張海明　尚可可　高　貴　王輔忠

(天津工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，天津　300387)

教改論壇

地方高校工程應(yīng)用型光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐

張海明尚可可高貴王輔忠

(天津工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，天津300387)

摘要針對(duì)天津光電產(chǎn)業(yè)對(duì)人才需求的現(xiàn)狀，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，經(jīng)過近10年的探索與實(shí)踐，形成了有特色的、滿足地方光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)方案.該方案包括課程體系與實(shí)踐教學(xué)體系兩個(gè)方面.特別值得一提的是，我們的人才培養(yǎng)方案是與時(shí)俱進(jìn)的，即通過建立畢業(yè)生反饋跟蹤機(jī)制，及時(shí)了解企業(yè)技術(shù)需求，適時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方案.我們的人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐取得了良好的效果，不僅畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量穩(wěn)步提高，該專業(yè)的輻射與社會(huì)影響力也逐步增強(qiáng).本成果為地方院校如何發(fā)展光電信息科學(xué)與工程專業(yè)提供了經(jīng)驗(yàn)和范例.

關(guān)鍵詞光電信息科學(xué)與工程；人才培養(yǎng)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(xué)與工程專業(yè)(以下簡稱光電專業(yè))是由教育部在2012年9月下發(fā)文件將原屬于電子信息科學(xué)類的光信息科學(xué)與技術(shù)、光電子技術(shù)科學(xué)專業(yè)與原屬于電氣信息類的信息顯示與光電技術(shù)、光電信息工程、光電子材料與器件5個(gè)專業(yè)統(tǒng)一整合后而成的.因此，由于專業(yè)淵源不同，不同學(xué)校的光電專業(yè)各具特色,建設(shè)思路存在較大差異.我校的光電專業(yè)源于2003年創(chuàng)辦的光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，專業(yè)建設(shè)初期，借助了大學(xué)物理教學(xué)部的師資與實(shí)驗(yàn)資源，教師多是物理教育背景，課程設(shè)置中物理理論課程比重較高，動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，尤其對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力培養(yǎng)不足.我校屬于天津地方高校， 20%～25%的畢業(yè)生畢業(yè)后繼續(xù)攻讀碩士學(xué)位，而大部分學(xué)生本科畢業(yè)后進(jìn)入光電信息行業(yè)就業(yè).

光電信息產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)最具魅力的朝陽產(chǎn)業(yè)，隨著天津?yàn)I海新區(qū)的發(fā)展，天津光電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，帶動(dòng)了光電專業(yè)技術(shù)人才的巨大社會(huì)需求.生產(chǎn)加工類企業(yè)需要具有光電專業(yè)背景，熟悉光電行業(yè)發(fā)展，有較強(qiáng)溝通協(xié)作能力的技術(shù)管理類人才.設(shè)計(jì)類企業(yè)需要有較強(qiáng)光電專業(yè)技術(shù)背景，熟練使用各類設(shè)計(jì)工具的專業(yè)設(shè)計(jì)型人才.

對(duì)比天津光電產(chǎn)業(yè)對(duì)人才需求的狀況，以前的培養(yǎng)方案存在著與就業(yè)市場(chǎng)脫節(jié)，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力差等問題.為了解決以上問題，近10年來，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，我們了解到像浙江大學(xué)、天津大學(xué)、西安電子科大等“985”高校，光電專業(yè)歷史久遠(yuǎn)，相關(guān)學(xué)科實(shí)力雄厚，畢業(yè)生考研率高，因此在專業(yè)建設(shè)時(shí)，他們往往借助雄厚的科研能力，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力[1].而像湖北工業(yè)大學(xué)等地方高校，專業(yè)建設(shè)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，通過課堂教學(xué)改革，將新技術(shù)引入課堂，并結(jié)合校內(nèi)外實(shí)踐基地，提升同學(xué)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力[2].

在借鑒兄弟高校成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)過這些年的探索與實(shí)踐，我們逐漸理清專業(yè)建設(shè)思路，形成了有特色的、滿足地方光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)方案.該方案包括課程體系與實(shí)踐教學(xué)體系兩個(gè)方面.課程體系根據(jù)市場(chǎng)對(duì)人才的需求，確定了“光電檢測(cè)”“光電功能材料與器件”兩個(gè)專業(yè)方向.按專業(yè)方向，分層次模塊化設(shè)置課程.實(shí)踐教學(xué)體系以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用實(shí)踐的分層次分方向?qū)嵺`體系.本成果為地方院校如何發(fā)展光電信息科學(xué)與工程專業(yè)提供了經(jīng)驗(yàn).

2改革的具體做法

為解決人才培養(yǎng)方案與就業(yè)市場(chǎng)脫節(jié)，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力差等問題.在課程體系、實(shí)踐體系、實(shí)踐基地建設(shè)和師資隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了大量嘗試與改革，已取得一定成效.

2.1　根據(jù)市場(chǎng)需求，優(yōu)化課程體系

根據(jù)天津市光電產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，確定了光電檢測(cè)和光電功能材料與器件兩個(gè)專業(yè)方向，校企合作制定培養(yǎng)方案，構(gòu)建與專業(yè)方向相適應(yīng)的課程體系(圖1) .課程體系分為通識(shí)課(包括大學(xué)物理，高等數(shù)學(xué)，大學(xué)英語等課程)、學(xué)科基礎(chǔ)課(包括電動(dòng)力學(xué)，量子力學(xué)，數(shù)學(xué)物理方法等課程)、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課5個(gè)層次.通識(shí)課程著重于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，為學(xué)生提供多種思維方式和廣闊的教育，提升學(xué)生的認(rèn)知能力和綜合素質(zhì)；學(xué)科基礎(chǔ)課程著重建立寬厚的學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，奠定學(xué)生專業(yè)發(fā)展基石，考慮到專業(yè)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的目標(biāo)，新的培養(yǎng)方案在保證學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)以及良好的光電信息學(xué)科基礎(chǔ)上，進(jìn)行了適當(dāng)課時(shí)壓縮，為以后實(shí)踐環(huán)節(jié)騰出更多時(shí)間；專業(yè)基礎(chǔ)課程著重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)以及實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，新的培養(yǎng)方案使學(xué)生具備光電信息技術(shù)、光學(xué)工程、信息科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科的扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)；專業(yè)方向課培養(yǎng)學(xué)生在某一方面的專業(yè)知識(shí)與技能，新的培養(yǎng)方案設(shè)置了“光電檢測(cè)”與“光電功能材料與器件”兩個(gè)方向的課程群，學(xué)生可以按發(fā)展意向，自主選擇；專業(yè)選修課幫助同學(xué)在選定專業(yè)方向課之外，擴(kuò)展光電專業(yè)視野，培養(yǎng)技能.

圖1　理論課程體系

為了落實(shí)光電專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，在新的課程體系基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步做好課程建設(shè)與管理工作.以“光輻射與測(cè)量”和“固體物理”作為抓手，選擇本學(xué)科主要學(xué)術(shù)帶頭人，以精品課程建設(shè)為機(jī)遇，帶動(dòng)課程建設(shè).

2.2　加強(qiáng)大學(xué)物理課程建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

大學(xué)物理課程是學(xué)生進(jìn)入該專業(yè)后學(xué)習(xí)的一門非常重要的基礎(chǔ)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力起著非常重要的作用.因此，在大學(xué)物理教學(xué)中，學(xué)院安排有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)名師上大學(xué)物理課.在課堂教學(xué)中，注重實(shí)驗(yàn).我校每年都帶領(lǐng)光電專業(yè)學(xué)生參加全國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽、天津市大學(xué)物理競(jìng)賽，通過競(jìng)賽讓他們開闊視野，增長才干.實(shí)踐表明，由于學(xué)生大學(xué)物理基礎(chǔ)打得好，打得牢，學(xué)生對(duì)后續(xù)光電專業(yè)課程的學(xué)習(xí)不再畏懼.

2.3　構(gòu)建分層次、分方向的實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力

構(gòu)建包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用實(shí)踐的分層次分方向的實(shí)踐體系(圖2).基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要從專業(yè)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能兩方面訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力；專業(yè)實(shí)驗(yàn)圍繞兩個(gè)專業(yè)方向, 按照人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同, 設(shè)置不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)不同專業(yè)方向的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ还こ虘?yīng)用實(shí)踐以培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力為目標(biāo)，引入企業(yè)資源，培養(yǎng)學(xué)生光電設(shè)計(jì)能力，增強(qiáng)學(xué)生在相關(guān)行業(yè)就業(yè)競(jìng)爭力.綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則可以更大程度地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情以及培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用課堂所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜問題的能力；學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力，在全國大學(xué)生光電設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國數(shù)學(xué)建模大賽、天津市盛群杯單片機(jī)競(jìng)賽、天津物理競(jìng)賽等各級(jí)競(jìng)賽中嶄露頭角，專業(yè)影響力不斷提升.

圖2　實(shí)踐教學(xué)體系

2.4　加強(qiáng)校企合作，引進(jìn)企業(yè)資源，搭建實(shí)踐平臺(tái)

光電專業(yè)是一個(gè)與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合的專業(yè)，實(shí)踐基地建設(shè)十分必要，該專業(yè)目前已與天津三星光電子、天地偉業(yè)、天津金飛博公司、港東公司、天津市光學(xué)儀器廠、天津耀輝光電公司、天津市激光技術(shù)研究所等單位建立了穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地.2012年4月又與天津耀輝光電有限公司聯(lián)合申報(bào)“南開區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園耀輝光電信息實(shí)訓(xùn)中心”建設(shè)項(xiàng)目.2012年7月與監(jiān)控領(lǐng)域知名企業(yè)“天地偉業(yè)”公司簽訂實(shí)習(xí)協(xié)議.

2.5　通過多種渠道，優(yōu)化師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)

建立一支職稱、學(xué)歷和年齡結(jié)構(gòu)優(yōu)化，愛崗敬業(yè)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，適合光信專業(yè)發(fā)展的師資隊(duì)伍是專業(yè)能否快速發(fā)展的關(guān)鍵.圍繞兩個(gè)專業(yè)方向，通過引進(jìn)與培養(yǎng)，打造兩個(gè)與專業(yè)方向一致的教學(xué)團(tuán)隊(duì).幾年來，該專業(yè)積極加大人才引進(jìn)力度，特別是加強(qiáng)了對(duì)具有企業(yè)經(jīng)歷人才的引進(jìn)，2011年1月至今，累計(jì)引進(jìn)人才7人.

2.6　積極申請(qǐng)各類教學(xué)教改課題

幾年來，該專業(yè)教師圍繞專業(yè)方向，積極申報(bào)各級(jí)各類教改課題.承擔(dān)的主要教改項(xiàng)目如表1所示.

表1　近年來申報(bào)教改課題表

2.7　建立畢業(yè)生反饋跟蹤機(jī)制

通過建立畢業(yè)生反饋跟蹤機(jī)制，編寫了光電企業(yè)需求調(diào)查報(bào)告，及時(shí)了解企業(yè)技術(shù)需求，適時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方案，推動(dòng)學(xué)生高質(zhì)量就業(yè).目前畢業(yè)生就職廣泛分布于天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司、天津三星光電子公司、天津友達(dá)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(yīng)用及效果

經(jīng)過幾年的探索與實(shí)踐實(shí)踐，改革取得了良好的人才培養(yǎng)效果.具體如下：

3.1　制定了與戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相適應(yīng)的人才培養(yǎng)方案，人才培養(yǎng)質(zhì)量顯著提高

近幾年來，我院畢業(yè)生因基礎(chǔ)理論扎實(shí)，專業(yè)技能強(qiáng)，綜合素質(zhì)高，受到了用人單位的普遍好評(píng).多家企業(yè)主動(dòng)與我院建立長期的用人關(guān)系，學(xué)生就業(yè)率逐年提高，2012年該專業(yè)學(xué)生一次就業(yè)率達(dá)98%，在就業(yè)率提高的同時(shí)，我校學(xué)生社會(huì)影響力也在不斷攀升，很多“985”院校開始青睞我校學(xué)生，2012年該專業(yè)考研率達(dá)25%，學(xué)生被中國科學(xué)院、北京航空航天大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué)等知名高校與研究機(jī)構(gòu)錄取.

3.2　學(xué)科競(jìng)賽，成效顯著

近3年，學(xué)生在全國大學(xué)生光電設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、全國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽、天津市大學(xué)生物理競(jìng)賽、盛群杯單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)競(jìng)賽等各類競(jìng)賽中取得優(yōu)秀成績，累計(jì)50余人次獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì).學(xué)生積極參加科研活動(dòng)，申請(qǐng)各類學(xué)生科技立項(xiàng).本專業(yè)學(xué)生研制作品100余件，獲國家發(fā)明專利1項(xiàng).其中“電子鎮(zhèn)流器”已被廠家采用并大規(guī)模生產(chǎn).學(xué)生自主研發(fā)的“Co基非晶絲弱磁場(chǎng)測(cè)量儀”有望在弱磁性紡織纖維檢測(cè)方面發(fā)揮重要作用，填補(bǔ)國內(nèi)空白.學(xué)生自主研發(fā)的“光電組合實(shí)驗(yàn)箱”“隨機(jī)共振弱信號(hào)檢測(cè)儀”“靜電紡絲儀”等設(shè)備已在教學(xué)中發(fā)揮重要作用.學(xué)生研發(fā)的“激光測(cè)高儀”獲國家發(fā)明專利.

3.3　社會(huì)影響與輻射

面向地方光電人才培養(yǎng)方案，在業(yè)界產(chǎn)生一定影響，2011年該專業(yè)被天津市評(píng)為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè).先后有內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、遼寧科技大學(xué)、重慶郵電大學(xué)和閩南理工學(xué)院等學(xué)校來我校交流學(xué)習(xí).2012年8月，我校與天津光學(xué)學(xué)會(huì)、天津激光協(xié)會(huì)、天津耀輝光電有限公司共同舉辦了第26屆全國機(jī)器視覺與CCD應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)班，并與天津耀輝光電有限公司聯(lián)合申請(qǐng)了天津市中小企業(yè)的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目.

作為結(jié)論，該成果具有很強(qiáng)的針對(duì)性和系統(tǒng)性，在地方院校工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)改革方面邁出了重大步伐，人才培養(yǎng)質(zhì)量明顯提高，有普遍推廣價(jià)值，為地方院校光電專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和課程體系改革提供了范例.

參考文獻(xiàn)

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[2]朱進(jìn)容，黃楚云，姚育成,等.光電信息專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].教育教學(xué)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(dǎo)體光電子功能材料與器件研究.zhmtjwl@163.com

基金項(xiàng)目：天津市普通高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革研究計(jì)劃項(xiàng)目(C03-0807).

收稿日期:2014-07-16；修回日期: 2014-12-09