地方高校工程應用型光電信息科學與工程專業人才培養的探索與實踐

張海明　尚可可　高　貴　王輔忠

(天津工業大學理學院，天津　300387)

教改論壇

地方高校工程應用型光電信息科學與工程專業人才培養的探索與實踐

張海明尚可可高貴王輔忠

(天津工業大學理學院，天津300387)

摘要針對天津光電產業對人才需求的現狀，在充分調研的基礎上，經過近10年的探索與實踐，形成了有特色的、滿足地方光電產業發展需求的人才培養方案.該方案包括課程體系與實踐教學體系兩個方面.特別值得一提的是，我們的人才培養方案是與時俱進的，即通過建立畢業生反饋跟蹤機制，及時了解企業技術需求，適時調整人才培養方案.我們的人才培養的探索與實踐取得了良好的效果，不僅畢業生就業質量穩步提高，該專業的輻射與社會影響力也逐步增強.本成果為地方院校如何發展光電信息科學與工程專業提供了經驗和范例.

關鍵詞光電信息科學與工程；人才培養方案

EXPLORATION AND PRACTICE IN PROFESSIONAL TRAINING OF LOCAL UNIVERSITY FOR THE MAJOR OF OPTOELECTRONIC INFORMATION SCIENCE AND ENGINEERING

Zhang HaimingShang KekeGao GuiWang Fuzhong

(School of Science, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387)

AbstractBased on the current situation of optoelectronics industry of Tianjin City and a sufficient survey of the talent requirement of the optoelectronics market, a talent training project is proposed, which is also the achievement after more than 10 years’ exploration and practice. The project consists of curriculum system and practical teaching system. In particular, our talent training project is advancing with the times, namely through the establishment of graduates feedback tracking mechanism. We timely understand the technology demands of enterprise and duly adjust the talent training scheme. It is a suitable training program for the talent training for optoelectronics industry in local university. Our achievement shows meaningful examples and experiences that how local university develops the major of optoelectronic information science and engineering. Not only the quality of employment for the graduated students has increased steadily, but also the radiation of this major and social influence has been gradually increased. It paves a way for the local university to explore their characteristic of major of optoelectronic information science and engineering according to the industry in their city.

Key wordsoptoelectronic information science and engineering; project of talent training

1研究背景

光電信息科學與工程專業(以下簡稱光電專業)是由教育部在2012年9月下發文件將原屬于電子信息科學類的光信息科學與技術、光電子技術科學專業與原屬于電氣信息類的信息顯示與光電技術、光電信息工程、光電子材料與器件5個專業統一整合后而成的.因此，由于專業淵源不同，不同學校的光電專業各具特色,建設思路存在較大差異.我校的光電專業源于2003年創辦的光信息科學與技術專業，專業建設初期，借助了大學物理教學部的師資與實驗資源，教師多是物理教育背景，課程設置中物理理論課程比重較高，動手實踐環節薄弱，尤其對學生工程應用能力培養不足.我校屬于天津地方高校， 20%～25%的畢業生畢業后繼續攻讀碩士學位，而大部分學生本科畢業后進入光電信息行業就業.

光電信息產業是21世紀最具魅力的朝陽產業，隨著天津濱海新區的發展，天津光電產業迅速發展，帶動了光電專業技術人才的巨大社會需求.生產加工類企業需要具有光電專業背景，熟悉光電行業發展，有較強溝通協作能力的技術管理類人才.設計類企業需要有較強光電專業技術背景，熟練使用各類設計工具的專業設計型人才.

對比天津光電產業對人才需求的狀況，以前的培養方案存在著與就業市場脫節，實踐環節薄弱，學生工程應用能力和創新能力差等問題.為了解決以上問題，近10年來，在廣泛調研的基礎上，我們了解到像浙江大學、天津大學、西安電子科大等“985”高校，光電專業歷史久遠，相關學科實力雄厚，畢業生考研率高，因此在專業建設時，他們往往借助雄厚的科研能力，重點培養學生科研創新能力[1].而像湖北工業大學等地方高校，專業建設重點培養學生工程實踐能力，通過課堂教學改革，將新技術引入課堂，并結合校內外實踐基地，提升同學實踐能力和創新能力[2].

在借鑒兄弟高校成功經驗基礎上，經過這些年的探索與實踐，我們逐漸理清專業建設思路，形成了有特色的、滿足地方光電產業發展需求的人才培養方案.該方案包括課程體系與實踐教學體系兩個方面.課程體系根據市場對人才的需求，確定了“光電檢測”“光電功能材料與器件”兩個專業方向.按專業方向，分層次模塊化設置課程.實踐教學體系以培養學生工程實踐能力為出發點，構建包括基礎實驗、專業實驗、專業方向實驗、綜合設計性實驗和工程應用實踐的分層次分方向實踐體系.本成果為地方院校如何發展光電信息科學與工程專業提供了經驗.

2改革的具體做法

為解決人才培養方案與就業市場脫節，實踐環節薄弱，學生工程應用能力和創新能力差等問題.在課程體系、實踐體系、實踐基地建設和師資隊伍建設等方面進行了大量嘗試與改革，已取得一定成效.

2.1　根據市場需求，優化課程體系

根據天津市光電產業特點，確定了光電檢測和光電功能材料與器件兩個專業方向，校企合作制定培養方案，構建與專業方向相適應的課程體系(圖1) .課程體系分為通識課(包括大學物理，高等數學，大學英語等課程)、學科基礎課(包括電動力學，量子力學，數學物理方法等課程)、專業基礎課、專業方向課、專業選修課5個層次.通識課程著重于學生綜合素質的提高，為學生提供多種思維方式和廣闊的教育，提升學生的認知能力和綜合素質；學科基礎課程著重建立寬厚的學科知識基礎，奠定學生專業發展基石，考慮到專業培養工程應用型人才的目標，新的培養方案在保證學生打下堅實的數理基礎以及良好的光電信息學科基礎上，進行了適當課時壓縮，為以后實踐環節騰出更多時間；專業基礎課程著重培養學生扎實的專業知識以及實踐能力和創新能力，新的培養方案使學生具備光電信息技術、光學工程、信息科學與技術等學科的扎實的專業知識；專業方向課培養學生在某一方面的專業知識與技能，新的培養方案設置了“光電檢測”與“光電功能材料與器件”兩個方向的課程群，學生可以按發展意向，自主選擇；專業選修課幫助同學在選定專業方向課之外，擴展光電專業視野，培養技能.

圖1　理論課程體系

為了落實光電專業培養目標，在新的課程體系基礎上，需要進一步做好課程建設與管理工作.以“光輻射與測量”和“固體物理”作為抓手，選擇本學科主要學術帶頭人，以精品課程建設為機遇，帶動課程建設.

2.2　加強大學物理課程建設，培養學生創新能力

大學物理課程是學生進入該專業后學習的一門非常重要的基礎課，對培養學生的科學思維能力和創新能力起著非常重要的作用.因此，在大學物理教學中，學院安排有豐富教學經驗的教學名師上大學物理課.在課堂教學中，注重實驗.我校每年都帶領光電專業學生參加全國大學生物理學術競賽、天津市大學物理競賽，通過競賽讓他們開闊視野，增長才干.實踐表明，由于學生大學物理基礎打得好，打得牢，學生對后續光電專業課程的學習不再畏懼.

2.3　構建分層次、分方向的實踐教學體系，培養學生工程應用能力

構建包括基礎實驗、專業實驗、專業方向實驗、綜合設計實驗和工程應用實踐的分層次分方向的實踐體系(圖2).基礎實驗主要從專業知識與實驗技能兩方面訓練學生的綜合素質和能力；專業實驗圍繞兩個專業方向, 按照人才培養目標的不同, 設置不同實驗內容，培養不同專業方向的實驗能力；工程應用實踐以培養學生工程應用能力為目標，引入企業資源，培養學生光電設計能力，增強學生在相關行業就業競爭力.綜合設計性實驗則可以更大程度地激發學生主動學習的熱情以及培養學生綜合運用課堂所學知識解決復雜問題的能力；學生課外科技創新活動提高學生學習興趣，激發學生創新能力，在全國大學生光電設計競賽、全國數學建模大賽、天津市盛群杯單片機競賽、天津物理競賽等各級競賽中嶄露頭角，專業影響力不斷提升.

圖2　實踐教學體系

2.4　加強校企合作，引進企業資源，搭建實踐平臺

光電專業是一個與生產實際緊密結合的專業，實踐基地建設十分必要，該專業目前已與天津三星光電子、天地偉業、天津金飛博公司、港東公司、天津市光學儀器廠、天津耀輝光電公司、天津市激光技術研究所等單位建立了穩定的實習基地.2012年4月又與天津耀輝光電有限公司聯合申報“南開區高新技術產業園耀輝光電信息實訓中心”建設項目.2012年7月與監控領域知名企業“天地偉業”公司簽訂實習協議.

2.5　通過多種渠道，優化師資隊伍結構

建立一支職稱、學歷和年齡結構優化，愛崗敬業，團結協作，適合光信專業發展的師資隊伍是專業能否快速發展的關鍵.圍繞兩個專業方向，通過引進與培養，打造兩個與專業方向一致的教學團隊.幾年來，該專業積極加大人才引進力度，特別是加強了對具有企業經歷人才的引進，2011年1月至今，累計引進人才7人.

2.6　積極申請各類教學教改課題

幾年來，該專業教師圍繞專業方向，積極申報各級各類教改課題.承擔的主要教改項目如表1所示.

表1　近年來申報教改課題表

2.7　建立畢業生反饋跟蹤機制

通過建立畢業生反饋跟蹤機制，編寫了光電企業需求調查報告，及時了解企業技術需求，適時調整人才培養方案，推動學生高質量就業.目前畢業生就職廣泛分布于天津天地偉業數碼科技有限公司、天津三星光電子公司、天津友達光電公司、天津亞安科技有限公司、天津三安光電有限公司、富士康天津分公司、飛思卡爾公司等.

3成果應用及效果

經過幾年的探索與實踐實踐，改革取得了良好的人才培養效果.具體如下：

3.1　制定了與戰略新興產業相適應的人才培養方案，人才培養質量顯著提高

近幾年來，我院畢業生因基礎理論扎實，專業技能強，綜合素質高，受到了用人單位的普遍好評.多家企業主動與我院建立長期的用人關系，學生就業率逐年提高，2012年該專業學生一次就業率達98%，在就業率提高的同時，我校學生社會影響力也在不斷攀升，很多“985”院校開始青睞我校學生，2012年該專業考研率達25%，學生被中國科學院、北京航空航天大學、北京郵電大學、北京理工大學、天津大學、南開大學等知名高校與研究機構錄取.

3.2　學科競賽，成效顯著

近3年，學生在全國大學生光電設計競賽、全國大學生數學建模競賽、全國大學生物理學術競賽、天津市大學生物理競賽、盛群杯單片機應用設計競賽等各類競賽中取得優秀成績，累計50余人次獲得省部級以上獎勵.學生積極參加科研活動，申請各類學生科技立項.本專業學生研制作品100余件，獲國家發明專利1項.其中“電子鎮流器”已被廠家采用并大規模生產.學生自主研發的“Co基非晶絲弱磁場測量儀”有望在弱磁性紡織纖維檢測方面發揮重要作用，填補國內空白.學生自主研發的“光電組合實驗箱”“隨機共振弱信號檢測儀”“靜電紡絲儀”等設備已在教學中發揮重要作用.學生研發的“激光測高儀”獲國家發明專利.

3.3　社會影響與輻射

面向地方光電人才培養方案，在業界產生一定影響，2011年該專業被天津市評為戰略新興產業相關專業.先后有內蒙古工業大學、遼寧科技大學、重慶郵電大學和閩南理工學院等學校來我校交流學習.2012年8月，我校與天津光學學會、天津激光協會、天津耀輝光電有限公司共同舉辦了第26屆全國機器視覺與CCD應用技術培訓班，并與天津耀輝光電有限公司聯合申請了天津市中小企業的實訓基地建設項目.

作為結論，該成果具有很強的針對性和系統性，在地方院校工程應用型人才培養教學改革方面邁出了重大步伐，人才培養質量明顯提高，有普遍推廣價值，為地方院校光電專業的人才培養模式和課程體系改革提供了范例.

參考文獻

[1]薛巧巧，吳援明. 光電工程大類人才培養模式的研究與實踐[J].高教論壇，2011(7)：40-43.

[2]朱進容，黃楚云，姚育成,等.光電信息專業人才培養模式的研究與實踐[J].教育教學論壇，2013(52):202.

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作者簡介：張海明，男，教授，主要從事半導體光電子功能材料與器件研究.zhmtjwl@163.com

基金項目：天津市普通高等學校本科教學質量與教學改革研究計劃項目(C03-0807).

收稿日期:2014-07-16；修回日期: 2014-12-09