光電信息類本科專業實踐教學改革與體系建設

程耀瑜+王高+張志偉+李永紅+趙宇+劉吉+凌秀蘭

摘要：本文介紹了中北大學光電信息類專業的基本情況，重點是近幾年實踐教學環節的改革思想、實驗室構成與主要功能，構建了四個層次的光電信息方面實踐教學體系。

關鍵詞：光電信息;實踐教學;學生

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）20-0000-02

一、中北大學光電信息類專業簡介

目前，中北大學光學工程學科管理部（隸屬于中北大學信息與通信工程學院）有兩個本科專業，“光電信息科學與工程”（2013年前為光信息科學與技術，2002年開始招生，山西省特色專業）和“電子信息科學與技術”（2001年開始招生，本專業側重于光電信息的獲取與處理方面，所以歸到“光學工程”學科管理部）。相對于國內高水平光電類專業的學校，中北大學在光電信息類專業方面招生較晚，再加之擴招以及光電類專業的實驗設備較貴等多方面的原因，實踐教學（課程實驗、課程設計、畢業設計、學生動手創新環節等）在2013年以前各方面條件差，甚至一些重要的專業基礎課程實驗也只能用一臺實驗儀器給幾十名學生演示一下或計算機簡單仿真，也沒有形成完整的實踐教學體系。2012年教育部本科專業更新調整后，學校也提出了抓內涵建設，并且把本科專業建設和學科建設統籌考慮，2013年成立了學科管理部，這兩年進行了較大的改革和建設。

二、近兩年的實踐教學改革思想

隨著教育部2012年版新專業目錄招生的變化以及中北大學抓本科教學內涵建設，學校從管理、資金投入、專業評估方式等多方面對促進本科建設進行了較大的改變。中北大學的光電信息類專業歸口到“光學工程”學科管理部這個基層單位，結合學校學科建設、科研方向項目、研究生教學，充分發揮學科優勢、教師科研優勢（包括科研儀器設備、教師在課程設計、畢業設計等方面結合科研），這兩年在實踐教學方面進行了建設和改革。

結合本類專業十多年的建設與探索，結合學校學科建設、科研方向項目，相關學科帶頭人、教授、多年從事教學與實驗的相關教師廣泛討論、交流。首先在2013年初對培養方案也進行了修訂，增加了實踐教學環節，多種途徑申請學校在本科實驗室的投入，也鼓勵教師科研和教學集合，構建了較完善的、適合于本校專業方向和定位的實踐教學體系，初步形成了光電類專業的實踐教學體系建設思路（之所以說是思路是因為有些因為經費、場地、人員等方面的原因還沒有完全實現）。

三、光電信息類專業實踐教學體系構建

1.中北大學的“光電信息科學與工程”、“電子信息科學與技術”兩個專業都屬于“電子信息類”本科專業，其培養方案中的專業基礎課和專業課主要包括以下幾方面的知識：①電子技術基礎（如電路分析、電子線路、數字電子技術）;②信息基礎（如信號與系統、通信原理等）;③計算機類知識（如c語言、單片機、微機原理等）;④光電信息類（這部分內容較多）。實踐性環節包括：課程內實驗、實驗課程（一般16學時以上單獨設課）、大型實驗周、課程設計（2～3周）、畢業實習、畢業設計等環節。其中前三個內容（電子技術基礎、信息基礎、計算機基礎）在我院由相關教師與相關的學科部實驗室共同完成。另一個主要的光電信息類的實踐環節由“光學工程”學科部來規劃、設計和實踐。

2.結合本類專業的方向構建光電信息類實驗室主要設置有：①激光原理與技術實驗室;②光纖技術與光通信實驗室;③工程光學與光信息處理實驗室;④光電檢測與綜合應用實驗室;⑤光電信息系統仿真及軟硬件聯調實驗室;⑥專業特色與光電創新平臺實驗室。其中各實驗室主要完成實驗及涉及的課程如表1所示。表1中含蓋了本學科下設的兩個專業的光學、光電類課程及課程設計、綜合實踐等方面的內容，其中有些是兩個專業共有的專業基礎課和專業選修課（激光原理與技術、應用光學、物理光學、光電信息處理、光電檢測技術、單片機原理及用、光電信息課程設計等），有些主要是為一個專業服務，但為另一個專業選修或畢業設計等共用（如信息光學、機器視覺、光譜分析與測試等）。有些實驗室主要是提供課程實驗（如激光原理、應用光學、物理光學等課程實驗），有些實驗室除提供課程內實驗外，還為綜合性課程設計、畢業設計、學生課外創新訓練（比賽）等提供條件。

中北大學光電信息科學與工程專業是山西省特色專業，在實踐教學體系建設方面、實驗室建設方面，結合本校“光學工程”、“信息與通信工程”學科師資情況及科研情況，構建了光電信息類方面四個層次的實踐環節，如表2所示。包括專業基礎實驗、專業實驗、設計綜合性實驗、光電綜合課程設計、畢業設計、光電創新與比賽。

四、總結

中北大學光電信息類專業經過十幾年的建設，特別是近幾年學校注重內涵建設，提高學生動手能力，構建了較完善的實踐教學環節（個別的還只是思路），主要分為四個層次，專業基礎實驗、專業實驗一般是課內實驗，以基本原理、基本知識點驗證性為主，如表1中的前3個實驗室的大部分實驗一般安排3人一組，要求人人動手，其中專業實驗有較多的綜合性;設計綜合性實驗一般是課內實驗中綜合性較強或需要設計部分軟件或搭建部分硬件，要求4人一組，預先熟悉內容、預先設計;綜合性、系統性的光電系統設計在專門的課程設計（2～4人一組，3周）以及畢業設計等環節鍛煉。另外，學生在第七學期還有兩周的畢業實習，一般到光電儀器生產廠去參觀，調試部分產品，開拓學生的視野。通過多環節實踐鍛煉，學生能夠得到較完整的光電信息訓練，提高動手能力，為將來在光電信息領域工作和深造打下基礎。endprint