光電信息類應(yīng)用型人才“學(xué)研訓(xùn)賽”協(xié)同育人探索與實踐

李未　周琦　彭璇　翟文超　陳小玲

摘? 要：針對工科高校光電信息類專業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用型人才普遍存在的“工科偏理化”“學(xué)生實踐與創(chuàng)新能力不足”等問題，開展多層次、多維度應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的教學(xué)改革與實踐。更新教學(xué)方法和手段等措施，構(gòu)建具有特色的光電信息類專業(yè)理實融通、學(xué)研對接、訓(xùn)賽結(jié)合的“學(xué)研訓(xùn)賽”實踐育人模式，在課程教學(xué)中融入課程思政教育，凝練出“一體系、三層次、六結(jié)合”理論課程體系，造就一支基礎(chǔ)厚、能力強、素質(zhì)高且全面發(fā)展的應(yīng)用型創(chuàng)新人才隊伍。該成果為地方工科院校培養(yǎng)光電信息類應(yīng)用型人才提供經(jīng)驗和范例。

關(guān)鍵詞：學(xué)研結(jié)合；訓(xùn)賽融通；協(xié)同育人；應(yīng)用型人才；創(chuàng)新人才

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）16-0150-04

Abstract： Aiming at the common problems of engineering bias and students' insufficient practical and innovative ability of innovative applied talents in photoelectric information majors of engineering colleges and universities， the teaching reform and practice of multi-dimension and multi-level applied talents training model were constructed and implemented， and the teaching methods and means were updated. To construct the practical education mode of study， research and training competition with the integration of theory and practice， study and research， training and competition for photoelectric information majors of feature， and have been condensed into one system， three levels， six combination theoretical curriculum system， so as to cultivate innovative applied talents with solid foundation， high quality， strong ability and all-round development. The results provide experience and examples for the local engineering university to train applied talents of optoelectronic information according to the industry in their city.

Keywords： combination of study and research; integration of training and competition; collaborative education; applied talents; innovative talents

光電子信息工程是將現(xiàn)代光學(xué)和光電子學(xué)理論應(yīng)用到電子信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的前沿學(xué)科，已發(fā)展成為一門以光學(xué)和光電子學(xué)為主體，與材料科學(xué)、信息科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)、精密儀器和機械科學(xué)等前沿學(xué)科緊密聯(lián)系與互相滲透的學(xué)科[1-2]。當(dāng)前，隨著光電信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，高校光電信息工程專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)還不能完全滿足社會對人才的需求，其主要原因是教學(xué)模式普遍落后，實踐創(chuàng)新環(huán)節(jié)比較薄弱，教育與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，人才培養(yǎng)目標(biāo)不能適應(yīng)社會需求，存在注重專業(yè)教育、輕視全面發(fā)展的狀況；人才培養(yǎng)體系相對狹隘，教學(xué)資源相對短缺，缺乏系統(tǒng)性，與企業(yè)沒有建立聯(lián)合培養(yǎng)基地，產(chǎn)教融合不夠，人才培養(yǎng)質(zhì)量不高[3]；傳統(tǒng)的基層學(xué)術(shù)組織功能單一，教學(xué)科研與育人、基礎(chǔ)課與專業(yè)課難以有效融合，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中校內(nèi)外資源難以有效協(xié)同；新型工程人才培養(yǎng)的體制機制不健全、評價激勵機制不夠完善，師生創(chuàng)新活動積極性難以調(diào)動，運行難以長效[4-6]；創(chuàng)新文化氛圍欠缺，制約了師生創(chuàng)新內(nèi)生驅(qū)動力的有效發(fā)揮；導(dǎo)致創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)缺乏針對性、系統(tǒng)性和連貫性等突出問題。

基于上述現(xiàn)狀，應(yīng)將當(dāng)前高校培養(yǎng)光電信息類創(chuàng)新型應(yīng)用人才理念與傳統(tǒng)的光電子人才培養(yǎng)模式相結(jié)合，深入挖掘各學(xué)科科研平臺實力，整合校內(nèi)外各種教學(xué)資源，根據(jù)社會對光電信息人才的實際需求，將高校學(xué)科平臺研發(fā)的科研成果轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)資源。在光電信息創(chuàng)新型人才培養(yǎng)各個環(huán)節(jié)中，還要注重培養(yǎng)學(xué)生扎實的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，建立創(chuàng)新光電信息人才培養(yǎng)模式與光電信息產(chǎn)業(yè)及學(xué)科發(fā)展相匹配，培養(yǎng)理論基礎(chǔ)堅實、專業(yè)技能精湛、實踐創(chuàng)新能力強的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

在借鑒兄弟高校成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年的探索與實踐，我們逐漸理清專業(yè)建設(shè)思路，形成了具有特色的課程體系與實踐教學(xué)體系人才培養(yǎng)方案。按研究方向設(shè)置分層次模塊化課程，理論課程體系根據(jù)光電信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，確定了“微納光電子學(xué)”“光電材料與器件”兩個研究方向；實踐教學(xué)體系則以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力為出發(fā)點，構(gòu)建了包括基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗和工程應(yīng)用實踐的分層次分方向?qū)嵺`體系。本成果為地方工科院校培養(yǎng)光電信息類應(yīng)用型人才提供了經(jīng)驗。

一? “學(xué)研訓(xùn)賽”理論教學(xué)模式的構(gòu)建

光電信息類專業(yè)是以物理學(xué)為基礎(chǔ)，光學(xué)與信息學(xué)相互結(jié)合和滲透的一門與高技術(shù)緊密聯(lián)系的新型工科專業(yè)，已逐漸形成了現(xiàn)代光學(xué)、光電材料與器件、光信息、激光應(yīng)用與光通信五大產(chǎn)業(yè)。然而，現(xiàn)階段我國高等工程教育領(lǐng)域，尤其是地方高校在創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)方面普遍存在基層教學(xué)組織功能單一，專業(yè)特色不明顯，基于教學(xué)、科學(xué)研究與工程實踐三者難以有效融合與聚焦，缺乏對學(xué)生“核心競爭力”的培養(yǎng)；傳統(tǒng)光電信息工程人才培養(yǎng)中存在重理論輕實踐、重知識輕創(chuàng)新、重專業(yè)輕素養(yǎng)等現(xiàn)象，創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)模式不夠清晰、導(dǎo)致創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)缺乏針對性、系統(tǒng)性和連貫性等突出問題。為培養(yǎng)品德優(yōu)良、知識豐富、信念執(zhí)著和本領(lǐng)過硬的光電信息學(xué)科的創(chuàng)新型應(yīng)用型人才，在設(shè)置專業(yè)理論課程時必修做到學(xué)生所學(xué)的知識要有針對性，學(xué)生對所學(xué)的課程要有較強的可塑性和適應(yīng)能力?；诖?，我們凝練出了一個“理論教學(xué)”體系，“科學(xué)素養(yǎng)與技能創(chuàng)新結(jié)合型”“綜合性應(yīng)用型”“創(chuàng)新能力提升型”三個層次，六結(jié)合的“一體系、三層次、六結(jié)合”創(chuàng)新型光電信息類人才理論教學(xué)培養(yǎng)體系，如圖1所示。

二? “學(xué)研訓(xùn)賽”協(xié)同培養(yǎng)體系的構(gòu)建

堅持理實融通，對課程教學(xué)目標(biāo)和層次進行分析，明確理論與實驗需要掌握的核心知識、能力及要求，按照“做什么、學(xué)什么、缺什么、補什么”的建設(shè)要求和“教學(xué)目標(biāo)要求-教學(xué)培養(yǎng)過程-學(xué)習(xí)動手能力-優(yōu)化課程模塊”的建設(shè)思路，結(jié)合“學(xué)、研、訓(xùn)、賽”工作任務(wù)實施課程與項目的融合，開發(fā)適合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實驗項目或項目課程，構(gòu)建符合創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求的模塊化課程體系。堅持學(xué)研對接，將創(chuàng)新教育融入教學(xué)全過程，開放實驗室，通過演示實驗、研究性實驗、科研項目等系統(tǒng)性訓(xùn)練，實踐課程思政等研究性教學(xué)方法，實現(xiàn)“知識傳授”和“價值引領(lǐng)”的有機結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)與跨學(xué)科視野。堅持訓(xùn)賽結(jié)合，建立以校賽、省賽和國賽項目為載體的科技競賽組織模式，以賽促學(xué)、以賽促訓(xùn)，在學(xué)生技能實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計和科技創(chuàng)新研究活動中引入省賽、國賽等競賽項目，按核心技能編排教學(xué)內(nèi)容，將模塊式設(shè)計的具體技能訓(xùn)練任務(wù)作為教學(xué)項目，將實際項目貫穿整個培養(yǎng)過程，具體如圖2所示。

三? “學(xué)研訓(xùn)賽”協(xié)同育人模式的實施

創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)是國家實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略和建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵，也是建設(shè)新工科和“雙一流”學(xué)科的迫切要求。以“三融合”協(xié)同育人理念為先導(dǎo)的“學(xué)研訓(xùn)賽”四位一體的培養(yǎng)模式，抓住了光電信息工程類應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)的核心要素與關(guān)鍵人才，即創(chuàng)新教學(xué)、科研訓(xùn)練、實踐訓(xùn)練和學(xué)科競賽。

（一）? 學(xué)研結(jié)合，引領(lǐng)教學(xué)與項目的融合

以人才培養(yǎng)實際問題解決為重點，將企業(yè)技術(shù)研發(fā)項目、科研課題和創(chuàng)新性研究引入教學(xué)過程，積極引導(dǎo)、組織學(xué)生尤其是優(yōu)秀學(xué)生參與教師課題或工程項目研究，開展調(diào)研和分析，從事設(shè)計、研究活動。在此基礎(chǔ)上，整合課程理論與實踐教學(xué)內(nèi)容，在課程教學(xué)中融入課程思政教育，介紹光電學(xué)科前沿知識，并且以典型光電工程案例為課堂主線進行教學(xué)安排，引導(dǎo)師生開展課堂教學(xué)與討論，全面推廣OBE教育理念，實施互動式或啟發(fā)式等新型教學(xué)方法，建立從“以教為中心”到“以學(xué)為中心”的新型教學(xué)模式，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力。教師們通過與企業(yè)的交流與聯(lián)系，改進了教學(xué)方法，優(yōu)化了教學(xué)效果，提升了科研能力，生產(chǎn)了大量鮮活的實踐案例，并把實踐心得凝練為緊跟生產(chǎn)實際需求的選修課、學(xué)術(shù)專題和畢業(yè)論文選題等，將學(xué)生帶入實踐領(lǐng)域，實現(xiàn)了生產(chǎn)技術(shù)與教學(xué)項目的互融共通。

（二）? 訓(xùn)賽結(jié)合，促進競賽與訓(xùn)練的融合

依托科技競賽和科研創(chuàng)新項目，組建學(xué)生科技創(chuàng)新興趣小組，指派專業(yè)教師進行指導(dǎo)培訓(xùn)和開展項目攻關(guān)；組織學(xué)生團隊參與科研項目研究，開展“學(xué)生團隊+教研平臺+科技項目”的創(chuàng)新能力訓(xùn)練模式實踐；在人才培養(yǎng)方案中，將實驗實訓(xùn)、科技創(chuàng)新、技能競賽等作為必修課程或必修學(xué)分。堅持在全校性理工科專業(yè)開展光電設(shè)計等創(chuàng)新競賽，指導(dǎo)學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”、大學(xué)生科研訓(xùn)練項目、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等競賽活動，以“內(nèi)容課程化、指導(dǎo)個性化、過程大眾化、作品成果化”的方式整合競賽資源，將學(xué)科競賽、科學(xué)研究與教學(xué)環(huán)節(jié)緊密深度融合；以賽促學(xué)，以賽代練，引導(dǎo)學(xué)生積極投入科技競賽創(chuàng)新等活動中，增強自己的專業(yè)技能與動手能力。同時，將競賽作品轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源與教學(xué)案例等成果，并將科技創(chuàng)新大賽中體現(xiàn)的新技術(shù)、新知識、新工藝融入人才培養(yǎng)方案和理論與實驗課程體系中，及時更新與完善教學(xué)內(nèi)容?！坝?xùn)賽融通”人才培養(yǎng)模式如圖3所示。

（三）? 堅持“一、二課堂銜接”，拓展第二課堂服務(wù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的載體，解決學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)難以深度融入教學(xué)過程的問題

第二課堂是第一課堂的延伸和有益補充。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，應(yīng)大力拓展“第二課堂”活動載體，開放省級物理實驗教學(xué)示范中心等演示實驗室，通過物理思維、研究性實驗、科研項目等系統(tǒng)性訓(xùn)練，使學(xué)生在課堂上沒有理解的抽象概念可以非常生動地展示出來，培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)與跨學(xué)科視野，構(gòu)建了服務(wù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“第二課堂+”活動體系，如圖4所示。一是注重把第二課堂與第一課堂的專業(yè)教育、與服務(wù)社會實踐育人、與創(chuàng)新能力培育結(jié)合起來。堅持理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，以大學(xué)生社團為載體，突出技能培訓(xùn)、科技學(xué)術(shù)和咨詢服務(wù)等活動類型的第二課堂，結(jié)合應(yīng)用實際或教師科研項目選題改革教學(xué)內(nèi)容。二是把第二課堂與創(chuàng)新能力培育結(jié)合起來。突出與“學(xué)、研、訓(xùn)、賽”的對接，打造有特色的第二課堂并使其成為專業(yè)教育的拓展，成為知識性、趣味性和創(chuàng)造性的有機結(jié)合。依托省級課程和實驗教學(xué)示范中心，搭建從理論基礎(chǔ)、實踐技能到綜合設(shè)計循序漸進的競賽體系，培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科交叉綜合創(chuàng)新能力。

四? 結(jié)束語

綜上所述，以“三融合”協(xié)同育人理念為先導(dǎo)的“學(xué)研訓(xùn)賽”四位一體的培養(yǎng)模式，抓住了應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)的核心要素與關(guān)鍵人才，即創(chuàng)新教學(xué)、科研訓(xùn)練、實踐訓(xùn)練和學(xué)科競賽。創(chuàng)新教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新素質(zhì)，科研訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的基本素養(yǎng)，實踐訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力，課程思政培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷，學(xué)科競賽培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的綜合能力，達成了“四位一體”多維度培養(yǎng)的有機統(tǒng)一，解決了傳統(tǒng)應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)中“輕實踐、輕創(chuàng)新、輕素養(yǎng)”的突出問題，實現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的針對性、系統(tǒng)性和連貫性。

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基金項目：江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項目“光電信息類創(chuàng)新型工程人才‘學(xué)研訓(xùn)賽育人模式探索與實踐”（JXYJG-2022-192）

第一作者簡介：李未（1979-），男，漢族，江西撫州人，博士，副教授。研究方向為光電材料與器件。

*通信作者：陳小玲（1967-），女，漢族，江西上饒人，碩士，教授。研究方向為大學(xué)物理教學(xué)與管理。