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教学理念

    本中心的建设总目标,是紧密跟踪信息科学和电子技术的最新发展和学术前沿动态,构建跨学科、高水平、全方位、立体化、创新型的实验平台,多途径提供学生参与科研、提升实践能力的通道和方式,强化对学生多方面能力的培养,为电子信息专业类人才培养提供优良的支撑平台。整体建设思路见图1。具体目标包括:

图1 信息与电子专业实验中心整体建设思路


    1、面向高技术前沿,构建高水平的实验平台。信息和电子技术目前正在处于一个飞速发展的时代,相应的专业课程和实践教学课程也应该跟上不断发展的技术需求。东南大学在信息、通信和电子领域基础雄厚,有着很强的科研教学实力,涵括信息与通信工程、电子科学与技术两个国家一级重点学科,建有移动通信、毫米波两个国家重点实验室和专用集成电路系统国家工程中心一个,承担过863、973、核高基等多个国家级重大科研项目,取得了一系列的重要成果,获得过包括国家技术发明一等奖等在内的多项国家级和部省级奖励。

    在长期的科研和教学工作中,我们重视科研和教学的紧密结合,通过教学促进科研的发展,同时通过科研带动教学水平的提高,各科研成果以直接或者间接的方式融入了教学,特别是实践教学中。图2以SoC芯片研发成果为例,给出了科研教学协同发展的一个具体的例子。在实验中心的建设中,我们将强化科研成果与教学的融合机制,形成一套长期有效的科研成果向教学转化的管理和促进流程,保证专业实验中心的水平能够始终瞄准最新的科技发展动态,使得本科人才培养能够跟上高技术发展的速度;同时,保证教学能够培养掌握行业最新知识的人才,为科研的发展积蓄研发实力,培养后备人才。


图2、教学科研协同发展机制示例:SoC芯片相关科研与教学相互转化


    2.融合多学科知识体系,构建全方位实验平台。信息与通信工程一级学科包括了通信工程、信息与信号处理、信息安全三个二级学科,电子科学与技术一级学科包含了电磁场与微波技术、物理电子学、微电子学与固体电子学、电路与系统等四个二级学科,东南大学还自主建设了集成电路设计二级学科,专业教学内容面大量广,如3图所示。信息与电子是两个一级学科结合紧密,相关性强。许多新专业方向都需要两个学科的知识融合,例如目前发展迅速的物联网技术就是非常典型的学科交叉行业,涉及到了传感器、通信网络、射频微波、专用集成电路设计、嵌入系统等多个方面的知识,见图4。信息与电子工程实验中心涵括两个学科中的各个学科方向,融合各个学科的发展优势。通过资源整合和优化,构成覆盖“从微观到宏观、从“路”到“场”、从“低”到“高”、从软件到硬件、从基础到应用”等具有现代电子与信息发展前沿特色的全方位立体化的信息与电子实验体系,为信息工程和电子科学与技术方向的本科生和研究生提供一个全面展现信息与电子技术的平台。

 


图3: 信息与电子的学科结构图

图4、学科交叉融合示例:物联网技术


    3、立足现代化信息技术,构建立体化实验平台。电子与信息技术的飞速发展,使得计算机、网络、通信和多媒体技术融入了各个领域的科研、工程和教学中。各种计算机辅助设计技术的不断发展,虚拟技术的不断完善,在给科研和工程研究带来了巨大变化的同时,也为实践教学提供了有效的途径。在实验中心的建设中,将充分利用目前的计算机网络、各种EDA工具、计算机辅助计算工具,将各种EDA仿真平台构成一个有机的整体,构成软硬一体、虚实结合的实验平台,在满足专业教学要求的同时,也培养了学生灵活使用各种计算机EDA工具进行科学研究、工程设计的能力。

通过计算机和网络技术的应用,可以面向国内其他院校的开放相关的实践教学平台,展示在实践培养方面的成果,在信息和电子类人才实践能力培养方面起到示范和辐射作用。


    4、建立课内外交叉的开放体系,构建创新型实验平台。实验课程已经不仅是以外简单的课堂实验,已经发展成为课堂教学、课堂实验、综合实验、开放性实验、课外研学、学科竞赛等多种形式的复合型的实验体系。在本中心的建设过程中,将进一步将各种形式实验教学体系推向深入,形成多种实验形式并存的开放式实验管理体系,将理论教学和实践教学融为一体,课内实践教学和学生课外研学融为一体,课程学习和学科竞赛融为一体,科研与教学融为一体,为激发学生的创造力打通一个良好的通道。


    5、强化校内外联合,构建校企联合的国际化实验平台。东南大学信息工程和电子科学与技术都是首批进入教育部“卓越工程师培养计划”的专业,实验中心的建设也需要与企业进行深入合作。在实验中心建设中,将结合卓越工程师计划,同时加强与国外大学和企业的交流;通过建立联合实践教学基地、联合实验室、联合学科竞赛等方式,加强与高新技术企业的合作,通过IEEE教育协会的平台,学习国外工程教育和校企合作的经验,将我国的工程教育推向一个新的高度。

图5  校内外一体的信息与电子专业实验中心体系


    通过本实验中心建设,使东南大学信息与电子专业实验工作形成以下特色:

    1. 形成一个从微观到宏观、从“路”到“场”、从“低”到“高”、从“硬”到“软”、从基础到应用的多方面反映信息与电子发展趋势与特点的全方位立体化的信息与电子实验教学体系;

    2. 构建一个以国家级科研基地、科研团队、科研项目支撑的专业实验教学体系,建立健全科研与教学相互转化和促进的机制,将先进的科研成果直接引入实践教学,使学生可以直接面向高技术前沿;

    3. 通过课内外一体的实践教学体系,让学生可以通过自主创新课题、企业创新课题、国家重大重点科研项目等活动,激发学生的创造力、组织能力和团队协作能力;

    4. 强化校企合作实践课程体系培养,通过南京“无线谷”国家重点实验室、中电55所和中兴通讯等国家工程实践教育中心实现专业培养与行业前沿的紧密结合,扩展实践教学范围,培养企业需要的人才。