射頻與微納電子學科綜合訓練中心的建設與實踐

程 勇， 郭宇鋒， 呂文俊， 黃 剛

(1. 南京郵電大學 江蘇省射頻與微納電子學科綜合訓練中心， 江蘇 南京 210003；2. 南京郵電大學 實驗室建設與設備管理處， 江蘇 南京 210003)

射頻與微納電子學科綜合訓練中心的建設與實踐

程 勇1， 郭宇鋒1， 呂文俊1， 黃 剛2

(1. 南京郵電大學 江蘇省射頻與微納電子學科綜合訓練中心， 江蘇 南京 210003；2. 南京郵電大學 實驗室建設與設備管理處， 江蘇 南京 210003)

介紹了南京郵電大學江蘇省射頻與微納電子學科綜合訓練中心各環節的建設情況，重點闡述了中心面向工程實訓的實踐教學理念、實踐實驗平臺結構和教學體系。綜合訓練中心的教學體系分為專業基礎—專業綜合—研究與創新3個層次，是以能力培養為核心的分層次、多模塊、多元化、綜合性的實驗實踐教學體系。介紹了綜合訓練中心建設取得的成果和輻射效應。

示范中心建設； 綜合訓練； 射頻與微納電子學科； 實踐教學

射頻技術和微納電子技術是通信的核心技術，在我國《信息產業科技發展“十一五”規劃和2020年中長期規劃綱要》[1]中，將射頻技術和微電子技術(集成電路技術)作為國家重點發展的領域，而射頻與微納電子綜合訓練中心在為國家的電子信息產業培養大批高素質、復合型、應用型人才方面發揮著重要的作用。

南京郵電大學射頻與微納電子綜合訓練中心于2013年獲批為江蘇省實驗教學示范中心。中心依托本校“電子科學與技術”江蘇省優勢學科、“電磁場與微波技術”江蘇省重點學科、“射頻集成與微組裝”江蘇省工程中心、“電子科學與技術”一級學科博士點和國家特色專業，通過優化整合電磁場與微波技術實驗室、無線通信與電磁兼容實驗室、微電子實驗中心、電子創新實驗中心的優質資源組建而成。該中心提供了良好的學科綜合訓練平臺，通過教學與科研協同的實驗教學新模式，探索綜合訓練中心建設和工程訓練改革新途徑[2-6]，提升學校的辦學水平和教育質量，為電子信息產業培養更多的高素質創新型人才。

1 綜合訓練中心教學理念

射頻與微納電子綜合訓練中心在教學建設與改革發展中，秉承南京郵電大學“大信息”辦學和“強調學用結合，注重能力訓練，倡導創新拓展，培養電子科學創新研究型人才”的實驗實踐教學理念，針對電子類學科知識密集度大、技術更新快的特點，依照“工程訓練為基礎、能力提高為重點、創新意識培養為核心”的原則，不斷優化綜合訓練中心的配置和課程設置，更新實驗實踐教學內容。依照“突出學科優勢，合理調整布局，優化資源配置，強化科學管理，促進開放共享”的原則，建設了實驗實踐平臺體系，面向不同學科、不同專業開設多種規格、不同側重點、不同教學要求的實驗課程，強化學生的工程實踐訓練，強化對學生實踐能力和創新能力的培養[7-10]。

2 綜合訓練中心建設目標與思路

中心面向國家電子信息化需求，服務江蘇區域經濟和社會發展，形成了“知識體系交叉融合，實驗資源高效整合，教學科研深度結合，學校社會協同育人”的實驗教學新模式，進一步探索實驗室建設和教學改革新途徑，強化大學生實踐能力、創新能力的培養，提升學校辦學水平和教育質量，為我國電子信息產業培養更多的高素質創新人才。

2.1 構建集約、優化、開放、高效的實驗實踐平臺

先進的實驗教學理念和實驗實踐教學體系是中心建設的核心要素。為培養具有扎實的專業基礎知識、良好的實踐動手能力和勇于創新的專門人才，中心對實驗實踐教學資源進行了整合和優化，大幅度增加綜合性和設計性實驗內容，把課程綜合訓練與仿真、測量實驗相結合，并以此帶動其他實驗教學環節。

教材、實驗系統和網絡虛擬化實驗環境三者相結合，改變了以往實驗手段落后于技術發展的情況。特別是設計工具和測試工具的引入，凝練和完善了實驗教學體系，使學生可以更多地了解系統設計參數與實驗結果的關系，促進知識的學習和創新思維的產生。

先進的實驗實踐教學平臺是綜合訓練中心開展各項實驗實踐教學活動的基礎。中心進一步建設和完善了實驗實踐平臺，通過整合和優化資源、補充新型儀器設備、擴展平臺功能，為學生進行綜合性實驗和研究探索性實驗提供了靈活、多樣的選擇，有利于拓寬學生的專業視野、培養創新理念。

2.2 創新培養模式，加強對學生3種能力的培養

整合和優化實驗教學內容，開設具有我校特色的實驗課程；改進實驗教學方法，完善開放式實驗教學模式。中心通過對實驗項目的組合化和模塊化設計，系統地加強了實驗基本知識、基本思想、基本方法和基本技能的教學；通過多渠道籌措資金，進一步加大對綜合性、設計性、創新性和研究性實驗的開設力度，擴大中心的開放規模，實現實驗全方位開放教學，加強培養學生的學習能力、實踐能力和創新能力。

通過實驗教學環節，中心加強了對學生科學精神、科學道德、科學素養的培養，使學生發現問題和提出問題的能力、分析問題和解決問題的能力、正向思維和逆向思維的能力都得到鍛煉和提高。

2.3 建立一支穩定、素質高的實驗教學隊伍

穩定的高素質實驗教師隊伍是中心教學質量的保證[11-12]。綜合訓練中心采用引進和在崗培養相結合的方式提高實驗教師隊伍的整體水平，在崗位設置、考核激勵等方面亦有所創新。

(1) 鼓勵和支持教師積極開展實驗教學改革研究與科學研究，吸收科研能力強的教師到綜合訓練中心進行新實驗項目開發和實驗設備研制，加速科研成果向實驗教學的轉化。

(2) 有計劃地安排教師和實驗技術人員參加國內外進修和培訓，全面提升實驗教學隊伍的業務素質，提高隊伍的教學和科研水平。

(3) 通過完善實驗教學評價和質量保證體系，全面提高實驗教學質量。

(4) 加強校企合作，聘請企業的高水平技術人員作為中心的兼職教師，同時選派教師參與企業的科研生產活動，既提高教師的工程實踐經驗，又增加中心的輻射示范效應。

3 綜合訓練中心教學體系與平臺體系

中心在長期的實驗實踐教學中，形成了以“專業基礎—專業綜合—研究與創新”為主線，按照“器件、電路、系統綜合訓練”的建設思路，建立了以能力培養為核心的分層次、多模塊、多元化、綜合性的實驗實踐教學體系(見圖1)。

圖1 綜合訓練中心教學體系

該實驗體系主要包括3個層次。

(1) 專業基礎層。主要培養學生的基本工程素質、基本實驗技能、基本分析和解決問題的能力。該層包括電子電路基礎實驗模塊、電子電路(低頻、數字、高頻)實驗模塊、射頻與天線的基本測量技術模塊、微納電子器件設計及版圖設計模塊、微納電子器件測量與參數提取模塊。經過訓練，學生應當掌握基本的儀器使用與測試技術、電氣設備的基本操作方法、熟識EDA仿真技術、熟識常用中小規模模擬器件和數字器件的選擇原則和工作原理、射頻與微納電子器件性能及參數測試方法、射頻與微納電子器件版圖設計。

(2) 專業綜合層。該層主要是從功能電路的角度對專業基礎層面應掌握的知識進行整合和提升。該層主要包括專業課程設計模塊、畢業設計模塊、專題研討模塊、綜合工程設計模塊。通過該層次的項目訓練，要求學生掌握射頻微波電路模塊設計，能夠將提取的器件參數用于功能電路設計，學生可以以功能要求為導向，進行電路功能模塊的設計。

(3) 綜合創新層。該層主要面向全國大學生電子設計競賽、全國大學生“挑戰杯”科技競賽、大學生創新創業計劃(STITP),特別是吸收部分學生參與教師的科研項目，培養學生自主學習能力，系統分析能力，應用、綜合、設計與創新的能力。學生應掌握相關項目的開發設計和制作技術，掌握電子系統設計的一般規律，具有創新思路。

綜合訓練中心的實踐教學體系體現了由學科基礎知識過渡到專業綜合技能，再到研究與創新能力培養的教育教學規律；體現了從基礎課程到專業課程的實踐能力的綜合培養；體現了學校人才培養主體和學校與社會協同育人的創新人才培養模式。

南京郵電大學射頻與微納電子綜合訓練中心目前擁有現代電子技術實驗平臺、微納器件與集成電路實驗平臺、射頻電路與系統實驗平臺和電子綜合創新實驗平臺。中心完成學校在電子科學與技術學科專業鏈中幾乎所有環節的課程實驗和創新訓練教學工作，每年面向全校24個理工科專業開設電子技術系列實驗教學課程，共開設了20余門實驗課程，綜合訓練中心年均實驗人時數達59萬人時。

4 綜合訓練中心建設成果

近3年來，中心教學建設與改革成果豐碩：

有2個專業成為國家特色專業，1個專業通過了全國工程教育專業認證，3個專業入選國家級“卓越工程師”計劃，1個教育部高等學校專業綜合改革試點專業，3個江蘇省品牌特色專業，5個江蘇省重點專業類；

建立了23個校企共建實習基地和9個校企聯合實驗室；

4門課程被評為江蘇省精品課程，《電磁場與電磁波理論》被評為江蘇省精品教材，獲得1項江蘇省優秀多媒體教學課件獎；編寫了一部國家十二五規劃教材；

獲得2個國家高等教育教學成果獎、6個江蘇省高等教育教學成果獎、1個“江蘇省工人先鋒號”團隊。

中心通過先進的教學理念、多樣的教學手段和豐富的教學內容，使學生對于實踐和創新活動產生了極大的興趣和熱情。中心每年承擔全校省級以上大學生科技創新項目的組織工作，形成了濃郁的實踐創新氛圍。每年到中心參加各類科技創新活動的學生有1 300多人次。近3年，綜合訓練中心培養的本科生共完成省級以上大學生創新訓練計劃245項，其中國家級112項，國家級項目數和所占比例逐年增加。中心作為全校大學生電子設計競賽的承辦單位，近3年來共組織了3 000余名學生開展各類大學生學科競賽活動，獲獎數量多年穩居江蘇省屬高校前列，在國內高校中享有盛譽。近3年來獲得省級以上大學生電子類設計競賽獎共計240項，其中國家級92項，包括“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎。

5 結束語

射頻與微納電子省級綜合訓練中心秉承學校大信息辦學理念，依托南京郵電大學學科優勢和科研優勢，整合、優化了各方面資源，堅持先進的實驗實踐教學理念，建立了以能力培養為核心的分層次、多模塊、多元化、綜合性的實驗實踐教學體系，有效保障了人才培養質量，中心也成為教育理念、教學體系、教學方法、實驗條件、管理運行等方面具有先進性和示范性的高水平綜合訓練教學中心。中心將進一步探索實驗教學改革新方法和實驗室建設新模式，力爭取得更大的建設成效，發揮更大的示范和輻射作用。

References)

[1] 信息產業科技發展“十一五”規劃和2020年中長期規劃綱要：重大項目[EB/OL].(2006-09-01)[2015-01-20].http://kjs.miit.gov.cn/n11293472/n11295040/n11478852/11637550.html.

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Construction and practice of comprehensive training center of radio frequency and micro-nano electronics discipline

Cheng Yong1, Guo Yufeng1, Lü Wenjun1, Huang Gang2

(1. Jiangsu Radio Frequency and Micro-Nano Electronics Discipline Comprehensive Training Center, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China； 2. Office of Laboratory and Facility Management, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003,China)

The construction of Jiangsu Radio Frequency and Micro-Nano Electronics Discipline Comprehensive Training Center is presented. The experimental teaching concept ,the experimental platform and system, the construction effect and the demonstration effect are proposed respectively.

construction of demonstration center; comprehensive training; radio frequency and micro-nano electronics; practical teaching

2015- 01- 27

國家自然科學基金項目(61471204);南京郵電大學實驗室建設與設備管理研究課題(17002SG1301)

程勇(1970—)，男，江蘇南京，博士，副教授，南京郵電大學電子科學與工程學院副院長，從事射頻電路與天線的教學與科研工作和實驗平臺建設.

E-mail：chengy@njupt.edu.cn

G647；G482

B

1002-4956(2015)9- 0167- 03