学科建设为龙头 团队建设为根本 力促中心良性发展——访北京理工大学教学实验中心主任韩力教授

  建设中突显特色
    北京理工大学电工电子教学实验中心是首批国家级实验教学示范中心。在批准成为示范中心前后，始终坚持结合学校办学定位搞建设，力争以自身的出色工作为高校实验教学改革做出示范。我们中心建设上的主要特色是：始终坚持“以学科建设为龙头，以团队建设为根本”，坚持“中心建设与学科建设不脱离，理论教学与实践教学不脱离”的原则，正确处理学科建设、团队建设、中心建设三者间的辩证关系，逐步形成了“学科建设促进团队建设、团队建设保障中心建设、中心建设支撑学科建设”的良性互动发展态势。

    在中心环境资源设的同时，之所以如此高度重视学科建设和团队建设，是因为我们始终清醒地认识到，一个能够长期健康发展的本科基础实验教学单位，最重要的建设实际上是队伍建设。因此，在中心建立之初就坚持把“电路与系统”二级学科完整地设在中心内部，目的是以学科吸引并留住人才，从源头上解决以往基础教学队伍相对流失的问题，保证中心建设人才的需求。应该说，发挥学科建设的龙头作用对高水平的中心教学队伍和资源建设是至关重要的。中心建立以来，先后有4名博士、2名博士后毕业生加入中心本科教学队伍，另有3名教师通过在职攻读获得了博士学位，“学科留人”的效果已经显现。

北京理工大学教学实验中心主任韩力教授

     在学科建设的同时，努力开展教学团队建设，注重长期发展的团队结构优化，切实解决专业基础课教学单位教师学历层次相对偏低的历史遗留问题。团队建设的关键除了做到“事业留人”，还要做到“感情留人”，最重要的就是切实关心中青年教师的成长问题。例如，中心始终鼓励中青年教师在职攻读学位，并在工作安排上予以支持，减免2/3教学工作量。通过在职学习与外部引进，团队的学历层次得到了根本改善，同时也对本学科的学术研究做出了贡献。我们这样一个33人的本科基础性教学单位，目前有研究生学历的教师占76%，有高级职称的教师达46%。应该说，这些年来，我们战略性地把相当的精力花在了学科和团队的建设上，目的就是为中心未来发展打下坚实的人才基础。2010年，我们中心的“电工电子基础教学团队”被评为国家级教学团队。

    特色的研发成果

    近年来，中心坚持与企业合作，希望通过企业的技术平台，以产品的形式把自身的实验教学成果更高效地推向社会。在今年10月份的国家级实验教学示范中心建设成果交流会上，我们将展示中心教师与高等教育出版社实验课程开发中心联合研制的两款实验装置产品。并且这两款实验装置都已作为产品由高教社实验课程开发中心出售。

    第一款是HEP-ACTS-01型模拟电路实验平台。结合自身实验课程需要和对创新性实验项目内涵的初步理解，在汲取其他兄弟示范中心相关经验的基础上，设计了模块化的实验板结构，可组合出不同实验的内容。这款实验平台的主要特点是：

    1.模块化。实验平台以有效支撑绝大多数模拟电路的基本实验为目标，采用模块化设计，若干模块组合形成一个实验，并可以组合成综合性实验。
    2.自主性和探究性。每个模块只包含必要的器件和电路连接，所有需要计算的电阻、电容和需要设计的电路连接都只设连接孔，由学生自行设计、计算后选择相应元器件进行电路连接、调整和测试。
    3.开放性。现有模块都可以方便升级和替换，用户可以在该产品的基础上，根据自身教学需求定制模块或自行开发新模块，扩展新的实验项目资源，使该产品能不断改进升级。
    4.趣味性。实验模块配合语音模块，增强实验的趣味性，提高学生的兴趣和学习热情。
    5.配套实验指导书。配套实验指导书内容比较符合认知规律，分层次教学，包含基础和扩展两个部分。在实验步骤中讲解知识点，添加了“注意”“思考”“拓展”等栏目，细致解析每一个实验步骤，并提供实验报告模板。
    应该说，在该产品设计与实验指导书编写上，改进的创意来自合作的双方，我们初步尝到了校企合作开展实验资源建设的甜头。

    另一款是HEP-IED-01型电子设计竞赛实训平台。它能在一定程度上满足实验室开放和学科竞赛的赛前培训的教学需求。该平台包含了信号发生、放大处理、简单测量仪器等多种常用功能，并可灵活组合扩展，其特点是：

    1.适应性强：(1)基本训练：单片机技术、FPGA技术、DSP技术和放大电路设计等；(2)综合训练：宽带放大器设计、信号源设计、无线发射接收电路设计等。
    2.组合化：用转接板代替复杂连线，通过更换转接板从而改变电路连接，实现不同的综合实验。
    3.模块化：(1)采用模块化设计，每个模块可以方便升级和替换；(2)教师可以在该产品的基础上，根据教学需求自行开发新模块。

    多样的高档仪器设备

    自1999年中心建立至今，建设投资已累计超过1600万元，装备了5000多平方米的实验室，设备总计4250台，多数仪器设备水平定位于满足日常教学和实验室开放需求。利用教育部世界银行贷款建设中心时，专门建设了一个“电子系统设计实验室”，该实验室装备了一些数量不多但门类较全的高档仪器设备，例如，安捷伦的3G H z频谱仪、逻辑分析仪、3G H z高频信号源、500M H z数字存储示波器等，可满足教学中对特定仪器的需求。目前看，常规仪器设备总体水平是恰当的，可保证5～8年不落后。然而，各种设计软件版本不断升级，各类D S P，嵌入式，FPGA，SOPC开发装置的快速更新，对计算机硬件要求形成经常性的压力。尽管我们中心装备的计算机已成批更新了二、三次，但计算机的硬件性能总跟不上软件发展的需求。

    精选实验设备

    在硬件设备采购中，坚持“货比三家”的设备招标采购原则。与信誉好、质量高、服务规范的企业建立稳定的供求合作关系。中心工作离开了硬件环境支撑肯定是不行的，但我们同时很重视中心的“软环境”建设，这是凸显自身建设特色的关键，是仅靠金钱买不来的。我个人感觉，数字示波器产品上，“普源精电”生产的示波器有其特色；数字合成信号源、数字扫频仪产品上，“石家庄无线电四厂”的产品也有特点。近十几年来，国内电子仪器的设计制造水平有了长足进步，彼此没有根本性差距，只是在制造工艺、售后服务等环节上尚分先后。

    实验室安全管理到位

    为了提高设备的共享程度，中心有相当一批仪器是调配使用的。例如，有些示波器、稳压电源、计算机等，基本都限于满足中心范围内的教学需求。各实验室都有自己负责保管的设备,有相应的责任人实验室之间建立了规范的设备外借程序,包括严格登记、按期归还、收回验收等管理环节。一旦设备损坏,借方在不能自行修复的情况下,负责立刻与厂家系修理,修复后归还并销账,以保证不影响下一阶段的实验教学使用。实验室的仪器设备就是来用的，不能因为拍损坏而束之高阁，关键是管理维护措施到位。

    电工电子实验项目必然有电工学的内容，必然要接触所谓“强电”，不能因为个别学校出过实验事故就因噎废食。我们既要学生接触380V和220V交流电压的实验装置，又高度重视使用安全，切实把“以人为本”的人文理念落实到位。具体做法是，从上海的一家教仪企业订制电工实验台时，专门提出了安全改进措施，所有板面上的继电器组件和接线端子等一律改用透明有机玻璃罩包裹，并且一律购置价格很高的进口抗拉折的专用连接导线。每次电工实验教学时，规定必须有2名教师在实验室现场指导监督，做到最大限度地保障学生的实验安全。

    教学理念的转变

    学校多年来对我们这个国家级实验教学示范中心的建设和运行始终有明确的政策性支持，这也从一个侧面反映出社会对教学工作，特别是对以往地位不高的实验教学工作日益重视。在我们中心被批准为国家级实验教学示范中心后的5年里，学校累计建设运行投入超过了700万元，教育部和北京市教委下拨的109万元项目建设专款也如数交中心独立使用。如今，中心已成为学校对外交流的窗口单位。学校人事处规定，国家级实验教学示范中心主任特设教授岗1名（等同于博导岗位），中心的校一类课“电路分析基础”课程负责人设本科教学教授岗1名，中心的二级学科设教授岗2名。这4个教授岗位的设置为我们的中、青年教师预留了事业发展与成长的空间。在当前岗位编制紧张的情况下，中心实验教学需要进新教师，可直接由我校实验室设备管理处的进人机动指标解决。中心所在信息与电子学院的业绩考核条例明确，承担教学改革立项与承担科研项目等同对待，教学成果与科研成果等同奖励。应该说，中心的发展有了良好的外部环境。

    通过近10年的教学实践，广大教师日益感受到实践教学对创新性人才培养工作的特殊意义。与理论课教学相比，实践教学更能激发学生的创新思维，更有利于培养学生的实践创新能力。许多综合、研究设计性实验对培养学生利用已有理论知识和技术手段进行再创造组合的能力大有裨益，这就是创新能力培养工作的基础。实践教学不仅能培养学生的动手能力，同时也能促进智力发展；有些特殊组织形式的实践活动，还可以培养学生的团队协作精神，是对学生非智力素质很好的培养环节。中心教师充分认识到了实践教学所能发挥的独特作用，因而在实践教学的软、硬环境上进行持续建设，建立了较为科学的“一个核心、四个层面”的实践教学体系，即以培养学生初步实践创新能力为核心，以“认知实验、基础实验、综合实验、研究实验”为4个层面开展的循序渐进的培养体系。如今的专业基础实验不再仅仅是依附于有关理论课程的辅助教学环节，而是已纳入了相互有机联系、符合认识规律的培养体系框架中，形成两年半不断线的实验教学人才培养链。

    历史铭记着辉煌，未来寄托着希望。北京理工大学是中国共产党独立创办的第一所理工科大学，也是建国后第一所国防院校和第一批“985”大学。建校70年来的毕业生达16万余人，其中有近百位将军或院士，为我国的国防事业做出了重要贡献。我们将按照学校突出国防特色的办学定位，为培养出更多的创新型人才而努力工作。

    编后语：

    在采访的过程中，韩力教授一直在热情地向笔者讲解着有关中心的情况，让笔者感受到了他的认真、踏实的工作态度。在中心建设的过程中，韩力教授带领整个团队开创了“学科建设促进团队建设、团队建设保障中心建设、中心建设支撑学科建设”的良性互动发展局面，使得北京理工大学电工电子实验教学中心在学科建设方面硕果累累，并且在中青年教师的成长和事业问题上作出了有眼光、有办法，让这些教师可以全心力投入到中心的建设和发展中。笔者认为，正是如此，中心的发展速度才会如此之快。