光信息科學與技術專業建設的思考與實踐

傅院霞，程榮龍，許永紅，高光明，葛立新，宮 昊，呂思斌

（蚌埠學院 數學與物理系，安徽 蚌埠 233030）

光信息科學與技術專業建設的思考與實踐

傅院霞，程榮龍，許永紅，高光明，葛立新，宮 昊，呂思斌

（蚌埠學院 數學與物理系，安徽 蚌埠 233030）

近年來，許多高校陸續開設光信息科學與技術專業.經濟社會的發展要求越來越多的光信息方面人才，要求光信息科學與技術專業培養高素質、應用型的復合型人才.合理構建課程體系，優化教學內容，加強完善實驗室建設和實驗教學，強化校內外實踐環節的實效性，注重建設高素質的專業教師隊伍，努力構建高素質、應用型的復合型人才培養的教學體系.

光信息科學與技術；專業建設；人才培養模式；實驗室建設

光信息科學與技術專業是1998年國家教育部專業目錄調整后增加的新專業.為了滿足光電信息產業的迅速發展對光信息科學與技術專業人才的需求，許多學校先后設立了該專業方向.蚌埠學院也開設了光信息科學與技術專業，在專業建設過程中遇到的一些問題，也促使我們進行了有益的思考和實踐.

1 開設光信息科學與技術專業是經濟社會發展和服務地方建設的需要

光信息科學與技術是研究以光子作為信息載體和能量載體的信息科學和技術，主要是研究光子的產生、傳輸、控制、探測、存儲與處理,是繼微電子技術之后，近幾年迅速發展的新興高技術[1-3].21世紀是信息科學技術高速發展的時代，支撐當今信息技術發展的電子和微電子技術，卻走向物理上和技術上的極限(如速度極限、密度極限等).這些極限對信息技術的進一步發展，無論是在速度、容量，還是在空間相容性上等方面都提出了重大挑戰.然而，光子的特性卻蘊藏著巨大的潛力，許多方面彌補了電子的不足，為信息科技的進一步發展提供了新的可能性和空間.光子與電子相比，具有1000倍的電子的信息承載能力，高出兩個數量級的傳輸速率，可實現三維信息存取，并行處理，以及最大的能量和功率密度等突出優點，光子比電子作為信息和能量載體的優越性已成為各國科學家的共識.但作為系統和整機，作為光電轉換等諸多應用，電子學和電子技術仍將起著巨大的作用.展望未來，光子學與電子學將更緊密合作、互為補充、相互促進，必將把未來信息技術推向新的發展階段.近年來在國內外正掀起一股“光電子學”和“光電子產業”的熱潮，全世界的光電子技術產業的市場規模已超過了20000億美元，一些國家把大量資金投入光電子學及技術的研究和開發，許多以光子學或光電子學命名的研究中心、實驗室與公司如雨后春筍般地建立起來，光電子技術已成為21世紀國際競爭的關鍵技術之一，光電子學和技術在信息、能源、材料、航天航空、生命科學和材料科學技術等領域中已得到廣泛應用.光電信息產業的迅猛發展，同時對光電信息技術人才培養也提出了新的需求和挑戰[1-4].

安徽省高新技術發展規劃早在“十五”期間就確立了以光機電一體化、新材料、電子與信息等相關產業為優先發展對象，“十一五”期間更是確立了光信息以及相關的新材料為重點發展目標.我校所在地蚌埠市為安徽省的合蕪蚌自主創新綜合配套改革試驗區，2005年起步的蚌埠市光伏產業，現已初步形成了以蚌埠市普樂新能源有限公司非晶硅薄膜太陽能電池、安徽應天新能源有限公司多倍率太陽能發電裝備制造、中國建材集團蚌埠光伏基地透明導電膜玻璃生產為支撐，擁有自主知識產權，在國內具有一定影響力的光伏產業基地.《蚌埠市光伏產業發展規劃》提出用10年左右的時間將光伏產業培育發展成為產值突破1000億元的主導產業.通過結合已有技術力量，抓住光信息技術發展的機遇，確立以光信息相關新材料的研發和生產必將成為我省、蚌埠市經濟新的增長點.這些都迫切需要培養系統地掌握光信息科學的基礎理論，同時又具備光信息技術的高素質、應用型的復合型人才.

光信息科學與技術是1998年國家教育部專業目錄調整后增加的新專業，目前專家建議將其改為“光電信息科學與工程”，研究以光子及電子作為信息載體和能量載體的信息科學和技術.近幾年來，全國百所以上高校開設該專業，充分反映出該專業的良好態勢.蚌埠學院以工為主、多學科協調發展，以及打造包括數理學科在內的7個學科群.為適應社會發展和需求，經過反復調研和醞釀，借鑒眾多大學經驗，同時也是滿足我校學科專業建設的需要，我們開設了光信息科學與技術本科專業.

2 蚌埠學院光信息科學與技術專業建設的思考與實踐

近年來，國內許多重點高校和普通高校都相繼開設光信息科學與技術專業，并逐步形成具有自身特點的人才培養模式和培養方案[5].重點高校具有深厚的學科基礎和優質資源，有的還有光學碩士和博士點；普通高校特別是新開設此專業，開始階段從師資力量、實驗室建設，以及學生的整體水平等都與重點高校相比存在差距.當前有企業反映高校畢業生存在理論脫離實際、缺乏實踐的傾向，社會急需的是能勝任研究、開發、設計策劃等工作高素質、應用型的復合型人才.那么，如何完善具有自身特點的人才培養模式和培養方案，如何培養適應社會不同層次需要的人才，如何提高畢業生的競爭力等，就成為必須認真思考的問題.蚌埠學院的光信息科學與技術專業已正式招生，該專業的人才培養方案、教學體系設置、師資隊伍建設、實踐教學、實驗室建設等方面都需要認真思考與實踐，不斷完善和創新[2-5].

2.1 人才培養模式的改革探討

社會的發展對高校人才的發展提出新的挑戰，要培養適應現代社會發展需要的高素質、應用型的復合人才，就必須改革人才的培養模式.結合蚌埠學院的特點，構建適合社會發展、學生發展的人才培養模式，成為專業建設中的首要問題.

隨著科學與技術的發展，各種學科之間的相互滲透已成為學科發展的主要趨勢.面向21世紀，我校提出了加強基礎，拓寬知識面，注重培養創新精神和實踐能力，增強適應性和競爭性的總體要求，推進學科建設.實現專業與基礎的結合，理論與實際的結合，相鄰、相關學科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養具有堅實基礎和創新能力的復合型人才.致力于光電子學在信息領域的科學研究與技術應用，結合本校特點，本專業辦學指導思想是：實基礎、適口徑、重應用、強素質、理工結合.培養學生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創新意識、良好的職業道德和身心素質，并系統掌握光信息科學與技術的基本理論和基本知識，受到電子技術實訓、光信息專業的基礎實驗和課程設計、畢業設計等方面的基本訓練，具備從事光電子、光信息、光電技術及其相關學科工作的基本能力.本專業的培養目標是：培養適應經濟社會發展需要的德智體美全面發展的，具備光信息科學與技術的基本理論、基本知識、基本技能和專業知識，能在光電子學、光通信、光學信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲，以及相關的電子信息科學、計算機科學等技術領域，從事產品設計與開發、生產制造與管理、科學研究、教學工作的應用型高級專門人才.按照社會需求，結合學生興趣和學院辦學定位和人才培養規格等，我們需要努力不斷探討和改革人才培養模式，以培養應用型人才.

2.2 合理構建課程體系，優化教學內容

由于光信息科學與技術專業在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求，目前課程體系中還存在一些問題，例如課程大綱、教材內容不統一和怎樣符合不同學校的辦學特色，不同課程內容相互重復，課程設置時課程先后順序、學時分配的矛盾等.合理構建課程體系，優化教學內容，對人才培養具有決定性的作用，因此要以知識全面性和學習者為中心，結合學校辦學特色來設計課程和培養環節，要合理安排通識課程、專業課程以及其它諸如實驗課程等的比例，安排應突出學生知識、能力、素質結構的優化組合，強化學生應用和工程意識，另外要更多渠道優化，為學生研究性學習和創新能力的培養提供較大的時間和空間，諸如校選課制、網絡課堂等.

光信息科學與技術更新和發展飛速，在課程建設方面，我們要以構建“適應需求為導向的課程體系”為龍頭，帶動教學內容的更新，合理動態更新教學內容，淘汰過時的，促進課程質量的提高；其次根據課程設置對光學和光電子技術系列課程進行修訂、整合，使課程體系少重復、層次清晰、拓寬知識面；再次為了反映當代科技的重大成就和前沿，我們除了完善光通信原理、光電子技術、激光原理與技術等專業基礎課，還考慮研究生課程打通，考慮實際應用，增設了光信息科學與技術方面的選修課，如激光光譜技術、非線性光學、信號與系統、光信息存儲與現實、MATLAB光學模擬技術、太陽能基礎、傳感器與檢測技術等，以適應國內外迅速發展的光電子技術的要求，培養“理實交融”的復合型的光信息科學與技術人才.另外，由于光信息科學與技術屬于應用面廣,實戰性強的專業，建立光學與光電子技術實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點，結合本院學科特點，經過反復調研、醞釀和會議討論，我們設置光信息科學與技術專業的主要課程為高等數學、大學物理、物理光學、應用光學、電磁場與電磁波、模擬電子技術、數字電子技術、原子物理、量子力學、數學物理方法、光電子學、信息光學、光通信原理、光電子技術、光電檢測技術及應用等.學位課程中的專業基礎課、專業課，從以上主要課程中選取.

2.3 實驗與實踐教學

光信息科學與技術專業科學和技術關系密切，理論知識與實踐能力并重，所以圍繞專業方向和培養目標，以深化實驗教學和實踐教學以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創新能力作為指導思想，加強校內外教學和實踐環節的實效性，注重建立高素質的實驗和實踐教師隊伍和教學考核辦法，努力構建創新人才培養的實驗與實踐教學體系[1,6,7].

圍繞本專業培養目標和市場對人才需求的特點，根據本專業特點以及我校專業實驗室建設指導思想和發展目標，全面考慮主要實驗課程包括大學物理實驗、光學基礎實驗、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、數字圖像處理實驗、光電子技術實驗、光通信與光信息技術實驗、激光原理與技術實驗和光電檢測技術及應用實驗，精心設計實驗內容和創建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優勢，發揮示范作用.基礎課實驗室要提高建設水平和教學質量，同時重視專業實驗室建設，重視用高新技術提高實驗室建設水平，強度基礎性和完整性建設的同時，增加有利于學生動手能力培養的設計性、探究性、創新性類實驗項目.我們利用已有光學實驗室、數學建模實驗室、電子技術實驗室，強化建設信號與系統、EDA、電子工藝設計、近代光學實驗、信息光學實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術實驗等專業基礎實驗室，需要努力爭取校領導及各職能部門的支持，確保經費到位，計劃1年內基本建成，可以滿足新專業教學和研究工作的需要.本專業主要實踐教學環節包括軍事訓練、社會實踐、金工實習、電工電子實習、光信息專業基礎實驗、光電子學課程設計、光通信原理課程設計、光電檢測課程設計、畢業實習、畢業設計（論文）等.我們需要進一步努力在原有校內、外實習基地的基礎上，通過更多知名光電信息企業和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術前沿以及管理一流的實習基地，主動與相關企業聯系調研，理論聯系實際，實現學校培養與市場需求的有機結合.此外，爭取實施校園網進教室和實驗室計劃，增加圖書館館藏文獻資料數量，豐富教學手段，激發學生興趣和創新動力.

2.4 務必擁有自己的核心資源

開辦新專業僅有良好的課程設置和合理的實驗室建設是不夠的，還需要優良的師資隊伍建設.進一步加強教師隊伍建設，教師隊伍的數量、結構、素質、水平達到較高先進水平.計劃到2014年，在學歷結構上，教師中具有博士學位的比例達到30%左右；35歲以下專任教師中具有碩士學位的占90%以上.在職稱結構上，教授占教師總數20%以上，副教授占教師總數40%以上.全力推進科學研究工作，以科研促教學，走產學研相結合的路子.充分發揮學科帶頭人的作用，多出一些高質量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區的企業，了解他們在生產中碰到的技術難題，尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題，進行合作研究，為地方經濟建設服務.同時建立與本地區科研院所的聯系，加強合作，共同申報科研課題.建立科研激勵機制，培養合理的科研梯隊.廣泛開展學術研討、學術交流活動，形成濃厚的學術氛圍，加大科技開發和成果轉化力度.目前存在一個問題是該專業課教師數量不夠，迫切需要加入新生力量充實教師隊伍，加強教學和科研實力，還要注重在職教師的教學和學術進修.

光信息科學與技術的建設必須擁有大量的人才資源，包括高素質的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學“硬件設施”和“軟件平臺”，包括教學和科研設施和服務、與外界交流的各種平臺和渠道，以及各項政策法規、規章制度等.

3 結語

按照蚌埠學院本科人才培養目標的要求，改革人才培養模式，拓寬專業口徑，增強適應性，進一步優化專業的培養計劃并認真實施；加強課程建設，提高整體課程教學水平；廣泛開展教學內容和教學方法的改革，努力實現教學內容和教學手段的現代化；加強實驗和實踐性教學環節，培養學生的創新思維、創新能力、實驗和實踐能力和創業精神；進一步深化教學管理體制和管理制度改革，完善教學質量保證和監控體系，進一步加強學風建設，促進教學質量的不斷提高；注重建立高素質的教師隊伍，培養適應現在和未來社會的光信息科學與技術高素質、應用型的復合型人才.

〔1〕黃仙山．光信息科學與技術實驗室建設的幾點思考[J]．物理與工程，2009，19（5）：43-44,53.

〔2〕劉頌豪．21世紀的光電子產業[J]．科技管理研究，2001（2）：1-6.

〔3〕王寧，賈傳磊，焦志勇，等．光信息科學與技術專業人才培養現狀分析與思考[J]．科技信息，2008（23）：372-372.

〔4〕胡章芳，羅元．光信息科學與技術專業人才培養模式建設探討[J]．素質教育論壇，2009（4）：1-2.

〔5〕謝嘉寧，陳國杰，路洪，等．地方高校光信息科學與技術專業的建設與思考 [J]．中國校外教育，2010（16）：104-105.

〔6〕沈濤，黃金哲．面向創新型人才培養的光信息科學與技術專業實踐教學體系改革[J]．光學技術，2008，34（12）：212-213.

〔7〕魏朱寶，劉紅．“錯位”與“重構”-應用型人才培養方案設計的思考[J]．中國大學教學，2011（7）：79-81.

G642.3

A

1673-260X（2014）01-0177-03

高等學校省級優秀青年人才基金項目資助(2010SQRL114)；蚌埠學院重點教研項目資助(JYLZ1205)