“五层次”应用型人才实践教学体系的研究与实践——以光电信息科学与工程专业为例

官邦贵，高海涛，秦炎福

（安徽科技学院电气与电子工程学院，安徽 凤阳 233100）

随着我国经济和科技的快速发展，是否拥有大量动手实践能力强、综合素质高的复合型应用人才成为了影响企业竞争力的决定性因素。实践教学是提高应用型本科人才培养质量的重要途径[1]。如何结合本地区及周边地区企业的人才需求情况，专业本身的特点，专业当前已具备的实践教学条件，构建合理的、有助于提高学生创新实践能力和综合素质的实践教学体系是专业建设中急需解决和研究的问题，许多高校进行了积极探索和实践。刘阳等在文献[2]中探讨了试点学院框架下的应用型人才实践教学体系的建设问题；李钱光[3]等对光电信息科学与工程专业实验创新体系的构建等问题进行了研究；福州大学陈恩果[4]等提出了“立式阶梯”实践培养模型并在教育实践过程中得到了初步验证。

针对当前光电信息科学与工程专业实践教学体系存在的不足，以培养满足社会需求的动手实践能力强、综合素质高的复合型应用人才为目标，本文提出了“五层次”应用型人才实践教学体系，为了保障“五层次”应用型人才实践教学体系的顺利实施采取了一系列措施。

1.光电信息科学与工程专业实践教学体系存在的不足

通过对实践教学环节的深度分析，通过与多个兄弟院校相关专业教师的交流，经过对相关文献资料的解析，研究发现目前光电信息科学与工程专业实践教学体系存在的不足主要有以下几个方面[5-7]。

1.1 缺乏创新型实践教学

原有的实践教学体系对创新型实践教学重视不够，实验教学中，综合性、设计性实验所占比例不高，学生自己动手进行实验方案设计并独立完成实验的机会较少，能够真正培养学生动手实践能力和创新能力的创新创业实践以及产学研合作教学实践基本没有。

1.2 实习基地建设中忽视了质量的重要性

为了满足学生各种类型实习的需要，在学校、学院的全力支持下，光电信息科学与工程专业与本地区及周边地区相关企业合作，挂牌建设了不少校外实习基地。但是由于缺乏深层次的考察与调研，与企业合作的层次较低。以实习为例，大多数学生参与的是生产实习，参与企业项目方案、产品设计、研发等创新性工作的机会较少，生产实习的效能未能得到充分体现。

校企合作在深度和广度方面都有待提高，目前，校企合作最常见的方式是学院组织学生到企业进行生产实习，其它更深层次和更广范围的合作还有待进一步加强，如校企联合培养学生，校企联合申报各层次的科教研项目，把企业技术人员请进大学课堂，把绝大部分学生毕业论文放在企业完成等。

1.3 青年教师缺少企业实践锻炼提高的经历

作为我校成立时间不久的新型专业，光电信息科学与工程专业大部分教师刚从高等院校硕士或博士毕业，大多数青年教师缺少企业实践锻炼提高的经历，没有产品的开发和设计经历，与复合型应用人才的培养方案不相适应。

2.“五层次”应用型人才实践教学体系的构建

为了培养满足市场需求的应用型人才，我们构建了包括课程实验、综合性实验实训、课程设计及毕业论文、实习和创新创业及学科竞赛的“五层次”、多方式的实践教学体系，具体如表1所示。实践教学体系的每个层次在应用型人才培养过程中所起的作用各不相同，它们相互独立又相辅相成，共同担负着培养动手实践能力强、综合素质高的复合型应用人才的使命。

表1“五层次”实践教学体系

2.1 第一层次的课程实验

第一层次的课程实验是各门课程的重要组成部分，与各门理论课程同步开展，目的是培养该专业学生的基本实验及动手能力。为了充分发挥课程实验在创新型应用人才培养中的基础性作用，我们加大了实验课时在课程总课时中所占的比重；在实验设置中加大了改革力度，删减了大部分验证性实验，创造条件提高了对培养创新创造能力起着重要作用的综合性和设计性实验的比例，目前，该专业部分课程的综合性和设计性实验的比例已经达到实验课时的50%以上，如专业核心课程光通信技术、工程光学等课程，今后将进一步创造条件增加综合性和设计性实验。

2.2 第二层次的课程设计及毕业论文

第二层次的课程设计及毕业论文作为一门课程单独设置，通过这一环节的教学可以训练学生利用所学专业知识解决工程实际问题的能力，课程设计以小组的形式进行，2-3位同学为一组分工合作完成一个设计题目，每一组同学需在规定的时间内完成选题、方案设计、仿真、实物制作、课程设计报告的撰写等内容。毕业论文安排在第八学期进行，时间为八周，选题需紧密联系生产和生活实际，可以达到对专业知识综合训练的目的，其中30%以上毕业论文需在生产实习单位、专业实验室完成。

2.3 第三层次的综合性实验实训

第三层次的综合性实验实训在理论教学完成后作为一门单独的课程进行，安排在大学四年的不同时间段，保证在大学四年中，综合性实验实训不间断。通过综合性实验实训，不仅培养了学生的专业技能、创新能力，同时也培养了学生的团队协作精神。比如光通信技术课程实践这门综合性实验实训课程，共优化组合了8个综合性实验实训项目，学生以小组（每小组两位同学）需要在两个星期内在查找相关文献资料的基础上完成4—6个综合性实验实训项目。

2.4 第四层次的实习

第四层次的实践教学体系是实习，包括专业认知实习、电子工艺实习等四大部分内容。专业认知实习安排在大学新生进校后的几个星期进行，主要方式有：专业负责人以讲座的形式进行专业介绍，邀请企业资深技术专家开展讲座，组织学生对校内光电专业实验室和校外光电工厂进行参观学习。目的是让学生对专业有个总体的认识，包括本专业就业方向，大学四年主要要学习哪些方面的专业知识，应该具备哪些方面的能力等。电子工艺实习在大学三年级上学期进行，通过前面两年的学习，学生已经具有一定的专业基础，通过电子工艺实习，学生应该具备以下技能：1、能够识别常用的电子元器件并掌握其测试方法；2、熟练掌握各种不同的焊接方法；3、能快速并正确分析电路接线图和原理图；4、独立完成安装、焊接、调试、封装等工序。生产实习包括校内生产实习和校外生产实习，校内生产实习是利用我们最近引进的一条生产线进行LED封装、测试与设计应用，该生产线一次可以容纳一个班的学生在不同工段上进行作业，通过将近二十道工序，最终每位同学都将生产出不同功率、不同颜色、不同波长的合格的LED产品。在校内引进生产线开展校内生产实习是光电信息科学与工程专业开展应用型人才实践教学体系改革的一个大胆尝试，结果表明，相比校外实习，校内实习具有以下优点：1、学生可以依次在生产线上不同的工段上进行作业，可全面地培养学生实践动手能力；2、可以有效解决校外企业无法一次安排大量学生进行实习以及实习经费不足等问题。校外生产实习和毕业实习安排在大学四年级上学期进行，这个阶段的实习在校外企业或工厂开展，而且实习的目的是为了顺利地完成毕业论文和就业，很大一部分学生在企业或工厂完成校外生产实习后顺利在实习单位实现就业。

2.5 第五层次的创新创业及学科竞赛

第五层次的创新创业包括鼓励学生参加各种类别、不同层次的创新创业计划项目（包括国家级、省级、校级）和开展大学生创新创业教育等。光电类学科竞赛包括大学生光电设计大赛、电子设计大赛、智能车竞赛、互联网+大赛、大学生物理实验设计与创新大赛、单片机竞赛等。开展“第五层次”的实践教学对培养学生的专业素质、综合实践能力和创新创业能力具有不可替代的作用。为了激励学生积极参与第五层次的实践教学活动，学校制定了创新创业实践学分认定办法，从制度上对该层次的实践教学活动提供保障。

3.“五层次”应用型人才实践教学体系实施的保障措施

3.1 大力改善实践教学条件

电气与电子工程学院加大了实验仪器设备的引进力度，目前，光电技术实验实训中心共有专业仪器设备总值近600万，其中仅2018年上半年就引进和接收了包括LED封装、测试与设计应用实训系统、光网络OXC实训系统、三维摄像与显示综合系统、全固态皮秒激光器折叠腔设计等专业实验仪器设备十多台(套)，价值近百万元．同时光电技术实验实训中心还加强了对教师的实验技能培养，先后组织厂家对新进仪器设备进行了多次集体培训。

为了充分发挥校外实践教学基地在应用型人才培养中不可替代的作用，学院、光电工程系非常重视各种类型的校外实践教学基地的建设。近年来，光电信息科学与工程专业积极开拓建设了合肥京东方科技集团股份有限公司、蚌埠国显科技有限公司、华清远见教育集团等校外实践教学基地。

3.2 探索新的校企合作模式，把资深企业工程师请进实验室

联合华清远见教育集团，采取企业资深工程师校内授课、实践操作演示等模式，将岗前实践训练与就业有机结合（嵌入式系统等方面），激发了学生的学习激情，显著提升了学生的实践能力和创新思维，对后期学生的高质量就业起到了积极的作用，到目前为止，华清远见教育集团已连续五年每年为光电信息科学与工程专业学生开展了为期两周的实践教学活动，从学生的反映和后续的就业情况来看，这种新型的校企合作方式发挥了重要作用，是值得大力推广的一种校企合作方式。

3.3 开展开放式实验教学

课堂实验教学需要在规定的时间和地点完成确定的实验任务，对于学生创新性实验能力的培养具有一定的局限性。为了改变这种现状，我们对光电信息科学与工程专业的学生进行了开放式实验教学尝试，每学期定期向学生开放实验室，学生可以利用课余时间开展对创新实践能力培养具有积极作用的综合性、设计性实验。目前光电技术实验实训中心已经对光电信息科学与工程专业学生开放了8个实验室，开放实验室的比例超过了50%，开放实验项目超过30项。今后中心将进一步创造条件增加开放实验室的数量，提高开放的质量，同时还将增加实验技术人员，保证开放期间有老师值班，对学生能够进行及时引导启迪。除此之外，还要做好实验仪器的维修保养工作，保证开放实验室的高效运行。

3.4 加强教师实践能力，培养一支高素质的“双能型”师资队伍

加强教师实践能力，培养一支高素质的“双能型”师资队伍是应用型人才培养的重要保障。为了培养一支高素质的“双能型”师资队伍，学校、学院制定了一系列激励政策，如在职称评聘必须拿到“双能型”教师资格证，到企业进行挂职锻炼的时间需超过1年等。并且克服困难，积极创造条件将所有专业教师分批次送到企业挂职锻炼或者参与一些校企合作的项目；此外，学院还积极引进校外专家或资深企业工程师到学校兼职，形成了专兼结合、优势互补的实践教学队伍。

4.“五层次”应用型人才实践教学体系试验效果

抓住国家大力发展应用型大学的契机，逐步构建和完善了光电信息科学与工程专业应用型人才实践教学体系，经过3年的建设，在以下几个方面取得了一些成绩:

（1）学生创新实践能力得到了提高。近3年该专业学生获批的包括国家级、省级、校级在内的大学生创新创业项目有22项，学生参与各种层次的学科竞赛，取得了较好的成绩，获得省级、国家级竞赛（包括智能车竞赛、单片机与嵌入式应用竞赛、电子设计大赛、大学生物理实验设计与创新大赛等）奖项18项，授权实用新型专利4项，公开发表论文6篇。

（2）教师教研教改和课程建设成果丰硕，有利地支撑了实践教学体系的建设。3年来，该专业教师获得各级质量工程项目立项共23项，其中省级立项9项，校级立项14项，公开发表教研教改论文18篇，获得各类教学奖励32人次。

（3）校外实践教学基地建设稳步发展。签约的校外实践教学基地质量稳中有升；通过与企业开展联合培养，把企业资深工程师请进实验室授课，把毕业设计和毕业论文的部分工作移到企业，采取双指导老师制，通过与企业开展订单式培养，学生的创新能力和应用实践能力大大提升，从而促进了就业质量和就业率的显著提高。据统计，近3年该专业考研率逐步提升，毕业生一次性就业率均超过95%，毕业生得到了用人单位的好评。

5.结束语

针对当前光电信息科学与工程专业实践教学体系存在的不足，光电信息科学与工程专业依托光电技术实验实训中心，通过与一些高质量的校外实践教学基地开展各种形式的合作，以培养满足社会需求的动手实践能力强、综合素质高的复合型应用人才为目标，开展了“五层次”应用型人才实践教学体系的研究与实践，为了保障“五层次”应用型人才实践教学体系的顺利实施采取了一系列措施。多年的实践表明：“五层次”应用型人才实践教学体系促进了学生的创新实践能力和综合素质的提高。