國家級電子信息與控制實驗教學示范中心建設與實踐

高晶敏，李鄧化

（北京信息科技大學 國家級電子信息與控制實驗教學示范中心，北京 100101）

北京信息科技大學電子信息與控制實驗教學中心的前身是北京信息工程學院電工電子實驗教學中心，成立于2001年。該中心主要承擔全校電類及工科非電類15個專業的電類基礎課程教學任務，經過多年的探索、建設與實踐取得長足的提高和發展，2007年被評為北京市電工電子實驗教學示范中心，2008年被評為國家級電子信息與控制實驗教學示范中心建設單位，2012年被批準為國家級實驗教學示范中心（下稱中心）。

1 以人為本，形成與時俱進的實驗教學理念與改革思路

在學校“構建培養高素質應用型創新人才的課程體系與創新人才培養模式”的思想引領下，中心逐步形成了“以學科建設為依托，以專業建設為支撐，構建實踐教學大平臺；以更新理念為先導，以實驗改革為核心，創建實驗教學新體系”的建設思想。依托“信號與信息處理”、“檢測技術及自動化裝置”、“控制理論與控制工程”等省部級重點建設學科，以學生能力培養為核心，以實驗教學改革為重點，以優化教學隊伍為保障，構建面向電子電氣信息學科專業人才培養的大電類實驗教學平臺，營造設備先進、資源共享、開放服務、網絡化管理的實驗教學環境。

在實驗教學理念上，注重專業基礎課和專業課之間的交叉滲透和知識綜合，明確實驗教學與理論教學并重，實驗教學是理論教學的延伸而不是補充，實驗教學是培養學生應用所學知識分析和解決實際問題的實踐能力、科研素質和創新意識的必要手段，從而明確了實驗教學的建設目標。

在實驗教學體系和實驗教學改革中，建立分層次、分階段、多模塊、循序漸進的實驗教學體系，確立了“理論與實驗結合、課堂教學與網絡教學結合、硬件實驗與軟件仿真結合、啟發誘導與面向過程相結合”的實驗教學改革思路［1－4］。

在師資隊伍建設中，強化理論教學與實驗教學結合、教學與科研結合、本科生與碩士生教育結合［5－6］；充分利用現有的人才引進和培養政策加強建設力度，建設教學、科研、學科兼容，核心骨干相對穩定，結構合理的師資隊伍。

在實驗環境建設中，構建一個面向電子、電氣、信息、計算機、自動化和智能科學與技術等學科專業人才培養的大電類基礎課及專業課實踐教學大平臺，營造儀器設備先進、資源共享、開放服務、網絡化管理的實驗教學環境［7］。

2 完善實驗教學體系，建設系列化精品課程

淡化理論教學與實驗教學的界限［8］，將理論教學與實驗教學有機結合；淡化課程之間的界限，加強專業基礎課和專業課之間的交叉滲透和知識綜合，從學科知識結構、工程教育需要出發，建立了分層次、分階段、多模塊的實驗教學體系，將實驗分為基礎知識和基礎能力、綜合設計和實踐能力、科學研究和創新能力3個層次，培養學生實驗基礎知識、方法和技能，培養學生運用所學知識分析、解決問題的基本思維和能力，引導學生系統學習科學研究與工程實現方法，逐步提升科研素質、創新意識和實踐能力［9－10］。

將實驗教學改革與課程建設結合，以“電子電路、電磁場、信息處理、自動控制”精品課程群建設為主線，實驗教學內容與學科前沿、科研成果以及行業需求有機結合，課內實驗教學與課外開放創新實驗、學科競賽、大學生科技創新活動有機結合，構建課程內容體系。教師將科研成果中適合學生的內容引進到實驗教材中，讓最新的教科研成果進課堂、進實驗室，保證實驗教學體系的系統性和教學內容的先進性。

3 豐富教學資源，探索多元化實驗教學方法

按照教師角色從“傳道，授業，解惑”轉變為學生的伙伴，學生從被動聽講轉變為主動參與，教師的演示工具轉變為學生的認識工具，教學過程由傳授型轉變為引導型的改革思路。在電子資源建設、實驗技術和方法、開放式實驗教學等方面進行改革。開發制作網絡教學課件、教學指導書、題庫、視頻資料等電子教學資源，同時按照“理論教材與實驗教材、主教材與輔助教材、紙質教材與電子教材”相結合的方式，開展了實驗教材建設。教學中，圍繞問題的提出、問題的分析、問題的解決、問題的延伸等環節，采用引導入門、研究討論、資料檢索分析、設計仿真實現、系統方法講解、工程案例剖析等多種形式，在網絡化開放式實驗教學管理和網絡教學資源的支撐下，探索了多元化的實驗教學方法和手段。

以實施“卓越工程師教育培養計劃”為契機，深化校企合作，分別與安捷倫公司等多家企業聯合共建了電磁場與微波技術實驗室、電子測試實驗室、DSP實驗室、電子技術實驗室、通信工程專業實習基地、電子工藝實習聯合實驗基地等，更好地培養了學生的工程實踐能力。

4 創新教師培養機制，造就可持續發展的實驗教師隊伍

實驗教師隊伍建設是中心開展各項教學改革的基礎。中心提出了注重青年教師培養、倡導團隊合作、營造創新氛圍的隊伍建設理念，培養了一支結構更趨年輕化、高學歷化、綜合素質優秀、教學科研創新能力強、實驗教學水平高，勇于創新、團結協作的穩定的實驗教師隊伍。

采用引進和培養相結合用人機制［11］，引進博士、碩士畢業生補充實驗教師隊伍，同時，重點建設現有隊伍，將學科、本科教學、科研有機結合設置崗位，明確崗位職責。制定了“教學實驗室建制管理暫行辦法”、“實驗教學工作量計算方法”等一系列的獎懲措施和激勵機制。

實行青年教師導師制，支持青年骨干教師出國研修。優先資助參與中心建設的骨干教師教研和科研立項，鼓勵教師在職攻讀學位和參加新技術培訓。聘請國內外知名專家、名師做專題講座，開展常規性的教學觀摩、教學研討和學術研討，全面提升師資的整體教學、學術水平。

倡導團隊合作，以理論與實驗結合、教學與科研結合、本科生與碩士生教育結合的團隊建設理念，組建教學團隊。團隊教師學科交融、優勢互補、相互促進，不僅提升了隊伍的整體水平與層次，而且較好地促進了精品課程建設、教材建設、實驗室建設等教學改革。

營造創新氛圍，發揮教師年輕化、高學歷化的優勢，將“創新”作為青年教師成長的內涵。通過“更新觀念，創造良好環境，培育創新精神；在實踐中培養、鍛煉，提高創新能力”來營造創新文化氛圍。

5 集成現代技術，構筑現代化的實驗教學環境

提出了本科教學實驗室與學科、科研實驗室一體化建設的思路［12］，統籌規劃、合理布局，實驗室功能復合型配置。實驗室一室多用，每個實驗臺配備的儀器設備種類全，軟硬件一體，既能保證多課程、多層次實驗項目的硬件實驗，又可以進行軟件仿真實驗，集成打造了多學科交融、綜合開放、功能復合、高效運行的現代化實驗教學環境。

圍繞電子電路、電磁場、信息處理、自動控制等知識結構，提出功能復合型實驗室配置方案，建設了電子電路、電磁場、信息處理、自動控制4個功能復合型實驗室。如電子技術實驗室不僅能為模電、數電、電子技術基礎、電子電路課程設計、綜合電子設計等課程實驗服務，而且每個實驗臺均配備計算機，既保證了多層次實驗項目的硬件實驗，又可以進行軟件仿真。實驗室利用率高。通過中心網絡化、開放式實驗教學綜合管理系統的動態管理，數量充足、設備先進的各功能實驗室運行良好，很好地滿足了實驗教學的需要。

中心的網絡化信息平臺集成了儀器設備管理、實驗室信息管理、實驗室開放預約管理、實驗教學管理、共享教學資源網站等。實現了對實驗教學、儀器設備、信息搜集與分析、學生選課、實驗預約、成績登錄等實驗教學環節的網絡化動態管理。

中心為實驗配套制作了大量網絡課件、電子教案、實驗指導、視頻資料、器件數據手冊、設備使用手冊、電子題庫、練習庫等資料，并將這些資料提交網上，學生可通過瀏覽器瀏覽，為學生的自主學習提供了方便，為中心開展多元化的實驗教學模式改革提供了支撐。

6 培育優秀人才取得顯著效果

中心每年面向全校15個專業3 700余名本科生承擔教學任務，也為信號與信息處理等4個二級學科的碩士研究生教育承擔實驗教學任務，實驗室面向全校學生開放。中心的實驗教學改革，取得豐碩成果，培養的學生理論基本功扎實，具有較強的分析、解決問題的能力和創新意識，得到社會的認可和好評。中心組織、培訓的學生在國際仿人機器人奧林匹克競賽、全國機器人大賽、全國及北京市大學生電子競賽等學科競賽中，獲省部級以上獎勵220項。中心承擔全國大學生電子設計大賽及北京市電子設計競賽分賽區的組織實施，連續5次獲北京市大學生電子設計競賽優秀組織學校獎。

7 結束語

經過多年堅持不懈的努力，中心形成了教師配備復合化、科研成果課程化、培養模式階梯化、開放實驗制度化、實驗室功能多元化等鮮明特色，積累了豐富的建設和改革經驗，并在校內外得到推廣，起到積極的示范與輻射作用。

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