張志偉　趙冬娥　王高　程耀瑜　趙輝

[摘 要]討論了符合當前工程教育改革主題和我校實際情況的人才培養(yǎng)方案，其具有四方面的特點：體現(xiàn)了我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)特色；符合教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》（2012年）中，對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的要求；滿足工程教育認證標準對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的要求；有利于提高我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)高等工程教育質(zhì)量，有利于提升畢業(yè)生的創(chuàng)新意識與就業(yè)競爭力。

[關(guān)鍵詞]華盛頓協(xié)議；工程教育；專業(yè)認證；人才培養(yǎng)

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）04-0134-03

○、引言

隨著改革開放的不斷深入，我國逐步認識到工程教育的重要性，并于2005年成立了全國工程師制度改革協(xié)調(diào)小組，2006年成立了全國工程教育專業(yè)認證專家委員會，2012年成立了中國工程教育認證協(xié)會，2013年成為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備成員國，2016年成為《華盛頓協(xié)議》正式成員國[1]。工程教育專業(yè)認證是實現(xiàn)工程教育國際互認的重要基礎(chǔ)，是我國工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才走向國際市場的準入證[2]。符合認證標準的人才培養(yǎng)模式，對確保每一位畢業(yè)學(xué)生都能夠成為國際互認的合格工程師具有非常重要的意義[3][4]。我校光電信息科學(xué)與工程（工）專業(yè)依托儀器科學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室和山西省光電信息與儀器工程技術(shù)研究中心科研平臺，以及電工電子技術(shù)國家級示范實驗室教學(xué)實驗平臺的支撐，經(jīng)過全體教師的共同努力，逐漸凝練成了光電信息和技術(shù)光學(xué)兩個專業(yè)方向，形成了以光電信息采集、傳輸和處理為主，以光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)見長的專業(yè)特色。

本文對照工程教育認證標準及要求，結(jié)合教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》（2012年）和我校2017版的培養(yǎng)方案修訂的原則，開展了適應(yīng)工程教育認證的光電專業(yè)本科培養(yǎng)方案探討與實踐工作。

一、培養(yǎng)目標及畢業(yè)要求

作為人民兵工第一校和山西省重點建設(shè)高校，中北大學(xué)已走過了75年的發(fā)展歷程，在專業(yè)建設(shè)（人才培養(yǎng)）、科學(xué)研究和服務(wù)社會等方面均取得了令人驕傲的成績，為國防建設(shè)和地方經(jīng)濟發(fā)展做出了較大的貢獻。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國際競爭不斷加劇，同時，自高校擴招以來，特別是近年來畢業(yè)生數(shù)量不斷增加，畢業(yè)生的就業(yè)形勢變得越來越嚴峻。面對國際競爭與就業(yè)的嚴峻形勢，如何凸顯我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)特色，培養(yǎng)具有明顯社會競爭優(yōu)勢的專業(yè)人才，是我們不斷探索和研究的課題[5]。工程教育認證標準為我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)明確了探索的方向。按照認定標準要求的“有公開的、符合學(xué)校定位的、適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的培養(yǎng)目標；培養(yǎng)目標能反映學(xué)生畢業(yè)后5年左右在社會與專業(yè)領(lǐng)域預(yù)期能夠取得的成就；定期評價培養(yǎng)目標的合理性并根據(jù)評價結(jié)果對培養(yǎng)目標進行修訂，評價與修訂過程有行業(yè)或企業(yè)專家參與”，結(jié)合教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》（2012年）和我校2017版的培養(yǎng)計劃修訂的原則，在考慮調(diào)研結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們確立了本專業(yè)的培養(yǎng)目標：“培養(yǎng)具有較高思想道德、文化修養(yǎng)、敬業(yè)精神、社會責(zé)任感以及健康體魄和良好的心理素質(zhì)，在光電信息的獲取、傳輸、處理和光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)方面，培養(yǎng)系統(tǒng)掌握光電信息科學(xué)與技術(shù)的基本理論、基本方法和實踐技能，具有綜合運用光學(xué)科學(xué)理論和技術(shù)分析解決工程問題的基本能力，能夠在光電信息科學(xué)與工程的相關(guān)領(lǐng)域從事研究、設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用的工程技術(shù)型人才。畢業(yè)后五年：具有從事光電信息獲取、傳輸和處理以及光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)的研究、設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用的能力；能夠運用光電信息科學(xué)與工程專業(yè)知識與技能，研究與解決光電信息與系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問題；能夠在光電信息工程項目的施工中擔(dān)任項目經(jīng)理或重要角色，并發(fā)揮有效作用；能夠在光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域具有一定的國際視野和較強的社會責(zé)任感、事業(yè)心、安全與環(huán)保意識；能夠通過某種終身學(xué)習(xí)的渠道，自我更新知識和提升能力，進一步增強創(chuàng)新意識和開拓能力”。

根據(jù)工程教育認證標準的人才培養(yǎng)基本要求，培養(yǎng)的學(xué)生必須達到知識、能力與素質(zhì)的12項基本要求。

1.具有從事光電信息領(lǐng)域工程技術(shù)工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)知識，具有工程制圖基礎(chǔ)知識，具有“光學(xué)、電路與電子線路理論與技術(shù)、信號與信息處理理論與技術(shù)、電磁場理論與技術(shù)、計算機技術(shù)及應(yīng)用”等專業(yè)基礎(chǔ)知識，能運用上述知識解決光電系統(tǒng)領(lǐng)域復(fù)雜的工程問題。

2.能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和“電磁場與電磁波、信號與系統(tǒng)、微機原理與接口技術(shù)、光學(xué)及光電檢測技術(shù)”等工程科學(xué)的基本原理，描述和分析光電系統(tǒng)領(lǐng)域復(fù)雜的工程問題，并完成相關(guān)實驗驗證，從而對光電領(lǐng)域復(fù)雜的工程問題具有深刻認識，能結(jié)合文獻檢索、資料查詢及現(xiàn)代光電技術(shù)獲取有效信息，為問題分析過程提供有益參考。

3.能夠針對光電系統(tǒng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計新穎的光路及光電轉(zhuǎn)換、放大電路或相關(guān)工藝流程，解決光電系統(tǒng)領(lǐng)域的工程問題，并在設(shè)計環(huán)節(jié)中綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。

4.能夠利用光學(xué)理論和光學(xué)仿真軟件，對光電系統(tǒng)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進行建模、仿真，并對研究過程進行優(yōu)化，通過實驗以及對其結(jié)果分析處理等方法得到有效的結(jié)論。

5.能夠掌握利用光電技術(shù)獲取信息的手段、資源和現(xiàn)代工具的開發(fā)、選擇，對光電系統(tǒng)領(lǐng)域復(fù)雜的工程問題進行預(yù)測與模擬，從而得到有效的結(jié)論，并能夠知其優(yōu)勢和不足。

6.能夠基于光電系統(tǒng)工程的相關(guān)背景知識，對光電系統(tǒng)領(lǐng)域工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案的實施做出合理分析及評價，在此基礎(chǔ)上理解解決方案的實施可能產(chǎn)生的后果和應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

7.通過對光電系統(tǒng)領(lǐng)域有關(guān)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的方針、政策以及法律和法規(guī)的了解，能對光電系統(tǒng)復(fù)雜工程問題的工程實踐影響環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展做出理性評價。

8.具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責(zé)任感，通過了解國家有關(guān)光電系統(tǒng)領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計、研究和開發(fā)的法律與法規(guī)，以及國內(nèi)外相關(guān)的標準、規(guī)范和技術(shù)變化，在光電系統(tǒng)工程的實施中，理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，并履行相應(yīng)的責(zé)任。

9.能夠在具有“光學(xué)工程、信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)及儀器科學(xué)與技術(shù)”等學(xué)科背景的團隊中承擔(dān)個體、團隊成員以及負責(zé)人的角色。

10.能夠就光電系統(tǒng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾，通過撰寫報告和設(shè)計文稿以及陳述發(fā)言和清晰表達等方式進行有效的溝通和交流，并有一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行光電系統(tǒng)領(lǐng)域的溝通與交流以及競爭與合作。

11.理解并掌握光電系統(tǒng)工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在“光學(xué)工程、信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)及儀器科學(xué)與技術(shù)”等學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。

12.對光電系統(tǒng)領(lǐng)域的理論和技術(shù)的發(fā)展規(guī)律有明晰的認識，能正確理解自主和終身學(xué)習(xí)的重要性，具備不斷提升學(xué)習(xí)和適應(yīng)光電技術(shù)快速發(fā)展的能力。

二、課程體系

工程教育認定標準要求的課程體系必須包括：1.與本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的至少占總學(xué)分15%的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程；2.符合本專業(yè)畢業(yè)要求的至少占總學(xué)分30%的工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程；3.至少占總學(xué)分15%的人文社會科學(xué)類通識教育課程。結(jié)合我校培養(yǎng)方案修訂原則，我們完成了新一版的培養(yǎng)方案課程體系的修訂，包括通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)教育課程和專業(yè)教育課程三部分。

通識教育課程主要體現(xiàn)對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，通過知識的基礎(chǔ)性、整體性、綜合性和廣博性幫助學(xué)生拓展視野，讓學(xué)生學(xué)會獨立思考與判斷，樹立正確的價值觀和人生觀，培養(yǎng)有思想、有道德、有使命感、有責(zé)任感和身體健康的合格公民。課程包括思想道德修養(yǎng)及法律基礎(chǔ)，形勢與政策，大學(xué)生實用心理學(xué)，大學(xué)英語，安全教育，中國近現(xiàn)代史綱要，C語言程序設(shè)計，創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)，大學(xué)生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo)，馬克思主義基本原理概論，毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論以及通識教育選修課程等。

學(xué)科基礎(chǔ)教育課程的制定，依據(jù)工程教育認證標準的電子信息與電氣工程類專業(yè)補充標準，著重體現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)的培養(yǎng)，讓學(xué)生建立寬厚的學(xué)科知識基礎(chǔ)、拓寬學(xué)生的知識面，為學(xué)生奠定學(xué)科和專業(yè)知識的基石。課程包括高等數(shù)學(xué)，工程制圖，線性代數(shù)，大學(xué)物理，概率論與數(shù)理統(tǒng)計，復(fù)變函數(shù)與積分變換，大學(xué)物理實驗，電路分析基礎(chǔ)，模擬電子技術(shù)，應(yīng)用光學(xué)、信號與系統(tǒng)，數(shù)字電子技術(shù)，電磁場與電磁波，物理光學(xué)，光電檢測技術(shù)，微機原理與接口技術(shù)以及光電子技術(shù)基礎(chǔ)等。其特點是包括了工程基礎(chǔ)類課程中的6個知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容以及專業(yè)基礎(chǔ)類課程等知識領(lǐng)域的核心內(nèi)容。

專業(yè)教育課程應(yīng)充分體現(xiàn)本專業(yè)的培養(yǎng)目標及專業(yè)特色，著重培養(yǎng)學(xué)生掌握主修專業(yè)的基本知識、技能和方法，以及從事本專業(yè)工作的實踐能力和研究能力。課程包括信息光學(xué)，激光原理與技術(shù)，光纖通信技術(shù)，光電成像原理與應(yīng)用，光電系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)，光學(xué)設(shè)計與CAD，單片機原理與應(yīng)用以及兩個專業(yè)方向選修課程。兩個專業(yè)方向選修課程包括精密儀器及機械設(shè)計，量子力學(xué)，紅外技術(shù)，光纖傳感技術(shù)，數(shù)字信號處理及ASIC電路設(shè)計與應(yīng)用等，其特點是體現(xiàn)了“技術(shù)光學(xué)和光電信息”兩個專業(yè)方向。

三、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，是對學(xué)生進行初步的科研能力訓(xùn)練、工程設(shè)計訓(xùn)練和創(chuàng)新思維訓(xùn)練，是一種強化“學(xué)生動手能力、綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力”的培養(yǎng)。按照認定標準要求的實踐教學(xué)體系，必須包括至少占總學(xué)分20%的工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）。結(jié)合我校對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)占總學(xué)分25%的要求，我們構(gòu)建了包括課程實驗、課程設(shè)計、實習(xí)（含金工實習(xí)、電子工藝實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)）及畢業(yè)設(shè)計的從基礎(chǔ)性到專業(yè)性的實踐教學(xué)體系。其中，課程實驗為光電信息綜合實驗，是學(xué)生在完成“電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)、應(yīng)用光學(xué)、物理光學(xué)、光電檢測技術(shù)、光電成像原理與應(yīng)用、光纖傳感與光纖通信技術(shù)及單片機原理與應(yīng)用等課程的理論知識系統(tǒng)學(xué)習(xí)之后，利用3周時間對綜合利用這些課程知識的課程實驗內(nèi)容進行綜合實踐，以加深對上述課程理論知識的理解。課程設(shè)計包括程序設(shè)計（以C語言為主的綜合性和應(yīng)用性程序開發(fā)）、電子電路綜合應(yīng)用實踐、應(yīng)用光學(xué)設(shè)計實踐及光電系統(tǒng)綜合設(shè)計實踐，其中每個課程設(shè)計都是學(xué)生完成相應(yīng)課程的理論知識學(xué)習(xí)之后，應(yīng)用相關(guān)知識解決某一具體問題。這一實踐環(huán)節(jié)有利于提高學(xué)生運用相關(guān)課程知識解決某一實際問題的能力。實習(xí)這一實踐環(huán)節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程的理論知識之后，在實習(xí)基地由有經(jīng)驗的教師或工程技術(shù)人員輔導(dǎo)，開展為期兩周的具體項目開發(fā)訓(xùn)練。這一實踐環(huán)節(jié)有利于提高學(xué)生對專業(yè)知識應(yīng)用領(lǐng)域的認識與了解。畢業(yè)設(shè)計是一個為期20周的綜合性實踐環(huán)節(jié)，是針對某一具體設(shè)計項目（或研究內(nèi)容），在指導(dǎo)教師的輔導(dǎo)下學(xué)生對所學(xué)知識和能力的一次全面總結(jié)和綜合訓(xùn)練，是提升學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力的綜合實踐。這一實踐環(huán)節(jié)有利于保證每一個學(xué)生均能獲得較全面的實踐鍛煉，為學(xué)生自信地服務(wù)社會打下堅實基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

我們以工程教育認證的通用標準和電子信息與電氣工程類專業(yè)補充標準為指導(dǎo)思想，結(jié)合教育部《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》（2012年）要求和我校2017版的培養(yǎng)方案修訂原則，對我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案進行了探討和實踐，其最大收獲是明晰了專業(yè)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，凸顯了專業(yè)的優(yōu)勢和特色，優(yōu)化了課程體系和集中性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)；以通用標準和補充標準規(guī)范我們的教學(xué)計劃和教學(xué)過程，這有利于進一步提升我校工程教育質(zhì)量、提高畢業(yè)生的綜合素質(zhì)及其創(chuàng)業(yè)與就業(yè)的競爭力，有利于為我國培養(yǎng)更多的優(yōu)秀光電專業(yè)人才。

[ 參 考 文 獻 ]

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[2] 孫艷軍.專業(yè)認證背景下普通高校光電專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)方式探索[J].當代教育實踐與教學(xué)研究：電子版，2016（6）：129-130.

[3] 郎婷婷，張艷，沈為民.淺談工程教育專業(yè)認證背景下的光電學(xué)科高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇，2012（19）：107-108.

[4] 羅正祥.工程教育專業(yè)認證及其對高校實踐教學(xué)的影響[J].實驗室研究與探索，2008（6）：1-3.

[5] 梁快，胡順仁.電子信息工程計算機課程體系及教學(xué)探索[J].電腦知識與技術(shù)，2014（14）：3346-3347.

[責(zé)任編輯：陳 明]