地方高校工程应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索与实践

张海明　尚可可　高　贵　王辅忠

(天津工业大学理学院，天津　300387)

教改论坛

地方高校工程应用型光电信息科学与工程专业人才培养的探索与实践

张海明尚可可高贵王辅忠

(天津工业大学理学院，天津300387)

摘要针对天津光电产业对人才需求的现状，在充分调研的基础上，经过近10年的探索与实践，形成了有特色的、满足地方光电产业发展需求的人才培养方案.该方案包括课程体系与实践教学体系两个方面.特别值得一提的是，我们的人才培养方案是与时俱进的，即通过建立毕业生反馈跟踪机制，及时了解企业技术需求，适时调整人才培养方案.我们的人才培养的探索与实践取得了良好的效果，不仅毕业生就业质量稳步提高，该专业的辐射与社会影响力也逐步增强.本成果为地方院校如何发展光电信息科学与工程专业提供了经验和范例.

关键词光电信息科学与工程；人才培养方案

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

光电信息科学与工程专业(以下简称光电专业)是由教育部在2012年9月下发文件将原属于电子信息科学类的光信息科学与技术、光电子技术科学专业与原属于电气信息类的信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件5个专业统一整合后而成的.因此，由于专业渊源不同，不同学校的光电专业各具特色,建设思路存在较大差异.我校的光电专业源于2003年创办的光信息科学与技术专业，专业建设初期，借助了大学物理教学部的师资与实验资源，教师多是物理教育背景，课程设置中物理理论课程比重较高，动手实践环节薄弱，尤其对学生工程应用能力培养不足.我校属于天津地方高校， 20%～25%的毕业生毕业后继续攻读硕士学位，而大部分学生本科毕业后进入光电信息行业就业.

光电信息产业是21世纪最具魅力的朝阳产业，随着天津滨海新区的发展，天津光电产业迅速发展，带动了光电专业技术人才的巨大社会需求.生产加工类企业需要具有光电专业背景，熟悉光电行业发展，有较强沟通协作能力的技术管理类人才.设计类企业需要有较强光电专业技术背景，熟练使用各类设计工具的专业设计型人才.

对比天津光电产业对人才需求的状况，以前的培养方案存在着与就业市场脱节，实践环节薄弱，学生工程应用能力和创新能力差等问题.为了解决以上问题，近10年来，在广泛调研的基础上，我们了解到像浙江大学、天津大学、西安电子科大等“985”高校，光电专业历史久远，相关学科实力雄厚，毕业生考研率高，因此在专业建设时，他们往往借助雄厚的科研能力，重点培养学生科研创新能力[1].而像湖北工业大学等地方高校，专业建设重点培养学生工程实践能力，通过课堂教学改革，将新技术引入课堂，并结合校内外实践基地，提升同学实践能力和创新能力[2].

在借鉴兄弟高校成功经验基础上，经过这些年的探索与实践，我们逐渐理清专业建设思路，形成了有特色的、满足地方光电产业发展需求的人才培养方案.该方案包括课程体系与实践教学体系两个方面.课程体系根据市场对人才的需求，确定了“光电检测”“光电功能材料与器件”两个专业方向.按专业方向，分层次模块化设置课程.实践教学体系以培养学生工程实践能力为出发点，构建包括基础实验、专业实验、专业方向实验、综合设计性实验和工程应用实践的分层次分方向实践体系.本成果为地方院校如何发展光电信息科学与工程专业提供了经验.

2改革的具体做法

为解决人才培养方案与就业市场脱节，实践环节薄弱，学生工程应用能力和创新能力差等问题.在课程体系、实践体系、实践基地建设和师资队伍建设等方面进行了大量尝试与改革，已取得一定成效.

2.1　根据市场需求，优化课程体系

根据天津市光电产业特点，确定了光电检测和光电功能材料与器件两个专业方向，校企合作制定培养方案，构建与专业方向相适应的课程体系(图1) .课程体系分为通识课(包括大学物理，高等数学，大学英语等课程)、学科基础课(包括电动力学，量子力学，数学物理方法等课程)、专业基础课、专业方向课、专业选修课5个层次.通识课程着重于学生综合素质的提高，为学生提供多种思维方式和广阔的教育，提升学生的认知能力和综合素质；学科基础课程着重建立宽厚的学科知识基础，奠定学生专业发展基石，考虑到专业培养工程应用型人才的目标，新的培养方案在保证学生打下坚实的数理基础以及良好的光电信息学科基础上，进行了适当课时压缩，为以后实践环节腾出更多时间；专业基础课程着重培养学生扎实的专业知识以及实践能力和创新能力，新的培养方案使学生具备光电信息技术、光学工程、信息科学与技术等学科的扎实的专业知识；专业方向课培养学生在某一方面的专业知识与技能，新的培养方案设置了“光电检测”与“光电功能材料与器件”两个方向的课程群，学生可以按发展意向，自主选择；专业选修课帮助同学在选定专业方向课之外，扩展光电专业视野，培养技能.

图1　理论课程体系

为了落实光电专业培养目标，在新的课程体系基础上，需要进一步做好课程建设与管理工作.以“光辐射与测量”和“固体物理”作为抓手，选择本学科主要学术带头人，以精品课程建设为机遇，带动课程建设.

2.2　加强大学物理课程建设，培养学生创新能力

大学物理课程是学生进入该专业后学习的一门非常重要的基础课，对培养学生的科学思维能力和创新能力起着非常重要的作用.因此，在大学物理教学中，学院安排有丰富教学经验的教学名师上大学物理课.在课堂教学中，注重实验.我校每年都带领光电专业学生参加全国大学生物理学术竞赛、天津市大学物理竞赛，通过竞赛让他们开阔视野，增长才干.实践表明，由于学生大学物理基础打得好，打得牢，学生对后续光电专业课程的学习不再畏惧.

2.3　构建分层次、分方向的实践教学体系，培养学生工程应用能力

构建包括基础实验、专业实验、专业方向实验、综合设计实验和工程应用实践的分层次分方向的实践体系(图2).基础实验主要从专业知识与实验技能两方面训练学生的综合素质和能力；专业实验围绕两个专业方向, 按照人才培养目标的不同, 设置不同实验内容，培养不同专业方向的实验能力；工程应用实践以培养学生工程应用能力为目标，引入企业资源，培养学生光电设计能力，增强学生在相关行业就业竞争力.综合设计性实验则可以更大程度地激发学生主动学习的热情以及培养学生综合运用课堂所学知识解决复杂问题的能力；学生课外科技创新活动提高学生学习兴趣，激发学生创新能力，在全国大学生光电设计竞赛、全国数学建模大赛、天津市盛群杯单片机竞赛、天津物理竞赛等各级竞赛中崭露头角，专业影响力不断提升.

图2　实践教学体系

2.4　加强校企合作，引进企业资源，搭建实践平台

光电专业是一个与生产实际紧密结合的专业，实践基地建设十分必要，该专业目前已与天津三星光电子、天地伟业、天津金飞博公司、港东公司、天津市光学仪器厂、天津耀辉光电公司、天津市激光技术研究所等单位建立了稳定的实习基地.2012年4月又与天津耀辉光电有限公司联合申报“南开区高新技术产业园耀辉光电信息实训中心”建设项目.2012年7月与监控领域知名企业“天地伟业”公司签订实习协议.

2.5　通过多种渠道，优化师资队伍结构

建立一支职称、学历和年龄结构优化，爱岗敬业，团结协作，适合光信专业发展的师资队伍是专业能否快速发展的关键.围绕两个专业方向，通过引进与培养，打造两个与专业方向一致的教学团队.几年来，该专业积极加大人才引进力度，特别是加强了对具有企业经历人才的引进，2011年1月至今，累计引进人才7人.

2.6　积极申请各类教学教改课题

几年来，该专业教师围绕专业方向，积极申报各级各类教改课题.承担的主要教改项目如表1所示.

表1　近年来申报教改课题表

2.7　建立毕业生反馈跟踪机制

通过建立毕业生反馈跟踪机制，编写了光电企业需求调查报告，及时了解企业技术需求，适时调整人才培养方案，推动学生高质量就业.目前毕业生就职广泛分布于天津天地伟业数码科技有限公司、天津三星光电子公司、天津友达光电公司、天津亚安科技有限公司、天津三安光电有限公司、富士康天津分公司、飞思卡尔公司等.

3成果应用及效果

经过几年的探索与实践实践，改革取得了良好的人才培养效果.具体如下：

3.1　制定了与战略新兴产业相适应的人才培养方案，人才培养质量显著提高

近几年来，我院毕业生因基础理论扎实，专业技能强，综合素质高，受到了用人单位的普遍好评.多家企业主动与我院建立长期的用人关系，学生就业率逐年提高，2012年该专业学生一次就业率达98%，在就业率提高的同时，我校学生社会影响力也在不断攀升，很多“985”院校开始青睐我校学生，2012年该专业考研率达25%，学生被中国科学院、北京航空航天大学、北京邮电大学、北京理工大学、天津大学、南开大学等知名高校与研究机构录取.

3.2　学科竞赛，成效显著

近3年，学生在全国大学生光电设计竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国大学生物理学术竞赛、天津市大学生物理竞赛、盛群杯单片机应用设计竞赛等各类竞赛中取得优秀成绩，累计50余人次获得省部级以上奖励.学生积极参加科研活动，申请各类学生科技立项.本专业学生研制作品100余件，获国家发明专利1项.其中“电子镇流器”已被厂家采用并大规模生产.学生自主研发的“Co基非晶丝弱磁场测量仪”有望在弱磁性纺织纤维检测方面发挥重要作用，填补国内空白.学生自主研发的“光电组合实验箱”“随机共振弱信号检测仪”“静电纺丝仪”等设备已在教学中发挥重要作用.学生研发的“激光测高仪”获国家发明专利.

3.3　社会影响与辐射

面向地方光电人才培养方案，在业界产生一定影响，2011年该专业被天津市评为战略新兴产业相关专业.先后有内蒙古工业大学、辽宁科技大学、重庆邮电大学和闽南理工学院等学校来我校交流学习.2012年8月，我校与天津光学学会、天津激光协会、天津耀辉光电有限公司共同举办了第26届全国机器视觉与CCD应用技术培训班，并与天津耀辉光电有限公司联合申请了天津市中小企业的实训基地建设项目.

作为结论，该成果具有很强的针对性和系统性，在地方院校工程应用型人才培养教学改革方面迈出了重大步伐，人才培养质量明显提高，有普遍推广价值，为地方院校光电专业的人才培养模式和课程体系改革提供了范例.

参考文献

[1]薛巧巧，吴援明. 光电工程大类人才培养模式的研究与实践[J].高教论坛，2011(7)：40-43.

[2]朱进容，黄楚云，姚育成,等.光电信息专业人才培养模式的研究与实践[J].教育教学论坛，2013(52):202.

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作者简介：张海明，男，教授，主要从事半导体光电子功能材料与器件研究.zhmtjwl@163.com

基金项目：天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划项目(C03-0807).

收稿日期:2014-07-16；修回日期: 2014-12-09