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信息与控制实验教学中心建设与实践

发布时间:2019-05-15 09:00

  摘要为了建立培养应用创新型人才的多层次实验教学平台,满足学生电子设计竞赛和创新计划等活动以及教师和研究生的教学和科研需求,重组并新建信息与控制实验教学中心,以形成较完善的、有层次的实验教学体系,为培养创新性应用型人才提供优质的实践环境,提高学生的工程实践能力、综合应用能力和创新设计能力。


  关键词信息与控制;实验中心;创新性实验


  中图分类号:G482文献标识码:B


  文章编号:1671-489X(2015)18-0030-02


  1引言


  江苏科技大学是华东地区唯一以船舶行业为背景的高等院校,已为我国船舶工业、地方经济和海军建设输送了大批优秀专业人才,船舶工业的快速发展也给学校发展带来新的机遇。围绕学校的办学特色,江苏科技大学电子信息学院对原有的电工电子省级实验教学示范中心、电子和自动化专业实验室进行重组和整合,成立信息与控制实验教学中心,构建一个较完善的、有层次的,既符合学科发展需要又满足专业建设要求的高水平实验教学体系[1]。


  2实验中心现状


  电工电子实验教学中心于2008年通过江苏省电工电子实验教学示范中心验收。中心承担全校16个专业的实验教学、电子技术课程设计、电子实习与电子技术综合训练的教学任务,全年教学工作量多达18万人时数。实验室总实用面积3004平方米,实验设备总资产超过3000万元,设备台套数近4000台。


  虽然电工电子省级实验教学示范中心经过前期建设已具备一定的基础,但目前主要是满足日常的常规实验教学,缺乏进一步开设创新研究性实验的条件,无法满足大学生电子设计竞赛和创新计划等活动的场地和设备需求,在培养应用型人才方面缺少相关多层次的实验教学平台,无法满足教师和研究生的教学和科研需求。因此,有必要对原有的电工电子省级实验教学示范中心、电子和自动化专业实验室进行重组和整合,建设信息与控制实验教学中心,为培养创新性应用型人才提供优质的实验和实践环境,提高本科及研究生的工程实践能力、综合应用能力和创新设计能力[2]。


  3建设目标


  通过对信息与控制实验教学中心的规划建设,形成能够充分满足各专业、各学历层次实践能力培养要求,支撑学科发展与科学研究,实验内容先进、环境优美、教学体系合理,体现学校办学特色的先进实验教学与管理体系[3]。信息与控制实验教学中心建成后应能基本满足学院现有专业和新增专业的实验需求,并能更好地为优秀本科生和研究生提供一个发挥聪明才智的环境,培养一些专业能力强的学生参加各类专业学科竞赛,为学校争取到更多的奖项和荣誉,并且起到示范作用,引导其他学生积极认真学习专业技能,同时还能为学科建设、科研提供支撑。通过实验室的建设凝练学科方向,培育科研成果,锻炼和培养教师队伍。


  4建设内容


  新建的信息与控制实验教学中心主要负责承担全校电工电子基础课程、电子信息学院本科生基础实验和部分研究生实验,包括三大平台。


  1)面向全校各专业的电工电子实验实践平台,主要为全校各专业提供电工学等课程的相关实验、实训教学。


  2)面向电子信息学院各专业的基础课程实验平台,主要为电子信息学院各专业的电路、数字电子技术、模拟电子技术、微机原理、电力电子、自动控制原理、电机与拖动、PLC、嵌入式计算机技术、信号分析处理技术、现代数字系统设计技术、电子线路设计、仿真和测试技术等课程提供实验教学。


  3)面向电子信息学院各专业的信息与控制综合和创新实验平台,将进一步增设综合和创新实验课程,拓展实验内容,改进实验手段和方法,为培养创新性应用型人才提供优质的实验和实践环境,提高本科及研究生的工程实践能力、综合应用能力和创新设计能力。


  为了进一步完善教学体系,提高学生的综合实践能力,为优秀本科生和研究生提供综合实践平台,新建两个实验分室:数字系统设计实验室、电子综合与创新实验室。


  1)数字系统设计实验室建设。目前省内外很多高校先后与国际知名FPGA生产商Xilinx建立了联合实验室。Xilinx公司在国内已完成在“985”和“211”层次学校建立联合实验室的计划,现已开始与普通高校开展联合实验室的建设工作。学校与Xilinx公司合作利用外部资源,建立数字系统设计实验室,将FPGA相关的教学和实验提高到新的层次和水平。该实验室由Xilinx公司捐赠部分高档实验装置和设备,实验室建成后提供高层次的数字系统的设计实验平台,主要通过该平台进行相关专业算法和电路系统的硬件实现,面向对象为优秀本科学生和研究生增设相关的高层次的实验课程,使学生掌握现代数字电子系统的设计方法和理念[4],实现学生在数字系统方面综合设计能力的提高。


  2)电子综合与创新实验室建设。开展学生的科技创新活动和工程实践是全面提升学生综合素质和创新能力、实践能力的有效途径[5]。为了提高办学质量,加强学生的实践能力和创新能力,信息与控制实验教学中心亟待建设一个目标明确的电子综合与创新实验室。建成后将增设综合和创新实验课程,拓展实验内容,改进实验手段和方法,探索并建立以提出问题和解决问题为核心的教学模式,倡导以学生为主的创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性。


  该实验室面向全国大学生电子设计竞赛、大学生创新计划、大学生“挑战杯”竞赛和全国大学生机器人大赛等竞赛。经过本实验室的项目锻炼,将帮助学生进一步提高电子线路设计能力,掌握完整的应用电子系统的设计方法;掌握以单片机为核心的智能型电子系统的设计方法;掌握电子系统的抗干扰设计方法。学生通过设计、制作、调试一个完整电子系统,加深对理论知识的理解和运用能力,提高实际操作能力和工程综合素质;学会查找和收集课外资料并能利用相关理论课程知识完成电子系统设计。


  5预期效益


  信息与控制实验教学中心建成后可从不同方面、不同层次为学院的五个本科专业、三个硕士学位授权点和两个工程硕士专业的学生开设专业课实验、课程设计和研究性实验,预计可以新增80个设计型、综合型和研究型实验,每年可为约1300名本科生、300名研究生提供实验教学。同时还可充分利用实验室的资源,提供本科毕业设计、课外创新项目、大学生各类竞赛以及硕士生研究题目,加强本科生和研究生理论联系实际的能力[6]。


  信息与控制实验教学中心新建的数字系统设计实验室和电子综合与创新实验室主开展电子线路综合应用和系统级电路创新设计等方面的实验教学工作,强调电子技术方面系统级的综合和创新实验,建成后可为电子信息学院的本科专业开设综合和创新实验,将新增实验课程五门以上,新增实验项目20个以上,课外创新项目15个以上,具备容纳20组数字系统设计实验和15组科技创新研究项目或竞赛组的规模。每年可为约200名本科生和50名研究生提供实验教学。


  6结语


  信息与控制实验教学中心的建设紧跟船舶技术发展的最新动态,培养高质量、专业面宽、具有创新精神和实践能力的应用型高级船舶设计和制造专门人才;进一步凸现了相关专业的特色和优势,为本科专业建设、硕士点建设提供实验教学支持,极大地提高这些专业的整体实验教学水平。本文来自《信息与控制》杂志

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