光电信息工程专业实践环节与创新能力培养研究

【摘 要】光电信息工程专业是近年来教育部批准设立的新专业,如何针对广东省特别是深圳市地方经济特点和光电产业市场的人才需求,建设具有自身特色和优势的光电信息工程专业实践环节,完成好学生的创新能力培养,并使人才培养模式逐步向标准化、国际化方向发展是有待进一步研究的教育教学问题。本文在研究了相关专业的基础上,提出了光电信息工程专业实践教学思路,阐述了该专业的教学体系、教学方法,并进一步提出了建设光电信息工程专业实践平台的设想。

【关键词】光电信息工程 教学实践 创新能力 教育教学模式

【中图分类号】C42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)06-0198-01

21世纪,光电子产业带来的革命成为世界争相发展高新技术产业的新亮点,已成为国防、航空宇宙、光学加工、电子、通讯、显示、测试仪器等领域发展的基础。深圳市的光电子行业经过多年来的发展已经走在全国前列,通信与光电子行业的融合正在显示巨大的产业前景。显然,光电子产业的快速发展将需要大量光电信息工程专业人才,但是目前全国高校仅有十多所大学开设了光电信息工程专业。深圳大学于2007年经教育部批准设立了光电信息工程专业,是省内唯一的一个光电信息工程本科专业,因此可借鉴和学习的经验不多。

1 光电信息工程专业现状分析

国内拥有光电信息工程专业院校的共同特点是强调学生创新能力的培养。但是,由于各个学校的专业基础和学科发展特色不同,因此在光电信息工程专业上实践环节和培养模式的侧重点就有所不同。

当前,称为“光电信息”或与“光电信息”名称相关的专业类型很多,例如,浙江大学的“光电信息工程专业” 设在“信息科学与工程学院”;而南京理工大学的“光电信息工程专业”设在“电子工程与光电技术学院”;,首都师范大学设在“物理系”,长春理工大学是在“光电工程学院”,但是它的理学院也有“光电信息科学与技术”专业,也建立了两个专业实验室“光信息科学与技术”、“光电子技术科学”专业实验室;北京航天航空大学刚刚成立“光电信息工程专业”,原来也分布在几个院系中现在整合成光电工程系,其中设“光电信息工程专业”;东北大学的“光电信息工程专业”设在测控技术与检测工程学院。

名称虽然相似或相近或相同,但是,由于所处院、系不同,内容差别相当大。综观全国高校开设该专业的教学大纲情况基本可分为以下几种:

(1)工程应用类型

以天津大学精密仪器与光电子工程学院“光电信息工程专业”为代表的专业设置为工程应用类型的,他们以光与电信息变换或光电传感器原理应用为核心,主要侧重在工程技术上的应用,讲授光电信息方面的工程应用问题。

(2)理科类型

很多由物理学院或物理系建设的“光电信息科学与技术”专业常常是理科性质的,他们的学科设置具有原来的物理专业特性,开设4大力学,强调理论基础知识,但是在实践环节上强调光电应用技术。

(3)激光、光电子类型

激光光电子类型有别于上述两种类型,它是偏理的但是又不完全偏向理科,其重点是偏向于光电子很少讲授传感器,而对光子的原理与特性讲授很多。

(4)通讯类型

通讯类型的光电信息技术专业偏重在通讯领域的内容,大量篇幅讲授光通讯的基本内容,光电传感器原理有一部分内容,光纤传感器内容也不多光纤通讯的内容很多,通讯原理与高频技术是其主要前期课程。

(5)机器视觉类型

机器视觉类型的光电信息工程专业重点是光电传感器、图像原理与数字图像处理技术,它的应用范围广而且非常有发展前景的方向。它的实验内容也应该是光电传感器综合实验。

2 光电信息工程专业实践教学思路

深圳大学光电工程学院在光电器件的研制、光电信号探测技术、光电成像技术、光电检测系统的研制、图象信息处理技术以及生物光电子学等领域具备多年的研究经验和大量先进的仪器设备。由于我校光电信息工程专业是2007年批准的新专业,虽然该专业与我校的电子信息工程专业和光信息科学与技术专业是学科相近专业,但是电子信息工程专业不涉及到光学和光电技术,光信息科学与技术专业不同于光电信息工程属理科专业,其上一级学科为物理学,而光电信息工程是一门跨学科跨专业的新兴技术,其一级学科为光学工程,因此在专业的侧重点和发展路线上必然有所不同。因此新专业性质决定相近专业现有的实践环节不完全适用于光电信息工程专业建设和人才培养要求。必须在结合地方经济特点和地方产业市场人需求的基础上,发挥自身的学科优势和专业人才优势,同时借鉴国内院校在该专业实践环节建设上的经验和国际先进的学生实践创新能力培养理念,研究具有自身特色和优势的实践教学思路、教学体系、教学方法和采取的基本措施。加强对光电信息工程专业学生的创新思维训练,提高学生的创新能力和加强素质教育,培养光电信息工程领域既具有个性化特征,又具有交叉学科知识的复合型人才。

3 光电信息工程专业实践平台的建设

实践平台建设工作围绕如何通过实践教学环节,不仅使学生了解光电信息的产生、传输、检测和处理系统在生产实际和科学研究中的应用,了解光电信号产生设备、检测设备、传输设备、处理设备等的技术性能和技术水平,更要使学生在未来的工作中在开发与研究上具有较强的适应性和创新性。针对这一目的采取措施如下:

(1)进一步调研深圳市在光电信息工程领域的产业市场需求和发展趋势。为此,通过走访、参观和座谈等形式与深圳市的光电企业进行广泛交流。

(2)充分了解和借鉴国际的先进教学理念,在联合办学的过程中,进一步使专业教学内容和实践环节与国际接轨,使我们的人才培养模式逐步向标准化、国际化方向发展。

(3)在充分调研国内外有关院校本专业现有实践环节和教学效果的基础上,分析现有教学模式下存在的优势和不足,研究我校的光电信息工程专业实践教学环节和教学内容。提出光电信息工程专业实践平台建设方案,并将网络、多媒体等现代教学手段和管理模式应用其中。

(4)对现有实践环节做进一步改进,使学生能将所学的基础理论与专业知识真正做到融会贯通,灵活地综合应用于工程实践中。从而进一步发挥深圳大学光电工程学院的现有科研创新有利条件和人才优势,创造学生的实践教学具有自主选择,自主设计的特色,并了解科学技术和光电信息产业的最新发展动态。真正实现具有创造性思维、工程意识和自主实践能力。

(5)组织光电信息工程专业的教学负责人和有关专业教师,就本专业学生的专业素质和创新能力培养问题进一步讨论,实验教学方式方法做进一步改进,使学生具有创新意识,并了解科学技术和光电信息产业的最新发展动态,具有创造性思维、工程意识和自主实践能力。

4 结语

显然,为了促进新专业的发展,使该专业的学生在专业素质和实践创新能力上满足广东省特别是深圳市的产业市场需要,必须结合地方经济的特点和光电产业市场的人才需求特点,在强调基础知识、创新意识和动手能力的培养体系下,合理确定培养目标中的关键专业实践环节,以促进学生创新能力的培养。

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