纪实

　　两个实验教学中心同时入选“国家队”，这是电子科大实验室建设的精彩一笔。近日，教育部发文公布了2015年“国家级虚拟仿真实验教学中心”和“国家级实验教学示范中心”名单，电子科大“光电信息技术虚拟仿真实验教学中心”和“机电与控制工程实验教学中心”双双入选，这在参评的诸多高校中屈指可数。

　　至此，电子科大共建成了9个面向全校的基础实验中心和20个面向各专业的专业实验中心，以及8个校级学生科技创新中心。其中，有5个国家级实验教学示范中心、3个国家级虚拟仿真实验教学中心、10个省级实验教学示范中心，是在电子信息领域获批数量最多的高校。

　　实验室是培养大学生创新能力和实践能力的重要基地，是培养应用型、创新型人才的重要场所。建立健全资源配置合理、功能结构完善、管理运行高效的实验教学平台及其管理新体制机制，对于促进学校发展，保障教育质量和科学研究水平，提高办学效益具有重要意义。对于理工科大学而言，实验室建设尤为重要。

　　新增两个国家级实验教学中心，无疑将为电子科大的人才培养提供更加强大的支撑。它所带来的变化，不仅仅是实验室物理空间、硬件规模的增加，而是实验室的建设与管理模式的创新，更是人才培养模式“牵一发动全身”的改变。

虚实相生

“虚拟仿真”带来实验教学的大解放

　　实验空间狭窄、设备数量不足、无法满足学生的实验需求，这是考验高校实验室建设的共性难题。电子科大90%的本科生都属于“电子信息类专业”，近600余门课程都有实验教学，实验教学“压力山大”，学生分拨轮流做实验曾是各学院的常态——不过，这一切都将成为“过去时”。光电学院在解决这一“瓶颈”问题方面，可谓独辟蹊径。

　　从2001年开始，光电学院就构建了“集成光学与光通信仿真”实验教学平台，首次突破了传统的实验教学模式。此后，学院大力开展校企合作，先后依托中科院光电所、中船重工716所、京东方科技集团等研究所或企业建成了“光电对抗虚拟仿真”“信息显示技术仿真”“光电探测与传感集成仿真”“光电视觉与测量虚拟仿真”“光源与照明仿真”等虚拟仿真平台。这些平台，如今都成了“仿真实验教学中心”的重要组成部分。

　　如今，“仿真实验教学中心”拥有光电材料与器件、光电系统、光电技术应用三大模块，涵盖了光的产生、光信息探测、传输、显示等光电领域基本的物理现象与本质，并可为光电视觉与测量、光电对抗等高端民用军事应用领域的光电信息技术虚拟仿真实验提供支撑。

虚拟仿真实验所需的“器材”使用，开启了网上“自助自选模式”

　　虚拟仿真实验体系的建立使许多难题迎刃而解，首要的收获就是实验空间和时间的大解放。“学生再也不用挤在实验室里了！”光电学院副院长刘爽教授高兴地说，“虚拟仿真实验系统在实验安排方面更加灵活方便，只要有网络的地方都可以做实验，这就为真正意义上的实验室开放提供了可能。”

　　在学院教师自主开发的虚拟仿真实验管理系统上，教师和学生都可以申请登陆账号。以“光电对抗虚拟仿真实验”为例，学生远程预约试验后，即可选择实验平台、实验项目，获取实验指导书、观测目标类型，并灵活设置各种镜头参数，最后获取数据、分析数据、提交实验报告，整个流程十分便捷高效。实验指导老师可同时在线，进行“交互式”指导。

　　目前，“仿真实验教学中心”已经开设了18门课程的实验，涉及23个实验项目，服务10个专业、每年使4250名学生受益，极大地满足了不同专业之间交叉研究的实验需求。随着服务器的不断升级和系统的成熟运行，它还将释放出更大的容量。不过，这只是虚拟实验系统开放性的一个侧面。

　　它的另一个侧面是对实验室师资队伍建设和实验课程建设的大解放。以仿真实验系统为支撑，学院以“光电综合、虚实结合、科教融合、校企联合”为基本思路，通过科研实力提高虚拟仿真实验教学的水平，从科研成果中提炼实验项目，不断将重点实验室科研成果向教学实验转化。

光电学院本科生正在做“机器视觉”实验

　　这就使实验课程的丰富性和前沿性获得了极大的飞跃。学院教师申报开发虚拟仿真器件、设备、软件的积极性被充分释放出来，形成新的良好风尚。虚拟仿真实验平台仿佛成了一个具有充分流动性的公共“蓄水池”，新鲜的“源头活水”正在这种机制下源源不断地涌入。用“开放性”确保“先进性”，成了实验室永葆青春的“秘方”。

　　每一位教师进入实验平台之后，都可以在虚拟的“实验器材库”中方便地取用其他人开发的“设备”，不必像以前那样支付不必要的成本购置重复的实体实验设备或重复开发虚拟器件。这种互惠性又进一步激发了教师“科教融合”、“开放共享”的主动性，从而形成了师资与课程螺旋增长的良性循环。

　　“在科教融合的模式下，开发实验的老师同时也将成为实验的指导老师，因为他最了解、最有资格也最乐意担任这项实验的指导老师，这样，学院就打造出了一支有眼界、有活力、有激情、有经验的兼职实验队伍！”刘爽说，实验师资队伍几乎与实验课程一起增长，带动了专职队伍和兼职队伍的重新定位和分工，使专职队伍回归基本的管理和服务功能，而使兼职队伍冲到实验教学的前线，更加充分地发挥其能动性和创造性。

梦飞无限

让学生的“创业梦”从实验室孵化起飞

　　“开放”也是“机电与控制工程实验教学中心”（以下简称“工程实验教学中心”）的基本底色。不同之处在于，它的学科性质决定了其对硬件平台和物理空间的突出需求。为此，2008年，原“电子科技大学工程训练中心”、“机电工程实验教学中心”和自动化工程学院的“自动控制实验教学中心”，本着资源整合、开放共享、高效管理的原则，整合建立了面向多学科专业的复合型、协同创新型人才培养实验体系。

　　在清水河畔，“工程实验教学中心”掩映在绿绿的树荫中，隔着美丽的西湖与“八角书斋”图书馆盈盈对望，环境十分优美。它拥有19个专业教学实验室（含8个校企联合实验室）、1个学生创新创业中心、8个校企联合创新俱乐部、3个学科竞赛训练中心和10多个校外大学生实习基地，实验用房面积超过7400㎡、实验仪器设备4000台（套）、设备总值7000多万元。

充足的实验条件为四年本科实验教学“不断线”提供了重要保障

　　如今，它已成为学校重点建设的跨专业综合实验教学平台，是目前服务专业与受益人数最多的实验教学中心之一，每年为机械设计与制造及其自动化、电气工程及其自动化、工业工程、环境工程、空间信息与数字技术、计算机科学与技术、软件工程等11个工科专业提供实验教学与创新创业训练支撑，受益学生人数约为5600人，开设52门实验课程，年教学工作量达到60万人时。

　　“工程实验教学中心”坚持“知识传授、工程素质提高、创新创业能力培养协调发展”的实验教学理念，以培养适应“工业4.0”尤其是“智能制造及装备”“机器人及互联网+”科学技术与工程产业发展趋势的拔尖创新人才为目标，搭建起层次化的专业实验教学体系，形成了“竞赛、科研、创新、创业”四位一体的拔尖创新人才培养特色。

　　“我们力求让学生四年本科实验教学不断线，让他们真正学到东西、得到锻炼，成长为出类拔萃的人才。”机电学院副院长、“工程实验教学中心”常务副主任骆德渊教授说，从基础理论学习、基础实验教学、高端学科竞赛到创新创业训练和孵化，中心将为同学们打造从“破壳而出”到“振翅起飞”的“一条龙”支撑。

　　以科技创新和科技竞赛为例，在“工程实验教学中心”的推动下，学校每年约有1000名学生参加校内巡线机器人大赛、500名学生参加大学生创新创业训练计划、300名学生参加亚太大学生机器人大赛系列活动、200人参加电子设计大赛，每年约有1200人参加“工程实验教学中心”的跨专业研究项目，每届约有60人参与工程训练综合能力竞赛、30支战队参加飞思卡尔智能汽车大赛，并取得了一系列骄人的成绩。

　　截至目前，“工程实验教学中心”已指导学生拿下了亚太大学生机器人大赛2010年国际总决赛冠军、2012年全国冠军和国际总决赛冠军、2013年全国冠军、2015年全国冠军，指导学生获2015年全国工程训练综合能力竞赛一等奖，获科技竞赛国家级奖项39项，其中国家级特等奖10项、一等奖21项、二等奖7项、三等奖1项；指导学生获省级科技竞赛奖58项，其中省级一等奖28项、二等奖12项、三等奖18项；指导学生发表研究论文19篇、申请专利25项。

　　由于“工程实验教学中心”集“竞赛、科研、创新、创业”于一体，因此，具有市场潜力的项目或产品，很容易被“孵化”并被具有商业头脑和投资眼光的业界“伯乐”发现。许多学生大四或研究生期间就开始成立高科技公司，在各种创业大赛中脱颖而出。2014年，2006级校机器人队队员黄健创办的“成都方米科技有限公司”以其拳头产品“交互白板”荣获“创青春”全国大学生创业大赛金奖。2015年，电子科大机器人团队获得“亚太大学生机器人大赛创新创业天使基金”投资；同年10月，校机器人队又孵化出“成都电科创品机器人科技有限公司”，其“羽毛球机器人”在2015世界机器人大会上精彩亮相后，获得国家副主席李源潮、国务院副总理刘延东等国家领导人点赞，如今公司产值已达2亿元。截止目前，“工程实验教学中心”已孵化出“杭州诚磊科技有限公司”“成都曙创科技有限公司”“奥思特锐科技有限公司”等11个大学生创新创业公司或团队。

国家副主席李源潮、国务院副总理刘延东等国家领导人为成电“智造”的“羽毛球机器人”点赞

　　“把实验室建设与‘大众创业、万众创新’的国家战略紧密联系，这既是我们的特色，也是我们的使命！”骆德渊表示，实验室的建设与运行必须把握新时代人才培养的规律和要求，广泛吸纳、充分整合校内外各方资源，真正为拔尖创新人才的成长、为行业产业的发展、为国家和社会的进步做出贡献。

高度整合

拆掉围墙“一石激起千层浪”形成良性循环

　　“光电信息技术虚拟仿真实验教学中心”和“机电与控制工程实验教学中心”的大力探索与实践，是电子科大实验教学体系建设与改革的一个缩影。

　　经过多年建设，电子科大本科教学实验室的条件和水平均得到较大改善，为培养学生的工程实践能力和创新意识奠定了坚实基础，也为进一步提高人才培养质量提供了基础实验条件。为进一步适应学校教育教学改革，提高本科教学专业实验室的运行和使用效率，学校近年来对实验室建设进行了大刀阔斧的改革。

　　这些改革措施，无不直面问题、狠抓要害、对症下药。目前，国内高校教学实验室普遍实行“学校统筹、学院主管、专业主建”的运行模式，虽然有利于理论教学与验证性实验教学的紧密结合，但随着高校教育管理体制改革的不断深入和社会对人才质量要求的不断提高，这种管理模式有明显不足和弊端，主要体现在：实验室建设缺乏整体规划与长远眼光，造成建设与实际需求的脱节；实验平台因受制于运行体制中的行政归属限制，实验室资源共享困难，仪器设备利用率低；由于资源共享困难，为了满足一些学科交叉中的专业实验需求而重复建设，造成经费和资源浪费。

　　这些弊端的出现，对高校的发展与教学运行管理效率都造成了严重影响，不利于学生实验技能、综合能力和创新能力的培养，同时也制约教学实验室功能的发挥。因此，学校在广泛调研西安交通大学、哈尔滨工业大学、东南大学、西安电子科技大学等国内高校的经验，以及哈佛大学、布朗大学等国外高校的实验室管理理念的基础上，对学校的实验室建设和管理进行了全局性的整合与重构。

　　整合的主要措施，就是将教学实验室由分散型转变为集中型的管理模式，努力改变教学实验室的建制模式，打破课程专业之间的局限，使实验室从原来以课程为对象的模式转变为以大类学科为对象的模式，构建大类学科或多学科共享的高水平教学实验平台。这样做的优点是：实验功能集中，可覆盖整个学科，实验室规模大，运行效益高。

　　在这种思路的指导下，学校对实验室建设进行了大调整，整合搭建了四个层面的支撑平台：一是布局配置合理、安全环保、人性化的空间平台；二是资源有效调配和共享、科学规范的管理运行平台；三是资源信息共享、高效运行的数字化信息平台；四是有效激励、合作创新的实验教学队伍发展平台。

　　“光电信息技术虚拟仿真实验教学中心”和“机电与控制工程实验教学中心”就是学校的专业实验教学中心整合重构的成功范例。

　　实验平台的整合，结构调整，使实验室的整体效能得到了极大的提升，这就为实验室的进一步开放，进而为学校“五层次四结合”实验教学体系的实现提供了强大支撑。“实验室的开放程度不够，就无法惠及更多的学生，这在过去的管理体制之下是难以做到的。”教务处相关负责人表示，整合之后的专业实验室使“五层次四结合”实验教学体系有了稳固的根基，也使全校人才培养质量的提升有了坚实保障。

　　据了解，通过预约式开放，学校的9个基础实验教学中心面向全校所有学生开设课内外实验课程与课程实验；20个专业实验教学中心面向各学院相关专业所有学生开设课内外实验课程与课程实验。学校的8个学生课外科技创新中心全天开放、自主管理，面向全校25%左右的学生开设各类重要学科竞赛课程或提供自主创新支撑；41个科研重点实验室面向全校15%左右的学生，全天开放开展科研训练。

　　这种“四层次”架构体系，为培养“基础知识厚、专业能力强、综合素质高、具有国际视野和社会责任感的拔尖创新人才”奠定了坚实的基础。

　　当然，受益者不仅是学生。

　　实验平台的整合重构，尤其是专业实验室大胆地“拆掉围墙”，也为各学院、各专业的老师们带来了极大的利好。在学院之内，团队的“围墙”拆掉之后，不仅可以免除教师“省吃俭用”地打造“自己的园地”的压力，也可以为各个团队之间共享实验资源、开展交叉研究提供了可能。在一校之内，实验室平台的全面开放，将进一步为全校教师开展“科教融合”和“协同创新”开辟空间。

　　“改革带来的变化和影响是系统全面的，不仅对学校的精英人才培养起到了强有力的支撑作用，也将对学校的学科建设、科技工作等产生积极的影响。”教务处相关负责人欣慰地说，实验室建设的改革与创新，已经激发出一种全方位的变革，形成正向的、良性的循环。改革还将继续深入，“十三五”期间我们将会看到实验室因改革而交上来的更精彩的答卷。