工程教育認證背景下光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的畢業(yè)要求與課程體系設(shè)置

李立　李玉祥　耿濤　孫偉民

摘? 要：工程教育專業(yè)認證背景下，依據(jù)培養(yǎng)目標，提出光電信息科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生需要滿足的畢業(yè)要求。按照畢業(yè)要求的框架，對所需要的課程體系進行分析與梳理。文章的研究對相關(guān)專業(yè)的課程體系設(shè)置提供參考。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證;畢業(yè)要求;課程體系

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）11-0094-04

Abstract： Under the background of engineering education accreditation， the graduation requirements for the graduates majoring in Optoelectronic Information Science and Engineering are presented according to the training objectives. In the framework of graduation requirements， the essential curriculum system is analyzed and summarized. The paper provides a reference for establishment of curriculum system of the related majors.

Keywords： engineering education accreditation; graduation requirements; curriculum system

工程教育認證是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)，工程教育認證能夠促進工程專業(yè)領(lǐng)域工程師的國際流動與交流。在工程教育認證的過程中，以專業(yè)培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求為指導(dǎo)，畢業(yè)要求的設(shè)置要能夠支撐專業(yè)培養(yǎng)目標，然后對畢業(yè)要求進行分解，得到畢業(yè)要求的指標點，課程體系的設(shè)置要能夠支撐畢業(yè)要求指標點，形成以培養(yǎng)目標為塔尖、畢業(yè)要求為中間層、課程體系為底層的金字塔結(jié)構(gòu)。工程教育認證的實施有助于提高人才培養(yǎng)的產(chǎn)業(yè)適應(yīng)性，促進學(xué)生素質(zhì)的全面、持續(xù)發(fā)展，也能夠提升工程技術(shù)人才的國際競爭力，實現(xiàn)國際互認。

一、工程教育認證標準

工程教育認證標準主要從學(xué)生、培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、持續(xù)改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等方面進行了明確的規(guī)定與要求[1-2]。工程教育認證標準的理念包含三個方面：第一，宗旨以人為本、以學(xué)生為中心理念。以學(xué)生為中心，由以往的以教師為中心、以課程為主體的“以教為主”轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的“以學(xué)為主”;第二，要求關(guān)注學(xué)生的學(xué)習產(chǎn)出，產(chǎn)出導(dǎo)向理念。產(chǎn)出導(dǎo)向包含能力導(dǎo)向、目標導(dǎo)向、成果導(dǎo)向，教學(xué)活動要以學(xué)生取得的學(xué)習成果為導(dǎo)向，強調(diào)知識與能力的接受而不是傳授;第三，持續(xù)的質(zhì)量改進機制，持續(xù)改進理念。建立逐步完善的、持續(xù)改進和提升的質(zhì)量保障機制，使學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量滿足要求[3]。

二、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)要求與課程設(shè)置

在光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)目標下，依據(jù)《工程教育認證標準》中對畢業(yè)要求的規(guī)定，設(shè)計了符合光電信息科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)目標的12條畢業(yè)要求，實現(xiàn)了認證標準的全覆蓋。為了保障實現(xiàn)本專業(yè)的畢業(yè)要求，設(shè)置了支撐畢業(yè)要求指標點的課程體系，光電信息科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)教育平臺課程包含人文社會科學(xué)基礎(chǔ)、自然科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)、基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)和通識教育選修四類課程。

人文社會科學(xué)基礎(chǔ)必修課提供了關(guān)于社會、自然、人文、藝術(shù)等領(lǐng)域廣泛的知識，培養(yǎng)學(xué)生以跨學(xué)科的、文理綜合的廣闊視角觀察認識世界。學(xué)生通過人文社會科學(xué)基礎(chǔ)必修課程的學(xué)習，有助于個人綜合素質(zhì)的全面提升，能夠?qū)崿F(xiàn)自主和終身學(xué)習。

自然科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)旨在通過系統(tǒng)學(xué)習微積分、大學(xué)物理、工程制圖、計算機基礎(chǔ)等理論知識，為專業(yè)教育平臺的學(xué)習夯實數(shù)理基礎(chǔ)，并通過工程認識、大學(xué)物理實驗等實踐環(huán)節(jié)達到培養(yǎng)學(xué)生了解工藝流程、操縱常用儀器及獲取基本實驗方法的目的。

專業(yè)教育平臺包含專業(yè)核心課程、專業(yè)實踐環(huán)節(jié)和專業(yè)選修課程。專業(yè)核心課程通過電子技術(shù)基礎(chǔ)課程、光學(xué)、激光原理等專業(yè)基礎(chǔ)課程掌握光電方面的基礎(chǔ)知識，為后續(xù)的光纖理論與技術(shù)、光電材料與器件和光電檢測技術(shù)等核心知識領(lǐng)域?qū)I(yè)課程奠定基礎(chǔ)。通過光電信息綜合實驗、光纖理論與技術(shù)實驗、應(yīng)用光學(xué)設(shè)計實驗、畢業(yè)實習和學(xué)士學(xué)位論文等專業(yè)實踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生加深對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的理解，了解光電行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，進一步提高學(xué)生的綜合能力，多層次、多方式培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

（一）培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求

培養(yǎng)目標是對學(xué)生畢業(yè)5年后在社會與專業(yè)領(lǐng)域取得的預(yù)期成就的展望，培養(yǎng)目標要符合學(xué)校的定位，適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，并根據(jù)評價結(jié)果對培養(yǎng)目標開展定期的修訂[4]。專業(yè)課程體系的設(shè)置與教學(xué)活動的開展都在培養(yǎng)目標的指導(dǎo)下完成。畢業(yè)要求是畢業(yè)生應(yīng)具備的知識與能力的總體要求，通過本科階段的學(xué)習訓(xùn)練，學(xué)生應(yīng)具備并掌握的技術(shù)、知識和能力。根據(jù)《工程教育認證標準》，本專業(yè)提出了12條畢業(yè)要求，實現(xiàn)了專業(yè)認證要求的全覆蓋。

（二）畢業(yè)要求與課程體系設(shè)置

一個專業(yè)所設(shè)置的課程相互間的分工與配合，構(gòu)成課程體系。課程體系是否合理直接關(guān)系到培養(yǎng)人才的質(zhì)量。課程是實現(xiàn)畢業(yè)要求的基本單元，每一項畢業(yè)要求指標點都有合適的課程支撐，課程目標要符合對應(yīng)的畢業(yè)要求指標點，本專業(yè)課程體系設(shè)置是保證畢業(yè)要求達成的前提條件。

畢業(yè)要求1——工程知識：對學(xué)生的“工程知識”提出了“學(xué)以致用”的要求。

本專業(yè)在課程設(shè)置方面，充分體現(xiàn)“致力于人的全面發(fā)展”，強化核心能力的培養(yǎng)。通過開設(shè)工科數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)與解析幾何、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、復(fù)變函數(shù)、大學(xué)物理、大學(xué)物理實驗、數(shù)學(xué)物理方程等自然科學(xué)類基礎(chǔ)課，使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識，理解領(lǐng)會數(shù)學(xué)、物理等重要概念、原理和方法，掌握從事工程領(lǐng)域工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)知識、物理基礎(chǔ)等自然科學(xué)知識，使學(xué)生具備運用基礎(chǔ)知識，并對復(fù)雜工程問題進行分析、轉(zhuǎn)換、解決的能力。通過開設(shè)計算思維、工程制圖、理論力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、電路基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)物理方程等工程基礎(chǔ)課，使學(xué)生能夠應(yīng)用其基本概念、基本理論和基本方法，掌握解決復(fù)雜工程問題所需的基礎(chǔ)知識。通過開設(shè)電動力學(xué)、光電檢測技術(shù)、電子技術(shù)、光纖理論與技術(shù)等專業(yè)主干課，注重知識的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，使學(xué)生掌握光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的知識體系，具備能針對具體光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究問題，建立數(shù)學(xué)模型并求解的能力，能夠?qū)?yīng)用數(shù)學(xué)模型的方法用于光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題解決方案中。0836A388-65F6-40A4-85E4-D4A2D9BDD3E8

畢業(yè)要求2——問題分析：本標準培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，強調(diào)“問題分析”的方法論。

通過開設(shè)工科數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)與解析幾何、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、復(fù)變函數(shù)、大學(xué)物理、數(shù)學(xué)物理方程等課程，使學(xué)生能夠理解和掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)等光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題分析所需的基本方法和原理。在此基礎(chǔ)上，設(shè)置了專業(yè)基礎(chǔ)課，光電系統(tǒng)設(shè)計、電子技術(shù)等，使學(xué)生系統(tǒng)掌握專業(yè)知識，運用基本的數(shù)學(xué)、物理原理，通過文獻研究等方式對光電信息系統(tǒng)進行有效、合理的分析，獲得科學(xué)合理結(jié)論的能力。

畢業(yè)要求3——設(shè)計/開發(fā)解決方案：本標準包含兩個方面，狹義上學(xué)生能根據(jù)特定的需求，完成單體和系統(tǒng)的設(shè)計;廣義上學(xué)生應(yīng)了解“面向工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程設(shè)計/開發(fā)解決方案”的基本方法和技術(shù)。

本專業(yè)開設(shè)專業(yè)主干課程，包括光電系統(tǒng)集成、光學(xué)、光電子材料與器件、光電系統(tǒng)設(shè)計，使學(xué)生掌握針對光電信息科學(xué)中復(fù)雜工程問題的思維方式和方法，具備能夠根據(jù)光電信息系統(tǒng)的特點目標需求，以全周期、全流程的理念設(shè)計具體的解決方案的能力。依托學(xué)院實驗、實踐教學(xué)和科研平臺，在掌握基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，通過光電信息科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論、光電信息綜合實驗的綜合運用環(huán)節(jié)，具備能夠設(shè)計滿足生產(chǎn)生活中特定目標需求的光電系統(tǒng)的單元、系統(tǒng)的設(shè)計或產(chǎn)品工藝流程的能力，能夠在社會、安全、環(huán)境等現(xiàn)實因素的約束下對研究方案的可行性進行評價與改進的能力。

畢業(yè)要求4——研究：要求學(xué)生能夠按照調(diào)研、設(shè)計、實施、歸納的思路研究解決光電信息科學(xué)與工程中的復(fù)雜工程問題。

本專業(yè)部分基礎(chǔ)課設(shè)置了畢業(yè)設(shè)計（論文）、光電系統(tǒng)設(shè)計等實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生具備能夠基于光電信息系統(tǒng)相關(guān)原理，通過文獻研究，調(diào)研和分析，設(shè)計切實可行的仿真和實驗研究方案的能力。設(shè)置光電信息綜合實驗、光纖技術(shù)實驗、電動力學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生具備搭建實驗裝置，采用科學(xué)方法，準確獲取實驗數(shù)據(jù)的能力，使學(xué)生掌握實驗與技術(shù)開發(fā)的基本方法，具有設(shè)計和實施實驗的能力，學(xué)會對實驗結(jié)果的歸納、整理、分析。掌握光電信息科學(xué)與工程方面的知識，培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力，突出了分層次、個性化的培養(yǎng)模式。以光學(xué)工程學(xué)科為依托，及時將科研成果引進實踐教學(xué)，使學(xué)生得到多層次的實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)。

畢業(yè)要求5——使用現(xiàn)代工具：要求學(xué)生能夠?qū)⒓夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)等現(xiàn)代工具應(yīng)用在光電信息科學(xué)與工程領(lǐng)域中。

緊密結(jié)合計算機和信息技術(shù)，通過激光原理、光纖理論與技術(shù)、光纖技術(shù)實驗、光學(xué)等課堂授課和實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生針對復(fù)雜工程問題，能夠利用恰當?shù)墓ぞ哌M行開發(fā)、選擇與使用的能力。了解光電信息科學(xué)與工程專業(yè)領(lǐng)域中常用的模擬軟件應(yīng)用、現(xiàn)代儀器操作、信息技術(shù)工具的使用，掌握其工作原理與使用方法，具備能夠通過相應(yīng)工具對光電信息系統(tǒng)進行模擬、測量和預(yù)測專業(yè)問題，對復(fù)雜工程問題進行分析、計算與設(shè)計。

畢業(yè)要求6——工程與社會：要求學(xué)生關(guān)注“工程與社會的關(guān)系”，理解工程項目實施中技術(shù)方案與市場相容性的關(guān)系，也就是工程項目在實施中是否能夠符合社會、健康、安全、法律和文化的影響，以及上述因素對工程項目的實施有哪些制約與要求。

通過開設(shè)工程實踐、畢業(yè)實習、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、體育、工程倫理與工程認識等課程和實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生具有工程實習實踐的經(jīng)歷，能夠在光電信息科學(xué)與工程專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中，理解工程實踐的技術(shù)標準與知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策、法律法規(guī)和社會文化之間的相互關(guān)系。在工程項目中既要考慮到社會文化對工程項目的影響，也要能夠分析、評價工程項目對社會的影響，有利于保障工程與社會的和諧統(tǒng)一。

畢業(yè)要求7——環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：要求學(xué)生建立保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意識，在工程實踐中能夠認識到環(huán)境保護的重要性，關(guān)注環(huán)境保護與社會和諧之間的關(guān)系，理解和正確評價經(jīng)濟、生態(tài)、人類社會可持續(xù)發(fā)展的問題。

通過對思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、形式與政策、環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展、專業(yè)選修課程組等實踐環(huán)節(jié)的學(xué)習，使學(xué)生理解環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵。在工程實施中正確理解產(chǎn)品以及項目對環(huán)境保護和社會發(fā)展的可持續(xù)性影響，正確評估其可能給生態(tài)環(huán)境造成的影響和損害。

畢業(yè)要求8——職業(yè)規(guī)范：對學(xué)生的人文社會科學(xué)素養(yǎng)、工程職業(yè)道德規(guī)范和社會責任提出了要求。

通過開設(shè)馬克思主義基本原理概論、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、習近平新時代中國特色社會主義理論思想、中國近現(xiàn)代史綱要、毛澤東思想與中國特色社會主義理論體系、形勢與政策、軍事理論、工程倫理與工程認識、專業(yè)選修課程組等，培養(yǎng)學(xué)生具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、工程職業(yè)道德規(guī)范和科學(xué)精神。理解社會主義核心價值觀，了解我國國情，維護國家利益，具有推動民族復(fù)興和社會進步的責任感。在工程實踐中，能夠尊重生命、主張正義、誠實公正、誠信守則，遵守職業(yè)道德規(guī)范和職業(yè)操守。學(xué)校還為學(xué)生開設(shè)了大量的通識教育類人文社科選修課，培養(yǎng)和提高學(xué)生的人文社會科學(xué)素養(yǎng)。

畢業(yè)要求9——個人和團隊：本標準要求學(xué)生能夠在工程項目研發(fā)和實施中涉及的多學(xué)科背景下的團隊中，承擔不同的角色。強調(diào)不同學(xué)科領(lǐng)域背景下的項目團隊成員間有效溝通、合作共事、組織協(xié)調(diào)、指揮團隊的能力。

通過軍事訓(xùn)練、光電系統(tǒng)集成、光纖技術(shù)實驗、電動力學(xué)、畢業(yè)設(shè)計（論文）、激光原理、光電子材料與器件等教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生積極的團隊合作精神，能勝任團隊成員的角色與責任，完成團隊分配的工作，團結(jié)成員，合作共事;也能夠擔當責任人，有序組織協(xié)調(diào)團隊成員開展工作。能夠在多學(xué)科背景的團隊下開展工作，具有學(xué)科交叉融合的理念。

畢業(yè)要求10——溝通：要求學(xué)生具有能夠有效溝通交流專業(yè)問題的能力，并具備一定的國際視野和跨文化交流的能力。

通過開設(shè)大學(xué)英語、光電檢測技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論、專業(yè)選修課程等課程，培養(yǎng)學(xué)生了解不同國家、地區(qū)、民族文化背景的差異，具有較強的外語交流表達能力和一定的國際視野。培養(yǎng)學(xué)生具備開展光電信息科學(xué)與工程專業(yè)領(lǐng)域工程工作的初步能力，能夠就光電信息系統(tǒng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，以口頭、文稿、圖表等方式與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，準確表達自己的觀點，回應(yīng)質(zhì)疑，使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練;在教學(xué)過程中引進了國外教材，多角度的訓(xùn)練專業(yè)外語應(yīng)用能力;在畢業(yè)設(shè)計（論文）中，嚴格要求外文文獻的閱讀和翻譯，使學(xué)生具有寬闊的國際視野，具備在跨地區(qū)、跨文化背景下的溝通、交流與競爭能力。0836A388-65F6-40A4-85E4-D4A2D9BDD3E8

畢業(yè)要求11——項目管理：培養(yǎng)學(xué)生具有按照工程項目或產(chǎn)品的設(shè)計和實施的全周期、全流程進行的過程管理的工程管理能力和進行成本分析與決策的經(jīng)濟決策能力。

通過項目管理與工程經(jīng)濟決策、光電信息科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論、畢業(yè)設(shè)計（論文）、光電系統(tǒng)集成等課程的學(xué)習，使學(xué)生了解工程實踐中的工程管理原理與經(jīng)濟決策知識，能夠運用與這些基礎(chǔ)知識相應(yīng)的工程管理與經(jīng)濟決策方法，在產(chǎn)品或項目開發(fā)過程中實施全程的工程管理、成本分析與經(jīng)濟決策。

畢業(yè)要求12——終身學(xué)習：強調(diào)終身學(xué)習的能力，學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展將面臨多元化的發(fā)展與挑戰(zhàn)，單一的專業(yè)與能力遠遠不夠，學(xué)科專業(yè)之間將進一步交叉融合，也必將成為社會技術(shù)進步的新趨勢，因此要具備終身學(xué)習的學(xué)習思維與學(xué)習能力。

通過光學(xué)、光纖理論與技術(shù)、光電檢測技術(shù)、光電子材料與器件、激光原理等課程，使學(xué)生能不斷探索和學(xué)習，具有自主學(xué)習和終身學(xué)習的意識，根據(jù)社會發(fā)展的需要能夠自主拓展研究領(lǐng)域，強化基礎(chǔ)知識，掌握自主學(xué)習的方法，具備自主學(xué)習的能力。具有良好的邏輯思維能力和較強的開拓創(chuàng)新意識，針對個人或職業(yè)發(fā)展的需求，自主學(xué)習，適應(yīng)發(fā)展。

三、結(jié)束語

以本專業(yè)的畢業(yè)要求為依據(jù)，設(shè)置了課程體系。為了畢業(yè)要求達成度具有可評價性、可操作性，對畢業(yè)要求進行了分解，得到了畢業(yè)要求的指標點，依據(jù)畢業(yè)要求的指標點確定課程體系，制訂每門課程的教學(xué)大綱（含課程目標、教學(xué)內(nèi)容和方法、課程目標與相關(guān)畢業(yè)要求指標點的對應(yīng)關(guān)系、考核方式等）。本專業(yè)開設(shè)必修課，均須圍繞光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，并以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向為主要原則制訂合適的課程目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等，以保證畢業(yè)要求的達成。課程通過設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)或教學(xué)活動，輔之以教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系和保障體系，實現(xiàn)課程目標達成，進而實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)要求以及培養(yǎng)目標的逐級達成。學(xué)院成立由院長任組長，分管本科教學(xué)工作副院長任副組長，由專業(yè)負責人、課程群負責人、課程負責人、任課教師和教學(xué)骨干等組成的院級工作組，全面組織和負責完成培養(yǎng)計劃的修訂工作。

本專業(yè)在深刻理解工程教育專業(yè)認證教育理念的基礎(chǔ)上，按照教育部對光電信息科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標、知識結(jié)構(gòu)以及辦學(xué)條件等規(guī)范性指導(dǎo)意見，遵循“根據(jù)培養(yǎng)目標確定畢業(yè)要求，根據(jù)畢業(yè)要求確定知識與能力要求及培養(yǎng)方式，再反向設(shè)計課程體系”的原則，以本專業(yè)的畢業(yè)要求為依據(jù)，對課程體系設(shè)置進行了探索和實踐。構(gòu)建了光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求和課程體系，課程體系對畢業(yè)要求達成度來說是直接的，對培養(yǎng)目標來說是間接的。課程體系設(shè)置對畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標的達成度要定期開展評價，并進行定期的修訂。

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