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基于产业亟需的光电信息科学与工程专业人才培养体系研究

谷开慧 于淼 刘宇
  
大海媒体号
2023年17期
吉林工程技术师范学院 电气与信息工程学院

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摘要:本文在新工科背景下,总结和分析了与光电子信息产业对接的光电专业应用复合型创新人才培养的实践经验及存在的问题。以吉林工程技术师范学院光电信息科学与工程专业为例,通过多元化的三导师制,三层次理工融合复合课程体系,以及产学研用实践平台,推进学科交叉融合,使学生在知识、能力和素质三个层面得到提升,从而培养出既具备扎实理论基础又具备实践创新能力的应用复合型创新型光电专业人才。

关键词:光电信息科学与工程;应用复合型;创新型;

一、引言

2023年3月,教育部会同发改委等五部委发布《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》。方案明确提出,加大国家重大战略、战略性新兴产业、区域支柱产业等相关学科专业建设力度,推动现有的工科交叉复合、工科与其他学科交叉融合、应用理科向工科延伸,形成新兴交叉学科专业,培育新的工科领域[1]。显然是在新发展阶段和新发展形势下,对高等教育的人才培养提出了新要求,单一专业型的工程技术人才很难适应新经济发展的需要,因此探索应用复合型创新人才培养成为了当前研究的热点。

2023年3月,吉林省出台了《支持电子信息制造业创新发展的意见》[2];长春市也发布了《光电信息产业星光培育三年行动计划及若干措施(暂行)》;长春新区出台了《支持光电信息产业高质量发展若干措施(试行)》和《关于加快长智光谷园区发展的若干政策》,进一步支持“长春光谷”建设,快速发展壮大光电子信息产业[3]。 显然在吉林全面振兴全方位振兴的背景下,对光电子信息人才的需求越来越大,同时对人才培养的要求也越来越高,因此光电信息科学与工程专业应用复合型创新人才培养的研究不仅具有理论价值而且还有很强的现实意义。

二、光电信息科学与工程专业研究现状

2012年国家教育部为满足国内对光电子技术方面应用型人才培养的紧迫需要,将原属于电子科学技术类的光信息科学与技术、光电子技术学和原属电子信息技术类的图像显示与光电技术、光电子信息工程、光电子材料及设备共五个专业交叉融合设立了"光电信息科学与工程"专业。2015年国家教育部将理工结合、理论与实践相统一的光电信息科学与工程专业列为新工科专业类别[4]。历经十多年的发展,全国共有200多所高校开设该专业,但目前,以“光电信息科学与工程”为主题词在中国知网数据库上共检索到相关期刊论文共167篇,研究主要集中于人才培养模式、课程建设、实践体系建设、教师队伍建设等,直接关于“光电信息科学与工程人才培养”的研究只占到15.57%左右,有26篇。其中,周远等人研究认为光电专业人才培养中的实践教学与企业开展校企合作、产教融合、协同育人等多种方式的培养模式探索,对于落实立德树人、深化产教融合、造就产业需求的高素质应用型、复合型、创新型人才具有重要实际意义 [5]。石胜辉等人研究认为培养复合型技术创新人才是现代学科发展的客观要求,不仅需要课堂教育,还需要在日常生活中进行培养[6]。王宁等人研究认为当前经济全球化背景下,如何培养具有国际竞争力的光电创新人才显得尤为重要,结合我国当前急需的高科技发展需求,产业引领作用,势必会促进我国创新性复合型工程型光电人才的培养,为解决高端装备制造和核心设备的发展与应用提供人才支撑和智力支持 [7]。

三、光电专业应用复合型创新人才培养的困境

光电子信息作为战略性新兴产业与物联网、大数据、人工智能及集成电路等产业的深度融合,赋予了光电信息科学与工程专业鲜明的多学科交叉融合特色。光电信息科学与工程专业既可以授予工学学位也可以授予理学学位,授予工学学位的的主干学科为光学工程,授予理学学位的主干学科一般为物理学,因而教学思路受到传统模式束缚,课程体系容易走过于工科或者过于理科办学的二个极端。在单一学科的背景下,所培养的学生仅仅将思维局限在本学科,无法从其他学科领域对知识形成碰撞性启发,导致学生的视野受限,阻碍了复合型人才的培养[7]。同时学校设置的课程则相对具有稳定性,课程体系与社会需求脱节,缺乏与光电行业现状和最新技术的有效衔接,由此导致培养出的毕业生缺乏对光电子信息产业的了解、发展趋势的追踪、以及产品设计和项目管理经验,特别是无法系统地运用光电课程知识和光电子信息产业的工程软件解决实际问题。光电战略必争领域的技术特征是“高、精、尖”的综合创新,“卡脖子”问题仅靠通用知识、能力是无法解决的,需要具有超强的资源整合和工程创新能力,才能具备未来竞争力[8]。

四、基于光电信息产业的应用复合型创新人才培养体系实践

(一)构建多学科交叉双师型教师队伍

高质量人才培养,离不开高质量师资队伍。因此,确立多学科渗透交叉人才培养的教育理念,构建多学科交叉双师型教师队伍是光电信息科学与工程专业培养应用复合型创新人才的关键。下面以吉林工程技术师范学院光电信息科学与工程专业为例,打破传统的学院建专业的组织模式,探索新工科专业建设的“人才特区”,在校企合作基础上,通过“研究院+学院”双主体共建专业,实施“学术导师+专业导师+企业导师”三导师制,扩宽教师队伍渠道,形成了多学科交叉双师型教师队伍[9]。由具有物理学、光学工程、电子科学与技术、计算机科学与工程和材料科学与工程等学科背景的量子信息技术交叉学科研究院科研教师组成的学术导师,主要承担专业课和实践环节。他们拥有丰富的技术研发实践经历,同时还熟悉交叉学科专业发展的前沿成果、最新要求,具有将科研成果及时地转化为课程和教学内容的工程技术教育教学能力,负责引导学生深入探索学科前沿,培养学生的科研思维和创新能力。专业导师是由电气与信息工程学院教师组成的,他们主要承担专业中的专业基础课程,负责夯实学生光、机、电、算的专业基础,提升学生的理论水平和技术能力。企业导师是由企业人员组成,他们具有将解决技术问题的经验融合到课程和教学内容的工程技术实践教学能力,能够将企业最真实、最深刻的案例带入课堂,打破了案例仅仅来自于书本的局限,不仅可以使学生了解案例企业的成功经验和失败教训,更为重要的是能够帮助学生将理论知识转化为实际应用。

(二)基于OBE理念的人才培养方案

国内光电子信息产业各地区经济规模、产业特色、人才需求各不相同。吉林省是我国光电子信息领域科研、人才和产业发展较集中的地区之一,在激光、发光显示、光电科学仪器等领域拥有较好的技术优势和产业基础,可带动上下游产品形成产业群。这预示着本地区对光电技术人才存在着大量的需求。因此,从服务区域社会经济发展以及与吉林支柱产业一体化发展的需要,确定专业人才培养目标为,具有良好的职业道德和社会责任感,拥有较强的工程意识与创新精神,具备光电仪器设计、开发、制造、应用与维护技术基础和专业知识,能够在光电子信息领域从事设计、开发、制造、应用和管理等工作的复合应用型高级工程技术人才。

在新工科的大背景下,要实现光电专业差异化人才培养目标,最主要的是解决“教什么”问题,即合理设置的专业课程体系。基于OBE理念,以学生为本,以强调培养学生的实际工程能力为导向,以工程意识与创新精神为基础,构建适应区域经济社会发展学院的光电专业人才培养方案。以多学科专业一体化思想为指导,按照“基础”“学科”和“应用”三个层次构建即“文理学科通识教育、专业基础教育+专业教育、实践教育”的理工融合复合课程体系,推进多学科交叉融合人才培养模式。同时通过校企合作,按照前沿性、先进性和交叉性的原则,确定核心专业课程,解决课程体系与社会需求脱节的问题。首先,通过对光电专业毕业生的就业岗位及岗位群进行调研发现,学生们的就业方向一般是:光学工程师、光电工艺师、光学研发工程师、光电技术服务工程师等[10]。通过这些职业岗位可确定其对应的典型工作任务,比如,光路设计、光通信、光电检测及光电仪器的制造、应用、设计与研发等。

(三)共建产学研用的实践教学体系

结合校企合作以及“研究院+学院”双主体共建专业的特色和优势,以电气与信息工程学院光电信息科学与工程实验中心为基础,以省级重点实验室量子信息技术工程实验室为依托,以光电校外实践基地为平台,充分发挥了研究院科研背景和前沿技术优势,学院的理工科专业交叉互补优势以及光电企业的工程实践优势,为实现学校与企业、课程与实践、教学与生产、科研与服务之间的产学研用实践教学体系以及光电专业应用复合型创新人才培养的实施提供良性循环空间。通过共建产学研用的实践教学体系,实施“学术导师+专业导师+企业导师”三导师制,企业导师实现专业课程教学内容上与生产过程相对接,专业导师实现对生产工作过程进行教学原理加工设计,学术导师以横纵向科研项目为载体,实现将转化成果案例化回归到课堂。同时通过多元化的三导师制,在各个环节贯穿光电技术中最新研究动态、新知识、新技术和新工艺等补充学生对光电子信息产业的了解、发展趋势的追踪、以及产品设计和项目管理等方面的经验。

五、结语

在我国实施创新驱动发展战略、制造强国战略的大背景下,急需一大批高水平应用型、复合型、创新型人才推动科技创新与产业转型发展。作为吉林省经济发展的人才储备高地,地方高校承担着服务区域经济发展的人才培育任务,同时担负着吉林全面振兴全方位振兴的使命。本文对光电信息科学与工程专业的人才培养体系进行了深入的研究,通过“研究院+学院”双主体以及“学术导师+专业导师+企业导师”三导师制,构建多学科交叉双师型教师队伍,同时按照“基础”“学科”和“应用”三层次构建即“文理学科通识教育、专业基础教育+专业教育、实践教育”实现课程教学内容的合理整合,推进学科交叉融合,并通过共建产学研用的实践教学体系树立综合性交叉课程教学体系的目标,突出实践性环节在课程体系中的地位,为光电专业多学科交叉融合的应用复合型人才和创新型人才培养方式变革,提出有益借鉴。

参考文献

[1]教育部等五部门关于印发《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》的通知[J].中华人民共和国教育部公报,2023,(04):18-22.

[2]吉林省人民政府办公厅关于支持电子信息制造业创新发展的意见[J].吉林省人民政府公报,2023,(13):11-15.

[3]胡晓琼.追“光”聚光成链逐“链”链上开花[N].长春日报,2023-11-29(003).

[4]教育部高等教育司.教育部关于印发《普通高等学校本科专业目录(2012年)》《普通高等学校本科专业设置管理规定》等文件的通知[EB/OL].(2012-09-14)[2017-03-13].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/busi ness/htmlfiles/moe/s3882/201210/143152.html.

[5]周远,陈英,孙利平等. 新工科背景下新建本科院校光电信息科学与工程专业建设探索[J]. 长沙大学学报 , 2019, 033(002):131-134.

[6]石胜辉,罗彬彬,汤斌等. 光电信息类专业复合型创新人才培养模式的探索[J].教育现代, 2018(53):23-25.

[7]王宁,隋国荣,程庆庆等.国际合作办学中教学质量提升与创新人才培养探析——以光电信息科学与工程(中德合作)专业为例[J].上海理工大学学报(社会科学版),2022,44(04):404-408.

[8]金鑫,郑臻荣.新工科专业顶尖紧缺人才培养模式的探索——以光电信息科学与工程专业为例[J].教育教学论坛,2022,(37):9-12.

[9]谷开慧,杨峰,于淼等.多学科交叉双师型教师队伍的探索与实践——以吉林工程技术师范学院光电信息科学与工程专业为例[J].吉林工程技术师范学院学报,2023,39(08):29-32.

[10]谷开慧,孙晓冰,侯丽华.以激光为特色的应用型人才培养模式探索[J].佳木斯大学社会科学学报,2018,36(06):165-166+170.

项目来源:吉林省教育科学“十四五”规划2021年度课题,

项目名称:基于吉林省产业亟需的光电信息科学与工程专业应用型人才培养模式研究,项目编号:GH21271

作者信息:谷开慧 、女、 1978.5 、汉族、黑龙江佳木斯 、教授 、博士、 研究方向:教育管理

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