(安徽新華學院 電子通信工程學院，安徽 合肥 230088)

傳統(tǒng)的電子信息類本科專業(yè)教育教學模式是以理論為主，老師講，學生聽，在實驗箱或實驗板上完成為數(shù)不多的驗證性或仿真實驗，畢業(yè)前完成實習和畢業(yè)設計，課題絕大部分以理論為主，這種模式的弊端是理論脫離實踐，學生難以學以致用，顯然不能滿足當今社會對人才的需求，學生畢業(yè)后即使找到工作，用人單位也必須經過較長時間的業(yè)務培訓才能勝任本職工作。

1 虛擬仿真實驗教學中心建設必要性

隨著信息技術的飛速發(fā)展，電子通信儀器設備不斷更新?lián)Q代，如果以市場需求來制定理論聯(lián)系實際、切實可行的人才培養(yǎng)方案，那么勢必要將當今市場最先進的科學技術、實驗實訓手段以及最好的科技裝備引進學校。然而，部分電子通信設備體型龐大且價格昂貴、輻射大，在教學中很難滿足多人同時實驗實訓操作的需求，因此，電子信息類專業(yè)建設虛擬仿真實驗教學中心是十分必要的。虛擬仿真實驗教學中心采取虛實結合的教學方式，將知識傳授、素質教育和能力培養(yǎng)融為一體，形成強化創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)的綜合性實踐教學體系。

安徽新華學院電子信息類專業(yè)有兩個省級虛擬仿真實驗教學中心，“現(xiàn)代通信虛擬仿真實驗教學中心”于2015年獲批安徽省質量工程項目，2018年建設完成。同年，“移動通信虛擬仿真實驗教學中心”獲批安徽省質量工程項目。虛擬仿真實驗教學中心結合學院電子信息類專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)辦學定位，在實驗教學方法、教師隊伍建設等方面進行了改革與創(chuàng)新，積極開展校企合作、共建特色實驗室，使學生在校期間完成“理論+實踐”的學習，真正做到學以致用，畢業(yè)后無需經過培訓即可上崗，大大縮短了人才培養(yǎng)周期，在人才培養(yǎng)質量上得到了進一步的提高，從而滿足當前市場急需人才的需要。

2 虛擬仿真實驗中心的組成與配置

以安徽新華學院現(xiàn)代通信虛擬仿真實驗教學中心為例，該虛擬仿真實驗教學中心由現(xiàn)代通信實驗室、電子技術仿真實驗室、EDA實驗室、通信原理實驗室四大實驗室組成。

2.1 現(xiàn)代通信實驗室

作為實驗與理論之間的橋梁，儀器是實驗室中不可或缺的因素，正是儀器所產生的數(shù)據(jù)證實了科學理論[1]。為適應現(xiàn)代通信技術飛速發(fā)展，現(xiàn)代通信實驗室將當今市場最為流行的商用通信儀器設備(程控交換、寬帶接入、光纖傳輸?shù)?引入學校實驗室，現(xiàn)代通信實驗室建設拓撲圖如圖1所示。學生在商用機上實踐，既學習了理論又學會操作使用，真正達到了理論聯(lián)系實際的目的。畢業(yè)后一旦走上工作崗位，用人單位無需再進行培訓，即能勝任專業(yè)的工作崗位。這樣大大增強了學生就業(yè)的信心，畢業(yè)生也大受用人單位的歡迎。多人同時使用設備實驗時，不可避免會有通信沖突或是排隊情況出現(xiàn)，為了解決這個問題，引入配套虛擬e-bridge軟件，采用虛實結合的教學方式，給教師教學和學生實驗帶來了極大的方便。e-Bridge實驗軟件拓撲圖如圖2所示。

圖1 現(xiàn)代通信實驗室建設拓撲圖

圖2 e-Bridge實驗軟件拓撲圖

現(xiàn)代通信實驗室包括三個平臺：程控交換、寬帶、光纖通信。實驗室所有設備均接入網(wǎng)絡，可以進行程控交換、光纖通信、移動通信、寬帶接入等實驗實訓，并且可以作為學生畢業(yè)實習及實訓的場所，對提高學生動手能力、培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力有很大作用，使學生真正做到理論聯(lián)系實際、學以致用，為學生就業(yè)開辟了捷徑，能夠實現(xiàn)“教學—實踐—就業(yè)”零距離人才培養(yǎng)。程控交換可以通過軟硬件結合，實現(xiàn)模擬固定電話通話的整個過程。寬帶設備可以實現(xiàn)ADSL即電話線上網(wǎng)不對稱數(shù)字業(yè)務，實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)信號分離。光纖通信通過光電信號的轉換，加快數(shù)據(jù)傳輸速率，而且通過光纖、1臺OSN2000和2臺Metro1000將其它兩個平臺連接在一起組成環(huán)網(wǎng)絡。平臺間采用e-Bridge軟件連接，解決了通信實驗平臺單人單次上機實驗的不便，為每位學生提供良好的上機環(huán)境和多人同時實驗的實驗方式[2]。

2.2 電子技術仿真實驗室

電子技術仿真實驗室配備高性能電腦若干臺及各專業(yè)教學仿真軟件，可進行計算機軟件方面實驗、多媒體教學和仿真教學。面向電子、通信和自動化等專業(yè)的學生，為“計算機繪圖”“計算機輔助設計”“接口技術”“單片機原理及應用”“MATLAB仿真技術”等相關課程提供實驗教學場所。

2.3 EDA技術實驗室

EDA技術實驗室設備配備了EDA實驗教學系統(tǒng)、smartsopc+多功能教學實驗開發(fā)系統(tǒng)、微型計算機等。主要承擔“EDA技術及應用”“電子線路CAD”等課程實驗，以及課程設計、實習和畢業(yè)設計等教學任務，同時為相關專業(yè)學生選做實驗、電子設計大賽培訓、興趣制作、小發(fā)明創(chuàng)造等提供儀器設備和實驗場所。

2.4 通信原理實驗室

通信原理實驗室配備了先進的通信原理實驗箱、頻譜儀、高性能數(shù)字示波器及微型計算機。面向電子和通信專業(yè)的學生，為“通信原理”“現(xiàn)代通信技術”“電子測量”等相關課程提供實驗和教學場所。

3 虛擬仿真實驗教學中心的教學與建設

虛擬仿真實驗教學中心是綜合性的實踐教學基地，通過引進先進技術教育軟件，將一流設備引入課堂，學院電子信息類專業(yè)開創(chuàng)了“教學—實踐—就業(yè)”零距離的人才培養(yǎng)模式。虛擬仿真實驗教學心的建設還需加大改革力度，以全面提高學生創(chuàng)新精神和實踐能力為宗旨，以共享優(yōu)質實驗教學資源為核心，以建設信息化實驗教學資源為重點，在注重培養(yǎng)學生探索精神、科學思維、創(chuàng)新能力等方面下功夫[3],為學生就業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造良好條件。

3.1 實驗教學改革

虛擬仿真實驗教學中心采取以能力培養(yǎng)為主線，建立課程實驗、課程設計、裝配實習、頂崗實習、畢業(yè)設計(實習)分層次、多模塊、相互銜接的科學系統(tǒng)的實驗實訓教學體系。不斷調整實驗教學內容、引進先進教學手段、有計劃、分步驟地更新實驗設備，從而建立完善的現(xiàn)代教育管理模式，使該中心能在同類院校中起到示范作用。一是鼓勵教師進行教學改革，將課堂延伸到實驗室，利用虛擬仿真實驗教學中心的有利條件，實現(xiàn)現(xiàn)場教學。“單片機原理及應用”等課程都已經進行教學改革，邊操作邊教學，取得良好的教學效果；“光纖通信”“程控交換”“寬帶通信”三門課程結合e-Bridge虛擬軟件采用華為設備現(xiàn)場操作實驗設備進行教學。二是在傳統(tǒng)實驗技術基礎上，逐漸減少驗證性實驗，增加學生自擬實驗內容和引入新的實驗方法和內容。三是利用現(xiàn)有的實驗設備和儀器，進行二次開發(fā)，開發(fā)出新的實驗內容?！癉SP技術及應用”和“EDA技術”利用實驗室現(xiàn)有資源，發(fā)揮優(yōu)勢，開出大量設計性和綜合性的實驗，并對學生開放，為畢業(yè)設計和學科競賽提供良好條件，得到學生一致好評。四是虛擬仿真實驗教學中心的實驗室對學生全面開放，為學生自主創(chuàng)新搭建良好的硬件平臺，為學生提高實踐動手能力創(chuàng)造機會。鼓勵學生在虛擬仿真實驗教學中心學習、設計和研究，增強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；鼓勵教師在虛擬仿真實驗教學中心進行課題的研究，利用實驗平臺開展教科研目，帶領學生參加各類學科競賽。

3.2 實驗實訓教學隊伍的建設

以省級虛擬仿真實驗教學中心為依托，逐步培養(yǎng)一支具有較高業(yè)務素質的專職實驗實訓教師隊伍是非常重要的。安徽新華學院電子信息類專業(yè)制定了相應的政策，采取有效的措施，鼓勵高水平教師投入實驗實訓教學工作。通過自身培養(yǎng)和“走出去，請進來”的模式，把定期進實驗室參與實驗實訓教學、科研和新技術開發(fā)作為一項制度來要求教師。電子信息類專業(yè)與知名企業(yè)建立合作關系，如華為訊方、大唐移動、陽光電源等企業(yè)；開展形式多樣的教學活動，如邀請專業(yè)工程師深入學校開展講座、部分老師利用暑期走進企業(yè)深入鍛煉、參與企業(yè)的專業(yè)培訓課程等方式，大大提高了教師的專業(yè)實踐能力。在日常教學管理中，要求每一位青年教師參與實驗室管理或實驗教學，即理論課教師能上實驗實訓課程，實驗實訓教師能上理論課，使實驗實訓不脫離理論指導，理論教師講課有的放矢，將理論實踐有機結合。學校十分注重“雙能型”教師隊伍的培養(yǎng)，為青年教師提供學習進修機會，教師在完成教學任務同時重視自身專業(yè)素質的增強、科研能力的提高。

3.3 開展校企合作，與企業(yè)共建實驗室

當前，高校學生普遍對用人企業(yè)缺乏了解，實踐技能匱乏，政府號召高校深入改革教學體制，與業(yè)內著名企業(yè)共建工程實驗室，引進企業(yè)領先的技術理念、實踐案例，使院校教育與用人企業(yè)需求緊密對接，以解決學生崗位技能匱乏的難題，同時從源頭上緩解對應用技能型人才的需求。因而，虛擬仿真實驗教學中心建設需進一步加強與相關企業(yè)行業(yè)的合作，努力開展更大規(guī)模、更高水平、更深層次的實習實訓項目合作，開展人才的聯(lián)合培養(yǎng)，積極推進實施 “卓越工程師培養(yǎng)計劃”，進行專業(yè)綜合改革，進一步提高學生的實踐實習水平和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。安徽新華學院電子信息類專業(yè)依托虛擬仿真實驗教學中心廣泛開展校企合作，拓寬實踐教學渠道，使校內實驗室同校外實習基地有機結合，開展訂單式培養(yǎng)模式，為學生創(chuàng)造就業(yè)機會。與企業(yè)共建電子信息工程、通信工程等特色專業(yè)，引進企業(yè)先進設備建設特色實驗室；充分利用行業(yè)企業(yè)資源，校企共建、共管、共享，承擔學生實踐教學環(huán)節(jié)，提高應用型人才培養(yǎng)的適應性；結合電子信息類專業(yè)課程教學要求，邀請企業(yè)工程師為教師提供現(xiàn)場培訓、集中培訓等多種培訓方式來提高專業(yè)師資的實踐技能。

4 虛擬仿真實驗教學中心建設的特色與成效

虛擬仿真實驗教學中心推進了“教學與實踐零距離，教師與學生零間隙，畢業(yè)與上崗零過渡”的應用型人才培養(yǎng)模式。中心平臺的配置與項目現(xiàn)場同步的網(wǎng)絡設備，讓學生在校期間就能掌握企業(yè)需要的技能，依托虛擬仿真實驗教學平臺，由學校和企業(yè)雙方共同承擔教學實踐任務，兩種師資類型優(yōu)勢互補，實現(xiàn)教育資源的優(yōu)化配置，為把學生培養(yǎng)成應用型人才提供優(yōu)質的服務。

虛擬仿真實驗教學中心的教學打破了傳統(tǒng)以課程為中心的理念，通過多層次、個性化知識模塊的按需組合，構造適用于不同行業(yè)的多專業(yè)協(xié)同的虛擬仿真實驗教學平臺。同時在學科競賽及教學改革成果的指引下，整合優(yōu)勢資源，構建以崗位能力為導向的模塊化教學體系，積極探索并實踐按照專業(yè)方向、模塊化設置課程的改革模式。

經過多年的建設，安徽新華學院電子信息類專業(yè)虛擬仿真實驗教學中心的建設取得了一系列的成效。一是依托虛擬仿真實驗教學中心，鼓勵和吸納大學生參加不同層次的實踐活動，充分調動學生學習主動性，逐步培養(yǎng)了學生的動手能力和科技創(chuàng)新能力，畢業(yè)生就業(yè)率明顯提高，并受到用人單位的一致好評。二是優(yōu)良的實驗設備，先進的實驗手段和技術保證了電子信息類專業(yè)學生的實驗實訓教學的開展，為培養(yǎng)應用型人才提供了良好的硬件環(huán)境；實驗中心可在實驗、實訓、學生動手能力培養(yǎng)、實驗教材編寫及推廣應用等方面在同類院校中起示范作用，并具備一定的社會輻射作用。三是經過多年培養(yǎng)，一支以青年教師為主體的“雙能型”隊伍已初步形成，他們在教學、科研、教育教學改革中發(fā)揮重要作用。各類科研(教研)水平逐年提高，產、學、研影響力得到進一步加強。

5 結束語

虛擬仿真實驗教學中心的建設是實驗教學的一個發(fā)展方向，采用虛擬軟件與硬件儀器設備相結合，充分發(fā)揮其在實踐教學中的作用，注重培養(yǎng)學生的探索精神、科學思維、創(chuàng)新能力。今后虛擬仿真實驗教學中心還將不斷更新實驗設備，引進先進的實驗手段和新技術，進一步完善管理機制、創(chuàng)新教學模式，加速教學改革，提高教學質量，實現(xiàn)該中心的社會價值，建設具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺，高效管理實驗教學資源[4]。