加強科研與實驗教學的融合提高學生的創新能力

孫琳玲

摘要：以江蘇省專用集成電路設計重點實驗室開展科研和承擔教學的實踐為基礎，從科研新方法新技術的引入、實驗教學內容的更新、科研創新活動的引導、科研儀器設備的應用、科研學術講座的推廣等幾個方面，探索科研與實驗教學融合、互促發展，提高學生科研能力和創新能力的途徑。

關鍵詞：科研；實驗教學；融合；創新能力；提高

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1001-7836（2014）08-0046-02

實驗教學是整個高等教育創新體系中創新人才培養過程不可缺少的重要組成部分[1]，實驗教學對學生綜合素質的提高，對學生實踐能力、科研能力和創新能力的培養起著非常重要的作用。科研是高校的一項重要職能，同時也是人才培養的重要載體。

[STHZ]1[STBZ]專用集成電路設計重點實驗室的實驗教學改革實踐 江蘇省專用集成電路設計重點實驗室（后簡稱“實驗室”）有專職教師20人，承擔南通大學杏林學院集成電路與集成系統專業實驗課程12門，實驗室近三年承擔各級各類科研項目75項，發表論文79篇，其中SCI、EI論文43篇，有著良好的科研基礎和科研成果。實驗室老師在實驗教學過程中，注重結合自身的科研方向向學生介紹集成電路相關新技術和新方法，并將計算機建模和仿真的新技術貫穿于專業實驗教學中。比如，在“模擬電路”實驗教學中引入Spice仿真軟件，在“數字電路”實驗教學中引入Quartus軟件等。在設置的探索性實驗課程中，只給學生引出若干思路，學生利用相關軟件可在課堂內外自主練習，在互聯網上查找相關技術資料，設計實驗方案和實驗步驟。通過這種引導，該專業學生對新技術掌握較快，在探索過程中遇到不懂的環節能相互進行探討，主動向教師請教，逐步培養了自主式、合作式的學習習慣。

集成電路設計與集成系統專業培養掌握集成電路基本理論、集成電路設計基本技能，掌握集成電路設計的EDA工具，熟悉電路、計算機、信號處理、通信等相關系統知識，從事集成電路研究、設計、開發及應用，具有一定創新能力的應用型高級集成電路和電子系統集成技術人才。圍繞該培養目標，實驗教學內容上進行了與時俱進的改革。比如將LQFP64封裝建模與仿真分析這一科研案例應用于實驗教學中。實際科研案例的使用使得理論知識變得生動形象，加深了學生對基本理論知識的理解，學生學習興趣和學習動力有了顯著提高，能獨立完成封裝建模、仿真到最后優化的整個流程，為后續專業學習和就業打下牢固的基礎，適應了我校獨立學院“厚基礎，強應用”的人才培養目標[2]。此外，教師緊密結合教學和科研實例編寫教材，根據電路設計相關工作編寫的《電路PSpice仿真實訓教程》被列為教育部高等學校電子電氣基礎教學指導分委員會推薦教材。

從2009年承擔集成電路與集成系統專業課程起，實驗室鼓勵高級職稱人員承擔實驗課程，指導學生開展創新性實驗項目。實驗室教師指導本科生積極參加省級、校級大學生實踐創新訓練計劃、校大學生課外學術科技作品等科技活動，獲批“江蘇省高校大學生實踐創新訓練計劃”2項、南通大學“大學生實踐創新訓練計劃”3項。所指導的集成電路設計與集成系統專業學生的參賽作品入圍第三屆 “華大九天杯”大學生集成電路設計大賽，榮獲三等獎。“華大九天杯”大學生集成電路設計大賽是針對微電子及相關專業在校生的一次專業實踐性賽事，是對我國集成電路設計領域人才培養的一次交流和檢閱。

實驗室成立于2002年，擁有集成電路工藝和器件仿真、集成電路電路仿真與版圖設計、集成電路封裝設計等先進的EDA軟件工具，以及高性能工作站、網絡分析儀、矢量信號發生器、微電材料與器件的光電測試系統、數模混合集成電路測試儀等硬件設備，儀器設備總值達1 000多萬。這些儀器設備均屬于科研儀器設備，由于場地緊、管理人員少，這些科研儀器設備目前還未對本科學生全面開放，主要為教師及研究生使用，僅有少量學生在參與教師的科研項目過程中能接觸使用到部分科研儀器設備，重點實驗室的儀器設備資源優勢在本科實驗教學改革中的作用發揮遠遠不夠。

實驗室圍繞科研發展方向，三年多來先后邀請了中國科學院、北京大學、復旦大學、南京郵電大學、澳大利亞國立格里夫斯大學、美國密西根大學、新加坡南洋理工大學、日本富山縣立大學等國內外知名科研學府的20多位專家學者來校進行講學和交流，實驗室教師也積極準備為學生舉辦專題講座，此外還邀請了企業技術專家來校與師生進行面對面的交流。

2進一步加強科研與實驗教學融合的探索

“授之以魚不如授之以漁”，這要求教師與時俱進的將科研與實驗教學緊密結合，使實驗教學內容更貼近現代科研水平，讓學生掌握有應用價值的知識和方法，培養符合社會實際應用需求的人才。

2.1加強科研新方法新技術在實驗教學中的引入

以培養學生實踐能力、科研能力和自主創新能力為目的進行的實驗教學改革，必須與科研緊密結合，減少驗證性實驗項目，增加綜合性實驗項目，增設創新實驗課程。將科研用到的新方法、新技術逐步引入到實驗教學中，更新實驗教學方法與手段，設置探索性實驗項目來模擬科研全過程。引導學生自己去思考并尋找合理解釋，鼓勵學生查閱相關的參考資料，探索問題產生的真正原因，訓練他們主動分析和獨立解決問題的能力，實現實驗教學與科研新技術、新方法訓練的有機結合。

2.2加強科研內容與實驗教學內容的結合

在實驗教學內容中，除了加強科研新方法、新技術的引入，還需要精選科研中的實際案例，讓學生能真正地體驗科研。依托科研項目來設置綜合性實驗，將成熟的科研成果及時轉化為創新實驗項目，使得實驗內容兼具新穎性和探索性，有利于學生開闊視野，擴展知識面，激發專業熱情。增加科研實例在實驗教學內容中的靈活運用，提高綜合性、設計性、創新實驗的比重，讓學生現在所學所練真正成為日后實際工作中的基礎，學有所得，學有所用。

2.3加強對學生科研創新活動的引導

科技活動作為一種探索性的實踐過程，具有科技性、實踐性和探索性的特點，是培養學生創新素質的最佳切入點。吸收對科研感興趣的學生參與到教師的科研活動中，承擔一部分力所能及的科研課題，通過科研實踐氛圍的熏陶，激發學生的科學研究興趣，引導學生積極探索[3]。鼓勵學生積極申報大學生創新性實驗計劃項目，并為學生進行創新性實驗研究提供條件，如設立“大學生創新基金”。組織學生參加競賽，將本科學生科研創新實驗與競賽結合起來，培養學生的科學精神和創新能力。

2.4加強科研儀器設備在實驗教學中的應用

為了挖掘科研儀器設備利用的潛力，實現科研與教學資源共享，科研實驗室需要在時間、空間、設備和實驗課題等多方面進行開放。制定相關的規章制度，對本科學生的準入條件、經費支持和科研管理等多個方面加以規范，使得科研儀器設備在教學中也能發揮其優勢，充分拓展現有科研儀器設備的使用范圍，提高儀器設備利用率，同時為學生提供開展科研創新實驗的環境，高質量、高效率地為科研與教學服務。通過優化資源配置，建立資源共享機制，為創新人才的培養提供良好的教學平臺[4]。

2.5加強科研學術講座在本科學生中的普及推廣

學術講座是進行學術交流，提高教學和科研水平的有效手段；是一場師生共贏的集會，有利于營造良好的的學術氛圍。學術講座向師生展示新觀點、新知識和學科最新研究成果，有利于互通有無，開闊學術視野，提升學術層次，傳達團隊協作、學科間聯合創新的重要性，對師生未來的學習工作都有一定的激勵作用，也為學生的職業規劃指引方向。本科學生即使暫時無法理解講座中的高深內涵，但專家學者們思想的潛移默化以及通過后期的學習和鉆研，對個人綜合能力的發展影響深遠。

3結束語

教學和科研是互促的，只有多角度加強雙方的融合，構建教學與科研良性互動的實驗教學模式，才能從根本上實現雙方的可持續性發展，順應高素質創新性人才培養的要求。

參考文獻：

[1]熊宏齊，戴玉蓉.實驗教學改革與實驗室建設規劃的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2008，（10）：1-4.

[2]孫玲，張威，彭飛.EDA技術在“電路”課程教學中的應用[J].電氣電子教學學報，2012，（5）：97-98.

[3]韋化，唐紀良.以科研促進實驗教學改革培養學生的創新精神和實踐能力[J].中國大學教學，2008，（3）：81-83.

[4]章軍軍，崔秀紅.加強科研儀器設備在創新實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理，2008，（2）：174-176.