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光學工程培養方案范文第1篇

關鍵詞：光電信息;實踐教學;學生

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）20-0000-02

一、中北大學光電信息類專業簡介

目前，中北大學光學工程學科管理部（隸屬于中北大學信息與通信工程學院）有兩個本科專業，“光電信息科學與工程”（2013年前為光信息科學與技術，2002年開始招生，山西省特色專業）和“電子信息科學與技術”（2001年開始招生，本專業側重于光電信息的獲取與處理方面，所以歸到“光學工程”學科管理部）。相對于國內高水平光電類專業的學校，中北大學在光電信息類專業方面招生較晚，再加之擴招以及光電類專業的實驗設備較貴等多方面的原因，實踐教學（課程實驗、課程設計、畢業設計、學生動手創新環節等）在2013年以前各方面條件差，甚至一些重要的專業基礎課程實驗也只能用一臺實驗儀器給幾十名學生演示一下或計算機簡單仿真，也沒有形成完整的實踐教學體系。2012年教育部本科專業更新調整后，學校也提出了抓內涵建設，并且把本科專業建設和學科建設統籌考慮，2013年成立了學科管理部，這兩年進行了較大的改革和建設。

二、近兩年的實踐教學改革思想

隨著教育部2012年版新專業目錄招生的變化以及中北大學抓本科教學內涵建設，學校從管理、資金投入、專業評估方式等多方面對促進本科建設進行了較大的改變。中北大學的光電信息類專業歸口到“光學工程”學科管理部這個基層單位，結合學校學科建設、科研方向項目、研究生教學，充分發揮學科優勢、教師科研優勢（包括科研儀器設備、教師在課程設計、畢業設計等方面結合科研），這兩年在實踐教學方面進行了建設和改革。

結合本類專業十多年的建設與探索，結合學校學科建設、科研方向項目，相關學科帶頭人、教授、多年從事教學與實驗的相關教師廣泛討論、交流。首先在2013年初對培養方案也進行了修訂，增加了實踐教學環節，多種途徑申請學校在本科實驗室的投入，也鼓勵教師科研和教學集合，構建了較完善的、適合于本校專業方向和定位的實踐教學體系，初步形成了光電類專業的實踐教學體系建設思路（之所以說是思路是因為有些因為經費、場地、人員等方面的原因還沒有完全實現）。

三、光電信息類專業實踐教學體系構建

1.中北大學的“光電信息科學與工程”、“電子信息科學與技術”兩個專業都屬于“電子信息類”本科專業，其培養方案中的專業基礎課和專業課主要包括以下幾方面的知識：①電子技術基礎（如電路分析、電子線路、數字電子技術）;②信息基礎（如信號與系統、通信原理等）;③計算機類知識（如c語言、單片機、微機原理等）;④光電信息類（這部分內容較多）。實踐性環節包括：課程內實驗、實驗課程（一般16學時以上單獨設課）、大型實驗周、課程設計（2～3周）、畢業實習、畢業設計等環節。其中前三個內容（電子技術基礎、信息基礎、計算機基礎）在我院由相關教師與相關的學科部實驗室共同完成。另一個主要的光電信息類的實踐環節由“光學工程”學科部來規劃、設計和實踐。

2.結合本類專業的方向構建光電信息類實驗室主要設置有：①激光原理與技術實驗室;②光纖技術與光通信實驗室;③工程光學與光信息處理實驗室;④光電檢測與綜合應用實驗室;⑤光電信息系統仿真及軟硬件聯調實驗室;⑥專業特色與光電創新平臺實驗室。其中各實驗室主要完成實驗及涉及的課程如表1所示。表1中含蓋了本學科下設的兩個專業的光學、光電類課程及課程設計、綜合實踐等方面的內容，其中有些是兩個專業共有的專業基礎課和專業選修課（激光原理與技術、應用光學、物理光學、光電信息處理、光電檢測技術、單片機原理及用、光電信息課程設計等），有些主要是為一個專業服務，但為另一個專業選修或畢業設計等共用（如信息光學、機器視覺、光譜分析與測試等）。有些實驗室主要是提供課程實驗（如激光原理、應用光學、物理光學等課程實驗），有些實驗室除提供課程內實驗外，還為綜合性課程設計、畢業設計、學生課外創新訓練（比賽）等提供條件。

中北大學光電信息科學與工程專業是山西省特色專業，在實踐教學體系建設方面、實驗室建設方面，結合本校“光學工程”、“信息與通信工程”學科師資情況及科研情況，構建了光電信息類方面四個層次的實踐環節，如表2所示。包括專業基礎實驗、專業實驗、設計綜合性實驗、光電綜合課程設計、畢業設計、光電創新與比賽。

光學工程培養方案范文第2篇

一研究型教學模式的特點

1教學目標重在提升綜合素質

研究型教學模式要求在傳授知識和技能的同時，更注重培養學員的自學能力、獨立思考能力、洞察能力、分析并解決問題的能力、研究與創新能力、合作能力、組織管理能力[2]等等，提高學員的綜合素質。

2教學方法的多樣性

研究型教學主張教學方法的多樣性，要求教員要創造性地運用多種教學方法，如發現法、啟發法、討論法、案例法、探究法等為學員積極創設問題情境，激發學習的積極性，激勵學員獨立思考、探索。

3教學手段的現代化

研究型教學實施過程中，應綜合利用多媒體課件、FLASH動畫、網絡教學平臺等現代化教學手段，充分調動學員的學習和研究興趣與積極性，以達到最佳的教學效果。

4教學組織的靈活性

研究型教學主張將實施集體教學、個別教學、方案比較、可行性論證等穿行。

5教學過程的探索性

研究型教學要求教員引導學員獨立提出一些研究課題，在教學過程中充分發揮學員的想象力和創造力，鼓勵學員獨立尋求解決問題的最佳方式和方法，并倡導對研究成果的多樣化表達。

6教學角色的平等性

研究型教學要求改變傳統教學中以老師為主體的狀態，要求以學員為中心、教員為主導，為學員提供信息，補充思路，創設情境，設計實踐活動等激發學員主動學習、主動思索，強調師生互動、教學相長。

二“應用光學”課程分析

1課程特點分析

“應用光學”課程是一門理論性、技術性、操作性較強的課程，是光學工程專業和光電信息專業及相關專業的一門重要的專業課。它的一個最大特色就是內容非常豐富，光學零件繁多，新的光學系統不斷涌現，應用領域廣泛。學員普遍反映以下幾個問題：課程中概念很多、抽象難記；數學公式推導繁雜，而且計算過程銜接緊密，一個步驟甚至一個光學量的符號弄錯，整個光學系統設計就全錯了；理論多而實驗少。因此，學員往往以為學習的重點在于掌握公式并會用來計算，而沒有體會到整門課程的精髓和樂趣，更不能理解這門課程在整個光學學科體系中的地位與作用。在學習中，學員只是被動地接受知識，學習熱情不高。

2教學現狀分析

第一，教學內容方面。在本課程的基礎原理部分，包括幾何光學的基本原理、球面光學系統、平面鏡棱鏡系統、光闌以及像差等部分章節，教材上的教學內容是比較合適的。但對于典型光學系統和當今光學領域前沿技術的介紹部分，課本的局限性就比較大。隨著光電子技術和新型光學工藝的發展，根據不同的使用要求和不同的使用場合，對光學系統提出的具體指標都是不同的，各種新型光學系統不斷出現，這使得教材中此部分教學內容在時間和空間上存在一定的滯后性。

第二，教學方式和措施現狀。隨著信息技術進入教學領域，本門課程已經實現了傳統板書+多媒體教學方式。多媒體課件內容基本呈現課本內容，但受到課程標準的要求限制，導致無法擴展教學內容；現行教學模式仍然是教員通過課堂傳授的方法向學員灌輸知識，學員在學習上被動地接受知識，以記憶知識為主是傳統教學模式下的教學方式和學習方式；應用光學本身就是研究各種光學儀器的，如果沒有實際的光學系統分析和實際的設計操作，教學內容很容易空洞化。

三“應用光學”課程研究型教學實踐

針對“應用光學”課程特性和教學現狀，結合學員特點與培養目標，教員在本課程的教學過程中根據具體章節內容采用恰當的教學方法，輔以多樣的教學手段，探討實施了研究型教學。在整個教學過程中，始終以學員為教學主體，以提升學員綜合素質為教學目的，靈活運用多種教學方法和手段，精心設計問題，整合了教學資源，輔以配套的實驗教學，依托網絡教學平臺豐富了教學內容，極大地激發了學員的學習興趣，取得了良好的教學效果，培養了學員的創新思維與創新能力。

1貼近軍用光電裝備拓寬教學內容，整合教學資源，培養學員自主學習能力

為了保證在有限的教學時間內，既要強化基礎理論教學，又要引入應用技術及前沿課題，課程中進行了教學內容的改革。結合軍校學員的特點和軍用光電工程專業培養的目標以及學員將來工作的需求，對教學內容的深度、廣度與難度準確把握，在培養學員運用所學知識分析問題和解決問題的能力上下足了功夫。弱化了數學論證與推導，強化了基本原理，結合軍用光電裝備進行教學，重在應用分析。在教學過程中，所舉案例都具有明確的軍事應用背景，如紅外搜索系統、可見光電視跟蹤系統、水下探潛系統、紅外熱成像目標探測與識別系統等等。通過將所學知識與軍事應用相結合，使學員的學習目的性更明確。

對于教材中的基礎知識部分，采用教員教授+學員自主獨立學習相結合的方式，并提供機會讓學員講述自己對這部分知識的理解，通過表達加深對文本的理解，通過對話加強與其它學員的溝通和交流，最終對文本知識接受并升華；針對具有研究性的問題實施研究型教學，教員積極啟發誘導學員獨立思考，以學員獨立自主學習和合作討論為前提，以所用教材為基本研究內容，以學員的生活和工作實際為參照對象，為學員提供充分的表達、質疑、研究、討論問題的機會，提高學員對知識的理解并提高學員將所學知識應用于解決實際問題的能力。

2運用多種教學方法和教學手段實施研究型教學，提升學員綜合素質

“應用光學”作為專業基礎課，具有相當的理論深度，同時又具有豐富的工程應用。在研究型教學中，具體的教法的選擇應與具體教學內容相結合，既要抓住基本原理，又要注重實際應用，開拓知識的應用面。

在研究型教學方法實施過程中，教員系統深入地研究了授課內容，以學員為中心對課程進行設計，盡可能將與課程內容有關的實際問題帶入課堂，靈活運用啟發式、設問式、研討式、案例式、實物演示等多種教學方法，綜合利用多媒體課件、板書、動畫、網絡課程等教學手段為學員提供豐富的物理情景，激發學員提出問題，吸引學員共同思考，充分調動學員的學習研究興趣與積極性。

3深入研究開發多媒體網絡教學平臺，實現互動教學

為提高研究型教學效果和教學質量，我們深入研究并在校園網上開發了專門的“應用光學”課程網絡教學平臺，拓展了課堂教學，為學員的課外學習和發展提供了形式多樣的學習環境。我們將精心編制的教學課件、電子教案、課程標準、教學進度安排、教員信息、國內外優秀電子教材、中英文參考文獻、習題庫與歷屆考卷、授課視頻、國內外優秀教學視頻、演示實驗視頻、教學案例的相關資料、科學家傳記等放在課程網站上，學員可以在課外時間充分利用網絡課堂預習、自學、復習、提交作業、查閱、學習感興趣的課外知識。同時，課程網站還具有在線答疑、論壇留言等功能，可方便教員和學員進行互動式交流，提高學員學習的主動性和自主性。我們還將國內知名大學的“應用光學”精品課程和先進的學習網站進行友情鏈接，里面匯集了國內外一流大學的知名教授的視頻公開課，鼓勵學員進行擴展學習，了解國內外相關課程教學模式和動態。

4結合學科前沿與科研工作進行研究型教學，培養學員創新能力

在實施研究型教學過程中，教員將“應用光學”課程設計與學科前沿和科研工作緊密結合，將科學研究工作的思想、方法、技術等注入教學，將一些科研成果轉化為具體的教學內容。在教學過程中，我們充分利用本單位在光學精確制導技術方面的科研優勢，結合教學內容，向學員介紹相關領域國內外研究的前沿動態；充分結合科研讓學員了解與應用光學相關的一些研究項目，特別是應用光學在一些重大軍事科研項目中的具體應用，提高學員的學習熱情和學習效果。同時還適時將最新的研究成果引入課堂教學，加深學員對所學知識的理解。同時根據學員個性和能力，因材施教，讓一些有興趣、有想法的學員參與到科研活動中來，發揮學員的才華，讓他們跟隨教員體會運用所學知識進行創新研究。

光學工程培養方案范文第3篇

20世紀后期,世界科學技術在分化的同時也不斷綜合化,各學科相互交叉,相互滲透,形成了一系列新興的邊緣學科、交叉學科和綜合性學科。據統計,在近萬個獨立學科中,一半左右屬于交叉學科。目前比較成熟的學科大約有5550門,其中交叉學科總數約2600門,占全部學科總數的46.8%之多,其發展表現出良好勢頭和巨大潛力[1]。當今,很多熱門話題都涉及交叉學科研究,如腦科學涉及物理學、神經科學、心理學、計算機技術等,納米技術涉及材料學、化學、藥理學等;許多重大的科研成就也都是跨學科合作的成果,如磁共振成像技術的發明實質上就是物理學與醫學的結合,是交叉學科能產生豐富成果的有力證明[2]。當代社會發展的客觀進程不斷提出單一學科的知識所不能解決的復雜課題,學科之間相互融合與滲透是科學發展的必然趨勢,這種發展趨勢對高等教育、特別是研究生教育提出了新的要求。探索適應時展需要的交叉學科研究生培養和管理模式,造就科教興國戰略需要的跨世紀復合型高級人才是研究生教育的一個重要課題[3]。近年來,作為與人類健康狀況監測、疾病早期診斷和治療密切相關的新興交叉學科—生物醫學光子學得到了飛速發展,有越來越多的學者和研究生從事該領域的研究工作。本文將剖析生物醫學光子學的學科特點和研究生培養現狀,進而探索適用于該交叉學科的研究生培養模式。

1生物醫學光子學的學科特點

生物醫學光子學是作為生命科學和醫學研究的輔助手段而發展起來的,它以生物或醫學樣品為研究對象,以醫學、生物學和光學工程等學科的基礎知識的充分融合為基礎,通過工程技術手段為生物醫學研究或臨床應用提供檢測或監控儀器和方法,所以生物醫學光子學的發展和成功應用除了對生物或醫學學科本身的發展具有促進作用外,對工程學、物理學、化學、材料學等學科也提出了新的要求,并客觀上推動和促進了這些學科的交叉和技術的融合[4]。生物醫學光子學可分為生物光子學和醫學光子學兩個部分,分屬于生物學和醫學領域,但二者的研究內容并無嚴格界限。也可以根據應用目的的不同,將生物醫學光子學劃分為光子診斷醫學技術和光子治療醫學技術兩個領域[5]。由于生物醫學光子學的學科跨度大,不能明確界定在某一單一學科領域內,所以并無生物醫學光子學專業,而是根據導師隸屬單位情況和科研項目需要,在光學工程、電子工程、生物醫學工程、生物技術、臨床醫學等一級學科下設置該研究方向,招收并培養研究生。

2當前生物醫學光子學研究生培養面臨的困難和問題

生物醫學光子學的研究需要生物醫學和工程技術兩方面多學科知識的交融,需要生物學、醫學、藥理學、病理學、腦科學、光學、電子學、圖形圖像學、信號處理等多學科專家學者的參與,因而具有復雜性和綜合性的特色。這種特點促使我們在生物醫學光子學專業研究生培養時需要特殊的學術環境,需要觀念上的轉變和政策上的支持,更需要高水平的導師隊伍和先進的培養模式來保證。目前,生物醫學光子學方向的研究生培養還面臨以下問題。

2.1缺乏新技術和新知識的傳授,知識培養體系亟需完善

生物醫學光子學的理論知識和技術更新都很快,不斷有新的應用領域和市場需求出現,國家和社會要求我們培養具有更強創新意識和應用實踐能力的研究生,可以在某一行業領域擔當領頭人。但當前的研究生培養,對新技術和新知識的傳授不足,教材內容嚴重滯后,缺乏讓學生開拓視野、跟隨學科領域發展前沿的綜合交叉性課程。

2.2研究生培養環節缺乏規范性

從事生物醫學光子學交叉學科的研究生,其本身的專業背景多屬于傳統的單一學科范圍,攻讀的研究生學位也多屬于此范圍等。由于生物醫學光子學這門交叉學科涉及的知識內容非常廣博,而導師的科研課題又非常具體,使這種以導師科研課題作為研究生培養載體的方式,具有較大的不確定性和隨意性,無法兼顧研究生的專業背景、科研興趣和科研課題幾方面的因素,常常是為了完成課題而進行相應的學習,未能在研究生對知識的綜合—消化—應用方面下足功夫,在研究生的科研培訓和能力培養環節缺乏系統性和規范性。

2.3研究生的培養質量受限于導師的研究課題

當前生物醫學光子學的研究生培養大多依托于導師現有科研項目,因此在培養過程中存在一系列問題,如:以完成特定生物醫學光子學研究課題為目標的研究生培養,對培養目標以及培養過程等沒有清晰明確的認識,無法讓學生既具備合理的知識結構,又具備綜合多學科知識的素質和能力;有的導師的研究課題僅是借用了其它學科的名詞和概念,而未真正開展跨學科領域的研究內容,結果是研究生的理解、認識混亂,甚至出現概念錯誤等現象;還有研究課題僅僅是生物醫學和光學內容的簡單疊加,缺乏真正的融合和借鑒,研究生在課題研究中無法深入下去。以上種種,不但不能產生創新成果,反而影響了研究生培養質量,阻礙了研究生的學術水平提高。

2.4現行的教學管理體制難以滿足學科交叉研究和研究生培養的需要

世界各國對交叉學科研究極為重視。英、美等發達國家都相繼成立了生物醫學相關的交叉研究中心,便于來自不同學科背景的科研人員相互交流和溝通,為前沿學科建設開辟道路。反觀國內,只有少數幾所重點大學或中科院的研究所設立了專門從事生物醫學相關領域的交叉學科研究院或研究中心,如,北京大學的前沿交叉學科研究院建立的生物醫學跨學科研究中心,而大部分學校院、系劃分都是長時間不變的。從事生物醫學光子學研究方向的教師要有確定的學科“歸屬”才具有所在學科的資源(包括經費和科研設施等)使用權,而研究生也是通過某一特定學科的入學考試內容,遵循其培養方案和培養目標進行學習和科研培訓[6]。嚴格的學科界限使生物醫學光子學研究方向的導師無法合理整合校內資源為交叉學科研究服務,是開展交叉學科研究生培養的直接障礙。

3生物醫學光子學研究生培養模式的探索和建議

完善培養和管理工作是生物醫學光子學方向研究生培養順利進行的保證,我們需要在人才輸入(招生)—人才培養—人才輸出(學位授予)這三個方面都留有足夠的空間,給予適當的政策傾斜,并完善配套的管理運行機制。

3.1采取靈活的招生政策,鼓勵跨學科招生

招生機制是人才培養機制三步曲中的第一步,高質量的生源是高水平人才培養的第一關。我們的目標是選擇合適的人,創造適合的環境,讓通過適當的機制選拔進來的人能在這樣的環境中成為優秀的交叉學科人才[7]。因此,為發展生物醫學光子學交叉學科研究,調動導師在交叉學科培養研究生的積極性,調動學生從事交叉學科研究的熱情和興趣,學校對交叉學科研究生的招生工作應采取特殊的政策:首先,對交叉學科的招生名額分配有傾斜政策,以支持交叉學科的學科發展和人才培養;第二,鼓勵跨學科招生和報考,例如,光學工程專業生物醫學光子學方向招生,即可以招生簡章中列出歡迎生物、醫學相關學科研究生報考,并增加相應的入學考試可選科目;第三,學校保留部分名額優先錄取優秀的跨學科學生或接收跨學科推免生等。#p#分頁標題#e#

3.2規范研究生培養和管理環節

(1)設立跨學科聯合指導教師小組。目前的研究生培養主要采取導師責任制,是一對一的責任關系。但對生物醫學光子學研究生而言,應結合科研需要、本單位研究特色以及研究生的專業背景,合理配置跨學科聯合指導老師小組,整合本校內的優勢力量,實行多對一或多對多的師生關系,如,以生物顯微成像為特色的單位,應配備細胞生物學、光學工程和圖像處理技術方面的導師隊伍,以光學醫療儀器為特色的單位,應配備光學、測控技術和臨床醫學方面的導師組。來自相關學科的高水平教師共同培養交叉學科的人才,對研究生相關學科知識結構的建構和高水平研究課題的選定都具有重要作用,同時,研究生也可以在導師組的指導下以補修和自學等方式學習欠缺的跨學科知識。

(2)嚴把培養環節質量關。導師指導小組要對研究生從入學、選課、選題、科研實踐、、畢業答辯各個培養環節全面負責,將知識傳授和能力培養相結合。首先,入學之初,指導小組即對每個研究生的學科背景和能力進行評估,針對學生的背景和興趣初步確定科研方向,并制訂課程學習計劃,為學生完成生物醫學光子學交叉學科研究課題儲備必要的專業知識,同時鼓勵學生選修具有“新興、前沿和交叉”特點的課程;其次,安排跨學科的學生補修部分相關學科的本科生課程,以補充知識上的欠缺;第三,指導小組要為學生提供參與科研實踐的平臺,在未正式進入課題之前,指導學生參與短期(2～3個月)科研輪訓,使學生對本學科方向正在進行的科研內容有所了解,進而因勢利導明確研究課題;第四,導師指導組應隨時跟進研究生的科研進度,在研究生論文選題和中期檢查時對所開展科研工作進行正確的引導和調整,保證培養過程的順利進行。

(3)構建科研大平臺,引導研究生學術成長。良好的科研環境是個人學術成長的關鍵因素。構建生物醫學光子學科研大平臺,吸引更多相關學科優秀的科研人員加入到導師隊伍中來,是提高研究生培養質量的重要舉措,不同學科學術思想的熏陶,不同思維方式的影響以及多學科導師在科學研究方面的通力合作和團隊精神也會對研究生產生潛移默化的影響,有利于其學術成長;此外,導師要充分調動研究生的積極性,保護研究生跨學科研究的科研熱情,重視研究生個人的主觀能動性和興趣,只要使用正確、合理的引導方式,不同專業背景的研究生與導師之間可以碰撞出很多新的思想火花,獲得意想不到的收獲。

(4)多途徑培養創新人才,完善知識體系。在當今這個多元化的時代,人才培養的途徑也是多種多樣的。為了適應生物醫學光子學領域對創新型人才的需求,學校應設立專項基金,支持和鼓勵研究生從事學術交流,如吸引學生參加國際會議、科技競賽、制作大賽等活動,激發學生主動學習的興趣,引導學生掌握正確、科學的學習方法,尤其是適應自身特點的學習方法及獲取知識的能力,引導學生學會用所學的知識創造性地解決實際問題,提升學生實踐能力與創新精神。此外,針對課程設置方面存在的問題,建議在專業培養目標指導下,從師資隊伍、課程內容、實驗教學資源全方位的整合。鼓勵老師多開設前沿性課程,邀請本領域國外專家為研究生開設講座類課程;通過汲取國內外相關領域的先進經驗,結合科研和實驗教學資源,建設生物醫學光子學交叉學科系統、完善的知識體系,重視課程內容的系統性、前沿性及與本單位研究特色的相關性,重視學生集成—融合—應用能力的培養。

3.3正確把握學位內涵,嚴格學位授予工作

學位是評價個人學術水平的一種尺度,是表明個人學術水平的資格證書,是在某一學科、專業上達到一定標準的憑證。具體到生物醫學光子學方向,完成研究生教學環節,達到生物醫學光子學方向研究生學位授予要求的研究生,是表明該研究生在生物醫學光子學領域達到一定學術水平標志,應具備以下特點:了解本學科的研究現狀和前沿問題,能夠在相應的學術背景之中提出和確定具體的研究課題,能夠論證該課題的學術意義和社會意義;明確自己研究問題的難度和解決問題的關鍵之所在,能夠在導師指導下提出可行的研究方案和周密的實施計劃;能夠在導師的指導下獨立研究問題、解決問題,獨立完成實驗,能夠做到理論與實踐的有機結合,并將結果整理成規范的學術論文。因此,研究生培養單位、尤其是研究生導師組,除在入學之初對學生進行必要的引導外,更應加強對研究生培養過程中各環節的檢查與監督,嚴格課程教學、論文選題、答辯等方面的工作,嚴審研究生畢業資格,扭轉學生重結果輕過程的心態,真正為社會輸送合格的、具有革新和創造力的生物醫學光子學人才。

光學工程培養方案范文第4篇

關鍵詞： 生物醫學工程專業 醫學信號檢測與儀器 產學研人才培養模式 課程群

在美國及歐洲等經濟發達國家，早在上世紀50年代就指出生物醫學工程的重要性，目前海外知名高校均設有生物醫學工程專業，本專業世界排名前三位的高校分別是美國約翰霍普金斯大學、哈佛大學和賓夕法尼亞大學。生物醫學工程專業招生分數在這幾所學校中也往往遠高于其他專業，其畢業生也受到其他各大高校研究室、大型生物醫學研發企業和各大醫院青睞，畢業后發展前景良好。

目前，全國設置生物醫學工程專業的高校達140所左右，在天津市開設生物醫學工程專業的高校僅有天津大學、天津醫科大學、河北工業大學和天津工業大學，其他天津市市屬高校均未開設該專業。其中天津大學以光學儀器為專業特色，天津醫科大學以醫學背景為主解決一些臨床存在的工程問題，河北工業大學以電磁計算為專業特色。

天津市把醫療器械產業作為調整經濟結構，促進經濟轉型升級過程中重點培育的新興產業，加強醫藥器械研發的產、學、研聯合，支持醫療器械產業走“專、精、特、新”道路，著力培育醫療器械特色產業。天津市人才的需求情況：2013年，天津市生物醫藥產業工業總產值突破1000億元。生物醫藥企業2000余家。2012年，主營業務收入超過百億元企業3家，50～100億元企業3家，10～50億元企業6家，1～10億元企業58家。天津市醫療器械生產企業284家（2013年底統計），其中規模以上企業共36家，醫療器械注冊企業2500余個。技術服務企業：行業產值近億元。因此天津市急需這方面的高端專業人才。

生物醫學工程專業是21世紀最具發展前景的專業之一，為適應我國和天津市“十三五”經濟建設和科技發展的需要，推動“天津市醫療儀器產業”的發展，天津工業大學設置了天津市首個專門以培養醫學信號檢測及儀器方向高端專業人才為主的“生物醫學工程”本科專業。本專業在與學校辦學定位和專業結構布局相統一的基礎上，以培養復合型人才，增強學生工程技術和工程實踐能力為目標，逐步形成產學研相結合的人才培養模式。為了適應這種發展趨勢，天津工業大學生物醫學工程專業2012年本成為“天津市生物醫學工程學會”理事單位；2013年成為“天津濱海新區轉換醫學產業技術戰略聯盟”理事單位；2014年與中國醫學科學院生物醫學工程研究所共同組建“天津市醫學電子診療技術工程中心”；2015年成為“中國生物醫學工程學會健康工程分會”成員，這些發展都是為了加快發展產學研相結合的人才培養模式。

課程建設總體思路是按照目前的專業定位進行課程的建設，形成以《生理學》、《生物醫學電子學》、《傳感器與醫學工程》、《醫學電子儀器設計》、《嵌入式系統》、《醫學成像新技術》、《醫學儀器概論與標準》等為核心課程，構建醫學信號檢測及儀器為方向的課程群，帶動整個生物醫學工程課程體系的建設和發展。

本專業開設的主要理論課程有：高級語言程序設計（C）、大學物理、電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、高頻電子、生物醫學電子學、人體解剖、生理學、工程光學、傳感器與醫學工程、醫學電子儀器設計、醫學成像新技術、醫學儀器概論與標準、嵌入式系統、數字信號處理及DSP技術、EDA原理及應用、電磁場與電磁波、通信原理、虛擬儀器技術、光電檢測技術與系統、電磁兼容、生物醫學光子學、醫學圖像處理、生命科學導論等。

主要實踐課程有：電路理論實驗、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、生物醫學電子學實驗、生理學實驗、傳感器與醫學工程實驗、醫學電子儀器設計實驗、醫學成像新技術實驗、電工實踐、電子實踐、電子系統設計與工程實踐（1，2）、嵌入式系統設計專題實踐、生物醫學工程實踐1（偏重醫學信號檢測原理與方法）、生物醫學工程實踐2（偏重醫學電子儀器的開發與實現）、畢業實踐、畢業設計。

本專業畢業生可以在培養具有生命科學、醫學信號檢測理論與方法、醫學電子儀器設計等方面知識和能力，德智體全面發展，能在生命科學研究領域、醫療儀器及器械領域、健康產品領域、醫療衛生事業單位等從事研究、設計、市場、銷售、教學、管理和服務等方面工作，具有醫學信號檢測及儀器方向的創新型、復合型、應用型人才，適應國家和天津市“十三五”的醫療儀器產業的發展需求。本專業學制四年，學生畢業后可獲得工學學士學位。

光學工程培養方案范文第5篇

關鍵詞：光電信息科學與工程；創新型人才；探索與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0162-02

一、學科專業適應科技的進步和社會的需求

隨著全球經濟的迅猛增長及科學技術水平的不斷飛躍，作為21世紀信息技術發展的熱點和競爭焦點的光電產業已成為信息時代的技術基礎和不可或缺的新興產業。據光電科技工業協進會（PIDA）的權威統計數據，近十年來，世界光電產業每年以超過10%的速度增長，光電技術已深層次地融入到信息的獲取、傳輸、處理、存儲、顯示和控制等各個環節，其已成為20世紀末發展最快的產業，也是21世紀最具活力和潛力的產業。新時期及新形勢下的光電產業，不僅是用于光發射、光調制、光傳輸、光傳感等的電子學的一個分支，同時還包括了部分電光學、光子學、計算機科學和先進光學等新的內容，其涉及面也逐漸擴散，在光通訊、半導體照明、激光、光電顯示、精密檢測、太陽能光伏及物聯網等領域發展的比較明顯，逐漸融入更廣的空間。這種變化使得光電子產業不再是以單一形式存在，而是一個由相關的基礎設施和基礎技術支撐的多類產業的結合體，必然導致對從業人員和人才的需求數量及質量的增加及提升。在此背景下，教育部為適應國內外光電信息技術和產業迅速發展對人才培養的需求，于2009年制定并了《全國高等學校光電信息科學與工程類專業指導性專業規范（征求意見稿）》，明確了該類專業的發展戰略和專業規范，對本科教學的培養目標、教育內容、課程體系等方面進行了宏觀說明，建議各個學校根據自己的傳統與特色進行課程設置。

二、重慶大學光電信息科學與工程專業的教學現狀

重慶大學光電工程學院傳統優勢學科――光學工程學科，是國家最早設立的、也是國家“211工程”和“985工程”重點建設的學科。以此為依托，重慶大學成立了光電信息科學與工程專業。

該專業的培養目標是：滿足光電信息領域對高級工程技術人才和創新性研究型人才的迫切需求，培養具有堅實數理基礎，掌握電子技術科學、光信息科學和計算機等領域較寬厚理論基礎和專業知識和具備較強實驗能力和創新能力，能從事光學儀器與系統、光電子技術與系統、光電成像系

統、光信息處理系統、光通訊系統、光電傳感及系統等方面的設計與制造、研究與開發等方面工作的創新性高技術人才；培養具有較高的思想道德和文化素質修養、敬業精神和社會責任感，以及具有健康的體魄和良好的心理素質的高素質人才。本專業畢業生既可在科研、生產單位和高校從事光電信息科學與技術領域有關光電子器件、光電儀器與系統、光通訊系統、光圖像處理系統的設計、研究、開發、應用及教學與管理的工作，也可從事其他與光學與光電子相關工作。從該專業建立至今，光電信息科學與工程專業的所有教職工秉承“艱苦奮斗，團結協作，努力拼搏，勇攀高峰”的“光機”精神，始終堅持以人才培養為中心，注重學生個性和創造性的培養，積極探索專業建設的新思路，努力構建新的課程體系，使得重慶大學光電工程學院成為我國光電信息技術相關領域高層次、創新人才培養與知識創新的一個重要基地。在新時期新形勢下，為了迎合國家、社會對光電信息工程專業人才的新要求，經過半年時間的前期調研，我們發現我校光電信息科學與工程專業教學還面臨以下問題和挑戰：

問題1：相對于其他專業而言，光電信息專業產業涉及面廣且知識更新速度非常快，大量新知識的出現，需要采用更多的學時，這樣就造成了學校規定的有限學時與新知識，新課程內容擴展之間的矛盾。此外，教育部專業集中并且光電產業用人單位需求分散，那么如何體現專業特色而同時強調學生基礎之間的矛盾，特別是國內100多所高校設有光電信息專業，專業同質化突出，我們如何突出自身的特色。

問題2：目前學校的新老校區距離太遠，低年級學生在新校區，信息相對閉塞，學生角色轉換較慢、學習主動性不高并且低年級的課程安排不飽滿，導致高年級很多專業課程集中在很短的時間學習，降低了學習效果。

問題3：教學手段相對落后，專業教學思想過于傳統，過分強調專業知識的傳授，實驗教學比較形式單一，學生的創新能力、實踐能力以及運用專業知識的能力等都不能充分提高。

三、構建創新型人才培養體系的主要措施

（一）構建與創新人才培養體系相適應的教學體系

在我國加快經濟發展方式轉變，實施創新驅動戰略，建立創新型國家的進程中，只有理論基礎厚、專業口徑寬、實踐能力強、綜合素質高，具有社會責任感、國際視野和創新精神，具有學習能力強，工程實踐能力及分析和解決問題的能力強的人才，才能夠適應和駕馭未來。鑒于此，從2012年開始，我們積極探索創新教育和素質教育背景下光電信息科學與工程專業人才培養目標，推動教育理念、教學方法和管理機制改革，建立高質量人才培養體系，以保證本科教學質量為前提，優化配置和統一使用學院教師與實驗室等教學資源，加強學生基礎課、實驗課程教學與綜合實踐能力培養，促進本科生教學質量的提高，明確了自己的辦學定位。新修訂的人才培養方案由理論教學、實踐教學和課外創新訓練三部分組成，促進了學生在知識結構、能力結構、道德水準、科研能力和創新能力等方面協調發展。在具體的課程設置中，我們設立了新生研討課，采用小班授課的方式，教授專家們展示學科發展前沿和社會需求，將眾多學科的交叉、滲透、融合介紹給學生，使得學生能夠在入校之出就能夠了解現代科技的新成果、新進展、新成就以及新問題，這樣既提高新生對本專業的認識和熱情、激起學生學習的濃厚興趣，又能充實學生的科學知識。此外，我們采用模塊化的培養方法，即針對光電行業的特點，將某些相近產業領域的要求進行歸納、提煉，形成幾個既有一定代表性、又有一定適應面的專業模塊課程體系。這樣不僅適合選修課程的開展，而且對課程的可持續發展起到重要的推動作用。從學生的角度來說，他們在低年級可以通過模塊學習獲得基礎能力的培訓，以完成科研的入門，在高年級可以通過某幾個模塊的深入研究來完成學生科研立項、參加科技競賽或者掌握一技之長，從而提高自身創新和實踐能力。最后，通過對課程的合理安排，將部分專業基礎課、專業課合理地調整到一、二年級，減輕高年級課程學習壓力，改善教學效果。

（二）深化教學改革，優化實踐教學內容與體系

實踐教學是高等教育的重要組成部分，我們在夯實理論教學基礎上，在實踐教學體系建設上堅持“重實踐、重能力、重素質”的人才培養思路，努力構建適應經濟社會和我校建設高水平大學的定位發展目標的、層次分明、相互銜接的實踐教學體系。為此，在制定實驗教學方案時，要遵循加強基礎、強化能力、擴展實驗技術手段、開拓設計、研究性實驗能力的原則，更新、重組以及優化部分實驗教學內容。按照該專業教學體系中光、電、機、算的脈絡，我們將所有的課程分成四個不同的課程群，這樣課與課之間、群與群之間就構建起了天衣無縫的銜接。所以，本專業的實驗課分成兩個層次，首先是基于個體課程的基礎性實驗，我們主要是以課程設計的形式開展，增加研究型、設計型題目的比重，從而激發學生的創新欲望，尊重學生的個性發展，這樣有助于學生加深對基本知識和基本技能的理解，增加感性認識；其次是基于課程群的專業綜合課程設計，以“團隊、設計、工程”作為考查目標，訓練和考查學生利用學到的知識解決實際工程中問題的能力，結合專業基礎知識、工程知識以及工具使用、合作等多方面的知識，對學生進行綜合能力的訓練。通過教學實踐也使我們更進一步體會到實驗教學較之理論教學更能體現直觀性、實踐性、科研性、客觀性和綜合性，是高校培養技術應用型創新人才的最好方式。

（三）建設實踐創新能力的培養平臺和實踐培訓基地

學院通過對對實驗室資源的梳理與整合，現已建立了1個重慶市實驗教學示范中心和1個創新實驗平臺。為了給更多學生創造獨立思考、自主發揮、自主學習的時間和空間，我們實施了開放式教學模式，即時間上的開放、內容上的開放、形式上的開放和管理上的開放，這樣開闊學生眼界，激發學習興趣，鼓勵個性發展，培養創新人才，使學生的自主學習能力、實踐能力和創新能力得到了較大的提升。此外，依托我院光電技術及系統教育部重點實驗室，加大實驗室向本科生開放的力度，為學生提供更多的科研訓練機會，加大對大學生科技創新活動的支持力度，鼓勵學生參加各類創新比賽，吸引更多的高水平教師參與指導大學生科研訓練活動計劃。

參考文獻：

[1]黃尚廉.光電信息產業――21世紀高科技主導產業[J].中國高校招生，2000，（6）：2.