實驗課題，為相似研究背景的實驗提供技術指導。

2.3 保證研究生實驗室的開放運行

只有保持實驗室的開放運行，才能最大限度利用實驗室的儀器設備，提高實驗室的使用效率。我們目前實現了學生利用各自的校園一卡通在網絡平臺預約，保證實驗室每周7天和每天14小時的全天候開放運行。

3 結語

研究生實驗室在國內高校還是一個新生事物，它與本科生實驗室和科研實驗室既有區別，又是二者的過渡和補充，如何進行建設和管理尚無成熟的模式。

本文分析了研究生實驗室的現狀，對構建創新型研究生實驗室平臺及其運行機制進行了深入思考，并提出了一些積極的思路和建議，為圖提高研究生注重教學實踐的興趣，充分發揮研究生實驗室的作用，提高研究生綜合創新實踐能力。

［1] 錢政，孟曉風，周富強，等.先進測試技術研究生創新試驗平臺建設及應用［J] .北京:北京航空航天大學學報(社會科學版)，2009，22(9):51-54

［2] 董介春.專業實驗中心創新型實驗隊伍建設［J] .成都:實驗科學與技術，2009，7(5):123-126

［3] 魏占禎.論開放實驗室的建設［J] .北京:北京電子科技學院學報，2009，17(3):64-67

［4] 馬楚一，張廷鋒.電子技術綜合設計性實驗平臺的建設與實踐［J] .北京:中國現代教育裝備.2009，12:120-122