光电类专业课程设计运行管理新模式的探索与实践
董军+严学文+张斌+张稳稳+刘琳
[摘 要]专业课程设计注重培养学生的综合实践能力，是促使学生理论与实践相互融合的有效途径之一。以光电类专业课程设计组织管理模式为研究对象，从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节对课程设计教学效果影响规律进行分析，实践结果表明：以培养学生综合能力为导向，注重过程考核，以开放式与引导式的教学方法为主，采取阶段式管理，组织教学活动，能够有效提升学生综合能力和创新意识。
[关键词]光电类专业；课程设计；运行管理；探索与实践
[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0014-03
一、前言
当前经济全球化趋势发展迅速，我国经济正处于发展的高速期，社会对高素质工程技术人才能力及素质的要求也日益提高，是行业对工程人才需求的真实反映，主要表现在：能够发现、分析和解决实际问题，具有很强的团队合作和创新意识，具备知识和专业迁移能力，能够很好的应变不同工作岗位要求。[1]
我国的高等教育，特别是工程教育方面，一直注重高素质工程人才培养，但根据社会及企业反馈，当前大多数人才的培养定位及模式与现代企业的实际要求吻合程度不够，使得学校的人才培养与企业的人才需求之间出现脱节。如何解决上述问题，是我们高等教育工作者必须面对的挑战之一。[2]随着“光电信息产业是21世纪最具魅力的朝阳产业，它将成为21世纪的高科技主导产业”这一观念得到越来越多人的肯定和认同，国家发展光电技术和产业的一系列战略决策不断出台，光电产业成为推动国民经济发展、促进就业需求的重要因素。因此，光电类专业在近年来迅猛发展，各高校及职业院校均纷纷开设相关的专业，招生规模也日益扩大。[2]而光电信息科学与工程专业是一个典型的工科专业，专业以培养适合国家需要的光电信息类科技人才为目标，对培养学生相应工程技术素养的需求较高。但如何解决学校的人才培养和企业实际需求之间的矛盾，已经成为一个需要共同面对的难题。[3] [4] [5] [6] [7] [8]
诚然，学校是培养人才的主阵地，学生经过四年的系统学习和训练，专业知识的储备和综合能力的培养都得到了很大程度上的提高。在专业培养体系中，理论环节多以理论课程为主，而实践环节则涵盖专业实验、课程设计等，从人才培养角度，二者应该是相互配合，相辅相成，才能全方面提升学生能力。但在教学过程中，由于授课老师的专业知识背景、课程性质、教学安排、实验条件等实际因素的影响，经常出现理论讲解与实践训练之间的关联程度不高，不能很好的实现理论与实践的交叉融合的现象，在培养学生的综合素质方面的效果大打折扣，难以培养企业实际需求的人才，因此，需要对能够体现理论与实践相统一的代表性课程的教学过程进行思考和改进。
众所周知，在工科专业培养体系中，专业课程设计的角色重要，是学生加深理解和灵活运用所学的专业知识，实现理论与实践相融合的孵化平台，具有不可替代的作用。因此，应采取恰当的专业课程设计组织管理模式，对学生进行全方位训练，调动学生的学习积极性，激发创新意识，从而实现夯实学生专业知识基础，提升学生动手实践能力的教学目标。[9] [10] [11] [12]
本文以光电类专业课程设计的运行管理模式为研究对象，从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节对课程设计教学过程进行分析，探索课程设计运行管理模式的改革对于提升学生综合素质的作用的规律。实践结果表明：以培养学生综合能力为导向，注重过程考核，以开放式与引导式的教学方法为主，采取阶段式管理方式组织教学活动，特别是在课程设计过程中引入团队训练机制，将有助于帮助学生在实践学习过程中培养、锻炼、提升团队协作的能力和创新意识。
二、课程设计运行管理模式探索
运用传统课程设计方法，学生在训练过程中多以讲义为蓝本，根据给定流程，被动接受知识，这就束缚了学生的创新思维，难以形成自主的知识建构，特别是对光电类专业课程设计而言，学生们只是经历了过程，自主学习能力、团队合作及创新意识均没有得到很好锻炼，难以运用于以后的工作实践。为了解决上述矛盾，根据光电类课程设计的专业特色，依托专业知识基础，紧扣实际所需，以“提升学生动手实践能力，增强专业知识的实际运用能力”为目标，对课程设计的整个流程进行综合分析，从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节，对课程设计的教学过程进行阶段性管理，注重对学生的过程考核，以提高学生在光电系统设计方面的工程实践能力。下面，分别对上述各阶段进行阐述和分析。
（一） 课题引入
传统课程设计的题目都是老师给定，学生完成，符合教与学的教学规律。我们对此进行新探索。在紧扣光电专业培养目标的前提下，专业课程设计指导教师团队经过充分调研和论证，在光电图像处理等软件类、光电传感类、光电显示类、光机电控制类等大框架下，专门设置开放性题目，充分发掘学生积极性和创造力。提前两周，积极引导学生进行社会调研，剖析与本专业相关、本区域所需，亟待解决的问题，从而形成信息库；在此基础上，学生与指导教师共同设计课程设计题目，在此过程中，教师主要是起到引导、把握题目难易程度的作用。例如有学生通过调研发现，高速路口上的绿化带植被影响驾驶员视野，不易发现行人，容易造成安全隐患，因此，提出利用红外传感及声波测距等方式设置预警牌的思路，经过与教师讨论，设计出红外传感安全预警系统。体现专业交叉融合的课程设计题目，能有效促进理论传授与实践训练环节间相互融合，且极大的激发了学生的学习兴趣。
（二）模拟实际项目研发过程
1.组建项目组，完成课题
为了增强学生的团队合作意识，鼓励学生根据兴趣选择适合自己的课题，建立二人为一组的项目组，对所选课题进行分析，对任务进行分解，调研，制订完成预期目标的工作计划。
2.引入过程考核机制
为实时把握学生的项目进度，更好的引导学生开展课题研究，实行阶段性过程考核机制。指导老师根据题目，设计过程考核表，实时督促学生的学习进度，采取开放式、引导式、探究式的教学方法，有效增强了学生的学习动力和激发了学生的创新意识。
3.采取多样化方式进行课题验收
一般而言，集中实践环节类课程比较注重学生的动手和作品的实际完成情况，而对学生的语言表达能力及现场应变能力的考核较少。因此，通过在验收环节增加课题答辩等过程，能够比较全面的考查和锻炼学生。考虑到时间及场地因素，可以采取“要求作品为优秀者必须答辩，良好以上申请答辩”等形式。在实际操作中，学生反应强烈，态度积极，报名踊跃，共计37组学生要求参加答辩，占51%。环节中采取PPT讲解、实物演示、接受质询等方式，并对典型环节现场进行视频录制，对学生综合素质进行较为全面的考核。通过本过程，发现了一批有潜力的学生，也激发了其他学生的参与热情。
4.严格报告撰写的考评结果
根据以往课程设计的经验可知，部分学生动手能力较强，但报告撰写方面比较马虎。这主要是因为集中实践环节的教学开展形式多为探讨式，与理论课的教授形式差别较大，导致学生往往产生作品完成，指标实现即为大功告成心理，忽视了实习报告撰写是工作总结和能力提升的重要过程。为此，可采取学生撰写报告，指导老师批改，对报告撰写部分提出质疑，然后返给学生修改，最终给定报告成绩的形式，强化报告撰写的重要性。
（三）拓展课程设计实践工作的外延
应因材施教，注重课程设计工作外延。对于部分学生的作品未能在给定时间完成，或者学生对自己作品不太满意等情况，给学生一周时间进行完善，但必须接受老师质询，如通过考核，可以获得附加分。对于整体表现优秀的作品，要求学生在期末考试结束后，对作品进一步优化，进行封装，录制演示视频，推广至本校创建的大学生孵化基地，进行成果转化；所完成的作品及录制的视频，可以应用于新生认识实习和其他单位来实验室参观考察。
三、结束语
集中实践环节课程设计是学生实现理论与实践相融合的重要实训过程，能够培养学生发现问题，分析、解决问题的最好途径，是提高学生综合素质的有效训练过程。实现上述目标的前提是需要对课程设计进行精心组织并实施科学管理和合理评价。但是人才的素质及能力培养和锻炼不能寄希望于单单一门课，还需要从各个教学环节来进行，形成合力。通过对课程设计的运行管理模式的探索与实践，发现以培养学生综合能力为导向，注重过程考核，以开放式与引导式的教学方法为主，采取阶段式管理，组织教学活动，特别是在课程设计过程中引入团队训练机制，对于学生在实践学习过程中培养、锻炼、提升团队协作的能力和创新意识，有明显的促进作用。通过分析学生后期发展的调研反馈信息表明，在上述环节训练中获得优良的学生，在后期的学科竞赛、就业选择方面都表现得更胜一筹。
[ 注 释 ]
[1] 李培根.工程教育需要大工程观[J].高等工程教育研究，2011（3）：1-3.
[2] 蒙婧.从硅谷到光谷：高校科技创新体制研究启示[J].中国高校科技，2014（7）：26-27.
[3] 朱进容，黄楚云，姚育成，成纯富.光电信息专业人才培养模式的研究与实践[J].教育教学论坛，2013（52）：102-103.
[4] 胡章芳，潘武，罗元，王艳.光电信息科学与工程专业创新人才培养模式的改革与实践[J].科学咨询（科技·管理），2014（36）：126-127.
[5] 曹辉，陈国杰，梁佩莹，韩定安.光信息科学与技术专业应用型人才培养探索与实践——以佛山科学技术学院为例[J].兰州教育学院学报，2014（30）：104-105.
[6] 王立忠，王薏霖，刘洪波，王春武，么艳平，常喜.光电信息工程专业学生核心竞争力培养体系构建[J].高师理科学刊，2014（34）：104-104.
[7] 王继成，高淑梅，罗玮，陈国庆.光电信息科学与工程创新平台实训教学研究与探索[J].物理与工程，2013（5）：61-64.
[8] 董军，刘继红，严学文，梁猛，柴宝玉，刘琳，杨祎.光电信息工程专业创新实践教学体系的探索与研究[J].宁夏师范学院学报，2012（3）：89-91.
[9] 周金海.新时期大学生专业课程设计的地位与作用[J].中国成人教育，2011（6）：115-116.
[10] 刘小康，余洁冰.工科学生课程设计与综合素质培养[J].高教探索，2009（5）：133-134.
[11] 张准，钟丽云.基于CDIO理念的光电技术实验课程设计与实践[J].实验室研究与探索，2012（8）：367-370.
[12] 段桂江，徐世新.基于专业课程设计平台，提升学生团队协作能力[J].高等工程教育研究，2012（1）.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]专业课程设计注重培养学生的综合实践能力，是促使学生理论与实践相互融合的有效途径之一。以光电类专业课程设计组织管理模式为研究对象，从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节对课程设计教学效果影响规律进行分析，实践结果表明：以培养学生综合能力为导向，注重过程考核，以开放式与引导式的教学方法为主，采取阶段式管理，组织教学活动，能够有效提升学生综合能力和创新意识。
[关键词]光电类专业；课程设计；运行管理；探索与实践
[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0014-03
一、前言
当前经济全球化趋势发展迅速，我国经济正处于发展的高速期，社会对高素质工程技术人才能力及素质的要求也日益提高，是行业对工程人才需求的真实反映，主要表现在：能够发现、分析和解决实际问题，具有很强的团队合作和创新意识，具备知识和专业迁移能力，能够很好的应变不同工作岗位要求。[1]
我国的高等教育，特别是工程教育方面，一直注重高素质工程人才培养，但根据社会及企业反馈，当前大多数人才的培养定位及模式与现代企业的实际要求吻合程度不够，使得学校的人才培养与企业的人才需求之间出现脱节。如何解决上述问题，是我们高等教育工作者必须面对的挑战之一。[2]随着“光电信息产业是21世纪最具魅力的朝阳产业，它将成为21世纪的高科技主导产业”这一观念得到越来越多人的肯定和认同，国家发展光电技术和产业的一系列战略决策不断出台，光电产业成为推动国民经济发展、促进就业需求的重要因素。因此，光电类专业在近年来迅猛发展，各高校及职业院校均纷纷开设相关的专业，招生规模也日益扩大。[2]而光电信息科学与工程专业是一个典型的工科专业，专业以培养适合国家需要的光电信息类科技人才为目标，对培养学生相应工程技术素养的需求较高。但如何解决学校的人才培养和企业实际需求之间的矛盾，已经成为一个需要共同面对的难题。[3] [4] [5] [6] [7] [8]
诚然，学校是培养人才的主阵地，学生经过四年的系统学习和训练，专业知识的储备和综合能力的培养都得到了很大程度上的提高。在专业培养体系中，理论环节多以理论课程为主，而实践环节则涵盖专业实验、课程设计等，从人才培养角度，二者应该是相互配合，相辅相成，才能全方面提升学生能力。但在教学过程中，由于授课老师的专业知识背景、课程性质、教学安排、实验条件等实际因素的影响，经常出现理论讲解与实践训练之间的关联程度不高，不能很好的实现理论与实践的交叉融合的现象，在培养学生的综合素质方面的效果大打折扣，难以培养企业实际需求的人才，因此，需要对能够体现理论与实践相统一的代表性课程的教学过程进行思考和改进。
众所周知，在工科专业培养体系中，专业课程设计的角色重要，是学生加深理解和灵活运用所学的专业知识，实现理论与实践相融合的孵化平台，具有不可替代的作用。因此，应采取恰当的专业课程设计组织管理模式，对学生进行全方位训练，调动学生的学习积极性，激发创新意识，从而实现夯实学生专业知识基础，提升学生动手实践能力的教学目标。[9] [10] [11] [12]
本文以光电类专业课程设计的运行管理模式为研究对象，从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节对课程设计教学过程进行分析，探索课程设计运行管理模式的改革对于提升学生综合素质的作用的规律。实践结果表明：以培养学生综合能力为导向，注重过程考核，以开放式与引导式的教学方法为主，采取阶段式管理方式组织教学活动，特别是在课程设计过程中引入团队训练机制，将有助于帮助学生在实践学习过程中培养、锻炼、提升团队协作的能力和创新意识。
二、课程设计运行管理模式探索
运用传统课程设计方法，学生在训练过程中多以讲义为蓝本，根据给定流程，被动接受知识，这就束缚了学生的创新思维，难以形成自主的知识建构，特别是对光电类专业课程设计而言，学生们只是经历了过程，自主学习能力、团队合作及创新意识均没有得到很好锻炼，难以运用于以后的工作实践。为了解决上述矛盾，根据光电类课程设计的专业特色，依托专业知识基础，紧扣实际所需，以“提升学生动手实践能力，增强专业知识的实际运用能力”为目标，对课程设计的整个流程进行综合分析，从课题引入、前期调研、项目研发、课题答辩等环节，对课程设计的教学过程进行阶段性管理，注重对学生的过程考核，以提高学生在光电系统设计方面的工程实践能力。下面，分别对上述各阶段进行阐述和分析。
（一） 课题引入
传统课程设计的题目都是老师给定，学生完成，符合教与学的教学规律。我们对此进行新探索。在紧扣光电专业培养目标的前提下，专业课程设计指导教师团队经过充分调研和论证，在光电图像处理等软件类、光电传感类、光电显示类、光机电控制类等大框架下，专门设置开放性题目，充分发掘学生积极性和创造力。提前两周，积极引导学生进行社会调研，剖析与本专业相关、本区域所需，亟待解决的问题，从而形成信息库；在此基础上，学生与指导教师共同设计课程设计题目，在此过程中，教师主要是起到引导、把握题目难易程度的作用。例如有学生通过调研发现，高速路口上的绿化带植被影响驾驶员视野，不易发现行人，容易造成安全隐患，因此，提出利用红外传感及声波测距等方式设置预警牌的思路，经过与教师讨论，设计出红外传感安全预警系统。体现专业交叉融合的课程设计题目，能有效促进理论传授与实践训练环节间相互融合，且极大的激发了学生的学习兴趣。
（二）模拟实际项目研发过程
1.组建项目组，完成课题
为了增强学生的团队合作意识，鼓励学生根据兴趣选择适合自己的课题，建立二人为一组的项目组，对所选课题进行分析，对任务进行分解，调研，制订完成预期目标的工作计划。
2.引入过程考核机制
为实时把握学生的项目进度，更好的引导学生开展课题研究，实行阶段性过程考核机制。指导老师根据题目，设计过程考核表，实时督促学生的学习进度，采取开放式、引导式、探究式的教学方法，有效增强了学生的学习动力和激发了学生的创新意识。
3.采取多样化方式进行课题验收
一般而言，集中实践环节类课程比较注重学生的动手和作品的实际完成情况，而对学生的语言表达能力及现场应变能力的考核较少。因此，通过在验收环节增加课题答辩等过程，能够比较全面的考查和锻炼学生。考虑到时间及场地因素，可以采取“要求作品为优秀者必须答辩，良好以上申请答辩”等形式。在实际操作中，学生反应强烈，态度积极，报名踊跃，共计37组学生要求参加答辩，占51%。环节中采取PPT讲解、实物演示、接受质询等方式，并对典型环节现场进行视频录制，对学生综合素质进行较为全面的考核。通过本过程，发现了一批有潜力的学生，也激发了其他学生的参与热情。
4.严格报告撰写的考评结果
根据以往课程设计的经验可知，部分学生动手能力较强，但报告撰写方面比较马虎。这主要是因为集中实践环节的教学开展形式多为探讨式，与理论课的教授形式差别较大，导致学生往往产生作品完成，指标实现即为大功告成心理，忽视了实习报告撰写是工作总结和能力提升的重要过程。为此，可采取学生撰写报告，指导老师批改，对报告撰写部分提出质疑，然后返给学生修改，最终给定报告成绩的形式，强化报告撰写的重要性。
（三）拓展课程设计实践工作的外延
应因材施教，注重课程设计工作外延。对于部分学生的作品未能在给定时间完成，或者学生对自己作品不太满意等情况，给学生一周时间进行完善，但必须接受老师质询，如通过考核，可以获得附加分。对于整体表现优秀的作品，要求学生在期末考试结束后，对作品进一步优化，进行封装，录制演示视频，推广至本校创建的大学生孵化基地，进行成果转化；所完成的作品及录制的视频，可以应用于新生认识实习和其他单位来实验室参观考察。
三、结束语
集中实践环节课程设计是学生实现理论与实践相融合的重要实训过程，能够培养学生发现问题，分析、解决问题的最好途径，是提高学生综合素质的有效训练过程。实现上述目标的前提是需要对课程设计进行精心组织并实施科学管理和合理评价。但是人才的素质及能力培养和锻炼不能寄希望于单单一门课，还需要从各个教学环节来进行，形成合力。通过对课程设计的运行管理模式的探索与实践，发现以培养学生综合能力为导向，注重过程考核，以开放式与引导式的教学方法为主，采取阶段式管理，组织教学活动，特别是在课程设计过程中引入团队训练机制，对于学生在实践学习过程中培养、锻炼、提升团队协作的能力和创新意识，有明显的促进作用。通过分析学生后期发展的调研反馈信息表明，在上述环节训练中获得优良的学生，在后期的学科竞赛、就业选择方面都表现得更胜一筹。
[ 注 释 ]
[1] 李培根.工程教育需要大工程观[J].高等工程教育研究，2011（3）：1-3.
[2] 蒙婧.从硅谷到光谷：高校科技创新体制研究启示[J].中国高校科技，2014（7）：26-27.
[3] 朱进容，黄楚云，姚育成，成纯富.光电信息专业人才培养模式的研究与实践[J].教育教学论坛，2013（52）：102-103.
[4] 胡章芳，潘武，罗元，王艳.光电信息科学与工程专业创新人才培养模式的改革与实践[J].科学咨询（科技·管理），2014（36）：126-127.
[5] 曹辉，陈国杰，梁佩莹，韩定安.光信息科学与技术专业应用型人才培养探索与实践——以佛山科学技术学院为例[J].兰州教育学院学报，2014（30）：104-105.
[6] 王立忠，王薏霖，刘洪波，王春武，么艳平，常喜.光电信息工程专业学生核心竞争力培养体系构建[J].高师理科学刊，2014（34）：104-104.
[7] 王继成，高淑梅，罗玮，陈国庆.光电信息科学与工程创新平台实训教学研究与探索[J].物理与工程，2013（5）：61-64.
[8] 董军，刘继红，严学文，梁猛，柴宝玉，刘琳，杨祎.光电信息工程专业创新实践教学体系的探索与研究[J].宁夏师范学院学报，2012（3）：89-91.
[9] 周金海.新时期大学生专业课程设计的地位与作用[J].中国成人教育，2011（6）：115-116.
[10] 刘小康，余洁冰.工科学生课程设计与综合素质培养[J].高教探索，2009（5）：133-134.
[11] 张准，钟丽云.基于CDIO理念的光电技术实验课程设计与实践[J].实验室研究与探索，2012（8）：367-370.
[12] 段桂江，徐世新.基于专业课程设计平台，提升学生团队协作能力[J].高等工程教育研究，2012（1）.
[责任编辑：钟 岚]
