加强特色建设，打造精品实验室

◇　刘树昌　赵海丽　王彩霞　王晓曼

（长春理工大学，吉林长春，130022）

实验室在高等教育中占据非常重要的地位，要培养出大量合格的、具有创新精神和实践能力的高素质人才，必须有高水平的实验室做保障。它直接影响学生就业、专业生存、学校发展。如何创建精品实验室？建精品实验室靠什么？足够的资金是支撑的一方面，更重要的是向管理要效益、上水平。只有软件过硬了，才可能使先进的硬件设施物尽其用，保持长久的生命力。而疏于管理、盲目贪大，只能是昙花一现，很快失去其先进性。

我们在建设“光电信息处理技术实验室”的过程中，“立足专业、坚持特色、软硬兼顾、打造精品”，使实验室充满专业文化底蕴。成为本科生积累专业知识的课堂、研究生培养良好科研素质的基地；可以对青年教师进行专业技能再充电，又为科研项目基础研究提供必要条件，大大提高了专业实验室使用效率，满足了不同层次需求。既圆满完成本科生专业教育，又为研究生培养打下坚实的专业基础。在实验室不断完善的过程中，总结了老教授多年的专业经验，吸取其中的精华，发挥他们的中流砥柱作用；锻炼、提高了中、青年教师，真正做到专业持续发展，人员素质不断提高。

随着电子信息工程的迅猛发展，如何培养和造就基础厚、专业宽、能力强、素质高的电子工程师，成为我们专业教育必须认真思考的主要内容。尤其是结合本校的特色，给予专业培养以恰当的定位，是打造精品实验室过程中的一个重要课题。我校的专业特色是光、机、电、计算机相结合，电子信息工程的专业教育势必应偏重于电与光的结合，即光信号采集、电信号处理、光电转换的系统综合。

如果说20世纪是电子的世界，那么21世纪将是光子的世界。将光与电巧妙结合，实现特色人才培养，满足社会的需求，这就是我们实验室建设的方向，也是给我们自己的定位。

明确发展目标，努力构建新型电子工程师的培养平台。该平台应具备如下条件：①专业基础雄厚。②专业特色鲜明。③实验资源共享。④实验内容创新。首先，我们发挥从事本学科教学多年、有丰富专业教学经验的学科带头人的作用，认真研究专业发展方向，确定新型电子工程师的培养内容和应具备的专业技能。结合对毕业学生从业的调查，找准位置，确定目标，培养具备电子信息科学与技术，同时掌握光子信息的基本理论、基本知识和基本技能，能在电子信息和光子信息领域从事科研、教学、开发的电子领域的综合人才；培养具有主动的知识更新能力、广泛的专业适应能力、睿智的科技创新能力以及较强的实践动手能力的创新人才。这一培养目标充分体现了我校光、机、电、计算机相结合的专业特色。

一旦明确了培养什么样的人才，接下来的问题就是如何培养。建立以光电信息检测与处理技术为龙头，以深厚扎实的电子学理论和实验技术为主体，以计算机应用和EDA技术为两翼，塑造良好的科学素质，适应高新技术发展的人才培养体系。学生的基础训练从光电检测入手，学习光电器件的测试与应用；学会单片机在光电信息检测与处理中的应用；掌握EDA技术，开发大规模集成电路应用；熟悉DSP芯片的功能原理，完成其控制应用；了解ARM系统的设计技巧，实现嵌入式系统应用。按照传统的实验室结构，完成这样的培养过程，学生最少要经过5个实验室的相关学习，掌握5种教学仪器的使用方法，无疑有大量的时间都浪费在熟悉各种仪器上。选择先进的教学技术，构建具有鲜明专业特色的实验平台，将光、机、电、计算机巧妙结合，使学生借助此平台完成从专业基础到专业综合的全部实践环节。我们分析：各种仪器结构都分成两部分——主板与资源。主板各不相同，但资源却基本一样。于是，我们结合学校的专业特点，总结专业教学经验，研制了光电信息检测与处理综合实验平台。该平台汇聚了电子信息专业的各个实践环节，突出电子信息的精髓，同时体现光信息技术的应用，使学生全面认识自己的专业；强调光电信号的调理电路设计，提高学生的实践能力；采用新型单片机的智能化的信号处理，结合传统的电子技术等基础知识，既发挥新技术的优势，又加强了基础知识的训练，较好地培养了学生的综合能力；系统化的应用为学生拓展视野、扩展知识面创造了条件；总线式、模块化的设计提高了系统的可扩展性。

依托自主研制的教学实验平台，所涉及的教学环节有：基础实验、课程设计、本科生毕业设计、创新活动、电子大赛等赛前培训、研究生开题论证与实验验证、青年教师业务培训。与其相关课程包括：光电检测、光电信息技术、智能仪器、虚拟仪器、新型单片机、EDA技术、嵌入式系统设计、微弱信号检测等，如图1所示。

图1　新型电子工程师的培养平台

该实验平台的最大特点是：总线式、模块化结构，有足够大扩展空间，易开发可不断更新，使其具有旺盛的生命力。集知识性、趣味性、专业性于一体，让学生体会到光、机、电、计算机专业的相互融合、相互渗透，使学生通过在实验室的锻炼，提高学习兴趣，发展各自的特点；使学生放宽视野、了解专业、熟悉专业、热爱专业，不断努力创新，跟上现代电子技术的发展。专业实验教学平台是我们多年科研与教学的积累，具有广阔的应用前景。同时，对其他专业相关课程也是很好的教学装置，对于其他院校，也极有推广价值。目前已实现与企业结合，批量生产。

在拥有实验教学平台良好硬件基础上，我们提出了“厚基础、宽专业、重特色”的教学理念，建立起电子信息技术与光信息技术结合的先进教学架构，实现了理论与实践互补的完整教学系统，从而软硬兼顾，改变传统实验教学的思路，在培养模式上具有以下几个特点：①夯实专业基础，将深厚的电子学理论基础与广阔的光电信息技术基础相结合。②开拓专业视野，注重将电子技术、计算机技术和光电技术相结合。③创新培养方式，进一步加强理论教学环节和实践环节相结合。④强化实践环节，注意实验实习、科学研究和工程实践相结合。

这样的培养模式确保了厚基础、宽专业的培养要求，有利于提高学生的综合素质、创新精神、创业意识和实践能力，使学生在人才市场的竞争中占有优势，也带动了专业自身的生存和发展。

在此基础上，我们编写了与该实验平台配套的讲义：新型AVR单片机实验讲义、现代数字电路实验讲义、光电信息处理实验讲义、电子综合实验讲义。制作了配套多媒体课件，使相关课程的理论与实验教学规范化、系列化，利用现代信息检测的手段完成信息检测处理，并进一步实现工程化。

为了突出实验室的专业文化特色，我们设计制作了本专业发展的一系列挂图。其中包括：结合科研实际，介绍现代光电子技术发展概况；实验室涵盖的主要专业内容；专业发展中的主要热点问题；主要科研项目的介绍等，从多方面赋予了专业实验室深厚的文化底蕴。图2是具有专业特色的实验室照片。

图2　具有专业特色的精品实验室照片

实验室建设过程中，充分发挥研究生的作用，将本科生培养与研究生培养融为一体。本科生从这里踏上他们的专业之旅，研究生在这里提高他们的科研素质，青年教师在这里积蓄他们的专业经验，承担科研项目的教师和研究生在这里完成相关单元技术的实验，专业教师离不开实验室，实验室需要专业教师不断补充新的内容，以此构成专业建设的良性循环。

我们以王大珩先生的话：“实事求是、审时度势、传承辟新、寻优勇进”作为行为准则。“明德博学、求是创新”是我们的校训，我们将为之而努力，脚踏实地、厚积薄发，将打造精品实验室的工作不断开展下去，用创新精神与创新意识赋予专业发展以旺盛的生命力。

参考文献：

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