【導(dǎo)讀】示范中心是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，示范中心建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。要規(guī)劃好、用好各種要素并處理好相互關(guān)系，使中心整體發(fā)揮出最大的效益。要準(zhǔn)確定位，中心是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的主戰(zhàn)場(chǎng)，是學(xué)校整個(gè)教學(xué)、科研體系的一個(gè)子系統(tǒng)。中心是一個(gè)開(kāi)放的、動(dòng)態(tài)發(fā)展的系統(tǒng)，不是孤立的、不變的，要勇于創(chuàng)新、進(jìn)取，不能故步自封、停滯不前。中心建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，既不能無(wú)所事事、碌碌無(wú)為，也不能奢求一步到位。要采取“科學(xué)定位、系統(tǒng)規(guī)劃、逐次推進(jìn)、不斷完善”的思路，不斷推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

　　山東科技大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中心)于2002年正式組建，前身為成立于1958年的山東礦業(yè)學(xué)院礦電實(shí)驗(yàn)室。先后被評(píng)為省級(jí)雙基一類(lèi)實(shí)驗(yàn)室、省級(jí)高等學(xué)?；A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、中央與地方共建高校實(shí)驗(yàn)室、省級(jí)普通高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。2007年被批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位，2012年通過(guò)驗(yàn)收。中心下設(shè)18個(gè)實(shí)驗(yàn)室和2個(gè)實(shí)驗(yàn)基地，設(shè)備資產(chǎn)總額1 900余萬(wàn)元，面積3 660余平方米，儀器設(shè)備4 300余臺(tái)套?，F(xiàn)有教師69人，其中專(zhuān)職教師45人(博士22人，高級(jí)職稱(chēng)32人)。面向全校9個(gè)學(xué)院、42個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)20門(mén)理論課程、19門(mén)實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目255項(xiàng)。每年接納5 300多名學(xué)生完成計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)人時(shí)數(shù)28萬(wàn)，指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)和其他實(shí)踐教學(xué)任務(wù)21萬(wàn)人機(jī)時(shí)。

　　創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，確立中心建設(shè)思路

　　山東科技大學(xué)是一所工學(xué)、理學(xué)、管理學(xué)、文學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、教育學(xué)等多學(xué)科相互滲透、協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬重點(diǎn)大學(xué)，工科優(yōu)勢(shì)突出，具有鮮明的煤礦行業(yè)特色，是山東省重點(diǎn)建設(shè)的5所應(yīng)用基礎(chǔ)型人才培養(yǎng)特色名校之一。學(xué)校歷來(lái)重視實(shí)踐教學(xué)，長(zhǎng)期以來(lái)“吃苦耐勞、動(dòng)手能力強(qiáng)”是用人單位對(duì)該校畢業(yè)生的一致評(píng)價(jià)。

　　中心2007年被批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位。在建設(shè)過(guò)程中，中心系統(tǒng)地梳理了建設(shè)的方方面面，形成了“以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為目標(biāo)，以高水平學(xué)科平臺(tái)為依托，夯實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)化綜合，倡導(dǎo)創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，注重“知識(shí)、實(shí)踐、創(chuàng)新”的有機(jī)統(tǒng)一，實(shí)行理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化，從根本上改變輕實(shí)驗(yàn)、重理論的傳統(tǒng)教學(xué)觀念。采取“科學(xué)定位、系統(tǒng)規(guī)劃、逐次推進(jìn)、不斷完善”的建設(shè)思路，通過(guò)學(xué)校投資、教改項(xiàng)目立項(xiàng)、社會(huì)捐贈(zèng)、自制儀器設(shè)備等方式不斷推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，把創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

　　積極研發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，解決教學(xué)難題

　　中心非常重視現(xiàn)有設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，提高設(shè)備使用率，使之最大限度地服務(wù)于教學(xué)及科研：(1)常態(tài)化、制度化管理。每學(xué)期末各實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一上報(bào)需要維修的設(shè)備清單，由中心統(tǒng)一聯(lián)系廠家維修。對(duì)于小的故障，由實(shí)驗(yàn)室管理員或任課教師實(shí)時(shí)維護(hù)，所需耗材從中心運(yùn)行經(jīng)費(fèi)中隨時(shí)解決。(2)鼓勵(lì)任課教師自制教學(xué)儀器。自制教學(xué)儀器的一大優(yōu)勢(shì)是便于維護(hù)，保證設(shè)備有較高的完好率和利用率。(3)建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息管理系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)化、信息化管理提高設(shè)備管理水平。

　　為解決購(gòu)置設(shè)備不能滿足教學(xué)需求的難題，中心鼓勵(lì)教師、學(xué)生積極參加教學(xué)儀器的改進(jìn)和研制工作。近年來(lái)投入30萬(wàn)元用于教學(xué)儀器研制，開(kāi)發(fā)了虛擬信號(hào)分析儀、DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、模擬電子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、EDA實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等500多套實(shí)驗(yàn)儀器，其中虛擬信號(hào)分析儀獲2010年全國(guó)高等學(xué)校電子技術(shù)研究會(huì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。本文推薦2種自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器。

　　(1)高性?xún)r(jià)比的便攜虛擬信號(hào)分析儀

　　儀器設(shè)備是示范中心建設(shè)中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。目前我國(guó)高等學(xué)校電工電子類(lèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中，所配置基礎(chǔ)儀器通常是函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙路示波器、雙路直流電源等。層次高一點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)室雖然配備了少數(shù)頻譜分析儀、數(shù)字存儲(chǔ)示波器、任意波形信號(hào)發(fā)生器，但是由于臺(tái)套數(shù)太少，大部分學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)熟悉使用這些高端儀器。

　　針對(duì)這種情況，中心開(kāi)發(fā)了一種具有很高性?xún)r(jià)比的便攜虛擬信號(hào)分析儀。該儀器集信號(hào)源、示波器、記錄儀、頻譜分析儀、時(shí)頻分析等多種功能于一體，成本低廉，體積小，重量輕。具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，硬件部分自行設(shè)計(jì)、制作，核心軟件采用C#語(yǔ)言自行開(kāi)發(fā)，擁有源代碼，便于不斷開(kāi)發(fā)完善。

　　該儀器已在學(xué)校電子技術(shù)、DSP技術(shù)等課程實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中獲得推廣應(yīng)用，對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平起到了重要作用。圖1a為虛擬信號(hào)分析儀電路板。圖1b為PLAB儀器工具箱(PLAB意為個(gè)人實(shí)驗(yàn)室，即Personal Laboratory)，包括虛擬信號(hào)分析儀、萬(wàn)用表、常用工具等。由于大部分學(xué)生擁有筆記本電腦，再加上一套這樣的儀器工具箱就相當(dāng)于擁有一個(gè)便于攜帶的小型個(gè)人電子實(shí)驗(yàn)室，在校園任何一個(gè)角落都可以開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

　　圖1 虛擬信號(hào)分析儀

　　(2)C55x DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

　　數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力、豐富的片上資源和靈活的對(duì)外接口，在電子信息、通信、計(jì)算機(jī)、儀器設(shè)備、自動(dòng)控制、醫(yī)學(xué)、消費(fèi)類(lèi)電子、軍事等領(lǐng)域獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此，DSP技術(shù)已成為高校電氣信息類(lèi)學(xué)生必須掌握的一門(mén)重要技術(shù)，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的高校陸續(xù)開(kāi)設(shè)了DSP類(lèi)課程。

　　中心教師選用TI公司的C5000系列C55x芯片為核心開(kāi)發(fā)了一套功能強(qiáng)大的DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)(如圖2所示)?？紤]到DSP區(qū)別于其他各種嵌入式處理器的突出特點(diǎn)是具有高速實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力，因此在主系統(tǒng)板設(shè)計(jì)中設(shè)置了4路高分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，并配置了相應(yīng)的4路模擬信號(hào)輸入輸出通道，以強(qiáng)化系統(tǒng)的信號(hào)采集和處理能力。同時(shí)為該系統(tǒng)配備了自制虛擬信號(hào)分析儀，為系統(tǒng)提供豐富的各種測(cè)試信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)輸出信號(hào)進(jìn)行波形記錄、頻譜分析和時(shí)頻分析。

　　另外，系統(tǒng)所配置的關(guān)鍵設(shè)備XDS100仿真器也由中心教師自行開(kāi)發(fā)。中心是國(guó)內(nèi)最早推出XDS100仿真器的單位之一，最早將該型仿真器進(jìn)行開(kāi)源，為國(guó)內(nèi)DSP技術(shù)愛(ài)好者自制該型仿真器提供技術(shù)支持。

　　理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化，培養(yǎng)高素質(zhì)教師隊(duì)伍

　　無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師隊(duì)伍培養(yǎng)是關(guān)鍵，中心將其列為工作重點(diǎn)之一：

　　(1)實(shí)行理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化。中心不但承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)任務(wù)，同時(shí)還承擔(dān)相應(yīng)理論課程的教學(xué)和課程建設(shè)任務(wù)。要求教師必須參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作，符合教師條件的實(shí)驗(yàn)人員可兼理論課，工作量計(jì)算與理論課教師相同;對(duì)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究給予經(jīng)費(fèi)支持，并實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)措施。

　　(2)中心建設(shè)與學(xué)科建設(shè)緊密融合。中心教師不但從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)工作，同時(shí)也參加科研和學(xué)科建設(shè)工作。吸引并穩(wěn)定一大批優(yōu)秀人才從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，不斷把先進(jìn)的科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)始終保持高、新水平。

　　(3)重視青年教師培養(yǎng)。對(duì)新進(jìn)青年教師進(jìn)行崗前規(guī)范化培訓(xùn);安排教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師對(duì)青年教師進(jìn)行傳幫帶;引導(dǎo)青年教師積極參加教學(xué)研究和教學(xué)改革實(shí)踐;鼓勵(lì)并指導(dǎo)青年教師參加學(xué)校講課比賽;鼓勵(lì)資助青年教師參與指導(dǎo)學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng);資助教師參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議和發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文。

　　(4)重視學(xué)術(shù)交流和對(duì)外交往。除了積極主辦、承辦高層次學(xué)術(shù)會(huì)議之外，還派遣骨干教師赴美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)的知名大學(xué)訪問(wèn)，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名專(zhuān)家來(lái)訪。

　　突出創(chuàng)新特色，收獲建設(shè)成果

　　中心在建設(shè)過(guò)程中呈現(xiàn)出三大特色：(1)形成了集“研究性、自主性、開(kāi)放性”于一體的層次化創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使創(chuàng)新活動(dòng)及早開(kāi)展并連貫化，由原來(lái)面向少數(shù)學(xué)生的精英教育變?yōu)槊嫦虼蟛糠謱W(xué)生的大眾教育。(2)自制教學(xué)儀器層次高、批量大、應(yīng)用效果好。(3)中心建設(shè)與學(xué)科建設(shè)緊密融合，吸引和穩(wěn)定優(yōu)秀人才從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

　　在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方面中心做了以下工作。

　　(1)中心提出集“研究性、自主性、開(kāi)放性”于一體的電工電子創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)必須具備3個(gè)基本屬性，①研究性：具體實(shí)現(xiàn)方法多樣性，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有多樣性，學(xué)生只要獨(dú)立完成，出現(xiàn)雷同結(jié)果的概率極小;②自主性：學(xué)生根據(jù)總體題目要求，自擬具體的實(shí)驗(yàn)題目，自主提出實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，指導(dǎo)教師的任務(wù)主要是管理和提供基礎(chǔ)支持;③開(kāi)放性：通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放活動(dòng)完成，指導(dǎo)教師要確保階段性檢查督促和對(duì)最終結(jié)果把關(guān)。

　　(2)開(kāi)發(fā)了模擬電子、數(shù)字電子、EDA、DSP、單片機(jī)、虛擬信號(hào)分析儀等10種、500多臺(tái)套新技術(shù)含量高、模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，學(xué)生可以方便地進(jìn)行模塊組合完成多樣化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

　　(3)分基礎(chǔ)→新技術(shù)→綜合三個(gè)層次開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)。其中，結(jié)合電路、模電、數(shù)電、單片機(jī)、EDA、電機(jī)與電力拖動(dòng)、電力電子技術(shù)、高頻電子線路、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理等電工電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)了32個(gè)基礎(chǔ)類(lèi)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;結(jié)合DSP、PLC、PSOC、高端微控制器技術(shù)(ARM和MSP430等)、新型電子器件、傳感器、圖像處理、語(yǔ)音處理等新技術(shù)課程建設(shè)了30個(gè)新技術(shù)類(lèi)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;結(jié)合學(xué)校科研特色，建設(shè)了12個(gè)綜合類(lèi)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

　　(4)開(kāi)設(shè)創(chuàng)新學(xué)分和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為選修課，在4至6學(xué)期每學(xué)期安排1次課。學(xué)生完成一個(gè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)可獲得1創(chuàng)新學(xué)分。將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為3個(gè)層次進(jìn)行。第一為基礎(chǔ)層，主要覆蓋電路、模擬電子、數(shù)字電子、單片機(jī)、EDA、電機(jī)與電力拖動(dòng)、電力電子技術(shù)、高頻電子線路、數(shù)字信號(hào)處理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)類(lèi)課程。第二為新技術(shù)應(yīng)用層，主要覆蓋DSP、PLC、PSOC、高端微控制器技術(shù)、新型電子器件、傳感器、圖像處理、語(yǔ)音處理等新技術(shù)課程。第三為綜合創(chuàng)新層。綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、技術(shù)，結(jié)合學(xué)?？蒲袃?yōu)勢(shì)，面向?qū)嶋H問(wèn)題提出新課題。通過(guò)3個(gè)層次的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段就參與創(chuàng)新活動(dòng)。創(chuàng)新活動(dòng)由淺入深，最終達(dá)到較高的水平。

　　獲批國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程、國(guó)家級(jí)精品課程、國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、國(guó)家級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)各1個(gè)，獲國(guó)家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)行業(yè)協(xié)會(huì)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)以上6項(xiàng)。出版教材21部，其中實(shí)驗(yàn)教材6部。發(fā)表教學(xué)論文50余篇。學(xué)生在科技創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)中獲得全國(guó)三等獎(jiǎng)以上17項(xiàng)，省級(jí)二等獎(jiǎng)以上67項(xiàng)。學(xué)生獲得專(zhuān)利47項(xiàng)，其中發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)。

　　承辦國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議7次、省機(jī)器人大賽2次、省級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議5次;面向煤炭行業(yè)培訓(xùn)2 800人次;接受兄弟院校、當(dāng)?shù)刂行W(xué)師生參觀1 700余人次;對(duì)兄弟實(shí)驗(yàn)中心做工作指導(dǎo)8次;赴國(guó)外知名高校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室考察4人次，到兄弟實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行交流160余人次，參加國(guó)內(nèi)教學(xué)會(huì)議120余人次。

　　趙洪亮，博士，教授?，F(xiàn)任山東科技大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任，全國(guó)高等學(xué)校電子技術(shù)研究會(huì)常務(wù)理事。主要研究領(lǐng)域?yàn)樾盘?hào)與信息處理、檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)及系統(tǒng)。先后承擔(dān)7項(xiàng)省部級(jí)以上項(xiàng)目，其中國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)，總裝預(yù)研項(xiàng)目3項(xiàng)，山東省科委項(xiàng)目2項(xiàng)，煤炭科學(xué)基金1項(xiàng)。另外承擔(dān)了煤礦生產(chǎn)安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦井下風(fēng)水管路監(jiān)控系統(tǒng)、太陽(yáng)能路燈控制器、杏大棚環(huán)境參數(shù)綜合檢測(cè)儀等多項(xiàng)橫向科研項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)了指向性聲源、有源抗噪聲耳罩、電子顯示屏、虛擬信號(hào)分析儀等多項(xiàng)產(chǎn)品。發(fā)表論文30余篇，主編教材2部、參編教材2部。獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，山東省高等學(xué)校教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，山東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，全國(guó)煤炭高等教育優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng)、全國(guó)高等學(xué)校電子技術(shù)研究會(huì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果展示會(huì)二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，泰安市第四屆青年科技獎(jiǎng)1項(xiàng)。被評(píng)為青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)先進(jìn)工作者。獲得山東科技大學(xué)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。其他校級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)多項(xiàng)：師德標(biāo)兵、青年教師教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)、教學(xué)改革優(yōu)秀獎(jiǎng)、教學(xué)改革管理獎(jiǎng)、優(yōu)秀班主任、“三育人”先進(jìn)個(gè)人、大學(xué)生科技活動(dòng)“優(yōu)秀指導(dǎo)教師”等，被學(xué)生評(píng)為“我心目中的好老師”“難忘恩師”等。?。ā吨袊?guó)現(xiàn)代教育裝備》記者 安?。?/p>