新工科背景下光電檢測原理與技術課程教學模式探索

張文飛 付圣貴

[摘 要] 國家在大力實施新工科建設的背景下，光電信息科學與工程專業(yè)作為重點建設的新工科專業(yè)之一、光機電算一體化的重要組成部分，承擔著為國家培養(yǎng)專門人才的重要責任。光電檢測原理與技術課程作為光電信息科學與工程專業(yè)的專業(yè)必須課，承擔著為學生講解各種光電檢測設備的基本原理和結構的重任。在傳統(tǒng)的教學模式中，此類課程僅以課堂教師講授為主，沒有實踐的機會，因此學生對所學的各種檢測設備沒有直觀的認識。在新工科背景下，需要探索新的培養(yǎng)模式，通過增加專業(yè)技術實驗、企業(yè)合作培養(yǎng)等環(huán)節(jié)來提高學習的實踐動手能力，提高復合型人才素質的培養(yǎng)。

[關鍵詞] 光電檢測原理與技術;教學模式;實踐能力

[基金項目] 本工作由山東理工大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教改項目基金資助，項目編號：4051119054

[作者簡介] 張文飛（1989—），男，山東臨沂人，工學博士，山東理工大學物理與光電工程學院講師（通信作者），研究方向為校企合作模

式;付圣貴（1977—），男，山東理工大學物理與光電工程學院教授，主要從事教育教學改革研究。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）30-0290-02? ? [收稿日期] 2019-07-25

為主動應對新一輪科技革命與產業(yè)變革，支撐服務創(chuàng)新驅動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略，2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，并發(fā)布了《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》《教育部辦公廳關于推薦新工科研究與實踐項目的通知》等文件，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。其主要目標是針對新興產業(yè)的專業(yè)，以互聯(lián)網、工業(yè)智能為核心，包括大數據、人工智能、虛擬現實和智能科學與技術等相關專業(yè)，建立新工科發(fā)展模式，培養(yǎng)實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才[1]。教育部辦公廳于2018年3月15日公布了《教育部辦公廳公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》，標志著新工科建設項目已經正式啟動。

光電信息科學與工程專業(yè)一直以來作為理科專業(yè)進行培養(yǎng)，更側重于理論知識的課堂傳授，對于實踐能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)較少。在新工科建設背景下，作為新工科建設工程重點建設專業(yè)之一，光電信息科學與工程專業(yè)要以此為契機，轉換其傳統(tǒng)培養(yǎng)模式，向新工科建設要求逐漸靠攏并達到其建設要求，其中最重要的便是實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

光電檢測原理與技術課程作為光電信息科學與工程專業(yè)的專業(yè)必須課，其主要內容是講授各種光電檢測設備的基本原理和結構，如各種照明光源、光電探測器、光電檢測系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的教學方法是在課堂上經教師結合多媒體課件進行介紹和講解，在基本原理方面學生基本上可以掌握，但對于該檢測設備的實物和結構并沒有直觀的認識，很難實際操作相應的設備，完全不符合新工科建設的要求。

為了適應新工科建設的要求，進一步提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，需要對光電檢測原理與技術課程的教學模式進行相應的改革和探索，本人認為新的教學模式可以從以下幾個方面進行探索。

一、優(yōu)化專業(yè)實驗項目，提高學生創(chuàng)新動手能力

專業(yè)技術實驗項目是學生理解和綜合運用理論知識、提高動手能力的重要途徑，合理地安排專業(yè)技術實驗項目對提高學生的創(chuàng)新能力具有重要意義。盡量選擇綜合性強、動手能力要求高、與課程相關度高的實驗項目作為本專業(yè)學生必修的技術實驗項目，諸如提出一個與實際生活緊密相關的問題，通過學生自己設計的實驗方案來解決或驗證該問題，或者通過分析判斷獨立選擇所需要的實驗器材和設備的實驗。針對設定的問題，學生可以充分利用所掌握的專業(yè)知識對問題進行分析和判斷，從而設計出切實可靠的實驗方案。在此過程中，學生會對所學的理論知識進行了重新整理和復習，將其運用到實踐中，提高學生綜合運用理論知識的能力。同時，在實驗系統(tǒng)的搭建過程中充分鍛煉能手能力，使課堂教學效果得到加強。

二、建立優(yōu)質實踐基地，保證實踐質量

新工科專業(yè)學生的就業(yè)去向一般是具有較強研發(fā)能力的高新技術企業(yè)，因此，為了培養(yǎng)學生的實踐能力，要充分發(fā)揮本地企業(yè)的作用，建立優(yōu)質的實踐實習基地。實踐實習基地是學生得以順利完成實踐實習環(huán)節(jié)的場所保障。實踐基地的選擇對學生實踐能力的培養(yǎng)至關重要，光電信息科學與工程專業(yè)應該選擇光源研發(fā)與生產、光學器件研發(fā)與生產、光電檢測設備研發(fā)及生產與自己專業(yè)高度相關的企業(yè)作為實踐實習基地，這些企業(yè)所生產的產品和生產及檢驗過程中用到的各種檢測設備與光電檢測原理與技術課程中介紹的內容相吻合，使學生能夠加深對相應設備的了解和認識。

三、適當增加實習時間，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力

目前，山東理工大學光電信息科學與工程專業(yè)光電檢測原理與技術課程為48個學時，對于教學大綱理論知識的講解非常緊張，很難勻出一定的學時到企業(yè)進行相應的專業(yè)實踐，因此需要調整整個培養(yǎng)方案的工業(yè)實習時間，用來增加學生實踐能力的培養(yǎng)，這也是新工科建設的基本要求。

工業(yè)實習是鍛煉學生實踐創(chuàng)新能力的重要培養(yǎng)環(huán)節(jié)。工業(yè)實習期間，學生會被分批派往不同的實踐實習基地，學生會根據企業(yè)需要被分配至不同的工作崗位，向帶教師傅學習相應的生產工序、生產設備、檢測儀器、規(guī)章制度、操作規(guī)程等各方面的知識，對提高學生的實踐創(chuàng)新能力具有重要意義。但目前的培養(yǎng)方案中，實時時間相對來說較短，山東理工大學物理與光電工程學院光電信息科學與工程專業(yè)的工業(yè)實習時間規(guī)定為2周，學生在剛了解掌握相應設備的操作規(guī)程和公司的一些規(guī)章制度，工業(yè)實習期便已經結束了，在此情況下，學生很難對實習過程有較深的印象和較大的收獲?？梢赃m當地增加工業(yè)實習時間，讓學生在實踐實習基地有更多的時間進行相關知識的學習和交流。山東理工大學物理與光電工程學院光電信息科學與工程專業(yè)在剛剛修訂的2019版專業(yè)培養(yǎng)方案中，將工業(yè)實習時間由2周增加至6周，6周的實習時間和一般公司新入職員工2個月實習期的時間相接近，能足夠保證學生對整個公司的文化、產品、生產流水、生產設備和檢測儀器等方面有充分的了解，能夠親自操作相應的儀器進行基本的生產和檢驗，對學生的實踐能力提升具有重要意義。

四、聘任優(yōu)秀企業(yè)指導教師，確保培養(yǎng)質量

高校教師一般來說都是理論知識較好，但對各種工業(yè)用到的光電檢測設備的使用并不是很多，因此很難使學生更清楚地對此進行了解。聘請企業(yè)的相關人員對學生進行授課是一個改善這種狀況的有效途徑，即企業(yè)指導教師。企業(yè)指導教師一般應選擇具有較長工作經驗的老員工擔任，一般為組長和工程師，其應具備過硬的專業(yè)技術知識和較好的口頭表達能力，這樣才可以保證學生的培養(yǎng)質量。在校內的理論課學習過程中，可以適當邀請企業(yè)指導教師到課堂為學生就有關應用性較強的知識進行授課，這樣的講授方式往往效果要優(yōu)于本校教師，其根本原因便是知識運用能力的差別。一般情況下學校會根據工作量大小適當地給予企業(yè)指導教師一定的經濟補助作為其指導付出的回報。

新工科建設的號角已經吹響，為了適應發(fā)展的需要，要不斷對相應的培養(yǎng)模式及課程教學模式進行改革和探索，使本專業(yè)更符合新工科建設的標準，為培養(yǎng)實踐能力強、創(chuàng)新能力強、國際競爭能力強的高素質復合型新工科人才添磚加瓦。

參考文獻

[1]教育部辦公廳關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知，教高廳函（2018）17號[EB/OL].www.moe.gov.cn/srcs...-2018-8-7

Exploration of Teaching Model for Course of Principle and Technology of Optoelectronic Detection under the Background of New Engineering

ZHANG Wen-fei，FU Sheng-gui

（Physics and Optoelectronic Engineering School，Shandong University of Technology， Zibo，Shandong 255000，China）

Abstract：Under the background of nationally implementing new engineering construction，Optoelectronic information science and engineering major is one of the key construction new engineering majors，and important component of optics，mechanics，electronics and computer technology.It takes the responsibility of training specialized talents for the country.The course of principle and technology of optoelectronic detection is compulsory for the optoelectronic information science and engineering major，and it takes the responsibility of imparting the principles and structures of various optoelectronic detection equipment.In the traditional cultivation model，such courses are mainly taught by teachers in classroom，and have no opportunity to practice.Consequently，the students have no intuitive knowledge to the equipment.Under the background of new engineering，the new cultivation model should be explored to improve the practice ability and quality of compound talents through increasing technical experiments and school-enterprise cooperation.

Key words：principle and technology of optoelectronic detection;teaching model;practical ability