信息與控制實驗教學中心建設(shè)與實踐

◆胡瑩 章飛

信息與控制實驗教學中心建設(shè)與實踐

◆胡瑩 章飛

為了建立培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的多層次實驗教學平臺，滿足學生電子設(shè)計競賽和創(chuàng)新計劃等活動以及教師和研究生的教學和科研需求，重組并新建信息與控制實驗教學中心，以形成較完善的、有層次的實驗教學體系，為培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才提供優(yōu)質(zhì)的實踐環(huán)境，提高學生的工程實踐能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。

信息與控制；實驗中心；創(chuàng)新性實驗

1 引言

江蘇科技大學是華東地區(qū)唯一以船舶行業(yè)為背景的高等院校，已為我國船舶工業(yè)、地方經(jīng)濟和海軍建設(shè)輸送了大批優(yōu)秀專業(yè)人才，船舶工業(yè)的快速發(fā)展也給學校發(fā)展帶來新的機遇。圍繞學校的辦學特色，江蘇科技大學電子信息學院對原有的電工電子省級實驗教學示范中心、電子和自動化專業(yè)實驗室進行重組和整合，成立信息與控制實驗教學中心，構(gòu)建一個較完善的、有層次的，既符合學科發(fā)展需要又滿足專業(yè)建設(shè)要求的高水平實驗教學體系[1]。

2 實驗中心現(xiàn)狀

電工電子實驗教學中心于2008年通過江蘇省電工電子實驗教學示范中心驗收。中心承擔全校16個專業(yè)的實驗教學、電子技術(shù)課程設(shè)計、電子實習與電子技術(shù)綜合訓(xùn)練的教學任務(wù)，全年教學工作量多達18萬人時數(shù)。實驗室總實用面積3004平方米，實驗設(shè)備總資產(chǎn)超過3000萬元，設(shè)備臺套數(shù)近4000臺。

雖然電工電子省級實驗教學示范中心經(jīng)過前期建設(shè)已具備一定的基礎(chǔ)，但目前主要是滿足日常的常規(guī)實驗教學，缺乏進一步開設(shè)創(chuàng)新研究性實驗的條件，無法滿足大學生電子設(shè)計競賽和創(chuàng)新計劃等活動的場地和設(shè)備需求，在培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面缺少相關(guān)多層次的實驗教學平臺，無法滿足教師和研究生的教學和科研需求。因此，有必要對原有的電工電子省級實驗教學示范中心、電子和自動化專業(yè)實驗室進行重組和整合，建設(shè)信息與控制實驗教學中心，為培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才提供優(yōu)質(zhì)的實驗和實踐環(huán)境，提高本科及研究生的工程實踐能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新設(shè)計能力[2]。

3 建設(shè)目標

通過對信息與控制實驗教學中心的規(guī)劃建設(shè)，形成能夠充分滿足各專業(yè)、各學歷層次實踐能力培養(yǎng)要求，支撐學科發(fā)展與科學研究，實驗內(nèi)容先進、環(huán)境優(yōu)美、教學體系合理，體現(xiàn)學校辦學特色的先進實驗教學與管理體系[3]。信息與控制實驗教學中心建成后應(yīng)能基本滿足學院現(xiàn)有專業(yè)和新增專業(yè)的實驗需求，并能更好地為優(yōu)秀本科生和研究生提供一個發(fā)揮聰明才智的環(huán)境，培養(yǎng)一些專業(yè)能力強的學生參加各類專業(yè)學科競賽，為學校爭取到更多的獎項和榮譽，并且起到示范作用，引導(dǎo)其他學生積極認真學習專業(yè)技能，同時還能為學科建設(shè)、科研提供支撐。通過實驗室的建設(shè)凝練學科方向，培育科研成果，鍛煉和培養(yǎng)教師隊伍。

4 建設(shè)內(nèi)容

新建的信息與控制實驗教學中心主要負責承擔全校電工電子基礎(chǔ)課程、電子信息學院本科生基礎(chǔ)實驗和部分研究生實驗，包括三大平臺。

1）面向全校各專業(yè)的電工電子實驗實踐平臺，主要為全校各專業(yè)提供電工學等課程的相關(guān)實驗、實訓(xùn)教學。

2）面向電子信息學院各專業(yè)的基礎(chǔ)課程實驗平臺，主要為電子信息學院各專業(yè)的電路、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、微機原理、電力電子、自動控制原理、電機與拖動、PLC、嵌入式計算機技術(shù)、信號分析處理技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、電子線路設(shè)計、仿真和測試技術(shù)等課程提供實驗教學。

3）面向電子信息學院各專業(yè)的信息與控制綜合和創(chuàng)新實驗平臺，將進一步增設(shè)綜合和創(chuàng)新實驗課程，拓展實驗內(nèi)容，改進實驗手段和方法，為培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才提供優(yōu)質(zhì)的實驗和實踐環(huán)境，提高本科及研究生的工程實踐能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。

為了進一步完善教學體系，提高學生的綜合實踐能力，為優(yōu)秀本科生和研究生提供綜合實踐平臺，新建兩個實驗分室：數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實驗室、電子綜合與創(chuàng)新實驗室。

1）數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實驗室建設(shè)。目前省內(nèi)外很多高校先后與國際知名FPGA生產(chǎn)商Xilinx建立了聯(lián)合實驗室。Xilinx公司在國內(nèi)已完成在“985”和“211”層次學校建立聯(lián)合實驗室的計劃，現(xiàn)已開始與普通高校開展聯(lián)合實驗

室的建設(shè)工作。學校與Xilinx公司合作利用外部資源，建立數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實驗室，將FPGA相關(guān)的教學和實驗提高到新的層次和水平。該實驗室由Xilinx公司捐贈部分高檔實驗裝置和設(shè)備，實驗室建成后提供高層次的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計實驗平臺，主要通過該平臺進行相關(guān)專業(yè)算法和電路系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)，面向?qū)ο鬄閮?yōu)秀本科學生和研究生增設(shè)相關(guān)的高層次的實驗課程，使學生掌握現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)的設(shè)計方法和理念[4]，實現(xiàn)學生在數(shù)字系統(tǒng)方面綜合設(shè)計能力的提高。

作者：胡瑩，江蘇科技大學講師，研究方向為信息與通信工程；章飛，江蘇科技大學（212003）。

2）電子綜合與創(chuàng)新實驗室建設(shè)。開展學生的科技創(chuàng)新活動和工程實踐是全面提升學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力、實踐能力的有效途徑[5]。為了提高辦學質(zhì)量，加強學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，信息與控制實驗教學中心亟待建設(shè)一個目標明確的電子綜合與創(chuàng)新實驗室。建成后將增設(shè)綜合和創(chuàng)新實驗課程，拓展實驗內(nèi)容，改進實驗手段和方法，探索并建立以提出問題和解決問題為核心的教學模式，倡導(dǎo)以學生為主的創(chuàng)新性實驗改革，調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性。

該實驗室面向全國大學生電子設(shè)計競賽、大學生創(chuàng)新計劃、大學生“挑戰(zhàn)杯”競賽和全國大學生機器人大賽等競賽。經(jīng)過本實驗室的項目鍛煉，將幫助學生進一步提高電子線路設(shè)計能力，掌握完整的應(yīng)用電子系統(tǒng)的設(shè)計方法；掌握以單片機為核心的智能型電子系統(tǒng)的設(shè)計方法；掌握電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計方法。學生通過設(shè)計、制作、調(diào)試一個完整電子系統(tǒng)，加深對理論知識的理解和運用能力，提高實際操作能力和工程綜合素質(zhì)；學會查找和收集課外資料并能利用相關(guān)理論課程知識完成電子系統(tǒng)設(shè)計。

5 預(yù)期效益

信息與控制實驗教學中心建成后可從不同方面、不同層次為學院的五個本科專業(yè)、三個碩士學位授權(quán)點和兩個工程碩士專業(yè)的學生開設(shè)專業(yè)課實驗、課程設(shè)計和研究性實驗，預(yù)計可以新增80個設(shè)計型、綜合型和研究型實驗，每年可為約1300名本科生、300名研究生提供實驗教學。同時還可充分利用實驗室的資源，提供本科畢業(yè)設(shè)計、課外創(chuàng)新項目、大學生各類競賽以及碩士生研究題目，加強本科生和研究生理論聯(lián)系實際的能力[6]。

信息與控制實驗教學中心新建的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實驗室和電子綜合與創(chuàng)新實驗室主開展電子線路綜合應(yīng)用和系統(tǒng)級電路創(chuàng)新設(shè)計等方面的實驗教學工作，強調(diào)電子技術(shù)方面系統(tǒng)級的綜合和創(chuàng)新實驗，建成后可為電子信息學院的本科專業(yè)開設(shè)綜合和創(chuàng)新實驗，將新增實驗課程五門以上，新增實驗項目20個以上，課外創(chuàng)新項目15個以上，具備容納20組數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實驗和15組科技創(chuàng)新研究項目或競賽組的規(guī)模。每年可為約200名本科生和50名研究生提供實驗教學。

6 結(jié)語

信息與控制實驗教學中心的建設(shè)緊跟船舶技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài)，培養(yǎng)高質(zhì)量、專業(yè)面寬、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型高級船舶設(shè)計和制造專門人才；進一步凸現(xiàn)了相關(guān)專業(yè)的特色和優(yōu)勢，為本科專業(yè)建設(shè)、碩士點建設(shè)提供實驗教學支持，極大地提高這些專業(yè)的整體實驗教學水平。

[1]劉鑫,王月榮,馮若蘭,等.多層次綜合化學實驗平臺的建設(shè)與實踐[J].實驗室研究與探索,2015,33(10):246-249.

[2]黃剛,尹嬋娟,郭盛,等.整合實驗室資源構(gòu)建多層次實驗平臺[J].實驗室研究與探索,2014,33(5):235-238.

[3]馬臣,薛強.規(guī)劃實驗教學平臺提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].實驗室科學,2015,18(1):178-180.

[4]廖慶敏.深化示范中心內(nèi)涵建設(shè) 不斷提高學生實踐與創(chuàng)新能力[J].實驗技術(shù)與管理,2014,31(2):107-109.

[5]武芳.高校實驗室建設(shè)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].西南師范大學學報:自然科學版,2014,39(7):206-209.

[6]黃順容.高校教學實驗室效益評價體系初探[J].實驗室研究與探索,2014,33(12):251-254.

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