賈宏志+鄭繼紅+徐伯慶

摘要：在簡要介紹工程教育專業(yè)認證的核心理念和基本要求的基礎上，針對光電信息科學與工程專業(yè)的物理光學課程，從課程教學目標的設計、工程素養(yǎng)的培養(yǎng)、課程評價機制的建立等三個方面如何使物理光學課程教學適應工程教育專業(yè)認證的要求。

關鍵詞：工程教育專業(yè)認證；光電專業(yè)；物理光學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）01-0160-02

一、工程教育專業(yè)認證的意義

中國經(jīng)濟經(jīng)過三十年的高速增長，已進入經(jīng)濟“新常態(tài)”的發(fā)展時期，其發(fā)展特點一是從高速增長轉(zhuǎn)為中高速增長；二是經(jīng)濟結(jié)構不斷優(yōu)化升級，發(fā)展成果惠及更廣大民眾；三是從要素驅(qū)動、投資驅(qū)動轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動。為此，我們需要培育和催生經(jīng)濟社會發(fā)展的新動力，推動大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新。經(jīng)濟新常態(tài)對高等教育工作提出了新的要求，那就是更加注重提升人力資本素質(zhì)，更加注重科技進步和創(chuàng)造創(chuàng)新。為此，政府以促進教育公平發(fā)展和質(zhì)量提升為目標，加大對教育的投入，加快高等教育強國的建設步伐，提出到本世紀中葉實現(xiàn)從高等教育大國到高等教育強國的歷史性跨越。通過工程教育專業(yè)認證，可以促進我國工程教育改革，進一步提高工程教育質(zhì)量；可以密切工程教育與工程界的聯(lián)系，提高工程教育人才培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)適應性；可以促進工程教育的國際交流，實現(xiàn)國際互認。

二、工程教育專業(yè)認證的理念和基本要求

工程教育專業(yè)認證是由工業(yè)界行業(yè)協(xié)會、專業(yè)學會與工程教育界聯(lián)合實施的對高等學校的工科專業(yè)進行的專門性認證，其目的是為工程專業(yè)人才進入行業(yè)的工程教育提供外部質(zhì)量保證。工程教育認證是一種合格評估，不分等級，認證通過意味著該專業(yè)的全體學生都達到畢業(yè)要求。

工程教育專業(yè)認證的核心理念包括以下三點：一是以學生為中心，要求教學設計以學生知識、能力、素質(zhì)達到既定標準（畢業(yè)要求）而設計；師資、課程等教學資源配置以保證學生學習目標達成為導向；質(zhì)量保障與評價以學生學習結(jié)果為唯一標準。二是結(jié)果導向教育（outcome based education，OBE），即根據(jù)行業(yè)需求確定培養(yǎng)目標，將培養(yǎng)目標具體化為畢業(yè)要求，所有的教學環(huán)節(jié)均圍繞畢業(yè)要求的達成而設計。三是持續(xù)改進，要求建立合適的評價機制和評價周期，每一個教學參與者都要對培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、教學環(huán)節(jié)等進行評價，并將評價結(jié)果用于改進。

工程教育專業(yè)認證盡管鼓勵各個高校根據(jù)自己的辦學特色制定各具特色的各專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，但2015年最新版“工程教育認證通用標準”中規(guī)定各個專業(yè)制定的畢業(yè)要求應完全覆蓋以下12個方面的內(nèi)容：

工程知識：能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決復雜工程問題。問題分析：能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。使用現(xiàn)代工具：能夠針對復雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具，包括對復雜工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。工程與社會：能夠基于工程相關背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價針對復雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。個人和團隊：能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色。溝通：能夠就復雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。項目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應用。終身學習：具有自主學習和終身學習的意識，有不斷學習和適應發(fā)展的能力。

三、光電專業(yè)物理光學教學改革思路

工程教育專業(yè)認證的實施過程首先是檢查培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求是否合適，然后是看整個教學環(huán)節(jié)是否是圍繞培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求的達成而設計的，是否有合適的評價機制對畢業(yè)要求及各個教學環(huán)節(jié)進行持續(xù)改進，最后是檢查是否有足夠的證據(jù)證明以上各個環(huán)節(jié)的實施是有效的而且是該專業(yè)針對所有學生的。因此，根據(jù)工程教育專業(yè)認證的要求，對現(xiàn)有光電專業(yè)物理光學的教學需要注意以下幾個方面：

1.課程教學目標的設計：按照工程教育專業(yè)認證的要求，課程教學目標必須支撐一個或數(shù)個畢業(yè)要求，而且本課程對哪些畢業(yè)要求是強關聯(lián)，哪些是弱關聯(lián)也必須明確。一般來說，一門課僅支撐一個畢業(yè)要求太單一，但也不宜支撐太多畢業(yè)要求，因為對畢業(yè)要求的支撐要體現(xiàn)在課程的考核內(nèi)容中，支撐太多的畢業(yè)要求會對課程的考核帶來麻煩。按照對12項畢業(yè)要求的詳細解釋，物理光學作為光電專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，主要以光的電磁理論為理論基礎，講授光的傳播規(guī)律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散、散射等現(xiàn)象，使學生對光學的基本概念、基本原理、典型光學系統(tǒng)及波動光學技術的應用有較為深刻的認識，因此至少應該支撐工程知識、問題分析、研究等畢業(yè)要求。同時，作為專業(yè)基礎課，它對畢業(yè)要求中復雜工程問題的解決、分析和研究應該是初步的。物理光學需要較強的數(shù)學知識，同時它又是光電專業(yè)其他專業(yè)課的基礎，起著承上啟下的作用，因此在這門課程中應該初步培養(yǎng)學生通過各種運用各種信息技術工具查找相關專業(yè)資料并完成部分內(nèi)容的自學的能力，即部分支撐運用現(xiàn)代工具和終身學習的畢業(yè)要求。對其他畢業(yè)要求的支撐，可以根據(jù)每個學校的特色適當選擇。

2.工程素養(yǎng)的培養(yǎng)：工程教育專業(yè)認證強調(diào)實踐教學，注重學生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和課程體系的制定要有企業(yè)人員參與；二是在工程認證通用標準中畢業(yè)要求部分特別強調(diào)學生研究、分析和解決復雜工程問題的能力，并要求以此為標準貫穿于教學的各個環(huán)節(jié)。物理光學本身的內(nèi)容偏重理論，這就要求在教學過程中在注重理論學習的同時，還要強調(diào)對學生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教學過程中可以通過以下幾點來達到工程教育專業(yè)認證的要求：一是重視理論推導過程中的目的、結(jié)論和適用條件的講解，讓學生從宏觀上把握為什么要如此推導，得到的結(jié)論有何意義，這些結(jié)論的適用條件是什么。這種在為達到某種目的在一定條件下利用所學知識分析問題并得到相應結(jié)論的過程實際上就是一種工程素養(yǎng)。二是注重理論聯(lián)系實際，多講一些物理光學在科學研究和生活實踐中的應用，例如干涉測量原理及各種干涉儀的應用等。三是適當增加實驗，并合理設計實驗。作為專業(yè)基礎課，物理光學需要一些驗證性實驗以增強學生對理論部分的理解，也需要一些設計性實驗，鼓勵學生運用課堂所學理論知識解決一些實際問題，從而達到提高解決實際問題能力的目的。針對工程教育專業(yè)認證要求的“復雜工程問題”，設計性實驗中可以嘗試多個知識點結(jié)合設計實驗，逐步培養(yǎng)對“復雜工程問題”的分析、研究和解決能力。

3.課程評價機制的建立：按照工程教育專業(yè)評估的要求，需要在一定時間周期內(nèi)進行畢業(yè)要求達成度評價，評價的基礎是每門課程的考核結(jié)果。一門課程支撐若干畢業(yè)要求，這門課的考核內(nèi)容是否完整體現(xiàn)了對相應畢業(yè)要求指標點的考核、考核形式是否合適、結(jié)果判定是否嚴格等就是這門課程達成度評價的最基本依據(jù)。因此，必須根據(jù)本門課程支撐的畢業(yè)要求合理設計考核形式以及考核內(nèi)容。最后，課程達成度的評價結(jié)果作為進一步完善該課程今后教學計劃的依據(jù)。

參考文獻：

[1]羅正祥.工程教育專業(yè)認證及其對高校實踐教學的影響[J].實驗室研究與探索，2008，（06）：6-8.

[2]牛紅梅，汪廣恒，張亞婷.以工程教育專業(yè)認證為導向的化工專業(yè)改革探析[J].技術與創(chuàng)新管理，2012，（03）：98-101.

Under the Background of Engineering Education Professional Certification Photoelectric Professional Physical Optics Teaching

JIA Hong-zhi，ZHENG Ji-hong，XU Bo-qing

（School of Optical-Electrical and Computer Engineering，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：The brief introduction of the engineering education professional certification，on the basis of core idea and the basic requirements for the optical information science and engineering of the physical optics course，from the design of the teaching goal，the cultivation of engineering quality，the establishment of the curriculum evaluation mechanism three aspects，such as how to make the physical optics teaching to meet the requirements of engineering education professional certification.

Key words：engineering education professional certification；photoelectric professional；Physical optics