“新工科”專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究*
——以光電信息科學(xué)與工程專業(yè)為例

劉紅梅 姜曉云 楊春花

(山西大同大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院 山西 大同 037009)

當(dāng)今，我們正處于一個信息快速更替的“互聯(lián)網(wǎng)+”和智能化的時代，新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革以及席卷全球的新經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展對工程教育的改革和發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，同時也提供了新的機遇[1,2].在這種情況下，2017年2月起，教育部先后發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》和《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實踐項目的通知》的文件，積極推進(jìn)新工科的發(fā)展與建設(shè)，助力高等教育強國建設(shè)[3,4]. 新工科主要指針對新興產(chǎn)業(yè)，以互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、云計算等為核心，實現(xiàn)傳統(tǒng)工科的升級改造，其相關(guān)專業(yè)包括大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、虛擬現(xiàn)實、智能科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程等.新工科專業(yè)的人才培養(yǎng)與傳統(tǒng)的工科專業(yè)人才培養(yǎng)存在著很大的差異，它需要的是實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才，以適應(yīng)未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟的需求[4].高等教育是學(xué)生進(jìn)入社會前一種專業(yè)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，肩負(fù)著大學(xué)生相關(guān)專業(yè)知識的授業(yè)任務(wù)，而且還需要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和提升學(xué)生的全面素質(zhì)[5,6].在當(dāng)前新工科的背景需求下，高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重心必將從傳統(tǒng)的知識學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙嵺`能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式，以承擔(dān)培養(yǎng)新工科應(yīng)用創(chuàng)新型人才的社會責(zé)任，適應(yīng)當(dāng)前社會信息化、智能化的發(fā)展需求.

1 學(xué)校專業(yè)背景及存在問題

我校(山西大同大學(xué))是一所省屬多科性大學(xué)，由原雁北師范學(xué)院、大同醫(yī)學(xué)?？茖W(xué)校、大同職業(yè)技術(shù)學(xué)院、山西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院合并組建而成.其物理與電子科學(xué)學(xué)院設(shè)有物理學(xué)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程3個全日制本科專業(yè).其中光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)置涉及計算機、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、光電檢測及傳感等眾多內(nèi)容，隸屬于光學(xué)和電子相互交叉的新工科專業(yè)，是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)和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個專業(yè)統(tǒng)一修訂后的專業(yè)名稱.

我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)堅持“育人為本，德育為先，能力為重，全面發(fā)展”的育人理念.培養(yǎng)具有健全人格、社會責(zé)任感和創(chuàng)新精神，并且基礎(chǔ)扎實、實踐能力強的創(chuàng)新型專門人才.而當(dāng)前新工科的應(yīng)用需求迫使光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式不僅要關(guān)注學(xué)生對專業(yè)知識的掌握程度，更應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生在光電技術(shù)方面的應(yīng)用素養(yǎng)、開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生探索和創(chuàng)新精神.因此，我院電子系光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式在制定時要在充分考慮其新工科特點的基礎(chǔ)上，加強培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力，為其后續(xù)從事各類創(chuàng)新性工作奠定基礎(chǔ).就當(dāng)前現(xiàn)狀而言，我院光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在的問題有[7,8]：(1)人才培養(yǎng)目標(biāo)側(cè)重于基礎(chǔ)知識的傳授，不夠重視應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng);(2)課程設(shè)置方面教學(xué)與實際的技術(shù)、應(yīng)用等結(jié)合得比較少;(3)課堂理論教學(xué)與相關(guān)的實踐教學(xué)、課堂外拓展訓(xùn)練聯(lián)系不夠緊密;(4)教學(xué)方法單一，調(diào)動不了學(xué)生的積極性;(5)評價考核方法單一落后.

2 新工科背景下的專業(yè)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

針對目前在人才培養(yǎng)模式過程中存在的一些問題，我校根據(jù)當(dāng)前新工科對人才的創(chuàng)新性要求，擬對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行研究.具體地，主要通過光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的確定，光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課程體系的設(shè)置，光電信息科學(xué)與工程專業(yè)考核評價體系的構(gòu)建，光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課堂外的拓展機制及實踐等幾方面入手，來提升光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，以滿足新工科的應(yīng)用背景需求，使學(xué)生能更好地適應(yīng)當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”和“智能化與信息化”的行業(yè)環(huán)境.

2.1 人才培養(yǎng)目標(biāo)

在當(dāng)今社會，光電信息產(chǎn)業(yè)的快速崛起使我們迫切需求光電信息類的高素質(zhì)應(yīng)用型人才.因此,學(xué)校肩負(fù)著為社會培養(yǎng)專業(yè)人才的職責(zé)，其人才培養(yǎng)必須要滿足當(dāng)今社會信息化高速發(fā)展的需求.因此，我校對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的目標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整，增加設(shè)計/開發(fā)解決方案、使用現(xiàn)代工具、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、個人和團隊等方面的考核目標(biāo)，充分考慮到學(xué)生實踐性動手能力、創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力、團隊精神、環(huán)境保護等；在提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、開拓學(xué)生創(chuàng)新思維的同時，加強學(xué)生的專業(yè)技能，增加就業(yè)競爭力，為社會培養(yǎng)出優(yōu)秀的應(yīng)用型人才，以滿足當(dāng)今社會信息化高速發(fā)展的需求.

2.2 人才培養(yǎng)的課程體系

在新工科人才建設(shè)的背景下，要想培養(yǎng)出優(yōu)秀的專業(yè)人才，必須樹立明確的目標(biāo)，提高大學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力.因此,光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課程體系的設(shè)置必需要充分考慮實踐課程比例的問題.針對這一需求，我校對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)置進(jìn)行了改革，將原有實驗課進(jìn)行了調(diào)整，給專業(yè)課程《光電子學(xué)》《光電檢測技術(shù)》等增設(shè)了配套的課內(nèi)實踐課，讓學(xué)生學(xué)習(xí)這些專業(yè)課程的同時，其實踐應(yīng)用能力也得到提高，使學(xué)生能更好地適應(yīng)當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”和“智能化與信息化”的行業(yè)環(huán)境， 以滿足光學(xué)工程、圖像與信息處理、光通信、電子學(xué)等領(lǐng)域的高精尖工程，以及相關(guān)領(lǐng)域的科技開發(fā)與應(yīng)用，產(chǎn)品設(shè)計與制造等工作的需要.

2.3 人才培養(yǎng)的考核評價體系

當(dāng)前光電專業(yè)的課程分專業(yè)必修課、專業(yè)方向課、專業(yè)選修課.根據(jù)課程性質(zhì)其評價體系多為期末閉卷考試制和期末開卷考試制，雖然實驗課課程會考慮到學(xué)生平時的表現(xiàn)，但由于其在整個課程的比例頗少，因此，整體的評價體制上仍然有失偏頗.要想了解到學(xué)生學(xué)習(xí)的真實狀況，不僅要在課程設(shè)置上增加實踐課的比例，而且要在考核評價體制上增加關(guān)于學(xué)生日常學(xué)習(xí)狀況的考核比重，比如學(xué)生的出勤、學(xué)生的作業(yè)、討論等，這些都應(yīng)該增加到光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的考核評價體制中.因此,在我校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的新大綱中，增加了過程性考核，而且其占總考核成績的比例不少于20%，這樣就能達(dá)到對新工科背景下光電信息科學(xué)與工程的應(yīng)用性、實踐性的考核和要求.

2.4 人才培養(yǎng)的課外拓展與實踐

當(dāng)前新工科培養(yǎng)問題的重中之重是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不僅需要課堂內(nèi)容與實踐教學(xué)的結(jié)合，而且也需要在業(yè)余時間進(jìn)行拓展和實踐訓(xùn)練，這樣才能在實踐活動中充分訓(xùn)練和提升學(xué)生的創(chuàng)新性能力.因此，我校大力鼓勵和支持學(xué)生的課外拓展活動，具體到光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的拓展機制及實踐，采用的方式有：專業(yè)實驗室(如機器人實驗室)的建立、大學(xué)生科研創(chuàng)新團隊的組建、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的參與、電子設(shè)計大賽的參與、航模比賽等.通過這些方式來增強學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)， 使其能更加適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”和“智能化與信息化”的行業(yè)環(huán)境.

3 結(jié)束語

本文從“新工科”光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的要求出發(fā)，根據(jù)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)科交叉性特點，構(gòu)建了一種更加適合當(dāng)前新工科應(yīng)用需求的課堂內(nèi)外相結(jié)合的光電信息科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式.該模式將課堂內(nèi)外結(jié)合， 從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、評價體系、課外拓展等方面入手，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和參與創(chuàng)新性活動的主觀能動性，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的同時提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，為學(xué)生后續(xù)進(jìn)入社會增加競爭力，以滿足當(dāng)前新工科形勢下的人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新性要求.項目研究的受益面不僅適合于山西大同大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)，而且也適合于所有高等學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)，同時還能為其他工科專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)提供借鑒和參考.