光電信息科學(xué)與工程專業(yè)本科生科學(xué)研究素養(yǎng)培養(yǎng)體系的探索和實(shí)踐

吳春婷　蔡繼興　高蘭蘭　金光勇

【摘要】針對“大學(xué)本科不生產(chǎn)論文，只是知網(wǎng)搬運(yùn)工”的現(xiàn)狀，通過創(chuàng)業(yè)教育、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、計算機(jī)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練、科技論文寫作、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)術(shù)活動、畢業(yè)論文體系的構(gòu)建，最終提高長春理工大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)本科論文質(zhì)量，能適應(yīng)國內(nèi)外光電信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的人才需求，可以輕松應(yīng)對激光科學(xué)與技術(shù)、光信息技術(shù)和激光應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域的研究、設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用和管理等工作，為加速“推動創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、加快建設(shè)科技強(qiáng)國”戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量。

【關(guān)鍵詞】本科畢業(yè)論文? 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

【基金項目】吉林省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范引領(lǐng)項目（吉林省高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革研究課題2018）;吉林省高教學(xué)會高教科研課題（JGJX2020C22）。

【中圖分類號】G642.3 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）07-0174-03

一、引言

《中華人民共和國教育法》規(guī)定“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才[1]”。因此，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力是高等教育的中心任務(wù)之一。大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)可以使大學(xué)生更加能適應(yīng)高速發(fā)展的社會和科技文明建設(shè)，也使大學(xué)生對社會和國家更具有價值。畢業(yè)論文是高等教育為對本專業(yè)學(xué)生集中進(jìn)行科學(xué)研究訓(xùn)練并要求學(xué)生在畢業(yè)前撰寫的論文，本科畢業(yè)論文質(zhì)量則是體現(xiàn)大學(xué)生綜合運(yùn)作專業(yè)知識能力的最直接手段[2]。一般情況下，根據(jù)本科生培養(yǎng)方案，畢業(yè)論文工作安排在修業(yè)的最后一學(xué)年或者最后一學(xué)期進(jìn)行。畢業(yè)論文可以反映出大學(xué)生的基本學(xué)術(shù)素養(yǎng)、學(xué)術(shù)質(zhì)量以及能否運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識，是否具備理論聯(lián)系實(shí)際、獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的能力。然而由于中國高等教育趨于普及化的大趨勢，近5年，年均本科畢業(yè)生約700萬人[3]，有限的時間、有限的師資、有限的硬件資源以及學(xué)生對畢業(yè)論文的態(tài)度等多方因素導(dǎo)致“大學(xué)本科不生產(chǎn)論文，只是知網(wǎng)搬運(yùn)工”現(xiàn)象的出現(xiàn)[4]，而在培養(yǎng)體系不變的情況下，如國外以及國內(nèi)的個別大學(xué)并不開設(shè)畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，而使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和寫作能力在多門課程中得以提升，除特殊設(shè)置外，常規(guī)培養(yǎng)體系下的本科畢業(yè)生因畢業(yè)論文質(zhì)量的欠缺，導(dǎo)致其很難適應(yīng)新的工作崗位和環(huán)境[5]。針對這一問題，長春理工大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)構(gòu)建了科研訓(xùn)練課程、科技論文寫作課程、創(chuàng)新實(shí)踐課程、學(xué)術(shù)活動課程，再到畢業(yè)論文課程完整的科研能力培養(yǎng)體系，有效提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，更好地適應(yīng)社會對光電子技術(shù)人才的需求。

二、構(gòu)建有效的科學(xué)研究素養(yǎng)培養(yǎng)體系

長春理工大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)主要有激光科學(xué)與技術(shù)、光信息技術(shù)和激光應(yīng)用技術(shù)三個主要的專業(yè)方向，結(jié)合學(xué)校的學(xué)科特色和優(yōu)勢，遵循強(qiáng)化“知識、能力、素質(zhì)、創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)理念，按照公共基礎(chǔ)、學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)四個模塊構(gòu)建課程體系。公共基礎(chǔ)模塊主要包括社會科學(xué)公共基礎(chǔ)課、自然科學(xué)公共基礎(chǔ)課以及實(shí)踐環(huán)節(jié)公共基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的人才;學(xué)科基礎(chǔ)模塊主要包括四大力學(xué)、電子技術(shù)、數(shù)學(xué)物理方法等，旨在培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)的理論素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)技能;專業(yè)模塊以專業(yè)概論、物理光學(xué)、激光原理、專業(yè)實(shí)驗(yàn)為核心，然后根據(jù)三個主要的專業(yè)方向分別開設(shè)專業(yè)選修課;實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)模塊則是在前述三個模塊完成的基礎(chǔ)上，為提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力、提高學(xué)生實(shí)際動手能力和創(chuàng)新能力而設(shè)置的模塊。

長春理工大學(xué)光電信息科學(xué)與工程（理）專業(yè)主要構(gòu)建了創(chuàng)業(yè)教育、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、計算機(jī)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練、科技論文寫作、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)術(shù)活動，再到畢業(yè)論文完整的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)模塊，其中，創(chuàng)業(yè)教育、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、計算機(jī)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練、科技論文寫作、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)術(shù)活動均在第7學(xué)期進(jìn)行，畢業(yè)論文在第8學(xué)期進(jìn)行。

1.創(chuàng)業(yè)教育

創(chuàng)業(yè)教育環(huán)節(jié)持續(xù)1周，主要完成以下幾個部分：

（1）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程開設(shè)，使學(xué)生掌握開展創(chuàng)業(yè)活動所需要的基本知識。初步認(rèn)識創(chuàng)業(yè)的基本內(nèi)涵和創(chuàng)業(yè)活動的特殊性，辯證地認(rèn)識和分析創(chuàng)業(yè)者、創(chuàng)業(yè)機(jī)會、創(chuàng)業(yè)資源、創(chuàng)業(yè)計劃和創(chuàng)業(yè)項目等。（2）邀請扶持高校創(chuàng)業(yè)項目的政府工作人員進(jìn)行講座，政府作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的參與者和協(xié)助者，是高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育生態(tài)系統(tǒng)中的重要一環(huán)，通過向?qū)W生分析和解讀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相關(guān)政策的制定、資金的支持、服務(wù)的體系、部門的協(xié)調(diào)等，讓學(xué)生了解現(xiàn)階段高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育良好的外部環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)興趣，積極引導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。（3）聘請光電子技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的杰出人士（不少于3人）開設(shè)創(chuàng)業(yè)歷程分享會，專業(yè)的相近性讓學(xué)生更加容易理解創(chuàng)業(yè)的方法和過程，也更加容易在感情上產(chǎn)生共鳴，了解創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程的艱辛和快樂，分享創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)失敗的因素和成功的經(jīng)驗(yàn)，可以避免大學(xué)生創(chuàng)業(yè)時走太多的彎路，激發(fā)大學(xué)生敢于冒險、求真務(wù)實(shí)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)潛能，以及百折不撓的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。（4）經(jīng)歷前兩個步驟之后，學(xué)生可以以抒發(fā)感想、撰寫創(chuàng)業(yè)項目計劃書等多種形式完成創(chuàng)業(yè)教育環(huán)節(jié)的考核。

創(chuàng)業(yè)教育是石，敲出大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的星星之火;創(chuàng)業(yè)教育是火，點(diǎn)燃大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的希望之燈;創(chuàng)業(yè)教育是燈，照亮大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的路;創(chuàng)業(yè)教育是路，引導(dǎo)大學(xué)生走向創(chuàng)業(yè)黎明。通過創(chuàng)業(yè)教育，使學(xué)生掌握有關(guān)創(chuàng)業(yè)的概念知識點(diǎn)及創(chuàng)業(yè)規(guī)律，理解并梳理創(chuàng)業(yè)與職業(yè)發(fā)展的實(shí)際關(guān)系，達(dá)到學(xué)生具備初步創(chuàng)業(yè)的實(shí)際能力，創(chuàng)業(yè)教育給了大學(xué)生一種希冀，掃掉部分大學(xué)生的茫然感。

2.生產(chǎn)實(shí)習(xí)

生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間為2周，主要完成以下幾個部分：

（1）完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù)的布置，告知學(xué)生即將開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)的具體光電子企業(yè)，規(guī)定時間內(nèi)即將參觀的企業(yè)內(nèi)部各部門，然后要求學(xué)生制作并帶著生產(chǎn)實(shí)習(xí)計劃書赴該企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，計劃書內(nèi)需要包含擬去企業(yè)的主要產(chǎn)品和企業(yè)文化， 赴企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)的具體目標(biāo)、方法等。（2）赴光電子企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，了解企業(yè)主要產(chǎn)品的工作原理與功能、生產(chǎn)工藝及目標(biāo)客戶群體;理解主要生產(chǎn)設(shè)備、工裝及工藝方面的處理方法;了解企業(yè)的管理框架等。

生產(chǎn)實(shí)踐是本科生畢業(yè)前接觸實(shí)際工作崗位的一次演練，學(xué)生在學(xué)習(xí)一定專業(yè)知識后，能到生產(chǎn)現(xiàn)場，參加實(shí)際工作，理論聯(lián)系實(shí)際，以鞏固和加深專業(yè)知識，為學(xué)生畢業(yè)后順利進(jìn)入工作角色打下了基礎(chǔ)。

3.計算機(jī)實(shí)踐

計算機(jī)實(shí)踐期間為2周，主要完成以下幾個部分：

（1）依據(jù)學(xué)生選擇的專業(yè)方向，即激光科學(xué)與技術(shù)、光信息技術(shù)和激光應(yīng)用技術(shù)三個主要專業(yè)方向進(jìn)行常用軟件的講解與培訓(xùn)課程。（2）給出各方向下的典型軟件應(yīng)用案例，要求學(xué)生完成案例學(xué)習(xí)，并能完成相應(yīng)的作業(yè)內(nèi)容。

計算機(jī)實(shí)踐課程設(shè)置的目的為拓展學(xué)生知識面，接觸本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)常用軟件而設(shè)立的一門必修實(shí)踐課程。通過講授軟件的基本使用方法，使學(xué)生能夠熟悉掌握常用軟件的相關(guān)知識和基本用途，并能初步利用軟件進(jìn)行設(shè)計與仿真，并通過仿真軟件模擬理論課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容，加深對理論的理解并為完成畢業(yè)論文和后期工作打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

4.科研訓(xùn)練

科研訓(xùn)練持續(xù)時間為4周，主要分為以下幾個部分：

（1）科研訓(xùn)練題目的設(shè)置緊密結(jié)合專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)科學(xué)技術(shù)前沿，培養(yǎng)對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)習(xí)的積極性。（2）科研訓(xùn)練的內(nèi)容主要包括科研工作的基本流程介紹、文獻(xiàn)調(diào)研、外文文獻(xiàn)翻譯、參與導(dǎo)師設(shè)定工作、撰寫科研訓(xùn)練報告等環(huán)節(jié)。（3）科研訓(xùn)練以導(dǎo)師、學(xué)生間互選模式為基礎(chǔ)，由參與科研訓(xùn)練的老師給出題目，系里組織專家審核確認(rèn)后在網(wǎng)上進(jìn)行公布，學(xué)生可根據(jù)專業(yè)方向和自身興趣對題目進(jìn)行選擇，同時導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的前期學(xué)習(xí)能力和水平，判斷其是否能夠達(dá)到所設(shè)題目對能力的要求，完成第一次導(dǎo)師、學(xué)生互選工作，對于未完成互選的教師和學(xué)生會進(jìn)行第二次分配，確保每名學(xué)生都能得到訓(xùn)練。（4）實(shí)習(xí)報告包含實(shí)習(xí)計劃書、實(shí)習(xí)周記、文獻(xiàn)綜述、實(shí)習(xí)方案、實(shí)習(xí)路線、實(shí)習(xí)結(jié)果與分析、實(shí)習(xí)體會等，由指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生的閱讀和理解文獻(xiàn)能力、分析問題能力、動手能力及撰寫論文與報告能力等綜合給出考核成績。

通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以拓展知識面，接觸本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)科學(xué)技術(shù)前沿，提高查閱和翻譯資料的能力以及對文獻(xiàn)的閱讀能力，鍛煉分析問題和解決問題的能力，增加專業(yè)外語的能力和水平，最重要的是科研訓(xùn)練可以和畢業(yè)論文相結(jié)合，讓學(xué)生提前接觸畢業(yè)論文題目及研究內(nèi)容進(jìn)行深入探討。

5.科技論文寫作

科技論文寫作持續(xù)時間4周，主要包括以下幾部分：

（1）科技論文寫作以文獻(xiàn)調(diào)研、外文文獻(xiàn)翻譯等為基礎(chǔ)，首先通過文獻(xiàn)調(diào)研、外文翻譯等使學(xué)生掌握科技論文的構(gòu)架、創(chuàng)新性工作的表現(xiàn)形式等。（2）通過案例講解科技論文寫作過程，理解并掌握科技論文寫作全過程中常見的問題，掌握科技論文的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。（3）以草擬一篇科技論文的形式進(jìn)行考核，通過論文質(zhì)量，掌握學(xué)生對科技論文撰寫方面知識的掌握情況。

科技論文是表現(xiàn)科學(xué)研究成果的重要形式，科技論文的寫作方法與規(guī)范是大學(xué)生所應(yīng)具備的基本知識和技能。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解論文寫作的過程和形式，掌握科技論文寫作與理論、實(shí)驗(yàn)之間的對應(yīng)關(guān)系等，寫作技能的培養(yǎng)，對于學(xué)生完成后續(xù)本科論文工作，乃至繼續(xù)深造、工作等均有重要的指導(dǎo)性作用。

6.創(chuàng)新實(shí)踐

創(chuàng)新實(shí)踐持續(xù)5周，主要包括以下內(nèi)容：

（1）在科研訓(xùn)練結(jié)束后，導(dǎo)師可以結(jié)合學(xué)生開展科研訓(xùn)練、科技論文寫作課程情況，酌情安排具體實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與到自己的科研項目中，使其科學(xué)素養(yǎng)和科研技能得到進(jìn)一步提升。（2）邀請國內(nèi)外知名專家，為學(xué)生安排10次以上的科研問題導(dǎo)向的學(xué)術(shù)講座，講座過程中調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，使其最大程度地參與進(jìn)來，激發(fā)其創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，使其逐漸掌握思考問題、解決問題的方法，提高其創(chuàng)新實(shí)踐的能力。（3）以實(shí)習(xí)報告的形式對學(xué)生具體的創(chuàng)新實(shí)踐能力進(jìn)行考核，主要包括實(shí)習(xí)計劃書、實(shí)習(xí)日記的撰寫質(zhì)量，通過創(chuàng)新實(shí)踐所獲取的知識、能力以及實(shí)踐體會的分享等。

創(chuàng)新實(shí)踐旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式，倡導(dǎo)以專業(yè)知識為主體的學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)踐改革，為后期畢業(yè)論文工作的開展和畢業(yè)后的深造以及從事專業(yè)工作打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

7.學(xué)術(shù)活動

學(xué)術(shù)活動持續(xù)1周，主要包括以下內(nèi)容：

（1）依托前期科研訓(xùn)練、科技論文寫作和創(chuàng)新實(shí)踐等課程的訓(xùn)練，將學(xué)生自己的學(xué)術(shù)成果分享出來。通過組織各類學(xué)術(shù)活動，如講座、會議、科技周或研究分享會等形式，讓學(xué)生充分分享自己的研究心得與體會，一方面模擬真實(shí)科研過程，另一方面也鍛煉了學(xué)生溝通能力。（2）依托學(xué)生會組織并完成多種形式的學(xué)術(shù)活動，使學(xué)生能針對前期的工作成果進(jìn)行充分的交流與分享;使學(xué)生鏈接本專業(yè)的前沿領(lǐng)域，擴(kuò)展知識面，在交流中啟發(fā)學(xué)生的科研思路，并進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。（3）以學(xué)生參加學(xué)術(shù)活動取得的成果為主要評價學(xué)生完成該實(shí)踐內(nèi)容的依據(jù)，根據(jù)學(xué)生參加學(xué)術(shù)活動的積極性、準(zhǔn)備情況等為輔助，最終確定學(xué)生該門實(shí)踐課程的成績。

學(xué)術(shù)活動的開展為學(xué)生展示自我學(xué)術(shù)能力與水平提供了平臺，鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力，同時使學(xué)生了解本專業(yè)的新技術(shù)、新動態(tài)，擴(kuò)展了學(xué)生的知識面，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)術(shù)興趣，為學(xué)生選擇感興趣的研究方向提供了一定的基礎(chǔ)。

8.畢業(yè)論文

畢業(yè)論文開設(shè)在第8學(xué)期，持續(xù)16周，主要包括以下內(nèi)容：

（1）學(xué)生針對選定的論文題目，查閱國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)，明確論文工作的目的與意義、主要研究內(nèi)容、初步的研究方案及研究過程中用到的軟、硬件條件等，完成文獻(xiàn)綜述和開題報告的撰寫。（2）開題報告通過后，針對畢業(yè)論文中涉及到的理論環(huán)節(jié)，進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，是書本知識的再升華階段，學(xué)生應(yīng)該達(dá)到提交一份完整的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計報告，理論上論證清楚實(shí)驗(yàn)的可行性。（3）在理論研究的基礎(chǔ)上，搭建實(shí)驗(yàn)平臺，開展實(shí)驗(yàn)研究工作，能夠熟練掌握各種儀器設(shè)備的操作方法，能夠運(yùn)用理論知識分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。（4）完成論文工作后應(yīng)能給出相應(yīng)的結(jié)論，熟練運(yùn)用文字、圖片的編輯軟件，撰寫本科學(xué)位論文，能夠借助演示軟件，將論文工作描述清楚，需涵蓋論文工作的意義、主要內(nèi)容，尤其是創(chuàng)新性工作，要求語言表達(dá)流暢，回答問題準(zhǔn)確。

為了迎合社會對光電領(lǐng)域人才的需求及各知名院、所、校對高素質(zhì)、高水平光電人才的需要，長春理工大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的本科論文中要求含實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的論文不低于95%，上述舉措已讓近千名本科生受益，從用人單位以及各知名院、所、校的反饋來看，我們培養(yǎng)出的學(xué)生已具備一定的科學(xué)研究素養(yǎng)，我們的科學(xué)研究培養(yǎng)體系得到了廣泛的認(rèn)可。

三、結(jié)論

針對我國社會對具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的光電創(chuàng)新型人才供不應(yīng)求的局面，長春理工大學(xué)光電信息科學(xué)與工程專業(yè)構(gòu)建了科研訓(xùn)練課程、科技論文寫作課程、創(chuàng)新實(shí)踐課程、學(xué)術(shù)活動課程，再到畢業(yè)論文課程完整的科研能力培養(yǎng)體系，有效提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，使其能夠更好地適應(yīng)社會對光電子技術(shù)人才的需求，并已經(jīng)取得了階段性的研究成果，從用人單位及各知名院、所、校的反饋來看，已經(jīng)建立的科學(xué)研究培養(yǎng)體系得到了廣泛的認(rèn)可。我們將進(jìn)一步探索，力爭保持我校的光電特色，為完成培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人的根本任務(wù)而不懈奮斗。

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作者簡介：

吳春婷（1982年-），女， 吉林人，博士，教授，研究方向?yàn)楣腆w激光器。