工程教育認證背景下光電信息科學與工程專業的畢業要求與課程體系設置

李立　李玉祥　耿濤　孫偉民

摘? 要：工程教育專業認證背景下，依據培養目標，提出光電信息科學與工程專業畢業生需要滿足的畢業要求。按照畢業要求的框架，對所需要的課程體系進行分析與梳理。文章的研究對相關專業的課程體系設置提供參考。

關鍵詞：工程教育專業認證;畢業要求;課程體系

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）11-0094-04

Abstract： Under the background of engineering education accreditation， the graduation requirements for the graduates majoring in Optoelectronic Information Science and Engineering are presented according to the training objectives. In the framework of graduation requirements， the essential curriculum system is analyzed and summarized. The paper provides a reference for establishment of curriculum system of the related majors.

Keywords： engineering education accreditation; graduation requirements; curriculum system

工程教育認證是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎，工程教育認證能夠促進工程專業領域工程師的國際流動與交流。在工程教育認證的過程中，以專業培養目標、畢業要求為指導，畢業要求的設置要能夠支撐專業培養目標，然后對畢業要求進行分解，得到畢業要求的指標點，課程體系的設置要能夠支撐畢業要求指標點，形成以培養目標為塔尖、畢業要求為中間層、課程體系為底層的金字塔結構。工程教育認證的實施有助于提高人才培養的產業適應性，促進學生素質的全面、持續發展，也能夠提升工程技術人才的國際競爭力，實現國際互認。

一、工程教育認證標準

工程教育認證標準主要從學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等方面進行了明確的規定與要求[1-2]。工程教育認證標準的理念包含三個方面：第一，宗旨以人為本、以學生為中心理念。以學生為中心，由以往的以教師為中心、以課程為主體的“以教為主”轉變為以學生為中心的“以學為主”;第二，要求關注學生的學習產出，產出導向理念。產出導向包含能力導向、目標導向、成果導向，教學活動要以學生取得的學習成果為導向，強調知識與能力的接受而不是傳授;第三，持續的質量改進機制，持續改進理念。建立逐步完善的、持續改進和提升的質量保障機制，使學生培養質量滿足要求[3]。

二、光電信息科學與工程專業畢業要求與課程設置

在光電信息科學與工程專業的學生培養目標下，依據《工程教育認證標準》中對畢業要求的規定，設計了符合光電信息科學與工程專業培養目標的12條畢業要求，實現了認證標準的全覆蓋。為了保障實現本專業的畢業要求，設置了支撐畢業要求指標點的課程體系，光電信息科學與工程專業基礎教育平臺課程包含人文社會科學基礎、自然科學與技術基礎、基礎實踐環節和通識教育選修四類課程。

人文社會科學基礎必修課提供了關于社會、自然、人文、藝術等領域廣泛的知識，培養學生以跨學科的、文理綜合的廣闊視角觀察認識世界。學生通過人文社會科學基礎必修課程的學習，有助于個人綜合素質的全面提升，能夠實現自主和終身學習。

自然科學與技術基礎旨在通過系統學習微積分、大學物理、工程制圖、計算機基礎等理論知識，為專業教育平臺的學習夯實數理基礎，并通過工程認識、大學物理實驗等實踐環節達到培養學生了解工藝流程、操縱常用儀器及獲取基本實驗方法的目的。

專業教育平臺包含專業核心課程、專業實踐環節和專業選修課程。專業核心課程通過電子技術基礎課程、光學、激光原理等專業基礎課程掌握光電方面的基礎知識，為后續的光纖理論與技術、光電材料與器件和光電檢測技術等核心知識領域專業課程奠定基礎。通過光電信息綜合實驗、光纖理論與技術實驗、應用光學設計實驗、畢業實習和學士學位論文等專業實踐環節讓學生加深對光電信息科學與工程專業的理解，了解光電行業的發展現狀，進一步提高學生的綜合能力，多層次、多方式培養學生的工程實踐能力。

（一）培養目標與畢業要求

培養目標是對學生畢業5年后在社會與專業領域取得的預期成就的展望，培養目標要符合學校的定位，適應社會經濟發展的需要，并根據評價結果對培養目標開展定期的修訂[4]。專業課程體系的設置與教學活動的開展都在培養目標的指導下完成。畢業要求是畢業生應具備的知識與能力的總體要求，通過本科階段的學習訓練，學生應具備并掌握的技術、知識和能力。根據《工程教育認證標準》，本專業提出了12條畢業要求，實現了專業認證要求的全覆蓋。

（二）畢業要求與課程體系設置

一個專業所設置的課程相互間的分工與配合，構成課程體系。課程體系是否合理直接關系到培養人才的質量。課程是實現畢業要求的基本單元，每一項畢業要求指標點都有合適的課程支撐，課程目標要符合對應的畢業要求指標點，本專業課程體系設置是保證畢業要求達成的前提條件。

畢業要求1——工程知識：對學生的“工程知識”提出了“學以致用”的要求。

本專業在課程設置方面，充分體現“致力于人的全面發展”，強化核心能力的培養。通過開設工科數學分析、線性代數與解析幾何、概率論與數理統計、復變函數、大學物理、大學物理實驗、數學物理方程等自然科學類基礎課，使學生掌握數學與自然科學知識，理解領會數學、物理等重要概念、原理和方法，掌握從事工程領域工作所需的相關數學知識、物理基礎等自然科學知識，使學生具備運用基礎知識，并對復雜工程問題進行分析、轉換、解決的能力。通過開設計算思維、工程制圖、理論力學、機械設計基礎、電路基礎、數學物理方程等工程基礎課，使學生能夠應用其基本概念、基本理論和基本方法，掌握解決復雜工程問題所需的基礎知識。通過開設電動力學、光電檢測技術、電子技術、光纖理論與技術等專業主干課，注重知識的基礎性和系統性，使學生掌握光電信息科學與工程專業的知識體系，具備能針對具體光電信息科學與工程領域的研究問題，建立數學模型并求解的能力，能夠將應用數學模型的方法用于光電信息科學與工程領域復雜工程問題解決方案中。0836A388-65F6-40A4-85E4-D4A2D9BDD3E8

畢業要求2——問題分析：本標準培養學生的科學思維能力，強調“問題分析”的方法論。

通過開設工科數學分析、線性代數與解析幾何、概率論與數理統計、復變函數、大學物理、數學物理方程等課程，使學生能夠理解和掌握數學、自然科學、工程科學等光電信息科學與工程領域復雜工程問題分析所需的基本方法和原理。在此基礎上，設置了專業基礎課，光電系統設計、電子技術等，使學生系統掌握專業知識，運用基本的數學、物理原理，通過文獻研究等方式對光電信息系統進行有效、合理的分析，獲得科學合理結論的能力。

畢業要求3——設計/開發解決方案：本標準包含兩個方面，狹義上學生能根據特定的需求，完成單體和系統的設計;廣義上學生應了解“面向工程設計和產品開發全周期、全流程設計/開發解決方案”的基本方法和技術。

本專業開設專業主干課程，包括光電系統集成、光學、光電子材料與器件、光電系統設計，使學生掌握針對光電信息科學中復雜工程問題的思維方式和方法，具備能夠根據光電信息系統的特點目標需求，以全周期、全流程的理念設計具體的解決方案的能力。依托學院實驗、實踐教學和科研平臺，在掌握基礎理論知識和專業知識的基礎上，通過光電信息科學與工程專業導論、光電信息綜合實驗的綜合運用環節，具備能夠設計滿足生產生活中特定目標需求的光電系統的單元、系統的設計或產品工藝流程的能力，能夠在社會、安全、環境等現實因素的約束下對研究方案的可行性進行評價與改進的能力。

畢業要求4——研究：要求學生能夠按照調研、設計、實施、歸納的思路研究解決光電信息科學與工程中的復雜工程問題。

本專業部分基礎課設置了畢業設計（論文）、光電系統設計等實驗教學環節，使學生具備能夠基于光電信息系統相關原理，通過文獻研究，調研和分析，設計切實可行的仿真和實驗研究方案的能力。設置光電信息綜合實驗、光纖技術實驗、電動力學，培養學生具備搭建實驗裝置，采用科學方法，準確獲取實驗數據的能力，使學生掌握實驗與技術開發的基本方法，具有設計和實施實驗的能力，學會對實驗結果的歸納、整理、分析。掌握光電信息科學與工程方面的知識，培養學生實際動手能力，突出了分層次、個性化的培養模式。以光學工程學科為依托，及時將科研成果引進實踐教學，使學生得到多層次的實驗能力培養。

畢業要求5——使用現代工具：要求學生能夠將技術、資源、現代工程工具和信息技術等現代工具應用在光電信息科學與工程領域中。

緊密結合計算機和信息技術，通過激光原理、光纖理論與技術、光纖技術實驗、光學等課堂授課和實踐環節，培養學生針對復雜工程問題，能夠利用恰當的工具進行開發、選擇與使用的能力。了解光電信息科學與工程專業領域中常用的模擬軟件應用、現代儀器操作、信息技術工具的使用，掌握其工作原理與使用方法，具備能夠通過相應工具對光電信息系統進行模擬、測量和預測專業問題，對復雜工程問題進行分析、計算與設計。

畢業要求6——工程與社會：要求學生關注“工程與社會的關系”，理解工程項目實施中技術方案與市場相容性的關系，也就是工程項目在實施中是否能夠符合社會、健康、安全、法律和文化的影響，以及上述因素對工程項目的實施有哪些制約與要求。

通過開設工程實踐、畢業實習、思想道德修養與法律基礎、體育、工程倫理與工程認識等課程和實踐環節，使學生具有工程實習實踐的經歷，能夠在光電信息科學與工程專業相關領域中，理解工程實踐的技術標準與知識產權、產業政策、法律法規和社會文化之間的相互關系。在工程項目中既要考慮到社會文化對工程項目的影響，也要能夠分析、評價工程項目對社會的影響，有利于保障工程與社會的和諧統一。

畢業要求7——環境和可持續發展：要求學生建立保護環境和可持續發展的意識，在工程實踐中能夠認識到環境保護的重要性，關注環境保護與社會和諧之間的關系，理解和正確評價經濟、生態、人類社會可持續發展的問題。

通過對思想道德修養與法律基礎、形式與政策、環境保護與可持續發展、專業選修課程組等實踐環節的學習，使學生理解環境保護和社會可持續發展的理念和內涵。在工程實施中正確理解產品以及項目對環境保護和社會發展的可持續性影響，正確評估其可能給生態環境造成的影響和損害。

畢業要求8——職業規范：對學生的人文社會科學素養、工程職業道德規范和社會責任提出了要求。

通過開設馬克思主義基本原理概論、思想道德修養與法律基礎、習近平新時代中國特色社會主義理論思想、中國近現代史綱要、毛澤東思想與中國特色社會主義理論體系、形勢與政策、軍事理論、工程倫理與工程認識、專業選修課程組等，培養學生具有人文社會科學素養、工程職業道德規范和科學精神。理解社會主義核心價值觀，了解我國國情，維護國家利益，具有推動民族復興和社會進步的責任感。在工程實踐中，能夠尊重生命、主張正義、誠實公正、誠信守則，遵守職業道德規范和職業操守。學校還為學生開設了大量的通識教育類人文社科選修課，培養和提高學生的人文社會科學素養。

畢業要求9——個人和團隊：本標準要求學生能夠在工程項目研發和實施中涉及的多學科背景下的團隊中，承擔不同的角色。強調不同學科領域背景下的項目團隊成員間有效溝通、合作共事、組織協調、指揮團隊的能力。

通過軍事訓練、光電系統集成、光纖技術實驗、電動力學、畢業設計（論文）、激光原理、光電子材料與器件等教學環節，培養學生積極的團隊合作精神，能勝任團隊成員的角色與責任，完成團隊分配的工作，團結成員，合作共事;也能夠擔當責任人，有序組織協調團隊成員開展工作。能夠在多學科背景的團隊下開展工作，具有學科交叉融合的理念。

畢業要求10——溝通：要求學生具有能夠有效溝通交流專業問題的能力，并具備一定的國際視野和跨文化交流的能力。

通過開設大學英語、光電檢測技術、光電信息科學與工程專業導論、專業選修課程等課程，培養學生了解不同國家、地區、民族文化背景的差異，具有較強的外語交流表達能力和一定的國際視野。培養學生具備開展光電信息科學與工程專業領域工程工作的初步能力，能夠就光電信息系統領域復雜工程問題，以口頭、文稿、圖表等方式與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，準確表達自己的觀點，回應質疑，使學生受到工程師的基本訓練;在教學過程中引進了國外教材，多角度的訓練專業外語應用能力;在畢業設計（論文）中，嚴格要求外文文獻的閱讀和翻譯，使學生具有寬闊的國際視野，具備在跨地區、跨文化背景下的溝通、交流與競爭能力。0836A388-65F6-40A4-85E4-D4A2D9BDD3E8

畢業要求11——項目管理：培養學生具有按照工程項目或產品的設計和實施的全周期、全流程進行的過程管理的工程管理能力和進行成本分析與決策的經濟決策能力。

通過項目管理與工程經濟決策、光電信息科學與工程專業導論、畢業設計（論文）、光電系統集成等課程的學習，使學生了解工程實踐中的工程管理原理與經濟決策知識，能夠運用與這些基礎知識相應的工程管理與經濟決策方法，在產品或項目開發過程中實施全程的工程管理、成本分析與經濟決策。

畢業要求12——終身學習：強調終身學習的能力，學生未來的職業發展將面臨多元化的發展與挑戰，單一的專業與能力遠遠不夠，學科專業之間將進一步交叉融合，也必將成為社會技術進步的新趨勢，因此要具備終身學習的學習思維與學習能力。

通過光學、光纖理論與技術、光電檢測技術、光電子材料與器件、激光原理等課程，使學生能不斷探索和學習，具有自主學習和終身學習的意識，根據社會發展的需要能夠自主拓展研究領域，強化基礎知識，掌握自主學習的方法，具備自主學習的能力。具有良好的邏輯思維能力和較強的開拓創新意識，針對個人或職業發展的需求，自主學習，適應發展。

三、結束語

以本專業的畢業要求為依據，設置了課程體系。為了畢業要求達成度具有可評價性、可操作性，對畢業要求進行了分解，得到了畢業要求的指標點，依據畢業要求的指標點確定課程體系，制訂每門課程的教學大綱（含課程目標、教學內容和方法、課程目標與相關畢業要求指標點的對應關系、考核方式等）。本專業開設必修課，均須圍繞光電信息科學與工程專業的培養目標，并以學生為中心、成果導向為主要原則制訂合適的課程目標、教學內容、教學方法和考核方式等，以保證畢業要求的達成。課程通過設計教學環節或教學活動，輔之以教學質量監控體系和保障體系，實現課程目標達成，進而實現學生畢業要求以及培養目標的逐級達成。學院成立由院長任組長，分管本科教學工作副院長任副組長，由專業負責人、課程群負責人、課程負責人、任課教師和教學骨干等組成的院級工作組，全面組織和負責完成培養計劃的修訂工作。

本專業在深刻理解工程教育專業認證教育理念的基礎上，按照教育部對光電信息科學與工程專業學生培養目標、知識結構以及辦學條件等規范性指導意見，遵循“根據培養目標確定畢業要求，根據畢業要求確定知識與能力要求及培養方式，再反向設計課程體系”的原則，以本專業的畢業要求為依據，對課程體系設置進行了探索和實踐。構建了光電信息科學與工程專業的人才培養方案中的畢業要求和課程體系，課程體系對畢業要求達成度來說是直接的，對培養目標來說是間接的。課程體系設置對畢業要求和培養目標的達成度要定期開展評價，并進行定期的修訂。

參考文獻：

[1]中國工程教育專業認證協會秘書處.工程教育認證工作指南（2018版）[Z].2017.

[2]中國工程教育專業認證協會.工程教育認證一點通[M].北京：科學教育出版社，2015.

[3]李志義.解析工程教育專業認證的持續改進理念[J].中國高等教育，2015（Z3）：33-35.

[4]錢志平，馬瑞，金淼，等.基于OBE理念的材料成型及控制工程專業畢業要求及課程體系構建[J].教學研究，2017，40（6）：83-85+91.0836A388-65F6-40A4-85E4-D4A2D9BDD3E8