電子信息工程優(yōu)勢特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

李莉　肖媛媛

[摘 要] 山東華宇工學(xué)院電子信息工程優(yōu)勢特色建設(shè)工程項(xiàng)目，建設(shè)目標(biāo)是形成更加科學(xué)完善的電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系，建立完善的在山東省保持一定先進(jìn)水平的實(shí)踐教學(xué)基地。實(shí)驗(yàn)室是整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的核心內(nèi)容，本文就電子信息工程特色專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的規(guī)劃和建設(shè)方案進(jìn)行闡述。

[關(guān)鍵詞] 電子信息工程;特色專業(yè);實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

[中圖分類號]G642? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549（2021） 01-0026-02

2019年度，山東華宇工學(xué)院電子信息工程優(yōu)勢特色專業(yè)經(jīng)山東省教育廳批準(zhǔn)立項(xiàng)為省民辦高校基礎(chǔ)能力建設(shè)工程項(xiàng)目。同年山東華宇工學(xué)院2019年度教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“電子信息工程優(yōu)勢特色專業(yè)建設(shè)研究——以山東華宇工學(xué)院為例”（課題編號：2019JG24）立項(xiàng)成功。學(xué)校將以此項(xiàng)目為契機(jī)，經(jīng)過兩年的建設(shè)，形成更加科學(xué)完善的電子信息工程人才培養(yǎng)方案和課程體系，建立相對完善的實(shí)踐教學(xué)基地，使該專業(yè)初步形成地方行業(yè)特色和時(shí)代特色，人才培養(yǎng)質(zhì)量及其專業(yè)建設(shè)、管理水平和辦學(xué)水平達(dá)到山東省同類院校前列。

電子信息工程優(yōu)勢特色專業(yè)，建設(shè)項(xiàng)目預(yù)算資金400萬元，其中省財(cái)政支持資金200萬元，學(xué)校配套資金200萬元。學(xué)校為項(xiàng)目資金分別建立了專門賬戶，確保資金?？顚Ｓ?。項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括三個(gè)方面，第一，實(shí)驗(yàn)室建設(shè);第二，課程資源建設(shè);第三，師生實(shí)踐能力培養(yǎng)。其中實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的預(yù)算資金370萬。

一、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的指導(dǎo)思想

第一，對標(biāo)省一流建設(shè)。電子信息工程專業(yè)的學(xué)生，從2015級的29人到現(xiàn)在在校生230人，今年專升本的計(jì)劃180人，加上2020級新生，在校生的規(guī)模將會達(dá)到450～500人，專業(yè)的學(xué)生規(guī)模逐漸增加。本專業(yè)專任教師11人，碩士以上8人，高職稱教師5人，雙師教師4人，教師隊(duì)伍不斷發(fā)展壯大?，F(xiàn)有教材1部，省級教科研項(xiàng)目2項(xiàng)、科研成果1項(xiàng)，本專業(yè)的內(nèi)涵建設(shè)成果不斷增加。以上數(shù)據(jù)充分說明該校電子信息工程專業(yè)是一個(gè)蓬勃發(fā)展中的專業(yè)，2020年申報(bào)了省一流專業(yè)，借優(yōu)勢特色專業(yè)建設(shè)的契機(jī)，以《國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)推薦工作指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)》《山東省一流本科專業(yè)建設(shè)實(shí)施方案》等有關(guān)文件精神為指導(dǎo)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)是整個(gè)建設(shè)方案的主要指導(dǎo)思想。

第二，突出特色培育。我校電子信息工程專業(yè)的學(xué)生參加學(xué)科競賽國賽獲獎(jiǎng)4項(xiàng)，省賽獲獎(jiǎng)47項(xiàng);專利申報(bào)100余項(xiàng)，授權(quán)2項(xiàng);各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目11項(xiàng)。學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)，已經(jīng)是電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)的優(yōu)勢點(diǎn)。項(xiàng)目的建設(shè)要更重視培養(yǎng)師生創(chuàng)新實(shí)踐能力，要更緊密與實(shí)際聯(lián)系在一起，在具體某個(gè)領(lǐng)域或方向做出成績，形成專業(yè)的特色優(yōu)勢。

第三，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)準(zhǔn)確把握人才培養(yǎng)目標(biāo)定位。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)依據(jù)是專業(yè)人才培養(yǎng)方案和大綱。梳理現(xiàn)有專業(yè)人才培養(yǎng)方案的實(shí)驗(yàn)室總需求，去掉已有實(shí)驗(yàn)室，規(guī)劃改建和新建實(shí)驗(yàn)室。

第四，實(shí)驗(yàn)室按基本、創(chuàng)新、科研三個(gè)層次需求建設(shè)，突出實(shí)用性。該項(xiàng)目所建實(shí)驗(yàn)室要兼顧物聯(lián)網(wǎng)工程和其他電子類專業(yè)教學(xué)的需要，要有廣泛的適用性。實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃首先滿足電子信息工程的專業(yè)基本教學(xué)，其次滿足物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的基本教學(xué)需要，第三考慮電子信息工程專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，最后考慮科研需要。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要統(tǒng)籌考慮設(shè)備數(shù)量、實(shí)驗(yàn)室面積和布局。

第五，突出先進(jìn)性。電子信息工程優(yōu)勢特色專業(yè)建設(shè)要關(guān)注電子信息行業(yè)發(fā)展的動向，要有一定的先進(jìn)性。設(shè)備配置水平要以保證基本訓(xùn)練要求為目的，但是要有一定數(shù)量的創(chuàng)新和科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要關(guān)注設(shè)備的先進(jìn)性、開放性、兼容性和二次開發(fā)功能。

二、人才培養(yǎng)方案和實(shí)驗(yàn)室需求分析

電子信息工程專業(yè)課程類型包括通識課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、通識選修課程、專業(yè)拓展選修課程和集中實(shí)踐課程。作為專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)面向的對象課程是專業(yè)核心課程、專業(yè)拓展選修課程和集中實(shí)踐課程。

專業(yè)核心課程平臺包括：電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子線路、信號與系統(tǒng)、傳感器原理及應(yīng)用、單片機(jī)原理及應(yīng)用、通信原理、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、數(shù)字信號處理。從專業(yè)設(shè)立以來，學(xué)校重視基本實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，基本實(shí)驗(yàn)室的配置比較充足，以上課程的實(shí)驗(yàn)室條件均能滿足基本教學(xué)需要。從創(chuàng)新和科研的角度分析，可以增加機(jī)器視覺和人工智能控制類的實(shí)驗(yàn)室，拔高“嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用”課程的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平。

專業(yè)拓展選修課程包括：電子創(chuàng)新工程實(shí)踐、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、微機(jī)原理與接口技術(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、VHDL數(shù)字電路設(shè)計(jì)、人工智能、LabVIEW虛擬仿真、數(shù)字圖像處理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算與虛擬技術(shù)。梳理現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室后，發(fā)現(xiàn)還需要再建電子創(chuàng)新工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室、可編程邏輯陣列實(shí)驗(yàn)室、智能控制實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室。

集中實(shí)踐課程包括電工實(shí)習(xí)、電子工藝實(shí)訓(xùn)、電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)、Protel實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、MATLAB仿真實(shí)訓(xùn)、RFID技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐。結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件，再建設(shè)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室可以滿足所有課程需求。

通過梳理分析，電子信息工程專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)的課程共有29門，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室可滿足其中22門課程的基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！翱删幊踢壿嬯嚵袑?shí)驗(yàn)室”電腦陳舊，不能滿足現(xiàn)有基本教學(xué)所需，需要更新電腦。另外再建設(shè)“電子創(chuàng)新工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室”“物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室”“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室”“智能控制實(shí)驗(yàn)室”“機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)室”五個(gè)實(shí)驗(yàn)室。以上實(shí)驗(yàn)室建成后，除了可以滿足本專業(yè)所有課程的基本實(shí)踐教學(xué)需要，同時(shí)提供6個(gè)創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)室，4個(gè)科研類實(shí)驗(yàn)室。電子信息工程專業(yè)的整體實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件可以達(dá)到全省同類院校前列。

三、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

按照實(shí)驗(yàn)室的需求分析，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)包括改建可編程邏輯陣列實(shí)驗(yàn)室，新建電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、電子創(chuàng)新工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)室、智能控制實(shí)驗(yàn)室等六個(gè)實(shí)驗(yàn)室。

第一，可編程邏輯陣列實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室可以滿足學(xué)生掌握EDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電子線路CAD、面向?qū)ο缶幊陶n程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真等實(shí)驗(yàn)方法以及設(shè)計(jì)編程、性能測試等功能需求。培養(yǎng)學(xué)生在EDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方向的工程意識和基本實(shí)驗(yàn)技能。本實(shí)驗(yàn)室可提供數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等課程的電路仿真實(shí)驗(yàn)，以及“VHDL數(shù)字電路設(shè)計(jì)”的集中實(shí)踐教學(xué);也可用于電子信息類專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。

第二，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室主要服務(wù)“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程需要。該課程是近幾年電子信息工程專業(yè)普遍開設(shè)的主打課程之一，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室，其中最重要的原因在于教育部主導(dǎo)的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽影響越來越大，具有一定電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的畢業(yè)生供不應(yīng)求。由于該實(shí)驗(yàn)室儀器多、功能全、上手快、開放時(shí)間長、利用率高，可以短平快地出成績出人才，深受相應(yīng)專業(yè)學(xué)生歡迎。實(shí)驗(yàn)室可用于電子信息類相關(guān)專業(yè)“電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐”“電子工藝實(shí)訓(xùn)”“電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)”等5門課程實(shí)驗(yàn)教學(xué);可完成75個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;同時(shí)又是培訓(xùn)學(xué)生參加國內(nèi)外各類競賽的大本營，對提升學(xué)生電子系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)能力，促進(jìn)學(xué)生獲得高級別競賽名次、擴(kuò)大學(xué)校在省內(nèi)外的知名度有著舉足輕重的作用，還是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的最佳實(shí)驗(yàn)場所和實(shí)踐基地。

第三，物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室緊密結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)教學(xué)與科研，能全面滿足師生在學(xué)習(xí)和研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的需求，提升專業(yè)課程的實(shí)踐水平，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享。該實(shí)驗(yàn)室可為電子信息工程和物聯(lián)網(wǎng)工程2個(gè)本科專業(yè)“物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)”“物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”“物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)”“微機(jī)原理與單片機(jī)接口技術(shù)”“傳感器應(yīng)用技術(shù)”“嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)”等6門課程提供教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可開出65個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

第四，電子創(chuàng)新工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室主要服務(wù)“電子創(chuàng)新工程實(shí)踐”課程，該課程是教育部重點(diǎn)倡導(dǎo)，由北大、清華、山大、哈工大等知名大學(xué)組織，北大張海霞、山大邢建平、美籍華人院士王中林等國內(nèi)外眾多知名教授授課的線上課程，課程的宗旨在于促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐和工程意識。學(xué)校電子信息工程專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)均將該課程列入人才培養(yǎng)方案。該實(shí)驗(yàn)室提供電子信息工程、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)“電子創(chuàng)新工程實(shí)踐”“傳感器應(yīng)用技術(shù)”等課程的40個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可支撐全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等多種學(xué)科競賽。可作為學(xué)校電子信息類專業(yè)師生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)客空間與就業(yè)培訓(xùn)的基地。

第五，電子系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)是人工智能，電子信息工程專業(yè)師生必須掌握電子識別技術(shù)，和工業(yè)PLC控制技術(shù)不同的是電子信息類專業(yè)控制技術(shù)是機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)對話的高級算法，建立該實(shí)驗(yàn)室充分考慮了電子信息行業(yè)的發(fā)展。該實(shí)驗(yàn)室可作為電子、網(wǎng)絡(luò)、軟件、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的“人工智能”“Python程序設(shè)計(jì)”“嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)”等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可完成50個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可支撐多種學(xué)科競賽，涵蓋原理驗(yàn)證、綜合應(yīng)用、創(chuàng)新實(shí)踐、科學(xué)研究多層次實(shí)驗(yàn)體系。

第六，智能控制是自動控制發(fā)展的高級階段，是人工智能、控制論、系統(tǒng)論和信息論等多種學(xué)科的高度綜合與集成。由于各種實(shí)際工程系統(tǒng)的規(guī)模越來越大、復(fù)雜性越來越高，常規(guī)控制的理論和技術(shù)已無法滿足工程上對提高自動化水平和擴(kuò)大自動化范圍的要求。建立該實(shí)驗(yàn)室充分考慮了電子信息行業(yè)的發(fā)展。該實(shí)驗(yàn)室可作為電子、網(wǎng)絡(luò)、軟件、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的“人工智能”“Python程序設(shè)計(jì)”“嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)”等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可完成35個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可支撐多種學(xué)科競賽。

按照以上實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃，2020年電子信息工程專業(yè)將建成完整的實(shí)驗(yàn)室體系，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件達(dá)到全省同類院校前列并保持領(lǐng)先水平。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：王義祥）