| 标题 | 光电信息科学与工程专业的实践教学探索 |
| 范文 | 隋国荣 王宁 贾宏志 杨晖 [摘 要]为了提高应用型人才培养的质量和效率，教育部成立了全新的光电信息科学与工程专业，以促进我国光电及相关产业高速、稳定发展，迎接未来的挑战。文章从研究传统光学专业的培养方式入手，结合国内外相关认证的经验，对现有的专业课程类型进行梳理，对授课方式进行改进，对授课内容进行更新，并提出相应的专业工程和实践改革方案。通过四届为期六年的专业改革和实践，学生培养质量有显著提高，企业和科研院所对学生的满意度和需求都在持续增加，同时学生和需求方对专业培养和改革方案的参与热情也在不断增加。 [关键词]光电信息科学与工程专业;工程认证;实践教学 [中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）09-0090-03 引言 随着21世纪的到来，我国在科技发展和产业进步方面取得了举世瞩目的成就，同时科技创新和人才培养瓶颈的矛盾逐渐显露，导致近年相应的人才培养计划频出，对高等教育改革和发展提出了更多更长远的要求与规划[1-4]。近年来，高等教育尤其是本科教育开展了卓有成效的改革和建设，不断提高人才培养质量，并在学科评估中取得了瞩目的成绩，开始不断为用人单位培养和输送高质量、高水平且可塑性强的工程应用型人才。光电工程相关产业情况特殊，该产业覆盖的专业面广，涵盖的内容多，涉及的相关知识复杂，学科交叉性强。传统行业希望加深加强基础和实践，并进行一定的革新。目前正在快速发展的新型光电产业，则希望缩小在关键产品工艺、加工技术、设计仿真和理论研究等方面与高水平发达国家的差距。而新兴、未来的朝阳行业，例如光电子学、集成微纳器件和超快光电子等产业，由于国内起步晚，理论和技术缺乏，人才培养不足，因而产业发展缓慢，与国外差距较大。因此，教育部2012年下发文件，把原本归在电子信息科学大类和电气信息大类的五个专业整合成光电信息科学与工程专业。新专业所培养的人才除了需要具有较好的思想道德和文化修养，较强的敬业精神和社会责任感之外，还要具有科学意识、扎实理论和创新能力等方面的素养，可从事光学工程、光通信技术、光电子学、光信息技术、光电子器件与制造以及机器视觉与图像处理等众多相关技术领域的科学研究，并能胜任相关领域的产品设计与制造、科学研究与技术应用以及生产检验与运行管理等方面的工作，成为该领域的高级研究和应用人才 [5-6]。 本文通过对以往光信息科学与技术和光电信息工程两专业进行研究，深入学习教指委的政策指导和意见，通过与学生座谈，与用人单位对接、沟通和交流，梳理分析已通过的ASIIN和华盛顿工程认证的经验等多种方式[7]，提出光电信息科学与工程专业的改革策略。即对现有的专业课程类型进行梳理，对授课方式进行改进，对授课内容进行更新，并对培养方式、过程和步骤实施实时监督控制，以及通过培养过程可溯源等手段来切实提高培养质量。通过四届为期六年的专业改革和实践，学生培养质量有显著提高，企业和科研院所对学生的满意度和需求持续增加，而且学生和需求方对专业培养和改革方案的参与热情也不断增加，达到了预期目标。 一、专业培养计划改革 （一）实行小班授课制，将课程教学与实验教学相配套 在以往的专业理论教学中，学生存在理论基础较扎实但知识面相对狭窄且实验和运用能力相对较弱的问题。2013年，我们通过了德国ASIIN认证。在这个认证过程中，我们分析学习了国外的专业理论和实践的培养要求、思路和方法。对原有培养计划中的课程体系进行了全面改革。对课时进行改革和统一，所有专业课程统一理论授课学分，以理论基础知识为主，配合各种习题和训练，使学生的理论基础和自学能力都得到增强。同时将相关课程模块化，学生可根据自己的需求和未来的发展选择模块中的不同专业课程。同时加强小班化授课制度改革，原则上有学生选课就开课，实际操作是一般超过三人就会开课。整个学期的教学安排非常饱满，所有教室和教学设备利用率大幅提升。小班化授课可以在参照大纲的基础上兼顾授课灵活度。如果是相同课程，学生可以试听不同教师的课程后再做选择，以提高学生的积极性，也增强教师的责任心。同一门课程安排统一出题、考试和阅卷，在保证了基本授课秩序和要求的前提下实现了小班授课灵活性，得到了学生和教师的一致认可。 此外，所有专业课程都由任课教师牵头开展课程实验，单独分配学分和学时，由实验师配合任课教师完成实验课程教学。通过配套课程实验，加强了学生对课程内容的理解和运用能力，也提高了任课教师对课程的认知和实践能力，使實验课和理论课有机结合起来。这种课程改革，对任课教师和实验师都提出了更高的要求。通过这种举措，学生对专业的认知度显著提高，对未来的发展方向有了更为明确的认识和思考，其知识基础和实践能力都得到了相应的增强。 （二）加强课程类设计与竞赛 仅仅依靠与专业理论授课所配套的实验课程，不足以充分提高学生的工程实践能力、科学意识和创新能力。因此，我们结合本校本专业的特殊情况，开展了丰富多样的实践活动。 首先加强了校内创新和实践活动，专门设立创新学分，要求每个学生在四年学制内修满一定的创新学分，其学分的相关课程和活动主要分为课程类和设计竞赛类。课程类主要包括实践类公选课、实践类短学期课程和专有实践类创新训练课程，设计竞赛类主要包括毕业设计，各类系、院、校和国家级竞赛。在课程类中实践类公选课面向全校所有专业学生开放。这类课程考试形式通常以实物作品、实际操作和选题操作等实践方式为主，再配合相应的实验报告。实践类短学期课程属于传统课程，要求在开展好传统课程实践的基础上，提高对学生的要求，加强对学生的培养。设计竞赛类包括从系、学院、学校到国家的各种丰富的竞赛。对于系级、院级竞赛，所有学生均可报名参赛，不设门槛但最终会评出三级奖项并给予相应奖励。校级和国家级竞赛则会根据学生平时成绩、实践课程的成绩以及系、院级竞赛成绩等信息进行资格筛选，配备相应的指导教师，利用专门的地点进行实训后参赛。在最后一个实践环节即传统的毕业设计，积极邀请企业和企业导师把企业实际需求作为毕业设计课题，并由企业导师和校内导师同时指导课题和把关课题质量。来自工程实践的毕业设计课题比例不断增加，并对教师指导工程实践类毕业设计课题给予适当的鼓励。 二、工程实践能力培养措施 除了修改本科专业培养计划，还制定相关的工程实践能力培养措施，并结合相关的教辅措施，进一步加强学生的工程实践能力培养。 （一）在企业内开展毕业实习活动 与校内实践活动对应的是学制的改革。通过ASIIN认证，系和学院领导认真考察了国内外高水平学校的培养方略，在培养计划中引入了毕业实习课程。大四上半学期不再开设任何课程，学生可以自由选择市内外的相关单位进行毕业实习，毕业实习要求总计三个月，学生由辅导员和学术导师共同负责。对于市内实习单位，要求导师与企业方确定企业导师、实习岗位、实习目标、实习内容以及实习条件和保障等相关内容。之后每周走访企业与企业导师沟通交流，了解学生的学习、工作和生活情况。对于市外的单位，则需要通过电话、视频等方式完成上述工作。学生在选择实习单位和岗位以及确定实习内容时，要求优先考虑与本专业相关的技术岗位和实习内容，但不限于此，也可以是和本专业相关的运营、维护、营销、管理等岗位和内容。学生在实习期间，需要按规定格式撰写实习周报，最后还要撰写规定字数的实习报告。学术导师需要根据自己的实际观察情况，认真如实填写学生的实习意见表，同时由企业方对学生的实习情况进行考评，并详细填写企业实习考评表。学院统一组织开展实习答辩，对每个实习学生进行实习答辩考核，最终评判学生是否完成了毕业实习，进行毕业实习评分并记入档案。 （二）实行教授治学和学术导师制度 在以往的专业办学中，教师重科研、轻教学的现象普遍存在。为了切实提高本科教学的质量和效率，专业改革将教授授课也放在了重要的位置，要求教授每年至少单独或联合完成一门本科课程授课。此外，通过专业理论课程和对应实验课程教学模式的改革，使教授对每个学生都有了更为深入的了解和认识，从而使教授在研究生选拔中可以按需选择，而不像以往只能依靠分数、学校和专业等信息进行选择。改革后的选择更为主动与合理。在开设理论课程的同时，为了加深学生对专业的认知，从学生进校开始就为其开设了专业导论课程，每位教授就自己的研究领域结合本专业的培养要求为新生进行专业知识介绍。一方面，提高本专业学生对专业的历史、现状和未来发展的认知水平，激发学生对专业学习的兴趣;另一方面，引领学生开展自主思考，为未来的研究方向选择打下基础。 为了更好地配合专业工程实践教育的开展，学院制定了学术导师制度，从大二开始为每位本科学生配备相应的学术导师。学术导师的选择采取学生和导师双向选择的方式。大二下学期期末，学生可根据每位教师的研究方向和成果选择自己的学术导师，导师也可根据学院提供的相关信息和自身情况对学生进行选择，两轮双向选择后确定最终学术导师。在校期间，学生要积极联系自己的学术导师，学术导师也要保持与学生的联系和沟通。学术导师不仅要对学生进行学业的辅导，还要利用自己的科研环境为学生提供科研和工程实践训练的便利，同时还需要关心学生的生活和思想动态发展。学生的毕业实习需要学术导师直接引导，以保证学生安全、高效、保质保量地完成毕业实习。 （三）组织开展企业教学活动 校企联合共建本科专业实践基地，同时确立相关的企业指导教师制度。在此基础上，我们组织开展企业教学。企业教学的内容包括与专业相关的工程实践、科研设计、生产制造、工艺检验和运营管理等方面的相关知识。课程开设地点灵活，有企业导师进入高校配合课堂实际授课，也有学生组队到企业进行课程授课学习和生产参观。课程内容和课时安排相对较为灵活，这是充分考虑到企业生产、研发的特殊性。与专业紧密相关的工程实践、科研设计、生产制造方面的课程可以更好地帮助学生理论联系实际，为学生学习专业理论知识提供更为直观的认识。工艺检验和运营管理等方面的知识则通常是高校和科研院所所不具备的，这恰恰是企业的长项，同时是未来企业发展过程中人才需求环节不可或缺的部分，也是对学校本科专业教学的有益补充。 此外，除了专业技术知识培训外，企业还需要为学生提供就业培训工作，这也是多年来高等教育的短板。通过这些措施缩小培养出的学生与企业实际需求的差距，包括心理素质、能力水平、精神面貌和行为规范等多个方面。由于大多数教师和在校学生对企业的人才需求和规划缺乏认识，因此由共建企业出面对未来将要走上工作岗位的学生进行系统化、深层次的培训，可以提升我国光电专业的人才培养质量，为我国的创新创业培养光电专业实用型人才。 三、结论 综上所述，随着近年国家对科学技术和创新创业要求的不断提高，光电工程产业对高水平专业人才的需求量会大幅增加。为了更好地配合国家相关发展战略，适应产业升级要求，为企事业单位培养出更多合格的高水平专业人才，对光电信息科学与工程专业进行全方位的改革具有很强的必要性和重要的意义，也是专业未来发展的趋势。本文通过对理论课程、实践培养、教学辅助等不同措施的引入，提高专业本科教育教学的质量和效率。通过四届为期六年的专业改革和实践，教师对改革措施的认可度超出预期，学生培养质量显著提高，企业和科研院所对学生的满意度和需求持续增加，同时学生和需求方对专业培养和改革方案的参与热情也不断增加。这就为光电信息科学与工程专业的改革提供了宝贵的素材和经验，为光电信息科学与工程专业人才的培养做出了积极努力。 [ 参 考 文 献 ] [1] 薛巧巧， 吴援明. 光电信息类专业实践教学改革的探索与实践[J]. 实验室研究与探索， 2008（8）：101-103+143. [2] 杨泽青， 肖艳军， 刘丽冰，等. 基于《华盛顿协议》的测控专业实践教学体系优化重构[J]. 实验室研究与探索， 2017（3）：176-180+192. [3] 张志伟， 赵冬娥， 王高，等. 适应工程教育认证的光电培养方案探讨与实践[J]. 大学教育， 2018（4）：134-136. [4] 魏勇， 李宏民， 田芃，等. 光電信息科学与工程专业现状分析及对策[J]. 科技创新导报， 2018（17）：226-227. [5] 王晓萍， 刘向东， 刘旭. 课程实验在工程创新人才培养中的作用及实践探索[J]. 中国大学教学， 2012（1）：74-76. [6] 熊铁军， 郦文忠， 黄凯. 光电系统创新设计实验教学与实践[J]. 教育教学论坛， 2017（34）：270-271. [7] 汤玉琚， 徐伯庆， 董祥美，等. 以国际认证促进光电学院实验中心建设[J]. 实验室研究与探索， 2015（3）：159-161. [责任编辑：庞丹丹] |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。